JPH073571A - 編織物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】導電性繊維が３〜１５重量％混用され、編織物
中に含まれる全カーボンブラック量が０．１重量％以上
であり、摩擦帯電圧が２ＫＶ以下の編織物であって、該
導電性繊維はカーボンブラック含有帯電防止ポリマが単
繊維中に筋状に配向され該帯電防止ポリマが繊維表層に
少なくとも一部露出したアクリル系繊維からなり、該導
電性繊維の電気比抵抗は１０〜１０⁶ Ω・cmであり、該
導電性繊維フィラメントのみから編成した目付２００ｇ
／ｍ² の筒編地の７６０ｍμ〜２０００ｍμの波長領域
における最大分光反射率が１０％以下であることを特徴
とする編織物。 【効果】積極的に太陽光の近赤外熱線を吸収し、編織物
裏面の保温性を高めるとともに低湿度環境下での制電性
効果に優れている。また抗ピル性が良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分光熱吸収性に基づく
保温性と制電性に優れた編織物に係わり、さらに詳しく
は布帛にカーボンブラック含有導電性繊維を混紡・混繊
交織または交編し太陽熱選択吸収特性に基づく分光熱吸
収保温効果と湿度依存性の少ない制電効果を併せ持つ防
寒衣料、スポーツ、レジャー衣料に適した編織物に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、編織物からなる布帛の保温性を高
める手段として、空気の断熱性を利用した中空繊維布
帛、布帛表面を起毛して布帛の空気含有率を増加させる
もの等が知られているが、布帛自体が厚いため重くかさ
ばり自由な動きが阻害されるという欠点を有していた。
最近特定のセラミックス、例えば炭化ジルコニウムを繊
維に含有させ太陽熱を積極的に利用し保温編織物とする
ことは、特開平１−１３２８１６号公報で知られている
が、硬いセラミックスは芯鞘繊維の芯部に混入せざるを
得ないため蓄熱、保温効果は必ずしも良くない。

【０００３】また、アクリル系繊維を改質し銅イオン等
を付着させて太陽熱を吸収する保温性繊維としては特開
平３−９７９５９号公報等が知られているが、繊維表面
付着のため化学変化を起こしやすく、耐洗濯性等が必ず
しも良くない等の問題がある。

【０００４】また、従来より静電気発生を防止するた
め、界面活性剤による静電気防止加工や親水性ポリマを
ブレンドした制電性繊維を使用する方法、金属繊維を混
入して静電気を防止する方法、メッキや蒸着によって金
属を皮膜した有機繊維や炭素粒混入樹脂で被膜した有機
繊維を使用する方法、カーボンブラックを配合した重合
体を用いた制電性繊維を使用する方法が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来技術において供給される繊維およびそれから得られ
る布帛は、いずれも、保温性か制電性のいずれかを単一
の目的とするものであって、積極的に保温性と制電性を
併せ持つものではなかった。

【０００６】したがって、保温性布帛は、静電気特に低
湿度環境下における身体への衣服のまつわり、人体帯電
による電撃、脱衣放電音、ほこり付着等の諸問題が未解
決である。

【０００７】一方、制電性布帛は帯電防止を目的とする
ため、例えば、布帛外面に白色または染色性の良い通常
繊維、内面に制電繊維を使用し、コスト的に必要最少量
の制電繊維を配置した布帛構成にするなどの工夫を凝ら
してはいるが、積極的に太陽熱を効率よく選択吸収し保
温性を高める布帛構成ではなく、依然として布帛裏面の
保温性が低いなどの問題があった。

【０００８】本発明の課題は、従来の上記保温性布帛及
び制電性布帛が有している問題点を同時に解決し、布帛
自体が積極的に太陽熱を選択吸収して保温性を高めると
ともに低湿度環境下で高度の制電効果を有する分光熱吸
収保温性と制電性を兼備えた優れた編織物を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明はつぎの構成を有する。すなわち、導電性繊
維が３〜１５重量％混用され、編織物中に含まれる全カ
ーボンブラック量が０．１重量％以上であり、摩擦帯電
圧が２ＫＶ以下の編織物であって、該導電性繊維はカー
ボンブラック含有帯電防止ポリマが単繊維中に筋状に配
向され該帯電防止ポリマが繊維表層に少なくとも一部露
出したアクリル系繊維からなり、該導電性繊維の電気比
抵抗は１０〜１０⁶ Ω・cmであり、該導電性繊維フィラ
メントのみから編成した目付２００ｇ／ｍ² の筒編地の
７６０ｍμ〜２０００ｍμの波長領域における最大分光
反射率が１０％以下であることを特徴とする編織物であ
る。

【００１０】以下、本発明について詳細に説明する。

【００１１】本発明の編織物において用いる導電性繊維
は、金属を含有するようなものでなく、本質的に有機化
合物からなる太陽熱選択吸収特性と導電性を有するアク
リル系ポリマからなるものであり、その構造はアクリル
系ポリマと該ポリマに対して混和性であるが相溶性を有
しない帯電防止性を有するポリマ、好ましくはポリアル
キレングリコールとのブロックポリエーテルエステル系
共重合体にアクリロニトリル（ＡＮ）をグラフトしたポ
リマからなり、アクリル系ポリマ中には帯電防止性ポリ
マが、繊維軸方向に沿って多数本細長く筋状形態で分散
配列しており、この中には分光熱吸収性（太陽熱選択吸
収特性）に優れかつ導電性が良好なカーボンブラック微
粒子が均一分散しているものである。

【００１２】ここで、ポリアルキレングリコールとのブ
ロックポリエーテルエステル系共重合体にアクリロニト
リルをグラフトしたポリマ自体の電気比抵抗は、１０⁷
Ω・cm以下、さらには１０⁵ Ω・cm以下が好ましい。こ
れらの帯電防止性ポリマとアクリル系ポリマとの混合比
率は混合物重量当り帯電防止ポリマを５〜４０％、好ま
しくは１０〜３５％の範囲量で配合したものが好まし
く、５％より少なくなると太陽熱選択吸収に必要なカー
ボンブラック量が不足するとともに制電性が十分でな
く、一方、４０％を越えると製糸性が悪くなり良好な物
性を有する繊維が得られなくなるので好ましくない。

【００１３】次に、太陽熱選択吸収および導電性を有す
る物質としては、近赤外領域（７６０ｍμ〜２０００ｍ
μの波長領域）において分光反射率の低い粒子、なかで
も分光反射率の最も低いカーボンブラック粒子が良い。
その平均粒径は０．２μ以下好ましくは０．０５μ以下
のカーボンブラック粒子が用いられる。また、カーボン
ブラック粒子の配合割合は、前記カーボンブラック含有
前の帯電防止性ポリマに対して約１５〜１５０重量％、
かつ繊維重量当り約２〜２０％、さらには４〜１５％が
好ましい。前記範囲量より少ないときは、太陽熱吸収能
および帯電防止能が不十分であるし、この範囲量を越え
るときは繊維としての機械特性が悪化するので好ましく
ない。

【００１４】前述したカーボンブラック含有導電性繊維
は、アクリル系ポリマ中にカーボンブラック含有帯電防
止ポリマを混合させ、公知の各種アクリル繊維の製造
法、たとえば湿式紡糸、乾式紡糸、乾湿式紡糸等の手段
により製造することが可能である。ここで重要なこと
は、カーボンブラック含有帯電防止ポリマをアクリル系
ポリマ中に筋状に分散配向し、アクリル系繊維中にカー
ボンブラック粒子が筋状に存在していることである。ア
クリル系ポリマ中に単にカーボンブラック粒子を均一分
散した構造の繊維では、制電性を高めるためにカーボン
ブラック粒子添加量が非常に多く必要になり、紡糸性が
低下すると共にカーボンブラック粒子が容易に脱落する
などの問題が発生する。また、得られる繊維は非常に黒
く見え、耐洗濯性が著しく劣るなどの問題がある。すな
わちアクリル系繊維中にカーボンブラック粒子が筋状に
存在してはじめて、太陽熱選択吸収能と導電性能をバラ
ンスよく保有できるのである。

【００１５】このようにして得られる太陽熱を選択吸収
するとともに導電性を有する該繊維は、カーボンブラッ
ク粒子のため通常黒色系を呈する。

【００１６】なお、通常、制電性と呼ばれるものは、繊
維束の電気比抵抗が約１０⁶ 〜１０¹⁰Ω・cm程度であ
る。

【００１７】本発明で使用するカーボンブラック含有導
電性繊維の繊度は、通常の衣料用繊維の繊度である１〜
１０デニール好ましくは１．５〜７デニールとするもの
であり、カーボンブラック粒子を含んだ帯電防止ポリマ
が繊維表層に少なくとも一部露出したカーボンブラック
含有アクリル系繊維からなり、該カーボンブラック含有
繊維の電気比抵抗が１０〜１０⁶ Ω・cm、好ましくは１
０〜１０⁴ Ω・cmであり、また、該導電性繊維フィラメ
ントのみから編成した目付２００ｇ／ｍ² の筒編地の７
６０ｍμ〜２０００ｍμの波長領域における最大分光反
射率は１０％以下、好ましくは５％以下、さらに好まし
くは３％以下とするものである。なお、この筒編地は３
００デニール−４８フィラメントの導電性繊維フィラメ
ントを用いて編成するものとする。

【００１８】該カーボンブラック含有導電性繊維を編織
物中に３〜１５重量％、好ましくは４〜１２重量％混用
するものであり、かつ編織物中における全カーボンブラ
ック量は０．１重量％以上、好ましくは０．２重量％以
上とするものである。

【００１９】カーボンブラック含有導電性繊維の編織物
中の混用割合が３重量％に満たない場合には、分光熱吸
収保温性と制電性の両機能が不足する。一方、混用割合
が１５重量％を越えるときは、得られる編織物の黒色化
に伴い商品の種類が限定されるという不都合があるばか
りでなく、保温性・制電性の向上効果は飽和してしま
い、さらにコストアップ等の問題がある。

【００２０】本発明の編織物は、摩擦帯電圧を２ＫＶ以
下とするものである。摩擦帯電圧が２ＫＶを越える場合
には、低湿度下における身体への衣服のまつわり、人体
帯電による電撃、脱衣放電音などを防止することはでき
ず、分光熱吸収保温性と制電性の両機能を併せ持つ編織
物を得ることはできない。なお、さらに制電性性能を向
上させる観点からは、編織物の摩擦帯電電荷密度を３μ
クーロン／ｍ² 以下にすることが好ましい。

【００２１】本発明の編織物は、太陽光のうち、特に７
６０ｍμ〜２０００ｍμの近赤外波長領域の熱吸収性に
優れており、この波長領域における分光反射率の最大値
を４０％以下、さらには３０％以下、特に２０％以下と
するのが好ましい。

【００２２】編織物の主体となる繊維素材は特に限定さ
れないが、軽量、嵩高でかつ保温性の良いアクリル系繊
維が好ましく用いられる。なかでも抗ピル性を有するア
クリル系繊維が好ましい。この他、実用特性に優れたポ
リエステル繊維やナイロン繊維も用途の応じて好ましく
用いられる。

【００２３】なお、本発明の目的を阻外しない範囲でウ
ール等の天然繊維、および各種他素材のフィラメント、
ステープルを混用してもかまわない。また、アクリル系
繊維として、複合繊維、多孔繊維、中空繊維等の嵩高性
を有する繊維を混用しても問題ない。

【００２４】カーボンブラック含有導電性繊維を編織物
に混用させる方法としては、特に限定されず、編物なら
経編、緯編を問わず均等に混入されてもよく、間歇的に
横筋状または縦筋状に打ち込んでもよく、織物なら一重
織り、二重織り等通常の方法ならばいずれでもよい。編
織物の内面部より外面部に多く配置されている方が近赤
外領域波長の太陽熱吸収効果が良いため望ましい。

【００２５】以下、実施例をあげて本発明を具体的に説
明する。

【００２６】本発明で用いる評価方法は次の通りであ
る。

【００２７】（１）分光熱吸収保温性 ２０℃，６５％ＲＨの室内において、エネルギー源とし
て写真用のレフランプ３００Ｗの白色電球を用いた。評
価用サンプルの下に温度センサー（熱電対）を設置しサ
ンプル上２５cmの上方から前記レフランプを点灯し、１
５分後のサンプル裏面温度を測定した。

【００２８】（２）分光反射率 分光光度計を用いて３００ｍμ〜１２００ｍμの波長に
おける反射率を求めた。

【００２９】（３）電気比抵抗（繊維束） 約２０００デニール、１０cmの試料を３０％ＲＨ、２０
℃の雰囲気下で両端を把持し、１００Ｖの電気抵抗
（Ｒ）を測定し、電気比抵抗（ρ）を次式により求め
る。

【００３０】ρ＝（Ｒ×デニール）／（９×１０⁶ ×比
重） （Ω・cm） （４）制電性（布帛） Ａ．摩擦帯電電荷密度 編織物サンプルを花王（株）製の洗濯石鹸“ザブ”で通
常の家庭洗濯の条件（電気洗濯機、強条件、４０℃，５
分、０．２％濃度）で２０回洗濯したものを風乾し、タ
テ２５cm，ヨコ２５cmの試験片とする。このものを２０
℃、３０％ＲＨの雰囲気に２４時間以上置いた後、この
温湿度条件内でアクリル系の編物で強く摩擦（１回１秒
程度で１０回）し、直ちに試験片を適当な大きさのファ
ラデーケージに入れ、該試験片の電荷量を測定する。電
荷量はサンプル１ｍ² 当り換算して、これを摩擦帯電電
荷量（μｃ／ｍ² ）とする。

【００３１】Ｂ．摩擦帯電圧 試験片を摩擦帯電電荷密度と同条件で洗濯を繰り返した
後乾燥して２０℃、３０％ＲＨの雰囲気中に２４時間以
上放置し、この温湿度条件下でロータリースタティック
テスター（興亞商会製）の回転体（４００ｒｐｍ）に試
験片を取り付けて、木綿織物（金幅３号、精錬加工上が
り）と摩擦し、１分後の試験片に帯電した電位（ＫＶ）
を測定する。

【００３２】試験片：８cm×５cm（摩擦面積４cm×２５
cm） 摩擦布：１５cm×２cm（張力５００ｇ） 試験片と摩擦布の接圧：２ｍｍ 試験片と集電管の距離：１２ｍｍ （５）抗ピル性 ＪＩＳ Ｌ １０７６ ＩＣＩ法（５時間）により測
定する。

【００３３】（６）編織物の色相 ◎ ：良好（黒さが見えない） ○ ：問題なし（黒さが気にならない） △ ：ほぼ問題なし（少し灰色に見える） × ：かなり黒く見える（黒さが気になる） ××：黒く見える（黒色系）

【００３４】

【実施例】

（参考例１）アクリロニトリル（ＡＮ）９４．２モル
％、アクリル酸メチル５．５モル％およびメタリルスル
ホン酸ソーダ０．３モル％をジメチルスルホキシド（Ｄ
ＭＳＯ）中で溶液重合し、溶液粘度２００ポイズ／４５
℃、濃度２２．５重量％の原液（Ａ）に３５重量％のフ
ァーネスブラック＃４０（三菱化成（株）製）を含有す
るポリエチレンアジペート２５重量％、ポリエチレング
リコール７５重量％の組成を有するブロックポリエーテ
ルエステル（７０部）にＡＮ（３０部）をグラフト重合
させたポリマのＤＭＳＯ溶液（Ｂ）を得られる繊維中の
ファーネスブラック添加量が７．２重量％になるように
混合し、通常の混合紡糸方法によりカーボンブラック含
有導電性繊維を得た。ブロックポリエーテルエステルは
ＡＮ系重合体と混合紡糸した時、混和性は有するが相溶
性はなくＡＮ系単繊維中に多数本筋状に伸びて配向して
いた。得られた繊維の繊度２．５デニール、乾強度２．
３ｇ／ｄ、乾伸度２８％、結節強度１．９ｇ／ｄ、結節
伸度は１１％、沸水収縮率は２．２％であり、電気比抵
抗は２．５×１０³ Ω・cmで、温湿度依存性がなく導電
性能は良好であった。

【００３５】（実施例１〜４、比較例１〜４）参考例１
で得たカーボンブラック含有導電性繊維を５１ｍｍにカ
ットし、東レ（株）製の抗ピル性“トレロン”Ｔ−２４
６２ ２ｄ×５１ｍｍと混綿し、通常の梳毛紡績により
メートル番手１／４８の混率変更紡績糸を得た。この紡
績糸を１８Ｇフライス編機で丸編地を編成し、沸騰水で
６０分処理または黒染色加工（染料：カヤクリルブラッ
ク５％ｏｗｆ、酢酸０．５ｃｃ／Ｌ、１００℃×６０
分）を行い、目付け２２５ｇ／ｍ² の編地を得た（実施
例１〜４）。

【００３６】編地の分光熱吸収保温性、制電性および抗
ピル性等の評価結果を表１に示した。また比較のために
カーボンブラック含有導電性繊維の混率が少ない編地、
著しく多い編地および（Ａ）ポリマだけからなる編地
（比較例１〜４）の評価結果を示した。

【００３７】

【表１】 この結果が示すように実施例１〜４の編地は分光反射率
が低く分光熱吸収が良く、制電性に優れていると共に抗
ピル性が良好であり色相も問題なく良好であった。

【００３８】（参考例２）参考例１と同様な方法で繊維
中のファーネスブラック添加量が２．８重量％になるよ
うに混合したカーボンブラック含有導電性繊維を得た。
この繊維は参考例１で得たカーボンブラック含有導電性
繊維と同様に単繊維中にカーボンブラック粒子が多数筋
状に配向されていた。得られた繊維の繊度は２．４デニ
ール、乾強度２．５ｇ／ｄ、乾伸度２９％、結節強度
２．１ｇ／ｄ、結節伸度１３％、沸水収縮率は２．４％
であり、電気比抵抗は２×１０⁴ Ω・cmで温湿度依存性
がなく導電性能は良好であった。

【００３９】（実施例５、比較例５〜８）参考例２で得
たカーボンブラック含有導電性繊維を５１ｍｍにカット
し、東レ（株）抗ピル性“トレロン”Ｔ−２４６２ ２
ｄ×５１ｍｍと混綿し、通常の梳毛紡績によりメートル
番手１／４８の紡績糸を得た。この紡績糸を１８Ｇフラ
イス編機で丸編地を編成し、原布は沸騰水で６０分処理
を行い、目付け１９８ｇ／ｍ² の編地を得た（実施例
５）。

【００４０】編地の分光熱吸収保温性、制電性および抗
ピル性等の評価結果を表２に示した。また、比較のため
にブロックポリエーテルエステルにＡＮをグラフトした
ポリマを使用せず実施例１で使用した原液（Ａ）中に直
接ファーネスブラック量が該繊維中に２．５重量％、１
５重量％になるように均一混合し通常の湿式紡糸法によ
り繊度２．５デニールのカーボンブラック含有繊維（黒
原着繊維）を得た。紡糸中、凝固浴、延伸浴にはかなり
のカーボンブラック粒子が脱落し黒くよごれる等の問題
が発生した。この均一混合した黒原着アクリル系繊維を
実施例５と同様な方法で混綿し、目付け２０２ｇ／ｍ²
の編地を作製した（比較例５〜８）。

【００４１】編地の評価結果を表２に示した。

【００４２】

【表２】 この結果が示すように、布帛中のカーボンブラック粒子
量が増加すると飽和するまでかなり比例的に分光熱吸収
保温性は向上するが、ＡＮ系繊維中にカーボンブラック
が筋状配向されず、たんに均一分散しているだけでは制
電性がないことがわかる。

【００４３】（実施例６）参考例１で得たカーボンブラ
ック含有導電性繊維（カーボンブラック７．２％品）を
７０ｍｍにカットし、東レ（株）抗ピル性“トレロン”
Ｔ−２４６２ ２ｄ×７０ｍｍおよびメリノウール（ク
オリティー６０′Ｓ）を５／６５／３０の割合で混綿
し、通常の梳毛紡績によりメートル番手１／４８の紡績
糸を得、これより１８Ｇフライス編で丸編地を作製し
た。

【００４４】編地の色相は問題なく分光熱吸収保温性
（分光反射率 最大値：１９％、生地裏温度：６１．８
℃）、制電性（摩擦帯電圧：０．８ＫＶ、電荷密度：
２．０μｃ／ｍ² ）ともに優れており、抗ピル性は３〜
４級であった。

【００４５】（実施例７〜９，比較例９〜１１）参考例
１で得たカーボンブラック含有導電性繊維（カーボンブ
ラック７．２％品）を７６ｍｍにカットし、東レ（株）
“テトロン”Ｔ−９０１ ３ｄ×８９ｍｍおよびメリノ
ウール（クオリティー６０′Ｓ）をそれぞれ４／９６／
０、４／６６／３０、４／０／９６の割合で混綿し、通
常の梳毛紡績でメートル番手２／４８の３種の紡績糸を
得た。さらにこれらの比較として導電繊維を含まない上
記“テトロン１００％、“テトロン７０％／ウール、ウ
ール１００％についても同様に紡績糸を得た。

【００４６】これら紡績糸を織組織２／１綾で製織し、
布帛にした後、黒色に染色加工し、それぞれの織物を分
光熱吸収保温性および保温性および制電性について評価
した結果を表３に示す。

【００４７】

【表３】 この結果が示すように、カーボンブラック含有繊維を４
％混綿した実施例７〜９の織物は、分光熱吸収保温性、
制電性ともに優れた結果を得た。

【００４８】

【発明の効果】本発明の編織物は積極的に太陽光の近赤
外熱線を吸収し、編織物裏面の保温性を高めるとともに
低湿度環境下での制電性効果に優れている。また抗ピル
性が良く編織物には毛玉がつかない等、外観的にも優れ
ているため、低温低湿度環境下での高級防寒衣料、スポ
ーツ、レジャー衣料に適している。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｃ 1/48 ＰＢＥ Ｄ０１Ｆ 6/54 Ｂ 7199−3Ｂ Ｄ０２Ｇ 3/04 Ｄ０４Ｂ 1/14 // Ｄ０１Ｆ 8/08 Ａ 7199−3Ｂ (72)発明者 門田 節典 大阪市北区中之島３丁目３番３号 東レ株 式会社大阪事業場内 (72)発明者 難波江 清行 愛媛県伊予郡松前町大字筒井1515 東レ株 式会社愛媛工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性繊維が３〜１５重量％混用され、編
   織物中に含まれる全カーボンブラック量が０．１重量％
   以上であり、摩擦帯電圧が２ＫＶ以下の編織物であっ
   て、該導電性繊維はカーボンブラック含有帯電防止ポリ
   マが単繊維中に筋状に配向され該帯電防止ポリマが繊維
   表層に少なくとも一部露出したアクリル系繊維からな
   り、該導電性繊維の電気比抵抗は１０〜１０⁶ Ω・cmで
   あり、該導電性繊維フィラメントのみから編成した目付
   ２００ｇ／ｍ² の筒編地の７６０ｍμ〜２０００ｍμの
   波長領域における最大分光反射率が１０％以下であるこ
   とを特徴とする編織物。
2. 【請求項２】７６０ｍμ〜２０００ｍμの波長領域にお
   ける最大分光反射率が４０％以下であることを特徴とす
   る請求項１記載の編織物。
3. 【請求項３】抗ピル性が３級以上であることを特徴とす
   る請求項１または請求項２記載の編織物。
4. 【請求項４】主体となる繊維素材がアクリル系繊維であ
   ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記
   載の編織物。