JPH10292246A

JPH10292246A - 熱伝導性布帛

Info

Publication number: JPH10292246A
Application number: JP9094254A
Authority: JP
Inventors: Kunio Akasaki; 久仁夫赤崎; Yoshiaki Kijima; 由明來島; Mitsuyoshi Nakamoto; 充慶中本; Takaaki Kusaka; 貴晶日下; Yoko Doko; 陽子道幸
Original assignee: Unitika Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Unitika Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-04-14
Filing date: 1997-04-14
Publication date: 1998-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】高度な熱伝導性を有し、かつソフトな風合いを
有する熱伝導性布帛を提供する。【解決手段】熱伝導率が０．３〜１．０ｃａｌ／ｃｍ・
ｓｅｃ・℃の金属からなる金属細線と熱可塑性合成繊維
とで構成された布帛であって、この布帛の一面における
金属細線の表面露出度が３０％以上である熱伝導性布
帛。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高度な熱伝導性を
有し、かつソフトな風合いを有する熱伝導性布帛に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、防寒衣料やウインタースポー
ツ衣料においては、透湿性と防水性を有する表地と裏地
との間に中綿を挿入した三層構造により、中綿の空気層
（デッドエアー）を利用して保温性を得るようにしたも
のが知られている。しかしながら、このような三層構造
の布帛は、特に動きやすさを要求されるウインタースポ
ーツ衣料としては、嵩張りにより自由な動きが阻害され
るとともに、高度な保温性が要求される分野においては
その効果が小さいなどの欠点を有していた。

【０００３】近年、アルミニウム、ステンレス、チタン
などの金属を蒸着した布帛を裏地として用いることによ
り体熱を反射させる保温性布帛（特開昭５９−１５６７
４３号公報参照）や、炭化ジルコニウムに代表される遷
移金属炭化物を繊維中に含有せしめて太陽光エネルギー
を吸収し、吸収した光エネルギーを熱エネルギーに変
換、放射する保温性繊維（特公平２−９２０２号公報参
照）などが提案されており、これらの保温性布帛によ
り、用いる中綿の量を少なくしたり、あるいは全く用い
ないようにして、前述の嵩張りにより自由な動きが阻害
されたり、高度な保温効果が得られないといった欠点を
解消してきた。

【０００４】しかしながら、前述のアルミニウム、ステ
ンレス、チタンなどの金属を蒸着した布帛は、蒸着加工
に伴うコストアップ、蒸着加工前の準備工程における布
帛の微妙な取り扱いによる蒸着斑の発生や、洗濯あるい
は着用時の摩擦に起因する蒸着金属の脱落による保温性
能の低下など、種々の問題があった。

【０００５】また、炭化ジルコニウムに代表される遷移
金属炭化物を繊維中に含有せしめた保温性布帛は、太陽
光の照射の下では十分な保温性を発揮するものの、非照
射時や日陰の下では十分な保温性を得ることができない
という問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような現
状に鑑みて行なわれたもので、蒸着加工のような後加工
を行なわずに、しかも、日陰においても良好な保温性を
発揮できうる素材として利用可能な熱伝導性布帛を得る
ことを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するもので、次の構成よりなるものである。すなわ
ち、本発明は、熱伝導率が０．３〜１．０ｃａｌ／ｃｍ
・ｓｅｃ・℃の金属からなる金属細線と熱可塑性合成繊
維とで構成された布帛であって、この布帛の一面におけ
る金属細線の表面露出度が３０％以上である熱伝導性布
帛を要旨とするものである。また本発明は、金属細線が
布帛面で特定の方向性を有している熱伝導性布帛を要旨
とするものである。また本発明は、金属細線に酸化防止
処理を施している熱伝導性布帛を要旨とするものであ
る。また本発明は、熱可塑性合成繊維がポリエステル長
繊維糸条である熱伝導性布帛を要旨とするものである。
また本発明は、布帛が織物組織である熱伝導性布帛を要
旨とするものである。さらに本発明は、金属細線の線径
が３０〜１５０μｍの範囲である熱伝導性布帛を要旨と
するものである。

【０００８】以下、本発明について詳細に説明を行な
う。本発明の熱伝導性布帛は、それ自身では高度な保温
性を発揮することはできないが、発熱体などの熱源を熱
伝導性布帛に接地せしめることにより熱源から発生する
熱を熱伝導性布帛により効率良く伝え、衣服全体を積極
的に保温せしめることに利用可能な素材である。

【０００９】上記の目的を達成するために、本発明では
熱伝導率が０．３〜１．０ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃の
金属からなる金属細線と熱可塑性合成繊維とで構成され
た布帛を用いる。

【００１０】ここで言う熱伝導率とは、金属細線の性能
ではなく金属単体の性能を指しており、その測定方法に
ついては、『青木豊松、金属、Vo1.66、No.9、P.33〜37
(1996)』に記載のレーザーフラッシュ法を用いた。

【００１１】本発明では熱伝導率が０．３〜１．０ｃａ
ｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃の金属からなる金属細線を用いる
必要がある。熱伝導率が０．３ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・
℃未満の場合、本発明の目的とする熱伝導性能が得られ
ず好ましくない。また、熱伝導率が１．０ｃａｌ／ｃｍ
・ｓｅｃ・℃を超えると、本発明の目的とする熱伝導性
能が飽和に達するばかりでなく、材料である金属細線の
コストが高くなり、経済的に工業化することが難しい。
上記熱伝導率を満足するものとしては、たとえば、銅、
銀、金、アルミニウム、ステンレスからなる金属細線が
挙げられる。本発明では、上記金属細線をそのまま使用
しても良いが、これらの金属細線を使用した布帛を衣料
として用いた場合、着用による汗などにより錆が発生す
る材料もあり、その場合は金属細線に酸化防止処理を施
したものを使用することが好ましい。このような例とし
て、たとえば、銅細線の表面に錫あるいは金をメッキし
たものが挙げられる。

【００１２】本発明では、使用する金属細線の太さにつ
いては線径を３０〜１５０μｍとしている。金属細線の
線径が３０μｍより小さい場合、金属細線のコストが高
くなり、経済的に工業化することが難しいばかりか、金
属細線の強度が弱くなるため本発明の布帛を製造する際
に、金属細線の糸切れが多発し、工程通過性が悪くな
る。金属細線の線径が１５０μｍを超える場合、得られ
る布帛の風合が硬くなり、また目付が重くなり、衣料用
途に用いる場合には不適である。従って、金属細線の線
径が３０〜１５０μｍであることにより、得られる布帛
がソフトであり、また軽量であるため衣料用途に用いる
場合には好適である。金属細線は１本でも良いが、複数
本を合わせて１本の糸条として用いても良い。

【００１３】次に、本発明で用いられる熱可塑性合成繊
維としては、ナイロン６やナイロン６６で代表されるポ
リアミド系合成繊維、ポリエチレンテレフタレートやポ
リブチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート
で代表されるポリエステル系合成繊維、ポリエチレンや
ポリプロピレンで代表されるポリオレフィン系合成繊
維、または、これを主成分とする共重合体からなる合成
繊維が挙げられる。

【００１４】本発明の熱伝導性布帛は上記金属細線と合
成繊維からなる布帛であり、上述の如く、熱伝導性布帛
に発熱体を接地せしめて発熱体の熱を熱伝導性布帛を介
して広範囲に伝える素材として利用できるが、その際使
用する発熱体の温度や使用時間を考慮すると、上記の熱
可塑性合成繊維のうち特にポリエステル系合成繊維、さ
らに好ましくは、ポリエステル長繊維を用いることが良
い。

【００１５】本発明の布帛は、上記金属細線と熱可塑性
合成繊維とからなる織物、編物を言う。織物の場合、金
属細線を経糸、緯糸のどちらに使用してもかまわない
が、金属細線が低伸度であり、工程通過性の面を考慮す
ると緯糸に使用する方が好ましい。また、編物の場合、
金属細線でループを形成せしめようとすると、曲げによ
る金属細線の破断が多発するため、公知のインレイ方式
による編物内に金属細線を挿入せしめる方法が好まし
い。

【００１６】本発明では、布帛の一面における金属細線
の表面露出度が３０％以上である必要がある。本発明で
いう金属細線の表面露出度は、本発明の布帛表面を光学
顕微鏡を用いて２０倍の倍率にて撮影した写真から金属
細線と布帛の面積を測定して算出される。そして、本発
明の熱伝導性布帛の一面における金属細線の表面露出度
を３０％以上とするには、組織と用いる繊維の太さを考
慮して布帛の設計を行なえば良い。たとえば、織物であ
れば、５枚朱子のような朱子組織とし金属細線を緯糸に
用いるのが望ましいが、平組織や綾組織でも併用する繊
維の太さとの関係を考慮して設計すれば良い。また、織
物の場合は、金属細線をインレイ糸として用い、かつフ
ロント糸の編針を抜取り、インレイ部が編地表面に出る
ようにし、交編する糸条の太さを考慮して金属細線が編
地表面に３０％出るように設計すれば良い。そこで表面
露出度が３０％より小さい場合、前述の発熱体などの熱
源を熱伝導性布帛に接地せしめた場合、熱源からの熱伝
導性が小さくなり本発明の目的とする保温効果が得られ
なくなるため好ましくない。また、本発明で用いる金属
細線は布帛面に緯方向、経方向あるいはバイアス方向な
どの特定の方向性を有していることが好ましい。金属細
線が布帛面で特定の方向性を有していない場合、前述の
熱源からの熱が種々の方向へ伝導するため、本発明の目
的とする保温効果が得られない場合がある。

【００１７】

【作用】従来より布帛の熱伝導性を高める方法として、
熱可塑性合成繊維に銅、アルミニウムなどの金属粉末を
含有せしめる方法が提案されている。しかし金属粉末の
熱伝導性が０．３ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上である
のに対し、熱可塑性合成繊維の熱伝導性は５×１０^-4ｃ
ａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃前後であり、高熱伝導性の金属
粉末を高含有率でかつ連続的に含有せしめることができ
うれば、繊維に高熱伝導性を付与せしめることが理論上
可能ではあるが、繊維製造時の製糸性や繊維物性の低下
などの問題があり、実用的な方法ではなかった。

【００１８】これに対し、本発明の熱伝導性布帛は、熱
伝導率が０．３〜１．０ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃の金
属からなる金属細線と熱可塑性合成繊維とで構成し、か
つ布帛の一面における金属細線の表面露出度が３０％以
上であることによって、金属細線が本来有している高熱
伝導性能を低下せしめることなく、かつ前述のような繊
維物性の低下もなく、高度の熱伝導性を布帛に付与せし
めることが可能となる。また、金属細線を使用すること
により、アルミニウム板や銅板などの金属板に比べ、優
れた柔軟性、軽量性をも付与せしめることができる。ま
た、金属細線が布帛面で特定の方向性を有していること
により、熱源からの熱を一定方向に効率良く伝導せしめ
ることが可能となり、高度の保温効果が得られる。ま
た、金属細線に酸化防止処理を施すことにより、本発明
の布帛を衣料として用いた場合、着用による汗などによ
る錆の発生がなくなる。また、熱可塑性合成繊維がポリ
エステル長繊維糸条であることにより、ポリエステル以
外の合繊を使用した場合、本発明の布帛に熱源を接地せ
しめた際、熱源の温度や熱を供給する時間により布帛の
収縮や硬化が発生する場合があるが、ポリエステルの場
合はこのような現象が起こりにくい。また、布帛が織物
組織であることにより、熱源を本発明の布帛に接地せし
める際、織物の方が編物に比べ凹凸が小さいため、効率
良く熱を伝えることができる。さらに、金属細線の線径
を３０〜１５０μｍと規定することにより、布帛の柔軟
化および工程通過性の改善を図ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明を実施の形態によっ
てさらに具体的に説明する。なお、実施の形態における
性能の測定と評価は、次の方法で行なった。（１）熱伝導性温度２０℃、湿度６５％の恒温恒湿の室内において図１
に示すごとき、厚さ１０ｍｍのポリウレタンシート１の
上に試料２を載せ、この試料２の上部右端に温度１５０
℃の円柱状カートリッジヒーター３を載せ、このカート
リッジヒーター３から５０ｍｍ間隔で熱電対４を試料２
の表面に張り付け、さらに試料２の上に厚さ１０ｍｍの
ポリウレタンシート５を載せ、測定開始１５分後の各々
の熱電対の温度を計測し、熱伝導性の評価を行なった。

【００２０】実施の形態１経糸として１５０ｄ／４８ｆのポリエステルフィラメン
ト、緯糸として熱伝導率が０．７２ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅ
ｃ・℃、直径８０μｍの錫メッキ銅線（酸化防止処理し
た金属細線）を用いて、経糸密度１４０本／吋、緯糸密
度９５本／吋の５枚朱子織物をレピア織機にて本発明の
熱伝導性布帛を製造した。この際、得られた織物表面に
おける金属細線の表面露出度は８０％であった。

【００２１】本発明との比較のため、下記比較例１〜３
により、比較用の織物３点を製造した。比較例１実施の形態１において、緯糸として用いた熱伝導率０．
７２ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃の錫メッキ銅線の代わり
に熱伝導率０．１８ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃の鉄線を
用いる他は、実施の形態１と全く同一の方法により比較
用の熱伝導性布帛を得た。

【００２２】比較例２実施の形態１において、緯糸として用いた熱伝導率０．
７２ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃の錫メッキ銅線の代わり
に熱伝導率３．６×１０^-4ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃、
７５ｄ／３６ｆのポリエステルフィラメントを用いる他
は、実施の形態１と全く同一の方法により比較用の織物
を得た。

【００２３】比較例３実施の形態１において、得られた織物表面を裏面とする
（織物表面における金属細線の表面露出度は２０％）以
外は実施の形態１と全く同一の方法により比較用の熱伝
導性布帛を得た。

【００２４】上述の如くして得られた本発明および比較
用の織物の性能を測定し、その結果を併せて表１に示し
た。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１より明らかな如く、本発明の熱伝導性
布帛は、比較例１〜３に比較して熱伝導性が優れている
ことがわかる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明の熱伝導性布帛
は、高度な熱伝導性を有し、かつソフトな風合いを有し
ており、発熱体などの熱源を熱伝導性布帛に接地せしめ
ることにより熱源から発生する熱を熱伝導性布帛に効率
良く伝えることが可能であり、衣料の保温素材として優
れた効果を発揮する。また、本発明の熱伝導性布帛は、
蒸着加工のような後加工を行なわずに、しかも、日陰に
おいても良好な保温性を発揮できうるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱伝導性布帛の熱伝導性を評価する装
置の説明図である。

【符号の説明】

１ポリウレタンシート２試料３カートリッジヒーター４熱電対５ポリウレタンシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中本充慶大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者日下貴晶大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者道幸陽子大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱伝導率が０．３〜１．０ｃａｌ／ｃｍ
・ｓｅｃ・℃の金属からなる金属細線と熱可塑性合成繊
維とで構成された布帛であって、この布帛の一面におけ
る金属細線の表面露出度が３０％以上であることを特徴
とする熱伝導性布帛。
【請求項２】金属細線が布帛面で特定の方向性を有し
ていることを特徴とする請求項１記載の熱伝導性布帛。
【請求項３】金属細線に酸化防止処理を施しているこ
とを特徴とする請求項１または２記載の熱伝導性布帛。
【請求項４】熱可塑性合成繊維がポリエステル長繊維
糸条であることを特徴とする請求項１または２または３
記載の熱伝導性布帛。
【請求項５】布帛が織物組織であることを特徴とする
請求項１または２または３または４記載の熱伝導性布
帛。
【請求項６】金属細線の線径が３０〜１５０μｍの範
囲であることを特徴とする請求項１または２または３ま
たは４または５記載の熱伝導性布帛。