JP2004345102A

JP2004345102A - 優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004345102A
Application number: JP2003141508A
Authority: JP
Inventors: Saoaya Kuroda; 幸乙綾黒田; Makoto Yoshida; 吉田　　誠
Original assignee: Teijin Techno Products Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】着用感（吸湿性、透湿性など）に優れ、軽量で快適、且つ高度の防炎性と遮熱性とを有する防炎防護衣服を製造することが可能な複合繊維構造物及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】ポリ塩化ビニル樹脂組成物と、芳香族ポリアミド繊維とが複合されてなる繊維構造物であって、該繊維構造物は、その目付（単位：ｇ／ｍ^２）／厚み（ｍｍ）で表される空隙度が３５〜９０の範囲にあり、且つ限界酸素指数（ＬＯＩ：Ｌｉｍｉｔｉｎｇｏｘｙｇｅｎｉｎｄｅｘ）が３０以上である。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物及びその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、ポリ塩化ビニル繊維と芳香族ポリアミド繊維とを、特定の空隙度を有しつつ複合させることにより、その限界酸素指数（ＬＯＩ：Ｌｉｍｉｔｉｎｇｏｘｙｇｅｎｉｎｄｅｘ）を３０以上とした繊維構造物及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
上記繊維構造物は、消防士、飛行士、レースドライバー、電力会社、化学会社など、火災に遭遇する可能性のある作業に従事する人々が着用する衣服に適した繊維構造物である。
【０００３】
また近年、テロや核兵器或いは火災の増加などの問題が注目を集め、より快適な安全性の高い生活環境が求められている中で、特にカーテンやカーペット、シーツ、遮熱壁、ベッドマットなどのインテリアや寝装具においても、難燃規制の強化を初めとして、防炎性と遮熱性の向上が求められており、本発明の繊維構造物は、これらの用途にも適した繊維構造物である。
【０００４】
【従来の技術】
全芳香族ポリアミド（以下アラミドと略記することがある）繊維にはコーネックス、ノーメックスに代表されるメタ系アラミド繊維とテクノーラ、ケブラー、トワロンに代表されるパラ系アラミド繊維とがある。
【０００５】
これらのアラミド繊維は、ナイロン６、ナイロン６６など、従来から広く使用されている脂肪族ポリアミド繊維と比較して、剛直な分子構造と高い結晶性を有しているので、耐熱性、耐炎性（難燃性）などの熱的性質に優れている上、耐薬品性、耐放射線性、電気特性などの安全性にも優れた性質を有している。
【０００６】
従ってアラミド繊維は、耐炎性（難燃性）や耐熱性が必要とされる防護服やバッグフィルターなどの産業資材用、カーテンなどのインテリア用として広く使用されている。
【０００７】
中でも、消防士、飛行士、レースドライバー、電力会社、化学会社など、火災に遭遇する可能性のある作業に従事する人々が着用する高遮熱性の防炎防護衣服を構成する繊維として、環境問題や動き易さ・軽量化などの観点より、従来のアスベスト繊維、ガラス繊維に代わって、アラミド繊維が多く使用されるようになってきた。
【０００８】
しかしながら、上記の防炎防護衣服においては、特開２０００−２１２８１０号公報或いは特開２００１−２１４３１８号公報に示される如く、防炎性を満足するために多層構造体とすることが必須であり、そのため非常に暑い作業環境下では、着用感（吸湿性、透湿性など）が著しく悪く、軽量で快適、且つ高度の防炎性を有する防炎防護衣服を得るには至っていないのが現状である。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−２１２８１０号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開２００１−２１４３１８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点を解消し、着用感（吸湿性、透湿性など）に優れ、軽量で快適、且つ高度の防炎性と遮熱性とを有する防炎防護衣服を製造することが可能な複合繊維構造物及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討した結果、ポリ塩化ビニル繊維やポリ塩化ビニルフィルムなどのポリ塩化ビニル樹脂組成物と芳香族ポリアミド繊維とを、特定の空隙度を有しつつ複合させるとき、所望の複合繊維構造物が得られることを究明した。
【００１３】
かくして本発明によれば、ポリ塩化ビニル樹脂組成物と、芳香族ポリアミド繊維とが複合されてなる繊維構造物であって、該繊維構造物は、その目付（単位：ｇ／ｍ^２）／厚み（ｍｍ）で表される空隙度が３５〜９０の範囲にあり、且つ限界酸素指数（ＬＯＩ：Ｌｉｍｉｔｉｎｇｏｘｙｇｅｎｉｎｄｅｘ）が３０以上であることを特徴とする優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物が提供される。
【００１４】
また、本発明によれば、発泡核剤を含浸させた後、膨張させることにより、その内部に独立した微小空孔を形成させたポリ塩化ビニル樹脂組成物と、全芳香族ポリアミド繊維からなる繊維集合体とを複合させることを特徴とする優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物の製造方法が提供される。
【００１５】
さらに、本発明によれば、全芳香族ポリアミド繊維と、該全芳香族ポリアミド繊維よりも１５％以上大きい沸騰水収縮率を有するポリ塩化ビニル繊維とを複合させた後、該複合糸を熱処理し、次いで該複合糸を用いて繊維構造物を形成させるか、或いは該複合糸を用いて繊維構造物を形成させ、次いで該繊維構造物を熱処理することを特徴とする優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物の製造方法が提供される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明で使用するアラミド繊維には、前述の如く、メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維とがある。ここで、メタ系アラミド繊維とは、主骨格を構成する芳香環がアミド結合によりメタ型に結合されてなるメタ系全芳香族ポリアミドポリマーからなるものであり、ポリマーの全繰返し単位の８５モル％以上がメタフェニレンイソフタルアミド単位であるものが好ましく、中でもポリメタフェニレンイソフタルアミドホモポリマーが好ましい。
【００１７】
全繰返し単位の１５モル％以下、好ましくは５モル％以下で共重合し得る第３成分としては、ジアミン成分として、例えばパラフェニレンジアミン、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、パラキシリレンジアミン、ビフェニレンジアミン、３，３’−ジクロルベンジジン、３，３’−ジメチルベンジジン、３，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、１，５−ナフタレンジアミン等の芳香族ジアミンが、また酸成分としては、例えばテレフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸が挙げられる。また、これらの芳香族ジアミン及び芳香族ジカルボン酸は、その芳香族環の水素原子の一部がハロゲン原子やメチル基等のアルキル基によって置換されていてもよい。
【００１８】
尚、ポリマーの全末端の２０％以上が、アニリン等の一価のジアミンもしくは一価のカルボン酸成分で封鎖されている場合には、特に高温下に長時間保持しても繊維の強力低下が小さくなるので好ましい。
【００１９】
このようなメタ系全芳香族ポリアミドポリマーは、芳香族ジアミンと芳香族ジカルボン酸ジハライドとを、例えば従来公知の界面重合法により製造することができる。ポリマーの重合度としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを溶媒として０℃で測定した固有粘度（ＩＶ）が０．８〜３．０、特に１．０〜２．０の範囲にあるものが好ましい。
【００２０】
尚、上記メタ系全芳香族ポリアミドポリマーには、機能特性を保持するために難燃剤や紫外線吸収剤が含まれていても良い。この際使用される難燃剤の好ましい例としては、洗濯耐久難燃性を有すると共に、例え燃焼されても有毒ガスの発生を少なくすることができる点から、下記式で示される芳香族縮合型ノンハロゲン化リン酸エステル系難燃剤が挙げられる。
【００２１】
【化１】

【００２２】
また、紫外線吸収剤の好ましい例としては、下記式で示される紫外線吸収剤が挙げられる。
【００２３】
【化２】

【００２４】
更に、これらメタ系全芳香族ポリアミドポリマーからなる繊維には、耐熱、耐炎性や強力保持性などの機能特性を向上させるためにパラ系アラミド繊維を５〜３５重量部均一混合することも好ましい。
【００２５】
一方、パラ系アラミド繊維としては、デュポン社の「ケブラー」や帝人トワロン（株）の「トワロン」に代表されるポリパラフェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）繊維や、ＰＰＴＡと３，４’−オキシジフェニレンテレフタルアミドとの共重合体繊維（帝人（株）製テクノーラ）など、パラフェニレン基を主鎖中に組み込んだパラ系全芳香族ポリアミドポリマーからなるアラミド繊維が例示される。
【００２６】
また、本発明で使用する、ポリ塩化ビニル樹脂組成物とは、ポリ塩化ビニル繊維又はポリ塩化ビニルフィルムを言い、中でも、樹脂組成物を構成するポリ塩化ビニルポリマー中に、略球形の場合はその平均直径が１０μｍ以下程度の独立微小空孔を有する発泡ポリ塩化ビニル樹脂組成物を使用することが好ましい。該空孔の平均直径が１０μｍを越えると、独立空孔とすることが難しくなると共に、強度低下が起こる場合があるという懸念がある。また、上記空孔は、略球形のほか、凹凸あるいは扁平などの形状変化を有しているものも含まれる。
【００２７】
上記のような独立空孔を有する樹脂組成物としては、例えば、特開２０００−１５４４６３号公報に、繊維、及びそれからなる繊維構造体が開示されているが、該公報記載の発明において、独立空孔を有する繊維を使用することの意義は、保温性とクッション性とを付与するためであり、本願の如く、複合繊維構造体に防炎性を付与するものではない。
【００２８】
上記の発泡ポリ塩化樹脂組成物は、例えば、重合度が１０００〜１６００のポリ塩化ビニル繊維に発泡核剤を含浸させた後、該発泡核剤を膨張させることにより製造することができる。
【００２９】
本発明における発泡核剤としては、樹脂組成物に発泡核剤として含浸され、体積が膨張するものであれば特に限定はされず、例えば、高温で体積が膨張するものなどが挙げられる。
【００３０】
この際、発泡核剤をいかに多く浸透させるかが気孔量に影響し、またその後いかに内部エネルギーを変動させるかが気孔特性（量・サイズなど）に影響を与える。
【００３１】
内部エネルギーを変動させる方法としては、温度・圧力・振動などの刺激を与えることなどが挙げられる。このような点から、発泡核剤の例として、例えば二酸化炭素、窒素、アルゴンなどの常温で気体の性質を有する物質、アセトン、塩化メチレン、ジメヒルホルムアミド、メタノールなどの有機溶剤などを挙げることができる。本発明では、含浸性と取り扱いの容易さ（高温高圧での取り扱い性）などの点より二酸化炭素を用いるのが最も望ましい。
【００３２】
具体的には、二酸化炭素を樹脂組成物に含浸させ、その後二酸化炭素を発泡核剤として膨張させ発泡させるのであるが、このとき発泡性能を高めるには、発泡核剤の樹脂に対する含浸率を３％以上とすることが望ましく、このような高含浸率を得或いは所定の含浸率に制御するためには、発泡核剤の臨界温度（１０℃以上）および臨界圧力（１ＭＰａ以上）を超えた温度および圧力の条件下で、樹脂組成物を１分以上保持しながら含浸させることが好ましい。
【００３３】
即ち、二酸化炭素は臨界温度および圧力を超えた温度及び圧力条件下では、超臨界流体という非凝縮性高密度流体であり、流動体の形態を有してはいるが、気相および液相のどちらに属するともいえない状態であり、気体および液体の両特性を有する。即ち、密度は液体と同程度であるにもかかわらず、気体と同程度の運動性を持つため、該超臨界流体は樹脂組成物の内部に含浸されやすい特性を有している。この特性は、やや含浸性は低下するものの、亜臨界流体下でも同様であり、高圧状態にある流動体は、数々の非極性の薬剤を溶解可能とし、樹脂組成物内部に含浸し得る特性を有する。
【００３４】
このように高い圧力の二酸化炭素中で樹脂組成物を処理するには、高圧に耐えるオートクレーブなどに樹脂組成物を充填したのち、二酸化炭素を注入し所定の圧力にするなどの方法が適している。
【００３５】
尚、本発明者らは先に、超臨界流体中で繊維構造物を処理することにより、繊維構造物に種々の機能を付与する方法を提案しているが、該方法では繊維内部に独立した微小空孔を形成させることは出来ない。
【００３６】
つまり、本発明においては、二酸化炭素などの発泡核剤を樹脂組成物に含浸させた後、該発泡核剤を膨張させることが必要である。その手段としては、温度や圧力を瞬時に大きく変化させたり、振動を与えたりする方法を用い、含浸された発泡核剤の体積を数倍以上に膨張させればよい。
【００３７】
具体的には、二酸化炭素を用いる場合、圧力を急激に低下させる、或いは温度を急激に上昇させるなどの方法を用いればよいが、なかでも３０℃以上の水に樹脂組成物を浸漬する方法が、水の熱伝導率が大きく樹脂組成物の温度を急速に変化させる（内部エネルギー変動する）のに有利であり望ましい。
【００３８】
本発明においては、上記のポリ塩化ビニル樹脂組成物、好ましくは発泡ポリ塩化ビニル繊維又はフィルムと、芳香族ポリアミド繊維とを、その空隙度が３５〜９０となるように複合させることが肝要である。ここで、空隙度とは、繊維構造物の目付（単位：ｇ／ｍ^２）を厚み（ｍｍ）で除した値（無名数化したもの）であり、この値が小さい程、繊維構造物中の空隙量が多いと言える。
【００３９】
上記空隙度が９０を越える場合は、繊維構造物中に充分な空隙が形成されないので、防炎性や遮熱性が低下する。ただ、あまり空隙度が低すぎると、繊維構造物の機械的物性が低下するので、高々３５までに止めることが必要である。
【００４０】
空隙度が上記範囲となるように複合させる方法としては、先ず、発泡核剤を繊維に含浸させた後、膨張させて繊維内部に独立した微小空孔を形成させた発泡ポリ塩化ビニル繊維から繊維集合体を形成し、該繊維集合体と全芳香族ポリアミド繊維からなる繊維集合体とを、二重織編物又は三重以上の多重織編物（ラッセル、ダブルラッセル、ダンボールニットなど）の状態で、或いは縫製により結合された多層の繊維構造物として複合させるか、或いは発泡核剤をフィルムに含浸させた後、膨張させてフィルム内部に独立した微小空孔を形成させた発泡ポリ塩化ビニルフィルムと、全芳香族ポリアミド繊維からなる繊維集合体とを、繊維集合体が二重織編物又は三重以上の多重織編物（ラッセル、ダブルラッセル、ダンボールニットなど）となった状態で、或いは縫製により結合された多層の繊維構造物として複合させる方法が挙げられる。
【００４１】
また、空隙度が上記範囲となるように複合させる他の方法としては、全芳香族ポリアミド繊維と、該全芳香族ポリアミド繊維よりも１５％以上大きい沸騰水収縮率を有するポリ塩化ビニル繊維、好ましくは発泡ポリ塩化ビニル繊維とを複合させた後、該複合糸を熱処理し、次いで該複合糸を用いて繊維構造物を形成させる方法、或いは、全芳香族ポリアミド繊維と、該全芳香族ポリアミド繊維よりも１５％以上大きい沸騰水収縮率を有するポリ塩化ビニル繊維とを複合させた後、該複合糸を用いて繊維構造物を形成させ、次いで該繊維構造物を熱処理する方法が挙げられ、特に後者の方法が好ましい。
【００４２】
ここで、全芳香族ポリアミド繊維と、ポリ塩化ビニル繊維との複合方法には特に限定はなく、従来公知の混繊、交絡、混紡などの複合糸の製造方法が任意に採用できる。
【００４３】
また、上記複合糸からなる繊維構造物を熱処理する方法としては、芳香族ポリアミド繊維と、ポリ塩化ビニル繊維との収縮差が充分に発現する方法であれば、特に限定されるものではなく、例えば、延伸熱処理プレート、仮撚熱プレートなどによる糸加工時の乾熱・湿熱処理、或いは、一連の染色仕上げ加工、具体的には精練やリラックス、染色、毛焼、ヒートセットなどの乾熱・湿熱処理が例示される。
【００４４】
上記繊維構造物には、本発明の目的を阻害しない範囲で、ポリエステル繊維、綿、ウールなど他素材が混繊、混紡或いは交編織等により複合されていても構わない。
【００４５】
また、上記繊維構造物には、本発明の目的を阻害しない範囲で、吸汗剤、帯電防止剤、抗菌剤、吸湿剤、消臭剤、蓄熱保温剤、接触冷感剤および撥水・撥油剤などの機能剤が付与されていても構わない。また同時に、紫外線吸収剤、酸化防止剤、染料、難燃剤及び遮熱性向上剤などを併用することも可能である。
【００４６】
かくして得られた複合繊維構造物の限界酸素指数（以下ＬＯＩ：Ｌｉｍｉｔｉｎｇｏｘｙｇｅｎｉｎｄｅｘと称することがある）は３０以上であることが必要である。ＬＯＩが３０未満の場合は、充分な防炎性が得られず、消防士、飛行士、レースドライバー、電力会社、化学会社など、火災に遭遇する可能性のある作業に従事する人々が着用する防炎防護衣服に使用できない。
【００４７】
また、上記繊維構造物の、ＩＳＯ９１５１に準拠した方法（８０ＫＷ／ｍ^２の熱流速）によって燃焼させた際の温度上昇に要する時間は５秒以上であることが好ましい。
【００４８】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明を詳しく説明する。尚、実施例中の物性は下記の方法により測定した。
【００４９】
（１）難燃性
ＪＩＳＫ−７２０１のＬＯＩ測定方法に準拠し、ＬＯＩの値を測定した。
【００５０】
（２）遮熱性
ＩＳＯ９１５１に準拠し、２４℃温度上昇に要する時間を測定した。この時間が長いほど、遮熱性は良好と言える。
【００５１】
（３）沸騰水収縮率
ＪＩＳＬ−１０１３に準拠し、熱水１００℃における収縮率を測定した。
【００５２】
［実施例１］
重合度１３５０のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を、アセトン／ベンゼンの比が６０／４０（重量比）の混合溶媒に溶解させ、０℃以下の室温で濃度３３％のスラリーを作成した。
【００５３】
このスラリーを、１３０℃で加熱溶解後、紡糸口金より熱風雰囲気中に吐出させて繊維化した後、該繊維を１１０℃のグリセリン浴中で２．０倍に延伸し、さらにグリセリン浴中で１１０℃、１２０℃、１３０℃の各温度で５分間緊張熱処理（緊張率０％）を行い、単糸繊度８．３ｄｔｅｘ、フィラメント数１２０のポリ塩化ビニル繊維を得た。
【００５４】
次に、得られた繊維を経糸及び緯糸に配し、２／２綾織物とした後、該織物を高圧容器に充填し、室温（２７℃）のまま二酸化炭素を容器に注入し、圧力を１０Ｍｐａとし１５分間保持した。その後、二酸化炭素を急速に排出（急減圧）した。この際の二酸化炭素含浸率は、重量変化より約１０％であった。
【００５５】
次に処理された織物を、速やかに８０℃に保たれた恒温水槽に３０秒間浸漬して、織物中に含浸されている二酸化炭素を急速に膨潤させた。
【００５６】
発泡処理後の織物の空孔の大きさをＳＥＭ観察した結果、空孔は概ね球形で独立孔を形成しており、球形からの形状変化の度合いは、球形の縦横の直径比が概ね３以下であった。またその平均直径は０．５μｍであった。
【００５７】
一方、固有粘度ＩＶが１．３５ｄｌ／ｇのポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミド３０ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン１１５ｇに溶解し、また含ハロゲンアルキルフェニルエーテルリン酸エステル５重量％をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解混合し、減圧脱法して紡糸ドープとした。
【００５８】
このドープを８５℃に加温し、口径０．０７ミリ、孔数２００の紡糸口金から凝固浴に湿式紡糸した。凝固浴の組成は、塩化カルシウムが４０重量％、ＮＭＰが５重量％、残りの水は５５重量％であり、該凝固浴の温度は８５℃であった。
【００５９】
この糸条を凝固浴中に約１０ｃｍ走行させ、６．２ｍ／分の速度で引き出した後、該糸条を水洗し、９５℃の温水で３．３倍に延伸して１２０℃のロールで乾燥し、さらに、３００℃の熱板上で１．０倍熱処理して４４４ｄｔｅｘ／２００フィラメントの芳香族ポリアミド延伸糸を得た。
【００６０】
得られた延伸糸を１００本集束して２万デニールのトウとし、捲縮を付与した後カットして短繊維を得た。得られた繊維の繊度、カット長、強度、伸度はそれぞれ２．２ｄｔｅｘ、５１ｍｍ、４．５ｇ／ｄｔｅｘ、３３．６％であった。
【００６１】
該短繊維を紡績して４０／２の紡績糸とし、次いで該紡績糸を経糸及び緯糸に配して、経／緯それぞれ５５本／ｉｎ×５４本／ｉｎの密度で製織して平織物を得た。
【００６２】
次いで、得られた平織物２枚の内層に、上記の発泡ポリ塩化ビニル繊維からなる綾織物をサンドイッチ状に挟み込み、縫製により結合して繊維構造物を得た。
【００６３】
得られた繊維構造物の空隙度は５０であり、そのＬＯＩは３６であった。また、該繊維構造物の遮熱性は２０秒以上と良好であった。
【００６４】
［実施例２］
実施例１において、ポリ塩化ビニル繊維からなる綾織物に代えて、ポリ塩化ビニルフィルムを用いた以外は、実施例１と同様に実施した。
【００６５】
該ポリ塩化ビニルフィルムへの二酸化炭素含浸率は、重量変化より約９％であった。また発泡処理後の空孔の大きさをＳＥＭ観察した結果、空孔は概ね球形で独立孔を形成しており、球形からの形状変化の度合いは、球形の縦横の直径比が概ね３以下であった。またその平均直径は０．５μｍであった。
【００６６】
得られた繊維構造物の空隙度は６５であり、そのＬＯＩは３５であった。また、該繊維構造物の遮熱性は２０秒以上と良好であった。
【００６７】
［実施例３］
実施例１で使用したポリ塩化ビニル繊維（沸騰水収縮率２０％）と、実施例１で使用した芳香族ポリアミド紡績糸（沸騰水収縮率３％）とからなる複合糸を経糸及び緯糸に配して製織し、目付け２００ｇ／ｍ^２の平織物を得た。
【００６８】
次いで、該平織物を１ｇ／ｌのスコアロール４００（花王製）で、７０℃で２０分間精錬した後、水洗・乾燥し、１６０℃で１分間プレ・セットした。
【００６９】
さらに、該平織物を、分散染料（ＫａｙａｌｏｎＰｏｌｙｅｓｔｅｒＢｌｕｅＥＢＬ−Ｅ（日本化薬製））を４％ｏｗｆ、酢酸を０．２ｃｃ／ｌ、分散剤（ディスパーＶＧ（明成化学製））を０．５ｇ／ｌ含む染浴を用い、常温から２℃／分の速度で昇温して、１００℃で６０分間染色処理した。その後、還元洗浄（一浴ＲＣ剤（一方社製））を１００℃で６０分間行い、水洗・乾燥後、１６０℃で１分間ファイナル・セットした。
【００７０】
得られた繊維構造物（織物）の空隙度は６５であり、そのＬＯＩは３６であった。また、該繊維構造物の遮熱性は２０秒以上と良好であった。
【００７１】
［実施例４］
実施例３の染色仕上げ織物を実施例１と同様に二酸化炭素含浸処理を行なった。この際の二酸化炭素含浸率は、重量変化より約１１％であった。次に処理された織物を、速やかに８０℃に保たれた恒温水槽に３０秒間浸漬して、織物中に含浸されている二酸化炭素を急速に膨潤させた。
【００７２】
発泡処理後の織物の空孔の大きさをＳＥＭ観察した結果、空孔は概ね球形で独立孔を形成しており、球形からの形状変化の度合いは、球形の縦横の直径比が概ね３以下であった。またその平均直径は０．５μｍであった。
【００７３】
一方、固有粘度ＩＶが１．３５ｄｌ／ｇのポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミド３０ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン１１５ｇに溶解し、また含ハロゲンアルキルフェニルエーテルリン酸エステル５重量％をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解混合し、減圧脱法して紡糸ドープとした。
【００７４】
このドープを８５℃に加温し、口径０．０７ミリ、孔数２００の紡糸口金から凝固浴に湿式紡糸した。凝固浴の組成は、塩化カルシウムが４０重量％、ＮＭＰが５重量％、残りの水は５５重量％であり、該凝固浴の温度は８５℃であった。
【００７５】
この糸条を凝固浴中に約１０ｃｍ走行させ、６．２ｍ／分の速度で引き出した後、該糸条を水洗し、９５℃の温水で３．３倍に延伸して１２０℃のロールで乾燥し、さらに、３００℃の熱板上で１．０倍熱処理して４４４ｄｔｅｘ／２００フィラメントの芳香族ポリアミド延伸糸を得た。
【００７６】
得られた延伸糸を１００本集束して２万デニールのトウとし、捲縮を付与した後カットして短繊維を得た。得られた繊維の繊度、カット長、強度、伸度はそれぞれ２．２ｄｔｅｘ、５１ｍｍ、４．５ｇ／ｄｔｅｘ、３３．６％であった。
【００７７】
該短繊維を紡績して４０／２の紡績糸とし、次いで該紡績糸を経糸及び緯糸に配して、経／緯それぞれ５５本／ｉｎ×５４本／ｉｎの密度で製織して平織物を得た。
【００７８】
次いで、得られた平織物２枚の内層に、上記の染色仕上げ織物をサンドイッチ状に挟み込み、縫製により結合して繊維構造物を得た。
【００７９】
得られた繊維構造物の空隙度は４５であり、そのＬＯＩは３５であった。また、該繊維構造物の遮熱性は２０秒以上と良好であった。
【００８０】
［実施例５］
実施例１において、重合度１３５０のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）に、重合度１３５０のポリ塩化ビニルと重合度１０００のポリ塩化ビニルとを後塩素化することにより得た、塩素含有量６９％の後塩素化ポリ塩化ビニル（ＰＣ−ＰＶＣ）を、ＰＶＣ／ＰＣ−ＰＶＣの重量比が８０／２０となるように混合し、０℃以下の低温で濃度３３％のスラリーを作成した以外は実施例１と同様に実施した。この際の二酸化炭素含浸率は、重量変化より約１０％であった。
【００８１】
発泡処理後の織物の空孔の大きさをＳＥＭ観察した結果、空孔は概ね球形で独立孔を形成しており、球形からの形状変化の度合いは、球形の縦横の直径比が概ね３以下であった。またその平均直径は０．５μｍであった。
【００８２】
得られた繊維構造物の空隙度は７０であり、そのＬＯＩは３６であった。また、該繊維構造物の遮熱性は２０秒以上と良好であった。
【００８３】
［実施例６］
実施例２において、重合度１３５０のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）に、重合度１３５０のポリ塩化ビニルと重合度１０００のポリ塩化ビニルとを後塩素化することにより得た、塩素含有量６９％の後塩素化ポリ塩化ビニル（ＰＣ−ＰＶＣ）を、ＰＶＣ／ＰＣ−ＰＶＣの重量比が８０／２０となるように混合し、０℃以下の低温で濃度３３％のスラリーを作成した以外は実施例２と同様に実施した。この際の二酸化炭素含浸率は、重量変化より約１０％であった。
【００８４】
発泡処理後のフィルム中の空孔の大きさをＳＥＭ観察した結果、空孔は概ね球形で独立孔を形成しており、球形からの形状変化の度合いは、球形の縦横の直径比が概ね３以下であった。またその平均直径は０．５μｍであった。
【００８５】
得られた繊維構造物の空隙度は９０であり、そのＬＯＩは３４であった。また、該繊維構造物の遮熱性は２０秒以上と良好であった。
【００８６】
［比較例１］
実施例１において、二酸化炭素含浸による発泡処理を行なわなかった以外は、実施例１と同様に実施した。
【００８７】
得られた繊維構造物の空隙度は１５０であり、そのＬＯＩは３４であった。また、該繊維構造物の遮熱性は５秒以下と不良であった。
【００８８】
［比較例２］
実施例１において、ポリ塩化ビニル繊維を用いず、芳香族ポリアミド繊維からなる平織物２枚のみを縫製により結合させた以外は、実施例１と同様に実施した。
【００８９】
得られた繊維構造物の空隙度は１００であり、そのＬＯＩは３０であった。また、該繊維構造物の遮熱性は５秒以下と不良であった。
【００９０】
［比較例３］
実施例２において、二酸化炭素含浸による発泡処理を行なわなかった以外は、実施例２と同様に実施した。
【００９１】
得られた繊維構造物の空隙度は１２０であり、そのＬＯＩは３２であった。また、該繊維構造物の遮熱性は５秒以下と不良であった。
【００９２】
［比較例４］
実施例３において、染色仕上げ加工等による熱処理を施さなかった以外は、実施例３と同様に実施した。
【００９３】
得られた繊維構造物の空隙度は１１０であり、そのＬＯＩは３２であった。また、該繊維構造物の遮熱性は５秒以下と不良であった。
【００９４】
［比較例５］
実施例５において、二酸化炭素含浸による発泡処理を行なわなかった以外は、実施例５と同様に実施した。
【００９５】
得られた繊維構造物の空隙度は１３０であり、そのＬＯＩは３４であった。また、該繊維構造物の遮熱性は５秒以下と不良であった。
【００９６】
［比較例６］
実施例６において、二酸化炭素含浸による発泡処理を行なわなかった以外は、実施例６と同様に実施した。
【００９７】
得られた繊維構造物の空隙度は１４５であり、そのＬＯＩは３２であった。また、該繊維構造物の遮熱性は５秒以下と不良であった。
【００９８】
［比較例７］
実施例７において、染色仕上げ加工等による熱処理を施さなかった以外は、実施例７と同様に実施した。
【００９９】
得られた繊維構造物の空隙度は１４０であり、そのＬＯＩは３６であった。また、該繊維構造物の遮熱性は５秒以下と不良であった。

Claims

ポリ塩化ビニル樹脂組成物と、芳香族ポリアミド繊維とが複合されてなる繊維構造物であって、該繊維構造物は、その目付（単位：ｇ／ｍ^２）／厚み（ｍｍ）で表される空隙度が３５〜９０の範囲にあり、且つ限界酸素指数（ＬＯＩ：Ｌｉｍｉｔｉｎｇｏｘｙｇｅｎｉｎｄｅｘ）が３０以上であることを特徴とする優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物。
ポリ塩化ビニル樹脂組成物が、樹脂組成物の内部に独立した微小空孔を有する発泡ポリ塩化ビニル樹脂組成物である請求項１記載の優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物。
繊維構造物の、ＩＳＯ９１５１に準拠した方法（８０ＫＷ／ｍ^２の熱流速）によって燃焼させた際の温度上昇に要する時間が５秒以上である請求項１又は２記載の優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物。
ポリ塩化ビニル樹脂組成物が、ポリ塩化ビニル繊維である請求項１〜３のいずれか１項に記載の優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物。
繊維構造物が、二重織編物又は三重以上の多重織編物、或いは縫製により結合された多層の繊維構造物である請求項４記載の優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物。
繊維構造物が、ポリ塩化ビニル繊維と全芳香族ポリアミド繊維との複合糸からなる繊維構造物である請求項４記載の優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物。
発泡核剤を含浸させた後、膨張させることにより、その内部に独立した微小空孔を形成させたポリ塩化ビニル樹脂組成物と、全芳香族ポリアミド繊維からなる繊維集合体とを複合させることを特徴とする優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物の製造方法。
発泡核剤が二酸化炭素である請求項７記載の優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物の製造方法。
二酸化炭素を含浸させる時の圧力が１ＭＰａ以上である請求項８記載の優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物の製造方法。
二酸化炭素を含浸させるときの温度が１０℃以上である請求項８又は９記載の優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物の製造方法。
二酸化炭素を含浸させるための保持時間が１分以上である請求項８〜１０のいずれか１項に記載の優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物の製造方法。
二酸化炭素含浸後、速やかに減圧・冷却し、３０℃以上の水に樹脂組成物を浸漬して発泡させる請求項８〜１１のいずれか１項に記載の優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物の製造方法。
ポリ塩化ビニル樹脂組成物が、ポリ塩化ビニル繊維である請求項７〜１２のいずれか１項に記載の優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物。
全芳香族ポリアミド繊維と、該全芳香族ポリアミド繊維よりも１５％以上大きい沸騰水収縮率を有するポリ塩化ビニル繊維とを複合させた後、該複合糸を熱処理し、次いで該複合糸を用いて繊維構造物を形成させるか、或いは該複合糸を用いて繊維構造物を形成させ、次いで該繊維構造物を熱処理することを特徴とする優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物の製造方法。
熱処理手段が染色仕上げ加工である請求項１４記載の優れた防炎性と遮熱性とを有する繊維構造物の製造方法。