JP2009138281A

JP2009138281A - 複合布帛

Info

Publication number: JP2009138281A
Application number: JP2007312345A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yanai; 孝谷内; Shinichi Okajima; 真一岡嶋
Original assignee: Asahi Kasei Fibers Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2009-06-25

Abstract

【課題】特に着用快適性に優れた衣料用として好適な複合布帛を提供する。
【解決手段】繊維基布の少なくとも片面に透湿防水性を有する重合体皮膜を有する複合布帛であって、該繊維基布を構成する繊維が、繰り返し単位の９５モル％以上が下記式（１）で示されるポリケトンで構成される繊維であることを特徴とする複合布帛。
【化１】

【選択図】なし

Description

本発明は複合布帛に関するものであり、特に着用快適性に優れた衣料用として好適な複合布帛に関する。

特許文献１には、表地層がアラミド繊維で構成され、中間層が透湿防水性を有し、遮蔽層が特定の織編物で構成する複合布帛が提案されており、透湿性を付与して着用感を向上させ、軽量で柔軟な防護用複合布帛が提供されることが記載されているが、総合的な着用快適性については充分とはいえないものであった。

特開２００２−１１５１０６号公報

本発明は、特に着用快適性に優れた衣料用として好適な複合布帛を提供することを課題とする。

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は下記の通りである。
（１）繊維基布の少なくとも片面に透湿防水性を有する重合体皮膜を有する複合布帛であって、該繊維基布を構成する繊維が、繰り返し単位の９５モル％以上が下記式（１）で示されるポリケトンで構成される繊維（以下「ポリケトン繊維」という。）であることを特徴とする複合布帛。

（２）複合布帛が、衣料用であることを特徴とする上記（１）に記載の複合布帛。

本発明によれば、特に着用快適性に優れた衣料用として好適な複合布帛が提供される。

本発明について以下に具体的に説明する。
本発明のポリケトン繊維を構成するポリケトンは、繰り返し単位の９５モル％以上、好ましくは９８モル％以上、特に９９．６モル％以上が、上記式（１）で示されるものである。上記ポリケトンには、５モル％未満の範囲で、上記式（１）以外の繰り返し単位、例えば、下記式（２）に示すもの等を含有していても良い。

但し式中、Ｒは、エチレン以外の炭素数１〜３０の有機基であり、例えば、プロピレン、ブチレン、１−フェニルエチレン等の基であり、Ｒの水素原子の一部または全部が、ハロゲン基、エステル基、アミド基、水酸基、エーテル基で置換されていてもよい。もちろん、Ｒは二種以上であってもよく、例えば、プロピレン基と１−フェニルエチレン基が混在していてもよい。

ポリケトンの固有粘度［η］は、好ましくは１ｄｌ／ｇ以上、より好ましくは２ｄｌ／ｇ以上、特に好ましくは４ｄｌ／ｇ以上であり、好ましくは２０ｄｌ／ｇ以下、より好ましくは１５ｄｌ／ｇ以下、特に好ましくは１０ｄｌ／ｇ以下である。
尚、固有粘度［η］は次の定義式に基づいて求められる値である。

式中のｔ及びＴは、それぞれヘキサフルオロイソプロパノール（セントラル硝子（株）社製）及び該ヘキサフルオロイソプロパノールに溶解したポリケトンの希釈溶液の２５℃での粘度管の流過時間である。Ｃは、上記希釈溶液の濃度であり、ヘキサフルオロイソプロパノール１００ｍｌ中のポリケトンの質量（ｇ）である。
ポリケトンには必要に応じて、酸化防止剤、ラジカル抑制剤、他のポリマー、艶消し剤、紫外線吸収剤、難燃剤、金属石鹸等の添加剤を含有させてもよい。

次に、ポリケトン繊維の好ましい特性としては、引張強度は５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、特に好ましくは１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であり、引張伸度は３％以上、より好ましくは３．５％以上、特に好ましくは４％以上であり、１５％以下、より好ましくは１０％以下、さらに好ましくは８％以下、特に好ましくは６％以下であり、引張弾性率は１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは２００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、特に好ましくは３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、１０００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。

ポリケトン繊維の形態は、長繊維でも短繊維でもよく、長さ方向に均一なものや太細のあるものでもよく、繊維の断面形状は、丸型、三角、Ｌ型、Ｔ型、Ｙ型、Ｗ型、八葉型、扁平（扁平度１．３〜４程度のもので、Ｗ型、Ｉ型、ブーメラン型、波型、串団子型、まゆ型、直方体型等がある。）、ドッグボーン型等の多角形型、多葉型、中空型や不定形なものでもよい。
ポリケトン繊維の糸条形態としては、紡績糸、マルチフィラメント糸、モノフィラメント糸が挙げられ、本発明の目的達成上、マルチフィラメント糸が好ましい。
好ましい単糸繊度は、トウやマルチフィラメント糸の場合は０．０１〜１０ｄｔｅｘ、より好ましくは０．１〜３ｄｔｅｘ、特に好ましくは０．５〜３ｄｔｅｘ、モノフィラメント糸の場合は、１０〜１０００００ｄｔｅｘである。又、好ましい総繊度は１０〜１０００００ｄｔｅｘ、より好ましくは３０〜５００００ｄｔｅｘである。

ポリケトン繊維は、必要に応じて、各種の糸条形態で用いることができるものであり、例えば、短繊維としては、リング紡績やオープンエンド紡績等公知の紡績手段によって得られる紡績糸、又、平均繊維長が３００〜２０００ｍｍの紡績糸、好ましくは、かかる平均繊維長を有する牽切紡績糸が好ましく、特に平均繊維長をＬとした時に、１．５Ｌ以上の長さの短繊維が１０〜２５％の割合で有することが好ましく、より好ましくは、１．５Ｌ以上の長さの短繊維は１２％以上、特に好ましくは１５％以上であり、２３％以下、特に好ましくは２０％以下の割合で有することが好ましい。
ここで、平均繊維長Ｌとは、ステープルダイヤグラムにおける繊維長と繊維本数を掛け合わせた数を全繊維本数で除した値であり、１．５Ｌ以上の長さの短繊維が１０〜２５％の割合で有するとは、１．５Ｌ以上の長さの短繊維の繊維本数を全繊維本数で除した値が１０〜２５％であることを意味する。

又、長繊維としては、マルチフィラメント原糸（極細糸を含む）、無撚糸や甘撚〜強撚の有撚糸（片撚糸、諸撚糸等）、ピン、フィリクション、ニップベルト等の仮撚加工糸、部分配向未延伸糸（ＰＯＹ）の延伸仮撚加工糸及び先撚仮撚加工糸（先撚同方向仮撚や先撚異方向仮撚）並びにこれらの１ヒーター又は２ヒーター仮撚加工糸を含む仮撚加工糸、仮撚方向と同方向又は異方向に追撚した仮撚加工糸、流体噴射加工糸、押し込み加工、ニットデニット加工等の嵩高加工糸が挙げられる。尚、有撚糸の好ましい撚係数（Ｋ）は、１０００〜３００００である。
ここで、撚係数（Ｋ）は、下記式で得られる値である。
Ｋ＝Ｙ×Ｄ^0.5
但し、Ｙは撚数（Ｔ／ｍ）、Ｄは撚糸前の糸の総繊度（ｄｔｅｘ）

尚、必要に応じて、好ましくは５０質量％以下の範囲で、ポリケトン繊維以外の繊維、例えば、綿、羊毛等の天然繊維、レーヨン繊維、ライオセル繊維等のセルロース繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維（パラ系、メタ系）、ポリビニルアルコール繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、超高分子量ポリオレフィン繊維、炭素繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、金属繊維等公知の各種繊維（長繊維でも短繊維でも良く、これらを組み合わせて用いても良い。）と混紡、交撚、混繊等により混用しても良い。

混用手段も糸条段階での混用としては、例えば、混紡、複合紡績（コアヤーン、サイロスパンやサイロフィル等）、交撚（双糸、諸撚糸、三子等）、交絡混繊（低収縮糸や高収縮糸との異収縮混繊糸等）、カバリング（シングル、ダブル）、複合仮撚（同時仮撚、伸度差仮撚、位相差仮撚、低融点糸条等異なる融点の糸条との融着仮撚等）や２フィード流体噴射加工（フィード差有並びに無）等の複合嵩高加工等が挙げられる。この際、ポリケトン繊維と混用する他の繊維は、鞘芯構造を形成させてもよく（混用後に熱処理等を加えて鞘芯構造を形成させても良い）、例えばポリケトン繊維を芯成分又は鞘成分に、他の繊維を他方の成分としてもよい。
又、布帛段階の混用としては、単純な交編織に加えて、例えば、織物では経糸及び／又は緯糸において１〜数本交互で混用したり、立体編物（丸編いわゆるダンボールニットや横編、経編がある）や立体織物において表面糸、裏面糸、連結糸の少なくとも一部又は全てに用いて混用する方法等が挙げられ、例えばポリケトン繊維を表面糸及び／又は裏面糸に、他の繊維例えばクッション性付与を目的にポリトリメチレンテレフタレート繊維やナイロン繊維を連結糸としてもよい。さらには、糸条段階と布帛段階の混用を組み合わせても良い。

本発明は、繊維基布の少なくとも片面に透湿防水性を有する重合体皮膜を有する複合布帛において、該繊維基布をかかるポリケトン繊維で構成したことに特徴がある。
繊維基布としては、織物（平織物、リップストップ織物、もじり織物、絡み織物、三軸や四軸等の多軸織物、立体織物等）、編物（緯編物、経編物、経糸及び又は緯糸挿入経編物、立体編物等）、不織布、網状物並びにこれらの積層等による複合布帛があり、かかる繊維基布におけるポリケトン繊維の含有率は、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、特に好ましくは８０質量％以上、１００質量％が最適である。
又、繊維基布の密度としては、織物の場合では、好ましい経糸カバーファクター並びに緯糸カバーファクターは、各々４００〜２０００、より好ましくは５００〜１８００、特に好ましくは６００〜１５００であり、経糸カバーファクター／緯糸カバーファクターの比は、０．７以上特に０．８以上であり、１．５以下、特に１．２以下が好ましい。

尚、経糸カバーファクター並びに緯糸カバーファクターは下記により算出されたものである。
経糸カバーファクター＝経糸密度（本／２．５４ｃｍ）×経糸繊度（ｄｔｅｘ）^1/2
緯糸カバーファクター＝緯糸密度（本／２．５４ｃｍ）×緯糸繊度（ｄｔｅｘ）^1/2
本発明において、透湿防水性を有する重合体皮膜とは、ＪＩＳ−Ｌ−１０９９：Ｂ−２法に準じて測定した透湿性（ｇ／ｍ^２・ｈｒ）が、１０以上、好ましくは３０以上、より好ましくは５０以上、特に好ましくは１００以上であり、又、ＪＩＳ−Ｌ−１０９２：Ａ法に準じて測定する防水性（ｍｍＨ_２Ｏ）が、７００以上、好ましくは１０００以上、より好ましくは１５００以上、特に好ましくは２０００以上を有する重合体皮膜であり、透湿性（ｇ／ｍ^２・ｈｒ）並びに防水性（ｍｍＨ_２Ｏ）の上限は、１５００並びに５００００程度である。

透湿防水性を有する重合体皮膜としては、微多孔質並びに無孔質があり、ポリウレタン系重合体、ポリアクリル系重合体、ポリアミド系重合体、ポリエステル系重合体、ポリ塩化ビニル系重合体、ポリテトラフルオロエチレン等のポリフッ素系重合体等が挙げられ、好ましくはポリウレタン系重合体やポリフッ素系重合体を用いたものがよく、特に、ポリケトン繊維並びにポリフッ素系重合体は、共に耐薬品性に優れているため、両者で構成した複合布帛は、耐薬品性が要求される防護用等の用途には最適である。
無孔質の重合体皮膜は、上記重合体に−ＳＯ_３Ｈ、−ＳＯ_３Ｍ（Ｍ：アルカリ金属又は−ＮＨ_４）、−ＣＯＯＭ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ_２、−ＣＮ、−ＯＨ、−ＮＨＣＯＮＨ_２、等の親水基を有するものであればよく、この親水基を含有した重合体を乾式凝固にて皮膜形成させると、この親水基により透湿性が得られ、なおかつ、無孔質のため優れた防水性が得られる。

又、微多孔質の重合体皮膜は、重合体に発泡剤を添加し凝固後に発泡させる方法、重合体に微粒子を添加し凝固後微粒子を溶解抽出する方法及び、重合体を溶解した重合体溶液と、重合体を溶解せず溶媒と均一に混合することができる溶媒を混合して皮膜を形成した後、両方の溶媒を抽出し微多孔を形成する湿式凝固方法等が挙げられるが、湿式凝固方法が最も好ましく、膜も常に安定した気孔が得られる。皮膜の厚みは１０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍより大きいと風合いが粗硬になることがある。
繊維基布に重合体皮膜を形成する方法としては、コーティング法、ラミネート法が一般的である。

コーティング法において、繊維基布に重合体溶液を塗布し微多孔質皮膜を形成する際には、溶液が繊維基布内部及び裏面に浸透しやすいと、風合いや品位が損なわれることがあるので、予め繊維基布にフッ素系、シリコーン系等の撥水剤で前処理を施すことが好ましい。撥水剤の付着量は、０．０４〜０．１質量％の範囲が好ましい。
重合体溶液の塗布方式は、特に限定されないが、一般的にはフローティングナイフコーター、ナイフオーバーロールコーター、リバースロールコーター、ロールドクターコーター、グラビアロールコーター、キスロールコーター、ニップロールコーターなどを用いてコーティングできる。
又、ラミネート法は、予め、作製した重合体皮膜（例えば、離型紙上に、重合体溶液を塗布して重合体皮膜を作製する方法がある。）を接着剤により接合するものである。

接合させるための接着剤は、ポリウレタン系重合体、ポリアクリル系重合体、ポリアミド系重合体、ポリエステル系重合体、ポリ塩化ビニル系重合体、ポリ酢酸ビニル系重合体等が使用できるが、好ましくはポリウレタン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリエステル系重合体がよい。
接着剤の塗布方法には、全面に接着剤を塗布する全面接着法と点状又は線状に部分的に塗布する部分接着法があるが、どちらでも使用できる。
接着剤を塗布する方式は特に限定されないが、一般的にはフローティングナイフコーター、ナイフオーバーロールコーター、リバースロールコーター、ロールドクターコーター、グラビアロールコーター、キスロールコーター、ニップロールコーターなどを用いることができる。

本発明は、繊維基布の少なくとも片面に透湿防水性を有する重合体皮膜を有する複合布帛であり、複合布帛の形態としては、例えば、繊維基布の片面に重合体皮膜を有する複合布帛や、重合体皮膜の両面を本発明の繊維基布でサンドイッチした複合布帛、重合体皮膜の片面を本発明の繊維基布で、他面を上述したポリケトン繊維以外の繊維として例示した繊維、例えばメタ系アラミド繊維の基布でサンドイッチした複合布帛等がある。
さらに、必要に応じて、複合布帛の表面に、フッ素フィルムや金属箔、金属蒸着等により紫外線防護層や光遮断層を設けてもよく、又、複合布帛に、さらに撥水加工を施してもよい。又、例えば、メタ系アラミド繊維の基布を表地や裏地に用いて、本発明の複合布帛を中間層として用い、これらを重ねて縫製して用いることもできる。

尚、例えば屋外で強い紫外線を受けることによってポリケトン繊維の引張強度等の低下を抑制する目的で、繊維又は繊維基布の形態で紫外線吸収剤（例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ヒンダードアミン系の一種又は二種以上の組み合わせがある。）及び／又は紫外線遮蔽剤（例えば、酸化チタン、酸化鉄、酸化セリウム等の微粒子があり、平均粒径は０．０１〜０．６μｍが好ましい。）を含有させることが好ましい。含有させる方法としては、例えば、繊維又は繊維基布に紫外線吸収剤及び／又は紫外線遮蔽剤を含有した樹脂やフィルムを付与又は被覆する方法があり、紫外線吸収剤及び／又は紫外線遮蔽剤の含有量は、樹脂やフィルムの質量に対して０．００１〜１０質量％が好ましい。

本発明を実施例などに基づいて更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例などにより何ら限定させるものではない。
本発明における測定方法及び評価方法は以下の通りである。
（１）繊維の引張強度、引張伸度、引張弾性率
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準じて測定する。
サンプル長：２０ｃｍ、引張速度：２０ｃｍ／分で測定し、２０回測定した時の平均値を求める。
（２）透湿性
ＪＩＳ−Ｌ−１０９９：Ｂ−２法に準じて測定する。
（３）防水性
ＪＩＳ−Ｌ−１０９２：Ａ法に準じて測定する。
（４）着用快適性
防護服着用評価（人工気候室；３０℃×６０％ＲＨ、ランニングによる運動）により、蒸れ感、動きやすさ等を官能評価し、総合的に、下記のランク付けを行った。
＜着用快適性＞
○：着用快適性に優れている。
△：着用快適性にやや優れている。
×：着用快適性に劣っている。

［実施例１］
２８０ｄｔｅｘのポリケトン繊維マルチフィラメント糸（旭化成せんい（株）社製；商標サイバロン；引張強度１８ｃＮ／ｄｔｅｘ、引張伸度５％、引張弾性率３５０ｃＮ／ｄｔｅｘ）を経糸及び緯糸に用いて、３本のダブルリップを経緯に入れ格子状にしたリップストップ組織の織物を製織した（経糸密度及び緯糸密度共に３９本／２．５４ｃｍ）。
この織物の片面にポリテトラフルオロエチレン製の微多孔質皮膜（日本ゴアテックス社製）をラミネート加工して複合布帛を得た。
得られた複合布帛を中間層に用い、表地と裏地にはラミネート加工前の織物を用い、これらを重ねて縫製して防護服を作製した。
防護服の着用快適性の評価は○と優れたものであった。尚、透湿性（ｇ／ｍ^２・ｈｒ）は、２４５、防水性（ｍｍＨ_２Ｏ）は、２００００であった。

［比較例１］
実施例１において、ポリケトン繊維に代えて２２０ｄｔｅｘのパラ系アラミド繊維マル
チフィラメント糸（引張強度２０ｃＮ／ｄｔｅｘ、引張伸度４．５％、引張弾性率５００ｃＮ／ｄｔｅｘ）を用いた以外は、実施例１と同様にして得られた複合布帛を用いた防護服の着用快適性の評価は△〜×と実施例１と対比して劣ったものであった。

本発明は、特に着用快適性に優れた衣料用例えば防護服として好適な複合布帛を提供するものである。具体的には、防傷用衣料である手袋、帽子（防護用ヘルメットの内張材やインナーキャップを含む）、腕カバー、足カバー、ベスト、上衣、下衣、エプロン（例えば、林業におけるチェーンソー防護用エプロン）等の防護服として好適である。

Claims

繊維基布の少なくとも片面に透湿防水性を有する重合体皮膜を有する複合布帛であって、該繊維基布を構成する繊維が、繰り返し単位の９５モル％以上が下記式（１）で示されるポリケトンで構成される繊維であることを特徴とする複合布帛。
複合布帛が、衣料用であることを特徴とする請求項１に記載の複合布帛。