JP2023056160A - 布帛および繊維製品 - Google Patents
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Abstract
【課題】難燃性および高強力だけでなく、耐摩耗性、外観品位、火炎または熱によって暴露された際の優れた強度を兼ね備えた布帛および繊維製品を提供する。【解決手段】メタ型全芳香族ポリアミド繊維と、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸Aと、パラ型全芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸Bを含み、織物組織を有する布帛であり、紡績糸Bに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量が、紡績糸Aに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量よりも小さく、かつ経糸および緯糸に紡績糸Bが配され、かつ経糸および緯糸において少なくとも2本の紡績糸Bの間に6~15本の糸が配され、JIS L 1091 E-2法に規定される限界酸素指数(LOI)が26以上であることを特徴とする布帛。【選択図】図1
Description
本発明は、難燃性および高強力だけでなく、耐摩耗性、外観品位、火炎または熱によって暴露された際の優れた強度を兼ね備えた布帛および繊維製品に関する。
従来、メタ型全芳香族ポリアミド繊維を含む布帛は難燃性に優れるため、作業服や消防服などの防護衣として用いられている(例えば、特許文献1、特許文献2)。また、高い耐久性が要求される防護衣を構成する布帛の強力を向上させるために、格子状に高強力糸で補強することが提案されている(例えば、特許文献3)。
しかしながら、これらの布帛は補強糸とメタ型全芳香族ポリアミド繊維の色が異なるため意匠性に制限があり、さらに洗濯や摩耗により補強糸が白化するという外観品位の点で改良の余地があった。また、現在用いられている布帛は消防活動中に火炎や熱に一度でも暴露されると、その暴露を受けた部位が炭化して脆化してしまい、防護機能を著しく損ねるという問題があった。
本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、難燃性および高強力だけでなく、耐摩耗性、外観品位、火炎または熱によって暴露された際の優れた強度を兼ね備えた布帛および繊維製品を提供することにある。
本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、布帛を構成する繊維種類等を巧みに工夫することにより難燃性および高強力だけでなく耐摩耗性、外観品位、火炎または熱によって暴露された際の優れた強度を兼ね備えた布帛が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。
かくして、本発明によれば「メタ型全芳香族ポリアミド繊維と、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸Aと、パラ型全芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸Bを含み、織物組織を有する布帛であり、紡績糸Bに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量が、紡績糸Aに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量よりも小さく、かつ経糸および緯糸に紡績糸Bが配され、経糸および緯糸において少なくとも2本の紡績糸Bの間に6~15本の糸が配され、JIS L 1091 E-2法に規定される限界酸素指数(LOI)が26以上であることを特徴とする布帛。」が提供される。
その際、紡績糸Aに、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維と該共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維以外のパラ型全芳香族ポリアミド繊維が含まれ、紡績糸Aに含まれる全てのパラ型全芳香族ポリアミド繊維のうち共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維の重量割合が全てのパラ型全芳香族ポリアミド繊維重量対比25~75重量%であることが好ましい。また、紡績糸Aにおいて、重量比(メタ型全芳香族ポリアミド繊維:パラ型全芳香族ポリアミド繊維)が30:70~97:3であることが好ましい。また、紡績糸Aのメタ型全芳香族ポリアミド繊維およびパラ型全芳香族ポリアミド繊維がそれぞれ繊維重量対比0.1~10重量%の黒色顔料または黒色染料を含み、紡績糸Bのパラ型全芳香族ポリアミド繊維が繊維重量対比0.1~10重量%の黒色顔料または黒色染料を含むことが好ましい。その際、前記黒色顔料がカーボンブラックであることが好ましい。また、紡績糸Bが、メタ型全芳香族ポリアミド繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、および酸化ポリアクリロニトリル繊維の群から選択されるいずれかの繊維をさらに含むことが好ましい。また、紡績糸Bが、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維とポリベンズオキサゾール繊維を含むことが好ましい。また、紡績糸Bの間に配される糸のうち80%以上が紡績糸Aであることが好ましい。また、着用者の反対側の表面に露出する前記紡績糸Bが15重量%以下になるように構成されることが好ましい。また、また、紡績糸Aおよび紡績糸Bにおいて、紡績糸を構成する繊維が、黒色顔料または黒色染料を含まないことが好ましい。また、布帛が、紡績糸Aおよび紡績糸Bのみからなることが好ましい。
また、本発明によれば、前記の布帛を用いてなる、防護服、消防防火服、消防執務服、救助服、作業服、法被、警察制服、自衛隊衣服、軍服、レーシングスーツおよびベストからなる群より選択されるいずれかの繊維製品が提供される。
本発明によれば、難燃性および高強力だけでなく、耐摩耗性、外観品位、火炎または熱によって暴露された際の優れた強度を兼ね備えた布帛および繊維製品が得られる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の布帛は、メタ型全芳香族ポリアミド繊維と共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸Aと、パラ型全芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸Bとを含む布帛であって、布帛が経糸と緯糸からなる織物組織を有し、紡績糸Bに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量が、紡績糸Aに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量よりも小さく、紡績糸B(好ましくは紡績糸Aおよび紡績糸B)が経糸および緯糸の両方に配され、経糸および緯糸において少なくともいずれか2本の紡績糸Bの間に6~15本の糸が配された織物組織を有し、JIS L 1091 E-2法に規定される限界酸素指数(LOI)が26以上の布帛である。
本発明の布帛は、メタ型全芳香族ポリアミド繊維と共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸Aと、パラ型全芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸Bとを含む布帛であって、布帛が経糸と緯糸からなる織物組織を有し、紡績糸Bに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量が、紡績糸Aに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量よりも小さく、紡績糸B(好ましくは紡績糸Aおよび紡績糸B)が経糸および緯糸の両方に配され、経糸および緯糸において少なくともいずれか2本の紡績糸Bの間に6~15本の糸が配された織物組織を有し、JIS L 1091 E-2法に規定される限界酸素指数(LOI)が26以上の布帛である。
その際、紡績糸Aに含まれる共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維としては、コポリパラフェニレン・3,4’オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維が好ましい。市販品としては、帝人製「テクノーラ(登録商標)」が好適である。
上記のように紡績糸Aと紡績糸Bとで布帛を構成することで、難燃性と強力を両立することができ、さらに織物組織において布帛中の各紡績糸の配置をすることで洗濯や摩擦による白化を抑制することができる。
紡績糸Aに含まれる全てのパラ型全芳香族ポリアミド繊維のうち共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維の重量割合が全てのパラ型全芳香族ポリアミド繊維重量(共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維と該共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維以外のパラ型全芳香族ポリアミド繊維との合計重量)対比25~75重量%であることが好ましい。なお、該共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維以外のパラ型全芳香族ポリアミド繊維として、ポリパラフェニレンテレフタルアミド等からなる非共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維が好適であり、市販品としては帝人製「トワロン(登録商標)」などが例示される。
共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維の前記割合が25重量%未満の場合は洗濯や摩擦による白化が目立ち、かつ生地の摩耗性が低下するおそれがある。一方、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維の前記割合が75重量%を超える場合は、火炎または熱によって暴露された際の強度が低くなるおそれがある。
紡績糸Aにおいて、メタ型全芳香族ポリアミド繊維とパラ型全芳香族ポリアミド繊維との重量比が(前者:後者)30:70~97:3の範囲内であることが好ましい(さらに好ましくは、30:70~50:50、特に好ましくは35:65~45:55)。メタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量が該範囲よりも小さいと難燃性が低下するおそれがある。逆に、パラ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量が該範囲よりも小さいと強力が低下するおそれがある。また、紡績糸Aに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量としては紡績糸重量対比10重量%以上(より好ましくは20~97重量%)であることが好ましい。
なお、紡績糸Aは、その他の繊維として、アクリル系繊維、アクリル繊維、レーヨン繊維、難燃レーヨン繊維などを含んでいてもよく、さらに、発色性の改善、耐摩耗性の改善、吸放湿性、快適性を調整する目的で、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などをさらに追加してもよい。その際、難燃性能を補うために任意に難燃剤を含んでいてよく、難燃剤を繊維に内包させたり外周に付与したりしてもよい。なお、かかるその他の繊維の含有量は紡績糸の重量対比30重量%以下(より好ましくは15重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下)であることが好ましい。なお、紡績糸Aは前記その他の繊維を含まない、すなわち、メタ型全芳香族ポリアミド繊維とパラ型全芳香族ポリアミド繊維のみからなる紡績糸であることも好ましい。
紡績糸Aを構成する繊維は、長繊維(マルチフィラメント)でもよいし短繊維でもよい。特に、他の繊維と混紡する上で繊維長25~200mm(より好ましくは30~150mm)の短繊維が好ましい。また、単繊維繊度としては1~5dtexの範囲が好ましい。また、番手としては10/1~40/1番手の双糸合撚加工糸条が好ましい。
本発明の布帛は、強力を高めるため、紡績糸Aだけでなく、パラ型全芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸Bも含む。該パラ型全芳香族ポリアミド繊維として、ポリパラフェニレンテレフタルアミド等からなる非共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維、コポリパラフェニレン・3,4’オキシジフェニレン・テレフタルアミド等からなる共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維が挙げられる。中でも、より強力を高めるためにコポリパラフェニレン・3,4’オキシジフェニレン・テレフタルアミドからなる共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維を含むことが好ましい。
紡績糸Bはパラ型全芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸であり、紡績糸Bに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量が、紡績糸Aに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量よりも小さい。紡績糸Bは、コポリパラフェニレン・3,4’オキシジフェニレン・テレフタルアミドからなる共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維やポリパラフェニレンテレフタルアミド等からなる非共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維などのパラ型全芳香族ポリアミド繊維のみで構成されていてもよいし他の繊維を含んでいてもよいが、パラ型全芳香族ポリアミド繊維を紡績糸重量対比50重量%以上(より好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上)含むことが好ましい。その際、他の繊維としては、メタ型全芳香族ポリアミド繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、酸化ポリアクリロニトリル繊維などがあげられる。なお、紡績糸Bにおいて、メタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量としては紡績糸重量対比10重量%未満(より好ましくは0重量%)であることが好ましい。
なお、本発明の紡績糸Bは、その他の繊維としてアクリル系繊維、アクリル繊維、レーヨン繊維、難燃レーヨン繊維などを含んでいてもよく、さらに、発色性の改善、耐摩耗性の改善、吸放湿性、快適性を調整する目的で、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などを追加してもよい。その際、難燃性能を補うために任意に難燃剤を含んでいてよく、難燃剤を繊維に内包させたり外周に付与したりしてもよい。なお、かかるその他の繊維の含有量は紡績糸の重量対比30重量%以下(より好ましくは15重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下)であることが好ましい。なお、紡績糸Bは前記その他の繊維を含まない、すなわち、パラ型全芳香族ポリアミド繊維のみからなる紡績糸であることも好ましい。
紡績糸Bを構成する繊維は、長繊維(マルチフィラメント)でもよいし短繊維でもよい。特に、繊維長25~200mm(より好ましくは30~150mm)の短繊維が好ましい。また、番手としては10/1~40/1番手の双糸合撚加工糸条が好ましい。
布帛には、前記紡績糸Aと前記紡績糸Bが経糸および緯糸の両方に用いられることが好ましい。また、少なくとも2本の紡績糸Bの間に6~15本の糸が配された織物組織を有する。より好ましくは、本数比率で紡績糸Bの間に配される糸の80%以上が紡績糸Aであり、さらに好ましくは紡績糸Bの間に配される糸の90%以上が紡績糸Aであり、最も好ましくは紡績糸Bの間に配される糸の100%が紡績糸A、すなわち布帛が紡績糸Aおよび紡績糸Bのみで構成される。2本の紡績糸Bの間に配される糸は紡績糸B以外であればよく、例えば、紡績糸Aや、メタ型全芳香族ポリアミド繊維のみからなる紡績糸が配されていてもよい。また、6本より少ない場合、布帛中の紡績糸Bの比率が高くなり強力は高くなるが、意匠性が制限され、さらに、洗濯や摩耗による白化が著しくなるため好ましくない。逆に15本より多い場合、布帛中の紡績糸Bの比率が低くなり布帛の強力が低くなり好ましくない。なお、2本の紡績糸Bの間に配される糸は難燃繊維であることが好ましい。また、織密度としては経密度30~70本/2.54cm、緯密度26~66本/2.54cmの範囲が好ましい。
本発明の布帛に含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維(メタ型アラミド繊維)は、その繰返し単位の85モル%以上がm-フェニレンイソフタルアミドであるポリマーからなる繊維であることが好ましい。かかるメタ型全芳香族ポリアミドは、15モル%未満の範囲内で第3成分を含んだ共重合体であっても差しつかえない。
このようなメタ型全芳香族ポリアミドは、従来から公知の界面重合法により製造することができ、そのポリマーの重合度としては、0.5g/100mlの濃度のN-メチル-2-ピロリドン溶液で測定した固有粘度(I.V.)が1.3~1.9dl/gの範囲のものが好ましく用いられる。
上記メタ型全芳香族ポリアミドにはアルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩が含有されていてもよい。アルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩としては、ヘキシルベンゼンスルホン酸テトラブチルフォスフォニウム塩、ヘキシルベンゼンスルホン酸トリブチルベンジルフォスフォニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラフェニルフォスフォニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸トリブチルテトラデシルフォスフォニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルフォスフォニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸トリブチルベンジルアンモニウム塩等の化合物が好ましく例示される。なかでもドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルフォスフォニウム塩、又はドデシルベンゼンスルホン酸トリブチルベンジルアンモニウム塩は、入手しやすく、熱的安定性も良好なうえ、N-メチル-2-ピロリドンに対する溶解度も高いため特に好ましく例示される。
上記アルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩の含有割合は、十分な染色性の改良効果を得るために、ポリ-m-フェニレンイソフタルアミドに対して2.5モル%以上、好ましくは3.0~7.0モル%の範囲にあるものが好ましい。
また、ポリ-m-フェニレンイソフタルアミドとアルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩を混合する方法としては、溶媒中にポリ-m-フェニレンイソフタルアミドを混合、溶解し、それにアルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩を溶媒に溶解する方法などが用いられそのいずれを用いてもよい。このようにして得られたドープは、従来から公知の方法により繊維に形成される。
メタ型全芳香族ポリアミド繊維に用いるポリマーは、染着性や耐変褪色性を向上させる等目的で、下記の式(1)で示される反復構造単位を含む芳香族ポリアミド骨格中に、反復構造の主たる構成単位とは異なる芳香族ジアミン成分、または芳香族ジカルボン酸ハライド成分を、第3成分として芳香族ポリアミドの反復構造単位の全量に対し1~10mol%となるように共重合させることも可能である。
-(NH-Ar1-NH-CO-Ar1-CO)- ・・・式(1)
ここで、Ar1はメタ配位又は平行軸方向以外に結合基を有する2価の芳香族基である。
-(NH-Ar1-NH-CO-Ar1-CO)- ・・・式(1)
ここで、Ar1はメタ配位又は平行軸方向以外に結合基を有する2価の芳香族基である。
また、第3成分として共重合させることも可能であり、式(2)、(3)に示した芳香族ジアミンの具体例としては、例えば、p-フェニレンジアミン、クロロフェニレンジアミン、メチルフェニレンジアミン、アセチルフェニレンジアミン、アミノアニシジン、ベンジジン、ビス(アミノフェニル)エーテル、ビス(アミノフェニル)スルホン、ジアミノベンズアニリド、ジアミノアゾベンゼン等が挙げられる。式(4)、(5)に示すような芳香族ジカルボン酸ジクロライドの具体例としては、例えば、テレフタル酸クロライド、1,4-ナフタレンジカルボン酸クロライド、2,6-ナフタレンジカルボン酸クロライド、4,4’-ビフェニルジカルボン酸クロライド、5-クロルイソフタル酸クロライド、5-メトキシイソフタル酸クロライド、ビス(クロロカルボニルフェニル)エーテルなどが挙げられる。
H2N-Ar2-NH2 ・・・式(2)
H2N-Ar2-Y-Ar2-NH2 ・・・式(3)
XOC-Ar3-COX ・・・式(4)
XOC-Ar3-Y-Ar3-COX ・・・式(5)
H2N-Ar2-NH2 ・・・式(2)
H2N-Ar2-Y-Ar2-NH2 ・・・式(3)
XOC-Ar3-COX ・・・式(4)
XOC-Ar3-Y-Ar3-COX ・・・式(5)
ここで、Ar2はAr1とは異なる2価の芳香族基、Ar3はAr1とは異なる2価の芳香族基、Yは酸素原子、硫黄原子、アルキレン基からなる群から選ばれる少なくとも1種の原子又は官能基であり、Xはハロゲン原子を表す。
また、メタ型全芳香族ポリアミド繊維の結晶化度は、染料の吸尽性がよく、より少ない染料でまたは染色条件が弱くても狙いの色に調整し易いという点で、5~35%であることが好ましい。さらには、染料の表面偏在が起こり難く耐変褪色性も高い点および実用上必要な寸法安定性も確保できる点で15~25%であることがより好ましい。
前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維は、例えば、以下の方法により製造することができる。
メタ型全芳香族ポリアミドポリマーの重合方法としては、特に限定する必要はなく、例えば特公昭35-14399号公報、米国特許第3360595号公報、特公昭47-10863号公報などに記載された溶液重合法、界面重合法を用いてもよい。
メタ型全芳香族ポリアミドポリマーの重合方法としては、特に限定する必要はなく、例えば特公昭35-14399号公報、米国特許第3360595号公報、特公昭47-10863号公報などに記載された溶液重合法、界面重合法を用いてもよい。
紡糸溶液としては、とくに限定する必要はないが、上記溶液重合や界面重合などで得られた、芳香族コポリアミドポリマーを含むアミド系溶媒溶液を用いても良いし、上記重合溶液から該ポリマーを単離し、これをアミド系溶媒に溶解したものを用いてもよい。
ここで用いられるアミド系溶媒としては、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシドなどを例示することができるが、とくにN,N-ジメチルアセトアミドが好ましい。
上記の通り得られた共重合芳香族ポリアミドポリマー溶液は、さらにアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩を含むことにより安定化され、より高濃度、低温での使用が可能となり好ましい。好ましくはアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩がポリマー溶液の全重量に対して1重量%以下、より好ましくは0.1重量%以下である。
紡糸・凝固工程においては、上記で得られた紡糸液(メタ型全芳香族ポリアミド重合体溶液)を凝固液中に紡出して凝固させる。
紡糸装置としては特に限定されるものではなく、従来公知の湿式紡糸装置を使用することができる。また、安定して湿式紡糸できるものであれば、紡糸口金の紡糸孔数、配列状態、孔形状等は特に制限する必要はなく、例えば、孔数が1000~30000個、紡糸孔径が0.05~0.2mmのスフ用の多ホール紡糸口金等を用いてもよい。
また、紡糸口金から紡出する際の紡糸液(メタ型全芳香族ポリアミド重合体溶液)の温度は、20~90℃の範囲が適当である。
紡糸装置としては特に限定されるものではなく、従来公知の湿式紡糸装置を使用することができる。また、安定して湿式紡糸できるものであれば、紡糸口金の紡糸孔数、配列状態、孔形状等は特に制限する必要はなく、例えば、孔数が1000~30000個、紡糸孔径が0.05~0.2mmのスフ用の多ホール紡糸口金等を用いてもよい。
また、紡糸口金から紡出する際の紡糸液(メタ型全芳香族ポリアミド重合体溶液)の温度は、20~90℃の範囲が適当である。
繊維を得るために用いる凝固浴としては、実質的に無機塩を含まない、アミド系溶媒、好ましくはNMPの濃度が45~60質量%の水溶液を、浴液の温度10~50℃の範囲で用いる。アミド系溶媒(好ましくはNMP)の濃度が45質量%未満ではスキンが厚い構造となってしまい、洗浄工程における洗浄効率が低下し、繊維の残存溶媒量を低減させることが困難となる。一方、アミド系溶媒(好ましくはNMP)の濃度が60質量%を超える場合には、繊維内部に至るまで均一な凝固を行うことができず、このためやはり、繊維の残存溶媒量を低減させることが困難となる。なお、凝固浴中への繊維の浸漬時間は、0.1~30秒の範囲が適当である。
引続き、アミド系溶媒、好ましくはNMPの濃度が45~60質量%の水溶液であり、浴液の温度を10~50℃の範囲とした可塑延伸浴中にて、3~4倍の延伸倍率で延伸を行う。延伸後、10~30℃のNMPの濃度が20~40質量%の水溶液、続いて50~70℃の温水浴を通して十分に洗浄を行う。
洗浄後の繊維は、温度270~290℃にて乾熱処理を施し、上記の結晶化度の範囲を満たすメタ型全芳香族ポリアミド繊維を得ることができる。
洗浄後の繊維は、温度270~290℃にて乾熱処理を施し、上記の結晶化度の範囲を満たすメタ型全芳香族ポリアミド繊維を得ることができる。
本発明の布帛を構成する組織は、布帛の難燃性と強力を両立させる上で経糸と緯糸からなる織物組織である。好ましくは、着用者の反対側の表面に現れる前記紡績糸Bが15重量%以下になるように構成されることで、より洗濯や摩擦による白化を抑えることが可能になる。例えば、前記の布帛を得るには、織物組織は図1や図2が挙げられる。また、かかる織物は、前記紡績糸Aと前記紡績糸Bとを用いて、レピア織機やエアージェット織機などを使用して製造することができる。
また、本発明の布帛は、前記紡績糸Aに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維およびパラ型全芳香族ポリアミド繊維が、黒色顔料または黒色染料をそれぞれ繊維重量対比0.1~10重量%含む場合、前記紡績糸Bをなすパラ型全芳香族ポリアミド繊維が、黒色顔料または黒色染料を繊維重量対比0.1~10重量%含むことが好ましい。ここで、前記黒色顔料はカーボンブラックであることが好ましい。あるいは、前記紡績糸Aに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維およびパラ型全芳香族ポリアミド繊維が、黒色顔料または黒色染料を含まない場合、前記紡績糸Bに含まれるパラ型全芳香族ポリアミド繊維が、黒色顔料または黒色染料を含まないことが好ましい。このようにすることで、布帛の意匠性が制限されないため好ましい。
また、本発明の布帛は、発明の効果を妨げない範囲で、染色加工、難燃加工、抗菌防臭加工、制菌加工、紫外線遮蔽加工、撥水加工、撥油加工、吸水加工などを施してもよい。
本発明の布帛は前記の構成を有するので、難燃性および高強力だけでなく、耐摩耗性、外観品位、火炎または熱によって暴露された際の優れた強度を兼ね備える。
本発明の布帛は前記の構成を有するので、難燃性および高強力だけでなく、耐摩耗性、外観品位、火炎または熱によって暴露された際の優れた強度を兼ね備える。
また、本発明の繊維製品は、前記の布帛を用いてなる、防護服、消防防火服、消防執務服、救助服、作業服、法被、警察制服、自衛隊衣服、軍服、レーシングスーツおよびベストからなる群より選択されるいずれかの繊維製品である。
かかる繊維製品は前記の布帛を用いているので、難燃性および高強力だけでなく、着用中に摩擦による白化が抑えられ外観品位にも優れる。
かかる繊維製品は前記の布帛を用いているので、難燃性および高強力だけでなく、着用中に摩擦による白化が抑えられ外観品位にも優れる。
以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。なお、実施例中の各物性は下記の方法により測定したものである。
(1)限界酸素指数(LOI)
JIS L 1091 E-2法により限界酸素指数(LOI)を測定した。
(2)布帛の摩耗強さ
JIS L1096 8.9.1.A-1法(平面法)に規定される摩耗強さ測定において、ペーパー番手#1200の研磨紙を用い、穴が開くまでの回数を測定した。200回以上を合格とした。また、ISO 12947-2(マーチンデール)に規定される摩耗試験において、生地が破れるまでの回数が20000回以上を合格とした。
(3)熱暴露後時の炭化による脆化
ISO17492で規定される試験装置を用いて熱流束84kW/m2の火炎で10秒間曝露した後、生地が炭化により脆化し、柔軟性がなくなった場合に不合格とした。
(4)洗濯による外観変化
JIS L 1930:2014に規定される洗濯を20回繰り返した。洗濯後の織物についてJIS L 0804:2004の視感法に従って目視による変色程度の判定を行った。5級から1級の評価で2級以上を合格とした。
(1)限界酸素指数(LOI)
JIS L 1091 E-2法により限界酸素指数(LOI)を測定した。
(2)布帛の摩耗強さ
JIS L1096 8.9.1.A-1法(平面法)に規定される摩耗強さ測定において、ペーパー番手#1200の研磨紙を用い、穴が開くまでの回数を測定した。200回以上を合格とした。また、ISO 12947-2(マーチンデール)に規定される摩耗試験において、生地が破れるまでの回数が20000回以上を合格とした。
(3)熱暴露後時の炭化による脆化
ISO17492で規定される試験装置を用いて熱流束84kW/m2の火炎で10秒間曝露した後、生地が炭化により脆化し、柔軟性がなくなった場合に不合格とした。
(4)洗濯による外観変化
JIS L 1930:2014に規定される洗濯を20回繰り返した。洗濯後の織物についてJIS L 0804:2004の視感法に従って目視による変色程度の判定を行った。5級から1級の評価で2級以上を合格とした。
[実施例1]
カーボンブラック顔料を1.1重量%含む、単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmのメタ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「Teijinconex(登録商標)」)と、カーボンブラック顔料を1.5重量%含む、単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmの共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「テクノーラ(登録商標)」)と、黒色染料を含む、単繊維繊度1.7dtex、繊維長50mmの非共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「トワロン(登録商標)」)とを用いて、メタ型全芳香族ポリアミド繊維:40重量%、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維:40重量%、非共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維:20重量%となるように、20/1番手の紡績糸を作り、双糸合撚加工糸条(紡績糸A)を得た。
カーボンブラック顔料を1.1重量%含む、単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmのメタ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「Teijinconex(登録商標)」)と、カーボンブラック顔料を1.5重量%含む、単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmの共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「テクノーラ(登録商標)」)と、黒色染料を含む、単繊維繊度1.7dtex、繊維長50mmの非共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「トワロン(登録商標)」)とを用いて、メタ型全芳香族ポリアミド繊維:40重量%、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維:40重量%、非共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維:20重量%となるように、20/1番手の紡績糸を作り、双糸合撚加工糸条(紡績糸A)を得た。
一方、カーボンブラック顔料を5.0重量%含む単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmの共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「テクノーラ(登録商標)」)を用いて、20/1番手の紡績糸を作り、双糸合撚加工糸条(紡績糸B)を得た。
次いで、紡績糸A(双糸)と紡績糸B(双糸)を経糸および緯糸に用いて、経密度50本/2.54cm、緯密度46本/2.54cmの織密度で、図1に示す織物組織図の平組織織物を製織した。
得られた未加工織物(生機)を、常法の精練加工を行い、190℃で熱セットし、織物を得た。得られた織物の評価結果を表1に示す。
次いで、紡績糸A(双糸)と紡績糸B(双糸)を経糸および緯糸に用いて、経密度50本/2.54cm、緯密度46本/2.54cmの織密度で、図1に示す織物組織図の平組織織物を製織した。
得られた未加工織物(生機)を、常法の精練加工を行い、190℃で熱セットし、織物を得た。得られた織物の評価結果を表1に示す。
[実施例2]
黒色顔料および黒色染料を含まない単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmのメタ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「Teijinconex(登録商標)」)と、黒色顔料および黒色染料を含まない単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmの共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「テクノーラ(登録商標)」)と単繊維繊度1.7dtex、繊維長50mmの非共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「トワロン(登録商標)」)とを用いて、メタ型全芳香族ポリアミド繊維:40重量%、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維:40重量%、非共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維:20重量%となるように、20/1番手の紡績糸を作り、双糸合撚加工糸条(紡績糸A)を得た。
黒色顔料および黒色染料を含まない単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmのメタ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「Teijinconex(登録商標)」)と、黒色顔料および黒色染料を含まない単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmの共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「テクノーラ(登録商標)」)と単繊維繊度1.7dtex、繊維長50mmの非共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「トワロン(登録商標)」)とを用いて、メタ型全芳香族ポリアミド繊維:40重量%、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維:40重量%、非共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維:20重量%となるように、20/1番手の紡績糸を作り、双糸合撚加工糸条(紡績糸A)を得た。
一方、黒色顔料および黒色染料を含まない単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmの共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「テクノーラ(登録商標)」)を用いて、20/1番手の紡績糸を作り、双糸合撚加工糸条(紡績糸B)を得た。
次いで、実施例1と同様に、前記紡績糸A(双糸)と紡績糸B(双糸)を経糸および緯糸に用いて、経密度50本/2.54cm、緯密度46本/2.54cmの織密度で、図1に示す織物組織図の平組織織物を製織した。
得られた未加工織物(生機)を、常法の精練加工を行い、190℃で熱セットし、織物を得た。得られた織物の評価結果を表1に示す。
次いで、実施例1と同様に、前記紡績糸A(双糸)と紡績糸B(双糸)を経糸および緯糸に用いて、経密度50本/2.54cm、緯密度46本/2.54cmの織密度で、図1に示す織物組織図の平組織織物を製織した。
得られた未加工織物(生機)を、常法の精練加工を行い、190℃で熱セットし、織物を得た。得られた織物の評価結果を表1に示す。
[実施例3]
カーボンブラック顔料を5.0重量%含む単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmの共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「テクノーラ(登録商標)」)とポリベンズオキサゾール繊維(東洋紡製「ザイロン(登録商標)」)を用いて、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維:80重量%、ポリベンズオキサゾール繊維:20重量%となるように、20/1番手の紡績糸を作り、双糸合撚加工糸条(紡績糸B)を得る以外は、実施例1と同様に実施した。得られた織物の評価結果を表1に示す。
カーボンブラック顔料を5.0重量%含む単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmの共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「テクノーラ(登録商標)」)とポリベンズオキサゾール繊維(東洋紡製「ザイロン(登録商標)」)を用いて、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維:80重量%、ポリベンズオキサゾール繊維:20重量%となるように、20/1番手の紡績糸を作り、双糸合撚加工糸条(紡績糸B)を得る以外は、実施例1と同様に実施した。得られた織物の評価結果を表1に示す。
[実施例4]
カーボンブラック顔料を1.1重量%含む単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmのメタ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「Teijinconex(登録商標)」)と、カーボンブラック顔料を1.5重量%含む単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmの共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「テクノーラ(登録商標)」)を用いて、メタ型全芳香族ポリアミド繊維:40重量%、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維:60重量%となるように、20/1番手の紡績糸を作り、双糸合撚加工糸条(紡績糸A)を得る以外は実施例1と同様に実施した。得られた織物の評価結果を表1に示す。
カーボンブラック顔料を1.1重量%含む単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmのメタ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「Teijinconex(登録商標)」)と、カーボンブラック顔料を1.5重量%含む単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmの共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「テクノーラ(登録商標)」)を用いて、メタ型全芳香族ポリアミド繊維:40重量%、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維:60重量%となるように、20/1番手の紡績糸を作り、双糸合撚加工糸条(紡績糸A)を得る以外は実施例1と同様に実施した。得られた織物の評価結果を表1に示す。
[比較例1]
カーボンブラック顔料を1.1重量%含む単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmのメタ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「Teijinconex(登録商標)」)と、黒色染料を含む単繊維繊度1.7dtex、繊維長50mmの非共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「トワロン(登録商標)」)を用いて、メタ型全芳香族ポリアミド繊維:40重量%、非共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維:60重量%となるように、20/1番手の紡績糸を作り、双糸合撚加工糸条(紡績糸A)を得る以外は実施例1と同様に実施した。得られた織物の評価結果を表1に示す。
カーボンブラック顔料を1.1重量%含む単繊維繊度1.7dtex、繊維長51mmのメタ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「Teijinconex(登録商標)」)と、黒色染料を含む単繊維繊度1.7dtex、繊維長50mmの非共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維(帝人製「トワロン(登録商標)」)を用いて、メタ型全芳香族ポリアミド繊維:40重量%、非共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維:60重量%となるように、20/1番手の紡績糸を作り、双糸合撚加工糸条(紡績糸A)を得る以外は実施例1と同様に実施した。得られた織物の評価結果を表1に示す。
[比較例2]
実施例1において、図3に示す織物組織図の平組織織物を製織した以外は、実施例1と同様にして織物を得た。得られた織物の評価結果を表1に示す。
実施例1において、図3に示す織物組織図の平組織織物を製織した以外は、実施例1と同様にして織物を得た。得られた織物の評価結果を表1に示す。
本発明によれば、難燃性および高強力だけでなく、耐摩耗性、外観品位、火炎または熱によって暴露された際の優れた強度を兼ね備えた布帛および繊維製品が提供され、その工業的価値は極めて大である。
Claims (12)
- メタ型全芳香族ポリアミド繊維と、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸Aと、パラ型全芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸Bを含み、織物組織を有する布帛であり、
紡績糸Bに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量が、紡績糸Aに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維の含有量よりも小さく、
かつ経糸および緯糸に紡績糸Bが配され、経糸および緯糸において少なくとも2本の紡績糸Bの間に6~15本の糸が配され、JIS L 1091 E-2法に規定される限界酸素指数(LOI)が26以上であることを特徴とする布帛。 - 紡績糸Aに、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維と該共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維以外のパラ型全芳香族ポリアミド繊維が含まれ、紡績糸Aに含まれる全てのパラ型全芳香族ポリアミド繊維のうち共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維の重量割合が全てのパラ型全芳香族ポリアミド繊維重量対比25~75重量%である、請求項1に記載の布帛。
- 紡績糸Aにおいて、重量比(メタ型全芳香族ポリアミド繊維:パラ型全芳香族ポリアミド繊維)が30:70~97:3である、請求項1または請求項2に記載の布帛。
- 紡績糸Aに含まれるメタ型全芳香族ポリアミド繊維およびパラ型全芳香族ポリアミド繊維がそれぞれ繊維重量対比0.1~10重量%の黒色顔料または黒色染料を含み、紡績糸Bに含まれるパラ型全芳香族ポリアミド繊維が繊維重量対比0.1~10重量%の黒色顔料または黒色染料を含む、請求項1~3のいずれかに記載の布帛。
- 前記黒色顔料がカーボンブラックである、請求項4に記載の布帛。
- 紡績糸Bが、メタ型全芳香族ポリアミド繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、および酸化ポリアクリロニトリル繊維の群から選択されるいずれかの繊維をさらに含む、請求項1~5のいずれかに記載の布帛。
- 紡績糸Bが、共重合パラ型全芳香族ポリアミド繊維とポリベンズオキサゾール繊維を含む、請求項1~6のいずれかに記載の布帛。
- 紡績糸Bの間に配される糸のうち80%以上が紡績糸Aである、請求項1~7のいずれかに記載の布帛。
- 着用者の反対側の表面に露出する前記紡績糸Bが15重量%以下になるように構成される、請求項1~8のいずれかに記載の布帛。
- 紡績糸Aおよび紡績糸Bにおいて、紡績糸を構成する繊維が、黒色顔料または黒色染料を含まない、請求項1~3のいずれかに記載の布帛。
- 布帛が、紡績糸Aおよび紡績糸Bのみからなる、請求項1~10のいずれかに記載の布帛。
- 請求項1~11のいずれかに記載の布帛を用いてなる、防護服、消防防火服、消防執務服、救助服、作業服、法被、警察制服、自衛隊衣服、軍服、レーシングスーツおよびベストからなる群より選択されるいずれかの繊維製品。
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