JP4354835B2

JP4354835B2 - 難燃性複合糸及びそれからなる遮熱性裏地並びにその製造方法

Info

Publication number: JP4354835B2
Application number: JP2004025243A
Authority: JP
Inventors: 智裕奥家
Original assignee: Teijin Techno Products Ltd
Current assignee: Teijin Techno Products Ltd
Priority date: 2004-02-02
Filing date: 2004-02-02
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2024-02-02
Also published as: JP2005213709A

Description

本発明は難燃性複合糸及びそれからなる遮熱性裏地並びにその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、特に耐熱性防護服に適した、遮熱性に優れ、かつ軽量で柔軟な遮熱性裏地及びその製造方法、並びに該遮熱性裏地を製造することが可能な難燃性複合糸に関するものである。

従来より、消防士が消火作業中に着用する耐熱防護服を構成する繊維としては、不燃性のアスベスト繊維、ガラス繊維等が使われてきたが、環境問題や、動き易さなどの観点から、近年ではアラミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリイミド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維などの難燃性の有機繊維からなる布帛に、輻射熱を防止するため金属アルミニウム等をコーティング或いは蒸着したものが多く使用されている。

また、最近、遮熱性の評価方法の国際標準化がなされ、輻射熱（試験法番号：ＩＳＯ６９４２）及び伝導熱（試験法番号：ＩＳＯ９１５１）にも注目した評価方法が確立された。この評価方法による基準をクリアするに当たっては、熱伝導を遅延させるために、防護服内に大量の空気層を作ることが有用となる。しかしながら、前記のようなアルミニウムをコーティング或いは蒸着した有機繊維布帛を防護服として用いる場合、重量が非常に重くなるので、空気層を作るために有用な手段である積層構造を形成させることが困難であるという問題があった。

このような問題を解決するため、例えば、特開２００２−１１５１０６号公報には、表地層・透湿防水層・遮熱層の３層からなり、遮熱層が多量の空気を含有する織編物からなる耐熱性防護服が提案されている。しかしながら、該遮熱層における織編物は、空気層の形成による軽量化と遮熱性向上の両立という観点からみれば、まだ不充分なものであり、その改善策が切望されていた。
特開２００２−１１５１０６号公報

本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点を解決し、遮熱性に優れ、かつ軽量で柔軟な遮熱性裏地及びその製造方法、並びに該遮熱性裏地を製造することが可能な難燃性嵩高糸を提供することにある。

本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、互いに収縮率の異なる難燃性繊維を構成成分とする複合糸からなる織編物を加熱収縮処理するとき、所望の遮熱性裏地が得られることを究明し、本発明に到達した。

かくして本発明によれば、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が４０％以上の高収縮難燃性繊維と、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が０〜５％の低収縮難燃性繊維とが、２０：８０〜６０：４０の重量比で混紡されていることを特徴とする難燃性複合糸が提供される。

また本発明によれば、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が４０％以上の高収縮難燃性繊維と、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が０〜５％の低収縮難燃性繊維とが、２０：８０〜６０：４０の重量比で混紡されてなる難燃性複合糸を１５重量％以上含む布帛を、加熱収縮処理してなる裏地であって、該裏地の厚さが０．５ｍｍ以上、単位面積当りの重量が２００ｇ／ｍ^２以下であることを特徴とする遮熱性裏地が提供される。

さらに本発明によれば、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が４０％以上の高収縮難燃性繊維と、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が０〜５％の低収縮難燃性繊維とを、２０：８０〜６０：４０の重量比で混紡してなる難燃性複合糸を製編織して織編物となした後、該織編物を加熱収縮処理することを特徴とする遮熱性裏地の製造方法が提供される。

本発明によれば、遮熱性に優れ、かつ軽量で柔軟な遮熱性裏地及びその製造方法、並びに該遮熱性裏地を製造することが可能な難燃性複合糸が得られるので、耐熱性防護服等に好適に使用することができる。

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明で用いる高収縮難燃性繊維及び低収縮難燃性繊維は、その限界酸素指数が２５以上で、且つ１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率がそれぞれ４０％以上及び０〜５％である繊維を言い、環境問題や動きやすさの観点から、有機繊維であることが好ましい。

このような難燃性繊維の具体例としては、例えば、アラミド繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ノボロイド繊維などが挙げられ、さらに難燃アクリル繊維、ポリクラール繊維、難燃ポリエステル繊維、難燃綿繊維、難燃ウール繊維等も使用することができる。

中でも、燃焼時に溶融滴下しない芳香族ポリアミド繊維が好ましく、特に優れたＬＯＩ値を有するメタ系アラミド繊維、就中ポリメタフェニレンイソフタルアミドを用いることが有用である。

上記難燃性繊維における湿熱収縮率の差は、ポリマー組成の差や紡糸工程でのドラフト率の差、或いは延伸、熱処理において延伸倍率差や熱処理温度差を設けるなど、従来公知の方法により付与することが可能である。

また、上記難燃性繊維は、繊度、繊維長等が異なる繊維を組合わせたものであっても良い。繊維の繊度についても特に限定されないが、０．６〜５ｄｔｅｘが好ましい。

本発明においては、先ず、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が４０％以上の高収縮難燃性繊維と、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が０〜５％の低収縮難燃性繊維とを、２０：８０〜６０：４０の重量比で常により混紡して難燃性複合糸を得る。

ここで、高収縮難燃性繊維の１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が４０％未満の場合、或いは低収縮難燃性繊維の１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が５％を越える場合は、得られる裏地に充分な空気層が形成されない。

また、高収縮難燃性繊維の、低収縮難燃性繊維との混紡比率が２０：８０より少なくなると、複合糸全体の収縮が不足し、得られる裏地に充分な空気層が形成されない。一方、高収縮難燃性繊維の、低収縮難燃性繊維との混紡比率が６０：４０より多いと、複合糸全体が収縮してしまい、やはり得られる裏地に充分な空気層が形成されない。高収縮難燃性繊維と低収縮難燃性繊維との好ましい混紡比率は２０：８０〜５０：５０である。

次に、本発明においては、上記難燃性複合糸を製編織して織編物となした後、該織編物を加熱収縮させて裏地とする。この際、上記難燃性複合糸以外の糸条を交編、交織しても構わないが、上記難燃性複合糸が、裏地全重量に対して１５重量％以上、好ましくは３０重量％以上含まれることが必要である。

上記織編物の組織等には、特に限定はないが、接続点の少ない、浮きの大きい組織を採用すれば、本発明の効果が顕著に発現する。例えば、平織よりも綾織が好ましく、綾織よりもサテン織が好ましく、更に、サテン織よりも二重織が好ましい。また、編組織は、通常のメリヤス編みでも、織物に比べて浮きが大きいが、織組織と同様に浮きの大きな組織を採用することが好ましい。

また、織編物の加熱収縮処理の条件は、織編物を構成する難燃性繊維の種類に応じて適宜設定すれば良いが、難燃性繊維がアラミド繊維の場合は、温度１３５℃以上の熱水により２０分以上処理することが好ましい。

かくして得られる裏地は、その厚さが０．５ｍｍ以上、単位面積当りの重量（目付け）が２００ｇ／ｍ^２以下であることが必要である。該裏地の厚さが０．５ｍｍ未満で、且つ単位面積当りの重量が２００ｇ／ｍ^２以を越える場合は、得られる裏地に充分な空気層が形成されない。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例における各核物の測定方法は下記の通りである。
（１）裏地の単位面積あたり重量（目付け）
ＪＩＳＬ１０９６に準拠して測定した。
（２）裏地の厚さ
ＪＩＳＬ１０９６に準拠して測定した。
（３）防護服の遮熱性（対流熱に対する遮熱性）
ＩＳＯ９１５１に準拠し、２４℃温度上昇試験を行った。
（４）防護服の遮熱性（輻射熱に対する遮熱性）
ＩＳＯ６９４２に準拠して測定した。
（５）防護服の遮熱性（対流熱と輻射熱の両方に対する遮熱性）
ＩＳＯ１７４９２に準拠して測定した。

[実施例１]
表地層として、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人テクノプロダクツ社製、商標名：コーネックス）と、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（帝人テクノプロダクツ社製、商標名：テクノーラ）とを９０：１０の重量比で混紡してなる紡績糸（英式綿番手：２０／２）を経緯に配し、２／１の綾織に織成した織物（目付：２８０ｇ／ｍ^２）を用いた。

また、透湿層には、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維からなる紡績糸（英式綿番手：４０／１）からなる織布（目付：７０ｇ／ｍ^２）にポリテトラフルオロエチレン製の透湿防水性フィルム（日本ゴアテックス社製）をラミネートしたものを使用した。

さらに、遮熱性裏地として、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が４２％の高収縮ポリメタフェニレンテレフタルアミド繊維（帝人テクノプロダクツ社製、商標名：コーネックス）と、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が０．５％であるポリメタフェニレンテレフタルアミド繊維とを４０：６０の重量比で混紡してなる紡績糸（英式綿番手：４０／１）と、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が０．５％であるポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維１００％からなる紡績糸（英式綿番手：４０／１）とを経糸及び緯糸に交互に配したピッケ織物を、１３５℃、２０分リラックス処理した織物を使用した。得られた裏地の厚さは０．６ｍｍ、単位面積当りの重量（目付け）は１７０ｇ／ｍ^２であった。

上記表地層、透湿層、遮熱性裏地を縫製により積層して耐熱性防護服を得た。得られた遮熱性裏地及び耐熱性防護服の物性を表１に示す。

[実施例２]
実施例１において、遮熱性裏地として、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が４２％の高収縮ポリメタフェニレンテレフタルアミド繊維（帝人テクノプロダクツ社製、商標名：コーネックス）と、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が０．５％であるポリメタフェニレンテレフタルアミド繊維とを４０：６０の重量比で混紡してなる紡績糸（英式綿番手：４０／１）と、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が０．５％であるポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維１００％からなる紡績糸（英式綿番手：４０／１）とを経糸及び緯糸に交互に配した経緯二重織物を、１３５℃、２０分リラックス処理した織物を使用した以外は実施例１と同様に実施した。得られた裏地の厚さは０．６ｍｍ、単位面積当りの重量（目付け）は１９０ｇ／ｍ^２であった。
得られた遮熱性裏地及び耐熱性防護服の物性を表１に示す。

[比較例１]
実施例１において、遮熱性裏地として、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が０．５％であるポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維１００％からなるフェルト（重量：７０ｇ／ｍ^２）と、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が０．５％であるポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維１００％からなる紡績糸（英式綿番手：８０／１）の平織物（重量：７０ｇ／ｍ^２）とをキルティングにより一体化させた裏地を使用した以外は実施例１と同様に実施した。得られた裏地の厚さは０．８ｍｍ、単位面積当りの重量（目付け）は１４０ｇ／ｍ^２であった。
得られた裏地及び防護服の物性を表１に示す。

[比較例２]
実施例１において、遮熱性裏地として、実施例１のピッケ織物の緯糸に、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が０．５％であるポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維からなる紡績糸（英式綿番手：５／２）を１ｃｍ間隔で織り込んだ織物を使用した以外は実施例１と同様に実施した。得られた裏地の厚さは１．２ｍｍ、単位面積当りの重量（目付け）は２１０ｇ／ｍ^２であった。
得られた裏地及び防護服の物性を表１に示す。

Claims

１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が４０％以上の高収縮難燃性繊維と、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が０〜５％の低収縮難燃性繊維とが、２０：８０〜６０：４０の重量比で混紡されていることを特徴とする難燃性複合糸。
１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が４０％以上の高収縮難燃性繊維と、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が０〜５％の低収縮難燃性繊維とが、２０：８０〜６０：４０の重量比で混紡されてなる難燃性複合糸を１５重量％以上含む布帛を、加熱収縮処理してなる裏地であって、該裏地の厚さが０．５ｍｍ以上、単位面積当りの重量が２００ｇ／ｍ^２以下であることを特徴とする遮熱性裏地。
１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が４０％以上の高収縮難燃性繊維と、１３５℃、２０分処理後の湿熱収縮率が０〜５％の低収縮難燃性繊維とを、２０：８０〜６０：４０の重量比で混紡してなる難燃性複合糸を製編織して織編物となした後、該織編物を加熱収縮処理することを特徴とする遮熱性裏地の製造方法。