JP4447263B2 - 難燃性立体編物 - Google Patents

Description

本発明はクッション性に優れると共に、高い難燃性を有する立体編物に関する。

表裏二層の編地と該二層の編地を連結する連結糸から構成された立体編物は、優れた通気性、圧縮弾性回復性等の点から、クッション材等、各種の用途に利用されている。特に、公共施設用途、航空機、鉄道車両、自動車等の分野に用いる場合には、個々の用途毎に定められる難燃基準に合格する必要がある。
特許文献１には、表面材と裏面材との間に中間層を介在させてなる上張地の表編地に、防炎機能を有するアクリル、レーヨン、ウール等の糸を使用することによって表面材に防炎機能を付与させ、火事等の被害拡大を食い止めることが記載されている。
しかしながら、この文献には、具体的な防炎評価方法やその効果は記載されておらず、また、各種用途毎に定められた難燃基準に対して、なお改良の余地のあるものであった。
特開２０００−１５４４３９号公報

本発明は、クッション性に優れると共に、高い難燃性を有する立体編物を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記課題を解決するために、あらゆる立体編物の燃焼性について調査を行った。先ず、立体編物の構成する各種構成条件と燃焼性の関係を明確にするために、下記の条件を変化させた立体編地を多数作製し、詳細な燃焼試験を行った。
（イ）表編地、裏編地及び連結糸の糸の種類、繊度、仮撚加工糸等の糸形態、（ロ）表編地及び裏編地の編成組織、（ハ）表裏編地の目付及び厚み、（ニ）表編地及び裏編地の開孔率、（ホ）連結糸の表裏連結角度、（ヘ）連結糸の密度、並びに（ト）立体編物の厚み。
しかしながら、立体編物の構成条件と燃焼性について相関性のあるものが見出せず、非常に燃え易いものから燃え難いものまで、多様に存在することが判明した。この事実は、立体編物の構成条件の多様さに基づくものと考えられる。

本発明者は、このような結果を受けて基本に立ち戻り、燃焼自体の基本原理から立体編物の燃焼メカニズムについて検討を行った。
燃焼は急激な酸化反応であり、発熱反応である。燃焼が生じるためには可燃成分と、空気、酸素等の酸化性ガスが存在し、燃焼反応を生じさせる点火エネルギーが必要である。特に、酸化性ガスが十分に存在すると、低い点火エネルギーで燃焼反応が起こる。
例えば、化学大辞典編集委員会著「化学大辞典６」共立出版株式会社出版の「燃焼」の欄には、「メタン１０％と空気（酸素濃度約２５％）９０％の混合気中では最小点火エネルギーは２×１０^−４ｃａｌ必要であるが、メタン１０％と酸素９０％の混合気中では最小点火エネルギーは２×１０^−５ｃａｌであれば良い」と記載されており、酸素が多くなると、その点火エネルギーも低くなる。このことは、酸素（空気）が十分に含まれるような繊維構造体ほど燃え易いことを表している。

このことから、空気を含むことが可能な立体編物は非常に燃え易いものと考えられ、特に、より空気層を含む、すなわち、編地密度が低いものほどよく燃えるものと考えられる。しかし、上記の燃焼試験結果からは、編地密度が低く、空気を大量に含む立体編物でありながら燃焼しにくいものや、逆に編地密度が高く、空気層が少なくなっているにも関わらず燃え易いといった、予想に反する結果が得られた。
燃焼試験での燃え方についても詳細に検討した結果、合成繊維からなる織編物は、編地密度が高いと燃えにくいだけでなく、火炎により燃焼と共に溶融が起こる。その為、溶融した繊維（炎がついたものも含む）が火炎より遠ざかる（落下）ことにより、燃焼反応が終わるケースが多いことが判明した。

立体編物は、表編地部、連結糸部及び裏編地部の編地密度が異なり、連結糸部に比べて表裏面編地部は編地密度が高くなっている。火炎を表又は裏面に接炎させると、燃焼熱によって連結糸の溶融が開始し、編地密度の高い接炎している編地部に連結糸の溶融物が溜まる。そのため、一般の織編物布帛に比べて、溶融した繊維の落下が起こり難い傾向が見られ、立体編物全体の編密度が高い、すなわち、立体編物の連結糸の構成比率が高くなるほど落下が起こり難いことも判明した。
さらに、立体編物の燃焼挙動は、ローソクが燃える現象と似ていることも明らかになった。すなわち、溶融した連結糸がローソクのロウの役割を果たし、接炎している編地面がローソクの芯の役割を果たすため、燃焼反応が終わることなく継続されるといった、立体編物特有の燃焼挙動を示すことも判明した。

本発明者らは、空気層を多く含むものほど燃え易いという、本来、常識と考えられていたことが、立体編物については全く当てはまらず、また、立体編物の燃焼挙動は、通常の編地とは全く異なる独特の挙動を示すものであることを究明した。
本発明者らは、このような知見に基づいて、立体編物の編地密度に焦点を絞って、燃焼性と難燃剤の効果との相関を詳細に検討した結果、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） 表裏二層の編地と該二層の編地を連結する連結糸から構成され、編地密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以上の立体編物であって、表編地部、連結糸部及び裏編地部の編地密度が異なり、該立体編物に難燃剤が含有され、ＪＩＳ−Ｌ−１０９１−Ａ−２法の燃焼性評価による、残炎時間が２０秒以下、かつ、燃焼面積が６０ｃｍ^２以下であり、圧縮量が１．５ｍｍ以上であり、かつ、圧縮後の回復性が９０％以上であることを特徴とする立体編物。
（２） 難燃剤の含有率が０．５％ｏｍｆ以上であることを特徴とする（１）に記載の立体編物。
（３） 難燃剤中にリン元素が含まれていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の立体編物。
（４） 表裏二層の編地の少なくとも片面に、蛍光Ｘ線分析装置にて、３０ｋｖ、１３０ｍＡのロジューム管球から発生するＸ線を照射したときに、ゲルマニウムの分光結晶を通して、２σ＝１４１°付近に発生するリン元素に由来する蛍光Ｘ線の強度ピーク値が１５ｋｃｐｓ以上であることを特徴とする（３）に記載の立体編物。

本発明の立体編物は、クッション性に優れると共に、高い難燃性を有する。

本発明について、詳細に説明する。
本発明の立体編物の編地密度は０．０５ｇ／ｃｍ^３以上であることが重要であり、好ましくは０．０５ｇ／ｃｍ^３以上０．２０ｇ／ｃｍ^３以下、より好ましくは０．７０ｇ／ｃｍ^３以上０．１７ｇ／ｃｍ^３未満、最も好ましくは０．１０ｇ／ｃｍ^３以上０．１５ｇ／ｃｍ^３未満である。編地密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３未満では、立体編物に優れたクッション性（特に回復性）を与えることができない。編地密度が０．２０ｇ／ｃｍ^３越えると、その製造が困難であり、立体編物の厚みが薄くなるため、優れたクッション性（圧縮量）が得られない場合がある。

本発明の立体編物は、難燃剤が含有されていることが重要である。難燃剤が含有されているとは、立体編物を構成する繊維表面又は内部に難燃剤が存在することをいう。難燃剤を繊維や立体編地の状態で、後加工等によって付与してもよいし、難燃繊維と呼ばれる、難燃剤を重合体中に混合し紡糸して得られる繊維又は難燃剤を共重合した重合体を紡糸して得られる繊維を立体編物に用いてもよい。なお、本発明において，難燃剤とは、難燃成分を含む剤のことであり、上記のような共重合等に用いられる難燃成分も包含される。

繊維や立体編地に難燃剤を後加工によって付与する方法は限定されるものではなく、通常の難燃剤付与方法を採用することができる。例えば、精練や染色と同時に浴中吸尽処理を行う方法、パッディング、キスロール、スプレー処理等によって難燃剤を繊維や立体編物に付与した後に、１２０〜１９０℃の熱処理を行う方法等が採用される。熱処理を行う装置としては、例えば、ピンテンター、クリップテンター、ショートループドライヤー、シュリンクサーファードライヤー、ドラムドライヤー、連続及びバッチ式タンブラー等が使用できる。
難燃剤は限定されるものではなく、一般に市販されているハロゲン化合物、有機リン・ハロゲン化合物、有機リン化合物、含窒素化合物、含窒素有機リン化合物系の難燃剤を、単独又は併用して用いることができる。

立体編物は、構造的に浸漬処理等を行うと保水量が多くなり、浴中吸尽やパディング処理では乾燥に多大な熱と時間を要し、生産効率が低下する場合がある。そのため、キスロールやスプレー処理によって糸や立体編物の表面のみに付着する処理方法を採用することが、生産効率を向上させる上で好ましい。
本発明において、立体編物に対する難燃剤の固形分の含有率が０．５％ｏｍｆ（繊維の単位質量当たり０．５質量％）以上であることが好ましく、より好ましくは０．５％ｏｍｆ以上６０％ｏｍｆ以下、さらに好ましくは１．０％ｏｍｆ以上３０％ｏｍｆ以下、最も好ましくは２．０ｏｍｆ％以上２０ｏｍｆ以下である。含有率が０．５％ｏｍｆ未満になると、立体編物に十分な難燃性を付与できない場合があり、６０％ｏｗｆを越えると、立体編物の風合いが硬くなる。

本発明の難燃剤成分としては、含リン加工物が好ましく、さらに、含ハロゲン加工物を含まないことが好ましい。含リン加工物は、含ハロゲン加工物のように、燃焼時にダイオキシン化合物等の有毒ガスを発生することがなく、環境負荷が少ない。
含リン加工物を含む難燃剤の具体例としては、日華化学（株）製のニッカファイノン（登録商標）シリーズのＰ−３、Ｐ−２０５、明成化学（株）製のホスコン（登録商標）ＦＲ−９０３Ｎ、第一工業製薬（株）製のピロガード（登録商標）Ｆ−６００Ｐ、三洋化成（株）製のファイヤータード（登録商標）Ｅ−０６等が挙げられる。

本発明においては、表裏二層の編地の少なくとも片面に、蛍光Ｘ線分析装置にて、３０ｋｖ、１３０ｍＡのロジューム管球から発生するＸ線を照射したときに、ゲルマニウムの分光結晶を通して、２σ＝１４１゜付近に発生するリン元素に由来する蛍光Ｘ線の強度ピーク値が１５ｋｃｐｓ以上であることが好ましく、より好ましく１５ｋｃｐｓ以上５００ｋｃｐｓ以下、さらに好ましくは２５ｋｃｐｓ以上４００ｋｃｐｓ以下、最も好ましくは５０ｋｃｐｓ以上３００ｋｃｐｓ以下である。なお、この測定は、後の測定法において述べる方法により行う。

強度ピーク値は、リン元素の数に相当する値であり、この値が大きい程、リン元素、すなわち、リンを含有する難燃剤が多く付着していることを示す。難燃剤による難燃効果は、立体編地全体に付着する難燃剤の付着量よりも、接炎させる単位面積当たりの難燃剤付着量に対する影響が大きい。強度ピーク値が１５ｋｃｐｓ未満では、良好な難燃性を達成することができない場合があり、５００ｋｃｐｓを越えると、立体編物の風合いが硬いものとなる。
難燃剤の付着耐久性を向上させるために、メラミン樹脂、アクリル樹脂、イソシアネート樹脂等のバインダーと呼ばれる樹脂を難燃剤と併用してもよい。

本発明の立体編物は、ＪＩＳ−Ｌ−１０９１−Ａ−２法の燃焼性評価による、残炎時間が２０秒以下、かつ、燃焼面積が６０ｃｍ^２以下であることが重要である。残炎時間が２０秒を越える、又は燃焼面積が６０ｃｍ^２を越えると、目的の難燃性が達成できず、特に、航空機や鉄道車両等の難燃基準に合格することができない。
本発明の立体編物は、表裏二層の編地と該二層の編地を連結する連結糸により構成されている。ダブルラッセル編機、ダブル丸編機、横編機等を用いて立体編物を編成する場合、表裏の編地を連結する連結糸は、必ずどちらかの方向に湾曲した状態で編み込まれる。その連結糸に、厚み方向から力を加えると、既に湾曲している状態から更に湾曲し、力を取り除くと元の状態に戻る。この際に生じる連結糸の曲げと回復の挙動が、立体編物の反発感のあるクッション性に大きく影響するため、連結糸には曲げ剛性の高いモノフィラメントを用いることが好ましい。

このクッション性は、立体編物をハンモック式の座席シートとして使用した場合にも反映される。したがって、立体編物の連結糸は全てモノフィラメントであることが好ましいが、必要に応じて、モノフィラメント以外の繊維を編成時に交編させてもよい。その場合のモノフィラメント以外の繊維は、連結糸における質量混率が５０％以下であることが好ましく、より好ましくは４０％以下である。例えば、マルチフィラメントの仮撚糸を交編すると、圧縮時にモノフィラメントどうしが擦れて発生する耳障りな音を低減できて好ましい。
本発明の立体編物の連結糸に用いるモノフィラメントは、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステル系エラストマー繊維等、任意の素材の繊維を用いることができる。このうちポリトリメチレンテレフタレート繊維を連結糸に用いると、弾力感のあるクッション性を有し、繰り返し又は長時間圧縮後のクッション性の耐久性が良好となるので好ましい。

立体編物の表裏二層の編地に用いる繊維として、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリエステル系エラストマー繊維、ポリアミド系繊維、ポリアクリル系繊維、ポリプロピレン系繊維等の合成繊維、綿、麻、ウール等の天然繊維、キュプラレーヨン、ビスコースレーヨン、リヨセル等の再生繊維、その他、任意の繊維を用いることができる。
繊維の断面形状は、丸型、三角、Ｌ型、Ｔ型、Ｙ型、Ｗ型、八葉型、偏平、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。繊維の形態も、未加工糸、紡績糸、撚糸、仮撚加工糸、流体噴射加工糸等いずれのものを採用してもよい。連結糸のモノフィラメントが編地表面に露出しないように被覆率を上げるには、立体編物の少なくとも片側面にマルチフィラメントの仮撚加工糸、紡績糸等の嵩高糸を用いることが好ましい。サイドバイサイド等の複合糸を用いると、ストレッチ性と回復性がより一層向上するので好ましい。

立体編物は、表裏糸及び連結糸をポリエステル系繊維１００％で構成すると、廃棄の際に解重合によりモノマーに戻すリサイクルが可能となり、また、焼却しても有害ガスの発生が防止できるので好ましい。
本発明の立体編物において、好ましく用いられるポリトリメチレンテレフタレート繊維は、トリメチレンテレフタレート単位を主たる繰り返し単位とするポリエステル繊維をいい、トリメチレンテレフタレート単位を５０モル％以上、好ましくは７０モル％以上、より好ましくは８０モル％以上、最も好ましくは９０モル％以上含むものをいう。したがって、第三成分として、他の酸成分及び／又はグリコール成分の合計量が、５０モル％以下、好ましくは３０モル％以下、より好ましくは２０モル％以下、最も好ましくは１０モル％以下の範囲で含有されたポリトリメチレンテレフタレートを包含する。

ポリトリメチレンテレフタレート繊維の好ましい特性としては、強度は２〜５ｃＮ／ｄｔｅｘ、好ましくは２．５〜４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、より好ましくは３〜４．５ｃＮ／ｄｔｅｘである。伸度は３０〜６０％、好ましくは３５〜５５％、より好ましくは４０〜５５％である。弾性率は３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下、好ましくは１０〜３０ｃＮ／ｄｔｅｘ、より好ましくは１２〜２８ｃＮ／ｄｔｅｘ、最も好ましくは１５〜２５ｃＮ／ｄｔｅｘである。１０％伸長時の弾性回復率は７０％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、最も好ましくは９５％以上である。

ポリトリメチレンテレフタレートは、テレフタル酸又はその機能的誘導体と、トリメチレングリコール又はその機能的誘導体とを、触媒の存在下で、適当な反応条件下に結合させることにより合成される。この合成過程において、適当な一種又は二種以上の第三成分を添加して共重合ポリエステルとしてもよいし、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリトリメチレンテレフタレート以外のポリエステル、ナイロン等と、ポリトリメチレンテレフタレートとを別個に合成した後、ブレンドしたり、複合紡糸（鞘芯、サイドバイサイド等）してもよい

複合紡糸法に関しては、特公昭４３−１９１０８号公報、特開平１１−１８９９２３号公報、特開２０００−２３９９２７号公報、特開２０００−２５６９１８号公報等に例示されるような、第一成分がポリトリメチレンテレフタレートであり、第二成分がポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン等を、並列的又は偏芯的に配置した、サイドバイサイド型又は偏芯シースコア型に複合紡糸したものがある。

特に、ポリトリメチレンテレフタレートと共重合ポリトリメチレンテレフタレートの組み合わせ、及び極限粘度の異なる二種類のポリトリメチレンテレフタレートの組み合わせが好ましい。特開２０００−２３９９２７号公報に例示されるような、極限粘度の異なる二種類のポリトリメチレンテレフタレートを用い、低粘度側が高粘度側を包み込むように接合面形状が湾曲しているサイドバイサイド型に複合紡糸したものは、高いストレッチ性と嵩高性を兼備するので、より好ましい。

添加する第三成分としては、脂肪族ジカルボン酸（シュウ酸、アジピン酸等）、脂環族ジカルボン酸（シクロヘキサンジカルボン酸等）、芳香族ジカルボン酸（イソフタル酸、ソジウムスルホイソフタル酸等）、脂肪族グリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、テトラメチレングリコール等）、脂環族グリコール（シクロヘキサンジメタノール等）、芳香族を含む脂肪族グリコール（１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン等）、ポリエーテルグリコール（ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等）、脂肪族オキシカルボン酸（ω−オキシカプロン酸等）、芳香族オキシカルボン酸（Ｐ−オキシ安息香酸等）等がある。１個又は３個以上のエステル形成性官能基を有する化合物（安息香酸等又はグリセリン等）も重合体が実質的に線状である範囲内で使用できる。

さらに二酸化チタン等の艶消剤、リン酸等の安定剤、ヒドロキシベンゾフェノン誘導体等の紫外線吸収剤、タルク等の結晶化核剤、アエロジル等の易滑剤、ヒンダードフェノール誘導体等の抗酸化剤、難燃剤、制電剤、顔料、蛍光増白剤、赤外線吸収剤、消泡剤等が含有されていてもよい。
ポリトリメチレンテレフタレート繊維の製造法としては、例えば、国際公開第９９／２７１６８号パンフレットに記載されており、１５００ｍ／分程度の巻取り速度で未延伸糸を得た後、２〜３．５倍程度で延撚する方法、紡糸−延撚工程を直結した直延法（スピンドロー法）、巻取り速度５０００ｍ／分以上の高速紡糸法（スピンテイクアップ法）等が挙げられる。

ポリトリメチレンテレフタレート繊維のモノフィラメントは、例えば、国際公開第０１／７５２００号パンフレットに記載された方法により製造することができる。すなわち、ポリトリメチレンテレフタレートを紡口から吐出し、冷却浴中で急冷した後、第１ロールで巻き取る。次いで、温水中又は乾熱雰囲気下で延伸しながら第２ロールで巻き取る。その後、乾熱雰囲気下又は湿熱雰囲気下において、オーバーフィードでリラックス処理し、第３ロールで巻き取る方法等により製造することができる。
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い。断面形状は、丸型が立体編物のクッション性の耐久性を向上させる上で好ましい。

本発明の表裏二層の編地及び連結糸に用いる繊維には、チーズ、コーン、パーンからの解舒性、糸条同士の摩擦性、糸条と編機等のガイドとの磨耗性、糸条と編機の編針との磨耗性等を向上させる原糸油剤が付着されていることが好ましいが、難燃化を行うためには原糸油剤の付着量は２％ｏｍｆ以下であることが好ましい。また、原糸油剤中のシリコーン系化合物は燃えやすいので、使用する原糸油剤には含まれないことが好ましい。
本発明の立体編物に、精練や染色等の熱水処理を施さない場合には、ヒートセットでの熱エネルギーのみで蒸発させる必要があり、原糸油剤の付着量が多い場合やシリコーン系化合物が含まれると難燃効果が低下する場合がある。

本発明の表裏の編地又は連結糸に用いる繊維に、着色されたものを使用してもよい。着色方法としては、未着色の糸をかせやチーズ状で糸染めする方法（先染め）、紡糸前の原液に顔料、染料等を混ぜて着色する方法（原液着色）、立体編物状で染色したりプリントする方法等が用いられる。立体編物状で染色すると、立体形状を維持するのが困難であったり、加工性が悪い場合があるため、先染め又はマスターバッチによる原着方式が好ましい。
連結糸に用いるモノフィラメントの繊度は限定されるものではないが、通常、２０〜１５００ｄｔｅｘである。立体編物に弾力感のあるより優れたクッション性を付与する上からは、モノフィラメントの太さは１００〜１０００ｄｔｅｘが好ましく、より好ましくは２００〜８００ｄｔｅｘである。表裏の編地に用いるマルチフィラメント等の繊維には、通常、５０〜２０００ｄｔｅｘの太さのものを用いることができ、所定の表裏の編地以外で用いる繊維の単糸繊度は任意に設定できる。

本発明の立体編物は、相対する２列の針床を有するダブルラッセル編機、ダブル丸編機、Ｖベッドを有する横編機等で編成できるが、寸法安定性のよい立体編物を得るには、ダブルラッセル編機を用いるのが好ましい。編機のゲージは９ゲージから２８ゲージまでが好ましく用いられる。
立体編物の表裏の編地には、４角、６角等のメッシュ編地、マーキゼット編地等、複数の開口部を有する編地を用いて軽量性及び通気性を向上させることができる。表面を平坦な組織にして肌触りを良好にすることもできる。表面を起毛することにより肌触りの良好なものが得られる。特に、立体編物の難燃性を向上させる面からは、表裏の編地の何れか又は両面共に複数の開口部を有する編地とする方が好ましい。

連結糸は、表裏の編地中にループ状の編目を形成してもよい。表裏編地に挿入組織状に引っかけた構造でもよい。少なくとも２本の連結糸が表裏の編地を互いに逆方向に斜めに傾斜して、クロス状（Ｘ状）やトラス状に連結することが、立体編物の形態安定性を向上させる上で好ましい。
立体編物の厚み及び目付は、本発明の編地密度を達成できれば目的に応じて任意に設定できる。厚みは３〜３０ｍｍが好ましい。厚みが３ｍｍ未満の場合、圧縮量が少なく、クッション性に劣る場合があり、３０ｍｍを越えると、立体編物の仕上げ加工が難しくなる場合がある。目付は、好ましくは１５０〜３０００ｇ／ｍ²、より好ましくは２００〜２０００ｇ／ｍ²である。

本発明の立体編物はクッション性に優れている。クッション性とは、厚み方向への適度な変形があり、かつ、変形後に元の厚みに戻ることをいい、双方の特性を有することが重要である。
立体編物の評価方法は後で述べるが、本発明の立体編物の圧縮量は１．５ｍｍ以上であり、かつ、圧縮後の回復性が９０％以上であることが好ましい。圧縮量が１．５ｍｍ未満では、適度な変形があるとはいえない場合があり、回復率が９０％未満では、回復が不十分な場合がある。
本発明の立体編物の仕上げ加工方法としては、生機を精練、染色、ヒートセット等の工程を通して仕上げることができるが、先染め糸や原液着色糸を使用した立体編物や用途として意匠性が要求されない場合は、精練や染色工程を省いて生機をすぐにヒートセットのみや難燃剤付与＋ヒートセットで仕上げることが生産性を向上する点で好ましい。

仕上げセット時には、本発明の目的を損なわなければ難燃処理以外にも、通常、繊維加工に用いられている樹脂加工、吸水加工、制電加工、抗菌加工、撥水加工等の仕上げ加工が適用できる。
?仕上げ加工後の立体編物は、融着、縫製、樹脂加工等の手段で端部を処理したり、熱成形等により所望の形状に加工して、ハンモック式座席シートやベッドパッド等の各種用途に用いることができる。

本発明に用いられる測定法は以下のとおりである。
（１）固有粘度［η］の測定
固有粘度［η］（ｄｌ／ｇ）は、次式の定義に基づいて求められる値である。
［η］＝ｌｉｍ（ηｒ−１）／Ｃ
Ｃ→０
定義中のηｒは、純度９８％以上の０−クロロフェノール溶媒で溶解したポリマーの稀釈溶液の３５℃での粘度を、同一温度で測定した上記溶媒の粘度で除した値であり、相対粘度と定義されているものである。Ｃは、ｇ／１００ｍｌで表されるポリマー濃度である。

（２）編地密度
ＪＩＳ−Ｌ−１０１８に記載されている、単位体積当たりの質量及び厚みの測定方法に準拠して測定する。
（３）強伸度特性
東洋ボールドウィン社製のテンシロンを用い、試料長２０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分の条件で、引張強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、伸度（％）、及び初期弾性率（ｃＮ／ｄｔｅｘ）を測定する。

（４）弾性回復率
繊維を、チャック間距離２０ｃｍに０．０２９４ｃＮ／ｄｔｅｘの初荷重をかけて引張試験機に取り付ける。伸長率１０％まで引っ張り速度２０ｃｍ／分で伸長し、１分間放置する。その後、再び同じ速度で収縮させ、応力−歪み曲線を描く。収縮中、応力がゼロになった時の伸度を残留伸度（Ａ）とする。弾性回復率は下記の式にしたがって求める。
１０％伸長時の弾性回復率（％）＝｛（１０−Ａ）／１０｝×１００

（５）クッション性（圧縮量及び圧縮回復率）
圧縮量は、立体編物の厚さ方向に３１ＫＰａの荷重を１分間かけた状態での厚みを測定し、荷重を加える前の厚みから引いた値（ｍｍ）である。
圧縮回復率は、立体編物の厚み（Ａｍｍ）が半分（Ａ／２ｍｍ）になるように荷重を加えて５分間放置し、除重して１０分後の厚み（Ｂｍｍ）を測定し、下記式により算出する。
圧縮回復率（％）＝Ｂ／Ａ×１００

（６）リン元素に由来する蛍光Ｘ線の強度ピーク値
蛍光Ｘ線分析装置（理学電機工業（株）社製：ＲＩＸ３ ００１）にて、直径３０ｍｍの試料に３０ｋｖ、１３０ｍＡのロジューム管球から発生するＸ線を試料に照射したときに、ゲルマニウムの分光結晶を通して、２σ＝１４１゜付近に発生するリン元素に由来する蛍光Ｘ線の強度ピーク値（ｋｃｐｓ）を測定する。強度ピーク値が大きい程、リン元素が多く含まれることを示し、含リン化合物を含む難燃剤の付着量と相関のある値である。

立体編物の表面又は裏面編地のみの強度ピーク値を測定する場合は、立体編物の連結部分をカットし、表裏編地を分離して測定を行う。両面を測定する場合は、切り離さないで行う。

（７）燃焼試験
ＪＩＳ−Ｌ−１０９１ Ａ−２法（４５°メッケルバーナー法）に準拠し、残炎時間及び燃焼面積を測定する。
本発明における難燃基準としては、残炎時間が２０秒以下であって、かつ、燃焼面積が６０ｃｍ^２以下を合格とする。

以下、本発明を実施例で具体的に 説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
〔参考例１〕
ポリトリメチレンテレフタレート繊維のモノフィラメントの製造
実施例において使用したポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメントは以下の方法により製造した。
固有粘度［η］＝０．９のポリトリメチレンテレフタレートを紡糸温度２６５℃で紡口から吐出し、４０℃の冷却浴中に導いて冷却しつつ１６．０ｍ／分の速度の第１ロール群で引張り細化して未延伸モノフィラメントを製造した。次いで、温度５５℃の延伸浴中で５倍に延伸しながら８０．０ｍ／分の第２ロール群によって引張った。その後、１２０℃のスチーム浴中で弛緩熱処理を施しながら、７２．０ｍ／分の第３ロール群を経た後、第３ロール群と同速の巻取機で巻き取り、２８０ｄｔｅｘの延伸モノフィラメントを製造した。同様にして２００ｄｔｅｘ、８８０ｄｔｅｘの延伸モノフィラメントをそれぞれ製造した。
得られた延伸糸の強度、伸度、弾性率及び１０％伸長時の弾性回復率は、各々２．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、４ ９％、２７ｃＮ／ｄｔｅｘ並びに９８％であった。

［実施例１］
６枚筬を装備した１８ゲージ、釜間１２ｍｍのダブルラッセル編機を用い、表側の編地を形成する３枚の筬（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）及び裏側の編地を形成する２枚の内のＬ５に、１６７ｄｔｅｘ／４８フィラメントのポリエチレンテレフタレート繊維の仮撚加工糸（旭化成（株）製、黒色先染め糸）を、いずれもオールインの配列で供給した。裏側の編地を形成するもう一方のＬ６の筬、及び連結部を形成するＬ４の筬から、参考例１で製造した２８０ｄｔｅｘのポリトリメチレンテレフタレート繊維のモノフィラメントを、共にオールインの配列で供給した。

以下に示す編組織で、打ち込み１５コース／２．５４ｃｍの密度で立体編物の生機を編成した。得られた生機を難燃剤（日華化学（株）製ニッカファイノン（登録商標）Ｐ−３）が固形分付着量が１５％ｏｍｆとなるようパディングした。１５％幅出しを行って、１５０℃×１０分で乾熱ヒートセットし、表裏の編地が平坦な立体編物を得た。得られた立体編物の諸物性を表１に示す。

（編組織）
Ｌ１：２３２２／１０１１／（オールイン）
Ｌ２：１０１１／２３２２／（オールイン）
Ｌ３：１０００／０１１１／（オールイン）
Ｌ４：１０４３／６７３４／（オールイン）
Ｌ５：１１１０／０００１／（オールイン）
Ｌ６：５５１０／１１５６／（オールイン）
得られた立体編物は難燃性試験に合格し、クッション性も良好なものであった。

〔実施例２〕
実施例１において、釜間を５ｍｍに変更した以外は実施例１と同様に行って立体編物を得た。得られた立体編物の諸物性を表１に示す。
得られた立体編物は、難燃性試験に合格し、クッション性も優れたものであった。

〔実施例３〕
実施例１において、１６７ｄｔｅｘ／４８フィラメントのポリエチレンテレフタレート繊維の仮撚加工糸の代わりに１６７ｄｔｅｘ／４８フィラメントの難燃ポリエステル繊維（東洋紡績（株）製ハイム（登録商標））をＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ５の筬に用い、難燃剤処理を行わなかった以外は実施例１と同様に行って立体編地を得た。得られた立体編物の諸物性を表１に示す。
得られた立体編物は、難燃性試験に合格し、クッション性も優れたものであった。

〔参考例１〕
６枚筬を装備した９ゲージ、釜間１４ｍｍのダブルラッセル編機を用い、表裏の編地を形成する４枚の筬（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ５、Ｌ６）に、１６７０ｄｔｅｘ／１０８フィラメントのポリエチレンテレフタレート繊維の仮撚加工糸（旭化成（株）製）を、いずれも１イン１アウトの配列で供給した。連結部を形成する２枚の筬（Ｌ３、Ｌ４）に、参考例１で製造した８８０ｄｔｅｘのポリトリメチレンテレフタレート繊維のモノフィラメントを１イン１アウトの配列で供給した。

以下に示す編組織で、打ち込み１０コース／２．５４ｃｍの密度で立体編物の生機を編成した。得られた生機を難燃剤（日華化学（株）製ニッカファイノン（登録商標）Ｐ−３）で裏面編地のみに固形分付着量が３０ｇ／ｍ²となるようにスプレー付与した。１５％幅出しを行って１５０℃×３分で乾熱ヒートセットし、表裏の編地がメッシュ調に開口した立体編物を得た。得られた立体編物の諸物性を表１に示す。
（編組織）
Ｌ１：１０１１／２３２２／（１イン１アウト）
Ｌ２：２３２２／１０１１／（１アウト１イン）
Ｌ３：１０２３／４５３２／（１イン１アウト）
Ｌ４：４５３２／１０２３／（１アウト１イン）
Ｌ５：１１２３／２２１０／（１イン１アウト）
Ｌ６：２２１０／１１２３／（１アウト１イン）
得られた立体編物は、難燃性試験に合格し、クッション性も優れたものであった。

〔実施例５〕
実施例１において、難燃剤の固形分付着量を７０％ｏｗｆに変更した以外は実施例１と同様にして立体編物を得た。得られた立体編物の諸物性を表１に示す。
得られた立体編物は、難燃性を合格し、クッション性も優れたものであったが、編地表面の風合いは硬いものであった。

〔参考例２〕
６枚筬を装備した１８ゲージ、釜間５ｍｍのダブルラッシェル機を用い、中間に位置する二枚の筬（Ｌ３、Ｌ４）に、連結糸として２００ｄｔｅｘのポリトリメチレンテレフタレート繊維モノフィラメント糸を、編機前面に位置する二枚の筬（Ｌ１、Ｌ２）に、表編地用糸として１６７ｄｔｅｘ／３２フィラメントのポリエチレンテレフタレート繊維マルチフィラメント糸（旭化成（株）製）を、編機背面に位置する二枚の筬（Ｌ５、Ｌ６）に、裏編地用糸として１６７ｄｔｅｘ／３２フィラメントのポリエチレンテレフタレート繊維マルチフィラメント糸を、いずれも１イン１アウトの配列で供給して、打ち込み２２コース／インチで、以下に示す編組織の立体編物の生機を編成した。

得られた生機を難燃剤（日華化学（株）製ニッカファイノン（登録商標）Ｐ−３）で固形分付着量が５ｏｍｆ％となるようパディング処理した。１５％幅出しして１５０℃×１０分で乾熱ヒートセットし、表裏の編地がメッシュ調に開口した立体編物を得た。得られた立体編物の諸物性を表１に示す
（編組織）
Ｌ１：１０１１／１２１１／１０１１／１２１１／１０１１／１２２２／２３２２／
２１２２／２３２２／２１ ２２／２３２２／２１１１／（１イン１アウト）
Ｌ２：２３２２／２１２２／２３２２／２１２２／２３２２／２１１１／１０１１／
１２１１／１０１１／１２ １１／１０１１／１２２２／（１アウト１イン）
Ｌ３：１０１０／１２１２／１０１０／１２１２／１０１０／１２１２／２３２３／
２１２１／２３２３／２１ ２１／２３２３／２１２１／（１イン１アウト）
Ｌ４：２３２３／２１２１／２３２３／２１２１／２３２３／２１２１／１０１０／
１２１２／１０１０／１２ １２／１０１０／１２１２／（１アウト１イン）
Ｌ５：１１１０／１１１２／１１１０／１１１２／１１１０／１１１２／２２２３／
２２２１／２２２３／２２ ２１／２２２３／２２２１／（１イン１アウト）
Ｌ６：２２２３／２２２１／２２２３／２２２１／２２２３／２２２１／１１１０／
１１１２／１１１０／１１ １２／１１１０／１１１２／（１アウト１イン）
得られた立体編物は、難燃性試験に合格し、クッション性も優れたものであった。

〔比較例１〕
実施例１において、難燃剤のパディング処理を行わなかった以外は実施例１と同様にした立体編物を得た。得られた立体編物の諸物性を表１に示す。
得られた立体編物は、クッション性はあるものの、難燃性の劣るものであった。

〔比較例２〕
実施例１において、釜間を３ｍｍに変更した以外は実施例１と同様に行って立体編物を得た。得られた立体編物の諸物性を表１に示す。
得られた立体編物は、難燃性試験に合格するものの、クッション性に劣るものであった。

〔比較例３〕
実施例６において、釜間を２５ｍｍに変更した以外は実施例６と同様に行って立体編物を得た。得られた立体編物の諸物性を表１に示す。
得られた立体編物は、難燃性試験に合格するものの、クッション性に劣るものであった。

本発明の立体編物は、肩パット、ブラジャーカップ、レガーズのクッション材、サポーターのクッション材、保温衣料等のライニング材、ヘルメットの内張り、人体保護パッド等、人体に接触するクッション材、 緩衝材、保型材、保温材、さらには自動車、鉄道車両、航空機、チャイルドシート、ベビーカー等の乗り物座席シート用クッション材、及び家具、事務用等の座席シート用クッション材の用途に好適に利用できる。

Claims (4)

1. 表裏二層の編地と該二層の編地を連結する連結糸から構成され、編地密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以上の立体編物であって、表編地部、連結糸部及び裏編地部の編地密度が異なり、該立体編物に難燃剤が含有され、ＪＩＳ−Ｌ−１０９１−Ａ−２法の燃焼性評価による、残炎時間が２０秒以下、かつ、燃焼面積が６０ｃｍ^２以下であり、圧縮量が１．５ｍｍ以上であり、かつ、圧縮後の回復性が９０％以上であることを特徴とする立体編物。
2. 難燃剤の含有率が０．５％ｏｍｆ以上であることを特徴とする請求項１記載の立体編物。
3. 難燃剤中にリン元素が含まれていることを特徴とする請求項１又は２記載の立体編物。
4. 表裏二層の編地の少なくとも片面に、蛍光Ｘ線分析装置にて、３０ｋｖ、１３０ｍＡのロジューム管球から発生するＸ線を照射したときに、ゲルマニウムの分光結晶を通して、２σ＝１４１°付近に発生するリン元素に由来する蛍光Ｘ線の強度ピーク値が１５ｋｃｐｓ以上であることを特徴とする請求項３記載の立体編物。