JPH07189074A - Heat-resistant and flameproof fabric - Google Patents

Heat-resistant and flameproof fabric

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Publication number
JPH07189074A
JPH07189074A JP5331935A JP33193593A JPH07189074A JP H07189074 A JPH07189074 A JP H07189074A JP 5331935 A JP5331935 A JP 5331935A JP 33193593 A JP33193593 A JP 33193593A JP H07189074 A JPH07189074 A JP H07189074A
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JP
Japan
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flame
resistant
heat
fiber
fabric
Prior art date
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Pending
Application number
JP5331935A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadao Kuroki
忠雄 黒木
Takaharu Ichiyanagi
隆治 一柳
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Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07189074A publication Critical patent/JPH07189074A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide fabric, having excellent heat resistance and flameproof characteristics and suitable as a heat- and flame-resistant fabric, especially heat- and flame-resistant clothes excellent in required characteristics thereof such as dyeability as clothes. CONSTITUTION:This heat- and flame-resistant fabric is composed of composite yarns of polybenzazole fibers and cellulosic fibers to which flame resistance is imparted and further the heat- and flame-resistant fabric is composed of the composite yarns in which the polybenzazole fibers are arranged in the core parts of the yarns and the cellulosic fibers to which the flame resistance is imparted are arranged in the peripheral parts of the yarns. Required characteristics as clothes such as dyeability and a visual feeling which have been problems in applying the polybenzazole fibers to the heat- and flame- resistant fabric are solved to afford the fabric having high heat and flame resistances.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、耐熱、耐炎性能を有す
る布帛に関し、さらに詳しくは、消防服、耐熱作業服な
どに代表される耐熱、耐炎服、ファイアーブロッキング
レイアーあるいは耐熱、耐炎シートなどに好適な布帛に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fabric having heat resistance and flame resistance, and more particularly to heat resistance, flame resistance clothing, fire blocking layer, heat resistance, flame resistance sheet and the like represented by fire fighting clothing, heat resistant work clothing and the like. It relates to a suitable fabric.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、耐熱、難燃素材を用いた耐
熱、耐炎服などの開発が行われており、それらの耐熱、
耐炎服を構成する布帛としては、難燃剤を含有する綿
(FRコットンなどと呼ばれるもの)、芳香族メタアラ
ミド(商品名でコーネックス、ノーメックスなど)、芳
香族パラアラミド(商品名でケブラーなど)、ポリベン
ゾイミダゾールあるいはそれらのブレンド物からなるも
のが知られており、実用化されている。そのなかでも優
れた耐熱、耐炎特性を示す芳香族メタアラミド繊維は着
色が可能であることから耐熱、耐炎服として広く用いら
れてきた。しかし、芳香族メタアラミド繊維は火炎に暴
露された場合の熱収縮による孔あき破損が問題になって
おり、それを解決する手段として芳香族パラアラミド繊
維を混合する方法が提案されている(例えば特開平1−
221537)。それらの手法により耐熱、耐炎服に適
する布帛が提供されているが、その性能は、例えば熱分
解温度で評価すると400〜500℃と充分なものでは
なかった。そのため更に高い性能を有する耐熱、耐炎布
帛が望まれていた。一方、近年、非常に高い耐熱特性を
有するポリベンザゾール繊維が開発され、該繊維を使用
して非常に優れた耐熱、耐炎布帛が得られると期待され
ている。しかし、ポリベンザゾール繊維は衣料としての
審美性に重要な染色性に劣り、耐熱、耐炎布帛とりわけ
耐熱、耐炎服に使用する布帛としては審美性に問題があ
った。
2. Description of the Related Art Conventionally, heat resistance, heat resistance using flame-retardant materials, and flame resistant clothing have been developed.
The fabrics that make up flame-resistant clothing include flame-retardant-containing cotton (called FR cotton, etc.), aromatic meta-aramids (brand name: Conex, Nomex, etc.), aromatic para-aramids (brand name: Kevlar, etc.), poly Those comprising benzimidazole or a blend thereof are known and put to practical use. Among them, aromatic meta-aramid fibers exhibiting excellent heat resistance and flame resistance have been widely used as heat and flame resistant clothing because they can be colored. However, aromatic meta-aramid fibers have a problem of puncture damage due to heat shrinkage when exposed to flames, and a method of mixing aromatic para-aramid fibers has been proposed as a means for solving the problem (for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 10 (1999) -135242). 1-
221537). Although fabrics suitable for heat-resistant and flame-resistant clothing have been provided by these methods, their performance was not sufficient, for example, 400 to 500 ° C. when evaluated at the thermal decomposition temperature. Therefore, heat resistant and flame resistant fabrics having higher performance have been desired. On the other hand, in recent years, a polybenzazole fiber having very high heat resistance has been developed, and it is expected that a very excellent heat resistant and flame resistant fabric can be obtained by using the fiber. However, the polybenzazole fiber is inferior in dyeing property, which is important for aesthetics as a clothing, and has a problem in aesthetics as a fabric used for heat resistant and flame resistant fabrics, especially heat resistant and flame resistant clothing.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】すなわち本発明は、従
来にない優れた耐熱、耐炎特性を有し、かつその染色性
などの衣服としての必要特性に優れる耐熱、耐炎布帛、
特に耐熱、耐炎服に適する布帛を提供せんとするもので
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION That is, the present invention provides a heat-resistant and flame-resistant fabric having excellent heat-resistant and flame-resistant properties which have not been found in the past and having excellent dyeing properties and other necessary properties for clothes.
In particular, the present invention provides a cloth suitable for heat-resistant and flame-resistant clothes.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは従来にない
優れた耐熱、耐炎特性を有する布帛を提供すべく鋭意検
討した結果、本発明に至った。すなわち本発明は、ポリ
ベンザゾール繊維と耐炎性が付与されたセルロース系繊
維との複合糸からなる耐熱、耐炎布帛、さらには、ポリ
ベンザゾール繊維が糸の芯部に、耐炎性が付与されたセ
ルロース系繊維が糸の周辺部に配置された複合糸とする
ことにより、セルロース系繊維の良好な染色性を利用し
て審美性を兼備した耐熱、耐炎布帛を提供するものであ
る。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to provide a fabric having excellent heat resistance and flame resistance properties that have not been obtained in the past, and as a result, the present invention has been achieved. That is, the present invention is a heat resistant and flame resistant fabric composed of a composite yarn of polybenzazole fiber and a cellulosic fiber to which flame resistance has been imparted, and further, the polybenzazole fiber has imparted flame resistance to the core of the yarn. By providing a composite yarn in which cellulosic fibers are arranged in the peripheral portion of the yarn, it is possible to provide a heat-resistant and flame-resistant fabric that also has aesthetic properties by utilizing the good dyeing properties of the cellulosic fibers.

【0005】本発明におけるポリベンザゾール繊維と
は、ポリベンザゾールポリマーよりなる繊維をいい、ポ
リベンザゾール(PBZ)とは、ポリベンゾオキサゾー
ル(PBO)ホモポリマー、ポリベンゾチアゾール(P
BT)ホモポリマー及びそれらPBO、PBTのランダ
ム、シーケンシャルあるいはブロック共重合ポリマーを
いう。ここでポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾチア
ゾール及びそれらのランダム、シーケンシャルあるいは
ブロック共重合ポリマーは、例えばWolfe らの「Liquid
Crystalline Polymer Compositions, Process and Pro
ducts 」U.S.Patent 4,703,103(October 27, 1987)、
「Liquid Crystalline Polymer Compositions, Process
and Products 」U.S.Patent 4,533,692(August 6, 19
85)、「Liquid Crystalline Poly(2,6-Benzothiazole)
Compositions, Process and Products 」U.S.Patent
4,533,724(August 6, 1985)、「Liquid Crystalline
Polymer Compositions, Process and Products 」U.S.P
atent 4,533,693(August 6,1985)、Evers の「Thermo
oxidatively Stable Articulated p-Benzobisoxazolean
d p-Benzobisthiazole Polymers」U.S.Patent 4,359,56
7(November 16,1982)、Tsaiらの「Method for making
Heterocyclic Block Copolymer」U.S.Patent4,578,432
(March 25, 1986)などに記載されている。
The polybenzazole fiber in the present invention means a fiber made of polybenzazole polymer, and polybenzazole (PBZ) means polybenzoxazole (PBO) homopolymer and polybenzothiazole (PBZ).
BT) homopolymers and random, sequential or block copolymers of PBO and PBT thereof. Here, polybenzoxazole, polybenzothiazole and their random, sequential or block copolymers are described, for example, in Wolfe et al.
Crystalline Polymer Compositions, Process and Pro
ducts '' US Patent 4,703,103 (October 27, 1987),
`` Liquid Crystalline Polymer Compositions, Process
and Products "US Patent 4,533,692 (August 6, 19
85), `` Liquid Crystalline Poly (2,6-Benzothiazole)
Compositions, Process and Products '' US Patent
4,533,724 (August 6, 1985), "Liquid Crystalline
Polymer Compositions, Process and Products '' USP
atent 4,533,693 (August 6,1985), Evers "Thermo
oxidatively Stable Articulated p-Benzobisoxazolean
d p-Benzobisthiazole Polymers '' US Patent 4,359,56
7 (November 16,1982), “Method for making” by Tsai et al.
Heterocyclic Block Copolymer '' US Patent 4,578,432
(March 25, 1986).

【0006】PBZポリマーに含まれる構造単位として
は、好ましくはライオトロピック液晶ポリマーから選択
される。モノマー単位は構造式(a)−(h)に記載さ
れている。そのポリマーは好ましくは、本質的に構造式
(a)−(h)から選択されるモノマー単位からなり、
さらに好ましくは、本質的に構造式(a)−(c)から
選択されたモノマー単位からなる。
The structural unit contained in the PBZ polymer is preferably selected from lyotropic liquid crystal polymers. The monomer units are described in Structural Formulas (a)-(h). The polymer preferably consists essentially of monomeric units selected from structural formulas (a)-(h),
More preferably, it consists essentially of monomer units selected from structural formulas (a)-(c).

【0007】[0007]

【化1】 [Chemical 1]

【0008】[0008]

【化2】 [Chemical 2]

【0009】PBZポリマーのドープを形成するための
好適な溶媒としては、クレゾールやそのポリマーを溶解
し得る非酸化性の酸が含まれる。好適な酸溶媒の例とし
ては、ポリリン酸、メタンスルホン酸及び高濃度の硫酸
あるいはそれらの混合物が挙げられる。さらに適する溶
媒はポリリン酸及びメタンスルホン酸である。また最も
適する溶媒は、ポリリン酸である。
Suitable solvents for forming the dope of PBZ polymer include cresol and non-oxidizing acids capable of dissolving the polymer. Examples of suitable acid solvents include polyphosphoric acid, methanesulfonic acid and concentrated sulfuric acid or mixtures thereof. Further suitable solvents are polyphosphoric acid and methanesulfonic acid. The most suitable solvent is polyphosphoric acid.

【0010】溶液のポリマー濃度は好ましくは少なくと
も約7重量%であり、さらに好ましくは、少なくとも1
0重量%、最も好ましくは少なくとも14重量%であ
る。最大濃度は、例えばポリマーの溶解性やドープ粘度
といった実際上の取扱い性により限定される。それらの
限界要因のために、ポリマー濃度は通常では20重量%
を越えることはない。
The polymer concentration of the solution is preferably at least about 7% by weight, more preferably at least 1%.
It is 0% by weight, most preferably at least 14% by weight. The maximum concentration is limited by practical handling characteristics such as polymer solubility and dope viscosity. Due to these limiting factors, the polymer concentration is usually 20% by weight.
Never exceeds.

【0011】好適なポリマーやコポリマーあるいはドー
プは公知の手法により合成される。例えば、Wolfe らの
U.S.Patent 4,533,693(August 6,1985) 、SybertらのU.
S.Patent 4,772,678(September 20,1988) 、HarrisのU.
S.Patent 4,847,350(July 11,1989)に見られる。PBZ
ポリマーは、Gregory らのU.S.Patent 5,089,591(Febru
ary 18, 1992) によると、脱水性の酸溶媒中での比較的
高温、高せん断条件下において高反応速度での高分子量
化が可能である。
Suitable polymers, copolymers or dopes are synthesized by known methods. For example, Wolfe et al.
USPatent 4,533,693 (August 6,1985), Sybert et al.
S.Patent 4,772,678 (September 20,1988), Harris U.
S.Patent 4,847,350 (July 11,1989). PBZ
The polymer is US Patent 5,089,591 (Febru
According to ary 18, 1992), it is possible to achieve a high molecular weight at a high reaction rate in a dehydrating acid solvent under relatively high temperature and high shear conditions.

【0012】ポリベンザゾールポリマーが溶媒に溶解さ
れたドープは、公知の乾湿式紡糸法により製糸される。
すなわち、ドープを口金から吐出し、繊維状となったド
ープは気体中を通過した後、液体に接触されて製糸され
る。繊維状のドープからPBZポリマーを分離する方法
は凝固として知られている。製糸及び凝固技術はTanの
U.S.Patent 4,263,245(April 21, 1981)、Wolfe らのU.
S.Patent 4,533,693(August 6, 1985)、Adams らの「Th
e Marerials Science and Engineering of Rigid Rod P
olymers 」pp247-49, pp259-60(Marerials Reaearch So
ciety 1989) に記載されている。
The dope in which the polybenzazole polymer is dissolved in a solvent is spun by a known dry-wet spinning method.
That is, the dope is discharged from the spinneret, and the fibrous dope is passed through the gas and then contacted with the liquid to be spun. The method of separating the PBZ polymer from the fibrous dope is known as coagulation. Tan and spinning technology
U.S. Patent 4,263,245 (April 21, 1981), Wolfe et al.
S.Patent 4,533,693 (August 6, 1985), Adams et al., `` Th
e Marerials Science and Engineering of Rigid Rod P
olymers '' pp247-49, pp259-60 (Marerials Reaearch So
ciety 1989).

【0013】気体中を通過した繊維状のドープは、流体
に接触させられる。液体は蒸気状でもよいが、好ましく
は液体である。液体は液体浴中もしくはスプレーにより
繊維と接触させられる。液体は水もしくは水と酸の混合
物であり、好ましくは濃度30重量%もしくはそれ以下
のリン酸溶液である。
The fibrous dope that has passed through the gas is brought into contact with the fluid. The liquid may be in vapor form, but is preferably liquid. The liquid is contacted with the fibers in a liquid bath or by spraying. The liquid is water or a mixture of water and an acid, preferably a phosphoric acid solution having a concentration of 30% by weight or less.

【0014】凝固の後、繊維中の残留溶媒はさらに流体
で洗浄される。凝固流体と洗浄流体は同一のものか、も
しくは異なっていても良い。洗浄は繊維中の残留溶媒が
所定の濃度になるまで連続して行われる。溶媒がポリリ
ン酸の場合の繊維中の残留溶媒濃度としては、好ましく
は約5000ppm以下であり、さらに好ましくは約3
000ppm以下である。水洗後の繊維は通常30重量
%以上の洗浄液もしくは残留凝固液を有している。必要
ならば、水洗後の糸を中和処理してもよい。
After coagulation, the residual solvent in the fibers is further washed with fluid. The coagulation fluid and the cleaning fluid may be the same or different. The washing is continuously performed until the residual solvent in the fiber reaches a predetermined concentration. When the solvent is polyphosphoric acid, the residual solvent concentration in the fiber is preferably about 5000 ppm or less, more preferably about 3 ppm.
It is 000 ppm or less. The fibers after washing with water usually have 30% by weight or more of washing liquid or residual coagulation liquid. If necessary, the thread after washing with water may be neutralized.

【0015】洗浄液もしくは残留凝固液は連続的、ある
いは不連続的に設置された加熱帯で乾燥される。加熱帯
は例えば、電気炉、加熱ローラーもしくは加熱不活性ガ
ス、またはそれらを複合して用いられるが、得られる乾
燥糸の残留洗浄液(あるいは凝固液)が目的の濃度にで
きるものであればその手段を問わない。また加熱帯とし
て電気炉、加熱ローラーなどを用いる場合にはその雰囲
気は空気中でもよいが、窒素、ヘリウム、アルゴンなど
の不活性ガス雰囲気が好ましい。
The cleaning liquid or the residual coagulating liquid is dried in a heating zone installed continuously or discontinuously. The heating zone is, for example, an electric furnace, a heating roller or a heating inert gas, or a combination thereof, and if the residual washing liquid (or coagulating liquid) of the obtained dry yarn can be brought to a desired concentration, its means It doesn't matter. When an electric furnace, a heating roller or the like is used as the heating zone, the atmosphere may be air, but an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium or argon is preferable.

【0016】本発明におけるポリベンザゾール繊維は、
その平衡水分率が5%以上であることが好ましい。実質
的な平衡水分率とは、温度20℃、湿度65%の雰囲気
下において水分率の変化が実質的に見られなくなるまで
放置したときの水分の重量分率をいい、一般には前記の
条件下に30日〜40日間放置後に測定する。平衡水分
率が5%以上であると、その耐熱、耐炎特性がさらに優
れたものになるが、このメカニズムは明かではない。一
つの可能性としては水分の蒸発熱によりその耐炎効果が
増長されるのではないかと思われる。
The polybenzazole fiber in the present invention is
The equilibrium moisture content is preferably 5% or more. Substantially equilibrium water content means the weight fraction of water when left to stand until the change in water content is substantially no longer observed in an atmosphere of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65%, generally under the conditions described above. After leaving for 30 to 40 days, the measurement is performed. When the equilibrium moisture content is 5% or more, the heat resistance and flame resistance characteristics are further improved, but this mechanism is not clear. One possibility is that the heat of vaporization of water may enhance its flame resistance effect.

【0017】実質的な平衡水分率が5%以上の繊維を得
るために鋭意検討した結果、前述の乾燥工程を以下の推
奨される条件下に実施することにより達成できることが
わかった。すなわち、乾燥工程後の水分率を5%以上に
なるように乾燥条件を調整する。好ましくは、140℃
以上の乾燥温度において乾燥工程後の水分率を5%以上
になるように乾燥時間を調整し、さらに好ましくは18
0℃以上の乾燥温度において乾燥工程後の水分率を5%
以上になるように、乾燥時間を調整する。ここでいう乾
燥温度とは最も高温の乾燥温度であり、例えば多段階で
乾燥を行う場合にはそのなかで最も温度が高い工程中の
温度のことをいう。また乾燥時間は乾燥に有効なゾーン
長を変化させることで調整可能である。これらの推奨さ
れる条件下において得られた繊維の平衡水分率が5%以
上になるメカニズムについては明らかになっていない
が、乾燥後の水分率が5%以上になるように高温で急激
に乾燥することによって、ある種の水分を保持しやすい
構造を形成しているためではないかと推測している。
As a result of extensive studies to obtain fibers having a substantial equilibrium water content of 5% or more, it was found that the above-mentioned drying step can be achieved by carrying out the following recommended conditions. That is, the drying conditions are adjusted so that the water content after the drying step is 5% or more. Preferably 140 ° C
The drying time is adjusted so that the water content after the drying step is 5% or more at the above drying temperature, and more preferably 18
The moisture content after the drying process is 5% at the drying temperature of 0 ° C or higher.
The drying time is adjusted as described above. The drying temperature here is the highest drying temperature, and for example, in the case of performing drying in multiple stages, it means the temperature in the process that has the highest temperature among them. The drying time can be adjusted by changing the zone length effective for drying. The mechanism by which the equilibrium moisture content of the fiber obtained under these recommended conditions is 5% or more is not clear, but it is dried rapidly at high temperature so that the moisture content after drying becomes 5% or more. It is speculated that this is due to the formation of a structure that easily retains a certain amount of water.

【0018】耐炎性が付与されたセルロース系の繊維と
は、耐炎性を有するいわゆる難燃性のセルロース系の繊
維であり、具体的に好ましい例を挙げれば、繊維重量に
たいして、1〜5重量%のリン原子が付与された綿、レ
ーヨン、ポリノジック繊維あるいはそれらの繊維との混
合物を示しており、さらに好ましくはそれに加え、繊維
重量に対して0.5〜3重量%の窒素原子が付与された
上記の繊維をいう。またJIS K7201により評価
された限界酸素指数値(LOI値)が23以上、好まし
くは25以上、さらに好ましくは27以上の上記セルロ
ース系繊維である。リン含有量が1重量%以下であると
付与される耐炎性が充分でない。一方、リン含有量が5
%以上を越えると、製造工程への悪影響や、また繊維と
しての強度に悪影響を及ぼす。
The cellulosic fibers to which flame resistance is imparted are so-called flame-retardant cellulosic fibers having flame resistance, and if specifically preferred examples thereof are 1 to 5% by weight with respect to the fiber weight. Of cotton, rayon, polynosic fiber or a mixture thereof with phosphorus atoms added thereto, more preferably 0.5 to 3% by weight of nitrogen atoms based on the weight of the fibers is added. The above fibers are referred to. The above-mentioned cellulose fibers have a limiting oxygen index value (LOI value) evaluated by JIS K7201 of 23 or more, preferably 25 or more, more preferably 27 or more. When the phosphorus content is 1% by weight or less, the flame resistance imparted is insufficient. On the other hand, the phosphorus content is 5
If it exceeds 0.1%, the production process is adversely affected and the strength of the fiber is adversely affected.

【0019】耐炎性が付与された綿は、含リン及び/ま
たは含窒素化合物で後加工された綿が好ましい。また耐
炎性が付与されたレーヨンあるいはポリノジック繊維は
後加工によるものでもよいが、例えば、特公昭48−2
693号公報に記載されているようなビスコース人造繊
維製造用紡糸原液中に分子量500から10000程度
のポリホスホネート化合物を添加し、常法によって紡糸
した繊維であることが好ましい。もちろんリン、窒素を
同一分子内に含有する化合物であってもよい。上記の後
加工はポリベンザゾール繊維と複合する前でも、複合し
た後でもよい。
The flame-resistant cotton is preferably cotton post-treated with a phosphorus-containing and / or nitrogen-containing compound. The rayon or polynosic fiber having flame resistance may be post-processed. For example, Japanese Patent Publication No. 48-2
A fiber obtained by adding a polyphosphonate compound having a molecular weight of about 500 to 10,000 to a spinning stock solution for producing viscose artificial fiber as described in Japanese Patent No. 693 and spinning by a conventional method is preferable. Of course, it may be a compound containing phosphorus and nitrogen in the same molecule. The above post-processing may be performed before or after being combined with the polybenzazole fiber.

【0020】ポリベンザゾール繊維と耐炎性が付与され
たセルロース系繊維との複合糸は、均一に両繊維が混合
されていてもよいが、染色後の審美性の観点からはポリ
ベンザゾール繊維が糸の芯部に、耐炎性が付与された染
色性良好なセルロース系繊維が糸の周辺部に配置されて
いることが好ましい。
The composite yarn of the polybenzazole fiber and the cellulosic fiber provided with flame resistance may have both fibers uniformly mixed, but from the viewpoint of aesthetics after dyeing, the polybenzazole fiber is It is preferable that cellulosic fibers having flame resistance and good dyeability are arranged in the core of the yarn in the peripheral portion of the yarn.

【0021】ポリベンザゾール繊維と耐炎性が付与され
たセルロース系繊維が均一に混合された複合糸は公知の
混紡の手法で得ることができる。例えば、ポリベンザゾ
ール繊維をカットした後にセルロース系短繊維と混合し
通常の紡績工程を経ることにより得ることができる。ま
たポリベンザゾール繊維が糸の芯部に、耐炎性が付与さ
れたセルロース系繊維が糸の周辺部に配置された複合糸
は、特開昭57−5924号公報に記載されているよう
に、精紡機段階で複合する方法や、例えば特開平3−2
69129号公報にあるような方法でポリベンザゾール
繊維のフィラメントの周辺部にセルロース系繊維紡績糸
を配する方法、また芯部のポリベンザゾール繊維として
フィラメントの代わりに紡績糸を用いる方法などで得る
ことができるが、本特許においてはその構造が重要であ
ってその製法は問わない。また複合糸のポリベンザゾー
ル繊維の混合比率は、好ましくは10%以上90%以
下、さらに好ましくは20%以上80%以下である。以
上の方法で得られる複合糸は好ましくは綿番手7〜8
0、さらに好ましくは10〜60である。
The composite yarn in which the polybenzazole fiber and the cellulosic fiber provided with flame resistance are uniformly mixed can be obtained by a known blending method. For example, it can be obtained by cutting the polybenzazole fiber, then mixing it with the cellulose-based short fiber, and performing the usual spinning process. A composite yarn in which polybenzazole fibers are arranged in the core of the yarn and cellulosic fibers to which flame resistance is imparted are arranged in the peripheral portion of the yarn are described in JP-A-57-5924. A method of combining at the spinning machine stage, for example, JP-A-3-2
No. 69129, a method of arranging a cellulosic fiber spun yarn around a filament of a polybenzazole fiber, a method of using a spun yarn instead of a filament as the core polybenzazole fiber, and the like. However, its structure is important in the present patent, and its manufacturing method does not matter. The mixing ratio of the polybenzazole fiber in the composite yarn is preferably 10% or more and 90% or less, more preferably 20% or more and 80% or less. The composite yarn obtained by the above method is preferably cotton count 7-8.
It is 0, more preferably 10 to 60.

【0022】本発明における布帛とは、上記の複合糸か
ら形成された構造体をいい、その組織構造は問わない。
例えば、平織り、朱子織り、綾織りなどの組織の織物や
各種構造の編物が挙げられる。その目付けは好ましくは
50g/m2 〜500g/m 2 、さらに好ましくは10
0g/m2 〜350g/m2 である。
The cloth used in the present invention is the above-mentioned composite yarn.
It refers to a structure formed from the above, and its organizational structure does not matter.
For example, plain weave, satin weave, and twill weave
Knitted fabrics of various structures can be mentioned. The basis weight is preferably
50 g / m2 ~ 500g / m 2 , And more preferably 10
0 g / m2 ~ 350g / m2 Is.

【0023】以上のようにして得られたポリベンザゾー
ル繊維と耐炎性が付与されたセルロース系繊維との複合
糸からなる布帛はポリベンザゾール繊維のみを耐熱、耐
炎布帛として用いる場合に障害となっていた染色性が改
善されるのは勿論のことさらには複合により風合いも向
上し、ポリベンザゾール繊維の火炎伝播防止機能により
布帛の耐炎特性を向上させる。さらには、耐熱、耐炎布
帛で重要である布帛の収縮をも抑制する。特にこの効果
は、ポリベンザゾール繊維が糸の芯部に、耐炎性が付与
されたセルロース系繊維が糸の周辺部に配置された複合
糸よりなる布帛において顕著である。
The cloth composed of the composite yarn of the polybenzazole fiber thus obtained and the cellulosic fiber having flame resistance is an obstacle when using only the polybenzazole fiber as a heat resistant and flame resistant cloth. The dyeability is improved, and further, the texture is improved by the combination, and the flame propagation preventing function of the polybenzazole fiber improves the flame resistance of the fabric. Furthermore, it also suppresses the shrinkage of the cloth, which is important for heat resistant and flame resistant cloths. In particular, this effect is remarkable in the fabric made of the composite yarn in which the polybenzazole fiber is arranged at the core of the yarn and the cellulosic fiber having flame resistance is arranged at the peripheral portion of the yarn.

【0024】[0024]

【実施例】以下、実施例をもって本特許を説明するが、
発明の要旨を越えない限り実施例に拘束されるものでは
ない。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.
The invention is not restricted to the examples as long as the gist of the invention is not exceeded.

【0025】「実施例1」極限粘度30dl/gのシス
ーポリベンゾオキサゾールをポリリン酸に14%の濃度
で溶解した紡糸ドープを、0.22mmのオリフィス径
を有する334孔数のノズルから160℃で単孔吐出量
0.122ccで押しだした。ノズルから押し出された
繊維状のドープは22cmのエアーギャップを通過し、
その中で、引っ張られて、約22℃に調節された凝固浴
を通り、さらに走行速度約200m/minで連続的に
5対のローラーで水洗され、続いて一旦巻きとられるこ
となく、連続的に以下のような乾燥工程で乾燥された。
乾燥には4つの乾燥ローラーを使用し、各温度は順番に
180℃、220℃、220℃、220℃に設定した。
各ローラーの滞留時間をそれぞれ約17secに調整す
ることによって、最終的な水分率1.1%のポリベンゾ
オキサゾール繊維を得た。得られた繊維は引っ張り強度
42g/d、破断伸度2.8%、引っ張り弾性率165
0g/d、水分率0.5%であった。また平衡水分率を
測定した結果、1.7%であった。
Example 1 A spinning dope prepared by dissolving cis-polybenzoxazole having an intrinsic viscosity of 30 dl / g in polyphosphoric acid at a concentration of 14% was obtained at 160 ° C. from a 334-hole nozzle having an orifice diameter of 0.22 mm. It was pushed out with a single hole discharge rate of 0.122 cc. The fibrous dope extruded from the nozzle passes through a 22 cm air gap,
In it, it was pulled, passed through a coagulation bath adjusted to about 22 ° C, and continuously washed with 5 pairs of rollers at a running speed of about 200 m / min, and then continuously without being wound once. Then, it was dried in the following drying process.
Four drying rollers were used for drying, and each temperature was set to 180 ° C, 220 ° C, 220 ° C, and 220 ° C in order.
By adjusting the residence time of each roller to about 17 seconds, a final polybenzoxazole fiber having a water content of 1.1% was obtained. The obtained fiber has a tensile strength of 42 g / d, a breaking elongation of 2.8% and a tensile elastic modulus of 165.
It was 0 g / d and the water content was 0.5%. The equilibrium moisture content was measured and found to be 1.7%.

【0026】得られたポリベンゾオキサゾール繊維を平
均繊維長51mmに定長カットし、その原綿とコットン
を用いて均一混紡を行い、ポリベンゾオキサゾール繊維
55%、綿45%の比率からなる14番手の紡績糸を作
製し、さらに目付320g/m2 の綾織物を得た。この
織物をN−メチロールジメチルホスホノプロピオン酸ア
ミドを有効成分とする防炎加工剤(ピロバテックスC
P、チバガイギー社製)30重量%、塩化アンモニウム
0.5重量%を含む水溶液に浸漬し、ウェットピックア
ップが60重量%のなるようにマングルで絞ったのち乾
燥、熱処理を行い耐熱、耐炎布帛を得た。
The obtained polybenzoxazole fiber was cut to an average fiber length of 51 mm, and the raw cotton and cotton were uniformly mixed and spun to obtain a 14th yarn having a ratio of 55% polybenzoxazole fiber and 45% cotton. A spun yarn was produced, and a twill fabric having a basis weight of 320 g / m 2 was further obtained. A flameproofing agent (Pyrovatex C) containing this woven fabric as an active ingredient of N-methyloldimethylphosphonopropionamide.
(P, manufactured by Ciba Geigy) 30% by weight and 0.5% by weight of ammonium chloride, dipped in an aqueous solution, squeezed with a mangle to obtain a wet pickup of 60% by weight, dried and heat-treated to obtain heat-resistant and flame-resistant cloth. It was

【0027】「実施例2」実施例1と同様の手法で得ら
れたポリベンゾオキサゾール繊維を平均繊維長51mm
にカットし、その原綿とコットンを用いて、前記の特開
昭57−5924号公報の手法でポリベンゾオキサゾー
ル繊維が糸の芯部にその周辺にコットンファイバーが配
置された14番手の複合糸を得た。この糸のポリベンザ
ゾール繊維の複合比は35重量%であった。この複合糸
を用いて、目付310g/m2 の綾織り物を得た。また
この織物を、実施例1と同様の手法で、後処理すること
で、耐熱、耐炎布帛を得た。
"Example 2" A polybenzoxazole fiber obtained by the same method as in Example 1 was used, and the average fiber length was 51 mm.
The raw cotton and the cotton are cut into a number 14 composite yarn in which the polybenzoxazole fiber is arranged at the core of the yarn and the cotton fiber is arranged around the polybenzoxazole fiber by the method described in JP-A-57-5924. Obtained. The composite ratio of polybenzazole fibers in this yarn was 35% by weight. Using this composite yarn, a twill weave having a basis weight of 310 g / m 2 was obtained. Further, this woven fabric was post-treated in the same manner as in Example 1 to obtain a heat resistant and flame resistant fabric.

【0028】「実施例3」実施例1と同様の手法で得ら
れたポリベンゾオキサゾール繊維を平均繊維長51mm
にカットし原綿を得た。ビスコース紡糸浴にリン量とし
て2.8重量%を含有するようにポリオルガノホスファ
ゼンを添加し特公昭48−2633号公報の実施例1の
手法に従い得られた耐炎処理ポリノジック繊維からなる
原綿を得た。それぞれの原綿を混紡し、ポリベンゾオキ
サゾール繊維複合比率60重量%の20番手の複合糸を
得て、さらにそれを用い目付310g/m2 の綾織物を
得た。
[Example 3] Polybenzoxazole fiber obtained by the same method as in Example 1 was used, and the average fiber length was 51 mm.
Cut into pieces to obtain raw cotton. A raw cotton comprising flame-resistant treated polynosic fibers obtained by adding polyorganophosphazene to the viscose spinning bath so as to contain 2.8% by weight of phosphorus according to the method of Example 1 of JP-B-48-2633. It was The respective raw cottons were mixed and spun to obtain a 20th composite yarn having a polybenzoxazole fiber composite ratio of 60% by weight, which was further used to obtain a twill fabric having a basis weight of 310 g / m 2 .

【0029】「実施例4」実施例1と同様の手法で得ら
れたポリベンゾオキサゾール繊維を平均繊維長51mm
にカットした。この原綿から40番手の糸を紡績し、こ
の糸を芯糸としてその周辺部に実施例3で述べたとの同
様の40番手の耐炎処理ポリノジック紡績糸を巻き付け
た20番手の複合紡績糸を作製した。なおポリべンゾオ
キサゾール繊維の重量分率は50%であった。この複合
糸を用いて目付290g/m2 の綾織物を得た。
Example 4 Polybenzoxazole fiber obtained by the same method as in Example 1 was used, and the average fiber length was 51 mm.
Cut into A 40 count yarn was spun from this raw cotton, and a 20th composite spun yarn was produced by winding the 40th flame-resistant treated polynosic spun yarn similar to that described in Example 3 around the periphery of this yarn as a core yarn. . The weight fraction of the polybenzoxazole fiber was 50%. A twill fabric having a basis weight of 290 g / m 2 was obtained using this composite yarn.

【0030】「実施例5」実施例1と同様の手法でポリ
ベンゾオキサゾール繊維を得たが、乾燥温度をすべて1
60℃、180℃、180℃、180℃にすることによ
って水分率7.5%の繊維とした。またこの繊維の強度
は41g/d、弾性率1590g/d、平衡水分率は
6.2%であった。実施例1と同様にコットンとの複合
糸とした後同様の綾織物を得た。
[Example 5] Polybenzoxazole fibers were obtained in the same manner as in Example 1 except that the drying temperature was 1
By setting the temperature to 60 ° C, 180 ° C, 180 ° C, 180 ° C, a fiber having a moisture content of 7.5% was obtained. The strength of this fiber was 41 g / d, the elastic modulus was 1590 g / d, and the equilibrium moisture content was 6.2%. A similar twill fabric was obtained after forming a composite yarn with cotton in the same manner as in Example 1.

【0031】「実施例6」実施例4においてポリベンゾ
オキサゾール繊維として実施例5の平衡水分率6.2%
の繊維を用いた以外は同様に、耐炎ポリノジック繊維と
の複合糸とそれからなる綾織物を得た。
"Example 6" The polybenzoxazole fiber in Example 4 was equilibrium moisture content of 6.2% in Example 5.
In the same manner as above, except that the fiber of No. 1 was used, a composite yarn with a flame-resistant polynosic fiber and a twill fabric made of the same were obtained.

【0032】「比較例1」実施例1と同様の手法で得ら
れたポリベンザゾール繊維を平均繊維長51mmにカッ
トし、この原綿から常法により14番手の紡績糸を得
た。この糸を用いて目付け270g/m2 の綾織物を得
た。
Comparative Example 1 Polybenzazole fiber obtained in the same manner as in Example 1 was cut into an average fiber length of 51 mm, and a spun yarn of 14th count was obtained from this raw cotton by a conventional method. Using this yarn, a twill fabric having a basis weight of 270 g / m 2 was obtained.

【0033】「比較例2」実施例3で得られた耐炎処理
ポリノジック繊維の原綿より、常法によって14番手の
紡績糸を得た。この糸を用いて目付280g/m2 の綾
織物を得た。
Comparative Example 2 A spun yarn of No. 14 was obtained from the raw cotton of the flame-resistant treated polynosic fiber obtained in Example 3 by a conventional method. A twill fabric having a basis weight of 280 g / m 2 was obtained using this yarn.

【0034】「比較例3」デュポン社製ケブラー29の
平均繊維長40mmの原綿をポリベンザゾール繊維の代
わりに使用し、実施例2と同様な手法で目付け280g
/m2 の綾織物を得て、同様に後処理も実施した。
Comparative Example 3 Kevlar 29 produced by DuPont having a mean fiber length of 40 mm was used in place of the polybenzazole fiber, and the basis weight was 280 g in the same manner as in Example 2.
A twill fabric of / m 2 was obtained and the post-treatment was carried out in the same manner.

【0035】実施例1〜6及び比較例1〜3の織物を用
いて、JIS L1091 A−4法に準じて耐熱、耐
炎特性を評価した。ただし、試料の前処理は温度20
℃、湿度65%中に24時間保管するのみとした。また
その染色性をダイレクトスカイブルー6B(住友化学
製、CI=ダイレクトブルー1)で常法に従って染色
し、目視で判断した。結果は表1にまとめた。
Using the woven fabrics of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3, heat resistance and flame resistance properties were evaluated according to JIS L1091 A-4 method. However, the sample pretreatment is performed at a temperature of 20.
It was only stored for 24 hours at a temperature of 65 ° C. and a humidity of 65%. Further, the dyeability was dyed with Direct Sky Blue 6B (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., CI = Direct Blue 1) according to a conventional method, and judged visually. The results are summarized in Table 1.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明により、ポリベンザゾール繊維を
耐熱、耐炎布帛として応用する際に問題となっていた染
色性、風合いといった衣料としての必要特性が解決さ
れ、且つ従来に無い高い耐熱、耐炎性を有する布帛が得
られた。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, the necessary properties for clothing such as dyeability and texture, which have been problems when the polybenzazole fiber is applied as a heat-resistant and flame-resistant cloth, are solved, and high heat resistance and flame resistance which have not been found in the past have been solved. A fabric having a property was obtained.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリベンザゾール繊維と、耐炎性が付与
されたセルロース系繊維との複合糸からなる耐熱、耐炎
布帛。
1. A heat resistant and flame resistant fabric comprising a composite yarn of polybenzazole fiber and a cellulosic fiber provided with flame resistance.
【請求項2】 ポリベンザゾール繊維が糸の芯部に、耐
炎性が付与されたセルロース系繊維が糸の周辺部に配置
された複合糸よりなる耐熱、耐炎布帛。
2. A heat-resistant and flame-resistant fabric comprising a composite yarn in which polybenzazole fibers are arranged at the core of the yarn and cellulosic fibers imparted with flame resistance are arranged at the periphery of the yarn.
JP5331935A 1993-12-27 1993-12-27 Heat-resistant and flameproof fabric Pending JPH07189074A (en)

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JP2009520127A (en) * 2005-12-16 2009-05-21 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー Fabrics made from blends of polypyridobisimidazole / flame retardant treated cellulose fibers and articles made therefrom
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