JPWO2016035638A1 - 布帛および繊維製品 - Google Patents

Abstract

課題は、難燃性だけでなく耐久性のある吸水性をも有する布帛および繊維製品を提供することであり、解決手段は、アラミド繊維を含む布帛に親水化剤を付与することである。

Description

本発明は、難燃性だけでなく耐久性のある吸水性をも有する布帛および繊維製品に関する。

従来、アラミド繊維を含む布帛は難燃性に優れるため、消防服や作業着の用途に用いられている。また、消防隊員や作業者は温度や湿度の高い環境下で活動する機会が多く、発汗するという問題があった。しかしながら、消防隊員や作業者を火炎などから防護することが優先され、布帛の着用快適性はこれまであまり考慮されてこなかった。

一方、発汗時における着用快適性を高める布帛として、発生した汗を効率的に吸い上げる布帛が提案されている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、難燃性だけでなく耐久性のある吸水性をも有する布帛はこれまであまり提案されていない。

特開２０１１−９４２８５号公報

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、難燃性だけでなく耐久性のある吸水性をも有する布帛および繊維製品を提供することにある。

本発明者らは上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、アラミド繊維を含む布帛に親水化剤を付与することにより、難燃性だけでなく耐久性のある吸水性をも有する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「アラミド繊維を含む布帛であって、親水化剤が付与されてなることを特徴とする布帛。」が提供される。

その際、前記アラミド繊維に、メタ系アラミド繊維が３０〜９７重量％、パラ系アラミド繊維が３〜７０重量％含まれることが好ましい。

また、前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維の結晶化度が１５〜２５％の範囲内であることが好ましい。また、前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維を形成するメタ型全芳香族ポリアミドが、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たメタ型全芳香族ポリアミドであることが好ましい。

−（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。

その際、第３成分となる芳香族ジアミンが式（２）、（３）、または芳香族ジカルボン酸ハライドが、式（４）、（５）であることが好ましい。

Ｈ_２Ｎ−Ａｒ２−ＮＨ_２ ・・・式（２）
Ｈ_２Ｎ−Ａｒ２−Ｙ−Ａｒ２−ＮＨ_２ ・・・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、前記メタ型芳香族ポリアミド繊維の残存溶媒量が０．１重量％以下であることが好ましい。また、布帛がさらに導電性繊維を含むことが好ましい。また、布帛がさらにポリエステル繊維を含むことが好ましい。また、前記ポリエステル繊維が難燃剤を含有するポリエステル繊維であることが好ましい。また、前記アラミド繊維および／または前記導電性繊維および／または前記ポリエステル繊維が紡績糸として布帛に含まれることが好ましい。また、前記アラミド繊維および前記ポリエステル繊維が混紡糸として布帛に含まれることが好ましい。また、布帛が２重織組織を有することが好ましい。また、前記親水化剤が、ポリエチレングリコールジアクリレートまたはポリエチレングリコールジアクリレートの誘導体またはポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体または水溶性ポリウレタンであることが好ましい。また、布帛の目付けが、１３０〜２６０ｇ／ｍ^２の範囲内であることが好ましい。また、布帛に染色加工が施されていることが好ましい。また、ＪＩＳ Ｌ１０９１−１９９２ Ａ−４法に規定される燃焼性測定において残炎が２．０秒以下であることが好ましい。また、ＡＡＴＣＣ７９で規定する吸水性能が１０秒以下であることが好ましい。また、ＩＳＯ６３３９；２０１２（６Ｎ−Ｆ）で規定される洗濯２０回後において、ＡＡＴＣＣ７９で規定する吸水性能が３０秒以下であることが好ましい。

また、本発明によれば、前記の布帛を用いてなり、防護服、消防防火服、消防活動服、救助服、ワークウェア、警察制服、自衛隊衣服、および軍服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、難燃性だけでなく耐久性のある吸水性をも有する布帛および繊維製品が得られる。

実施例３で用いた織組織図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

まず,本発明の布帛はアラミド繊維（全芳香族ポリアミド繊維）を含む。布帛にアラミド繊維が含まれない場合、十分な難燃性が得られず好ましくない。

かかるアラミド繊維としては、メタ系アラミド繊維でもよいしパラ系アラミド繊維でもよい。

メタ系アラミド繊維としては、原着タイプ、染色タイプのいずれでもよい。難燃剤を含む難燃タイプでもよい。さらには、メタ系アラミド繊維の残留溶媒は、少なければ少ないほどよい。該残留溶媒が少ない方が繊維自体の自己消火性が高いので、１重量％以下（さらに好ましくは０．３重量％以下）が好ましい。

かかるメタ系アラミド繊維は、主骨格を構成する芳香環がアミド結合によりメタに結合されてなるものであり、ポリマーの全繰返し単位の８５モル％以上がメタフェニレンイソフタルアミド単位であるものを対象とする。特にポリメタフェニレンイソフタルアミドホモポリマーが好ましい。全繰返し単位の１５モル％以下（好ましくは５モル％以下）で共重合し得る第３成分としては後記のものが例示される。例えば、ジアミン成分として、パラフェニレンジアミン、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、パラキシリレンジアミン、ビフェニレンジアミン、３，３’−ジクロルベンジジン、３，３’−ジメチルベンジジン、３，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、１，５−ナフタレンジアミン等の芳香族ジアミンが挙げられる。また、また酸成分として、例えばテレフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸が挙げられる。また、これらの芳香族ジアミン及び芳香族ジカルボン酸は、その芳香族環の水素原子の一部がハロゲン原子やメチル基等のアルキル基によって置換されていてもよい。ポリマーの全末端の２０％以上が、アニリン等の一価のジアミンもしくは一価のカルボン酸成分で封鎖されている場合には、特に高温下に長時間保持しても繊維の強力低下が小さくなるので好ましい。かかるメタ系アラミド繊維には、カーボンブラックなどの顔料や機能特性を保持するために難燃剤や紫外線吸収剤やその他の機能剤が含まれていてもよい。なお、かかるメタ系アラミド繊維として市販品では、コーネックス（登録商標）、ノーメックス（登録商標）などがある。

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の目的で、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。

また、第３成分として共重合させることも可能である。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。

Ｈ_２Ｎ−Ａｒ２−ＮＨ_２ ・・・式（２）
Ｈ_２Ｎ−Ａｒ２−Ｙ−Ａｒ２−ＮＨ_２ ・・・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。

また、メタ型全芳香族ポリアミド繊維の残存溶媒量は、メタ型全芳香族ポリアミド繊維の優れた難燃性能を損なわない点および染料の表面偏在が起こり難く耐変褪色性も高い点で、０．１重量％以下であることが好ましい。

前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維は以下の方法により製造することができ、特に後述する方法により、結晶化度や残存溶媒量を上記範囲とすることができる。

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。

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（ＮＭＰ）、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及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℃の範囲が好ましい。

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重量％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重量％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おそれがある。一方、アミド系溶媒（好ましくはＮＭＰ）の濃度が６０重量％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おそれがある。なお、凝固浴中への繊維の浸漬時間は、０．１〜３０秒の範囲が好ましい。

引続き、アミド系溶媒、好ましくはＮＭＰの濃度が４５〜６０重量％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重量％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、上記の結晶化度および残存溶媒量の範囲を満たすメタ型全芳香族アラミド繊維を得ることができる。

また、パラ系アラミド繊維は主鎖中に芳香族環を有するポリアミドからなる繊維である。ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）でも共重合タイプの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（ＰＰＯＤＰＡ）であってもよい。なお、かかるパラ系アラミド繊維として市販品では、テクノーラ（登録商標）、ケブラー（登録商標）およびトワロン（登録商標）などがある。

特に、前記アラミド繊維に、メタ系アラミド繊維が３０〜９７重量％、パラ系アラミド繊維が３〜７０重量％含まれていると、燃焼時に布帛の収縮が小さくなり布帛に穴があきにくくなり好ましい。

本発明の布帛は前記のようなアラミド繊維のみで構成されていてもよいし、アラミド繊維以外の繊維(他の繊維)を含んでいてもよい。

例えば、布帛に導電性繊維が含まれていると、布帛に付与された親水化剤との相乗効果により静電気の発生による火炎を抑制することができ好ましい。

かかる導電性繊維としては、導電性繊維の導電部の導電体として、カーボンブラック、導電性酸化チタン、導電性ウィスカー、およびカーボンナノチューブの少なくとも一つを含む繊維が好ましい。

導電性繊維の形態は、繊維全体が導電部からなる構造でもよいし、非導電部と導電部が芯鞘、サンドイッチ、偏芯などの断面形状を有していてもよい。導電部、非導電部を形成する樹脂は、繊維形成性を有していれば、特段限定されるものではない。具体的には、ナイロン樹脂では、６ ナイロン、１ １ ナイロン、１ ２ ナイロン、６ ６ ナイロンと言ったものが挙げられる。また、ポリエステル樹脂では、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレートおよびこれらの共重合体や酸成分（テレフタル酸）の一部をイソフタル酸で置き換えたものなどが挙げられる。

市販されている導電性繊維としては、帝人社製「メタリアン」(商品名)、ユニチカファイバー社製「メガーナ」(商品名)、東レ社製「ルアナ」(商品名)、クラレ社製「クラカーボ」(商品名)などが例示される。

また、布帛にポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、アクリレート系繊維、難燃レーヨン繊維、難燃ビニロン繊維などの繊維が含まれていてもよい。特に、布帛にポリエステル繊維が含まれていると、吸水性能がさらに向上し好ましい。

前記ポリエステル繊維は、ポリエステルを一成分として含む繊維である。ポリエステルは、テレフタル酸を主たるジカルボン酸成分とし、少なくとも１種のグリコール、好ましくは、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコールなどから選ばれた少なくとも１種のアルキレングリコールを主たるグリコール成分とするポリエステルである。上記ポリエステルには、必要に応じて第３成分が共重合および／またはブレンドによって変性されていてもよい。かかるポリエステルとしては、マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルや、バイオマスすなわち生物由来の物質を原材料として得られたモノマー成分を使用してなるポリエチレンテレフタレートであってもよい。さらには、特開２００４−２７００９７号公報や特開２００４−２１１２６８号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルでもよい。

なお、かかるポリエステルには、必要に応じて任意の添加剤、例えば触媒、着色防止剤、耐熱剤、難燃剤、酸化防止剤、無機微粒子などが含まれていてもさしつかえない。特にポリエステルポリマー中またはポリエステル繊維表面に難燃剤が付与されていると布帛の難燃性が向上し好ましい。

前記ポリエステル繊維において、繊維の表面積を大きくして優れた吸汗性などを得る上で、単繊維繊度５．０ｄｔｅｘ以下（より好ましくは０．０００１〜１．５ｄｔｅｘ）であることが好ましい。

前記ポリエステル繊維において、単繊維の断面形状(横断面形状)が異型(丸型以外の形状)であることが好ましい。かかる異型の断面形状としては、扁平断面またはＷ型または十字または中空（例えば、丸中空、三角中空、四角中空など）または三角であることが好ましい。さらには特開２００４−５２１９１号公報に記載されたようなくびれ部を有する扁平断面、特開２０１２−９７３８０号公報に記載されたような中空コア部から放射状に突出するフィン部を有する断面でもよい。有機繊維が異型断面形状を有することにより、繊維間に空隙ができ、毛細管現象により優れた吸水性が得られる。また、吸水作用により吸収した水分により難燃性がさらに向上するという相乗効果も有する。前記の断面形状のなかでもＷ型が、少量の繊維でも繊維間に空隙ができやすく特に好ましい。

前記ポリエステル繊維としては、２成分がサイドバイサイドまたは偏心芯鞘型に貼り合わされた複合繊維でもよい。かかる複合繊維は通常、潜在捲縮が発現した微細な捲縮を有しているので、ストレッチ性を有するだけでなく毛細管現象により優れた吸水性も有する。
その際、複合繊維を構成する２成分が、ポリトリメチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートとの組合せ、ポリトリメチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートとの組合せ、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレートとの組合せの群から選ばれたいずれかの組合せであることが好ましい。

本発明の布帛において、布帛を構成するアラミド繊維や他の繊維の繊維形態は特に限定されず、短繊維(紡績糸)でもよいし長繊維(マルチフィラメント)でもよい。特に、親水化剤を洗濯耐久性よく保持する上で紡績糸が好ましい。

その際、アラミド繊維や他の繊維は、同時に混紡してもよいし、別々に用いて交編、交織してもよい。なかでも、アラミド繊維および前記ポリエステル繊維が混紡され、混紡糸として布帛に含まれると、優れた難燃性が得られるだけでなく親水化剤を洗濯耐久性よく保持でき好ましい。

また、前記紡績糸がコイル状を呈すると布帛にストレッチ性を付与することができ好ましい。かかるコイル状を呈する紡績糸は例えば以下の方法により得られる。

すなわち、まず、アラミド繊維を含む紡績糸を用意する。その際、アラミド繊維に導電糸や他繊維原綿を混合してもよい。紡績糸繊度（番手）は、耐糸切れ性や強度などの点で綿番手（Ｅｃｃ）２０〜６０番手が好ましい。単糸数としては６０本以上が好ましく、原綿単糸繊度としては３．０ｄｔｅｘ以下（より好ましくは０．００１〜３．０ｄｔｅｘ）が好ましい。紡績糸の撚係数（下撚係数）としては３．６〜４．２（より好ましくは３．８〜４．０）の範囲が好ましい。該撚係数が大きい程、毛羽が収束し布帛の耐ピリング性が良くなる反面、紡績糸が剛直になり、伸度が低下して布帛の引裂き強力が低減したり、布帛が硬化するおそれがある。なお、撚係数は下記式により表される。
撚係数＝撚数（回／２．５４ｃｍ）／紡績糸の綿番手(Ｅｃｃ)^１／２
紡績糸の紡績方法はリング紡績、ＭＴＳ、ＭＪＳ、ＭＶＳなどの革新紡績やリング紡績など通常の紡績方法でよい。撚り方向はＺ方向またはＳ方向のいずれでもよい。

次いで、かかる紡績糸に必要に応じて撚り止めセット（真空スチームセット）を行った後、紡績糸を２本以上（好ましくは２〜４本、特に好ましくは２本）引き揃えて合糸し合撚する。合撚に用いる撚糸機としては、アップツイスター、カバリング機、イタリ式撚糸機、ダブルツイスターなどの撚糸機が例示される。

その際、合撚（上撚）の撚り方向は追撚方向である。例えば、紡績糸の撚り方向がＺ撚りの場合、同じ方向のＺ方向に撚りを行う。また、撚数は、好ましくは２０００回／ｍ以上、より好ましくは２１００〜３０００回／ｍ、特に好ましくは２３００〜２８００回／ｍである。該撚数が２０００回／ｍ未満の場合、撚り止めセット、解撚した後、紡績糸の形態がコイル状にならないおそれがある。

次いで、かかる合撚糸に撚り止めセット（従来のアラミド双糸撚り止めセット同様の高圧真空スチームセット）を施す。強固な撚り止めセットの付与が必要の場合、撚り止めセットの回数を増やしたり、撚り止めセット温度やセット時間を変えてもよい。例えば、セット温度は１１５〜１２５℃、セット時間は２０〜４０分、回数は１〜３回でよいが、セット温度が高いほど、また、セット時間が長いほどセット性がよく好ましい。撚り止めセットの回数を増やしたり、処理時間を長くしたり、温度を上げることにより、よりセット性を高めることが可能であるが、生産管理（作業管理の安全性、品質管理など）や生産加工費用を考慮すると処理時間を長くすることが好ましい。また、真空度が高いほど品質が良化し好ましい。

次いで、撚り止めセットされた合撚糸を解撚（合撚の撚り方向とは逆方向の撚り方向）し、必要に応じて熱セットする。その際、解撚の撚数は、前記合撚の撚数は７０〜９０％の範囲が好ましい。この範囲の撚数で解撚を行うことにより、ストレッチ性を有した、コイル状に加工された紡績糸が得られる。かかるコイル状に加工された紡績糸において、優れたストレッチ性を得る上で撚数が２００〜８６０回／ｍの範囲内であることが好ましい。

布帛の組織としては、特に限定されるものではなく、平織、綾織、二重織などが例示される。なかでも、布帛の構造が２層の構造を有する二重織組織であると、より吸水性能が高くなり好ましい。その際、２層を構成する糸を構成する繊維は特に限定されるものではないが、主に肌側の層に露出した糸は１０重量％以上のポリエステル繊維から構成され、主に外気側層に露出した糸は０〜１０重量％の範囲のポリエステル繊維から構成されるほうが好ましい。主に肌側に露出する糸に吸水性能に優れるポリエステル繊維をより多く配することで吸水性能が高くなり、主に外気側層に露出する糸にはポリエステル繊維の含有率を少なくすることで、布帛全体の難燃性能を維持できる。

本発明の布帛において、親水化剤が付与されることにより難燃性だけでなく耐久性のある吸水性をも有する。

ここで、前記親水化剤としては、ポリエチレングリコールジアクリレートまたはポリエチレングリコールジアクリレートの誘導体またはポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体または水溶性ポリウレタンまたはポリエチレングリコール−アミノシリコーン共重合体が好ましい。

布帛に対する親水化剤の付着量は布帛重量対比０．１〜２．０重量％（より好ましくは０．１〜０．７重量％)であることが好ましい。なお、親水化剤の付着量は次式で算出することができる。
親水化剤の付着量（％）＝（（親水化剤を付着させた後の布帛重量）−（親水化剤を付着させる前の布帛重量））／（親水化剤を付着させる前の布帛重量）×１００
ただし、親水化剤を付着させた後の布帛重量は乾燥後の重量である。

布帛に親水化剤を付与する方法としては、パディング処理する方法、染色加工時に染色液と同浴で処理する方法などが例示される。

かかる布帛に染色加工が施されていることが好ましい。さらには、撥水剤、蓄熱剤、紫外線遮蔽あるいは制電剤、抗菌剤、消臭剤、防虫剤、防蚊剤、蓄光剤、再帰反射剤等を付与する他の各種加工を付加適用してもよい。

かくして得られた布帛において、目付けは、１３０〜２６０ｇ／ｍ^２（より好ましくは、１４０〜２２０ｇ／ｍ^２）であること好ましい。

かかる布帛は前記のようにアラミド繊維を含み、かつ親水化剤を付与されているので、難燃性だけでなく耐久性のある吸水性をも有する。

ここで、ＪＩＳ Ｌ１０９１−１９９２ Ａ−４法に規定される燃焼性測定において残炎が２．０秒以下であることが好ましい。また、難燃布帛の吸水性能が、ＡＡＴＣＣ７９で規定する吸水性能が、初期で１０秒以下（より好ましくは初期で０．１〜８秒）であることが好ましい。また、ＡＡＴＣＣ７９で規定する吸水性能がＩＳＯ６３３９；２０１２（６Ｎ−Ｆ）で規定される洗濯２０回後で３０秒以下（より好ましくは１〜２０秒）であることが好ましい。

本発明の繊維製品は、前記の布帛を用いてなり、防護服、消防防火服、消防活動服、救助服、ワークウェア、警察制服、自衛隊衣服、および軍服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だけでなく耐久性のある吸水性をも有する。

次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって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）残存溶媒量
原繊維を約８．０ｇ採取し、１０５℃で１２０分間乾燥させた後にデシケーター内で放冷し、繊維重量（Ｍ１）を秤量した。続いて、この繊維について、メタノール中で１．５時間、ソックスレー抽出器を用いて還流抽出を行い、繊維中に含まれるアミド系溶媒の抽を行った。抽出を終えた繊維を取り出して、１５０℃で６０分間真空乾燥させた後にデシケーター内で放冷し、繊維重量（Ｍ２）を秤量した。繊維中に残存する溶媒量（アミド系溶媒重量）は、得られるＭ１およびＭ２を用いて、下記式により算出した。
残存溶媒量（％）＝［（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１］×１００
得られた原繊維を用いて、捲縮加工、カットを行い、長さ５１ｍｍのステープルファイバー（原綿）を得た。
（２）結晶化度
Ｘ線回折測定装置（リガク社製 ＲＩＮＴ ＴＴＲIII）を用い、原繊維を約１ｍｍ径の繊維束に引きそろえて繊維試料台に装着して回折プロファイルを測定した。測定条件は、Ｃｕ−Ｋα線源（５０ｋＶ、３００ｍＡ）、走査角度範囲１０〜３５°、連続測定０．１°幅計測、１°／分走査でおこなった。実測した回折プロファイルから空気散乱、非干渉性散乱を直線近似で補正して全散乱プロファイルを得た。次に、全散乱プロファイルから非晶質散乱プロファイルを差し引いて結晶散乱プロファイルを得た。結晶化度は、結晶散乱プロファイルの面積強度（結晶散乱強度）と全散乱プロファイルの面積強度（全散乱強度）から、次式により求めた。
結晶化度（％）＝［結晶散乱強度／全散乱強度］×１００
［実施例１］
コーネックス（登録商標）からなるメタ型全芳香族ポリアミド繊維（ＭＡ）、トワロン（登録商標）からなるパラ型全芳香族ポリアミド繊維（ＰＡ）、ソルシア社製「ＮＯ ＳＨＯＣＫ（登録商標）」からなる導電性ナイロン繊維（ＮＹ）の各ステープルファイバー（いずれも繊維長は５１ｍｍ）を、ＭＡ／ＰＡ／ＮＹ＝９３／５／２の重量比率で混紡した紡績糸４０番手／双糸とし、織密度 経５６本／２５．４ｍｍ、緯４８本／２５．４ｍｍで平織物を製織し、常法の加工条件で毛焼、精錬を実施した後、パディング処理方法にてポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体を含む親水化剤を付与し、その後、１８０℃で熱セットを実施し、目付け１５０ｇ／ｍ^２、親水化剤付着量０．２〜０．５重量％の平織物を得た。
得られた織物において、ＡＡＴＣＣ７９で規定する吸汗性能が、初期で２．０秒、ＩＳＯ６３３９；２０１２（６Ｎ−Ｆ）で規定される洗濯２０回後で２５秒であり、かかる織物は優れた吸水性を有するものであった。また、ＪＩＳ Ｌ１０９１−１９９２ Ａ−４法に規定される燃焼性測定において残炎が２．０秒以下であり問題ないものであった。かかる織物を用いて作業着を縫製し着用したところ、発汗時に汗を吸い優れた快適性を有するものであった。

［実施例２］
メタ型全芳香族ポリアミド繊維（ＭＡ）、パラ型全芳香族ポリアミド繊維（ＰＡ）、導電性ナイロン繊維（ＮＹ）、難燃性ポリエステル繊維（ＰＥ）の各ステープルファイバー（いずれも繊維長は５１ｍｍ）を、ＭＡ／ＰＡ／ＮＹ／ＰＥ＝７３／５／２／２０の重量比率で混紡した紡績糸４０番手／双糸としたこと以外は、実施例１と同様に行った。

得られた織物において、ＡＡＴＣＣ７９で規定する吸水性能が、初期で０．９秒、ＩＳＯ６３３９；２０１２（６Ｎ−Ｆ）で規定される洗濯２０回後で１１秒であり、かかる織物は優れた吸水性を有するものであった。また、ＪＩＳ Ｌ１０９１−１９９２ Ａ−４法に規定される燃焼性測定において残炎が２．０秒以下であり問題ないものであった。かかる織物を用いて作業着を縫製し着用したところ、発汗時に汗を吸い優れた快適性を有するものであった。

［実施例３］
実施例２において、織密度 経５６本／２５．４ｍｍ、緯６０本／２５．４ｍｍで図１に示す織組織図に従い２重織物を製織したこと以外は実施例２と同様に行った。

得られた織物において、ＡＡＴＣＣ７９で規定する吸水性能が、初期で０．６秒、ＩＳＯ６３３９；２０１２（６Ｎ−Ｆ）で規定される洗濯２０回後で９．０秒であり、かかる織物は優れた吸水性を有するものであった。また、ＪＩＳ Ｌ１０９１−１９９２ Ａ−４法に規定される燃焼性測定において残炎が２．０秒以下であり問題ないものであった。かかる織物を用いて作業着を縫製し着用したところ発汗時に汗を吸い、また、作業着と肌とが貼り付かず、優れた快適性を有するものであった。

［比較例１］
実施例１において親水化剤を付与しないこと以外は実施例１と同様に行った。得られた織物は、ＡＡＴＣＣ７９で規定する吸水性能が、初期で５８秒、ＩＳＯ６３３９；２０１２（６Ｎ−Ｆ）で規定される洗濯２０回後で４８．０秒であり、かかる織物は吸水性を有さないものであった。また、ＪＩＳ Ｌ１０９１−１９９２ Ａ−４法に規定される燃焼性測定において残炎が２．０秒以下であり問題ないものであった。かかる織物を用いて作業着を縫製し着用したところ、発汗時に汗を吸わず不快なものであった。

［実施例４］
メタ型全芳香族ポリアミド繊維（ＭＡ）、パラ型全芳香族ポリアミド繊維（ＰＡ）、断面形状がＷ型であるポリエステル繊維（ＰＥ）、導電性ナイロン繊維（ＮＹ）の各ステープルファイバー（いずれも繊維長は５１ｍｍ）を、ＭＡ／ＰＡ／ＰＥ／ＮＹ＝７８／５／１５／２の重量比率で混紡した紡績糸４０番手／双糸とし、織密度 経５６本／２５．４ｍｍ、緯４８本／２５．４ｍｍで平織物を製織し、常法の加工条件で毛焼、精錬を実施した後、パディング処理にてポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体を含む吸汗加工剤を加工し、その後、１８０℃で熱セットを実施し、目付け１５０ｇ／ｍ^２の平織物を得た。

得られた織物において、ＡＡＴＣＣ７９で規定する吸水性能が、初期で０．５秒、ＩＳＯ６３３９；２０１２（６Ｎ−Ｆ）で規定される洗濯２０回後で８．０秒であり、かかる織物は優れた吸汗性を有するものであった。また、ＪＩＳ Ｌ１０９１−１９９２ Ａ−４法に規定される燃焼性測定において残炎が２．０秒以下であり問題ないものであった。かかる織物を用いて作業着を縫製し着用したところ発汗時に汗を吸い優れた快適性を有するものであった。

［実施例５］
メタ型全芳香族ポリアミド繊維（ＭＡ）、パラ型全芳香族ポリアミド繊維（ＰＡ）、断面形状がＷ型である難燃ポリエステル繊維（ＮＰＥ）、導電性ナイロン繊維（ＮＹ）の各ステープルファイバー（いずれも繊維長は５１ｍｍ）を、ＭＡ／ＰＡ／ＮＰＥ／ＮＹ＝７８／５／１５／２の重量比率で混紡した紡績糸４０番手／双糸としたこと以外は、実施例４と同様に行った。

得られた織物は、また、ＪＩＳ Ｌ１０９１−１９９２ Ａ−４法に規定される燃焼性測定において残炎が２．０秒以下であり問題ないものであった。また、ＡＡＴＣＣ７９で規定する吸水性能が、初期で１．１秒、ＩＳＯ６３３９；２０１２（６Ｎ−Ｆ）で規定される洗濯２０回後で１３秒であり、優れた吸水性を有するものであり、作業着を縫製し着用したところ発汗時に汗を吸い優れた快適性を有するものであった。

［実施例６］
メタ型全芳香族ポリアミド繊維（ＭＡ）、パラ型全芳香族ポリアミド繊維（ＰＡ）、断面形状が丸型であるポリエステル繊維（ＰＥ）、導電性ナイロン繊維（ＮＹ）の各ステープルファイバー（いずれも繊維長は５１ｍｍ）を、ＭＡ／ＰＡ／ＰＥ／ＮＹ＝７８／５／１５／２の重量比率で混紡した紡績糸４０番手／双糸としたこと以外は、実施例４と同様に行った。

得られた織物は、ＪＩＳ Ｌ１０９１−１９９２ Ａ−４法に規定される燃焼性測定において残炎が２．０秒以下であり問題ないものであった。また、ＡＡＴＣＣ７９で規定する吸水性能が、初期で１．２秒、ＩＳＯ６３３９；２０１２（６Ｎ−Ｆ）で規定される洗濯２０回後で１２秒であり、優れた吸水性を有するものであり、作業着を縫製し着用したところ発汗時に汗を吸い優れた快適性を有するものであった。

［実施例７］
メタ型全芳香族ポリアミド繊維（ＭＡ）、パラ型全芳香族ポリアミド繊維（ＰＡ）、導電性ナイロン繊維（ＮＹ）の各ステープルファイバー（いずれも繊維長は５１ｍｍ）を、ＭＡ／ＰＡ／ＰＥ／ＮＹ＝９３／５／２の重量比率で混紡した紡績糸４０番手／双糸とした糸を経糸とし、一方、当該紡績糸４０番手／双糸と、ポリエチレンテレフタレート／ポリトリメチレンテレフタレートからなる複合繊維(総繊度８４ｄｔｅｘ／２４フィラメント)とを合撚糸し緯糸とし、織密度 経５６本／２５．４ｍｍ、緯４３本／２５．４ｍｍで平織物を製織したこと以外は、実施例４と同様に行った。

得られた織物は、ＪＩＳ Ｌ１０９１−１９９２ Ａ−４法に規定される燃焼性測定において残炎が２．０秒以下であり問題ないものであった。また、ＡＡＴＣＣ７９で規定する吸水性能が、初期で１．０秒、ＩＳＯ６３３９；２０１２（６Ｎ−Ｆ）で規定される洗濯２０回後で１４秒であり、優れた吸水性を有するものであり、作業着を縫製し着用したところ発汗時に汗を吸い優れた快適性を有するものであった。また、さらに横方向にストレッチ性を有し動きやすいものであった。

［実施例８］
メタ型全芳香族アラミド繊維を次の方法で作製した。

特公昭４７−１０８６３号公報記載の方法に準じた界面重合法により製造した、固有粘度（Ｉ．Ｖ．）が１．９のポリメタフェニレンイソフタルアミド粉末２０．０重量部を、−１０℃に冷却したＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）８０．０重量部中に懸濁させ、スラリー状にした。引き続き、懸濁液を６０℃まで昇温して溶解させ、透明なポリマー溶液を得た。該ポリマー溶液に、ポリマー対比３．０重量％の２−［２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル］−４−６−ビス（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノール粉末（水への溶解度：０．０１ｍｇ／Ｌ）を混合溶解させ、減圧脱法して紡糸液（紡糸ドープ）とした。
［紡糸・凝固工程］
上記紡糸ドープを、孔径０．０７ｍｍ、孔数５００の紡糸口金から、浴温度３０℃の凝固浴中に吐出して紡糸した。凝固液の組成は、水／ＮＭＰ＝４５／５５（重量部）であり、凝固浴中に糸速７ｍ／分で吐出して紡糸した。
［可塑延伸浴延伸工程］
引き続き、温度４０℃の水／ＮＭＰ＝４５／５５の組成の可塑延伸浴中にて、３．７倍の延伸倍率で延伸を行った。
［洗浄工程］
延伸後、２０℃の水／ＮＭＰ＝７０／３０の浴（浸漬長１．８ｍ）、続いて２０℃の水浴（浸漬長３．６ｍ）で洗浄し、さらに６０℃の温水浴（浸漬長５．４ｍ）に通して十分に洗浄を行った。
［乾熱処理工程］
洗浄後の繊維について、表面温度２８０℃の熱ローラーにて乾熱処理を施し、メタ型全
芳香族アラミド繊維を得た。
［原繊維の物性］
得られたメタ型全芳香族アラミド繊維の物性は、繊度１．７ｄｔｅｘ、残存溶媒量０．０８重量％、結晶化度は１９％であった。その他の繊維原綿は下記の物を用いた。
ポリエステル繊維；帝人社製ポリエチレンテレフタレート繊維
難燃レーヨン繊維；レンチング社製「ＬｅｎｚｉｎｇＦＲ（登録商標）」
パラ型アラミド繊維；テイジンアラミド社製「トワロン（登録商標）」
導電糸（ナイロン）：ソルシア社製「ＮＯ ＳＨＯＣＫ（登録商標）」（導電性カーボン微粒子を練り込みナイロン導電糸）
次いで、メタ型全芳香族アラミド繊維（ＭＡ）（長さ５１ｍｍ）、パラ型全芳香族ポリアミド（ＰＡ）（長さ５０ｍｍ）、ポリエステル繊維（長さ３８ｍｍ）（ＰＥ）、難燃レーヨン（Ｒｙ）（長さ５１ｍｍ）の各ステープルファイバーを、ＭＡ／ＰＡ／ＰＥ／ＲＹ＝５５／５／１５／２５の重量比率で混紡した紡績糸４０番手／双糸とし、織密度 経６７本／２５．４ｍｍ、緯５６本／２５．４ｍｍで製織し、目付け１７０ｇ／ｍ^２のツイル織物を得た。これを用いて常法により染色、仕上げ加工をした後、以下の吸汗加工を施した。
［布帛の吸汗加工］
吸汗加工剤ポリエチレングリコール−アミノシリコーン共重合体（５０ｇ／Ｌ）に試験布を浸漬、圧搾、乾燥後に温度１８０℃、２分間の乾熱セットを施した。
得られた織物において、ＪＩＳ Ｌ１０９１−１９９２ Ａ−４法に規定される燃焼性測定において残炎が２．０秒以下であり問題ないものであった。また、ＡＡＴＣＣ７９で規定する吸水性能が、初期で０．９秒、ＩＳＯ６３３９；２０１２（６Ｎ−Ｆ）で規定される洗濯２０回後で９．０秒であった。かかる織物を用いて作業着を縫製し着用したところ発汗時に汗を吸い、また、作業着と肌とが貼り付かず、優れた快適性を有するものであった。

本発明によれば、難燃性だけでなく耐久性のある吸水性をも有する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 (21)

1. アラミド繊維を含む布帛であって、親水化剤が付与されてなることを特徴とする布帛。
2. 前記アラミド繊維に、メタ系アラミド繊維が３０〜９７重量％、パラ系アラミド繊維が３〜７０重量％含まれる、請求項１に記載の布帛。
3. 前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維の結晶化度が１５〜２５％の範囲内である、請求項２に記載の布帛。
4. 前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維を形成するメタ型全芳香族ポリアミドが、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たメタ型全芳香族ポリアミドである、請求項２に記載の布帛。
   −（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。
5. 第３成分となる芳香族ジアミンが式（２）、（３）、または芳香族ジカルボン酸ハライドが、式（４）、（５）である請求項４に記載の布帛。
   Ｈ_２Ｎ−Ａｒ２−ＮＨ_２ ・・・式（２）
   Ｈ_２Ｎ−Ａｒ２−Ｙ−Ａｒ２−ＮＨ_２ ・・・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。
6. 前記メタ型芳香族ポリアミド繊維の残存溶媒量が０．１重量％以下である、請求項２に記載の布帛。
7. 布帛がさらに導電性繊維を含む、請求項１に記載の布帛。
8. 布帛がさらにポリエステル繊維を含む、請求項１に記載の布帛。
9. 前記ポリエステル繊維が難燃剤を含有するポリエステル繊維である、請求項８に記載の布帛。
10. 前記ポリエステル繊維が異型断面形状を有する、請求項８に記載の布帛。
11. 前記ポリエステル繊維において、単繊維の断面形状が扁平またはＷ型または十字または中空または三角である、請求項８に記載の布帛。
12. 前記アラミド繊維および／または前記導電性繊維および／または前記ポリエステル繊維が紡績糸として布帛に含まれる、請求項８に記載の布帛。
13. 前記アラミド繊維および前記ポリエステル繊維が混紡糸として布帛に含まれる、請求項８に記載の布帛。
14. 布帛が２重織組織を有する、請求項１に記載の布帛。
15. 前記親水化剤が、ポリエチレングリコールジアクリレートまたはポリエチレングリコールジアクリレートの誘導体またはポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体または水溶性ポリウレタンまたはポリエチレングリコール−アミノシリコーン共重合体である、請求項１に記載の布帛。
16. 布帛の目付けが、１３０〜２６０ｇ／ｍ^２の範囲内である、請求項１に記載の布帛。
17. 布帛に染色加工が施されている、請求項１に記載の布帛。
18. ＪＩＳ Ｌ１０９１−１９９２ Ａ−４法に規定される燃焼性測定において残炎が２．０秒以下である、請求項１に記載の布帛。
19. ＡＡＴＣＣ７９で規定する吸水性能が１０秒以下である、請求項１に記載の布帛。
20. ＩＳＯ６３３９；２０１２（６Ｎ−Ｆ）で規定される洗濯２０回後において、ＡＡＴＣＣ７９で規定する吸水性能が３０秒以下である、請求項１に記載の布帛。
21. 請求項１に記載された布帛を用いてなり、防護服、消防防火服、消防活動服、救助服、ワークウェア、警察制服、自衛隊衣服、および軍服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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