(57)【要約】【課題】優れた耐引裂き性、耐磨耗性、耐切創性および耐熱性を有し、外観の審美性、耐光性を改善したポリベンザゾール繊維強化布帛を提供すること。【解決手段】ポリベンザゾール繊維と他の染色可能な繊維から構成されてなる布帛であって、当該布帛の一方の面には他の染色可能な繊維が配置され、他方の面には少なくとも一部にポリベンザゾール繊維が配置されたものであることを特徴とするポリベンザゾール繊維強化布帛であり、さらには、ポリベンザゾール繊維が複合糸条、引き揃え又は交撚されて布帛の裏面に配置されてなることを特徴とするポリベンザゾール繊維強化布帛。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリベンザゾール繊維と他の染色可能な繊維から構成されてなる布帛であって、当該布帛の一方の面には他の染色可能な繊維が配置され、他方の面には少なくとも一部にポリベンザゾール繊維が配置されたものであることを特徴とするポリベンザゾール繊維強化布帛。
【請求項２】
布帛の他方の面にポリベンザゾール繊維と他の染色可能な繊維からなる複合糸条を配置してなることを特徴とする請求項１記載のポリベンザゾール繊維強化布帛。
【請求項３】
複合糸条が、ポリベンザゾール繊維が芯に、他の染色可能な繊維が鞘に配されてなるものであることを特徴とする請求項２記載のポリベンザゾール繊維強化布帛。
【請求項４】
複合糸条が、ポリベンザゾール繊維と他の染色可能な繊維が引き揃え又は交撚されてなるものであることを特徴とする請求項２記載のポリベンザゾール繊維強化布帛。
【請求項５】
ポリベンザゾール繊維の引張強度が３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上で限界酸素指数（ＬＯＩ）が５５以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のポリベンザゾール繊維強化布帛。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐引裂性、耐磨耗性、耐切創性および耐熱性に優れた強化布帛に関するものであり、より詳しくは高強力および耐熱性を有するポリベンザゾール繊維の特徴を活かし、染色可能な他の繊維と複合することで、外観の審美性と耐光性に優れたポリベンザゾール繊維強化布帛を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から防護機能を有する布帛に使用される高強度繊維素材として、全芳香族ポリエステル、超高分子量ポリエチレン繊維などが知られており、また、耐熱特性を有する繊維素材として、芳香族メタアラミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリイミド繊維、ポリフェニレンサルファイト繊維（ＰＰＳ）、耐炎化繊維、フッ素繊維が知られており、さらに、高強度および耐熱性を有する繊維素材として芳香族パラアラミド繊維が知られている。これらの特性を活かした強化布帛が、過酷な状況下で着用するユニフォーム、防火服、作業服、アウトドア衣料、レーシングウエア、スポーツ衣料、あるいは、スーツ、ジーンズ、カバン地、手袋などに使用されている（例えば、非特許文献１、２）。
一方、従来の高強度および耐熱性を凌ぐ繊維として、ポリベンゾオキサゾールもしくはポリベンゾチアゾールまたはこれらのコポリマーから構成されるポリベンザゾール繊維が知られており、該繊維を使用した強化布帛が期待されている。
【非特許文献１】繊維科学８・９月合併号、Ｐ.３２（１９９８）
【非特許文献２】加工技術  VOL.３４、Ｎｏ.９、Ｐ.１２（１９９９）
【０００３】
しかしながら、ポリベンザゾール繊維は日光や白熱電球、蛍光灯などの光によって変色したり、物性低下を招くおそれがある。そのため、屋外で長時間使用する際には、濃色のコーティングやフィルムなどで光を遮蔽する必要があった。
【０００４】
一方、ポリベンザゾール繊維を用いた複合糸およびその布帛も公知である（例えば、特許文献１、２）。
【特許文献１】特開平７−１８９０７４号公報
【特許文献２】特開平７−２３８４３６号公報
【０００５】
これらの方法を用いて得られた布帛は、耐引裂性、耐磨耗性、耐切創性および耐熱性の特性を有し、染色可能な繊維と複合することで審美性や風合について改善され、また耐光性もある程度改善された。しかしながら、複合糸の被覆性については完全に芯糸をカバーするものではなく、わずかな芯糸の露出も見られ、ある程度の光の透過は避けられない。したがって長時間の光を受けた場合には、ポリベンザゾール繊維の強度低下が起こるとともに、ポリベンザゾール繊維側の色調の変化により、染色された繊維も影響を受け、布帛全体が変色したように見える問題があった。また、磨耗を受けた場合、ポリベンザゾール繊維が露出し、ピリング特性が悪くなるとともに、露出したポリベンザゾール繊維部分の強度低下や色調の変化がより加速される問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は従来技術の課題を背景になされたもので、外観の審美性と耐光性をさらに改善し、耐引裂性、耐磨耗性、耐切創性および耐熱性に優れ、過酷な状況下で着用するユニフォーム、防火服、作業服、アウトドア衣料、レーシングウエア、スポーツ衣料、あるいは、スーツ、ジーンズ、カバン地、手袋に好適な布帛を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、本発明を完成するに到った。即ち本発明は、下記の構成からなる。
１．ポリベンザゾール繊維と他の染色可能な繊維から構成されてなる布帛であって、当該布帛の一方の面には他の染色可能な繊維が配置され、他方の面には少なくとも一部にポリベンザゾール繊維が配置されたものであることを特徴とするポリベンザゾール繊維強化布帛。
２．布帛の他方の面にポリベンザゾール繊維と他の染色可能な繊維からなる複合糸条を配置してなることを特徴とする上記第１記載のポリベンザゾール繊維強化布帛。
３．複合糸条が、ポリベンザゾール繊維が芯に、他の染色可能な繊維が鞘に配されてなるものであることを特徴とする上記第２記載のポリベンザゾール繊維強化布帛。
４．複合糸条が、ポリベンザゾール繊維と他の染色可能な繊維が引き揃え又は交撚されてなるものであることを特徴とする上記第２記載のポリベンザゾール繊維強化布帛。
５．ポリベンザゾール繊維の引張強度が３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上で限界酸素指数（ＬＯＩ）が５５以上であることを特徴とする上記第１〜４のいずれかに記載のポリベンザゾール繊維強化布帛。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による強化布帛は、布帛の一面（表面）を他の染色可能な繊維で配置させ、他方の面（裏面）の少なくとも一部にポリベンザゾール繊維を配置させるものである。その結果、外観の審美性と耐光性をさらに改善し、耐引裂性、耐磨耗性、耐切創性および耐熱性に優れ、過酷な状況下で着用するユニフォーム、作業服、アウトドア衣料、レーシングウエア、スポーツ衣料、あるいは、スーツ、ジーンズ、カバン地、手袋などを提供することを可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられ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（ＰＢＴ）ホモモリマー及びそれら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。引張強度は３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは３３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。
【００１０】
本発明に用いられるポリベンザゾール繊維の形態は、特に限定されるものではなく、モノフィラメント、マルチフィラメント、撚糸、紡績糸、牽切紡績糸、エアー交絡糸、捲縮加工糸を用いることが出きる。また、風合いの観点から紡績糸が好ましい。
【００１１】
本発明において使用される染色可能な繊維とは、直接染料、バット染料、ナフトール染料、硫化染料、分散染料、反応染料、酸性染料、カチオン染料などによって染色することが可能な一般衣料や産業用に使用される繊維を意味し、綿、羊毛、獣毛、麻などの天然繊維から、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、アセテート、アクリル、ビニロン、全芳香族アラミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリイミド繊維などの合成繊維等があげられ、特に限定されるものではないが、磨耗を受けた際に熔融や熱融着を起こさないものが好ましい。
【００１２】
なお、これらの染色可能な繊維のなかでも、綿、羊毛、獣毛、麻などの天然繊維、ポリエステル、ナイロン、レーヨン、アセテート、アクリル、ビニロンなどの合成繊維は、耐熱、耐炎布帛としての用途を考えると、耐炎性が付与しされている方が好ましい。例えば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、具体的には、繊維質量に対して１〜５質量％のリン原糸が付与された綿、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、繊維質量に対して０．５〜３質量％の窒素原糸が付与された上記の繊維をいう。また、ＪＩＳ  Ｋ  ７２０１により評価された限界酸素指数（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％以下であると付与される耐炎性が充分ではなく、また、５％以上を超えると、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。また例えば耐炎性が付与された綿は、含有リン及び／または含有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４８−２６９３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と複合する前でも複合した後でも良い。また、耐炎性を付与された羊毛とは、例えば、特殊なジルコニウムやチタン化合物などを化学結合させたものが挙げられる。
【００１３】
本発明において使用される複合糸条は、ポリベンザゾール繊維と他の染色可能な繊維からなるもので、ポリベンザゾール繊維を糸の芯部に、他の染色可能な繊維を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３−２６９１２９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周辺部に染色可能な繊維を配置させる方法、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出きるが、本発明おいてその複合糸条の製法は特に限定されることはなく、その構造が重要である。また、複合糸条におけるポリベンザゾール繊維の構成比は５％以上９０％以下、さらに好ましくは１０％以上８０％以下である。以上の方法で得られる複合糸条は綿番手５から１００番手、さらに好ましくは７から８０番手である。これらの複合糸条は単糸使いでもよく、また、単糸を２本以上引き揃えて下撚りと反対の方向に上撚を加えたもろより糸を用いても良い。
【００１４】
本発明における強化布帛は、ポリベンザゾール繊維と他の染色可能な繊維からなり、布帛の表面に染色可能な繊維が配置され、布帛の裏面に配置される糸条の少なくとも一方がポリベンザゾール繊維である二層構造布帛である。該布帛は織物または編物であって、特にその組織および構造を限定するものではなく、またここで言う二層構造とは、表面と裏面が一体構造になっているいわゆる二重織、二重編に限定されるものでもない。例えば、表面と裏面の布帛がそれぞれ独立しており、例えば、低融点ポリマーからなる不織布などでボンディングにより接着された二層構造布帛でもよく、さらに、表面と裏面の布帛がそれぞれ織物と編物あるいは編物と織物というように、異なる構造のもの同士で構成されていても良い。
【実施例】
【００１５】
以下、実施例をもって本特許を説明するが、発明の要旨を超えない限り実施例に拘束されるものではない。
【００１６】
（実施例１）
極限粘度３０ｄｌ／ｇのシス−ポリベンゾオキサゾ−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３３２孔数のノズルから１６０℃で単孔吐出量０．１２２を押出した。ノズルから押出された繊維状のドープはエアーギャップを通過し、その中で引っ張られ、約２２℃に調整された凝固浴を通り、さらに走行速度２００ｍ／ｍｉｎで連続的に５対のローラーで水洗され、続いて一旦巻き取られることなく、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−ル繊維を得た。得られた繊維は繊度５５５ｄｔｅｘ、引張強度３７．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度３．２％、引張弾性率１１２０ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
【００１７】
得られたポリベンゾオキサゾ−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、特開平５７−５９２４号公報の手法でポリベンザゾール繊維が糸の芯部にその周辺部にコットンファイバーが配置された１０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３０質量％であった。この複合糸を織物の裏面の経糸、緯糸に用い、織物の表面はコットン１００％の６０番手双糸を経糸、緯糸に用い、３７０ｇ／ｍ2の綾二重織物を得た。
【００１８】
（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５１mmにカットし、通常の方法でポリベンゾオキサゾール繊維１００％の２０番手の紡績糸を得た。このポリベンゾオキサゾール繊維１００％の２０番手紡績糸と１１０ｄｔｅｘのポリエステルフィラメントとを引き揃え、Ｓ撚り１００Ｔ／Ｍで交撚した。このようにして得られた交撚糸を織物の裏面の経糸、緯糸に用い、織物の表面はウール１００％の５０番手双糸を経糸、緯糸に用い、３３０ｇ／ｍ2の綾二重織物を得た。
【００１９】
（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フィラメントを経糸と緯糸に用い、１３０ｇ／ｍ2の平織物を得た。また、ポリエステル９５％、コットン５％の混用比率からなる３０番手混紡糸を用い、１９０ｇ／ｍ2の綾織物を得た。この１９０ｇ／ｍ2の綾織物を表面に、ポリベンゾオキサゾールからなる織物を裏面に配置し、これらを低融点ポリアミド不織布で熱融着させることにより、２層構造布帛を得た。
【００２０】
（比較例１）
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３０％とコットン７０％の混用率からなる２０番手混紡糸を得た。さらに、これを用いて、２９０ｇ／ｍ2の綾二重織物を得た。
【００２１】
（比較例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、特開平５７−５９２４号公報の手法でポリベンザゾール繊維が糸の芯部にその周辺部にコットンファイバーが配置された１０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３０質量％であった。この複合糸を経糸、緯糸に用い、３７０ｇ／ｍ2の綾二重織物を得た。
【００２２】
実施例１〜３および比較例１〜２の布帛を用いて、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６  シングルタング法に準じ、引張速度１０ｃｍ／ｍｉｎ、試験片幅１０ｃｍの条件にて引裂強力を評価した。
【００２３】
また、実施例１〜３および比較例１〜２の布帛を用いて、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６  Ａ−１法に準じ、研磨紙Ｐ１０００、押圧荷重４．４５Ｎの条件にて磨耗強さを評価した。
【００２４】
さらに、実施例１〜３および比較例１〜２の布帛を、キセノンウエザーメーター（Ｃｉ３５ＡＷ）照射温度６３℃で１００時間連続照射を実施し、照射後の引裂強力、磨耗強さを評価し、変色度合いについては目視にて判定した。
なお、変色度合いは、○：変化なし、△：やや変色あり、×：顕著な変色あり、で判定した。これらの評価結果を表１にまとめた。
【００２５】
【表１】
2006016715.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のポリベンザゾール繊維強化布帛は、耐引裂性、耐磨耗性、耐切創性および耐熱性に優れるのみならず、外観の審美性と耐光性にも優れるため、例えば、過酷な状況下で着用するユニフォーム、防火服、作業服、アウトドア衣料、レーシングウエア、スポーツ衣料、あるいは、スーツ、ジーンズ、カバン地、手袋などの布帛として非常に有用である。