(57)【要約】【課題】着用快適性と耐アーク性と防炎性とに優れた布帛および繊維製品を提供する。【解決手段】繊維水分率が５％以上の、アクリル繊維またはアクリレート系繊維を含む紡績糸を用いて、耐アーク性試験ＡＳＴＭ  Ｆ１９５９−１９９９においてＡＴＰＶ値が８ｃａｌ／ｃｍ２以上の布帛を得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維水分率が５％以上の、アクリル繊維またはアクリレート系繊維を含む紡績糸を用いてなる布帛であって、耐アーク性試験ＡＳＴＭ  Ｆ１９５９−１９９９においてＡＴＰＶ値が８ｃａｌ／ｃｍ２以上であることを特徴とする布帛。
【請求項２】
前記紡績糸に、さらに、セルロース系繊維、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、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、炭素繊維、導電性繊維からなる群から選ばれた１種類以上の繊維が含まれる、請求項１に記載の布帛。
【請求項３】
前記紡績糸に、前記アクリル繊維またはアクリレート系繊維が紡績糸重量対比４０〜７０重量％含まれ、アラミド繊維が紡績糸重量対比１０〜４０重量％含まれ、セルロース系繊維が紡績糸重量対比１０〜４０重量％含まれる、請求項２に記載の布帛。
【請求項４】
布帛が織物である、請求項１〜３のいずれかに記載の布帛。
【請求項５】
布帛の目付けが３００ｇ／ｍ２以下である、請求項１〜４のいずれかに記載の布帛。
【請求項６】
布帛において、限界酸素指数ＬＯＩが２６以上である、請求項１〜５のいずれかに記載の布帛。
【請求項７】
布帛において、ＪＩＳ  Ｌ１０９１Ａ−１法に記載の４５°燃焼試験で、残炎時間が１秒以下である、請求項１〜６のいずれかに記載の布帛。
【請求項８】
布帛において、ＪＩＳ  Ｌ１０９６Ａ−１シングルタング法でタテ、ヨコともに引裂き強力が４０Ｎ以上である、請求項１〜７のいずれかに記載の布帛。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載された布帛を用いてなる、アーク防護服、防炎防護服、作業服、活動服、手袋、防護用エプロン、および防護用パーツからなる群より選択されるいずれかの繊維製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着用快適性と耐アーク性と防炎性とに優れた布帛および繊維製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
通電／稼働中の電気設備付近で作業する人や、電気設備付近での事故に対応する救急隊員は、潜在的に電気アークフラッシュおよび／または火災にさらされる可能性がある。電気アークは、通常数千ボルトおよび数千アンペアの電気を伴う非常に激変的な事象である。その事象は、２つの電極間の電位差（つまり電圧）が、大気中の原子をイオン化させ、電気を電動できるようになる場合に大気中で形成される。
【０００３】
このような条件で働いている間に負傷することを回避するために、通常これらの作業に携わる人々を電気アークフラッシュおよび／または火災から保護するよう色々な設計仕様の規格がある。例えばＮＦＰＡ  ７０ＥやＤＬ−Ｔ３２０−２０１０がその一例である。その中でも特に、作業者が着用する防護衣服に関して、前記規格に加えてＡＳＴＭ  Ｆ１５０６やＡＳＴＭ  Ｆ１９５９において詳しく定義されており、ＮＦＰＡ  ７０Ｅなどを含む様々な安全基準および／または性能基準をクリアすることが要求される。
その対策として、従来、種々の難燃・防炎性布帛が提案されている（例えば、特許文献１〜１０参照）。
【０００４】
しかしながら、これらの布帛を用いて作業服などを得て着用した場合、耐アーク性は高いものの、目付けが重いため着心地が悪く活動しにくいという問題点があった。着用快適性と耐アーク性や防炎性とは互いに相反する性能であり、これらを兼備した布帛はこれまであまり提案されていない。
また、作業服として活動性や快適性と、防護製品に用いられる布帛に求められる特性（紡績糸繊度、目付、引張強度、引裂き強力、平面摩耗、洗濯耐久性、寸法変化、毛羽、ピリング、遮熱性、織物品位（シボ、皺感）、堅牢性、耐光性など）を両立することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１２６９９９号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２０１０／１４１５５４号パンフレット
【特許文献３】国際公開第２０１０／００６２２２号パンフレット
【特許文献４】国際公開第２０１２／０７７６８１号パンフレット
【特許文献５】特表２００９−５０３２７８号公報
【特許文献６】特表２００７−５２９６４８号公報
【特許文献７】特表２００７−５０１３４１号公報
【特許文献８】特表２００６−５１６３０６号公報
【特許文献９】特表２０１０−５０２８４９号公報
【特許文献１０】特許第４８４６７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、着用快適性と耐アーク性と防炎性とに優れた布帛および繊維製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、繊維水分率が５％以上の、アクリル繊維またはアクリレート系繊維を含む紡績糸を用いて布帛を構成すると、着用快適性と耐アーク性と防炎性とに優れた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。
【０００８】
かくして、本発明によれば「繊維水分率が５％以上の、アクリル繊維またはアクリレート系繊維を含む紡績糸を用いてなる布帛であって、耐アーク性試験ＡＳＴＭ  Ｆ１９５９−１９９９においてＡＴＰＶ値が８ｃａｌ／ｃｍ２以上であることを特徴とする布帛。」が提供される。
その際、前記紡績糸に、前記アクリル繊維またはアクリレート系繊維が紡績糸重量対比４０〜７０重量％含まれ、アラミド繊維が紡績糸重量対比１０〜４０重量％含まれ、セルロース系繊維が紡績糸重量対比１０〜４０重量％含まれることが好ましい。
【０００９】
本発明の布帛において、布帛が織物であることが好ましい。また、布帛の目付けが３００ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。また、布帛において、限界酸素指数ＬＯＩが２６以上であることが好ましい。また、布帛において、ＪＩＳ  Ｌ１０９１Ａ−１法に記載の４５°燃焼試験で、残炎時間が１秒以下であることが好ましい。また、布帛において、ＪＩＳ  Ｌ１０９６Ａ−１シングルタング法でタテ、ヨコともに引裂き強力が４０Ｎ以上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る、アーク防護服、防炎防護服、作業服、活動服、手袋、防護用エプロン、および防護用パーツ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。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、着用快適性と耐アーク性と防炎性とに優れた布帛および繊維製品が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明において、紡績糸には繊維水分率が５％以上（好ましくは５〜１０００重量％）の、アクリル繊維またはアクリレート系繊維が含まれる。該水分率が５％未満の場合、耐アーク性と防炎性が低下し好ましくない。なお、かかる繊維水分率は、ＪＩＳ  Ｌ１０１５  ７．１．１水分率により測定される。
かかるアクリル繊維またはアクリレート系繊維としては、東邦テキスタイル社製のサンバーナ（登録商標）、Ｐｙｒｏｔｅｘ（登録商標）、帝人社製のベルオアシス（登録商標）、東洋紡社製エクス（商品名）などが例示され、ミズノ社製ブレスサーモ（商品名）でもよい。
【００１２】
また、前記紡績糸に、さらに、セルロース系繊維、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、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、炭素繊維、導電性繊維からなる群から選ばれた１種類以上の繊維が含まれると、着用快適性と耐アーク性と防炎性がさらに向上し好ましい。
ここで、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。
【００１３】
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。また電気アークフラッシュにより火災にさらされる可能性があることを鑑みると、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、少なければ少ない方がよく、少ない方が繊維自体の自己消火性が高く、好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．３％以下である。
【００１４】
かかるメタ系アラミド繊維は、コーネックス（登録商標）、ノーメックス（登録商標）に代表されるものであり、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るが、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し、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、ジアミン成分として、例えば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、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、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。
【００１５】
また、パラ系アラミド繊維としては、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）に代表されるものであり、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り、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。
また、前記セルロース系繊維としては、難燃レイヨン繊維が好ましく、木綿などの天然繊維でもよい。
【００１６】
特に、着用快適性と耐アーク性と防炎性に優れた布帛を得る上で、前記紡績糸に、前記アクリル繊維またはアクリレート系繊維が紡績糸重量対比４０〜７０重量％含まれ、アラミド繊維が紡績糸重量対比１０〜４０重量％含まれ、セルロース系繊維が紡績糸重量対比１０〜４０重量％含まれることが好ましい。
ここで、前記アクリル繊維またはアクリレート系繊維の含有量が４０重量％よりも小さいと、布帛の耐アーク性や防炎性が低下するおそれがある。逆に前記アクリル繊維またはアクリレート系繊維の含有量が７０重量％よりも大きいと、相対的にセルロース系繊維の含有量が低下するため着用快適性が低下するおそれがある。
【００１７】
また、アラミド繊維の含有量が１０重量％よりも小さいと、布帛の布帛強度などが低下するおそれがある。逆にアラミド繊維の含有量が４０重量％よりも大きいと、相対的にセルロース系繊維の含有量が低下するため着用快適性が低下するおそれがある。
また、セルロース系繊維の含有量が１０重量％よりも小さいと、布帛の着用快適性（吸汗性）が低下するおそれがある。逆に、セルロース系繊維の含有量が４０重量％よりも大きいと、布帛の引張強力や引裂き強力の低下や、布帛が燃焼し炭化した際の炭化部の強度保持が低くなり（炭化しパリパリ、ボロボロと粉砕し、布帛の形状維持ができなくなり、炭化部分の穴が開く）、着用者（作業者）の肌が直接的に外的因子にさらされるおそれがある。
【００１８】
前記紡績糸を構成する繊維において、繊維長としては３５〜１１０ｍｍの範囲が好ましい。
また、前記紡績糸において総繊度は適宜選択すればよく、総繊度は５８ｄｔｅｘ（英式綿番手１００番単糸相当）〜５８０ｄｔｅｘ（英式綿番手１０番手相当）の範囲が好ましい。紡績糸の単繊維繊度は柔軟性の点で０．６〜５．５ｄｔｅｘの範囲が好ましい。
また、繊維原綿は、染色（先染め）原綿、原着原綿でもよいし、原綿に機能化処理（吸汗、速乾、防汚、難燃、紫外線吸収など）を施したものでもよい。
【００１９】
前記紡績糸において、撚係数Ｋは布帛の物性および柔軟性の点から２．５〜４．５の範囲内であることが好ましい。ただし、Ｔ＝Ｋ√ｎであり、Ｔは１インチ（２．５４ｃｍ）あたりの撚数、ｎは英式綿番手、Ｋは撚係数である。
また、前記紡績糸は少なくとも１種の短繊維を含む糸条であればよく、混綿、混紡した紡績糸、芯鞘二層構造紡績糸、コアスパンヤーン、牽切加工糸を用いた複合糸、長繊維と短繊維とで構成される長短複合糸を含む。紡績糸は単糸であってもよいし双糸であってもよい。
【００２０】
本発明の布帛は前記紡績糸を用いてなる布帛である。その際、前記紡績糸が布帛重量に対して７５重量％以上（好ましくは１００重量％）含まれることが好ましい。
布帛の組織は特に限定されず、織物、編物、不織布いずれでもよいが、難燃性、耐炎性、布帛強度などの点で織物が好ましい。その際、織物組織としては、平組織、綾組織、朱子組織、二重織物などが好ましい。なお、かかる布帛は常法により製編職することができる。
【００２１】
次いで、得られた織物（生機）は、後加工を施すことが好ましい。その際、具体的な後加工工程としては、精練、乾燥、リラックス、毛焼、染色および機能化処理などの工程を例示できる。精練やリラックス処理としては、拡布処理であってもよいし、液流精練・リラックス処理であってもよい。具体的には、連続精練や連続乾燥において拡布ノンテンション機で処理する方法であり、例えばソフサー精練機や乾絨、シュリンクサーファー、ショートループ、ルシオール乾燥機などを用いた方法が好ましい。また場合によっては、精練やリラックス工程を省く事も可能である。
【００２２】
また、その他特性の向上のために、剪毛および／または毛焼、および／または機能剤の樹脂加工を行ってもよい。用いる布帛は、原着品であっても、先染め品であっても、後染め品であってもいずれでもよい。
かくして得られた布帛において、布帛の目付けが３００ｇ／ｍ２以下（好ましくは１６０〜２５０ｇ／ｍ２）であることが好ましい。該目付けが３００ｇ／ｍ２よりも大きいと、軽量性が損なわれて着用快適性が低下するおそれがある。
【００２３】
かかる布帛は、前記の紡績糸を用いているので、着用快適性と耐アーク性と防炎性に優れる。
ここで、布帛において、耐アーク性試験ＡＳＴＭ  Ｆ１９５９−１９９９においてＡＴＰＶ値が８ｃａｌ／ｃｍ２以上（好ましくは８〜１１ｃａｌ／ｃｍ２）であることが肝要である。該ＡＴＰＶ値が８ｃａｌ／ｃｍ２より小さいと、ＮＦＰＡ７０Ｅなどに代表される各国のアークフラッシュ防護に関わる要求特性をクリアすることのできず好ましくない。
【００２４】
また、布帛において、限界酸素指数ＬＯＩが２６以上（好ましくは２６〜４０）であることが好ましい。
また、布帛において、ＪＩＳ  Ｌ１０９１Ａ−１法に記載の４５°燃焼試験で、残炎時間が１秒以下であることが好ましい。
また、布帛において、ＪＩＳ  Ｌ１０９６Ａ−１シングルタング法でタテ、ヨコともに引裂き強力が４０Ｎ以上（より好ましくは４０〜１１０Ｎ）であることが好ましい。なお、このような引裂き強力は、例えば、パラ系アラミド繊維を紡績糸に紡績糸重量対比３〜２０重量％含ませることにより得ることができる。
【００２５】
本発明の繊維製品は、前記の布帛を用いてなる、アーク防護服、防炎防護服、作業服、活動服、手袋、防護用エプロン、および防護用パーツからなる群より選択されるいずれかの繊維製品である。これらの繊維製品には、消防服、防火服、執務服、モータースポーツ用レーシングスーツ、なども含まれる。前記作業服には、製鉄所や鉄鋼工場の作業用作業服、溶接作業用作業服、防爆エリアにおける作業服などが含まれる。また、前記作業手袋には、精密部品を取り扱う航空機産業、情報機器産業、精密機器産業などで使用される作業手袋などが含まれる。
【００２６】
これらの繊維製品は前記の布帛を用いており、軽量かつ難燃性だけでなくフラッシュ火炎に対しての抵抗力（保護力）をも有し、着心地と安全性に優れる。
またフラッシュ火炎に対しての抵抗力（保護力）は、布帛を刺子（キルトステッチ）のように積層すればするほど、抵抗力（保護力）向上する。
【実施例】
【００２７】
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、実施例中の各測定項目は表１記載の方法で測定した。
（１）繊維の水分率
ＪＩＳ  Ｌ１０１５  ７．１．１水分率により測定した。
【００２８】
［実施例１］
織物の経糸として、繊維水分率５％以上のアクリレート系繊維（東邦テキスタイル（株）製サンバーナ（登録商標）原着  ２．２Ｔ５１）、難燃レイヨン（Ｌｅｎｚｉｎｇ社製  Ｌｅｎｚｉｎｇ  Ｒｙ単繊維繊度１．４５ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、先染め原綿）、コパラフェニレン・３，４’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維（帝人（株）製Ｔｅｃｈｎｏｒａ（登録商標）Ｔ３３０単繊維繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）がこの順に４５／３５／２０重量％の混綿比率で均一混綿された紡績糸（下撚りＺ方向、撚り数  ８００〜９５０Ｔ／Ｍ、綿番手２５／１）を合糸し、ダブルツイスターにて撚糸（Ｓ方向に９００Ｔ／Ｍ）、次いで撚り止めセットとしてスチームセット９０℃×３０分を行った。
また、得られた経用合撚糸の約２％相当量は、導電糸（帝人（株）Ｂ−ＴＣＦ（Ｕ３００ＨＸ  ３１Ｔ５）も含めた３本合糸および撚糸・セットを前記同様に行った。
次いで、得られた紡績糸を用い、巾２．０２ｃｍ毎のピッチで同導電糸を含んだ合撚糸を経糸として用いるようクリール仕立てし整経した。得られた整経ビームをサイジング、綾取り、引き通しを行い経糸準備を行った。
また緯糸として、得られた紡績糸を用い、製織設計密度を経密度７９本／２．５４ｃｍ、緯密度４４本／２．５４ｃｍで２／２綾織物（サージ織物）を製織した。
得られた生機を常法により解反・結反し、拡布ノンテンション精練機（ソフサー）にて糊抜き精練、シリンダー乾燥、毛焼および仕上げセット（１８０℃×４５〜９０秒）を行い、目付け５．８ｏｎｚ／ｙ２の仕上げ加工反を得た。評価結果を表１に示す。
【００２９】
［実施例２］
実施例１において、コパラフェニレン・３，４’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維（帝人（株）製Ｔｅｃｈｎｏｒａ（登録商標）Ｔ３３０単繊維繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）にかえて、ＰＰＴＡ繊維（帝人アラミド社製トワロン（登録商標）繊維ＴＷ１０７２  単繊維繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）を用いたこと以外は、同様に処理し評価した。評価結果を表１に示す。
【００３０】
［実施例３］
実施例１において、難燃レイヨンに代わり、天然セルロース繊維を用いた以外は、同様に処理し評価した。評価結果を表１に示す。
【００３１】
［比較例１］
実施例１において、繊維水分率が１．７％のアクリル繊維を用いた以外は同様に処理し評価した。評価結果を表１に示す。
【００３２】
［比較例２］
実施例１において、無機系難燃剤を２０重量％ブレンドされた、繊維水分率が２．０％アクリル繊維を用いたこと以外は同様に処理し評価した。評価結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
2015229805.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明によれば、着用快適性と耐アーク性と防炎性とに優れた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。