(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強力有機繊維の短繊維と高収縮短繊維とを含む紡績糸であり、該高収縮短繊維の温水７０℃、１０分間における湿熱収縮率が４０％以上であり、該高収縮短繊維の混綿率が該紡績糸全重量に対して５〜５０重量％であることを特徴とする耐切創性紡績糸。
【請求項２】
紡績糸が、以下の式を満たす請求項１記載の耐切創性紡績糸。
０．１４９ｘ−０．８４５８≦ｙ≦０．１４９ｘ＋１．１５４２
ここで、ｙ：紡績糸の沸水収縮率（％）、ｘ：高収縮短繊維の紡績糸全重量に対する混綿率（重量％）
【請求項３】
高強力有機繊維が、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強力ポリエステル繊維、高分子量および／または強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度ポリエチレン繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリイミド繊維、ポリパラフェニレンスルフィド繊維、ポリオルトフェニレンスルフィド繊維、ポリベンズオキサゾール繊維およびポリベンズイミダゾール繊維からなる群から選ばれる少なくとも１種の繊維を含む請求項１または２に記載の耐切創性紡績糸。
【請求項４】
高収縮短繊維が高収縮ポリエステル短繊維である請求項１〜３のいずれかに記載の耐切創性紡績糸。
【請求項５】
紡績糸の沸水収縮率と耐切創性保持率が以下の式を満たし、耐切創性保持率が８５％以上である請求項１〜４のいずれかに記載の耐切創性紡績糸。
−１．１９３ｙ＋９１．７≦ｚ≦−１．１９３ｙ＋１１１．７
ここで、ｚ：耐切創性保持率（％）、ｙ：紡績糸の沸水収縮率（％）、
耐切創性保持率（％）＝耐切創性紡績糸の耐切創性（Ｎ）／高強力繊維の短繊維のみからなる紡績糸の耐切創性（Ｎ）×１００
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の耐切創性紡績糸を含む布帛。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐切創性紡績糸及びそれを含む布帛に関するものであり、さらに詳細には、収縮率の異なる短繊維からなる耐切創性だけでなく柔軟で着用性も良好な耐切創性紡績糸及びそれを含む布帛に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、手袋および作業衣、および自転車競技選手、オートレース選手、モーターボート選手などの競技用衣服、または作業用の軍手に要求される性能として、耐切創性、耐摩耗性が必要である。
【０００３】
従来の技術としては、特開２０００−１７８８１２号公報には、高強度・高弾性率繊維とステンレス繊維やチタンなどの金属細線からなる複合糸を混入したり、特開２００４−３６０１６８号公報には芯糸にガラスフィラメントからなるマルチフィラメントからなるマルチフィラメントを用いている。特開２００４−０６０１１２号公報には、耐切創性の優れたアラミド繊維を製編織物したもので、製品の全体または一部に使用して構成された防護具が使用されてきた。
【０００４】
またアラミド繊維の場合には少量の使用では耐切創性効果が少ないため、目付を大きくして使用したり、特開平０９−１５７９８１号公報には単糸繊度の大きい原糸や原綿を使用したり、更に基布または製品に樹脂加工して耐切創性を向上するなどの手段がとられていた。
しかしこれらの従来品は金属線やガラス繊維が切断されて手にささったり、繊維の目付けの大きいものや樹脂加工を施したもの等は製品が硬くなり、使用者の着用感が悪い上に、かかる特殊繊維では製編織しにくいという欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１７８８１２号公報
【特許文献２】特開２００４−３６０１６８号公報
【特許文献３】特開２００４−０６０１１２号公報
【特許文献４】特開平０９−１５７９８１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、かかる従来技術の問題点を解消し、耐切創性に優れ且つ柔軟で着用性に優れる耐切創性紡績糸及びそれを含む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】
本発明者らは上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、下記結論に達したものである。
【０００８】
すなわち、本発明によれば、強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強力有機繊維の短繊維と高収縮短繊維とを含む紡績糸であり、該高収縮短繊維の温水７０℃、１０分間における湿熱収縮率が４０％以上であり、該高収縮短繊維の混綿率が該紡績糸全重量に対して５〜５０重量％であることを特徴とする耐切創性紡績糸が提供される。また、上記耐切創性紡績糸において、
好ましくは、上記紡績糸が、以下の式を満たしており、
０．１４９ｘ−０．８４５８≦ｙ≦０．１４９ｘ＋１．１５４２
（ここで、ｙ：紡績糸の沸水収縮率（％）、ｘ：高収縮短繊維の紡績糸全重量に対する混綿率（重量％））
好ましくは、上記高強力有機繊維が、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強力ポリエステル繊維、高分子量および／または強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度ポリエチレン繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリイミド繊維、ポリパラフェニレンスルフィド繊維、ポリオルトフェニレンスルフィド繊維、ポリベンズオキサゾール繊維およびポリベンズイミダゾール繊維からなる群から選ばれる少なくとも１種の繊維を含み、
好ましくは、上記高収縮短繊維が高収縮ポリエステル短繊維であり、
好ましくは、上記紡績糸の沸水収縮率と耐切創性保持率が以下の式を満たし、耐切創性保持率が８５％以上である。
−１．１９３ｙ＋９１．７≦ｚ≦−１．１９３ｙ＋１１１．７
ここで、ｚ：耐切創性保持率（％）、ｙ：紡績糸の沸水収縮率（％）、
耐切創性保持率（％）＝耐切創性紡績糸の耐切創性（Ｎ）／高強力繊維の短繊維のみからなる紡績糸の耐切創性（Ｎ）×１００
さらに別の態様としては、上記耐切創性紡績糸を含む布帛である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の耐切創性紡績糸は、高強力有機繊維の短繊維と高収縮短繊維を含むことにより、高強力有機繊維が外層部に配され、しかもバルキー性に優れた構造となり、高強力有機繊維のみの紡績糸と同等あるいはそれ以上の耐切創性を有し、且つ柔軟性にも優れている。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の耐切創性紡績糸（以下、単に紡績糸と称することがある）は、高強力有機繊維の短繊維と高収縮短繊維を含む紡績糸である。
本発明で使用する高強力有機繊維は、紡績糸やそれを含む布帛として高い耐切創性を得るため、強度が５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が好ましく、８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上がより好ましく、１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上がさらに好ましい。
【００１１】
上記高強力有機繊維としては、具体的には、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維等の全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、高強力ＰＥＴ繊維、ＰＥＮ繊維等の高強力ポリエステル繊維、高分子量および／または高強度ポリエチレン（ＰＥ）繊維、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）繊維、ポリイミド（ＰＩ）繊維、ポリパラフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）繊維、ポリオルトフェニレンスルフィド（ＯＰＦ）繊維、ポリベンズオキサゾール（ＰＢＯ）繊維およびポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）繊維、からなる群から選ばれる少なくとも１種以上を好ましく例示することができる。中でも、主鎖中に芳香族環を有するポリアミドからなる全芳香族ポリアミド繊維、特にパラ系アラミド繊維が好ましく、さらにポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）、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）が好ましく挙げられる。
【００１２】
また、紡績糸等に耐切創性とともに難燃性も付与する場合は、高強力有機繊維として、または、高強力有機繊維と混合して、前記の全芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）繊維、ポリイミド（ＰＩ）繊維、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）繊維、ポリベンズオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）繊維、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）繊維などや、難燃アクリル繊維、ポリクラール繊維、難燃ポリエステル繊維、難燃綿繊維、難燃レーヨン繊維、難燃ビニロン繊維、難燃ウール繊維、パイロメックス等の耐炎化繊維、炭素繊維などを用いてもよい。
【００１３】
上記の高強力有機繊維には、本発明の目的を損なわない範囲内で安定剤、酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤、蛍光増白剤、触媒、また酸化チタン等無機粒子などが添加されていてもよい。
【００１４】
また本発明で使用する高強力有機繊維は短繊維であり、紡績糸工程を通過するのであれば繊度、カット長さ、あるいは捲縮を施す場合は捲縮数など限定されるものではないが、例えば、繊度は０．５〜１０ｄｔｅｘ、カット長は２０〜１００ｍｍ、さらに繊度は１〜５ｄｔｅｘ、カット長は３０〜７０ｍｍを好ましく例示することができる。なお、該短繊維は公知の方法で製造することができる。
【００１５】
一方、本発明で使用する高収縮短繊維は、温水７０℃、１０分間における湿熱収縮率が４０％以上といった高収縮性を有している必要があり、該湿熱収縮率が４０％未満では、紡績糸やこれを含む布帛において十分な耐切創性や柔軟性が得られず好ましくない。上記湿熱収縮率は好ましくは４５％以上であり、より好ましくは５０％以上であり、あまり高すぎても取り扱い性が低下し収縮処理をした後の布帛が硬くなる傾向にあるため１００％以下が好ましく、８０％以下がより好ましく、７０％以下がさらに好ましい。
【００１６】
上記高収縮短繊維としては高収縮ポリエステル短繊維を好ましく挙げることができ、具体的には高収縮特性を有する、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、全芳香族ポリエステル繊維等の高収縮ポリエステル繊維の短繊維が好ましく挙げられる。特に全芳香族ポリエステル繊維は耐切創性を高く維持する上で好ましい。
【００１７】
上記高収縮ポリエステル繊維としては、ポリエステル未延伸繊維を、温水高倍率延伸及び／又は延伸熱セットを非熱化するなどして、高配向低結晶化したポリエステル繊維を例示することができる。
【００１８】
また、高収縮ポリエステル繊維の他の例としては、ポリエステルの酸成分としてテレフタル酸以外の酸成分やエチレングリコール以外のジオール成分を共重合した変性ポリエステルポリマーからなるポリエステル繊維を好ましく例示することができる。該変性ポリエステルポリマーとして、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６５℃以下で、エチレンテレフタレート単位を主体の骨格とし、これに例えばイソフタル酸等の芳香族酸成分やアジピン酸等の脂肪族酸成分が共重合されていることが好ましい。
【００１９】
上記高収縮短繊維には、本発明の目的を損なわない範囲内で安定剤、酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤、蛍光増白剤、触媒、また酸化チタン等無機粒子などが添加されていてもよい。
また、上記高収縮短繊維の強度は、前記の高強力有機繊維のように高い必要は無いが、これと同様に高強力の短繊維を用いてもかまわない。
【００２０】
さらに、本発明で使用する高収縮短繊維は、高強力有機繊維の短繊維と同様、紡績糸工程を通過するのであれば繊度、カット長さ、あるいは捲縮を施す場合は捲縮数など限定されるものではないが、例えば、繊度は０．５〜１０ｄｔｅｘ、カット長は２０〜１００ｍｍ、さらに繊度は１〜５ｄｔｅｘ、カット長は３０〜７０ｍｍを好ましく例示することができる。なお、高収縮短繊維と高強力有機繊維の短繊維とは、繊度やカット長がそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。また、該短繊維は公知の方法で製造することができる。
【００２１】
本発明において、上記高収縮短繊維の混綿率は紡績糸全重量に対して５〜５０重量％である。高収縮短繊維の混綿率が５重量％未満の場合は柔軟性が得られず、一方、５０重量％を超える場合は耐切創性が低下し好ましくない。上記の高収縮短繊維の混綿率は好ましくは１０〜４０重量％、より好ましくは１５〜３５重量％である。
【００２２】
高収縮短繊維を上記混綿率で含有することにより、紡績糸及びそれを含む布帛の耐切創性が高くなり且つ柔軟性が向上する理由については明確ではないが、以下のことが推定される。すなわち、本発明の紡績糸を製編織などして布帛とした後、通常布帛に施される精錬、染色、熱セットなどにおける、温水または沸水による湿熱処理やヒーター等による乾熱処理によって、高収縮短繊維が高強力有機繊維の短繊維対比大きく収縮し、紡績糸の外層部には高強力有機繊維の短繊維が多く存在し、内層部には高収縮短繊維が多く存在する構造となり、かつ紡績糸が膨らみバルキー性に優れた紡績糸となり柔軟性が向上するが、外層部に多く存在する高強力有機繊維によって十分な耐切創性をも維持することが可能となり、柔軟性と耐切創性という相反する特性を両立することができると考えられる。
上記観点から高強力有機繊維の温水７０℃、１０分間における湿熱収縮率は４０％未満であり、１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましい。
【００２３】
本発明の紡績糸は、上記の両方の短繊維を用い、公知の紡績糸工程により製造することができ、例えば、高強力有機繊維の短繊維と高収縮短繊維とを、混綿し、カード、クロスラッパーを経由する公知の方法により紡績糸とする。
【００２４】
本発明のおいては、紡績糸の沸水収縮率ｙが、以下の範囲を満足することが好ましい。
０．１４９ｘ−０．８４５８≦ｙ≦０．１４９ｘ＋１．１５４２
ここで、ｙは紡績糸の沸水収縮率（％）、ｘは高収縮繊維の紡績糸全重量に対する混綿率（重量％）であり、５〜５０重量％である。
【００２５】
紡績糸の沸水収縮率は、高収縮短繊維の混綿率が同一でも繊度、カット長等や紡績工程の条件により変化しやすく上記の範囲を満足するとき紡績糸及びそれを含む布帛は、耐切創性が高収縮短繊維を含まない場合と同等の性能を示し、柔軟性も良好である。一方、上記範囲を外れる場合は耐切創性と柔軟性を満足することができない傾向にある。
【００２６】
また、本発明においては、紡績糸の沸水収縮率ｙ（％）と耐切創性保持率ｚ（％）は以下の式の関係にあり、紡績糸の沸水収縮率ｙ（％）が上記の範囲にあれば耐切創性保持率を８５％以上とすることができる。
−１．１９３ｙ＋９１．７≦ｚ≦−１．１９３ｙ＋１１１．７
ここで、ｙは紡績糸の沸水収縮率（％）、ｚは耐切創性保持率（％）であり、以下の式で求めた値である。
耐切創性保持率（％）＝耐切創性紡績糸の耐切創性（Ｎ）／高強力繊維の短繊維のみからなる紡績糸の耐切創性（Ｎ）×１００
【００２７】
上記の範囲を満足するとき紡績糸及びそれを含む布帛は、高収縮短繊維を含まない、すなわち高強力有機繊維の短繊維のみからなる紡績糸と同等かそれ以上の耐切創性を示し、なおかつ柔軟性も良好である。本発明においては、耐切創性保持率ｚが１００％を超える場合もあり、その理由については明らかではないが、前述のように紡績糸のバルキー性が向上するためと考えられる。上記布帛に含まれる紡績糸の含有量は、布帛の全重量を基準として３０重量％以上が好ましく、５０重量％以上がより好ましく、７０重量％以上がさらに好ましい。
【００２８】
布帛の形態としては、織物、編物、不織布などが挙げられ、より本発明の効果が得られる上で織物または編物が好ましい。織物または編物は、一般に施される、精錬や染色工程、熱セット等での温水または沸水処理、乾熱処理等によって、高収縮短繊維が収縮し上記のように紡績糸及びそれを含む布帛はバルキー性が増し、高い耐切創性を保持したまま柔軟性を著しく向上させることができる。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例を挙げて、本発明の構成および効果を詳細に説明する。なお、実施例に用いた評価項目の測定は、下記の方法で行った。
（１）短繊維の湿熱収縮率（％）
ＪＩＳ  Ｌ１０１５に準拠し、７０℃温水中に１０分間浸漬処理した際の収縮率を求めた。
（２）紡績糸の沸水収縮率（％）
ＪＩＳ  Ｌ１０９５に準拠し、熱水寸法変化率を求めた。
（３）紡績糸の耐切創性、耐切創性保持率
ＩＳ０１３９９７に基づき、ＴＤＭ−１００の装置を用い、４５度方向に耐切創性紡績糸からなる布帛サンプルをセット後、試験を行い、切創ストローク長が２０ｍｍの時の荷重（Ｎ）を読み取り、これを該耐切創性紡績糸の耐切創性（Ｎ）とした。
耐切創性保持率は、後述する比較例１の、高強力有機繊維の短繊維である帝人アラミド株式会社製Ｔｗａｒｏｎ１０７２のみを用いた紡績糸の耐切創性を基準として以下の式より求めた。
耐切創性保持率（％）＝耐切創性紡績糸の耐切創性（Ｎ）／高強力繊維の短繊維のみからなる紡績糸（比較例１）の耐切創性（Ｎ）×１００
【００３０】
［実施例１］
帝人ファイバー株式会社製高収縮ポリエステル原綿ＲＡ０８  ＳＤ２．１Ｔ５１（繊度２．１ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、強度３．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度７５％、７０℃湿熱収縮率５５％）を２０重量％と、帝人アラミド株式会社製Ｔｗａｒｏｎ１０７２  １．７Ｔ５１（繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、強度１５．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度４％、７０℃湿熱収縮率０％）を８０重量％混綿し、綿番手３６／１の耐切創性紡績糸を得た。この耐切創性紡績糸の沸水収縮率は、２．５％であった。
これを双撚（Ｓ９Ｔ／ｉｎｃｈ）し、丸編した後沸騰水に２０分浸漬した。得られた編物は目付が６４９ｇ／ｍ２、厚みが２．５５ｍｍ、密度が０．２５５ｇ／ｃｍ３であった。また、該編物を用いて測定した耐切創性紡績糸の耐切創性（ＩＳ０１３９９７）が１１．６Ｎ、耐切創性保持率が１００％であり、柔軟性に極めて優れていた。
【００３１】
［実施例２］
高収縮ポリエステル原綿ＲＡ０８の混綿率２０重量％、Ｔｗａｒｏｎ１０７２の混綿率８０重量％を、それぞれ、高収縮ポリエステル原綿ＲＡ０８の混綿率３０重量％、Ｔｗａｒｏｎ１０７２の混綿率７０重量％に変更した以外は実施例１と同様にして綿番手３６／１の耐切創性紡績糸を得た。得られた耐切創性紡績糸の沸水収縮率は５．０％であった。
上記耐切創性紡績糸を用いて実施例１と同様にして編物を得た。得られた編物は、目付が６５１ｇ／ｍ２、厚みが２．５３ｍｍ、密度が０．２５７ｇ／ｃｍ３であった。また、該編物を用いて測定した耐切創性紡績糸の耐切創性（ＩＳ０１３９９７）が１１．０Ｎ、耐切創性保持率が９５％であり、柔軟性は実施例１よりさらに優れていた。
【００３２】
［比較例１］
Ｔｗａｒｏｎ１０７２のみを用いた以外は実施例１と同様にして綿番手３６／１の紡績糸を得た。得られた紡績糸の沸水収縮率は０％であった。
上記紡績糸を用いて実施例１と同様にして編物を得た。得られた編物は、目付が６４５ｇ／ｍ２、厚みが２．４９ｍｍ、密度が０．２５１ｇ／ｃｍ３であった。また、該編物を用いて測定した耐切創性紡績糸の耐切創性（ＩＳ０１３９９７）が１１．０Ｎであり、柔軟性が極めて悪いものであった。
【００３３】
［比較例２］
高収縮ポリエステル原綿ＲＡ０８のみ用いた以外は実施例１と同様にして綿番手３６／１の紡績糸を得た。得られた紡績糸の沸水収縮率は５０％であった。
上記紡績糸を用いて実施例１と同様にして編物を得た。該編物を用いて測定した耐切創性紡績糸の耐切創性（ＩＳ０１３９９７）が８Ｎ、耐切創性保持率が７３％であり、編物は収縮が大きく柔軟性が極めて悪いものであった。
【００３４】
［比較例３］
高収縮ポリエステル原綿ＲＡ０８の混綿率２０重量％、Ｔｗａｒｏｎ１０７２の混綿率８０重量％を、それぞれ、高収縮ポリエステル原綿ＲＡ０８の混綿率５５重量％、Ｔｗａｒｏｎ１０７２の混綿率４５重量％に変更した以外は実施例１と同様にして綿番手３６／１の耐切創性紡績糸を得た。得られた耐切創性紡績糸の沸水収縮率は４．０％であった。
上記耐切創性紡績糸を用いて実施例１と同様にして編物を得た。得られた編物の柔軟性は良好であったが、該編物を用いて測定した耐切創性紡績糸の耐切創性（ＩＳ０１３９９７）が９．５Ｎ、耐切創性保持率が９２％であった。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の耐切創性紡績糸およびこれを含む布帛は、柔軟性が良好でありかつ耐切創性に優れており、作業用手袋および作業衣、および自転車競技選手、オートレース選手、モーターボート選手などの競技用衣服として有用である。