(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール系繊維（Ａ）とポリアリレート系繊維（Ｂ）からなる紡績糸であって、以下の条件１）〜５）
１）Ａの引張強度が１０ｇ／ｄｔｅｘ以上で、平均繊維長が９０〜２００ｍｍであること、
２）Ｂの引張強度が２０ｇ／ｄｔｅｘ以上で、平均繊維長が９０〜２００ｍｍであること、
３）Ａ／Ｂの重量比が１０／９０〜８０／２０の範囲であること、
４）紡績糸の太さが１０〜３５番手の範囲であること、
５）紡績糸の撚係数が２．０〜２．５の範囲であること、
の全てを満足することを特徴とする紡績糸。
【請求項２】
請求項１記載の紡績糸を製編織して得られる布帛から構成される防護材料。
【請求項３】
防護材料が手袋である請求項２記載の防護材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリビニルアルコール系繊維とポリアリレート系繊維からなる耐切創性に優れるだけでなく、柔軟性、吸汗性、軽量感にも優れた紡績糸及びそれを用いて製編織して得られる布帛から構成される防護材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、食品産業などの刃物を取り扱う職業、金属類を取り扱う職業、山林での伐採作業やガラスを取り扱う作業などに従事している人達、あるいは、自動車産業などの金属板金加工に従事している人達等は、手、腕、足などの身体を切創する危険性が非常に高いことから、安全を確保するために、例えば、作業服、手袋、前掛け、帽子などの耐切創性に優れる防護用品を着用している。
しかし、より一層の安全を確保するためには、耐切創性のより優れた防護材料を着用することが好ましく、それに加えて着用者に作業の妨げとならないことはもちろんのこと、不快感、疲労感、違和感などのない、柔軟性に優れた防護材料が好ましい。
【０００３】
耐切創性により優れる防護材料として、パラ系アラミド繊維、ポリアリレート系繊維などの高強力、高弾性率の繊維を１００％使用した防護材料が知られているが、これらの繊維で構成される防護材料は、耐切創性の点では優れているものの、剛直性が高いため、柔軟性がなく、更に吸汗性などにも劣るという問題があった。また、一方で、柔軟性及び吸汗性に優れた防護材料として、例えば綿やポリビニルアルコール系繊維１００％からなる防護材料が知られているが、耐切創性には必ずしも十分ではなく、刃物、ガラス、金属等で身体を切創する危険性があった。
【０００４】
これらの問題を解決すべく、柔軟で耐切創性に優れる防護材料として、例えば特開平９−１５７９８１号公報では、芳香族ポリアミド系繊維からなる紡績糸において、単糸繊度、平均繊維長、撚り係数の適正化による柔軟で耐切創性に優れる紡績糸、及び防護材料が提案されている。また、特開平９−１３２６４号公報では、芳香族ポリアミド繊維からなる布帛であって水分含有率が３％であることを特徴とし、布帛の製造工程において熱処理を加えることによる柔軟で耐切創性に優れる布帛及び防護材料が提案されている。しかしながら、これらのものも、耐切創性という面では満足できるものではあるが、柔軟性、吸汗性という面ではまだ不十分であった。
【０００５】
また、特開平４−２６３６４６号公報には、パラ系アラミド繊維からなる牽切紡績糸を芯部とし、セルロース系繊維を鞘部とする芯鞘構造のコアヤーンからなる、柔軟で耐切創性に優れる防護衣用布帛が提案されている。また、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル系繊維、ナイロン系繊維などの汎用銘柄においては、紡績糸の太さ、編糸、織糸等の構成本数の増加、また、単糸引張強度のアップ、捲縮数、捲縮率などの適正化による柔軟で耐切創性に優れる防護材料が提案されているが、それでも十分な耐切創性は得られないという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の問題点を解決し、防護材料が最も求められる耐切創性に優れるだけでなく、柔軟性があり、吸汗性および軽量感にも優れる紡績糸及びそれを用いて製編織して得られる布帛から構成される防護材料を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、ポリビニルアルコール系繊維（Ａ）とポリアリレート系繊維（Ｂ）からなる紡績糸であって、以下の条件１）〜５）
１）Ａの引張強度が１０ｇ／ｄｔｅｘ以上で、平均繊維長が９０〜２００ｍｍであること、
２）Ｂの引張強度が２０ｇ／ｄｔｅｘ以上で、平均繊維長が９０〜２００ｍｍであること、
３）Ａ／Ｂの重量比が１０／９０〜８０／２０の範囲であること、
４）紡績糸の太さが１０〜３５番手の範囲であること、
５）紡績糸の撚係数が２．０〜２．５をの範囲であること、
の全てを満足することを特徴とする紡績糸である。そして、本発明は、上記の紡績糸を製編織して得られる布帛から構成される防護材料であり、また防護材料が手袋である場合である。
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、用いられるポリビニルアルコール系繊維（Ａ）としては、ビニルアルコールユニットを主たる繰り返し単位とするポリマーを主体とする繊維を意味しており、したがって、エチレン、酢酸ビニル、イタコン酸、ビニルアミン、アクリルアミド、ピパリン酸ビニル、無水マレイン酸、スルホン酸含有ビニル化合物などのモノマーが共重合されていても良い。ケン化度は、９９％以上が一般に用いられる。ＰＶＡの重合度に関しては、２００〜２００００の範囲が適当であり、特に１５００〜５０００の範囲が最適である。２００未満の場合には、十分な強度のものが得られず、また、２００００を超えるものは、ＰＶＡの工業的生産が難しい。また、耐水性改善のため繊維化後の後反応により、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、ノナンジアールなどのモノアルデヒド類やジアルデヒド類、或いはそのアセタール化物などの誘導体により、ＰＶＡの分子内または分子間がアセタール化されて架橋結合が形成されていても良く、更にこれら以外の架橋性薬剤などにより架橋されていてもよい。
その具体例として、例えばビニロン（（株）クラレ製）、クラロン（（株）クラレ製）などが挙げられる。
【０００９】
また、ポリアリレート系繊維としては、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族オキシカルボン酸または、それらの誘導体を主原料として合成された、いわゆる全芳香族ポリエステルからなるものであり、溶融時に液晶性を示す繊維が代表として挙げられ、その具体例として、例えばベクトラン（（株）クラレ製）が挙げられる。
【００１０】
本発明において、ポリビニルアルコール系繊維（Ａ）の単糸強度は、１０ｇ／ｄｔｅｘ以上であらねばならず、好ましくは１２ｇ／ｄｔｅｘ以上である。１０ｇ／ｄｔｅｘ未満の場合には、紡績糸にした際、十分な引張強度が得らず、最終用途である防護材料及び防護手袋に十分な耐切創性が得られない。上限値に関しては、特に限定されないが、生産しやすさの点で１８ｇ／ｄｔｅｘ以下が好ましい。
【００１１】
また、ポリアリレート系繊維（Ｂ）の単糸強度は２０ｇ／ｄｔｅｘ以上である必要があり、好ましくは２２ｇ／ｄｔｅｘ以上、さらに好ましくは２４ｇ／ｄｔｅｘ以上である。２０ｇ／ｄｔｅｘ未満では、紡績糸にした際、十分な引張強度が得らず、最終用途である防護材料及び防護手袋に十分な耐切創性が得られない。上限値に関しては、特に限定されないが、生産しやすさの点で３２    ｇ／ｄｔｅｘ以下が好ましい。
【００１２】
一般に、平均繊維長は、長くすれば撚り係数を低く設定でき、柔軟性のある紡績糸を得られることが公知であるが、本発明において、柔軟で耐切創性に優れる紡績糸及び防護材料を得るため、適正な平均繊維長が存在することを見出した。
すなわち、ポリビニルアルコール系繊維（Ａ）及びポリアリレート系繊維（Ｂ）の平均単糸繊維長としては、ともに、９０〜２００ｍｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは、１１０〜１６０ｍｍの範囲である。平均繊維長が９０ｍｍ未満の場合には、撚り係数を高く設定せざるを得ず、紡績糸において、撚りが多いために最終製品である防護材料は柔軟性に劣るものになる。一方で２００ｍｍを超えると、既存の紡績設備では紡績糸の製造が困難になり、設備改造の必要性があることから２００ｍｍ以下が好ましい。
【００１３】
耐切創性を保持したまま柔軟性及び吸湿性を発現する防護材料として、耐切創性に優れる繊維に、吸湿性に優れるセルロース系繊維、例えば綿などを混合したものが知られているが、このようなものは耐切創性の点で到底満足できるものではなかった。
そこで、本発明では、ポリビニルアルコール系繊維（Ａ）とポリアリレート系繊維（Ｂ）を特定な重量比とすることにより、耐切創性を保持したまま従来の防護材料に欠けていた柔軟性及び吸汗性を発現することができることを見出した。すなわち、本発明では、ポリビニルアルコール系繊維（Ａ）とポリアリレート系繊維（Ｂ）の重量比Ａ／Ｂを１０／９０〜８０／２０の範囲で混合する。好ましくは、３０／７０から５０／５０の範囲で混合する。１０／９０〜８０／２０の範囲とすることにより、耐切創性に優れるとともに、柔軟性及び吸汗性を付加発現できる。Ｂ繊維の割合が９０重量％を超えると、耐切創性は十分であるが、柔軟性、吸汗性、軽量感などが不十分となり、一方、Ｂ繊維の割合が２０％未満では、逆に、柔軟性、吸汗性、軽量感などは十分であるが、耐切創性が不十分となる。
ポリビニルアルコール系繊維（Ａ）とポリアリレート系繊維（Ｂ）の混合方法としては、トウ混合、スライバーミックスはもちろんのこと、紡績糸混合でも良い。
【００１４】
また、一般に耐切創性を向上させるためには、紡績糸を太くすることも有効な手段ではあるが、太くすることで繊維の曲げの硬さは著しく高くなり、柔軟性に劣ったものとなってしまう。耐切創性を保持したまま、柔軟性を発現するには、紡績糸の太さも重要な要因であり、したがって得られた紡績糸の太さは１０番手〜３５番手の範囲であらねばならず、好ましくは１５番手〜３０番手の範囲である。１０番手未満では、得られた布帛が厚くなりすぎ、柔軟性、装着感が悪く、逆に３５番手を超えると、布帛が薄くなりすぎ、十分な耐切創性の防護材料が得られない。
【００１５】
更に、十分な柔軟性を発現するためには撚係数も重要な要因で、各々の平均繊維長に合う適正な撚り係数の設定が必要である。本発明において、撚係数は以下の式（１）で表される。
Ｋ＝Ｔ／√Ｓ        …・（１）
ここで、Ｋは撚係数、Ｔは撚り数（回／インチ），Ｓは綿番手である。
また、繊維の太さｄ（ｄｔｅｘ）、繊維長Ｌ（ｍ）、繊維重量Ｗ（ｇ）とした時、ｄ＝（Ｗ／Ｌ）＊１００００で表わすことができ、Ｓは、Ｓ＝０．５９０５（Ｌ／Ｗ）と表わすことができる。十分な柔軟性を得るためには、撚係数Ｋは２．０〜２．５の範囲であらねばならない。撚係数が２より小さいと繊維同士の絡みが少なくなり、十分な引張強度が得られず、耐切創性に劣った防護材料となってしまう。また、逆に２．５より大きいと繊維同士の絡みが強くなり、最終製品に柔軟性がないものとなってしまう。
【００１６】
本発明の紡績糸及び防護材料は、ポリビニルアルコール系繊維とポリアリレート系繊維を適正に混用し、さらには、引張り強度、平均繊維長、撚り係数、紡績糸の太さを適正化することで、耐切創性に優れるだけでなく柔軟性、吸汗性、軽量感にも優れる紡績糸及び防護材料を得ることができる。紡績糸を製造する方法としては、スフ紡績方法、牽切紡績方法(パーロック方式)等が挙げられる。
【００１７】
本発明において、ポリビニルアルコール系繊維とポリアリレート系繊維はほぼ均一に混合されていてもよいし、また紡績糸の表面部分が主としてポリビニルアルコール系繊維から構成され、芯部分が主としてポリアリレート系繊維で構成されているような構造であっても、その逆の構造であってもよい。更に、ポリビニルアルコール系繊維からなる単糸とポリアリレート系繊維からなる単糸を双糸や三糸に構成した紡績糸であってもよい。最も好ましくは、ポリビニルアルコール系繊維とポリアリレート系繊維はほぼ均一に混合されている紡績糸の場合である。本発明の紡績糸には、ポリビニルアルコール系繊維とポリアリレート系繊維以外の繊維が必要により添加されていてもよい。
【００１８】
防護材料に使用される紡績糸の形態は、単糸でも良く、双糸、三糸でも良く、防護材料を構成する布帛の形態としては、織物、編物等が代表例として挙げられ、更にこれら布帛に必要により樹脂を含浸したり、塗布したものが挙げられる。
【００１９】
使用用途としては、防護を目的とする作業服、手袋、前掛け、帽子等はもちろんのこと、ロープ、消防用ホース、オイルブレーキホース、ベルトなどにも好適であり、これらに限定され使用されるものではない。特に、手袋として用いられた場合には、防護性、柔軟性、吸汗性等に優れていることから、非常に作業性に優れた手袋となる。なお、本発明紡績糸からなる防護材料には、本発明の紡績糸の他に、他の紡績糸やフィラメント糸等が織り込まれたり、編みこまれたりしていてもよい。
【００２０】
【実施例】
以下実施例により本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。なお、本発明で言う繊維繊度、平均繊維長、紡績番手、引張強度および耐切創性は以下の方法により求められる値を意味する。また、柔軟性は以下の方法により評価した。
【００２１】
［繊維繊度］ＪＩＳ  Ｌ−１０１５  ７．５．１に準じて測定した。
［平均繊維長］ＪＩＳ  Ｌ−１０１５  ７．４．１に準じて測定した。
［引張強度］ＪＩＳ  Ｌ−１０１５  ７．７．１に準じて測定した。
［紡績番手］ＪＩＳ  Ｌ−１０９５  ７．４．１に準じて測定した。
［耐切創性］カッターを水平面に対し、１０度の角度をつけ、この刃に荷重をかけていったときの該試料が切創される荷重重量を測定した。尚、測定装置はインストロンを用い、引張り速度を５ｃｍ／ｍｉｎの速度で測定した。耐切創性の評価基準としては、２５ｋｇ以上であれば耐切創性が十分であると判断した。表中で◎は３０ｋｇ以上の荷重重量を示したものであり、○は２５ｋｇ以上、×は２５ｋｇ未満であったことを示す。
［柔軟性］ＪＩＳ  Ｌ−１０１８  ６．２１．１に準じて測定した。手袋のサンプル部分としては中指部分の先端から６ｃｍを用いた。数値が大きいほど、硬いことを示す。表中で○は１ｋｇ未満であったことを示し、×は１ｋｇ以上であったことを示す。
【００２２】
実施例１
単糸繊度２．０ｄｔｅｘ、引張強度１５ｇ／ｄｔｅｘのポリビニルアルコール繊維（商品名：クラロン、（株）クラレ製、）を牽切紡績方法により、牽切し、平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ポリビニルアルコール牽切スライバー（ａ）を得た。次に単糸繊度２．８ｄｔｅｘ，引張強度２２ｇ／ｄｔｅｘのポリアリレート繊維（商品名：ベクトラン、（株）クラレ製、安息香酸／ナフトエ酸のモル比が７０／３０）を牽切紡績法により、牽切して、平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ベクトラン牽切スライバー（ｂ）を得た。つぎに、得られた２種類のスライバーをａ／ｂが３０／７０の重量比となるようにスライバー混合し、そして精紡し、撚係数２．５の２０番手単糸からなる紡績糸を得た。
この紡績糸を公知の手袋編み方法により、７ゲージの手袋に編成した。得られた手袋は、柔軟性、吸汗性、軽量感などの取扱い性に優れ、更に耐切創性においても十分に優れたものであった。
【００２３】
実施例２
実施例１と同様の方法により、平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ポリビニルアルコール繊維の牽切スライバー（ａ）と平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ベクトラン牽切スライバー（ｂ）を得た。この２種類のスライバーをａ／ｂが７０／３０の重量比となるようにスライバー混合し、そして精紡し、撚係数２．５の２０番手単糸からなる紡績糸を得た。
この紡績糸を公知の手袋編み方法により、７ゲージの手袋に編成した。得られた手袋は、柔軟性、吸汗性、軽量感などの取扱い性の点で優れ、耐切創性においても極めて優れたものであった。
【００２４】
実施例３
実施例１と同様の方法により、平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ポリビニルアルコール牽切スライバー（ａ）と平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ベクトラン牽切スライバー（ｂ）を得た。このようにして得られた２種のスライバーをａ／ｂの重量比が３０／７０となるようにスライバー混合し、そして精紡して、撚係数２．５の３０番手単糸からなる紡績糸を得た。この紡績糸を手袋編み方法により、７ゲージの手袋に編成した。得られた手袋は、柔軟性、吸汗性、軽量感などの取扱い性の点で極めて優れ、更に耐切創性においても優れたものであった。
【００２５】
比較例１
単糸繊度２．０ｄｔｅｘ、引張強度８ｇ／ｄｔｅｘのポリビニルアルコール繊維（商品名：ビニロン、（株）クラレ製）を公知の牽切紡績方法により、牽切し、平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ポリビニルアルコール牽切スライバー（ａ）を得た。次に単糸繊度２．８ｄｔｅｘ，単糸引張強度２２ｇ／ｄｔｅｘのポリアリレート繊維（ベクトラン、（株）クラレ製）を公知の牽切紡績法により牽切し、平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ベクトラン牽切スライバー（ｂ）を得た。
このように得られたスライバーをａ／ｂが３０／７０の重量比となるようにスライバー混合、精紡し、撚り係数２．５の２０番手単糸紡績糸を得た。この紡績糸を用いて手袋編み方法により、７ゲージの手袋を編成した。得られた手袋は、柔軟性、吸汗性、軽量感などの取扱い性に優れていたが、耐切創性に関しては、満足できるものではなかった。
【００２６】
比較例２
単糸繊度２．０ｄｔｅｘ、引張強度１５ｇ／ｄｔｅｘ、平均繊維長３８ｍｍのポリビニルアルコール繊維（クラロン、（株）クラレ製）を公知のスフ紡績法により、１００％ポリビニルアルコール繊維スライバー（ａ）を得た。次に実施例１と同様の方法により、平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ベクトラン牽切スライバー（ｂ）を得た。
このように得られたスライバーをａ／ｂが３０／７０の重量比となるようにスライバー混合、精紡し、撚り係数３．８の２０番手単糸からなる紡績糸を得た。この紡績糸を用いて、公知の手袋編み方法により、７ゲージの手袋を編成した。得られた手袋は、十分な耐切創性を有していたが、柔軟性、吸汗性、軽量感など取扱い性は満足できるものではなかった。
【００２７】
比較例３
実施例１と同様の方法により、平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ベクトラン牽切スライバーを得て、精紡し、撚り係数２．５の２０番手単糸からなる紡績糸を得た。この紡績糸を公知の手袋編み方法により、７ゲージの手袋に編成した。得られた手袋は、十分な耐切創性を有していたが、柔軟性、吸汗性、軽量感など取扱い性に関しては到底満足できるものではなかった。
【００２８】
比較例４
実施例１と同様の方法により、平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ポリビニルアルコール繊維からなる牽切スライバーを得て、これを精紡し、撚り係数２．５の２０番手単糸からなる紡績糸を得た。この紡績糸を公知の手袋編み方法により、７ゲージの手袋に編成した。得られた手袋は、柔軟性、吸汗性、軽量感など取扱い性に関しては十分なものであったが、耐切創性の点では満足できるものではなかった。
【００２９】
比較例５
実施例１と同様の方法により、平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ポリビニルアルコール繊維からなる牽切スライバー（ａ）と平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ベクトランからなる牽切スライバー（ｂ）を得た。このように得られたスライバーをａ／ｂが３０／７０の重量比となるようにスライバー混合、精紡し、撚り係数２．５の５番手単糸からなる紡績糸を得た。この紡績糸を公知の手袋編み方法により、７ゲージの手袋に編成した。得られた手袋は、十分な耐切創性を有していたが、柔軟性、吸汗性、軽量感など取扱い性に関しては満足できるものではなかった。
【００３０】
比較例６
実施例１と同様の方法により、平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ポリビニルアルコール繊維からなる牽切スライバー（ａ）と平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ベクトランからなる牽切スライバー（ｂ）を得た。このように得られたスライバーをａ／ｂが３０／７０の重量比となるようにスライバー混合、精紡し、撚り係数２．５の４０番手単糸からなるの紡績糸を得た。この紡績糸を公知の手袋編み方法により、７ゲージの手袋に編成した。得られた手袋は、柔軟性、吸汗性、軽量感など取扱い性の点では十分なものであったが、耐切創性の点では満足できるものではなかった。
【００３１】
比較例７
実施例１同様の方法により、平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ポリビニルアルコール繊維からなる牽切スライバー（ａ）と平均繊維長が１２０ｍｍの１００％ベクトランからなる牽切スライバー（ｂ）を得た。このように得られたスライバーをａ／ｂが３０／７０の重量比となるようにスライバー混合、精紡し、撚り係数３．８の２０番手単糸からなる紡績糸を得た。この紡績糸を公知の手袋編み方法により、７ゲージの手袋に編成した。得られた手袋は十分な耐切創性を有していたが、柔軟性、吸汗性、軽量感などの取扱い性の点で満足できるものではなかった。
【００３２】
以上の全ての実施例及び比較例の結果を表１及び表２に示す。
【００３３】
【表１】
0004624612.tif 000002
【００３４】
【表２】
0004624612.tif 000003
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、ポリビニルアルコール系繊維とポリアリレート系繊維を特定量で混用し、さらに、その際のポリビニルアルコール系繊維とポリアリレート系繊維の引張強度及び平均繊維長、更に紡績糸の太さと撚係数を特定範囲にすることで、耐切創性に優れるだけでなく、柔軟性、吸汗性、軽量感にも優れた紡績糸及び防護材料を安価にかつ安定に提供できる。