(57)【要約】【課題】優れた耐弾性を有する軽量な耐弾性織物の製造方法を提供する。【解決手段】総繊度が２００〜９５０ｄｔｅｘ、引張強度が１７ｃN／ｄｔｅｘ以上の無撚高強度マルチフィラメントを経糸及び緯糸に用い、かつカバーファクターが１１５０〜１９５０となるように、エアージェットルームにて製織することを特徴とする耐弾性織物の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
総繊度が２００〜９５０ｄｔｅｘ、引張強度が１７ｃN／ｄｔｅｘ以上の無撚高強度マルチフィラメントを経糸及び緯糸に用い、かつカバーファクターが１１５０〜１９５０となるように、エアージェットルームにて製織することを特徴とする耐弾性織物の製造方法。
【請求項２】
織物の総繊度が２００〜５００ｄｔｅｘであることを特徴とする請求項１記載の耐弾性織物の製造方法。
【請求項３】
カバーファクターが１１５０〜１５５０であることを特徴とする請求項１または２に記載の耐弾性織物の製造方法。
【請求項４】
エアージェットルームにて製織した織物を、ノニオン系界面活性剤を含有するｐＨ９以下の処理液に浸漬した後、乾燥せしめることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの記載の耐弾性織物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた耐弾性を有する耐弾性織物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
警察官、警備員、ガードマン、兵士などは、犯罪者、テロリスト、敵兵や不審者などからの銃器による攻撃、爆発物の炸裂により飛来する破片から身の安全を守るため、必要に応じ耐弾性織物を使用した耐弾防護衣を着用して職務に従事する。そのため、従来から優れた耐弾性を有し、軽量な耐弾性織物及びその製造方法を提供することが当技術分野において必要とされている。
【０００３】
飛来物を止める性能の高い耐弾性織物としては、従来から、高強度繊維、例えば、パラ系アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維などの織物が知られている。
【０００４】
また、これらの繊維を用い、織物の形態や製造方法により性能を向上させる技術が開示されている。例えば、特許文献１には、打込密度及び総繊度と通気度を所定の関係を満足するように設計することで高い耐弾性能を得た耐弾性織物が開示されている。また、特許文献２には、繊度が２００〜１５０００ｄｔｅｘである撚りのない高強度有機繊維を製織した扁平織物であって、たて糸とよこ糸の少なくとも一方の糸幅と糸厚みとの比を１０〜１００とし、開口率を０〜５％とすることで、軽量であり、高速飛来物に対して優れた耐衝撃性を得られることが開示されている。
【０００５】
しかしながら、かかる耐弾性織物では、織密度が低いため製織後のハンドリング、精練加工、撥水加工などを施す際に目ずれが発生しやすいという問題があった。また、製造する際に、糸条を扁平化させた状態で製織するために前処理として糊剤を付与する必要があるが、精練時に処理液により繊維がダメージを受ける問題があった。また、製織後に物理的作用により扁平化させる場合も繊維にダメージを与える可能性があった。
【特許文献１】特開平１０−１９５７２９号公報
【特許文献２】特開２００４−２９２９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、優れた耐弾性を有する軽量な耐弾性織物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は主として次の手段を採用する。すなわち、本発明の耐弾性織物の製造方法は、総繊度が２００〜９５０ｄｔｅｘ、引張強度が１７ｃN／ｄｔｅｘ以上の無撚高強度マルチフィラメントを経糸及び緯糸に用い、かつカバーファクターが１１５０〜１９５０となるように、エアージェットルームにて製織することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、以下に説明するとおり、耐弾性に優れ、より軽量な耐弾性織物を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の最良の実施形態を具体例を示しながら説明する。
【００１０】
本発明で用いる高強度マルチフィラメントの総繊度は、２００〜９５０ｄｔｅｘでなければならない。総繊度が９５０ｄｔｅｘよりも大きくなると耐弾性能が低くなり、また、２００ｄｔｅｘを下回ると高強度マルチフィラメントの生産時に糸切れや毛羽が多く発生してしまう。また、生産スピードが遅くなり、すなわちコストが高くなってしまう。総繊度は２００〜５００ｄｔｅｘであるとさらに好ましく、高品質で耐弾性能の高い耐弾性織物を得ることができる。
また、単糸繊度は、０．１デシテックス〜１０デシテックスの範囲が好ましく、さらに好ましくは０．４デシテックス〜５デシテックスの範囲である。０．１デシテックス未満では、製糸効率が低くコストアップとなり、１０デシテックスを超えると剛性が高く、柔軟性の求められる布帛には向かなくなる。
【００１１】
本発明の耐弾性織物には、経糸と緯糸に同一の総繊度の高強度マルチフィラメントを用いても良いし、異なる総繊度の高強度マルチフィラメントを用いても良い。
【００１２】
ここでいう高強度マルチフィラメントとは、芳香族ポリアミド（パラ系アラミド）、芳香族ポリエーテルアミド、全芳香族ポリエステル、超高分子量ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリベンズイミダゾール、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ノボロイド、ポリピリドビスイミダゾール、ポリアリレート、ポリケトン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリオキシメチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトンなどからなるマルチフィラメントを言い、かつ引張強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のものを言う。これらの中でも耐衝撃性、生産性、価格などからパラ系アラミド繊維が特に好ましく使用できる。引張強度は１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上でなければ本発明の効果は達成できない。更に好ましくは１９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。
【００１３】
本発明で用いる高強度フィラメントの形態はマルチフィラメントでなければならない。マルチフィラメントはモノフィラメントに比べて、経糸と緯糸の交差点において扁平化しやすく、フィラメントの屈曲が小さくなる。すなわち、フィラメントの直線性が増すことで着弾時の衝撃を繊維方向に伝播させやすい構成となる。
【００１４】
本発明で用いる高強度マルチフィラメントは、無撚でなければならない。無撚であることで製織時に開繊されやすく、製織後の高強度マルチフィラメントの状態が扁平化となりやすい構成となる。高強度マルチフィラメントは扁平化されることで、経糸と緯糸の交差点における高強度マルチフィラメントの屈曲を小さくすることができる。すなわち直線性を増すことで、着弾時に高強度マルチフィラメントの強度を効率的に活用することが可能となる。また、扁平化により、経糸と緯糸の交差点における経糸と緯糸の接触面積が増え、着弾エネルギーをより効率的に織物面方向へ伝播させることが可能な構成となる。
【００１５】
なお、本発明で言う無撚とは、ＪＩＳ  Ｌ  １０１３：１９９９  ８．１３．１によるより数が２０以下程度であれば良く、必ずしも全くゼロである必要はない。
一般に、整経時、経糸は撚りあるいは糊付けにより糸条を収束させておく必要があるが、上述した理由により本発明における耐弾性織物では、経糸は無撚で糊付けしなければならない。
【００１６】
本発明において、耐弾性織物はエアージェットルームで製織しなければならない。ウォータージェットルームで製織する場合には、耐水性のある糊剤、例えばアクリル酸エステル系合成糊剤（アンモニウム塩）などを用いて経糸を整経するため、精練時には、ノニオン活性剤やアニオン活性剤に加えて苛性ソーダ（ＮａＯＨ）などを用いなければ糊剤を取り除くことができない。その結果、高強度マルチフィラメントは強アルカリ性の精練剤によりダメージを受け、耐弾性が低下してしまう。高強度マルチフィラメントはｐＨ９以下の処理浴で精練することが好ましいが、エアージェットルームでは、水溶性の糊剤、例えばポリビニルアルコールなどを使うことができるため、ウォータージェットルームよりも中性な精練剤、例えばノニオン活性剤、アニオン活性剤、ソーダ灰（Ｎａ２ＣＯ３）などを使用できる。そのため、精練による耐弾性能低下を低く抑えることができる。より好ましい本発明の耐弾性織物を精練する方法は、ノニオン系界面活性剤を含有するｐＨ９以下かつ１００℃以下の処理液に浸漬した後、１８０℃で５分以下程度の間乾燥させることである。
【００１７】
また、ウォータージェットルームで製織すると、エアージェットルームに比べて緯糸の最大張力が高く、マルチフィラメントへのダメージが大きくなってしまう。また、製織後に乾燥工程が必要となり生産性が劣るものとなってしまう。特に芳香族ポリアミド（パラ系アラミド）など吸水性の高い高強度繊維を用いる場合には、更に生産性が劣るものとなってしまう。一方、レピア織機の場合には、エアージェットルームよりも製織速度が遅く、生産性が劣るものとなってしまう。
【００１８】
エアージェットルームで製織する場合には、回転数が３００ＲＰＭ以上が好ましく、４００ＲＰＭ〜８００ＲＰＭであることがより好ましい。回転数が３００ＲＰＭより遅い場合には生産性が劣り、回転数が８００ＲＰＭを超える場合には速過ぎて緯糸がばらけて製織することが困難となる。また、織り幅は、１ｍ〜２ｍであることが好ましい。織り幅が１ｍより小さいと生産性が劣り、２ｍを超えると製織時に緯糸を飛ばすことが困難な距離となる。
【００１９】
本発明の耐弾性織物の製造方法においては、前記の高強度マルチフィラメントを経糸及び緯糸に用いて製織するが、耐弾性織物のカバーファクターが１１５０〜１９５０の範囲となるよう製織しなければならない。なお、本発明で言うカバーファクターは下記（数式１）で表される値をいう。カバーファクターが１１５０よりも小さいと耐弾性織物がルーズで製織後のハンドリング、撥水加工や樹脂コーティング加工などを施す場合に目ずれを生じやすい構成となる。また、カバーファクターが１９５０より大きい耐弾性織物は、耐弾性能の劣る構成となる。
【００２０】
【数１】
2009275331.tif 000002
【００２１】
さらにカバーファクターを１１５０〜１５５０の範囲となるように製織することで、より耐弾性に優れた耐弾性織物を得ることができる。
【００２２】
以上により、本発明の耐弾性織物の織り密度としては、２００ｄｔｅｘの場合には４１本／２．５４ｃｍ〜６９本／２．５４ｃｍの範囲でなければならず、より好ましくは４１本／２．５４ｃｍ〜５本／２．５４ｃｍの範囲である。また、９５０ｄｔｅｘの場合には、１９本／２．５４ｃｍ〜３２本／２．５４ｃｍの範囲でなければならず、より好ましくは１９本／２．５４ｃｍ〜５本／２．５４ｃｍの範囲である。更に５００ｄｔｅｘの場合には、２６本／２．５４ｃｍ〜４４本／２．５４ｃｍの範囲でなければならず、より好ましくは２６本／２．５４ｃｍ〜３５本／２．５４ｃｍの範囲である。
【００２３】
本発明の耐弾性織物の織組織としては、平織、綾織、朱子織、畝織、斜子織、杉綾、二重織などを用いることができる。なかでも、平織が耐弾性、寸法安定性、取り扱い性の点から好ましい。
【００２４】
また、耐弾性織物には、撥水剤、平滑剤、帯電防止剤、難燃剤などを付着させてもよい。撥水剤としては、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂など一般的な撥水剤を使用することができる。耐弾性織物が水分を含むと、マルチフィラメントが膨潤し、経糸−緯糸間の摩擦力が変化することで、乾燥状態に比べて耐弾性能が変化してしまう。撥水剤を付着させることで、耐弾性能の変化を押さえることが可能となる。
【００２５】
本発明の耐弾性織物の製造方法で得られた耐弾性織物は次のように適宜加工することで耐弾防護衣となる。本耐弾性織物の形状を人体の胸服部、背部、脇部、肩部、下腹部などを覆う形状に裁断し所望の枚数積層することで、人体用耐弾防護衣に用いることができる。
【００２６】
さらに、本発明の耐弾性織物の製造方法で得られた耐弾性織物は、車輌、船舶、航空機のドア部、シート・荷台周辺部などに、サイズ立体形状を合わせて裁断、積層し、取り付けることで、防爆シートとして用いることもできる。
【実施例】
【００２７】
［測定方法］
（１）マルチフィラメントの総繊度
ＪＩＳ  Ｌ  １０１３：１９９９  ８．３．１  Ａ法に基づき、１１２．５ｍ分の小かせをサンプル数５で採取し、それぞれの質量を測定し、その値（ｇ）に１００００／１１２．５をかけ、見掛け繊度（ｄｔｅｘ）を求めた。見かけ繊度から、次の式によって正量繊度を求め、算術平均値を算出した。
正量繊度（ｄｔｅｘ）＝Ｄ'×（１００＋Ｒｃ）／（１００＋Ｒｅ）
ここに、Ｄ'：見かけ繊度（ｄｔｅｘ）
Ｒｃ：公定水分率（％）
Ｒｅ：平衡水分率（％）。
【００２８】
（２）マルチフィラメントの引張強度
ＪＩＳ  Ｌ  １０１３：１９９９  ８．５．１に拠って測定した。試料を緩く張った状態で、引張試験機（株式会社製島津製作所製ＡＧＳ−Ｊ  ５ｋＮ）のつかみにつかみ間隔２０ｃｍで取り付け、引張速度２０ｃｍ／分の定速伸長にて試験を行った。試料を引っ張り、試料が切断したときの荷重を測定し、次の式によって引張強度を算出した。試験回数は１０回とし、その算術平均値を算出した。
Ｔｂ＝ＳＤ／Ｆ０
ここに、Ｔｂ：引張強度
ＳＤ：切断時の強さ
Ｆ０：試料の正量繊度。
【００２９】
（３）より数
ＪＩＳ  Ｌ  １０１３：１９９９  ８．１３．１により、より数を測定した。検ねん機を用いて、つかみ間隔を５０ｃｍとして所定荷重の下で試料を取り付け、より数を測定し、２倍して１ｍ当たりのより数を求めた。試料数は１０とし、その平均値で表した。
【００３０】
（４）織密度
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６：１９９９  ８．６．１「織物の密度」に拠って測定した。
織物の異なる５か所のタテ方向２．５４ｃｍ×ヨコ方向２．５４ｃｍにおける経糸および緯糸の本数を数え、それぞれについて算術平均値を算出した。
【００３１】
（５）耐弾性織物の耐弾性
小口径発射装置（豊和工業製）にて、ＭＩＬ−ＳＴＤ−６６２Ｆに準拠し、１．１ｇの高速飛翔体（ＭＩＬ−Ｐ−２６５９３Ａ）を用いて、Ｂａｌｌｉｓｔｉｃ  Ｌｉｍｉｔ（Ｖ５０）を評価した。また、Ｖ５０（ｍ／ｓ）は、最高不貫通速度から順に速度の低い方へ５点と、最低貫通速度から順に速度の高い方へ５点の合計１０点の平均値で算出した。ただし、１０点の速度の最大値と最小値の差が４６ｍ／ｓ以内に入るまで測定した。
【００３２】
実施例１〜７、比較例１〜９
アラミド繊維（東レ・デュポン製、“ケブラー”）を経糸及び緯糸に用いて、表１の通り平織り織物を製織した。ただし、比較例９は、ポリエステル繊維を用いて平織り織物を製織した。実施例１〜７、比較例１〜７、９の織り幅は１３０ｃｍ、比較例８の織り幅は１０５ｃｍで製織した。
【００３３】
ウォータージェットルームでは整経時の糊剤にアクリル酸エステル系合成糊剤（アンモニウム塩）を、エアージェットルームおよびレピア織機では整経時の糊剤にポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いて製織した。また、精練にはウォータージェットルームではノニオン活性剤とカセイソーダ（ＮａＯＨ）を用いた。乾燥条件は１８０℃で２分間乾燥した。ｐＨは９．８であった。エアージェットルームおよびレピア織機ではノニオン活性剤とソーダ灰（Ｎａ２ＣＯ３）を混合したものを用いた。乾燥条件は１８０℃で２分間乾燥した。また、ｐＨは８．２であった。
【００３４】
出来上がった織物を４０ｃｍ×４０ｃｍに裁断し、面積密度が６．０ｋｇ／ｍ２になるように所定の枚数積層し、周辺をロック縫いして耐弾性評価サンプルを作製した。耐弾性評価は、ＮＩＪ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ０１０１．０４の５．９．３項および５．９．４項に従って、乾燥条件で実施した。
【００３５】
実施例１〜７および比較例１〜９の構成と耐弾性評価結果は表１の通りであった。いずれの実施例も比較例よりも高い耐弾性を示した。また、レピア織機を用いた場合には回転数を１５０ＲＰＭまでしか上げられず、生産性が悪かった。ウォータージェットルームを用いた場合には製織後の乾燥工程が必要なため生産性が悪かった。
【００３６】
【表１】
2009275331.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係る耐弾性織物は、上述したような警察官、ガードマン等が着用する耐弾防護衣に限らず、車輌、船舶、航空機のドア部、シート・荷台周辺部などに、サイズ立体形状を合わせて裁断、積層し、取り付けることで、防爆シートとして用いることもできるが、その応用範囲が、これらに限られるものではない。