JP2020002475A - 布帛および繊維製品 - Google Patents

Abstract

【課題】難燃性だけでなく、伸縮性、表面品位および抗ピリング性に優れた布帛および繊維製品を提供する。【解決手段】ＪＩＳ Ｋ７２０１により測定される限界酸素指数が２５以上の難燃性繊維を含む紡績糸と、伸縮性繊維とを含む布帛であり、ＪＩＳ Ｌ１０７６−１９９２ Ａ法ＩＣＩ型１０時間で測定されるピリングが３級以上である。【選択図】なし

Description

本発明は、難燃性だけでなく、伸縮性、表面品位および抗ピリング性に優れた布帛および繊維製品に関するものである。

従来、消防、電力、化学会社など火炎に晒される可能性のある作業に従事する人々が着用する作業服として難燃布帛が用いられている。この難燃布帛は、メタ型全芳香族ポリアミド繊維やパラ型全芳香族ポリアミド繊維をはじめとする難燃繊維を主体として使用しており、一般的には伸縮性の付与は難しいとされている。

難燃繊維を使った布帛に伸縮性を付与するため、弾性糸を用いる方法（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）や難燃繊維に撚りをかけた後に熱セットし解撚する方法（例えば、特許文献４、特許文献５、特許文献６参照）などが提案されている。

しかしながら、弾性糸を用いた布帛では、耐熱性、難燃性、耐薬品性とくに耐塩素性が低いことによる通常の使用および洗濯時の伸縮性の急激な低下などの問題があった。また、撚りをかけた後に熱セットし解撚した難燃繊維を用いた布帛では、製織、後加工工程および着用中に伸縮性が低下し布帛として十分な性能と品質が得られないという問題やコストが高くなるという問題点があった。

一方、これらの伸縮性を有する難燃布帛では、糸足差の影響で表面品位不良やピリングの問題があった。

特開２００３−１９３３１４号公報 特開２００６−１２４８６５号公報 特開２００７−９３７８号公報 特開２００１−２４８０２７号公報 特開２００５−３０７４２９号公報 特開２００８−１９０１０３号公報

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、難燃性だけでなく、伸縮性、表面品位および抗ピリング性に優れた布帛および繊維製品を提供することにある。

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、布帛を構成する糸などを巧みに工夫することにより、難燃性だけでなく、伸縮性、表面品位および抗ピリング性に優れた布帛および繊維製品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。

かくして、本発明によれば「ＪＩＳ Ｋ７２０１により測定される限界酸素指数が２５以上の難燃性繊維を含む紡績糸と、伸縮性繊維とを含み、ＪＩＳ Ｌ１０７６−１９９２ Ａ法ＩＣＩ型１０時間で測定されるピリングが３級以上であることを特徴とする布帛。」が提供される。

その際、前記難燃性繊維が、残存溶媒量が０．１重量％以下のメタ型全芳香族ポリアミド繊維であることが好ましい。また、前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維が染色されていることが好ましい。その際、前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維が膨潤剤を用いて染色されていることが好ましい。また、前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維の結晶化度が１５〜２５％の範囲内であることが好ましい。また、前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維を形成するメタ型全芳香族ポリアミドが、下記の式（１）で示される反復構造単位を含む芳香族ポリアミド骨格中に、反復構造の主たる構成単位とは異なる芳香族ジアミン成分、または芳香族ジカルボン酸ハライド成分を、第３成分として芳香族ポリアミドの反復構造単位の全量に対し１〜１０ｍｏｌ％となるように共重合させた芳香族ポリアミドであることが好ましい。
−（ＮＨ−Ａｒ１−ＮＨ−ＣＯ−Ａｒ１−ＣＯ）− ・・・式（１）
ここで、Ａｒ１はメタ配位又は平行軸方向以外に結合基を有する２価の芳香族基である。
その際、第３成分となる芳香族ジアミンが式（２）、（３）、または芳香族ジカルボン酸ハライドが、式（４）、（５）であることが好ましい。
Ｈ_２Ｎ−Ａｒ２−ＮＨ_２ ・・・式（２）
Ｈ_２Ｎ−Ａｒ２−Ｙ−Ａｒ２−ＮＨ_２ ・・・式（３）
ＸＯＣ−Ａｒ３−ＣＯＸ ・・・式（４）
ＸＯＣ−Ａｒ３−Ｙ−Ａｒ３−ＣＯＸ ・・・式（５）
ここで、Ａｒ２はＡｒ１とは異なる２価の芳香族基、Ａｒ３はＡｒ１とは異なる２価の芳香族基、Ｙは酸素原子、硫黄原子、アルキレン基からなる群から選ばれる少なくとも１種の原子又は官能基であり、Ｘはハロゲン原子を表す。

また、前記紡績糸において、前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維の混紡率が２〜１００重量％の範囲内であることが好ましい。また、前記紡績糸において、撚係数が２．５〜４．５の範囲内であることが好ましい。また、前記伸縮性繊維が、２成分がサイドバイサイド型または偏心芯鞘型に貼り合わされた複合繊維であることが好ましい。その際、前記複合繊維を構成する２成分が、ポリトリメチレンテレフタレート／ポリトリメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレートの群から選ばれたいずれかの組合せであることが好ましい。また、前記紡績糸と前記伸縮性繊維とが合撚またはカバリングされていることが好ましい。

本発明の布帛において、前記難燃繊維の重量比率が布帛重量に対して４０重量％以上であり、かつ前記伸縮性繊維の重量比率が布帛重量に対して１〜２５重量％の範囲内であることが好ましい。また、布帛が織物または編物であることが好ましい。また、布帛において、経方向および／または緯方向の伸長率が３〜５０％の範囲内であることが好ましい。また、布帛において、経方向および／または緯方向の伸長回復率が７０％以上であることが好ましい。また、布帛において、下記式に示す糸足差の値が３〜２０％の範囲内であることが好ましい。
糸足差＝（（紡績糸長＜ｃｍ＞−１０＜ｃｍ＞）／１０＜ｃｍ＞）×１００
ただし、紡績糸が配された方向に布帛を１０ｃｍカットし、紡績糸長を測定する際の初荷重は紡績糸の繊度／３６＜ｇｒ＞とする。
また、本発明の布帛において、ＪＩＳ Ｌ１０２１７−１９９８ １０３法により１０回の洗濯を行った後において、ウィッキング試験ＩＳＯ１７６１７の測定で１０秒以下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り、防護服、消防防火服、消防活動服、救助服、ワークウェア、警察制服、自衛隊衣服、および軍服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。

本発明によれば、難燃性だけでなく、伸縮性、表面品位および抗ピリング性に優れた布帛および繊維製品が得られる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明の布帛は、ＪＩＳ Ｋ７２０１により測定される限界酸素指数が２５以上の難燃性繊維（以下、単に「難燃性繊維」ということもある。）を含む紡績糸と、伸縮性繊維とを含む。

ここで、前記難燃性繊維としては、メタ型全芳香族ポリアミド繊維、パラ型全芳香族ポリアミド繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、炭素繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリ塩化ビニル繊維、難燃レーヨン、モダアクリル繊維、難燃アクリル繊維、難燃ポリエステル繊維、難燃ビニロン繊維、メラミン繊維、フッ素繊維、難燃ウール、難燃コットンなどが例示される。これらの難燃性繊維を１種または２種以上用いることができる。

なかでも、優れた限界酸素指数を示しかつ優れた機械的物性の点から、以下のようなメタ型全芳香族ポリアミド繊維すなわちメタフェニレンイソフタルアミド繊維は有用である。市販品では、帝人株式会社製「コーネックスネオ」（商標名）、デュポン社製「ノーメックス」（商標名）などが知られている。また、パラ型全芳香族ポリアミド繊維すなわちパラフェニレンテレフタルアミド繊維（市販品では、帝人株式会社製「トワロン」（商標名）、東レ・デュポン株式会社製「ケブラー」（商標名）など）や、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（市販品では、帝人株式会社製「テクノーラ」（商標名））などを混合させることも好ましい。

これらの難燃性繊維は、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、難燃剤、酸化チタン、着色剤、不活性微粒子などの添加剤を含有してもよい。

前記難燃性繊維において、繊維は、長繊維（マルチフィラメント）でもよいし短繊維でもよい。特に、他の繊維と混紡する上で繊維長２５〜２００ｍｍ（より好ましくは３０〜１５０ｍｍ）の短繊維が好ましい。また、単繊維繊度としては１〜５ｄｔｅｘの範囲が好ましい。

前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維を形成するメタ型全芳香族ポリアミドは、その繰返し単位の８５モル％以上がｍ−フェニレンイソフタルアミドであるポリマーからなる繊維である。かかるメタ型全芳香族ポリアミドは、１５モル％未満の範囲内で第３成分を含んだ共重合体であっても差しつかえない。

このようなメタ型全芳香族ポリアミドは、従来から公知の界面重合法により製造することができ、そのポリマーの重合度としては、０．５ｇ／１００ｍｌの濃度のＮ−メチル−２−ピロリドン溶液で測定した固有粘度（Ｉ．Ｖ．）が１．３〜１．９ｄｌ／ｇの範囲のものが好ましく用いられる。

上記メタ型全芳香族ポリアミドにはアルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩が含有されていてもよい。アルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩としては、ヘキシルベンゼンスルホン酸テトラブチルフォスフォニウム塩、ヘキシルベンゼンスルホン酸トリブチルベンジルフォスフォニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラフェニルフォスフォニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸トリブチルテトラデシルフォスフォニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルフォスフォニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸トリブチルベンジルアンモニウム塩等の化合物が好ましく例示される。なかでもドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルフォスフォニウム塩、又はドデシルベンゼンスルホン酸トリブチルベンジルアンモニウム塩は、入手しやすく、熱的安定性も良好なうえ、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに対する溶解度も高いため特に好ましく例示される。

上記アルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩の含有割合は、十分な染色性の改良効果を得るために、ポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミドに対して２．５モル％以上、好ましくは３．０〜７．０モル％の範囲にあるものが好ましい。

また、ポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミドとアルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩を混合する方法としては、溶媒中にポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミドを混合、溶解し、それにアルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩を溶媒に溶解する方法などが用いられそのいずれを用いてもよい。このようにして得られたドープは、従来から公知の方法により繊維に形成される。

メタ型全芳香族ポリアミド繊維に用いるポリマーは、染着性や耐変褪色性を向上させる等目的で、下記の式（１）で示される反復構造単位を含む芳香族ポリアミド骨格中に、反復構造の主たる構成単位とは異なる芳香族ジアミン成分、または芳香族ジカルボン酸ハライド成分を、第３成分として芳香族ポリアミドの反復構造単位の全量に対し１〜１０ｍｏｌ％となるように共重合させることも可能である。
−（ＮＨ−Ａｒ１−ＮＨ−ＣＯ−Ａｒ１−ＣＯ）− ・・・式（１）
ここで、Ａｒ１はメタ配位又は平行軸方向以外に結合基を有する２価の芳香族基である。

また、第３成分として共重合させることも可能であり、式（２）、（３）に示した芳香族ジアミンの具体例としては、例えば、ｐ−フェニレンジアミン、クロロフェニレンジアミン、メチルフェニレンジアミン、アセチルフェニレンジアミン、アミノアニシジン、ベンジジン、ビス（アミノフェニル）エーテル、ビス（アミノフェニル）スルホン、ジアミノベンズアニリド、ジアミノアゾベンゼン等が挙げられる。式（４）、（５）に示すような芳香族ジカルボン酸ジクロライドの具体例としては、例えば、テレフタル酸クロライド、１，４−ナフタレンジカルボン酸クロライド、２，６−ナフタレンジカルボン酸クロライド、４，４’−ビフェニルジカルボン酸クロライド、５−クロルイソフタル酸クロライド、５−メトキシイソフタル酸クロライド、ビス（クロロカルボニルフェニル）エーテルなどが挙げられる。
Ｈ_２Ｎ−Ａｒ２−ＮＨ_２ ・・・式（２）
Ｈ_２Ｎ−Ａｒ２−Ｙ−Ａｒ２−ＮＨ_２ ・・・式（３）
ＸＯＣ−Ａｒ３−ＣＯＸ ・・・式（４）
ＸＯＣ−Ａｒ３−Ｙ−Ａｒ３−ＣＯＸ ・・・式（５）
ここで、Ａｒ２はＡｒ１とは異なる２価の芳香族基、Ａｒ３はＡｒ１とは異なる２価の芳香族基、Ｙは酸素原子、硫黄原子、アルキレン基からなる群から選ばれる少なくとも１種の原子又は官能基であり、Ｘはハロゲン原子を表す。

また、メタ型全芳香族ポリアミド繊維の結晶化度は、染料の吸尽性がよく、より少ない染料でまたは染色条件が弱くても狙いの色に調整し易いという点で、５〜３５％であることが好ましい。さらには、染料の表面偏在が起こり難く耐変褪色性も高い点および実用上必要な寸法安定性も確保できる点で１５〜２５％であることがより好ましい。

また、メタ型全芳香族ポリアミド繊維の残存溶媒量は、０．１重量％以下（好ましくは０．００１〜０．１重量％）であると、染色により繊維が収縮し、密度がアップし、かつ太番手化により隙間がなくなることにより、抗ピリング性が向上し好ましい。

前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維は以下の方法により製造することができ、特に後述する方法により、結晶化度や残存溶媒量を上記範囲とすることができる。

メタ型全芳香族ポリアミドポリマーの重合方法としては、特に限定する必要はなく、例えば特公昭３５−１４３９９号公報、米国特許第３３６０５９５号公報、特公昭４７−１０８６３号公報などに記載された溶液重合法、界面重合法を用いてもよい。

紡糸溶液としては、とくに限定する必要はないが、上記溶液重合や界面重合などで得られた、芳香族コポリアミドポリマーを含むアミド系溶媒溶液を用いても良いし、上記重合溶液から該ポリマーを単離し、これをアミド系溶媒に溶解したものを用いてもよい。

ここで用いられるアミド系溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルホキシドなどを例示することができるが、とくにＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドが好ましい。

上記の通り得られた共重合芳香族ポリアミドポリマー溶液は、さらにアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩を含むことにより安定化され、より高濃度、低温での使用が可能となり好ましい。好ましくはアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩がポリマー溶液の全重量に対して１重量％以下、より好ましくは０．１重量％以下である。

紡糸・凝固工程においては、上記で得られた紡糸液（メタ型全芳香族ポリアミド重合体溶液）を凝固液中に紡出して凝固させる。

紡糸装置としては特に限定されるものではなく、従来公知の湿式紡糸装置を使用することができる。また、安定して湿式紡糸できるものであれば、紡糸口金の紡糸孔数、配列状態、孔形状等は特に制限する必要はなく、例えば、孔数が１０００〜３００００個、紡糸孔径が０．０５〜０．２ｍｍのスフ用の多ホール紡糸口金等を用いてもよい。

また、紡糸口金から紡出する際の紡糸液（メタ型全芳香族ポリアミド重合体溶液）の温度は、２０〜９０℃の範囲が適当である。

繊維を得るために用いる凝固浴としては、実質的に無機塩を含まない、アミド系溶媒、好ましくはＮＭＰの濃度が４５〜６０質量％の水溶液を、浴液の温度１０〜５０℃の範囲で用いる。アミド系溶媒（好ましくはＮＭＰ）の濃度が４５質量％未満ではスキンが厚い構造となってしまい、洗浄工程における洗浄効率が低下し、繊維の残存溶媒量を低減させることが困難となる。一方、アミド系溶媒（好ましくはＮＭＰ）の濃度が６０質量％を超える場合には、繊維内部に至るまで均一な凝固を行うことができず、このためやはり、繊維の残存溶媒量を低減させることが困難となる。なお、凝固浴中への繊維の浸漬時間は、０．１〜３０秒の範囲が適当である。

引続き、アミド系溶媒、好ましくはＮＭＰの濃度が４５〜６０質量％の水溶液であり、浴液の温度を１０〜５０℃の範囲とした可塑延伸浴中にて、３〜４倍の延伸倍率で延伸を行う。延伸後、１０〜３０℃のＮＭＰの濃度が２０〜４０質量％の水溶液、続いて５０〜７０℃の温水浴を通して十分に洗浄を行う。

洗浄後の繊維は、温度２７０〜２９０℃にて乾熱処理を施し、上記の結晶化度および残存溶媒量の範囲を満たすメタ型全芳香族ポリアミド繊維を得ることができる。

前記紡績糸は前記の難燃性繊維のみからなることが最も好ましいが、非難燃性繊維（ＪＩＳ Ｋ７２０１により測定される限界酸素指数が２５未満の繊維）を含ませてもよい。その際、非難燃性繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリノジック繊維、リヨセル繊維、アクリル系繊維、ビニロン繊維、コットン、麻、ウールなどが例示される。これらの非難燃性繊維を１種または２種以上用いることができる。

これらの非難燃性繊維は、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、難燃剤、酸化チタン、着色剤、不活性微粒子などの添加剤を含有してもよい。

前記非難燃性繊維において、繊維は、長繊維（マルチフィラメント）でもよいし短繊維でもよい。特に、他の繊維と混紡する上で繊維長２５〜２００ｍｍ（より好ましくは３０〜１５０ｍｍ）の短繊維が好ましい。また、単繊維繊度としては１〜５ｄｔｅｘの範囲が好ましい。

前記紡績糸において、総繊度は、用途に応じて、表面外観、耐熱性、熱防護性、伸縮性、風合いなどを考慮して適宜選択すればよく、特に紡績糸の繊度は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。

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、前記紡績糸は単糸であってもよいし双糸であってもよい。

本発明において、伸縮性繊維としては、複合繊維（コンジュゲート繊維）、仮撚捲縮加工糸、弾性糸（ウレタン繊維）やポリエステル系エラストマー繊維）などが例示される。なかでも複合繊維（コンジュゲート繊維）が好ましい。

前記複合繊維は２成分がサイドバイサイド型または偏心芯鞘型に貼り合わされた複合繊維である。本願発明の布帛に含まれる複合糸が、前記の紡績糸だけなくかかる複合繊維をも含むことにより、布帛の熱処理工程で複合繊維が３次元コイル捲縮の形態をとり、複合糸に伸縮性が付与され、その結果、布帛にも伸縮性が付与される。

ここで、前記複合繊維を形成する２成分としては、ポリエステル／ポリエステル、ポリエステル／ナイロンなどの組合せが例示される。より具体的には、ポリトリメチレンテレフタレート／ポリトリメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレートなどの組合せが好ましい。その際、固有粘度を互いに異ならせることが好ましい。また、酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、難燃剤、酸化チタン、着色剤、不活性微粒子などの添加剤を含有してもよい。

前記複合繊維において、繊維の形状は特に限定されず、長繊維（マルチフィラメント）でもよいし短繊維でもよいが、優れた伸縮性を得る上で長繊維（マルチフィラメント）が好ましい。

前記複合繊維の総繊度、単繊維繊度は用途に応じて適宜選定され、総繊度２０〜２００ｄｔｅｘ、単繊維繊度０．５〜１０．０ｄｔｅｘの範囲が好ましい。

本発明において、前記の紡績糸と前記の伸縮性繊維とは、両者の複合糸として布帛に含まれることが好ましい。その際、複合糸に含まれる伸縮性繊維の重量比率としては、難燃性と伸縮性とを両立させる上で、伸縮性繊維の重量比率は複合糸重量対比２〜４０重量％（より好ましくは４〜３０重量％、特に好ましくは４〜２０重量％）の範囲内であることが好ましい。

前記複合糸において、複合方法は特に限定されないが、合撚糸条またはカバリング糸であることが好ましい。より具体的には、前記の紡績糸と、複合繊維などの伸縮性繊維とを用いて、市販のアップツイスタ、カバリング機、イタリ式撚糸機、ダブルツイスタなどを使用して、合撚またはカバリングすることが好ましい。その際、撚り止めセットは要求される品質により実施しても良い。複合合撚糸の撚り止めセットは、通常の紡績糸のセットに用いられる真空スチームセットを用いる事ができる。複合合撚糸のセット時の温度は、５０〜９５℃（より好ましくは５０〜８５℃）の範囲が好ましい。複合合撚糸の撚り止めセット温度が高過ぎると、最終的に得られる布帛の伸縮性が損なわれるおそれがある。

本発明の布帛において、優れた難燃性を得る上で、前記難燃性繊維の重量比率が布帛重量に対して４０重量％以上（好ましくは６０〜〜９５重量％、特に好ましくは７５〜９５重量％）の範囲内であることが肝要である。前記難燃性繊維の重量比率が小さいと、難燃性が低下するおそれがあり好ましくない。

また、前記伸縮性繊維の重量比率が布帛重量に対して１〜２５重量％重量％の範囲内であることが好ましい。前記伸縮性繊維の重量比率が布帛重量に対して２５重量％を越える場合、炎が伸縮性繊維に沿って伝わりやすく燃焼しやすくなるため好ましくない。また、逆に、前記伸縮性繊維の重量比率が１重量％未満の場合、布帛の伸縮性が低下するおそれがあり好ましくない。

布帛の布帛組織としては特に限定されないが、織物または編物であることが好ましい。織物であれば、平組織、綾組織、朱子組織および各組織のリップストップ化などが例示される。また、編物であれば、機械編、かぎ針編、棒針編、アフガン編、レース編などが例示される。例えば、織物であれば、経方向および／または緯方向に、前記の複合糸を全量配してもよいし、前記の紡績と前記複合糸とを、例えば１：１、２：１、３：１、１：２、１：３の配列比で配列させてもよい。なお、製編織の方法は特に限定されず、通常の編機や織機を用いた方法でよい。

次いで、かかる布帛に、精錬、リラックス、染色処理、セットなどの熱処理を施すことにより、布帛に含まれる、２成分がサイドバイサイド型または偏心芯鞘型に貼り合わされた複合繊維が３次元コイル捲縮の形態をとり、布帛に伸縮性が付与される。

また、前記染色処理は膨潤剤を用いて染色処理することが好ましく、膨潤剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、アセトン、アセトフェノン、ＮＭＰ、ＤＭＳＯ、ＤＭＦ、エチレングリコール、アセトニトリル、プロピレンあるいはエチレングリコールフェニルエーテル、或いは市販膨潤剤から選択された少なくとも１種以上用いて処理することを特徴とするが、染色環境に見合った（処理能力、作業環境など）環境負荷低減を考慮した膨潤剤を用いることが好ましい。

かかる布帛には、吸水加工、撥水加工、起毛加工、難燃加工、紫外線遮蔽あるいは抗菌剤、消臭剤、防虫剤、蓄光剤、再帰反射剤、マイナスイオン発生剤等の機能を付与する各種加工を付加適用してもよい。

かくして得られた布帛は前記の構成を有するので、難燃性だけでなく、伸縮性、表面品位および抗ピリング性に優れる。

ここで、布帛の伸縮性としては、経方向および／または緯方向の伸長率が３〜５０％の範囲内であることが好ましい。また、布帛の伸長回復率としては、経方向および／または緯方向の伸長回復率が７０％以上（より好ましくは７３〜９９％）であることが好ましい。また、難燃性としては、布帛において、ＪＩＳ Ｋ７２０１により測定される限界酸素指数が２５以上（より好ましくは２５〜４０）であることが好ましい。

また、布帛において、下記式に示す糸足差の値が３〜２０％の範囲内であることが好ましい。
糸足差＝（（紡績糸長＜ｃｍ＞−１０＜ｃｍ＞）／１０＜ｃｍ＞）×１００
ただし、紡績糸が配された方向に布帛を１０ｃｍカットし、紡績糸長を測定する際の初荷重は紡績糸の繊度／３６＜ｇｒ＞とする。

また、布帛において、ＪＩＳ Ｌ１０２１７−１９９８ １０３法により１０回の洗濯を行った後において、ウィッキング試験ＩＳＯ１７６１７の測定で１０秒以下であることが好ましい。

次に、本発明の繊維製品は前記の布帛を用いてなるものである。かかる繊維製品は前記の布帛を用いているので、難燃性だけでなく、伸縮性、表面品位および抗ピリング性に優れる。かかる繊維製品には、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、作業服、手袋、帽子、ベスト、各種産業資材（シート、テント、膜材、幌、建築資材、住宅材、車両内装材など）などが含まれる。また、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。

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下記の方法で測定した。
（１）難燃性
ＪＩＳ Ｋ７２０１：１９９９（酸素指数法による高分子材料の燃焼試験法）により限界酸素指数（ＬＯＩ）を測定し、難燃性の指標とした。
（２）伸縮性
ＪＩＳ Ｌ１０９６：２０１１（Ｂ法、定荷重法）にしたがって、伸長率及び伸長回復率を測定した。
（３）燃焼性
ＪＩＳ Ｌ１０９１ Ａ−４法付属書８にしたがって、残炎時間、残じん時間、炭化長を測定し、燃焼性の指標とした。
（４）糸足差測定
紡績糸が配された方向に布帛を１０ｃｍカットし下記式により算出した。ただし、紡績糸長を測定する際の初荷重は紡績糸の繊度／３６＜ｇｒ＞とした。
糸足差＝（（紡績糸長＜ｃｍ＞−１０＜ｃｍ＞）／１０＜ｃｍ＞）×１００
（５）ピリング測定
ＪＩＳ Ｌ１０７６ Ａ法（ＩＣＩ １０ｈｒ）にしたがって、ピリング測定を行った。
（６）ウィッキング測定
ＩＳＯ１７６１７にしたがってウィッキング測定を行った。
（７）残存溶媒量
原繊維を約８．０ｇ採取し、１０５℃で１２０分間乾燥させた後にデシケーター内で放冷し、繊維重量（Ｍ１）を秤量した。続いて、この繊維について、メタノール中で１．５時間、ソックスレー抽出器を用いて還流抽出を行い、繊維中に含まれるアミド系溶媒の抽出を行った。抽出を終えた繊維を取り出して、１５０℃で６０分間真空乾燥させた後にデシケーター内で放冷し、繊維重量（Ｍ２）を秤量した。繊維中に残存する溶媒量（アミド系溶媒重量）は、得られるＭ１およびＭ２を用いて、下記式により算出した。
残存溶媒量（％）＝［（Ｍ１−Ｍ２）／Ｍ１］×１００
（８）結晶化度
Ｘ線回折測定装置（リガク社製 ＲＩＮＴ ＴＴＲＩＩＩ）を用い、原繊維を約１ｍｍ径の繊維束に引きそろえて繊維試料台に装着して回折プロファイルを測定した。測定条件は、Ｃｕ−Ｋα線源（５０ｋＶ、３００ｍＡ）、走査角度範囲１０〜３５°、連続測定０．１°幅計測、１°／分走査でおこなった。実測した回折プロファイルから空気散乱、非干渉性散乱を直線近似で補正して全散乱プロファイルを得た。次に、全散乱プロファイルから非晶質散乱プロファイルを差し引いて結晶散乱プロファイルを得た。結晶化度は、結晶散乱プロファイルの面積強度（結晶散乱強度）と全散乱プロファイルの面積強度（全散乱強度）から、次式により求めた。
結晶化度（％）＝［結晶散乱強度／全散乱強度］×１００

［メタ型全芳香族アラミド繊維の製造］
メタ型全芳香族アラミド繊維は、次の方法で作製した。
特公昭４７−１０８６３号公報記載の方法に準じた界面重合法により製造した、固有粘度（Ｉ．Ｖ．）が１．９のポリメタフェニレンイソフタルアミド粉末２０．０質量部を、−１０℃に冷却したＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）８０．０質量部中に懸濁させ、スラリー状にした。引き続き、懸濁液を６０℃まで昇温して溶解させ、透明なポリマー溶液を得た。該ポリマー溶液に、ポリマー対比３．０質量％の２−［２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル］−４−６−ビス（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノール粉末（水への溶解度：０．０１ｍｇ／Ｌ）を混合溶解させ、減圧脱法して紡糸液（紡糸ドープ）とした。

［紡糸・凝固工程］
上記紡糸ドープを、孔径０．０７ｍｍ、孔数５００の紡糸口金から、浴温度３０℃の凝固浴中に吐出して紡糸した。凝固液の組成は、水／ＮＭＰ＝４５／５５（質量部）であり、凝固浴中に糸速７ｍ／分で吐出して紡糸した。

［可塑延伸浴延伸工程］
引き続き、温度４０℃の水／ＮＭＰ＝４５／５５の組成の可塑延伸浴中にて、３．７倍の延伸倍率で延伸を行った。

［洗浄工程］
延伸後、２０℃の水／ＮＭＰ＝７０／３０の浴（浸漬長１．８ｍ）、続いて２０℃の水浴（浸漬長３．６ｍ）で洗浄し、さらに６０℃の温水浴（浸漬長５．４ｍ）に通して十分に洗浄を行った。

［乾熱処理工程］
洗浄後の繊維について、表面温度２８０℃の熱ローラーにて乾熱処理を施し、メタ型全芳香族アラミド繊維を得た。

［原繊維の物性］
得られたメタ型全芳香族アラミド繊維の物性は、繊度１．７ｄｔｅｘ、残存溶媒量０．０８重量％、結晶化度は１９％、ＬＯＩは２６であった。得られた原繊維を用いて、捲縮加工、カットを行い、長さ５１ｍｍのステープルファイバー（原綿）を得た。

［実施例１］
紡績糸として、紡績工程において、単繊維繊度１．７ｄｔｅｘ、カット長（繊維長）５１ｍｍ、ＬＯＩが２６である、前記メタ型全芳香族アラミド繊維からなる短繊維と、単繊維繊度１．７ｄｔｅｘ、カット長（繊維長）５１ｍｍ、ＬＯＩが２５であるポリパラフェニレンテレフタラミド（ＰＰＴＡ）繊維（帝人株式会社製「トワロン」（商標名））と、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘ、カット長（繊維長）３８ｍｍである導電繊維（三菱ケミカル製「コアブリットＥＴ１０」（商標名）からなる短繊維をこの順の重量割合９３：５：２で混紡し、撚数２４Ｔ／２．５４ｃｍ（撚係数＝３．４）、英式綿番手で４０番単糸を得た。

一方、複合繊維（伸縮性繊維）として、固有粘度が互いに異なる２種類のポリトリメチレンテレフタレートを偏心芯鞘型に貼り合せた総繊度４０ｄｔｅｘ／２４フィラメント、伸度２６％、沸水収縮率５５．０％のマルチフィラメント（長繊維）を用意した。

次いで、前記紡績糸２本を合糸し、ダブルツイスタ―にて上撚数２０．９Ｔ／２．５４ｃｍにて撚糸した後、真空スチームセット機にてセット温度１２０℃、セット時間２０分の条件で撚り止めセットし、難燃合撚糸Ａを得た。

また、前記紡績糸２本と前記複合繊維（マルチフィラメント）１本とを合糸し、ダブルツイスタ―にて上撚数１９．８Ｔ／２．５４ｃｍにて撚糸した後、真空スチームセット機にてセット温度７０℃、セット時間２０分の条件で撚り止めセットし、複合糸Ｂを得た。

次いで、経糸に前記難燃合撚糸Ａを１００％（全量）配し、緯糸に前記複合糸Ｂを１００％（全量）配して、織物密度が経５４本／２．５４ｃｍ、緯６３本／２．５４ｃｍで織物組織が２／１綾織にて織り成した。

織り成した織物を毛焼−精練‐セット（温度１８０℃×時間３０秒）し、下記染色加工を行った。

［布帛の染色加工方法］
（染色条件）
下記染浴で常温から２℃／分の速度で昇温し、１３０℃で６０分間染色処理した。
・カチオン染料（Ｋａｙａｃｒｙｌ Ｂｌｕｅ ＧＳＬ−ＥＤ）３ ％ｏｗｆ
・硝酸ナトリウム ２５ ｇ／ｌ
・酢酸 １ ｇ／ｌ
・膨潤剤 ４０ ｇ／ｌ
・浴比１：２０
（還元洗浄条件）
得られた染色物を下記の還元浴中で洗浄した。
・還元浴；ハイドロサルファイト １ｇ／ｌ、炭酸ナトリウム１ｇ／ｌ
・浴比；１：２０
・温度×時間；９０℃×２０分間
次いで、乾燥機にて１２０℃で乾燥した後、１６０℃で３０秒間の熱処理を行って、染色布を得た。

得られた織物において、織物密度が経６８本／２．４ｃｍ、緯６４本／２．５４ｃｍ、非難燃繊維の重量割合は１１．０重量％、限界酸素指数は２９．０、緯伸長率は１０．０％と良好な伸縮性が得られ、伸長回復率は８５％であった。評価結果を表１に示す。

次いで、該織物を用いて作業服を得たところ、難燃性だけでなく、伸縮性、表面品位および抗ピリング性に優れるものであった。

［実施例２］
紡績糸として、実施例１と同じメタ型全芳香族アラミド繊維からなる短繊維と、単繊維繊度１．７ｄｔｅｘ、カット長（繊維長）５１ｍｍ、ＬＯＩが２５であるポリパラフェニレンテレフタラミド（ＰＰＴＡ）繊維（帝人株式会社製「トワロン」（商標名））からなる短繊維と、短繊維繊度３．３ｄｔｅｘ、カット長（繊維長）３８ｍｍである導電繊維（三菱ケミカル製「コアブリットＥ１０」（商標名）と、単繊維繊度１．７ｄｔｅｘ、カット長（繊維長）５１ｍｍ、ＬＯＩが２１であるポリエチレンテレフタレート繊維 （帝人株式会社製）からなる短繊維とを、この順の重量割合８４：５：２：９の割合で混紡し、撚数２０．８７Ｔ／２．５４ｃｍ（撚係数＝３．３）、英式綿番手で４０番単糸を得た。これ以外は実施例１と同様にした。評価結果を表１に示す。

［実施例３］
実施例１において、複合繊維として、固有粘度が互いに異なる２種類のポリトリメチレンテレフタレートを偏心芯鞘型に貼り合せた総繊度８４ｄｔｅｘ／２４フィラメント、伸度４１％、沸水収縮率４２．０％のマルチフィラメント（長繊維）を用いること以外は実施例１と同様にした。評価結果を表１に示す。

［実施例４］
実施例１と同じ複合糸Ｂだけを用いて、２０ゲージの１口編機を用いて編成し、実施例１と同様にした。評価結果を表１に示す。

［比較例１］
実施例１において、複合糸Ｂは使用せず、経糸および緯糸に難燃合撚糸Ａを１００％配して織り成したこと以外は、実施例１と同様にした。評価結果を表２に示す。

［実施例５］
実施例１において、複合繊維として、固有粘度が互いに異なる２種類のポリトリメチレンテレフタレートを偏心芯鞘型に貼り合せた総繊度１６５ｄｔｅｘ／２４フィラメント、伸度４１％、沸水収縮率４２．０％のマルチフィラメント（長繊維）を用いること以外は実施例１と同様にした。評価結果を表２に示す。

［実施例６］
実施例５で得られた複合糸を１００％用いて、２０ゲージの１口編機を用いて編成し、実施例と同様にした。評価結果を表２に示す。

［比較例２］
実施例１において、メタ型全芳香族アラミド繊維の残存溶媒量を２〜３重量％に変更すること以外は実施例１と同様にした。評価結果を表２に示す。

本発明によれば、難燃性だけでなく、伸縮性、表面品位および抗ピリング性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。

Claims (19)

1. ＪＩＳ Ｋ７２０１により測定される限界酸素指数が２５以上の難燃性繊維を含む紡績糸と、伸縮性繊維とを含み、ＪＩＳ Ｌ１０７６−１９９２ Ａ法ＩＣＩ型１０時間で測定されるピリングが３級以上であることを特徴とする布帛。
2. 前記難燃性繊維が、残存溶媒量が０．１重量％以下のメタ型全芳香族ポリアミド繊維である、請求項１に記載の布帛。
3. 前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維が染色されている、請求項２に記載の布帛。
4. 前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維が膨潤剤を用いて染色されている、請求項３に記載の布帛。
5. 前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維の結晶化度が１５〜２５％の範囲内である、請求項１〜４のいずれかに記載の布帛。
6. 前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維を形成するメタ型全芳香族ポリアミドが、下記の式（１）で示される反復構造単位を含む芳香族ポリアミド骨格中に、反復構造の主たる構成単位とは異なる芳香族ジアミン成分、または芳香族ジカルボン酸ハライド成分を、第３成分として芳香族ポリアミドの反復構造単位の全量に対し１〜１０ｍｏｌ％となるように共重合させた芳香族ポリアミドである、請求項１〜５のいずれかに記載の難燃性布帛。
   −（ＮＨ−Ａｒ１−ＮＨ−ＣＯ−Ａｒ１−ＣＯ）− ・・・式（１）
   ここで、Ａｒ１はメタ配位又は平行軸方向以外に結合基を有する２価の芳香族基である。
7. 第３成分となる芳香族ジアミンが式（２）、（３）、または芳香族ジカルボン酸ハライドが、式（４）、（５）である、請求項６に記載の布帛。
   Ｈ_２Ｎ−Ａｒ２−ＮＨ_２ ・・・式（２）
   Ｈ_２Ｎ−Ａｒ２−Ｙ−Ａｒ２−ＮＨ_２ ・・・式（３）
   ＸＯＣ−Ａｒ３−ＣＯＸ ・・・式（４）
   ＸＯＣ−Ａｒ３−Ｙ−Ａｒ３−ＣＯＸ ・・・式（５）
   ここで、Ａｒ２はＡｒ１とは異なる２価の芳香族基、Ａｒ３はＡｒ１とは異なる２価の芳
   香族基、Ｙは酸素原子、硫黄原子、アルキレン基からなる群から選ばれる少なくとも１種の原子又は官能基であり、Ｘはハロゲン原子を表す。
8. 前記紡績糸において、前記メタ型全芳香族ポリアミド繊維の混紡率が２〜１００重量％の範囲内である、請求項１〜７のいずれかに記載の布帛。
9. 前記紡績糸において、撚係数が２．５〜４．５の範囲内である、請求項１〜８に記載の布帛。
10. 前記伸縮性繊維が、２成分がサイドバイサイド型または偏心芯鞘型に貼り合わされた複合繊維である、請求項１〜９に記載の布帛。
11. 前記複合繊維を構成する２成分が、ポリトリメチレンテレフタレート／ポリトリメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレートの群から選ばれたいずれかの組合せである、請求項１０に記載の布帛。
12. 前記紡績糸と前記伸縮性繊維とが合撚またはカバリングされている、請求項１〜１１に記載の布帛。
13. 前記難燃繊維の重量比率が布帛重量に対して４０重量％以上であり、かつ前記伸縮性繊維の重量比率が布帛重量に対して１〜２５重量％の範囲内である、請求項１〜１２に記載の布帛。
14. 布帛が織物または編物である、請求項１〜１３のいずれかに記載の布帛。
15. 布帛において、経方向および／または緯方向の伸長率が３〜５０％の範囲内である、請求項１〜１４のいずれかに記載の布帛。
16. 布帛において、経方向および／または緯方向の伸長回復率が７０％以上である、請求項１〜１５のいずれかに記載の布帛。
17. 布帛において、下記式に示す糸足差の値が３〜２０％の範囲内である、請求項１〜１６のいずれかに記載の布帛。
    糸足差＝（（紡績糸長＜ｃｍ＞−１０＜ｃｍ＞）／１０＜ｃｍ＞）×１００
    ただし、紡績糸が配された方向に布帛を１０ｃｍカットし、紡績糸長を測定する際の初荷重は紡績糸の繊度／３６＜ｇｒ＞とする。
18. 布帛において、ＪＩＳ Ｌ１０２１７−１９９８ １０３法により１０回の洗濯を行った後において、ウィッキング試験ＩＳＯ１７６１７の測定で１０秒以下である、請求項１〜１７のいずれかに記載の布帛。
19. 請求項１〜１８のいずれかに記載された布帛を用いてなり、防護服、消防防火服、消防活動服、救助服、ワークウェア、警察制服、自衛隊衣服、および軍服からなる群より選択されるいずれかの繊維製品。