JP4251808B2

JP4251808B2 - 防護衣料

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Publication number: JP4251808B2
Application number: JP2001389034A
Authority: JP
Inventors: 武波多野; 宏典浦中
Original assignee: Du Pont Toray Co Ltd
Current assignee: Du Pont Toray Co Ltd
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: JP2003193314A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐燃焼性、耐熱性、ストレッチ性に優れた被覆糸を用いた防護衣料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
衣料や産業資材として広く用いられているナイロンやポリエステル繊維等の汎用熱可塑性合成繊維は約２５０℃前後で溶融し、また限界酸素指数は約２０前後であり、空気中でよく燃焼する。従ってこれらの汎用熱可塑性合成繊維は、炎や高熱に曝される危険の大きい場面で使用される衣料製品、例えば消防服、自動車レース用のレーシングスーツ、製鉄用作業服または溶接用作業服および手袋などの防護用の繊維素材として適しているとはいえない。
【０００３】
アラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維またはポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維等の耐熱高機能フィラメント糸は約２５０℃前後では溶融せず、その分解温度が約５００℃前後と高温である。また限界酸素指数は約２５以上であって、空気中では熱源である炎を近づけることによって燃焼するが、炎を遠ざけると燃焼を続けることができない。
【０００４】
このように、耐熱高機能フィラメント糸は耐熱性および難燃性に優れた素材である。それゆえに、例えば耐熱高機能フィラメント糸であるアラミド繊維は炎や高熱に曝される危険の大きい場面での衣料製品、例えば消防服、自動車レース用のレーシングスーツ、製鉄用作業服または溶接用作業服および手袋などの防護衣料として好んで用いられている。中でも、耐熱性とともに高強度特性をも併せ持ったパラ系アラミド繊維は、引裂き強さと耐熱性を要するスポーツ衣料や作業服、ロープ、タイヤコードなどに利用されており、また刃物によって切れにくいことから創傷防止のための作業用手袋などにも利用されている。
【０００５】
パラ系アラミド繊維は、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維（以下ＰＰＴＡ繊維と記す）が良く知られており、例えば米国特許第３，７６７，７５６号明細書、特公昭５６−１２８３１２号公報にＰＰＴＡ繊維の製造方法が開示されている。
【０００６】
一方、メタ系アラミド繊維は、パラ系アラミド繊維のように耐切創性や、高い引っ張り強さはないが、その耐熱性を特長として消防服や断熱フィルター、耐熱収塵フィルター、電気絶縁材料などに用いられている。
【０００７】
従来、これら耐熱高機能フィラメント糸を用いて衣料製品などの繊維製品を製造する際には、伸縮性のないフィラメント糸や紡績糸などの形態で該繊維が利用されているにすぎなかった。
【０００８】
しかし、フィラメント糸や紡績糸などの伸縮性のない糸条を布地に加工し、消防服、レーシングスーツまたは作業服等の衣料製品を製造しても、該衣料製品の伸縮性が劣っているため、該衣料製品を着用した場合に、着心地が悪く、また活動しにくいという難点があった。また、同様に伸縮性の無い糸条から作られた従来の作業用手袋は着用感が悪く、作業効率を低下させる原因となっていた。
【０００９】
かかる市場の要求に鑑みて、耐熱性捲縮糸または耐熱高機能フィラメント糸に捲縮を付与する方法についての研究、提案が多数なされている（特開昭４８−１９８１８号公報、特開昭５３−１１４９２３号公報、特開平３−２７１１７号公報）。具体的には、ナイロンまたはポリエステル繊維など一般の熱可塑性合成繊維の捲縮付与方法を応用した方法が挙げられる。例えば、パラ系アラミド繊維などの高弾性率繊維に低弾性率繊維を混合して押込み法により捲縮を付与する方法（特開平１−１９２８３９号公報）、アラミド繊維をその分解開始温度以上、分解温度未満（メタ系アラミド繊維の場合３９０℃以上４６０℃未満）に加熱した非接触ヒーターを用い仮撚り捲縮加工した後、弛緩熱処理するという仮ヨリ法により製造された捲縮糸（特開平６−２８０１２０号公報）などが公知である。
【００１０】
しかし、これら公知技術のいずれにおいても、耐熱高機能フィラメント糸からなる良好な伸縮性を有する織物や編み物を得ることができなかった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、伸縮性、耐熱性、機械的強度および外観に優れ、さらに手や体によくフィットして作業性がよい上に、毛羽や埃の発生しにくい防護衣料を提供せんとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決するために、次の手段を採用するものである。すなわち、本発明の防護衣料は、芯糸にポリウレタン系弾性繊維を用い、鞘糸にＪＩＳＫ７２０１に基づいて測定される限界酸素指数が２５以上で、かつ、ＪＩＳＫ７１２０に基づいて測定される熱分解温度が４００℃以上である耐熱高機能フィラメント糸の捲縮糸であって、ＪＩＳＬ１０１３に基づいて測定される伸縮復元率が４〜８０％の範囲内にあるパラ系アラミド繊維の捲縮糸を用いてなる被覆糸で構成されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記課題、つまり伸縮性、耐熱性、機械的強度および外観に優れ、さらに手や体によくフィットして作業性がよい上に、毛羽や埃の発生しにくい防護衣料について、鋭意検討し、耐熱高機能フィラメント糸と高い伸縮性を持つ弾性繊維とを組み合わせた被覆糸を使用して構成してみたところ、係る課題を一挙に解決することを究明したものである。
【００１４】
また、高い伸縮性を解決するために、捲縮加工した耐熱捲縮糸と、弾性繊維を組み合わせ、さらに高い伸縮性を持つスパンデックスを用いる。
【００１５】
本発明において防護衣料とは、消防用衣服、溶鉱炉における作業衣、溶接作業衣、自動車レーサー用衣服などの耐熱防護衣料、工場や林業、建設業など突起物や激しい摩耗から人体を防護する必要のある防護衣料、各種スポーツやアウトドア用の衣料、また同様の目的で用いられる各種手袋や靴下、前掛け、腕カバー、スパッツ、目出し帽などを含むものである。
【００１６】
以下、本発明の防護衣料について図を用いて説明する。
【００１７】
図１は本発明の防護衣料を構成する被覆糸の一例を示す概略側面図である。該被覆糸（ハ）は、芯糸である弾性繊維（イ）の周りが鞘糸である耐熱高機能フィラメント糸（ロ）によって一重または二重に撚回被覆されているものである。
【００１８】
かかる被覆糸における芯糸は、伸縮性のある弾性繊維である。弾性繊維としては、高い伸縮性をもつポリウレタン系弾性繊維が使用される。
【００１９】
かかるポリウレタン系弾性繊維としては、ポリマージオールと有機ジイソシアネートを主体とするイソシアネートと多官能活性水素化合物を反応させて得られるポリウレタン重合体を紡糸して得られたものが好ましく使用される。
【００２０】
かかるポリマージオールとしては、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレンエーテルグリコールのようなポリエーテルグリコール類、エチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコールなどのグリコール類の少なくとも一種とアジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、β−メチルアジピン酸、イソフタル酸などのジカルボン酸の少なくとも一種を反応させて得られるポリエステルグリコール類、ポリカプロラクトングリコール、ポリヘキサメチレンジカーボネートグリコールのようなポリマージオールの一種または二種以上の混合物または共重合物を使用することができる。
【００２１】
また、有機ジイソシアネートとしては、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、４，４´−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートのような有機ジイソシアネートの一種または二種以上の混合物を使用することができる。さらにかかる有機ジイソシアネートにトリイソシアネートを少量併用してもよい。
【００２２】
また、前記多官能活性水素化合物としては、エチレンジアミン、１，２−プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、キシリレンジアミン、４，４´−ジフェニルメタンジアミン、ヒドラジン、１，４−ジアミノピペラジン、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、水などの一種またはこれらの二種以上の混合物を使用することができる。所望により、これら前記化合物に、モノアミン、モノアルコールのような停止剤を少量併用してもよい。また、２，６−ジテトラブチルパラクレゾール、亜リン酸エステルなどの酸化防止剤、ヒドロキシベンゾフェノン系またはヒドロキシベンゾチアゾールなどの光吸収剤または紫外線吸収剤、１，１−ジアルキル置換セミカルバジド、ジチオカルバミン酸塩などのガス黄変、劣化防止剤、および酸化チタン、酸化亜鉛などの白色顔料を適宜使用してもよい。
【００２３】
かかるポリウレタン系弾性繊維の繊度、断面形状などは特に限定されるものではなく、例えば、ポリウレタン繊維の断面形状は円形であってもよく、扁平であってもよい。
【００２４】
本発明の防護衣料を構成する被覆糸における鞘糸は、耐熱高機能フィラメント糸を使用して構成されたものである。かかる耐熱高機能フィラメント糸としては、ＪＩＳＫ７２０１に基づいて測定される限界酸素指数が２５以上の難燃性と、ＪＩＳＫ７１２０に基づいて測定される、つまり示差走査熱量測定法による熱分解温度が４００℃以上の耐熱性とを有する繊維が使用される。
【００２５】
かかる耐熱高機能フィラメント糸の例としては、アラミド繊維が挙げられる。アラミド繊維にはメタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維がある。
【００２６】
該メタ系アラミド繊維としては、例えば、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（デュポン社製、商品名ノーメックス）などのメタ系全芳香族ポリアミド繊維がある。また、パラ系アラミド繊維としては、例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維（東レ・デュポン株式会社製、商品名ケブラー）およびコポリパラフェニレン−３，４'−ジフェニルエーテルテレフタルアミド繊維（帝人株式会社製、商品名テクノーラ）などのパラ系全芳香族ポリアミド繊維がある。本発明では、耐熱性、難燃性とともに高強度特性および耐切創性に優れている点から、パラ系アラミド繊維が使用される。
【００２７】
かかる鞘糸として用いられる耐熱高機能フィラメント糸としては、編織物を形成したときの風合いがソフトであることと伸縮性に優れるという観点から、捲縮加工を施されたものが使用される。
【００２８】
かかる耐熱高機能フィラメント糸に捲縮を付与する方法としては、押込み法や仮撚り法などのいかなる方法であってもよい。例えば特開２００１−２４８０２７号公報に示されるように、耐熱性高機能繊維フィラメント糸条に下記式で表わされる撚り係数（Ｋ）１６，０００〜３５，０００の撚りを加え、次いで１３０〜２５０℃の温度下における高温高圧水蒸気または高温高圧水処理を行って、撚りを固定し、撚りの固定された撚り糸を前記と反対方向に撚りを解撚することによって、耐熱性高機能繊維フィラメント捲縮糸を得ることができる。
【００２９】
Ｋ＝ｔ×Ｄ^1/2〔但し、ｔは撚り数(回／ｍ)を表し、Ｄは繊度(ｄｔｅｘ)を表す。〕
【００３１】
また、パラ系アラミド繊維フィラメント捲縮糸条は、パラ系アラミド繊維糸条に、下記式で表される撚り係数（Ｋ）１６，０００〜３５，０００の撚りを加え、次いで例えば空気中で加熱などの方法を用いて乾燥することにより、撚りを固定した後、撚りの固定された撚り糸を前記と反対方向に解撚することによって得ることができる。このとき、該パラ系アラミドフィラメントとして、好ましくは水分率１５％以上、より好ましくは２５％以上、特に好ましくは３０〜１００％であるものを使用するのがよい。該パラ系アラミド繊維に撚りを加える前の水分率が１５％未満では、良好な撚りのセット効果が得られず、一方撚りを加える前の水分率が１００％を越えると、リング撚糸機やダブルツイスターで撚りをかけるときに、遠心力で糸条から水分が飛び散って撚糸機が水浸しになるなど環境や作業性に支障をきたす。
【００３１】
Ｋ＝ｔ×Ｄw^1/2〔但し、ｔは撚り数(回／ｍ)を表し、Ｄwは水分を含む繊度(ｄｔｅｘ)を表す。〕
【００３２】
この方法は、撚り−乾燥（撚り固定）−解撚を別々の工程で行ってもよいし、例えば仮撚り加工法のように連続的に行ってもよい。
【００３３】
さらに、また、パラ系アラミド繊維フィラメント捲縮糸条は、該パラ系アラミド繊維糸条で天竺編みなどの編み地を作り、これを乾燥して編み目を固定した後、その編み地を解くことによっても作ることができる。
【００３４】
かかる耐熱高機能フィラメント糸の捲縮糸のＪＩＳＬ１０１３に基づいて測定される伸縮復元率は、４〜８０％である。かかる伸縮復元率が４％未満では、編織物を形成したときの風合いにおいてソフト感が劣り、また８０％を越えると、ポリウレタン系弾性繊維との調和が悪く、被覆糸の外観に凹凸が発生する。
【００３５】
かかる耐熱高機能フィラメント糸の繊度、フィラメント数は、用途目的に応じ、表面外観、耐熱性、伸縮性、風合い等を考慮して適宜選択すればよい。
【００３６】
鞘糸の繊度は、用途目的に応じて２０ｄｔｅｘ以上１６００ｄｔｅｘ以下の範囲が好ましい。
【００３７】
さらに鞘糸の単糸繊度は用途に応じて０．１ｄｔｅｘ以上１０ｄｔｅｘ以下の範囲が好ましく、さらに好ましくは０．４ｄｔｅｘ以上５ｄｔｅｘ以下である。０．１ｄｔｅｘ未満では、製糸効率が低くコストアップとなり、１０ｄｔｅｘを越えると、剛性が高く、柔軟性の求められる衣料には向かない。
【００３８】
本発明の被覆糸は、優れた伸縮性を得る観点から鞘糸が芯糸の回りを一重に被覆したものであってもよく、また、優れた被覆性を得る観点から鞘糸が芯糸の回りを二重に被覆したものであってもよい。
【００３９】
次に、本発明の被覆糸の製造方法について説明する。図２は本発明の被覆糸の製造方法の一例を示す概略模式図である。
【００４０】
本発明においては、ポリウレタン系弾性繊維を芯糸として用い、その上から前記耐熱高機能フィラメント糸の捲縮糸を鞘糸として被覆するものである。
【００４１】
被覆の際には市販のカバリング機等が好ましく用いられる。
【００４２】
図２は二重被覆の例であり、図２において、芯糸１として使用するポリウレタン繊維は転がし給糸ローラ３により積極送りされ、フィードローラ４との間で１．２以上２．４以下の範囲でプレドラフトし、転がし給糸ローラ３とデリベリローラ１１の間のドラフトが２．４以上４．０以下の範囲となるように設定するのが好ましい。
【００４３】
鞘糸は、市販の高速ワインダーにより、Ｈボビン９に巻き取られた後、図２のように下段スピンドル５および上段スピンドル７に設置され、スピンドルを回転させることによって芯糸に巻き付けられ、被覆糸を形成する。
【００４４】
得られた被覆糸は、テイクアップローラ１３によりチーズ１４に巻き取られる。
【００４５】
なお、一重被覆糸を製造する際には、上段スピンドルまたは下段スピンドルのいずれか一方にＨボビン１本を設置して、スピンドルを回転させることによって芯糸に鞘糸を巻き付ける。
【００４６】
鞘糸を芯糸に被覆する際、鞘糸のヨリ数は、鞘糸の番手により適宜選択すればよいが、１００〜２０００Ｔ／ｍの範囲とするのが好ましい。
【００４７】
また、二重に被覆する場合、上ヨリ数は下ヨリ数の０．７〜０．９倍のヨリ数とすることが好ましく、トルクをうち消すため、上ヨリは、下ヨリの逆方向にかけるのが好ましい。
【００４８】
本発明の被覆糸である高い伸縮性をもつ耐熱高機能フィラメント糸条は、編地や織物に加工して、次のような防護衣料に有用である。たとえば、炎や火花、溶けた金属など高温に曝される場面で用いられる耐熱作業服、突起物や鋭利な破片などから人体を防護する作業用衣料、各種スポーツやアウトドア活動用の衣料素材として適しており、これらの衣料の表地および／または裏地、中地、あるいは下着として用いることができる。具体的には例えば消防用衣服、溶鉱炉における作業衣、溶接作業衣、自動車レーサー用衣服、各種手袋や靴下、前掛け、腕カバー、スパッツ、目出し帽などがある。
【００４９】
また、本発明の被覆糸はフィラメント糸条から成るため、毛羽やほこりを発生する紡績糸製品と異なり、毛羽やほこりが問題となるクリーンルームや、精密機器の組み立て作業などにおける作業衣や、手袋、腕カバーなどの防護衣料にも有用である。
【００５０】
本発明において、編織物とは、織物や編み物、組み紐などの組み物、ロープ、など糸条物から作られる布帛およびひも状物である。
【００５１】
紡績糸からなるグローブは、エラストマー樹脂をコーティングしたとき、紡績糸表面に出た毛羽のため樹脂被膜にピンホールができて水漏れするので防水グローブには適さない。本発明の被覆糸はフィラメント捲縮糸とフィラメントスパンデックスからなり、本質的に毛羽のない糸であるのでエラストマー樹脂をコーティングしたとき樹脂被膜にピンホールができないので防水用袋用素材としても適している。
【００５２】
さらに、樹脂補強材としても有用で、本発明の高い伸縮性をもつ耐熱高機能フィラメント糸条を編み地や織物に加工して、これにエラストマーを含浸させたり、エラストマーと張り合わせ接着することにより、耐熱性あるいは耐熱性と高強度を併せ持った膜材が得られる。例えば、難燃性の要求される車両、すなわち列車や自動車などのエラストマーを用いた膜材の補強材として有用である。具体的には列車の車両と車両の連結幌、自動車の取り外し可能な幌などがあげられる。また、本発明の編み地や織物は伸縮性があって凹凸面に添い易いことから、タイミングベルトの歯の表面の摩耗を防止するために歯の表面に配置される補強布（カバリングクロス）など、産業用ゴム製品の補強材としても有用である。建築物や構造物などの補強材としても有用である。例えば列車の高架橋の柱、建築物の柱、道路床盤などを樹脂と高強度繊維を用いて補強することが行われている。補強面に凹凸がある場合、従来は伸縮性のない高機能フィラメント織物が用いられてきたが、凹凸面に密着しないために空気層や樹脂だまりが形成され補強効果を低減する原因となっていた。本発明の高い伸縮性をもつ耐熱高機能フィラメント糸条からなる編み地や織物をこのような補強における繊維補強材料として用いると、建築物や構造物などの補強部分の凹凸面に良く追随密着するので、空気層や樹脂だまりを生じることが無い。
【００５３】
本発明の編織物は、本発明の被覆糸を７０％以上含むことが望ましい。本発明の被覆糸を７０％以上含むことにより、本発明の目的とする耐熱性、耐燃焼性、ストレッチ性を得ることができる。
【００５４】
【実施例】
以下実施例により本発明をより詳細に説明する。ただし、本発明がこれら実施例により限定されるものではない。
【００５５】
各物性等の表示方法および評価方法は、次の方法に依拠した。
［繊度表示］ＪＩＳＬ０１０１−１９７８テックス方式に従い、単位記号はｄｔｅｘで表した。
［引張強度］自記記録装置付定速伸長型引張試験機を用い、１ｄｔｅｘ当たり７ｍｇの初荷重をかけた状態で１０ｃｍのつかみの間隔に取付、引張速度を２０ｃｍ／ｍｉｎとして、破断するまで引き伸ばし、破断時点での強度を測定した。
［５ｃＮ荷重時の伸度および残留ひずみ］自記記録装置付定速伸長型引張試験機を用い、１ｄｔｅｘ当たり７ｍｇの初荷重をかけた状態で１０ｃｍのつかみの間隔に取付、引張速度を２０ｃｍ／ｍｉｎとして、５ｃＮの荷重まで引き伸ばし、５ｃＮの荷重時の伸度を測定した。５ｃＮの荷重後、直ちに、同じ速度で除重し、完全に除重した時点での伸度を残留ひずみとした。
［伸縮性］ＪＩＳＬ１０１３：１９９９化学繊維フィラメント糸試験方法８．１１．Ａ法により伸縮伸長率を測定した。測定前の前処理として、測定試料をかせ状にしてガーゼに包んだまま、９０℃２０分間の温水処理を行い、室温で自然乾燥させた。
［伸縮復元率］ＪＩＳＬ１０１３：１９９９化学繊維フィラメント糸試験方法８．１２伸縮復元率に従って測定した。測定前の試料の調整はつぎのようにおこなった。測定試料をかせ状にしてガーゼに包んだまま、９０℃２０分間の温水処理を行い、室温で自然乾燥させた。
［繊度］ＪＩＳＬ１０１３：１９９９化学繊維フィラメント糸試験方法８．３により繊度を測定した。
［限界酸素指数］ＪＩＳＫ７２０１：１９９９酸素指数法による高分子材料の燃焼試験方法により測定した。
［熱分解点］ＪＩＳＫ７１２０：１９８７プラスチックスの熱重量測定方法により測定した。
［熱溶融性］５００℃に加熱された金属棒（直径０．６ｃｍ）の先端に６×６ｃｍの試料を自重のもとに水平に５秒間接触させたとき、熱によって布にできた穴あきの程度を金属棒の断面積と相対比較して級で判定する。
５級；穴あき無し、
４級；１／４穴あき、
３級；１／２穴あき、
２級；３／４穴あき、
１級；完全に穴があく。
［燃焼試験］ＪＩＳＬ１０９１−１９９９繊維製品の燃焼性試験方法８．１．１Ａ−１法（４５ミクロバーナー法）に準じて、規定のバーナーによる１分間加熱後の穴あき面積を測定した。
［切創抵抗（切れ難さCut resistance ）］ＩＳＯ１３９９７：１９９９Protective clothing - Mechanical properties - Determination of resistance to cutting by sharp objects に従って測定した。一定の移動距離で刃が試験片を貫通する（切る）とき、切れにくい素材ほど重い荷重が必要である。刃に加える荷重Ｌにおいて、刃の移動距離２０ｍｍで刃が試験片を貫通する時、荷重Ｌを切創抵抗値とする。刃はAmerican Safety Razor Co.,品番No.88-0121を使用した。測定値はＮ（＝ニュートン）で表し、数値が大きいほど切れにくいことを示す。
【００５６】
［実施例１］
東レ・デュポン（株）製ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維（以下ＰＰＴＡ繊維と記す）フィラメント糸条２２０ｄｔｅｘ（商品名・ケブラー、単糸繊度１．６５ｄｔｅｘ，限界酸素指数２８、熱分解点５３７℃、引張強度２０．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、引張弾性率４９９ｃＮ／ｄｔｅｘ）にダブルツイスターで撚りを加えて、撚り数１６８５（回／ｍ）の撚り糸を得た。
【００５７】
このときの撚り係数は、下記式で表されＫ＝２５０００である。
【００５８】
Ｋ＝ｔ×Ｄ^1/2
但し、ｔは撚り数（回／ｍ）を表し、Ｄは繊度（ｄｔｅｘ）を表す。
【００５９】
これを飽和水蒸気処理設備に入れ、２００℃の飽和水蒸気処理を１５分間行って撚りセットを行った。冷却後、ダブルツイスターで逆よりをかけて撚り数をほぼ０まで解撚し捲縮糸条を得た。
【００６０】
得られたＰＰＴＡ捲縮糸の物性を表１に示す。
【００６１】
【表１】

【００６２】
３３ｄｔｅｘのポリウレタン系弾性繊維（東レ・デュポン（株）製、商品名ライクラ）を芯糸とし、前記の得られた２２０ｄｔｅｘのＰＰＴＡフィラメントの捲縮糸を鞘糸として用い、図２に示されるカバリング工程を使用して、以下の条件でカバリング加工を施した。
【００６３】
ドラフト：３．０倍
ヨリ数：Ｚ２００Ｔ／ｍ
スピンドル回転数：５０００ｒｐｍ
巻取比：９３．０％
【００６４】
得られた一重被覆糸は、引張強度が１１．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、５ｃＮ荷重時の伸度が４．３％、残留ひずみが１．６％であり、良好な捲縮を有し、耐燃焼性に優れ、高強度かつ高弾性なものであった。得られた一重被覆糸を２０ゲージの１口編機を用いて天竺編み組織を編成したところ、この編み地は限界酸素指数が２６、熱溶融性が５級、燃焼試験による穴あき面積が０（ｃｍ²）であった。また、この編み地の切創抵抗は１．２（Ｎ）であった。このようにソフトな風合いを有し、伸縮性に富み、耐燃焼性、耐熱性に優れかつ刃物で切れにくい編地が得られた。
【００６５】
［比較例１］
３３０ｄｔｅｘ６８フィラメントのポリエチレンテレフタレート高配向未延伸糸を用い、市販の仮撚加工機を使用して、以下の条件で仮撚加工を実施し、総繊度２２４ｄｔｅｘ、フィラメント数６８、伸縮復元率１５％、限界酸素指数２０のポリエチレンテレフタレートフィラメント捲縮糸を得た。
「仮撚加工条件」
糸速３００ｍ／ｍｉｎ
施撚体フリクションツイスター
仮撚方向Ｚ
Ｄ／Ｙ比１．６
仮撚温度２００℃
延伸倍率１．５
【００６６】
実施例１で使用したものと同じ３３ｄｔｅｘのポリウレタン系弾性繊維を芯糸とし、得られた２２４ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレートフィラメント捲縮糸を鞘糸として用い、実施例１と同様に以下の条件でカバリング加工を施し、一重被覆糸を得た。
【００６７】
ドラフト：３．０倍
ヨリ数：Ｚ２００Ｔ／ｍ
スピンドル回転数：５０００ｒｐｍ
巻取比：９３．０％
【００６８】
得られた一重被覆糸は、引張強度が４．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、５ｃＮ荷重時の伸度が５．３％、残留ひずみが１．５％であり、良好な捲縮を有し、高弾性ではあるが、限界酸素指数が２０で、耐燃焼性に欠き、強度も不十分なものであった。得られた一重被覆弾性糸を２０ゲージの１口編機を用いて天竺編み組織を編成したところ、ストレッチバック性には優れているものの、限界酸素子数が２０、熱溶融性が１級で、燃焼試験による穴あき面積は４５ｃｍ²以上であり、耐熱性において不十分なものであった。また、この編み地の切創抵抗は０．６（Ｎ）で、ほぼ同じ糸使いの実施例１の編み地の約５０％であった。
【００６９】
［実施例２］
実施例１より太い７８ｄｔｅｘのポリウレタン系弾性繊維を芯糸とし、実施例１で使用したものと同じ２２０ｄｔｅｘのＰＰＴＡフィラメント捲縮糸を鞘糸として用い、実施例１と同様に以下の条件でカバリング加工を施し、一重被覆糸を得た。
【００７０】
ドラフト：３．０倍
ヨリ数：Ｚ２００Ｔ／ｍ
スピンドル回転数：５０００ｒｐｍ
巻取比：９３．０％
【００７１】
得られた一重被覆糸は、引張強度が９．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、５ｃＮ荷重時の伸度が２７％、残留ひずみが４．５％であり、良好な捲縮を有し、耐燃焼性に優れ、高強度であり、実施例１よりさらに高弾性なものであった。得られた一重被覆糸を２０ゲージの１口編機を用いて天竺編み組織を編成した。この編み地は限界酸素指数が２６、熱溶融性が５級、燃焼試験による穴あき面積が０（ｃｍ²）、切創抵抗は１．２（Ｎ）であった。このようにソフトな風合いを有し、伸縮性に富み、耐燃焼性、耐熱性および耐切創性に優れた編地が得られた。
【００７２】
［実施例３］
実施例２で使用したものと同じ７８ｄｔｅｘのポリウレタン系弾性繊維を芯糸とし、実施例１で使用したものと同じ２２０ｄｔｅｘのＰＰＴＡフィラメント捲縮糸を鞘糸として用い、以下の条件でカバリング加工を施し、二重被覆糸を得た。
【００７３】
ドラフト：３．０倍
下ヨリ数：Ｓ２００Ｔ／ｍ
上ヨリ数：Ｚ１５０Ｔ／ｍ
スピンドル回転数：５０００ｒｐｍ
巻取比：９３．０％
【００７４】
得られた二重被覆糸は、引張強度が１２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ、５ｃＮ荷重時の伸度が２４％、残留ひずみが４．８％であり、良好な捲縮を有し、耐燃焼性に優れ、高強度であり、実施例１よりさらに高弾性なものであった。得られた二重被覆糸を２０ゲージの１口編機を用いて天竺編み組織で編成した。この編み地の限界酸素指数は２７、熱溶融性は５級、燃焼試験による穴あき面積は０（ｃｍ²）、切創抵抗は２．１（Ｎ）であった。このように、ソフトな風合いを有し、ストレッチバック性に富み、耐燃焼性、耐熱性に優れた編地が得られた。
【００７５】
［実施例４］
通常の方法で得られたポリパラフェニレンテレフタルアミド（以下ＰＰＴＡと記す）（ηｉｎｈ＝６．５）を９９．９％の濃硫酸に溶かし、ポリマー濃度１９．０％、温度８０℃の紡糸ドープとし、孔径０．０６ｍｍの細孔数１３３個を有する口金から押し出し、６ｍｍの空気間隔を通した後、４℃の水中に導いて凝固させ、ネルソンローラに導き、５００ｍ／分の速度で前進させ、１０％の水酸化ナトリウム水溶液で中和処理し、水洗後、表面温度１１０℃のホットローラでわずかに乾燥して耐水性のボビンに巻き取り、フィラメント数１３３からなる、水分率４６％の水分込み繊度３２１ｄｔｅｘ（絶乾換算２２０ｄｔｅｘ、単糸繊度絶乾換算１．６５ｄｔｅｘ）のＰＰＴＡフィラメント糸を得た。
【００７６】
この糸条にリング撚糸機で、Ｓ撚りを加え、撚り数１３９５（回／ｍ）の撚り糸を得た。このときの撚り係数はＫ＝２５０００で、下記式で計算される。
【００７７】
Ｋ＝Ｔ×Ｄｗ^1/2但し、Ｔはヨリ数(Ｔ／ｍ)を表し、Ｄｗは水分込み繊度(ｄｔｅｘ)を表す。
【００７８】
得られた撚り糸３００ｇをアルミ製のボビンに巻き取り、ついで熱風乾燥機に入れて１００℃で３０分間の乾燥を行って撚りを固定した。このようにして撚りを固定した撚り糸を、リング撚糸機で撚り方向Ｚ撚りの撚りを与えて撚り数０になるまで解撚し、ＰＰＴＡフィラメントの捲縮糸を得た。得られた捲縮糸の捲縮特性を表２に示す。また同捲縮糸の熱的特性は、限界酸素指数２８，熱分解温度５３７℃であった。
【００７９】
【表２】

【００８０】
このようにして得たＰＰＴＡフィラメント捲縮糸を用いて、実施例１と同様の方法で一重被覆糸を得た。得られた一重被覆糸は、引張強度が１１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、５ｃＮ荷重時の伸度が４．８％、残留ひずみが１．６％であり、良好な捲縮を有し、耐燃焼性に優れ、高強度かつ高弾性なものであった。得られた一重被覆糸を２０ゲージの１口編機を用いてスムス組織編成したところ、この編み地は限界酸素子数が２６、熱溶融性が５級、燃焼試験による穴あき面積が０（ｃｍ²）であった。また、この編み地の切創抵抗は１．２（Ｎ）であった。このようにソフトな風合いを有し、伸縮性に富み、耐燃焼性、耐熱性に優れかつ刃物で切れにくい編地が得られた。
【００８１】
［比較例２］
実施例２で使用したものと同じ７８ｄｔｅｘのポリウレタン系弾性繊維を芯糸とし、比較例１で使用したものと同じ２２４ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレートフィラメント捲縮糸を鞘糸として用い、実施例３と同様に以下の条件でカバリング加工を施し、二重被覆糸を得た。
【００８２】
ドラフト：３．０倍
下ヨリ数：Ｓ２００Ｔ／ｍ
上ヨリ数：Ｚ１５０Ｔ／ｍ
スピンドル回転数：５０００ｒｐｍ
巻取比：９３．０％
【００８３】
得られた二重被覆糸は、引張強度が４．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、５ｃＮ荷重時の伸度が２５％、残留ひずみが４．７％であり、良好な捲縮を有し、高弾性ではあるが、耐燃焼性に欠き、強度も不十分なものであった。得られた二重被覆弾性糸を２４ゲージの１口編機を用いて天竺編み組織を編成したところ、ストレッチバック性には優れているものの、限界酸素指数が２０、熱溶融性が１級で、燃焼試験による穴あき面積は４５ｃｍ²以上であり、耐熱性において不十分なものであった。また切創抵抗は０．９（Ｎ）で、実施例３のＰＰＴＡ繊維を用いた二重被覆糸からなる編み地の約４３％であった。
【００８４】
これらの結果を表３に示す。
【００８５】
【表３】

【００８６】
表３から明らかなように、実施例１〜４の編み地は、比較例１，２のものに比して、耐熱性も切創抵抗も優れていることがわかる。
【００８７】
［実施例５］
実施例１と同様にして得られたＰＰＴＡ繊維からなる一重被覆糸を４本引き揃え、ＳＦＧ−１３ゲージタイプの手袋編み機（株式会社島精機製作所）に供給して、１３ゲージの手袋を編みあげた。
このグローブの切創抵抗は６．７（Ｎ）で、高い切創抵抗を持ち、伸縮性に富むので装着感がよく、またフィラメント糸からなるグローブであるので毛羽やほこりが発生しにくく、自動車やアルミ建材の塗装作業などに用いる安全性の高い作業手袋として適したものであった。
【００８８】
［比較例３］
比較例１と同様にして得られたポリエチレンテレフタレート繊維からなる一重被覆糸を４本引き揃え、ＳＦＧ−１３ゲージタイプの手袋編み機（株式会社島精機製作所）に供給して、１３ゲージの手袋を編みあげた。このグローブは、伸縮性に富むので装着感がよく、またフィラメント糸からなるグローブであるので毛羽やほこりが発生しにくいが、切創抵抗は３．１（Ｎ）で実施例５のＰＰＴＡ繊維を含むグローブの切創抵抗の４６％にすぎなかった。
【００８９】
［実施例６］
市販のエーテル系ウレタン樹脂を溶媒のジメチルホルムアミドに溶かし濃度１６％に調整したコーティング液を作成した。実施例５で作成したグローブを、陶器で作られた手形にはめてコーティング液に浸漬した後これを液から引きあげ、次いで乾燥してウレタン樹脂コーテッドグローブを作成した。グローブの水漏れ試験を行ってピンホールが無いことを確認した。
得られたグローブの切創抵抗は、１０．７（Ｎ）であった。このグローブは、伸縮性があって手に良くフィットし作業がしやすく、また切創抵抗が高いので水産作業用防護グローブとして適したものであった。
【００９０】
［実施例７］
実施例３で得られた二重被覆糸を１８ゲージの１６口編機を用いてゴム編み組織の編み地を編成した。この編み地の限界酸素指数は２７、熱溶融性は５級、燃焼試験による穴あき面積は０（ｃｍ２）、切創抵抗は３．８Ｎであった。この編み地を裁断して縫製し、消防用手袋を作成した。この消防用手袋は、本発明の二重被覆糸を含むのでソフトな風合いを有し、ストレッチバック性に富み、耐燃焼性、耐熱性に優れ、切創抵抗が高いので、火などの高い熱に曝される機会や、ガラスの破片などに触れる機会の多い消防士用の手袋として適したものである。
【００９１】
［実施例８］
実施例１で得られた、３３ｄｔｅｘのポリウレタン系弾性繊維を芯糸とし２２０ｄｔｅｘのＰＰＴＡフィラメントの捲縮糸条を鞘糸とした被覆糸（ａ）と、比較例１で得られた、２２４ｄｔｅｘのポリエチレンテレフタレートフィラメント捲縮糸を鞘糸として用いた被覆糸（ｂ）を用いてつぎの織物を製織した。
【００９２】
たて糸配列（ａ）と（ｂ）を１本交互配列
よこ糸配列（ａ）と（ｂ）を１本交互配列
たて糸密度４６（本／２５ｍｍ）
よこ糸密度３６（本／２５ｍｍ）
織物組織平織り織物重量７９（ｇ／ｍ²）
得られた織物の熱溶融性は５級、切創抵抗は０．９（Ｎ）であった。
【００９３】
この織物にウレタン系樹脂による透湿防水加工を施し、スキーウエアに縫製した。
【００９４】
このスキーウエアは、ポリエステル捲縮糸を含むので柔軟性に富みソフトな風合いを有し、また、ストレッチバック性に富み、ＰＰＴＡ捲縮糸を含むのでたばこの火などによる穴あきが無く、スキーのエッジによる切創事故を防ぐことができスキーウエア生地として適したものである。
【００９５】
【発明の効果】
本発明の被覆糸を用いた防護衣料は、耐熱性と耐切創性に優れ、また伸縮性に富み、身体や手などによくフィットして作業性がよく、毛羽や埃が発生しにくいので、耐熱防護衣料、建設業、山林業などの作業服、各種スポーツ衣料、各種防護手袋などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の被覆糸の一例を示す概略側面図である。
【図２】本発明の被覆糸の製造方法の一例を示す概略模式図である。
【符号の説明】
（イ）：芯糸
（ロ）：鞘糸
（ハ）：被覆糸
１：芯糸
２：鞘糸
３：転がし給糸ローラ
４：フィードローラ
５：下段スピンドル
６：下段ベルト
７：上段スピンドル
８：上段ベルト
９：Ｈボビン
１０：スネルガイド
１１：デリベリローラ
１２：ガイドバー
１３：テイクアップローラ
１４：チーズ

Claims

芯糸にポリウレタン系弾性繊維を用い、鞘糸にＪＩＳＫ７２０１に基づいて測定される限界酸素指数が２５以上で、かつ、ＪＩＳＫ７１２０に基づいて測定される熱分解温度が４００℃以上である耐熱高機能フィラメント糸の捲縮糸であって、ＪＩＳＬ１０１３に基づいて測定される伸縮復元率が４〜８０％の範囲内にあるパラ系アラミド繊維の捲縮糸を用いてなる被覆糸で構成されていることを特徴とする防護衣料。
前記ポリウレタン系弾性繊維の繊度が、３３〜７８ｄｔｅｘの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の防護衣料。
前記パラ系アラミド繊維が、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維であることを特徴とする請求項１または２に記載の防護衣料。
該防護衣料が、織編物組織で構成されているものである請求項１〜３のいずれかに記載の防護衣料。
該防護衣料が、手袋である請求項１〜４のいずれかに記載の防護衣料。