JP2020026595A

JP2020026595A - 布帛および防護製品

Info

Publication number: JP2020026595A
Application number: JP2018153112A
Authority: JP
Inventors: 謙吾田中; Kengo Tanaka
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2018-08-16
Filing date: 2018-08-16
Publication date: 2020-02-20

Abstract

【課題】任意のカラー展開が可能であり、活動性および電気的アークに対する防護性能を有する布帛および防護製品を提供する。【解決手段】メタ型芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸を用いてなる布帛であって、赤外線吸収剤が０．０２〜５０ｇ／ｍ２の範囲で固着してなり、耐アーク性試験ＡＳＴＭＦ１９５９−１９９９において、ＡＴＰＶ値が８．０ｃａｌ／ｃｍ２以上であることを特徴とする布帛。【選択図】なし

Description

本発明は、任意のカラー展開が可能であり、活動性および電気的アークに対する防護性能を有する布帛および防護製品に関するものである。

電気設備付近で作業する人や、電気設備付近での事故に対応する救急隊員は、潜在的に電気アークやフラッシュ火災にさらされる可能性がある。電気アークは、通常、数千ボルトおよび数千アンペアの電気を伴う非常に激変的な事象である。その事象は、２つの電極間の電位差（つまり電圧）が、大気中の原子をイオン化させ、電気を電動できるようになる場合に大気中で形成される。

このような電気的アークやフラッシュ火災に対する防護のために各種の難燃性繊維を用いた布帛が提案されている（例えば特許文献１〜１１参照）。
また、従来、電気的アークやフラッシュ火災に対する防護性能を高めるために、生地の厚みを厚くする、生地の組織密度を高くする、または生地を濃色にするといった方法が一般的に行われてきた。

さらに近年では炭化系微粒子を練り込んだ繊維を使用する方法も提案されている。しかるに、かかる方法では、硬い物質を繊維に練り込むため、繊維本来の風合いが損なわれ、さらには赤外線だけでなく可視光線をも吸収してしまい、濃色品しか得られないという問題があった。

このように、作業服として活動性やデザイン性と、電気的アークやフラッシュ火災に対する防護性能を兼備することは困難であった。

国際公開第２０１１／１２６９９９号パンフレット国際公開第２０１０／１４１５５４号パンフレット特表２０１１−５２７７３４号公報特表２００９−５０３２７８号公報特表２００７−５２９６４８号公報特表２００７−５３５４１５号公報特表２００７−５０１３４１号公報特表２００６−５１６３０６号公報特表２０１０−５０２８４９号公報特許第４８４６７３９号公報国際公開第２０１２／０７７６８１号パンフレット

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、任意のカラー展開が可能であり、活動性および電気的アークに対する防護性能を有する布帛および防護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、メタ型芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸を用いて布帛を構成し、その布帛表面に赤外線吸収剤を固着させることにより、電気的アークに対する防護性能が向上することを見出し、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「メタ型芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸を用いてなる布帛であって、赤外線吸収剤が０．０２〜５０ｇ／ｍ^２の範囲で固着してなり、耐アーク性試験ＡＳＴＭＦ１９５９−１９９９において、ＡＴＰＶ値が８．０ｃａｌ／ｃｍ^２以上であることを特徴とする布帛。」が提供される。

その際、前記赤外線吸収剤が、金属酸化物系微粒子またはカーボン微粒子であることが好ましい。また、前記赤外線吸収剤が、バインダー樹脂で固着されていることが好ましい。また、前記赤外線吸収剤と前記バインダー樹脂との配合比率が１：０．１〜１：５０の範囲内であることが好ましい。また、前記金属酸化物系微粒子が、アンチモンドープ酸化スズ、スズドープ酸化インジウム、タングステン系複合酸化物、および六ホウ化ランタンからなる群より選択されるいずれかであることが好ましい。また、前記金属酸化物系微粒子の可視光線透過率が４０％以上であることが好ましい。また、前記カーボン微粒子が、布帛の裏面の繊維表面にのみ固着されていることが好ましい。また、布帛に、パラ型芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリイミド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、パイロメックス（登録商標）、炭素繊維、アクリル繊維、セルロース系繊維、および導電性繊維からなる群より選択される１種以上が含まれることが好ましい。また、目付けが１２０〜２５０ｇ／ｍ^２の範囲内であることが好ましい。また、前記メタ型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。

また、本発明によれば、前記の布帛を用いてなる、アーク防護服、防炎防護服、作業服、活動服、手袋、防護用エプロン、および防護用部材からなる群より選択されるいずれかの防護製品が提供される。

本発明によれば、任意のカラー展開が可能であり、活動性および電気的アークに対する防護性能を有する布帛および防護製品が得られる。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。まず、本発明で用いるメタ型芳香族ポリアミド繊維とは、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、メタ型芳香族ポリアミド繊維の残存溶媒量は、メタ型芳香族ポリアミド繊維の優れた難燃性能を損なわない点で、０．１重量％以下（好ましくは０．００１〜０．１重量％）であることが肝要である。

前記メタ型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芳香族ポリアミド繊維を得ることができる。

前記メタ型芳香族ポリアミド繊維において、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０．５〜５ｄｔｅｘの範囲が好ましい。

本発明の織編物において、メタ型芳香族ポリアミド繊維の重量比率は、織編物重量対比２５〜９９重量％（より好ましくは５０〜９５重量％）の範囲であることが好ましい。メタ型芳香族ポリアミド繊維の重量比率が該範囲よりも小さいと、織編物の難燃性が低下するおそれがある。

次に、本発明では、織編物の繊維表面に、赤外線吸収剤がバインダー樹脂で固着されている。ここで、赤外線吸収剤は該織編物の両面（全面）に固着されていても、一面だけに固着されていてもよい。一面だけに固着させた場合、該面を裏面、すなわち、かかる織編物を衣料に使用した際に人体の肌側となる面となすことにより、前記赤外線吸収剤やバインダー樹脂が着色されていた場合においても、これらの剤や樹脂が織編物の表面に現れることがないため、外観上の問題が発生する恐れがない。

上記赤外線吸収剤としては、波長７００〜２０００ｎｍの赤外線領域で１０％以上の吸収率を有する物質であれば特に限定されず、金属酸化物系微粒子、カーボンブラック、有機化合物の赤外線吸収色素などが例示される。かかる赤外線吸収剤の中でも、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ（２７℃）以上（より好ましくは２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上）であるものが好ましい。かかる熱伝導率を有することにより、該赤外線吸収剤が固着された織編物を衣料に使用し電気的アーク事故やフラッシュ火災に遭った際に、該赤外線吸収剤が、電気的アークや火炎フラッシュの熱エネルギーを吸収し、人体へ到達する熱エネルギーを抑制することができる。具体的には、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、ジイモニウム系化合物、アミニウム系化合物、アンスラキノン系化合物、ポリメチン系化合物、シアニン系化合物、フタロシアニン系化合物、ジオチオール金属錯体系化合物、スクアリリウム系化合物、ナフタロシアニン系化合物などの平均粒子径が１００ｎｍ以下の金属酸化物系微粒子が好ましく例示される。かかる金属酸化物系微粒子は可視光線を透過する透明な材料でもあり、織編物本体の色相に変化を与えない点でも好ましい。すなわち、該金属酸化物系微粒子の可視光線透過率は４０％以上（より好ましくは５０％以上）であることが好ましい。この種の金属酸化物系微粒子は、水系の分散品やトルエンなどの溶剤系分散品として入手することができる。また、布帛の色相が黒、ネイビーブルー、エンジ色などの濃色品である場合には、カーボンブラックも好適に使用することができ、かかるカーボンブラックの粒子径は、数μｍ程度の粒子径であればよい。なお、淡色の布帛にカーボンブラックを適用すると、布帛表面がグレー色化してしまうため、外観上の変色を避けるために、布帛の一面（該面を裏面、すなわち、かかる織編物を衣料に使用した際に人体の肌側となる面）だけに固着することが好ましい。

赤外線吸収剤を布帛に固着させる量は、布帛に対して０．０２〜５０ｇ／ｍ^２（より好ましくは０．１〜３０ｇ／ｍ^２）の範囲内であることが好ましい。赤外線吸収剤の固着量が該範囲よりも少ないと、布帛が電気的アークや火炎フラッシュの熱エネルギーを吸収しきれず、人体へ到達する熱エネルギーを抑制する効果が十分ではない恐れがある。逆に、赤外線吸収剤の固着量が該範囲よりも多いと、効果は十分であるものの、経済的ではない。

本発明で用いられるバインダー樹脂としては、特に限定されるものではなく、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、塩化ビニル樹脂、ナイロン樹脂などが例示される。バインダー樹脂の固着量は、樹脂固形分基準で布帛に対して、０．０１〜４０ｇ／ｍ^２（より好ましくは１〜３０ｇ／ｍ^２）の範囲内であることが好ましい。通常、前記赤外線吸収剤とバインダー樹脂は、両者の配合組成物として布帛に付与される。その際、かかる配合組成物は水系、溶剤系のいずれで構成してもよいが、加工工程の作業環境上、水系の方が好ましい。溶剤としては、トルエン、イソプロピルアルコール、ジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、酢酸エチルなどが例示される。この配合組成物には、エポキシ系などの架橋剤を併用してもよい。さらに、布帛本体に対する付着性を向上させる等の目的で適当な添加剤をさらに併用してもよい。

前記赤外線吸収剤とバインダー樹脂（樹脂固形分基準）との配合比率として１：０．１〜１：５０（より好ましくは１：０．５〜１：４０）の範囲内であることが好ましい。バインダー樹脂の配合比率が該範囲よりも少ないと、布帛を防護製品となした後、洗濯時に赤外線吸収剤が脱落しやすいため、電気的アークに対する防護性能が低下する恐れがある。逆に、バインダー樹脂の配合比率を該範囲よりも多いと、布帛の難燃性が低下する恐れがある。

布帛への、赤外線吸収剤とバインダー樹脂の付与手段として、まず両者を前述のような配合組成物となした後、該配合組成物を、パディング法、グラビヤコーティング法、スクリーンプリント法などの公知の付与手段を用いることができる。

本発明において、紡績糸には、さらに、パラ型芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリイミド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、パイロメックス（登録商標）、炭素繊維、アクリル繊維、セルロース系繊維、および導電性繊維からなる群より選択される１種以上が含まれると、布帛としての炭化事象特性を保有し、かつ炭化部の耐収縮性および炭化部の強度が保持され好ましい。これらの繊維が紡績糸に含まれないと、織編物が電気的アークに曝された際に炭化しパリパリ、ボロボロと粉砕し、布帛の形状維持ができなくなり、炭化織編物部分に穴があくおそれがある。特に、かかる繊維が紡績糸重量対比１〜７５重量％（より好ましくは５〜５０重量％）含まれることが好ましい。
ここで、パラ系アラミド繊維としては、テクノーラ（登録商標）、ケブラー（登録商標）およびトワロン（登録商標）に代表されるものであり、主鎖中に芳香族環を有するポリアミドからなる繊維であり、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）でもよいし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）であってもよい。

前記紡績糸は、前記の繊維を常法により、混綿、混紡したものでよいが、期待する機能特性に応じて、芯鞘二層構造紡績糸、コアスパンヤーンあるいは牽切加工糸を用いた複合糸でもよい。また、以下のような方法により得られるコイル状を呈する紡績糸でもよい。すなわち、まず前記の紡績糸を用意する。その際、その際、紡績糸繊度（番手）は、耐糸切れ性や強度などの点で綿番手（Ｅｃｃ）２０〜６０番手が好ましい。単糸数としては６０本以上が好ましく、原綿単繊維繊度としては３．０ｄｔｅｘ以下（より好ましくは０．００１〜３．０ｄｔｅｘ）が好ましい。紡績糸の撚係数（下撚係数）としては３．６〜４．２（より好ましくは３．８〜４．０）の範囲が好ましい。該撚係数が大きい程、毛羽が収束し布帛の耐ピリング性が良くなる反面、紡績糸が剛直になり、伸度が低下して布帛の引裂き強力が低減したり、布帛が硬化するおそれがある。なお、撚係数は下記式により表される。
撚係数＝撚数（回／２．５４ｃｍ）／紡績糸の綿番手（Ｅｃｃ）^１／２
紡績糸の紡績方法はリング紡績、ＭＴＳ、ＭＪＳ、ＭＶＳなどの革新紡績やリング紡績など通常の紡績方法でよい。撚り方向はＺ方向またはＳ方向のいずれでもよい。

次いで、かかる紡績糸に必要に応じて撚り止めセット（真空スチームセット）を行った後、紡績糸を２本以上（好ましくは２〜４本、特に好ましくは２本）引き揃えて合糸し合撚する。合撚に用いる撚糸機としては、アップツイスター、カバリング機、イタリー式撚糸機、ダブルツイスターなどの撚糸機でが例示される。

その際、合撚（上撚）の撚り方向は追撚方向である。例えば、紡績糸の撚り方向がＺ撚りの場合、同じ方向のＺ方向に撚りを行う。また、撚数は、好ましくは２０００回／ｍ以上、より好ましくは２１００〜３０００回／ｍ、特に好ましくは２３００〜２８００回／ｍである。該撚数が２０００回／ｍ未満の場合、撚り止めセット、解撚した後、紡績糸の形態がコイル状にならないおそれがある。

次いで、かかる合撚糸に撚り止めセット（従来のアラミド双糸撚り止めセット同様の高圧真空スチームセット）を施す。強固な撚り止めセットの付与が必要の場合、撚り止めセットの回数を増やしたり、撚り止めセット温度やセット時間を変えてもよい。例えば、セット温度は１１５〜１２５℃、セット時間は２０〜４０分、回数は１〜３回でよいが、セット温度が高いほど、また、セット時間が長いほどセット性がよく好ましい。撚り止めセットの回数を増やしたり、処理時間を長くしたり、温度を上げることにより、よりセット性を高めることが可能であるが、生産管理（作業管理の安全性、品質管理など）や生産加工費用を考慮すると処理時間を長くすることが好ましい。また、真空度が高いほど品質が良化し好ましい。

次いで、撚り止めセットされた合撚糸を解撚（合撚の撚り方向とは逆方向の撚り方向）し、必要に応じて熱セットする。その際、解撚の撚数は、前記合撚の撚数は７０〜９０％の範囲が好ましい。この範囲の撚数で解撚を行うことにより、ストレッチ性を有した、コイル状を呈する紡績糸が得られる。かかるコイル状を呈する紡績糸において、優れたストレッチ性を得る上で撚数が２００〜８６０回／ｍの範囲内であることが好ましい。

また、紡績糸に用いる原綿は、染色（先染め）原綿、原着原綿でもよいし、原綿に機能化処理（吸汗、速乾、防汚、難燃、紫外線吸収など）を施したものを使用してもよい。特に、高品位外観の織編物を得る上で、前記メタ型芳香族ポリアミド繊維は染料で染色されていることが肝要である。

本発明において、布帛の組織は特に限定されず、織物、編物、不織布いずれでもよいが、難燃性、耐炎性、強度などの点で織物が好ましい。その際、織物組織としては、平織、斜文織、朱子織等の三原組織、変化組織、変化斜文織等の変化組織、たて二重織、よこ二重織等の片二重組織などが例示される。なお、これらの織組織を有する織物は、レピア織機やエアージェット織機など通常の織機を用いて通常の方法により製織することができる。層数も特に限定されず単層でもよいし２層以上の多層構造を有する織物でもよい。編物の場合は、種類は、よこ編物であってもよいしたて編物であってもよい。よこ編組織としては、天竺、ゴム編、両面編、パール編、タック編、浮き編、片畔編、レース編、添え毛編等が好ましく例示される。たて編組織としては、シングルデンビー編、シングルアトラス編、ダブルコード編、ハーフ編、裏毛編、ジャガード編等が好ましく例示される。なお、製編は、丸編機、横編機、トリコット編機、ラッシェル編機等など通常の編機を用いて通常の方法により製編することができる。層数も特に限定されず単層でもよいし２層以上の多層構造を有する編物でもよい。

製織・製編に次いで後加工を施すことが好ましく、具体的な後加工工程としては、精練、乾燥、リラックス、毛焼、染色および機能化処理などの工程を例示できる。精練やリラックス処理としては、拡布処理であってもよいし、液流精練・リラックス処理であってもよい。具体的には、連続精練や連続乾燥において拡布ノンテンション機で処理する方法であり、例えばソフサー精練機や乾絨、シュリンクサーファー、ショートループ、ルシオール乾燥機などを用いた方法になる。また場合によっては、精練やリラックス工程を省く事も可能である。

また、その他特性の向上のために、剪毛および／または毛焼、および／または吸汗剤、撥水剤、蓄熱剤、紫外線遮蔽あるいは制電剤、抗菌剤、消臭剤、防虫剤、防蚊剤、防蚊剤、蓄光剤、再帰反射剤等の機能を付与する他の各種加工を付加適用してもよい。ここで、前記吸汗剤としては、ポリエチレングリコールジアクリレートまたはポリエチレングリコールジアクリレートの誘導体またはポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体または水溶性ポリウレタンが好ましい。織編物に吸汗剤を付与する方法としては、パディング処理する方法、染色加工時に染色液と同浴で処理する方法などが例示される。

本発明では、織編物にカチオン染料を含む染色浴で染色加工を施すことが好ましい。その際、好ましくは１１５〜１３５℃で染色後、還元処理を行い、乾燥を行う方法等を採用することができるが、これに限定されない。
カチオン染料とは、水に可溶性で、塩基性を示す基を有する水溶性染料をいい、アクリル繊維、天然繊維あるいはカチオン可染型ポリエステル繊維などの染色に多く用いられているものである。カチオン染料としては、例えばジアクリルメタン系、トリアクリルメタン系、キノンイミン（アジン、オキサジン、チアジン）系、キサンテン系、メチン系（ポリメチン、アザメチン）、複素環アゾ系（チアゾールアゾ、トリアゾールアゾ、ベンゾチアゾールアゾ）、アントラキノン系などが挙げられる。また、最近は、塩基性基を封鎖することにより分散型にしたカチオン染料もあるが、両者とも用いることができる。中でもアゾ系が望ましく、例えば、アゾ系としてＣ．Ｉ．ＢａｓｉｃＢｌｕｅ５４、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＢｌｕｅ３、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＲｅｄ２９、Ｃ．Ｉ．ＢａｓｉｃＹｅｌｌｏｗ６７などを例示することができる。

また、染色加工においては、キャリア剤を用いることが好ましく、カチオン染料とキャリア剤の同浴の染色処理が採用できる。また、カチオン染色前に織編物を特殊界面活性剤で処理することで、拡布染色で濃染化が可能となる。

ここで、キャリア剤としては、例えば、ＤＬ−β−エチルフェネチルアルコール、２−エトキシベンジルアルコール、３−クロロベンジルアルコール、２，５−ジメチルベンジルアルコール、２−ニトロベンジルアルコール、ｐ−イソプロピルベンジルアルコール、２−メチルフェネチルアルコール、３−メチルフェネチルアルコール、４−メチルフェネチルアルコール、２−メトキシベンジルアルコール、３−ヨードベンジルアルコール、ケイ皮アルコール、ｐ−アニシルアルコール、ベンズヒドロール、およびシクロヘキシルピロリドンの中から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。キャリア剤の量は、メタ型全芳香族ポリアミド繊維１００重量部に対して１〜１０重量部が好ましく、１〜５重量部がより好ましい。

かくして得られた織編物において、該織編物の目付けが１２０〜２５０ｇ／ｍ^２（より好ましくは１５０〜２３０ｇ／ｍ^２）の範囲内であることが好ましい。織編物の目付けが該範囲よりも小さいと、電気的アークに対する防護性能が低下するおそれがある。逆に、織編物の目付けが該範囲よりも大きいと、軽量性や着用快適性が低下するおそれがある。

本発明の織編物は前記の構成を有するので、淡色の色相を有し、活動性および着用快適性、さらには電気的アークに対する防護性能を有し、フラッシュ火炎に対して抵抗力がある。

ここで、耐アーク性試験ＡＳＴＭＦ１９５９−１９９９において、ＡＴＰＶ（ＡｒｃＴｈｅｒｍａｌＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＶａｌｕｅ）値が８．０ｃａｌ／ｃｍ^２以上（好ましくは８．０〜１２．０ｃａｌ／ｃｍ^２）であることが肝要である。

本発明の防護製品は、前記の布帛を用いてなる、アーク防護服、防炎防護服、作業服、活動服、手袋、防護用エプロン、および防護用部材からなる群より選択されるいずれかの防護製品である。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。

かかる防護製品は前記の防護製品用織編物を用いており、軽量なおかつ難燃性だけでなくフラッシュ火炎に対しての抵抗力（防護力）をも有し、着心地と安全性に優れる。またフラッシュ火炎に対しての抵抗力（防護力）は、織編物を刺子（キルトステッチ）のように積層すればするほど、抵抗力（防護力）は向上する。

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。
（１）目付け
ＪＩＳＬ１０９６により測定した。
（２）ＡＴＰＶ（ＡｒｃＴｈｅｒｍａｌＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＶａｌｕｅ）値
耐アーク性試験ＡＳＴＭＦ１９５９−１９９９によりＡＴＰＶ値を測定した。８．０ｃａｌ／ｃｍ^２以上を合格（レベル２クリア）とする。

［実施例１］
メタ型芳香族ポリアミド繊維（帝人（株）製、「ＴｅｉｊｉｎｃｏｎｅｘＮＥＯ」（登録商標）、単繊維繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）、パラ型全芳香族ポリアミド繊維（帝人アラミド社製、「トワロン」（登録商標）、単繊維繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５０ｍｍ）、導電性ナイロン繊維（単繊維繊度４．５ｄｔｅｘ、繊維５１ｍｍ、鞘部：ナイロン６／芯部：白色金属化合物の偏心芯鞘型導電性ナイロン繊維）をメタ型全芳香族ポリアミド繊維：９３重量％、パラ型全芳香族ポリアミド繊維：５重量％、導電性ナイロン繊維：２重量％となるように、１／６８番手の紡績糸を作り、双糸合撚加工糸条を得た。次いで、経密度５７本／２．５４ｃｍ、緯密度５０本／２．５４ｃｍの平織物を製織した。

得られた未染色織物（生機）を、常法により解反・結反し、糊抜き精練、シリンダー乾燥、毛焼した後、通常の液流染色を用いて、カチオン染料およびキャリア剤を含む染浴で、常温から昇温して１３０℃で６０分間染色した。その後、仕上げセットを行い、基布とした。

次いで、下記の配合組成物を用意した。
［配合組成物の組成］
・アクリル系バインダー３．０％
（固形分４０％）
・ＡＴＯ水分散液２．０％
（固形分１５％、ＡＴＯの熱伝導率５０Ｗ／ｍ・Ｋ、ＡＴＯの微粒子径５０ｎｍ以下）
・水９５％
次いで、パディング法により、織物基布の繊維表面全面に該配合組成物を付与した（ＡＴＯ分０．３ｇ／ｍ^２、バインダー樹脂固形分１．２ｇ／ｍ^２）後、１６０℃で乾燥し、アーク防護織物を得た。
得られたアーク防護織物は、目付けは１６２ｇ／ｍ^２であり、ＡＴＰＶ値は８．６ｃａｌ／ｃｍ^２と良好であった。

［実施例２］
実施例１と同様にして染色織物を得た。次いで、下記の配合組成物を用意した。
［配合組成物の組成］
・アクリル系バインダー６０．０％
（固形分４０％）
・ＡＴＯ水分散液５．０％
（固形分１５％、ＡＴＯの熱伝導率５０Ｗ／ｍ・Ｋ、ＡＴＯの微粒子径５０ｎｍ以下）
・水３５．０％
次いで、ロータリースクリーン捺染機により、織物基布の裏面の繊維表面全面に該配合組成物を付与した（ＡＴＯ分１．２ｇ／ｍ^２、バインダー樹脂固形分２４．２ｇ／ｍ^２）後、１６０℃で乾燥し、アーク防護織物を得た。
得られたアーク防護織物は、目付けは１８６ｇ／ｍ^２であり、ＡＴＰＶ値は１０．２ｃａｌ／ｃｍ^２と良好であった。

［比較例１］
実施例１と同様にして染色織物を得た。
［配合組成物の組成］
・アクリル系バインダー１０．０％
（固形分４０％）
・ＡＴＯ水分散液０．１％
（固形分１５％、ＡＴＯの熱伝導率５０Ｗ／ｍ・Ｋ、ＡＴＯの微粒子径５０ｎｍ以下）
・水８９．９％
次いで、パディング法により、織物基布の繊維表面全面に該配合組成物を付与した（ＡＴＯ分０．０１ｇ／ｍ^２、バインダー樹脂固形分４．０ｇ／ｍ^２）後、１６０℃で乾燥し、アーク防護織物を得た。
得られたアーク防護織物は、目付けは１５９ｇ／ｍ^２であったが、ＡＴＰＶ値は７．４ｃａｌ／ｃｍ^２と不十分であった。

本発明によれば、任意のカラー展開が可能であり、活動性および電気的アークに対する防護性能を有する布帛および防護製品が提供され、その工業的価値は極めて大である。

Claims

メタ型芳香族ポリアミド繊維を含む紡績糸を用いてなる布帛であって、赤外線吸収剤が０．０２〜５０ｇ／ｍ^２の範囲で固着してなり、耐アーク性試験ＡＳＴＭＦ１９５９−１９９９において、ＡＴＰＶ値が８．０ｃａｌ／ｃｍ^２以上であることを特徴とする布帛。
前記赤外線吸収剤が、金属酸化物系微粒子またはカーボン微粒子である、請求項１に記載の布帛。
前記赤外線吸収剤が、バインダー樹脂で固着されている、請求項１または請求項２に記載の布帛。
前記赤外線吸収剤と前記バインダー樹脂との配合比率が１：０．１〜１：５０の範囲内である、請求項１〜３のいずれかに記載の布帛。
前記金属酸化物系微粒子が、アンチモンドープ酸化スズ、スズドープ酸化インジウム、タングステン系複合酸化物、および六ホウ化ランタンからなる群より選択されるいずれかである、請求項１〜４のいずれかに記載の布帛。
前記金属酸化物系微粒子の可視光線透過率が４０％以上である、請求項１〜５のいずれかに記載の布帛。
前記カーボン微粒子が、布帛の裏面の繊維表面にのみ固着されている、請求項１〜６のいずれかに記載の布帛。
布帛に、パラ型芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、ポリイミド繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、ポリベンズオキサゾール繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、パイロメックス（登録商標）、炭素繊維、アクリル繊維、セルロース系繊維、および導電性繊維からなる群より選択される１種以上が含まれる、請求項１〜７のいずれかに記載の布帛。
目付けが１２０〜２５０ｇ／ｍ^２の範囲内である、請求項１〜８のいずれかに記載の布帛。
前記メタ型芳香族ポリアミド繊維が染色されている、請求項１〜９のいずれかに記載の布帛。
請求項１〜１０のいずれかに記載の布帛を用いてなる、アーク防護服、防炎防護服、作業服、活動服、手袋、防護用エプロン、および防護用部材からなる群より選択されるいずれかの防護製品。