説明

耐切創性優れた繊維構造物及びその製造方法

【課題】柔軟で着用性に優れ、特に、耐切創性に優れた繊維構造物を提供する。
【解決手段】繊維対金属間摩擦Fmaxが210以上である繊維からなり、厚みが5.0mm以下である繊維構造物であって、前記繊維構造物を繊維対金属間摩擦を低下させるシリコーン系、フッ素系、シリコーンフッ素系等の剤によって処理することにより、例えば、粘度が10〜500cStのジメチルシリコーンもしくはアミノ変性シリコーンで処理することにより耐切創性が向上した繊維構造物を得る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は耐切創性の高い繊維構造物及びその製造方法を提供するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、手袋および作業衣、および自転車競技選手、オートレース選手、モーターボート選手などの競技用衣服、また作業用の軍手に要求される性能として、耐切創性、耐摩耗性が必要である。従来の技術としては、特開2000−178812号公報には、高強度・高弾性率繊維とステンレスやチタンなどの金属細線からなる複合糸を混入したり、特開2004−360168号公報には芯糸にガラスフィラメントからなるマルチフィラメントを用いている。特開2004−060112号公報には、耐切創性の優れたアラミド繊維を製織または編成して形成されたもので、製品の全体または一部に使用して構成された防護具が使用されてきた。またアラミド繊維の場合には少量の使用では耐切創性効果が少ないため、目付けを大きくして使用したり、特開平09−157981号公報には単糸繊度の大きい原糸や原綿を使用したり、更に基布または製品に樹脂加工して耐切創性を向上するなどの手段がとられていた。しかしこれらの従来品は金属線やガラス繊維が切断されて手にささったり、繊維の目付けの大きいものや樹脂加工を施したもの等は製品が硬くなり、使用者の着用感が悪い上に、かかる特殊繊維では製織または編成がしにくいという欠点があった。
【0003】
【特許文献1】特開2000−178812号公報
【特許文献2】特開2004−360168号公報
【特許文献3】特開2004−060112号公報
【特許文献4】特開平09−157981号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解消し、柔軟で着用性に優れる上に特に、耐切創性に優れた繊維構造物を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決すべく検討を重ねた結果、繊維構造物を構成する紡績糸もしくはフィラメントの繊維間摩擦Fmaxが210以上である際に著しくISO13997における耐切創性が向上し、またJIS L 1018による厚み測定において、厚みが5.0mm以下である際にこの傾向がさらに顕著になることを見出した。
【0006】
即ち本発明によれば、
繊維構造物を構成する繊維糸の繊維金属間摩擦を下記測定方法で測定した際の最大値Fmaxが260以下である繊維構造物及び繊維構造物を繊維対金属間摩擦を低下させる剤で処理し、繊維構造物を構成する繊維の繊維金属間摩擦を下記測定方法で測定した際の最大値Fmaxが260以下とする耐切創性に優れた繊維構造物の製造方法。
【0007】
繊維の一端を固定し、一端に荷重(T1)をつけ、クロムメッキよりなる側面が鏡面である直径60mm円柱型の半円分に糸をかけた後、0.1m/分のスピードで180度分時計回り、反時計回りに交互に回転させた際の張力(T2)を測定し、下記式でFmaxを求める方法
Fmax=T2max−T1
【発明の効果】
【0008】
防護材料として使用されている繊維構造物を繊維対金属間摩擦を低下させる剤で処理することにより、ISO13997の評価方法における切創試験において、耐切創性が著しく向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
本発明において対象とする繊維は、主鎖中にフェニレン基を有する芳香族ポリアミド繊維を意味し、例えば、パラ型アラミド繊維は、デュポン社のケブラーやテイジン・アラミド社のトワロンなどに代表されるポリパラフェニレンテレフタルアミド(PPTA)繊維や、PPTAと3,4′−オキシジフェニレンテレフタルアミドとの共重合体繊維、帝人株式会社製のテクノーラ等を挙げることができる。
【0010】
また、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維である東洋紡社のザイロン、ヘキストセラニーズ社のPBI繊維、また高強力ポリエチレン繊維として東洋紡社のダイニーマなどの高強力繊維がふさわしく用いられる。
【0011】
本発明では、該繊維構造物の耐切創性が良好であるためには、Fmaxの値は260以下、好ましくは200〜250、また更に好ましくは220〜250である。Fmaxが260を超える場合耐切創性が低下し、また逆に小さすぎると十分な耐切創性が得られないと共に作業時に滑りやすく作業性が悪くなる。
【0012】
繊維糸を構成する繊維の単糸繊度は0.5〜5.0dex、より好ましくは0.7〜3.0dex、更に好ましくは0.9〜2.4dexの範囲にある。単糸繊度が小さすぎると耐切創性の改善が少なく、反対に大きすぎると、繊維構造物に柔軟性がなく、ちくちく感を感じることもある。
【0013】
また、該繊維構造物の厚みは、5.0mm以下、好ましくは3.5〜4.7mm、更に好ましくは3.7〜4.0mmである。厚みが厚すぎると着用した際に十分な柔軟性が得られず、逆に薄すぎると十分な耐切創性が得られない。
【0014】
繊維対金属間摩擦を低下させる剤としては、繊維と金属間の摩擦を低下できる化合物であれば良いが、好ましくはシリコーン系、フッ素系、シリコーンフッ素系等挙げることが出来る。より好ましくはシリコーン化合物である。
シリコーン化合物としては、例えば粘度が10〜500cStのジメチルシリコーンもしくはアミノ変性シリコーンを用いることができる。
【0015】
これらを付着させる方法としては、水乳化分散物として繊維構造物を常法により浸漬、乾燥することにより付着させることが好ましい。
繊維対金属間摩擦を低下させる剤の付着量は全繊維構造物重量に対して5.0%以下、好ましくは0.05〜4.5%、更に好ましくは0.1〜2.0%である。付着量が5.0%を超える場合着用した際にべとつき間を感じ、また付着量が少なすぎるとかたく感じ、着用感が悪い。
【0016】
上記の方法により、繊維と金属(切創に使用する刃)の摩擦を下げることで、刃が繊維構造物に接触した際に繊維構造物上を滑り、切り込んでいかないため、耐切創性が向上すると考えられる。
【0017】
繊維構造物の形態としては、紡績糸やフィラメント糸であっても良く、又紡績糸やフィラメント糸からなる織物、編物、不織布又ロープ等に例示されるような繊維構造体であってもよい。更に、ポリエステル繊維、あるいは他の合成繊維や天然繊維等と混用した繊維構造体であってもよい。
【実施例】
【0018】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。なお、実施例における耐切創性の評価は、次のようにして行った。
(1) 耐切創性
ISO13997に基づき、TDM−100の装置を用い、45度方向にサンプルをセット後試験を行い、切創ストローク長が20mmの時の荷重を読み取った。
(2)嵩高性
JIS L 1018の編地厚さ測定に基づき、行った。加圧は69Pa、ニットを二枚積層した。
(3)繊維対金属間摩擦
繊維の一端を固定し、一端に荷重(T1=500g)をつけ、クロムメッキよりなる側面が鏡面である直径60mm円柱型の半円分に糸をかけた後、0.1m/分のスピードで180度分時計回り、反時計回りに交互に回転させた際の張力(T2)を測定し、下式でFmaxを求めた。(図1参照)
Fmax=T2max−T1
【0019】
[実施例1]
トワロン短繊維(帝人トワロン製 1.7dtex繊維長51mm)を用い紡績糸20.5/2を作成し、これらを5本合わせ、7Gの編機専用機で丸編を作成した。得られた編物を粘度10cStのジメチルシリコン乳化物(DMS−100:松本油脂製薬株式会社)を固形分量4.5%付着するように浸漬、絞液し余分な剤を除き、乾燥機を用いて80℃、30分乾燥した。得られた編物のFmaxは216、また二枚積層した厚みは3.8mmで耐切創性能は、11.3Nで良好であった。
【0020】
[比較例1]
実施例1に記載の編物で剤処理を施していない編物を用いた。得られた編物の耐切創性能は、10.6N、Fmaxは266、また二枚積層した厚みは4.6mmであった。
【0021】
[実施例2]
トワロン短繊維(帝人トワロン製 2.5dtex繊維長51mm)を用い紡績糸21.5/2を作成し、これらを5本合わせ、7Gの編機専用機で丸編を作成した。これを実施例1と同じ方法で処理を行った。得られた編物のFmaxは218、二枚積層した際の厚みは3.9mmで耐切創性能は11.3Nで良好であった。
【0022】
[比較例2]
実施例2に記載の編物で剤処理を施していない編物を用いた。得られた編物の耐切創性能は10.2N、Fmaxは280、二枚積層した際の厚みは4.2mmであった。
【産業上の利用可能性】
【0023】
本発明を用いて、繊維構造物の耐切創性を向上させることにより、例えば手袋および作業衣、および自転車競技選手、オートレース選手、モーターボート選手などの競技用衣服、また作業用の軍手の耐切創性能を格段に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】繊維対金属摩擦の測定方法の略図。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
繊維構造物を構成する繊維糸の繊維対金属間摩擦を下記測定方法で測定した際の最大値Fmaxが260以下であることを特徴とする繊維構造物。
繊維の一端を固定し、一端に荷重(T1)をつけ、クロムメッキよりなる側面が鏡面である直径60mm円柱型の半円分に糸をかけた後、0.1m/分のスピードで180度分時計回り、反時計回りに交互に回転させた際の張力(T2)を測定し、下記式でFmaxを求める。(図1参照)
Fmax=T2max−T1
【請求項2】
繊維糸を構成する繊維の単糸繊度が0.5dtex〜5.0dtexである請求項1に記載の繊維構造物。
【請求項3】
繊維構造物を構成する繊維が芳香族ポリアミド繊維、PBO繊維、PBI繊維、高強度ポリエチレン繊維の群から選ばれる少なくとも1種からなる請求項1〜2いずれか1項に記載の耐切創性に優れる繊維構造物。
【請求項4】
繊維構造物が織物、編物、及び不織布の群から選ばれる少なくとも1種を含む請求項1〜3いずれか1項に記載の耐切創性に優れる繊維構造物。
【請求項5】
請求項1〜4いずれかに記載の繊維構造物であって、JIS L 1018による厚み測定において、厚みが5.0mm以上であることを特徴とする耐切創性に優れる繊維構造物。
【請求項6】
繊維構造物を繊維対金属間摩擦を低下させる剤で処理し、繊維構造物を構成する繊維糸の繊維対金属間摩擦を下記測定方法で測定した際の最大値Fmaxが260以下とすることを特徴とする耐切創性に優れた繊維構造物の製造方法。
繊維の一端を固定し、一端に荷重(T1)をつけ、クロムメッキよりなる側面が鏡面である直径60mm円柱型の半円分に糸をかけた後、0.1m/分のスピードで180度分時計回り、反時計回りに交互に回転させた際の張力(T2)を測定し、下記式でFmaxを求める。(図1参照)
Fmax=T2max−T1
【請求項7】
繊維対金属間摩擦を低下させる剤がシリコーン化合物である請求項6記載の耐切創性に優れた繊維構造物の製造方法。
【請求項8】
シリコーン化合物が、粘度が10〜500cStのジメチルシリコーンもしくはアミノ変性シリコーンである請求項7記載の耐切創性に優れた繊維構造物の製造方法。

【図1】
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【公開番号】特開2009−97125(P2009−97125A)
【公開日】平成21年5月7日(2009.5.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−271359(P2007−271359)
【出願日】平成19年10月18日(2007.10.18)
【出願人】(303013268)帝人テクノプロダクツ株式会社 (504)
【Fターム(参考)】