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熱収縮低減化ポリビニルアルコール系繊維 UPDATE コモンズ

国内特許コード P160012953
整理番号 FU663
掲載日 2016年4月19日
出願番号 特願2016-011291
公開番号 特開2017-133112
出願日 平成28年1月25日(2016.1.25)
公開日 平成29年8月3日(2017.8.3)
発明者
  • 中根 幸治
  • 山口 新司
出願人
  • 国立大学法人福井大学
発明の名称 熱収縮低減化ポリビニルアルコール系繊維 UPDATE コモンズ
発明の概要 【課題】高温時熱収縮が低減化されたポリビニルアルコール(PVA)系繊維及びその製造方法を提供する。
【解決手段】PVA系繊維に遷移金属化合物を含む溶液で処理することで、PVA系繊維に緻密な構造を有するスキン層が形成され、熱収縮が低減化されたPVA系繊維を製造することができる。遷移金属化合物を含む溶液で処理した後、さらにケイ素を含む溶液で処理することで、より効果的に熱収縮が低減化されたPVA系繊維を製造することができる。本発明の方法によれば、ハロゲンビニルポリマーを使用することなく、安価で環境にやさしい方法で熱収縮が低減化されたPVA系繊維を製造することができる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


現在の消火活動は建物の周囲から放水するという方法から、財産や人命の救助、延焼防止のために建物内進入など、人が火源に極限まで接近するという方法に変遷している。このような状況下において、炎や高温から安全に身を守る目的があると同時に、迅速に行動するため、消防隊員は消防作業服や救助服を着用している。これらの素材は薄くて軽いものが求められており、今日では、ケブラーやザイロンなどのアラミド繊維やPBO繊維などが採用されている。アラミド繊維には自身が難燃性という特長があるが、これには染色性や耐候性が劣る、風合いが悪い、コストがかかる等の欠点がある。これらの欠点について改良が必要である。特にポリエチレンテレフタレート繊維やレーヨン繊維など様々な繊維に難燃性を付与することが望まれている。



ポリビニルアルコール(以下、「PVA」と記載する場合がある。)系繊維は力学特性に優れる、燃えにくい、コストが低い、アラミド繊維より染色しやすいといった特長があることから、難燃性繊維として注目されている。この特長を活かして、現在では陸上自衛隊の迷彩服や消防作業服、化学工場の作業服などに用いられている。例えば陸上自衛隊の迷彩服には、難燃ビニロンと綿が7:3の割合で配合されており、600℃の熱に晒されても約12秒間着用者を保護できるほどの難燃性が付与されている。しかし、PVA系繊維は高温時に熱寸法安定性が低くなり、炎や放射熱に短時間晒されると熱収縮を起こすといった問題点もある。熱収縮率が大きいと燃焼した際に衣服の脱衣が困難となり、熱傷を受ける危険性が高くなる。例えば消火活動中に消防作業服が熱収縮を起こすと、上着とズボンや防災服と他の装備との間に隙間ができ、そこから炎や放射熱が隊員を直撃することになり、命を左右する原因にもなる。



PVA系繊維の難燃化のためには、リン酸系難燃剤、層状ケイ酸塩を添加する方法(特許文献1、2)、PVAにポリ塩化ビニルを加えて難燃化する方法(特許文献3)、PVA系繊維ではないが、チタン(Ti)やジルコニウム(Zr)の錯体を含んだ強酸性浴でウールを処理して難燃化する方法も開示されている(特許文献4)。しかしながら、熱収縮についてはいずれも述べられていない。

産業上の利用分野


本発明は、高温時熱収縮が低減化されたポリビニルアルコール系繊維及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ポリビニルアルコール系繊維を、遷移金属化合物を含む溶液で処理し、当該繊維に遷移金属化合物を浸漬する工程を含むことを特徴とする、170℃での高温時熱収縮低減化ポリビニルアルコール系繊維の製造方法。

【請求項2】
ポリビニルアルコール系繊維を、遷移金属化合物を含む溶液で処理した後、ケイ素を含む溶液で処理し、当該繊維にケイ素を浸漬する工程を含むことを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。

【請求項3】
遷移金属化合物が、ジルコニウム、マンガン、銅、ニッケル、コバルト、クロム、バナジウム、チタン、モリブデン、金、銀、白金から選択されるいずれかである、請求項1又は2に記載の製造方法。

【請求項4】
ポリビニルアルコール系繊維に遷移金属化合物が浸漬されていることを特徴とする、熱収縮低減化ポリビニルアルコール系繊維。

【請求項5】
ポリビニルアルコール系繊維に遷移金属化合物が浸漬され、さらにケイ素が浸漬されていることを特徴とする、熱収縮低減化ポリビニルアルコール系繊維。

【請求項6】
遷移金属化合物が、ジルコニウム、マンガン、銅、ニッケル、コバルト、クロム、バナジウム、チタン、モリブデン、金、銀、白金から選択されるいずれかである、請求項4又は5に記載の熱収縮低減化ポリビニルアルコール系繊維。

【請求項7】
請求項1~3のいずれかに記載の製造方法により製造された熱収縮低減化ポリビニルアルコール系繊維。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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