JP2005533199A - 弾性ナイロンを含んでなる耐切断性および耐摩耗性の繊維構造体 - Google Patents

Abstract

本発明は、互いに平行に維持されている少なくとも１つの非複合パラ−アラミド・ストランド（１）と少なくとも１つの弾性ナイロン−ベースのストランド（４）とを含んでなる繊維構造体であって、非複合パラ−アラミド・ストランド（２）が構造体の重量を基準にして約２０重量％〜９９．９重量％の範囲の量で構造体中に存在する構造体に関する。本発明はまた、かかる構造体の製造方法ならびに手袋、エプロンおよびスリーブのようなこの構造体から製造される高い耐切断性および耐摩耗性の防護衣にも関する。

Description

本発明は、非複合パラ−アラミド・ストランドと弾性ナイロン・ストランドとの特殊な構造を含んでなる、高い耐切断性および耐摩耗性の繊維構造体に関する。この構造体は防護衣を製造するのに使用することができる。

アラミドおよびより具体的にはパラ−アラミドは、機械保護および熱保護の領域で用途を見つける、比較的新しいクラスの材料である。高い切断保護性能は、パラ−アラミド繊維から製造された織編物アセンブリから得ることができる。それ故、パラ−アラミド繊維は産業労働者、消防士、スポ−ツマン、軍当局者および警察官向けの防護衣の製造においてしばしば使用されている。

パラ−アラミド繊維の一欠点は、それらのフィブリル化傾向のために比較的低い耐摩耗性に苦しむ傾向があることである。このお粗末な耐摩耗性に関連したリスクは、着用時間と共に防護衣の切断性能が低下することである。摩耗および摩擦からの保護、従って低摩耗のこの領域では、ナイロンが優れているが、それらは十分な切断性能を提供しない。

高い耐久力のある切断性能および非常に高い耐摩耗性の両方を有する材料を提供する必要性は依然として存在する。

布の耐摩耗性に影響を及ぼす多数の要因がある。摩耗性能は、繊維成分のタイプ、繊維特性、織編物構造、単位面積当たりの布質量、単位体積当たりの繊維の数または繊維束内の繊維成分の緩和許容度の選択によって調整されてもよい。しばしば、耐切断性成分を含有する所与の構造体における耐摩耗性材料の添加は、耐切断性を犠牲にしてより高い摩耗性能を一般に提供する。

（特許文献１）は、別のナイロン撚糸によって螺旋状にラップされたナイロン撚糸から製造された複合糸である強化成分であって、本体糸と組み関係で編まれている強化成分を開示している。かかる糸の製造は複雑であり、幾つかの工程を必要とする。さらに、こうして得られた強化布は、耐切断性に関しては依然として満足のゆくものではない。

今、特殊な構造スタイルで特殊な繊維成分を組み合わせることによって、非常に高い耐切断性および高い耐摩耗性の繊維構造体を実現することが可能であることが分かった。特に、同じ繊維成分が別々に取り込まれたか、異なる構造スタイルで組み合わせられたかのどちらかである場合よりも高いレベルの耐摩耗性で同じ耐切断性レベルに達することが可能である。

繊維成分独立性と相対移動度と繊維緩和に対する空間許容度とが、高い切断性能と著しく高められた耐摩耗性とを維持するのに不可欠であると本発明で発見された重要な領域である。

米国特許第５，３１９，９５０号明細書

本発明の一態様は、互いに平行の関係に維持された少なくとも１つの非複合パラ−アラミド・ストランドと少なくとも１つの弾性ナイロン−ベースのストランドとを含んでなる繊維構造体であって、非複合パラ−アラミド・ストランドが構造体の重量を基準にして約２０重量％〜約９９．９重量％の範囲の量で構造体中に存在する構造体である。

本発明の別の態様は、
ａ）少なくとも１つの非複合パラ−アラミド・ストランドと少なくとも１つの弾性ナイロン−ベースのストランドとのストランドを提供する工程と、
ｂ）ストランドを前アセンブリなしに編機または織機中へ供給する工程と、
ｃ）編みまたは織りの全過程の間ずっと互いに平行関係に維持されているストランドが機械中へ供給される順番を変えることなく繊維構造体を編むまたは織る工程と
を含んでなる、高い耐切断性および耐摩耗性を有する繊維構造体の提供方法である。

本発明の別の態様は、非複合パラ−アラミド・ストランドと弾性ナイロン・ストランドとを互いに平行の関係に加工する工程を含んでなる上記構造体の製造方法である。

本発明のさらなる態様は、高い耐切断性および耐摩耗性の防護衣、特に上記の繊維構造体から製造される手袋、エプロンまたはスリーブである。

本発明の繊維構造体は高い耐摩耗性を有する。それはまた非常に高い耐切断性をも有する。本発明の構造体を用いて、作業手袋のような高い耐切断性および耐摩耗性の防護衣を製造することが可能である。本発明の繊維構造体から製造される手袋は着心地がよく、それらを着用することによって、使用者はその手の自然な器用さを失わない。

本発明の繊維構造体はまた弾道領域でも用途を見つけ、それは非常に良好な貫入抵抗を有する。

図面の詳細な説明
図１Ａおよび図１Ｂについて言及すると、全部で４ストランド、すなわち例えば２非複合パラ−アラミド・ストランド（１）および（４）、１弾性ナイロン−ベースのストランド（２）および１非弾性ナイロン・ストランド（３）が平行関係に一緒に編まれ、ストランドはいかなる種類の前アセンブリもなしに編機（５）に供給される。ストランドが編機の編み針中へ供給される順番は全編み過程の間ずっと同じ状態のままである。

図２について言及すると、弾性ナイロン−ベースのストランド（６）は、Ｓ方向にナイロン糸（８）で先ずラップされているゴム弾性コア糸（７）でできている。このラップされた繊維は次に逆方向（方向Ｚ）に別のナイロン糸（９）で二度目にラップされる。

「繊維構造体」には、本明細書で用いるところでは、繊維状材料を含んでなる二または三次元構造体が含まれる。好ましくは、この構造体には、編布、織布、一方向織物、不織布、および／またはその組合せが含まれる。「組合せ」とは、異なる性質および／または構造の構造体が、例えば多層構造体として、同じ平面かそうではないかのどちらかで、または縫い付ける、接着剤で付ける、縫い合わせるなど任意のアセンブリング手段によって、一緒にアセンブルされてもよいことを意味する。「不織布」とは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、フェノール類、エポキシ樹脂、ポリエステルまたはその混合物の結合マトリックスへ組み合わされた繊維状材料を意味する。

「繊維状材料」には、本明細書で用いるところでは、フィラメントのような無限の繊維、短繊維構造体、短カット繊維、マイクロファイバー、マルチフィラメント、コード、糸、繊維、パルプが含まれる。繊維は、ステープルファイバーへ紡績される短繊維構造体の糸へ、無限繊維の糸へ、またはステープル糸と連続糸との間の中間糸として説明することができる延伸破断糸へとされてもよい。

「ストランド」は、本明細書で用いるところでは、長さ対直径の高い比を有する、好ましくはその直径の少なくとも１０００倍の長さを有する繊維状材料の規則正しい組立体を意味する。ストランドは、丸い、平らであってもよいし、または別の断面形状を有してもよいし、またはそれは中空繊維であってもよい。「非複合ストランド」とは、共撚りストランド、共テクスチャー加工ストランド、混ぜ合わせストランド、コア−紡績ストランドおよびその組合せのようなアセンブルされたストランドとは反対に単一の簡単なストランドを意味する。

本発明の構造体は少なくとも１つの非複合パラ−アラミド・ストランドを含んでなる。

アラミドは、カルバミド・ブリッジによってまたは場合により、さらに、また他の橋架け構造によっても連結されている芳香環より部分的に、主にまたは専らなるポリマーである。かかるアラミドの構造は、次の一般式の繰り返し単位
（−ＮＨ−Ａ１−ＮＨ−ＣＯ−Ａ２−ＣＯ）ｎ
（式中、Ａ１およびＡ２は同じものかまたは異なり、そしてまた置換されていてもよい芳香族および／または多芳香族環および／またはヘテロ芳香族環を表す）によって説明されてもよい。典型的にはＡ１およびＡ２は、ハロゲン、Ｃ１−Ｃ４アルキル、フェニル、カルボアルコキシル、Ｃ１−Ｃ４アルコキシル、アシルオキシ、ニトロ、ジアルキルアミノ、チオアルキル、カルボキシルおよびスルホニルを含んでなってもよい１個もしくはそれ以上の置換基で置換されていても置換されていなくてもよい１，４−フェニレン、１，３−フェニレン、１，２−フェニレン、４，４’−ビフェニレン、２，６−ナフチレン、１，５−ナフチレン、１，４−ナフチレン、フェノキシフェニル−４，４’−ジイレン、フェノキシフェニル−３，４’−ジイレン、２，５−ピリジレンおよび２，６−キノリレンから互いに独立して選択されてもよい。−ＣＯＮＨ−基はまた、カルボニル−ヒドラジド（−ＣＯＮＨＮＨ−）基、アゾ−またはアゾキシ基によって置き換えられてもよい。

これらのアラミドは一般に二酸塩化物、または相当する二酸とジアミンとの重合によって製造される。

アラミドの例は、ポリ−ｍ−フェニレン−イソフタルアミドおよびポリ−ｐ−フェニレン−テレフタルアミドである。

追加の好適な芳香族ポリアミドは、次の構造のものである。
（−ＮＨ−Ａｒ１−Ｘ−Ａｒ２−ＮＨ−ＣＯ−Ａｒ１−Ｘ−Ａｒ２−ＣＯ−）ｎ
式中、ＸはＯ、Ｓ、ＳＯ２、ＮＲ、Ｎ２、ＣＲ２、ＣＯを表す。

ＲはＨ、Ｃ１−Ｃ４アルキルを表し、同じであっても異なってもよいＡｒ１およびＡｒ２は、少なくとも１つの水素原子がハロゲンおよび／またはＣ１−Ｃ４アルキルで置換されていてもよい１，２−フェニレン、１，３−フェニレンおよび１，４−フェニレンから選択される。

さらに有用なポリアミドは、米国特許第４，６７０，３４３号明細書に開示されており、この特許では、アラミドはコポリアミドであり、そのコポリアミドでは好ましくは全Ａ１およびＡ２の少なくとも８０モル％が置換されていても置換されていなくてもよい１，４−フェニレンおよびフェノキシフェニル−３，４’−ジイレンであり、かつ、フェノキシフェニル−３，４’−ジイレンの含有率は１０モル％〜４０モル％である。

添加物がアラミドと共に使用されてもよく、事実、１０重量％ほど多くまでの他のポリマー材料がアラミドとブレンドされてもよいこと、またはアラミドのジアミンを１０％ほど多くの他のジアミンで置換された、またはアラミドの二酸塩化物を１０％ほど多くの他の二酸塩化物で置換された共重合体が使用されてもよいことが分かった。

本発明の非複合パラ−アラミド・ストランドは、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ８８５−９８に従って測定された、５％以下の伸びを好ましくは有する。好ましくは、パラ−アラミド・ストランドは約１０〜約２５００ｇ／デニール、好ましくは約１０００〜約２５００ｇ／デニールの弾性率、および約３〜約５０ｇ／デニール、好ましくは約３〜約３８ｇ／デニールのテナシティを有する。弾性率およびテナシティはＡＳＴＭ Ｄ８８５−９８方法に従って測定される。

本発明の構造体は、幾つかのパラ−アラミド・ストランドを含んでなってもよい。かかる場合には、ストランドは互いに独立している。パラ−アラミド・ストランドは、構造体の総重量を基準にして、約２０重量％〜約９９．９重量％、好ましくは約３０重量％〜約７０重量％の範囲の量で本発明の構造体中に存在する。

ストランドは、米国特許第３，７６７，７５６号明細書または同第４，３４０，５５９号明細書に記載されているような、よく知られている空隙紡糸法を用いて異方性紡糸原液から一般に紡糸される。

本発明の第２のストランドは、ナイロン糸で被覆されたゴム弾性糸のコアよりなる弾性ナイロン−ベースのストランドである。「ゴム弾性糸」は、本明細書で用いるところでは、エラストマーのフィラメントから形成されたまたはそれを含む糸であって、その元の長さの少なくとも２倍に繰り返し伸長した後に急速にその元の長さに戻る能力を有する糸を意味する。ゴム弾性糸には、スパンデックスまたはエラスタン（ｅｌａｓｔａｎｅ）のようなポリウレタン・ベースの糸が含まれる。好適なゴム弾性糸には、独国レーベルクーセンのバイエル（Ｂａｙｅｒ，Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）によって商品名「ドルラスタン（Ｄｏｒｌａｓｔａｎｅ）（登録商標）」で販売されている製品、およびイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）によって商品名「ライクラ（Ｌｙｃｒａ）（登録商標）」で販売されている製品が含まれる。

「ナイロン」とは、脂肪族ポリアミドポリマーから製造されたストランドを意味する。本発明で好適なナイロンには、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリカプロラクタム（ナイロン６）、ポリブチロラクタム（ナイロン４）、ポリ（９−アミノノナン酸）（ナイロン９）、ポリエナントラクタム（ナイロン７）、ポリカプリルラクタム（ナイロン８）およびポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６，１０）が含まれる。好ましいナイロンはポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）である。

本発明の好ましい実施形態では、ナイロン糸はテクスチャー加工糸である。「テクスチャー加工糸」とは、糸を構成する元々平行のフィラメントを混ぜ合わせるために、例えば空気噴射のような処理を受けた糸を意味する。

本発明の好ましいナイロン糸は、１８％以下の伸び、および１０ｇｐｄ以下のテナシティを有する。伸びおよびテナシティはＡＳＴＭ Ｄ８８５−９８に従って測定される。

ナイロン糸は一般に、毛管を通したポリマーの溶融体のガス凝固媒中への押出によって紡糸される。かかる方法はよく知られている。

本発明の好適なナイロン糸には、デラウェア州のイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニーによって商品名「コーデュラ（Ｃｏｒｄｕｒａ）（登録商標）」で販売されている製品が含まれる。

ゴム弾性糸は、ラッピング、コア紡糸または混ぜ合わせ技術を用いてナイロン糸によって被覆される。本発明の好ましい実施形態では、ゴム弾性糸は、Ｓ方向にナイロン糸で先ずラップされ、次にＺ方向に別のナイロン糸で二度目にラップされる。

弾性ナイロン−ベースのストランドは好ましくはＩＳＯ ２０６２に従って測定された７００％以下の伸びを示す。弾性ナイロン−ベースのストランドはＩＳＯ ２０６２に従って測定された６ｇｐｄ（デニール当たりのグラム）以下のテナシティを好ましくは有する。弾性ナイロン−ベースのストランドはＩＳＯ ２０６２に従って測定された４００％以上の破断伸びを好ましくは有する。

本発明の構造体は、幾つかの弾性ベースのナイロン・ストランドを含んでなってもよい。かかる場合には、これらのストランドは互いに独立している。

非複合パラ−アラミド・ストランドと弾性ナイロン−ベースのストランドとは、本発明の構造体では互いに平行関係に維持されている。「平行」は、本明細書で用いるところでは、その連続長さの全体に沿った１ストランドと、その連続長さの全体に沿った任意の他のストランドとの間の角度がほぼゼロであることを意味する。ストランドはすべて独立したままであり、互いに分離している。それらは、密にブレンドされておらず、それらは共撚りされておらず、それらは混ぜ合わされておらず、混合されておらず、交錯させられておらず、混ぜられておらず、またテクスチャー加工されてもいない。一方がいかなる他方をもラップしておらず、それらはコア紡糸繊維もシース・コアも形成していない。

本発明の繊維構造体の好ましい実施形態では、構造体の重量を基準にして、非複合パラ−アラミド・ストランドは約３０重量％〜約７０重量％の範囲の量で存在し、弾性ナイロン−ベースのストランドは約３０重量％〜約７０重量％の範囲の量で存在する。

上に記載された非複合パラ−アラミド・ストランドと弾性ナイロン−ベースのストランドとに加えて、本発明の構造体は、追加の人造または天然ストランドを含んでなってもよい。これらの追加ストランドには、正規の非弾性ナイロン・ストランド、ポリエチレン・ストランド、ポリエステル・ストランド、アクリル・ストランド、アセテート・ストランド、メタ−アラミド・ストランド、ガラス・ストランド、スチール・ストランド、セラミック・ストランド、ポリテトラフルオロエチレン・ストランド、セルロース・ストランド、綿ストランド、絹ストランド、羊毛ストランドおよびその混合物が含まれる。これらの追加ストランドは、本発明の構造体中のそれらの存在が本発明の構造体の特殊な高い耐摩耗性および耐切断性に負に影響を与えない限り、構造体の総重量を基準にして約０．２５重量％〜約２５重量％の範囲の量で存在してもよい。これらの追加ストランドもまた、構造体中に存在する任意の他のストランドと平行の関係に維持される。

本発明の好ましい実施形態では、構造体は少なくとも１つのステンレススチール糸をさらに含んでなる。好ましくは、このステンレススチール糸は、約５ミクロン〜約１５０ミクロンの範囲の、より好ましくは約５０ミクロン〜約６０ミクロンの範囲の直径を示す。本発明の別の好ましい実施形態では、構造体は少なくとも１つのガラス糸をさらに含んでなる。好ましくは、このガラス糸は、約５ミクロン〜約１５０ミクロンの範囲の、より好ましくは約１０ミクロン〜約２０ミクロンの範囲の直径を示す。

本発明の構造体は非常に良好な耐切断性を示す。本発明の好ましい実施形態では、本発明の構造体は、下に記載されるように測定された、８０ｇ／ｍｍ以上、より好ましくは９０ｇ／ｍｍ以上の組合せ標準化指数（ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ｉｎｄｅｘ）ＣＴＰＣＰＩ．Ｎを示す。本発明の構造体はまた非常に良好な耐摩耗性をも示す。本発明の好ましい実施形態では、構造体は、ＥＮ ３８８方法に従って測定された、６０００サイクル以上の耐摩耗性を示す。本発明のより好ましい実施形態では、構造体は、下に記載されるように測定された、９０以上の組合せ標準化指数ＣＴＰＣＰＩ．ＮおよびＥＮ ３８８に従って測定された、６０００サイクル以上の耐摩耗性の両方を示す。

本発明の構造体は、ＥＮ ３８８方法に従って測定された、約２００ｇ／ｍ^２〜約１５００ｇ／ｍ^２の範囲、好ましくは約３００ｇ／ｍ^２〜約８００ｇ／ｍ^２の範囲の中重量を好ましくは示す。

本発明の構造体は、構造体を作るストランドの平行配置を可能にする任意の古典的な織編物生産法（編む、織る、一方向にレイダウンする、ストランドを結合マトリックスと組み合わせて不織布を形成すること）により製造される。例えば、編みまたは織り方法では、ストランドはいかなる種類の前アセンブリもなしに編機または織機に直接供給される。例えば、編み方法では、ストランドが編機の編み針中へ供給される順番は、全編み過程の間ずっと同じままである。本発明の構造体の好ましい製造方法は編み方法である。

本発明の好ましい実施形態では、ストランドは一緒に編まれる。

本発明の構造体は、手袋、エプロン、スリーブならびに高い耐切断性および高い耐摩耗性を必要とする任意の防護衣の製造に使用されてもよい。

本発明は次の実施例に関してより詳細に説明されるであろう。

試験方法および実施例説明
耐摩耗性
次の実施例では、試料の耐摩耗性は、標準欧州方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｍｅｔｈｏｄ）ＥＮ ３８８（１９９４年７月）、「機械リスクからの保護手袋（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｌｏｖｅｓ ａｇａｉｎｓｔ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｒｉｓｋｓ）」という表題のセクションのサブセクション６「耐摩耗性（Ａｂｒａｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）」に従って測定した。

装置は、連続的に変化する方向に（９＋／−０．２）ｋＰａの比較的低い接触圧で布表面と選択された研磨材との間に制御された量の摩耗を与えるようにデザインされた、マーティンデール摩耗試験機（Ｍａｒｔｉｎｄａｌｅ ｗｅａｒ ａｎｄ ａｂｒａｓｉｏｎ ｔｅｓｔｅｒ）であった。円形試料は、標準研磨ガラスペーパー（銘柄Ｆ２グリット（ｇｒｉｔ）１００品質１１７）で研磨した。

摩耗を継続し、試料を、それらのホルダーからを取り外すことなく、好適な間隔で検査した。擦り切れ状況を糸切れによって特性化し、この破壊に達するためのサイクルの平均値を記録し、６試料について平均した。

試験は（２３＋／−２）℃および（５０＋／−５）％相対湿度で行う。

破壊に達するのに必要とされるサイクルの数が大きければ大きいほど、試料の耐摩耗性は高い。

耐切断性
次の実施例では、耐切断性は「防護衣に使用される材料の耐切断性を測定するための標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｃｕｔ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｕｓｅｄ ｉｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｃｌｏｔｈｉｎｇ）」、ＡＳＴＭ標準Ｆ１７９０−９７に従って測定した。

試験の実施では、規定力下の刃先を、円筒型マンドレル上に取り付けた試料を横切って一回引いた。幾つかの異なる力で、最初の接触から切抜きまでに引かれた距離を記録し、切抜きまでの距離の関数としての力についてグラフを作図した。グラフから、２５．４ミリメートルおよび１０ミリメートルの距離で切り抜くための力（グラム単位の）を求め、刃の一貫性を正当化するために標準化した。これらの標準化した力を以下それぞれＮＬ１（２５．４ｍｍ距離について）およびＮＬ２（１０ｍｍ距離について）と言う。刃は、７０ｍｍの鋭い刃のステンレススチール・カッター刃であり、それらを、約（１．５７＋／−１０％）ｍｍおよび（５０＋／−５）ショアＡの硬度のネオプレン・シート上に４Ｎの荷重を用いることによって較正した。これを試験の開始時および終了時に行った。新しい刃を各測定、すなわち各荷重に使用した。試料は４５度の偏りで置いた５０×１００ミリメートルの織編物の長方形小片であった。マンドレルは半径３８ミリメートルの丸い導電性の棒であり、その上へ両面テープを用いて試料を取り付けた。刃先をマンドレルの縦軸に直角にマンドレル上の織編物を横切って引いた。刃先がマンドレルと電気的接触をした時に切抜きを記録した。標準化した力を、耐切断性力、それぞれ２５．４ｍｍおよび１０ｍｍの切断長さについてグラム単位で表したＮＬ１およびＮＬ２として報告した。

試験は（２３＋／−２）℃および（５０＋／−５）％相対湿度で行う。

２５．４ｍｍ切断は引裂様切断として分類することができ、１０ｍｍ切断は貫入様切断として分類することができる。これら２つは、切断−長さ（非線形曲線である切断−力関係）の異なる領域に属する。それ故、２つの挙動を混ぜ合わせるためのメリットを有する組合せ指数を定義することが便利であった。この指数は以下、組合せ引裂貫入切断性能指数（Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｔｅａｒ Ｐｕｎｃｔｕｒｅ Ｃｕｔ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｉｎｄｅｘ）（ＣＴＰＣＰＩ）と言う。それは、次の方程式によりコンピュータ計算された。

この指数を、布構成体の一定重量についてさらに標準化し、以下、平方メートル当たり８００グラムで選択した。この平方面積当たりの質量は、工業使用向け手袋のような防護衣用途に関して現実的値である。

この組合せ標準化指数は、切断長さのミリメートル当たりのグラム単位で与えられる。この指数が高ければ高いほど、試料の耐切断性は高い。

各実施例について、１２試料を試験する。結果は１２試験の結果の平均値である。

成分
非複合パラ−アラミド・ストランドＡ：商品名ケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（登録商標）ステープル・アラミド繊維、タイプ（Ｔｙｐｅ）９７０でイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニーから商業的に入手可能な、線密度７１４デシテックス、等価Ｎｍ＝２８／２（デシテックス＝１００００／Ｎｍで）のステープル・パラ−アラミド糸。合成繊維ステープルは、パラ−アラミド・ステープル糸の製造に用いられる最新技術紡糸法により３８ｍｍ長さの短いパラ−アラミド繊維から製造した。パラ−アラミド短繊維は、それぞれ１．５ｄｐｆ（１．６デシテックス）の１０００フィラメントでできた連続フィラメント・パラ−アラミド糸を切断することによって得た。

非複合パラ−アラミド・ストランドＢ：商品名ケブラー（登録商標）ステープル・アラミド繊維、タイプ９７０でイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニーから商業的に入手可能な、線密度３６０デシテックス、等価Ｎｍ＝２８／１（デシテックス＝１００００／Ｎｍで）のステープル・パラ−アラミド糸。合成繊維ステープルは、パラ−アラミド・ステープル糸の製造に用いられる最新技術紡糸法により３８ｍｍ長さの短いパラ−アラミド繊維から製造した。パラ−アラミド短繊維は、それぞれ１．５ｄｐｆ（１．６デシテックス）の１０００フィラメントでできた連続フィラメント・パラ−アラミド糸を切断することによって得た。

弾性ナイロン−ベースのストランドＡ：シースに使用した繊維は、ポリウレタンポリマーでできたコア繊維を十分にオーバーラップするために加工されるナイロン・ストランドである。コア成分は、商品名タイプ９０２Ｃでイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニーによって販売されている１００デシテックス・ライクラ（登録商標）繊維である。コア繊維を、この過程の間に約４回伸長されたコア・ライクラ（登録商標）繊維の十分に制御されたセンタリングと共に、メートル撚り当たり８００回転に設定した被覆機（カンパニー・サウラー（ｃｏｍｐａｎｙ Ｓａｕｒｅｒ）製のハーメル（Ｈａｍｅｌ）（登録商標））を用いて撚り操作の間にオーバーラップした。コーデュラ（登録商標）オーバーラッピングをコア繊維の１００％が被覆されるやり方で行った。

さらにより良好な被覆率を得るために、ライクラ（登録商標）コアを、１８０デシテックス（Ｎｍ＝５５／１）のコーデュラ（登録商標）ストランドで時計回りである第１方向（Ｓ方向と言われる）にオーバーラップした。次にコーデュラ（登録商標）１８０デシテックス（Ｎｍ＝５５／１）の第２ストランドを用いて逆時計回りである、第１カバーのそれとは反対の方向（Ｚ方向と言われる）に先にラップしたコアをオーバーラップした。第１および第２カバー・ストランドのそれぞれについてのメートル当たりの回転の選択は、１００％被覆率が得られるやり方で選択した。この弾性ナイロン−ベースのストランドのデシテックスは約４３０デシテックスであった。

ナイロン・ストランドＢ：商品名コーデュラ（登録商標）タイプ２００でイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニーにより商業的に入手可能な、線密度３７０デシテックス、等価Ｎｍ＝５５／２（デシテックス＝１００００／Ｎｍで）のナイロン６６のステープル糸。合成繊維ステープルは、脂肪族ポリアミド・ステープル糸の製造に用いられる最新技術紡糸法により３８ｍｍ長さの短い脂肪族ポリアミド・ナイロン６６繊維から製造した。脂肪族ポリアミド短繊維は、それぞれ１．９デシテックスのフィラメントでできた連続フィラメント糸を切断することによって得た。

ナイロン・ストランドＣ：商品名コーデュラ（登録商標）タイプ２００でイー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニーにより商業的に入手可能な、線密度１８０デシテックス、等価Ｎｍ＝５５／１（デシテックス＝１００００／Ｎｍで）のナイロン６６のステープル糸。合成繊維ステープルは、脂肪族ポリアミド・ステープル糸の製造に用いられる最新技術紡糸法により３８ｍｍ長さの短い脂肪族ポリアミド・ナイロン６６繊維から製造した。脂肪族ポリアミド短繊維は、それぞれ１．９デシテックスのフィラメントでできた連続フィラメント糸を切断することによって得た。

実施例１〜３および６は比較例である。実施例４および５は本発明に従った実施例である。結果が比較的なものであるために、すべて６実施例は（繊維の線密度を表す）総デシテックスの比較的一定の値および表面積当たりの質量の比較的一定の値を実現した。

実施例１（比較）
５つの独立した非複合パラ−アラミド・ストランドＡを、いかなる種類の前アセンブリングもなしに丸編機（ローソン−ハムフィル（Ｌａｗｓｏｎ−Ｈａｍｐｈｉｌｌ）製のファイバー・アナリシス・ニッター（Ｆｉｂｅｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｋｎｉｔｔｅｒ））に供給した。十分な長さのスリーブを編んで８００ｇ／ｍ^２に近い表面積当たりの質量の一様な再現性のあるパターンを得た。

６摩耗試験および１２切断試験を行うために、試料を適切な寸法および形状（摩耗試験用には円形、切断性能測定用には長方形）に切断した。

各試料はそれ故３５７０の総デシテックス（７１４デシテックスの５倍）を有した。

測定された耐摩耗性は９００サイクルであった。

耐切断性試験で測定された力は、２５．４ｍｍの切断長さについては８２１ｇ、１０ｍｍの切断距離については１６６６ｇであった。組合せＣＴＰＣＰＩ．Ｎ標準化指数は、次の計算［（８２１／２５．４＋１６６６／１０）／２］×８００／８００によって与えられ、９９ｇ／ｍｍに等しかった。

実施例２（比較）
３つの独立した非複合パラ−アラミド・ストランドＡおよび４つの独立したナイロン・ストランドＢを、いかなる種類の前アセンブリングもなしに実施例１で用いたものと同じ丸編機に供給した。十分な長さのスリーブを編んで８４３ｇ／ｍ^２に近い表面積当たりの質量の一様な再現性のあるパターンを得た。

６摩耗試験および１２切断試験を行うために、試料を適切な寸法および形状（摩耗試験用には円形、切断性能測定用には長方形）に切断した。

各試料はそれ故３６２２の総デシテックス（７１４デシテックスの３倍プラス３７０デシテックスの４倍）を有した。

測定された耐摩耗性は６０００サイクルであった。

耐切断性試験で測定された力は、２５．４ｍｍの切断長さについては１１７０ｇ、１０ｍｍの切断距離については１４００ｇであった。組合せＣＴＰＣＰＩ．Ｎ標準化指数は、次の計算［（１１７０／２５．４＋１４００／１０）／２］×８００／８４３によって与えられ、８８ｇ／ｍｍに等しかった。

実施例２のＣＴＰＣＰＩ．Ｎは、実施例１に比べてほぼ同等の耐切断性を示す。それでもやはり、実施例２の耐摩耗性は、本発明による実施例４および５について測定されるものほど良好ではない。

実施例３（比較）
２つの独立した弾性ナイロン−ベースのストランドＡおよび７つの独立したナイロン・ストランドＢを、いかなる種類の前アセンブリングもなしに実施例１で用いたものと同じ丸編機に供給した。十分な長さのスリーブを編んで９４０ｇ／ｍ^２に近い表面積当たりの質量の一様な再現性のあるパターンを得た。

６摩耗試験および１２切断試験を行うために、試料を適切な寸法および形状（摩耗試験用には円形、切断性能測定用には長方形）に切断した。

各試料はそれ故３４５０の総デシテックス（４３０デシテックスの２倍プラス３７０デシテックスの７倍）を有した。

測定された耐摩耗性は８０００サイクルであった。

耐切断性試験で測定された力は、２５．４ｍｍの切断長さについては６７０ｇ、１０ｍｍの切断距離については１０１０ｇであった。組合せＣＴＰＣＰＩ．Ｎ標準化指数は、次の計算［（６７０／２５．４＋１０１０／１０）／２］×８００／９４０によって与えられ、５４ｇ／ｍｍに等しかった。

実施例３の耐摩耗性は満足のゆくものと考えることができるが、耐切断性は極めて不満足なものである。

実施例４（発明）
１つの弾性ナイロン−ベースのストランドＡ、３つのナイロン・ストランドＢおよび３つの非複合パラ−アラミド・ストランドＡを、いかなる種類の前アセンブリングもなしに実施例１で用いたものと同じ丸編機に供給した。十分な長さのスリーブを編んで９０４ｇ／ｍ^２に近い表面積当たりの質量の一様な再現性のあるパターンを得た。

６摩耗試験および１２切断試験を行うために、試料を適切な寸法および形状（摩耗試験用には円形、切断性能測定用には長方形）に切断した。

各試料はそれ故３６８２の総デシテックス（４３０プラス７１４の３倍プラス３７０の３倍）を有した。各試料は、試料の重量を基準にして５８．２重量％の非複合パラ−アラミド・ストランドと、試料の重量を基準にして４１．８重量％の弾性ナイロン−ベースのストランドとを含んでなった。

測定された耐摩耗性は８０００サイクルであった。

耐切断性試験で測定された力は、２５．４ｍｍの切断長さについては１１８６ｇ、１０ｍｍの切断距離については１８５０ｇであった。組合せＣＴＰＣＰＩ．Ｎ標準化指数は、次の計算［（１１８６／２５．４＋１８５０／１０）／２］×８００／９０４によって与えられ、１０３ｇ／ｍｍに等しかった。

ＣＴＰＣＰＩ．Ｎは、実施例１〜３および６に比べて優れた耐切断性を示す。実施例４の耐摩耗性は、実施例１のものよりも約８倍優れ、実施例６のものよりも約２５倍優れ、耐切断性が極めて不満足である実施例３のものと同じほど満足のゆくものである。

実施例５（発明）
１つの弾性ナイロン−ベースのストランドＡ、５つのナイロン・ストランドＢおよび３つの非複合パラ−アラミド・ストランドＡを、いかなる種類の前アセンブリングもなしに実施例１で用いたものと同じ丸編機に供給した。十分な長さのスリーブを編んで９３８ｇ／ｍ^２に近い表面積当たりの質量の一様な再現性のあるパターンを得た。

６摩耗試験および１２切断試験を行うために、試料を適切な寸法および形状（摩耗試験用には円形、切断性能測定用には長方形）に切断した。

各試料はそれ故４４２２の総デシテックス（４３０プラス７１４の３倍プラス３７０の５倍）を有した。各試料は、試料の重量を基準にして４８．４重量％の非複合パラ−アラミド・ストランドと、試料の重量を基準にして５１．６重量％の弾性ナイロン−ベースのストランドとを含んでなった。

測定された耐摩耗性は８０００サイクルであった。

耐切断性試験で測定された力は、２５．４ｍｍの切断長さについては１２５４ｇ、１０ｍｍの切断距離については１６７６ｇであった。組合せＣＴＰＣＰＩ．Ｎ標準化指数は、次の計算［（１２５４／２５．４＋１６７６／１０）／２］×８００／９３８によって与えられ、９３ｇ／ｍｍに等しかった。

ＣＴＰＣＰＩ．Ｎは、実施例３に比べて優れた、そして実施例１および６とほぼ同等の耐切断性を示す。実施例５の耐摩耗性は、実施例１のものよりも約８倍優れ、実施例６のものよりも約２５倍優れ、耐切断性が極めて不満足である実施例３のものと同じほど満足のゆくものである。

実施例６（比較）
次の構造（ａ）のコードを実現した：１つの非複合パラ−アラミド・ストランドＢを２つのナイロン・ストランドＣと共撚りし、それ故３繊維メンバー・コードを形成した。

次の構造（ｂ）のコードを実現した：２つの非複合パラ−アラミド・ストランドＢを２つのナイロン・ストランドＣと共撚りし、それ故４繊維メンバー・コードを形成した。

次に、構造（ａ）の２つの独立したコードおよび構造（ｂ）の２つの独立したコードを、いかなる種類の前アセンブリングもなしに実施例１で用いたものと同じ丸編機に独立して供給した。

十分な長さのスリーブを編んで６７０ｇ／ｍ^２に近い表面積当たりの質量の一様な再現性のあるパターンを得た。

６摩耗試験および１２切断試験を行うために、試料を適切な寸法および形状（摩耗試験用には円形、切断性能測定用には長方形）に切断した。

各試料はそれ故３６２２の総デシテックス（３６０の６倍プラス１８０の８倍）を有した。

測定された耐摩耗性は３００サイクルであった。

耐切断性試験で測定された力は、２５．４ｍｍの切断長さについては６１６ｇ、１０ｍｍの切断距離については１２６２ｇであった。組合せＣＴＰＣＰＩ．Ｎ標準化指数は、次の計算［（６１６／２５．４＋１２６２／１０）／２］×８００／６７０によって与えられ、９０ｇ／ｍｍに等しかった。

ＣＴＰＣＰＩ．Ｎは、実施例４および５に比べてより不満足な耐切断性を示す。実施例６の耐摩耗性は、本発明による実施例４および５のものより約２５倍劣っている。

次の表は、実施例１〜６で得られた結果をまとめる。

ストランドの平行アセンブリを示す本発明による編み方法の概略図である。 編機に入る前のストランドの平行アセンブリの拡大図である。 本発明の弾性ナイロン−ベースのストランドの構成体の概略図である。

Claims (14)

1. 互いに平行の関係に維持された少なくとも１つの非複合パラ−アラミド・ストランドと少なくとも１つの弾性ナイロン−ベースのストランドとを含んでなる繊維構造体であって、前記パラ−アラミド・ストランドが前記構造体の重量を基準にして約２０重量％〜９９．９重量％の範囲の量で前記構造体中に存在する構造体。
2. 前記構造体の重量を基準にして、前記非複合パラ−アラミド・ストランドが約３０重量％〜約７０重量％の範囲の量で存在し、かつ、前記弾性ナイロン−ベースのストランドが約３０重量％〜約７０重量％の範囲の量で存在する請求項１に記載の構造体。
3. 前記弾性ナイロン−ベースのストランドがテクスチャー加工されたナイロン糸によって被覆されたゴム弾性糸の芯よりなる請求項１に記載の構造体。
4. 非複合パラ−アラミド・ストランドと弾性ナイロン−ベースのストランドとを互いに平行の関係に加工する工程を含んでなる請求項１に記載の繊維構造体の製造方法。
5. 前記加工が不織布を形成するために前記ストランドを結合マトリックスと編む、織る、一定方向にレイダウンするまたは組み合わせることを含む請求項４に記載の方法。
6. 加工が編むことである請求項５に記載の方法。
7. 請求項１に記載の繊維構造体から製造される高い耐切断性および耐摩耗性の防護衣。
8. 請求項１に記載の繊維構造体から製造される高い耐切断性および耐摩耗性の手袋。
9. 請求項１に記載の繊維構造体から製造される高い耐切断性および耐摩耗性のスリーブ。
10. 請求項１に記載の繊維構造体から製造される高い耐切断性および耐摩耗性のエプロン。
11. 少なくとも１つのステンレススチール糸をさらに含んでなる請求項１に記載の構造体。
12. 少なくとも１つのガラス糸をさらに含んでなる請求項１に記載の構造体。
13. ９０ｇ／ｍｍ以上の組合せ標準化指標ＣＴＰＣＰＩ．ＮおよびＥＮ ３８８に従って測定された、６０００サイクル以上の耐摩耗性を示す請求項１に記載の構造体。
14. ａ）少なくとも１つの非複合パラ−アラミド・ストランドと少なくとも１つの弾性ナイロン−ベースのストランドとのストランドを提供する工程と、
    ｂ）前記ストランドを前アセンブリなしに編機または織機中へ供給する工程と、
    ｃ）編みまたは織りの全過程の間ずっと互いに平行関係に維持されている前記ストランドが前記機械中へ供給される順番を変えることなく繊維構造体を編むまたは織る工程と
    を含んでなる高い耐切断性および耐摩耗性を有する繊維構造体の提供方法。
    

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