JP2010506062A - マルチデニールファイバー抗切断布帛及び物品並びにその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、抗切断布帛および抗切断物品（手袋を含む）、ならびに抗切断物品の製造方法に関し、その布帛および物品はステープルファイバーの均質ブレンドを含んでなる糸を含み、そのブレンドは、潤滑繊維および第１および第２のアラミド繊維の全重量を基準として、２０〜５０重量部の潤滑繊維；２０〜４０重量部の、フィラメント当たり３．３〜６デニール（フィラメント当たり３．７〜６．７ｄｔｅｘ）の線密度を有する第１のアラミド繊維；および２０〜４０重量部の、フィラメント当たり０．５０〜４．５デニール（フィラメント当たり０．５６〜５．０ｄｔｅｘ）の線密度を有する第２のアラミド繊維を含む。第１のアラミド繊維と第２のアラミド繊維のフィラメント線密度の差は、フィラメント当たり１デニール（フィラメント当たり１．１ｄｔｅｘ）以上である。

Description

本発明は、抗切断（ｃｕｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）布帛および手袋を含む抗切断物品ならびにその製造方法に関する。

Ｐｅｒｒｙらの米国特許出願公開第２００４／０２３５３８３号明細書は、溶融物質の飛散、放射熱、または炎にさらされる可能性がある活動のために考案された防護服に有用な、糸または布帛を開示している。その糸または布帛は、難燃性繊維およびマイクロデニール（ｍｉｃｒｏ−ｄｅｎｉｅｒ）難燃性繊維で作られている。難燃性繊維とマイクロデニール難燃性繊維との重量比は、４〜９：２〜６の範囲である。

Ｈｏｗｌａｎｄの米国特許出願公開第２００２／０１０６９５６号明細書は、低引張強さ（ｌｏｗ−ｔｅｎａｃｉｔｙ）繊維のフィラメント当たりのデニールが高引張強さ（ｈｉｇｈ−ｔｅｎａｃｉｔｙ）繊維のそれよりも実質的に小さい、高引張強さ繊維と低引張強さ繊維との均質ブレンドから形成される布帛を開示している。

Ｔａｋｉｕｅの米国特許出願公開第２００４／００２５４８６号明細書は、複数の連続フィラメントと、それに平行した複数のステープルファイバーを含んでなる少なくとも１種の実質的に撚られていないステープルファイバー糸とを含む強化複合糸（ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｙａｒｎ）を開示している。ステープルファイバーは、好ましくは、ナイロン６ステープルファイバー、ナイロン６６ステープルファイバー、メタ−芳香族ポリアミドステープルファイバー、およびパラ−芳香族ポリアミドステープルファイバーから選択される。

パラ−アラミド繊維から作られる物品は優れた切断性能を有しており、市場において特別価格に値するものである。しかしそのような物品は、通常の紡織繊維で作られた物品よりも硬いことがあり、用途によってはパラ−アラミド物品は望ましくないほど速やかに摩耗しうる。したがって、物品の快適性、耐久性または十分な切断性能に必要なアラミド材料の量のいずれかの点で改良が望まれている。

本発明は、ステープルファイバーの均質ブレンドを含んでなる糸を含む抗切断布帛であって、そのブレンドが、ａ）、ｂ）およびｃ）の繊維１００重量部を基準として、
ａ）２０〜５０重量部の潤滑繊維；
ｂ）２０〜４０重量部の、フィラメント当たり３．３〜６デニール（フィラメント当たり３．７〜６．７ｄｔｅｘ）の線密度を有する第１のアラミド繊維；および
ｃ）２０〜４０重量部の、フィラメント当たり０．５０〜４．５デニール（フィラメント当たり０．５６〜５．０ｄｔｅｘ）の線密度を有する第２のアラミド繊維
を含み、
第１のアラミド繊維と第２のアラミド繊維のフィラメント線密度の差がフィラメント当たり１デニール（フィラメント当たり１．１ｄｔｅｘ）以上である、抗切断布帛に関する。

本発明はさらに、
ａ）
ｉ）２０〜５０重量部の潤滑ステープルファイバー；
ｉｉ）２０〜４０重量部の、フィラメント当たり３．７〜６．７ｄｔｅｘの線密度を有する第１のアラミドステープルファイバー；および
ｉｉｉ）２０〜４０重量部の、フィラメント当たり０．５６〜５．０ｄｔｅｘの線密度を有する第２のアラミドステープルファイバー
をブレンドするステップであって、前記重量部は、ｉ）、ｉｉ）およびｉｉｉ）の繊維１００重量部を基準とするものであり、第１のアラミド繊維と第２のアラミド繊維のフィラメント線密度の差がフィラメント当たり１．１ｄｔｅｘ以上であるステップと、
ｂ）紡績ステープルヤーンを繊維の前記ブレンドから形成するステップと、
ｃ）前記紡績ステープルヤーンから物品を編むステップと
を含む、抗切断物品の製造方法に関する。

本発明において可能な１つの編地を表したものである。 編み手袋の形態の本発明の物品の１つである。 １つの可能な繊維均質ブレンドを含むステープルファイバー糸の切断面を表したものである。 本発明の布帛に有用なステープル糸束において可能な１つの断面を示したものである。 本発明の布帛に有用なステープル糸束において可能な別の断面を示したものである。 通常用いられるフィラメント当たり１．５デニール（フィラメント当たり１．７ｄｔｅｘ）のパラ−アラミド繊維を有する従来技術のステープル糸束の断面を示したものである。 ２本の単糸から作られる１つの可能な諸撚糸を示したものである。 ２本の異なる単糸から作られる諸撚糸の１つの可能な断面を示したものである。 ３本の単糸から作られる１つの可能な諸撚糸を示したものである。

１つの実施態様では、本発明は、ステープルファイバーの均質ブレンドを含んでなる糸を含む抗切断布帛であって、そのブレンドが、潤滑繊維および第１および第２のアラミド繊維の全重量を基準として、２０〜５０重量部の潤滑繊維；２０〜４０重量部の、フィラメント当たり３．３〜６デニール（フィラメント当たり３．７〜６．７ｄｔｅｘ）の線密度を有する第１のアラミド繊維；および２０〜４０重量部の、フィラメント当たり０．５０〜４．５デニール（フィラメント当たり０．５６〜５．０ｄｔｅｘ）の線密度を有する第２のアラミド繊維を含む、抗切断布帛に関する。幾つかの好ましい実施態様では、第１のアラミド繊維はフィラメント当たり３．３〜５．０デニール（フィラメント当たり３．７〜５．６ｄｔｅｘ）の線密度を有し、幾つかの好ましい実施態様では、第２のアラミド繊維はフィラメント当たり１．０〜４．０デニール（フィラメント当たり１．１〜４．４ｄｔｅｘ）の線密度を有する。第１のアラミド繊維と第２のアラミド繊維のフィラメント線密度の差は、フィラメント当たり１デニール（フィラメント当たり１．１ｄｔｅｘ）以上である。幾つかの好ましい実施態様では、潤滑繊維および第１および第２のアラミド繊維はそれぞれ個別に、これらの繊維１００重量部を基準として約２６〜４０重量部の範囲の量で存在する。幾つかの非常に好ましい実施態様では、これら３種類の繊維は実質的に等しい重量部だけ存在する。

驚くべきことに、本発明の布帛は、通常用いられるフィラメント当たり１．５デニール（フィラメント当たり１．７ｄｔｅｘ）のパラ−アラミド繊維糸１００％で作られた布帛と等しいかそれ以上の切断抵抗性を有することが見出された。言い換えれば、１００％パラ−アラミド繊維の布帛の切断抵抗性を、８０重量部以下のパラ−アラミド繊維を有する布帛によって再現できる。これら３種類の繊維、つまり潤滑繊維、フィラメント当たりのデニールが大きいアラミド繊維、およびフィラメント当たりのデニールが小さいアラミド繊維が連携して機能して、切断抵抗性のみならず、布帛の耐摩耗性および柔軟性の向上（これは使用の際の耐久性および快適性の向上につながる）がもたらされると考えられる。

「布帛」という言葉は、糸を利用している任意の織られた層状構造、編まれた層状構造、または織られていない層状構造などを含むことを意図している。「糸」とは、連続ストランドを形成するように紡績または撚り合わせられた繊維の集合体を意味する。本明細書で使用される糸は一般に、当該技術分野において単糸として知られているものを指し、これは織ったり編んだりするなどの作業に適した繊維材料のもっとも単純なストランドである。紡績ステープルヤーンは多少撚ってステープルファイバーから形成することができ、連続マルチフィラメント糸は撚っても撚らなくても形成することができる。撚られている場合、それはすべて同じ方向になっている。本明細書で使用される「諸撚糸」および「諸より糸」という語句は、区別なく使用でき、撚り合わされるかまたは諸撚りされた２本以上の糸（つまり単糸）を指す。「織られた（もの）」とは、織る、すなわち、少なくとも２本の糸を典型的には直角に織りまぜるまたは織り合わせることによって作られた、任意の布帛を含むことを意図している。一般にそのような布帛は、縦糸と呼ばれる糸の１つのセットを、横糸またはよこ糸と呼ばれる別の糸のセットと織りまぜることによって作られる。織られた布帛は、平織、千鳥綾織、バスケット織、朱子織、あや織、アンバランス織（ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ ｗｅａｖｅｓ）など基本的にはどんな織り方であってもよい。平織がもっとも一般的である。「編まれた」は、１本以上の糸の一連の輪を、針または針金でからみ合わせることによって作製できる構造を含むことを意図しており、その構造として、縦編み（例えば、トリコット、ミラニーズ、またはラッシェル）および横編み（例えば、丸編みまたは平編み）などがある。「織られていない（もの）」とは、織ったり編んだりせずに作製できる柔軟なシート材料を形成する繊維の網であって、（ｉ）繊維の少なくともいくらかを機械的にからみ合わせるか、（ｉｉ）繊維のいくらかの少なくとも一部を溶融させるか、あるいは（ｉｉｉ）バインダー剤を使用して繊維の少なくともいくらかを結合させることによってまとめられたものを含むことを意図する。糸を利用した織られていない布帛としては、主に一方向織物があるが、他の構造体も可能である。

幾つかの好ましい実施態様では、本発明の布帛は、任意の適切な編物パターンおよび従来の編み機を使用した編地である。図１は編地を表したものである。切断抵抗性および快適性は、編物の締まりによって影響され、締まりを調節して、あらゆる特定の要求を満たすことができる。切断抵抗性および快適性の非常に効果的な組合わせは、例えば、単一ジャージー編物（ｓｉｎｇｌｅ ｊｅｒｓｅｙ ｋｎｉｔ）およびテリー編物パターンで見られる。実施態様によっては、本発明の布帛は、基本重量が３〜３０ｏｚ／ｙｄ²（１００〜１０００ｇ／ｍ²）、好ましくは５〜２５ｏｚ／ｙｄ²（１７０〜８５０ｇ／ｍ²）の範囲内にあり、基本重量範囲の上端の布帛はより大きな切断保護をもたらす。

本発明の布帛は、切断保護をもたらすために物品に利用することができる。有用な物品としては、手袋、エプロン、およびスリーブがあるが、これらに限定されない。１つの好ましい実施態様では、物品は編まれた抗切断手袋である。図２は、手袋の編み構造を示した詳細２を有する、そのような１つの手袋１を表したものである。

本発明の布帛および物品（手袋を含む）では、フィラメント当たりのデニールが大きいアラミド繊維とフィラメント当たりのデニールが小さいアラミド繊維のフィラメント線密度の差は、フィラメント当たり１デニール（フィラメント当たり１．１ｄｔｅｘ）以上である。幾つかの好ましい実施態様では、フィラメント線密度の差はフィラメント当たり１．５デニール（フィラメント当たり１．７ｄｔｅｘ）以上である。潤滑繊維により、ステープル糸束内の繊維間の摩擦が減少し、フィラメント当たりのデニールの小さいアラミド繊維とフィラメント当たりのデニールの大きいアラミド繊維は布帛の糸束内でいっそう容易に移動できるようになると考えられる。図３は、１つの可能な繊維均質ブレンドを含むステープルファイバー糸３の断面図を表したものである。

図４は、図３のステープルファイバー糸束の断面Ａ−Ａ’の１つの可能な実施態様である。ステープルファイバー糸４は、フィラメント当たり３．３〜６デニール（フィラメント当たり３．７〜６．７ｄｔｅｘ）の線密度を有する第１のアラミド繊維５、およびフィラメント当たり０．５０〜４．５デニール（フィラメント当たり０．５６〜５．０ｄｔｅｘ）の線密度を有する第２のアラミド繊維６を含む。潤滑繊維７は、第２のアラミド繊維６と同じ範囲の線密度を有する。潤滑繊維は糸束内で均一に分散しており、多くの場合、第１および第２のアラミド繊維を分離する働きをする。これによって、アラミド繊維の表面の摩耗によって存在または発生しうるアラミドフィブリル（図示せず）の実質的なからみ合いを回避しやすくなり、また糸束内のフィラメントに対する潤滑効果も提供されるので、そのような糸で作られた布帛は、いっそう紡織繊維の特徴を有し、より優れた美的印象または「手触り」がもたらされると考えられる。

図５は、図３のステープルファイバー糸束の断面Ａ−Ａ’の別の可能な実施態様を示す。糸束１１は、図４と同じ第１および第２のアラミド繊維５および６を含むが、潤滑繊維８は第１のアラミド繊維５と同じ範囲の線密度を有する。比較として、図６は、従来技術の通常用いられる、フィラメント当たり１．５デニール（フィラメント当たり１．７ｄｔｅｘ）の繊維９を有するフィラメント当たり１．５デニール（フィラメント当たり１．７ｄｔｅｘ）のパラ−アラミドステープルヤーン１２の糸束の断面を示したものである。簡単にするため、図では、潤滑繊維がアラミド繊維種とほぼ同じデニールとされている場合には、そのアラミド繊維種と同じ直径を有するものが示されている。実際の繊維の直径は、ポリマー密度の相違のためいくらか異なることがある。これらの図すべてで個々の繊維は丸い断面を有するものとして表わされており、またそれらの束に有用な繊維の多くは好ましくは円形、楕円形または豆形の断面形状を有することができるが、他の断面を有する繊維をこれらの束に使用できると考えられる。

図では、これらの繊維の束は単糸を表しているが、これらのマルチデニール（ｍｕｌｔｉｄｅｎｉｅｒ）単糸は１本以上の他の単糸と撚り合わせて諸より糸にすることができると理解される。例えば、図７は、２本の単糸を合わせて上撚りして作られる諸撚糸または諸より糸１４の１つの実施態様を示したものである。図８は、２本の単糸を含んでなる図７の諸撚糸束の断面Ｂ−Ｂ’の１つの可能な実施態様であり、１本の単糸１５は上述のとおりマルチデニールステープルファイバーの均質ブレンドから作られており、１本の単糸１６は１種類のみのフィラメントから作られている。２本の異なる単糸がこれらの図に示されているが、これに限定されるわけではなく、諸撚糸は３本以上の糸を合わせて上撚りされたものを含みうることを理解すべきである。例えば、図９は、３本の単糸を合わせて上撚りしたものを示している。諸撚糸は、上述のとおりマルチデニールステープルファイバーの均質ブレンドから作られた２本以上の単糸から作ることができること、あるいは諸撚糸は、マルチデニールステープルファイバーの均質ブレンドから作られた少なくとも１本の単糸と任意の所望の組成を有する少なくとも１本の糸（例えば、連続フィラメントを含んでなる糸を含む）とから作ることができることも理解すべきである。

驚くべきことに、本発明の布帛は、均質ブレンドにおいて、フィラメント当たり１．５デニール（フィラメント当たり１．７ｄｔｅｘ）の繊維の直径よりも大きい直径を有する多数のフィラメントが利用されるという事実にもかかわらず、通常用いられるフィラメント当たり１．５デニール（フィラメント当たり１．７ｄｔｅｘ）の繊維で作られる布帛よりも、柔軟性が向上している。

本発明の抗切断布帛および手袋は、ステープルファイバーの均質ブレンドを含んでなる糸を含む。均質ブレンドとは、さまざまなステープルファイバーがステープル糸束内で均質に分散していることを意味する。本発明の幾つかの実施態様で使用されるステープルファイバーは、２〜２０センチメートルの長さを有する。短繊維または綿系の糸システム（ｙａｒｎ ｓｙｓｔｅｍｓ）、長繊維または羊毛系の糸システム、あるいは伸展切れ糸システム（ｓｔｒｅｔｃｈ−ｂｒｏｋｅｎ ｙａｒｎ ｓｙｓｔｅｍｓ）を用いて、ステープルファイバーを紡いで糸にすることができる。幾つかの実施態様では、ステープルファイバーの切断長さは、特に綿系の紡績システムで使用するステープルの場合、好ましくは３．５〜６センチメートルである。他の幾つかの実施態様では、特に長繊維または羊毛系の紡績システムで使用するステープルの場合、ステープルファイバーの切断長さは好ましくは３．５〜１６センチメートルである。本発明の多くの実施態様で使用されるステープルファイバーは、直径が５〜３０マイクロメートルであり、線密度がフィラメント当たり約０．５〜６．５デニール（フィラメント当たり０．５６〜７．２ｄｔｅｘ）の範囲、好ましくはフィラメント当たり１．０〜５．０デニール（フィラメント当たり１．１〜５．６ｄｔｅｘ）の範囲である。

本明細書で使用される「潤滑繊維」は、本明細書で指定した割合でマルチデニールアラミド繊維と一緒に使用して糸を作った場合に、その糸から作られる布帛または物品（手袋を含む）の柔軟性を増大させる任意の繊維を含むことを意図している。潤滑繊維によってもたらされる所望の効果は、繊維ポリマーの、フィブリル化を引き起こさない糸間の摩擦特性と関係があると考えられる。したがって、幾つかの好ましい実施態様では、潤滑繊維は、フィブリル化を引き起こさない繊維または「フィブリルフリー（ｆｉｂｒｉｌ−ｆｒｅｅ）」繊維である。実施態様によっては、潤滑繊維は、糸間の動摩擦係数（それ自体に関して測定した場合）が０．５５未満であり、実施態様によっては動摩擦係数が０．４０未満であるが、これはＡＳＴＭ法Ｄ３４１２のキャプスタン法（荷重５０グラム、全巻き角１７０度、相対運動３０ｃｍ／秒）によって測定したものである。例えば、この方法で測定した場合、ポリエステル−ポリエステル繊維の測定動摩擦係数は０．５０であり、ナイロン−ナイロン繊維の測定動摩擦係数は０．３６である。潤滑挙動を示すようにするために潤滑繊維に何らかの特殊な表面仕上げまたは化学処理がされている必要はない。最終的な布帛および物品の所望の美観に応じて、潤滑繊維は、糸中の１つのアラミド繊維種のフィラメント線密度に等しいフィラメント線密度を有していてよく、あるいは糸中のアラミド繊維のフィラメントの線密度とは異なるフィラメント線密度を有していてもよい。

本発明の幾つかの好ましい実施態様では、潤滑繊維は、脂肪族ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、アクリル系繊維およびそれらの混合物の群から選択される。実施態様によっては、潤滑繊維は熱可塑性繊維である。「熱可塑性」は、その従来のポリマーの定義を有することを意味する。すなわち、それらの物質は、加熱されると粘稠液体のように流動し、冷却されると固化する。また加熱および冷却を続けて行った場合に何度でも可逆的にそのようになる。幾つかの非常に好ましい実施態様では、潤滑繊維は溶融紡糸またはゲル紡糸の熱可塑性繊維である。

幾つかの好ましい実施態様では、脂肪族ポリアミド系繊維は、ナイロンのポリマーまたはコポリマーを含んでなる任意の種類の繊維を指す。ナイロンは、ポリマー鎖の不可欠な部分として反復アミド基（−ＮＨ−ＣＯ−）を有する長鎖合成ポリアミドであり、ナイロンの一般的な２つの例として、ポリヘキサメチレンジアミンアジポアミド（ｐｏｌｙｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ ａｄｉｐａｍｉｄｅ）であるナイロン６６、およびポリカプロラクタムであるナイロン６がある。他のナイロンとして、ナイロン１１（１１−アミノウンデカン酸（１１−ａｍｉｎｏ−ｕｎｄｅｃａｎｏｉｃ ａｃｉｄ）から作られる）；およびナイロン６１０（ヘキサメチレンジアミンとセバシン酸との縮合物から作られる）を挙げることができる。

実施態様によっては、ポリオレフィン系繊維は、ポリプロピレンまたはポリエチレンから製造される繊維を指す。ポリプロピレンはプロピレンのポリマーまたはコポリマーから作られる。ポリプロピレン繊維の１つは、Ｍａｒｖｅｓｓ（登録商標）という商品名でＰｈｉｌｌｉｐｓ Ｆｉｂｅｒｓから市販されている。ポリエチレンは、１００モルパーセントのポリマーを基準として少なくとも５０モルパーセントのエチレンを有するエチレンのポリマーまたはコポリマーから作る。またポリエチレンは溶融物から紡糸できるが、幾つかの好ましい実施態様では、繊維はゲルから紡糸される。有用なポリエチレン繊維は、高分子量ポリエチレンまたは超高分子量ポリエチレンのどちらかから作ることができる。高分子量ポリエチレンは一般に、約４０，０００より大きい重量平均分子量を有する。高分子量の溶融紡糸ポリエチレン繊維の１つは、Ｆｉｂｅｒｖｉｓｉｏｎｓ（登録商標）から市販されており、ポリオレフィン系繊維としては、さまざまなポリエチレンおよび／またはポリプロピレンのシース−コアまたは並列構造を有する複合繊維も挙げることができる。市販の超高分子量ポリエチレンは一般に、約１００万以上の重量平均分子量を有する。超高分子量ポリエチレンまたは伸びきりポリエチレン繊維の１つは一般に、米国特許第４，４５７，９８５号明細書で論じられているようにして調製できる。この種のゲル紡糸繊維は、東洋紡績から入手可能なＤｙｎｅｅｍａ（登録商標）という商品名、またＨｏｎｅｙｗｅｌｌから入手可能なＳｐｅｃｔｒａ（登録商標）という商品名で市販されている。

実施態様によっては、ポリエステル系繊維は、少なくとも８５重量％の、二価アルコールとテレフタル酸とのエステルからなる任意の種類の合成ポリマーまたはコポリマーを指す。ポリマーは、エチレングリコールとテレフタル酸またはその誘導体とを反応させることによって製造できる。実施態様によっては、好ましいポリエステルはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。ポリエステル配合物としては、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリ（エチレングリコール）、グルタル酸、アゼライン酸、セバシン酸、イソフタル酸などを含め、さまざまなコモノマーを挙げることができる。これらのコモノマーに加えて、トリメシン酸、ピロメリト酸、トリメチロールプロパンおよびトリメチロールエタン（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｏｅｔｈａｎｅ）、ならびにペンタエリトリトールのような分岐剤を使用してよい。ＰＥＴは、テレフタル酸またはその低級アルキルエステル（例えば、テレフタル酸ジメチル）とエチレングリコールまたはそれらのブレンドまたは混合物から周知の重合技術によって得ることができる。有用なポリエステルとしては、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）も挙げることができる。ＰＥＮは、２，６ナフタレンジカルボン酸とエチレングリコールから周知の重合技術によって得ることができる。

他の幾つかの実施態様では、好ましいポリエステルはサーモトロピック溶融挙動を示す芳香族ポリエステルである。こうしたものとして、Ｃｅｌａｎｅｓｅから入手可能なＶｅｃｔｒａｎ（登録商標）という商品名で入手できるものなどの液晶または異方性溶融ポリエステルがある。他の幾つかの実施態様では、米国特許第５，５２５，７００号明細書に記載されているような、低融点を有する完全芳香族（ｆｕｌｌｙ ａｒｏｍａｔｉｃ）溶融加工性液晶ポリエステルポリマーが好ましい。

実施態様によっては、アクリル系繊維は、少なくとも８５重量パーセントのアクリロニトリル単位を有する繊維を指し、アクリロニトリル単位は−（ＣＨ２−ＣＨＣＮ）−である。アクリル系繊維は、８５重量パーセント以上のアクリロニトリルおよびアクリロニトリルと共重合可能な１５重量パーセント以下のエチレン性モノマーを有するアクリルポリマー、ならびにそれらのアクリルポリマーの２種以上の混合物から作ることができる。アクリロニトリル（ａｃｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）と共重合可能なエチレン性モノマーの例として、アクリル酸（ａｃｙｌｉｃ ａｃｉｄ）、メタクリル酸およびそれらのエステル（アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル（ｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｙｌａｔｅ）、メタクリル酸エチルなど）、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド（ｍｅｔｈａｃｙｌａｍｉｄｅ）、メタクリロニトリル、アリルスルホン酸（ａｌｌｙｌｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、メタンスルホン酸およびスチレンスルホン酸がある。さまざまな種類のアクリル系繊維がＳｔｅｒｌｉｎｇ Ｆｉｂｅｒｓから市販されており、アクリルポリマーおよびアクリル系繊維を製造するための１つの例示的な方法が米国特許第３，０４７，４５５号明細書に開示されている。

本発明の幾つかの実施態様では、潤滑ステープルファイバーは、切断指数が少なくとも０．８、好ましくは切断指数が１．２以上である。実施態様によっては、好ましい潤滑ステープルファイバーは切断指数が１．５以上である。切断指数とは、試験対象の繊維１００％で織られたまたは編まれた４７５グラム／平方メートル（１４オンス／平方ヤード）の布帛の切断性能であり、それはＡＳＴＭ Ｆ１７９０−９７によって測定され（グラムで測定され、切断保護性能（ＣＰＰ）としても知られる）、切断される布帛の面密度（グラム／平方メートル）で除される。

本発明のいくつかの実施形態において、好ましいアラミドステープルファイバーは、パラ−アラミド繊維である。パラ−アラミド繊維は、パラ−アラミドポリマーからできた繊維を意味し、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）（ＰＰＤ−Ｔ）が好ましいパラ−アラミドポリマーである。ＰＰＤ−Ｔとは、ｐ−フェニレンジアミンと塩化テレフタロイルとの等モル重合から得られるホモポリマー、また少量のその他のジアミンのｐ−フェニレンジアミンへの組み込み、および少量のその他の二酸塩化物の塩化テレフタロイルへの組み込みから得られるコポリマーを意味する。原則として、その他のジアミンおよびその他の二酸塩化物は、その他のジアミンおよび二酸塩化物が重合反応を妨げる反応性基を有さないと言う条件で、ｐ−フェニレンジアミンまたは塩化テレフタロイルの約１０モル％までの量、またはおそらくはわずかに高い量で使用できる。ＰＰＤ−Ｔもまた、その他の芳香族ジアミンおよび芳香族二酸塩化物が、パラ−アラミドの特性に悪影響を及ぼさない量で存在すると言う条件で、例えば塩化２、６−ナフタロイルまたはクロロ−またはジクロロ塩化テレフタロイルなどのその他の芳香族ジアミンおよびその他の芳香族二酸塩化物などの組み込みから得られるコポリマーを意味する。

添加剤が繊維中でパラ−アラミドと共に使用でき、１０重量％までのその他のポリマー材料がアラミドに混合でき、あるいはアラミドのジアミンが１０％のその他のジアミンで置換されたコポリマー、またはアラミドの二酸塩化物が１０％のその他の二酸塩化物で置換されたコポリマーが使用できることが分かっている。

パラ−アラミド繊維は概して、パラ−アラミド溶液の毛細管を通した凝固浴内への押出しによって紡績される。ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）の場合、溶液のための溶剤は、概して濃硫酸であり、押出しは概して冷水凝固浴内へエアギャップを通して行われる。このようなプロセスはよく知られており、概して米国特許第３，０６３，９６６号明細書、米国特許第３，７６７，７５６号明細書、米国特許第３，８６９，４２９号明細書、および米国特許第３，８６９，４３０号明細書で開示される。Ｐ−アラミド繊維は、Ｅ．Ｉ． ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙから入手できるＫｅｖｌａｒ（登録商標）ブランド繊維、テイジンから入手できるＴｗａｒｏｎ（登録商標）ブランド繊維として市販される。

本発明はまた、潤滑繊維および第１および第２のアラミド繊維の全重量を基準として、２０〜５０重量部の潤滑ステープルファイバー、２０〜４０重量部の、フィラメント当たり３．３〜６デニール（フィラメント当たり３．７〜６．７ｄｔｅｘ）の線密度を有する第１のアラミドステープルファイバー、および２０〜４０重量部の、フィラメント当たり０．５０〜４．５デニール（フィラメント当たり０．５６〜５．０ｄｔｅｘ）の線密度を有する第２のアラミドステープルファイバーをブレンドするステップであって、第１のアラミド繊維と第２のアラミド繊維のフィラメント線密度の差がフィラメント当たり１デニール（フィラメント当たり１．１ｄｔｅｘ）以上である、ブレンドするステップと；繊維のブレンドから紡績ステープルヤーンを形成するステップと；紡績ステープルヤーンから物品を編むステップとを含む、布帛または手袋などの抗切断物品を製造するための方法に関する。幾つかの好ましい実施態様では、潤滑繊維および第１および第２のアラミド繊維は、これらの繊維１００重量部を基準として２６〜４０重量部の量で存在する。幾つかの非常に好ましい実施態様では、これら３種類の繊維は実質的に等しい重量部だけ存在する。

幾つかの好ましい実施態様では、ステープルファイバーの均質ブレンドは、最初、開かれた包みから得たステープルファイバーを（付加的な機能が所望される場合には、任意の他のステープルファイバーと共に）混ぜ合わせて作る。次いで繊維ブレンドは、梳綿機を用いてスライバにする。梳綿機は、繊維の分離、整列、および送り出しを行って、ゆるやかに繊維をまとめた実質的に撚られていない連続ストランド（一般にはカードスライバとして知られる）にするために、一般に繊維工業で使用される。カードスライバは、典型的には２段階延伸プロセス（これに限定されない）によって加工して延伸スライバにする。

次いで、従来の技術を用いて延伸スライバから紡績ステープルヤーンを形成する。こうした技術としては、従来の綿システム、短繊維紡績プロセス、例えば、オープンエンド精紡、リング精紡、あるいは空気を用いてステープルファイバーを撚って糸にするムラタ・エアジェット紡績（Ｍｕｒａｔａ ａｉｒ−ｊｅｔ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）などの高速空気紡績技術（ｈｉｇｈｅｒ ｓｐｅｅｄ ａｉｒ ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）などがある。本発明の布帛に有用な紡績糸の形成は、従来の羊毛システム（ｗｏｏｌｅｎ ｓｙｓｔｅｍ）、長繊維またはけん切紡績プロセス、例えば、そ毛またはセミそ毛（ｓｅｍｉ−ｗｏｒｓｔｅｄ）リング精紡などを用いて達成することもできる。加工システムにかかわりなく、リング精紡が一般には好ましい抗切断ステープルヤーンの製造方法である。

カーディングする前にステープルファイバーをブレンドすることは、本発明に使用する、十分に混ざり合った、均一な、均質ブレンドの紡績糸の好ましい１つの製造方法であるが、他の方法も可能である。例えば、繊維の均質ブレンドは、カッターブレンド法（ｃｕｔｔｅｒ ｂｌｅｎｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）で作ることができる。すなわち、トウ形態または連続フィラメント形態のさまざまな繊維は、クリンプ加工またはステープル切断の間か、その前に混ぜ合わせることができる。この方法は、アラミドステープルファイバーをマルチデニール紡糸トウまたは連続マルチデニールマルチフィラメント糸から得る場合に有用でありうる。例えば、連続マルチフィラメントアラミド糸は、特別に作製された紡糸口金を通して溶液から紡いで糸を作ることができる。ここで、個々のアラミドフィラメントは、２つ以上の異なる線密度を有する。その後、糸を切断してステープルにして、マルチデニールアラミドステープルブレンドを作る。潤滑繊維は、このマルチデニールアラミドブレンドと混ぜ合わせることができるが、その場合、潤滑繊維をアラミド繊維と混ぜ合わせてそれらを一緒に切断するか、あるいは切断後に潤滑ステープルファイバーをアラミドステープルファイバーと混合するかのいずれかによって行う。繊維をブレンドする別の方法は、カードスライバおよび／または延伸スライバのブレンドによるものである。すなわち、ブレンド中のさまざまなステープルファイバーの個別のスライバを作るか、またはブレンド中のさまざまなステープルファイバーの組合わせを作り、それらの個別のカードスライバおよび／または延伸スライバを粗紡および／またはステープルヤーンの紡績機（スライバ繊維をブレンドするよう設計されている）に供給すると共に、ステープルヤーンを紡績する。これらの方法はすべて限定されることを意図するものではなく、ステープルファイバーをブレンドして糸を作る他の方法も可能である。所望の布帛特性が著しく損なわれない限り、これらのステープルヤーンはすべて他の繊維を含んでもよい。

次いで繊維の均質ブレンドの紡績ステープルヤーンを、好ましくは編機に供給して編み手袋を作る。そのような編機としては、微細ゲージから標準ゲージまでの範囲の手袋編み機があり、続く実施例で使用されているシーマ・セイキ（Ｓｈｅｉｍａ Ｓｅｉｋｉ）の手袋編み機などがある。所望される場合には、複数の端または糸を編み機に供給することができる。すなわち、糸の束または諸より糸の束を編み機に同時供給し、従来の技術で手袋を編むことができる。実施態様によっては、１本以上の他のステープルヤーンまたは連続フィラメント糸を、繊維の均質ブレンドを有する１本以上の紡績ステープルヤーンと一緒に同時供給することにより、手袋に機能を付与することが望ましい。編物の締まりは、特定の必要に合わせて調節することができる。切断抵抗性および快適性の非常に効果的な組合わせは、例えば、単一ジャージー編物およびテリー編物パターンで見られる。

試験方法
切断抵抗性。以下に記載されている布帛に関する切断抵抗性のデータは、ＡＳＴＭ１７９０−０４「保護被服で使用される材料の切断抵抗性を測定する標準試験法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｃｕｔ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｕｓｅｄ ｉｎ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｃｌｏｔｈｉｎｇ）」を用いて集めた。この試験では、Ｔｏｍｏｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ（ＴＤＭ−１００）試験機を使用した。試験の実施においては、マンドレル上に取り付けられたサンプルを横切るように、刃先を規定の力の下で一度引く。刃先は、７０ミリメートル長さの刃縁を有するステンレス鋼ナイフブレードである。ブレードサプライは、試験の開始および終了時に、ネオプレンキャリブレーション材料上で５００ｇの負荷を使用して較正する。各切断試験で新しい刃先を使用する。サンプルは布帛の長方形断片であり、縦糸方向と横糸方向から４５度だけ斜めにして５０×１００ミリメートルに切断されたものである。マンドレルは半径３８ミリメートルの丸い導電性バーであり、両面テープを使用してサンプルを細い銅ストリップと一緒にそこに取り付ける。銅ストリップは、サンプルと両面テープの間に挟む。マンドレルの長軸方向に直角に、マンドレル上の布帛を横切るように刃先を引く。刃先が銅ストリップと電気的に接触したら、切断を記録する。いくつかの異なる力で、最初の接触から切断までに引いた距離を記録し、切断までの距離の関数として力のグラフを構築する。グラフから、距離０．８インチまたは２０ミリメートルにおける切断のための力を判定し、正規化して、ブレードサプライの一貫性を確証する。正規化した力を切断抵抗力として報告する。

以下の実施例では、ステープルファイバーをベースにしたリング紡績糸を使用して布帛を編んだ。ステープルファイバーのブレンド組成物は、表１に示す種類のさまざまなステープルファイバーを表２に示す割合でブレンドして調製した。すべての場合に、アラミド繊維はポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）（ＰＰＤ−Ｔ）から作った。この種類の繊維は、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）という商標で知られており、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙが製造したものである。潤滑繊維成分は、Ｔｙｐｅ ４２０という名称でＩｎｖｉｓｔａから販売されている半艶なし（ｓｅｍｉ−ｄｕｌｌ）ナイロン６６繊維であった。

表１

編地を作るのに用いた糸は、次のようにして作った。対照糸Ａの場合、およそ７キログラムの単一種のＰＰＤ−Ｔステープルファイバーを、梳綿機に直接供給してカードスライバを作った。次いで、表２に示す糸１〜５および比較糸Ｂ〜Ｄ用のそれぞれのステープルファイバーブレンド組成物を等しい量（７〜９キログラム）だけ作った。ステープルファイバーのブレンドは、最初に繊維を手で混ぜてから、ピッカを通してその混合物を２回供給することにより、均一な繊維ブレンドを作った。次いでそれぞれの繊維ブレンドを、標準的な梳綿機を通過させてカードスライバを作った。

次いで二路式延伸（破砕／仕上げ延伸）を使用して、カードスライバを延伸して延伸スライバにし、粗紡枠で加工して６５６０ｄｔｅｘ（かせ数（ｈａｎｋ ｃｏｕｎｔ）０．９）の粗紡を作った。その後、それぞれの組成について各粗紡の二端をリング精紡して糸を製造した。撚り係数が３．１０である１０／１ｓの綿番手の糸を製造した。最終的なＡ〜Ｄおよび１〜５の糸のそれぞれは、釣り合わせ逆撚り（ｂａｌａｎｃｉｎｇ ｒｅｖｅｒｓｅ ｔｗｉｓｔ）をかけて一対の１０／１ｓ糸を撚り合わせることによって作り、１０／２ｓの糸にした。

標準７ゲージのシーマ・セイキ（Ｓｈｅｉｍａ Ｓｅｉｋｉ）手袋編み機を使用して、１０／２ｓの糸のそれぞれを編んで布帛サンプルにした。機械の編み時間は、後で行う切断試験用の適当な布帛サンプルが得られるように、約１メートルの長さの手袋本体が製造されるように調節した。１０／２ｓの３つの端を手袋編み機に供給することによってサンプルを作り、基本重量が約２０ｏｚ／ｙｄ²（６８０ｇ／ｍ²）である布帛サンプルを得た。次いで、ほぼ同じ公称基本重量を有する標準寸法の手袋を作った。

布帛に対して前述の切断抵抗性試験を実施した。その結果を表２に示す。表には、２０ｏｚ／ｙｄ²（６８０ｇ／ｍ²）の面密度に標準化した切断抵抗値（ｃｕｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｖａｌｕｅ）も示してある。

糸１〜５から作られた布帛および手袋の切断抵抗性は、標準化重量に基づいた場合、対照糸Ａから作られた布帛および手袋の切断抵抗性と同等であった。糸２から作られた布帛の切断抵抗値は、対照糸Ａから作られた布帛の切断抵抗値よりも小さいが、切断抵抗値の統計的信頼区間は、これらが同等の切断抵抗性を有するという結論の説明となりうるという点に注目される。糸１〜５から作られた布帛および手袋は、対照糸Ａから作られた布帛および手袋よりも主観的にはより心地よい「手触り」でもあった。

加えて、糸Ｂ〜Ｄから作られた比較用の布帛および手袋は、作られた他の布帛または手袋のいずれよりも切断抵抗性が小さかった。このことは、線密度がフィラメント当たり３．３〜６デニール（フィラメント当たり３．７〜６．７ｄｔｅｘ）であるアラミド繊維を加えると、どのように相乗効果的に作用して切断抵抗性を増大させるか、またこの例では、ナイロン繊維による小さい切断抵抗性をどのように補うかを示している。

表２

Claims (16)

1. ステープルファイバーの均質ブレンドを含んでなる糸を含む抗切断布帛であって、前記ブレンドが、ａ）、ｂ）およびｃ）の繊維１００重量部を基準として、
   ａ）２０〜５０重量部の潤滑繊維；
   ｂ）２０〜４０重量部の、フィラメント当たり３．３〜６デニール（フィラメント当たり３．７〜６．７ｄｔｅｘ）の線密度を有する第１のアラミド繊維；および
   ｃ）２０〜４０重量部の、フィラメント当たり０．５０〜４．５デニール（フィラメント当たり０．５６〜５．０ｄｔｅｘ）の線密度を有する第２のアラミド繊維
   を含み、第１のアラミド繊維と第２のアラミド繊維のフィラメント線密度の差がフィラメント当たり１デニール（フィラメント当たり１．１ｄｔｅｘ）以上である、抗切断布帛。
2. ａ）、ｂ）およびｃ）の前記繊維のそれぞれが、ａ）、ｂ）およびｃ）の前記繊維１００重量部を基準として２６〜４０重量部の量で存在する、請求項１に記載の抗切断布帛。
3. 前記潤滑繊維が、脂肪族ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維、アクリル系繊維、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の抗切断布帛。
4. 前記第１または第２のアラミド繊維が、ポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）を含む、請求項１に記載の抗切断布帛。
5. 編物の形態の、請求項１に記載の抗切断布帛。
6. 請求項１に記載の抗切断布帛を含む、物品。
7. 手袋の形態の、請求項６に記載の物品。
8. ａ）
   ｉ）２０〜５０重量部の潤滑ステープルファイバー；
   ｉｉ）２０〜４０重量部の、フィラメント当たり３．７〜６．７ｄｔｅｘの線密度を有する第１のアラミドステープルファイバー；および
   ｉｉｉ）２０〜４０重量部の、フィラメント当たり０．５６〜５．０ｄｔｅｘの線密度を有する第２のアラミドステープルファイバー
   をブレンドするステップであって、前記重量部は、ｉ）、ｉｉ）およびｉｉｉ）の繊維１００重量部を基準とするものであり、前記第１のアラミド繊維と前記第２のアラミド繊維の線密度の差がフィラメント当たり１．１ｄｔｅｘ以上であるステップと；
   ｂ）繊維の前記ブレンドから紡績ステープルヤーンを形成するステップと；
   ｃ）前記紡績ステープルヤーンから物品を編むステップと
   を含む、抗切断物品を製造する方法。
9. ｉ）、ｉｉ）およびｉｉｉ）の前記繊維のそれぞれが、ｉ）、ｉｉ）およびｉｉｉ）の前記繊維１００重量部を基準として２６〜４０重量部の量で存在する、請求項８に記載の方法。
10. 前記ブレンドが、少なくとも部分的に、ｉ）、ｉｉ）およびｉｉｉ）の前記繊維を混ぜ合わせ、前記繊維をカーディングしてステープルファイバーの均質ブレンドを含有するスライバを形成することによって達成される、請求項８に記載の方法。
11. 前記ブレンドが、紡績ステープルヤーンの形成直前またはその形成時に、それぞれが実質的にｉ）、ｉｉ）、およびｉｉｉ）の前記繊維のうちの１つのみを含んでなる１種以上のスライバをステープルヤーン紡績機に供給することによって達成される、請求項８に記載の方法。
12. リング精紡によって前記紡績ステープルヤーンを形成する、請求項８に記載の方法。
13. 前記潤滑繊維が、脂肪族ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリオレフィン系繊維、アクリル系繊維、およびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項８に記載の方法。
14. 前記第１または第２のアラミド繊維が、ポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）を含む、請求項８に記載の方法。
15. 前記編むことが、繊維の前記ブレンドからの前記紡績ステープルヤーンを含む糸または諸より糸の束と、１本以上の他のステープルファイバー糸または連続フィラメント糸を、編み機に同時供給することによって達成される、請求項８に記載の方法。
16. 前記物品が布帛または手袋である、請求項８に記載の方法。

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