JP3010263B2 - 防護服のための積層織物 - Google Patents

防護服のための積層織物

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の要約 活性木炭布の層が補強織物(woven reinforcing fa
bric)に接着された、防護服における使用のために好適
な積層織物が開示される。該補強織物の層は約100g/m2
未満の重さを有し、また当該補強織物に伸度3.5%で約4
4ニユートン/cm以上(約25ポンド/インチ以上)の抗張
力を付与するのに十分な量の高初期モジユラスのアラミ
ド繊維を含有する。上記の3.5%は、活性木炭布の層に
とって破壊の極限と考えられる伸度である。
発明の背景 本発明は汚染環境からの保護を提供するための防護服
に関し、更に詳細にはこのような衣服に使用するための
積層織物に関する。
化学戦争薬剤の如き化学薬品に対する保護を提供する
ための、軍人や他の人により着用される防護服用の織物
の提供については、種々の試みがなされて来た。スパン
レース(spun−laced)の不織保護織物には米国特許第
4,748,065号に記載された如く吸着性炭素化粒子が含浸
させてある。他の公知織物は米国特許第3,769,144号及
び第4,513,047号に記載されているごとく、縫い込まれ
た(quilted)織物及び織又は不織の活性炭織物に組み
込んだ多層材料が含まれる。
一般に“活性木炭布(activated charcoal clot
h)”と称される活性炭織物は化学薬剤からの保護を提
供する保護衣服に効果的である。しかし、活性木炭布は
例えば軍事用途において遭遇する苛酷な条件下で使用さ
れる衣服用としては、充分に高い耐久性をもっていな
い。活性木炭布は破れたり穴が空いたりしやすく、それ
により該防護服は化学薬剤に対する保護効果を失うこと
になる。
発明の概要 本発明により、活性木炭布の層が補強織物に接着され
た、防護服における使用のために好適な積層織物が提供
される。該補強織物の層は約100g/m2未満の重さを有
し、また当該補強織物に伸度3.5%で約44ニュートン/cm
(N/cm)以上の抗張力を付与するために、十分な高初期
モジュラスのアラミド繊維を含有する。
本発明の好ましい態様によれば、補強用織物における
高初期モジュラスアラミド繊維は該補強織物中の総繊維
中約40%〜約100%を構成するステープルファイバーで
ある。織物中の残余の繊維は、好ましくはポリ(メタフ
ェニレン イソフタルアミド)又は綿の如き難燃性(燃
焼防止性)低モジュラスステープルファイバーである。
該積層織物は、防護服に組み込まれた場合、優れた吸
収性と着用性を提供し、該活性木炭布が破れたり穴空き
ができたりする虞れが大幅に小さくなる。加えて該積層
織物は充分に軽量であるため、該織物を採用した衣服は
着用者に熱ストレスを与える虞れが少ない。該積層物は
特に厳しい条件で使用される衣服への用途に適合してお
り、かくして軍事用途に適合している。
詳細な説明 本発明の積層物に有用な活性木炭布はよく知られてい
る。活性木炭布は、100%純度の活性炭からなる織、不
織又は編み布形状の活性炭吸収剤織物であり、米国特許
第3、849、332号に記載された方法で製造することがで
き、それをここで引用して、明細書に組み込む。本発明
による積層織物における使用のためには、該活性木炭布
は好ましくは約65〜約200g/m2の重量である。
活性木炭織布は、FM1/250の名称でチャーコールクロ
ス社(Charcoal Cloth Limited、Maidenhead、Berksh
ire、Great Britain)から商業的に入手可能であり、1
00g/m2(3.0oz/yd2)である。同様の活性木炭布が502−
20の名称でアメリカンカイノール社(American Kynol
Company、New York、NY)から入手可能である。
本発明による積層織物は、3.5%の伸度で約44ニユー
トン/cm(約25ポンド/インチ)より大なる引っ張り強
度(拡張力)を該織物に付与するのに十分な量で高初期
モジユラスアラミド繊維を含有した補強織物を包含す
る。初期モジユラスは、繊維のステイフネスの尺度であ
って、ゼロ歪における応力(g/d)を意味する。この応
力が大きい繊維は、通常、高初期モジユラスの繊維と称
される。本発明においては、高初期モジュラスアラミド
繊維とは、約200g/dより大きい初期モジュラスを有する
芳香族ポリアミド繊維を指すことを意図している。補強
織物において用いるための好ましい高初期モジュラス繊
維はイー、アイ、ジュポン(E.I.du Pont de Nemour
s and Company、Wilmington、Delaware)からケブラ
ー(Kevlar)(商標)として販売されている繊維の如
き、ポリ(パラフェニレンテレフタルアミド)(PPD−
T)である。他の高初期モジュラス繊維は、帝人(株)
(大阪)からテクノーラ(Technora)(商標)として販
売されている如きポリ(p−フェニレンテレフタルアミ
ド)の共重合体(それは米国特許第4、075、172号に記
載されている如く、3,4′−ジアミノジフェニルエーテ
ル及びパラフェニレンジアミンからなるジアミン混合物
とテレフタル酸との反応により製造される)を包含す
る。
高初期モジュラス芳香族ポリアミド繊維は、本質的に
燃焼抵抗性であり、高温度下でも熔融しない。
該補強織物は約100g/m2(3.0gz/dy2)より小さい重さ
であり、好ましくは約10〜約70コトンカウントヤーン
(cotton count yarns)からの平織り(plain wove
n)である。最も好ましくは、該補強織物は、約35〜約8
5g/m2(1.0〜2.5oz/yd2)の重さを有する。該織物を織
るのに用いられる糸は、撚又は不撚の連続フィラメント
糸或は好ましくは、高初期モジュラスアラミドステープ
ルファイバーからのスパンヤーンで織ることができる。
鞘/芯糸も使用しうる。ステープルからヤーンを製造
し、かかるヤーンから織物を製造するには、従来の紡糸
及び織布技術を採用することができる。
ステープルファイバーを用いる本発明の態様では、高
初期モジュラスアラミドステーブルを織物中での単一の
繊維としてもよい。しかし、織物の値段を下げるために
は、該補強織物の約40%が高初期モジュラスアラミド繊
維となるように、高初期モジュラスアラミド繊維を約20
0g/d未満の低初期モジュラスを有するステープルファイ
バーと紡糸前に混合する。
このような低初期モジュラスステープルファイバー
は、いずれも例えば難燃性綿の如く当該繊維を難燃性に
するために処理するのが好ましく、或は、ポリ(メタフ
ェニレンイソフタルアミド)の如く本質的に難燃性のも
のである。ポリ(メタフェニレンイソフタルアミド)繊
維は、イー、アイ、ジュポン(E、I、Du Pont de
Nemours and Company、Wilmington、Delaware)から
ノーメックス(Nomex)(商標)として商業的に入手可
能である。
本発明の好ましい態様においては、該活性木炭布は該
補強織物に、好ましくは、不規則点パターンで適用され
た難燃性熱可塑性接着剤で接着される。好適な接着剤
は、例えばエムハルト社ボスティック部門(Bostik Div
ision、Emhart Corporation、Middleton、MA)から販売
されているBostik S174476の如き難燃性ポリエステル接
着剤である。該接着剤はスクリーン法を用いて適用する
こともできる。適用される接着剤の量は、該補強織物を
該活性木炭布に接着させはするが該織物の空気透過性は
妨害しないような量である。該織物面積の約20%〜約60
%をカバーする量の接着剤を用いることが好ましい。
本発明の積層織物は、防護服に用いるのに好適であ
る。このような衣服に組み込まれるときには、該織物
は、該織物に積層され或は例えば該積層物の外皮(oute
r covering)又は裏打ち(inner liner)として用い
られる他の層と、一緒に用いることができる。
本発明の積層織物においては、該補強織物がこのよう
な衣服が典型的に遭遇する着用条件下で、該活性木炭布
が破断点(伸度約3.5%)まで伸長するのを防止するに
十分な抗張力を有しているので、既知の構造以上の改善
された耐久性が提供される。該積層物で作られた衣服は
着用者に対して高い熱ストレスを賦課しないということ
も、十分に軽量な本発明の積層物において達成された。
本発明を下記実施例で更に説明するが、それは本発明
を限定する意図はない。
実施例1及び2 以下の実施例では、下記の商業的に入手可能な活性木
炭布(ACC)が用いられた。
表1のACCを用い、下記の織物に積層して、4種の積
層物を製造した: A.PPD−T織物 100%PPD−Tステープルファイバーを用いて高初期モ
ジュラス織物を下記のように製造した:3.8cm(11/2イン
チ)長、1.5dpf T−29 PPD−Tステープルファイバーを
開繊し、カード(card)し、そして綿系上に引いてスラ
イバーを作った。該スライバーをエヤージェット開口端
型紡機でヤーンに紡ぎ、60コットンカウントの100%PPD
−Tヤーンを形成した。単ヤーンは、1cm当たり8.5ター
ン(1インチ当たり21.6ターン)で“S"複数撚り(ply
−twisted)し、二重(two−ply)スパンヤーン(ノミ
ナル60/2コットンカウント)を製造した。
このように形成された重畳ヤーンをシャトル型織機で
織り、平織布とした。該グレイ布(greige fabric)は1
cm当たり20端(1インチ当たり50端)×1cm当たり16ピ
ック(1インチ当たり40ピック)及び斤量76g/m2(2.25
oz/yd2)の構造であった。
B.Nomex(商標)456布 イー・アイ・ジュポン(E・I・Du Pont de Nemours
and Conpany,Willmington,Delaware)から商業的に入
手可能 −繊維:95%の1.5df1.5インチ着色ノーメックス(商
標)繊維 5%の1.5dpf1.5インチT−29PPD−T繊維 −ヤーン:37/2cc −布構造:28端/cm(70/in)×19ピック/cm(48/in) 15.25kg/m2 −1.0gm/リットルのMerpol HCS(PH5.0)で洗浄され、
3゜Fで乾燥された布 −“Zepel(商標)B"を用いて処理し(布の3重量
%)、250゜Fで乾燥し、340゜Fで3分間硬化した、撥水
性の布 C.米軍−仕様44031Bに適合して製作された、軍用生地戦
闘服(BDU) B、W. 8.8oz/yd2 繊維:50%、1 1/2″、2.25〜2.5dpfSDナイロン 5%綿 織り方:2×1左あや織り(left hand twill) D.米軍仕様C43858に適合して製造されたナイロントリコ
ット布 B.W.3oz/yd2 繊維:100%ナイロン 本発明の積層物、実施例1及び2、と比較積層物、比
較例1及び2を、表2に示したようにして、PPD−T布
A及び他の布B、C及びDをスクリーン法による市販ペ
ースト適用法を用いた不規則点パターンの難燃性ポリエ
ステル接着剤で被覆することにより製造した。該布に適
用された点接着剤の重量は17〜27g/m2(0.5〜0.8oz/y
d2)の範囲にあり、布面積のほぼ20%をカバーした。該
布は圧力100psig、温度280゜Fで8〜10秒という難燃性
ポリエステル点接着剤を活性化し、布同士を一緒に接合
する接合条件でACC(片側又は両側)に接合された。
4種の積層物の引っ張り特性を試験し、図1及び表2
で代表される結果を得た。図1における機械方向(MD)
のストレス−ストレイン曲線及び表2のデータは、比較
例1及び2の積層物は破断点における高い強度を有して
いるが、活性炭素布が破壊する低伸張レベル(3〜4
%)で高い強度を有していないことを示している。
一方、実施例1としての、積層物は、低伸度レベルで
高い強度を有している。比較積層物中では、活性炭素布
は18N/cm(10lb/in)負荷で破壊し、穴が発達するが、
本発明の積層物、実施例1と2は約70N/cm(40lb/in)
負荷を適用した後も破壊しないことが観察された。
実施例3 本実施例では、ACCは高初期モジュラスPPD−Tステー
プルファイバーと低初期モジュラス繊維(綿)の混合物
を含有する補強織物に接合した。
50%の3.8cm(1 1/2in)長、1.5dpft−29PPD−T繊維
及び50%のピマ綿(pima cotton)繊維を用いた高モジ
ュラス織物を、該繊維を混合することにより製造し、そ
れを開繊、カーディングしそして綿システム上にひきの
ばしてスライバーを形成した。該スライバーを60/1コト
ンカウント、12ターン/cm(30.6tpi)(3.95“Z"撚多重
機)に輪状紡糸(ring spun)した。該ヤーンをシャト
ル織機で平織布に織った。該グレイ布は31端/cm(80/i
n)×31ピック/cm(80/in)及び斤量63g/m2(1.85oz/yd
2)の構造であった。
この製造の抗張力及び伸張特性を下表3及び第1図に
示す。
しかして本発明の実施態様としては以下のものが挙げ
られる。
1.活性木炭布の層とそれに接着された補強織物とを含有
してなる、防護服における使用のために好適な積層織物
であって、該補強織物の層は約100g/m2未満の重さを有
し、また当該補強織物に伸度3.5%で約44ニュートン/cm
以上の抗張力を付与するのに、十分な量の高初期モジュ
ラスのアラミド繊維を含有してなる積層織物。
2.該補強織物中の該高初期モジュラスアラミド繊維がス
テープルファイバーであり、当該ステープルファイバー
が該補強織物中の総繊維の約40%〜約100%を構成して
なる項1の積層織物。
3.該補強織物が約0%〜約60%の難燃性低初期モジュラ
スフテープルファイバーを含有してなる項2の積織物。
4.該補強織物中の総繊維の少なくとも約50%が、該高初
期モジュラスアラミド繊維である項2の積層織物。
5.該高初期モジュラスアラミド繊維ステープルが約2.0c
m〜約7.5cmの繊維長を有している、項2の積層織物。
6.該高初期モジュラスアラミド繊維ステープルが約0.9d
tex〜約2.7dtexのフィラメント当たりの線密度(linear
density)を有する、項2の積層織物。
7.該高初期モジュラスアラミド繊維ステープルがポリ
(パラフェニレンテレフタルアミド)ステープルである
項2の積層織物。
8.該難燃性低初期モジュラスフテープルファイバーがポ
リ(メタフェニレンイソフタルアミド)及び綿からなる
群から選ばれるものである、項3の積層織物。
9.該補強織物が、約10〜約70コトンカウントヤーンの平
織り(plain woven)である項3の積層織物。
10.該補強織物が約35g/m2乃至約85g/m2の重量を有する
上記9に記載の積層織物。
11.該活性木炭布が約65g/m2乃至約200g/m2の重量を有す
る上記1に記載の積層織物。
12.前記活性木炭布は、難燃性熱可塑性接着剤が不規則
点パターンで施されている前記強化織物に接着せしめら
れており、該接着剤は織物の面積の約20%乃至約60%を
覆っている上記1に記載の積層織物。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の積層織物、実施例1〜3、と対照織物
についての、機械方向(MD)の伸度%に対してプロット
されたMD引っ張り強さを図示したものである(活性木炭
布だけのものも示してある)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 1/00 - 35/00 D03D 15/12 A41D 13/00 A41D 31/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】活性木炭布の層とそれに接着された補強織
    物とを含有してなる、防護服における使用のために好適
    な積層織物であって、該補強織物の層は約100g/m2未満
    の重さを有し、また当該補強織物に伸度3.5%で約44ニ
    ユートン/cm以上の抗張力を付与するのに十分な量の高
    初期モジユラスのアラミド繊維を含有してなる積層織
    物。
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