JP4542746B2 - 防護衣料の製造に特に意図される切断耐性のヤーン - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械的な攻撃に対して保護するための衣料を製造するのに特に意図される切断耐性ヤーン（糸）に関する。
【０００２】
【従来技術】
機械的な攻撃及び／又は穿孔に対して保護する分野に意図したヤーンを強化する目的のため、ポリマー起源あるいはガラス質又はセラミック又は金属化合物の群からの無機起源の種々の繊維質材料を組合せて用いることは知られている（特許文献１〜７参照）。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第3883898号
【０００４】
【特許文献２】
英国特許第1586890号
【０００５】
【特許文献３】
米国特許第4777789号
【０００６】
【特許文献４】
米国特許第4004295号
【０００７】
【特許文献５】
英国特許第2018323号
【０００８】
【特許文献６】
独国特許第1610495号
【０００９】
【特許文献７】
欧州特許第0118898号
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
かかる身辺の保護装備は、衣料の手袋、スリーブ、エプロン又は何れかの部分の形であるが最も多く、しかも一般には編成されているか又はよりまれには織成されている。
【００１１】
保護装備のこれらの部分は、機敏性を良好とするために必要である柔軟性と軽量性とを失なうことなく、特に剪断応力に関してきわめて良好な機械的特性を有しねばならない。
【００１２】
一般に、特定のポリマー例えばポリアミド、パラアラミド、高分子量ポリエチレン、LCP（液晶ポリマー）繊維、ポリベンズイミタゾール及びセラミックを充填したポリエステルは、繊維材料に用いた材料であると見出された。これらの材料は高度に結晶質であり従ってかなり高い固有の硬度を有するという特定の特徴を共通して有する。これは用いた材料の硬度がきわめて高く、該材料を暴露した切断メカニズム又は剪断メカニズムを実質的に支配する故である。1つの目安として、結晶質及び半結晶質のポリマー材料はモース硬度スケールにより測定すると2と3との間の硬度を有する。
【００１３】
前記材料から選択される純粋なポリマーから作成したヤーンは薄い編物について欧州標準規格EN388によるクラス５の等級を達成することができず、該等級は切断に意図した保護手袋の場合に機敏性が必要でなければならない様に良好な機敏性を確保するものである。シートの金属工作の分野で多く用いられるかかる身辺保護装備は、使用者に良好な把握力を与えるのに加えて、きわめて快適でなければならず、これによって該装備は暴露した使用人によって常に着用されることを確保するものである。
【００１４】
EN388によりクラス5と尚分類されながらも、柔軟で軽量であるとの両方を有しそれ故快適である手袋を製造し得る妥協策を解決するために、多数の会社ではポリマー状フィラメントと組合せて無機フィラメントを配合している。ガラス及び不銹鋼は、切断耐性の防護手袋を製造するのに意図したヤーンを余り重くさせることなく強化に一般に用いられる。鋼のモース硬度は5であり、ガラスのモース硬度は6/7である。
【００１５】
提案した製品は2つの主要な欠点がある：
ガラス又は不銹鋼のフィラメントは低い屈曲耐性及び破断耐性を有する。包装操作を用いてガラス又は不銹鋼フィラメントを外装するのに意図したポリマーフィラメントの集成体にも拘らず、自由端は、包装したポリマーフィラメントの層を通過してガラス又は不銹鋼フィラメントで終りとなり、その作用は作業員即ち使用者の手を刺すものであり該作業員は概して保護装備をもはや着用しないものである。
【００１６】
この問題を解決するために、日よけ（sunshade）産業で存在するガラス処理プロセスが有益に用いられている。この分野では、ガラスフィラメントはそれらの不燃特性（MO分類）のために用いる。これらの日よけは窓の前方の建物内部に配置され、濾光に加えて、審美的な機能を満たさねばならない。これらの目的のため、編織ガラスフィラメントと一般に呼ばれるガラスフィラメントは、本体を難燃性とした且つ所望の色に着色したポリマー状樹脂と同時押出しする。次いでこれらのヤーンを織成し、ヤーンの交点で熱融合させてヤーンの網状組織を固定する。
【００１７】
本発明の目的は、使用者に良好な安全性を与えしかも快適さのためになる良好な柔軟性を有する防護装備を製造し得る切断耐性のヤーンを提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、E−、R−、C−又はS−ガラスのマルチフィラメント又は玄武岩（basalt）のマルチフィラメントと、フッ素化した又はフッ素化していない熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマー、天然エラストマー又は合成エラストマー型の鞘部との同時押出しによって得られた芯部（A）を含有してなる本発明のヤーンは、ガラス繊維部分が芯部の精々60重量％を表わし、芯部（A）が合成繊維からなるステープルファイバーのヤーン（B、C、D）で加撚してあることを特徴とする。
【００１９】
芯部（A）及び合成繊維からなるステープルファイバーのヤーン（B、C、D）は互いに組合せてあるかあるいは"S"又は"Z"撚りの方向で加撚してある。
【００２０】
同時押出しの役割は、芯部全体をガラス製とした場合よりも芯部のヤーンを更に柔軟性とさせる。更には、ステープルファイバーのヤーンはこれを構成するポリマーの接触により、同時押出ししたポリマー上に完全に固定される。
【００２１】
即ち、きわめて高度の耐摩擦性を達成する編成製品が得られる。別の実質的な利点は、或る化学工業部門又は関連する工業部門で薬品による攻撃特にフッ化水素酸による攻撃からガラスフィラメントを保護することである。
【００２２】
押出されたポリマーの鞘部即ち外装はガラスフィラメントよりなる軸成分に対して完全な密封を生成する。用いたポリマーはポリ塩化ビニル又はポリウレタンあるいは何れか別の化学的に不活性なポリマーであり得る。
【００２３】
切断性能に関しては、レベル5がきわめて容易に達成され、10回の洗濯後でさえレベル5は維持される。
【００２４】
このヤーンの1つの特徴によると、ステープルファイバーのヤーンは次の群から選択される；600,000g／モル以上の高分子量を有するポリエチレン、モジュラス>50 GPaを有するパラ−アラミド、高靱性及び標準靱性のポリアミド、高靱性及び標準靱性のポリエステル、液晶ポリマー（LCP）、ポリフェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)及びセラミックを充填したポリエステル。
【００２５】
1つの具体例によると、ステープルファイバーのヤーンは同一の材料よりなる。
【００２６】
別の具体例によると、ステープルファイバーのヤーンは、相異なる材料よりなる。
【００２７】
１つの実施可能性によると、ステープルファイバーのヤーンは天然繊維を包含する。
【００２８】
本発明のヤーンの4つの例示的な具体例を、それぞれ添附図面の図1〜図4を参照しながら以下に記載する。
【００２９】
第１のハイブリッド ヤーン（混成糸）（図１）
ハイブリッドヤーンは、37％のポリエチレンと63％のポリアミド繊維との割合でナイロン−6，6、ナイロン−6又はナイロン−4，6と混合した、各々高分子量ポリエチレン繊維よりなる長繊維又は短繊維の28／1 Nm（357 dtex）の同一のスチープルファイバーヤーン（B1）2本よりなる。950 dtex線密度のポリマー鞘部と同時押出ししたガラスヤーンA1は第３の成分を構成する。次いでこの集成体を0〜200回転／分の割合で“S”又は“Z”撚りで加撚した。ハイブリッドヤーンの線密度；2×357＋950＝1664 dtex（6Nｍ）。
【００３０】
第 2 のハイブリッド ヤーン（図 2 ）
ハイブリッド ヤーンは、37％のポリエチレンと63％のポリアミド繊維との割合でナイロン−6,6、ナイロン−6又はナイロン−4,6繊維と混合した、各々高分子量ポリエチレン繊維よりなる長繊維又は短繊維の50/1 Nm(200 dtex)の同一のステープルファイバー ヤーン(B2)3本よりなる。ポリマー鞘部と同時押出ししたガラスヤーン(A2)は第4の成分を構成する。
【００３１】
この集成体を次いで0〜200回転/分の割合で"S"又は"Z"撚りで加撚した。ハイブリッド ヤーンの線密度；3×200+950=1550 dtex（6.5Nm）。
【００３２】
第 3 のハイブリッド ヤーン（図 3 ）
ハイブリッド ヤーンは各々パラアラミド繊維よりなる、長繊維又は短繊維の50/1 Nm(200 dtex)の同一のステープルファイバー ヤーン(B3)3本よりなる。950 dtex線密度のポリマー外装と同時押出ししたガラスのヤーン(A3)は第4の成分を構成する。この集成体を次いで0〜200回転/分の速度で"S"又は"Z"撚りで加撚した。ハイブリッド ヤーンの線密度；3×200+950=1550 dtex（6.5Nm）。
【００３３】
第 4 のハイブリッド ヤーン（図 4 ）
ハイブリッド ヤーンは、37％のポリエチレンと63％のポリアミド繊維との割合でナイロン−6,6、ナイロン−6又はナイロン−4,6繊維と混合した、高分子量ポリエチレン繊維に基いた長繊維又は短繊維の2本のステープルファイバー ヤーンよりなる、長繊維又は短繊維の50/1 Nm(200 dtex)の同一でないステープルファイバー ヤーン(B4、C4、D4)3本よりなる。長繊維又は短繊維のステープルファイバー ヤーンとして第3の50/1 Nm(200 dtex)のヤーンを前記の2本のステープルファイバー ヤーンに添加する。この第3のヤーンに選んだ材料はナイロン−6、ナイロン−6,6又はナイロン−4,6である。950 dtexの線密度のポリマー外装と同時押出ししたガラスのヤーン(A4)はこの集成体の第4の成分を構成する。
【００３４】
達成される性能レベルはきわめて高く、しかも特に装備の重量故に作業員にとってはずっと制限を受ける金属での保護解決策と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のハイブリッド ヤーン（A1+B1）の図解図である。
【図２】本発明のハイブリッド ヤーン（A2+B2）の図解図である。
【図３】本発明のハイブリッド ヤーン（A3+B3）の図解図である。
【図４】本発明のハイブリッド ヤーン（A4+B4+C4+D4）の図解図である。

Claims (6)

  1. E−、R−、C−又はS−ガラスのマルチフィラメント又は玄武岩のマルチフィラメントと、フッ素化した又はフッ素化されていない熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマー、天然エラストマー又は合成エラストマー型の鞘部との同時押出しによって得られた芯部（A）を含有してなる切断耐性のヤーンにおいてE−、R−、C−又はS−ガラスのマルチフィラメント又は玄武岩のマルチフィラメントは芯部の精々60重量％を表わし、芯部（A）は合成繊維からなるステープルファイバーのヤーン（B、C、D）で加撚してあることを特徴とする、切断耐性のヤーン。
  2. 芯部（A）と、合成繊維からなるステープルファイバーのヤーン（B、C、D）とは互いに“S”又は“Z”の撚り方向で加撚してあることを特徴とする、請求項1記載のヤーン。
  3. 合成繊維からなるステープルファイバーのヤーン（B、C、D）は次の群；600,000g／モル以上の高分子量を有するポリエチレン、モジュラス＞50 GPaを有するパラアラミド、高靱性及び標準靱性のポリアミド、高靱性及び標準靱性のポリエステル、液晶ポリマー（LCP）、ポリフェニレンベンゾビスオキサゾール（PBO）及びセラミックを充填したポリエステルから選択されることを特徴とする請求項１又は２記載のヤーン。
  4. ステープルファイバーのヤーンは天然繊維を包含することを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載のヤーン。
  5. 合成繊維からなるステープルファイバーのヤーン（B、C、D）は同一の材料よりなることを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載のヤーン。
  6. 種々の合成マルチフィラメント（B、C、D）は、相異なる材料よりなることを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載のヤーン。
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