JP5608075B2 - 耐環境性の軟質防護具複合体の作製方法 - Google Patents
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Description
(a)表面を有する少なくとも1つの繊維状基材を提供する工程であって、前記少なくとも1つの繊維状基材が、約7g/デニール以上の靭性(テナシティ;tenacity)および約150g/デニール以上の引張係数を有する1つまたは複数の繊維を含み;
(b)第1のポリマーを含む第1のポリマー層を、少なくとも1つの繊維状基材の表面に施す工程;
(c)その後、第2のポリマーを含む第2のポリマー層を、前記第1のポリマー層上に施す工程;
を含み、
前記第1のポリマーおよび前記第2のポリマーが異なり;前記第1のポリマーおよび前記第2のポリマーの少なくとも1つがフッ素を含む、
繊維状複合体を形成する方法も提供する。
シリコーンコーティング付き剥離紙支持体を、標準的なパン供給リバースロールコーティング法を使用して、HYCAR(登録商標)T122(オハイオ州ClevelandのNoveron,Inc.から市販されている)の水ベースのアクリル系分散体であるポリマー結合剤材料でコーティングした。ポリマー結合剤材料は、全長にわたり施用(塗布)した。
1.TWARON(登録商標)ヤーンの糸巻(スプール)を、クリールから解いた。
2.ヤーンを一連のコームに通して送り出し、それによってヤーンを、均等に間隔を空けてかつ互いに平行にした。この時点で、個々の繊維を実質的に平行なアレイ内で緊密に位置決めし、かつ互いに平行にした。
3.次いで実質的に平行なアレイを、一連の回転しているアイドラーローラに渡し、それによって、実質的に平行なアレイを下方に向け直し、液体樹脂浴に通した。この浴では、液体を各ヤーン束に浸透させるよう、十分な長さの時間にわたってヤーンのそれぞれを液体中に完全に浸漬し、それによって、ヤーン内の個々の繊維またはフィラメントを濡らすようにした。
4.この液体樹脂浴の終わりに、濡れた繊維状ウェブを一連の固定(非回転)スプレッダーバー上に引き出した。スプレッダーバーは、個々のヤーンがそれぞれの隣のヤーンと隣接しまたは重なるまで、個々のヤーンを拡げた。拡げる前の各ヤーン束の断面形状は、ほぼ丸かった。拡げた後の各ヤーン束の断面形状は、ほぼ楕円形であり、長方形になる傾向がある。最終的な拡がりは、各繊維またはフィラメントが、単一繊維平面内で互いに隣り合うようになるためのものと考えられる。
5.濡れた繊維状ウェブが最後のスプレッダーバー上に渡されると、再び方向が変更され、今度は上方にかつ液体の外に向けられた。次いで、この濡れた繊維状ウェブを、大型回転アイドラーローラに巻き付けた。繊維状ウェブは、それと共に過剰な液体を有していた。
6.繊維状ウェブからのこの過剰な液体を除去するために、別の自由に回転するアイドラーローラを、大型回転アイドラーローラの表面に乗るように配置した。これらの2つのアイドラーローラは、互いに平行であり、自由に回転するアイドラーローラは、半径方向に大型回転アイドラーローラを押さえ付けて効果的にニップが形成されるように取り付けた。濡れた繊維状ウェブは、このニップを通して運ばれ、自由に回転するアイドラーローラによって加えられた力は、過剰な液体を絞り取るように働いて、この過剰な液体を元の液体樹脂浴に戻した。
実施例1と同じ機械設備を使用して、TWARON(登録商標)1000デニール、タイプ2000アラミドヤーンの別のUDTロールを形成した。この実施例(比較例)では、ヤーン含浸機の希釈分散液の代わりに脱イオン水を使用し、シリコーンコーティング付き剥離紙上にコーティングされたHYCAR(登録商標)T122アクリル樹脂の量は、約20%だけ増加した。ヤーン含浸機の脱イオン水は、アラミド繊維が拡がるのを助けた。結合ローラでは、濡れたアラミド繊維ウェブを、シリコーンコーティング付き剥離紙の表面に保持されたHYCAR(登録商標)T122の濡れたコーティングに押圧した。実施例1の場合と同様に、HYCAR(登録商標)T122のコーティングは、繊維ウェブの良好な拡がりを乱すことなく、飽和アラミド繊維ウェブ内に浸透しまたは押し出されるように見えた。シリコーンコーティング付き剥離紙上にコーティングされたHYCAR(登録商標)T122アクリル系分散体の増加量は、ヤーン含浸機から付加された損失重量が相殺され、繊維状ウェブに添加された樹脂性マトリックスの総量が平均化することを意味し、同様の量の全マトリックス(母材)材料が実施例1および2の両方で繊維状ウェブに添加されるようにした。
[本発明の態様]
1.その表面上に多層コーティングを有する少なくとも1つの繊維状基材を含む、繊維状複合体であって、
前記繊維状基材は、約7g/デニール以上の靭性(テナシティ)および約150g/デニール以上の引張係数を有する1つまたは複数の繊維を含み;
前記多層コーティングは、前記1つまたは複数の繊維の表面にある、第1のポリマーを含む第1のポリマー層と、前記第1のポリマー層上にある、第2のポリマーを含む第2のポリマー層とを含み、前記第1のポリマーおよび前記第2のポリマーは異なり、前記第1のポリマーおよび前記第2のポリマーの少なくとも1つはフッ素を含む、
前記繊維状複合体。
2.前記第1のポリマーがフッ素を含み、前記第2のポリマーがフッ素を実質的に含まない、1に記載の繊維状複合体。
3.前記第2のポリマーがフッ素を含み、前記第1のポリマーがフッ素を実質的に含まない、1に記載の繊維状複合体。
4.前記第1のポリマーがフッ素を含み、前記第2のポリマーがフッ素を含む、1に記載の繊維状複合体。
5.前記第1のポリマーおよび前記第2のポリマーの少なくとも1つが、ポリクロロトリフルオロエチレンホモポリマー、クロロトリフルオロエチレンコポリマー、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー、フッ素化エチレン−プロピレンコポリマー、パーフルオロアルコキシエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、フルオロカーボン変性ポリエーテル、フルオロカーボン変性ポリエステル、フルオロカーボン変性ポリアニオン、フルオロカーボン変性ポリアクリル酸、フルオロカーボン変性ポリアクリレート、フルオロカーボン変性ポリウレタン、またはこれらのコポリマーもしくはブレンドを含む、1に記載の繊維状複合体。
6.前記第1のポリマーまたは前記第2のポリマーのどちらかが、ポリウレタンポリマー、ポリエーテルポリマー、ポリエステルポリマー、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタールポリマー、ポリアミドポリマー、ポリブチレンポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、イオノマー、スチレン−イソプレンコポリマー、スチレン−ブタジエンコポリマー、スチレン−エチレン/ブチレンコポリマー、スチレン−エチレン/プロピレンコポリマー、ポリメチルペンテンポリマー、水素化スチレン−エチレン/ブチレンコポリマー、無水マレイン酸官能化スチレン−エチレン/ブチレンコポリマー、カルボン酸官能化スチレン−エチレン/ブチレンコポリマー、アクリロニトリルポリマー、アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー、ポリプロピレンポリマー、ポリプロピレンコポリマー、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂、シリコーン樹脂、ニトリルゴムポリマー、天然ゴムポリマー、セルロースアセテートブチレートポリマー、ポリビニルブチラールポリマー、アクリルポリマー、アクリルコポリマー、非アクリルモノマーを組み込んだアクリルコポリマー、またはこれらの組合せを含む、1に記載の繊維状複合体。
7.前記繊維状基材が、1種または複数のポリオレフィン繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾール繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリアクリロニトリル繊維、液晶コポリエステル繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ピリドビスイミダゾール−2,6−ジイル(2,5−ジヒドロキシ−p−フェニレン)を含む剛性ロッド繊維、またはこれらの組合せを含む、1に記載の繊維状複合体。
8.ファブリックの形で複数の繊維を含む、1に記載の繊維状複合体。
9.8に記載のファブリックから形成された、耐被弾衝撃性物品。
10.(a)表面を有する少なくとも1つの繊維状基材を提供する工程であって、前記少なくとも1つの繊維状基材が、約7g/デニール以上の靭性(テナシティ)および約150g/デニール以上の引張係数を有する1つまたは複数の繊維を含み;
(b)第1のポリマーを含む第1のポリマー層を、少なくとも1つの繊維状基材の表面に施す工程;
(c)その後、第2のポリマーを含む第2のポリマー層を、前記第1のポリマー層上に施す工程;を含み、
前記第1のポリマーおよび前記第2のポリマーが異なり;前記第1のポリマーおよび前記第2のポリマーの少なくとも1つがフッ素を含む、
繊維状複合体を形成する方法。
11.前記第1のポリマー層および第2のポリマー層が、液体として施用される、10に記載の方法。
12.前記第1のポリマー層および前記第2のポリマー層が、液体として互いに接触する、10に記載の方法。
13.前記第1のポリマーがフッ素を含み、前記第2のポリマーがフッ素を実質的に含まない、10に記載の方法。
14.前記第2のポリマーがフッ素を含み、前記第1のポリマーがフッ素を実質的に含まない、10に記載の方法。
15.前記第1のポリマーがフッ素を含み、前記第2のポリマーがフッ素を含む、10に記載の方法。
16.複数の繊維状基材がウェブの形に配置され、工程(b)は、第1のポリマー層を前記繊維状基材に施す工程を含み、工程(c)は、その後、第2のポリマー層を前記繊維状基材の前記第1のポリマー層に施し、それによってコーティングされた繊維状ウェブを形成する工程を含む、10に記載の方法。
17.前記コーティングされた繊維状ウェブをファブリックに形成する工程をさらに含む、16に記載の方法。
18.前記コーティングされた繊維状ウェブを、複数の一方向性プライに形成する工程と、その後、前記複数の一方向性プライを一体化してファブリックを形成する工程を含む、16に記載の方法。
19.前記ファブリックを含む耐被弾衝撃性物品を形成する工程をさらに含む、17に記載の方法。
20.前記繊維状基材が、織布として一体化された複数の繊維を含む、10に記載の方法。
21.前記繊維状基材が、1種または複数のポリオレフィン繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾール繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリアクリロニトリル繊維、液晶コポリエステル繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ピリドビスイミダゾール−2,6−ジイル(2,5−ジヒドロキシ−p−フェニレン)を含む剛性ロッド繊維、またはこれらの組合せを含む、10に記載の方法。
22.少なくとも1つの追加の第1のポリマー層または第2のポリマー層を、同じ繊維状基材に施用するため、工程(b)および(c)の少なくとも1つを少なくとも1回繰り返す工程をさらに含む、10に記載の方法。
23.12に記載の方法によって形成された繊維状複合体。
24.23に記載の繊維状複合体から形成された物品。
Claims (2)
- 耐被弾衝撃性繊維状複合体を形成する方法であって、
(a)各々が表面を有する複数の繊維状基材を提供する工程であって、前記各々の繊維状基材が、7g/デニール以上の靭性(テナシティ)および150g/デニール以上の引張係数を有する1つまたは複数の繊維を含む工程;
(b)第1のポリマーを含む第1のポリマー層を、前記各々の繊維状基材の表面に施す工程;
(c)その後、第2のポリマーを含む第2のポリマー層を、前記第1のポリマー層上に施す工程;および
(d)前記複数の繊維状基材を一体化することにより、2000g/m2(gsm)(0.40psf)〜30000g/m2(gsm)(6.0psf)の面積密度を有する耐被弾衝撃性繊維状複合体を形成する工程;
を含み、
前記第1のポリマーおよび前記第2のポリマーが異なり、そして、少なくとも前記第1のポリマーがフッ素を含む方法であり、
前記複数の繊維状基材がウェブの形に配置され、工程(b)は、第1のポリマー層を前記繊維状基材に施す工程を含み、工程(c)は、その後、第2のポリマー層を前記繊維状基材の前記第1のポリマー層に施し、それによってコーティングされた繊維状ウェブを形成する工程をさらに含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記コーティングされた繊維状ウェブをファブリックに形成する工程をさらに含む方法。
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