JPH0368121B2 - - Google Patents

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JPH0368121B2
JPH0368121B2 JP59205692A JP20569284A JPH0368121B2 JP H0368121 B2 JPH0368121 B2 JP H0368121B2 JP 59205692 A JP59205692 A JP 59205692A JP 20569284 A JP20569284 A JP 20569284A JP H0368121 B2 JPH0368121 B2 JP H0368121B2
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JP
Japan
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fibers
poly
fabric
basis weight
tetrafluoroethylene
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JP59205692A
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Edogaa Furankenbaagu Piitaa
Jooji Rootaabatsuha Haabaato
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は連続したポリ（テトラフルオロエチレ
ン）繊維の表面と熔融しない織物繊維の基質繊維
布とを有する鋳造工場作業員の保護用衣服に関す
る。
鋳造工場作業員及び熔融金属を使用して作業す
る他の作業員は、その作業区域における高温度ば
かりではなく、時々生じる熔融金属、特にアルミ
ニウム及び鉄のような高融点金属の飛沫から保護
する衣服を必要とする。もし熔融金属が衣服に付
着すると、その衣服を構成している繊維布が非常
に嵩張つて着心地が悪い程十分に厚くない限り大
量の熱が衣服を通して着用者に伝達される。
従来技術、発明が解決しようとする問題点 米国特許第2840881号には混ぜ合わされたポリ
（テトラフルオロエチレン）不織繊維の表面層と、
ポリ（テトラフルオロエチレン）以外の繊維の他
の層とを含み、少なくとも一つの層の少なくとも
一部の繊維は他の層の中に延びて別々の層を互い
に結合している繊維構造物が記載されている。こ
の構造物は潤滑表面が必要な時に有用である。こ
の米国特許第2840881号には熔融金属をはじき返
す性質は示唆されていないし鋳造工場作業員の保
護衣服としての有用性も示唆されていない。
本発明によれば、高温度及び時々生じる熔融金
属の飛沫から保護を行うことができ、一方適当に
快適な着心地をもつた鋳造工場作業員用の衣服が
提供される。
問題点を解決するための手段 本発明によれば、坪量が少なくとも170ｇ／m2
のポリ（テトラフロオロエチレン）の目で見て連
続的で光学的に不透明なシートである外側の層を
有し、該外側の層はその内側の層との境界面全体
に亙り、坪量70〜700ｇ／m2の不熔融性の織物繊
維の内側の耐久性をもつた繊維布層に固く付着さ
れていることを特徴とする坪量が1000ｇ／m2以下
のドレープ性、空気透過性をもつた複合繊維布か
ら構成された熔融金属に対し保護を行うための保
護用衣服が提供される。好ましくはポリ（テトラ
フルオロエチレン）繊維のシートは坪量が少なく
とも250ｇ／m2のニードリングされたバツトであ
る。ポリ（テトラフルオロエチレン）繊維のシー
トは製紙機でつくられたウオーターリーフ
（water leaf）であることができる。好ましくは
これらの層はポリ（テトラフルオロエチレン）繊
維の層を通して耐久性の繊維層に機械的なニード
リングにより全境界面に亙り固く付着されている
が、随時同じ方向にハドローリツク（針状水流）
ニードリングされていることもできる。好ましく
は内側の繊維層はポリ（ｍ−フエニレンイソフタ
ルアミド）繊維、ポリ（Ｐ−フエニレンテレフタ
ルアミド）繊維、または３〜50重量％のポリ（ｐ
−フエニレンテレフタルアミド）繊維と50〜97重
量％のポリ（ｍ−フエニレンイソフタルアミド）
繊維との配合物から成る群から選ばれる繊維を含
有する。
作 用 ポリ（テトラフルオロエチレン）繊維の表面シ
ートは衣服に飛沫となつて付着した時熔融金属が
侵入できないような閉じた表面を与えることが重
要である。「目で見て連続的」及び「光学的に不
透明」という言葉はこのような表面を記述するの
に用いられる。この表面は平滑で、熔融金属の飛
沫が侵入する穴をもつていない。機械的でもハイ
ドローリツクでもポリ（テトラフロオロエチレ
ン）繊維の均一な層を十分にニードリングすれば
このような表面が得られる。適切な構成をもつて
いれば、この表面は熔融したアルミニウム及び鉄
のような熔融金属を容易にはじき返すことができ
る。
また衣服の表面にはポリ（テトラフルオロエチ
レン）繊維だけが存在することが重要である。何
故ならば他の繊維は衣服表面に対し熔融金属が付
着したり、または燃焼して着用者に危害を与える
ことを助長するからである。
本発明の衣服はかなりの熱に露出されるから、
内側の耐久性布の層は不燃性、即ち空気中で燃焼
を支持しないものでなければならない。内側の繊
維布層は機械的ニードリングまたはハイドローリ
ツクニードリングされた織物または不織バツト、
或いは編物繊維布、例えば二重編物繊維布である
ことができる。内側の繊維布は通常坪量が外側の
ポリ（テトラフルオロエチレン）繊維シートより
小さく、典型的には約150ｇ／m2である。
衣服を構成する複合繊維布は例えば290℃のよ
うな高温で熱固定し、寸度安定性を賦与すること
が好ましい。
不熔融性の繊維とは300℃の高温で表面上に熔
融した痕跡を残さない繊維を意味する。
「目で見て連続的」という言葉は外側の層の面
から複合繊維布を見た時内側の層の繊維が見えな
いことを意味する。
「光学的に不透明」とは複合繊維布を光の前に
保持した時、ポリ（テトラフルオロエチレン）繊
維シートの中に穴が見えないことを意味する。
「衣服」という言葉はジヤケツト、エプロン、
きやはん、フード、コート、ズボン、手袋、靴、
及びオーバーシユーズを含むものとする。
好適な不熔融性の衣料繊維は芳香族ポリアミド
（アラミド）繊維、例えばポリ（ｍ−フエニレン
イソフタルアミド）繊維及びポリ（ｐ−フエニレ
ンテレタルアミド）繊維である。他の有用な不熔
融性繊維には衣料用ガラス繊維、及び対炎性の羊
毛、アクリル繊維、及びセルロース繊維が含まれ
る。
本発明の保護衣服は該衣服のポリ（テトラフル
オロエチレン）表面に付着しない比較的高融点の
熔融金属、特にアルミニウム及び鉄の飛沫に対す
る保護に特に有用である。本発明の保護衣服は錫
及び鉛のような低融点金属の熔融金属に対しても
保護を行う必要がある場合には、比較的大きな坪
量をもつ複合布でつくる必要があろう。低融点の
金属は高融点の熔融金属に比べ少量の熱しか伝達
しないが、熔融した錫及び鉛は本発明の衣服を含
むほとんどどのような衣服に接触しても固化し、
固化した金属が冷却する際に生じる熱に対して保
護するためには衣服は非常に（例えば最高1000
ｇ／m2）重くしなければならない。
機械的ニードリングを行うには通常のニード
ル・ルームを用いることができる。ハイドローリ
ツクニードリングは米国特許第4233349号記載の
方法で行うことができる。
熔融アルミニウム飛沫試験 19×36cm（7.5×14インチ）繊維布の試験試料
を切取り、良好な一体性をもつた耐熱性の大きい
絶縁材（例えば「マリナイト（Marinite XL）」
のような市販のセメント板）からつくられたセン
サー・ボードの上に、センサー・ボード及び繊維
布の長手方向が水平から70°の角度をなすように
取り付ける。２個の銅熱量計をセンサー・ボード
に取り付け、その１個は繊維布試料の上部の後方
においてその中心線上に繊維布の上部から10cm
（４インチ）の所に配置し、他の１つは試料の下
部の後方において繊維布の上部の下方20cm（８イ
ンチ）の所に配置する。繊維布試料を通る熱伝達
を熱量計で測定し、各熱量計に対し別々の曲線を
用い、ストリツプ・チヤート上にカロリー／cm2単
位の全熱量を記録する。
110°の弧を描くように回転させるとセンサー・
ボードに取り付けられた繊維布の上部の上方46cm
（18インチ）の距離から熔融金属が排出されるよ
うに取り付けられた誘導炉に、900ｇ（２ポンド）
のアルミニウム・ペレツトを入れ加熱してペレツ
トを熔融する。アルミニウムの温度が760±15℃
（1400±25°F）に達したたら、センサーにより熱
伝達を記録するためのストリツプ・チヤートを動
作させ始め、1.5秒の間繊維布試料の上に熔融し
たアルミニウムを排出させる。ストリツプ・チヤ
ートによる記録は熔融アルミニウムを排出した後
30秒間続ける。
試験片の保護特性は２個のセンサーに伝えられ
た熱を人間の組織に許容され熱と比較することに
より決定される。人間の組織に二度級の火傷を起
す露出エネルギーを表す透明板に描かれた標準曲
線をASTM基準D4108−82に記載された手順よ
り第１表の全熱量値を使用してつくる。この曲線
をストリツプ・チヤートの上に載せてそれと合わ
せ、熱伝達の位置と人間の組織の許容度とを比較
する。ストリツプ・チヤート記録計の両方のセン
サーによつて示される熱の量が30秒間の間で標準
曲線よりも少ないならば、繊維布試料は「合格」
とされる。どちらかのセンサーからの熱が標準曲
線に等しいかそれ以上であれば（即ちどちらかの
記録曲線が標準曲線に重なるか交叉すると）、こ
の繊維布試料は「不合格」とされる。
空気透過度［フレイジヤー（Frasier）の空気透
過度］ 「呼気性」の目安となる繊維布試料の空気透過
性はASTM基準D737−75により測定される。空
気透過性の値は圧力差0.5インチ水柱において立
方フイート／平方フイート・分の単位の数として
報告される。この値に0.508を乗じると対応する
メートル単位の値となる。この値は12.7mm水柱の
圧力差においてcm3／cm2・秒の単位をもつている。
本発明の目的に対しては「空気透過可能」という
言葉は空気透過性が少なくとも５立方フイート／
平方フイート・分または2.5cm3／cm2・秒であると
定義される。
実施例、効果 実施例 １ 線密度7.4dtex（6.7dpf）、切断長11.4cm（4.5イ
ンチ）のポリ（テトラフルオロエチレン）
（PTFE）ステープル・フアイバーをカージング
して薄いウエブをつくり、これを移動ベルト上に
交ささせて重ね、PTFEステープル・フアイバー
のバツトをつくつた。このバツトは278ｇ／m2
（8.2オンス／平方ヤード）の坪量を有した。
1.9dtex（1.7dpf）、切断長5.1cm（2.0インチ）の
ポリ（ｍ−フエニレンイソフタルアミド）繊維95
重量部及び1.7dtex（1.5dpf）、切断長5.1cm（2.0イ
ンチ）のポリ（ｐ−フエニレンテレフタルアミ
ド）繊維５重量部から成るアラミド・ステープ
ル・フアイバーの市販の配合物から通常の方法に
より線密度197dtex（30／２線番手）の糸をつく
つた。この糸を織つて１cm当り約182×18本（１
インチ当り45×45本）の構成をもち、坪量が153
ｇ／cm2（4.5オンス／平方ヤード）の平織り繊維
布にした。
配合したアラミド・ステープル・フアイバーの
平織り繊維布の上にPTFEステープル・フアイバ
ーのバツトを重ね合わせ、この重ね合わせたバツ
トと繊維布を、３個の中程度のかかりをもつた細
い針（製品番号4140 811 050のシンガー・ニード
ル）を装着した市販のニードル・ルーム［フエー
ラー（Fehrer）ルーム、オーストリアのアー・
ゲー・リンツ（A.G.Linz）のエルンスト・フエ
ーラー（Ernst Fehrer）博士製作］に２回通す。
２回通した後の針を刺した全数は１cm2当り775（１
平方インチ当り5000）であつた。ニードルパンチ
はPTFEのバツトの表面に対してだけ行つた。得
られた複合繊維布においてPTFE繊維はほとんど
アラミド繊維の中に固定されていない。アラミド
織物繊維布はPTFE繊維の面から複合繊維布を見
た場合見ることはできなかつた。
このようにつくられた複合繊維布の試料に対し
熔融アルミニウム飛沫試験を行つた。この複合繊
維布の試料はこの試験に合格した。複合繊維布の
空気透過度は57立方フイート／平方フイート・分
であつた。
この複合繊維布から６枚のジヤケツと２枚のエ
プロンをつくつた。これらの衣類について米国南
部の３ケ所のアルミニウム工業において着用試験
を行つた。最高30日に亙り毎日交互に試験衣服と
対照衣服とを着用し、現在使用されているアルミ
ニウム鍍金したレーヨン又はレザーの対照品と比
較してアルミニウム工場の作業員により試験衣服
の評価を行つた。対照品及び試験品の両方を着た
何人かの作業員はこれらの試験期間中熔融アルミ
ニウムの飛沫を浴びた。着用した人々は一致して
対照品に比べ試験衣服の方を好んだ。何故ならば
試験衣服の方が着心地が良く軽量であり、衣服の
着用者に対し熔融アルミニウムの飛沫に対する保
護特性が得られたからである。
対照例 1.9dtex（1.7dpf）、切断長1.9cm（0.75インチ）
のポリ（ｍ−フエニレンイソフタルアミド）繊維
85重量部及び1.7dtex（1.5dpf）、切断長1.9cm
（0.75インチ）のポリ（ｐ−フエニレンテレフタ
ルアミド）繊維15重量部から成るアラミド・ステ
ープル・フアイバーの配合物から坪量が295ｇ／
cm2（8.7オンス／平方ヤード）のハイドローリツ
クニードリングにより凝集させたバツトをつくつ
た。
実施例１の糸及び平織り繊維布をつくるのに使
用したのと同じアラミド・ステープル・フアイバ
ー配合物からつくられた線密度197デシテツクス
（30／２線番手）の糸から、坪量が159ｇ／cm2
（4.7オンス／平方ヤード）の平織り繊維布をつく
つた。
アラミド・ステープル・フアイバーの平織り繊
維布の上にPTFEステープル・フアイバーの凝集
させたバツトを重ね合わせ、この重ね合わせたバ
ツトと繊維布を市販のニードル・ルームを通して
バツトを機械的にニードリングして繊維布にす
る。
このようにつくられた複合繊維布に対し熔融ア
ルミニウム試験を行つた。熔融アルミニウムを繊
維布の表面に付着させ、その融点以下に冷却し、
繊維布表面上に固体のアルミニウムのシートを形
成させる。ストリツプ・チヤート上の曲線として
記録される熱量計により測定された熱伝達量は二
度級の火傷を起させるのに十分であつた。この繊
維布は熔融アルミニウム飛沫試験で「不合格」と
判定された。
実施例 ２ PTFE繊維のウオーターリーフをつくる方法 この装置はスラリを保持する「ヘツド・ボツク
ス」、スラリ中の繊維を捕集する濾過システム、
及び該濾過システムを通しスラリを迅速に濾過す
る真空タンクから成る実験室用のシート型から構
成されている。この濾過システムは１cm当り約39
本（１インチ当り100本）の針金のメツシユのス
テンレス鋼のスクリーン上に支持された34ｇ／m2
（１オンス／平方ヤード）の不織ポリエステル繊
維布（デユポン社製リメイ（Reemay） 不織ポ
リエステル繊維布）から成つている。
典型的な実験においては、10mlの非イオン性表
面活性剤［ローム・アンド・ハース（Rohmp＆
Haas）社製トリトン（Triton）Ｘ−100分散剤］
を含む20（約5.3ガロン）の水をヘツド・ボツ
クスに加え、濾過システムを水で被覆する。真空
タンクを約50トール（約7psi）の真空にする。別
に7.4dtex（6.67dpf）、長さ6.4mm（0.25インチ）の
PTFE繊維16.9ｇを実験室用の高速配合機（ワー
リング・ブレンダー）の中で水３に加え、中程
度の速度で撹拌し繊維を分散させる。次にこの混
合物にヘツド・ボツクスの水に加えたのと同じ非
イオン性表面活性剤0.5ｇ、シリコーン乳化発泡
防止剤［ダウ社の「アンテイフオーム
（Antifoam）Ｂ」］３ml、及びポリビニルアルコ
ール（PVA）繊維［クロン・インターナシヨナ
ル（Kuron International）社VPB−104−2X−
４］1.5ｇを加え、一時的な接合材料とする。次
にこの混合物をさらに30秒間撹拌し、シート型の
ヘツド・ボツクスに移し、水25（約6.6ガロン）
を加えてさらに分散させる。次に穴の開いた櫂を
用いて穏やかに再分散させ、約10秒放置した後、
ゲート・バルブを開き濾過システムを通して吸引
された水を迅速に真空タンクへと移す。
すべての停滞した水を真空により除去した後、
不織繊維布濾過器上の生成物（16.9ｇのPTFEと
1.5ｇのPVA繊維）を炉の中に入れ、90℃におい
て15分間乾燥する。得られた乾燥ウオーターリー
フは不織繊維布濾過器から容易に取り外せる。こ
れをトリミングして坪量142ｇ／m2（5.0オンス／
平方ヤード）、30.5×30.5cm（12×12インチ）の
ウオーターリーフを得た。
複合繊維布の製造 装置はデイー・オー・ニーダーハウザー（D.
O.Niederhauser）の米国特許第4233349号第１図
記載の型のハイドローリツクニードリング装置で
ある。実施例１記載と同じアラミド・ステープ
ル・フアイバー配合物からつくつた糸の153ｇ／
m2〔4.5オンス／平方ヤード）の平織り繊維布の
58.4×94cm（23×37インチ）の布片を穴の開いた
ベルト支持物上のスクリーンに載せる。このスク
リーンは１cm当り約38×39本（１インチ当り96×
100本）の針金のメツシユをもつている。PTEF
繊維の160ｇ／m2（4.7オンス／平方ヤード）のウ
オーターリーフを繊維布の上部に載せ、次に
PTFE繊維の107ｇ／m2（3.16オンス／平方ヤー
ド）のウオーターリーフを第１のウオーターリー
フの上に載せる。試料（ウオーターリーフを重ね
られた繊維布）を十分に湿らせ、試料を載せたス
クリーンをハイドローリツクニードル・ジエツト
の下に２回通す。ジエツト装置は長さ61cm（24イ
ンチ）の薄い金属片から成り、この金属片は１cm
当り15.75個（１インチ当り40個）の間隔で配置
された２列の0.13mm（５ミル）の穴を有し、スク
リーンの上方2.54cm（１インチ）の所に支持され
ている。最初に通す際には水のジエツトの圧力は
10343kPa（1500psi）であり、２回目では
13790kPa（2000psi）せあつた。試料を載せたス
クリーンを次に真空ポートに通して過剰の水を除
去した後、生成物、即ちアラミド織物繊維布にハ
イドローリツクニードリングで固定されたPTFE
の複合繊維布を一晩乾燥し、トリミングを行つ
た。原料のウオーターリーフの中に存在した
PVA接合用繊維は水圧式ニードリング工程にお
いて洗い流され、複合繊維布製品中には最早存在
しない。次にこの複合繊維布を半分に切り、二つ
の複合繊維布片を空気乾燥器中の熱固定フレーム
で15分間300℃に加熱して熱固定した。
片方の熱固定した複合繊維布は坪量が434ｇ／
m2（12.8オンス／平方ヤード）であり、内側の層
の坪量156ｇ／m2（4.5オンス／平方ヤード）のア
ラミド織物繊維布にハイドローリツクニードリン
グにより固定された坪量278ｇ／m2（12.8オン
ス／平方ヤード）のPTFE繊維の外側の層から成
つていた。この複合繊維布の空気透過度は33立方
フイート／平方フイート・分であつた。この複合
繊維布を熔融アルミニウム試験に付したが、容易
に合格した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 坪量が少なくとも170ｇ／m2のポリ（テトラ
    フロオロエチレン）の目で見て連続的で光学的に
    不透明なシートである外側の層を有し、該外側の
    層はその内側の層との境界面全体に亙り、坪量70
    〜700ｇ／m2の不熔融性の織物繊維の内側の耐久
    性繊維布層に固く付着されていることを特徴とす
    る坪量が1000ｇ／m2以下のドレープ性、空気透過
    性をもつた複合繊維布から構成された熔融金属に
    対し保護を行うための保護用衣服。 ２ ポリ（テトラフルオロエチレン）繊維のシー
    トは坪量が少なくとも250ｇ／m2のニードリング
    されたバツトである特許請求の範囲第１項記載の
    衣服。 ３ ポリ（テトラフルオロエチレン）繊維のシー
    トは製紙機でつくられたウオーターリーフである
    特許請求の範囲第１項記載の衣服。 ４ 繊維布の外側の層と内側の層は機械的ニード
    リングにより付着されている特許請求の範囲第１
    項記載の衣服。 ５ 繊維布の外側の層と内側の層はハイドローリ
    ツクニードリングにより付着されている特許請求
    の範囲第１項記載の衣服。 ６ 内側の層の布はポリ（ｍ−フエニレンイソフ
    タルアミド）繊維を含有する特許請求の範囲第１
    項記載の衣服。 ７ 内側の層の布はポリ（ｐ−フエニレンテレフ
    タルアミド）繊維を含有する特許請求の範囲第１
    項記載の衣服。 ８ 内側の層の布はポリ（ｐ−フエニレンテレフ
    タルアミド）繊維３〜50重量％とポリ（ｍ−フエ
    ニレンイソフタルアミド）繊維50〜97重量％との
    配合物を含む特許請求の範囲第１記載の衣服。
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