JPS62162058A - 複合材料 - Google Patents

複合材料

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JPS62162058A
JPS62162058A JP61252803A JP25280386A JPS62162058A JP S62162058 A JPS62162058 A JP S62162058A JP 61252803 A JP61252803 A JP 61252803A JP 25280386 A JP25280386 A JP 25280386A JP S62162058 A JPS62162058 A JP S62162058A
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layer
composite material
needle
charcoal cloth
textile
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JP61252803A
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English (en)
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ケイス　シンプソン
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Shiibu Gooman & Co Ltd
Original Assignee
Shiibu Gooman & Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は特に化学薬剤、とりわけ軍用目的のために使わ
れる有毒なおよび／または攻撃的薬剤に対して保護を与
える防護衣服作成のための複合材料に関する。
本発明に従った複合材料はまた濾過材料として包帯また
はその他の医療用手当用品に、または顔マスクのような
成形物品の製造に使うことができる。
発明の背景 英国特許明細書筒１．１７３．１４２号中には、織った
、不織の編んだまたは複合繊物が可能な通気性布材料に
対して吸収性木炭粒子、特に活性化炭素粒子で構成され
る接着性被覆を適用することが提案されている。その提
案に従えば、炭素粒子は布材料に対して、例えば、天然
のゴムラテックス結合剤によって結合させることができ
る。
実際問題においては明細書箱１．１７３．１４２号に従
った材料からつくられる防護衣服は成る種の不都合に悩
むことが判明した。特に、ゴムラテックスのような結合
剤の使用は吸収性炭素を隠蔽しそしてその有効性を限定
するようになる。そのような織物はまた着用者を暑すぎ
るようにする。
その上、ゴムラテックスの使用は布材料の早期者化を引
き起こすようになる。
木炭布を接着剤を使用して２つの支持織物層の間に貼り
合わせる試みも行なわれた。しかし、この方法によって
複合繊物材料をつくることはできるが、実際上は適用さ
れる何れの応力も木炭布の分解を引き起こして微粉を形
成することが判明した。そのような材料からつくられる
防護衣服における結果は重大であるかまたは防護の完全
な消失でさえある、なぜなれば木炭粉末は単に内部およ
び外部織物層間に落下するだけだからである。
発明の内容 木炭布を満足なそして永続する方法で防護布巾に配合す
る方法を提供することが本発明の目的である。
例えば、包帯中またはその他の医療用手当用品中に使う
ことができ、または所望する形状の如何なる物品、例え
ば、外科手術用または工業用顔マスクに成形することが
できる新規の濾過材料を提供することが本発明のそれ以
上の目的である。
本発明は木炭布を通してニードル−パンチ（ｎｅｅｄ　
Ｉｅ−ｐｕｎｃｈ　）される繊維を有する織物材料上に
支持される不織の、または荒目に編んだ、または荒目に
織った木炭布で構成する複合材料を提供する。本発明に
従えば、そのような複合材料は不文に記載されるように
種々の多層構物中に配合することができる。
本発明に従った多層材料の第１の重要な形態において、
木炭布は該ニードル−パンチした織物層および織物材料
の付加層の間に配置される。好都合なのは、該付加した
層の繊維もまた木炭布を通してニードル−パンチされる
。一般に、織物層または各ニードル−パンチされた織物
層の繊維は木炭布を通すのと同様に他の織物層を通して
延伸するようにニードル−パンチされる。
従って、１つの具体化において、本発明は１つの複合材
料を与えそこでは不織のまたは荒目に編んだまたは荒目
に織った木炭布の１層が織物材料の内側および外側支持
層の間に配置され、そして少なくとも１つの該支持層の
繊維はその結果生じる多層構造物の反対側まで通してニ
ードル−パンチされる。
好都合には、少なくとも１つの織物層は不織材料であり
そして、そのような材料はニードル−パンチには特に好
適であるから、織物層または少なくとも１つのニードル
−パンチした織物層については不織材料が好ましい。
該付加した織物層もまた不織材料で構成することができ
、または広い種類の編んだまたは織った織物材料の何れ
で構成してもよい。多くの目的に対しては、荒目のスク
リム（ｓｃｒｉｍ）が該付加織物層に対しては好適な材
料であろう。
織物層が共に不織布である場合には、何れかまたは双方
ともニードル−パンチができる。
術語の「木炭布（ｃｈａｒｃｏａｌ　ｃｌｏｔｈ）　Ｊ
は本願では布材料、好ましくはセルロース系を意味し、
これは、例えば英国特許明細書箱１．５７０．６７７号
に従った炭化および活性化工程を受けたものである。
ニードル−パンチの苛酷な方法は脆い木炭布を損傷する
であろうことが予想されるであろう。しかし、驚くこと
に実際上は、特に荒目に編んだまたは荒目に織った木炭
布の場合には織物に対してほとんどまたは全く損傷がな
い。本発明に従った複合材料において木炭布の各側面上
に織物層を配合すると、ニードル−パンチは木炭布を通
しそして、一般に、複合材料の反対側まで通して内側お
よび外側支持層の一方または双方に繊維を無理に押し通
す。ニードル−パンチされた繊維は木炭布を所定位置に
結合させるための基材としての役目を果たす。好適な密
度およびニードル−パンチの針入深さによれば、各層の
結合のためには一般に接着剤を必要とせず（何れの層の
固有接着性質からも明らかなように）、そして本発明に
従った複合材料は好都合にも何等層を結合する接着物質
を含有しない。
ニードル−パンチ中に木炭布に対して引き起こされる驚
くべき低い損傷の理由は完全には理解されていないが、
編まれたまたは織られた織物の目の荒さまたは多孔性は
重要な因子であると信じられる。従ってそのような木炭
布におけるメツシュ寸法および分布は最終のニードル−
パンチ製品の耐久性の決定に重要であることが認められ
るであろう。０．１から０．７ｓ＋ｍまでの範囲のメツ
シュ寸法を有する木炭布特に編製した木炭布を使用すれ
ば好結果が一般に得られることが判明した。
不織木炭布の場合、ニードル−パンチによって引き起こ
される驚くべき低い損傷度は織物中の無作為に配向した
繊維の割合が織物構造のどこかに必然的崩壊なしで破ら
れることを示唆するであろう。
生成物の耐久性に影響を及ぼすその他の重要な因子はニ
ードル−パンチの密度および針の寸法である。例えば、
２層の不織ビスコース（各２５ｇ／７ｙＬ２）の間に配
置される編製した木炭布（１２０ｇ／ｍ２）の場合、満
足すべき結果は、ビスコース支持ウェブを編製した木炭
布に付着させるためには各側面上に（最小針侵入度によ
って＞３００パンチ／インチの密度において得られた。
しかし、もしも生じた単−二−ドル材料を次いでいま１
つのニードルを、針侵入度を増加させて、各側面に与え
ると（再び３００パンチ／インチで）、二重にニードル
した複合製品中には裂は目が発達する傾向がある。
別の満足すべき製品において、無作為に方向づけだ不織
ビスコースレーヨン繊維のウェブ（５０ｇ／ｍ２）を下
記の構造を有する編製した木炭布（１７１ｇ／ｍ、２）
の各側に１枚ニードル−パンチ（３００パンチ／インチ
）を行った：横目３　ｃｍにつき：　表２１．５ 裏２３．０ 縦目３ｃｌｌＩにつき：　表２０．０ 裏１７．５ 適切なニードル密度および針寸法の選択は何れか個々の
場合に使われる層の性質、特に、木炭布の重量および開
放性に従っである程度変ることが認められるであろう。
与えられる１組の層に対する適切な密度および針寸法は
一般に日常試験によって見出すことができる。
一般に、本発明に従った複合材料中に配合される木炭布
巾には比較的少ない活性化炭素の遮蔽しかないので、こ
の材料は、例えば、英国特許明細書箱１．１７３．１４
２号に従ってつくられるものよりも１０倍はども多い防
護を与えることができる。その上、本発明に従った材料
の通気性は明細書箱１．１７３．１４２号に従った材料
よりも５倍はども高いであろう。高い通気性は空気また
は水蒸気の透過によって身体の良好な冷却を許容するた
め、本発明の材料が衣服またはその他の防護用衣類に使
われるべき場合に特に有利である。
好ましくは、木炭布は編製した材料であるけれども、原
則としては好適な荒目に織った製織材料を代りに使うこ
とができる。不織木炭布もまた使うことができる。しか
し、重質フェルトの場合を除き、一般に編製されまたは
製織された材料よりは弱いであろう。
本発明の複合材料を防護衣料の作製に使うべきときは、
編製した木炭布使用の利点はその伸長性である。好まし
くは、伸長性を保持するためには、編製布先躯体の炭化
および活性化は英国特許明細書箱１．５０５．０９５号
および１，５７０．６７７各号中に記載しそして特許請
求されるようなバッチ式方法において達成され、それら
の方法では布材料は炭化および活性化手順中熱緊張状態
で吊るされる。いわゆる連続式炭化／活性化方法の使用
は、それが布先躯体を緊張下で炉を通して引張るのであ
るから（例えば、英国特許明細書箱１゜３１０．０１１
号の方法および装置に従えば）、伸長性の損失を生じる
であろうし、これは製品を防護衣料に使用すべき場合に
は望ましくない。
１つまたは各織物層は、例えば不織ビスコース繊維、ヘ
テロフィラメントナイロンまたは、例えば、ポリエステ
ル、ポリアミド（例えば、ナイロン）、ポリエチレンま
たはアクリル繊維のようなその他の可融性繊維で構成す
ることができる。特殊な性質、例えば、耐火性または液
体−反発性のような性質を与えるためには２つまたは２
つ以上の異なる繊維の配合物を使用することができる。
このように、例えば、ポリ塩化ビニルの繊維は耐火性を
付与するために使うことができる。
個々の層の材料の性質および複合生成物の意図される最
終用途に応じて、１つ、またはそれぞれの織物層の重量
は１２．５から３００ｇ／ｍ２まで、好ましくは２５か
ら２５０ｇ／７ｙＬ２までの範囲、そしてより特別には
約２５ｇ／７ｙＬ２であろう。
２つの織物層を配合する複合材料では、各層の重量は同
一かまたは異なるであろう。
木炭布の重量は典型的には８０から２４０ｇ／ｍ　まで
、好ましくは１１０から１８０ｇ／ｍ２までの範囲に存
し、そして特別には約１２０９／ｍ２である。
２つの織物層を配合する複合材料では、如何なる性質が
要求されるかによって、織物材料の内層および外層は同
一かまたは異なることができる。
例えば、本発明に従った複合繊物材料の１形態において
は、ビスコースのからみ合い層と不織織物材料との間に
配置した編製木炭布の層が存在し、不織布層からの繊維
がまっすぐビスコース層までつき抜けるように全体がニ
ードル−パンチされる。
それ以上の可能性として、本発明に従った複合材料の１
層は３Ｍコーポレーションによって［フイルトリート（
ＦＩＬＴＲＥＴＥ）　Ｊの商品名で販売される種類の材
料、即ち、永久双極子を有するポリプロピレン繊維（ま
たは「エレクトレット」繊維から成る材料で構成するこ
とができる。そのような材料はサブミクロン寸法の粒子
に対する有効な濾材である。従って、例えば、外科用ま
たは工業用顔マスクにおける用途に対しては１つの支持
織物層は熱成形性ポリエステル繊維（例えば、１００ｇ
／ｍ２）で構成しそして他の側面上の層は「フィルトリ
ート」または類似材料（これも、例えば、１００ｇ／ｍ
２）で構成することができる。
好都合なことに、医療用手当用品としての用途に対する
本発明に従った複合材料では、木炭布の１側面上には厚
い親水性吸水層（例えば、２５０から３００ｇ／ｍ２ま
でのビスコースレーヨン）そして他の側の上には薄い疎
水性層（例えば、２５から５０ｇ／ｍ２までのポリプロ
ピレン繊維）がある。
本発明はまた本発明に従った複合材料をつくるための方
法を提供し、これは織物材料の層上に不織のまたは荒目
に編んだまたは荒目に織った木炭布の層を配列し、そし
て木炭布を通して織物材料の繊維をニードル−パンチす
ることで構成する。
方法の１形態では、木炭布は織物材料の２層間に配置さ
れ、そして織物層の少なくとも１層の繊維は生じた多層
構造物を通してニードル−パンチされる。
織物の１層または各層がヘテロフィラメントナイロンま
たはその他の可融性熱可塑性材料で構成され、そしてそ
れらの層の１つまたは少なくとも１つが多層化構造を通
してニードル−パンチされる場合には、ニードル−パン
チされた複合材料は都合よく熱作用に当てられる。その
結果複合材料を通してニードル−パンチされた可融性繊
維の少なくともある割合は一緒に結合され、それによっ
て全体としての複合体および木炭布を保持する基材の双
方を強化させる。
フィラメントが異なる融点の２つの材料で構成されるヘ
テロフィラメントナイロンのような繊維は特別の有利性
を提供する。従って、温度の選択を正すことによって、
材料の１つは結合作用を与えるが一方他の材料は織物層
の組織および階層を保持する。
全複合材料の加熱の代りに、ニードル−パンチされた複
合材料は加熱された突起（例えば、スパイク（５Ｄｉｋ
ｅ）　）を有するカレンダーロールを通して可融繊維の
点−溶封を達成することができる。
これは材料の局部的強化を与えるだけでなくまた可撓性
も付加する。
好都合なことに、防護服地材料に使用するための本発明
に従った材料においては、木炭布の１側面上の層はその
厚さを減じるために熱カレンダー掛けできる繊維質材料
で構成され、そして他の側面上の層は高撓み性を与える
ために編製木綿材料で構成される。この目的のための製
品は強（そして撓み性でありそして不必要な断熱効果を
避けるために比較的低電性であることが要求される。
本発明に従った多層材料の第２の重要形態においては、
該ニードル−パンチされる織物層から遠い側面上の木炭
布に付着させた液体−不透性、蒸気道過性材料防護層が
ある。液体−不透性、蒸気−透過性層は貼り合わせによ
って木炭布に付着させることができ、そして好ましくは
微孔性材料で構成される。
防護層は液体に対し実質的に不透性であるが蒸気の通過
は許容する。従って、例えば、そのような層は複合材料
からつくられる防護服の着用者の発汗からの水蒸気の外
方への通過を許容するであろう（しかし液状水の透過は
妨げる）。この性質は完全に不透性材料を配合した衣類
よりも着用が一層快適である衣類にする。
有毒な環境中で衣類が着用される場合、外部から防護層
を通過してくる有害な蒸気は下層の木炭布によって吸収
される。被服の外側に適用される有毒液体薬剤からの蒸
気は同様に木炭布によって吸収されるであろう。
好都合なのは、防護層はポリウレタンまたはポリテトラ
フルオロエチレンで構成されるが、同様な性質を有する
その他の材料もまた使われることが認められるであろう
。
　１９一 本発明に従った多層材料の第２形態中の織物層は木炭布
を通してニードル−パンチすることができる繊維を有す
るものとして本願中に記載される何れのものでもよくそ
して好ましくは不織材料である。
本発明に従った多層材料の第３の形態においては、前に
記載した第１形態が多層材料の第２の形態に関して前に
記載したような液体−不透性、蒸気−透過性材料の防護
層を、好ましくは最外層として含有する。
ここに記載するような液体−不透性、蒸気−透過性の防
護層、例えば、微孔質層を組入れた多層材料は防護手袋
の製造用に特に有用である。
本発明の主要目的は防護衣服の製造に使用するための複
合繊物材料を提供することである。しかし、本発明の改
良に従えば、適切な繊維質材料の選択によって、如何な
る希望する形状（例えば、顔マスクの形）にも熱圧縮成
形することができる複合繊物材料を得ることができる。
この場合、不織木炭布は一般に衣料をつくるための複合
繊物の製造に使うためには充分強くはないけれども、複
合体製品が圧縮成形される場合には同一制限は適用され
ない。
上述の記載から本願で使われる「織物」の術語は繊維質
シート材料の何れの特殊な製造方法をも意味せずまたは
限定する意図でないことが認められるであろう。
本発明に従った複合材料をつくるためのここに記載した
方法は実施例だけで与えられるが、その他の好適な方法
はこの技術に習熟した人々には明らかであろう。
下記の実施例で本発明を説明する： 実施例 標準の織物機械上でビスコースレーヨンを編みそして次
いで編んだ材料を英国特許明細書箱１゜５７０．６７７
号中に記載されるバッチ式方法に従って炭化および活性
化手順に当てて４５ジユ一ル／ｇの湿潤熱を有する活性
化した編製木炭布を生成させる（シリコーン油、粘度２
　Ｘ　１０　’Ｎｓ／７ＦＬ２）。
木炭布の重量は１７１ｇ／Ｔ！Ｌ２でありそしてその編
製構造は次のようであった： 横目３ａＡにつき：　表２１．５ 裏２３．０ 縦目３ｏにつき二　表２０．０ 裏１７．５ 木炭布を無作為に配向した不織ビスコースレーヨン繊維
の２層（各５０ｇ／ｍ２）の間に配列しそして各不織層
の繊維をその結果中じる多層構造物の反対側まで通して
ニードル−パンチ（３００パンチ／インチ）した。

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）木炭布を通してニードル−パンチされた繊維を有
    する織物材料の層上に支持される不織のまたは荒目に編
    んだまたは荒目に織つた木炭布の層で構成される複合材
    料。
  2. （２）木炭布が該ニードル−パンチされる織物層とそれ
    に付加した織物層との間に配置される特許請求の範囲第
    （１）項に記載の複合材料。
  3. （３）該付加した織物層の繊維もまた木炭布を通してニ
    ードル−パンチされる特許請求の範囲第（２）項に記載
    の複合材料。
  4. （４）ニードル−パンチされる１つまたは各織物の繊維
    が他の織物を通して延伸されるようにニードル−パンチ
    される特許請求の範囲第（２）または第（３）項に記載
    の複合材料。
  5. （５）該織物層の１つが比較的厚くそして親水性吸収性
    材料で構成されそしていま１つの層が比較的薄くそして
    疎水性材料で構成される特許請求の範囲第（２）から（
    ４）項までの何れかの１項に記載の複合材料。
  6. （６）該ニードル−パンチされる層から遠い側面上の木
    炭布に付着される液体−不透過性、蒸気−透過性材料の
    防護層が存在する特許請求の範囲第（１）項に記載の複
    合材料。
  7. （７）液体−不透過性、蒸気−透過性層が微孔質材料で
    構成される特許請求の範囲第（６）項に記載の複合材料
    。
  8. （８）液体−不透過性、蒸気−透過性層が貼り合わせに
    よつて木炭布に付着される特許請求の範囲第（６）項に
    記載の複合材料。
  9. （９）液体−不透過性、蒸気−透過性材料の層を含有す
    る特許請求の範囲第（２）から（５）項までの何れかの
    １項に記載の複合材料。
  10. （１０）液体−不透過性、蒸気−透過性層が複合材料の
    最も遠い層である特許請求の範囲第（９）項に記載の複
    合材料。
  11. （１１）木炭布が荒目に編んだまたは荒目に織つた材料
    であり、好ましくは０．１から０．７ｍｍまでの範囲の
    メッシュ寸法を有する特許請求の範囲第（１）項から（
    １０）項までの何れかの１項に記載の複合材料。
  12. （１２）木炭布の重量が８０から２４０９／ｍ＾２まで
    、好ましくは１１０から１８０ｇ／ｍ＾２までの範囲で
    ある特許請求の範囲第（１）から（１１）項までの何れ
    かの１項に記載の複合体。
  13. （１３）該織物層または少なくともその１つが不織材料
    である特許請求の範囲第（１）から（１２）項までの何
    れかの１項に記載の複合体。
  14. （１４）ニードル−パンチした織物層または少なくとも
    その１層が不織材料である特許請求の範囲第（１）から
    （１２）項までの何れかの１項に記載の複合材料。
  15. （１５）それがシングル−ニードルした構造である特許
    請求の範囲第（１）から（１４）項までの何れかの１項
    に記載の複合材料。
  16. （１６）該織物層または少なくともその１層の重量が１
    ２．５から３００ｇ／ｍ＾２まで、好ましくは２５から
    ２５０ｇ／ｍ＾２までの範囲である特許請求の範囲第（
    １）から（１５）項までの何れかの１項に記載の複合材
    料。
  17. （１７）該織物層または少なくともその１層が熱−成形
    性材料で構成される特許請求の範囲第（１）から（１６
    ）項までの何れかの１項に記載の複合材料。
  18. （１８）層を結合する接着材料を何等含有しない特許請
    求の範囲第（１）から（１７）項までの何れかの１項に
    記載の複合材料。
  19. （１９）不織のまたは荒目に編んだまたは荒目に織つた
    木炭布を織物材料の層上に配置し、そして木炭布を通し
    て織物材料の繊維をニードル−パンチすることで構成す
    る特許請求の範囲第（１）項に記載する複合材料をつく
    るための方法。
  20. （２０）木炭布が織物材料の２層の間に配置され、そし
    て織物層の少なくとも１層の繊維が生じた多層構造物を
    通してニードル−パンチされる特許請求の範囲第（１９
    ）項に記載の方法。
  21. （２１）１つまたはそれぞれの織物層が可融性熱可塑性
    材料で構成されそして、１つまたは少なくとも１つのそ
    れらの層の繊維を多層構造物を通してニードル−パンチ
    した後に、可融性繊維の少なくともある割合を一緒に結
    合するために複合材料が加熱される特許請求の範囲第（
    ２０）項に記載の方法。
  22. （２２）１つまたはそれぞれの織物層が可融性熱可塑性
    材料で構成されそして、これらの層または少なくともそ
    の１層の繊維を多層構造物を通してニードル−パンチし
    た後、可融性繊維の点−封止を達成するために複合材料
    が加熱した突起を有するカレンダーローラーに通される
    特許請求の範囲第（２０）項に記載の方法。
  23. （２３）特許請求の範囲第（１）から（１８）項までの
    何れかの１項に記載する複合材料で構成される防護衣料
    、医療用手当商品、濾過材または成形物の物品。
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