KR20120091233A - 산화된 중합체성 섬유를 포함하는 혼방사 및 패브릭 - Google Patents

산화된 중합체성 섬유를 포함하는 혼방사 및 패브릭 Download PDF

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Abstract

(a) (i) 약 10 중량% 내지 약 85 중량%의, 아크릴로니트릴 기재 단독중합체, 아크릴로니트릴 기재 공중합체, 아크릴로니트릴 기재 삼원공중합체 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 산화된 중합체를 포함하는 1종 이상의 이영역 섬유; 및 (ii) FR 폴리에스테르, FR 나일론, FR 레이온, FR 처리 셀룰로스, m-아라미드, p-아라미드, 모드아크릴, 노볼로이드, 멜라민, 모, 나일론, 재생 셀룰로스, 폴리비닐 클로라이드, 대전방지 섬유, 폴리(p-페닐렌 벤조비스옥사졸) (PBO), 폴리벤즈이미다졸 (PBI), 폴리술폰아미드 (PSA) 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 동반 섬유를 포함하는 혼방사; 및 (b) 임의로는, 상기 혼방사와 상이하며 p-아라미드를 패브릭 중량의 20% 미만의 양으로 포함하는 동반사를 포함하며; 약 3 oz/yd2 내지 약 12 oz/yd2의 중량을 갖는 패브릭을 포함하는 물품이 제공된다.

Description

산화된 중합체성 섬유를 포함하는 혼방사 및 패브릭 {BLENDED FIBER YARNS AND FABRICS INCLUDING OXIDIZED POLYMERIC FIBERS}
본 출원은 2009년 10월 23일에 출원된 미국 가출원 61/254,493에 대하여 우선권을 주장하며, 이 가출원은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
본 발명은 10 중량% 내지 85 중량%의 산화된 폴리아크릴로니트릴과 같은 산화된 중합체성 이영역 (biregional) 섬유를 갖는 혼방사를 포함하는 텍스타일 물품을 제공한다. 사는 1종 이상의 동반 섬유 (companion fiber)와 블렌딩되어 있다. 텍스타일 물품은 약 3 oz/yd2 내지 약 12 oz/yd2의 중량을 갖는다.
대표적으로는 석유화학 분야 작업자, 파일럿, 소방관, 전기 기술자 및 철강업 작업자 등이 입는 것과 같은 산업용 의류에서 화염, 열 및 전기 아크 플래쉬 방호 특성의 개선에 대한 꾸준한 요구가 있다. 이는 열, 화염 및 전기 아크 플래쉬로 인한 재해 발생이 일어나기 쉬운 지역에 자주 왕래하는 작업 인력에 있어서는 특히 중요하다. 특수 군사 목적 용도로서도 또한 그러한 의류에 대한 필요가 있다. 방호의 1차적 조치는 개인이 착용하는 방호복의 원단이다. 또한 중요한 것은 이러한 위해 요소에 직면하는 개인에 의해 착용될 수 있도록, 의류의 외양이 좋고 착용감이 편안하여야 한다.
산화된 폴리아크릴로니트릴 섬유를 포함할 수 있는 난연성 또는 내연성 섬유는 우수한 내열 및 내연성을 제공한다. 그러나, 그러한 섬유를 가지고 작업을 할때의 문제점은 부서지기 쉽고, 텍스타일 가공성이 좋지 않으며, 내구성이 없는 텍스타일 재료라는 것이다. 이와는 대조적으로, 종래의 천연 및 합성 섬유 (스테이플로부터 연속 필라멘트에 이르는 일련의 범위의 섬유 포함)는 의류용 패브릭을 제조하기에는 적절하지만, 내연 및/또는 난연 특성이 결여되어 있다.
맥컬로우 (McCullough)의 미국 특허 5,763,103은 이영역 탄소성 섬유를 포함하는 난연성 및 내연성 사를 기재하고 있는데, 이영역 탄소성 섬유는 소위 이영역 전구체 섬유로 불리우는 것으로부터 제조된 것이다. 이영역 전구체 섬유는 산화 안정화된 열경화성 중합체성 물질로 된 외피를 포함한다. 이영역 탄소성 섬유는 이영역 전구체 섬유를 "탄화"시켜 제조하며, 이러한 과정에서 이영역 전구체 섬유는 불활성 분위기 하에 승온에 노출되어 새로운 탄소 대 탄소 결합을 제공함으로써 맥컬로우의 이영역 탄소성 섬유라 불리우는 섬유가 생성된다.
발명의 개요
내연성/난연성 섬유의 우수한 내열성 및 내연성을 종래의 사로부터 제조된 패브릭의 외관 및 감촉을 제공하는 패브릭 안으로 조합하여 넣은 패브릭에 대한 요구가 있다. 맥컬로우 특허에서 이영역 탄소성 섬유를 제조하는데 사용된 이영역 전구체 섬유와 같은 산화된 중합체성 섬유를 다른 섬유와 블렌딩하여 우수한 내열성 및 내연성 뿐만 아니라 의류용으로 적절한 패브릭으로 만드는 종래의 사와 유사한 패브릭 특성을 갖는 사 및 패브릭을 제공할 수 있다.
일부 실시양태는 내열성 및 내연성을 제공하는, 편직, 제직 및 부직 패브릭과 같은 패브릭이다. 그러한 패브릭은 착용자가 열, 화염 및 전기적 위험에 처해질 수 있는 분야에서 방호용 산업 의류에 유용하다. 이들 패브릭은 아크릴로니트릴 기재 단독중합체, 아크릴로니트릴 기재 공중합체, 아크릴로니트릴 기재 삼원공중합체 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 산화된 중합체성 섬유를 포함하는 혼방사를 포함한다.
또 다른 실시양태는 혼방사 및 임의로는 동반사 (companion yarn)를 포함하는 제직 패브릭을 포함하는 물품이다. 혼방사는
(i) 약 10 중량% 내지 약 85 중량%의, 아크릴로니트릴 기재 단독중합체, 아크릴로니트릴 기재 공중합체, 아크릴로니트릴 기재 삼원공중합체 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 산화된 중합체를 포함하는 1종 이상의 이영역 섬유; 및
(ii) FR 폴리에스테르, FR 나일론, FR 레이온, FR 처리 셀룰로스, m-아라미드, p-아라미드, 모드아크릴, 노볼로이드, 멜라민, 모, 나일론, 재생 셀룰로스 (리오셀, 모달, 비스코스), 폴리비닐 클로라이드, 대전방지 섬유, 금속성 섬유, 폴리(p-페닐렌 벤조비스옥사졸) (PBO), 폴리벤즈이미다졸 (PBI), 폴리술폰아미드 (PSA) 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 동반 섬유를 포함하고;
임의로는, 상기 혼방사와는 다른 동반사를 포함하고, 상기 동반사는 p-아라미드를 패브릭 중량의 20% 미만의 양 (즉, 패브릭의 0 중량% 내지 20 중량%)으로 포함하며;
여기서, 패브릭은 약 3 oz/yd2 내지 약 12 oz/yd2의 중량을 갖는다.
혼방사는 추가로 섬유의 횡단면에 걸쳐 실질적으로 균일하게 산화되어 있는, 산화된 중합체를 포함하는 섬유를 포함할 수 있다.
일부 실시양태의 방법은,
(a) 아크릴로니트릴 기재 단독중합체, 아크릴로니트릴 기재 공중합체, 아크릴로니트릴 기재 삼원공중합체 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 산화된 중합체를 포함하는 1종 이상의 섬유를 제공하고;
(b) FR 폴리에스테르, FR 나일론, FR 레이온, FR 처리 셀룰로스, m-아라미드, p-아라미드, 모드아크릴, 노볼로이드, 멜라민, 모, 나일론, 재생 셀룰로스 (리오셀, 모달, 비스코스), 폴리비닐 클로라이드, 대전방지 섬유, 금속성 섬유, 폴리(p-페닐렌 벤조비스옥사졸) (PBO), 폴리벤즈이미다졸 (PBI), 폴리술폰아미드 (PSA) 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 동반 섬유를 제공하고;
(c) 산화된 중합체성 섬유를 포함하는 섬유와 1종 이상의 동반 섬유를 조합하여 사를 형성하는 것을 포함하며;
여기서, 산화된 중합체를 포함하는 섬유는 사의 약 10 중량% 내지 약 85 중량%의 양으로 존재한다.
일부 실시양태는 혼방사를 포함하는 물품이다. 혼방사는 1종 이상의 산화된 중합체성 섬유, 및 FR 폴리에스테르, FR 나일론, FR 레이온, FR 처리 셀룰로스, m-아라미드, p-아라미드, 모드아크릴, 노볼로이드, 멜라민, 모, 나일론, 재생 셀룰로스 (리오셀, 모달, 비스코스), 폴리비닐 클로라이드, 대전방지 섬유, 강철 섬유, 폴리(p-페닐렌 벤조비스옥사졸) (PBO), 폴리벤즈이미다졸 (PBI), 폴리술폰아미드 (PSA) 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 3종 이상의 동반 섬유를 포함하며, 이때 물품은 제직 패브릭이고, HRC 레벨 2의 표준을 충족시킨다.
일부 실시양태는 산화된 중합체성 섬유와 같은 1종 이상의 내열성 섬유를 포함하는 혼방사를 포함하는 물품이다. 사는 7.5 oz/yd2 미만의 패브릭 중량, 및 ASTM F1959, "의류용 재료의 아크 등급을 결정하기 위한 표준 시험 방법 (Standard Test Method for Determining the Arc Rating of Materials for Clothing)"에 따른 8 이상의 아크 등급을 가지며, HRC 2에 대한 성능 표준을 충족시키는 패브릭과 같은 물품에 포함된다.
본 명세서에서, 방적사와 관련된 "블렌드 또는 블렌딩된"이란 적어도 2종 이상의 섬유의 혼합물을 의미하며, 혼합물은 각 섬유 유형의 개별 섬유가 다른 유형의 개별 섬유와 실질적으로 완전히 상호혼합되어, 이후의 가공 및 사용시에도 통합성을 유지하기에 충분한 엉킴을 갖는, 실질적으로 균질한 섬유 혼합물을 제공하도록 형성된다.
본 명세서에서, "이영역 섬유"란 그 단면이 식별가능한 내부 코어와 외부 외피를 나타내는 섬유를 포함한다. 산화된 이영역 섬유에 있어서, 외피는 실질적으로 섬유의 산화된 부분을 구성한다.
산화된 중합체성 섬유와 같은 내열성 섬유는 다른 사 또는 섬유와 상이한 사 구조로 조합될 수 있다. 이들의 예는 산화된 중합체성 섬유를 다른 사로, 예를 들어, 또 다른 사와 함께 연사하거나, 단일 또는 이중 랩핑(wrapping)하거나 코어-방적하는 등의 방법으로 커버링하는 것을 포함한다. 산화된 중합체성 섬유는 코어 또는 외피 (커버링)를 형성할 수 있다.
(1) 산화된 중합체성 섬유와의 동반 섬유로서 유용하거나, 또는 (2) 동반사로서 포함되거나 그 안에 함유될 수 있는 대전방지 섬유는 당업자에게 공지되어 있다. 유용한 대전방지 섬유는 금속성 또는 기타 전기 전도성 사 및 섬유를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 사 및 섬유는 대전방지 코팅을 포함하거나, 대전방지 특성을 갖는 섬유 또는 사로 랩핑될 수 있다.
일부 실시양태는 제직, 편직 또는 부직 패브릭 등으로서, 이영역 섬유와 같은 1종 이상의 산화된 중합체성 섬유를 갖는 사를 포함하는 패브릭을 제공한다. 패브릭은 의류에 사용되거나, 패브릭이 유용할 수 있는 단열 또는 기타 어떤 용도로나 사용될 수 있다. 적절한 산화된 중합체성 섬유의 예는 아크릴로니트릴 기재 단독중합체, 아크릴로니트릴 기재 공중합체, 아크릴로니트릴 기재 삼원공중합체 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 산화된 중합체로서 적절한 중합체 중 하나는 폴리아크릴로니트릴이다. 산화된 중합체성 섬유는 1종 이상의 동반 섬유와 조합되어 혼방사를 제공한다.
패브릭이 제직 구조를 갖는 경우에, 이는 평직, 트윌(twill), 새틴(satin), 바스켓직 뿐만 아니라 립 스톱(rip stop) 구조를 갖는 것과 같은 보다 내구성인 패브릭을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 패브릭이 제직된 것인 경우, 이는 p-아라미드를 동반사로서 또는 동반사에 혼합된 형태로 패브릭 중량의 20% 미만의 양으로 포함한다. 제직 패브릭은 본 명세서에 기재된 다른 동반사를 포함할 수 있다.
위편직, 예컨대 환편직 및 경편직과 같은 패브릭 구조를 비제한적으로 포함하는 편직 패브릭을 또한 고려할 수 있다. 이들 편직 패브릭은 산화된 중합체성 이영역 섬유와 같은 산화된 중합체성 섬유를 포함하는 혼방사에 더하여 동반사를 포함할 수 있다.
패브릭이 부직 패브릭인 경우, 혼방사는 산화된 중합체성 이영역 섬유를 다른 사와 조합하여 포함할 수 있다. 부직 패브릭은 특히 단열에 적절하다.
산화된 중합체는 실질적으로 섬유의 단면에 걸쳐 산화되어 있거나, 이영역 섬유일 수 있다. 이영역 섬유는 산화되지 않은 중합체성 코어와 산화된 중합체성 외피를 가질 수 있다.
중합체성 섬유의 산화는 적절한 어느 방법으로나 수행할 수 있다. 폴리아크릴로니트릴 (PAN)과 같은 중합체성 섬유를 산화시키는 방법으로서 적절한 것 중 하나는 섬유를 폴리아크릴로니트릴 (PAN)과 같은 중합체에 대하여 약 150℃ 내지 약 350℃의 중간 정도의 승온에서 장력 하에 산화 분위기 내로 도입시키는 것을 포함한다. 섬유는 산소의 섬유 내로의 투과가 목적하는 정도로 (외피 산화 또는 완전 산화) 달성되기에 충분한 시간 동안 산화 분위기 중에 유지될 것이다. 산화된 중합체는, 예컨대, 약 1 내지 약 6 데니어에 이르는 적절한 데니어로 사용될 수 있으며, 이 범위는 약 2 내지 약 6 데니어를 포함한다.
산화된 중합체성 섬유에 더하여 혼방사에 포함되는 동반 섬유는 의류용 사 및 패브릭에 적절한 어떠한 섬유라도 무방하다. 동반 섬유는 또한 내열 특성을 제공할 수 있다. 유용한 동반 섬유의 구체적인 예는 FR 폴리에스테르, FR 나일론, FR 레이온, FR 처리 셀룰로스, m-아라미드, p-아라미드, 모드아크릴, 노볼로이드, 멜라민, 모, 나일론 (스테이플 또는 필라멘트 형태), 재생 셀룰로스 (리오셀, 모달, 비스코스), 폴리비닐 클로라이드, 대전방지 섬유, 폴리(p-페닐렌 벤조비스옥사졸) (PBO), 폴리벤즈이미다졸 (PBI), 폴리술폰아미드 (PSA) 및 그의 조합을 포함한다.
일부 실시양태에 유용한 산화된 중합체성 섬유를 포함하는 혼방사에서, 여러 가지 섬유 성분들의 중량 퍼센트는 다양할 수 있다. 산화된 중합체성 섬유는 혼방사의 약 10 중량% 내지 약 90 중량%의 양으로 존재할 수 있으며, 이 범위는 약 10% 내지 약 85%, 약 15% 내지 약 50%, 약 20% 내지 약 60%, 약 20% 내지 약 75%, 약 30% 내지 약 85%, 및 약 35% 내지 약 65%를 포함한다. 블렌드 중의 동반 섬유의 중량 퍼센트는 얼마나 많은 종류의 동반사가 포함되었는가와 패브릭의 목적하는 특성에 따라 달라질 것이다. 산화된 중합체성 섬유 외에 1, 2, 3, 4종 또는 그 이상의 동반 섬유가 존재할 수 있다. FR 레이온은 사의 0 내지 약 60 중량%의 양으로 존재할 수 있고, m-아라미드는 사의 0 내지 약 30 중량%의 양으로 존재할 수 있으며, p-아라미드는 사의 0 내지 약 40 중량%의 양으로 존재할 수 있고, 모드아크릴은 사의 0 내지 약 40 중량%의 양으로 존재할 수 있으며, 모는 사의 0 내지 약 60 중량%의 양으로 존재할 수 있으며, 나일론 (스테이플 또는 필라멘트로서)은 사의 0 내지 약 30 중량%의 양으로 존재할 수 있고, 폴리비닐 클로라이드는 (PVC)는 사의 0 내지 약 20% 중량의 양으로 존재할 수 있으며, 대전방지 또는 강철 섬유는 사의 0 내지 약 10% 중량의 양으로 존재할 수 있다. 다른 섬유들도 당업자에 의해 결정될 수 있는 적절한 양으로 포함될 수 있다. 블렌드에 포함된 3종의 동반 섬유를 함유하는 유용한 예는 (a) FR 레이온, 나일론, 재생 셀룰로스 (리오셀, 모달, 비스코스) 및 p-아라미드의 조합; 및 (b) 모, 모드아크릴, 나일론 및 재생 셀룰로스 (리오셀, 모달, 비스코스)의 조합이다.
일부 실시양태의 패브릭은 임의로는 산화된 중합체성 섬유를 포함하는 혼방사에 더하여 1종 이상의 동반사를 포함한다. 물품은 1종 이상의 동반사를 포함할 수 있으며, 이때 동반사 중 p-아라미드의 양은 패브릭의 20 중량% 미만이다. 동반사의 예는 FR 폴리에스테르, FR 나일론, FR 레이온, FR 처리 셀룰로스, m-아라미드, p-아라미드, 모드아크릴, 모, 나일론, 재생 셀룰로스 (리오셀, 모달, 비스코스), 폴리비닐 클로라이드, 대전방지 섬유, 강철 섬유, 폴리(p-페닐렌 벤조비스옥사졸) (PBO), 폴리벤즈이미다졸 (PBI), 폴리술폰아미드 (PSA) 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 섬유 및 그의 조합으로 이루어진 사를 포함한다. 동반사는 혼방사, 방적사, 커버링사, 연사 뿐만 아니라 필라멘트사를 포함할 수 있다. 동반사는 또한 내열성 섬유 또는 사를 포함할 수 있으며, 산화된 중합체성 섬유를 포함할 수 있다.
산화된 중합체성 섬유의 밀도는 산화 정도에 따라 달라질 것이다. 예를 들어, 밀도는 약 1.20 g/cm3 내지 약 1.50 g/cm3일 수 있으며, 이 범위는 1.20 g/cm3 내지 약 1.44 g/cm3, 약 1.30 g/cm3 내지 약 1.44 g/cm3, 및 약 1.20 g/cm3 내지 약 1.40 g/cm3를 포함한다. 산화된 중합체성 섬유가 단지 부분적으로만 산화된 경우, 외피-코어 섬유와 같은 이영역 섬유가 생길 수 있다.
산화되지 않은 코어 영역은 반경 (r)을 가질 수 있고, 섬유의 횡단면은 반경 (R)을 가질 수 있다. 섬유의 코어 영역 대 총 반경의 비 (r:R)는 산화 정도에 따라 달라질 것이다. 이 비 (r:R)는 약 1:1.03 내지 약 1:7; 예컨대, 약 1:1.03 내지 약 1:1.4, 약 1:2 내지 약 1:9, 약 1:2 내지 약 1:6; 및 약 1:1.05 내지 약 1:1.8 (약 1:1.105 내지 약 1:1.4를 포함하여)내에서 변화될 수 있다.
일부 실시양태의 패브릭은 산업용 의류에 필요한 특성을 유지하면서 경량 패브릭으로 제조될 수 있다. 패브릭은 12 oz/yd2 미만의 중량을 가질 수 있으며, 이 범위는 7.5 oz/yd2 미만, 약 3 oz/yd2 내지 약 12 oz/yd2, 약 3 oz/yd2 내지 약 7.5 oz/yd2, 약 4 oz/yd2 내지 약 9 oz/yd2, 및 3 oz/yd2 내지 약 6.5 oz/yd2를 포함한다.
일부 실시양태의 패브릭은 특정 산업용 의류 용도, 예를 들어, ASTM F1959, "의류용 재료의 아크 등급을 결정하기 위한 표준 시험 방법"에서 탁월한 기능을 수행하며, 이 시험에서 패브릭은 낮은 패브릭 중량을 유지하면서 표준을 충족시키거나 능가하는 성능을 나타낸다. 패브릭이 무거울수록 열, 화학물질, 전기 등과 같은 위해 요소에 대한 방호 성능을 더 잘 나타낼 것으로 여겨진다. 그러나, 일부 실시양태의 패브릭은 8 이상의 아크 등급, 예를 들어, 9 이상의 아크 등급을 가질 수 있다. 아크 등급 9는 7.5 oz/yd2 또는 그 미만의 패브릭, 예컨대, 약 6.5 oz/yd2 내지 약 7.5 oz/yd2의 패브릭에서 달성될 수 있다. 이러한 특성은 착용자가 재해 조건에 처해질 수 있는 산업용 용도에 요구되는 경량성 및 방호성이 조합된 패브릭이 필요한 의류에 있어서 매우 중요하다. 패브릭 또는 의류는 필요에 따라 염색될 수 있다.
일부 실시양태의 패브릭은 상기 아크 등급 표준을 충족시키는 것 이외에 다른 유용한 특성을 가질 수 있다. 일부 실시양태의 패브릭은 4 인치 미만의 수직 가연성 차르 길이 (시험 방법은 ASTM D6413에 따름), 10 cal/cm2을 초과하는 열 방호 성능 등급 (이격), 및 국립 화재 방호 협회 (NFPA) 표준 2112 (2007), "돌발 화재에 대한 산업 인력 방호용 내연성 의류에 대한 표준 (Standard on Flame-Resistance Garments for Protection of Industrial Personnel Against Flash Fire)"에 따라 시험할 때 50% 미만의 열에 의한 마네킹 신체 화상율% (시험 방법은 ASTM F1930에 따름)을 제공할 수 있다.
산화된 중합체성 섬유를 포함하는 사는, 예컨대, 종래에 스테이플 섬유에 사용되는 것과 같은 임의의 적절한 방적 공정에 의해서 제조될 수 있다.
유용한 공정의 예는 모사를 제조하기 위해 모에 전형적으로 사용되는 방적 공정을 포함한다. 따라서, 일부 실시양태에서 사용되는 사는 혼방 소모사, 또는 다른 말로는 소모방적계(worsted spinning system)에서 생산된 사일 수 있다. 이들 사는 소모 카딩(worsted carding)을 사용하거나 전환된 토우를 사용하여 제조될 수 있다. 면과 같은 스테이플 섬유를 포함하는 단섬유에 사용되는 공정이 또한 유용할 수 있다.
본 발명의 특징 및 장점은 하기 실시예를 통해 더욱 상세히 설명될 것이며, 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로서 어떠한 의미에서건 본 발명을 제한하려는 것으로 간주되어서는 안된다.
<실시예>
시험 방법: 열 방호를 위한 시험 방법 및 최소 요건은 다음을 포함한다.
a. ASTM D6413: 텍스타일의 내연성 시험 방법 (수직 시험)
b. NFPA 2112: (국립 화재 방호 협회) 돌발 화재에 대한 산업 인력 방호용 내연성 의류에 대한 표준, 섹션 8.2 (열 방호 성능 시험)
c. NFPA 1977: (국립 화재 방호 협회) 임야 화재 진압을 위한 방호용 의류 및 장비에 대한 표준
d. NFPA 1951: (국립 화재 방호 협회) 특수 구조 사건을 위한 방호 앙상블에 대한 표준
e. ASTM F1930: 계기화 마네킹을 사용한 모의 돌발 화재 방호용 내연성 의류의 평가 시험 방법
f. ASTM F1959: 의류용 재료의 아크 등급을 결정하기 위한 표준 시험 방법.
하기 표는 패브릭 샘플 (표 1) 및 각 시험 방법에 따른 결과 (표 2 내지 4)를 포함한다. 패브릭은 표 1에 기재된 섬유를 포함하는 혼방사만을 사용하여 트윌로 제조되었다. 각 시험 방법에 대한 최소 요건이 비교를 위해 포함되었다. 본 발명의 패브릭 (1), (2), (3) 및 (4)는 각각 의도하는 최종 용도에 요구되는 최소 기준을 충족시켰다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
현재로서 본 발명의 바람직한 실시양태라고 여겨지는 것이 기재되었지만, 당업자는 본 발명의 취지를 벗어남이 없이 그에 변경이나 수정이 가해질 수 있다는 것을 인식하고 있을 것이며, 본 발명은 그의 범주에 드는 그러한 모든 변경 및 수정을 포함하는 것이다.

Claims (34)

  1. (a) (i) 약 10 중량% 내지 약 85 중량%의, 아크릴로니트릴 기재 단독중합체, 아크릴로니트릴 기재 공중합체, 아크릴로니트릴 기재 삼원공중합체 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 산화된 중합체를 포함하는 1종 이상의 이영역(biregional) 섬유; 및
    (ii) FR 폴리에스테르, FR 나일론, FR 레이온, FR 처리 셀룰로스, m-아라미드, p-아라미드, 모드아크릴, 노볼로이드, 멜라민, 모, 나일론, 재생 셀룰로스, 폴리비닐 클로라이드, 대전방지 섬유, 폴리(p-페닐렌 벤조비스옥사졸) (PBO), 폴리벤즈이미다졸 (PBI), 폴리술폰아미드 (PSA) 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 동반 섬유
    를 포함하는 혼방사; 및
    (b) 임의로는, 상기 혼방사와 상이하며 p-아라미드를 패브릭(fabric) 중량의 20% 미만의 양으로 포함하는 동반사
    를 포함하며; 약 3 oz/yd2 내지 약 12 oz/yd2의 중량을 갖는 패브릭
    을 포함하는 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 패브릭이 제직된 것인 물품.
  3. 제1항에 있어서, 약 4 oz/yd2 내지 약 9 oz/yd2의 중량을 갖는 물품.
  4. 제1항에 있어서, 혼방사가 섬유의 횡단면에 걸쳐 실질적으로 균일하게 산화되어 있는, 산화된 중합체를 포함하는 섬유를 추가로 포함하는 것인 물품.
  5. 제4항에 있어서, 실질적으로 균일하게 산화되어 있는 섬유가 약 1.30 g/cm3 내지 약 1.44 g/cm3의 밀도를 갖는 것인 물품.
  6. 제1항에 있어서, 산화된 이영역 중합체를 포함하는 섬유가 약 1.20 g/cm3 내지 약 1.40 g/cm3의 밀도를 갖는 것인 물품.
  7. 제1항에 있어서, 이영역 섬유가 산화되지 않은 중합체성 코어 및 산화된 중합체성 외피를 갖는 것인 물품.
  8. 제7항에 있어서, 이영역 섬유가 약 1:1.03 내지 약 1:7의 코어 반경 대 섬유 반경의 비 (r:R)를 갖는 것인 물품.
  9. 제7항에 있어서, 이영역 섬유가 약 1:1.03 내지 약 1:1.4의 코어 반경 대 섬유 반경의 비 (r:R)를 갖는 것인 물품.
  10. 제7항에 있어서, 이영역 섬유가 약 1:1.105 내지 약 1:1.8의 코어 반경 대 섬유 반경의 비를 갖는 것인 물품.
  11. 제1항에 있어서, 산화된 중합체가 폴리아크릴로니트릴을 포함하는 것인 물품.
  12. 제1항에 있어서, 산화된 중합체가 약 1.20 g/cm3 내지 약 1.50 g/cm3의 밀도를 갖는 것인 물품.
  13. 제1항에 있어서, 패브릭이 ASTM F1959, "의류용 재료의 아크 등급을 결정하기 위한 표준 시험 방법"의 표준을 충족시키거나 그를 능가하는 것인 물품.
  14. 제13항에 있어서, 상기 아크 등급이 8보다 큰 것인 물품.
  15. 제13항에 있어서, 상기 아크 등급이 9보다 크고, 상기 물품이 약 6.5 oz/yd2 내지 약 7.5 oz/yd2의 중량을 갖는 것인 물품.
  16. 제13항에 있어서, 상기 아크 등급이 8보다 크고, 상기 물품이 약 5.0 oz/yd2 내지 약 6.5 oz/yd2의 중량을 갖는 것인 물품.
  17. 제1항에 있어서, 1종 이상의 동반 섬유가 나일론을 스테이플 섬유 또는 연속 필라멘트 형태로 포함하는 것인 물품.
  18. 제1항에 있어서, 패브릭이 염색된 것인 물품.
  19. 제1항에 있어서, 동반사가 FR 폴리에스테르, FR 나일론, FR 레이온, FR 처리 셀룰로스, m-아라미드, p-아라미드, 모드아크릴, 모, 나일론, 재생 셀룰로스, 폴리비닐 클로라이드, 대전방지 섬유, 강철 섬유, 폴리(p-페닐렌 벤조비스옥사졸) (PBO), 폴리벤즈이미다졸 (PBI), 폴리술폰아미드 (PSA) 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 섬유 및 그의 조합을 포함하는 것인 물품.
  20. 제1항에 있어서, 상기 패브릭이 의류를 포함하는 것인 물품.
  21. 제1항에 있어서, 상기 사가 1종의 동반 섬유만을 포함하며, 산화된 중합체를 포함하는 섬유가 사의 약 30 중량% 내지 약 85 중량%의 양으로 존재하는 것인 물품.
  22. 제1항에 있어서, 상기 사가 2종 이상의 동반 섬유를 포함하는 것인 물품.
  23. 제22항에 있어서, 산화된 중합체를 포함하는 섬유가 사 중에 사의 약 15 중량% 내지 약 50 중량%의 양으로 존재하는 것인 물품.
  24. 제1항에 있어서, 상기 사가 3종 이상의 동반 섬유를 포함하는 것인 물품.
  25. 제24항에 있어서, 산화된 중합체를 포함하는 섬유가 사 중에 사의 약 15 중량% 내지 약 50 중량%의 양으로 존재하는 것인 물품.
  26. 제24항에 있어서, 3종의 동반 섬유가
    (a) FR 레이온, 나일론, 재생 셀룰로스 및 p-아라미드의 조합; 및
    (b) 모, 모드아크릴, 나일론 및 재생 셀룰로스의 조합
    으로부터 선택되는 것인 물품.
  27. 제1항에 있어서, 상기 사가 4종의 동반 섬유를 포함하는 것인 물품.
  28. 제1항에 있어서, 상기 사가 소모방적계(worsted spinning system) 상에서 제조된 혼방사인 물품.
  29. (a) 아크릴로니트릴 기재 단독중합체, 아크릴로니트릴 기재 공중합체, 아크릴로니트릴 기재 삼원공중합체 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 산화된 중합체를 포함하는 1종 이상의 이영역 섬유를 제공하고;
    (b) FR 폴리에스테르, FR 나일론, FR 레이온, FR 처리 셀룰로스, m-아라미드, p-아라미드, 모드아크릴, 노볼로이드, 멜라민, 모, 나일론, 재생 셀룰로스, 폴리비닐 클로라이드, 대전방지 섬유, 강철 섬유, 폴리(p-페닐렌 벤조비스옥사졸) (PBO), 폴리벤즈이미다졸 (PBI), 폴리술폰아미드 (PSA) 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 동반 섬유를 제공하고;
    (c) 상기 산화된 중합체성 섬유를 포함하는 이영역 섬유와 상기 1종 이상의 동반 섬유를 조합하여 사를 형성하는 것
    을 포함하며; 여기서 상기 산화된 중합체를 포함하는 이영역 섬유는 사의 약 10 중량% 내지 약 85% 중량의 양으로 존재하는 것인 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 사를 소모 카딩(worsted carding)을 사용하여 제조하는 방법.
  31. 제29항에 있어서, 상기 사를 전환된 토우를 사용하여 제조하는 방법.
  32. 제29항에 있어서, 상기 산화된 중합체를 포함하는 섬유가 스테이플 섬유, 중간 길이 섬유, 소모 섬유 및 연속 필라멘트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  33. 1종 이상의 산화된 중합체성 이영역 섬유, 및 FR 폴리에스테르, FR 나일론, FR 레이온, FR 처리 셀룰로스, m-아라미드, p-아라미드, 모드아크릴, 노볼로이드, 멜라민, 모, 나일론, 재생 셀룰로스, 폴리비닐 클로라이드, 대전방지 섬유, 강철 섬유, 폴리(p-페닐렌 벤조비스옥사졸) (PBO), 폴리벤즈이미다졸 (PBI), 폴리술폰아미드 (PSA) 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 3종 이상의 동반 섬유를 포함하는 혼방사를 포함하고; 제직 패브릭이며; 상기 패브릭은 HRC 레벨 2에 대한 표준을 충족시키는 것인 물품.
  34. 1종 이상의 내열성 섬유를 포함하는 혼방사를 포함하고; 7.5 oz/yd2 미만의 패브릭 중량, 및 ASTM F1959, "의류용 재료의 아크 등급을 결정하기 위한 표준 시험 방법"에 따른 9 이상의 아크 등급을 갖는 물품.
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