JP4446274B2 - 防護服用の布 - Google Patents

Description

本発明は、防護服の単層または外層としての使用のための耐熱性、難燃性および耐電気アーク性布に関する。

熱、火炎および電気アークからの防護服は、衣服そのものの質量および厚さが普通は保護を与える主な要因であるので、通常非常に重い。例えば消防士のような、かかる衣服の着用者はそれ故自身の動きを制限され、かつ、熱応力を受け、その結果、総体的な着心地の良さは大きく低下する。最近２０年間に、かかる防護服の着心地の良さを改善するために新たな材料を開発しょうとする試みが絶えず行われてきた。例えば、より軽いがより嵩張った断熱材料がこの目的のために開発されてきた。これらの材料は、最終防護服により多くの軽さを与えるが、それらは、それらの扱いにくい寸法のために着用者の呼吸活動に影響を与えるかもしれない。さらに、動きの自由度はこれらの材料を使用することによって必ずしも改善されない。

熱、火炎および電気アークからの防護服は、通常１つもしくはそれ以上の層でできている。最終防護服を構成する、異なる材料のおよび層の数の選択は、衣服そのものの具体的な用途に依存する。

新たな防護服をデザインする時に、関連する国および国際標準のすべてのクライテリアが満たされていることに注意しなければならない。例として、耐熱性および難燃性衣服は、ＮＦＰＡ１９７１：２０００、ＮＦＰＡ２１１２：２００１、およびＮＦＰＡ７０Ｅ：２０００だけでなくＥＮ−３４０、ＥＮ−５３１、ＥＮ−４６９に則って製造されなければならない。例えば、より軽い防護服は、より軽い材料を単に使用することによって製造することができるであろう。しかしながら、これは、防護服の機械的および熱的性質の低下と通常関係がある。

特許文献１は、外殻と難燃性の閉じたセル・フォーム材料でできた組合せ断熱層および防湿層として機能する内部ライナーとを有する消防服を開示している。閉じたセル・フォーム・ライナーは耐湿性であり、断熱性を提供する。この先行技術文書に開示された衣服は、良好な難燃性を提供するが、それは、それぞれかなりの厚さを有する幾つかの布層よりなるので、その重量は高められている。

特許文献２は、外層、中間層および内層を有する消防服を開示している。スペーサーエレメントが衣服の層の２つの間に置かれ、こうして中間空気ギャップを確立し、維持する。この先行技術文書に開示された発明は、衣服の耐熱性を改善することを目的としているが、その重量およびそれに関連した上に述べられた問題すべてに関心を持っていない。

特許文献３は、難燃性を改善するために膨潤剤で処理されているアラミド繊維を開示している。かかるアラミド繊維は、繊維そのものの高められた比重量のために、重く、堅く、それ故、適切な着心地の良さを提供しない衣服の製造に使用される。

ＥＰＣ第５４（３）条および第５４（４）条に従ってヨーロッパで優先権を持つことができるであろう特許文献４は、防護服、特に消防士用の防護服で内部ライナー（断熱層）として使用することができる多層材料を開示している。特許文献４は、かかる多層材料の防護服の外層または単層としての使用については全く述べていない。

本発明の根底にある課題は、それ故、防護服の単層または外層として使用された場合に、着心地の良さを増やすことができ、かつ、着用者によって生み出された蒸気および熱の散逸を改善することができる耐熱性、難燃性および耐電気アーク性布を提供することである。

米国特許第５，７０１，６０６号明細書 米国特許第４，８９７，８８６号明細書 米国特許第４，８１４，２２２号明細書 国際公開第０３／０３９２８０号パンフレット

今、上述の問題は、それぞれたて糸およびよこ糸システムを有する少なくとも２つの別個のシングルプライを含んでなり、該少なくとも２つの別個のシングルプライがポケットを構築するように所定の場所で一緒に取り付けられ、該少なくとも２つの別個のシングルプライのたて糸およびよこ糸システムがアラミド繊維およびフィラメント、ポリベンゾイミダゾール繊維およびフィラメント、ポリアミドイミド繊維およびフィラメント、ポリ（パラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維およびフィラメント、フェノール−ホルムアルデヒド繊維およびフィラメント、メラミン繊維およびフィラメント、天然繊維およびフィラメント、合成繊維およびフィラメント、人造繊維およびフィラメント、ガラス繊維およびフィラメント、炭素繊維およびフィラメント、金属繊維およびフィラメント、ならびにそれらの複合体よりなる群から独立して選択される材料をベースにしている、防護服の単層または外層としての使用のための耐熱性、難燃性、および耐電気アーク性布によって克服され得ることが驚くべきことに見いだされた。

その特有の構造のために、本発明による布は、匹敵する機械的および熱的性質を有する公知の布のそれよりもかなり低い比重量を有することができる。

本発明の別の態様は、単層または外層として上記の布を含んでなる熱、火炎および電気アークからの防護用衣服である。

本発明による衣服は、着用者の着心地の良さを普通の状況中および危機的状況中の両方で著しく改善する。それは類似の機械的および熱的性質を有する従来の衣服よりも軽くて薄く、それは着用者表面から環境へのより高い熱および蒸気散逸を可能にする。

図１および３について言及される。

通常条件下では、すなわち、布（１）の両側面上で温度が室温Ｔ_０に等しい場合には、布（１）のプライ（２、３）は、布（１）のポケット（４）が実質的に平らな構造を有するように互いに隣接している。

熱暴露の場合には、高温Ｔ_１（３００℃以下もしくはそれ以上）に曝される布（１）のプライ（２）は収縮し、その結果、布ポケットは膨潤し、環境から着用者をさらに隔離する空気充満チャンバーを部分的に形成するであろう。空気断熱システムは、それ故、危機的状況中に必要とされる時に自動的に活性化され、こうしてその比重量を増やすことなしに布の熱性能を改善する。

本発明の布の製造に好適なアラミド繊維およびフィラメントは、布そのものの具体的な用途に従って様々な物理的および化学的性質を有することができる。典型的には、アラミド繊維およびフィラメントは、ポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミド（メタ−アラミド）、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド（パラ−アラミド）およびそれらの混合物よりなる群から選択することができる。商業的に入手可能なメタ−アラミドおよびパラ−アラミド繊維およびフィラメントは、例えば、イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ）、米国デラウェア州ウィルミントン（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，Ｕ．Ｓ．Ａ．）から、それぞれ、商品名ノメックス（ＮＯＭＥＸ）（登録商標）およびケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（登録商標）で入手可能である。

本発明に従って使用することができる天然繊維およびフィラメントは、例えば、羊毛、綿および絹である。人造繊維およびフィラメントはビスコースおよびキトサンの中から選択することができるが、合成繊維およびフィラメントは典型的にはポリエステル、ポリアミドおよびポリプロピレンであり得る。かかる天然、人造および合成繊維およびフィラメントの１つもしくはそれ以上の複合体もまた本発明の布の製造に使用することができる。

異なる材料の選択は、本発明による布の具体的な用途に依存する。

典型的には、本発明の布（１）の各シングルプライ（２、３）は、アラミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリアミドイミド、ポリ（パラフェニレンベンゾビスオキサゾール）、フェノール−ホルムアルデヒドおよびメラミンのような良好な熱的性質を有する材料の大量の繊維およびフィラメントを含むであろう。しかしながら、ある種の具体的な用途向けには、上述の天然、人造および合成材料のような材料で実質的に製造された１つもしくはそれ以上のプライを有することが適切である。例えば、溶融金属からの保護のためには、熱い金属と直接接触するであろう布プライは、その上に熱い金属粒子が粘着するのを防止する滑面を生み出すために大量（１００重量％以下）の羊毛およびビスコースを有利に含むことができる。

本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも２つの別個のシングルプライのたて糸およびよこ糸システムは、互いに独立して、モノフィラメント糸、マルチフィラメント糸、紡績糸およびコアスパン糸をベースにする。「コアスパン糸」とは、本発明では、繊維カバーで覆われたモノまたはマルチフィラメント・コアを意味する。有利にも、少なくとも２つの別個のシングルプライ（２、３）のたて糸およびよこ糸システムは、互いに独立して、単糸、撚糸およびハイブリッド糸である。「ハイブリッド糸」とは、本発明では、フィラメント糸、紡績糸、コアスパン糸およびそれらの複合体でできた撚糸またはカバードヤーンを意味する。

本発明のさらに好ましい実施形態では、少なくとも２つのシングルプライ（２、３）のたて糸およびよこ糸システムは、互いに独立して、アラミド繊維、アラミドモノフィラメント、アラミドマルチフィラメントまたはアラミドとポリベンゾイミダゾールとの複合繊維を含んでなる単糸および撚糸を含んでなる。

有利にも、本発明の布のたて糸システムは、互いに独立して、アラミドモノフィラメントまたはアラミドマルチフィラメントを含んでなる単糸および撚糸を含んでなり、よこ糸システムは、互いに独立しておよび交互の順に、アラミドモノフィラメントの単糸もしくは撚糸またはアラミドマルチフィラメントの単糸もしくは撚糸を含んでなる。さらにより有利には、本発明の布のよこ糸システムは、互いに独立しておよび交互の順に、少なくとも２つの異なるアラミドマルチフィラメント単糸もしくは撚糸を含んでなる。

多くの用途向けには、本発明による布は、例えば、織る、編む、縫うまたは接着することによって、一緒に取り付けることができる２つの別個のシングルプライよりなる。

本発明の布は、ポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミド、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミドおよびそれらの混合物よりなる群から選択されるアラミド繊維を典型的には含んでなる。本発明による布の機械的性質をさらに増強するために、および具体的な用途がそれを必要とする場合には、着用者に面するプライ（衣服の内部プライ）は専らポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド製であろう。

下に説明されるように、具体的な用途に従って、２プライは同じ材料製であり得るか、あるいはまた、各プライは異なる寸法熱収縮を有する材料製であり得る。「寸法熱収縮」とは、熱源への暴露時の繊維糸または布の横方向および縦方向の収縮を意味する。

電気アークの場合におけるような、熱源への暴露の時間が約３秒以下である用途向けには、布の２プライは同じ材料製であり得る。これらの状況では、高温Ｔ_１に曝される布の側面（図３ｂ）は比較的速く収縮し、その結果、空気充満ポケットが急速に形成されるであろう。短い暴露のために、温度Ｔ_０がＴ_１まで高まるための時間がなく、その結果、収縮は着用者に面する布側面でほとんどまたはまったく観察されないであろう。断熱ポケットはそれ故暴露の全期間中それらの容積を維持するであろう。

３秒以下の暴露に対する布の断熱効果をさらに増強するために、各別個のシングルプライ（２、３）は、異なる寸法熱収縮を有する材料製であり得るし、熱源に曝される布のプライはより高い寸法熱収縮を有する。このように、２布プライ間の収縮の差は熱暴露中にさらにより大きく、その結果、さらにより嵩張った空気ポケットが形成されるであろう。

図２および４は、熱源への暴露の時間が３秒よりも長い用途向けに好ましい実施形態を描く。かかる状況では、例えば、火災の場合には、本発明の布は、それぞれ異なる寸法熱収縮を有する材料でできている２つの別個のシングルプライ（２、３）で好ましくはできており、２つの別個のシングルプライはそれらが所定の場所で互いに交差するようなやり方で一緒に織られ、その結果、２つの隣接するポケットの同じ側面（図２および４ａ、Ｓ１またはＳ２）がチェス・デザインに従って２つの異なる別個のシングルプライ（２、３）で交互にできている。熱暴露の第１フェーズ（約３秒以下、Ｔ_０＜Ｔ_１、図４ｂ）では、熱源に曝される布の側面（Ｓ１）は比較的速く収縮し、その結果、空気充満ポケットが急速に形成されるであろう。プライ（２、３）の寸法熱収縮の差のために、および布のチェス・デザインのために、隣接する空気充満ポケットは２つの異なる容積Ｖ１、Ｖ２（Ｖ１＞Ｖ２、図４ｂ）を交互に有するであろう。暴露の第２フェーズ（３秒〜８秒以上まで、Ｔ_０＝Ｔ_１、図４ｃ）では、側面（Ｓ２）もまた収縮し始めるであろう。布のチェス・デザインのために、および２プライ（２、３）の寸法熱収縮の差のために、容積Ｖ３（Ｖ３＜Ｖ１、Ｖ２）を有する空気充満ポケットが図４ｃに描かれるシフト構造に従って布の両側面上に形成されるであろう。かかる空気充満構造は時間の残りの間維持され、その結果、空気断熱システムは全熱暴露の間ずっと利用可能であろう。

有利にも、本発明による布の２つの別個のシングルプライは、好ましくは正方形である閉じた隣接するポケットを構築するように所定の場所で一緒に取り付けられる。例えば、管状ポケット構造と比較した場合、正方形ポケット構造は、たて糸およびよこ糸方向の両方に優れた強度および引裂抵抗を提供し、また優れた耐摩耗性をも提供する。さらに、かかる構造は、より効率的な方法で局所熱入力に応答することができる比較的小さいポケットのために、より大きな断熱効果を提供する。正方形ポケット構造は、最適柔軟性を本発明の布に与え、それは優れた視覚的美学を提供する。かかる布構造はまた、正方形ポケットの機能性が衣服そのものにおけるそれらの配向によって影響を受けないので、衣服を形成するのがより容易である。

ポケットの最適サイズは、具体的な用途におよび使用される材料に依存する。一般的に言えば、ポケットのサイズが大きければ大きいほど、熱暴露中に構築される空気充満ポケットの容積は大きくなり、それ故、断熱効果は良くなる。しかしながら、これは、材料の収縮が空気充満断熱ギャップの構築をもはやもたらさない、および布が熱暴露にもかかわらず平らなままであるある限度までは真実である。この理由のために、ポケットの各サイズは典型的には５〜５０ｍｍ、好ましくは８〜３２ｍｍである。

本発明による布の比重量は好ましくは１００ｇ／ｍ^２〜９００ｇ／ｍ^２、さらにより好ましくは１７０ｇ／ｍ^２〜３２０ｇ／ｍ^２である。

本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、布（１）は、布の少なくとも２つの別個のシングルプライ（２、３）の間に置かれているよこ糸を含む。該よこ糸は、上述のもののような良好な熱的性質を有する材料のものであることができ、それらは布（１）の厚さを増やすことを狙っており、こうして熱および火炎のような危機的条件の間ずっとさらなる断熱容積を生み出す。

本発明の第２の態様は、上に記載された布の少なくとも１つの層でできた構造を含んでなる熱、火炎および電気アークからの防護用衣服である。

本発明の好ましい実施形態によれば、衣服は、内層、場合により通気性防水材料でできた中間層、および本発明の上記の布でできた外層を含んでなる構造を含んでなる。

別の好ましい実施形態によれば、防護服を製造するために使用される本発明の布は、２つの別個のシングルプライ（２、３）でできており、前者は衣服の構造で内側に、後者は外側に置かれ、内側に置かれた別個のシングルプライの寸法熱収縮は外側に置かれた別個のシングルプライのそれと同じ（例えば、両プライについて同じ材料）かまたはそれよりも低い。この実施形態は、衣服着用者が、例えば電気アークの場合のように、３秒以下の時間熱源に曝される用途に特に好適である。

３秒よりも長い熱源への暴露用には、図２に示されるような、チェス・デザインを有する布が上述の理由のためにより適切であり得る。

好ましくは、布は、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミドを含んでなる２つの別個のシングルプライ、外側に置かれたプライと少なくとも同じ量のポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミドを含んでなる内側に置かれたプライでできている。幾つかの用途向けには、高められた機械的性質を衣服に与えるために、内側に置かれたプライは専らポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミドでできている。

着用者の身体に面する内層は、例えば、２、３もしくはそれ以上のプライの布でできた断熱ライニングであり得る。かかるライニングの目的は、着用者を熱からさらに保護する追加の断熱層を有することにある。

内層は織布、編布または不織布製であることができる。好ましくは、内層は、メタ−アラミドのフリースまたは織布のような、非溶融性の難燃性材料を含んでなる布でできている。

本発明による衣服は任意の可能な方法で製造することができる。それは、例えば、着心地の良さをさらに改善する綿または他の材料でできた追加の、最も内側の層を含むことができる。最も内側の層は着用者の皮膚または着用者の下着に直接に面する。

本発明による衣服は、ジャケット、コート、ズボン、手袋、続き服およびラップスを含むが、それらに限定されない任意の種類のものであることができる。

本発明は、次の実施例でさらに説明される。

実施例１
５ｃｍの切断長さを有するおよび
９３重量％の着色ポリ−メタフェニレンイソフタルアミド（メタ−アラミド）、１．４デシテックス・ステープルファイバーと、
５重量％のポリ−パラフェニレンテレフタルアミド（パラ−アラミド）繊維と、
２重量％のカーボン芯ポリアミド鞘帯電防止繊維と
よりなる、商品名ノメックス（登録商標）Ｎ３０７で、イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー、ウィルミントン、米国デラウェア州から商業的に入手可能な繊維のブレンドを、通常の綿ステープル加工装置を用いて２タイプの単スフ糸（Ｙ１およびＹ２）へリング精紡した。

Ｙ１はＮｍ６０／１または１６７デシテックスの線密度およびＺ方向に８５０回転毎メートル（ＴＰＭ）の撚りを有し、次にそれをスチームで処理してしわが寄るその傾向を安定化させた。Ｙ１をよこ糸として使用した。

Ｙ２はＮｍ７０／１または１４３デシテックスの線密度およびＺ方向に９２０ＴＰＭの撚りを有した。次にＹ２をスチームで処理してしわが寄るその傾向を安定化させた。次に２つのＹ２糸を諸撚りし、一緒に撚った。生じた諸撚りおよび撚り糸（ＴＹ２）はＮｍ７０／２または２８６デシテックスの線密度およびＳ方向に６５０ＴＰＭの撚りを有した。ＴＹ２をたて糸として使用した。

Ｙ１およびＴＹ２を、サイズ８ｍｍの閉じた正方形ポケットを有する２プライ織布へ織った。布を図５に描いた構造に従って織った。織布は４２本／ｃｍ（たて糸）（各プライにつき２１本／ｃｍ）、４８本／ｃｍ（よこ糸）（各プライにつき２４本／ｃｍ）および２００ｇ／ｍ^２の比重量を有した。次の物理試験を、こうして得た布に関して実施した。
ＩＳＯ５０８１に従った破壊強度（ｂｒｅａｋｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）および伸びの測定、
ＩＳＯ４６７４に従った引裂抵抗の測定、
ＩＳＯ５０７７に従った洗濯および乾燥後の寸法変化の測定、
ＴＰＰ方法（ＮＦＰＡ１９７１：２０００、セクション６−１０、ＩＳＯ１７４９２）に従った、２．０カロリー（ｃａｌ）／ｃｍ^２／秒に較正された熱流束の単層としての組合せ輻射および対流加熱試験（ＴＰＰ格付けは個人の皮膚上での第２級火傷をシミュレートするために測定されるエネルギー（ｃａｌ／ｃｍ^２）である）、
ＡＳＴＭ Ｆ１９５９／Ｆ１９５９Ｍ−９９に従った電気アーク試験。

布を、単層として（表１の布）ならびに１）８５重量％ノメックス（登録商標）および１５重量％ケブラー（登録商標）でできた、１３５ｇ／ｍ^２の比重量を有する不織布上のＰＴＦＥ膜積層品の中間層（ダブリュ．エル．ゴア・アンド・アソシエーツ社、米国デラウェア州（ｃｏｍｐａｎｙ Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒｅ ａｎｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｄｅｌａｗａｒｅ，Ｕ．Ｓ．Ａ．）から商品名ゴア−テックス（ＧＯＲＥ−ＴＥＸ）（登録商標）ファイアブロッカー（Ｆｉｒｅｂｌｏｃｋｅｒ）Ｎで商業的に入手可能な）と、２）１１０ｇ／ｍ^２の比重量を有する１００重量％ノメックス（登録商標）Ｎ３０７布にキルティングされた１４０ｇ／ｍ^２の比重量を有するメタ−アラミド熱障壁の内層とをさらに含んでなる多層構造の外殻として（表１の衣服）の両方で試験した。

結果を表１に示す。布ポケットは、組合せ輻射および対流加熱試験ならびに電気アーク試験を受けている間に膨潤した。

表１は、次の通り定義される布破損係数（Ｆａｂｒｉｃ Ｆａｉｌｕｒｅ Ｆａｃｔｏｒ）（ＦＦＦ）に関して特に、布の優れた性能を示す。
ＦＦＦ＝ＴＰＰ（ｃａｌ／ｃｍ^２）／布比重量（ｇ／ｍ^２）

単層として試験された布は７．３×１０^２ｃａｌ／ｇのＦＦＦ値を有したが、同じ比重量および同じ材料の、しかし標準綾織構造に従って織られた類似の布は６．６×１０^２ｃａｌ／ｇ未満のＦＦＦ値を有した。この値は、市場で入手可能な、類似の重量を有する、類似の材料でできた通常の単層布が決してパスすることができなかったある種の技術障壁であると当業者によって考えられている。

多層構造の外殻として試験された布は７．１×１０^２ｃａｌ／ｇのＦＦＦ値を有したが、匹敵する通常の多層構造体は５．２×１０^２〜６．７×１０^２ｃａｌ／ｇの範囲のＦＦＦ値を有した。

ＡＳＴＭ Ｆ１９５９に従った電気アーク試験は、約９．５ｃａｌ／ｃｍ^２のＡＴＰＶ値および約１２ｃａｌ／ｃｍ^２のＴシャツ一面で測定された推定こじ開けエネルギー（ＥＢＴ）をもたらした。

同じ重量および同じ材料の、しかし標準２／１綾織構造に従って織られた類似の布は、４．２ｃａｌ／ｃｍ^２〜５．２ｃａｌ／ｃｍ^２の範囲の著しくより低いＡＴＰＶ値および１０ｃａｌ／ｃｍ^２〜１５ｃａｌ／ｃｍ^２の範囲のＴシャツ一面で測定された類似のＥＢＴを有する。９．５ｃａｌ／ｃｍ^２のＡＴＰＶ値を達成するためには、標準２／１綾織構造に従って織られた布の比重量は少なくとも３６５ｇ／ｍ^２でなければならない。

この試験は、本発明の布がその比較的低い比重量にもかかわらず電気アークからの良好な保護を与えることを裏づける。

実施例２
異なるサイズの方眼ポケット付き２プライ織布を実施例１に従って製造した。

第１プライについては、Ｙ１をよこ糸として、ＴＹ２をたて糸として使用した。

第２プライについては、よこ糸およびたて糸を次の通り製造した。
５ｃｍの切断長さを有する、および
７５重量％着色ポリ−メタフェニレンイソフタルアミド（メタ−アラミド）、１．７デシテックス・ステープルファイバーと、
２３重量％ポリ−パラフェニレンテレフタルアミド（パラ−アラミド）繊維と、
２重量％カーボン芯ポリアミド鞘帯電防止繊維と
よりなる、商品名ノメックス（登録商標）Ｎ３０５で、イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー、ウィルミントン、米国デラウェア州から商業的に入手可能な繊維のブレンドを、通常の綿ステープル加工装置を用いて２タイプの単スフ糸（Ｙ３およびＹ４）へリング精紡した。

Ｙ３はＮｍ６０／１または１６７デシテックスの線密度およびＺ方向に９３０ＴＰＭの撚りを有し、次にそれをスチームで処理してしわが寄るその傾向を安定化させた。Ｙ３をよこ糸として使用した。

Ｙ４はＮｍ７０／１または１４３デシテックスの線密度およびＺ方向に１００５ＴＰＭの撚りを有し、次にそれをスチームで処理してしわが寄るその傾向を安定化させた。

次に２つのＹ４糸を諸撚りし、一緒に撚った。生じた諸撚糸（ＴＹ４）はＮｍ７０／２または２８６デシテックスの線密度およびＳ方向に７００ＴＰＭの撚りを有した。ＴＹ４をたて糸として使用した。

それぞれ、８×８、１６×１６および３２×３２ｍｍの閉じた正方形ポケットを有する３つの織布を製造した。３つの布は４２本／ｃｍ（たて糸）（各プライにつき２１本／ｃｍ）、４８本／ｃｍ（よこ糸）（各プライにつき２４本／ｃｍ）および２００ｇ／ｍ^２の比重量を有した。ＡＳＴＭ Ｆ１９５９に従った電気アーク試験を除いては実施例１と同じ物理試験を３つの布に関して実施した。

布を、単層として（表２の布）および実施例１でのような多層構造の外殻として（表２の衣服）の両方で試験した。

結果を表２に示す。布のポケットは、組合せ輻射および対流加熱試験を受けている間に膨潤した。

表２は、６．７×１０^２〜７．２×１０^２ｃａｌ／ｇであったＦＦＦ値に関して特に、布の優れた性能を示す。同じ比重量および同じ材料の、しかし標準２／１綾織構造に従って織られた類似の布は６．６×１０^２ｃａｌ／ｇのＦＦＦ値を有した。

多層構造の外殻として試験された布は７．０×１０^２〜７．３×１０^２ｃａｌ／ｇのＦＦＦ値を有したが、匹敵する通常の多層構造体は５．２×１０^２〜６．７×１０^２ｃａｌ／ｇの範囲のＦＦＦ値を有した。

表２はまた、ポケットのサイズが大きければ大きいほど、ＴＰＰ試験に関して布の性能が良好になることを示す。

実施例３
異なるサイズの方眼ポケット付き２プライ織布を実施例２と同じ材料を使用して製造した。２プライを、２つの隣接するポケットの同じ側面が交互に２つの異なる別個のシングルプライでできている、図２に示すようなチェス・デザインを得るようにそれらを交互に入れ替えることによって一緒に織った。布を図６に描かれる構造に従って織った。

それぞれ、８×８、１６×１６および３２×３２ｍｍの閉じた正方形ポケットを有する３つの織布を製造した。３つの布は４２本／ｃｍ（たて糸）（各プライにつき２１本／ｃｍ）、４８本／ｃｍ（よこ糸）（各プライにつき２４本／ｃｍ）および２００ｇ／ｍ^２の比重量を有した。ＡＳＴＭ Ｆ１９５９に従った電気アーク試験を除いては実施例１と同じ物理試験を３つの布に関して実施した。

布を、単層として（表３の布）および実施例１でのような多層構造の外殻として（表３の衣服）の両方で試験した。

結果を表３に示す。布のポケットは、組合せ輻射および対流加熱試験を受けている間に膨潤した。

表３は布の優れた性能を示す。チェス・デザインは一般に、熱および火炎へのより長い暴露の場合に改善された熱的および機械的性質を布に与える。

実施例２と同様に、表３はまた、ポケットのサイズが大きければ大きいほど、ＴＰＰ試験に関して布の性能が良好になることを示す。

実施例４
方眼ポケット付き２プライ織布を実施例１に従って製造した。

第１プライについては、Ｙ１をよこ糸として、ＴＹ２をたて糸として使用した。

第２プライについては、よこ糸およびたて糸を次の通り製造した。１００％ケブラー（登録商標）引き伸ばし切断（ｓｔｒｅｔｃｈ ｂｒｏｋｅｎ）繊維を、通常の梳毛糸ステープル加工装置を用いて２タイプの単スフ糸（Ｙ５およびＹ６）へリング精紡した。

Ｙ５はＮｍ６０／１または１６７デシテックスの線密度およびＺ方向に５７５ＴＰＭの撚りを有し、次にそれをスチームで処理してしわが寄るその傾向を安定化させた。Ｙ５をよこ糸として使用した。

Ｙ６はＮｍ７０／１または１４３デシテックスの線密度およびＺ方向に６２０ＴＰＭの撚りを有し、次にそれをスチームで処理してしわが寄るその傾向を安定化させた。

次に２つのＹ６糸を諸撚りし、一緒に撚った。生じた諸撚糸（ＴＹ６）はＮｍ７０／２または２８６デシテックスの線密度およびＳ方向に６００ＴＰＭの撚りを有した。ＴＹ６をたて糸として使用した。

８×８ｍｍの閉じた正方形ポケットを有する織布を製造した。この布は４２本／ｃｍ（たて糸）（各プライにつき２１本／ｃｍ）、４８本／ｃｍ（よこ糸）（各プライにつき２４本／ｃｍ）および２００ｇ／ｍ^２の比重量を有した。ＡＳＴＭ Ｆ１９５９に従った電気アーク試験を除いては実施例１と同じ物理試験をこの布に関して実施した。

布を、単層として（表４ａの布）および実施例１でのような多層構造の外殻として（表４ａの衣服）の両方で試験した。

結果を表４ａに示す。布のポケットは、組合せ輻射および対流加熱試験を受けている間に膨潤した。

表４ａは、８．０×１０^２ｃａｌ／ｇで最高ＦＦＦ値の多層構造での外殻として特に布の優れた性能を示す。破壊強度および引裂抵抗に関して布の物理性能もまた優れている。同じ成分および比重量の、しかし標準単層構造に従って織られた布は、この性能のおおよそ半分を示すであろう。

布を、ＴＡＴＥ（熱暴露後引張（Ｔｅｎｓｉｌｅ Ａｆｔｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ））法に従って単層として試験した。

ＴＡＴＥ法は、２．０ｃａｌ／ｃｍ^２／秒に較正された熱流束で２秒および４秒のＴＰＰ暴露後に標準ＩＳＯ５０８１に従った破壊強度および伸びの測定（ストリップ（Ｓｔｒｉｐ）法）に準拠している。

試験条件は、
試験機 ２０００Ｎのロードセルで一定速度の綾振り（ＣＲＴ）
ゲージ長さ ２００±１ｍｍ
試料幅 ５０±０．５ｍｍ
綾振りの速度 １００ｍｍ／分
であった。

結果を表４ｂにまとめる。

消防士出動コートの外殻としてヨーロッパで現在使用されている通常の布は、１．８Ｎｇ^−１ｃｍ^２〜３．３Ｎｇ^−１ｃｍ^２の範囲の４秒後重量標準化ＴＡＴＥ値（布比重量で割ったＴＡＴＥ値）を有するが、本実施例の布は約４．５Ｎｇ^−１ｃｍ^２の値を有する。これは、この布が消防士用の防護服の外殻として特に好適であることを明確に示す。

実施例５
方眼ポケット付き２プライ織布を実施例１に従って製造した。

第１プライについては、よこ糸およびたて糸を次の通り製造した。５０％ケブラー（登録商標）と５０％ノメックス（登録商標）長ステープルファイバーとを、通常の梳毛糸ステープル加工装置を用いて２タイプの単スフ糸（Ｙ７およびＹ８）へリング精紡した。

Ｙ７はＮｍ６０／１または１６７デシテックスの線密度およびＺ方向に５７５ＴＰＭの撚りを有し、次にそれをスチームで処理してしわが寄るその傾向を安定化させた。Ｙ７をよこ糸として使用した。

Ｙ８はＮｍ７０／１または１４３デシテックスの線密度およびＺ方向に６２０ＴＰＭの撚りを有し、次にそれをスチームで処理してしわが寄るその傾向を安定化させた。

次に２つのＹ８糸を諸撚りし、一緒に撚った。生じた諸撚糸（ＴＹ８）はＮｍ７０／２または２８６デシテックスの線密度およびＳ方向に６００ＴＰＭの撚りを有した。ＴＹ８をたて糸として使用した。

第２プライについては、Ｙ５をよこ糸として、ＴＹ６をたて糸として使用した。

８×８ｍｍの閉じた正方形ポケットを有する織布を製造した。この布は４２本／ｃｍ（たて糸）（各プライにつき２１本／ｃｍ）、４８本／ｃｍ（よこ糸）（各プライにつき２４本／ｃｍ）および２００ｇ／ｍ^２の比重量を有した。実施例１と同じ物理試験をこの布に関して実施した。布を、単層として（表５ａの布）および実施例１でのような多層構造の外殻として（表５ａの衣服）の両方で試験した。

結果を表５ａに示す。布のポケットは、組合せ輻射および対流加熱試験ならびに電気アーク試験を受けている間に膨潤した。

表５ａは、７．３×１０^２ｃａｌ／ｇのＦＦＦの多層構造での外殻として特に布の優れた熱性能を示す。破壊強度および引裂抵抗のような布物理的性質もまた優れている。

ＡＳＴＭ Ｆ１９５９に従った電気アーク試験は、約２２ｃａｌ／ｃｍ^２のＴシャツ一面で測定されたＥＢＴをもたらし、こうしてこの布が電気アークからの保護に優れていることを裏づけた。

同じ比重量および同じ材料の、しかし標準２／１綾織構造に従って織られた類似の布は、１０ｃａｌ／ｃｍ^２〜１５ｃａｌ／ｃｍ^２の範囲の著しくより低いＥＢＴを有する。

布を、実施例４に記載したようなＴＡＴＥ法に従って単層として試験した。

結果を表５ｂにまとめる。

消防士出動コートの外殻としてヨーロッパで現在使用されている通常の布は、１．８Ｎｇ^−１ｃｍ^２〜３．３Ｎｇ^−１ｃｍ^２の範囲の４秒後重量標準化ＴＡＴＥ値（布比重量で割ったＴＡＴＥ値）を有するが、本実施例の布は約４．５Ｎｇ^−１ｃｍ^２の値を有する。これは、この布が消防士用の防護服の外殻として特に好適であることを明確に示す。

実施例６
方眼ポケット付き２プライ織布を実施例１に従って製造した。

２２０デシテックスのノメックス（登録商標）Ｔ４３０フィラメント糸（Ｙ９）を、第１プライ用のよこ糸およびたて糸として使用した。

第２プライのよこ糸およびたて糸を次の通り製造した。

５ｃｍの切断長さを有する、および
９３重量％の半結晶化ベージュ色ポリ−メタフェニレンイソフタルアミド（メタ−アラミド）、１．４デシテックス・ステープルファイバーと、
５重量％のポリ−パラフェニレンテレフタルアミド（パラ−アラミド）繊維と、
２重量％のカーボン芯ポリアミド鞘帯電防止繊維と
よりなる、商品名ノメックス（登録商標）Ｅ５０２で、イー・アイ・デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー、ウィルミントン、米国デラウェア州から商業的に入手可能な繊維のブレンドを、通常の綿ステープル加工装置を用いて２タイプの単スフ糸（Ｙ１０およびＹ１１）へリング精紡した。

Ｙ１０はＮｍ６０／１または１６７デシテックスの線密度およびＺ方向に８５０回転毎メートル（ＴＰＭ）の撚りを有し、次にそれをスチームで処理してしわが寄るその傾向を安定化させた。Ｙ１０をよこ糸として使用した。

Ｙ１１はＮｍ７０／１または１４３デシテックスの線密度およびＺ方向に９２０ＴＰＭの撚りを有した。次にＹ１１をスチームで処理してしわが寄るその傾向を安定化させた。次に２つのＹ１１糸を諸撚りし、一緒に撚った。生じた諸撚りおよび撚り糸（ＴＹ１１）はＮｍ７０／２または２８６デシテックスの線密度およびＳ方向に６５０ＴＰＭの撚りを有した。ＴＹ１１をたて糸として使用した。

Ｙ１０およびＴＹ１１を、サイズ３２ｍｍの閉じた正方形ポケットを有する２プライ織布へ織った。織布は４２本／ｃｍ（たて糸）（各プライにつき２１本／ｃｍ）、４８本／ｃｍ（よこ糸）（各プライにつき２４本／ｃｍ）および２１０ｇ／ｍ^２の比重量を有した。ＡＳＴＭ Ｆ１９５９に従った電気アーク試験を除いては実施例１と同じ物理試験を布に関して実施した。

結果を表６に示す。布ポケットは、組合せ輻射および対流加熱試験を受けている間に膨潤した。

表６は、単層としておよび多層構造での外殻としての両方で、布の優れた熱性能を示す。破壊強度および引裂抵抗のような布の物理的性質もまた優れている。この布は、その視覚的美学（絹のような外観）およびその優れた保護対明度比のためにレーシングスーツの製造に特に好適である。

同じ性能は、４００ｇ／ｍ²よりも大きい総比重量を有する通常の単層布で今や達成される。
本発明の好適な実施の態様は次のとおりである。
１． それぞれたて糸およびよこ糸システムを含んでなる少なくとも２つの別個のシングルプライ（２、３）を含んでなり、該少なくとも２つの別個のシングルプライ（２、３）が側面（Ｓ１）および側面（Ｓ２）を有するポケットを構築するように所定の場所で一緒に取り付けられ、該少なくとも２つの別個のシングルプライ（２、３）のたて糸およびよこ糸システムがアラミド繊維およびフィラメント、ポリベンゾイミダゾール繊維およびフィラメント、ポリアミドイミド繊維およびフィラメント、ポリ（パラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維およびフィラメント、フェノール−ホルムアルデヒド繊維およびフィラメント、メラミン繊維およびフィラメント、天然繊維およびフィラメント、合成繊維およびフィラメント、人造繊維およびフィラメント、ガラス繊維およびフィラメント、炭素繊維およびフィラメント、金属繊維およびフィラメント、ならびにそれらの複合体よりなる群から独立して選択される材料をベースにしていることを特徴とする、防護服に単層または外層としての使用のための耐熱性、難燃性、および耐電気アーク性布（１）。
２． 前記少なくとも２つの別個のシングルプライ（２、３）のたて糸およびよこ糸システムが、互いに独立して、モノフィラメント糸、マルチフィラメント糸、紡績糸およびコアスパン糸をベースにしている上記１に記載の布（１）。
３． 前記少なくとも２つの別個のシングルプライ（２、３）のたて糸およびよこ糸システムが、互いに独立して、単糸、撚糸およびハイブリッド糸である上記１または２に記載の布（１）。
４． 前記少なくとも２つのシングルプライ（２、３）のたて糸およびよこ糸システムが、互いに独立して、アラミド繊維、アラミドモノフィラメント、アラミドマルチフィラメントまたはアラミドとポリベンゾイミダゾールとの複合繊維を含んでなる単糸および撚糸を含んでなる上記３に記載の布（１）。
５． 前記少なくとも２つのシングルプライ（２、３）のたて糸システムが、互いに独立して、アラミドモノフィラメントまたはアラミドマルチフィラメントを含んでなる単糸および撚糸を含んでなり、かつ、よこ糸システムが、互いに独立しておよび交互の順に、アラミドモノフィラメントの単糸もしくは撚糸またはアラミドマルチフィラメントの単糸もしくは撚糸を含んでなる上記３または４に記載の布（１）。
６． 前記少なくとも２つのシングルプライ（２、３）のよこ糸システムが、互いに独立しておよび交互の順に、アラミドフィラメントの少なくとも２つの異なる単糸および撚糸を含んでなる上記５に記載の布（１）。
７． ２つの別個のシングルプライ（２、３）よりなる上記１〜６のいずれか１項に記載の布（１）。
８． 前記２つの別個のシングルプライ（２、３）が、ポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミド、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミドおよびそれらの混合物よりなる群から選択されるアラミド繊維を含んでなる上記７に記載の布（１）。
９． 前記２つのシングルプライの１つが専らポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミドでできている上記８に記載の布（１）。
１０． 前記２つの別個のシングルプライ（２、３）が同じ材料でできている上記７〜９のいずれか１項に記載の布（１）。
１１． それぞれ別個のシングルプライ（２、３）が異なる寸法熱収縮を有する材料でできている上記７〜９のいずれか１項に記載の布（１）。
１２． ２つの隣接するポケットの同じ側面（Ｓ１またはＳ２）が２つの異なる別個のシングルプライ（２、３）で交互にできているように、前記２つの別個のシングルプライ（２、３）が、それらが所定の場所で互いに交差するような方法で一緒に織られている上記７〜１１のいずれか１項に記載の布（１）。
１３． 前記２つの別個のシングルプライ（２、３）が閉じた隣接するポケットを構築するように所定の場所で一緒に取り付けられる上記７〜１２のいずれか１項に記載の布（１）。
１４． 前記閉じた隣接するポケットが正方形である上記１３に記載の布（１）。
１５． 前記ポケットの各側面が５〜５０ｍｍである上記１〜１４のいずれか１項に記載の布（１）。
１６． 前記ポケットの各側面が８〜３２ｍｍである上記１５に記載の布（１）。
１７． １００〜９００ｇ／ｍ²の比重量を有する上記１〜１６のいずれか１項に記載の布（１）。
１８． １７０〜３２０ｇ／ｍ²の比重量を有する上記１７に記載の布（１）。
１９． よこ糸が前記少なくとも２つの別個のシングルプライ（２、３）の間に置かれる上記１〜１８のいずれか１項に記載の布（１）。
２０． 上記１〜１９のいずれか１項に記載の布（１）の少なくとも１層でできた構造を含んでなる熱、火炎および電気アークからの防護用衣服。
２１． 内層、場合により通気性防水材料でできた中間層、および上記１〜１９のいずれか１項に記載の布でできた外層を含んでなる上記２０に記載の衣服。
２２． 前記布（１）が２つの別個のシングルプライ（２、３）でできており、前者が衣服の構造において内側に、そして後者が外側に置かれ、該内側に置かれた別個のシングルプライの寸法熱収縮が該外側に置かれた別個のシングルプライのそれよりも小さい上記２０または２１に記載の衣服。
２３． 前記２つの別個のシングルプライがポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミドを含んでなり、前記内側に置かれたプライが前記外側に置かれたプライと少なくとも同じ量のポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミドを含んでなる上記２２に記載の衣服。
２４． 前記内側に置かれたプライが専らポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミドでできている上記２３に記載の衣服。

本発明による好ましい実施形態の平面図である。 本発明による別の好ましい実施形態の平面図である。 熱暴露を受ける前の図１の布の断面図である。この断面図は図１のラインＢ−Ｂに沿って取られている。 熱暴露（Ｔ_１＞Ｔ_０）を受けた後の図１の布の断面図である。この断面図は図１のラインＢ−Ｂに沿って取られている。 熱暴露を受ける前の図２の布の断面図である。この断面図は図２のラインＢ−Ｂに沿って取られている。 ３秒以下の時間熱暴露（Ｔ_１＞Ｔ_０）を受けた後の図２の布の断面図である。この断面図は図２のラインＢ−Ｂに沿って取られている。 ３秒よりも長い時間熱暴露（Ｔ_０〜Ｔ_１）を受けた後の図２の布の断面図である。この断面図は図２のラインＢ−Ｂに沿って取られている。 実施例１、２、４、５および６の布の織構造の略図である。 実施例３の布の織構造の略図である。

Claims (2)

1. それぞれたて糸及びよこ糸から作られた少なくとも２つの別個のシングルプライ（２、３）を含んでなり、該少なくとも２つの別個のシングルプライ（２、３）が側面（Ｓ１）および側面（Ｓ２）を有するポケットを構築するように所定の場所で一緒に取り付けられ、該少なくとも２つの別個のシングルプライ（２、３）のたて糸およびよこ糸が、アラミド繊維およびフィラメント、ポリベンゾイミダゾール繊維およびフィラメント、ポリアミドイミド繊維およびフィラメント、ポリ（パラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維およびフィラメント、フェノール−ホルムアルデヒド繊維およびフィラメント、メラミン繊維およびフィラメント、天然繊維およびフィラメント、合成繊維およびフィラメント、人造繊維およびフィラメント、ガラス繊維およびフィラメント、炭素繊維およびフィラメント、金属繊維およびフィラメント、ならびにそれらの複合体よりなる群から独立して選択される材料をベースにしたモノフィラメント糸、マルチフィラメント糸、紡績糸、およびコアスパン糸からなり、
   それぞれ別個のシングルプライ（２、３）が異なる寸法熱収縮を有する材料で作られ、
   ２つの隣接するポケットの同じ側面（Ｓ１またはＳ２）が２つの異なる別個のシングルプライ（２、３）で交互にできているように、前記２つの別個のシングルプライ（２、３）が一緒に織られていることを特徴とする、防護服に単層または外層としての使用のための耐熱性、難燃性、および耐電気アーク性布（１）。
2. 請求項１に記載の布（１）の少なくとも１層でできた構造を含んでなる熱、火炎および電気アークからの防護用衣服。

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