(57)【要約】      （修正有）【課題】着心地が良く、染色可能であり、環境の面で好ましい繊維で形成されている布地を含んでなる防炎性布地構造体を提供する。【解決手段】多数の糸２０で形成されている布地１０を含んでなる防炎性布地構造体１であって、前記糸２０のそれぞれが、少なくとも第１の繊維成分と第２の繊維成分との繊維混合体で作られている防炎性布地構造体１。前記第１の繊維成分は、耐炎性ビスコース繊維２２を前記繊維混合体の重量の少なくとも５０％の量で含んでなり、前記第２の繊維成分は、溶融可能な繊維２４を前記繊維混合体の重量の少なくとも１０％の量で含んでなる。トータルカバーファクター比率が６０％超であるとともに、ＩＳＯ１５０２５／１４１１６（指数ＩＩＩ）に従って、孔の形成なしに、１０秒の水平火炎暴露に耐える性能を有する織布地として、前記布地１０は形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の糸（２０）で形成されている布地（１０）を含んでなる防炎性布地構造体（１）であって、前記糸（２０）のそれぞれが、少なくとも第１の繊維成分と第２の繊維成分との繊維混合体で作られており、
前記第１の繊維成分が、耐炎性ビスコース繊維（２２）を前記繊維混合体の重量の少なくとも５０％の量で含んでなり、前記第２の繊維成分が、溶融可能な繊維（２４）を前記繊維混合体の重量の少なくとも１０％の量で含んでなり、
トータルカバーファクター比率が６０％超であるとともに、ISO 15025/14116（指数ＩＩＩ）に従って、孔の形成なしに、１０秒の水平火炎暴露に耐える性能を有する織布地として、前記布地（１０）が形成されている防炎性布地構造体（１）。
【請求項２】
前記溶融可能な繊維（２４）が、ポリアミド、好ましくはポリアミド６．６で作られている、請求項１に記載の防炎性布地構造体（１）。
【請求項３】
前記耐炎性ビスコース繊維（２２）が、繊維の製造中にビスコースマトリックス中に組み込んだ耐炎性添加剤を含んでなる合成セルロース繊維である、請求項１又は２に記載の防炎性布地構造体（１）。
【請求項４】
前記繊維混合体が、前記耐炎性ビスコース繊維（２２）と前記溶融可能な繊維（２４）を８０：２０の重量比で含んでなる、請求項１〜３のうちの一項に記載の防炎性布地構造体（１）。
【請求項５】
前記布地（１０）の重量が５０ｇ／ｍ2〜５５０ｇ／ｍ2、好ましくは９０ｇ／ｍ2〜３００ｇ／ｍ2、より好ましくは１４０ｇ／ｍ2±１０％の範囲内である、請求項１〜４のうちの一項に記載の防炎性布地構造体（１）。
【請求項６】
前記布地（１０）が平織り構造体で形成されている、請求項１〜５のうちの一項に記載の防炎性布地構造体（１）。
【請求項７】
前記布地（１０）の片側に隣接する少なくとも１つのバリア層（３０）を更に含んでなる、請求項１〜６のうちの一項に記載の防炎性布地構造体（１）。
【請求項８】
前記バリア層が、延伸ポリテトラフルオロエチレンで作られている多孔質膜層を含んでなる、請求項７に記載の防炎性布地構造体（１）。
【請求項９】
前記第１の繊維成分と前記第２の繊維成分が糸（２０）において均質に分散している、請求項１〜８のうちの一項に記載の防炎性布地構造体（１）。
【請求項１０】
前記繊維混合体が、少なくとも１つの第３の又は更なる追加の繊維成分を含んでなり、前記第３の又は更なる追加の繊維成分が前記繊維混合体内に、前記繊維混合体の重量の３％以下の量で設けられている、請求項１〜９のうちの一項に記載の防炎性布地構造体（１）。
【請求項１１】
前記布地の前記少なくとも片面が染色されていて、前記布地の染色堅牢度が４超となるようになっている、請求項１〜１０のうちの一項に記載の防炎性布地構造体（１）。
【請求項１２】
担体を含まない染料で、前記布地の前記少なくとも片面が染色されていて、前記布地の染色堅牢度が４超となるようになっている、請求項１〜１０のうちの一項に記載の防炎性布地構造体（１）。
【請求項１３】
前記担体を含まない染料が前記布地中に、前記布地の少なくとも片面で直接一体化されており、前記布地の染色堅牢度が４超となっている、請求項１２に記載の防炎性布地構造体（１）。
【請求項１４】
特に迷彩用途で、前記布地が染料で印刷されており、前記布地の染色堅牢度が４超となっている、請求項１〜１３のうちの一項に記載の防炎性布地構造体（１）。
【請求項１５】
前記耐炎性ビスコース繊維と前記溶融可能な繊維が、ステープル繊維を紡いで撚りをかけることによって作製されている、請求項１〜１４のうちの一項に記載の防炎性布地構造体（１）。
【請求項１６】
請求項１〜１５のうちの一項に記載の防炎性布地構造体（１）を含んでなる着用物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸で形成されている布地を含んでなる防炎性布地構造体に関し、その糸は、少なくとも第１の繊維成分と第２の繊維成分との繊維混合体で作られており、その第１の繊維成分は耐炎性ビスコース繊維を含んでなり、その第２の繊維成分は、溶融可能な繊維を含んでなる。本発明は、上記のような防炎性布地構造体を含んでなる着用物品にも関する。
【背景技術】
【０００２】
防炎特性を有する布地、特に衣料用の布地が望まれている。これらの布地は典型的には、消防活動用のような、作業環境における防護用のいわゆる個人防護具（ＰＰＥ）で用いられる。作業服は、火及び熱のような危険な環境条件からその作業服の着用者を守るために、耐炎性のような防護機能を果たすのが不可欠なことが多い。不都合なことに、防火性衣料に特に適するアラミドのような特定の繊維又は糸から作られた耐熱性及び耐炎性衣料用材料構造は、着心地が悪いことが多く、一般的な染色法では辛うじてしか又は全く染色できないことが多い。加えて、環境の面で好ましい繊維、例えば好ましいＬＣＡ（ライフサイクル分析値）を有する繊維に対する強いニーズが存在する。
【０００３】
これまでは、充分な難燃（ＦＲ）防護性（ISO 15015による指数ＩＩＩ）を有する布地であって、ＰＰＥで用いられる限られた布地は、（ａ）不活性なＦＲ繊維混合体、例えばアラミド、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、モダクリル、及びＦＲビスコースの混合体（例：Nomex III、Defender M（Lenzing（ビスコースＦＲ）６５％、パラアラミド２５％、ナイロン１０％）、アラミド／ビスコース混合体と、（ｂ）ＦＲ後処理したセルロース系繊維混合体であって、溶融可能な繊維の割合が低いセルロース系繊維混合体（例：Westex INDURA（登録商標）Ultra Soft（登録商標））である。
【０００４】
国際公開第２００９／０１２２６６号では、防熱性編み地が開示されている。この特許では、セルロースステープル繊維とナイロンステープル繊維との密な混合体で布地を構成させると、溶融又はドリップしないことを含め、有効な防熱特性を示す編み地を実現できることが見出された。このような布地を用いて、その布地から作られた衣服の着用者に対して、熱的に厳しい状況に対する防護機能を特に有利に、もたらすことができる。この布地は、セルロース・ナイロンステープル混合糸を含んでなってもよく、この混合糸は、前記糸におけるセルロースとナイロンとの重量比が約５５：４５〜約８５：１５の範囲であることによって特徴付けられる。この布地のある１つの実施形態は、その糸におけるセルロースとナイロンとの比率が約６０：４０〜約７０：３０である糸を含んでよい。ナイロンステープル繊維とセルロースステープル繊維との密な混合体から作られた特定の糸を編んで、衣服の製造に特に適する布地をもたらすことができる。セルロース繊維は、結合したβグルコース単位からなる直鎖状の長鎖ポリマーの多糖に由来する。セルロース繊維としては、綿、亜麻、麻、黄麻、ラミーのような天然繊維と、レーヨン（再生セルロース）、ＦＲ（耐火性）レーヨン、アセテート（セルロースアセテート）、トリアセテート（セルローストリアセテート）等のような合成繊維が挙げられる。特定の糸及び布地の実施形態では、セルロース繊維の重量パーセントは、ナイロン繊維の重量パーセントよりも大きい。
【０００５】
充分な難燃（ＦＲ）防護性（ISO 15015による指数ＩＩＩ）を有する布地構造体であって、ＰＰＥで用いられる布地構造体は既知である。典型的には、このような布地構造体は、染色しにくく高価なアラミド、ＰＢＩ、又はモダクリルを含んでなる繊維又は繊維混合体で作られている。特に、このような繊維／繊維混合体の染色には、全ての繊維成分が染料で覆われ、その染料が耐久的及び永続的に繊維に染着するようにする更に複雑なプロセスが伴う。
【０００６】
米国特許出願公開第２０１２／０２７０４５６Ａ１号は、炎又はその他の熱源から守る高レベルの防護性をもたらす個人防護服で用いる難燃性布地であって、ＦＲセルロース繊維と高温耐性ポリマー繊維との混合体である主糸と、連続合成フィラメント糸を含む撚糸である副糸との混合糸から作られていることを特徴とする難燃性布地を開示している。特に、その高温耐性ポリマー繊維は、染色しにくく高価なパラアラミド、メタアラミド、ＰＢＩ、及びこれらの繊維の混合体から選択されている。この布地は、副糸を所定の度数で経糸と緯糸にして、副糸によって形成された目の粗い構造が得られるように構築されている。
【０００７】
防護面の要請に加えて、均一な色、迷彩柄、コーポレートカラーとしての視覚的な面の要請と、特に布地に関して、手入れのしやすさに関する要請も存在する。現在、利用可能な布地ソリューションの染色における柔軟性は大きな課題である。既存のソリューションには、以下のような欠点がある。染色能力と色性能（特に安全な固形染色プロセス）において広い柔軟性を得るために、これまでは、典型的な妥協は、「染色しやすい」繊維としてモダクリルを混合体中で用いることであったが、モダクリルは、高熱暴露に耐えられず、機械的特性が低い。あるいは、従来の利用可能なＦＲビスコース混合体では、機械的及び耐炎的な理由から、アラミド繊維が用いられてきた。熱可塑性繊維は含まれていないので、この混合体は熱固定できず、従って、ケアプロセスにおいて不便な状況となり、また、寸法安定性が限定される。アラミド混合体の染色では、担体が不可避である。染色しやすい布地を設計する別の方法は、両面技術であり、これにより、染色しやすい繊維成分が主に布地表面に存在し、補強及びＦＲ成分が第２の層に存在する（例えば「フルオプション」のKermel混合体）。このような欠点は、下に更に詳細に示されているように、本発明の概念に従えば克服される。
【０００８】
本発明の１つの目的は、向上した非溶融性能と、好ましくは良好な染色能力及び色品質を実現させるように、防護特性の向上した防炎性布地構造体を提供することである。
【０００９】
本発明は、請求項１に記載の防炎性布地構造体と、そのような防炎性布地構造体を含んでなる、請求項１６に記載の着用物品とを提供する。従属クレームは、前記布地構造体及び着用物品の実施形態を指す。
【００１０】
第１の態様では、多数の糸で形成されている布地を含んでなる防炎性布地構造体であって、その糸のそれぞれが、少なくとも第１の繊維成分と第２の繊維成分との繊維混合体で作られており、この第１の繊維成分が、耐炎性（ＦＲ）ビスコース繊維を繊維混合体の重量の少なくとも５０％の量で含んでなり、第２の繊維成分が溶融可能な繊維を繊維混合体の重量の少なくとも１０％の量で含んでなる防炎性布地構造体を提供する。トータルカバーファクター比率が６０％超であるとともに、ISO 15025/14116（指数ＩＩＩ）に従って、孔の形成なしに、１０秒の水平火炎暴露に耐える性能を有する織布地として、この布地は形成されている。
【００１１】
ＦＲビスコース繊維と溶融可能な繊維との繊維混合体ベースの織布地構造体が高温に耐えることができ、それにより、防炎性をもたらすという利点を本発明は提供する。溶融成分、特に溶融ポリマー成分が、ビスコース繊維の繊維構造を補強するので、炎及び熱への暴露が止むまで、布地構造体自体が強化される。トータルカバーファクター比率が６０％超である織布地構造体によって、火炎暴露における開口破損を防ぐように、布地構造体の所要の密度を確保する。従って、本発明は、構成上及び構造上の特徴の特定の組み合わせにより、ISO 15025/14116（指数ＩＩＩ）に従って、孔の形成なしに、１０秒の水平火炎暴露に耐える性能を提供する。
【００１２】
既存の技術による場合には、布地は典型的には、難燃性に関して、その単位体積重量に従って評価し、すなわち難燃性は典型的には、軽量な布地に比べて、単位体積重量が大きい布地の方が高いものと評価する。一方、本発明では、カバーファクター、特にトータルカバーファクター比率が、耐炎性を実現及び向上させるための適切な手段であることが分かった。しかしながら、カバーファクターの向上は、材料と製造コストを増大させることもある。上記の量におけるカバーファクターは、ISO 15025の要件を満たすのに有益であることが分かっている。このように密に織られた構造により、炎が通れないようになることが分かっているからである。
【００１３】
織布地は、製織によって形成された布地を指す。製織は、経糸と緯糸を交差させることによって形成された布地のプロセスである。経糸と緯糸の何れも、長手方向（経糸）又は横断方向（緯糸）のいずれかで、本質的に真っ直ぐに、経糸同士又は緯糸同士が平行に走る。糸が弾性を有さない限り、織布地は、バイアス方向（経糸方向と緯糸方向の間の方向）で、斜めにしか伸びない。
【００１４】
ある１つの実施形態によれば、トータルカバーファクター比率は≧６０％、好ましくは６５％超である。このようなカバーファクターにより、多数の布地にわたって、再現可能な難燃性を得られることが分かっている。
【００１５】
各糸において所定の比率のＦＲビスコース繊維と溶融可能な繊維を有する繊維混合体を提供することによって、ポリアミドのような溶融可能な繊維の典型的な融合／溶融挙動を防止するように、有効な混合物を実現できる。糸においてこのような繊維成分混合体を有する布地は、典型的な溶融挙動を示さない。糸の溶融成分が、糸のビスコース繊維によって取り込まれ、冷却後にドリップと粘着挙動を示さないからである。具体的には、繊維混合体のＦＲビスコース繊維成分は、熱暴露の場合、溶融繊維成分をその繊維構造内に保持／保存できる。ＦＲビスコース繊維内のＦＲ成分による防炎性は、残炎と残燼を止めるのに充分である。特に、ＦＲビスコース繊維と溶融可能な繊維は、布地の糸の混合体内に均質に分散させる。
【００１６】
少なくとも１０％の量の溶融可能な繊維（ポリアミド等）を用いることには、ビスコース繊維を充分に補強する力、良好な染色能力、及び色品質をもたらすという利点がある。特に、溶融可能な繊維が火炎暴露時に溶融すると、それらの繊維は、ビスコース繊維の安定化に寄与し、ビスコース繊維が、更に長期間にわたって火炎暴露時の防炎特性を保持できるようにする。
【００１７】
少なくとも５０％の量のＦＲビスコース繊維を用いることには、溶融成分を取り込むのに充分な量と、良好な防炎性と、ビスコース繊維の湿気管理性能の活用をもたらすという利点がある。
【００１８】
特に、溶融可能な繊維（ＰＡポリマー等）が分解を始めるまで、ＦＲビスコースに基づく織物構造体は高温に耐えることができ、その溶融ポリマーを用いて、ＦＲビスコース繊維のグリッド構造を補強するとともに、炎及び熱への暴露が止むまで、その構造体を補強する。
【００１９】
上記により、熱的に安定した染色可能な個人防護具用防炎性布地構造体を提供することができる。
【００２０】
耐炎性を向上させるために、溶融可能な繊維成分又は繊維に、難燃性添加剤を搭載できる。ただし、難燃性添加剤を溶融可能な繊維成分の中に加えるのは必須ではなく、加えることが可能なのである。
【００２１】
溶融可能な繊維は、本明細書に記載の溶融及び熱的安定性試験に従って試験したときに溶融可能である繊維材料である。ある１つの実施形態によれば、本明細書に記載の溶融及び熱的安定性試験に従った場合、このような溶融可能な繊維の溶融温度は２６８℃未満である。
【００２２】
本発明の一実施形態によれば、溶融可能な繊維は、ポリアミド（任意により不活性ＦＲ添加剤を含む）、好ましくはポリアミド６．６で作られている。あるいは、ＰＰ（ポリプロピレン）及び／又はＰＥ（ポリエチレン）を用いてもよい。ポリアミド６．６の溶融温度は、２５５〜２６０℃の範囲内であり、ポリアミド６の溶融温度は２１５〜２２０℃の範囲内であり、ポリプロピレンの溶融温度は１６０〜１７５℃の範囲内であり、ポリエチレンの溶融温度は１０５〜１３５℃の範囲内である。
【００２３】
ポリアミド繊維は、他の繊維に比べて染色しやすく、耐摩耗性が高く、製造しやすく、安価なので、布地用途でよく使われている。典型的には、ポリアミド繊維は防炎用途では使われない。ポリアミドのＬＯＩは２２で、それ自体では難燃性能用としては低すぎるとともに、ポリアミド繊維は、燃焼試験で溶融、ドリップ、残燼、残炎、及び孔の形成が見られるからである。採用しやすいその他の広範な既知の追加又は継続的な織物製造プロセスが存在する（例えばサンフォライズ加工、ブラッシング、カレンダー加工等）。
【００２４】
本発明によれば、ISO 15025/14116（指数ＩＩＩ）に従って、１０秒間、直接水平火炎に暴露させた後、本発明による布地構造体の残炎、溶融、及び孔の形成を防ぐことができる。
【００２５】
ある１つの実施形態では、本発明の布地構造体は、布地の片側に隣接する少なくとも１つのバリア層を含んでなる。布地構造体と少なくとも１つのバリア層を組み合わせると、ISO 15025 Aによる裸火から１０秒間防護する（充分なＦＲ防護）多層配列体をもたらすことができることが分かった。
【００２６】
本発明の一実施形態によれば、繊維混合体は、耐炎性ビスコース繊維と溶融可能な繊維を８０：２０の重量比で含んでなる。
【００２７】
ある１つの実施形態によれば、上記の利点は、８０％のビスコースＦＲ繊維と２０％のポリアミド繊維を含む混繊糸を有する布地で特に良好に観察できる。この布地は、トータルカバーファクター比率が６０％超の織布地又は織物として形成されている。この布地は、その構成上及び構造上の特徴の特定の組み合わせによって、ISO 15025/14116（指数ＩＩＩ）に従って、孔の形成なしに、１０秒の水平火炎暴露に耐える性能をもたらす。
【００２８】
本発明の布地構造体は、充分なＦＲ防護層として性能を発揮し、その非溶融性能を保持し、ＦＲ暴露又は継続的な熱暴露後に溶滴が見られない。
【００２９】
本発明の一実施形態によれば、本発明の布地構造体は、２５超のＬＯＩを実現し、膜を含む微孔質ＰＴＦＥと組み合わせると、ＰＦＴＥ成分の重量に応じて、ＬＯＩを２７超（＞＞２７）、十中八九３０超まで向上させることができる。
【００３０】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つの第３の繊維成分又は更なる追加の繊維成分（例えば帯電防止繊維）を繊維混合体内で、繊維混合体の重量の３％以下の量で組み合わせて用いることができる。追加の繊維成分としては、炭素繊維、鋼繊維、抗菌繊維（銀繊維又は金属イオン含有繊維等）、ＰＴＦＥ繊維を挙げてよい。
【００３１】
特に、本発明による布地の糸は、アラミド、ＰＢＩ、又はモダクリルを含んでなる繊維又は繊維混合体を含まず、特に、アラミド、パラアラミド、メタアラミド、ＰＢＩ、モダクリル、又はこれらの混合体を含まない。
【００３２】
ある１つの実施形態によれば、耐炎性（ＦＲ）ビスコース繊維は、繊維の製造中にビスコースマトリックス中に組み込んだ耐炎性添加剤を含んでなる合成セルロース繊維である。
【００３３】
特定的な実施形態では、本発明による布地の重量は５０ｇ／ｍ2〜５５０ｇ／ｍ2、好ましくは９０ｇ／ｍ2〜３００ｇ／ｍ2、より好ましくは１４０ｇ／ｍ2±１０ｇ／ｍ2の範囲内である。
【００３４】
本発明の更なる実施形態によれば、布地構造体は、その布地の片側に隣接する少なくとも１つのバリア層を含んでなる。例えば、このバリア層は、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴ−ＦＥ）で作られている多孔質膜層を含んでなる。
【００３５】
第１の繊維成分と第２の繊維成分は、糸において均質に分散されているのが好ましい。
【００３６】
染色に関しては、本発明のある１つの実施形態では、布地の少なくとも片面が染色されていて、その布地の染色堅牢度が４超となるようになっている。別の実施形態によれば、担体を含まない染料で、布地の少なくとも片面が染色されていて、染色堅牢度が４超となるようになっている。この担体を含まない染料が布地中に、布地の少なくとも片面で直接一体化されており、染色堅牢度が４超となっているのが好ましい。更なる実施形態によれば、特に迷彩用途で、布地が染料で印刷されており、染色堅牢度が４超となっている。
【００３７】
本発明の更なる有益な特徴及び態様は、従属クレームから明らかである。
【００３８】
以下では、実施形態による例によって、下記の図面を参照しながら、本発明について説明していく。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による布地構造体の糸の断面概略図を示している。
【図２】図２は、本発明の一実施形態による防炎性布地構造体の一部の上面概略図を示している。
【図３】図３は、本発明の一実施形態による、防炎性布地とバリア層との積層体を含んでなる防炎性布地構造体の断面概略図を示している。
【図４】図４は、本発明による防炎性布地構造体を含んでなる例示的な着用物品を示している。
【図５】図５は、本明細書で用いられているようなカバー比率を示すための織布地構造体の断面概略図を示す。
【図６】図６は、本明細書で用いられているようなトータルカバーファクター比率を示すための平織りの単位格子の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下では、図１〜４（図２は、防炎性布地構造体１における防炎性織布地１０の一部の上面概略図を示しており、図１は、本発明の一実施形態による布地１０の糸２０の断面概略図を示している）を参照しながら、本発明の実施形態を説明していく。
【００４１】
布地１０は、図１に示されているように、少なくとも第１の繊維成分と第２の繊維成分との繊維混合体でそれぞれ作られている経糸及び緯糸２０を有する織布地として形成されている。特に、第１の繊維成分は、耐炎性ビスコース繊維２２を含んでなり、第２の繊維成分は、溶融可能な繊維２４を含んでなる。更に具体的には、耐炎性ビスコース繊維２２は、繊維混合体の重量の少なくとも５０％の量で搭載されており、溶融可能な繊維２４は、繊維混合体の重量の少なくとも１０％の量で搭載されている。前記比率により、充分に多い量の耐炎性繊維に起因して、必要な防炎性が確保され、所定の範囲の最小量の溶融可能な繊維に起因して、必要な安定性が確保される。
【００４２】
布地１０は、図２に概略的に示されているように、織物構造体であり、特には平織り構造体で形成されている。
【００４３】
ある１つの実施形態では、本発明の繊維混合体は、耐炎性ビスコース繊維２２と溶融可能な繊維２４を８０：２０の重量比で含んでなる。ある１つの実施形態によれば、溶融可能な繊維２４は、ポリアミド（ＰＡ）、好ましくはポリアミド６．６で作られている。第１の繊維成分、すなわちビスコース繊維２２と、第２の繊維成分、すなわち溶融可能な繊維２４は、糸２０において均質に分散されているのが好ましい。
【００４４】
下に更に詳細に説明されているように、布地１０は、トータルカバーファクター比率が６０％超の織布地又は織物として形成されている。火炎に暴露された場合に孔の形成を防止するために、耐炎性布地には密な布地構造体が必要である。特に織布地では、布地構造体内で相互に安定化させる非常に密な布地構造体をもたらすことができる。
【００４５】
カバーファクターは、織布地構造体の密度の度合いを比率、糸の繊度、布の織密度に関して定量化する。概して、カバーファクターは、一連の撚り糸によって覆われている布地面積の程度を示す。図６は、トータルカバーファクターの主な観点を示しており、経糸及び緯糸のカバーファクター比率の組み合わせとともに、織布地の上面図を示している。
【００４６】
本発明の布地構造体は、その構成上及び構造上の特徴の特定の組み合わせによって、ISO 15025/14116（指数ＩＩＩ）に従って、孔の形成なしに、１０秒の水平火炎暴露に耐える性能をもたらす。
【００４７】
ある１つの実施形態によれば、布地１０の重量は、５０ｇ／ｍ2〜５５０ｇ／ｍ2の範囲、好ましくは１４０ｇ／ｍ2±１０％である。
【００４８】
図３に示されているように、防炎性布地構造体１は、布地１０の片側に隣接する追加のバリア層３０、例えば、布地構造体１の通気性を損なわないように、布地１０の片面に不連続的に分散させた接着剤４０によって、布地１０に積層したバリア層３０を更に含んでなる。ある１つの実施形態によれば、バリア層３０は、膜層から形成されており、防水性及び／又は防風性を有してよく、通気性、すなわち透湿性を有してよい。ある１つの実施形態では、バリア層３０は、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）で作られた多孔質膜から形成されている。布地１０を機能性バリア層３０、特にｅＰＴＦＥを含んでなる膜と組み合わせると、熱防護レベルを更に向上させることができる。特に、微孔質ｅＰＴＦＥバリアの使用により、難燃性能がかなり向上する。
【００４９】
この文脈においては、あらゆる既知のタイプのこのような機能性バリア層を用いることができる。防水性・透湿性バリア層３０を設けることによって、追加の防護機能を実現でき、上記の防護特性に加えて、透湿性により、優れた着心地も実現できる防水性防護服を実現できるようになる。
【００５０】
防水性・透湿性バリア層用の適切な材料は特に、米国特許第Ａ−４，７２５，４１８号及び米国特許第１−４，４９３，８７０号の文献に記載されているようなポリウレタン、ポリプロピレン、及びポリエステル（ポリエーテルエステルを含む）並びにそれらの積層体である。しかしながら、例えば米国特許第Ａ−３，９５３，５６６号及び米国特許第Ａ−４，１８７，３９０号の文献に記載されているような延伸微孔質ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）と、親水性含浸剤及び／又は親水性層を備える延伸ポリテトラフルオロエチレン（例えば米国特許第Ａ−４，１９４，０４１号の文献を参照されたい）が特に好ましい。「微孔質機能性層」又は「微孔質バリア層」は、平均孔径が約０．２μｍ〜約０．３μｍの機能性層を意味するものと理解する。孔径は、米国フロリダ州ハイアリーアのCoulter Electronics,Inc.製のCoulter Porometer（商標）によって測定できる。
【００５１】
機能性層又はバリア層と、対応する積層体（任意により、バリア層の上に設けられた縫い目を含む）は、少なくとも１×１０4Ｐａの水侵入圧力を確実に得られる場合、「防水性」とみなす。バリア層材料では、１×１０5Ｐａ超の水侵入圧力を確実に得られるのが好ましい。水侵入圧力は、圧力を上昇させながら２０±２℃の蒸留水を１００ｃｍ2のバリア層のサンプルに加える試験方法によって測定する。水圧の上昇速度は６０±３ｃｍ水柱／分である。そして、水侵入圧力は、サンプルの反対側に最初に水が現れる圧力に相当する。手順の詳細は１９８１年のＩＳＯ標準規格０８１１に記載されている。
【００５２】
機能性層又はバリア層は、透湿抵抗値Ｒｅｔが１５０ｍ2Ｐａ／Ｗ未満である場合に「透湿性」とみなす。透湿性は、透湿抵抗値（ＲＥＴ）によって表してよい。透湿抵抗値（ＲＥＴ）は、シート状構造又は複合体の固有の材料特性であって、一定勾配の分圧下でそのシート状構造又は複合体の所与の面積を通る潜在的蒸発熱流束を定める特性である。ＲＥＴは、Bekleidungsphysiologisches Institut e.V. Hohenstein（アパレル生理学ホーヘンシュタイン研究所］のホーヘンシュタイン皮膚モデルによって測定する。ホーヘンシュタイン皮膚モデルはISO 11092:1993に記載されている。
【００５３】
例えば、バリア層３０は、少なくとも８ｋＰａの水圧に耐える（ISO 811-1981に従った場合）という点で防水性を有する。その透湿抵抗値Ｒｅｔは＜２０ｍ2Ｐａ／Ｗ（ISO 11092）であってよい。
【００５４】
バリア層は、＜１ｌ／ｍ2／ｓ（ISO 9237-1995、１００ｃｍ2、２．５ｋＰａ）の通気性に従って、非通気性であってよい。バリア層は、＜５０ｌ／ｍ2／ｓ（ISO 9237-1995、１００ｃｍ2、２．５ｋＰａ）の通気性に従って、防風性であってよい。例えば、バリア層の通気性は、６ｌ／ｍ2／ｓ以下である（ISO 9237に従った場合）。
【００５５】
ある１つの実施形態によれば、布地１０は、平織り構造体で形成されている。有益なことに、２０％ポリアミド（ＰＡ）（特に強力ＰＡ６．６）及び８０％Lenzing FR繊維との混合体は、重量が１４０ｇ／ｍ2である等、本明細書に概説されているような有益な特性（特に平織り布地向け）の良好な組み合わせを有する繊維混合体であることが分かった。他の重量区分では割合を調節できるが、５０％のビスコースＦＲ繊維という最小パーセント値を保つべきである。
【００５６】
ある１つの実施形態によれば、織布地は、６６％超のトータルカバーファクター比率を含んでなる。特に、織布地は、３３％超の緯糸カバーファクター比率、及び／又は、５０％超の経糸カバーファクター比率を含んでなり、合わせてトータルカバーファクター比率が６６％超となるのが好ましい。
【００５７】
本発明の概念において考慮されているような性能を変化させないならば、例えば帯電防止特性のための追加の混合繊維成分を少量加えることができる。
【００５８】
溶融可能な、例えばポリアミド繊維とビスコースＦＲ繊維の混合体は、従来のステープル繊維精紡プロセス、例えばリング精紡、オープンエンド、及び／又はコンパクト精紡で加工できる。例えば、耐炎性ビスコース繊維と溶融可能な繊維は、ステープル繊維を紡いで撚りをかけることによって作製する。
【００５９】
着色プロセスは、繊維混合体又は布地構造体において非常に柔軟であってよく、繊維成分の選択により、繊維混合体又は布地構造体を反応染料で染色可能になる。その上、高品質な印刷が可能であり、高い染色堅牢度を有する形で、反応染料によって鮮明で高コントラストな印刷をもたらし、これらは、多くのユニフォーム用途で求められることがある。
【００６０】
本発明の布地構造体自体、限界酸素指数（ＬＯＩ）が２５超であり、微孔質ｅＰＴＦＥを含む膜と組み合わせると、このレベルを３０超まで向上させることができる。
【００６１】
本発明は、混合体中の全ての繊維が高品質に染色可能となるように、それらの繊維を選択できるという利点をもたらす。この混合体の成分は加工しやすいので、良好な再現性が得られる。熱硬化が可能であるので、丈夫で手入れしやすい性能が得られるとともに、全ての成分が合わさって、高い熱的安定性と非常に高いＬＯＩをもたらす。
【００６２】
以下では、本発明の実施形態による考え得る繊維成分について更に詳細に説明する。
【００６３】
難燃性又は耐炎性ビスコース繊維（以下、ＦＲビスコース繊維という）
本発明の実施形態によれば、様々な耐炎性ビスコース繊維を用いることができる。以下では、適切な耐炎性ビスコース繊維の様々な実施形態の例を説明する。
【００６４】
本発明の一実施形態によれば、ＦＲビスコース繊維は、「リン」をビスコースマトリックスに組み込むことによって難燃性を有する合成セルロース繊維である。リン難燃剤（又はその他のいずれかの適切な難燃剤）は、繊維の紡績段階で組み込む。ＦＲビスコースは、防護性を損なうことなく吸湿性と快適性の増大をもたらす布地混合体で広く用いられてきた。ＦＲビスコース繊維の染色力は広範な色で可能であるが、洗濯染色堅牢度は様々であり、普通のビスコース繊維と同程度である。ＦＲビスコースは、多種多様な酸及びアルカリに暴露されたときに安定している。ＦＲビスコースは、多種多様な漂白剤及び有機溶剤に暴露されたときに安定している。ＦＲビスコースのＬＯＩは典型的には２９である。
【００６５】
特に、本発明で用いてよいような耐炎性ビスコース繊維は、ビスコースを含むセルロース系合成繊維である。セルロース系織物に難燃性（又は耐炎性）を付与するために用いる方法と機構の概要は、Horrocks, A. R.; Kandola, B. K. “Flame Retardant Cellulosic Textiles” Spec. Publ.-Royal Society of Chemistry, volume 224, year 1998, pages 343-362の文献によって示されている。記載されている方法は、難燃性を担う元素（主にリンであるが、窒素、ホウ素、及び硫黄も担っている）、適用する場所（主に綿では表面処理、合成繊維では繊維作製時の添加剤）、並びに永続性（洗濯処理後の難燃特性の耐性度）の点で異なる。
【００６６】
セルロース系合成繊維では、繊維作製時のビスコース繊維用難燃性添加剤として多数の物質が提案されてきた。
【００６７】
米国特許第３  ２６６  ９１８号では、トリス（２，３−ブロモプロピル）ホスフェートが難燃剤として提案されている。この種の繊維は、しばらくの間、工業規模で製造されていた。
【００６８】
難燃剤として用いられている物質の部類は、置換ホスファゼンの部類である。難燃性ビスコース繊維は、工業レベルで、これらの物質に基づき製造されていた（米国特許第３  ４５５  ７１３号）。しかしながら、この難燃剤は液体形状であり、低い収率（約７５重量パーセント）でしか、ビスコース繊維に紡糸できず、繊維外に移動する傾向があるため、望ましくない粘着性を繊維にもたらす。
【００６９】
上で挙げたトリス（２，３−ブロモプロピル）ホスフェートとは別に、一連の他のオルガノホスフェート（それぞれホスホン酸アミド及びエステル）が、ビスコース繊維用難燃剤として記載されてきた（独国特許第２，４５１，８０２号、独国特許第２，６２２，５６９号、米国特許第４，１９３，８０５号、米国特許第４，２４２，１３８号、日本国特許公開第５１−１３６９１４号、独国特許第４，１２８，６３８号）。
【００７０】
この部類の物質のうち、今までのところ、２，２’−オキシビス［５，５−ジメチル−１，３，２−ジオキサホスホリナン］２，２という化合物のみが、有効性（EN ISO 15025:2002を満たすために必要な組み込み量）、精紡プロセスでの定量的な収率、及びハロゲンを含まないことに関する要件を満たしている。
【００７１】
考え得るＦＲビスコース繊維として、Lenzing FRというビスコース繊維を用いてよい。
【００７２】
考え得る溶融可能な繊維は、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰ（ポリプロピレン）、及び／又はＰＥ（ポリエチレン）であり、これらを本発明で用いてよい。
【００７３】
ポリアミド繊維、特にポリアミドステープル繊維
最も技術的に重要なポリアミド（ＰＡ）の種類は、部分結晶性熱可塑性ポリマーであり、高い堅固度、剛性、及び強度によって特徴付けられ、良好な耐薬品性及び加工性を有する。ＰＡ繊維は、ＬＯＩが２２で、単独ではＦＲ性能としては低すぎるとともに、燃焼試験で溶融と孔の形成が見られるので、ＰＡ繊維はこれまで典型的にはＦＲ用途では用いられてこなかった。混合体では、綿と共に、追加のＦＲ後処理（プロバン加工）を施したうえでのみ用いられてきた。
【００７４】
考え得るポリアミド繊維は、ポリアミド（ＰＡ）（ＰＡ６、ＰＡ６．４、ＰＡ６．１２、及び／又はＰＡ６．６等）で作られている。
【００７５】
染色能力：
染色は、本明細書で用いる場合、織物成分に色を加えるプロセスに関するものとして理解するものとする。例えば、染色は、カラー印刷、転写フィルム印刷、及びあらゆる既知の染浴プロセスのようなプロセスを含んでなってもよい。
【実施例】
【００７６】
例示的な実施形態では、本発明による布地構造体は、繊維の均質な分散体で、Invistaという企業から市販されているCordura（登録商標）（ＰＡ６．６）２０％と、Lenzingという企業から市販されているビスコース繊維Lenzing FR（登録商標）８０％との繊維混合体であって、リング精紡と撚糸によって作られた繊維混合体を含んでなり、その布地は、トータルカバーファクターが６６．６％、重量が１４０ｇ／ｍ2±１０％であり、水平燃焼試験に合格する織布地（平織り）として形成される。この布地には、フルオロカーボン仕上げを施すことができる。
【００７７】
実施例１：
【００７８】
【表１】
2014159666.tif 000003
【００７９】
実施例２：
【００８０】
【表２】
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【００８１】
図４は、上で説明したような、本発明による布地構造体１で構築した外装、例えば消防活動用防護ジャケットの形状の着用物品７０の例を示している。具体的には、布地１０は、着用物品７０の外側生地７１を形成するように配置されており、バリア層３０は、図３に示されているように、布地１０の内側に取り付けられた、２又は３層積層体の部分であってよく、その積層体が、衣服７０の内側生地７２を形成している。
【００８２】
本発明の態様によるいくつかの利点は具体的には、以下のとおりである。
【００８３】
−良好な染色能力、色品質、及び後染めプロセス（反応染料）
−溶融可能な繊維成分の非溶融性能、溶融可能な繊維成分の溶融又は脆化が見られない（２６０℃の温度でのオーブン試験によって判断）
−耐摩耗性、寸法安定性のような良好な防護布地特性、追加のＦＲ後処理が不要
【００８４】
布地が積層体内で耐熱性フィルム（ＰＴＦＥ等）と組み合わされている布地構造体のある１つの実施形態では、＞２７という非常に高いＬＯＩを得ることができる。
【００８５】
本発明の実施形態によれば、既存のソリューションに対する下記の改善点を得ることができる。
【００８６】
本発明の布地構造体は、例えばモダクリル／綿混合体又はビスコースモダクリル混合体で作った布地構造体よりも織物重量が軽い。
【００８７】
重量が１４０ｇ／ｍ2の本発明による布地構造体のサンプルは、上記のようなISO 15025の要件を満たすことができる。これに対し、モダクリル／綿混合体は、前記ISO 15025の試験に合格するには、２３０ｇ／ｍ2の最小布地重量を必要とする。
アラミド繊維混合体と比べて高い染色堅牢度で、無地色を得ることができる。（ISO 105-B02、ISO 105-X12において＞４の染色堅牢度を実現可能）。
【００８８】
綿／ポリアミド混合体（INDURA（登録商標）SOFT等）と比べて、ＦＲ後処理を必要としない。
【００８９】
用語／試験方法：
「難燃性」又は「耐炎性」という用語は、本発明の文脈においては、その布地構造体の火炎伝播性が限られており、その布地構造体が、火炎暴露下での開口破損を防ぐための遮炎材として機能することを意味する。European standard EN 533 (1997)は、EN 532（EN ISO 15025(2003)/14116に相当）による試験結果に基づき、材料の火炎伝播制限に関する性能要件を定めている。
【００９０】
溶融及び熱的安定性試験：
この試験を用いて、織物材料の熱的安定性を割り出した。この試験は、NFPA 1975, 2004 Editionの８．３条に記載されているような熱的安定性試験をベースとしている。試験オーブンは、ISO 17493に定められているような熱風循環オーブンであった。試験は、ASTM D 751, Standard Test Methods for Coated Fabricsに従い、Procedures for Blocking Resistance at Elevated Temperatures（８９〜９３条）に下記の修正を施した手順を用いて行った。
【００９１】
−１００ｍｍ×１００ｍｍ×３ｍｍ（４インチ×４インチ×１／８インチ）に計り取ったホウケイ酸ガラス板を用いた。
−２６５℃＋３／−０℃（５１０°Ｆ、＋５／−０°Ｆ）の試験温度を用いた。
【００９２】
ガラス板をオーブンから取り出してから、標本を最低１時間冷却した。
【００９３】
サンプルのいずれかの側がガラス板にくっついた場合、折り畳まれたサンプルを開こうとしたときに、サンプル同士がくっついた場合、又は、溶融若しくはドリップの徴候を示した場合に、溶融可能とみなした。サンプルの側面のうち、溶融可能である徴候がなかった側面はいずれも、熱的に安定しているものとみなした。
【００９４】
本発明の目的のために、本発明の一実施形態による溶融可能な繊維で作られている織物を製造し、上記の試験に関する説明に基づいて試験した。
【００９５】
水平火炎暴露試験：
１０秒間の表面接炎に関するInternational Standard ISO 15025(2003)に従って難燃性の測定を行った。サンプルの外側織物表面を１０秒間、火炎に暴露させた。接炎後燃焼時間を記録した。接炎後燃焼時間が１０秒超のサンプルを可燃性とみなした。接炎後燃焼時間が２秒以内のサンプルを不燃性とみなした。好ましいサンプルの残燼時間は２秒以内である。最も好ましいサンプルでは、接炎後燃焼、残燼、及び孔の形成が見られない。
【００９６】
この性能は、ISO 14116で定義されている火炎伝播制限指数によって表す。以下のような３つの性能段階が定められている。
−指数−Ｉの材料では、火炎は伝播せず、接炎中に孔が形成されることがある。
−指数−ＩＩの材料では、火炎は伝播せず、接炎時に孔が形成されない。
−指数−ＩＩＩの材料では、火炎は伝播せず、接炎時に孔が形成されず、限られた残炎しかみられない。
【００９７】
指数ＩＩＩの衣服は、消防士用の防護服、及びその他の防熱性・防炎性衣服の要件を満たす。
【００９８】
織布地の計算に関して、特にカバーファクターに関して、下記の定義を与える。
【００９９】
カバーファクター：
カバーファクターは、一連の撚り糸に覆われている布地面積の程度を示す。
【０１００】
いずれの布地においても、経糸カバーファクターと緯糸カバーファクターという２つのカバーファクターが存在する。布のカバーファクターは、緯糸カバーファクターと経糸カバーファクターを合計することによって得られる。
【０１０１】
計算：ＳＩ単位のカバーファクターは、以下のように計算する。
【０１０２】
【数１】
2014159666.tif 000005
【０１０３】
「テックス」という用語は、繊維の質量線密度に関する測定値の標準的単位であり、１０００メートル当たりのグラム質量として定義されている。
【０１０４】
例：テックス＝２０、糸の本数／ｃｍ＝２８の場合
【０１０５】
【数２】
2014159666.tif 000006
【０１０６】
【数３】
2014159666.tif 000007
【０１０７】
カバーファクター比率：
糸から構築されている布地では、カバーは、布地総面積のうち、成分糸によって「覆われている」面積の割合としてみなしてよい。織布地に関してこの考え方を簡略化したものが図５に示されている。
【０１０８】
糸は、直径ｄの円形断面を有し、隣接する糸は、距離ｓだけ変位している。したがって、カバー比率はｄ／ｓである。
【０１０９】
理想的なモデルでは、ｓは１／ｎに等しい（式中のｎは、単位長さ当たりの糸の本数である）。カバー比率は、ｄ及びｎの観点で表すことができる。
【０１１０】
【数４】
2014159666.tif 000008
【０１１１】
カバーファクター比率：
【０１１２】
【数５】
2014159666.tif 000009
【０１１３】
トータルカバーファクター：
布地（平織り）によって覆われている総面積はＡＢＣＤである。図６における斜線区域は、両方の糸によって覆われている総面積の部分であり、この理由から、経糸と緯糸のカバー値を合計し、その値をトータルカバーファクターとして示すだけでは厳密には正確なものとはならない。
【０１１４】
図６における斜線面積は、それぞれｄ1×ｄ2であり、そのセルの総面積はｓ1×ｓ2である。
【０１１５】
定義により、カバーファクター比率Ｃはｄ／ｓである。従って、以下のようになる。
【０１１６】
【数６】
2014159666.tif 000010
【０１１７】
【数７】
2014159666.tif 000011
【０１１８】
【数８】
2014159666.tif 000012
【０１１９】
総面積ｓ1×ｓ2に対する割合で表すと、斜線区域は以下のようになる。
【０１２０】
【数９】
2014159666.tif 000013
【０１２１】
Ｃ1Ｃ2の項は、Ｃ1とＣ2の和から減じなければならないので、以下のようになる。
【０１２２】
【数１０】
2014159666.tif 000014
【０１２３】
実施例１による布地のトータルカバーファクター比率は以下のとおりである。
【表３】
2014159666.tif 000015
【図１】
2014159666.tif 000016
【図２】
2014159666.tif 000017
【図３】
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【図４】
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【図５】
2014159666.tif 000020
【図６】
2014159666.tif 000021
【外国語明細書】
2014159666000001.pdf