(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アークおよび火炎防護に使用するための糸であって、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、
（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を１０〜４０重量パーセント、
（ｂ）モダクリル繊維を２０〜６０重量パーセント、
（ｃ）ＦＲレーヨン繊維を１５〜４５重量パーセント、および
（ｄ）パラ系アラミド繊維を５〜２０重量パーセント
から基本的になる、糸。
【請求項２】
アークおよび火炎防護に使用するのに好適な布帛であって、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、
（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を１０〜４０重量パーセント、
（ｂ）モダクリル繊維を２０〜６０重量パーセント、
（ｃ）ＦＲレーヨン繊維を１５〜４５重量パーセント、および
（ｄ）パラ系アラミド繊維を５〜２０重量パーセント
から基本的になる糸を含み、前記布帛の目付が１３５〜４０７グラム毎平方メートル（４〜１２オンス毎平方ヤード）の範囲にある、布帛。
【請求項３】
アークおよび火炎防護に使用するのに好適な衣服であって、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、
（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を１０〜４０重量パーセント、
（ｂ）モダクリル繊維を２０〜６０重量パーセント、
（ｃ）ＦＲレーヨン繊維を１５〜４５重量パーセント、および
（ｄ）パラ系アラミド繊維を５〜２０重量パーセント
から基本的になる布帛を含み、前記布帛の目付が１５０〜３３９グラム毎平方メートル（４．５〜１０オンス毎平方ヤード）の範囲にある、衣服。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高水分率を有することによる改善された快適性と優れた防護性とを兼ね備えた布帛の製造に有用な混紡糸に関する。本発明はまた、この種の布帛を用いて製造された衣服にも関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｚｈｕらに付与された米国特許第７，３４８，０５９号明細書には、アークおよび火炎防護用布帛および衣服に使用するためのモダクリル／アラミド繊維混紡品が開示されている。このような混紡品は、概してモダクリル繊維含有量が高く（４０〜７０重量パーセント）、結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維（１０〜４０重量パーセント）およびパラ系アラミド繊維（５〜２０重量パーセント）の含有量がより低い。このような混紡品から作製された布帛および衣服は、電気アークおよびフラッシュ火災暴露から最長で３秒間の防護を提供する。
【０００３】
Ｚｈｕに付与された米国特許出願公開第２００５／００２５９６３号明細書には、少なくとも１種のアラミドステープル繊維を１０〜７５部、少なくとも１種のモダクリルステープル繊維を１５〜８０重量部、および少なくとも１種の脂肪族ポリアミドステープル繊維を５〜３０重量部の混繊物から作製された、難燃性が改善された混繊物、糸、布帛、および衣料の物品が開示されている。この混繊物は、混繊物中の可燃性脂肪族ポリアミド繊維の比率が高いことから、１８６．５〜２３７グラム毎平方メートル（５．５〜７オンス毎平方ヤード）の範囲の布帛ではカテゴリー２のアーク等級（ａｒｃ  ｒａｔｉｎｇ）が得られないであろう。
【０００４】
Ｌｏｖａｓｉｃらに付与された米国特許第７，１５６，８８３号明細書には、非晶質メタ系アラミド繊維、結晶化メタ系アラミド繊維、および難燃性セルロース系繊維を含み、メタ系アラミド繊維が５０〜８５重量パーセントであり、メタ系アラミド繊維の３分の１〜３分の２が非晶質であり、メタ系アラミド繊維の３分の２〜３分の１が結晶性である、混繊物、布帛、および防護服が開示されている。この場合も同様に、このような混繊物から作製された布帛は、１８６．５〜２３７グラム毎平方メートル（５．５〜７オンス毎平方ヤード）の範囲の布帛でカテゴリー２のアーク等級は得られないであろう。
【０００５】
Ｚｈｕによる米国特許出願公開第２０１０／０２９９８１６号明細書には、以下の成分（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）の総重量を基準として、（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を５０〜６０重量パーセント、（ｂ）モダクリル繊維を３１〜３９重量パーセント、および（ｃ）パラ系アラミド繊維を５〜１５重量パーセントから本質的に構成される、フラッシュ火災防護性が改善され、かつアーク防護性に優れた結晶化メタ系アラミド混紡品が開示されている。幾つかの実施形態においては、このメタ系アラミド繊維の１〜３重量パーセントが帯電防止繊維に置き換えられており、但し、メタ系アラミド繊維は少なくとも５０重量パーセントとなるように維持されている。この衣服は、着用者がＡＳＴＭ  Ｆ１９３０に従いフラッシュ火災に４秒間暴露された場合に受けることが予測される身体の火傷が６５パーセント未満になるような熱防護を提供すると同時に、ＡＳＴＭ  Ｆ１９５９およびＮＦＰＡ  ７０Ｅに準拠するカテゴリー２のアーク等級を維持している。所望のアークおよびフラッシュ火災性能（ａｒｃ  ａｎｄ  ｆｌａｓｈ  ｆｉｒｅ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）の両方を有する布帛の目付は１３５ｇ／ｍ2（４ｏｚ／ｙｄ2）以上である。
【０００６】
Ｚｈｕに付与された米国特許第７，７４４，９９９号明細書は、アークおよび火炎防護に使用するための糸ならびにその糸から作製された布帛および衣服に関するものであり、その糸は、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を５０〜８０重量パーセント、（ｂ）モダクリル繊維を１０〜３０重量パーセント、（ｃ）パラ系アラミド繊維を５〜２０重量パーセント、および（ｄ）帯電防止繊維を１〜３重量パーセントから基本的になる。この布帛および衣服の目付は１８６．５〜２３７グラム毎平方メートル（５．５〜７オンス毎平方ヤード）の範囲にある。一実施形態においては、この糸から作製された衣服は、着用者がＡＳＴＭ  Ｆ１９３０に従い４秒間フラッシュ火災に暴露された場合に被ると予測される体の火傷が６５パーセント未満になるような熱防護を提供すると同時に、カテゴリー２のアーク等級を維持する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
残念なことに、上述の布帛は最高の防護性を提供するものの、水分率がより低くなる傾向にあるため、環境によっては不快感が比較的高くなる可能性がある。各個人を電気アークから保護するために設計された衣料は、危険な環境下で着用した場合にのみ有益である。この衣料が不快であれば、各人が防護衣を着用しなくなる傾向が高くなり、負傷の危険を冒すことになる。したがって、アーク防護衣の快適性に関し何らかの改善が施されることは喜ばしいことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を１０〜４０重量パーセント、（ｂ）モダクリル繊維を２０〜６０重量パーセント、（ｃ）ＦＲレーヨン繊維を１５〜４５重量パーセント、および（ｄ）パラ系アラミド繊維を５〜２０重量パーセントから基本的になる、アークおよび火炎防護に使用するための糸に関する。
【０００９】
本発明はまた、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を１０〜４０重量パーセント、（ｂ）モダクリル繊維を２０〜６０重量パーセント、（ｃ）ＦＲレーヨン繊維を１５〜４５重量パーセント、および（ｄ）パラ系アラミド繊維を５〜２０重量パーセントから基本的になる糸を含む、アークおよび火炎防護に使用するのに好適な布帛にも関し、この布帛の目付は１３５〜４０７グラム毎平方メートル（４〜１２オンス毎平方ヤード）の範囲にある。
【００１０】
さらに本発明は、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を１０〜４０重量パーセント、（ｂ）モダクリル繊維を２０〜６０重量パーセント、（ｃ）ＦＲレーヨン繊維を１５〜４５重量パーセント、および（ｄ）パラ系アラミド繊維を５〜２０重量パーセントから基本的になる布帛を含む、アークおよび火炎防護に使用するのに好適な衣服にも関し、この布帛の目付は１５０〜３３９グラム毎平方メートル（４．５〜１０オンス毎平方ヤード）の範囲にある。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、繊維の混繊物から作製された糸であって、これを用いて作製された布帛および衣服が優れたアーク防護性を有すると同時に高水分率も有している糸に関する。水分率が高くなることは着用者の快適性が改善されることに繋がる。詳細には、本発明は、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を１０〜４０重量パーセント、（ｂ）モダクリル繊維を２０〜６０重量パーセント、（ｃ）ＦＲレーヨン繊維を１５〜４５重量パーセント、および（ｄ）パラ系アラミド繊維を５〜２０重量パーセントから基本的になる、アークおよび火炎防護に使用される糸に関する。
【００１２】
幾つかの好ましい実施形態においては、この糸は、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を２０〜３０重量パーセント、（ｂ）モダクリル繊維を４０〜５０重量パーセント、（ｃ）ＦＲレーヨン繊維を１５〜２５重量パーセント、および（ｄ）パラ系アラミド繊維を５〜１５重量パーセントから基本的になる。必要に応じ、糸中のパラ系アラミド繊維の１〜３重量パーセントを炭素または金属を含む帯電防止繊維に置き換えることができ、但し、パラ系アラミド繊維は糸中に少なくとも５重量パーセントに維持される。換言すれば、帯電防止繊維を糸に使用する場合は１〜３重量パーセントの量で使用され、（ｄ）パラ系アラミド繊維の重量パーセントは５重量パーセント〜最大１９重量パーセントとなる。
【００１３】
上の百分率は、指定した４種の成分（すなわち、指定したこれらの４種の成分の糸中の総重量）を基準とする。糸が帯電防止繊維を含む場合、上の百分率は、指定した４種の成分および帯電防止繊維を基準とする。「糸」とは、製織、製編、もしくは編組（ｂｒａｉｄｉｎｇ、ｐｌａｉｔｉｎｇ）、またはそれ以外の方法で繊維材料または布帛を作製するために使用することができる連続した撚り線を形成するための、繊維を紡績または合撚した集合体を意味する。幾つかの好ましい実施形態においては、繊維はステープル繊維である。
【００１４】
幾つかの好ましい実施形態においては、糸の水分率は少なくとも３重量パーセントであり、幾つかの実施形態においては、糸の水分率は少なくとも４重量パーセントである。幾つかの実施形態においては、糸の水分率は少なくとも５重量パーセントである。
混繊物中に難燃レーヨンを使用すると、糸に水分率の高い繊維成分が加わるため、この糸を含む布帛から作製された衣服が着用者にとってより快適なものになると考えられている。ＦＲレーヨン繊維を用いて作製された布帛は、良好な難燃性およびフラッシュ火災性能を有するが、最上級のアーク性能を有することは知られていない。驚くべきことに、混繊物中で、ＦＲレーヨン繊維とモダクリル繊維とを特許請求する百分率で組み合わせると、水分率も快適性も改善された布帛および衣服を得ることが可能になり、それと同時に、高アーク等級の性能、高い難燃性、および場合によっては改善された火災性能が維持されることが見出された。
【００１５】
本明細書において用いられる「アラミド」は、アミド（−ＣＯＮＨ−）結合の少なくとも８５％が２個の芳香族環に直接結合しているポリアミドを意味する。アラミドと一緒に添加剤を使用してもよく、実際、最大で１０重量パーセントもの量の他の高分子材料をアラミドと混合することができることまたはアラミドの１０パーセントものジアミンを他のジアミンで置き換えるかもしくはアラミドの１０パーセントものジ酸クロリドを他のジ酸クロリドで置き換えたコポリマーを使用することができることが見出されている。好適なアラミド繊維は、Ｍａｎ−Ｍａｄｅ  Ｆｉｂｅｒｓ−−Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、第２巻、Ｆｉｂｅｒ−Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ａｒｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｌｙａｍｉｄｅｓと題した項、ｐ．２９７、Ｗ・Ｂｌａｃｋら、Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、１９６８に記載されている。アラミド繊維は、米国特許第４，１７２，９３８号明細書、米国特許第３，８６９，４２９号明細書、米国特許第３，８１９，５８７号明細書、米国特許第３，６７３，１４３号明細書、米国特許第３，３５４，１２７号明細書、および米国特許第３，０９４，５１１号明細書にも開示されている。メタ系アラミドはアミド結合が互いにメタ位にあるアラミドであり、パラ系アラミドはアミド結合が互いにパラ位にあるアラミドである。最も使用頻度の高いアラミドはポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）およびポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）である。
【００１６】
メタ系アラミド繊維を糸に使用した場合は、限界酸素指数（ＬＯＩ）が約２６である難燃性の炭化物形成繊維となる。メタ系アラミド繊維は、火炎暴露による糸の損傷の拡散も阻止する。メタ系アラミド繊維は、弾性率および伸びの物理的特性のバランスを有していることから、従来のシャツ、ズボン、およびカバーオールの形態で作業服（ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ａｐｐａｒｅｌ）として着用することが意図された単層布の衣服に有用な快適な布帛にもなる。糸の少なくとも１０重量パーセントをメタ系アラミド繊維とする。幾つかの実施形態においては、糸はメタ系アラミド繊維を少なくとも２０重量％有する。幾つかの実施形態においては、メタ系アラミド繊維の好ましい最大量は３０重量パーセント以下である。しかしながら、使用量を４０重量パーセントと高くすることも可能である。
【００１７】
難燃レーヨン繊維とは、１種または複数種の難燃剤を有し、繊維の引張強さが少なくとも２グラム毎デニールであるレーヨン繊維を意味する。難燃剤として二酸化ケイ素をポリケイ酸の形態で含むセルロース系またはレーヨン繊維は特別に除外される。それは、この種の繊維の繊維引張強さが低いためである。また、この種の繊維は炭化物形成が良好であるものの、リン化合物や他の難燃剤を含有する繊維と比較すると垂直燃焼性が相対的に劣っている。
【００１８】
レーヨン繊維は当該技術分野において周知の人造繊維であり、全体として再生セルロースから構成されるが、ヒドロキシル基の水素の１５％以下が置換基で置き換えられた再生セルロースも含まれる。このようなものとして、ビスコース法、銅アンモニア法、ならびに現在では既に用いられていないニトロセルロース法および鹸化アセテート法で作製された糸が挙げられる。しかしながら、好ましい実施形態においては、ビスコース法が使用される。一般に、レーヨンは、木材パルプ、綿花リンター、または他の植物性物質をビスコース原液中に溶解させたものから得られる。この液を酸−塩凝固浴（ａｃｉｄ−ｓａｌｔ  ｃｏａｇｕｌａｔｉｎｇ  ｂａｔｈ）中に押し出して延伸することにより連続フィラメントが得られる。このフィラメントを複数本合わせて糸を形成することもできるし、あるいはステープルに切断して、さらに紡績糸（ｓｐｕｎ  ｓｔａｐｌｅ  ｙａｒｎ）に加工することもできる。本明細書において用いられるレーヨン繊維には、リヨセル繊維として知られるものも包含される。
【００１９】
難燃剤をレーヨン繊維中に取り込ませるには、難燃薬剤（ｆｌａｍｅ  ｒｅｔａｒｄａｎｔ  ｃｈｅｍｉｃａｌ）を原液に添加して、難燃剤をレーヨン繊維に練り込み紡糸するか、レーヨン繊維を難燃剤でコーティングするか、レーヨン繊維を難燃剤と接触させて繊維に難燃剤を吸収させるか、または難燃剤をレーヨン繊維中に取り込むことができる他の任意の方法を用いることができる。一般的には、１種または複数種の難燃剤を含有するレーヨン繊維には難燃性を示す「ＦＲ」が付記される。好ましい実施形態においては、ＦＲレーヨンは難燃剤を練り込み紡糸（ｓｐｕｎ−ｉｎ）したものである。
【００２０】
ＦＲレーヨンは水分率が高いことから、布帛に快適性を与える構成要素となる。布帛の快適性が改善されるには、糸がＦＲレーヨンを少なくとも１５重量パーセント含むことが必要であると考えられている。さらに、ＦＲレーヨンの割合を増加させると快適性が一層高くなる可能性があるが、糸中のＦＲレーヨンの量が約４５重量パーセントを超えると、快適性が改善されることよりも重大な問題となり兼ねない好ましくない性能が布帛に現れる可能性があると考えられている。幾つかの好ましい実施形態においては、ＦＲレーヨン繊維は、糸中に１５〜２５重量パーセントの量で存在する。
【００２１】
ＦＲレーヨン繊維は、１種または複数種の様々な市販の難燃剤を含むことができ、例えば、Ｓａｎｄｏｚより入手可能なＳａｎｄｏｌａｓｔ  ９０００（登録商標）等の特定のリン化合物等が挙げられる。難燃剤として様々な化合物を使用することができるが、好ましい実施形態においては、難燃剤はリン化合物系である。有用なＦＲレーヨン繊維は、日本国のダイワボウレーヨン株式会社よりＤＦＧ「難燃ビスコースレーヨン」の名称で入手可能である。他の有用なＦＲレーヨン繊維は、Ｌｅｎｚｉｎｇ  ＡＧよりＶｉｓｃｏｓｅ  ＦＲの名称で入手可能である（ＡｕｓｔｒｉａのＬｅｎｚｉｎｇ  Ｆｉｂｅｒｓより入手可能なＬｅｎｚｉｎｇ  ＦＲ（登録商標）としても周知である）。 
【００２２】
モダクリル繊維とは、主としてアクリロニトリルを含むポリマーから作製されたアクリル系合成繊維を意味する。好ましくは、このポリマーは、アクリロニトリルを３０〜７０重量パーセントおよびハロゲン含有ビニルモノマーを７０〜３０重量パーセントを含むコポリマーである。ハロゲン含有ビニルモノマーは、例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、臭化ビニリデン等から選択される少なくとも１種のモノマーである。共重合可能なビニルモノマーは、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、この種の酸の塩またはエステル、アクリルアミド、メチルアクリルアミド、酢酸ビニル等である。
【００２３】
好ましいモダクリル繊維は、アクリロニトリルを塩化ビニリデンと組み合わせたコポリマーであり、このコポリマーは、難燃性を改善するための１種または複数種の酸化アンチモンをさらに含む。この種の有用なモダクリル繊維としては、これらに限定されるものではないが、米国特許第３，１９３，６０２号明細書に開示されている三酸化アンチモンを２重量パーセントを含む繊維、米国特許第３，７４８，３０２号明細書に開示されている、少なくとも２重量パーセント、好ましくは８重量パーセント以下の量で存在する様々な酸化アンチモンと一緒に作製された繊維、および米国特許第５，２０８，１０５号明細書および米国特許第５，５０６，０４２号明細書に開示されている、アンチモン化合物を８〜４０重量パーセントを含む繊維が挙げられる。
【００２４】
モダクリル繊維は、糸中において、典型的にはＬＯＩがアンチモン誘導体の添加量に応じて少なくとも２８である難燃性炭化物形成繊維となる。モダクリル繊維はまた、火炎暴露による糸の損傷の拡散も阻止する。モダクリル繊維は難燃性が非常に高いが、その一方で、単独では糸またはその糸から作製された布帛に十分な引張強さが付与されず、電気アーク暴露時に所望の水準の耐破れ性が得られない。また、モダクリル繊維単独では、ＮＦＰＡ  ２１１２またはＡＳＴＭ  Ｆ１５０６の要求事項（試験方法はＡＳＴＭ  Ｄ６４１３に従う）を満たす炭化能力（ｃｈａｒ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）も得られない。糸はモダクリル繊維を少なくとも２０重量パーセント有しており、幾つかの好ましい実施形態においては、糸は、モダクリル繊維を少なくとも４０〜５０重量パーセント有している。幾つかの実施形態においては、モダクリル繊維の好ましい最大量は６０重量パーセントである。
【００２５】
幾つかの好ましい実施形態においては、メタ系アラミド繊維の結晶化度は約２０〜５０パーセントの範囲にある。メタ系アラミド繊維は、糸およびその糸から形成された布帛にさらなる引張強さを付与する。モダクリルおよびメタ系アラミド繊維の組合せは非常に難燃性が高いが、糸およびその糸から作製された布帛には、電気アーク暴露時に所望の水準の耐破れ性を得るための十分な引張強さが付与されない。
【００２６】
アーク防護の改善を実現するためには、メタ系アラミド繊維が特定の最小限の結晶化度を有する。メタ系アラミド繊維の結晶化度は、少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも２５％である。これは例示目的であるが、最終繊維の形成を容易にするための実用上の結晶化度の上限は５０％である（しかしながら、より高い百分率が好適とみなされる）。一般に、結晶化度は、２５〜４０％の範囲内であろう。この結晶化度を有する市販のメタ系アラミド繊維は、例えば、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｉｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）より入手可能なＮｏｍｅｘ（登録商標）Ｔ４５０である。
【００２７】
メタ系アラミド繊維の結晶化度は２種類の方法の一方で測定される。第１の方法は、空隙のない繊維に用いられ、第２の方法は、完全に空隙を有しないわけではない繊維に用いられる。
【００２８】
第１の方法におけるメタ系アラミドの結晶化度（％）は、最初に、良質の基本的に空隙のない試料を用いて結晶化度に関する直線性の検量線を作成することによって決定する。このような空隙のない試料の場合、比体積（１／密度）は、２相モデルを用いた場合の結晶化度と直接関連づけることができる。試料の密度は密度勾配管で測定する。ｘ線散乱法により非晶質であることが確認されたメタ系アラミドフィルムを測定することにより、平均密度が１．３３５６ｇ／ｃｍ3であることがわかった。次いで、完全に結晶性のメタ系アラミド試料の密度は、ｘ線による単位格子の大きさから１．４６９９ｇ／ｃｍ3であると決定された。結晶化度が０％および１００％であるこれらの両端を確立してしまえば、この直線的な関係から、任意の空隙を有しない実験用試料の結晶化度（密度は既知）を決定することができる：
【数１】
0005979796.tif 000002
【００２９】
多くの繊維試料は空隙を全く含まないというわけではないので、結晶化度の決定に好ましい方法はラマン分光法である。ラマン測定は空隙の含有量の影響を受けないので、空隙の有無に関わらず、１６５０−１ｃｍのカルボニル伸縮の相対強度を任意の形態のメタ系アラミドの結晶化度測定に使用することができる。これを達成するために、空隙が最小限であり、上述した密度測定によって予め決定しておいた既知の結晶化度を有する試料を使用して、１００２ｃｍ−１の環伸縮モードの強度に対し標準化した１６５０ｃｍ−１のカルボニル伸縮強度と結晶化度との間の直線的な関係を構築した。Ｎｉｃｏｌｅｔ  Ｍｏｄｅｌ  ９１０  ＦＴ−ラマン分光器を使用し、密度検量線に依存する結晶化度（％）に関する以下の経験的関係を構築した：
【数２】
0005979796.tif 000003
（式中、Ｉ（１６５０ｃｍ−１）は、メタ系アラミド試料のその点におけるラマン強度である）。この強度を用いることにより、この式から実験試料の結晶化度（％）が求められる。
【００３０】
メタ系アラミド繊維は、溶液から紡糸し、急冷し、さらなる熱または化学処理を行わずにガラス転移温度未満の温度を用いて乾燥した場合、得られる結晶化度はごく低水準である。このような繊維の結晶化度（％）をラマン散乱法を用いて測定すると、繊維の結晶化度は１５パーセント未満である。結晶化度の低いこのような繊維は、熱および化学的手段を用いて結晶化させることができる非晶質メタ系アラミド繊維と見なされる。結晶化度は、ポリマーのガラス転移温度以上で熱処理することによって増大させることができる。このような熱の適用は、典型的には、繊維に所望の量の結晶化度を付与するのに十分な時間、繊維を張力下で加熱されたロールと接触させることによって実施される。
【００３１】
ｍ−アラミド繊維の結晶化度は化学処理によって増大させることができ、幾つかの実施形態においては、このことには、布帛に組み込む前に繊維を着色、染色、または疑似染色（ｍｏｃｋ  ｄｙｅ）する方法が含まれる。幾つかの方法が、例えば、米国特許第４，６６８，２３４号明細書、米国特許第４，７５５，３３５号明細書、米国特許第４，８８３，４９６号明細書、および米国特許第５，０９６，４５９号明細書に開示されている。染料キャリアとしての周知の染色助剤を使用して、アラミド繊維による染料のピックアップの増加を促進してもよい。有用な染料キャリアとしては、アリールエーテル、ベンジルアルコール、アセトフェノンおよびこれらの混合物が挙げられる。
【００３２】
糸にパラ系アラミド繊維を加えると、この糸から作製された布帛の火炎暴露後の耐収縮性および耐破れ性をさらに幾らか高めることができる。糸がパラ系アラミド繊維を多量に含むと、その糸を含む衣服の着用者が不快感を覚える可能性がある。糸は、パラ系アラミド繊維を５〜２０重量パーセント、幾つかの実施形態においては、糸は、パラ系アラミド繊維を５〜１５重量パーセント有する。
【００３３】
静電気放電は、損傷しやすい電気機器を扱ったり可燃性蒸気の近くで作業する作業者に危険を及ぼす可能性があるため、糸、布帛、または衣服に帯電防止成分を含有させてもよい。例示的な一例としては、スチール繊維、炭素繊維、または既存の繊維に炭素を組み込んだものがある。帯電防止成分を糸に添加した場合、帯電防止成分は糸全体の１〜３重量パーセントの量で、ほぼ同量のパラ系アラミド繊維と置き換わる形で存在し、但し、パラ系アラミド繊維は糸中に少なくとも５重量パーセントに維持される。帯電防止成分が使用される場合のパラ系アラミド繊維の最大量は１９重量パーセントである。
【００３４】
米国特許第４，６１２，１５０号明細書（Ｄｅ  Ｈｏｗｉｔｔに付与）および米国特許第３，８０３４５３号明細書（Ｈｕｌｌに付与）には、特に有用な導電繊維が記載されており、熱可塑性繊維中にカーボンブラックが分散されることにより、繊維に帯電を防止するコンダクタンスが付与される。好ましい帯電防止繊維は、カーボン芯／ナイロン鞘繊維である。帯電防止繊維を使用することにより、帯電性が低減された糸、布帛、および衣服が得られ、したがって、見かけの電界強度および煩わしい静電気が低減される。
【００３５】
ステープル糸は、必要とされる結晶化度が最終的な糸に存在するのであれば、これらに限定されるものではないが、リング紡績、コアスピニング、および空気を用いてステープル繊維を撚糸するムラタ空気紡績（Ｍｕｒａｔａ  ａｉｒ  ｊｅｔ  ｓｐｉｎｎｉｎｇ）等の空気紡績技術を含む紡績技術によって製造することができる。単糸を製造した場合は、次いで、これを布帛に変える前に、好ましくはこれらを引き揃えて少なくとも２本の単糸を含む双糸を形成する。別法として、布帛の作製に連続フィラメントのマルチフィラメント糸を使用することもできる。
【００３６】
本発明はまた、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を１０〜４０重量パーセント、（ｂ）モダクリル繊維を２０〜６０重量パーセント、（ｃ）ＦＲレーヨン繊維を１５〜４５重量パーセント、および（ｄ）パラ系アラミド繊維を５〜２０重量パーセントから基本的になる糸を含む、アークおよび火炎防護に使用するのに好適な布帛にも関する。この布帛の目付は１３５〜４０７グラム毎平方メートル（４〜１２オンス毎平方ヤード）の範囲にある。幾つかの好ましい実施形態においては、この糸は、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を２０〜３０重量パーセント、（ｂ）モダクリル繊維を４０〜５０重量パーセント、（ｃ）ＦＲレーヨン繊維を１５〜２５重量パーセント、および（ｄ）パラ系アラミド繊維を５〜１５重量パーセントから基本的になる。必要に応じ、糸中のパラ系アラミド繊維の１〜３重量パーセントを炭素または金属を含む帯電防止繊維に置き換えることができ、但し、糸中のパラ系アラミド繊維は少なくとも５重量パーセントに維持される。換言すれば、帯電防止繊維が使用される場合、帯電防止繊維は１〜３重量パーセントの量で使用され、（ｄ）パラ系アラミド繊維の重量パーセントは５重量パーセント〜最大１９重量パーセントになる。上の百分率は、指定した４種の成分（すなわち、指定したこれらの４種の成分の糸中の総重量）を基準とする。糸が帯電防止繊維を含む場合、上の百分率は、指定した４種の成分および帯電防止繊維を基準とする。幾つかの好ましい実施形態においては、糸中のメタ系アラミド繊維の結晶化度は約２０〜５０パーセントの範囲にある。上述した糸の場合と同様に、幾つかの好ましい実施形態においては、繊維成分として難燃レーヨンを使用することによって布帛の水分率は少なくとも３重量パーセントになり、幾つかの実施形態においては、布帛の水分率は少なくとも４重量パーセントである。幾つかの実施形態においては、布帛の水分率は少なくとも５重量パーセントである。
【００３７】
電気アークによって生じる強力な熱応力から防護するためには、アーク防護布帛およびこの布帛から形成された衣服が、耐炎性を得るための空気中の酸素濃度を超える（すなわち、２１を超え、好ましくは２５を超える）ＬＯＩ、布帛への損傷の伝播が遅いことを示す短い炭化長、防護層下の表面に入射エネルギーが直接当たるのを防ぐための良好な耐破れ性等の特徴を有することが望ましい。
【００３８】
幾つかの好ましい実施形態においては、ＡＳＴＭ  Ｄ−６４１３−９９に従う布帛の炭化長は６インチ未満である。炭化長は繊維材料の難燃性の指標である。炭化物は、熱分解または不完全燃焼の結果として形成される炭素質の残さとして定義される。布帛の炭化長は、ＡＳＴＭ  ６４１３−９９の試験条件下で火炎に直接暴露された布帛の端部から、規定の引裂力を加えた後に視認できる布帛の損傷の最も遠い点までの距離として定義される。
【００３９】
本明細書および添付の特許請求の範囲において用いられる布帛という語は、前述した１種または複数種の異なる種類の糸を用いて、製織、製編、またはそれ以外の方法で集合させた所望の防護層を指す。好ましい実施形態は織布であり、好ましい製織は綾織りである。
【００４０】
幾つかの好ましい実施形態においては、布帛の目付に関し標準化された耐アーク性は、少なくとも１．２カロリー毎平方センチメートル毎オンス毎平方ヤード（０．１４８ジュール毎平方センチメートル毎グラム毎平方メートル）である。幾つかの実施形態においては、布帛の目付に関し標準化された耐アーク性を、１．５カロリー毎平方センチメートル毎オンス毎平方ヤード（０．１８５ジュール毎平方センチメートル毎グラム毎平方メートル）以上とすることができる。
【００４１】
本布帛には、上述の比率のメタ系アラミド繊維、ＦＲレーヨン繊維、モダクリル繊維、パラ系アラミド繊維、および場合によっては帯電防止繊維を有する糸のみが存在する。織布の場合は、この糸が布帛の経糸および緯糸の両方に使用される。所望により、糸の組成が上述の範囲内にある限りは、糸中のメタ系アラミド繊維、ＦＲレーヨン繊維、モダクリル繊維、パラ系アラミド繊維、および帯電防止繊維の相対量を変化させてもよい。
【００４２】
布帛の作製に使用される糸は、上述した比率の上述したメタ系アラミド繊維、ＦＲレーヨン繊維、モダクリル繊維、パラ系アラミド繊維、および帯電防止繊維から基本的になり、さらなる他の熱可塑性または可燃性繊維または材料を何も含まない。ポリアミドまたはポリエステル繊維等の他の材料および繊維は、糸、布帛、および衣服に可燃性材料を供与し、衣服のフラッシュ火災性能に影響を及ぼすと考えられている。
【００４３】
さらに本発明は、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を１０〜４０重量パーセント、（ｂ）モダクリル繊維を２０〜６０重量パーセント、（ｃ）ＦＲレーヨン繊維を１５〜４５重量パーセント、および（ｄ）パラ系アラミド繊維を５〜２０重量パーセントから基本的になる布帛を含む、アークおよび火炎防護に使用するのに好適な衣服にも関する。この布帛の目付は１５０〜３３９グラム毎平方メートル（４．５〜１０オンス毎平方ヤード）の範囲にある。幾つかの好ましい実施形態においては、この布帛は、成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を２０〜３０重量パーセント、（ｂ）モダクリル繊維を４０〜５０重量パーセント、（ｃ）ＦＲレーヨン繊維を１５〜２５重量パーセント、および（ｄ）パラ系アラミド繊維を５〜１５重量パーセントから基本的になる。必要に応じ、布帛中のパラ系アラミド繊維の１〜３重量パーセントを炭素または金属を含む帯電防止繊維に置き換えることができ、但し、布帛中のパラ系アラミド繊維は少なくとも５重量パーセントに維持される。換言すれば、帯電防止繊維が使用される場合は１〜３重量パーセントの量で使用され、（ｄ）のパラ系アラミド繊維の重量パーセントは５重量パーセント〜最大１９重量パーセントになる。上の百分率は、指定した４種の成分（すなわち、指定したこれらの４種の成分の布帛中の総重量）を基準とする。布帛が帯電防止繊維を含む場合、上の百分率は、指定した４種の成分および帯電防止繊維を基準とする。幾つかの好ましい実施形態においては、布帛中のメタ系アラミド繊維の結晶化度は約２０〜５０パーセントの範囲にある。上述した糸および布帛の場合と同様に、幾つかの好ましい実施形態においては、繊維成分として難燃レーヨンを使用することによって衣服の水分率は少なくとも３重量パーセントとなり、幾つかの実施形態においては、衣服の水分率は少なくとも４重量パーセントである。幾つかの実施形態においては、衣服の水分率は少なくとも５重量パーセントである。
【００４４】
フラッシュ火災における布帛または衣服の性能は、ＡＳＴＭ  Ｆ１９３０の試験手順を用いて、試験用機器を装備したマネキンを使用することによって測定することができる。マネキンに被測定素材の衣類を着用させた後、バーナーの火炎に暴露する。マネキン全体に分布した温度センサーが、人体が同じ量の火炎に暴露された場合に体感するであろう温度として、マネキンに伝わる局部温度を測定する。標準的な火炎強度を想定し、人間が受けるであろう火傷の程度（すなわち、第２度、第３度等）および火傷を負う体の割合をマネキンの温度データから求めることができる。予測された体の火傷の程度が低いことは、実際の火災による危険に曝された場合に衣服がより高い防護性を提供することを示唆している。
【００４５】
ＮＦＰＡ  ２１１２基準に準ずるフラッシュ火災用防護衣に要求される最低限の性能は、３秒間の火炎暴露による体の火傷が５０％未満となることである。フラッシュ火災は一部の産業従事者にとって非常に現実的な脅威であり、また、個人が火炎に巻き込まれるであろう時間を完全に予測することは不可能であるため、防護衣用布帛および衣服のフラッシュ火災性能に何らかの改善を施すことによって生命が助かる可能性がある。特に、３秒間を超えて、例えば４秒間以上火災に暴露された場合の防護衣の防護性を向上させることができた場合、このことは、着用者がある程度保護された状態で危険を免れる時間が引き延ばされることを意味している。フラッシュ火災は作業者が経験する可能性のある熱的な脅威の中で最も過酷なものの１つであり、このような脅威は単純な火炎暴露よりもはるかに深刻である。
【００４６】
布帛の重量が６．５オンス毎平方ヤード未満である、上述の比率のメタ系アラミド繊維、ＦＲレーヨン繊維、モダクリル繊維、パラ系アラミド繊維、および帯電防止繊維を含む糸から作製された衣服は、ＡＳＴＭ  Ｆ１９３０に従い４秒間火炎に暴露された場合に受けると予測される体の火傷を７０パーセント未満にすることに相当する熱防護を着用者に供すると同時に、ＡＳＴＭ  Ｆ１９５９およびＮＦＰＡ  ７０Ｅに従うカテゴリー２のアーク等級を維持している。これは、３秒間暴露で予測される着用者の体の火傷を５０パーセント未満にするという最低基準から大幅に改善されている。一部の他の耐炎性布帛の場合、火傷は、その性質上、火炎暴露に対し基本的に指数関数的に増加する。衣服で火炎防護する場合、暴露時間が１秒間長くなることは生死を分け兼ねない可能性を意味する。
【００４７】
アーク等級に慣用されているカテゴリー等級付け体系には２種類ある。Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｆｉｒｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＮＦＰＡ  ７０Ｅ）の場合は４つの異なるカテゴリーがあり、カテゴリー１はアークによる危険性が最も低く、カテゴリー４は危険性が最も高い。ＮＦＰＡ  ７０Ｅの体系に基づくと、カテゴリー１、２、３、および４は、布帛のアーク防護性能値（ａｒｃ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｖａｌｕｅ）がそれぞれ４、８、２５、および４０カロリー毎平方センチメートルであることに対応する。Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｃｏｄｅ（ＮＥＳＣ）にも３つの異なるカテゴリーに等級付けする体系があり、カテゴリー１は最も危険性が低く、カテゴリー３は最も危険性が高い。ＮＥＳＣ体系に基づけば、カテゴリー１、２、および３は、布帛のアーク防護性能値がそれぞれ４、８、および１２カロリー毎平方センチメートルであることに対応する。したがって、ＡＳＴＭ  Ｆ１９５９の一連の標準的方法に従い測定されたアーク等級が８カロリー毎平方センチメートルである布帛または衣服は、カテゴリー２の危険性に耐えることができる。
【００４８】
幾つかの好ましい実施形態においては、本衣服は、目付に関し標準化された耐アーク性が少なくとも１．２カロリー毎平方センチメートル毎オンス毎平方ヤード（０．１４８ジュール毎平方センチメートル毎グラム毎平方メートル）である布帛から作製されている。幾つかの実施形態においては、本衣服は、目付に関し標準化された耐アーク性が１．５カロリー毎平方センチメートル毎オンス毎平方ヤード（０．１８５ジュール毎平方センチメートル毎グラム毎平方メートル）以上である布帛から作製されている。
【００４９】
上述したように、糸、布帛、および衣服中に結晶性メタ系アラミド繊維を使用することは、フラッシュ火災における性能を改善できるのみならず、洗濯による収縮を大幅に低減させると考えられている。この収縮の低減は、上述した結晶化度を有するメタ系アラミド繊維を使用したことおよび結晶化度を高めるための処理を施していないメタ系アラミド繊維を使用したことのみが異なる同一布帛の比較に基づいている。本明細書において、収縮は、１４０°Ｆの水温で２０分間の洗濯サイクルを実施した後に測定される。好ましい布帛は、１０回の洗濯サイクル後、好ましくは２５サイクル後の収縮率が５パーセント以下である。単位面積当たりの布帛の量が増加するに従い、潜在的な危険と防護すべき対象との間の材料の量が増大する。布帛の目付が増加することによって、耐破れ性が増大し、熱防護係数（ｔｈｅｒｍａｌ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｆａｃｔｏｒ）が増大し、かつアーク防護性が増大する。しかしながら、より軽量の布帛がどのようにして改善された性能を達成することができるのかは明らかではない。上述した糸を用いることによって、防護衣、特に、性能が改善されたより快適な単層布帛の衣服により軽量の布帛を使用することが可能になる。所望のアークおよびフラッシュ火災性能（ａｒｃ  ａｎｄ  ｆｌａｓｈ  ｆｉｒｅ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）の両方を有する布帛の目付は、１８６．５ｇ／ｍ2（５．５ｏｚ／ｙｄ2）以上、好ましくは２００ｇ／ｍ2（６．０ｏｚ／ｙｄ2）以上である。幾つかの実施形態においては、好ましい最大布帛目付は２３７ｇ／ｍ2（７．０ｏｚ／ｙｄ2）である。目付がより高い布帛は剛性が増大することになると考えられているため、この最大量を超えると、単層布帛の衣服により軽量な布帛を用いることによって快適性が得られるという利点が低下すると考えられている。
【００５０】
幾つかの好ましい実施形態においては、布帛は防護衣服において単層で使用される。本明細書において、布帛の防護的価値は、その布帛の単層に関し報告される。幾つかの実施形態においては、本発明には、この布帛から作製された多層衣服も包含される。
【００５１】
幾つかの特に有用な実施形態においては、上述した比率のメタ系アラミド繊維、ＦＲレーヨン繊維、モダクリル繊維、パラ系アラミド繊維、および帯電防止繊維を有するステープル紡績糸を、ステープル紡績糸から作製された防護布帛を基本的に１層有する耐炎性衣服の作製に使用することができる。この種の例示的な衣服としては、消防士または軍人用のジャンプスーツおよびカバーオールが挙げられる。このような上下服は、典型的には消防服として使用され、森林火災を消火すべき地域にパラシュートで降下する際に使用することができる。他の衣服としては、非常に激しい熱的事象が起こる可能性がある化学処理産業や工業電力／施設等の状況で着用することができるズボン、シャツ、手袋、アームカバー等を挙げることができる。
【００５２】
試験方法
糸、布帛、および衣服の水分率は、ＡＳＴＭ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｄ２６５４−８９に従い測定した。
【００５３】
布帛の耐アーク性は、ＡＳＴＭ  Ｆ−１９５９−９９「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｔｈｅ  Ａｒｃ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｖａｌｕｅ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｆｏｒ  Ｃｌｏｔｈｉｎｇ」に従い測定する。
【００５４】
布帛の限界酸素指数（ＬＯＩ）は、ＡＳＴＭ  Ｇ−１２５−００「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｌｉｑｕｉｄ  ａｎｄ  Ｓｏｌｉｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｆｉｒｅ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｉｎ  Ｇａｓｅｏｕｓ  Ｏｘｉｄａｎｔｓ」に従い測定する。室温（初期）の酸素および窒素の混合物中において、布帛の有炎燃焼を助けるであろう酸素濃度（体積パーセントで表す）の下限値を、ＡＳＴＭ  Ｇ１２５／Ｄ２８６３の条件下で測定する。
【００５５】
布帛の熱防護性能は、ＮＦＰＡ  ２１１２「Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｏｎ  Ｆｌａｍｅ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｇａｒｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ  Ａｇａｉｎｓｔ  Ｆｌａｓｈ  Ｆｉｒｅ」に従い測定する。熱防護性能（またはＴＰＰ）という用語は、布帛が火炎または放射熱に直接暴露された場合に布帛の内側の着用者の皮膚を布帛が連続的かつ確実に保護する能力に関連する。
【００５６】
フラッシュ火災防護レベル試験は、試験用布帛から作製された標準的なパターンのカバーオールを着用させた、試験用機器を装備したサーマルマネキンを使用して、ＡＳＴＭ  Ｆ−１９３０に従い実施した。
【００５７】
布帛の炭化長は、ＡＳＴＭ  Ｄ−６４１３−９９「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｆｌａｍｅ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｏｆ  Ｔｅｘｔｉｌｅｓ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｍｅｔｈｏｄ）」に従い測定する。
【００５８】
収縮は、ＡＡＴＣＣ  １３５の方法に基づき１回または複数回の洗濯サイクルを経た後の布帛の単位面積を物理的に測定することにより求める。１サイクルとは、布帛を業務用洗濯機を用いて、温度が１４０華氏度の水で２０分間洗濯することを指す。
【実施例】
【００５９】
本発明を例示するために以下の実施例を提供する。特段の指定がない限り部および百分率はすべて重量によるものであり、度は摂氏度である。
【００６０】
実施例１
本実施例においては、結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維と、モダクリル繊維、ＦＲレーヨン繊維、およびパラ系アラミド繊維とを組み合わせた糸、布帛、および衣服を例示する。Ｎｏｍｅｘ（登録商標）ｔｙｐｅ  ３００繊維、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）２９繊維、ＤＦＧ  ＦＲレーヨン繊維、およびモダクリル繊維の緊密な混繊物を用いて空気紡績した糸を経糸および緯糸の両方に使用して耐久性アークおよび熱防護布帛を作製した。Ｎｏｍｅｘ（登録商標）ｔｙｐｅ  ３０１繊維は、結晶化度が３３〜３７％であるポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）（ＭＰＤ−Ｉ）繊維である。ＦＲレーヨン繊維には、ダイワボウレーヨン株式会社から市販されているものを用いる。モダクリル繊維は、アンチモン６〜８％を含むＡＣＮ／ポリ塩化ビニリデンコポリマー繊維（Ｐｒｏｔｅｘ（登録商標）Ｃとして市販されていることが周知）であり、株式会社カネカより入手可能である。Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）２９繊維はポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）（ＰＰＤ−Ｔ）繊維であった。Ｎｏｍｅｘ（登録商標）繊維およびＫｅｖｌａｒ（登録商標）繊維はいずれもＥ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏｍｐａｎｙより入手可能である。
【００６１】
Ｎｏｍｅｘ（登録商標）ｔｙｐｅ  ３００繊維を２３重量パーセント、ＦＲレーヨン繊維を２０重量パーセント、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）２９繊維を１０重量パーセント、モダクリル繊維を４５重量パーセント、およびＰ−１４０カーボン芯／ナイロン帯電防止繊維（Ｉｎｖｉｓｔａより入手可能）を２重量パーセントを打綿機（ｐｉｃｋｅｒ）で混打綿してスライバを作製し、綿紡方式の加工および空気精紡機を用いてステープル紡績糸を製造した。結果として得られた糸は２０ｔｅｘ（３０綿番手）の単糸であった。２本の単糸を合撚機で合撚することにより撚り数が１０回／インチの双糸を製造した。
【００６２】
次いで、この糸を経糸および緯糸として用いて、シャトル織機で２×１綾織組織の布帛を製造する。この綾織物の生機の目付は１８６．５ｇ／ｍ2（５．５ｏｚ／ｙｄ2）であった。次いで、この綾織物の生機を熱水で洗い上げ、塩基性染料を用いて液流染色し、乾燥させた。完成した綾織物の組織は、打込本数が経３１本×緯１６本／ｃｍ（経７７本×緯４７本／インチ）であり、目付が２０３．４ｇ／ｍ2（６．０ｏｚ／ｙｄ2）であった。
【００６３】
この布帛の一部を様々な形状に裁断して縫い合わせることにより、この布帛を電気災害（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｈａｚａｒｄ）暴露に有用な単層防護カバーオールにした。
【００６４】
所望のアーク等級である２の布帛および衣服は、試験用機器を装備したサーマルマネキンから予測される４秒間暴露後の体の火傷が７０％未満であった。また、布帛の一部を用いてＡＳＴＭ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｄ２６５４−８９に従う試験を行い水分率を求めた。結果を表１に示す。
【００６５】
比較例Ａ
メタ系アラミド繊維を２３重量％、パラ系アラミド繊維を１０重量％、カーボン芯／ナイロン帯電防止繊維を２％、およびモダクリル繊維を６５重量％の混繊物からなる比較用混繊物Ａを用いて実施例１の手順を繰り返すことにより比較用布帛を製造した。次いでこの布帛についてもＡＳＴＭ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｄ２６５４−８９に従い水分率に関する試験を行った。得られた数値を表１に示す。実施例１の布帛の方が水分率がはるかに高く、この布帛の快適性が比較混繊物Ａから作製された布帛よりも改善されているであろうことを示唆している。
【００６６】
【表１】
0005979796.tif 000004
【００６７】
比較例Ｂ〜Ｇ
表２に示す様々な量のメタ系アラミド繊維、パラ系アラミド繊維、モダクリル繊維、およびＦＲレーヨン繊維の混繊物である比較混繊物Ｂ〜Ｇを用いて他の布帛を作製したことを除いて実施例１の手順を繰り返した。次いで、各布帛の一部を用いてアーク性能に関する試験を行った。結果を表２に示す。
【００６８】
比較品Ａ〜Ｅは、メタ系アラミド、パラ系アラミド、およびモダクリル繊維の混紡品が良好な性能を示すものの、実施例１の相乗作用を示す混紡品ほど良好ではないことを例示するものである。比較品ＦおよびＧは、メタ系アラミド繊維をＦＲレーヨン繊維に置き換えることによって実際にアーク性能が低下したことを例示するものである。組成中にＦＲレーヨンおよびモダクリルの両方を含有させた比較品からは実施例１に匹敵するアーク性能が得られなかった。
【００６９】
【表２】
0005979796.tif 000005
次に、本発明の態様を示す。
１.  アークおよび火炎防護に使用するための糸であって、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、
（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を１０〜４０重量パーセント、
（ｂ）モダクリル繊維を２０〜６０重量パーセント、
（ｃ）ＦＲレーヨン繊維を１５〜４５重量パーセント、および
（ｄ）パラ系アラミド繊維を５〜２０重量パーセント
から基本的になる、糸。
２.  前記パラ系アラミド繊維の１〜３重量パーセントが炭素または金属を含む帯電防止繊維に置き換えられており、但し、パラ系アラミド繊維は少なくとも５重量パーセントに維持されている、上記１に記載の糸。
３.  前記メタ系アラミド繊維の結晶化度が２０〜５０パーセントの範囲にある、上記１に記載の糸。
４.  水分率が少なくとも３パーセントである、上記１に記載の糸。
５.  アークおよび火炎防護に使用するのに好適な布帛であって、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、
（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を１０〜４０重量パーセント、
（ｂ）モダクリル繊維を２０〜６０重量パーセント、
（ｃ）ＦＲレーヨン繊維を１５〜４５重量パーセント、および
（ｄ）パラ系アラミド繊維を５〜２０重量パーセント
から基本的になる糸を含み、前記布帛の目付が１３５〜４０７グラム毎平方メートル（４〜１２オンス毎平方ヤード）の範囲にある、布帛。
６.  前記パラ系アラミド繊維の１〜３重量パーセントが炭素または金属を含む帯電防止繊維に置き換えられており、但し、パラ系アラミド繊維は少なくとも５重量パーセントに維持されている、上記４に記載の布帛。
７.  水分率が少なくとも３パーセントである、上記５に記載の布帛。
８.  ＡＳＴＭ  Ｄ−６４１３−９９に従う炭化長が６インチ未満である、上記４に記載の布帛。
９.  ＡＳＴＭ  Ｆ−１９５９−９９に従う耐アーク性が１．２カロリー毎平方センチメートル毎オンス毎平方ヤード布帛超である、上記４に記載の布帛。
１０.  前記メタ系アラミド繊維の結晶化度が２０〜５０％の範囲にある、上記４に記載の布帛。
１１.  アークおよび火炎防護に使用するのに好適な衣服であって、以下の成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、および（ｄ）の総重量を基準として、
（ａ）結晶化度が少なくとも２０％であるメタ系アラミド繊維を１０〜４０重量パーセント、
（ｂ）モダクリル繊維を２０〜６０重量パーセント、
（ｃ）ＦＲレーヨン繊維を１５〜４５重量パーセント、および
（ｄ）パラ系アラミド繊維を５〜２０重量パーセント
から基本的になる布帛を含み、前記布帛の目付が１５０〜３３９グラム毎平方メートル（４．５〜１０オンス毎平方ヤード）の範囲にある、衣服。
１２.  前記パラ系アラミド繊維の１〜３重量パーセントが炭素または金属を含む帯電防止繊維に置き換えられており、但し、パラ系アラミド繊維は少なくとも５重量パーセントに維持されている、上記９に記載の衣服。
１３.  ＡＳＴＭ  Ｆ１９３０に従い火炎に４秒間暴露した場合の体の火傷を７０％未満にすることに相当する熱防護を提供すると同時に、ＡＳＴＭ  Ｆ１９５９およびＮＦＰＡ  ７０Ｅに従うカテゴリー２のアーク等級を維持している、上記９に記載の衣服。
１４.  前記布帛のＡＳＴＭ  Ｆ−１９５９−９９に従う耐アーク性が、１．２カロリー毎平方センチメートル毎オンス毎平方ヤード布帛超である、上記９に記載の衣服。
１５.  水分率が少なくとも３パーセントである、上記５に記載の衣服。