(57)【要約】  高視認性の耐炎布およびそのような布の製造方法。一実施形態において高視認性の耐炎布は複数の耐炎セルロース系繊維を含み、その際その布がＡＮＳＩ  １０７−１９９９に適合する高視認性色調に染色されているものである。
2008509297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高視認性の耐炎布であって、
複数の耐炎セルロース系繊維
を含み、ＡＮＳＩ  １０７−１９９９に適合する高視認性の色調に染色されている布。
【請求項２】
前記耐炎セルロース系繊維が、１種または複数の耐炎レーヨン、耐炎木綿、耐炎アセテート、耐炎トリアセテート、および耐炎リヨセルを含む、請求項１に記載の布。
【請求項３】
耐炎セルロース系繊維のみから構成される、請求項１に記載の布。
【請求項４】
複数の固有耐炎繊維をさらに含む、請求項１に記載の布。
【請求項５】
前記固有耐炎繊維が、アラミド繊維およびモドアクリル繊維の一方または両方を含む、請求項４に記載の布。
【請求項６】
およそ５％と１００％の間の耐炎セルロース系繊維を含む、請求項４に記載の布。
【請求項７】
およそ２０％と８０％の間の耐炎セルロース系繊維を含む、請求項４に記載の布。
【請求項８】
１平方ヤード当たりおよそ３〜１０オンスの重量を有する、請求項１に記載の布。
【請求項９】
蛍光黄色、蛍光橙色、または蛍光赤色のうちの１色に染色されている、請求項１に記載の布。
【請求項１０】
高視認性の耐炎布であって、
耐炎レーヨン、耐炎木綿、耐炎アセテート、耐炎トリアセテート、および耐炎リヨセルのうちの少なくとも１種を含む複数の耐炎セルロース系繊維と、
アラミド繊維およびモドアクリル繊維の一方または両方を含む複数の固有耐炎繊維と
を含み、
前記布が、ＡＮＳＩ  １０７−１９９９に適合する高視認性の蛍光色調に染色されており、ＮＦＰＡ  ２１１２に適合する耐炎性を有し、
およそ２０％と８０％の間の耐炎セルロース系繊維により構成される布。
【請求項１１】
高視認性の耐炎布を製造する方法であって、
複数の耐炎セルロース系繊維を含む布を形成するステップと、
前記布を、ＡＮＳＩ  １０７−１９９９に適合する高視認性色調に染色するステップと
を含む方法。
【請求項１２】
布を形成するステップが、１種または複数の耐炎レーヨン、耐炎木綿、耐炎アセテート、耐炎トリアセテート、および耐炎リヨセルを含む複数の耐炎セルロース系繊維を含む布を形成することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
布を形成するステップが、耐炎セルロース系繊維だけから構成される布を形成することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
布を形成するステップが、複数の固有耐炎繊維を含むように前記布を形成することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
複数の固有耐炎繊維を含むように布を形成するステップが、アラミド繊維およびモドアクリル繊維の一方または両方を含むように前記布を形成することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記布を染色するステップが、後染め方法で前記布を染色することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記布を染色するステップが、１種または複数の直接、反応性、アゾイック、およびバット染料の蛍光色調を使用して前記布を染色するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記布を染色するステップが、１種または複数の酸性、塩基性、および分散性染料の蛍光色調を使用して前記布を染色するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記布を染色するステップが、Ｎ−シクロヘキシルピロリドン、ベンジルアルコール、Ｎ，Ｎ−ジブチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルベンズアミド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム塩、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンズアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｍ−トルアミド、Ｎ−オクチルピロリドン、アリールエーテル、ハルコミド  Ｍ−８／１０、およびこれらの混合物を含む群から選択される染色助剤を使用して前記布を染色することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記布を染色するステップが、蛍光黄色、蛍光橙色、または蛍光赤色のうちの１色に前記布を染色することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
前記布を染色するステップが、およそ７０℃〜１００℃の温度で前記布を染色することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２２】
前記布を染色するステップが、１００℃未満の温度で前記布を染色することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項２３】
高視認性の衣服であって、
１種または複数の耐炎レーヨン、耐炎木綿、耐炎アセテート、耐炎トリアセテート、および耐炎リヨセルを含む複数の耐炎セルロース系繊維を含む高視認性の耐炎布を含み、前記布が、ＡＮＳＩ  １０７−１９９９に適合する高視認性の色調に染色されている衣服。
【請求項２４】
前記高視認性の耐炎布が、アラミド繊維およびモドアクリル繊維の一方または両方を含む複数の固有耐炎繊維をさらに含む、請求項２３に記載の衣服。
【請求項２５】
前記布が、およそ５％と１００％の間の耐炎セルロース系繊維を含む、請求項２４に記載の衣服。
【請求項２６】
前記布が、およそ２０％と８０％の間の耐炎セルロース系繊維を含む、請求項２４に記載の衣服。
【請求項２７】
前記布が、蛍光黄色、蛍光橙色、または蛍光赤色のうちの１色に染色されている、請求項２３に記載の衣服。
【請求項２８】
逆反射エレメントをさらに含む、請求項２３に記載の衣服。
【請求項２９】
前記逆反射エレメントが逆反射テープを含む、請求項２８に記載の衣服。
【請求項３０】
ジャンプスーツ、ジャケット、ベスト、およびズボンのうちの１つを含む、請求項２３に記載の衣服。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている２００４年８月６日出願の、第６０／５９９３６７号の「高視認性の耐炎布およびその製造方法」と題する同時係属の米国仮出願への優先権を主張するものである。
【０００２】
（背景）
高視認性の衣服は、その着用者が見えることが重要と考えられる環境において、種々の公益企業作業員および他の屋外作業者により使用されることが多い。例えば公益企業の架線作業員は、車道付近で作業する場合、彼らが作業を行っている間、通過する運転者がそれらの架線作業員を識別するのを助ける高視認性の装具（例えばコート、ベスト、および／またはパンツ）をしばしば着用する。そのような人達を識別できることが重要であるため、アメリカ規格協会（ＡＮＳＩ）では、ＡＮＳＩ  １０７−１９９９として当業界において知られる高視認性安全衣料についての規格を開発している。この規格によると、認定される衣服は高視認性を示さなければならない。例えば、ＡＮＳＩ  １０７−１９９９のもとでは、準拠する高視認性の蛍光黄色−緑色衣料は、（０．３８７、０．６１０）、（０．３５６、０．４９４）、（０．３９８、０．４５２）、および（０．４６０、０．５４０）の（ｘ、ｙ）値により境界を示された範囲内の色度座標ｘおよびｙを示さなければならないし、また最小輝度率（β  ｍｉｎ）０．７６を有していなければならない。
【０００３】
公益企業架線作業員などのある種の作業員が、電気アークおよび／または炎に遭遇し得る環境にさらされる場合、いくつかの高視認性衣服は、耐炎材料で作られる。高視認性の耐炎衣服を構成するための１つの一般的な材料はモドアクリルである。当分野で知られているように、モドアクリルは、大抵の形態において、着火した場合自己消火するように固有に耐炎のものであり、ＡＮＳＩ  １０７−１９９９に合致する高視認性の色に染めることができる。
【０００４】
固有に耐炎であり、ＡＮＳＩ  １０７−１９９９に適合するように染色可能であるが、モドアクリル布は、熱収縮の観点から望ましくない。特に、モドアクリル布は着火した場合自己消火するが、こうしたモドアクリル布は高温に曝されると著しく収縮する。このような収縮は、単に衣服に損傷を与えるだけでなく、結果として着用者にやけどを負わせる恐れがある点で潜在的に着用者に危険であ。さらに、内部断熱層を包含する衣服の外側層としてモドアクリル布を使用する場合には、このような収縮は、断熱層が提供する断熱性の空気空間の量を減少させるようにこの層を圧縮することにより、このような断熱層の断熱特性を弱める可能性がある。
【０００５】
（概要）
高視認性の耐炎布およびそのような布の製造方法を開示している。一実施形態において高視認性の耐炎布は複数の耐炎セルロース系繊維を含み、その際その布がＡＮＳＩ  １０７−１９９９に適合する高視認性の色調（ｓｈａｄｅ）に染色されているものである。
【０００６】
（詳細な説明）
上記のことから理解できるように、熱収縮抵抗性のある高視認性の耐炎布が望ましい。以下に記述するように、このような高視認性の耐炎布は、耐炎（ＦＲ）レーヨンなどの耐炎セルロース系繊維を含有する布を、高視認性色調の色に染めることにより作ることができる。当分野で知られているように、ＡＮＳＩ  １０７−１９９９に適合する高視認性色調を達成するようにセルロース系繊維を染色することは困難である。しかし、以下に記述するように、このようなセルロース系を含む布が、適合性のある高視認性の色調まで染めることができることを発見している。
【０００７】
開示した布は、ＦＲセルロース系繊維を含む。名称「ＦＲ」は、セルロース系繊維（このものは固有に耐炎ではない）を耐炎にする難燃剤化合物をその繊維が含有することを示す。適切な難燃剤は、例えば、Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（以前はＳａｎｄｏｚ社）から現在入手可能なＳａｎｄｏｌａｓｔ  ９０００（商標）などのリン化合物；アンチモン化合物などを含むことができる。可能なＦＲセルロース系繊維には、例えばＦＲレーヨン、ＦＲ木綿、ＦＲアセテート、ＦＲトリアセテート、およびＦＲリヨセルが含まれる。いくつかの実施形態において、耐炎化合物は、布加工の間に、例えば後染色処理として繊維に添加できる。したがってＦＲセルロース系繊維は、この加工により少なくとも一部耐炎とすることができる。いくつかの場合、このセルロース系繊維に、このような加工を行うまで難燃剤を全く含ませないことがある。
【０００８】
この布は、専らセルロース系繊維だけで、例えば専らＦＲセルロース系繊維だけで構成することができるが、別法として布はセルロース系繊維と他の繊維とのブレンドを含むことができ、それにより布の特性が変わる。例として、ＦＲセルロース系繊維は、パラ−アラミド繊維（例えばＫｅｖｌａｒ（商標）繊維）および／またはメタ−アラミド繊維（例えばＮｏｍｅｘ（商標）繊維）を含むアラミド繊維、ならびにモドアクリル繊維などの固有耐炎繊維とブレンドできる。モドアクリル繊維は熱収縮抵抗性ではないが、比較的低百分率のモドアクリル繊維は布全体を過度に損なうことはないであろう。
【０００９】
ＦＲセルロース系繊維を他の繊維とブレンドする場合、ＦＲセルロース系成分を、布重量組成において高百分率で含むことができる。例えば、布は、およそ５％と１００％の間のＦＲセルロース系繊維を含むことができる。いくつかの実施形態では、布は、およそ２０％〜８０％のＦＲセルロース系繊維、または４０％〜５０％のＦＲセルロース系繊維を含むことができる。
【００１０】
得られた布は、典型的に１平方ヤード当たりおよそ３〜１０オンス（ｏｓｙ）の重量を有する。例として、布は、４．５ｏｓｙ、５．５ｏｓｙ、６．５ｏｓｙ、および７．５ｏｓｙのうちの１つの重量を有する。
【００１１】
ＦＲセルロース系繊維、またはこのような繊維と他の耐炎繊維とのブレンドを使用する場合、得られる布は高度に耐炎である。例として、この布は米国防火協会（ＮＦＰＡ）により採用されている規格に適合する。より具体的には、この布は、それぞれ電気アーク防護、および引火（ｆｌａｓｈ  ｆｉｒｅ）防護に関連するＮＦＰＡ  ７０ＥおよびＮＦＰＡ  ２１１２の一方または両方に適合する。
【００１２】
所望の耐炎布を作製すると、ＡＮＳＩ  １０７−１９９９に適合するように高視認性色調まで布を後染めすることができる。この布がＦＲセルロース系繊維と他の耐炎繊維とのブレンドを含む場合、布の各成分が高視認性色調まで染色されるように、布はユニオン染めすることができる。
【００１３】
ＦＲセルロース系繊維１００％を使用する場合、布は、エクゾースト方法（ｅｘｈａｕｓｔ  ｐｒｏｃｅｓｓ）を使用して染色することができる。この方法では、アルカリ性媒質中に染料を添加して染浴を形成し、その中に布を浸漬することができる。浸漬は、例えば１ロールの布を、容器内の開口のあるベンチュリを通って布を循環させることができる、圧力ジェット染色容器などのジェット染色機中に装填することにより達成することができる。このような染色方法では、布の末端を縫い合わせて連続ループを形成する。次いで布は、ベンチュリ内の開口を通過し、この布に突き当たる水溶液を通過させることにより精練する。精練が終わると、選択した染浴をジェットに再び充填する。例として、染料は、布の重量に対し（ｏｗｆ）およそ０．０５％〜１２％の濃度で供給する。別法として、ビーム、ベック、またはジッガ染色装置により染色を達成することができる。
【００１４】
染料は、ＦＲセルロース系繊維の完全な高視認性色調までの染色を達成するように選択する。ＦＲセルロース系繊維を染めるために好ましいものは、直接（例えば黄色および橙色）、反応性（例えば黄色、橙色、および赤色）、アゾイック（例えば橙色および赤色）染料、バット（例えば橙色）染料、およびこれらの混合物の蛍光色調である。
【００１５】
染料のほかに難燃剤化合物を染浴内に含ませ、後染色表面処理として適用することもでき、あるいはさもなければ、耐炎を高めまたは染色工程の有害な影響を打ち消すため難燃剤化合物を布繊維内に組み込むこともできる。難燃剤例には、Ａｎｔｉｂｌａｚｅ  ８０（商標）（「ＡＢ８０（商標）」）、およびＡｎｔｉｂｌａｚｅ  １００（商標）（「ＡＢ１００（商標）」）が含まれ、これらは両方とも現在Ｒｈｏｄｉａ社から入手可能である。
【００１６】
染浴の温度は、およそ１３０°Ｆ〜１８０°Ｆの範囲内にある温度のような沸点未満のピーク温度まで、室温から徐々に上昇させる。この徐々に温度上昇させることが、一様でかつ均質な着色を助長すると考えられる。所定のピーク温度に到達すると、染浴をこのピーク温度で約２０〜６０分間保持して、ＦＲセルロース系繊維に染料を完全に浸透させる。この期間が終了した後、布を手で触れることができる温度になるまで染浴を冷却する。この時点で染浴を捨て、布を再び精練して、布内に含有されていた大部分の薬品を除去する。
【００１７】
ＦＲセルロース系繊維と他の耐炎繊維とのブレンドを染色しようとする場合、このブレンドはマルチステップ（例えば２ステップ）エクゾースト染色方法を使用してユニオン染めすることができる。本明細書においてマルチステップ方法を特定しているが、ＦＲセルロース系繊維および他の耐炎繊維を単一の染色工程で染色する１ステップ方法を使用することができる。例を目的として２ステップ染色方法を用いるとすると、例えばＦＲセルロース系繊維を上述したやり方で第１の染浴中で染色し、また他方の繊維を別個の染浴で染色する。特に、ＦＲセルロース系繊維は、他方の繊維を染色する前または後のいずれかで、染色することができる。
【００１８】
アラミド繊維などの固有耐炎繊維は、高温で染色されることが多いが、本開示ブレンド布の染色は、ＦＲセルロース系繊維中に含有される難燃剤が激減することを避けるために、低い温度で、すなわち１００℃未満で実施できる。このような低い温度ではアラミド（および特にパラ−アラミド）などの固有耐炎繊維を染色するのは困難であると当業界において見られているが、この布の固有耐炎繊維は、以下に記述する方法を使用して、完全色調の色に染色することができる。本開示の目的のため、用語「完全色調（ｆｕｌｌ  ｓｈａｄｅ）」は、単に表面的に繊維を着色することとは対照的に、主題の繊維に染料が浸透し、かつその繊維の中で染料が定着されることを意味している点に注目すべきである。
【００１９】
本ブレンド布は、染色ジェットまたは他の適切な染色設備などの通例の染色設備を使用して染色することができる。典型的には、固有耐炎繊維向けの染料および染色助剤を組み合せて混合液（例えば染浴、溶液、分散液など）を生成させる。次いで布を、典型的には浸漬によりこの混合液と接触させ、染料が固有耐炎繊維中に定着されるまでこの混合液を加熱する。
【００２０】
固有耐炎繊維向けの好ましい染色助剤は、Ｎ−シクロヘキシルピロリドン、ベンジルアルコール、Ｎ，Ｎ−ジブチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルベンズアミド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム塩、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンズアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｍ−トルアミド、Ｎ−オクチルピロリドン、アリールエーテル、ハルコミド（Ｈａｌｃｏｍｉｄ）Ｍ−８／１０（Ｎ，Ｎ−ジメチルカプリルアミドとＮ，Ｎ−ジメチルカプラミドとのおよそ５０／５０ブレンド）、およびこれらの混合物から選択される。染色助剤を染浴に添加することに代わる方法として、製造中に繊維内に染色助剤を吸収させることができる。この方法で染色することができる例示的な繊維のタイプは、いずれも参照により本明細書に組み込まれている米国特許第４６８８２３４号においてＶａｎｃｅらにより、また米国特許第５０７４８８９号においてＨｏｄｇｅらにより開示されているものである。Ｖａｎｃｅらにより開示されているように、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム塩またはドデシルベンゼンスルホン酸イソプロピルアンモニウムなどの界面活性剤を、繊維に、典型的にはおよそ５重量％〜１５重量％のレベルで添加する。繊維が染色助剤を吸収していれば、追加的な染色助剤を染浴に添加する必要はない。
【００２１】
固有耐炎繊維、および特にアラミド繊維を染めるために使用することができる染料には、蛍光酸性（例えば黄色および赤色）、塩基性（例えば黄色および赤色）、分散性（例えば黄色および赤色）、およびこれらの混合物が含まれる。これらの染料のうち、特に好ましいのは蛍光塩基性または酸性染料である。
【００２２】
上述しているように、固有耐炎繊維の十分な染色を達成するため従来必要と考えられている高温により、セルロース系繊維内に含有される難燃剤が激減する。この問題を避けるため、固有耐炎繊維を１００℃未満の温度で染色している。典型的には、およそ７０℃〜１００℃の温度、例えば８５℃を使用する。しかし、６０℃という低い温度、またさらに５０℃をも使用して、固有耐炎繊維を染色することができる。
【００２３】
固有耐炎繊維の染色を行うため、浸漬によって布の繊維にこれらの選択された染料および染色助剤を適用する。浸漬は、例えば１ロールの布を、容器内に含まれる開口のあるベンチュリを通って布が循環することができる、圧力ジェット染色容器などのジェット染色機中に装填することにより達成することができる。容器中に装填すると、布の末端を縫い合わせて連続ループを形成する。次いで、布はベンチュリ内の開口を通過し、この布に突き当たる水溶液を通過させることにより精練する。精練が終わると、水、選択した染料、および染色助剤をジェットに再び充填する。例として、染料は、およそ０．０１％〜１２％ｏｗｆの濃度で供給する。別法として、繊維内に染色助剤を吸収させている場合、繊維それ自体内に十分な量の染色助剤が典型的に既に含有されているので、追加的な染色助剤は染浴に添加しない。このような状況には、染浴に染色助剤を添加するステップを除いた同一の染色ステップが当てはまる。
【００２４】
染浴の温度は、およそ５０℃〜１００℃の間の所定のピーク温度まで、室温から徐々に上昇させる。所定のピーク温度に到達すると、このピーク温度で染浴を約３０〜９０分間保持して、染料を繊維に完全に浸透させる。染色温度範囲が１００℃に達しないので、沸騰を抑えるため大気圧を超えて染浴の圧力を増加させる必要がない点が理解されるであろう。したがって、発泡を軽減しまたは臭気を制御するため密閉容器を用いて圧力を増加させてもよいが、全ての染色は一定の周囲大気圧で行うことができる。
【００２５】
ピーク温度におけるおよそ３０〜９０分が終了した後、布が手で触れることができる温度になるまで染浴を冷却する。この時点で染浴を捨て、布を再び精練して、布内に含有されていた過剰の染色助剤または他の薬品を除去する。
【００２６】
全ての染色が終わると、次いで布は従来のやり方で仕上げることができる。この仕上げ方法は、ＦＲ処理、吸湿剤、撥水剤、硬化剤、軟化剤などの適用を含むことができる。この段階で仕上げられた布は、使用した染色助剤および全体的加工に応じて、およそ０．５％〜１０％ｏｗｆの濃度の残留染色助剤を通常含有する。典型的には、より低い部分の範囲、およそ０．５％と５．０％ｏｗｆの間の残留染色助剤のレベルを保持することが好ましい。
【００２７】
表Ｉは、上記に記述している方法において使用できる染料の例を提供する。
【表１】
2008509297.tif 000003
【００２８】
2008509297.tif 000004
【００２９】
2008509297.tif 000005
【００３０】
上述の布を使用して、種々の衣服を作ることができる。衣服実施例を図１〜４に例示している。
【００３１】
ＦＲセルロース系材料とブレンドして、高視認性の耐炎布および衣服を形成するために種々の特定の材料を上記において記述しているが、他の材料を使用できる。例えば、いくつかの実施形態においてブレンド布にウールを加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】初めに図１は、カバーオールまたはジャンプスーツ１０を示している。ジャンプスーツ１０全体またはほぼ全体が、１種または複数の上記において考察した布材料から構成される。さらに、ジャンプスーツ１０は、逆反射テープの細片などの、複数のばらばらの位置にある逆反射エレメント１２を含む。図１に示しているように、逆反射エレメント１２は、ジャンプスーツ１０の袖１４、パンツ脚部１６、および胴部１８に付けることができる。
【図２】次に図２を参照すると、ジャケット２０を例示している。ジャケット２０も、１種または複数の上記において考察した布材料から構成され、またやはり、ジャケットの袖２４および胴部２６に付いている逆反射エレメント２２を含む。
【図３】図３は、やはり１種または複数の上記において考察した布材料から構成されるベスト２８を例示する。ベスト２８は、ベストの中間部３２の位置にある逆反射エレメント３０を含む。
【図４】最後に図４は、１種または複数の上記において考察した布材料から構成されるズボン３４を例示する。ズボン３４は、ズボンの脚部３８の位置にある逆反射エレメント３６を含む。
【図１】
2008509297.tif 000006
【図２】
2008509297.tif 000007
【図３】
2008509297.tif 000008
【図４】
2008509297.tif 000009
【国際調査報告】
2008509297.tif 000010