JP2000212810A - 耐熱性防護服 - Google Patents
耐熱性防護服Info
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Abstract
に優れ、且つ、重量を大幅に増加させることなく効果的
に空気層を形成して遮熱性を向上させ、さらに、透湿性
を付与して着用感を向上させた、軽量で柔軟な耐熱性防
護服を提供すること。 【解決手段】 表地層、中間層、及び遮熱層からなる複
合構造を有する防護服であって、該表地層、中間層、及
び遮熱層が下記(a)〜(c)の要件を同時に満足す
る。 (a)表地層が、メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド
繊維とから構成される。 (b)中間層が、透湿防水性を有する。 (c)遮熱層が、メタ系アラミド繊維の不織布とメタ系
アラミド繊維の織布とからなる複合体である。
Description
し、さらに詳しくは、耐薬品性及び透湿防水性に優れ、
且つ軽量で柔軟な耐熱性防護服に関する。
る耐熱防護服を構成する繊維としては、不燃性のアスベ
スト繊維、ガラス繊維等が使われていたが、環境問題
や、動き易さなどの観点から近年では、アラミド繊維、
ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリベンズイ
ミダゾールなどの難燃性の有機繊維からなる布帛に輻射
熱を防止する目的から金属アルミニウム等をコーティン
グあるいは蒸着等により、表面加工したものが多く使用
されている。
化がなされ、輻射熱はもとより、伝導熱にも注目した評
価方法が確立された(試験法番号:ISO9151)。
この評価方法による基準をクリアするに当たっては、熱
伝導を遅延させるために、防護服内に大量の空気層を作
ることが有用となる。しかしながら、前記のようなアル
ミニウムを用いて加工された有機繊維布帛を防護服とし
て用いる場合、重量が非常に重くなるので、空気層を作
るために最も有用である積層構造を形成することが実質
上不可能であった。
は、保温性がよくなり、そのために熱を発散させないこ
とでもあるから、消火作業時のような非常に暑い環境下
では、着用感が非常に悪いものとなるという問題も有し
ている。それに加えて、繊維表面にコーティング等の加
工を施した場合は、透湿性が全く得られず、その着心地
も非常に劣悪なものであった。
な問題点を解決し、耐薬品性及び防水性に優れ、且つ、
重量を大幅に増加させることなく効果的に空気層を形成
して遮熱性を向上させ、さらに、透湿性を付与して着用
感を向上させた、軽量で柔軟な耐熱性防護服を提供する
ことにある。
層、及び遮熱層からなる複合構造を有する防護服であっ
て、該表地層、中間層、及び遮熱層が下記(a)〜
(c)の要件を同時に満足することを特徴とする耐熱性
防護服にある。 (a)表地層が、メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド
繊維とから構成される。 (b)中間層が、透湿防水性を有する。 (c)遮熱層が、メタ系アラミド繊維の不織布とメタ系
アラミド繊維の織布とからなる複合体である。
本発明の耐熱防護服は、表地層、中間層、遮熱層の3層
をこの順序に重ね合わせた構造からなり、これらの層は
いずれもアラミド繊維を主成分とする耐熱性繊維の布帛
から構成されている。
LOI値を有するポリメタフェニレンイソフタルアミド
を用いることが有用であるが、織物強度を向上させる目
的でパラ系のアラミド繊維、すなわち、ポリパラフェニ
レンテレフタルアミド、あるいは、これに第3成分を共
重合した繊維を混合させることがより好ましい。ポリパ
ラフェニレンテレフタルアミド共重合体の一例として
は、下記式に示すコポリパラフェニレン・3,4’オキ
シジフェニレンテレフタルアミドを挙げることができ
る。
は、メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維からなる
布帛により構成され、布帛の種類としては、織編物、及
び、不織布が使用されるが、実用的には強度の点で織物
を使用するものが好ましい。
ミド繊維は、混紡して紡績糸の形態で使用するものが好
ましく例示されるが、該パラ系アラミド繊維の混合比率
としては、表地を構成する全繊維に対して、5重量%以
上を占めることが好ましく、さらに該混合比率は、50
重量%以下にすることが好ましい。該パラ系アラミド繊
維の混合比率が、5重量%未満では、充分な強力が得ら
れないおそれがあり、また、50重量%を超えると、該
パラ系アラミド繊維がフィブリルを起こしやすくなるの
で好ましくない。
スプレー法、又は、浸漬法などの加工法により、フッ素
系の撥水樹脂を付与して加工することが、より高い耐水
性能や耐薬品性能を有する防護服を得るためには好まし
い。
上させるために無機化合物が担持されているものが好ま
しく例示される。該無機化合物としては、ケイ素、アル
ミニウム、亜鉛、ジルコニウム、鉄、アンチモン、マグ
ネシュウムからなる群より選ばれた少なくとも1種の金
属の酸化物、若しくは、複合酸化物が好ましく例示され
る。なかでも、酸化アルミニウムのように表面に水酸基
を多く有し、化合物当りの結晶水の割合が大きいものが
特に好ましく例示される。
たり、3〜20重量%の範囲で使用したものがよい。該
担持量が3重量%未満では、遮熱の効果が少なく、ま
た、20重量%を超えると風合いを損ねるおそれがある
ので衣服に使用するには好ましくない。
ては、コーティング法、浸漬法などの公知の種々の加工
方法が使用可能であるが、防炎性への影響を最小限にす
るために、該表地層の裏面側にコーティングすることが
好ましい。特に、メタ系アラミドポリマーをバインダー
として用いる場合には、風合いを阻害しない目的から湿
式コーティング法を用いるものが最適である。
ダーとしては、難燃性を確保するために、メタ系アラミ
ドポリマーの有機系薬剤への溶解物を用いることが最も
好ましい。該有機溶剤としては、N−メチルピロリド
ン、ジメチルアセトアミドなどが好ましく使用される。
また、臭素、フッ素等のハロゲン系原子が共重合された
アクリル樹脂、ウレタン樹脂などに代表される難燃性樹
脂を用いることも可能である。さらに、非難燃タイプの
樹脂を使用する場合には、ヘキサブロモシクロヘキサ
ン、テトラブロモシクロオクタン、ヘキサブロモシクロ
ドテカンなどに代表されるハロゲン化シクロアルカン化
合物や、トリクロロエチルフォスフェート、トリスジク
ロロプロピルフォスフェートに代表される含ハロゲンリ
ン酸エステル、あるいは、トリメチルフォスフェート、
トリクレジルフォスフェートに代表される非ハロゲン化
燐酸エステルなどの難燃剤を添加したものを使用するこ
とにより難燃性を確保することができる。
であることが重要であり、アラミド繊維からなる布帛に
透湿防水性の薄膜フィルムを積層したものが好ましく用
いられる。該薄膜フィルム層と積層する布帛は織物や編
物、または、不織布が使用可能であるが、強度の点で織
物が使用され、特に、難燃性素材であるポリメタフェニ
レンイソフタルアミド繊維からなる織布を用い、該織布
に透湿防水性のある薄膜フィルムをラミネート加工した
ものが最適に例示される。
するものであれば公知のもを使用することができるが、
耐薬品性を兼ね備えたポリテトラフルオロエチレンから
なる薄膜フィルムを使用するものが特に好ましく例示さ
れる。このような中間層の挿入により、透湿防水性や耐
薬品性が向上し、着用者の汗の蒸散を促進するので、着
用者のヒートストレスを減少することができる。
嵩高性の高い不織布構造をした布帛を使用することが有
効であり、このような布帛により熱伝導性の低い空気を
多く含んだ層を形成することができる。このような布帛
には、耐熱性の高いメタ系アラミド繊維からなる不織布
を用いるものがよい。該不織布の目付としては、20〜
200g/m2の範囲で形成したものが好ましく例示さ
れる。不織布の目付が20g/m2未満の場合には、不
織布の強度が低く実用に耐えないものとなるおそれがあ
り、また、該目付が200g/m2を超えると、防護服
の重量を増加させ、着用者の動きを阻害するようにな
る。また、前記のように空気層を効率よく活用するため
に、35〜50g/m2の範囲の比較的低い目付の不織
布シートの複数枚を層状に積層させて用いることが特に
有効である。
嵩高であり空気層を多く含むものであるが、その嵩高性
としては、20〜200cm3/gの範囲のものが好ましく
使用される。ここにいう嵩高性は、縦15cm×横15
cmの大きさに切り取った不織布の0.3g/cm2の
荷重下で厚さ(t:mm)を測定し、前記縦横から求め
た面積(S:cm2)、質量(W:g)を用いて、以下
の式により嵩高性(cm3/g)を算出した。 嵩高性=S×t/W×10
やウォーターニードル法などの公知の方法により製造す
ることができるが、不織布の強度を上げるためにウォー
ターニードル法を用いて製造したものがより好ましく使
用される。
したものでは、着用時のよれ、型崩れなどの問題が発生
するので、メタ系アラミド繊維の織布との複合材料とし
て使用する必要がある。該メタ系アラミド繊維からなる
不織布、若しくは、その積層体と、該メタ系アラミド繊
維からなる織布とを重ね合わせ、これにキルティング加
工を施して結合させたものが最適に使用される。このよ
うに織布を重ね合わせ、該織布のある面を内側(肌側)
に配置して形成することにより、着用時のよれ、型崩れ
などのない、着用安定性の優れた遮熱層を形成すること
ができる。
を向上させるために遮熱層を形成する不織布が膨張剤を
含有していることが好ましい。該膨張剤としては、有機
ポリマーから形成された中空子を使用することが出来、
該有機ポリマーとしては、温度により伸縮するものであ
れば、いずれでも使用することができる。該有機ポリマ
ーの選定に当たっては、膨張温度、耐熱性、伸度等の関
連から慎重に選定する必要があるが、本発明では、アク
リルニトリル、あるいは、その共重合体系のものが好ま
しく使用され、特に耐炎性を要求されるので、アクリル
ニトリル−塩化ビニリデン共重合体を用いるものが好ま
しく例示される。また、該膨張剤の中に内包されるガス
としては、体積膨張率の高いイソブタンガスを用いるの
が最適である。
布の重量当り、10〜100重量%の範囲で使用され
る。該膨張剤の担持量が、10重量%未満では、遮熱の
効果が低く、100重量%を超えると、風合いを損ねる
ようになるので衣服に使用するには好ましくない。
は、コーティング法、浸漬法などの公知の加工方法が使
用可能である。特に、該浸漬法を用いる場合には、空気
層と加工液の置換を促進するために、ポリオキシアルキ
レンエーテルなどに代表される浸透剤を添加することが
効果的である。これにより遮熱層として使用する不織布
への加工剤の濡れ性を向上させ、固着量を増加させるこ
とができるのでより好ましい。
ーとしては、難燃性を確保するために、臭素、フッ素等
のハロゲン系原子を共重合したアクリル系樹脂、ウレタ
ン系樹脂のどの公知の難燃性樹脂を用いるものが好まし
く例示される。また、非難燃性タイプの樹脂を使用する
場合には、ヘキサブロモシクロヘキサン、テトラブロモ
シクロオクタン、ヘキサブロモシクロドテカンなどに代
表されるハロゲン化シクロアルカン化合物などの難燃剤
を添加したものを使用することにより難燃性を確保する
ことができる。
表地層、中間層、遮熱層から構成される複合構造を有す
るが、各層は相互に接合されている必要はなく、重ね合
わして縫合したものでよい。また、該中間層と遮熱層と
は、それぞれファスナー等を使用して表地層から取り外
し可能なようにし、洗濯が簡単に出来るような構造を有
するものが好ましい。
層、遮熱層からなる3層構造の複合布帛で構成され、該
表地層が、メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維と
から構成されることにより、表地層としての充分な強度
と、耐炎性及び熱防護性に優れた性能を得ることがで
き、また、該中間層が、透湿防水性を有することにより
着用者の汗の蒸散を促進してヒートストレスを減少さ
せ、また、耐水性や耐薬品性を向上させることができ
る。さらに、遮熱層には、メタ系アラミド繊維の不織
布、または、その積層体を使用することにより、効率よ
く空気層を確保して、熱伝導を遅延することが可能であ
る。
たものでは、表地層の耐熱性、遮熱性を一層向上せしめ
ることができるので、これにより該表地層と遮熱層に使
用する布帛の目付を少なくすることができ、これらの層
の重量を軽減することができるので防護服全体としての
重量を軽減することができ、より着用感の優れた耐熱性
防護服を得ることができる。
メタフェニレンイソフタルアミド製の織布を用い、該織
布にポリテトラフルオロエチレンの透湿防水性薄膜フィ
ルムをラミネート加工したものを用いることにより、前
記のヒートストレスを一層減少させ、優れた耐水性及び
耐薬品性も付与することができる。
ミド繊維の不織布、若しくは、その積層体により空気層
を確保することに加え、該遮熱層に膨張剤を担持させる
ことにより、該空気層の制御が可能となる。すなわち、
定常時においては、該空気層を少なくし、炎に暴露され
た場合には、熱により該膨張剤が膨張することにより該
空気層を増大せしめるため、定常時は着用快適性に優
れ、なおかつ、火災時には、遮熱性が向上する防護服を
可能にしたものである。
明する。なお、実施例において用いた評価項目の測定
は、下記の方法によった。 (1)織物引張り強力 JIS L 1096 引張り強さ A法に準拠した方
法による。 (2)織物引裂き強力 JIS L 1096 引裂き強さ C法に準拠した方
法による。 (3)透湿性 JIS L 1099 B−2法に準拠した方法によ
る。 (4)防炎性 JIS L 1091 A−1法、及び、A−4法に準
拠した方法による。 (5)遮熱性 ISO9151 に準拠した方法により、24℃温度上
昇試験を行う。 (6)耐薬品性 ISO6530に準拠した方法による。
レンイソフタルアミド繊維(帝人株式会社製、商標名:
コーネックス)とコパラフェニレン・3、4’オキシジ
フェニレンテレフタルアミド繊維(帝人株式会社製、商
標名:テクノーラ)とを混合比率が90:10となる割
合で混合した耐熱繊維からなる紡績糸(番手:20/
2)を用いて2/1の綾織に織成した織物(目付:28
0g/m2)を用いる。
ルアミド繊維からなる紡績糸(番手:40/1)からな
る織布(目付:105g/m2)にポリテトラフルオロ
エチレン製の透湿防水性フィルム(日本ゴアテックス
製)をラミネートしたものを使用する。
ソフタルアミド繊維の短繊維(1.25デニール、38
mmカット長)を用いて、ウォーターニードル法により
作成した不織布(目付:35g/m2、嵩高性:55c
m3/g)を3層に積層させたものを使用して空気層を
形成し、該不織布にポリメタフェニレンイソフタルアミ
ド繊維からなる紡績糸(番手:60/1)を織成した織
布(目付:75g/m2)を裏地として重ね合わせたも
のをキルティング加工して用いる。これらの表地層、中
間層、遮熱層の3層を重ねて用い縫製して耐熱性防護服
を得た。得られた耐熱性防護服の評価結果を表1に示
す。
して、実施例1で使用したポリメタフェニレンイソフタ
ルアミド繊維からなる織布(目付:105g/m2)の
みを用いる(透湿防水性フィルムをラミネートせずに用
いる)以外は、実施例1と同様に実施した。得られた耐
熱性防護服の評価結果を表1に併せて示す。
して、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維からな
る編物(目付:320g/m2)のみを使用した以外は
実施例1と同様に実施した。得られた耐熱性防護服の評
価結果を表1に併せて示す。
ニレンイソフタルアミド繊維(帝人株式会社製、商標
名:コーネックス)からなる紡績糸(番手:20/2)
を用いて2/1の綾織に織成した織物(目付:270g
/m2)を用い、該織物に金属アルミニウム微粒子を難
燃ウレタン樹脂にてコーティングし、さらに、ポリテト
ラフルオロエチレン−エチレン共重合樹脂のトップコー
ティングを行ったもの(目付:560g/m2)を用
い、中間層に当たるものは使用せず、遮熱層として、ポ
リメタフェニレンイソフタルアミド繊維(帝人株式会社
製、商標名:コーネックス)とコパラフェニレン・3、
4’オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維(帝人株
式会社製、商標名:テクノーラ)とを混合比率が95:
5となる割合で混合した紡績糸(番手:20/2)を用
いて平織に織成した織物(目付:210g/m2)を用
いて2層を重ねて用い縫製して耐熱性防護服を得た。得
られた耐熱性防護服の評価結果を表1に併せて示す。
して、下記のものを使用する。すなわち、ポリメタフェ
ニレンイソフタルアミド繊維の短繊維(1.25デニー
ル、38mmカット長)を用いて、ウォーターニードル
法により不織布(目付:35g/m2)を作成する。次
いで、アクリルニトリル−塩化ビニリデン共重合ポリマ
ーからなる中空子に、イソブタンガスを内包した膨張剤
(日本フィライト製、商品名:エクスパンセル092D
U−120)を使用し、上記不織布の全重量に対して5
0重量%となるように、臭素共重合タイプの難燃ウレタ
ンをバインダーとして用いて該不織布に担持させる。該
膨張剤を担持した不織布を1層目に使用し、膨張剤を担
持させていない不織布を2層目に使用して積層し、さら
に、実施例1の遮熱層に使用したポリメタフェニレンイ
ソフタルアミド繊維からなる織布(目付:75g/
m2)を裏地として重ね合わせたものをキルティング加
工して遮熱層として用いる。該表地層、中間層、遮熱層
を重ねて用い縫製して耐熱性防護服を得た。得られた耐
熱性防護服の評価結果を表1に示す。
た織物の裏面側に、酸化ケイ素と酸化アルミニウムがS
iO2/Al2O3=65/35となるように混合した無
機化合物(日本フェライト株式会社製、商品名:フィラ
イト85/7)を10重量%を含むポリメタフェニレン
イソフタルアミドポリマーの7重量%N−メチルピロリ
ドン溶液を該無機化合物が表地層重量の4.5%になる
ように湿式コーティングしたものを表地層として使用す
る。
様のものを使用して、以上の3層を組み合せ、実施例1
と同様にして耐熱性防護服を得た。得られた耐熱性防護
服の評価結果を表1に併せて示す。
薬品性や防水性に優れ、透湿性を付与して着用感を向上
させ、軽量で柔軟な耐熱防護服を可能にするために、消
防服や高温環境での作業服として有用である。
Claims (11)
- 【請求項1】 表地層、中間層、及び遮熱層からなる複
合構造を有する防護服であって、該表地層、中間層、及
び遮熱層が下記(a)〜(c)の要件を同時に満足する
ことを特徴とする耐熱性防護服。 (a)表地層が、メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド
繊維とから構成される。 (b)中間層が、透湿防水性を有する。 (c)遮熱層が、メタ系アラミド繊維の不織布とメタ系
アラミド繊維の織布とからなる複合体である。 - 【請求項2】 表地層を構成するパラ系アラミド繊維の
混率が、該表地を構成する繊維の全重量に対し5〜50
重量%の範囲にある請求項1記載の耐熱性防護服。 - 【請求項3】 表地層に無機化合物が担持されている請
求項1又は2記載の耐熱性防護服。 - 【請求項4】 無機化合物が、ケイ素、アルミニウム、
亜鉛、ジルコニウム、鉄、アンチモン、マグネシウムか
らなる群より選ばれた少なくとも1種の金属の酸化物、
若しくは複合酸化物である請求項3記載の耐熱性防護
服。 - 【請求項5】 表地層が、撥水加工されている請求項1
〜4のいずれか1項に記載の耐熱性防護服。 - 【請求項6】 中間層が、メタ系アラミド繊維の織布に
ポリテトラフルオロエチレンからなるフィルムをラミネ
ートしたものである請求項1〜5のいずれか1項に記載
の耐熱性防護服。 - 【請求項7】 遮熱層が、メタ系アラミド繊維の不織布
とメタ系アラミド繊維の織布とをキルティング加工によ
り結合した複合体から構成されている請求項1〜6のい
ずれか1項に記載の耐熱性防護服。 - 【請求項8】 遮熱層が、熱により膨張する有機ポリマ
ーで形成された中空子からなる膨張剤を含む請求項1〜
7のいずれか1項に記載の耐熱性防護服。 - 【請求項9】 中空子を形成する有機ポリマーが、アク
リルニトリルのポリマー、又はアクリルニトリルと塩化
ビニリデンとの共重合ポリマーである請求項8記載の耐
熱性防護服。 - 【請求項10】 中空子に内包されているガスが、イソ
ブタンガスである請求項8記載の耐熱性防護服。 - 【請求項11】 遮熱層を構成するメタ系アラミド繊維
の不織布の目付が、20〜200g/m2である請求項
7又は8記載の耐熱性防護服。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00552299A JP3768359B2 (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 耐熱性防護服 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00552299A JP3768359B2 (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 耐熱性防護服 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000212810A true JP2000212810A (ja) | 2000-08-02 |
JP3768359B2 JP3768359B2 (ja) | 2006-04-19 |
Family
ID=11613533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00552299A Expired - Lifetime JP3768359B2 (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 耐熱性防護服 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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