JP2002115106A

JP2002115106A - 耐熱性防護服

Info

Publication number: JP2002115106A
Application number: JP2000310481A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Furuki; 竜二古木
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2002-04-19
Anticipated expiration: 2020-10-11
Also published as: JP3768395B2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の問題点を解決し、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。【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、空気量Ｖが０．０７ｃｍ以上の織編物
から構成される。成する繊維の密度（ｇ／ｃｍ）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性防護服に関
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。

【０００２】

【従来の技術】従来より、消防士が消火作業中に着用す
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。

【０００３】また、近年、遮熱性の評価方法の国際標準
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。

【０００４】さらに、このような空気層を形成すること
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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
のような問題点を解決し、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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成するために鋭意検討した結果、表地層、中間層、及び
遮熱層からなる耐熱性防護服において、遮熱層に充分な
量の空気を含有させるとき、所望の耐熱性防護服が得ら
れることを究明した。

【０００７】本発明は、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が提供される。（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、下記式で定義する空気量Ｖが０．０７
ｃｍ以上の織編物から構成される。

【０００８】

【数２】

【０００９】ただし、Ｔ：織編物の最大厚み（ｃｍ）Ｗ：織編物の目付（ｇ／ｃｍ）ｄ：織編物を構成する繊維の密度（ｇ／ｃｍ）

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
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。

【００１１】ここにいうアラミド繊維としては、優れた
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。

【００１２】

【化１】

【００１３】前記の３層構造の１つを構成する表地層
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。

【００１４】また、該メタ系アラミド繊維とパラ系アラ
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。

【００１５】該表地層に対しては、コーティング法、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。

【００１６】また、該表地層には、耐熱性、遮熱性を向
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。

【００１７】該無機化合物の担持量は、表地層の重量当
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。

【００１８】該表地層への無機化合物の担持方法につい
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。

【００１９】また、該担持の処理の際に使用するバイン
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。

【００２０】次に、中間層は、透湿防水性を有するもの
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。

【００２１】該薄膜フィルムとしては、透湿防水性を有
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。

【００２２】次に、３層構造のうちの遮熱層としては、
下記式で定義される空気量Ｖが０．０７ｃｍ以上の織編
物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。

【００２３】

【数３】

【００２４】ただし、Ｔ：織編物の最大厚み（ｃｍ）Ｗ：織編物の目付（ｇ／ｃｍ）ｄ：織編物を構成する糸の密度（ｇ／ｃｍ）

【００２５】該織編物を構成する素材としては、耐熱
性、難燃性の点から、メタフェニレンイソフタルアミド
繊維が好ましく用いられるが、耐熱性、難燃性を著しく
低下させない範囲で、他素材を用いても良い。

【００２６】該織編物の目付としては、５０〜４００ｇ
／ｍ²の範囲で形成したものが好ましく例示される。織
編物の目付が５０ｇ／ｍ²未満の場合には実際上０．０
７ｃｍ以上の空気量を得ることは難しく、また、該目付
が４００ｇ／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。

【００２７】該織編物の組織、形態については特に限定
はしないが、経糸及び／または緯糸の一部に綿番手０．
２〜２ｓの紡績糸及び／または３０００〜３００００ｄ
ｔｅｘのフィラメント糸を０．５ｃｍ〜３ｃｍの間隔で
織り込んだ織物は、太番手の紡績糸または太ｄｔｅｘの
フィラメント糸が中間層と遮熱層のベース生地の間に挿
入されることにより、空気体積が向上するため、遮熱性
の向上に有効である。

【００２８】また別の例として、１３０℃、２０分処理
後の湿熱収縮率が０．５〜５％である紡績糸またはフィ
ラメント糸と、処理後の湿熱収縮率が２０〜４０％であ
る紡績糸またはフィラメント糸とを交互に緯糸に配した
後、リラックス処理することにより、膨らみを持たせた
ピッケ織物は、織物表面の凸凹によって空気体積が向上
するため、遮熱性の向上に有効である。

【００２９】なお、本発明の耐熱防護服は、このような
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。

【００３０】

【発明の作用】本発明の耐熱性防護服は、表地層、中間
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、空気量が０．０７ｃｍ以上の
織編物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。

【００３１】特に、該表地層に、無機化合物を担持させ
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。

【００３２】また、該中間層に、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。

【００３３】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
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ＪＩＳＬ１０９６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ＪＩＳＬ１０９６引裂き強さＣ法に準拠した方
法による。（３）透湿性ＪＩＳＬ１０９９Ｂ−２法に準拠した方法によ
る。（４）防炎性ＪＩＳＬ１０９１Ａ−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。

【００３４】［実施例１］表地層には、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。

【００３５】中間層には、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：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。

【００３６】また、遮熱層には、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：４０／１）
からなる織布において緯糸の一部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：５／５）
を１ｃｍの間隔で織り込んだ織物（目付：１７０ｇ／ｍ
²、空気量：０．１ｃｍ）を使用する。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。

【００３７】［比較例１］実施例１において、中間層と
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。

【００３８】［比較例２］実施例１において、遮熱層と
して、緯糸の一部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：５／２）を１ｃｍ間隔で
織り込んだ織物（目付：１１５ｇ／ｍ²、空気量０．０
５ｃｍ）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。

【００３９】［比較例３］表地層として、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）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。

【００４０】［実施例２］実施例１において、遮熱層と
して、下記のものを使用する。１３０℃、２０分処理後
の湿熱収縮率が１％の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：４０／−）と１３０℃、２
０分処理後の湿熱収縮率が３０％であるメタフェニレン
イソフタルアミド紡績糸（番手：４０／−）とを緯糸に
交互に配した織物を作製し、加工工程においてリラック
ス処理で沸水収縮率の差を利用して膨らみを持たせたピ
ッケ織物（目付：１８０ｇ／ｍ、空気体積０．０８ｃ
ｍ）を用いる。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。

【００４１】［実施例３］実施例１で表地層として用い
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。

【００４２】中間層、及び、遮熱層には、実施例１と同
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。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【発明の効果】このように本発明の耐熱性防護服は、耐
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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ａ４１Ｄ 31/00 ５０３Ａ４１Ｄ 31/00 ５０３Ｆ５０４５０４Ｃ 31/02 31/02 ＡＢ３２Ｂ 5/26 Ｂ３２Ｂ 5/26 27/34 27/34 Ｄ０３Ｄ 15/04 Ｄ０３Ｄ 15/04 Ａ 15/12 15/12 ＺＤ０６Ｍ 11/44 Ｄ０６Ｍ 15/256 11/45 15/277 11/46 101:36 11/47 11/12 11/49 11/79 15/256 15/277 // Ｄ０６Ｍ 101:36 Ｆターム(参考） 3B011 AA01 AB01 AC08 AC14 AC18 4F100 AA00A AA18A AA19A AA20A AA25A AA27A AA29A AA33A AK07C AK18B AK47A AK47B AL05A BA03 BA07 BA10A BA10C BA16 DG12B DG12C DG13C GB72 JA03C JB01 JB06A JD04 JD04B JD05 JD05B JJ02C JJ03 JK13 JK17 JL03 YY00C 4L031 AA21 AB03 AB04 AB21 AB32 AB33 BA09 BA20 DA00 DA08 DA17 4L033 AA08 AB01 AB05 AB06 AC03 AC07 CA17 DA06 4L048 AA25 AA53 AB01 AC11 AC14 CA06 DA01

Claims

【特許請求の範囲】

【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、下記式で定義する空気量Ｖが０．０７
ｃｍ以上の織編物から構成される。【数１】ただし、Ｔ：織編物の最大厚み（ｃｍ）Ｗ：織編物の目付（ｇ／ｃｍ）ｄ：織編物を構成する繊維の密度（ｇ／ｃｍ）
【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、経糸及び／または緯糸の一部
に綿番手０．２〜２ｓの紡績糸及び／または３０００〜
３００００ｄｔｅｘのフィラメント糸を０．５ｃｍ〜３
ｃｍの間隔で織り込んだ織物である請求項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、１３０℃、２０分処理後の湿
熱収縮率が０．５〜５％である紡績糸またはフィラメン
ト糸と、１３０℃、２０分処理後の湿熱収縮率が２０〜
４０％である紡績糸またはフィラメント糸とを交互に緯
糸に配した後、リラックス処理することにより、膨らみ
を持たせたピッケ織物である請求項１〜６のいずれか１
項に記載の耐熱性防護服。