JP2004053039A - 遠赤外線偽装服 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の迷彩戦闘服とほぼ同等の着用性、活動性および目視、近赤外線偽装性を有しながら遠赤外線による探知に対しても周辺自然界との高いマッチング性を有し、高度な偽装性を確保する迷彩戦闘服を提供する。
【解決手段】カバーファクター１８以上で構成される布帛の少なくとも表面に金属材料が処理され、この処理面に３色以上の迷彩状プリントが施され、かつ、以下の（１）および（２）を満足してなる生地により縫製されてなる対遠赤外線偽装性を有する服。
（１）服地表面の面積加重平均輻射能（ε）：０．４≦（ε）≦０．８５
（２）各色間の最大輻射能ε差Ｒ　　　　　：０．１≦Ｒ≦０．６
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠赤外線利用のカメラで撮影されても周辺の天然自然界中にマッチングしているため、極めて探知が困難であり、また、目視および近赤外線の探知に対しても同様に探知困難となる服を提案するものである。従って、軍需用の戦闘服に代表される迷彩服に適用可能である。
【０００２】
【従来の技術】
人が着用する服は、人体・体温のために必然的に植生に代表される天然自然界より数℃高い温度となる。天然自然界中で活動する戦闘員は、遠赤外線カメラ（装置）で撮影されると、遠赤外線放射エネルギー密度は、天然自然界とはエネルギーレベルが異なるため、天然自然界と明らかに異なる映像で撮影され、結果として極めて簡単にその存在が把握、敵方からの攻撃対象とされる。この遠赤外線による探知は、とくに夜間に有効であるため、種々の対策が過去に提案されている。
【０００３】
現存する全ての物体は電磁エネルギー波を放射している。その電磁波波長は物体温度により決定され、この温度が常温レベルの場合は約１０μｍの遠赤外線を主に放射する。一方、かかる電磁波は、空気中の炭酸ガス、水蒸気、酸素、窒素等に吸収されるが、これらの吸収がない波長域が５または１０μｍ近傍に存在し、一般的に「大気の窓」と称されている。
遠赤外線カメラは、この「大気の窓」を利用して、各物体が自ら放射するエネルギー・レベルをキャッチ、映像化している。本発明が目的とする戦闘員等の探知には、主に放射される遠赤外線波長が１０μｍ近傍である点から前記の１０μｍ帯を利用して映像化する探知カメラがごく一般的に用いられる。また、その探知カメラの映像化は、各種物体から放射される１０μｍ近傍の遠赤外線放射エネルギー密度の大小をキャッチ、映像化されるものである。従って、本発明が目的とする遠赤外線カメラによる探知を困難とするためには、戦闘服表面から放射される１０μｍ近傍の遠赤外線エネルギー密度をいかに周辺の天然自然界に近似させるかが課題である。
【０００４】
かかる遠赤外線カメラによる探知からの回避、偽装に対する従来技術は、戦闘服の表面温度を低下させて遠赤外線偽装性を得るために服内層部に断熱性の高い綿等の層を設ける方法が提案されている。しかし、この方法は、重く活動性が大幅に低下すると共に人体からの熱放散が大きく抑制するために戦闘服としての基本性能が欠落、実用に耐え難いものである。また、特開平６−１３７７９２、特開平８−１４７９９等で格子状ネットに合成樹脂着色シートを裁断、貼付けた所謂、ネット／リーフ形状体を戦闘服の上に羽織る方法が提案されている。この方法は、戦闘服とネット／リーフ品との間に空間ができるために遠赤外線偽装性はある程度向上する。しかし、その遠赤外線偽装効果は、ネット／リーフ体の面積被覆率が１００％とはならないために戦闘服表面から発せられる高エネルギー密度の遠赤外線の一部がこの層を透過するために偽装性に問題がある。また、リーフ部を天然自然界と全く同一温度にすることは理論的に不可能であり、充分な遠赤外線偽装性の確保とはならず、究極の偽装性確保がなされない。また、当然、かかるネット／リーフ体を戦闘服上に羽織る点から活動性を大幅に低下させる大きな問題を有するものである。
【０００５】
また、特開平６−１３７７９５等で遠赤外線放射率の異なるビーズを服表面に迷彩状に貼付けて偽装する方法が提案されている。この方法は活動性等の問題は大幅に改善されるが、取付けられたビーズは活動中および洗濯中に脱落し易く耐久性に、また、同法は、目視および近赤外線に対する偽装性に難点がある。
以上の従来技術による遠赤外線を利用した探知からの偽装は、種々の問題を抱えているのが現状であり、このため、ごく限られた特殊なケースを除き、実際には利用されていないのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の従来技術が抱える種々の問題がなく、従来の迷彩戦闘服とほぼ同等の着用性、活動性および目視、近赤外線偽装性を有しながら遠赤外線による探知に対しても周辺自然界との高いマッチング性を有し、高度な偽装性を確保する迷彩戦闘服を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記の課題を解決するために種々の検討を加えた結果、布帛の少なくとも片面に遠赤外線放射率が低い金属材料を付着させ、この表面上に顔料／バインダーを主成分とする迷彩状の捺染プリントを施し、その面積加重平均の輻射能（遠赤外線エネルギー大小を左右する物質固有の係数、以下単に輻射能と記載することがある）を特定範囲に制御および迷彩各色間の輻射能に差を設け、当該面を戦闘服の表面として縫製される戦闘服が極めて優れた遠赤外線偽装性を示し、かつ、戦闘服としての基本性能を保有し得ることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明はカバーファクター１８以上で構成される布帛の少なくとも表面に金属材料が処理され、この処理面に３色以上の迷彩状プリントが施され、かつ、以下の（１）および（２）を満足してなる布帛により縫製されてなる対遠赤外線偽装性を有する服である。
（１）布帛表面の面積加重平均輻射能（ε）：０．４≦（ε）≦０．８５
（２）各色間の最大輻射能差Ｒ　　　　　　：０．１≦Ｒ≦０．６
また本発明は、好ましくは布帛に処理される金属が銅、ニッケル、アルミニウム、銀または／および金である上記の対遠赤外線偽装性を有する服であり、より好ましくは布帛に処理する金属が銅からなり、かつ、メッキ法で付与されてなる上記の遠赤外線偽装性を有する服であり、さらに好ましくは布帛に処理する金属が燐片状アルミニウムからなる上記の遠赤外線偽装性を有する服であり、金属処理面上に３色以上の顔料捺染により迷彩プリントが施され、かつ、９００ｎｍ波長における光反射率の面積加重平均値が３０％以上でなる上記の対遠赤外線偽装性を有する服であり、８〜１３μｍ波長域における吸光係数が１×１０^−３／μｍ以上でなるバインダーを用いて顔料捺染されてなる上記の対遠赤外線偽装性を有する服に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる布帛を構成する繊維素材は何らの制約を設ける必要はなく、ビニロン、難燃ビニロン、綿、レーヨン、ポリエステル、ポリアミド（ナイロン）、メタ系アラミド系からなる繊維素材単独およびこれらの混紡、混撚素材が利用可能である。また、その布帛構成も平織、綾織等の織物あるいはニット等が利用可能であり、繊維素材と同様に何らの制約の必要がない。ただし、その布帛のカバーファクターは１８以上であることが必要である。この理由は、カバーファクターが１８未満である場合は、布帛を構成する糸／糸間に形成される隙間が大きくなり、人体等の戦闘服内部から放射される遠赤外線がその隙間から漏洩し、遠赤外線探知カメラに映像化され易くなるためである。一方、カバーファクターが大きくなりすぎると服からの通気、透湿性が低くなり、また、服地が剛直になるために好ましくない。本発明の布帛のカバーファクターは好ましくは２０〜５０の範囲であり、より好ましくは２５〜４０の範囲である。
【００１０】
また、遠赤外線偽装性の確保は、着用される戦闘表面から放射される遠赤外線エネルギー密度を周辺の植生等からなる天然自然界に近似させる必要がある。一方、その放射エネルギー密度（Ｑ／Ａ：Ｑは服全表面積から放射される遠赤外線量、Ａは服の表面積）は、理論的に服表面素材で決定される輻射能εと服表面の絶対温度Ｔの４乗に比例、決定される。このため、遠赤外線偽装効果にすぐれた戦闘服は、植生等からなる天然自然界と服から放射される遠赤外線放射エネルギー密度をほぼ近似させる必要がある。この点を種々検討した結果、迷彩各色の各面積比率と輻射能εの積の和である加重平均輻射能（ε）値は０．４≦（ε）≦０．８５の範囲内であることが必須条件であることが判明した。この（ε）値が０．４未満でなる戦闘服は、放射される遠赤外線エネルギー密度が周辺の天然自然界よりも低くなりすぎて、遠赤外線探知カメラにおける映像が周辺より明らかに暗くなりすぎるために偽装性が低下する。逆に、０．８５を越えると天然自然界よりも明るく映像化されて偽装性が低下する。このため、戦闘服の迷彩各色部の加重平均輻射能（ε）値は０．４≦（ε）≦０．８５の範囲であることが必要であり、好ましくは０．５≦（ε）≦０．８の範囲であり、より好ましい範囲は０．６≦（ε）≦０．７５である。
【００１１】
前記した加重平均輻射能（ε）値を好ましい範囲に設定ことだけでは、良好な対遠赤外線偽装を達成することは困難である。すなわち、戦闘服を着用、活動する周辺の天然自然界は場所、季節、気温等で遠赤外線放射性が変動する。しかし、戦闘服から放射する遠赤外線エネルギー密度がこれに追随、変化しなければ、満足する偽装性は得られない。一方、戦闘服から放射される遠赤外線エネルギー密度をカメレオン的に周囲の天然自然界の変化に追随、変化させることは技術対応面で困難である。これを補完して良好な偽装性を確保するために、本発明は戦闘服表面に染色される迷彩各色を同一の輻射能ε値にせず、色間に意識的な輻射能の差を設けるものである。すなわち、遠赤外線探知カメラで探知されても、この各色に染色されている部位間は輻射能に差があるために遠赤外線探知カメラで撮影された映像は、各色間で明暗化され、戦闘服を着用している人型の認識が困難化し、結果的に優れた偽装を達成するものである。このために、戦闘服の迷彩色は３色以上から形成され、かつ、その各色間の最大輻射能差Ｒが０．１≦Ｒ≦０．６の範囲であることが必要である。ここで、各色間の最大輻射能差Ｒが０．１未満では前記の人型認識の困難化を不十分とし、０．６を越えると遠赤外線映像で明暗がつき過ぎて人工的となり、偽装性が低下するため好ましくない。より高度な遠赤外線偽装を確保するため各色間の最大輻射能差Ｒは好ましくは０．１５≦Ｒ≦０．５、さらに好ましくは０．２≦Ｒ≦０．４の範囲であり、かつ、迷彩各色間をほぼ等間隔に差をつけた輻射能差とすることが好ましい。
【００１２】
本発明の主要構成因子である布帛表面への金属材料処理は、戦闘服表面から放射される遠赤外線放射エネルギー密度を抑制、低下させるために必須の条件であり、その金属素材は輻射能εが０．５以下である材料を選択、適用することが好ましい。具体的には金、銀、銅、アルミニウム、真鍮、クロム、ニッケル等から選択すればよい。また、これらの２種以上の金属材料を布帛に対して、複層に設けることも本発明上何ら問題はない。さらに、この金属層の厚さは、とくに制約の必要はないが、布帛表面をより高度に被覆する範囲内で薄い層で設けることが服地の風合いから好ましく、０．００１〜１０μｍの厚さが好ましく、より好ましくは０．０１〜５μｍ、さらにより好ましくは０．０５〜３μｍの厚さである。
【００１３】
これら布帛面への金属表面処理の具体的な方法としては、前記の布帛に対し、公知方法による銅メッキあるいは金属箔を裁断、バインダー液中に分散させてなる組成液を布帛表面に公知のグラビア印刷法、各種コート法で処理することが好ましい。また、この金属箔がアルミニウム箔からなる場合放射する遠赤外線放射エネルギー密度の低減化、軽量性並びにコスト面でより好ましく、さらに、表面がエポキシ樹脂等で被覆されたアルミニウム箔材料を裁断、バインダー中に分散される場合が洗濯等による遠赤外線偽装効果の持続性面からより好ましい。
【００１４】
本発明の金属処理布帛面への顔料捺染による迷彩パターンの形成および面積加重平均輻射能の確保は、遠赤外線偽装効果から顔料成分およびバインダー成分を吟味して実施することが好ましい。すなわち、顔料捺染に用いる顔料およびバインダー成分は、その下層に設ける金属処理層が有する低輻射能・低遠赤外線エネルギー放射性を大きく損なうことになり、本発明の加重平均輻射能（ε）の確保面等に障害をきたすことがある。このため、本発明の効果を発揮するためには、顔料捺染に供する顔料およびバインダー等の各成分を厳選して実施することが好ましい。すなわち、遠赤外線探知カメラの利用波長が８〜１３μｍ帯である点から、各顔料捺染材料は同波長域に吸収がない、あるいは吸収が比較的小さなものを選択することが好ましく、また、その顔料捺染の厚さも可能な範囲で薄くすることが好ましい。具体的には、本発明の優れた遠赤外線偽装を得るためには、８〜１３μｍ波長域における吸光係数が１×１０^−３／μｍ以上、より好ましくは１×１０^−２／μｍ以上からなるバインダーを選択することが好ましい。
【００１５】
また、かかる顔料捺染に適用し得るバインダー、顔料はその分子中にＣ−Ｏ，Ｃ−Ｎ，Ｎ−Ｈ，Ｏ−Ｈ基が２０モル％以下、より好ましくは１０モル％以下から構成される材料を適用・使用するのが好適であり、これらの要件を満たすウレタン系、アクリル、ポリオレフィン系等のバインダーおよび有機、無機系顔料が適用可能である。また、これらの顔料は、戦闘服の近赤外線偽装性の確保面から９００ｎｍ波長における各色の光反射率の面積加重平均値が３０％以上をも保持することが好ましく、この点から前記顔料は有機系を主体に用いることが一層好ましい。本発明において、迷彩各色間を異なる輻射能にする方法は、顔料捺染に供する前記の吸光係数が異なるバインダー種、捺染厚さ変更および顔料成分で確保可能である。
【００１６】
【実施例】
以下に、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明は、これらの例によって何ら限定されるものではない。
なお、各例の諸物性は、以下に示す方法に従って求めた。
【００１７】
［布帛のカバーファクター］
織、編物を構成するタテおよびヨコ糸の番手、打ち込み密度から、以下の算式によって求められる値を布帛のカバーファクターとして測定、定義する。
【数１】

【００１８】
［輻射能ε］
２０℃に温調された室内において、３６℃一定温度に制御された加熱板を水平方向に対して、１０°の角度にセットし、この上に供試験体を密着させ、３０分間放置後に供試験体を接触型温度計で温度ｔ_１℃を、また、８〜１３μｍ帯の遠赤外線カメラで設定輻射能ε＝１と設定した際の温度ｔ_２℃を測定し、以下の算式により求められた値を供試体の輻射能εとして測定、定義する。
【００１９】
【数２】

【００２０】
［面積加重平均輻射能（ε）］
迷彩各色の面積比率（Ｓ_１，Ｓ_２・・・Ｓ_ｎ）および各色部の前記測定法で測定される輻射能（ε_１，ε_２・・・ε_ｎ）から下式で求められる値を面積加重平均輻射能として測定、定義する。
【数３】

【００２１】
［９００ｎｍ波長における光反射率の面積加重平均値］
迷彩を形成する各色部について、分光光度計により９００ｎｍ波長における反射率を測定、各色部の面積比と測定した反射率の積を各色毎に算出、その総和値を９００ｎｍ波長における光反射率の面積加重平均値として、算出、定義する。
【００２２】
［バインダーの８〜１３μｍ波長域における吸光係数］
バインダーをフィルムに成形し、その厚さおよび８〜１３μｍ域の光線透過率を測定する。アウトプットされる光透過曲線を積分し、その面積Ｓ_１を求め、さらに１００％透過時の面積Ｓ_０から下式により求められる値を８〜１３μｍ波長域における吸光係数Ｋとして測定、定義する。
【数４】

【００２３】
［実施例１〜３］
（１）１．１ｄｔｅｘ単繊維の捲縮３．８ｍｍ長さの難燃ビニロン（株式会社クラレ製、商品名「バイナール　Ｔ−１８」）７０ｗｔ％，綿３０％を混紡・紡績した３０綿番手２本合撚糸した糸を用い、タテおよびヨコにそれぞれ５８，５０本／ｉｎの打ち込み密度の平織組織からなるカバーファクター１９．７の布帛を作製した。
（２）この布帛を用いて、公知の無電解メッキ法により、銅メッキを実施した。この銅メッキ処理した布帛を鋭利なカッターで裁断し、その断面を走査型電子顕微鏡で倍率５０００倍に設定、その電子顕微鏡写真から布帛上に形成されている銅金属の厚さをｎ＝２０部位で測定、その平均値を算出したところ約０．１μｍであった。この銅メッキ処理した布帛の輻射能εを測定し、ε＝０．３であることを確認した。
（３）この銅メッキした布帛に８〜１３μｍ波長域の吸光係数Ｋが１×１０^−０（ｍｍ^−１）からなるアクリル系バインダーおよび有機系を主とするライトグリーン（ＬＧ）、ダークグリーン（ＤＧ）、ブラウン（Ｂｒ）およびブラック（ＢＬ）顔料およびカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）からなる捺染糊を用いて、ＬＧ／ＤＧ／Ｂｒ／ＢＬ＝５０／２５／１５／１０の各色面積比となるスクリーン捺染で４色の迷彩プリントを実施し、乾燥・熱処理後に水洗、乾燥した（実施例１）。また、上記４色のうちＬＧ色以外の３色を用いて２回目の顔料捺染を実施した（実施例２）。さらには上記４色のうちＢｒ、ＢＬを用いて３回目の顔料捺染を実施した（実施例３）。これら加工布帛の９００ｎｍ波長における光反射率の面積加重平均値は実施例１では４６．２％、実施例２では４７．２％、実施例３では４７．８％であった。
（４）この加工布帛の輻射能εを測定すると共に、当染色面を表面として服を縫製した。この服を成人男子が着用し、周辺に植生が茂っている屋外で、日没４時間後（気温１８℃）および距離２０ｍから遠赤外線カメラ（日本アビオニクス社製、ＩＲ−２０）で８〜１３μｍの波長域を撮影し、その映像から対遠赤外線偽装性を評価した。これらの結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】

【００２５】
【発明の効果】
本発明の布帛の少なくとも片面に遠赤外線放射率が低い金属材料を付着させ、この表面上に顔料／バインダーを主成分とする迷彩状の捺染プリントを施し、その面積加重平均の輻射能を特定範囲に制御し、および迷彩各色間の輻射能に差を設けた面を表面として縫製される戦闘服は極めて優れた対遠赤外線偽装性を示す。

Claims (6)

1. カバーファクター１８以上で構成される布帛の少なくとも表面に金属材料が処理され、この処理面に３色以上の迷彩状プリントが施され、かつ、以下の（１）および（２）を満足してなる布帛により縫製されてなる対遠赤外線偽装性を有する服。
   （１）布帛表面の面積加重平均輻射能（ε）：０．４≦（ε）≦０．８５
   （２）各色間の最大輻射能差Ｒ　　　　　　：０．１≦Ｒ≦０．６
2. 布帛の少なくとも表面に処理される金属が銅、ニッケル、アルミニウム、銀および／または金である請求項１の対遠赤外線偽装性を有する服。
3. 布帛に処理する金属が銅からなり、かつ、メッキ法で付与されてなる請求項１または２に記載の対遠赤外線偽装性を有する服。
4. 布帛に処理する金属が燐片状アルミニウムからなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の対遠赤外線偽装性を有する服。
5. 金属処理面上に３色以上の顔料捺染により迷彩プリントが施され、かつ、９００ｎｍ波長における光反射率の面積加重平均値が３０％以上でなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の対遠赤外線偽装性を有する服。
6. ８〜１３μｍ波長域における吸光係数が１×１０^−３／μｍ以上でなるバインダーを用いて顔料捺染されてなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の対遠赤外線偽装性を有する服。