JP3888861B2

JP3888861B2 - 耐熱性防護服

Info

Publication number: JP3888861B2
Application number: JP2001153621A
Authority: JP
Inventors: 竜二古木; 兼行菅野
Original assignee: Teijin Techno Products Ltd
Current assignee: Teijin Techno Products Ltd
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: JP2002339122A

Description

【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るだけでなく、高度な軽量性と柔軟性を有する耐熱性防護服に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、消防士用耐熱防護服を構成する繊維として、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、近年、環境問題や、動き易さなどの観点から、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が使用され、さらには、輻射熱を防止する目的から、これらの難燃性有機繊維からなる布帛に金属アルミニウム等をコーテイ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り、熱伝導を遅延させるためには、防護服内に大量の空気層を作ることが効果的である。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と、重量が非常に重くなるので、空気層を作るためにもっと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により、熱を発散させなくなり、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という問題もあった。それに加えて、繊維表面にコーテイング等の加工を施した場合は、透湿性が全く得られず、その気心地も非常に劣悪なものであった。
【０００５】
上記のような問題を解決するために、本発明者らは先に表地層・透湿防水性を有する中間層・遮熱性を有する裏地層からなる３層構造の耐熱性防護服を提案（特願２０００−３１０４８１号）したが、該耐熱性防護服は３層構造であるが故に縫製が煩雑で、さらに、衣服重量、着用感の点でもなお改良の余地を残していた。
【０００６】
【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、透湿防水性、遮熱性に優れ、さらには軽量かつ柔軟で、裁断・縫製作業も簡略化される耐熱性防護服を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の課題を達成するために鋭意検討した結果、表地層と裏地層からなる耐熱防護服において、裏地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知り、本発明を完成するに至った。
【０００８】
かくして、本発明によれば、
「表地層と裏地層からなる複合構造を有する防護服であって、該表地層と裏地層が下記（ａ）及び（ｂ）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、アラミド繊維を５５重量％以上含む耐熱難燃性繊維で構成される。
（ｂ）裏地層が、熱水収縮率の互いに異なる２種以上のアラミド繊維糸条から織成された、重ね組織を有する織物であり、透湿防水性を有する。」
が提供される。
【０００９】
ここで、本発明において表地層を構成する耐熱難燃性繊維がパラ系アラミド繊維を５〜５０重量％含むことが、高度な難燃性と繊維強度を得る上で好ましく、該表地層に撥水加工処理を施すと、さらに好ましい。一方、裏地層は優れた遮熱効果を得る上で、織物組織をふくれ織又はピッケ織とし、厚みを０．７ｍｍ以上とすることが好ましい。該裏地層は熱水収縮率の差が１０％以上である２種のアラミド繊維糸条から織成された織物であることが好ましく、さらには、１３０℃、２０分での熱水収縮率が０．５〜３％であるアラミド繊維糸条と１３０℃、２０分での熱水収縮率が１５〜４０％であるアラミド繊維糸条とから織成された織物であることがより好ましい。また、該裏地層に透湿防水性を付与方法として、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することが好ましく例示される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
本発明の耐熱防護服は、表地層と裏地層の２層を重ね合わせた構造からなり、まず、本発明を構成する表地層は、耐熱難燃性繊維からなり、該耐熱難燃性繊維は上記のアラミド繊維を５５重量％以上含む必要がある。
【００１２】
ここにいうアラミド繊維として、メタ系アラミド繊維、及び、パラ系アラミド繊維が好ましく用いられ、メタ系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、また、パラ系アラミド繊維としては、高い繊維強度を有する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、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。
【００１３】
表地層を構成する耐熱難燃性繊維は全て、上記のアラミド繊維から構成されてもよいし、また、上記のアラミド繊維と他の耐熱性難燃性繊維、例えば、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とを組み合わせたものでもよいが、少なくとも５５重量％以上アラミド繊維を含む必要がある。アラミド繊維の含有量が５５重量％より少ないと、高度な難燃性と繊維強度が得られず、好ましくない。また、該耐熱難燃性繊維に含まれるアラミド繊維は、メタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維が混紡された、紡績糸の形態を有するアラミド繊維であることが好ましい。さらに、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、５〜５０重量％であることがより好ましい。５重量％未満では、繊維強度が低下するおそれがあり、また、５０重量％より高いと該パラ系アラミド繊維がフィブリル化を起こしやすくなる傾向にある。表地層はかかる耐熱難燃性繊維で構成され、表地層の形態としては、織編物、不織布のいずれでもよいが、実用上、布帛強度の点で織物であることが好ましい。
【００１４】
また、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、上記表地層に対しては、コーテイング法、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好ましい。
【００１５】
次に、本発明の耐熱性防護服を構成する裏地層は、熱水収縮率の互いに異なる２種以上のアラミド繊維糸条から構成される必要がある。
【００１６】
ここで、裏地層を構成するアラミド繊維糸条として、互いに収縮率の異なるアラミド繊維糸条が使用され、かかるアラミド繊維糸条は各々、単一種類からなるアラミド繊維糸条であってもよいが、所定の熱水収縮率、耐熱性、繊維強度を得るためには、２種以上のアラミド繊維を混紡し、混紡糸の形態とした方が好ましい。かかるアラミド繊維としては、耐熱性、難燃性の点から、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維に第３成分を共重合させた繊維が好適に例示される。これらのアラミド繊維を用いて、熱水収縮率の互いに異なる２種以上のアラミド繊維糸条とし、織物を織成する。裏地層は該織物に常法の加工工程でリラックス処理を施したものであるが、裏地層用の該織物は、加工工程に供せられる前において、熱水収縮率の差が１０％以上である２種のアラミド繊維糸条から織成されていることがこのましい。熱水収縮率の差を１０％以上とすることにより、上記織物が加工工程に供せられた後において、充分な空気層を形成しやすくなる。さらには、上記織物が加工工程に供せられる前において、１３０℃、２０分での熱水収縮率が０．５〜３％である低収縮アラミド繊維糸条と１３０℃、２０分での熱水収縮率が１５〜４０％である高収縮アラミド繊維糸条とから織成されていることがより好ましい。このような収縮率を有するアラミド繊維糸条で織物を織成し、常法のリラックス処理を施して裏地層となすことにより、充分な空気層をより形成しやすくなり、また、裏地層の風合いが低下することもなくなる。なお、裏地層用の上記織物は、加工工程において、染色されてもよく、染色されなくてもよい。
【００１７】
本発明の耐熱性防護服を構成する裏地層は上記のように熱水収縮率の互いに異なる２種以上のアラミド繊維糸条から構成された織物であり、さらに、重ね組織を有している必要がある。
【００１８】
ここで、重ね組織とは、経糸か緯糸のいずれかを２種以上用い、あるいは経緯糸を２種以上用いた組織で、緯二重織、経二重織、二重織、ふくれ織、ピッケが例示される。かかる重ね組織を有する織物にリラックス処理を施すことにより得られた裏地層は、重ね組織と上記の熱水収縮率差との相乗効果により、充分な空気層を形成することができる。特に、ふくれ織又はピッケ組織を有する織物は、加工工程を経た後においても、織物表面の少なくとも一側面が平らかであるため、次工程での表面処理が容易となり、好ましい。
【００１９】
また、上記裏地層は、０．７ｍｍ以上、より好ましくは０．９ｍｍ以上１．４ｍｍ以下の厚みとすることにより、効果的な空気層を形成することができる。なお、裏地層の目付けとしては、５０〜４００ｇ／ｍ²の範囲にあることが好ましい。目付けが５０ｇ／ｍ²未満の場合は効果的な空気層を形成することが難しく、また、４００ｇ／ｍ²を越えると、防護服の重量を増加させ、着用者の動きを阻害し、消火作業時の着用者の疲労を増幅させる。
【００２０】
さらに、上記裏地層は、透湿防水性を有する必要がある。ここで、透湿防水性とは耐水圧５００ｍｍＨ₂Ｏ以上（ＪＩＳＬ１０９２法高水圧法）と透湿度１２５ｇ／ｍ²・ｈ以上（ＪＩＳＬ１０９９法Ｂ−２法）を同時に満足する性質のことをいい、方法としては、該裏地層に透湿防水効果のある薄膜フィルムをラミネート加工したものが好適に例示される。
【００２１】
かかる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の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ことが特に好ましい。このような透湿防水膜により、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】
なお、本発明の耐熱防護服は、以上のような表地層と裏地層と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、重ね合わせて縫合したものでもよい。また、ファスナー等を利用して裏地層を表地層から取り外し可能なようにし、洗濯が簡単にできるような構造を有していてもよい。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を実施例をあげて詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。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）引張り強力
ＪＩＳＬ１０９６引張り強さＡ法に準拠した方法による。
（２）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。
（７）縫製性
表地層、裏地層を裁断し、防護服を縫製する際の縫製のし易さを、熟練者により、◎（極めて良好）、○（良好）、△（やや不良）、×（不良）の４段階で官能評価した。
【００２４】
［実施例１］
表地層は、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（目付け：２８０ｇ／ｍ²）を用いる。
【００２５】
裏地層として、まず、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維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とを混合比率が９５：５となる割合で混合した紡績糸Ａ（番手：４０／１、１３０℃２０分での沸水収縮率１．８％）とポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維とコパラフェニレン・３、４’オキジフェニレンテレフタルアミド繊維とを混合比率が９５：５となる割合で混合した紡績糸Ｂ（番手：４０／１，１３０℃２０分での沸水収縮率２３．２％）を用意し、経糸配列として紡績糸Ａ：紡績糸Ｂ＝１：１、緯糸配列として紡績糸Ａ：紡績糸Ｂ＝１：１でふくれ織物を織成した。次に該織布を常法の加工工程でリラックス処理することにより、目付け：２１０ｇ／ｍ²、厚み１．１ｍｍとなし、さら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。
【００２６】
これらの表地層、裏地層の２層を透湿防水性フィルムが表地層に接するように重ねて用い、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。
【００２７】
得られた防護服は、耐薬品性、透湿防水性、遮熱性に優れ、且つ、軽量で着用感の良好なものであった。また、裁断・縫製作業も容易であった。
【００２８】
［比較例１］
表地層は実施例１において使用したものと同一のものを用いる。中間層として、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維からなる紡績糸（番手：４０／１）からなる織布（目付け：５５ｇ／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。
【００２９】
裏地層として、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維の短繊維（１．４デシテックス、３．８ｍｍカット長）を用いて、ウオーターニードル法により作製した不織布（目付け：３５ｇ／ｍ²）を３層に積層し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（目付け：７５ｇ／ｍ²）を裏地として重ね合わせたものをキルテイング加工して用いる。これらのこれらの表地層、中間層、裏地層の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に併せて示す。
得られた防護服は重量が重く、縫製性がやや不良であった。
【００３０】
［比較例２］
裏地層として、実施例１と同じふくれ織物（目付け：２１０ｇ／ｍ²）で透湿防水性フィルムをラミネートしないものを使用し、これ以外は実施例１と同様な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。
【００３１】
［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（目付け：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イングし、さらに、ポリテトラフルオロエチレンーエチレン共重合樹脂のトップコーテイングを行ったもの（目付け：５６０ｇ／ｍ²）を用い、中間層にあたるものは使用せず、裏地層として、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）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（目付け：２１０ｇ／ｍ²）を用いて、これら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。
【００３２】
得られた防護服は、重量が極めて重い上、防炎性、遮熱性に劣るものであった。また、裁断・縫製作業も極めて困難であった。
【００３３】
【表１】

【００３４】
【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、透湿防水性、遮熱性に優れるだけでなく、軽量かつ柔軟で着用感も良好であるため、消防服や高温環境下での作業服として有用である。
【００３５】
また、本発明の耐熱性防護服は２層構造を有するため、従来の３層構造の耐熱性防護服に比べて裁断・縫製作業も簡略化される。

Claims

表地層と裏地層からなる複合構造を有する防護服であって、該表地層と裏地層が下記（ａ）及び（ｂ）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、アラミド繊維を５５重量％以上含む耐熱難燃性繊維で構成される。
（ｂ）裏地層が、熱水収縮率の互いに異なる２種以上のアラミド繊維糸条から織成された、重ね組織を有する織物であり、透湿防水性を有する。
表地層を構成する耐熱難燃性繊維がパラ系アラミド繊維を５〜５０重量％含む請求項１記載の耐熱性防護服。
表地層が撥水加工されている請求項１又は請求項２に記載の耐熱性防護服。
上記重ね組織がふくれ織、又はピッケである請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐熱性防護服。
裏地層の厚みが０．７ｍｍ以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の耐熱性防護服。
裏地層が、熱水収縮率の差が１０％以上である２種のアラミド繊維糸条から織成された織物である請求項１〜５のいずれか１項に記載の耐熱性防護服。
裏地層が、１３０℃、２０分での熱水収縮率が０．５〜３％であるアラミド繊維糸条と１３０℃、２０分での熱水収縮率が１５〜４０％であるアラミド繊維糸条とから織成された織物である請求項１〜６のいずれか１項に記載の耐熱性防護服。
裏地層が、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１〜７のいずれか１項に記載の耐熱性防護服。