JP5400530B2

JP5400530B2 - 耐熱性防護服

Info

Publication number: JP5400530B2
Application number: JP2009188449A
Authority: JP
Inventors: 愛木戸; 一伊澤
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2009-08-17
Filing date: 2009-08-17
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2029-08-17
Also published as: JP2011038224A

Description

本発明は、軽量で快適な耐熱性防護服に関し、さらに詳しくは、吸水性に優れた面と反対に吸水性を持たない面を有する層を用いることにより快適性を向上させた耐熱性防護服に関するものである。

従来、消防士が消火作業時に着用する耐熱性防護服としては、アラミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリベンゾイミダゾールなどの難燃性の有機繊維を用いた布帛が使用されている。近年、熱防護性能を損なわずに着用者の快適性を向上させる要求が高まっている。ここでいう快適性とは、軽量であること、動きが損なわれないこと、蒸れ感がないことを指す。特許文献１には、一般に三層構造である消防服の中間層を透湿防水層とし、さらに最内層を不織布と織布の複合体からなる耐熱性防護服が開示されている。これは、従来の耐熱性防護服よりも蒸れ感を低減することはできるが、発汗量が多い時はその効果をほとんど体感できないなどといった課題が依然残っていた。

また、防火服内の温度を下げるため、内側ポケットに冷却パックを装着した耐熱性防護服も用いられているが、冷却時間が持続しない、重量が増加してしまう、またごわつき感が増加するなどの問題点を有している。

特開２０００−２１２８１０号公報

本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点を解決し、発汗量が多いときでも蒸れ感がなく快適性に優れ、しかもごわつき感なく着用感が向上している軽量で柔軟な耐熱性防護服を提供することにある。

本発明者は、鋭意検討した結果、次の手段で上記課題を克服した耐熱性防護服が得られることを見出した。かくして、本発明によれば、三層の積層複合構造体からなる耐熱性防護服であって、表地層が、ＬＯＩ値が２０以上の布帛からなる層、中間層が、透湿防水性を有する層、裏地層が、一方の面が親水性を有し他方の面が疎水性を有する布帛からなり、かつ該親水性を有する面が中間層側に配され、該疎水性を有する面における吸水速度が１５秒以下の層であることを特徴とする耐熱性防護服が提供される。

本発明によれば、発汗量が多いときでも蒸れ感なく快適性に優れており、さらにごわつき感なく着用感が向上しており、軽量で柔軟な耐熱性防護服を提供することができる。

本発明の耐熱性防護服は、以下に説明する三層の積層複合構造体からなる耐熱性防護服である。表地層は、ＬＯＩ値が２０以上の布帛である必要があり、これにより高い耐熱性を発揮することができる。上記布帛を構成する繊維としては、例えば、メタ型アラミド繊維、パラ型アラミド繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ノボロイド繊維、ポリクラール繊維、難燃アクリル繊維、難燃レーヨン繊維、難燃ポリエステル繊維、難燃綿繊維、難燃ウール繊維などを挙げることができる。特に本発明においては、ポリメタフェニレンイソフタルアミドなどのメタ系アラミド繊維や、織物や編物強度を向上させる目的でパラ系アラミド繊維、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などを用いることが有用である。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、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が例示される。

（ここで、ｍ及びｎは正の整数を表す。）

前述した繊維は、長繊維または短繊維として用いてもよい。また、上記繊維を２種類以上混繊または混紡して用いてもよい。

本発明において布帛は、織物、編物、不織布などの形態で用いてもよいが、特に織物が好ましい。また、織物としては、平織、綾織、朱子織など、どのような織組織であってもよい。また、織物、編物では、２種類の繊維を用い、交織、交編させてもよい。

また、表地層に用いる布帛の目付は、１５０〜３５０ｇ／ｍ²であることが好ましい。該目付が２００ｇ／ｍ²未満の場合には、十分な遮熱性能が得られない恐れがあり、また、該目付けが３５０ｇ／ｍ²を超える場合には、防護服にした場合の着用感が阻害されるので好ましくない。

中間層は透湿防水性を有する布帛からなる層であり、該布帛のＬＯＩ値は表地層と同じく２０以上であることが好ましい。該布帛を構成する繊維としては、前述した表地層に用いる繊維を使用することができる。特に、高い耐熱性を得るためには、アラミド繊維を用いることが好ましい。前述した繊維は、長繊維または短繊維として用いてもよい。また、上記繊維を２種類以上混繊または混紡して用いてもよい。

中間層に用いる布帛は、織物、編物、不織布などの形態で用いてもよいが、特に織物が好ましい。また、織物としては、平織、綾織、朱子織など、どのような織組織であってもよい。また、織物、編物では、２種類の繊維を用い、交織、交編させてもよい。

また、上記布帛の目付は、５０〜２００ｇ／ｍ²であることが好ましい。該目付が５０ｇ／ｍ²未満の場合には、十分な遮熱性能が得られない恐れがあり、また、該目付けが２００ｇ／ｍ²を超える場合には、防護服にした場合の着用感が阻害されるので好ましくない。

さらに上記布帛は、透湿防水性のあるポリテトラフルオロエチレン等からなる薄膜フィルムをラミネート加工されていることが好ましく、これ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ことができ、着用者のヒートストレスを減少することができる。

本発明においては、裏地層が、一方の面が親水性を有し他方の面が疎水性を有する布帛であり、かつ親水性を有する面が中間層側に配されており、疎水性を有する面における吸水速度が１５秒以下であることが肝要である。これにより、疎水性を有する面が肌側に配されることになり、発汗量が多いとき、肌側で生じた汗の水分や湿気が、疎水性を有する面から親水性を有する面へと布帛を貫いて移動し、これらを外に逃がすため、肌側は蒸れ感が低減され、快適性に優れた耐熱性防護服を得ることができる。

本発明においては、親水性の有する面が、公定水分率が好ましくは４％以上、より好ましくは５％以上の繊維（以下、親水性繊維と称することがある）で、該面の面積の好ましくは７０％以上、より好ましくは９０％占められていることが望ましい。上記繊維としては、メタ型アラミド繊維（公定水分率約５％）、難燃レーヨン繊維（公定水分率約８．５％）、難燃ウール繊維（公定水分率約１５％）、難燃綿繊維（公定水分率約１０％）などを例示することができる。

一方、疎水性を有する面は、公定水分率が好ましくは２％以下、より好ましくは１％以下の繊維（以下、疎水性繊維と称することがある）で、該面の面積の好ましくは７０％以上、より好ましくは９０％占められていることが望ましい。上記繊維としては、難燃ポリエステル繊維（公定水分率約０．４％）を好ましく例示することができる。

なお、上記の公定水分率は、ＪＩＳＬ０１０５４．１により測定される測定値である。親水性を有する面を主に構成する繊維と、親水性を有する面を主に構成する繊維との公定水分率の差が２以上あることが好ましい。

また、裏地層に使用する布帛を構成する繊維の３０％重量以上が、ＬＯＩ値が２３以上の耐熱有機繊維であることが好ましい。ＬＯＩ値が２３以上の耐熱有機繊維が３０重量％を下回る場合、消防服全体が空気中で着炎する可能性が高くなる。ここで、ＬＯＩ値が２３以上の耐熱有機繊維としては、メタ型アラミド繊維、パラ型アラミド繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリイミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ノボロイド繊維、ポリクラール繊維、難燃アクリル繊維、難燃レーヨン繊維、難燃ポリエステル繊維、難燃綿繊維、難燃ウール繊維などを好適に挙げることができる。なかでも、高耐熱性を有し、さらに世界的にも供給量が多く安定しているメタ型アラミド繊維、パラ型アラミド繊維が好ましく例示される。

また本発明では、裏地層の疎水性を有する面における吸水速度が１５秒以下であることが必要である。ここでいう吸水速度とはＪＩＳＬ１９０７７．１．１に示される滴下法による測定値である。吸水速度が１５秒を超えると、液体の汗の肌付近からの除去が遅いために着用者が蒸れ感を感じる可能性が高まるので好ましくない。それ故、吸水速度は１５秒以下であることが必要である。

裏地層に用いる布帛は、親水性繊維からなる布帛と疎水性繊維からなる、織物、編物、不織布等の布帛を縫製等により接合した布帛であってもよいが、一方が疎水性繊維、他方が親水性繊維からなる二重織物や、両面丸編み等の両面編物であることが好ましい。

また、裏地層に用いる布帛のＬＯＩ値は表地層と同じく２０以上であることが好ましい。さらに、裏地層に用いる布帛の目付は、１００〜３００ｇ／ｍ²であることが好ましい。該目付が１００ｇ／ｍ²未満の場合には、十分な遮熱性能が得られない恐れがあり、また、該目付けが３００ｇ／ｍ²を超える場合には、防護服にした場合の着用感が阻害されるので好ましくない。

以上に説明した、表地層から裏地層までを積層した積層複合構造体の目付は、５５０〜６２０ｇ／ｍ²の範囲とすることが好ましい。該目付が５５０ｇ／ｍ²未満の場合には、十分な遮熱性能が得られない恐れがあり、また、該目付けが６２０ｇ／ｍ²を超える場合には、防護服にした場合の着用感が阻害されるので好ましくない。

また、前述したように、すべての層のＬＯＩ値が２０以上であることが好ましく、ＬＯＩ値が２０未満の場合、空気中で着炎、炎上する危険が急激に高くなる傾向にある。
本発明の耐熱性防護服は上記三層で構成される積層複合構造体からなるが、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よい。また、上記耐熱性防護服または積層複合構造体は、ファスナー等を使用して、裏地層を、表地層および中間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するものが好ましい。

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。尚、実施例中の各物性は下記の方法により測定した。
（１）目付け（重量）
ＪＩＳＬ１０９６に準拠した方法により測定した。
（２）吸水速度
ＪＩＳＬ１９０７７．１．１に示される滴下法により測定した。
（３）限界酸素指数（ＬＯＩ値）
ＪＩＳＫ７２０１に準拠した方法により測定した。
（４）遮熱性
ＩＳＯ１７４９２に準拠した方法により、２度火傷に達するまでの時間を測定した。
（５）全熱損失
ＡＳＴＭＦ１８６８に準拠した方法により測定した。なお、全熱損失は快適性を表す指標のひとつである。
（６）快適性
任意に選んだ１０人の試験者に耐熱性防護服を５時間着用させ、蒸れ感が小さいものを５点、蒸れ感が大きいものを１点として５段階評価を行った。１０人の平均点が３．０点以上を○、３．０点未満を×とした。
（７）着用感
任意に選んだ１０人の試験者に耐熱性防護服を１時間着用させ、ごわつき感が小さいものを５点、ごわつき感が大きいものを１点として５段階評価を行った。１０人の平均点が３．０点以上を○、３．０点未満を×とした。

［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（帝人テクノプロダクツ（株）製、商標名：コーネックス、ＬＯＩ値３２）と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繊維（帝人テクノプロダクツ（株）製、商標名：テクノーラ、ＬＯＩ値２８）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（２０／２）を用いて２／１の綾織に織成した織物（目付：２８０ｇ／ｍ²）を用いた。
また、中間層には、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人テクノプロダクツ（株）製、商標名：コーネックス）と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繊維（帝人テクノプロダクツ（株）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：４０／−）を織成した織布（目付：７５ｇ／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（ジャパンゴアテックス製、目付：３５ｇ／ｍ²）をラミネートしたものを用いた。

さらに、裏地層として、２８ゲージの両面丸編み機に、親水性を有する面（表面）にはポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人テクノプロダクツ（株）製、商標名：コーネックス）と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繊維（帝人テクノプロダクツ（株）製、商標名：テクノーラ）とを混合比率が９０：１０となる割合で混紡した耐熱繊維からなる紡績糸（番手４０／−）を給糸し、疎水性を有する面（裏面）には難燃性ポリエステル繊維（帝人ファイバー（株）製、商標名：トレビラＣＳ）からなる紡績糸（番手４０／−）を給糸して編成した両面編物（目付：２１０ｇ／ｍ²）を用いた。表裏いずれの面も、それぞれの紡績糸で面積の１００％が占められていた。
これらの表地層、中間層、および裏地層の３層を重ねて縫製した積層複合構造体を用い、耐熱性防護服を得た。得られた布帛及び耐熱性防護服の遮熱性の評価結果を表１に示す。

［実施例２］
裏地層において表面に難燃レーヨン繊維（レンチング製）からなる紡績糸（番手４０／−）を用いる以外は実施例１と同様に実施した。得られた布帛及び耐熱性防護服の評価結果を表１に併せて示す。

［実施例３］
裏地層において表面に難燃綿繊維（ダイワボウ製、商標名：ダイワボウプロバン）からなる紡績糸（番手４０／−）を用いる以外は実施例１と同様に実施した。得られた布帛及び耐熱性防護服の評価結果を表１に併せて示す。

［比較例１］
裏地層において裏面にもポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（帝人テクノプロダクツ（株）製、商標名：コーネックス）と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繊維（帝人テクノプロダクツ(株）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：４０／−）を用いる以外は実施例１と同様に実施した。得られた布帛及び耐熱性防護服の評価結果を表１に併せて示す。

［比較例２］
裏地層において表面にも難燃性ポリエステル繊維（帝人ファイバー（株）製、商標名：トレビラＣＳ）からなる紡績糸（番手４０／−）を用いた以外は実施例１と同様に実施した。得られた布帛及び耐熱性防護服の評価結果を表１に併せて示す。

本発明の耐熱性防護服は、発汗量が多いときでも蒸れ感がなく快適性に優れ、ごわつき感なく着用感が向上した従来にない画期的な防護服であり、産業上の利用可能性が極めて高いものである。

Claims

三層の積層複合構造体からなる耐熱性防護服であって、表地層が、ＬＯＩ値が２０以上の布帛からなる層、中間層が、透湿防水性を有する層、裏地層が、一方の面が親水性を有し他方の面が疎水性を有する布帛からなり、かつ該親水性を有する面が中間層側に配され、該疎水性を有する面における吸水速度が１５秒以下の層であることを特徴とする耐熱性防護服。
表地層の布帛を構成する繊維の３０％重量以上が、ＬＯＩ値が２３以上の耐熱有機繊維である請求項１記載の耐熱性防護服。
裏地層において、親水性を有する面が、公定水分率が４％以上の繊維で面積の７０％以上占められており、疎水性を有する面が、公定水分率が２％以下の繊維で面積の７０％以上占められている請求項１または２に記載の耐熱性防護服。