JPWO2011087125A1 - 防護服用積層布帛およびそれを用いた防護服 - Google Patents

Abstract

より高い遮熱性および快適性を両立することができる防護服用積層布帛およびそれを用いた防護服を提供する。外層及び内層の２層以上の布帛からなり、防護服に用いた際、内層が肌側に配される防護服用積層布帛であって、外層が、ＪＩＳ Ｌ １０９１ Ｅ法で測定したＬＯＩ値（限界酸素指数）が２１以上の繊維で構成された布帛であり、内層が、ＪＩＳ Ｌ １０９１ Ｅ法でＬＯＩ値（限界酸素指数）が２１以上、熱拡散率が２．２×１０−６ｍ２・ｓ−１以上の繊維で構成された布帛であり、かつ該布帛の空隙率が８５％以上９８％未満、厚みが０．５ｍｍ以上８．０ｍｍ以下、目付が８０ｇ／ｍ２以上２５０ｇ／ｍ２以下である防護服用積層布帛、さらにこの防護服用積層布帛を用いた防護服。

Description

本発明は、軽量で快適性に優れた耐熱性と遮熱性の高い防護服用積層布帛およびそれを用いた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布帛などが使用されている。
近年、消防士の安全性や快適性を改良する目的から、（ａ）表地がメタ系アラミド繊維とパラ系アラミド繊維から構成され、（ｂ）中間層が透湿防水性を有し、（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からなる複合体、以上の（ａ）〜（ｃ）からなる複合構造を有する難燃性及び遮熱性に優れた布帛を用いた防護服（特許文献１）などが提案されている。これらの布帛には、さらに火災により発生する輻射熱を防止する目的から、これらの難燃繊維からなる布帛に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用いられている（例えば、特許文献１の請求項３〜４参照）。しかしながら、コーティング加工を施した布帛を防護服として用いる場合、その重量が非常に重くなるという欠点がある。さらに、空気層を作るという観点から遮熱性の向上には積層構造にすることが最も有用であるが、この積層構造によりごわつき感があり、防護服の重量が大幅に増加するのを抑えることは非常に難しい。

また、重量を大幅に増加させることなく遮熱性を向上させ、さらにごわつき感がなく着用感を向上させる目的で、起毛を利用した耐熱性積層構造体（特許文献２）なども提案されている。これは、遮熱性の向上という点で一定の効果はあるものの、体より発生する熱の蓄積も大きくなるため快適性を損ない、起毛レベルや重量を下げるとそのまま遮熱性も低下するという欠点を有している。

特開２０００−２１２８１０号公報 特開２００９−２６３８０９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、より高い遮熱性および快適性を両立することができる防護服用積層布帛およびそれを用いた防護服を提供することにある。

上記課題に鑑み本発明者らが鋭意検討したところ、次のような構成にて高い遮熱性と軽量性および快適性を両立することができる布帛構造体を提供できることを見出した。
すなわち、本発明は、外層及び内層の２層以上の布帛からなり、防護服に用いた際、内層が肌側に配される防護服用積層布帛であって、外層が、ＪＩＳ Ｌ １０９１ Ｅ法で測定したＬＯＩ値（限界酸素指数）が２１以上の繊維で構成された布帛であり、内層が、ＪＩＳ Ｌ １０９１ Ｅ法でＬＯＩ値（限界酸素指数）が２１以上、熱拡散率が２．２×１０^−６ｍ^２・ｓ^−１以上の繊維で構成された布帛であり、かつ該布帛の空隙率が８５％以上９８％未満、厚みが０．５ｍｍ以上８．０ｍｍ以下、目付が８０ｇ／ｍ^２以上２５０ｇ／ｍ^２以下であることを特徴とする防護服用積層布帛である。

本発明によれば、軽量と快適性、そして高い遮熱性も併せ持つ積層布帛、そしてそれを用いることにより消防服をはじめとする高温環境下での作業服等として有用な防護服を提供することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の防護服用積層布帛は、外層及び内層の２以上の布帛の層からなる積層布帛である。
本発明においては、外層は、限界酸素指数（ＬＯＩ）が２１以上の布帛である必要がある。限界酸素指数（ＬＯＩ）は、好ましくは２４以上である。限界酸素指数とは燃焼継続するのに必要な雰囲気の酸素濃度（％）であり、２１以上であると通常の空気中では燃焼が継続せずに自己消火することを意味し、高い耐熱性を発揮することができる。ここで、限界酸素指数（ＬＯＩ）は、上記のように、ＪＩＳ Ｌ１０９１（Ｅ法）に準拠して測定された値である。

このように、外層が限界酸素指数（ＬＯＩ）２１以上の布帛を用いることにより、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。）
上述した繊維には、長繊維または短繊維を用いてもよい。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。
上記布帛は、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。

特に、外層に用いられる布帛として、本発明において、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、該パラ系のアラミド繊維の混合比率としては、布帛を構成する全繊維に対して５重量％以上が好ましいが、パラ系のアラミド繊維は、フィブリル化を起こしやすいため、混合比率を６０重量％以下に抑えることが好ましい。

なお、外層（表地層）に用いる布帛は、目付が１６０〜４００ｇ／ｍ^２の範囲にあるものを使用することが好ましい。上記目付が１６０ｇ／ｍ^２未満の場合には、十分な耐熱性能が得られない恐れがあり、一方該目付けが４００ｇ／ｍ^２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。

一方、本発明においては、内層の布帛は、限界酸素指数（ＬＯＩ）が２１以上、好ましくは２４以上、繊維軸方向の熱拡散率が２．２×１０^−６ｍ^２・ｓ^−１以上、好ましくは２．５×１０^−６ｍ^２・ｓ^−１以上の繊維で構成される布帛であり、かつ該布帛の空隙率が８５％以上９８％未満、好ましくは９０〜９６％、厚みが０．５ｍｍ以上８．０ｍｍ以下、好ましくは０．９〜５．０ｍｍ、目付が８０ｇ／ｍ^２以上２５０ｇ／ｍ^２以下、好ましくは９４〜２００ｇ／ｍ^２であることが肝要である。これらの要件を同時に満たしたとき、初めて本発明の課題を達成することが可能となる。

すなわち、本発明者らは、内層の布帛に、火炎暴露時に衣服内にたまる熱の量を少なくすること、また、たまった熱を布帛の面方向に効率よく拡散することの両方の特性を持たせ、しかも１枚の布帛によりこれを同時に実現できれば、遮熱性に優れ、しかも軽量で快適性にも優れた防護服が得られるとの考えに至り、上記要件を同時に満足する布帛を内層に採用することで、これを達成できることを見出したものである。

したがって、内層を構成する布帛の限界酸素指数（ＬＯＩ）は２１以上である必要があり、これにより、高い耐熱性を発揮することができる。
また、内層の布帛を構成する繊維は、繊維軸方向の熱拡散率が２．２×１０^−６ｍ^２・ｓ^−１以上とすることが必要であり、これにより、布帛の厚み方向の断熱機能は保持され且つ平面方向に高い熱拡散機能が加わることとなり、遮熱性能が向上する。
なお、繊維軸方向の熱拡散率は、好適な繊維種を選定したり、あるいは、繊維自体に好適な熱拡散機能を付与したりすることにより容易に調整することができる。

また、内層を構成する布帛は、空隙率が８５％未満か、厚みが０．５ｍｍ未満か、または目付が２５０ｇ／ｍ^２より多い場合には、いずれかの要件を満たしていたとしても火炎暴露時の肌側へ伝わる熱量が多くなってしまう。また、空隙率が９８％以上か、厚みが８．０ｍｍより厚いか、または目付が８０ｇ／ｍ^２未満の場合には、いずれかの要件を満たしていたとしても、熱伝導によって熱の拡散を行う媒体である繊維が不足して必要な熱拡散効果が得られない。ゆえに、どちらのケースでも所望の遮熱性能や快適性が得られない。
なお、内層を構成する布帛の空隙率は、製編織物および／または不織布の構成（使用原綿・紡績種ならびに設計など）やプレスなどにより容易に調整することができる。
また、内層を構成する布帛の厚みや目付も、上記同様に任意かつ容易に調整することができる。

内層に用いる布帛は、不織布、織物、それを起毛したもののいずれでも良いが、嵩高の構造、すなわち高い空隙率の耐久性が高いという点で不織布構造であることが好ましい。
また、その布帛の通気度は２０ｃｍ^３／ｍ^２・ｓｅｃ以上であることが好ましく、この場合、軽量のみでなく、体より発生する熱や汗を外に逃がす性能が顕著に高まるため、防護服としたとき快適性が高くなる。上記通気度は、さらに好ましくは３０ｃｍ^３／ｍ^２・ｓｅｃ以上である。
なお、内層を構成する布帛の通気度も、製編織物および／または不織布の構成（使用原綿・紡績種ならびに設計など）やプレスなどにより容易に調整することができる。

上記の内層に用いる布帛を構成する繊維には、上記の条件を満たせば材料やその構成に限定を受けるものではない。熱伝導の向上させるために金属やカーボンなどの熱伝導性の高い微粒子を練り込んだり、表面付着させたものを用いることも可能である。上記繊維としては、炭素繊維や金属繊維を用いることができるが、防護服用途適用に実用または検討実績のあるアラミド繊維、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。
なお、内層に用いる布帛を構成する繊維としては、外層の場合と同様に、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（例えば、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）などを用いることが好ましい。

特に、本発明においては、防護服用途適用に実用実績が最も多くある上記の外層に用いられると同様のアラミド繊維をベースとし、熱伝導性の高い後記するような微粒子を練り込んで熱伝導性と難燃性を高めた繊維を好適挙げることができる。なお、例えば、炭素繊維や金属繊維など、それ自体が上記のＬＯＩ値や熱伝導性等の要件を満たせば、微粒子を練り込んだりすることなく、そのまま用いることもできる。特に、内層を構成する繊維としては、炭素繊維の含有率が５０重量％以上のものを好ましい例として挙げることができる。

本発明で用いる微粒子の種類に特に限定されないが、熱伝導率が７０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上の物質からなる微粒子であることが好ましい。このように熱伝導性が高ければ、より少ない添加量で繊維の熱伝導率を上げることが可能になり、微粒子添加による繊維低下を抑えることができる。このような微粒子には、具体的には、カーボン粉末、カーボンナノチューブ、ダイヤモンド、銀、銅、金、アルミニウムなどを好適に挙げることができる。ここで、例えば、カーボンの熱伝導率は１２９Ｗ／（ｍ・ｋ）、銀、銅、金の熱伝導率は、それぞれ４２７Ｗ／（ｍ・ｋ）、４０２Ｗ／（ｍ・ｋ）、３１５Ｗ／（ｍ・ｋ）（日本化学会編の化学便覧・基礎編（丸善株式会社）参照）である。
なお、これらの微粒子の繊維中の含有率は微粒子の比重にもよるが、通常、１〜６０重量％、好ましくは３〜３５重量％程度である。
また、これらの微粒子の数平均粒子径は、通常、１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以下である。

以上の本発明の積層布帛には、上記の外層と内層の間に、中間層として、ＬＯＩ値が２５以上の繊維からなる布帛に透湿防水性フィルムを積層固着した布帛を配することも可能であり、これにより布帛構造体としての快適性を保持したまま外からの水の浸入を抑えることができ、放水などが行われる消防活動を行う消防隊員用の防火服としてより好適である。用いる布帛の目付は、５０〜２００ｇ／ｍ^２の範囲にあるものを使用することが好ましい。５０ｇ／ｍ^２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、一方該目付けが２００ｇ／ｍ^２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。この布帛は、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。上記の中間層にラミネート加工する薄膜フィルムの単位面積あたりの目付は１０〜５０ｇ／ｍ^２の範囲とすることが好ましい。なお、このように中間層の布帛に薄膜フィルムをラミネート加工する場合でも、該加工を施した中間層の布帛の目付が前述した５０〜２００ｇ／ｍ^２の範囲にあることが好ましい。

また、本発明の積層布帛には、肌触りや着用性および耐久性などの実用性を考慮して、内層の更に内側、すなわち肌側に裏地層を追加することも可能である。裏地層に用いる布帛の目付は、２０〜２００ｇ／ｍ^２の範囲にあるものを使用することが好ましい。
裏地層は、前述の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、ポリイミド繊維をはじめとする難燃性繊維などを素材とする、織布、不織布、編布などが用いられる。

本発明の積層布帛は、例えば、外層の布帛、内層の布帛、必要に応じてこの間に中間層の布帛を挟み、さらに必要に応じて内層のさらに内側に裏地層となる布帛を追加して、これらの布帛を重ねて公知の方法により縫製することにより製造することができる。また、本発明の積層布帛は、外層、内層とを重ね合わせ、ファスナーを取付けてこれらの布帛を縫製し、ファスナーを外すことにより、これらの布帛を必要に応じて分離できるようにしてもよい。

本発明の防護服は、以上に説明した積層布帛を用いてなる。上記積層布帛を防護服とするには、公知の方法で縫製などして製造することができる。この際、上記と同様に外層と内層の布帛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、前述したように、内層の布帛はファスナーなどを使用して外層の布帛から取り外し可能としてもよい。

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお、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
ＪＩＳ Ｌ １０９６に準拠した方法により測定した。
（２）厚み
ＪＩＳ Ｌ １０９６−９０（織物）またはＪＩＳ Ｌ １０１８−９０（編物）に準拠した方法により、ディジマティック厚さ試験機を用いて測定を行った。
（３）布帛の空隙率
経緯の一辺３０ｃｍの布帛の重量を測定し、次に、前述の方法で厚みを測定して布帛の体積を算出し、測定した布帛の重量を布帛の体積で割って布帛の密度を算出した。次いで、これを構成する繊維の密度で割って、繊維の体積分率を算出し、これを１から引いて、布帛の空隙率を算出した。

（４）通気度
ＪＩＳ Ｌ １０９６−Ａ法にて測定した。
（５）限界酸素指数（ＬＯＩ）
ＪＩＳ Ｌ １０９１（Ｅ法）に準拠した方法により測定した。
（６）繊維の熱拡散率
熱拡散率測定装置（アルバック理工（株）製、型式：ＬａｓｅｒＰＩＴ）を用いて、光交流法により対象繊維長手方向（繊維軸方向）の熱拡散率（α）を求めた。試験片は単繊維をバンドル化したものを用い、照射光 半導体レーザー、温度センサー Ｅ熱伝対（線径１００μｍ、銀ペースト接着）、真空雰囲気下、２５℃の条件で測定を実施することにより熱拡散率を測定した。
次いで、ＪＩＳ Ｋ ７１２３法により測定した比熱容量（Ｃ_ｐ）、そして密度勾配管法（Ｎ−ヘプタン／四塩化炭素、２５℃）により測定した密度（ρ）より、熱伝導率（κ）を次式により計算した。
κ＝αρＣ_ｐ

（７）比重
ＪＩＳ Ｋ ７１１２（プラスチック-非発泡プラスチックの密度及び比重の測定方法）に準拠した方法により測定した。
（８）遮熱試験（遮熱性）
ＩＳＯ９１５１に準拠した方法により、規定の火炎に暴露し、温度上昇が２４℃に達するまでの時間（ＨＴＩ２４）を測定した。この時間が長いほど、防護性能に優れている。
（９）快適性試験
ＡＳＴＭ Ｆ１８６８に準拠した方法により全熱損失量（ＴＨＬ）（単位Ｗ／ｍ^２）を測定した。この値が大きいほど、防護服が快適性に優れていることを示す。
（１０）微粒子の数平均粒子径
微粒子の数平均粒子径は、繊維を切断し、断面を電子顕微鏡により倍率１０万倍で観察した際の２５μｍ^２の観察断面積当りの平均粒子分散面積Ｓ（μｍ^２）としたとき、下記式により計算される（Ｙ）を分散平均相当径とした。
Ｙ（ｎｍ）＝２×√（Ｓ／π）

各材料は、以下のとおりの方法、手順で準備した。
・カーボン微粒子（カーボンブラック）
カーボン粉末（大日精化（株）製「カーボンブラックＦＤ−０７２１」を用いた。数平均粒子径は、０．３６μｍであった。
・カーボンナノチューブ
ナノカーボンテクノロジーズ社製のカーボンナノチューブ（平均直径６８ｎｍ、平均長さ８μｍ、嵩密度は０．００４ｇ／ｃｍ^３）を用いた。
・ダイヤモンド微粒子
市販のクラスタダイヤモンド（ラマンスペクトル法測定：ダイヤモンド８０重量％、グラファイト６重量％、非晶質炭素約１０重量％、炭素一重結合成分４重量％）６ｇを１０％濃硝酸−濃硫酸５５０ｍｌとともに石英製フラスコに入れ、３００から３１０℃で２時間煮沸した。室温に冷却した後、多量の水を加えて遠心分離しそれに続くデカンテーションを繰り返して、ＰＨが３を超えるまで精製すると、特に分散剤を加えなくとも沈殿しない灰色の分散液を得た。これを乾燥して精製ダイヤモンド微粒子とした。数平均粒子径は、０．６４μｍであった。

・アルミニウム微粒子
住友化学工業株式会社製の結晶型がα型の酸化アルミニウム微粒子（ＡＫＰ−３０）を用いた。数平均粒径０.４０μｍであった。
・銀微粒子
純水とエタノールとを重量比で１対１の割合で混合した水性溶剤１,０００ミリリットルに、硝酸銀５１．２ｇを溶解したのち、アンモニア水を加えて液のｐＨ を１１．３±１となるように調整した溶液１を作製した。アンモニア水を加えると最初、液は褐色に濁ったが、ｐＨが１１．３になると無色透明に変化した。
次いで、純水とエタノールとを重量比で１対１の割合で混合した水性溶剤１,０００ミリリットルに、還元剤としてのＬ−アスコルビン酸５２．８ｇ と、表面処理剤としてのラウリン酸ナトリウム５．６ｇとを溶解して溶液２を作製した。
上記の溶液２の液温を２５℃にて攪拌下、溶液１を徐々に滴下して、銀微粒子を還元、析出させた。そして、析出した銀微粒子を遠心分離によって回収し、純水とエタノールとを重量比で１／１の割合で混合した水性溶剤を用いて４回、洗浄したのち乾燥させて銀微粒子を得た。数平均粒子径は、０．４２μｍであった。

・銅微粒子
ギ酸銅４水和物 １４０ｇを水１,０００ｃｃに溶かした溶液に、水酸化ナトリウムを溶かした水溶液（ｐＨ調整溶液）を添加し、溶液ｐＨを１３に調整した。この溶液と抱水ヒドラジンとを混合し、この混合溶液を８０℃に加熱（加熱時間は３時間）すると、沈澱粉末が得られた。これを１時間放置して冷却し、室温下でグラスフィルタを用いて液を濾過し、ｐＨ７の水で水洗いした後、アセトンで洗浄して乾燥して銅粉末を得た。数平均粒子径は、０．４０μｍであった。

・金微粒子
オートクレーブ（内径５００ｍｍ×高さ８００ｍｍ）内に金細線３００ｇと塩化金酸水溶液（金：１０ｇ／Ｌ） ５Ｌとデキストリン ０．５ｇを装入し、窒素
ガス雰囲気に置換してから１８０℃に昇温し、３０分間保持した。その後、オートクレーブを水シャワーで急冷し、液温が２５℃になったところで３０分間保持した。その後、濾過、洗浄し、得られた金微粒子を得た。数平均粒子径は、０．４３μｍであった。

・アラミド繊維および微粒子を内在するアラミド繊維
テストに使用したポリマー溶液（ドープ）の調製と、カーボンブラックのブレンド製糸は以下の方法によった。
ドープの調製
窒素を内部にフローしている錨形攪拌翼を有する混合槽に水分率約２０ｐｐｍのＮ―メチル―２―ピロリドン（以降ＮＭＰと称す）２,０５１ｇを投入し、パラフェニレンジアミン ２,７６４ｇと３，４’―ジアミノジフェニルエーテル ５,１１４ｇとを精秤して投入し溶解させた。このジアミン溶液にその温度が３０℃、攪拌回転数が６４回／分の状態においてテレフタル酸クロライド １０,３２０ｇを精秤して投入した。溶液の温度が反応熱によって５３℃まで上昇したのち６０分間加熱して８５℃とした。８５℃でさらに１５分間攪拌を続けて溶液の粘度上昇が終了したことをもって重合反応終了とした。
この後、水酸化カルシウム ２２．５重量％を含有するＮＭＰスラリー １６．８ｋｇを投入し、２０分間攪拌を続けてｐＨ５．４としたドープを目開き３０ミクロンのフィルターで濾過してポリマー濃度６重量％のポリマー溶液（以降ドープと称す）調製を完了した。その後、微粒子（銀、銅あるいは金などの微粒子）をこのポリマー液に添加して再度３０分間攪拌を続けて微粒子を分散させた。
得られた微粒子入りポリマー溶液を、計量ポンプを経てパック・紡糸ノズルより吐出後、ドライジェット紡糸で引き取り、凝固・乾燥・熱延伸・仕上げ油剤付与を経て製品を巻取った。そして必要に応じてクリンパーにて押し込み捲縮を行った後カットし、５１ｍｍ長さの原綿に加工した。さらに、必要に応じて６０番手（綿番手）の紡績糸に加工した。

カーボンブラックの繊維への添加の場合は、カーボンブラックのブレンド製糸用の紡糸ヘッドへ送液中の上記のドープに対して、カーボンブラックのＮＭＰスラリーを１０〜２０ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で定量圧入し、直ちにダイナミックミキシングを施し引き続いてスタティックミキサー２０段以上による十分な混合作用を与えた後、計量ポンプを経てパック・紡糸ノズルより吐出後、ドライジェット紡糸で引き取り、凝固・乾燥・熱延伸・仕上げ油剤付与を経て製品を巻取った。そして必要に応じてクリンパーにて押し込み捲縮を行った後カットし、５１ｍｍ長さの原綿に加工した。さらに、必要に応じて６０番手（綿番手）の紡績糸に加工した。
なお、微粒子を内在していないアラミド繊維については、上記の微粒子を添加しない以外、微粒子を内在しているアラミド繊維と同様にして、原綿を作成した。

・不織布（不織布１〜２９；内層布帛）
５１ｍｍ長さの上記のようにして得られた各種の原綿を用いてカーディングした後、重ねて必要な単位当たりの重量とした後、ニードルパンチ法により不織布化した。必要に応じて、加熱金属ローラーまたは樹脂ローラーを用いてカレンダー加工によって不織布作成後に厚み調節を行った。
なお、不織布１２は、微粒子を添加していない以外、微粒子を添加してなるアラミド繊維と同様にして原綿と不織布を作成したものである。

・織物１（内層布帛）
ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（単糸繊度２．２ｄｔｅｘ，カット長５１ｍｍ，帝人テクノプロダクツ製、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（単糸繊度１．５ｄｔｅｘ，カット長５１ｍｍ，帝人テクノプロダクツ製、商標名：テクノーラ）とを混合重量比率が９０：１０となる割合で混合した耐熱繊維からなる６０番手双糸の紡績糸を用いてレピア織機を用いて平織の目付１７０ｇ／ｍ^２の織物を作成した。起毛機を用い、これに取付けたメッシュ♯２８０のサンドペーパーにて３０秒間擦る起毛加工により起毛させた。なお、不織布１において、カーボン微粒子の添加は、テクノーラ側のみである。

・織物２（内層布帛）
ＰＡＮ系炭素繊維（東邦テナックス製、繊維径７μｍ、フィラメント数１，０００本、熱伝導率１０Ｗ／ｍ・Ｋ）を用いてレピア織機を用いて平織の目付１７０ｇ／ｍ^２の織物を作成した。起毛機を用い、これに取付けたメッシュ♯２８０のサンドペーパーにて３０秒間擦る起毛加工により起毛させた。

・織物Ａ、織物Ｂ（外層布帛）
ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維（単糸繊度２．２ｄｔｅｘ，カット長５１ｍｍ，帝人テクノプロダクツ製、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（単糸繊度１．５ｄｔｅｘ，カット長５１ｍｍ，帝人テクノプロダクツ製、商標名：テクノーラ）とを混合重量比率が９０：１０となる割合で混合した耐熱繊維からなる４０番手双糸の紡績糸を用いて平織リップストップに織成した織物を公知の方法で作成し、精練処理し、布帛表面にある糊剤、油剤を除去した。この布帛を外層として用いた。織物Ａは目付が３９０ｇ／ｍ^２、織物Ｂは目付が２６０ｇ／ｍ^２である。

・織物Ｃ（中間層）
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」、単糸繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）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」、単糸繊度１．７ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）とを混合重量比率が９０：１０となる割合で混合した耐熱繊維からなる４０番手の紡績糸を織成した織布（目付：７５ｇ／ｍ^２、ＬＯＩ値は２５）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／ｍ^２）をラミネートしたものを使用した。

・織物Ｄ（裏地層）
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」、単糸繊度０．８３ｄｔｅｘ、総繊度８３０デシテックスのフィラメントにて作成した目付８０ｇ／ｍ^２の平織物作成した。
これらの外層、中間層、内層、裏地層（追加裏地）の各布帛を重ね、積層布帛を得た。

実施例１〜２４、比較例１〜１０
以上のようにして得られた積層布帛の評価結果を、実施例１〜２４、比較例１〜１０とも併せて表１に示す。

本発明の積層布帛は、軽量と快適性そして高い遮熱性も併せ持ち、該積層布帛を用いることにより消防服をはじめとする高温環境下での作業服として有用な、防護服の用途に有用である。

Claims (10)

1. 外層及び内層の２層以上の布帛からなり、防護服に用いた際、内層が肌側に配される防護服用積層布帛であって、外層が、ＪＩＳ Ｌ １０９１ Ｅ法で測定したＬＯＩ値（限界酸素指数）が２１以上の繊維で構成された布帛であり、内層が、ＪＩＳ Ｌ １０９１ Ｅ法でＬＯＩ値（限界酸素指数）が２１以上、熱拡散率が２．２×１０^−６ｍ^２・ｓ^−１以上の繊維で構成された布帛であり、かつ該布帛の空隙率が８５％以上９８％未満、厚みが０．５ｍｍ以上８．０ｍｍ以下、目付が８０ｇ／ｍ^２以上２５０ｇ／ｍ^２以下であることを特徴とする防護服用積層布帛。
2. 内層の布帛の通気度が２０ｃｍ^３／ｍ^２・ｓｅｃ以上である請求項１に記載の防護服用積層布帛。
3. 内層の布帛を構成する繊維が、繊維形成性高分子からなり、熱伝導率が７０Ｗ／（ｍ・ｋ）以上の物質からなる微粒子を含有する請求項１に記載の防護服用積層布帛。
4. 内層の布帛を構成する繊維が、繊維形成性高分子からなり、カーボン粉末、カーボンナノチューブ、ダイヤモンド、銀、銅、金、およびアルミニウムの微粒子のうち少なくとも１つを含む請求項３に記載の防護服用積層布帛。
5. 内層の布帛が不織布である請求項１に記載の防護服用積層布帛。
6. 内層の布帛が起毛されている請求項１に記載の防護服用積層布帛。
7. 内層の布帛が、炭素繊維を５０重量％以上含む請求項１に記載の防護服用積層布帛。
8. 外層及び内層の間に中間層を有し、該中間層がＪＩＳ Ｌ １０９１ Ｅ法でＬＯＩ値（限界酸素指数）が２５以上の繊維からなる布帛に透湿防水性フィルムを積層固着した布帛である請求項１に記載の防護服用積層布帛。
9. 防護服に用いた際、内層よりさらに肌側に配される、裏地層を有する請求項１に記載の防護服用積層布帛。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の防護服用積層布帛を用いた防護服。