(57)【要約】【課題】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た、軽量で柔軟な耐熱性積層構造体およびそれからなる耐熱性防護服を提供する。【解決手段】表地層と裏地層の、２以上の布帛の層からなる耐熱性積層構造体とし、表地層の布帛の限界酸素指数（ＬＯＩ）が２０以上であり、表地層の布帛または裏地層の布帛の少なくとも一方が、両方の層が互いに向かい合う面に起毛を有していることを特徴とする耐熱性積層構造体とする。また、上記耐熱性積層構造体からなることを特徴とする耐熱性防護服とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表地層と裏地層の、２以上の布帛の層からなる耐熱性積層構造体であって、表地層の布帛の限界酸素指数（ＬＯＩ）が２０以上であり、表地層の布帛または裏地層の布帛の少なくとも一方が、両方の層が互いに向かい合う面に起毛を有していることを特徴とする耐熱性積層構造体。
【請求項２】
表地層および／または裏地層の起毛を有する布帛において、該布帛の２４０ｇ／ｃｍ２の荷重下における布帛の厚みに対する、３ｇ／ｃｍ２の荷重下における布帛の厚みが、１．３倍以上である請求項１記載の耐熱性積層構造体。
【請求項３】
表地層もしくは、表地層の布帛および裏地層の布帛を構成する繊維が、メタ型アラミド繊維、パラ型アラミド繊維の少なくとも１種からなる布帛である請求項１記載の耐熱性積層構造体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の耐熱性積層構造体からなることを特徴とする耐熱性防護服。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量で優れた耐熱性積層構造体およびそれからなる耐熱性防護服に関し、さらに詳しくは、起毛を施すことにより重量を大幅に増加させることなく遮熱性を向上させた耐熱性積層構造体およびそれからなる耐熱性防護服に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、アラミド繊維からなる難燃性及び遮熱性に優れた布帛（特許文献１など）が提案されている。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。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。
【特許文献１】特開２０００−２１２８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点を解決し、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た、軽量で柔軟な耐熱性積層構造体およびそれからなる耐熱性防護服を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題に鑑み本発者らが検討したところ、起毛を利用することにより軽量でありながら高い遮熱効果が得られる耐熱性積層構造体が得られることを見出した。
かくして本発明によれば、表地層と裏地層の、２以上の布帛の層からなる耐熱性積層構造体であって、表地層の布帛の限界酸素指数（ＬＯＩ）が２０以上であり、表地層の布帛または裏地層の布帛の少なくとも一方が、両方の層が互いに向かい合う面に起毛を有していることを特徴とする耐熱性積層構造体が提供される。また、上記耐熱性積層構造体からなることを特徴とする耐熱性防護服が提供される。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、布帛に起毛加工を施すことにより重量を大幅に増加させることなく遮熱性を向上させ、軽量で柔軟な耐熱性積層構造体を提供することができる。また、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、耐熱性防護服を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の耐熱性積層構造体は、表地層と裏地層の、２以上の布帛の層からなる積層構造体である。
【０００７】
本発明においては、表地層が、限界酸素指数（ＬＯＩ）が２０以上の布帛である必要がある。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。
【０００８】
【化１】
2009263809.tif 000002
（ここで、ｍ及びｎは正の整数を表す。）
【０００９】
前述した繊維には、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。
【００１０】
特に本発明においては、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。
【００１１】
また、表地層に用いる布帛の目付が１５０〜３００ｇ／ｍ2の範囲にあるものを使用することが好ましい。該目付が１５０ｇ／ｍ2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、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。
【００１２】
一方、裏地層に用いる布帛を構成する繊維としては、前述した表地層の布帛に用いる繊維を使用してもよく、その他にも、綿繊維、ウール繊維、レーヨン繊維、アセテート繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリウレタン繊維なども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。
【００１３】
前述した繊維には、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。
【００１４】
また、裏地層に用いる布帛の目付は、１００〜２５０ｇ／ｍ2の範囲にあるものを使用することが好ましい。該目付が１００ｇ／ｍ2未満の場合には、起毛をした場合に十分な強度が得られない恐れがあり、また、該目付けが２５０ｇ／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。
【００１５】
本発明の積層構造体は、表地層と裏地層の２以上の布帛の層からなるものであり、その間にさらに中間層として他の布帛からなる層を設けてもよい。
中間層の布帛を構成する繊維としては、前述した表地層の布帛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。
【００１６】
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。
【００１７】
また、中間層に用いる布帛の目付は、５０〜２００ｇ／ｍ2の範囲にあるものを使用することが好ましい。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。
【００１８】
さらに中間層の布帛は、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重量は１０〜５０ｇ／ｍ2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／ｍ2の範囲にあることが好ましい。
【００１９】
本発明においては、上記の表地層の布帛または裏地層の布帛の少なくも一方が、両方の層が互いに向かい合う面に起毛を有していることが肝要である。これにより布帛の嵩高性が増し、起毛部が空気層を形成することから優れた遮熱性が得られる。また、本発明の積層構造体は、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、表面加工し遮熱性を向上させるものではなく、空気層を設けてかかる効果を発揮するものであるため、非常に軽く、ごわつき感のない布帛となる。なお、前述したように、積層構造体が中間層の布帛を有する場合は、表地層の布帛または裏地層の布帛の少なくも一方が、中間層の布帛と向かい合う面に起毛を有していればよい。
上記起毛は、サンドペーパー、エメリーペーパー、あるいは針布で布帛表面を擦り発生させた起毛、パイル起毛、トリコット起毛などが挙げられる。
【００２０】
また、上記起毛の量としては、表地層の布帛および／または裏地層の布帛の起毛を有する布帛において、２４０ｇ／ｃｍ２の荷重下における布帛の厚みに対する、３ｇ／ｃｍ２の荷重下における布帛の厚みの比が、１．３倍以上となることが好ましい。この厚みの比が、１．３倍未満では十分な遮熱性能が得られない恐れがある。また、布帛表面を擦る方法により起毛を発生させる場合は、この厚みの比が１．６倍を超える量まで起毛を発生させると布帛の強度が低下してしまう恐れがあり１．３〜１．６倍の範囲とすることが好ましい。
【００２１】
なお、本発明の耐熱性積層構造体は例えば以下の方法により製造することができる。すなわち、表地層または裏地層に用いる布帛である、織物、編物、不織布などは公知の方法により成形することができる。上記の表地層または裏地層に用いる布帛に起毛を形成する方法としては、前述したように、サンドペーパーやエメリーペーパー、あるいは針布で布帛表面を擦りながら起毛する方法があるが、均一に起毛を施すため、起毛機等を用いるのが好ましい。
【００２２】
本発明の積層構造体は、例えば、表地層の布帛、裏地層の布帛、さらに必要に応じてこの間に中間層の布帛を挟み、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、本発明の積層構造体は、表地層、裏地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。
【００２３】
本発明の耐熱防護服は、以上に説明した積層構造体からなる防護服である。上記積層構造体を耐熱性防護服とするには、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、上記と同様に表地層と裏地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、裏地層の布帛はファスナーなどを使用して表地層の布帛から取り外し可能なようにし、それぞれ別々に洗濯などができるような構造としてもよい。
【実施例】
【００２４】
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）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。
（４）火炎と輻射熱に対する遮熱性
ＩＳＯ１７４９２に準拠した方法により、規定の火炎と輻射熱に暴露し、２度火傷に達するまでの時間（TTP time）を測定した。
（５）対流熱に対する遮熱性
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。
（６）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。
【００２５】
［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」、平均単繊維繊度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」、平均単繊維繊度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。この布帛の裏面（中間層側の面）を、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。この布帛の限界酸素指数（ＬＯＩ）は４２であった。
【００２６】
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」、平均単繊維繊度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」、平均単繊維繊度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使用した。
【００２７】
さらに、裏地層には、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」、平均単繊維繊度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」、平均単繊維繊度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織布に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」、平均単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ）からなる紡績糸（番手：５／２）を１ｃｍ間隔で織り込んだもの（目付：２１０ｇ／ｍ2）を裏地として用いた。この布帛の限界酸素指数（ＬＯＩ）は４２であった。
【００２８】
これらの表地層、中間層、裏地層の各布帛を３層重ねて縫製し、耐熱性積層構造体を得た。この耐熱性積層構造体を用いて耐熱性防護服を作成した。得られた耐熱性積層構造体および耐熱性防護服の遮熱性の評価結果を表１に示す。
【００２９】
［実施例２］
表地層に使用する布帛の裏面（中間層側の面）に施す起毛加工の時間を１５秒間に変更した以外は実施例１と同様に実施した。得られた耐熱性積層構造体および耐熱性防護服の評価結果を表１に併せて示す。
【００３０】
［比較例１］
表地層に使用する布帛に起毛加工を施さない以外は、実施例１と同様に実施した。得られた耐熱性積層構造体および耐熱性防護服の評価結果を表１に併せて示す。
【００３１】
［比較例２］
表地層に使用する布帛の目付けを３３０ｇ／ｍ2とした以外は、比較例１と同様に実施した。得られた耐熱性積層構造体および耐熱性防護服の評価結果を表１に併せて示す。
【００３２】
［比較例３］
表地層に使用する布帛の裏面（中間層側の面）に起毛加工を施さず、該布帛の表面（中間層と反対側の面）に起毛加工を施し、該起毛加工の時間を３０秒間とした以外は実施例１と同様に実施した。得られた耐熱性積層構造体および耐熱性防護服の評価結果を表１に併せて示す。
【００３３】
［比較例４］
表地層に使用する布帛の裏面（中間層側の面）に起毛加工を施さず、裏地層に使用する布帛の裏面（中間層と反対側の面）に起毛加工を施し、該起毛加工の時間を３０秒間とした以外は実施例１と同様に実施した。得られた耐熱性積層構造体および耐熱性防護服の評価結果を表１に併せて示す。
【００３４】
【表１】
2009263809.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明によれば、重量を大幅に増加させることなく遮熱性を向上し、軽量で柔軟な耐熱性積層構造体を提供することができる。このため、該耐熱性積層構造体からなる耐熱性防護服は、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である。