JP2006205366A - 金属積層布帛及びそれからなる耐熱性防護服 - Google Patents

Abstract

【課題】重量を大幅に増加させることなく輻射熱に対する遮熱性を向上させ、さらに通気性と透湿性に優れ、着用感を向上させた、軽量で柔軟な金属積層布帛及びそれからなる耐熱性防護服を提供すること。
【解決手段】布帛表面に、アルミニウム、インジウム、ステンレス、チタン、金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、スズからなる群から選ばれた少なくとも１種の金属からなる金属層が積層されてなる金属積層布帛を、耐熱性防護服の表地層として用いる。
【選択図】なし

Description

本発明は、金属積層布帛及びそれからな耐熱性防護服に関するものであり、さらに詳しくは、軽量で且つ高い通気性と高い遮熱特性とを有し、着用感に優れた耐熱性防護服及びそれを製造するための金属積層布帛に関するものである。

消防士が消火作業時に着用する耐熱性防護服として、近年では、アラミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリベンズイミダゾールなどの難燃性の有機繊維布帛が多く使用されている。また、最近、遮熱性の評価方法の国際標準化がなされ、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アルミ蒸着フィルムを接着剤で貼り合せたもの（特開平１１−４２２９５号公報など）が提案されている。

しかしながらこのようなアルミ蒸着フィルムを貼り合せた布帛を用いた防護服は、輻射熱特性には優れるものの、通気性や透湿性が極端に低減し、暑熱感や蒸れ感を引き起こす原因となるため、消火作業時のような非常に過酷な環境では、着用感が悪いものとなり、更なる改良が求められている。
特開平１１−４２２９５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消し、重量を大幅に増加させることなく輻射熱に対する遮熱性を向上させ、さらに通気性と透湿性に優れ、着用感を向上させた、軽量で柔軟な金属積層布帛及びそれからなる耐熱性防護服を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、アラミドなどの難燃性の有機繊維布帛に金属層を形成させて、これを耐熱性防護服の表地として使用するとき、上記目的が達成できることを究明し、本発明に到達した。

すなわち、本発明によれば、（１）布帛表面に、金属層が積層されてなる金属積層布帛であって、該金属層が、アルミニウム、インジウム、ステンレス、チタン、金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、スズからなる群から選ばれた少なくとも１種の金属から形成されていることを特徴とする金属積層布帛、及び（２）少なくとも表地層及び中間層を含む耐熱性防護服であって、該表地層が上記（１）記載の金属積層布帛からな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、重量を大幅に増加させることなく輻射熱に対する遮熱性を向上させ、さらに通気性と透湿性に優れ、着用感を向上させた、軽量で柔軟な金属積層布帛及びそれからなる耐熱性防護服が提供できる。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の布帛は、アラミド繊維を主成分とする耐熱性繊維の布帛から構成されている。ここにいう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などが例示される。

ここで、ｍ及びｎは正の整数を表す。

上記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、その際のパラ系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、混合比率の上限は８０重量％以下に抑えることが好ましい。

また、上記布帛の目付は１５０〜３５０ｇ／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。

本発明においては、上記布帛の表面に金属層が積層されていることが肝要である。金属層を積層させる方法としては、従来公知の方法が用いられ、繊維や布帛表面に無電解メッキ、電気メッキ、金属蒸着、スパッタリング加工などを施す方法が採用されるが、特に好ましいのは金属蒸着により布帛の表面に金属層を積層させる方法である。また、より金属光沢を出すために、金属蒸着後にセミカレンダー加工すると輻射熱に対する遮熱性が向上する。

上記金属層の好ましい厚さは０．２ｎｍ〜３００ｎｍである。金属層の厚さが０．２ｎｍより小さい場合は充分な遮熱性が発現せず、一方、金属層の厚さが３００ｎｍを越える場合は布帛が硬くなりすぎる場合がある。

上記金属層を形成する金属としては、アルミニウム、インジウム、ステンレス、チタン、金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、スズ及びそれらの合金等が挙げられ、中でも、赤外線反射率の高いアルミが好ましい。また、これらの金属により形成される層は１層であっても、２層以上の多層であっても構わない。

また、上記布帛に対しては、金属層と布帛を構成する繊維との密着性を向上させるために、エッチングやコロナ放電処理、又はプラズマ処理を行なって繊維表面に凹凸をつけたり、界面活性剤などによるコンディショナー処理を施すことが有用である。

かくして得られた金属積層布帛の通気度は２ｃｍ^３／ｃｍ^２・Ｓ以上であることが好ましい。該通気度が２ｃｍ^３／ｃｍ^２・Ｓ未満の場合は着用感が低下する場合がある。

本発明においては、上記の方法により得られた金属積層布帛を表地層として使用し、少なくとも表地層及び中間層を有する耐熱性防護服を得る。

ここで、中間層は、透湿防水性を有するものであることが重要であり、具体的には透湿防水性を有する薄膜フィルムの両面にアラミド繊維からなる織編布を貼り合わせた複合体が用いられる。ここで用い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いずれも使用可能であるが、耐薬品性を兼ね備えたポリテトラフルオロエチレン製の薄膜フィルムを用いることが特に好ましい。

また、フィルムにアラミド繊維からなる織編布を貼り合わせる方法としては、ラミネート加工したものが最適に例示される。

該織編布の目付としては、５０〜２００ｇ／ｍ^２の範囲で形成したものが好ましく例示される。織編物の目付が５０ｇ／ｍ²未満の場合には、織編物の強度が低く、また所望の遮熱性が得られないおそれがあり、また該目付が２００ｇ／ｍ²を超えると、防護服の重量を増加させ、着用者の動きを阻害するようになる。

本発明の耐熱性防護服はさらに遮熱層を有していても良い。ここで、遮熱層としては嵩高性の高い構造を有する布帛を使用することが有効であり、このような布帛により熱伝導性の低い空気を多く含んだ層を形成することができる。このような布帛には、耐熱性の高い芳香族ポリアミド繊維からなる不織布や嵩高構造の織物を用いることが好ましい。

なお、本発明の耐熱防護服は、このような表地層と中間層、要すればさらに遮熱層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、重ね合わして縫合したものでよい。また、内層はファスナー等を使用して表地層から取り外し可能なようにし、洗濯が簡単に出来るような構造を有するものが好ましい。

このような金属加工を施した耐熱性布帛を用いてなる耐熱性防護服においては、火災により発生する輻射熱を効率的に遮断することができるので、防護服の着用性能を向上させることができる。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。尚、実施例中の各特性は、以下の方法に従って評価した。

（１）放射熱に対する遮熱性
ＩＳＯ６９４２；１９９２に準拠した方法により、内層の上に表地層を重ねて作成した試験用耐熱性防護服を規定の火炎に暴露し、該内衣の温度上昇が二度火傷に達するまでの時間を測定した。
（２）透湿性
ＪＩＳ Ｌ １０９９ Ａ−１法に準拠し、測定を行なった。
（３）通気度
ＪＩＳ Ｌ １０９６ Ａ−１法に準拠し、測定を行なった。

［実施例１］
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（４０／２）を用いて平織リップストップに織成した織物（目付：２４０ｇ／ｍ²）を公知の方法で精練処理し、布帛表面にある糊剤、油剤を除去した。
次いで、アルカリ性溶液に浸漬して減量加工を行なった後、精練処理された布帛の表面にアルミ蒸着加工を施した。得られた布帛の目付及び通気性の評価結果を表１に示す。

次に、上記布帛を表地層とし、中間層には、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維の紡績糸（番手：４０／−）からなる織布（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。

更に、遮熱層には、ポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維の短繊維（１．２５デニール、３８ｍｍカット長）を用いて、ウォーターニードル法により作成した不織布（目付：３５ｇ／ｍ²）を２層に積層させたものを使用し、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：７５ｇ／ｍ²）を裏地として重ね合わせたものをキルティング加工して用いた。
これらの表地層、中間層、遮熱層の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透湿性及び遮熱性の評価結果を表１に併せて示す。

［実施例２］
実施例１において、アルミ蒸着加工後に線圧５０ｋｇ／ｃｍ、１２０℃でセミカレンダー加工を実施した以外は実施例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。

［実施例３］
実施例１において、アルミ蒸着加工の代わりに銅とニッケルの無電解メッキを施した以外は実施例１と同様に実施した。先ず、無電解メッキの核となるパラジウムを吸着させ、活性化処理をした後、銅メッキ浴に浸漬し、布帛表面に銅皮膜を形成させる。
この処理により形成される銅皮膜の厚さは、１００ｎｍである。防錆のため、さらにその上に耐食性のよいニッケル金属皮膜を形成させた。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］
実施例１において、アルミ蒸着加工を施さない以外は、実施例１と同様に実施した。得られた耐熱性防護服の評価結果を表１に併せて示す。

［比較例２］
実施例１において、アルミ蒸着加工した四フッ化エチレンコポリマーフィルムを表地に貼り合せた以外は、実施例１と同様に実施した。得られた耐熱性防護服の評価結果を表１に併せて示す。

本発明によれば、良好な品質を有するイオン交換膜用布帛を高速且つ安定して製造することが可能となるので、イオン交換膜の用途に好適に使用できる。

Claims (8)

1. 布帛表面に、金属層が積層されてなる金属積層布帛であって、該金属層が、アルミニウム、インジウム、ステンレス、チタン、金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、スズからなる群から選ばれた少なくとも１種の金属から形成されていることを特徴とする金属積層布帛。
2. 金属層が、真空蒸着法、メッキ、又はスパッタリングによって形成されたものである請求項１記載の金属積層布帛。
3. 布帛が織物又は編物である請求項１又は２記載の金属積層布帛。
4. 布帛を構成する繊維が芳香族ポリアミド繊維である請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属積層布帛。
5. 金属層の厚さが０．２ｎｍ〜３００ｎｍである請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属積層布帛。
6. 布帛の通気度が２ｃｍ^３／ｃｍ^２・Ｓ以上である請求項１〜５のいずれか１項に記載の金属積層布帛。
7. 少なくとも表地層及び中間層を含む耐熱性防護服であって、該表地層が請求項１〜６のいずれか１項に記載の金属積層布帛からなることを特徴とする耐熱性防護服。
8. 耐熱性防護服がさらに遮熱層を有する請求項７記載の耐熱性防護服。