特許 6742998 難燃性サーマルライナー、複合布、および衣服

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6742998

(24)【登録日】2020年7月31日

(45)【発行日】2020年8月19日

(54)【発明の名称】難燃性サーマルライナー、複合布、および衣服

(51)【国際特許分類】

   A41D 31/08 20190101AFI20200806BHJP

   B32B 5/00 20060101ALI20200806BHJP

   B32B 27/12 20060101ALI20200806BHJP

   A41D 13/002 20060101ALI20200806BHJP

   A41D 31/00 20190101ALI20200806BHJP

   A41D 31/02 20190101ALI20200806BHJP

【ＦＩ】

   A41D31/00 501H

   B32B5/00 Z

   B32B27/12

   A41D13/002

   A41D31/00 E

   A41D31/00 502E

   A41D31/02 D

【請求項の数】3

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2017-522058(P2017-522058)

(86)(22)【出願日】2015年10月21日

(65)【公表番号】特表2017-533352(P2017-533352A)

(43)【公表日】2017年11月9日

(86)【国際出願番号】US2015056681

(87)【国際公開番号】WO2016114829

(87)【国際公開日】20160721

【審査請求日】2018年10月19日

(31)【優先権主張番号】62/067,028

(32)【優先日】2014年10月22日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390023674

【氏名又は名称】イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100084663

【弁理士】

【氏名又は名称】箱田 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100093300

【弁理士】

【氏名又は名称】浅井 賢治

(74)【代理人】

【識別番号】100119013

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 一夫

(74)【代理人】

【識別番号】100123777

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 さつき

(74)【代理人】

【識別番号】100111796

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 博信

(74)【代理人】

【識別番号】100154988

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 真知

(72)【発明者】

【氏名】レヴィット ナタリア ヴイ

(72)【発明者】

【氏名】ヤング リチャード ホール

【審査官】 長尾 裕貴

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１１−５１８６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０００３８７７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１０−５２０３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５０７６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−００６６２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ４１Ｄ ３１／００ − ３１／３２

Ｂ３２Ｂ １／００ − ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

難燃性サーマルライナーであって、
（ａ）少なくとも２１の限界酸素指数、１０マイクロメートル以下の平均流動細孔、１２〜２８８０立方メートル／平方メートル／分（m³/m²/分）・マイクロメートルの厚さ通気度、および平均厚さＴ₁を有する、５０％を超える合成ポリマーのナノファイバーを含む、不織シートと；
（ｂ）前記不織シートの外面に取り付けられた平均厚さＴ₂を有する熱安定性難燃性布を含み；前記熱安定性布の表面は前記不織シートの表面に接触し；
Ｔ₁のＴ₂に対する比が０．７５未満となるようにＴ₁およびＴ₂が選択され、
ナノファイバーは、数平均直径が１０００ｎｍ未満のファイバーであり、非円形断面のナノファイバーの場合、前記直径が最大断面寸法を意味する、難燃性サーマルライナー。

【請求項2】

外部シェル布および難燃性サーマルライナーを含む難燃性複合布系であって、前記サーマルライナーが：
（ａ）少なくとも２１の限界酸素指数、１０マイクロメートル以下の平均流動細孔、１２〜２８８０立方メートル／平方メートル／分（m³/m²/分）・マイクロメートルの厚さ通気度、および平均厚さＴ₁を有する、５０％を超える合成ポリマーのナノファイバーを含む、不織シートと；
（ｂ）前記不織シートの外面に取り付けられた平均厚さＴ₂を有する熱安定性難燃性布を含み；前記熱安定性布の表面は前記不織シートの表面に接触し；
Ｔ₁のＴ₂に対する比が０．７５未満となるようにＴ₁およびＴ₂が選択され、
ナノファイバーは、数平均直径が１０００ｎｍ未満のファイバーであり、非円形断面のナノファイバーの場合、前記直径が最大断面寸法を意味する、難燃性複合布系。

【請求項3】

前記外部シェル布と前記サーマルライナーとの間に配置された湿気バリアをさらに含む、請求項２に記載の難燃性複合布系。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の分野
本発明は、難燃性熱保護服中に使用される、厚さ当たりで大きい熱抵抗を有する難燃性サーマルライナーに関する。本発明は、そのような難燃性サーマルライナーを含み、難燃性保護衣服を製造するための外部シェル布、湿気バリア、および内部裏地布などを有する複合布系、ならびにそれを含む難燃性衣服をも含む。

【背景技術】

【0002】

Ｇｉｂｓｏｎらは、論文の“Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｎａｎｏｆｉｂｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ Ｎｏｎｗｏｖｅｎ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ”（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｆｉｂｅｒｓ ａｎｄ Ｆａｂｒｉｃｓ，Ｖｏｌ ２，Ｉｓｓｕｅ ２−２００７）において、ナノファイバーの熱的性質および低温環境に対するそれらの保護については比較的知られていないことに言及しており、文献調査では断熱用途でポリマーナノファイバーを使用する基礎的および応用研究が明らかにされていないことをさらに開示している。この論文では、軍人は自分たちの寒い気候用の衣類および寝袋を運ぶ必要があるので、軍事用衣類および寝袋に使用される断熱材料の現実世界での特徴の１つは重量であることを議論している。この論文では、ＡＳＴＭ Ｃ−５１８“Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｓｔｅａｄｙ−Ｓｔａｔｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｂｙ Ｍｅａｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｅａｔ Ｆｌｏｗ Ｍｅｔｅｒ Ａｐｐａｒａｔｕｓ”を用いて種々の断熱材料の熱的性質を試験しており、この場合、典型的な条件によって、幾分穏やかな条件、および上部プレート上の５０℃と下部プレート上の１０℃との温度差において操作されるプレート間に配置された材料を流れる熱流を測定する。

【0003】

上記論文は、異なる繊維材料を互いに組み合わせることで、複合断熱材の断熱特性が向上しうることをさらに開示しており、一連の厚く高嵩高ポリエステルバット断熱材料を用いて電界紡糸不織布を試験できる積層技術を開示している。難燃性サーマルライナーを形成するためのナノファイバーを含む不織シートを使用できる方法の開示および教示は行われていない。

【0004】

Ｆａｎらの米国特許出願公開第２０１０／０００３８７７号明細書には、織布または不織布基材によって支持されるポリマーナノファイバー上にコーティングされたＩＲ反射材料である３層反射性ナノ繊維構造が開示されている。この発明も低温保護衣類に関するものであり、難燃性サーマルライナーを形成するためのナノファイバーを含む不織シートを使用できる方法の開示および教示は行われていない。

【0005】

Ｌａｕらの国際公開第２０１３／０３０６５８号にも、非常に寒冷な気候に使用できる断熱構造が開示されている。難燃性サーマルライナーを形成するためのナノファイバーを含む不織シートを使用できる方法の開示および教示は行われていない。

【0006】

Ｈｕｂｎｅｒに付与された米国特許第７，２８４，３９８号明細書には、熱、火炎、またはアーク放電などの作用に対する保護のための作業着の物品を製造するための布が開示されている。この布は、「マイクロファイバー」ヤーンと呼ばれるものから製造された一層の織布を含み、このマイクロファイバーは、１．３ｄｔｅｘ未満の個別の繊維のタイターを有する。同様に、Ｋｒｕｓｚｅｗｓｋｉらに付与された米国特許第８，３４７，４２０号明細書には、高熱または火炎に応答して厚さが増加しうる捲縮短繊維でできた不織布を含む、サーマルライナー部分組立体、布、および保護衣服が開示されている。これらの刊行物はいずれも、難燃性サーマルライナーを形成するためのナノファイバーを含む不織シートを使用できる方法の開示および教示は行われていない。

【0007】

日本公開特許公報の特開２０１２−０２１６０２４号公報には、パラ系アラミドポリマーからなるナノファイバー繊維構造が開示されている。これを消防士が着用する保護衣服中に使用できるとの記載がこの刊行物に含まれている。特開２０１１−１２７２３４号公報およびタマルの特開２０１３−１８５２７３号公報などの別の日本公開特許公報には、消防士用の保護衣服中のナノファイバーの使用に対する研究が進展していることが開示されている。しかしこの場合も、これらの参考文献はいずれも、有用な難燃性サーマルライナーを形成するためのナノファイバーを含む不織シートを実際に使用できる方法に関する教示は行われていない。

【0008】

Ｍａｒｉｎらの米国特許出願公開第２００８−０２２０６７６号明細書は、水蒸気を透過する能力を有する防水性で通気度の衣服を対象としている。この衣服は、布層および多孔質のコーティングされたナノファイバー層を含み、ナノファイバー層は、フルオロカーボンポリマー部分の繊維表面上のコーティングと、樹脂バインダーまたはエキステンダーとを有する。この特許には、種々の汎用「保護衣服」を形成することができると開示されているが、この場合も有用な難燃性サーマルライナーの形成に関する教示は行われていない。

【0009】

消防士の出動服に使用されるサーマルライナーまたはサーマルバリアは、互いに反対の２つの熱的性質が要求される。緊急状態で遭遇するような高温に曝露する場合には、サーマルライナーは、着用者をやけどから保護するために高い断熱性を有する必要がある。このような高レベルの断熱性が得られる出動服は嵩高になる場合がある。しかし、これらの出動服中に使用される布の重量によって、場合により使用者が疲労することがあり、および／または嵩高であるために効率的に行動する能力が抑制されることがある。したがって、出動服の重量および嵩高さを減少させながら十分な防火性が得られる必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

したがって、さらなる改善が必要とされ、特により薄い難燃性サーマルライナー、改善された快適性および／または性能が必要とされる。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明は、少なくとも２１の限界酸素指数、１０マイクロメートル以下の平均流動細孔、２５〜６０００立方フィート／分・マイクロメートル（１２〜２８８０立方メートル／平方メートル／分・マイクロメートル）の厚さ通気度（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ａｉｒ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）、および平均厚さＴ₁を有する合成ポリマーのナノファイバーを含む不織シートと；不織シートの外面に取り付けられた平均厚さＴ₂を有する熱安定性難燃性布とを含む難燃性サーマルライナーであって；熱安定性布の表面は不織シートの表面に接触し；Ｔ₁のＴ₂に対する比が０．７５未満となるようにＴ₁およびＴ₂が選択される、難燃性サーマルライナーに関する。本発明は、本発明の難燃性サーマルライナーを含む難燃性複合布、およびこの難燃性複合布を含む衣服にも関する。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明は難燃性サーマルライナーに関する。サーマルライナーまたは布に関して、「難燃性」という語句は、ＡＳＴＭ Ｄ６４１３−９９の垂直燃焼試験に準拠して、布が４以下の炭化長および２秒以下の残炎を有することを意味する。本発明のサーマルライナーは、少なくとも２１の限界酸素指数（ＬＯＩ）を有する合成ポリマーでできたナノファイバーを含む不織シートを含む。ポリマー、ナノファイバー、繊維、またはヤーンに関して、「難燃性」という用語は、ポリマー、ナノファイバー、繊維、またはヤーンは、空気中の火炎を支援しないことを意味する。好ましい実施形態では、合成ポリマーおよびナノファイバーは２６以上のＬＯＩを有する。

【0013】

「不織」シートは、機械的、化学的、熱的、または溶媒の手段、ならびにそれらの組合せによって行われた、不規則な配列の繊維の接合および／または絡み合いによるウェブまたはマットの形成によって製造された布地構造を意味する。

【0014】

「ナノファイバーを含む不織シート」は、不織シートが主としてナノファイバーから構成されることを意味する。「ナノファイバー」という用語は、数平均直径が１０００ｎｍ未満、さらには８００ｎｍ未満、さらには約５０ｎｍ〜５００ｎｍの間、さらには約１００〜４００ｎｍの間である繊維を意味する。非円形断面のナノファイバーの場合、本明細書において使用される「直径」という用語は、最大断面寸法を意味する。「主として」は、シート中の５０％を超える繊維がナノファイバーであることを意味するが、不織シートは７０％を超える、または９０％を超えるナノファイバーを有することができる。ある好ましい実施形態では、ナノファイバーを含む不織シート中の繊維の実質的にすべて（１００％）が実際にナノファイバーである。

【0015】

ナノファイバーを含む不織シートは、１０マイクロメートル以下の平均流動細孔サイズ（または「平均流動細孔」（ＭＦＰ））を有する。ある実施形態では平均流動細孔サイズは６以下であり、ある別の実施形態では平均流動細孔サイズは４以下である。

【0016】

不織シートの平均流動細孔サイズは、ＡＳＴＭ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ Ｅ １２９４−８９、“Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｐｏｒｅ Ｓｉｚｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｆｉｌｔｅｒｓ Ｕｓｉｎｇ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｅｒ”に準拠して液体を用いて測定される量である。驚くべきことに、液体を使用するこの方法は、耐火性衣服用途に使用するためのナノファイバーを含む適切な不織シートの特性決定に非常に有用であることが分かった。１０マイクロメートルを超える平均流動細孔サイズを有するものは、サーマルライナー中に使用すると好適となる十分な「緻密さ」を有さないと思われるという点で、ナノファイバーを含む不織シートが独特のものであると考えられる。さらに、１．５マイクロメートルの小さい平均流動細孔サイズを有するナノファイバーを含む不織シートがサーマルライナー中で有用となると考えられる。

【0017】

「厚さ通気度」が、サーマルライナー中で有用となるナノファイバーを含む不織シートの特徴付けに有用なパラメータとなることも分かった。本明細書において使用される場合、「厚さ通気度」は、ナノファイバーを含む不織シートの単層の平均厚さ（単位マイクロメートル）と、ナノファイバーを含む不織シートの単層の平均通気度（単位は、立方フィート／分（ＣＦＭ）または立方メートル／平方メートル／分（ｍ³／ｍ²／分）のいずれか）との積である。少なくとも２５立方フィート／分・マイクロメートル（１２立方メートル／平方メートル／分・マイクロメートル）の最小厚さ通気度、および６０００立方フィート／分・マイクロメートル（２８８０立方メートル／平方メートル／分・マイクロメートル）の最大厚さ通気度を有するナノファイバーを含む不織シートがサーマルライナー中で有用であると考えられる。ある実施形態では、３０００立方フィート／分・マイクロメートル（１４４０立方メートル／平方メートル／分・マイクロメートル）の最大厚さ通気度を有するナノファイバーを含む不織シートが好ましい。ある実施形態では、最小厚さ通気度を有するナノファイバーを含む不織シートは、１５０立方フィート／分・マイクロメートル（７２立方メートル／平方メートル／分・マイクロメートル）以上であり、好ましい。厚さ通気度によって、サーマルライナー中で有用となる層密度および嵩高性の指標が得られると考えられる。

【0018】

ナノファイバーを含む不織シートの単層の平均厚さは、好ましくは約４５マイクロメートルを超える。ある実施形態では、ナノファイバーを含む不織シートの単層の最大平均厚さは好ましくは１５０マイクロメートル以下である。これは、数センチメートル程度の厚さとなりうる典型的な高嵩高断熱材、さらには典型的には約０．５ミリメートル（５００マイクロメートル）以上の厚さである種の断熱布とは対照的である。

【0019】

ある実施形態では、ナノファイバーを含む不織シートは、テクスチャー加工された表面を形成する表面パターンを有することができる。テクスチャー加工は、製造中の空気ジェットまたは水ジェット、ならびにパターン化されたロールを用いたエンボス加工などの機械的押込によって行うことができる。しかし、好ましくは任意のこのような不織シートは、実質的に連続した繊維表面を維持し、すなわち、シートは開口部を有さず、すなわち、１ミリメートル程度の規模の直径を有する孔を全く有さない。ある別の実施形態では、ナノファイバーを含む不織シートは、非常に平滑で均一な表面を有するシートを形成するために、２つの平滑面のカレンダーロール間のニップ中でカレンダー加工することができる。ある実施形態では、ナノファイバーを含む不織シートは、高い弾性伸張および回復特性を有する不織布を含むことができる。

【0020】

ナノファイバーを含む不織シートの製造方法としては、代表的な刊行物として、国際公開第２００３／０８０９０５号、米国特許第４，１７２，７０６号明細書、および米国特許出願公開第２００５／００６７７３２号明細書などに開示されるエレクトロブローイング法が挙げられるが、本明細書に記載されるようなナノファイバーを含む適切な不織シートが形成される任意の方法を使用することができる。エレクトロブローイング法は、混合室からの溶媒中のポリマーの溶液を、紡糸ビームを介して、高電圧が印加される紡糸ノズルに供給するステップを含み、同時に、ノズルを出るときの吹き込みガス流のポリマー溶液に圧縮ガスが向けられる。真空下のコレクタ接地上にウェブとしてナノファイバーが形成され収集される。

【0021】

収集されたナノファイバーは、有利には接合される。接合は、限定するものではないが、加熱された平滑またはエンボス加工されたニップロール間の熱カレンダー加工、超音波接合、およびスルーガス（ｔｈｒｏｕｇｈ ｇａｓ）接合などの周知の方法によって行うことができる。接合によって、ナノファイバーの不織シートの強度および圧縮抵抗が増加し、それによってシートは取り扱いに関連する力に耐えることができる。厚さ、密度、ならびに細孔の大きさおよび形状などの不織シートの物理的性質を調節することもできる。たとえば、熱カレンダー加工を使用することで、シートの厚さを減少させ、密度および中実性を増加させることができ、細孔の大きさを減少させることができる。好ましくはナノファイバーを含む不織シートの嵩密度は５００ｋｇ／ｍ³未満、好ましくは１２０〜５００ｋｇ／ｍ³の範囲内であり、多孔度は少なくとも６０％、好ましくは７５％〜９５％である。次にこれによって、加えられた特定の圧力差において媒体を通過する流量が減少する。ある実施形態では、ナノファイバーを含む不織シートは、所望の厚さ、通気度、および平均流動細孔サイズを得るために必要な程度まで、加熱された平滑なニップロールの間でカレンダー加工される。必要なカレンダー加工の量は、ナノファイバーの製造に使用されるポリマーの種類、製造速度、繊維のサイズなどのいくつかの要因によって決定される。

【0022】

ある好ましい実施形態では、ポリアミド酸などのポリマー前駆体を紡糸して、ポリマー前駆体ナノファイバーのシートを形成し、次にこれを熱に曝露して、重合を完了させる（たとえば、イミド化によってポリイミドナノファイバーが得られる）。ナノファイバーを含む不織シート上にテクスチャー加工された表面が望ましい場合に、これが特に有用である。シート表面の粗さは、シート製造中のシート表面上に空気の流れを与える空気ジェットの使用によって制御することができる。シート表面に与えられる空気の温度および速度は、イミド化（および／または溶媒ストリッピング）中に希望通りに制御され、表面の三次元構造（典型的には収集スクリーン）上でイミド化／ストリッピングが行われる。ウェブ表面上のテクスチャー加工を誘導する別の有用な方法としては、ハイドロジェット、捲縮、エンボス加工などを挙げることができる。

【0023】

ある好ましい実施形態では、「平坦」表面を有するシートが望ましい場合、ポリマー前駆体ナノファイバーのシートを、クロスウェブ方向でウェブを制限せずに水平ＩＲオーブンに通して、繊維のイミド化または溶媒のストリッピングを行うことができる。得られたシートは、配置されたナノファイバーの不規則な粗さ以外の表面テクスチャーを有さない。表面を平坦化する別の方法は、前述のような一連のカレンダーロールにウェブを通すことであった。種々のロール構成をウェブの作製に使用することができる：ある範囲の通気度、細孔サイズ、および多孔度を有する種々の構造を形成するためのニップおよびギャップカレンダリング（ｃａｌｅｎｄａｒｉｎｇ）方式の鋼／綿；鋼／ナイロン；鋼／複合材料。

【0024】

ナノファイバーを含む不織シートは、少なくとも２１、好ましくは少なくとも２６以上の限界酸素指数（ＬＯＩ）を有する合成ポリマーから製造される。ナノファイバーの製造に有用なポリマーとしては、ポリイミド（完全芳香族ポリイミドを含む）、芳香族ポリアミド、ポリアレーンアゾール、メラミン、ポリアクリロニトリル、酸化ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｉｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）、ポリエーテルスルホン、ポリシルホン（ｐｏｌｙｓｉｌｐｈｏｎｅ）、ポリビジレンフルオリド（ｐｏｌｙｖｉｄｉｌｅｎｅｆｌｕｏｒｉｄｅ）、およびそれらの混合物などが挙げられる。ある実施形態では、ポリイミド、メタ系アラミド、パラ系アラミド、ポリベンザゾール、およびポリベンゾイミダゾールを含有するポリマーが特に好ましい。さらに、ナノファイバーを含む不織シートは、１種類のポリマーまたはポリマー混合物を含むナノファイバーを用いて製造することができ、または希望するなら、ナノファイバーを含む不織シートは、２つの異なる種類のポリマーナノファイバーを有することができる。

【0025】

ナノファイバーを含む不織シートの少なくとも１つの外面は、熱安定性難燃性布の表面に接触し取り付けられる。「熱安定性」は、そのような布の寸法が、１５０℃を超える温度に少なくとも５分間曝露した場合に縦方向および横方向で、１０パーセント以下、より好ましくは６パーセント以下、最も好ましくは３パーセント以下だけ変化することを意味する（ＩＳＯ １７４９３）。

【0026】

熱安定性難燃性布は、熱曝露後に比較的平坦で寸法安定性のままとなるので、布を安定化させる機能を果たし、ナノファイバーを含む不織シートとの十分な表面相互作用または摩擦が存在することで、熱が発生する状況の最中にナノファイバーを含む不織シートの横方向の収縮が最小限となる。好ましくは、熱安定性難燃性布は、ナノファイバーからはできていないが、短繊維、または短繊維のヤーン、または連続フィラメントからできている。好ましくはこれらの繊維またはフィラメントは、５マイクロメートル以上、最も好ましくは１０マイクロメートル以上の直径を有する。

【0027】

熱安定性難燃性布用に適した難燃性繊維としては、芳香族ポリアミド、ポリアレーンアゾール、メラミン、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアミド−イミド、ポリエーテル−イミド、ポリアクリレート、ポリエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、およびそれらの混合物から製造された繊維が挙げられるが、これらに限定されるものではない。好ましい繊維は、メタ系アラミド、パラ系アラミド、ポリベンザゾール、ポリベンゾイミダゾール、およびポリイミドポリマーから製造される。布が織布である場合、好ましくは難燃性繊維から製造されたヤーンは、ヤーンのテナシティが少なくとも３グラム／デニール（２．７グラム／ｄｔｅｘ）である。不織布および織布に有用な特に好適な難燃性繊維としては、メタ系およびパラ系アラミドの混合繊維が挙げられる。Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥより入手可能なＮｏｍｅｘ（登録商標）ＩＩＩＡなどの９３％のメタ系アラミド、５％のパラ系アラミド、および２％の炭素コアナイロン帯電防止繊維の好ましい混合繊維の１つ。

【0028】

熱安定性難燃性布は、織布もしくは不織布、または短繊維のニードルパンチフェルトであってよく、いずれも前述の難燃性繊維が使用される。ある実施形態では、この不織布は、好ましくは０．２〜３．０ｏｚ／ｙｄ²（７〜１０１ｇ／ｍ²）の範囲内の重量を有する。好適な熱安定性布の１つは、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）Ｅ８９であり、これはＤｕＰｏｎｔより入手可能なＮｏｍｅｘ（登録商標）およびＫｅｖｌａｒ（登録商標）短繊維の混合繊維から製造されたスパンレース不織材料である。Ｅ８９布は、公称厚さが１９ミル（０．４８ｍｍ）であり、坪量が１．５ｏｚ／ｙｄ²（５０．５ｇ／ｍ²）である。

【0029】

熱安定性難燃性布の単層の平均厚さは、好ましくは約６０マイクロメートルを超える。ある実施形態では、熱安定性難燃性布の単層の最大平均厚さは、好ましくは１．２５ミリメートル以下である。

【0030】

本発明のサーマルライナーは、ナノファイバーを含む不織シートと、その不織シートの外面に取り付けられた熱安定性難燃性布とで構成される。不織シートと布は任意の方法によって取り付けることができるが、ある実施形態では、これらの層は機械的に取り付けることができる。一部の機械的な取り付け方法としては、縫製、縫合、および／またはキルティングが挙げられるが、これらに限定されるものではない。好適なキルトパターンとしては、ボックス、ジグザグ、直線対角、またはシェブロンが挙げられる。特に有用な方法の１つは、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）アラミド糸（Ａｔｌａｎｔｉｃ Ｔｈｒｅａｄ ａｎｄ Ｓｕｐｐｌｙ，Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，ＭＤより入手可能）などの難燃性糸を用いて２つの層を互いに縫い付ける、またはキルティングすることである。このように縫い付けられた、またはキルティングされたサーマルライナーは、２つ以上の層を有するが、１枚のサーマルライナー布として衣服用途に切断して使用できるので、これは好ましい一実施形態となる。

【0031】

実際的な観点から、特に、両方の表面がパターン化およびエンボス加工が行われていない場合には、ナノファイバーを含む不織シートの１つの表面の実質的に全体が、熱安定性難燃性布の１つの表面全体と接触する。明らかなように、ナノファイバーを含む不織シートまたは熱安定性難燃性布の一方または両方がテクスチャー加工またはパターン化が行われる場合、好ましい一実施形態では、ナノファイバーを含む不織シートおよび熱安定性難燃性布の表面の主要部分（＞５０％）が接触し、好ましくはシートの間の接触領域は７５％を超え、最も好ましくは８０％を超える。

【0032】

ナノファイバーを含む不織シートの層の平均厚さＴ₁およびその不織シートの外面に取り付けられた熱安定性難燃性布の層の平均厚さＴ₂は、平均厚さＴ₁の平均厚さＴ₂に対する比が０．７５未満となるように選択される。これは必ず平均厚さＴ₁が平均厚さＴ₂より小さくなることを意味し、サーマルライナーは、熱安定性難燃性布の複数の層を用いて作製したものよりも確実に薄くなり、嵩が低くなる。ある実施形態では、平均厚さＴ₁の平均厚さＴ₂に対する比は０．３０未満である。多くの実施形態では、平均厚さＴ₁の平均厚さＴ₂に対する比は０．１２０を超える。

【0033】

１枚のナノファイバーを含む不織シートと１枚の熱安定性難燃性布との組合せから形成されたサーマルライナーの平均厚さは、好ましくは約１００マイクロメートルを超える。ある実施形態では、このように形成されたサーマルライナーの最大平均厚さは、好ましくは１．４ミリメートル以下である。好ましいサーマル平均厚さの１つは、１ミリメートル未満である。ある実施形態では、好ましいサーマルライナーの平均厚さは０．４〜０．７５ミリメートルの間である。

【0034】

希望するならある実施形態では、ナノファイバーを含む不織シートまたは熱安定性難燃性布のいずれかの取り付けが行われない表面は、さらに、保護フェースクロスを取り付けることができ、これはサーマルライナーの一部となる。好適なフェースクロスは、優先的には、少なくとも２１の限界酸素指数を有する合成ポリマーでできた繊維またはフィラメントで構成され、たとえば非常に軽量の織布スクリムを含むことができる。任意のこのようなフェースクロス構造は、取り扱い中および複合衣服への組み込みの間に、ナノファイバーを含む不織シートおよび／または熱安定性難燃性布の表面の完全性を保護するのに有用となりうる。多くの場合、衣服中の内部裏地としての使用に適したフェースクロスが望ましい。

【0035】

本発明のサーマルライナーは、保護衣服の複合布系に使用することができる。このような衣服中、ナノファイバーを含む不織シートと、熱安定性難燃性布との組合せの使用によって、驚くべきことに、全体的な断熱および放射熱の断熱の性能が、熱安定性難燃性布単独の層の使用、または短繊維のバットの使用のいずれとも同等となるが、衣服の重量および嵩高性は少なくなる。

【0036】

特に、ナノファイバーを含む不織シートと熱安定性難燃性布とを含むサーマルライナーを使用する複合布は、ナノファイバーを含む不織シートを有さずに熱安定性難燃性布のみからなるサーマルライナーを有する対照の布と比較した場合に、熱保護性能（ＴＰＰ）（直接火炎の断熱）が少なくとも約５％増加するが、複合布の重量増加は５％よりもはるかに少ないことが示された。おそらく、より重要なことには、ナノファイバーを含む不織シートと熱安定性難燃性布とを有するサーマルライナーを使用する複合布は、ナノファイバーを含む不織シートを有さずに熱安定性難燃性布のみからなるサーマルライナーを有する対照の布と比較した場合に、放射保護性能（ＲＰＰ）（放射熱の断熱）が約５％を超えて（ほとんどの場合５％よりも大きく超えて）増加するが、複合布の重量増加は５％よりもはるかに少ないことが示された。

【0037】

さらに、本明細書に記載のサーマルライナーを含有する複合布は、洗浄後に驚くべき熱的性能を有する。驚くべきことに、５回の洗浄後、ナノファイバーを含む不織シートと熱安定性難燃性布とのサーマルライナーを用いてキルティングした複合布は、ＴＰＰおよびＲＰＰの両方の性能が顕著に増加することが分かった。５回洗浄した複合布試料のＴＰＰおよびＲＰＰの性能は、洗浄前の同じ複合布のＴＰＰおよびＲＰＰよりも３パーセントを超えて増加しうることが分かった。

【0038】

一実施形態では、サーマルライナーは、森林消防士または軍人用のジャンプスーツなどの、外部シェル布である１つのみの追加層を複合布が実質的に有する難燃性衣服中に使用することができる。このようなスーツは、典型的には森林消防士の衣類の上に使用され、森林火災の消火のための領域中にパラシュートで降下するために使用することができる。

【0039】

好ましい一実施形態では、サーマルライナーは、保護衣服の複合布系に使用することができ、この複合布系は少なくとも３つの構成要素を有し、各構成要素は別個の機能を果たす。特に、サーマルライナーは、米国特許第５，４６８，５３７号明細書に開示されるような一般的構成を有する多層衣服である難燃性衣服に使用される。このような衣服は、一般に、３つの層または３種類の布構造を有し、それぞれの層または布構造は別個の機能を果たす。火炎を防御し、消防士の火炎からの主要な防御としての機能を果たす外部シェル布が存在する。外部シェルに隣接して、典型的には液体バリアであるが、水蒸気はそのバリアを透過できるように選択することができる湿気バリアが存在する。繊維不織布または織布のメタ系アラミドスクリム布上のＧｏｒｅ−Ｔｅｘ（登録商標）ＰＴＦＥ膜またはネオプレン（登録商標）膜の積層体が、このような構造に典型的に使用される湿気バリアである。湿気バリアに隣接して、本明細書に記載されるような第３の構成要素のサーマルライナーが存在し、前述したようにこれは内面の布に取り付けることもできる。湿気バリアは、サーマルライナーを乾燥状態に維持し、サーマルライナーは、着用者が遭遇しうる火炎または熱の脅威による熱応力から着用者を保護する。

【0040】

外部シェルは任意の難燃性布からなることができる。ある実施形態では、このシェルはアラミド繊維を含む。好適なアラミドの１つは、ポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）であり、これはＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ，ＩｎｃよりＮｏｍｅｘ（登録商標）の商品名で販売されている。別の布では、ポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ，Ｉｎｃ．よりＫｅｖｌａｒ（登録商標）の商品名で販売される）またはポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）などのポリアレーナゾール（ｐｏｌｙａｒｅｎａｚｏｌｅ）が使用される。上記繊維を２種類以上含有する布を使用することもできる（たとえば、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）／Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）またはＫｅｖｌａｒ（登録商標）／ＰＢＩ）。

【0041】

湿気バリアは、液体に対するバリアとして機能するが、そのバリアを水蒸気は透過することができる構成要素である。消防士の出動服などの難燃性衣服において、これらのバリアは、消防士から水を引き離し、それによって消防士が支える重量が最小限となる。さらに、このバリアは水蒸気（汗）を逃すことができ、これは高温環境で作業する場合に重要な機能である。典型的には、湿気バリア構成要素は、不織布または織布に積層された膜を含む。布への積層に使用される膜材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）およびポリウレタンが挙げられる。このような積層体の例としては、繊維不織布または織布のメタ系アラミド布上のＣｒｏｓｓｔｅｃｈ（登録商標）ＰＴＦＥ膜またはネオプレン（登録商標）膜が挙げられる。

【0042】

複合布中の種々の層は、ナノファイバーを含む不織シートおよび熱安定性難燃性布を互いに取り付ける場合に本明細書で前述した方法などのあらゆる好適な方法を用いて互いに取り付けることができる。特に有用な方法の１つは、難燃性糸を用いて互いに層をキルティングすることである。明らかに、本発明の複合布は、衣服中で、外部シェル布が火災の可能性のある環境により近くなり、サーマルライナーが着用者または衣服により近くなるように使用される。ある好ましい実施形態では、複合布中にサーマルバリアを配置する場合、ナノファイバーを含む不織シートを有するサーマルライナーの側が、液体バリアにより近くなるように配置され、熱安定性難燃性布は着用者により近くなるように配置される。また、ナノファイバーを含む不織シートがサーマルライナーにとって有用であるので、希望するならナノファイバーを含む不織シートの追加層を、サーマルライナーに隣接して、またはいずれかの側で、サーマルライナーに組み込むことができる。

【0043】

試験方法
垂直燃焼試験
ＡＳＴＭＤ６４１３−９９を用いてサーマルライナーの垂直燃焼性能を測定した。炭化長を求めるための試験手順は、最低坪量が２〜６ｏｚ／ｙｄ²（６８〜２０３ｇ／ｍ²）である材料に対して計画され、したがって、低坪量材料の場合、合わせた坪量が約１３５ｇ／ｍ²である多層において求めた。

【0044】

平均流動細孔
不織シートの平均流動細孔サイズは、ＡＳＴＭ Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎ Ｅ １２９４−８９、“Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｐｏｒｅ Ｓｉｚｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｆｉｌｔｅｒｓ Ｕｓｉｎｇ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｌｉｑｕｉｄ Ｐｏｒｏｓｉｍｅｔｅｒ”に準拠して測定される量である。キャピラリーフローポロメーターＣＦＰ−２１００ＡＥ（Ｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｃ．Ｉｔｈａｃａ，ＮＹ）を使用した。直径２５ｍｍの個別の試料を、低表面張力流体（表面張力が１６ダイン／ｃｍである１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロペン、または“Ｇａｌｗｉｃｋ”）でぬらし、ホルダー中に取り付け、空気の圧力差を生じさせ、流体を試料から除去した。湿式流が乾式流（溶媒でぬらさない場合の流れ）の２分の１になる圧力差を使用し、供給されるソフトウェアを用いて平均流動細孔サイズを計算する。

【0045】

厚さ
個別の材料の厚さ測定は、ＡＳＴＭ ５９４７に準拠し、１０ｋＰａ（１．４５ｐｓｉ）の圧力および直径１５ｍｍのフート（精密厚さゲージＦＴ３ Ｈａｎａｔｅｋ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ｅａｓｔ Ｓｕｓｓｅｘ，ＵＫ）を用いて行った。複合布の厚さ測定は、ＡＳＴＭ Ｄ１７７７−９６ Ｏｐｔｉｏｎ １に準拠し、標準的な台に搭載された直径５０．８ｍｍのフートを有するマイクロメーター、および０．９ｋＰａ（０．１３ ｐｓｉ）の圧力を使用して測定した。

【0046】

熱的性能
熱保護性能（ＴＰＰ）は、ＮＦＰＡ １９７１（ＩＳＯ １７４９２）に準拠して２．０ｃａｌ／ｃｍ²ｓの熱流束において測定した。放射保護パーフォマンス（Ｐｅｒｆｏｍａｎｃｅ）（ＲＰＰ）は、ＮＦＰＡ １９７１（ＡＳＴＭ Ｆ１９３９）に準拠して０．５ｃａｌ／ｃｍ²ｓの熱流束において測定した。

【0047】

坪量
ナノファイバーを含む不織シートを含む個別の層の坪量は、ＡＳＴＭ Ｄ−３７７６に準拠して測定した。複合布の坪量は、６．７５インチ×６．７５インチのＴＰＰ試験体の重量から測定した。

【0048】

多孔度
多孔度は、ｇ／ｍ²の単位での試料の坪量を、ｇ／ｃｍ³の単位のポリマー密度およびマイクロメートルの単位の試料厚さで割り、１００を乗じ、続いて１００％から引くことによって計算し、すなわちパーセント多孔度＝１００−坪量／（密度×厚さ）×１００であった。

【0049】

通気度
通気度は、ＡＳＴＭ Ｄ７３７に準拠し１２５Ｐａの圧力差で測定した。

【0050】

熱安定性
熱安定性難燃性布の熱安定性は、ＮＦＰＡ １９７１のＮａｔｉｏｎａｌ Ｆｉｒｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ’ｓ ２００７ ｅｄｉｔｉｏｎに記載の方法に準拠して求めることができる。

【0051】

熱抵抗／熱伝導度
シートおよび布の耐熱性（Ｒ）および熱伝導度（ｋ）は、ＡＳＴＭ Ｅ１５３０（Ｇｕａｒｄｅｄ Ｈｅａｔ Ｆｌｏｗ）に準拠し、ＴＡ ＤＴＣ ３００試験機を用いて測定した。試験領域は２０．３ｃｍ²（直径５０．８ｍｍ）であった。すべての試料は、表面接触を説明するためにヒートコンパウンドグリースを使用せずに試験した。試料は、１２ｋＰａの最小圧力および１００℃までの温度設定で試験し、冷却板は１０度低くした。一連の試料に対応するために種々の抵抗領域を使用した：低領域：０．０００５〜０．０１０ｍ２Ｋ／Ｗ；中間領域：０．０００５〜０．０１０ｍ２Ｋ／Ｗ、高領域０．０１〜０．０５ｍ２Ｋ／Ｗ。抵抗は出力の１つであり、熱伝導度は同様の圧力下で既知の試料厚さを用いて計算した。

【実施例】

【0052】

実施例１
順番に外部シェル布、湿気バリア、サーマルライナー、および裏地布を有する複合衣服布の試料を以下の材料から作製した。外部シェル布、湿気バリア、および裏地は、すべて市販の布であり；外部シェル布は７．５ｏｚ／ｙｄ²のＫｅｖｌａｒ（登録商標）／ＰＢＩ（６０％／４０％）布であり、湿気バリアは６ｏｚ／ｙｄ²のＳｔｅｄａｉｒ（登録商標）３０００布であり、裏地は３．３ｏｚ／ｙｄ²のＮｏｍｅｘ（登録商標）パジャマチェック（ｐａｊａｍａｃｈｅｃｋ）織布であった。

【0053】

試験用の多数の異なる複合衣服布を作製するために、多数の異なるサーマルライナーを作製した。各サーマルライナーは、この場合１．５ｏｚ／ｙｄ²（５１ｇ／ｍ²）スタイル７１５ Ｎｏｍｅｘ（登録商標）Ｅ−８９（商標）スパンレースアラミド繊維不織布である熱安定性難燃性布の層を、ナノファイバーを含む不織シートの層と組み合わせることによって作製した。これらすべてのサーマルライナーは、ＡＳＴＭ Ｄ６４１３−９９の垂直燃焼試験に合格可能である。

【0054】

米国特許出願公開第２００５／００６７７３２号明細書に詳細に記載されるエレクトロブローイング法を使用し、２６を超えるＬＯＩを有するポリマーを使用して、種々のナノファイバーを含む不織シートを作製した。使用した種々のナノファイバーを含む不織シートの性質を表１に示す。ナノファイバーを含む不織シートは、種々の量の表面テクチャーを有した。試料１−２は高度にテクスチャー加工された表面を有し、一方、試料１−１は中程度にテクスチャー加工された表面を有した。試料１−４および１−Ｂの両方は、少ないテクスチャー加工が行われた表面を有し、試料１−５は、非常に少ないテクスチャー加工が行われた表面を有し、ほぼ平滑であった。試料１−３は平滑で実質的に平坦な表面を有した。

【0055】

【表1】

* - PI = ポリイミド、PES = ポリエーテルスルホン、A= メタ系アラミドおよびパラ系アラミドのブレンド。

【0056】

複合衣服布の試料の性能は、多層構造を試作するために試験ホルダー中で個別の布層を積層することによって測定した。種々の層は、順に、外部シェル布、湿気バリア、サーマルライナー、および裏地布であり、外部シェル布が熱の脅威に最も近かった。サーマルライナーは、ナノファイバーを含む不織シートの側が湿気バリアに接触し、熱安定性難燃性布の側が裏地に接触するように配置した。外部シェル布、湿気バリア、サーマルライナー，および裏地布を有し、サーマルライナーの多孔度が９０％である１．５ｏｚ／ｙｄ²（５１ｇ／ｍ²）のスタイル７１５ Ｎｏｍｅｘ（登録商標）Ｅ−８９（商標）スパンレースアラミド繊維不織布の１層のみである対照試料も、追加の不織ナノファイバーシートならびに他のシートおよび布を使用せずに作製した。

【0057】

比較の複合衣服布の２つの試料も同様の方法で積層した。第１の比較試料は、外部シェル布、湿気バリア、サーマルライナー、および裏地布から作製し、サーマルライナーは、熱安定性難燃性布の２つの層からなり、その一方の層は１．５ｏｚ／ｙｄ²（５１ｇ／ｍ²）のスタイル７１５ Ｎｏｍｅｘ（登録商標）Ｅ−８９（商標）スパンレースアラミド繊維不織布であり、他方の層は同じスパンレースアラミド繊維不織布の２．３ｏｚ／ｙｄ²（８０．４ｇ／ｍ²）の種類のものであった。この２．３ｏｚ／ｙｄ²（８０．４ｇ／ｍ²）のスパンレースアラミド繊維不織布の単層（１−Ａ）の性質を表１に示している。第２の比較試料は、外部シェル布、湿気バリア、サーマルライナー、および裏地布から作製し、サーマルライナーは、１−Ｂと示されるナノファイバーを含む１つの不織シートと、１．５ｏｚ／ｙｄ²（５１ｇ／ｍ²）のスタイル７１５ Ｎｏｍｅｘ（登録商標）Ｅ−８９（商標）スパンレースアラミド繊維不織布の１層とを組み合わせたものであった。ナノファイバーを含む不織シートの単層（１−Ｂ）の性質も表１に示している。

【0058】

次に複合衣服布の試料のＮＦＰＡ １９７１／ＩＳＯ１７４９２（２．０ｃａｌ／ｃｍ²・ｓにおける）に準拠した熱保護性能（ＴＰＰ）およびＡＳＴＭ Ｆ１９３９（０．５ｃａｌ／ｃｍ²・ｓにおける）に準拠した放射保護性能（ＲＰＰ）の熱的性能を試験した。種々のサーマルライナーを用いて作製した複合衣服の性質および熱的性能を表２に示す。

【0059】

複合衣服布試料１−１から１−４のいずれかと対照との比較から、ナノファイバーを含む不織シートを加えることで、ＴＰＰ（直接火炎の断熱）が少なくとも約５％増加するが、重量増加は５％よりはるかに少なく、ＲＰＰ（放射熱の断熱）も５％を超えて（ほとんどの場合で５％を大幅に超えて）増加し、重量増加は５％よりもはるかに少ないことが示されている。

【0060】

【表2】

【0061】

表２に示されるように、薄い試料を使用する複合布試料１−１〜１−４は、対照よりも改善されたＴＰＰ性能を有した。さらに、複合布試料のＲＰＰ性能も向上し、これらの複合布試料の一部は、試料１−Ａによって示されるような短繊維を用いて作製した厚い標準的なサーマルライナーに対して、同等または改善された性能を示した。しかし、表１に示されるように、すべてのナノファイバーおよび比較シートは高い多孔度を有し、すべてが７２〜９２％の範囲であり、すべてが同様の重量であった。

【0062】

サーマルライナー中のナノファイバーを含む不織シートと熱安定性難燃性布（この場合はスパンレース不織布であった）との性質の間の相乗効果をさらに理解するため、不織ナノファイバーシートの別の性質、およびその熱安定性難燃性布との相乗効果を表３に示す。表中、Ｔ₁およびＲ₁は、この場合１．５ｏｚ／ｙｄ²（５１ｇ／ｍ²）のスタイル７１５ Ｎｏｍｅｘ（登録商標）Ｅ−８９（商標）スパンレースアラミド繊維不織布の１層であった熱安定性難燃性布の平均厚さおよび熱抵抗を意味する。Ｔ₂およびＲ₂は、１つのシート上で測定したナノファイバーを含む不織シートの平均厚さおよび熱抵抗を意味する。

【0063】

この表は、異なる平均厚さを有する材料の構造の多孔度および細孔を表す新しい構造パラメータである「通気度×平均厚さ」も示している。単位は（ｃｆｍ）×（マイクロメートル）または国際単位（ｍ３／ｍ２／分）×（マイクロメートル）である。

【0064】

【表3】

【0065】

対照試料（この場合も、１．５ｏｚ／ｙｄ²（５１ｇ／ｍ²）のスタイル７１５ Ｎｏｍｅｘ（登録商標）Ｅ−８９（商標）スパンレースアラミド繊維不織布の１層の熱安定性難燃性布である）および比較例１−Ａ（この場合も、対照と同じスパンレースアラミド繊維不織布の２．３ｏｚ／ｙｄ²（８０．４ｇ／ｍ²）の種類のモノを加えている）の両方によって表３に示されるように、これらの従来の短繊維不織布は、ナノファイバーウェブよりも高い熱伝導度を有する傾向にあり、これらの布の増加した厚さによってそれらの熱抵抗も増加する傾向にある。しかし、表３中の最後の２列によって示されるように、ナノファイバーシートの厚さ通気度は、ナノファイバーシートを別の断熱シートと組み合わせる場合の重要なパラメータになると考えられる。たとえば、試料１−Ｂの場合のように、ナノファイバーシートが薄すぎ、通気度が高くなりすぎる場合、表２に示されるようにＴＰＰおよびＲＰＰの増加はわずかである。

【0066】

実施例２
実施例１において積層し試験した、ナノファイバーを含む不織シート１−１または１−３のいずれかを使用した複合衣服布試料を、Ｎｏｍｅｘ（登録商標）アラミド糸（Ａｔｌａｎｔｉｃ Ｔｈｒｅａｄ ａｎｄ Ｓｕｐｐｌｙ，Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，ＭＤ）を用いてさらにキルティングして、２つのキルティングされた複合衣服布を形成した。これらの複合衣服布試料を、次に実施例１のように熱（ＴＰＰ）および放射（ＲＰＰ）の熱的性能の試験を行った。キルティングした複合衣服布の熱的性質は、実施例１のように単に積層した試料と同じであった。これらのキルティングした複合衣服布試料について、次に５回の洗浄サイクルを行い、熱的および放射的性能を再び測定した。これらの試料の性質を表４に示す。驚くべきことに、キルティングした複合布の熱的および放射的性能は洗浄とともに増加した。

【0067】

【表4】

【0068】

実施例３
複合衣服布試料を、ナノファイバーを含む不織シート１−１または１−３のいずれかを用いて作製し、実施例１と同じ外部シェル布、湿気バリア布、および裏地布を積層し試験したが、この場合サーマルライナーは、１．５ｏｚ／ｙｄ²（５１ｇ／ｍ²）のスタイル７１５ Ｎｏｍｅｘ（登録商標）Ｅ−８９（商標）スパンレースアラミド繊維不織布の２つの層とともに、１−１または１−３のナノファイバーを含む不織シート１つの層を含んだ。対照試料は、同じ複合衣服布試料からなったが、サーマルライナーは１．５ｏｚ／ｙｄ²（５１ｇ／ｍ²）のスタイル７１５ Ｎｏｍｅｘ（登録商標）Ｅ−８９（商標）スパンレースアラミド繊維不織布の２つの層のみであり、追加の不織ナノファイバーシートは有さなかった。これらの試料の性質を表５に示す。この場合も、ナノファイバーを含む不織シートを加えることで、ＴＰＰおよびＲＰＰの性能が顕著に増加し（それぞれ６％を超え、１０パーセントを超える）、布重量の増加は非常にわずか（３重量％未満）であった。

【0069】

【表5】

【0070】

実施例４
実施例３を繰り返したが、複合衣服布試料は、外部シェル布、サーマルライナー、および裏地布のみを含んだ。特に、外部シェル布は４．６ｏｚ／ｙｄ²のＮｏｍｅｘ（登録商標）ＩＩＩＡ布であり、裏地布は２．７ｏｚ／ｙｄ²のＮｏｍｅｘ（登録商標）編地であった。

【0071】

対照試料は、サーマルライナーが１．５ｏｚ／ｙｄ²（５１ｇ／ｍ²）のスタイル７１５ Ｎｏｍｅｘ（登録商標）Ｅ−８９（商標）スパンレースアラミド繊維不織布の１層であり、追加の不織ナノファイバーシートは有さない複合衣服布からなった。次に、サーマルライナーが１つのスパンレース層ともに１−１または１−３のいずれかのナノファイバーを含む不織シートの１つの層を含む、２つのさらなる複合衣服布試料を作製した。これらの試料の性質を表６に示す。この場合も、ナノファイバーを含む不織シートを加えることでＴＰＰおよびＲＰＰの性能が顕著に増加し（それぞれ６％を超え、１０パーセントを超える）、布重量の増加は非常にわずか（３重量％未満）であった。

【0072】

【表6】

本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔１〕難燃性サーマルライナーであって、
（ａ）少なくとも２１の限界酸素指数、１０マイクロメートル以下の平均流動細孔、２５〜６０００立方フィート／分・マイクロメートル（１２〜２８８０立方メートル／メートル／分・マイクロメートル）の厚さ通気度、および平均厚さＴ₁を有する合成ポリマーのナノファイバーを含む不織シートと；
（ｂ）前記不織シートの外面に取り付けられた平均厚さＴ₂を有する熱安定性難燃性布を含み；前記熱安定性布の表面は前記不織シートの表面に接触し；
Ｔ₁のＴ₂に対する比が０．７５未満となるようにＴ₁およびＴ₂が選択される、
難燃性サーマルライナー。
〔２〕Ｔ₁のＴ₂に対する比が０．３０未満となるようにＴ₁およびＴ₂が選択される、前記〔１〕に記載のサーマルライナー。
〔３〕Ｔ₁のＴ₂に対する比が０．１２０を超えるようにＴ₁およびＴ₂が選択される、前記〔１〕または〔２〕に記載のサーマルライナー。
〔４〕ＡＳＴＭ Ｄ６４１３−９９に準拠して前記サーマルライナーを火炎に曝露した場合に、残炎が２秒以下である、前記〔３〕に記載のサーマルライナー。
〔５〕前記ナノファイバーを含む不織シートが、ポリイミド、メタ系アラミド、パラ系アラミド、ポリベンザゾール、ポリベンゾイミダゾール、またはそれらの混合物から製造されたナノファイバーを含み、前記熱安定性難燃性布が、ポリイミド、メタ系アラミド、パラ系アラミド、ポリベンザゾール、ポリベンゾイミダゾール、またはそれらの混合物から製造された短繊維および／または連続フィラメントを含む、前記〔４〕に記載のサーマルライナー。
〔６〕外部シェル布および難燃性サーマルライナーを含む難燃性複合布系であって、前記サーマルライナーが：
（ａ）少なくとも２１の限界酸素指数、１０マイクロメートル以下の平均流動細孔、２５〜６０００立方フィート／分・マイクロメートル（１２〜２８８０立方メートル／メートル／分・マイクロメートル）の厚さ通気度、および平均厚さＴ₁を有する合成ポリマーのナノファイバーを含む不織シートと；
（ｂ）前記不織シートの外面に取り付けられた平均厚さＴ₂を有する熱安定性難燃性布を含み；前記熱安定性布の表面は前記不織シートの表面に接触し；
Ｔ₁のＴ₂に対する比が０．７５未満となるようにＴ₁およびＴ₂が選択される、
難燃性複合布系。
〔７〕Ｔ₁のＴ₂に対する比が０．３０未満となるようにＴ₁およびＴ₂が選択される、前記〔６〕に記載の難燃性複合布系。
〔８〕Ｔ₁のＴ₂に対する比が０．１２０を超えるようにＴ₁およびＴ₂が選択される、前記〔６〕または〔７〕に記載の難燃性複合布系。
〔９〕前記〔８〕に記載の複合布系を含む難燃性保護衣服。
〔１０〕前記外部シェル布と前記サーマルライナーとの間に配置された湿気バリアをさらに含む、前記〔６〕に記載の難燃性複合布系。
〔１１〕前記ナノファイバーを含む不織シートが、ポリイミド、メタ系アラミド、パラ系アラミド、ポリベンザゾール、ポリベンゾイミダゾール、またはそれらの混合物から製造されたナノファイバーを含み、前記熱安定性難燃性布が、ポリイミド、メタ系アラミド、パラ系アラミド、ポリベンザゾール、ポリベンゾイミダゾール、またはそれらの混合物から製造された短繊維および／または連続フィラメントを含む、前記〔６〕または〔１０〕に記載の難燃性複合布系。
〔１２〕Ｔ₁のＴ₂に対する比が０．３０未満となるようにＴ₁およびＴ₂が選択される、前記〔１０〕に記載の難燃性複合布系。
〔１３〕Ｔ₁のＴ₂に対する比が０．１２０を超えるようにＴ₁およびＴ₂が選択される、前記〔１０〕または〔１２〕に記載の難燃性複合布系。
〔１４〕前記〔１３〕に記載の複合布系を含む、難燃性保護衣服。