JPH0226571A - 火炎保護フード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は保護フードに関し、特に火災に関する緊急時に
火炎の作用から個人を保護するための保護フードに関す
るものである。

［従来の技術］ 火災に関する緊急時に使用して火炎の作用から個人を保
護しうる耐熱性プラスチック材料の袋として保護フード
を形成することが知られている。

この種の保護フードは、個人の頭から被ると共に個人を
保護するのに充分な限られた量の綺麗な無煙空気を供給
しながら、個人を火災に関する緊急時から避難しうるよ
うにする。好適には、この種のフードは火災に関する緊
急時にたとえばホテル、工場、家庭、自動車、船舶およ
び飛行機のような密閉空間内で用いることができる。限
られた最の綺麗な空気は、適当なフィルタにより或いは
フードへの圧縮酸素もしくは空気の供給により与えるこ
とができる。

しかしながら、この種のフードは火災からの熱を伝達し
かつ吸収する傾向を有するので、個人の頭を熱の作用（
たとえば不快感、火傷など）から保護しない。

この種のフードに金属被覆を設けて熱を反射させると共
に吸収を低下させることが知られている。

この種の被覆材は金、銀およびアルミニウムの層で構成
することができる。しかしながら、成る種の被覆材は、
火災に関する緊急事態に露呈されるような状態にて耐熱
性プラスチック材料から離脱する傾向を有する。ざらに
、成る種の金属は火災に関連した緊急時に発生する毒ガ
スにより浸蝕されて不透明になる傾向がある。

［発明の要点コ したがって本発明によれば、火災に関する緊急時に火炎
の作用から個人を保護する保護フードが提供され、この
フードはその外表面の少なくとも１部にチタンの層を有
する高温耐性のプラスチック材料からなることを特徴と
する。

好ましくは、プラスチック材料はたとえばポリイミド（
たとえばウピレックス（登録商標）またはカプトン（登
録商標））のような熱硬化性プラスチック材料である。

好ましくは、プラスチック材料の少なくとも１部は可視
光線に対し透明である。

好ましくは、フードはその内表面の少なくとも１部にフ
ルオロ重合体の層を有する。このフルオロ重合体はフル
オロエチレン重合体（ＦＥＰ）もしくはペルフルオロア
ルコキシ重合体（ＰＦＡ）とすることができる。

フルオロ重合体は厚さ１０〜４０＃の層とすることがで
きる。プラスチック材料は厚さ２５〜７５柳の薄膜の形
態とすることもできる。

好ましくは、チタンの層は熱に対し必要とされる反射お
よび透過特性を与えるのに充分な厚さを有するが、フー
ドを用いて個人の目を覆う場合には目を覆うチタンの層
は個人に対し充分な可視性を与えるよう可視光線に対し
充分透明でなければならない。これは、フードの種々異
なる部分に種々異なる厚さのチタン層を用いて達成する
ことができる。チタンは厚さ数百へ、すなわち厚ざ１０
０〜１０００人の層とすることができる。チタンはフー
ド材料’１ｍ２当り５０〜２００ＩＩ１ｇ、好ましくは
１ｍ２当り１００〜１５０ｍｇとすることができる。チ
タンはスパッタリングにより施すことができる。フード
材料は６２０ｎｍ　（ナノメータ）にて１０〜４０％、
好ましくは１５〜２５％の電磁線透過率を有することが
できる。好ましくは、フード材料は約７０％の赤外線除
去率を有する。

ざらに、本発明は個人の人体の１部もしくは全体に着用
しうる外套またはその他の着衣の形態で使用することも
できる。

ざらに本発明は、火災関連の緊急時に使用しうる保護マ
スクのバイザーとして或いはシールドとして使用するこ
ともできる。

ざらに本発明によれば緊急時の呼吸用装置も提供され、
この装置は上記フードを備えると共にフードの着用者に
その個人を保護するのに充分な制限量の綺麗な無煙の呼
吸用ガスを供給するのに適したフィルタまたは呼吸用ガ
ス供給部を備えて、火災関連の緊急事態から避難しつる
ようにする。

呼吸用ガス供給部は、独立した圧縮酸素含有ガス供給部
とすることができる。

本発明によれば、ざらに火災に関する緊急時に火炎の作
用から個人を保護する方法も提供され、この方法は個人
の人体の１部または全部に保護フードを着用し、フード
をその外表面の少なくとも１部にチタンの層を有する高
温耐性のプラスチック材料で構成する。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明を実施例につきざらに
説明する。

第１図において、本発明による保護フード１は、その外
表面２にチタンの層を有すると共に、内表面３にフルオ
ロ重合体の層を有するカプトンで構成される。このフー
ドは、火災関連の緊急時に個人（図示せず）の頭に被り
かつ首（図示せず）に対しシールを形成して煙およびフ
ユームの侵入を防止するのに適した首シール４を備える
。フードは、加熱および加圧溶着により適当なシーム５
にて適当な形状のカプトン薄膜片を接合することにより
作成される。フードには、個人が綺麗な無煙空気を所定
時間にわたり着用の間に呼吸するためのフィルタ６を設
ける。

第２図には本発明によるフード１の１部を断面で示し、
個人（図示せず）の頭に近接する内表面３と、熱もしく
は火の発生源（図示せず）に近接する外表面２とを備え
る。このフード１は３層からなり、すなわち厚ざ２５＃
のフルオロエチレン重合体の内層１３と厚ざ５０＃のカ
プトン薄膜の層１４と厚さ数百へのスパッタリングされ
たチタンの外層１５とを備える。ざらに第２図は、内層
（フルオロエチレン重合体層）１３が互いに結合されて
気密シールを形成するようにフードを形成すべく結合さ
せた２個のカプトン片のシーム５を示している。

厚ざ２５１１ｔＩＩのフルオロエチレン重合体と厚ざ５
０ＩＪ！ｒＩのカプトンとチタンとからなる材料で作成
されてフィルタを備えないフードの原型を、火炎露出試
験にかけた。ＤＣマグネトロンスパッタリング法により
アルゴン分圧を用いてカプトン上にチタンをスパッタリ
ングした。カプトンに対するチタンの量は標準的な湿式
灰化分析により測定して１ｍ２当り１１６ｎｇのチタン
であり、これは計算すれば厚さ約２２５人に等しいと思
われる。第３図および第４図は火炎露出試験に使用され
る装置を示している。例としてのフード３０を頭形状の
金属ホルダー３１（シェフイールドヘッドと呼ばれる）
に支持した。このヘッドは空気３５を含有した。シェフ
イールドヘッド３１を調整自在な支持体３２に保持した
。６個のバーナー３３を用いて大きい拡散プロパン火炎
３４を発生させ、その際０、２５ｂａｒｇにて毎分１３
ｊ　（ＮＴＰ）のプロパンを供給した。これらのバーナ
ー３３は、最高９１５〜９２０℃の温度を有する火炎３
４を発生した。煙フード３０をバーナーの２５０ｍｍ上
方に位置せしめた。

バーナー３３は、この目的で調製自在な高さを有した。

フード３０をバーナー３３からの火炎３４中に１００ｍ
ｍ／ｓの横断速度で通過させて、５〜６秒間の火炎接触
時間を与えた。火炎における熱線は約４０Ｋｗ／ｍ２で
あった。フードの主領域とシームとを、シェフイールド
ヘッド３１に対するフード３０の位置を変化させること
により別々の試験にかけた。フードを２回以上にわたり
火炎に通過させかつより大きい火炎を用いることにより
、−層苛酷な所定数の試験を行なった。

フードのチタン被覆されたカブ１〜ンＦＥＰは、火炎に
複数回（３回まで）通過させた後に火炎３４の顕著な作
用を示さなかった。幾分かの粒状物質（煤）が表面上に
沈着したが、容易に拭い取れた。フード材料の透明性は
低下が認められず、実際上この材料は火炎試験の後に一
層透明に見えた。

フードのシームは、フード３０を水平方向と垂直方向と
の両者にて（すなわちシームを火炎３４の方向に向けて
）火炎中に１回通過させた際、火炎３４との接触に耐え
た。このように損傷しないため、より苛酷な所定数の試
験を行ない、フードを火炎中に反復通過させ、フードが
１回の通過に耐えれば２分後に再度通過させ、シームは
３回の通過後にのみ損傷し始めた。ざらに、より大きい
７０パン火炎（１，２５ｂａｒかツ２７ｆｆｉ　（ＮＴ
Ｐ＞／ｍｉｍのプロパン供給）を用いて所定数の試験を
行ない、フードは大ぎい火炎に対する２回の通過に耐え
、かつシームは３回の通過に際し高応力の領域（フード
がシェフイールドヘッドに対し密着した部分）にて損傷
し始めた。。

厚ざ２５ｐのＦＥＰと厚ざ５０卯のカプトンと１ｍ２当
り１１６ｍｇのチタンとからなる材料で作成されてフィ
ルタを待たないフード原型を、ざらに溶融液滴試験にか
りた。第５図および第６図は、この試験に用いたｌ１ｆ
ｆｌを示している。この例によるフード５０を、シェフ
イールドヘッドと呼ばれるゴム製の頭状ホルダー５１に
支持した。このシェフイールドヘッド５１を調整自在な
支持体５２に保持した。旋回装着部５４におけるガスバ
ーナ５３をフード５０の上方に装着した。ガスバーナは
約１０５０℃の温度を有する長ざ１５０〜１　ｙｏｍｍ
の火炎５９を発生し、その際１　ｂａｒｇにて毎分１．
２１（ＮＴＰ）の市販級のプロパンガスを用いた。ナイ
ロン１１チューブ片５５をフード５０の５００ｍｍ上方
にて支持体５８に保持した。旋回装着部５４を支点５６
の周囲に旋回自在とし、かつ停止部５７によりバーナが
ナイロンチューブ５５に対し６５ｕ以上接近するのを防
止した。ナイロン１１デユープ５５は長さ１０ｍｍ、外
径２．５ｍｍ、内径１．７ｍｍおよび融点１７０℃を有
し、かつ１１％のブチルベンゼンスルホンアミド可塑剤
を含有した。ざらに、これは２３０℃、２．１６Ｋｇに
おけるメトルフローインデックスｌ１ｇ／１０ｍ１ｎを
有し、かッ１９０’Ｃ１２，１６Ｋ（７のメトルフロー
インデックスｉ、ａｇ／１０ｍ１ｎを有した。

試験の間、バーナ５３は火炎５９を発生してナイロンチ
ューブ５５を溶融させ、かつナイロンの燃焼液滴をフー
ド５１上に落下させた。これら液滴は典型的には約４〜
８秒間にわたり燃焼した。

フードの主領域とシームとの両者を別々に試験した。こ
れらの試験は、フード材料に対し何ら損傷を与えること
なく沈火する前に数秒間にゎたり液滴が燃焼することを
示した。フードは殆んど変形せず、或いは溶融液滴が侵
入しなかった。冷却すれば、液滴は損傷表面を残さずに
フードから容易に除去された。

チタン被覆されたプラスチック材料の試料を、火災緊急
時の雰囲気に存在すると予想される各種の毒性ガスに対
する耐性につき評価した。比較のため、ステンレス鋼被
覆ポリエステルの試料をも試験した。各種の薬品の作用
を肉眼的および光学特性に対する作用（パーキン・エル
マー・ラムダ９Ｕｖ／ＶＩＳ／ＮＩＲスペクトロメータ
を用いる種々異なる入射電磁線波長の透過率％）によっ
て評価した。毒性ガスに試料を露出させるべく用いた装
置を第７図に示す。材料の試料７０をポリプロピレン露
出容器７１に設置し、ここにガスの流れ７２を通過させ
た。ガス７２は濃厚毒性ガス７３と空気７４との混合物
で構成し、予熱容器７５内で予備混合すると共に予備加
熱した。予熱容器７５と露出容器７１との両者を、恒温
制御された水浴７６にて一定温度（１００℃）に保持し
た。

試料７０を、別々に湿潤および乾燥試験雰囲気に対し１
００℃にて３０分間露出させた。湿潤条件は、ミストト
ラップが装着されかつ約９０％の相対湿度に相当する水
充填ドレクセル壜７７に空気を通過させて得られた。乾
燥条件は、ドレクセル壜の代りに乾燥塔を用いると共に
たとえば五酸化燐を含有しかつ５％未満の相対湿度に相
当する乾燥塔に空気を通過させて得られた。

試１１７０をその一面（用いうる場合は金属被覆側）に
て試験雰囲気に露出させ、裏面はＰ　”ｒ　Ｆ　Ｅのシ
ート（図示せず）に試料を張付けて露出から保護した。

次の毒性ガス（全て蒸気１１０００１）ｌ）　）を別々
に使用した：塩化水素、シアン化水素、弗化水素、アン
モニア、二酸化窒素、二酸化硫黄。ざらに、これら試料
を表中に示した順序で順次に上記全てのガスに露出させ
た。それらの結果を第１〜１１表に示す。

第１表および第２表は、ステンレス鋼被覆されたポリエ
ステルの比較結果を示している。第３表および第４表は
、チタン被覆されたポリエステルの結果を示している。

ステンレス鋼およびチタンは、ＤＣマグネトロンスパッ
タリング法によりアルゴン分圧を用いてポリエステルに
スパッタリングした。ポリエステルは１４２ゲージとし
た。第５表は、火炎試験に用いたと同じｌ、すなわち厚
ざ２５１ＩＩｎのＦＥＰと厚ざ５０迦のカプトンと１ｍ
２当り１１６ｍ（ｌのチタンとに対する結果を示してい
る。こ）試Ｆ４ハロ２０ｎｍにて１９％の透過率を有し
、かつ同様な試料は６２０ｎｍにて２１％の透過率を示
し、これらの測定はうムダ９型スペクトロメータを用い
て行なった。第６〜１１表は、アンモニアおよび弗化水
素を用いた各種のチタン被覆カプトン／ＦＥＰ試料に関
する結果を示している。第６〜１１表における試料に関
するチタンの厚さはスパッタリング装置内の光学モニタ
ーにより波長６２Ｑｎｍにてオンラインで測定し、これ
を６２０ｎｍで透過したエネルギーの比率である％Ｔと
して示す。

ステンレス鋼被覆された材料は、弗化水素および塩化水
素によってのみ影響を受けた。薄膜損傷は肉眼でのみ識
別できたが、第１表および第２表における透過率はステ
ンレス鋼の浸蝕を示唆する透過率の増加を示した。

チタン被覆されたポリエステルは、弗化水素以外のいず
れのガスによっても損傷を示さなかった。

弗化水素により極めて僅かの肉眼的損傷が認められ、か
つ第３表および第４表の結果は弗化水素に露出した１変
に透過率の増加を示し、これは浸蝕を示唆する。これら
の結果はチタンの薬品耐性を示すが、ポリエステルは本
発明の適するプラスチック材料でない。

チタン被覆されたカプトン／ＦＥＰはいずれのガスによ
っても肉眼的浸蝕の徴候を示さなかったが、第５表の透
過率特性は弗化水素による僅かな浸蝕が存在して極く僅
かの透過率増加をもたらしたことを示している。

同様な結果が第６〜第１１表に示され、これらは弗化水
素がチタン被覆されたカプトン／ＦＥＰに対し僅かな金
属層損傷を生ぜしめたのに対し、アンモニアは生ぜしめ
なかったことを示している。

これら実施例は、本発明による保護フードが火災緊急時
に存在しうる状態に対し良好な耐性を示し、すなわち良
好な火炎耐性と溶融燃焼プラスチック材料に対する良好
な耐性と、毒性ガスに対する良好な耐性とを有すること
を示している。

第１表 第旦入 第２人 革ユ人 第５表 第６表 ｍ旦宍（続き） 箪ヱ衣 里往返 第１０表 第９表 第１１表

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による保護フードの略図であり、第２図
は本発明による保護フードの部分断面図でおり、 第３図は本発明による保護フードの耐炎性を試験するた
め使用される装置の平面図であり、第４図は第３図に示
した装置の側面図であり、第５図は本発明による保護フ
ードの溶融ナイロン液滴に対する耐性を試験するため使
用される装置の側面図でおり、 第６図は第５図に示した装置の平面図であり、第７図は
本発明による保護フードを加工するため使用される材料
の薬品耐性を試験する装置の略図である。 １−保護フード ３・・・内表面 ５・・・シーム １３・・・内層 １５・・・チタン外層 ２・・・外表面 ４・・・首シール ６・・・フィルタ １４・・・薄膜 ＦＩＧ、ｔ Ｆ／Ｇ、５ ＩＧ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）火災に関する緊急時に火炎の作用から個人を保護
   する保護フードにおいて、外表面の少なくとも１部にチ
   タンの層を有する高温耐性のプラスチック材料からなる
   ことを特徴とする保護フード。 （２）チタンの層が厚さ１００〜１０００Åである請求
   項１記載の保護フード。 （３）チタンの層がプラスチック材料１ｍ＾２当り５０
   〜２５０ｍｇのチタンからなる請求項１記載の保護フー
   ド。 （４）チタンの層がプラスチック材料１ｍ＾２当り１０
   ０〜１５０ｍｇのチタンからなる請求項３記載の保護フ
   ード。 （５）６２０ｎｍにて１０〜４０％の電磁線透過率を有
   する請求項１記載の保護フード。（６）６２０ｎｍにて
   １５〜２５％の電磁線透過率を有する請求項５記載の保
   護フード。（７）約７０％の赤外線除去率を有する請求
   項１記載の保護フード。 （８）チタン層の少なくとも１部が可視光線に対し透明
   である請求項１〜７のいずれか一項に記載の保護フード
   。 （９）チタンがスパッタリングにより施されている請求
   項１〜８のいずれか一項に記載の保護フード。 （１０）内表面の少なくとも１部にフルオロ重合体の層
   を有する請求項１〜９のいずれか一項に記載の保護フー
   ド。 （１１）フルオロ重合体がフルオロエチレン重合体であ
   る請求項１０記載の保護フード。（１２）フルオロ重合
   体がペルフルオロアルコキシ重合体である請求項１０記
   載の保護フード。 （１３）フルオロ重合体が厚さ１０〜４０μｍである請
   求項１０〜１２のいずれか一項に記載の保護フード。 （１４）高温耐性のプラスチック材料が熱硬化性プラス
   チック材料からなる請求項１〜１３のいずれか一項に記
   載の保護フード。 （１５）熱硬化性プラスチック材料がポリイミドからな
   る請求項１４記載の保護フード。（１６）プラスチック
   材料が厚さ２５〜７５μｍである請求項１〜１５のいず
   れか一項に記載の保護フード。 （１７）請求項１〜１６のいずれか一項に記載の保護フ
   ードを備えた緊急時の呼吸装置。（１８）保護フードを
   着用した個人に呼吸用ガスを使用時に供給するフィルタ
   を有する保護フードを備えた請求項１７記載の緊急時の
   呼吸装置。 （１９）外表面の少なくとも１部にチタンの層を有する
   高温耐性のプラスチック材料からなることを特徴とする
   保護着衣。 （２０）外表面の少なくとも１部にチタンの層を有する
   高温耐性のプラスチック材料からなることを特徴とする
   保護マスクもしくはシールド。