JP2007000181A - Protective material and protective clothing - Google Patents

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Tomohiro Yoshida
知弘 吉田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light, flexible and high moisture-permeable protective material and protective clothing which absorb and remove a minute amount of gaseous organic compounds passed though a moisture-permeable film layer, protects a wearer from gas penetration through abrasions or flaws generated during use or through connected parts or fastener parts, and suppresses the heat stress of the wearer. <P>SOLUTION: The protective material and protective clothing have at least one layer or more of a moisture-permeable film layer containing a polyurethane and a layer containing a gas-absorbing material (a gas absorbing layer). The moisture-permeable layer and the other layers are laminated by using an adhesive having a melt index of 100 g/10 min or less. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、有害化学物質の取り扱い作業者を保護する性能を有する防護材料および防護衣服に関する。更に詳しくは、有機リン系化合物等の如く皮膚から吸収されて人体に悪影響を及ぼすガス状又は液状有機化学物質から作業者を有効に防護し得ると共に、軽量かつ高度な透湿度により着用者の熱ストレスを抑制できる防護材料および防護衣服に関するものである。   The present invention relates to a protective material and protective clothing having the performance of protecting workers handling hazardous chemical substances. More specifically, it can effectively protect the worker from gaseous or liquid organic chemicals that are absorbed from the skin, such as organophosphorus compounds, and have an adverse effect on the human body, and is lightweight and highly moisture permeable. The present invention relates to protective materials and protective clothing that can suppress stress.

有害化学物質などから人体を保護する防護衣服としては、従来から種々提案されている。例えばゴム曳き布のように、有害化学物質が全く透過しない材料で構成されたものが提案されている。しかしながら、これらの材料を用いると、防護性能は高いものの、生地が重いため作業性が劣り、また通気性および透湿度が全くないため、酷暑環境下や過酷な肉体労働環境下で作業すると作業者に多大な熱ストレスが加わり、重篤な健康障害を及ぼす危険性を抱えている。 Conventionally, various protective clothing for protecting the human body from harmful chemical substances has been proposed. For example, a material made of a material that does not allow any harmful chemical substances to pass through, such as a rubber cloth, has been proposed. However, when these materials are used, the protective performance is high, but the workability is inferior because the fabric is heavy, and there is no air permeability and moisture permeability. Therefore, if you work in extreme heat or harsh physical work environment, It is subject to great heat stress and has the risk of serious health problems.

このような、不具合を解消するため、通気性があり活性炭等の吸着材料からなる防護積層布帛が開示されている。これらの布帛は、通気性を有するため体から発散される汗や水蒸気を効果的に衣服外に放出し、熱ストレスを抑制することができるが、その一方で、通気性のある織物、編み物等から構成されているものが大半を占めるため、液状の有害化学物質や有害な微粉塵、細菌、ウィルスなどのエアロゾルに対して完全な防護性を得ることができない。 In order to eliminate such problems, a protective laminated fabric made of an adsorbent material such as activated carbon and air permeability is disclosed. These fabrics are breathable, so they can effectively release sweat and water vapor radiated from the body to the outside of the clothing and suppress thermal stress. On the other hand, breathable fabrics, knitted fabrics, etc. Because most of them are composed of, it is not possible to obtain complete protection against aerosols such as liquid harmful chemicals, harmful fine dust, bacteria and viruses.

またセルロースをベースにしたポリマーにより選択透過性を有する防護材料が開示されている。かかるポリマーは、ガス状有機化学物質に対する透過抑制能および透湿性能を有してはいるが、ポリマー単独による防護材料では、ガス状有機化学物質の微量な透過は抑制しきれず、透過量を少なくするために選択透過層の厚さを大きくすると、透湿度が低くなりさらに堅くて重い材料となる。また防護衣服の使用で発生する摩耗やキズなどポリマーの劣化の影響で一旦ガスの透過が生じると急激に衣服内のガス濃度が上昇する危険性がある。さらに防護衣服を着用した状態において、袖口、裾口、襟元等の接合部やファスナーから有害化学物質の侵入があった場合は、それらを2次的に除去できる手段はなく着用者を保護できなくなる。
特表平11−505775号公報
Also disclosed is a protective material having selective permeability due to a cellulose-based polymer. Although such a polymer has a permeation suppressing ability and a moisture permeation performance for gaseous organic chemicals, a protective material made of the polymer alone cannot completely suppress the permeation of gaseous organic chemicals, and the permeation amount is small. Therefore, when the thickness of the selectively permeable layer is increased, the moisture permeability becomes lower and the material becomes harder and heavier. Also, once gas permeation occurs due to polymer deterioration such as wear and scratches caused by the use of protective clothing, there is a risk that the gas concentration in the clothing suddenly increases. In addition, in the state of wearing protective clothing, if harmful chemical substances intrude from joints or fasteners such as cuffs, hems, and necks, there is no means for secondary removal of them, and the wearer cannot be protected. .
Japanese National Patent Publication No. 11-505775

また、ポリアルキレンイミン又はポリアリルアミンを透湿性のある基材にコーティングすることによって得られる防護材料が開示されている。活性炭のような他の吸着材料を接着剤により固定させると記載されている。ただし、一般的な接着剤による吸着材料の固定では吸着材料が接着剤に含まれるガス吸着性を劣化させる成分を吸着する、或いは細孔が接着剤により被覆され、本来吸着材料がもつ吸着速度および吸着容量が低下するといった問題がある。
特開平07−504580号公報
Further, a protective material obtained by coating polyalkyleneimine or polyallylamine on a moisture-permeable substrate is disclosed. It is described that another adsorbing material such as activated carbon is fixed by an adhesive. However, in general fixing of the adsorbing material with an adhesive, the adsorbing material adsorbs a component that deteriorates the gas adsorbability contained in the adhesive, or the pores are covered with the adhesive, There is a problem that the adsorption capacity decreases.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-504580

本発明は従来技術の課題を背景になされたもので、透湿膜層により高い透湿性を有し、かつ液状の有害化学物質や有害な微粉塵、細菌、ウィルスなどのエアロゾルに対して高い防護性能を有し、更にガス状有機化学物質をガス吸着層により吸着除去できるとともに、着用者の熱ストレスを抑制するために軽量かつ柔軟で透湿性のある防護材料及び防護衣服を

提供することにある。
The present invention was made in the background of the problems of the prior art, has a high moisture permeability by the moisture permeable membrane layer, and has high protection against aerosols such as liquid harmful chemical substances, harmful fine dust, bacteria and viruses. In addition to being capable of adsorbing and removing gaseous organic chemicals with a gas adsorption layer, lightweight protective materials and clothing that are lightweight, flexible, and moisture permeable to suppress thermal stress on the wearer

It is to provide.

本発明は上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、(1)ポリウレタンを含む透湿膜層およびガス吸着性物質を含む層(ガス吸着層)をそれぞれ少なくとも1層以上有する防護材料であって、透湿膜層と他の層との積層がメルトインデックス100g/10min以下の接着剤により積層されている防護材料、(2)透湿膜層の透湿度が60g/m2・h以上850g/m2・h以下であることを特徴とする(1)に記載の防護材料、(3) 透湿膜層の質量が200g/m2以下であることを特徴とする(1)又は(2)いずれかに記載の防護材料、(4)ガス吸着層の質量が200g/m2以下であることを特徴とする(1)乃至(3)いずれかに記載の防護材料、(5)ガス吸着層がBET比表面積700m2/g以上3000m2/g以下の活性炭であることを特徴とする(1)乃至(4)いずれかに記載の防護材料、(6)ガス吸着層が繊維状活性炭であることを特徴とする(1)乃至(5)いずれかに記載の防護材料、(7)外層付加層および/また内層付加層を付与したことを特徴とする(1)乃至(6)いずれかに記載の防護材料、(8)(1)乃至(7)いずれかに記載の防護材料を用いることを特徴とする防護衣服である。 In order to solve the above problems, the present invention has been completed as a result of intensive studies. That is, the present invention is (1) a protective material having at least one moisture-permeable membrane layer containing polyurethane and at least one layer containing a gas-adsorbing substance (gas-adsorbing layer). (2) The moisture permeability of the moisture permeable membrane layer is 60 g / m 2 · h to 850 g / m 2 · h. The protective material according to (1), characterized in that (3) the mass of the moisture permeable membrane layer is 200 g / m 2 or less, and the protective material according to either (1) or (2), 4) The protective material according to any one of (1) to (3), wherein the mass of the gas adsorption layer is 200 g / m 2 or less, and (5) the gas adsorption layer has a BET specific surface area of 700 m 2 / g or more. wherein the 3000m is 2 / g or less of active carbon The protective material according to any one of (1) to (4), (6) the protective material according to any one of (1) to (5), wherein the gas adsorption layer is fibrous activated carbon, (7 The protective material according to any one of (1) to (6), and the protective material according to any one of (8) (1) to (7), wherein an outer layer additional layer and / or an inner layer additional layer are provided. It is protective clothing characterized by using.

本発明による防護材料は、透湿膜層とガス吸着層を有することを特徴とする防護材料および防護衣服であり、ガス吸着層の外側に透湿膜層が配置されていることにより長時間の使用が可能であるとともに、軽量で柔軟かつ高度な透湿性能により熱ストレスを抑制できる効果がある。さらに、透湿膜層として無孔質または微多孔質のフィルムまたは被膜を用いるため、液状の有害化学物質や有害な微粉塵、細菌、ウィルスなどのエアロゾルに対しても優れた防護性を得ることができ、またガス吸着層として活性炭を用いることで高いガス吸着性能を得ることができるという利点がある。   The protective material according to the present invention is a protective material and a protective garment characterized by having a moisture permeable membrane layer and a gas adsorbing layer, and the moisture permeable membrane layer is disposed outside the gas adsorbing layer for a long time. In addition to being usable, it has the effect of suppressing heat stress due to its lightweight, flexible and advanced moisture permeability. Furthermore, because non-porous or microporous film or coating is used as the moisture permeable membrane layer, excellent protection against liquid harmful chemical substances, harmful fine dust, bacteria, viruses and other aerosols can be obtained. There is an advantage that high gas adsorption performance can be obtained by using activated carbon as the gas adsorption layer.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る防護材料は、透湿度60g/m2・h以上850g/m2・h以下の透湿膜層をそれぞれ少なくとも1層少なくとも1層以上含むことが好ましい。透湿膜層の透湿度が60g/m2・h以下では着用者から発する汗・蒸気を有効に外部へ放出できず、850g/m2・hを超えると耐久性に問題があるからである。更に好ましくは100g/m2・h以上750g/m2・h以下である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The protective material according to the present invention preferably includes at least one moisture permeable membrane layer having a moisture permeability of 60 g / m 2 · h to 850 g / m 2 · h. This is because if the moisture permeability of the moisture permeable membrane layer is 60 g / m 2 · h or less, sweat / steam emitted from the wearer cannot be effectively released to the outside, and if it exceeds 850 g / m 2 · h, there is a problem in durability. . More preferably, it is 100 g / m 2 · h or more and 750 g / m 2 · h or less.

本発明に係る防護服の透湿膜層を形成するベース樹脂は、公知のウレタン系樹脂で微多孔質膜を形成できる樹脂であるが、他の樹脂としてはシリコン、ポリアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリウレタン、ポリエステル、共重合ポリエステル、ポリオレフィン、エチレン−ビニルアルコール系共重合体、ポリビニルアルコール、セルロース、セルロース誘導体等の皮膜形成性能を有するポリマーで皮膜形成後に透湿性を有する材料でも構わない。 The base resin for forming the moisture permeable membrane layer of the protective garment according to the present invention is a resin that can form a microporous membrane with a known urethane resin, but other resins include silicon, polyacrylate, polyacrylonitrile, polyamide , Polyamideimide, polyurethane, polyester, copolymerized polyester, polyolefin, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyvinyl alcohol, cellulose, cellulose derivative and other polymers having film-forming properties, and materials having moisture permeability after film formation may be used. .

上記の透湿膜層を形成するポリマーはキャスト法、押出法、射出成型法等により一旦ポリマー単独のフィルムとして製膜する方法、メルトブローン法、フラッシュ紡糸法、エレクトロスピン法等による微細繊維不織布を膜とする方法、該ポリマーの溶液あるいは低重合物を基材にコーティング、ディッピング等により塗工後に乾燥あるいは重合固化する方法などが挙げられる。 The polymer forming the moisture permeable membrane layer is formed by forming a fine fiber nonwoven fabric by a method of once forming a film of the polymer alone by a casting method, an extrusion method, an injection molding method or the like, a melt blown method, a flash spinning method, an electrospinning method, etc. And a method of coating or dipping the polymer solution or low polymer on the substrate, followed by drying or polymerization and solidification.

これらの材料を単独、混合、あるいは順次コーティングおよび積層して皮膜を形成しても構わない。また、本樹脂層中には、他の添加剤、例えば酸化チタン、シリカ等が添加されていても良い。 These materials may be used alone, mixed, or sequentially coated and laminated to form a film. In addition, other additives such as titanium oxide and silica may be added to the resin layer.

本発明で使用する透湿膜層の厚さとしては、3μm以上100μm以下であることが好ましい。3μm以下であると、十分な強度が得られなく、ピンホール、クラック等の問題が発生する。一方、100μmを超えると、透湿性が低下するうえ、材料が堅くなり衣服材料には適さなくなる。更に好ましくは5μm以上70μm以下である。 The thickness of the moisture permeable membrane layer used in the present invention is preferably 3 μm or more and 100 μm or less. If it is 3 μm or less, sufficient strength cannot be obtained, and problems such as pinholes and cracks occur. On the other hand, if it exceeds 100 μm, the moisture permeability is lowered and the material becomes hard and is not suitable for a clothing material. More preferably, they are 5 micrometers or more and 70 micrometers or less.

透湿膜層の質量としては、200g/m2以下であることが好ましい。当該範囲であれば、本発明の目的とする軽量な防護材料を得ること可能だからである。更に好ましくは150g/m2以下である。 The mass of the moisture permeable membrane layer is preferably 200 g / m 2 or less. This is because within this range, it is possible to obtain a lightweight protective material that is the object of the present invention. More preferably, it is 150 g / m 2 or less.

透湿膜層は皮膜を形成し単独で用いても構わないが、皮膜の補強あるいは保護のために透湿性のある基材と複合しても良い。強度を維持しながら軽量で柔軟な防護材料とするには、基材の厚さは0.05mm以上0.50mm以下が好ましい。基材にはシート状繊維集合体あるいは透湿性のある微多孔あるいは無孔質のフィルム又は膜を用いることが出来る。 The moisture permeable film layer may be used alone by forming a film, but may be combined with a substrate having moisture permeability for reinforcement or protection of the film. In order to make the protective material lightweight and flexible while maintaining the strength, the thickness of the base material is preferably 0.05 mm or more and 0.50 mm or less. As the substrate, a sheet-like fiber aggregate or a moisture-permeable microporous or nonporous film or membrane can be used.

シート状繊維集合体としては綿、麻、毛、絹等の天然繊維、レーヨン、ポリノジック、キュプラ、リヨセル等の再生繊維、アセテート、トリアセテート等の半合成繊維、ナイロン、アラミド、ビニロン、ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、アクリル、アクリル系、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリクラール、ポリアリレート、ポリビニルアルコール、ポリベンザゾール、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド等の合成繊維からなる織物、編物、不織布等が挙げられる。これら繊維は単独あるいは混紡、交織、交編等により組み合わせてシート状繊維集合体としても良い。透湿性のある微多孔あるいは無孔質のフィルム又は膜としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、共重合ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン、アクリレート等のシート状物が挙げられる。 Sheet fiber aggregates include natural fibers such as cotton, hemp, hair, and silk, regenerated fibers such as rayon, polynosic, cupra, and lyocell, semi-synthetic fibers such as acetate and triacetate, nylon, aramid, vinylon, vinylidene, and polychlorinated Examples thereof include woven fabrics, knitted fabrics, and nonwoven fabrics made of synthetic fibers such as vinyl, polyester, acrylic, acrylic, polyethylene, polypropylene, polyurethane, polyclar, polyarylate, polyvinyl alcohol, polybenzazole, polyimide, and polyphenylene sulfide. These fibers may be used alone or in combination by blending, union, union, etc. to form a sheet-like fiber assembly. Examples of the microporous or nonporous film or membrane having moisture permeability include sheet-like materials such as polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, copolymerized polyester, polyurethane, polyether polyurethane, and acrylate.

透湿膜層を基材と複合させて防護材料とする場合、透湿性の低下を防ぎ且つ材料の柔軟性を維持したうえでラミネート法およびコーティング法により積層できる。ラミネート法では透湿膜層と基材の間をポリウレタン系あるいはアクリル酸エステル系エマルジョンで接着する場合や透湿膜層あるいは基材の一部を溶着あるいは融着する場合は全面接着するのではなくドット状に部分接着することが好ましい。低融点の共重合ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンから成る低目付の不織布、網状体あるいは粉体を介して熱接着することも可能である。 When a moisture permeable membrane layer is combined with a base material to form a protective material, it can be laminated by a laminating method and a coating method while preventing deterioration of moisture permeability and maintaining the flexibility of the material. In the laminating method, when the moisture permeable membrane layer and the substrate are bonded with a polyurethane or acrylate emulsion, or when a part of the moisture permeable membrane layer or the substrate is welded or fused, the entire surface is not bonded. It is preferable that the dots are partially bonded. It is also possible to perform heat bonding through a low-weight nonwoven fabric, a net-like body, or a powder made of low-melting copolymer polyester, polyamide, or polyolefin.

本発明では、上記の基材に後加工、例えば撥水撥油加工、難燃加工等を施しておいてもよい。撥水剤はフッ素系、ポリシロキサン系、パラフィン系等があげられるが、これらに限定されるものではない。 In the present invention, the above-mentioned base material may be subjected to post-processing such as water / oil repellent processing, flame retardant processing and the like. Examples of the water repellent include, but are not limited to, fluorine, polysiloxane, and paraffin.

本発明でいうガス状有機化学物質とは炭素元素を1つ以上持つガス状化合物のことである。50以上の比較的大きな分子量をもち、活性炭等のガス吸着性物質が吸着可能なガス状化学物質である。一例を挙げると、農薬、殺虫剤、除草剤に使用される有機リン系化合物や塗装作業などに使用されるトルエン、塩化メチレン、クロロホルムなどの一般的な有機溶剤があげられる。 The gaseous organic chemical substance referred to in the present invention is a gaseous compound having one or more carbon elements. It is a gaseous chemical substance having a relatively large molecular weight of 50 or more and capable of adsorbing a gas adsorbing substance such as activated carbon. For example, organic phosphorus compounds used for agricultural chemicals, insecticides and herbicides, and general organic solvents such as toluene, methylene chloride and chloroform used for painting work and the like can be mentioned.

本発明に使用するガス吸着性物質としては、活性炭やカーボンブラックなどの炭素系吸着材、あるいは、シリカゲル、ゼオライト系吸着材、炭化ケイ素、活性アルミナなどの無機系吸着材から対象とする被吸着物質に応じ適宜選定することができる。その中でも広範囲なガスに対応できる活性炭は好ましく、特に吸着速度や吸着容量が大きく少量の使用で効果的な透過抑制能が得られることから繊維状活性炭はより好ましい。 Examples of the gas adsorbing substance used in the present invention include carbon-based adsorbents such as activated carbon and carbon black, or adsorbed substances targeted from inorganic adsorbents such as silica gel, zeolite-based adsorbent, silicon carbide, and activated alumina. Can be selected as appropriate. Among them, activated carbon capable of dealing with a wide range of gases is preferable, and fibrous activated carbon is more preferable because it has a large adsorption rate and adsorption capacity and can effectively prevent permeation when used in a small amount.

活性炭のBET比表面積としては700m2/g以上3000m2/g以下が好ましく、少量の使用で十分な透過抑制能を得るためには、1000m2/g以上2500m2/g以下がさらに好ましい。BET比表面積が700m2/g未満であると十分な防護性を得るために多くの活性炭が必要となり防護材料が重くなる。一方、3000m2/gより大きくなると吸着したガス状有機化学物質を脱離する問題が起こる。 The BET specific surface area of the activated carbon is preferably 700 m 2 / g or more and 3000 m 2 / g or less, and more preferably 1000 m 2 / g or more and 2500 m 2 / g or less in order to obtain a sufficient permeation suppressing ability with a small amount of use. If the BET specific surface area is less than 700 m 2 / g, a large amount of activated carbon is required to obtain sufficient protection, and the protective material becomes heavy. On the other hand, when it exceeds 3000 m 2 / g, there arises a problem of desorbing the adsorbed gaseous organic chemical substance.

活性炭の質量としては20g/m2以上200g/m2以下が好ましい。20g/m2未満であると、吸着できる容量が小さくなり使用時間が制限される。一方200g/m2より大きくなると防護材料が重くなり熱ストレスの原因となる。さらに好ましくは30g/m2以上150g/m2以下である。 The mass of the activated carbon is preferably 20 g / m 2 or more and 200 g / m 2 or less. When it is less than 20 g / m 2 , the capacity that can be adsorbed becomes small, and the use time is limited. On the other hand, if it exceeds 200 g / m 2 , the protective material becomes heavy and causes heat stress. Still more preferably 30 g / m 2 or more 150 g / m 2 or less.

少量の使用で効果的な透過抑制能を得るために繊維状の活性炭を使用する方法は有効な手段であるが、その際、使用する繊維状活性炭の原料としては、綿、麻といった天然セルロース繊維の他、レーヨン、ポリノジック、溶剤紡糸法によるといった再生セルロース繊維、さらにはポリビニルアルコール繊維、アクリル系繊維、芳香族ポリアミド繊維、リグニン繊維、フェノール繊維、石油ピッチ繊維等の合成繊維が挙げられるが、得られる繊維状活性炭の物性(強度等)や吸着性能から再生セルロース繊維、フェノール系繊維、アクリル系繊維が好ましい。これらの原料繊維の短繊維あるいは長繊維を用いて製織、製編、不織布化した布帛を必要に応じて適当な耐炎化剤を含有させた後、450℃以下の温度で耐炎化処理を施し、次いで500℃以上1000℃以下の温度で炭化賦活する方法によって繊維状活性炭を製造することができる。 The method of using fibrous activated carbon to obtain effective permeation suppression ability with a small amount of use is an effective means, but as the raw material of fibrous activated carbon to be used, natural cellulose fibers such as cotton and hemp Other examples include regenerated cellulose fibers such as rayon, polynosic, solvent spinning, and synthetic fibers such as polyvinyl alcohol fibers, acrylic fibers, aromatic polyamide fibers, lignin fibers, phenol fibers, and petroleum pitch fibers. From the physical properties (strength etc.) and adsorption performance of the fibrous activated carbon obtained, regenerated cellulose fibers, phenolic fibers and acrylic fibers are preferred. After weaving, knitting, and nonwoven fabrics using these short fibers or long fibers of the raw fibers, if necessary containing a suitable flameproofing agent, flameproofing treatment is performed at a temperature of 450 ° C. or less, Subsequently, fibrous activated carbon can be manufactured by the method of activating carbonization at the temperature of 500 degreeC or more and 1000 degrees C or less.

繊維状活性炭をシート化する方法としては、シート基材にガス吸着性物質をバインダーにより接着する方法、あるいは吸着剤を適当なパルプおよびバインダーを含めスラリー状とし、湿式抄紙機により抄造する方法、あるいは活性炭素繊維の原料繊維をあらかじめ製織、製編、不織布化し、必要に応じて耐炎化処理したのち炭化・賦活する方法により吸着シートを得ることができる。 As a method for forming fibrous activated carbon into a sheet, a method of adhering a gas adsorbing substance to a sheet substrate with a binder, or a method of making an adsorbent into a slurry including an appropriate pulp and binder, and making a paper with a wet paper machine, or The adsorbent sheet can be obtained by a method in which raw material fibers of activated carbon fibers are woven, knitted, or non-woven in advance and subjected to a flame resistance treatment as necessary, followed by carbonization and activation.

したがって、繊維状活性炭シートの形態としては、織物状、編物状、不織布状、フェルト状、紙状、フィルム状などあげられるが、防護衣着用時の運動作業性、身体へのフィット性、柔軟性、積層の容易性から織物状又は編物状であることが好ましい。 Therefore, the form of the fibrous activated carbon sheet includes woven, knitted, non-woven, felt, paper, film, etc., but the workability when wearing protective clothing, fit to the body, flexibility From the viewpoint of easy lamination, a woven or knitted shape is preferable.

透湿膜層とガス吸着層の積層手段としては、以下の方法が上げられる。第1の方法としては、透湿膜層にシート状または粒状または粉状のガス吸着性物質を接着剤により接着する。第2の方法は、透湿膜層とガス吸着層のいずれかをあらかじめ作製した後、他方をコーティングまたはディッピングする方法があげられる。第3の方法は、接着せずに縫製し、フラシの形状を作ることも可能であり、ガス吸着層の吸着容量を下げないことからも、このフラシの形状にすることが好ましい。 The following methods can be used as a means for laminating the moisture permeable membrane layer and the gas adsorption layer. As a first method, a sheet-like, granular, or powdery gas-adsorbing substance is bonded to the moisture permeable membrane layer with an adhesive. The second method includes a method in which either a moisture permeable membrane layer or a gas adsorption layer is prepared in advance and then the other is coated or dipped. In the third method, it is possible to sew without bonding and to make the shape of the flash, and it is preferable to make the shape of the flash because the adsorption capacity of the gas adsorption layer is not lowered.

上記記載の第1の方法で使用する接着剤としては、ウレタン系、ビニルアルコール系、エステル系、エポキシ系、塩ビ系、オレフィン系など挙げられるが、積層による透湿性の低下を抑制するためには透湿性の接着剤であるウレタン系、ビニルアルコール系、エステル系が好ましい。 Examples of the adhesive used in the first method described above include urethane-based, vinyl alcohol-based, ester-based, epoxy-based, vinyl chloride-based, olefin-based, etc., but in order to suppress a decrease in moisture permeability due to lamination. Urethane type, vinyl alcohol type and ester type which are moisture permeable adhesives are preferable.

また使用する接着剤のメルトインデックスとしては、100g/10min以下であることが好ましい。100g/10min以下とすることにより接着の際、ガス吸着性物質の表面を接着剤が被覆する面積が小さくなり積層によるガス吸着性能の低下を抑制することができるからである。より好ましくは80g/10min以下である。 The melt index of the adhesive to be used is preferably 100 g / 10 min or less. This is because by setting the adhesive strength to 100 g / 10 min or less, the area where the adhesive covers the surface of the gas adsorbing substance is reduced, and the deterioration of gas adsorbing performance due to lamination can be suppressed. More preferably, it is 80 g / 10 min or less.

本願発明で用いる接着剤は、不織布状であることが好ましい。粒子であれば均一塗布が困難であるため、少量で接着すると、吸着剤を固着できず、また多量に使用すると硬くなり、更には吸着性能低下を招来する。またフィルムであれば通気性が低下するからである。   The adhesive used in the present invention is preferably non-woven. Since uniform application is difficult if particles are used, adsorbents cannot be fixed when adhered in small amounts, become hard when used in large amounts, and further reduce adsorption performance. Moreover, if it is a film, air permeability will fall.

透湿膜層およびガス吸着層の層数は、それぞれ少なくとも1層は必要であるが、柔軟性を高める目的や対象ガスを考慮して、複数枚必要なときなどは、透湿膜層とガス吸着層をそれぞれ必要数選定し重ね合わせて使用することも有効な手段である。 The number of layers of the moisture permeable membrane layer and the gas adsorbing layer must be at least one each. However, in consideration of the purpose of increasing flexibility and the target gas, when a plurality of moisture permeable membrane layers and gas are necessary, It is also an effective means to select the necessary number of adsorbing layers and use them in a superimposed manner.

透湿膜層とガス吸着層の積層順序としては、ガス吸着層を保護するために、衣服の内側から見てガス吸着層の外側に少なくとも1層の透湿膜層があることが好ましい。また、透湿膜層を複数用いる場合は、ガス吸着層を保護するために、透湿膜層によりガス吸着層を挟み込む構造としてもよい。   As the stacking order of the moisture permeable membrane layer and the gas adsorption layer, it is preferable that there is at least one moisture permeable membrane layer outside the gas adsorption layer as viewed from the inside of the clothes in order to protect the gas adsorption layer. Further, when a plurality of moisture permeable membrane layers are used, the gas adsorption layer may be sandwiched between the moisture permeable membrane layers in order to protect the gas adsorption layer.

透湿膜層とガス吸着層からなる積層体の質量としては、400g/m2以下が好ましい。400g/m2を超えると着用者への負荷が大きくなり、体から発散される汗・蒸気を透湿性だけでは処理できなくなるからである。さらに好ましくは300g/m2以下である。 The mass of the laminated body composed of the moisture permeable membrane layer and the gas adsorption layer is preferably 400 g / m 2 or less. This is because if it exceeds 400 g / m 2 , the load on the wearer becomes large, and sweat and vapor emitted from the body cannot be treated only by moisture permeability. More preferably, it is 300 g / m 2 or less.

また、外部から侵入する液状有機化学物質に対しては、耐液性のある不織布および吸油性の紙等を透湿膜層とガス吸着層の間に挟み込むことは有効な手段となる。
使用する不織布の材質としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリ乳酸、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等、特に限定されるものではないが、また、これらの素材を抄紙し、紙状で透湿膜層とガス吸着層の間に挟み使用しても良い。
For liquid organic chemicals entering from the outside, it is an effective means to sandwich a liquid-resistant non-woven fabric and oil-absorbing paper between the moisture permeable membrane layer and the gas adsorbing layer.
The material of the non-woven fabric to be used is not particularly limited, such as polyolefin, polyester, polylactic acid, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, etc. It may be used by being sandwiched between the layer and the gas adsorption layer.

図1に示すように透湿膜層とガス吸着層からなる積層材料の最も外側に外層付加層を設けてもよい。外層付加層の目的としては、外部から与えられる機械的な力から選択透過層およびガス吸着層を保護すること、機械的強度を補うことであり、撥水性と撥油性が付与されている織物、編物あるいは不織布などが好ましい。
外層付加層としては、JIS L 1092に記載の6.2スプレー試験を実施した場合の撥水度が4以上、AATCC Test Method 118による撥油度が4級以上である織物、編物、または不織布などが好適に用いることができるが、柔軟性を考慮したものの使用が推奨される。
選択透過層とガス吸着層からなる積層材料と外層付加層とは、あらかじめ接着剤により接着されている形態でもよいし、柔軟性を考慮し、接着せずに重ね合わせた状態で縫製加工し、衣服を作製してもよい。
As shown in FIG. 1, an outer layer additional layer may be provided on the outermost side of the laminated material composed of the moisture permeable membrane layer and the gas adsorption layer. The purpose of the outer layer additional layer is to protect the permselective layer and the gas adsorbing layer from the mechanical force given from the outside, to supplement the mechanical strength, and to provide the fabric with water repellency and oil repellency, A knitted fabric or a nonwoven fabric is preferred.
As an outer layer additional layer, a woven fabric, a knitted fabric, or a nonwoven fabric having a water repellency of 4 or more when the 6.2 spray test described in JIS L 1092 is performed and an oil repellency of AATCC Test Method 118 of 4 or more. Can be preferably used, but it is recommended to use one that is flexible.
The laminated material consisting of the permselective layer and the gas adsorbing layer and the outer layer additional layer may be pre-adhered with an adhesive, or may be sewn in a state of being superposed without bonding, considering flexibility, You may make clothes.

図1に示すように透湿膜層とガス吸着層からなる積層材料の最も内側に内層付加層を設けてもよい。内層付加層としては、織物、編物、不織布、開孔フィルム等の材料があげられるが、透湿性、柔軟性の面から粗い密度で製織あるいは製編された織物あるいは編物が好ましい。内層付加層の目的としては、外部から与えられる機械的な力からガス吸着性物質及び透湿膜層を保護する役割と、防護衣着用者の汗によるべたつき感を抑制する役割である。 As shown in FIG. 1, an inner layer additional layer may be provided on the innermost side of the laminated material composed of the moisture permeable membrane layer and the gas adsorption layer. Examples of the inner layer additional layer include materials such as a woven fabric, a knitted fabric, a nonwoven fabric, and an apertured film, but a woven fabric or a knitted fabric woven or knitted at a coarse density is preferable in terms of moisture permeability and flexibility. The purpose of the inner layer additional layer is to protect the gas adsorbing substance and the moisture permeable membrane layer from mechanical force applied from the outside, and to suppress the sticky feeling of the protective clothing wearer due to sweat.

内層付加層とガス吸着層をあらかじめキルティングにより積層することは、積層によるガス吸着層の性能低下を抑え、より柔軟な積層材料を得るのに有効な手段である。内層付加層とガス吸着層をあらかじめキルティングにより積層した後、透湿膜層を接着剤により積層することにより防護材料を得ることができる。 Laminating the inner layer additional layer and the gas adsorbing layer in advance by quilting is an effective means for suppressing the deterioration of the performance of the gas adsorbing layer due to the lamination and obtaining a more flexible laminated material. A protective material can be obtained by laminating the inner layer additional layer and the gas adsorbing layer in advance by quilting and then laminating the moisture permeable membrane layer with an adhesive.

外層付加層および/また内層付加層を付与した積層体の質量としては、500g/m2以下が好ましく、さらに好ましくは450 g/m2以下である。500g/m2を超えると防護衣服の質量が大きくなり熱ストレスの原因となる The mass of the laminate provided with the outer layer addition layer and / or the inner layer addition layer is preferably 500 g / m 2 or less, more preferably 450 g / m 2 or less. If it exceeds 500 g / m 2 , the mass of protective clothing will increase and cause heat stress.

次に実施例および比較例を用いて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。尚、実施例に記載の評価は以下に記す方法による。   EXAMPLES Next, although this invention is demonstrated concretely using an Example and a comparative example, this invention is not restrict | limited by these Examples. The evaluation described in the examples is based on the method described below.

ガス透過性試験:試験に用いる容器図を図3に示す。内容積350ccの2つのガラスセルで試験品を挟み込み、周囲をパラフィンにより密閉する。この試験容器の上方セルから酢酸3メトキシブチルを20μL、試験品上に滴下する。これを25±2℃に設定した恒温ボックスに入れ、下方セル側のガス濃度を一定時間ごとにサンプリングし、ガスクロマトグラフィにより試験片を透過したガス濃度を測定する。 Gas permeability test: Fig. 3 shows the container used for the test. The test sample is sandwiched between two glass cells with an internal volume of 350 cc, and the periphery is sealed with paraffin. From the upper cell of this test container, 20 μL of 3-methoxybutyl acetate is dropped onto the test product. This is put in a constant temperature box set at 25 ± 2 ° C., the gas concentration on the lower cell side is sampled at regular intervals, and the gas concentration permeated through the test piece is measured by gas chromatography.

透湿性:JIS L 1099 塩化カルシウム法に準拠した。   Moisture permeability: compliant with JIS L 1099 calcium chloride method.

比表面積:窒素の吸着等温線を求め、これを基にしてBET法により算出する。   Specific surface area: An adsorption isotherm of nitrogen is obtained and calculated by the BET method based on this.

質量:JIS L 1018 8.4及びJIS L 1096 8.4による。   Mass: According to JIS L 1018 8.4 and JIS L 1096 8.4.

厚さ:JIS L 1018 8.5及びJIS L 1096 8.5による。   Thickness: According to JIS L 1018 8.5 and JIS L 1096 8.5.

メルトインデックス:JIS K 7210による。   Melt index: According to JIS K 7210.

通気性:JIS L 1018 8.33及びJIS L 1096 8.27による。   Breathability: According to JIS L 1018 8.33 and JIS L 1096 8.27.

剛軟度:JIS L 1096 8.19による。   Bending resistance: According to JIS L 1096 8.19.

着用感:ワンピース型の防護衣服を着用し、32℃、70%RHの恒温恒湿室において、10 分間、速度5km/hrでトレッドミル上で歩行した後の心拍数、血圧、皮膚温、直腸温、衣 服内温湿度の測定およびアンケート調査からの総合評価。   A feeling of wear: Heart rate, blood pressure, skin temperature, rectum after walking on a treadmill at a speed of 5 km / hr for 10 minutes in a constant temperature and humidity chamber at 32 ° C and 70% RH while wearing a one-piece type protective clothing Comprehensive evaluation from measurement of temperature, temperature and humidity in clothes, and questionnaire survey.

透湿膜層としてはポリウレタンをナイロン織物へコーティングした防水透湿布帛である東洋紡績(株)製のアクアベントを購入し使用した。使用したナイロン織物は、78デシテックス96フィラメントからなる質量60g/m2の平織物を定法により精錬、染色、撥水処理、乾燥後、コーターを使用し、ウレタン樹脂溶液をコーティングした。これを、20℃の水中に導き、3分間凝固させた後、130℃のオーブンで乾燥し、樹脂層厚50μmの微多孔膜を得た。得られた透湿膜層の厚みは0.22mm、質量110g/m2、透湿度418g/m2・hであった。 As the moisture permeable membrane layer, Aquavent manufactured by Toyobo Co., Ltd., which is a waterproof moisture permeable fabric in which polyurethane is coated on nylon fabric, was purchased and used. The nylon fabric used was a plain fabric composed of 78 decitex 96 filaments with a mass of 60 g / m 2 smelted by a conventional method, dyed, treated with water repellency, dried, and then coated with a urethane resin solution using a coater. This was introduced into water at 20 ° C., solidified for 3 minutes, and then dried in an oven at 130 ° C. to obtain a microporous film having a resin layer thickness of 50 μm. The obtained moisture permeable membrane layer had a thickness of 0.22 mm, a mass of 110 g / m 2 , and a moisture permeability of 418 g / m 2 · h.

ガス吸着層として繊維状活性炭編物を以下の方法で作製した。単糸2.2デシテックス20番手のノボラック系フェノール樹脂繊維紡績糸からなる質量200g/m2のフライス編物を410℃の不活性雰囲気中で30分間加熱し、次に870℃まで20分間、不活性雰囲気中で加熱し炭化を進行させ、次に水蒸気を12容量%含有する雰囲気中、870℃の温度で2時間賦活した。得られた編物状の繊維状活性炭の質量は、120g/m2、比表面積1400m2/g、厚さ1.00mm、通気性は水位計1.27cmの圧力差で320cm3/cm2・sであった。 A fibrous activated carbon knitted fabric was produced as a gas adsorption layer by the following method. A milled knitted fabric with a mass of 200 g / m 2 consisting of spun yarn of 2.2 decitex, 20th single yarn, was heated in an inert atmosphere at 410 ° C for 30 minutes, then to 870 ° C for 20 minutes in an inert atmosphere Then, carbonization was advanced by heating at 870 ° C., and then activated at a temperature of 870 ° C. for 2 hours in an atmosphere containing 12% by volume of water vapor. Mass of the resulting knitted fabric-like fibrous activated carbon, 120g / m 2, specific surface area 1400 m 2 / g, a thickness of 1.00 mm, air permeability at a pressure difference of the water level gauge 1.27cm 320cm 3 / cm 2 · s met It was.

外層付加層を以下の方法で作製した。綿糸40番手を使った平織物に、フッ素系撥水・撥油加工を施し、樹脂固形分で0.54wt%付着した。得られた織物は、厚さ0.22mm、質量120g/m2、剛軟度0.56gf・cmで、通気性は水位計1.27cmの圧力差で50cm3/cm2・s、撥水度は5、撥油度は6級であった。 The outer layer additional layer was produced by the following method. Fluorine-based water and oil repellent treatment was applied to a plain woven fabric using 40 yarns of cotton yarn, and 0.54 wt% of resin solids adhered. The resulting woven fabric has a thickness of 0.22 mm, a mass of 120 g / m 2 , a bending resistance of 0.56 gf · cm, a breathability of 50 cm 3 / cm 2 · s with a water level gauge of 1.27 cm, and a water repellency of 5 The oil repellency was grade 6.

内層付加層を以下の方法で作製した。ハーフトリコット機により、ポリエステルフィラメント(33dtex、18フィラメント)を、2-0/1-3の組織で編成後、定法により精練し、更に分散染料により染色した。このようにして得られた編地は、厚さ0.20mm、質量45g/m2、通気性は水位計1.27cmの圧力差で700cm3/cm2・s、撥水度5、撥油度6級であった。 The inner layer additional layer was produced by the following method. Polyester filaments (33 dtex, 18 filaments) were knitted with a 2-0 / 1-3 structure by a half tricot machine, scoured by a conventional method, and further dyed with a disperse dye. The knitted fabric thus obtained has a thickness of 0.20 mm, a mass of 45 g / m 2 , a breathability of 700 cm 3 / cm 2 · s with a water level gauge of 1.27 cm, a water repellency of 5, an oil repellency of 6 It was a grade.

(実施例1)
内層付加層とガス吸着層をキルティング加工した後、質量20g/m2、メルトインデックス
60g/10minの通気性不織布状ホットメルト接着剤(呉羽テック(株)製ダイナック)により、透湿膜層とキルティング加工を施した内層付加層とガス吸着層の一体品を図2に示すように接着した。最後に外層付加層をホットメルトタイプのウレタン接着剤を使用し点接着により積層した。得られた防護材料は、質量427g/m2、厚さ1.83mm、透湿度364g/m2・hであった。この防護材料を用いたガス透過性試験結果を表1に示す。また、着用感については表2に示す。
(Example 1)
After quilted the inner additional layer and gas adsorption layer, the mass 20 g / m 2, melt index
Fig. 2 shows an integrated product of a moisture permeable membrane layer, a quilted inner layer additional layer, and a gas adsorption layer using a breathable non-woven hot melt adhesive (Kureha Tech Co., Ltd.) of 60g / 10min. Glued. Finally, the outer layer additional layer was laminated by point adhesion using a hot melt type urethane adhesive. The obtained protective material had a mass of 427 g / m 2 , a thickness of 1.83 mm, and a moisture permeability of 364 g / m 2 · h. Table 1 shows the gas permeability test results using this protective material. The wearing feeling is shown in Table 2.

参考例1
実施例1においてガス吸着層を除いた防護材料を作製した。得られた防護材料は質量275g/m2、厚さ0.72mm、透湿度403g/m2・hであった。この防護材料を用いたガス透過性試験結果を表1に示す。また、着用感については表2に示す。
Reference example 1
A protective material excluding the gas adsorption layer in Example 1 was produced. The obtained protective material had a mass of 275 g / m 2 , a thickness of 0.72 mm, and a moisture permeability of 403 g / m 2 · h. Table 1 shows the gas permeability test results using this protective material. The wearing feeling is shown in Table 2.

参考例2
透湿膜層とガス吸着層を、メルトインデックス120g/10minの透湿型ウレタン樹脂により点接着した。質量262g/m2、厚さ1.87mm、透湿度365g/m2・hであった。この防護材料を用いたガス透過性試験結果を表1に示す。また、着用感については表2に示す。
Reference example 2
The moisture permeable membrane layer and the gas adsorption layer were point-bonded with a moisture permeable urethane resin having a melt index of 120 g / 10 min. The mass was 262 g / m 2 , the thickness was 1.87 mm, and the water vapor transmission rate was 365 g / m 2 · h. Table 1 shows the gas permeability test results using this protective material. The wearing feeling is shown in Table 2.

実施例1は、ガス透過抑制能および着用感に優れ好適な防護材料であるのに対し、参考例1はガス防護性が得られず、参考例2については、活性炭の吸着能の低下により微量なガス透過を抑制できない結果となった。   Example 1 is a protective material excellent in gas permeation suppressing ability and wearing feeling, whereas Reference Example 1 does not provide gas protective properties, and Reference Example 2 has a trace amount due to a decrease in the adsorption capacity of activated carbon. As a result, the gas permeation could not be suppressed.

本発明の防護材料及び防護衣服は、透湿膜層とガス吸着層を合わせることにより、ガス状有機化学物質を防護できるとともに、さらに高い透湿性を有することで着用感に優れた防護材料に関するものであり、防護衣服、農業用資材、防護テント、メディカル用品などに利用することができ、産業界に寄与することが大である。   The protective material and protective clothing of the present invention relate to a protective material that can protect gaseous organic chemicals by combining a moisture permeable membrane layer and a gas adsorbing layer, and also has a high moisture permeability and is excellent in wearing feeling. It can be used for protective clothing, agricultural materials, protective tents, medical supplies, etc., and contributes greatly to the industry.

本発明の積層体とした防護材料を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the protective material made into the laminated body of this invention. 本発明の積層体とした防護材料を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the protective material made into the laminated body of this invention. ガス透過性試験法に用いる試験容器を示す概略図である。It is the schematic which shows the test container used for a gas-permeability test method.

符号の説明Explanation of symbols

1:外層付加層
2:透湿膜層
3:ガス吸着層
4:内層付加層
5:通気性不織布状ホットメルト接着剤
6:キルティング
7:上方セル(150cc)
8:サンプリング口
9:試験液
10:試験品
11:パラフィンシーリング
12:下方セル(150cc)
1: Outer layer additional layer 2: Moisture permeable membrane layer 3: Gas adsorption layer 4: Inner layer additional layer 5: Breathable non-woven hot melt adhesive 6: Quilting 7: Upper cell (150cc)
8: Sampling port 9: Test solution 10: Test product 11: Paraffin sealing 12: Lower cell (150cc)

Claims (8)

ポリウレタンを含む透湿膜層およびガス吸着性物質を含む層(ガス吸着層)をそれぞれ少なくとも1層以上有する防護材料であって、透湿膜層と他の層との積層がメルトインデックス100g/10min以下の接着剤により積層されている防護材料。   A protective material having at least one moisture-permeable membrane layer containing polyurethane and a layer containing a gas-adsorbing substance (gas-adsorbing layer), wherein the laminate of the moisture-permeable membrane layer and other layers has a melt index of 100 g / 10 min. Protective material laminated with the following adhesives. 透湿膜層の透湿度が60g/m2・h以上850g/m2・h以下であることを特徴とする請求項1に記載の防護材料。 The protective material according to claim 1, wherein the moisture permeable membrane layer has a moisture permeability of 60 g / m 2 · h to 850 g / m 2 · h. 透湿膜層の質量が200g/m2以下であることを特徴とする請求項1又は2いずれかに記載の防護材料。 The protective material according to claim 1, wherein the moisture permeable membrane layer has a mass of 200 g / m 2 or less. ガス吸着層の質量が200g/m2以下であることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の防護材料。 The protective material according to any one of claims 1 to 3, wherein the mass of the gas adsorption layer is 200 g / m 2 or less. ガス吸着層がBET比表面積700m2/g以上3000m2/g以下の活性炭であることを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の防護材料。 The protective material according to any one of claims 1 to 4, wherein the gas adsorption layer is activated carbon having a BET specific surface area of 700 m 2 / g or more and 3000 m 2 / g or less. ガス吸着層が繊維状活性炭であることを特徴とする請求項1乃至5いずれかに記載の防護材料。   6. The protective material according to claim 1, wherein the gas adsorption layer is fibrous activated carbon. 外層付加層および/また内層付加層を付与したことを特徴とする請求項1乃至6いずれかに記載の防護材料。 The protective material according to any one of claims 1 to 6, further comprising an outer layer additional layer and / or an inner layer additional layer. 請求項1乃至7いずれかに記載の防護材料を用いることを特徴とする防護衣服。   A protective garment comprising the protective material according to claim 1.
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