JP2009509641A - 高分子ノーズクリップを使用する呼吸用保護具 - Google Patents
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Abstract
Description
以下に記載する用語は、以下に定義する意味を有する。
X線回折極点図分析
広角X線回折法を使用することにより、高分子材料の結晶軸の配向性を立体視的にかつ定量的に求めることができる。極点図分析は、X線回折と共に使用して、結晶子の、他にも表面組織として知られる一軸から一平面的な配向性の程度を定量的に測定する技法である。極点図分析を高分子材料に適用することは、技術文献においても十分に認められている(L.E.アレキサンダー(L.E. Alexander)、「高分子科学におけるX線回折法(X-ray Diffraction Methods in Polymer Science)」、WILEY−INTERSCIENCE(1969年)参照)。
結晶性を評価するために、写真フィルムを使用するのに類似した検出システムによって、ただしデジタル形式で配向の効果を捕獲できるように、データを2Dすなわち「二次元」モードで収集する。次いで、これらの2Dデータを、半径方向に平均化して配向の効果を除去することによって、一次元データに低減する。一次元データセットに低減すると、試料中に存在する好ましい配向によって偏倚していないデータから、結晶度の値を計算することが可能となる。
積分回折強度比(IDIR)は、長さ方向寸法(LD)に取った試料の積分強度と、横断寸法(TD)の積分強度との無次元の比として定義され、次式によって与えられる。
動的機械分析器(DMA)を使用して、固有弾性率および応力歪み分析を実施した。DMA機は、試料が周期的応力または定常応力下で変形するときの、その試料の機械的応答を測定することによって、材料の粘弾性的性質、レオロジー的性質、および機械的性質に関する定量的情報を提供するものである。試料の粘弾性的応答は、温度、時間、振動数、振幅、応力、および位相角を正確に測定し制御することによって求められる。
有効水力直径Dhは、個々のストランドまたは長方形の形を含めたノーズクリップ要素の縦横比を求める上で使用する。有効水力直径は、ノーズクリップ要素の横断面積を4倍したものを、その要素の横断面周長で割ったものとして与えられる。水力直径Dhは、以下のように与えられる。
本発明のノーズクリップを構成し、マスク本体に取り付けた。そのノーズクリップは、日本国東京都の三井化学社(Mitsui Chemicals, Inc.)によって「テクノロート(TeknoRote)」の商標名で製造されているポリエチレン(PE)ストランドを含んでいた。ノーズクリップの構成は、図1および3に示したノーズクリップに概ね似たものであった。ナイロン糸の編上げスカフォード(scaffold)を使用して5本の1.1ミリメートル(mm)径のPEストランドを平坦な並んだ整列状態で互いに連結した。成形可能なストランドの間隔は約0.2mmであった。ストランドは約114mm長であり、約145の縦横比を有していた。個々のストランドを、それらの結晶性の程度については結晶化度法を使用し、また結晶配向性については極点図分析を使用して試験した。極点図を正規化強度のプロットと共に図6および7に示す。図6は試料の長さ方向寸法の結晶配向性を表し、図7は横断寸法の結晶配向性を表す。また、機械的分析をストランドに実施して、弾性率、ピーク応力、および復元応力を求めた。機械的分析および形態的分析の双方の結果を、回復効率および積分回折強度比の計算値を含めて表1に記載する。
接着剤を使用してノーズクリップを呼吸用保護具に貼り付けたことを除き、実施例1で説明した通りに呼吸用保護具を構成した。その接着剤は、ミネソタ州セントポール(St. Paul)のスリーエムカンパニー(3M Company)によって製造されている3M Super 77タイプのスプレー接着剤であった。接着剤を塗布する前に、呼吸用保護具の鼻領域の形状にノーズクリップの外形を合わせた。外形を合わせたノーズクリップの下面全体に、接着剤を均一に塗布した。接着剤を塗布した後、ノーズクリップを呼吸用保護具に慎重に押し付けた。マスク本体とノーズクリップとの良好な固着をなすのに十分な圧力を与える一方で、マスク本体の形状を変形させないように注意した。
商業的に入手可能なフェースマスク(日本国三木市のトーヨーセーフティー社(Toyo Safety))のポリエチレンノーズクリップを、機械的特性および形態的特性について評価した。このノーズクリップは、概ね約90mm長であり、3.65mm×0.672の長方形横断面を有していた。材料の縦横比は79:1であった。結晶化度法を使用して、このノーズクリップを、結晶性の程度について試験した。X線回折極点図分析に従って結晶配向性を求めた。極点図を正規化強度の付随プロットと共に図8および9に示す。図8は試料の長さ方向寸法の結晶配向性を表し、図9は横断寸法の結晶配向性を表す。また、機械的分析をノーズクリップに実施して、弾性率、ピーク応力、および復元応力を求めた。機械的分析および形態的分析の双方の結果を、回復効率および積分回折強度比の計算値を含めて表1に記載する。
日本国大阪市の積水化学工業社(Sekisui Chemical Co. Ltd.)によってスリーエムカンパニー社(3M Company)に供給されたポリエチレンのノーズクリップを評価した。このノーズクリップは、概ね約90mm長であり、5.35mm×0.95の長方形横断面を有していた。材料の縦横比は約56:1であった。結晶化度法を使用して、このノーズクリップを、結晶性の程度について試験した。X線回折極点図分析に従って結晶配向性を求めた。極点図を正規化強度の付随プロットと共に図10および11に示す。図10は試料の長さ方向寸法の結晶配向性を表し、図11は横断寸法の結晶配向性を表す。また、機械的分析をノーズクリップに実施して、弾性率、ピーク応力、および復元応力を求めた。機械的分析および形態的分析の双方の結果を、回復効率および積分回折強度比の計算値を含めて表1に記載する。
Claims (44)
- (a)マスク本体と、
(b)前記マスク本体に固定され、かつ、少なくとも約2.0の積分回折強度比を有する展性の半結晶性熱可塑性高分子材料を備えるノーズクリップと、を備える呼吸用保護具。 - 前記ノーズクリップは、ある長さ方向寸法を有し、その長さ方向寸法において少なくとも約40の積分回折強度を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記高分子材料は、少なくとも約0.5の結晶化度を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記マスク本体は、成形された整形層によって支持される濾材の少なくとも1つの層を備え、前記マスク本体は、それに取り付けられたハーネスを有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記ノーズクリップは金属を含まない、請求項4に記載の呼吸用保護具。
- 前記半結晶性熱可塑性高分子材料は、制御された配向性を結晶ドメイン内に有し、その結果、前記分子ノーズクリップの長さ方向寸法に分子の整列性が存在する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記半結晶性熱可塑性高分子材料は、配向性を結晶ドメイン内に有し、その結果、前記ノーズクリップの長さ方向寸法に分子の整列性が存在する、請求項4に記載の呼吸用保護具。
- 前記高分子材料は、少なくとも約0.6の結晶化度を有する、請求項7に記載の呼吸用保護具。
- 前記高分子材料は、少なくとも約0.7の結晶化度を有する、請求項4に記載の呼吸用保護具。
- 前記高分子材料は、少なくとも約2.5の積分回折強度比を有する、請求項4に記載の呼吸用保護具。
- 前記高分子材料は、少なくとも約3.0の積分回折強度比を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記高分子材料は、前記長さ方向寸法に対する少なくとも約40の積分回折強度比を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記高分子材料は、前記長さ方向寸法に対する少なくとも約50の積分回折強度比を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記高分子材料は、前記長さ方向寸法に対する少なくとも約60の積分回折強度比を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記ノーズクリップは、少なくとも50の縦横比を有する複数のストランドを備える、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記ノーズクリップは、少なくとも100の縦横比を有する複数のストランドを備える、請求項15に記載の呼吸用保護具。
- 前記ノーズクリップは、少なくとも300の縦横比を有する複数のストランドを備える、請求項15に記載の呼吸用保護具。
- 前記ストランドは、高分子材料で包むことによって互いに結合される、請求項15に記載の呼吸用保護具。
- 前記複数のストランドは、前記マスク本体に個別に固定される、請求項15に記載の呼吸用保護具。
- ストランドの複数の層が存在する、請求項15に記載の呼吸用保護具。
- 前記複数のストランドは、約0.3ミリメートルから1.5ミリメートルの直径を有する概ね円形の横断面を有する、請求項15に記載の呼吸用保護具。
- 前記複数のストランドは、基体材料に取付けられる、請求項15に記載の呼吸用保護具。
- 前記ノーズクリップは、約5センチメートルから13センチメートルの長さを有する、請求項4に記載の呼吸用保護具。
- 前記ノーズクリップは、約7センチメートルから10センチメートルの長さを有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記半結晶性熱可塑性高分子材料の長さは、前記ノーズクリップの全長の75%以上である、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記ノーズクリップの幅は、約0.7センチメートル幅から1.2センチメートル幅である、請求項25に記載の呼吸用保護具。
- 前記ノーズクリップは、2本から10本のストランドを有する、請求項15に記載の呼吸用保護具。
- 前記ノーズクリップは、約3センチメートルから7センチメートルの長さを有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記展性のノーズクリップは、超音波溶接を使用することにより、前記マスク本体に固定される、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記半結晶性熱可塑性高分子材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィン、およびそれらの組合わせからなる群から選択された高分子を含む、請求項15に記載の呼吸用保護具。
- 前記半結晶性熱可塑性高分子材料は、少なくとも40%の回復効率を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記半結晶性熱可塑性高分子材料は、少なくとも50%の回復効率を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記半結晶性熱可塑性高分子材料は、少なくとも60%の回復効率を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記半結晶性熱可塑性高分子材料は、10,000MPaから20,000MPaの弾性率を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記半結晶性熱可塑性高分子材料は、14,000MPaから16,000MPaの弾性率を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記ノーズクリップは、600MPa以下のピーク応力を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記ノーズクリップは、400MPa以下のピーク応力を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記展性のノーズクリップは、少なくとも50MPaの復元応力を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記展性のノーズクリップは、少なくとも100MPaの復元応力を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記半結晶性熱可塑性高分子材料は、染料、フィルター、顔料、安定剤、抗菌剤、およびそれらの組合わせを含む群から選択された成分を含む、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記半結晶性熱可塑性高分子材料は、少なくとも35℃のガラス転移温度を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 前記半結晶性熱可塑性高分子材料は、少なくとも50℃のガラス転移温度を有する、請求項1に記載の呼吸用保護具。
- 呼吸用保護具全体が金属を有さない、請求項5に記載の呼吸用保護具。
- 請求項43に記載の呼吸用保護具を焼却することを含む、呼吸用保護具を処分する方法。
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