JP2686838B2

JP2686838B2 - 防塵用帽子

Info

Publication number: JP2686838B2
Application number: JP2045929A
Authority: JP
Inventors: 昌孝池田; 岩崎　　博文
Original assignee: 旭化成工業株式会社
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1997-12-08
Anticipated expiration: 2012-12-08
Also published as: JPH03249203A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は防塵用帽子に関する。更に詳しくは作業者の
発する毛髪、ほこりなどの脱落防止性（防塵性）が優
れ、しかも通気性が優れているため蒸れない各種作業用
の防塵用帽子に関する。

〔従来の技術〕

医療分野、食品分野、電子分野及び薬品分野などにお
いて、作業者からの毛髪、ふけ、ほこり、細菌など発塵
をおさえるためヘアーキャップと呼ばれる簡単な帽子が
用いられている。

この種の帽子として、通常の不織布、織編物などを用
いたものは通気性があるが、防塵性が劣り、また、フィ
ルム類を用いたものは防塵性はあるが、通気性がなく蒸
れるという問題があった。

例えば、実公昭55-2013号公報で、穴あき不織布を用
いた簡易帽子として、側部の部材として、平均穴面積0.
3〜２mm²の穴を平均穴密度10〜35個/1cm²で有し、その
頂部が融着固定されている穴あき不織布を、基部部材と
かみ合わせて結合した簡易帽子が示されているが、この
簡易帽子では、本発明のような防塵性は達成されず、防
塵用帽子としては使用することができないものである。

この防塵性と通気性という相反する課題を解決しよう
として、近年極細繊維不織シートを用いたものが開発さ
れてきている。例えば、特開昭62-94180号公報には、単
繊維直径0.1〜5.0μｍの極細長繊維ウエブ又はシートを
１枚もしくは複数枚積層した繊維集合体の片面又は両面
に多孔性シートを接合一体化させてなる通気度1cc/cm²
・秒以上の繊維構造物を一部もしくは全部に用いたフー
ドマスク、が開示されている。

また、特開平1-280007号公報には、表面電荷密度が１
×10^-10クローン／cm²以上でかつ通気量が10〜1000cc/c
m²・秒であるエレクトレット材料を用いてなることを特
徴とする防塵用の帽子類が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記した二つの特開公報に記載された
極細繊維シートを用いたものは、防塵性においては優れ
ているものの、通気性の面で今一歩であった。特に長時
間着用したり、動きの多い作業、夏場及び比較的高温環
境内での作業には不向きである。

本発明の課題は上記した蒸れ感の問題を解決し、従来
のものに比較して高い防塵性、高い通気性、強力を併せ
もった、ソフトな防塵用帽子を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、エレクトレット化されたメルトブロー不織
布を用いた防塵用帽子において、上記不織布の平均繊維
径が0.5〜６μｍであり、かつ、開口面積が２〜15mm²の
多数の小孔を有し、小孔の全開口面積比が１〜20％であ
ることを特徴とする防塵用帽子である。

以下に、本発明の防塵用帽子の一実施例として示した
図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。

第１図は、本発明の防塵用帽子（ヘヤーキャップ）の
一例を示す外観概略斜視図であり、本発明の防塵用帽子
は、多数の小孔（２）を有するエレクトレット化された
不織シート（１）を用いており、この不織シート（１）
が円形状で下方に頭部を入れる開口部（３）を設けてあ
る。

防塵用帽子開口部（３）は、伸縮性材料又は締付け紐
などからなる締付け具（４）を付設した構造とするのが
好ましい。かかる伸縮性材料又は締付け具は、帽子が容
易に脱げてしまうことを防ぐためのものであり、紐状、
ベルト状、ホック、ファスナーなどを利用したものなど
を適宜用いることができる。伸縮性材料は、実質的に伸
縮性があるものならどのようなものも使用でき、たとえ
ばゴム紐のような材料、端部を袋状にしてその中に紐を
通して引っぱって締付けるようにしたものなどが使用で
きる。

本発明に用いる不織シート（１）の平均繊維径は0.5
〜６μｍであることが必要である。0.5μｍ以下では不
織シートの強力が低く、また、通気性も低くなる。平均
繊維径0.5μｍ以下の不織シートに充分な通気性をもた
せるために小孔の全開口面積比を20％以上としても、防
塵性、強力が劣るものとなる。なお、全開口面積比は、
シート面積に対する小孔の全開口面積の百分率である。
一方、６μｍ以上では通気性はあるが、全開口面積比を
１％以下としても防塵性が劣るものとなる。

本発明に用いる不織シート（１）を構成する繊維素材
は、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレートなどのポリエステル、ナイロン６、ナイロン6.
6などのポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレンな
どのポリオレフィン、ポリウレタン、ビニル芳香族化合
物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体の水素添加
ブロック共重合体などの熱可塑性エラストマーなどがあ
げられる。更にこれらの重合体の共重合体及びブレンド
物であってもよい。

ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック
共重合体の水素添加ブロック共重合体としては、代表的
な材料として、シェルケミカル社（Shell chemical Com
pany）製の特開昭61-42554号公報および特開昭61-15544
6号公報に開示されている熱可塑性材料商標名クラト
ン（Kraton）が知られている。

熱可塑性材料クラトンについてはシェルケミカル社発
行の小冊子「KRATON THERMOPLASTIC RUBBER Typical
Properties 1986」に詳細説明されており、そのもっと
も一般的な構造は、リニア−Ａ−Ｂ−Ａブロックタイプ
であり、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン（Ｓ
−EB−Ｓ）のクラトンＧシリーズがある。

前記特開昭61-42554号公報には、主としてビニル芳香
族化合物から構成された重合体ブロックＡを少なくとも
１個、主として水素添加された共役ジエン化合物から構
成された重合体ブロックＢを少なくとも１個有する水素
添加ブロック共重合体100重量部に、ヒンダートアミン
系化合物0.01〜３重量部を加えた組成物が開示されてい
る。

本発明に用いる不織シートはメルトブロー法により容
易に極細繊維が得られる点、エレクトレット処理により
高い防塵性が得られる点、及び風合がソフトでフィット
性、肌触りが優れている点から、ポリオレフィン、ビニ
ル芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合
体の水素添加ブロック共重合体が好ましい。特にポリプ
ロピレン並びに主としてビニル芳香族化合物から構成さ
れた重合体ブロックＡを少なくとも２個、主として共役
ジエン化合物から構成された重合体ブロックＢを少なく
とも２個有し、かつ、少なくとも１個の重合体ブロック
Ｂがポリマー鎖の末端にあり、全体の数平均分子量が3
0,000から65,000の範囲にあり、ビニル芳香族化合物の
含有量が15〜40重量％であるブロック共重合体を水素添
加して得られた水素添加ブロック共重合体、及びこの共
重合体とポリオレフィンとのブレンド物が好ましい。更
に、上記水素添加ブロック共重合体はソフトで伸縮性を
有する不織シートが得られるのでフィット性、肌触りが
一層向上する。また、この共重合体を用いた場合、伸縮
性がある不織布シートとなるため、前記した防塵用帽子
開口部（３）に別な締付け部材（４）を必ずしも必要と
しない。

本発明に用いる不織シートの目付量は10〜60g/m²、特
に15〜40g/m²が好ましい。10g/m²以下では防塵性、強力
が劣り、一方60g/m²以上では充分な通気性を得るために
全開口面積を大きくすると防塵性が劣るものとなる。ま
た、嵩密度は0.1〜0.3g/cm³が好ましい。

本発明に用いる不織シートの製造法は、メルトブロー
法、直接紡糸後抄造法でシート化する方法、海島紡糸又
はブレンド紡糸をしシート化後一成分を溶解除去する方
法、割繊繊維のシート化などの種々の方法が用いられ
る、特にメルトブロー法が好ましい。

メルトブロー法については、インダストリアル・アン
ドエンジニアリング・ケミストリー（Industrial and E
ngineering Chemistry）1956年発行第48巻、第８号第
1342〜1346頁に基本的な方法およびその方法を実施する
装置が開示されている。また、特公昭56-33511号公報お
よび特開昭55-142757号公報にはポリオレフィン、ポリ
エステルなどの極細繊維の製造法が開示されている。

本発明に用いる不織シートはエレクトレット処理をす
ることが必要である。エレクトレット処理することによ
り防塵性（捕集効率）が著しく向上する。エレクトレッ
ト化の程度は、その電荷量において、３×10^-10クロー
ン／cm²以上、好ましくは５×10^-10クローン／cm²以
上、更に好ましくは７×10^-10クローン／cm²以上であ
る。不織シートのエレクトレット化は公知の各種方法が
利用できる。例えば、不織シートを軟化温度付近まで昇
温し、これに直流高電圧を印加しながら冷却し得られる
熱エレクトレット、不織シートの表面にコロナ放電又は
パルス状高電圧を印加するエレクトロンエレクトレッ
ト、γ線や電子線を照射するラジオエレクトレットなど
が採用できる。特開昭63-150909号公報記載の多孔性表
面を有する設地電極を用いてコロナ放電を行なう方法も
好ましい方法である。

第２図、第３図は本発明の防塵用帽子を構成する不織
布シート（１）の一実例を示した平面図であり、多数の
小孔（２）がある。この小孔の形状は円、楕円、三角、
四角などの多角形などいかなる形であってもよい。ま
た、形状の異なるものが混在していてもよい。好ましい
形状としては、円又は楕円である。

この小孔の１個の開口面積は１〜20mm²、特に２〜15m
m²が好ましい。１mm²以下では充分な通気性を保持させ
るために非常に多数の穴をあける必要があり、不織シー
トの強力が低下する。

一方、20mm²以上では防塵性、強力が劣るものとな
る。また、この小孔の全開口面積比は１〜20％、特に1.
5〜10％が好ましい。１％以下では通気性が劣り、20％
以上では防塵性、強力が劣る。

本発明に用いる不織シートは、平均繊維径が0.5〜６
μｍのエレクトレット化された繊維で構成されているこ
と、小孔の開口面積が１〜20mm²でであること、小孔の
全開口面積比が１〜20％であることの全てが満たされる
と、防塵性、通気性、及び強度の三者が最も優れたバラ
ンスとなることを見い出した。

この小孔の周縁部を構成する極細繊維が溶融接合して
いると、小孔からの裂け、破れが防げ、不織シートの強
力が高くなるので好ましい。また、小孔の周辺部からの
毛羽立ち、単繊維が脱落する毛羽落ちなどが防げる面か
らも好ましい。

この小孔を開口させる方法は、打抜き法（パンチング
法）、多数の小突起又は針状物などを設けたロールを用
いる方法などが適用される。小孔の周縁部を溶融接合す
るには、上記方法において加熱状態で行なえば容易に達
成できる。また、彫刻ロールを用いた、熱エンボス法に
おいて温度、プレス圧を高く設定することによっても周
縁部が溶融接合した小孔を得ることができる。

本発明に用いる不織シートの通気度は、30cc/cm²・秒
以上、特に40〜200cc/cm²・秒であることが、着用時の
蒸れ感をなす点から好ましい。また、防塵性としては、
捕集効率で20％以上、特に30％以上あれば実用上充分で
ある。

また、この不織シートは二種類以上の素材及び異なる
平均繊維径の繊維が混合していてもよく、また、スパン
ボンド、乾式、湿式不織布などが積層していてもよい。
必要により熱エンボスロール及び超音波接合法などによ
って繊維の一部が接合しててもよい。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明す
る。実施例及び比較例中に示される諸物性の定義と測定
方法とを下記に示す。

（１）平均繊維径（μｍ）サンプルの任意な10箇所を電子顕微鏡で倍率2000倍で
10枚の写真撮影を行なう。１枚の写真につき任意の10本
の繊維の直径を測定し、これを10枚の写真について行な
う。合計100本の繊維径測定値を求め平均値を計算す
る。

（２）厚み（mm）ピーコック型厚み計を用い、130g/cm²の一定荷重で測
定する。

（３）嵩密度（g/cm³）： 130g/cm²の一定荷重下で厚みを測定して目付量から計
算により求める。

（４）捕集効率（％）リオン社製パーティクルカウンター（PARTICLE COUNT
ER）商品名KC-OIA型を用いて、流量500cc/分、測定時間
30秒、粒径0.3μｍ以上の条件で、最初に何もセットせ
ずに、ブランクの値Ａ（個）を測定し、次に試料をセッ
トし、試料を通過した粒子数Ｂ（個）を測定し、次式に
より捕集効率を求める。

捕集効率＝（１−B/A）×100 （５）通気度（cc/cm²・秒） JIS-1096のフラジィール法で測定する。

（６）引張強力（g/cm巾）サンプルとして20mm巾×160mm長をとり、万能型引張
試験機（テンシロン）を用い、把持長100mm、荷重容量1
00kg、引張速度100mm/分で測定し、値を1cm巾あたりに
換算し、たて、よこの平均値を求める。

（７）引裂強力（ｇ）サンプルとして60mm巾×65mm長をとり、サンプル台に
止め、ナイフで切れ込みを入れる。エレメンドルフ引裂
試験機を用い最大振度を読みとり、たて、よこの平均値
を求める。

（８）開口面積（mm²）サンプルの小孔の長径、短径を直接測定し孔の面積を
算出する。

実施例１〜４及び比較例１〜３メルトブロー法により、第１表に示す種々の平均繊維
径を有するポリプロピレン繊維ウエブを得た。このウエ
ブの目付は30g/m²、厚み0.21mm、嵩密度0.14g/cm³であ
った。このウエブを19kvの電圧をかけてコロナ放電によ
りエレクトレット加工を行なった。

次いで、加熱された多数の針が付いたロールにより多
数の10mm等のピッチの楕円形の小孔をあけた。この時の
小孔１個の開口面積は２mm²、小孔の全開口面積比は２
％であった。また、小孔の周縁部の繊維は熱融着してお
り、毛羽の発生はなかった。この不織シートの物性を第
１表に示す。第１表により本発明に用いる不織シートは
捕集効率、通気度、強度ともに優れていることが判る。

この不織シートを用い第１図に示す防塵用帽子を作成
した。この防塵用帽子をクリーンルーム内で７時間着用
したが蒸れ感はなく、また、実際上環境汚染の問題がな
い優れたものであった。

また、比較例３は、小孔をあけない不織シートで通気
度が低いため、このシートを用いて作成した防塵用帽子
は蒸れ感がある。また、本発明に用いる不織シートは小
孔をあけていないものに比べ小孔の周縁部の繊維が熱融
着しているので強力が高いことが判る。

実施例５〜９メルトブロー法により、平均繊維径1.2μｍ、目付量3
5g/m²、厚み0.22mmのポリプロピレン繊維ウエブを得
た。このウエブを加熱した針状物で円形の各種の小孔を
あけた。この穴あきウエブをコロナ放電によりエレクト
レット処理を行なった。この不織シートの物性を第２表
に示す。

第２表から明らかなように、本発明に用いる不織シー
トは、捕集効率、通気性において優れていることが判
る。

第２表の不織シートを用い第１図の防塵用帽子を作り
着用テストを行なった。その結果、実施例は全て蒸れ感
がなかったが、比較例４はその他の例に比較してやや蒸
れ感が劣り、比較例５、６のものは防塵性がやや不充分
であり、かつ破れ易すかった。

実施例10 リチウムアルキル触媒を用いる逐次的なブロック共重
合を行なうことによって、ブタンジエン−スチレンブタ
ジエン−スチレン型ブロック共重合体（組成比重量％10
−12.5−65−12.5）を前駆ポリマーとして合成した。こ
の前駆ポリマーは、数平均分子量は47,000、ポリスチレ
ン含有量が25重量％、共役ジエンの1,2−結合量が31重
量％であった。この前駆ポリマーを水素添加し、ヒンダ
ードアミン系安定剤0.5重量％を加えペレットを作り水
素添加ブロック共重合体とした。

この水素添加ブロック共重合体のチップに数平均分子
量45,000ポリプロピレンチップを85/15比でブレンド
し、メルトブロー法で平均繊維径２μｍ、目付40g/m²、
嵩密度0.27g/cm³のウエブを得た。

このウエブに実施例１〜４と同様にしてエレクトレッ
ト処理を行い、室温で直径3mm、開口面積７mm²の円形の
穴を多数あけた。

小孔の全開口面積比は1.5％であった。得られた不織
シートの捕集効率は42％、通気度は50cc/cm²・秒、引張
強度310g/cm巾、引裂強力300g、伸度260％であった。こ
の不織シートを用いた防塵用帽子は防塵性に優れ、蒸れ
感がなく、しかも伸縮性があるためフィット性にも優れ
ていた。

〔発明の効果〕

本発明の防塵用帽子は、エレクトレット繊維のもつ電
気的吸着力と極細繊維のメカニカルなフィルター性能と
の相乗効果によって、防塵用帽子内部に脱落した毛髪、
その他の発塵物などを極めて効果的に吸着、捕集し優れ
た防塵性を有する。

また通気性、強力にも優れる。かつ、ソフトな風合で
着用時に蒸れ感を感じない優れたものである。

このため、クリーンルーム内、手術室、薬品製造室、
調理室、食品製造及び衛生関連業などの作業室など、そ
の他頭部からの汚染物による汚染が防止されるべき環境
などでの使用に際して有効なものであり、特に調理室、
食品製造の作業室内の使用において最適なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の防塵用帽子の一例を示す外観概略斜
視図、第２図、第３図は、本発明の防塵用帽子に用いる
不織シートの一例を示した概略平面図である。１……不織シート２……小孔３……防塵用帽子開口部４……締付け部材５……小孔の周縁部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エレクトレット化されたメルトブロー不織
布を用いた防塵用帽子において、上記不織布の平均繊維
径が0.5〜６μｍであり、かつ、開口面積が２〜15mm²の
多数の小孔を有し、小孔の全開口面積比が１〜20％であ
ることを特徴とする防塵用帽子。