JP6119420B2 - Protective material - Google Patents
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Description
本発明は、有機リン系化合物のような皮膚から吸収されて人体に悪影響を及ぼす液状有機化学物質、さらには粒子状物質から作業者を有効に防護できるとともに、軽量で通気性を有することで、快適性にも優れる防護材に関する。本発明の防護材は、特にシェルター、防護衣、手袋、靴、カバー等に好適に使用されるものである。 The present invention can effectively protect workers from liquid organic chemicals that are absorbed from the skin, such as organophosphorus compounds, and have an adverse effect on the human body, and particulate matter, and is lightweight and breathable. It is related with the protective material which is excellent also in comfort. The protective material of the present invention is particularly suitable for shelters, protective clothing, gloves, shoes, covers and the like.
有害化学物質などから人体を保護する防護材としては、従来から様々なものが提案されている。例えば、活性炭の脱落、飛散抑制の為に、織物や不織布等により活性炭を挟みこんだり、包み込んだ吸着シートが提案されているが、特に、液状および粒子状の有機化学物質に対する浸透抑制能を向上させ、さらに、軽量でかつ通気性を保持させることで、快適性に優れる材料は未だ提案されていない。また、繰り返し使用を考慮した材料設計についても詳細には検討されていない。 Various protective materials for protecting the human body from harmful chemical substances have been proposed. For example, in order to suppress falling off and scattering of activated carbon, adsorption sheets that have been sandwiched or wrapped with woven fabric or nonwoven fabric have been proposed. In particular, the ability to suppress penetration into liquid and particulate organic chemicals has been improved. In addition, a material that is lightweight and retains air permeability and has excellent comfort has not yet been proposed. In addition, material design considering repeated use has not been studied in detail.
例えば、特許文献1には、サポートウェブと、1.0マイクロメートル未満の直径、少なくとも145cmの水頭および少なくとも0.3m3/m2−分のフラジール通気度を有する繊維の疎水性バリアウェブとを含んでなる不織布材料が提案されている。この不織布材料は、非常に高い水頭を有することから、耐液防護性能には優れるが、通気性、柔軟性が低いことが懸念される。 For example, Patent Document 1, a support web, 1.0 diameter of less than microns, at least 145cm hydrocephalus and at least 0.3m 3 / m 2 - of fibers having a minute Frazier air permeability and a hydrophobic barrier web Nonwoven materials comprising it have been proposed. Since this nonwoven fabric material has a very high water head, it is excellent in liquid-proof protective performance, but there is a concern that air permeability and flexibility are low.
特許文献2には、液状有毒化学物質防護層、ガス状有毒化学物質吸着層、吸着材保護層の3層から構成され、液状およびガス状の有毒化学物質の浸透、特に加圧下での液滴の浸透を防ぎ、かつ通気性、透湿性に優れ着用時においても暑熱感、蒸れ感の少ない防護衣用材が提案されている。この防護衣用材は、液滴の浸透抑制、通気性、透湿性に優れるが、粒子状物質に対する浸透抑制能が低いといった問題が懸念される。 Patent Document 2 includes a liquid toxic chemical substance protective layer, a gaseous toxic chemical substance adsorption layer, and an adsorbent protective layer, which penetrates liquid and gaseous toxic chemical substances, particularly droplets under pressure. A material for protective clothing that prevents permeation of water and has excellent breathability and moisture permeability even when worn has been proposed. Although this protective clothing material is excellent in suppressing penetration of liquid droplets, air permeability, and moisture permeability, there is a concern that the ability to suppress penetration of particulate matter is low.
特許文献3には、スパンボンド/メルトブロー/スパンボンド(SMS)ラミネートから構成され、液体浸透の予防、微生物の侵入に対する抵抗、通気性等に優れるフェースマスクが提案されている。このフェースマスク用の材料については、加圧下における液滴の浸透抑制、さらには、エレクトレット材料を含むものであり、油、溶剤等の使用した際の性能維持性については考慮されていないものである。 Patent Document 3 proposes a face mask composed of a spunbond / meltblown / spunbond (SMS) laminate and excellent in prevention of liquid penetration, resistance to invasion of microorganisms, air permeability, and the like. The material for the face mask includes the suppression of the permeation of liquid droplets under pressure, and further includes an electret material, and does not take into consideration performance maintainability when an oil, a solvent, or the like is used. .
特許文献4には、合成繊維層と親水性繊維層の2層以上からなり、該不織布の少なくとも一部に単繊維繊度0.5dtex以下の極細繊維を50重量%以上含む不織布層が存在する不織布材料が提案されているが、こちらの文献においても、加圧下における液滴の浸透抑制については考慮されておらず、耐水圧係数による指標のみで示されているものである。 In Patent Document 4, a nonwoven fabric comprising two or more layers of a synthetic fiber layer and a hydrophilic fiber layer, and a nonwoven fabric layer in which at least a portion of the nonwoven fabric contains 50% by weight or more of ultrafine fibers having a single fiber fineness of 0.5 dtex or less exists. Although materials have been proposed, this document does not take into consideration the suppression of droplet permeation under pressure, and is shown only by an index based on a water pressure resistance coefficient.
特許文献5には、ポリアクリロニトリル系樹脂、エチレン・ビニルアルコール共重合体等の酸素透過係数が500cm3/m2・24hr・atm以下である合成樹脂シートの少なくとも片面に、開孔率10%以上の補助シートが1層以上積層されてなる防護服用材料が提案されている。この合成樹脂シートを使用した防護服用材料については、液滴の浸透抑制、粒子状物質に対する防護性能は高いが、通気性、透湿性に劣り、着用感について懸念される。 In Patent Document 5, the porosity is 10% or more on at least one surface of a synthetic resin sheet having an oxygen permeability coefficient of 500 cm 3 / m 2 · 24 hr · atm or less, such as a polyacrylonitrile resin or an ethylene / vinyl alcohol copolymer. A protective clothing material in which one or more auxiliary sheets are laminated is proposed. Although the protective clothing material using this synthetic resin sheet has high permeation suppression and protection performance against particulate matter, it is inferior in breathability and moisture permeability, and there is a concern about wearing feeling.
本発明は、かかる従来技術の問題に鑑み創案されたものであり、その目的は、液状化学物質及び粒子状物質の防護性能に優れ、特に加圧下において優れた液浸透抑制能を有する材料であり、さらには、通気性を有し、軽量で快適性に優れた防護材を提供することにある。また、上記の防護材を用い、外層付加層及び内層付加層を具備した防護衣服における繰り返し使用を考慮し、外層付加層へのフッ素樹脂系のはっ水加工剤による再加工を行った場合についても、内層へ配置される防護材の特性を変化させないことにある。 The present invention was devised in view of the problems of the prior art, and its purpose is a material that has excellent liquid chemical substance and particulate matter protection performance, particularly excellent liquid permeation suppression ability under pressure. Furthermore, another object is to provide a protective material that is breathable, lightweight and excellent in comfort. In addition, in consideration of repeated use in protective clothing with the outer layer additional layer and the inner layer additional layer using the above protective material, reprocessing with a fluororesin-based water-repellent processing agent is applied to the outer layer additional layer. In other words, the characteristic of the protective material arranged in the inner layer is not changed.
本発明者等は、かかる目的を達成するために防護材について鋭意検討した結果、本発明の完成に到った。すなわち、本発明は以下の通りである。
1.上層、平均単繊維直径10nm以上2000nm以下の不織布からなる中間層、および下層の少なくとも3層のシート材料が積層された防護材であって、防護材の上層がフッ素樹脂系以外の撥水加工剤によりコーティングされており、防護材の中間層および下層がフッ素樹脂系の撥水加工剤によりコーティングされており、 のAATCC Test Method 118−2002の撥油度が3級以上である防護材。
2.フッ素樹脂系以外の撥水加工剤が、シリコン系、ワックス系または天然系の撥水加工剤から選ばれる少なくとも1の撥水加工剤である上記1に記載の防護材。
3.上記1または2に記載の防護材を用いた防護衣服。
As a result of intensive studies on the protective material in order to achieve the above object, the present inventors have completed the present invention. That is, the present invention is as follows.
1. A protective material in which an upper layer, an intermediate layer made of a nonwoven fabric having an average single fiber diameter of 10 nm or more and 2000 nm or less, and a lower layer of at least three layers of sheet materials are laminated, A protective material in which an intermediate layer and a lower layer of the protective material are coated with a fluororesin-based water repellent, and the oil repellency of AATCC Test Method 118-2002 is 3 or more.
2. 2. The protective material according to 1 above, wherein the water-repellent agent other than the fluororesin-based agent is at least one water-repellent agent selected from silicon-based, wax-based or natural water-repellent agents.
3. A protective garment using the protective material according to 1 or 2 above.
本発明の防護材は、液状の有機化学物質及び粒子状物質に対して高い浸透抑制能を有し、しかも、通気性を有し、軽量で快適性に優れた材料であり、防護衣服に使用するのに極めて好適である。また、外層付加層及び内層付加層を具備した防護衣服における繰り返し使用を考慮したものである。 The protective material of the present invention is a material that has a high permeation suppressing ability for liquid organic chemical substances and particulate substances, and is breathable, lightweight and comfortable, and used for protective clothing. It is very suitable to do. Further, it is intended for repeated use in protective clothing having an outer layer additional layer and an inner layer additional layer.
以下、本発明の防護材を詳細に説明する。 Hereinafter, the protective material of the present invention will be described in detail.
本発明の防護材は、図1に示すように、上層、中間層、下層からなる少なくとも3層以上のシート材料から構成されるもので、少なくとも中間層については、平均単繊維直径10nm以上2000nm以下の不織布から構成されるものである。 As shown in FIG. 1, the protective material of the present invention is composed of a sheet material of at least three layers comprising an upper layer, an intermediate layer, and a lower layer, and at least the intermediate layer has an average single fiber diameter of 10 nm to 2000 nm. It is comprised from the nonwoven fabric of this.
本発明の防護材の中間層に使用する不織布の素材としては、特に限定されるものではなく、レーヨン、ポリノジック、キュプラ、リヨセル、アセテート、トリアセテート、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、ポリウレタン、ポリクラール、ポリアリレート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール、ポリベンゾイミダゾール、ポリビニルアルコール、セルロース、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリ酢酸ビニル、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、ポリ乳酸、ポリプロピレン、PVDF、PPS等が挙げられる。 The material of the nonwoven fabric used for the intermediate layer of the protective material of the present invention is not particularly limited, and rayon, polynosic, cupra, lyocell, acetate, triacetate, nylon, aramid, vinylon, vinylidene, polyvinyl chloride, polyester , Acrylic, acrylic, polyethylene, polyurethane, polyclar, polyarylate, polyimide, polyamideimide, polyphenylene sulfide, polyacrylonitrile, polysulfone, polycarbonate, polyparaphenylene benzoxazole, polybenzimidazole, polyvinyl alcohol, cellulose, polyethylene oxide, polypropylene oxide , Polyvinyl acetate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polylactic acid, polypropylene, PVD , PPS and the like.
中間層に使用する不織布の素材としては、衣服に使用することを想定すると、着心地、柔軟性、伸度等の観点からすると、ポリウレタン、ナイロン、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等が好ましい。 As the material for the nonwoven fabric used for the intermediate layer, polyurethane, nylon, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and the like are preferable from the viewpoint of comfort, flexibility, elongation, etc.
本発明の防護材に用いる中間層は、不織布である。不織布であれば、優れた粒子除去性能を付与できると共に、柔軟性・伸びのバランスに優れ、例えば、防護衣服とした場合、作業性も良く、ストレスを軽減することができるからである。また、これらの材料を単独、混合、あるいは、順次他の補強材と積層して皮膜を形成するのも好ましい形態の1つである。 The intermediate layer used for the protective material of the present invention is a nonwoven fabric. This is because if it is a non-woven fabric, excellent particle removal performance can be imparted, and the balance between flexibility and elongation is excellent. For example, when it is a protective garment, workability is good and stress can be reduced. In addition, it is one of preferable modes to form a film by individually or mixing these materials or sequentially laminating with other reinforcing materials.
中間層の製法としては、特に限定されるものではなく、公知の湿式法、乾式法、メルトブローン法、スパンボンド法、フラッシュ紡糸法、エレクトロスピニング法、複合繊維分割法等が挙げられるが、微細な繊維径で荷電を行わなくても、高い粒子除去性能の得られる点からメルトブロー法、エレクトロスピング法等が好ましい。ここでいう、エレクトロスピニング法とは、溶液紡糸の一種であり、ポリマー溶液にプラスの高電圧を与え、それがアースやマイナスに帯電した表面にスプレーされる過程で繊維化を起こさせる手法である。 The method for producing the intermediate layer is not particularly limited, and examples include known wet methods, dry methods, melt blown methods, spunbond methods, flash spinning methods, electrospinning methods, and composite fiber splitting methods. A melt blow method, an electrosping method, etc. are preferable from the point of obtaining high particle removal performance even without charging with the fiber diameter. The electrospinning method referred to here is a kind of solution spinning, which is a technique of applying a positive high voltage to a polymer solution and causing fiberization in the process of being sprayed on a grounded or negatively charged surface. .
本発明の中間層に用いる不織布の平均単繊維直径は、10nm以上2000nm以下である。好ましくは、50nm以上1500nm以下である。平均単繊維直径が、10nm未満であると、機械的な強度が持たず、さらには、繊維化が困難となり、フィルム状に近い物性となり通気性が低下する上、実用可能な強度を得ることが困難となる。一方、平均単繊維直径が、2000nmを超える場合には、求められる粒子除去性能及び液に対する防護性能を満足させるために、大きな重量が必要となり、高いレベルでの防護性と着用者の快適性を両立することが困難となる。なお、求められる粒子除去性能については、60%以上、さらに好ましくは70%以上である。 The average single fiber diameter of the nonwoven fabric used for the intermediate layer of the present invention is 10 nm or more and 2000 nm or less. Preferably, they are 50 nm or more and 1500 nm or less. When the average single fiber diameter is less than 10 nm, mechanical strength is not obtained, and furthermore, fiberization becomes difficult, physical properties close to a film shape are obtained, air permeability is reduced, and practical strength can be obtained. It becomes difficult. On the other hand, when the average monofilament diameter exceeds 2000 nm, a large weight is required to satisfy the required particle removal performance and liquid protection performance, which provides a high level of protection and comfort for the wearer. It becomes difficult to achieve both. The required particle removal performance is 60% or more, more preferably 70% or more.
本発明の中間層に用いる不織布の質量は、0.1g/m2以上100g/m2以下であることが好ましい。より好ましくは、0.3g/m2以上80g/m2以下である。質量が0.1g/m2未満であると、求められる粒子除去性能及び液に対する防護性能を満足できず、さらには、機械的強度が不足し、均一な材料とならず、強度、粒子除去性能に問題が生じやすい。一方、100g/m2を越えると、通気性が低下するといった原因となる。 The mass of the nonwoven fabric used for the intermediate layer of the present invention is preferably 0.1 g / m 2 or more and 100 g / m 2 or less. More preferably, it is 0.3 g / m 2 or more and 80 g / m 2 or less. If the mass is less than 0.1 g / m 2 , the required particle removal performance and liquid protection performance cannot be satisfied, and further, the mechanical strength is insufficient and the material is not uniform, and the strength and particle removal performance. Are prone to problems. On the other hand, if it exceeds 100 g / m 2 , the air permeability may be reduced.
本発明の中間層に用いる不織布における平均単繊維径(D)を質量(M)で除した値(A)の範囲については、10以上500以下であることが好ましい。より好ましくは、30以上400以下である。かかる範囲とすることにより、粒子除去性能、加圧時における耐液性能、さらには、通気性、質量のバランスに優れた、防護材が得られる。 About the range of the value (A) which remove | divided the average single fiber diameter (D) in the nonwoven fabric used for the intermediate | middle layer of this invention by mass (M), it is preferable that it is 10-500. More preferably, it is 30 or more and 400 or less. By setting it as such a range, the protective material excellent in the particle removal performance, the liquid resistance performance at the time of pressurization, air permeability, and mass balance can be obtained.
本発明の防護材の上層、下層へ使用するシート材料としては、特に限定されるものではないが、不織布であることが好ましい。また、上層側へ長繊維不織布を用いることで、機械的な強度を与え、さらには、液状物質に対する防護性能も向上する。長繊維不織布とは、公知のスパンボンド方式やメルトブロー方式により形成されているもので良いが、より機械的強度の高いスパンボンド方式で形成されていることがより好ましい。また、スパンレース不織布、サーマルボンド不織布等の短繊維不織布を用いることも柔軟性を考慮した場合には好適なものとなる。 Although it does not specifically limit as a sheet material used for the upper layer of the protective material of this invention, and a lower layer, It is preferable that it is a nonwoven fabric. Moreover, mechanical strength is given by using a long-fiber nonwoven fabric for the upper layer side, and also the protection performance with respect to a liquid substance improves. The long fiber nonwoven fabric may be formed by a known spunbond method or melt blow method, but is more preferably formed by a spunbond method having higher mechanical strength. In addition, it is also preferable to use a short fiber nonwoven fabric such as a spunlace nonwoven fabric or a thermal bond nonwoven fabric in consideration of flexibility.
下層には、通気性を妨げず、柔軟性の高い不織布により上層および中間層を保護することが好ましい。下層についても、不織布であれば特に限定されるものではないが、スパンレース不織布、サーマルボンド不織布等の柔軟性の高い不織布材料を配置することが好ましい。
なお、上層、下層それぞれの層数については、強度保持の面で、最適な数を適宜選定することが出来る。
In the lower layer, it is preferable to protect the upper layer and the intermediate layer with a highly flexible nonwoven fabric without impeding air permeability. Although it will not specifically limit if it is a nonwoven fabric also about a lower layer, It is preferable to arrange | position highly flexible nonwoven fabric materials, such as a spunlace nonwoven fabric and a thermal bond nonwoven fabric.
In addition, about the number of layers of an upper layer and a lower layer, an optimal number can be suitably selected in terms of strength maintenance.
本発明に用いられる上層、下層のシート材料は、綿、毛、麻(リネン、ラミー)類等の天然繊維、レーヨン、キュプラ、ポリノジック、精製セルロース等の再生セルロース繊維、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、カチオン可染ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル類、その他合成繊維(ポリアミド、ポリアクリルニトリル、ポリウレタン、アセテート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド、フッ素、ポリベンザゾール、ポリ乳酸等)が挙げられる。単独、2種類以上の混合(混繊、混紡)、多層構造からなる不織布であっても構わない。 The upper layer and lower layer sheet materials used in the present invention are natural fibers such as cotton, wool, hemp (linen, ramie), regenerated cellulose fibers such as rayon, cupra, polynosic, purified cellulose, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, Polyesters such as cationic dyeable polyethylene terephthalate and polytrimethylene terephthalate, and other synthetic fibers (polyamide, polyacrylonitrile, polyurethane, acetate, polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polyimide, fluorine, polybenzazole, polylactic acid, etc.) Can be mentioned. It may be a non-woven fabric having a single structure, a mixture of two or more types (mixed fiber, mixed spinning), or a multilayer structure.
本発明における上層に使用するシート材料は、後述する近赤外波長領域における偽装迷彩性(波長コントロール)された外層付加層を使用した偽装迷彩性能を有する防護衣服に使用される場合には、赤外線吸収剤の練り込みが可能である樹脂からなることが好ましい。カーボンブラック等の赤外線吸収剤が練り込み可能な樹脂としては、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、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリウレタン、シリコン、ポリアクリレート、ポリアクリロニトリル、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、セルロース誘導体樹脂等が挙げられる。このような赤外線吸収剤が練り込まれた樹脂を用いることにより、偽装迷彩性についても性能を満足させることができる。赤外線吸収剤の練り込みの無い樹脂からなるシート材料を使用する場合、上層生地からの光の反射が生じ、偽装迷彩性を損なうことが懸念される。 When the sheet material used for the upper layer in the present invention is used for protective clothing having camouflaged camouflage performance using an outer layer additional layer that has been camouflaged (wavelength controlled) in the near-infrared wavelength region to be described later, It is preferable that it consists of resin which can knead an absorber. Examples of resins that can be kneaded with infrared absorbers such as carbon black include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyamide, polyamideimide, polyurethane, silicon, polyacrylate, polyacrylonitrile, polyolefin, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyvinyl Examples include alcohol, cellulose, and cellulose derivative resin. By using a resin in which such an infrared absorber is kneaded, the performance can be satisfied with respect to camouflaged camouflage. In the case of using a sheet material made of a resin without kneading of an infrared absorbent, there is a concern that light reflection from the upper layer fabric occurs and the camouflaged camouflage is impaired.
また、赤外線吸収剤を練り込む量としては、通常0.2〜10重量%含まれていることが好ましい。赤外線吸収剤の含有量が、0.2重量%未満である場合には、十分な赤外線吸収性能が発現せず、逆に10重量%を超える場合にはシート材料の製造が困難になる。 Moreover, as an amount which knead | mixes an infrared absorber, it is preferable that 0.2 to 10 weight% is contained normally. When the content of the infrared absorber is less than 0.2% by weight, sufficient infrared absorption performance is not exhibited. On the other hand, when the content exceeds 10% by weight, it is difficult to produce a sheet material.
赤外線吸収剤の練り込みが不可能な素材としては、綿、麻、羊毛、絹等の天然繊維等が挙げられる。当該素材をシート材料に成形した後、バインダー樹脂等を介して、赤外線吸収剤を固着させることにより、赤外線吸収剤が練り込まれたシート材料が得られる。なお、赤外線吸収剤が練り込み可能な素材についても、バインダーを介して赤外線吸収剤を固着させても良い。 Examples of materials that cannot be kneaded with infrared absorbers include natural fibers such as cotton, hemp, wool, and silk. After forming the raw material into a sheet material, an infrared absorbent is fixed through a binder resin or the like to obtain a sheet material in which the infrared absorbent is kneaded. In addition, about the raw material which an infrared absorber can knead | mix, you may fix an infrared absorber through a binder.
赤外線吸収剤のシート材料への練りこみは当該分野で公知の手段により行うことが出来る。例えば、赤外線吸収剤をシート材料の1つである不織布に練り込む方法としては、赤外線吸収剤を公知の手段で練りこんだマスターバッチを作成後、乾式紡糸する方法、または、湿式紡糸等により加工する方法が挙げられる。 The kneading of the infrared absorbent into the sheet material can be performed by means known in the art. For example, as a method of kneading an infrared absorbent into a nonwoven fabric that is one of the sheet materials, a masterbatch in which the infrared absorbent is kneaded by a known means is prepared, followed by dry spinning or processing by wet spinning or the like The method of doing is mentioned.
赤外線吸収剤を固着させる場合には、接着方法、接着剤の種類等、特に限定されないが、固着させる接着剤には、例えば、ポリウレタン系架橋型樹脂、アクリル系架橋型樹脂(例えば、自己架橋型アクリル酸エステル系バインダー樹脂等、シリコン系架橋型樹脂、エポキシ系架橋型樹脂、ポリアミド系架橋型樹脂、ポリエステル系架橋型樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等が挙げられ、これらは、単独で使用しても2種類以上組み合わせて使用しても良い。これらの中でも、洗濯耐久性の固着効果を有するもの、特に耐熱性および洗濯耐久性の両方を兼ね備えている点から、シリコン系架橋型樹脂、もしくは自己架橋型アクリル酸エステル系樹脂が好ましい。 In the case of fixing the infrared absorber, there are no particular limitations on the bonding method, the type of the adhesive, and the like, but examples of the adhesive to be fixed include polyurethane-based cross-linked resins and acrylic cross-linked resins (for example, self-cross-linked types). Examples include acrylic ester binder resins, silicon crosslinkable resins, epoxy crosslinkable resins, polyamide crosslinkable resins, polyester crosslinkable resins, polyvinyl alcohol resins, and the like. A combination of two or more types may be used, among these, those having an effect of fixing the washing durability, particularly a silicone-based cross-linking resin or a self-cross-linking type in terms of having both heat resistance and washing durability. Acrylic ester resins are preferred.
赤外線吸収剤を固着させる方法としては、赤外線吸収剤を保有する加工液を、パディング法、含浸法、スプレー法、コーティング法当の方法により付与し、次いで乾燥、キュアリングする方法が挙げられる。乾燥は、約80℃以上200℃以下で30秒以上60秒以下、特に約95℃以上120℃以下で、1分以上30分以下で実施することが望ましい。また、乾燥後には、強固に固着させるためにキュアリングを実施することが望ましい。キュアリングは、約130℃以上180℃以下で30秒以上10分以下で実施することが好ましい。 Examples of the method for fixing the infrared absorber include a method in which a working fluid having an infrared absorber is applied by a method such as a padding method, an impregnation method, a spray method, or a coating method, followed by drying and curing. The drying is preferably performed at a temperature of about 80 ° C. to 200 ° C. for 30 seconds to 60 seconds, particularly about 95 ° C. to 120 ° C. for 1 minute to 30 minutes. Also, after drying, it is desirable to carry out a curing process in order to firmly adhere. The curing is preferably performed at about 130 ° C. to 180 ° C. for 30 seconds to 10 minutes.
上記加工樹脂中には、柔軟剤、風合い調整剤、触媒、pH調整剤、機能加工剤、増粘剤等を配合してもよく、これらはそれぞれの用途に応じて単独で使用しても2種類以上併用してもよい。 The processed resin may contain a softening agent, a texture adjusting agent, a catalyst, a pH adjusting agent, a functional processing agent, a thickening agent, and the like. Two or more types may be used in combination.
本発明に用いる上層、下層のそれぞれの質量は、10g/m2以上150g/m2以下であること好ましい。より好ましくは、20g/m2以上120g/m2以下である。質量が10g/m2未満であると、中間層の保護層としては十分に機能しない。一方、150g/m2を越えると、材料自体が固くなり柔軟性に劣る。 The mass of each of the upper layer and the lower layer used in the present invention is preferably 10 g / m 2 or more and 150 g / m 2 or less. More preferably, it is 20 g / m 2 or more and 120 g / m 2 or less. When the mass is less than 10 g / m 2 , the intermediate layer does not function sufficiently. On the other hand, if it exceeds 150 g / m 2 , the material itself becomes hard and the flexibility is poor.
本発明に用いる上層、下層のそれぞれの厚さは、0.05mm以上0.8mm以下であることが好ましい。かかる範囲とすることにより、中間層の保護層としての機能を満たし、さらには、通気性、使用感のバランスに優れた、防護材が得られる。 The thickness of each of the upper layer and the lower layer used in the present invention is preferably 0.05 mm or more and 0.8 mm or less. By setting it as such a range, the protective material which satisfy | fills the function as a protective layer of an intermediate | middle layer, and was excellent in air permeability and a feeling of use is obtained.
本発明に用いる上層、下層それぞれの通気性は、JIS L 1096(2010) 8.26.1 A法(フラジール形法)に記載の方法による通気性試験で、100cm3/cm2・sec以上500cm3/cm2・sec以下であることが好ましい。より好ましくは、150cm3/cm2・sec以上400cm3/cm2・sec以下である。通気性が100cm3/cm2・sec未満であると、中間層を含めた防護材を使用した防護衣を着用した場合に、着用時の蒸れ感につながり、使用感を満足出来ない原因となる。一方、500cm3/cm2・secを超える場合には、十分な保護層とはならない問題が生じる。 The air permeability of each of the upper layer and the lower layer used in the present invention is 100 cm 3 / cm 2 · sec or more and 500 cm in the air permeability test according to the method described in JIS L 1096 (2010) 8.26.1 A method (Fragile type method). 3 / cm 2 · sec or less is preferable. More preferably, it is 150 cm 3 / cm 2 · sec or more and 400 cm 3 / cm 2 · sec or less. If the breathability is less than 100 cm 3 / cm 2 · sec, wearing protective clothing that uses protective materials including the intermediate layer will lead to a feeling of stuffiness at the time of wearing, which may cause the feeling of use not being satisfied. . On the other hand, if it exceeds 500 cm 3 / cm 2 · sec, there is a problem that the protective layer is not sufficient.
本発明の防護材における上層、中間層、下層の積層の目的は、中間層の補強、保護、さらには、加圧下おける耐液防護性能の向上を目的とするものである。その積層手段としては、以下の方法が挙げられる。第1の方法としては、上層、下層ともに中間層と接着剤により接着する。第2の方法は、予め作製した上層もしくは下層のいずれかにエレクトロスピニング法等により中間層を直接塗布したのち、もう一方を接着剤により積層する方法がある。さらには、第3の方法としては、ニードルパンチ、水流交絡、超音波等により3層を積層させる方法等があり、特に限定されるものではないが、耐液浸透性能を考慮すると、物理的に材料を破壊することなく積層が可能な、第1、第2の接着剤を使用した積層方法が好ましい方法である。なお、上層、下層それぞれの積層数については、強度保持の面、防護性能等から最適な数を適宜選定することが出来る。材料の積層による破壊や使用耐久性等を考慮すると第1の接着剤により接着させる方法が好ましい。 The purpose of laminating the upper layer, the intermediate layer, and the lower layer in the protective material of the present invention is to reinforce and protect the intermediate layer, and to improve the liquid-proof protective performance under pressure. Examples of the stacking means include the following methods. As a first method, both the upper layer and the lower layer are bonded to the intermediate layer with an adhesive. As a second method, there is a method in which an intermediate layer is directly applied to either an upper layer or a lower layer prepared in advance by an electrospinning method or the like, and the other is laminated with an adhesive. Furthermore, the third method includes a method of laminating three layers by needle punching, hydroentanglement, ultrasonic waves, and the like, and is not particularly limited. A lamination method using the first and second adhesives, which can be laminated without destroying the material, is a preferable method. In addition, about the number of lamination | stacking of an upper layer and each lower layer, the optimal number can be suitably selected from the surface of strength maintenance, protection performance, etc. In consideration of destruction due to lamination of materials, durability in use, and the like, a method of bonding with the first adhesive is preferable.
本発明の防護材に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、塩化ビニル系、オレフィン系、アミド系等が挙げられるが、積層後の柔軟性、風合い、耐久性等を考慮すると、ウレタン系、エステル系、アミド系が好ましい。なお、接着剤は、無溶剤型の接着剤とすることが好ましいが、特に限定されるものではない。また、樹脂状の接着剤以外にも、不織布状の接着剤を使用し積層することは、コストや加工性において有用な手段である。 Examples of the adhesive used in the protective material of the present invention include urethane, vinyl alcohol, ester, epoxy, vinyl chloride, olefin, amide, etc., but flexibility, texture, durability after lamination In consideration of properties and the like, urethane, ester, and amide are preferable. The adhesive is preferably a solventless adhesive, but is not particularly limited. In addition to the resinous adhesive, using a non-woven adhesive and laminating is a useful means in terms of cost and workability.
使用する接着剤は、洗濯加工性を考慮すると上記に記載のウレタン系の接着剤の中でも湿気硬化型のポリウレタン接着剤を使用することが好ましい。また、防護衣素材とした際に通気性を確保するためにも、接着剤を全面に塗布する方式ではなく、部分的に接着剤を塗布し積層した部分接着を適用することが好ましい。 In consideration of washing processability, it is preferable to use a moisture-curable polyurethane adhesive among the urethane-based adhesives described above. Also, in order to ensure breathability when a protective clothing material is used, it is preferable to apply partial adhesion in which an adhesive is partially applied and laminated instead of a method in which an adhesive is applied to the entire surface.
部分接着の方法としては、特に限定されないが、柔軟性、通気性等を考慮すると、グラビア方式やスクリーン方式、スプレー方式等により非全面のドット状、格子状、スパイラル状、棒状に接着剤を塗布して接着する方法が好ましい。 The method of partial adhesion is not particularly limited, but in consideration of flexibility, air permeability, etc., the adhesive is applied to the entire surface in the form of dots, lattices, spirals, rods by gravure method, screen method, spray method, etc. Then, the method of adhering is preferable.
使用する接着剤の塗布量としては、3g/m2以上30g/m2以下であることが好ましい。より好ましくは、5g/m2以上20g/m2以下である。塗布量が3g/m2未満であると、中間層との接着性が悪く、洗濯、乾燥等を行った際に浮き等が生じることが懸念される。一方、30g/m2を超える場合には、積層時の風合いが硬くなり、通気性も低下することが懸念される。 The application amount of the adhesive to be used is preferably 3 g / m 2 or more and 30 g / m 2 or less. More preferably, it is 5 g / m 2 or more and 20 g / m 2 or less. If the coating amount is less than 3 g / m 2 , the adhesiveness with the intermediate layer is poor, and there is a concern that floating or the like may occur when washing, drying, or the like. On the other hand, when it exceeds 30 g / m 2 , there is a concern that the texture at the time of lamination becomes hard and the air permeability decreases.
使用する接着剤のメルトフローレート(MFR値)としては、好ましくは150g/10min以下であり、より好ましくは100g/10min以下である。MFR値を150g/10min以下とすることで、コア層の表面を接着剤により被覆される面積が小さくなり、積層による通気性の低下を抑制することが出来る。 The melt flow rate (MFR value) of the adhesive used is preferably 150 g / 10 min or less, more preferably 100 g / 10 min or less. By setting the MFR value to 150 g / 10 min or less, the area where the surface of the core layer is covered with the adhesive is reduced, and a decrease in air permeability due to lamination can be suppressed.
上層は、非フッ素樹脂系の撥水加工剤によってコーティングされている。本発明において、非フッ素樹脂系の撥水加工剤とは、フッ素樹脂系以外の撥水加工剤を言い、例えば、シリコン樹脂系、ワックス樹脂系、天然ヤシ油系の水分散系樹脂撥水加工剤等が挙げられるが、特に限定されるものではなく、公知の加工法により加工できるものであり、スプレーによる噴霧や含浸加工などが挙げられる。なお、上層の撥水度としては、JIS L 1092(2009) 7.2に記載のスプレー試験で撥水度が2以上が好ましく、3以上がより好ましい。また、上層の撥油度としては、AATCC Test Method 118−2002による撥油度が2級以下が好ましく、1級以下がより好ましい。 The upper layer is coated with a non-fluorine resin water repellent. In the present invention, the non-fluorine resin-based water-repellent agent refers to a water-repellent agent other than a fluorine-resin agent. Although it is not particularly limited, it can be processed by known processing methods such as spraying by spraying or impregnation processing. The water repellency of the upper layer is preferably 2 or more and more preferably 3 or more in the spray test described in JIS L 1092 (2009) 7.2. The oil repellency of the upper layer is preferably 2 or less, more preferably 1 or less, according to AATCC Test Method 118-2002.
中間層及び下層は、フッ素樹脂系の撥水加工剤によりコーティングされている。加工方法については、公知の加工法により加工できるものである。なお、中間層及び下層の撥水度としては、JIS L 1092(2009) 7.2に記載のスプレー試験で撥水度が3以上が好ましく、4以上がより好ましい。また、撥油度としては、AATCC Test Method 118−2002による撥油度が3級以上が好ましく、4級以上がより好ましい。 The intermediate layer and the lower layer are coated with a fluororesin water repellent. About a processing method, it can process by a well-known processing method. As the water repellency of the intermediate layer and the lower layer, the water repellency is preferably 3 or more and more preferably 4 or more in the spray test described in JIS L 1092 (2009) 7.2. In addition, as the oil repellency, the oil repellency according to AATCC Test Method 118-2002 is preferably 3 or more, more preferably 4 or more.
本発明の防護材の質量は、30g/m2以上200g/m2以下であること好ましい。より好ましくは、50g/m2以上170g/m2以下である。質量が30g/m2未満であると、機械的強度が不足する。一方で、200g/m2を越えると、通気性が低下し、さらには、防護衣服とした場合に、着用性、運動追従性、使用感を満足出来ないといった原因となる。 The mass of the protective material of the present invention is preferably 30 g / m 2 or more and 200 g / m 2 or less. More preferably, it is 50 g / m 2 or more and 170 g / m 2 or less. When the mass is less than 30 g / m 2 , the mechanical strength is insufficient. On the other hand, if it exceeds 200 g / m 2 , the air permeability is lowered, and further, when it is used as a protective garment, the wearability, the motion following ability, and the feeling of use cannot be satisfied.
本発明の防護材の厚さは、0.1mm以上1.0mm以下であること好ましい。かかる範囲とすることにより、粒子除去性能、加圧時における耐液性能、さらには、通気性、使用感のバランスに優れた、防護材が得られる。 The thickness of the protective material of the present invention is preferably 0.1 mm or more and 1.0 mm or less. By setting it as such a range, the protective material excellent in the balance of particle | grain removal performance, the liquid-proof performance at the time of pressurization, and also air permeability and a feeling of use is obtained.
本発明の防護材の通気性は、JIS L 1096(2010) 8.26.1(フラジール形法)に記載の方法による通気性試験で、5cm3/cm2・sec以上80cm3/cm2・sec以下であることが好ましい。より好ましくは、7cm3/cm2・sec以上50cm3/cm2・sec以下である。通気性が5cm3/cm2・sec未満であると、防護衣着用時の蒸れ感につながり、使用感を満足出来ない原因となる。一方、80cm3/cm2・secを超えると、粒子除去性能、さらには加圧時における耐液性能が悪くなる。 The air permeability of the protective material of the present invention is 5 cm 3 / cm 2 · sec or more and 80 cm 3 / cm 2 · in the air permeability test according to the method described in JIS L 1096 (2010) 8.26.1 (Fragile method). It is preferable that it is sec or less. More preferably, it is 7 cm 3 / cm 2 · sec or more and 50 cm 3 / cm 2 · sec or less. If the air permeability is less than 5 cm 3 / cm 2 · sec, it leads to a feeling of stuffiness when wearing protective clothing, and causes a feeling of unsatisfactory use. On the other hand, if it exceeds 80 cm 3 / cm 2 · sec, the particle removal performance and further the liquid resistance performance during pressurization will deteriorate.
本発明の防護材の防水性は、JIS L 1092(2009) 7.1(静水圧法)に記載の方法による耐水圧試験で、70mm以上1300mm水頭以下であることが好ましい。より好ましくは、80mm以上1200mm水頭以下である。水頭が70mm水頭未満であると、加圧時の耐液性能、粒子除去性能を満足出来ない原因となり、一方、1300cm水頭を越えると、防護性能は高くなるが、通気性が低く、防護衣とした場合の着用間、使用感の優れたものとはならない。 The waterproof property of the protective material of the present invention is preferably 70 mm or more and 1300 mm or less water head in a water pressure resistance test according to the method described in JIS L 1092 (2009) 7.1 (hydrostatic pressure method). More preferably, it is 80 mm or more and 1200 mm or less water head. If the water head is less than 70 mm, the liquid resistance performance and particle removal performance during pressurization cannot be satisfied. On the other hand, if it exceeds 1300 cm water head, the protective performance will be high, but the air permeability will be low. If worn, it will not have a good feeling during use.
本発明の防護材の上層もしくは下層の一方、もしくは、両側にガス吸着層を積層することで、ガスに対する防護性も付与できるものとなる。ガス吸着層とは、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等からなるガス吸着材が挙げられるが、対象とする被吸着物質に応じて適宜選択されることができる。その中でも広範囲なガスに対応できる活性炭が好ましく、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ガス透過抑制能が得られる繊維状活性炭がより好ましい。 By providing a gas adsorption layer on one or both sides of the upper layer or the lower layer of the protective material of the present invention, it is possible to provide protection against gas. Examples of the gas adsorption layer include carbon adsorbents such as activated carbon and carbon black, or gas adsorbents composed of inorganic adsorbents such as silica gel, zeolite adsorbent, silicon carbide, and activated alumina. It can be appropriately selected according to the adsorbed substance to be adsorbed. Among them, activated carbon that can deal with a wide range of gases is preferable, and fibrous activated carbon that has a large adsorption rate and adsorption capacity and can effectively suppress gas permeation when used in a small amount is more preferable.
また、防護材にガス吸着層、さらには、防護材の最も外側に外層付加層、最も内側に内層付加層を少なくともそれぞれ1層以上必要に応じて設けても良い。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防護材、ガス吸着層を保護することと、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を適用することで、耐液浸透性をさらに向上させることが可能となる。 In addition, a gas adsorbing layer may be provided on the protective material, and an outer layer additional layer may be provided on the outermost side of the protective material, and at least one inner layer additional layer may be provided on the innermost side as required. The purpose of the outer layer additional layer is to protect the protective material and gas adsorbing layer from mechanical force given from the outside, and to apply a woven fabric, knitted fabric or nonwoven fabric to which water repellency and oil repellency are applied, The liquid penetration resistance can be further improved.
外層付加層としては、JIS L 1092(2009) 7.2に記載のスプレー試験を実施した場合の撥水度が2以上、AATCC Test Method 118−2002による撥油度が3級以上である織物、編物、あるいは、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。防護材とガス吸着層からなる防護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、防護衣服を作製してもよい。 As the outer layer additional layer, a woven fabric having a water repellency of 2 or more when the spray test described in JIS L 1092 (2009) 7.2 is performed, and an oil repellency by AATCC Test Method 118-2002 of 3 or more, A knitted fabric or a non-woven fabric can be suitably used, but it is recommended to use a fabric considering flexibility. The protective material composed of the protective material and the gas adsorbing layer and the outer layer additional layer may be bonded in advance with an adhesive, or, in consideration of flexibility, sewed in a superposed state without being bonded and protected. You may make clothes.
また、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、通気性、柔軟性等の観点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。内層付加層の目的は、外部から与えられる機械的な力から防護材及びガス吸着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。防護材とガス吸着層からなる防護材料と内層付加層とは、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、もしくは、あらかじめガス吸着層とキルティング加工した後、防護材と積層を行っても良い。キルティング加工は、従来公知の方法を採用することができ、ポリエステル、ナイロン、綿等のミシン糸が好ましく使用される。液状物質に対する防護性を考慮すると、撥油性ミシン糸を使用することが特に好ましい。 Examples of the inner layer additional layer include materials such as woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics, and apertured films, but woven fabrics or knitted fabrics woven or knitted at a coarse density are preferable from the viewpoint of air permeability and flexibility. The purpose of the inner layer additional layer is to protect the protective material and the gas adsorbing layer from mechanical force applied from the outside and to suppress the sticky feeling caused by the sweat of the wearer of the protective clothing. The protective material consisting of the protective material and the gas adsorbing layer and the inner layer additional layer may be pre-adhered with an adhesive, or may be sewn in a superposed state without bonding in consideration of flexibility, or After the gas adsorbing layer and the quilting process in advance, the protective material may be laminated. For the quilting process, a conventionally known method can be adopted, and a sewing thread such as polyester, nylon or cotton is preferably used. In view of protection against liquid substances, it is particularly preferable to use an oil-repellent sewing thread.
外層付加層および/または内層付加層を付与した防護衣材料の積層体の質量としては、700g/m2以下が好ましく、より好ましくは600g/m2以下である。質量が700g/m2を超えると防護衣服の重量が大きくなり熱ストレスの原因となる。 The mass of the protective clothing material layer provided with the outer layer additional layer and / or the inner layer additional layer is preferably 700 g / m 2 or less, more preferably 600 g / m 2 or less. If the mass exceeds 700 g / m 2 , the weight of the protective garment increases, causing heat stress.
次に、実施例および比較例を用いて本発明の効果を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例に記載の評価方法は以下の通りである。 Next, the effects of the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. The evaluation methods described in the examples are as follows.
(1)加圧耐液浸透性試験:この試験の説明図を図2に示す。スライドガラス10上にろ紙9を置き、その上に、内層付加層、防護材、外層付加層7の順に配置し、試験液6(赤色染料を溶解したフタル酸ジプロピル)5μLを外層付加層へ滴下し、その試験液上へおもり(1kg/cm2)を乗せ加圧し、24時間経過後にろ紙の呈色の程度により液の浸透性を判定した。呈色無しは○、呈色有りは×で表示した。 (1) Pressurized liquid penetration resistance test: FIG. 2 shows an explanatory diagram of this test. Place the filter paper 9 on the slide glass 10, place the inner layer additional layer, protective material, outer layer additional layer 7 in that order, and drop 5 μL of test solution 6 (dipropyl phthalate in which the red dye is dissolved) onto the outer layer additional layer. Then, a weight (1 kg / cm 2 ) was placed on the test liquid and pressurized, and the permeability of the liquid was determined by the degree of coloration of the filter paper after 24 hours. No color was indicated by ◯, and there was no color by ×.
(2)耐粒子透過性試験:この試験の説明図を図3に示す。外層付加層、防護材、内層付加層をダクト11内に設置し、空気濾過速度が5cm/secになるように大気を通気させ、防護シート上流、下流の0.3〜0.5μm粒子の個数濃度を粒子計測器(パーティクルカウンタ)16にて計測し、次式にて捕集効率を算出した。
0.3μm粒子捕集効率(%)={1−(下流側濃度/上流側濃度)}×100
(2) Particle permeation resistance test: An explanatory diagram of this test is shown in FIG. The outer layer additional layer, the protective material, and the inner layer additional layer are installed in the duct 11, and the atmosphere is ventilated so that the air filtration speed becomes 5 cm / sec. The number of 0.3 to 0.5 μm particles upstream and downstream of the protective sheet The concentration was measured by a particle measuring device (particle counter) 16 and the collection efficiency was calculated by the following equation.
0.3 μm particle collection efficiency (%) = {1− (downstream concentration / upstream concentration)} × 100
(3)平均単繊維直径:走査型電子顕微鏡写真を適当な倍率でとり、繊維側面を100本以上測定して、その平均値から求めた。 (3) Average single fiber diameter: A scanning electron micrograph was taken at an appropriate magnification, 100 or more fiber side surfaces were measured, and the average value was obtained from the average value.
(4)質量:JIS L1096(2010)8.3で測定した。 (4) Mass: Measured according to JIS L1096 (2010) 8.3.
(5)厚み:JIS L1096(2010)8.4で測定した。 (5) Thickness: Measured according to JIS L1096 (2010) 8.4.
(6)通気性:JIS L1096(2010)8.26.1 A法(フラジール形法)で測定した。 (6) Breathability: Measured by JIS L1096 (2010) 8.26.1 A method (fragile type method).
(7)撥水度:JIS L1092(2009)7.2スプレー試験による。 (7) Water repellency: According to JIS L1092 (2009) 7.2 spray test.
(8)撥油度:AATCC Test Method 118−2002による。 (8) Oil repellency: According to AATCC Test Method 118-2002.
(9)着用性試験:着用モニター試験としては、外層付加層、防護材、内層付加層からなる防護材料で上衣、下衣、フードが連結したつなぎ形状の防護衣服を作製した後、環境温湿度20℃65%RHの人工気候室で、送風機により体幹前部に3m/secとなるように送風を行いながら、30分間トレッドミル上を5km/hrで駆け足し、30分間での鼓膜温上昇、最大心拍数及び主観申告により温熱快適感から着用性を判定した。なお、被験者数は10名とした。 (9) Wearability test: As a wear monitor test, a protective clothing consisting of an outer layer additional layer, a protective material, and an inner layer additional layer was used to produce a protective clothing in the form of a tether, lower garment, and hood, and then the environmental temperature and humidity In an artificial climate room at 20 ° C and 65% RH, while blowing air to the front of the trunk at 3 m / sec with a blower, the treadmill was run at 5 km / hr for 30 minutes, and the eardrum temperature increased in 30 minutes The wearability was determined from thermal comfort based on the maximum heart rate and subjective report. The number of subjects was 10.
(10)洗濯再加工性試験:洗濯再加工試験としては、外層付加層、防護材、内層付加層からなる防護材料を作製した後、フッ素樹脂系はっ水加工剤(旭硝子株式会社製アサヒガードAG7105)1%溶液にパッド、電気洗濯機法に準拠し脱水させ、100℃で乾燥、180℃でキュアした後の防護材料における加圧耐液浸透性試験、防護材(上層)のはつ油性試験を実施し、洗濯再加工性を判定した。 (10) Washing reworkability test: As a washing reworking test, a protective material comprising an outer layer additional layer, a protective material, and an inner layer additional layer was prepared, and then a fluororesin water-repellent finishing agent (Asahi Guard manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.). AG7105) 1% solution pad, dehydrated in accordance with the electric washing machine method, dried at 100 ° C, cured at 180 ° C, pressure penetration resistance test on protective material, oil repellency of protective material (upper layer) A test was conducted to determine laundry reworkability.
外層付加層を以下の方法で作製した。綿糸40番手を使用した平織物に、フッ素系はっ水はつ油加工剤(旭硝子株式会社製アサヒガードAG7105)溶液にパッド乾燥後、180℃でキュアし、樹脂固形分で2.0重量%固着させた。得られた織物は、厚さ0.2mm、質量120g/m2、通気性は水位計1.27cmの圧力差で60cm3/cm2・sec、撥水度5、撥油度6級であった。 The outer layer additional layer was produced by the following method. A plain woven fabric using 40 yarns of cotton yarn, pad-dried with a fluorinated water repellent oil processing agent (Asahi Guard AG7105 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), cured at 180 ° C., and 2.0% by weight in terms of resin solids It was fixed. The obtained woven fabric has a thickness of 0.2 mm, a mass of 120 g / m 2 , and a gas permeability of 60 cm 3 / cm 2 · sec, a water repellency of 5 and an oil repellency of 6 grade with a water level gauge of 1.27 cm. It was.
内層付加層を以下の方法で作製した。28ゲージ2枚筬トリコット機により、フロント筬にポリエステルフィラメント(82.5dtex、36フィラメント)を、またバック筬にポリエステルフィラメント(22dtex、モノフィラメント)を各々セットして、フロント1−2/1−0、バック1−0/2−3の組織で経編地を編成後、定法により精錬し、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0.28mm、質量50g/m2、通気性は水位計1.27cmの圧力差で700cm3/cm2・sec、撥水度5、撥油度6級であった。 The inner layer additional layer was produced by the following method. Using a 28-gauge 2-sheet tricot machine, set the polyester filament (82.5 dtex, 36 filament) on the front cage and the polyester filament (22 dtex, monofilament) on the back cage, respectively. A warp knitted fabric was knitted with a back 1-0 / 2-3 structure, refined by a conventional method, and further dyed with a disperse dye. The knitted fabric thus obtained has a thickness of 0.28 mm, a mass of 50 g / m 2 , and a breathability of 700 cm 3 / cm 2 · sec with a water level gauge of 1.27 cm, water repellency of 5, oil repellency It was 6th grade.
(実施例1)
防護材の作製としては、下層に質量40g/m2のPETスパンレース不織布(ユウホウ株式会社製)を使用し、そのスパンレース不織布へ、質量15g/m2のポリエステル系不織布状熱可塑性接着剤(呉羽テック株式会社製ダイナックLNS0015)を予め重ね合わせ、その接着剤面へ、エレクトロスピニング方式により、平均単繊維直径100nm、質量0.5g/m2となるように、ポリウレタン製ナノファイバー不織布を作製した。その後、接着層を含む3層を加熱ローラにより圧着した後、3wt%のフッ素系撥水剤(明成化学工業株式会社製アサヒガードAG7105)の加工浴に浸漬して乾燥し、100℃で乾燥処理し、150℃まで上げてキュアを施した。スパンレース不織布側及びナノファイバー不織布側ともに撥水度4、撥油度5級であった。
さらに、上層として、質量30g/m2のスパンボンド不織布(東洋紡株式会社製エクーレ3301AD)へ3wt%のシリコン系撥水剤(日華化学株式会社製ドライポン600E)の加工浴に浸漬して、100℃で乾燥処理し、150℃まで上げてキュアを施した。この材料の撥水度は4級、撥油度0級であり、この層をナノファイバー上に上記と同様の接着剤により接着させることで防護材を作製した。
さらに、防護材のスパンボンド不織布側へ外層付加層、スパンレース不織布側へ内層付加層を重ね合わせた防護材料の加圧耐液浸透性試験結果、耐粒子透過性試験結果、着用性試験結果、洗濯再加工性結果および防護材の物性値をそれぞれ表1から表4に示す。
Example 1
For the production of the protective material, a PET spunlace nonwoven fabric (manufactured by Yuho Co., Ltd.) having a mass of 40 g / m 2 is used for the lower layer, and a polyester nonwoven fabric thermoplastic adhesive having a mass of 15 g / m 2 is applied to the spunlace nonwoven fabric ( Kureha Tech Co., Ltd. Dynac LNS0015) was superposed in advance, and the nanofiber nonwoven fabric made of polyurethane was produced on the adhesive surface by electrospinning so that the average single fiber diameter was 100 nm and the mass was 0.5 g / m 2 . . Thereafter, the three layers including the adhesive layer are pressure-bonded by a heating roller, and then immersed in a processing bath of 3 wt% fluorine-based water repellent (Asahi Guard AG7105 manufactured by Meisei Chemical Co., Ltd.) and dried at 100 ° C. Then, the temperature was raised to 150 ° C. and cured. Both the spunlace nonwoven fabric side and the nanofiber nonwoven fabric side had a water repellency of 4 and an oil repellency of 5 grade.
Furthermore, as an upper layer, a spunbond nonwoven fabric (Ecule 3301AD manufactured by Toyobo Co., Ltd.) having a mass of 30 g / m 2 was immersed in a processing bath of a 3 wt% silicone water repellent (Drypon 600E manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd.). Drying was performed at 0 ° C., and the temperature was raised to 150 ° C. and curing was performed. The water repellency of this material was grade 4 and oil repellency was grade 0, and a protective material was prepared by adhering this layer onto nanofibers using the same adhesive as described above.
Furthermore, the outer layer additional layer on the spunbond nonwoven fabric side of the protective material, the pressure liquid penetration resistance test result, the particle permeability test result, the wearability test result of the protective material with the inner layer additional layer superimposed on the spunlace nonwoven fabric side, The results of washing reworkability and the physical property values of the protective material are shown in Tables 1 to 4, respectively.
(実施例2)
中間層において平均単繊維直径500nm、質量1g/m2のポリウレタン製ナノファイバー不織布を中間層に使用した以外は、実施例1と同様の方法により防護材料を作製した。得られた防護材料の加圧耐液浸透性試験結果、耐粒子透過性試験結果、着用性試験結果、洗濯再加工性結果および防護材の物性値をそれぞれ表1から表4に示す。
(Example 2)
A protective material was produced in the same manner as in Example 1 except that a polyurethane nanofiber nonwoven fabric having an average single fiber diameter of 500 nm and a mass of 1 g / m 2 was used in the intermediate layer. Tables 1 to 4 show the pressure liquid penetration resistance test results, particle permeation resistance test results, wearability test results, washing reworkability results, and physical properties of the protective materials obtained for the protective materials, respectively.
(実施例3)
中間層において平均単繊維直径700nm、質量2g/m2のポリウレタン製ナノファイバー不織布を中間層に使用した以外は、実施例1と同様の方法により防護衣材料を作製した。得られた防護材料の加圧耐液浸透性試験結果、耐粒子透過性試験結果、着用性試験結果、洗濯再加工性結果および防護材の物性値をそれぞれ表1から表4に示す。
(Example 3)
A protective clothing material was produced in the same manner as in Example 1 except that a polyurethane nanofiber nonwoven fabric having an average single fiber diameter of 700 nm and a mass of 2 g / m 2 was used for the intermediate layer. Tables 1 to 4 show the pressure liquid penetration resistance test results, particle permeation resistance test results, wearability test results, washing reworkability results, and physical properties of the protective materials obtained for the protective materials, respectively.
(実施例4)
質量15g/m2のPP製メルトブローン不織布(三井化学株式会社製 SYNTEX(登録商標) nano6;平均単繊維直径600nm)を中間層に使用し、質量15g/m2のポリエステル系不織布状熱可塑性接着剤(呉羽テック株式会社製ダイナックLNS0015)で下層の質量40g/m2PETスパンレース不織布(ユウホウ株式会社製)を接着した以外は、実施例1と同様の方法により防護材料を作製した。得られた防護材料の加圧耐液浸透性試験結果、耐粒子透過性試験結果、着用性試験結、洗濯再加工性結果および防護材の物性値をそれぞれ表1から表4に示す。
Example 4
A melt blown nonwoven fabric made of PP having a mass of 15 g / m 2 (SYNTEX (registered trademark) nano6, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc .; average single fiber diameter: 600 nm) is used as an intermediate layer, and a polyester nonwoven fabric thermoplastic adhesive having a mass of 15 g / m 2 A protective material was produced in the same manner as in Example 1 except that the lower layer mass 40 g / m 2 PET spunlace nonwoven fabric (manufactured by Yuhou Co., Ltd.) was adhered with (Dyac LNS0015, manufactured by Kureha Tech Co., Ltd.). Tables 1 to 4 show the pressure liquid penetration resistance test results, particle permeation resistance test results, wearability test results, laundry reworkability results, and physical properties of the protective material, respectively.
(実施例5)
質量18g/m2のPP製メルトブローン不織布(三井化学株式会社製 SYNTEX(登録商標) nano10;平均単繊維直径900nm)を中間層に使用した以外は、実施例1と同様の方法により防護材料を作製した。得られた防護材料の加圧耐液浸透性試験結果、耐粒子透過性試験結果、着用性試験結果、洗濯再加工性結果および防護材の物性値をそれぞれ表1から表4に示す。
(Example 5)
A protective material was prepared in the same manner as in Example 1 except that a melt blown nonwoven fabric made of PP having a mass of 18 g / m 2 (SYNTEX (registered trademark) nano10, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc .; average single fiber diameter: 900 nm) was used for the intermediate layer. did. Tables 1 to 4 show the pressure liquid penetration resistance test results, particle permeation resistance test results, wearability test results, washing reworkability results, and physical properties of the protective materials obtained for the protective materials, respectively.
(実施例6)
実施例1で使用した中間層の質量を20g/m2とした以外は、実施例1と同様の方法により防護材料を作製した。得られた防護材料の加圧耐液浸透性試験結果、耐粒子透過性試験結果、着用性試験結果、洗濯再加工性結果および防護材の物性値をそれぞれ表1から表4に示す。
(Example 6)
A protective material was produced in the same manner as in Example 1 except that the mass of the intermediate layer used in Example 1 was 20 g / m 2 . Tables 1 to 4 show the pressure liquid penetration resistance test results, particle permeation resistance test results, wearability test results, washing reworkability results, and physical properties of the protective materials obtained for the protective materials, respectively.
(比較例1)
平均単繊維直径2500nm、質量30g/m2のPET製スパンレース不織布(ユウホウ株式会社製)を中間層に使用した以外は、実施例1と同様の方法により防護材料を作製した。得られた防護材料の加圧耐液浸透性試験結果、耐粒子透過性試験結果、着用性試験結果、洗濯再加工性結果および防護材の物性値をそれぞれ表1から表4に示す。
(Comparative Example 1)
A protective material was produced in the same manner as in Example 1 except that a PET spunlace nonwoven fabric (manufactured by Yuho Co., Ltd.) having an average single fiber diameter of 2500 nm and a mass of 30 g / m 2 was used for the intermediate layer. Tables 1 to 4 show the pressure liquid penetration resistance test results, particle permeation resistance test results, wearability test results, washing reworkability results, and physical properties of the protective materials obtained for the protective materials, respectively.
(比較例2)
実施例1と同様の中間層と下層シートへ撥水撥油加工を施さない材料とした以外は、実施例1と同様の方法により防護材料を作製した。得られた防護材料の加圧耐液浸透性試験結果、耐粒子透過性試験結果、着用性試験結果、洗濯再加工性結果および防護材の物性値をそれぞれ表1から表4に示す。
(Comparative Example 2)
A protective material was produced in the same manner as in Example 1 except that the same intermediate layer and lower layer sheet as in Example 1 were not subjected to water / oil repellent treatment. Tables 1 to 4 show the pressure liquid penetration resistance test results, particle permeation resistance test results, wearability test results, washing reworkability results, and physical properties of the protective materials obtained for the protective materials, respectively.
(比較例3)
中間層を積層しない以外は、実施例1と同様の方法により防護材料を作製した。得られた防護材料の加圧耐液浸透性試験結果、耐粒子透過性試験結果、着用性試験結果、洗濯再加工性結果および防護材の物性値をそれぞれ表1から表4に示す。
(Comparative Example 3)
A protective material was produced in the same manner as in Example 1 except that the intermediate layer was not laminated. Tables 1 to 4 show the pressure liquid penetration resistance test results, particle permeation resistance test results, wearability test results, washing reworkability results, and physical properties of the protective materials obtained for the protective materials, respectively.
(比較例4)
ポリウレタン樹脂をナイロン織物へコーティングした防水透湿布帛(東洋クロス株式会社製ジオバイザー)を中間層に使用した以外は、実施例4と同様の方法により防護材料を作製した。得られた防護材料の加圧耐液浸透性試験結果、耐粒子透過性試験結果、着用性試験結果、洗濯再加工性結果および防護材の物性値をそれぞれ表1から表4に示す。
(Comparative Example 4)
A protective material was produced in the same manner as in Example 4 except that a waterproof and moisture-permeable fabric (Geovisor manufactured by Toyo Cloth Co., Ltd.) in which a nylon fabric was coated with a polyurethane resin was used for the intermediate layer. Tables 1 to 4 show the pressure liquid penetration resistance test results, particle permeation resistance test results, wearability test results, washing reworkability results, and physical properties of the protective materials obtained for the protective materials, respectively.
(比較例5)
実施例1と同様の上層へ撥水加工を施さない材料とした以外は、実施例1と同様の方法により防護材料を作製した。得られた防護材料の加圧耐液浸透性試験結果、耐粒子透過性試験結果、着用性試験結果、洗濯再加工性結果および防護材の物性値をそれぞれ表1から表4に示す。
(Comparative Example 5)
A protective material was produced in the same manner as in Example 1 except that the material was not subjected to water repellent processing on the upper layer as in Example 1. Tables 1 to 4 show the pressure liquid penetration resistance test results, particle permeation resistance test results, wearability test results, washing reworkability results, and physical properties of the protective materials obtained for the protective materials, respectively.
表1〜表4の結果から明らかなように、実施例1〜6の防護材を用いた防護材料は、耐粒子性、耐液浸透性、着用性および洗濯再加工性の全てにおいて良好であるのに対して、比較例1と3の防護材料は、耐液浸透性、耐粒子性が低く、比較例2の防護材料は、耐液浸透性が低く、比較例4の防護材料は、通気性が低いため着用性が劣り、比較例6の防護材料は、洗濯再加工性が低く、比較例1〜5の防護材は、いずれかの評価項目で実施例よりも劣るものであった。 As is clear from the results of Tables 1 to 4, the protective material using the protective material of Examples 1 to 6 is good in all of particle resistance, liquid penetration resistance, wearability, and washing reworkability. On the other hand, the protective materials of Comparative Examples 1 and 3 have low liquid permeation resistance and particle resistance, the protective material of Comparative Example 2 has low liquid permeation resistance, and the protective material of Comparative Example 4 is aerated. Since the property is low, the wearability is inferior, and the protective material of Comparative Example 6 has low washing reworkability, and the protective materials of Comparative Examples 1 to 5 are inferior to Examples in any of the evaluation items.
本発明の防護材は、液状化学物質及び粒子状物質の防護性能に優れ、特に加圧下において優れた液浸透抑制能を有する材料であり、さらには、通気性を有し、軽量で快適性に優れた防護材を提供することにある。また、上記の防護材を用い、外層付加層および内層付加層を具備した防護衣服における長期使用を考慮し、外層付加層へのフッ素樹脂系の撥水加工剤による再加工を行った場合についても、内層へ配置される防護材の特性を変化させないことにあり、長期に使用できる防護材料を提供することで、業界に寄与することが大である。 The protective material of the present invention is a material having excellent protective performance against liquid chemical substances and particulate substances, and particularly having excellent liquid permeation suppression ability under pressure, and further has air permeability, light weight and comfort. It is to provide an excellent protective material. In addition, in consideration of long-term use in protective clothing with the outer layer additional layer and the inner layer additional layer using the above protective material, the outer layer additional layer may be reprocessed with a fluororesin-based water repellent agent. This is to keep the properties of the protective material arranged in the inner layer unchanged, and to provide a protective material that can be used for a long period of time, greatly contributing to the industry.
1:上層
2:中間層
3:下層
4:防護材
5:おもり(1kg/cm2)
6:試験液
7:外層付加層
8:防護材+内層付加層
9:ろ紙
10:スライドガラス
11:ダクト
12:外層付加層+防護材+内層付加層
13:流量計
14:バルブ
15:ブロア
16:粒子計測器
17:サンプリング管
1: Upper layer 2: Intermediate layer 3: Lower layer 4: Protective material 5: Weight (1 kg / cm 2 )
6: test solution 7: outer layer additional layer 8: protective material + inner layer additional layer 9: filter paper 10: glass slide 11: duct 12: outer layer additional layer + protective material + inner layer additional layer 13: flow meter 14: valve 15: blower 16 : Particle measuring instrument 17: Sampling tube
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