JP7456539B2 - Protective materials and clothing - Google Patents
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Description
本開示は、有毒なガスや液体等から人体を防護するための防護材料および防護衣に関するものである。 The present disclosure relates to protective materials and protective clothing for protecting the human body from toxic gases, liquids, and the like.
有毒なガスや液体等から人体を保護する防護材料に関する技術が、たとえば、特許第５７８４８１２号公報（特許文献１）に開示されている。このような防護材料には、有毒な液体等に対しては、材料表面の良好な撥水性および撥油性が求められ、材料の表面処理に関する技術が、たとえば、特開２００３－２９０３号公報（特許文献２）および特開２０１０－２４２７９号公報（特許文献３）に開示されている。 Technology relating to protective materials that protect the human body from toxic gases, liquids, etc. is disclosed, for example, in Japanese Patent No. 5784812 (Patent Document 1). Such protective materials require good water and oil repellency on the material surface against toxic liquids, etc., and technology relating to surface treatment of materials is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-2903 (Patent Document 2) and Japanese Patent Laid-Open No. 2010-24279 (Patent Document 3).
たとえば、防護材料を用いた防護衣に有害な液体等が付着した場合には、さらし粉水溶液等を用いた除染剤を用いた除染作業が必要となる。この作業は、複数名の除染作業員が、防護衣を装着した被装着者に対して行なわれるが、除染作業に必要となる人的労力および作業時間が大きいことが課題となっている。さらには、防護衣の膜強度、密着性、および耐摩耗性（再加工性）の改善も要求されるようになってきている。 For example, if a harmful liquid or the like adheres to protective clothing made of protective materials, decontamination work using a decontamination agent such as a bleaching powder aqueous solution is required. This work is carried out by multiple decontamination workers on people wearing protective clothing, but the problem is that the amount of human labor and work time required for decontamination work is large. . Furthermore, improvements in the membrane strength, adhesion, and abrasion resistance (reworkability) of protective clothing are also becoming required.
本開示では、上記課題を解決することにあり、第１に除染作業に必要となる人的労力および作業時間の軽減を図ることが可能な、防護材料および防護衣を提供することを目的とする。第２に防護衣の膜強度、密着性、および耐摩耗性（再加工性）の改善を図ることが可能な防護材料および防護衣を提供することを目的とする。 The present disclosure aims to solve the above-mentioned problems, and the first purpose is to provide protective materials and protective clothing that can reduce the human labor and work time required for decontamination work. do. A second object is to provide a protective material and protective clothing that can improve the film strength, adhesion, and abrasion resistance (reworkability) of the protective clothing.
［１］本開示の防護材料においては、内側と外側とを備える防護材料であって、内側に位置するゴム層と、上記ゴム層に積層され、外側に位置する外側層と、を備え、上記外側層には、凹凸形状付与粒子とフッ素系の撥水撥油剤とが含まれている。 [1] The protective material of the present disclosure includes an inner side and an outer side, a rubber layer located on the inside, and an outer layer laminated on the rubber layer and located on the outside. The outer layer contains uneven shape imparting particles and a fluorine-based water and oil repellent.
［２］：［１］に記載の防護材料であって、上記外側層は、上記凹凸形状付与粒子が上記ゴム層のゴムと同種の樹脂に含有された樹脂層と上記フッ素系の撥水撥油剤から成るフッ素被膜とを含む。 [2]: The protective material according to [1], wherein the outer layer comprises a resin layer in which the uneven shape imparting particles are contained in the same type of resin as the rubber of the rubber layer, and the fluorine-based water-repellent. It includes a fluorine coating made of an oil agent.
［３］：［１］または［２］に記載の防護材料であって、上記凹凸形状付与粒子の形状は、テトラポッド状、針状、多角形状、または球状である。 [3]: In the protective material according to [1] or [2], the shape of the uneven shape imparting particles is tetrapod, needle, polygon, or spherical.
［４］：［１］から［３］のいずれかに記載の防護材料であって、上記凹凸形状付与粒子は、テトラポッド型酸化亜鉛である。 [4]: The protective material according to any one of [1] to [3], in which the uneven shape imparting particles are tetrapod-type zinc oxide.
［５］：［１］から［４］のいずれかに記載の防護材料であって、上記ゴム層の上記外側層が積層されている面とは反対面に、布帛、第２ゴム層が、記載の順に積層されている。 [5]: The protective material according to any one of [1] to [4], wherein a fabric, a second rubber layer is provided on the opposite side of the rubber layer to the side on which the outer layer is laminated, They are stacked in the order listed.
［６］：［５］に記載の防護材料であって、上記布帛は、織物、編物、または不織布である。 [6]: The protective material according to [5], wherein the fabric is a woven fabric, a knitted fabric, or a nonwoven fabric.
［７］：［５］または［６］に記載の防護材料であって、上記ゴム層と上記第２ゴム層とは、異なる種類のゴムが用いられている。 [7]: In the protective material according to [5] or [6], different types of rubber are used for the rubber layer and the second rubber layer.
［８］：［１］から［７］のいずれかに記載の防護材料であって、前記外側層の全固形分に対する上記凹凸形状付与粒子の固形分比は、４０ｗｔ％～６０ｗｔ％である。 [8]: The protective material according to any one of [1] to [7], wherein the solid content ratio of the uneven shape imparting particles to the total solid content of the outer layer is 40 wt% to 60 wt%.
［９］：本開示の防護衣においては、［１］から［８］のいずれかに記載の防護材料を用いる。 [9]: In the protective clothing of the present disclosure, the protective material according to any one of [1] to [8] is used.
本開示に従えば、除染作業に必要となる人的労力および作業時間の軽減を図ることを可能な、防護材料および防護衣の提供を可能とする。さらに、防護衣の膜強度、密着性、および耐摩耗性（再加工性）の改善を図ることが可能な防護材料および防護衣を提供することを可能とする。 According to the present disclosure, it is possible to provide protective materials and protective clothing that can reduce the human labor and work time required for decontamination work. Furthermore, it is possible to provide a protective material and protective clothing that can improve the film strength, adhesion, and abrasion resistance (reworkability) of the protective clothing.
本開示に基づいた各実施の形態の防護材料および防護衣について、以下、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。理解を容易にするために、図に示す膜厚さ、および、層厚さについては、実際の比率とは異ならせて記載している。 Protective materials and protective clothing according to each embodiment based on the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In the embodiments described below, when referring to the number, amount, etc., the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, etc. unless otherwise specified. Identical or equivalent parts will be given the same reference numbers, and duplicate descriptions may not be repeated. It has been planned from the beginning to use the configurations in the embodiments in appropriate combinations. For ease of understanding, the film thicknesses and layer thicknesses shown in the figures are shown in different proportions from the actual ratios.
明細書中、「外側」とは、防護材料の使用時において、有毒なガスや液体等に曝される側を意味し、「内側」とは、防護材料の使用時において、有毒なガスや液体等に曝されない側を意味する。したがって、この防護材料を防護衣に用いた場合には、着用者に触れる側が「内側」となる。 In the specification, "outside" means the side that is exposed to toxic gases and liquids when the protective material is used, and "inside" means the side that is exposed to toxic gases and liquids when the protective material is used. means the side that is not exposed to Therefore, when this protective material is used in protective clothing, the side that touches the wearer is the "inside".
［参考例：防護材料１Ａ］
図１および図２を参照して、参考例の防護材料１Ａについて説明する。図１は、防護材料１Ａの断面構造図、図２は、フッ素系の撥水撥油加工剤の固着方法を示す模式図である。
[Reference example: Protective material 1A]
A protective material 1A as a reference example will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a cross-sectional structural diagram of the protective material 1A, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a method of fixing a fluorine-based water- and oil-repellent finishing agent.
この防護材料１Ａは、内側と外側とを備える防護材料であって、内側に位置するゴム層１１と、ゴム層１１に積層され、外側に位置する外側層としてフッ素被膜１２とを備える。ゴム層１１の厚さは、約０．１ｍｍ～０．３ｍｍ程度、フッ素被膜１２については、含フッ素重合体の固形分付着量が０．０１ｇ／ｍ２～１０．５ｇ／ｍ２、好ましくは０．０５ｇ／ｍ２～５ｇ／ｍ２、更に好ましくは０．１ｇ／ｍ２～２ｇ／ｍ２になるように、水で希釈して濃度を調整する。
This protective material 1A is a protective material having an inner side and an outer side, and includes a
ゴム層１１に用いられるゴムの種類は、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エピクロロヒドリンゴム（ＣＯ，ＥＣＯ）、塩素化ブチルゴム（ＣＩＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、臭素化ブチルゴム（ＢｒＩＩＲ）、フッ素ゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、ウレタンゴム等である。フッ素被膜１２には、フッ素系の撥水撥油剤が用いられている。
The types of rubber used for the
フッ素系の撥水撥油剤としては、例えば、特許第５７８４８１２号公報に開示される撥水撥油剤加工剤を用いるとよい。具体的なフッ素系撥水撥油加工剤の一例としては、下記式（１）で表されるフルオロアルキル基を有するα－クロロアクリレート（Ａ）から誘導される繰り返し単位、およびフルオロアルキル基を有さず、炭素数６以上の炭化水素基を有する非フッ素単量体（Ｂ）から誘導される繰り返し単位を含む含フッ素重合体を用いるとよい。 As the fluorine-based water and oil repellent, for example, a water and oil repellent finishing agent disclosed in Japanese Patent No. 5784812 may be used. As a specific example of a fluorine-based water- and oil-repellent finishing agent, a repeating unit derived from α-chloroacrylate (A) having a fluoroalkyl group represented by the following formula (1), and a repeating unit having a fluoroalkyl group. First, it is preferable to use a fluorine-containing polymer containing a repeating unit derived from a non-fluorine monomer (B) having a hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms.
ＣＨ２＝Ｃ（－Ｃｌ）－Ｃ（＝Ｏ）－Ｘ－Ｙ－Ｒｆ・・・式（１）［式中、Ｘは－Ｏ－又は－ＮＨ－であり、Ｙは直接結合又は二価の有機基であり、Ｒｆは炭素数１～２０のフルオロアルキル基である。］
図２を参照して、フッ素系撥水撥油加工剤のゴム層１１への固着方法について説明する。ゴム層１１の表面に、見掛け濃度７％のフッ素系撥水撥油加工剤を、２０ｃｃ／ｍ２を滴下する。その後、へらＬを用いて、ゴム層１１の表面にフッ素系撥水撥油加工剤を均一に引き延ばす。その後、加熱処理（たとえば、１７０度、５分）を施し、フッ素被膜１２を完成させる（固形分付着量０．７ｇ／ｍ２）。防護材料１Ａの撥水撥油性の評価については、後述する。
CH 2 =C(-Cl)-C(=O)-X-Y-Rf...Formula (1) [wherein, X is -O- or -NH-, and Y is a direct bond or a divalent is an organic group, and Rf is a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms. ]
Referring to FIG. 2, a method for fixing the fluorine-based water- and oil-repellent finishing agent to the
［実施の形態１：防護材料１Ｂ］
次に、図３から図５を参照して、本実施の形態の防護材料１Ｂについて説明する。図３は、防護材料１Ｂの断面構造図、図４は、テトラポッド型酸化亜鉛の形状を示す拡大図、図５は、テトラポッド型酸化亜鉛の積層構造の電子顕微鏡写真である。
[Embodiment 1:
Next, the
防護材料１Ｂの、上記防護材料１Ａとの相違点は、ゴム層１１とフッ素被膜１２との間に、さらに樹脂層１３が積層されている点にある。フッ素被膜１２と樹脂層１３とにより外側層を構成する。ゴム層１１の厚さは、約０．１ｍｍ～０．３ｍｍ程度、フッ素被膜１２については、含フッ素重合体の固形分付着量が０．０１ｇ／ｍ２～１０．５ｇ／ｍ２、好ましくは０．０５ｇ／ｍ２～５ｇ／ｍ２、更に好ましくは０．１ｇ／ｍ２～２ｇ／ｍ２になるように、水で希釈して濃度を調整する。
The difference between the
ゴム層１１には、上記防護材料１Ａと同様に、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エピクロロヒドリンゴム（ＣＯ，ＥＣＯ）、塩素化ブチルゴム（ＣＩＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、臭素化ブチルゴム（ＢｒＩＩＲ）、フッ素ゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、ウレタンゴム等である。フッ素被膜１２には、上記防護材料１Ａと同様に、フッ素系の撥水撥油剤が用いられている。
Like the protective material 1A, the
防護材料１Ｂの樹脂層１３は、ゴム層１１と同種であるのが好ましい。好ましくはゴム層１１と同種のゴムに、凹凸形状付与粒子が含まれる。本明細書において、凹凸形状付与粒子とは、ゴム層の表面に凹凸形状を与えることのできる材料のことを示している。凹凸形状付与粒子の形状としては、例えば、テトラポッド状、針状、球状、多角形状等が挙げられる。原料としては、アルミナ、チタン酸カリウム、ウォラストナイト、酸化亜鉛、ホウ酸アルミニウム等の無機酸化物；クロム、銅、鉄、ニッケル等の金属；炭化ケイ素、黒鉛、窒化ケイ素等の無機酸化物及び金属以外の無機物を挙げることができる。具体例としては、テトラポッド型酸化亜鉛、球状シリカ等である。
The
図４に示すように、テトラポッド型酸化亜鉛の結晶体Ｒは、護岸用の「テトラポッド（登録商標）」型の形状を有している。具体的には、結晶体Ｒは、亜鉛金属の蒸気と酸素が反応して正八角形状の各部の交互の４面から六方晶ＺｎＯのＣ軸方向に成長した針状結晶体である。一つの針状の結晶の長さは、１～５０μｍであり、好ましくは５～３０μｍ、より好ましくは８～２０μｍである。図５に示すように、テトラポッド型酸化亜鉛の積層構造においては、複数の結晶体Ｒが重なりあって積層されることで、樹脂層１３は、表面に凹凸が表れる、多孔質状の層構造材料となる。
As shown in FIG. 4, the tetrapod-type zinc oxide crystal R has a "tetrapod (registered trademark)" shape for use in seawalls. Specifically, the crystal R is an acicular crystal that grows in the C-axis direction of hexagonal ZnO from four alternate faces of each part of a regular octagon by reacting zinc metal vapor and oxygen. The length of one needle-like crystal is 1 to 50 μm, preferably 5 to 30 μm, and more preferably 8 to 20 μm. As shown in FIG. 5, in the laminated structure of tetrapod zinc oxide, a plurality of crystals R are stacked one on top of the other, so that the
樹脂層１３はゴム層１１と同種のゴム、または、樹脂にテトラポッド型酸化亜鉛が分散された構造をもつ。テトラポッド型酸化亜鉛は、樹脂層１３の全固形分（ゴム、または、樹脂＋テトラポッド型酸化亜鉛）に対し、３０ｗｔ％～７０ｗｔ％（好ましくは４０ｗｔ％～６０ｗｔ％）配合する。そうすると、樹脂層１３は脆くなるが、加熱加硫することで同種のゴム層１１と樹脂層１３の間で架橋構造が形成され強固に結合し樹脂層１３の膜強度が向上する。たとえば、酸化亜鉛からなるテトラポッド状単結晶体粉末（株式会社アムテック製「パナテトラＷＺ－０５０１」、平均繊維長（針状部分）：約１０μｍ）を用いることができる。
The
その結果、樹脂層１３の表面に積層されるフッ素被膜１２は、図２に示す固着方法を用いて形成されるが、樹脂層１３に対しては、フッ素系撥水撥油加工剤が含浸することで、フッ素被膜１２の樹脂層１３に対する結合性が良好となる。また、フッ素被膜１２の外側には、樹脂層１３の表面に現れる凹凸が、フッ素被膜１２の表面にも反映し、フッ素被膜１２の表面にも微細な凹凸が現れる。この凹凸は、後に説明する防護材料１Ｂの撥水撥油性の評価結果に対して良好な結果もたらす。フッ素被膜１２の表面にも現れる微細な凹凸の大きさは、針状の結晶の長さとして１～５０μｍであり、好ましくは５～３０μｍ、より好ましくは８～２０μｍ程度である。
As a result, the
［防護材料１Ａおよび防護材料１Ｂの評価結果］
次に、図６から図８を参照して、防護材料１Ａおよび防護材料１Ｂの評価結果について説明する。図６は、接触角を示す模式図、図７は、滑落角を示す模式図、図８は、各実施の形態の防護材料の評価結果を示す図である。
[Evaluation results of protective material 1A and
Next, evaluation results of the protective material 1A and the
はじめに、図６および図７を参照して、材料表面に付着した液滴の評価に用いる「θ：接触角（静的）」および「α：滑落角（動的）」について説明する。図６を参照して、「θ：接触角（静的）」の評価は、水平な面に対する液滴Ｗ１の付着状態を評価するものである。図６に示すように、液滴Ｗ１の表面に対する接線と水平面とのなす角θが大きいほど、水平な面に対する液滴Ｗ１の付着の量は少なく、液滴Ｗ１は球に近い形状を維持し、撥水性および撥油性が良好な液滴Ｗ１と評価できる。θが１５０度以上であれば、水平な面に対して液滴Ｗ１は、コロコロと弾かれて、滑り易い状態といえる。 First, with reference to FIGS. 6 and 7, "θ: contact angle (static)" and "α: sliding angle (dynamic)" used to evaluate droplets attached to the material surface will be explained. Referring to FIG. 6, the evaluation of "θ: contact angle (static)" evaluates the adhesion state of the droplet W1 to a horizontal surface. As shown in FIG. 6, the larger the angle θ between the tangent to the surface of the droplet W1 and the horizontal plane, the less the droplet W1 adheres to the horizontal surface, and the more the droplet W1 maintains a shape close to a sphere. , it can be evaluated that the droplet W1 has good water repellency and oil repellency. If θ is 150 degrees or more, the droplet W1 is bounced off the horizontal surface and can be said to be in a slippery state.
一方、図７を参照して、「α：滑落角（動的）」の評価は、液滴Ｗ１が落下を開始する傾斜角度を評価するものである。図７に示すように、液滴Ｗ１の斜面に対する付着力が小さいほど、小さい傾斜角度αで液滴Ｗ１が落下を開始する。したがって、液滴Ｗ１が落下を開始する傾斜角度αが小さいほど、撥水性および撥油性が良好な液滴Ｗ１と評価できる。 On the other hand, referring to FIG. 7, the evaluation of "α: sliding angle (dynamic)" evaluates the inclination angle at which the droplet W1 starts falling. As shown in FIG. 7, as the adhesion force of the droplet W1 to the slope is smaller, the droplet W1 starts falling at a smaller inclination angle α. Therefore, the smaller the inclination angle α at which the droplet W1 starts falling, the better the water repellency and oil repellency of the droplet W1 can be evaluated.
次に、図８を参照して、防護材料１Ａおよび防護材料１Ｂの評価結果について説明する。各実施の形態の防護材料の評価結果を示す図である。
Next, with reference to FIG. 8, evaluation results of the protective material 1A and the
評価対象として、「θ：接触角（静的）」として、撥水性（水）、撥油性（ｎ－デカン）、撥液性（酢酸３－メトキシブチル）を評価した。「α：滑落角（動的）」も同様に、撥水性（水）、撥油性（ｎ－デカン）、撥液性（酢酸３－メトキシブチル）を評価した。なお、撥油性（ｎ－デカン）には、ＡＡＴＣＣ１１８の撥油性試薬の６級を用いた。以下、同様である。具体的な、接触角、滑落角の測定方法は、滴下量は、３０μＬ、測定装置は、協和界面科学ＤＭｏ７１０、滑落角判定は、前進角が１ｍｍ動いたときである。
As evaluation targets, water repellency (water), oil repellency (n-decane), and liquid repellency (3-methoxybutyl acetate) were evaluated as "θ: contact angle (static)". "α: sliding angle (dynamic)" was similarly evaluated for water repellency (water), oil repellency (n-decane), and liquid repellency (3-methoxybutyl acetate). Note that for oil repellency (n-decane), AATCC118
比較例の場合の防護材料では、「θ：接触角（静的）」は、撥水性（水）は、９９°、撥油性（ｎ－デカン）は測定不可（＜５°）、撥液性（酢酸３－メトキシブチル）は、３６°であった。「α：滑落角（動的）」は、撥水性（水）は、４１°、撥油性（ｎ－デカン）は測定不可（親油）、撥液性（酢酸３－メトキシブチル）は、７°であった。 In the protective material of the comparative example, the "θ: contact angle (static)" was 99° for water repellency (water), 99° for oil repellency (n-decane) which was not measurable (<5°), and 36° for liquid repellency (3-methoxybutyl acetate). The "α: sliding angle (dynamic)" was 41° for water repellency (water), 41° for oil repellency (n-decane) which was not measurable (oleophilic), and 7° for liquid repellency (3-methoxybutyl acetate).
参考例の防護材料１Ａでは、撥水性（水）は、１１７°、撥油性（ｎ－デカン）は、６１°、撥液性（酢酸３－メトキシブチル）は、７４°であった。「α：滑落角（動的）」は、撥水性（水）は、３７°、撥油性（ｎ－デカン）は２７°、撥液性（酢酸３－メトキシブチル）は、２２°であった。 For the reference example protective material 1A, the water repellency (water) was 117°, the oil repellency (n-decane) was 61°, and the liquid repellency (3-methoxybutyl acetate) was 74°. The "α: sliding angle (dynamic)" was 37° for water repellency (water), 27° for oil repellency (n-decane), and 22° for liquid repellency (3-methoxybutyl acetate).
このように、総合評価において、参考例の防護材料１Ａは、比較例の評価よりも高評価が得られた。よって、参考例の防護材料１Ａは、比較例に比べ、撥水性、撥油性および撥液性の性能が優れていることがわかる。その結果、防護材料１Ａの外側に有害な液体等が接したとしても、防護材料１Ａの表面に有害な液体等が止まり難くなり、防護材料１Ａの表面への有害な液体等の付着を抑制する事が可能となる。 Thus, in the comprehensive evaluation, the protective material 1A of the reference example received a higher evaluation than the evaluation of the comparative example. Therefore, it can be seen that the protective material 1A of the reference example has excellent water repellency, oil repellency, and liquid repellency performance compared to the comparative example. As a result, even if harmful liquid etc. comes into contact with the outside of the protective material 1A, it becomes difficult for the harmful liquid etc. to stop on the surface of the protective material 1A, thereby suppressing the adhesion of the harmful liquid etc. to the surface of the protective material 1A. things become possible.
これにより、防護材料の外側に付着した有害な液体等の除染作業に要する労力の軽減を図ることが可能となる。また、撥水性、撥油性および撥液性の性能が優れているため、防護性が向上する。 This makes it possible to reduce the labor required for decontaminating harmful liquids and the like adhering to the outside of the protective material. In addition, since it has excellent water repellency, oil repellency, and liquid repellency, it improves protection.
次に、実施の形態１の防護材料１Ｂでは、撥水性（水）は、１４０°、撥油性（ｎ－デカン）は、１０９°、撥液性（酢酸３－メトキシブチル）は、１２６°であった。「α：滑落角（動的）」は、撥水性（水）は、５°、撥油性（ｎ－デカン）は２２°、撥液性（酢酸３－メトキシブチル）は、１４°であった。
Next, in the
この実施の形態１の防護材料１Ｂでは、参考例の防護材料１Ａよりもさらに高評価が得られた。これにより、実施の形態２の防護材料１Ｂは、実施の形態１の防護材料１Ａに比べ、より撥水性、撥油性および撥液性の性能が優れていることがわかる。その結果、防護材料１Ｂの外側に有害な液体等が接したとしても、防護材料１Ｂの表面に有害な液体等がより止まり難くなり、防護材料１Ｂの表面への有害な液体等の付着をより抑制する事が可能となる。
The
これにより、防護材料の表面に付着した有害な液体等の除染作業に要する労力の軽減をより図ることが可能となる。 This will make it possible to further reduce the effort required to decontaminate harmful liquids and other substances that have adhered to the surface of protective materials.
［各実施例］
図９を参照して、さらに、「膜強度」、「密着性」および「耐摩耗性」の評価を追加した、各実施例について説明する。図９は、実施例１１～２０、比較例１の評価結果を示す図である。図９の評価に用いた防護材料の構成は、図３から図５を用いて説明した防護材料１Ｂと同じある。
[Each example]
With reference to FIG. 9, each example will be described in which evaluations of "film strength", "adhesion", and "abrasion resistance" are further added. FIG. 9 is a diagram showing the evaluation results of Examples 11 to 20 and Comparative Example 1. The structure of the protective material used for the evaluation in FIG. 9 is the same as that of the
図９において、（１）加工工程では、コーティングとして、ＺｎＯ（テトラポッド型酸化亜鉛）の固形分比、加硫工程の有無、および、撥水加工（フッ素被膜）の有無を掲載している。ＺｎＯの固形分比は、全固形分（ゴム、または、樹脂＋テトラポッド型酸化亜鉛）に対しする配合である。加硫工程では、加熱加硫することで同種のゴム層１１と樹脂層１３の間で架橋構造が形成され強固に結合し樹脂層１３の膜強度が向上する。フッ素被膜１２は、図２に示す固着方法を用いて形成されるが、樹脂層１３に対しては、フッ素系撥水撥油加工剤が含浸することで、フッ素被膜１２の樹脂層１３に対する結合性が良好となる。
In FIG. 9, in (1) processing step, the solid content ratio of ZnO (tetrapod zinc oxide) as a coating, the presence or absence of a vulcanization step, and the presence or absence of a water repellent finish (fluorine coating) are listed. The solid content ratio of ZnO is based on the total solid content (rubber or resin + tetrapod type zinc oxide). In the vulcanization process, by heating and vulcanizing, a crosslinked structure is formed between the
（２）性能評価では、「撥液性能（接触角、滑落角）」、「膜強度」、「密着性」、および、「耐摩耗性」を評価した。「撥液性能（接触角、滑落角）」については、図６および図７で説明した評価方法と同様である。「撥液性能（接触角、滑落角）」の評価としては、「Ａ評価：優」、「Ｂ評価：良」、「Ｃ評価：可」および「Ｆ評価：採用できず」を設けた。 (2) In the performance evaluation, "liquid repellency (contact angle, sliding angle)", "film strength", "adhesion", and "abrasion resistance" were evaluated. The evaluation method for "liquid repellency (contact angle, sliding angle)" is the same as that described in FIGS. 6 and 7. As for the evaluation of "liquid repellency (contact angle, sliding angle)", "A rating: excellent", "B rating: good", "C rating: fair", and "F rating: not adopted" were set.
「膜強度」の評価として、防護材料１Ｂに対して、１８０度折り曲げ試験を行なった。具体的には、手で防護材料１Ｂを１８０度折り曲げた際の外観を観察した。「膜強度」の評価としては、「Ａ評価：外観変化なし」、「Ｂ評価：小クラック発生」、「Ｃ評価：大クラック発生」を設けた。
As an evaluation of "membrane strength", a 180 degree bending test was conducted on the
「密着性」の評価として、防護材料１Ｂに対して、クロスカット法（ＪＩＳ Ｋ５６００－５－６に準拠）を用いた試験を行なった。具体的には、２５マス（２ｍｍ幅、５×５）の切込みを防護材料１Ｂの表面に入れ、テープを貼着し、その後テープを剥離した後の表面状態を観察した。「密着性」の評価としては、ＪＩＳ Ｋ５６００の表１試験結果の分類の「０」をＡ評価、「１」をＢ評価、「２以上」をＣ評価とした。
As an evaluation of "adhesion", a test was conducted on the
「耐摩耗性」の評価として、平面摩耗試験（ＪＩＳ Ｌ１０９６に準拠）を行なった。防護材料１Ｂに対する押圧荷重は、１００ｇとし、研磨紙には、Ｐ１５００を用いた。「摩耗１５回」は、摩耗後接触角の初期接触角に対する保持率について、「Ａ評価：水７０％以上、デカン２５％以上、酢酸３－メトキシブチル４０％以上」とし、「Ｃ評価：Ａ評価以外」とした。「撥水再加工後」は、摩耗１５回後、撥水再加工処理を施した後の接触角の初期接触角に対する保持率について、「評価Ａ：水、デカン、酢酸３－メトキシブチルにおいて９０％以上」、「評価Ｃ：Ａ評価以外」とした。
As an evaluation of "abrasion resistance", a plane abrasion test (based on JIS L1096) was conducted. The pressing load on the
図９に示す実施例１１～実施例２０において、実施例１１～１３に示す、ＺｎＯの固形分比が４０～６０％の配合の場合において、加熱加硫工程を採用している防護材料については、全ての評価項目において「評価Ａ」である、総合評価は「評価Ａ」であった。なお、実施例１７～１９に示す、ＺｎＯの固形分比が、４０ｗｔ％～６０ｗｔ％の配合の場合においては、加熱加硫工程を採用していない防護材料についても、一部の評価項目では「評価Ａ」が得られていないものの、総合評価として、「評価Ａ」が得られた。 In Examples 11 to 20 shown in FIG. 9, in the case of formulations in which the solid content ratio of ZnO is 40 to 60%, as shown in Examples 11 to 13, the protective materials employing the heat vulcanization process are The overall evaluation was "A" in all evaluation items. In addition, in the case of formulations in which the solid content ratio of ZnO is 40 wt% to 60 wt%, as shown in Examples 17 to 19, even for protective materials that do not employ a heat vulcanization process, some of the evaluation items are Although an "A" rating was not obtained, a "Rating A" was obtained as an overall evaluation.
以上のように、防護衣の膜強度、密着性、および耐摩耗性（再加工性）の点においても改善を図ることが可能となった。 As described above, it has become possible to improve the film strength, adhesion, and abrasion resistance (reworkability) of protective clothing.
［実施の形態２：防護衣１００］
図１０を参照して、本実施の形態における防護衣１００の構成について説明する。図１０は、防護衣１００の構成を示す正面図である。
[Embodiment 2: Protective clothing 100]
The configuration of
この防護衣１００の具体的な防護材料の製造方法としては、まず、布帛の両面にゴムシートを積層する（ステップ１）。次に、外側のゴム表面に凹凸形状付与粒子を含む凹凸コーティングを実施し乾燥させる（ステップ２）。次に、加熱加硫を行なう（ステップ３）。次に、撥水撥油加工（図２に示す固着方法又は浸漬)を施す（ステップ４）。
As a specific method for manufacturing the protective material of this
ステップ１の概要は、以下の通りである。布帛の両面にゴムシートと同種のゴム材料からなる接着ゴム層（図示省略）を介在させて貼り合わせ加硫接着を行ない、互いに一体化されたゴムシート、布帛およびゴムシートの積層構造を得る。
The outline of
ステップ２の概要は、以下の通りである。コーティング方法としては、キスコート（グラビアコート）、ナイフコート等が挙げられる。コーティング配合としては、ゴム：ＺｎＯ：溶媒（トルエン、酢酸エチル等)の比が、１０：１０：９０～２５：２５：５０で混合される。 The outline of Step 2 is as follows. Examples of coating methods include kiss coating (gravure coating) and knife coating. As for the coating formulation, the ratio of rubber:ZnO:solvent (toluene, ethyl acetate, etc.) is 10:10:90 to 25:25:50.
具体的な実施例として、実施例１では、５：５：９０、実施例２では、７．５：７．５：８５、実施例３では、１７．５：１７．５：６５の配合比率とした。乾燥条件は、室温乾燥～１７０℃程度である。布帛には、織物、編物、不織布等を用いることができる。両面のゴムシートのゴムは、同じ種類でも異なる種類であってもよい。 Specific examples are: in Example 1, the blend ratio is 5:5:90; in Example 2, 7.5:7.5:85; and in Example 3, 17.5:17.5:65. Drying conditions are room temperature to about 170°C. Woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics, etc. can be used for the fabric. The rubber of the rubber sheet on both sides may be the same type or different types.
このように、防護衣１００を製造することで、防護衣１００の表面（外側）に有害な液体等が接したとしても、防護材料１Ｂの表面に有害な液体等がより止まり難くなり、防護材料１Ｂの表面への有害な液体等の付着を抑制する事が可能となる。布帛としては、織物、編物、不織布などを用いることができるが、織物であると、ゴム引布の厚みを薄く、かつ高強度とすることができるため好ましい。材料としては、ナイロン、ポリエステル、綿、等が使用できる。
By manufacturing the
これにより、防護材料の表面に付着した有害な液体等の除染作業に要する労力の軽減を図ることが可能となる。また、撥水性、撥油性および撥液性の性能が優れているため、防護性が向上する。 This makes it possible to reduce the labor required to decontaminate harmful liquids and the like adhering to the surface of the protective material. In addition, since it has excellent water repellency, oil repellency, and liquid repellency, it improves protection.
さらに、防護衣１００を着用した被着用者の汚染内外領域への出入りともなう除染作業が軽減され、または不要となり、汚染内外領域への迅速な偵察、救命活動を行なうことが可能となる。さらに、偵察活動時の汚染拡大の危険を回避することも可能となる。さらに、除染作業に伴い発生する除染液の処理を不要にすることもできる。さらに、被着用者に精神的な安心感を与えることも可能となる。
Further, decontamination work that involves the wearer wearing the
さらに、防護衣の膜強度、密着性、および耐摩耗性（再加工性）の改善を図ることも可能としている。 Furthermore, it is also possible to improve the film strength, adhesion, and abrasion resistance (reworkability) of protective clothing.
なお、防護衣１００として、上衣、下衣、および、頭巾を有する防護衣を一例にしたが、本開示における防護材料は、有害な液体等に汚染される領域に出入り際に着用される衣服等に広く適用することが可能である。
Although the
さらに、防護材料を防護衣に適用した例を示したが、本発明の防護材料は、他にも、例えば、防護手袋、防護靴下、防護フード、防護カバー、フィルター、防護天幕、寝袋等、さらに、これらアイテムを収納する収納袋、に適用することができる。また、防護性を有する容器、装置などのパッキン、ガスケットなどのシール材としても用いることができる。 Although an example of the protective material being applied to protective clothing has been shown, the protective material of the present invention can also be applied to other items, such as protective gloves, protective socks, protective hoods, protective covers, filters, protective tents, sleeping bags, and even storage bags for storing these items. It can also be used as a sealing material such as packing and gaskets for protective containers and devices.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the above description, and it is intended that all changes within the meaning and range equivalent to the claims are included.
１Ａ，１Ｂ 防護材料、１１ ゴム層、１２ フッ素被膜、１３ 樹脂層、１００ 防護衣。 1A, 1B Protective material, 11 Rubber layer, 12 Fluorine coating, 13 Resin layer, 100 Protective clothing.
Claims (8)
内側に位置するゴム層と、
前記ゴム層に積層され、外側に位置する外側層と、
を備え、
前記外側層には、１種類の凹凸形状付与粒子とフッ素系の撥水撥油剤とが含まれており、
前記外側層の全固形分に対する前記凹凸形状付与粒子の固形分比は、４０ｗｔ％～６０ｗｔ％である、
防護材料。 A protective material comprising an inside and an outside,
A rubber layer located inside,
an outer layer laminated on the rubber layer and located on the outside;
Equipped with
The outer layer contains one type of uneven shape imparting particles and a fluorine-based water and oil repellent,
The solid content ratio of the uneven shape imparting particles to the total solid content of the outer layer is 40 wt% to 60 wt%,
Protective material.
請求項１に記載の防護材料。 The outer layer includes a layer in which the uneven shape imparting particles are contained in the same type of rubber as the rubber layer, a resin layer in which the unevenness imparting particles are contained in the same type of resin as the rubber in the rubber layer, and the fluorine-based water and oil repellent. including a fluorine coating,
Protective material according to claim 1.
請求項１に記載の防護材料。 The shape of the uneven shape imparting particles is tetrapod, needle, polygon, or spherical.
Protective material according to claim 1.
請求項１に記載の防護材料。 The uneven shape imparting particles are tetrapod zinc oxide,
Protective material according to claim 1.
請求項１に記載の防護材料。 A fabric and a second rubber layer are laminated in the stated order on the opposite side of the rubber layer to the side on which the outer layer is laminated,
Protective material according to claim 1.
請求項５に記載の防護材料。 The fabric is a woven fabric, a knitted fabric, or a nonwoven fabric,
Protective material according to claim 5.
請求項５に記載の防護材料。 The rubber layer and the second rubber layer are made of different types of rubber,
Protective material according to claim 5.
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