KR102046817B1 - 새로운 타입의 텍스타일 보호 재료 및 그것의 제조 방법 - Google Patents

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KR102046817B1
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베르트람 뵈링거
안나 칼스텐센
콩 민 응우윈
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블뤼허 게엠베하
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Abstract

본 발명은 특히 방사능 유해 및/또는 독성 물질 및/또는 생물학적 유해 및/또는 독성 물질 및/또는 화학적 유해 및/또는 독성 물질에 대한 보호를 제공하는 텍스타일 보호 재료, 바람직하게 텍스타일 흡착 필터 재료, 및 그것의 제조 방법에 관한 것이다. 텍스타일 보호 재료는 특히 모든 종류의 보호 장비 및 보호 물품과 필터 및 필터 재료를 제조하는데 적합하다.

Description

새로운 타입의 텍스타일 보호 재료 및 그것의 제조 방법
본 발명은, 민간 또는 군사 분야에서, 예를 들어 보호 수트 등의 제조에서, 예를 들어 보호 의복 또는 필터에 유용한 텍스타일 타입 보호 재료의 기술 분야에 관한 것이다.
이와 관련하여, 본 발명은 텍스타일 타입 보호 재료에 관한 것이며, 더 구체적으로 방사능/생물학적/화학적 독성제/독극물 물질에 대한 보호 기능을 부여/제공하는 것에 관한 것이고, 여기서 본 발명에 따른 텍스타일 타입 보호 재료는 특이적 층-모양 구성을 가진다.
더 나아가, 본 발명은 또한 본 발명에 따른 텍스타일 타입 보호 재료를 제조하는 방법 및 또한 특히 보호 장비/보호 물품의 제조 및 또한 임의의 종류의 필터 및 필터링 재료의 제조에서 본 발명의 보호 재료를 사용하는 특이적 방법에 관한 것이다. 추가로, 본 발명은 또한 본 발명의 보호 재료를 포함하고 및/또는 본 발명의 보호 재료를 사용함으로써 얻어진 보호 장비/보호 물품 및 또한 필터 및 필터링 재료에 관한 것이다.
화학적, 생물학적 및 핵 독극물/전쟁무기 제제 물질은 일반적으로 이러한 물질과 접촉하게 되는 사람, 예를 들어 전투배치 중인 군인에게 높은 잠재적 위험을 제기하는데, 특히 이러한 물질은 심지어 아주 최소한의 양/농도라도 이들 물질에 직면한 사람에게 사망이나 적어도 지속적인 신체 손상을 초래할 수 있기 때문이다.
접촉시 피부에 의해 흡수되며 최소한의 양/농도에서도 심각한 신체적 위해(병독)를 초래하는 일련의 물질/재료가 있다. 화학적 독극물/전쟁무기 물질의 분야에서 예들은 특히 발포제 HD(Yellow Cross)와 신경작용제 사린을 포함한다. 따라서, 이러한 고도로 독성인 독극물과 접촉할 가능성이 있는 사람들은 적합한 보호 의복을 착용해야 하고 및/또는 적합한 보호 재료에 의해 이들 물질/독극물에 대해 보호되어야 한다.
또한, 이것은 원칙적으로 생물학적 기원의 세균, 바이러스 또는 독소와 같은 생물학적 전쟁무기 제제/독극물 물질에 대해서도 적용되며, 이들은 유사하게 특히 직간접적으로 접촉시 지속적인 신체적 문제를 초래한다(즉, 예를 들어 점막 등을 통해 신체에 뒤이어 흡수됨으로써). 마지막으로, 또한 특히 방사능 입자 등의 형태를 포함하는 방사능 물질에 의한 어떤 직접적인 접촉 및/또는 오염을 피하는 것이 필요하다.
더 나아가, 제시된 독성제/독극물 물질, 특히 화학 전쟁무기 제제 물질은 또한 가스상 형태뿐만 아니라 때로는 예를 들어 에어로졸 등으로서 미세 입자의 형태를 취할 수 있으며, 이것은 이들이 문제의 독극물/전쟁무기 제제 물질을 무해하게 만들어야 한다는 점에서 제공되는 보호 재료에 대한 추가의 난제가 된다.
전술한 독극물/전쟁무기 제제 물질에 대해 특정 수준의 보호 기능을 보장하기 위한 공지된 수단은 일반적으로 예를 들어 특히 전술한 종류의 독극물/전쟁무기 제제 물질에 대해 불투과성인 고무층이 장착된 공기 및 수증기 불투과성 보호 수트 등을 포함한다. 그러나, 이 종류의 보호 시스템은, 이 종류의 시스템이 공기 및 수증기 투과성을 갖지 않고, 따라서 수분 및 온도 조절 특성을 결여하며, 특히 통기성도 효과적인 환기도 없기 때문에, 예를 들어 보호 수트의 형태인 그로부터 제조된 보호 장비가 착용/이용된 상태에서(예를 들어, 착용자의 부위에서 높은 수준의 신체적 행위를 수반하는 전투배치와 관련하여) 열의 매우 빠른 증강을 야기한다는 중대한 단점을 가진다.
더 나아가, 선행기술은, 예를 들어 보호 수트의 제조에서, 독성 물질과 관련하여 차단층으로서 작용한다고 하는 공기 불투과성이지만 수증기 투과성인 막이 부여되는, 이러한 보호 재료의 배치를 특징으로 한다. 이러한 보호 재료의 한 예는 WO　96/37365 A1 및 또한 동일한 특허 패밀리의 공동멤버 US 5 743 775 A 및/또는 DE 195 18 683 A1에 설명된다. 독극물, 특히 접촉 독극물에 불투과성인 수증기 투과성 막을 가진 보호 수트는, 예를 들어 기계적 손상에 의해 야기된 헐거운 곳에서 침투한 독극물이 보호 수트 내부에 남게 되어서 착용자의 피부에 의해 흡수된다는 근본적인 단점을 가진다. 게다가, 전적으로 제한된 환기 때문에 착용 편안함이 항상 만족스럽지는 못하다.
침투성, 공기 투과성 보호 재료는 추가로 또한 착용 편안함을 개선한다고 선행기술에서 알려져 있으며, 특히 이들은 일반적으로 활성탄에 기초한 흡착성 필터링 층을 가지는데, 활성탄은 하부의 독극물/전쟁무기 제제 물질, 특히 하부의 화학적 독극물과 강하게 결합할 수 있고, 이로써 심지어 아주 오염된 수트도 착용자에게 위험을 부여하지 않는다. 주지된 대로, 이 종류의 보호 시스템은, 공기 및 물/수증기의 효과적인 교환을 가능하게 함으로써, 하부의 독극물/전쟁무기 제제 물질에 대한 우수한 원칙적인 보호 기능과 결합된 높은 착용 편안함을 가지며, 특히 한 가지 이점은 배치된 활성탄이 또한 내부면, 즉 보호 재료의 착용자 마주한 면에 접근가능하며, 이로써 손상되거나 헐거워진 곳에서 침투한 독극물이 빠르게 흡착되고 무해하게 된다는 것이다.
이와 관련하여 공지된 침투성, 공기 투과성 보호 수트에서, 예를 들어 구체적으로 분말인 활성탄이 바인더를 배치함으로써 분산물 중에서 캐리어 층에 적용된다. 또, 활성탄이 흡착될 물질에 충분히 접근할 수 없다는 일반적인 단점이 있다.
더 나아가, 침투성/공기 투과성 보호 수트와 관련하여 단속적 형태로 배치된 활성탄을 고정하기 위해 캐리어에 바인더의 단속적/불연속적(불연속-단속적) 적용을 사용하는 것이 선행기술에서 알려져 있고, 이것은 일반적으로 이러한 시스템의 공기 투과성을 개선한다. 극한 조건에서, 특히 농축된 독극물/전쟁무기 제제 물질의 방울이 비교적 상당한 높이로부터 보호 재료에 착지하고 활성탄을 통과해 침투할 때 활성탄 층은 국소적으로 불충분할 수 있다. 더 나아가, 단속적으로 적용된 접착제의 일부가 재료의 제조 과정에서 캐리어의 얀 시스템 사이에 떨어지는 것이 이러한 재료에서 때로 발생할 수 있으며, 이것은 흡착제의 고정에 해롭고 적용되지 않는 곳을 가져올 수 있다.
따라서, 이런 배경에서 본 발명에 의해 다뤄지는 문제는 선행기술의 상기 설명된 단점들이 적어도 실질적으로 회피되거나 적어도 개선되는 보호/흡착성 필터링 재료를 제공하는 것이다. 더 구체적으로, 이러한 보호/흡착성 필터링 재료는 또한 화학/생물학/핵 독극물/전쟁무기 제제 물질에 대한 보호 기능을 가진 보호 장비/물품 및 또한 필터 및 필터링 재료의 제조에서 유용해야 한다.
더 나아가, 본 발명에 의해 다뤄지는 문제는 화학적, 생물학적 및 또한 방사능/핵 독성제/독극물 물질, 예컨대 특히 화학 전쟁무기 제제 물질에 대한 효과적인 보호 기능을 높은 공기 투과율 및 높은 수증기 투과율을 조합한 이러한 보호 재료를 제공하는 것이다. 더 구체적으로, 선행기술에 비해 개선된 문제의 독성제/독극물 물질에 대한 보호 기능이 제공되어야 함과 동시에 보호용 의복 등에 사용하는 경우 높은 착용 편안함과 관련되어 높은 공기 투과율이 보장되어야 한다.
더 나아가, 본 발명에 의해 다뤄지는 문제는 또한 보호 장비/물품에서 매우 유용한 상응하는 보호 재료를 제공하는 것이다(예를 들어, 보호 수트, 보호 장갑, 보호 신발 및 다른 보호용 의복 피스 및 또한 보호 커버, 슬리핑 백 등).
더 나아가, 본 발명에 의해 다뤄지는 문제는 마지막으로 필터 및 필터링 재료에서 매우 유용함과 동시에 정화될 매체에 대한 유동능과 결합된 양호한 필터링 효능을 보장하는 보호/흡착성 필터링 재료를 제공하는 것이다(예를 들어, 보호 인공호흡기 필터, 냄새 필터, 시트 필터, 공기 필터, 흡착 가능한 캐리어 구조 및 의료 분야의 필터와 같은, 특히 공기 및/또는 가스 스트림으로부터의 임의의 종류의 독성제, 취기제 및 독극물 물질의 제거를 위한).
본 발명에 따라서 제공된 보호/흡착성 필터링 재료는 추가로 높은 수준의 내구성과 안정성 및 또한 최적화된/낮은 평량을 가져야 한다.
따라서, 상기 한정된 문제에 대한 해결책으로서 본 발명은 - 본 발명의 제1 양태에 따라서 - 특히 방사능 독성제 및/또는 독극물 물질에 대해 및/또는 생물학적 독성제 및/또는 독극물 물질에 대해 및/또는 화학적 독성제 및/또는 독극물 물질에 대해 보호 기능을 가진 텍스타일 타입 보호 재료, 바람직하게 제1 항에 따른 텍스타일 타입 흡착성 필터링 재료를 제안한다; 본 발명의 이 양태의 특정한 유익한 발전 및 개선은 상응하는 종속항의 주제이다.
더 나아가, 본 발명은 - 본 발명의 제2 양태에 따라서 - 관련된 방법 독립항에 따른 본 발명에 따른 텍스타일 타입 보호 재료의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 방법의 추가의 유익한 개선은 관련된 방법 종속항의 주제이다.
더 나아가, 본 발명은 추가로 - 본 발명의 제3 양태에 따라서 - 각각의 사용 방법 독립항에 따른 임의의 종류의 보호 장비/물품의 제조에서 및/또는 임의의 종류의 필터 및 필터링 재료의 제조에서 본 발명의 보호 재료를 사용하는 방법을 제공한다.
더 나아가, 본 발명은 추가로 - 본 발명의 제4 양태에 따라서 - 본 발명의 보호 장비/물품에 관한 관련된 독립 청구항에 따른 본 발명의 보호 재료를 함유하며 및/또는 본 발명에 따른 보호 재료를 사용함으로써 얻어진 본 발명의 보호 장비/물품을 제공한다.
더 나아가, 본 발명은 마지막으로 - 본 발명의 제5 양태에 따라서 - 본 발명에 따른 필터/필터링 재료에 관한 관련된 독립 청구항에 따른 본 발명의 보호 재료를 포함하며 및/또는 본 발명의 보호 재료를 사용함으로써 얻어진 필터 및 필터링 재료를 제공한다.
이후 아래의 본 발명의 설명에서 본 발명의 한 양태와 관련하여 이후 인용된 이러한 버전, 구체예, 이점, 실시예 등은 오직 불필요한 반복을 피하기 위해서 어떤 분명한 언급의 필요 없이 본 발명의 다른 양태에도 자명하게 준용하여 적용된다는 것이 쉽게 이해될 것이다.
더 나아가, 이후 인용된 임의의 값, 숫자 및 범위는 각각의 값, 숫자 및 범위 인용을 제한하는 것으로 해석되면 안 된다는 것이 쉽게 이해될 것이다; 당업자는 특정한 경우에 또는 특정한 사용을 위해서 본 발명의 범위를 이탈하지 않고 인용된 범위 및 특정값을 벗어나는 것이 가능하다는 것을 인정할 것이다.
더욱이, 임의의 이후 인용된 값/변수 특정값 등은 원칙적으로 표준/표준화된 또는 명백히 인용된 결정 방법을 사용하거나 당업자에게 익숙한 결정/측정 방법을 사용하여 결정/정량될 수 있다. 달리 나타내지 않는다면, 기본적인 값/변수는 표준 조건하에서 결정된다(즉, 특히 20℃의 온도 및/또는 1013.25　hPa 또는 1.01325 bar의 압력에서).
나머지와 관련해서, 임의의 이후 인용된 상대적/퍼센트, 구체적으로 중량 기준의 양의 인용은 총 합계가 - 적용가능한 경우, 특히 아래 정의된 추가의 성분/원료를 포함하여 - 항상 100% 또는 100 wt%이 되도록 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 선택/조합되어야 한다는 것이 이해되어야 한다. 그러나, 이것은 당업자에게 자명하다.
명확히 하기 위해 본 발명은 이제 더 구체적으로 설명될 것이며, 이것은 또한 바람직한 및/또는 예시적인 구체예를 묘사한 도면/그림에 의해 설명될 것이다.
따라서, 본 발명은 - 제1 양태에 따라서 - 특히 방사능 독성제 및/또는 독극물 물질에 대해 및/또는 생물학적 독성제 및/또는 독극물 물질에 대해 및/또는 화학적 독성제 및/또는 독극물 물질, 바람직하게 화학 전쟁무기 제제 물질에 대해 보호 기능을 가진 텍스타일 타입 보호 재료, 바람직하게 텍스타일 타입 흡착성 필터링 재료를 제공하며, 상기 텍스타일 타입 보호 재료는
(a) 특히 텍스타일 시트형 재료의 형태인, 바람직하게 2-차원 및/또는 시트형, 구체적으로 공기 투과성 텍스타일 캐리어;
(b) 건조된 및/또는 경화된, 구체적으로 가교된, 파괴된(붕괴된) 접착성 폴리머 폼에 기초한 공기 투과성 및/또는 불연속 층인, 텍스타일 캐리어 상에 적용된 접착층; 및
(c) 다수의 개별 흡착 입자를 포함하거나 이들로부터 형성된, 접착층에 접착된 흡착층
을 포함한다.
이것은 출원인이 이제 완전히 놀랍게도, 미립자 흡착제 및/또는 다수의 개별 흡착 입자가 텍스타일 캐리어 상에 적용된 접착층에 고정되고, 접착층은 공기 투과성이며 건조된/경화된, 구체적으로 가교된, 파괴된/붕괴된 접착성 폴리머 폼의 형태를 취하는, 특이적 층상 구조/구성을 본 발명에 따른 텍스타일 타입 보호 재료와 관련하여 목적 지향적으로 제공함으로써, 본 발명에 따른 텍스타일 타입 보호/흡착성 필터링 재료가 높은 공기 투과율뿐만 아니라 방사능, 생물학적 및 또한 화학적 독성제/독극물 물질, 특히 화학 전쟁무기 제제 물질에 대해 효과적인 보호 기능을 제공할 수 있다는 것을 발견했기 때문이다.
본 발명의 개념은 파괴된/붕괴된 폼의 형태의 - 일반적으로 캐리어 상의 전 면적에 적용되는 - 특이적 타입의 접착층을 흡착제를 위해 사용하는 것에 기초하며, 첫째 흡착제에 의한 폼 층의 표면의 균질한/전 면적 점유를 보장하는데, 이것은 본 발명에 따른 텍스타일 타입 보호 재료에 대해 탁월한 흡착 특성을 가져온다. 둘째, 파괴된 접착성 폴리머 폼의 목적 지향적 배치는 전체 보호 재료의 결과의 높은 통기성으로 인하여 개선된 착용 생리학을 수반하는 높은 공기 투과율이 제공된 하부의 접착층을 동시에 가져온다. 또한, 본 발명은 파괴된 폼 상에 흡착제의 탁월한 고정능 덕분에 흡착제와 관련하여 입자의 더 작은 크기 및 접착제의 전적으로 더 적은 양이 이용될 수 있으므로, 선행기술에 비해 생산적으로 감소된 평량을 가진 텍스타일 타입 보호 재료를 제공하는데 성공했다. 흡착층의 균질한 구성은 심지어 흡착제의 첨가량을 감소시키는 것을 가능하게 하고 - 이것은 재료의 성능 역량에는 영향을 주지 않는다. 이와 관련하여, 접착층의 두께가 또한 감소될 수 있고, 따라서 결과의 전체 (보호) 재료의 두께가 감소될 수 있다.
본 발명에 따라서 제공된 보호 재료는 추가로 탁월한 촉감 특성을 가지는데, 이것은 상대적으로 작은 흡착 입자가 각각 고정된 파괴된 폼에 기초한 시트형 접착층의 사용과 유사하게 관련된다. 이와 관련하여, 본 발명에 따른 보호 재료는 또한 그것의 가요성 및 휨 거동과 관련해 탁월한 특성을 가지는데, 특히 경화된/건조된, 파괴된 접착성 폴리머 폼, 또는 상응하는 접착층이 가요성/가역적으로 신장성(탄성)이기 때문이다. 따라서, 본 발명은 특히 경화된/건조된, 파괴된 접착성 폴리머 폼/층이 가요성 및/또는 탄성 및/또는 가역적으로 신장성인 구성을 가지는 것을 제공한다.
주지된 대로, 본 발명의 중심 개념은 접착층이 파괴된 폼의 형태로 존재하는 것이다. 본 발명과 관련하여, 용어 "파괴된"("붕괴된" 및/또는 "부서진"과 상호교환하여 언급된다)은 건조된/경화된, 구체적으로 가교된 접착성 폴리머 폼 및/또는 접착층을 언급하며 사용되었을 때 더 구체적으로 본 발명의 파괴된 접착성 폴리머 폼이 전적으로 공기 투과성 시스템을 포함하며, 이것은 - 특히 먼저 폼화된 건조되지 않은 분산물/용액이 텍스타일 캐리어 상에 적용된 후 건조/경화되어 폼 구조를 파괴하는/부수는 것으로부터 재료를 제조하는 특이적 과정으로 말미암아 - 그것의 건조된/경화된 상태에서 다수의 부서진/파열된/붕괴된 폼 버블을 가진다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 건조된/경화된, 구체적으로 가교된, 파괴된 접착성 폴리머 폼 및/또는 접착층은 또한 붕괴된 폼이라고 언급될 수 있다. 아래 상세히 설명된 대로, 파괴된 접착성 폴리머 폼 및/또는 하부의 부서진 폼 버블은 하부의 접착성 폴리머로 이루어진 다수의 부서진/파괴된/붕괴된 벽, 박막층/지주를 가진다.
부서진/파괴된/붕괴된 폼으로부터 얻어지는 추가의 결과는, 아래 상세히 설명된 대로, 접착층의 부서진/파괴된/붕괴된 폼 시스템에 있는 다수의 구멍, 기공, 채널 및/또는 개구이며, 이것은 더 구체적으로 전체 층을 통해 연장되어 접착층 및 전체 텍스타일 타입 보호 재료의 - 소위 말하는 폼 파괴/붕괴에 의해 생성되는 - 공기 투과성을 가져온다.
본 발명의 방법과 관련하여 아래 상세히 설명된 대로, 본 발명의 보호 재료를 제조하기 위해 본 발명에 의해 채택된 과정은 더 구체적으로 먼저 온전한 건조되지 않은 및/또는 절대 (완전히) 경화되지 않은 폼이 텍스타일 캐리어 상에 적용되어 접착층을 제공하고, 이후 (폼) 층 상에 흡착제/흡착 입자를 적용하는 단계가 있고, 차례로 이어서 이렇게 적용된 접착층을 경화하여 폼 시스템을 파괴(개방)하고 및/또는 부수고 및/또는 붕괴함으로써, 접착층의 층 타입, 연속 구성은 원칙적으로 유지되면서 건조된/경화된 상태의 파괴된 접착성 폴리머 폼을 얻는 것을 제공한다.
더 나아가, 본 발명의 과정은 고정을 위해 배치된 적용된 접착성 폴리머에 대한 낮은 평량과 동시에 결합된 흡착 입자의 균질한/균일한, 큰 면적 적용을 가능하게 한다.
따라서, 전체적인 결과는 높은 공기 투과성의 보호 재료이며, 이것은 전술한 종류의 독성제/독극물 물질, 특히 화학 전쟁무기 제제 물질에 대한 그것의 높은 보호 기능 덕분에 핵, 생물학적, 화학적(NBC) 보호 지역에서 배치에 적합하다.
본 발명은 이제 바람직한 구체예 및/또는 실시예를 묘사하는 도면/그림을 참조하여 설명될 것이며, 이와 관련한 내용은 본 발명의 모든 양태에 대해서이고, 상응하는 바람직한 구체예는 어떤 식으로도 제한으로 해석되지 않는다.
도 1a는 본 발명의 텍스타일 타입 보호 재료 및/또는 텍스타일 타입 흡착성 필터링 재료의 단면도를 도시하며, 여기서 보호 재료는 공기 투과성, 건조된/경화된 파괴된 접착성 폴리머 폼의 형태로 그 위에 적용된 접착층을 가진 텍스타일 캐리어를 포함하고, 다수의 개별 흡착 입자가 접착층 상에 접착되어 흡착층을 형성한다.
도 1b는 다층 구성의 본 발명의 텍스타일 타입 보호 재료 및/또는 텍스타일 타입 흡착성 필터링 재료의 확대 단면도를 도시하며, 여기서 접착층은 텍스타일 캐리어로 부분적으로 연장되고, 흡착층은 접착층으로 부분적으로 연장된다.
도 2a는 보충 텍스타일 피복층을 가진 다층 구성의 본 발명의 구체예에서 본 발명의 텍스타일 타입 보호 재료 및/또는 텍스타일 타입 흡착성 필터링 재료의 단면도를 도시한다.
도 2b는 보호 재료가 2개의 피복층을 가진 추가의 본 발명의 구체예에서 본 발명에 따른 텍스타일 타입 보호 재료 및/또는 텍스타일 타입 흡착성 필터링 재료의 구성의 추가 도해를 도시하며, 외부 피복층과 흡착층 사이에 위치된 피복층은, 예를 들어 입자/에어로졸 필터로서 구성될 수 있다.
도 3a는 공기 투과성이고 또한 건조된/경화된 파괴된 접착성 폴리머 폼의 형태인 접착층의 사진 평면도를 도시한다.
도 3b는 도 3a의 사진 평면도로부터 확대된 상세도를 도시한다.
도 4는 건조된/경화된 파괴된 접착성 폴리머 폼의 형태인 접착층 상에 개별 흡착 입자의 전 면적 및 균질한 배열/분포를 가진 흡착층의 사진 평면도를 도시한다.
도 5는 동적 흡착 시험 과정에서 본 발명의 텍스타일 타입 보호 재료에 대해 결정된 돌파 거동의 그래프 도면을 도시한다.
도 6은 배치된 흡착제가 균질한 폼화되지 않은 접착제의 불연속-단속적 적용에 의해 캐리어 상에 고정된 재료의 사진 평면도 형태의 비교 도면을 도시한다(본 발명에 따르지 않는).
본 발명에 관한 도면, 특히 도 1a, 1b 및 또한 2a, 2b 및 도 3a, 3b 및 또한 4는 특히 또한 본 발명의 제1 양태를 예시하는데, 특히 방사능 독성제 및/또는 독극물 물질 및/또는 생물학적 독성제 및/또는 독극물 물질 및/또는 화학적 독성제 및/또는 독극물 물질에 대해 보호 기능을 가진 텍스타일 타입 보호 재료(1), 바람직하게 텍스타일 타입 흡착성 필터링 재료가 제공되며, 여기서 텍스타일 타입 보호 재료(1)는:
(a) 바람직하게 2-차원 및/또는 시트형, 특히 텍스타일 시트형 재료의 형태인, 구체적으로 공기 투과성 텍스타일 캐리어(2);
(b) 건조된 및/또는 경화된, 구체적으로 가교된, 파괴된 접착성 폴리머 폼에 기초한 공기 투과성 및/또는 불연속 층인, 텍스타일 캐리어(2) 상에 적용된 접착층(3); 및
(c) 다수의 개별 흡착 입자(5)를 포함하거나 그로부터 형성된, 접착층(3)에 접착된 흡착층(4)
을 포함한다.
주지된 대로, 본 발명은 - 하나의 동일한 재료에 - 높은 공기 투과율 및/또는 보호 의복 등에 사용되었을 때 높은 착용 편안함과 함께 문제의 독성제/독극물 물질, 특히 전쟁무기 제제 물질에 대한 높은 보호 기능의 전혀 반대되는 특성을 통합한 보호 재료를 제공한다.
텍스타일 타입 보호 재료의 특이적 특성은, 목적-지향 방식으로, 주지된 대로, 보호 재료 상에 및/또는 보호 재료의 캐리어 상에 흡착제를 고정하기 위한 접착층이 시트형 형태 방식으로 캐리어 상에 적용되며 건조된/경화된 파괴된 접착성 폴리머 폼의 형태를 취하는 재료를 이용함으로써 높은 공기 투과율을 제공하는 동시에 흡착 입자에 의한 재료의 균질한 시트형 피복을 제공한다는 본 발명의 개념으로부터의 결과이다. 그리고 고정된 흡착제는 또한 청소되어야 하는 매체에 대단히 접근가능하다.
더 구체적으로, 본 발명은 이와 관련하여 파괴된 접착성 폴리머 폼이 다수의 건조된/경화된, 구체적으로 가교된, 부서진/파열된/붕괴된 폼 버블을 가지는 것을 제공한다(도 3a 및/또는 3b 참조).
더 구체적으로, 파괴된 접착성 폴리머 폼, 특히 건조된, 구체적으로 가교된, 부서진/파열된/붕괴된 파괴된 접착성 폼 버블은 하부의 접착성 폴리머의 다수의 부서진/파괴된/붕괴된 벽, 박막층/지주를 가진다.
상기 내용에 따라서 폼 구조가 소위 말해서 파괴되고 및/또는 더 구체적으로 부서진다는 - 본 발명의 개념은 - 이론과 결부되지는 않지만 - 접착층의 파괴된 접착성 폴리머 폼 내의 전체 층의 완전성 및 가요성을 보존하고 접착층의 주 연장면에 대해 직각에서 공기의 투과를 가능하게 하는 공기 투과성 시스템을 제조하기 위한 근거이며, 이 근거에 대한 결과는 전적으로 공기 투과성 재료이다. 본 발명은 이와 관련하여 특히 파괴된 접착성 폴리머 폼과 관련하여 부서질/파괴될 (폼 버블) 벽 및/또는 (폼 버블) 박막층인 것을 제공할 수 있으며, 원칙적으로 더 안정한 폼 시스템의 지주는 부서지지 않은 채로 남을 수 있고 및/또는 덜 부서질 수 있고, 이것은 하부의 파괴된 접착성 폴리머 폼의 일부 상에 안정화된 매트릭스 구조의 유지를 가져오며, 동시에 결과의 접착층의 파괴된 폼을 따라 및/또는 연장면에 직각으로 공기가 부서진 버블 벽을 통과하는 것을 가능하게 한다.
본 발명은 특히 파괴된 접착성 폴리머 폼이, 파괴된 접착성 폴리머 폼에 있는 폼 버블의 총수를 기준으로, 적어도 10%, 특히 적어도 30%, 바람직하게 적어도 50%, 더 바람직하게 적어도 70%, 더욱더 바람직하게 적어도 90% 및 가장 바람직하게 적어도 95%에 이르는, 부서진 및/또는 파열된 및/또는 붕괴된 폼 버블의 비율을 가지는 것을 제공할 수 있다.
더 구체적으로, 파괴된 접착성 폴리머 폼은, 파괴된 접착성 폴리머 폼에 있는 폼 버블의 총수를 기준으로, 10% 내지 100%의 범위, 특히 30% 내지 99.9%의 범위, 바람직하게 50% 내지 99%의 범위, 더 바람직하게 70% 내지 99%의 범위, 더욱더 바람직하게 90% 내지 98%의 범위 내에서 부서진 및/또는 파열된 및/또는 붕괴된 폼 버블의 비율을 가진다.
파괴 정도 및/또는 부서진 폼 버블의 비율의 개별적 조정은, 특히 결과의 공기 투과성 정도와 관련하여, 본 발명에 따른 보호 재료(1)의 접착성 폴리머 폼 및/또는 접착층(3)의 재료-관련 특성을 정확히 조정하고 및/또는 맞춤제작할 수 있기 위한 근거를 형성할 수 있다. 게다가, 이런 파괴 및/또는 돌파 정도는 시트형 연속 접착층(3)에 대해 높은 정도의 안정성을 더 보장한다.
더 나아가, 접착층(3) 및/또는 접착층(3)의 하부의 파괴된 접착성 폴리머 폼과 관련하여, 본 발명은 따라서 파괴된 접착성 폴리머 폼이 중단없는 형상을 가지지 않는 것을 제공할 수 있다. 더 구체적으로, 본 발명은 파괴된 접착성 폴리머 폼이 구체적으로 파괴된 접착성 폴리머 폼에서 연장된 다수의 구멍, 기공, 채널/개구 및/또는 구체적으로 파괴된 접착성 폴리머 폼 및/또는 접착층(3)의 각각의 외부면과 결합된 다수의 구멍, 기공, 채널/개구를 가지는 것을 제공할 수 있다. 따라서, 구멍, 기공, 채널/개구에 기초한 구조는 접착층(3)의 특정한 외부층 사이에 연결부 및/또는 공기 채널을 제공함으로써 재료에 상기 공기 투과성을 가져온다. 언급된 접착층(3)의 외부면은 더 구체적으로 주 연장면에서 재료의 각 측면이다.
더 나아가, 본 발명에 따라서 제공된 접착층(3)과 관련하여, 본 발명의 하나의 특히 바람직한 구체예는 파괴된 접착성 폴리머 폼이 연속적/응집성인 것을 제공할 수 있다. 다시 말해서, 본 발명은 더 구체적으로 접착층이 전적으로 연속 재료로서 및/또는 전적으로 연속 재료 및/또는 스캐폴딩 구조의 층으로서 구성되는 것이며, 이로써 층의 하부의 완전성/안정성이 적어도 본질적으로 본 발명과 관련하여 손상되지 않는다. 더 구체적으로, 이것은 또한 도 3a 및 그로부터의 도 3b의 상세도를 참조할 수 있다. 이와 관련하여, 접착성 폴리머 폼의 파괴된 구성들은, 이론과 결부되지는 않지만, 연속 조립체를 형성하기 위해 합쳐진다고 생각되며, 즉 파괴된 접착성 폴리머 폼의 특정한 구성들이 전적으로 상호연결되어 안정한 층을 형성한다. 이것은 파괴된 접착성 폴리머 폼에 기초한 접착층(3)에 높은 수준의 강도를 가져오며, 이것은 또한 흡착층(4)을 형성하기 위한 적용된 흡착 입자(5)의 효과적인 고정을 촉진한다.
본 발명의 추가의 바람직한 구체예에서, 더욱이, 접착층(3) 및/또는 파괴된 접착성 폴리머 폼은 적어도 본질적으로 전 면적에 및/또는 전 측면 방식으로 캐리어(2) 상에 적용된다. 따라서, 본 발명에 따라서, 접착층(3)이 본 발명에 따른 보호 재료(1)의 텍스타일 캐리어(2)를 완전히 피복하는 것이 제공될 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명은 더 구체적으로 보호 재료의 착용된 상태에서(예를 들어, 보호 수트 등의 형태로) 착용자로부터 떨어져 면하는 텍스타일 캐리어(2)의 측면에 접착층(3)이 있다. 파괴된 접착성 폴리머 폼에 기초한 접착층(3)에 의한 텍스타일 캐리어(2)의 적어도 본질적으로 완전한 코팅/피복은 흡착 입자(5)에 의한 접착층(3) 및/또는 보호 재료(1)의 적어도 본질적으로 완전한 및/또는 전 면적 점유를 보장하며, 그 결과 문제의 독성제/독극물 물질에 대한 보호 기능의 생산적 증가가 얻어진다(예를 들어, 도 4 참조). 더 나아가, 본 발명에 따라서, 접착층(3)의 파괴된 접착성 폴리머 폼이, 상응하는 폼화되지 않은 접착성 폴리머에 비해, 폼화되지 않은 및/또는 연속 접착성 폴리머를 기준으로, 적어도 5%, 특히 적어도 10%, 바람직하게 적어도 15%, 더 바람직하게 적어도 20% 및 더욱더 바람직하게 적어도 25% 감소된 질량 밀도 및/또는 감소된 구체적으로 면적 기준 부피 중량을 가지는 것이 제공될 수 있다. 비교 목적을 위해서 상기 언급된 폼화되지 않은 접착성 폴리머는 더 구체적으로 파괴된 접착성 폴리머 폼에 사용된 것과 동일한 재료이며, 이와 관련하여 비교 재료는 보이드 등이 없는 유사하게 경화된/건조된 상태이다. 더 구체적으로, 이 비교 재료는 적어도 본질적으로 비교 목적을 위해서 여기 제시된 공기/버블 무함유 시스템이다.
더 구체적으로, 파괴된 접착성 폴리머 폼은, 상응하는 폼화되지 않은 및/또는 연속 접착성 폴리머에 비해, 폼화되지 않은 및/또는 연속 접착성 폴리머를 기준으로, 5% 내지 80%, 특히 10% 내지 70%, 바람직하게 15% 내지 60% 및 더 바람직하게 20% 내지 55% 감소된 질량 밀도 및/또는 감소된 구체적으로 면적 기준 부피 중량을 가진다.
따라서, 본 발명에서 특이적 파괴된 접착성 폴리머 폼의 형태인 접착층(3)을 제공하는 단계는 또한 평량의 상응하는 감소를 수반하며, 이로써 또한 이것을 근거로 본 발명은 전적으로 - 및 선행기술에 비해 - 더 가벼운 재료(즉, 감소된 평량의 보호 재료(1))를 제공하며, 이것은 유사하게 또한 착용 편안함에 유익하다.
본 발명은 추가로 파괴된 접착성 폴리머 폼이, 상응하는 온전한 및/또는 파괴되지 않은 접착성 폴리머 폼에 비해, 온전한 및/또는 파괴되지 않은 접착성 폴리머 폼을 기준으로, 최대 10%, 특히 최대 5%, 바람직하게 최대 1% 증가된 질량 밀도 및/또는 증가된 구체적으로 면적 기준 부피 중량을 가지는 것을 제공할 수 있다. 비교 목적을 위해서 여기 제시된 상응하는 온전한/파괴되지 않은 접착성 폴리머 폼은 동일한 접착성 폴리머를 포함하고 온전한 버블, 지주/박막층 구조를 가진 폼이다. 질량 밀도 및/또는 면적 기준 부피 중량에서 전적인 그러나 최소한인 증가의 가능한 존재는 폼의 다른 특성들은 유사하게 유익하기 때문에 접착층(3)에서 기본적으로 유지된다는 것을 나타낸다.
추가로, 본 발명에 따라서, 파괴된 접착성 폴리머 폼이, 상응하는 온전한 및/또는 파괴되지 않은 접착성 폴리머 폼에 비해, 온전한 및/또는 파괴되지 않은 접착성 폴리머 폼을 기준으로, 최대 30%, 특히 최대 20%, 바람직하게 최대 10% 및 더 바람직하게 최대 5% 감소된 탄성 및/또는 가역적 신장성을 가지는 것이 제공될 수 있다. 더 구체적으로, 파괴된 접착성 폴리머 폼은, 상응하는 온전한 및/또는 파괴되지 않은 접착성 폴리머 폼에 비해, 온전한 및/또는 파괴되지 않은 접착성 폴리머 폼을 기준으로, 5% 내지 30%, 특히 10% 내지 20% 감소된 탄성 및/또는 가역적 신장성을 가진다.
본 발명에 따라서, 접착층(3)의 (첨가) 양 또는 평량은 광범하게 변할 수 있다. 그러나, 본 발명은 접착층(3)이 5　g/㎡ 내지 60 g/㎡, 특히 10 g/㎡ 내지 50 g/㎡, 바람직하게 20 g/㎡ 내지 40 g/㎡, 더 바람직하게 25 g/㎡ 내지 35 g/㎡의 범위의 양으로 텍스타일 캐리어(2) 상에 적용되고 및/또는 존재할 때, 공기 투과성 및 흡착 입자(5)의 고정에 대해 특히 우수한 결과를 제공한다. 더 구체적으로, 접착층(3)은 5　g/㎡ 내지 60 g/㎡의 범위, 특히 10 g/㎡ 내지 50 g/㎡의 범위, 바람직하게 20 g/㎡ 내지 40 g/㎡의 범위 및 더 바람직하게 25 g/㎡ 내지 35　g/㎡의 범위 내의 평량을 가져야 한다. 전술한 양/평량은 하부의 폼의 건조된/경화된 및 파괴된 상태에서의 접착층(3)에 관한 것이다(건조 중량).
접착층(3)은 흡착층과 적어도 본질적으로 동일한 면적 기준 양으로 적용될수 있다. 게다가, 접착층(3)은 흡착층(4)과 적어도 본질적으로 동일한 평량을 가진다. 그러나, 일반적으로 본 발명은 또한 접착층(3)이 흡착층보다 적은 면적 기준 양으로 적용되고, 및/또는 접착층(3)이 흡착층(4)보다 낮은 평량을 가지는 것을 제공할 수 있다. 이것은 파괴된 접착성 폴리머 폼의 배치가 배치된 흡착 입자(5)를 접착층 상에 고정하기 위한 효과적인 방식을 제공하기 때문이며, 이로써 접착제의 최소한의 양이 요구된다.
본 발명과 관련하여, 일반적으로 접착층(3)은 최대 1mm, 특히 최대 0.5mm, 바람직하게 최대 0.3mm, 더 바람직하게 최대 0.2mm의 두께 d3(단면 두께)를 가질 수 있다. 특히, 접착층(3)은 0.01mm 내지 1mm의 범위, 특히 0.05mm 내지 0.75mm의 범위, 바람직하게 0.08mm 내지 0.5mm의 범위 및 더 바람직하게 0.1mm 내지 0.3mm의 두께 d3를 가질 수 있다.
접착층(3)은 100 g/l 내지 500 g/l의 범위, 특히 150 g/l 내지 400 g/l의 범위 및 바람직하게 200 g/l 내지 350　g/l의 범위의 질량 밀도 또는 폼 밀도를 더 가질 수 있다. 더 구체적으로, 접착층의 질량 밀도는 파괴된 접착성 폴리머 폼의 기공성 및/또는 공기 충전 구조에 의해 감소되며, 결과적으로 또한 접착층(3) 및/또는 본 발명의 보호 재료(1)에 대해 전체적으로 감소된 평량을 가져온다.
본 발명은 추가로 접착층(3)이 캐리어(2)에 부분적으로 침투되고, 및/또는 접착층(3)이 텍스타일 캐리어(2)로 연장되는 것일 수 있다. 도 1b가 특히 또한 이와 관련하여 참조될 수 있다. 그 결과는 텍스타일 캐리어(2)와 접착층(3) 사이의 특히 단단한 결합이다. 텍스타일 캐리어(2)에 접착층(3)의 침투는 더 구체적으로 처음에 접착성 폴리머의 폼화된 수성/유기 용액 및/또는 분산물이 캐리어 상에 적용되고, 이후 폼이 적절히 경화 및 파괴되는 본 발명에 따른 방법과 관련하여 제어가능/조정가능하다. 침투 깊이는, 예시적으로 및 비제한적으로 적용된 용액/분산물의 점도, 텍스타일 캐리어(2)의 재료-관련 특성 및/또는 캐리어 상에 접착층(3)을 적용하는데 수반되는 접촉 압력을 통해서 제어가능/맞춤제작가능하다.
이와 관련하여, 접착층(3)은 텍스타일 캐리어(2)의 두께 d2의 적어도 5%, 특히 적어도 10%, 바람직하게 적어도 20%, 더 바람직하게 적어도 30%, 더욱더 바람직하게 적어도 40%를 가로질러서 텍스타일 캐리어(2)로 연장될 수 있다. 특히, 접착층(3)은 텍스타일 캐리어(2)의 두께 d2의 최대 95%, 특히 최대 90%, 바람직하게 최대 80% 및 더 바람직하게 최대 70%를 가로질러서 텍스타일 캐리어(2)로 연장될 수 있다. 텍스타일 캐리어의 두께 d2는 더 구체적으로 캐리어의 상응하는 단면 두께이다.
그러나, 본 발명에 따라서, 접착층(3)이 적어도 본질적으로 캐리어(2)에 침투되지 않고 및/또는 접착층(3)이 적어도 본질적으로 텍스타일 캐리어(2)로 연장되지 않는 것이 또한 제공될 수 있다. 이와 관련하여, 접착층(3)은 캐리어(2) 상에 놓일 수 있다.
본 발명은, 주지된 대로, 더 구체적으로 파괴된 접착성 폴리머 폼 또는 접착층이, 특히 접착성 폴리머의 폼화된 용액 및/또는 분산물에 의해 제공된 폼의 적어도 부분적인 파괴를 수반하는, 구체적으로 캐리어(2) 상에 미리 적용된 접착성 폴리머의 폼화된, 바람직하게 기계적으로 폼화된, 수성 또는 유기 기재, 바람직하게 수성 기재 용액 및/또는 분산물의 건조 및/또는 경화, 구체적으로 가교에 의해 얻어질 수 있는 것을 제공한다. 이와 관련하여, 특히 구체적으로 접착성 폴리머의 폼화된 용액/분산물에 대해 여기 사용된 "접착성 폴리머"는 특히 접착성 프레폴리머를 의미하는데, 이것은 일반적으로 후-가교 반응을 거치게 되며, 이것은 예를 들어 파괴된 폼을 생성하기 위해 건조/경화 과정에서 수행/실현될 수 있다.
이와 관련하여, 건조 및/또는 경화, 구체적으로 가교 단계는 적어도 하나의 폼-형성제와 선택적으로 적어도 하나의 폼 안정제와 선택적으로 적어도 하나의 가교제와 선택적으로 적어도 하나의 유화제와 선택적으로 적어도 하나의 증점제의 존재하에서 수행된다. 이것은 배치된 분산물/용액에 기초한 폼 형성의 선행 단계에도 준용하여 적용된다. 본 발명과 관련하여, 접착층(3)은 일반적으로 접착제 폴리머의 수성 기재 용액/분산물을 배치함으로써 생성되며, 이것은 더 구체적으로 유기 용매 및/또는 공-용매를 함유하지 않거나 본질적으로 함유하지 않는다.
접착층(3)을 형성하기 위해 본 발명에서 배치된 접착성 폴리머는 일반적으로 폴리아크릴레이트(PA), 폴리메타크릴레이트(PMA), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄(PU) 및 실리콘 및 전술한 화합물 중 적어도 2개의 혼합물 또는 조합물의 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게 폴리우레탄(PU)이다. 본 발명과 관련하여, 접착성 폴리머가 폴리우레탄(PU)를 함유하거나 폴리우레탄(PU)일 때 특히 우수한 재료-관련 특성이 본 발명에 따른 결과의 보호 재료에 대해 얻어진다. 일반적으로, 상기 언급된 접착성 폴리머는 또한 고 고형분 형태에도 사용가능하다.
파괴된 접착성 폴리머 폼을 제조하기 위해 배치된 접착성 폴리머 용액/분산물은 수성 또는 유기 기재, 바람직하게 수성 기재의 접착성 폴리머의 출발 용액 및/또는 분산물을 접착성 폴리머의 용액/분산물을 기준으로 50 중량부 내지 150 중량부, 특히 70 중량부 내지 130 중량부, 바람직하게 90 중량부 내지 110 중량부의 범위의 양으로 함유할 수 있다. 구체적으로, 접착성 폴리머의 출발 용액/분산물 및/또는 추가의 성분들과 혼합한 후 얻어진 용액/분산물은 용액/분산물을 기준으로 20 wt% 내지 80 wt%의 범위, 특히 30 wt% 내지 70 wt%의 범위, 바람직하게 40 wt% 내지 60 wt%의 범위 내에서, 특히 접착성 폴리머의 형태의 고형분 함량을 가질 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명의 방식으로 파괴된 접착성 폴리머 폼을 제조하기 위해 배치된 접착성 폴리머 용액/분산물은 접착성 폴리머의 용액/분산물을 기준으로 40 중량부 내지 160 중량부의 범위의 양으로 접착성 폴리머를 함유할 수 있다.
접착성 폴리머의 용액/분산물은 접착성 폴리머의 용액/분산물을 기준으로 50 내지 200　중량부, 특히 80 내지 160 중량부의 범위의 양으로 분산 매질 또는 용매, 특히 물을 더 함유할 수 있다.
선택적으로, 접착성 폴리머의 용액/분산물은 접착성 폴리머의 용액/분산물을 기준으로 0.25 중량부 내지 10 중량부, 특히 0.5　중량부 내지 5 중량부 및 바람직하게 0.75 중량부 내지 2 중량부의 범위의 양으로 폼-형성제를 추가로 함유할 수 있다. 본 발명과 관련하여 유용한 폼 형성제는 당업자에게 잘 알려져 있으므로 이와 관련된 더 이상의 내용은 필요하지 않다. 더 구체적으로, 당업자는 언제나 하부의 접착성 폴리머 및 결과의 폼 및/또는 파괴된 폼의 원하는 특성에 맞춰 문제의 폼-형성제를 선택하고 정량적으로 조합할 수 있다.
더 나아가, 폼 안정제는 구체적으로 음이온성 지방산 염일 수 있다. 더 구체적으로, 접착성 폴리머의 용액/분산물은 접착성 폴리머의 용액/분산물을 기준으로 2 중량부 내지 25 중량부, 특히 3 중량부 내지 20 중량부, 바람직하게 5 중량부 내지 10　중량부의 범위의 양으로 폼 안정제를 함유할 수 있다.
더 나아가, 가교제는, 특히 폴리우레탄이 접착성 폴리머로서 배치되는 본 발명의 구체예를 고려하면, 구체적으로 블록형 이소시아네이트, 바람직하게 구체적으로 블록형 지방족 폴리이소시아네이트일 수 있다. 이와 관련하여, 접착성 폴리머의 용액/분산물은 접착성 폴리머의 용액/분산물을 기준으로 0.5 중량부 내지 15 중량부, 특히 1 중량부 내지 10 중량부 및 바람직하게 3 중량부 내지 8 중량부의 범위의 양으로 가교제를 함유할 수 있다.
본 발명의 목적을 위해 유용한 유화제는 구체적으로 비이온성 폴리글리콜 에테르, 바람직하게 구체적으로 비이온성 아릴 폴리글리콜 에테르일 수 있다. 더 구체적으로, 접착성 폴리머의 용액 및/또는 분산물은 접착성 폴리머의 용액/분산물을 기준으로 0.25 중량부 내지 10 중량부, 특히 0.5 중량부 내지 5　중량부 및 바람직하게 1 중량부 내지 3 중량부의 범위의 양으로 유화제를 함유한다.
게다가, 접착성 폴리머의 용액 및/또는 분산물은 접착성 폴리머의 용액/분산물을 기준으로 0.05 중량부 내지 5 중량부, 특히 0.1　중량부 내지 3 중량부 및 바람직하게 0.2 중량부 내지 1 중량부의 범위의 양으로 증점제를 함유할 수 있다. 증점제는, 예를 들어 아크릴레이트일 수 있다.
하부의 접착성 폴리머의 용액/분산물, 파괴된 접착성 폴리머 폼 및 접착층은 각각 필러, 특히 무기 필러 등을 더 함유할 수 있다.
전술한 성분들의 정확한 선택 및 조합은 이것을 근거로 얻어질 수 있는 접착층의 결과의 재료-관련 특성의 조정 및/또는 맞춤제작 및 접착성 폴리머의 배치된 용액/분산물로부터 건조/경화된 파괴된 접착성 폴리머 폼의 형태를 취하는 것을 허용한다.
게다가, 본 발명에 따른 보호 재료, 특히 파괴된 접착성 폴리머 폼 및/또는 접착층은 내염 및/또는 내화, 항미생물, 특히 항균, 및/또는 정균 및/또는 생물정역학 및/또는 대전방지 특성을 가질 수 있다. 이를 위해서, 본 발명에 따른 보호 재료, 특히 파괴된 접착성 폴리머 폼 및/또는 접착층은 내염제 및/또는 내화제; 항미생물제, 특히 항균제, 및/또는 생물정역학제; 및 대전방지제; 및 또한 이들의 혼합물 또는 조합물의 군으로부터 선택된 적어도 하나의 첨가된 물질을 함유할 수 있다. 본 발명에 따른 보호 재료, 특히 파괴된 접착성 폴리머 폼 및/또는 접착층은 적어도 하나의 염료를 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 보호 재료(1)의 흡착층(4)은 더 나아가 불연속적일 수 있다. 더 구체적으로, 흡착층(4)은 흡착 시트 타입 필터로서 구성될 수 있다. 주지된 대로, 본 발명의 목적을 위해 배치되는 흡착층(4)의 흡착 입자(5)는 적어도 본질적으로 완전히 접착층(3)을 점유할 수 있고 및/또는 적어도 본질적으로 전 면적 방식으로 접착층(3) 상에 적용될 수 있다(도 4 참조).
흡착층(4)의 단면 두께 d4는 일반적으로 0.01mm 내지 2.5mm, 특히 0.02mm 내지 2mm, 바람직하게 0.03mm 내지 1mm 및 더 바람직하게 0.05mm 내지 0.5mm의 범위 내일 수 있다.
더 구체적으로, 흡착층(4)은 본 발명의 보호 재료의 착용된 상태(예를 들어, 보호 의복의 형태로)에서 착용자로부터 떨어져 면하는 접착층(3)의 측면 상에 위치된다(또한 층상 구성과 관련하여 도 1a 참조).
본 발명은 흡착층(4)을 형성하기 위한 흡착 입자(5)로서 다수의 상이한 흡착 재료를 이용할 수 있다. 흡착층(4)의 흡착 입자(5)는 더 구체적으로 다음:
(i) 바람직하게 과립 형태("그래뉼로카본")또는 구 형태("스페로카본")의 활성탄 소체의 형태인, 구체적으로 미립자 활성탄 및/또는 활성탄 입자;
(ii) 제올라이트, 특히 천연 및/또는 합성 제올라이트;
(iii) 분자체, 특히 제올라이트 분자체, 합성 분자체 및/또는 특히 탄소, 산화물 및/또는 유리에 기초한 합성 분자체;
(iv) 금속 산화물 및/또는 금속 입자;
(v) 특히 겔 타입 및/또는 거대기공성 타입의, 이온 교환제 수지, 특히 다분산 및/또는 단분산 양이온 및/또는 음이온 교환제,
(vi) 무기 산화물, 특히 이산화규소, 실리카겔 및/또는 알루미늄 산화물;
(vii) 기공성 유기 폴리머 및/또는 기공성 유기-무기 혼성체 폴리머 및/또는 유기금속 스캐폴딩 재료, 특히 MOF(금속유기프레임워크-Metal Organic Framework), COF(공유유기 프레임워크-Covalent Organic Framework), ZIF(제올라이트이미다졸레이트 프레임워크-Zeolithe Imidazolate Framework), POM(폴리머 유기 재료-Polymer Organic Material) 및/또는 OFCs;
(viii) 미네랄 과립;
(ix) 클라트레이트; 및 또한
(x) 이들의 혼합물 및/또는 조합물의 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 구체예에서, 흡착층(4)의 흡착 입자(5)는, 바람직하게 과립 형태("그래뉼로카본") 또는 구 형태("스페로카본")의 활성탄 소체의 형태인, 구체적으로 미립자 활성탄 및/또는 활성탄 입자로 형성되고 및/또는 구성된다.
본 발명의 목적을 위해 배치된 흡착 재료의 특정한 입자-형성 재료는 당업자에게 잘 알려져 있으며, 당업자는 언제나 본 발명에 비추어 특이적 특성, 특히 흡착 특성을 본 발명의 보호 재료에 부여하기 위해 특정한 입자-형성 재료를 선택하고 조합할 수 있다.
아래의 내용이 또한 본 발명에서 유용한 활성탄에 대해 참조될 수 있다. 본 발명에서 유사하게 유용한 MOF 재료에 관한 상세한 내용은 더 구체적으로 국제특허출원 WO　2009/096184 A1 및 또한 그것의 독일 등가물인 DE 10 2008 005 218 A1로부터 추론가능하며, 이들의 개시내용은 여기 참고로 포함된다.
본 발명의 목적을 위해 배치된 흡착 입자(5)의 직경 및/또는 평균 직경 D50은 유사하게 광범하게 변할 수 있다. 그러나, 흡착 입자(5), 특히 활성탄 입자의 직경이 0.005mm 내지 2.5mm, 바람직하게 0.01mm 내지 2mm, 더 바람직하게 0.015mm 내지 0.5mm, 더욱더 바람직하게 0.02mm 내지 0.3mm 및 가장 바람직하게 0.03mm 내지 0.15 mm의 범위 내에 있을 때 특히 우수한 결과가 얻어진다. 추가로, 흡착 입자(5), 특히 활성탄 입자의 평균 직경, 특히 평균 직경 D50은 0.01mm 내지 2mm, 특히 0.02mm 내지 1mm, 바람직하게 0.03mm 내지 0.5mm, 더 바람직하게 0.04mm 내지 0.4mm 및 가장 바람직하게 0.04mm 내지 0.2mm의 범위 내이다. 본 발명은, 특히 또한 파괴된 접착성 폴리머 폼의 형태인 접착층에 대한 우수한 고정 및 흡착제의 높은 접근성 덕분에 상대적으로 작은 흡착 입자(5)의 배치를 허용하며, 이것은 본 발명에 따른 보호 재료(1)의 평량에 추가의 감소를 가져오고, 더욱이 개별 입자가 더 치밀한 배열로 및/또는 더 작은 사이공간으로 접착층에 적용될 수 있기 때문에 접착층의 표면의 점유를 개선한다(예를 들어, 도 4 참조).
상응하는 소체의 크기는 특히 ASTM D 2862-97/04 방법에 기초하여 결정될 수 있다. 전술한 크기는 또한 체 분석, 엑스선 회절, 레이저 회절계 등에 기초한 방법을 사용하여 결정될 수 있다. 구체적인 결정 방법은 당업자에게 잘 알려져 있으므로 이와 관련된 더 이상의 내용은 필요하지 않다.
일반적으로, 흡착 입자(5), 특히 활성탄 입자는 5 g/㎡ 내지 150 g/㎡, 특히 10 g/㎡ 내지 90 g/㎡, 바람직하게 15 g/㎡ 내지 50 g/㎡ 및 더 바람직하게 20 g/㎡ 내지 40 g/㎡의 범위의 양으로 사용된다. 특히, 보호 재료(1), 특히 흡착층(4)은 5 g/㎡ 내지 150 g/㎡, 특히 10 g/㎡ 내지 90 g/㎡, 바람직하게 15 g/㎡ 내지 50 g/㎡ 및 더 바람직하게 20 g/㎡ 내지 40 g/㎡의 범위의 양으로 흡착 입자(5), 특히 활성탄 입자를 포함한다. 이것은 흡착제의 첨가량이 또한 본 발명과 관련하여 접착층(3) 상에 흡착 입자(5)의 균일하고 균질한 분포 덕분에 감소될 수 있어서 평량을 더 최소화하기 때문이다.
본 발명과 관련하여 사용/배치된 활성탄 및/또는 활성탄 입자(이후 단지 활성탄이라고만 언급됨)와 관련하여, 하부의 활성탄 및/또는 활성탄 입자에 대해 여기 인용된 변수 표시는 표준화된 또는 명백히 보고된 방법을 사용하여 또는 당업자에게 원래 익숙한 방법을 사용하여 결정된다. 특히, 기공 크기 분포의 기공도 및 다른 흡착 특성의 특성화에 관한 변수 데이터는 각각 일반적으로 문제의 활성탄 및/또는 측정되는 생성물의 상응하는 질소 흡착 등온선으로부터 유도된다. 게다가, 기공 분포는, 특히 또한 전체 기공 부피에 대한 미소기공 함량에 관해, DIN 66135-1에 기초하여 결정될 수 있다.
활성탄 및/또는 활성탄 입자가 흡착 입자(5) 및/또는 흡착 재료로서 배치되는 본 발명의 바람직한 구체예에서, 활성탄은 특히 유기 폴리머에 기초한 합성 및/또는 비천연 기재 출발 재료를 탄화시킨 후 활성화함으로써 얻어질 수 있다.
이와 관련하여, 활성탄은 유기 폴리머에 기초한, 특히 설폰화 유기 폴리머에 기초한, 바람직하게 다이비닐벤젠 가교된 폴리스티렌에 기초한, 바람직하게 스티렌-다이비닐벤젠 코폴리머에 기초한 출발 재료로부터, 특히 출발 재료를 탄화시킨 후 활성화함으로써 얻어질 수 있다. 이와 관련하여, 출발 재료의 다이비닐벤젠 함량은 출발 재료를 기준으로 1 wt% 내지 20　wt%, 특히 1 wt% 내지 15 wt%, 바람직하게 1.5 wt% 내지 12.5 wt% 및 더 바람직하게 2　wt% 내지 10 wt%의 범위 내일 수 있다.
본 발명에 따라서, 활성탄을 위한 출발 재료는, 특히 겔 타입의, 구체적으로 설폰화된 및/또는 설포-함유 이온 교환제 수지이다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, 폴리머 기재 구상 활성탄(PBSAC)이 활성탄으로서 사용될 수 있다. 특히, 활성탄은 폴리머 기재 구상 활성탄(PBSAC)일 수 있다. 이 종류의 활성탄은 전술한 독성제/독극물 물질과 관련하여 탁월한 흡착 특성 및 경도 및 내마모성과 같은 탁월한 기계적 특성으로 유명하다.
배치되는 활성탄은 원칙적으로 선행기술의 공지된 방법에 의해 얻어질 수 있다. 특히, 이 목적을 위해, 특히 다이비닐벤젠 가교된 폴리스티렌에 기초한 구상 설폰화 유기 폴리머가 탄화된 다음, 문제의, 특히 상기 주지된 활성탄을 제공하도록 활성화된다. 이와 관련하여 더 상세한 내용은, 예를 들어 인쇄 공보 DE 43 28 219 A1, DE 43 04 026 A1, DE 196 00 237 A1 및 EP 1 918 022 A1 및/또는 등가물인 동일한 특허 패밀리의 공동멤버 US　7,737,038 B2로부터 추론가능하며, 이들의 각각의 내용은 여기 참고로 포함된다.
본 발명과 관련하여 배치되는 활성탄 및/또는 활성탄 입자는 일반적으로 상업적으로 이용가능하다. 유용한 활성탄은, 예를 들어 Blucher GmbH(독일 Erkrath) 또는 AdsorTech GmbH(독일 Premnitz)로부터 이용가능한 것들을 포함한다.
본 발명과 관련하여, 본 발명의 목적을 위해 배치된 활성탄은, 아래 제시된 대로, 더 특정된 총 기공 부피, 특히 구르비치(Gurvich) 총 기공 부피를 가지는 것이 유익하다는 것이 입증될 것이다.
이와 관련하여, 활성탄은 0.3 ㎤/g 내지 3.8 ㎤/g, 특히 0.4 ㎤/g 내지 3.5 ㎤/g, 바람직하게 0.5 ㎤/g 내지 3 ㎤/g, 더 바람직하게 0.6　㎤/g 내지 2.5 ㎤/g, 더욱더 바람직하게 0.5 ㎤/g 내지 1.5 ㎤/g의 범위 내에서 총 기공 부피, 특히 구르비치 총 기공 부피를 가질 수 있다. 특히, 활성탄의 총 기공 부피, 특히 구르비치 총 기공 부피의 적어도 65%, 특히 적어도 70%, 바람직하게 적어도 75%, 더 바람직하게 적어도 80%는 최대 50nm의 기공 직경을 가진 기공, 특히 미소- 및/또는 중간기공에 의해 형성될 수 있다.
활성탄의 총 기공 부피, 특히 구르비치 총 기공 부피의 특히 50% 내지 95%, 특히 60% 내지 90%, 바람직하게 70% 내지 85%는 최대 50nm의 기공 직경을 가진 기공에 의해, 특히 미소- 및/또는 중간기공에 의해 형성될 수 있다. 게다가, 활성탄의 총 기공 부피, 특히 구르비치 총 기공 부피의 1% 내지 60%, 특히 5% 내지 50%, 바람직하게 10% 내지 40%, 더 바람직하게 15% 내지 35%는 2nm 초과의 기공 직경을 가진 기공에 의해, 특히 중간- 및/또는 거대기공에 의해 형성될 수 있다. 특히, 활성탄은 0.05 ㎤/g 내지 2.5 ㎤/g, 특히 0.15 ㎤/g 내지 2　㎤/g, 바람직하게 0.3 ㎤/g 내지 1.5 ㎤/g의 범위 내에서 최대 2nm(즉, ≤2nm)의 기공 직경을 가진 기공에 의해 형성된 기공 부피, 특히 카본블랙 미소기공 부피를 가질 수 있다. 이와 관련하여, 활성탄의 총 기공 부피의 특히 15% 내지 98%, 특히 25% 내지 95%, 바람직하게 35% 내지 90%는 최대 2nm의 기공 직경을 가진 기공, 특히 미소기공에 의해 형성될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 목적을 위해 유용한 미소기공성 활성탄과 관련하여, 통상 양도된 유럽특허출원 EP　1　918　022　A1 및 또한 병행출원 US 2008/0107589 A1이 참조될 수 있으며, 이들의 개시내용은 여기 전체가 참고로 포함된다.
총 기공 부피의 구르비치 결정은 당업자에게 잘 알려진 측정/결정 방법이다. 총 기공 부피의 구르비치 결정에 관한 더욱 상세한 내용은, 예를 들어 L.　Gurvich (1915) J. Phys. Chem. Soc. Russ. 47, 805 및 S. Lowell et al, Characterization of Porous Solids and Powders: Surface Area Pore Size and Density, Kluwer Academic Publishers, Article Technology Series, pages 111 ff를 참조할 수 있다. 더 구체적으로, 활성탄의 기공 부피는 식 VP = Wa/ρl에 따른 구르비치 규칙에 기초하여 결정될 수 있으며, 여기서 Wa는 하부의 흡착질의 흡착된 양이고, ρl은 이용된 흡착질의 질량 밀도이다(또한 S.　Lowell et al의 페이지 111, 챕터 8.4에 따른 식 (8.20) 참조). 카본블랙 결정 방법은 당업자에게 원래 알려져 있으며, 기공 표면적 및 기공 부피를 결정하는 카본블랙 방법에 관한 더욱 상세한 내용은, 예를 들어 R.W. Magee, Evaluation of the External Surface Area of Carbon Black by Nitrogen Adsorption, Presented at the Meeting of the Rubber Division of the American Chem. Soc., October 1994에서, 예를 들어 Quantachrome Instruments, AUTOSORB-1, AS1 WinVersion 1.50, Operating Manual, OM, 05061, Quantachrome Instruments 2004, Florida, USA, pages 71 ff에 인용된 것을 참조할 수 있다. 더 구체적으로, 이와 관련하여 t-플롯 방법을 사용하여 데이터가 분석될 수 있다.
BET에 따른 비표면적의 결정은 원칙적으로 당업자에게 원래 알려져 있으며, 따라서 이와 관련된 더 이상의 내용은 필요하지 않다. 보고/명시된 모든 BET 표면적은 ASTM D6556-04에 따른 결정에 관한 것이다. 본 발명과 관련하여, 소위 말하는 멀티-포인트 BET 결정 방법(MP-BET)이, 이후 명백히 달리 언급되지 않는다면 일반적으로 0.05 내지 0.1의 부분 압력 p/p0 범위에서 BET 표면적을 결정하기 위해 사용된다.
BET 표면적 결정과 BET 방법에 관한 더욱 상세한 내용은 전술한 ASTM D6556-04, 및 Rompp Chemielexikon, 10th edition, Georg Thieme Verlag, Stuttgart/New York, headword: "BET-Methode"(여기 인용된 참고자료도 포함해서) 및 Winnacker-Kuchler(3rd edition), volume 7, pages 93 ff 및 또한 Z. Anal. Chem. 238, pages 187-193(1968)를 참조할 수 있다.
본 발명과 관련하여, 용어 "미소기공"은 2nm 미만의 기공 직경을 가진 기공을 말하고, 용어 "중간기공"은 2nm(즉, 2nm도 포함해서)에서 최대 50nm(포함해서)의 범위 내의 기공 직경을 가진 기공을 말하며, 용어 "거대기공"은 50nm를 초과하는(즉, > 50nm) 기공 직경을 가진 기공을 말한다.
더 나아가, 활성탄은 600 ㎡/g 내지 4000　㎡/g, 특히 800 ㎡/g 내지 3500　㎡/g, 바람직하게 1000 ㎡/g 내지 3000　㎡/g, 더 바람직하게 1200 ㎡/g 내지 2750 ㎡/g, 가장 바람직하게 1300 ㎡/g 내지 2500 ㎡/g의 범위 내에서 BET 비표면적을 가질 수 있다.
게다가, 활성탄은 400 내지 3500 ㎡/g, 특히 500 내지 3000 ㎡/g, 바람직하게 600 내지 2500 ㎡/g, 더 바람직하게 700 내지 2000 ㎡/g의 범위 내에서 최대 2nm의 기공 직경을 가진 기공, 특히 미소기공에 의해 형성된 표면적을 가질 수 있다. 특히, 활성탄은 200 내지 2000 ㎡/g, 특히 300 내지 1900 ㎡/g, 바람직하게 400 내지 1800　㎡/g, 더 바람직하게 500 내지 1700 ㎡/g의 범위 내에서 2nm 내지 50nm의 범위 내의 기공 직경을 가진 기공, 특히 중간 기공에 의해 형성된 표면적을 가질 수 있다.
추가로, 본 발명의 목적을 위해 유용한 활성탄은 0.1nm 내지 55nm, 특히 0.2 nm 내지 50nm, 바람직하게 0.5nm 내지 45nm, 더 바람직하게 1nm 내지 40　nm의 범위 내의 평균 기공 직경을 가질 수 있다.
흡착층(4)과 관련하여, 본 발명은, 도 1b에 묘사된 대로, 흡착층(4)이 접착층(3)으로 부분적으로 연장되는 것을 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명은 개별 흡착 입자(5)가 접착층(3)으로 연장되고 및/또는 또한 완전히 접착층(3)에 존재하는 것을 제공할 수 있다. 이것은 흡착 입자(5)의 고정을 전체적으로 개선하는 것뿐만 아니라 접착층(3) 상에서 흡착 입자(5)의 점유 밀도를 증가시킨다.
이와 관련하여, 본 발명은 흡착층(4)이 접착층(3)의 두께 d3의 적어도 10%, 특히 적어도 15% 및 바람직하게 적어도 20%를 가로질러 접착층(3)으로 연장되는 것을 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 흡착층(4)은 접착층(3)의 두께 d3의 최대 60%, 특히 최대 50% 및 바람직하게 최대 40%를 가로질러 접착층(3)으로 연장된다.
더욱이, 본 발명에 따라서 배치된 텍스타일 캐리어(2)는 텍스타일 시트형 구성물, 바람직하게 공기 투과성 텍스타일 재료, 더 바람직하게 직조, 편직, 레이드, 부직 또는 본디드 패브릭으로서 구성될 수 있다. 더 구체적으로, 텍스타일 캐리어(2)는 10 g/㎡ 내지 400 g/㎡, 특히 20 g/㎡ 내지 200 g/㎡ 및 더 바람직하게 30 g/㎡ 내지 150 g/㎡의 범위 내의 평량을 가질 수 있다. 텍스타일 캐리어(2)는 일반적으로 0.02mm 내지 5mm, 특히 0.05mm 내지 3mm, 바람직하게 0.1mm 내지 2mm 및 더 바람직하게 0.2mm 내지 1mm의 범위 내의 두께 d2(단면 두께)를 가질 수 있다.
특히 도 2a 및 도 2b에 묘사된 대로, 보호 재료는 적어도 하나의 외부 피복층(6)을 가질 수 있다. 이와 관련하여, 피복층(6)은 텍스타일 캐리어(2) 및/또는 접착층(3)으로부터 떨어져 면하는 흡착층(4)의 측면 상에 위치될 수 있다. 이와 관련하여, 피복층(6)은, 예를 들어 접착층의 고유한 점착성의 결과로서, 흡착층(4) 및/또는 접착층(3)에 고정/접착될 수 있다. 게다가, 고정은 또한 압력감응 접착제, 특히 분산물 접착제를 사용하여 보장될 수 있으며, 특히 여기서 압력감응 접착제는 불연속적으로 적용된다.
더 구체적으로, 피복층(6)은 텍스타일 시트형 구성물, 바람직하게 공기 투과성 텍스타일 재료, 더 바람직하게 직조, 편직, 레이드, 부직 또는 본디드 패브릭, 특히 부직물일 수 있다. 게다가, 피복층(6)은 1　g/㎡ 내지 200　g/㎡, 특히 5 g/㎡ 내지 100　g/㎡, 바람직하게 10 g/㎡ 내지 50　g/㎡의 범위 내의 평량을 가질 수 있다. 더 구체적으로, 피복층(6)은 최대 200 g/㎡, 특히 최대 100 g/㎡ 및 바람직하게 최대 50　g/㎡의 평량을 가질 수 있다.
본 발명의 목적을 위해, 텍스타일 캐리어(2) 및/또는 피복층(6)은 각각 독립적으로 천연 및/또는 합성 섬유, 바람직하게 합성 섬유(제조된 섬유)로 구성된 텍스타일 시트형 구성물일 수 있다. 더 구체적으로, 텍스타일 캐리어(2) 및/또는 피복층(6)은 각각 독립적으로, 특히 폴리에스테르(PES); 폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌(PE) 및 폴리프로필렌(PP), 염화폴리비닐(CLF); 염화폴리비닐리덴(CLF); 아세테이트(CA); 트리아세테이트(CTA); 폴리아크릴(PAN); 폴리아미드(PA); 폴리아라미드; 폴리비닐알코올(PVAL); 폴리우레탄; 폴리비닐에스테르;(메트)아크릴레이트; 및 또한 이들의 혼합물 또는 조합물의 군으로부터의, 천연 및/또는 합성 섬유에 의한 또는 이들의 텍스타일 시트형 구성물일 수 있다. 게다가, 피복층(6)은 0.001 내지 10mm, 특히 0.01 내지 5mm 및 바람직하게 0.01 내지 1mm의 범위 내의 두께를 가질 수 있다.
또한, 텍스타일 캐리어(2) 및/또는 피복층(6)은 각각 독립적으로 127 Pa의 흐름 저항에서 적어도 150　l·m-2·s-1, 특히 적어도 200　l·m-2·s-1, 바람직하게 적어도 250　l·m-2·s-1, 더 바람직하게 적어도 400　l·m-2·s-1 및 가장 바람직하게 적어도 800　l·m-2·s-1 또는 그 이상의 공기 투과율을 가질 수 있다.
이와 관련하여, 또한 본 발명의 보호 재료(1) 하부의 복합물, 및/또는 텍스타일 캐리어(2)와 접착층(3)으로부터 형성된 상응하는 조합물이 127 Pa의 흐름 저항에서 적어도 125　l·m-2·s-1, 특히 적어도 150 l·m-2·s-1, 바람직하게 적어도 200 l·m-2·s-1, 더 바람직하게 적어도 300 l·m-2·s-1, 및 가장 바람직하게 적어도 700 l·m-2·s-1 또는 그 이상의 공기 투과율을 가지는 것이 제공될 수 있다.
특히 파괴된 접착성 폴리머 폼에 기초한 접착층의 사용과 관련하여, 그것의 특이적 디자인 및 구성 덕택에, 본 발명의 보호 재료(1)는 원칙적으로 또한 이미 입자 및/또는 에어로졸 필터링 특성을 가질 수 있다. 이런 속성은 추가로 구체적으로 피복층(6)을 입자/에어로졸 필터링 층으로서 구성함으로써 또 더 생산적으로 증진될 수 있다.
본 발명에 따라서, 피복층(6)이 고 효율 침투 또는 미립자 공기(HEPA) 필터로서 또는 초 저 침투 또는 미립자 공기(ULPA) 필터로서 구성되는 것이 제공될 수 있다. 이와 관련하여, 피복층(6)은 고 효율 침투 또는 미립자 공기(HEPA) 필터로서 또는 초 저 침투 또는 미립자 공기(ULPA) 필터로서 구성될 수 있다.
이와 관련하여, 피복층(6), 특히 입자 및/또는 필터링 층은 텍스타일 섬유로 구성된 텍스타일 시트형 구성물일 수 있다. 더 구체적으로, 텍스타일 섬유의 평균 직경은 최대 50μm, 특히 최대 30μm, 바람직하게 최대 20μm, 더 바람직하게 최대 10μm, 더욱더 바람직하게 최대 5μm 및 가장 바람직하게 최대 2μm일 수 있다. 게다가, 텍스타일 섬유의 직경은 0.05 내지 50μm, 특히 0.1 내지 50μm, 바람직하게 0.2 내지 30μm, 더 바람직하게 0.2 내지 20μm 및 가장 바람직하게 0.5 내지 10μm의 범위 내일 수 있다.
게다가, 피복층(6), 특히 입자 및/또는 에어로졸 필터링 층은 텍스타일 섬유로 구성되며 텍스타일 섬유에 의해 한정된 기공 또는 메시를 가진 텍스타일 시트형 구성물일 수 있으며, 여기서 텍스타일 시트형 구성물은 최대 200μm, 특히 최대 100μm, 바람직하게 최대 75μm, 더 바람직하게 최대 50μm 및 가장 바람직하게 최대 40μm의 평균 기공 크기 또는 평균 메시 크기를 가진다.
게다가, 피복층(6), 특히 입자 및/또는 에어로졸 필터링 층은 텍스타일 섬유로 구성되며 텍스타일 섬유에 의해 한정된 기공 또는 메시를 가진 텍스타일 시트형 구성물일 수 있으며, 여기서 텍스타일 섬유의 평균 직경에 대한 평균 기공 크기 또는 메시 크기의 비율은 0.1 내지 2000, 특히 1 내지 500, 바람직하게 5 내지 350, 더 바람직하게 10 내지 300 및 가장 바람직하게 25 내지 250의 범위 내일 수 있다.
이와 관련하여, 피복층(6), 특히 입자 및/또는 에어로졸 필터링 층은 적어도 40%, 특히 적어도 50%, 바람직하게 적어도 70%, 더 바람직하게 적어도 90% 및 가장 바람직하게 적어도 95%의 DIN EN 779(1993.7월) 평균 천연 먼지 효율 Em을 가질 수 있다. 이와 관련하여, 입자 및/또는 에어로졸 필터링 층(6)은 적어도 50%, 특히 적어도 70%, 바람직하게 적어도 90%, 더 바람직하게 적어도 95% 및 가장 바람직하게 적어도 99%의 DIN EN 779(1993.7월) 평균 합성 먼지 효율 Am 을 가질 수 있다.
피복층(6), 특히 입자 및/또는 에어로졸 필터링 층은 최대 50%, 특히 최대 40%, 바람직하게 최대 30%, 더 바람직하게 최대 20% 및 가장 바람직하게 최대 10%의 DIN EN 1822(1998.8월; DEHS 에어로졸, MPPS = 0.1 내지 0.3μm) 누적 초기 침투율 Di을 가질 수 있다.
게다가, 피복층(6), 특히 입자 및/또는 에어로졸 필터링 층은 0.1 내지 0.3μm의 범위 내의 직경을 가진 입자 및/또는 에어로졸과 관련하여, 0.1 m/s의 유입 속도에서 적어도 80%, 특히 적어도 90% 및 바람직하게 적어도 95%의 평균 수집률을 제공할 수 있다. 더 구체적으로, 입자 및/또는 에어로졸 필터링 층(6)은 ≥ 2μm, 특히 ≥　1.5μm의 직경을 가진 입자 및/또는 에어로졸과 관련하여, 0.1 m/s의 유입 속도에서 적어도 95%, 특히 적어도 98% 및 바람직하게 적어도 99%의 평균 수집률을 제공할 수 있다.
본 발명의 한 구체예는, 특히 도 2b에 묘사된 대로, 본 발명에 따른 보호 재료(1)가 적어도 2개의 피복층(6', 6")을 가지는 것을 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 피복층(6', 6") 중 하나는, 특히 앞서 정의된 대로, 입자 및/또는 에어로졸 필터링 층으로서 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 입자 및/또는 에어로졸 필터링 층으로서 구성된 피복층(6')은 추가로 추가의 피복층(6")과 흡착층(4) 사이에 위치될 수 있다. 도 2b가 이와 관련하여 또한 참조될 수 있다.
추가로, 본 발명은 보호 재료가 추가의 (내부) 피복층을 가지는 것을 제공할 수 있다. 이 추가의 피복층은 특히 접착층(3)으로부터 떨어져 면하는 텍스타일 캐리어(2)의 측면 상에 위치될 수 있다. 이와 관련하여, (내부) 피복층은 압력감응 접착제, 더 구체적으로 분산물 접착제에 의해, 더 구체적으로 접착층(3)으로부터 떨어져 면하는 캐리어(2)의 측면에서, 텍스타일 캐리어(2)에 고정/접착될 수 있다. 이를 위해서, 압력감응 접착제/조성물은 불연속/단속적 형태로 적용된다. 추가의 (내부) 피복층을 위해 배치된 재료와 관련하여, 제1 피복층(6)에 관한 상기 언급이 참조될 수 있다.
본 발명에 따른 보호 재료(1)는 전적으로 아래에 제시된 대로 탁월한 특성을 가진다:
즉, 본 발명에 따른 보호 재료(1)는 80 g/㎡ 내지 500　g/㎡, 특히 90 g/㎡ 내지 400　g/㎡, 바람직하게 100 g/㎡ 내지 250　g/㎡의 범위 내의 총 평량을 가질 수 있다.
게다가, 본 발명에 따른 보호 재료(1)는 127 Pa의 흐름 저항에서 적어도 50 l·m-2·s-1, 특히 적어도 100 l·m-2·s-1, 바람직하게 적어도 150 l·m-2·s-1, 더 바람직하게 적어도 200　l·m-2·s-1, 더욱더 바람직하게 적어도 250　l·m-2·s-1 및 가장 바람직하게 적어도 350　l·m-2·s-1, 및/또는 최대 10000 l·m-2·s-1의 가스/공기 투과율을 가질 수 있다.
더 나아가, 본 발명에 따른 보호 재료(1)는 0.1 내지 15mm, 특히 0.2 내지 10mm, 바람직하게 0.3 내지 5.0mm 및 더 바람직하게 0.4 내지 3.0mm의 범위 내에서 두께 d1을 가질 수 있다. 두께 d1은 본 발명에 따른 보호 재료의 전체 단면 두께이다(특히 도 1a 참조).
더 나아가, 본 발명의 보호 재료는 또한 독성제/독극물 물질, 특히 화학 전쟁무기 제제 물질에 대해 탁월한 보호 기능을 나타낸다. 더 자세히 말하면, 본 발명에 따른 보호 재료(1)는 더 구체적으로 CRDC-SP-84010의 방법 2.2에 의해 결정된 대로 독성제 및/또는 독극물 물질, 특히 화학 전쟁무기 제제, 특히 비스[2-클로로에틸]설파이드와 관련하여 장벽 효과를 가질 수 있으며, 24h당 최대 4 μg/㎠, 특히 24h당 최대 3.5 μg/㎠, 바람직하게 24h당 최대 3.0 μg/㎠, 더 바람직하게 24h당 최대 2.5 μg/㎠, 더욱더 바람직하게 24h당 최대 2.25 μg/㎠ 및 가장 바람직하게 24h당 최대 2　μg/㎠의 투과를 허용한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 텍스타일 타입 보호 재료(1)가 그것을 제조하기 위한 아래 설명된 방법에 의해 얻어질 수 있는 본 발명의 양태에 관한 것이다. 본 발명은 또한 특히 방사능 독성제 및/또는 독극물 물질 및/또는 생물학적 독성제 및/또는 독극물 물질 및/또는 화학적 독성제 및/또는 독극물 물질에 대한 보호 기능을 가진 텍스타일 타입 보호 재료(1), 바람직하게 텍스타일 타입 흡착성 필터링 재료에 관한 것이며, 여기서 텍스타일 타입 보호 재료(1)는 아래 설명된 본 발명의 과정에 의해 얻어질 수 있다.
추가로, 본 발명은 더 나아가 - 본 발명의 추가의 양태에 따라서 - 특히 방사능 독성제 및/또는 독극물 물질 및/또는 생물학적 독성제 및/또는 독극물 물질 및/또는 화학적 독성제 및/또는 독극물 물질에 대한 보호 기능을 가진 텍스타일 타입 보호 재료를 제조하기 위한, 바람직하게 특히 앞서 정의된 본 발명의 텍스타일 타입 흡착성 필터링 재료를 제조하기 위한 방법을 제공하며, 여기서 상기 방법은 다음의 단계를 언급된 순서로 포함한다:
(a) 특히 텍스타일 시트형 재료의 형태인, 바람직하게 2-차원 및/또는 시트형, 구체적으로 공기 투과성 텍스타일 캐리어를 제공하는 단계;
(b) 텍스타일 캐리어 상에 접착층을 적용하는 단계로서, 접착층이 접착성 폴리머의 폼화된, 바람직하게 기계적으로 폼화된, 수성 또는 유기 기재, 바람직하게 수성 기재 용액 및/또는 분산물의 형태로 적용되는 단계;
(c) 단계 (b)에서 얻어진 접착층 상에 다수의 개별 흡착 입자를 적용 및/또는 접착시켜는 단계로서, 특히 그 결과는 접착층 상에 적용된 흡착층인 단계;
(d) 접착성 폴리머의 폼화된 용액 및/또는 분산물의 형태인 접착층을 건조 및/또는 경화, 특히 가교경화하는 단계로서, 접착성 폴리머의 폼화된 용액 및/또는 분산물에 의해 제공된 폼의 일부 파괴를 수반하며, 이로써 접착층이 건조된 및/또는 경화된, 구체적으로 가교된, 파괴된 접착성 폴리머 폼으로서 얻어지고 및/또는 존재하는 단계.
본 발명과 관련하여, 접착성 폴리머 폼의 파괴가 적어도 부분적으로 특히 단계 (d)에서 행해질 수 있다.
본 발명의 방법은 처음에 접착성 폴리머의 폼화된 수성/유기 기재 용액/분산물에 기초한 바람직하게 건조되지 않고 및/또는 경화되지 않은(불완전하게 경화된) 접착층이 미리 제공된 텍스타일 캐리어 상에 적용되는 특이적 목적을 가진다. 이어서, 캐리어 상에 제공된 폼화된 용액/분산물 층에 흡착 입자가 적용되고, 차례로 이후 접착성 폴리머의 용액/분산물의 형태인 접착층을 건조/경화시켜서 건조/경화되고 파괴된 접착성 폴리머 폼을 얻는 단계가 이어진다.
본 발명에 의해 제공되는 정의된 방식의 폼 파괴는 - 이론과 결부되지는 않지만 - 본 발명에 따른 방법과 관련하여, 접착층의 건조/경화 과정에서 접착성 폴리머의 폼화된 용액/분산물로부터 분산 매질/용매, 특히 물의 탈출에 의한 폼 버블의 생성 및 하부의 폼 구조(지주, 벽, 박막층 등) 파괴에 의해 특히 야기되는 것으로 생각된다.
추가로, 논의된 방식의 폼 구조 파괴는 또한, 예를 들어 폼화된 용액/분산물이 텍스타일 캐리어 상에 적용되는 과정 및/또는 흡착 입자가 유도된 접착층 상에 적용되는 과정에서 에너지의 기계적 유입에 의해 유도될 수 있다(예를 들어, 스퀴즈/코팅 나이프/롤에 의해 폼 위에서 또는 접착층 상의 각각의 흡착 입자에 프레싱 다운).
파괴된 접착성 폴리머 폼을 제조/제공하는 단계는, 주지된 대로, 더 구체적으로 폼 하부의 폼 버블이 부서지고 및/또는 파열 및/또는 붕괴되는 것이 수반되며, 이와 관련하여 접착성 폴리머의 다수의 부서진/파괴된/붕괴된 벽/박막층/지주가 생성되고, 그 결과 미리 형성된 층이 전체적으로 파괴/해체된다.
이것은 - 매우 놀랍게도 - 이렇게 얻어진 파괴된 접착성 폴리머 폼의 안정성을 감소시키지 않거나 적어도 본질적으로 감소시키지 않으며, 이것은 - 이론과 결부되지는 않지만 - 폼 구조의 파괴/파손이 상기 건조/경화 전에 또는 그 과정에서 일어남으로써 상기 건조/경화 과정에서 파괴된 구조가 안정화되는 본 발명의 과정과 특히 관련되는 것으로 여겨진다.
바람직하게, 본 발명의 방법에서, 단계 (a)는 텍스타일 시트형 구성물의 형태인, 바람직하게 공기 투과성 텍스타일 재료의 형태인, 더 바람직하게, 직조, 편직, 레이드, 부직 또는 본디드 패브릭의 형태인 텍스타일 캐리어를 이용한다.
게다가, 단계 (b)에서 이용된 폼화된 용액 및/또는 분산물은 접착성 폴리머의 용액 및/또는 분산물에 가스 및/또는 공기 유입에 의해 폼화된다. 더 구체적으로, 접착성 폴리머의 폼화된 용액/분산물을 제공하기 위해 하부의 용액/분산물로부터 폼화하는 단계는 보호 재료의 텍스타일 캐리어에 그것을 적용하기 전에 수행된다. 가스 및/또는 공기 유입은 주사, 교반, 진동 유입, 진탕 유입, 블로잉 및/또는 전단력 유입에 의해 접착성 폴리머의 용액 및/또는 분산물에 유입되는 가스 및/또는 공기에 의해 행해진다. 또한, 본 발명에 따라서 사용가능한 폼-형성제가 폼 형성을 유도/증강할 수 있다.
이와 관련하여, 접착성 폴리머의 폼화된 용액 및/또는 분산물은 50 g/l 내지 500 g/l, 특히 75　g/l 내지 400 g/l 및 바람직하게 100 g/l 내지 300　g/l의 범위 내의 질량 밀도로 조정된다. 이와 관련하여, 폼화 단계 하부의 폼화되지 않은 접착성 폴리머 용액/분산물은 800 g/l 내지 1200 g/l의 범위 내의 질량 밀도를 가질 수 있다.
하부의 접착성 폴리머는 더 구체적으로 폴리아크릴레이트(PA), 폴리메타크릴레이트(PMA), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄(PU) 및 실리콘 및 또한 전술한 화합물 중 적어도 2개의 혼합물 또는 조합물의 군으로부터 선택되어야 하며, 바람직하게 폴리우레탄(PU)이다. 본 발명의 한 바람직한 구체예에서, 폴리우레탄(PU)이 접착성 폴리머로서 배치된다. 접착성 폴리머의 용액 및/또는 분산물이 적어도 하나의 폼-형성제와 선택적으로 적어도 하나의 폼 안정제와 선택적으로 적어도 하나의 가교제와 선택적으로 적어도 하나의 유화제와 선택적으로 적어도 하나의 증점제를 함유할 때 폼화된 용액/분산물의 형성과 또한 건조된/경화된 파괴된 접착성 폴리머 폼의 결과의 층의 형성에 관해 특히 우수한 결과가 얻어진다. 하부의 정량적 상세와 관련하여, 본 발명의 보호 재료에 관한 상기 언급이 참조될 수 있다.
더 구체적으로, 접착성 폴리머의 배치된 용액/분산물은 접착성 폴리머의 용액 및/또는 분산물을 기준으로 20 wt% 내지 80 wt%의 범위, 특히 30 wt% 내지 70 wt%의 범위, 바람직하게 40　wt% 내지 60 wt%의 범위 내에서, 특히 접착성 폴리머의 형태인, 고형분 함량을 가져야 한다. 더 구체적으로, 본 발명의 목적을 위해 배치된 접착성 폴리머 용액 및/또는 분산물은 접착성 폴리머의 용액 및/또는 분산물을 기준으로 20　wt% 내지 80 wt%, 특히 30 wt% 내지 70 wt%, 바람직하게 40 wt% 내지 60 wt%의 범위 내에서 분산 매질 및/또는 용매 함량, 특히 물 함량을 가져야 한다.
단계 (b)에서 텍스타일 캐리어 상에 용액/분산물에 기초한 접착층을 적용하는 것은 당업자에게 잘 알려진 다수의 방식으로 수행될 수 있으며, 따라서 이와 관련된 더 이상의 내용은 필요하지 않다. 더 구체적으로, 텍스타일 캐리어 상에 접착층을 적용하는 단계 (b)는 나이프 코팅에 의해 행해진다. 이와 관련하여, 텍스타일 캐리어 상에 접착층을 나이프 코팅하는 단계는 나이프 오버 롤, 나이프 온 에어, 스크린 도포 및/또는 다이렉트 롤 온 롤 시스템의 사용에 의한 도포에 의해 행해진다. 게다가, 적용 단계는 오픈 스퀴즈 시스템 및/또는 클로즈드 스퀴즈 시스템을 사용하여 행해진다. 다른 가능성은 텍스타일 캐리어 위에 폼화된 분산물/용액을 롤링하는 것이며, 특히 매끄러운 스프레딩에 의해 적용된 층을 균일화/분포시키는 후속 단계가 이어진다. 접착성 폴리머의 폼화된 용액/분산물의 형태인 접착층을 적용하는 단계는 더 구체적으로 실온에서 행해질 수 있다.
더 구체적으로, 단계 (b)는 폼화된 용액 및/또는 분산물이 10　g/㎡ 내지 150 g/㎡, 특히 20 g/㎡ 내지 100　g/㎡ 및 바람직하게 40 g/㎡ 내지 80 g/㎡의 범위의 양으로 텍스타일 캐리어 상에 적용되도록 수행될 수 있다(습식 중량 및/또는 습식 첨가, 즉 건조되지 않은 용액/분산물의 첨가).
더 구체적으로, 단계 (b)는 접착성 폴리머의 폼화된 용액 및/또는 분산물이 0.01mm 내지 2mm, 특히 0.05mm 내지 1.5mm, 바람직하게 0.1mm 내지 0.75mm 및 더 바람직하게 0.15mm 내지 0.5mm의 범위의 두께로 텍스타일 캐리어 상에 적용되도록 수행될 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 방법과 관련하여, 흡착 입자를 적용 및/또는 접착시키는 단계 (c)는, 선택적으로 접착층에 대해 및/또는 그 위에서 흡착 입자를 프레싱함에 의해 및/또는 후속 프레싱과 함께, 접착층 상에 흡착 입자를 스프링클링 및/또는 트리클링 및/또는 레잉함에 의해 행해진다.
상기 프레싱은, 예를 들어 롤 등을 통해 행해질 수 있다. 또한, 하부의 폼의 적어도 부분적인 파괴가 상기 프레싱의 과정에서 이미 존재/수행될 수 있다.
추가의 가능한 구체예에서, 흡착 입자는 단계 (c)에서 접착층 상에 적용 및/또는 접착되며, 이로써 흡착 입자에 의한 접착층의 적어도 본질적으로 전 면적 점유가 얻어지고, 및/또는 접착층의 면적의 적어도 80%, 특히 적어도 90%, 바람직하게 적어도 95%, 더 바람직하게 적어도 99% 및 더 바람직하게 적어도 99.5%가 흡착 입자에 의해 점유된다. 이와 관련하여, 따라서 입자들이 밀착 충전되어 준-연속층이 얻어질 수 있다는 점에서 접착층의 표면의 특히 치밀한 점유가 본 발명에 따라서 실현가능하다. 주지된 대로, 흡착 소체/입자는 텍스타일 캐리어로부터 떨어져 면하는 접착층의 측면 상에 적용된다.
본 발명의 추가의 가능한 구체예에서, 단계 (d)는 30℃ 내지 250℃, 특히 50℃ 내지 200℃, 바람직하게 70℃ 내지 180℃ 및 더 바람직하게 90℃ 내지 160℃의 범위 내의 온도에서의 건조 및/또는 경화를 포함한다. 게다가, 단계 (d)는 0.1분 내지 15분, 특히 0.5분 내지 10분 및 바람직하게 1분 내지 5분의 범위 내의 기간 동안의 건조 및/또는 경화를 포함한다. 본 발명에 따른 방법과 관련하여 접착층이 주로 건조되어야 하는 경우에는 비교적 저온이 바람직하고, 접착층의 추가로 고려되는 (후)가교/경화에는 적절히 더 높은 온도가 이용될 수 있다.
이와 관련하여, 단계 (d)는 이어지는 및/또는 별도의 단계로서, 건조 및/또는 경화, 특히 가교를 포함한다. 특히, 경화는 건조가 행해진 후 행해진다. 이와 관련하여, 건조는 특히 0.1분 내지 15분의 범위의 기간 동안 30℃ 내지 100℃, 특히 50℃ 내지 80℃의 범위 내의 온도에서 행해질 수 있다. 경화는 0.1분 내지 15분의 범위의 기간 동안 100℃ 내지 250℃, 특히 120℃ 내지 200℃의 범위 내의 온도에서 행해질 수 있다.
따라서, 본 발명에 따라서, 단계 (d)는 건조된 및/또는 경화된, 구체적으로 가교된 파괴된 접착성 폴리머 폼에 기초한 공기 투과성 및/또는 불연속 층의 형태로 접착층을 얻는 것을 포함한다.
본 발명의 방법에서, 보호 재료는 단계 (e)와 관련하여, 특히 단계 (d)의 실시 후에 적어도 하나의 피복층이 제공된다. 이와 관련하여, 피복층은 텍스타일 캐리어 및/또는 접착층으로부터 떨어져 면하는 흡착층의 측면 상에 위치될 수 있고, 피복층은, 특히 압력감응 접착제, 특히 분산물 접착제를 사용하여 접착층 및/또는 흡착층에 고정/접착될 수 있으며, 특히 여기서 압력감응 접착제는 불연속적 형태로 적용된다.
본 발명은 전적으로 본 발명에 따른 텍스타일 타입 보호 재료를 제조하기 위한 효과적인 방법을 제공한다.
본 발명은 더 나아가 - 본 발명의 추가의 양태에서 - 특히 민간 또는 군사 분야를 위한 임의의 종류의 보호 장비 및/또는 보호 물품, 특히 보호 의복, 예컨대 보호 수트, 보호 장갑, 보호 신발, 보호 양말, 머리 보호 의복 등, 및 임의의 종류의 보호 덮개의 제조에서 상기 정의된 본 발명에 따른 보호 재료, 바람직하게 NBC 배치를 위한 및/또는 방사능 독성제 및/또는 독극물 물질 및/또는 생물학적 독성제 및/또는 독극물 물질 및/또는 화학적 독성제 및/또는 독극물 물질에 대해 보호 기능을 가진 임의의 전술한 보호 재료를 사용하는 방법을 제공한다.
본 발명은 더 나아가 - 본 발명의 추가의 양태에서 - 특히 공기 및/또는 가스 스트림으로부터, 특히 임의의 종류의 독성제, 취기제 및 독극물 물질의 제거를 위한, 바람직하게 방사능 독성제 및/또는 독극물 물질 및/또는 생물학적 독성제 및/또는 독극물 물질 및/또는 화학적 독성제 및/또는 독극물 물질의 제거를 위한, 임의의 종류의 필터 및 필터링 재료, 예컨대 NBC 인공호흡기 필터, 냄새 필터, 시트 필터, 공기 필터, 특히 실내 공기 정화용 필터, 흡착 가능한 캐리어 구조 및 의료 분야를 위한 필터의 제조에서 상기 정의된 본 발명에 따른 보호 재료를 사용하는 방법을 제공한다.
본 발명은 또한 - 본 발명의 추가의 양태에서 - 특히 상기 정의된 보호 재료를 사용하여 얻어지며 및/또는 특히 상기 정의된 보호 재료를 포함하는, 특히 민간 또는 군사 분야를 위한 임의의 종류의 보호 장비 및/또는 보호 물품, 특히 보호 의복, 예컨대 보호 수트, 보호 장갑, 보호 신발, 보호 양말, 머리 보호 의복 등, 및 임의의 종류의 보호 덮개, 바람직하게 NBC 배치를 위한 및/또는 방사능 독성제 및/또는 독극물 물질 및/또는 생물학적 독성제 및/또는 독극물 물질 및/또는 화학적 독성제 및/또는 독극물 물질에 대해 보호 기능을 가진 임의의 전술한 보호 장비 및/또는 보호 물품을 제공한다.
본 발명은 마지막으로 더 나가아 - 본 발명의 추가의 양태에서 - 특히 공기 및/또는 가스 스트림으로부터, 특히 임의의 종류의 독성제, 취기제 및 독극물 물질의 제거를 위한, 바람직하게 방사선활성 독성제 및/또는 독극물 물질 및/또는 생물학적 독성제 및/또는 독극물 물질 및/또는 화학적 독성제 및/또는 독극물 물질의 제거를 위한, 특히 상기 정의된 보호 재료를 사용하여 얻어지고 및/또는 특히 상기 정의된 보호 재료를 포함하는 임의의 종류의 필터 및 필터링 재료, 예컨대 인공호흡기 필터, 냄새 필터, 시트 필터, 공기 필터, 특히 실내 공기 정화용 필터, 흡착 가능한 캐리어 구조 및 의료 분야의 필터를 제공한다.
본 발명의 추가의 버전, 변경, 변화, 변형, 구체적인 특징 및 이점이 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 이 설명을 읽는 당업자에 의해 쉽게 인정되고 실현될 것이다.
본 발명은 다음의 예시적인 구체예들에 의해 예시되며, 이들은 본 발명을 어떤 식으로도 제한하지 않는다.
예시적인 구체예들 :
상이한 텍스타일 타입 보호 재료, 즉 2개의 발명 보호 재료(보호 재료 A 및 B)와 1개의 비교 보호 재료(보호 재료 C)가 제조된다.
발명 보호 재료 A 및 B는 각각 폼화된 용액/분산물의 형태로 캐리어 위에 나이프 코팅된 접착층에 의해 접착성 폴리머의 미리 기계적으로 폼화된 수성 기재 용액/분산물로 균일하게 약 80 g/㎡의 평량을 가진 텍스타일 캐리어 층을 코팅함으로써 제조된다. 폼의 형태로 적용된 용액/분산물 재료는 약 200 g/l의 질량 밀도와 용액/분산물을 기준으로 약 50%의 고형분 함량을 가진다. 용액/분산물은 약 60 g/㎡의 양으로 적용된다(습식 중량). 이렇게 적용된 층은 약 0.2 내지 0.4mm의 두께를 가진다. 발명 보호 재료 A는 폴리우레탄(PU)에 기초한 접착성 폴리머의 용액/분산물을 적용함으로써 제조되고, 발명 보호 재료 B는 폴리메타크릴레이트(PMA)에 기초한 접착성 폴리머의 용액/분산물을 이용한다.
이어서, 이렇게 적용된 각 접착층 위에 약 35 g/㎡의 로딩률로 약 0.05mm의 평균 소체 직경을 가진 미립자 활성탄을 스프링클링 및 약간의 접촉 압력에 의해 적용했다. 이후 흡착제를 더 고정하고 건조된/경화된 파괴된 접착성 폴리머 폼 및/또는 파괴된 폼을 포함하는 경화된 접착층을 형성하기 위해 접착성 폴리머의 용액/분산물의 건조/경화 단계가 이어진다. 이 건조/경화는 100℃ 내지 150℃의 온도에서 행해진다.
발명 텍스타일 타입 보호 재료 A 및 B는 파괴된 폼의 형태인 건조 접착층이 약 30 g/㎡(건식 중량)의 평량을 가진 상태로 얻어지며, 텍스타일 타입 보호 재료 A는 폴리우레탄(PU)의 형태의 접착층을 가지고, 텍스타일 타입 보호 재료 B는 폴리메타크릴레이트(PMA)의 형태의 접착층을 가진다.
더 나아가, 도 6에 상응하는 비 발명(비교) 흡착 필터링 재료 C가 제공되며, 여기서는 텍스타일 캐리어(평량 약 80 g/㎡) 위에 활성탄 형태의 미립자 흡착제가 약 80 g/㎡의 첨가량으로 불연속/단속적으로 적용된 접착제(균질하게 형성된, 폼화되지 않은 폴리우레탄에 기초한 접착제)를 사용하여 고정되었고, 접착제의 첨가량이 약 50　g/㎡이며, 텍스타일 캐리어 상에서 흡착제에 의한 결과의 점유 정도는 약 60%이다.
모든 3개의 흡착성 필터링 재료 및/또는 보호 재료 A 내지 C는 독성제/독극물 물질(여기서는 구체적으로 머스타드 가스, HD)에 대한 보호 기능에 대해 시험된다:
- 첫 번째 시험으로써 동적 흡착 시험이 수행되고, 머스타드 가스와 관련하여 특정한 장벽 효과를 결정한다. 이 목적을 위해, 약 0.5 cm/s의 유속을 가진 머스타드 가스(HD 농도 약 230 mg/㎥)를 함유하는 공기 스트림이 일정한 흐름 저항에서 특정한 흡착성 필터링 재료에 대해 작용하게 되고, 다양한 간격 후에 면적 기준 돌파 속도가 결정된다(한정된 상대습도 및 온도에서). 이렇게 얻어진 값들이 발명 흡착성 필터링 재료 A에 대해 도 5에 예시적으로 도시된다.
추가의 발명 흡착 재료 B는 재료 A와 유사한 값들을 제공한다. 비교예 C는 발명 보호 재료 A 및 B에 비해 돌파의 더 이른 발생을 제공하는 것으로 판명되며, 이어서 돌파 곡선의 기울기가 더 높고/가파르고, 시간에 따라 A 및 B에 비해 돌파 농도가 다소 상승한다.
종합하면, 시험된 재료 A, B 및 C는 우수한 흡착 특성을 갖지만, 발명 재료 A 및 B는 비교 재료 C를 능가하는 아주 더 개선된 결과를, 발명 재료 A 및 B에 대해서 전적으로 더 낮은 평량에서 달성한다.
- 화학 전쟁무기 제제 물질(머스타드 가스)에 대한 보호 기능이 표준화된 레이드 드롭 확산 흐름 시험을 사용하여 더 시험된다. 이를 위해, 특정한 흡착성 필터링 재료(샘플 면적 각 10㎠)가 인체 피부를 모사하는 PE 막(10μm) 위에서 테스트 셀에 고정되고, 전쟁무기 제제 방울(머스타드 가스, 머스타드 가스 각 1μl 부피 8방울)이 시험될 재료 위에 캐뉼라로 적용된다. 샘플 밑 공기 스트림이 세척병을 통해 인출된다. 시험 후 누적 돌파가 μg/㎡ 단위로 기체 크로마토그래피에 의해 측정된다; 최소 요건은 < 4 μg/㎡의 값에 대한 것이다(시험 조건: 상대습도 < 5%, 온도 30℃, 6 l/s 샘플 밑 공기 스트림, 24h 런타임)이다.
이 시험은 대류가 없는 상태에서 텍스타일 타입 보호 재료를 통한 액체 전쟁무기 제제의 확산을 모사하며, 보호 의복은 피부와 시트처럼 접촉하여 놓여 있고, 피부는 PE 막에 의해 모사된다.
이와 관련하여, 머스타드 가스 확산 시험은 발명 재료 A에 대해 3.3 및 발명 보호 재료 B에 대해 약 3.5의 누적 돌파[μm/㎠]를 제공하며, 이와 관련하여 비교 재료 C에 대해서는 약 3.7의 값이 결정된다.
실험 결과는 발명 보호 재료 A 및 B의 보호 기능이 비교 재료를 능가하여 아주 더 개선된다는 것을 나타내며, 이것은 평량이 낮은 것과 동시에 화학 독극물/전쟁무기 제제 물질에 대한 보호 기능과 관련하여 본 발명의 흡착성 필터링/보호 재료의 탁월한 효능을 입증한다.
텍스타일 타입 보호 재료 A 내지 C의 기계적 특성 및/또는 안정성 특성을 시험하기 위한 추가의 시험이 수행된다:
- DIN ISO 5981에 따라서 특정한 보호 재료가 먼저 스크럽 시험된다. 발명 텍스타일 타입 보호 재료 A는 여기서 특히 활성탄 입자 형태의 어떤 유의한 마모를 제공하지 않는 것으로 관찰된다. 발명 보호 재료 B는 활성탄의 개별 입자 형태의 최소한의 마모를 제공하는 것으로 판명된다. 비교 재료 C는 마찬가지로 일부 마모를 제공하는 것으로 판명되며, 유사하게 활성탄 입자가 중심이다. 이와 관련하여, 마모된 양은 시험된 발명 보호 재료 A 및 B보다 크다.
- 마지막으로, DIN EN ISO 5077에 따라서 텍스타일 타입 보호 재료가 세척 시험된다. 발명 보호 재료 A 및 B는 높은 수준의 내구성을 나타내며, 발명 텍스타일 타입 보호 재료 B는 발명 보호 재료 A보다 악화된 값을 제공하는 것으로 판명되지만, 전체적으로 세척에 대한 재료 B의 내구성은 우수한 것으로 분류되어야 한다. 비교하여, 보호 재료 C는 세척에 대해 낮은 내구성을 갖지만, 재료 C는 전체적으로 여전히 세척에 대해 만족할만한 내지는 우수한 내구성을 가진다.
따라서, 발명 보호 재료 A 및 B는 전적으로 스크럽 및 세척 시험에 의해 입증된 대로 높은 안정성/완전성을 가지며, 이것은 이와 관련하여 비교 재료 C를 능가하는 생산적인 개선에 이른다.
더 나아가, 발명 보호 재료 A 및 B는 공기에 대해 탁월한 투과성을 가진다. 이와 관련하여, 발명 보호 재료 A에 대해 127 Pa의 흐름 저항에서 약 420 l·m-2·s-1의 공기 투과율이 결정될 수 있고, 발명 재료 B에 대한 상응하는 값은 약 400 l·m-2·s-1이다.
종합하면, 상기 설명된 시험은 본 발명의 개념에 기초하여 제공된 보호 재료의 탁월한 특성을 증명한다.
참조번호 리스트:
1 텍스타일 타입 보호 재료
2 텍스타일 캐리어
3 접착층
4 흡착층
5 흡착 입자
6 피복층
6' 제1 피복층
6" 제2 또는 추가의 피복층
d1 텍스타일 타입 보호 재료의 두께
d2 텍스타일 캐리어의 두께
d3 접착층의 두께
d4 흡착층의 두께

Claims (67)

  1. 화학적, 생물학적 및 방사능 독성제 및 독극물에 대해 보호 기능을 가진 텍스타일 타입 흡착성 필터링 재료의 형태인 텍스타일 타입 보호 재료(1)로서,
    (a) 텍스타일 시트형 재료 형태인 2-차원 공기 투과성 텍스타일 캐리어(2);
    (b) 건조되고 경화된 파괴된 접착성 폴리머 폼에 기초한 공기 투과성이고 불연속적으로 형성된 층이며, 상기 파괴된 접착성 폴리머 폼은 부서진, 파열된 또는 붕괴된 다수의 건조되고 경화된 폼 버블을 포함하고, 5 g/㎡에서 60 g/㎡의 평량을 갖는, 텍스타일 캐리어(2) 위에 적용된 접착층(3); 및
    (c) 5 g/㎡ 내지 150 g/㎡의 양으로 적용된 다수의 개별 흡착 입자(5)를 포함하거나 이들로 형성된, 접착층(3)에 접착된 흡착층(4)
    을 포함하는, 텍스타일 타입 보호 재료(1).
  2. 제 1 항에 있어서, 파괴된 접착성 폴리머 폼은 접착성 폴리머의 다수의 부서진, 파괴된 또는 붕괴된 벽 또는 지주를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 재료.
  3. 제 1 항에 있어서, 파괴된 접착성 폴리머 폼은 파괴된 접착성 폴리머 폼에 있는 폼 버블의 총수를 기준으로 적어도 30%의 부서진, 파열된 또는 붕괴된 폼 버블의 비율을 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 재료.
  4. 제 1 항에 있어서, 파괴된 접착성 폴리머 폼은 다수의 구멍, 기공, 채널 또는 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 재료.
  5. 제 1 항에 있어서, 파괴된 접착성 폴리머 폼은 연속적으로 또는 응집성으로 형성되고, 파괴된 접착성 폴리머 폼은 전 면적 또는 전 측면 방식으로 캐리어(2) 상에 적용되는 것을 특징으로 하는 보호 재료.
  6. 제 1 항에 있어서, 접착층(3)은 텍스타일 캐리어(2)에 부분적으로 침투되거나 또는 텍스타일 캐리어(2)로 연장되는 것을 특징으로 하는 보호 재료.
  7. 제 1 항에 있어서, 파괴된 접착성 폴리머 폼은 접착성 폴리머의 폼화된 수성 또는 유기 기재 용액 또는 분산물을 건조시키고 경화하는 단계, 이후 접착성 폴리머의 폼화된 용액 또는 분산물에 의해 제공된 폼을 적어도 부분적으로 파괴하는 단계에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 보호 재료.
  8. 제 1 항에 있어서, 흡착층(4)은 흡착성 시트 타입 필터로서 구성되는 것을 특징으로 하는 보호 재료.
  9. 제 1 항에 있어서, 흡착층(4)의 흡착 입자(5)는 미립자 활성탄으로 형성되는 것을 특징으로 하는 보호 재료.
  10. 제 1 항에 있어서, 보호 장비 또는 보호 물품의 일부인 것을 특징으로 하는 보호 재료.
  11. 제 1 항에 있어서, 필터 또는 필터링 재료의 일부인 것을 특징으로 하는 보호 재료.
  12. 제 1 항에 청구된 보호 재료의 제조 방법으로서, 언급된 순서로 다음의 단계:
    (a) 텍스타일 시트형 재료 형태인 2-차원 공기 투과성 텍스타일 캐리어(2)를 제공하는 단계;
    (b) 텍스타일 캐리어 위에 접착층(3)을 적용하는 단계로서, 접착층(3)은 접착성 폴리머의 폼화된 수성 또는 유기 기재 용액 또는 분산물의 형태로 적용되며, 접착성 폴리머의 폼화된 용액 또는 분산물이 10 g/㎡ 내지 150 g/㎡의 범위의 양으로 텍스타일 캐리어 위에 적용되는 단계;
    (c) 단계 (b)에서 얻어진 접착층(3) 상에 다수의 개별 흡착 입자를 적용하고 접착시킴으로써 접착층(3) 위에 적용된 흡착층(4)을 얻는 단계로서, 흡착 입자(5)는 5 g/㎡ 내지 150 g/㎡의 범위의 양으로 적용되는 단계;
    (d) 접착성 폴리머의 폼화된 용액 또는 분산물의 형태인 접착층(3)을 건조시키고 경화한 후 접착성 폴리머의 폼화된 용액 또는 분산물에 의해 제공된 폼을 적어도 부분적으로 파괴하는 단계로서, 이로써 접착층(3)이 건조되고 경화된 파괴된 접착성 폴리머 폼으로서 얻어지는 단계
    를 포함하는 방법.
  13. 제 1 항에 청구된 보호 재료를 포함하는 보호 물품.
  14. 제 1 항에 청구된 보호 재료를 포함하는 필터링 재료.
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KR1020187002490A 2015-07-25 2016-05-12 새로운 타입의 텍스타일 보호 재료 및 그것의 제조 방법 KR102046817B1 (ko)

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