特開 2024-5050 防護材料および防護衣

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024005050

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】防護材料および防護衣

(51)【国際特許分類】

   B32B 25/10 20060101AFI20240110BHJP

   A41D 13/005 20060101ALI20240110BHJP

   B32B 15/20 20060101ALN20240110BHJP

【ＦＩ】

B32B25/10

A41D13/005

B32B15/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022105035

(22)【出願日】2022-06-29

(71)【出願人】

【識別番号】722014321

【氏名又は名称】東洋紡エムシー株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】517413605

【氏名又は名称】ニッタ化工品株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上田 悠太

(72)【発明者】

【氏名】吉田 知弘

(72)【発明者】

【氏名】羽賀 道知

【テーマコード（参考）】

3B011

3B211

4F100

【Ｆターム（参考）】

3B011AA02

3B011AB01

3B011AC01

3B211AA02

3B211AB01

3B211AC01

4F100AB10C

4F100AN01A

4F100AN01D

4F100AN02A

4F100AN02D

4F100AT00

4F100BA04

4F100CA03A

4F100CA03D

4F100DG11B

4F100EC032

4F100EC03A

4F100EC03B

4F100EC03C

4F100EH662

4F100EH66C

4F100EJ062

4F100EJ06B

4F100EJ172

4F100EJ17B

4F100GB72

4F100GB87

4F100GB90

4F100JD11

4F100JJ02

(57)【要約】

【課題】日射による輻射熱の影響を抑制することで、防護衣の内部温度の上昇を抑制することが可能な、防護材料および防護衣の提供を目的とする。
【解決手段】この防護材料１Ｃは、内側と外側とを備える防護材料であって、第１ゴム層１１と、金属層１２と、補強布１３と、を備え、最も外側に第１ゴム層１１が配置され、第１ゴム層１４の内側に補強布１２および金属層１３が配置されている。この構成により、輻射熱の内側への伝達が金属層１２によって遮られる。その結果、防護材料１Ｃの内側での温度上昇を抑制することが可能となる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内側と外側とを備える防護材料であって、
第１ゴム層と、
金属層と、
補強布と、
を備え、
最も外側に前記第１ゴム層が配置され、
前記第１ゴム層の内側に前記補強布および前記金属層が配置されている、
防護材料。

【請求項2】

第２ゴム層をさらに含み、
最も外側に前記第１ゴム層が配置され、
最も内側に前記第２ゴム層が配置されている、
請求項１に記載の防護材料。

【請求項3】

前記第１ゴム層の内側に前記金属層が配置され、
前記金属層の内側に前記補強布が配置され、
前記補強布の内側に前記第２ゴム層が配置されている、
請求項２に記載の防護材料。

【請求項4】

第２ゴム層をさらに含み、
最も外側に前記第１ゴム層が配置され、
前記第１ゴム層の内側に前記補強布が配置され、
前記補強布の内側に前記第２ゴム層が配置され、
前記第２ゴム層の内側に前記金属層が配置さている、
請求項１に記載の防護材料。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれかに記載の防護材料を用いた、防護衣。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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、材料表面の良好な耐ガス浸透性および耐液防護性が求められ、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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５７８４８１２号公報

【特許文献2】特開２００３－２９０３号公報

【特許文献3】特開２０１０－２４２７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

防護材料を用いた防護衣は、全身が覆われることから、屋外での使用時には、日射による輻射熱の影響で、防護衣の内部は高温となる。そのために、長時間にわたる防護衣の着用は困難であり、その結果、防護衣を着用して行なう作業の作業効率が低下する。

【0005】

本開示では、上記課題を解決することにあり、日射による輻射熱の影響を抑制することで、防護衣の内部温度の上昇を抑制することが可能な、防護材料および防護衣を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

［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、第１ゴム層と、金属層と、補強布と、を備え、最も外側に上記第１ゴム層が配置され、上記第１ゴム層の内側に上記補強布および上記金属層が配置されている。

【0007】

［２］：［１］に記載の防護材料であって、第２ゴム層をさらに含み、最も外側に上記第１ゴム層が配置され、最も内側に上記第２ゴム層が配置されている。

【0008】

［３］：［２］に記載の防護材料であって、上記第１ゴム層の内側に上記金属層が配置され、上記金属層の内側に上記補強布が配置され、上記補強布の内側に上記第２ゴム層が配置されている。

【0009】

［４］：［１］に記載の防護材料であって、第２ゴム層をさらに含み、最も外側に上記第１ゴム層が配置され、上記第１ゴム層の内側に上記補強布が配置され、上記補強布の内側に上記第２ゴム層が配置され、上記第２ゴム層の内側に上記金属層が配置さている。

【0010】

本開示の防護衣においては、上記［１］から［４］のいずれかに記載の防護材料を用いている。

【発明の効果】

【0011】

本開示に従えば、日射による輻射熱の影響を抑制することで、防護衣の内部温度の上昇を抑制することが可能な、防護材料および防護衣の提供を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態１の防護材料の断面構造図である。

【図2】日射による輻射熱を示す模式図である。

【図3】実施の形態２の防護材料の断面構造図である。

【図4】実施の形態３の防護材料の断面構造図である。

【図5】比較例１の防護材料の断面構造図である。

【図6】比較例２の防護材料の断面構造図である。

【図7】各実施の形態の防護材料の評価結果を示す図である。

【図8】実施の形態４の防護衣の構成を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

［実施の形態１：防護材料１Ａ］
図１および図２を参照して、本実施の形態の防護材料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、日射による輻射熱を示す模式図である。

【0016】

本実施の形態の防護材料１Ａは、第１ゴム層１１、金属層１２、補強布１３、および、第２ゴム層１４を含む。最も外側に第１ゴム層１１が配置され、第１ゴム層１１の内側に金属層１２が配置され、金属層１２の内側に補強布１３が配置され、補強布１３の内側に第２ゴム層１４が配置されている。

【0017】

第１ゴム層１１の厚みは、約０．１０ｍｍ～０．３０ｍｍ程度、金属層１２の厚みは、約３０ｍｍ～１００ｎｍ程度、補強布１３の厚みは、約０．０５ｍｍ～０．３０ｍｍ程度、および、第２ゴム層１４の厚みは、約０．１０ｍｍ～０．３０ｍｍ程度である。

【0018】

本実施の形態では、第１ゴム層１１および第２ゴム層１４には、ブチルゴム（黒）を用いた。他のゴムとしては、他のゴムとしては、天然ゴム、ニトリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、塩素化ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、エチレン・酢酸ビニルゴム、クロロプレンゴム、パイパロンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴムが挙げられるが、基本的には、ゴム種には制限はない。

【0019】

金属層１２には、アルミ（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等の金属材料が用いられる。補強布１３には、織物、編物、不織布、フィルム等が用いられる。その中でも防護衣に適用する補強布については柔軟性や強度の観点より織物や編物が好ましい。

【0020】

図２を参照して、本実施の形態の防護材料１Ａにおける、日射による輻射熱について説明する。外側に配置された第１ゴム層１１に日射が照射された場合、第１ゴム層１１によっても反射されるが、第１ゴム層１１は黒色であることから、その割合は小さく多くの日射が、第１ゴム層１１に吸収され、輻射熱となって、防護材料１Ａの内側に伝達される。本実施の形態の防護材料１Ａの場合には、第１ゴム層１１に金属層１２が設けられていることから、輻射熱の内側への伝達が金属層１２によって遮られる。その結果、防護材料１Ａの内側での温度上昇を抑制することが可能となる。その評価結果については後述する。

【0021】

変形例として、最も外側に第１ゴム層１１が配置され、第１ゴム層１１の内側に補強布１３が配置され、補強布１３の内側に金属層１２が配置され、金属層１２の内側に第２ゴム層１４が配置の順に積層した構成も取り得る。この変形例についても防護材料の内側での温度上昇を抑制する効果を期待することができる。

【0022】

（防護材料１Ａの製造方法）
防護材料１Ａの製造方法としては、はじめに、第２ゴム層１４と補強布１３との間に接着ゴム層（図示省略）を介在させて貼り合わせてプレス加硫法により加硫接着を行ない、互いに一体化された第２ゴム層１４と補強布１３との積層構造を得る。

【0023】

次に、補強布１３の上に真空蒸着法により、膜厚さ１００ｎｍのＡｌ薄膜を金属層１２として成膜した。その後、第１ゴム層１１と金属層１２との間に接着ゴム層(図示省略)を介在させて貼り合わせてプレス加工を行なう。以上により、第１ゴム層１１、金属層１２、補強布１３、および、第２ゴム層１４を含む防護材料１Ａの積層構造を得ることができる。

【0024】

［実施の形態２：防護材料１Ｂ］
図３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の断面構造図である。

【0025】

本実施の形態の防護材料１Ｂは、第１ゴム層１１、補強布１３、第２ゴム層１４、および、金属層１２を含む。最も外側に第１ゴム層１１が配置され、第１ゴム層１１の内側に補強布１３が配置され、補強布１３の内側に第２ゴム層１４が配置され、第２ゴム層１４の内側に金属層１２が配置されている。

【0026】

第１ゴム層１１、補強布１３、第２ゴム層１４、および、金属層１２の厚み、用いられる材料は、実施の形態１の防護材料１Ａと同様である。

【0027】

（防護材料１Ｂの製造方法）
補強布１３と第１ゴム層１１との間、および、補強布１３と第２ゴム層１４との間に、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プレス加硫法により加硫接着を行ない、互いに一体化された第１ゴム層１１、補強布１３および第２ゴム層１４の積層構造を得る。

【0028】

次に、第２ゴム層１４の上に真空蒸着法により、膜厚さ１００ｎｍのＡｌ薄膜を金属層１２として成膜する。以上により、第１ゴム層１１、補強布１３、第２ゴム層１４、および、金属層１２を含む防護材料１Ｂの積層構造を得ることができる。

【0029】

本実施の形態においても、図２で説明したように、輻射熱の内側への伝達が金属層１２によって遮られる。その結果、防護材料１Ｂの内側での温度上昇を抑制することが可能となる。その評価結果については後述する。

【0030】

［実施の形態３：防護材料１Ｃ］
図４を参照して、本実施の形態の防護材料１Ｃについて説明する。図４は、防護材料１Ｃの断面構造図である。

【0031】

本実施の形態の防護材料１Ｃは、第１ゴム層１１、補強布１３、および、金属層１２を含む。最も外側に第１ゴム層１１が配置され、第１ゴム層１１の内側に補強布１３が配置され、補強布１３の内側に金属層１２が配置されている。

【0032】

第１ゴム層１１、補強布１３、金属層１２の厚み、用いられる材料は、実施の形態１の防護材料１Ａと同様である。

【0033】

（防護材料１Ｃの製造方法）
補強布１３と第１ゴム層１１との間に、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プレス加硫法により加硫接着を行ない、互いに一体化された第１ゴム層１１および補強布１３の積層構造を得る。

【0034】

次に、補強布１３の上に真空蒸着法により、膜厚さ１００ｎｍのＡｌ薄膜を金属層１２として成膜する。以上により、第１ゴム層１１、補強布１３、および、金属層１２を含む防護材料１Ｃの積層構造を得ることができる。

【0035】

本実施の形態においても、図２で説明したように、輻射熱の内側への伝達が金属層１２によって遮られる。その結果、防護材料１Ｃの内側での温度上昇を抑制することが可能となる。なお、外側から第１ゴム層１１、金属層１２、および、補強布１３の順で積層しても、同様の効果が得られることが期待できる。

【0036】

［比較例１：防護材料２Ａ］
図５を参照して、比較例１の防護材料２Ａについて説明する。図５は、防護材料２Ａの断面構造図である。

【0037】

比較例１の防護材料２Ａは、金属層１２、第１ゴム層１１、補強布１３、および、第２ゴム層１４を含む。最も外側に金属層１２が配置されている。

【0038】

金属層１２、第１ゴム層１１、補強布１３、および、第２ゴム層１４の厚み、用いられる材料は、実施の形態１の防護材料１Ａと同様である。評価結果については後述する。

【0039】

［比較例２：防護材料２Ｂ］
図６を参照して、比較例２の防護材料２Ｂについて説明する。図６は、防護材料２Ｂの断面構造図である。

【0040】

比較例２の防護材料２Ｂは、第１ゴム層１１、補強布１３、および、第２ゴム層１４を含む。金属層は配置されていない。

【0041】

第１ゴム層１１、補強布１３、および、第２ゴム層１４の厚み、用いられる材料は、実施の形態１の防護材料１Ａと同様である。評価結果については後述する。

【0042】

［防護材料１Ａ～防護材料１Ｃの評価結果］
次に、図７を参照して、防護材料１Ａ～防護材料１Ｃの評価結果について説明する。図７は、防護材料１Ａ～防護材料１Ｃおよび防護材料２Ａ、防護材料２Ｂの評価結果を示す図である。

【0043】

評価対象として、各防護材料の遮熱率を測定した。遮熱率は、以下の式１によって求めることができる。試験方法としては、レフランプの光を試験片の表面に照射し、試験片を透過した熱線及び光照射によって加熱された試験片から再放射された熱線を，試験片の背面に非接触で配置した熱線受光体で吸収する。光照射前及び光照射して１５分後の熱線受光体温度をサーモカメラで測定し、熱線受光体の上昇温度から遮熱率を算出した。

【0044】

遮熱率（％）＝（（（ブランク試験の上昇温度）－（試料の上昇温度））／（ブランク試験の上昇温度））×１００％（式１）
防護材料１Ａの場合、金属層１２を第１ゴム層１１の内側に設けておくことで、比較例２に示す金属層が設けられていない防護材料２Ｂ（遮熱率３１％）に比較して、遮熱率が５９％となり良好な評価結果が得られた。

【0045】

防護材料１Ｂの場合、金属層１２を最も内側に設けておくことで、比較例２に示す金属層が設けられていない防護材料２Ｂ（遮熱率３１％）に比較して、遮熱率が５７％となり良好な評価結果が得られた。

【0046】

なお、比較例１に示した、金属層１２を最も外側に設けた防護材料２Ａの場合では、遮熱率７８％と、最も良好な数値である。しかし、最外層に金属層１２を設けた場合には、日射の反射が強すぎること、第三者から視認し易くなることに加えて、外的な摩耗や擦れによる耐久性が問題になる場合がある。よって、防護材料としては不適切と判断される。

【0047】

［実施の形態４：防護衣１００］
図８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８は、防護衣１００の構成を示す正面図である。

【0048】

この防護衣１００は、上記各実施の形態で説明した防護材料１Ａ、防護材料１Ｂ、または、防護材料１Ｃを用いて製造したものである。このように、防護材料１Ａ、防護材料１Ｂ、または、防護材料１Ｃを用いて防護衣１００を製造することで、防護衣１００の内部の温度上昇を抑制することができる。その結果、防護衣１００を着用した長時間の作業（たとえば、有害なガスや液体等の除染作業）が可能になるとともに、作業に要する労力の軽減を図ることが可能となる。

【0049】

さらに、防護衣１００を着用した作業を継続して実施できるようになることから、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、被着用者に精神的な安心感を与えることも可能となる。

【0050】

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、同等の機能を必要とする領域への出入りの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。

【0051】

上記では、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。

【0052】

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。

【符号の説明】

【0053】

１Ａ 防護材料、１１ 第１ゴム層、１２ 金属層、１３ 補強布、１４ 第２ゴム層。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】