特開 2024-90073 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】P2024090073

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】防護材料および防護衣

(51)【国際特許分類】

   B32B 27/18 20060101AFI20240627BHJP

   B32B 27/32 20060101ALI20240627BHJP

   D06N 7/00 20060101ALI20240627BHJP

   A41D 13/00 20060101ALI20240627BHJP

   A62B 17/00 20060101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

B32B27/18 Z

B32B27/32 B

D06N7/00

A41D13/00 102

A62B17/00

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022205723

(22)【出願日】2022-12-22

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-01-09

(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】000222255

【氏名又は名称】東洋クロス株式会社

(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】渡邉 志貴

(72)【発明者】

【氏名】下田 真史

(72)【発明者】

【氏名】高木 直樹

(72)【発明者】

【氏名】大門 篤

【テーマコード（参考）】

2E185

3B011

3B211

4F055

4F100

【Ｆターム（参考）】

2E185AA01

2E185CC74

3B011AA01

3B011AA05

3B011AB01

3B011AC15

3B211AA01

3B211AA05

3B211AB01

3B211AC15

4F055AA27

4F055BA13

4F055BA16

4F055EA05

4F055EA22

4F055FA06

4F055FA24

4F055FA40

4F100AA17A

4F100AA17H

4F100AA22A

4F100AA22H

4F100AA23A

4F100AA23H

4F100AK10A

4F100AK42C

4F100AR00A

4F100AR00C

4F100AT00

4F100BA03

4F100BA04

4F100CA30A

4F100CA30H

4F100DG11B

4F100DG11D

4F100EH01

4F100EH012

4F100GB76

4F100GB90

4F100JD10A

4F100JJ02A

4F100JN06A

(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１Ａは、内側と外側とを備える防護材料１Ａであって、第１樹脂層１１と、第２樹脂層１２と、第１補強布１３と、を備え、最も外側に第１樹脂層１１が配置され、第１樹脂層１１の内側に第２樹脂層１２が配置され、第２樹脂層１２の内側に１補強布１３が配置され、第１樹脂層１１は、赤外反射剤が練り込まれている。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。
【選択図】図１

【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樹脂層と、
第２樹脂層と、
第１補強布と、
を備え、
最も外側に前記第１樹脂層が配置され、
前記第１樹脂層の内側に前記第２樹脂層および前記第１補強布が配置され、
前記第１樹脂層は、赤外反射剤が練り込まれている、
防護材料。

【請求項2】

前記第１樹脂層の内側に前記第２樹脂層が配置され、
前記第２樹脂層の内側に前記第１補強布が配置されている、
請求項１に記載の防護材料。

【請求項3】

前記第１樹脂層と前記第２樹脂層との間に、第２補強布がさらに配置されている、
請求項２に記載の防護材料。

【請求項4】

前記第１樹脂層は、塩素化ポリエチレンであり、
前記赤外反射剤は、金属酸化物である、
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樹脂層と、第２樹脂層と、第１補強布と、を備え、最も外側に上記第１樹脂層が配置され、上記第１樹脂層の内側に上記第２樹脂層および上記第１補強布が配置され、上記第１樹脂層は、赤外反射剤が練り込まれている。

【0007】

［２］：［１］に記載の防護材料であって、上記第１樹脂層の内側に上記第２樹脂層が配置され、上記第２樹脂層の内側に上記第１補強布が配置されている。

【0008】

［３］：［２］に記載の防護材料であって、上記第１樹脂層と上記第２樹脂層との間に、第２補強布がさらに配置されている。

【0009】

［４］：［１］から［３］のいずれかに記載の防護材料であって、上記第１樹脂層は、塩素化ポリエチレンであり、上記赤外反射剤は、金属酸化物である。

【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】実施の形態２の防護材料の断面構造図である。

【図3】実施の形態３の防護材料の断面構造図である。

【図4】各実施の形態の防護材料の評価結果を示す図である。

【図5】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の断面構造図である。

【0016】

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

【0017】

第１樹脂層１１の厚みは、約０．１０ｍｍ～０．３０ｍｍ程度、第２樹脂層１２の厚みは、約１２μｍ程度、第１補強布１３の厚みは、約０．０６ｍｍ～０．４０ｍｍ程度である。防護材料１Ａの合計の厚みは、０．１５ｍｍ～０．７５ｍｍ程度となる。

【0018】

本実施の形態では、第１樹脂層１１には、柔軟性の富んだ材料として、塩素化ポリエチレンを用いている。塩素化ポリエチレン以外の材料としては、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－塩化ビニル－酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン樹脂等が用いられる。さらに、塩素化ポリエチレンには、赤外反射剤が練り込まれている。

【0019】

赤外反射剤とは、自然光に含まれる近赤外域（７８０ｎｍ～２５００ｎｍ）の光を反射することが可能な材料を意味する。たとえば、赤外反射剤としては、金属酸化物（Ｆｅ_２Ｏ３、Ｍｎ_３Ｏ_４、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣｏＯ、ＣｕＯ）等が用いられる。本実施の形態では、第１樹脂層１１に含まれる赤外反射剤の含有量は、０．５％～２０％程度である。

【0020】

第２樹脂層１２には、ＰＥＴフィルムが用いられている。第１補強布１３には、糸の太さが７０デシテックスのナイロンの織物が用いられている。糸の太さは、この太さには限定されない。また、材料もナイロンに限定されない。例えば、ポリエステル、綿等も用いることができる。また、織物以外でも、ニット、薄織物、不織布等を用いることもできる。

【0021】

本実施の形態の防護材料１Ａは、第１樹脂層１１に赤外反射剤が練り込まれている。これにより、日射反射率を第１樹脂層１１で高めることができる。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を期待することができる。詳細については、図４を用いて後述する。

【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樹脂層１２と第１補強布１３との間に湿気硬化型接着剤層（図示省略）を介在させて貼り合わせて、互いに一体化された第２樹脂層１２と第１補強布１３との積層構造を得る。

【0023】

次に、互いに一体化された第２樹脂層１２および第１補強布１３の第２樹脂層１２と第１樹脂層１１との間に、第１樹脂層１１を成す樹脂と赤外反射材をバンバリーミキサーにより混練し、続いて２本ロールのウォームアップロールにより混練し、しかるのち逆Ｌ字形４本ロールカレンダーにより、上記混錬物を下引き加工を施した第２樹脂層の下引き面に０．３ｍｍの厚みに貼着した。以上により、第１樹脂層１１、第２樹脂層１２、および、第１補強布１３の三層構造を備える防護材料１Ａが得られる。

【0024】

［実施の形態２：防護材料１Ｂ］
図２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２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、最も外側に第１樹脂層１１が配置され、第１樹脂層１１の内側に第１補強布１３が配置され、第１補強布１３の内側に第２樹脂層１２が配置されている。第１樹脂層１１、第１補強布１３、および、第２樹脂層１２に用いられる材料、および、第１樹脂層１１への赤外反射剤の含有量は、上記実施の形態の防護材料１Ａと同じである。第１樹脂層１１、第１補強布１３、および、第２樹脂層１２の厚み、および、防護材料１Ｂの合計の厚みも、上記実施の形態の防護材料１Ａと同じである。

【0026】

本実施の形態の防護材料１Ｂは、防護材料１Ａと同様に第１樹脂層１１に赤外反射剤が練り込まれている。これにより、日射反射率を第１樹脂層１１で高めることができる。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を期待することができる。詳細については、図４を用いて後述する。

【0027】

（防護材料１Ｂの製造方法）
防護材料１Ｂの製造方法としては、はじめに、第２樹脂層１２と第１補強布１３との間に湿気硬化型接着剤層（図示省略）を介在させて貼り合わせて、互いに一体化された第２樹脂層１２と第１補強布１３との積層構造を得る。

【0028】

次に、互いに一体化された第２樹脂層１２および第１補強布１３の第１補強布１３と第１樹脂層１１との間に、第１樹脂層１１を成す樹脂と赤外反射材をバンバリーミキサーにより混練し、続いて２本ロールのウォームアップロールにより混練し、しかるのち逆Ｌ字形４本ロールカレンダーにより、上記混錬物を下引き加工を施した第１補強布１３の下引き面に０．３ｍｍの厚みに貼着した。以上により、第１樹脂層１１、第１補強布１３、および、第２樹脂層１２の三層構造を備える防護材料１Ａが得られる。

【0029】

［実施の形態３：防護材料１Ｃ］
図３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３は、防護材料１Ｃの断面構造図である。

【0030】

本実施の形態の防護材料１Ｃの基本的構成は、上記実施の形態１の防護材料１Ａと同じであり、相違点は、第１樹脂層１１と第２樹脂層１２との間に第２補強布１４が設けられている構成である。第２補強布１４の厚み、および、材料は、第１補強布１３と同じである。この防護材料１Ｃの構成においても、防護材料１Ａと同様に第１樹脂層に赤外反射剤が練り込まれている。これにより、日射反射率を第１樹脂層１１で高めることができる。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を期待することができる。詳細については、図４を用いて後述する。

【0031】

（防護材料１Ｃの製造方法）
防護材料１Ｃの製造方法としては、はじめに、第２樹脂層１２と第１補強布１３との間に湿気硬化型接着剤層（図示省略）を介在させて貼り合わせて、互いに一体化された第２樹脂層１２と第１補強布１３との積層構造を得る。次に、第２樹脂層１２と第２補強布１４との間に湿気硬化型接着剤層（図示省略）を介在させて貼り合わせて、互いに一体化された第２樹脂層１２と第２補強布１４との積層構造を得る。これにより、第２補強布１４、第２樹脂層１２、および、第１補強布１３の三層構造が得られる。

【0032】

次に、互いに一体化された第２補強布１４、第２樹脂層１２、および、第１補強布１３の第２補強布１４と第１樹脂層１１との間に、第１樹脂層１１を成す樹脂と赤外反射材をバンバリーミキサーにより混練し、続いて２本ロールのウォームアップロールにより混練し、しかるのち逆Ｌ字形４本ロールカレンダーにより、上記混錬物を下引き加工を施した第２補強布１４の下引き面に０．３ｍｍの厚みに貼着した。以上により、第１樹脂層１１、第２補強布１４、第２樹脂層１２、および、第１補強布１３の四層構造を備える防護材料１Ｃが得られる。

【0033】

［防護材料１Ａ～防護材料１Ｃの評価結果］
次に、図４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４は、防護材料１Ａ～防護材料１Ｃの評価結果、および、比較例１～比較例３の評価結果を示す図である。

【0034】

比較例１の防護材料の構成は、防護材料１Ａの構成に比較して、第１樹脂層１１として赤外反射剤が練り込まれていない塩素化ポリエチレンが用いられ、さらに、第２樹脂層１２が設けられていない。比較例２の防護材料の構成は、防護材料１Ｃの構成に比較して、第１樹脂層１１が設けられていない。比較例３の防護材料の構成は、防護材料１Ａの構成に比較して、第１樹脂層１１として赤外反射剤が練り込まれていない塩素化ポリエチレンを用いた。

【0035】

評価項目として、「色」、「耐薬品性（ガスバリア性）」、「柔軟性（しなやかさ）」、「日射対策（表面温度℃）」、「日射反射率」の各項目を評価した。「日射反射率」については、「全波長域（３００ｎｍ～２５００ｎｍ）」、「近紫外－可視光域（３００ｎｍ～７８０ｎｍ）」、および、「近赤外域（７８０ｎｍ～２５００ｎｍ）」に分けて評価を行なった。

【0036】

防護材料１Ａの評価結果は、「耐薬品性（ガスバリア性）」が合格、「柔軟性（しなやかさ）」が合格、「日射対策（表面温度）」として表面温度が５４度であった。また、「日射反射率」も、「近赤外域（７８０ｎｍ～２５００ｎｍ）」において、４２．３％と良好な結果が得られた。

【0037】

防護材料１Ｂの評価結果は、「耐薬品性（ガスバリア性）」が合格、「柔軟性（しなやかさ）」が合格、「日射対策（表面温度）」として表面温度が５２度であった。また、「日射反射率」も、「近赤外域（７８０ｎｍ～２５００ｎｍ）」において、４６．５％と良好な結果が得られた。

【0038】

防護材料１Ｃの評価結果は、「耐薬品性（ガスバリア性）」が合格、「柔軟性（しなやかさ）」が合格、「日射対策（表面温度）」として表面温度が５３度であった。また、「日射反射率」も、「近赤外域（７８０ｎｍ～２５００ｎｍ）」において、４５．３％％と良好な結果が得られた。

【0039】

比較例１の防護材料の評価結果は、第１樹脂層１１の塩素化ポリエチレンに赤外反射剤が練り込まれていないために、「日射反射率」で高い評価が得られず、「日射対策（表面温度）」として表面温度が６５度であった。

【0040】

比較例２の防護材料の評価結果は、第１樹脂層１１が設けられていないことから、「日射対策（表面温度）」の評価は行なっていない。さらに、第１樹脂層１１が設けられていないため、防護材料としてのしなやかさに欠ける評価であった。

【0041】

比較例３の防護材料は、第１樹脂層１１の塩素化ポリエチレンに赤外反射剤が練り込まれていない点を除けば、実施の形態１の防護材料１Ａと同じ構成であるが、赤外反射剤が練り込まれていない結果、「日射反射率」で高い評価が得られず、「日射対策（表面温度）」として表面温度が６５度であった。

【0042】

［実施の形態４：防護衣１００］
図５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５は、防護衣１００の構成を示す正面図である。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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】

【0048】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 防護材料、１１ 第１樹脂層、１２ 第２樹脂層、１３ 第１補強布、１４ 第２補強布。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】