(57)【要約】有害薬物に対する保護を与えるのに適した衣料であって、前記衣料は有害薬物に対して実質的に有効な障壁を与えるラミネート材料を含む。ラミネート材料が2つ以上の層を含み、前記層の少なくとも1層が有害薬物に対して実質的に有効な障壁である障壁層であり、前記層の少なくとも1層が前記少なくとも1つの障壁層を保護する保護層であるのが好ましい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
有害薬物に対する保護を与えるのに適したレスピレータであって、前記レスピレータはフェイスシーリングマスク、空気を前記レスピレータ内に吸いこむことを可能にする空気吸込口及び前記レスピレータから吐く息を追い出させる空気吹出口を有し、前記フェイスシーリングマスクが有害薬物に対して実質的に有効な障壁を与えるラミネート材料を含む、前記レスピレータ。
【請求項２】
ラミネート材料が2つ以上の層を含み、前記層の少なくとも1層が有害薬物に対して実質的に有効な障壁である障壁層であり、前記層の少なくとも1層が前記少なくとも1つの障壁層を保護する保護層である、請求項１記載のレスピレータ。
【請求項３】
ラミネート材料が少なくとも3つの層を含み、障壁層が2つの保護層の間に挟まれている、請求項２記載のレスピレータ。
【請求項４】
2つの保護層が互いに同じ材料を含む、請求項３記載のレスピレータ。
【請求項５】
レスピレータがフルフェイスレスピレータである、請求項１から４のいずれか1項記載のレスピレータ。
【請求項６】
フェイスシーリングマスクの少なくとも一部が実質的に透明なラミネート材料で形成されている、請求項５記載のレスピレータ。
【請求項７】
フェイスシーリングマスクが熱成形によって成形可能である、請求項１〜６のいずれか1項記載のレスピレータ。
【請求項８】
少なくとも1つの障壁層が、好ましくはポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール及びテトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンとビニリジンの混合物の少なくとも1つ以上を含む、請求項２〜６のいずれか1項記載のレスピレータ。
【請求項９】
少なくとも1つの保護層がSurlyn（登録商標）、ポリエチレン及びポリウレタンの1つ以上を含む、請求項２から７のいずれか1項記載のレスピレータ。
【請求項１０】
フェイスシーリングマスクがラミネート材料から作られる一体型マスクである、請求項１から８のいずれか1項記載のレスピレータ。
【請求項１１】
レスピレータが少なくとも1つの化学兵器及び少なくとも1つの生物兵器の一方又は両方に対して保護を与えるのに適している、請求項１から１０のいずれか1項記載のレスピレータ。
【請求項１２】
ラミネート材料を含む、有害化学物質の侵入を防止するのに適した保護衣料のアイテムであって、前記ラミネート材料が障壁材料の層を少なくとも1層及び保護材料の層を少なくとも2層含み、前記少なくとも1つの障壁材料の層が前記少なくとも2つの保護材料の層の間に挟まれている、前記アイテム。
【請求項１３】
障壁層がビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンとビニリジンの混合物、熱可塑性エポキシ樹脂、低密度ポリエチレン、ポリウレタン、及びその混合物、好ましくはポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンとビニリジンの混合物及びその混合物から選ばれる、請求項１２記載の保護衣料のアイテム。
【請求項１４】
保護層がSurlyn（登録商標）、ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリウレタン、ナイロン、及びその混合物、好ましくはポリウレタン、ポリエチレン及びその混合物から選ばれる、請求項１２記載の保護衣料のアイテム。
【請求項１５】
ラミネート材料が熱成形によって成形可能である、請求項１２〜１４のいずれか1項記載の保護衣料のアイテム。
【請求項１６】
ラミネート材料が溶接されてシールを形成できる、請求項１２〜１５のいずれか1項記載の保護衣料のアイテム。
【請求項１７】
ラミネート材料が同時押出成形によって製造される、請求項１２〜１６のいずれか1項記載の保護衣料のアイテム。
【請求項１８】
ラミネートがさらに固定層材料の層を少なくとも2層含む、請求項１２〜１７のいずれか1項記載の保護衣料のアイテム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は保護衣料に関し、特に、これに限られないが、着用者への有害化学物質の侵入を防止するのに使用されるレスピレータ、マスク等に関する。
レスピレータは、着用者を化学兵器及び生物兵器及び工業用化学薬品等の有害薬物及び／又は毒物から保護するために世界中で使用されている。これらのレスピレータは一般にクロロブチルゴムから作られる。クロロブチルゴムは一般に加工するのが難しく、従ってそのようなレスピレータはコストがかかり、酷使され、又は推奨されるように保存されない場合、時間が経つと劣化することが知られ、従ってレスピレータを役に立たないものにするであろう。さらに、そのようなレスピレータのメンテナンス及び管理は費用がかかるかもしれない。従って、必要に応じて使用者に割り当て、使用後処分される準使い捨ての（quasi-disposable）レスピレータを用いることで経済的及び性能的な利益を得ることができる。そのような準使い捨てのレスピレータは、好ましくは製造するのに安価であり、メンテナンスの必要がなく、着用者への危険な化学物質の侵入を防ぎ、丈夫であるべきである。
【０００２】
いくつかの準使い捨て口及び鼻マスクは、主として医療従事者用として当業界で開示されている。このようなものとしては、織布又は不織布又は柔軟な泡から製造される呼吸マスクを開示するWO00/76568、通気口及び取付部材を有する使い捨て呼吸バックを開示するWO00/69497、排気システム、吸気ポート及び固定トラップを有するマスクを開示するUS4,848,366、及び連続モニタリング呼吸用ガス検出マスクを開示するUS5,857,460が挙げられる。これらの文献は、種々の軽量及び使い捨て材料の使用も開示しているが、いくつかの問題も残っている。このような問題としては、前記マスクは保護衣料から必要とされる顔全体の保護を与えず、開示された材料は使用者を毒性の強い化学物質、刺激性化学物質及び有害化学物質から充分に保護できず、開示された材料の処理は高いレベルの保護を与えるのに充分な程度の密閉をもたらさないことが挙げられる。
【０００３】
ラミネート材料は酸素、二酸化炭素等に対する障壁層として長年食品業界で使用されてきた。さらに、WO96/38620は、不連続的に結合したエラストマー不織布及び必要によりガウン及びフェイスマスクを製造するのに使用してもよい少なくとも1つの織布を含むフレキシブルラミネートを開示する。しかし、前記材料はヘッドギア等の保護衣料がさらされる反応性化学物質及び危険な化学物質に対して効果的であることは知られていない。本発明は、さらに効果的な、使い捨て様式で使用できるレスピレータ等の保護衣料を相対的に安価に提供する。
【０００４】
本発明によれば、有害薬物に対する保護を与えるのに適した衣料が提供され、前記衣料は有害薬物に対する実質的に有効な障壁を与えるラミネート材料を含む。前記衣料は、好ましくはレスピレータを含み、前記レスピレータは、フェイスシーリングマスク、空気を前記レスピレータ内に吸いこむことを可能にする空気吸込口及び前記レスピレータから吐く息を追い出させる空気吹出口を有し、前記フェイスシーリングマスクは、有害薬物に対して実質的に有効な障壁を与えるラミネート材料を含む。
ラミネート材料は、好ましくは2つ以上の層を含み、前記層の少なくとも1層は有害薬物に対して実質的に有効な障壁である障壁層であり、前記層の少なくとも1層は前記少なくとも1つの障壁層を保護する保護層である。多くの効果的な障壁層は、重大な実用的な制限（例えば水への高い溶解性）を有し、別の層の物理的保護によって利益を得る。本明細書で使用される障壁層は、大気中の1つ以上の有害化学物質との相互作用から使用者を保護するための障壁を与える層を意味するものと理解されるべきである。本明細書で使用される保護層は、大気中での水等による腐食から障壁層の完全な状態を保護する層を意味するものと理解されるべきである。保護層は、また追加の強度及び刺し傷耐性を有するラミネート材料を与えるのに有用であってもよい。
【０００５】
ラミネート材料は、少なくとも3つの層を含み、障壁層が2つの保護層の間に挟まれているのがさらに好ましい。2つの保護層は障壁層の両側の保護を与える。2つの保護層は互いに同じ材料を含んでいてもよい。また、ラミネート材料は、必要により3層以上含んでいてもよく、例えばラミネートが2つの外側の保護層の間に挟まれた中心の障壁層を含んでいるが、また内側の障壁層と外側の保護層の間に、障壁層と保護層とをより強固に結合することができる2つの固定層（tie layers）を含む、5層を含むものであってもよい。障壁層、保護層及び固定層の異なる組み合わせは、また適した材料を与える場合がある。
レスピレータの場合、フェイスシーリングマスクの少なくとも一部は、実質的に透明であるラミネート材料によって形成されてもよい。実質的に透明な部分はアイピースを形成してもよい。フェイスシーリングマスク全体が透明であってもよく、これは着用者の特定をより容易にする。
本発明のレスピレータのフェイスシーリングマスクは熱成形によって成形可能であってもよい。これは、レスピレータの簡単な製造を与える。保護衣料の製造で使用されるラミネート材料が熱成形できることは、それ自体好ましい。また、材料がレーザ溶接、超音波溶接、インパルス（熱）溶接等の当業界で公知の方法によって溶接できる場合、有用である。これは、材料が、それ自体で又は保護衣料の1つ以上の他の成分と共に有効な密閉を形成でき、従って漏れの可能性を最小限にした有効な保護衣を与えることを保証する。また、選ばれた材料が気持ちよく着用できるようにフレキシブルであり、使用中に容易に損傷を受けないように容易に引き裂かれないことが望ましい。
【０００６】
ラミネートは、当業者によく知られているキャスト同時押出成形として知られる方法によって作られるのが好ましい。前記層は異なるポリマーを押出成形スクリューを通して共通のフィードバック内に、次いでスロット-フェイスダイから外に押出成形することによって同時に成形される。ニップローラーは、次いでラミネートフラットを回転させるために使用され、単一のフラットラミネートシートを生成する。前記層を同時押出成形することは、製造の簡便さ及び効率化等のいくつかの利点を有する。しかし、また織布又は不織布に対する障壁特性を向上させる材料を提供する。これは、前記材料が大気中の有害物質が通過できる孔を含まないためである。
前記少なくとも1つの障壁層は、これに限定されないが、好ましくはポリビニルアルコール（PVOH）、エチレンビニルアルコール（EVOH）及び種々のグレードで入手可能であるテトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンとビニリジン（vinylidine）の混合物（THV）、熱可塑性エポキシ樹脂（例えば、Blox）、低密度ポリエチレン（例えば、Elenac Luflexen 322H）、アメリカン脂肪族ポリウレタン、イオノマー（例えば、Surlyn）等の1つ以上を含む。より好ましくは、少なくとも1つの障壁層は、THV、EVOH、PVOH、及びその混合物を含む。
前記少なくとも1つの保護層は、これに限定されないが、好ましくはSurlyn（登録商標）、ポリエチレン（例えば、メタロセンポリエチレン）及び低密度ポリエチレン（例えば、Elenac Luflexen 322H）、及びポリウレタン（例えば、アメリカン脂肪族ポリウレタン、ヨーロピアン脂肪族ポリウレタン）、ナイロン（例えば、CF7ナイロン）等の1つ以上を含む。より好ましくは、少なくとも1つの保護層は、アメリカン脂肪族ポリウレタン、ヨーロピアン脂肪族ポリウレタン、メタロセンポリエチレン及びその混合物を含む。
障壁層と保護層の間の接着を向上させるために、必要により固定層として使用することができる材料の例としては、これに限定されないが、Oravac、L20HV1等が挙げられる。
【０００７】
本発明のレスピレータの場合に、前記レスピレータは1つ以上のアイピースを提供することができる。さらに、空気吸込口は、使用者に与えられる空気が実質的にクリーンであるようにエアフィルタに接続されていてもよい。前記レスピレータは負圧レスピレータであってもよく、この場合、着用者の呼吸動作が空気吸込口を通る空気をフェイスシーリングマスクと顔の間に形成される空間に引き込む。あるいは、前記レスピレータは正圧レスピレータであってもよく、この場合、ポンプ又はその他の手段を使用してフェイスシーリングマスクと着用者の顔の間の空間に空気を提供する。前記レスピレータのフェイスシーリングマスクはラミネート材料から作られる一体型マスクであってもよい。
衣料は、少なくとも1つの化学兵器、及び少なくとも1つの生物兵器の一方又は両方に対して保護を与えるのに適しているのが好ましい。
本発明は以下の図面に関して一例としてのみ記載される。
【０００８】
実施例
いくつかの化学兵器に関して多くの材料の障壁特性を調べた。本発明の衣料の構成で使用してもよいいくつかのラミネート材料の特性を単一の非ラミネート材料の特性と比較した。表１に、本発明の衣料の構成で使用してもよいいくつかのラミネート材料を示す。
【０００９】
【表１】
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表１  本発明の衣料で使用してもよいラミネート材料を利用する提案された障壁材料
【００１０】
ラミネート材料がそれ自身及び他の材料と熱溶接すること、フレキシブルであること、熱成形すること、及び容易に破れないことが明らかに望ましく、従ってこれらのパラメータを定性的に評価して、適した実用的なラミネート材料を選択した（上記表１参照）。
ラミネート材料A1〜A10は、有害薬物に対して実質的に有効な障壁である障壁層（例えば、EVOH、THV）及び障壁層に化学的及び／又は物理的な保護を与える保護層（例えば、Surlyn、ポリウレタン）を含む。
ラミネート材料A2〜A10は、2つ以上の保護層の間にはさまれた障壁層を含む。
当業者によく知られたキャスト同時押出成形として知られる方法によって、ラミネートを作製した。前記層は異なるポリマーを押出成形スクリューを通して共通のフィードバックに、次いでスロット-フェイスダイを通して押出成形することによって同時に作製する。次いで、ニップローラーを使用してラミネートフラットをロールして単一のフラットラミネートシートを生成する。
表２には、表１のラミネート材料との比較として使用された単一層（非ラミネート材料）を記載した。
【００１１】
【表２】
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表２  単一層を利用する提案された障壁材料
【００１２】
ラミネート材料がそれ自身及び他の材料と熱溶接すること、フレキシブルであること、熱成形すること、及び容易に破れないことが明らかに望ましく、従ってこれらのパラメータを定性的に評価して、適した実用的なラミネート材料を選択した（上記表２参照）。
表１及び２に関して、CF7ナイロンはよく知られたエンジニアリングポリマー（Ems-Chemie、スイス）であり、THV200（本明細書においてしばしば「THV」と略される）及びTHV201はともにテトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンとビニリジンの混合物（Dyneon、オークデール、USA）であり、Bloxは熱可塑性エポキシ（Dow Plastics、ミシガン、USA）であり、Elenac Luflexen 322Hは低密度ポリエチレン（Basell Polyolefins、Hoofddorp、オランダ）であり、PVOHはポリビニルアルコール（PVAxx Corporation、ケンブル、UK）であり、Surlynは押出コーティングで使用されるイオノマー（デュポン（インダストリアルポリマー）、スイス）であり、アメリカン脂肪族ポリウレタンはHuntsman Polyurethane Inc.、USAによって供給された脂肪族ポリウレタンであり、ヨーロピアンポリウレタンはHuntsman Polyurethane Europe BVによって供給されたポリウレタンであり、L20HV1はナイロン-6ベース固定層材料であり、EVOHはエチレンビニルアルコール（Nippon Gohsei、日本）であり、Orevacはポリエチレン、ポリアミド及び接着プロモータを含む固定層材料（Atofina Chemicals、Functional Polymers Division、北米）である。
有害薬物に対する障壁を形成する表１及び２の材料の能力をこうして試験した。50mm径ディスクを当業者に知られた定量的浸透セルに組み込んだ。次いで、アセンブリを0.5m/sの空気の並流を生じるドラフトチャンバー（fumehood）に置いた。ディスクをHD（1×5μl）、GD（1×5μl）又はTHD（1×30mg）の1つで曝露し、薬物の浸透を24時間にわたって30℃の実験室温度で測定した。
【００１３】
結果
HDに対して有効な障壁を形成する表１及び２の材料の能力を図１に示す。表１のラミネート材料、すなわち本発明の衣料を作製できる材料が一般に表２の単一層材料よりもよい特性を示すことが分かる。しかし、注目すべきは、いくつかの単一層材料、すなわちナイロン、Surlyn、Blox及びTHV200がまあまあよい特性をを示すことである。
THDに対して有効な障壁を形成する表１及び２の材料の能力を図２に示す。この場合もやはり、表１の材料、すなわち本発明の衣料を作製できる材料が一般に表２の単一層材料よりもよい特性を示すことが分かる。
GDに対して有効な障壁を形成する表１及び２の材料の能力を図３に示す。この場合もやはり、表１の材料、すなわち本発明の衣料を作製できる材料が一般に表２の単一層材料よりもよい特性を示すことが分かる。
【００１４】
図１、２及び３のデータの比較は、本発明の衣料を作製できるラミネート材料のいくつかが1つのタイプの曝露に対してよい保護を与え、他の曝露に対して相対的に低い保護を与えることを示す。例えば、材料A3はHD及びTHDに対して相対的によい保護を与えるが、GDに対しては相対的に低い保護を与える。このことは、GDがHD及びTHDと異なるタイプの化学種である事実に関係しているかもしれない。逆に、単一層材料のいくつかは、ある曝露に対して保護を与える。例えば、HD及びTHDに対してB2、及びGD及びHDに対してB6。試験した曝露に対して一貫してよい保護を与えるように見える材料は本発明の衣料を作製するために使用できるラミネート材料料の一部である。一貫して効果的な材料はA2、A4、A6、A8及びA9である。これらの各ラミネート材料は、少なくとも2つの保護層の間にはさまれる障壁層を含む。保護層は、各障壁層が水等の潜在的に有害な薬物から保護されることを保証する。しかし、またラミネートの他の関連した特性、すなわち剛性、裂くことに対する感受性等を考慮してもよい。CF7ナイロンは裂ける傾向を有し、従ってA4は理想的な材料ではない。同様に、Elenac Luflexen 322Hは容易に裂け、従ってA8及びA9は衣料の製造に理想的な材料ではない。そういうことすべてを考えて、材料A2及びA6は最適の材料であるように見える。
材料B2、A2、及びA6についてのポジティブな初期結果に基づいて、これら材料を、さらに重要な有害化学物質の浸透を防ぐ能力について試験した。さらに、2つの新しい材料を試験した。
C1  アメリカン脂肪族PU/EVOH/アメリカン脂肪族PU（3層ラミネート）、
C2  メタロセンPE/Oravac固定層/EVOH/Oravac固定層/メタロセンPE（5層ラミネート）
異なる厚さの各材料を下記表に示すように試験した。
【００１５】
【表３】
2005507290.tif 000004
【００１６】
既に述べたように、以上概略を示した各材料の50mm径ディスクを定量的浸透セルに組み込んだ。前記セルを0.5m/sの空気の並流による有毒ガス排出装置付き実験容器（fume cupboard）に置いた。ディスクをHD（1×5μl）、GD（1×5μl）又はTHD（1×30mg）の1つで曝露した。次いで、前記セルを閉塞して、試験材料が曝露による最大接触を受けることを保証した。前記セルを通る薬物の浸透を24時間にわたって30℃の実験室温度で測定した。実験を2回繰り返した。
結果は、すべての異なるタイプ及び厚さの試験材料のどんな場合においても、24時間の曝露後、材料サンプルを浸透したとして検出された薬剤はなかった。このことは、選択材料が試験化学薬物に対するよい保護特性を与え、従って使い捨てレスピレータを製造するための使用を考慮する好ましい候補材料であることを示す。
上述のラミネートがフルフェイスレスピレータを含むレスピレータ等の保護衣料に容易に組み込まれ得ることは、当業者にとって明らかであろう。そのような保護フード及びレスピレータの例は、GB2301039、GB2264647、GB2211098、GB2209123及びUS4905683に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】選択した可能性のある障壁材料を通るマスタード化学兵器（HD）の累積浸透を示す。
【図２】選択した可能性のある障壁材料を通る濃縮マスタード化学兵器（THD）の累積浸透を示す。
【図３】選択した可能性のある障壁材料を通るソーマン化学兵器（GD）の累積浸透を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際公開パンフレット】
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2005507290.tif 000022
2005507290.tif 000023
【国際調査報告】
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2005507290.tif 000025
2005507290.tif 000026