(57)【要約】【課題】低エネルギーＸ線に対して、鉛を用いた場合と同等のＸ線低減性能を有するとともに、さらなる軽量化が可能な低エネルギーＸ線用防護材を提供する。【解決手段】Ｋ吸収端が１７〜６４ｋｅＶの第一の元素を含む第一の層１と、Ｋ吸収端が６５〜８０ｋｅＶの第二の元素を含む第二の層２と、を備え、第一の層１と第二の層２とが積層されていることを特徴とする低エネルギーＸ線用防護材１０を選択する。【選択図】図１
2016011913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｋ吸収端が１７〜６４ｋｅＶの第一の元素を含む第一の層と、Ｋ吸収端が６５〜８０ｋｅＶの第二の元素を含む第二の層と、を備え、
前記第一の層と前記第二の層とが積層されていることを特徴とする低エネルギーＸ線用防護材。
【請求項２】
Ｋ吸収端が１７〜６４ｋｅＶの第一の元素を含む第一の層と、Ｋ吸収端が６５〜８０ｋｅＶの第二の元素を含む第二の層と、を備え、
放射線が入射する側から順に、前記第一の層と前記第二の層とが積層されていることを特徴とする低エネルギーＸ線用防護材。
【請求項３】
単位面積当たりの、前記第一の元素の質量Ｍ１と前記第二の元素の質量Ｍ２との比が、Ｍ１：Ｍ２＝５：５〜９：１の範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載の低エネルギーＸ線用防護材。
【請求項４】
前記第一の元素がＳｎであり、前記第二の元素がＷであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の低エネルギーＸ線用防護材。
【請求項５】
Ｋ吸収端が１７〜３４ｋｅＶの第一の元素を含む第一の層と、Ｋ吸収端が６５〜８０ｋｅＶの第二の元素を含む第二の層と、Ｋ吸収端が３５〜６４ｋｅＶの第三の元素を含む第三の層と、を備え、
前記第一の層と前記第二の層との間に、前記第三の層が積層されていることを特徴とする低エネルギーＸ線用防護材。
【請求項６】
Ｋ吸収端が１７〜３４ｋｅＶの第一の元素を含む第一の層と、Ｋ吸収端が６５〜８０ｋｅＶの第二の元素を含む第二の層と、Ｋ吸収端が３５〜６４ｋｅＶの第三の元素を含む第三の層と、を備え、
放射線が入射する側から順に、前記第一の層、前記第三の層及び前記第二の層が積層されていることを特徴とする低エネルギーＸ線用防護材。
【請求項７】
単位面積当たりの、前記第一の元素の質量Ｍ１、前記第二の元素の質量Ｍ２及び前記第三の元素の質量Ｍ３の比が、Ｍ１：Ｍ２：Ｍ３＝８：１：１〜５：３：２の範囲であることを特徴とする請求項５又は６に記載の低エネルギーＸ線用防護材。
【請求項８】
前記第一の元素がＳｎであり、前記第二の元素がＷであり、前記第三の元素がＢａであることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の低エネルギーＸ線用防護材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低エネルギーＸ線用防護材に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線防護材は、医療分野において医療従事者の防護のために使用される。例えば、Ｘ線透視検査装置等を取り扱う際、作業者（医療従事者）をＸ線から防護する目的や、漏洩線、被照射体（被検者）から出てくる散乱線から防護する目的で用いられる。また、防護材を用いた形態としては、例えば、防護エプロン、グローブ、ヘッドギア等のＸ線防護服やシートが挙げられる。
【０００３】
ところで、医療従事者は、Ｘ線を直接被ばくすることは殆ど無く、散乱線が医療従事者の被ばくの主な要因となっている。ここで、散乱線スペクトルは、Ｘ線管装置から放射されるＸ線スペクトルに比べて低エネルギー側にシフトしたものとなり、約３０ｋｅＶを中心とした紡錘形のエネルギー分布を示す。この低エネルギー成分は、人体に影響が大きいことが知られている。
【０００４】
従来のＸ線防護材には、一般に鉛または酸化鉛が用いられていた。しかしながら、鉛を使用すると健康や環境に影響を及ぼす可能性がある。また、鉛を使用したＸ線防護材は、自重が大きくなり、Ｘ線防護服にした場合にあっては使用者の負担が大きいという課題があった。
【０００５】
そこで、Ｘ線透視検査装置に用いられる低エネルギー（例えば、１１０ｋｅＶ以下）のＸ線を対象にした、鉛フリーの低エネルギーＸ線用防護材が検討されている。例えば、特許文献１には、低Ｚ材と高Ｚ材とを組み合わせた２層以上の構成品を２組用いた鉛フリーのＸ線防護材が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されたＸ線防護材では、６０〜１２５ｋｅＶのＸ線に対して鉛を用いた防護材と同等の性能を有し、かつ鉛に対しては軽量化されているが、さらなる軽量化が求められているのが実情であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００９−５４１７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、低エネルギーＸ線に対して、鉛を用いた場合と同等のＸ線低減性能を有するとともに、さらなる軽量化が可能な低エネルギーＸ線用防護材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。
すなわち、請求項１に係る発明は、Ｋ吸収端が１７〜６４ｋｅＶの第一の元素を含む第一の層と、Ｋ吸収端が６５〜８０ｋｅＶの第二の元素を含む第二の層と、を備え、
前記第一の層と前記第二の層とが積層されていることを特徴とする低エネルギーＸ線用防護材である。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、Ｋ吸収端が１７〜６４ｋｅＶの第一の元素を含む第一の層と、Ｋ吸収端が６５〜８０ｋｅＶの第二の元素を含む第二の層と、を備え、
放射線が入射する側から順に、前記第一の層と前記第二の層とが積層されていることを特徴とする低エネルギーＸ線用防護材である。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、単位面積当たりの、前記第一の元素の質量Ｍ１と前記第二の元素の質量Ｍ２との比が、Ｍ１：Ｍ２＝５：５〜９：１の範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載の低エネルギーＸ線用防護材である。
【００１２】
また、請求項４に係る発明は、前記第一の元素がＳｎであり、前記第二の元素がＷであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の低エネルギーＸ線用防護材である。
【００１３】
また、請求項５に係る発明は、Ｋ吸収端が１７〜３４ｋｅＶの第一の元素を含む第一の層と、Ｋ吸収端が６５〜８０ｋｅＶの第二の元素を含む第二の層と、Ｋ吸収端が３５〜６４ｋｅＶの第三の元素を含む第三の層と、を備え、
前記第一の層と前記第二の層との間に、前記第三の層が積層されていることを特徴とする低エネルギーＸ線用防護材である。
【００１４】
また、請求項６に係る発明は、Ｋ吸収端が１７〜３４ｋｅＶの第一の元素を含む第一の層と、Ｋ吸収端が６５〜８０ｋｅＶの第二の元素を含む第二の層と、Ｋ吸収端が３５〜６４ｋｅＶの第三の元素を含む第三の層と、を備え、
放射線が入射する側から順に、前記第一の層、前記第三の層及び前記第二の層が積層されていることを特徴とする低エネルギーＸ線用防護材である。
【００１５】
また、請求項７に係る発明は、単位面積当たりの、前記第一の元素の質量Ｍ１、前記第二の元素の質量Ｍ２及び前記第三の元素の質量Ｍ３の比が、Ｍ１：Ｍ２：Ｍ３＝８：１：１〜５：３：２の範囲であることを特徴とする請求項５又は６に記載の低エネルギーＸ線用防護材である。
【００１６】
また、請求項８に係る発明は、前記第一の元素がＳｎであり、前記第二の元素がＷであり、前記第三の元素がＢａであることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の低エネルギーＸ線用防護材である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の低エネルギーＸ線用防護材によれば、Ｋ吸収端が１７〜６４ｋｅＶの第一の元素を含む第一の層と、Ｋ吸収端が６５〜８０ｋｅＶの第二の元素を含む第二の層と、を備えており、第一の層と第二の層とが積層されているため、低エネルギーＸ線に対して鉛を用いた場合と同等のＸ線低減性能を有し、且つ鉛を用いた場合と同等の防護性能をより軽量にて得られる。また、鉛を使用しないため、環境負荷の低減をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用した第１実施形態の低エネルギーＸ線用防護材を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明を適用した第２実施形態の低エネルギーＸ線用防護材を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を適用した一実施形態である低エネルギーＸ線用防護材について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される構成、材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００２０】
なお、本明細書において、低エネルギーＸ線とは、Ｘ線管装置から放射されるＸ線（直接線）及び散乱線をいう。具合的には、１〜８０ｋｅＶの範囲のエネルギーを有するＸ線を対象とする。
【００２１】
＜第１の実施形態＞
先ず、本発明を適用した一実施形態である低エネルギーＸ線用防護材の構成について説明する。図１は、本発明を適用した第１実施形態の低エネルギーＸ線用防護材を模式的に示す斜視図である。
図１に示すように、本実施形態の低エネルギーＸ線用防護材（以下、単に「防護材」という）１０は、第一の層１と第二の層２とが積層されて概略構成されている。
【００２２】
第一の層１は、外部からの低エネルギーＸ線を遮蔽するために設けられた層である。この第一の層１は、当該第一の層１を構成するマトリクスに、Ｋ吸収端が１７〜６４ｋｅＶの第一の元素を含んで構成されている。
【００２３】
ここで、下記の表１に、各元素のＫ吸収端の値を示す。
【００２４】
【表１】
2016011913.tif 000003
【００２５】
表１に示すように、第一の元素としては、Ｋ吸収端が１７〜６４ｋｅＶである、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、セシウム（Ｃｓ）、バリウム（Ｂａ）、などを用いることができる。これらの低原子番号の元素の中でも、低エネルギーＸ線の中で大きなウェイトを占める３０ＫｅＶ付近にＫ吸収端をもつ元素を用いることが好ましい。より具体的には、比較的調達が容易であり、毒性も低いために、スズ（Ｓｎ）を用いることが好ましい。
【００２６】
第一の元素は、重量低減効果の観点から、第一の元素単体からなる微粒子として用いることが好ましい。ただし、第一の元素が、単体で用いると不安定である場合や、価格が高価である場合には、当該第一の元素を含む化合物の微粒子として用いてもよい。なお、これらを併せて、「第一の元素を含む微粒子」という。
【００２７】
第一の元素を含む微粒子の平均粒子径は、１〜１００μｍの範囲内であればよく、１〜３０μｍの範囲内であることが好ましい。ここで、平均粒子径が１μｍ未満の微粒子であると可燃性固体区分１に該当し、加工及び使用に制限が生じるために好ましくない。一方、平均粒子径が１００μｍを超える粗大粒子になると、微粒子を含む構造体における微粒子密度が低くなり、適切な防護性能を得られないために好ましくない。これに対して、上記範囲内であると、適切な微粒子密度が得られ、かつ加工適正、使用適正が高くなるために好ましい。なお、平均粒子径は、市販の粒度分布測定装置（例えば、マイクロメリティクス社製、「Ｓｕｂｓｉｅｖｅ  ＡｕｔｏＳｉｚｅｒ」等）によって測定することができる。
【００２８】
また、第一の元素を含む微粒子の形状は、特に限定されるものではなく、球状であってもよいし、鱗片状であってもよい。
【００２９】
マトリクスの材料は、特に限定されるものではなく、防護材１０の用途に応じて適宜選択することができる。マトリクスの材料としては、具体的には、例えば、パルプ、レーヨン、アセテート、トリアセテート、ナイロン６、ナイロン６６、ビニロン、ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、アラミド、ポリビニルアルコール等の有機物、ガラス、炭素、活性炭、アルミナ、ロックウールなどの無機物、ステンレス等の金属、ラバー、ラテックス、合成繊維、ポリマー、シリコーン材料等が挙げられる。また、これらのマトリクスの材料を適宜選択し、１種または２種以上混合して用いることが出来る。例えば、防護材１０の通気性と柔軟性とを向上させたい場合は、パルプとＰＰなどの熱可塑性樹脂及びラテックスとを混合したものが好適である。
【００３０】
第一の層１の形状は、特に限定されるものではないが、第二の層２と積層して用いるためにシート状であることが好ましい。
【００３１】
第二の層２は、外部からの低エネルギーＸ線と第一の層１中の第一の元素との反応により散乱する不明Ｘ線を遮蔽するために設けられた層である。この第二の層２は、当該第二の層２を構成するマトリクスに、Ｋ吸収端が６５〜８０ｋｅＶの第二の元素を含んで構成されている。
【００３２】
上記表１に示すように、第二の元素としては、Ｋ吸収端が６５〜８０ｋｅＶである、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）を用いることができる。これらの高原子番号の元素の中でも、価格面に優れるために、タングステン（Ｗ）を用いることが好ましい。
【００３３】
第二の元素は、重量低減効果の観点から、第二の元素単体からなる微粒子として用いることが好ましい。ただし、第二の元素が、単体で用いると不安定である場合や、価格が高価である場合には、当該第二の元素を含む化合物の微粒子として用いてもよい。なお、これらを併せて、「第二の元素を含む微粒子」という。
【００３４】
第二の元素を含む微粒子の平均粒子径は、１〜１００μｍの範囲内であればよく、１〜３０μｍの範囲内であることが好ましい。ここで、平均粒子径が１μｍ未満の微粒子であると可燃性固体区分１に該当し、加工及び使用に制限が生じるために好ましくない。一方、平均粒子径が１００μｍを超える粗大粒子になると、微粒子を含む構造体における微粒子密度が低くなり、適切な防護性能を得られないために好ましくない。これに対して、上記範囲内であると、適切な微粒子密度が得られ、かつ加工適正、使用適正が高くなるために好ましい。なお、平均粒子径は、市販の粒度分布測定装置（例えば、マイクロメリティクス社製、「Ｓｕｂｓｉｅｖｅ  ＡｕｔｏＳｉｚｅｒ」等）によって測定することができる。
【００３５】
また、第二の元素を含む微粒子の形状は、特に限定されるものではなく、球状であってもよいし、鱗片状であってもよい。
【００３６】
マトリクスの材料は、特に限定されるものではなく、防護材１０の用途に応じて適宜選択することができる。マトリクスの材料としては、上述した第一の層１と同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。
【００３７】
第二の層２の形状は、特に限定されるものではないが、第一の層１と積層して用いるためにシート状であることが好ましい。
【００３８】
本実施形態の防護材１０は、第一の層１と第二の層２との積層状態が維持されていることが好ましい。積層状態を維持する方法は特に限定されるものではない。具体的には、例えば、縫製によって第一の層１と第二の層２との積層状態が維持されていてもよい。
【００３９】
また、本実施形態の防護材１０の厚さ及び単位面積当たりの重量は、特に限定されるものではなく、防護材に要求される性能に応じて適宜選択することができる。換言すると、防護材１０を構成する第一の層１及び第二の層２のそれぞれの厚さ及び単位面積当たりの重量は、特に限定されるものではなく、防護材に要求される性能に応じて適宜選択することができる。
【００４０】
ところで、防護材に要求される性能の水準は複数存在しており、使用者が自分の被ばく量に応じて選択することができるものである。具体的には、例えば、比較的多く被ばくする人は０．５ｍｍＰｂ（鉛当量；鉛０．５ｍｍ厚と同じ防護性）の製品、少ない人は０．２５ｍｍＰｂの製品などを選択することができる。
【００４１】
ここで、本実施形態の防護材１０は、単位面積当たりの、第一の元素の質量Ｍ１と第二の元素の質量Ｍ２との比（Ｍ１：Ｍ２）が、５：５〜９：１の範囲であることが好ましく、７：３〜９：１の範囲であることがより好ましい。第一の元素と第二の元素との質量比を上記範囲内とすることにより、同じ防護能力を有する鉛と比べて軽量な防護材とすることができる。すなわち、鉛当量が同じ防護性能であって、かつ軽量な防護材とすることができる。
【００４２】
本実施形態の防護材１０は、従来の防護材が適用可能な形態に同様に用いることができる。防護材１０を用いた形態としては、具体的には、例えば、防護エプロン、グローブ、ヘッドギア等のＸ線防護服やシートが挙げられる。
【００４３】
なお、本実施形態の防護材１０の構成は一例であり、これに限定されない。
例えば、第一の層１と第二の層２との間に接着層があってもよい。また、Ｘ線の低減以外の目的とした他の層（例えば、補強層、対水層、防汚層等）を併せて積層してもよい。
【００４４】
次に、本実施形態の防護材１０の製造方法について、マトリクスの材料に紙を用いた場合を例として説明する。
【００４５】
（第一の層の製造工程）
マトリクスの材料に紙を用いた第一の層１は、繊維と、第一の元素を含む微粒子とを含んでいる。このような第一の層１は、繊維と、第一の元素を含む微粒子とをシート状に一体化して形成する。
【００４６】
ここで、繊維としては、例えば、木材パルプ、また、木材以外の天然繊維としては、木綿、わら、竹、エスパルト、バガス、リンター、マニラ麻、亜麻、麻、黄麻、雁皮等のパルプ状の繊維を使用することができる。また、これらの繊維の中から、一種または二種以上を適宜選択して用いることができる。
【００４７】
また、上述した各種繊維を主体繊維とし、補助繊維として、レーヨン、アセテート、トリアセテート、ナイロン６、ナイロン６６、ビニロン、ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、アラミド、ポリビニルアルコールなどの有機高分子繊維、ガラス繊維、炭素繊維、活性炭繊維、アルミナ繊維、ロックウール繊維等の無機繊維、ステンレス等の金属繊維等を適宜選択し一種または二種以上混合して用いることができる。
【００４８】
一方、第一の元素を含む微粒子としては、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、セシウム（Ｃｓ）、バリウム（Ｂａ）及びそれらの酸化物や金属塩等からなる粒状の化合物を、一種または二種以上混合して用いることができる。
【００４９】
第一の層１の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、湿式抄紙法または乾式抄紙法を用いることができる。具体的には、上述した繊維および第一の元素を含む微粒子を所定の割合で配合して一体のシート状に構成することにより、第一の層１を製造することができる。
【００５０】
ここで、第一の層１を湿式抄紙法により製造する場合は、配合した材料を水に分散してスラリーを調製し、得られたスラリーを湿式抄紙機で抄造する（抄紙工程）。主体繊維としての繊維１０は、あらかじめ、叩解しておくのが好ましい。叩解は、シングルディスクリファイナー（ＳＤＲ）、ダブルディスクリファイナー（ＤＤＲ）により適宜行なうことができる。
【００５１】
抄紙工程において、凝集剤を適宜使用することができる。凝集剤は、特に限定されるものではないが、各種のアニオン性、ノニオン性、カチオン性あるいは両性の凝集剤を使用可能である。
【００５２】
また、抄紙工程においては、必要に応じてサイズ剤、湿潤紙力剤、填料等の抄紙用薬品を適宜用いることができる。
【００５３】
抄紙工程に用いる湿式抄紙機としては、特に限定されるものではなく、一般の抄紙技術に適用されている長網抄紙機、円網抄紙機、傾斜式抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等を用いることができる。
【００５４】
また、第一の層１は、上記のようにして得られる単層紙のほか、単層紙を重ね合わせた多層の抄き合わせ紙として形成してもよい。
【００５５】
第一の層１の厚さ、坪量、強度等は、用途に応じて適宜調整されてよい。第一の層１が上述の坪量範囲を実現するために必要な第一の元素を含む微粒子の含有率は、材質によって多少異なるが、繊維（補助繊維を混合する場合は主体繊維および補助繊維の合計）１に対して、第一の元素を含む微粒子は重量比で少なくとも０．２５以上であり、１以上が好ましく、４以上がより好ましい。
【００５６】
（第二の層の製造工程）
第二の層２は、上述した第一の層１の製造方法の説明において、第一の元素を含む微粒子にかえて、第二の元素を含む微粒子を用いることで製造することができる。また、第二の元素を含む微粒子としては、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）及びそれらの酸化物や金属塩等からなる粒状の化合物を一種または二種以上混合して用いることができる。
【００５７】
（積層工程）
次に、第一の層１と第二の層２とを積層する。ここで、第一の層１と第二の層２との積層状態を維持するために、第一の層１と第二の層２とを縫製することが好ましい。具体的には、それぞれマトリクスの材料として紙を用いたシート状の第一の層１と第二の層２とを重ね合わせ、シートの端部あるいは中央部を縫い合わせる。また、これらの一部の部分のみを縫製してもよい。
以上のようにして、本実施形態の防護材１０を製造することができる。
【００５８】
次に、本実施形態の防護材１０の使用方法について説明する。
本実施形態の防護材１０を用いる際には、図１に示すように、低エネルギーＸ線Ｉ０に対して、入射方向側から順に、第一の層１と第二の層２とが積層された状態とする。このような状態で用いることにより、低エネルギーＸ線に対して鉛を用いた防護材と同等のＸ線低減性能が得られる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の防護材１０によれば、Ｋ吸収端が１７〜６４ｋｅＶの第一の元素を含む第一の層１と、Ｋ吸収端が６５〜８０ｋｅＶの第二の元素を含む第二の層２と、を備えており、放射線が入射する側から順に第一の層１と第二の層２とが積層されているため、鉛を用いていないにも関わらず、低エネルギーＸ線に対して鉛を用いた場合と同等のＸ線低減性能を有するとともに、軽量化が可能となる。
【００６０】
また、第一の層１及び第二の層２のいずれか一方又は両方のマトリックスの材料として紙を用いた場合、加工性の向上、可撓性の付与、良好な通気性がよいといった効果が得られる。
【００６１】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明を適用した第２の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態の防護材１０が２層構造であるのに対して３層構造となっている。このため、図２を用いて本実施形態の防護材について説明する。したがって、本実施形態の防護材及びその製造方法については、第１の実施形態と同一の構成部分については同じ符号を付すると共に説明を省略する。
【００６２】
図２は、本発明を適用した第２実施形態の低エネルギーＸ線用防護材を模式的に示す斜視図である。図２に示すように、本実施形態の防護材２０は、Ｋ吸収端が１７〜３４ｋｅＶの第一の元素を含む第一の層１’と、Ｋ吸収端が６５〜８０ｋｅＶの第二の元素を含む第二の層２と、Ｋ吸収端が３５〜６４ｋｅＶの第三の元素を含む第三の層３と、を備え、第一の層１’と第二の層２との間に、第三の層３が積層されて概略構成されている。
【００６３】
第一の層１’は、外部からの低エネルギーＸ線を遮蔽するために設けられた層である。この第一の層１’は、Ｋ吸収端が１７〜３４ｋｅＶの第一の元素を含む点においてのみ、上述した第１実施形態の防護材２０を構成する第一の層１と異なっている。
【００６４】
上記表１に示すように、本実施形態の第一の層１’における第一の元素としては、Ｋ吸収端が１７〜３４ｋｅＶである、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）などを用いることができる。これらの低原子番号の元素の中でも、スズ（Ｓｎ）を用いることが好ましい。
【００６５】
第三の層３は、第一の層１’とともに外部からの低エネルギーＸ線を遮蔽するために設けられた層である。この第三の層３は、当該第三の層３を構成するマトリクスに、Ｋ吸収端が３５〜６４ｋｅＶの第三の元素を含んで構成されている。
【００６６】
上記表１に示すように、第三の元素としては、Ｋ吸収端が３５〜６４ｋｅＶである、ガドリニウム（Ｇｄ）、タングステン（Ｗ）セシウム（Ｃｓ）、バリウム（Ｂａ）、セリウム（Ｃｅ）を用いることができる。これらの元素の中でも、比較的安価であるバリウム（Ｂａ）を用いることが好ましい。
【００６７】
第三の元素は、重量低減効果の観点から、第三の元素単体からなる微粒子として用いることが好ましい。ただし、第三の元素が、単体で用いると不安定である場合や、価格が高価である場合には、当該第三の元素を含む化合物の微粒子として用いてもよい。なお、これらを併せて、「第三の元素を含む微粒子」という。
【００６８】
第三の元素を含む微粒子の平均粒子径は、１〜１００μｍの範囲内であればよく、１〜３０μｍの範囲内であることが好ましい。ここで、平均粒子径が１μｍ未満の微粒子であると可燃性固体区分１に該当し、加工及び使用に制限が生じるために好ましくない。一方、平均粒子径が１００μｍを超える粗大粒子になると、微粒子を含む構造体における微粒子密度が低くなり、適切な防護性能を得られないために好ましくない。これに対して、上記範囲内であると、適切な微粒子密度が得られ、かつ加工適正、使用適正が高くなるために好ましい。なお、平均粒子径は、市販の粒度分布測定装置（例えば、マイクロメリティクス社製、「Ｓｕｂｓｉｅｖｅ  ＡｕｔｏＳｉｚｅｒ」等）によって測定することができる。
【００６９】
また、第三の元素を含む微粒子の形状は、特に限定されるものではなく、球状であってもよいし、鱗片状であってもよい。
【００７０】
マトリクスの材料は、特に限定されるものではなく、防護材２０の用途に応じて適宜選択することができる。マトリクスの材料としては、上述した第１実施形態の防護材１０における第一の層１及び第二の層２と同じ材料を用いてもよいし、それぞれが異なる材料を用いてもよい。
【００７１】
第三の層３の形状は、特に限定されるものではないが、第一の層１’第二の層２との間に積層して用いるためにシート状であることが好ましい。
【００７２】
本実施形態の防護材２０は、第一の層１’、第三の層３及び第二の層２の積層状態が維持されていることが好ましい。積層状態を維持する方法は特に限定されるものではない。具体的には、例えば、縫製によって第一の層１’ 、第三の層３及び第二の層２との積層状態が維持されていてもよい。
【００７３】
また、本実施形態の防護材２０の厚さ及び単位面積当たりの重量は、特に限定されるものではなく、防護材に要求される性能に応じて適宜選択することができる。換言すると、防護材２０を構成する第一の層１’、第三の層３及び第二の層２のそれぞれの厚さ及び単位面積当たりの重量は、特に限定されるものではなく、防護材に要求される性能に応じて適宜選択することができる。
【００７４】
本実施形態の防護材２０は、単位面積当たりの、第一の元素の質量Ｍ１と第二の元素の質量Ｍ２と第三の元素の質量Ｍ３との比（Ｍ１：Ｍ２：Ｍ３）が、８：１：１〜５：３：２の範囲であることが好ましく、８：１：１〜６：２：２の範囲であることがより好ましい。第一〜第三の元素の質量比を上記範囲内とすることにより、同じ防護能力を有する鉛と比べて軽量な防護材とすることができる。すなわち、鉛当量が同じ防護性能であって、かつ軽量な防護材とすることができる。
【００７５】
本実施形態の防護材２０は、従来の防護材が適用可能な形態に同様に用いることができる。防護材２０を用いた形態としては、具体的には、例えば、防護エプロン、グローブ、ヘッドギア等のＸ線防護服やシートが挙げられる。
【００７６】
なお、本実施形態の防護材２０の構成は一例であり、これに限定されない。
例えば、第一〜第三の層のそれぞれの間に接着層があってもよい。また、Ｘ線の低減以外の目的とした他の層（例えば、補強層、対水層、防汚層等）を併せて積層してもよい。
【００７７】
また、本実施形態の防護材２０は、上述した第１実施形態の防護材１０の製造方法と同様にして、製造することができる。
【００７８】
次に、本実施形態の防護材２０の使用方法について説明する。
本実施形態の防護材２０を用いる際には、図２に示すように、低エネルギーＸ線Ｉ０に対して、入射方向側から順に、第一の層１’、第三の層３、第二の層２となるように積層された状態とする。このような状態で用いることにより、上述した第１実施形態の防護材１０と同様に、低エネルギーＸ線に対して鉛を用いた防護材と同等のＸ線低減性能が得られる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態の防護材２０によれば、上述した第１実施形態の防護材１０と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
また、第三の層３中の第三の元素としてバリウム（Ｂａ）を用いた場合、上述した第１実施形態の防護材１０よりも安価な防護材２０が得られる。
【実施例】
【００８１】
以下に、本発明に係る実施例を示す。なお、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【００８２】
（実施例１）
実施例１として、図１に示すような２層構造の防護材を製造した。
先ず、繊維として、叩解機（ＤＤＲ）を使用してＣＳＦ（Ｃａｎａｄｉａｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｆｒｅｅｎｅｓｓ；以下、「ＣＳＦ」と記す）値４５０に調整した針葉樹パルプ（ｎｅｅｄｌｅ  ｂｌｅａｃｈｅｄ  ｋｒａｆｔ  ｐｕｌｐ；以下、「ＮＢＫＰ」と記す）と、第一の元素を含む微粒子として、スズ（福田金属社製、商品名「Ｓｎ−Ｓ−２００」、平均粒径４５μｍ）と、を準備した。次に、繊維を５ｗｔ％、第一の元素を含む微粒子を９５ｗｔ％の比率で配合した後に、原料パルプ全量に対して、湿潤紙力剤（星光ＰＭＣ株式会社製、商品名「ＷＳ４０２４」）を０．５ｗｔ％、乾燥紙力剤（星光ＰＭＣ株式会社製、商品名「ＤＳ４３５６」）を０．５ｗｔ％配合し、原料スラリーを得た。
【００８３】
この原料スラリーの固形分１００重量部に対し、凝集剤（荒川化学社製、商品名「ポリテンション」）０．００５ｗｔ％を添加し、凝集体分散液を調整した。この凝集体分散液を傾斜式抄紙機で抄造し、坪量１２００ｇ／ｍ２の第一の層を得た。
【００８４】
次に、繊維として、叩解機（ＤＤＲ）を使用して４５０ＣＳＦに調整したＮＢＫＰと、第二の元素を含む微粒子として、タングステン（日本新金属社製、商品名「Ｗ６」、平均粒径１０μｍ）と、を準備した。繊維を５ｗｔ％、第二の元素を含む微粒子を９５ｗｔ％の比率で配合した後に、原料パルプ全量に対して、湿潤紙力剤（星光ＰＭＣ株式会社製、商品名「ＷＳ４０２４」）を０．５ｗｔ％、乾燥紙力剤（星光ＰＭＣ株式会社製、商品名「ＤＳ４３５６」）を０．５ｗｔ％配合し、原料スラリーを得た。
【００８５】
この原料スラリーの固形分１００重量部に対し、凝集剤（荒川化学社製、商品名「ポリテンション」）０．００５ｗｔ％を添加し、凝集体分散液を調整した。この凝集体分散液を傾斜式抄紙機で抄造し、坪量４００ｇ／ｍ２の第二の層を得た。
【００８６】
上述の第一の層および第二の層を重ね合わせて、実施例１の防護材を得た。
【００８７】
（実施例２）
実施例２として、図２に示すような３層構造の防護材を製造した。
先ず、繊維として、叩解機（ＤＤＲ）を使用して４５０ＣＳＦに調整したＮＢＫＰと、第一の元素を含む微粒子として、スズ（福田金属社製商品名：Ｓｎ−Ｓ−２００、平均粒径４５μｍ）を準備した。次に、繊維を５ｗｔ％、第一の元素を含む微粒子を９５ｗｔ％の比率で配合した後に、原料パルプ全量に対して、湿潤紙力剤（星光ＰＭＣ株式会社製、商品名「ＷＳ４０２４」）を０．５ｗｔ％、乾燥紙力剤（星光ＰＭＣ株式会社製、商品名「ＤＳ４３５６」）を０．５ｗｔ％配合し、原料スラリーを得た。
【００８８】
この原料スラリーの固形分１００重量部に対し、凝集剤（荒川化学社製、商品名「ポリテンション」）０．００５ｗｔ％を添加し、凝集体分散液を調整した。この凝集体分散液を傾斜式抄紙機で抄造し、坪量１２００ｇ／ｍ２の第一の層を得た。
【００８９】
次に、繊維として、叩解機（ＤＤＲ）を使用して４５０ＣＳＦに調整したＮＢＫＰと、第二の元素を含む微粒子として、タングステン（日本新金属社製、商品名「Ｗ６」、平均粒径１０μｍ）と、を準備した。繊維を５ｗｔ％、第二の元素を含む微粒子を９５ｗｔ％の比率で配合した後に、原料パルプ全量に対して、湿潤紙力剤（星光ＰＭＣ株式会社製、商品名「ＷＳ４０２４」）を０．５ｗｔ％、乾燥紙力剤（星光ＰＭＣ株式会社製、商品名「ＤＳ４３５６」）を０．５ｗｔ％配合し、原料スラリーを得た。
【００９０】
この原料スラリーの固形分１００重量部に対し、凝集剤（荒川化学社製、商品名「ポリテンション」）０．００５ｗｔ％を添加し、凝集体分散液を調整した。この凝集体分散液を傾斜式抄紙機で抄造し、坪量２５０ｇ／ｍ２の第二の層を得た。
【００９１】
次に、繊維として、叩解機（ＤＤＲ）を使用して４５０ＣＳＦに調整したＮＢＫＰと、第三の元素を含む微粒子として、硫酸バリウム（竹原化学工業社製、商品名「Ｗ−１０」、平均粒径１０μｍ）と、を準備した。繊維を５ｗｔ％、第三の元素を含む微粒子を９５ｗｔ％の比率で配合した後に、原料パルプ全量に対して、湿潤紙力剤（星光ＰＭＣ株式会社製、商品名「ＷＳ４０２４」）を０．５ｗｔ％、乾燥紙力剤（星光ＰＭＣ株式会社製、商品名「ＤＳ４３５６」）を０．５ｗｔ％配合し、原料スラリーを得た。
【００９２】
この原料スラリーの固形分１００重量部に対し、凝集剤（荒川化学社製、商品名「ポリテンション」）０．００５ｗｔ％を添加し、凝集体分散液を調整した。この凝集体分散液を傾斜式抄紙機で抄造し、坪量２００ｇ／ｍ２の第三の層を得た。
【００９３】
上述の第一の層、第三の層および第二の層を、この順に重ね合わせて、実施例２の防護材を得た。
【００９４】
（比較例）
厚み０．１５ｍｍの鉛シート（純度９９．９％以上）を比較例の防護材とした。
【００９５】
＜検証試験＞
実施例１〜２及び比較例の防護材について、低エネルギーＸ線の低減効果を確認した。なお、試験方法は、ＪＩＳ  Ｚ  ４５０１「Ｘ線防護用品類の鉛当量試験方法」に準じて行った。但し、上記試験方法の最低Ｘ線管電圧は１００ｋＶｐであるが、今回の検証では、管電圧８０ｋＶｐにて測定を行った。
また、実施例１〜２の防護材へのＸ線の照射は、いずれも第一の層側から行った（図１及び図２を参照）。
下記の表２に、実施例１〜２及び比較例の防護材の単位面積当たりの重量、積層方向の厚さ及び遮へい能力をそれぞれ示す。
【００９６】
【表２】
2016011913.tif 000004
【００９７】
表２に示すように、実施例１及び実施例２の防護材は、各層を上述したように調製するとことにより、第一の層側からＸ線を照射した際の遮へい能力を比較例と同等（すなわち、０．１５ｍｍＰｂ）であった。
【００９８】
また、実施例１及び実施例２の防護材は、遮へい能力が同程度の鉛シート（比較例）と比較して、単位面積当たりの重量を５０〜１００（ｇ／ｍ２）程度軽量化することができた。
【符号の説明】
【００９９】
１，１’・・・第一の層
２・・・第二の層
３・・・第三の層
１０，２０・・・防護材（低エネルギーＸ線用防護材）
【図１】
2016011913.tif 000005
【図２】
2016011913.tif 000006