JP2017003576A

JP2017003576A - Ｘ線防護材料及びそれを用いたｘ線防護服とその製造方法、ｘ線遮蔽道具

Info

Publication number: JP2017003576A
Application number: JP2016108705A
Authority: JP
Inventors: 康宏木宮; Yasuhiro Kimiya; 章弘佐藤; Akihiro Sato; 和生吉玉; Kazuo Yoshitama; 敏光杉野; Toshimitsu Sugino
Original assignee: YOSHITAMA SEITO CO Ltd
Current assignee: YOSHITAMA SEITO CO Ltd
Priority date: 2015-06-11
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2017-01-05

Abstract

【課題】本願発明は、Ｘ線等の放射線に対する防護材料を改良し放射線の遮蔽性能に優れるとともに軽量性、柔軟性、環境安全性に優れた放射線遮蔽材料およびその製造方法と、これを利用した防護服や間仕切りスタンドを提供することを課題とする。【解決手段】基材に直接めっきされた錫の厚みが55μｍ以上、65μｍ以下、又は錫の単位面積当たりの重量が26.5g/dm2以上29.3g/dm2以下であることを特徴とするＸ線防護材料。【選択図】図１

Description

本願発明は、Ｘ線等の放射線に対する防護材料及びそれを用いたＸ線防護服とその製造方法、間仕切りやスタンド等のＸ線遮蔽道具に関するものである。

従来、特に医療関係者がＸ線防護の為に着用するＸ線防護服は、鉛を構成材料としており、着用する医療関係者にとって、重い・暑い等の為、着心地の改善が求められていた。例えば、特許文献１は暑さ対策として、防護服の背面にファンを取り付ける工夫がされている。また、特許文献２は鉛以外の金属を防護材料に用いて重さ対策としている。その防護材料の製造方法は、ビニール等の樹脂層に銅等（鉛を除く）の金属を蒸着等により金属複合シートを形成し、更に、金属複合シートを繊維状または短冊状に裁断し、裁断された金属複合シート片をまとめて綿状とする工程を経ている。そして、その綿状を防護材料として用いている。
また、既に市販されている株式会社保科製作所製の防護服（0.35鉛当量）の鉛防護服も、Ｘ線防護服として存在する（非特許文献１）。

実用新案登録第３１４０６６６号公報特開２０１３−２５７２０５号公報

株式会社保科製作所Ｘ線防護用品総合カタログ２０１４ http://www.hoshina.co.jp/2014_catalog/_SWF_Window.html

上述したこれらの背景技術は、特許文献１では防護材料に依然として鉛を使用しており、重いという課題は基本的に解決できていない。また、特許文献２は防護材料に鉛以外の金属を利用しているが、製造工程が複雑であって、かつ最終的な綿状の防護材料から防護服等への加工工程が長く、複雑であり用途製品への展開に課題があった。また、株式会社保科製作所製の防護服（0.35鉛当量）の鉛防護服は、いまだ依然として重いという課題があった。

上記課題を解決するために、出願人は基材として化学繊維の織布や不織布に直接的に錫等の金属を所定量だけめっきすることで、Ｘ線防護材料として、従来の鉛に比較して十分軽く、かつ、Ｘ線に対しても遮蔽効果を従来通り維持することを見出し、本発明に至った。そして、本願発明のＸ線防護材料は、用途製品への展開も容易である効果を見出した。
すなわち、請求項１に係るＸ線防護材料は、基材に直接めっきされた錫の厚みの合計が55μｍ以上、65μｍ以下、又は錫の単位面積当たりの重量が26.5g/dm²以上29.3g/dm²以下であることを特徴とする。

また、請求項２に係るＸ線防護材料は、請求項１記載のＸ線防護材料であって、前記基材は化学繊維の織布または不織布であることを特徴とする。
また、請求項３に係るＸ線防護服は、請求項１又は請求項２に記載のＸ線防護材料を用いていることを特徴とする。
また、請求項４に係るＸ線防護服の製造方法は、基材に直接めっきされた錫の厚みが55μｍ以上、65μｍ以下、又は錫の単位面積当たりの重量が26.5g/dm²以上29.3g/dm²以下であるＸ線防護材料を、複数枚生地へ組み合わせて、造られることを特徴とする。

また、請求項５に係るＸ線遮蔽道具は、請求項１又は請求項２に記載のＸ線防護材料を用いていることを特徴とする。
また、請求項６に係るＸ線防護材料の製造方法は、基材の不織布に直接めっきされた錫の厚みが55μｍ以上、65μｍ以下、又は錫の単位面積当たりの重量が26.5g/dm²以上29.3g/dm²以下であるＸ線防護材料の製造方法は、前記基材の不織布を直接めっきする前に前記不織布の中の空気を除去する為にアルコール系の有機溶剤で浸漬処理することを特徴とする。

本願発明に係るＸ線防護材料によれば、基材に直接めっきされた錫が所定量の厚み、又は重量があれば、Ｘ線に対する遮蔽効果を維持し、かつ軽量で製造が簡便で、Ｘ線防護材料として最終的に防護服等にも加工が容易という効果が得られる。
特に軽量性は、従来と同等のＸ線遮蔽効果を有する従来品に対して、約20％程度軽減されている。この軽量性は、Ｘ線防護服や各種のＸ線防護道具として、極めて有効である。
また、基材に不織布を用いている為に、可撓性に優れているので、Ｘ線防護服に仕立てた場合、首の部位まで容易に加工できる。

本願発明のＸ線防護材料を用いたＸ線防護服の正面図である。

（実施例１）
本願発明のＸ線防護材料の製造方法を、以下に具体的に示す。表１は製造工程の手順に従って、薬品とその条件を示している。使用した基材は、不織布（三井化学株式会社 PS-114 70g/ｍ^２）を用いた。そのサイズは、17ｃｍ×16ｃｍである。
使用した基材が不織布のため特にアルコール系の有機溶剤処理をした。この処理により不織布の中の気泡が除去され、後の無電解銅めっきを支障なく処理することが出来る。具体的には不織布に対してメタノール液に10分浸漬で十分であった。次に脱脂工程を経て、塩化スズ水溶液によりＳｎコロイド付与処理を実施した。この処理により、後述のＰｄ付与処理時のレドックス反応に必要なＳｎを素材に吸着させる。その後、水洗して塩化パラジウム水溶液によりＰｄ付与処理した。この処理により、無電解Ｃｕめっきの触媒となるＰｄを素材に付与できる。

更に、水洗、Ｓｎコロイド付与処理、水洗、Ｐｄ付与処理を繰り返した。このことにより、Ｐｄの付与率を上げることができる。そして、無電解めっき液（奥野製薬工業株式会社化学銅めっき液）を用いて、室温、5分間の処理により、銅被膜を0.5μmめっきした。
そして、水洗後、公知の硫酸錫めっき浴に27℃で60分間浸漬することで、約10μｍのめっき厚のめっきがされた。その後、第３リン酸ナトリウムで中和し、水洗、乾燥した工程を経て、錫被膜10μmのめっきされた不織布（サンプル１）を得た。

また、同様な工程処理により、錫被膜30μｍのめっきされた不織布（サンプル２）を得た。この時の電解Ｓｎめっき時間は、約3時間であった。
また、めっきは不織布に対して両面からめっきされるので、不織布としてのトータルめっき量は、サンプル１は20μｍであり、サンプル２は60μｍである。
尚、基材として、不織布以外にポリエチレンなどの素材を有する化学繊維の織布（タフタ生地5070 ポリエステルライニング KW）も有効である。

また、上記で得られためっき厚みは、めっきされためっき量を重量で算出し、厚みに換算したものである。例えば、めっき厚みが55μｍは1.8ｋｇ／ｍ²に該当します。尚、三井化学株式会社PS-114は、布の表面積は、4.26倍として算出した。
以上で得られためっきされた材料（サンプル１、サンプル２）を、Ｘ線散乱線透過測定した結果を表２に示す。Ｘ線測定条件は、管電圧 63ｋＶ、管電流 40ｍＡで、３回測定された平均をマイクロシーベルト（μＳｖ）単位で示す。比較品として、ＡＡＤＣＯＭｅｄｉｃａｌＩｎｃ製のRay Shield（0.175鉛当量）の無鉛防護服と、保科製作所製の防護服（0.35鉛当量）の鉛防護服とを同時に測定して比較した。この表２により錫めっきが60μｍされると、0.175鉛当量の無鉛防護服よりＸ線散乱線透過量が少ないことが分かる。0.175鉛当量の無鉛防護服のＸ線散乱透過量のレベルは、実際に使用されており十分安全なレベルと考えられる。

更に、夫々の単位面積当たりの重量を表３に示す。測定単位は、Ｋｇ／ｍ^２です。表３より、錫めっきが60μｍされると、0.175鉛当量の無鉛防護服より軽いことが分かる。
以上により、錫めっきが60μｍされると0.175鉛当量の無鉛防護服より、Ｘ線散乱線透過量が少なく、重量も軽い防護材料として優れていることが証明されている。

出願人は、以上の測定結果より、錫めっきが60μｍされたＸ線防護材料を有効なめっき厚みとした。更に、60μｍめっき厚のめっきのバラツキとして、最大5μｍが実質的に存在するので、55μｍ〜65μｍをめっき厚の範囲（有効めっき厚）とした。しかし、従来の無鉛防護服（0.175鉛当量）と同等レベルのＸ線遮蔽能力を有し、より軽量なめっき厚みは、本願発明と同じ製法で、もっと広いめっき厚範囲が想定される。

更に、上記の有効めっき厚みのＸ線防護材料を用いて、図１の様なＸ線防護服を考案した。有効めっき厚のＸ線防護材料が約17ｃｍ×16ｃｍ大きさであるので、これを複数枚、図の様に例えば、エプロン生地と組み合わせていくことで容易に作成できる。用途に応じて、必要な箇所のみ組み合わせることで、更なる軽量化も可能となる。
Ｘ線防護用途としては、Ｘ線防護服以外にＸ線遮蔽道具として、防護服同様に有効めっき厚のＸ線防護材料を他の材料と組み合わせや接着することによって、例えば、間仕切り、スタンド、ボックス等に利用でき、従来品より軽量化が図られる。
有効めっき厚のＸ線防護材料は、有効めっき厚に達するように、薄い材料を複数枚重ねても、同様にＸ線遮蔽効果を奏する。

（実施例２）
実施例１と同様な不織布を用い、サイズは、35ｃｍ×60ｃｍとした。めっき条件は、電解Ｓｎめっき以外は上述の表１と全く同じである。めっき量は、実施例１の厚みと異なり、重量で表記した。
つまり、サンプル１は、硫酸錫めっき浴に60分間浸漬することで、約13.3g/dm²のめっきがされた。尚、g/dm²の単位はめっき業界で常用される単位面積当たりのめっき重量を表す。また、サンプル2として、有機酸錫めっき浴を使用して電解Ｓｎめっき時間3時間で、約18.9g/dm²のめっきがされた。

以上で得られためっきされた材料（サンプル１、サンプル２）を、Ｘ線散乱線透過測定した結果を表４に示す。Ｘ線測定条件は、実施例１と異なり管電圧100ｋＶ、管電流12.5ｍＡで、３回測定された平均をマイクロシーベルト（μＳｖ）単位で示す。比較品として、ＡＡＤＣＯＭｅｄｉｃａｌＩｎｃ製のRay Shield（0.175鉛当量）の無鉛防護服と、羽衣の無鉛防護服ワンダーランド（0.25鉛当量）、保科製作所製の防護服（0.35鉛当量）の鉛防護服とを同時に測定して比較した。

サンプル１×２枚は、サンプル１を２枚重ねた状態でＸ線散乱線透過測定した数値が2,040μSvで、めっき重量が27.9 g/dm²であつた。
この表4により錫めっきが27.9g/dm²されると、0.25鉛当量の無鉛防護服よりＸ線散乱線透過量が少ないことが分かる。0.25鉛当量の無鉛防護服のＸ線散乱透過量のレベルは、実際に使用されており十分安全なレベルと考えられる。

更に、夫々の単位面積当たりの重量を表５に示す。測定単位は、ｇ／ｄｍ^２です。表５より、錫めっきが27.9 g/dm²されると、0.25鉛当量の無鉛防護服より軽いことが分かる。
以上により、錫めっきが27.9g/dm²されると0.25鉛当量の無鉛防護服より、Ｘ線散乱線透過量が少なく、重量も軽い防護材料として優れていることが証明されている。

出願人は、以上の測定結果より、錫めっきが27.9g/dm²されたＸ線防護材料を有効なめっき量とした。更に、27.9g/dm²めっき厚のめっきのバラツキとして、最大５％が実質的に存在するので、26.5〜29.3g/dm²をめっき量の範囲（有効めっき量）とした。しかし、従来の無鉛防護服（0.25鉛当量）と同等レベルのＸ線遮蔽能力を有し、より軽量なめっき量は、本願発明と同じ製法で、もっと広いめっき量の範囲が想定される。
上記の有効めっき量のＸ線防護材料を用いて、実施例１と同様に、Ｘ線防護服を作成でき、同様な効果を奏する。

Claims

基材に直接めっきされた錫の厚みが55μｍ以上、65μｍ以下、又は錫の単位面積当たりの重量が26.5 g/dm²以上29.3g/dm²以下であることを特徴とするＸ線防護材料。
請求項１記載のＸ線防護材料であって、前記基材は化学繊維の織布または不織布であることを特徴とするＸ線防護材料。
請求項１又は請求項２に記載のＸ線防護材料を用いていることを特徴とするＸ線防護服。
基材に直接めっきされた錫の厚みが55μｍ以上、65μｍ以下、又は錫の単位面積当たりの重量が26.5g/dm²以上29.3g/dm²以下であるＸ線防護材料を、複数枚生地へ組み合わせて、造られることを特徴とするＸ線防護服の製造方法。
請求項１又は請求項２に記載のＸ線防護材料を用いていることを特徴とするＸ線遮蔽道具。
基材の不織布に直接めっきされた錫の厚みが55μｍ以上、65μｍ以下、又は錫の単位面積当たりの重量が26.5g/dm²以上29.3g/dm²以下であるＸ線防護材料の製造方法であって、前記基材の不織布を直接めっきする前に前記不織布の中の空気を除去する為にアルコール系の有機溶剤で浸漬処理することを特徴とするＸ線防護材料の製造方法。