JP2021535289A - 個人用保護換気システム - Google Patents
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Abstract
本発明によれば、前側パネル及び後側パネルを含む手術衣と、フードと、バイザーと、ファンと、エアチューブと、ヘルメットとを備える個人用保護換気システムが提供される。ファンは、着用者と、後側パネルの身体側に向いた面との間に配置される。前側パネル、及び、フードの少なくとも一部は、外側スパンボンド層と、スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体と、それらの間に配置され、液体不透過性を有する弾性フィルムとを含み、０．０３ｍ３／分（１ｓｃｆｍ）未満の空気体積流量を可能にする第１の材料から作製される。後側パネルは、空気通気性を有する不織布積層体を含み、０．５７〜２．２７ｍ３／分（２０〜８０ｓｃｆｍ）の範囲の空気体積流量を可能にする第２の材料から作製される。このため、ファンは、フード内に冷却及び換気を提供するのに十分な量の空気を、外部環境から後側パネルを通して取り込むことができる。【選択図】図１
Description
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１８年８月２４日出願の「個人用保護換気システム（Personal Protection and Ventilation System）」なる標題の米国特許仮出願第６２／７２２、５７１号に基づく優先権を主張するものである。上記出願の開示内容は、参照により本明細書中に援用される。
本出願は、２０１８年８月２４日出願の「個人用保護換気システム（Personal Protection and Ventilation System）」なる標題の米国特許仮出願第６２／７２２、５７１号に基づく優先権を主張するものである。上記出願の開示内容は、参照により本明細書中に援用される。
（技術分野）
本発明は、手術室で医療提供者が着用するか、または、危険な物質及び液体に曝される危険がある他の環境で作業者が着用する、手術衣（サージカルガウン）、フード、ヘルメット、及び換気システムなどの保護衣類に関する。
本発明は、手術室で医療提供者が着用するか、または、危険な物質及び液体に曝される危険がある他の環境で作業者が着用する、手術衣（サージカルガウン）、フード、ヘルメット、及び換気システムなどの保護衣類に関する。
外科医及び他の医療提供者は、手術室内の無菌状態を確保し、着用者を保護し、換気及び冷却に関して着用者にとって快適な環境を作り出すために、手術中、特に、膝、股関節、肩の関節形成術及び再置換術などの整形外科的全関節置換術中、手術着または手術衣（サージカルガウン）と、フードと、空気冷却または換気システムとの組み合わせをしばしば着用する。このような総合的な防護服は、手術衣と、ビューイングバイザーを含むフードと、ファン及びバッテリを含む換気システムとを備えることができる。しかしながら、現在利用可能なシステムに関連する換気システムは、騒音が大きく、コミュニケーションの問題が生じるという問題があった。また、冷却空気機能をフル稼働させると、着用者は、手術室内で他人の言葉を聞き取ったり、他人と効果的にコミュニケーションしたりすることができないので、着用者が、冷却空気能力を十分に利用することができないという問題があった。さらに、現在利用可能なシステムは、ファン及び換気システムの他の構成要素がヘルメット構造体に組み込まれている非使い捨て式の重いヘルメット構造体を使用している。その理由は、手術衣自体は通常、通気性を有しておらず、血液などの流体に対するバリア保護という必須要件に起因して空気を通さないので、ファンのための空気は通常、通気性フィルタタイプ材料から形成されるフードを介して取り込まれるからである。ファンがヘルメット構造体に組み込まれるこのような設計は、ヘルメットがトップヘビーになることに起因して、頭頸部に負担がかかり、「頭部のふらつき」を引き起こす恐れがある。さらに、現在利用可能なシステムは、製造コストが高いため、病院スタッフは再利用する。そして、このようなシステムに関連する多数の機器のメンテナンス、クリーニング、及びトラッキングは、費用コストが高く、時間がかかり、かつ、追加の病院リソースの使用を必要とする。
さらに、患者への感染及び患者からの感染の拡大を防止するために、上述のシステムの一部である手術衣は、手術中に存在する体液及び他の液体が手術衣を通過するのを防止する役割を果たす。手術衣は使い捨て式であり、通常、液体の浸透または「通過（strike through）」を防止するために、その全体が、撥液性または不浸透性の織物から作製される。様々な手術室条件での汚染を防止するために、様々な材料及び設計が手術衣の作製に用いられている。不透過性材料から作製された手術衣は高度な保護を提供するが、このような手術衣は、一般的に、重く、拘束的で、高価で、かつ着用者にとって暑く不快であった。手術衣の通気性を高めるため及び手術衣の全体重量を低減させるために、より軽い材料を使用する努力がなされているが、材料の通気性を高めると材料の撥水性が低下するので、そのような材料は、手術衣や手術用手袋などの不透過性の評価のために制定された最低限のガイドラインを満たすことができなくなる。
具体的には、米国医療機器振興協会（Association for the Advancement of Medical Instrumentation：ＡＡＭＩ）は、液体バリア性能に基づいた、手術衣（サージカルガウン）及び手術用ドレープについての統一された分類体系を提案している。この提案は米国規格協会（American National Standards Institute：ＡＮＳＩ）によって採用され、ＡＮＳＩＡ／ＡＡＭＩ ＰＢ７０：２０１２（名称：医療施設での使用を目的とした保護用衣類及びドレープの液体バリア性能及び分類）規格として最近公表された。また、この規格は、２００４年１０月に、米国食品医薬品局（U.S. Food and Drug Administration）によって認証された。この規格は、手術衣及び手術用ドレープについて、４つのバリア保護レベルを制定している。手術衣の設計及び構造についての要件は、手術衣の予期される使用条件下での、液体接触の予想される位置及び程度に基づいている。不透過性の最高レベルはＡＡＭＩレベル４であり、血液または他の体液に曝される可能性及び量が最も高い「危険領域（critical zone）」に適用される。ＡＡＭＩ規格では、「危険領域」は、結び紐／固定手段の取り付け領域を含む手術衣の前面（胸部）、並びに、肘の上側の最大約５ｃｍ（２インチ）までの袖部及び袖部シーム領域と定義している。
したがって、数回の使用後または単回使用後に廃棄することができ、かつ、頭頸部に負担をかけることなく着用者に十分な冷却を提供することができる、経済的な使い捨て式の個人用保護換気システムに対するニーズが存在する。加えて、ＡＡＭＩレベル４規格を満たすと共に、着用者（例えば、医療提供者）の快適さを最大化するために、伸縮性、柔らかさ、通気性、及び冷却性を有する手術衣（例えば、サージカルガウン）についてのニーズも存在する。
本発明の一実施形態によれば、個人用保護換気システムが提供される。本発明の個人用保護換気システムは、使い捨て式の手術衣と、ヘルメットと、ファンを含むファンモジュールと、エアチューブと、を備える。手術衣は、前側パネルと、第１の袖部と、第２の袖部と、第１の後側パネルと、第２の後側パネルと、フードと、バイザーとを含む。前側パネル、第１の袖部、第２の袖部、及びフードの少なくとも一部は、手術衣の外側に向いた面を画定する面を有する外側スパンボンド層と、手術衣の身体側に向いた面を画定する面を有するスパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体と、外側スパンボンド層及びＳＭＳ積層体間に配置され、液体不透過性を有し、かつＡＳＴＭ−１６７１の要件を満たす弾性フィルムと、を含み、０．０３ｍ３／分（１標準立方フィート／分（ｓｃｆｍ））未満の空気体積流量を可能にする第１の材料から作製される。第１の後側パネル及び第２の後側パネルは、空気通気性を有する不織布積層体を含み、０．５７〜２．２７ｍ３／分（２０〜８０ｓｃｆｍ）の範囲の空気体積流量を可能にする第２の材料から作製される。ヘルメットは、第１の側部と、第２の側部と、ヘルメットの後部からヘルメットの前部に向かって延びて、ヘルメットの前部に位置する空気出口を画定するエアコンジットと、前側部分及び後側部分を有するヘッドバンドとを含み、ヘッドバンドの後側部分は、エアチューブを支持するクレードルを有する。ファンモジュールは、着用者の腰部の周りに固定され、ファンは、手術衣の第１の後側パネル、第２の後側パネル、またはその両方を通して、外部環境から空気を取り込む。エアチューブは、ファンモジュールから取り込まれた空気をヘルメットのエアコンジットに送達し、エアコンジットは、ヘルメットの前部に位置する空気出口から空気を排出して着用者に換気を提供する。
特定の実施形態では、エアコンジットの空気出口は、ｘ軸、または、ｙ軸若しくは垂直方向に向かう水平方向に対して、５〜６０°の範囲の角度αをなして配置される。
別の実施形態では、エアコンジット及びヘッドバンドは、ポリマー、セルロース、またはそれらの組み合わせから作製される。
さらに別の実施形態では、フードは、その全体が第１の材料から作製される。
さらなる別の実施形態では、フードは、手術衣の後側に設けられたシームによって互いに分離される第１の部分と、第２の部分とを含み、第１の部分は、シームの上側に位置する部分であり、シームの上側に位置するフードの全ての部分を含み、第２の部分は、シームの下側に位置する部分であり、フードの第１の部分は、第１の材料から作製され、フードの第２の部分は、第２の材料から作製される。
１以上の実施形態では、バイザーは、第１の側方部と、第２の側方部とを含み、バイザーは、第１の側方部に設けられた第１の結合タブと、第２の側方部に設けられた第２の結合タブとを有し、ヘルメットは、ヘルメットの第１の側部に設けられた第１の受容タブと、ヘルメットの第２の側部に設けられた第２の受容タブとを有し、第１の結合タブを第１の受容タブと係合させ、第２の結合タブを第２の受容タブと係合させることによって、手術衣がヘルメットに固定される。
別の実施形態では、ヘッドバンドは、ヘッドバンドの前側部分と着用者との間に配置されたパッドを有する。
別の実施形態では、ヘルメットは、第１の側部と第２の側部との間に延びる固定バンドをさらに含み、固定バンドは、ヘルメットの第１の側部、ヘルメットの第２の側部、またはその両方に設けられた調節ストラップを有する。
さらに別の実施形態では、本発明の個人用保護換気システムは、ヘルメットの前部に取り付けられた光源をさらに備える。さらに、光源は、ヘルメットの前部に設けられた支持体内に収容され、支持体は、光源の照明領域を調節するためのレバーを有する。
さらなる別の実施形態では、弾性フィルムは、第１のスキン層と、第２のスキン層と、第１のスキン層及び第２のスキン層間に配置されたコア層とを含み、コア層は、ポリプロピレンを含み、第１のスキン層及び第２のスキン層はそれぞれ、ポリプロピレンとポリエチレンとのコポリマーを含む。
１以上の実施形態では、第１の材料の弾性フィルムは、５〜５０ｇｓｍの範囲の坪量を有する。
特定の実施形態では、コア層は、コア層の総重量に基づいて、０．１〜５重量％の範囲の量で含有されるフルオロケミカル添加剤を含む。
別の実施形態では、コア層は、コア層の総重量に基づいて、５０〜８５重量％の範囲の量で含有される充填剤を含む。
別の実施形態では、第１の材料の外側スパンボンド層及びスパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体は、半結晶性ポリオレフィンを含み、半結晶性ポリオレフィンは、プロピレンとエチレンとのコポリマーを含み、エチレンは、１〜２０重量％の範囲の量で含有される。
さらに別の実施形態では、第１の材料の外側スパンボンド層は、５〜５０ｇｓｍの範囲の坪量を有し、第１の材料のスパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体は、１０〜６０ｇｓｍの範囲の坪量を有する。
さらなる別の実施形態では、第１の材料の外側スパンボンド層及びＳＭＳ積層体はそれぞれ、スリップ剤を含み、スリップ剤は、エルカ酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、オレイルパルミチン酸アミド、ステアリルエルカ酸アミド、エチレンビス−オレイン酸アミド、Ｎ、Ｎ´−エチレンビスステアリン酸アミド（ＥＢＳ）、またはそれらの任意の組み合わせから選択され、スリップ剤は、外側スパンボンド層に、該外側スパンボンド層の総重量に基づいて、０．１〜４重量％の範囲の量で含有され、かつ、スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体に、該スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体の総重量に基づいて、０．２５〜６重量％の範囲の量で含有される。
１以上の実施形態では、手術衣の第１の後側パネル及び第２の後側パネルを構成する第２の材料は、スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体を含む。さらに、第２の材料は、２０〜８０ｇｓｍの範囲の坪量を有する。
別の実施形態では、手術衣の第１の後側パネル及び第２の後側パネルを構成する第２の材料は、スリップ剤を含み、スリップ剤は、エルカ酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、オレイルパルミチン酸アミド、ステアリルエルカ酸アミド、エチレンビス−オレイン酸アミド、Ｎ、Ｎ´−エチレンビスステアリン酸アミド（ＥＢＳ）、またはそれらの任意の組み合わせから選択され、スリップ剤は、第１の後側パネル及び第２の後側パネルに、該後側パネルのスパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体のスパンボンド層の総重量に基づいて、０．２５〜６重量％の範囲の量で含有される。
別の実施形態では、ファンを低速で動作させた場合には、着用者が、他人が発した言葉の９０％を聞き取るためには、他人が１５〜４５デシベルの音レベルで言葉を発する必要があり、ファンを高速で動作させた場合には、着用者が、他人が発した言葉の９０％を聞き取るためには、他人が３０〜５０デシベルの音レベルで言葉を発する必要がある。
本発明の上記及び他の特徴、態様及び利点は、以下の説明及び添付された特許請求の範囲を参照することにより、より良く理解できるであろう。添付図面は、本明細書に組み込まれてその一部を構成し、本発明の実施形態を図示し、本明細書と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。
当業者を対象にした本発明の完全かつ実現可能な開示（ベストモードを含む）が、添付図面を参照して、本明細書の残りの部分により詳細に説明される。
本明細書及び図面において繰り返し用いられる参照符号は、本発明の同一または類似の特徴または要素を表すことを意図している。
定義
本明細書で使用するとき、「スパンボンド」という用語は、溶融した熱可塑性プラスチック材料を、スピナレット（紡糸口金）の通常は円形の断面形状を有する複数の微細なキャピラリからフィラメント（細繊維）として押し出した後、例えば特許文献１〜７に開示されているようにして、押し出されたフィラメントの直径を急激に縮径させることにより形成された小径の繊維から作製された繊維を指す。スパンボンド繊維は一般的に、捕集シート上に堆積したときに粘着性を示さない。スパンボンド繊維は一般的に連続的であり、７μｍよりも大きい平均直径（少なくとも１０個のサンプルの平均値）を有し、より具体的には約１０〜２０μｍの平均直径を有する。
本明細書で使用するとき、「メルトブローン繊維」という用語は、溶融した熱可塑性材料を、通常は円形の断面形状を有する複数の微細なダイキャピラリから溶融糸または溶融フィラメントとして、通常は高温の高速の収束ガス（例えば空気）流の中に押し出し、上記高速ガス流によって、溶融糸または溶融フィラメントの直径をマイクロ繊維（超極細繊維）の直径の程度にまで縮径させることにより形成された繊維を指す。メルトブローン繊維は、その後、上記高速ガス流によって運ばれて収集シート上に堆積し、これにより、ランダムに分散したメルトブローン繊維のウェブが形成される。このようなプロセスは、例えば、特許文献８に開示されている。メルトブローン繊維は、連続的または非連続的なマイクロ繊維であり、一般的に１０μｍ未満の平均直径を有し、捕集面上に堆積したときに一般的に粘着性を示す。
本明細書で使用するとき、「ＳＭＳ積層体」という用語は、スパンボンド繊維とメルトブローン繊維との繊維積層体、例えば、特許文献９〜１３に開示されているようなスパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体を指す。このような積層体は、動いているフォーミングベルト上に、まずスパンボンド繊維層、次にメルトブローン繊維層、そして最後に別のスパンボンド繊維層をその順番に堆積させた後、これらの繊維層を後述する方法を用いて互いに接合させることにより作製することができる。あるいは、上記の繊維層を個々に形成した後にロール状に巻き取っておき、別個の接合工程で互いに接合させてもよい。上記の繊維層は、通常は、約０．１〜１２ｏｓｙ（約３．４〜４０６ｇｓｍ）、より具体的には、約０．７５〜３ｏｓｙ（約２５．４〜１０１．７ｇｓｍ）の坪量を有する。
代表的な実施形態の詳細な説明
以下、本発明の様々な実施形態及びその１以上の実施例について詳細に説明する。各実施例は、本発明を説明するために提示されたものであり、本発明を限定するものではない。実際、本発明において、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、本発明の様々な変更形態及び変形形態が可能であることは、当業者にとって明らかであろう。例えば、ある実施形態の一部として例示または説明された特徴を、別の実施形態において用いて、さらなる別の実施形態を創出することもできる。
概して言えば、本発明は、個人用保護換気システムに関する。本発明に係る個人用保護換気システムは、使い捨て式の手術衣（サージカルガウン）を備え、この手術衣は、前側パネルと、第１の袖部と、第２の袖部と、第１の後側パネルと、第２の後側パネルと、フードと、バイザーとを含む。手術衣の前側パネル、第１の袖部、第２の袖部、及びフードの少なくとも一部は、使い捨て式の手術衣の外側に向いた面を画定する面を有する外側スパンボンド層と、使い捨て式の手術衣の身体側に向いた面を画定する面を有するスパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体と、外側スパンボンド層及びＳＭＳ積層体間に配置された弾性フィルムとを含む第１の材料から作製される。さらに、弾性フィルムは、ＳＴＭ−１６７１の要件を満たす。第１の材料は、約０．０３ｍ３／分（約１標準立方フィート／分（ｓｃｆｍ））未満の空気体積流量を可能にする。一方、第１の後側パネル及び第２の後側パネルは、空気通気性を有する不織布積層体を含み、０．５７〜２．２７ｍ３／分（２０〜８０ｓｃｆｍ）の範囲の空気体積流量を可能にする第２の材料から作製される。
本発明に係る個人用保護換気システムはまた、ヘルメットと、ファン構成要素またはファンモジュール（以降、単に、ファンモジュールと称する）とを備える。ヘルメットは、その後部からその前部に向かって延びて、ヘルメットの前部に位置する空気出口を画定するエアコンジット（air conduit）を含む。エアコンジットは、２つの空気出口を有する分岐管の形態であり得る。ヘルメットはまた、ヘッドバンドを含む。ヘッドバンドは、エアコンジットに対する支持を提供するために、折り畳み可能または変位可能であり得る。例えば、ヘッドバンドは、ヒンジ部を介して互いに結合された前側部分及び後側部分を含み、後側部分は、幾分かの可撓性を有し得るエアチューブを支持するために、エアコンジットと係合するクレードル（cradle）を含む。さらに、ヘッドバンドは、エアチューブに沿ったクレードルの位置を調節するために、前側部分と後側部分とが結合するヒンジ部で折り畳み可能または変位可能である。一方、ファンモジュールは、例えばクリップを介して、着用者の腰部の周りにおいてユーザのスクラブ（scrub）に固定することができる。ファンモジュールはファンを含み、ファンは、外部環境から空気を、使い捨て式の手術衣の第１の後側パネル、第２の後側パネル、またはその両方を通して取り込むことができるように配置される。さらに、エアチューブは、ファンモジュールによって取り込まれた空気をヘルメットのエアコンジットに送達し、ヘルメットのエアコンジットは、ヘルメットの前部に位置する空気出口から空気を排出して着用者に換気／冷却を提供する。
上述したように、手術衣の前側パネル及びフードの少なくとも一部は、第１のスパンボンド層（外側スパンボンド層）と、不織布（例えば、ＳＭＳ）積層体と、それらの間に配置された空気透過性をほとんどまたは全く有さない液体不透過性の弾性フィルムとを含む第１の材料から作製される（第１の材料は、例えば、約０．０３ｍ３／分（約１ｓｃｆｍ）未満の空気体積流量を可能にする）。このような使い捨て式の手術衣の着用中、着用者またはユーザは、すぐに体が熱くなり、不快になったり気が散ったりするような熱さを感じるようになる。したがって、ファン及び電源（例えば、バッテリ）を備えたファンモジュールを使用して冷却空気を供給する換気システムが提供される。ファンモジュールは、エアチューブを介してヘルメットのエアコンジットに冷却空気を供給する。ヘルメットのエアコンジットは、その１以上の空気出口からフードの内側の着用者の顔面及び頭部領域に冷却用空気を分配することにより、着用者に快適さを提供したり、手術中の視界を損なう恐れがあるバイザーの曇りを防止したりする。
さらに、ヘルメットは、超軽量に設計されている。また、ヘルメットは、非常に快適であり、かつフード及びバイザーを不快感なく支持するのに十分な剛性を有する薄型の支持構造体を有している。さらに、バイザーは、その左右両側に一対の結合タブを有しており、この一対の結合タブを、ヘルメットの左右両側の受容タブと係合または係止させることにより、フードをヘルメットにしっかりと結合させることができる。加えて、現在利用可能な個人用保護換気システムでは、聞こえにくいという問題及びコミュニケーション不良という問題がよく見られるので、本発明の個人用保護換気システムは、腰部にファン装着することにより、ヘルメットにファンを装着するシステムと比較してフード内の騒音を大幅に低減させる。換言すれば、ファンは着用者の腰部の近くに配置されるので、着用者が手術衣及びフード内で受ける音レベルは、ファンモジュールがヘルメット及び／またはフード構造体に組み込まれる現在利用可能なシステムと比較して低減する。例えば、本発明の個人用保護換気システムでは、ファンを低速に設定して聴覚試験を行った場合、着用者が、他人が発した言葉の９０％を聞き取るためには、他人が約１５〜４５デシベルの音レベルで言葉を発する必要があった。対照的に、現在利用可能な個人用保護換気システムでは、ファンを低速に設定して聴覚試験を行った場合、着用者が、他人が発した言葉の９０％を聞き取るためには、他人が約５０〜７０デシベルの音レベルで言葉を発する必要があった。加えて、発明の個人用保護換気システムでは、ファンを高速に設定して聴覚試験を行った場合、着用者が、他人が発した言葉の９０％を聞き取るためには、他人が約３０〜５０デシベルの音レベルで言葉を発する必要があった。対照的に、現在利用可能な個人用保護換気システムでは、ファンを高速に設定して聴覚試験を行った場合、着用者が、他人が発した言葉の９０％を聞き取るためには、他人が約６０〜９５デシベルの音レベルで言葉を発する必要があった。したがって、上記の聴覚試験のデータから分かるように、本発明の個人用保護換気システムを使用することによって、手術または他の医療処置中のコミュニケーションが改善される。
具体的には、ファンモジュールは、ヘルメット及びフードとは別体に構成され、着用者の腰部の近くに配置されるので、冷却空気は、ファンによって、本発明の手術衣の後側パネルを通して手術衣の内側に取り込まれる。手術衣の後側パネルは、システムに冷却を提供するのに十分な空気を取り込むことができる通気性を有する。冷却空気は、エアチューブを介してヘルメットに送り込まれ、ユーザの頭部及び顔面に提供される。例えば、手術衣の後側パネルは、空気通気性を有すると共に、ある程度の水分／液体バリア保護も提供する、０．５７〜２．２７ｍ３／分（２０〜８０ｓｃｆｍ）の範囲の空気体積流量を可能にする不織布積層体から作製することができる。したがって、後側パネルがエアフィルタ媒体としての機能を果たすので、ファンは、フードに対して冷却及び換気を提供するために、外部環境から後側パネルを通して十分な空気を取り込むことができる。
加えて、バイザーは、手術中の見やすさと周辺視野を最大化するために広角化されており、顔を露出させることによって手術チームのメンバー間のコミュニケーションを助ける。本発明の個人用保護換気システムはまた、手術部位の開口部（例えば、整形外科手術中の関節部位）の照明を強化するための任意選択の光源を含むことができる。個人用保護換気システムの各構成要素を以下により詳細に説明するが、ここでは、非滅菌構成要素と滅菌構成要素とを別々に説明する。
Ｉ．非滅菌構成要素（ヘルメット、エアチューブ、及び、充電ユニットを備えたファンモジュール）
図１〜２及び図５〜９は、本発明の個人用保護換気システムの種々の非滅菌構成要素を示し、具体的には、ヘルメット１９０、エアチューブ１８４、ファンモジュール１８６、及びファンモジュール充電ユニット２７０を示す。図１〜２を参照して、ヘルメット１９０は、前部２３２、後部２３４、第１の側部２３８、第２の側部２４０、及び頂部２３６を含む。また、ヘルメット１９０は、ヘッドバンド２２０、エアコンジット２２８、及び任意選択の光源１８８を備える。
ヘッドバンド２２０は、前側部分２５２と、後側部分２４８と、上側部分２１３とを含む。ヘッドバンド２２０の前側部分２５２は、ヘルメット１９０の第１の側部２３８からヘルメット１９０の第２の側部２４０まで延びている。さらに、ヘッドバンド２２０の後側部分２４８は、ヘッドバンド２２０の前側部分２５２においてヘルメット１９０の両側に設けられたヒンジ部１９２で、ヘッドバンド２２０の前側部分２５２にヒンジ結合されている。一方、ヘッドバンドの上側部分２１３は、ヘッドバンド２２０の前側部分２５２とヘッドバンド２２０の後側部分２４８との間に配置されている。
図１〜２に示すように、ヘッドバンド２２０の前側部分２５２は、手術衣１０１のフード１７８のバイザー１８０に設けられた結合タブ２１０（図３〜４参照）を介して、フード１７８をヘッドバンド２２０に取り付けるための受容タブ２０８及びガイドレール２１１を有する。加えて、ヘッドバンド２２０の前側部分２５２は、エアコンジット２２８をヘッドバンド２２０に取り付けるためのヒンジまたはヒンジ結合部１８７と、任意選択の光源１８８をヘッドバンド２２０に取り付けるためのヒンジまたはヒンジ連結部１９６とを有する。
エアコンジット２２８は、２つに分岐した空気出口２１４Ａ及び空気出口２１４Ｂの形態である空気出口を含む。しかし、いくつかの実施形態では、エアコンジット２２８の空気出口は、分岐していない単一の空気出口の形態であってもよいことを理解されたい。しかしながら、特定の理論に拘束されることを意図しないが、本発明者らは、エアコンジット２２８の空気出口が分岐した空気出口２１４Ａ及び空気出口２１４Ｂの形態である場合には、エアコンジット２２８の空気出口が分岐していない単一の空気出口の形態である場合には発生し得る付加的騒音を伴うことなく、冷却を最大化するために、顔面の敏感な部分の周り及び頭頸部領域の周りへの空気の分配及び循環を改善することができることを見出した。エアコンジット２２８は、ヘルメット１９０の後部２３４から前部２３２に向かって頂部２３６に沿って延びている。エアコンジット２２８は、エアチューブ１８４からヘルメット１９０の前部２３２に位置する１以上の空気出口２１４に空気を供給するための少なくとも１つの中空チャネルを有している。エアコンジット２２８はまた、エアチューブ１８４をヘルメット１９０に取り付けるためのエアチューブコネクタ２４４を有する。図１にさらに示すように、エアコンジット２２８の空気出口２１４Ａ及び空気出口２１４Ｂは、ヒンジ結合部１８７によって可能になるように、ｘ軸、または、ｙ軸若しくは垂直方向に向かう水平方向に対して、約５〜６０°の範囲、例えば約１０〜５５°、例えば約１５〜４０°の角度αをなして配置される。特定の理論に拘束されることを意図しないが、上述の範囲内に収まる角度は、バイザーの曇りを低減し、着用者の眼の乾燥を防ぎ、かつ、任意選択の光源１８８に十分な冷却を提供する空気流の方向を可能にすると考えられる。
図１〜２に示すように、ヒンジまたはヒンジ連結部１９６においてヘルメット１９０に取り付けられる任意選択の光源１８８は、該光源１８８から照射される光がユーザの所望する領域に導かれるように、レバー１９４によって調節することができる。例えば、レバー１９４は、光源１８８の角度の調節を可能にし、これにより、ユーザは、自分の好みに基づいて、光源１８８の照明領域を調節することができる。光源１８８は、金属またはポリマーから作製することができる。一方、レバー１９４、及びヒンジまたはヒンジ連結部１９６は、軽量でありながら十分な剛性を提供する任意の適切なポリマー、セルロース、またはそれらの組み合わせから作製することができる。例えば、レバー１９４及びヒンジまたはヒンジ連結部１９６は、成形ポリマー、成形セルロース、発泡ポリマー、中空ポリマー等から作製することができる。加えて、光源１８８は、発光ダイオード（ＬＥＤ）光源の形態であってもよい。また、光源１８８は、バイザー１８０による光反射によって生じるグレアを低減するためのシリコーンシュラウドを有し得る。さらに、光源１８８は、ファンモジュール１８６のバッテリ２１６から電力の供給を受けることができ、ファンモジュール１８６に光源電源ケーブル１８９を介して接続される。さらに、光源電源ケーブル１８９は、受けレール１９３によってヘルメット１９０に固定され、これにより、ヘルメット１９０の着用中に、光源電源ケーブル１８９が着用者の視野を妨げるのを防ぐことができる。
上述したように、ヘッドバンド２２０は後側部分２４８を含み、この後側部分２４８は、エアチューブ１８４を受容するためのクレードル２４２を含む。図示のように、クレードル２４２は、ファンモジュール１８６内のファン１８２から空気を送達するエアチューブ１８４を支持する。ヘッドバンド２２０の後側部分２４８はヒンジ部１９２によって前側部分２５２にヒンジ結合されているので、クレードル２４２の位置は、エアチューブ１８４の長さに沿って調節可能である。さらに、エアチューブ１８４は、接着剤によってクレードル２４２に恒久的に取り付けてもよいし、または、図示のように、フック及びループラップ１９５を用いてクレードル２４２に一時的に取り付けてもよいことを理解されたい。さらに、図１に示すように、ヘッドバンド２２０は、ヘッドバンド２２０の快適性を高めるために、フォーム材料の形態であり得る上側部分２１３を含むことができる。
加えて、エアコンジット２２８及びヘッドバンド２２０は、本発明の個人用保護換気システム１００の全ての構成要素を支持するのに十分な剛性を維持しながら、ヘルメット１９０の全体重量をさらに低減させ、かつコストを最小限に抑えるために、任意選択の適切なポリマー、セルロース、またはそれらの組み合わせから作製できることを理解されたい。このようにして、ヘルメット１９０は、使い捨て式、または一日だけの使用に限定することができ、それと同時に、病院または他の医療施設のコストを最小限に抑えることができる。例えば、エアコンジット２２８及びヘッドバンド２２０は、成形ポリマー、成形セルロース、発泡ポリマー、中空ポリマー等から作製することができ、このような材料を使用することにより、現在利用可能な個人用保護換気システムに使用されているヘルメットと比べて、ヘルメットの重量をより軽くすることができる。
引き続き図１〜２を参照して、ヘルメット１９０はまた、着用者の頭部の頂部及び後部において、ヘルメット１９０の第１の側部２３８と第２の側部２４０との間に延びる固定手段または固定バンド２２１を含む。この固定手段または固定バンド２２１は、ヘルメット１９０を着用者にしっかりと固定するために使用される。この固定手段または固定バンド２２１は、第１の側部２３８及び第２の側部２４０に設けられた調節手段２２２（例えば、調節ストラップ）を有し、この調節手段２２２を、引っ張るかまたは緩めることによって、ヘルメット１９０のフィット具合を調節することができる。一実施形態では、調節手段２２２は、ヘルメット１９０をしっかりと装着するために、ユーザが調節ストラップを引っ張った位置に調節ストラップを締め付けて保持するために、引っ張った調節ストラップを効果的に把持するためのトグルスイッチを含むことができる。加えて、ヘルメット１９０は、ユーザまたは着用者に快適さを提供し、かつ、調節手段２２２を必要に応じて締め付けたり緩めたりするときにヘルメット１９０を固定するために、ヘッドバンド２２０の前側部分２５２に隣接するヘルメット１９０の前部２３２にパッド２１２を含む。
上述したように、また、図５を参照して、本発明の個人用保護換気システムはまた、エアチューブ１８４を備える。エアチューブ１８４は、その一端に、ヘルメット１９０のエアコンジット２２８のエアチューブコネクタ２４４に取り付けられる継手２２６を有し、その他端に、ファンモジュール１８６のエアチューブコネクタ２５０（図６〜７参照）に取り付けられる継手２２４を有する。さらに、エアチューブ１８４は、確実に取り付けられるように、接着剤を使用して、ヘルメット１９０のエアコンジット２２８のエアチューブコネクタ２４４に取り付けてもよい。
次に図６〜９を参照して、ファンモジュール１８６は、ファン１８２と、バッテリなどの一体型の電源２１６と、電力及びファン速度調節ボタン２６２とを含む。電力及びファン速度調節ボタン２６２は、例えば、低速、中速、及び高速のファン速度設定を有する。また、電力及びファン速度調節ボタン２６２は、不用意な押下を避けるために、凹部２６３内に配置される。一実施形態では、電源２１６は、ファン１８２に電力を供給する１以上のバッテリを含むことができる。加えて、電源２１６は、音、振動、または触覚フィードバックの形態で提供されるバッテリ低下インジケータを有することができる。これにより、電源２１６がファンモジュール１８６内に配置されているか、またはファンモジュール１８６とは別体の構成要素として個人用保護換気システム１００に含まれているかにかかわらず、電源２１６を再充電するか、またはそのバッテリを交換する必要があるときに、ユーザまたは着用者にアラートすることができる。なお、電源２１６は、ファンモジュール１８６とは別体の構成要素であってもよいことも理解されたい。
加えて、エアチューブ１８４は、上述したように、継手２２４を介して、ファンモジュール１８６のエアチューブコネクタ２５０に取り付けられる。さらに、ファンモジュール１８６は、例えばクリップ１９９を介して、着用者の腰部の周りに（例えば、図１７Ａに示すように、スクラブ２４６のウエストバンドに）取り付けられ、これにより、ファンモジュール１８６を着用者の腰背部領域に固定することができる。図６は、ファンモジュール１８６の斜視図を示し、図７は、ファンモジュール１８６の側面図を示す。ファンモジュール１８６は、本発明の個人用保護換気システムの実施形態にしたがって、着用者の腰部付近の衣類（例えば、スクラブ）に取り付けることができる。上述したように、光源１８８は、ファンモジュール１８６のバッテリ２１６を介して給電可能であり、電源ケーブル差込口１９１に差し込んだ光源電源ケーブル１８９を介してファンモジュール１８６に接続することができる。
さらに、図８〜９に示すように、本発明の個人用保護換気システムはまた、ファンモジュール充電ユニット２７０を備える。このファンモジュール充電ユニット２７０は、ファンモジュール１８６の電源２１６（例えば、バッテリ）を再充電するために１以上のファンモジュール１８６を保持するための１以上の保持凹部２７４を有する。さらに、ファンモジュール充電ユニット２７０は、保持凹部２７４毎に、電源２１６が完全に充電されたことをユーザにアラートすることができるインジケータライト２７２を有する。例えば、インジケータライト２７２は、保持凹部２７４内で充電されているファンモジュール１８６が完全に充電されて使用可能な状態になると、非点灯状態から緑色へ、または赤色から緑色へ変化するように構成される。さらに、インジケータライト２７２は、ファンモジュール１８６がまだ充電中である場合には、琥珀色またはオレンジ色を示すように構成してもよい。
図１７Ａは、本発明の個人用保護換気システムの一実施形態に係る、ヘルメット１９０、エアチューブ１８４、及びファンモジュール１８６をユーザが装着した状態を示す側面図である。図示のように、ファンモジュール１８６は、ユーザまたは着用者の背部に位置するように、スクラブ２４６（手術着）においてユーザまたは着用者の腰部の周りに装着される。さらに、ファンモジュール１８６は、クリップ１９９または他の適切な取り付け手段を用いて、ユーザまたは着用者の腰部の周りの衣類に固定することができる。
本発明はまた、本発明の個人用保護換気システムの上述した非滅菌構成要素（例えば、ヘルメット１９０、エアチューブ１８４、ファンモジュール１８６、光源１８８、及びそれらに取り付けられる任意選択の付属品）の全てが再使用可能であることを意図している。これに関して、医療関連感染（ＨＡＩ）を引き起こす恐れがある汚染のリスクまたは病原体への曝露のリスクを最小限に抑えるために、非滅菌構成要素は、いくつかの実施形態では、上記のリスクを低減するために１日だけ使用される。しかしながら、日常的に使用される非滅菌構成要素を意図することに加えて、本発明は、ヘルメット１９０、エアチューブ１８４、ファンモジュール１８６、光源１８８、及びそれらに取り付けられる任意選択の付属品を抗菌コーティングで被覆することも意図している。また、長期間使用されるファンモジュール充電ユニット２７０も、抗菌コーティングで被覆してもよい。抗菌コーティングは、約０．０１〜５００マイクロメートルの範囲、例えば約０．１〜２５０マイクロメートル、例えば約１〜１００マイクロメートルの厚さを有し得る。このような抗菌コーティングは、光学的に透明であり、また、非滅菌構成要素の重量を大幅に増加させることはない。さらに、抗菌コーティングは、光源１８８に関連する熱、湿度、またはＵＶ光による悪影響を受けず、生体適合性を有し、生体安定性を有し、かつ、無毒である。特定の実施形態では、抗菌コーティングは、スペシャルティ・コーティング・システムズ社（Specialty Coating Systems）製のＭＩＣＲＯＲＥＳＩＳＴパリレンコーティングなどの抗菌パリレンコーティングであり得る。さらに、抗菌コーティングは、７日後及び１５日後に、大腸菌に対して対数５よりも大きい殺菌効果を達成することができる。
ＩＩ．滅菌構成要素（フード及びバイザーを備えた手術衣）
上述した非滅菌構成要素に加えて、図３〜４及び図１０〜１３に示すように、本発明の個人用保護換気システムは、１以上の滅菌構成要素を含む使い捨て式の手術衣１０１を備える。手術衣１０１は、別体型または一体型のフード１７８及びバイザー１８０を含む。図３及び図１７Ａ〜１７Ｃに示すように、ヘルメット１９０及び手術衣１０１のフード１７８は、フード１７８のバイザー１８０の内側に設けられたクリップまたは結合タブ２１０をヘルメット１９０の受容タブ２０８に挿入することによって、装着中に互いに結合させることができる。
図１０は、図４に折り畳んだ状態を示した使い捨て式の手術衣１０１の正面図である。使い捨て式の手術衣１０１は、外科手術、例えば、整形外科手術または体液、骨片などからの保護が望まれる任意選択の他の手術中に、医療従事者が着用することができる前側部分１５８及び後側部分１６０を含む。使い捨て式の手術衣１０１は、近位端部１５４と遠位端部１５６との間に画定されたウエスト部分１３０を有し、手術衣１０１の近位端部１５４及び遠位端部１５６は、前側パネル１０２を画定する。図示のように、近位端部１５４は、バイザー１８０を有するフード１７８を含み、遠位端部１５６は、手術衣１０１における着用者の足に最も近い部分を画定する。図１０に示すように、フード１７８は、手術衣１０１と共に単一の衣服を形成するように、手術衣１０１と一体化されている。フード１７８は、シーム１７０で、手術衣１０１に縫い付けられている。一方、図１２に示すように、いくつかの実施形態では、フード１７８は、手術衣１０１とは別体の構成要素であってもよく、その場合、フード１７８の裾は、手術衣１０１のカラー１１０の内側に押し込まれる。また、手術衣１０１は、袖部１０４及びカフ１０６を含む。前側パネル１０２及び袖部１０４は、以下により詳細に説明するように、弾性フィルム及び不織布材料の積層体から作製することができる。さらに、袖部１０４は、カラー１１０まで完全に延びるラグラン袖部（raglan sleeve）であり得（図１２参照）、袖部１０４を手術衣１０１の前側パネル１０２並びに第１の後側パネル１２０及び第２の後側パネル１２２に結合させるために、前側の斜めのシーム１６４が、着用者の脇の下から鎖骨まで延在しており、後側の斜めのシーム１６６（図１１参照）が、着用者の脇の下から鎖骨まで延在している。袖部１０４の前側の斜めのシーム１６４及び後側の斜めのシーム１６６は、前側パネル１０２及び第１の後側パネル１２０及び第２の後側パネル１２２に縫い付けることができる。さらに、各袖部１０４は、脇の下領域からカフ１０６まで延在するシーム１７６を含むことができ、このシーム１７６は、袖部１０４が、ＡＳＴＭ−１６７１「Ｐｈｉ−Ｘ１７４バクテリオファージ透過を利用した、保護衣類に使用される材料の血液感染性病原体の透過に対する耐性の標準試験方法（Standard Test Method for Resistance of Materials Used in Protective Clothing to Penetration by Blood-Borne Pathogens Using Phi-X174 Bacteriophage Penetration as a Test System）」に合格するように、熱縫合される。
図１１は、使い捨て式の手術衣１０１の背面図である。手術衣１０１の近位端部１５４及び遠位端部１５６は、第１の後側パネル１２０及び第２の後側パネル１２２を画定する。第１の後側パネル１２０及び第２の後側パネル１２２は、以下により詳細に説明するように、不織材料の積層体から作製することができる。さらに、図１１に示すように、フード１７８は、手術衣１０１と共に単一の衣服を形成するように、手術衣１０１と一体化されている。フード１７８は、シーム１７０で、手術衣１０１に縫い付けられている。一方、図１３に示すように、いくつかの実施形態では、フード１７８は、手術衣１０１とは別体の構成要素であってもよく、その場合、フード１７８の裾は、手術衣１０１のカラー１１０の内側に押し込まれる。加えて、図１１及び１３に示すように、フード１７８は、シーム２５４によって互いに分離される第１の部分２５６及び第２の部分２５８を含む。第１の部分２５６及び第２の部分２５８を作製するために使用される材料については、以下でより詳細に説明する。なお、いくつかの実施形態では、フード１７８の全体を、第１の材料２００から作製してもよいことを理解されたい。さらに、第１の後側パネル１２０は、シーム１７２において前側パネル１０２に縫合され、第２の後側パネル１２２は、シーム１７４において前側パネル１０２に縫合される。あるいは、第１の後側パネル１２０は、シーム１７２において前側パネル１０２に超音波接合され、第２の後側パネル１２２は、シーム１７４において前側パネル１０２に超音波接合される。このような超音波接合により、縫合によるシームよりも液体バリア保護性が高いシーム１７２、１７４を形成することができる。例えば、第１の後側パネル１２０及び第２の後側パネル１２２を前側パネル１０２に超音波接合することにより、約２５〜１００ｃｍの範囲、例えば約３０〜７５ｃｍ、例えば約４０〜６０ｃｍの水頭圧（hydrohead）を有するシーム１７２及びシーム１７４を形成することができる。一方、縫合によりシームを形成した場合は、シームの水頭圧は、わずか約７ｃｍである。水頭圧は、透明な開口チューブを用意して、チューブの底側端部に縫合材料をクランプし、チューブの上側端部から水をゆっくりと充填し、水がチューブの底側端部にクランプした縫合材料を透過する前の水柱の高さを測定することにより求めることができる。さらに、ジッパーなどの後側締結手段１１８が、手術衣１０１が着用者によって着用されたときに、手術衣１０１を閉じるために使用される。フード１７８が手術衣１０１と一体に構成されているか、または手術衣１０１とは別体に構成されているかに応じて、後側締結手段１１８は、フード１７８の領域内に延びてもよいし（図１１参照）、またはカラー１１０で終端してもよい（図１３参照）。
図１４は、図４及び図１０〜１３に示した手術衣１０１の前側パネル１０２、袖部１０４、及びフード１７８の作製に使用される第１の材料２００の断面図である。この第１の材料２００は、ＡＳＴＭ−１６７１「Ｐｈｉ−Ｘ１７４バクテリオファージ透過を利用した、保護衣類に使用される材料の血液感染性病原体の透過に対する耐性の標準試験方法」に合格している。いくつかの実施形態では、フード１７８の全体は、第１の材料２００から作製される。一方、他の実施形態では、図１０〜１３に示したように、フード１７８の第１の部分２５６を、第１の材料２００から作製し、フード１７８の第２の部分２５８を、第２の材料３００から作製することができる（詳細については後述する）。フード１７８の第１の部分２５６は、手術衣１０１の前側部分１５８におけるフード１７８の全体と、手術衣１０１の後側部分１６０におけるシーム２５４よりも上側のフード１７８の部分とを含む部分である。第１の材料２００は、外側スパンボンド層１４２と、弾性フィルム１４４と、スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体１４６とを含む積層体であり得る。弾性フィルム１４４は、第１のスキン層１４４Ａと、第２のスキン層１４４Ｃと、第１のスキン層１４４Ａ及び第２のスキン層１４４Ｃ間に配置されたコア層１４４Ｂとを有する。ＳＭＳ積層体１４６は、スパンボンド層１４６Ａと、スパンボンド層１４６Ｃと、スパンボンド層１４６Ａ及びスパンボンド層１４６Ｃ間に配置されたメルトブローン層１４６Ｂとを有する。外側スパンボンド層１４２は、手術衣１０１の前側部分１５８の前側パネル１０２、袖部１０４、及びフード１７８の外側に向いた面２０２を形成する。一方、ＳＭＳ積層体１４６のスパンボンド層１４６Ｃは、手術衣１０１の前側パネル１０２、袖部１０４、及びフード１７８の身体側に向いた面、すなわち内側に向いた面２０４を形成する。詳細については後述するが、外側スパンボンド層１４２、及びＳＭＳ積層体１４６の１以上の層は、第１の材料２００の柔らかさ及び快適さを高めるために、スリップ剤を含むことができる。一方、弾性フィルム１４４の１以上の層は、第１の材料２００のバリア性能を高めるために、フルオロケミカル添加剤を含有することができる。第１の材料２００の外側スパンボンド層／弾性フィルム／ＳＭＳ積層体の全体構造は、手術衣１０１に水蒸気通気性を提供し、その一方で、血液、ウイルス、細菌、及び他の有害な汚染物質への暴露から着用者を保護するために空気に対する不透過性を提供する。換言すれば、第１の材料２００は、１ａｔｍ（１４．７ｐｓｉ）及び２０℃（６８°Ｆ）で測定して、約０．０１４ｍ３／分（約０．５ｓｃｆｍ）未満、例えば０．００７ｍ３／分（０．２５ｓｃｆｍ）未満、例えば０．００３ｍ３／分（０．１ｓｃｆｍ）未満、例えば０ｍ３／分（０ｓｃｆｍ）の空気体積流量を可能にする。
図１５は、図４及び図１０〜１３に示した手術衣１０１の第１の後側パネル１２０及び第２の後側パネル１２２の作製に使用される第２の材料３００を示す。さらに、図１１及び１３に示したいくつかの実施態様では、手術衣１０１の後側部分１６０のシーム２５４の下側のフード１７８の第２の部分２５８は、第２の材料３００から作製され、それにより、フード１７８の第２の部分２５８（すなわち、フード１７８の下側部分）に、ある程度の通気性を提供する。第２の材料３００は、第１のスパンボンド層１４８と、メルトブローン層１５０と、第２のスパンボンド層１５２とを含む積層体であり得る。第１のスパンボンド層１４８は、手術衣１０１の第１の後側パネル１２０及び第２の後側パネル１２２の外側に向いた面３０２を形成する。一方、第２のスパンボンド層１５２は、手術衣１０１の第１の後側パネル１２０及び第２の後側パネル１２２の内側に向いた面３０４を形成する。詳細については後述するが、第１のスパンボンド層１４８及び第２のスパンボンド層１５２は、第２の材料３００の柔らかさ及び快適さを高めるために、スリップ剤を含むことができる。第２の材料３００のスパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体の全体構造は、手術衣１０１に空気通気性を提供する。
本発明に係る個人用保護換気システムの使い捨て式の手術衣１０１の様々な構成要素について、以下により詳細に説明する。まず、第１の材料２００及び／または第２の材料３００のスパンボンド層、メルトブローン層、及び／または弾性フィルム層はいずれも、抗グレア・光反射特性を提供するグレー色（灰色）を手術衣１０１に付与するための顔料を含むことができることを理解されたい。抗グレア・光反射特性を提供することにより、手術室の照明による視覚的状況が悪いことに起因して、視覚的な不快感を発生させ、かつ手術中に手術室のスタッフを疲労させるグレアが発生した場合でも、手術または他の処置中に、より良好な視野を提供することができる。
例えば、手術衣にグレー色を付与するのに使用される好適な顔料の例としては、これに限定しないが、二酸化チタン（例えば、ＳＣＣ １１６９２濃縮二酸化チタン）、ゼオライト、カオリン、マイカ、カーボンブラック、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、及びそれらの任意の組み合わせが挙げられる。例えば、いくつかの場合では、第１の材料２００及び第２の材料３００の各層は、各層の総重量に基づいて、二酸化チタンを、約０．１〜１０重量％の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜７．５重量％、いくつかの実施形態では約１〜５重量％の量で含み得る。二酸化チタンは、第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び吸収性特性を付与するために、約２．２〜３．２の範囲、例えば約２．４〜３、例えば約２．６〜２．８、例えば約２．７６の屈折率を有し得る。さらに、第１の材料２００及び第２の材料３００の各層は、各層の総重量に基づいて、カーボンブラックを、約０．１〜１０重量％の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜７．５重量％、いくつかの実施形態では約１〜５重量％の量で含み得る。カーボンブラックは、第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び吸収性特性を付与するために、約１．２〜２．４の範囲、例えば約１．４〜２．２、例えば約１．６〜２の屈折率を有し得る。また、第１の材料２００及び第２の材料３００の各層は、各層の総重量に基づいて、青色顔料を、約０．１〜１０重量％の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜７．５重量％、いくつかの実施形態では約１〜５重量％の量で含み得る。カーボンブラックと青色顔料との組み合わせにより、本発明に係る不織布材料及びフィルムの光吸収能力を向上させることができる。
１以上の上記の顔料を手術衣１０１の材料である第１の材料２００及び第２の材料３００に組み込むことにより、グレアを防止するのに十分なグレー色の色合い（shade of gray）が得られる。グレー色は、黒色と白色とを混ぜ合わせた色であり、光を不完全に吸収する。黒、白、及びグレー色は、無彩色または無色とも呼ばれることもあり、光の全ての周波数を吸収する場合は、その色は「黒色」と呼ばれることを理解されたい。すなわち、光の全ての波長を吸収して光のスペクトルのどの部分も反射しない物体は、黒色であると見なされる。黒は、色相環またはスペクトルのどの色よりも暗い。対照的に、白は、色相環またはスペクトルのどの色よりも明るい。物体が光の全ての波長を均等に反射した場合、その物体は白色であると見なされる。
Ａ．前側パネル、袖部、及びフード
上述したように、手術衣１０１の前側パネル１０２、袖部１０４、及びフード１７８（例えば、フード１７８の全体、または、フード１７８の少なくとも一部）は、第１の材料２００から作製することができる。第１の材料２００は、手術衣１０１の上記の各部に対して、十分なレベルの水蒸気通気性及び／または水蒸気透過性並びに伸縮性を依然として提供すると共に、体液及び他の液体に対する不透過性を提供する、伸縮性及び弾性を有する通気性バリア材料であり得る。第１の材料２００は、手術衣１０１の主要なバリア及び弾性要素としての役割を果たすフィルムと、柔らかさ及び快適さを提供するための１以上の不織布層（例えば、スパンボンド層、メルトブローン層、またはそれらの組み合わせ）との組み合わせを含み得る。上記フィルムは、現在入手可能な手術衣の少なくとも２倍の量で機械方向に伸張させた場合でも流体バリア特性を維持し、手術衣１０１がＡＳＴＭ−１６７１「Ｐｈｉ−Ｘ１７４バクテリオファージ透過を利用した、保護衣類に使用される材料の血液感染性病原体の透過に対する耐性の標準試験方法」に合格するような弾性特性を示すように構成され得る。一方、弾性フィルムと共に不織布層を含むことにより、第１の材料２００は、全体として、望ましい柔軟性及び柔らかさを実現するための高い曲げ係数を有することができ、これにより、着用者にとって快適な材料となる。
上述したように、特定の実施形態では、第１の材料２００は、外側スパンボンド層１４２と、スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体１４６と、それらの間に配置される弾性フィルム１４４とを含む。外側スパンボンド層１４２は、手術衣１０１の前側パネル１０２、袖部１０４、及びフード１７８の外側に向いた面２０２を形成し、ＳＭＳ積層体１４６のスパンボンド層１４６Ｃは、手術衣１０１の前側パネル１０２、袖部１０４、及びフード１７８の内側に向いた面２０４を形成する。さらに、外側スパンボンド層１４２及びＳＭＳ積層体１４６の１以上の層は、望ましい柔らかさを実現するためのスリップ剤を含むことができる。また、弾性フィルム１４４は、体液及び組織（例えば、非常に侵襲的な手術中に脂肪組織の解離により生成される脂肪油など）に対するバリアの役割を果たすべく、弾性フィルム１４４の表面エネルギーを増加させて弾性フィルム１４４の能力を高めるために、フルオロケミカル添加剤を含有することができる。第１の材料２００の各構成要素について、以下により詳細に説明する。
ｉ．外側スパンボンド層
外側スパンボンド層１４２は、第１の材料２００に対して、柔らかさ、伸縮性、及び柔軟性を提供する任意の適切なポリマーから作製することができる。例えば、外側スパンボンド層１４２は、半結晶性ポリオレフィンから作製され得る。例示的なポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、それらの混合物またはコポリマーなどが挙げられる。特定の実施形態では、エチレンとα−オレフィン（例えば、Ｃ３−Ｃ２０α−オレフィン、またはＣ３−Ｃ１２α−オレフィン）とのコポリマーであるポリエチレンが使用される。好適なα−オレフィンは、直線状のものまたは分岐状のもの（例えば、１以上のＣ１−Ｃ３アルキル分岐、またはアリル基を有するもの）であり得る。具体的な例としては、１−ブテン；３−メチル−１−ブテン；３，３−ジメチル−１−ブテン；１−ペンテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−ペンテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−へキセン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−ヘプテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−オクテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−ノネン；エチル、メチル、またはジメチルで置換された１−デセン；１−ドデセン；及びスチレンが挙げられる。特に望ましいα−オレフィンコモノマーは、１−ブテン、１へキセン、及び１−オクテンである。このようなコポリマーのエチレン含有量は、約６０〜９９モル％の範囲、いくつかの実施形態では約８０〜９８．５モル％、いくつかの実施形態では約８７〜９７．５モル％であり得る。同様に、α−オレフィンの含有量は、約１〜４０モル％の範囲、いくつかの実施形態では約１．５〜１５モル％、いくつかの実施形態では約２．５〜１３モル％であり得る。
ポリエチレンの密度は、使用されるポリマーの種類によって異なるが、一般的には、０．８５〜０．９６ｇ／ｃｍ３の範囲であり得る。ポリエチレン「プラストマー」は、例えば、０．８５〜０．９１ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。同様に「直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）」は、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得、「低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）」は、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得、「高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）」は、０．９４０〜０．９６０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。密度は、ＡＳＴＭ１５０５にしたがって測定することができる。本発明に使用するのに特に好適なエチレンベースのポリマーは、米国テキサス州ヒューストン所在のエクソンモービル・ケミカル社（ExxonMobil Chemical Company）からＥＸＡＣＴ（商標）という商標名で市販されているものである。他の好適なポリエチレンプラストマーは、米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・ケミカル社（Dow Chemical Company）からＥＮＧＡＧＥ（商標）及びＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）という商標名で市販されているものである。さらに他の好適なエチレンポリマーは、ダウ・ケミカル社からＤＯＷＬＥＸ（商標）（ＬＬＤＰＥ）及びＡＴＴＡＮＥ（商標）（ＵＬＤＰＥ）という商標名で市販されているものである。他の好適なエチレンポリマーは、特許文献１４〜１７に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。
当然ながら、第１の材料２００の外側スパンボンド層１４２は、エチレンポリマーに限定されるものではない。例えば、プロピレンポリマーも、半結晶性ポリオレフィンとしての使用に好適であり得る。好適なプロピレンポリマーとしては、例えば、ポリプロピレンホモポリマー、あるいは、例えばエチレン、１−ブテン、２−ブテン、様々なペンテン異性体、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、４−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ヘキセン、５−メチル−１−ヘキセン、ビニルシクロヘキセン、スチレンなどのα−オレフィン（例えば、Ｃ３−Ｃ２０）コモノマーを有するプロピレンのコポリマーまたはターポリマーが挙げられる。プロピレンポリマーのコモノマー含有量は、約３５重量％以下、いくつかの実施形態では約１〜２０重量％、いくつかの実施形態では約２〜１５重量％、いくつかの実施形態では約３〜１０重量％であり得る。ポリプロピレン（例えば、プロピレン／α−オレフィンコポリマー）の密度は、０．９５ｇ／ｃｍ３以下、いくつかの実施形態では０．８５〜０．９２ｇ／ｃｍ３、いくつかの実施形態では０．８５〜０．９１ｇ／ｃｍ３であり得る。特定の実施形態では、外側スパンボンド層１４２は、ポリプロピレン及びポリエチレンのコポリマーを含み得る。第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び光吸収特性を付与するために、ポリプロピレンは、約１．４４〜１．５４の範囲、例えば約１．４６〜１．５２、例えば約１．４８〜１．５０、例えば約１．４９の屈折率を有し得る。一方、ポリエチレンは、約１．４６〜１．５６の範囲、例えば約１．４８〜１．５４、例えば約１．５０〜１．５２、例えば約１．５１の屈折率を有し得る。
好適なプロピレンポリマーとしては、例えば、米国テキサス州ヒューストン所在のエクソンモービル・ケミカル社からＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）という商標名で市販されているもの、ベルギー国フェルイ所在のアトフィナ・ケミカルズ社（Atofina Chemicals）からＦＩＮＡ（商標）（例えば、８５７３）という商標名で市販されているもの、三井石油化学工業社からＴＡＦＭＥＲ（商標）という商標名で市販されているもの、及び米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・ケミカル社からＶＥＲＳＩＦＹ（商標）という商標名で市販されているものがある。好適なプロピレンポリマーの他の例は、特許文献１８〜２０に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。
半結晶性ポリオレフィンは、様々な公知の技術を用いて作製することができる。例えば、オレフィンポリマーは、フリーラジカルまたは配位触媒（例えば、チーグラー・ナッタ、またはメタロセン）を使用して作製することができる。メタロセン触媒ポリオレフィンは、例えば、特許文献２１〜２５に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。
ポリオレフィンのメルトフローインデックス（ＭＩ）は、様々な値を取り得るが、一般的には、１９０℃で測定して、約０．１〜１００ｇ／１０分の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜３０ｇ／１０分、いくつかの実施形態では約１〜１０ｇ／１０分であり得る。メルトフローインデックスは、１９０℃で１０分間に２１６０ｇの力を受けたときに、押出式流動計オリフィス（０．０８２５インチ径）を通じて押し出されるポリマーの重量（ｇ）であり、ＡＳＴＭ試験方法Ｄ１２３８−Ｅにしたがって測定することができる。
ポリオレフィンに加えて、外側スパンボンド層１４２は、該層の柔らかさを向上させるためにスリップ剤も含むことができる。スリップ剤はまた、前側パネル１０２及び袖部１０４の外側スパンボンド層１４２の摩擦係数を減少させ、水頭圧を増加させることができる。摩擦係数を減少させることにより、手術衣１０１が磨耗に起因して切断されるまたは損傷する機会を減らすと共に、流体が第１の材料２００を透過することを防止することができる。スリップ剤を含むことに少なくとも部分的に起因して、手術衣１０１の外側に向いた面２０２に接触した流体は、液滴の形態を保ち、手術衣１０１の遠位端部１５６まで垂直に流れて床に落ちる。スリップ剤はまた、第１の材料２００の光反射を減少させることにより、手術室内での第１の材料２００のグレアを減少させることができる。また、スリップ剤は、第１の材料２００が手術中に脂肪または脂質と接触したときに、第１の材料２００を、標準的な手術衣の材料と比べてより不透明にすることができる。標準的な手術衣の材料は、脂肪または脂質と接触したときに透明になり、それにより、着用者は、標準的な手術衣のバリア保護性が損なわれたと懸念することとなる。
スリップ剤は、外側スパンボンド層１４２の作製に使用されるポリマーの表面に移動することによって機能することができ、第１の材料２００の外側に向いた面２０２の摩擦係数を減少させるコーティングを提供する。様々な脂肪酸が、スリップ剤として使用され得る。例えば、スリップ剤は、エルカ酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、オレイルパルミチン酸アミド、ステアリルエルカ酸アミド、エチレンビス−オレイン酸アミド、Ｎ、Ｎ´−エチレンビスステアリン酸アミド（ＥＢＳ）、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。さらに、スリップ剤は、屈折率を減少させることによって第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び光吸収特性を付与するために、約１．４２〜１．５２の範囲、例えば約１．４４〜１．５０、例えば約１．４６〜１．４８、例えば約１．４７の屈折率を有する。スリップ剤は、外側スパンボンド層１４２に、その総重量に基づいて、約０．１〜４重量％の範囲、例えば約０．２５〜３重量％、例えば約０．５〜２重量％の量で含まれ得る。特定の実施形態では、スリップ剤は、外側スパンボンド層１４２に、その総重量に基づいて、約１重量％の量で含まれ得る。
ポリオレフィン及びスリップ剤に加えて、外側スパンボンド層１４２はまた、手術衣１０１の望ましいグレー色を実現するのを助けるために、１以上の顔料を含むことができる。好適な顔料の例としては、これに限定しないが、二酸化チタン（例えば、ＳＣＣ １１６９２濃縮二酸化チタン）、ゼオライト、カオリン、マイカ、カーボンブラック、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、及びそれらの任意の組み合わせが挙げられる。例えば、いくつかの場合では、外側スパンボンド層１４２は、その総重量に基づいて、二酸化チタンを、約０．１〜１０重量％の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜７．５重量％、いくつかの実施形態では約１〜５重量％の量で含み得る。二酸化チタンは、第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び吸収性特性を付与するために、約２．２〜３．２の範囲、例えば約２．４〜３、例えば約２．６〜２．８、例えば約２．７６の屈折率を有し得る。さらに、外側スパンボンド層１４２は、その総重量に基づいて、カーボンブラックを、約０．１〜１０重量％の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜７．５重量％、いくつかの実施形態では約１〜５重量％の量で含み得る。カーボンブラックは、第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び吸収性特性を付与するために、約１．２〜２．４の範囲、例えば約１．４〜２．２、例えば約１．６〜２の屈折率を有し得る。外側スパンボンド層１４２はまた、青色顔料を、外側スパンボンド層１４２の総重量に基づいて、約０．１〜１０重量％の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜７．５重量％、いくつかの実施形態では約１〜５重量％の量で含むことができる。カーボンブラックと青色顔料との組み合わせにより、外側スパンボンド層１４２の光吸収能力を向上させることができる。
外側スパンボンド層１４２の作製に使用される特定のポリマーまたは添加物に関わらず、外側スパンボンド層１４２は、約５〜５０ｇｓｍの範囲、例えば約１０〜４０ｇｓｍ、例えば約１５〜３０ｇｓｍの坪量を有し得る。特定の実施形態では、外側スパンボンド層１４２は、例えば約２０ｇｓｍ（約０．６ｏｓｙ）の坪量を有し得る。
ｉｉ．弾性フィルム
第１の材料２００の弾性フィルム１４４は、概して不透過性であるのでバリア構成要素としての役割を果たすと共に、第１の材料２００に対して水蒸気通気性を提供することが可能な任意の適切なポリマーから作製することができる。弾性フィルム１４４は、溶融加工可能な、すなわち熱可塑性の１以上のポリマーから作製することができる。特定の実施形態では、弾性フィルム１４４は、単分子層フィルムであり得る。弾性フィルム１４４が単分子層フィルムである場合、後述する任意のポリマーを単分子層の作製に使用することができる。他の実施形態では、弾性フィルム１４４は、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、または７つの層を含むことができる。この各層は、後述する任意のポリマーから作製することができる。また、各層は、互いに同一または異なる材料から作製することができる。例えば、特定の実施形態では、弾性フィルム１４４は、２つのスキン層１４４Ａ及び１４４Ｃと、それらの間に配置されたコア層１４４Ｂを含むことができる。この弾性フィルム１４４の各構成要素について、以下により詳細に説明する。
まず、弾性フィルム１４４のコア層１４４Ｂは、１以上の半結晶性ポリオレフィンから作製され得る。例示的なポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、それらの混合物またはコポリマーなどが挙げられる。特定の実施形態では、エチレンとα−オレフィン（例えば、Ｃ３−Ｃ２０α−オレフィン、またはＣ３−Ｃ１２α−オレフィン）とのコポリマーであるポリエチレンが使用される。好適なα−オレフィンは、直線状のものまたは分岐状のもの（例えば、１以上のＣ１−Ｃ３アルキル分岐、またはアリル基を有するもの）であり得る。具体的な例としては、１−ブテン；３−メチル−１−ブテン；３，３−ジメチル−１−ブテン；１−ペンテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−ペンテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−へキセン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−ヘプテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−オクテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−ノネン；エチル、メチル、またはジメチルで置換された１−デセン；１−ドデセン；及びスチレンが挙げられる。特に望ましいα−オレフィンコモノマーは、１−ブテン、１へキセン、及び１−オクテンである。このようなコポリマーのエチレン含有量は、約６０〜９９モル％の範囲、いくつかの実施形態では約８０〜９８．５モル％、いくつかの実施形態では約８７〜９７．５モル％であり得る。同様に、α−オレフィン含有量は、約１〜４０モル％の範囲、いくつかの実施形態では約１．５〜１５モル％、いくつかの実施形態では約２．５〜１３モル％であり得る。
特に好適なポリエチレンコポリマーは、「直鎖状」または「実質的に直鎖状」のものである。「実質的に直鎖状」という用語は、コモノマーの混入に起因する短鎖分岐に加えて、エチレンポリマーが、そのポリマー骨格（ポリマー主鎖）に長鎖分岐も含むことを意味する。「長鎖分岐」とは、少なくとも６つの炭素原子の鎖長を指す。各長鎖分岐は、ポリマー骨格として同一のコモノマー分布を有し得、それが結合されるポリマー骨格と同じ長さを有し得る。好ましい実質的に直鎖状のポリマーは、炭素原子１０００個あたり０．０１〜１の長鎖分岐で置換されたものであり、いくつかの実施形態では炭素原子１０００個あたり０．０５〜１の長鎖分岐で置換されたものである。「実質的に直鎖状」という用語とは異なり、「直鎖状」という用語は、測定可能または確認可能な長鎖分岐を有していないポリマーを指す。すなわち、このポリマーは、炭素原子１０００個あたり平均０．０１未満の長鎖分岐で置換されたものである。
直鎖状エチレン／α−オレフィンコポリマーの密度は、α−オレフィンの長さと量との両方の関数である。すなわち、α−オレフィンの長さが長くなるほど、そしてα−オレフィンの量が多くなるほど、コポリマーの密度は小さくなる。必須ではないが、長鎖ポリエチレン「プラストマー」は、α−オレフィンの短鎖分岐の含有量が、エチレンコポリマーが可塑特性と弾性特性との両方を示す、すなわち、「プラストマー」となる量であることが特に望ましい。α−オレフィンコモノマーとの重合により結晶度及び密度が低下するので、結果として生じるプラストマーは、通常、ポリエチレン熱可塑性ポリマー（例えば、ＬＬＤＰＥ）の密度（一般的に、０．９０〜０．９４ｇ／ｃｍ３の密度（比重）を有する）よりも小さいが、エラストマーの密度（一般的に、０．８５〜０．９０ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．８６〜０．８９ｇ／ｃｍ３の密度を有する）と近い及び／または重なる密度を有する。例えば、ポリプロピレン（例えば、プロピレン／α−オレフィンコポリマー）の密度は、０．９５ｇ／ｃｍ３以下、いくつかの実施形態では０．８５〜０．９２ｇ／ｃｍ３、いくつかの実施形態では０．８５〜０．９１ｇ／ｃｍ３であり得る。エラストマーと同様の密度を有するにも関わらず、プラストマーは一般的に、より高い結晶度を示し、比較的非粘着性であり、かつ、非接着性を有し比較的自由流動するペレットに形成され得る。
本発明で使用するのに好適なポリエチレンは、米国テキサス州ヒューストン所在のエクソンモービル・ケミカル社からＥＸＡＣＴ（商標）という商標名で市販されているエチレンベースのコポリマープラストマーである。他の好適なポリエチレンプラストマーは、米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・ケミカル社からＥＮＧＡＧＥ（商標）及びＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）という商標名で市販されているものである。別の好適なポリエチレンベースのプラストマーは、米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・ケミカル社からＩＮＦＵＳＥ（商標）という商標名で市販されているオレフィンブロックコポリマーであり、これはポリエチレンの弾性コポリマーである。他の好適なエチレンポリマーは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、または超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）であり、例えば、ダウ・ケミカル社から、ＡＳＰＵＮ（商標）（ＬＬＤＰＥ）、ＤＯＷＬＥＸ（商標）（ＬＬＤＰＥ）、及びＡＴＴＡＮＥ（商標）（ＵＬＤＰＥ）という商標名で市販されている。他の好適なエチレンポリマーは、特許文献１４〜１７に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。
当然ながら、本発明に係るコア層１４４Ｂは、エチレンポリマーに限定されるものではない。例えば、プロピレンポリマーも、弾性フィルムとしての使用に好適であり得る。好適なプロピレンポリマーとしては、例えば、ポリプロピレンホモポリマー、プロピレンのコポリマーまたはターポリマー、あるいは、例えばエチレン、１−ブテン、２−ブテン、様々なペンテン異性体、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、４−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ヘキセン、５−メチル−１−ヘキセン、ビニルシクロヘキセン、スチレンなどのα−オレフィン（例えば、Ｃ３−Ｃ２０）コモノマーを有するプロピレンのコポリマーが挙げられる。プロピレンポリマーのコモノマー含有量は、約３５重量％以下であり得、いくつかの実施形態では約１〜２０重量％、いくつかの実施形態では約２〜１５重量％、いくつかの実施形態では約３〜１０重量％であり得る。好ましくは、ポリプロピレン（例えば、プロピレン／α−オレフィンコポリマー）の密度は、０．９５ｇ／ｃｍ３以下であり得、いくつかの実施形態では０．８５〜０．９２ｇ／ｃｍ３、いくつかの実施形態では０．８５〜０．９１ｇ／ｃｍ３であり得る。
好適なプロピレンポリマーは市販されており、例えば、米国テキサス州ヒューストン所在のエクソンモービル・ケミカル社からＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）（例えば、６１０２）という商標名で市販されているもの、ベルギー国フェルイ所在のアトフィナ・ケミカルズ社からＦＩＮＡ（商標）（例えば、８５７３）という商標名で市販されているもの、三井石油化学工業社からＴＡＦＭＥＲ（商標）という商標名で市販されているもの、及び米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・ケミカル社からＶＥＲＳＩＦＹ（商標）という商標名で市販されているものがある。好適なプロピレンポリマーの他の例は、特許文献１８〜２０に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。特定の実施形態では、弾性フィルム１４４のコア層１４４Ｂは、ポリプロピレンを含む。ポリプロピレンは、第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び吸収性特性を付与するのを助けるために、約１．４４〜１．５４の範囲、例えば約１．４６〜１．５２、例えば約１．４８〜１．５０、例えば約１．４９の屈折率を有する。
半結晶性ポリオレフィンは、様々な公知の技術を用いて作製することができる。例えば、オレフィンポリマーは、フリーラジカルまたは配位触媒（例えば、チーグラー・ナッタ）を使用して作製することができる。好ましくは、オレフィンポリマーは、メタロセン触媒などの単座配位子触媒を使用して作製される。このような触媒系は、コモノマーが分子鎖内でランダムに分布し、かつ互いに異なる分子量分画に渡って一様に分布するエチレンコポリマーを作製する。メタロセン触媒ポリオレフィンは、例えば、特許文献２１〜２５に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。メタロセン触媒の例としては、ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）チタニウムジクロリド、ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）スカンジウムクロリド、ビス（インデニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（メチルシクロペンタジエニル）チタニウムジクロリド、ビス（メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、コバルトセン、シクロペンタジエニルチタントリクロリド、フェロセン、ハフノセンジクロリド、イソプロピル（シクロペンタジエニル、１−フルオレニル）ジルコニウムジクロリド、モリブドセンジクロリド、ニッケロセン、ニオボセンジクロリド、ルテノセン、チタノセンジクロリド、ジルコノセンクロリドヒドリド、ジルコノセンジクロリドなどが挙げられる。メタロセン触媒を使用して作製されたポリマーは、一般的に、狭い分子量範囲を有する。例えば、メタロセン触媒ポリマーは、４未満の多分散指数（Ｍｗ／Ｍｎ）、制御された短鎖分岐分布、及び制御されたアイソタクティシティ（isotacticity）を有し得る。
半結晶性ポリオレフィンのメルトフローインデックス（ＭＩ）は、様々な値を取り得るが、一般的には、１９０℃で測定して、約０．１〜１００ｇ／１０分の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜３０ｇ／１０分、いくつかの実施形態では約１〜１０ｇ／１０分であり得る。メルトフローインデックスは、１９０℃で１０分間に５０００ｇの力を受けたときに、押出式流動計オリフィス（０．０８２５インチ径）を通じて押し出されるポリマーの重量（ｇ）であり、ＡＳＴＭ試験方法Ｄ１２３８−Ｅにしたがって測定することができる。
例えばポリプロピレンなどのポリオレフィンに加えて、弾性フィルム１４４のコア層１４４Ｂは、弾性フィルム１４４の表面エネルギーを増加させて、弾性フィルム１４４の体液及び生体物質（例えば、非常に侵襲的な手術中に脂肪組織の解離により生成される脂肪油など）に対する不透過性を高めるために、フルオロケミカル添加剤を含有することができる。コア層１４４Ｂに使用されるフルオロケミカル添加剤の一例は、例えばダイキン社製のＵｎｉｄｙｎｅ（商標）ＴＧなどのフルオロアルキルアクリレートコポリマーである。フルオロケミカル添加剤は、コア層１４４Ｂの屈折率を低下させるために、約１．４以下の屈折率を有し得る。例えば、フルオロケミカル添加剤は、約１．２〜１．４の範囲、例えば１．２２〜１．３８、例えば１．２４〜１．３６の屈折率を有し得る。特定の理論に拘束されることを意図しないが、フルオロケミカル添加剤は、ポリオレフィンフィルムの表面に偏析し（segregate）、フルオロケミカル添加剤を含有してないフィルムと比べてフィルムの光散乱を高める低屈折率領域を形成すると考えられる。使用される特定のフルオロケミカル添加剤に関わらず、フルオロケミカル添加剤は、コア層１４４Ｂに、その総重量に基づいて、約０．１〜５重量％の範囲、例えば約０．５〜４重量％、例えば約１〜３重量％の量で含有され得る。特定の実施形態では、フルオロケミカル添加剤は、コア層１４４Ｂに、その総重量に基づいて、例えば約１．５重量％の量で含有され得る。
一実施形態では、弾性フィルム１４４のコア層１４４Ｂは、充填剤をさらに含み得る。充填剤は、微粒子または他の形態の材料であり、フィルムポリマー押出成形混合物に添加され、押出成形フィルムに対して化学的な影響を与えないが、フィルム全体に均一に分散され得る。充填剤は、フィルムの不透明率及び／または通気性（すなわち、水蒸気透過性及び実質的な液体不透過性）の向上などの様々な目的に使用され得る。例えば、充填剤を含むフィルムは、該フィルムを伸縮させることによってポリマーを充填剤から分離させ、それにより、微小孔性通路を形成することによって、通気性を有するように作製することができる。通気性を有する微小孔性弾性フィルムは、例えば、特許文献２６〜３０に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。好適な充填剤の例としては、これに限定しないが、炭酸カルシウム、様々な種類の粘土、シリカ、アルミナ、炭酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウム、タルク、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、ゼオライト、セルロース型粉末、カオリン、マイカ、炭素、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、パルプ粉、木粉、セルロース誘導体、キチン、及びキチン誘導体などが挙げられる。特定の実施形態では、コア層１４４Ｂ内の充填剤は、炭酸カルシウムを含むことができる。炭酸カルシウムを含有するコア層１４４Ｂは、とりわけ伸縮させた後に、弾性フィルム１４４、したがって第１の材料２００に対して、グレアを減少させるための光散乱特性及び光吸収特性を提供することができる。また、これにより、第１の材料２００の不透明率及び光散乱率を高めることができる。例えば、炭酸カルシウム（または任意の他の適切な充填剤）は、第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び光吸収特性を付与するために、約１．６０〜１．７２の範囲、例えば約１．６２〜１．７０、例えば約１．６４〜１．６８、例えば約１．６６の屈折率を有し得る。いくつかの場合では、コア層１４４Ｂは、その総重量に基づいて、充填剤を、約５０〜８５重量％の範囲、いくつかの実施形態では約５５〜８０重量％、いくつかの実施形態では約６０〜７５重量％の量で含有され得る。
さらに、弾性フィルム１４４のコア層１４４Ｂは、手術衣１０１の望ましいグレー色を実現するのを助けるために、１以上の顔料を含むことができる。好適な顔料の例としては、これに限定しないが、二酸化チタン（例えば、ＳＣＣ １１６９２濃縮二酸化チタン）、ゼオライト、カオリン、マイカ、カーボンブラック、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、及びそれらの任意の組み合わせが挙げられる。例えば、いくつかの場合では、コア層１４４Ｂは、その総重量に基づいて、二酸化チタンを、約０．１〜１０重量％の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜７．５重量％、いくつかの実施形態では約１〜５重量％の量で含み得る。二酸化チタンは、第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び吸収性特性を付与するために、約２．２〜３．２の範囲、例えば約２．４〜３、例えば約２．６〜２．８、例えば約２．７６の屈折率を有し得る。さらに、コア層１４４Ｂは、その総重量に基づいて、カーボンブラックを、約０．１〜１０重量％の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜７．５重量％、いくつかの実施形態では約１〜５重量％の量で含み得る。カーボンブラックは、第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び吸収性特性を付与するために、約１．２〜２．４の範囲、例えば約１．４〜２．２、例えば約１．６〜２の屈折率を有し得る。コア層１４４Ｂはまた、その総重量に基づいて、青色顔料を、約０．１〜１０重量％の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜７．５重量％、いくつかの実施形態では約１〜５重量％の量で含むことができる。カーボンブラックと青色顔料との組み合わせにより、コア層１４４Ｂの光吸収能力を向上させることができる。
さらに、コア層１４４Ｂと同様に、コア層１４４Ｂを挟むスキン層１４４Ａ及びスキン層１４４Ｃも、１以上の半結晶性ポリオレフィンから作製され得る。例示的な半結晶性ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、それらの混合物またはコポリマーなどが挙げられる。特定の実施形態では、エチレンとα−オレフィン（例えば、Ｃ３−Ｃ２０α−オレフィン、またはＣ３−Ｃ１２α−オレフィン）とのコポリマーであるポリエチレンが使用される。好適なα−オレフィンは、直線状のものまたは分岐状のもの（例えば、１以上のＣ１−Ｃ３アルキル分岐、またはアリル基を有するもの）であり得る。具体的な例としては、１−ブテン；３−メチル−１−ブテン；３，３−ジメチル−１−ブテン；１−ペンテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−ペンテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−へキセン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−ヘプテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−オクテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−ノネン；エチル、メチル、またはジメチルで置換された１−デセン；１−ドデセン；及びスチレンが挙げられる。特に望ましいα−オレフィンコモノマーは、１−ブテン、１へキセン、及び１−オクテンである。このようなコポリマーのエチレン含有量は、約６０〜９９モル％の範囲、いくつかの実施形態では約８０〜９８．５モル％、いくつかの実施形態では約８７〜９７．５モル％であり得る。同様に、α−オレフィン含有量は、約１〜４０モル％の範囲、いくつかの実施形態では約１．５〜１５モル％、いくつかの実施形態では約２．５〜１３モル％であり得る。
特に好適なポリエチレンコポリマーは、「直鎖状」または「実質的に直鎖状」のものである。「実質的に直鎖状」という用語は、コモノマーの混入に起因する短鎖分岐に加えて、エチレンポリマーが、そのポリマー骨格（ポリマー主鎖）に長鎖分岐も含むことを意味する。「長鎖分岐」とは、少なくとも６つの炭素原子の鎖長を指す。各長鎖分岐は、ポリマー骨格として同一のコモノマー分布を有し得、それが結合されるポリマー骨格と同じ長さを有し得る。好ましい実質的に直鎖状のポリマーは、炭素原子１０００個あたり０．０１〜１の長鎖分岐で置換されたものであり、いくつかの実施形態では炭素原子１０００個あたり０．０５〜１の長鎖分岐で置換されたものである。「実質的に直鎖状」という用語とは異なり、「直鎖状」という用語は、測定可能または確認可能な長鎖分岐を有していないポリマーを指す。すなわち、このポリマーは、炭素原子１０００個あたり平均０．０１未満の長鎖分岐で置換されたものである。
直鎖状エチレン／α−オレフィンコポリマーの密度は、α−オレフィンの長さと量との両方の関数である。すなわち、α−オレフィンの長さが長くなるほど、そしてα−オレフィンの量が多くなるほど、コポリマーの密度は小さくなる。必須ではないが、長鎖ポリエチレン「プラストマー」は、α−オレフィンの短鎖分岐の含有量が、エチレンコポリマーが可塑特性と弾性特性との両方を示す、すなわち、「プラストマー」となる量であることが特に望ましい。α−オレフィンコモノマーとの重合により結晶度及び密度が低下するので、結果として生じるプラストマーは、通常、ポリエチレン熱可塑性ポリマー（例えば、ＬＬＤＰＥ）の密度（一般的に、０．９０〜０．９４ｇ／ｃｍ３の密度（比重）を有する）よりも小さいが、エラストマーの密度（一般的に、０．８５〜０．９０ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．８６〜０．８９ｇ／ｃｍ３の密度を有する）と近い及び／または重なる密度を有する。例えば、ポリプロピレン（例えば、プロピレン／α−オレフィンコポリマー）の密度は、０．９１ｇ／ｃｍ３以下、いくつかの実施形態では０．８５〜０．９０ｇ／ｃｍ３、いくつかの実施形態では０．８５〜０．８８ｇ／ｃｍ３、いくつかの実施形態では０．８５〜０．８７ｇ／ｃｍ３であり得る。エラストマーと同様の密度を有するにも関わらず、プラストマーは一般的に、より高い結晶度を示し、比較的非粘着性であり、かつ、非接着性を有し比較的自由流動するペレットに形成され得る。
本発明で使用するのに好適なポリエチレンは、米国テキサス州ヒューストン所在のエクソンモービル・ケミカル社からＥＸＡＣＴ（商標）という商標名で市販されているエチレンベースのコポリマープラストマーである。他の好適なポリエチレンプラストマーは、米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・ケミカル社からＥＮＧＡＧＥ（商標）及びＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）という商標名で市販されているものである。別の好適なポリエチレンベースのプラストマーは、米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・ケミカル社からＩＮＦＵＳＥ（商標）という商標名で市販されているオレフィンブロックコポリマーであり、これはポリエチレンの弾性コポリマーである。他の好適なエチレンポリマーは、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、または超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）であり、例えば、ダウ・ケミカル社から、ＡＳＰＵＮ（商標）（ＬＬＤＰＥ）、ＤＯＷＬＥＸ（商標）（ＬＬＤＰＥ）、及びＡＴＴＡＮＥ（商標）（ＵＬＤＰＥ）という商標名で市販されている。他の好適なエチレンポリマーは、特許文献１４〜１７に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。
当然ながら、本発明に係る弾性フィルム１４４のスキン層１４４Ａ及びスキン層１４４Ｃは、エチレンポリマーに限定されるものではない。例えば、プロピレンポリマーも、弾性フィルムとしての使用に好適であり得る。好適なプロピレンポリマーとしては、例えば、ポリプロピレンホモポリマー、プロピレンのコポリマーまたはターポリマー、あるいは、例えばエチレン、１−ブテン、２−ブテン、様々なペンテン異性体、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、４−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ヘキセン、５−メチル−１−ヘキセン、ビニルシクロヘキセン、スチレンなどのα−オレフィン（例えば、Ｃ３−Ｃ２０）コモノマーを有するプロピレンのコポリマーが挙げられる。プロピレンポリマーのコモノマー含有量は、約３５重量％以下であり得、いくつかの実施形態では約１〜２０重量％、いくつかの実施形態では約２〜１５重量％、いくつかの実施形態では約３〜１０重量％であり得る。好ましくは、ポリプロピレン（例えば、プロピレン／α−オレフィンコポリマー）の密度は、０．９５ｇ／ｃｍ３以下であり得、いくつかの実施形態では０．８５〜０．９２ｇ／ｃｍ３、いくつかの実施形態では０．８５〜０．９１ｇ／ｃｍ３であり得る。特定の実施形態では、スキン層１４４Ａ及びスキン層１４４Ｃは、ポリプロピレン及びポリエチレンのコポリマーを含み得る。第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び吸収性特性を付与するために、ポリプロピレンは、約１．４４〜１．５４の範囲、例えば約１．４６〜１．５２、例えば約１．４８〜１．５０、例えば約１．４９の屈折率を有し得、ポリエチレンは、約１．４６〜１．５６の範囲、例えば約１．４８〜１．５４、例えば約１．５０〜１．５２、例えば約１．５１の屈折率を有し得る。
好適なプロピレンポリマーとしては、例えば、米国テキサス州ヒューストン所在のエクソンモービル・ケミカル社からＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）（例えば、６１０２）という商標名で市販されているもの、ベルギー国フェルイ所在のアトフィナ・ケミカルズ社からＦＩＮＡ（商標）（例えば、８５７３）という商標名で市販されているもの、三井石油化学工業社からＴＡＦＭＥＲ（商標）という商標名で市販されているもの、及び米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・ケミカル社からＶＥＲＳＩＦＹ（商標）という商標名で市販されているものがある。好適なプロピレンポリマーの他の例は、特許文献１８〜２０に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。
半結晶性ポリオレフィンは、様々な公知の技術を用いて作製することができる。例えば、オレフィンポリマーは、フリーラジカルまたは配位触媒（例えば、チーグラー・ナッタ）を使用して作製することができる。好ましくは、オレフィンポリマーは、メタロセン触媒などの単座配位子触媒を使用して作製される。このような触媒系は、コモノマーが分子鎖内でランダムに分布し、かつ互いに異なる分子量分画に渡って一様に分布するエチレンコポリマーを作製する。メタロセン触媒ポリオレフィンは、例えば、特許文献２１〜２５に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。メタロセン触媒の例としては、ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）チタニウムジクロリド、ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）スカンジウムクロリド、ビス（インデニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（メチルシクロペンタジエニル）チタニウムジクロリド、ビス（メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、コバルトセン、シクロペンタジエニルチタントリクロリド、フェロセン、ハフノセンジクロリド、イソプロピル（シクロペンタジエニル、１−フルオレニル）ジルコニウムジクロリド、モリブドセンジクロリド、ニッケロセン、ニオボセンジクロリド、ルテノセン、チタノセンジクロリド、ジルコノセンクロリドヒドリド、ジルコノセンジクロリドなどが挙げられる。メタロセン触媒を使用して作製されたポリマーは、一般的に、狭い分子量範囲を有する。例えば、メタロセン触媒ポリマーは、４未満の多分散指数（Ｍｗ／Ｍｎ）、制御された短鎖分岐分布、及び制御されたアイソタクティシティ（isotacticity）を有し得る。
半結晶性ポリオレフィンのメルトフローインデックス（ＭＩ）は、様々な値を取り得るが、一般的には、１９０℃で測定して、約０．１〜１００ｇ／１０分の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜３０ｇ／１０分、いくつかの実施形態では約１〜１０ｇ／１０分であり得る。メルトフローインデックスは、１９０℃で１０分間に５０００ｇの力を受けたときに、押出式流動計オリフィス（０．０８２５インチ径）を通じて押し出されるポリマーの重量（ｇ）であり、ＡＳＴＭ試験方法Ｄ１２３８−Ｅにしたがって測定することができる。
加えて、弾性フィルム１４４のスキン層１４４Ａ及びスキン層１４４Ｃは、コア層１４４Ｂには含まれているフルオロケミカル添加物を含んでいないことに留意されたい。この結果、スキン層１４４Ａ及びスキン層１４４Ｃは、コア層１４４Ｂよりも高い屈折率を有する。フルオロケミカル添加物は、コア層１４４Ｂの屈折率を低下させる傾向があるからである。弾性フィルム１４４におけるコア層１４４Ｂ及びスキン層１４４Ａ、１４４Ｃ間の屈折率の差異は光散乱率を高めると考えられ、これにより、高レベルの不透明率及び低レベルの光反射（例えば、グレアの減少）を提供することができる。
弾性フィルム１４４に含まれる層の数、及び弾性フィルム１４４の作製に使用される特定のポリマーまたは添加物に関わらず、弾性フィルム１４４は、約５〜５０ｇｓｍの範囲、例えば約１０〜４０ｇｓｍ、例えば約１５〜３０ｇｓｍの坪量を有し得る。特定の実施形態では、弾性フィルム１４４は、例えば約２０ｇｓｍ（約０．６ｏｓｙ）の坪量を有し得る。
ｉｉｉ．スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体
第１の材料２００はまた、弾性フィルム１４４のスキン層１４４Ｃに接合されるＳＭＳ積層体１４６を含む。ＳＭＳ積層体１４６のスパンボンド層１４６Ｃは、手術衣１０１の前側パネル１０２、袖部１０４、及びフード１７８の作製に使用される第１の材料２００の内側に向いた面２０４を形成する。さらに、弾性フィルム１４４のスキン層１４４Ｃに隣接するスパンボンド層１４６Ａ、スパンボンド層１４６Ｃ、及びそれらの間に配置されるメルトブローン層１４６Ｂは、外側スパンボンド層１４２に関して上述した任意のポリマー（例えば、ポリオレフィン）から作製できることを理解されたい。換言すれば、ＳＭＳ積層体１４６は、第１の材料２００に対して、柔らかさ、伸縮性、及び柔軟性を提供する任意の適切なポリマーから作製することができる。
特定の実施形態では、ＳＭＳ積層体１４６は、第１のスパンボンド層１４６Ａ及び第２のスパンボンド層１４６Ｃを含み得る。第１のスパンボンド層１４６Ａ及び第２のスパンボンド層１４６Ｃは、第１の材料２００に対して、柔らかさ、伸縮性、及び柔軟性を提供する任意の適切なポリマーから作製され得る。例えば、第１のスパンボンド層１４６Ａ及び第２のスパンボンド層１４６Ｃは、半結晶性ポリオレフィンから作製され得る。例示的なポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、それらの混合物またはコポリマーなどが挙げられる。特定の実施形態では、エチレンとα−オレフィン（例えば、Ｃ３−Ｃ２０α−オレフィン、またはＣ３−Ｃ１２α−オレフィン）とのコポリマーであるポリエチレンが使用される。好適なα−オレフィンは、直線状のものまたは分岐状のもの（例えば、１以上のＣ１−Ｃ３アルキル分岐、またはアリル基を有するもの）であり得る。具体的な例としては、１−ブテン；３−メチル−１−ブテン；３，３−ジメチル−１−ブテン；１−ペンテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−ペンテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−へキセン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−ヘプテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−オクテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−ノネン；エチル、メチル、またはジメチルで置換された１−デセン；１−ドデセン；及びスチレンが挙げられる。特に望ましいα−オレフィンコモノマーは、１−ブテン、１へキセン、及び１−オクテンである。このようなコポリマーのエチレン含有量は、約６０〜９９モル％の範囲、いくつかの実施形態では約８０〜９８．５モル％、いくつかの実施形態では約８７〜９７．５モル％であり得る。同様に、α−オレフィン含有量は、約１〜４０モル％の範囲、いくつかの実施形態では約１．５〜１５モル％、いくつかの実施形態では約２．５〜１３モル％であり得る。
ポリエチレンの密度は、使用されるポリマーの種類によって異なるが、一般的には、０．８５〜０．９６ｇ／ｃｍ３の範囲であり得る。ポリエチレン「プラストマー」は、例えば、０．８５〜０．９１ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。同様に「直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）」は、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得、「低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）」は、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得、「高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）」は、０．９４０〜０．９６０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。密度は、ＡＳＴＭ１５０５にしたがって測定することができる。本発明に使用するのに特に好適なエチレンベースのポリマーは、米国テキサス州ヒューストン所在のエクソンモービル・ケミカル社（ExxonMobil Chemical Company）からＥＸＡＣＴ（商標）という商標名で市販されているものである。他の好適なポリエチレンプラストマーは、米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・ケミカル社（Dow Chemical Company）からＥＮＧＡＧＥ（商標）及びＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）という商標名で市販されているものである。さらに他の好適なエチレンポリマーは、米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・ケミカル社からＤＯＷＬＥＸ（商標）（ＬＬＤＰＥ）及びＡＴＴＡＮＥ（商標）（ＵＬＤＰＥ）という商標名で市販されているものである。他の好適なエチレンポリマーは、特許文献１４〜１７に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。
当然ながら、第１の材料２００の第１のスパンボンド層１４６Ａ及び第２のスパンボンド層１４６Ｃは、エチレンポリマーに限定されるものではない。例えば、プロピレンポリマーも、半結晶性ポリオレフィンとしての使用に好適である。好適なプロピレンポリマーとしては、例えば、ポリプロピレンホモポリマー、あるいは、例えばエチレン、１−ブテン、２−ブテン、様々なペンテン異性体、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、４−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ヘキセン、５−メチル−１−ヘキセン、ビニルシクロヘキセン、スチレンなどのα−オレフィン（例えば、Ｃ３−Ｃ２０）コモノマーを有するプロピレンのコポリマーまたはターポリマーが挙げられる。プロピレンポリマーのコモノマー含有量は、約３５重量％以下であり得、いくつかの実施形態では約１〜２０重量％、いくつかの実施形態では約２〜１５重量％、いくつかの実施形態では約３〜１０重量％であり得る。ポリプロピレン（例えば、プロピレン／α−オレフィンコポリマー）の密度は、０．９５ｇ／ｃｍ３以下であり得、いくつかの実施形態では０．８５〜０．９２ｇ／ｃｍ３、いくつかの実施形態では０．８５〜０．９１ｇ／ｃｍ３であり得る。特定の実施形態では、第１のスパンボンド層１４６Ａ及び第２のスパンボンド層１４６Ｃは、ポリプロピレン及びポリエチレンのコポリマーを含み得る。第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び光吸収特性を付与するために、ポリプロピレンは、約１．４４〜１．５４の範囲、例えば約１．４６〜１．５２、例えば約１．４８〜１．５０、例えば約１．４９の屈折率を有し得、ポリエチレンは、約１．４６〜１．５６の範囲、例えば約１．４８〜１．５４、例えば約１．５０〜１．５２、例えば約１．５１の屈折率を有し得る。
好適なプロピレンポリマーとしては、例えば、米国テキサス州ヒューストン所在のエクソンモービル・ケミカル社からＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）という商標名で市販されているもの、ベルギー国フェルイ所在のアトフィナ・ケミカルズ社からＦＩＮＡ（商標）（例えば、８５７３）という商標名で市販されているもの、三井石油化学工業社からＴＡＦＭＥＲ（商標）という商標名で市販されているもの、及び米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・ケミカル社からＶＥＲＳＩＦＹ（商標）という商標名で市販されているものがある。好適なプロピレンポリマーの他の例は、特許文献１８〜２０に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。
半結晶性ポリオレフィンは、様々な公知の技術を用いて作製することができる。例えば、オレフィンポリマーは、フリーラジカルまたは配位触媒（例えば、チーグラー・ナッタ、またはメタロセン）を使用して作製することができる。メタロセン触媒ポリオレフィンは、例えば、特許文献２１〜２５に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。
ポリオレフィンのメルトフローインデックス（ＭＩ）は、様々な値を取り得るが、一般的には、１９０℃で測定して、約０．１〜１００ｇ／１０分の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜３０ｇ／１０分、いくつかの実施形態では約１〜１０ｇ／１０分であり得る。メルトフローインデックスは、１９０℃で１０分間に２１６０ｇの力を受けたときに、押出式流動計オリフィス（０．０８２５インチ径）を通じて押し出されるポリマーの重量（ｇ）であり、ＡＳＴＭ試験方法Ｄ１２３８−Ｅにしたがって測定することができる。
ポリオレフィンに加えて、第１のスパンボンド層１４６Ａ及び第２のスパンボンド層１４６Ｃは、第１のスパンボンド層１４６Ａ及び第２のスパンボンド層１４６Ｃの柔らかさを向上させるためにスリップ剤も含むことができる。スリップ剤はまた、第１の材料２００の光反射を減少させることにより、手術室内での第１の材料２００のグレアを減少させることができる。また、スリップ剤は、第１の材料２００が手術中に脂肪または脂質と接触したときに、第１の材料２００を、標準的な手術衣の材料と比べてより不透明にすることができる。標準的な手術衣の材料は、脂肪または脂質と接触したときに透明になり、それにより、着用者は、標準的な手術衣のバリア保護性が損なわれたと懸念することとなる。
様々な脂肪酸が、スリップ剤として使用され得る。例えば、スリップ剤は、エルカ酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、オレイルパルミチン酸アミド、ステアリルエルカ酸アミド、エチレンビス−オレイン酸アミド、Ｎ、Ｎ´−エチレンビスステアリン酸アミド（ＥＢＳ）、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。さらに、スリップ剤は、屈折率を減少させることにより第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び光吸収特性を付与するために、約１．４２〜１．５２の範囲、例えば約１．４４〜１．５０、例えば約１．４６〜１．４８、例えば約１．４７の屈折率を有する。スリップ剤は、第１のスパンボンド層１４６Ａ及び第２のスパンボンド層１４６Ｃの各層に、各層の総重量に基づいて、約０．２５〜６重量％の範囲、例えば約０．５〜５重量％、例えば約１〜４重量％の量で含まれ得る。特定の実施形態では、スリップ剤は、第１のスパンボンド層１４６Ａまたは第２のスパンボンド層１４６Ｃの各層に、各層の総重量に基づいて、約２重量％の量で含まれ得る。
ポリオレフィンに及びスリップ剤に加えて、第１のスパンボンド層１４６Ａ及び第２のスパンボンド層１４６Ｃはまた、手術衣１０１の望ましいグレー色を実現するのを助けるために、１以上の顔料を含み得る。好適な顔料の例としては、これに限定しないが、二酸化チタン（例えば、ＳＣＣ １１６９２濃縮二酸化チタン）、ゼオライト、カオリン、マイカ、カーボンブラック、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、及びそれらの任意の組み合わせが挙げられる。例えば、いくつかの場合では、第１のスパンボンド層１４６Ａ及び第２のスパンボンド層１４６Ｃの各層は、各層の総重量に基づいて、二酸化チタンを、約０．１〜１０重量％の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜７．５重量％、いくつかの実施形態では約１〜５重量％の量で含み得る。二酸化チタンは、第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び吸収性特性を付与するために、約２．２〜３．２の範囲、例えば約２．４〜３、例えば約２．６〜２．８、例えば約２．７６の屈折率を有し得る。さらに、第１のスパンボンド層１４６Ａ及び第２のスパンボンド層１４６Ｃの各層は、各層の総重量に基づいて、カーボンブラックを、約０．１〜１０重量％の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜７．５重量％、いくつかの実施形態では約１〜５重量％の量で含み得る。カーボンブラックは、第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び吸収性特性を付与するために、約１．２〜２．４の範囲、例えば約１．４〜２．２、例えば約１．６〜２の屈折率を有し得る。加えて、第１のスパンボンド層１４６Ａ及び第２のスパンボンド層１４６Ｃの各層は、各層の総重量に基づいて、青色顔料を、約０．１〜１０重量％の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜７．５重量％、いくつかの実施形態では約１〜５重量％の量で含み得る。カーボンブラックと青色顔料との組み合わせにより、第１のスパンボンド層１４６Ａ及び／または第２のスパンボンド層１４６Ｃの光吸収能力を向上させることができる。
第１の材料２００のスパンボンド／メルトブローン／スパンボンド積層体（ＳＭＳ）１４６のメルトブローン層１４６Ｂは、第１のスパンボンド層１４６Ａ及び第２のスパンボンド層１４６Ｃについて上記した任意の半結晶性ポリオレフィンから作製することができる。特定の実施形態では、メルトブローン層１４６Ｂは、その１００％がポリプロピレンから作製され得る。
ＳＭＳ積層体１４６の作製に使用される特定のポリマーまたは添加物に関わらず、ＳＭＳ積層体１４６は、約５〜５０ｇｓｍの範囲、例えば約１０〜４０ｇｓｍ、例えば約１５〜３０ｇｓｍの坪量を有し得る。特定の実施形態では、ＳＭＳ積層体１４６は、例えば約２２ｇｓｍ（約０．６５ｏｓｙ）の坪量を有し得る。
Ｂ．第１の後側パネル、第２の後側パネル、及び、任意選択のフードの第２の部分
水蒸気通気性を有する第１の材料２００から作製された前側パネル１０２、袖部１０４、及びフード１７８（例えば、フード１７８の全体、または、フード１７８の少なくとも一部）を使用するにも関わらず、手術衣１０１と着用者との間に閉じ込められた熱量は、着用者にとって不快となり得る。したがって、本願発明者は、第２の材料３００から作製され、高い通気性及び空気透過性を有する第１の後側パネル１２０及び第２の後側パネル１２２を手術衣１０１の後側部分１６０に配置することにより、手術衣１０１と着用者との間に閉じ込められた湿気及び熱の放散を容易にすることができることを見出した。さらに、いくつかの実施形態では、手術衣１０１の後側部分１６０においてシーム２５４の下方に位置する、フード１７８の第２の部分２５８は、任意選択で、第２の材料３００から作製することができる。
特定の実施形態では、第２の材料３００は、閉じ込められた熱い空気及び水蒸気を手術衣１０１から除去するのを容易にするために高い空気通気性を有するスパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体の形態であり得る。例えば、第２の材料３００は、１ａｔｍ（１４．７ｐｓｉ）及び２０℃（６８°Ｆ）で測定して、約０．５７〜２．２７ｍ３／分（約２０〜８０ｓｃｆｍ）の範囲、例えば０．８５〜１．９８ｍ３／分（３０〜７０ｓｃｆｍ）、例えば１．１３〜１．７０ｍ３／分４（４０〜６０ｓｃｆｍ）の空気体積流量を可能にする。特定の実施形態では、第２の材料３００は、約１．２７ｍ３／分（約４５ｓｃｆｍ）の空気体積流量を可能にする。第１の後側パネル１２０、第２の後側パネル１２２、及び、手術衣１０１の後側部分１６０においてシーム２５４の下方に位置するフード１７８の第２の部分２５８（すなわち、フード１７８の下側部分）は、通気性を有する第２の材料３００から作製することができるので、手術衣１０１と着用者の身体との間の空間内に蓄積した熱及び湿気は、対流、及び／または、第１の材料２００及び第２の材料３００が動いて手術衣１０１と着用者の身体との間の空間の体積が変化したときの空気の動きによって放散させることができる。さらに、第２の材料３００のＳＭＳ積層体は、約２０〜８０ｇｓｍの範囲、例えば２５〜７０ｇｓｍ、例えば３０〜６０ｇｓｍの坪量を有し得る。特定の実施形態では、第２の材料３００は、約４０ｇｓｍ（約１．２ｏｓｙ）の坪量を有し得る。
第２の材料３００の各層について、以下により詳細に説明する。
ｉ．第１のスパンボンド層及び第２のスパンボンド層
第２の材料３００の第１のスパンボンド層１４８及び第２のスパンボンド層１５２は、第２の材料３００に対して、柔らかさ及び空気通気性を提供する任意の適切なポリマーから作製され得る。例えば、第１のスパンボンド層１４８及び第２のスパンボンド層１５２は、半結晶性ポリオレフィンから作製され得る。例示的なポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、それらの混合物またはコポリマーなどが挙げられる。特定の実施形態では、エチレンとα−オレフィン（例えば、Ｃ３−Ｃ２０α−オレフィン、またはＣ３−Ｃ１２α−オレフィン）とのコポリマーであるポリエチレンが使用される。好適なα−オレフィンは、直線状のものまたは分岐状のもの（例えば、１以上のＣ１−Ｃ３アルキル分岐、またはアリル基を有するもの）であり得る。具体的な例としては、１−ブテン；３−メチル−１−ブテン；３，３−ジメチル−１−ブテン；１−ペンテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−ペンテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−へキセン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−ヘプテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−オクテン；１以上のメチル、エチル、またはプロピル置換基を有する１−ノネン；エチル、メチル、またはジメチルで置換された１−デセン；１−ドデセン；及びスチレンが挙げられる。特に望ましいα−オレフィンコモノマーは、１−ブテン、１へキセン、及び１−オクテンである。このようなコポリマーのエチレン含有量は、約６０〜９９モル％の範囲、いくつかの実施形態では約８０〜９８．５モル％、いくつかの実施形態では約８７〜９７．５モル％であり得る。同様に、α−オレフィン含有量は、約１〜４０モル％の範囲、いくつかの実施形態では約１．５〜１５モル％、いくつかの実施形態では約２．５〜１３モル％であり得る。
ポリエチレンの密度は、使用されるポリマーの種類によって異なるが、一般的には、０．８５〜０．９６ｇ／ｃｍ３の範囲であり得る。ポリエチレン「プラストマー」は、例えば、０．８５〜０．９１ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。同様に「直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）」は、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得、「低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）」は、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得、「高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）」は、０．９４０〜０．９６０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。密度は、ＡＳＴＭ１５０５にしたがって測定することができる。本発明に使用するのに特に好適なエチレンベースのポリマーは、米国テキサス州ヒューストン所在のエクソンモービル・ケミカル社からＥＸＡＣＴ（商標）という商標名で市販されているものである。他の好適なポリエチレンプラストマーは、米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・ケミカル社からＥＮＧＡＧＥ（商標）及びＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）という商標名で市販されているものである。さらに他の好適なエチレンポリマーは、米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・ケミカル社からＤＯＷＬＥＸ（商標）（ＬＬＤＰＥ）及びＡＴＴＡＮＥ（商標）（ＵＬＤＰＥ）という商標名で市販されているものである。他の好適なエチレンポリマーは、特許文献１４〜１７に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。
当然ながら、第２の材料３００の第１のスパンボンド層１４８及び第２のスパンボンド層１５２は、エチレンポリマーに限定されるものではない。例えば、プロピレンポリマーも、半結晶性ポリオレフィンとしての使用に好適であり得る。好適なプロピレンポリマーとしては、例えば、ポリプロピレンホモポリマー、あるいは、例えばエチレン、１−ブテン、２−ブテン、様々なペンテン異性体、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、４−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ヘキセン、５−メチル−１−ヘキセン、ビニルシクロヘキセン、スチレンなどのα−オレフィン（例えば、Ｃ３−Ｃ２０）コモノマーを有するプロピレンのコポリマーまたはターポリマーが挙げられる。プロピレンポリマーのコモノマー含有量は、約３５重量％以下であり得、いくつかの実施形態では約１〜２０重量％、いくつかの実施形態では約２〜１５重量％、いくつかの実施形態では約３〜１０重量％であり得る。ポリプロピレン（例えば、プロピレン／α−オレフィンコポリマー）の密度は、０．９５ｇ／ｃｍ３以下であり得、いくつかの実施形態では０．８５〜０．９２ｇ／ｃｍ３、いくつかの実施形態では０．８５〜０．９１ｇ／ｃｍ３であり得る。特定の実施形態では、第１のスパンボンド層１４８及び第２のスパンボンド層１５２の各層は、ポリプロピレン及びポリエチレンのコポリマーを含み得る。第２の材料３００に対して望ましい光散乱特性及び光吸収特性を付与するために、ポリプロピレンは、約１．４４〜１．５４の範囲、例えば約１．４６〜１．５２、例えば約１．４８〜１．５０、例えば約１．４９の屈折率を有し得、ポリエチレンは約１．４６〜１．５６の範囲、例えば約１．４８〜１．５４、例えば約１．５０〜１．５２、例えば約１．５１の屈折率を有し得る。
好適なプロピレンポリマーとしては、例えば、米国テキサス州ヒューストン所在のエクソンモービル・ケミカル社からＶＩＳＴＡＭＡＸＸ（商標）という商標名で市販されているもの、ベルギー国フェルイ所在のアトフィナ・ケミカルズ社（Atofina Chemicals）からＦＩＮＡ（商標）（例えば、８５７３）という商標名で市販されているもの、三井石油化学工業社からＴＡＦＭＥＲ（商標）という商標名で市販されているもの、及び米国ミシガン州ミッドランド所在のダウ・ケミカル社からＶＥＲＳＩＦＹ（商標）という商標名で市販されているものがある。好適なプロピレンポリマーの他の例は、特許文献１８〜２０に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。
半結晶性ポリオレフィンは、様々な公知の技術を用いて作製することができる。例えば、オレフィンポリマーは、フリーラジカルまたは配位触媒（例えば、チーグラー・ナッタ、またはメタロセン）を使用して作製することができる。メタロセン触媒ポリオレフィンは、例えば、特許文献２１〜２５に記載されている（これらの特許文献の内容の全体は、全ての目的のために参照により本明細書に援用される）。
ポリオレフィンのメルトフローインデックス（ＭＩ）は、様々な値を取り得るが、一般的には、１９０℃で測定して、約０．１〜１００ｇ／１０分の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜３０ｇ／１０分、いくつかの実施形態では約１〜１０ｇ／１０分であり得る。メルトフローインデックスは、１９０℃で１０分間に２１６０ｇの力を受けたときに、押出式流動計オリフィス（０．０８２５インチ径）を通じて押し出されるポリマーの重量（ｇ）であり、ＡＳＴＭ試験方法Ｄ１２３８−Ｅにしたがって測定することができる。
ポリオレフィンに加えて、第１のスパンボンド層１４８及び第２のスパンボンド層１５２の各層は、第１のスパンボンド層１４８及び第２のスパンボンド層１５２の柔らかさを向上させるためにスリップ剤も含むことができる。スリップ剤はまた、第１の後側パネル１２０及び第２の後側パネル１２２の第１のスパンボンド層１４８及び第２のスパンボンド層１５２の摩擦係数を減少させ、水頭圧を増加させる。摩擦係数を減少させることにより、手術衣１０１が磨耗に起因して切断されるまたは損傷する機会を減らすと共に、流体が第２の材料３００を透過することを防止することができる。その代わりに、スリップ剤を含むことに少なくとも部分的に起因して、手術衣１０１の外側に向いた面３０２に接触した流体は、液滴の形態を保ち、手術衣１０１の遠位端部１５６まで垂直に流れて床に落ちる。スリップ剤はまた、第２の材料３００の光反射を減少させることにより、手術室内での第２の材料３００のグレアを減少させることができる。また、スリップ剤は、第２の材料３００が手術中に脂肪または脂質と接触したときに、第２の材料３００を、標準的な手術衣の材料と比べてより不透明にすることができる。標準的な手術衣の材料は、脂肪または脂質と接触したときに透明になり、着用者は、標準的な手術衣のバリア保護性が損なわれたと懸念することとなる。
スリップ剤は、第１のスパンボンド層１４８及び／または第２のスパンボンド層１５２の作製に使用されるポリマーの表面に移動することにより機能することができ、第２の材料３００の外側に向いた面３０２の摩擦係数を減少させるコーティングを提供する。様々な脂肪酸が、スリップ剤として使用され得る。例えば、スリップ剤は、エルカ酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、オレイルパルミチン酸アミド、ステアリルエルカ酸アミド、エチレンビス−オレイン酸アミド、Ｎ、Ｎ´−エチレンビスステアリン酸アミド（ＥＢＳ）、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。さらに、スリップ剤は、屈折率を減少させることにより第２の材料３００に対して望ましい光散乱特性及び光吸収特性を付与するために、約１．４２〜１．５２の範囲、例えば約１．４４〜１．５０、例えば約１．４６〜１．４８、例えば約１．４７の屈折率を有する。スリップ剤は、第１のスパンボンド層１４８及び／または第２のスパンボンド層１５２の各層に、各層の総重量に基づいて、約０．２５〜６重量％の範囲、例えば約０．５〜５重量％、例えば約１〜４重量％の量で含まれ得る。特定の実施形態では、スリップ剤は、第１のスパンボンド層１４８及び／または第２のスパンボンド層１５２の各層に、各層の総重量に基づいて、約２重量％の量で含まれ得る。
ポリオレフィンに及びスリップ剤に加えて、第１のスパンボンド層１４８及び第２のスパンボンド層１５２の各層はまた、手術衣１０１の望ましいグレー色を実現するのを助けるために、１以上の顔料を含むことができる。好適な顔料の例としては、これに限定しないが、二酸化チタン（例えば、ＳＣＣ １１６９２濃縮二酸化チタン）、ゼオライト、カオリン、マイカ、カーボンブラック、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、及びそれらの任意の組み合わせが挙げられる。例えば、いくつかの場合では、第１のスパンボンド層１４８または第２のスパンボンド層１５２の各層は、各層の総重量に基づいて、二酸化チタンを、約０．１〜１０重量％の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜７．５重量％、いくつかの実施形態では約１〜５重量％の量で含み得る。二酸化チタンは、第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び吸収性特性を付与するために、約２．２〜３．２の範囲、例えば約２．４〜３、例えば約２．６〜２．８、例えば約２．７６の屈折率を有し得る。さらに、第１のスパンボンド層１４８または第２のスパンボンド層１５２の各層は、各層の総重量に基づいて、カーボンブラックを、約０．１〜１０重量％の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜７．５重量％、いくつかの実施形態では約１〜５重量％の量で含み得る。カーボンブラックは、第１の材料２００に対して望ましい光散乱特性及び吸収性特性を付与するために、約１．２〜２．４の範囲、例えば約１．４〜２．２、例えば約１．６〜２の屈折率を有し得る。加えて、第１のスパンボンド層１４８または第２のスパンボンド層１５２の各層は、各層の総重量に基づいて、青色顔料を、約０．１〜１０重量％の範囲、いくつかの実施形態では約０．５〜７．５重量％、いくつかの実施形態では約１〜５重量％の量で含むことができる。カーボンブラックと青色顔料との組み合わせにより、第１のスパンボンド層１４８及び／または第２のスパンボンド層１５２の光吸収能力を向上させることができる。
ｉｉ．メルトブローン層
スパンボンド／メルトブローン／スパンボンドからなる第２の材料３００のメルトブローン層１５０はまた、第２の材料３００の第１のスパンボンド層１４８及び第２のスパンボンド層１５２について上記した任意の半結晶性ポリオレフィンを使用してカラーを作製することができる。特定の実施形態では、メルトブローン層１５０は、その１００％がポリプロピレンから作製され得る。
Ｃ．カラー及びカフ
本発明に係る手術衣１０１のカラー１１０及びカフ１０６（存在する場合）は、空気通気性、柔軟性、及び伸張性（伸縮性）を有する織布またはニット材料から作製され得る。カラー１１０はまた、撥水性であり得る。特定の実施形態では、カラー１１０及びカフ１０６は、空気通気性、さらには撥水性を有するニットポリエステル（knit polyester）から作製され得る。カラー１１０の作製に使用される材料は伸縮性を有するので、カラー１１０は、伸張して着用者の首の形状と一致し、着用者の首に密着することができる。これにより、骨片、飛び散った血、及び他の生体物質が着用者と接触する恐れがかる隙間がカラー１１０と着用者との間に形成されることを防止することができる。いずれの場合でも、カラー１１０は、ポリエステル糸によって、前側パネル１０２、袖部１０４、第１の後側パネル１２０、及び第２の後側パネル１２２に縫い付けることができる。さらに、上述したように、カフ１０６は、カラー１１０と同一の材料から作製することができる。加えて、カフ１０６は、ポリエステル糸によって袖部１０４に縫い付けることができる。
ＩＩＩ．個人用保護換気システムの装着
個人用保護換気システムの種々の非滅菌構成要素及び滅菌構成要素を詳細に説明したので、次に、それらを装着する方法について説明する。一般的に、個人用保護換気システム１００を完全に装着すると、ユーザまたは着用者の頭部はフード１７８内に完全に収容され、バイザー１８０は透明シールドの形態で視界を提供し、ヘルメット１９０に取り付けられた任意選択の光源１８８は手術中に照明を提供する（図１８Ｃ参照）。さらに、フード１７８は、バイザー１８０の第１の側方部２６６及び第２の側方部２６８に設けられた結合タブ２１０を介してヘルメット１９０に結合される。結合タブ２１０は、個人用保護換気システム１００の装着時にフード１７８の内側に位置し、ヘルメット１９０の左右両側に設けられた受容タブ２０８と係合または係止される（図１〜３及び図１７Ａ〜１７Ｃ参照）。
図１６〜１８Ｄを参照して、個人用保護換気システム１００を装着及び使用する手順をより詳細に説明する。図１６は、本発明に係る個人用保護換気システム１００の非滅菌構成要素（例えば、任意選択の光源１８８を備えたヘルメット１９０、エアチューブ１８４、及びファンモジュール１８６）を装着する手順を説明するためのフロー図である。図１７Ａ〜１７Ｆは、本発明に係る個人用保護換気システム１００の使い捨て式の手術衣１０１及びフード１７８を装着する手順を説明するための図である。図１８Ａ〜１８Ｄは、本発明に係る個人用保護換気システム１００の使用中に実施することができる種々の調節手順を説明するための図である。
図１６を参照して、非滅菌構成要素（例えば、ヘルメット１９０、エアチューブ１８４、ファンモジュール１８６、及び任意選択の光源１８８）を装着する手順４００を詳細に説明する。まず、ステップ４０２において、医療従事者または個人用保護換気システム１００の他のユーザは、ファンモジュール１８６を例えばファンモジュール充電ユニット２７０から入手し、ファンモジュール１８６に設けられたクリップ１９９を介して、着用者またはユーザのスクラブ２４６のウエスト部分の側部または後部に取り付ける（図１７Ａ参照）。次いで、ステップ４０４において、ユーザは、エアチューブ１８４が連結されたエアコンジット２２８を有するヘルメット１９０を入手する。エアチューブ１８４は、ヘッドバンド２２０から延びるクレードル２４２によって、ヘルメット１９０に固定されている。続いて、ステップ４０６において、ユーザは、任意選択の光源１８８を、ヘッドバンド２２０に、例えばヒンジ連結部１９６において取り付ける。次に、ステップ４０８において、ユーザはヘルメット１９０を着用する。そして、ステップ４１０において、ユーザは、ヘッドバンド２２０の固定バンド２２１に設けられた調節ストラップ２２２を引っ張ることによって、ヘルメット１９０のフィット具合を調節する。次いで、ステップ４１２において、ユーザは、エアチューブ１８４の継手２２４をファンモジュール１８６のエアチューブコネクタ２５０に結合させる。続いて、ステップ４１４において、ユーザは、光源電源ケーブル１８９をファンモジュール１８６に設けられた電源ケーブル差込口１９１に差し込んで接続することによって、光源１８８をファンモジュール１８６内の電源に接続する。次に、ステップ４１６において、空気出口２１４Ａ及び空気出口２１４Ｂから排出される空気の流れを制御するために、ヒンジ結合部１８７によって、エアコンジット２２８の角度を調節する。そして、任意選択の光源１８８はヒンジ連結部１９６にヒンジ結合されているので、光源１８８の角度は、レバー１９４によって調節することができる。
ユーザまたは着用者が個人用保護換気システム１００の非滅菌構成要素（例えば、ヘルメット１９０、ファンモジュール１８６、エアチューブ１８４、及び任意選択の光源１８８）を装着した後、図１７Ａ〜１７Ｆに示すように、ユーザまたは着用者は、本発明の個人用保護換気システム１００の手術衣１０１を着用する。手術衣１０１は、一体型または別体型のフード１７８及びバイザー１８０を備えることができる（図３〜４、図１０〜１３参照）。いずれの場合でも、上述したように、フード１７８のバイザー１８０は、フード１７８をヘルメット１９０に固定するための結合タブ２１０を有する（図３参照）。図３では、バイザー１８０の結合タブ２１０とヘルメット１９０の受容タブ２０８との間の結合機構を明確に示すために、手術衣１０１のバイザー１８０のみを示している。具体的には、バイザー１８０は、ヘルメット１９０のエアコンジット２２８の端部に位置する空気出口２１４Ａ及び空気出口２１４Ｂの近くで、ヘルメット１９０の前部２３２に隣接して配置される。バイザー１８０は、その左右両側の第１の側方部２６６及び第２の側方部２６８に設けられた結合タブ２１０を有する。この結合タブ２１０は、ヘルメット１９０の第１の側部２３８及び第２の側部２４０に設けられた受容タブ２０８に対応する（図１７Ａ〜１７Ｃ及び図１８参照）。結合タブ２１０は、所定の位置で受容タブ２０８と係合したときにクリック音または他の適切な触覚フィードバックを提供することによって、バイザー１８０の結合タブ２１０がヘルメット１９０の受容タブ２０８と確実に係合したことを示すことができる。
上述したように受容タブ２０８及び結合タブ２１０が所定の位置で互いに係合され、フード１７８がユーザまたは着用者のヘルメット１９０にしっかりと取り付けられると、別の医療従事者は、本発明の個人用保護換気システム１００の、フード１７８を備えた手術衣１０１を、後側締結手段１１８（例えば、ジッパー）によって閉じる。図示のように、ファンモジュール１８６は、着用者のスクラブ２４６の外側に配置されているので、手術衣１０１の第１の後側パネル１２０及び第２の後側パネル１２２が完全に閉じられた後でも、ファン１８２は、上記で詳述したように、通気性を有し、約０．５７〜２．２７ｍ３／分（約２０〜８０ｓｃｆｍ）の範囲の空気体積流量を可能にする不織積層体から作製された第１の後側パネル１２０及び第２の後側パネル１２２を介して、外部環境から空気を取り込むことができる。したがって、ファン１８２は、ヘルメット１９０に固定されたフード１７８内に冷却及び換気を提供するために、外部環境から十分な量の空気を、第１の後側パネル１２０及び第２の後側パネル１２２を通して取り込むことができる。
具体的には、図１７Ａ〜１７Ｆは、着用者が、本発明の個人用保護換気システム１００のヘルメット１９０、エアチューブ１８４、及びファンモジュール１８６を装着した後に、図１６を参照して説明したようにして、フード１７８及びバイザー１８０を備えた使い捨て式の手術衣１０１を装着する手順を示す。まず、補助者の助けを借りて、着用者の腕を手術衣１０１の袖部に挿入する（図１７Ａ）。次いで、図１７Ｂに示すように、補助者は、バイザー１８０の結合タブ２１０を、フード１７８の外側から矢印方向に向けて折り曲げる。続いて、図１７Ｃに示すように、補助者は、フード１７８を着用者の方向に移動させて、フード１７８のバイザー１８０の結合タブ２１０を、ヘルメット１９０の受容タブ２０８に整列させ、結合させる。次に、図１７Ｄに示すように、バイザー１８０がヘルメット１９０に結合されると、補助者は、ヘルメット１９０及びエアチューブ１８４にフード１７８を被せる。そして、図１７Ｅに示すように、補助者は、フード１７８及び手術衣１０１が着用者の身体に適切に装着及び配置されるようにする。最後に、図１７Ｆに示すように、補助者は、図示のようにジッパーを下方に引っ張ることにより、手術衣１０１を後側締結手段１１８（例えば、ジッパー）によって閉じる。
さらに、図１８Ａ〜１８Ｄは、本発明に係る個人用保護換気システム１００の使用中に実施することができる種々の調節手順を示す。図１８Ａ〜１８Ｂは、フード１７８のバイザー１８０の表面に配置された透明フィルム１６２の除去を示す。透明フィルム１６２上に血液、組織等が存在して、手術中に着用者の視界に影響を与える場合には、透明フィルム１６２の除去が望まれる。図１８Ｃは、着用者が、フード１７８内に収容されたレバー１９４をフード１７８越しに指で把持することによって、光源１８８の位置または角度を調節する様子を示している。最後に、図１８Ｄは、補助者が、ファン１８２の速度を調節する様子を示している。ファン１８２の速度は、ボタン２６２を操作することによって様々な速度（低、中、高など）に調節することができる。ボタン２６２の操作は、後側締結手段１１８を操作して手術衣１０１の締結を解除して（例えば、ジッパーを開いて）ボタン２６２を露出させて行ってもよいし、または、手術衣１０１の締結を解除せずに手術衣１０１越しに行ってもよい。
本発明は、以下の実施例を参照することによって、より良く理解することができるであろう。
実施例１
実施例１では、病院の手術室で使用されている光源と類似するＣ光源を光源として使用した紙用の標準的なＴＡＰＰＩ試験方法にしたがって、本発明に係る弾性フィルム不織布積層体の不透明率（拡散反射率）、散乱能（散乱力）、散乱係数、吸収能（吸収力）、吸収係数、及び透過率を測定した。また、使い捨て式の手術衣に使用される４つの市販の材料についても、上記の各特性を測定した。また、各材料の坪量も測定した。この測定結果を下記の表１に示す。
上記の表１に示すように、本発明に係る個人用保護換気システムの使い捨て式の手術衣に使用される材料は、他の４つの材料と比較して、より低い透過率及びより高い不透明率を有する。
実施例２
実施例２では、ユーザまたは着用者は、本発明の個人用保護換気システムと、２つの市販の個人用保護換気システムとを装着して比較した。各個人用保護換気システムのファンを低速設定及び高速設定で動作させた状態で聴覚試験を実施し、ユーザまたは着用者が、その近くにいる人が発した言葉の５０％、８０％、または９０％を聞き取るために、ユーザまたは着用者の近くにいる人が発する必要があるデシベルレベルを測定した。この測定結果を下記の表２に示す。
上記の表２に示すように、本発明の個人用保護換気システムは、２つの市販の個人用保護換気システムと比較して、ユーザまたは着用者が、はるかに低いデシベルレベルで、その近くにいる人が発した言葉を聞き取ることを可能にする。換言すれば、低速及び高速のファン速度では、本発明の個人用保護換気システムのユーザまたは着用者がその近くの人が発した言葉を聞き取るためには、ユーザまたは着用者の近くにいる人は、２つの市販の個人用保護換気システムと比較して、より大きな声で話す必要はなかった。
以上、一例として、本発明を概略的に及び詳細に説明した。本発明はその趣旨から逸脱しない範囲で様々な変更または変形が可能であることは、当業者であれば理解できるであろう。加えて、様々な実施形態の態様は、その全体またはその一部を相互に交換できることを理解されたい。さらに、当業者であれば、上記の詳細な説明及び実施例は説明のみを目的としており、添付の特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲をいかなる意味でも限定することを意図していないことを理解できるであろう。
Claims (21)
- 個人用保護換気システムであって、
使い捨て式の手術衣と、
ヘルメットと、
ファンを含むファンモジュールと、
エアチューブと、を備え、
前記手術衣は、前側パネルと、第１の袖部と、第２の袖部と、第１の後側パネルと、第２の後側パネルと、フードと、バイザーとを含み、
前記前側パネル、前記第１の袖部、前記第２の袖部、及び前記フードの少なくとも一部は、前記手術衣の外側に向いた面を画定する面を有する外側スパンボンド層と、前記手術衣の身体側に向いた面を画定する面を有するスパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体と、前記外側スパンボンド層及び前記スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体間に配置され、液体不透過性を有し、かつＡＳＴＭ−１６７１の要件を満たす弾性フィルムと、を含み、０．０３ｍ３／分（１標準立方フィート／分（ｓｃｆｍ））未満の空気体積流量を可能にする第１の材料から作製され、
前記第１の後側パネル及び前記第２の後側パネルは、空気通気性を有する不織布積層体を含み、０．５７〜２．２７ｍ３／分（２０〜８０ｓｃｆｍ）の範囲の空気体積流量を可能にする第２の材料から作製され、
前記ヘルメットは、第１の側部と、第２の側部と、前記ヘルメットの後部から前記ヘルメットの前部に向かって延びて、前記ヘルメットの前記前部に位置する空気出口を画定するエアコンジットと、前側部分及び後側部分を有するヘッドバンドとを含み、前記ヘッドバンドの前記後側部分は、前記エアチューブを支持するクレードルを有し、
前記ファンモジュールは、着用者の腰部の周りに固定され、前記ファンは、前記手術衣の前記第１の後側パネル、前記第２の後側パネル、またはその両方を通して、外部環境から空気を取り込み、
前記エアチューブは、前記ファンモジュールから取り込まれた空気を前記ヘルメットの前記エアコンジットに送達し、前記エアコンジットは、前記ヘルメットの前記前部に位置する前記空気出口から空気を排出して前記着用者に換気を提供することを特徴とする個人用保護換気システム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記エアコンジットの前記空気出口は、ｘ軸、または、ｙ軸若しくは垂直方向に向かう水平方向に対して、５〜６０°の範囲の角度αをなして配置されることを特徴とするシステム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記エアコンジット及び前記ヘッドバンドは、ポリマー、セルロース、またはそれらの組み合わせから作製されることを特徴とするシステム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記フードは、その全体が前記第１の材料から作製されることを特徴とするシステム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記フードは、前記手術衣の後側に設けられたシームによって互いに分離される第１の部分と、第２の部分とを含み、
前記第１の部分は、前記シームの上側に位置する部分であり、前記シームの上側に位置する前記フードの全ての部分を含み、
前記第２の部分は、前記シームの下側に位置する部分であり、
前記フードの前記第１の部分は、前記第１の材料から作製され、
前記フードの前記第２の部分は、前記第２の材料から作製されることを特徴とするシステム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記バイザーは、第１の側方部と、第２の側方部とを含み、
前記バイザーは、前記第１の側方部に設けられた第１の結合タブと、前記第２の側方部に設けられた第２の結合タブとを有し、
前記ヘルメットは、前記ヘルメットの前記第１の側部に設けられた第１の受容タブと、前記ヘルメットの前記第２の側部に設けられた第２の受容タブとを有し、
前記第１の結合タブを前記第１の受容タブと係合させ、前記第２の結合タブを前記第２の受容タブと係合させることによって、前記手術衣が前記ヘルメットに固定されることを特徴とするシステム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記ヘッドバンドは、前記ヘッドバンドの前記前側部分と前記着用者との間に配置されたパッドを有することを特徴とするシステム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記ヘルメットは、前記第１の側部と前記第２の側部との間に延びる固定バンドをさらに含み、
前記固定バンドは、前記ヘルメットの前記第１の側部、前記ヘルメットの前記第２の側部、またはその両方に設けられた調節ストラップを有することを特徴とするシステム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記ヘルメットの前記前部に取り付けられる光源をさらに備えることを特徴とするシステム。 - 請求項９に記載の個人用保護換気システムであって、
前記光源は、前記ヘルメットの前記前部に設けられた支持体内に収容され、
前記支持体は、前記光源の照明領域を調節するためのレバーを有することを特徴とするシステム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記弾性フィルムは、第１のスキン層と、第２のスキン層と、前記第１のスキン層及び前記第２のスキン層間に配置されたコア層とを含み、
前記コア層は、ポリプロピレンを含み、
前記第１のスキン層及び前記第２のスキン層はそれぞれ、ポリプロピレンとポリエチレンとのコポリマーを含むことを特徴とするシステム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記第１の材料の前記弾性フィルムは、５〜５０ｇｓｍの範囲の坪量を有することを特徴とするシステム。 - 請求項１１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記コア層は、前記コア層の総重量に基づいて、０．１〜５重量％の範囲の量で含有されるフルオロケミカル添加剤を含むことを特徴とするシステム。 - 請求項１１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記コア層は、前記コア層の総重量に基づいて、５０〜８５重量％の範囲の量で含有される充填剤を含むことを特徴とするシステム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記第１の材料の前記外側スパンボンド層及び前記スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体は、半結晶性ポリオレフィンを含み、
前記半結晶性ポリオレフィンは、プロピレンとエチレンとのコポリマーを含み、
前記エチレンは、１〜２０重量％の範囲の量で含有されることを特徴とするシステム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記第１の材料の前記外側スパンボンド層は、５〜５０ｇｓｍの範囲の坪量を有し、
前記第１の材料の前記スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体は、１０〜６０ｇｓｍの範囲の坪量を有することを特徴とするシステム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記第１の材料の前記外側スパンボンド層及び前記スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体はそれぞれ、スリップ剤を含み、
前記スリップ剤は、エルカ酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、オレイルパルミチン酸アミド、ステアリルエルカ酸アミド、エチレンビス−オレイン酸アミド、Ｎ、Ｎ´−エチレンビスステアリン酸アミド（ＥＢＳ）、またはそれらの任意の組み合わせから選択され、
前記スリップ剤は、前記外側スパンボンド層に、該外側スパンボンド層の総重量に基づいて、０．１〜４重量％の範囲の量で含有され、かつ、前記スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体に、該スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体の総重量に基づいて、０．２５〜６重量％の範囲の量で含有されることを特徴とするシステム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記手術衣の前記第１の後側パネル及び前記第２の後側パネルを構成する前記第２の材料は、スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体を含むことを特徴とするシステム。 - 請求項１８に記載の個人用保護換気システムであって、
前記第２の材料は、２０〜８０ｇｓｍの範囲の坪量を有することを特徴とするシステム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記手術衣の前記第１の後側パネル及び前記第２の後側パネルを構成する前記第２の材料は、スリップ剤を含み、
前記スリップ剤は、エルカ酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、オレイルパルミチン酸アミド、ステアリルエルカ酸アミド、エチレンビス−オレイン酸アミド、Ｎ、Ｎ´−エチレンビスステアリン酸アミド（ＥＢＳ）、またはそれらの任意の組み合わせから選択され、
前記スリップ剤は、前記第１の後側パネル及び前記第２の後側パネルに、該両後側パネルの前記スパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体のスパンボンド層の総重量に基づいて、０．２５〜６重量％の範囲の量で含有されることを特徴とするシステム。 - 請求項１に記載の個人用保護換気システムであって、
前記ファンを低速で動作させた場合には、前記着用者が、他人が発した言葉の９０％を聞き取るためには、前記他人が１５〜４５デシベルの音レベルで言葉を発する必要があり、
前記ファンを高速で動作させた場合には、前記着用者が、他人が発した言葉の９０％を聞き取るためには、前記他人が３０〜５０デシベルの音レベルで言葉を発する必要があることを特徴とするシステム。
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