JP6817955B2

JP6817955B2 - 安全衣服のための散逸システム

Info

Publication number: JP6817955B2
Application number: JP2017551615A
Authority: JP
Inventors: エリックヒュブシュ; ミュリエルサマニエゴ
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2015-04-02
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2036-03-28
Also published as: JP2018510028A; CN107427102B; US20160286893A1; US9955747B2; EP3277117B1; EP3277117A1; WO2016160733A1; CN107427102A

Description

本発明は概して静電気保護装置に関し、一般的には、クリーンルームおよびその他の静電気保護服上に蓄積した静電気から静電破壊しやすい装置を保護することに関する。

高いガスまたは液体バリアを有すると共にソックスも有する保護衣料は、電荷を散逸させず、危険なレベルまで帯電する場合がある。したがって、バリアの完全さを損なわずに有効な方法で電荷を散逸させる手段が必要とされる。

既存の設計では電荷は帯電防止コーティングのためにバリア基材の一方の面または両面上に広がることができるが、基材を通って一方の面から他方の面に移ることはできない。さらに、電荷は動きのために衣服の内側に発生されるのでそれらは衣服の外側の地面に達する必要があり、そのためそれらの電荷は或る箇所で基材を通って移される必要がある。本発明は、電荷の蓄積およびその結果から防護服の着用者を保護するシステムを提供する。

本発明の略図を示す。オーバーシューズおよび２つの大きい導電性ストリップを有する靴底の例を示す。オーバーシューズおよび１つの小さい導電性ストリップを有する靴底の例を示す。オーバーシューズおよび１つのヒールの導電性ストリップを有する靴底の例を示す。

本発明の目的は、人への障害を最小に抑えて効率的な方法で人または静電気散逸服に静電気が蓄積するのを防ぐと共に、衣服と高電圧源との偶然の接触による被害を最小にする装備を備えるデバイスを提供することである。

前述の目的およびその他の目的の全てが、静電気保護服の着用者から静電気を散逸させるためのデバイスによって達成される。デバイスは、（ａ）衣服と人との間に電気を連続的に伝導するための手段と、（ｂ）衣服または人から地面に電気を連続的に伝導するための手段とを含む。

また、本発明は、静電気保護服の着用者によって取り扱われる、静電位に影響されやすいデバイスに対する静電気損傷を防ぐ方法を目的としている。方法は、人と衣服とを同時におよび連続的に接地する工程を含む。

第１の実施形態において本発明は、表面上に立っており、かつシステムを着用している人体から電荷を散逸させるためのシステムを目的としており、前記システムは散逸オーバーシューズを含む。オーバーシューズは、
Ｉ．靴底と、
ＩＩ．靴底がオーバーシューズ側面に対面する内面とオーバーシューズの外側にある外面とを有するように、靴底の端縁に取り付けられるオーバーシューズ本体と、
ＩＩＩ．導電性ストリップであって、この導電性ストリップの少なくとも一部分が靴底の内面に暴露されるように、靴底の端縁の少なくとも一部分に巻きつけられ、第１の接着剤によって靴底に接着される、導電性ストリップと、
ＩＶ．導電性ストリップの少なくとも一部分が人体が上に立っている表面に暴露されるように、導電性ストリップとオーバーシューズの外側部分の靴底との間の継目を覆い、第２の接着剤によって継目に接着剤で接着されるテープと
をさらに含む。

人体が上に立っている表面に暴露される部分は、人体の手と表面との間で測定される時に、＞１０⁴〜＜１０⁸Ｏｈｍの範囲の抵抗を生じるのに十分な面積である。

さらなる実施形態において、本発明は、
Ｉ．靴底と、
ＩＩ．靴底がオーバーシューズ側面に対面する内面とオーバーシューズの外側にある外面とを有するように、靴底の端縁に取り付けられるオーバーシューズ本体と、
ＩＩＩ．導電性ストリップであって、この導電性ストリップの少なくとも一部分が靴底の内面に暴露されるように、靴底の端縁の少なくとも一部分に巻きつけられ、第１の接着剤によって靴底に接着される、導電性ストリップと、
ＩＶ．導電性ストリップの少なくとも一部分が人体が上に立っている表面に暴露されるように、導電性ストリップとオーバーシューズの外側部分の靴底との間の継目を覆い、第２の接着剤によって継目に接着剤で接着されるテープと
を含むオーバーシューズを目的としている。

ここでもまた人体が上に立っている表面に暴露される部分は、人体の手と表面との間で測定される時に、＞１０⁴〜＜１０⁸Ｏｈｍの範囲の抵抗を生じるのに十分な面積である。

オーバーシューズ本体は、縫合によって靴底の端縁に取り付けられてもよい。

出願人は、本開示における全ての引用された文献の全内容を具体的に組み込む。さらに、量、濃度、または他の値もしくはパラメータが、範囲、好ましい範囲、または上側の好ましい値および下側の好ましい値のリストとして与えられる場合、これは、範囲が別個に開示されるかどうかにかかわらず、任意の上側範囲限界または好ましい値、ならびに任意の下側範囲限界または好ましい値の任意の対から形成されたすべての範囲を具体的に開示すると理解されるべきである。数値の範囲が本明細書中に記載される場合、別記しない限り、範囲は、それらの端点、および範囲内のすべての整数および分数を含めるものとする。範囲を規定する時に記載された特定の値に本発明の範囲を限定することを意図しない。

「本質的に〜からなる」とは、項目Ａが本質的に項目Ｂからなる場合、Ａの作用に影響を与えないさらなる項目が項目Ａに加えられてもよいことを意味する。

本明細書中で用いられるとき、用語「ポリマー」は一般的に、限定されないが、ホモポリマー、コポリマー（例えば、ブロック、グラフト、ランダムおよび交互共重合体など）、ターポリマー等、ならびにそれらのブレンドおよび変性物を含める。さらに、別に具体的に限定されなければ、用語「ポリマー」は、材料の全てのあり得る幾何学配置を含めるものとする。これらの配置には、限定されないが、アイソタクチック、シンジオタクチック、およびランダムシンメトリーが含まれる。

本明細書中で用いられるとき、用語「ポリオレフィン」は、炭素および水素だけから構成される一連の一般的に飽和した高分子炭化水素のいずれかを意味することが意図される。典型的なポリオレフィンには、限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンの他、モノマーのエチレン、プロピレン、およびメチルペンテンの様々な組合せが含まれる。

本明細書中で用いられるとき、用語「ポリエチレン」は、エチレンのホモポリマーだけでなく、例えばエチレンとアルファ−オレフィンとのコポリマーなどの反復単位の少なくとも８５％がエチレン単位であるコポリマーをも包含することを意図する。好ましいポリエチレンには、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、および高密度ポリエチレンが含まれる。好ましい高密度ポリエチレンは、約１３０℃〜１４０℃の融点範囲上限、約０．９４１〜０．９８０グラム／立方センチメートルの範囲の密度、および０．１〜１００、好ましくは４未満のメルトインデックス（ＡＳＴＭＤ−１２３８−５７ＴＣｏｎｄｉｔｉｏｎＥによって定義される）を有する。

本明細書中で用いられるとき、用語「ポリプロピレン」は、プロピレンのホモポリマーだけでなく、反復単位の少なくとも８５％がプロピレン単位であるコポリマーをも包含することが意図される。好ましいポリプロピレンポリマーには、アイソタクチックポリプロピレンおよびシンジオタクチックポリプロピレンが含まれる。

本明細書中で用いられるとき、用語「プレキシフィラメント」は、不規則な長さの複数の薄い、リボン状の、フィルムフィブリル要素の三次元一体網目構造またはウェブを意味する。典型的に、これらは約４マイクロメートル未満の平均フィルム厚さおよび約２５マイクロメートル未満のメジアンフィブリル幅を有する。数学的に円形面積に変換される場合に平均フィルムフィブリル断面積により、約１マイクロメートル〜２５マイクロメートルの間の有効直径が得られる。プレキシフィラメント状構造物において、フィルムフィブリル要素は、構造物の長さ、幅および厚さの全体にわたって様々な場所において不規則な間隔で不連続に結合および分離して連続した三次元網目構造を形成する。プレキシフィラメント状ウェブの例は、米国特許第３，０８１，５１９号明細書（Ｂｌａｄｅｓら）、米国特許第３，１６９，８９９号明細書（Ｓｔｅｕｂｅｒ）、米国特許第３，２２７，７８４号明細書（Ｂｌａｄｅｓら）、米国特許第３，８５１，０２３号明細書（Ｂｒｅｔｈａｕｅｒら）（その内容をそれらの全体において参照によって本明細書に組み入れる）に記載された方法によって製造されるものである。市販のプレキシフィラメント状ウェブの例は、ＤｕＰｏｎｔ社（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）によって名称Ｔｙｖｅｋ（登録商標）として供給されるシートである。

用語「不織布」は、複数の不規則に分散された繊維を含有するウェブを意味する。繊維は一般的に、互いに接着されることができ、または接着されないこともできる。繊維はステープル繊維または連続繊維であることができる。繊維は、単一の材料または複数の材料を、異なる繊維の組合せとして、またはそれぞれ異なる材料を含む同様の繊維の組合せとしてのいずれかで含むことができる。

「暴露領域」とは、本発明のオーバーシューズの着用者が上に立っている表面に暴露され且つそれと電気的接触し得る領域を意味する。

「散逸性」および「導電性」という語は、本明細書において同義語である。

本発明は、表面上に立っており、かつシステムを着用している人体から電荷を散逸させるためのシステムを目的としており、前記システムは散逸オーバーシューズを含む。オーバーシューズは、
Ｉ．靴底と、
ＩＩ．靴底がオーバーシューズ側面に対面する内面とオーバーシューズの外側にある外面とを有するように、靴底の端縁に取り付けられるオーバーシューズ本体と、
ＩＩＩ．導電性ストリップであって、この導電性ストリップの少なくとも一部分が靴底の内面に暴露されるように、靴底の端縁の少なくとも一部分に巻きつけられ、第１の接着剤によって靴底に接着される、導電性ストリップと、
ＩＶ．導電性ストリップの少なくとも一部分が人体が上に立っている表面に暴露されるように、導電性ストリップとオーバーシューズの外側部分の靴底との間の継目を覆い、第２の接着剤によって継目に接着剤で接着されるテープと
をさらに含む。

図１は、散逸（導電性）ストリップ（３）がＴｙｃｈｅｍ（登録商標）（Ｄｕｐｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）靴底（２）の外側の端縁に巻きつけられる、本発明の例の略図を示す。ストリップは、靴底の外面の所定の位置に貼られ（４）、そしてまた、靴底の内面に存在している部分を有する。

図２〜４は、例において使用される構造物の写真を示す。

図２は、オーバーシューズ（１）および２つの大きい導電性ストリップ（５）を有する靴底（２）の例を示す。図３は、オーバーシューズ（１）および１つの小さい導電性ストリップ（６）を有する靴底（２）の例を示す。図４は、オーバーシューズ（１）および１つのヒールの導電性ストリップ（７）を有する靴底（２）の例を示す。

一実施形態においてオーバーシューズの一部分が不織ウェブを含む。また、不織ウェブがプレキシフィラメント状ウェブであってもよい。

さらなる実施形態において導電性ストリップが金属化プレキシフィラメント状ウェブの連続的な層を含む。

本発明において用いられる紡糸されたままの不織布は、実施形態の任意の実施形態において必要とされる物理的性質の所望の改良形態を与えるために本技術分野に公知の方法（例えばカレンダリング）によって固められることができる。用語「固められた」は一般的に、不織布が、圧縮されるプロセスに供されており、その全体的な多孔度が低減されていることを意味する。本発明の一実施形態において紡糸されたままの不織布は、１つのロールが非パターン化軟質ロールであり１つのロールが非パターン化硬質ロールである２つの非パターン化ロールの間のニップに供給される。一方または両方のロールの温度、ロールの組成物および硬度、および不織布に適用される圧力を変化させて、所望の最終用途性質をもたらすことができる。本発明の一実施形態において、一方のロールがステンレス鋼などの硬質合金であり、他方が軟質金属またはポリマー被覆ロールまたはＲｏｃｋｗｅｌｌＢ７０未満の硬度を有する複合ロールである。２つのロール間のニップ内のウェブの滞留時間は、好ましくは約１ｍ／分〜約５０ｍ／分の間のウェブの線速度によって制御され、２つのロール間のフットプリントは、ウェブが両方のロールと同時に接触して移動する縦方向（ＭＤ）の距離である。フットプリントは、２つのロール間のニップに加えられる圧力によって制御され、一般的に力／ロールの線横方向（ＣＤ）寸法で測定され、好ましくは約１ｍｍ〜約３０ｍｍの間である。

さらに、任意選択により、繊維ポリマーのガラス転移温度（Ｔ_g）と最も低い融解開始温度（Ｔ_om）との間の温度まで加熱されている間に、不織ウェブを伸長することができる。伸長は、ウェブがカレンダーロールニップを通過する前および／または後、ならびに縦方向または横方向のどちらかまたは両方で行うことができる。

試験
オーバーシューズの様々な構造物の有効性が、人間被験者の体の全抵抗を試験するための装置を使用して試験された（ＩｔｅｍＥＭＷ１３，Ｅｌｔｈａ，Ｒｅｇｅｎｓｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）。

手と靴底との間の導電率が＞１０⁴〜＜１０⁸Ｏｈｍの安全な範囲であるかどうかを検証するために、危険区域に入る従業員の被服システム全体が、この計測器を使用して分析される。

被験者は両方の安全靴を使用して金属板上に乗り、両手で２つのハンドルを掴む。導電率が＞１０⁴〜＜１０⁸Ｏｈｍの範囲の間であるという測定結果が得られた場合に限り、計測器上のＬＥＤが緑色を示し、選択された衣服の組合せを使用して危険区域に入っても安全である。計測器は、手の表面と靴との間の電気抵抗を測定し、抵抗が＜１０⁸Ωである場合、人と被服が試験に合格する。

結果
以下の全ての実施例においてＴｙｖｅｋおよびＴｙｃｈｅｍの商標を有する製品は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓ（ＤＥ，ＵＳＡ）または系列会社から得られた。

以下の表に示されるように、散逸シューズ内のソックスとして使用されるか散逸シューズの上のオーバーシューズとして使用されるかにかかわらず、抵抗が１０⁸ｏｈｍより高く１０⁴ｏｈｍ以上である場合の製品だけが本発明に従って機能していると考えられる。

Ｔｙｃｈｅｍ（登録商標）Ｆ；Ｔｙｃｈｅｍ（登録商標）ＳＬおよびＴｙｃｈｅｍ（登録商標）Ｃだけが典型的に、従来技術の帯電防止調合物でコートされた絶縁積層材であり、それらは散逸を妨げ、それ故１０⁸ｏｈｍより高い抵抗を有し、したがって本発明の実施形態に適合しない。

以下の表において、小さすぎることを意味する、普通より小さいサイズのストリップを例えばＴｙｃｈｅｍ（登録商標）Ｆと共に使用することは、適切な散逸を確実にせず、したがって１０⁸ｏｈｍより高い抵抗になる（表中の１つのヒールのストリップおよび１つの小さいストリップの場合を参照）。

適切にサイズを定めたストリップ（例えば、２つの大きいストリップを有するＴｙｃｈｅｍ（登録商標）Ｆに対応する）または本技術分野に公知の帯電防止処理を両面に有するＴｙｖｅｋ（登録商標）Ｌａｂｏの使用だけが、本発明の散逸要件、すなわち１０⁸ｏｈｍより高く１０⁴ｏｈｍ以上の抵抗を満たす。

本発明は、以下の事項を含んでいると捉えることもできる。
（付記１）
表面上に立っており、かつシステムを着用している人体から電荷を散逸させるためのシステムであって、前記システムが散逸オーバーシューズを含み、前記オーバーシューズが、
Ｉ．靴底と、
ＩＩ．前記靴底がオーバーシューズ側面に対面する内面と前記オーバーシューズの外側にある外面とを有するように、前記靴底の端縁に取り付けられるオーバーシューズ本体と、
ＩＩＩ．導電性ストリップであって、前記導電性ストリップの少なくとも一部分が前記靴底の前記内面に暴露されるように、前記靴底の前記端縁の少なくとも一部分に巻きつけられ、第１の接着剤によって前記靴底に接着される、導電性ストリップと、
ＩＶ．前記導電性ストリップの少なくとも一部分が前記人体が上に立っている前記表面に暴露されるように前記導電性ストリップと前記オーバーシューズの外側部分の前記靴底との間の継目を覆い、第２の接着剤によって前記継目に接着剤で接着されるテープと
をさらに含むシステムにおいて、
前記人体が上に立っている前記表面に暴露される前記部分は、前記人体の手と前記表面との間で測定される時に、＞１０ ⁴ 〜＜１０ ⁸ Ｏｈｍの範囲の抵抗を生じるために十分な面積であるシステム。
（付記２）
前記人体が１０ ⁶ 〜１０ ⁸ （単位）の間の導電率を有する、付記１に記載のシステム。
（付記３）
前記オーバーシューズの少なくとも一部分が不織ウェブを含む、付記１に記載のシステム。
（付記４）
前記不織ウェブがプレキシフィラメント状ウェブである、付記３に記載のシステム。
（付記５）
前記導電性ストリップが金属化プレキシフィラメント状ウェブの連続的な層を含む、付記１に記載のシステム。
（付記６）
前記第２の接着剤がホットメルト接着剤である、付記１に記載のシステム。
（付記７）
前記導電性ストリップが炭素粒子を含む、付記１に記載のシステム。
（付記８）
Ｉ．靴底と、
ＩＩ．前記靴底がオーバーシューズ側面に対面する内面とオーバーシューズの外側にある外面とを有するように、前記靴底の端縁に取り付けられるオーバーシューズ本体と、
ＩＩＩ．導電性ストリップであって、前記導電性ストリップの少なくとも一部分が前記靴底の前記内面に暴露されるように、前記靴底の前記端縁の少なくとも一部分に巻きつけられ、第１の接着剤によって前記靴底に接着される、導電性ストリップと、
ＩＶ．前記導電性ストリップの少なくとも一部分が人体が上に立っている表面に暴露されるように、導電性ストリップと前記オーバーシューズの外側部分の前記靴底との間の継目を覆い、第２の接着剤によって前記継目に接着剤で接着されるテープと
を含む、オーバーシューズ。

Claims

床面上に立っている人体から電荷を散逸させるためのオーバーシューズであって、前記オーバーシューズが、
Ｉ．靴底と、
ＩＩ．前記靴底の端縁に取り付けられるオーバーシューズ本体であって、前記靴底が、前記オーバーシューズ本体側を向く内面と、前記オーバーシューズの外側になる外面とを有するように取り付けられる、オーバーシューズ本体と、
ＩＩＩ．前記靴底の前記端縁の少なくとも一部分を巻くように折り返され、第１の接着剤によって前記靴底に接着される少なくとも１つの導電性ストリップであって、前記各導電性ストリップの少なくとも一部分が前記靴底の前記内面で露出する、少なくとも１つの導電性ストリップと、
ＩＶ．前記オーバーシューズの外側で前記各導電性ストリップと前記靴底との間の継目を覆い、第２の接着剤によって前記継目に接着されるテープであって、前記各導電性ストリップの少なくとも一部分が、前記人体が上に立っている前記床面に露出するように設けられた、テープと
を含み、
前記人体が上に立っている前記床面に露出する前記部分は、前記人体の手と前記床面との間で測定される時に、＞１０⁴〜＜１０⁸Ｏｈｍの範囲の抵抗を生じるために十分な面積であり、
前記各導電性ストリップが単一部材により形成される、オーバーシューズ。
Ｉ．靴底と、
ＩＩ．前記靴底の端縁に取り付けられるオーバーシューズ本体であって、前記靴底が、前記オーバーシューズ本体側を向く内面と、前記オーバーシューズの外側になる外面とを有するように取り付けられる、オーバーシューズ本体と、
ＩＩＩ．前記靴底の前記端縁の少なくとも一部分を巻くように折り返され、第１の接着剤によって前記靴底に接着される少なくとも１つの導電性ストリップであって、前記各導電性ストリップの少なくとも一部分が前記靴底の前記内面で露出する、少なくとも１つの導電性ストリップと、
ＩＶ．前記オーバーシューズの外側で前記各導電性ストリップと前記靴底との間の継目を覆い、第２の接着剤によって前記継目に接着されるテープであって、前記各導電性ストリップの少なくとも一部分が、人体が上に立っている床面側に露出するように設けられた、テープと、
を含み、
前記各導電性ストリップが単一部材により形成される、
オーバーシューズ。