【発明の詳細な説明】
抗菌性製品
本願発明は、手袋以外の例えばエプロン、胸当て等の外科用又は医療用の放射
線保護製品及びその製造方法に関する。
外科医やその他の医療従事者は、手をＸ線のような放射線にさらす診断、検査
、ガイダンス等の医療行為にかかわることがしばしばである。これらの行為の多
くでは、外科医やその他の医療従事者がＸ線透視スクリーンを使用して該行為を
実行できるように作業現場がＸ線にさらされている。Ｘ線を利用した診断行為で
は、放射線専門医は、子供や、獣医業の場合は動物などの患者を、その動きを封
じるために押さえなければならないこともある。このような行為のいずれにおい
ても患者が受ける放射線量は、ふつう非許容レベルよりかなり下である。しかし
、これらの行為を頻繁に行う外科医や医療従事者は、許容量レベルを越える放射
線にさらされることがある。それゆえ、これらの従事者は、上記の行為の間、受
ける放射線量を制限したり減少したりするために保護製品を身につけることが望
ましい。鉛又は酸化鉛充填剤を含有する放射線保護製品は、当該分野において公
知である。しかし、鉛化合物は毒性材料である。さらに、鉛化合物を含有する製
品は、表面にたとえば黒くしみをつけることがある。加えて、放射線から十分に
保護できる十分な壁体の厚さ又は充填含量をもつ製品は、不撓性の傾向があり、
よっ
て、機材を扱う場合、着用者による着用がやっかいで、使用が困難な製品になっ
ていることが分かっている。
米国特許５００１３５４号は、６０ないし１００ＫＶＰの入射放射線の５０な
いし８０％を吸収できる、天然ゴムラテックスと２０容量％までのタングステン
充填剤の分散からなる高分子混合物に浸漬したラテックスによって製造された放
射線保護製品を開示している。上述の最も高いタングステン充填を有する製品で
のより高い放射線レートでの放射線吸収は制限される。
米国特許５００１３５４号の方法に開示された天然ゴムラテックス−充填剤分
散の使用に関する問題点は、そこに開示されている比較的低い充填剤含量であっ
ても、懸濁剤中にタングステン充填剤を維持するためにポンプを複雑に配置して
常に撹拌しなければならないことである。その結果、比重の高いタングステン充
填剤の沈降速度が極めて早いことから、上記米国特許で得られたものより高い放
射保護性を有する製品を得るために、２０容量％以上のタングステン充填剤含量
でラテックスゴム分散を製造することがほとんど不可能であることがわかった。
製品の着用者への放射線被爆の影響を制限するために、さらに高い放射線吸収
能を有する製品を持つことが望ましいだろう。
２０容量％以上のタンスグテン充填剤含量を有する可撓性のある製品より高い
放射線レベルでの保護を達成できることがここに見いだされた。そのような製品
は、可撓性ポリマーを用いた比較簡単な方法によって製造することができる。
従って、本願発明は、粒状タングステン材料を２５容量％以
上含有する可撓性ポリマー層からなり、少なくとも０．１３ｍｍ厚の鉛に相当す
る放射線吸収能を有する外科用又は医療用の使用のための放射線保護製品であっ
て、手袋でないものを提供する。
本発明の製品は、可撓性合成ポリマーからなることが好ましい。従って、別の
観点では、本願発明は、粒状タングステン材料を２５容量％以上含有する可撓性
合成ポリマー層からなり、少なくとも０．１３ｍｍ厚の鉛に相当する放射線吸収
能を有する外科用又は医療用の使用のための放射線保護製品を提供する。
本発明の製品は、着用者が電圧１５０ＫＶＰまでで発生するＸ線にさらされる
状況で通常使用されるものである。
製品の充填ポリマー層は、少なくとも０．１３ｍｍ厚の鉛に相当する、より適
切には少なくとも０．２５ｍｍ厚の鉛に相当する、好ましくは少なくとも０．３
５ｍｍの鉛に相当する放射線吸収能を有するものである。
本発明の製品のタングステン充填層に相当する鉛の厚さは、６０ＫＶＰで発生
したＸ線ビームが試料層を透過するパーセントを計測し、それを、同じＸ線ビー
ムが種々の厚さの鉛箔を透過するパーセントと比較することによって求めること
ができる。
従って、層の放射線吸収又は減少パーセントは、１００％から透過値％を減じ
ることにより得ることができる。
図１は、６０，８０，１００，１２０ＫＶＰの電圧で発生したＸ線ビームでの
、鉛の厚さに対する透過パーセントのグラフである。図１は、少なくとも０．１
３ｍｍに相当する鉛厚を有
する層は、６０ＫＶＰで約９０％、１００ＫＶＰで８０％をこえる吸収％を有す
ることを示している。
さらに、本発明の製品のタングステン充填ポリマー層は、６０ＫＶＰより高い
電圧で発生したＸ線ビームで相当する高い鉛厚を示すことが見いだされた。
従って、本発明の製品は、６０ないし１００ＫＶＰの入射放射線の８０％を越
えて十分に吸収することができる。
本発明の製品は、より好適には６０ないし１００ＫＶＰの入射放射線の少なく
とも８５％を、好ましくは少なくとも９０％を、より好ましくは少なくとも９５
％を吸収することができる。
従って、本発明の製品は、上述の先行技術、米国特許に開示された製品より、
優れたＸ線に対する保護性を与えることができる。
本発明の製品のポリマー層中の粒状タングステン材料の量は、所望の放射線吸
収能を有する可撓性層を得るために適合させることができる。この量は、少なく
とも２５容量％、好適には少なくとも３０容量％以上、好ましくは少なくとも４
０容量％とすることができる。同様に本発明の製品のポリマー層中の粒状タング
ステン材料の量は、適切には９０容量％未満、より適切には７０容量％未満、好
ましくは５０容量％未満とすることができる。
本発明に使用する適切なポリマー層は、３０ないし６０容量％、好ましくは３
５ないし５５容量％の粒状タングステン材料を含有する。
本発明の製品のタングステン材料含有ポリマー層は、Ｘ線を直接通過させる孔
を含まないものとする。本発明の外科用製品は、また、水性液体及びバクテリア
を透過せず、それらに対する障壁を提供する。
この層の厚さは、適切には１．５ｍｍ未満、好都合には１．００ｍｍ未満、好
ましくは０．８ｍｍ未満とすることができる。
同様に、このポリマー層の厚さは、適切には０．１ｍｍより厚く、好ましくは
０．２ｍｍより厚くすることができる。
本発明に使用する適切なポリマー層は、適切には０．１ないし１．３ｍｍ、好
ましくは０．２ないし１．０ｍｍの厚さである。
タングステン材料含有ポリマー層の厚さは、所定の充填剤容量パーセントで、
選定された放射線保護レベル（鉛厚に相当として表す）を与えるように適合させ
ることができる。
本発明の製品は、４０容量％の粒状タングステン材料を充填した１ｍｍ厚未満
のポリマー層を用いて０．５ｍｍの鉛に相当する放射線保護レベルを有利に与え
ることができると信じられる。
０．２５ないし０．３５ｍｍの鉛に相当する放射線保護レベルを有する本発明
の適切な製品は、４０容量％の粒状タングステン材料を含有する０．５ないし０
．７ｍｍ厚のポリマー層を使用することで提供され得る。
本発明の製品の使用に適切なタングステンン材料は、金属タングステン及び酸
化タングステンや炭化タングステンのような
化学的に不活性な化合物を含む。しかし、製品中のタングステン化合物の高い容
量パーセントが金属タングステンと同じ放射線吸収保護を得るために必要である
。
タングステン材料は、鉛材料より、比重と単位厚さ当たりの放射線吸収性が高
いのが有利である。その結果、タングステン材料を含有した層は、同じ容量パー
セントの鉛材料を含有した同様の層よりも、高い相対放射線吸収性を与えること
ができ、従って、高い放射線保護性を与えることができる。さらに上記のように
、タングステン充填ポリマー層では、60ＫＶＰを超える電圧で発生したＸ線から
の相対放射線吸収性や放射線保護性が予想以上に高く与えることができる。
本発明に用いられるタングステン材料は、粉末のような粒状である。
タングステン材料の粒子の大きさは、適切には20μｍ未満、好都合には10μｍ
未満、好ましくは１μｍ未満であって、例えば０．５〜０．９μｍである。
本発明の手袋のタングステン含有可撓性ポリマー層は、過度の力を加えずとも
部分的に曲がりかつ好ましくは製品の壁部を通して「触感」又は「手触り」の感
覚も得られる程度に十分な可撓性を有するべきである。
本発明に用いられる可撓性を有する適切なポリマーは、医療又は外科製品用の
可撓性層を形成することができる医薬的に許容であってかつ水不溶性合成ポリマ
ーのいずれをも含むことができる。
このようなポリマーは、弾性ポリマー、例えば弾性体や可塑化非弾性ポリマー
を含む。
しかし、好ましい可撓性ポリマーは弾性ポリマーである。
適切な弾性体は、天然ゴム、ブタジエンホモポリマー類及びスチレンとのコポ
リマー類、イソブチレン−イソプレン コポリマー類、エチレン−プロピレンと
エチレン−プロピレン−ジエン コポリマー類、ポリブタジエンアクリレート、
合成ポリイソプレン、ポリジメチルシロキサン及び熱可塑性弾性体類、例えばポ
リエステル−ウレタン、ポリエーテル−ウレタン、ポリエーテル−アミド ポリ
エーテル−エステル及びＡ−Ｂ−Ａ型ブロックコポリマー類（Ａがスチレン、Ｂ
がブタジエン、イソプレン又はエチレンブチレンである）を含む。
この発明の製品に用いられる適切なポリマー材料は、下記の屈げ試験法により
測定されるとき、少なくとも0.25mm、よりは好適には少なくとも0.35mm、好まし
くは少なくとも0.45mmである。
リストリグ（list rig）は、長さ５mmであって５mmの間隔を置いて設けられた
２つのバーからなる。バーは、逆Ｖ形であり装填面を有している。ポリマー材料
の13mm×３mmのストリップは、これらのバーを被覆し、100mmNの荷重をこの材料
の中心に２分間加えた。この荷重を加えた状態での材料の撓みをパーキン−エル
マー熱機械分析計を用いて計測した。ミリメーター単位での撓みを可撓性として
表す。
好ましい弾性体は、天然ゴム、エチレン−プロピレンコポリ
マーゴム類（ＥＰＭ）、1,4,ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン又はエチリデ
ンノルボルネン（ethylidenenorbornene）モノマー類のようなモノマー由来のジ
エン側鎖を含むエチレン−プロピレンコポリマーゴム類（EPDM）を含む。
本発明に用いられる弾性体のような可撓性ポリマーは、架橋されるか又は硬化
されて製品層又は層の靭性を高めるのが有利である。
EPDMゴムにおいて不飽和のペンダント部位が存在することにより、従来の硫黄
を基材としたゴム加硫システムを用いてこれらのゴムを架橋し又は硬化すること
ができる。
本発明に用いられる弾性体のような可撓性ポリマーの層は、任意に可塑剤を含
有し、製品層又は層の可撓性をより高めてもよい。
EPM及びEPDMゴム類は、脂肪族炭化水素油のような炭化水素油により容易に可
塑化され、有利なことには層に非常に優れた可撓性を与えることができる。
本発明に用いられるEPM及びEPDMゴム層は、適切には、50重量％までの炭化水
素油を含有することができる。
可塑化された適切な非弾性ポリマーは、可塑化塩化ビニルポリマー類及びコポ
リマー類を含む。
本発明に用いられる可撓性ポリマー層は、25重量％までの充填剤を含有しても
よく、これによって製品層の強化等がなされる。
本発明の製品のタングステン含有ポリマー層は、その内面又
は外面に、あるいは内面と外面の両面に弾性体のような可撓性ポリマーの保護被
膜を設けることができる。こうした被膜の厚さは、適切には100μｍ以下で、好
ましくは75μｍ以下であってもよい。好適な被膜は、10〜50μｍ厚である。
タングステン含有ポリマー層は、可撓性強化層を含んでもよく、それによって
ポリマー層の引裂・破壊抵抗が高められる。適切な強化層には、ポリウレタン、
ポリエチレン、エチレン−ビニル−アセテートコポリマー、不織布又はプラスチ
ックネットのような弾性体のフィルムが含まれる。
強化層は、充填されたポリマー層の表面に積層されるか又はこの層に含まれる
こともあり得る。
他の観点では、この発明は、可撓性ポリマーからなり、粒状タングステン材料
を少なくとも２５容量％以上含有する高分子組成物から製品、ここで製品は手袋
ではない、を形成することからなる少なくとも０．１３ｍｍ厚の鉛に相当する放
射線吸収能を有する放射線保護製品の製造方法を提供する。
本発明の製品は、簡便な成形又は製造工程のいずれかにより形成することがで
きる。
製品は、少なくとも２５容量％の粒状タングステン材料で含有する合成ポリマ
ーの１又はそれ以上の可撓性シートを形成し、シートから１又はそれ以上の成形
品片を切り出し、手袋片に成形された製品をその外周縁又は端部で接合して製品
を形成することからなる方法によって形成することができる。
適切な成形品片は、例えばそれらの基部で接合された２つの
対向する製品の半分片の外形を有する折り畳み可能な部品、２つの対向する製品
の形の半分片及びこれら成形された製品の個々の部品を含む。
シートの切り出しは、成形されたダイス型を用いる箔押法により簡便に行うこ
とができる。
タングステン充填ポリマーのシートは、適量のポリマー、タングステン粉末、
任意に可塑剤及び／又は充填剤を、加熱したゴムプラネタリーミキサーやバンバ
リーミキサーのような従来のゴムミキサー中で又はゴム製の２ロールミル上でポ
リマーに混合し、次いで冷却した滑らかな面又は基板上に、適温でポリマー混合
物を押出し、鋳造し又はカレンダー仕上げすることにより形成することができる
。
ポリマーの架橋剤含有のシートは、適切な加熱手段により後硬化してもよい。
こうして形成されたシートは、簡便には、成形品片に切り出される連続シート
であってもよい。
成形品片は、従来の熱封止又は接着工程により接合することができる。
製品は、粒状タングステン材料を少なくとも２５容量％含有する可撓性ポリマ
ーの成形からなる工程により製造することができる。
上記のシート材料又は可撓性ポリマーが、エプロン又は胸当てのような種々の
放射線保護製品を製造するのに用いられることもあり得ることが理解される。
ポリマー、充填剤及び任意に可塑混合物は、上に記載の工程により形成するこ
とができる。
適切な成形工程は、製品にする前の段階の材料を、ポリマー混合物のホットメ
ルト溶液又は粉末懸濁液を噴霧し又はそれに浸漬する工程、ポリマー混合物の溶
融液又はポリマー混合物の塑形物質を射出成形し、又は圧縮成形し、又は熱成形
することからなる工程、加熱した鋳型でポリマー混合物のシートを成形、例えば
真空成形することからなる工程を含む。
こうした成形工程は、有利にも継目のない製品を与えることができる。
製品は、成形中、例えば反応射出成形中に、又は成形後に硬化されてもよい。
本発明の製品は、外科用途又は医療用途に適している。この製品は、標準的な
厚さの鉛、典型的には0.13mm、0.25mm、0.35mm、0.5mm厚の鉛に相当する放射線
吸収を与えるように作ることができる。鉛に相当する放射線保護の２つの低標準
のうち１つを満たす壁部がより薄い製品は、通常は外科的用途に適する。鉛に相
当する放射線保護の２つの高標準のうち１つを満たす壁部がより厚い製品は、通
常は医療の診断用途に適する。また、こうした壁部がより厚い製品は、非医療用
途、例えば核分野においても適している。
しかし、本発明の製品全ては、米国特許５００１３５４号記載の製品よりも高
い放射線保護を有利に提供することができる。
以下の実施例は、放射線保護手袋の作成方法を示す。この発
明の製品を作るのに類似した手順を用いることができる。実施例１
４０容量％の粒状金属タングステン（ジェームズ ウォーカー社により市販さ
れている）を含有するエチレン−プロピレン−ジエン（ＥＰＤＭ）ゴムの０．３
３ｍｍ厚の可撓性シートを切断し、一対の対向する手袋形状片を形成した。それ
らのシート片を外周縁又は端部で貼り合わせ、本発明の継ぎ合わせ手袋を形成し
た。
手袋の壁部はボランティアの着用者がその手袋の手指部分を曲げることができ
、過度に力を加えなくても医療用具を取り上げ把持することができる程十分に可
撓性であった。
この手袋は０．１３ｍｍ厚の鉛に相当する放射線吸収能を有していた。従って
、その手袋は１２１ＫＶＰ以下の電圧で発生するＸ線から着用者を保護するため
に非常に適していた。実施例２
加熱した手袋形状の雄型及び雌型を用いて３８容量％のタングステンを含む天
然ゴム組成物を圧縮成形し、約０．７１ｍｍの平均壁部厚を有する手袋を形成し
た。
手袋の壁部はボランティアの着用者がその手袋の手指部分を曲げることができ
、過度に力を加えなくても医療用具を取り上げ把持することができるほど十分に
可撓性であった。この手袋は０．３５ｍｍ厚の鉛に相当する放射線吸収能を有し
ていた。０．３５ｍｍ厚をもつ鉛のシートを有する手袋の試作品を用いて得られ
るＸ線遮蔽と比較することによりＸ線影像法によって
この吸収能を確認した。
従って、この手袋は１２１ＫＶＰ以下の電圧で発生するＸ線から着用者を保護
するために非常に適していた。実施例３
４０容量％の粒状金属タングステンを含有する架橋エチレン−プロピレン−ジ
エン（ＥＰＤＭ）ゴムの０．５５ｍｍ厚の可撓性シートを用い、実施例１と同様
にして手袋を作成した。シート層はまた、パラフィンを基材とした可塑剤（４４
重量％のゴム）とシリカ強化充填剤（１５重量％のゴム）を含有していた。
この手袋は、ボランティアの着用者が、過度に力をいれなくても医療用具を取
り上げ把持することができる程十分に可撓性であった。そして０．４７６ｍｍの
（上記に規定したような）可撓性を有していた。
この手袋は（６０ＫＶＰで）０．２５ｍｍ厚の鉛に相当する放射線吸収能を有
していた。
６０、８０、１００、及び、１２０ＫＶＰの電圧で発生させたＸ線を用いて試
作品の層のパーセント吸収値を測定し、同じ照射値の範囲において発生させたＸ
線を用いて０．２５ｍｍ厚の鉛で得られるパーセント吸収値と比較した。
結果は次の通りであった。
照射電圧 吸収率（％）
（ＫＶＰ） ０．２５ｍｍ鉛 実施例３の層
６０ ９８．５％ ９８．５％
８０ ９５．２％ ９６．５％
１００ ９１．３％ ９５．０％
１２０ ８８．８％ ９３．６％
この結果は、実施例３の手袋が８０％を十分に上回る放射線吸収能を有してい
たことを示している。さらにこの結果は、手袋が６０ＫＶＰをこえる電圧で発生
するＸ線に対し０．２５ｍｍ厚の鉛に比べてより高い放射線吸収能を有し、よっ
て、鉛に相当する厚みをより大きく有することを明示する。
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９４年１２月２１日
【補正内容】
請求の範囲
１．可撓性ポリマー中に粒状で少なくとも２５容量％のレベルでのタングステン
材料の存在により放射線吸収能を備えていることを特徴とする、手袋ではない製
品であって、可撓性材料の層からなり、少なくとも０．１３ｍｍ厚の鉛に相当す
る放射線吸収能を有する外科用又は医療用の可撓性保護製品。
２．可撓性ポリマーが合成ポリマーである請求項１に記載の製品。
３．ポリマーが弾性ポリマーである請求項１又は２のいずれかに記載の製品。
４．弾性ポリマーがエチレンプロピレン又はエチレンプロピレンジエンコポリマ
ーである請求項３に記載の製品。
５．弾性ポリマーが５０重量％までの炭化水素可塑剤を含有する請求項４に記載
の製品。
６．少なくとも０．２５ｍｍ厚の鉛に相当する放射線吸収能を有する前記請求項
の何れかに記載の製品。
７．少なくとも０．３５ｍｍ厚の鉛に相当する放射線吸収能を有する前記請求項
の何れかに記載の製品。
８．ポリマー層が０．２ｍｍから１．０ｍｍの厚みを有する前記請求項の何れか
に記載の製品。
９．ポリマー層が、３０容量％から６０容量％の粒状タングステン材料を含有す
る前記請求項の何れかに記載の製品。