JP2004517682A - 伸縮可能なフェースマスク - Google Patents

Abstract

マスクの全体の快適さ及びフィット性を改善するように、少なくとも一方向に伸縮可能なマスク部分を有するフェースマスクが提供される。複合材が伸縮可能であれば、マスク部分を、何らかの従来の工程によって接合された幾つかの材料又は層からなる複合材とすることができる。少なくとも１つの材料及び／又は層が、マスク部分を全体的に伸縮可能にするために該マスク部分に与えられた伸長及び回復特性を有する。

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、快適さ特性が改善されたフェースマスクに関する。
【０００２】
（背景技術）
医療その他の関連分野において、種々の形状の保護フェースマスクを着用することは、標準的な手法となった。患者及び医療従事者の双方を保護するために、フェースマスクを使用することは重要である。さらに、多くの産業上の用途でも、保護フェースマスクを着用することが必要とされる。
当業者には、ありとあらゆるフェースマスク形状が周知である。例示的なフェースマスクが、例えば、以下の米国特許、即ち第４，８０２，４７３号、第４，９６９，４５７号、第５，３２２，０６１号、第５，３８３，４５０号、第５，５５３，６０８号、第５，０２０，５３３号及び第５，８１３，３９８号に示され説明される。
【０００３】
濾過及び／又はシール特性が改善されたフェースマスクの開発に、多くの労力が費やされた。例えば、米国特許第４，３１９，５６７号に示され説明される成形マスクは、特に、該マスクの縁の周りのシールを改善するような形状にされている。ひだ付きマスクの設計もまた、フェースマスクのフィット性を改善し、これにより該マスクの周囲と着用者の顔との間の液体及び／又はエアゾールの通路を減少させるように構成された。他の設計では、米国特許第５、５５３、６０８号に開示されたような液体不浸透性のフラップと、米国特許第５，７３５，２７０号に説明されたようなマスクの周囲に配置された発泡テープ又は接着テープとを用いて、着用者の顔の周りのシールを改善しようと努めた。
【０００４】
マスクの濾過及びシール特性を改善することが、必ずしも向上したマスクの快適さ及びフィット性をもたらすわけではない。幾らか進歩はしたが、フェースマスクの快適さを高める特徴に関して、なお改善が望まれる。例えば、フェースマスクの着用者の第１の不満は、マスクを長期間使用することにより、該フェースマスクと着用者の肌との間の接触点において、より具体的にはマスクの周囲に沿って、顔にわたってすり傷ができることである。このようなすり傷は、不快さを伴うすりむけ及び赤みをもたらす。従って、着用者に改善された快適さをもたらしながら、バリア特性を維持するフェースマスクに対する必要性が存在する。
【０００５】
（発明の開示）
本発明の目的及び利点は、以下の説明において部分的に述べられ、又はその説明から明らかであり、或いは本発明の実施形態を通して理解することができる。
本発明は、バリア特性を維持しながら、着用者の快適さが向上したフェースマスクに関する。本発明は、如何なる特定の形式又は形状のフェースマスクにも限定されず、長方形のマスク、ひだ付きマスク、ダックビル形のマスク、円錐形のマスク、台形のマスクなどを含む。本発明の利点を種々のフェースマスク形状に組み入れることができることを理解すべきである。
【０００６】
本発明によると、フェースマスクのマスク部分が、該マスク部分全体が１又はそれ以上の方向に伸縮可能であるように、伸長及び回復特性を有する少なくとも１つの材料を含む。少なくとも２方向に伸縮可能なマスク部分は、耳から耳へ及び鼻から顎へと着用者の顔にわたって伸長することができる。この伸縮能力により、マスク部分の周囲により優れたシールが形成され、着用者に対してより快適なフィット性がもたらされる。
【０００７】
マスク部分は、所望のように着用者の鼻、口および／又は頬の上に適合するような寸法にすることができる。例えば、ほぼ長方形のマスクの場合には、マスク部分は、着用者の鼻及び頬の上に適合するようになった上縁と、着用者の顎の下に引き伸ばすようになった下縁とを有する。マスク部分を、少なくとも１つが該マスク部分に所望の伸縮可能な特性を与える、幾つかの層の複合材とすることができる。
【０００８】
マスク部分は、外側層、伸長及び回復特性を有する層（「伸長及び回復」層）、濾過層、及び内側層を含むことができる。マスク部分の層を種々の従来の材料から構成することができる。例えば、内側層及び外側層を、スパンボンドされたウェブ、メルトブロー・ウェブ、又はコフォーム不織ウェブ、又はボンデッド・カーデッド・ウェブのような不織材料とすることができる。不織材料は、ネック生成された材料又は不可逆的にネック生成された材料とすることができる。内側層及び外側層を、同じ材料又は異なる材料で作ることができる。濾過層をメルトブロー・不織ウェブとすることができ、より具体的には、エレクトレットとすることができる。代替的に、濾過層を膨張ポリテトラフルオロエチレン膜とすることができる。幾つかの実施形態においては、濾過層が伸長及び回復特性を有し、付加的な伸長及び回復特性に対する必要性を排除することができる。結果として生じる複合材が引き伸ばし可能であるならば、複合材の層を、接着結合、ステッチ結合、熱結合、又は超音波結合を含む種々の方法によって接合することができる。
【０００９】
伸長及び回復層を、ネック生成された不織ウェブ、可逆的にネック生成された不織ウェブ、及び弾性コフォーム材料、弾性メルトブロー不織ウェブ、複数の弾性フィラメント、弾性フィルム又は如何なるその組合せを含む弾性材料のような、適切な材料の一つ又は組合わせとすることができる。
幾つかの実施形態において、マスクを着用者の顔に固定し、マスク部分の周囲と該着用者の顔との間に向上した流体シールを設けるのに使用するために、弾力のある材料のストリップを伸縮可能な該マスク部分の各縁に取り付け、これに沿って引き伸ばすことができる。伸縮可能なマスク部分のフィット性及び快適さを高めるために、ストリップを伸縮可能な材料で作ることもできる。
【００１０】
本発明は、マスクを着用者の顔に固定するために、耳ループ、連続ループ、外科用タイ・ファスナ、又は他の要素のような何らかの方法の要素を含むことができる。所望であれば、伸縮可能な材料で固定要素を構成することができる。マスクに弾力のある縁ストリップが組み入れられる場合には、タイ・ファスナ、耳ループ、又は他の適切な固定要素を、マスク部分の各側面に隣接したそれぞれの弾力のある縁ストリップに取り付けることができる。
【００１１】
本発明によるフェースマスクは、如何なる周知のフェースマスクの特徴の組合せも組み入れることができる。例えば、マスク部分は、着用者の鼻及び頬の形状にぴったり適合するように上縁を構成できるように配置された長い可鍛部材を含むことができる。同様に、フェースマスクは、如何なる形状の保護メガネ又はバイザを有することができる。さらに、フェースマスクは、着用者の髭を完全に納めるように配置された髭カバーを含むこともできる。
【００１２】
特にフェースマスクの用途に適した伸縮可能な濾過用複合材もまた、本発明の範囲内にある。濾過用複合材は、多層の複合材、又は単一層において多数の材料からなる複合材とすることができる。多層の複合材の実施形態において、複合材は、外側不織ウェブ層、伸長及び回復層（濾過層とすることもできる）、及び内側不織ウェブ層を含むことができる。伸長及び回復層は、弾性コフォーム材料、弾性メルトブロー不織ウェブ、複数の弾性フィラメント、弾性フィルム、又はその組合せを含む、該複合材全体に所望の「伸縮可能」度を与えるのに十分な伸長及び回復特性を有する如何なる材料とすることもできる。複合材の層は、伸長及び回復層が複合材全体にその特性を与えるように接合される。
【００１３】
（定義）
ここで用いられる「不織布又はウェブ」という用語は、相互に織り込まれているが、編布におけるように識別可能、反復可能になっていない個々の繊維又は糸の構造を持つウェブのことを意味する。不織布又はウェブは、例えば、メルトブロー工程、スパンボンド工程、及びボンデッド・カーデッドウェブ工程のような多くの工程から形成されている。不織布の坪量は、通常、材料の１平方ヤード当たりのオンス（ｏｓｙ）又は１平方メートル当たりのグラム（ｇｓｍ）で表され、繊維直径は、普通はミクロンで表される（ｏｓｙからｇｓｍに換算するには、ｏｓｙに３３．９１を掛ける）。
【００１４】
ここで用いられる「スパンボンド繊維」という用語は、溶融した熱可塑性材料を、紡糸口金の複数の微細な、通常は円形の毛細管からフィラメントとして押し出し、次いで、押し出されたフィラメントの直径を、例えば、その内容の全てを引用によりここに組み入れる、アッペル他に付与された米国特許第４，３４０，５６３号、ドーシュナー他に付与された米国特許第３，６９２，６１８号、マツキ他に付与された米国特許第３，８０２，８１７号、キニーに付与された米国特許第３，３３８，９９２号及び３，３４１，３９４号、ハートマンに付与された米国特許第３，５０２，７６３号、及びドーボー他に付与された米国特許第３，５４２，６１５号におけるように、急速に縮小することにより形成される小直径の繊維を指す。スパンボンド繊維は、ほぼ連続しており、約７ミクロンよりほぼ大きい、より具体的には約１０ミクロンから２０ミクロンまでの間の直径を有する。
【００１５】
ここで用いられる「メルトブロー繊維」という用語は、溶融した熱可塑性材料を、複数の微細な、通常は円形のダイ毛細管を通じて、収束する高速の、通常は高温のガス（例えば空気）流の中へ溶融糸又はフィラメントとして押し出し、熱可塑性材料のフィラメントがガス流によって細められ、直径が、マイクロファイバーの直径（約７５ミクロンより小さい）まで縮小されることにより形成される小直径の繊維を意味する。その後、メルトブロー繊維は、高速ガス流により運ばれ、集積面に堆積されて、不規則に分散されたメルトブロー繊維のウェブを形成する。このような工程は、例えば、ビューティン他に付与された米国特許第３，８４９，２４１号に開示され、その内容の全てを引用によりここに組み入れる。メルトブロー繊維を、連続的又は非連続的にすることができる。
【００１６】
ここで用いられる「複合材」という用語は、多成分材料又は多層材料とすることができる材料を指す。これらの材料には、例えば、伸長結合ラミネート、ネック結合ラミネート、或いはその組合せのいずれかが含まれる。
【００１７】
ここで用いられる「伸長結合ラミネート」という用語は、１つの層がギャザー寄せ可能な層で、もう１つの層が弾性層である、少なくとも２つの層を有する複合材を指す。これらの層は、弾性層が元の状態から引き伸ばされた時に異なる点において互いに接合され、これにより層が弛緩した時にギャザー寄せ可能な層にギャザーが寄る。そのような多層の複合弾性材料は、結合位置間にギャザーが寄せられた非弾性材料によって弾性材料が伸びることができる程度まで伸長することができる。伸長結合ラミネートの１つのタイプは、例えば、Ｖａｎｄｅｒ Ｗｉｅｌｅｎ他に付与された米国特許第４，７２０，４１５号によって開示されており、その内容の全てを引用によりここに組み入れる。他の複合弾性材料は、Ｋｉｅｆｆｅｒ他に付与された米国特許第４，７８９，６９９号、テイラーに付与された米国特許第４，７８１，９６６号及び、Ｍｏｒｍａｎに付与された米国特許第４，６５７，８０２号と第４，６５２，４８７号、及びＭｏｒｍａｎ他に付与された米国特許第４，６５５，７６０号に開示され、その内容の全てを引用によりここに組み入れる。
【００１８】
ここで用いられる「ネック生成」又は「ネック伸長」という用語は区別なく、不織布を全体的に機械縦方向に伸ばすことにより、制御された方法で所望の量まで布の幅（横方向）を減少させる方法を指す。制御された引っ張りは、低温、室温、又はより高い温度で行うことができ、伸長される方向における全体的な寸法の増加が、布が破れるのに要する伸長量までに制限され、これはほとんどの場合、約１．２から１．６倍までである。弛緩された時に、不織布は元の寸法まで戻らないが、横方向に狭まるように元の状態に近づいて縮む。こうした工程は、例えば、Ｍｅｉｔｎｅｒ及びＮｏｔｈｅｉｓに付与された米国特許第４，４４３，５１３号、モーマンに付与された米国特許第４，９６５，１２２号、第４，９８１，７４７号、及び第５，１１４，７８１号、並びにＨａｓｓｅｎｂｏｅｈｌｅｒ Ｊｒ．他に付与された米国特許第５，２４４，４８２号に開示され、その内容の全てを引用によりここに組み入れる。
【００１９】
ここで用いられる「ネック生成された材料」という用語は、ネック生成又はネック・ストレッチ工程にかけられた何らかの材料を指す。
ここで用いられる「可逆的にネック生成された材料」という用語は、材料をネック生成し、次にネック生成された材料を加熱し、該材料を冷却することによって形成された、伸長及び回復特性を有する材料を指す。このような工程は、モーマンに付与され本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４，９６５，１２２号に開示され、その全体を引用によりここに組み入れる。
【００２０】
ここで用いられる「ネック結合ラミネート」という用語は、１つの層がネック生成された非弾性層であり、もう１つの層が弾性層である、少なくとも２つの層を有する複合材を指す。複合材は、非弾性層をネック生成された状態にしながら、層を接合することによって形成される。ネック結合ラミネートの例には、モーマンに付与された米国特許第５，２２６，９９２号、第４，９８１，７４７号、第４，９６５，１２２号及び第５，３３６，５４５号に説明されたようなものがあり、その内容の全てを引用によりここに組み入れる。
【００２１】
ここで用いられる「コフォーム」という用語は、メルトブロー材料の形成中に、少なくとも１つの他の材料が添加されたメルトブロー材料を意味する。メルトブロー材料を、エラストマー・ポリマーを含む種々のポリマーで製造することができる。形成中に、例えば、パルプ、超吸収体粒子、セルロース又はステープル繊維を含む種々の付加的な材料をメルトブロー繊維に添加することができる。コフォーム工程は、Ｌａｕに付与され本出願人に譲渡された米国特許第４，８１８，４６４号と、アンダーソン他に付与された米国特許第４，１００，３２４号に記載され、その内容の全てを引用によりここに組み入れる。
【００２２】
ここで用いられる「ステッチ結合」という用語は、材料（繊維、ウェブ、フィルムなど）を、材料によって縫われ又は編まれたステッチによって接合させる工程を指す。このような工程の例は、ストラック他に付与された米国特許第４，８９１，９５７号及びＣａｒｅｙ、Ｊｒ．に付与された米国特許第４，６３１，９３３号に記載され、その内容の全てを引用によりここに組み入れる。
ここで用いられる「超音波結合」という用語は、材料（繊維、ウェブ、フィルムなど）を、音波ホーンとアンビルロールとの間に通して接合させる工程を指す。このような工程の例は、Ｂｏｒｎｓｌａｅｇｅｒに付与された米国特許第４，３７４，８８８号に記載され、その内容の全てを引用によりここに組み入れる。
【００２３】
ここで用いられる「熱点結合」という用語は、材料（繊維、ウェブ、フィルムなど）を、加熱したカレンダロールとアンビルロールとの間に通して結合させることに関連する。カレンダロールは、通常は、常にというわけではないが、ある種のパターン付けがされており、そのため布が該布の全表面にわたって結合されるわけではなく、またアンビルロールは普通は平坦である。したがって、カレンダロールの種々のパターンが機能性及び美観的理由で開発されている。通常は、結合域の割合は、布ラミネートの面積の約１０％から約３０％まで変化する。当該技術分野ではよく知られているように、熱点結合は、ラミネート層を互いに保持し、各層内でフィラメント及び／又は繊維を結合することにより個々の層の各々に一体性を付与する。
【００２４】
ここで用いられる「弾性の」という用語は、付勢力が与えられると、弛緩し伸びていない状態の長さの少なくとも約１５０パーセント即ち１．５倍の伸びて偏った状態の長さまで伸長することができ、伸長及び付勢力を緩めると、その伸びの少なくとも１５パーセントが回復される、フィルム、繊維、不織ウェブ又はその組合せを含む何らかの材料を指す。
ここで用いられる「伸縮可能な」という用語は、伸長時に伸び、弛緩時に収縮する材料の能力を指す。伸縮可能な材料は、付勢力が与えられると、伸びていない状態の長さの１００パーセントから約１５０パーセントまでの間の伸びて偏った状態の長さまで伸長することができ、伸長及び付勢力が弛緩すると、その伸びの一部、好ましくは少なくとも約１５パーセントが回復される材料である。
【００２５】
ここで用いられる「エラストマー」又は「エラストマーの」という用語は、伸長能力及び回復特性を有する高分子材料を指す。
ここで用いられる「伸長する」という用語は、付勢力をかけたときに伸びる材料の能力を指す。伸長の割合は、材料の最初の寸法と、付勢力が与えられた後に該材料が伸長され引き伸ばされた後の同寸法との間の差である。伸長の割合を、〔（伸長した長さ−サンプルの最初の長さ）／サンプルの最初の長さ〕×１００と表すことができる。例えば、１インチの最初の長さを有する材料が、０．５インチ伸ばされた場合、即ち１．５インチの伸びた状態の長さまで伸ばされた場合には、材料が５０パーセントの伸長度を有すると言うことができる。
【００２６】
ここで用いられる「回復する」又は「回復」という用語は、付勢力を与えることによって材料が伸長した後に付勢力を解除した時に伸長した材料が収縮することを指す。例えば、弛緩され付勢されていない１インチの長さを有する材料が、１．５インチの長さまで伸ばすことによって５０パーセント伸びた場合には、該材料は、弛緩状態の長さの１５０パーセントの伸びた状態の長さを有することになる。この例示的な伸びた材料が収縮した場合には、付勢力および伸長力が弛緩した後１．１インチの長さまで回復し、材料はその伸びの８０パーセント（０．４インチ）を回復したことになる。
【００２７】
ここで用いられる「エレクトレット」又は「エレクトレット処理」という用語は、ボリオレフィンのような誘電材料に電荷を与える処理を指す。電荷には、ポリマーの表面又は表面近くに閉じ込められた正又は負電荷の層、或いはポリマーの内部に蓄積された電荷雲が含まれる。電荷はまた、分子の双極子と整合して凍結された分極電荷も含む。材料にエレクトレット処理を施す方法は、当業者には周知である。これらの方法には、例えば、熱的、液体接触、電子ビーム及びコロナ放電方法が含まれる。材料にエレクトレット処理を施す一つの特定の技術が、米国特許第５，４０１，４６６号に開示され、その内容の全てを引用によりここに組み入れる。この技術は、反対の極性を有する一対の電場に材料を曝すことを含む。
【００２８】
ここで用いられる「ポリマー」という用語は、これらに限られるものではないが、単独重合体と、例えば、ブロック共重合体、グラフト共重合体、ランダム共重合体、及び交互共重合体、三元共重合体等のような共重合体と、それらの配合物及び変成物を含む。さらに、特に限定されていない限り、「ポリマー」という用語は、分子の可能性のある全ての幾何学的形状を含む。これらの形状は、これらに限られるものではないが、アイソタクチック対称、シンジオタクチック対称、及びアタクチック対称を含む。
ここで用いられるように、与えられた如何なる範囲も、そこに含まれる、ありとあらゆる小さな範囲を含むように意図される。例えば、４５から９０までの範囲は、５０から９０まで、４５から８０まで、４６から８９までなどを含む。
【００２９】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明のより完全な理解及びさらなる利点のために、付属の図面を併せて以下に説明する。
本発明の実施形態及び例について詳細に説明する。各例は、本発明を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。例えば、１つの実施形態の一部として説明され記載された特徴を、別の実施形態に使用して、さらに別の実施形態を生み出すことができる。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物に含まれる、本明細書に説明された修正及び変形を含むことが意図される。
【００３０】
本発明は、一つ又はそれ以上の方向に伸縮可能なマスク部分を有する何らかの形式又は形状のフェースマスクに関する。これにより、マスク部分は、耳から耳へ及び／又は鼻から顎へと着用者の顔にわたって伸長することができる。伸長及び回復能力が、マスクにより優れたシール能力とより快適なフィット性を与えることになる。そのような特性を得るためには、マスク部分が、伸長及び回復特性を有する少なくとも１つの層又は材料を含み、該マスク部分全体が伸縮可能であるようにこれらの特性が該マスク部分に与えられることが望ましい。特定の実施形態において、回復率は、およそ１５パーセントであり、伸長率は、１５パーセントから６５パーセントまでの間、より具体的には２０パーセントから４０パーセントまでの伸長率、さらにより具体的には約２５パーセントから３０パーセントまでの伸長率である。
【００３１】
例示的なフェースマスク構造が、図１（長方形のマスク）及び図２（台形即ち「ダックビル」形のマスク）に示される。マスク１０は、上縁２６と下縁２８との間に定められるマスク部分２２を含む。側縁３２もまた、図１の長方形のマスクのマスク部分２２を定める。マスク部分２２は、典型的には複数の層で形成される。マスク部分２２は、該マスク部分２２を着用者の顔により良く固定し、該マスク部分の周辺部に沿って強化された流体シールをもたらす、弾力のある縁ストリップ３０を含むことができる。ストリップ３０は、マスク部分２２のフィット性と快適さを維持するように、伸縮可能な材料で作ることができる。マスク部分２２はまた、着用者の鼻及び頬の形状にぴったり適合するように該上縁を構成できるように、例えば、上縁２６に隣接して配置された細長い可鍛部材３４（図１）を含むことができる。可鍛部材３４を、金属線又はアルミニウムバンドを含む何らかの可鍛性材料で作ることができる。
【００３２】
示された実施形態において、従来のタイ・ストラップ１６及び１８（図１）又は連続ループ１７（図２）のような固定装置が、着用者２４の鼻及び口の上にマスク１０を固定するために使用される。ストラップ１６及び１８並びにループ１７は、説明のためだけのものである。本発明と共に用いることができる、ストラップ、ループ及びその他同種類のものの組合せのいずれかを含む、当業者に周知の多数の異なる種類の固定装置がある。固定装置がマスク部分２２を着用者の顔にぴったりと係合させるようにすることだけが必要とされる。
【００３３】
述べられたように、本発明は、如何なる種類又は形式のフェースマスクにも限定されるものではなく、図に示される形式は、説明のためだけのものであることを理解すべきである。本発明による伸縮可能なマスク部分２２を、長方形のマスク、ひだ付きのマスク、ダックビル形のマスク、円錐形のマスク、台形のマスクなどを含む如何なるフェースマスクの種類又は形状にも組み入れることができる。本発明によるフェースマスクはまた、バイザ又はシールド、髭カバーなどのような周知のフェースマスクの特徴の如何なる組合せも組み入れることもできる。例示的なフェースマスクは、例えば、以下の米国特許、即ち第４，８０２，４７３号、第４，９６９，４５７号、第５，３２２，０６１号、第５，３８３，４５０号、第５，５５３，６０８号、第５，０２０，５３３号及び第５，８１３，３９８号に示され説明される。全目的にかなうようにこれらの特許の全体をここに組み入れる。
【００３４】
マスク部分２２を、種々の層からなる複合材、又は単一層において多数の材料からなる複合材とすることができる。いずれかの実施形態を用いた場合には、それぞれの層及び／又は材料の少なくとも１つが、マスク部分の全体に伸縮可能な能力を与える伸長及び回復特性を有する。示された実施形態において、マスク部分は、外側層４４、「伸長及び回復」層４６、濾過層４８、及び内側層５０を含む、複合材の層である。内側層は、本明細書においては着用者２４の顔に最も近い層として示される。伸長及び回復層４６及び濾過層４８を外側層４４と内側層５０との間に配置することもできるが、何らかの特定の形状で配置することを必要としない。
例えば濾過層４８のような他の層の一つが、マスク部分に望ましい伸縮可能な特性を与えるのに十分な伸長及び回復特性を示す場合には、別個の伸長及び回復層４６を必要としないことも理解すべきである。
【００３５】
マスク部分の層の一つが非弾性である場合には、伸長及び回復層の特性をマスク部分２２全体に与える工程によって、層を接合しなければならないことも理解すべきである。
マスク部分２２の層を、当業者に周知の種々の材料で構成することができる。内側層５０及び外側層４４を、スパンボンドされたウェブ、メルトブローウェブ、又はコフォーム不織ウェブ、或いはボンデッドカーデッドウェブのような、不織ウェブのいずれかにしてもよい。内側層５０及び外側層４４を、ネック生成された不織ウェブ、又は可逆的にネック生成された不織ウェブとすることもできる。内側層５０及び外側層４４を、同じ材料又は異なる材料で作ることができる。
【００３６】
多くのポリオレフィンを不織ウェブの製造に使用することができ、例えば、ダウ・ケミカル社のＡＳＰＵＮ（登録商標）６８１１Ａ 線状ポリエチレン、２５５３ ＬＬＤＰＥ及び２５３５５、並びに１２３５０ポリエチレンのようなポリエチレンは、それに適したポリマーである。ポリプロピレンを形成する繊維には、例えば、Ｅｘｘｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社のＥｓｃｏｒｅｎｅ（登録商標）ＰＤ３４４５ ポリプロピレン、Ｈｉｍｏｎｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社のＰＦ−３０４などが含まれる。他の多くの適切なポリオレフィンが商業的に入手可能である。
【００３７】
伸長及び回復層４６（又はマスク部分に伸縮可能な特性を与えることを左右する他の層のいずれか）を、ネック生成された不織ウェブ、可逆的にネック生成された不織材料、及び弾性コフォーム材料、弾性メルトブロー不織ウェブ、複数の弾性フィラメント、弾性フィルム又はその組合せのような弾性材料を含む、マスク部分に所望の引き伸ばし度及び収縮度を与えるのに十分な伸長及び回復特性を有するいずれかの材料で作ることができる。そのような弾性材料は、例えば、その内容の全てを引用によりここに組み入れる、ストラック他に付与された米国特許第５，６８１，６４５号、Ｌｅｖｙ他に付与された米国特許第５，４９３，７５３号、アンダーソン他に付与された米国特許第４，１００，３２４号、及びＳｈａｗｖｅｒ他に付与された米国特許第５，５４０，９７６号において複合材に組み入れられた。弾性フィルムが用いられた実施形態においては、着用者がマスクを通して呼吸できることを保証するために、フィルムが十分に穿孔されていなければならない。
【００３８】
本発明の実施において有用なエラストマー熱可塑性ポリマーには、一般式Ａ−Ｂ−Ａ’又はＡ−Ｂを有するブロック共重合体が含まれ、ここでＡ及びＡ’は、それぞれ、ポリ（ビニールアレーン）のようなスチレン部分を含む熱可塑性ポリマー・エンドブロックであり、Ｂは、共役ジエン又は低級アルケン・ポリマーのようなエラストマー・ポリマー・ミッドブロックである。Ａ−Ｂ−Ａ’型のブロック共重合体は、Ａ及びＡ’ブロックに対して異なる熱可塑性ブロック・ポリマーか、又は同じ熱可塑性ブロック・ポリマーを有することができ、本発明のブロック共重合体は、線状の分岐された放射状のブロック共重合体を含むように意図される。有用なエラストマー樹脂の例には、ポリウレタン、コポリエーテル・エステル、ポリアミド・ポリエーテル・ブロック共重合体、エチレン・ビニル・アセテート（ＥＶＡ）、及びコポリ（スチレン／エチレン−ブチレン）、スチレン−ポリ（エチレン−プロピレン）−スチレン、スチレン−ポリ（エチレン−ブチレン）−スチレン、ポリスチレン／ポリ（エチレン−ブチレン）／ポリスチレン、ポリ（スチレン／エチレン−ブチレン／スチレン）その他同種類のもののような、一般式Ａ−Ｂ−Ａ’又はＡ−Ｂを有するブロック共重合体といったブロック共重合体で作られたものが含まれる。
【００３９】
濾過層４８をメルトブロー不織ウェブで作ることができ、幾つかの実施形態においては、エレクトレットにしてもよい。エレクトレット処理は、濾過媒体に与えられることになる電荷をもたらし、この電荷は、濾過されることになる粒子を該粒子の電荷によってフィルタの方に引き寄せることによって濾過効率をさらに増加させる。エレクトレット処理を多数の異なる技術によって行うことができる。一つの技術は、Ｔｓａｉ他に付与され、テネシー州立大学リサーチ・コーポレーションに譲渡され、全部を引用によりここに組み入れる、米国特許第５，４０１，４４６号に説明される。エレクトレット処理の他の方法は、その内容の全てを引用によりここに組み入れる、Ｋｕｂｉｋ他に付与された米国特許第４，２１５，６８２号、Ｗａｄｓｗｏｒｔｈ他に付与された米国特許第４，３７５，７１８号、Ｎａｋａｏに付与された米国特許第４，５９２，８１５号、及びＡｎｄｏに付与された米国特許第４，８７４，６５９号に説明されたように、当該技術分野において周知である。
【００４０】
幾つかの実施形態において、濾過層４８は、伸長及び回復特性を有し、付加的な又は別個の伸長及び回復層に対する必要性を排除することができる。例えば、濾過材料を、Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒｅ＆Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社によって製造されたもののような、膨張ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜で作ることができる。そのような材料の構成及び作動のより完全な説明は、Ｇｏｒｅに付与された米国特許第３，９５３，５６６号及びＧｏｒｅに付与された米国特許第４，１８７，３９０号に見出すことができ、その内容の全てを引用によりここに組み入れる。膨張ポリテトラフルオロエチレン膜を、これらに限定されないが、外側不織ウェブ層、伸縮可能層、及び不織ウェブを有する内側層を含む多層複合材に組み入れることができる。複合材の層は、複合材全体が伸縮可能となるように接合される。
【００４１】
本発明はまた、フェースマスクとは別に伸縮可能な濾過用複合材を含むこともできる。濾過用複合材を、多層の複合材、又は単一層において多数の材料からなる複合材とすることができる。マスク部分の材料及び／又は層に関する上の説明は、濾過用複合材にも関係する。例えば、多層の濾過用複合材は、該濾過用複合材全体に所望の引き伸ばし特性及び収縮特性を与える少なくとも１つの伸長及び回復層を含むことができる。
結果として生じる複合材が伸縮可能であれば、接着結合、熱結合、又は超音波結合を含む種々の方法で、多層の複合材を接合することができる。
【００４２】
一つの実施形態において、複合材をネック結合ラミネートとすることができる。ネック結合ラミネートは、ネック生成された材料又は可逆的にネック生成された材料を使用することができる。ネック生成工程は、典型的には、材料を供給ロールから巻き戻し、それを所定の線速度で制動ニップロール組立体に通すことを含む。制動ニップロールの線速度より大きな線速度で作動する巻取ロール又はニップにより、材料が引き込まれ、布を伸ばしニック生成するのに必要とされる張力が生成される。可逆的にネック生成される材料が所望される場合には、伸長された状態の間、伸長された材料が加熱され冷却される。伸長された材料を加熱し冷却することにより、付加的なポリマーの結晶化がもたらされ、ヒートセットが与えられる。次に、ネック生成された材料又は可逆的にネック生成された材料は、少なくとも横方向に伸長可能な弾性材料に結合される。結果として生じるネック生成された複合材は、横方向、即ち材料が製造される時に該材料が動く方向と垂直方向に、伸縮可能となる。引き伸ばされ弛緩すると、弾性材料により、引き伸ばされた複合材が収縮するために必要とされる力が与えられる。多層の複合材もまた、同時に又は段階的にこの方法で形成することができる。図のように４層の複合材を構成するために、スパンボンドされた不織層、別のスパンボンドされた不織層、及びメルトブロー不織材料が、上述の工程によって個々にネック生成される。次に、層が所望のように配置され、エラストマー・メルトブロー・ウェブに熱結合される。結果として生じる複合材は、少なくとも一方向に伸縮可能である。
【００４３】
別の実施形態において、複合材を伸長結合ラミネートとすることができる。伸長結合ラミネートは、不織ウェブ、フィラメント、又はフィルムのような弾性材料を準備し、該弾性材料を引き伸ばし、それをギャザー寄せ可能な材料に取り付け、結果として生じるラミネートを弛緩させることによって形成される。伸長結合ラミネートは、機械縦方向、即ち材料が製造される時に該材料が動く方向に伸縮可能である。多層の複合材は、弾性層及びギャザー寄せ可能な層を準備し、これに同時又は段階的にこの工程を施すことによって形成することができる。伸長結合ラミネートはまた、該ラミネート全体が少なくとも２方向に伸縮可能となるように、横方向に伸縮可能なネック生成された材料を含むこともできる。図のように、少なくとも２方向に伸縮可能な２層の複合材を構成するために、エラストマー・メルトブロー不織ウェブが準備され、次に、このエラストマー・メルトブロー不織ウェブが機械縦方向に引き伸ばされ、エラストマー・メルトブロー・ウェブが引き伸ばされる間、ネック形成されスパンボンドされた不織材料は、熱結合によりエラストマー・メルトブロー・不織ウェブに取り付けられる。付勢力が解除されると、結果として生じる複合材は、ネック生成された材料の伸張性及び伸長結合工程の使用のために、それぞれ横方向及び機械縦方向の両方に伸縮可能となる。
【００４４】
このような複合材を製造する工程の付加的な例が、これらに限定されないが、ストラック他に付与された米国特許第５，６８１，６４５号、Ｌｅｖｙ他に付与された米国特許第５，４９２，７５３号、アンダーソン他に付与された米国特許第４，１００，３２４号、及びＳｈａｗｖｅｒ他に付与された米国特許第５，５４０，９７６号に説明され、その内容の全てを引用によりここに組み入れる。
複合材は、一つ又はそれ以上の層の上又は中に、これらに限定されないが、界面活性剤、着色剤、帯電防止化学物質、かぶり防止化学物質、フルオロケミカル血液又はアルコール忌避剤、潤滑剤、又は抗菌処理を含む、種々の化学添加剤又は話題の化学処理を含むことができる。
【００４５】
本発明の幾つかの例示的な実施形態だけを上に詳細に説明したが、当業者には、本発明の新規な教示及び利点から実質的に逸脱することなく例示的な実施形態に多くの修正をなすことができることを容易に理解するであろう。従って、そのような全ての修正は、上記の特許請求の範囲に定められるような本発明の範囲内に含ませられるように意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による、ほぼ長方形のフェースマスクの斜視図である。
【図２】
本発明による、台形のフェースマスクの斜視図である。

Claims (21)

1. 着用者の鼻及び口の上に適合するような形状にされた、伸縮可能なマスク部分を含むことを特徴とするフェースマスク。
2. 前記マスク部分が、２方向に伸縮可能であることを特徴とする請求項１に記載のフェースマスク。
3. 前記マスク部分が、弾性コフォーム材料、弾性メルトブロー不織ウェブ、複数の弾性フィラメント、弾性フィルム、及びその如何なる組合せからなるグループから選択された材料を含むことを特徴とする請求項１に記載のフェースマスク。
4. 前記マスク部分が、弾性コフォーム材料、弾性メルトブロー不織ウェブ、複数の弾性フィラメント、弾性フィルム、及びその如何なる組合せからなるグループから選択された材料を含むことを特徴とする請求項１に記載のフェースマスク。
5. 前記マスク部分が多層の複合材であり、前記層の少なくとも１つが、伸長及び回復材料を含む伸長及び回復層であることを特徴とする請求項１に記載のフェースマスク。
6. 前記多層の複合材が、
   外側層と、
   伸長及び回復層と、
   濾過層と、
   内側層と、
   を含み、
   前記伸長及び回復層が前記外側層と前記濾過層と前記内側層とに伸長及び回復特性を与え、前記複合材の層を伸縮可能にするような方法で、前記層が接合されることを特徴とする請求項５に記載のフェースマスク。
7. 前記複合材の層が、
   外側層と、
   伸長性及び回復性を有するエラストマー濾過層と、
   内側層と、
   を含み、
   前記濾過層が前記外側層及び内側層に伸長性及び回復性を与え、前記マスク部分を伸縮可能にするような方法で、前記層が接合されることを特徴とする請求項５に記載のフェースマスク。
8. 前記濾過層が、弾性メルトブロー不織ウェブを含むことを特徴とする請求項７に記載のフェースマスク。
9. 前記弾性メルトブロー不織ウェブがエレクトレットであることを特徴とする請求項８に記載のフェースマスク。
10. 前記濾過層が、膨張ポリテトラフルオロエチレン膜を含むことを特徴とする請求項７に記載のフェースマスク。
11. 前記マスク部分が、
    外側層と、
    伸長及び回復層と、
    濾過層と、
    内側層と、
    を含み、
    前記伸長及び回復層が前記外側層と前記濾過層と前記内側層とに伸長及び回復特性を与え、前記マスク部分を伸縮可能にするような方法で、前記層が接合されることを特徴とする請求項１に記載のフェースマスク。
12. 前記マスク部分が、
    外側層と、
    伸長性及び回復性を有するエラストマー濾過層と、
    内側層と、
    を含み、
    前記濾過層が前記外側層及び内側層に伸長性及び回復性を与え、前記マスク部分を伸縮可能にするような方法で、前記層が接合されることを特徴とする請求項１に記載のフェースマスク。
13. 前記濾過層が、弾性メルトブロー不織ウェブを含むことを特徴とする請求項１２に記載のフェースマスク。
14. 前記濾過槽が、エレクトレットであることを特徴とする請求項１２に記載のフェースマスク。
15. 前記濾過層が、膨張ポリテトラフルオロエチレン膜を含むことを特徴とする請求項１２に記載のフェースマスク。
16. 伸縮可能な複合材であって、
    外側層と、
    伸長及び回復層と、
    濾過層と、
    内側層と、
    を含み、
    前記伸長及び回復層が前記複合材に伸長及び回復特性を与え、該複合材を伸縮可能にするような方法で、前記層が接合されることを特徴とする複合材。
17. 伸縮可能な複合材であって、
    外側層と、
    伸長性及び回復性を有するエラストマー濾過層と、
    内側層と、
    を含み、
    前記濾過層が前記外側層及び内側層に伸長性及び回復性を与え、前記複合材を伸縮可能にするような方法で、前記層が接合されることを特徴とする複合材。
18. 前記濾過層が、弾性メルトブロー不織ウェブを含むことを特徴とする請求項１７に記載の複合材。
19. 前記弾性メルトブロー不織ウェブが、エレクトレットであることを特徴とする請求項１８に記載の複合材。
20. 前記濾過層が、膨張ポリテトラフルオロエチレン膜を含むことを特徴とする請求項１７に記載の複合材。
21. 前記濾過層が、弾性コフォーム材料、弾性メルトブロー不織ウェブ、複数の弾性フィラメント、弾性フィルム、及びその組合せからなるグループから選択された材料を含むことを特徴とする請求項１７に記載の複合材。