JP2008086626A - マスク用フィルタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ポリオレフィン繊維中に含有させた無機系抗菌剤微粒子が、無機系抗菌剤微粒子の体積の1/100以上でポリオレフィン繊維シート面積1.0×10-2mm2当たり1箇所以上の割合でポリオレフィン繊維表面に露出しているか、又は0.01μm2以上の面積でポリオレフィン繊維シート面積1.0×10-2mm2当たり1箇所以上の割合でポリオレフィン繊維表面に露出しているポリオレフィン繊維シートよりなる層を内側に有し、両表面に乾式不織布よりなる層を有する積層シートからなるマスク用フィルタ。
【選択図】 なし
Description
また、上記の特許文献3のマスクで用いられているヒドロキシ酸は有機系抗菌剤であるため、耐熱性、安定性などが不十分であり、マスクを製造するための加工時、特に加熱して加工する際に、抗菌性能の低下が生じ易く、しかもヒドロキシ酸に特有の臭気が生じ易い。
さらに、本発明の目的は、上記した高い抗菌作用、抗ウイルス作用と併せて、粉塵濾過性能に優れていて、菌類やウイルスの防除だけでなく、空気中の粉塵等をもマスクで確実に捕捉して、粉塵等が体内に入るのを防ぐことのできるマスク用フィルタおよびそれからなるマスクを提供することである。
そして、本発明の目的は、通気性が良好で、着用したときに息苦しくなく、着用感に優れるマスクを形成できるマスク用フィルタ、および当該マスク用フィルタを用いてなるマスクを提供することである。
また、本発明の目的は、強度が高くてマスクに加工する際に破損などが生じず、しかもマスクへの加工性に優れていて、上記した優れた諸特性を有するマスクを、簡単な加工工程や処理操作で、円滑に、生産性良く製造することのできるマスク用フィルタを提供することである。
その結果、当該積層シートが、抗菌作用、抗ウィルス作用およびそれらの持続性に優れており、当該積層シートをフィルタとして用いて製造したマスクは、空気中に存在する細菌類、ウイルス類、黴類などの有害な微生物や、呼吸、咳、クシャミ、談話などに伴って人の鼻や口から排出される菌類やウイルス類などをマスクで捕捉・殺傷して、有害な菌類やウイルス類が、呼吸器官を通して人体に入り込んだり、逆に人体から空気中に撒き散らされるのを良好に防ぐことが判明した。
また、本発明者らは、当該積層シートは、強度が高く、更にマスクへの加工性に優れており、マスクへの加工時に破損などのトラブルを生ずることなく、簡単な加工工程で、上記した諸特性に優れるマスクを円滑に生産性良く製造できることを見出し、それらの知見に基づいて本発明を完成した。
(1) 下記のポリオレフィン繊維シート(Ia)およびポリオレフィン繊維シート(Ib)から選ばれる抗菌性のポリオレフィン繊維シート(I)よりなる層を内側に有し、両表面に乾式不織布(II)よりなる層を有する積層シートからなることを特徴とするマスク用フィルタである。
・ポリオレフィン繊維シート(Ia):
無機系抗菌剤微粒子を含有するポリオレフィン系樹脂組成物よりなるポリオレフィン繊維から形成され且つ無機系抗菌剤微粒子の体積の1/100以上がポリオレフィン繊維の表面に露出している箇所を繊維シート面積1.0×10-2mm2当たり1箇所以上の割合で有する抗菌性のポリオレフィン繊維シート。
・ポリオレフィン繊維シート(Ib):
無機系抗菌剤微粒子を含有するポリオレフィン系樹脂組成物よりなるポリオレフィン繊維から形成され且つ無機系抗菌剤微粒子が0.01μm2以上の面積でポリオレフィン繊維の表面に露出している箇所を繊維シート面積1.0×10-2mm2当たり1箇所以上の割合で有する抗菌性のポリオレフィン繊維シート。
(2) 抗菌性のポリオレフィン繊維シート(Ia)およびポリオレフィン繊維シート(Ib)を構成するポリオレフィン繊維中に含まれる無機系抗菌剤微粒子の平均粒径が0.01〜10μmである前記(1)のマスク用フィルタ;および、
(3) 抗菌性のポリオレフィン繊維シート(Ia)およびポリオレフィン繊維シート(Ib)を構成するポリオレフィン繊維の平均繊維径が0.5〜15μmである前記(1)または(2)のマスク用フィルタ;
である。
(4) 抗菌性のポリオレフィン繊維シート(Ia)およびポリオレフィン繊維シート(Ib)を構成するポリオレフィン繊維が、無機系抗菌剤微粒子を含有するポリオレフィン系樹脂(A)と無機系抗菌剤微粒子を含有しないポリオレフィン系樹脂(B)を混合したポリオレフィン系樹脂組成物であって且つポリオレフィン系樹脂(A)のメルトフローレート(MFRA)(g/10分)とポリオレフィン系樹脂(B)のメルトフローレート(MFRB)(g/10分)の差の絶対値が下記の数式(1)を満足するポリオレフィン系樹脂組成物から形成されている前記(1)〜(3)のいずれかのマスク用フィルタである。
0≦|MFRA−MFRB|≦600 (1)
[但し、MFRAおよびMFRBは、いずれも、JIS K 7210に従って、温度230℃、荷重2.16kg、測定時間10分の条件下に測定したときのメルトフローレート(単位:g/10分)である。]
(5) 抗菌性のポリオレフィン繊維シート(Ia)およびポリオレフィン繊維シート(Ib)が、無機系抗菌剤微粒子を含有するポリオレフィン系樹脂組成物を用いてメルトブロー法によって製造した不織布である前記(1)〜(4)のいずれかのマスク用フィルタ;
(6) マスク用フィルタをなす積層シートが、表面層をなす乾式不織布(II)と、抗菌性のポリオレフィン繊維シート(Ia)またはポリオレフィン繊維シート(Ib)との間に、無機系抗菌剤微粒子を含有しないポリオレフィン繊維からなるポリオレフィン繊維シート(III)よりなる層を更に有する前記(1)〜(5)のいずれかのマスク用フィルタ;および、
(7) 抗菌性のポリオレフィン繊維シート(Ia)およびポリオレフィン繊維シート(Ib)が少なくともエレクトレット化されている前記(1)〜(5)のいずれかのマスク用フィルタ;
である。
(8) 積層シートにおいて、当該積層シートを構成する各層がホットメルト樹脂を用いるかまたはエンボス加工により接着されている前記(1)〜(7)のいずれかのマスク用フィルタ;
(9) 乾式不織布(II)が、サーマルボンド不織布、スパンボンド不織布およびスパンレース不織布から選らばれた乾式不織布である前記(1)〜(8)のいずれかのマスク用フィルタ;
(10) フラジール法による通気度が10〜200cc/cm2/secである前記(1)〜(9)のいずれかのマスク用フィルタ;および、
(11) 前記(1)〜(10)のいずれかのマスク用フィルタを用いて形成したマスク;
である。
さらに、本発明のマスク用フィルタでは、マスク用フィルタをなす積層シートの両表面が乾式不織布(II)よりなる層からなっているため、前記した抗菌性のポリオレフィン繊維製シート層が乾式不織布(II)で保護されるために、ポリオレフィン繊維製シートの繊維から無機系抗菌剤微粒子が脱落しにくく、抗菌作用の持続性に優れている。
そのため、本発明のマスク用フィルタを用いて製造したマスクは、空気中に存在する細菌類、ウイルス類、黴類などの有害な微生物や、呼吸、咳、クシャミ、談話などに伴って人の鼻や口から排出される菌類やウイルス類などをマスクで捕捉・殺傷して、有害な菌類やウイルス類が、呼吸器官を通して人体に入り込んだり、逆に人体から空気中に撒き散らされるのを良好に防ぐことができる。
特に、マスク用フィルタをなす積層シートの内側に位置する抗菌性のポリオレフィン繊維シートを少なくともエレクトレット化して帯電させたものでは、粉塵などの濾過性能(捕捉性能)により優れている。
その上、本発明のマスク用フィルタは、強度が高く、マスクへの加工性に優れており、マスクへの加工時に破損などのトラブルを生ずることなく、簡単な加工工程で、上記した諸特性に優れるマスクを円滑に生産性良く製造することができる。
本発明のマスク用フィルタは、抗菌性のポリオレフィン繊維シート(I)よりなる層を内側に有し、両表面に乾式不織布(II)よりなる層を有する積層シートからなり、当該積層シートの内側の前記ポリオレフィン繊維シート(I)は、下記のポリオレフィン繊維シート(Ia)およびポリオレフィン繊維シート(Ib)から選ばれる。
・ポリオレフィン繊維シート(Ia):
無機系抗菌剤微粒子を含有するポリオレフィン系樹脂組成物よりなるポリオレフィン繊維から形成され且つ無機系抗菌剤微粒子の体積の1/100以上がポリオレフィン繊維の表面に露出している箇所を繊維シート面積1.0×10-2mm2当たり1箇所以上の割合で有する抗菌性のポリオレフィン繊維シート。
・ポリオレフィン繊維シート(Ib):
無機系抗菌剤微粒子を含有するポリオレフィン系樹脂組成物よりなるポリオレフィン繊維から形成され且つ無機系抗菌剤微粒子が0.01μm2以上の面積でポリオレフィン繊維の表面に露出している箇所を繊維シート面積1.0×10-2mm2当たり1箇所以上の割合で有する抗菌性のポリオレフィン繊維シート。
ポリオレフィン繊維シート(Ia)では、無機系抗菌剤微粒子の1/100以上露出箇所の数が、ポリオレフィン繊維シート面積1.0×10-2mm2当たり2箇所以上であることが好ましく、3箇所以上であることがより好ましく、4箇所以上であることが更に好ましい。
ポリオレフィン繊維シート(Ia)では、「無機系抗菌剤微粒子の1/100以上露出箇所を、ポリオレフィン繊維シート面積1.0×10-2mm2当たり1箇所以上の割合で有する」という要件を満たす限りは、当該露出部分のSEM写真に基づいて算出される面積が0.01μm2未満であっても構わない。
具体的には、無機系抗菌剤微粒子が球形または球形に近い形状である場合は、ポリオレフィン繊維の表面から露出している無機系抗菌剤微粒子部分は、SEM写真では、常に所定の直径を有する円または円に近い形状として撮影されるので(球の断面はどこをとっても円形)、その円の直径を測定して、球形をなす無機系抗菌剤微粒子の平均粒径と対比することによって、無機系抗菌剤微粒子の体積の1/100以上がポリオレフィン繊維表面から露出しているか否かを判定することができる。
例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影された写真において、球形の無機系抗菌剤微粒子がポリオレフィン繊維表面から露出している部位に相当する円の直径が無機系抗菌剤微粒子の平均粒径と同じであれば、無機系抗菌剤微粒子の体積の1/2以上がポリオレフィン繊維表面から露出していることになる。また、無機系抗菌剤微粒子の露出部分に相当する撮影された円の直径が無機系抗菌剤微粒子の平均粒径の1/20以上であれば、無機系抗菌剤微粒子の体積の1/100以上がポリオレフィン繊維表面から露出していることになる。
ポリオレフィン繊維シート(Ib)では、無機系抗菌剤微粒子が0.01μm2以上の面積でポリオレフィン繊維の表面に露出している箇所が、ポリオレフィン繊維シート面積1.0×10-2mm2当たり2箇所以上であることが好ましく、3箇所以上であることがより好ましく、4箇所以上であることが更に好ましい。
ポリオレフィン繊維シート(Ib)では、「無機系抗菌剤微粒子が、0.01μm2以上の面積でポリオレフィン繊維の表面に露出している箇所が、ポリオレフィン繊維シート面積1.0×10-2mm2当たり1箇所以上存在する」という要件を満たす限りは、ポリオレフィン繊維の表面から露出している無機系抗菌剤微粒子部分の体積が無機系抗菌剤微粒子の体積の1/100未満であっても構わない。
本明細書における無機系抗菌剤微粒子の平均粒径は、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を使用して測定される平均粒径であり、その具体的な測定法は以下の実施例に記載するとおりである。
本発明で用い得る無機系抗菌剤微粒子の例としては、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオン、錫イオンなどの抗菌作用を有する金属イオンを無機担体に保持させた無機系抗菌剤微粒子、酸化チタン系無機系抗菌剤微粒子などを挙げることができ、これらの1種または2種以上を用いることができる。
抗菌性を有する金属イオンを無機担体に保持させた無機系抗菌剤微粒子では、無機担体の種類は特に制限されず、ポリオレフィン繊維シート(I)の劣化作用などを示さないものであればいずれも使用でき、イオン交換能や金属イオン吸着能を有していて金属イオンの保持能の高い無機担体が好ましく用いられる。そのような無機担体の例としては、ゼオライト、リン酸ジルコニウム、リン酸カルシウムなどを挙げることができ、そのなかでも高いイオン交換能を有するゼオライトが特に好ましい。
上記した無機系抗菌剤微粒子のうちでも、銀イオンを前記した無機担体に保持させた無機系抗菌剤微粒子が特に好ましく用いられる。
なお、本明細書でいうポリオレフィン繊維シートを形成するポリオレフィン繊維の平均繊維径は、ポリオレフィン繊維シートを走査型電子顕微鏡(SEM)にて撮影した写真から測定した繊維径から求められる平均値であり、その詳細については以下の実施例に記載するとおりである。
ポリオレフィン繊維シート(I)の目付が3g/m2未満であると、強度が低くなり、一方200g/m2を超えると、重くなったり、柔軟性が失われたりして、取り扱い性が劣るものになり易い。
さらに、無機系抗菌剤微粒子を含有させたポリオレフィン系樹脂組成物を用いて、メルトブロー法によってポリオレフィン繊維シート(I)を製造する場合には、無機系抗菌剤微粒子がポリマー中に含まれていることによって、「ショット」と称されるポリマー玉が非常に発生し易くなる。ショットの多発したポリオレフィン繊維シート(不織布)をマスク用フィルタに用いると「漏れ」が生ずるが、ポリプロピレンを用いてポリオレフィン繊維シート(I)を形成すると、そのようなショットの発生を防ぐことができる。
すなわち、メルトフローレートの差の絶対値が下記の数式(1)を満足するポリオレフィン系樹脂(A)とポリオレフィン系樹脂(B)を使用し、無機系抗菌剤微粒子をポリオレフィン系樹脂(A)の溶融下に混合してポリオレフィン系樹脂(A)の組成物をつくり、その組成物を無機系抗菌剤微粒子を含有しないポリオレフィン系樹脂(B)と混合して無機系抗菌剤微粒子を含有するポリオレフィン系樹脂組成物をつくった後に、そのポリオレフィン系樹脂組成物を用いてポリオレフィン繊維シート(I)を製造することが好ましい。
0≦|MFRA−MFRB|≦600 (1)
[上記式中、MFRAはポリオレフィン系樹脂(A)のメルトフローレート、MFRBはポリオレフィン系樹脂(B)のメルトフローレートであり、両メルトフローレートはいずれも、JIS K 7210に従って、温度230℃、荷重2.16kg、測定時間10分の条件下に測定したときのメルトフローレート(単位:g/10分)である。]
例えば、無機系抗菌剤微粒子を含有するポリオレフィン系樹脂組成物をメルトブロー不織布製造装置に供給して、そのエクストルーダー(押出機)で160〜340℃にて溶融した後、複数の紡糸孔が一列に配列した口金から温度200〜320℃で吐出すると同時に紡糸孔の近傍に設けたスリットから200〜330℃の加熱空気を噴出させて吐出した繊維を細化し、それを下方に位置するネットコンベアなどの上に捕集することによってポリオレフィン繊維シートを製造することができる。
(a) 乾式不織布(II)(マスクにしたときの表面側)/ポリオレフィン繊維シート(III)/ポリオレフィン繊維シート(I)/乾式不織布(II)(マスクにしたときの口許側);
(b) 乾式不織布(II)(マスクにしたときの表面側)/ポリオレフィン繊維シート(I)/ポリオレフィン繊維シート(III)/乾式不織布(II)(マスクにしたときの口許側);
(c) 乾式不織布(II)(マスクにしたときの表面側)/ポリオレフィン繊維シート(III)/ポリオレフィン繊維シート(I)/ポリオレフィン繊維シート(III)/乾式不織布(II)(マスクにしたときの口許側);
などを挙げることができる。
ポリオレフィン繊維シート(III)を構成するポリオレフィン繊維の平均繊維径は、ポリオレフィン繊維シート(I)と同じように、0.5〜15μmであることが好ましく、0.7〜10μmであることがより好ましく、0.8〜7μmであることが更に好ましく、1〜5μmであることが一層好ましい。
また、ポリオレフィン繊維シート(III)の目付は、5〜100g/m2であることが好ましく、10〜70g/m2であることがより好ましく、10〜50g/m2であることが更に好ましい。
ポリオレフィン繊維シート(III)の厚さは、0.05〜5mmであることが好ましく、0.1〜3mmであることがより好ましく、0.15〜2mmであることが更に好ましい。
そのうち、サーマルボンド不織布は、溶融接着性の短繊維(通常は低融点の熱可塑性重合体よりなる短繊維)を用いて形成した薄い繊維ウエブに加熱を施して繊維同士を溶融接着させて製造した不織布である。
本発明で用い得るサーマルボンド不織布の代表例としては、
(a1)高融点熱可塑性重合体よりなる芯部と低融点熱可塑性重合体よりなる鞘部とからなる芯鞘型複合紡糸短繊維または芯鞘型混合紡糸短繊維を、必要に応じて非溶融性の短繊維と共に、混綿、開繊、ウエブ化した後に、加熱処理して芯鞘型複合紡糸短繊維または芯鞘型混合紡糸短繊維の鞘成分の溶融接着作用によって繊維同士を接着して得られるサーマルボンド不織布;
(a2)低融点熱可塑性重合体短繊維と高融点熱可塑性重合体短繊維および/または熱で溶融しない短繊維とを混綿、開繊、ウエブ化した後に、加熱処理して低融点の熱可塑性重合体短繊維を溶融させて繊維同士を接着して得られるサーマルボンド不織布;
などを挙げることができる。
そのうちでも、スパンボンド不織布としては、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレンなどのような、繊維形成性の熱可塑性重合体を溶融紡糸して得られるフィラメント繊維から形成したものが、ポリオレフィン繊維シートとの積層のし易さ、スパンボンド不織布自体の製造の容易性や入手容易性、寸法安定性、強度などの点から好ましい。
乾式不織布(II)の目付が小さすぎると、強度の低下などが生じ易くなり、一方乾式不織布(II)の目付が大きすぎると、マスク用フィルタの通気性悪化、加工不良などが生じ易くなる。
本発明のマスク用フィルタをなす積層シートの層構造の具体例としては、
(a)サーマルボンド不織布/ポリオレフィン繊維シート(I)/サーマルボンド不織布;
(b)サーマルボンド不織布(マスクにしたときの表面側)/メルトブロー不織布[ポリオレフィン繊維シート(III)]/ポリオレフィン繊維シート(I)/サーマルボンド不織布(マスクにしたときの口許側);
(c)サーマルボンド不織布(マスクにしたときの表面側)/スパンボンド不織布[ポリオレフィン繊維シート(III)]/ポリオレフィン繊維シート(I)/サーマルボンド不織布(マスクにしたときの口許側);
(d)サーマルボンド不織布(マスクにしたときの表面側)/ポリオレフィン繊維シート(I)/メルトブロー不織布[ポリオレフィン繊維シート(III)]/サーマルボンド不織布(マスクにしたときの口許側);
(e)サーマルボンド不織布(マスクにしたときの表面側)/ポリオレフィン繊維シート(I)/スパンボンド不織布[ポリオレフィン繊維シート(III)]/サーマルボンド不織布(マスクにしたときの口許側);
(f)サーマルボンド不織布(マスクにしたときの表面側)/スパンボンド不織布[ポリオレフィン繊維シート(III)]/ポリオレフィン繊維シート(I)/スパンボンド不織布[ポリオレフィン繊維シート(III)]/サーマルボンド不織布(マスクにしたときの口許側);
(g)サーマルボンド不織布(マスクにしたときの表面側)/メルトブロー不織布[ポリオレフィン繊維シート(III)]/ポリオレフィン繊維シート(I)/メルトブロー不織布[ポリオレフィン繊維シート(III)]/サーマルボンド不織布(マスクにしたときの口許側);
などを挙げることができる。
上記したうちでも、マスク用フィルタは、上記(a)、(d)、(e)の積層シートからなることが、通気性が良好である点、抗菌性シートが表面に近い部分に配置されている点から好ましい。
積層シートの目付が小さすぎると、強度の低下、加工不良などが生じ易くなり、一方積層シートの目付が大きすぎると、マスクへの加工性の不良、マスク用フィルタの通気性悪化、着用感の不良などが生じ易くなる。
ここで、本明細書でいう「フラジール法による通気度」とは、JIS L1096によって測定した通気度である。
例えば、ホットメルト接着剤を用いる方法、加熱エンボスによる方法などを挙げることができる。そのうちでも、加熱エンボスによる方法が、接着剤を特別に使用する必要がなく、操作が簡単である点から好ましく採用される。
ポリオレフィン繊維シート(I)と乾式不織布(II)、および場合によりポリオレフィン繊維シート(III)の積層は、積層シート(マスク用フィルタ)の通気性が阻害されない接着方式であればいずれを採用してもよく、そのうちでも、線接着、点接着、線接着と点接着の組み合わせによる接着が、通気性を良好に維持しながら積層できるので好ましく採用される。
加熱エンボス法を採用して、線接着方式により行う場合は、一般に、エンボス温度100〜140℃、線圧20〜60kg/cm、圧着面積1〜25%が好ましく採用される。
積層シートの内部に位置するポリオレフィン繊維シート(I)よりなる層と乾式不織布(II)よりなる表面層との間にポリオレフィン繊維シート(III)よりなる層が介在した積層シートでは、予め製造されているポリオレフィン繊維シート(III)をポリオレフィン繊維シート(I)を製造するための装置(メルトブロー装置など)に連続的に供給しながら、当該ポリオレフィン繊維シート(III)の上にポリオレフィン繊維シート(I)を製造するための無機系抗菌剤微粒子を含有するポリオレフィン系樹脂組成物をメルトブロー法などによって吐出してポリオレフィン繊維シート(III)上にポリオレフィン繊維シート(I)(不織布)が積層したポリオレフィン繊維複合シートをつくり、そのポリオレフィン繊維複合シートの両面に乾式不織布(II)を配置して接着・積層する方法が好ましく採用される。
何ら限定されるものではないが、本発明のマスク用フィルタを用いてなすマスクの例としては、図1および図2に示すものを挙げることができる。
図1の(a)のマスクAは、図1の(b)に示す1対のマスク用片A1、A2の先端の接合部位3a,3b同士を、ヒートシールなどによって図1の(a)に示すようにして接合して接合部3とすることによって形成することができる。図1の(b)に示す1対のマスク用片A1、A2は、本発明のマスク用フィルタ1aと他の伸縮性の不織布2aを接合したものを、図1の(b)に示す形状に裁断したものである。なお、図1の(b)において、4はマスク用フィルタ1aと不織布2aの接合部であり、5は耳掛け部2を形成するために不織布2aに設けた切れ目(耳を通すための孔部)である。
図2のマスクAは、口許および鼻孔を覆うための覆い部1の両端に、耳掛け用の紐部2cを取り付けたマスクである。
図1および図2のマスクは、口許および鼻孔を覆うための覆い部1が、無機系抗菌剤微粒子がポリオレフィン繊維表面から多数露出しているポリオレフィン繊維シート(I)よりなる層を内側に有し、両表面の乾式不織布(II)よりなる層を有する積層シートからなる本発明のマスク用フィルタから形成されていることにより、高い抗菌作用、抗ウイルス作用、粉塵濾過作用を有し、しかも着用時に息苦しくなく着用感に優れている。
MFRの測定装置(宝工業社製「L244」)を使用して、JIS K 7210に従って、温度230℃、荷重2.16kgおよび測定時間10分の条件下で以下の実施例および比較例で使用したポリオレフィンのメルトフローレート(MFR)(g/10分)を測定した。
(i) 以下の実施例および比較例で使用した無機系抗菌剤微粒子(銀系無機系抗菌剤微粒子)に、水を加えて十分に撹拌して、水中に均一に分散させた。
(ii) 上記(i)で得られた分散液を用いて、レーザー回折散乱式粒度測定装置(堀場製作所製「LA−920」)を使用して、粒度分布解析を行った。
なお、測定時、測定装置に内蔵されている超音波ホモジナイザーにより超音波を1分間照射した後に測定を行い、体積基準の粒度分布により計算される算術平均値(μm)を無機系抗菌剤微粒子の平均粒径とした。
ポリオレフィン繊維シートから試験片(縦×横=5cm×5cm)を採取し、試験片の表面における中央部(対角線の交点を中心とする部分)を走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して1000倍の倍率で写真撮影した。これにより得られた写真の中央部(対角線の交点)を中心として写真上に半径15cmの円を描き、その円内に含まれる全ての未融着ポリオレフィン繊維(通常約50〜100本程度)の長さ方向の中央部またはそれに近い箇所での繊維径をノギスにより測定し、その平均値を採ってポリオレフィン繊維の平均繊維径(μm)とした。
なお、ポリオレフィン繊維の平均繊維径の測定に当たっては、写真に撮影されているポリオレフィン繊維がポリオレフィン繊維シートの最表面に位置するポリオレフィン繊維であるかまたは内側に位置するポリオレフィン繊維であるかを区別せずに、SEM写真に写っているポリオレフィン繊維のすべてを対象として平均繊維径を求めた。
(i)無機系抗菌剤微粒子の1/100以上露出箇所の数:
エレクトレット化後のポリオレフィン繊維シートから試験片(縦×横=5cm×5cm)を採取し、試験片の表面における中央部(対角線の交点を中心とする部分)を、走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して2000倍の倍率で写真撮影した。これにより得られた写真の中央部(対角線の交点)を中心点として写真上で1辺が14cmの正方形(実際のポリオレフィン繊維シートでは1辺が100μmの正方形)を描き、その正方形の範囲内に存在する、無機系抗菌剤微粒子がポリオレフィン繊維表面に露出している箇所をピックアップすると共にその直径を測定し、それらの露出箇所のうち、無機系抗菌剤微粒子の1/100以上が露出している箇所の数を合計し、その合計数から、ポリオレフィン繊維シート表面1.0×10-2mm2当たりの無機系抗菌剤微粒子の1/100以上露出箇所の数を求めた。試験片10個を用意し、同様の測定を10回行って、平均値を採用した。
なお、ポリオレフィン繊維中に含まれる無機系抗菌剤微粒子が、例えば平均粒径2.5μmの球形微粒子である場合は、直径0.13μm以上の円状に撮影された無機系抗菌剤微粒子の露出部分が、1/100以上露出箇所に相当する(以下の実施例2では、平均粒径が2.5μmの球形の無機系抗菌剤微粒子を用いた)。
上記(i)で無機系抗菌剤微粒子の1/100以上露出箇所の寸法と数を測定した後、SEM写真における上記(i)の測定範囲(測定領域)と同じ領域内において、無機系抗菌剤微粒子がポリオレフィン繊維表面に露出している箇所をピックアップしてその箇所の面積を測定し、無機系抗菌剤微粒子が0.01μm2以上の面積で露出している箇所の数を数え、ポリオレフィン繊維シート表面1.0×10-2mm2当たりの「0.01μm2以上の面積で露出している箇所」の数を求めた。試験片10個を用意し、同様の測定を10回行って、平均値を採用した。
なお、無機系抗菌剤微粒子がポリオレフィン繊維の表面に露出している箇所の面積は、例えば、SEM写真における無機系抗菌剤微粒子の露出箇所をその形状どおりに正確に切り取り、切り取ったものの重さ(wb)を測ると共に、同じSEM写真における基準面積S(例えば縦×横=10μm×10μmの正方形)の重さ(wa)を測ることによって、下記の数式(2)から求めることができる。
無機系抗菌剤微粒子の露出箇所の面積=S×(wb/wa) (2)
JIS L1096に準拠してフラジール法により通気度を測定した。
以下の実施例および比較例で得られたマスク用フィルタについて、JIS L1902「繊維製品の抗菌性試験方法」に準じて抗菌試験を行って、殺菌活性値を求めた。殺菌活性値が高いほど抗菌作用に優れている。
採用した試験条件は下記のとおりである。
・菌液条件 1/20NB(普通ブイヨン)、0.2ml
・作用条件:37℃、18時間
・ 菌種:クレプシェラ・ニュウモニアエ(Klebsiella pneumoniae)
・殺菌活性値:作用時間前後の生菌数の差を対数で表した値
殺菌活性値=Log(作用直後生菌数/作用後生菌数)
以下の実施例および比較例で得られたマスク用フィルタについて、JIS Z2801「抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果」に準じて抗ウィルス試験を行った。
採用した試験条件は下記のとおりである。
・菌種:インフルエンザ A ウィルス(A/New caledonia/20/99)
・菌液条件:作用ウィルス量 0.2ml
・作用条件:25℃、24時間
・効果判定:ウィルス感染価が初期の10%以下の場合に「効果あり」と判定し、10%を超える場合を「効果なし」と判定した。
(i) 以下の実施例および比較例で得られたマスク用フィルタから、直径が110mmの円形の試験片を採取し、その試験片を粉塵濾過性能測定装置(柴田科学社製「AP6310FP」)の測定セル(濾過面の直径=85mm)に装着した。
(ii) 直径が2μm以下で且つ数量平均粒径が0.5μmのシリカダストを試験用粉塵として用いて、当該粉塵(シリカダスト)の濃度が30±5mg/m3である粉塵含有空気を調製した。
(iii) 上記(ii)で調製した粉塵(シリカダスト)含有空気を、30L/minの流量で上記(i)で準備した測定セルに1分間流した。このとき、セルの上流側の空気(濾過前空気)中の粉塵の濃度と、セルの下流側の空気(濾過後の空気)中の粉塵の濃度を、光散乱光量積分方式の検出機器を使用して測定した。
(iv) 上記(iii)で測定したセルの上流側の粉塵の濃度をD1、セルの下流側の粉塵の濃度D2として、下記の数式(3)から粉塵の捕捉率(%)を求めた。
粉塵の捕捉率(%)={D1−D2)/D1}×100 (3)
(1)エレクトレット化した抗菌性のポリオレフィン繊維シート(I)の製造:
(i) ポリプロピレン(A)(MFR=300g/10分)80質量部に、リン酸ジルコニウムを主体とする無機イオン交換体に銀イオンを担持させた銀系無機抗菌剤微粒子(東亞合成社製「ノバロンAG300」、平均粒径1μm、略立方体形)20質量部を配合して、銀系無機抗菌剤微粒子を含有するマスターバッチを調製した。
(ii) 上記(i)で調製したマスターバッチと、ポリプロピレン(B)(MFR=700g/10分)を、マスターバッチ:ポリプロピレン=1:9の質量比で混合し、一般的なメルトブローン設備を使用し、紡糸温度280℃、エア温度290℃、エア圧力1.2kg/cm2、単孔吐出量0.4g/孔・分、捕集距離30cm、口金における紡糸孔数2850個(1列配置)にてメルトブロー紡糸を行い、抗菌性のポリオレフィン繊維シート(I)を製造した。
(iii) 上記(ii)で得られた抗菌性のポリオレフィン繊維シート(I)を一般的なエレクトレット設備を使用し、針状電極と電極の距離=25mm、印加電圧−25kV、温度80℃の条件下でエレクトレット処理を行い、エレクトレット化した抗菌性のポリオレフィン繊維シート(I)を製造した。
(iv) 上記(iii)で得られたエレクトレット化した抗菌性のポリオレフィン繊維シート(I)は、目付が18g/m2であり、フラジール法による通気度は100cc/cm2/secであった。また、当該ポリオレフィン繊維シート(I)を構成するポリオレフィン繊維の平均繊維径は3.6μmであった。また、このポリオレフィン繊維シート(I)における無機系抗菌剤微粒子が0.01μm2以上の面積でポリオレフィン繊維表面に露出している箇所を上記した方法で測定したところ、繊維シート表面1.0×10-2mm当たり1.2箇所であった。
(i) 上記(1)で得られたエレクトレット化した抗菌性のポリオレフィン繊維シート(I)の一方の表面側に、マスク表面材としてサーマルボンド不織布(目付=32g/m2、ポリエチレンテレフタレートよりなる芯部とポリエチレンよりなる鞘部とからなる芯鞘型複合短繊維製)を配置し、前記ポリオレフィン繊維シートのもう一方の表面側にマスク口許材として前記と同じサーマルボンド不織布を配置した後、接着部分が幅0.3mmの縦筋状柄が3mm間隔で配置したストライプ状になるようにして(接着面積10%)、エンボス温度135℃、線圧40kg/cmの条件下で線状に加熱エンボスして、サーマルボンド不織布/エレクトレット化抗菌性ポリオレフィン繊維シート(I)/サーマルボンド不織布の3層構造を有する積層シートからなマスク用フィルタを製造した。
(ii) 上記(i)で得られたマスク用フィルタは、目付が82g/m2、フラジール法による通気度が40cc/cm2/secであり、通気性に優れるものであった。
このマスク用フィルタの抗菌試験および抗ウィルス試験を上記した方法で行ったところ、下記の表1に示すように、抗菌性および抗ウィルス性ともに優れていた。
また、このマスク用フィルタの粉塵濾過性能を上記した方法で調べたところ、下記の表1に示すように、粉塵の捕捉率が高く、粉塵濾過性能も良好であった。
(1)エレクトレット化した抗菌性のポリオレフィン繊維複合シートの製造:
(i) ポリプロピレン(MFR=700g/10分)を一般的なメルトブロー設備を使用し、紡糸温度250℃、エア温度260℃、エア圧力0.8kg/cm2、単孔吐出量0.5g/孔・分、捕集距離35cm、口金における紡糸孔数2850個(1列配置)にてメルトブロー紡糸を行い、低密度のポリプロピレン製のメルトブロー不織布(イ)[ポリオレフィン繊維シート(III)に相当]を製造した。このメルトブロー不織布(イ)は、目付が10g/m2、フラジール法による通気度が250cc/cm2/secであった。また、メルトブロー不織布(イ)を構成するポリプロピレン繊維の平均繊維径は4.8μmであった。
(ii)(a) ポリプロピレン(A)(MFR=300g/10分)80質量部に、リン酸ジルコニウムを主体とする無機イオン交換体に銀イオンを担持させた銀系無機抗菌剤微粒子(東亞合成社製「ノバロンAG300」、平均粒径1μm、略立方体形)20質量部を配合して、銀系無機抗菌剤微粒子を含有するマスターバッチを調製した。
(b) 上記(a)で調製したマスターバッチとポリプロピレン(B)(MFR=700g/10分)をマスターバッチ:ポリプロピレン=1:9の質量比で混合し、一般的なメルトブローン設備を使用し、紡糸温度210℃、エア温度220℃、エア圧力0.9kg/cm2、単孔吐出量0.1g/孔・分、捕集距離16cm、口金における紡糸孔数2850個(1列配置)の条件下に、上記(i)で製造したメルトブロー不織布(イ)の上に直接メルトブロー紡糸を行って、銀系無機抗菌剤微粒子を含有しないポリプロピレン繊維よりなるメルトブロー不織布(イ)[ポリオレフィン繊維シート(III)]の上に、銀系無機抗菌剤微粒子を含有するポリプロピレン繊維よりなるメルトブロー不織布[ポリオレフィン繊維シート(I)に相当]が接着・積層した2層構造を有する抗菌性のポリオレフィン繊維複合シートを製造した。これにより得られた2層構造のポリオレフィン繊維複合シートでは、銀系無機抗菌剤微粒子を含有するポリプロピレン繊維よりなるポリオレフィン不織布[ポリオレフィン繊維シート(I)]部分の目付が6g/m2であり、したがって2層構造のポリオレフィン繊維複合シート全体の目付は16g/m2であった。
(iv) 上記(iii)で得られた抗菌性の帯電したポリオレフィン繊維複合シートは、目付が16g/m2、フラジール法による通気度が123cc/cm2/secであった。また、銀系無機抗菌剤微粒子を含有するポリプロピレン繊維よりなるメルトブロー不織布[ポリオレフィン繊維シート(I)]層を構成するポリプロピレン繊維の平均繊維径は1.2μmであり、当該メルトブロー不織布層表面における無機系抗菌剤微粒子が0.01μm2以上の面積でポリオレフィン繊維表面に露出している箇所を上記した方法で測定したところ、繊維シート表面1.0×10-2mm当たり1.5箇所であった。
(i) 上記(1)で得られたエレクトレット化した抗菌性のポリオレフィン繊維複合シートの一方の表面側に、マスク表面材としてサーマルボンド不織布(目付=32g/m2、ポリエチレンテレフタレートよりなる芯部とポリエチレンよりなる鞘部とからなる芯鞘型複合短繊維製)を配置し、前記ポリオレフィン繊維複合シートのもう一方の表面側に、マスク口許材として前記と同じサーマルボンド不織布を配置した後、接着部分が、幅0.3mmの縦筋状柄が3mm間隔で配置したストライプ状になるようにして(接着面積10%)、エンボス温度135℃、線圧40kg/cmの条件下で線状に加熱エンボスして、サーマルボンド不織布/エレクトレット化抗菌性ポリオレフィン繊維複合シート/サーマルボンド不織布からなる層構造を有する、マスク用フィルタとして用いるための積層シートを製造した。
(ii) 上記(i)で得られたマスク用フィルタ(積層シート)は、目付が80g/m2、フラジール法による通気度が50cc/cm2/secであり、通気性に優れるものであった。
このマスク用フィルタの抗菌試験および抗ウィルス試験を上記した方法で行ったところ、下記の表1に示すように、抗菌性および抗ウィルス性ともに優れていた。
また、このマスク用フィルタの粉塵濾過性能を上記した方法で調べたところ、下記の表1に示すように、粉塵の捕捉率が高く、粉塵濾過性能も良好であった。
(1)エレクトレット化した抗菌性のポリオレフィン繊維複合シートの製造:
(i) ポリプロピレン繊維製のスパンボンド不織布(目付=20g/m2、通気度=350cc/cm2/sec)[ポリオレフィン繊維シート(III)に相当]を準備した。
(ii) ポリプロピレン(A)(MFR=100g/10分)80質量部に、ゼオライトに銀イオンを担持させた銀系無機抗菌剤微粒子(シナネンゼオミック社製「ゼオミック」、平均粒径2.5μm、略球形)20質量部を配合して、銀系無機抗菌剤微粒子を含有するマスターバッチを調製した。
(iii) 上記(ii)で調製したマスターバッチと、ポリプロピレン(B)(MFR=600g/10分)を、マスターバッチ:ポリプロピレン=1:9の質量比で混合し、実施例1で使用したのと同じメルトブローン設備を使用し、紡糸温度210℃、エア温度220℃、エア圧力0.9kg/cm2、単孔吐出量0.1g/孔・分、捕集距離16cm、口金における紡糸孔数2850個(1列配置)の条件下に、このメルトブロー設備の後方から上記(i)で準備したスパンボンド不織布を連続的に供給しながら、当該スパンボンド不織布上に直接メルトブロー紡糸を行い、スパンボンド不織布上に銀系無機抗菌剤微粒子を含有するポリプロピレン繊維よりなるメルトブロー不織布[ポリオレフィン繊維シート(I)に相当]が接着・積層した2層構造を有する抗菌性のポリオレフィン繊維複合シートを製造した。これにより得られた2層構造のポリオレフィン繊維複合シートでは、銀系無機抗菌剤微粒子を含有するポリプロピレン繊維よりなるポリオレフィン不織布[ポリオレフィン繊維シート(I)]部分の目付が6g/m2であり、したがって2層構造のポリオレフィン繊維複合シート全体の目付は26g/m2であった。
(iv) 上記(iii)で得られた抗菌性の帯電したポリオレフィン繊維複合シートは、目付が26g/m2、フラジール法による通気度が136cc/cm2/secであった。また、銀系無機抗菌剤微粒子を含有するポリプロピレン繊維よりなるメルトブロー不織布[ポリオレフィン繊維シート(I)]層を構成するポリプロピレン繊維の平均繊維径は1.2μmであり、当該メルトブロー不織布層表面における無機系抗菌剤微粒子が0.01μm2以上の面積でポリオレフィン繊維表面に露出している箇所を上記した方法で測定したところ、繊維シート表面1.0×10-2mm当たり4.9箇所であった。また、この繊維表面における無機系抗菌剤微粒子の1/100以上露出箇所の数を上記した方法で測定したところ、繊維シート表面1.0×10-2mm2当たり4.5箇所であった。
(i) 上記(1)で得られたエレクトレット化した抗菌性のポリオレフィン繊維複合シートの一方の表面側に、マスク表面材としてサーマルボンド不織布(目付=32g/m2、ポリエチレンテレフタレートよりなる芯部とポリエチレンよりなる鞘部とからなる芯鞘型複合短繊維製)を配置し、前記ポリオレフィン繊維複合シートのもう一方の表面側に、マスク口許材として前記と同じサーマルボンド不織布を配置した後、接着部分が、幅0.3mmの縦筋状柄が3mm間隔で配置したストライプ状になるようにして(接着面積10%)、エンボス温度135℃、線圧40kg/cmの条件下で線状に加熱エンボスして、サーマルボンド不織布/エレクトレット化抗菌性ポリオレフィン繊維複合シート/サーマルボンド不織布からなる層構造を有する、マスク用フィルタとして用いるための積層シートを製造した。
(ii) 上記(i)で得られたマスク用フィルタ(積層シート)は、目付が90g/m2、フラジール法による通気度が55cc/cm2/secであり、通気性に優れるものであった。
このマスク用フィルタの抗菌試験および抗ウィルス試験を上記した方法で行ったところ、下記の表1に示すように、抗菌性および抗ウィルス性ともに優れていた。
また、このマスク用フィルタの粉塵濾過性能を上記した方法で調べたところ、下記の表1に示すように、粉塵の捕捉率が高く、粉塵濾過性能も良好であった。
(1) 実施例1の(2)の(i)において、マスク表面材およびマスク口元材をなす乾式不織布として、サーマルボンド不織布の代わりに、ポリプロピレン製のスパンボンド不織布(目付25g/m2)に用いた以外は実施例1と同様に、マスク用フィルタ(積層シート)を製造した。
(2) 上記(1)で得られたマスク用フィルタ(積層シート)は、目付が68g/m2、フラジール法による通気度が60cc/cm2/secであり、通気性に優れるものであった。
このマスク用フィルタの抗菌試験および抗ウィルス試験を上記した方法で行ったところ、下記の表1に示すように、抗菌性および抗ウィルス性ともに優れていた。
また、このマスク用フィルタの粉塵濾過性能を上記した方法で調べたところ、下記の表1に示すように、粉塵の捕捉率が高く、粉塵濾過性能も良好であった。
(1)エレクトレット化したポリオレフィン繊維シートの製造:
(i) ポリプロピレン(MFR=700g/10分)を一般的なメルトブローン設備を使用し、紡糸温度275℃、エア温度285℃、エア圧力1.0kg/cm2、単孔吐出量0.4g/孔・分、捕集距離30cm、口金における紡糸孔数2850個(1列配置)にてメルトブロー紡糸を行い、ポリプロピレン製のメルトブロー不織布(ポリオレフィン繊維シート)を製造した。
(ii) 上記(i)でで得られたポリオレフィン繊維シート(ポリプロピレン製のメルトブロー不織布)を、実施例1で使用したのと同じエレクトレット設備を使用して、針状電極、電極距離25mm、印加電圧−25kV、温度80℃の条件下でエレクトレット処理を行って帯電したポリオレフィン繊維シートを製造した。
(iii) 上記(ii)で得られた帯電したポリオレフィン繊維シートは、目付が20g/m2、フラジール法による通気度が72cc/cm2/sec、ポリプロピレン繊維の平均繊維径が3.5μmであった。
(i) 上記(1)で得られたエレクトレット化したポリオレフィン繊維シートの一方の表面側に、マスク表面材として実施例1の(2)で使用したのと同じサーマルボンド不織布を配置し、前記ポリオレフィン繊維シートのもう一方の表面側に、マスク口許材として前記と同じサーマルボンド不織布を配置した後、接着部分が、幅0.3mmの縦筋状柄が3mm間隔で配置したストライプ状になるようにして(接着面積10%)、エンボス温度135℃、線圧40kg/cmの条件下で線状に加熱エンボスして、サーマルボンド不織布/エレクトレット化ポリオレフィン繊維シート/サーマルボンド不織布からなる層構造を有する、マスク用フィルタとして用いるための積層シートを製造した。
(ii) 上記(i)で得られたマスク用フィルタ(積層シート)は、目付が84g/m2、フラジール法による通気度が30cc/cm2/secであった。
このマスク用フィルタの抗菌試験および抗ウィルス試験を上記した方法で行ったところ、下記の表1に示すように、抗菌性および抗ウィルス性は認められなかった。
また、このマスク用フィルタの粉塵濾過性能を上記した方法で調べたところ、下記の表1に示すとおりであった。
(1)エレクトレット化したポリオレフィン繊維シートの製造:
(i) ポリプロピレン(A)(MFR=45g/10分)80質量部に、リン酸ジルコニウムを主体とする無機イオン交換体に銀イオンを担持させた銀系無機抗菌剤微粒子(東亞合成社製「ノバロンAG300」、平均粒径1μm、略立方体形)20質量部を配合して、銀系無機抗菌剤微粒子を含有するマスターバッチを調製した。
(ii) 上記(i)で調製したマスターバッチと、ポリプロピレン(B)(MFR=700g/10分)を、マスターバッチ:ポリプロピレン=1:9の質量比で混合し、一般的なメルトブローン設備を使用し、紡糸温度280℃、エア温度295℃、エア圧力1.2kg/cm2、単孔吐出量0.4g/孔・分、捕集距離30cm、口金における紡糸孔数2850個(1列配置)にてメルトブロー紡糸を行い、ポリオレフィン繊維シートを製造した。
(iii) 上記(ii)で得られたポリオレフィン繊維シートを実施例1で使用したのと同じエレクトレット設備を使用し、針状電極と電極の距離=25mm、印加電圧−25kV、温度80℃の条件下でエレクトレット処理を行い、エレクトレット化したポリオレフィン繊維シートを製造した。
(iv) 上記(iii)で得られたエレクトレット化したポリオレフィン繊維シートは、目付が18g/m2であり、フラジール法による通気度は98cc/cm2/secであった。また、当該ポリオレフィン繊維シートを構成するポリオレフィン繊維の平均繊維径は3.8μmであった。また、このポリオレフィン繊維シート(I)における無機系抗菌剤微粒子が0.01μm2以上の面積でポリオレフィン繊維表面に露出している箇所を上記した方法で測定したところ、繊維シート表面1.0×10-2mm当たり0.4箇所であった。
(i) 上記(1)で得られたエレクトレット化したポリオレフィン繊維シートの一方の表面側に、マスク表面材として実施例1の(2)の(i)で使用したのと同じサーマルボンド不織布を配置し、前記ポリオレフィン繊維シートのもう一方の表面側にマスク口許材として前記と同じサーマルボンド不織布を配置した後、接着部分が幅0.3mmの縦筋状柄が3mm間隔で配置したストライプ状になるようにして(接着面積10%)、エンボス温度135℃、線圧40kg/cmの条件下で線状に加熱エンボスして、サーマルボンド不織布/エレクトレット化ポリオレフィン繊維シート/サーマルボンド不織布の3層構造を有する積層シートからなマスク用フィルタを製造した。
(ii) 上記(i)で得られたマスク用フィルタは、目付が82g/m2、フラジール法による通気度が38cc/cm2/secであった。
このマスク用フィルタの抗菌試験および抗ウィルス試験を上記した方法で行ったところ、下記の表1に示すように、抗菌性および抗ウィルス性ともに劣っていた。
また、このマスク用フィルタの粉塵濾過性能を上記した方法で調べたところ、下記の表1に示すとおりであった。
(1)エレクトレット化した抗菌性のポリオレフィン繊維複合シートの製造:
(i) ポリプロピレン(MFR=700g/10分)を一般的なメルトブローン設備を使用し、紡糸温度275℃、エア温度285℃、エア圧力1.0kg/cm2、単孔吐出量0.4g/孔・分、捕集距離30cm、口金における紡糸孔数2850個(1列配置)にてメルトブロー紡糸を行い、ポリプロピレン製のメルトブロー不織布(イ)[ポリオレフィン繊維シート(III)に相当]を製造した。このメルトブロー不織布(イ)は、目付が18g/m2であった。
(ii) 上記(i)で得られたメルトブロー不織布(イ)に、一般的なコロナ処理設備を利用して、処理速度4m/分、電力3kW、放電度1.8w/cm2で処理を行った結果、濡れ張力は44mN/mであった。
(iii) 市販の水系アクリルバインダーに、リン酸ジルコニウムを主体とする無機イオン交換体に銀イオンを担持させた銀系無機抗菌剤微粒子(東亞合成社製「ノバロンAG300」、平均粒径1μm、略立方体形)を20重量部となるように混合し、抗菌剤が均一分散となるまで攪拌した。この抗菌剤含有バインダーを上記(ii)で製造したメルトブローン不織布(イ)にピックアップ率が11%となるように含浸した後、ニップ処理し、次いで120℃で加熱乾燥して抗菌性のポリオレフィン繊維シートを製造した。
(iv) 上記(iii)で得られた抗菌性のポリオレフィン繊維シートを、実施例1で使用したのと同じエレクトレット設備を使用して、針状電極、電極距離25mm、印加電圧−15kV、温度80℃の条件下でエレクトレット処理を行い、抗菌性の帯電したポリオレフィン繊維シートを製造した。
(v) 上記(iv)で得られた抗菌性の帯電したポリオレフィン繊維シートは、目付が20g/m2、フラジール法による通気度が48cc/cm2/secであった。また、当該ポリオレフィン繊維シートを構成するポリオレフィン繊維の平均繊維径は4.2μmであった。
(i) 上記(1)で得られたエレクトレット化した抗菌性のポリオレフィン繊維シートの一方の表面側に、マスク表面材として実施例1の(2)で使用したのと同じサーマルボンド不織布を配置し、前記ポリオレフィン繊維シートのもう一方の表面側に、マスク口許材として前記と同じサーマルボンド不織布を配置した後、接着部分が、幅0.3mmの縦筋状柄が3mm間隔で配置したストライプ状になるようにして(接着面積10%)、エンボス温度135℃、線圧40kg/cmの条件下で線状に加熱エンボスして、サーマルボンド不織布/エレクトレット化抗菌性ポリオレフィン繊維シート/サーマルボンド不織布からなる層構造を有する、マスク用フィルタとして用いるための積層シートを製造した。
(ii) 上記(ii)で得られたマスク用フィルタ(積層シート)は、目付が84g/m2、フラジール法による通気度が20cc/cm2/secであった。
このマスク用フィルタの抗菌試験および抗ウィルス試験を上記した方法で行ったところ、下記の表1に示すとおりであった。
また、このマスク用フィルタの粉塵濾過性能を上記した方法で調べたところ、下記の表1に示すように、粉塵の捕捉率が低く、粉塵濾過性能に劣っていた。
A1 マスク用片
A2 マスク用片
1 マスクにおける口許および鼻孔を覆う部分(フィルタ部)
1a マスク用フィルタ
2 耳掛け部
2a 不織布
3 マスク用片A1とマスク用片A1の接合部
4 マスク用フィルタ1aと不織布2aの接合部
5 耳掛け用の孔を形成するための切れ目
6 耳掛け用の紐
Claims (11)
- 下記のポリオレフィン繊維シート(Ia)およびポリオレフィン繊維シート(Ib)から選ばれる抗菌性のポリオレフィン繊維シート(I)よりなる層を内側に有し、両表面に乾式不織布(II)よりなる層を有する積層シートからなることを特徴とするマスク用フィルタ。
・ポリオレフィン繊維シート(Ia):
無機系抗菌剤微粒子を含有するポリオレフィン系樹脂組成物よりなるポリオレフィン繊維から形成され且つ無機系抗菌剤微粒子の体積の1/100以上がポリオレフィン繊維の表面に露出している箇所を繊維シート面積1.0×10-2mm2当たり1箇所以上の割合で有する抗菌性のポリオレフィン繊維シート。
・ポリオレフィン繊維シート(Ib):
無機系抗菌剤微粒子を含有するポリオレフィン系樹脂組成物よりなるポリオレフィン繊維から形成され且つ無機系抗菌剤微粒子が0.01μm2以上の面積でポリオレフィン繊維の表面に露出している箇所を繊維シート面積1.0×10-2mm2当たり1箇所以上の割合で有する抗菌性のポリオレフィン繊維シート。 - 抗菌性のポリオレフィン繊維シート(Ia)およびポリオレフィン繊維シート(Ib)を構成するポリオレフィン繊維中に含まれる無機系抗菌剤微粒子の平均粒径が0.01〜10μmである請求項1に記載のマスク用フィルタ。
- 抗菌性のポリオレフィン繊維シート(Ia)およびポリオレフィン繊維シート(Ib)を構成するポリオレフィン繊維の平均繊維径が0.5〜15μmである請求項1または2に記載のマスク用フィルタ。
- 抗菌性のポリオレフィン繊維シート(Ia)およびポリオレフィン繊維シート(Ib)を構成するポリオレフィン繊維が、無機系抗菌剤微粒子を含有するポリオレフィン系樹脂(A)と無機系抗菌剤微粒子を含有しないポリオレフィン系樹脂(B)を混合したポリオレフィン系樹脂組成物であって且つポリオレフィン系樹脂(A)のメルトフローレート(MFRA)(g/10分)とポリオレフィン系樹脂(B)のメルトフローレート(MFRB)(g/10分)の差の絶対値が下記の数式(1)を満足するポリオレフィン系樹脂組成物から形成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載のマスク用フィルタ。
0≦|MFRA−MFRB|≦600 (1)
[但し、MFRAおよびMFRBは、いずれも、JIS K 7210に従って、温度230℃、荷重2.16kg、測定時間10分の条件下に測定したときのメルトフローレート(単位:g/10分)である。] - 抗菌性のポリオレフィン繊維シート(Ia)およびポリオレフィン繊維シート(Ib)が、無機系抗菌剤微粒子を含有するポリオレフィン系樹脂組成物を用いてメルトブロー法によって製造した不織布である請求項1〜4のいずれか1項に記載のマスク用フィルタ。
- マスク用フィルタをなす積層シートが、表面層をなす乾式不織布(II)と、抗菌性のポリオレフィン繊維シート(Ia)またはポリオレフィン繊維シート(Ib)との間に、無機系抗菌剤微粒子を含有しないポリオレフィン繊維からなるポリオレフィン繊維シート(III)よりなる層を更に有する請求項1〜5のいずれか1項に記載のマスク用フィルタ。
- 抗菌性のポリオレフィン繊維シート(Ia)およびポリオレフィン繊維シート(Ib)が少なくともエレクトレット化されている請求項1〜5のいずれか1項に記載のマスク用フィルタ。
- 積層シートにおいて、当該積層シートを構成する各層がホットメルト樹脂を用いるかまたはエンボス加工により接着されている請求項1〜7のいずれか1項に記載のマスク用フィルタ。
- 乾式不織布(II)が、サーマルボンド不織布、スパンボンド不織布およびスパンレース不織布から選ばれた乾式不織布である請求項1〜8のいずれか1項に記載のマスク用フィルタ。
- フラジール法による通気度が10〜200cc/cm2/secである請求項1〜9のいずれか1項に記載のマスク用フィルタ。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載のマスク用フィルタを用いて形成したマスク。
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