JP2010525878A - 把持可能なタブを備える、保守不要な平坦折り畳みレスピレータ - Google Patents

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Abstract

互いに向かって折り畳むことができ、開放使用中形体に広げることができる、複数のパネル１６、１８、２０を有するマスク本体１２を有するレスピレータ１０。パネルの少なくとも１つは、マスク本体１２を、折り畳まれた状態から開放使用中形体に開きやすくする、タブ２２を有する。複数のパネルを有するマスク本体１２のパネル上のタブ２２の使用により、着脱が容易になり、ユーザがマスクを開いているとき汚染物質がマスク内部に入る機会を低減することができる。

Description

本発明は、保管のために平坦に折り畳むことができ、使用中は着用者の鼻及び口を覆うようにカップ状の空気室を形成することができる、保守不要な平坦折り畳みレスピレータに関する。把持可能なタブは、保管形体から開放使用中形体にマスクを開きやすくするために、マスク本体の周辺部に沿って備えられる。
保守不要なレスピレータ（「濾過式フェイスマスク」又は「濾過式フェイスピース」とも呼ばれる場合がある）は、（１）不純物又は汚染物質が着用者の呼吸路に入るのを防ぐため、並びに（２）他の人間又は物体が、着用者により吐き出される病原体及び他の汚染物質に曝露するのを防ぐためという、２つの一般的な目的のために人間の呼吸経路を覆うように着用される。第１の状況では、レスピレータは、空気が着用者にとって有害な粒子を含んでいる環境、例えば自動車車体修理工場で着用される。第２の状況では、保守不要なレスピレータは、他の人間又は物体への汚染の危険がある環境、例えば手術室又は無菌室において着用される。
保守不要なレスピレータは、マスク本体自体に組み込まれた濾材を有する軽量製品である。保守不要なレスピレータは、取付可能なフィルタカートリッジを使用しない、又は成形されたフィルタ要素を挿入しない（例えば、米国特許第４，７９０，３０６号（ブラウン（Braun））を参照）。このように、保守不要なレスピレータは比較的単純な構造であり、使用が容易である。保守不要なレスピレータは、一般的に、成形したカップ状構造の形状をとる（例えば、米国特許第５，３０７，７９６号（クロンザー（Kronzer）ら）及び同第６，０４１，７８２号、同第６，１１９，６９１号及び同第６，９２３，１８２号（アンガドジバンド（Angadjivand）ら）を参照のこと）。１つの具体的な成形したカップ状マスクは、把持を容易にするために外面上に定置されたタブを有する（例えば、米国特許第６，９４８，４９９号（グリースバッハ（Griesbach））を参照）。
欧州特許第０８１４８７１Ｂ１号 欧州特許第１，０３０，７２１号 欧州特許第６０８６８４Ａ号 国際公開第９６／２８２１６Ａ号 米国意匠特許第４１２，５７３号 米国意匠特許第４１６，３２３号 米国意匠特許第４２４，６８８号 米国意匠特許第４３１，６４７号 米国意匠特許第４４３，９２７号 米国意匠特許第４４８，４７２号 米国再発行特許第３１，２８５号 米国特意匠許第４４９，３７７号 米国特許公開第２００６／０１８０１５２Ａ１号 米国特許公開第２００７／００４４８０３Ａ１号 米国特許第３，９７１，３７３号 米国特許第４，０１３，８１６号 米国特許第４，２１５，６８２号 米国特許第４，５８８，５３７号 米国特許第４，７９０，３０６号 米国特許第４，７９８，８５０号 米国特許第５，２３７，９８６号 米国特許第５，３０７，７９６号 米国特許第５，３２５，８９２号 米国特許第５，３９４，５６８号 米国特許第５，４９６，５０７号 米国特許第５，５５８，０８９号 米国特許第５，６１７，７４９号 米国特許第５，６５６，３６８号 米国特許第５，８０４，２９５号 米国特許第５，９０８，５９８号 米国特許第６，０４１，７８２号 米国特許第６，１１９，６９１号 米国特許第６，１２３，０７７号 米国特許第６，３３２，４６５号 米国特許第６，３７５，８８６号 米国特許第６，３９４，０９０号 米国特許第６，３９７，４５８Ｂ１号 米国特許第６，３９８，８４７Ｂ１号 米国特許第６，４０６，６５７号 米国特許第６，４０９，８０６Ｂ１号 米国特許第６，４５４，９８６号 米国特許第６，４８４，７２２号 米国特許第６，５３６，４３４号 米国特許第６，５６８，３９２号 米国特許第６，６０４，５２４号 米国特許第６，７０５，３１７号 米国特許第６，７１５，４８９号 米国特許第６，７２２，３６６号 米国特許第６，７２９，３３２号 米国特許第６，７４３，４６４号 米国特許第６，７８３，５７４号 米国特許第６，８２４，７１８号 米国特許第６，８４３，２４８号 米国特許第６，８５４，４６３号 米国特許第６，８８３，５１８号 米国特許第６，８８６，５６３号 米国特許第６，９２３，１８２号 米国特許第６，９４８，４９９号 米国特許第６，９５９，７０９号 米国特許第７，００７，６９５号 米国特許第７，０１３，８９５号 米国特許第７，０２８，６８９号 米国特許第７，０６９，９３０号 米国特許第７，０６９，９３１号 米国特許第７，１１７，８６８号 米国特許第７，１８８，６２２号
別の種類の保守不要なレスピレータは、平坦折り畳みレスピレータである。これらのレスピレータは、レスピレータの保管のために、ほぼ平面的な配置に折り畳むことができる複数のパネルを備えることが多い。平坦折り畳みレスピレータの例は、米国特許第６，８８６，５６３号（ボストック（Bostock）ら）及び米国特許第６，３９４，０９０号、Ｄ４４８，４７２号及びＤ４４３，９２７号（チェン（Chen））に示されている。平坦折り畳みレスピレータを身に着けるために、パネルを広げて、着用者の鼻及び口を覆うような空気室を作り出すカップ状形体を作り出す。成形された保守不要なレスピレータとは異なり、平坦折り畳みレスピレータは、ユーザがパネルを把持し、それを指で引き離して開放使用中形体を作り出すことが必要である。
平坦折り畳みマスクを開くときに、ユーザが指でマスク本体内部に触れる場合、汚染物質がマスク内部に入る場合があり、それによりレスピレータは着用者が使用するのに安全ではなくなる。本発明は、レスピレータのユーザが、マスク本体の内部に指で触れる必要なく、折り畳まれた、閉じた状態から、平坦折り畳み保守不要なレスピレータを開くことを容易にするという要求に取り組む。
本発明は、（ａ）互いに向かって折り畳むことができ、開放使用中形体に広げることができる複数のパネルを含むマスク本体と、（ｂ）ユーザが、マスク本体を開放使用準備形体に開くために、折り畳まれた状態からパネルを引くのをタブが補助するように、少なくとも１つのパネルの定形周辺部（regular periphery）から延在する把持可能なタブと、を備える新規の保守不要な平坦折り畳みレスピレータを提供する。
本発明の平坦折り畳みレスピレータは、レスピレータのパネルの定形周辺部から延在する把持可能なタブを備える点で、この種の既知のレスピレータとは異なる。既知の平坦折り畳み、保守不要なレスピレータは、このようなタブを備えていないので、安全な方法で開くのがより困難であった。その結果、本発明は、レスピレータがユーザにより身に着けられているとき、汚染物質がマスク内部に入る機会を低減する。本発明はまた、着用者が、汚染のリスクを最低限に抑えながら、着用者の顔面上にマスク本体を容易に再配置できるようにするという点でも有益である。
本発明のこれら及び他の利点は、本発明の図面及び発明を実施するための形態により十分に示され、説明されており、ここで類似の参照番号は類似の部分を表すために使用される。しかしながら、図面及び明細書は、説明だけのためであり、この発明の範囲を過度に限定する意味に読み取られるべきでないことはいうまでもない。
用語解説
本明細書で使用するとき、以下の用語は、以下に記載のように定義される。
「中心に」は平面がその部分を本質的に対称的に二等分するように位置することを意味する。
「中心パネル」は、上方及び下方パネルの間に位置するパネルを意味する。
「中心平面」は、マスクをその横方向寸法に垂直に二等分する平面を意味する。
「清浄な空気」は、汚染物質を取り除くために濾過されたある体積の大気中の周囲空気を意味する。
「含む（又は、含んでいる）」は、特許専門用語において標準であるその定義を意味し、「備える」、「有する」、又は「含有する」とほぼ同義であるオープンエンド型の用語である。「含む」、「備える」、「有する」、及び「含有する」、並びにこれらの変形は、一般的に使用されるオープンエンド型の用語であるが、本発明は、「本質的に〜からなる」などのより狭義の用語を使用して好適に記載されることもあり、これは、本発明の保守不要なレスピレータがその意図される機能を果たす際の性能に対して悪影響を有する物体又は要素のみを除外するという点で、オープンエンド型の用語に準ずる用語である。
「汚染物質」は、粒子（粉塵、ミスト、及び煙気を含む）、並びに／又は、一般に粒子と見なされないことがあるが（例えば、有機蒸気等）、呼気流中の空気を含む、空気中に懸濁されていることがある他の物質を意味する。
「横方向寸法」は、レスピレータを着用しているとき、着用者の鼻を横切って延在する方向の寸法である。
「外部気体空間」は、吐き出された気体が、マスク本体及び／又は呼気弁を通過し、それらを越えた後に入る、周囲大気中の気体空間を意味する。
「顔面接触外辺部」は、レスピレータを着用しているとき着用者の顔面に接触する外辺部を意味する。
「濾過層」は、１層又はそれ以上の材料の層であって、層が主にそれを通過する気流から汚染物質（粒子のような）を除去する目的のために適応されている層を意味する。
「濾材」は、それを通過した空気から汚染物質を取り除くために設計された通気性構造体を意味する。
「平坦折り畳み」は、レスピレータが、単純な指圧に応答してほぼ折り重なる又は曲がる、少なくとも１本の境界線を有することを意味する。
「把持可能」は、その一部が人間の指で把持されるように特別に設計されていることを意味する。
「ハーネス」は、着用者の顔面上にマスク本体を支持するのを補助する構造体又は部品の組合わせである。
「一体式」は、それがパネル全体又はマスク本体の一部であり、それに取り付けられた部品を分離しないことを意味する。
「内部気体空間」は、マスク本体と人の顔面との間の空間を意味する。
「境界線」は、折り畳み、継ぎ目、溶着線、接着線、ステッチ線、ヒンジ線及び／又はこれらの任意の組み合わせを意味する。
「下方パネル」は、人間がレスピレータを着用しているとき、着用者の顎の下に延在する、又は着用者の顎に接触するパネルを意味する。
「保守不要」は、マスク本体自体が通気性であり、それを通過する空気を濾過するよう設計されていることを意味し、フィルタカートリッジ、又はこの目的のためにマスク本体に取り付けられる若しくは成形される、挿入成形フィルタ要素は存在しない。
「マスク本体」は、少なくとも人間の鼻及び口を覆うようにフィットすることができ、外部気体空間から隔てられた内部気体空間を画定するのを助ける通気性構造体を意味する。
「ノーズクリップ」は、少なくとも着用者の鼻の周りの密封性を高めるために、マスク本体上で使用するように適応した（ノーズフォーム以外の）機械的装置を意味する。
「ノーズフォーム」は、レスピレータが着用されたとき、鼻を覆うフィット性及び／又は着用者の快適性を改善するために、マスク本体の内部上に配置するように適応した発泡体型材料を意味する。
「鼻領域」は、レスピレータを着用しているとき、人間の鼻を覆うように存在する部分を意味する。
「パネル」は、第３寸法より、第１及び第２寸法が実質的に大きい３次元部品又は部分を意味する。
「外辺部」は外縁を意味する。
「周辺部」は外表面を意味する。
「ポリマー」は、規則的に又は不規則的に配置された、繰り返し化学単位を含む材料を意味する。
「ポリマー」及び「プラスチック」はそれぞれ、１つ又はそれ以上のポリマーを主に含み、同様に他の成分を含有してもよい材料を意味する。
「定形内部」は、タブを除くマスク本体の内表面を意味する。
「定形外辺部」は、タブが外辺部に沿って存在しない場合、外辺部が付随する経路を意味する。
「定形周辺部」は、タブがマスク本体上に存在しない場合、マスク本体が有する周辺部を意味する。
「レスピレータ」は、空気が人間の呼吸器系に入る前にその空気を濾過するために、人間によって着用される装置を意味する。
「タブ」は、呼気弁又はハーネスを除く、突出部又はフラップを意味し、これは意図的に人間の指によって身に着けるのに十分大きなサイズである。
「上方パネル」は、レスピレータを着用しているとき、鼻領域の上かつ着用者の眼の下に延在するパネルを意味する。
本発明による、代表的な平坦折り畳み保守不要なレスピレータ１０の後面斜視図。 本発明による代表的なマスク本体１２の正面図。 本発明による平坦折り畳み保守不要なレスピレータ１０の後面図。 本発明による平坦折り畳み保守不要なレスピレータ１０の底面図。 本発明による平坦折り畳み保守不要なレスピレータ１０の側面図。 人間の顔面上に配置された、本発明による平坦折り畳み保守不要なレスピレータ１０の側面図。 折り畳まれた状態の、本発明による平坦折り畳み保守不要なレスピレータ１０の後面図。 図７の線８−８に沿った、本発明による平坦折り畳み保守不要なレスピレータ１０の断面図。 それぞれ図８から取った、中心及び上方パネル１８及び１６の拡大断面図。 それぞれ図８から取った、中心及び上方パネル１８及び１６の拡大断面図。
本発明の実施では、マスク本体内に汚染物質が入るリスクが低く、着脱を容易にする新規の平坦折り畳みレスピレータが提供されている。マスク本体の「定形周辺部」から延在する「把持可能なタブ」を供給することにより、ユーザは、平坦折り畳みレスピレータを開くとき及びレスピレータを身に着けるときに、パネルを把持するのが容易になる。定形周辺部から延在する把持可能なタブを有することにより、着用者は、折り畳まれた状態からマスクを広げるとき、マスク本体の定形内部を把持する必要がない。
図１〜８は、気中浮遊汚染物質の吸入から保護されることを望む人間により着用される、平坦折り畳み保守不要なレスピレータ１０の例を示す。平坦折り畳みレスピレータは、人間が鼻及び口を覆うように着用するための所望のカップ状形体には、完全に成形されない。むしろ、マスク本体は、折り畳まれた状態からカップ状形体に開かれる。図示した平坦折り畳み保守不要なレスピレータ１０は、着用者に、呼吸するための清浄な空気源を提供することができる。マスク本体１２が、上方パネル１６、中心パネル１８及び下方パネル２０を含む複数のパネルを有する場合、レスピレータ１０は、マスク本体１２とハーネス１４を含む。マスク本体１２は、外辺部、具体的には顔面接触外辺部２１を含む周辺部を有し、これはマスクが着用されているとき着用者の顔面に隣接して位置する。把持可能なタブ２２は、定形周辺部、具体的には図１〜４に破線２３で示すような、定形外辺部２３から延在する。図示した実施形態では、タブ２２は、下方パネル２０から中心に延在する。マスク本体を、図１〜５に示すようなすぐ使用できる形体に開くために、ユーザは隣接する又は対向するパネルから離れる方向にタブ２２を引っ張る。
図１〜５は全て、人間の顔面上に設置する準備のできた開放形体のマスク本体を示し、図６は人間に着用されているレスピレータ１０を示す。人間がレスピレータ１０を着用していないとき、図７及び８に示すように、レスピレータは保管のために平坦に折り畳んでおいてもよい。これらの図のそれぞれに示すように、中心パネル１８は、第１境界線２４及び第２境界線２６により、上方パネル１６及び下方パネル２０から分離される。上方パネル１６及び下方パネル２０はそれぞれ、マスクが保管のために平坦に折り畳まれているとき（図７〜８）中心パネル１８の裏側又は内表面２８に向かって内向きに折り畳んでよく、着用者の顔面上に設置するために（図６）外側に開いてもよい。マスク本体１２は、その開放形体から閉鎖形体になるとき、又は逆の場合も同様に、上方パネル１６及び下方パネル２０はそれぞれ、第１境界線２４及び第２境界線２６の周りを回転する。この意味で、第１境界線２４及び第２境界線２６は、それぞれ上方パネル１６及び下方パネル２０の第１及び第２ヒンジ又は軸として作用する。従って、タブ２２は、ユーザが、マスク本体を折り畳まれた状態から、開放されたすぐ使用できる（又は使用準備）形体に開くために、パネル２０を引きやすくする。
図４に具体的に示すように、タブ２２は典型的には、約３０〜７５ミリメートル（ｍｍ）、より典型的には約４０〜６０ｍｍの長さＬを有する。タブ２２はまた、典型的には、約５〜１５ｍｍ、より典型的には約８〜１２ｍｍの幅Ｗを有する。図示したように、幅及び長さは、最も広い又は最も大きい点で求められる。タブは台形型形状であるように示されているが、矩形、半円形、半楕円形、三角形等のような種々の他の形体にしてもよい。複数のタブが、マスク本体の定形周辺部又は定形外辺部から延在してもよい。好ましくは、タブは、マスク本体がより対称な様式で開き、ユーザによって容易に設置できるように、中心に位置する。好ましくは、タブはマスク本体の定形外辺部から延在し、レスピレータが身に着けられているとき、着用者の顎の下に位置する。タブ２２は、マスク本体の一体部分であってよく、又は分離機構として取り付けることもできる。
保守不要なレスピレータ１０はまた、ストラップ又は弾性バンド３４を含んでもよいハーネス１４を固定するための領域を提供する、第１及び第２サイドタブ又はフランジ３０及び３２を備えてもよい。ストラップ又はバンド３４は、マスクが着用されているとき、着用者の顔面に対してマスク本体１２を保持するために、各対向する側面でマスク本体１２にステープル３５で留められる。米国特許第Ｄ４４９，３７７号（ヘンダーソン（Henderson）ら）は、ストラップ固定領域として使用できるタブ又はフランジの例を示す。ハーネスはまた、接着、糊付け、溶着等により、マスク本体に固定することができる。超音波溶着を用いてマスク本体にハーネスを締結するために使用できる圧縮要素の例は、米国特許第６，７２９，３３２号及び同第６，７０５，３１７号（カスティリオーネ（Castiglione））に記載されている。バンドはまた、分離取り付け要素を用いることなくマスク本体に直接溶着することもできる。米国特許第６，３３２，４６５号（シュ（Xue）ら）を参照のこと。本発明と共に使用できるハーネスの例は、米国特許第５，３９４，５６８号（ブロストロム（Brostrom）ら）及び同第５，２３７，９８６号（セッパラ（Seppala）ら）及び欧州特許第６０８６８４Ａ号（ブロストロム（Brostrom）ら）に記載されている。上方パネル１６は、その構造を変化させて、気流に対する抵抗性を高め、目の保護具の曇りを防ぐのに役立つことができる。「保守不要な抗曇りメガネ（Maintenance-Free Anti-Fog Respirator）」と題された、本出願と同日に出願された、同時係属米国特許出願第１１／７４３，７１６号を参照のこと。
マスク本体１２の上方パネル１６はまた、アルミニウムのような金属の可鍛性ストリップから製造されたノーズクリップ３６を含んでもよく、これはほんの指圧だけで適合させ、鼻領域での着用者の顔面の形体にレスピレータを適応させることができる。好適なノーズクリップの例は、米国特許第５，５５８，０８９号及びＤｅｓ．４１２，５７３（カスティリオーネ（Castiglione））に図示及び記載されている。他の例は、米国特許公開第２００７／００４４８０３Ａ１号及び米国特許出願第１１／２３６，２８３号に示されている。
図１及び３は、レスピレータ１０が、上方パネル１６の内側外辺部に沿って内向きに配置されるノーズフォーム３７を含んでもよいことを、具体的に示す。フォームはまた、マスク本体の外辺部全体の周りに延在することができ、マスクが着用されているとき着用者の顔面に接触する示温性フィット指示材料を含むことができる。顔面との接触による熱が、示温性材料の色を変化させて、適切にフィットしていることを着用者に確認させることができる。米国特許第５，６１７，７４９号（スプリンゲット（Springett）を参照のこと。好適なノーズフォームの例は、米国特許出願第１１／５５３，０８２号及び同第１１／４５９，９４９号に示されている。マスク本体の外辺部は、上方パネル１６に沿って彫られて、目の保護具とのフィットの適合性を改善する。「マスク頂部の対向する側面上に凹部を有する保守不要なレスピレータ（Maintenance-Free Respirator That Has Concave Portions On Opposing Sides Of Mask Top Section）」と題された、本出願と同日に出願された、米国特許出願第１１／７４３，７３４号を参照のこと。
図７及び８に示すように、マスク本体１２は保管のために平坦に折り畳んでもよい。折り畳まれた状態で定置されたとき、最上パネル１６及び底パネル２０は、中心パネル１８の後（内側）表面３９に向かって内向きに折り畳まれる。典型的には、底パネル２０は、最上パネル１６の前に、内向きに折り畳まれる。下方パネル２０はまた、折り畳まれた状態からマスク本体を開くとき、容易に把持できるように、図８に示すようにそれ自体の上に折り重ねてもよい。各パネルは、折り重ね、ひだ、うね等を更に含んで、マスクに構造及び／又は独特の外観を設けやすくしてもよい。複数のパネルから構築されたレスピレータの例では、開くときにカップ状マスク及び、閉じられた又は平坦に折り畳まれたときに、平坦に折り畳まれたマスクを提供する。米国特許第６，３９４，０９０号（チェン（Chen）ら）、同第６，１２３，０７７号（ボストック（Bostock）ら）、Ｄｅｓ．４３１，６４７（ヘンダーソン（Henderson）ら、及びＤｅｓ．４２４，６８８（ブライアント（Bryant）ら）を参照のこと。
図９ａ及び９ｂに示すように、マスク本体は複数の層を含んでもよい。これらの層は、内側カバーウェブ３８、剛性化層４０、濾過層４２及び外側カバーウェブ４４を含んでもよい。層は、接着結合及び超音波溶着を含む、種々の技術を用いて外辺部でともに接合してもよい。外辺部結合パターンの例は、米国特許第Ｄ４１６，３２３号（ヘンダーソン（Henderson）ら）に示されている。これらの種々の層の説明及びこれらを構築できる方法を、以下に記載する。
剛性化層（Stiffening Layer）
マスク本体は、所望により、１つ以上のマスクパネルに剛性化層を含んでもよい。剛性化層の目的は、その名称が暗示するように、他のパネル又はマスク本体の部品に対するパネルの剛性を向上させることである。剛性化パネルは、ユーザの顔面からマスク本体を支持しやすくする。剛性化層は、パネルの任意の組み合わせに位置してもよいが、好ましくは、マスク本体の中心パネルに位置する。マスクの中心に支持体を与えることは、マスク本体が、使用中ユーザの鼻及び口上で崩壊するのを防ぎやすくし、一方、最上パネル及び底パネルを、着用者の顔面の密封に役立つのに比較的適合した状態に保つ。剛性化層は、パネルの層状構造内の任意の点に位置してよく、典型的には外側カバーウェブ上又はその付近に位置する。
剛性化層は、任意の数のウェブ系材料から形成できる。これらの材料は、ポリプロピレン、ポリエチレン等のような任意の数の市販ポリマーから製造されるオープンメッシュ様構造を含んでもよい。剛性化層はまた、スパンボンドウェブ系材料由来であってよく、更にポリプロピレン又はポリエチレンのいずれかから製造される。剛性化層の際立った特性は、マスク本体内の他の層に比べて、その剛性が高いことである。
濾過層
本発明のマスク本体で用いられるフィルタ層は、粒子捕捉又は気体及び蒸気型であってもよい。フィルタ層はまた、例えば液体エアゾール又は液体のしぶきがフィルタ層に浸透することを防ぐために、液体がフィルタ層の片側から別の側へ移動するのを防ぐバリア層であってもよい。類似した又は異なるフィルタ型の複数の層を用いて、その用途で必要とされるような、本発明の濾過層を構築してもよい。本発明の層状マスク本体で有益に使用されるフィルタは、マスク着用者の呼吸労力を最低限に抑えるために、一般に圧力低下が少ない（例えば、１３．８パーセント／秒の面速度で、約１９６〜２９４Ｐａ（２０〜３０ｍｍ Ｈ２Ｏ）未満）。濾過層は、更に、可撓性であり、一般に予期される使用条件下でその構造を維持するように、十分な剪断強度を有する。粒子捕捉フィルタの例としては、微細無機繊維（ガラス繊維のような）又はポリマー合成繊維の１つ又はそれ以上のウェブが挙げられる。合成繊維ウェブは、メルトブローンのようなプロセスから製造される、エレクトレット帯電ポリマー超極細繊維を含んでもよい。表面がフッ素化され、エレクトレット帯電しているポリプロピレンから形成されたポリオレフィン超極細繊維は、粒子捕捉用途で特に有用である。フィルタ層はまた、呼気から有害な気体又は悪臭のする気体を除去するための吸着成分を含んでもよい。吸着剤は、接着剤、結合剤又は繊維質構造によりフィルタ層に結合された粉末又は顆粒を挙げることができる。米国特許第３，９７１，３７３号（ブラウン（Braun））を参照のこと。吸着層は、繊維質又は網状発泡体のような基材をコーティングし、薄い凝集性層を形成することにより、形成できる。活性化炭素のような、化学的に処理された又はされていない吸着材料、多孔質アルミナ−シリカ触媒基質、及びアルミナ粒子は、有用でありうる吸着剤の例である。
濾過層は、典型的には、所望の濾過効果を実現し、一般にそれを通過する気体流から高い割合の粒子又は他の汚染物質を除去するよう選択される。繊維質フィルタ層では、選択される繊維は濾過される物質の種類に依存し、典型的には、それらが成形操作中にともに結合しないように選択される。図のように、濾過層は種々の形状及び形態で供給されてもよい。典型的には、約０．２ミリメートル（ｍｍ）〜約１センチメートル（ｃｍ）、より典型的には約０．３ミリメートル〜０．５ｃｍの厚さを有し、成形又は剛性化層と同一の広がりを持つ平面ウェブであることができる、又は成形層に比べて拡大された表面積を有する波形化ウェブであることができる。例えば、米国特許第５，８０４，２９５号及び同第５，６５６，３６８号（ブラウン（Braun）ら）を参照のこと。濾過層はまた、接着成分によりともに接合された複数の層の濾材を含んでもよい。本質的に、直接成形（direct-molded）レスピレータマスクの濾過層を形成するのに既知である任意の好適な材料を、マスクの濾材に用いてもよい。ウェンテ，ヴァンＡ（Wente, Van A.）、極細熱可塑性繊維（Superfine Thermoplastic Fibers）、４８、Ｉｎｄｕｓ．Ｅｎｇｎ．Ｃｈｅｍ．１３４２以下参照（１９５６年）の教示のように、特に持続性帯電（エレクトレット）形では、メルトブローン繊維のウェブが特に有用である（例えば、米国特許第４，２１５，６８２号（クビック（Kubik）ら）を参照のこと）。これらのメルトブローン繊維は、約２０マイクロメートル（ｍｍ）（「ブローンマイクロファイバー」でＢＭＦと呼ばれる）未満、典型的には約１〜１２ｍｍの有効繊維直径を有する超極細繊維であってもよい。有効繊維直径は、デービスＣ．Ｎ．（Davies, C. N.）、浮遊粉塵粒子の分離（The Separation Of Airborne Dust Particles）、機械技術者協会（Institution Of Mechanical Engineers）、ロンドン、会報１Ｂ、１９５２年に従って測定される。特に好ましいのは、ポリプロピレン、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）及びこれらの組み合わせから形成される繊維を含有するＢＭＦウェブである。バン テュルンホウト（van Turnhout）の米国再発行特許第３１，２８５号の教示のような、帯電繊維状フィルム繊維、並びにロジンウール（rosin-wool）繊維質ウェブ及びガラス繊維若しくは溶液ブローン（solution-blown）のウェブ、又は、特にマイクロフィルムの形の静電噴霧繊維もまた好適である場合がある。電荷は、米国特許第６，８２４，７１８号（エイツマン（Eitzman）ら）、同第６，７８３，５７４号（アンガドジバンド（Angadjivand）ら、同第６，７４３，４６４号（インズリー（Insley）ら）、同第６，４５４，９８６号及び同第６，４０６，６５７号（エイツマンら）、並びに同第６，３７５，８８６号及び同第５，４９６，５０７号（アンガドジバンドら）に開示されているように、繊維を水と接触させることにより、繊維に付与することができる。電荷はまた、米国特許第４，５８８，５３７号（クラッセ（Klasse）ら）に開示されているようなコロナ帯電により、又は、同第４，７９８，８５０号（ブラウン（Brown））に開示されているような摩擦帯電（tribocharg）により、繊維に影響を受ける場合がある。また、水帯電（hydro-charging）プロセスを通して製造されるウェブの濾過性能を高めるために、添加剤を繊維に含むことができる（米国特許第５，９０８，５９８号（ルソー（Rousseau）ら）を参照のこと）。具体的には、油性ミスト環境での濾過性能を高めるために、フッ素原子をフィルタ層の繊維表面に配置することができる。例えば、米国特許第６，３９８，８４７ Ｂ１号、同第６，３９７，４５８ Ｂ１号及び同第６，４０９，８０６ Ｂ１号（ジョーンズ（Jones）ら）を参照のこと。エレクトレットＢＭＦ濾過層の典型的な基本重量は、約１５〜１００ｇ／平方メートル）である。例えば’５０７号特許に記載されている技術に従って帯電するとき、基本重量はそれぞれ、約２０〜４０ｇ／ｍ２及び約１０〜３０ｇ／ｍ２であってもよい。
カバーウェブ
着用者の顔面に接触する平滑面を提供するために、内側カバーウェブを用いてもよく、濾過層及び剛性化層から緩んだ繊維を捕捉するために、又は審美的理由から外側カバーウェブを用いてもよい。カバーウェブは、典型的には、マスク本体に著しい保形性を提供する訳ではない。好適な程度の快適性を得るために、内側カバーウェブは好ましくは比較的低い基本重量を有し、比較的細い繊維から形成される。より具体的には、カバーウェブは約５〜５０ｇ／ｍ２（典型的には１０〜３０ｇ／ｍ２）の基本重量を有し、繊維は３．５デニール未満（典型的には２デニール未満、より典型的には１デニール未満）である。カバーウェブで用いられる繊維は、約５〜２４マイクロメートル（μｍ）、典型的には約７〜１８μｍ、より典型的には約８〜１２μｍの平均繊維直径を有することが多い。
カバーウェブ材料は、マスク本体が形成される成形手順で用いるのに好適であってもよく、その目的のために、有利なことに、ある程度の弾性を有する（典型的には、破断点で１００〜２００％であるが、必須ではない）又は可塑的に変形可能である。
カバーウェブに好適な材料は、ブローンマイクロファイバー（ＢＭＦ）材料、具体的にはポリオレフィンＢＭＦ材料、例えばポリプロピレンＢＭＦ材料（ポリプロピレンブレンド及びポリプロピレンとポリエチレンのブレンドも含む）である。カバーウェブ用のＢＭＦ材料を製造するために好適なプロセスは、米国特許第４，０１３，８１６号（サビー（Sabee）ら）に記載されている。ウェブは、平滑面、典型的には平滑面ドラム上に繊維を集めることにより形成してもよい。
典型的なカバーウェブは、ポリプロピレン、又は５０重量％以上のポリプロピレンを含有するポリプロピレン／ポリオレフィンブレンドから製造してもよい。これらの材料は、着用者に程度の高い柔らかさ及び快適性を提供し、また濾材がポリプロピレンＢＭＦ材料であるとき、層間に接着剤を必要とすることなく、成形作業後濾材を固定された状態に保つことが見出されている。カバーウェブ用の典型的な材料は、約１５〜３５グラム／平方メートル（ｇ／ｍ２）の基本重量及び約０．１〜３．５の繊維デニールを有し、’８１６号特許に記載されたものと同様のプロセスにより製造される、ポリオレフィンＢＭＦ材料である。カバーウェブで使用するのに好適なポリオレフィン材料としては、例えば、単一のポリプロピレン、２種のポリプロピレンのブレンド、ポリプロピレンとポリエチレンのブレンド、ポリプロピレンとポリ（４−メチル−１−ペンテン）のブレンド、及び／又はポリプロピレンとポリブチレンのブレンドを挙げることができる。カバーウェブ用の繊維の１例は、エクソン社（Exxon Corporation）製のポリプロピレン樹脂「エスコレン（Escorene）３５０５Ｇ」から製造され、約２５ｇ／ｍ２の基本重量及び０．２〜３．１（１００本を超える繊維で測定した平均は約０．８）の範囲の繊維デニールを有する、ポリプロピレンＢＭＦである。別の好適な繊維は、２５ｇ／ｍ２の基本重量及び約０．８の平均繊維デニールを有する、ポリプロピレン／ポリエチレンＢＭＦ（８５％の樹脂「エスコレン（Escorene）３５０５Ｇ」及びこれもエクソン社（Exxon Corporation）製である１５％のエチレン／α−オレフィンコポリマー「イグザクト（Exact）４０２３」を含む混合物から製造される）である。他の好適な材料としては、コロビン（Corovin GmbH）（ドイツ、ペイン（Peine））製の商品名「コロソフト・プラス（Corosoft Plus）２０」、「コロソフト・クラシック（Corosoft Classic）２０」及び「コロビンＰＰ−Ｓ−１４」として入手可能なスパンボンド材料、並びに、Ｊ．Ｗ．スミネン（Suominen OY）（フィンランド、ナキラ（Nakila））製の商品名「３７０／１５」として入手可能な、カード式ポリプロピレン／ビスコース材料を挙げることができる。
本発明で用いられるカバーウェブは、好ましくは、加工後ウェブの表面から突出する繊維が非常に少なく、したがって平滑な外表面を有する。本発明で用いてもよいカバーウェブの例は、例えば、米国特許第６，０４１，７８２号（アンガドジバンド（Angadjivand））、同第６，１２３，０７７号（ボストック（Bostock）ら及び国際公開第９６／２８２１６Ａ号（ボストックら）に開示されている。
レスピレータはまた、ユーザが空気を容易に吐き出すことを可能にする、任意の呼気弁を含んでもよい。呼気中極めて低い圧力低下を示す呼気弁は、米国特許第７，１８８，６２２号、同第７，０２８，６８９号及び同第７，０１３，８９５号（マーティン（Martin）ら）、同第７，１１７，８６８号、同第６，８５４，４６３号、同第６，８４３，２４８号及び同第５，３２５，８９２号（ジャパンティック（Japuntich）ら）、並びに同第６，８８３，５１８号（ミッテルステット（Mittelstadt）ら）に記載されている。呼気弁は、超音波溶着、接着結合、機械的締め付け等を含む種々の手段により、中心パネルに、好ましくは中心パネルの中央付近に固定してもよい。例えば、７，０６９，９３１号、同第７，００７，６９５号、同第６，９５９，７０９号及び同第６，６０４，５２４号（カラン（Curran）ら）及び欧州特許第１，０３０，７２１号（ウィリアムズ（Williams）ら）を参照のこと。
本発明の平坦折り畳み保守不要なレスピレータは、米国特許第６，１２３，０７７号、同第６，４８４，７２２号、同第６，５３６，４３４号、同第６，５６８，３９２号、同第６，７１５，４８９号、同第６，７２２，３６６号、同第６，８８６，５６３号、同第７，０６９，９３０号、米国特許公開第２００６／０１８０１５２Ａ１号、及び欧州特許第０８１４８７１Ｂ１号（ボストック（Bostock）ら）に記載のプロセスに従って製造することができる。
本発明は、その趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な修正形態及び変更形態を取ることができる。それ故に、本発明は上記実施形態に限定されるべきではなく、請求項及びそのいずれかの等価物に記載される限定によって制御されるべきであることは理解される必要がある。
本発明は、本明細書に具体的に開示されていない任意の要素の非存在下で好適に実施することができる。
背景技術の項に引用したものを含む、上記で引用した全ての特許及び特許出願は、全文を本明細書に参照することにより組み込むものとする。このように組み込まれた文書と本文書との間に矛盾が存在しない程度に、本文書の記載は制御する。

Claims (12)

  1. 保守不要な、平坦折り畳みレスピレータであって、
    （ａ）互いに向かって折り畳むことができ、開放使用中形体に広げることができる複数のパネルを含むマスク本体であって、マスク本体を折り畳まれた形体から開放使用準備形体に開くために、ユーザが折り畳まれた状態からパネルを引くのを補助するように、少なくとも１つの前記パネルの定形周辺部から延在する把持可能なタブを更に含む、マスク本体と、
    （ｂ）マスク本体に固定されたハーネスと、を含む、保守不要なレスピレータ。
  2. 前記タブが、前記マスク本体の顔面接触外辺部から延在する、請求項１に記載の保守不要なレスピレータ。
  3. 前記タブが、前記マスク本体の顔面接触外辺部に沿って中心に配置される、請求項２に記載の保守不要なレスピレータ。
  4. 前記複数のパネルが下方パネルを含み、前記把持可能なタブが前記マスク本体の下方パネルの定形外辺部から中心に延在する、請求項１に記載の保守不要なレスピレータ。
  5. 前記マスク本体が上方パネル及び中心パネルを更に含む、請求項４に記載の保守不要なレスピレータ。
  6. 前記タブが、約３０〜７５ミリメートルの長さＬ及び約５〜１５ミリメートルの幅Ｗを有する、請求項１に記載の保守不要なレスピレータ。
  7. 前記タブが、約４０〜６０ミリメートルの長さＬ及び約８〜１２ミリメートルの幅Ｗを有する、請求項１に記載の保守不要なレスピレータ。
  8. 前記タブが台形形状を有する、請求項８に記載の保守不要なレスピレータ。
  9. 前記タブが、前記マスク本体の定形外辺部から延在し、中心に位置する、請求項１に記載の保守不要なレスピレータ。
  10. 前記タブが、前記マスク本体の定形外辺部から延在し、レスピレータが人間により着用されるとき顎の下に位置する、請求項１に記載の保守不要なレスピレータ。
  11. 前記タブが台形形体である、請求項１に記載の保守不要なレスピレータ。
  12. 互いに向かって折り畳むことができ、開放使用中形体に広げることができる複数のパネルを含むマスク本体であって、マスク本体を折り畳まれた形体から開放使用準備形体に開くために、ユーザが折り畳まれた状態からパネルを引くのを補助するように、少なくとも１つの前記パネルの定形周辺部から延在する把持可能なタブを更に含む、マスク本体。
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