JP2010536407A - 装着性を改善した使い捨てマスク用の排気及びストラップ締結システム - Google Patents

装着性を改善した使い捨てマスク用の排気及びストラップ締結システム Download PDF

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Abstract

【課題】マスクの着用の容易さと着用時の快適さを向上させる。
【解決手段】使い捨てマスクは、着用の容易さと着用時の快適さを向上させる、ストラップ締結システムを備える。より具体的には、使用者の口と鼻を密閉的に覆うのみならず、着用の容易さと着用時の快適さを向上させるように構成された、ストラップ締結部材と本体締結部材とを有する締結システムを備えるマスクが提供される。加えて、前記マスクは、呼気（またはその少なくとも一部）を使用者の目から遠ざかる方向へ導くための排気ベントを有する本体締結部材を備える。
【選択図】図１

Description

本出願は、一般に、着用の容易さと着用時の快適さを向上させるストラップ締結システムを備える使い捨てのマスク（レスピレータ）に関連する。より具体的には、マスクが、使用者の口と鼻の上に密着するシールを与えるが、着用の容易さと着用時の快適さとを備えたストラップ締結システムを備える。加えて、本マスクの締結システムは、呼気の少なくとも一部を、使用者の目から遠ざかる方向に導く排気ベントを有する本体締結部材を含む。
マスクは、製造業や、介護、スポーツ、及び家庭用など種々の分野の用途を有する。これらの用途では、マスクが、使用者に有害な、または不快感を与え得る粉塵や他の汚染物質をろ過する。同様に、マスクは医療関係の用途も有する。この場合は、病院の患者は浮遊細菌性の病原体を持っていることが多いので病院内にある汚染物質から使用者を保護するために呼気をろ過する。従って、マスクは使用者の口と鼻を覆う密閉シール構造を提供するように設計されてきた。そのような密閉構造が、体液や他の液体中に存在する病原体の飛散を防止するのに役立つことは明らかであろう。従って、マスクは、浮遊細菌性病原体及び／または体液中の病原体が医療従事者へ、及び医療従事者から移るのを防止するように設計されている。そのような密閉構造は、粉塵、微粒子または他の汚染物質を使用者の吸気に入らないようにしておくためにも使用される。
マスクには、そのフロントパネル（即ち、マスクの本体部）を使用者の頭部に取り付けるために用いられる固定デバイスが取り付けられる。現在、使い捨てマスク、特に工業用等のものは、密着性を確保するために使用者の頭部の上側と後側に回すように意図された２本の薄い伸縮性のバンド（即ち、ストラップ）を備えているのが一般的である。この目的のために、マスクは使用者の顔面上に配置され、ストラップが伸ばされて使用者の頭部に回され、マスクが使用者に締着される。
現在使用されている伸縮性のバンド／ストラップに関する問題の一つは、これらのストラップが頭部に正しく配置するのが困難で、頻繁に移動したり、めくれたり、所定位置からずれてしまうことである。これらのストラップは全体に細く、使用中にストラップが皮膚を押す圧力のために歪みが生じてしまう。デザインのなかには、ストラップは決まった長さをもち、使用者の顔面にマスクを密着させるために必要な力を得るためストラップ材料の伸縮性を利用するものがある。また他のデザインには、バックル、クリップや他のストラップの長さを調節するための手段を組み込んだものもある。
さらに、そのようなマスクでは、呼吸の際に使用者の肺から吐き出された呼気が、使用者の目または目の周囲へ移動または案内され得る（例えば、マスクの本体部の周縁部が使用者の肌に密着していない場合。このことは、使用者の顔面が動いているときに生じやすいのが一般的である）。さらに、使用者が眼鏡（例えば、安全眼鏡）をかけている場合、湿気を含む呼気が眼鏡の表面で凝集して、視界を悪化させる虞がある。また、現在のマスクのデザインは、下方及び周辺視野を遮る虞がある。
従って、装着が容易でかつ装着時に快適な調節可能または伸縮性のストラップ及び本体締結部材を備えるように構成されたマスクが求められている。
米国特許第４，３４０，５６３号明細書 米国特許第３，６９２，６１８号明細書 米国特許第３，８０２，８１７号明細書 米国特許第３，３３８，９９２号明細書 米国特許第３，３４１，３９４号明細書 米国特許第３，５０２，７６３号明細書 米国特許第３，５４２，６１５号明細書 米国特許第４，７２０，４１５号明細書 米国特許第４，７８９，６９９号明細書 米国特許第４，７８１，９６６号明細書 米国特許第４，６５７，８０２号明細書 米国特許第４，６５２，４８７号明細書 米国特許第４，６５５，７６０号明細書 米国特許第６，９１６，７５０号明細書 米国特許第４，４４３，５１３号明細書 米国特許第４，９６５，１２２号明細書 米国特許第４，９８１，７４７号明細書 米国特許第５，１１４，７８１号明細書 米国特許第５，２４４，４８２号明細書 米国特許第５，２２６，９９２号明細書 米国特許第５，３３６，５４５号明細書 米国特許第４，３７４，８８８号明細書
使い捨てマスクが、着用の容易さと着用時の快適さを向上させるように構成され得ることを発明者は見出した。具体的には、マスクの本体部の１以上の本体締結部材に取り付けられた１以上のプルストラップを備えるストラップを用いることによって、着用の容易さと着用時の快適さを向上させるように構成された１以上のストラップを備えたマスクが提供される。加えて、このような構成とともにより幅広で低張力のストラップを用いると、ストラップにより生成される使用者の頭部や皮膚への圧力が低減し、使用者の口と鼻の上に対するマスクの十分な気密性を確保しつつ、使用者にとってより快適なものとすることができる。これらの締着システム（例えば、プルストラップ締結部材や本体締結部材からなるもの）は、ストラップの長さを調節する手段ともなり得る。さらに、一実施形態では、マスクは好適には、呼気（少なくとも一部）を使用者の目から遠ざかる方向に導くための排気ベントを有する本体締結部材を備える。
従って、本発明は、マスクであって、第１の側部とその反対側の第２の側部とを有し、マスク使用者の口と鼻をカバーするように構成された本体部と、第１の呼気排気ベントを有し、前記本体部の前記第１の側部に取り付けられた第１の本体締結部材と、第２の呼気排気ベントを有し、前記本体部の前記第２の側部に取り付けられた第２の本体締結部材と、第１のプルストラップ締結部材と、第２のプルストラップ締結部材と、前記第１及び第２のプルストラップ締結部材に取り付けられたストラップとを備えるマスクに関する。前記第１のプルストラップ締結部材は、前記第１の本体締結部材と一体的に形成され、前記第２のプルストラップ締結部材は前記第２の本体締結部材と一体的に形成される。
本発明は、さらに、マスク使用者の口と鼻をカバーするように構成された本体部と、呼気排気アセンブリと、ストラップとを備えるマスクに関する。より詳細には、前記呼気排気アセンブリは、外側ベント部材開口部を画定する外側ベント部材、及び前記外側ベント部材に取り付けられる締結システムを含み、前記内側ベント部材の一部と前記外側ベント部材の一部との間で前記マスクの本体部の少なくともある部分を挟むようにして前記マスクの本体部に取り付けられる。前記締結システムは、本体締結部材と、前記本体締結部材と一体的に形成された少なくとも１つのプルストラップ締結部材とから構成される。
本発明の他の目的及び特徴は、一部は明らかとなり一部は以降で指摘されるであろう。
本発明の締結システムの第１の例示的な実施形態の上面図。 本発明の締結システムの第２の例示的な実施形態の上面図。 図２Ａの締結システムの底面図。 本発明の締結システムの第３の例示的な実施形態の上面図。 図３Ａの締結システムの好ましい寸法を表す側面図。 図３Ａの締結システムの好ましい寸法を表す底面図。 本発明の呼気排気アセンブリの内側ベント部材の第１の例示的な実施形態を示す図。 本発明の呼気排気アセンブリの外側ベント部材の第１の例示的な実施形態を示す図。 本発明の呼気排気アセンブリの第１の例示的な実施形態を示す図。 本発明による、使用者によって着用されたマスクの第１の実施形態の右側面からの斜視図。 図５に示すマスクの左側面からの正面図。 本発明による、使用者によって着用されたマスクの第２の実施形態の正面図。 本発明のマスクに使用されるストラップ材料の収縮力を、市販のストラップ材料と比較して示したグラフ。 図７に示すマスクの左側面からの斜視図。 図７に示すマスクの右側面からの斜視図。 図７に示すマスクに使用される締結システム及びストラップの概略平面図。 本発明の締結システムの第４の例示的な実施形態の側斜視図。 本発明のマスクに使用される締結システム及びストラップの概略平面図。
図面全体を通じて、対応する部品には対応する参照符号が付されている。
定義
本明細書中では、後述の用語や表現は、以下の意味を有するものとする。
「取り付け（る）」及びその派生語は、２つの要素の結合、接着、連結、ボンディング、縫合等を表す。２つの要素は、それらが互いに一体化されるか、互いに直接的に結合されるか、（例えばそれぞれが中間要素に直接結合されて）互いに間接的に結合されたときに相互に取り付けられたと考えられる。「取り付け（る）」及びその派生語は、永久的な取り付け、着脱可能な取り付け、再取り付け可能な取り付けを含む。また、その取り付けは、製造プロセスの間か、最終ユーザによって完了され得る。
「自己ボンディング」及びその派生語は、外部から供給される接着剤や結合剤を塗布することなく繊維及び／またはフィラメント（糸状体）が溶融及び／または自己接着することによってなるボンディングを意味する。自己ボンディングは、繊維及び／またはフィラメントの少なくとも一部が半溶融状または粘着性の間に、繊維及び／またはフィラメント同士が接触することによってなり得る。自己ボンディングはまた、粘着化樹脂と使用される熱可塑性ポリマーとを混合して繊維及び／またはフィラメントを形成することによってもなり得る。そのような混合から形成された繊維及び／またはフィラメントは、圧力及び／または熱を加えて、またはそれを加えることなく自己ボンディングするように構成され得る。溶媒を用いて、繊維及びフィラメントの溶融し、その溶媒を取り除いた後に繊維及びフィラメントが残るようにすることもできる。
「ボンディング」、「相互ボンディング」及びそれらの派生語は、２つの要素の結合、接着、連結、取り付け、縫合等を表す。２つの要素は、それらが互いに一体化されるか、互いに直接的に結合されるか、（例えばそれぞれが中間要素に直接結合されて）互いに間接的に結合されたときに相互にボンディングされたと考えられる。「ボンディング」及びその派生語は、永久的なボンディング、着脱可能なボンディング、再結合可能なボンディングを含む。上述の「自己ボンディング」は「ボンディング」の一種である。
「連結（する）」及びその派生語は、２つの要素の結合、接着、ボンディング、取り付け、縫合等を表す。２つの要素は、それらが互いに一体化されるか、互いに直接的に結合されるか、（例えばそれぞれが中間要素に直接結合されて）互いに間接的に結合されたときに相互に連結されたと考えられる。「連結（する）」及びその派生語は、永久的な連結、着脱可能な連結、再連結可能な連結を含む。また、その連結は、製造プロセスの間か、最終ユーザによって完了され得る。
「使い捨て可能（な物品）」とは、再使用のために状態回復されず、限定された使用の後に廃棄されるように設計された物品を表す。
用語「上に配置」、「に沿って配置」、「とともに配置」、または「に向けて配置」及びこれらの変形用法は、ある要素が他の要素と一体になり得ること、あるいは、ある要素が他の要素にボンディングされた若しくは並置されたまたは他の要素の近傍に置かれた別体構造であり得ることを意味する。
「層」は、単数形で使用される場合は、単一要素または複数要素のいずれかの意味を有し得る。
「マシン方向」または「ＭＤ」とは、一般的に、材料が作り出される方向を意味する。用語「クロスマシン方向」、「直交方向」または「ＣＤ」とは、マシン方向に対して垂直な方向を意味する。
「不織」及び「不織ウェブ」とは、布地を織ったり編んだりするプロセスを用いることなく形成される材料及び材料のウェブを意味する。例えば、不織材料、布地、またはウェブは、メルトブロープロセス、スパンボンディングプロセス、エアレイイングプロセス、コフォーム（coform）プロセス、及びボンディング・カーディングウェブプロセス等のさまざまなプロセスから形成されている。
「動作可能に連結された」とは、１つの要素（例えばセンサ）が他の要素（例えば情報機器）と通信する際の通信経路を意味する。通信は、導電ワイヤを通じた電気的接続を介して行われ得る。または、通信は、赤外線波、高周波、または他の周波数の信号等の伝達信号を介して行われ得る。あるいは、通信は、流体や気体接続等の機械的接続を介して行われ得る。
「スパンボンデッド繊維」とは、スピナレット（紡糸口金）に設けられた複数の微細で通常は円形のキャピラリー（毛細管）から、溶融した熱可塑性材料をフィラメント（糸状体）として押し出し、次にその毛細管の直径を有するフィラメントを急激に繊維の直径まで細くすることによって形成される、微細な直径の繊維を意味する。このためのスピナレットの例としては、例えば、Appel他に付与された米国特許第４，３４０，５６３号明細書（特許文献１）、Dorschner他に付与された米国特許第３，６９２，６１８号明細書（特許文献２）、Matsuki他に付与された米国特許第３，８０２，８１７号明細書（特許文献３）、Kinneyに付与された米国特許第３，３３８，９９２号明細書（特許文献４）及び米国特許第３，３４１，３９４号明細書（特許文献５）、Hartmanに付与された米国特許第３，５０２，７６３号明細書（特許文献６）、及びDobo他に付与された米国特許第３，５４２，６１５号明細書（特許文献７）に記載されたものがら、これらの特許文献はここで引用したことにより、その全体を本明細書の一部とする。スパンボンデッド繊維は、約７ミクロン以上、より詳細には約１０ミクロン〜約２０ミクロンの範囲の直径を有する、概ね連続的な繊維である。
「ストレッチボンデッドラミネート」とは、一層が収縮可能な（ギャザー寄せ可能な）層で他の層が伸縮性の層である２層以上からなる複合材料をいう。これらの層は、伸縮性層がその元の状態から伸ばされた状態で互いに連結されるので、それらの層を緩めた状態におくと、収縮可能な層がギャザー寄せされた状態となる。そのような多層複合伸縮性材料は、ボンディング位置同士の間で収縮された非伸縮性材料が、伸縮性材料が伸びるのを許容できる程度までストレッチする（伸ばす）ことができる。ストレッチボンデッドラミネートの一種が、Vander Wielen他に付与された米国特許第４，７２０，４１５号明細書（特許文献８）に記載されており、当該特許文献はここで引用したことにより、その内容を本明細書の一部とする。他の複合伸縮性材料は、Kieffer他に付与された米国特許第４，７８９，６９９号明細書（特許文献９）、Taylorに付与された米国特許第４，７８１，９６６号明細書（特許文献１０）、Mormanに付与された米国特許第４，６５７，８０２号明細書（特許文献１１）及び米国特許第４，６５２，４８７号明細書（特許文献１２）、並びにMorman他に付与された米国特許第４，６５５，７６０号明細書（特許文献１３）等に開示されており、これらの特許文献はここで引用したことにより、その内容を本明細書の一部とする。
「垂直フィラメントラミネート」とは、一層が収縮可能な（ギャザー寄せ可能な）層で他の層が伸縮性の層である２層以上からなる複合材料をいう。これらの層は、伸縮性層がその元の状態から伸ばされた状態で互いに連結されるので、それらの層を緩めた状態におくと、収縮可能な層がギャザーを寄せた状態となる。上述の「ストレッチボンデッドラミネート」と同様に、このような多層複合伸縮性材料は、ボンディング位置同士の間で収縮された非伸縮性材料が伸縮性材料が伸びるのを許容できる程度まで伸ばすことができる。垂直フィラメントラミネートの一種が、Vander Wielen他に付与された米国特許第６，９１６，７５０号明細書（特許文献１４）に記載されており、当該特許文献はここで引用したことにより、その内容を本明細書の一部とする。
「ネック付け」または互換可能な「ネックストレッチ」とは、不織布を、通常はマシン方向に、その幅（クロスマシン方向の長さ）を制御された形で所望の量だけ細くするように伸ばす方法を指す。制御されたストレッチは、低温状態、室温、またはより高温の状態で行われ得、ストレッチされる方向の全長の伸びが、布が破れるのに必要な伸び（多くの場合約１．２倍〜約１．６倍）に達するまでを限度として行われる。その後緩めた状態におくと、ウェブは収縮するが元の寸法には戻らない。このようなプロセスは、例えば、Meitner及びNotheisに付与された米国特許第４，４４３，５１３号明細書（特許文献１５）、Mormanに付与された米国特許第４，９６５，１２２号明細書（特許文献１６）、米国特許第４，９８１，７４７号明細書（特許文献１７）、及び米国特許第５，１１４，７８１号明細書（特許文献１８）、Hassenboehier Jr.他に付与された米国特許第５，２４４，４８２号明細書（特許文献１９）に記載されており、これらの特許文献は、ここで引用したことにより、その内容を本明細書の一部とする。
「ネック付け材料」とは、ネック付けまたはネックストレッチプロセスを受けた任意の材料を意味する。
「可逆的にネック付けされた材料」とは、材料をネック付けし、次いでネック付けされた材料を加熱し、さらに冷却することによって形成された伸張及び回復特性を有する材料を意味する。そのようなプロセスは、Mormanに付与された米国特許第４，９６５，１２２号明細書（特許文献１６）に記載されており、当該特許文献はここで引用したことにより、その内容を本明細書の一部とする。本明細書において、用語「ネックボンデッドラミネート」とは、一層がネック付けされた非伸縮性層で他の層が伸縮性の層である２層以上からなる複合材料をいう。これらの層は、非伸縮性層がその伸張された（ネック付けされた）状態で互いに連結される。ネックボンデッドラミネートの例は、Mormanに付与された米国特許第５，２２６，９９２号明細書（特許文献２０）、米国特許第４，９８１，７４７号明細書（特許文献１７）、及び米国特許第４，９６５，１２２号明細書（特許文献１６）に記載されており、これらの特許文献は、ここで引用したことによりその内容を本明細書の一部とする。
「超音波ボンディング」とは、音響ホーンとアンビルロールの間に通すことによって材料（繊維、ウェブ、薄膜等）を結合するプロセスをさす。そのようなプロセスの一例は、Bornslaegerに付与された米国特許第４，３７４，８８８号明細書（特許文献２２）に記載されており、当該特許文献は、ここで引用したことによりその内容を本明細書の一部とする。
「サーマルポイントボンディング」では、材料（繊維、ウェブ、薄膜等）を加熱されたカレンダーロールとアンビルロールの間に通してボンディングする。カレンダーロールは、常にそうではないが通常は、布地の全体がその表面全体にわたってボンディングされることがないようにパターン形成されており、アンビルロールは通常は平坦である。この結果、カレンダーロールのさまざまなパターンが、審美的な理由とともに機能的な理由から開発されてきた。一般的には、ボンディング面積のパーセンテージは、布地ラミネートの面積の約１０〜約３０パーセントである。当分野で公知のように、サーマルポイントボンディングは、ラミネートを形成する複数の層を一体に保持し、かつ各層内部のフィラメント及び／または繊維をボンディングすることによって個々の層に完全性を与える。
「伸縮性」とは、薄膜、繊維、不織ウェブ、またはこれらの組み合わせを含む材料の特性であって、少なくとも１つの方向にバイアスをかけたとき、約１１０パーセント以上、適切には約１３０パーセント以上、特に約１５０パーセント以上の伸張長さに伸張可能で、緩めた状態におくと、バイアス力を緩めたときにその伸びの１５パーセント以上を回復したこととなる非伸張長さとなることを意味する。本出願では、伸縮性と呼ぶためには少なくとも１方向についてこれらの特性を有していればよいものとする。
「伸張可能で収縮可能」とは、伸ばしたとき伸張し、緩めたときに収縮する材料の能力をさす。伸張可能で収縮可能な材料は、バイアス力を加えたとき、伸張長さに伸張可能で、バイアス力を緩めたときその伸びの好ましくは約１５パーセント以上の部分が回復するような材料である。
本明細書において、用語「弾性（の）」または「エラストマー」は、伸張性と回復性を有するポリマー材料をさす。
「ストレッチ（伸張）」とは、バイアス力を加えたとき伸びる材料の能力をいう。伸張パーセントは、材料の初期寸法と、材料がバイアス力をかけられてストレッチ即ち伸張された後の同じ寸法との差のパーセンテージである。即ち、パーセントストレッチは、［伸張長さ−初期サンプル長さ）／初期サンプル長さ］×１００で表すことができる。例えば、初期長さが１インチの材料を０．５０インチ分、即ち１．５０インチの伸張長さまでストレッチした場合、その材料を、５０パーセントのストレッチということができる。
「回復」または「回復性」とは、材料にバイアス力をかけてストレッチした後にバイアス力を止めた際のストレッチされた材料の収縮をいう。例えば、緩めたバイアスのない状態の長さが１インチの材料が、１．５インチだけストレッチすることによって５０パーセント伸ばされたとき、その材料は、その緩めた状態の長さの１５０パーセントの伸張長さを有することになる。この例示されたストレッチされた材料が収縮される、即ちバイアス力を除いて１．１インチの長さに回復した場合、その材料は、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。
「ポリマー」は、通常、以下に限定しないが、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、及び交互コポリマー）、ターポリマー等、及びこれらの混合物や改変物を包含する概念をさす。さらに、特に限定しない限り、用語「ポリマー」は、その分子の全ての可能な立体形状を含むものとする。これらの形状としては、以下に限定しないが、アイソタクチック、シンジオタクチック、及びランダムシンメトリ等の形状が挙げられる。
これらの用語は、本明細書の残りの部分で追加的な言葉で定義されることもある。
本発明の詳細な説明
本願の開示内容は、着用の容易さと着用時の快適さを与えるように構成された、本体締結部材、ストラップ、プルストラップ締結部材、及び締結システムを備えるマスクに関するものである。具体的には、本発明の一態様は、使用者の口と鼻をカバーするように構成された本体部と、前記本体部の第１の側部に取り付けられた第１の本体締結部材と、前記本体部の第２の側部に取り付けられた第２の本体締結部材と、前記第１の本体締結部材と一体的に形成された第１のプルストラップ締結部材と、前記第２の本体締結部材と一体的に形成された第２のプルストラップ締結部材と、前記第１及び第２のプルストラップ締結部材に取り付けられたストラップとを備えるマスクである。
本体部は、マスクを通して吸い込まれるまたは吐き出される空気または気体中の１以上の成分の少なくとも一部を、フィルタリング、スクリーニング、または他の効果を及ぼすように構成されたマスクの部分である。一般的には、本体部は、マスクの必要な用途に応じて、種々の形状やサイズを有し得る。さらに、マスクの本体部またはその部分は、そのマスクの必要な用途に応じて、ある形状にカットされ得る（例えば、本体締結部材の少なくとも一部を受容するべく構成される本体部に開口をカットすること等）。
実施形態によっては、マスクの本体部が、発送や保管の間に平坦な形状を呈するが、使用時には開かれ、広げられ、あるいは展開されて、その本体部が使用者の顔面の一部分の上にフィットするように構成される。別の実施形態では、マスクの本体部が、予形成されたまたは予成形されたカップ状の形状を呈し、そのまま利用可能、即ち使用者の顔面の上にフィットさせるために本体部の形状を変える（即ち広げたり、開いたりする）ことが必要ないように構成される。
通常、本体部は、任意の公知の適切な材料を含み得る。例えば、本発明のマスクの本体部は、任意の不織ウェブ材料、織地材料、編地材料、薄膜、またはこれらの組み合わせを含み得る。特定の好ましい実施形態では、本体部は不織ウェブ材料を含む。適切な不織ウェブ材料としては、メルトブローンウェブ、スパンボンデッドウェブ、ボンディングされカーディングされた（ボンデッドカーデッド）ウェブ、ウェットレイドウェブ、エアレイドウェブ、コフォームウェブ、繊維を水流交絡させた（ハイドロエンタングルド）ウェブ、及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。加えて、不織ウェブは、合成繊維（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド等）を含み得る。
ある実施形態では、マスクの本体部は、それぞれマスク本体部の左右両側部に取り付けられた２つの本体締結部材を有する。これらの本体締結部材は、マスクを着用したとき使用者の顔面の左右両側の近傍に位置する。本発明のある実施形態では、マスクの本体部に取り付けられた本体締結部材は両方とも排気ベントとしての役割も果す。選択に応じてマスクの着用または使用の容易さ及び／またはマスクの呼気排出性能を向上させるために、１以上の本体締結部材を設ける場合でも、本体締結部材の後縁が、有利さが増す順にマスク本体部の後縁の３．７５ｃｍ以内、２．５ｃｍ以内、１．２５ｃｍ以内、及び０．６２５ｃｍ〜約２．５ｃｍの範囲内に位置するように、本体締結部材をマスク本体部に配置することは有益であり得る。
異なる本体締結部材を用いることもできる。本体締結部材は、当分野で公知の種々の方法でマスクの本体部に取り付けることができる。例えば、本体締結部材を本体部に取り付けるための方法としては、接着剤の使用、熱または他のエネルギーを付与して材料を溶融することによる溶着、本体部を本体締結部材に結合するための機械的な結合要素（例えばねじ、びょう、スナップ、フック−ループ面ファスナ等）の使用等が挙げられ、またマスクの使用中に本体締結部材を本体部に取り付けた状態にできるものであれば他の方法や複数の方法の組み合わせも用いることができる。
本体締結部材の適切な材料としては、プラスチック、金属、木材、またはそれらの組み合わせを挙げることができる。好ましい材料としては、当業者に公知の種々の手段（特に射出成形）によって所望の形状に成形できる熱可塑性ポリマーが挙げられる。そのようなポリマーとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）は、ポリスチレン、ナイロン、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。
上述したように、図１に示すようなある実施形態では、マスクの本体部（図示せず）上の本体締結部材１００は、使用者から吐き出された呼気をマスクの本体部上に取り付けられた本体締結部材を通じてマスク外部へ排出するための排気ベントとしての役割も果すように構成されている。例えば、図１に示すように、本体締結部材（即ち、排気ベント）１００は、空気を排出するための通路１０、１２、１４を有する。いくつかの実施形態では、これらのベントは、呼気を使用者の目から遠ざかる方向へ導くことによって、使用者の目と眼鏡との間に入り込む湿気を含む呼気の量を減らす働きをする。さらに、そのようなベントを設けることにより、該ベントを通じてマスク外部へ排出される呼気の体積流量を、マスクの本体部を通じてマスク外部へ排出される呼気の体積流量よりも多くすることができるので、マスクと使用者との間の空気がより低い温度に保たれ、使用者の快適さが向上する。場合によっては、排気ベント（本明細書中では、ポート、通路、バルブ、または開口とも呼ばれる）は、マスク外部に排出される呼気に含まれる特定の成分の量を減少させるために、多孔性またはフィルタ媒体（図示せず）により覆われる。本発明の他の実施形態では、ポート、通路または排気ベントを構成する他の開口は、マスクの使用者が呼気の排出方向を変更できるように回転または変更可能である。例えば、通路は、使用者の顔とマスクの内面との間の空間と流体連通された、かつ呼気排出アセンブリを構成するハウジング内で回転可能に構成されたディスク内に配設される。
あるいは、図１２を参照して、その全体がマスクの本体部に取り付けられる締結システム（本体締結部材とプルストラップ締結部材とから構成される）８００は、それ自身が、マスクの本体部に対して回動または回転可能に構成され得る。具体的には、図１２に示すように、締結システム８００は、スクリュー８１０を介して回転する。そのような本発明の他の実施形態は、マスクの使用者が息を吐き出すときに排気ベントから排出される呼気または空気の方向を変更するために回転または回動可能に構成された調整可能な呼気排気ベント、ポート、通路、バルブ、開口、またはベントを構成する他の構造を含む限りは、別の形態を選択することもできる。
ストラップは、本体部に取り付けられた本体締結部材とストラップ締結部材とを一体的に組み合わせることにより構成される締結システム（図１に全体に符号２００を付して示されている）によってマスク本体部に結合される。特定の好ましいストラップ締結部材は、図１に全体に符号１１０を付して示されているようなプルストラップ締結部材である。図１に示すようなストラップ締結部材は、傾斜した、または曲がった形状を有するが、ストラップ締結部材は、上述の本体締結部材と適合可能な当分野で公知のあらゆる形状を有し得ることを理解されたい。例えば、別実施形態のストラップ締結部材は矩形で、９０度の角張った形状を有するものであり得る。
一般的に、プルストラップ締結部材は１以上のスロットを有する。使用時には、ストラップをそのスロットに挿入し、そこから引き出す。次にストラップを、当分野で公知の任意の手段によって、プルストラップ締結部材、本体締結部材自体、またはマスクの本体部に固定する。
図１に示すような特定の好ましい実施形態では、プルストラップ締結部材が２つのスロット、即ち互いに並行に配置された第１スロット２０及び第２スロット２２を有し、第２スロットは第１スロットより使用者の耳に横方向に近い位置に配置される。このような形態により、プルストラップ締結部材がストラップの調節手段として機能することとなり、マスクのフィット状態を使用者の頭部の周りできつくするか、または緩めるように調節することが可能となる。具体的には、この実施形態では、ストラップ（図１には示されていないが、図５、図６及び図７に示されている）は、プルストラップ締結部材１１０の第１スロット２０を通して引き出され、次にプルストラップ締結部材１００の第２スロット２２に通して装着される。ストラップをプルストラップ締結部材を通して引き出すことによって、ストラップにより高い張力がかかり、マスクが使用者の頭部によりぴったりとフィットすることになる。
ある好ましい実施形態では、マスク本体部に取り付けられた各本体締結部材は、それぞれ少なくとも１つのプルストラップ締結部材を有する。そのようなある実施形態では、各本体締結部材は、該部材に一体的に形成された１つのプルストラップ締結部材を有する。別の実施形態では、各本体締結部材は、該部材に一体的に形成された２つのプルストラップ締結部材を有する（例えば、図２Ａ及び図１２）。そのような形態では、第１及び第２のプルストラップ締結部材の両部材は、互いに一体的に、本体締結部材から広がる角度で形成され、使用者の耳に近い位置で本体締結部材の末端からの角度が約４５度となるように角度が広がるよう設けられる。
各本体締結部材が１つのプルストラップ締結部材を有する場合、プルストラップ締結部材の一方または両方は、上述した調節手段として機能するように構成され得る。この場合、図５及び図６に示すように、プルストラップ締結部材５００の両方が調節手段として構成されている場合、マスク５１０の使用者の頭部へのフィットは、ストラップ５２０の両端部５２６及び５２８をそれぞれ引っ張ることにより調整可能である。
有利な点として、図７、図９及び図１０に示すように、ここに記載の特定の実施形態では、調節のためにはストラップの一端のみをプルストラップ締結部材を通して引けば済む点が挙げられる。このようにして、図７に示すように、マスク５１０は、使用者が片手だけを用いてマスクのフィット状態を調節可能に、即ちストラップ５２０の全体を、共にプルストラップ締結部材５００に位置するストラップ５２０の両端５３６、５３８を引っ張ることで、使用者が望むように調節可能に構成される。このようにして、このマスクの締結システム（例えば、本体締結部材及びストラップ締結部材）は、着用の容易さと着用時の快適さを提供するように構成される。
図１１を参照すると、ストラップ５２０及び本体締結部材５１０、５１８の特定の形態がより良く理解されるだろう。即ち、ストラップ５２０は、非調節側本体締結部材５１８の第１スロットを通してまわされた連続ループ材料であって、ストラップの中央部分（長さ方向に）が本体締結部材５１８の第１スロットの両内側に摺動自在に係合している。次いで、ストラップ５２０は使用者の頭部の周囲を後方に延在して調節側本体締結部材５１０に達し、そこでストラップ５２０の両端は、調節側プルストラップ締結部材５１６の第１スロットを通され、さらに第２スロットから戻すように通されて装着され、ストラップ５２０の調節タブの部分がマスク５１０の一方の側の第２スロットから延び出すようにされる。使用者がマスクを着用する（着ける）とき、使用者は、ストラップの調節タブ部分を引っ張ることによってフィット状態を調節することができ、ストラップにかかる張力は、マスクの非調節側本体締結部材の第１スロットを通るストラップの中央部分が自由に動くことにより平衡状態となる。
図１３に示すような別の実施形態では、ストラップは、プルストラップ締結部材５３０の第１スロットに通してループ状にされる。次にストラップの短いほうの端部（先端部）は、プルストラップ締結部材５３０に巻き付けるように戻され、ストラップ材料の残りの部分に縫い付けられる。次にストラップ材料の残りの部分は、頭部の周囲に巻かれて調節側本体締結部材５４０に達し、そこで調節側本体締結部材５４０の第１スロットを通され、さらに調節側本体締結部材５４０の第２スロットから戻すように通されて装着される。使用者がマスクを着用する（着ける）とき、使用者は、ストラップの調節タブ部分を引っ張ることによってフィット状態を調節することができる。
図２Ａ、図２Ｂ及び図１２に示す別の実施形態では、プルストラップ締結部材は３以上のスロットを有し得る。例えば、図２Ａ及び図２Ｂに示す実施形態では、プルストラップ締結部材が４つのスロットを有し、第１スロット２２０及び第２スロット２２２は、上述したように構成され、第３スロット２４０及び第４スロット２４２は、相互に第１スロット２２０及び第２スロットと同様の関係となるように構成される。さらに、第１スロット２２０は、第３スロット２４０からプルストラップ締結部材上を第３スロット２４０の長さ方向に延長した位置に配置され、第２スロット２２２は、第４スロット２４２からプルストラップ締結部材上を第４スロット２４２の長さ方向に延長した位置に配置される。同様に、図１２では、第１スロット８６０は、第３スロット８２０からプルストラップ締結部材上を第３スロット８２０の長さ方向に延長した位置に配置され、第２スロット８８０は、第４スロット８４０からプルストラップ締結部材上を第４スロット８４０の長さ方向に延長した位置に配置される。
図１を再度参照すると、プルストラップ締結部材の１以上のスロットはストラップを把持するための歯部を有する。図１に示すように、歯部は、全体を符号４０で示され、第２スロット２２の内側の一方に配設される。図１では一対のスロットのうちの一方のみが歯部を有しているが、プルストラップ締結部材のスロットがすべて歯部を有するものも、歯部を有しないものも本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、図２Ａ（４つの互いに独立したスロットを有する場合）では、歯部が第１スロット２２０、第２スロット２２２、第３スロット２４０、及び第４スロット２４２のそれぞれの内側の一方にだけ配設されている。
一般的には、歯部は尖った末端部を有する形状とされるが、歯部は当分野で公知の任意の形状とし得ることを当業者は理解されよう。例えば、別の実施形態では、歯部が、ストラップ材料がスロット内部で丸まらないようにする滑らかな歯部（四角形の末端部）である。より詳細には、この歯部は、ストラップがスロットを通して引っ張られているとき横方向の抵抗を与え、これによってストラップが丸まるのを防止する。この歯部は、プルストラップ締結部材と一体的に形成されるか、またはプルストラップ締結部材とは別々に作られて、接着剤や溶着などによりプルストラップ締結部材のスロットの内側に取り付けられる。
さらに、スロットの長さ及び幅ギャップは、使用時に確実な保持をなすと当時に調節が容易になるように使用されるストラップ材料に対して最適化される。具体的には、本発明の好ましいストラップ材料に対して、プルストラップ締結部材のスロットに形成される幅ギャップは、約１．０〜約１．５ｍｍの適切な幅である。より適切には、ギャップ幅は約１．３ｍｍである。スロットが、ストラップを把持したり、ストラップの横方向の動きを制限したり、またはストラップが束ねられるようにするための歯部を有する実施形態では、ギャップはスロットの歯部の歯端（歯部が取り付けられた内側から反対側の端部）から対向する内側までの長さである。
さらに、スロット開口（例えばギャップ）の適切な長さは、ストラップ幅の約７５％乃至１２５％である。
マスク本体部に取り付けられる本体締結部材と、プルストラップ締結部材とから構成された、締結システムは、最終的な用途に応じて種々のサイズや形状を有し得る。本発明のある実施形態では、前記両部材を含む締結システムは、円盤状、矩形状、または他の幾何学的形状の十分に固い形状を有する。特定の好ましい実施形態では、図３Ａに示すように、締結システムは、全体の長さが約５０．２４ｍｍ、全体の幅が約３０．４０ｍｍである。図３Ａに示す締結システムの他の寸法を、図３Ｂ及び図３Ｃに示す。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示す寸法はすべてｍｍ単位である。
図４Ａ乃至図４Ｃは、上述したように前記本体締結部品が排気ベントアセンブリとして役割を果すように構成された締結システムを示す。図４Ａ乃至図４Ｃ、特に図４Ａは、一実施形態の排気ベントアセンブリのさまざまな部品を示す。この例示的な実施形態では、内側ベント部材７０は楕円形状であるが、内側ベント部材７０の形状は別の形状（例えば円形状等）であってもよい。内側ベント部材は、マスクの本体部の内面に取り付けられるか、またはマスクの本体部の内面に隣接して配置される。本発明の一実施形態では、マスクの本体部の一部を予めカットして、内側ベント部材の一部を受容するための開口が形成されている。この開口は、例えば、マスクの本体部における使用者の耳側の周縁部の近傍に配設される。ストラップは、その一端がマスクの一方の側部に一体的に取り付けられ、その他端がマスクの他方の側部に着脱自在に取り付けられるように構成されているが、本発明の一実施形態では、図４Ｃに示した例示的な実施形態のような排気ベントアセンブリが、マスクの両側部に取り付けられる（このアセンブリは、ストラップが着脱可能に係合される締結システムを備える）。このような実施形態では、マスクは、本体部の両側部に、本体部の一部を予めカットして形成した開口を有する。前記開口により、排気ベントを、マスクの本体部の両側部（左右方向の両側部）に取り付けることが可能となる。
図４Ａに示した内側ベント部材７０は、内側ベント部材７０に突設された内側ベント部材リム７２は、周縁部分７４がマスク本体部の内面の少なくとも一部に隣接して載置されるようにして、マスクの本体部に予めカット形成された開口に挿入される。リム７２には突出部７６が取り付けられている。突出部７６は、（１）（空気が通過する開口部７８の一部を塞ぐことによって）呼気の流れを導くのを助ける働きをする、及び／または、（２）少なくとも一部分が、使用者が息を吸い込んだときにマスク外部の空気が排気ベントを通ってマスク内部に吸入されることを阻害または阻止し、使用者が息を吐き出したきに呼気が排気ベントを通ってマスク外部に排出されることを可能にする膜（例えば、薄膜、基材または複合材）の取り付け部としての役割を果す。例えば、開口部７８を完全に覆うが、突出部７６にだけ取り付けられた柔軟膜（図示せず）は、可動フラップとして機能することができる。マスクの使用者が息を吸い込んだときは、この可動フラップは突出部７６から開口部７８の周縁部に引っ張られ、マスクの外部からマスクの内部に入る空気の流れを阻害または阻止する（それにより、マスクの本体部を構成する材料を通過して吸い込まれた空気だけを呼吸に利用できるという利点が得られる）。また、マスクの使用者が息を吐き出したときは、この可動フラップは、該可動フラップが取り付けられていない開口周縁部から離れる方向に押し出され、そのことにより、呼気が排気ベントの開口部を通って排出されることを可能にする。
内側ベント部材７０は、外側ベント部材８４と係合及び／または結合できるような形状に成形される及び／または機能を有する（図４Ｂ参照）。そのため、図４Ｃに示す排気ベントの例示的な実施形態では、外側ベント部材８４は、内側ベント部材リム７２にぴったりと適合及び係合する外側ベント部材リム８６を備えている。マスクの使用時に内側及び外側ベント部材の係合が容易に解除されないように、内側ベント部材リム７２と外側ベント部材リム８６とは互いに機械的に係合するように設計されている。例えば、内側及び外側ベント部材の各リムは、外側ベント部材を内側ベント部材の上に配置して下側へ押し込んだときに、スナップ嵌合されるフランジ様構造を備えている（例えば、スナップオンファスナと類似している）。さまざまなそのような機械的接続構造が公知であり、この目的に用いることができる。内側及び外側ベント部材を互いに結合させるのに、及び、それらをマスクの本体部に取り付けるのに、他のさまざまな方法（例えば、接着、溶接、熱溶着等）を用いることもできる。
図４Ｂに示す外側ベント部材８４の例示的な実施形態はまた、外側ベント部材の開口部を２つの互いに分離された空気通路９０、９０に分割する仕切り８８も備えている。内側ベント部材７０の向き、及び内側ベント部材の突出部７６が上部空気通路９０または下部空気通路９０のどちらを少なくとも部分的に覆うかによって、使用者または製造業者は、呼気（少なくとも呼気の一部）を所望の方向に導くことができる。
仕切りを設けないことも可能なことに留意されたい。また、製造業者や使用者が、吐き出した呼気（またはその一部）を所望の方向に導く（例えば、マスクの使用者が眼鏡や他の保護眼鏡を装着している場合、温かく湿った空気が眼鏡等の表面で凝集して見えにくくならないように、呼気を眼から遠ざかる方向に導く）ための排気ベントアセンブリの部品の取り付けを選択することができるように他の構造や形状を用いることもできる。
図４Ｃに示す排気ベントアセンブリの例示的な実施形態は、ストラップ締結部材４１００を備えている。図４Ｃに示すストラップ締結部材４００は、上記に概ね説明した。具体的には、ストラップ締結部材４００は、マスクの本体部に結合される締結部４２０と、ストラップ（図示せず）をマスクに締結するためのストラップ締結部４４０とを有する。上述したように、締結部４２０及びストラップ締結部４４０は、一体的に形成され、締結システムを構成している。
前記３つの部材（内側ベント部材、外側ベント部材、締結システム）を互いに係合させて組み合わせることにより、排気ベントアセンブリ１１０が構成される。上述した膜は、図４Ｃでは図示していないことに留意されたい。さらに、組み立てられたアセンブリを示す図４Ｃでは、マスクの本体部（またはその一部）は図示していないが、当然のことながら、マスクの本体部の少なくとも一部は、内側ベント部材の一部と外側ベント部材の一部との間に挟まれる。
さらに、マスクの着用しやすさと着用時の快適さをより高めるために、マスクのストラップに革新的な材料と幾何学的形状のものが使用される。例えば、適切なストラップは、使用者の頭部にまわすように構成された柔軟な伸縮性の材料（例えば伸縮性の不織材料）からなる。柔軟な材料は、一般的には「低パワー（low power）」伸縮性材料、即ち緩めて伸ばしていない状態から約５０％以上伸張可能、より好ましくは約１５０％以上伸張可能であり、かつ１３３％伸張まで伸ばし１００％伸張に収縮させた後に、１００％伸張状態において幅１ｃｍ当たり１００ｇ重未満の収縮力を有するような材料である。
より具体的には、ストラップとして使用される柔軟な材料は、着用中の快適なフィット状態を維持しつつ、使用者の頭部にマスク（即ちマスク本体部）を保持するための十分なシールを提供するのに適切な収縮力を有するように構成される。ある実施形態では、本発明のマスクにおいてストラップ材料として使用される材料に必要な収縮力を、Materials Testing System (MTS) のSintech 1/S引張り試験機と以下に説明する方法を用いて決定する。具体的には、まず１５．２４ｃｍ（６インチ）の長さのストラップ材料のサンプルを、２つの試験用顎部（高さ２．５４ｃｍで幅７．６２ｃｍ、または高さ１インチで幅３インチ）の間に通すが、そこでヘッドバンドストラップ材料のストレッチ方向をサンプルの寸法である１５．２４ｃｍ（６インチ）とする。２．５４ｃｍ（１インチ）未満の幅のストラップの場合には、材料は幅方向にカットする。２．５４ｃｍ（１インチ）以上の幅のストラップの場合には、材料は幅２．５４ｃｍ（１インチ）にカットする。顎部間の初期基準長を７．６２ｃｍ（３インチ）に設定し、サンプル材料をクロスヘッド運動によって１分当たり５０．８ｃｍ（２０インチ）の速度で伸縮させた。得られた収縮力と伸張量を記録し、グラフ化した。収縮力の単位を、材料の幅１ｃｍ当たりのグラム重に標準化した。
好ましくは、ストラップ材料用の材料は、１３３％伸張まで伸ばし１００％伸張まで収縮させた後で、１００％伸張状態において幅１ｃｍ当たり約３０ｇ重乃至約１００ｇ重の範囲の収縮力を有するように構成する。より好ましくは、材料は、１３３％伸張まで伸ばし１００％伸張まで収縮させた後で、１００％伸張状態において幅１ｃｍ当たり約５０ｇ重乃至約７０ｇ重の範囲の収縮力を有する。さらに図８に示すように、市販のストラップ材料３Ｍ８５１１（3M Worldwide（St. Paul, Minnesota）から入手可）及びマスクコードＮｏ．４６７６７（Kimberly-Clark Worldwide, Inc.（Neenah, Wisconsin）より入手可）と比較して、本発明で使用されるストラップ材料（サンプルＡ）は、より低い単位幅当たり収縮力を示す。マスクを体にシールするために十分な力を与えるため、より幅広のヘッドバンドを用いる。より幅広のヘッドバンドは、使用者の頭部の後側を横断するより広い面積にわたってヘッドバンドの力を分散し、この結果圧迫が弱まり、快適さが増す。
サンプルストラップ材料のヒステリシス効果も分析して、ストラップ材料の繰り返し容易かつ快適に着用される能力を決定した。伸縮性材料は、伸ばされたとき分子レベルで伸長、変形、及び再整列する傾向がある。より詳しくは、ストラップ材料の循環的な変位によって収縮力または応力のヒステリシスループが生ずる。収縮している間の所定の伸長度における収縮力は、通常、伸長している間の同じ伸長度での収縮力より小さい。加えて、初期サイクルの間に生ずる永久変形のため、初期の引き延ばし時の収縮力はその後の引き伸ばし時より高くなる。ヒステリシス効果は、所定の伸張度における収縮時の収縮力の同じ伸長度における引き延ばし時の収縮力に対する比によって特性化できる。詳述すると、ある実施形態では、ストラップ材料に対して、毎分５０．８ｃｍ（毎分２０インチ）の速度で１３３％伸張度に伸ばして、元の長さに戻すサイクルを２サイクル行った。
ストラップ材料を伸長した後の永久変形の量も、その永久伸びによって解析することができる。詳述すると、永久伸びとは、所定量の伸長の後の収縮時に張力がゼロになるパーセント伸張度である。永久伸びは小さいほど望ましく、理想的には１３３％伸張度に延ばした後２５％未満である。
加えて、ストラップ材料の強度も解析した。材料の強度を評価するために、サンプル材料を、引張り試験機において、それが破損するか収縮力がそのピークから１０％分下がるまで、毎分５０．８ｃｍ（毎分２０インチ）の得度で延ばした。ストラップは、着用中の伸びに耐えるに十分な強度を有していなければならない。この強度は、ストラップの幅及びストラップとして使用される材料の幅当たりの強度の冠するであり、一般的には３００ｇ重以上である。
本発明のマスクにおいてストラップ材料として使用するのに特に好ましい材料の例として、不織材料を弾性フィルムに熱的または接着でボンディングして作られたラミネート（積層材料）である。適切なラミネートとして、例えば、弾性フィルム、ストレッチボンデッドラミネート、垂直フィラメントラミネート、ネック付けボンデッドラミネート、織地材料、及び伸縮性繊維の不織材料、伸縮性繊維と不織材料の複合材料、弾性フィルムと伸張可能な表面層（facings）のラミネート、及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。好ましいストラップ材料は、弾性フィルムの両面にそれぞれ不織表面層を熱的にボンディングしてなる熱ラミネートからなるものであり、孔が表面層には形成されないように弾性フィルムに形成されたものである。これによって、フィルム材料が通気性となり、従って使用者の着用感がより快適になる。
本発明のストラップ材料には、弾性ポリエステル、弾性ポリウレタン、弾性ポリアミド、弾性コポリマー、弾性ポリオレフィン等の、さまざまな熱可塑性弾性ポリマーのいずれも通常は用いることができる。ある特定の実施形態では、その機械的特性とエラストマー特性の独特の組み合わせから、弾性半結晶性ポリオレフィンが用いられる。即ち、そのような半結晶性ポリオレフィンの機械的特性によって、上述のような熱ボンディングの間にその弾力性は保持しつつ開口形成が容易なフィルムを形成できる。
半結晶性ポリオレフィンは、実質的に規則的な構造を示すか、示し得る。例えば、半結晶性ポリオレフィンは、その非変形状態で実質的にアモルファスであり得るが、伸長時に結晶性ドメインを形成し得る。オレフィンポリマーの結晶度は約３％〜約３０％であり得るが、実施形態によっては約５％〜約２５％、また別の形態では、約５％〜約１５％であり得る。同様に、半結晶性ポリオレフィンは、結晶度の別の指標である融解潜熱（ΔＨｆ）として、約１５〜約７５Ｊ／ｇ、実施形態によっては約２０〜約６５Ｊ／ｇ、また別の形態では、約２５〜約５０Ｊ／ｇを示し得る。半結晶性ポリオレフィンはまた、ビカー軟化温度として、約１０〜約１００℃、実施形態によっては約２０〜約８０℃、また別の形態では、約３０〜約６０℃を示し得る。半結晶性ポリオレフィンは、融点として、約２０〜約１２０℃、実施形態によっては約３５〜約９０℃、また別の形態では、約４０〜約８０℃を示し得る。融解潜熱（ΔＨｆ）と融点は、当業者に公知のようにＡＳＴＭ Ｄ３４１７に従って示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）を用いて決定し得る。ビカー軟化温度は、ＡＳＴＭ Ｄ１５２５に従って決定し得る。
半結晶性ポリオレフィンの例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、それらの混合物またはコポリマー等が挙げられる。特定の実施形態では、例えばＣ３−Ｃ２０α−オレフィンまたはＣ３−Ｃ１２α−オレフィン等のエチレンとα−オレフィンのコポリマーであるポリエチレンを用いる。適切なα−オレフィンは、直鎖オレフィンか分岐オレフィン（例えば、１以上のＣ１−Ｃ３アルキル分岐またはアリル基を有するもの）であり得る。特定の例としては、１−ブテン；３−メチル−１−ブテン；３，３−ジメチル−１−ブテン；１−ペンテン；１以上のメチル、エチルまたはプロピル基を有する１−ペンテン；１以上のメチル、エチルまたはプロピル基を有する１へキセン；１以上のメチル、エチルまたはプロピル基を有する１−ヘプテン；１以上のメチル、エチルまたはプロピル基を有する１−オクテン、１以上のメチル、エチルまたはプロピル基を有するノネン；エチル基、メチル基またはジメチル１−デセン；１−ドデセン；及びスチレン等が挙げられる。特に好ましいα−オレフィンコモノマーは、１−ブテン、１へキセン、及び１−オクテンである。このようなコポリマーのエチレン含量は、約６０〜約９９モル％であり得るが、実施形態によっては約８０〜約９８．５モル％、また別の形態では、約８７〜約９７．５モル％であり得る。α−オレフィン含量は、同様に、約１〜約４０モル％であり得るが、実施形態によっては約１．５〜約１５モル％、また別の形態では、約２．５〜約１３モル％であり得る。
ポリエチレンの密度は、使用されるポリマーの種類によって異なるが、通常は０．８６〜０．９６ｇ／ｃｍ３である。ポリエチレン「プラストマー」は、例えば、０．８５〜０．９１ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。同様に「直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）」は、０．９１〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得、「低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）」は、０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得、「高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）」は、０．９４０〜０．９６０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。密度は、ＡＳＴＭ １５０５に従って測定し得る。
特に好ましいポリエチレンコポリマーは、「直鎖」または「実質的に直鎖」のものである。用語「実質的に直鎖」とは、コモノマーの組み入れによる短鎖分岐に加えて、エチレンポリマーが、そのポリマーの主鎖に長鎖分岐群も含むことを意味する。「長鎖分岐」とは、炭素原子６以上の鎖の長さをさす。各長鎖分岐は、ポリマー主鎖として同一のコモノマー分布を有し得、それが結合しているポリマー主鎖と同じ長さを有する。好ましい実質的に直鎖のポリマーは、炭素原子１０００個当たり０．０１〜１の長鎖分岐で置換されたものであり、実施形態によっては炭素原子１０００個当たり０．０５〜１の長鎖分岐で置換されたものである。用語「実質的に直鎖」と異なり、用語「直鎖」は、測定可能すなわち確認可能な長鎖分岐のないポリマーをさす。即ち、このポリマーは、炭素原子１０００個当たり平均０．０１未満の長鎖で置換されたものである。
直鎖エチレン／α−オレフィンコポリマーの密度は、α−オレフィンの長さと量両方の関数である。即ち、α−オレフィンの長さが長くなるほど、そしてα−オレフィンの量が多くなるほど、コポリマーの密度は小さくなる。必ずしも必要ではないが、長鎖ポリエチレン「プラストマー」は、α−オレフィンの短鎖分岐含量が、エチレンコポリマーが可塑性と弾性の両方を示す（即ち「プラストマー」である）ような量とするのが特に望ましい。α−オレフィンコモノマーとの重合によって結晶性と密度が低下するので、得られるプラストマーの密度は、通常ポリエチレン熱可塑性ポリマー（例えばＬＬＤＰＥ）より小さいが、エラストマーの密度に接近及び／または重複する大きさとなる。例えば、ポリエチレンプラストマーの密度は、０．９１ｇ／ｃｍ３以下であり得、実施形態によっては０．８５〜０．８８ｇ／ｃｍ３、また別の形態では、０．８５〜０．８８ｇ／ｃｍ３であり得る。エラストマーに近い密度を有するが、プラストマーは通常、より高い結晶度を示し、比較的非粘着性で、非接着性で比較的自由流動するペレットに形成し得る。
ポリエチレンプラストマー内部のα−オレフィンコモノマーの分布は、一般的にはランダムで、エチレンコポリマーを形成する異なる分子量の部分のなかで一様である。プラストマー内部のコモノマー分布の一様性は、コモノマー分布分岐インデックス値（ＣＤＢＩ）で表すことができ、このＣＤＢＩは６０以上、実施形態によっては、８０以上、また別の形態では、９０以上であり得る。さらに、ポリエチレンプラストマーは、５０℃乃至１１０℃の範囲（２次溶湯ランダウン）で発生する１つの融点ピークの発生を示すＤＳＣ融点曲線によって特性化され得る。
本発明で使用するのに好ましいプラストマーは、ExxonMobil Chemical Company（Houston, Texas）からEXACT（登録商標）という商標で市販されているエチレンベースのコポリマープラストマーである。他の適切なポリエチレンプラストマーは、Dow Chemical Company（Midland, Michigan）からENGAGE（登録商標）及びAFFINITY（登録商標）という商標で市販されているものである。他の適切なエチレンポリマーは、Dow Chemical Company（Midland, Michigan）からDOWLEX（登録商標）（ＬＬＤＰＥ）及びATTANE（登録商標）（ＵＬＤＰＥ）という商標で市販されているものである。他の適切なエチレンポリマーは、Ewen他に付与された米国特許第４，９３７，２９９号明細書、Tsutsui他に付与された米国特許第５，２１８，０７１号明細書、Lai他に付与された米国特許第５，２７２，２３６号明細書、及びLai他に付与された米国特許第５，２７８，２７２号明細書に記載されており、これらの特許文献は、ここで引用にしたことにより本明細書の一部とする。
当然ながら、本発明は、エチレンポリマーの使用に限定されない。例えば、半結晶性ポリオレフィンとして使用するためにプロピレンポリマーも適切であり得る。適切なプラストマープロピレンポリマーとしては、例えばプロピレンのコポリマーか、ターポリマーであって、エチレン、１−ブテン、２ブテン、さまざまなペンテン異性体、１−ヘキセン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、４−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ヘキセン、５−メチル−１−ヘキセン、ビニルシクロヘキセン、スチレン等のα−オレフィン（例えばＣ３−Ｃ２０）とプロピレンのコポリマーを含むものを挙げることができる。プロピレンポリマーのコモノマー含量は、約３５重量％以下であり得るが、実施形態によっては約１〜約２０重量％、また別の形態では、約２〜約１０重量％であり得る。好ましくは、ポリプロピレン（例えばプロピレン／α−オレフィンコポリマー）の密度は、０．９１ｇ／ｃｍ３以下であり得るが、実施形態によっては０．８５〜０．８８ｇ／ｃｍ３、また別の形態では、０．８５〜０．８７ｇ／ｃｍ３であり得る。適切なプロピレンポリマーは市販されており、Exxon Mobil Chemical Co.（Houston, Texas）のVISTAMAXX（登録商標）、Atofina Chemicals（Feluy, Belgium）のFINA（登録商標）（例えば８５７３）、Mitsui Petrochemical IndustriesのTAFMER（登録商標）、及びDow Chemical Co.（Midland, Michigan）のVERSIFY（登録商標）等が挙げられる。好ましいプロピレンポリマーの他の例は、Datta他に付与された米国特許第６，５００，５６３号明細書、Yang他に付与された米国特許第５，５３９，０５６号明細書、及びResconi他に付与された米国特許第５，５９６，０５２号明細書に記載されており、これらの特許文献は、ここで引用にしたことにより本明細書の一部とする。
半結晶性ポリオレフィンを形成するために種々の公知の技術の何れをも用いることができる。例えば、オレフィンポリマーは、フリーラジカルまたは配位触媒（例えば、チーグラー・ナッタ触媒）を用いて形成し得る。好ましくは、オレフィンポリマーは、メタロセン触媒のような単座配位触媒から形成される。そのような触媒システムは、コモノマーが分子鎖の内部でランダムに分布し、かつ異なる分子量の分画にわたって一様に分布するエチレンコポリマーを作り出す。メタロセン触媒ポリオレフィンは、例えば、McAlpin他に付与された米国特許第５，５７１，６１９号明細書、Davis他に付与された米国特許第５，３２２，７２８号明細書、Obijeski他に付与された米国特許第５，４７２，７７５号明細書、Lai他に付与された米国特許第５，２７２，２３６号明細書、及びWheat他に付与された米国特許第６，０９０，３２５号明細書に記載されており、これらの特許文献は、ここで引用にしたことにより本明細書の一部とする。メタロセン触媒の例としては、ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）チタニウムジクロリド、ビス（ｎ−ブチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）スカンジウムクロリド、ビス（インデニル）ジルコニウムジクロリド、ビス（メチルシクロペンタジエニル）チタニウムジクロリド、ビス（メチルシクロペンタジエニル）ジルコニウムビス二塩化物、コバルトセン、シクロペンタジエニルチタントリクロリド、フェロセン、ハフノセンジクロリド、イソプロピル（シクロペンタジエニル、１−フルオレニル）ジルコニウムジクロリド、モリブドセンジクロリド、ニッケロセン、ニオボセンジクロリド、ルテノセン、チタノセンジクロリド、水素化塩化ジルコノセン、ジルコノセンジクロリド等が挙げられる。メタロセン触媒を用いて作られたポリマーは、一般的に狭い分子量範囲を有する。例えば、メタロセン触媒ポリマーは、４未満の多分散指数（Ｍｗ／Ｍｎ）、制御された短鎖分岐分布、及び制御されたアイソタクチシティを有し得る。
半結晶性ポリオレフィンのメルトフローインデックス（ＭＩ）は、さまざまな値をとりうるが、一般的には、約０．１〜約１００ｇ／１０分、実施形態によっては約０．５〜約３０ｇ／１０分、また別の形態では、約１〜約１０ｇ／１０分の範囲であり得る。メルトフローインデックスは、１９０ＥＣで１０分間に５０００ｇの力を受けたとき、押出式流動計オリフィス（０．０５２５インチ径）を通して押し出されるポリマーの重量（ｇ）である。
当然ながら、弾性フィルムを形成するために、他の熱可塑性ポリマーを単体で、あるいは半結晶性ポリオレフィンと組み合わせて用いてもよい。例えば、１以上の飽和共役ジエンポリマーで分離された２以上のモノアルケニルアレーンポリマーを有する、実質的にアモルファスのブロックコポリマーを用いることができる。モノアルキルアレーンブロックには、スチレン及びその類似体（アナログ）及びホモログが含まれ、例えば、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、１，３ジメチルスチレン ｐ−メチルスチレン等や、他のモノアルケニル多環式芳香族化合物（例えばビニルナフタレン、ビニルアントラセン等）が挙げられる。好ましいモノアルキルアレーンは、スチレン及びｐ−メチルスチレンである。共役ジエンブロックとしては、共役ジエンモノマーのホモポリマー、２種以上の共役ジエンのコポリマー、１種以上のジエンと、ブロックが主にジエンユニットと共役している他のモノマーとのコポリマーが挙げられる。好ましくは、共役ジエンは、４〜８個の炭素原子を含む、１，３−ブタジエン（ブタジエン）、２−メチル−１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３ペンタジエン（ピペリレン）、１，３ヘキサジエン等を含み得る。
モノアルケニルアレーン（例えばポリスチレン）ブロックの量は、さまざまな値をとり得るが、一般的には、約８〜約５５重量％を構成し、実施形態によっては約１０〜約３５重量％、また別の形態では、約２５〜約３５重量％を構成し得る。適切なブロックコポリマーは、約５０００〜約３５０００の総平均分子量を有し、かつ総平均分子量が約２万〜約１７万のジエンミッドブロックと飽和共役した、モノアルキルアレーンエンドブロックを含み得る。ブロックポリマーの数平均分子量は、約３万〜約２５万であり得る。
特定の好ましい熱可塑性弾性コポリマーは、Kraton Polymers LLC（Houston, Texas）からKRATON（登録商標）の商標名で市販されている。KRATON（登録商標）ポリマーには、スチレンブタジエン、スチレンイソプレン、スチレンブタジエン、スチレン、及びスチレンイソプレンスチレン等のチレン−ジエンブロックコポリマーが含まれる。KRATON（登録商標）ポリマーには、スチレン−ジエンブロックコポリマーを選択的に水素化することによって形成されるスチレン−オレフィンブロックコポリマーが含まれる。そのようなスチレン−オレフィンブロックコポリマーの例としては、スチレン（エチレンブチレン）、スチレン（エチレンプロピレン）、スチレン（エチレンブチレン）、スチレン、スチレン（エチレンプロピレン）スチレン、スチレン（エチレンブチレン）スチレン（エチレンブチレン）、スチレン（エチレンプロピレン）スチレン（エチレンプロピレン）、及びスチレンエチレン（エチレンプロピレン）等が挙げられる。これらのブロックコポリマーは、直鎖状、放射状、または星形状の分子形状を有し得る。特定のKRATON（登録商標）ブロックコポリマーとして、商品名Ｇ１６５２、Ｇ１６５７、Ｇ１７３０、ＭＤ６６７３、及びＭＤ６９７３として市販されているものが挙げられる。種々の好ましいスチレンブロックコポリマーが、米国特許第４，６６３，２２０号明細書、米国特許第４，３２３，５３４号明細書、米国特許第４，８３４，７３８号明細書、米国特許第５，０９３，４２２号明細書、及び米国特許第５，３０４，５９９号明細書に記載されており、これらの特許文献は、ここで引用にしたことにより本明細書の一部とする。他の市販のブロックコポリマーとしては、Kuraray Company, Ltd.（岡山）からSEPTOＮ（登録商標）の商標名で市販されているＳ−ＥＰ−Ｓ弾性コポリマーが挙げられる。更に別の適切なコポリマーには、Dexco Polymers（Houston, Texas）からVECTOR（登録商標）の商標名で市販されているＳ−Ｉ−Ｓ及びＳ−Ｂ−Ｓ弾性コポリマーが挙げられる。例えばTaylor他に付与された米国特許第５，３３２，６１３号明細書に記載のようなＡ−Ｂ−Ａ−Ｂテトラブロックコポリマーからなるポリマーも好適であり、上記特許文献は、ここで引用にしたことにより本明細書の一部とする。そのようなテトラブロックコポリマーの一例は、スチレン−ポリ（エチレンプロピレン）−スチレン−ポリ（エチレンプロピレン）（Ｓ−ＥＰ−Ｓ−ＥＰ）ブロックコポリマーである。
フィルムに用いられる弾性ポリマーの量は、さまざまであり得るが、一般的には、フィルムの約３０重量％以上、実施形態によっては約５０重量％以上、また別の形態では、フィルムの約８０重量％以上であり得る。ある実施形態では、例えば、半結晶性ポリオレフィンは、フィルムの、約７０重量％以上を構成し、実施形態によってはフィルムの約８０重量％以上、また別の形態では、フィルムの約９０重量％以上を構成し得る。他の実施形態では、半結晶性ポリオレフィンと弾力性ブロックコポリマーとの混合物が用いられ得る。そのような実施形態で、ブロックコポリマーは、混合物の約５〜約５０重量％を構成し、実施形態によっては約１０〜約４０重量％、また別の形態では、約１５〜約３５重量％を構成し得る。同様に、半結晶性ポリオレフィンは、混合物の約５０〜約９０重量％を構成し、実施形態によっては約６０〜約９０重量％、また別の形態では、約１５〜約３５重量％を構成し得る。他の弾性及び／または非弾性ポリマーもフィルムに使用し得ることは当然ながら理解されよう。
ポリマーの他に、本発明の弾性フィルムは公知の他の成分も含み得る。例えば、ある実施形態では、弾性フィルムはフィラー（filler）を含む。フィラーは、フィルムポリマー押し出し成形混合物に添加され得、押し出されたフィルムには化学的に影響を与えないが、フィルム全体に均一に分散し得る材料の微粒子または他の形態である。フィラーは、フィルムの不透明度及び／または通気性（即ち蒸気は透過し液体は実質的に不透過）を向上させる等の種々の目的のために用いられる。例えば、フィラーを施されたフィルムは、ストレッチして、ポリマーをフィラーから分離させ、微細孔経路を形成させることによって通気性となり得る。通気性微多孔伸縮性フィルムは、例えば、McCormack他に付与された米国特許第５，９９７，９８１号明細書、米国特許第６，０１５，７６４号明細書、並びに米国特許第６，１１１，１６３号明細書、Morman他に付与された米国特許第５，９３２，４９７号明細書、及びTaylor他に付与された米国特許第６，４６１，４５７号明細書に記載されており、これらの特許文献は、ここで引用にしたことにより本明細書の一部とする。
フィラーは、約０．１〜約７ミクロンの平均粒径の球形または非球形を有し得る。適切なフィラーの例としては、以下に限定されないが、炭酸カルシウム、粘土、シリカ、アルミナ、炭酸バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウム、タルク、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、二酸化チタン、ゼオライト、セルロース型粉末、カオリン、マイカ、炭素、酸化カルシウムのさまざまな種類の、酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、パルプ粉、木粉、セルロース誘導体、キチン、及びキチン誘導体等が挙げられる。必要ならば、ステアリン酸のような適切なコーティングを、フィラー粒子に塗布してもよい。使用時において、フィラー含量はさまざまであり得るが、例えば、フィルムの約２５〜約７５重量％、実施形態によっては約３０〜約７０重量％、また別の形態では、フィルムの約４０〜約６０重量％の範囲であり得る。
他の添加物、例えば溶融安定化剤、融解安定化剤、熱安定化剤、光安定化剤、酸化防止剤、耐熱老化安定化剤、白色化剤、ブロッキング防止剤、ボンディング剤、粘着性付与剤、粘性調節剤等を、フィルムに混合してもよい。適切な粘着性付与剤樹脂の例には、例えば、水素化炭化水素樹脂等が挙げられる。REGALREZ（登録商標）炭化水素樹脂は、そのような水素化炭化水素樹脂の例であり、Eastman Chemicalから市販されている。他の粘着性付与剤としては、ESCOREZ（登録商標）の商標名でExxonMobilから市販されているものがある。ポリエチレンワックス（例えばEastman Chemicalから市販されているEPOLENE（登録商標）C-10など）のような粘性調節剤を用いてもよい。亜りん酸エステル安定剤（例えば、Ciba Specialty Chemicals（Terrytown, N.Y.）から市販されているIRGAFOS（登録商標）、Dover Chemical Corp（Dover, Ohio）から市販されているDOVERPHOS（登録商標）等）が、溶融安定化剤の例である。加えて、ヒンダードアミン安定化剤（例えば、Ciba Specialty ChemicalsのCHIMASSORB（登録商標）等）は、熱安定化剤、光安定化剤の一例である。さらに、ヒンダードフェノールは、フィルムの製造における酸化防止剤として一般的に用いられている。適切なヒンダードフェノールとしては、Ciba Specialty Chemicals からIrganox（登録商標）の名称で市販されているもの、例えばIrganox（登録商標）１０７６、１１０１、またはＥ２０１等が挙げられる。さらに、フィルムと追加の材料（例えば不織ウェブ）とのボンディングを促進するためにフィルムにボンディング剤を加えてもよい。使用する場合、そのような添加物（例えば、粘着性付与剤、酸化防止剤、安定化剤等）は、それぞれフィルムの約０．００１〜約２５重量％の範囲の量だけ存在し得、実施形態によっては約０．００５〜約２０重量％、また別の形態では、フィルムの約０．０１〜約１５重量％の範囲であり得る。
本発明の弾性フィルムは、単層構造または多層構造であり得る。多層フィルムは、複数の層の同時押し出し、押出しコーティング、または他の従来の多層化プロセスで形成し得る。そのような多層フィルムは、通常、１層以上のベース層と１層以上のスキン層を有するが、所望の数の層を含んでいてよい。例えば、多層フィルムは、ベース層と１以上のスキン層から形成され、ベース層が半結晶性ポリオレフィンから形成されたものであり得る。そのような実施形態では、任意のフィルムを形成するポリマーから形成され得る。必要なれば、１以上のスキン層は、不織ウェブに熱的にボンディングするための熱シールボンディング層としてより適切な性質を当該層に与える柔軟でかつ低温で溶融するポリマーまたはポリマー混合物を含み得る。例えば、スキン層は、上述したもののようなオレフィンポリマーまたはその混合物から形成され得る。単体で、または他のポリマーと組み合わせて、本発明で使用するのに適切であり得る追加の薄膜形成ポリマーとしては、エチレン酢酸ビニル、エチレンアクリル酸エチル、エチレンアクリル酸、エチレンアクリル酸メチル、エチレン、正塩アクリル酸ブチル、ナイロン（登録商標）、エチレンビニルアルコール、ポリスチレン、ポリウレタン等が挙げられる。
スキン層の厚さは、一般的にフィルムの弾性を実質的に損なわないように選択される。この目的のために、各スキン層は、フィルムの全厚さの約０．５〜約１５％をそれぞれが構成し、実施形態によっては、各層が、フィルムの全厚さの約１〜約１０％を構成し得る。例えば、各スキン層は、約０．１〜約１０μｍの厚さを有し、実施形態によっては、約０．５〜約５μｍの厚さを有し、さらに別の実施形態では、約１〜約２．５μｍの厚さを有し得る。同様に、ベース層は、約１〜約４０μｍの厚さを有し、実施形態によっては、約２〜約２５μｍの厚さを有し、さらに別の実施形態では、約５〜約２０μｍの厚さを有し得る。
得られるフィルムの特性は、必要に応じて変えることができる。例えば、ストレッチする前に、フィルムは一般的に約１００ｇ／ｍ３以下、実施形態によっては、約５０〜約７５ｇ／ｍ３の秤量を有し得る。ストレッチ中、フィルムは一般的に約６０ｇ／ｍ３以下、実施形態によっては、約１５〜約３５ｇ／ｍ３の秤量を有する。ストレッチされたフィルムの全厚さは、約１〜約１００μｍ、実施形態によっては、約１０〜約８０μｍ、別の実施形態では、約２０〜約６０μｍであり得る。
後に詳細に説明するように、不織ウェブ材料を形成するために用いられるポリマーは、一般的に、ボンディング中に与えられる温度より高い軟化温度を有する。従って、このポリマーは、ボンディング中に、不織ウェブ材料の繊維が完全に溶融流動可能となる程度まで軟化することは実質的にない。例えば、ビカー（Vicat）軟化温度（ＡＳＴＭ Ｄ１５２５）が約１００〜約３００℃である、実施形態によっては、約１２０〜約２５０℃である、さらに別の実施形態では、約１３０〜約２００℃であるポリマーを用いることができる。不織ウェブ材料を形成するため高軟化点ポリマーの例として、例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン等）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート等）、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、アクリル樹脂（例えば、ポリアクリル酸、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート等）、ポリアミド（例えばナイロン（登録商標）等）、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリ乳酸、及びこれらのコポリマー等が挙げられる。必要ならば、上述のような生体分解性ポリマーを用いてもよい。以下に限定されないが、セルロースエステル、セルロースエーテル、ニトロセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、エチルセルロース、再生セルロース（ビスコース、レーヨン等）等の、合成または天然のセルロースポリマーを用いることもできる。このポリマーは、繊維に所望の特性を与える融解助剤や処理剤、残留量の溶媒、色素や着色剤などの他の添加物を含んでいてもよい。
不織ウェブ材料を形成するために単成分及び／または他成分繊維を用いてもよい。単成分繊維は、１つの押出し機から押出しされたポリマーの混合物またはポリマーから形成される。多成分繊維は、一般的には、別々の押出し機から押出しされた２種以上のポリマー（例えば複合繊維）から形成される。ポリマーは、繊維の断面の個別の領域に実質的に常に位置するように配置され得る。これらの成分は、所望の形状に配置することができ、例えば、鞘−芯形状、並置形状、パイ形状、海中の島形状（island-in-the-sea）、三島形状（three island）、牛の目形状（bull's eye）、または公知の他の形状で配置することができる。多成分繊維を形成するための種々の方法は、Taniguchi他に付与された米国特許第４，７８９，５９２号明細書、Strack他に付与された米国特許第５，３３６，５５２号明細書、Kaneko他に付与された米国特許第５，１０８，８２０号明細書、Kruege他に付与された米国特許第４，７９５，６６８号明細書、Pike他に付与された米国特許第５，３８２，４００号明細書、Strack他に付与された米国特許第５，３３６，５５２号明細書、及びMarmon他に付与された米国特許第６，２００，６６９号明細書に記載されており、これらの特許文献は、ここで引用にしたことにより本明細書の一部とする。種々の変則的な形状を有する多成分繊維も形成することができ、これは例えば、Hogle他に付与された米国特許第５，２７７，９７６号明細書、Hillsに付与された米国特許第５，１６２，０７４号明細書、Hillsに付与された米国特許第５，４６６，４１０号明細書、Largman他に付与された米国特許第５，０６９，９７０号明細書、及び、Largman他に付与された米国特許第５，０５７，３６８号明細書に記載されており、これらの特許文献は、ここで引用にしたことにより本明細書の一部とする。
ポリマーの任意の組み合わせを用いることができるが、多成分繊維のポリマーは、一般的には、異なるガラス転移温度または融点の熱可塑性材料から形成され、第１成分（例えば鞘部）が第２成分（例えば芯部）より低い温度で溶融するようにされる。このような多成分繊維の第１ポリマー成分の軟化点または融点によって、多成分繊維が粘着性骨格構造を形成し、冷却したときに繊維構造が安定化するようにすることができる。例えば、多成分繊維は、約２０〜約８０重量％、実施例によっては約４０〜約６０重量％の低融点ポリマーを有し得る。さらに、多成分繊維は、約８０〜約２０重量％、実施例によっては約６０〜約４０重量％の高融点ポリマーを有し得る。既存の鞘−芯型複合繊維の例としては、KoSa Inc（Charlotte, North Carolina）から市販されているものがあり、Ｔ２５５及びＴ２５６の名称で市販されているものは、ポリオレフィンの鞘部を用いており、Ｔ２５４の名称で市販されているものは、低融点コポリマーの鞘部を有している。さらに他の使用され得る公知の複合繊維としては、Chisso Corporation（Moriyama, Japan）及びFibervisions LLC（Wilmington, Delaware）から市販されているものが挙げられる。
短繊維、長繊維等の所望の長さの繊維を用いることができる。特定の実施形態では、例えば、繊維長が約１〜約１５０ｍｍの、実施形態によっては、約５〜約５０ｍｍの、別の実施形態では、約１０〜約４０ｍｍの、さらに別の実施形態では、約１０〜約２５ｍｍの範囲の短繊維を用いることができる。必ずしも必要ではないが、当分野で公知のように、カーディング技術を用いて短繊維で繊維層を形成してもよい。例えば、繊維のベールを繊維を分離させるピッカーに配置することによって、繊維をカーデッドウェブに形成することができる。次いで、その繊維を、さらに分離した上で、機械方向繊維の不織ウェブを形成するべく機械方向に整列させる、結合・カーディングユニットに通す。次に作られたカーデッドウェブを、公知の技術を用いてボンディングし、ボンデッドカーデッド不織ウェブを形成する。
必要ならば、不織複合材料を形成するために用いられる不織ウェブ材料に、多層構造を持たせてもよい。適切な多層材料としては、例えば、スパンボンド／メルトブロー／スパンボンド（ＳＭＳ）ラミネート、及びスパンボンド／メルトブロー（ＳＭ）ラミネート等が挙げられる。好適なＳＭＳラミネートの種々の例が、Brock他に付与された米国特許第４，０４１，２０３号明細書、Timmons他に付与された米国特許第５，２１３，８８１号明細書、Timmons他に付与された米国特許第５，４６４，６８８号明細書、Bornslaeger他に付与された米国特許第４，３７４，８８８号明細書、Collier他に付与された米国特許第５，１６９，７０６号明細書、及びBrock他に付与された米国特許第４，７６６，０２９号明細書に記載されており、これらの特許文献は、ここで引用にしたことにより本明細書の一部とする。加えて、市販のＳＭＳラミネートは、Spunguard（登録商標）及びEvolution（登録商標）との名称でKimberly-Clark Corporationから市販されているものもある。
多層構造の他の例としては、前のスピン（紡糸）バンクから堆積された繊維の層の上にスピンバンクが繊維を堆積させる多重スピンバンク紡糸機上で製造されるスパンボンドウェブがある。そのような独立してスパンボンディングされた不織ウェブも、多層構造と考えることができる。この場合、不織ウェブにおいて堆積された繊維のさまざまな層が、秤量、及び／または組成、種類、サイズ、圧着度、及び／または製造される繊維の形状の点で、いずれも同一であるか、あるいは異なるものであり得る。別の例として、１枚の不織ウェブが、２以上の独立して製造された、スパンボンドウェブ、カーデッドウェブ等の層を、互いにボンディングして形成したものであってもよい。これらの独立して製造された層は、製造方法、秤量、組成、及び上述の繊維の種類が異なっていてもよい。
不織ウェブ材料は、それを複合材料とみなせるものとするような追加の繊維成分を含み得る。例えば、不織ウェブは、当分野で公知の種々の交絡技術（水圧を用いた交絡（ハイドロエンタングル）、空気を用いた交絡、機械的交絡）のいずれかを用いて他の繊維成分を交絡させることができる。ある実施形態では、不織ウェブは、水圧による交絡（ハイドロエンタングル）を用いて、セルロース繊維と一体に交絡される。一般的なハイドロエンタングルプロセスでは、繊維を交絡して高度に交絡され統合された繊維構造（例えば不織ウェブ）を形成するために高圧の水流を利用する。短繊維と長繊維を交絡させた（ハイドロエンタングルド）不織ウェブは、例えば、Evansに付与された米国特許第３，４９４，８２１号明細書、及びBoultonに付与された米国特許第４，１４４，３７０号明細書に記載されており、これらの特許文献は、ここで引用にしたことにより本明細書の一部とする。長繊維不織ウェブとパルプ層の繊維を水圧で交絡させた（ハイドロエンタングルド）不織ウェブは、例えば、Everhart 他に付与された米国特許第５，２８４，７０３号明細書、及びAnderson他に付与された米国特許第６，３１５，８６４号明細書に記載されており、これらの特許文献は、ここで引用にしたことにより本明細書の一部とする。複合材の繊維成分は、得られた基体を所望の量だけ有し得る。この繊維成分は、複合材の約５０重量％以上、実施形態によっては、約６０〜約９０重量％を構成し得る。同様に、不織ウェブは、複合材の約５０重量％未満、実施形態によっては、約１０〜約４０重量％を構成し得る。
必ずしも必要ではないが、不織ウェブ材料を、本発明のフィルムに積層される前に１以上の方向にネック付けしてもよい。好適なネック付け技術は、Mormanに付与された米国特許第５，３３６，５４５号明細書、米国特許第５，２２６，９９２号明細書、米国特許第４，９８１，７４７号明細書、並びに米国特許第４，９６５，１２２号明細書、及びMorman他の米国特許出願公開第２００４／０１２１６８７号に記載されている。あるいは、不織ウェブを、フィルムに積層する前に１以上の方向に相対的に非伸縮性としておくことができる。そのような実施形態では、不織ウェブは、フィルムにラミネートされた後に、１以上の方向に選択に応じてストレッチされ得る。
不織ウェブ材料の秤量は通常さまざまな値をとり得るが、例えば約５〜約１２０ｇｓｍ（ｇ／ｍ２）、実施形態によっては、約１０〜約７０ｇｓｍ、別の実施形態では、約１５〜約３５ｇｓｍであり得る。複数の不織ウェブ材料を用いる場合、そのような材料は、同一または異なる秤量を有し得る。
ある実施形態では、ストラップの幅は、ストラップが丸まったり位置ずれする傾向が少なくなるように設定される。例えば、本発明のある実施形態では、ストラップの少なくとも一部は、約０．３〜約５ｃｍの幅を有し得る。より好ましくは、ストラップの少なくとも一部は、約０．５〜約３ｃｍの幅を有し得る。さらに好ましくは、ストラップの少なくとも一部は、約２〜約３ｃｍの幅を有し得る。他の実施形態では、ストラップ全体の幅は、約０．３ｃｍ〜約５ｃｍ、より好ましくは約０．５ｃｍ〜約３ｃｍ、さらに好ましくは約２．５ｃｍである。
また、図９乃至図１１に示すように、ストラップの一部分を２以上のバンドに分割して、使用中のマスクの安定度を向上させることができる。この場合、ストラップの一部は使用者の耳のところで分割されて、横向きのＹ字型のストラップ部分を形成するか、またはＹ字型の連結部を形成し、ストラップが２つのバンドに分割する位置の近くに使用者の耳がきて、２つのバンドの一方は耳の下に、他方は耳の上にくる形態となる。
本発明について詳細に説明してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更を加えて実施し得ることは明らかであろう。
本発明またはその好ましい実施形態の要素を説明する際に、「ある」「その」「前記」という語を用いている場合は、その要素が１つまたは複数存在することを意味している。「含む」、「備える」、及び「有する」という語は、包括的な意味であり、列挙した要素以外の他の要素も存在し得ることを意味している。
以上の記載から、本発明の目的が達成されていること、及び他の利点が得られたことが理解されよう。
上述のマスクは、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更を加えて実施し得るので、上述の実施形態の説明及び添付の図面の記載事項は例示を目的としたものであり、限定を意図したものではない。
本発明について詳細に説明してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更を加えて実施し得ることは明らかであろう。

Claims (20)

  1. マスクであって、
    第１の側部とその反対側の第２の側部とを有し、マスク使用者の口と鼻をカバーするように構成された本体部と、
    第１の呼気排気ベントを有し、前記本体部の前記第１の側部に取り付けられた第１の本体締結部材と、
    第２の呼気排気ベントを有し、前記本体部の前記第２の側部に取り付けられた第２の本体締結部材と、
    前記第１の本体締結部材と一体的に形成された第１のプルストラップ締結部材と、
    前記第２の本体締結部材と一体的に形成された第２のプルストラップ締結部材と、
    前記第１及び第２のプルストラップ締結部材に取り付けられたストラップとを備えるマスク。
  2. 請求項１に記載のマスクであって、
    前記第１及び第２のプルストラップ締結部材が、それぞれ独立して、前記ストラップが挿入可能な第１のスロットを有することを特徴とするマスク。
  3. 請求項１に記載のマスクであって、
    前記第１及び第２のプルストラップ締結部材が、それぞれ独立して、第１のスロット及び第２のスロットを有し、
    前記第２のスロットは、前記第１のスロットより使用者の耳に横方向に近い位置に配設されたことを特徴とするマスク。
  4. 請求項２に記載のマスクであって、
    前記第１及び第２のプルストラップ締結部材のうちの一方が、当該マスクの使用者の頭部へのフィットを調節するための調節手段としての役割を果すことを特徴とするマスク。
  5. 請求項４に記載のマスクであって、
    前記第２のプルストラップ締結部材が前記調節手段としての役割を果し、
    前記ストラップは、前記第１のプルストラップ締結部材を通してループ状することによって使用者の頭部の周囲に巻かれ、前記第２のプルストラップに達した前記ストラップの両端は前記第２のプルストラップ締結部材を通して調節可能に装着されることを特徴とするマスク。
  6. 請求項３に記載のマスクであって、
    前記第１及び第２のプルストラップ締結部材の両方が、当該マスクの使用者の頭部へのフィットを調節するための調節手段としての役割を果すことを特徴とするマスク。
  7. 請求項３に記載のマスクであって、
    前記第１のスロット及び前記第２のスロットの少なくとも１つが、その内側の一方に前記ストラップを把持するための歯部を備えることを特徴とするマスク。
  8. 請求項７に記載のマスクであって、
    前記歯部の歯端と、前記歯部が設けられたスロットにおける前記歯部と対向する内側との間に形成される幅ギャップが、約１．０ｍｍ乃至約１．５ｍｍであることを特徴とするマスク。
  9. 請求項１に記載のマスクであって、
    前記第１及び第２のプルストラップ締結部材が、それぞれ独立して、第１のスロット、第２スロット、第３スロット及び第４スロットを有し、
    前記第１スロットは、前記第３スロットから該スロットの長さ方向に延長した位置に配設され、
    前記第２スロットは、前記第４スロットから該スロットの長さ方向に延長した位置に配設され、
    前記第２スロット及び前記第４スロットは、前記第１のスロット及び前記第３スロットより使用者の耳に横方向に近い位置に配設され、かつ
    前記第２スロット及び前記第４スロットは、それぞれ独立して、その内側の一方に前記ストラップを把持するための歯部を備えることを特徴とするマスク。
  10. 請求項９に記載のマスクであって、
    前記歯部の歯端と、前記第２スロット及び前記第４スロットにおける前記歯部と対向する内側との間に形成される幅ギャップが、約１．０ｍｍ乃至約１．５ｍｍであることを特徴とするマスク。
  11. 請求項１に記載のマスクであって、
    前記ストラップが、１３３％伸張まで伸ばし、かつ１００％伸張に収縮させた後に、１００％伸張状態において幅１ｃｍ当たり約３０ｇ重乃至約１００ｇ重の収縮力を有するように構成された材料を含むことを特徴とするマスク。
  12. 請求項１に記載のマスクであって、
    前記ストラップの少なくとも一部が、約０．３ｃｍ乃至約５ｃｍの幅を有することを特徴とする請求項１に記載のマスク。
  13. マスクであって、
    マスク使用者の口と鼻をカバーするように構成された本体部と、
    呼気排気アセンブリであって、
    内側ベント部材開口部を画定し、かつ該開口部を覆う膜を有する内側ベント部材、
    外側ベント部材開口部を画定する外側ベント部材、及び
    本体締結部材及び該本体締結部材と一体的に形成された少なくとも１つのプルストラップ締結部材から構成され、前記外側ベント部材に取り付けられる締結システムを含み、
    前記内側ベント部材の一部と前記外側ベント部材の一部との間で前記マスクの本体部の少なくともある部分を挟むようにして前記マスクの本体部に取り付けられる呼気排気アセンブリと、
    前記第１及び第２のプルストラップ締結部材に取り付けられたストラップとを備えるマスク。
  14. 請求項１３に記載のマスクであって、
    前記プルストラップ締結部材が、第１のスロット及び第２のスロットを有し、
    前記第２のスロットは、前記第１のスロットより使用者の耳に横方向に近い位置に配設され、かつ、その内側の一方に前記ストラップを把持するための歯部を備えることを特徴とするマスク。
  15. 請求項１４に記載のマスクであって、
    前記歯部の歯端と、前記第２スロットにおける前記歯部と対向する内側との間に形成される幅ギャップが、約１．０ｍｍ乃至約１．５ｍｍであることを特徴とするマスク。
  16. 請求項１３に記載のマスクであって、
    前記プルストラップ締結部材が、第１のスロット、第２スロット、第３スロット及び第４スロットを有し、
    前記第１スロットは、前記第３スロットから該スロットの長さ方向に延長した位置に配設され、
    前記第２スロットは、前記第４スロットから該スロットの長さ方向に延長した位置に配設され、
    前記第２スロット及び前記第４スロットは、前記第１のスロット及び前記第３スロットより使用者の耳に横方向に近い位置に配設され、かつ、その内側の一方に前記ストラップを把持するための歯部を備えることを特徴とするマスク。
  17. 請求項１６に記載のマスクであって、
    前記歯部の歯端と、前記歯部が設けられたスロットにおける前記歯部と対向する内側との間に形成される幅ギャップが、約１．０ｍｍ乃至約１．５ｍｍであることを特徴とするマスク。
  18. 請求項１３に記載のマスクであって、
    前記ストラップが、１３３％伸張まで伸ばし、かつ１００％伸張に収縮させた後に、１００％伸張状態において幅１ｃｍ当たり約３０ｇ重乃至約１００ｇ重の収縮力を有するように構成された材料を含むことを特徴とするマスク。
  19. 請求項１３に記載のマスクであって、
    前記ストラップの少なくとも一部が、約０．３ｃｍ乃至約５ｃｍの幅を有することを特徴とするマスク。
  20. 請求項１３に記載のマスクであって、
    前記内側ベント部材が、使用者から吐き出された呼気の流れを使用者の目から遠ざかる方向に導くことができるように位置決めされることを特徴とするマスク。
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