JP2014503288A - 飛散防御性を有するフェイスマスク - Google Patents

Abstract

着用者から遠い側に互いに隣接して配置された２つの飛散防御外層と、フィルタ層と、内層とを含む、飛散防御性を有するフェイスマスクが提供される。上記した層はどれも撥水処理されていない。本発明のフェイスマスクは、例えばＡＳＴＭ Ｆ−１８６２−０５に従って実施される、マスクに対して流体を１６０ｍｍＨｇの圧力で直接的に吹きかける飛散防御性能試験に合格することができる。
【選択図】図２

Description

本出願は、２０１０年１２月２２日に出願されたRoger B. Quincy, IIIによる米国仮特許第61/425,875号に基づく利益を主張するものである（前記仮出願の内容は参照により本明細書に援用されるものとする）。

本発明は、概して、フェイスマスクに関する。より詳細には、本発明は、フェイスマスク（口、鼻孔、頬の大部分を覆うのに使用される）の本体部分を構成するのに用いられ、かつ飛散防御性（splash resistance）を提供する材料層アセンブリに関する。

病気の患者または負傷した患者のケアに従事する医療専門家は、病原菌を搬送し皮膚または粘膜との接触を通じて医療専門家に伝搬する血液流体に曝される。そのような病気で最も懸念されるものには、肝炎及びＡＩＤＳが含まれ、さらには、鳥インフルエンザ、ＳＡＲＳ、西ナイル病などが含まれる。医療専門家は、当然ながら、感染した患者に対処するときは注意を払う必要があるが、ガウン、手袋、フェイスマスクなどの保護衣類が、感染媒介物との接触を最小限に抑えるために使用される。血液または他の体液の意図しない飛散から口の粘膜を保護することが特に重要である。

フェイスマスクに対して飛散防御性を提供する際の問題点は、飛散物並びに微小浮遊（ウイルス性）粒子がマスクを通過して着用者が吸い込むことを防ぐとともに、許容可能なレベルの通気性を維持することである。マスクは口及び鼻孔を覆うので、呼気の熱及び水分は、マスクの外部とマスクで覆われた皮膚との間で微小気候（micro-climate）を形成する。このような微小気候は、多くの場合、マスクの着用者には不快に感じられる。１つまたは複数の材料層を通る空気流の測定は、ＡＳＴＭ Ｄ７３７−０４に記載されている方法に従って行われる。この方法により、１２５パスカルの水圧差での前記材料層についての定量化可能な通気度が得られる。通気度の測定に用いられるＡＳＴＭ Ｄ７３７の方法は、米国特許第4,748,065号（特許文献１）に記載されている。

飛散防御性を付与する方法には、単にさらなる層をマスクに追加するだけでなく、マスクの既存の層の厚さを増加させるか、または１またはそれ以上の既存の層に形成されている貫通孔の大きさまたは数を減少させることが含まれる。これらの方法は全て、マスクを通る呼気の空気、熱及び水分の流れを危険にさらす傾向がある。飛散防御性を付与する別の方法は、材料層の表面エネルギー特性を変更することであり、前記変更は化学処理により行うことができる。繊維に用いられる撥水性仕上げには様々なものがあり、それらには、繊維反応性炭化水素疎水性物質、シリコーン撥水剤、フルオロケミカル撥水剤などが含まれる。フルオロケミカル撥水剤は、水及び低表面張力流体の両方に対する撥水性を繊維に対して付与できるという点が独特である。手術室では一般的な液体である血液及びアルコールは低表面張力液体であるので、上記の性質は重要である。フルオロケミカル撥水剤の低表面張力液体に対する撥水能力は、その低表面エネルギーに関連している。フルオロケミカル仕上げ剤（フルオロケミカル撥水剤）は、水素原子の大部分をフッ素に置換した有機フッ素含有化合物である。これらの化合物を繊維に塗布し、その後に乾燥及び硬化させた場合、フルオロケミカル剤の尾部は繊維から離れる方向に配向され、それにより非常に低い表面エネルギーバリアが生成される。

フルオロケミカル処理はフェイスマスクの撥水性を向上させることができるが、そのようにして処理された材料の安全性に関する懸念が存在する。
安全性及び環境悪化の懸念に起因して、米国では１９７０年代及び１９８０年代に、フッ化炭素の多くの使用が廃止された。

外科環境に使用することができ、十分な飛散防御性を提供することができる、フッ化炭素を含まないマスクを提供することの課題が依然として存在する。これは、医療専門家に非常に重要な分野であり、医療専門家だけでなく患者の安全についても懸念する重要な研究分野である。

また、医療従事者を患者の血液及び体液に対する露出から保護することができ、かつ撥水処理を含まないフェイスマスクが依然として求められている。このような望ましいフェイスマスクは、血液飛散物の浸透に対する防御性を有するだけでなく、十分な通気性を有するべきである。

米国特許第4,748,065号明細書

本発明の流体防御性を有するフェイスマスクは、着用者から遠い側にあって、互いに隣接して配置された２つの飛散防御外層と、フィルタ層と、内層とを含む構造体である。前記マスクの材料要素はどれも撥水処理されていない。

前記２つの飛散防御外層が、前記両層を合わせて少なくとも１．４ｏｓｙ（４７．５ｇｓｍ）の坪量を有し、かつ前記２つの飛散防御外層のうちの内側の層が２５０ＣＦＭ／Ｆｔ^２よりも大きい通気度を有することが望ましい。また、前記２つの飛散防御外層は、若干の修正がなされたＡＳＴＭ標準試験Ｄ−１３８８に従って試験したときに、３．５よりも大きい剛性を有することが望ましい。

本発明のマスクは、例えばＡＳＴＭ Ｆ−１８６２−０５に従って実施される、マスクに対して流体様の人工血液を１６０ｍｍＨｇの圧力で直接的に吹きつける飛散防御性能試験に合格することができる。

フィルタ層は、４０ＣＦＭ／Ｆｔ^２よりも大きい通気度を有することが望ましい。

マスク全体が、少なくとも３０ＣＦＭ／Ｆｔ^２の通気度を有することが望ましい。

ASTM F1862-05（医療用フェイスマスクの人工血液の浸透抵抗率の標準試験）に使用される試験装置のレイアウトを示す図である（一定体積を既知の速度で水平に吹きつける）。 本発明のフェイスマスクの層を示す図であり、２つの飛散防御外層と、フィルタ層と、及び皮膚に快適に接触させるのに適した層とを示している。

フェイスマスクの流体飛散防御性能（fluid splash resistance）は、ＡＳＴＭ方法Ｆ１８６２−０５に従って測定することができる。「レベル３」に設定される飛散防御性能は、マスクまたは、複数の材料層を互いに積層させてなる構造体（マスク本体部を形成することとなる）が、１６０ｍｍＨｇの圧力で噴射した２．０ｇの人工血液を最外層に吹きつけたときに、該人工血液が内層に浸透するのを防ぐことができた場合に達成される。飛散防御性能を評価するための「レベル３合格」は、レベル３条件で３２個のサンプル試料のうちの少なくとも２９個が内層への流体の浸透を示さなかったときに、マスクまたは構造体の種類に対して与えられる。同様に、「レベル２」マスクは、圧力が１２０ｍｍＨｇであること以外は同様の方法で測定した流体浸透抵抗率を有する。

流体防御性能に加えて、マスクをレベル２またはレベル３にするためには、いくつかの他の基準を満たす必要がある。それらには、難燃性、圧力差（デルタＰ）、微粒子ろ過効率、及び細菌ろ過効率が含まれる。本発明は、少なくとも飛散防御性能について設定レベルを満たすマスクに関する。

また、上記した流体浸透を示さないサンプル試料の数（すなわち割合）を計測することにより、飛散防御における方向の変化を求めることもできる。これは、サンプル試料が３２個よりも少ない場合に、飛散防御性能に関する情報を提供する。このような計測は、下記の表（表２〜５）のサンプルセットについて記録され、それらの表における右端の欄に、試験された試料の総数に対するレベル３飛散基準に合格した試料の数として報告される。これらの数は、かっこの中の数字である。例えば、表２Ａの（２０／３２）は、３２個の試験された試料の内で２０個の試料が合格したことを意味する。この試験方法に使用される装置を図１に示す。

ＡＳＴＭ Ｆ１８６２−０５及び図１に説明及び図示されているように、サンプルはサンプルホルダ２にセットされる。加圧流体タンク４から、バルブスイッチ８により制御されるバルブ６を介して送達された液体が、サンプルに向けて水平に（サンプルに対して９０の角度で）噴射される。サンプルホルダ２は、過剰な液体を導いて集めるための標的板及び収集カップ１０を含む。前記バルブ６から送達された前記流体は、カニューレを通って噴射され、サンプルに衝突する。バルブタイミングコントローラ１４が、バルブの開放及び試験期間を制御するために使用される。

従来のマスク構造体の欠点を克服するために、（１）高レベルの流体飛散防御性能、（２）流体飛散物をより多く吸収する能力、（３）フィルタ層に対する低流体相互作用、及び（４）ＡＳＴＭ Ｄ７３７−０４方法によって通気度として測定される許容可能な快適さを有するマスクを提供するために、材料要素及びフェイスマスクの構造が活用される。

本発明の飛散防御性を有するフェイスマスク（図２参照）は、概して言えば、第１の飛散防御層２８と、フィルタ層２４と、前記第１の飛散防御層２８及び前記フィルタ層２４間に配置された第２の飛散防御層２６と、フィルタ層２４の着用者側に配置された着用者の皮膚と接触するための内側快適層２２とを含む。

フィルタ層２４は、最も一般的には、後述するメルトブローン法により作製された層である。メルトブローンフィルタ層２４は、軽量、一般的に０．３〜０．９ｏｓｙ（１０．２〜３０．５ｇｓｍ）であり、通常は、コストを考慮してポリプロピレンなどのポリオレフィンから作製される。なお、他のポリマーを用いても同様に機能可能である。

飛散防御層（スプラッシュ層）２８、２６は、スパンボンド繊維、ポリエステルセルロースウェットレイド繊維、有孔フィルムなどの様々な種類の材料から作製され得る。これらの材料は、非常に高い通気度（例えば、２００ｃｆｍ／ｆｔ^２よりも大きい）を有するべきである。これらの層は、過度にフレキシブルである必要はないが、液体流（例えば飛散物）が衝突したときに、層の形状及び完全性を維持することができるように十分な剛性を有するべきである。

最内層は、皮膚と接触したときに快適であり、かつ高い通気度を有するべきである。好適な材料には、２００ｃｆｍ／ｆｔ^２よりも大きい、より望ましくは３００ｃｆｍ／ｆｔ^２よりも大きい通気性を有する、ポリエステルセルロースウェットレイド材料、スパンボンド層またはメルトブローン層などの他の不織材料、あるいはそれらの組み合わせが含まれる。

より具体的には、飛散防御性を有するフェイスマスクは、望ましくは下記の点を含む構造体である。
・層全体としてＡＳＴＭ方法Ｆ１８６２−０５に合格した、少なくとも４つの別個の層を有する。
・マスクの構成材料がどれも撥水処理されていない
・少なくとも２つの互いに隣接する飛散防御層（第１の飛散防御層及び第２の飛散防御層）を含み、それらの層は、マスクアセンブリにおいて第２の飛散防御層がフィルタ層に隣接するようにして配置されている。
・互いに隣接する飛散防御層は両方とも、レベル３の飛散防御性能に寄与するために、特定の剛性、例えばドレープ剛性を必要とすると認識される。このレベルは、０．７〜０．９ｏｓｙ（２７．１〜３０．５ｇｓｍ）のスパンボンド（ＳＢ）、０．５ｏｓｙ（１７ｇｓｍ）Ｐｏｌｙ−Ｃｅｌｌ（ポリエステルセルロース）ウェットレイドについては満たすが、０．５３ｏｓｙ（１７ｇｓｍ）ＳＢ＆メルトブローン（ＭＢ）（試験結果は後記する）については満たさない。
・第２の飛散防御層は、少なくとも０．８ｏｓｙの坪量及び約２５０ＣＦＭ／Ｆｔ^２よりも大きい通気度を有することが好ましい。
・フィルタ層は、４０ＣＦＭ／Ｆｔ^２、より望ましくは４５ＣＦＭ／Ｆｔ^２よりも大きい、さらに望ましくは５０ＣＦＭ／Ｆｔ^２よりも大きい通気度を有する。フィルタ層は、０．４〜０．９ｏｓｙ、より望ましくは０．６ｏｓｙの坪量を有するメルトブローン繊維層であることが好ましい。
・皮膚に対して快適さを提供する内層は、０．３〜０．９ｏｓｙ、望ましくは０．５ｏｓｙの坪量を有する。
・フェイスマスク全体で、少なくとも３０ＣＦＭ／Ｆｔ^２、より望ましくは３５ＣＦＭ／Ｆｔ^２よりも大きい、さらに望ましくは４０ＣＦＭ／Ｆｔ^２よりも大きい通気度を有する。

本発明のマスクに適合する、別個の層を互いに積層させてなるアセンブリが図２に示されている。

本発明のマスク及び比較例のマスクに使用される代表的な層の詳細、及び各々の通気度の値が表１に記載されている。スパンボンド繊維及びメルトブローン繊維は、特に断りのない限り、ポリプロピレンであることに留意されたい。

レベル３の飛散防御性能を達するためにメルトブローンろ過層の前側（着用者から遠い側）に複数の層を有することの重要性は、表２Ａ及び表２Ｂに示す流体飛散防御性能のデータを比較することにより分かる。これらのマスク構造体は、完成されたフェイスマスクの形態ではなく、様々な材料を互いに積層させてなるシートの形態で試験される。メルトブローンろ過層の前側にVispore（登録商標）フィルム材料（米国特許第4,920,960号に記載の有孔フィルム）を２層配置すると、前記マスクプロトタイプ（マスク構造体）が、レベル３の飛散防御性能に達することが分かる（３２個のサンプルのうち３１個が合格）。メルトブローンフィルタ層の両面に飛散防御層を配置した場合（表２Ａ）は、十分な飛散防御性能が得られない。有孔フィルム（例えば、Vispore（登録商標）フィルム）は、液体の少なくとも一方向への通過を制限するとともに、気体が該層を両方向へ自由に通過することを可能にするという独特の構造を有する。

表３の例は、レベル３の飛散防御性能に合格するための、４層型マスク構造体における材料選択の重要性を示す。最外層すなわち第１の飛散防御層が低坪量材料（例えば、０．５ｏｓｙのオレンジ縞のＰｏｌｙ−Ｃｅｌｌ）である場合、第２の飛散防御層の選択がより重要になる。最初の３つのサンプル（サンプル３、４、５）は、比較的高い通気度（ＡＰ＝７６）を有するＭＢフィルタ層を使用していることに留意されたい。この４層型マスク構造体は、完成品のマスク形態ではなく、積層シート形態で試験される。サンプル１５のＳＢ＆ＭＢ飛散防御層は、液体の衝突に耐えるのには柔軟過ぎて（十分な剛性を有していない）、過剰な量の液体が第２の飛散防御層及びそれに後続する層を通過することが可能になると考えられる。このＳＢ＆ＭＢ飛散防御層の柔軟性は、ドレープ剛性試験（カンチレバー曲げ試験とも呼ばれる）により試験される。この試験方法は、繊維の長さが異なる（２．５ｃｍ×２０．３ｃｍ（１インチ×８インチ）のサンプルを用いる）こと以外は、ＡＳＴＭ標準試験Ｄ−１３８８に従って行われる。比較として、サンプル６のＰｏｌｙ−Ｃｅｌｌ製の飛散防御層１（最外層；スプラッシュ１）も測定する。ドレープ剛性試験の結果を表６に示す。本発明のフェイスマスクに用いられる飛散防御層（スプラッシュ層）の繊維は、少なくとも３．５、より望ましくは４．０よりも大きい、さらに望ましくは４．５よりも大きいドレープ剛性を有することが望ましい。

サンプル１５の飛散防御層１（最外層）は、米国ノースカロライナ州２７０２８モックスビルアブゴルドライブ１７８所在のアブゴル・アメリカ社（Avgol America Inc）から入手可能である。これは、YD-018-26と名付けられており、ポリエチレンシース／ポリプロピレンコアの二成分スパンボンドＳＭＳ繊維と説明されている。メルトブローン部分はポリプロピレンである。ポリオレフィンは、通常は、撥水処理しなくても疎水性であることに留意されたい。この繊維は、本発明のフェイスマスクの飛散防御層として使用するには剛性が不十分、すなわちドレープ剛性が３．５未満であり、そのため試験に不合格になると考えられる（表６参照）。

表４の例は、レベル３試験に合格した４層型構造体を示す。表４の例では、飛散防御層は同じであるが、内層は２種類、ＭＢフィルタ層は４種類の別の材料が使用されている。サンプル１２は、０．９ｏｓｙの２つの飛散防御層と、０．６ｏｓｙのメルトブローンフィルタ層と、０．５ｏｓｙのポリエステルセルロース内層とからなり、レベル３の飛散試験に合格した。サンプル１１は、メルトブローンフィルタ層の坪量がより小さいこと以外はサンプル１２とほぼ同一であるが、試験に不合格であった。このことは、このような層の組み合わせの場合は、より重たい（坪量が大きい）メルトブローンフィルタ層が必要であることを示している。サンプル１０は、内層がサンプル１５（表３参照）の飛散防御層に使用されたAvgol YD-018-26から作製されていること以外はサンプル１１とほぼ同一であるが、飛散防御性能試験に合格した。この結果は、サンプル１０はサンプル１１とよく似ているが、サンプル１０のＳＢ＆ＭＢ内層はその疎水性によりサンプル１０が飛散試験に合格することを可能にするが、サンプル１１のＰｏｌｙ−Ｃｅｌｌ内層はそうではないことを示す。加えて、Avgol社製ＳＢ＆ＭＢ材料の低いドレープ剛性は、該材料を内層に使用する場合は、サンプル１５のように外層に使用する場合と比べると、飛散防御性能にとっては重要ではない。

表４における最初の２つのサンプルは、完成品のマスク形態で試験したことに留意されたい。最後の４つのサンプルは、積層シート形態で試験した。１１５ｃｆｍ／ｆｔ^２の非常に高い通気度を有する、０．６ｏｓｙ（２０．３ｇｓｍ）のメルトブローンフィルタ層（サンプル９）がこの試験セットに含まれていることに留意されたい。

表５の例は、レベル３試験に合格しなかった２つの５層型構造体（４層と追加的な飛散防御層）を示す。注目すべきは、０．９ｏｓｙの２つの同一のＳＢ飛散防御層を有する表４のサンプルに対する、サンプル１４の比較結果である。驚くべきことに、合計した坪量が２．０ｏｓｙ（６８ｇｓｍ）の３つの飛散防御層を有する、より重いサンプル１４は飛散防御性能試験に不合格だったが、合計した坪量が１．８ｏｓｙ（６１ｇｓｍ）の２つの飛散防御層を有するサンプル９は試験に合格した。

表７は、レベル３の飛散防御性能を有するマスクについてのさらなる通気度試験のデータを含む。この場合、マスクの構成材料には、２つの０．９ｏｓｙスパンボンド飛散防御層と、０．６ｏｓｙメルトブローンフィルタ層と、０．５ｏｓｙポリ−セルウェットレイド内層とが含まれる。マスク全体の通気度も記載されている。全ての測定値は、ｃｆｍ／ｆｔ^２の単位である。

上記の表では、ＰＧＩは、米国ノースカロライナ州シャーロット所在のポリマー・グループ社（Polymer Group Inc）を指す。ＰＧＩ社は、工学材料の世界的なリーディングカンパニーであり、衛生、拭取繊維、医療、工業市場用の不織布の生産に主に重点を置いている。ＰＧＩ社のインターネットサイトは、http://www.polymergroupinc.com/en/である。アルストローム（Ahlstrom）は、工業用途の高性能の特殊紙及び繊維複合体の世界的な開発（デベロッパー）及び製造業者である。アルストローム社のインターネットサイトは、http://www.ahlstrom.com/en/aboutAhlstrom/Pages/default.aspx.である。

本発明のマスクは、レベル３飛散防御性能試験において、構造が異なる同様のマスクと比べると、飛散物をより多く保持または吸収することが観察された。例えば、撥水処理（例えばフルオロケミカル処理）された外側層を有するマスクは、飛散流体をマスクに吸収及び／または捕集するのではなく跳ね返す（または弾く）ことが知られている。無菌の手術部位は、マスクから跳ね返った流体により危険にさらされる。「撥水処理」は、低表面張力流体に対する撥水性を向上させる化学処理を指す。例えば、ＰＰ繊維は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）に対する撥水性を向上させるためにフルオロケミカル剤で処理される。フルオロケミカル処理しない場合、ＰＰ繊維のイソプロピルアルコールに対する撥水性は２０％ＩＰＡ／水に過ぎない。フルオロケミカル処理は、ＰＰ繊維のイソプロピルアルコールに対する撥水性を少なくとも７０％ＩＰＡ／水向上させるように設定されている。本明細書で使用される撥水処理なる用語は、繊維（ＰＰ、ウェットレイドなど）に対して少なくとも３０％ＩＰＡ／水の撥水性を提供する任意の処理を指す。

本明細書で使用される「スパンボンド繊維」なる用語は、溶融した熱可塑性材料を、スピナレット（spinneret）の通常は円形の断面形状を有する複数の微細なキャピラリからフィラメントとして押し出すことにより形成される小径の繊維を意味し、押し出された繊維の直径はその後、例えば、Appel他に付与された米国特許第4,340,563号、Dorschner他に付与された米国特許第3,692,618号、Matsuki他に付与された米国特許第3,802,817号、Kinneyに付与された米国特許第3,338,992号及び同第3,341,394号、Hartmanに付与された米国特許第3,502,763号、あるいはDoboに付与された米国特許第3,542,615号に開示されているようにして急激に縮径させられる。スパンボンド繊維は一般的に、収集面上に堆積したときに粘着性を示さない。スパンボンド繊維は一般的に、連続的であり、７μｍよりも大きい、より具体的には約１０〜２０μｍの平均直径を有する（少なくとも１０個のサンプルに基づく）。スパンボンド繊維は、例えばHogle他に付与された米国特許第5,277,976号、Hillsに付与された米国特許第5,466,410号、あるいはLargman他に付与された米国特許第5,069,970号及び同5,057,368号（これらの特許文献には、非従来型の形状を有する繊維が記載されている）に記載されているように、様々な形状を有することができる。

本明細書中で使用される「二成分繊維」なる用語は、別々の押出成形機から押し出されるが、互いに紡糸されて１つの繊維を形成する少なくとも２つのポリマー形成された繊維を指す。二成分繊維は、多成分繊維またはコンジュゲート繊維と呼ばれることもある。前記ポリマーは通常は互いに異なるものであるが、二成分繊維は１つの種類のポリマーから作製することもできる。前記ポリマーは、二成分繊維の断面にわたって、実質的に一定に位置決めされた区別可能な領域に配列され、かつ二成分繊維の長さに沿って連続的に延在している。このような二成分繊維の形態は、例えば、一方のポリマーが他方のポリマーによって囲まれる鞘／芯配置とするか、または、並列配置、パイ配置、あるいは「海中の島々」配置とすることができる。二成分繊維は、Kaneko他による米国特許第5,108,820号、Krueger他による米国特許第4,795,668号、Marcher他による米国特許第5,540,992号、及びStrack他による米国特許第5,336,552号に教示されている。二成分繊維はまた、Pike他による米国特許第5,382,400号にも教示されており、膨張率または収縮率が互いに異なる２つ（またはそれ以上）のポリマーを用いることによって繊維にしわ（crimp）を形成することができるとされている。２成分繊維においては、ポリマーは、７５／２５、５０／５０、２５／７５の割合、または他の望ましい所望の比率で存在することができる。繊維はまた、Hogle他による米国特許第5,277,976号、Hillsによる米国特許第5,466,410号、及びLargman他による米国特許第5,069,970及び5,057,368号に記載されるような従来と異なる形状を有することもできる。

本明細書で使用される「メルトブローン繊維」なる用語は、溶融した熱可塑性材料を、通常は円形の断面形状を有する複数の微細なダイキャピラリから溶融した糸またはフィラメントとして、収束する通常は高温の高速ガス（例えば空気）流の中に押し出し、その流れにより溶融した熱可塑性材料のフィラメントの直径を、マイクロ繊維（超極細繊維）の直径の程度にまで縮径させることにより形成される繊維を意味する。メルトブローン繊維は、その後、前記高速ガス流によって運ばれて収集面上に堆積し、それにより、ランダムに分散したメルトブローン繊維のウェブが形成される。このような工程は、例えば、Butin他に付与された米国特許第3,849,241号に開示されている。メルトブローン繊維は、連続的または非連続的なマイクロ繊維であって、一般的に、１０μｍ未満の平均直径を有し、一般的に、捕集面上に堆積したときに粘着性を示す。

本明細書で使用される「多層不織積層体」なる用語は、いくつかのスパンボンド層といくつかのメルトブローン層とを含む積層体を意味し、そのようなものとしては、Brock他に付与された米国特許第4,041,203号、Collier他に付与された米国特許第5,169,706号、Potts他に付与された米国特許第5,145,727号、Perkins他に付与された米国特許第5,178,931号、及びTimmons他に付与された米国特許第5,188,885号に開示されているスパンボンド／メルトブローン／スパンボンド（ＳＭＳ）積層体などがある。このような積層体は、動いているフォーミングベルト上にまずスパンボンド布層、次にメルトブローン布層、そして最後に別のスパンボンド層をその順番に堆積させた後、これらの層を後述する方法によって互いに接合させることにより作製することができる。あるいは、前記繊維層を個々に形成した後、ローラーに巻き取っておき、別個の接合工程で互いに組み合わせることもできる。このような繊維は、通常は、約０．１〜１２ｏｓｙ（６〜４００ｇｓｍ）、より具体的には約０．７５〜３ｏｓｙの坪量を有する。また、多層積層体は、様々な数のメルトブローン層（Ｍ）あるいは複数のスパンボンド層（Ｓ）を様々な構成で有することができ、膜（Ｆ）やコフォーム材料などの他の材料も含むことができる（例えば、ＳＭＭＳ、ＳＭ、ＳＦＳなど）。

不織布の坪量は、通常は、材料の１平方ヤード当たりのオンス（ｏｓｙ）または１平方メートル当たりのグラム数（ｇｓｍ）で表され、繊維の有効直径は通常ミクロン単位で表される（ｏｓｙをｇｓｍに変換するにはｏｓｙに３３．９１を乗ずればよいことに留意されたい）。

ドレープ剛性試験（カンチレバー曲げ試験とも呼ばれる）は、繊維がその自重により片持ち梁（カンチレバー）曲がりする原理を用いて、繊維の曲げ長さを測定する。曲げ長さは、繊維重量と繊維剛性との間の相互作用の測定値である。この試験の或るバージョンは、２．５４ｃｍ（１インチ）×２０．３ｃｍ（８インチ）の繊維ストリップを使用し、該ストリップを１２ｃｍ／分（４．７５インチ／分）の速度で、該ストリップの長手方向と平行な方向に摺動させ、該ストリップの前縁を水平面の縁部から突出させる。前記繊維ストリップの先端がその自重により下がり、前記繊維ストリップの前記先端とプラットフォーム（前記水平面）の前記縁部とを結ぶ線が水平線に対して４１．５°の角度をなしたときに、前記縁部から突出した部分の長さを測定する。突出部分が長いほど、前記繊維ストリップは緩やかに曲がることとなるので、前記繊維の剛性がより高いことを示す。ドレープ剛性は、０．５×曲げ長さとして計算される。２以上のサンプル試料を測定する場合、ドレープ剛性の値は、前記サンプルの個々の試料の平均値として報告される。この試験方法は、繊維の長さが異なる（より長い）ことを除き、ＡＳＴＭ標準試験Ｄ−１３８８に従って実施される。使用した試験装置は、米国ニューヨーク州アミティヴィル１１７０１ベイビューアベニュー４００所在のテスティング・マシン社（Testing Machines Inc.）から入手可能なカンチレバー曲げテスター（Cantilever Bending tester）型番７９−１である。多くの試験と同様に、サンプルは、試験前は、相対湿度６５±２％、７２±２°Ｆ（２２±１°Ｃ）のＡＳＴＭ条件、または相対湿度５０±２％、７２±１．８°ＦのＴＡＰＰＩ条件に条件付けするべきである。

本発明に対する変更及び変形は当業者の能力の範囲内と見なされることは、当業者には理解できるであろう。本願出願者は、そのような変更及び変形が本発明の範囲内にあることを意図している。また、本発明の範囲は、本明細書に開示された特定の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、上述の開示を考慮して添付の請求項にのみ従うものであると理解されたい。

Claims (15)

1. 流体防御性を有するフェイスマスクであって、
   着用者から遠い側にあって、互いに隣接して配置された２つの飛散防御外層と、
   フィルタ層と、
   内層とを含み、
   上記の層はどれも撥水処理されておらず、かつ１６０ｍｍＨｇの圧力下で実施される飛散防御性能試験に合格することを特徴とするマスク。
2. 請求項１に記載のマスクであって、
   前記２つの飛散防御外層が、前記両層を合わせて少なくとも１．４ｏｓｙの坪量を有し、かつ
   前記２つの飛散防御外層のうちの内側の層が、２５０ＣＦＭ／Ｆｔ^２よりも大きい通気度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、
   前記フィルタ層が、４０ＣＦＭ／Ｆｔ^２よりも大きい通気度を有することを特徴とするマスク。
4. 請求項１に記載のマスクであって、
   当該マスクが、少なくとも３０ＣＦＭ／Ｆｔ^２の通気度を有することを特徴とするマスク。
5. 請求項１に記載のマスクであって、
   前記２つの飛散防御外層のうちの最外層が、３．５よりも大きいドレープ剛性を有することを特徴とするマスク。
6. 請求項１に記載のマスクであって、
   前記２つの飛散防御外層のうちの最外層が、４．０よりも大きいドレープ剛性を有することを特徴とするマスク。
7. 請求項１に記載のマスクであって、
   前記２つの飛散防御外層のうちの最外層が、４．５よりも大きいドレープ剛性を有することを特徴とするマスク。
8. 請求項２に記載のマスクであって、
   前記２つの飛散防御外層のうちの内側の層が、有孔フィルムから構成されていることを特徴とするマスク。
9. 外科用のフェイスマスクであって、
   着用者の顔面から遠い側に配置されたスパンボンド繊維製の第１の飛散防御層と、
   スパンボンド繊維または有孔フィルム製の第２の飛散防御層と、
   メルトブローン製のフィルタ層と、
   着用者の顔面に接触させるのに適した内層とを含み、
   ＡＳＴＭ Ｆ−１８６２−０５のレベル３試験に合格す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、
    前記第２の飛散防御層が、少なくとも０．８ｏｓｙの坪量を有し、かつ
    前記第１及び第２の飛散防御層が、前記両層を合わせて少なくとも１．４ｏｓｙの坪量を有することを特徴とするマスク。
11. 請求項９に記載のマスクであって、
    前記フィルタ層が、４０ＣＦＭ／Ｆｔ^２よりも大きい通気度を有することを特徴とするマスク。
12. 請求項９に記載のマスクであって、
    当該マスクが、少なくとも３０ＣＦＭ／Ｆｔ^２の通気度を有することを特徴とするマスク。
13. 請求項９に記載のマスクであって、
    前記最外の第１の飛散防御層が、３．５よりも大きいドレープ剛性を有することを特徴とするマスク。
14. 請求項９に記載のマスクであって、
    前記最外の第１の飛散防御層が、４．０よりも大きいドレープ剛性を有することを特徴とするマスク。
15. 請求項９に記載のマスクであって、
    前記最外の第１の飛散防御層が、４．５よりも大きいドレープ剛性を有することを特徴とするマスク。

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