JPH0288083A - マスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はマスクに関し、更に詳しくは防塵性、抗菌性、
防臭性に優れたマスクに関する。

〔従来の技術］ 従来、花粉、細菌、室内外の各種塵埃が鼻やのど等の呼
吸器系に著しく悪影響を与え、これを防ぐため木綿製の
ガーゼとよばれる基材でマスクを形成することが知られ
ている。しかしながら、上記の方法では粒子径が０．１
ｔｍ以上の比較的大きい粒子は捕集できるが、エアゾル
、細菌、ウィルス等の１μｍ以下の微粒子の捕集は極め
て困難である。

防塵、抗菌、防臭を有するマスクとして、ガーゼ状の基
布を何枚も重ねる方法や、基布の間に活性炭や有機系抗
菌材を含浸させる方法が知られている。しかしながら、
これらの方法ではマスクとしての適当な通気性カマ阻害
され、また人体に対して安全性に問題があるなど不十分
であった。

［発明が解決しようとする課題］ マスクとしての適当な通気性を有し、すなわち患苦さを
さほど感じさせず、比較的微粒子の物質をも捕集するこ
とが必要である。さらに好ましくは衛生マスクとして口
唇に直接接する基布の表面及び内部に抗菌性、防臭性を
付与し、細菌、真菌等の微生物の繁殖を抑制させる点も
重要である。

しかし、以上の各点を満足したマスクは開示されていな
い。

そこで本発明の目的は上述の如き課題を解決した衛生マ
スクを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は高吸水性樹脂を一対の基布の間に内蔵させるこ
とにより防塵性、抗菌性、防臭性を存するマスクを提供
するものである。

以下本発明について詳細に説明する。

本発明におけるマスクの基布は、装着した際に人の口腔
及び鼻部に対向する位置が適当な通気性を有するもので
あれば、その種類、形状等に特別の限定はない。例えば
、木綿、羊毛、絹、麻などの天然繊維、レーヨン、キュ
プラなどのセルロース繊維、ナイロン６、ナイロン６６
などのようなポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレ
ートなどのようなポリエステル繊維、ポリアクリルニト
リル繊維などのようなアクリル繊維、水不溶化されたポ
リビニルアルコール繊維、セルロースアセテート繊維な
どから選ばれた少なくとも１種の繊維からなる織布、編
布、不織布およびこれらの複合体などを用いることがで
きる。

本発明において高吸水性樹脂は呼気中の水分を吸収し、
膨潤することによってその防塵効果が増大する０例えば
、繊維状に構成した高吸水性樹脂は、アクリル系の重合
物を主体とした架橋または部分架橋合成樹脂であり、ア
クリル酸アンモニウムとアクリルアマイドの共重合体や
アクリルニトリル重合体、あるいはアクリルアンモニウ
ムとアクリルアマイドの共重合体を外層とし芯にアクリ
ルニトリル重合体の二重構造の繊維、またはこれらにレ
ーヨン繊維等の吸水性の高い繊維を混合したものが推奨
される。従来の吸水性樹脂は、その形状がビーズ状、粉
末状であり、これらに接着剤等を混入して基布に付着さ
せることは、通気性が調整しにくい、取扱いが難しい等
の点から好ましくない。

繊維付着状及びスポンジ状に構成した高吸水性樹脂は、
予め繊維状及びスポンジ状に成形した基体に吸水性ポリ
マーを担持させたものである。該基体としては木材パル
プ、レーヨン、木綿その構成ポリエステル等の合成繊維
製不織布地のセルロース系繊維あるいはポリエステル系
繊維の様な吸収性繊維を使用するのが好ましい。しかし
他の種類の繊維、例えばポリエチレン、ポリプロピレン
、ポリスチレン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、
ポリアクリロニトリル、ポリウレタン等の繊維を含ませ
ても良い。

基体の形状としては短繊維、長繊維、ウェブ、抄紙シー
ト、不織布、糸、編織物等の繊維状のものやゆる（成形
したバット等のスポンジ状のものが好ましい。

吸水性ポリマーはアクリル酸およびアクリル酸塩を単独
または混合して調製したモノマーの水溶液を前記不織布
等の基体に含浸、噴霧、浴処理、泡処理等の方法で付着
した後、重合させることによって得られる。

前記モノマーの水溶液には、吸水性能を向上させるため
の架橋剤や添加剤を加えることも可能である。架橋剤と
しては、メチレンビスアクリルアミド、エチレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール
ジ（メタ）アクリレート等の多官能性のエチレン性不飽
和モノマーや、エチレングリコールジグリシジルエーテ
ル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等の
ポリグリシジルエーテル、グリセリン、ペンタエリスト
ール等のポリオール、およびエチレンジアミン等のポリ
アミンなど、アクリル酸、官能基と反応し得る２個以上
の官能基を有する水溶性の化合物等を使用できる。そし
て、不織布に担持したモノマーを重合させるには、ラジ
カル重合開始剤を予め添加したモノマー水性溶液との何
れか一方を不織布に施した後、他方を不織布に施し、そ
の後に開始剤を分解させたりすることによって実施され
る。重合が終了した後、必要に応じて不織布を洗浄し、
熱風やマイクロ波によって乾燥されて、繊維付着状およ
びスポンジ状に構成した高吸水性樹脂層が製造される。

本発明において高吸水性樹脂をマスクに通用する方法と
しては通気性を考慮して繊維状、繊維付着状およびスポ
ンジ状に構成したものを用いることが好ましい。

市販されている繊維状の高吸水性樹脂としては具体的に
は、日本エクスラン工業・ランシールＦ等がある。これ
はアクリル繊維内芯とアクリル酸塩系共重合体外層との
複合繊維である。

本発明において「ゼオライト」としては、天然ゼオライ
ト及び合成ゼオライトのいずれも用いることができる。

ゼオライトは、一般に三次元骨格構造を存するアルミノ
ケイ酸塩であり、一般弐としてＸＭｚ／ｎｏ−ＡＩｚＯ
ｓ　　・ＹＳｉＯｇ　　・ＺＨｔＯで表示される。

ここでＭはイオン交換可能なイオンを表し通常はｌ又は
２価の金属のイオンである。ｎは（金属）イオンの原子
価である。Ｘ及びＹはそれぞれの金属酸化物、シリカ係
数、Ｚは結晶水の数を表示している。ゼオライトの具体
的例としては例えば、Ａ−型ゼオライド、Ｘ−型ゼオラ
イド、Ｙ−型ゼオライド、Ｔ−型ゼオライド、高シリカ
ゼオライト、ソーダライト、モルデナイト、アナルサイ
ム、クリノプチロライト、チャバサイト、エリオナイト
等を挙げることができる。ただしこれらに限定されるも
のではない、これら例示ゼオライトのイオン交換容量は
、Ａ−型ゼオライド７ｎ＋ｅｑ／ｇ−Ｘ−型ゼオライド
６．４ｍｅｑ／ｇ、　Ｙ−型ゼオライド５ｍｅｑ／ｇ。

Ｔ−型ゼオライド３．４ｍｅｑ／ｇ、ソーダライト１１
．５ｍｅｑ／ｇ　、モルデナイト２．６ｍｅｑ／ｇ、ア
ナルサイム５ｍｅｑ／ｇ、クリノプチロライト２．６＋
ｅｑ／ｇ、チャバサイト５ｍｅｑ／ｇ、エリオナイト３
．８ｍｅｑ／ｇであり、抗菌性金属イオンでイオン交換
するに十分の容量を存している。

本発明で用いる抗菌性ゼオライトは、上記ゼオライト中
のイオン交換可能なイオン、例えばナトリウムイオン、
カルシウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオ
ン、鉄イオン等のその一部又は全部を抗菌性金属イオン
で置換したものである。抗菌性金属イオンの例としては
、銀、銅又は亜鉛のイオンを挙げることができる。

抗菌性の点から、上記抗菌性金属イオンは、ゼオライト
中に０．１〜１５％含有されていることが適当である。

銀イオン０．１〜１５％及び銅イオン又は亜鉛イオンを
０．１〜８％含有する抗菌性ゼオライトが好ましい、尚
、本明細書において、％とは１１０°Ｃ乾燥基準の重量
％をいう。

以下本発明で用いる抗菌性ゼオライトの製造方法につい
て説明する。例えば、本発明で用いる抗菌性ゼオライト
は、予め調製した銀イオン、銅イオン又は亜鉛イオン等
の抗菌性金属イオンを含有する混合水溶液にゼオライト
を接触させて、ゼオライト中のイオン交換可能なイオン
と上記イオンとを置換させる。接触は、１０〜７０℃、
好ましくは４０〜６０℃で３〜２４時間、好ましくは１
０〜２４時間バッチ式又は連続式（例えばカラム法）に
よって行うことができる。尚、上記混合水溶液のｐＨは
３〜１０、好ましくは５〜７に調整することが適当であ
る。該調整により、銀の酸化物等のゼオライト表面又は
細孔内への析出を防止できるので好ましい。

又、混合水溶液中の各イオンは、通常いずれも塩として
供給される。例えば、恨イオンは、硝酸銀、硫酸銀、過
塩素酸銀、酢酸銀、ジアンミン恨硝酸塩、ジアンミン銀
硫酸塩、銅イオンは硝酸！ｒＩ（ＩＮ）、過塩素酸銅、
酢酸銅、テトラシアノ銅酸カリウム、硫酸銅等、亜鉛イ
オンは硝酸亜鉛（！Ｉ）硫酸亜鉛、過塩素酸亜鉛、チオ
シアン酸亜鉛、酢酸亜鉛等を用いることができる。

ゼオライト中の銀イオン等の含有量は、前記混合水溶液
中の各イオン（塩）濃度を調節することによって、適宜
制御することができる０例えば抗菌性ゼオライトが銀イ
オンを含有する場合、前記混合水溶液中の銀イオン濃度
を０．００２Ｍ／　ｆｆｉ〜０．１５Ｍ／Ｉ！とするこ
とによって、適宜、恨イオン含有量０．１〜５％の抗菌
性ゼオライトを得ることができる。又、抗菌性ゼオライ
トがさらに銅イオン、亜鉛イオンを含有する場合、前記
混合水溶液中の銅イオン濃度は０．１Ｍ／　ｊ！〜０．
８５Ｍ／　ｐ　、亜鉛イオン濃度は、０．１５Ｍ／　ｆ
ｆｉ〜１．２Ｍ／　ｆｆｉとすることによって、適宜銅
イオン含有ｔｏ。１〜８％、亜鉛イオン含有ｔ　０．８
〜８％の抗菌性ゼオライトを得ることができる。

本発明においては、前記の如き混合水溶液以外に各イオ
ンを単独で含有する水溶液を用い、各溶液とゼオライト
とを逐次接触させることによって、イオン交換すること
もできる。各水溶液中の各イオンの濃度は、前記混合水
溶液中の各イオン濃度に準じて定めることができる。

イオン交換が終了したゼオライトは、充分に水洗した後
、乾燥する。乾燥は常圧で１０５°Ｃ〜１１５℃、又は
減圧（１〜３０　ｔｏｒｒ）下７０〜９０°Ｃで行うこ
とが好ましい。

基布に抗菌性ゼオライトを通用する方法としては繊維の
紡糸段階で繊維ポリマー中に練り込む方法や直接繊維材
表面に糊成分である樹脂との混合懸濁液をスプレー法、
スクリーン法、ローラー法等により付着させる方法を挙
げることができる。

本発明において基布の繊維ポリマー中に練り込む樹脂と
しては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化
ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル、ポリ塩化ビニ
リデン、ポリアミドポリスチレン、ポリアセタール、ポ
リビニルアルコール、ホリカーポネート、アクリル樹脂
、ふっ素樹脂、ポリウレタンエラストマー、ポリエステ
ルエラストマー　フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミ
ン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレ
タン樹脂、レーヨン、キュプラ、アセテート、天然ゴム
、合成ゴム及びＥＶＡ樹脂からなる群から選ばれる少な
くとも１種の樹脂を挙げることができる。

本発明において基布の繊維材表面に直接付着する方法に
おいて用いられる糊成分の樹脂としては、例えば、デン
プン、トラガントゴム、ブリティシュゴム、カゼイン、
卯白等の天然糊剤、ポリビニルアルコール、ポリアクリ
ルアミド、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナ
トリウム、ポリアクリル酸エステル等の合成糊剤やその
他のウレタン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、アセ
タール樹脂、ケトン樹脂、アルキルカーバメイト樹脂、
メラミン樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ナイ
ロン樹脂、天然ゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）　　　ス
チレンブタジェンゴム（ＳＢＲ）　　　クロロプレンゴ
ム（ＣＲ）等の合成樹脂の各種溶剤タイプとエマルジョ
ンタイプを挙げることができる。

本発明において、前記抗菌性ゼオライトと樹脂を７昆合
し基布に通用する際の混合率は、樹脂固形分に対して抗
菌性ゼオライトが０．１〜３０％、好ましくは１〜１０
％含有されるように調製することが高い抗菌力を示すと
いう観点から適当である。

本発明でいうマスクの形態としては長方形がご（−船釣
であるが、特に形を限定するものではない。

［発明の効果］ 本発明のマスクにあっては、着用時、高吸水性樹脂が吸
気中の水分を吸って膨潤し、それが吸気中の微細なダス
トを吸着するから極めて高い防塵性が発揮される効果が
ある。

しかもその場合、上記の如く高吸水性樹脂が膨潤化して
も、それは基布の間に位置して着用者の口唇には触れぬ
から、良好な装着感が得られる効果もある。

その上、上記着用時、上記高吸水性樹脂は繊維状、繊維
付着状又はスポンジ状に構成されていて良好な通気性を
有するから、楽に呼吸ができる効果もある。

さらに上記基布に抗菌性ゼオライトを通用した場合には
、高い防臭性が発揮される効果があり、その上、上記の
如く高吸水性樹脂が膨潤化して細菌が繁殖し易い状況と
なるものであっても、それらの繁殖を抑えて、清潔なマ
スクの着用を可能［実施例］ 以下本発明を実施例により更に詳しく説明する。

参考例１　（抗菌性ゼオライトの調製）ゼオライトは、
市販の各種ゼオライトのＡ−型ゼオライド（ＮａｔＯ＋
＾ＩｇＯｉ　　’　１．９ＳｉＯｔ　　−ＸＨｔＯ：平
均粒子径１．５μｍ）、Ｘ−型ゼオライ）　（Ｈａア０
・Ａ１＊Ｏｉ　　・２．３Ｓ＋Ｏｔ　　ＸＨｚＯ：平均
粒子径２．５μｍ）、Ｙ−型ゼオライド（ＮａｚＯ・Ａ
ｌｚＯｓ　　４．０ＳｉＯｉＸＨｔＯ：平均粒子径０．
７μｍ）、天然クリノプチロライト（１５０〜２５０メ
ツシユ）の４種類を使用した。

イオン交換の為の各イオンを提供するための塩としてＡ
ｇＮ０１、Ｃｕ（ＮＯ３）ｔ、及びＺｎ　（ＮＯｉ）　
ｔの３種類を使用した。

表１に各サンプル調製時に使用したゼオライトの種類と
混合水溶液に含まれる塩の種類及び濃度を示した。Ｎｏ
、１〜Ｎｏ、６の６種類の抗凹性ゼオライ各サンプルと
も、１１０°Ｃで加熱乾燥したゼオライト粉末を１　ｋ
ｇ分取し、１ｐの水に懸濁させ、これに０．０５Ｎの硝
酸水溶液を１００ｍ　！！　／　３０分の滴下速度で滴
下し、所定のｐ）ｌ値（５〜７）に調整した。次いで該
スラリーにイオン交換の為、所定濃度の抗菌金属塩の混
合水溶液３ｉを加えた。この反応は室温から６０℃にて
１０〜２４時間攪拌し平衡状態に到達させた。

イオン交換終了後ゼオライト粉を濾過し室温の水又は温
水でゼオライト相中の過剰の金属イオンがなくなる迄水
洗した。次にサンプルを１１０℃で加熱乾燥し、サンプ
ルを得た。

実施例１　（マスクの製作） 基布として、メルトプロ一方式により得られた単繊維直
径２．０μｍ　目付３０ｇ／　ｇのポリエステル繊維ウ
ェブの両面に、ポリエステル系低融点合成樹脂接着剤１
００部に対して参考例で得た抗菌性ゼオライトＮｏ、３
を１０部混合した樹脂組成物を８ｇ／　ｒｒｌでドツト
状に付着させたポリエステルトリコット編物（糸使い２
０デニール、目付３５ｇ／　ｍ　）　を重ね、温度１４
０’Ｃ１圧力２．５　ｋｇ　／　ｃｎｌ、時間１０秒で
接着したものを用いた。

内蔵する高吸水性樹脂として、太さ６デニール、長さ５
１、目付８４ｇ／　ｒｄの日本エクスラン工業製・ラン
シールＦを市販のポリエステル繊維（太さ６デニール、
長さ３〜５ｍ）と混綿し、目付１２０ｇ／Ｍ不織布とし
たものを用いた。基布の両サイドをループ状に縫合し、
第１図に示すマスクを製作した（表−２のサンプル隘１
）　尚ｌは基布、２は高吸水性樹脂で、一対の基布間に
おいて呼吸気の通り道に配置しである。３は不織布、４
は耳がけひも、５は抗菌性ゼオライトを示す。

比較例として、同様な製作方法にて抗菌性ゼオライトを
付着させないマスク（サンプル患２）高吸水性樹脂のう
ち、日本エクスラン工業製・ランシールＦを除いた市販
のポリエステル繊維だけを不織布としたものを内蔵した
マスク（サンプル階３）及び抗菌性ゼオライトと、上記
ランシールＦを共に除いたマスク（サンプル１１＆１Ｌ
４）も製造した。

試験例Ｉ　（防塵性テスト） 各マスクについてＪＩＳ−Ｚ−８９０１試験用ダスト１
３種Ｂ法の０．３μｍ平均のステアリン酸エアゾルを用
いてダスト捕集効率測定により評価した。なお試験に先
立ち各マスクを硝酸カルシウム飽和水溶液（湿度９５％
）のデシケータ中に２４時間放置し充分水分を吸収させ
た後試験をおこなった。結果を表２に示す。

表−２ で１８時間培養した。菌液を生理食塩水にて洗い流し、
この液について存在する大腸菌数を測定した。

結果を表３に示も。

表−３ 試験例２　（抗菌性、防臭性テスト） 実施例１で得たマスクについて、抗菌性テストを行った
。抗菌性の試験は、各マスクに大腸菌（１０Ｓ個／ｆｆ
１１）をそれぞれ５０ｍ１ずつ降り掛け、３７℃同様の
マスクについて防臭性テストを行った。

先ず、窒素ガス中にアンモニア、ジエチルアミン、硫化
水素のｓｏｐｐｍの各刺激性ガスを混合し、試験用ガス
とした。

ついでこの試験用ガスをマスクのほぼ中央の前部から後
部へ通過させ、通過後のガス中の刺激性ガス成分をガス
クロマトグラフにより定量分析し、その減少量から刺激
性ガスの吸着率を求めた。結果を上記表３に示す。

【図面の簡単な説明】

図面は本願の実施例を示し、第１図はマスクの一部略示
斜視図、第２図は略示部分拡大断面図である。 １・・・基布、２・・・高吸水性樹脂、３・不織布、４
・・・耳かけひも、５・・・抗菌性ゼオライト。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対の基布の間に、繊維状、繊維付着状又はスポン
   ジ状に構成した高吸水性樹脂を介在させたことを特徴と
   するマスク。 ２、繊維状に構成した高吸水性樹脂は、アクリル酸アン
   モニウムとアクリルアマイドの共重合体および／または
   アクリロニトリル重合体である請求項１記載のマスク。 ３、繊維付着状およびスポンジ状に構成した高吸水性樹
   脂は、アクリル酸および／またはアクリル酸塩モノマー
   を水溶溶液として繊維状またはスポンジ状基体に含浸重
   合したものである請求項１記載のマスク。 ４、基布の内部および／または外部の空気通過部分の少
   なくとも一部に抗菌性ゼオライトを通用した請求項１記
   載のマスク。