JPWO2009130799A1

JPWO2009130799A1 - 多層式マスク

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Publication number: JPWO2009130799A1
Application number: JP2008553028A
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Inventors: 俊輔宮尾
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Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2008-04-24
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Abstract

装着者の呼吸に対する十分な通気性を確保しつつ、細菌やウィルスが装着者の気管支に侵入するのを防止することができ、かつ、優れた抗菌性・抗ウィルス性を備えている多層式マスクを提供することを目的としている。本発明に係る多層式マスクは、装着者の鼻口部を覆うように装着される矩形状のマスク本体を備え、該マスク本体は、大気浮遊物等を吸収するスパンボンド不織布からなる最外層と、静電気を帯電したメルトブローン不織布からなる第１中間層と、銀イオンおよびゼオライトからなる無機抗菌剤を含有したメルトブローン不織布からなる第２中間層と、鼻口部の乾燥を防止可能な保湿性を有するスパンボンド不織布からなる最内層とを積層して構成された薄型４層構造になっている。

Description

本発明は、細菌やウィルス等の感染予防、花粉症対策、大気浮遊物の吸引防止対策などに有効な多層式マスクに関する。

従来より、空気中の粉塵、花粉、細菌、ウィルス等が呼吸を介して人体の気管支へ侵入するのを防ぐことを目的として、通気性を有するシート（生地）を所定の形状に裁断したマスク本体に耳掛け用のゴムなどを取り付け、口や鼻を覆うようにして装着されるマスクが広く知られている。この種のマスクは、喉や鼻などの保温、肉眼で目視可能なハウスダストや粉塵等の吸入防止、あるいは装着者自身の咳・くしゃみによる唾液等の分泌液の飛沫防止、などを目的とした場合においては、ある程度の効果を奏していた。ところが、近年の新型インフルエンザウィルス（例えば、高病原性鳥インフルエンザウィルス（Ｈ５Ｎ１型）や重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）ウィルス等）の感染拡大などに伴って、抗菌性・抗ウィルス性に優れたマスクが求められていた。
このようなウィルス感染対策用マスクとして、例えば、日本国特許３９０１６６０号公報には、口・喉・鼻などの組織をより積極的に保護するために、酸化反応の発熱によって水蒸気を発散する面状発熱体がマスク本体の表面に沿って取り付けらたマスク（水蒸気発生具）が開示されている。
また、日本国特許第４０１８５９９号公報には、静電気を帯電させた化繊マスク用部材によってウィルスを遮断するようにしたマスクが開示され、日本国実用新案登録第３１３７２９６号公報および日本国実用新案登録第３１２８５８３号公報には、病原体ウィルスを殺菌もしくは抗菌することを目的としたマスクが開示されている。

しかしながら、上記従来のマスクでは、体長の小さい細菌・ウィルスといった微生物等が気管支へ侵入するのを防止する、といった根本的な解決が十分になされていなかった。仮に、これら従来のマスクにおいて、侵入防止効果の向上を図るためにシート（生地）などの積層密度を高めてしまうと、装着者の呼吸に必要な通気性を低下させるとともに、装着者の口周辺に皮膚障害（病原体による肌荒れ、湿疹等）などを生じさせてしまう、という問題があった。
また、上記日本国特許３９０１６６０号公報に開示されているように、口・喉・鼻などの保温をすることにより、軽度の毒性を有するウィルスに対しては感染予防効果を望むことができるが、インフルエンザウィルス、高病原性鳥インフルエンザウィルス（Ｈ５Ｎ１型）、重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）ウィルスなどといった非常に毒性の強い病原体ウィルスに対しては、気管支への侵入防止や殺菌・抗菌などの効果を望むことができなかった。
また、上記日本国特許第４０１８５９９号公報には、多層式マスクを構成する複数のマスク用部材のうちの１つとして具備された化繊マスク用部材を静電気帯電型にすることで、粉塵やインフルエンザなどの病原体ウィルスなどから目や口粘膜を保護することが記載されているが、同文献に開示されているマスクの構成では、粉塵や病原体ウィルスなどの侵入に対してはある程度の効果を示すことができても、病原体ウィルスを不活性化して殺菌もしくは抗菌するという効果を奏することはできなかった。
また、上記日本国実用新案登録第３１３７２９６号公報には、銀イオン発生部材を接着シールを介して市販の不織布マスクに取り付けたものが開示されているが、このマスクの構成では、接着シールの接着力低下に伴う取付強度の劣化や、接着シールがマスク生地や銀イオン発生部材に及ぼす様々な悪影響が懸念され、安心して使用することができない、という問題があった。
さらに、上記日本国実用新案登録第３１２８５８３号公報には、銀イオンと二酸化チタンの光触媒効果を利用することによって、銀イオンと光触媒の協奏効果による殺菌・抗菌効果を発揮することが記載されているが、同文献に開示されているマスクの構成では、光触媒の活性化に太陽光が必要であるため、暗光条件下では二酸化チタンの触媒効果を発揮することができず、銀イオンによる効果を生じさせることができない、という問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装着者の呼吸に対する十分な通気性を確保しつつ、細菌やウィルスが装着者の気管支に侵入するのを防止することができ、かつ、優れた抗菌性・抗ウィルス性を備えている多層式マスクを提供することにある。
本発明の上記目的は、矩形状のマスク本体が装着者の鼻口部を覆うように装着される多層式マスクにおいて、前記マスク本体が、大気浮遊物等を吸収するスパンボンド不織布からなる最外層と、静電気を帯電したメルトブローン不織布からなる第１中間層と、銀イオンおよびゼオライトからなる無機抗菌剤を含有したメルトブローン不織布からなる第２中間層と、前記鼻口部の乾燥を防止可能な保湿性を有するスパンボンド不織布からなる最内層とを積層して構成された薄型４層構造であることにより、達成される。
また、上記目的は、前記マスク本体を構成する各層が、装着時の外面から内面に向かって、前記最外層、前記第１中間層、前記第２中間層、前記最内層の順で積層されていることにより、効果的に達成される。
また、上記目的は、前記マスク本体を構成する各層が、装着時の外面から内面に向かって、前記最外層、前記第２中間層、前記第１中間層、前記最内層の順で積層されていることにより、効果的に達成される。
また、上記目的は、前記マスク本体を構成する各層が、長手方向に沿って形成された襞を有し、該襞により短手方向に伸縮可能であることにより、効果的に達成される。
また、上記目的は、前記マスク本体が、装着時に装着者の鼻付近に位置する部分に、顔面形状を維持するための帯状の金属部材を有することにより、効果的に達成される。
また、上記目的は、前記スパンボンド不織布の繊維素材が、ポリプロピレン繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維の群のうちの１つからなることにより、効果的に達成される。
また、上記目的は、前記スパンボンド不織布の繊維素材が、共重合ポリエステル系繊維、共重合ポリアミド系繊維、芯鞘繊維のような複合繊維群のうちの１つからなることにより、効果的に達成される。
さらに、上記目的は、前記メルトブローン不織布の繊維素材が、ポリプロピレン繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維の群のうちの１つからなることにより、効果的に達成される。
本発明に係る多層式マスクによれば、第１中間層を構成する静電気を帯電した高機能特殊フィルターによって、平均径０．１μｍの微粒子を９９％以上カットすることができ、かつ、第２中間層に含有された銀イオンおよびゼオライトからなる無菌抗菌剤によって、細菌・真菌・酵母菌類などを略１００％抗菌するとともに、インフルエンザウィルス・ＳＡＲＳウィルスなどを略１００％不活性化することができる。すなわち、本発明に係る多層式マスクは、マスク本体を構成する各層の効果が相乗的に作用するように構成されているので、細菌やウィルス等の感染予防、花粉症対策、大気浮遊物等の吸引防止などに有効である。
また、本発明に係る多層式マスクの装着者が風邪などのウィルス性疾患を発症している場合には、第２中間層の抗菌・抗ウィルス機能によって、装着者の口から排出されるウィルスを不活性化することができるので、二次感染を効果的に防止することができる。
さらに、本発明に係る多層式マスクによれば、装着者の鼻口部を覆うマスク本体が薄型４層構造になっているので、装着者の呼吸に対する十分な通気性を確保することができ、かつ、一般的な素材から構成された簡易な構造であるため、製造コストの低減を図ることができる。

第１図は、本発明の第１実施形態に係る多層式マスクのマスク本体を構成する各層の形状および配列を概略的に示す斜視図である。
第２図は、本発明の第１実施形態に係る多層式マスクの外観を概略的に示す正面図である。
第３図は、第２図中の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ったマスク本体の積層構造を概略的に示す断面矢視図である。
第４図は、無菌抗菌剤を不織布に添加する加工法の一例を示す説明図である。
第５図は、本発明の第２実施形態に係る多層式マスクの外観を概略的に示す正面図である。
第６図は、第４図中の矢印ＶＩ−ＶＩ線に沿ったマスク本体の積層構造を概略的に示す断面矢視図である。

以下、図面を参照にしながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
［第１実施形態］
第１図は、本発明の第１実施形態に係る多層式マスクのマスク本体を構成する各層の形状および配列を概略的に示す斜視図である。また、第２図は、本発明の第１実施形態に係る多層式マスクの外観を概略的に示す正面図であり、第３図は、第２図中の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ったマスク本体の積層構造を概略的に示す断面矢視図である。なお、第１図および第３図では、マスク本体の構成を分かりやすく説明するために、各層を厚みが実際よりも大きく表示されている。
本実施形態に係る多層式マスク１は、装着者の鼻口部を覆うためのマスク本体２と、該マスク本体２の左右両端部に取り付けられた紐体３とを備え、紐体３が装着者の耳や頭部に係止されることにより、マスク本体２が装着者の鼻口部を覆うように装着される。
マスク本体２は、最外層を形成する矩形状のスパンボンド不織布２１と、第１中間層を形成する矩形状のメルトブローン不織布２２と、第２中間層を形成する矩形状のメルトブローン不織布２３と、最内層を形成する矩形状のスパンボンド不織布２４とを積層して構成された薄型４層構造になっている。このマスク本体２を構成する各層２１〜２４は、略同一の形状であり、かつ、略同一の厚さになっている。また、このマスク本体２が装着者の鼻口部を覆うように装着された際には、最外層であるスパンボンド不織布２１が外部側に配され、最内層であるスパンボンド不織布２４が鼻口部側に配される。
マスク本体２の各層を形成する不織布２１〜２４の繊維素材は、ポリプロピレン繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維などから構成されていることが好ましい。なお、最外層および最内層のスパンボンド不織布２１，２４の繊維素材については、共重合ポリエステル系繊維、共重合ポリアミド系繊維、芯鞘繊維などのような複合繊維群から構成されていてもよい。
最外層を形成するスパンボンド不織布２１は、通気性を損なうことなく肉眼で目視可能なハウスダストや粉塵等を遮断するフィルター機能を備え、一方、最内層を形成するスパンボンド不織布２４は、最外層の不織布２１と同様の通気性を有し、装着者の口などから出る水分を吸着するとともに、湿潤状態を適度に保つ機能を備えている。
また、第１中間層を形成するメルトブローン不織布２２は、上述した素材をメルトブローン法によって製造する過程で静電気を帯電させた化学繊維から構成されている。この第１中間層の不織布２２が最外層の不織布２１の内側（装着者側）に配されていることにより、仮に微細な粉塵やバクテリア等が最外層の不織布２１を通過した場合でも、これらの通過微粒子が第１中間層の帯電性によって不織布２２に捕集されるようになっている。以下の［表１］および［表２］は、この第１中間層の帯電フィルタ（不織布２２）による細菌濾過効率（ＢＦＥ）および粒子濾過効率（ＰＦＥ）の試験結果を示すものである。これらの濾過効率は、細菌・ウィルスなどの微粒子の通過を妨げる材料の能力の尺度として用いられ、軍用規格ＭＩＬ−Ｍ−３６９５４Ｃなどに従って測定される。

表１および表２に結果を示す試験は、米国ＦＤＡ認定検査機関である米国ユタ州ソルトレーク市のネルソン研究所によって実施された。表１は、ＡＳＴＭＦ２１０１−０１．２００１．などを参照し、３μｍクラスの細菌を対象として行なわれた細菌濾過効率試験の結果である。一方、表２は、ＡＳＴＭＦ１２１５．１９８９．およびＡＳＴＭＦ２１００−０１．２００１．などを参照し、０．１μｍクラスのラテックス粒子を対象として行なわれた粒子濾過効率試験の結果である。アンダーセン（１９５８）の換算方法を用いて換算されたサンプルが無い場合（すなわち、ＣＯＮＴＲＯＬ実施例）の平均粒子（細菌）数をＣ、および各サンプルの平均粒子（細菌）数をＴとして、以下の数式によってそれぞれの濾過効率が計算された。
％ＦＥ（％ＢＦＥ）＝［（Ｃ−Ｔ）／Ｃ］×１００
表１および表２の結果に示されるように、第１中間層を形成する帯電フィルタ２２は、０．１μｍクラスの微粒子に対して約９９％の捕集率を有し、かつ、０．３μｍクラスの細菌に対しても約９９％の捕集率を有している。
また、第２中間層を形成するメルトブローン不織布２３は、銀イオンおよびゼオライトからなる無菌抗菌剤が含有された化学繊維から構成されている。この無菌抗菌剤としては、例えば、アルミノケイ酸塩による３次元骨格構造のゼオライト中に銀イオンを含有させたゼオミック（登録商標）などが有用である。そして、このような構成からなる無菌抗菌剤は、微生物類（細菌類）やＳＡＲＳウィルスなどを不活性化させる優れた抗菌・抗ウィルス機能を有するとともに、臭い成分を失活（消臭）する機能を備えている。したがって、最外層の不織布２１および第１中間層の不織布２２に吸着された細菌・ウィルス、ならびにこれらの不織布２１，２２を通過した微細な細菌・ウィルスは、第２中間層の不織布２３に含有された無菌抗菌剤によって不活性化されるとともに、死活した細菌・ウィルスから生じる臭い成分が消臭されるようになっている。
第４図は、無菌抗菌剤を第２中間層の不織布２３に添加する加工法の一例を示す説明図である。以下で説明されるパッド加工法では、第２中間層の不織布２３に添加される無菌抗菌剤の最終含有率（重量比）が、第２中間層の不織布２３に対して１％になるように調整される仕様になっている。同図において、溶液タンクＴには、１％の無菌抗菌剤（粉末）と、５％のバインダーと、９４％の水とからなる無菌抗菌剤加工液Ｆが、十分に攪拌された状態で貯留されている。この溶液タンクＴ中の加工液Ｆは、溶液タンクＴの下方に配設された加工浴槽Ｂへ投入され、加工浴槽Ｂは、常に所定量の加工液Ｆで満たされている。第２中間層を形成する不織布２３の基材となる生地２３´は、複数の搬送ローラＲによって、加工浴槽Ｂの加工液Ｆ中に搬送され、その後、加工浴槽Ｂの上方に配設された絞り機Ｗに搬送される。そして、この絞り機Ｗによって余分な加工液Ｆが脱水された生地２３´は、乾燥装置Ｄに搬送され、該乾燥装置Ｄによって、低温（約１００〜１２０［°Ｃ］）で中間乾燥された後に１５０［°Ｃ］以上の高温で乾燥される。これにより、生地２３´に含有された加工液Ｆのバインダーが付着ムラを生じることなく固化され、第２中間層を形成する不織布２３が高品質な状態で形成される。
なお、このようなパッド法による生地加工では、生地２３´の搬送に伴って加工浴槽Ｂの加工液Ｆが減少していくため、加工液Ｆが溶液タンクＴから加工浴槽Ｂに適宜補充される。
また、生地２３´の素材や目付に応じてピックアップ率が異なるため、上述した加工液Ｆの成分比率はこれに限定されるものではなく、第２中間層の不織布２３に添加される無菌抗菌剤の最終含有率（重量比）が、第２中間層の不織布２３に対して１％になるように適宜調整される。
第２図および第３図に示すように、各層（不織布２１〜２４）を積層して構成されたマスク本体２の左右両端部（短辺部）には、この短辺部を被覆するように縫着された端部被覆部材４が配され、該端部被覆部材４によって、ゴム等の弾性体からなる環状の紐体３を挿通可能な空隙５が形成されている。この端部被覆部材４は、最内層のスパンボンド不織布２４と同じ素材からなり、マスク本体２を構成する各層（不織布２１〜２４）の四辺部が一体的に縫合された後に、マスク本体２の左右両端部に縫着される。なお、本実施形態に係る多層式マスク１では、装着固定用部材として、環状の紐体３が端部被覆部材４を介してマスク本体２に取り付けられているが、これに限定されず、例えば、紐体３の各端部がマスク本体２の左右両端の一部に接着剤などを介して固定されたもの、あるいは、紐体３の各端部がマスク本体２の左右両端の一部に配設された固定ピンを介して固定されたものであってもよい。
以上のように、本実施形態に係る多層式マスク１によれば、装着者の鼻口部を覆うように装着されるマスク本体２が、大気浮遊物等を吸収するスパンボンド不織布２１からなる最外層と、静電気を帯電したメルトブローン不織布２２からなる第１中間層と、銀イオンおよびゼオライトからなる無機抗菌剤を含有したメルトブローン不織布２３からなる第２中間層と、前記鼻口部の乾燥を防止可能な保湿性を有するスパンボンド不織布２４からなる最内層とを備え、これらの各層（不織布２１〜２４）を積層して構成された薄型４層構造になっている。このマスク本体２の構成により、ハウスダストなど大気浮遊物の侵入を最外層（不織布２１）で防止するとともに、最外層（不織布２１）を通過した微粒子を帯電効果によって第１中間層（不織布２２）で吸着することができる。また、第２中間層（不織布２３）の抗菌・抗ウィルス効果によって、最外層（不織布２１）および第１中間層（不織布２２）に吸着された細菌・ウィルス、あるいはこれらの層（不織布２１，２２）を通過した微細な細菌・ウィルスを効果的に不活性化させることができるとともに、最内層（不織布２４）の保湿機能によって、口、喉、鼻の乾燥を効果的に防止することができる。すなわち、本実施形態に係る多層式マスク１によれば、異なる機能を有する４層（不織布２１〜２４）を積層して、マスク本体２を薄型４層構造で構成したことにより、装着者の呼吸に対する十分な通気性および快適に装着感を確保しつつ、大気浮遊物や細菌・ウィルスが装着者の気管支に侵入するのを防止するとともに、マスク本体に吸着された細菌・ウィルスを効果的に不活性化させることができる。したがって、この多層式マスク１を装着することより、細菌やウィルス等の感染予防、花粉症対策、大気浮遊物の吸引防止対策など、様々な吸入対象物に対して装着者の気管支への侵入を防止することができる。
また、装着者が風邪などのウィルス性疾患を発症している場合には、第２中間層（不織布２３）の抗ウィルス機能によって、装着者の口から排出されるウィルスを不活性化することができるので、二次感染を効果的に防止することができる。
なお、本実施形態では、マスク本体２を構成する各層が、装着時の外面から内面に向かって、最外層（不織布２１）、第１中間層（不織布２２）、第２中間層（不織布２３）、最内層（不織布２４）の順で積層されているが、第１中間層（不織布２２）と第２中間層（不織布２３）の順序がこれと逆であっても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
［第２実施形態］
第５図は、本発明の第２実施形態に係る多層式マスクの外観を概略的に示す正面図であり、第６図は、第５図中の矢印ＶＩ−ＶＩ線に沿ったマスク本体の積層構造を概略的に示す断面矢視図である。なお、第５図では、マスク本体の構成を分かりやすく説明するために、各層を厚みが実際よりも大きく表示されている。また、本実施形態では、第５図および第６図において上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
第５図および第６図に示すように、本実施形態に係る多層式マスク１Ａでは、マスク本体２Ａの最外層を形成する不織布２１の表面に収納ポケット６が形成され、該収納ポケット６内には帯状の金属部材７が収納されている。この収納ポケット６および金属部材７は、マスク本体２Ａが装着された際に装着者の鼻を横切るような位置に配されている。収納ポケット６に内包された金属部材７は、変形性を有する形状維持部材であり、マスク本体２Ａの装着時に鼻口部の顔面形状に沿って適宜変形される。なお、収納ポケット６に内包される部材として、帯状の金属部材７の代わりに針金を用いてもよい。
また、本実施形態に係る多層式マスク１Ａでは、マスク本体２Ａを構成する各層（不織布２１〜２４）に、マスク本体２Ａの長手方向（第５図の左右方向）に沿って３本の襞８が設けられ、各層（不織布２１〜２４）は、第６図に示すように、襞８の山部が隣接する層の襞８の谷部に入り込むように配されている。なお、本実施形態では、好適な例として、各層に設けられている襞８の数を３本としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、２本、４本、５本など、他の本数であってもよい。
以上のように、本実施形態に係る多層式マスク１Ａによれば、上述した第１実施形態に係る多層式マスク１と同様の効果を得られることはもとより、マスク本体２Ａの装着時に装着者の鼻口部を横切るような位置に配設された帯状の金属部材７によって、マスク本体２Ａの上部に隙間が生じるのを防止することができる。これにより、大気浮遊物や病原菌・ウィルスなどがマスク本体２Ａの上部から侵入するのを防止することができるとともに、マスク本体２Ａの装着位置をより強固に維持することができる。
また、本実施形態に係る多層式マスク１Ａによれば、マスク本体２Ａを構成する各層（不織布２１〜２４）は、マスク本体２Ａの長手方向に沿って襞８を有し、該襞８により短手方向に伸縮可能になっているので、装着時の顔面形状に適合させて、装着者の鼻から顎までをしっかりと被覆することができる。
さらに、本実施形態に係る多層式マスク１Ａによれば、マスク本体２Ａの各層（不織布２１〜２４）は、襞８の山部が隣接する層の襞８の谷部に入り込むように配されているので、第５図に示すようにマスク本体２Ａの縫合箇所が左右両端部のみであっても、装着中にマスク本体２Ａの内部で各層がズレてしまうといった不備を防止することができる。この結果、マスク本体２Ａの縫合箇所を一部省略することができるので、製造コストおよび労力の軽減を図ることができる。
以上、本発明の実施形態について具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明に係る多層式マスクは、大気浮遊物等に対するフィルタ性、および抗菌性・抗ウィルス性に優れた機能を有しているので、細菌やウィルス等の感染予防、花粉症対策、大気浮遊物等の吸入防止などに有効である。

【書類名】明細書
【発明の名称】多層式マスク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細菌やウィルス等の感染予防、花粉症対策、大気浮遊物の吸引防止対策などに有効な多層式マスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空気中の粉塵、花粉、細菌、ウィルス等が呼吸を介して人体の気管支へ侵入するのを防ぐことを目的として、通気性を有するシート（生地）を所定の形状に裁断したマスク本体に耳掛け用のゴムなどを取り付け、口や鼻を覆うようにして装着されるマスクが広く知られている。この種のマスクは、喉や鼻などの保温、肉眼で目視可能なハウスダストや粉塵等の吸入防止、あるいは装着者自身の咳・くしゃみによる唾液等の分泌液の飛沫防止、などを目的とした場合においては、ある程度の効果を奏していた。ところが、近年の新型インフルエンザウィルス（例えば、高病原性鳥インフルエンザウィルス（Ｈ５Ｎ１型）や重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）ウィルス等）の感染拡大などに伴って、抗菌性・抗ウィルス性に優れたマスクが求められていた。
【０００３】
このようなウィルス感染対策用マスクとして、例えば、日本国特許３９０１６６０号公報には、口・喉・鼻などの組織をより積極的に保護するために、酸化反応の発熱によって水蒸気を発散する面状発熱体がマスク本体の表面に沿って取り付けられたマスク（水蒸気発生具）が開示されている。
【０００４】
また、日本国特許第４０１８５９９号公報には、静電気を帯電させた化繊マスク用部材によってウィルスを遮断するようにしたマスクが開示され、日本国実用新案登録第３１３７２９６号公報および日本国実用新案登録第３１２８５８３号公報には、病原体ウィルスを殺菌もしくは抗菌することを目的としたマスクが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】特許第３９０１６６０号公報
【特許文献２】特許第４０１８５９９号公報
【特許文献３】実用新案登録第３１３７２９６号公報
【特許文献４】実用新案登録第３１３７２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のマスクでは、体長の小さい細菌・ウィルスといった微生物等が気管支へ侵入するのを防止する、といった根本的な解決が十分になされていなかった。仮に、これら従来のマスクにおいて、侵入防止効果の向上を図るためにシート（生地）などの積層密度を高めてしまうと、装着者の呼吸に必要な通気性を低下させるとともに、装着者の口周辺に皮膚障害（病原体による肌荒れ、湿疹等）などを生じさせてしまうという問題があった。
【０００６】
また、上記日本国特許３９０１６６０号公報に開示されているように、口・喉・鼻などの保温をすることにより、軽度の毒性を有するウィルスに対しては感染予防効果を望むことができるが、インフルエンザウィルス、高病原性鳥インフルエンザウィルス（Ｈ５Ｎ１型）、重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）ウィルスなどといった非常に毒性の強い病原体ウィルスに対しては、気管支への侵入防止や殺菌・抗菌などの効果を望むことができなかった。
【０００７】
また、上記日本国特許第４０１８５９９号公報には、多層式マスクを構成する複数のマスク用部材のうちの１つとして具備された化繊マスク用部材を静電気帯電型にすることで、粉塵やインフルエンザなどの病原体ウィルスなどから目や口粘膜を保護することが記載されているが、同文献に開示されているマスクの構成では、粉塵や病原体ウィルスなどの侵入に対してはある程度の効果を示すことができても、病原体ウィルスを不活性化して殺菌もしくは抗菌するという効果を奏することはできなかった。
【０００８】
また、上記日本国実用新案登録第３１３７２９６号公報には、銀イオン発生部材を接着シールを介して市販の不織布マスクに取り付けたものが開示されているが、このマスクの構成では、接着シールの接着力低下に伴う取付強度の劣化や、接着シールがマスク生地や銀イオン発生部材に及ぼす様々な悪影響が懸念され、安心して使用することができない、という問題があった。
【０００９】
さらに、上記日本国実用新案登録第３１２８５８３号公報には、銀イオンと二酸化チタンの光触媒効果を利用することによって、銀イオンと光触媒の協奏効果による殺菌・抗菌効果を発揮することが記載されているが、同文献に開示されているマスクの構成では、光触媒の活性化に太陽光が必要であるため、暗光条件下では二酸化チタンの触媒効果を発揮することができず、銀イオンによる効果を生じさせることができない、という問題があった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装着者の呼吸に対する十分な通気性を確保しつつ、細菌やウィルスが装着者の気管支に侵入するのを防止することができ、かつ、優れた抗菌性・抗ウィルス性を備えている多層式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】
【００１１】
本発明は、矩形状のマスク本体が装着者の鼻口部を覆うように装着される多層式マスクであって、本発明の上記目的は、前記マスク本体が、大気浮遊物等を吸収するスパンボンド不織布から成る最外層と、メルトブローン不織布をメルトブローン法によって製造する過程で静電気を帯電させた化学繊維から成り、該化学繊維の帯電性によって前記最外層を通過した微粒子を捕集する第１中間層と、銀イオン及びゼオライトから成る無機抗菌剤を含有したメルトブローン不織布から成り、前記無機抗菌剤によって前記最外層及び前記第１中間層に吸着された微粒子並びに前記最外層及び前記第１中間層を通過した微粒子に含まれている細菌及びウィルスを不活性化すると共に、死活した前記細菌及びウィルスから生じる臭い成分を消臭する第２中間層と、前記鼻口部の乾燥を防止可能な保湿性を有するスパンボンド不織布から成る最内層とを積層して構成され、前記無菌抗菌剤の含有率が前記第２中間層のメルトブローン不織布に対して約１％であることによって達成される。
【００１２】
また、本発明の上記目的は、前記マスク本体を構成する各層は、長手方向に沿って形成された襞を有し、該襞により短手方向に伸縮可能であることにより、或いは前記マスク本体が、装着時に装着者の鼻付近に位置する部分に、顔面形状を維持するための帯状の金属部材を有することにより、或いは前記第２中間層が、１％の前記無菌抗菌剤の粉末と、５％のバインダーと、94％の水とから成る無菌抗菌剤加工液中に前記メルトブローン不織布の基材となる生地を投入し、該生地を脱水して100〜120［℃］で中間乾燥させた後に150［℃］以上の高温で乾燥させることにより生成されることにより、より効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る多層式マスクによれば、第１中間層を構成する静電気を帯電した高機能特殊フィルタによって、平均径０．１μｍの微粒子を９９％以上カットすることができ、かつ、第２中間層に含有された銀イオンおよびゼオライトからなる無菌抗菌剤によって、細菌・真菌・酵母菌類などを略１００％抗菌するとともに、インフルエンザウィルス・ＳＡＲＳウィルスなどを略１００％不活性化することができる。すなわち、本発明に係る多層式マスクは、マスク本体を構成する各層の効果が相乗的に作用するように構成されているので、細菌やウィルス等の感染予防、花粉症対策、大気浮遊物等の吸引防止などに有効である。
【００１４】
また、本発明に係る多層式マスクの装着者が風邪などのウィルス性疾患を発症している場合には、第２中間層の抗菌・抗ウィルス機能によって、装着者の口から排出されるウィルスを不活性化することができるので、二次感染を効果的に防止することができる。
【００１５】
さらに、本発明に係る多層式マスクによれば、装着者の鼻口部を覆うマスク本体が薄型４層構造になっているので、装着者の呼吸に対する十分な通気性を確保することができ、かつ、一般的な素材から構成された簡易な構造であるため、製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
第１図は、本発明の第１実施形態に係る多層式マスクのマスク本体を構成する各層の形状および配列を概略的に示す斜視図である。
第２図は、本発明の第１実施形態に係る多層式マスクの外観を概略的に示す正面図である。
第３図は、第２図中の矢印III−III線に沿ったマスク本体の積層構造を概略的に示す断面矢視図である。
第４図は、無菌抗菌剤を不織布に添加する加工法の一例を示す説明図である。
第５図は、本発明の第２実施形態に係る多層式マスクの外観を概略的に示す正面図である。
第６図は、第４図中の矢印ＶI−ＶI線に沿ったマスク本体の積層構造を概略的に示す断面矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照にしながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
第１図は、本発明の第１実施形態に係る多層式マスクのマスク本体を構成する各層の形状および配列を概略的に示す斜視図である。また、第２図は、本発明の第１実施形態に係る多層式マスクの外観を概略的に示す正面図であり、第３図は、第２図中の矢印III−III線に沿ったマスク本体の積層構造を概略的に示す断面矢視図である。なお、第１図および第３図では、マスク本体の構成を分かりやすく説明するために、各層を厚みが実際よりも大きく表示されている。
【００１９】
本実施形態に係る多層式マスク１は、装着者の鼻口部を覆うためのマスク本体２と、該マスク本体２の左右両端部に取り付けられた紐体３とを備え、紐体３が装着者の耳や頭部に係止されることにより、マスク本体２が装着者の鼻口部を覆うように装着される。
【００２０】
マスク本体２は、最外層を形成する矩形状のスパンボンド不織布２１と、第１中間層を形成する矩形状のメルトブローン不織布２２と、第２中間層を形成する矩形状のメルトブローン不織布２３と、最内層を形成する矩形状のスパンボンド不織布２４とを積層して構成された薄型４層構造になっている。このマスク本体２を構成する各層２１〜２４は、略同一の形状であり、かつ、略同一の厚さになっている。また、このマスク本体２が装着者の鼻口部を覆うように装着された際には、最外層であるスパンボンド不織布２１が外部側に配され、最内層であるスパンボンド不織布２４が鼻口部側に配される。
【００２１】
マスク本体２の各層を形成する不織布２１〜２４の繊維素材は、ポリプロピレン繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維などから構成されていることが好ましい。なお、最外層および最内層のスパンボンド不織布２１，２４の繊維素材については、共重合ポリエステル系繊維、共重合ポリアミド系繊維、芯鞘繊維などのような複合繊維群から構成されていてもよい。
【００２２】
最外層を形成するスパンボンド不織布２１は、通気性を損なうことなく肉眼で目視可能なハウスダストや粉塵等を遮断するフィルタ機能を備え、一方、最内層を形成するスパンボンド不織布２４は、最外層の不織布２１と同様の通気性を有し、装着者の口などから出る水分を吸着するとともに、湿潤状態を適度に保つ機能を備えている。
【００２３】
また、第１中間層を形成するメルトブローン不織布２２は、上述した素材をメルトブローン法によって製造する過程で静電気を帯電させた化学繊維から構成されている。この第１中間層の不織布２２が最外層の不織布２１の内側（装着者側）に配されていることにより、仮に微細な粉塵やバクテリア等が最外層の不織布２１を通過した場合でも、これらの通過微粒子が第１中間層の帯電性によって不織布２２に捕集されるようになっている。以下の［表１］および［表２］は、この第１中間層の帯電フィルタ（不織布２２）による細菌濾過効率（ＢＦＥ）および粒子濾過効率（ＰＦＥ）の試験結果を示すものである。これらの濾過効率は、細菌・ウィルスなどの微粒子の通過を妨げる材料の能力の尺度として用いられ、軍用規格ＭＩＬ−Ｍ−３６９５４Ｃなどに従って測定される。
【００２４】

【００２５】
表１および表２に結果を示す試験は、米国ＦＤＡ認定検査機関である米国ユタ州ソルトレーク市のネルソン研究所によって実施された。表１は、ＡＳＴＭＦ２１０１−０１. ２００１．などを参照し、３μｍクラスの細菌を対象として行なわれた細菌濾過効率試験の結果である。一方、表２は、ＡＳＴＭＦ１２１５．１９８９．およびＡＳＴＭＦ２１００−０１．２００１．などを参照し、０．１μｍクラスのラテックス粒子を対象として行なわれた粒子濾過効率試験の結果である。アンダーセン（１９５８）の換算方法を用いて換算されたサンプルが無い場合（すなわち、ＣＯＮＴＲＯＬ実施例）の平均粒子（細菌）数をＣ、および各サンプルの平均粒子（細菌）数をＴとして、以下の数式によってそれぞれの濾過効率が計算された。
【００２６】
％ＦＥ（％ＢＦＥ）＝［（Ｃ−Ｔ）／Ｃ］×１００
【００２７】
表１および表２の結果に示されるように、第１中間層を形成する帯電フィルタ２２は、０．１μｍクラスの微粒子に対して約９９％の捕集率を有し、かつ、０．３μｍクラスの細菌に対しても約９９％の捕集率を有している。
【００２８】
また、第２中間層を形成するメルトブローン不織布２３は、銀イオンおよびゼオライトからなる無菌抗菌剤が含有された化学繊維から構成されている。この無菌抗菌剤としては、例えば、アルミノケイ酸塩による３次元骨格構造のゼオライト中に銀イオンを含有させたゼオミック（登録商標）などが有用である。そして、このような構成からなる無菌抗菌剤は、微生物類（細菌類）やＳＡＲＳウィルスなどを不活性化させる優れた抗菌・抗ウィルス機能を有するとともに、臭い成分を失活（消臭）する機能を備えている。したがって、最外層の不織布２１および第１中間層の不織布２２に吸着された細菌・ウィルス、ならびにこれらの不織布２１，２２を通過した微細な細菌・ウィルスは、第２中間層の不織布２３に含有された無菌抗菌剤によって不活性化されるとともに、死活した細菌・ウィルスから生じる臭い成分が消臭されるようになっている。
【００２９】
第４図は、無菌抗菌剤を第２中間層の不織布２３に添加する加工法の一例を示す説明図である。以下で説明されるパッド加工法では、第２中間層の不織布２３に添加される無菌抗菌剤の最終含有率（重量比）が、第２中間層の不織布２３に対して１％になるように調整される仕様になっている。同図において、溶液タンクＴには、１％の無菌抗菌剤（粉末）と、５％のバインダーと、９４％の水とからなる無菌抗菌剤加工液Ｆが、十分に攪拌された状態で貯留されている。この溶液タンクＴ中の加工液Ｆは、溶液タンクＴの下方に配設された加工浴槽Ｂへ投入され、加工浴槽Ｂは、常に所定量の加工液Ｆで満たされている。第２中間層を形成する不織布２３の基材となる生地２３´は、複数の搬送ローラＲによって、加工浴槽Ｂの加工液Ｆ中に搬送され、その後、加工浴槽Ｂの上方に配設された絞り機Ｗに搬送される。そして、この絞り機Ｗによって余分な加工液Ｆが脱水された生地２３´は、乾燥装置Ｄに搬送され、該乾燥装置Ｄによって、低温（約１００〜１２０［°Ｃ］）で中間乾燥された後に１５０［°Ｃ］以上の高温で乾燥される。これにより、生地２３´に含有された加工液Ｆのバインダーが付着ムラを生じることなく固化され、第２中間層を形成する不織布２３が高品質な状態で形成される。
【００３０】
なお、このようなパッド法による生地加工では、生地２３´の搬送に伴って加工浴槽Ｂの加工液Ｆが減少していくため、加工液Ｆが溶液タンクＴから加工浴槽Ｂに適宜補充される。
【００３１】
また、生地２３´の素材や目付に応じてピックアップ率が異なるため、上述した加工液Ｆの成分比率はこれに限定されるものではなく、第２中間層の不織布２３に添加される無菌抗菌剤の最終含有率（重量比）が、第２中間層の不織布２３に対して１％になるように適宜調整される。
【００３２】
第２図および第３図に示すように、各層（不織布２１〜２４）を積層して構成されたマスク本体２の左右両端部（短辺部）には、この短辺部を被覆するように縫着された端部被覆部材４が配され、該端部被覆部材４によって、ゴム等の弾性体からなる環状の紐体３を挿通可能な空隙５が形成されている。この端部被覆部材４は、最内層のスパンボンド不織布２４と同じ素材からなり、マスク本体２を構成する各層（不織布２１〜２４）の四辺部が一体的に縫合された後に、マスク本体２の左右両端部に縫着される。なお、本実施形態に係る多層式マスク１では、装着固定用部材として、環状の紐体３が端部被覆部材４を介してマスク本体２に取り付けられているが、これに限定されず、例えば、紐体３の各端部がマスク本体２の左右両端の一部に接着剤などを介して固定されたもの、あるいは、紐体３の各端部がマスク本体２の左右両端の一部に配設された固定ピンを介して固定されたものであってもよい。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係る多層式マスク１によれば、装着者の鼻口部を覆うように装着されるマスク本体２が、大気浮遊物等を吸収するスパンボンド不織布２１からなる最外層と、静電気を帯電したメルトブローン不織布２２からなる第１中間層と、銀イオンおよびゼオライトからなる無機抗菌剤を含有したメルトブローン不織布２３からなる第２中間層と、前記鼻口部の乾燥を防止可能な保湿性を有するスパンボンド不織布２４からなる最内層とを備え、これらの各層（不織布２１〜２４）を積層して構成された薄型４層構造になっている。このマスク本体２の構成により、ハウスダストなど大気浮遊物の侵入を最外層（不織布２１）で防止するとともに、最外層（不織布２１）を通過した微粒子を帯電効果によって第１中間層（不織布２２）で吸着することができる。また、第２中間層（不織布２３）の抗菌・抗ウィルス効果によって、最外層（不織布２１）および第１中間層（不織布２２）に吸着された細菌・ウィルス、あるいはこれらの層（不織布２１，２２）を通過した微細な細菌・ウィルスを効果的に不活性化させることができるとともに、最内層（不織布２４）の保湿機能によって、口、喉、鼻の乾燥を効果的に防止することができる。すなわち、本実施形態に係る多層式マスク１によれば、異なる機能を有する４層（不織布２１〜２４）を積層して、マスク本体２を薄型４層構造で構成したことにより、装着者の呼吸に対する十分な通気性および快適に装着感を確保しつつ、大気浮遊物や細菌・ウィルスが装着者の気管支に侵入するのを防止するとともに、マスク本体に吸着された細菌・ウィルスを効果的に不活性化させることができる。したがって、この多層式マスク１を装着することより、細菌やウィルス等の感染予防、花粉症対策、大気浮遊物の吸引防止対策など、様々な吸入対象物に対して装着者の気管支への侵入を防止することができる。
【００３４】
また、装着者が風邪などのウィルス性疾患を発症している場合には、第２中間層（不織布２３）の抗ウィルス機能によって、装着者の口から排出されるウィルスを不活性化することができるので、二次感染を効果的に防止することができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、マスク本体２を構成する各層が、装着時の外面から内面に向かって、最外層（不織布２１）、第１中間層（不織布２２）、第２中間層（不織布２３）、最内層（不織布２４）の順で積層されているが、第１中間層（不織布２２）と第２中間層（不織布２３）の順序がこれと逆であっても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
［第２実施形態］
第５図は、本発明の第２実施形態に係る多層式マスクの外観を概略的に示す正面図であり、第６図は、第５図中の矢印ＶI−ＶI線に沿ったマスク本体の積層構造を概略的に示す断面矢視図である。なお、第５図では、マスク本体の構成を分かりやすく説明するために、各層を厚みが実際よりも大きく表示されている。また、本実施形態では、第５図および第６図において上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３７】
第５図および第６図に示すように、本実施形態に係る多層式マスク１Ａでは、マスク本体２Ａの最外層を形成する不織布２１の表面に収納ポケット６が形成され、該収納ポケット６内には帯状の金属部材７が収納されている。この収納ポケット６および金属部材７は、マスク本体２Ａが装着された際に装着者の鼻を横切るような位置に配されている。収納ポケット６に内包された金属部材７は、変形性を有する形状維持部材であり、マスク本体２Ａの装着時に鼻口部の顔面形状に沿って適宜変形される。なお、収納ポケット６に内包される部材として、帯状の金属部材７の代わりに針金を用いてもよい。
【００３８】
また、本実施形態に係る多層式マスク１Ａでは、マスク本体２Ａを構成する各層（不織布２１〜２４）に、マスク本体２Ａの長手方向（第５図の左右方向）に沿って３本の襞８が設けられ、各層（不織布２１〜２４）は、第６図に示すように、襞８の山部が隣接する層の襞８の谷部に入り込むように配されている。なお、本実施形態では、好適な例として、各層に設けられている襞８の数を３本としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、２本、４本、５本など、他の本数であってもよい。
【００３９】
以上のように、本実施形態に係る多層式マスク１Ａによれば、上述した第１実施形態に係る多層式マスク１と同様の効果を得られることはもとより、マスク本体２Ａの装着時に装着者の鼻口部を横切るような位置に配設された帯状の金属部材７によって、マスク本体２Ａの上部に隙間が生じるのを防止することができる。これにより、大気浮遊物や病原菌・ウィルスなどがマスク本体２Ａの上部から侵入するのを防止することができるとともに、マスク本体２Ａの装着位置をより強固に維持することができる。
【００４０】
また、本実施形態に係る多層式マスク１Ａによれば、マスク本体２Ａを構成する各層（不織布２１〜２４）は、マスク本体２Ａの長手方向に沿って襞８を有し、該襞８により短手方向に伸縮可能になっているので、装着時の顔面形状に適合させて、装着者の鼻から顎までをしっかりと被覆することができる。
【００４１】
さらに、本実施形態に係る多層式マスク１Ａによれば、マスク本体２Ａの各層（不織布２１〜２４）は、襞８の山部が隣接する層の襞８の谷部に入り込むように配されているので、第５図に示すようにマスク本体２Ａの縫合箇所が左右両端部のみであっても、装着中にマスク本体２Ａの内部で各層がズレてしまうといった不備を防止することができる。この結果、マスク本体２Ａの縫合箇所を一部省略することができるので、製造コストおよび労力の軽減を図ることができる。
【００４２】
以上、本発明の実施形態について具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明に係る多層式マスクは、大気浮遊物等に対するフィルタ性、および抗菌性・抗ウィルス性に優れた機能を有しているので、細菌やウィルス等の感染予防、花粉症対策、大気浮遊物等の吸入防止などに有効である。
【符号の説明】
【００４４】
１多層式マスク
２マスク本体
３紐体
２１、２４スパンポンド不織布
２２、２３メルトブローン不織布

Claims

矩形状のマスク本体が装着者の鼻口部を覆うように装着される多層式マスクであって、
前記マスク本体は、大気浮遊物等を吸収するスパンボンド不織布からなる最外層と、静電気を帯電したメルトブローン不織布からなる第１中間層と、銀イオンおよびゼオライトからなる無機抗菌剤を含有したメルトブローン不織布からなる第２中間層と、前記鼻口部の乾燥を防止可能な保湿性を有するスパンボンド不織布からなる最内層とを積層して構成された薄型４層構造であることを特徴とする多層式マスク。
前記マスク本体を構成する各層は、装着時の外面から内面に向かって、前記最外層、前記第１中間層、前記第２中間層、前記最内層の順で積層されている請求の範囲第１項に記載の多層式マスク。
前記マスク本体を構成する各層は、装着時の外面から内面に向かって、前記最外層、前記第２中間層、前記第１中間層、前記最内層の順で積層されている請求の範囲第１項に記載の多層式マスク。
前記マスク本体を構成する各層は、長手方向に沿って形成された襞を有し、該襞により短手方向に伸縮可能である請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の多層式マスク。
前記マスク本体は、装着時に装着者の鼻付近に位置する部分に、顔面形状を維持するための帯状の金属部材を有する請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の多層式マスク。
前記スパンボンド不織布の繊維素材は、ポリプロピレン繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維の群のうちの１つからなる請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の多層式マスク。
前記スパンボンド不織布の繊維素材は、共重合ポリエステル系繊維、共重合ポリアミド系繊維、芯鞘繊維のような複合繊維群のうちの１つからなる請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の多層式マスク。
前記メルトブローン不織布の繊維素材は、ポリプロピレン繊維、ポリオレフィン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維の群のうちの１つからなる請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の多層式マスク。