WO2021044665A1 - フィルターシート、及びマスク - Google Patents

Abstract

抗菌性・抗ウィルス性を有するフィルターシート、及びそのフィルターシートを備えるマスクを提供する。マスク１（１Ａ）は、着用者の顔面の少なくとも鼻及び口を被覆するマスク本体２を備え、マスク本体２は、内面シート２０と、微粒子捕集用フィルターシート２１と、不織布である基体１１に銀薄膜１２が０．１ｎｍから５０ｎｍ積層されたフィルターシート１０と、外面シート２２とが、着用者側から順次積層され、銀薄膜１２が、少なくともフィルターシート１０の外面シート２２側に積層されている。

Description

フィルターシート、及びマスク

　本発明は、抗菌性・抗ウィルス性を有するフィルターシート、及びそのフィルターシートを備えるマスクに関するものである。

　従来から、花粉や埃が体内に侵入するのを抑制するために、不織布で構成された使い捨てタイプのマスクが使用されている。マスクには、花粉や埃に加え、外気に含まれるウィルスや菌の侵入を防いだり、体内に侵入する前にウィルスや菌を失活させることも望まれいている。
　これまでに、抗菌性を有するマスクが多数開示されている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。

特開２０１２－２０００６号公報 特開２０１９－１３１９２８号公報

　特許文献１や特許文献２のように、マスクは、通常、マスク本体と、マスク本体の両側に取り付けられた固定部材（伸縮部材）とを備えている。そして、マスク本体を構成するシートに抗ウィルス性や抗菌性を付与することで、外気に含まれているウィルスや菌が体内に侵入することを抑制したり、ウィルスや菌を失活させたりできる。
　現在、これまで開示されているマスクよりもさらに抗ウィルス性、抗菌性が高いマスクやマスクに使用するフィルターシートが望まれている。

　そこで、本発明は、抗菌性・抗ウィルス性を有するフィルターシート、及びそのフィルターシートを備えるマスクを提供することを目的とする。

　本開示に係るフィルターシートは、抗菌性・抗ウィルス性を有するフィルターシートにおいて、不織布により構成された基材と、基材の表面に積層された銀薄膜と、を備え、銀薄膜の膜厚が、０．１ｎｍから５０ｎｍであることを特徴とする。

　本開示に係るフィルターシートは、不織布が親水性であることを特徴とする。

　本開示に係るマスクは、上述したのフィルターシートを有し、着用者の顔面の少なくとも鼻及び口を被覆するマスク本体を備え、マスク本体は、内面シートと、微粒子捕集用フィルターシートと、フィルターシートと、外面シートとが、着用者側から順次積層され、銀薄膜が、少なくともフィルターシートの外面シート側に積層されていることを特徴とする。

　本開示に係るフィルターシートは、基材の表面に、０．１ｎｍから５０ｎｍで積層された銀薄膜を備え、外気に含まれるウィルスや菌の活性を低減することができる。
　また、このフィルターシートを備えるマスクをも提供する。具体的には、本開示に係るマスクは、内面シートと、微粒子捕集用フィルターシートと、フィルターシートと、外面シートとが、着用者側から順次積層され、銀薄膜が、少なくともフィルターシートの外面シート側に積層されている。そうすると、外気に含まれるウィルスや菌は、フィルターシートに積層されている銀薄膜に接触し、失活する。
　したがって、着用者の体内に活性化しているウィルスや菌が混入することが防止され、着用者の健康を維持することができる。

本開示の実施形態に係るフィルターシートの断面図である。 本開示の実施形態に係るマスクの正面図である。 本開示の実施形態に係るマスクの部分拡大断面図である。 本開示の実施形態に係るマスクの断面図である（図２のＡ－Ａ断面図）。 本開示の実施形態の変形例に係るマスクの正面図である。 本開示の実施形態の変形例に係るマスクの部分拡大断面図である。 本開示の実施形態の変形例に係るマスクの断面図である（図５のＡ－Ａ断面図）。

　まず、本実施形態に係るフィルターシートの抗ウィルス性、抗菌性について検討した。フィルターシート１０は、図１に示すように、不織布である基体１１の片側の表面に銀薄膜１２が積層されている。

［実施例］
　フィルターシートの抗ウィルス試験を以下の通り行った。
　具体的には、以下の試料をファージ希釈液（１／４ＮＢ）に所定時間浸漬させた後、抗ウィルス性を調べた。抗ウィルス試験は、ＪＩＳ　Ｒ１７５６、及びＪＩＳ　Ｒ１７０２を参考に行った。
　試料１（実施例）：親水性のポリエステル不織布（目付：３０ｇ／ｍ^２、厚さ：０．１０ｍｍから０．２５ｍｍ）、試料２（実施例）：親水性の綿不織布（目付：３０ｇ／ｍ^２、厚さ：０．１０ｍｍから０．２５ｍｍ）、試料３（比較例）：疎水性のポリエステル不織布（目付：３０ｇ／ｍ^２、厚さ：０．１０ｍｍから０．２５ｍｍ）
　評価基準は、以下の通りとした。
◎：高い、〇：やや高い、△：やや低い、×：低い

［表１］

　抗ウィルス性試験の結果を表１に示した。
　これらの結果から、銀薄膜１２を０．１ｎｍから５０ｎｍ積層させた親水性の不織布において、抗ウィルス性が高く、中でも銀薄膜１２の膜厚が１０ｎｍの場合、非常に高い抗ウィルス性を有することが分かった。このことから、銀薄膜１２の膜厚が０．１ｎｍから５０ｎｍであることが好ましく、１０ｎｍであることが最も好ましいことがわかった。また、試料１と試料３の結果から、疎水性の不織布よりも、親水性の不織布を使用することが良いことがわかった。
　したがって、親水性の不織布の表面に０．１ｎｍから５０ｎｍの銀薄膜１２を積層させたフィルターシート１０を使用することで、外気からマスクの内部に侵入したウィルスや菌の活性を弱めることができる。

　本実施形態に係るマスクを、図２から図４を参照し説明する。
　本実施形態に係るマスク１は、図２に示すように、着用者の顔面の鼻や口を被覆するマスク本体２と、マスク本体２の左右端部に設けられ、マスク本体２を着用者の顔面に固定する固定部材３とを備えている。使用前のマスク本体２は、長方形状であり、表裏を貫通する孔４が複数形成されている。固定部材３は、伸縮性を有する紐状部材であり、この固定部材３を着用者の両耳にかけることで、マスク１が着用者の顔面に固定される。

　マスク本体２は、図３に示すように、不織布で構成された内面シート２０と、微粒子捕集用フィルターシート２１と、フィルターシート１０と、不織布で構成された外面シート２２とが、着用者側から順次積層されている。これらのシートは、上端部、下端部、側部において、熱融着されている。なお、図３において、各シートが密着して積層されているように現わされているが、融着部以外は、シート同士の間に隙間が形成されている。

　内面シート２０、微粒子捕集用フィルターシート２１、フィルターシート１０、外面シート２２は、図４に示すように、マスク１の内側に折り畳み部５の山部６が複数形成されるように、ひだ状に折り畳まれている。具体的には、マスク１の上部では、山部６が上向きになるように、マスク１の下部では、山部６が下向きになるように折り畳まれている。マスク１の使用時には、折り畳み部５を広げ、所望の大きさまで広げて、着用される。

　フィルターシート１０は、不織布である基体１１の片側の表面に銀薄膜１２が積層されている。この銀薄膜１２は、基体１１の上方領域Ａ１、及び下方領域Ａ２に積層されている（図２）。基体１１は、親水性の不織布であることが好ましく、基体１１には、例えば、親水性のポリエステル不織布や親水性の綿（コットン）不織布を使用する。銀薄膜１２は、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法の物理蒸着法によって、基体１１の表面に積層される。中でも、蒸着法は、加工コストを低減させるために好ましい。

　内面シート２０、及び外面シート２２には、例えば、ポリプロピレン製の不織布を使用する。そして、内面シート２０及び外面シート２２は、フィルターシート１０や微粒子捕集用フィルターシート２１よりも厚みが薄いものが使用される。そのため、フィルターシート１０に積層された銀薄膜１２が、外側から視認される。
　また、マスク本体２の上端部及び中央部には、形状保持具７が設けられている（図１）。着用者は、この形状保持具７を曲げて、マスク１を所望の形状とし、着用する。

　微粒子捕集用フィルターシート２１は、外気に含まれる微粒子を吸着して、捕集するために設けられている。この微粒子捕集用フィルターシート２１には、ポリプロピレン製の不織布を使用することができる。

　次に、本実施形態に係るマスク１の作用効果について説明する。

　本実施形態に係るマスク１は、抗ウィルス性、抗菌性が高いフィルターシート１０を備えている。外気は、着用者の吸気に伴って、外面シート２２、フィルターシート１０、微粒子捕集用フィルターシート２１、内面シート２０の順に通過する。外気に含まれるウィルスや菌は、外面シート２２を通過すると、フィルターシート１０に積層されている銀薄膜１２に接触する。銀薄膜１２に接触したウィルスや菌は、銀の抗ウィルス作用、抗菌作用により、失活される。そのため、活性化しているウィルスや菌が着用者の体内に侵入することが防止され、着用者の健康を維持することができる。この効果は、特に、銀薄膜１２が０．１ｎｍから５０ｎｍ積層されている場合に、顕著である。

　本実施形態に係るマスク１は、外面シート２２の厚みが薄く、不織布であるため、銀薄膜１２が外側から視認できる。そうすると、マスク１の外観に、純銀としての色調を付与することができる。そのため、着用者は、抗ウィルス性、抗菌性を有する銀薄膜１２が確実に積層されていることを視認できる。

　本実施形態に係るフィルターシート１０の基体１１の上方領域Ａ１、及び下方領域Ａ２に銀薄膜１２が積層されている。上方領域Ａ１は鼻に対応する位置であり、下方領域Ａ２は口に対応する位置である。そうすると、基体の全面に銀薄膜を積層させたものと比べ、マスク１は、積層させる銀の量を少なくすることができるため、廉価で作製することができる。

［変形例］
　本実施形態の変形例に係るマスク１Ａを、図５から図７を参照し説明する。
　マスク１Ａは、図５に示すように、マスク１と同様に着用者の顔面の鼻や口を被覆するマスク本体２と、マスク本体２を着用者の顔面に固定する固定部材３とを備え、マスク本体２は、図６に示すように、不織布で構成された内面シート２０と、微粒子捕集用フィルターシート２１と、フィルターシート１０と、不織布で構成された外面シート２２とが、着用者側から順次積層されている。

　マスク１Ａは、図７に示すように、内面シート２０、微粒子捕集用フィルターシート２１、フィルターシート１０、外面シート２２が、マスク１Ａの内側に山部６が複数形成されるように、折り畳まれることで折り畳み部５が形成されている。折り畳み部５の山部６は、全て下向きに形成されている。山部６が全て下向きである点で、マスク１と相違する。
　また、マスク１Ａのフィルターシート１０の両面の表層に銀薄膜１２Ａ、１２Ｂが積層されている（図６）。これらの銀薄膜１２Ａ、１２Ｂの膜厚は、０．１ｎｍから５０ｎｍが好ましく、１０ｎｍが最も好ましい。

　本実施形態に係るマスク１Ａは、フィルターシート１０の両面に銀薄膜１２Ａ、１２Ｂが積層されている。そうすると、フィルターシート１０の外面シート２２側の銀薄膜１２Ａにおいて失活しなかったウィルスや菌は、微粒子捕集用フィルターシート２１側の銀薄膜１２Ｂに接触することで、失活する。
　したがって、フィルターシート１０の両面に銀薄膜１２Ａ、１２Ｂを積層させることで、より高い抗ウィルス性、抗菌性を付与することができる。

　以上、本実施形態について説明したが、これ以外にも、本開示の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

　本実施形態のマスク１では、フィルターシート１０の外面シート２２側に銀薄膜１２を積層させたが、内面シート２０側にも積層させ、両面に積層させることもできる。
　また、基体１１には、本実施形態で示した親水性の不織布以外にも、親水性のポリエステルとポリプロピレンとの複合不織布、ポリオレフィン系繊維で構成された親水性の不織布（ポリプロピレン、ポリエチレン等）、アクリル系繊維で構成された親水性の不織布（ポリアクリロニトリルなど）、ポリアミド系繊維で構成された親水性の不織布（ナイロン６、ナイロン６６等）、合成繊維で構成された親水性の不織布（ポリビニルアルコール繊維、合成パルプ）、ポリエステル系繊維で構成された親水性の不織布（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等）、半合成繊維で構成された親水性不織布（レーヨン等）、天然繊維で構成された親水性の不織布（パルプ繊維）、及び、これらの混合物により構成された親水性の不織布を使用することができる。

１，１Ａ　マスク
２　　　マスク本体
３　　　固定部材
４　　　孔
５　　　折り畳み部
６　　　山部
７　　　形状保持具
１０　　フィルターシート
１１　　基体
１２，１２Ａ，１２Ｂ　銀薄膜
２０　　内面シート
２１　　微粒子捕集用フィルターシート
２２　　外面シート
Ａ１　　上方領域
Ａ２　　下方領域

Claims (3)

1. 　抗菌性・抗ウィルス性を有するフィルターシートにおいて、
   　不織布により構成された基材と、
   　前記基材の表面に積層された銀薄膜と、を備え、
   　前記銀薄膜の膜厚が、０．１ｎｍから５０ｎｍである、
   ことを特徴とするフィルターシート。
2. 　前記不織布が、親水性である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルターシート。
3. 　請求項１又は請求項２に記載のフィルターシートを有し、着用者の顔面の少なくとも鼻及び口を被覆するマスク本体を備えるマスクであって、
   　前記マスク本体は、内面シートと、微粒子捕集用フィルターシートと、前記フィルターシートと、外面シートとが、着用者側から順次積層され、
   　前記銀薄膜が、少なくとも前記フィルターシートの前記外面シート側に積層されている、
   ことを特徴とするマスク。
   
    

Images