(57)【要約】      （修正有）【課題】微粒子を捕集する性能を高くすることが可能であり、かつ、捕集した有害物の有害性を低減することが可能なフィルター及び本フィルターを用いたマスクを提供する。【解決手段】フィルター１は、微粒子を９９％以上捕集可能であり、かつ、抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性のうち少なくとも一つを有し、繊維を構成要素とする第１通気層１０及び第２通気層２０と、その中間に配置され、基板層３２上に形成されるナノファイバー層３０とを備える。第１通気層及び第２通気層の少なくとも一方には、抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性のうち少なくとも一つを有する剤が担持される。またマスクは、鼻口を覆うための被覆部材と、被覆部材に配設された装着部材とを備え、被覆部材がフィルターを有する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
微粒子を９９％以上捕集可能であり、かつ、抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性のうち少なくとも一つを有することを特徴とするフィルター。
【請求項２】
マスク用フィルターであることを特徴とする請求項１に記載のフィルター。
【請求項３】
繊維を構成要素とする第１通気層及び第２通気層と、
前記第１通気層と前記第２通気層との間に配置され、ナノファイバーを構成要素とするナノファイバー層とを備え、
前記第１通気層及び前記第２通気層の少なくとも一方には、抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性のうち少なくとも一つを有する剤が担持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルター。
【請求項４】
前記第１通気層及び前記第２通気層の両方に前記剤が担持されていることを特徴とする請求項３に記載のフィルター。
【請求項５】
前記剤は、金属からなる粒子と酸化チタンからなる粒子とが互いに結合した金属−酸化チタン結合体粒子を含有することを特徴とする請求項３又は４に記載のフィルター。
【請求項６】
前記金属−酸化チタン結合体粒子においては、前記金属からなる粒子の一部が、前記酸化チタンからなる粒子にくいこむような結合をしていることを特徴とする請求項５に記載のフィルター。
【請求項７】
前記剤は、吸着剤をさらに含有することを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載のフィルター。
【請求項８】
前記吸着剤は、ハイドロキシアパタイトからなることを特徴とする請求項７に記載のフィルター。
【請求項９】
鼻口を覆うための被覆部材と、前記被覆部材に配設された装着部材とを備え、
前記被覆部材は、請求項１〜８のいずれかに記載のフィルターを有することを特徴とするマスク。
【請求項１０】
前記フィルターは交換可能であることを特徴とする請求項９に記載のマスク。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、フィルター及びマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鼻口を覆うための被覆部材と、被覆部材に配設された装着部材（例えば、耳にかける紐）とを備え、被覆部材にフィルターが配置されているマスクが広く知られている（例えば、特許文献１ 参照。）。フィルターとしては、織布、不織布及び吸着体（例えば、多孔質体）を単独で又は組み合わせて用いるものが一般的に用いられている。
【０００３】
マスクにおいて特に重要な性能は、微粒子（微小物質）を捕集する性能である。特に、近年においては、従来あまり意識されてこなかった微小な有害物質による健康への影響についての研究が進んできた他、新型ウイルス（数十ｎｍ〜数百ｎｍ程度の大きさであることが多い）による疾病の世界的流行もあり、一般向けのマスクの分野においても微粒子を捕集する性能についての関心が非常に高くなってきている。
【０００４】
マスク及びフィルターの性能の試験方法や評価方法には様々なものがあるが、例えば、試験粒子として０．１μｍ程度の微粒子を用いる試験が広く用いられており、当該試験の結果（捕集効率）が９９％以上であるマスク及びフィルターは高い性能を有すると評価されることが多い。なお、上記試験としては、米国材料試験協会規格（ＡＳＴＭ規格）のＡＳＴＭ  Ｆ  ２２９９に基づいて実施されるＰＦＥ（Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ、微粒子捕集効率）試験（分野の実情等に合わせて一部条件を変更した試験を含む）が有名である。
【０００５】
ところで、従来広く普及しているマスク用のフィルターでは、非常に小さい試験粒子を用いる上記ＰＦＥ試験を、物理的な構造だけで、９９％以上という成績でクリアすることは困難である。このため、マスク用のフィルターにおいては、帯電加工によりフィルターを帯電させ、電気的な力によって微粒子を捕集する性能を補うことが一般的となっている。
【０００６】
しかし、帯電加工によるフィルターの帯電量は使用時間や使用環境等に応じて減少する。このため、捕集性能を帯電加工に頼るフィルター及びマスクには、フィルターの帯電量が減少すると十分な捕集性能を発揮できなくなり、かつ、それを視覚的に判別することもできないという問題がある。
【０００７】
帯電加工に依存せずに微粒子を捕集する性能を高くすることができる（例えば、上記ＰＦＥ試験を９９％以上という成績でクリアすることができる）フィルターとしては、例えば、ナノファイバーを用いるものを挙げることができる。このようなフィルターとして、従来、通気層とナノファイバー層とを備えるフィルターが知られている（例えば、特許文献２参照。）。当該フィルターによれば、ナノファイバーからなるナノファイバー層の性質（微細な繊維径に起因する広い表面積、微細な空隙等）により、帯電加工に依存せずに微粒子を捕集する性能を高くすることが可能となる。ナノファイバー層を有するフィルターをマスクに応用することにより、フィルターの帯電量の減少による性能低下に悩まされないマスクを製造することができると考えられる。また、極細繊維であるナノファイバーを構成要素とするナノファイバー層は、孔径の小ささ、比表面積の大きさ及び空隙率の高さにおいて特に顕著な特徴を有する。このため、ナノファイバーを用いるフィルターでは、微粒子を捕集する性能の高さを、薄さ及び通気性の良さと両立させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許５９４２２３７号公報
【特許文献２】特開２００５−２７０９６５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、フィルターを人間が装着するマスクの構成要素として用いる場合、ウイルス、細菌、アレルゲン、真菌等の有害物がフィルターに捕集される。特に、ナノファイバーを用いたフィルターのような微粒子を捕集する性能が高いフィルターには、多くの有害物が捕集されると考えられる。マスクのフィルターにおいてこれらの有害物の有害性を低減することが可能であれば、マスクの装着者のみならず、装着者の周囲にいる者、廃棄物を運搬・処理する者等にとっても、捕集された有害物によって被害を受けるリスクを低減することが可能となると考えられる。
【００１０】
そこで、本考案は上記課題に鑑みてなされたものであり、微粒子を捕集する性能を高くすることが可能であり、かつ、捕集した有害物の有害性を低減することが可能であるフィルターを提供することを目的とする。また、本考案は、本考案のフィルターを用いたマスクを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本考案のフィルターは、微粒子を９９％以上捕集可能であり、かつ、抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性のうち少なくとも一つを有することを特徴とする。
【００１２】
本考案のマスクは、鼻口を覆うための被覆部材と、前記被覆部材に配設された装着部材とを備え、前記被覆部材は、本考案のフィルターを有することを特徴とする。
【考案の効果】
【００１３】
本考案のフィルターは、微粒子を９９％以上捕集可能であり、かつ、抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性のうち少なくとも一つを有するため、微粒子を捕集する性能を高くすることが可能であり、かつ、捕集した有害物の有害性を低減することが可能であるフィルターとなる。
【００１４】
また、本考案のマスクは、本考案のフィルターを用いるため、微粒子を捕集する性能を高くすることが可能であり、かつ、捕集した有害物の有害性を低減することが可能であるマスクとなる。このため、本考案のマスクは、マスクの装着者のみならず、装着者の周囲にいる者、廃棄物を運搬・処理する者等にとっても、捕集された有害物による被害を受けるリスクを低減することが可能なマスクとなる。
【００１５】
なお、本考案のフィルターはマスクの構成要素として使用することを念頭に考案されたものであるが、マスク以外の用途に応用することもできる。例えば、内部が密閉空間となりやすい場所や物（例えば、高層ビルディングをはじめとする多くの近代建築物や、自動車、列車、飛行機等の乗り物）や、有害物の存在が深刻な危機を発生させうる場所（例えば、病院や研究所）で使用する空気清浄機、空調機器等の構成要素として使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係るフィルター１を説明するために示す図。
【図２】実施形態１に係るフィルター１の製造方法を説明するために示す図。
【図３】実施形態１に係るマスク１００を説明するために示す図。
【図４】実施形態２に係るフィルター２を説明するために示す図。
【図５】実施形態２に係るフィルター２の製造方法を説明するために示す図。
【図６】実施例に係るマスク１００ａにおいて被覆部材１１０ａにフィルター１ａを装着する様子を示す写真。
【図７】本考案のフィルターを使用可能な事例を説明するために示す図。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
以下、本考案のフィルター及びマスクを図に示す各実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、各図面に示す構造等は全て模式的なものであり、必ずしも現実に即したものとはなっていない。以下に説明する各実施形態は、実用新案登録請求の範囲に係る考案を限定するものではない。また、各実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが本考案に必須であるとは限らない。以下の説明においては、実質的に同一の構成要素については実施形態をまたいで同一の符号を付し、再度の説明は省略する。
【００１８】
［実施形態１］
１．フィルター１
図１は、実施形態１に係るフィルター１を説明するために示す図である。図１（ａ）はフィルター１の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ１断面図である。なお、図１（ｂ）においては、フィルター１の構造をわかりやすくするため、フィルター１を厚さ方向に大きく拡大して示している。後述する図２、図３（ｃ）、図４（ｂ）及び図５においても同様であるが、図３（ｃ）においては他の図よりもフィルター１の厚さの拡大度合いを小さくして表示している。
【００１９】
実施形態１に係るフィルター１は、微粒子を９９％以上捕集可能であり、かつ、抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性のうち少なくとも一つを有する。フィルター１は、図１に示すように、繊維を構成要素とする第１通気層１０及び第２通気層２０と、第１通気層１０と第２通気層２０との間に配置され、ナノファイバーを構成要素とするナノファイバー層３０とを備える。また、フィルター１は、ナノファイバー層３０を形成する際の基材である基材層３２も備える。フィルター１は、後述するマスク１００に用いるためのフィルターである。なお、フィルター１においては、「微粒子を９９％以上捕集可能であること」は主にナノファイバー層３０により達成され、「抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性」は主に第１通気層１０と第２通気層２０により得られる。「微粒子を９９％以上捕集可能である」という効果を得られるかどうかは、ＦＤＡ（Ｆｏｏｄ  ａｎｄ  Ｄｒｕｇ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ、米国食品医薬品局）によるサージカルマスクのＰＦＥ試験規格に則り、ＡＳＴＭ規格のＡＳＴＭ  Ｆ  ２２９９に基づく試験（ただし、試験粒子として０．１μｍの粒子を用い、試験粒子の電気的中和は行わない）により判定する。
【００２０】
１−１．第１通気層１０及び第２通気層２０
第１通気層１０及び第２通気層２０は、不織布であっても織布であってもよい。また、第１通気層１０及び第２通気層２０は、それぞれ単一の層からなるものであってもよいし、接合された複数の層からなるものであってもよい。第１通気層１０及び第２通気層２０における繊維の太さは任意であるが、フィルター１の強度及びナノファイバー層３０との役割分担の観点からは、ナノファイバー層３０のナノファイバーよりも太い繊維を用いることが好ましい。第１通気層１０及び第２通気層２０における繊維の材料も任意であるが、例えば、後述する剤としてアースプラス（株式会社信州セラミックスの登録商標）を用いる場合には、セルロース系の再生繊維や、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の合成樹脂を好適に用いることができる。主に通気性の観点から、第１通気層１０及び第２通気層２０における繊維は、層の総重量の半分以上の重量を占めることが好ましい。
【００２１】
第１通気層１０及び第２通気層２０の少なくとも一方には、抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性のうち少なくとも一つを有する剤が担持されている。フィルター１においては、第１通気層１０及び第２通気層２０の両方に剤が担持されている。フィルター１における「抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性」及びこれらの性質の効果である「有害物の有害性を低減する効果」は、有害物の種類にもよるが、有害物の化学的・物理的構造に影響を与えて、有害物を不活性化、低毒性化、無害化、増殖抑制、殺菌等することにより得られる。このため、当該剤としては、有害物（大部分は有機物からなると考えられる）を分解する触媒又は当該触媒を含有する混合物を好適に用いることができる。
【００２２】
本明細書における「有害物を分解する」は、分解対象の有害物全体を完全に分解することと、有害物の一部のみを分解することとの両方を含む。また、本明細書における「有害物を分解する」は、有害物の分子構造の一部（例えば、特定の化学結合）を分解することも含む。
【００２３】
フィルター１における剤は、金属からなる粒子と酸化チタンからなる粒子とが互いに結合した金属−酸化チタン結合体粒子を含有するものである。本明細書における「酸化チタン」は、チタンと酸素とが結合した物質のことをいう。なお、本明細書における「酸化チタン」は、構造中にその他の元素を含むものであってもよい。酸化チタンとしては、二酸化チタン（ＴｉＯ２、酸化チタン（ＩＶ）と表現されることもある）を好適に用いることができる。金属からなる粒子としては、例えば、金、銀、白金、銅又はそれらの混合物からなる粒子を用いることができる。各粒子の粒子径は、例えば、０．１μｍ〜１００μｍ程度とすることができる。このような粒子径とすることで、環境に対する有害作用を有しないようにしつつ、有害物の有害性を低減する効果を得ることが可能となる。当該金属−酸化チタン結合体粒子においては、金属からなる粒子の一部が、酸化チタンからなる粒子にくいこむような結合をしている。なお、上記粒子径や構造は、本考案の権利範囲を限定するものではない。
【００２４】
フィルター１における剤は、吸着剤を含有する。フィルター１における吸着剤は、具体的にはハイドロキシアパタイトからなる。
【００２５】
フィルター１における剤としては、具体的には、アースプラス（株式会社信州セラミックスの登録商標）を好適に用いることができる。アースプラス（株式会社信州セラミックスの登録商標）は、銀からなる粒子の一部が酸化チタンからなる粒子の物理的な結合、例えば内部にくいこむような構造をした銀−酸化チタン結合体粒子とハイドロキシアパタイトとを含有する、不溶性の複合機能材料である。
【００２６】
アースプラス（株式会社信州セラミックスの登録商標）における銀−酸化チタン結合体粒子は、化学結合ではなく、むしろ機械的な物理結合により材料粒子を結合させたものである。当該銀−酸化チタン結合体粒子は、例えば、ボールミル、高温ローラー、超音波圧着法等により、銀からなる粒子と二酸化チタンからなる粒子とを熱結合、圧力結合又は熱圧結合することにより得ることができる。
【００２７】
なお、酸化チタンは、一般的には光触媒として知られている。例えば、単に酸化チタンのみをマスク内に配置しても、光が届かないために触媒としての能力を発揮できない。しかしながら、本考案のような金属−酸化チタン結合体粒子は、光が届かなくても有機物を分解可能であることが知られている。特にアースプラス（株式会社信州セラミックスの登録商標）における銀−酸化チタン結合体粒子は、所定の製造方法により得られた構造に起因して、光が届かない場合でも抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性を発揮することができる。このため、剤がアースプラス（株式会社信州セラミックスの登録商標）である場合には、マスク内のような光が届かない場所に配置されている場合であっても、十分にその効果を得ることができる。
【００２８】
これまで説明してきたような剤の担持は、例えば、剤を液中に分散させて剤の分散液を作製し、当該分散液に通気層の材料である不織布又は織布を浸漬し、その後液分を蒸発させることで実施することができる。
【００２９】
１−２．ナノファイバー層３０
本明細書における「ナノファイバー」とは、平均径が数ｎｍ〜１０００ｎｍ程度の繊維のことをいう。ナノファイバー層３０は、ナノファイバーの不織布からなることが好ましい。ナノファイバー層３０は、単一の層からなるものであってもよいし、複数の層からなるものであってもよい。ナノファイバー層３０の目付は任意であるが、例えば、目付は０．０１ｇ／ｍ２〜１．５ｇ／ｍ２の範囲内とすることが好ましく、０．０５ｇ／ｍ２〜０．４ｇ／ｍ２の範囲内とすることが一層好ましい。また、ナノファイバー層３０におけるナノファイバーの太さは任意であるが、例えば、平均繊維径を５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内とすることが好ましい。ナノファイバーの材料も任意であるが、繊維径の細いナノファイバーを安定して得るという観点からは、例えば、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ポリアミド及びポリフッ化ビニリデンを特に好適に用いることができる。
【００３０】
実施形態１においては、ナノファイバー層３０は剤を担持していない。なお、実施形態１及び後述する各実施形態における説明は、本考案においてナノファイバー層３０に剤が存在することを否定するものではない。ナノファイバー層３０はナノファイバー以外の物質を有していてもよいが、主に通気性及びフィルター性能の観点から、ナノファイバー層３０におけるナノファイバーは、層の総重量の半分以上の重量を占めることが好ましい。
【００３１】
基材層３２は、構成要素として繊維を用いる場合には、強度及び取り扱いやすさの観点から、ナノファイバー層３０のナノファイバーよりも太い繊維を用いることが好ましい。基材層３２は、通気性を有するのであれば、必ずしも繊維を用いたものでなくてもよい。なお、基材層３２自体も何らかの物質を捕集する能力を有していてもよい。
【００３２】
２．フィルター１の製造方法
図２は、実施形態１に係るフィルター１の製造方法を説明するために示す図である。図２（ａ）は準備工程を説明するための図であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は一体化工程を説明するための図である。なお、図２の各図は、図１（ｂ）に対応する断面図である。
【００３３】
実施形態１に係るフィルター１は、例えば、準備工程及び一体化工程を含む、以下のような方法により製造することができる。
【００３４】
準備工程は、繊維を構成要素とする第１通気層１０及び第２通気層２０と、ナノファイバーを構成要素とするナノファイバー層３０とを準備する工程である。実施形態１においては、第１通気層１０、第２通気層２０及び基材層３２と一体化しているナノファイバー層３０を別々に準備する（図２（ａ）参照。）。これらの準備方法は一般的な事項であるため、詳細な説明は省略する。
【００３５】
一体化工程は、第１通気層１０と第２通気層２０との間にナノファイバー層３０を配置した状態で、第１通気層１０、第２通気層２０及びナノファイバー層３０を一体化させる工程である。実施形態１における一体化工程においては、粒状の熱可塑性樹脂からなる接着剤４０，４２を用い、熱及び圧力をかけて第１通気層１０、第２通気層２０及びナノファイバー層３０を接着する。当該工程も一般的な事項であるため、詳細な説明は省略する。
【００３６】
以上の工程により、実施形態１に係るフィルター１を製造することができる。なお、フィルターの製造方法は、必要に応じて他の工程（例えば、打ち抜きや切断によりフィルター１の形状を形成する工程）をさらに含んでいてもよい。
【００３７】
３．マスク１００
図３は、実施形態１に係るマスク１００を説明するために示す図である。図３（ａ）はマスク１００を装着時に外側にすべき側から見た平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の反対側から見た図（底面図）であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＡ２−Ａ２断面図であり、図３（ｄ）は被覆部材１１０にフィルター１を装着する様子を説明するための斜視図である。
【００３８】
実施形態１に係るマスク１００は、図３に示すように、鼻口を覆うための被覆部材１１０と、被覆部材１１０に配設された装着部材１２０とを備える。被覆部材１１０は、実施形態１に係るフィルター１を有する。フィルター１は、フィルター１以外の被覆部材１１０の構成要素から独立しており、交換可能である。マスク１００は、被覆部材１１０内に配置されているフィルター１の効果により、微粒子を９９％以上捕集可能であり、かつ、捕集した有害物の有害性を低減することが可能である。
【００３９】
被覆部材１１０においては、表側部材１１２（装着時に外気側に向けるべき部材）と裏側部材１１４（装着時に装着者側に向けるべき部材）との間に空間が存在する。フィルター１は、当該空間内に配置される。フィルター１の装着及び離脱は、開口部１１６を介しておこなう（図３（ｄ）参照。）。なお、マスク１００においては、開口部１１６は裏側部材１１４の装着時に上方に来る側にあるが、開口部１１６は他の位置にあってもよい（例えば、裏側部材の側方。後述する実施例参照。）。
【００４０】
表側部材１１２及び裏側部材１１４は、連続している一つの部材からなるものであってもよいし、別の部材を接合（縫合）したものであってもよい。マスク１００においては、表側部材１１２及び裏側部材１１４は、通気性を有する織布からなることが好ましい。
【００４１】
４．実施形態１に係るフィルター１及びマスク１００の効果
実施形態１に係るフィルター１は、微粒子を９９％以上捕集可能であり、かつ、抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性のうち少なくとも一つを有するため、微粒子を捕集する性能を高くすることが可能であり、かつ、捕集した有害物の有害性を低減することが可能であるフィルターとなる。
【００４２】
また、実施形態１に係るフィルター１によれば、ナノファイバーを構成要素とするナノファイバー層３０を備えるため、帯電加工に依存せずとも微粒子を捕集する性能を高くすることが可能となる。また、実施形態１に係るフィルター１によれば、ナノファイバー層３０における孔径の小ささ、比表面積の大きさ及び空隙率の高さにより、微粒子を捕集する性能の高さを、薄さ及び通気性の良さと両立させることができる。さらに、実施形態１に係るフィルター１によれば、第１通気層１０及び第２通気層２０の少なくとも一方には、抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性のうち少なくとも一つを有する剤が担持されているため、有害物の化学的・物理的構造に影響を与えることで、捕集した有害物の有害性を低減することが可能となる。
【００４３】
また、実施形態１に係るフィルター１によれば、第１通気層１０及び第２通気層２０の両方に剤が担持されているため、フィルター１のどちら側に有害物が存在する場合であっても、有害物の有害性を低減する効果を発揮可能である。つまり、フィルター１によれば、有害物が外部環境に存在する場合と装着者の体内に存在する場合との両方に対応することが可能となる。
【００４４】
また、実施形態１に係るフィルター１によれば、剤は、金属−酸化チタン結合体粒子を含有するため、安定な固定触媒により有害物の有害性を低減する効果を得ることが可能となる。
【００４５】
また、実施形態１に係るフィルター１によれば、金属−酸化チタン結合体粒子においては、金属からなる粒子の一部が酸化チタンからなる粒子にくいこむような結合（物理結合）をしているため、光の届かない場所でも抗ウイルス性等を得ることが可能となる。
【００４６】
また、実施形態１に係るフィルター１によれば、剤は、吸着剤を含有するため、金属−酸化チタン結合体粒子の離脱や捕集した有害物の離脱を抑制することが可能となる。
【００４７】
また、実施形態１に係るフィルター１によれば、吸着剤は、ハイドロキシアパタイトからなるため、金属−酸化チタン結合体粒子や有害物とともに水分を適切に保持することが可能となり、その結果、金属−酸化チタン結合体粒子による有害物の有害性低減を促進することが可能となる。
【００４８】
実施形態１に係るマスク１００は、実施形態１に係るフィルター１を用いるため、微粒子を捕集する性能を高くすることが可能であり、かつ、捕集した有害物の有害性を低減することが可能であるマスクとなる。このため、実施形態１に係るマスク１００は、マスク１００の装着者のみならず、装着者の周囲にいる者、廃棄物を運搬・処理する者等にとっても、捕集された有害物による被害を受けるリスクを低減することが可能なマスクとなる。
【００４９】
また、実施形態１に係るマスク１００によれば、フィルター１は交換可能であるため、使用後のフィルター１を外して廃棄し、フィルター１以外の構成要素を洗濯した後に新しいフィルター１を装着することで、長期間の使用と性能の維持とを両立することが可能となる。
【００５０】
ところで、織布からなる被覆部材を備えるマスクは一般に「布マスク」と呼称され、不織布からなる被覆部材を備えるマスクは「不織布マスク」と呼称される。一般に織布の方が柔らかく、折り曲げ等に強いため、布マスクは不織布マスクと比較して、丈夫である、フィット感が良い、洗濯できる、立体的な縫製がしやすい等の利点を有する。また、適切な縫製がなされている布マスクについては、装着者のくしゃみ等の際にマスクと顔との隙間から出る飛沫を少なくできるため、装着者からその周囲の人間への飛沫の到達を妨害する効果がありそうであることがスーパーコンピューターによるシミュレーション等により判明しつつある。一方、布マスクにおける微粒子を捕集する性能は不織布マスクと比較して劣る場合が多く、特にウイルスは大部分を通過させてしまうことから、布マスクはウイルスから装着者を保護するという用途には不向きであるとされている。帯電加工により高い捕集性能を得ている布マスクも市販されているが、帯電加工に依存する捕集性能は長期間持続するものではないため、洗濯も含めた長期使用が想定される布マスクと帯電加工との組み合わせは、相性が良くないと考えられる。
【００５１】
一方、実施形態１に係るマスク１００のようにフィルター１を交換可能とすることで、布マスクの利点を損なわずに高い捕集性能を確保すること、及び、長期使用に適するマスクとすることが可能となる。なお、マスクのフィルターを交換可能とすること自体は既に知られているが（例えば、特許文献１参照。）、ナノファイバー層を有するフィルターによれば微細な繊維により高い捕集性能を確保しつつ圧倒的な薄さを実現することが可能となるため、予備のフィルターの交換、持ち運び、保管等に関する負担の低さは、本考案のマスクの大きな長所となる。
【００５２】
［実施形態２］
図４は、実施形態２に係るフィルター２を説明するために示す図である。図４（ａ）はフィルター２の平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の断面図（図１（ｂ）に対応する断面図）である。
図５は、実施形態２に係るフィルター２の製造方法を説明するために示す図である。図５（ａ）は準備工程を説明するための図であり、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は一体化工程を説明するための図である。なお、図５の各図は、図４（ｂ）に対応する断面図である。
【００５３】
実施形態２に係るフィルター２は、基本的には実施形態１に係るフィルター１と同様の構成を有するが、基材層が存在しない点で実施形態１に係るフィルター１とは異なる。実施形態２に係るフィルター２は、図４に示すように、第１通気層１０と、第２通気層２０と、ナノファイバー層３０とを備える。なお、図示は省略するが、フィルター２も、実施形態１に係るマスク１００におけるフィルターとして用いることができる。
【００５４】
実施形態２に係るフィルター２は、例えば、準備工程及び一体化工程を含む、以下のような方法により製造することができる。
【００５５】
実施形態２における準備工程は、基本的には実施形態１における準備工程と同様の工程であるが、準備する第１通気層１０とナノファイバー層３０とが一体化している（図５（ａ）参照。）。このような第１通気層１０及びナノファイバー層３０は、第１通気層１０（又はその材料）上にナノファイバーを直接形成することで得ることができる。
【００５６】
実施形態２における一体化工程は、第１通気層１０と第２通気層２０との間にナノファイバー層３０を配置した状態で、第１通気層１０、第２通気層２０及びナノファイバー層３０を一体化させる工程である。実施形態２における一体化工程においては、既に第１通気層１０とナノファイバー層３０とが一体化しているため、実施形態１における接着剤４２に相当するものを使用する必要はない。
【００５７】
以上の工程により、実施形態２に係るフィルター２を製造することができる。なお、実施形態２に係るフィルターの製造方法も、必要に応じて他の工程をさらに含んでいてもよい。
【００５８】
実施形態２に係るフィルター２は、基材層が存在しない点で実施形態１に係るフィルター１とは異なるが、実施形態１に係るフィルター１と同様に、微粒子を９９％以上捕集可能であり、かつ、抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性のうち少なくとも一つを有するため、微粒子を捕集する性能を高くすることが可能であり、かつ、捕集した有害物の有害性を低減することが可能なフィルターとなる。
【００５９】
また、実施形態２に係るフィルター２によれば、基材層が存在しない分、全体の厚さを薄くすることが可能となり、その結果、通気性を向上させることが可能となる。
【００６０】
なお、実施形態２に係るフィルター２は、基材層の存在以外については実施形態１に係るフィルター１と基本的に同様の構成を有するため、実施形態１に係るフィルター１が有する効果のうち相当する効果もさらに有する。
【００６１】
［実施例］
図６は、実施例に係るマスク１００ａにおいて被覆部材１１０ａにフィルター１ａを装着する様子を示す写真である。
【００６２】
実施例に係るフィルター１ａは、実施形態１に係るフィルター１と基本的に同様の構成を有するフィルターである。また、実施例に係るマスク１００ａは、図６に示すように、被覆部材１１０ａと装着部材１２０ａとを備え、被覆部材１１０ａにおいて表側部材（符号を図示せず。）と裏側部材１１４ａとの間に空間が存在する、実施形態１に係るマスク１００と基本的に同様の構成を有するマスクである。なお、実施例に係るマスク１００ａにおいては、開口部１１６ａは裏側部材１１４ａの側方に存在する。マスク１００ａにおいては、フィルター１ａを差し込むようにして装着することができる。
【００６３】
以上、本考案を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本考案は上記の各実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【００６４】
（１）上記各実施形態において記載した構成要素の数、材質、形状、位置、大きさ、角度等は例示であり、本考案の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。
【００６５】
（２）本考案においては、上記実施形態１で説明した以外の剤を使用することもできる。例えば、酸化チタンの他に、単独で又は複合して有害物の有害性を低減しうる（例えば、有機物を分解する反応の触媒となる）物質を用いることもできる。当該物質の候補としては、例えば、Ｃｒ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＷＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｒＴｉＯ３、ＫＮｂＯ３及びこれらの組み合わせを挙げることができる。また、銀の他に、単独で又は複合して有害物の有害性を低減しうる金属（例えば、金、プラチナ、銅及びこれらの組み合わせ）を用いることもできる。さらに、吸着剤としてハイドロキシアパタイト以外の物質（例えば、ゼオライト、セピオライト、ハイドロキシアパタイト以外のアパタイト、活性炭及びこれらの組み合わせ）を用いることもできる。
【００６６】
（３）本考案のフィルターは、フィルターと被覆部材とが一体であるマスク又は一体化されているマスク（一般的な不織布マスクのような、フィルターの交換を考慮しないマスク）にも応用可能である。
【００６７】
（４）上記各実施形態においては、フィルター１，２はマスク１００の構成要素として用いるためのもの（マスク用フィルター）であったが、本考案はこれに限定されるものではない。本考案のフィルターは、ウイルス等に対する通過制御や抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性又は抗臭気物質性を活用できる用途に応用することができる。図７は、本考案のフィルターを使用可能な事例を説明するために示す図である。例えば、本考案のフィルターは、自動車２００における空調機器２１０（図７（ａ）参照。）、電車３００における空調機器３１０，３１２（図７（ｂ）参照。）、航空機４００における空調機器４１０（図７（ｃ）参照。）、建築物５００における空調機器５１０、暖房機器５１２、加湿器５１４（図７（ｄ）参照。）の構成要素として用いることもできる。本考案のフィルターは薄くて取り扱いやすいため、既存の機器のフィルターにも簡易に取り付けることが可能である。また、病院等のシビアな感染対策が求められる場所では、フィルターを定期的に交換することで従来にない効果も期待される。なお、当然であるが、図７（ａ）〜図７（ｄ）は概念的な模式図であり、各図に示した物の形状及び空調機器等の位置は本考案を限定するものではない。
【００６８】
（５）上記各実施形態におけるフィルター１，２における「第１通気層１０及び第２通気層２０と、ナノファイバー層３０とを備え、第１通気層１０及び第２通気層２０の少なくとも一方には、抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性のうち少なくとも一つを有する剤が担持されている」という構成はあくまで例示であり、本考案を限定するものではない。本考案のフィルターは、「微粒子を９９％以上捕集可能であり、かつ、抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性のうち少なくとも一つを有する」ことを達成可能な他の構成も取り得る。
【符号の説明】
【００６９】
１，１ａ，２…フィルター、１０…第１通気層、２０…第２通気層、３０…ナノファイバー層、３２…基材層、４０，４２…接着剤、１００，１００ａ…マスク、１１０，１１０ａ…被覆部材、１１２…表側部材、１１４，１１４ａ…裏側部材、１１６，１１６ａ…開口部、１２０，１２０ａ…装着部材、２００…自動車、２１０，３１０，３１２，４１０，５１０…空調機器、３００…電車、４００…航空機、５００…建築物、５１２…暖房機器、５１４…加湿器
【図１】
0003230583.tif 000003
【図２】
0003230583.tif 000004
【図３】
0003230583.tif 000005
【図４】
0003230583.tif 000006
【図５】
0003230583.tif 000007
【図６】
0003230583.tif 000008
【図７】
0003230583.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和2年11月28日(2020.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
繊維を構成要素とする層と、ナノファイバーを構成要素とする層とを備えるフィルターであって、
前記フィルターは、抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性のうち少なくとも一つを有することを特徴とするフィルター。
【請求項２】
マスク用フィルターであることを特徴とする請求項１に記載のフィルター。
【請求項３】
前記繊維を構成要素とする層として、第１通気層及び第２通気層を備えるとともに、
前記ナノファイバー層として、前記第１通気層と前記第２通気層との間に配置されたナノファイバー層を備え、
前記第１通気層及び前記第２通気層の少なくとも一方には、抗ウイルス性、抗菌性、抗アレルゲン性及び抗臭気物質性のうち少なくとも一つを有する剤が担持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルター。
【請求項４】
前記第１通気層及び前記第２通気層の両方に前記剤が担持されていることを特徴とする請求項３に記載のフィルター。
【請求項５】
前記剤は、金属からなる粒子と酸化チタンからなる粒子とが互いに結合した金属−酸化チタン結合体粒子を含有することを特徴とする請求項３又は４に記載のフィルター。
【請求項６】
前記金属−酸化チタン結合体粒子においては、前記金属からなる粒子の一部が、前記酸化チタンからなる粒子にくいこむような結合をしていることを特徴とする請求項５に記載のフィルター。
【請求項７】
前記剤は、吸着剤をさらに含有することを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載のフィルター。
【請求項８】
前記吸着剤は、ハイドロキシアパタイトからなることを特徴とする請求項７に記載のフィルター。
【請求項９】
鼻口を覆うための被覆部材と、前記被覆部材に配設された装着部材とを備え、
前記被覆部材は、請求項１〜８のいずれかに記載のフィルターを有することを特徴とするマスク。
【請求項１０】
前記フィルターは交換可能であることを特徴とする請求項９に記載のマスク。