(57)【要約】  本発明は、生物学的作用因に対する防御のための新規のマスクに関するものであり、その有効性を保証するために新たな特徴を備えている。上記マスクは、生物学的作用因に対して特に顕著な効果を奏するフィルタ層、高効率の排気バルブ、およびマスクと顔との密着をさらに高めるための境界を密着する層とを備えている。
2007522867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物学的作用因に対するマスクであって、
複数の層からなり、
上記層のうち少なくとも一つの層が、フィルタ機能を有し、
酢酸ビニル樹脂によって結合した硼珪酸ミクロガラス繊維によって構成され、
上記繊維のマトリックスは、強靭なセルロースを基にした基質によって保持され、
疎水性を与えるために、シリコンを基にしたコーティング処理が施されることを特徴とするマスク。
【請求項２】
上記複数の層が３層であり、
中央層が請求項１に記載するフィルタ機能を有し、
内部層が形状保持機能を有し、
外部層がカバー機能を有することを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項３】
上記フィルタ層が、１５０ミクロン〜４００ミクロンの厚さであり、２５ｇ／ｍ２〜６５ｇ／ｍ２の単位重量であることを特徴とする請求項２に記載のマスク。
【請求項４】
上記内部層がフィルタ層とマスク本体の構造とを支え、
ポリプロピレンまたはポリエステルの繊維からなる不織布によって構成されることを特徴とする請求項２に記載のマスク。
【請求項５】
上記内部層がポリプロピレンの繊維からなる不織布によって構成されることを特徴とする請求項２に記載のマスク。
【請求項６】
上記外部層は、上記フィルタ層を磨耗から保護する機能とともに、
ポリオレフィン、ポリエステルまたはナイロンの繊維からなる不織布によって構成されることを特徴とする請求項２に記載のマスク。
【請求項７】
上記外部層が溶かして吹き付けたポリプロピレン繊維によって構成されることを特徴とする請求項２に記載のマスク。
【請求項８】
さらに呼吸を容易にするためのバルブを備え、
上記バルブは、
上記マスクの装着者が息を吐き出すときに圧力が上昇したことに反応して開き、空気を速やかにマスクの内側から排出するとともに、息を吸い込む間には閉じることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項９】
上記バルブは、安全のために引き出されたバルブカバー、それを覆うバルブシート、および伝達用の開口部とを備えており、
上記バルブシートは、平坦な形状の平面であり、空気の流れを許可するオリフィスを備え、
上記バルブシートの中央には薄い厚みのレリーフが隆起するように形成され、
上記カバーは、空気を通す開口部を備え、上記カバーの内側、かつ、中央には適切なサポートによってバルブフラップ（ｈ）が接続され、
上記バルブフラップは柔軟な素材で構成され、バルブを開閉するときに動く部品であり、
上記バルブは、熱形成に適したさまざまな素材によって構成され、好ましくは鋳造されたポリプロピレンであり、
上記バルブフラップは、弾性のある柔軟な素材から形成され、例えば合成ゴムなどから形成され、
上記バルブは、開口部が形成されたマスクの中央の位置に取り付けられており、
装着者が息を吸い込むとき、上記バルブフラップが上記レリーフに対して密着し、空気が流れ込むことを防ぐとともに、装着者が息を吐き出すとき、バルブフラップがレリーフから持ち上がり、空気が透過し、
すなわち、マスクに入ってくる吸入空気は全面的にマスクのフィルター媒体を通るとともに、排出する空気はマスクの開口部とバルブのオリフィスとを通ることを特徴とする請求項８に記載のマスク。
【請求項１０】
上記バルブシートの上記レリーフは、
凹状の表面形状を備えており、
上記レリーフの表面に、連続的なシリンダーの形状のプラスチックが形成され、
上記プラスチックは、
異なったモノマーから得られる合成高分子で形成されており、
異なった配合、例えばフッ素、シリコン、もしくは窒素をベースにした配合から形成されることが可能であり、
寸法や構造といった観点からデザインされており、閉じている間に最も高い密着性を与え、
事実として、バルブフラップがレリーフに対して密着するときには、バルブフラップが直接上記プラスチックに接触し、
そのため、フラップのサポートの配置と上記プラスチックの厚みとによって、バルブフラップはそのエッジの上で曲げられ、
上記バルブフラップの素材は、
上記バルブフラップの素材の固有の塑性復元力と弾性的な特徴によって、上記プラスチックの表面で完全に密着し、
さらに、上記２種類の素材の互換性によって、表面に関する同様の化学的―物理学的特徴を有し、
完全な接着性を保証することができることを特徴とする請求項９に記載のマスク。
【請求項１１】
上記バルブシートの上記レリーフが円形であり、
上記バルブフラップが丸みを帯びており、
連続的であり、シリンダーの形状をしている上記プラスチックがＯリングであり、
上記Ｏリングが上記レリーフの全周にわたって配置されていることを特徴とする請求項１０に記載のマスク。
【請求項１２】
上記バルブが、図１３に示される形状および寸法で構成されており、
１３ａ：バルブシートの平面図
ｘ：４５ｍｍ
ｙ：３０ｍｍ
ｚ：２６ｍｍ
１３ｂ：バルブシートの側面図
ｘ：１ｍｍ
ｙ：４．２ｍｍ
ｚ：４ｍｍ
１３ｃ：バルブカバーの平面図
ｘ：３２ｍｍ
ｙ：３０ｍｍ
ｚ：１８ｍｍ
１３ｄ：バルブカバーの側面図
ｘ：８ｍｍ
ｙ：３ｍｍ
ｚ：１ｍｍ
ｗ：３．５ｍｍ
１３ｅ：バルブフラップ
ｘ（直径）：３０ｍｍ
で構成されていることを特徴とする請求項１１に記載のマスク。
【請求項１３】
密着性を保証するための境界を密着する層が上記マスクの縁にさらに備えられており、
上記境界の層は、
上記マスクの周囲にそって備えられており、
上記マスクのサイドのジョイント部を起点として形成されており、
上記密着する層は、
どのような形状の顔であっても装着者の顔を完全に覆ってきつく密着し、
上記境界を密着する層が、汚染物質がフィルタ素材によって除去されずにマスク本体を通ることを許してしまう針のあなや歪みがない限り、装着者の顔に対して漏れなく接触するということを保証するということを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項１４】
上記境界を密着する層は、天然ゴムのラテックス樹脂またはシリコンを基にした樹脂で形成されることを特徴とする請求項１３に記載のマスク。
【請求項１５】
上記境界を密着する層は、天然ゴムのラテックスで形成され、
約２ｍｍの幅であり、２００ｇ／ｍ２〜４００ｇ／ｍ２の単位重量で塗布されることを特徴とする請求項１３に記載のマスク。
【請求項１６】
請求項１３に記載の上記境界を密着する層に隣接して、細長く、上記境界を密着する層と同じ細長い素材がノーズクリップのエリアに形成されており、
上記細長い素材は、
マスクの装着をより快適にし、
さらに、通常変形やひだが起こりうる鼻の位置でのマスクと顔との密着性を保証することを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項１７】
請求項１に記載のマスクを生物的作用因を防ぐ目的で使用する方法。
【請求項１８】
請求項１に記載のマスクであり、請求項１０に記載する上記バルブをさらに備えたマスクを生物的作用因を防ぐ目的で使用する方法。
【請求項１９】
請求項１に記載のマスクであり、請求項１０に記載する上記バルブと請求項１３に記載する上記境界を密着する層とをさらに備えたマスクを生物的作用因を防ぐ目的で使用する方法。
【請求項２０】
C型肝炎ウイルス（HCV）、Ｂ型肝炎ウイルス（HBV）、ヒト免疫不全ウイルス（HIV）、シュードモナス属（Sp. Pseudomonas）、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）、セラチアマルケシェセンス（Serratia Marcescescens）、炭疽菌（Bacillus Anthracis）を防ぐことを特徴とする請求項１７、１８または１９に記載のマスクを使用する方法。
【請求項２１】
請求項１０に記載する呼吸を容易にするバルブ。
【請求項２２】
請求項１１に記載する呼吸を容易にするバルブ。
【請求項２３】
生物学的作用因に対して密閉した接着を保証する請求項１３に記載する境界を密着する層。
【請求項２４】
生物学的作用因に対して密閉した接着を保証する請求項１４に記載する境界を密着する層。
【請求項２５】
生物学的作用因に対して密閉した接着を保証する請求項１５に記載する境界を密着する層。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、生物学的作用因（エージェント）に対して高いフィルタ特性を持ち、その性能を向上させるための付加的な特徴を有するマスクに関するものである。
【０００２】
〔従来技術および課題〕
防護マスクは、人間の呼吸器を、空気中に浮遊する微粒子、粉末、または固体と液体とのエーロゾルから保護するために、広く応用されて用いられている。
【０００３】
マスクは、一般的に２種類に区分けすることができる。即ち、カップ型に成型されたマスクと、平たく折り重ねられたマスクとに区分けすることができる。
【０００４】
カップ型に成型されたマスクについては、例えば、GB-A-1 569 812, GB-A-2 280 620, US 4,536,440, US 4,807,619, US 4,850,347, US 5,307,796, US 5,374,458などに記載されている。
【０００５】
必要となるまでは形状を平らに保たれる、平たく折り重ねられたマスクについては、例えば、WO 96/28217, 米国特許公報No. 08/612,527, US 5,322,061, US 5,020,533, US 4,920,960 およびUS 4,600,002などに記載されている。
【０００６】
マスクは、一枚、もしくは多数の空気透過性の素材による層で形成されており、一般的には内部層、フィルタ層、およびカバー層からなる。
【０００７】
フィルタ層は、通常は不織布でできており、一般的には溶かして吹き付けたマイクロ繊維で作られる。このことは、例えば、US 5,706,804, US 5,472,481, US 5,411,576 およびUS 4,419,993などに記載されている。フィルタの素材は、一般的にはポリプロピレンが用いられる。
【０００８】
フィルタの素材は、フィルタの効率を向上させるための添加物を含むこともあり、例えば、US 5,025,052, およびUS 5,099,026などに記載されている。
【０００９】
また、上記素材は、湿気やミスト抵抗性の作用因を含んでいてもよいし(US 4,874,399, US 5,472,481, US 5,411,576)、電荷を上記素材に付与するもの (US 5,496,507, US 4,592,815, US 4,215,682)であっても良い。
【００１０】
外側のカバーは、研磨する外力からフィルタ層を保護する。通常、外側のカバーは不織布でできており、一般的にはポリオレフィン、ポリスチレン、またはポリアミドでできている。例としてはUS 4,807,619 および US 4,536,440に記載されている。
【００１１】
内部層は、形を保持する機能を持っており、通常は不織布でできている。一般的にはポリエステルでできている。
【００１２】
空気がマスクを通るとき、着用者が汚染物質を吸引しないように、フィルタ層は流れの中から汚染物質を取り除く。同様に、マスクを通して排出される空気は、病原性の作用因と汚染物質とが他の人に晒されないように取り除かれる。
【００１３】
幾つかのマスクでは、マスクの装着者が息を吐き出すときに圧力の上昇に応じて開くとともに、吸い込むときには閉じて、強制的に空気をフィルタ媒体に通す発散バルブを備えている。
【００１４】
バルブを備えているマスクの例は、例えばUS 4,827,924, US 347,298, US 347,299, US 5,509,436, US 5,325,892, US 4,537,189, US 4,934,362, US 5,505,197 またはUS 2002023651 などに記載されている。
【００１５】
マスクと顔との密着性を向上させるために、マスクにはノーズクリップやバンドなどの特徴をさらに備えるものがある。ノーズクリップについてはUS 5,558,089に、バンドについてはUS 4,802,473, US 4,941,470 または US 6,332,465に記載されている。
【００１６】
さまざまな種類のマスクがあるにもかかわらず、既に存在するものにくらべて特性の向上した新しい防護手段を作製するための努力が続けられている。
【００１７】
われわれは、生物学的作用因（エージェント）に対して高いフィルタ特性を持ち、その性能を向上させるための付加的な特徴を有するマスクを見出した。
【００１８】
上記マスクは、特に、生物学的作用因に対して顕著な性能を有するフィルタ層と、高効率の発散バルブおよびマスクと顔との密着を高める境界密着層とを備えている。
【００１９】
〔発明の実施の形態〕
本発明は、生物学的作用因に対する防御として有効なマスクを提供する。
【００２０】
マスクは、平たく折り重ねられる形状か、カップ型をしている。平たく折り重ねられる種類のマスクが好まれ、以下ではこの種のマスクに関して記載する。
【００２１】
マスクの構造について、図１を参照して説明する。図１では、マスクは着用者の顔に開いて装着されているところを示しており、図２では、マスクの内側について示している。
【００２２】
マスクの本体は、装着者の鼻と口とを被うようにカップ型のチャンバを備えており、中央パネル１、上部パネル２、および下部パネル３を含んでおり、それらは、機械的に圧着したり、縫ったり、接着したり、熱によって溶かし付けたりするなどの従来の方法によってそれぞれ結合している。
【００２３】
弾性力のあるバンド４は、マスクが人の頭に対して動かないように固定している。また一方、ノーズクリップ５は、マスクが装着者の鼻と頬とを被って顔にしっかりと装着されるように上部パネル２の内側に備えられている。
【００２４】
バルブ６は、中央パネル１の外側にオプションで備えられていて、吐き出した息をマスクの内側から外気に対して容易に通過させることができる。
【００２５】
マスクは、収納するときには、上部パネル２と下部パネル３とを中央パネル１の後ろに折り曲げて、平らにたたむことができる。
【００２６】
パネル１，２および３は同じ構成であり、複数の層からなっている。また、上記複数の層のうち少なくとも一つの層は、フィルタ機能を有しており、酢酸ビニル樹脂で結合された硼珪酸ミクロガラス繊維で構成されている。この層では、強靭なセルロースを基にした保持容量の大きい基質によって保持されている。またその構造は、疎水性を与えるために、シリコンを基にしたコーティング処理が施されている。
【００２７】
中央の層にフィルタ機能、内部層に形状保持機能、外部層にカバー機能をもつ３個の層から構成されるマルチレイヤパネルを例にする。
【００２８】
一つの層の場合と同じく、素材の寸法と重さは広い範囲で変化しうる量であり、それは、素材が繊維構造であるからである。また、本記載において、幾つかの一般的な値を示すが、それらの値によってなんらかの制限を意図するものではない。
【００２９】
３層構造の場合、全般に、素材は一般的には５００〜１０００（ミクロン）の厚さであり、１３０〜２５０（ｇ／ｍ２）の単位重量である。
【００３０】
内部層は、フィルタ層を支え、マスク本体の構造を与える。内部層は、不織布で作られる。例えば、ポリプロピレンやポリエステルの繊維で作られ、一般的にはポリプロピレンの繊維で作られる。
【００３１】
内部層の厚さは、一般的には１００〜１８０（ミクロン）の厚さであり、２５〜４５（ｇ／ｍ２）の単位重量である。
【００３２】
外部層は、フィルタ層を磨耗から保護する。外部層はポリオレフィン、ポリエステルまたはナイロンの繊維による不織布で作られる。一般的には溶かして吹き付けたポリプロピレン繊維で作られる。
【００３３】
厚さは、一般的には２５０〜４２０（ミクロン）の厚さであり、８０〜１４０（ｇ／ｍ２）の単位重量である。
【００３４】
中央層は、フィルタ機能を備えており、酢酸ビニル樹脂で結合された硼珪酸ミクロガラス繊維で構成されている。また、繊維基質はセルロースをベースとした支持層によって保持され、珪素を基にしたコーティングが施されている。
【００３５】
一般的には、中央層は１５０〜４００（ミクロン）の厚さであり、２５〜６５（ｇ／ｍ２）の単位重量である。
【００３６】
中央層の構成は、生物学的作用因、特に炭疽菌（Bacillus Anthracis）、結核症原因菌(tubercolosis virus)、HBVおよびHCVなどの危険な微小生物はもちろん、一般的なバクテリア、ウイルスなどに対して高いフィルタ機能を保証する。
【００３７】
フィルタ素材による効力は、幾つかの試験によって保証されている。それらのうち、２個について下に記載する。
【００３８】
〔試験１〕
微小バクテリアである結核症原因菌を用いた単一分散試験（monodispersed challenge）
本試験は、フィルタ素材の効率の確認のために、微小バクテリアの結核症原因菌株（H37RV）を用いてなされた。
【００３９】
この方法は、「エーロゾルへのバクテリアの単一分散試験」と呼ばれており、衛生環境での結核症原因菌の拡散移動が主に、感染者からのエーロゾルの液滴によってなされているために、非常に重要であると考えられている。
【００４０】
この試験は、図３に概略を示す機器によって実行される。
【００４１】
微小生物を含んだエーロゾルは、フィルタ（ａ）を通すことによってろ過された圧縮空気を用いて、ネブライザー（噴霧器）（ｃ）の作用によって、乾燥チャンバ（ｂ）に７Ｌ／分のガスの流れとして与えられる。エーロゾルは、フィルタ（ｄ）を通して別に乾燥チャンバに送られた圧縮空気と混ぜられ、２８Ｌ／分の流れとなる。
【００４２】
汚染されたエーロゾルの液滴は、乾燥チャンバに入ると急速に蒸発する。
【００４３】
液滴は、乾燥チャンバの中でも当然それらの重量を保持しており、蒸発チューブ（ｅ）の中でチューブの壁から叩かれてもそれらの重量を保持している。
【００４４】
引き続いて、単一に分散したバクテリアが、評価されるフィルタ素材（ｆ）に到着する。
【００４５】
評価される上記素材の前後でのガスの流れは、真空ポンプによって液体用のガラスのサンプリング容器に２８Ｌ／分の流量で集められる。
【００４６】
上記素材の前（ｇ）と後（ｈ）とのサンプル容器はそれぞれ独立しており、それらを通る流れが次々に真空バルブ（ｉ）によって選択される。
【００４７】
試験の間、５秒毎に、サンプリングが行われる。そして、サンプル容器は置き換えられ、真空は他のサンプル容器につながれる。
【００４８】
どの実験でも、エーロゾルで汚染する構成は５分間続く。その後、ネブライザーの圧縮空気は、関連するバルブによって閉じられ、ろ過された空気が真空ポンプによって２分間サンプル容器に通される。
【００４９】
（ｇ）からやってくる液体のサンプルは、その後連続して１０回希釈され、『寒天培地』に移されてインキュベートされる。
【００５０】
サンプル容器（ｈ）の全内容物は、０．４５（ミクロン）のニトロセルロース製の分析用メンブランのフィルタでろ過され、上記メンブランは寒天の層に載せられ、インキュベートされる。
【００５１】
インキュベートは１４日間３５℃でおこなわれ、インキュベート終了後、コロニーの数が数えられる。
【００５２】
フィルタ素材の除去効率は次のように計算される。
【００５３】
｛（エーロゾルチャンバ中の微小生物の数−回復した微小生物の数）／エーロゾルチャンバ中の微小生物の数｝×１００
１０回の測定をおこなったところ、除去効率は＞９９．９９９％ということがわかった。
【００５４】
〔試験２〕
MS-2を用いた単一分散試験
バクテリオファージMS-2を用いて単一分散試験を行った。
【００５５】
MS-2は多面体のウイルスであり、およそ０．０２（ミクロン）の寸法を持つ。MS-2は人体に対して病原性はない。そのため、同様の形状および寸法の病原性のウイルスの模擬実験として役にたつ。
【００５６】
方法は基本的に試験１と同一で行い、流量は１０Ｌ／分、２４時間３０℃でのインキュベーションとした。
【００５７】
除去効率は９９．９９９％より優れていることがわかった。
【００５８】
試験２の結果を基にして、バクテリオファージMS-2よりも大きいいくつかの微小生物、特にC型肝炎ウイルス（HCV）、Ｂ型肝炎ウイルス（HBV）、ヒト免疫不全ウイルス（HIV）、シュードモナス属（Sp. Pseudomonas）、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）、セラチアマルケシェセンス（Serratia Marcescescens）、炭疽菌（Bacillus Anthracis）に対するフィルタシステムの効果を考えることができる。
【００５９】
試験が、最も危機的な状態に相当する単一分散粒子に対して行われていることについて、言及しておくことは効果があると思われる。通常の状態では、微小生物の大部分は単一分散にはなっておらず、そのかわりにさまざまな大きさの液滴や、さまざまな大きさの単一の微小生物を形成している。そのため、使用時における一般的な状態では、フィルタの効果は上記試験での結果と同等か、もしくは優れている。
【００６０】
マスクは、フィルタ素材の特性によってバリアを行うことに加えて、どのような状態であっても完全で安全な密着性の保証と、装着者への快適さの向上とが要求されている。
【００６１】
特に、マスクは、呼吸を容易にすることができるバルブを備えることができる。そのようなバルブとは、装着者が息を吐き出すときに圧力が上昇したことに反応して開くバルブであり、上記バルブによって暖かく、湿っていて、高いCO２を含む空気を、マスクの内側から急速に排出することのできるバルブである。それと同時に、このマスクは、吸入する間は閉じることができ、この吸入の間にマスクを通過する微小生物を防ぐための完全な密着を保証するために、従来のものと比較して新しく特徴的なデザインを提示する。
【００６２】
このような理由から、バルブは本発明の代表的な物体である。
【００６３】
バルブは、同様の排気システムが備える主要な特徴を持ち、その形状、大きさ、および素材は、一般に知られているものから選ぶことができる。
【００６４】
主要な基本的特徴について、図４〜図９を参照して説明する。例として丸い形状のものを記載する。
【００６５】
特に、バルブ（図４）は、安全のために引き出されたバルブカバー（ｂ）、それを覆うバルブシート（ａ）、および伝達用の開口部（ｃ）とを含んでいる。
【００６６】
シート（図５）は、フラットサーフェス（ｄ）、空気の流れを許可する４個の長円形のオリフィス（ｅ）からなっている。
【００６７】
バルブシート（ａ）の中央では、円形で、薄い厚さであるレリーフ（ｆ）が立ち上がっている。
【００６８】
カバー（図６および図７）は、円形で、４個の開口部（ｃ）がある。開口部（ｃ）は半円形の形状であり、空気が透過することができる。円形のバルブフラップ（ｈ）は適切なサポート（ｇ）によって、カバーの内側の中央の位置に取り付けられている。そして、フラップは、柔軟な素材でできており、バルブを開閉するための可動性部品に相当する。
【００６９】
バルブは、熱形成に適したさまざまな素材によって作製される。特に、鋳造されたポリプロピレンから作られることが好ましい。フラップは、弾性のある柔軟な素材、例えば合成ゴムなどから作られる。
【００７０】
バルブカバー、バルブシートおよび他の構成要素との相互の位置について図９に示す。
【００７１】
バルブは、マスクの、円形の開口部が設けられたパネル１の中央に取り付けられている。
【００７２】
バルブは、バルブシート（a）の上で、単にパネル１に横たわる形で取り付けられ、バルブシート（ａ）のオリフィスの中央の素材が相互に開くようにフィッティングに気をつけて配置されている。バルブカバー（ｂ）は、圧力によってバルブシートを覆って固定されている。
【００７３】
この方法では、パネル１の素材は、バルブカバーとバルブシートとの間に固定される。
【００７４】
装着者が息を吸い込むと、バルブフラップがレリーフ（ｆ）に対して密着し、空気が流れ込むことを防ぐ。一方、装着者が息を吐き出すと、バルブフラップがレリーフ（ｆ）から持ち上がり、空気が透過するようになる。
【００７５】
結果として、マスクに入ってくる吸入空気は、全面的にマスクのフィルター媒体を通る。一方、排出する空気は、マスクの開口部とバルブのオリフィスとを通る。
【００７６】
バルブの実用的原則は知られているが、本発明のバルブは、息を吸っている間、微小生物によるありとあらゆる汚染を避けるために最も高い密着性を保証するという追加の特徴をさらに備えている。
【００７７】
特に、バルブシートのレリーフ（ｆ）は、凹状の表面形状を備えており（図１０および図１１）、その中に連続的にシリンダーの形状をした、プラスチックで作られたＯリング状の素材が全周にわたって配置されている。Ｏリングは異なったモノマーから得られる合成高分子で作られていて、異なった配合、例えばフッ素、シリコン、もしくは窒素をベースにした配合から製造することが可能である。上記リングは、閉じている間に最も高い密着性を提供するために、寸法や構造といった観点からデザインされている。実際、バルブフラップがレリーフ（ｆ）に対して密着するときには、バルブフラップが直接リング（ｉ）に接触する（図１２）。そのため、フラップのサポート（ｇ）の配置とリングの厚みとのために、バルブフラップはそのエッジの上で曲げられている。
【００７８】
フラップの素材は、その物質固有の塑性復元力と弾性的な特徴により、Ｏリング上の表面で完全に密着する。さらに、上記２種類の素材の互換性、即ち表面に関する同様の化学的―物理学的特徴によって、完全な接着性を保証することができる。
【００７９】
結果として、密着性の効率は、既に知られているマスク、即ちバルブフラップが、バルブの設けられていた素材の上に直接平らに配置される構成に対して、劇的に優れていることがわかる。
【００８０】
さらによいと考えられるバルブの構造について、異なる部品の幾つかの一般的な配置について、符号とともに図１３に示す。
【００８１】
１３ａ：バルブシートの平面図
ｘ：４５ｍｍ
ｙ：３０ｍｍ
ｚ：２６ｍｍ
１３ｂ：バルブシートの側面図
ｘ：１ｍｍ
ｙ：４．２ｍｍ
ｚ：４ｍｍ
１３ｃ：バルブカバーの平面図
ｘ：３２ｍｍ
ｙ：３０ｍｍ
ｚ：１８ｍｍ
１３ｄ：バルブカバーの側面図
ｘ：８ｍｍ
ｙ：３ｍｍ
ｚ：１ｍｍ
ｗ：３．５ｍｍ
１３ｅ：バルブフラップ
ｘ（直径）：３０ｍｍ
発明の特徴として、本発明の個々の実施の形態で、バルブについて表現した。
【００８２】
このような観点から、上記の記載は、特有の特徴を越えて、何ら制限を加えることを意図したものではない。
【００８３】
それゆえ、バルブは他の形状を取ることも可能であり、例えば、方形であってもよい。また、他の素材で形成してもよい。バルブは、他の従来からあり、既に知られている方法によって作られたマスク、たとえばポリオレフィンやＥＶＡ材を基にした熱による溶解接合方法で作られたマスクであっても上記機能を保証する。
【００８４】
上記マスクは、マスクが装着者の顔にしっかりと装着され、マスクのエッジがきつく顔のほかの部分に接触する従来のシステムをも装備することができる。
【００８５】
特に、バンド４が使用者の頭を覆うことによって、マスクの位置を心地よい位置にするのに対して、クリップ５は装着者の鼻を覆い、装着性を向上させる。また、バンドは従来の素材で構成されており、特に、弾性を有する構成を組み合わせるという観点から、合成ゴムで構成されてもよいし、また、好ましいマスクの構成との親和性の観点から、例えばポリプロピレンによって熱形成されるとしてもかまわない。
【００８６】
さらに、マスクは、そのエッジに、図２のパネル２および３の周囲にそって、境界密着層が備えられている。この層は、図２の参照番号７として示されていて、マスクの周囲に図示されている。マスクのエッジの上部と下部とでは、サイドのジョイントから上記層が始まっている。さらに、この層と隣接する層では、同様の素材による細長い素材が約９ｃｍの長さでノーズクリップのエリアに形成されている（図２の符号８）。
【００８７】
上記細長い素材はマスクの装着をより快適にし、さらに、鼻の位置での変形やひだによって起こりうるマスクと顔との密着性を保証する。
【００８８】
密着層は天然ゴムのラテックス樹脂、シリコンを基にした樹脂、もしくはそのほかに好適な素材によって形成される。
【００８９】
例としては、天然ゴムのラテックスを約２ｍｍの幅で、２００〜４００（ｇ／ｍ２）の単位重量で塗布する。
【００９０】
このような寸法と重量とは、例として挙げただけに過ぎず、何ら本願の発明を制限することを意図するものではない。
【００９１】
密着層は、どのような形状の顔であっても装着者の顔を完全に覆ってきつく密着する。このことは、汚染物質がフィルタ素材によって除去されずにマスク本体を通ることを許す、針の穴や歪みがない限り、装着者の顔に対して漏れなく接触するということを保証する。
【００９２】
さらに、境界密着層の素材は、非常にやわらかく、マスクを快適に装着することができる。
【００９３】
マスクの密着についてはマスク試験機によって顕著な結果が得られている。
【００９４】
〔試験３〕
本試験は、バクテリアを用いた試験であり、シェフィードヘッドと自動呼吸機とを用いて現実の呼吸をシミュレーションした試験として行った。
【００９５】
マスクは、装着者が用いる方法を模してシェフィードヘッドに装着し、上記ヘッドをテストチャンバの中に設置する。
【００９６】
基準量の微小生物であるブレヴンディモナス・ディミヌータ（Brevundimonas diminuta）(ATCC19146) をエーロゾル発生器に導入し、テストチャンバ中に噴霧する。
【００９７】
人口肺のスイッチを入れ、通常のヒトの呼吸をシミュレートするために２５（呼吸／分）に調整する。その後、吸入した空気を５０（ｍＬ）の塩溶液の入ったガーガリング容器に集める。
【００９８】
３０分後、溶液中の微小生物を数えた。
【００９９】
マスクを通ってきた微小生物のＵＦＣ／５０ｍＬの数（Ｎａ）を、マスクがないときの微小生物のＵＦＣ／５０ｍＬの数（Ｎｖ）と比較した。
【０１００】
上記結果は、微小生物に関する除去力価（reduction titre）を与える。上記値は、試験の結果から次の式によって与えられる。
Ｒ（除去力価）＝（Ｎｖ−Ｎａ）×１００／Ｎｖ＝９９．９９％
マスクの別々の部品は既存の技術、例えば、熱や超音波による溶着接合もしくは機械的に押し付けることによって組み立てられる。接着がおこなわれるときには、熱による溶着がなされることが好ましい。
【０１０１】
本発明のマスクは、中央層によるフィルタ効果と、バルブおよび境界面の密着層での傑出してタイトな密着性との組み合わせによって、生物学的作用因に対して既存の防御手段が到達することのできなかったバリア機能を備えている。
【０１０２】
本発明の実施の形態は、上記のように記載したが、本発明において、単純な変形や再構成は、発明の精神、または以下の請求項によって定義される本発明の本質的な特徴から逸脱するものではないと、当業者に理解されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明におけるマスクの装着図であり、マスクの構造についての見取り図である。
【図２】本発明におけるマスクの内側について示す見取り図である。
【図３】単一分散試験（monodispersed challenge）の方法を示すブロック図である。
【図４】本発明におけるバルブの構造を示す見取り図である。
【図５】本発明におけるバルブの構造を示す見取り図であり、シートを示す見取り図である。
【図６】本発明におけるバルブの構造を示す平面図であり、カバーを示す平面図である。
【図７】本発明におけるバルブの構造を示す断面図であり、カバーを示す断面図である。
【図８】本発明におけるバルブを示す図である。
【図９】本発明におけるバルブの構造を示す断面図であり、バルブカバー、バルブシートおよび他の構成要素との相互の位置を示す断面図である。
【図１０】本発明におけるバルブの構造を示す断面図であり、バルブシートのレリーフを示す断面図である。
【図１１】本発明におけるバルブの構造を示す断面図であり、バルブシートのレリーフを示す断面図である。
【図１２】本発明におけるバルブの構造を示す断面図である。
【図１３】本発明におけるバルブの構造を示す図であり、図１３ａはバルブシートの平面図、図１３ｂはバルブシートの側面図、図１３ｃはバルブカバーの平面図、図１３ｄはバルブカバーの側面図、図１３ｅはバルブフラップの平面図である。
【図１】
2007522867.tif 000003
【図２】
2007522867.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007522867.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年8月16日(2005.8.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物学的作用因に対するマスクであって、
複数の層からなり、
上記層のうち少なくとも一つの層が、フィルタ機能を有し、
酢酸ビニル樹脂によって結合した硼珪酸ミクロガラス繊維によって構成され、
上記繊維のマトリックスは、強靭なセルロースを基にした基質によって保持され、
疎水性を与えるために、シリコンを基にしたコーティング処理が施されることを特徴とするマスク。
【請求項２】
上記複数の層が３層であり、
中央層が、フィルタ機能を有し、
酢酸ビニル樹脂によって結合した硼珪酸ミクロガラス繊維によって構成され、
上記繊維のマトリックスは、強靭なセルロースを基にした基質によって保持され、
疎水性を与えるために、シリコンを基にしたコーティング処理が施され、
内部層が形状保持機能を有し、
外部層がカバー機能を有することを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項３】
上記フィルタ層が、１５０ミクロン〜４００ミクロンの厚さであり、２５ｇ／ｍ２〜６５ｇ／ｍ２の単位重量であることを特徴とする請求項２に記載のマスク。
【請求項４】
上記内部層が、フィルタ層の構造を支えるとともにマスク本体の形状を保持し、構造を決定し、
ポリプロピレンまたはポリエステル繊維からなる不織布によって構成されることを特徴とする請求項２に記載のマスク。
【請求項５】
上記内部層が、ポリプロピレンの繊維からなる不織布によって構成されることを特徴とする請求項２に記載のマスク。
【請求項６】
上記外部層が、上記フィルタ層を磨耗から保護する機能を有し、
ポリオレフィン、ポリエステルまたはナイロンの繊維からなる不織布によって構成されることを特徴とする請求項２に記載のマスク。
【請求項７】
上記外部層が、溶かして吹き付けたポリプロピレン繊維によって構成されることを特徴とする請求項２に記載のマスク。
【請求項８】
さらに呼吸を容易にするためのバルブを備え、
上記バルブは、
上記マスクの装着者が息を吐き出すときに圧力が上昇したことに反応して開き、空気を速やかにマスクの内側から排出するとともに、息を吸い込む間には閉じることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項９】
上記バルブは、安全のために引き出されたバルブカバー（ｂ）、それを覆うバルブシート（ａ）、および伝達用の開口部（ｃ）を備えており、
上記バルブシートは、平坦な形状の平面（ｄ）であり、空気の流れを許可するオリフィス（ｅ）を備え、
上記バルブシートの中央には、薄い厚みのレリーフ（ｆ）が隆起するように形成され、
上記カバーは、空気を通す開口部（ｃ）を備えて空気を透過させ、上記カバーの内側、かつ、中央には、適切なサポート（ｇ）によってバルブフラップ（ｈ）が接続され、
上記バルブフラップは、柔軟な素材で構成され、バルブを開閉するときに動く部品であり、
上記バルブは、熱形成に適したさまざまな素材によって構成され、好ましくは鋳造されたポリプロピレンであり、
上記バルブフラップは、弾性のある柔軟な素材から形成され、例えば合成ゴムなどから形成され、
上記バルブは、開口部が形成されたマスクの中央の位置に取り付けられており、
装着者が息を吸い込むとき、上記バルブフラップが上記レリーフに対して密着し、空気が流れ込むことを防ぐとともに、装着者が息を吐き出すとき、バルブフラップがレリーフから持ち上がり、空気が透過し、
すなわち、マスクに入ってくる吸入空気は全面的にマスクのフィルター媒体を通るとともに、排出する空気はマスクの開口部とバルブのオリフィスとを通ることを特徴とする請求項８に記載のマスク。
【請求項１０】
上記バルブシートの上記レリーフ（ｆ）は、
凹状の表面形状を備えており、
上記レリーフの表面に、連続的なシリンダーの形状のプラスチック（ｉ）が形成され、
上記プラスチックは、
異なったモノマーから得られる合成高分子で形成されており、
異なった配合、例えばフッ素、シリコン、もしくは窒素をベースにした配合から形成されることが可能であり、
寸法や構造といった観点からデザインされており、閉じている間に最も高い密着性を与え、
事実として、バルブフラップがレリーフに対して密着するときには、バルブフラップが直接上記プラスチックに接触し、
そのため、フラップのサポートの配置と上記プラスチックの厚みとによって、バルブフラップはそのエッジの上で曲げられ、
上記バルブフラップの素材は、
上記バルブフラップの素材の固有の塑性復元力と弾性的な特徴とによって、上記プラスチックの表面で完全に密着し、
さらに、上記２種類の素材の互換性によって、表面に関する同様の化学的―物理学的特徴を有し、
完全な接着性を保証することができることを特徴とする請求項９に記載のマスク。
【請求項１１】
上記バルブシートの上記レリーフが円形であり、
上記バルブフラップが丸みを帯びており、
連続的であり、シリンダーの形状をしている上記プラスチックがＯリングであり、
上記Ｏリングが、上記レリーフの全周にわたって配置されていることを特徴とする請求項１０に記載のマスク。
【請求項１２】
上記バルブが、図１３に示される形状および寸法で構成されており、
１３ａ：バルブシートの平面図
ｘ：４５ｍｍ
ｙ：３０ｍｍ
ｚ：２６ｍｍ
１３ｂ：バルブシートの側面図
ｘ：１ｍｍ
ｙ：４．２ｍｍ
ｚ：４ｍｍ
１３ｃ：バルブカバーの平面図
ｘ：３２ｍｍ
ｙ：３０ｍｍ
ｚ：１８ｍｍ
１３ｄ：バルブカバーの側面図
ｘ：８ｍｍ
ｙ：３ｍｍ
ｚ：１ｍｍ
ｗ：３．５ｍｍ
１３ｅ：バルブフラップ
ｘ（直径）：３０ｍｍ
で構成されていることを特徴とする請求項１１に記載のマスク。
【請求項１３】
密着性を保証するための境界を密着する層が上記マスクの縁にさらに備えられており、
上記境界の層は、
上記マスクの周囲にそって備えられており、
上記マスクのサイドのジョイント部を起点として形成されており、
上記密着する層は、
どのような形状の顔であっても装着者の顔を覆ってきつく密着し、
上記境界を密着する層が、汚染物質がフィルタ素材によって除去されずにマスク本体を通ることを許してしまう針のあなや歪みがない限り、装着者の顔に対して漏れなく接触するということを保証するということを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項１４】
上記境界を密着する層は、天然ゴムのラテックス樹脂またはシリコンを基にした樹脂で形成されることを特徴とする請求項１３に記載のマスク。
【請求項１５】
上記境界を密着する層は、天然ゴムのラテックスで形成され、
約２ｍｍの幅であり、２００ｇ／ｍ２〜４００ｇ／ｍ２の単位重量で塗布されることを特徴とする請求項１３に記載のマスク。
【請求項１６】
請求項１３に記載の上記境界を密着する層に隣接して、上記境界を密着する層と同じ細長い素材がノーズクリップのエリアに形成されており、
上記細長い素材は、
マスクの装着をより快適にし、
さらに、通常変形やひだが起こりうる鼻の位置でのマスクと顔との密着性を保証することを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項１７】
請求項１または１０に記載のマスクを生物的作用因を防ぐ目的で使用する方法。
【請求項１８】
請求項１または１０に記載のマスクであり、請求項１３に記載する上記境界を密着する層をさらに備えたマスクを生物的作用因を防ぐ目的で使用する方法。
【請求項１９】
C型肝炎ウイルス（HCV）、Ｂ型肝炎ウイルス（HBV）、ヒト免疫不全ウイルス（HIV）、シュードモナス属（Sp. Pseudomonas）、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）、セラチアマルケシェセンス（Serratia Marcescescens）、炭疽菌（Bacillus Anthracis）を防ぐことを特徴とする請求項１に記載のマスクを使用する方法。
【請求項２０】
請求項１０または請求項１１のいずれかに記載されている、請求項１に記載するマスクでの呼吸を容易にするためのバルブ。
【請求項２１】
請求項１３〜１５のいずれか１項に記載されている、請求項１に記載するマスクでの密閉した接着を保証するための境界を密着する層。
【国際調査報告】
2007522867.tif 000016
2007522867.tif 000017
2007522867.tif 000018
2007522867.tif 000019