(57)【要約】    ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）と、その周囲の浸潤物質及び抗菌物質の層とからなるバイオハザードマスク用呼気フィルタ媒体。呼気フィルタは、バイオハザードマスクの表面にスナップ式係合する取り外し自在で交換自在なカートリッジ内に収納できる。【選択図】  図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼気フィルタ媒体であって、
ＰＴＦＥ膜と、
浸潤物質と抗菌物質とのうちの一方又は両方とを備える呼気フィルタ媒体。
【請求項２】
取り外し自在且つ交換自在なバイオハザード用呼気フィルタカートリッジ。
【請求項３】
取り外し自在且つ交換自在なバイオハザード用吸気フィルタカートリッジ。
【請求項４】
請求項２又は３のカートリッジを収容するように構成されたバイオハザードマスク。
【請求項５】
請求項１の呼気フィルタ媒体を含むバイオハザードマスク。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願
本願は、２００３年６月１１日出願の米国特許出願第１０／４５９，４１７号”ＢＩＯＨＡＺＡＲＤ  ＭＡＳＫ”（民生用に適するバイオハザードマスク）の優先権を主張する一部継続出願である。その’４１７号出願開示事項は本明細書に参照により組み込まれている。
【０００２】
発明の分野
本発明は生物学的有害物質（バイオハザード）を防御するマスクのためのフィルタ媒体に関する。
【０００３】
発明の背景
抗菌呼吸器における最近の発展では、吸気のみならず呼気もフィルタリングする試みがなされている（Ｊａｐｕｎｔｉｃｈ他に発行された米国特許第６，５８４，９７６Ｂ２号及びＦｒｅｒｉｋｓにより出願された’４１７号出願。その両方は本明細書に参照により組み込まれている）。呼気をフィルタリングすることにより、着用者はバクテリア及びウィルスなどの生物学的能力を有するものがその周辺を汚染したり、他の人間に感染したりする環境へ吐気されることを防止する。更に、調合薬又はナノ技術生産施設などのように特に清浄にするように意図された環境を害するか或いは汚染する粒子が吐気されることを防止する。
【０００４】
残念ながら、このフィルタリングの試みで解決するには問題がある。特に、呼気のフィリタリングはフィルタ媒体に湿気を蓄積させ易いので、呼気のための圧力降下（圧力抵抗）が極端に高く、呼吸を困難にさせる。これは呼吸器又はフィルタの頻繁な交換をもたらし、着用者及びその他の者を不所望な汚染にさらすことになる。これは特に、フィルタ媒体が不織ファイバーからなる代表的なＨＥＰＡフィルタリング材料から構成されている場合に顕著である。これらの媒体は着用者の呼気からの水蒸気で飽和するので頻繁に交換せねばならない。
【０００５】
従ってバクテリア及びウィルスをフィルタの内部に捕捉しつつ、低圧力降下（即ち低い呼気抵抗）及び優れた水蒸気透過率を維持できる呼吸器又はマスクのための呼気フィルタユニットを与えることが望ましい。
【０００６】
現代の膜技術は極めて低抵抗のＨＥＰＡレベル濾過特性をもたらしているが、特に人間の呼気のフィルタリング或いはその目的を達成する呼吸器における使用のために設計されたものはない。Ｇｏｒｅらによる膜技術の開発（例えば米国特許第４，１８７，３９０号であり、これは参照により本明細書に組み込まれている）は現代の、膜製造技術を用いて非常に高率の水蒸気透過を達成できることを示している。しかしながら、この水蒸気透過（ｍｏｉｓｔｕｒｅ  ｖａｐｏｒ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：ＭＶＴ）能力は抗菌濾過に対する高効率粒子濾過（ＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ））レベル濾過と一体化する能力はなく、特に人間の呼気のフィルタリングに関するものは本発明まで存在しなかった。
【０００７】
受注生産により孔の大きさが均一な多孔性ＰＴＦＥ膜を製造する処理は公知であり(例えばイシノ他による米国特許第５，９１０，２７７号、これは参照により本明細書に組み込まれている）、呼気フィルタユニットはＰＴＦＥ膜を採用している（例えばカンノ他による米国特許第６，３０９，４３８号）。当該技術で欠如していることは呼気の特殊な要請に適合するＰＴＦＥ膜の使用であり、即ち低圧力降下及び高ＭＶＴに組み合わされた細菌及びウィルス物質のＨＥＰＡレベル濾過である。フィルタ材料それ自体は呼気のために考慮された特殊な設計を要求するフィルタユニットの唯一の特徴ではない。呼気フィルタの物理的な特徴も注意を要する。民生用に適するバイオハザードマスク（或いはフィルタリングを必要とする任意の他のマスク）においては、フィルタユニット構造は容易に交換可能であって、しかも交換中にユーザーに対する不快感を最小にするが、隔離状態中の安全性を最大限にせねばならない。
【０００８】
発明の概要
本発明は上述の目標を幾多の設計的特徴、例示として示した様々な例、及び添付の請求項の組み合わせにより達成する。一般に本発明はフィルタに関し、ここでは水蒸気透過効率が特定の孔径を有する多孔性ＰＴＦＥフィルムの使用により改良されている。水蒸気透過率は被覆又は層の使用により改善され、これはＰＴＦＥ材料の湿潤性及び蒸発特性と、或いは（例えば生物致死性材料を用いた場合は）フィルタの抗生物性及び抗ウィルス特性との一方又は両方を改善する。
【０００９】
本発明は、他の実施の形態においては、マスクの鼻部分直下の一対の馬蹄型フィルタカートリッジも意図している。これらのカットリッジはマスクの表面に嵌め込まれて配置されているが、バルブアセンブリ（これはマスクと一体的である）の外側にある。馬蹄型フィルタカートリッジの一方は吸気用であり、他方は呼気用である。これらカートリッジは（当技術分野で公知の任意の方式で）スナップ式に係合し、ボタン又は他の適宜な機械的アクチュエータを押すことにより排出する（飛び出させる）ことができる。
【００１０】
好ましい実施例の詳細な説明
本発明の一つの実施例（第１実施例）はフィルタリング要素の内側で抗細菌化学物質を含浸した非網ポリオレフィンスパン接着剤の二つの層の間のポリテトラフルオロエチレン多孔性膜である。この抗細菌添加物の目的は、媒体に捕捉された生物の致死的環境を与える。従ってこの実施の形態は第３の三つの膜に関する。その中間膜はＰＴＦＥである。これはスパン接着剤の間に挟まれて、当業界ではＰＴＦＥ膜を剛にすることが知られている。マスクの顔側にくるように意図された（呼気用の）層上か、或いはマスクの周辺側の（吸気用の）層上には、充分に効果的な量の抗細菌化学物質が添加されており、その物質は例えばスパン接着剤内で細菌の成長を抑えるように働くＲＥＰＵＴＥＸである。本実施例及び本明細書中の全ての実施例においては、水蒸気の最大透過を可能として、しかも細菌又はウィルスが通過する可能性を最小にする目的で、ＰＴＦＥ孔の大きさは好ましくは０．１乃至０．４ミクロンであり、最も好ましくは０．２ミクロンである。
【００１１】
他の実施例(実施例２）は実施例１と同一の三層構造であるが、呼気フィルタの周辺側上のスパン接着剤には、抗細菌被覆に代えて、浸潤材料が添加されている。このような浸潤材料は、Ｚｈａｎｇｊｉａｇａｎｇ  Ｄｕｐｌｕｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，により製造されているＤＰ−９８８  Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ−Ｆｉｂｅｒ  Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ  Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ  Ａｇｅｎｔ、或いは日本のダイワ精工株式会社により製造されている同様な化学物質を含む。これらの化学物質はフィルタユニットから離れる水蒸気の透過性を改善する効果を有する。
【００１２】
他の実施例（実施例３）は実施例１及び２を単独の呼気フィルタに組み合わせることに関し、そのフィルタの膜の一側は、浸潤材料と共に含浸されたスパン接着剤を有し、膜の他側は抗菌材料と共に含浸されたスパン接着剤を有する。
【００１３】
他の実施例（実施例４）は実施例１乃至３の各技術による三若しくは四層フィルタ媒体に関し、ＰＴＦＥ膜を挟む少なくとも一つのスパン接着剤層は不活性／否被覆である。実施例１乃至３に関して説明した様々な浸潤及び抗菌機能は、所望により全体的に新たな層を加えることにより達成される。例えば、呼気フィルタのための五層フィルタ媒体、即ち浸潤材料を包含する（周辺に露呈した）上部層、その下のスパン接着剤である層、その下のＰＴＦＥ膜である層、その下の他のスパン接着剤層、及び抗菌物質を包含する（着用者の呼気に晒される）最下層が存在し得る。これらの付加的な層はそれ自体をスパン接着剤の基体としてもよく、或いは呼吸をなすのを容易にするように低圧力降下を示す適宜な化学物質を保持するのに適する任意の他の材料としてもよい。
【００１４】
上述の全ての実施例は、容易に交換可能に設計されたフィルタカートリッジ構造体に含めるようにしてもよい。好ましくは、フィルタカートリッジは馬蹄型であり、適宜なフィルタ媒体を包含する内部容積（厚さ約１  Ｙ２インチ）を有する。カートリッジの外面は網を含む。これらカートリッジは鼻部分の直下でマスクの面上に着座する。一方は吸気用であり、マスク上に取り外し自在に着座する。もう一方は呼気用であり、マスク上に取り外し自在に着座する。この着座は好ましくはスナップ式係合であり、ここではマスク上のボタンが各フィルタカートリッジの各々を飛び出させるようにして取り外させる。他の機械的アクチュエータ、例えば繋留及び解放、摺動等も意図されている。
【００１５】
フィルタカートリッジの飛び出し排出は、スナップ式係合挿入と組み合わせて、迅速な交換を可能とする。これは隔離状態においては、快適性と、自己及び他者の安全性との双方について重要である。
【００１６】
ここに説明した特定の実施例の様々な使用及び変更を本発明の概念を逸脱することなくなし得ることは、もはや当業者には明白である。上記に示した実施例の特徴及び特性の詳述は、権利者の所有権を規定する添付の請求項及びその均等物の限定を意図するものではなく、むしろ単なる例示にすぎない。
【国際調査報告】
2008501432.tif 000002