(57)【要約】  マスク本体（１２）及びハーネス（１４）を含む濾過式フェースピースレスピレータ。マスク本体は、支持構造体（１６）、濾過構造体（１８）、及びフェースシール要素（４０）を含む。フェースシール要素（４０）は、マスク本体の支持構造体の周縁部の少なくとも一部分の上にオーバーモールド成形される。フェースシール部材を支持構造体にオーバーモールド成形することにより、フェースシールがマスク本体の周縁部でマスク本体にしっかりと固定されることを可能にする。【選択図】図３
2014505499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ハーネスと、
ｂ）マスク本体であって、
（ｉ）濾過構造体と、
（ｉｉ）支持構造体と、を含むマスク本体と、
ｃ）前記マスク本体の前記支持構造体の周縁部の少なくとも一部分にオーバーモールド成形されたフェースシール要素と、
を備える濾過式フェースピースレスピレータ。
【請求項２】
前記支持構造体の前記オーバーモールド成形された周縁部がギャップ部を有する、請求項１に記載の濾過式フェースピースレスピレータ。
【請求項３】
前記マスク本体の前記支持構造体の前記周縁部にオーバーモールド成形された前記フェースシール要素によって少なくとも部分的に適所に保持されるレスピレータ構成要素を更に備える、請求項１に記載の濾過式フェースピースレスピレータ。
【請求項４】
前記少なくとも１つのレスピレータ構成要素が鼻クリップを有する、請求項３に記載の濾過式フェースピースレスピレータ。
【請求項５】
前記フェースシール要素もまた前記濾過構造体の周縁部にオーバーモールド成形される、請求項１に記載の濾過式フェースピースレスピレータ。
【請求項６】
前記濾過構造体が、前記フェースシール要素が前記濾過構造体にオーバーモールド成形される前記支持構造体に対し、並べて置かれる、請求項５に記載の濾過式フェースピースレスピレータ。
【請求項７】
前記フェースシール要素が、半径方向内側に延在する三次元の形態に成形されたフランジを有する、請求項１に記載の濾過式フェースピースレスピレータ。
【請求項８】
前記フェースシール要素の前記フランジ部分が、使用中に着用者の顔面に適合可能な厚さ約０．５ミリメートル未満のプラスチック材料で作られている、請求項７に記載の濾過式フェースピースレスピレータ。
【請求項９】
前記周縁構造部材の大部分又は全体が外部から見えないように、前記フェースシール要素が前記周縁構造部材にオーバーモールド成形されている、請求項１に記載の濾過式フェースピースレスピレータ。
【請求項１０】
前記フェースシール要素が、化学結合を含んで前記周縁構造部材に固定される、請求項１に記載の濾過式フェースピースレスピレータ。
【請求項１１】
前記フェースシール要素が、ＳＥＢＳ、メタロセン、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される熱可塑性エラストマで構成される、請求項１に記載の濾過式フェースピースレスピレータ。
【請求項１２】
濾過構造体と、周縁部材を有する支持構造体とを備えるマスク本体を準備することと、
前記周縁部材の少なくとも一部分にフェースシール要素をオーバーモールド成形することと、
を含む、濾過式フェースピースレスピレータの製作方法。
【請求項１３】
前記支持構造体が、前記フェースシール要素のオーバーモールド成形前に前記濾過構造体に成形される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記フェースシール要素の前記オーバーモールド成形が、前記濾過構造体の前記成形とほぼ同時に行なわれる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
最初にプリフォームが準備され、次に前記プリフォームに支持構造体が接合される、請求項１２に記載のレスピレータ。
【請求項１６】
前記支持構造体が前記プリフォームに接合された後、前記フェースシール要素が前記支持構造体の前記周縁部にオーバーモールド成形される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記プリフォームが前記支持構造体の成形工程後にトリミングされる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
ａ）１つ以上のストラップを有するハーネスと、
ｂ）マスク本体であって、
（ｉ）１層以上の濾材と少なくとも１つのカバーウェブとを有する濾過構造体と、
（ｉｉ）周縁部材と、前記マスク本体を横切って延在する少なくとも１つの部材と、を有する支持構造体と、を含むマスク本体と、
ｃ）前記周縁部材の少なくとも一部分及び前記濾過構造体の一部分にオーバーモールド成形されたフェースシール要素と、
を備える濾過式フェースピースレスピレータ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
レスピレータは、（１）不純物又は汚染物質が着用者の呼吸器系に入るのを防ぐ、（２）着用者が吐き出す病原体及び他の汚染物質に他の者又は物がさらされることから守る、の２つの共通目的のうちの少なくとも１つの目的で、作業場で着用される。第１の状況では、レスピレータは、空気が着用者にとって有害な粒子を含んでいる環境、例えば、自動車車体工場で着用される。第２の状況では、レスピレータは、他の者又は物に対する汚染の危険性がある環境、例えば、手術室又はクリーンルームで着用される。
【０００２】
レスピレータのいくつかは、マスク本体自体が濾過機構として機能するため、「濾過式フェースピースレスピレータ」として分類される。取り付け可能なフィルタカートリッジと共にゴム又はエラストマのマスク本体を使用するレスピレータ（例えば、米国特許第ＲＥ３９，４９３号（Ｙｕｓｃｈａｋら）を参照のこと）、又はインサート成形されたフィルタ要素（例えば、米国特許第４，７９０，３０６号（Ｂｒａｕｎ）を参照のこと）とは異なり、濾過式フェースピースレスピレータは、フィルタカートリッジを取り付ける又は交換する必要がないように、マスク本体の表面のほぼ全体からなる濾材を有するように作られる。そのため、濾過式フェースピースレスピレータは、比較的軽量で、使いやすく、使い捨てである。
【０００３】
濾過式フェースピースレスピレータは、折り畳み式レスピレータ、及び賦形されたレスピレータの２つの範疇のうちの１つに一般に入る。折り畳み式レスピレータは平たく保管され、使用するためにカップ状の形態に開くことができる。折り畳み式の濾過式フェースピースレスピレータの例は、米国特許第６，５６８，３９２号及び同第６，４８４，７２２号（Ｂｏｓｔｏｃｋら）、並びに同第６，３９４，０９０号（Ｃｈｅｎ）に示される。対照的に、賦形されたレスピレータは、顔面にフィットする所望の形態におおよそ恒久的に形成され、保管及び使用中その形態を一般に保持する。賦形されたレスピレータとしては、多くの場合、熱結合繊維又は透かし編み目模様のフィラメント状メッシュで作られる型形成賦形層が挙げられる。賦形される層は、濾過構造体を支持するカップ状の形態に型成形される。賦形されたレスピレータの例は、米国特許第７，１３１，４４２号（Ｋｒｏｎｚｅｒら）、同第６，９２３，１８２号及び同第６，０４１，７８２号（Ａｎｇａｄｊｉｖａｎｄら）、同第４，８７３，９７２号（Ｍａｇｉｄｓｏｎら）、同第４，８５０，３４７号（Ｓｋｏｖ）、同第４，８０７，６１９号（Ｄｙｒｕｄら）、同第４，５３６，４４０号（Ｂｅｒｇ）、並びに米国特許出願公開第２００９／００７８２６５Ａ１号（Ｍａｒｔｉｎら）で説明される。
【０００４】
説明する種類の濾過式フェースピースレスピレータは一般的に、共に接合される又は組み立てられて一体型ユニットを作るいくつかの異なる構成要素を備える。これらの構成要素には、呼気弁、フェースシール、ヘッドバンド、鼻クリップ等が含まれてもよい。そのため、濾過式フェースピースレスピレータは、構造が比較的単純なものからより複雑なものまであってもよい。フェースシール構成要素は、着用者の顔面の異なる輪郭とレスピレータのマスク本体との間で快適なフィット性を提供することに加えて、着用者の顔面が会話中に動く場合などの密封が効果的でなくなる可能性がある動的な変化に順応するために通常追加される。フェースシールをマスク本体に固定させるために、接着剤及び超音波溶接がしばしば使用される。しかしながら、接着剤及び超音波溶接の使用は、フェースシールをマスク本体に接合するための追加の処理工程の必要性を提起する。フェースシールはまた、射出成形を通してマスク本体に直接接合されてきた（米国特許第４，４５４，８８１号（Ｈｕｂｅｒら）を参照のこと）が、そのような固定はレスピレータ使用中に剥離の危険性を提起する。マスク本体に使用される濾過構造体は、多くの場合、不織布の繊維状の層、特にメルトブローンマイクロファイバーの不織布ウェブを含み、そのような層は比較的壊れやすく、横方向の力及びねじれの力にさらされると互いに分離してしまう可能性がある。レスピレータの使用中にフェースシールが受ける力は、周縁部においてマスク本体の層に剥離を生じさせる可能性がある。更に、そのようなウェブは、成形作業の高温及び圧力にさらされたとき損傷を受けるおそれがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ａ）ハーネス、ｂ）（ｉ）濾過構造体、及び（ｉｉ）支持構造体を含む、マスク本体、並びにｃ）マスク本体の支持構造体の周縁部の少なくとも一部分にオーバーモールド成形されたフェースシール要素を備える濾過式フェースピースレスピレータを提供する。
【０００６】
本発明は、濾過式フェースピースレスピレータを形成する方法を更に提供する。新しい工程は、濾過構造体及び支持構造体を有するマスク本体を提供することを含み、支持構造体は周縁部材を含む。フェースシール要素は、周縁部材の少なくとも一部分にオーバーモールド成形される。
【０００７】
本発明は、フェースシールを取り付けることによって密閉及び快適さの強化を示す濾過式フェースピースレスピレータの形成を、効率的かつ経済的に可能にする物品及び方法を提供することにおいて有益である。フェースシールは、周縁部で濾過構造体に悪影響を及ぼすことなくマスク本体に固定され得る。濾過構造体の繊維状の性質のため、該構造体は比較的壊れやすい材料になりやすく、オーバーモールド成形作業中に生じる高圧及び溶融プラスチックにさらされることに対して修正不可能である。本発明は、支持構造体部材上に、及び随意に濾過構造体上に、しっかりした漏れのない密封を提供することができる。構造上の周縁部材にフェースシールをオーバーモールド成形することは、周縁部で材料の分離を阻止する非常にしっかりした結合を提供する。接着剤を塗布することなく、又は溶接作業を使用することなく、強い結合を達成できる。粘着的に結合又は溶接され、ぴったりとしたフィット性をもたらすために適合可能でなければならないシートであることとは対照的に、オーバーモールド成形されたフェースシールは、形状を成形作業を通じて明確に画定できるので、更に有益である。
【０００８】
用語
以下に記載する用語は、次に定義する意味を有する。
「中心線」は、正面から見るときマスクを垂直に二分する線を意味する。
「中央で分離した」は、正面から見るときマスク本体を垂直に二分する線又は平面に沿って互いに分離していることを意味する。
「化学結合」、「化学的接着」、「化学的に接着された」、及び「化学的に結合された」は、原子と分子との間の引力相互作用ガ原因である接着の物理的過程を指し、共有結合及びイオン結合、並びに水素結合及びファンデルワールス結合を含み、結合される表面上の利用可能な官能基、及びそれら表面と接合するように選択された材料（例えば、熱硬化性シリコーン）との反応性に左右され得る場合が多く、結合される表面（例えば、熱可塑性高分子）の前処理を必要としないことがある。
「適合可能」は、順応する十分な柔軟性又は変形能を有し、通用の使用条件からの力又は圧力に応答して、輪郭に合致した、曲がった、又は平たいセグメントを形成する構造体を指す。
「含む（又は、含んでいる）」は、特許専門用語において標準であるその定義を意味し、「含有する」とほぼ同義である開放型専門用語である。
「清浄な空気」は、汚染物質を低減するために濾過された、ある体積の大気中の周囲空気を意味する。
「汚染物質」は、粒子（粉塵、ミスト、及び煙気を含む）、並びに／又は、一般に粒子と見なされないことがあるが（例えば、有機蒸気等）、呼気流中の空気を含む、空気中に懸濁されていることがある他の物質を意味する。
「横断方向の寸法」は、レスピレータを正面から見るとき、レスピレータを左右に横切って横方向に伸長する寸法である。
「外部気体空間」は、吐き出された気体がマスク本体及び／又は呼気弁を通り超えた後に入る周囲大気中の気体空間を意味する。
「濾過式フェースピース」は、マスク本体自体が通過する空気を濾過するように設計され、この目的を達成するためにマスク本体に取り付けられた又は成形された識別可能なフィルタカートリッジ又はインサート成形されたフィルタ要素が別個にないことを意味する。
「フィルタ」又は「濾過層」は、透気性材料の１つ以上の層を意味し、層（単数又は複数）は通過する空気流から汚染物質（粒子など）を低減するという主目的にふさわしい。
「濾過構造体」とは、主に空気を濾過するために設計される構造体を意味する。
「第１の側」は、レスピレータを垂直に二分する平面から横方向に離間し、レスピレータが着用されるとき着用者の頬及び／又は顎の区域に存在する、マスク本体の領域を意味する。
「バリ」は、射出成形ツールのキャビティを形成する異なる構成要素間の境界面で、薄い凸状部として通常的に延在する正常な部分の幾何学形状を超える余材を指す。
「ハーネス」は、マスク本体を着用者の顔面上で支持する助けとなる構造体又は部品の組み合わせを意味する。
「射出成形」は、液体プラスチックを金型キャビティに押し込んで冷却させて固体の部品を作ることを意味する。
「インサート成形」は、成形前にキャビティ内に置かれた部品の周り及びキャビティの中にプラスチックを射出することによる射出成形方法を意味する。
「一体化」は、部分が同時に一緒に作られることを意味する。
「内部気体空間」は、マスク本体と人の顔面との間の空間を意味する。
「相互浸透（interpenetration）」は、液体物質が固体物質の空隙又は空間に浸透する過程を指す。
「分界線」は、折り目、継ぎ目、溶接線、結合線、縫い目線、ヒンジ線、及び／又はそれらの任意の組み合わせを意味する。
「並べて置かれる」は、必ずしも互いに接触している必要はないが、並べて置かれることを意味する。
「マスク本体」は、人の鼻及び口を覆って装着されるよう設計され、かつ外部気体空間から分離された内部気体空間を画定するのを助ける通気性構造体を意味する。
「部材」は、支持構造体に関係して用いられるとき、支持構造体の全体的な構造及び形態に有意に寄与するような大きさの、個別にかつ容易に識別可能な固体部品を意味する。
「複数回ショット成形」は、成形の単一サイクル中に材料が少なくとも２回金型のキャビティに射出される成形を指す。
「オーバーモールド成形」は、既に形成された別の部分又は構成要素に被せて、又はその上に１つの構成要素を成形することを意味する。
「周縁部」は、レスピレータが人に着用されるとき、外部分が一般に、着用者の顔面近位に配置されるマスク本体の外側周辺部分を意味する。
「ポリマー」及び「プラスチック」はそれぞれ、１つ又はそれ以上のポリマーを主に含み、同様に他の成分を含有してもよい材料を意味する。
「複数」は、２つ以上を意味し、
「レスピレータ」とは、人によって着用され、着用者に呼吸するための清浄な空気を提供する、空気濾過装置を意味する。
「レスピレータ構成要素」は、濾過構造体、又は支持構造体の支持部材以外の機械的部品を意味する。
「第２の側」は、マスクを垂直に二分する平面線から離れており（第２の側は第１の側の反対側に位置する）、かつレスピレータを装着したときに着用者の頬及び／又は顎の領域に存在する、マスク本体の領域を意味する。
「単回ショット成形」は、成形の単一サイクル中に材料が１回のみ金型のキャビティに射出される成形を指す。
「ぴったりとしたフィット性」又は「ぴったりとフィットする」とは、本質的に気密な（又は実質的に漏れのない）装着が（マスク本体と着用者の顔面との間に）もたらされることを意味する。
「離間した」とは、物理的に分離するか、又はその間に測定可能な間隔を有することを意味する。
「支持構造体」は、マスクが意図された三次元の形状を保つために十分な構造的完全性を有するように設計され、通常の操作下で、支持する濾過構造体の意図された形状を保つのに役立つ構造を意味する。
「横方向に延びる」は、レスピレータを横切って一般に横方向次元で延びることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による濾過式フェースピースレスピレータ１０の前面右側の一部破断された斜視図。
【図２】本発明によるマスク本体１２の周縁部分２０でオーバーモールド成形されたフェースシール要素４０を示す、濾過式フェースピースレスピレータ１０の後部斜視図。
【図３】図１の線３−３に沿った周縁部分２０の拡大横断面図。
【図４】本発明に関連して使用してもよい濾過構造体１８の一実施形態を図示する拡大概略断片化横断面図。
【図５】本発明によるレスピレータの作製方法のフローチャート６０の図示。
【図６】呼気弁を受け入れる開口部７８を有するプリフォーム７２の斜視図。
【図７】固定された呼気弁３８を有するプリフォーム７２の斜視図。
【図８】フェースシール要素がオーバーモールド成形される前のマスク本体１２の周縁部２０の上方部分２６の上に取り付けられた鼻クリップ８６を図示する斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に説明するように、濾過式フェースピースレスピレータは、濾過構造体に射出成形された支持フレーム構造体と組み合わせた、三次元の形態を有し得る濾過構造体を備えるマスク本体を含んでもよい。用語「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、「少なくとも１つの」と互換的に用いられてもよく、１つ以上の説明する要素を意味する。以下の説明を容易にするために、濾過式フェースピースレスピレータが平面の上に突出し、前面から見るとき、横方向の寸法はレスピレータを横切って延在し、長手方向の寸法はレスピレータの下部と上部との間に延在する。
【００１１】
図１は、マスク本体１２及びハーネス１４を含む形状付けられた濾過式フェースピースレスピレータ１０を示す。マスク本体１２は、支持構造体１６及び濾過構造体１８を含む。使用中に、マスク本体１２は、着用者の鼻及び口を覆って着用され、周囲空気中に存在し得る任意の汚染物質を濾過する。マスク本体１２の特定の構造は、最終用途又は製造会社によって異なってもよい。支持構造体１６は、一般に凹状形状又はカップ状形態等の三次元の形で画定されてもよい。マスク本体１２は、マスク本体１２の第１の側２２から第２の側２４まで延在する周縁部部分２０を含んでもよい。周縁部分２０は、単一の連続的な構造部材２５が含まれてもよく、又はマスク本体１２の周りを３６０度広がることができる部材又はセグメントの組み合わせであってもよい。周縁部分２０及び構造部材２５は、例えば、上方部分２６及び下方部分２８を含んでもよい。支持構造体１６は、長手方向に可動で一般に横方向に延在する複数の部材３０、３２、及び３４を更に含んでもよい。１つ以上の横方向に延在する部材は、着用者の顎の動き及び種々のサイズの顔により良く順応するために長手方向に拡張又は収縮してもよい（米国特許出願公開第２００９／００７８２６１Ａ１号（Ｍａｒｔｉｎら）を参照のこと）。横方向に延在する部材３０及び３２は、例えば、接合されることなく第１の側２２から第２の側２４まで広がってもよい。部材３０及び３２は、したがって、長手方向の寸法に互いに対して自由に移動してもよい。マスク本体１２は、長手方向に可動で一般に横方向に延長する部材３０、３２の対の間の領域、並びに任意の構造部材によって接合されていない他の横方向に延長する部材の領域で、一般に長手方向に、容易に拡張及び収縮してもよい。支持構造体１６は、いくつかの既知の材料からなってもよく、いくつかの既知の技術で作られてもよい。使用してもよい材料に関して、上記に引用した公表された特許出願で説明されるが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、及びポリメチル（ペンテン）を含むオレフィン；プラストマー；熱可塑性樹脂；熱可塑性エラストマ；等のいくつかの既知のプラスチックを含んでもよく、その熱硬化性、及び混合又は組み合わせを使用してもよい。色素、紫外線安定剤、ブロッキング防止剤、核形成剤、殺真菌剤、及び殺菌剤などの添加剤を更に加えてもよい。使用してもよいプラスチックは、弾性、形状記憶、及び曲げ疲労に対する耐性を示すことができ、これにより支持構造体は、特に任意のヒンジ点において、多数回（例えば、１００回超）変形しかつ元の状態に戻ることができる。選択されるプラスチックは、多数の変形に耐えることができ、その結果、支持構造体は、濾過構造体よりも長い寿命を示す。支持構造体１６は、約７５〜３００メガパスカル（ＭＰａ）の曲げ剛性、より典型的には約１００〜２５０ＭＰａの曲げ剛性、及び更に典型的には約１７５〜２２５ＭＰａの曲げ剛性を示すプラスチックを含み得る。支持構造体１６を構成するために、プラスチックの代わりに金属又はセラミック材料が使用されてもよいが、廃棄／費用の理由からプラスチックが使用されてもよい。支持構造体１６は、射出成形、又は他の同様のアプローチを含む任意の好適な技術を使用して作られてもよい。マスク本体１２の支持構造体１６は、形成された開口部を含む任意のフレーム部材３６を更に含んでもよく、該開口部は濾過構造体１８の開口部７８（図６）と位置合わせされる。そのようなフレーム部材３６は、弁組立品３８をマスク本体１２に固定するための位置又は土台を提供し得る。フレーム部材の一例は、米国特許出願公開第２００９／００７８２６４Ａ１号（Ｍａｒｔｉｎら）で説明される。マスク本体１２の周縁部分２０は、フェースシール要素４０を更に含む。フェースシール要素４０は、支持構造体１６の周縁部材２５の上にオーバーモールド成形され、濾過構造体１８の上にも随意にオーバーモールド成形される。ハーネス１４は、長さ調節可能であり得、１つ以上のバックル４２を通ってマスク本体１２に連結され得る、第１のストラップ４１ａ及び第２のストラップ４１ｂを含み得る。ハーネス１４は、ハーネス固定フランジ部材４３ａ、４３ｂの第１の側２２及び第２の側２４で支持構造体１６に固定されてもよい。バックル４２は、部材４３ａ、４３ｂに一体化成形されることによって、部材４３ａ、４３ｂでマスク本体１２に固定されてもよい。あるいは、バックル４２は、その後の時点で支持構造体にインサート成形される、又はステープル留め、粘着的な結合、溶接、スナップ嵌合、熱カシメ等されてもよい。本明細書の説明と共に使用され得るバックルの例は、米国特許出願公開第２００９／００７８２６６Ａ１号（Ｓｔｅｐａｎ）で説明される。
【００１２】
図２は、マスク本体１２の周縁部材２５（図１及び８）に接合されるフェースシール要素４０の背面図を示す。フェースシール要素４０は、着用者の顔面に対して快適な密封を提供し、汚染物質の流入を妨げる。マスク本体が適切に装着されるとき、フェースシール要素４０は、着用者の顔面に「気密のシール」を提供する。フェースシール要素４０は、想定されるエンドユーザ及びレスピレータに応じて、様々な材料で作られてもよく、様々な形状及びサイズを持ってもよい。フェースシール要素４０は、周縁部材２５の表面にオーバーモールド成形され、周縁部材と一体である半径方向の内側に延びるフランジ部分４４を設けてもよい。フェースシールのフランジ部分４４は、レスピレータ使用中に着用者の顔面に密封して係合するように構成される。これは、着用者の鼻、頬、及びあごに順応する成形された三次元の形状を備えたフランジ部分４４を設けることで達成できる。フェースシールフランジ部分４４はまた、着用者の顔面に適合可能であってぴったりとしたフィット性を更に提供し得る比較的薄いプラスチック材料、例えば、０．５ミリメートル（ｍｍ）未満、で作られてもよい。縦方向にマスク本体１２の動きを容易にするために、１つ以上の「Ｖ字型の」切抜きがフェースシール４０の内側縁部４５に沿って設けられてもよい。フェースシール４０のオーバーモールド成形は、他のレスピレータ構成要素に関する他の成形手順と独立した工程で行なわれてもよい、又は、１つ以上の他のレスピレータ構成要素、若しくは／又は濾過構造体と一般に同時の工程で行なわれてもよいことを、本発明は想定する。
【００１３】
図３は、フェースシール４０が周縁部材２５の上、及び濾過構造体１８の上にオーバーモールド成形されるマスク本体の周縁部部分２０の断面を示す。例示するように、オーバーモールド成形されたフェースシールは周縁部構造部材２５を本質的に取り巻き、その結果、ほとんどの部分が外部から見えない。ギャップ部４６（図１及び８も参照）が、周縁部材２５への結合を改善するために周縁部材に設けられてもよい。周縁部材２５に対して並べて置かれる濾過構造体１８の端部４７もまた、フェースシール材料４０によってオーバーモールド成形される。濾過構造体１８は、オーバーモールド成形されたフェースシール４０から内側に延び、着用者が吸入する時、空気が通過できる流体透過性の表面積を提供する。濾過構造体１８にオーバーモールド成形することは、機械的接続又はインターロックを提供し、数ある利点の中でも、安定したインターロック又は接続、漏れのない係合、使用可能な材料のより広い選択、表面前処理がないかほとんどない、より強い結合、及び改善した審美的な外観を含むいくつかの利点を可能にし得る。オーバーモールド成形は、支持構造体１６の曲線状の一般に周縁部材２５（図１及び８）の周りを成形することで達成され得る。構造部材及び濾過構造体が可撓性の性質であるため、フェースシール要素４０を形成する加圧液体プラスチックを導入するとき、注意が必要である。金型キャビティはマスク本体を保持するように作られ、したがって、横方向に延在する部材３０、３２、３４、並びに周縁部材２５及びそのギャップ部４６に形状が一致する凹部を有し得る。ギャップ部４６は、オーバーモールド成形の作業中にマスク本体の周縁部材２５を型に位置付けるのに役立ち得る。ギャップ部４６は、ギャップ部の小さな先端のみがオーバーモールド成形されたフェースシールの表面に見えるように作られてもよい。本発明は、例えば、プラスチックをプラスチック上に配置することから発生する粘着を含む化学結合を使用して、フェースシール要素４０の周縁部材２５への接合を可能にする。支持構造体１６の周縁部材２５中の任意のギャップ部４６は、周縁部材２５に形成される凸状部、開口部、及びピンを含んでもよく、そこからオーバーモールド成形中に液体プラスチックが流れ、一旦液体プラスチックが硬化して固体になると、改善した結合又は機械的なインターロックを作り出す。フェースシール要素は、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＥＢＳ）及びメタロセン等のブロック共重合体；シリコーン；水性アクリル；及びそれらの混合又は組み合わせを含む熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）等のエラストマ樹脂を含む、多種多様の材料から作られ得る。エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の発泡材料もまた好適であり得る。フェースシール要素を支持構造体にオーバーモールド成形する作業は、支持構造体の成形と一般に同時に行なわれてもよい。あるいは、支持構造体が成形された後、オーバーモールド成形が起こってもよい。半径方向に内側に延びるフランジ４４は、顔面にフィットする所望の形態に成形できる。レスピレータ使用中の顔面との接触を改善するように形状適合性であることができる。
【００１４】
図４は、本発明のマスク本体と共に使用され得る濾過構造体１８の例を示す。一般に、濾過構造体の形状は、支持構造体１６の一般的形状に一致する。濾過構造体１８の材料（単数又は複数）は、所望の濾過対象汚染物質の種類に依存し得る。濾過構造体の構築には、複数の層の類似の濾材又は異なる濾材が使用されてもよい。濾過構造体１８は、粒子捕獲フィルタ、又は気体及び蒸気フィルタであり得る。濾過構造体１８は、液体が濾過層の片側からもう片側に移動するのを防ぐ、例えば、液体エアロソル又は液体飛沫が濾過層を透過することを防ぐ、バリア層であってもよい。本発明の積層型マスク本体で有利に使用され得る濾過構造体は、圧力低下が一般に低く（例えば、秒速１３．８センチメートルの面風速で約２００〜３００パスカル未満）、マスク着用者の呼吸仕事量を最小にする。濾過層は更に、予想される使用条件下で一般に構造体を保持するように、可撓性があり、十分な剪断強さを有する。濾過構造体１８は一般的に、支持構造体に接して、又は支持構造体内で適切に嵌合するように構成される。濾過構造体１８は、支持構造体の内側に配置されてもよく、又は支持構造体の外側、若しくは支持構造体を構成する様々な部材の間に、配置されてもよい。濾過構造体１８は、１つ以上の濾過層、例えば、１対の濾過層５０ａ、ｂ（総じて５０）、更に内側及び外側のカバーウェブ、それぞれ５２ａ、５２ｂ（総じて５２）を含んでもよい。濾過構造体１８は、カバーウェブ５２に適合し得る前置フィルタを使用してもよい。濾過構造体は、濾過構造体を構成する繊維及び／又は様々な層の間に配置された活性炭を含む吸着材料等の材料を含み得る（例として、米国特許第６，２３４，１７１号及び同第６，１０２，０３９号（Ｓｐｒｉｎｇｅｔｔら）を参照のこと）。濾過構造体は、１つ以上の濾過層を含んでもよく、吸着層と共に使用されて微粒子と蒸気との両方の濾過を提供してもよい。粒子捕捉フィルタの例としては、微細無機繊維（ガラス繊維のような）又はポリマー合成繊維の１つ又はそれ以上のウェブが挙げられる。合成繊維ウェブには、メルトブローン法などの工程によって製造される（エレクトレット）帯電ポリマーマイクロファイバーを含み得る。帯電したポリプロピレンから形成されたポリオレフィンマイクロファイバーは、粒子捕集用途に特に有用性を提供する。別の濾過層は、吸い込む空気から有害な又は悪臭のある気体を除去するために、吸着剤成分を含んでもよい。吸着剤は、接着剤、結合剤又は繊維質構造により濾過層に結合される粉末又は顆粒を含んでもよい（米国特許第３，９７１，３７３号（Ｂｒａｕｎ）を参照のこと）。吸着層は、繊維質又は網状発泡体のような基材をコーティングし、薄い凝集性層を形成することにより形成できる。吸着剤材料としては、活性炭（化学処理済み、又は未処理）、多孔質アルミナ−シリカ触媒基材、及びアルミナ粒子を挙げることができる。様々な形態に従うことができる吸着濾過構造体の例は、米国特許第６，３９１，４２９号（Ｓｅｎｋｕｓら）で説明される。更に米国特許出願公開第２００６／０２５４４２７Ａ１号（Ｔｒｅｎｄら）も参照されたい。
【００１５】
濾過層は様々な形状及び形式で提供され得る。典型的には、濾過層（単数又は複数）はそれぞれ、厚さ約０．２ミリメートル（ｍｍ）〜１センチメートル（ｃｍ）、より典型的には約０．３ｍｍ〜０．５ｃｍを有し得る。濾過層は、概ね平坦なウェブであってもよく、又は拡張した表面積を提供するために波状であってもよい（例えば、米国特許第５，８０４，２９５号及び同第５，６５６，３６８号（Ｂｒａｕｎら）、並びに米国特許第６，８５８，２９７号（Ｓｈａｈら）を参照のこと）。濾過層（単数又は複数）は、接着手段又は任意の他の手段によって接合される多数の濾過層を更に含んでもよい（米国特許第６，９２３，１８２号（Ａｎｇａｄｊｉｖａｎｄら）を参照のこと）。Ｗｅｎｔｅ，Ｖａｎ  Ａ．，Ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ  Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｆｉｂｅｒｓ，４８  Ｉｎｄｕｓ．Ｅｎｇｎ．Ｃｈｅｍ．，１３４２  ｅｔ  ｓｅｑ．（１９５６）で教示されるようなメルトブローン繊維のウェブ、特に常時帯電（エレクトレット）状態にあるものは、特に有用である（例えば、米国特許第４，２１５，６８２号（Ｋｕｂｉｋら）を参照のこと）。これらのメルトブローン繊維は、有効繊維直径が約２０マイクロメートル（μｍ）未満（「ブローンマイクロファイバー」をＢＭＦと称する）で、典型的には約１〜１２μｍのマイクロファイバーであってもよい。有効繊維直径は、Ｄａｖｉｅｓ，Ｃ．Ｎ．，Ｔｈｅ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  Ｏｆ  Ａｉｒｂｏｒｎｅ  Ｄｕｓｔ  Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ  Ｏｆ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｌｏｎｄｏｎ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  １Ｂ，１９５２に従って測定され得る。ポリプロピレン、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）、並びにこれらの組み合わせ及び混合から形成された繊維を含むＢＭＦウェブは特に好適である。米国特許第Ｒｅ．３１，２８５号（ｖａｎ  Ｔｕｒｎｈｏｕｔ）で教示する帯電小繊維化フィルム繊維も適している可能性があり、またロジン−ウール繊維性ウェブ及びグラスファイバーウェブ又は溶液ブロー繊維若しくは静電スプレー繊維、特にマイクロフィルム形態のものも適している可能性がある。電荷は、米国特許第６，８２４，７１８号、同第６，４５４，９８６号、及び同第６，４０６，６５７号（Ｅｉｔｚｍａｎら）、同第６，７８３，５７４号、同第６，３７５，８８６号、及び同第５，４９６，５０７号（Ａｎｇａｄｊｉｖａｎｄら）、並びに同第６，７４３，４６４号（Ｉｎｓｌｅｙら）に開示されているように、繊維を水と接触させることにより、繊維に付与することができる。電荷はまた、米国特許第４，５８８，５３７号（Ｋｌａｓｓｅら）に開示されているようなコロナ帯電により、又は、同第４，７９８，８５０号（Ｂｒｏｗｎ）に開示されているような摩擦帯電により、繊維に付与されてもよい。また、水帯電（hydro-charging）工程を通して製造されるウェブの濾過性能を高めるために、添加剤を繊維に含むことができる（米国特許第５，９０８，５９８号（Ｒｏｕｓｓｅａｕら）を参照のこと）。特に、フッ素原子をフィルタ層の繊維表面に配置することにより、油性ミスト環境での濾過性能を改善することができる（米国特許第６，３９８，８４７号、同第６，３９７，４５���号、及び同第６，４０９，８０６号（Ｊｏｎｅｓら）を参照のこと）。エレクトレットＢＭＦ濾過層用の典型的な坪量は１平方メートル当たり約１０〜１００グラムである。
【００１６】
内側カバーウェブ５２ａは、着用者の顔面に接触する滑らかな表面を提供するために使用でき、外側カバーウェブ５２ｂは、マスク本体内の遊離繊維を封入するため、又は審美的理由に使用できる。カバーウェブ５２は、濾過層の外部（又は上流側）に配置されたとき、前置フィルタとして機能し得るが、典型的には濾過構造体に実質的な濾過効果を提供するものではない。好適な度合いの快適さを得るために、内側カバーウェブは、比較的低い坪量を有し、比較的微細な繊維から形成されてもよい。より具体的には、カバーウェブは約５〜５０ｇ／ｍ２（典型的には１０〜３０ｇ／ｍ２）の坪量を有するように作り上げられてもよく、繊維は３．５デニール未満（典型的には２デニール未満、より典型的には１デニール未満かつ０．１デニール超）であってよい。内側カバーウェブに用いられる繊維は、平均繊維直径が約５〜２５マイクロメートル、典型的には約７〜２０マイクロメートル、より典型的には約８〜１２マイクロメートルであることが多い。内側カバーウェブの材料は、ある程度の弾性（典型的には、破断時で１００〜２００％であるが、必ずしもそうとは限らない）を有してもよく、可塑的に変形可能であってもよい。カバーウェブに好適な材料は、ブローンマイクロファイバー（ＢＭＦ）材料、具体的にはポリオレフィンＢＭＦ材料、例えばポリプロピレンＢＭＦ材料（ポリプロピレン混合及びポリプロピレンとポリエチレンとの混合も含む）である。カバーウェブ用のＢＭＦ材料を製造するために好適な方法は、米国特許第４，０１３，８１６号（Ｓａｂｅｅら）で説明される。カバーウェブは、平滑面、典型的には平滑面ドラム上に繊維を集めることにより形成してもよい。スパンボンド繊維を使用することもできる。
【００１７】
典型的なカバーウェブ（単数又は複数）は、ポリプロピレン、又は５０重量％以上のポリプロピレンを含有するポリプロピレン／ポリオレフィンの配合物から製造してもよい。これらの材料は、着用者に高度の柔らかさ及び快適さを提供し、更に、フィルタ材料がポリプロピレンＢＭＦ材料であるとき、超音波溶接後にフィルタ材料が固定した状態を保つことが見出されている。カバーウェブで使用するのに好適なポリオレフィン材料としては、例えば、単一ポリプロピレン、２つのポリプロピレンの混合物、ポリプロピレンとポリエチレンの混合物、ポリプロピレンとポリ（４−メチル−１−ペンテン）の混合物、及び／又はポリプロピレンとポリブチレンの混合物を挙げることができる。外側カバーウェブの繊維の一例としては、ポリプロピレン樹脂「Ｅｓｃｏｒｅｎｅ  ３５０５Ｇ」（Ｅｘｘｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）から製造されたポリプロピレンＢＭＦがあり、これは約２５ｇ／ｍ２の坪量を提供し、０．２〜３．１デニールの範囲の繊維を有する（１００超の繊維で測定した平均値は約０．８）。外側カバーウェブに用いられる繊維は、平均繊維直径が約５〜２４マイクロメートル、典型的には約７〜１８マイクロメートル、より典型的には約８〜１２マイクロメートルであることが多い。平均繊維直径は使用される材料次第で異なってもよい。他の好適な繊維はポリプロピレン／ポリエチレンＢＭＦ（樹脂「Ｅｓｃｏｒｅｎｅ  ３５０５Ｇ」８５パーセントと、エチレン／α−オレフィンコポリマー「Ｅｘｃａｃｔ  ４０２３」（これもＥｘｘｏｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）１５パーセントを含む混合物から製造される）であり、これは約２５ｇ／ｍ２の坪量を与え、平均約０．８デニールの繊維を有する。好適なスパンボンド材料は、Ｃｏｒｏｖｉｎ  ＧｍｂＨ（Ｐｅｉｎｅ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から商品名「Ｃｏｒｏｓｏｆｔ  Ｐｌｕｓ  ２０」、「Ｃｏｒｏｓｏｆｔ  Ｃｌａｓｓｉｃ  ２０」、及び「Ｃｏｒｏｖｉｎ  ＰＰ−Ｓ−１４」で入手可能であり、カードポリプロピレン／ビスコースは、Ｊ．Ｗ．Ｓｕｏｍｉｎｅｎ  ＯＹ（Ｎａｋｉｌａ，Ｆｉｎｌａｎｄ）から商品名「３７０／１５」で入手可能である。カバーウェブは加工後にカバーウェブの表面から非常に少ない繊維しか突出しないので、滑らかな外面を示すことができる。本発明で使用され得るカバーウェブの例は、例えば、米国特許第６，０４１，７８２号（Ａｎｇａｄｊｉｖａｎｄ）、同第６，１２３，０７７号（Ｂｏｓｔｏｃｋら）及び国際公開特許ＷＯ  ９６／２８２１６Ａ号（Ｂｏｓｔｏｃｋら）に開示される。
【００１８】
図５は、本発明のレスピレータを製造するために使用してもよい工程６０を図示する。示すように、まずプリフォームが提供され（６２）、その上に任意の呼気弁が接合され（６４）てもよい。次に、支持フレームがプリフォームに接合され（６６）、過剰プリフォーム材料がトリミングされ（６８）、支持構造体及び濾過構造体を有するマスク本体が作られる。次に、支持構造体の周縁部の上に、及び必要に応じて濾過構造体の上に、フェースシールがオーバーモールド成形される（７０）。工程６４で、呼気弁が濾材又は濾過構造体プリフォームに接合される。濾材又は濾過構造体プリフォームは、上述の濾過構造体材料／層で作られてもよい。図６に示すように、プリフォーム７２は、濾材のブランクを含んでもよく、その形状は製造されるレスピレータの種類によって異なり得る。プリフォームブランク７２は、典型的なプリフォームブランクロールから繰出された後、レスピレータのサイズを超える、トリミングされていない物品に切断され得る。プリフォーム７２では、実線７４、７６、７７は、濾過構造体の構造形状及び完全性を提供し、カップ状の形態を形成し保持するのに役立つ溶接線を表わす。濾過構造体１８は、一般に図示するように配向し、横方向に延びる第１の分界線７４及び第２の分界線７６を含み得る。分界線７４、７６は、折り目、溶接線、縫い目線、結合線、ヒンジ線、又はそれらの組み合わせからなり得る。一般に、第１の分界線７４及び第２の分界線７６は、支持構造上の横方向に延びる所定の部材の位置に対応する。第１の分界線７４及び第２の分界線７６は、その間に形成され得る折り目線７５を画定する。第１の分界線７４及び第２の分界線７６は、長手方向に可動で横方向に延びる部材３０及び３２に固定されてもよく（図１及び８）、それによって、濾過構造体１８がひだ７５のまわりをアコーディオン状の方式で開閉できる。垂直の分界線７７は、製造の過程で、そうでなければ鼻の部分に集積してしまう余材を除去するために用いられてもよい。類似の一般に垂直の分界線（図示せず）が、濾過構造体１８のあご部分にも含まれてもよい。濾過構造体１８は、単一のひだ７５を画定する横方向に延びる２本の分界線７４及び７６のみで図示されたが、濾過構造体１８は横方向の次元に２本以上のひだを含んでもよい。一般に、濾過構造体１８の形状は、支持構造体の一般的な形状に一致してもよい。プリフォーム７２は、濾過構造体に固定される弁組立品と好適に連携するように、濾過構造体１８の一般に中心に配置される開口部７８を備えて形成されてもよい。図７に示すように、呼気弁３８は、工程６４でプリフォームの開口部７８の位置でトリミングされていないプリフォームブランク７２に接合される。呼気弁３８は、ブランクの濾過構造体に、接着剤結合される、溶接される、機械的に締め付けられる、又はその他の方法で適切に接続されてもよい。呼気弁をマスク本体に固定する方法は、米国特許第７，０６９，９３１号、同第７００７，６９５号、及び同第６，９５９，７０９号（Ｃｕｒｒａｎら）を参照されたい。呼気弁は、マスクの内部からの着用者の呼気を急速にパージするように一般に作動し、それによって着用者の快適さが改善する。呼気弁３８は、弁座上に存在する弁カバー８０も含み、呼気が弁カバー開口部（単数又は複数）８２で弁を出る前に通過する空気室を画定する。呼気弁３８は、呼気中に着用者によって産生される呼気圧に応動して弁座から持ち上がる可撓性フラップ８４を有する。好適な呼気弁の例は、米国特許第７，４９３，９００号、同第７，４２８，９０３号、及び同第７，３１１，１０４号（Ｊａｐｕｎｔｉｃｈら）、並びに同第７，１８８，６２２号及び同第７，０２８，６８９号（Ｍａｒｔｉｎら）で説明される。
【００１９】
工程６６で、支持構造体は濾過構造体プリフォームブランクに接合される。射出成形が支持構造体を濾過構造体に固定するために使用されてもよい（２０１０年１１月１０日出願の米国特許出願第１２／９４９９６３号を参照のこと）。支持構造体部材をカバーウェブ及び濾過層（単数又は複数）の溶融した又は半溶融した織布に結合させるため、及びカバーウェブ濾過層の繊維にある形の機械的な相互浸透を実現させるために、射出成形が行なわれてもよい。この種の結合は、機械的なインターロック又は接続を含んでもよく、強化された耐久性及び改善された審美性を有する比較的強い接合体（a relatively and strong joint）を提供する。濾過構造体に固定された任意の呼気弁を備える濾過構造体は、垂直プレスで第１の水平の金型半片のコアに置くことができる。第１の金型コアと濾過構造体及び呼気弁との間の適切な位置合わせは、既知のアライメント装置を使用して達成され得る。濾過構造体及び呼気弁は、重力、凸状部、及び弁上の保持基準特徴を使用して保持されてもよい。第２の半片は、濾過構造体、支持構造体、及び呼気弁を組み合わせた形状のネガ型である形状及びサイズを有するキャビティを有し、第１の半片上に閉じられ得る。位置合わせの後、支持構造体のプラスチックが濾過構造体の透過性構造に望しい機械的な相互浸透を引き起こす射出圧力の範囲、温度範囲、及びタイミングサイクルで、液体プラスチックが第２の金型キャビティに射出される。支持構造体、濾過構造体及び他の構成要素の材料は、同じであってもよく、あるいは異なってもよい。成形に選ぶ温度、射出圧力、及び硬化時間は様々で、ある程度は一緒にインサート成形される材料に左右される。射出圧力の範囲は、垂直方向の圧力による成形では、少なくとも約５０トンから、より典型的には約６０トンから約１４０トンまで異なってもよく、その一方で液体プラスチックの温度は、支持構造体１６を形成するために使用されるプラスチック材料によって異なる。タイミングサイクルは、上記の例で図示するように結合される材料によって異なる。
【００２０】
工程６８で、支持構造体の周縁部を越えて延びるプリフォームブランク７４のトリミングされていない部分（図６）は、例えば、Ａｉｒ−Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，Ｉｎｃ．（Ｊａｃｋｓｏｎ，Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から入手可能であるトリミング装置によって切断され得る。ブレードトリミング装置で、支持構造体の周縁部材を越えて横方向に延びる濾過構造体の周縁部の張り出し部分を切断又はトリミングしてもよい。プリフォームブランクのトリミングされていない部分に加えて、支持構造体上の余剰プラスチックも除去されてもよい。そのような余剰プラスチックは、工程６６中に支持構造体への材料の流れを促進する又は改善する手段から生じ得る。余材のトリミングに使用できる他の技術としては、レーザー、熱線、及び他の好適な装置が挙げられる。
【００２１】
工程７０で、フェースシール要素４０（図１〜３）は、支持構造体の周辺にオーバーモールド成形されてもよい。フェースシールは、単回ショット成形、又は複数回ショット成形を使用して、マスク本体に固定されてもよい。支持フレームが濾過構造体上に射出成形されると、次に、成形部品が除去されることなく、金型がわずかに開き、フェースシールをオーバーモールド成形するために使用される高分子材料の２番目の射出が可能になり得る。一実例では、これは、所望の構成要素がすべて成形装置に適切に置かれるとき達成される。圧力が掛けられたプラスチックを加えるので、射出成形中、濾過構造体の周縁部分が金型内でその位置を保持していることを確実にするために、注意が払われるべきである。図８に示すように、フェースシールがオーバーモールド成形される前に、鼻クリップ８６が支持構造体上に置かれてもよい。鼻クリップを保持するために、鼻クリップはキャビティに取り付けられてもよく、フェースシール要素が支持構造体上に成形されるとき、オーバーモールド成形されてもよい。鼻クリップ８６のそのような位置決めを得るために、クリップは垂直方向の成形装置の金型キャビティに挿入される。下半分の金型キャビティに取り付けられるとき、鼻クリップの端部分は上向きである。鼻クリップ８６が、突出部上に保たれ、周縁部材の凸状部４６の終端部の間に置かれるように、下半分の金型キャビティに入れてもよい。マスク本体１２がそのような下半分の金型キャビティ内に下ろされると、マスク本体は鼻クリップ８６の上に載っている。
【００２２】
使用中に、鼻クリップは所望の形状に典型的には変形でき、着用者のそれぞれの目の下で、着用者の鼻の橋を覆い、着用者の顔面に接して、適切なフィット性を提供する。支持構造体及びフェースシール要素に使用される高分子材料は、同じ又は類似でもよく、あるいは、例えば、以下に説明するように製造工程次第で異なってもよい。鼻クリップは、手で順応させることができ変形可能な材料から作られているので、レスピレータの着用者によって所望の形状に変形された後、鼻クリップはその形状を維持できる。鼻クリップは、アルミニウムなどの好適な極軟（dead soft）金属で作られてもよい。鼻クリップとプラスチックとの間の結合は、機械的に、又は接着剤によって、又はそれらの組み合わせであってもよい。機械的な結合は、例えば、鼻クリップ挿入物の周りのフェースシール要素の樹脂を、その全体で収縮させる、又は中間位置８８及びクリップ両端部９０（図１）で収縮させることによって生じさせることができる。機械的な結合は、鼻クリップ７２に不規則性、例えば、表面のでこぼこの模様、又は粗い模様を設けることによっても強化され得る。鼻クリップを支持構造体１６の鼻部分９２に適切に固定するために、標準成形装置、注型装置、又は他の好適な装置を使用して成形が行なわれてもよい。鼻クリップは、金型キャビティ内の所望の位置又は挿入位置に装填され、適切に保持される。この目的のためにロータリ型又はシャトル型装置を使用して、装置及び／又は技師が鼻クリップの挿入物を所望の成形位置に装填及び取り出しできるようにしてもよい。鼻クリップは、図１に示すように、鼻クリップの端部分が支持構造体及び／又はフェースシールに埋め込まれて搭載されてもよい。
【実施例】
【００２３】
Ａ．レスピレータの濾過構造体の形成
レスピレータの濾過構造体は、白色不織布スパンボンド（１平方メートル当たり５０グラム（ｇｓｍ））の外層と白色不織布スパンボンド材料（２２ｇｓｍ）の内層との間に、幅２５４ミリメートル（ｍｍ）の標準３Ｍ  ８５１１  Ｎ  ９５レスピレータエレクトレットフィルタ材料を２つ積層して形成した。外層と内層はポリプロピレンを含んだ。積層したウェブを、三次元のひだ及びカップ形成を形成する前に、長さ２５４ｍｍの片に切断した。複雑な３次元のひだを、同じ２５８．５ｍｍの半径の２つの湾曲を超音波溶接することで形成した。それぞれの湾曲の最も高い箇所の間の距離は４０ｍｍであり、湾曲の２つの端部は、２０２ミリメートル（ｍｍ）離れた左点及び右点で合した。第１の湾曲を、積層ウェブの一端部から（from one from one end）７６ｍｍ離れた第１の折り目線に沿って積層濾材を折ることによって形成した。第２の湾曲を、積層ウェブを第１の折り目線から６２ｍｍ離れた第２の折り目線で折ることによる第２の湾曲した線に沿って溶接することで形成した。３次元のひだを作る２本の湾曲が形成されると、湾曲した線の外側の余材を除去した。次に、材料を垂直中心線に沿って折り、第２の湾曲した線の中心から５１ｍｍ離れたところから始めて第３の溶接する湾曲を溶接した。これは、任意の余材を除去し、レスピレータの支持構造体の設計に適合するカップを形成するのに役立った。超音波溶接工程を使用して濾過構造体を作り上げた。超音波溶接を使用して開口部を溶接し切り取ることで、中央開口部を濾過構造体に設けた。得られる濾過構造体は図６に示す構造体に類似する。
【００２４】
Ｂ．レスピレータの支持構造体の形成
レスピレータの支持構造体の試料を、標準射出成形工程を使用して濾過構造体の上にオーバーモールド成形した。図１及び８に示す支持構造体の幾何学形状と一致する雄型半片及び雌型半片を有した単一キャビティを形成した。金型の形態は、濾過構造体を金型の雄型部分に被せて置き成形前に適所に保つことを可能にした。金型設計は、金型の雄型部分と雌型部分との間で隙間を更に含み、濾過構造体の厚さを補正する。
【００２５】
支持構造体の射出成形を、以下の表１に列挙する処理条件を使用して、１５４トンＦＮ  ３０００  ＮＩＳＳＥＩ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  Ｐｒｅｓｓ（Ｎｉｓｓｅｉ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．（Ａｎａｈｅｉｍ，ＣＡ）から市販）を使用して行った。次の樹脂材料を用いて４つの異なるプロトタイプを作製した。
・１００％  Ｍｏｎｏｐｒｅｎｅ  １２４９Ｄ、Ｔｅｋｎｏｒ  Ａｐｅｘ（Ｐａｗｔｕｃｋｅｔ，Ｒｈｏｄｅ  Ｉｓｌａｎｄ）製、
・５０％  Ｍｏｎｏｐｒｅｎｅ  １２４９Ｄ及び５０％  Ｍｏｎｏｐｒｅｎｅ  １３３７Ａ、Ｔｅｋｎｏｒ  Ａｐｅｘ（Ｐａｗｔｕｃｋｅｔ，Ｒｈｏｄｅ  Ｉｓｌａｎｄ）製、
・５０％  Ｅｌａｓｔｏｃｏｎ  ２８２５及び５０％  Ｅｌａｓｔｏｃｏｎ  ２８１０、Ｅｌａｓｔｏｃｏｎ  ＴＰＥ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ，ＩＬ）製、
・１００％ポリプロピレン７８２３、Ｔｏｔａｌ  Ｐｅｔｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ，ＵＳＡ，Ｉｎｃ．（Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）製。
【００２６】
成形後のリラックス状態、又は支持構造体がまだ金型にある間の支持構造体の寸法は、上下１１５ｍｍ、左右１２０ｍｍであった。支持構造体部材の目標とする厚さは２．５ミリメートルであった。
【００２７】
【表１】
2014505499.tif 000003
【００２８】
Ｃ．フェースシールのオーバーモールド成形
レスピレータのフェースシールの試料を、標準射出成形工程を使用して、濾過式フェースピースレスピレータの支持構造体の上にオーバーモールド成形した。図１及び２に示すフェースシールの幾何学形状と一致する単一キャビティの雄型半片及び雌型半片を形成した。金型の形態は、マスク本体を金型の雌型部分の中に置き成形前に適所に保つことを可能にした。マスク本体を金型に挿入する前に、鼻クリップを金型の雌型半片のキャビティに入れた。
【００２９】
フェースシールの射出成形を、１５０トンＦＮ  ３０００  ＮＩＳＳＥＩ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ  Ｐｒｅｓｓ（Ｎｉｓｓｅｉ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．（Ａｎａｈｅｉｍ，ＣＡ）から市販）を使用して行った。試料を、Ｔｅｋｎｏｒ  Ａｐｅｘ，Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｉｃ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ（３０７０  Ｏｈｉｏ  Ｄｒｉｖｅ，Ｈｅｎｄｅｒｓｏｎ，ＫＹ  ４２４２０）製の９７％  １２４９Ｄ  Ｍｏｎｏｐｒｅｎｅで作製した。Ｃｌａｒｉａｎｔ  ＵＳＡ（４０００  Ｍｏｎｒｏｅ  Ｒｏａｄ，Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ  ２８２０５）製の３％  Ｐａｎｔｈｏｎ  ２８３Ｃ水色色素ＯＭ５３６４２４７１を添加して作製品に所望の色をつけた。フェースシールフランジの厚さは、０．７〜０．７５ｍｍの範囲内であった。
【００３０】
試料作製の成形処理条件は次の通りである。
・バレル温度２１５℃
・射出時間３．０秒、充填時間０．７８秒、射出パック時間１．０秒、待機時間５．０秒、及び冷却時間２０
・鼻クリップ及び濾過要素を金型に入れることを含む全体的なサイクル時間は６５秒であった
・射出圧力は８９６０キロニュートン／平方メートル
【００３１】
得られた製品はフェースシールが支持構造体の周縁部材に固定され、周辺に沿って濾過構造体上に固定されていた。得られた結合は非常にしっかりして気密であった。
【００３２】
本明細書は、趣旨及び範囲から逸脱することなく多様な修正及び変更を受けてもよい。したがって、本明細書は、上記の実施形態に限定されるのではなく、以下の請求項及びそれらの任意の等価物に詳述する制限によって支配されるべきである。本明細書は更に、本明細書に特に開示されていない任意の成分の不在下で好適に実行されてもよい。上記のあらゆる特許及び公報内容は、「背景技術」の項に記したいかなるものをも含め、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。
【図１】
2014505499.tif 000004
【図２】
2014505499.tif 000005
【図３】
2014505499.tif 000006
【図４】
2014505499.tif 000007
【図５】
2014505499.tif 000008
【図６】
2014505499.tif 000009
【図７】
2014505499.tif 000010
【図８】
2014505499.tif 000011
【国際調査報告】
2014505499.tif 000012