(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記化学式（ＩＩ）
【化２】
0004669247.tif 000007
（式（ＩＩ）中、ＭはＦｅ、Ｃｏ、ＣｕおよびＮｉから選択される金属、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は同一または異なるＣＯＯＨ基またはＳＯ３Ｈ基であり、ｎ１、ｎ２、ｎ３およびｎ４は０〜４で１≦ｎ１＋ｎ２＋ｎ３＋ｎ４≦８を満たす数）で示されるフタロシアニン化合物、またはその塩を担持した天然繊維、合成繊維、半合成繊維または再生繊維が含まれる硫黄酸化物除去繊維層を気体通過層とするフィルター。
【請求項２】
前記化学式（ＩＩ）で示されるフタロシアニン化合物を０．１〜１０質量％担持した天然繊維、合成繊維、半合成繊維または再生繊維が含まれる硫黄酸化物除去繊維層を気体通過層とする請求項１に記載のフィルター。
【請求項３】
前記化学式（ＩＩ）で示されるフタロシアニン化合物を担持したセルロース繊維が含まれる硫黄酸化物除去繊維層を気体通過層とする請求項１に記載のフィルター。
【請求項４】
前記硫黄酸化物除去繊維層の見掛け密度が、０．０４ｇ／ｃｍ３以上０．２ｇ／ｃｍ３以下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５】
前記硫黄酸化物除去繊維層中における、フタロシアニン化合物またはその塩を担持した前記天然繊維、合成繊維、半合成繊維または再生繊維の質量比が３０質量％以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のフィルター。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の硫黄酸化物除去繊維層を、人の呼気通過層とするマスク。
【請求項７】
前記人の呼気通過層と、平均繊維径１０μｍ以下の極細繊維層との少なくとも２層を有し、該極細繊維層が人体皮膚に近い側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載のマスク。
【請求項８】
前記人の呼気通過層と、平均繊維径１０μｍ以下の極細繊維層との片側または両側に、さらに平均繊維径が１０μｍより大きい合成繊維層が配置されていることを特徴とする請求項６に記載のマスク。
【請求項９】
平均繊維径１０μｍ以下の極細繊維層を、唾液非透過または唾液難透過層とし、前記人の呼気通過層と該極細繊維層との少なくとも２層を有し、該極細繊維層が人体皮膚に近い側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載のマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒素酸化物又は/及び硫黄酸化物除去機能を有するフィルター、およびそれを利用したマスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
屋外や屋内には、気道や表皮を刺激する物質が多く存在している。屋外では、大気汚染物質の二酸化窒素（ＮＯ２）や二酸化硫黄（ＳＯ２）等が挙げられる。特に、近年では、運搬流通機構の変化に伴い、ディーゼルエンジンを搭載したトラックやバスという運搬手段が増加し、更に、ディーゼルエンジンを搭載したレクリエーション車も増加している。ディーゼルエンジンを搭載する車は、ガソリン車に比べて、ＮＯＸやＳＯＸの排出量が著しく多く、このため、現在も大都市部での大気汚染は一向に改善されていない。
【０００３】
このようなＮＯＸやＳＯＸを含む排気ガスを浄化する方法として、特許文献１には、リン酸チタニウム系化合物を利用して排ガスを浄化する方法及び装置が記載されている。しかし、大がかりな装置を必要とせず、しかも安全かつ高効率でＮＯＸやＳＯＸを除去することができる方法は、現在も求められている。
【０００４】
ところで、ＮＯＸセンサ素子としてフタロシアニン化合物が利用できることはすでに知られている（非特許文献１参照）。また特許文献２には、フタロシアニン化合物を用いた防臭または消臭用マスクが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３０２３９号公報
【特許文献２】実開平５−６５３５４号公報
【非特許文献１】白井汪芳、小林長夫著「フタロシアニン  −化学と機能−」、株式会社アイピーシー出版、平成９年２月２８日発行、２１９頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、優れた窒素酸化物又は/及び硫黄酸化物除去機能を有するフィルター、さらにそれを利用したマスクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載されたフィルターは、下記化学式（ＩＩ）
【化２】
0004669247.tif 000002
（式（ＩＩ）中、ＭはＦｅ、Ｃｏ、ＣｕおよびＮｉから選択される金属、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は同一または異なるＣＯＯＨ基またはＳＯ３Ｈ基であり、ｎ１、ｎ２、ｎ３およびｎ４は０〜４で１≦ｎ１＋ｎ２＋ｎ３＋ｎ４≦８を満たす数）で示されるフタロシアニン化合物、またはその塩を担持した天然繊維、合成繊維、半合成繊維または再生繊維が含まれる硫黄酸化物除去繊維層を気体通過層とする請求項１に記載のフィルターである。
【０００８】
同じく請求項２に記載の発明は、前記化学式（ＩＩ）で示されるフタロシアニン化合物を０．１〜１０質量％担持した天然繊維、合成繊維、半合成繊維または再生繊維が含まれる硫黄酸化物除去繊維層を気体通過層とする請求項１に記載のフィルターである。
【０００９】
同じく請求項３に記載の発明は、前記化学式（ＩＩ）で示されるフタロシアニン化合物を担持したセルロース繊維が含まれる硫黄酸化物除去繊維層を気体通過層とする請求項１に記載のフィルターである。
【００１０】
同じく請求項４に記載の発明は、前記硫黄酸化物除去繊維層の見掛け密度が、０．０４ｇ／ｃｍ３以上０．２ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項１に記載のフィルターである。
【００１２】
同じく請求項５に記載の発明は、前記硫黄酸化物除去繊維層中における、フタロシアニン化合物またはその塩を担持した前記天然繊維、合成繊維、半合成繊維または再生繊維の質量比が３０質量％以上であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のフィルターである。
【００１３】
同じく請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の硫黄酸化物除去繊維層を、人の呼気通過層とするマスクである。
【００１４】
同じく請求項７に記載の発明は、前記人の呼気通過層と、平均繊維径１０μｍ以下の極細繊維層との少なくとも２層を有し、該極細繊維層が人体皮膚に近い側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載のマスクである。
【００１５】
同じく請求項８に記載の発明は、前記人の呼気通過層と、平均繊維径１０μｍ以下の極細繊維層との片側または両側に、さらに平均繊維径が１０μｍより大きい合成繊維層が配置されていることを特徴とする請求項６に記載のマスクである。
請求項９に記載の発明は、平均繊維径１０μｍ以下の極細繊維層を、唾液非透過または唾液難透過層とし、前記人の呼気通過層と該極細繊維層との少なくとも２層を有し、該極細繊維層が人体皮膚に近い側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載のマスクである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のフィルターおよびマスクは、窒素酸化物や硫黄酸化物を安全かつ効率よく除去するために用いられる。本発明は、フィルターに窒素酸化物や硫黄酸化物の除去機能を付加しているため、大がかりな装置を必要とすることなく窒素酸化物や硫黄酸化物を効率よく除去することができ、また生産も簡便である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、フタロシアニン化合物またはその誘導体が担持された天然繊維、合成繊維、半合成繊維または再生繊維を含む窒素酸化物（ＮＯＸ）又は/及び硫黄酸化物（ＳＯＸ）除去繊維層を気体通過層とするフィルターである。
【００１８】
本発明のフィルターは、前記式（Ｉ）で示されるフタロシアニンの誘導体を０．１〜１０質量％担持した天然繊維、合成繊維、半合成繊維または再生繊維を含む窒素酸化物（ＮＯＸ）又は/及び硫黄酸化物（ＳＯＸ）除去繊維層を気体通過層としてもよく、また、前記式（Ｉ）で示されるフタロシアニンの誘導体を担持したセルロース繊維を含む窒素酸化物（ＮＯＸ）又は/及び硫黄酸化物（ＳＯＸ）除去繊維層を気体通過層としてもよい。
【００１９】
前記天然繊維は、木綿、麻、木質パルプまたは竹パルプのようなセルロース系繊維、羊毛または絹のような蛋白質系繊維から選ばれることが好ましい。前記合成繊維は、ポリオレフィン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリアミド系繊維、ポリアクリル系繊維、ポリエステル系繊維、ポリウレタン系繊維から選ばれることが好ましい。前記半合成繊維は、アセテートレーヨンのようなセルロース系繊維であることが好ましい。前記再生繊維は、ビスコースレーヨン、溶剤紡糸レーヨン、銅アンモニアレーヨンで例示されるレーヨンのようなセルロース系繊維から選ばれることが好ましい。ポリオレフィン系繊維として例えばポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維が挙げられ、ポリビニルアルコール系繊維として例えばビニロンが挙げられ、ポリアミド系繊維として例えばナイロンが挙げられ、ポリエステル系繊維として例えばポリエチレンテレフタラートが挙げられ、ポリウレタン系繊維として例えばスパンデックス（登録商標）が挙げられる。中でもセルロース系繊維が好ましく、特にレーヨンが好ましい。セルロース系繊維は保水性に優れるので、フタロシアニン化合物を担持させた繊維がＮＯＸ及びＳＯＸを除去する際に容易に水分存在下の環境を作り出すことができる。また、前記繊維がレーヨンであれば、フタロシアニン化合物が担持し易いだけでなく、不織布を生産する際の取り扱い性に優れる。前記繊維の繊度は、特に限定されるものではなく、繊維の種類によっても異なるが、例えば繊度は０．８ｄｔｅｘ〜１０ｄｔｅｘである。また、前記繊維がレーヨンであるとき、繊度は、例えば０．８ｄｔｅｘ〜２．５ｄｔｅｘである。
【００２０】
前記担持されるフタロシアニン化合物の量は、前記天然繊維、合成繊維、半合成繊維または再生繊維に対して０．１質量％以上１０質量％以下であってもよいが、好ましくは０．３質量％以上５質量％以下であり、より好ましくは０．５質量％以上３質量％以下であってもよい。前記フタロシアニン化合物の量が０．１質量％以上１０質量％以下であれば、ＮＯＸ及びＳＯＸの除去能力に優れ、繊維の生産が容易となるか、またはコストが安くなるからである。
【００２１】
前記気体通過層には、前記フタロシアニン化合物、またはその誘導体を担持した天然繊維、合成繊維、半合成繊維または再生繊維以外に他の繊維を任意に混合することができる。例えば、木綿、麻、パルプなどの天然繊維、ビスコースレーヨン、溶剤紡糸レーヨン、キュプラなどの再生繊維、アクリル、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリウレタンなどの合成繊維、熱接着性合成繊維等が挙げられる。
【００２２】
また、前記気体通過層には、必要に応じて、他の機能性、例えば、抗菌性、消臭性等を有する繊維を含有させることができる。例えば、抗菌性を有する繊維としては、銅、コバルト、鉄等の金属イオンを０．１質量％以上、好ましくは１〜５質量％担持させた繊維が挙げられる。上記抗菌性を有する繊維の含有量は、例えば１０〜５０質量％であると、前記窒素酸化物又は/及び硫黄酸化物除去繊維層のＮＯＸ及びＳＯＸの除去性を損なうことなく、抗菌性を付与することができ、好ましい。
【００２３】
前記フタロシアニン化合物の誘導体は、下記化学式（ＩＩ）で表されるのが好ましい。
【００２４】
【化３】
0004669247.tif 000003
【００２５】
式（ＩＩ）中、ＭはＦｅ、Ｃｏ、ＣｕおよびＮｉから選択される金属、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は同一または異なるＣＯＯＨ基またはＳＯ３Ｈ基であり、ｎ１、ｎ２、ｎ３およびｎ４は０〜４で１≦ｎ１＋ｎ２＋ｎ３＋ｎ４≦８を満たす数である。特に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、同一で、ＣＯＯＨ基であり、ｎ１、ｎ２、ｎ３およびｎ４は、同一で、２である、下記化学式（ＩＩＩ）で示される化合物であるのが、より好ましい。
【００２６】
【化４】
0004669247.tif 000004
【００２７】
前記式（ＩＩＩ）中、Ｍは前記のとおりであるが、ＦｅまたはＣｏであると、さらに好ましい。
【００２８】
前記フタロシアニン化合物は、市販品を購入することができるが、従来公知の方法により製造することもできる。例えば鉄フタロシアニンテトラカルボン酸は、ニトロベンゼンにトリメリット酸無水物と、尿素と、モリブデン酸アンモニウムと、塩化第二鉄無水物とを加えて攪拌し、加熱還流させて沈殿物を得、得られた沈殿物にアルカリを加えて加水分解し、次いで酸を加えて酸性にして得られる。
【００２９】
天然繊維、合成繊維、半合成繊維または再生繊維に金属フタロシアニン化合物を担持させる方法としては、あらかじめ該繊維に金属フタロシアニン化合物を担持させてから気体通過層を形成してもよく、気体通過層を形成した後に金属フタロシアニン化合物を担持させてもよい。気体通過層を形成した後に金属フタロシアニン化合物を担持させる方法としては、バインダー成分を含む金属フタロシアニン誘導体溶液を気体通過層へ印刷、噴霧またはコーターを用いて塗布する方法、繊維または気体通過層を該溶液へ浸漬させる方法、あるいは直接染色、イオン染色などの染色法がある。例えば、フタロシアニン化合物が担持されたセルロース系繊維は、前記フタロシアニン化合物の水溶液中に、高膨潤性セルロース系繊維を浸漬させることにより製造することができる。
【００３０】
前記気体通過層は、前記フタロシアニン化合物が担持された天然繊維、合成繊維、半合成繊維または再生繊維と、必要に応じて前述した他の繊維を混合して、通常の織布、不織布などの製造方法により製造することができる。不織布の製造方法としては、例えば、水流交絡法；エアースルー、熱ロール、熱エンボスなどのサーマルボンド法；ニードルパンチ法が挙げられる。
【００３１】
前記気体通過層の見掛け密度は、好ましくは、０．０４ｇ／ｃｍ３以上０．２ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは、０．０５ｇ／ｃｍ３以上０．１１ｇ／ｃｍ３以下である。前記見掛け密度が前記範囲内であれば、通気性を損ねることなくＮＯＸやＳＯＸを除去することができる。なお、前記見掛け密度は、前記気体通過層の繊維の目付けと２．９４ｃＮ／ｃｍ３荷重時の厚みから、以下のようにして、算出することができる。
【００３２】
見掛け密度（ｇ／ｃｍ３）＝目付（ｇ／ｍ２）／｛厚み（ｍｍ）×１０００｝
【００３３】
前記窒素酸化物又は/及び硫黄酸化物除去繊維層において、フタロシアニン化合物、またはその誘導体を担持した天然繊維、合成繊維、半合成繊維または再生繊維が含有されていればよいが、該繊維の質量比は、好ましくは、３０質量％以上である。前記質量比が３０質量％以上であれば、ＮＯＸ及びＳＯＸの除去性に優れるからである。前記質量比は、３５質量％以上であれば、より好ましい。なお、前記質量比は、１００質量％であってもよい。
【００３４】
本発明のフィルターは、エアコンや掃除機、空気清浄機などのエアーフィルターとして用いることができ、フィルターを通過するＮＯＸ及びＳＯＸを除去する。
【００３５】
本発明のマスクは、前記した窒素酸化物又は/及び硫黄酸化物除去繊維層を、人の呼気通過層とするものである。
【００３６】
前記窒素酸化物又は/及び硫黄酸化物除去繊維層は、ＮＯＸ及びＳＯＸを除去する能力を有しているが、特に水分が存在する状態であると、ＮＯＸ及びＳＯＸを除去する能力が飛躍的に向上する。しかしながら、マスクを着用したときに息苦しさを感じるほど該繊維層に過度に水分を存在させたのでは、著しく通気性が低下する。また、くしゃみや咳などによって発生する唾液がフタロシアニン化合物またはその誘導体を担持した天然繊維、合成繊維、半合成繊維または再生繊維に付着すると、唾液の成分の一つであるたんぱく質が該繊維に吸着して、ＮＯＸ及びＳＯＸを除去する機能を損なう恐れがある。
【００３７】
本発明のマスクは、前記窒素酸化物又は/及び硫黄酸化物除去繊維層を、人の呼気通過層とするもので、人の呼気通過層と、平均繊維径１０μｍ以下の極細繊維層との少なくとも２層を有し、該極細繊維層が人体皮膚に近い側に配置されている。平均繊維径１０μｍ以下の極細繊維層は、唾液を透過させ難い、又は唾液を透過させないため、咳やくしゃみなどによる唾液が前記窒素酸化物又は/及び硫黄酸化物除去繊維層に触れることを防止し、ＮＯＸ及びＳＯＸを除去する能力の低下を抑制する。さらに極細繊維層から放出される息に含まれる水分は、前記窒素酸化物又は/及び硫黄酸化物除去繊維層に湿気を与えるので、該繊維層のＮＯＸ及びＳＯＸの除去性が向上し、かつ着用時に感じる息苦しさもほとんどないマスクが得られる。
【００３８】
前記人の呼気通過層の見掛け密度は、好ましくは、０．０４ｇ／ｃｍ３以上０．２ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは、０．０５ｇ／ｃｍ３以上０．１１ｇ／ｃｍ３以下である。前記見掛け密度が０．０４ｇ／ｃｍ３以上であれば、人の呼気通過層が、埃などの異物の捕捉性に優れる極細繊維層のプレフィルターとしての機能を果たし、極細繊維層の異物による空隙の閉塞を抑制する。前記見掛け密度が前記範囲内であれば、マスクを着用した時、息苦しさを感じにくい。
【００３９】
なお、本発明のマスクは、前記極細繊維層が、前記人の呼気通過層よりも皮膚に近い側に配置されていればよく、前記人の呼気通過層と前記極細繊維層との間に他の繊維層が配置されていてもよい。
【００４０】
ここでいう繊維層には、例えば、１枚の不織布で構成されたもの、２枚以上の不織布が積層されて構成されるもの、１枚以上の不織布と１枚以上の繊維ウェブ（構成する繊維が閉繊されて集積した状態のもの）とを二次加工して結合されたもの、および２枚以上の繊維ウェブを積層して二次加工で結合されたものを含む。また、各々の繊維層同士は、単に重ね合わせられていてもよいし、重ね合わせた後に全面的または部分的に結合されてもよい。
【００４１】
本発明のマスクにおける好ましい形態としては、熱接着性合成繊維をさらに含有することである。熱接着性合成繊維を含有すると、マスク製造時に超音波ミシンなどでヒートシールするときに好適であり、人の呼気通過層が不織布である場合に、不織布の強度を向上させることができ、好ましい。
【００４２】
前記熱接着性合成繊維としては、例えば、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等の単一成分型、ならびに、ポリプロピレンおよびポリエチレンの並列型および、芯部／鞘部が、ポリプロピレン／ポリエチレン（例えば、「ＮＢＦ（Ｈ）」（商品名）（大和紡績株式会社））、ポリエステル／ポリエチレン（例えば、「ＮＢＦ（ＳＨ）」（商品名）（大和紡績株式会社））、ポリエステル／ポリプロピレン、ポリエステル／低融点ポリエステル等の芯鞘型の複合成分型が挙げられる。前記熱接着性合成繊維としては、複合成分型が好ましく、芯鞘型複合繊維がより好ましい。前記熱接着性合成繊維が複合成分型であれば、熱接着性合成繊維を熱接着させて不織布強力を向上させることが可能なので、安定して生産することができるからである。前記熱接着性合成繊維の含有量は、例えば５〜３０質量％であると、ＮＯＸ及びＳＯＸの除去性を損なうことなく、不織布強力及びヒートシール強力を向上させることができ、好ましい。
【００４３】
前記熱接着性合成繊維の繊度は、特に限定されるものではなく、繊維の種類によっても異なるが、例えば繊度は１．５ｄｔｅｘ〜３ｄｔｅｘである。また、前記熱接着性合成繊維がポリプロピレン繊維であるとき、繊度は、例えば１．５ｄｔｅｘ〜３ｄｔｅｘであり、前記熱接着性合成繊維がポリプロピレン／ポリエチレンであるとき、繊度は、例えば１．５ｄｔｅｘ〜３ｄｔｅｘである。
【００４４】
本発明のマスクにおける前記極細繊維層としては、例えば、メルトブローン不織布、スパンボンド不織布、分割型複合繊維を分割して極細繊維を発現させた不織布、海島型複合繊維を構成する１成分を溶出して極細繊維を発現させた不織布等を用いることができる。なかでも、メルトブローン不織布が好ましい。メルトブローン不織布は、低目付でありながら緻密な不織布であるので、物理的に塵や埃を除去することができ、通気性にも優れ、従って、本発明のマスクが、より有用になるからである。なお、平均繊維径とは、例えばメルトブローン不織布のように、例えば溶融−ローラー延伸により製造される通常の合成繊維とは異なり、繊度が必ずしも一定にはならない場合は、電子顕微鏡等で不織布の断面を拡大して、任意の約１００本の繊維径を測定して、平均したものをいう。また、分割型複合繊維のように分割後に発現した極細繊維の断面が異形断面である場合は、その繊度から円形断面とみなして換算したものをいう。
【００４５】
本発明のマスクは、例えば、極細繊維層として前記メルトブローン不織布１枚以上と、人の呼気通過層としてフタロシアニン化合物担持セルロース不織布１枚以上を含むことが好ましい。具体的には、フタロシアニン化合物担持セルロース不織布１枚と、メルトブローン不織布１枚とを含むマスクであり、メルトブローン不織布が皮膚に近い側に存在するのが、より好ましい。この配置により、埃の多い空気の場合、メルトブローン不織布が目詰まりを起こして息苦しくなることを防止する。また、くしゃみや咳などによって唾液中のたんぱく質がフタロシアニン化合物担持セルロース不織布に吸着し、ＮＯＸ及びＳＯＸの除去機能が低下することを防止する。
【００４６】
前記メルトブローン不織布としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン−１、ポリエステル等の樹脂が単一成分型、及び複合成分型から製造されるものが用いられる。前記メルトブローン不織布は、通常、繊度が小さく、いわゆる極細繊維と呼ばれる領域の繊維を含んだ不織布である。従って、このようなメルトブローン不織布は、前述のように、物理的に塵、埃、花粉等を除去するのに、好ましい。なお、前記メルトブローン不織布は、疎水性であるのが好ましい。前述の唾液を透過させにくい効果がより顕著になり、かつ、鼻や口で呼吸した際に発生する水蒸気を透過させることができ、前記人の呼気通過層に適度な湿気を与えることができるからである。
【００４７】
本発明のマスクは、人の呼気通過層と、平均繊維径１０μｍ以下の極細繊維層との片側または両側に、さらに平均繊維径が１０μｍより大きい合成繊維層を含むものが好ましい。前記合成繊維層としては、例えば、スパンボンド不織布、短繊維を含むサーマルボンド不織布等が挙げられるが、スパンボンド不織布が好ましい。スパンボンド不織布は、コストが安く、マスクにするとき及びマスクにした後の保形性に優れるからである。前記スパンボンド不織布としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等の樹脂が単一成分型、及び複合成分型から製造されるものが用いられるが、ポリプロピレン繊維が好ましい。ポリプロピレン繊維は、コストが安く、疎水性であり、かつ繊維の脱落が少ないからである。
【００４８】
本発明のマスクは、皮膚に近い側から順に、前記合成繊維層、前記極細繊維層、前記人の呼気通過層が配置されていることが好ましい。合成繊維は人の呼気通過層に比べて保水性が低い、いわゆる疎水性のものがよい。前記合成繊維層を皮膚に近い側に配置することにより、マスク着用時、鼻や口から呼吸をしたとき息に含まれる水分、またはくしゃみや咳をしたときの唾液に含まれる水分が、前記合成繊維層に保持されるのを抑制し、マスク着用者に不快感を与えない。さらに、前記合成繊維層は平均繊維径が１０μｍより大きい層なので、通気性に優れ、着用者に息苦しさを与えない。
【００４９】
また、本発明のマスクは、皮膚に近い側から順に、前記合成繊維層、前記極細繊維層、前記人の呼気通過層、前記合成繊維層が配置されていてもよい。皮膚から一番遠い、すなわち吸気側に前記合成繊維層を配置することにより、前記極細繊維層や前記人の呼気通過層のプレフィルターとしての機能を果たすことができる。
【００５０】
本発明のマスクの具体例としては、例えば、合成繊維層として前記スパンボンド不織布１枚以上と、人の呼気通過層として前記フタロシアニン化合物担持セルロース不織布１枚以上と、極細繊維層として前記メルトブローン不織布１枚以上を含むものが好ましい。特に、最も皮膚に近い側から、前記スパンボンド不織布、前記メルトブローン不織布、前記フタロシアニン化合物担持不織布、前記スパンボンド不織布の順に配置されているのが、より好ましい。
【００５１】
また、本発明のマスクは、前記人の呼気通過層及び前記極細繊維層を含みさえすればよく、それ以外に、任意に他のシート、例えば、ガーゼなどの織物、網状物、エレクトレット加工された不織布を積層してもよい。なお、前記人の呼気通過層は、通気性を損なわない範囲内で、予め水分を付与されていてもよい。
【実施例】
【００５２】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５３】
本発明を適用するエアーフィルターを製造した例を実施例１、２に、また本発明を適用外のエアーフィルターを製造した例を比較例１に示す。
【００５４】
（実施例１）
（１）フタロシアニン化合物が担持されたセルロース系繊維の製造
一時膨潤度３００％のレーヨン（セルロース系繊維）に対して、浴比１：２０で、式（ＩＩＩ）［式中、ＭはＦｅである］の鉄オクタカルボン酸フタロシアニンの染色液を調製した。前記染色液のｐＨは、ＮａＯＨを添加して、１０に調節した。オーバーマイヤー中で、前記レーヨンと染色液をセットして、硫酸ナトリウムを５ｇ／リットルを加えた。染色は、温度８０℃、時間４５分で行った。酢酸を添加して、色止めを行った。オイリングして、乾燥させて、前記鉄オクタカルボン酸フタロシアニンが１質量％担持された繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長３８ｍｍのレーヨン繊維を得た。
【００５５】
（２）気体通過層の製造
前記フタロシアニン化合物担持レーヨン繊維を８０質量％、熱接着性合成繊維として鞘成分が高密度ポリエチレン、芯成分がポリプロピレンからなる繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍの鞘芯型複合繊維（大和紡績（株）製、「ＮＢＦ（Ｈ）」（商品名））を２０質量％準備し、カード機を用いて、均一に混合したカードウェブを作製した。次いで前記カードウェブを搬送用支持体に載置して、ウェブの上方から高圧水流を水圧３ＭＰａで噴射し、ウェブを裏返してさらに高圧水流を水圧３ＭＰａで噴射して、目付５０ｇ／ｍ２、２．９４ｃＮ／ｃｍ２荷重時の厚みが０．６５ｍｍの水流交絡不織布を作製した。得られた気体通過層の、フタロシアニン化合物の担持量は前記セルロース系繊維に対して１質量％であり、この気体通過層の見掛け密度は０．０７７ｇ／ｃｍ３であり、この気体通過層におけるセルロース系繊維の質量比は８０質量％であった。
【００５６】
（３）エアーフィルターの製造
極細繊維層として、平均繊維径が約３〜４μｍ、目付２０ｇ／ｍ２のポリプロピレン製メルトブローン不織布（クラレ（株）製、ＰＣ００２０ＦＨ（商品名））を準備した。気体通過層及び極細繊維層の両側に配置する合成繊維層として、繊度が３〜４ｄｔｅｘ（平均繊維径２２μｍ）、目付２０ｇ／ｍ２のポリプロピレン製スパンボンド不織布（出光石油化学（株）製、ＲＮ−２０２０（商品名））を準備した。
【００５７】
各々の不織布層を縦２０ｃｍ×横８０ｃｍの大きさに切断した後、スパンボンド不織布層、メルトブローン不織布層、気体通過層、スパンボンド不織布層となるように積層し、縦方向に三段に重畳して、不織布層の周縁部を超音波ミシンで接着して、エアーフィルターを製造した。
【００５８】
（実施例２）
気体通過層として、前記フタロシアニン化合物担持レーヨン繊維を４０質量％、アニオン基を導入したレーヨン繊維（ダイワボウレーヨン（株）製、「スナイパー」）を硫酸銅水溶液に浸漬したのち水洗し、脱水乾燥して得られた銅イオンが約１質量％担持された抗菌性繊維（繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長３８ｍｍ）を４０質量％、及び前記鞘芯型複合繊維を２０質量％使用した以外は、実施例１（２）と同様にして、気体通過層を製造した。その気体通過層を用いた以外は、実施例１（３）と同様にして、エアーフィルターを製造した。得られた気体通過層の、フタロシアニン化合物の担持量は前記セルロース系繊維に対して１質量％であり、この気体通過層の見掛け密度は０．０７３ｇ／ｃｍ３であり、この気体通過層における前記セルロース系繊維の質量比が４０質量％であった。
【００５９】
（比較例１）
実施例１の気体通過層に代えて、目付５０ｇ／ｍ２、２．９４ｃＮ／ｃｍ２荷重時の厚みが０．６５ｍｍのポリエステル不織布を用いた以外は、実施例１（３）と同様にして、エアーフィルターを製造した。
【００６０】
（評価）
１．ＮＯＸ及びＳＯＸの除去力
実施例１及び２に用いた気体通過層ならびに比較例１に用いたポリエステル不織布を試料とし、ＮＯＸ及びＳＯＸの除去力を以下のようにして測定した。
【００６１】
試験方法（ＳＯ２）
金属銅２ｇに６Ｎ硫酸３ｃｃを作用させ、生成したガスを下方置換で捕集したものを原ガス（ＳＯ２）とした。容量が５リットルの公害分析用バッグ（商品名テドラーバッグ）に、縦１０ｃｍ×横１０ｃｍの大きさの各試料を入れ、前記原ガス（ＳＯ２）と無臭空気とを混合して、ＳＯ２の初濃度が３０ｐｐｍ、容積が５リットルとなるように注入した。注入時点を開始時間とし、経時毎にガス検知管でバッグ内のＳＯ２濃度を測定した。
【００６２】
試験方法（ＮＯ２）
金属銅２ｇに６Ｎ硝酸１２ｃｃを作用させ、生成したガスを下方置換で捕集したものを原ガス（ＮＯ２）とした。容量が５リットルの公害分析用バッグ（商品名テドラーバッグ）に、縦１０ｃｍ×横１０ｃｍの大きさの試料を入れ、前記原ガス（ＮＯ２）と無臭空気とを混合して、ＮＯ２の初濃度が３０ｐｐｍ、容積が５リットルとなるように注入した。注入時点を開始時間とし、経時毎にガス検知管でバッグ内のＮＯ２濃度を測定した。
【００６３】
なお、気体通過層のウェット状態を再現するため、気体通過層の質量に対して水を８０質量％湿潤させてウェット時とした。
【００６４】
測定結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】
0004669247.tif 000005
【００６６】
得られた結果から、本発明のフィルターは、ＮＯＸおよびＳＯＸ除去力に優れることが確認できた。
【００６７】
２．抗菌力
実施例２に用いた気体通過層、ならびに比較例１に用いたポリエステル不織布を試料とし、抗菌力を以下のようにして測定した。
【００６８】
試験方法
平成５年度全日本病院協会雑誌  Ｖｏｌ．５，Ｎｏ．２，１９２〜１９６頁に記載されている評価方法に準じて行った。具体的には、一定の菌量を含んだ液を試料に滴下してそれを２５℃で培養し、その試料の滴下直後、１時間後、３時間後、５時間後、２４時間後に試料を１枚ずつ取り出して、ＰＢＳ（リン酸緩衝生理食塩水）で抽出し、その抽出溶液を培養して、生じた菌数を測定した（スポット法）。
【００６９】
測定結果を表２に示す。
【００７０】
【表２】
0004669247.tif 000006
【００７１】
得られた結果から、実施例２の気体通過層は、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ−ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）（ＭＲＳＡ）に対して、１時間で生菌数が０．０７％にまで減少し、３時間で検出限界以下となり抗菌効果を確認することができた。一方、比較例１の不織布は、２４時間経過しても生菌数が減少することはなく、抗菌効果を確認することができなかった。
【００７２】
次に、本発明を適用するエアーフィルターを利用してマスクを製造した例を実施例３、４に、また本発明のマスクの人の呼気通過層の配置を変更し製造した例を比較例２に示す。
【００７３】
（実施例３）
実施例１で得られたフィルターを縦９ｃｍ×横１４．５ｃｍの大きさに切断した後、周縁部を予め準備しておいた耳掛け紐と共に超音波ミシンで接着して、マスクを製造した。
【００７４】
（実施例４）
実施例２で得られたフィルターを用いたこと以外は実施例３と同様にして、マスクを製造した。
【００７５】
（比較例２）
人の呼気通過層として、前記フタロシアニン化合物担持レーヨン繊維５０質量％、及び前記熱接着性合成繊維５０質量％とを混合したカードウェブに、１４０℃に加熱したエンボスロール／フラットロールで加熱加圧処理を施して、目付３０ｇ／ｍ２、２．９４ｃＮ／ｃｍ２荷重時の厚みが０．３５ｍｍの熱エンボス不織布を作製した。その人の呼気通過層を用い、スパンボンド不織布層、人の呼気通過層、メルトブローン不織布層、スパンボンド不織布層となるように積層した以外は、実施例３と同様にして、マスクを製造した。
【００７６】
実施例３及び実施例４のマスクを３時間にわたり着用したところ、息苦しさを感じることはなかった。また、着用後のマスクから人の呼気通過層を取り出して確認したところ、唾液等は付着しておらず、３時間の着用前後における人の呼気通過層の水分率（着用前後の不織布の質量の差を着用前の不織布の質量で除して１００を乗じた値）は、５０質量％であった。
【００７７】
比較例２のマスクを３時間にわたり着用したところ、息苦しさを感じることはなかったが、着用後の人の呼気通過層を取り出して確認したところ、唾液が付着していた。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明のフィルターは、ＮＯＸおよびＳＯＸ除去力に優れることが確認された。屋外、屋内のＮＯＸやＳＯＸが存在する環境下で、エアコンや掃除機、空気清浄機などのあらゆるフィルターとして有効に利用でき、ＮＯＸやＳＯＸを効率よく除去することができる。また、本発明のフィルターを利用したマスクは、ＮＯＸやＳＯＸ等が原因と考えられる疾患予防用のマスク等にも適用できる。