(57)【要約】【課題】ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を用いたマスク用布において、水分保持能の高いマスク用布を提供する。【解決手段】積層構造を有するマスク用布であって、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜、および保湿性を有する織布または不織布を有することを特徴とするマスク用布。保湿性を有する織布または不織布としては、天然繊維より形成される織布または不織布が好ましい。当該マスク用布は、好ましくは支持層をさらに有する。また、当該マスク用布は、フラジール数で表される通気度が１５０ｃｍ／秒以上であることが好ましい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層構造を有するマスク用布であって、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜、および保湿性を有する織布または不織布を有することを特徴とするマスク用布。
【請求項２】
前記保湿性を有する織布または不織布が、天然繊維より形成される織布または不織布である請求項１に記載のマスク用布。
【請求項３】
さらに支持層を有する請求項１または２に記載のマスク用布。
【請求項４】
前記支持層が前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の両表面上に積層されており、前記支持層の少なくとも一面に保湿性を有する織布または不織布が積層されている構造を有する請求項３に記載のマスク用布。
【請求項５】
前記支持層が、熱可塑性樹脂の繊維より形成される不織布であり、前記保湿性を有する織布または不織布が、木綿より形成される織布または不織布である請求項３または４に記載のマスク用布。
【請求項６】
フラジール数で表される通気度が１５０ｃｍ／秒以上である請求項１〜５のいずれか１項に記載のマスク用布。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のマスク用布を用いた衛生マスク。
【請求項８】
前記マスク用布の前記保湿性を有する織布または不織布が、咽頭側に配置されている請求項７に記載の衛生マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥともいう）多孔質膜を用いたマスク用布および当該マスク用布を用いた衛生マスクに関し、より具体的には、保湿性が付加された、ＰＴＦＥ多孔質膜を用いたマスク用布および当該マスク用布を用いた衛生マスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インフルエンザ、ＳＡＲＳを始めとする新種の空気感染性伝染病の世界的な蔓延に伴い、衛生マスクに対する要求が高まっている。衛生マスク用布には、通常、ガーゼ等の織布、またはスパンボンド、スパンレース、サーマルボンド、メルトブローン等の不織布が用いられている。しかし、これらの織布、不織布の網目は、感染性を有するウイルスの付着した飛沫粒子よりも大きいことが多く、当該粒子の捕集効率に問題があった。
【０００３】
新しいマスク用布として、近年、ＰＴＦＥ多孔質膜を用いたものが注目を集めている（例えば、特許文献１〜３参照）。ＰＴＦＥ多孔質膜は、微細なＰＴＦＥ繊維からなる極めて多数の細孔を有する膜であり、低い圧力損失と高い捕集効率を併せ持つ。このため、ＰＴＦＥ多孔質膜は、ウイルスの付着した飛沫粒子を高い効率でろ過除去することができ、一般にマスクに用いられるガーゼ等の織布、不織布よりもウイルス感染を防ぐことができるものである。
【０００４】
その一方、多くの病原性ウイルスにとって好適な環境は、乾燥状態であり、織布または不織布を用いたマスクは、呼気中の水分によって湿潤な状態となることにより、ウイルスの感染性を低下させている。ところが、ＰＴＦＥ多孔質膜は極めて薄く（＜２０μｍ）、気孔率の大きい（＞８０％）膜であるために、それ自体は水分の保持性がほとんどない。ＰＴＦＥ多孔質膜を用いたマスクは、捕集効率が高いものの、水分保持量が低いため、わずかに透過したインフルエンザウイルスの感染性を十分に低下させることができない。
【０００５】
また、ＰＴＦＥ多孔質膜は、撥水性であるために、呼気中に含まれる水分が膜中に保持されず、膜表面で凝結して水滴となり、着用者の口の周辺に付着して不快感を与える他、水滴が垂れてくると不快感のみならず美観をも損なうという問題もある。
【特許文献１】実開昭５７−１３４０４７号公報
【特許文献２】実公平３−３０１２９号公報
【特許文献３】特開平１１−２６７２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜を用いたマスク用布において、水分保持能の高いマスク用布を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、積層構造を有するマスク用布であって、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜、および保湿性を有する織布または不織布を有することを特徴とする。前記保湿性を有する織布または不織布は、好ましくは天然繊維より形成される。
【０００８】
本発明の積層構造を有するマスク用布は、さらに支持層を有することが好ましい。この場合、マスク用布は、前記支持層が前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の両表面上に積層されており、前記支持層の少なくとも一面に保湿性を有する織布または不織布が積層されている構造を有することが最も好ましい。前記支持層としては、熱可塑性樹脂の繊維より形成される不織布が好ましく、前記保湿性を有する織布または不織布が木綿であることが特に好ましい。また、本発明のマスク用布は、フラジール数で表される通気度が１５０ｃｍ／秒以上であることが好ましい。
【０００９】
本発明のマスク用布を用いた衛生マスクもまた、本発明に包含され、前記マスク用布の前記保湿性を有する織布または不織布が、咽頭側に配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のマスク用布によれば、ウイルスの付着した飛沫粒子の捕集効率が高く、かつ保湿性が高い衛生マスクを作成することができる。本発明の衛生マスクを着用した場合、呼気に自然に含まれる水分が、保湿性を有する織布または不織布に吸収されるが、マスク用布のＰＴＦＥ多孔質膜により水分の蒸発が抑制されるため、通常の織布または不織布を用いたマスクよりも多い水分量が保持される。従って、ＰＴＦＥ多孔質膜を病原性ウイルスが通過した場合でも、マスク内部の湿潤な環境において不活性化されるので、感染の確率が極めて低減する。また、保湿性を有する織布または不織布が、呼気中の水分を吸収するために、凝結した水分が着用者の口の周辺に付着するということもない。従って、着用者は不快感を感じることがなく、また、美観上でも問題となる水滴が垂れるということもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のマスク用布は、ＰＴＦＥ多孔質膜、および保湿性を有する織布または不織布を有する。ＰＴＦＥ多孔質膜は、ＰＴＦＥシートを延伸多孔化および焼成することによって得られるものであり、高い通気性と粒子捕集効率を併せ持つものである。本発明においては、マスク用布に従来用いられているＰＴＦＥ多孔質膜およびそれと同等の特性を有するＰＴＦＥ多孔質膜を用いることができ、ＰＴＦＥ多孔質膜は、最大孔径が３０〜１５０μｍ、膜厚が０．００２〜０．０３ｍｍ、気孔率が８５〜９９％であることが好ましい。ＰＴＦＥ多孔質膜の通気度については、マスク用布全体で後述のフラジール数で表される通気度となるような通気度を選択することが好ましく、ＰＴＦＥ多孔質膜の通気度としてより好ましくは、後述のフラジール数で表される通気度で１５０ｃｍ／秒以上であり、さらに好ましくは３００ｃｍ／秒以上である
【００１２】
保湿性を有する織布または不織布（以下、保湿層ともいう）は、呼気に含まれる水分を保持して、ウイルスを不活性化させる層として機能する。本発明において、織布または不織布が「保湿性を有する」とは、織布または不織布が「人間の呼気中の水分を吸着または吸収して保持することができる程度に親水性を有する」ことをいう。
【００１３】
織布または不織布の素材および形態には、保湿性を有する限り特に制限はないが、保湿性を有する素材により形成される織布または不織布を使用するのがよい。保湿性を有する素材としては、−ＯＨ、−ＮＨ、−ＣＯＯＨ等の極性基を繰り返し単位中に有する高分子化合物を主成分として含む素材等が挙げられる。当該素材の例としては、木綿、羊毛等の天然繊維、レーヨン等の再生繊維、ナイロン等の合成繊維が挙げられる。保湿層としては、天然繊維より形成される織布または不織布が好ましく、中でも木綿より形成される織布または不織布が好ましく、木綿から造られた医療ガーゼが最も好ましい。
【００１４】
保湿層の目付量としては、１００ｇ／ｍ2以上であることが好ましく、２００〜３５０ｇ／ｍ2であることがより好ましい。
【００１５】
また、保湿層は通気性が必要であり、マスク用布全体で後述のフラジール数で表される通気度となるような通気度のものを選択することが好ましい。
【００１６】
保湿層の厚みに関しては、十分な保湿性が得られる限り特に制限はないが、保湿効果の観点から厚手であることが好ましく、例えば、０．３〜３．０ｍｍであり、より好ましくは０．５〜１．０ｍｍである。
【００１７】
本発明のマスク用布は、強度を高めるために、支持層を有することが好ましい。ＰＴＦＥ多孔質膜は厚みが小さく気孔率が高いので、単体では強度不足となり得る場合があるためであり、また、保湿層を支持層と兼ねることも可能であるが、上記のように保湿層として好ましいものには強度の弱い素材が多く、強度不足となり得る場合があるためである。当該支持層は、衛生マスク作成時や衛生マスク使用時のダメージからＰＴＦＥ多孔質膜を防護する保護材として機能する。
【００１８】
支持層には、ＰＴＦＥ多孔質膜および保湿層より強度に優れた材料であり、通気性を有する材料を使用する。支持層は、積層構造のマスク用布の製造の利便性の観点から、熱溶着が可能である熱可塑性樹脂の繊維より形成されていることが好ましい。熱可塑性樹脂の例としては、ポリオレフィン（例、ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリエステル、ポリアミド、芳香族ポリアミド、およびこれらの複合材が挙げられる。支持層の形態の例としては、フェルト、織布、不織布、メッシュ（網目状シート）等が挙げられる。支持層が不織布である場合は、これを構成する一部または全部の繊維が芯鞘構造の複合繊維であってもよく、この場合は、芯成分の融点が鞘成分の融点より高いものがよい。支持層としては、熱可塑性樹脂の繊維より形成される不織布が好ましく、当該熱可塑性樹脂の繊維が芯鞘構造を有する複合繊維であることがより好ましい。
【００１９】
支持層は、マスク用布全体で後述のフラジール数で表される通気度となるような通気度のものを選択することが好ましい。
【００２０】
支持層の厚みは、十分な強度が得られる限り制限はなく、保湿層よりも厚みが小さいことが好ましく、例えば０．３ｍｍ以下であり、より好ましくは０．２ｍｍ以下である。
【００２１】
支持層の目付量としては、１２〜１００ｇ／ｍ2が好ましく、１５〜７０ｇ／ｍ2がより好ましい。
【００２２】
これらのＰＴＦＥ多孔質膜、保湿性を有する織布または不織布（保湿層）、および場合により支持層を積層することにより、本発明のマスク用布が形成される。
【００２３】
各層の積層は、例えば、単純な端部の折込による接合、縫製、接着剤による接着などにより行うことができる。この際、マスク用布が十分な通気性を有するような積層構造とすることが重要である。例えば、接着剤により接着する場合には、接着剤を点状、繊維状等に塗布し、十分な通気面積を確保する。また、支持層が熱可塑性樹脂製の不織布であった場合は、支持層を加熱して熱溶着して積層することも可能であるが、このとき、通気性が維持されるように熱溶着することが重要である。
【００２４】
積層されるＰＴＦＥ膜、保湿層および支持層の数には制限が無く、各種の層は複数設けられていてもよい。さらに、活性炭を含む吸着層等その他の機能層が設けられていてもよい。
【００２５】
本発明のマスク用布の積層構造の例を図１〜３に示す。図１および２に示すように、支持層３は、ＰＴＦＥ多孔質膜１に対し、保湿層２が積層される側、積層されない側のいずれに配置されてもよい。図３に示すように、支持層３がＰＴＦＥ多孔質膜１の両表面上に積層されており、支持層３の一つにさらに保湿層２が積層されている構造とすることもできる。当該マスク用布の積層構造としては、強度面およびＰＴＦＥ多孔質膜面へのダメージに対する保護の観点から、図３に示される構造が好ましい。
【００２６】
各層には、抗菌処理、消臭処理を行うことも可能であり、当該処理は、保湿層に行うことが好ましい。
【００２７】
本発明のマスク用布は、マスクとしての実用面から通気性が要求されるが、その通気度としては、フラジール数で表される通気度が１５０ｃｍ／秒以上であることが好ましく、２００〜２０００ｃｍ／秒であることがより好ましい。当該通気度は、例えば、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６（フラジールテスター法）に記載の方法に準拠して求められる値である。
【００２８】
本発明のマスク用布を用い、常法に従って衛生マスクを製造することができる。このとき、マスク用布の前記保湿性を有する織布または不織布が、咽頭側に配置されることが好ましい。
【００２９】
ここで、衛生マスクとは、インフルエンザ、ＳＡＲＳ等の空気感染性伝染病のウイルスが付着した粒子等をろ過除去することを目的として使用されるマスクをいう。
【００３０】
咽頭側とは、大気側とは逆の側であり、マスク着用者の顔面と接触することになる側のことをいう。
【００３１】
衛生マスクは平板状としてもよいが、好ましくは、装着時の違和感を軽減するため、顔の形状に沿って伸縮できるように加工する。また、装着時に鼻部に接するマスクの端部は、軟鋼薄片等の容易に変形可能な部材が内装される等、鼻等の形状に即してマスク端部を変形させて顔とマスクとの間に生じる隙間を低減できるよう加工されていることが好ましい。衛生マスクにはマスクを口および鼻部に固定するための掛け紐が取付けられるが、掛け紐は、耳に掛けられるようなループ状であってよく、後頭部で結べるような形状であってもよい。
【００３２】
本発明の衛生マスクは、ＰＴＦＥ膜を使用しているため、優れたウイルスの捕集効率を有する。また、本発明の衛生マスクを着用した場合、呼気に自然に含まれる水分が、保湿性を有する織布または不織布に吸収されることにより保湿されるが、ＰＴＦＥ多孔質膜により水分の蒸発が抑制されているため、通常の織布または不織布を用いたマスクよりも高く保湿がなされる。従って、従来のマスクに比べ、ウイルス感染の確率を低減することができる。さらに、保湿性を有する織布または不織布が、呼気中の水分を吸収するために、凝結した水分が着用者の口の周辺に付着するということがない。よって、着用者が不快感を感じることもなく、また美観上でも問題となる水滴が垂れることもない。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これら実施例により何ら限定されるものではない。
【００３４】
ＰＴＦＥ多孔質膜の合成
ＰＴＦＥファインパウダー（旭アイシーアイフロロポリマーズ社製フルオンＣＤ−１２３）１００質量部に対して液状潤滑剤（ナフサ）２０質量部を均一に混合し、この混合物を２０ｋｇ／ｃｍ2の条件で予備成形し、次いでこれをロッド状にペースト押出成形し、さらにこのロッド状成形体を１対の金属圧延ロール間に通し、厚さ２５０μｍの長尺シートを得た。このシートを２９０℃の延伸温度でシート長手方向に３５倍延伸し、さらにテンター法により８０℃の延伸温度でシート幅方向に４０倍延伸し、未焼成ＰＴＦＥ多孔質膜を得た。この未焼成ＰＴＦＥ多孔質膜を、熱風発生炉を用いて４００℃で３秒間焼成し、焼成ＰＴＦＥ多孔質膜を得た。得られた焼成ＰＴＦＥ多孔質膜の通気度（フラジール数）は、２３０ｃｍ／秒であった。なお、ここでいう通気度とは、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６（フラジールテスター法）に記載の方法により測定される値である。
【００３５】
ＰＴＦＥ多孔質膜の捕集効率を以下の方式で測定した。サンプルを、有効面積１００ｃｍ2の円形ホルダーにセットし、入口側と出口側に圧力差を与え、このサンプルを通過する空気の流速を流速計で５．３ｃｍ／秒に調節した。上流側に多分散ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）を、粒子径０．１〜０．２μｍの粒子が４×１０8個／リットル、粒子径０．２〜０．３μｍの粒子が６×１０7個／リットルとなるように供給し、上流側の粒子濃度とサンプルを透過してきた下流側の粒子濃度とをパーティクルカウンター（リオン社製ＫＣ−１８）で測定した。粒子径０．３〜０．５μｍの粒子について、以下の式で捕集効率を求めた。
捕集効率（％）＝（１−下流側粒子濃度／上流側粒子濃度）×１００
【００３６】
【表１】
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【００３７】
実施例１
上記で得られたＰＴＦＥ多孔質膜を、支持層として芯ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）／鞘ポリエチレン（ＰＥ）複合スパンボンド不織布（ユニチカ社製エルベスＴＯ１５３ＷＤＯ（商品名）、目付量１５ｇ／ｍ2、繊維径２５μｍ）２枚に挟んで積層し、１５０℃に加熱した熱ロールで連続的に熱ラミネートすることにより接着した（これをマスク用布Ｃとする）。このマスク用布Ｃの通気度は、２２０ｃｍ／秒、目付けは３０ｇ／ｍ2であった。
【００３８】
マスク用布Ｃと医療ガーゼ（日本薬局方準拠の医療ガーゼタイプＩ、織布、綿素材、目付量３４ｇ／ｍ2）を組み合わせた。医療ガーゼを４枚重ねとし、マスク用布Ｃと組み合わせ端を折り込む事によって固定した（これをマスク用布Ａとする）。マスク用布Ａの通気度は２００ｃｍ／秒、目付量は１７０ｇ／ｍ2であった。
【００３９】
実施例２
マスク用布Ｃと、医療ガーゼを組み合わせた。医療ガーゼを８枚重ねとし、マスク用布Ｃと組み合わせ端を折り込むことによって固定した（これをマスク用布Ｂとする）。マスク用布Ｂの通気度は１６０ｃｍ／秒、目付量は３００ｇ／ｍ2であった。
【００４０】
比較例１
比較例として、マスク用布Ｃをそのまま使用した。
【００４１】
マスク用布Ａ、ＢおよびＣの構成を表２に示す。
【００４２】
【表２】
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【００４３】
マスク用布の保湿性能を以下の方法で測定した。スイスＬｙｓｓｙ社製の全自動水蒸気透過度試験機Ｌ８０−４０００型を用い、水蒸気透過試験を行った。この装置は、ＪＩＳ  Ｚ  ０２０８に準拠し、温度４０℃で片側の相対湿度を９０％ＲＨに保つことができる。本装置にマスク用布を装着した。高湿度の咽頭側を模すために、湿度９０％の高湿度側を咽頭側とし、マスク用布Ａ、Ｂにおいては保湿層を高湿度側に向けて装着した。水蒸気透過度試験機に各マスク用布を１００ｃｍ2装着した。装置を作動し、定常状態に達するまで１時間連続運転を行った。
【００４４】
保湿試験後、直ぐにマスク用布の重量を測定し、目付量に換算した。また通気度も測定した。試験結果を表３に示す。
【００４５】
【表３】
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【００４６】
上記のように、保湿層を設けたマスク用布では、高い水分保持能が得られることが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明のマスク用布の一例の断面図である。
【図２】本発明のマスク用布の別の例の断面図である。
【図３】本発明のマスク用布のさらに別の例の断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  ＰＴＦＥ多孔質膜
２  保湿層
３  支持層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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