(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
最外層が絡合不織布からなるプレフィルタ層であり、中間層がメルトブロー不織布からなるメインフィルタ層であり、そして最内層が絡合不織布からなる支持／補助フィルタ層である多層構造のカップ状成形マスクであって、前記最外層の少なくとも表面及び前記最内層の少なくとも表面がそれぞれエレクトレット化されており、初期圧力損失が３．０ｍｍＨ2 Ｏ以下で、捕集効率が９９％以上であることを特徴とする、多層構造のカップ状成形マスク。
【請求項２】
最外層と中間層との間、又は中間層と最内層との間に、活性炭含有層を更に含む、請求項１に記載の多層構造のカップ状成形マスク。
【請求項３】
最外層及び／又は最内層が、繊維油剤量が０．１５重量％以下の機械的絡合不織布からなる請求項１又は２に記載の多層構造のカップ状成形マスク。
【請求項４】
最外層の少なくとも表面及び最内層の少なくとも表面のそれぞれのエレクトレット化が、シート状の積層体を一対の金型と接触させることによってカップ状に立体的に成形されたマスク本体を、一対の交流沿面放電素子の間に、それらの交流沿面放電素子とは非接触状態で配置して実施される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の多層構造のカップ状成形マスク。
【請求項５】
最外層が絡合不織布からなるプレフィルタ層であり、中間層がメルトブロー不織布からなるメインフィルタ層であり、そして最内層が絡合不織布からなる支持／補助フィルタ層である、成形マスク用の多層構造のカップ状マスク本体であって、前記最外層の少なくとも表面及び前記最内層の少なくとも表面がそれぞれエレクトレット化されており、初期圧力損失が３．０ｍｍＨ2 Ｏ以下で、捕集効率が９９％以上であることを特徴とする、成形マスク用の多層構造のカップ状マスク本体。
【請求項６】
（１）シート状の積層体を一対の金型と接触させることによってカップ状に立体的に成形されたマスク本体を成形する工程、及び、
（２）前記工程（１）においてカップ状に立体的に成形されたマスク本体を、一対の交流沿面放電素子の間に、それらの交流沿面放電素子とは非接触状態で配置してエレクトレット化する工程
を含むことを特徴とする、最外層が絡合不織布からなるプレフィルタ層であり、中間層がメルトブロー不織布からなるメインフィルタ層であり、そして最内層が絡合不織布からなる支持／補助フィルタ層である、成形マスク用の多層構造のカップ状マスク本体であって、前記最外層の少なくとも表面及び前記最内層の少なくとも表面がそれぞれエレクトレット化されており、初期圧力損失が３．０ｍｍＨ2 Ｏ以下で、捕集効率が９９％以上である、成形マスク用の多層構造のカップ状マスク本体の製造方法。
【請求項７】
前記請求項６に記載の前記工程（１）の後であって、前記工程（２）の前又は後で、非成形部をマスク本体へ取り付ける工程を実施することによって成形マスクを製造することを特徴とする、最外層の少なくとも表面及び最内層の少なくとも表面がそれぞれエレクトレット化されており、初期圧力損失が３．０ｍｍＨ2 Ｏ以下で、捕集効率が９９％以上である、多層構造のカップ状成形マスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレクトレット化された成形マスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、防塵マスク、衛生マスク又は花粉症患者用マスクなどには、椀（カップ）状などの立体形状に成形した成形マスクが使用されている。これは、マスクの内側表面が装着者の鼻や口と直接に接触せず、しかもマスク周辺部が装着者の顔面に密着する形状なので、装着者に不快感を与えずに鼻及び口を確実に覆うことができるからである。これらの成形マスクにおいて、塵埃の捕集効率を向上させるためには、例えば、高密度で目付が大きいメルトブロー不織布を濾過層に用いることが考えられるが、圧力損失が大きくなるため、装着者に息苦しさを与える。逆に、圧力損失の小さいものでは十分な捕集効率が得られない。
そこで、装着時に息苦しさなどの不快感を与えず、しかも塵埃を良好に除去することを実現するため、塵埃を静電気的にも吸着することができるように、濾過の主体となるフィルター繊維層にエレクトレット化処理を施したものが従来から利用されている。
【０００３】
従来、前記のエレクトレット化は、直流コロナ放電によって行われていた。この直流コロナ放電によるエレクトレット化は、シート状材料がアース極と密着している状態でないと十分なエレクトレット化効果が得られず、事実上実施することができない。すなわち、被エレクトレット化材料は平面状であることが必要であり、立体形状に成形した後でマスクをエレクトレット化することは事実上不可能であった。一方、成形マスクは、それを製造する際に、シート状繊維材料を一対の立体形状（椀状）加熱金型に挟み、直接に接触させて椀状に熱成形するか、又はシート状繊維材料をオーブンなどで加熱した後に、これより低温又は室温の立体形状（椀状）金型に挟んで成形する、熱成形工程を含む。この際、シート状繊維材料を予めエレクトレット化して表面を荷電させておいても、前記の熱成形工程で、直接に加熱金型と接触させたり、オーブンなどで加熱すると、表面電荷が著しく減衰してしまう。
そこで、成形マスクを３層構造とし、加熱金型と接触したり、オーブンなどで熱風が直接当たる外側両面の繊維層にはエレクトレット化を行わず、それらの両層に挟まれる中間繊維層のみをエレクトレット化して荷電し、これらの３層を積層したシートを熱成形して成形マスクを製造していた。
【０００４】
例えば、特公平５−５４３５３号公報には、メルトブロー不織布シートなどを平面状態で予めエレクトレット化処理して荷電させた濾過層と、熱接着性繊維を含む不織布シートなどからなる２枚の成形層とを積層し、それらのシート状積層体を加熱成形してカップ状にしたマスクが記載されている。しかしながら、直流コロナ放電によるエレクトレット化処理により担持された電荷は、加熱金型と直接に接触しなくても、８０〜１００℃の加熱で失われるので、前記の成形マスクでは、熱成形時にマスクに与えられる熱によって電荷が大幅に失われる。従って、濾過層の塵埃捕集能力が低下し、結果として、得られる成形マスクの捕集効率が低下してしまった。
【０００５】
また、メルトブロー不織布シートをエレクトレット化処理して荷電させたシート状濾過層を低温でカップ状に成形し、それとは別に通常の高温でカップ状に熱成形した一対の成形層の間に前記の荷電濾過層をサンドイッチ状に挟み込み、更に周囲を熱シールすることにより一体化した成形マスクも知られている。しかしながら、この成形マスクは、濾過層と成形層とを別々に成形してから一体化するために工程が増え、作業が煩雑になる。また、濾過層用として一般に使用されるメルトブロー不織布は強度が弱いため、低温で成形する際に破れたり、しわが入ったりしやすいという欠点があった。
また、前記のような従来の成形マスクは、いずれも、濾過層にだけエレクトレット化処理が施されているので、塵埃捕集のほとんどが濾過層で行われ、このため、濾過層で目詰まりが生じやすく、使用寿命が短くなる傾向があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、前記の欠点を解消することのできる新規のエレクトレット化方法を開発した。この新規の方法によれば、電極と接触させずにエレクトレット化を実施することができるので、被エレクトレット化体が立体形状であってもよく、しかも従来のコロナ放電によるエレクトレット化と比べて、荷電の程度及び持続性が優れている。また、熱成形後にエレクトレット化して充分な電荷を保持させることができ、しかも圧力損失が小さく、充分な捕集効率を有する成形マスクを製造することができる。
従って、本発明の目的は、熱成形後のマスク本体全体に充分な電荷を保持させることができ、しかも圧力損失が小さく、充分な捕集効率を有する成形マスクを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的は、本発明による、最外層が絡合不織布からなるプレフィルタ層であり、中間層がメルトブロー不織布からなるメインフィルタ層であり、そして最内層が絡合不織布からなる支持／補助フィルタ層である多層構造のカップ状成形マスクであって、前記最外層の少なくとも表面及び前記最内層の少なくとも表面がそれぞれエレクトレット化されており、初期圧力損失が３．０ｍｍＨ2 Ｏ以下で、捕集効率が９９％以上であることを特徴とする、多層構造のカップ状成形マスクによって達成することができる。
また、本発明は、最外層が絡合不織布からなるプレフィルタ層であり、中間層がメルトブロー不織布からなるメインフィルタ層であり、そして最内層が絡合不織布からなる支持／補助フィルタ層である、成形マスク用の多層構造のカップ状マスク本体であって、前記最外層の少なくとも表面及び前記最内層の少なくとも表面がそれぞれエレクトレット化されており、初期圧力損失が３．０ｍｍＨ2 Ｏ以下で、捕集効率が９９％以上であることを特徴とする、成形マスク用の多層構造のカップ状マスク本体にも関する。
更に、本発明は、（１）シート状の積層体を一対の金型と接触させることによってカップ状に立体的に成形されたマスク本体を成形する工程、及び、
（２）前記工程（１）においてカップ状に立体的に成形されたマスク本体を、一対の交流沿面放電素子の間に、それらの交流沿面放電素子とは非接触状態で配置してエレクトレット化する工程
を含むことを特徴とする、最外層が絡合不織布からなるプレフィルタ層であり、中間層がメルトブロー不織布からなるメインフィルタ層であり、そして最内層が絡合不織布からなる支持／補助フィルタ層である、成形マスク用の多層構造のカップ状マスク本体であって、前記最外層の少なくとも表面及び前記最内層の少なくとも表面がそれぞれエレクトレット化されており、初期圧力損失が３．０ｍｍＨ2 Ｏ以下で、捕集効率が９９％以上である、成形マスク用の多層構造のカップ状マスク本体の製造方法にも関する。
更にまた、本発明は、前記の前記工程（１）の後であって、前記工程（２）の前又は後で、非成形部をマスク本体へ取り付ける工程を実施することによって成形マスクを製造することを特徴とする、最外層の少なくとも表面及び最内層の少なくとも表面がそれぞれエレクトレット化されており、初期圧力損失が３．０ｍｍＨ2 Ｏ以下で、捕集効率が９９％以上である、多層構造のカップ状成形マスクの製造方法にも関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の成形マスクは、（ａ）成形体部分、すなわち、マスク本体（以下、成形部又はマスク本体と称することがある）と（ｂ）それ以外の部分（以下、非成形部と称することがある）とから構成され、少なくとも前記の成形部（ａ）が全体としてエレクトレット化されており、非成形部（ｂ）は場合によりエレクトレット化されていてもよい。前記の成形部（ａ）は、後述するとおり外側から全体としてエレクトレット化処理されるので、少なくともその最外層（装着時にマスクの最も表面側に位置する層）及び最内層（装着時にマスクの最も口に近い側に位置する層）の表面はエレクトレット化されている。例えば、図１に示す本発明の代表的な成形マスク１は、エレクトレット化されている成形部（ａ）、すなわち、マスク本体１１と、場合により前記成形部と同時にエレクトレット化されている非成形部（ｂ）、例えば、装着用紐１２，１３及び鼻金（図示せず）とからなる。
【０００９】
マスク本体１１は、多層構造、すなわち積層体からなり、各層は好ましくは繊維材料から構成される。繊維材料以外の材料からなる層としては、ネット又は発泡体からなる層を挙げることができる。繊維材料から構成される層は、不織布層、編物層、又は織物層であることができ、不織布層であることが好ましい。マスク本体１１が、多層構造を有しているので、各繊維層ごとにプレフィルタ層、メインフィルタ層、支持／補助フィルタ層などとしての特定の機能と構造をもたせることができる。多層構造の層数は特に限定されるものではないが、好ましくは２〜８層、より好ましくは３〜５層である。本発明の成形マスクでは、そのマスク本体を構成する積層体が、例えば図１に示すようなカップ状に成形されており、一定の立体的形状を維持している。
【００１０】
本発明の成形マスクにおけるマスク本体１１は、典型的には、外層（すなわち、装着時にマスク表面側になる繊維層）／中間層／内層（すなわち、装着時にマスク裏面側になる繊維層）の３層構造からなり、その積層体が、典型的には図１に示すようにカップ状に成形されている。
前記の３層構造の積層体からなるマスク本体において、通常、メインフィルタ層としての機能を有する中間層には、好ましくは不織布、より好ましくは微細繊維からなる不織布、例えば、メルトブロー不織布や、エレクトレット化しやすい割繊維不織布（すなわち、分割型複合繊維を用いた不織布やフイルムを細化したスプリットファイバーを用いた不織布）などを用いることができる。特に、平均繊維径が、好ましくは１〜１０μｍ、より好ましくは１〜５μｍのメルトブロー不織布は、捕集能力が優れている点で好ましい。これらの不織布を構成する繊維は、特に限定されるものではないが、誘電性樹脂、例えば、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂、又はポリカーボネート樹脂などからなる繊維が好ましい。
【００１１】
一方、外層及び内層は、それぞれプレフィルタ層及び補助フィルタ層としての働きと共に、成形体であるマスク本体の立体形状を保持する働きをも有する。更に、外層は、マスク本体の外観を向上する機能を有し、そして内層は、装着者の接触感を向上する機能も有する。外層及び内層のいずれにも、不織布を用いることが好ましい。それらの不織布としては、いずれも熱接着性繊維を含む不織布であることが望ましく、特に、繊維油剤量の少ない（好ましくは０．１５重量％以下の）、機械的絡合不織布、例えば、ニードルパンチ不織布（水洗などにより繊維油剤を除いたもの）や水流絡合不織布が好ましい。このような不織布重量に対する繊維油剤量が０．１５重量％以下、より好ましくは０．１３重量％以下の機械的絡合不織布（水流絡合不織布、ニードルパンチ不織布など）は、エレクトレット化しやすく、繊維間の空隙が大きくて圧力損失が低いにもかかわらず、捕集能力に優れるのでよい。熱接着性繊維を含む不織布は、誘電性繊維と熱接着性繊維からなるものが適している。
【００１２】
誘電性繊維としては、ポリプロピレン繊維、ポリメチルペンテン繊維などのポリオレフィン系繊維が適している。熱接着性繊維としては、ポリプロピレン／ポリエチレン、ポリプロピレン／変性ポリプロピレンなどの融点の異なる２成分以上の樹脂からなる複合繊維、特にそれ自体も誘電性であるポリオレフィン系複合繊維が適している。
熱接着性繊維と誘電性繊維とは、均一に混合されていてもよいが、むしろ、誘電性繊維の層と熱接着性繊維を多く含む層とから構成されている方が、エレクトレット化による帯電効果が長続きするので好ましい。
なお、外層又は内層のいずれか一方（一般的には内層）が、熱接着性繊維を主に含む不織布か、又は熱接着性繊維のみからなる不織布で構成されている場合には、他方（一般的には外層）が、誘電性繊維、例えばポリオレフィン系の繊維や糸から主に構成される編織物、又は誘電性繊維のみから構成される編織物であることができる。
【００１３】
前記の中間層、外層及び内層を構成する各不織布の目付、見掛け密度、及び厚みなどは、成形後の成形マスク本体の圧力損失が適切な値になるように適宜調整することができ、特に限定されるものではない。
一般には、前記中間層（成形前）を構成する不織布の目付は、好ましくは２０〜１５０ｇ／ｍ2 、より好ましくは４０〜１２０ｇ／ｍ2 である。２０ｇ／ｍ2 未満であると得られる成形マスクの塵埃捕集効率が低下し、１５０ｇ／ｍ2 を越えると得られる成形マスクの圧力損失が大きくなる。
また、前記中間層（成形前）を構成する不織布の見掛け密度も特に限定されるものではないが、好ましくは０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ3 、より好ましくは０．０６〜０．１ｇ／ｃｍ3 である。０．０５ｇ／ｃｍ3 未満であると得られる成形マスクが十分に塵埃を捕集できなくなることがあり、０．１５ｇ／ｍ3 を越えると得られる成形マスクの圧力損失が大きくなる。
【００１４】
前記外層（成形前）を構成する不織布の目付も特に限定されるものではないが、好ましくは４０〜３００ｇ／ｍ2 、より好ましくは５０〜２００ｇ／ｍ2 である。前記外層（成形前）を構成する不織布の見掛け密度も特に限定されるものではないが、好ましくは０．０４〜０．１３ｇ／ｃｍ3 、より好ましくは０．０６〜０．１ｇ／ｃｍ3 である。
また、前記内層（成形前）を構成する不織布の目付は特に限定されるものではないが、好ましくは４０〜３００ｇ／ｍ2 、より好ましくは５０〜２００ｇ／ｍ2 である。前記内層（成形前）を構成する不織布の見掛け密度も特に限定されるものではないが、好ましくは０．０４〜０．１３ｇ／ｃｍ3 、より好ましくは０．０６〜０．１ｇ／ｃｍ3 である。
なお、外層と内層の不織布の目付の合計量は、１５０ｇ／ｍ2 以上、より好ましくは２００ｇ／ｍ2 以上であることが望ましい。この内層及び外層の目付の合計量が１５０ｇ／ｍ2 未満であると、得られる成形マスクの保形性が悪く、使用時に変形したり、つぶれて圧力損失が大きくなることがある。
【００１５】
更に、本発明による成形マスクのマスク本体の厚みは、従来のものと変わるものではないが、例えば、３層構造の成形マスクでは、マスクの頂部で測定した厚さが好ましくは０．８〜３．５ｍｍ、より好ましくは１〜２．５ｍｍである。
【００１６】
前記の成形マスク本体の成形に用いる積層体は、前記の外層と中間層と内層との３層構造からなる積層体だけでなく、前記の３層積層体の外層と中間層との間、又は中間層と内層との間に、別の繊維層（例えば、装飾層、予備フィルタ層、耐熱性繊維からなる耐熱層、不燃性繊維からなる不燃層、繊維層に難燃剤や難燃性樹脂で難燃加工した防炎層、活性炭繊維を含む脱臭層など）や活性炭含有層などを設けた４層構造からなる積層体、更には、外層と中間層との２層構造からなる積層体、中間層と内層との２層構造からなる積層体であることができる。
上記のいずれの積層体の場合にも、少なくとも１層（３層以上の場合は、外層及び内層以外の中間層）は、微細繊維からなるメルトブロー不織布などのメインフィルタ層であることが好ましい。
【００１７】
前記の活性炭含有層は、例えば、繊維層（特には不織布層）に活性炭粒子を散布し、更にその上に繊維層（特には不織布層）を積層した構造であるか、繊維層（特には不織布層）中に活性炭粒子を実質的に均質に分散担持させた構造であるか、２つの繊維層（特には不織布層）間に活性炭層を挟んだ構造であるか、あるいは、繊維層（特には不織布層）中に活性炭粒子を実質的に均質に分散担持させた層を、２つの繊維層（活性炭不含層）間に挟んだ構造であることができる。こうした活性炭含有層を、本発明の成形マスクに設けると、脱臭機能を付与することができるので好ましい。活性炭含有層における活性炭の含有量は、好ましくは１０〜４００ｇ／ｍ2 、より好ましくは２０〜１５０ｇ／ｍ2 である。含有量が１０ｇ／ｍ2 未満であると、脱臭効果が不十分となり、４００ｇ／ｍ2 を越えると吸気抵抗が高くなる。本発明の成形マスクにおける活性炭含有層の数は限定されないが、１層であることが好ましい。また、活性炭含有層の厚さも特に限定されないが、好ましくは０．５〜１０ｍｍ、より好ましくは１〜７ｍｍである。
【００１８】
前記の活性炭含有層が、繊維層に活性炭粒子を散布し、その上に更に繊維層を積層した構造である場合には、下層の繊維層の目付は、好ましくは３０〜１２０ｇ／ｍ2 、より好ましくは４０〜１００ｇ／ｍ2 であり、上層の繊維層の目付は、好ましくは２０〜１００ｇ／ｍ2 、より好ましくは３０〜９０ｇ／ｍ2 である。更に、これらの活性炭含有層を形成する繊維層には活性炭粒子の担持を確実なものにするため、熱接着性繊維が含まれていることが望ましい。
なお、活性炭含有層は、帯電可能な層ではなく、エレクトレット化することができないので、この活性炭含有層が最も外側に配置される場合には、その内側に隣接して配置される繊維層（主に、前記の外層）が、エレクトレット化される最外層になる。
【００１９】
本発明による成形マスクを製造する際には、少なくとも（１）マスク本体の成形工程と、（２）立体的に成形されたマスク本体のエレクトレット化工程と、（３）非成形部をマスク本体へ取り付ける工程とを実施する。
マスク本体の成形工程としては、任意の成形方法、例えば、熱成形法を用いることができる。例えば、熱成形法によれば、シート状の積層体を、加熱した後に室温又はそれ以下の温度の一対の金型と接触させるか、又は公知の一対の加熱金型と接触させ、椀（カップ）状に立体成形された熱成形体を製造することができる。成形条件は特に限定されるものではないが、一般には前者の場合であれば１２０〜１６０℃で加熱した後、金型による成形を０．５〜５秒間、より好ましくは０．５〜２．５秒間実施する。
こうして保形性及び可撓性を有する成形部、すなわち、マスク本体を製造することができる。
【００２０】
成形マスク本体に対する前記エレクトレット化工程（２）は、前記の成形工程（１）を実施した後に行うが、非成形部をマスク本体へ取り付ける工程（３）は、前記のマスク本体の成形工程（１）と前記エレクトレット化工程（２）との間に実施するか、又は前記成形工程（１）及び前記エレクトレット化工程（２）を共に行った後に実施することができる。
その取り付け工程（３）により、例えば図１に示すように、装着者の後頭部に廻して装着・保持する装着用紐１２，１３をマスク本体１１に適当な接合手段（例えば、ステープラー又は縫製など）によって取り付ける。図１に示す装着用紐１２，１３に代えて、あるいは装着用紐１２，１３と共に、装着者の頭部上部にかぶって装着・保持する装着具をマスクの両端部分に設けることもできる。また、装着用紐として耳にかける紐をマスク本体に取り付けてもよい。
なお、例えば、図１に示すように、マスク本体１１の上部（鼻を覆う部分）１４にアルミニウムや鉄などの金属からなる金属棒や金属薄板、あるいはこれらを塩化ビニル樹脂などの樹脂で被覆したものなどからなる鼻金（図示せず）を設ける場合には、鼻の位置に対応するマスク本体の外側にその成形後に取り付けることができる。
【００２１】
マスク本体のエレクトレット化は、前記の成形工程で得られたマスク本体を、場合により非成形部（全部又は一部）と組合せた後に、例えば、出願人が平成７年１０月３１日に出願した「エレクトレット体の製造方法及び製造装置」と題する特許出願（特願平７−５６５２９号に基づく優先権主張出願）の明細書に記載した方法及び装置を用いて実施することができる。
以下、添付図面に沿って、本発明で用いるエレクトレット化の具体的方法について説明する。
図２に、一対の交流沿面放電素子によるエレクトレット化装置を示す。この装置においては、２つの交流沿面放電素子２１，２２を、所定の空間をあけて対向するように配置する。各交流沿面放電素子２１，２２は、それぞれ誘電体３１，３２の一方の表面上に放電極４１，４２を担持し、他方の表面上に誘起電極５１，５２を担持した構造からなり、放電極４１，４２を担持した表面が相互に向かい合うように２つの交流沿面放電素子２１，２２を配置する。放電極４１，４２と誘起電極５１，５２とは、図２に示すように、各々交流電源６１，６２に接続される。一般に交流沿面放電素子を用いて沿面放電を発生させる場合には、放電極をアースするのに対し、図２の装置では、各放電極４１，４２を、それぞれ直流電源７１，７２に接続する。また、各直流電源７１，７２は、それぞれ、各交流電源６１，６２を介して誘起電極５１，５２とも接続することになる。一般に交流電源６１，６２は交流発生部とトランスとからなり、直流電源７１，７２には、トランスの２次側アース端子から接続させることができる。
【００２２】
図２に示す２つの交流沿面放電素子２１，２２の間に、それらの素子と非接触状態で、成形されたマスク本体１１’を配置し、交流電源６１，６２から交流高電圧を印加すると、放電極４１，４２から誘電体表面の放電極担持面側に沿って電離が生じ、正極性イオンと負極性イオンの両イオンが生成されて沿面放電が発生する。この際に同時に、直流電源７１及び７２からそれぞれ放電極４１及び４２に、異なる電位の直流電圧Ｖ１及びＶ２を印加すると、交流沿面放電素子２１，２２の間に直流電界（以下、荷電電界と称することがある）が形成される。なお、各直流電源７１，７２からの直流電圧は同時に誘起電極５１，５２にも印加される。例えば、交流沿面放電素子２１の放電極４１には正電圧Ｖ１を印加し、交流沿面放電素子２２の放電極４２には負電圧Ｖ２を印加した場合に発生する各交流沿面放電素子２１，２２における交流波形を図３に示す。すなわち、交流沿面放電素子２１にはアース電位（０Ｖ：図３のｘ）に対して直流正電位Ｖ１（図３のａ）が印加されているので、誘起電極５１の交流波（図３のｂ）は直流成分Ｖ１だけ昇圧し、放電極４１の電位もＶ１となる。一方、交流沿面放電素子２２にはアース電位（０Ｖ：図３のｘ）に対して直流負電位Ｖ２（図３のｃ）が印加されているので、誘起電極５２の交流波（図３のｄ）は直流成分Ｖ２だけ降圧し、放電極４２の電位もＶ２となる。
【００２３】
こうして、交流沿面放電素子２１，２２の間に荷電電界が形成されると、放電極４１，４２は、それぞれ対向する交流沿面放電素子２２，２１に対してイオン吸引性電極として作用する。すなわち、交流沿面放電素子２１の誘電体表面に生じた正極性イオン及び負極性イオンの内、正極性イオンのみが、交流沿面放電素子２２の負電位に設定された放電極４２に選択的に吸引されて、交流沿面放電素子２２の方向に移動し、その途中に配置されている成形されたマスク本体１１’に付着し、そのマスク本体を荷電する。一方、交流沿面放電素子２２の誘電体表面に生じた正極性イオン及び負極性イオンの内、負極性イオンのみが、交流沿面放電素子２１の正電位に設定された放電極４１に選択的に吸引されて、交流沿面放電素子２１の方向に移動し、その途中に配置されているマスク本体１１’に付着し、マスク本体を荷電する。こうしてマスク本体１１’は、一方から正極性イオンにより、他方から負極性イオンにより同時に処理される。従って、成形されたマスク本体１’の表面及び裏面が高度にヘテロ荷電（すなわち、正極性及び負極性の両イオンによって荷電）されたマスク本体１１’を得ることができる。
【００２４】
交流沿面放電素子２１，２２の間に配置されている成形マスク本体１１’は、典型的には、複数の繊維層からなる積層体であるので、誘電体表面からマスク本体１１’の方向へ吸引される正極性イオン及び負極性イオンは、それぞれマスク本体１１’の表面を形成する繊維のみに衝突するだけでなく、繊維間空間を通過して内部の繊維にも衝突する。従って、成形マスク本体は、一般に、その最外層の表面だけでなく、内部も荷電され、エレクトレット化される。
なお、一般に繊維材料（特に誘電性繊維材料）からなる層は、帯電可能であるので、繊維層が最外層である場合は勿論、最外層ではない場合でも、正極性イオン及び／又は負極性イオンに曝される限り、荷電され、エレクトレット化される。一方、前記の活性炭含有層は帯電することができないので、たとえ活性炭含有層が正極性イオン及び／又は負極性イオンに曝されても、荷電され、エレクトレット化されることはない。
【００２５】
直流電圧Ｖ１及びＶ２は、両者が異なっていればよく、一方がアースで他方が正電位又は負電位であってもよい。この場合、放電極４１，４２は、それぞれ対向する交流沿面放電素子２２，２１に対してイオン吸引性電極として作用するので、交流沿面放電素子２１，２２の各誘電体表面に生じた正極性イオン及び負極性イオンの内、正極性イオン又は負極性イオンのいずれか一方のみが、交流沿面放電素子２２，２１の放電極４２，４１に選択的に吸引されて、交流沿面放電素子２２，２１の方向に移動し、その途中に配置されている成形マスク本体１１’に付着し、成形マスク本体を荷電する。なお、例えば、直流電源装置７１，７２の機構内にコンデンサーを設けて、交流波が直流電源に直接入るのを防止し、短絡などの危険を防止することができる。
【００２６】
交流電源により沿面放電を発生させるために印加する高周波の交流電圧は特に限定されるものではないが、好ましくは０．２ＫＶｐ−ｐ以上、より好ましくは１ＫＶｐ−ｐ以上（ＫＶｐ−ｐは、交流電圧の最大値ピークから最小値ピークまでの電圧差を示す）である。交流電源の上限は、沿面放電素子の誘電体を損傷することがない限り、特に限定されない。周波数も特に限定されるものではないが好ましくは０．１〜１００ＫＨｚ、より好ましくは１〜５０ＫＨｚである。電圧が０．２ＫＶｐ−ｐ未満になると実質的に放電が起こらなくなり、周波数が０．１ＫＨｚ未満になると放電には極めて大きな電圧が必要となり、１００ＫＨｚを越えると誘電加熱により誘電体が過熱状態になって破壊するおそれが生じるなどの問題がある。放電極４１，４２に印加する直流電位差も、目的とする帯電が得られ、かつ絶縁破壊が生じない範囲である限り、特に限定されるものではないが、好ましくは０．５ＫＶ以上、より好ましくは１ＫＶ以上である。電位差が０．５ＫＶ未満になると、実質的な帯電量が小さくなるため十分なエレクトレット効果が得られなくなる。
【００２７】
前記装置に用いる交流沿面放電素子としては、公知の素子を用いることができる。例えば、誘電体には、板状又はシート状のガラス、セラミック又はプラスチックなどを用いることができる。また、図４に示すように、交流沿面放電素子２１の放電極４１としては、プラスチックフィルムなどの表面に導電性塗料を塗布したり金属層や導電性樹脂層によって格子状電極やメッシュ状電極などを形成したもの、又はアルミニウムや銅などの導電性金属などから形成される格子状電極やメッシュ状電極などが適している。
誘起電極５１も特に限定されるものではないが、プラスチックフィルムなどの表面に導電性塗料を塗布したり金属層や導電性樹脂層によって平板電極やあみ状電極を形成したもの、又はアルミニウムや銅などの導電性金属などから形成される平板電極やあみ状電極などが適している。
【００２８】
なお、交流沿面放電素子の中間に、それら交流沿面放電素子とそれぞれ非接触状態で成形マスク本体を配置することのできる手段としては、成形マスク本体へのイオンの作用を実質的に妨げずに成形マスク本体を荷電空間内に配置することのできる手段である限り特に限定されるものではないが、例えば、荷電空間の両側にロールなどの支持手段を設置し、このロールの間に絶縁性のメッシュなどからなる搬送体を通し、この上に成形マスク本体を置いて荷電空間内を通るように配置すればよい。
【００２９】
前記図２に示す装置では、被エレクトレット化体（すなわち成形マスク本体１１’）を交流沿面放電素子と接触させる必要がないので、実質的に任意の形状の被エレクトレット化体を処理することができる。また、一対の交流沿面放電素子間に配置するか又は通過させるだけでエレクトレット化することができる。しかも、単に荷電電圧を強くすることによって帯電量を多くすることができる。
更に、交流沿面放電を行う手段と、被エレクトレット化体（成形マスク本体１１’）にイオンを作用させるためのイオン吸引性電極に印加する荷電電圧とが実質的に独立しているため、最終的な帯電量は両交流沿面放電素子間の距離に無関係であり、交流沿面放電素子とイオン吸引性電極との間に印加した電圧差のみに依存する。このため被エレクトレット化体の形状による制限を受けずにエレクトレット化することが可能である。更には、従来の直流コロナのみを印加する方法では、フェルトのような厚手の繊維シートにおいても、逆電離による反対電荷の注入が効果的に起こらず、帯電量は低かったが、図２の装置を用いる方法では、被エレクトレット体の表裏から正負のイオンを各々作用させるため、逆電離を起こす必要はなく、効果的に帯電させることができる。また、図２の装置を用いる方法では、イオン吸引性電極間の電界強度を小さくすることができる（非常に高い荷電電圧をかけた場合は電極間を広くするとよい）ので、電極間のスパーク放電による被エレクトレット化体の損傷の危険性が極めて少なくなった。
【００３０】
図２及び図４では、平板状の交流沿面放電素子について説明したが、交流沿面放電素子は種々の形状であることができる。例えば、成形マスク本体１１’の断面形状に相当する弧状断面を有する１対の交流沿面放電素子２１，２２を用いて、前記の成形マスク本体１１’を効率よく処理することもできる。
【００３１】
こうして得られたエレクトレット化マスク本体に、必要により装着用紐、鼻金、装飾布などの非成形部を取り付けて本発明の成形マスクを製造することができる。なお、エレクトレット化工程を実施する前に、非成形部（全部）を取り付けてからエレクトレット化を行った場合には、エレクトレット化処理により、そのまま本発明の成形マスクを得ることができる。また、上述したエレクトレット化方法では、交流沿面放電を発生させる手段と、被エレクトレット化体にイオンを作用させる手段とが実質的に独立しているため、例えば、鼻金や活性炭含有層などの導電性物質が被エレクトレット体に含まれていてもスパークなどが発生する心配なく、エレクトレット化することができる。
【００３２】
本発明の成形マスクは、例えば、
（１）前記の成形工程の前に予めエレクトレット化処理を実施することなく、成形マスク本体の材料となる積層体シートから立体成形マスク本体を成形し、続いてその成形マスク本体を（例えば、前記図２に示す装置を用いて）交流沿面放電により、エレクトレット化処理する方法（以下、第一製法と称する）により、あるいは、
（２）前記の成形工程の前に、積層体シートを構成する１又はそれ以上の中間層（例えば、メインフィルタ層）シートのみを予めエレクトレット化し、エレクトレット化された中間層を含む積層体シートから立体成形マスク本体を成形し、続いて、成形マスク本体を（例えば、前記図２に示す装置を用いて）交流沿面放電により、エレクトレット化処理する方法（以下、第二製法と称する）により、
製造することができる。
【００３３】
前記の第一製法及び第二製法において、成形工程後に実施するエレクトレット化は、前記の図２に示す装置などによる交流沿面放電によるエレクトレット化であることが必要であるが、成形前の予備エレクトレット化（前記第二製法）は、前記の交流沿面放電によるものに限定されず、従来公知の直流コロナ放電によるものでもよい。
なお、第二製法において、中間層の荷電極性と成形体のヘテロ荷電極性の組合せは特に限定されるものではないが、各々同じ側にある表面（例えば、成形体の外層表面と、外層表面により近い側にある中間層の表面）は同じ極性にするのが好ましい。
【００３４】
第一製法によって製造される本発明の成形マスクでは、最外層と最内層の両表面の繊維層に強くエレクトレット化（帯電）効果が現われる。このため、マスク本体が典型的な外層／中間層／内層の３層（又はそれ以上）の積層体からなる成形マスクでは、両表面繊維層の捕集能力の総和が、本来濾過の主体となるべきメルトブロー不織布中間層単独での捕集能力と同じになるか又は前者を上回る場合がある（ここで捕集能力とは、成形マスクの各層を分離して測定した各々の層の捕集効率をいう）。従って、中間層に圧力損失の大きい（すなわち、高密度で、目付が大きい）メルトブロー不織布を使用して捕集能力を高めなくても、全体として十分な捕集効率を得ることができ、成形マスク全体の初期圧損を小さくすることができる。
【００３５】
第二製法によって製造される本発明の成形マスクでは、最外層と最内層の両表面の繊維層と共に中間繊維層（例えば、メルトブロー不織布濾過層）にも強くエレクトレット化（帯電）効果が現われる。従って、メルトブロー不織布中間層の捕集能力を高く維持することができ、成形マスク全体としての捕集効率を一層向上させることができる。
【００３６】
本発明の成形マスクが活性炭含有層を含む場合には、その活性炭含有層の内側に配置される層には荷電用イオンが到達しにくいので、前記の第二製法を用いるのが好ましい。すなわち、活性炭含有層の内側に配置される繊維層を、成形工程前のシート状態でエレクトレット化するのが好ましい。例えば、外層（プレフィルタ不織布層）、中間層（メインフィルタ不織布層）及び内層（支持／補助フィルタ不織布層）からなる前記の３層構造のマスク本体に対し、前記外層の外側に活性炭含有層を配置する場合には、中間層シートだけでなく、外層シートも、予めエレクトレット化しておくのが好ましい。また、前記の３層構造のマスク本体に対し、外層と中間層との間、又は中間層と内層との間に活性炭含有層を配置する場合にも、少なくとも中間層を、成形工程前のシート状態でエレクトレット化するのが好ましい。
【００３７】
前記の第一製法又は第二製法などにより製造することのできる本発明のエレクトレット化成形マスクは、外表面積が１５０ｃｍ2 の大きさの場合、好ましくは初期圧力損失が３．０ｍｍＨ2 Ｏ以下、より好ましくは２．５ｍｍＨ2 Ｏ以下である。また、捕集効率は、好ましくは９９％以上、より好ましくは９９．５％以上である。本明細書において「初期圧力損失」及び「捕集効率」は、昭和６３年３月３０日付労働省告示第１９号「防じんマスクの規格」に基づいて得た数値である。ただし、捕集効率の試験塵埃には平均粒径０．４５μｍ（前記労働省告示での規格は２μｍ以下）のシリカ粉を使用した。
【００３８】
これに対し、従来の熱成形による成形マスクの内、中間濾過層を同時に熱成形して製造した成形マスクでは、外表面積が１５０ｃｍ2 の大きさの場合、捕集効率を９９％以上にすると、初期圧力損失を３．０ｍｍＨ2 Ｏ以下にすることは困難であった。特に熱成形して製造した成形マスクで安定して捕集効率が９９．５％以上、初期圧力損失が２．５ｍｍＨ2 Ｏ以下のものは従来存在しなかった。
また、エレクトレット化濾過層シートを予め低温で成形し、通常の高温で熱成形した１対の成形層間に挟み込んで製造する従来の成形マスクには、捕集効率が９９％以上で初期圧力損失が３．０ｍｍＨ2 Ｏ以下のものも存在するが、この種の成形マスクは、前記のとおり、製造が煩雑で、しかも濾過層の強度が劣る。
【００３９】
いずれにしても、成形マスク本体の外側表面が荷電されており、しかも初期圧力損失が３．０ｍｍＨ2 Ｏ以下で捕集効率が９９％以上の成形マスクは従来は存在しなかった。本発明の成形マスクでは、例えば、前記の３層積層体の立体成形マスク本体の全体がエレクトレット化処理の対象となるので、外部に露出しないメインフィルタ層だけでなく（第二製法の場合）、外部に露出している外層と内層も含めた成形マスク本体の全体がエレクトレット化されており、それらの外層と内層も実質的にフィルタ層として作用するので、成形マスク全体としての塵埃捕集効果も向上する。従って、メインフィルタとして作用する中間層に比較的圧力損失の低い（密度の低い）繊維材料を使用しても成形マスク全体の捕集効率を９９％以上の高効率にすることが可能となる。このため、本発明の成形マスクは装着時に息苦しさがなく、塵埃を十分に取ることができる。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
実施例１
以下の方法で、外層用、中間層用、及び内層用の不織布シートを調製した。
（１）外層用シート
繊度３デニールのポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維からなる目付１５ｇ／ｍ2 の繊維層の上に、繊度２デニールのポリプロピレン繊維からなる目付７０ｇ／ｍ2 の繊維層を積層し、更にその上に繊度３デニールのポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維からなる目付３０ｇ／ｍ2 の繊維層を積層した積層体に、ニードルパンチ処理を施した後、このニードルパンチ不織布（見掛け密度０．０８２ｇ／ｃｍ3 ）を温水で洗って繊維油剤量を０．１重量％以下にして外層用シートを得た。
（２）中間層用シート
メルトブロー法により、ポリプロピレンからなる平均繊維径約４．５μｍ、見掛け密度０．０６３ｇ／ｃｍ3 、目付８０ｇ／ｍ2 のメルトブロー不織布の中間層用シートを得た。
（３）内層用シート
内層用シートとしては、外層用シートと同じ不織布を使用した。
【００４１】
上記の各層用シートを、内層用シート／中間層用シート／外層用シートの順に積層し、１４０℃の温度で加熱した後、常温の金型により成形して、口と鼻穴を覆うカップ状に熱成形されたマスク本体を作製した。
図２に示す装置を用いて、対向する沿面放電素子の放電極間の距離を１２０ｍｍとし、この中間に上記の熱成形されたマスク本体を配置し、電圧６ＫＶｐ−ｐ、周波数２３ＫＨｚの交流を印加することにより各沿面放電を発生させると共に、放電極の電位差を１５ＫＶにしてマスク本体を１分間帯電させた。
次いで、このマスク本体に鼻金と装着用紐を取り付けて成形マスクを得た。
得られたエレクトレット化された成形マスクに、試験塵埃として平均粒径０．４５μｍのシリカ微粒子を濃度３０ｍｇ／ｍ3 で含む空気を流速３０リットル／分の条件で通過させて捕集効率を求めた。なお、捕集効率はマスクの濾過前後での粒子の濃度を光散乱式粉塵濃度計で測定して求めた。また、初期圧力損失は、上記の試験塵埃を含む空気を流速４０リットル／分の条件で成形マスクに通過させてマノメータにより測定した。
エレクトレット化処理を実施していないこと以外は前記と同様の方法で製造した対照試験用成形マスクの初期圧力損失は２．３ｍｍＨ2 Ｏで、捕集効率は４１％であったのに対して、エレクトレット化処理して製造した本発明による成形マスクの初期圧力損失は２．３ｍｍＨ2 Ｏで、捕集効率は９９．８％であった。
【００４２】
比較例１
中間層用シートとして、ポリプロピレンからなる平均繊維径約４．５μｍ、見掛け密度０．０６６ｇ／ｃｍ3 、目付４０ｇ／ｍ2 のメルトブロー不織布と、ポリプロピレンからなる平均繊維径約３．５μｍ、見掛け密度０．０６１ｇ／ｃｍ3 、目付８０ｇ／ｍ2 のメルトブロー不織布とを積層して得た不織布シートを使用し、この不織布シートを直流コロナ放電によりエレクトレット化処理した。直流コロナ放電処理は、金属ロールからなるアース極上に前記の中間層用不織布シートを接触させて置き、金属ロールと２ｃｍの間隔で配置したワイヤーからなる放電極に１７ＫＶの直流高電圧を印加することにより行った。
このエレクトレット化処理された中間層用シートの表裏に、実施例１で使用した外層用シートと内層用シートとを積層し、１４０℃の温度に加熱した後、常温の金型により立体成形して、口と鼻穴を覆うカップ状に成形されたマスク本体を作製した。次いで、このマスク本体に鼻金と装着用紐を取り付けて成形マスクを得た。
得られた成形マスクの初期圧力損失と捕集効率とを実施例１と同様の試験方法で測定したところ、初期圧力損失が３．８ｍｍＨ2 Ｏと高いにもかかわらず、捕集効率は９８．５％となり、実施例１よりも低く、これを未捕集のものの割合でみると１００−９８．５／１００−９９．８＝１．５／０．２＝７．５で、実施例１の７倍以上も未捕集のものがあり、捕集能力が劣っていた。
【００４３】
実施例２
以下の方法で、外層用、中間層用、及び内層用の不織布シートを調製した。
（１）外層用シート
繊度３デニールのポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維からなる目付１０ｇ／ｍ2 の繊維層の上に、繊度２デニールのポリプロピレン繊維からなる目付５０ｇ／ｍ2 の繊維層を積層した積層体に、水流絡合処理を施して見掛け密度０．１ｇ／ｃｍ3 の水流絡合不織布からなる外層用シートを得た。
（２）中間層用シート
メルトブロー法により、ポリプロピレンからなる平均繊維径約３．５μｍ、見掛け密度０．０６１ｇ／ｃｍ3 、目付４０ｇ／ｍ2 のメルトブロー不織布の中間層用シートを得た。
（３）内層用シート
繊度３デニールのポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維からなる目付２０ｇ／ｍ2 の繊維層の上に、繊度２デニールのポリプロピレン繊維からなる目付６０ｇ／ｍ2 の繊維層を積層し、更にその上に繊度３デニールのポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維からなる目付３０ｇ／ｍ2 の繊維層を積層した積層体に、ニードルパンチ処理を施した後、このニードルパンチ不織布（見掛け密度０．０８ｇ／ｃｍ3 ）を温水で洗って繊維油剤量を０．１重量％以下にして内層用シートを得た。
【００４４】
上記の各層用シートを、内層用シート／中間層用シート／外層用シートの順に積層し、１４０℃の温度で加熱した後、常温の金型により成形して、口と鼻穴を覆うカップ状に熱成形されたマスク本体を作製した。
図２に示す装置を用いて、対向する沿面放電素子の放電極間の距離を１２０ｍｍとし、この中間に上記の熱成形されたマスク本体を配置し、電圧６ＫＶｐ−ｐ、周波数２３ＫＨｚの交流を印加することにより各沿面放電を発生させると共に、放電極の電位差を１５ＫＶにしてマスク本体を１分間帯電させた。
次いで、このマスク本体に鼻金と装着用紐を取り付けて成形マスクを得た。
エレクトレット化処理を実施していないこと以外は前記と同様の方法によって製造した対照試験用成形マスクと、本発明による成形マスクについて、初期圧力損失と捕集効率とを実施例１と同様の試験方法で測定したところ、対照試験用成形マスクの初期圧力損失は１．８ｍｍＨ2 Ｏで、捕集効率は４２％であったのに対して、本発明による成形マスクの初期圧力損失は１．８ｍｍＨ2 Ｏで、捕集効率は９９．９％であった。
【００４５】
比較例２
中間層用シートとして、ポリプロピレンからなる平均繊維径約４．５μｍ、見掛け密度０．０６６ｇ／ｃｍ3 、目付４０ｇ／ｍ2 のメルトブロー不織布と、ポリプロピレンからなる平均繊維径約３．５μｍ、見掛け密度０．０６１ｇ／ｃｍ3 、目付４０ｇ／ｍ2 のメルトブロー不織布とを積層して得た不織布シートを使用し、この不織布シートを直流コロナ放電によりエレクトレット化処理した。直流コロナ放電処理は、金属ロールからなるアース極上に前記の中間層用シートを接触させて置き、金属ロールと２ｃｍの間隔で配置したワイヤーからなる放電極に１７ＫＶの直流高電圧を印加することにより行った。
このエレクトレット化処理された中間層用シートの表裏に、実施例２で使用した外層用シートと内層用シートとを積層し、１４０℃の温度に加熱した後、常温の金型により成形して、口と鼻穴を覆うカップ状に成形されたマスク本体を作製した。次いで、このマスク本体に鼻金と装着用紐を取り付けて成形マスクを得た。
得られた成形マスクの初期圧力損失と捕集効率とを実施例１と同様の試験方法で測定したところ、初期圧力損失が３．４ｍｍＨ2 Ｏとかなり高いにもかかわらず、捕集効率は９８．７％となり、実施例２よりも低く、これを未捕集のものの割合でみると１００−９８．７／１００−９９．９＝１．３／０．１＝１３で、実施例２の１３倍もの未捕集のものがあり、捕集能力が劣っていた。
【００４６】
実施例３
中間層用シートとして成形前に予め直流コロナ放電によりエレクトレット化処理した中間層用シートを用いたこと以外は、実施例１と同様の方法によって成形マスクを製造した。なお、直流コロナ放電処理は、金属ロールからなるアース極上に中間層用シートを接触させて置き、金属ロールと２ｃｍの間隔で配置したワイヤーからなる放電極に１７ＫＶの直流高電圧を印加することにより行った。
図２に示す装置によるマスク本体全体のエレクトレット化処理を実施していないこと以外は前記と同様の方法で製造した対照試験用成形マスクと、本発明による成形マスクについて、初期圧力損失と捕集効率とを実施例１と同様の試験方法で測定したところ、対照試験用成形マスクの初期圧力損失は２．３ｍｍＨ2 Ｏで、捕集効率は９０％であったのに対して、本発明による成形マスクの初期圧力損失は２．３ｍｍＨ2 Ｏで、捕集効率は９９．９％であった。
【００４７】
実施例４
繊度３デニールのポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維からなる目付５０ｇ／ｍ2 の繊維接着不織布の上に、繊度３デニールのポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維からなる目付３０ｇ／ｍ2 の繊維層を積層し、その上に活性炭１１５ｇ／ｍ2 とポリオレフィン系接着用パウダー５ｇ／ｍ2 を混合したものを一様に散布し、更にその上に繊度３デニールのポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維からなる目付３０ｇ／ｍ2 の繊維層を積層したものを１５０℃で加熱し、冷却ロール間に通して目付２３０ｇ／ｍ2 、厚さ２ｍｍの活性炭含有層用シートを作製した。
この活性炭含有層用シートと実施例１で使用した外層用、中間層用及び内層用の各シートを用いて、内層用シート／中間層用シート／活性炭含有層用シート／外層用シートの順に積層し、１４０℃の温度で加熱した後、常温の金型により成形して、口と鼻穴を覆うカップ状に熱成形されたマスク本体を作製した。
ただし、中間層用シートは熱成形前に予め直流コロナ放電処理によりエレクトレット化されており、直流コロナ放電処理は、金属ロールからなるアース極上に中間層用シートを接触させた状態で、金属ロールと２ｃｍの間隔で配置したワイヤーからなる放電極に１７ＫＶの直流高電圧を印加することにより行った。
【００４８】
次に、図２に示す装置を用いて、対向する沿面放電素子の放電極間の距離を１２０ｍｍとし、それらの中間に上記の熱成形されたマスク本体を配置し、電圧６．５ＫＶｐ−ｐ、周波数２５ＫＨｚの交流を印加することにより各沿面放電を発生させると共に、放電極の電位差を２０ＫＶにしてマスク本体を１分間帯電させた。
次いで、このマスク本体に鼻金と装着用紐を取り付けて成形マスクを得た。
得られた成形マスクの初期圧力損失と捕集効率とを実施例１と同様の試験方法で測定したところ、成形マスクの図２に示す装置によるマスク本体全体のエレクトレット化処理の前の初期圧力損失は３．０ｍｍＨ2 Ｏで、捕集効率は９０％であったのに対して、エレクトレット化処理後の初期圧力損失は３．０ｍｍＨ2 Ｏで、捕集効率は９９．８％と高い効率を示した。なお、この成形マスクは活性炭による脱臭機能も備えていた。
【００４９】
参考例１
繊度３デニールのポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維からなる目付５０ｇ／ｍ2 の繊維接着不織布の上に、活性炭３８ｇ／ｍ2 とポリオレフィン系接着用パウダー２ｇ／ｍ2 を混合したものを一様に散布し、更にその上に繊度３デニールのポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維からなる目付３０ｇ／ｍ2 の繊維層を積層したものを１５０℃で加熱し、冷却ロール間に通して目付１２０ｇ／ｍ2 、厚さ１．３ｍｍの活性炭含有層用シートを作製した。
一方、メルトブロー法により、ポリプロピレンからなる平均繊維径約２．５μｍ、見かけ密度０．０７ｇ／ｃｍ3 、目付４０ｇ／ｍ2 のメルトブロー不織布からなる中間層用シートを作製した。
上記の活性炭含有層用と中間層用の各シートと実施例１で使用した外層用及び中間層用の各シートとを用いて、内層用シート／活性炭含有層用シート／中間層用シート／外層用シートの順に積層し、１４０℃の温度で加熱した後、常温の金型により成形して、口と鼻穴を覆うカップ状に熱成形されたマスク本体を作製した。
【００５０】
図２に示す装置を用いて、対向する沿面放電素子の放電極間の距離を１２０ｍｍとし、これらの中間に上記の熱成形されたマスク本体を配置し、電圧６．５ＫＶｐ−ｐ、周波数２５ＫＨｚの交流を印加することにより各沿面放電を発生させると共に、放電極の電位差を２０ＫＶにしてマスク本体を１分間帯電させた。
次いで、このマスク本体に鼻金と装着用紐を取り付けて成形マスクを得た。
得られた成形マスクの初期圧力損失と捕集効率とを実施例１と同様の試験方法で測定したところ、成形マスクのエレクトレット化処理の前の初期圧力損失は３．２ｍｍＨ2 Ｏで、捕集効率は４３％であったのに対して、エレクトレット化処理後の初期圧力損失は３．２ｍｍＨ2 Ｏで、捕集効率は９９．８％と高い効率を示した。なお、この成形マスクは活性炭による脱臭機能も備えていた。
【００５１】
参考例２
繊度３デニールのポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維７０％と繊度３デニールのポリエステル繊維３０％とからなる目付６０ｇ／ｍ2 の繊維接着不織布の上に、繊度３デニールのポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維からなる目付３０ｇ／ｍ2 の繊維層を積層し、その上に活性炭１１５ｇ／ｍ2 とポリオレフィン系接着用パウダー５ｇ／ｍ2 を混合したものを一様に散布し、更にその上に繊度３デニールのポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維７０％と繊度３デニールのポリエステル繊維３０％とからなる目付６０ｇ／ｍ2 の繊維接着不織布を積層したものを１５０℃で加熱し、冷却ロール間に通して目付２７０ｇ／ｍ2 、厚さ４ｍｍの活性炭含有層用シートを作製した。
前記の活性炭含有層用シートと実施例１で使用した外層用、中間層用及び内層用の各シートとを用いて、内層用シート／中間層用シート／外層用シート／活性炭含有層用シートの順に積層し、１４０℃の温度で加熱した後、常温の金型により成形して、口と鼻穴を覆うカップ状に熱成形されたマスク本体を作製した。
ただし、中間層用シートは熱成形前に予め直流コロナ放電処理によりエレクトレット化されており、直流コロナ放電処理は、金属ロールからなるアース極上に中間層用シートを接触させた状態で、金属ロールと２ｃｍの間隔で配置したワイヤーからなる放電極に１７ＫＶの直流高電圧を印加することにより行った。
【００５２】
次に、図２に示す装置を用いて、対向する沿面放電素子の放電極間の距離を１２０ｍｍとし、これらの中間に上記の熱成形されたマスク本体を配置し、電圧６．５ＫＶｐ−ｐ、周波数２５ＫＨｚの交流を印加することにより各沿面放電を発生させると共に、放電極の電位差を２０ＫＶにしてマスク本体を１分間帯電させた。
次いで、このマスク本体に鼻金と装着用紐を取り付けて成形マスクを得た。
得られた成形マスクの初期圧力損失と捕集効率とを実施例１と同様の試験方法で測定したところ、成形マスクの図２に示す装置によるマスク本体全体のエレクトレット化処理の前の初期圧力損失は３．５ｍｍＨ2 Ｏで、捕集効率は９０％であったのに対して、エレクトレット化処理後の初期圧力損失は３．５ｍｍＨ2 Ｏで、捕集効率は９９．６％と高い効率を示した。なお、この成形マスクは活性炭による脱臭機能も備えていた。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の成形マスクは、マスク本体全体に充分なヘテロ電荷を長期間保持することができ、圧力損失が小さく、しかも充分な捕集効率を有する。また、製造が簡易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による成形マスクの斜視図である。
【図２】一対の交流沿面放電要素を用いるエレクトレット化装置の一態様を模式的に示す断面図である。
【図３】図２の装置を用いて交流及び直流電圧を印加した場合に得られる交流波形を示すグラフである。
【図４】図２のエレクトレット化装置で用いる交流沿面放電要素の斜視図である。
【符号の説明】
１・・成形マスク；１１・・マスク本体；
１１’・・被エレクトレット化マスク本体；
１２，１３・・装着用紐；１４・・マスク上部；
２１，２２・・交流沿面放電素子；３１，３２・・誘電体；
４１，４２・・放電極；５１，５２・・誘起電極；６１，６２・・交流電源；
７１，７２・・直流電源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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