抗菌マスク、マスク用抗菌フィルタ及びそのマスク又はフィルタを用いる抗菌方法
【課題】マスク着用から短時間の間に生残菌数が１０２（ＣＦＵ／ｍ１）以下となり、抗菌効果を長時間持続でき、高い安全性が確保できる抗菌マスク及びマスク用抗菌フィルタ、そして、それらを用いた抗菌方法を提供する。
【解決手段】本発明の抗菌マスクは、本体部が第１基布と第２基布の接触面を一体化しており、上記第１基布が織布、不織布又は多孔質シートの上記接触面にバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、上記第２基布が織布、不織布又は多孔質シートにカルボン酸を析出していることを特徴とする。
【解決手段】本発明の抗菌マスクは、本体部が第１基布と第２基布の接触面を一体化しており、上記第１基布が織布、不織布又は多孔質シートの上記接触面にバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、上記第２基布が織布、不織布又は多孔質シートにカルボン酸を析出していることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク着用から短時間で、病原性細菌、ウイルス、結核菌等に抗菌効果を発揮する抗菌マスク、マスクに内装するマスク用抗菌フィルタ及びそのマスク又はフィルタを用いる抗菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛生マスクは、病原性細菌、ウイルス等の飛来を防ぎ、保菌者から病原性細菌、ウイルス等の飛散を防ぐ目的で用いられている。着用後の衛生マスクは病原性細菌やウイルスが捕捉されているとしてマスク面に触れないように注意されており、病院では殺菌処理を施しているが、家庭では殺菌処理が困難であるために、着用後のマスクの取扱い、例えば着用したマスクを再度使用しない、捨てる際には安全な場所に廃棄する等の指導がなされてはいるが、その取扱は安全な状況になっていない。そして、近年の新型インフルエンザは、その被害が世界的な規模となっており、それを食い止めるために抗菌効果に優れたマスクの必要性が高まっている。
【０００３】
抗菌マスクに関する特許文献として以下のものが知られている。
特許文献１には、銀ゼオライトを付着した抗菌マスクが記載されており、実施例１には、ポリエステル繊維ウェブの両面に、ポリエステル繊維接着剤に銀ゼオライトを混合した混合物をドット状に付着させたポリエステルトリコット編物を重ねて接着した基布をマスク本体に用いた抗菌マスクが記載されており、その抗菌効果は、大腸菌の１０５（ＣＦＵ／ｍｌ）を接種して１８時間培養した後の生残菌数が０（ＣＦＵ／ｍｌ）となることが開示されている（特許文献１参照）。この１８時間は、樹脂製品の抗菌性試験であるＪＩＳ Ｚ ２８０１に基づき、指定の試験菌である黄色ブドウ球菌、大腸菌の懸濁液（初発菌数（１０５CFU/ml））を接種し、３７℃で１８時間培養した後に試験菌を洗い出して生残菌数（CFU/ml）を測定することで、抗菌性を施された繊維製品の区別化ができる時間として１８時間を定めている。この抗菌性試験で１８時間培養した後の生残菌数が０（ＣＦＵ／ｍｌ）であることは、その抗菌効果の達成に１８時間を要するという訳ではなく、それより早い時間で達成さている可能性があるが、その具体的な達成時間は開示されていない。
【０００４】
特許文献２には、ナノシルバー、即ち、直径約１０ｎｍシリコン粒子の外表面に、直径１〜３ｎｍの複数個の銀粒子が保持されている粒子状の素材を含有したウェブ材を用いた抗菌マスクとその抗菌効果が開示されている。黄色ブドウ球菌の１．４×１０５（ＣＦＵ／ｍｌ）を接種して生残菌数が１０２（ＣＦＵ／ｍｌ）以下になる時間は、図６の記載からみて１２時間であることが示されており、１８時間より早い１２時間で達成できることが開示されている（特許文献２参照）。
【０００５】
上記ゼオライトは一般的に三次元骨格構造を有するアルミノケイ酸塩であり、そのゼオライトに関する文献として以下のものが挙げられる。
特許文献３には、銀ゼオライトとｐＨの関係が示されており、水処理用に用いられる銀担持抗菌剤（銀ゼオライト）の製造に関して、ゼオライトに銀を担持させるにはｐＨ５以下ではゼオライトの骨格構造が崩壊するので銀が担持できないことが開示されている（特許文献３参照）。
また、非特許文献１には、Ａ型ゼオライトはｐＨ４．７以下の酸性条件でゼオライトの骨格構造が崩壊されることが報告されている（非特許文献１参照）。
【０００６】
このように、銀ゼオライトがｐＨ５以下になると、ゼオライトの骨格構造の崩壊により、銀イオンが放出されることは良く知られたことである。
一方、非特許文献２には、アパタイト（燐酸カルシウム）とｐＨの関係が示されており、ｐＨが中性では難溶性であるが、酸性では易溶性になり、ｐＨ４以下ではよく溶解することが報告されている（非特許文献２参照）。
ところで、水道法に基づく安全に関する水質基準は、一般細菌が１０２（ＣＦＵ／ｍｌ）以下であることが世界的に規定されている。従って、抗菌試験において細菌１０５（ＣＦＵ／ｍｌ）を接種して培養をした場合に、安全の達成を生残菌数が１０２（ＣＦＵ／ｍ１）以下になる時間で示すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０２−８８０８３号公報
【特許文献２】特開２００５−３３４１３７号公報
【特許文献３】特開２００１−２７８７１５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「資源と素材」、Ｖｏ１．１１７（２００１）Ｎｏ９．ｐ．７４３〜７４６、「Ａ型ゼオライトのＭｇ２＋イオン交換率の向上」
【非特許文献２】「What is Critical pH and Why Does a Tooth Dissolve in Acid Colin Dawes」, Jounal of Canadian Denta1 Association, Dec. 2003.vo169,No.11,p722
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
基布に抗菌性ゼオライトを適用する方法として、繊維の紡糸段階で繊維ポリマー中に練り込む方法、直接繊維材表面に糊成分の樹脂との混合懸濁液をスプレー法、スクリーン法等により付着させる方法が知られている（特許文献１参照）。特許文献１の抗菌マスクはスプレー法で抗菌性ゼオライトを付与されており、特許文献２の抗菌マスクは繊維ポリマー中に練り込む方法で抗菌性ゼオライトを含有させている。しかしながら、これらの従来の基布に付与又は練り込みされた抗菌性ゼオライトを利用して作成された抗菌マスクは、特許文献１及び２の抗菌マスクの抗菌効果が示すように、着用後の早期に抗菌効果を達成できるものではない。そして、特許文献１又は２の抗菌マスクが、マスク着用後の例えば、１０時間経たないと抗菌効果の安全が達成されないとすると、マスク着用時には安全ではないことを意味しており、マスク着用後の１０時間も経てばマスクを廃棄するのが一般的で、マスク着用が意味をなさないことになる。また、抗菌効果が達成されていない状態でマスクを廃棄することは、新型インフルエンザを含む各種の菌を拡散する危険があり、安全性を脅かすものである。それ故に、利用者は抗菌マスクの着用から短時間で抗菌効果が達成でき、着用時間が長時間、例えば１０時間であっても抗菌効果が持続できる抗菌マスクの着用により、高い安全性を確保できる抗菌マスクを望んでいる。
【００１０】
一方、特許文献３及び非特許文献１、２の記載からみて、銀系無機抗菌剤は、ｐＨ５以下になると銀ゼオライトの骨格構造の崩壊により、銀イオンが放出されること、そして、アパタイトがｐＨ４以下ではよく溶解することは知られており、また、カルボン酸の濃度、例えば、クエン酸の濃度が１．１６ｍｇ／ＬであればｐＨ５であるが、１８．６ｍｇ／ＬであればｐＨ４であることも知られている。
しかし、抗菌マスクの着用から短時間で抗菌効果を達成するために、基布に従来の付与又は練り込みされた抗菌性ゼオライトを、カルボン酸でその骨格構造を崩壊することができれば、早期に抗菌効果が達成できる可能性があるが、上記基布に従来の付与又は練り込みされた抗菌性ゼオライトが開発されてから約３０年が経つ今日に至っても、着用から短時間で抗菌効果が達成できる抗菌マスクや抗菌フィルタは、製品化されていないし知られていない。
【００１１】
それ故に、本発明の課題は、上記従来技術の問題点に鑑み、基布に従来の付与又は練り込みされた抗菌性ゼオライトで作成された抗菌マスクと全く異なる構成を採用することで、マスク着用から短時間の間に生残菌数が１０２（ＣＦＵ／ｍ１）以下となり、抗菌効果を長時間持続でき、高い安全性が確保できる抗菌マスク及びマスク用抗菌フィルタ、そして、それらを用いた抗菌方法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】
【００１２】
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意検討を重ねた結果、第１基布のバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持した基布と、第２基布にカルボン酸を析出させた基布の接触面を一体化させた抗菌マスクを着用すると、銀イオンを一挙に溶出させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、以下の通りのものである。
請求項１に係る抗菌マスクは、口許および鼻孔を覆う本体部と、この本体部の左右両側に設けられた耳に係止する耳掛け部を備えるマスクであって、前記本体部が第１基布と第２基布の接触面を一体化しており、上記第１基布が織布、不織布又は多孔質シートの上記接触面にバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、上記第２基布が織布、不織布又は多孔質シートにカルボン酸を析出していることを特徴とする。
同様に、請求項２に係る抗菌マスクは、前記カルボン酸が、クエン酸、リンゴ酸及び酒石酸の群より選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする。
請求項３に係る抗菌マスクは、前記銀系無機抗菌剤が、銀ゼオライト又は銀アパタイトであることを特徴とする。
請求項４に係る抗菌マスクは、前記バクテリアセルロースの網目構造に保湿剤を保持することを特徴とする。
請求項５に係る抗菌マスクは、前記保湿剤がトレハロース、１，３−ブチレングリコール、マルチトール及びキシリトールより選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする。
請求項６に係る抗菌マスクは、前記第１基布の表面積当たりに、前記銀系無機抗菌剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記保湿剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記バクテリアセルロースの保持量が０．０１〜０．１ｇ／ｍ２の範囲で保持されており、前記第２基布の表面積当たりに、カルボン酸の保持量が１〜５ｇ／ｍ２の範囲で保持されていることを特徴とする。
請求項７に係る抗菌マスクは、前記第１基布の表面積当たりに、銀系無機抗菌剤の保持量が１ｇ／ｍ２で保持されており、前記第２基布にカルボン酸の保持量が４ｇ／ｍ２で保持されており、前記抗菌マスクの着用から２０分後に、病原性細菌、ウイルス、結核菌の生残菌数が１０２（CFU/ml）以下であることを特徴とする。
請求項８に係る抗菌マスクは、前記本体部の第１基布の目付が３０〜４５ｇ／ｍ２、第２基布の目付が３０〜４５ｇ／ｍ２であることを特徴とする。
請求項９に係る抗菌マスクは、前記第１基布と前記第２基布の形状は同一形状であり、該第２基布が前記口許および鼻孔を覆う位置に配置され、その上に該第１基布が配置されていることを特徴とする。
請求項１０に係る抗菌マスクは、前記バクテリアセルロースがアセトバクターキシリナム菌により産生されたものであることを特徴とする。
請求項１１に係る抗菌マスクは、前記本体部の口許および鼻孔を覆う部位にのみ、前記第１基布がバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、第２基布がカルボン酸を析出していることを特徴とする。
請求項１２に係る抗菌マスクは、前記抗菌マスクの最外面の中央部位にｐＨ指示薬が含浸、印刷又は捺印により付与されており、該ｐＨ指示薬がその色調の変化によりｐＨを表示することを特徴とする。
請求項１３に係るマスク用抗菌フィルタは、口許および鼻孔を覆う本体部と、この本体部の左右両側に設けられた耳に係止する耳掛け部を備えるマスクにおける、その本体部に内装するフィルタであって、前記フィルタが第１基布と第２基布を一体化しており、上記第１基布が織布、不織布又は多孔質シートにバクテリアセルロースを交絡し、該バクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、上記第２基布が織布、不織布又は多孔質シートにカルボン酸を析出していることを特徴とする。
請求項１４に係るマスク用抗菌フィルタは、前記カルボン酸が、クエン酸、リンゴ酸及び酒石酸の群より選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする。
請求項１５に係るマスク用抗菌フィルタは、前記銀系無機抗菌剤が、銀ゼオライト又は銀アパタイトであることを特徴とする。
請求項１６に係るマスク用抗菌フィルタは、前記バクテリアセルロースの網目構造に保湿剤を保持することを特徴とする。
請求項１７に係るマスク用抗菌フィルタは、前記保湿剤がトレハロース、１，３−ブチレングリコール、マルチトール及びキシリトールより選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする。
請求項１８に係るマスク用抗菌フィルタは、前記第１基布の表面積当たりに、前記銀系無機抗菌剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記保湿剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記バクテリアセルロースの保持量が０．０１〜０．１ｇ／ｍ２の範囲で保持されており、前記第２基布の表面積当たりに、カルボン酸の保持量が１〜５ｇ／ｍ２の範囲で保持されていることを特徴とする。
請求項１９に係るマスク用抗菌フィルタは、前記第１基布の表面積当たりに、銀系無機抗菌剤の保持量が１ｇ／ｍ２で保持されており、前記第２基布にカルボン酸の保持量が４ｇ／ｍ２で保持されており、前記抗菌マスクの着用から２０分後に、病原性細菌、ウイルス、結核菌の生残菌数が１０２(CFU/ml)以下であることを特徴とする。
請求項２０に係るマスク用抗菌フィルタは、前記第１基布の目付が２０〜４０ｇ／ｍ２、第２基布の目付が２０〜４０ｇ／ｍ２であることを特徴とする。
請求項２１に係るマスク用抗菌フィルタは、前記第１基布と前記第２基布の形状は同一形状であり、該第２基布が前記口許および鼻孔を覆う位置に配置され、その上に該第１基布が配置されていることを特徴とする。
請求項２２に係るマスク用抗菌フィルタは、前記バクテリアセルロースがアセトバクターキシリナム菌により産生されたものであることを特徴とする。
請求項２３に係るマスク用抗菌フィルタは、前記マスク用抗菌フィルタの最内面の中央部位にｐＨ指示薬が含浸、印刷又は捺印により付与されており、該ｐＨ指示薬がその色調の変化によりｐＨを表示することを特徴とする。
請求項２４に係る抗菌マスクの抗菌方法は、口許および鼻孔を覆う本体部と耳掛け部を備えるマスクを用いる抗菌方法であって、前記マスクの本体部が、銀系無機抗菌剤を保持した基布とカルボン酸を析出した基布を一体化してなる抗菌マスクからなり、その抗菌マスクを着用する過程と、呼気が抗菌マスクに接触することで、その接触面に結露を生じる過程と、その結露が抗菌マスクのカルボン酸を溶解する過程と、その溶解液が上記銀系無機抗菌剤を保持した基布の位置まで流動して、該銀系無機抗菌剤を崩壊又は溶解させて銀イオンを上記カルボン酸溶解液中に溶出させる過程を経ることで、抗菌作用を生じさせることを特徴とする。
請求項２５に係る抗菌マスクの抗菌方法は、前記抗菌作用の生じる時間をカルボン酸の保持量で制御することを特徴とする。
請求項２６に係るマスク用抗菌フィルタの抗菌方法は、口許および鼻孔を覆う本体部と耳掛け部を備えるマスクに内装するフィルタを用いる抗菌方法であって、前記フィルタが、銀系無機抗菌剤を保持した基布とカルボン酸を析出した基布を一体化してなるマスク用抗菌フィルタからなり、前記マスクに内装されたマスク用抗菌フィルタを着用する過程と、呼気がマスク用抗菌フィルタに接触することで、その接触面に結露を生じる過程と、その結露がマスク用抗菌フィルタのカルボン酸を溶解する過程と、その溶解液が上記銀系無機抗菌剤を保持した基布の位置まで流動して、該銀系無機抗菌剤を崩壊又は溶解させて銀イオンを上記カルボン酸溶解液中に溶出させる過程を経ることで、抗菌作用を生じさせることを特徴とする。
請求項２７に係るマスク用抗菌フィルタの抗菌方法は、前記抗菌作用の生じる時間をカルボン酸の保持量で制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の抗菌マスク又はマスク用抗菌フィルタは、着用後２０分程度で病原性細菌、ウイルス等に抗菌効果が発揮されるので、利用者の病原性細菌、ウイルス等に対する抗菌を早期に図ることが可能となり、また、着用していれば抗菌効果が持続し続けているので、本発明の抗菌効果は短期間に発揮され、且つ着用している間も発揮され続けていることで、高い安全性を確保することができる。そして、抗菌効果が短期間で発揮されるので、着用後のマスクの取扱が安全な状況になった。
【００１４】
銀系無機抗菌剤が２〜５μｍと極微小にもかかわらず、バクテリアセルロース（７〜１０ｎｍのナノセルロースファイバー）を交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に保持されているので、第１基布から上記極微小の銀系無機抗菌剤が脱落することがなく、また、カルボン酸の溶解液がその銀系無機抗菌剤の位置まで容易に流動することができる。
本体部を構成する第１基布及び第２基布が織布、不織布又は多孔質シートにより構成されているため、マスク本体を安価にかつ大量に生産することができるので、本発明の抗菌マスクは、使い捨てタイプのマスクとするのに好適であり、また、本発明のマスク用抗菌フィルタは、そのフィルタだけを使い捨てたとしても、使い捨て抗菌マスクと同様に抗菌効果が早期に達成されているので、新型インフルエンザを含む各種の菌が抗菌化され、危険性が回避されており、高い安全性が確保されている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】バクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤が保持された状態を示す、倍率３０００倍の電子顕微鏡写真である。
【図２】比較例の培養時間（分）と大腸菌及び黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
【図３】実施例１〜３の培養時間と大腸菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
【図４】実施例１〜３の培養時間と黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
【図５】実施例４〜６の培養時間と大腸菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
【図６】実施例４〜６の培養時間と黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
【図７】実施例７〜９の培養時間と大腸菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示す大腸菌のグラフである。
【図８】実施例７〜９の培養時間と黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の抗菌マスクは、口許および鼻孔を覆う本体部と、この本体部の左右両側に設けられた耳に係止する耳掛け部を備えるマスクであって、該本体部に技術的特徴を有するものである。また、本発明のマスク用抗菌フィルタは、口許および鼻孔を覆う本体部と、この本体部の左右両側に設けられた耳に係止する耳掛け部を備えるマスクにおける、その本体部に内装する抗菌フィルタであって、該抗菌フィルタに技術的特徴を有するものである。
【００１７】
最初に、上記抗菌マスクを説明して、次に、マスク用抗菌フィルタを説明する。
（抗菌マスク）
本発明の抗菌マスクの本体部は、第１基布と第２基布が一体化されており、第１基布にバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤、又は、銀系無機抗菌剤及び保湿剤を保持しており、その第１基布とカルボン酸が析出された第２基布が一体化されている。
第１基布、バクテリアセルロース、銀系無機抗菌剤、保湿剤、第１基布の保持成分量、第２基布、第２基布のカルボン酸析出量、第１基布と第２基布の一体化、そして、抗菌性試験についてその順に説明する。
【００１８】
（第１基布）
第１基布は、目付け３０〜４５ｇ／ｍ２の織布、不織布又は多孔質シートにバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤、又は、銀系無機抗菌剤及び保湿剤を保持して形成されたものである。この保持して形成されたものを「第１基布」と定義して、本発明の構成を以下に説明する。
織布として好ましくはガーゼが挙げられ、不織布としてセルロース繊維、好ましくはレーヨンが挙げられ、多孔質シートとして湿式ウレタンスポンジの０．３〜０．５mmのスライスシートが挙げられる。
銀系無機抗菌剤は後述するカルボン酸によるｐＨの作用を受け易いように、バインダー等で被覆されることなく、露頭状態で第１基布に保持されることが好ましい。この露頭状態で保持するには、第１基布にバクテリアセルロースが交絡して、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤が保持されている状態が好ましい。
以下の説明では織布、不織布又は多孔質シートの不織布を代表例として説明する。
【００１９】
（バクテリアセルロース）
バクテリアセルロースは、アセトバクターキシリナム菌の産生する７〜１０ｎｍのナノセルロースファイバーであり、アセトバクター菌の産生するナタデココとして知られているバクテリアセルロースの含水ゲル体を用いる。バクテリアセルロースにより基布に網目構造を形成するには、ナタデココを離解して平均粒径が０．５mmとしたスラリー状の離解物に、銀系無機抗菌剤及び保湿剤を配合し撹拌したもの（以下、「混合液」という。）を、不織布にスプレー等で混合液を塗布し、又は混合液に不織布を含浸して、その後に乾燥することにより、不織布にバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤及び保湿剤が保持される。
図１は上記バクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤が保持された状態を示す、倍率３０００倍の電子顕微鏡写真である。この写真は、７〜１０ｎｍのナノセルロースファイバーが形成する網目構造に、２〜５μｍの銀ゼオライトが保持されている状態を示している。
【００２０】
（銀系無機抗菌剤）
銀系無機抗菌剤には、銀ゼオライト又は銀アパタイトを挙げることができる。銀ゼオライトは、Ｘ型ゼオライト又はＡ型ゼオライトであることが骨格構造を崩壊し易いので好ましい。Ｙ型ゼオライト、ハイシリカゼオライトは骨格構造が崩壊し難いので好ましくない。アパタイトはハイドロキシアパタイトが使用され、ｐＨ４以下で易溶性になり銀イオンを放出する。
（保湿剤）
保湿剤として、トレハロース、１，３−ブチレングリコール、マルチトール及びキシリトールを挙げることができる。その他にも化粧用に用いる保湿剤を使用することができるが匂いを有するものは好ましくない。
保湿剤は抗菌マスクの着用により、吐き出される息の湿度を保持する機能を有しており、特に、湿度の低い地域において、抗菌マスクを使用する場合には保湿剤が有効に働くが、湿度の高い地域においては、保湿剤を用いなくても良い。また、後述する第２基布の溶解したカルボン酸液が第１基布への浸透と、第１基布での銀イオンの溶出に必要な水分を得るのに有効である。保湿剤は細菌の捕捉にも有効である。
【００２１】
（第１基布の保持成分量）
抗菌マスクの第１基布は、目付け３０〜４５ｇ／ｍ２の織布、不織布又は多孔質シートにバクテリアセルロースを交絡させ、そのバクテリアセルロースの網目構造に、銀系無機抗菌剤及び保湿剤が保持されている。その第１基布の表面積当たりに、銀系無機抗菌剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、保湿剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、バクテリアセルロースの保持量が０．０１〜０．１ｇ／ｍ２の範囲で保持されている。
銀系無機抗菌剤が１ｇ／ｍ２以下の保持量では抗菌効果が得られ難く、５ｇ／ｍ２以上の保持量にしても抗菌効果は向上しない。保湿剤の保持量が１ｇ／ｍ２以下の保持量では保湿効果が不充分であり、５ｇ／ｍ２以上の保持量は必要でない。バクテリアセルロースが０．０１〜０．１ｇ／ｍ２以下の保持量では網目構造が形成しにくく、０．１ｇ／ｍ２以上は不織布に加工し難くなり好ましくない。
【００２２】
（第２基布）
第２基布は、目付け３０〜４５ｇ／ｍ２の織布、不織布又は多孔質シートにカルボン酸を析出して形成されたものである。この形成されたものを「第２基布」と定義して、本発明の構成を説明する。
第２基布は、第１基布と同様に、織物として好ましくはガーゼが挙げられ、不織布としてセルロース繊維、好ましくはレーヨンが挙げられ、多孔質シートとして湿式ウレタンスポンジの０．３〜０．５mmのスライスシートが挙げられる。
第２基布は、カルボン酸の水溶液を基布に塗布又は含浸し乾燥によりカルボン酸を基布に析出させて形成される。カルボン酸として、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸が挙げられる。匂いを有するものや肌に刺激を与えるものは好ましくない。
【００２３】
（第２基布のカルボン酸析出量）
抗菌マスクの第２基布は、目付け３０〜４５ｇ／ｍ２の織布、不織布又は多孔質シートを用いて、カルボン酸を析出させる。不織布にカルボン酸を塗布又は含浸し乾燥してカルボン酸を析出させる。その第２基布の表面積当たりに、カルボン酸の保持量が１〜５ｇ／ｍ２の範囲で保持されている。呼気は湿気が多く、その息が第２基布を通過することで、第２基布の析出したカルボン酸が溶解して、ｐＨ４．５以下を示すことになる。基布にカルボン酸を塗布又は含浸する量がｌｇ／ｍ２以下であると、カルボン酸の溶解する量が少ないために、ｐＨ４．５以下のカルボン酸溶解液を第１基布に浸透し難い。塗布又は含浸する量が５ｇ／ｍ２以上であると、ｐＨが高くなり不織布に悪い影響が生じ好ましくない。
【００２４】
（第１基布と第２基布の一体化）
第１基布と第２基布の一体化について、第１基布及び第２基布が不織布の場合を以下に説明するが、織布又は多孔質シートの場合にも同様にして一体化を行うので、その説明は省略する。
上記混合液を不織布に塗布して形成した第１基布の塗布面と、不織布にカルボン酸が析出した第２基布の面を重ね合わせてエンボスロールを用いても良いが、２本ロールを通した後に所定のマスクの寸法に打ち抜けば周辺部が密着してずれることはなく、また、接触面が密着状態となり一体化する。上記したように、第１基布と第２基布の接触面の一体化は、第１基布及び第２基布の織布、不織布又は多孔質シートの面を重ね合わせて、上記したロールを通すことで第１基布と第２基布の接触面が密着状態となり一体化する。この「第１基布と第２基布の接触面の密着状態」を「一体化」と定義して、本発明の構成を説明する。なお、この一体化を行う理由は詳細には後述するが、概略述べれば、呼気の結露で第２基布のカルボン酸が溶解されて酸性の溶解液となり、その酸性溶解液が第１基布の銀系無機抗菌剤の位置まで流動させるために、第１基布と第２基布の接触面を密着状態にさせる必要がある。
【００２５】
第１基布と第２基布の一体化に際しては、１枚と１枚を重ね合わせて一体化して用いても良いし、２枚と１枚を重ね合わせて一体化して用いても良い。重ね合わせる枚数及び重ね合わせる組合せを限定するものではない。また、第２基布を顔面側にしてその上に第１基布を重ね合わせて使用するのが好ましいが、これに限定するものではなく、その逆であっても良い。
第１基布及び第２基布の素材である織布、不織布又は多孔質シートの目付けは、３０〜４５ｇ／ｍ２が好ましい。３０ｇ／ｍ２以下の目付は、マスクとして通気性が大となり細菌の飛来、飛散を防ぐのに適合しない。４５ｇ／ｍ２以上の目付は、マスクとして通気性の低下により息苦しくなり適さない。
【００２６】
（マスク用抗菌フィルタ）
本発明のマスク用抗菌フィルタは、マスクの本体部に内装するフィルタであって、そのマスク用抗菌フィルタを上記本体部に両面接着テープで接着することが好ましいが、マジックファスナ（商標名）等を用いても良い。そして、第１基布、銀系無機抗菌剤、第１基布の保持成分量、第２基布、第２基布のカルボン酸析出量及び第１基布と第２基布の一体化については、抗菌マスクで記載した通りに行えば良い。ただし、マスク用抗菌フィルタはマスクの本体部に内装するものであるから、第１基布及び第２基布の目付が、抗菌マスクの目付より少ない２０〜４０ｇ／ｍ２の範囲が好ましい。マスク用抗菌フィルタの一体化は、２本ロールを通した後に所定のフィルタの寸法に打ち抜けば周辺部が密着してずれることはなく、また、接触面が密着状態となり一体化する。
【００２７】
（抗菌性試験）
第１基布と第２基布を一体化した抗菌マスクを１２cm×８cmに裁断してマスクの着用試験の試料とした。抗菌性試験にはこの試験試料を更に５cm×５cmに切取って抗菌試験試料とした。抗菌性試験方法はＪＩＳ Ｚ ２８０１に基づいて実施した。試験細菌は、大腸菌と黄色ブドウ球菌である。
黄色ブドウ球菌と大腸菌の培地はＮＢ培地を用いた。試験菌液の接種は、黄色ブドウ球菌及び大腸菌の懸濁液、２．５〜１０×１０５（ＣＦＵ／ｍ１）を、それぞれ０．４ｍ１を前記試験試料に接種した。
測定は培養時間の経過による生残菌数を測定した。ＪＩＳ Ｚ ２８０１は、抗菌加工布の１８時間後の生残菌数の対数値を測定して、その測定結果で抗菌効果の有無を判断しているが、本発明の実施例１〜９の抗菌性試験では、培養時間０、１０、２０、３０、６０分ごとの生残菌数を測定して、その測定結果に基づいて抗菌効果の判断を行った。
【００２８】
（比較例）
比較例として、第１基布は、その素材としてレーヨン不織布を用いて作成したものを、そして、第２基布はレーヨン不織布（クエン酸の塗布又は含浸なし）を用いた。第１基布と第２基布の一体化は、上記実施例に記載の方法で行った。
第１基布は、バクテリアセルロースのスラリーに、銀系無機抗菌剤として銀ゼオライト（ゼオミックＡＪ１０Ｎ（Ａｇ２．２重量％含有）：株式会社シナネンゼオミック製品）を配合し、保湿剤としてトレハロースを配合してミキサーにより撹拌した混合液をレーヨン不織布（目付３０〜４５ｇ／ｍ２）に塗布し乾燥して比較例を作成した。銀ゼオライト、トレハロース、バイオセルロ−スを保持する量を、１ｇ／ｍ２、１ｇ／ｍ２、０．０５ｇ／ｍ２の量で比較例を作成した。
【００２９】
比較例の抗菌性試験は、上記実施形態で説明したＪＩＳ Ｚ ２８０１で行った。培養時間として０、６０、１２０、２４０、３６０の分単位で生残菌数を測定した。その測定結果及びそれを対数Log(CFU/ml)で表示した結果を表３に示す。
【表１】
【００３０】
（実施例）
最初に、抗菌マスクの実施例を説明し、その後にマスク用抗菌フィルタの実施例を説明する。
抗菌マスクの実施例について、「第１基布の作成」、「第２基布の作成」、「第１基布と第２基布の一体化」、そして、「抗菌マスクの作成」を以下に説明する。
（第１基布の作成）
第１基布の素材としてレーヨン不織布を用いた。
バクテリアセルロース２重量％のスラリーに、銀系無機抗菌剤として銀ゼオライト（ゼオミックＡＪ１０Ｎ（Ａｇ２．２重量％含有）：株式会社シナネンゼオミック製品）を配合し、保湿剤としてトレハロースを配合してミキサーにより撹拌した混合液を目付３０ｇ／ｍ２のレーヨン不織布に塗布し乾燥して第１基布を作成した。その作成した第１基布が銀ゼオライト、トレハロース、バイオセルロ−スを保持する量を表２に示す量で第１基布を作成した。
【表２】
【００３１】
（第２基布の作成）
目付３０ｇ／ｍ２のレーヨン不織布に、クエン酸水溶液を塗布し乾燥して、クエン酸の析出量は表３の通りであり、１ｇ／ｍ２、２ｇ／ｍ２、４ｇ／ｍ２の３条件とした。
【表３】
【００３２】
（第１基布と第２基布の一体化）
第１基布の塗布面と第２基布を重ね合わせて２本のロールを通して密着状態にして、所定のマスクの寸法にトムソン刃で打ち抜けば周辺部が圧着してずれることはなく、また、接触面が密着状態となり一体化する。
（抗菌マスクの作成）
抗菌マスクは口許および鼻孔を覆う本体部が、上述した第１基布と第２基布を一体化したものを用いて作成するが、その一体化した本体部の周辺部を縫製又は熱融着を行って抗菌マスクの本体部として用いても良いし、上記本体部を切断して２枚の同一形状のものを形成し、その２枚の端部を重ねてマスクの中央部に接合部を形成して立体マスクの本体部として用いても良いし、また、上記本体部をプリーツ状に折り畳んで鼻孔を覆う部分を押し広げるプリーツ状マスクの本体部として用いても良い。
【００３３】
抗菌マスクをどの様な形態のマスクにするかは任意であるが、本体部の素材として上述した第１基布と第２基布を一体化したものを用いることが必要である。そして、本発明の抗菌マスクは、その本体部の左右両側に設けられた耳に係止する耳掛け部が備えられているが、その耳掛け部が伸縮性のある他の不織布等から形成されたマスクであり、本体部と耳掛け部の接合はヒートシール、接着剤等の従来から用いられている任意の接合方法が利用可能である。
【００３４】
（実施例１〜９）
実施例１から実施例９を以下の手順で作成した。
表１に示す第１基布の１−１（銀ゼオライト、トレハロース、バイオセルロ−スの保持量を１ｇ／ｍ２、１ｇ／ｍ２、０．０５ｇ／ｍ２）に対して、表２に示す第２基布の２−１（クエン酸１ｇ／ｍ２）、２−２（クエン酸２ｇ／ｍ２）、２−３（クエン酸４ｇ／ｍ２）を組み合わせて一体化した試料を実施例１〜３とした。次に、表１に示す第１基布の１−２（銀ゼオライト、トレハロース、バイオセルロ−スの保持量を２ｇ／ｍ２、２ｇ／ｍ２、０．０５ｇ／ｍ２）に対して、表２に示す第２基布の２−１（クエン酸１ｇ／ｍ２）、２−２（クエン酸２ｇ／ｍ２）、２−３（クエン酸４ｇ／ｍ２）を組み合わせて一体化した試料を実施例４〜６とした。最後に、以下同様にして組み合わせて一体化した試料を実施例７〜９とした。
【００３５】
実施例１〜９の第１基布と第２基布を組み合わせて一体化した試料の銀ゼオライト、クエン酸、トレハロース、バイオセルロ−スの保持量を表４に示す。上記した比較例の各保持量も示した。
【表４】
【００３６】
実施例１〜９の抗菌性試験をＪＩＳ Ｚ ２８０１で行った。培養時間として０、１０、２０、３０、６０の分単位で試験菌をＳＣＤＬＰ培地で洗い出して生菌を回収して生残菌数を測定した。
その測定結果を以下の表５〜表７に示す。
【００３７】
【表５】
【表６】
【００３８】
【表７】
【００３９】
比較例の表３、実施例１〜９の表５〜表７に示した培養時間（分）と大腸菌及び黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフを以下に説明する。
図２は表１に示した比較例の培養時間（分）０、６０、１２０、２４０、３６０分と大腸菌及び黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
○印が黄色ブドウ球菌を、◇印が大腸菌を示している。
比較例は銀ゼオライトを１ｇ／ｍ２保持しているので、培養時間が増えるにつれて抗菌効果が現れている。培養時間６時間で大腸菌の生残菌数Log(CFU/ml)が２．０、即ち、生残菌数が１０２となっていることが分かる。そして、グラフの勾配からみて、黄色ブドウ球菌のほうが大腸菌より銀イオンに対する抵抗力が強いことが分かる。
【００４０】
図３は大腸菌に関して、実施例１〜３の培養時間と大腸菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
◇印が実施例１を、○印が実施例２を、△印が実施例３を示している。
表４の銀ゼオライト、クエン酸、トレハロース、バイオセルロ−スの保持量から分かるように、実施例１はクエン酸の保持量が１ｇ／ｍ２で、他の保持量は実施例１、２、及び３が同じであるのに対して、実施例２はクエン酸の保持量が２ｇ／ｍ２で２倍に、実施例３はその保持量が４ｇ／ｍ２で４倍に増加している。実施例１は生残菌数Log(CFU/ml)が２．０になるのに、６０分の時間が必要であるが、実施例２は５０分、実施例３は２０分で達成されている。
図４は黄色ブドウ球菌に関して、実施例１〜３の培養時間と黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。図４の黄色ブドウ球菌のグラフは、図３の大腸菌のグラフと同じ傾向を示していることが分かる。
以上のことから、生残菌数Log(CFU/ml)が２．０になるのに、比較例では６時間かかっているのに対して、実施例１ではその１／６、実施例２ではその１／７、実施例３ではその１／１５の時間で優れた抗菌効果を示している。
【００４１】
図５は大腸菌に関して、実施例４〜６の培養時間と大腸菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
◇印が実施例４を、○印が実施例５を、△印が実施例６を示している。
表４の銀ゼオライト、クエン酸、トレハロース、バイオセルロ−スの保持量から分かるように、実施例４はクエン酸の保持量が１ｇ／ｍ２で、他の保持量は実施例４、５及び６が同じである（実施例１〜３の銀ゼオライト及びトレハロースの倍の保持量）のに対して、実施例５はその保持量が２ｇ／ｍ２で２倍に、実施例６はその保持量が４ｇ／ｍ２で４倍に増加している。実施例４は生残菌数Log(CFU/ml)が２．０になるのに、６０分の時間が必要であるが、実施例５は５０分弱、実施例６は２５分弱で達成されている。
図６は黄色ブドウ球菌に関して、実施例４〜６の培養時間と黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。図６の黄色ブドウ球菌のグラフは、図５の大腸菌のグラフと同じ傾向を示していることが分かる。
以上のことから、生残菌数Log(CFU/ml)が２．０になるのに、比較例では６時間かかっているのに対して、実施例４ではその１／６、実施例５ではその１／７、実施例６ではその約１／１５の時間で優れた抗菌効果を示している。
【００４２】
図７は大腸菌に関して、実施例７〜９の培養時間と大腸菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
◇印が実施例７を、○印が実施例８を、△印が実施例９を示している。
表４の銀ゼオライト、クエン酸、トレハロース、バイオセルロ−スの保持量から分かるように、実施例７はクエン酸の保持量が１ｇ／ｍ２で、他の保持量は実施例７、８及び９が同じである（実施例１〜３の銀ゼオライト及びトレハロースの４倍の保持量）のに対して、実施例８はその保持量が２ｇ／ｍ２で２倍に、実施例９はその保持量が４ｇ／ｍ２で４倍に増加している。実施例７は生残菌数Log(CFU/ml)が２．０になるのに、約６０分の時間が必要であるが、実施例８は４５分、実施例９は約２０分で達成されている。
図８は黄色ブドウ球菌に関して、実施例７〜９の培養時間と黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。図８の黄色ブドウ球菌のグラフは、図７の大腸菌の実施例９に関して、その生残菌数Log(CFU/ml)が２．０になるのに２５分と若干時間が延びているが、実施例７及び８は図７のグラフと同じ傾向を示していることが分かる。
以上のことから、生残菌数Log(CFU/ml)が２．０になるのに、比較例では６時間かかっているのに対して、実施例６ではその１／６、実施例７ではその１／７、実施例８ではその約１／１５の時間で優れた抗菌効果を示している。
【００４３】
以上述べた図３〜図８が示す実施例１〜９のグラフ全体の傾向を鳥瞰すると、大腸菌に関する、実施例１、実施例４及び実施例７は、培養時間６０分で生残菌数Log(CFU/ml)が２．０付近の値を示し、実施例２、実施例５及び実施例８は、培養時間５０分で生残菌数Log(CFU/ml)が２．０付近の値を示し、実施例３、実施例６及び実施例９は、培養時間２０分で生残菌数Log(CFU/ml)が２．０付近の値となる傾向を示している。また、黄色ブドウ球菌に関する、実施例１、実施例４及び実施例７は、培養時間６０分で生残菌数Log(CFU/ml)が２．０付近の値を示し、実施例２、実施例５及び実施例８は、培養時間５０分で生残菌数Log(CFU/ml)が２．０付近の値を示し、実施例３、実施例６及び実施例９は、培養時間２２〜２５分で生残菌数Log(CFU/ml)が２．０付近の値となる傾向を示している。
【００４４】
上記した比較例のグラフの勾配からみて、黄色ブドウ球菌のほうが大腸菌より銀イオンに対する抵抗力が強いことを説明したが、上記グラフ全体の傾向から、実施例１〜９のグラフも同様に黄色ブドウ球菌が銀イオンに対する抵抗力が強いことで、培養時間が大腸菌より若干長くなっている。そして、実施例３、実施例６及び実施例９に関して、生残菌数Log(CFU/ml)が２．０以下になるのに要する培養時間は、２０分程で達成されていることから、第１基布に銀ゼオライト１ｇ／ｍ２を保持させ、第２基布にカルボン酸４ｇ／ｍ２を保持させることで、培養時間２０分で生残菌数Log(CFU/ml)が２．０以下になることが判った。
【００４５】
（マスク用抗菌フィルタ）
次に、マスク用抗菌フィルタの実施例を説明する。
上記抗菌マスクは、その本体部が第１基布と第２基布の接触面を一体化しており、上記第１基布が織布、不織布又は多孔質シートにバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、上記第２基布が織布、不織布又は多孔質シートにカルボン酸を析出しているものとして説明したが、マスク用抗菌フィルタは、マスクの本体部に内装するフィルタであるから、上記抗菌マスクの本体部と構造が同じであり、該マスク用抗菌フィルタは、口許および鼻孔を覆う大きさであればよく、また、マスクの本体部に内装するものであるから、その目付は抗菌マスクの目付が３０〜４５ｇ／ｍ２であるのに対して、２０〜４０ｇ／ｍ２と少なくて良い。形状の大きさ及び目付が抗菌マスクより小さいものであり、それ以外は全く同じ構成のものである。また、マスク用抗菌フィルタは、抗菌マスクと同じ構成であり、それがマスクに内装する点が異なるだけであるので、マスク用抗菌フィルタの抗菌性試験は、抗菌マスクの試験結果と同じ結果になるはずであるから省略した。
【００４６】
（抗菌マスクの着用のｐＨの時間変化）
上記実施例１の試料を用いて、鼻孔を覆う部分を押し広げるプリーツ状マスクの本体部を作成し、耳掛け部は扁平の弾性部材をその本体部に縫合して抗菌マスクを作成した。そして、本体部中央部位の第１基布と第２基布の間にｐＨ試験紙ＡＤＶＡＮＴＥＣ−ＵＮｌＶ（ｐＨ１〜１１）（東洋濾紙株式会社製品）を挿入して、下記の着用試験によるｐＨの変化を測定した。マスク着用の試験は、３種類の作業内容を各２人の合計６人で実施した。作業内容はア．通勤電車での移動、イ．事務作業、ウ．掃除作業の３種類で行った。
【００４７】
３種類の作業内容でのｐＨの結果は、最初はｐＨ７であったが、事務作業では４０分位でｐＨ４を示したのに対して、通勤電車での移動、掃除作業では２０分位でｐＨ４を示している。この３種類の作業で、事務作業は、息の吐き出す量が少ないので４０分位かかるのに対して、通勤電車での移動、掃除作業では、息の吐き出す量が多いので２０分位でｐＨ４を示したものと推測される。更に、この結果から、クエン酸１ｇ／ｍｌをクエン酸２ｇ／ｍｌに増やせば、事務作業員の着用する抗菌マスクであっても、２０分位でｐＨ４を示すものと考えられる。
【００４８】
上記の３種類の作業内容でのｐＨの結果からみて、上記抗菌マスクのｐＨが７から４に変化することが明らかであるが、上記抗菌性試験の結果は、この抗菌マスクが短時間の間に生残菌数１０２（ＣＦＵ／ｍ１）以下にする抗菌作用を発揮することを示している。この抗菌作用がどの様な過程を経て行われるのかを以下に検討する。
抗菌マスクを着用すると、肺の中で暖められた湿度の高い空気が、呼気となって外に吐かれた際、抗菌マスクの第２基布中の外気との混合により急激に冷やされ、湿度が１００％を越える場合に、空気中に溶けきれなくなった水蒸気が凝集して小さな水の粒、即ち結露が生じ、その結露がその第２基布に析出しているカルボン酸を溶解させる。その溶解したカルボン酸溶解液は濃度が高いためにｐＨ４程度の酸性を示すもので、そして、第２基布の溶解液は、そのフィラメント間の毛細管現象で第１基布に保持された銀系無機抗菌剤の位置まで流動して、該銀系無機抗菌剤を崩壊又は溶解させて銀イオンを上記酸性溶解液中に溶出させることになる。この酸性溶解液がｐＨを７から４に変化させるものと考えられる。その酸性溶解液中に銀イオンが溶解することで、抗菌マスクは抗菌作用を生じるものとなる。なお、マスク用抗菌フィルタのｐＨが７から４に変化する過程は、上記抗菌マスクと同様の過程であることは明らかであるので、その説明を省略する。
ところで、上述したように、銀系無機抗菌剤の銀ゼオライトは、ｐＨ４程度の酸性でその骨格構造が崩壊されて銀イオンが酸性溶解液中に溶出するが、銀系無機抗菌剤の銀アパタイトは、ｐＨ４程度の酸性で溶解された銀イオンが酸性溶解液中に溶出する。
【００４９】
以上述べた抗菌作用の過程を経時的に概括して記載するならば、以下の通りである。
マスクの本体部が、銀系無機抗菌剤を保持した基布と、カルボン酸を析出した基布からなる抗菌マスクを着用すると、外に吐かれた呼気が抗菌マスクに接触することで結露を生じ、その結露が該抗菌マスクのカルボン酸を溶解して酸性の溶解液となり、その溶解液が抗菌マスクの網目構造に保持された銀系無機抗菌剤の位置まで流動して、該銀系無機抗菌剤の骨格構造を崩壊又は溶解させて酸性溶解液中に銀イオンを溶出させることで、抗菌作用を生じる。
なお、上述した抗菌マスクの説明では、抗菌マスクの本体部は、その全領域に銀系無機抗菌剤、析出したカルボン酸が保持されているものとして説明したが、上記抗菌作用を生じさせるメカニズムから明らかなように、呼気が接触する部位、即ち口許および鼻孔を覆う部位にだけ上記銀系無機抗菌剤、析出したカルボン酸を保持させた抗菌マスクを作成しても抗菌作用を奏するものである。
【００５０】
そして、上記酸性溶解液中に銀イオンが溶けている限りは、抗菌マスクは抗菌作用を奏するが、銀イオンが金属銀に変わると抗菌作用は失われる。例えば、銀イオンが金属銀に還元される条件は、まず銀イオンが水酸化銀（ＡｇＯＨ）となり、続いて脱水して酸化銀（Ａｇ２Ｏ）、さらに日光により金属銀（Ａｇ）に変わる。生成した銀イオンの抗菌寿命は環境によって変わるが、抗菌マスクを着用した状態で、日中外出して例えば８時間の長時間に渡ってマスクが日光に曝されてとしても、金属銀に変わることはない。従って、抗菌マスクを着用していれば抗菌作用が長時間に渡って持続し続ける。第１基布と第２基布の前後の配置の位置は、第１基布又は第２基布が何れの位置であっても銀イオンの抗菌寿命が長時間に渡って持続する。
【００５１】
本発明の最良の実施形態として、不織布にバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持した第１基布と、不織布の基布にカルボン酸を析出した第２基布の接触面を一体化した抗菌マスク、マスク用抗菌フィルタを説明したが、上記抗菌作用の過程はこの抗菌マスクに限定されるものではない。他の抗菌マスクの形態、例えば、不織布にアクリル系接着剤をスプレーで塗布し、その後に銀系無機抗菌剤をその接着剤に露頭状態で保持させた第１基布に、カルボン酸を析出した第２基布を一体化した抗菌マスク又はマスク用抗菌フィルタを用いても、このマスク又はフィルタの抗菌作用の過程は、上記した抗菌作用の過程と同じである。このように同じ抗菌作用の過程を経るならば、本発明の抗菌マスク又はマスク用抗菌フィルタを用いる抗菌方法の範囲に属するものである。
また、実施例１〜９の培養時間と生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフから明らかなように、カルボン酸の保持量の増加に伴って生残菌数Log(CFU/ml)が減少することから、換言すれば、カルボン酸の保持量で抗菌作用が生じる時間を制御できることが判った。
【００５２】
以上述べたように、本発明の抗菌マスク、マスク用抗菌フィルタ及びそのマスク又はフィルタを用いる抗菌方法は、溶解したカルボン酸が銀系無機抗菌剤を崩壊又は溶解させて銀イオンを一挙に溶出させることで、短時間に抗菌効果を達成することができるが、その効果が得られる病原性細菌には、グラム陽性球菌（黄色ブドウ球菌、肺炎球菌）、グラム陰性球菌（髄幕炎菌）、グラム陽性かん菌（結核菌）、グラム陰性かん菌（大腸菌）が挙げられ、ウイルスには、トリインフルエンザ、Ｃ型肝炎ウイルス、狂犬病ウイルス、新型ウイルスその他を挙げることができる。
【００５３】
そして、上記実施例では、カルボン酸の例としてクエン酸を、銀系無機抗菌剤として銀ゼオライトを、そして、保湿剤の例としてトレハロースを挙げて説明したが、クエン酸に替えてリンゴ酸又は酒石酸でも、銀系無機抗菌剤を崩壊又は溶解させて銀イオンを一挙に溶出させることができるし、また、銀ゼオライトに替えて銀アパタイトを用いても良いし、更に、トレハロースに替えて１，３−ブチレングリコール、マルチトール又はキシリトールを用いても良い。
【００５４】
本発明の抗菌マスクを着用後に、その抗菌効果の有効性を明示するために、抗菌マスクの最外面の中央部位にメチルオレンジ、メチルイエロー、ブロモクレゾールグリーンを配合したｐＨ指示薬を、例えば、第１基布の外側中央部位に含浸、印刷又は捺印等により付与して、色の変色によりｐＨを識別することができる。その含浸、印刷又は捺印等で付与する形状は、任意の形状を選択できる。
本発明のマスク用抗菌フィルタの場合には、その最内面の中央部位に上記ｐＨ指示薬を含浸、印刷又は捺印等により付与して、色の変色によりｐＨを識別することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク着用から短時間で、病原性細菌、ウイルス、結核菌等に抗菌効果を発揮する抗菌マスク、マスクに内装するマスク用抗菌フィルタ及びそのマスク又はフィルタを用いる抗菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛生マスクは、病原性細菌、ウイルス等の飛来を防ぎ、保菌者から病原性細菌、ウイルス等の飛散を防ぐ目的で用いられている。着用後の衛生マスクは病原性細菌やウイルスが捕捉されているとしてマスク面に触れないように注意されており、病院では殺菌処理を施しているが、家庭では殺菌処理が困難であるために、着用後のマスクの取扱い、例えば着用したマスクを再度使用しない、捨てる際には安全な場所に廃棄する等の指導がなされてはいるが、その取扱は安全な状況になっていない。そして、近年の新型インフルエンザは、その被害が世界的な規模となっており、それを食い止めるために抗菌効果に優れたマスクの必要性が高まっている。
【０００３】
抗菌マスクに関する特許文献として以下のものが知られている。
特許文献１には、銀ゼオライトを付着した抗菌マスクが記載されており、実施例１には、ポリエステル繊維ウェブの両面に、ポリエステル繊維接着剤に銀ゼオライトを混合した混合物をドット状に付着させたポリエステルトリコット編物を重ねて接着した基布をマスク本体に用いた抗菌マスクが記載されており、その抗菌効果は、大腸菌の１０５（ＣＦＵ／ｍｌ）を接種して１８時間培養した後の生残菌数が０（ＣＦＵ／ｍｌ）となることが開示されている（特許文献１参照）。この１８時間は、樹脂製品の抗菌性試験であるＪＩＳ Ｚ ２８０１に基づき、指定の試験菌である黄色ブドウ球菌、大腸菌の懸濁液（初発菌数（１０５CFU/ml））を接種し、３７℃で１８時間培養した後に試験菌を洗い出して生残菌数（CFU/ml）を測定することで、抗菌性を施された繊維製品の区別化ができる時間として１８時間を定めている。この抗菌性試験で１８時間培養した後の生残菌数が０（ＣＦＵ／ｍｌ）であることは、その抗菌効果の達成に１８時間を要するという訳ではなく、それより早い時間で達成さている可能性があるが、その具体的な達成時間は開示されていない。
【０００４】
特許文献２には、ナノシルバー、即ち、直径約１０ｎｍシリコン粒子の外表面に、直径１〜３ｎｍの複数個の銀粒子が保持されている粒子状の素材を含有したウェブ材を用いた抗菌マスクとその抗菌効果が開示されている。黄色ブドウ球菌の１．４×１０５（ＣＦＵ／ｍｌ）を接種して生残菌数が１０２（ＣＦＵ／ｍｌ）以下になる時間は、図６の記載からみて１２時間であることが示されており、１８時間より早い１２時間で達成できることが開示されている（特許文献２参照）。
【０００５】
上記ゼオライトは一般的に三次元骨格構造を有するアルミノケイ酸塩であり、そのゼオライトに関する文献として以下のものが挙げられる。
特許文献３には、銀ゼオライトとｐＨの関係が示されており、水処理用に用いられる銀担持抗菌剤（銀ゼオライト）の製造に関して、ゼオライトに銀を担持させるにはｐＨ５以下ではゼオライトの骨格構造が崩壊するので銀が担持できないことが開示されている（特許文献３参照）。
また、非特許文献１には、Ａ型ゼオライトはｐＨ４．７以下の酸性条件でゼオライトの骨格構造が崩壊されることが報告されている（非特許文献１参照）。
【０００６】
このように、銀ゼオライトがｐＨ５以下になると、ゼオライトの骨格構造の崩壊により、銀イオンが放出されることは良く知られたことである。
一方、非特許文献２には、アパタイト（燐酸カルシウム）とｐＨの関係が示されており、ｐＨが中性では難溶性であるが、酸性では易溶性になり、ｐＨ４以下ではよく溶解することが報告されている（非特許文献２参照）。
ところで、水道法に基づく安全に関する水質基準は、一般細菌が１０２（ＣＦＵ／ｍｌ）以下であることが世界的に規定されている。従って、抗菌試験において細菌１０５（ＣＦＵ／ｍｌ）を接種して培養をした場合に、安全の達成を生残菌数が１０２（ＣＦＵ／ｍ１）以下になる時間で示すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０２−８８０８３号公報
【特許文献２】特開２００５−３３４１３７号公報
【特許文献３】特開２００１−２７８７１５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「資源と素材」、Ｖｏ１．１１７（２００１）Ｎｏ９．ｐ．７４３〜７４６、「Ａ型ゼオライトのＭｇ２＋イオン交換率の向上」
【非特許文献２】「What is Critical pH and Why Does a Tooth Dissolve in Acid Colin Dawes」, Jounal of Canadian Denta1 Association, Dec. 2003.vo169,No.11,p722
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
基布に抗菌性ゼオライトを適用する方法として、繊維の紡糸段階で繊維ポリマー中に練り込む方法、直接繊維材表面に糊成分の樹脂との混合懸濁液をスプレー法、スクリーン法等により付着させる方法が知られている（特許文献１参照）。特許文献１の抗菌マスクはスプレー法で抗菌性ゼオライトを付与されており、特許文献２の抗菌マスクは繊維ポリマー中に練り込む方法で抗菌性ゼオライトを含有させている。しかしながら、これらの従来の基布に付与又は練り込みされた抗菌性ゼオライトを利用して作成された抗菌マスクは、特許文献１及び２の抗菌マスクの抗菌効果が示すように、着用後の早期に抗菌効果を達成できるものではない。そして、特許文献１又は２の抗菌マスクが、マスク着用後の例えば、１０時間経たないと抗菌効果の安全が達成されないとすると、マスク着用時には安全ではないことを意味しており、マスク着用後の１０時間も経てばマスクを廃棄するのが一般的で、マスク着用が意味をなさないことになる。また、抗菌効果が達成されていない状態でマスクを廃棄することは、新型インフルエンザを含む各種の菌を拡散する危険があり、安全性を脅かすものである。それ故に、利用者は抗菌マスクの着用から短時間で抗菌効果が達成でき、着用時間が長時間、例えば１０時間であっても抗菌効果が持続できる抗菌マスクの着用により、高い安全性を確保できる抗菌マスクを望んでいる。
【００１０】
一方、特許文献３及び非特許文献１、２の記載からみて、銀系無機抗菌剤は、ｐＨ５以下になると銀ゼオライトの骨格構造の崩壊により、銀イオンが放出されること、そして、アパタイトがｐＨ４以下ではよく溶解することは知られており、また、カルボン酸の濃度、例えば、クエン酸の濃度が１．１６ｍｇ／ＬであればｐＨ５であるが、１８．６ｍｇ／ＬであればｐＨ４であることも知られている。
しかし、抗菌マスクの着用から短時間で抗菌効果を達成するために、基布に従来の付与又は練り込みされた抗菌性ゼオライトを、カルボン酸でその骨格構造を崩壊することができれば、早期に抗菌効果が達成できる可能性があるが、上記基布に従来の付与又は練り込みされた抗菌性ゼオライトが開発されてから約３０年が経つ今日に至っても、着用から短時間で抗菌効果が達成できる抗菌マスクや抗菌フィルタは、製品化されていないし知られていない。
【００１１】
それ故に、本発明の課題は、上記従来技術の問題点に鑑み、基布に従来の付与又は練り込みされた抗菌性ゼオライトで作成された抗菌マスクと全く異なる構成を採用することで、マスク着用から短時間の間に生残菌数が１０２（ＣＦＵ／ｍ１）以下となり、抗菌効果を長時間持続でき、高い安全性が確保できる抗菌マスク及びマスク用抗菌フィルタ、そして、それらを用いた抗菌方法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】
【００１２】
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意検討を重ねた結果、第１基布のバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持した基布と、第２基布にカルボン酸を析出させた基布の接触面を一体化させた抗菌マスクを着用すると、銀イオンを一挙に溶出させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、以下の通りのものである。
請求項１に係る抗菌マスクは、口許および鼻孔を覆う本体部と、この本体部の左右両側に設けられた耳に係止する耳掛け部を備えるマスクであって、前記本体部が第１基布と第２基布の接触面を一体化しており、上記第１基布が織布、不織布又は多孔質シートの上記接触面にバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、上記第２基布が織布、不織布又は多孔質シートにカルボン酸を析出していることを特徴とする。
同様に、請求項２に係る抗菌マスクは、前記カルボン酸が、クエン酸、リンゴ酸及び酒石酸の群より選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする。
請求項３に係る抗菌マスクは、前記銀系無機抗菌剤が、銀ゼオライト又は銀アパタイトであることを特徴とする。
請求項４に係る抗菌マスクは、前記バクテリアセルロースの網目構造に保湿剤を保持することを特徴とする。
請求項５に係る抗菌マスクは、前記保湿剤がトレハロース、１，３−ブチレングリコール、マルチトール及びキシリトールより選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする。
請求項６に係る抗菌マスクは、前記第１基布の表面積当たりに、前記銀系無機抗菌剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記保湿剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記バクテリアセルロースの保持量が０．０１〜０．１ｇ／ｍ２の範囲で保持されており、前記第２基布の表面積当たりに、カルボン酸の保持量が１〜５ｇ／ｍ２の範囲で保持されていることを特徴とする。
請求項７に係る抗菌マスクは、前記第１基布の表面積当たりに、銀系無機抗菌剤の保持量が１ｇ／ｍ２で保持されており、前記第２基布にカルボン酸の保持量が４ｇ／ｍ２で保持されており、前記抗菌マスクの着用から２０分後に、病原性細菌、ウイルス、結核菌の生残菌数が１０２（CFU/ml）以下であることを特徴とする。
請求項８に係る抗菌マスクは、前記本体部の第１基布の目付が３０〜４５ｇ／ｍ２、第２基布の目付が３０〜４５ｇ／ｍ２であることを特徴とする。
請求項９に係る抗菌マスクは、前記第１基布と前記第２基布の形状は同一形状であり、該第２基布が前記口許および鼻孔を覆う位置に配置され、その上に該第１基布が配置されていることを特徴とする。
請求項１０に係る抗菌マスクは、前記バクテリアセルロースがアセトバクターキシリナム菌により産生されたものであることを特徴とする。
請求項１１に係る抗菌マスクは、前記本体部の口許および鼻孔を覆う部位にのみ、前記第１基布がバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、第２基布がカルボン酸を析出していることを特徴とする。
請求項１２に係る抗菌マスクは、前記抗菌マスクの最外面の中央部位にｐＨ指示薬が含浸、印刷又は捺印により付与されており、該ｐＨ指示薬がその色調の変化によりｐＨを表示することを特徴とする。
請求項１３に係るマスク用抗菌フィルタは、口許および鼻孔を覆う本体部と、この本体部の左右両側に設けられた耳に係止する耳掛け部を備えるマスクにおける、その本体部に内装するフィルタであって、前記フィルタが第１基布と第２基布を一体化しており、上記第１基布が織布、不織布又は多孔質シートにバクテリアセルロースを交絡し、該バクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、上記第２基布が織布、不織布又は多孔質シートにカルボン酸を析出していることを特徴とする。
請求項１４に係るマスク用抗菌フィルタは、前記カルボン酸が、クエン酸、リンゴ酸及び酒石酸の群より選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする。
請求項１５に係るマスク用抗菌フィルタは、前記銀系無機抗菌剤が、銀ゼオライト又は銀アパタイトであることを特徴とする。
請求項１６に係るマスク用抗菌フィルタは、前記バクテリアセルロースの網目構造に保湿剤を保持することを特徴とする。
請求項１７に係るマスク用抗菌フィルタは、前記保湿剤がトレハロース、１，３−ブチレングリコール、マルチトール及びキシリトールより選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする。
請求項１８に係るマスク用抗菌フィルタは、前記第１基布の表面積当たりに、前記銀系無機抗菌剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記保湿剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記バクテリアセルロースの保持量が０．０１〜０．１ｇ／ｍ２の範囲で保持されており、前記第２基布の表面積当たりに、カルボン酸の保持量が１〜５ｇ／ｍ２の範囲で保持されていることを特徴とする。
請求項１９に係るマスク用抗菌フィルタは、前記第１基布の表面積当たりに、銀系無機抗菌剤の保持量が１ｇ／ｍ２で保持されており、前記第２基布にカルボン酸の保持量が４ｇ／ｍ２で保持されており、前記抗菌マスクの着用から２０分後に、病原性細菌、ウイルス、結核菌の生残菌数が１０２(CFU/ml)以下であることを特徴とする。
請求項２０に係るマスク用抗菌フィルタは、前記第１基布の目付が２０〜４０ｇ／ｍ２、第２基布の目付が２０〜４０ｇ／ｍ２であることを特徴とする。
請求項２１に係るマスク用抗菌フィルタは、前記第１基布と前記第２基布の形状は同一形状であり、該第２基布が前記口許および鼻孔を覆う位置に配置され、その上に該第１基布が配置されていることを特徴とする。
請求項２２に係るマスク用抗菌フィルタは、前記バクテリアセルロースがアセトバクターキシリナム菌により産生されたものであることを特徴とする。
請求項２３に係るマスク用抗菌フィルタは、前記マスク用抗菌フィルタの最内面の中央部位にｐＨ指示薬が含浸、印刷又は捺印により付与されており、該ｐＨ指示薬がその色調の変化によりｐＨを表示することを特徴とする。
請求項２４に係る抗菌マスクの抗菌方法は、口許および鼻孔を覆う本体部と耳掛け部を備えるマスクを用いる抗菌方法であって、前記マスクの本体部が、銀系無機抗菌剤を保持した基布とカルボン酸を析出した基布を一体化してなる抗菌マスクからなり、その抗菌マスクを着用する過程と、呼気が抗菌マスクに接触することで、その接触面に結露を生じる過程と、その結露が抗菌マスクのカルボン酸を溶解する過程と、その溶解液が上記銀系無機抗菌剤を保持した基布の位置まで流動して、該銀系無機抗菌剤を崩壊又は溶解させて銀イオンを上記カルボン酸溶解液中に溶出させる過程を経ることで、抗菌作用を生じさせることを特徴とする。
請求項２５に係る抗菌マスクの抗菌方法は、前記抗菌作用の生じる時間をカルボン酸の保持量で制御することを特徴とする。
請求項２６に係るマスク用抗菌フィルタの抗菌方法は、口許および鼻孔を覆う本体部と耳掛け部を備えるマスクに内装するフィルタを用いる抗菌方法であって、前記フィルタが、銀系無機抗菌剤を保持した基布とカルボン酸を析出した基布を一体化してなるマスク用抗菌フィルタからなり、前記マスクに内装されたマスク用抗菌フィルタを着用する過程と、呼気がマスク用抗菌フィルタに接触することで、その接触面に結露を生じる過程と、その結露がマスク用抗菌フィルタのカルボン酸を溶解する過程と、その溶解液が上記銀系無機抗菌剤を保持した基布の位置まで流動して、該銀系無機抗菌剤を崩壊又は溶解させて銀イオンを上記カルボン酸溶解液中に溶出させる過程を経ることで、抗菌作用を生じさせることを特徴とする。
請求項２７に係るマスク用抗菌フィルタの抗菌方法は、前記抗菌作用の生じる時間をカルボン酸の保持量で制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の抗菌マスク又はマスク用抗菌フィルタは、着用後２０分程度で病原性細菌、ウイルス等に抗菌効果が発揮されるので、利用者の病原性細菌、ウイルス等に対する抗菌を早期に図ることが可能となり、また、着用していれば抗菌効果が持続し続けているので、本発明の抗菌効果は短期間に発揮され、且つ着用している間も発揮され続けていることで、高い安全性を確保することができる。そして、抗菌効果が短期間で発揮されるので、着用後のマスクの取扱が安全な状況になった。
【００１４】
銀系無機抗菌剤が２〜５μｍと極微小にもかかわらず、バクテリアセルロース（７〜１０ｎｍのナノセルロースファイバー）を交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に保持されているので、第１基布から上記極微小の銀系無機抗菌剤が脱落することがなく、また、カルボン酸の溶解液がその銀系無機抗菌剤の位置まで容易に流動することができる。
本体部を構成する第１基布及び第２基布が織布、不織布又は多孔質シートにより構成されているため、マスク本体を安価にかつ大量に生産することができるので、本発明の抗菌マスクは、使い捨てタイプのマスクとするのに好適であり、また、本発明のマスク用抗菌フィルタは、そのフィルタだけを使い捨てたとしても、使い捨て抗菌マスクと同様に抗菌効果が早期に達成されているので、新型インフルエンザを含む各種の菌が抗菌化され、危険性が回避されており、高い安全性が確保されている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】バクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤が保持された状態を示す、倍率３０００倍の電子顕微鏡写真である。
【図２】比較例の培養時間（分）と大腸菌及び黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
【図３】実施例１〜３の培養時間と大腸菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
【図４】実施例１〜３の培養時間と黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
【図５】実施例４〜６の培養時間と大腸菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
【図６】実施例４〜６の培養時間と黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
【図７】実施例７〜９の培養時間と大腸菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示す大腸菌のグラフである。
【図８】実施例７〜９の培養時間と黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の抗菌マスクは、口許および鼻孔を覆う本体部と、この本体部の左右両側に設けられた耳に係止する耳掛け部を備えるマスクであって、該本体部に技術的特徴を有するものである。また、本発明のマスク用抗菌フィルタは、口許および鼻孔を覆う本体部と、この本体部の左右両側に設けられた耳に係止する耳掛け部を備えるマスクにおける、その本体部に内装する抗菌フィルタであって、該抗菌フィルタに技術的特徴を有するものである。
【００１７】
最初に、上記抗菌マスクを説明して、次に、マスク用抗菌フィルタを説明する。
（抗菌マスク）
本発明の抗菌マスクの本体部は、第１基布と第２基布が一体化されており、第１基布にバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤、又は、銀系無機抗菌剤及び保湿剤を保持しており、その第１基布とカルボン酸が析出された第２基布が一体化されている。
第１基布、バクテリアセルロース、銀系無機抗菌剤、保湿剤、第１基布の保持成分量、第２基布、第２基布のカルボン酸析出量、第１基布と第２基布の一体化、そして、抗菌性試験についてその順に説明する。
【００１８】
（第１基布）
第１基布は、目付け３０〜４５ｇ／ｍ２の織布、不織布又は多孔質シートにバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤、又は、銀系無機抗菌剤及び保湿剤を保持して形成されたものである。この保持して形成されたものを「第１基布」と定義して、本発明の構成を以下に説明する。
織布として好ましくはガーゼが挙げられ、不織布としてセルロース繊維、好ましくはレーヨンが挙げられ、多孔質シートとして湿式ウレタンスポンジの０．３〜０．５mmのスライスシートが挙げられる。
銀系無機抗菌剤は後述するカルボン酸によるｐＨの作用を受け易いように、バインダー等で被覆されることなく、露頭状態で第１基布に保持されることが好ましい。この露頭状態で保持するには、第１基布にバクテリアセルロースが交絡して、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤が保持されている状態が好ましい。
以下の説明では織布、不織布又は多孔質シートの不織布を代表例として説明する。
【００１９】
（バクテリアセルロース）
バクテリアセルロースは、アセトバクターキシリナム菌の産生する７〜１０ｎｍのナノセルロースファイバーであり、アセトバクター菌の産生するナタデココとして知られているバクテリアセルロースの含水ゲル体を用いる。バクテリアセルロースにより基布に網目構造を形成するには、ナタデココを離解して平均粒径が０．５mmとしたスラリー状の離解物に、銀系無機抗菌剤及び保湿剤を配合し撹拌したもの（以下、「混合液」という。）を、不織布にスプレー等で混合液を塗布し、又は混合液に不織布を含浸して、その後に乾燥することにより、不織布にバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤及び保湿剤が保持される。
図１は上記バクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤が保持された状態を示す、倍率３０００倍の電子顕微鏡写真である。この写真は、７〜１０ｎｍのナノセルロースファイバーが形成する網目構造に、２〜５μｍの銀ゼオライトが保持されている状態を示している。
【００２０】
（銀系無機抗菌剤）
銀系無機抗菌剤には、銀ゼオライト又は銀アパタイトを挙げることができる。銀ゼオライトは、Ｘ型ゼオライト又はＡ型ゼオライトであることが骨格構造を崩壊し易いので好ましい。Ｙ型ゼオライト、ハイシリカゼオライトは骨格構造が崩壊し難いので好ましくない。アパタイトはハイドロキシアパタイトが使用され、ｐＨ４以下で易溶性になり銀イオンを放出する。
（保湿剤）
保湿剤として、トレハロース、１，３−ブチレングリコール、マルチトール及びキシリトールを挙げることができる。その他にも化粧用に用いる保湿剤を使用することができるが匂いを有するものは好ましくない。
保湿剤は抗菌マスクの着用により、吐き出される息の湿度を保持する機能を有しており、特に、湿度の低い地域において、抗菌マスクを使用する場合には保湿剤が有効に働くが、湿度の高い地域においては、保湿剤を用いなくても良い。また、後述する第２基布の溶解したカルボン酸液が第１基布への浸透と、第１基布での銀イオンの溶出に必要な水分を得るのに有効である。保湿剤は細菌の捕捉にも有効である。
【００２１】
（第１基布の保持成分量）
抗菌マスクの第１基布は、目付け３０〜４５ｇ／ｍ２の織布、不織布又は多孔質シートにバクテリアセルロースを交絡させ、そのバクテリアセルロースの網目構造に、銀系無機抗菌剤及び保湿剤が保持されている。その第１基布の表面積当たりに、銀系無機抗菌剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、保湿剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、バクテリアセルロースの保持量が０．０１〜０．１ｇ／ｍ２の範囲で保持されている。
銀系無機抗菌剤が１ｇ／ｍ２以下の保持量では抗菌効果が得られ難く、５ｇ／ｍ２以上の保持量にしても抗菌効果は向上しない。保湿剤の保持量が１ｇ／ｍ２以下の保持量では保湿効果が不充分であり、５ｇ／ｍ２以上の保持量は必要でない。バクテリアセルロースが０．０１〜０．１ｇ／ｍ２以下の保持量では網目構造が形成しにくく、０．１ｇ／ｍ２以上は不織布に加工し難くなり好ましくない。
【００２２】
（第２基布）
第２基布は、目付け３０〜４５ｇ／ｍ２の織布、不織布又は多孔質シートにカルボン酸を析出して形成されたものである。この形成されたものを「第２基布」と定義して、本発明の構成を説明する。
第２基布は、第１基布と同様に、織物として好ましくはガーゼが挙げられ、不織布としてセルロース繊維、好ましくはレーヨンが挙げられ、多孔質シートとして湿式ウレタンスポンジの０．３〜０．５mmのスライスシートが挙げられる。
第２基布は、カルボン酸の水溶液を基布に塗布又は含浸し乾燥によりカルボン酸を基布に析出させて形成される。カルボン酸として、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸が挙げられる。匂いを有するものや肌に刺激を与えるものは好ましくない。
【００２３】
（第２基布のカルボン酸析出量）
抗菌マスクの第２基布は、目付け３０〜４５ｇ／ｍ２の織布、不織布又は多孔質シートを用いて、カルボン酸を析出させる。不織布にカルボン酸を塗布又は含浸し乾燥してカルボン酸を析出させる。その第２基布の表面積当たりに、カルボン酸の保持量が１〜５ｇ／ｍ２の範囲で保持されている。呼気は湿気が多く、その息が第２基布を通過することで、第２基布の析出したカルボン酸が溶解して、ｐＨ４．５以下を示すことになる。基布にカルボン酸を塗布又は含浸する量がｌｇ／ｍ２以下であると、カルボン酸の溶解する量が少ないために、ｐＨ４．５以下のカルボン酸溶解液を第１基布に浸透し難い。塗布又は含浸する量が５ｇ／ｍ２以上であると、ｐＨが高くなり不織布に悪い影響が生じ好ましくない。
【００２４】
（第１基布と第２基布の一体化）
第１基布と第２基布の一体化について、第１基布及び第２基布が不織布の場合を以下に説明するが、織布又は多孔質シートの場合にも同様にして一体化を行うので、その説明は省略する。
上記混合液を不織布に塗布して形成した第１基布の塗布面と、不織布にカルボン酸が析出した第２基布の面を重ね合わせてエンボスロールを用いても良いが、２本ロールを通した後に所定のマスクの寸法に打ち抜けば周辺部が密着してずれることはなく、また、接触面が密着状態となり一体化する。上記したように、第１基布と第２基布の接触面の一体化は、第１基布及び第２基布の織布、不織布又は多孔質シートの面を重ね合わせて、上記したロールを通すことで第１基布と第２基布の接触面が密着状態となり一体化する。この「第１基布と第２基布の接触面の密着状態」を「一体化」と定義して、本発明の構成を説明する。なお、この一体化を行う理由は詳細には後述するが、概略述べれば、呼気の結露で第２基布のカルボン酸が溶解されて酸性の溶解液となり、その酸性溶解液が第１基布の銀系無機抗菌剤の位置まで流動させるために、第１基布と第２基布の接触面を密着状態にさせる必要がある。
【００２５】
第１基布と第２基布の一体化に際しては、１枚と１枚を重ね合わせて一体化して用いても良いし、２枚と１枚を重ね合わせて一体化して用いても良い。重ね合わせる枚数及び重ね合わせる組合せを限定するものではない。また、第２基布を顔面側にしてその上に第１基布を重ね合わせて使用するのが好ましいが、これに限定するものではなく、その逆であっても良い。
第１基布及び第２基布の素材である織布、不織布又は多孔質シートの目付けは、３０〜４５ｇ／ｍ２が好ましい。３０ｇ／ｍ２以下の目付は、マスクとして通気性が大となり細菌の飛来、飛散を防ぐのに適合しない。４５ｇ／ｍ２以上の目付は、マスクとして通気性の低下により息苦しくなり適さない。
【００２６】
（マスク用抗菌フィルタ）
本発明のマスク用抗菌フィルタは、マスクの本体部に内装するフィルタであって、そのマスク用抗菌フィルタを上記本体部に両面接着テープで接着することが好ましいが、マジックファスナ（商標名）等を用いても良い。そして、第１基布、銀系無機抗菌剤、第１基布の保持成分量、第２基布、第２基布のカルボン酸析出量及び第１基布と第２基布の一体化については、抗菌マスクで記載した通りに行えば良い。ただし、マスク用抗菌フィルタはマスクの本体部に内装するものであるから、第１基布及び第２基布の目付が、抗菌マスクの目付より少ない２０〜４０ｇ／ｍ２の範囲が好ましい。マスク用抗菌フィルタの一体化は、２本ロールを通した後に所定のフィルタの寸法に打ち抜けば周辺部が密着してずれることはなく、また、接触面が密着状態となり一体化する。
【００２７】
（抗菌性試験）
第１基布と第２基布を一体化した抗菌マスクを１２cm×８cmに裁断してマスクの着用試験の試料とした。抗菌性試験にはこの試験試料を更に５cm×５cmに切取って抗菌試験試料とした。抗菌性試験方法はＪＩＳ Ｚ ２８０１に基づいて実施した。試験細菌は、大腸菌と黄色ブドウ球菌である。
黄色ブドウ球菌と大腸菌の培地はＮＢ培地を用いた。試験菌液の接種は、黄色ブドウ球菌及び大腸菌の懸濁液、２．５〜１０×１０５（ＣＦＵ／ｍ１）を、それぞれ０．４ｍ１を前記試験試料に接種した。
測定は培養時間の経過による生残菌数を測定した。ＪＩＳ Ｚ ２８０１は、抗菌加工布の１８時間後の生残菌数の対数値を測定して、その測定結果で抗菌効果の有無を判断しているが、本発明の実施例１〜９の抗菌性試験では、培養時間０、１０、２０、３０、６０分ごとの生残菌数を測定して、その測定結果に基づいて抗菌効果の判断を行った。
【００２８】
（比較例）
比較例として、第１基布は、その素材としてレーヨン不織布を用いて作成したものを、そして、第２基布はレーヨン不織布（クエン酸の塗布又は含浸なし）を用いた。第１基布と第２基布の一体化は、上記実施例に記載の方法で行った。
第１基布は、バクテリアセルロースのスラリーに、銀系無機抗菌剤として銀ゼオライト（ゼオミックＡＪ１０Ｎ（Ａｇ２．２重量％含有）：株式会社シナネンゼオミック製品）を配合し、保湿剤としてトレハロースを配合してミキサーにより撹拌した混合液をレーヨン不織布（目付３０〜４５ｇ／ｍ２）に塗布し乾燥して比較例を作成した。銀ゼオライト、トレハロース、バイオセルロ−スを保持する量を、１ｇ／ｍ２、１ｇ／ｍ２、０．０５ｇ／ｍ２の量で比較例を作成した。
【００２９】
比較例の抗菌性試験は、上記実施形態で説明したＪＩＳ Ｚ ２８０１で行った。培養時間として０、６０、１２０、２４０、３６０の分単位で生残菌数を測定した。その測定結果及びそれを対数Log(CFU/ml)で表示した結果を表３に示す。
【表１】
【００３０】
（実施例）
最初に、抗菌マスクの実施例を説明し、その後にマスク用抗菌フィルタの実施例を説明する。
抗菌マスクの実施例について、「第１基布の作成」、「第２基布の作成」、「第１基布と第２基布の一体化」、そして、「抗菌マスクの作成」を以下に説明する。
（第１基布の作成）
第１基布の素材としてレーヨン不織布を用いた。
バクテリアセルロース２重量％のスラリーに、銀系無機抗菌剤として銀ゼオライト（ゼオミックＡＪ１０Ｎ（Ａｇ２．２重量％含有）：株式会社シナネンゼオミック製品）を配合し、保湿剤としてトレハロースを配合してミキサーにより撹拌した混合液を目付３０ｇ／ｍ２のレーヨン不織布に塗布し乾燥して第１基布を作成した。その作成した第１基布が銀ゼオライト、トレハロース、バイオセルロ−スを保持する量を表２に示す量で第１基布を作成した。
【表２】
【００３１】
（第２基布の作成）
目付３０ｇ／ｍ２のレーヨン不織布に、クエン酸水溶液を塗布し乾燥して、クエン酸の析出量は表３の通りであり、１ｇ／ｍ２、２ｇ／ｍ２、４ｇ／ｍ２の３条件とした。
【表３】
【００３２】
（第１基布と第２基布の一体化）
第１基布の塗布面と第２基布を重ね合わせて２本のロールを通して密着状態にして、所定のマスクの寸法にトムソン刃で打ち抜けば周辺部が圧着してずれることはなく、また、接触面が密着状態となり一体化する。
（抗菌マスクの作成）
抗菌マスクは口許および鼻孔を覆う本体部が、上述した第１基布と第２基布を一体化したものを用いて作成するが、その一体化した本体部の周辺部を縫製又は熱融着を行って抗菌マスクの本体部として用いても良いし、上記本体部を切断して２枚の同一形状のものを形成し、その２枚の端部を重ねてマスクの中央部に接合部を形成して立体マスクの本体部として用いても良いし、また、上記本体部をプリーツ状に折り畳んで鼻孔を覆う部分を押し広げるプリーツ状マスクの本体部として用いても良い。
【００３３】
抗菌マスクをどの様な形態のマスクにするかは任意であるが、本体部の素材として上述した第１基布と第２基布を一体化したものを用いることが必要である。そして、本発明の抗菌マスクは、その本体部の左右両側に設けられた耳に係止する耳掛け部が備えられているが、その耳掛け部が伸縮性のある他の不織布等から形成されたマスクであり、本体部と耳掛け部の接合はヒートシール、接着剤等の従来から用いられている任意の接合方法が利用可能である。
【００３４】
（実施例１〜９）
実施例１から実施例９を以下の手順で作成した。
表１に示す第１基布の１−１（銀ゼオライト、トレハロース、バイオセルロ−スの保持量を１ｇ／ｍ２、１ｇ／ｍ２、０．０５ｇ／ｍ２）に対して、表２に示す第２基布の２−１（クエン酸１ｇ／ｍ２）、２−２（クエン酸２ｇ／ｍ２）、２−３（クエン酸４ｇ／ｍ２）を組み合わせて一体化した試料を実施例１〜３とした。次に、表１に示す第１基布の１−２（銀ゼオライト、トレハロース、バイオセルロ−スの保持量を２ｇ／ｍ２、２ｇ／ｍ２、０．０５ｇ／ｍ２）に対して、表２に示す第２基布の２−１（クエン酸１ｇ／ｍ２）、２−２（クエン酸２ｇ／ｍ２）、２−３（クエン酸４ｇ／ｍ２）を組み合わせて一体化した試料を実施例４〜６とした。最後に、以下同様にして組み合わせて一体化した試料を実施例７〜９とした。
【００３５】
実施例１〜９の第１基布と第２基布を組み合わせて一体化した試料の銀ゼオライト、クエン酸、トレハロース、バイオセルロ−スの保持量を表４に示す。上記した比較例の各保持量も示した。
【表４】
【００３６】
実施例１〜９の抗菌性試験をＪＩＳ Ｚ ２８０１で行った。培養時間として０、１０、２０、３０、６０の分単位で試験菌をＳＣＤＬＰ培地で洗い出して生菌を回収して生残菌数を測定した。
その測定結果を以下の表５〜表７に示す。
【００３７】
【表５】
【表６】
【００３８】
【表７】
【００３９】
比較例の表３、実施例１〜９の表５〜表７に示した培養時間（分）と大腸菌及び黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフを以下に説明する。
図２は表１に示した比較例の培養時間（分）０、６０、１２０、２４０、３６０分と大腸菌及び黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
○印が黄色ブドウ球菌を、◇印が大腸菌を示している。
比較例は銀ゼオライトを１ｇ／ｍ２保持しているので、培養時間が増えるにつれて抗菌効果が現れている。培養時間６時間で大腸菌の生残菌数Log(CFU/ml)が２．０、即ち、生残菌数が１０２となっていることが分かる。そして、グラフの勾配からみて、黄色ブドウ球菌のほうが大腸菌より銀イオンに対する抵抗力が強いことが分かる。
【００４０】
図３は大腸菌に関して、実施例１〜３の培養時間と大腸菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
◇印が実施例１を、○印が実施例２を、△印が実施例３を示している。
表４の銀ゼオライト、クエン酸、トレハロース、バイオセルロ−スの保持量から分かるように、実施例１はクエン酸の保持量が１ｇ／ｍ２で、他の保持量は実施例１、２、及び３が同じであるのに対して、実施例２はクエン酸の保持量が２ｇ／ｍ２で２倍に、実施例３はその保持量が４ｇ／ｍ２で４倍に増加している。実施例１は生残菌数Log(CFU/ml)が２．０になるのに、６０分の時間が必要であるが、実施例２は５０分、実施例３は２０分で達成されている。
図４は黄色ブドウ球菌に関して、実施例１〜３の培養時間と黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。図４の黄色ブドウ球菌のグラフは、図３の大腸菌のグラフと同じ傾向を示していることが分かる。
以上のことから、生残菌数Log(CFU/ml)が２．０になるのに、比較例では６時間かかっているのに対して、実施例１ではその１／６、実施例２ではその１／７、実施例３ではその１／１５の時間で優れた抗菌効果を示している。
【００４１】
図５は大腸菌に関して、実施例４〜６の培養時間と大腸菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
◇印が実施例４を、○印が実施例５を、△印が実施例６を示している。
表４の銀ゼオライト、クエン酸、トレハロース、バイオセルロ−スの保持量から分かるように、実施例４はクエン酸の保持量が１ｇ／ｍ２で、他の保持量は実施例４、５及び６が同じである（実施例１〜３の銀ゼオライト及びトレハロースの倍の保持量）のに対して、実施例５はその保持量が２ｇ／ｍ２で２倍に、実施例６はその保持量が４ｇ／ｍ２で４倍に増加している。実施例４は生残菌数Log(CFU/ml)が２．０になるのに、６０分の時間が必要であるが、実施例５は５０分弱、実施例６は２５分弱で達成されている。
図６は黄色ブドウ球菌に関して、実施例４〜６の培養時間と黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。図６の黄色ブドウ球菌のグラフは、図５の大腸菌のグラフと同じ傾向を示していることが分かる。
以上のことから、生残菌数Log(CFU/ml)が２．０になるのに、比較例では６時間かかっているのに対して、実施例４ではその１／６、実施例５ではその１／７、実施例６ではその約１／１５の時間で優れた抗菌効果を示している。
【００４２】
図７は大腸菌に関して、実施例７〜９の培養時間と大腸菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。
◇印が実施例７を、○印が実施例８を、△印が実施例９を示している。
表４の銀ゼオライト、クエン酸、トレハロース、バイオセルロ−スの保持量から分かるように、実施例７はクエン酸の保持量が１ｇ／ｍ２で、他の保持量は実施例７、８及び９が同じである（実施例１〜３の銀ゼオライト及びトレハロースの４倍の保持量）のに対して、実施例８はその保持量が２ｇ／ｍ２で２倍に、実施例９はその保持量が４ｇ／ｍ２で４倍に増加している。実施例７は生残菌数Log(CFU/ml)が２．０になるのに、約６０分の時間が必要であるが、実施例８は４５分、実施例９は約２０分で達成されている。
図８は黄色ブドウ球菌に関して、実施例７〜９の培養時間と黄色ブドウ球菌の生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフである。図８の黄色ブドウ球菌のグラフは、図７の大腸菌の実施例９に関して、その生残菌数Log(CFU/ml)が２．０になるのに２５分と若干時間が延びているが、実施例７及び８は図７のグラフと同じ傾向を示していることが分かる。
以上のことから、生残菌数Log(CFU/ml)が２．０になるのに、比較例では６時間かかっているのに対して、実施例６ではその１／６、実施例７ではその１／７、実施例８ではその約１／１５の時間で優れた抗菌効果を示している。
【００４３】
以上述べた図３〜図８が示す実施例１〜９のグラフ全体の傾向を鳥瞰すると、大腸菌に関する、実施例１、実施例４及び実施例７は、培養時間６０分で生残菌数Log(CFU/ml)が２．０付近の値を示し、実施例２、実施例５及び実施例８は、培養時間５０分で生残菌数Log(CFU/ml)が２．０付近の値を示し、実施例３、実施例６及び実施例９は、培養時間２０分で生残菌数Log(CFU/ml)が２．０付近の値となる傾向を示している。また、黄色ブドウ球菌に関する、実施例１、実施例４及び実施例７は、培養時間６０分で生残菌数Log(CFU/ml)が２．０付近の値を示し、実施例２、実施例５及び実施例８は、培養時間５０分で生残菌数Log(CFU/ml)が２．０付近の値を示し、実施例３、実施例６及び実施例９は、培養時間２２〜２５分で生残菌数Log(CFU/ml)が２．０付近の値となる傾向を示している。
【００４４】
上記した比較例のグラフの勾配からみて、黄色ブドウ球菌のほうが大腸菌より銀イオンに対する抵抗力が強いことを説明したが、上記グラフ全体の傾向から、実施例１〜９のグラフも同様に黄色ブドウ球菌が銀イオンに対する抵抗力が強いことで、培養時間が大腸菌より若干長くなっている。そして、実施例３、実施例６及び実施例９に関して、生残菌数Log(CFU/ml)が２．０以下になるのに要する培養時間は、２０分程で達成されていることから、第１基布に銀ゼオライト１ｇ／ｍ２を保持させ、第２基布にカルボン酸４ｇ／ｍ２を保持させることで、培養時間２０分で生残菌数Log(CFU/ml)が２．０以下になることが判った。
【００４５】
（マスク用抗菌フィルタ）
次に、マスク用抗菌フィルタの実施例を説明する。
上記抗菌マスクは、その本体部が第１基布と第２基布の接触面を一体化しており、上記第１基布が織布、不織布又は多孔質シートにバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、上記第２基布が織布、不織布又は多孔質シートにカルボン酸を析出しているものとして説明したが、マスク用抗菌フィルタは、マスクの本体部に内装するフィルタであるから、上記抗菌マスクの本体部と構造が同じであり、該マスク用抗菌フィルタは、口許および鼻孔を覆う大きさであればよく、また、マスクの本体部に内装するものであるから、その目付は抗菌マスクの目付が３０〜４５ｇ／ｍ２であるのに対して、２０〜４０ｇ／ｍ２と少なくて良い。形状の大きさ及び目付が抗菌マスクより小さいものであり、それ以外は全く同じ構成のものである。また、マスク用抗菌フィルタは、抗菌マスクと同じ構成であり、それがマスクに内装する点が異なるだけであるので、マスク用抗菌フィルタの抗菌性試験は、抗菌マスクの試験結果と同じ結果になるはずであるから省略した。
【００４６】
（抗菌マスクの着用のｐＨの時間変化）
上記実施例１の試料を用いて、鼻孔を覆う部分を押し広げるプリーツ状マスクの本体部を作成し、耳掛け部は扁平の弾性部材をその本体部に縫合して抗菌マスクを作成した。そして、本体部中央部位の第１基布と第２基布の間にｐＨ試験紙ＡＤＶＡＮＴＥＣ−ＵＮｌＶ（ｐＨ１〜１１）（東洋濾紙株式会社製品）を挿入して、下記の着用試験によるｐＨの変化を測定した。マスク着用の試験は、３種類の作業内容を各２人の合計６人で実施した。作業内容はア．通勤電車での移動、イ．事務作業、ウ．掃除作業の３種類で行った。
【００４７】
３種類の作業内容でのｐＨの結果は、最初はｐＨ７であったが、事務作業では４０分位でｐＨ４を示したのに対して、通勤電車での移動、掃除作業では２０分位でｐＨ４を示している。この３種類の作業で、事務作業は、息の吐き出す量が少ないので４０分位かかるのに対して、通勤電車での移動、掃除作業では、息の吐き出す量が多いので２０分位でｐＨ４を示したものと推測される。更に、この結果から、クエン酸１ｇ／ｍｌをクエン酸２ｇ／ｍｌに増やせば、事務作業員の着用する抗菌マスクであっても、２０分位でｐＨ４を示すものと考えられる。
【００４８】
上記の３種類の作業内容でのｐＨの結果からみて、上記抗菌マスクのｐＨが７から４に変化することが明らかであるが、上記抗菌性試験の結果は、この抗菌マスクが短時間の間に生残菌数１０２（ＣＦＵ／ｍ１）以下にする抗菌作用を発揮することを示している。この抗菌作用がどの様な過程を経て行われるのかを以下に検討する。
抗菌マスクを着用すると、肺の中で暖められた湿度の高い空気が、呼気となって外に吐かれた際、抗菌マスクの第２基布中の外気との混合により急激に冷やされ、湿度が１００％を越える場合に、空気中に溶けきれなくなった水蒸気が凝集して小さな水の粒、即ち結露が生じ、その結露がその第２基布に析出しているカルボン酸を溶解させる。その溶解したカルボン酸溶解液は濃度が高いためにｐＨ４程度の酸性を示すもので、そして、第２基布の溶解液は、そのフィラメント間の毛細管現象で第１基布に保持された銀系無機抗菌剤の位置まで流動して、該銀系無機抗菌剤を崩壊又は溶解させて銀イオンを上記酸性溶解液中に溶出させることになる。この酸性溶解液がｐＨを７から４に変化させるものと考えられる。その酸性溶解液中に銀イオンが溶解することで、抗菌マスクは抗菌作用を生じるものとなる。なお、マスク用抗菌フィルタのｐＨが７から４に変化する過程は、上記抗菌マスクと同様の過程であることは明らかであるので、その説明を省略する。
ところで、上述したように、銀系無機抗菌剤の銀ゼオライトは、ｐＨ４程度の酸性でその骨格構造が崩壊されて銀イオンが酸性溶解液中に溶出するが、銀系無機抗菌剤の銀アパタイトは、ｐＨ４程度の酸性で溶解された銀イオンが酸性溶解液中に溶出する。
【００４９】
以上述べた抗菌作用の過程を経時的に概括して記載するならば、以下の通りである。
マスクの本体部が、銀系無機抗菌剤を保持した基布と、カルボン酸を析出した基布からなる抗菌マスクを着用すると、外に吐かれた呼気が抗菌マスクに接触することで結露を生じ、その結露が該抗菌マスクのカルボン酸を溶解して酸性の溶解液となり、その溶解液が抗菌マスクの網目構造に保持された銀系無機抗菌剤の位置まで流動して、該銀系無機抗菌剤の骨格構造を崩壊又は溶解させて酸性溶解液中に銀イオンを溶出させることで、抗菌作用を生じる。
なお、上述した抗菌マスクの説明では、抗菌マスクの本体部は、その全領域に銀系無機抗菌剤、析出したカルボン酸が保持されているものとして説明したが、上記抗菌作用を生じさせるメカニズムから明らかなように、呼気が接触する部位、即ち口許および鼻孔を覆う部位にだけ上記銀系無機抗菌剤、析出したカルボン酸を保持させた抗菌マスクを作成しても抗菌作用を奏するものである。
【００５０】
そして、上記酸性溶解液中に銀イオンが溶けている限りは、抗菌マスクは抗菌作用を奏するが、銀イオンが金属銀に変わると抗菌作用は失われる。例えば、銀イオンが金属銀に還元される条件は、まず銀イオンが水酸化銀（ＡｇＯＨ）となり、続いて脱水して酸化銀（Ａｇ２Ｏ）、さらに日光により金属銀（Ａｇ）に変わる。生成した銀イオンの抗菌寿命は環境によって変わるが、抗菌マスクを着用した状態で、日中外出して例えば８時間の長時間に渡ってマスクが日光に曝されてとしても、金属銀に変わることはない。従って、抗菌マスクを着用していれば抗菌作用が長時間に渡って持続し続ける。第１基布と第２基布の前後の配置の位置は、第１基布又は第２基布が何れの位置であっても銀イオンの抗菌寿命が長時間に渡って持続する。
【００５１】
本発明の最良の実施形態として、不織布にバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持した第１基布と、不織布の基布にカルボン酸を析出した第２基布の接触面を一体化した抗菌マスク、マスク用抗菌フィルタを説明したが、上記抗菌作用の過程はこの抗菌マスクに限定されるものではない。他の抗菌マスクの形態、例えば、不織布にアクリル系接着剤をスプレーで塗布し、その後に銀系無機抗菌剤をその接着剤に露頭状態で保持させた第１基布に、カルボン酸を析出した第２基布を一体化した抗菌マスク又はマスク用抗菌フィルタを用いても、このマスク又はフィルタの抗菌作用の過程は、上記した抗菌作用の過程と同じである。このように同じ抗菌作用の過程を経るならば、本発明の抗菌マスク又はマスク用抗菌フィルタを用いる抗菌方法の範囲に属するものである。
また、実施例１〜９の培養時間と生残菌数Log(CFU/ml)の関係を示すグラフから明らかなように、カルボン酸の保持量の増加に伴って生残菌数Log(CFU/ml)が減少することから、換言すれば、カルボン酸の保持量で抗菌作用が生じる時間を制御できることが判った。
【００５２】
以上述べたように、本発明の抗菌マスク、マスク用抗菌フィルタ及びそのマスク又はフィルタを用いる抗菌方法は、溶解したカルボン酸が銀系無機抗菌剤を崩壊又は溶解させて銀イオンを一挙に溶出させることで、短時間に抗菌効果を達成することができるが、その効果が得られる病原性細菌には、グラム陽性球菌（黄色ブドウ球菌、肺炎球菌）、グラム陰性球菌（髄幕炎菌）、グラム陽性かん菌（結核菌）、グラム陰性かん菌（大腸菌）が挙げられ、ウイルスには、トリインフルエンザ、Ｃ型肝炎ウイルス、狂犬病ウイルス、新型ウイルスその他を挙げることができる。
【００５３】
そして、上記実施例では、カルボン酸の例としてクエン酸を、銀系無機抗菌剤として銀ゼオライトを、そして、保湿剤の例としてトレハロースを挙げて説明したが、クエン酸に替えてリンゴ酸又は酒石酸でも、銀系無機抗菌剤を崩壊又は溶解させて銀イオンを一挙に溶出させることができるし、また、銀ゼオライトに替えて銀アパタイトを用いても良いし、更に、トレハロースに替えて１，３−ブチレングリコール、マルチトール又はキシリトールを用いても良い。
【００５４】
本発明の抗菌マスクを着用後に、その抗菌効果の有効性を明示するために、抗菌マスクの最外面の中央部位にメチルオレンジ、メチルイエロー、ブロモクレゾールグリーンを配合したｐＨ指示薬を、例えば、第１基布の外側中央部位に含浸、印刷又は捺印等により付与して、色の変色によりｐＨを識別することができる。その含浸、印刷又は捺印等で付与する形状は、任意の形状を選択できる。
本発明のマスク用抗菌フィルタの場合には、その最内面の中央部位に上記ｐＨ指示薬を含浸、印刷又は捺印等により付与して、色の変色によりｐＨを識別することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
口許および鼻孔を覆う本体部と、この本体部の左右両側に設けられた耳に係止する耳掛け部を備えるマスクであって、
前記本体部が第１基布と第２基布の接触面を一体化しており、上記第１基布が織布、不織布又は多孔質シートの上記接触面にバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、上記第２基布が織布、不織布又は多孔質シートにカルボン酸を析出していることを特徴とする抗菌マスク。
【請求項２】
前記カルボン酸が、クエン酸、リンゴ酸及び酒石酸の群より選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする請求項１に記載の抗菌マスク。
【請求項３】
前記銀系無機抗菌剤が、銀ゼオライト又は銀アパタイトであることを特徴とする請求項１又は２に記載の抗菌マスク。
【請求項４】
前記バクテリアセルロースの網目構造に保湿剤を保持することを特徴とする請求項３に記載の抗菌マスク。
【請求項５】
前記保湿剤がトレハロース、１，３−ブチレングリコール、マルチトール及びキシリトールより選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする請求項４に記載の抗菌マスク。
【請求項６】
前記第１基布の表面積当たりに、前記銀系無機抗菌剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記保湿剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記バクテリアセルロースの保持量が０．０１〜０．１ｇ／ｍ２の範囲で保持されており、前記第２基布の表面積当たりに、カルボン酸の保持量が１〜５ｇ／ｍ２の範囲で保持されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の抗菌マスク。
【請求項７】
前記第１基布の表面積当たりに、銀系無機抗菌剤の保持量が１ｇ／ｍ２で保持されており、前記第２基布にカルボン酸の保持量が４ｇ／ｍ２で保持されており、前記抗菌マスクの着用から２０分後に、病原性細菌、ウイルス、結核菌の生残菌数が１０２(CFU/ml)以下であることを特徴とする請求項６に記載の抗菌マスク。
【請求項８】
前記本体部の第１基布の目付が３０〜４５ｇ／ｍ２、第２基布の目付が３０〜４５ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１に記載の抗菌マスク。
【請求項９】
前記第１基布と前記第２基布の形状は同一形状であり、該第２基布が前記口許および鼻孔を覆う位置に配置され、その上に該第１基布が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の抗菌マスク。
【請求項１０】
前記バクテリアセルロースがアセトバクターキシリナム菌により産生されたものであることを特徴とする請求項４に記載の抗菌マスク。
【請求項１１】
前記本体部の口許および鼻孔を覆う部位にのみ、前記第１基布がバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、第２基布がカルボン酸を析出していることを特徴とする請求項１に記載の抗菌マスク。
【請求項１２】
前記抗菌マスクの最外面の中央部位にｐＨ指示薬が含浸、印刷又は捺印により付与されており、該ｐＨ指示薬がその色調の変化によりｐＨを表示することを特徴とする請求項１に記載の抗菌マスク。
【請求項１３】
口許および鼻孔を覆う本体部と、この本体部の左右両側に設けられた耳に係止する耳掛け部を備えるマスクにおける、その本体部に内装するフィルタであって、
前記フィルタが第１基布と第２基布を一体化しており、上記第１基布が織布、不織布又は多孔質シートにバクテリアセルロースを交絡し、該バクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、上記第２基布が織布、不織布又は多孔質シートにカルボン酸を析出していることを特徴とするマスク用抗菌フィルタ。
【請求項１４】
前記カルボン酸が、クエン酸、リンゴ酸及び酒石酸の群より選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする請求項１３に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項１５】
前記銀系無機抗菌剤が、銀ゼオライト又は銀アパタイトであることを特徴とする請求項１３又は１４に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項１６】
前記バクテリアセルロースの網目構造に保湿剤を保持することを特徴とする請求項１５に記載の抗菌マスク。
【請求項１７】
前記保湿剤がトレハロース、１，３−ブチレングリコール、マルチトール及びキシリトールより選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする請求項１６に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項１８】
前記第１基布の表面積当たりに、前記銀系無機抗菌剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記保湿剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記バクテリアセルロースの保持量が０．０１〜０．１ｇ／ｍ２の範囲で保持されており、前記第２基布の表面積当たりに、カルボン酸の保持量が１〜５ｇ／ｍ２の範囲で保持されていることを特徴とする請求項１３乃至１６の何れか１項に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項１９】
前記第１基布の表面積当たりに、銀系無機抗菌剤の保持量が１ｇ／ｍ２で保持されており、前記第２基布にカルボン酸の保持量が４ｇ／ｍ２で保持されており、前記抗菌マスクの着用から２０分後に、病原性細菌、ウイルス、結核菌の生残菌数が１０２(CFU/ml)以下であることを特徴とする請求項１８に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項２０】
前記第１基布の目付が２０〜４０ｇ／ｍ２、第２基布の目付が２０〜４０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１３に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項２１】
前記第１基布と前記第２基布の形状は同一形状であり、該第２基布が前記口許および鼻孔を覆う位置に配置され、その上に該第１基布が配置されていることを特徴とする請求項１３に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項２２】
前記バクテリアセルロースがアセトバクターキシリナム菌により産生されたものであることを特徴とする請求項１６に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項２３】
前記マスク用抗菌フィルタの最内面の中央部位にｐＨ指示薬が含浸、印刷又は捺印により付与されており、該ｐＨ指示薬がその色調の変化によりｐＨを表示することを特徴とする請求項１３に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項２４】
口許および鼻孔を覆う本体部と耳掛け部を備えるマスクを用いる抗菌方法であって、
前記マスクの本体部が、銀系無機抗菌剤を保持した基布とカルボン酸を析出した基布を一体化してなる抗菌マスクからなり、その抗菌マスクを着用する過程と、
呼気が抗菌マスクに接触することで、その接触面に結露を生じる過程と、
その結露が抗菌マスクのカルボン酸を溶解する過程と、
その溶解液が上記銀系無機抗菌剤を保持した基布の位置まで流動して、該銀系無機抗菌剤を崩壊又は溶解させて銀イオンを上記カルボン酸溶解液中に溶出させる過程を経ることで、抗菌作用を生じさせることを特徴とする抗菌マスクの抗菌方法。
【請求項２５】
前記抗菌作用の生じる時間をカルボン酸の保持量で制御することを特徴とする請求項２４に記載の抗菌マスクの抗菌方法。
【請求項２６】
口許および鼻孔を覆う本体部と耳掛け部を備えるマスクに内装するフィルタを用いる抗菌方法であって、
前記フィルタが、銀系無機抗菌剤を保持した基布とカルボン酸を析出した基布を一体化してなるマスク用抗菌フィルタからなり、前記マスクに内装されたマスク用抗菌フィルタを着用する過程と、
呼気がマスク用抗菌フィルタに接触することで、その接触面に結露を生じる過程と、
その結露がマスク用抗菌フィルタのカルボン酸を溶解する過程と、
その溶解液が上記銀系無機抗菌剤を保持した基布の位置まで流動して、該銀系無機抗菌剤を崩壊又は溶解させて銀イオンを上記カルボン酸溶解液中に溶出させる過程を経ることで、抗菌作用を生じさせることを特徴とするマスク用抗菌フィルタの抗菌方法。
【請求項２７】
前記抗菌作用の生じる時間をカルボン酸の保持量で制御することを特徴とする請求項２６に記載のマスク用抗菌フィルタの抗菌方法。
【請求項１】
口許および鼻孔を覆う本体部と、この本体部の左右両側に設けられた耳に係止する耳掛け部を備えるマスクであって、
前記本体部が第１基布と第２基布の接触面を一体化しており、上記第１基布が織布、不織布又は多孔質シートの上記接触面にバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、上記第２基布が織布、不織布又は多孔質シートにカルボン酸を析出していることを特徴とする抗菌マスク。
【請求項２】
前記カルボン酸が、クエン酸、リンゴ酸及び酒石酸の群より選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする請求項１に記載の抗菌マスク。
【請求項３】
前記銀系無機抗菌剤が、銀ゼオライト又は銀アパタイトであることを特徴とする請求項１又は２に記載の抗菌マスク。
【請求項４】
前記バクテリアセルロースの網目構造に保湿剤を保持することを特徴とする請求項３に記載の抗菌マスク。
【請求項５】
前記保湿剤がトレハロース、１，３−ブチレングリコール、マルチトール及びキシリトールより選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする請求項４に記載の抗菌マスク。
【請求項６】
前記第１基布の表面積当たりに、前記銀系無機抗菌剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記保湿剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記バクテリアセルロースの保持量が０．０１〜０．１ｇ／ｍ２の範囲で保持されており、前記第２基布の表面積当たりに、カルボン酸の保持量が１〜５ｇ／ｍ２の範囲で保持されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の抗菌マスク。
【請求項７】
前記第１基布の表面積当たりに、銀系無機抗菌剤の保持量が１ｇ／ｍ２で保持されており、前記第２基布にカルボン酸の保持量が４ｇ／ｍ２で保持されており、前記抗菌マスクの着用から２０分後に、病原性細菌、ウイルス、結核菌の生残菌数が１０２(CFU/ml)以下であることを特徴とする請求項６に記載の抗菌マスク。
【請求項８】
前記本体部の第１基布の目付が３０〜４５ｇ／ｍ２、第２基布の目付が３０〜４５ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１に記載の抗菌マスク。
【請求項９】
前記第１基布と前記第２基布の形状は同一形状であり、該第２基布が前記口許および鼻孔を覆う位置に配置され、その上に該第１基布が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の抗菌マスク。
【請求項１０】
前記バクテリアセルロースがアセトバクターキシリナム菌により産生されたものであることを特徴とする請求項４に記載の抗菌マスク。
【請求項１１】
前記本体部の口許および鼻孔を覆う部位にのみ、前記第１基布がバクテリアセルロースを交絡させて、そのバクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、第２基布がカルボン酸を析出していることを特徴とする請求項１に記載の抗菌マスク。
【請求項１２】
前記抗菌マスクの最外面の中央部位にｐＨ指示薬が含浸、印刷又は捺印により付与されており、該ｐＨ指示薬がその色調の変化によりｐＨを表示することを特徴とする請求項１に記載の抗菌マスク。
【請求項１３】
口許および鼻孔を覆う本体部と、この本体部の左右両側に設けられた耳に係止する耳掛け部を備えるマスクにおける、その本体部に内装するフィルタであって、
前記フィルタが第１基布と第２基布を一体化しており、上記第１基布が織布、不織布又は多孔質シートにバクテリアセルロースを交絡し、該バクテリアセルロースの網目構造に銀系無機抗菌剤を保持しており、上記第２基布が織布、不織布又は多孔質シートにカルボン酸を析出していることを特徴とするマスク用抗菌フィルタ。
【請求項１４】
前記カルボン酸が、クエン酸、リンゴ酸及び酒石酸の群より選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする請求項１３に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項１５】
前記銀系無機抗菌剤が、銀ゼオライト又は銀アパタイトであることを特徴とする請求項１３又は１４に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項１６】
前記バクテリアセルロースの網目構造に保湿剤を保持することを特徴とする請求項１５に記載の抗菌マスク。
【請求項１７】
前記保湿剤がトレハロース、１，３−ブチレングリコール、マルチトール及びキシリトールより選ばれた１種類又は２種類以上であることを特徴とする請求項１６に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項１８】
前記第１基布の表面積当たりに、前記銀系無機抗菌剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記保湿剤の保持量が１〜５ｇ／ｍ２、前記バクテリアセルロースの保持量が０．０１〜０．１ｇ／ｍ２の範囲で保持されており、前記第２基布の表面積当たりに、カルボン酸の保持量が１〜５ｇ／ｍ２の範囲で保持されていることを特徴とする請求項１３乃至１６の何れか１項に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項１９】
前記第１基布の表面積当たりに、銀系無機抗菌剤の保持量が１ｇ／ｍ２で保持されており、前記第２基布にカルボン酸の保持量が４ｇ／ｍ２で保持されており、前記抗菌マスクの着用から２０分後に、病原性細菌、ウイルス、結核菌の生残菌数が１０２(CFU/ml)以下であることを特徴とする請求項１８に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項２０】
前記第１基布の目付が２０〜４０ｇ／ｍ２、第２基布の目付が２０〜４０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１３に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項２１】
前記第１基布と前記第２基布の形状は同一形状であり、該第２基布が前記口許および鼻孔を覆う位置に配置され、その上に該第１基布が配置されていることを特徴とする請求項１３に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項２２】
前記バクテリアセルロースがアセトバクターキシリナム菌により産生されたものであることを特徴とする請求項１６に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項２３】
前記マスク用抗菌フィルタの最内面の中央部位にｐＨ指示薬が含浸、印刷又は捺印により付与されており、該ｐＨ指示薬がその色調の変化によりｐＨを表示することを特徴とする請求項１３に記載のマスク用抗菌フィルタ。
【請求項２４】
口許および鼻孔を覆う本体部と耳掛け部を備えるマスクを用いる抗菌方法であって、
前記マスクの本体部が、銀系無機抗菌剤を保持した基布とカルボン酸を析出した基布を一体化してなる抗菌マスクからなり、その抗菌マスクを着用する過程と、
呼気が抗菌マスクに接触することで、その接触面に結露を生じる過程と、
その結露が抗菌マスクのカルボン酸を溶解する過程と、
その溶解液が上記銀系無機抗菌剤を保持した基布の位置まで流動して、該銀系無機抗菌剤を崩壊又は溶解させて銀イオンを上記カルボン酸溶解液中に溶出させる過程を経ることで、抗菌作用を生じさせることを特徴とする抗菌マスクの抗菌方法。
【請求項２５】
前記抗菌作用の生じる時間をカルボン酸の保持量で制御することを特徴とする請求項２４に記載の抗菌マスクの抗菌方法。
【請求項２６】
口許および鼻孔を覆う本体部と耳掛け部を備えるマスクに内装するフィルタを用いる抗菌方法であって、
前記フィルタが、銀系無機抗菌剤を保持した基布とカルボン酸を析出した基布を一体化してなるマスク用抗菌フィルタからなり、前記マスクに内装されたマスク用抗菌フィルタを着用する過程と、
呼気がマスク用抗菌フィルタに接触することで、その接触面に結露を生じる過程と、
その結露がマスク用抗菌フィルタのカルボン酸を溶解する過程と、
その溶解液が上記銀系無機抗菌剤を保持した基布の位置まで流動して、該銀系無機抗菌剤を崩壊又は溶解させて銀イオンを上記カルボン酸溶解液中に溶出させる過程を経ることで、抗菌作用を生じさせることを特徴とするマスク用抗菌フィルタの抗菌方法。
【請求項２７】
前記抗菌作用の生じる時間をカルボン酸の保持量で制御することを特徴とする請求項２６に記載のマスク用抗菌フィルタの抗菌方法。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１】
【公開番号】特開２０１１−１６７２２６（Ｐ２０１１−１６７２２６Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３１１２５（Ｐ２０１０−３１１２５）
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（０００２１２００５）
【出願人】（５９５１１８０１０）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（０００２１２００５）
【出願人】（５９５１１８０１０）
【Ｆターム（参考）】
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