JP2015073874A - マスク - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
マスク内部に充満する水蒸気が通気性接顔体内部で液滴となり通気性接顔体が湿った場合や、着用者の顔面から出た汗が通気性接顔体に吸収されて通気性接顔体が湿った場合など、着用者の顔面に湿った通気性接顔体が接触すると、心理的に蒸れによる不快感を強く感じ易くなる。
本発明は、マスク本体部および通気性接顔体を備えるマスクにおいて、通気性接顔体が本発明の規定する蒸散率を有する通気性シートを備えていることによって、着用中に蒸れによる不快感を感じ難いマスクを提供できる。
【選択図】 図1
Description
例えば、マスクの着用中に着用者の顔面とマスクとの間に生じた隙間から、外気に存在するじん埃やウイルスがマスクの内気側に侵入するのを防止するため、例えば、特開2012−161524号公報(以降、特許文献1と称する)が開示するように、マスク本体部における着用者側の外周部分に接顔体を設ける試みがなされている。
また、特許文献1は、マスクの着用中に蒸れによる不快感を感じ難くするため、不織布などの通気性接顔体を採用できることを開示している。
しかし、一般的に、濾過性能に優れる部材は通気性が低い傾向があり、通気性の低い部材を備えた通気性接顔体を有するマスクを着用すると、蒸れによる不快感を感じることがあった。特にマスクの着用時間が長くなるにつれ、蒸れによる不快感を感じ易くなる傾向があった。
そして、蒸れによる不快感を感じる理由として、本願発明者らは当初、マスク着用者の呼気中に含まれる水蒸気が通気性接顔体を通過し難いことで、マスク内部に充満したためであると考えた。
本発明は、着用中に蒸れによる不快感を感じ難いマスクの提供を目的とする。
「マスク本体部および通気性接顔体を備えるマスクであり、
前記マスク本体部における着用者側の外周部分に前記通気性接顔体が接合一体化しており、
前記通気性接顔体は、下記測定方法に基づき算出された蒸散率が35質量%よりも高い通気性シートを備えている、マスク。
記
1.前記通気性シートを主面の大きさが直径9cmの円板状に切り取り、試験片(w、単位:g)を調製する、
2.温度:20℃、相対湿度:65%RHの標準状態下において、平板上に0.1mlの水をのせ、水の上から前記試験片を覆い被せることで前記試験片に0.1mlの水を付与し、水を付与した前記試験片の質量(w0、単位:g)を測定する、
3.水を付与した前記試験片を前記標準状態下に20分間静置した後、前記試験片の質量(w20、単位:g)を測定する、
4.上述のようにして測定した各質量を以下の式に代入することで、前記通気性シートの蒸散率(質量%)を算出する、
蒸散率(質量%)={(w0−w20)/(w0−w)}×100」
である。
そして、本願発明者らは、マスク本体部および通気性接顔体を備えるマスクにおいて、通気性接顔体が本発明の規定する蒸散率を有する通気性シートを備えていることによって、着用中に蒸れによる不快感を感じ難いマスクを提供できることを見出した。
そのため、本発明により、着用中に蒸れによる不快感を感じ難いマスクを提供できる。
なお、本発明では、マスク(10)を着用者が着用した際に形成される、マスク(10)と着用者の顔面によって模式的に包囲される空間をマスクの内気側と称し、それ以外の空間をマスク(10)の外気側と称する。
マスク本体部(11)は主に、外気側からマスクの内気側に向かい外気を通過させ、外気側の空気中に含まれるじん埃やウイルスを捕集することで、清浄な空気を内気側に供給する働きを担う部材である。また、マスク本体部(11)は、内気側から外気側に向かい着用者の呼気を通過させる際に、着用者の呼気中に含まれる体液やウイルスなどを捕集することで、体液やウイルスなどが外気側へ放出されるのを防ぐ働きも担う。
なお、マスク本体部(11)における着用者側の外周部分(13、以降、マスク本体部(11)の外周部分(13)と称することがある)とは、着用者がマスク(10)を着用した状態を想定したときに、前記状態において着用者側からマスク本体部(11)を見た際の、マスク本体部(11)の輪郭部分とその周縁部分をいう。
本発明でいう接合一体化とは、マスク本体部(11)の外周部分(13)の少なくとも一部に通気性接顔体(12)が接触しており、その接触部分がバインダやホットメルト樹脂などの接着剤により接着一体化している、あるいは、前記接触部分が溶融一体化していることで、前記接触部分の通気抵抗が、マスク本体部(11)及び接顔体(12)よりも高くなっている態様を指す。なお、接合一体化の態様として、例えば、通気性接顔体(12)とマスク本体部(11)の接触部分が、断続することなく一続きとなるように溶融一体化あるいは接着一体化している態様、エンボスパターン等の細かい間隔をなすように溶融一体化あるいは接着一体化している態様などを挙げることができる。
なお、図1では、中央に略五角形をした開孔(14)を有する略環帯形状の通気性接顔体(12)を備えたマスク(10)を図示している。
(蒸散率の測定方法)
1.前記通気性シートを主面の大きさが直径9cmの円板状に切り取り、試験片(w、単位:g)を調製する、
2.温度:20℃、相対湿度:65%RHの標準状態下において、平板上に0.1mlの水をのせ、水の上から前記試験片を覆い被せることで前記試験片に0.1mlの水を付与し、水を付与した前記試験片の質量(w0、単位:g)を測定する、
3.水を付与した前記試験片を前記標準状態下に20分間静置した後、前記試験片の質量(w20、単位:g)を測定する、
4.上述のようにして測定した各質量を以下の式に代入することで、前記通気性シートの蒸散率(質量%)を算出する、
蒸散率(質量%)={(w0−w20)/(w0−w)}×100。
なお、上述の測定方法でいう水とは、蒸留、イオン交換を経た二次蒸留水に相当する水を指す。
通気性接顔体(12)を構成する通気性シートは、本発明の規定する蒸散率を有するのであれば、その種類は適宜調整するものであり、例えば、不織布や織物(例えば、メッシュなど)や編物などの布帛、通気性を備えるフィルムや発泡体シートであることができる。
そのため、通気性接顔体(12)による水の吸水性および蒸散性を向上するため、通気性シートが異形断面繊維を含んでいるのが好ましく、通気性シートを構成する繊維が異形断面繊維のみであるのがより好ましい。なお、異形断面繊維として、三角形形状などの多角形形状、Y字形状などのアルファベット文字型形状、不定形形状、多葉形状、アスタリスク形状などの記号型形状、あるいはこれらの形状が複数結合した形状などの繊維断面を有する繊維を例示できる。
また、帯電した水流絡合装置へ供した不織布を帯電させると、水流を作用させて繊維同士を絡み合わせる際に、繊維に付着した帯電効果を阻害する添加剤(繊維油剤、分散剤、界面活性剤など)が水流により除去されて、帯電量に優れる不織布を調製でき好ましい。更に、直接法を用いてなる不織布を帯電させると、帯電効果を阻害する添加剤(繊維油剤、分散剤、界面活性剤など)を使用しない、あるいは使用量を少なくできるため、帯電量に優れる不織布を調製し易い。
通気性シートの厚さは、0.1mm〜10mmとするのが好ましく、0.3mm〜5mmとするのがより好ましく、0.5mm〜3mmとするのが最も好ましい。
通気性シートの見掛け密度は、10〜250kg/m3とするのが好ましく、30〜230kg/m3とするのがより好ましく、50〜210kg/m3とするのが最も好ましい。
通気性シートの通気度は、10cm3/cm2・s〜250cm3/cm2・sとするのが好ましく、20cm3/cm2・s〜220cm3/cm2・sとするのがより好ましく、30cm3/cm2・s〜190cm3/cm2・sとするのが最も好ましい。
なお、本発明の規定する蒸散率を有する通気性シートとして、例えば、ユニチカトレーディング株式会社のルミエース(登録商標)MA6105(蒸散率:46質量%)などを挙げることができる。
なお、通気性素材が帯電性能を有すると、通気性接顔体(12)が発揮する、外気側のじん埃やウイルスがマスクの内気側に侵入するのを防止する機能が向上するため好ましい。
通気性素材の、例えば、厚さ、見掛け密度、通気度などの値も特に限定されるものではなく、適宜調整するものであるが、例えば、上述した通気性シートと同様の範囲とすることができる。
通気性シートと通気性素材を積層して、通気性接顔体(12)を調製する場合、その調製方法として、例えば、
1.通気性シートと通気性素材を一体化することなく重ね合わせ、通気性接顔体(12)を調製する方法、
2.重ね合わせた通気性シートと通気性素材を、例えばニードルパンチ装置や水流絡合装置に供することで絡合し、通気性接顔体(12)を調製する方法、
3.重ね合わせた通気性シートと通気性素材を、超音波融着手段や加熱手段に供することで溶融一体化し、通気性接顔体(12)を調製する方法、
4.バインダやホットメルト樹脂などの接着剤を間に介在させて、通気性シートと通気性素材を重ね合わせて、接着一体化し、通気性接顔体(12)を調製する方法、
などを用いることができる。
また、通気性接顔体(12)を構成する通気性シートと通気性素材の積層枚数や、その積層順番は適宜選択する。
帯電性能を有する通気性接顔体(12)を調製する方法は適宜選択するが、例えば、帯電した通気性シートを用いることで、あるいは、通気性シートに帯電した通気性素材を積層することで、帯電性能を有する通気性接顔体(12)を調製できる。なお、水が蒸散する際に帯電が弱まる傾向があることから、通気性接顔体(12)の帯電性能が低下するのを防止するため、通気性シートに帯電した通気性素材を積層することで、帯電性能を有する通気性接顔体(12)を調製するのが好ましい。
あるいは、調製した通気性接顔体(12)を帯電手段へ供することで、帯電性能を有する通気性接顔体(12)を調製してもよい。
通気性接顔体(12)の厚さは、0.1mm〜10mmとするのが好ましく、0.5mm〜5mmとするのがより好ましく、1mm〜3mmとするのが最も好ましい。
通気性接顔体(12)の見掛け密度は通気性が優れるように、250kg/m3以下であるのが好ましく、200kg/m3以下であるのがより好ましく150kg/m3以下であるのが最も好ましい。見掛け密度の下限値もまた適宜調整するが、外気側に存在するじん埃やウイルス、及び/又は、着用者の呼気中に含まれる体液やウイルスなどの通過を防ぎやすいように、10kg/m3以上であるのが好ましく、30kg/m3以上であるのがより好ましく、50kg/m3以上であるのが最も好ましい。
通気性接顔体(12)の形状を加工する手段としては、公知の手段を採用できる。例えば、切り抜く、打ち抜くなどして、カップ形状マスクや二つ折りマスクなどの形状に加工されたマスク本体部(11)と接合一体化可能な形状にできる。
なお、マスク本体部用素材を上述した帯電手段へ供し、帯電したマスク本体部(11)を用いてマスク(10)を調製すると、マスク(10)のじん埃やウイルスなどの捕集能力を向上できるため好ましい。
特に、マスク本体部用素材として直接紡糸法を用いてなる不織布を採用すると、帯電効果を阻害する添加剤(繊維油剤、分散剤、界面活性剤など)を使用しない、あるいは使用量を少なくできるため、帯電量に優れるマスク本体部(11)を調製でき好ましい。
補強材として、マスク本体部(11)の帯電能力を低下させにくい補強材を使用することが望ましい。例えば、スパンボンド不織布は帯電特性を劣化させる界面活性剤等の付着量が少ないことから、補強材として好適に使用可能である。
溶融一体化させる方法を作用する場合には、熱が加わることで最終的に得られるマスク(10)の帯電性能など諸特性が低下する恐れがあるため、超音波融着などマスク本体部(11)と通気性接顔体(12)が加熱され難い手段を用いるのが好ましい。
このような態様のマスク(10)であることによって、通気性接顔体(12)に吸収された水が、マスク本体部(11)と着用者の顔面との間で外気側に露出している通気性シートから蒸散できるため、通気性接顔体(12)がより湿り難くなり、更に、着用中に蒸れによる不快感を感じ難いマスクを提供でき好ましい。
マスク本体部(11)の外周部分(13)において、着用者の鼻に近い部位や、着用者の頬や顎に近い部位などに通気性接顔体(12)が存在していると、マスク(10)と着用者の顔面の間からじん埃やウイルスが侵入することを、より防ぐことができる。
また、上述の最短距離の上限は限定するものではなく適宜調整するが、通気性接顔体(12)が着用者の口や鼻を塞ぐことなく囲む態様をなすように、例えば、4cm以下であることができる。
(i)体積固有抵抗値が1016程度(Ω・cm)である市販のポリプロピレン樹脂を用い、メルトブロー法を用いて紡糸を行い、メルトブロー不織布(目付:50g/m2、平均繊維径:6μm)を調製した。
得られたメルトブロー不織布を、極性液体として電気伝導度が3.2(μS/cm)、温度が20±5℃の範囲に保たれた純水(蒸留、イオン交換を経た二次蒸留水に相当)が保持された浴槽内に搬送し、純水を付与した後、周波数20kHzの超音波を作用させた。次いで、超音波を作用させたメルトブロー不織布を、コンベヤ式ドライヤーを用いて105℃で乾燥し、液体帯電処理したメルトブロー不織布(目付:50g/m2、平均繊維径:6μm)を調製した。
次いで、体積固有抵抗値が1016程度(Ω・cm)である市販のポリプロピレン繊維(繊度:2.2dtex、繊維長:51mm)と、アクリル系繊維(繊度:2.2dtex、繊維長:51mm)を、60℃の温水で洗浄し、繊維に付着した繊維油剤の量を繊維質量に対して0.1%以下になるように調整した後、混合比が(ポリプロピレン繊維:アクリル系繊維=40質量%:60質量%)となるように均一に混ぜ合わせて、乾燥させた。
この混ぜ合わせた繊維をカード装置によって繊維ウェブとすると共に摩擦帯電させ、この繊維ウェブをポリプロピレンスパンボンド不織布(目付:15g/m2)に積層した後、繊維ウェブ側からニードルパンチ処理を行い、摩擦帯電処理したニードルパンチ複合不織布(目付:120g/m2)を調製した。
カバー層として目付20g/m2のポリプロピレンスパンボンド不織布を用意した。
この積層不織布をサインカーブ形状に超音波溶断して、一つだけ凸形を有する略半円形状に溶断すると共に、溶断部において各不織布層間を融着一体化した。
次いで、積層不織布の融着一体化してなる融着線が中心となるように、略半円形状の積層不織布の直線部分を左右に展開することで、上層から下層に向かいスパンボンド不織布−メルトブロー不織布−ポリプロピレンスパンボンド不織布を下層側に備えた態様のニードルパンチ複合不織布の順で積層され、不織布同士が前記融着線で融着一体化したカップ形状のフィルタ層を調製した。
・ポリエチレン/ポリプロピレン芯鞘型複合繊維(繊度:6.6dtex、繊維長:102mm):70質量%
・ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレンテレフタレートコポリマーサイドバイサイド型複合繊維(繊度:2.2dtex、繊維長:51mm):25質量%
・エチレン−エチレン酢酸ビニル共重合体/ポリプロピレン芯鞘型複合繊維(繊度:3.3dtex、繊維長:64mm):5質量%
次いで、以下の組成の繊維を混合してカード装置に供することで、目付が40g/m2の第2補強ウェブを作製した。
・ポリエチレン/ポリプロピレン芯鞘型複合繊維(繊度:20dtex、繊維長:102mm):30質量%
・ポリエチレン/ポリプロピレン芯鞘型複合繊維(繊度:6.6dtex、繊維長:102mm):65質量%
・エチレン−エチレン酢酸ビニル共重合体/ポリプロピレン芯鞘型複合繊維(繊度:3.3dtex、繊維長:64mm):5質量%
そして、第1補強ウェブと第2補強ウェブを積層し、第1補強ウェブ側からニードルパンチ処理を行うことで、ニードルパンチ積層不織布(目付80g/m2)を調製した。
このようにして調製されたニードルパンチ積層不織布を2枚積層しオーブンに入れ、145℃で5分間、加熱処理を行い、その後オーブンより取り出し、直ちにマスクの成形型を用いて5秒間のプレス成型を行うことで、カップ形状の補強材を得た。
異形断面を有するポリエチレンテレフタレート繊維のニットA(目付:150g/m2、厚さ:0.8mm、見掛け密度:190kg/m3、通気度:135cm3/cm2・s、蒸散率:46質量%、商品名:ルミエース(登録商標)MA6105、ユニチカトレーディング株式会社製)を用意した。
(i)帯電不織布の調製方法
潜在捲縮性を有する、エチレンプロピレンコポリマー/ポリプロピレンサイドバイサイド型複合繊維(繊度:2.2dtex、繊維長:44mm)をカード装置に供した後、水流絡合処理に供することで互いの繊維を絡み合わせ、その後、乾燥させ、熱風ドライヤーを用いてサイドバイサイド型複合繊維に捲縮を発現させることで、伸縮性を有する水流絡合不織布を調製した。
上述のようにして調製した伸縮性を有する水流絡合不織布を、コロナ放電処理(15kv)へ供することで、伸縮性を有する帯電不織布(目付:85g/m2、厚さ:0.8mm、見掛け密度:113kg/m3、通気度:115cm3/cm2・s、蒸散率:9質量%)を調製した。
潜在捲縮性を有する、ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレンテレフタレートコポリマーサイドバイサイド型複合繊維(繊度:1.3dtex、繊維長:44mm)をカード装置に供した後、水流絡合処理に供することで互いの繊維を絡み合わせ、その後、乾燥させ、熱風ドライヤーを用いてサイドバイサイド型複合繊維に捲縮を発現させることで、伸縮性を有する非帯電不織布(目付:90g/m2、厚さ:0.6mm、見掛け密度:173kg/m3、通気度:73cm3/cm2・s、蒸散率:15質量%、以降、帯電不織布と称することがある)を調製した。
ポリエチレンテレフタレート製ニットB(目付:105g/m2、厚さ:0.6mm、見掛け密度:184kg/m3、通気度:103cm3/cm2・s、蒸散率:35質量%、以降、非帯電不織布と称することがある)を用意した。
帯電不織布とニットAを一体化することなく重ね合わせ、超音波融着により、マスク本体部の外周部分と接触可能な形状となるように、帯電不織布とニットAを接合一体化した。
次いで、前記接合一体化した部分の内周側を打ち抜くことで、開口と外周との最短距離が10mmであり、図1に図示した略環帯形状の通気性接顔体を調製した。
そして、上述のようにして調製した通気性接顔体における、露出している帯電不織布の主面の外周部分に、マスク本体部の外周部分を接触させ、超音波融着によって通気性接顔体とマスク本体部を接合一体化した。最後に、マスクヒモをマスク本体部に超音波融着によって一体化して、マスクを調製した。
なお、このようにして調製したマスクは、マスク着用中にニットAが着用者の顔面と接触するものであった。
帯電不織布とニットBを一体化することなく重ね合わせ、超音波融着により、マスク本体部の外周部分と接触可能な形状となるように、帯電不織布とニットBを接合一体化した。
次いで、前記接合一体化した部分の内周側を打ち抜くことで、開口と外周との最短距離が10mmであり、図1に図示した略環帯形状の通気性接顔体を調製した。
このようにして調製した略環帯形状の通気性接顔体を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、マスクを調製した。
なお、このようにして調製したマスクは、マスク着用中にニットBが着用者の顔面と接触するものであった。
2枚の帯電不織布を一体化することなく重ね合わせ、超音波融着により、マスク本体部の外周部分と接触可能な形状となるように、帯電不織布同士を接合一体化した。
次いで、前記接合一体化した部分の内周側を打ち抜くことで、開口と外周との最短距離が10mmであり、図1に図示した略環帯形状の通気性接顔体を調製した。
このようにして調製した略環帯形状の通気性接顔体を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、マスクを調製した。
なお、このようにして調製したマスクは、マスク着用中に帯電不織布が着用者の顔面と接触するものであった。
帯電不織布と非帯電不織布を一体化することなく重ね合わせ、超音波融着により、マスク本体部の外周部分と接触可能な形状となるように、帯電不織布と非帯電不織布を接合一体化した。
次いで、前記接合一体化した部分の内周側を打ち抜くことで、開口と外周との最短距離が10mmであり、図1に図示した略環帯形状の通気性接顔体を調製した。
このようにして調製した略環帯形状の通気性接顔体を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、マスクを調製した。
なお、このようにして調製したマスクは、マスク着用中に非帯電不織布が着用者の顔面と接触するものであった。
実施例および比較例で調製したマスクを、被験者に着用させた。そして、マスクを着用したまま披見者の呼吸を続けさせ、マスク着用当初に感じた蒸れによる不快感の有無、および、マスク着用の1時間後に感じた蒸れによる不快感の有無を評価した。
そして、その評価結果を表1にまとめた。
11・・・マスク本体部
12・・・通気性接顔体
13・・・通気性接顔体の外周部分
14・・・開口
16・・・マスクヒモ
Claims (1)
- マスク本体部および通気性接顔体を備えるマスクであり、
前記マスク本体部における着用者側の外周部分に前記通気性接顔体が接合一体化しており、
前記通気性接顔体は、下記測定方法に基づき算出された蒸散率が35質量%よりも高い通気性シートを備えている、マスク。
記
1.前記通気性シートを主面の大きさが直径9cmの円板状に切り取り、試験片(w、単位:g)を調製する、
2.温度:20℃、相対湿度:65%RHの標準状態下において、平板上に0.1mlの水をのせ、水の上から前記試験片を覆い被せることで前記試験片に0.1mlの水を付与し、水を付与した前記試験片の質量(w0、単位:g)を測定する、
3.水を付与した前記試験片を前記標準状態下に20分間静置した後、前記試験片の質量(w20、単位:g)を測定する、
4.上述のようにして測定した各質量を以下の式に代入することで、前記通気性シートの蒸散率(質量%)を算出する、
蒸散率(質量%)={(w0−w20)/(w0−w)}×100
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