JP6867022B2

JP6867022B2 - マスク及びマスクの製造方法

Info

Publication number: JP6867022B2
Application number: JP2017115742A
Authority: JP
Inventors: 昭吾長尾; 泰裕甲賀; 博信谷口
Original assignee: サンエムパッケージ株式会社
Priority date: 2017-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2021-04-28
Anticipated expiration: 2037-06-13
Also published as: JP2019002081A

Description

本発明は、マスク及びマスクの製造方法に関する。

マスクは、着用することによりウイルスや細菌の吸込みや飛散を抑制することができる。しかし、咳込んだり会話したりする際に着用者の口の動きによってマスクの着用位置がずれた場合、マスクと着用者の顔、特に鼻梁との間に隙間が生じ、ウイルスや細菌の吸込みや飛散を抑制する効果が十分発揮できない虞がある。

この問題を解決するため、例えば特許文献１には、上端部に設けられた粘着層を着用者の顔に貼付けることにより、顔との間に隙間が生じることを抑制するマスクが開示されている。また、特許文献２には、上端部にウレタンフォームを設けることにより、鼻梁との密着性を高めたマスクが開示されている。

特開２００６−２８８６５０号公報特開２０１４−３０６５４号公報

しかし、特許文献１に開示されているマスクでは、粘着層を着用者の顔に貼付けるため、マスクの脱着時に皮膚に刺激が加わる虞がある。また、特許文献２に開示されているマスクでは、着用者の鼻梁の形状や大きさ等によってはウレタンフォームが十分に密着できない場合があり、密着性に個人差が生じる。

本発明は上記事実に鑑み、皮膚への刺激を抑制しつつ鼻梁との密着性を高めることができるマスク及びマスクの製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載のマスクは、不織布で構成され、耳又は頭に係止される係止部を有するマスク本体と、前記マスク本体の上端部に沿って設けられた可撓性のノーズグリップと、前記ノーズグリップに沿って前記マスク本体の内側に形成された粘弾性を有する樹脂組成物層である鼻当部と、を備え、前記鼻当部は、粘着力が０．５ｇｆ〜４．０ｇｆの材料で構成されており、幅が１．６ｍｍ〜７．９ｍｍ、厚さが０．６ｍｍ〜４．０ｍｍとされ、前記鼻当部の長手方向の長さは前記ノーズグリップの長さよりも長く、前記鼻当部の前記マスク本体に接する面の幅は前記ノーズグリップの幅よりも大きくされている。

上記構成によれば、マスク本体の上端部に沿って可撓性のノーズグリップが設けられ、ノーズグリップに沿って粘弾性を有する樹脂組成物層である鼻当部が形成されている。このため、マスクを着用した際にノーズグリップが鼻梁の形状に沿うとともに、鼻当部によってノーズグリップと鼻梁との隙間が塞がれ、マスクと顔との密着性を保つことができる。

また、上記構成によれば、鼻当部は、粘着力が０．５ｇｆ〜４．０ｇｆの材料で構成されており、幅が１．６ｍｍ〜７．９ｍｍ、厚さが０．６ｍｍ〜４．０ｍｍとされている。このため、マスクと顔の密着性を保ちつつ、鼻当部が顔に張り付くことによる違和感や皮膚の損傷を抑制することができる。

請求項２に記載のマスクの製造方法は、上端に沿って可撓性のノーズグリップを取付けたマスク本体を成形し、粘弾性を有する熱可塑性材料を加熱して溶融し、溶融した前記熱可塑性材料を、前記ノーズグリップに沿って前記マスク本体の内側に帯状に塗布して固化させることにより、前記マスク本体に樹脂組成物層である鼻当部を形成し、前記鼻当部を、粘着力が０．５ｇｆ〜４．０ｇｆの材料で構成し、前記鼻当部の幅を１．６ｍｍ〜７．９ｍｍとし、前記鼻当部の厚さを０．６ｍｍ〜４．０ｍｍとし、前記鼻当部の長手方向の長さを前記ノーズグリップの長さよりも長くし、前記鼻当部の前記マスク本体に接する面の幅を前記ノーズグリップの幅よりも大きくする。

上記方法によれば、マスク本体を成形した後、マスク本体に溶融した熱可塑性材料を塗布して固化させることにより、マスク本体に鼻当部を形成することができる。このため、テープや接着剤等を用いずにマスク本体に鼻当部を接着することができる。
また、上記方法によれば、鼻当部は、粘着力が０．５ｇｆ〜４．０ｇｆの材料で構成されており、幅が１．６ｍｍ〜７．９ｍｍ、厚さが０．６ｍｍ〜４．０ｍｍとされている。このため、マスクと顔の密着性を保ちつつ、鼻当部が顔に張り付くことによる違和感や皮膚の損傷を抑制することができる。

本発明によれば、皮膚への刺激を抑制しつつ鼻梁との密着性を高めることができるマスク及びマスクの製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態の一例におけるマスクを内側から見た構成を示す平面図である。図１におけるＸ−Ｘ線断面図である。本発明の実施形態の一例におけるマスクを着用した状態を示す概略斜視図である。実施例と比較例におけるマスクの性能をそれぞれ示す表である。

以下、本発明の実施形態に係るマスク及びマスクの製造方法の一例について、図１〜図３に従って説明する。

（構造）
本実施形態のマスク１０は、図１〜図３に示すように、左右両端部（長手方向両端部）に２本のゴム紐１２からなる係止部１４を有する矩形状のマスク本体１６を備えている。

マスク本体１６は、マスク１０の着用時に係止部１４が着用者の耳に係止されることにより、着用者の鼻梁及び口を覆う位置に保持される。なお、係止部１４は、着用者の頭に掛回される１本のゴム紐等とされていてもよい。

マスク本体１６は、長手方向に沿って複数（本実施形態では３本）のプリーツ１８が形成された不織布で構成されており、短手方向に開拡可能とされている。なお、マスク本体１６は複数層に積層された不織布で構成されており、不織布の材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、レーヨン、紙、及びそれらが混抄されたもの等、が挙げられる。

また、不織布の紡糸方法は、スパンボンド法、サーマルボンド法、メルトブローン法、スパンレース法、湿式混抄法等、が挙げられる。マスク本体１６の上端部及び下端部では、不織布が外側（着用者の顔に接する面とは反対側の面側）に折返されており、長手方向に延びる溶着線２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに沿って溶着されている。

なお、マスク本体１６の上端部において、溶着線２０Ａ、２０Ｂは互いに間隔をあけて平行に延びており、２本の溶着線２０Ａ、２０Ｂの間にはノーズグリップ２２が埋包されている。

ノーズグリップ２２は、可撓性を有する平円形状の帯状のアルミニウムで構成されており、マスク本体１６の上端辺に沿って配置されている。図１に示すように、マスク本体１６の上端部におけるノーズグリップ２２より長手方向両端側は、不織布が短手方向に延びる溶着線２０Ｄに沿って溶着されており、ノーズグリップ２２がマスク本体１６の上端部における長手方向中央部に保持されている。

なお、ノーズグリップ２２を構成する材料としては、アルミニウムの他、樹脂や鉄、鉄芯に樹脂を被覆したもの等、様々な材料を用いることができる。また、手で容易に曲げることができる程度の可撓性を有していればよく、形状も平円形状には限られない。

また、マスク本体１６の上端部の内側（着用者の顔に接する面側）には、ノーズグリップ２２に沿って鼻当部２４が設けられている。鼻当部２４は、粘着力が０．５ｇｆ〜４．０ｇｆとされた樹脂組成物層で構成されており、特に熱可塑性樹脂で構成されている。

図２に示すように、鼻当部２４の断面は略台形状とされており、マスク本体１６に接する面の幅がノーズグリップ２２の幅より僅かに大きくされている。具体的には、鼻当部２４は、幅が１．６ｍｍ〜７．９ｍｍ、厚さが０．６ｍｍ〜４．０ｍｍとされている。

また、鼻当部２４の長手方向の長さは、ノーズグリップ２２の長手方向の長さより長くされている。なお、マスク１０の非着用時には、鼻当部２４を図示しない離型紙で覆ってもよい。これにより、鼻当部２４が他のマスク１０の鼻当部２４に粘着することを抑制することができる。

その他、マスク１０の構成は上記実施形態には限られず、例えば、マスク本体１６の長手方向両端部に、空気が横漏れすることを抑制するサイドカバーが取付けられていてもよい。

（製造方法）
本実施形態のマスク１０を製造する場合、まず、不織布を長手方向に沿って複数回折返すことにより、プリーツ１８を形成する。次に、不織布の下端部を折返して溶着線２０Ｃに沿って溶着するとともに、ノーズグリップ２２を埋包するように不織布の上端部を折返し、ノーズグリップ２２を間に挟んで溶着線２０Ａ、２０Ｂに沿って溶着する。

また、不織布のノーズグリップ２２より長手方向両端側を、溶着線２０Ｄに沿って溶着する。さらに、不織布の左右両端部を溶着するとともに、不織布の左右両端部にゴム紐１２の両端部をそれぞれ取付けて係止部１４を形成する。以上の工程によってマスク本体１６を成形する。

次に、約１７０℃に加熱された図示しないグルーガンに熱可塑性材料を投入して熱可塑性材料を溶融させ、溶融した熱可塑性材料を、ノーズグリップ２２に沿ってマスク本体１６の内側にグルーガンでストランド状（帯状）に押出して塗布する。なお、グルーガンは、溶融した熱可塑性材料を連続的又は断続的に塗布することが可能な構成とされている。

このとき、熱可塑性材料の熱によってマスク本体１６の不織布が溶けて、熱可塑性材料と不織布とが接着される。その後、マスク本体１６の内側に塗布された熱可塑性材料を、離型紙を介して図示しない平板で押圧しながら固化させることで、熱可塑性材料と不織布との接着性を高めるとともに熱可塑性材料を成形して鼻当部２４を形成する。

なお、熱可塑性材料を固化させる場合、別途設けられた冷却装置によって冷却して固化させてもよく、また自然冷却によって固化させてもよい。以上の工程によって、マスク１０を製造する。

着用者がマスク１０を着用する場合、図３に示すように、ゴム紐１２を耳に係止するとともにノーズグリップ２２を鼻梁の形状に合わせて屈曲させ、マスク本体１６によって鼻梁及び口を覆う。このとき、ノーズグリップ２２に沿ってマスク本体１６の内側に設けられた鼻当部２４が鼻梁に密着し、ノーズグリップと鼻梁との隙間が塞がれる。

（作用及び効果）
本実施形態によれば、マスク本体１６の上端部に沿って可撓性のノーズグリップ２２が設けられており、ノーズグリップ２２に沿って粘弾性を有する鼻当部２４が形成されている。

このため、マスク１０を着用した際にノーズグリップ２２が鼻梁の形状に沿うとともに、鼻当部２４によってノーズグリップ２２と鼻梁との隙間が塞がれ、マスク１０と顔との密着性を保つことができる。

さらに、鼻当部２４を構成する樹脂組成物層の粘着力が０．５ｇｆ〜４．０ｇｆとされているとともに、鼻当部２４の幅が１．６ｍｍ〜７．９ｍｍ、厚さが０．６ｍｍ〜４．０ｍｍとされている。このため、マスク１０と顔との密着性を保ちつつ、鼻当部２４が顔に張り付くことによる違和感や皮膚の損傷を抑制することができる。

なお、鼻当部２４の幅（マスク本体１６に接する面の幅）及び長さは、ノーズグリップ２２の幅及び長さより大きくされている。このため、ノーズグリップ２２が鼻梁に直接当接することを抑制することができ、マスク１０と顔との密着性をより保つことができる。

また、本実施形態によれば、マスク本体１６を成形した後、溶融した熱可塑性材料をノーズグリップ２２に沿ってマスク本体１６の内側にストランド状（帯状）に塗布して固化させることにより、マスク本体１６に鼻当部２４を形成している。このため、テープや接着剤等を用いずにマスク本体１６に鼻当部２４を接着することができる。

以下、本発明の実施例１〜１０、及び比較例１〜７について図４を用いて具体的に説明する。なお、実施例及び比較例では、耐曇り性、漏れ率、皮膚感作、粘着力、装着感の５項目についてマスク性能を評価した。

具体的には、耐曇り性については、２０℃、６５％に管理された恒温恒湿室内で、予め室内でエージングしたマスク１０及びメガネを装着し、メガネの曇り方を評価する。図４において、曇ってしまい殆ど視界が無くなる状態を×、視界は無くならないが見難い状態を△、殆ど曇らず正常な視界が確保された状態を○とする。

漏れ率については、ＪＩＳＴ−８１５９の呼吸用保護具の漏れ率試験方法に基づき、マスク１０を装着した状態での漏れ率の測定を行う。なお、測定は同一の試験を４回行う。数値が高いほど、マスク１０の着用時に大きな漏れが生じていることを表す。

皮膚感作については、被験者１０名にマスク１０の着脱を３回繰返してもらい、肌に感じる違和感を評価してもらう。図４において、皮膚が剥がれるような痛みや感触が生じた場合を×、強いべたつきや痛みは無いが違和感がある場合を△、全く違和感がない場合を○とする。

粘着力については、上述した皮膚感作の過程で被験者の感想を聞取り調査する。図４において、強いべたつきがあり着用に違和感がある場合を「あり」、僅かにべたつきがあるものの気にならない場合を「わずかにあり」、全くくっつかない場合を「無し」とする。

装着感については、被験者１０名にマスク１０を着用してもらい、感想を聞取り調査する。図４において、空気が非常に漏れていると感じた場合を「隙間大」又は「押さえ不十分」、殆ど漏れないと感じた場合を「隙間小」、全く漏れない場合を「隙間無し」とする。

（実施例１）
実施例１では、目付２５ｇのポリプロピレンのスパンボンド不織布と、目付２０ｇのポリプロピレンのメルトブローン不織布と、目付１８ｇのポリプロピレンのサーマルボンド不織布と、を積層して、幅が１７５ｍｍのマスク本体１６を成形した。

また、マスク本体１６に幅が４．０ｍｍ、厚さが０．６ｍｍのポリエチレン製のノーズグリップ２２を埋包し、ノーズグリップ２２に沿って、粘着力が０．５ｇｆ〜４．０ｇｆの樹脂材料Ａによって幅が４．０ｍｍ、厚さが２ｍｍ、長さが１３０ｍｍの鼻当部２４を形成して、実施例１のマスク１０を作製した。

図４からわかるように、実施例１のマスク１０では、メガネが殆ど曇らず、呼吸時の空気の漏れも僅かであり、着用時の違和感も殆ど無かった。また、鼻当部２４が程よい粘着力を有しているため、着用者の鼻梁への密着性に個人差は生じなかった。

（実施例２〜４）
実施例２では、鼻当部２４の幅を５．０ｍｍ、厚さを１．０ｍｍとした。実施例３では、鼻当部２４の幅を５．０ｍｍ、厚さを４．０ｍｍとした。実施例４では、鼻当部２４の長さを１６０ｍｍとした。

実施例２〜４において、その他の条件は実施例１と同一の条件とした。図４からわかるように、実施例２〜４のマスク１０においても、実施例１と同様に、メガネが殆ど曇らず、呼吸時の空気の漏れも僅かであり、着用時の違和感も殆ど無かった。

（実施例５〜８）
実施例５では、樹脂材料Ａとは別の樹脂材料Ｂによって鼻当部２４を形成した。実施例６では、樹脂材料Ａ、Ｂとは別の樹脂材料Ｃによって鼻当部２４を形成した。実施例７では、樹脂材料Ａ〜Ｃとは別の樹脂材料Ｄ９５部に対し、エッソ石油製の石油樹脂エスコレッツを５部加えることで鼻当部２４を形成した。

実施例８では、メルトインデックス（ＭＩ）が５０のエチレンエチルアクリレート共重合体６０部に、メルトインデックス（ＭＩ）が１０のエチレンプロピレンゴム３０部と、エッソ石油製の石油樹脂１０部を加えることで鼻当部２４を形成した。実施例５〜８において、鼻当部２４の粘着力は０．５ｇｆ〜４．０ｇｆであった。なお、石油樹脂はタッキファイヤーを用いた。

実施例５〜８において、その他の条件は実施例１と同一の条件とした。図４からわかるように、実施例５〜８のマスク１０においても、実施例１と同様に、メガネが殆ど曇らず、呼吸時の空気の漏れも僅かであり、着用時の違和感も殆ど無かった。

（実施例９）
実施例９では、複数に分割されたノーズグリップ２２をマスク本体１６の上端辺に沿って断続的に埋包し、ノーズグリップ２２に沿って鼻当部２４を断続的に形成した。なお、その他の条件は実施例１と同一の条件とした。

図４からわかるように、マスク本体１６にノーズグリップ２２及び鼻当部２４を断続的に形成した場合であっても、実施例１と同様に、メガネが殆ど曇らず、呼吸時の空気の漏れも僅かであり、着用時の違和感も殆ど無かった。

（実施例１０）
実施例１０では、樹脂材料Ａに窒素ガスを混合して発泡させ、発泡した樹脂材料Ａを用いて鼻当部２４を形成した。なお、その他の条件は実施例１と同一の条件であり、鼻当部２４の粘着力は０．５ｇｆ〜４．０ｇｆであった。

図４からわかるように、発泡した熱可塑性材料を用いて鼻当部２４を形成した場合であっても、実施例１と同様に、メガネが殆ど曇らず、呼吸時の空気の漏れも僅かであり、着用時の違和感も殆ど無かった。

（比較例１）
比較例１では、鼻当部を無くした以外は、実施例１と同一の条件でマスクを作製した。図４からわかるように、鼻当部が無い比較例１のマスクでは、マスクと鼻梁との間に大きな隙間が生じ、メガネが曇ってしまうとともに呼吸時に空気の大きな漏れが生じていた。

（比較例２）
比較例２では、粘着力が１０〜２０ｇｆの樹脂材料で鼻当部を形成した以外は、実施例１と同一の条件でマスクを作製した。図４からわかるように、鼻当部の粘着力が１０〜２０ｇｆである比較例２のマスクでは、メガネの曇りや呼吸時の空気の漏れは無いものの、鼻当部が顔に強く貼付いて痛みや違和感が生じていた。

（比較例３）
比較例３では、非粘着性のウレタンフォームによって鼻当部を形成した以外は、実施例１と同一の条件でマスクを作製した。図４からわかるように、鼻当部がウレタンフォームである比較例３のマスクでは、着用者（被験者）の鼻梁の形状や大きさ等によって装着感や空気の漏れ率等に個人差が生じていた。

（比較例４〜６）
比較例４では、鼻当部の幅を１．５ｍｍ、厚さを０．５ｍｍとした。比較例５では、鼻当部の幅を８．０ｍｍ、厚さを４．０ｍｍとした。比較例６では、鼻当部の長さを５０ｍｍとした。比較例４〜６において、その他の条件は実施例１と同一の条件とした。

図４からわかるように、鼻当部の幅が１．５ｍｍ、厚さが０．５ｍｍである比較例４のマスクでは、鼻当部の粘着力が弱く、マスクと鼻梁との間に大きな隙間が生じ、メガネが曇ってしまうとともに呼吸時に空気の大きな漏れが生じていた。

また、鼻当部の幅が８．０ｍｍ、厚さが４．０ｍｍである比較例５のマスクでは、メガネの曇りや呼吸時の空気の漏れは無いものの、鼻当部が顔に強く貼付いて違和感が生じていた。さらに、鼻当部の長さが５０ｍｍである比較例６のマスクでは、鼻当部の顔への粘着力が弱く、マスクと鼻梁との間に大きな隙間が生じて呼吸時に空気の大きな漏れが生じていた。

（比較例７）
比較例７では、酢酸ビニルが１０％含まれるメルトインデックス（ＭＩ）が１０のエチレン酢酸ビニル共重合体７０部に、メルトインデックス（ＭＩ）が１０のエチレンプロピレンゴム２５部と、エッソ石油製の石油樹脂５部を加えることで鼻当部を形成した。なお、石油樹脂はタッキファイヤーを用い、鼻当部の粘着力は０．１ｇｆ〜０．４ｇｆであった。その他の条件は実施例１と同一の条件とした。

図４からわかるように、鼻当部の粘着力が０．１ｇｆ〜０．４ｇｆである比較例７のマスクでは、鼻当部の粘着力が弱く、マスクと鼻梁との間に大きな隙間が生じ、メガネが曇ってしまうとともに呼吸時に空気の大きな漏れが生じていた。

１０マスク
１４係止部
１６マスク本体
２２ノーズグリップ
２４鼻当部

Claims

不織布で構成され、耳又は頭に係止される係止部を有するマスク本体と、
前記マスク本体の上端部に沿って設けられた可撓性のノーズグリップと、
前記ノーズグリップに沿って前記マスク本体の内側に形成された粘弾性を有する樹脂組成物層である鼻当部と、
を備え、
前記鼻当部は、粘着力が０．５ｇｆ〜４．０ｇｆの材料で構成されており、幅が１．６ｍｍ〜７．９ｍｍ、厚さが０．６ｍｍ〜４．０ｍｍとされ、
前記鼻当部の長手方向の長さは前記ノーズグリップの長さよりも長く、前記鼻当部の前記マスク本体に接する面の幅は前記ノーズグリップの幅よりも大きくされているマスク。
上端に沿って可撓性のノーズグリップを取付けたマスク本体を成形し、
粘弾性を有する熱可塑性材料を加熱して溶融し、
溶融した前記熱可塑性材料を、前記ノーズグリップに沿って前記マスク本体の内側に帯状に塗布して固化させることにより、前記マスク本体に樹脂組成物層である鼻当部を形成し、
前記鼻当部を、粘着力が０．５ｇｆ〜４．０ｇｆの材料で構成し、前記鼻当部の幅を１．６ｍｍ〜７．９ｍｍとし、前記鼻当部の厚さを０．６ｍｍ〜４．０ｍｍとし、
前記鼻当部の長手方向の長さを前記ノーズグリップの長さよりも長くし、前記鼻当部の前記マスク本体に接する面の幅を前記ノーズグリップの幅よりも大きくする、
マスクの製造方法。