JPH06504329A - 濾過型繊維顔面マスクの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 濾過型繊維顔面マスクの形成方法 発明の分野 本発明は熱接着性繊維から成る不織ウェブから濾過型繊維顔面マスクを形成する 方法に関する。本発明は又熱接着性繊維から成る不織ウェブから作られ、摩擦を 受けた後において表面毛羽の程度を低く保つ濾過型繊維顔面マスクに関する。

発明の背景 濾過型繊維顔面マスクは呼吸に関連した分野で周知である。このような顔面マス クは人の呼吸通路をおおって着用され、（１）不純物又は夾雑物が着用者の呼吸 路へ進入することを防ぎ、かつ（２）着用者から吐き出されたバクテリアおよび 夾雑物に曝ろされることから他人を保護するという２つの目的の少くとも一方の 目的に役立つ。最初の場合には、空気が着用者に有害な粒子を含むような環境下 でマスクが着用される。第２の場合には、例えば患者を感染から保護するために 手術室でマスクが着用される。

濾過型繊維顔面マスクは複数の熱接着性繊維から作られている。

複数の熱接着性繊維は、加熱され、冷却された後に、隣接する繊維に接合される 。このような繊維から形成された顔面マスク例は米国特許第４．８０７．６１９ 号及び米国特許第４．５３６．４４０号に示されている。

これらの特許に開示された顔面マスクは熱接着性繊維の少くとも一層を有するカ ップ形状のマスクである。熱接着性繊維の層は「行形層」と名付けられ、マスク に形状を与えるため及び濾過層を支えるために用いられる。濾過層に関連して、 行形層はマスクの内部に（着用者の顔面に近接する側に）配置されるか、あるい はマスクの外部、またはその内外の両側に配置されてよい。代表的には、濾過層 は行形層の外側に配置される。

米国特許第４．８０７．６１９号及び米国特許第４．５３６．４４０号に開示さ れた行形層は、熱接着性繊維の不織ウェブを加熱した型内で成形することによっ て作られていた。加熱された型は、加熱接着性繊維の接着成分の軟化点以上の温 度で作動する。熱接着性繊維のウェブは加熱された型内に置かれ、加圧および加 熱されて顔面マスク用の行形層を形成する。このタイプの成形作業は［熟成形プ ロセスＪとして知られている。

熱接着性繊維の不織ウェブを熱成形することによって作られた顔面マスクを着用 した人達から様々な不平が出ている。着用者は、着用者の顔に触れ、くすぐった い感覚を引き起こして顔面に触れた部分をひっかきたくなるようにさせる毛羽を マスクが含んでいることを指摘する。もしマスクが、空気中の不純物を着用者が 呼吸することから保護し、あるいは感染から保護するために着用されているなら ば、かゆい感覚を緩和するために顔面からマスクを外すことは各種の問題を生ず る。着用者はかゆい感覚をがまんして、彼等自身及び他人を潜在的に危険な物質 にさらす危険に耐えなければならない。

本発明は改良された表面毛羽特性を有する顔面マスク用の行形層を提供すること を目的とする。

用語解説 本明細書において、 「二成分繊維」は異なる軟化温度を有する異なるポリマー組成物から成る２以上 の成分で構成された繊維を意味し、上記成分は繊維の長手に沿った分離した異な る領域に配置されている。

「バインダー繊維」はモノフィラメント熱接着性繊維を意味する。

「プレスキニングＪ　（Ｐｒｅｓｋｉｎｎｉｎｇ）は少なくとも繊維ウェブの１ 表面を該ウェブの１表面上の繊維が相互に結合する温度まで加熱することを意味 し、この加熱は繊維ウェブを全体に加熱して成形する成形作業前に発生する。

「軟化温度」は繊維成分が相互間で接着して冷却時に結合状態を保持する程度に 軟化する最低温度を意味する。

「ステーブル繊維」は非熱接着性繊維を意味する。

［熱接着性繊維Ｊはその軟化温度以上に加熱されかつ続いて冷却された後に隣接 接触繊維へ結合する繊維を意味する。

発明の概要 本発明は熱接着性繊維を含む不織ウェブから顔面マスクのための行形層を形成す る方法を含み、この方法において上記顔面マスクの行形層上の表面毛羽発生は最 小限にされる。驚くべきことに、改良された表面毛羽特性は、若干が二成分繊維 である熱接着性繊維を含む不織繊維ウェブを冷却成形した行形層で得られること が発見された。顔面マスクのための不織繊維付形層を形成する方法は、次の工程 から成る。（イ）（ｉ）不織繊維材料の重量を基準に少なくとも約４０重量％の 熱接着性繊維、少なくとも約１０重量％の二成分繊維である不縁繊維材料、およ び選択的に（ｉｉ）ステーブル繊維を含む繊維材料の不縁ウェブを、二成分繊維 成分の少なくともｌ成分を含む熱接着性繊維が軟化する温度まで加熱し、次に（ ロ）上記熱接着性繊維と上記二成分繊維の少なくともｌ成分はまだ柔らかい間に 、上記加熱された繊維材料の不織ウェブを熱接着性繊維および二成分の全成分の 軟化温度未満の温度の成形部材を具備した成形型で成形する。表面毛羽発生を減 少させる好ましい方法は不織繊維材料のウェブをプレスキンする付加工程を含む 。

本発明は、また、繊維顔面マスクを形成する方法を含む。この方法は、（イ）少 なくとも１層の濾過材料と、（ｉ）不織繊維材料の重量を基準として少な（とも 約４０重量％の熱接着性繊維、少なくとも約１０重量％の二成分繊維である不織 繊維材料、および選択的に（ｉｉ）ステーブル繊維を含む少なくとも１層の不縁 繊維材料を、二重にした状態で上記二成分繊維の少なくとも１成分を含む熱接着 性繊維が軟化する加熱段階へ通過させ、かつその後に（ロ）上記二重層を上記二 成分繊維の軟化した少なくとも１成分を含む熱接着性繊維の軟化温度未満にある 成形部材で顔面マスクの形状に成形することから成る。この成形は熱接着性繊維 と二成分繊維が繊維結合を可能にする間に行われる。

本発明は、また、顔面マスクの通常使用を通して表面毛羽の発生程度を低くする 繊維顔面マスクを含む。本発明の繊維顔面マスクは（イ）着用者の顔面へ顔面マ スクを固定するための手段、および（ロ）上記固定手段へ取り付けられかつ（ｉ ）不織繊維層内の繊維重量を基準にして少なくとも４０重量％の熱接着性繊維、 二成分繊維である不織繊維層において少なくとも約１０重量％の繊維、および（ ｉｉ）選択的にステーブル繊維を含む不織繊維層から成り、上記不織繊維層はカ ップ形状に成形され、かつ後述の表面毛羽摩擦試験において摩擦試験後に７．５ 以上の表面毛羽値を有する。

改良された表面毛羽特性を有する顔面マスクを提供する重要な理由は２つある。

第１の理由は上述の通りである。即ち、毛羽が着用者の顔面に刺激を与える。第 ２の理由（第１理由はど重要でないが毛羽が顔面マスクから抜けて着用者の鼻孔 へ吸い込まれて口へ入ることである。更に、抜けた毛羽は開いた傷、切断、切除 をもつ患者に特に危険である。医者はかかる患者を治療し、患者を感染から保護 するために顔面マスクを着用し、かつかかるマスクが高程度の表面毛羽を有する 場合、繊維が該マスクから抜けて開口部へ落ちる危険は非常に大きい。従って、 本発明の第１課題は熱接着性繊維の不織ウェブから形成された顔面マスクの行形 層上の表面毛羽の発生を実質的に低下させることにある。

改良された表面毛羽特性を存する顔面マスクを提供することに加えて、本発明は 熱接着性繊維の不織ウェブを熱成形する従来方を凌駕する優れた作用性を有する 新規な顔面マスク成形法を提供する。

濾過型繊維顔面マスクを形成する過既知熱成形法では、不織ウェブ内の繊維が熱 成形型へ粘着する傾向がある。繊維粘着が発生すると、該成形されたシェルは成 形型を開けた後に変形する。該シェルは冷却後にも永久的に変形している。熱成 形法は、従って過度の量の繊維消耗を伴いやすい。粘着は製造パラメタの注意深 い制御により熱成形中に回避できるが、製造窓（製造条件の変化）は比較的狭く かつ連続製造において制御することは極めて困難である。従って、本発明の他の 課題は熱接着性繊維の不織ウェブから行形層を形成する方法を提供することにあ る。この方法は繊維の成形型への粘着を解消する。

本発明の上述および他の課題、特性、および新規特徴は以下に添付図面を参照し て説明する。図面において、同様参照番号は同様部を示す。但し、以下の説明お よび図面は解説を目的とするものであって本発明の範囲を不当に制限するように 解釈されるべきでない。

図面の簡単な説明 図１は顔面マスクの前面図である。

図２は行形層及び濾過層を有する顔面マスクの断面図である。

図３は本発明による顔面マスクを形成するための装置の部分断面図を含む側面図 である。

図４は図３の４−４線に沿った断面図である。

図５は図３の５−５線に沿った断面図である。

図６は二成分繊維とバインダー繊維で構成される不織繊維ウェブを熱成形かつ冷 却成形することにより得られたシェルの表面毛羽値を示す線グラフである。

本発明の好適態様の詳細な説明 本発明の好ましい態様の説明において、特定用語は明瞭化のために使用される。

しかし、本発明はそのように選択された特定用語に制限されない。各用語は同様 目的を達成するために同様に作用する同等の技術を含むものとして選択されてい る。

不織熱接着性繊維から形成された顔面マスクにおいて、表面毛羽発生率は顔面マ スクの行形層を形成することにより最小限にされており、該マスクの通常使用を 通して、非常に僅かの繊維が紋付形層の表面から比較的短距離だけ上昇する。本 発明の好ましい態様において、かかる行形層は少なくとも４０重量％の熱接着性 繊維、少なくとも約１０重量％の二成分繊維である不織ウェブ繊維、およびバイ ンダー繊維である残余の熱接着性繊維を含む不織ウェブを冷却成形することによ り形成される。

第１に、二成分繊維を含む不織ウェブを、二成分繊維の少なくとも１接着成分を 含む熱接着性繊維の軟化温度以上であるが二成分繊維の非接着成分の溶融温度を 越えない温度まで加熱する。加熱温度は熱接着性繊維の成分に依り変化させる。

一般的に、コポリエステルまたはコポリオレフィン接着成分を含む二成分繊維を 使用するときには加熱温度は約１１０℃（２３０°Ｆ）から約２３０”Ｃ（４５ ０’　Ｆ）の範囲で変化させる。

上記不織ウェブの加熱後で熱接着性繊維および二成分繊維の軟化した成分の硬化 前に、該不織ウェブを成形器へ設置する。該成形器は不織ウェブの接着成分の軟 化温度未満の温度のカップ状成形部材を具備する。この成形型を加熱した繊維ウ ェブ上に閉鎖する。該ウェブは該成形型の形状になり、熱接着性繊維（二成分繊 維の軟化した部を含む）は硬化する。他方、該成形型内で不織ウェブを該ウェブ の接着成分のガラス転移温度未満の温度まで冷却するのが好ましい。成形後に、 成形された不織ウェブまたは行形層を散型から除去する。得られた行形層は人の 顔に適合する永久形状を存し、かつ表面毛羽を低程度に維持する。

表面毛羽発生を低下させる好ましい方法において、行形層は不織繊維ウェブをプ レスキニングする工程を含む方法により形成される。

成形前に不織ウェブの表面上で繊維を加熱することにより（従って繊維は相互に 接着する）、通常摩擦により生じる毛羽は更に少な（なることが発見された。コ ポリエステルまたはコポリオレフィン接着成分を有する二成分繊維を使用して、 好ましいプレスキニング温度は約１１０°Ｃから２３０℃（２３０−４５０°Ｆ ）、より好ましくは１２０゜から１７０°Ｃ（２５０−３４０°Ｆ）である。プ レスキニング温度は不織ウェブの接着成分の組成物、および繊維材料がプレスキ ニング段階を通過する速度等のファクタにより変化させてよい。

図１は顔面マスク例を示す。参照番号ｌＯは概ね該顔面マスクを示す。マスク１ ０はシェルまたはマスク体１２、弾性バンド１４、およびアルミニウム等の金属 製の柔軟なプツトソフト（ｄｅａｄ　５ｏｆｔ）バンド１６を有する。弾性バン ド１４は着用者の顔面上のマスク１０を保持するためにマスク体１２へ止めるま たは取り付けられる。柔軟プツトソフトバンド１６はマスクｌＯを変形させて着 用者の真上へ所望の取り付は状態で保持する。マスク体１２はカップ形状であっ て着用者の顔から間隔を置いて立ち上がり、下鼻柱へ僅かな圧力をもって接触し て頬を横切って顎へ至る。

図２はマスク体１２の断面例を示す。マスク体１２は、参照番号１２゜１５、お よび１７で示された複数層を有する。層１３は外付形層であり、層１５は濾過層 、および層１７は肉付形層である。行形層１３と１７は濾過層１５を支持してマ スク体１２を行形する。

用語「行形層」はこの明細書において使用されるが、行形層は、他の機能を有し 、最外層の場合には濾過層の保護および気流の予備濾過等が第一機能であってよ い。また、用語「層」は、１層が事実上、所望厚および重量を得るために組み立 てられた数層の二次層を含んでよい。いくつかの態様において、唯一の概ね内部 となる行形層のみが顔面マスクに含まれるが、行形は図２のごとく、例えば、濾 過層の各剥土に１層が使用されるのが耐久性がありかつ至便である。低程度の濾 過が必要な場合には、顔面マスクはそれ自体付形層、即ち、濾過層を伴わない行 形層で形成されてよい。行形層の不織ウェブ繊維構造は、代表的には濾過層はど 大きくないが、着用者の唾液および空気中の比較的大きな粒子等のより大きい粒 子を行形層により濾過できる濾過能力を有する。

行形層は繊維交点で繊維相互を接着させる接着成分を有する繊維を含む。接着成 分は、加熱および冷却されるときに隣接接触繊維を融合させるものである。かか る熱接着性繊維は、代表的にはモノフィラメントで二成分形態をとる。二成分繊 維はこの発明の行形層を形成するために使用される繊維であるのが好ましい。

行形層を形成するために有用な適宜二成分繊維は、例えば、日本、大阪のユニチ カ社によるメルティ（ＭＥＬＴＹ）繊維（ロスアンジエルス、Ｃｈｏｒｉ　Ａｌ ｌｌｅｒｉＣａ社で市販）等の同一の広がりを有する横並び形態、同−広がりを 有する同心シースコーシ形態、および日本、大阪のチッソ社によりＣＨＩＳＳＯ ＥＳ　にニューヨーク、ニューヨークの丸紅社により市販）の同−広がりを有す る楕円シースコア形態を含む。本発明の行形層を形成するために特に有用な二成 分繊維は非結晶コポリエステルポリマーブレンドのシース（５ｈｅａｔｈ）によ り包囲された結晶ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のコアを含む概ね同心 シースコア形態を有する。この二成分繊維はユニチカ社により製造されてメルチ イタイブ４０８０繊維として販売されている。他の特に適宜の二成分繊維は結晶 ＰＵＴのコアを有する同心シースコア繊維およびＮＣ、シャーロット、Ｈｏｅｃ ｈｓｔ　Ｃｅ１ａｎｅｓｅによりセルポンド（ＣＥＬＢＧＮＤ）、タイプ２５５ の商品名で市販の（ＵＳ特許第４．６８４．５７６号に記載のブレンド等）変形 コポリマーブレンドのシースである。

行形層の繊維は通常１から２００デニールの範囲にあり、好ましくは平均１デニ ールを越え５０デニ一ル未満である。好ましい態様において、行形層は合成ステ ーブル繊維の混合物、好ましくはクリンプされたバインダ繊維、および二成分繊 維を含む。低程度の表面毛羽を維持する行形層は（１）ステーブル繊維および（ ２）バインダ繊維の繊維混合物と二成分繊維を６０　：　４０からＯ：１００の 範囲の重量％比で形成されてよい。好ましくは、行形層は少なくとも約２０重量 ％の二成分繊維、０から８０重量％のバインダ繊維、および０から６０重量％（ より良くホ５０重量％未満）のステーブル繊維で実質的に構成される。より好ま しい行形層は少なくとも約５０重量％二数分繊維、更に好ましくは少なくとも７ ５重量％二成分繊維を有する。より多量の二成分繊維を含むウェブは毛羽のより 少ない行形層を製造する。

二成分繊維はバインダ繊維およびステーブル繊維よりも普通高価であるので、コ スト面から不織ウェブ中の二成分繊維は１００％未満で使用されてよい。

より好ましくない態様において、顔面マスク付形層は二成分繊維を使用すること なく形成される。この態様において、熱接着性繊維、例えば、熱流動性ポリエス テルのバインダ繊維がステーブル繊維、好ましくはクリンプされた繊維と共に不 織繊維ウェブ中に含まれる。

不織ウェブ含有熱接着性バインダ繊維は加熱および成形工程前にプレスキニング される。

バインダ繊維は代表的には加熱および冷却時に軟化して他の繊維へ結合するポリ マー材から形成される。バインダ繊維は、典型的には接着後にその繊維構造を保 持する。バインダ繊維例として、ＴＮ。

キンゲスポートのＥａｓｔｍａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌにより形成されこコーゲル （ＫＯＤＥＬ）タイプ４４４繊維、およびＮＣ，シャーロットの１ｏｅｃｈｓ　 ｔＣｅｌａｎｅｓｅにより形成されたタイプ２５９がある。不織ウェブの加熱に 、バインダ繊維は軟化して隣接接触繊維へ接着する。不織ウェブが成形工程で冷 却されるときに、繊維交点で接着が拡がる。アクリルラテックス等の接着成分が 行形層を形成するために使用される繊維ウェブへ添加されてよい（例えば、バイ ンダ繊維または二成分繊維の接着成分への添加物として）。また、粉状熱活性接 着樹脂の形態の接着成分が繊維のウエブヘー直線に配列されてよく、その上で該 ウェブを加熱すると、ウェブ中の繊維が添加樹脂により交点で一緒に結合する。

本発明の行形層は、材料および製造コストを増大させかつ最終顔面マスクの可燃 性を増大させるのでかかる添加接着成分を含まないのが好ましい。

顔面マスク付形層を形成するのに適したステーブル繊維は非熱接着性繊維、代表 的には、ＰＥＴ　、ナイロン、およびレーヨンから形成された繊維等の合成単一 成分繊維である。ＰＥＴ繊維はより好ましいステーブル繊維（例えば、ＮＣ，シ ャーロットのＨｏｅｃｈｓｔ　Ｃｅ１ａｎｅｓｅから市販のトレビア（ＴＲＥＶ ｉＲＡ）タイプ１２１）である。

行形層として使用される不織ウェブ繊維はＲＡＮＤＯＷＥＢＢＥＲ（ＮＹ、マセ ドンのＲａｎｄｏ社）空気送り機またはカード機で形成するのが便利である。二 成分繊維および他の繊維はかかる機械に適した従来のヒテーブル長で使用される のが典型的である。空気送り機またはカード機で形成された不織ウェブは緩い非 接着のランダム配向の繊維を含む。

濾過層用の繊維の選択は濾過される粒子の種類に依存する。特に有用な濾過繊維 は４８［ｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　 １３４２他（１９５６年）にＷｅｎｔｅ、　Ｖａｎ　Ａ、　により“５ｕｐｅｒ ｆｉｎｅ　ＴｈｅｍｏｐｌａｓｔｉｃＦｉｂｅｒｓ″で説明されたような溶融吹 込み繊維のウェブである。溶融吹込み繊維ウェブは連続荷電形態で使用されると きに特に良好な濾過層を提供する（Ｋｕｂｉｋ他によるＵＳ特許第４．２１５． ６８２号参照）。好ましくは、これらの溶融吹込み繊維は約１０マイクロメータ 未満の平均直径を有するマイクロ繊維である。他の特に有用な濾過繊維はＶａｎ ＴｕｒｎｈｏｕｔによるＵＳ特許ＲＥ第３１．２８５号に記載の荷電解繊繊維で ある。

ロジンウール繊維ウェブおよびガラス繊維ウェブが、特にマイクロ繊維の形態の 溶液吹込みまたは静電吹付は繊維等と同様に有用である。

本発明の好ましい顔面マスクは吹込みマイクロ繊維、好ましくは荷電吹込みマイ クロ繊維を含む濾過層を有する。この濾過層は二成分繊維とステーブル繊維を含 む２つの行形層間に設置される。外付形層は約７０重量％の二成分繊維と約３０ 重量％のステーブル繊維を含有する。肉付形層は約６０重量％の二成分繊維と４ ０重量％のステーブル繊維を含む。外付形層は肉付形層よりも大きいマスク支持 度を有し、二成分繊維の量をより多く含むために表面毛羽含有率を低くする。

図３は本発明の方法による顔面マスクのシェル１５を形成する装置を示す。シェ ル１５は重合関係で第１不織繊維ウエブ１１、濾過層３１、および第２不織繊維 ウエブ４１をプレスキニング段階１８を通って加熱段階２０、および冷却成形段 階２２へ通過させることにより形成される。

プレスキニング段階１８で、ウェブ１１および４！は各４面２３および２７上の 繊維の接着成分が軟化されるまで加熱される。ウェブ１１の下面２３およびウェ ブ４１の上面２７は加熱カレンダロール１９と接触して該繊維の接着成分を軟化 させる。カレンダロール１９を通過後に、該繊維の軟化成分は硬化し、かつ面２ ３および２７上の繊維は相互に接着する。

ウェブ１１と４１１および濾過層３１は、次いで可動オーブンベルト２１上へ載 置されて加熱段階２０へ送られる。

加熱段階２０で、孔３３からの赤外線（ＩＲ）ヒータ２６および熱風インビンジ メント２４がウェブ１１と４１の熱接着性繊維を加熱して該繊維の接着成分をウ ェブ全体にわたって軟化させる。オーブンベルト２１はＩＲ熱２６と熱風インビ ンジメント２４の表面２３への衝突を可能にするメツシュ構造を有する。

加熱後に、ウェブ１１と４１の繊維の接着成分が軟化している間に、ウェブ１１ と４１、および濾過層３１は冷却成形段階２２へ送られる。ウェブ１１と４１、 および濾過層３１はベルト２８上に運ばれかつ未加熱成形部材２９と３０との間 に載置され、次いで顔面マスク１５の形状に成形される。フエリスホイール型装 置３２が連続成形工程のために採用されてよい。フエリスホイール装置３２は第 １および第２回転装置３５および３６をそれぞれ含む。雌成形部材２９は回転装 置３５のバー４０上に設置され、かつ雌成形部材３０は回転装置３６のバー４０ 上に設置される。成形部材２９と３０を時計方向へ回転し、かつ各々をスプロケ ット４３上のチェーン４２により駆動する。成形点で、部材２９と３０は一緒に なってウェブｌ！と４１をカップ形シェル１５に成形する。

プレスキニングは図３の方法により不織ウェブをカレンダロール１９へ送ること により達成されるが、プレスキニングは、また、例えば、ＩＲ上ヒータ熱バー等 の加熱手段を使用して達成されることもできる。ただし、プレスキニングの温度 がより簡単に制御できかつロールの圧力が該ウェブへ向かって内方へ漂遊繊維を 押圧するのでカレンダロールが好ましい。カレンダロールを使用するときには、 ロールが置隔されているのが好ましい。ロール間の間隔はカレンダリングに関す るウェブ処理の問題を回避できる広さであるのが好ましいが、ウェブの表面上に 繊維を接着させることのできる狭さである。

この間隔は不織ウェブの厚みよりも小さいものであるのが好ましい。

一般的に、上記ロールは約１から１６ｍｍ間隔である。上記カレンダロールの温 度は繊維を軟化させることのできる高さであるが、繊維を溶融するほど高くはな い。上記不織ウェブは、最終付形層の気流の圧力降下がプレスキニングされない 行形層の圧力降下よりも実質的に大きくなる程度までプレスキニングされてはな らない。

本発明の方法において、熱接着性繊維の不織ウェブは上記加熱段階中に収縮され る。この不織ウェブは加熱されるときに内方へ収縮する傾向がある。ウェブ収縮 は、特定ウェブから大量のシェルを形成するために回避されるべきである。従っ て、ウェブ収縮を防止する手段が本発明において採用されるのが好ましい。かか る手段として、例えば、ビン、ホック、ベルト等があり、これにより上記加熱段 階を移動するウェブの縁部を固定する。上記ウェブの収縮は空気インビンジメン トにより上記オーブンまたはコンベアベルトへビン止めすることにより制御でき る。ある程度まで、プレスキニングは上記加熱段階中のウェブ収縮を阻止する。

ウェブ収縮防止手段例は図３および４に示されている。ウェブ１１および４１の 縁部２５を固定するために縁ベルト３４が採用されている。

ウェブ１１および４Ｉかオーブンベルト２１上の加熱段階２０を通過するときに ベルト３４とシュー３９から加わる圧力によりオーブンベルト２１へビン止めさ れる。この圧力は上記ウェブ上に成形型が閉鎖されるまで連続付与される。

縁ベルト３４の代わりに、ビンまたはホックをベルト２１上に使用して上記加熱 工程中の不織繊維ウェブの収縮を防止できる。更に、またはその代わりに、上記 加熱段階で空気インビンジメントを行なって上記オーブンベルトに対して不織ウ ェブを固定する。制限手段として、空気インビンジメントは不織ウェブの１方側 で行うのが好ましい。空気インビンジメントをウェブの両側にする場合には、ウ ェブが浮遊しがちである。すなわち、不織ウェブがオーブンベルトへ収縮を防ぐ ように固定されない。空気インビンジメントの好ましい方法は！Ｒ上ヒータ間ウ ェブの１側上へ空気インビンジメントノズルを設置することである。

行形層がそれ自体により成形される場合には、いかなるウェブ制限手段も採用さ れない。しかし、行形層が濾過層に関連して成形される場合には、縁ペクト、ホ ック、またはビンが不織ウェブを制限するために使用されるのが好ましい。

本発明の課題、特徴、および利点は次の実施例により更に説明される。ただし、 次の実施例は、本発明の範囲を不当に限定するものでなく、単に本発明の目的、 特定成分、および量、更にはその他の条件および説明に役立つものと理解される べきである。

実施例 次の実施例において、カップ形状の行形層は冷却および加熱成形法および他の繊 維ブレンド法により形成された。行形層は摩擦後の表面毛羽について試験され、 その結果は表１に示されている。図６において、冷却および加熱成形された繊維 シェルについての表面毛羽値の比較例が示されている。図６のプロットデータは 二成分繊維およびバインダ繊維で構成されるシェルに関する。線３７は加熱成形 されたシェルの表面毛羽値を示し、線３８は冷却成形シェルの表面毛羽値を示す 。

実施例１−２０ これらの実施例において、不織繊維ウェブは冷却成形された。この成形不織ウェ ブはコポリマーブレンドのシースにより包囲されたＰＥＴコアを有する二成分繊 維を含む。この例のいくつかにおいて、繊維ウェブはプレスキニングされた。他 の例では、プレスキニング工程を含まない。実施例１−２０は表面毛羽発生はプ レスキニングおよび二成分繊維含有量の増加により減少している。実施例は、ま た、表面毛羽発生がプレスキニング温度を上昇させることにより更に減少したこ とを立証する。全実施例において、成形繊維は成形型へ粘着しなかった。

実施例１　（プレスキニングされていない）ＲＡＮＤＯＷＥＢＢＥＲ空気送り機 で形成した１００％二成分成分チイタイブ４０８０繊維で構成した不織繊維ウェ ブを行形層に成形した。このウェブを熱風と赤外線熱を同時に送ることにより略 １９０℃の温度まで加熱した。熱風を該ウェブ上へインピンジし、かつＩＲ熱を 該ウェブの上下へ送った。加熱後に、加熱ウェブをカップ状の未加熱雄雌成形型 間に載置することにより成形した。４つのシェルをランダムに選択して表面毛羽 試験を行った。これらのシェルは９．５の計算平均毛羽値を示した。

表面毛羽摩擦試験 毛羽値は次のようにして決定した。

各成形シェルをカップ状マンドレル上に載置して硬直した平坦ブラシを顔面マス クの表面上で１側の基部から反対側の基部へ引いて摩擦した。総力、略１．３ニ ユートンを各シェル上へブラシで加えた。

このブラシはＭＮ、セントボール、３Ｍの医療外科製品部から市販されている（ 非溶剤型）ブラシＳＣＲＵＢＴＥＡＭ　１８７６である。ＳＣＲＵＢＴＢＡＭブ ラシは１−当たり約２４０ブリストルの密度で埋込された樹脂層から１ｃｍ延び る約０．１８ｍｍの直径のボリプロビレンブリストルを有する。

各成形シェルの頂点の中心で５０ｍｍの長さの弧を２人の個別試験官が試験して 緩い繊維の本数と緩い繊維の高さくｎ＋ｍ）を試験した。繊維の本数および高さ 、および次の表面毛羽値スケールから、各個別試験官が表面毛羽値を各シェルに ついて出した。この２値を各試験シェルについて平均化し、かつ４つのシェルの 各々についてその値を更に平均化した。最終表面毛羽値を出して表１の最後欄へ 載せた。

上記スケールは次のごとく使用される。試験シェルが特定毛羽値として設定され た範囲にある最高繊維高さおよび最高繊維本数を有する場合、上記シェルはその 毛羽値となる。例えば、シェルの最高高さが１ｍｍ長で繊維本数が１１本である 場合にそのシェルは９．０の毛羽値となる。試験シェルの繊維高さ範囲および繊 維本数が異なる毛羽値の場合、該シェルはそれらの毛羽値の平均を受ける。例え ば、シェルの最高繊維長が３ｍｍでその本数が１１本の場合のシェルの毛羽値は ８．５である。

実施例２（プレスキニング） 行形層を形成して、不織ウェブを９−１０ｍｍの間隔を置いたホットカレンダロ ール間で１３２℃（２７０’　Ｆ）で加熱前にプレスキニングした点を除き、実 施例１の手順で試験した。結果を表１に示した。

実施例３（プレスキニング） 行形層を形成して、不織ウェブを９−１０ｍｍの間隔を置いたホットカレンダロ ール間で１５４°Ｃ（３１０°Ｆ）でプレスキニングした点を除き、実施例２の 手順で試験した。結果を表１に示した。

実施例４．　７．１０．１３および１６（プレスキニングされていない）行形層 を形成して、異なる繊維混合物を不織繊維ウェブに使用した点を除き、実施例１ の手順で試験した。上記繊維混合物と表面毛羽結果を表１に示した。

実施例５．　８．１１．１４および１８（プレスキニング）行形層を形成して、 異なる繊維混合物を不織繊維ウェブに使用した点を除き、実施例２の手順で試験 した。上記繊維混合物と表面毛羽結果を表１に示した。

実施例６．　９．１２．１５および２０（プレスキニング）行形層を形成して、 異なる繊維混合物を不織繊維ウェブに使用した点を除き、実施例３の手順で試験 した。上記繊維混合物と表面毛羽結果を表１に示した。

実施例１７および！９（プレスキニング）行形層を形成して、（１）不織繊維ウ ェブを６２重量％メルチイタイブ４０８〇二成分繊維、２２重量％タイプ４４４ バインダ繊維、および１６重量％ＰＥＴステーブル繊維で構成し、かつ（２）上 記ウェブを９−１０ｍｍの間隔を置いたホットカレンダロール間で１２１”Ｃ（ ２５０’　Ｆ）および１４３°Ｃ（２９０°Ｆ）のそれぞれでプレスキニングし た点を除き、実施例１の手順で試験した。その表面毛羽結果を表１に示した。

実施例２ｌ−２３（タイプ２５５二成分繊維）この実施例では上記実施例の二成 分繊維とは異なる二成分繊維を不織繊維ウェブに使用した。すなわち、セルポン ドタイプ２５５二成分繊維を使用した。この繊維ウェブは６２重量％セルポンド タイプ２５５二成分繊維、２２重量％タイプ４４４バインダ繊維、および１６重 量％トレビアＰＥＴステーブル繊維で構成した。実施例２１ではプレスキニング をしなかった。実施例２２および２３では、不織繊維ウェブを９−１０ｍｍの間 隔を置いたホットカレンダロール間で１４３℃（２９０’　Ｆ）および１６６℃ （３３０°Ｆ）のそれぞれでプレスキニングした。全試料を冷却成形した。その 表面毛羽値はそれぞれ６．６．　８．０および８．０であった。このデータを表 １に示した。

実施例２１−２３は表面毛羽が変形コポリオレフィンのシースと結晶ＰＥＴのコ アを有する二成分繊維を含む繊維ウェブを冷却成形することにより減少すること を立証している。これらの実施例は、また、プレスキニングが更に表面毛羽を減 少することを立証する。

実施例２４−２６（比較試料） これらの実施例では、行形層をメルチイタイブ４０８０二成分繊維を含む不織繊 維ウェブを加熱成形することにより形成した。実施例２６の不織ウェブは１００ 重量％メルチイタイブ４０８０二成分繊維を含み、実施例２５の不織ウェブは８ ５重量％メルチイタイブ４０８〇二成分繊維と１５重量％コーデルタイブ４４４ バインダ繊維を含み、実施例２４の不織ウェブは７０重量％メルチイタイブ４０ ８０繊維と３０重量％コーデルタイブ４４４バインダ繊維とを含んだ。これらの ウェブの各々を約１２０℃（２５０°Ｆ）の温度で略６秒間加熱した。６個のシ ェルを各成形ウェブからランダムに選択し、各シェルの表面毛羽を試験し、６個 のシェルの各グループの平均毛羽値を評価した。試験は実施例１と同様に行った 。

上記ウェブの構成と毛羽値を表１に示した。これらの実施例１−２３の結果の比 較は本発明の方法が熱接着性繊維の行形層を形成するために加熱成形方法を越え た予期しない優れた結果を有することを立証している。その結果を図６に示した 。

本発明の改変および変更は本発明の範囲および精神から当業者に明らかであろう 。従って、本発明は上述の実施態様に不当に制限されるものでなく、請求の範囲 およびその均等範囲の説明の制限により調整されるべきである。

、、ｙ２０ 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成５年６月１７日

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. １．（イ）（ｉ）不織繊維材料の重量を基に少なくとも約４０重量％の熱接着性 繊維、少なくとも約１０量量％の二成分繊維である不織繊維材料、および選択的 に（ｉｉ）ステーブル繊維を含む繊維材料の不織ウエブを、上記二成分繊維成分 の少なくとも１成分を含む上記熱接着性繊維が軟化する温度まで加熱し、かつ次 に（ロ）上記熱接着性繊維と上記二成分繊維の少なくとも１成分がまだ柔らかい 間に、上記加熱された繊維材料の不織ウエブを上記二成分の全成分を含む熱接着 性繊維の軟化温度未満の温度の成形部材を具備する成形型で成形する、ことを特 徴とする顔面マスクのための不織繊維付形層を形成する方法。
2. ２．上記繊維材料の不織ウエブをプレスキニングする工程を更に含む、請求項１ の方法。
3. ３．上記繊維材料の不織ウエブはポリエチレンテレフタレートのコアおよび変形 コポリオレフィンまたは非結晶コポリエステルのシースを有する二成分繊維を含 む、請求項１の方法。
4. ４．上記繊維材料の不織ウエブは置隔されたホットカレンダロール間で約１１０ から２３０℃でプレスキニングされる、請求項３の方法。
5. ５．上記繊維材料の不織ウエブの収縮を阻害することを更に含む、請求項１の方 法。
6. ６．上記不織ウエブを空気インピグメント、緑ベルト、または縁フックにより拘 束することにより上記収縮を阻害する、請求項５の方法。
7. ７．上記収縮を空気を上記不織ウエブの１側部上へ働突させることにより阻害す る、請求項５の方法。
8. ８．上記繊維材料の不織ウエブは少なくとも２０重量％二成分繊維から成る、請 求項１の方法。
9. ９．上記繊維材料の不織ウエブは少なくとも５０重量％二成分繊維から成る、請 求項１の方法。
10. １０．上記繊維材料の不織ウエブは上記不織ウエブの繊維重量を基に少なくとも ２０重量％二成分繊維、０から８０重量％バインダ繊維、および０から５０重量 ％ステーブル繊維で実質的に構成される、請求項１の方法。
11. １１．（イ）熱接着性繊維を含む不織繊維ウエブをプレスキニングし、 （ロ）上記不織繊維ウエブを上記不織繊維ウエブの少なくとも１つの接着成分の 軟化温度以上の温度で加熱し、かつ（ハ）上記不織繊維ウエブを上記熱接着性繊 維の全成分の軟化温度未満の温度にある成形部材間で成形する、ことを特徴とす る顔面マスクのための不織繊維付形層を形成する方法。
12. １２．上記不織繊維ウエブの収縮を阻害する工程を更に含む、請求項１１の方法 。
13. １３．上記収縮を上記不織ウエブの１側部上へ空気インピグメントを働突させる ことにより阻害する、請求項１０の方法。
14. １４．上記不織繊維ウエブは変形コポリオレフィンまたは非結晶コポリエステル のシースを有する少なくとも２０重量％二成分繊維を含み、上記不織繊維ウエブ は置隔されたホットカレンダロール間で１１０°から２３０℃でプレスキニング される、請求項１１の方法。
15. １５．上記不織ウエブは上記不織繊維ウエブの重量を基に少なくとも２０重量％ 二成分繊維を含む、請求項１１の方法。
16. １６．上記不織繊維ウエブは少なくとも２０重量％二成分繊維、０から８０重量 ％バインダ繊維、および０から５０重量％ステーブル繊維で実質的に構成される 、請求項１１の方法。
17. １７．（イ）少なくとも１層の濾過材料、および（ｉ）不織繊維材料の重重を基 に少なくとも約４０重量％の熱接着性繊維、少なくとも約１０重量％の二成分繊 維である不織繊維材料、および選択的に（ｉｉ）ステーブル繊維を含む少なくと も１層の不織繊維材料を、二重関係で加熱段階へ通過させて上記二成分繊維の少 なくとも１成分を含む熱接着性繊維を軟化、かつその後に （ロ）上記二重層を上記二成分繊維の軟化した少なくとも１成分を含む熱接着性 繊維の軟化温度未満にある成形部材で顔面マスクの形状に成形し、この成形を上 記熱接着性繊維と上記二成分繊維が繊維結合できる間に行う、ことを特徴とする 繊維顔面マスク形成方法。
18. １８．上記不織繊維材料の少なくとも１層を上記加熱段階中に収縮を阻害し、か つ置隔されたホットカレンダロール間でプレスキニングする、請求項１７の方法 。
19. １９．上記繊維材料の不織ウエブが少なくとも７５重量％二成分繊維を含む、請 求項１７の方法。
20. ２０．上記不織繊維材料の少なくとも１層が実質的に少なくとも２０重量％二成 分繊維、０から８０重量％バインダ繊維、および０から５０重量％ステーブル繊 維で構成される、請求項１７の方法。
21. ２１．請求項１の方法により形成された顔面マスク用の付形層。
22. ２２．請求項１１の方法により形成された顔面マスク用の付形層。
23. ２３．請求項１７の方法により形成された顔面マスク。
24. ２４．人の呼吸路上に請求項２３の顔面マスクを載置する、ことを特徴とする空 気中および人から排気される粒子を濾過する方法。
25. ２５．（イ）着用者の顔面へ顔面マスクを固定するための手段、および （ロ）上記固定手段へ取り付けられかつ（ｉ）不織繊維層内の繊維重量を基に少 なくとも約４０重量％の熱接着性繊維、二成分繊維である不織層における少なく とも約１０重量％の繊維、および（ｉｉ）選択的にステーブル繊維を含む不織繊 維層から成り、上記不織繊維層はカップ形状に成形され、かつ表面毛羽摩擦試験 による摩擦試験後に７．５以上の表面毛羽値を有する、ことを特徴とする夾雑物 および／または粒子物を濾過するための繊維顔面マスク。
26. ２６．上記マスクは結合された熱接着性繊維を含む少なくとも２層の不織層を有 し、その第１不織層は約６０重量％二成分繊維、および約４０重量％ステーブル 繊維を含み、その第２不織層は約７０重量％二成分繊維よよび約３０重量％バイ ンダ繊維を含み、上記第１層は上記第２層の内側上に設置され、かつ上記マスク は上記第１不織層と第２不織層との間に設けられた吹き付けたマイクロ繊維を含 む濾過層を有する、請求項２５の顔面マスク。
27. ２７．上記表面毛羽値は８．０以上である、請求項２５の顔面マスク。
28. ２８．上記表面毛羽値は９．０以上である、請求項２５の顔面マスク。
29. ２９．上記二成分繊維含有量は少なくとも５０重量％である、請求項２５の顔面 マスク。