KR20050021489A

KR20050021489A - 내분쇄성 여과 안면 마스크

Info

Publication number: KR20050021489A
Application number: KR10-2005-7000807A
Authority: KR
Inventors: 세예드 에이. 안가드지반드; 제임스 이. 스프링게트; 토마스 아이. 인슬리
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2005-03-07
Also published as: EP1523251A2; CA2493283A1; DE60315463D1; US6923182B2; BR0312468B1; WO2004008894A3; WO2004008894A2; CA2493283C; MXPA05000598A; ES2288624T3; EP1523251B1; ATE369048T1; DE60315463T2; US20040011362A1; KR101009201B1; CN1665412A; JP2005532888A; AU2003263739B2; WO2004008894A8; AU2003263739A1

Abstract

사람의 코와 입 위에 맞도록 제조된 마스크 본체 및 마스크 본체에 부착된 하니스 (harness)를 포함하는 여과 안면 마스크 (10)을 개시한다. 마스크 본체는 i) 몰딩된 제1 성형층, ii) 몰딩된 제2 성형층, iii) 제1 및 제2 성형층 사이에 배치된 여과층, iv) 제1 성형층을 여과층에 접착시키는 제1 접착층 및 v) 제2 성형층을 여과층에 접착시키는 제2 접착층을 포함한다.

Description

내분쇄성 여과 안면 마스크 {CRUSH RESISTANT FILTERING FACE MASK}

본 발명은 매우 우수한 내분쇄성을 보일 수 있는 여과 안면 마스크에 관한 것이다. 마스크는 여과층과 제1 및 제2 성형 (shaping) 층 사이에 각각 배치된 제1 및 제2 접착층을 포함한다.

일부 호흡 마스크는 비교적 단기간 사용되는 것으로 의도되기 때문에 "일회용"으로 분류된다. 상기 마스크는 대개 부직 섬유상 웹으로 제조되고, 일반적으로 2가지 카테고리, 즉, 폴드-플랫 (fold-flat) 마스크 및 성형 마스크 중 하나에 속한다. 폴드-플랫 마스크는 평평하게 포장되지만 컵형 (cup-shaped) 외형으로 열릴 수 있도록 하는 솔기, 주름 및(또는) 접는 선을 갖도록 형성된다. 대조적으로, 성형 마스크는 얼굴에 맞는 원하는 외형으로 다소 영구적으로 형성되고, 일반적으로 사용하는 동안 그 외형을 유지한다.

성형 마스크는 가열 및 냉각시 인접한 섬유에 결합되는 섬유인 열 결합 섬유로 통상 제조되는, 일반적으로 "성형층"으로 불리는 지지 구조를 일반적으로 포함한다. 상기 섬유로 형성된 안면 마스크의 예는 미국 특허 제4,807,619호 (디루드 (Dyrud)) 및 미국 특허 제4,536,440호 (버그 (Berg))에 개시되어 있다. 상기 특허에 개시된 안면 마스크는 여과층을 지지하는 적어도 하나의 성형층 (때때로 "형상 보유층" 또는 "외피 (shell)"로 불림)을 갖는 컵형 마스크 본체 (body)를 포함한다. 여과층에 비해, 성형층은 마스크의 내부 부분 (착용자의 얼굴에 인접한) 상에 놓일 수 있거나, 마스크의 외부 부분 상에 또는 내부 및 외부 부분 모두에 놓일 수 있다. 대개, 여과층은 내부 성형층 바깥쪽에 놓인다. 성형층은 또한 플라스틱 스트랜드의 네트워크 (network) 또는 메쉬와 같은 다른 물질로 제조될 수 있다 (예를 들어 미국 특허 제4,850,347호 (스코브 (Skov)) 참조).

몰딩된 (molded) 여과 안면 마스크용 마스크 본체를 제조하는데 있어서, 여과층은 대개 적어도 하나의 성형층에 대해 병렬 배치되고, 회합된 (assembled) 층들은 예를 들어 회합된 층들을 가열된 수주형과 암주형 부품 사이에 놓음으로써 몰딩 처리된다 (미국 특허 제4,536,440호 (버그 (Berg)) 참조). 별법으로, 몰딩된 마스크 본체는 (1) 여과 물질의 층 및 열 결합가능 섬유의 층을 함께 중첩 관계로, 열 결합된 섬유 또는 섬유의 적어도 하나의 성분이 연화되는 가열 스테이지를 통과시킨 후, (2) 중첩된 층들을 열 결합 섬유의 연화점 미만의 온도인 몰딩 부재 내에서 안면 마스크의 형태로 몰딩함으로써 제조되었다 (미국 특허 제5,307,796호 (크론저 (Kronzer) 등) 참조).

공지의 시판 제품에서, 여과층은 상기한 기술 중 임의의 것에 의해 제조되지만 대개 층들 사이의 계면에서 섬유의 엉킴에 의해 및 또한 보통 성형층의 섬유를 여과층에 일부 결합시킴으로써 성형층에 부착된다 (미국 특허 제4,807,619호 (디루드 등) 참조). 추가로, 공지의 마스크는 흔히 회합된 층들을 함께 연결하기 위해 마스크 본체의 주변부 둘레에 솔기를 갖는다. 시판 마스크는 흔히 상기한 바와 같이 여과층을 성형층에 연결시키지만, 미국 특허 제6,041,782호 (앙가지방 (Angadjivand) 등)에서는 필터층이 예를 들어 적절한 접착제를 사용하여 성형층 외피에 그의 전체 내부 표면을 가로질러 결합될 수 있다고 언급하고 있다.

몰딩된 여과 안면 마스크의 제조를 위한 다양한 방법이 알려져 있지만, 그럼에도 불구하고 상기 제품의 제작시 개선의 여지가 남아있다. 수회 착용되고 착용자의 날숨으로부터의 다량의 습기에 노출된 후, 사람의 얼굴에 착용되어 있는 동안 마스크가 다른 물체에 부딪치면서, 공지의 마스크는 붕괴되기 쉽거나 또는 외피 내로 눌린 오목부를 갖게 될 수 있다. 착용자는 얼굴에서 마스크를 벗고 마스크 내면으로부터 오목부를 눌러 상기 오복부를 제거할 수 있다.

<발명의 개요>

본 발명은 장기간의 사용 또는 거친 조작으로 인해 그의 원래의 외형으로부터 마스크의 형태가 변경될 가능성을 감소시키기 위해 내분쇄성이 매우 큰 여과 안면 마스크를 제공한다. 본 발명의 마스크는 외피 내로 눌린 오목부를 가질 확률이 적으므로, 마스크는 또한 오염된 환경에서 사용하는 동안 착용자의 얼굴에서 벗을 가능성이 작고, 따라서 마스크의 의도된 형태를 유지하면서 착용자의 안전을 개선시키는 이점을 제공하여 마스크의 장기간의 수명 내내 우수한 여과 성능이 유지될 수 있다.

요약하면, 본 발명은 a) 사람의 코와 입 위에 맞도록 제작되고 i) 몰딩된 제1 성형층, ii) 몰딩된 제2 성형층, iii) 제1 및 제2 성형층 사이에 배치된 여과층, iv) 제1 성형층을 여과층에 접착시키는 제1 접착층 및 v) 제2 성형층을 여과층에 접착시키는 제2 접착층을 포함하는 마스크 본체, 및 b) 마스크 본체에 부착된 하니스 (harness)를 포함하는 여과 안면 마스크를 제공한다.

본 발명은 마스크 본체 내에 제1 성형층, 제1 접착층, 여과층, 제2 접착층 및 제2 성형층을 순서대로 갖는다는 점에서 공지의 여과 안면 마스크와 상이하다. 제1 및 제2 접착층은 각각 여과층과 제1 및 제2 성형층 사이에 배치된다. 본 발명자들은 성형층, 접착층 및 여과층의 상기 조합이 동시에 우수한 정도의 편안함을 제공할 수 있는 여과 안면 마스크를 갖출 수 있으면서 (낮은 압력 강하를 제공할 수 있다는 점에서), 또한 우수한 여과 성능을 제공하고 비교적 단순하고 비용 효과적인 방식으로 제작될 수 있도록 하면서 특히 우수한 내분쇄성을 보일 수 있는 여과 안면 마스크를 제공할 수 있음을 발견하기에 이르렀다. 개선된 내분쇄성은 그들 사이에 배치된 여과층에 의해 분리되거나 이격되어 있는 구조적 지지층을 함께 결합시키기 때문인 것으로 생각된다. 이는 마스크에 개선된 내분쇄성을 제공하는 "I-빔" 효과를 생성시킨다.

본 발명의 여과 안면 마스크는 주변부 밀봉을 사용하지 않으면서 그리고 외피 내에 주름 (corrugated) 패턴을 사용하지 않으면서 제조될 수 있다. 마스크는 주변부에서 접착층에 의해 함께 유지되고, 접착된 성형 및 여과층의 조합은 충분한 내분쇄성을 제공하며, 이는 마스크 본체 내에 부가적인 형태 보유 주름 구조에 대한 필요성을 배제시킨다.

본 발명의 상기 및 다른 이점은 본 발명의 도면 및 상세한 설명에서 보다 충분히 보여지거나 설명되며, 유사한 부품을 나타내기 위해 유사한 참조 번호가 사용된다. 그러나, 도면 및 상세한 설명은 단지 예시의 목적으로 제시된 것이며 본 발명의 범위를 부당하게 제한하는 것으로 해석되지 않아야 함을 이해할 것이다.

용어

본 발명에서, 다음 용어는 아래 설명된 바와 같이 정의된다.

"접착층"은 여과 및 성형층을 포함하는 물질로부터 분리된 물질의 층을 의미하며, 상기 물질은 여과층 내의 섬유 및 성형층을 구성하는 물질과 같은 2개의 성분들을 함께 점착시키거나 연결시킬 수 있다.

"여과 안면 마스크"는 마스크의 착용자가 숨을 들이마실때 주변 대기 공간으로부터 오염물을 제거할 수 있는 마스크를 의미한다.

"여과층"은 층(들)이 그를 통과하는 기류로부터 오염물 (예를 들어 입자)를 제거하는 일차적인 목적을 위해 채택된 하나 이상의 물질을 층을 의미한다.

"하니스"는 사람의 얼굴 상에 마스크 본체를 지지하기 위해 형성되는 장치 또는 부재들의 조합물을 의미한다.

"몰딩된"은 부재, 예를 들어, 성형층이 소정의 형태를 취하도록 몰딩된 것을 의미한다.

"성형층"은 통상적인 취급 하에서 원하는 형태를 유지시키는 충분한 구조적 완전성을 갖는 층을 의미한다.

단지 예로서, 본 발명의 실시태양을 첨부하는 도면을 참고로 하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 직접 몰딩된 호흡 마스크 (10)의 정면도이다.

도 2는 도 1의 마스크 (10)의 후면 입면도이다.

도 3은 도 1 및 2의 마스크 본체 (12)를 가로질러 취한 단면도이다.

본 발명의 실시에서, 우수한 여과 성능을 제공하는 내분쇄성 마스크를 제공하도록 함께 작동하는 복수의 층을 포함하는 신규한 여과 안면 마스크를 제공한다.

도 1 및 2는 본 발명의 여과 안면 마스크 (10)의 일례를 보여주며, 상기 마스크 (10)은 일반적으로 컵형의 얼굴에 맞는 외형을 갖는 마스크 본체 (12), 및 2개의 탄성 머리 밴드 (14)를 포함하는 하니스 (13)을 포함한다. 탄성 밴드 (14)는 마스크 본체 (12)를 착용자의 얼굴에 대해 유지시키도록 각 측면에서 마스크 본체 (12)에 스테이플 처리된다 (16). 가능하게 사용될 수 있는 다른 하니스의 예는 미국 특허 제5,394,568호 (브로스트롬 (Brostrom) 등)와 제5,237,986호 (세팔라 (Seppala) 등) 및 EP 608684A (브로스트롬 등)에 기재되어 있다. 마스크 본체 (12)는 콧날 위에, 뺨을 가로질러 그 주위에 및 턱 아래에서 착용자의 얼굴에 접촉하는 형상의 주변 (18)을 갖는다. 마스크 본체 (12)는 착용자의 코와 입 주위에 밀폐된 공간을 형성하며, 도면에 도시된 바와 같이 만곡된 반구형 형상을 취할 수 있거나 원하는 다른 형상을 취할 수 있다. 예를 들어, 성형층 및 따라서 마스크 본체는 미국 특허 제4,827,924호 (자푼티치 (Japuntich))에 개시된 여과 안면 마스크와 같이 컵형 외형을 가질 수 있다. 추가로, 마스크 본체는 열렸을 때 컵형 마스크를 제공하고 닫히거나 평평하게 접힐 때 플랫 폴드 마스크를 제공하도록 평평하게 몰딩된 성형층을 포함하는 다수의 패널로부터 제작될 수 있다 (예를 들어 미국 특허 제6,123,077호 (보스톡 (Bostock) 등), Des.431,647 (헨더슨 (Henderson) 등) 및 Des.424,688 (브라이언트 (Bryant) 등) 참조).

마스크가 그 구역에서 특정 착용자의 코 위에 적절하게 맞도록 변형되거나 형상을 취할 수 있도록 하는 전성 (malleable) 노즈 클립 (nose clip) (20)이 마스크 본체 (12)의 외부면 상에, 그의 상부 가장자리에 중심에 인접하게 고정된다. 적합한 노즈 클립의 예는 미국 특허 제5,558,089호와 Des.412,573 (캐스티글리온 (Castiglione))에 도시되고 기술되어 있다.

마스크 본체 (12)는 또한 마스크 본체 (12)의 중심 구역의 전체 또는 일부 층을 통해 뻗을 수 있는 선택적인 주름 패턴 (22)를 가질 수 있다. 주름 패턴은 공지의 마스크 상에서 내분쇄성을 개선시키기 위해 사용되었다. 그러나, 본 발명은 마스크 본체의 성형층 내에 상기한 주름 패턴을 필요로 하지 않으면서 우수한 내분쇄성을 달성할 수 있다. 따라서, 본 발명은 최종 제품의 구조적 완전성을 희생시키지 않으면서 여과 안면 마스크의 제조시 주름 가공 단계를 생략할 수 있다.

도 3은 마스크 본체 (12)가 그의 오목 (내부) 측면 상에 필터 물질 (26)의 층을 갖는 제1 성형층 (24), 및 제1 성형층 (24)와 동일한 전체 형상을 갖는, 필터층 (26)의 내부 측면 상의 제2 성형층 (28)을 포함할 수 있음을 보여준다. 필터 물질 (26)의 층은 각각 제1 및 제2 접착층 (30 및 32)에 의해 제1 및 제2 성형층 (24 및 28)에 접착된다. 접착층 (30 및 32)는 성형층의 전체 표면을 가로질러 신장할 수 있거나, 상기 층들을 가로질러 불연속적으로 배치될 수 있다. 성형층의 기능은 일차적으로 마스크 본체 (12)의 형상을 유지하고 필터층 (26)을 지지하기 위한 것이다. 제1 성형층 (24)는 또한 마스크 내부로 유입된 공기에 대해 세밀하지 않은 초기 필터로서 기능할 수도 있지만, 마스크 (10)의 주된 여과 작용은 필터층 (26)에 의해 제공된다. 예시된 회합된 층들에 추가로, 마스크 본체 (12)는 또한 마스크 주변부 주위에, 특히 코 영역 (30)에서 포움 (foam) 밀봉을 포함할 수 있다 (예를 들어, 미국 특허 제4,827,924호 (자푼티치) 참조). 상기한 밀봉은 마스크가 착용될 때 착용자의 얼굴에 접촉하는 열발색 (thermochromic) 맞춤-지시 물질을 포함할 수 있다. 얼굴 접촉으로 인한 열이 열발색 물질을 변색시켜 적절하게 맞추어졌는지 착용자가 결정할 수 있도록 한다 (미국 특허 제5,617,749호 (스프링겟 (Springett) 등) 참조).

예시하지 않았지만, 마스크 본체에는 또한 각각 마스크의 내부 측면 상에서 착용자에게 개선된 편안함을 제공하고 외부 성형층으로부터 풀릴 수 있는 임의의 섬유를 포획하기 위해 내부 및 외부 커버 웹이 제공될 수 있다. 상기 커버 웹의 구성은 성형, 여과 및 접착층의 설명과 함께 이하에서 기술한다.

성형층

성형층은 열을 사용하여 목적하는 형상으로 몰딩될 수 있고 냉각시 그 형상을 보유하는 적어도 한층의 섬유상 물질로부터 형성될 수 있다. 형상 보유는 대개 섬유들을, 예를 들어 융합 또는 용접에 의해 그들 사이의 접촉점에서 서로 결합시킴으로써 달성된다. 예를 들어, 합성 스테이플 섬유 (바람직하게는 크림핑된 (crimped)) 및 2성분 스테이플 섬유의 혼합물을 포함하는, 직접 몰딩된 호흡 마스크의 형태 보유층을 제조하기 위해 공지된 임의의 적합한 물질이 마스크 외피를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 2성분 섬유는 2개 이상의 구별되는 구역의 섬유상 물질, 대개 구별되는 구역의 중합체 물질을 포함하는 섬유이다. 전형적인 2성분 섬유는 바인더 성분 및 구조 성분을 포함한다. 바인더 성분은 형태 보유 외피의 섬유들이 가열되고 냉각될 때 섬유 교차점에서 함께 결합될 수 있도록 한다. 가열 동안, 바인더 성분은 유동하여 인접 섬유와 접촉한다. 형태 보유층은 스테이플 섬유 및 2성분 섬유를, 예를 들어 0/100 내지 75/25 범위일 수 있는 중량비로 포함하는 섬유 혼합물로부터 제조할 수 있다. 바람직하게는, 상기 물질은 보다 많은 수의 교차 결합점을 생성시키고, 이에 의해 다시 외피의 탄성 및 형태 보유를 증가시키기 위해 적어도 50 중량%의 2성분 섬유를 포함한다.

성형층에 사용될 수 있는 적합한 2성분 섬유는 예를 들어 사이드-바이-사이드 (side-by-side) 외형, 동심 외피-코어 외형 및 타원형 외피-코어 외형을 포함한다. 다른 적합한 2성분 섬유는 미국 노쓰캐롤라이나주 샬롯테 소재의 코사 (Kosa)로부터 상표명 "KOSA T254" (12 데니어, 길이 38 mm)로 입수가능한 폴리에스테르 2성분 섬유이며, 이는 예를 들어 코사로부터 상표명 "T259" (3 데니어, 길이 38 mm)로 입수가능한 폴리에스테르 스테이플 섬유 및 가능하게는 또한 예를 들어 코사로부터 상표명 "T295" (15 데니어, 길이 32 mm)로 입수가능한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 섬유와 배합하여 사용될 수 있다. 별법으로, 2성분 섬유는 일반적으로 이소프탈레이트 및 테레프탈레이트 에스테르 모노머로부터 형성된 중합체의 외피에 의해 둘러싸인 결정질 PET의 코어를 갖는, 전체적으로 동심의 외피-코어 외형을 포함할 수 있다. 후자의 중합체는 코어 물질보다 낮은 온도에서 열 연화가능하다. 폴리에스테르는 마스크 탄성에 기여할 수 있으며 다른 섬유보다 습기를 덜 흡수할 수 있는 잇점을 갖는다.

별법으로, 성형층은 2성분 섬유없이 제조될 수 있다. 예를 들어, 열-유동성 폴리에스테르의 섬유가 스테이플 (바람직하게는 크림핑된) 섬유와 함께 성형층 내에 포함될 수 있어서, 웹 물질의 가열시 바인더 섬유는 용유하고 섬유 교차점으로 유동할 수 있고, 여기서 바인더 물질의 냉각시 교차점에서 결합을 생성시키는 덩어리 (mass)를 형성한다. 중합체 스트랜드의 메쉬 또는 네트가 또한 열 결합성 섬유 대신 사용될 수 있다. 상기한 종류의 구조의 예는 미국 특허 제4,850,347호 (스코브)에 기재되어 있다.

섬유상 웹이 형태 보유 외피용 물질로서 사용될 때, 웹은 "Rando Webber" 에어-레잉 (air-laying)기 (미국 뉴욕주 메이스돈 소재의 란도 머신 코포레이션 (Rando Machine Corporation)으로부터 입수가능함) 또는 카딩기 (carding machine) 상에서 편리하게 제조할 수 있다. 웹은 상기 장비에 적합한 종래의 스테이플 길이의 2성분 섬유 또는 다른 섬유로부터 형성될 수 있다. 요구되는 탄성 및 형태 보유를 갖는 형태 보유층을 얻기 위해, 보다 낮은 기초 중량이 가능하지만 층은 바람직하게는 기초 중량이 적어도 약 100 g/m²이다. 예를 들어, 약 150 또는 200 g/m² 이상의 보다 큰 기초 중량이 보다 큰 내변형성 및 보다 큰 탄성을 제공할 수 있고, 마스크 본체가 호기 (exhalation) 밸브를 지지하기 위해 사용되는 경우 보다 적합할 수 있다. 상기 최소 기초 중량과 함께, 성형층은 일반적으로 마스크의 중심 영역 상에서 약 0.2 g/cm²의 최대 밀도를 갖는다. 일반적으로, 성형층은 약 0.3 내지 2.0, 보다 일반적으로 약 0.4 내지 0.8 밀리미터의 두께를 가질 것이다. 본 발명에 사용하기에 적합한 성형층의 예는 미국 특허 제5,307,796호 (크론저 등), 미국 특허 제4,807,619호 (디루드 등) 및 미국 특허 제4,536,440호 (버그)에 기재되어 있다.

여과층

본 발명의 마스크 본체에 사용된 필터층은 입자 포획 또는 기체 및 증기 포획 종류일 수 있다. 필터층은 또한 예를 들어 액체 에어로졸 또는 액체 스플래시 (splashe)가 필터층을 통과하는 것을 방지하기 위해 필터층의 한쪽 면으로부터 다른 면으로 액체의 전달을 막는 장벽층일 수 있다. 유사하거나 유사하지 않은 필터 종류의 다수층이 용도에 필요한 경우 본 발명의 여과층을 제작하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 라미네이션된 마스크 본체에서 유리하게 사용되는 필터는 마스크 착용자의 호흡을 최소화하도록 일반적으로 압력 강하가 낮다 (예를 들어, 13.8 cm/초의 면 속도에서 약 20 내지 30 mmH₂0 미만). 부가적으로 여과층은 가요성이고 예상되는 사용 조건 하에서 라미네이션되지 않도록 충분한 전단 강도를 갖는다. 일반적으로, 전단 강도는 접착층 또는 성형층의 전단 강도 미만이다. 입자 포획 필터의 예는 미세 무기 섬유 (예를 들어 유리섬유) 또는 중합체 합성 섬유의 하나 이상의 웹을 포함한다. 합성 섬유 웹은 멜트블로잉과 같은 공정으로부터 제조되는 대전 중합체 마이크로섬유를 포함할 수 있다. 비분극화된 트래핑된 (trapped) 전하를 생성하도록 표면이 불소화되고 대전된 폴리프로필렌으로부터 형성된 폴리올레핀 마이크로섬유는 입자 포획 용도에 특히 유용하다. 다른 필터층은 호흡하는 공기로부터 유해하거나 악취가 나는 기체를 제거하기 위해 흡착 성분을 포함할 수 있다. 흡착제는 접착제, 바인더 또는 섬유상 구조체에 의해 필터층 내에 결합된 분말 또는 과립을 포함할 수 있다 (미국 특허 제3,971,373호 (브라운 (Braun) 참조). 흡수층은 섬유상 또는 망상 포움과 같은 기판을 코팅하여 얇은 응집 (coherent) 층을 형성함으로써 형성될 수 있다. 흡착 물질, 예를 들어 화학 처리되거나 처리되지 않은 활성탄, 다공성 알루미나-실리카 촉매 기재 및 알루미나 입자가 본 발명에 사용하기 유용한 흡착제의 예이다.

여과층은 대개 목적하는 여과 효과를 달성하고 일반적으로 그를 통과하는 기체상 스트림으로부터 높은 비율의 입자 또는 다른 오염물을 제거하도록 선택된다. 섬유상 필터층에 있어서, 섬유는 여과시킬 물질의 종류에 따라 선택되며, 대개 몰딩 작업 동안 함께 결합되지 않도록 선택된다. 언급한 바와 같이, 필터층은 다양한 형상 및 형태일 수 있다. 필터층은 일반적으로 약 0.2 밀리미터 내지 1 센티미터, 보다 일반적으로 약 0.3 밀리미터 내지 1 센티미터의 두께를 가질 수 있고, 성형층과 동면적의 평면 웹일 수 있거나, 성형층에 비해 확장된 표면적을 갖는 주름진 웹일 수 있다 (예를 들어, 미국 특허 제5,804,295호와 제5,656,368호 (브라운 등) 참조). 여과층은 또한 접착 성분에 의해 함께 연결된 다수층의 필터 매질을 포함할 수 있다. 본질적으로 직접 몰딩된 호흡 마스크의 여과층을 형성하기 위해 공지된 임의의 적합한 물질이 마스크 여과 물질에 사용될 수 있다. 문헌[Wente, Van A., Superfine Thermoplastic Fibers, 48 Indus. Engn. Chem., 1342 et seq. (1956)]에 교시된 바와 같은 멜트블로운 섬유의 웹이 지속 대전된 (유전체(electret)) 형태인 경우에 특히 유용하다 (예를 들어, 미국 특허 제4,215,682호 (쿠빅 (Kubik) 등) 참조). 바람직하게는, 상기 멜트블로운 섬유는 유효 섬유 직경이 약 20 마이크로미터 (㎛) 미만 ("블로운 마이크로섬유"로서 BMF로서 불림), 바람직하게는 약 1 내지 12 ㎛인 마이크로섬유이다. 유효 섬유 직경은 문헌[Davies, C. N., The Separation Of Airborne Dust Particles, Institution Of Mechanical Engineers, London, Proceedings 1B, 1952]에 따라 결정할 수 있다. 폴리프로필렌, 폴리(4-메틸-1-펜텐) 또는 이들의 조합물로부터 형성된 섬유를 함유하는 BMF 웹이 특히 바람직하다. 반 턴하웃 (van Turnhout)의 미국 특허 제Re.31,285호에 교시된 바와 같은 대전된 피브릴화 (fibrillated) 필름 섬유 뿐만 아니라 로진-울 (wool) 섬유상 웹 및 유리 섬유 또는 용액-블로운 또는 정전기적으로 분무된 섬유의 웹 (특히 마이크로필름 형태)이 또한 적합할 수 있다. 전하는 미국 특허 제5,496,507호 (앙가지방 (Angadjivand) 등)에 개시된 바와 같이 섬유를 물과 접촉시킴으로써, 미국 특허 제4,588,537호 (클라쎄 (Klasse) 등)에 개시된 바와 같이 코로나 대전에 의해, 또는 미국 특허 제4,798,850호 (브라운 (Brown))에 개시된 바와 같이 트리보차징(tribocharging)에 의해 섬유에 부여될 수 있다. 또한, 히드로충전 (hydro-charging) 공정을 통해 생산된 웹의 여과 성능을 강화시키기 위해 첨가제가 섬유에 포함될 수 있다 (미국 특허 제5,908,598호 (루소 (Rousseau) 등) 참조). 오일상 안걔 (oily mist) 환경에서 여과 성능을 개선시키기 위해 특히 불소 원자가 필터층 내의 섬유의 표면에 배치될 수 있다 (미국 특허 제6,398,847B1호, 제6,397,458B1호 및 제6,409,806B1호 (존스 (Jones) 등) 참조). 유전체 BMF 여과층에 대한 전형적인 기초 중량은 약 15 내지 100 그램/제곱미터이다. 예를 들어, '507 특허에 기재된 기술에 따라 대전되는 경우 및 존스 등의 특허에 언급된 바와 같이 불소 원자를 포함하는 경우, 기초 중량은 각각 약 20 내지 40 g/m² 및 약 10 내지 30 g/m²일 수 있다.

접착층

마스크 본체의 층들을 함께 결합시키는 접착제는 최종 라미네이트의 유익한 공기 투과성을 보존하면서 층들을 기계적으로 연결시킬 수 있다. 적합한 접착제는 많은 형태를 취할 수 있고 다양한 조성일 수 있다. 형태 또는 조성에 상관없이, 접착제가 최종 라미네이트의 간극 공간을 차단시키지 않는 것을 보장하면서 라미네이트 층들 사이에 필요한 전단 전달을 제공하도록 접착제를 선택하도록 주의해야 한다. 접착제의 형태는 방적된 (spun) 필라멘트, 섬유상 웹, 액체, 분말 및 망상 필름을 포함한다. 접착제 웹, 분말 및 망상 필름은 일반적으로 여과층 및 다른 구조 및(또는) 커버 웹과 적층되고 그 위치에서 활성화되어 목적하는 라미네이트를 형성한다. 별법으로, 접착제는 연결시키고자 하는 층들에 액체 또는 용융된 형태로 도포될 수 있다. 용융된 수지는 층들 상에 분무되거나, 방적되거나 또는 인쇄될 수 있고, 이는 이어서 연결되어 라미네이트를 형성한다. 중합체 사슬을 작은 입자로 분산시키고 안정화시키기 위해 계면활성제가 사용되는 경우 에멀젼으로서와 같은 수계 접착제, 또는 용매계 접착제가 또한 유사한 방식으로 적용될 수 있다. 일부 접착제는 열에 노출되어 경화되거나 활성화될 수 있지만, 다른 접착제를 경화시키기 위해 중합 또는 가교결합 반응을 개시시키도록 경화제 또는 개시제가 요구될 수 있다. 많은 접착제는 약염기 또는 음이온 관능기 (물, 아민, 무수물, 아미드)와 반응하여 경화하지만, 다른 것들은 개시제, 예를 들어 과산화물, 산소, 자외광, 또는 전자선과 같은 방사선을 필요로 한다. 천연 중합체 화합물 (전분, 덱스트린, 단백질 및 천연 고무), 무기 물질 (실리콘) 및 합성 중합체 물질 (열가소성 중합체, 열경화성 중합체, 엘라스토머)를 포함하는 다양한 물질이 본 발명의 라미네이트에서 접착제로서 유용하다. 자가지지 웹으로 형성되는 열가소성 고온 용융 접착제가 본 발명에 사용시에 특히 유용하다.

고온 용융 접착제는 경질 및 가요성 결합을 형성할 수 있고, 라미네이션된 층들의 접촉점 사이의 간격 및 불규칙 구조를 충전시킬 수 있다. 마스크 본체의 층들을 연결시키기 위해, 고온 용융 접착제는 연결되는 표면들을 습윤시킬 수 있어야 한다. 일부 고온 용융 접착제는 우수한 습윤성을 갖지 않으며, 따라서 본 발명에 사용시에 이들을 선택할 때 주의하여야 한다. 반결정질 열가소성 중합체, 특히 폴리아미드 및 폴리에스테르가 구조적 용도에 일반적으로 사용된다. 구조적 고온 용융 접착제는 라미네이트 구조 내의 다른 구성분을 손상시키지 않는 온도에서 합리적인 시간 내에 연결되는 표면들을 습윤시켜야 한다. 폴리아미드는 신속하게 용융되어 저점도 유체로 되기 때문에 유용하다. 그러나, 용융물의 열 안정성은 낮고 가공 온도는 일반적으로 융점보다 훨씬 더 높지 않아서, 부품들은 신속하게 회합되어야 한다. 폴리에틸렌은 일반적인 목적에 유용할 수 있고, 폴리술폰 및 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체는 각각 고온 및 저온 용도에 사용될 수 있다. 접착된 표면을 적절하게 습윤시키기에 충분히 낮은 점도를 갖는 용융물을 생성시키기 위해 폴리에스테르는 고온을 필요로 한다. 고온 용융 접착제는 편리하고, 신속하게 적용될 수 있으며, 우수한 내용매성을 제공할 수 있다. 이들은 또한 높은 전단 강도 및 중등도의 박리 강도를 보일 수 있다. 이들은 용매계가 아니기 때문에 무독성이고 호흡 제품 규정에 적합한 경향이 있다.

바람직한 실시태양에서, 접착층은 가열시 용융되는 섬유의 부직 웹으로부터 형성된다. 웹은 바람직하게는 낮은 기초 중량을 갖고, 즉, 기초 중량이 약 20 그램/제곱미터 (g/m²) 미만, 보다 바람직하게는 15 g/m² 미만이다. 웹 내의 섬유의 배열은 바람직하게는 균일하며, 이는 섬유가 접착층을 형성하기 위해 사용되는 웹의 부분 전체에 실질적으로 균등하게 분포되는 것을 의미한다. 균일 웹은 천공 (drilled) 오리피스 다이 (orifice die)를 사용하여 생성될 수 있다. 바람직하게는, 균일 웹에서 섬유의 유효 섬유 직경은 약 10 내지 50 마이크로미터이다. 섬유의 융점은 여과층 및 성형층에 사용된 물질의 융점 미만이어야 한다. 폴리프로필렌 기재 여과층에 있어서, 접착층 내의 섬유는 바람직하게는 융점이 약 150℃ 미만, 보다 바람직하게는 100℃ 미만이다. 일반적으로 말해서, 여과층은 융점 (T_m)이 접착층의 용융 성분보다 더 큰 성형층을 구성하는 물질보다 더 큰 T_m을 보이는 물질로부터 제조된다.

커버 웹

내부 커버 웹은 착용자의 얼굴에 접촉하는 평탄한 표면을 제공하기 위해 사용될 수 있고, 외부 커버 웹은 외부 성형층의 느슨한 섬유를 포획하기 위해 또는 심미적인 이유로 사용될 수 있다. 커버 웹은 대개 마스크 본체에 임의의 유의한 형태 보유를 제공하지 않는다. 적합한 수준의 편안함을 얻기 위해서, 내부 커버 웹은 바람직하게는 비교적 작은 기초 중량을 갖고, 비교적 미세한 섬유로 형성된다. 보다 특히, 커버 웹은 기초 중량이 약 5 내지 50 g/m² (바람직하게는 10 내지 30 g/m²)이고, 섬유는 3.5 데니어 미만 (바람직하게는 2 데니어 미만, 보다 바람직하게는 1 데니어 미만)이다. 커버 웹에 사용된 섬유는 바람직하게는 평균 섬유 직경이 약 5 내지 24 마이크로미터, 보다 바람직하게는 약 7 내지 18 마이크로미터, 보다 더 바람직하게는 약 8 내지 12 마이크로미터이다.

커버 웹 물질은 마스크 본체가 형성되는 몰딩 과정에 사용하기 적합할 수 있고, 이러한 목적으로 유리하게는 일정한 정도의 탄성 (바람직하게는, 그러나 필수적이지는 않은, 파단시 100 내지 200%)을 갖거나 플라스틱 변형가능하다.

커버 웹에 적합한 물질은 블로운 마이크로섬유 (BMF) 물질, 특히 폴리올레핀 BMF 물질, 예를 들어 폴리프로필렌 BMF 물질 (폴리프로필렌 블렌드 및 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 블렌드를 포함)이다. 커버 웹을 위한 BMF 물질의 적합한 제조 방법은 미국 특허 제4,013,816호 (사비 (Sabee) 등)에 기재되어 있다. 바람직하게는, 웹은 평탄한 표면, 일반적으로 표면이 평탄한 드럼 상에 섬유를 수집함으로써 형성된다. 바람직한 커버 웹은 폴리프로필렌 또는 50 중량% 이상의 폴리프로필렌을 포함하는 폴리프로필렌/폴리올레핀 블렌드로 제조된다. 상기 물질은 높은 정도의 연도 및 착용자에 대한 편안함을 제공하고, 또한 필터 물질이 폴리프로필렌 BMF 물질일 경우, 층 사이에 접착제를 필요로 하지 않으면서 몰딩 조작 후에 필터 물질에 고정된 상태로 유지되는 것으로 밝혀졌다. 커버 웹에 특히 바람직한 물질은 기초 중량이 약 15 내지 35 g/m²이고 섬유 데니어가 약 0.1 내지 3.5이며 미국 특허 제4,013,816호에 기재된 바와 유사한 방법으로 제조되는 폴리올레핀 BMF 물질이다. 커버 웹에 사용하기 적합한 폴리올레핀 물질은 예를 들어 단일 폴리프로필렌, 2종의 폴리프로필렌의 블렌드 및 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 블렌드, 폴리프로필렌과 폴리(4-메틸-1-펜텐)의 블렌드 및(또는) 폴리프로필렌과 폴리부틸렌의 블렌드를 포함할 수 있다. 커버 웹을 위한 바람직한 한 섬유는 기초 중량이 약 25 g/m²이고 섬유 데니어가 0.2 내지 3.1 (100개의 섬유에 대해 측정한 평균이 약 0.8임)이고 엑손 코포레이션 (Exxon Corporation)의 폴리프로필렌 수지 "Escorene 3505G"로 제조된 폴리프로필렌 BMF이다.

또다른 적합한 섬유는 기초 중량 25 g/m²이고 평균 섬유 데니어가 약 0.8인 폴리프로필렌/폴리에틸렌 BMF (수지 "Escorene 3505G" 85% 및 엑손 코포레이션의 에틸렌/알파-올레핀 공중합체 "Exact 4023" 15%를 포함하는 혼합물로부터 제조됨)이다.

다른 적합한 물질은 상표명 "Corosoft Plus 20", "Corosoft Classic 20" 및 "Corovin PP-S-14" (독일 파이네 소재의 코로핀 게엠베하 (Corovin GmbH) 제품)으로 입수가능한 스펀본드 물질 및 상표명 "370/15" (핀란드 나킬라 소재의 제이. 더블유. 슈오미넨 오와이 (J. W. Suominen OY) 제품)으로 입수가능한 카디드 폴리프로필렌/비스코스 물질을 포함할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 커버 웹은 바람직하게는 가공 후에 웹의 표면으로부터 돌출된 섬유가 거의 존재하지 않고, 따라서 평탄한 외부 표면을 갖는다. 본 발명에 사용될 수 있는 커버 웹의 예는 예를 들어 미국 특허 제6,041,782호 (앙가지방), 미국 특허 제6,123,077호 (보스톡 등) 및 WO 96/28216A (보스톡 등)에 개시되어 있다.

마스크 본체의 제조

마스크 본체는 그의 상이한 층 (즉, 접착층과 함께 성형층, 필터 물질 및 선택적인 커버 웹(들))을 함께 회합시키고, 어셈블리를 암주형과 수주형부에 위치시키고 가열 및 몰딩 압력을 가하여 제조할 수 있다. 비가열된 층상 구조체는 열 제어된 따듯한 또는 뜨거운 도구에 적용되어 층 사이에 섬유-대-섬유 결합을 형성하는 접착 물질을 연화시킬 수 있다. 층은 일반적으로 (바인더 물질의 연화 전 또는 후에) 압축되어 마스크 라미네이트의 요구되는 윤곽 또는 편평한 표면을 형성하고, 라미네이트를 추가로 강화시키기 위해 선택적인 구조의 립 (rib)이 몰딩된 형태에 도입될 수 있다. 가열 및 압축의 양은 라미네이트에 사용된 물질 및 최종 마스크의 요구되는 특성에 따라 결정된다. 상기 종류의 뜨거운 몰딩 방법에 관련된 상세한 정보는 미국 특허 제4,536,440호 (버그)에 기재되어 있다. 다른 방법은 예비열처리 후에 강화층, 필터층 및 웹 접착층을 함께 동시에 열형성시키는 것을 수반한다. 상기 방법은 복사, 전도 또는 대류원을 사용하여 회합된 층을 가열한 후, 차가운 도구에서의 몰딩 또는 열 조절된 도구에서의 몰딩을 포함한다. 예비가열된 층의 몰딩 동안, 주형은 가열된 어셈블리 상에 닫히고, 접착 물질의 융점보다 낮은 온도로 냉각되어 열가소성 접착 물질을 경화시키고 섬유 대 섬유 결합을 형성한다. 주형 온도 및 압력은 마스크 본체 형성에 사용되는 물질에 따라 결정될 수 있고, 일부 경우에 주형에 공급하기 전에 회합된 층을 가열함으로써 마스크 본체를 콜드 (cold) 몰딩하는 것이 유리할 수 있다 (미국 특허 제5,307,796호 (크론저 등) 참조).

몰딩 공정 동안, 성형층은 마스크 본체의 의도하는 형태를 취하고 이후에 유지한다. 이와 동시에, 필터 물질, 접착층 및 커버 웹(들)은 특정 형태에 일치하게 된다. 통상적으로, 주형부는 마스크 본체의 중앙, 일반적으로 반구상의 여과 영역에 보다 큰 로프트 (loft)를 생성시키도록 갭을 갖는다. 이 경우, 주형부의 갭은 성형층에 접착 결합 및 섬유-대-섬유 또는 필라멘트-대-필라멘트 결합을 최적화시키도록 선택된다. 몰딩 후에, 마스크 본체를 손질할 수 있고, 도 1 및 2에 도시된 종류의 마스크의 경우에 임의의 통상적인 또는 다른 방법으로 마스크 하니스가 제공된다. 상기 제조 방법을 사용하여 도 1 및 2에 도시된 종류의 마스크는 마스크 본체 주변부 주위를 용접 (예를 들어 가열 또는 초음파 용접)할 필요가 없다.

하나의 특정한 실시태양에서, 여과 안면 마스크는 필터 웹을 둘러싸는 2개의 성형층을 갖는 몰딩된 컵형의 형상 보유 외피를 포함할 수 있다. 내부 성형층은 착용자의 매우 균일하고 편안한 표면을 위해 필라멘트당 4 데니어 (dpf) 2성분 섬유 100 중량%(성형층의 섬유의 중량 기준)로 제조될 수 있다. 외부 성형층은 층 내의 섬유의 중량 기준으로 100 중량%의 4 dpf 2성분 섬유를 포함할 수 있다. 100 중량%의 2성분 섬유인 경우, 돌출 섬유 또는 보풀이 발생할 가능성은 크게 저하된다. 내부 및 외부 성형층의 기초 중량은 50 내지 130 g/m²일 수 있다. 상기 기초 중량 구성 및 생성되는 외피 강성은 보스틱 핀들리 (Bostik Findley)에서 제조한 14 내지 17 g/m² 부직 접착 웹의 사용에 의해 추가로 강화될 수 있다. 상기 부직 접착층을 필터 및 성형층 (필터의 양면, 성형층 중간에) 중간에 사용함으로써, 몰딩시에 라미네이트는 새로운 구조에 의해 마스크 본체가 높은 내붕괴성을 보일 수 있는 "I 빔"과 유사한 작용을 수행한다. 접착층과 함께 몰딩된 외피는 접착층이 없는 마스크 본체보다 30% 초과, 심지어 40% 초과의 강성을 보일 수 있다. 또한, 마스크는 주변부에서의 탈라미네이션에 민감하지 않을 수 있다. 이러한 특징 때문에, 내부 성형층의 기초 중량은 저하될 수 있고, 이에 의해 착용자의 편안함을 개선시킬 수 있다. 주변부 밀봉의 제거 및 주름진 내분쇄성 패턴의 필요성 배제에 의해 제조 비용을 절감할 수 있고, 상기 영역 내의 필터 부재의 치밀화를 방지할 수 있다. 주변부 가장자리 밀봉을 위한 초음파 용접 단계도 제거될 수 있고, 이에 의해 제조 동안 공정 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 마스크는 강인한 주변부가 없어 착용자를 보다 편안하게 만들 수 있다.

하기 실시예는 본 발명의 특징, 잇점 및 다른 상세한 내용을 단지 추가로 예시하기 위해 선택한 것이다. 그러나, 실시예는 상기 목적을 위해 제시된 것이지만, 사용된 특정 성분 및 양 및 다른 조건 및 상세 내용은 본 발명의 범위를 부당하게 제한하는 방식으로 이해되지 않아야 함을 알아야 한다.

시험법

하기 시험법을 웹 및 몰딩된 필터 부재를 평가하기 위해 이용하였다.

염화나트륨을 사용한 입자 투과율

미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 TSI 인코포레이티드 (TSI Incorporated)의 AFT 시험기 모델 8130을 사용하여 개별 몰딩된 필터에 대한 투과율 및 압력 강하를 측정하였다. 20 mg/m³ 농도의 염화나트륨 (NaCl)을 시험 에어로졸로서 사용하였다. 에어로졸 시험물은 13.8 cm/sec의 면속도로 전달되었다. 몰딩된 필터 시편 상의 압력 강하를 투과 시험 동안 측정하여 mmH₂0로 보고하였다.

몰딩된 용품 강성 측정 시험법

몰딩된 필터 부재의 강성은 미국 노쓰캐롤라이나주 그린스보로 소재의 제이킹 & 컴퍼니 (Jaking & Co.)의 King 강성 시험기를 사용하여 측정하였다. 강성은 직경 2.54 cm의 편평한 평면형 프로브를 필터 부재 내로 깊이 방향으로 8.06 cm (3.175 인치)를 누르기 위해 필요한 힘으로서 결정된다. 프로브 부재는 필터 부재 외부에 배치되고, 필터 부재가 시험을 위해 배치되는 플랫폼에 수직으로 배향되었다. 몰딩된 여과 안면 마스크에 있어서, 안면 마스크는 마스크의 볼록면이 프로브를 향하여 대면하고 프로브 아래에 중심을 맞추면서 플랫폼 상에 배치된다. 이어서, 프로브를 32 mm/sec의 속도로 마스크를 향해 하강시켜 안면 마스크를 접촉시키고 특정 정도 (21 mm)로 압축시켰다. 프로브가 완전히 하강한 후에, 물품을 압축시키기 위해 필요한 힘 (뉴튼)을 기록하였다.

품질 계수 (Q _F )

품질 계수는 다음과 같이 결정하였다.

하기 식에 의해 NaCl 투과의 자연 로그 (Ln)로부터 품질 계수 "Q_F 값"을 계산하기 위해 투과율 및 압력 강하를 사용한다.

Q_F (1/mm H₂0) = -Ln {NaCl 투과율(%)/100}/압력 강하 (mm H₂0)

초기 Q_F 값이 크다는 것은 초기 여과 성능이 우수함을 나타낸다. Q_F 값의 저하는 여과 성능의 저하와 매우 밀접한 관련이 있다.

실시예 1

본 발명의 컵형 마스크는 S·A·F·A·S 순서 (여기서, S는 성형층, A는 접착층, F는 여과층을 나타냄)로 먼저 성형, 접착 및 필터 물질을 함께 적층시켜 제조하였다. 성형층 물질은 코사의 열 결합성 스테이플 섬유 [T-254, 4 데니어, 38 mm 절단 길이, 조성 PET 코어, COPET 외피]이었다. 성형층의 섬유는 공기 Rando Webber를 사용하여 기초 중량이 63 g/m²인 내부 및 외부층의 웹으로 형성시켰다. 접착층은 미국 메사추세츠주 미들톤 소재의 보스틱 핀들리의 부직 접착 웹 PE-85-12이었다. 필터 웹의 기초 중량은 35 g/제곱미터, 문헌 [Davis, C. N., The Separation Of Airborne Dust Particles, Institution Of Mechanical Engineers, London, Proceedings 1B, 1952]에 제시된 방법에 따라 계산한 섬유 크기는 4.7 ㎛의 유효 섬유 직경 (EFD), 0.50 밀리미터 (mm)의 두께이었다. 블로운 마이크로섬유 웹은 폴리프로필렌 Fina 3960 (미국 텍사스주 휴스턴 소재의 피나 오일 앤드 케미칼 컴퍼니 (Fina Oil and Chemical Co.))으로부터 제조되었고, 앙가지방의 미국 특허 제6,041,782호에 기재된 바와 같이 코로나 처리를 실시하고 히드로충전시켰다. 블로운 마이크로섬유 성분에 사용된 성분의 중량비는 98.5% 폴리프로필렌 및 1.5% Green 안료였다. Green 안료는 미국 노쓰캐롤라이나주 콩코드 소재의 아메리켐 (AmeriChem)에서 공급되었다. 적층 웹의 몰딩은 메이팅되는 암주형과 수주형 사이에 회합층을 압축하여 수행하였다. 암주형의 높이는 약 55 mm이었고, 부피는 310 cm³이었다. 이 고온 몰딩 방법에서, 주형의 상부 1/2 및 하부 1/2을 약 105℃로 가열하고, 웹을 주형 1/2 사이에 위치시켰다. 이어서, 가열된 주형을 약 10 내지 15초의 체류 시간 동안 1.27 내지 2.29 mm의 간격으로 근접시켰다. 체류 시간 후에, 주형을 개방하여 몰딩된 제품을 꺼내었다. 몰딩된 컵형 마스크를 내분쇄성 및 입자 투과율에 대해 평가하였다. 시험 결과를 표 1에 나타냈다. 몰딩된 안면 마스크의 초기 투과율 및 압력 강하는 AFT 8130, 입자 투과 시험을 사용하여 측정하였다. 부재의 강성은 몰딩품 강성 측정 시험법을 사용하여 측정하였다. 시험 결과를 하기 표 1에 나타냈다.

비교예 1

비교용 마스크는 그 구조에 접착층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1에 기재된 바와 같은 방식으로 제조하고 시험하였다. 시험 결과를 표 1에 나타냈다.

실시예	강성 (N)	압력 강하(mmH₂O)	투과율(%)	Q_F
실시예 1	4.3	8	0.23	0.74
비교예 1	2.9	7	0.26	0.88

상기 데이타는 본 발명의 제품이 본 발명의 구조가 존재하지 않는 동일한 제품에 비해 호흡 성능의 실질적인 저하가 없으면서 강성의 개선을 달성할 수 있음을 보여준다. 또한, 상기 데이타는 본 발명의 라미네이션된 마스크 본체의 빔 강화 효과를 사용하여 강성의 48% 증가 및 이에 따른 형상 기억의 증가를 압력 강하, 투과율 또는 품질 계수의 필적할 수 있는 값과 함께 얻을 수 있음을 보여준다.

본 발명은 그 범위와 취지로부터 벗어나지 않으면서 각종 변형 및 변경을 취할 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 설명에 제한되는 것이 아니며, 첨부하는 특허청구범위에 제시된 제한 및 그의 임의의 균등물에 의해 제어됨을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명은 본원에서 구체적으로 개시하지 않은 임의의 부재가 존재하지 않을 경우에도 적절하게 실시할 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims

a) 사람의 코와 입 위에 맞도록 제작되고, i) 몰딩된 제1 성형층, ii) 몰딩된 제2 성형층, iii) 제1 성형층과 제2 성형층 사이에 배치된 여과층, iv) 제1 성형층을 여과층에 접착시키는 제1 접착층 및 v) 제2 성형층을 여과층에 접착시키는 제2 접착층을 포함하는 마스크 본체, 및

b) 마스크 본체에 부착된 하니스 (harness)

를 포함하는 여과 안면 마스크.
제1항에 있어서, 제1 성형층 및 제2 성형층이 컵 모양의 형상으로 몰딩되는 것인 여과 안면 마스크.
제1항에 있어서, 제1 성형층 및 제2 성형층이 다수의 패널을 형성하는 패널형 구조로 몰딩되고, 상기 패널은 컵 모양의 외형으로 열려 사람이 착용할 수 있는 평평하게 접힌(flat-folded) 마스크를 규정하는 것인 여과 안면 마스크.
제1항에 있어서, 접착층이 섬유로 제조된 것인 여과 안면 마스크.
제4항에 있어서, 접착층이 섬유의 웹으로 제조되고, 상기 웹의 기초 중량이 약 20 그램/제곱미터 미만인 여과 안면 마스크.
제5항에 있어서, 접착층이, 유효 섬유 직경이 약 10 내지 50 마이크로미터인 섬유로 제조된 것인 여과 안면 마스크.
제1항에 있어서, 여과층이 성형층 내의 결합 성분의 융점보다 더 큰 융점을 나타내는 물질을 함유하고, 성형층 내의 상기 결합 성분은 접착층의 용융 성분보다 더 큰 융점을 갖는 것인 여과 안면 마스크.
제1항에 있어서, 제1 성형층 및 제2 성형층의 기초 중량이 50 내지 130 그램/제곱미터인 것인 여과 안면 마스크.
제1항에 있어서, 마스크 본체가, 동일한 구조를 갖지만 제1 접착층 및 제2 접착층을 포함하지 않는 마스크 본체의 강성보다 적어도 30% 더 큰 강성을 나타내는 것인 여과 안면 마스크.
제1항에 있어서, 제1 성형층 및 제2 성형층이 2성분 섬유를 포함하고, 여과층이 전기 대전된 멜트블로운 (meltblown) 중합체 마이크로섬유를 포함하는 것인 여과 안면 마스크.
i) 몰딩된 제1 성형층, ii) 몰딩된 제2 성형층, iii) 제1 성형층 및 제2 성형층 사이에 배치된 여과층, iv) 제1 성형층을 여과층에 접착시키는 제1 접착층 및 v) 제2 성형층을 여과층에 접착시키는 제2 접착층을 포함하는 마스크 본체.