JPH09192247A

JPH09192247A - マスク

Info

Publication number: JPH09192247A
Application number: JP8274797A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Fujimura; 洋一藤村; Hideo Saruyama; 秀夫猿山
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1995-11-15
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1997-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、高い通気性と高い捕集効率を有し、
かつ経済的で着用性に優れたマスクを提供せんとするも
のである。【解決手段】本発明のマスクは、耳かけ部分を有し、か
つ、織編物を縫製して構成されたマスク本体の内側に不
織布シートを口当て布として配したことを特徴とするも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高い通気性と高い
捕集効率を有し、かつ経済的で着用性に優れたマスクに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年子供から成人に到るまでアレルギー
が社会的な問題となってきている。アレルギーの中でも
空気を介して発症する各種のアレルギー、例えば花粉ア
レルギーやハウスダストに対するアレルギーが注目され
ている。また、直接アレルギーの原因物質とはならなく
ても、例えばディーゼルエンジンから排出される各種の
微粒子などはアレルギー促進物質として疑いがもたれて
いる。

【０００３】このような状況下で、簡易に空気中の微粒
子を除去する方法として、呼吸時にマスクをすることが
アレルギー患者では一般的となってきている。しかしな
がら、これまでのマスクは、充分な性能と着用性とを兼
ね備えるまでには到っていなかった。

【０００４】例えば、従来より用いられているマスクと
して、ガーゼを複数枚重ねたものが最も一般的なマスク
として知られている。しかし、単純にガーゼを複数枚重
ねたマスクでは、極めて大きな粒子については除去性能
が期待できるが、粒径の小さい花粉やハウスダストなど
に対しては全く除去性能は期待できなかった。

【０００５】一方これら微細粒子の捕集能力を向上させ
るために各種の素材、例えば特開平５ー１１５５７２号
公報で提案されているリン酸カルシウム系化合物粒子を
担持させたフィルター材などをガーゼマスクの内層に積
層する方法が提案されているが、このような方法で捕集
能力を向上させようとすると、濾材の量が増すため捕集
能力を向上させようとすればするほど通気性が損なわれ
マスク着用時息苦しいという欠点が顕著になるという問
題点がある。

【０００６】一方、微粒子捕集効率が高く通気性も優れ
た素材として各種の不織布、特にエレクトレット加工を
施した不織布が知られており、このような不織布を用い
たマスクも種々製品として上市されている。しかし、こ
の種のマスクは微粒子が主にマスク表面で捕集されるた
め汚れが極めて目立ちやすいという欠点を有していた。
さらに、この種のマスクは不織布を用いているが故に布
としての強度が充分でなくほとんどの場合洗濯は全くで
きないか、できたとしても軽い押し洗い程度しかできず
汚れを充分に落とすことができなかった。このため、濾
材としての性能はまだ充分に有りながらも早めに交換せ
ざるを得ないという問題があった。これらの理由から、
不織布マスクは高い性能を持ちながらも使い捨てが前提
となり、医療用や産業用などごく特殊な用途でしか使用
されず、アレルギーで困っているごく一般的な消費者に
はほとんど使われていないのが実状であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のマス
クのかかる欠点に鑑み、高い通気性と高い捕集効率を有
し、かつ経済的で着用性に優れたマスクを提供せんとす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために次のような構成を有する。すなわち、本発
明のマスクは、耳かけ部分を有し、かつ、織編物を縫製
して構成されたマスク本体の内側に不織布シートを口当
て布として配したことを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、通気性に優れ外観上も
違和感がなく、かつ、清潔で高捕集効率を有し、かつ、
経済性にも優れたマスクの構成について、鋭意検討した
結果得られたものである。より具体的には、エレクトレ
ット化した不織布の高い捕集能力をより効果的に応用す
ることついて鋭意検討したところ、これを通気性に優れ
たマスク本体と組合わせ、さらに好ましくは構造的に高
い通気性を有するひだ構造のエレクトレット化不織布と
を組合せて応用したところ、上記エレクトレット化不織
布の性質を著しく高いレベルで引き出すと共に顔面フィ
ット性に優れた機能を発揮するものを提供することがで
きることを究明し、本発明を完成するに到ったものであ
る。

【００１０】本発明のマスクの構成と用いる素材は次の
ようなものである。すなわち、耳かけ部分を有する織編
物を縫製して構成されたマスク本体に、その内側、つま
り被着用者側に、不織布シートを口当て布として配して
なるマスクである。本発明により、高い捕集効率をその
ままに保ちながら、不織布単体でマスクとして使用する
のに比べ著しくその着用性・経済性が向上する。

【００１１】すなわち、本発明によれば数十μm 〜数百
μm 以上の大きな粒子は織編物よりなるマスク本体に捕
集される。これら粒子はマスク本体の外側表面のみなら
ず内部においても濾過されるので汚れが表面に集中せず
比較的きれいな状態で長期間着用することができる。ま
た、長期使用により著しく汚れた場合には当該マスク本
体を通常の洗濯により汚れを落とした上で再使用するこ
とが可能である。このとき、不織布シート部分がマスク
本体に容易に着脱可能に固定されいることがより望まし
い。また、マスク本体を通過したごく一部の大きな粒子
は内側、つまり被着用者側に配した不織布シートで捕集
することができる。勿論、本発明の不織布シートで捕集
される大きな粒子は、不織布シート単体からなる従来マ
スクの場合に捕集される量に比べれば極めてわずかであ
り、その分不織布シートの濾過寿命を長く延長させるこ
とができる。

【００１２】一方、数μm 〜数十μm の微粒子の大部分
は、織編物よりなるマスク本体を通過するが、不織布シ
ート部分でほぼ全量捕集することができる。不織布シー
ト部分の濾過は主にその表面で行われているため、数μ
m 〜数十μm の微粒子により不織布シートの外側表面が
長期の使用により汚れてくる。しかしながら、不織布シ
ートは、マスク本体に覆われているために外からは汚れ
が見えず、外見状からも見苦しくはないので、そのまま
使用することができ、結果として不織布シートの濾過寿
命に達するまで充分使用することができる。この結果は
実用上は、呼吸による微粒子の捕集量を考慮するとほぼ
無限に使用できることを意味する。また、除去すべき微
粒子がサブミクロン程度のごく小さいハウスダストなど
の場合には、不織布としてエレクトレット化不織布、さ
らに好ましくはメルトブローエレクトレット化不織布を
用いることが望ましく、それらの中でも特に繊維径の細
いもの、好ましくは０．７ｄ以下、さらに好ましくは
０．００１〜０．５ｄの単糸繊度の繊維で構成された不
織布シートがよい。

【００１３】また、本発明において口当て布として不織
布シートをマスク本体に配する場合、不織布シートを実
質的に平行な複数の筋状の折り目を有する賦型を施して
おくことが、通気抵抗を著しく低めることができるので
好ましい。従来、不織布単体で前記賦型を施したマスク
も市販されているが、着用時の外観が普通のマスクと異
なるため、特に患者数の多い花粉症など軽度のアレルギ
ー患者にとっては、極めて特殊用途用のもののような印
象を与えていた。このため着用時に心理的な違和感が非
常に大きいという致命的な問題点も有していたものであ
った。

【００１４】本発明のマスクによれば、筋状の折り目を
施した不織布シート部分をマスク本体の内側に配するの
で、外部からは全く見えない構造であり、その点、単体
で用いるのに比べ、着用時の心理的な違和感は極めて低
減することができる利点がある。

【００１５】本発明において、かかる筋状の賦型折り目
は、好ましくは該不織布シートを重畳して構成された構
造のものであるのが、通気性ならびに濾過機能の上から
よい。かかる口当て布としては、単体の不織布シートよ
りは、複数の不織布シートを積層した構造を有するもの
が好ましく使用される。すなわち、上記賦型機能と濾過
機能とを分けて分担させることによって、より機能的な
マスクを提供することができるのである。賦型機能に優
れた不織布シートとしては、熱融着不織布シートが好ま
しく、たとえば低融点成分含有不織布およびスパンボン
デッド不織布から選ばれた少なくとも１種の不織布シー
トが使用される。かかる熱融着不織布シートは、濾過機
能に優れた不織布シートに対して好ましくは少なくとも
１層有する積層不織布シートの形で使用されるものであ
る。かかる熱融着不織布シートは、筋状の賦型折り目や
重畳折り目が付けやすく、さらにスプリング機能を有す
るので、顔面にフィットしやすい機能を発揮する。

【００１６】かかる口当て布は、それ単独で使用しても
よいが、好ましくはその最外側の少なくとも内側面をメ
ッシュシートで構成すると、顔面にサラット感を与える
効果を惹起して快適感を付与することができる。

【００１７】以下本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。

【００１８】図１は本発明にかかわるマスクの一例を表
す正面図、図２は背面図、図３は図１Ａ−Ａ線に沿った
断面図、図４は不織布部分を取り外した状態のマスク外
側本体の裏面図、図５は取り外した不織布部分のマスク
本体に固定した面側の図である。本マスクは、織編物よ
りなる繊維シート部分２とひも３からなるマスク本体部
分１と横のひだ構造を有する不織布部分部分４より構成
される。マスク本体部分１と不織布部分部分４は、互い
に着脱可能な面ファスナー５で固定されている。不織布
部分部分４は左右両端部を縫着しており、着用時にはひ
だを広げることにより口の回りの隙間をなくしかつ前に
空間ができることで着用感が向上し、それと共に濾過面
積も増大するので呼吸も極めて楽にすることができる。
また、不織布部分は取り替え可能に固定されているた
め、マスク本体部分が汚れたときはマスク本体部分のみ
を別途洗濯をすることができる。

【００１９】図６は本発明にかかるマスクの他の一例を
表すマスクの背面図、図７は図６のマスク不織布部分部
分のマスク本体に固定した面側の図、図８は図７のＢ−
Ｂ線に沿った断面図である。マスク本体と不織布部分部
分は両面テープ６で固定されている。両面テープで固定
する場合は、例えば不織布部分部分両端にあらかじめ剥
離テープを有したままの両面テープを必要な形状に貼り
付けておき、実際の使用時に剥離テープをはがしてマス
ク本体に接着し使用することができる。図７に示すよう
に縦のひだ構造を有しても構わない。また、図８に示す
ようにひだは完全に折り畳まれていなくても構わない。

【００２０】図９は本発明にかかるマスクの他の一例を
表すマスクの正面図、図１０は不織布部分を挿入する状
態を表したマスクの背面図、図１１は図９のＣ−Ｃ線に
沿った断面図である。本マスクは、マスク本体がポケッ
ト状に縫製されており、図１１に示すように自在に脱着
が可能である。もちろんマスク本体の両側にポケットを
設け、両端を挿入把持することで着脱自在に固定しても
良い。

【００２１】さらに本発明において、不織布部分にエレ
クトレット化メルトブロー不織布を用いる場合には、他
の不織布と積層して用いることが望ましい。なぜなら、
エレクトレット化メルトブロー不織布はきわめて繊維径
が細いため、それ単体では強度が充分でないためであ
る。さらに、積層した不織布もしくはマスク本体の少な
くともいずれかに抗菌あるいは消臭機能を有する加工を
施すことにより、より快適なマスクを供する事ができ
る。

【００２２】本発明でいうエレクトレット化不織布の素
材には、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエ
ステル樹脂等の熱可塑性樹脂やフェノール樹脂、ホルム
アルデヒド樹脂等の熱硬化性樹脂からなる不織布を用い
ることができるが、これらの中でもエレクトレット性能
の優れたαーオレフィンを主成分とする重合体、例えば
エチレン、ポリプロピレンやその共重合体を用いた不織
布が好ましい。

【００２３】本発明で言うエレクトレット化不織布と
は、表面に安定した電荷を有する不織布全般を意味す
る。エレクトレット化の方法については、従来公知の方
法、例えば熱エレクトレット法、エレクトロエレクトレ
ット法、ラジオエレクトレット法、マグネットエレクト
レット法、ホトエレクトレット法、メカノエレクトレッ
ト法などいずれの方法を用いても良い。

【００２４】また、本発明のエレクトレット化不織布の
かかる電荷の量は、サブミクロンレベルの微粒子捕集性
能を考慮すると、性能を保持する上から、好ましくは７
×１０^ー11ｃ／cm²以上、さらに好ましくは２×１０
^ー10ｃ／cm²以上の分極電荷量を有するものがよい。

【００２５】本発明において用いられるエレクトレット
化メルトブロー不織布は例えば図１２に示す方法で製造
できる。すなわち、通常の適当な方法で形成したメルト
ブロー不織布を比抵抗１×１０＋３Ω・ｃｍの水電極の
上に載せ、該メルトブロー不織布表面に針状電極を配置
し直流高電圧を印加する。印加電圧は不織布の素材や厚
さ、また針状電極の形状や電極間距離などによって異な
るが、例えば針状電極と水電極の距離が３ｃｍの場合は
少なくとも１０ＫＶ、好ましくは１５〜５０ＫＶである
ことが好ましい。

【００２６】

【実施例】以下実施例において本発明を具体的に説明す
るが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。

【００２７】なお、実施例においてマスクの特性は図１
３の方法によって測定したものである。マスクの濾過粒
子は大気塵とし、上流側は大気に開放とした。被測定マ
スクは上下のダクトで挟み込むように配置した。濾過部
分の形態は直径６７ｍｍの円型である。濾過時の風速は
マスク面において常に１．５ｍとなるように下流のブロ
アを調整した。前記状態でマスクの特性として圧力損
失、及び捕集効率を測定した。圧力損失は、マスクの上
流・下流部分に差圧計をつなげ測定した。捕集効率につ
いては、マスクの上流・下流部にパーティクルカウンタ
ー（ＲＩＯＮ製ＫＣー０１Ｂ型）を配置し、試験期間中
の各粒子の個数を計測し、次の式により捕集効率を計算
した。

【００２８】捕集効率（％）＝（ａ−ｂ）／ａ×１００
ここでａは上流側粒子個数、ｂは下流側粒子個数を表
している。

【００２９】実施例１目付３４ｇ／ｍ²のガーゼを４枚重ねで縦１１０mm×横
１５０mmに縫製し耳ゴムを通した後に両側に面ファスナ
ー雄６mm×７０mmを縫い付け、第４図に示すようなマス
ク本体を作成した。一方、目付１８ｇ／ｍ²のポリプロ
ピレン繊維で構成されたメルトブロー不織布を図１２の
装置を用いてエレクトレット化した。印加条件は針状電
極と水電極の電極間距離を３ｃｍ、印加電圧ー３０Ｋ
Ｖ、処理時間６０sec で片面処理後乾燥し、さらに逆面
を印加電圧＋２０ＫＶ、６０sec で処理してエレクトレ
ット化メルトブロー不織布を得た。このメルトブロー不
織布の分極電荷量は８×１０^ー10ｃ／cm²であった。こ
のエレクトレット化メルトブロー不織布を、目付２０ｇ
／ｍ²のレーヨン短繊維不織布で挟んで積層不織布を形
成した。この不織布を縦７０mm×横１３０mmに縫製し、
さらに面ファスナー雌６mm×６０mmを両端部に縫着して
取り外し可能な不織布部分を得た。当該積層不織布をマ
スク本体に面ファスナーを介して固定し目的のマスクを
得た。

【００３０】このマスクの捕集効率と圧力損失を測定し
た。結果を表１に示した。測定結果から低い圧力損失で
各粒子サイズにおいて高い捕集性能を示し、高い性能の
マスクを得た。

【００３１】本マスクを花粉症の人に着用テストを実施
したところ、外観上も違和感が少なくかつ花粉の侵入も
完全に防ぐことができた。また、１週間以上連続して着
用したが、マスクの汚れも目立たず、実用上もきわめて
高い評価を得た。

【００３２】実施例２実施例１の積層不織布を、ひだ折り曲げ幅１４mmの縦ひ
だを３カ所設けた縦７０mm×横１３０mmひだ付き積層不
織布を得た。当該積層不織布に面ファスナー雌６mm×６
０mmを両端部に縫着して図５に示すようなひだ付き積層
不織布部分を得た。マスク本体に不織布部分を面ファス
ナーを介して固定し目的のマスクを得た。

【００３３】このマスクの捕集効率と圧力損失を測定し
た。結果を表１に示した。測定結果からより低い圧力損
失でかつ各粒子サイズにおいて高い捕集性能を示し、極
めて高い性能のマスクを得た。

【００３４】このマスクを花粉症の人に着用テストを実
施したところ、外観上も違和感が少なくかつ非常に息が
楽で口の回りの隙間もなく花粉の侵入を防ぎ、実用上も
きわめて高い評価を得た。

【００３５】比較例１目付４２ｇ／ｍ²のガーゼを２４枚重ねて縦９０mm×横
１３０mmの通常最も一般的に用いられるガーゼマスクを
制作した。このマスクの捕集効率と圧力損失を測定し
た。結果を表１に示した。圧力損失は低いものの、捕集
性能が十分でなくハウスダストなど微細な粒子に対して
は補足できなかった。

【００３６】比較例２ガーゼマスクの中に各種フィルターを挟み込んだことを
特徴とする市販の花粉症用マスク各種を購入し捕集効率
と圧力損失を測定した。結果を表２に示した。捕集性能
の高いマスクは圧力損失が大きく、圧力損失が低いマス
クは捕集性能が低い傾向がある。

【００３７】従来の公知の方法では実施例並に低い圧力
損失と高い捕集性能を合わせ持つマスクを作ることは困
難である。

【００３８】実施例３融点が２６０℃のポリエチレンテレフタレートを芯成分
とし、融点が２３０℃のイソフタル酸共重合ポリエステ
ルを鞘成分とし、芯成分と鞘成分の重量比を８：２とし
た複合連続フィラメントを単糸繊度１ｄで溶融紡出し、
空気圧により開繊した後、移動するネット上に堆積さ
せ、１対の加熱エンボスロールを使用し、表面温度１９
０℃、線圧４０Kg／cmで圧着し、目付４０ｇ／ m²、厚
さ０．１mmの加熱圧着不織布シートを得た。

【００３９】得られた加熱圧着不織布シートは、ダスト
捕集効率かつ初期圧損の低いフィルター性能の優れたも
のである上に、プリーツ加工性に優れたものであった。

【００４０】この加熱圧着不織布シートを、予め重畳構
造に加熱賦型して、実施例１と類似のひだ数のものを形
成した後、この重畳構造の加熱賦型不織布シートを緊張
して引き伸ばした状態にして、これに実施例１のエレク
トレット化メルトブロー不織布シートと、ポリアミドフ
ィラメント製メッシュシートを積層して、縫製一体化し
た後、引き伸ばし緊張を緩和して、重畳構造の口当て布
を形成した。この口当て布の周縁部を細幅ガーゼで縁取
りして、図５と類似したひだ付き口当て布を得た。この
口当て布をマスク本体に面ファスナーを介して固定し目
的のマスクを得た。

【００４１】このマスクの捕集効率と圧力損失を測定し
たところ、実施例１と同様の結果を示し、すなわち、低
い圧力損失でかつ各粒子サイズにおいて高い捕集性能を
示し、極めて高い性能のマスクであった。

【００４２】このマスクを花粉症の人に着用テストを実
施したところ、実施例１の有する機能は全て満足する上
に、さらに重畳構造の加熱圧着不織布シートのスプリン
グ効果による顔面フィット性に富む快適感のあるマスク
であり、それだけ口の回りの隙間もない上に、メッシュ
シートによるサラット感による感触のよいという高い評
価が得られた。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、通気性が良く高捕集効
率を有し、外観上も違和感がなくかつ清潔で経済性に優
れたマスクを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この図は、本発明にかかわるマスクの一例を表
す正面図である。

【図２】この図は、図１の背面図である。

【図３】この図は、図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図で
ある。

【図４】この図は、不織布部分を取り外した状態のマス
ク外側本体の裏面図である。

【図５】この図は、取り外した不織布部分のマスク本体
に固定した面側の図である。

【図６】この図は、本発明にかかるマスクの他の一例を
表すマスクの背面図である。

【図７】この図は、図６のマスク不織布部分のマスク本
体に固定した面側の図である。

【図８】この図は、図７のＢ−Ｂ’線に沿った断面図で
ある。

【図９】この図は、本発明にかかるマスクの他の一例を
表すマスクの正面図である。

【図１０】この図は、図９の背面図で不織布部分を挿入
する際の模式図である。

【図１１】この図は、図９のＣ−Ｃ’線に沿った断面図
である。

【図１２】この図は、本発明に用いるエレクトレット化
不織布を製造するための装置の一例を示す断面模式図で
ある。

【図１３】この図は、本発明においてその捕集効率と圧
力損失を測定した装置の断面模式図である。

【符号の説明】

１：マスク本体部分２：織編物繊維シート部分３：ひも４：不織布部分５：面ファスナー６：両面テープ７：針状電極８：不織布９：水電極１０：ダクト１１：上流側ダスト個数計測用パーティクルカウンター１２：下流側ダスト個数計測用パーティクルカウンター１３：被測定用マスク１４：マノメータ１５：ブロア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耳かけ部分を有し、かつ、織編物を縫製し
て構成されたマスク本体の内側に不織布シートを口当て
布として配したことを特徴とするマスク。
【請求項２】該口当て布が、実質的に平行な複数の筋状
の賦型折り目を有するものである請求項１記載のマス
ク。
【請求項３】該筋状の賦型折り目が、該不織布シートを
重畳した構造である請求項２記載のマスク。
【請求項４】該口当て布が、複数の不織布シートを積層
した構造を有するものである請求項１〜３のいずれかに
記載のマスク。
【請求項５】該口当て布が、熱融着不織布シートを少な
くとも１層有する積層不織布シートである請求項４記載
のマスク。
【請求項６】該熱融着不織布シートが、低融点成分含有
不織布およびスパンボンデッド不織布から選ばれた少な
くとも１種である請求項５記載のマスク。
【請求項７】該口当て布が、極細繊維で構成されている
請求項１〜４のいずれかに記載のマスク。
【請求項８】該極細繊維が、０．７ｄの単糸繊度を有す
るものである請求項７記載のマスク。
【請求項９】該口当て布が、メルトブロー不織布で構成
されている請求項７〜８のいずれかに記載のマスク。
【請求項１０】該口当て布が、最外側の少なくとも内側
面がメッシュシートで構成されている請求項１〜９のい
ずれかに記載のマスク。
【請求項１１】該口当て布が、エレクトレット化シート
を含有するものである請求項１〜１０のいずれかに記載
のマスク。
【請求項１２】該エレクトレット化シートが、少なくと
も不織布シートである請求項１１記載のマスク。
【請求項１３】該エレクトレット化シートが、７×１０
^ー11ｃ／cm²以上の分極電荷量を有する請求項１１〜１
２のいずれかに記載のマスク。
【請求項１４】該口当て布が、マスク本体に着脱自在に
設けられている請求項１〜１３のいずれかに記載のマス
ク。
【請求項１５】該着脱自在な機構が、口当て布をマスク
本体の内側に、面ファスナーもしくは両面接着テープに
より固定する機構である請求項１４記載のマスク。
【請求項１６】該着脱自在な機構が、マスク本体の少な
くとも一部に設けられた、環状または袋状の構造の口当
て布挿入把持構造を有するものである請求項１４記載の
マスク。
【請求項１７】該環状または袋状の構造の口当て布挿入
把持機構が、メッシュシートで構成されている請求項１
６記載のマスク。