(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022160088
(43)【公開日】2022-10-19
(54)【発明の名称】マスク
(51)【国際特許分類】
A41D 13/11 20060101AFI20221012BHJP
【FI】
A41D13/11 D
A41D13/11 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021064616
(22)【出願日】2021-04-06
(71)【出願人】
【識別番号】503247791
【氏名又は名称】アクトインテリア株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】519381458
【氏名又は名称】青島拜倫湾科技有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110000800
【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】荒川 康之
(72)【発明者】
【氏名】孫 石林
(57)【要約】
【課題】使用時の蒸れを低減可能なマスクを提供する。
【解決手段】 マスクは、疎水性を有する生地で構成された裏層と、前記裏層の外側に配置され、かつ親水性を有する生地で構成された表層と、を有する本体部と、前記本体部において、一の方向に沿って設けられている一対の耳掛け部と、を有する。前記本体部は、前記表層、前記中間層及び前記裏層のうち、少なくとも2層が互いに接合されている。
【選択図】
図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
疎水性を有する生地で形成された裏層と、前記裏層の外側に配され、かつ親水性を有する生地で形成された表層と、を少なくとも含む複数の層を有する本体部と、
前記本体部において、一の方向に沿って設けられている一対の耳掛け部と、を有し、
前記本体部は、前記表層及び前記裏層を少なくとも含む前記複数の層のうち、少なくとも2層が互いに接合されていることを特徴とするマスク。
【請求項2】
前記表層の水分率は、5%以上であり、前記裏層の水分率は5%未満である請求項1に記載のマスク。
【請求項3】
前記表層のJIS L 1907によって計測される吸水時間は、20秒未満であり、前記裏層のJIS L 1907によって計測される吸水時間は、20秒以上である請求項1又は2に記載のマスク。
【請求項4】
前記裏層は、
ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタンから選択される少なくとも1つの長繊維のマルチフィラメント糸で織られた織地又は、編地である請求項1乃至3のいずれかに記載のマスク。
【請求項5】
前記裏層は、芯部及び鞘部が配置された芯鞘構造の複合糸を含み、
前記芯部は、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ乳酸から選択される1つが配され、
前記鞘部は、ポリエチレン、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエステルから選択される1つが配される、
請求項1乃至4のいずれかに記載のマスク。
【請求項6】
前記表層は、天然繊維、再生セルロース繊維、親水基を繰り返し単位に含む分子構造を有する合成繊維から選ばれた少なくとも1種を含む請求項1乃至5のいずれかに記載のマスク。
【請求項7】
前記本体部は、表面から外方に突出して形成されている補強ラインを有し、
前記補強ラインは、前記一の方向と交わる方向であり、かつ中央において形成されている請求項1乃至6のいずれかに記載のマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ユーザの口元を覆うマスクに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数の層によって、抗菌性、伸縮性等の複数の機能をもたせたマスクが知られている。このようなマスクとして、例えば下記特許文献1には、第一層、第二層、及び第三層によりマスク本体部を構成し、このうち少なくとも2つの層は、互いに異なる種類の材質又は製法によって形成し、伸縮性を含めて少なくとも二つの異なる機能を保持させたマスクが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来のマスクは、ユーザの呼気に含まれている水分がマスク内に留まり、蒸れる要因となっている。特に、気温が高い夏場などにおいては、ユーザの汗も加わるため、より水分がマスク内に留まりやすくなるため、快適性が損なわれる問題があった。
【0005】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、使用時の蒸れを低減可能なマスクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のマスクは、疎水性を有する生地で構成された裏層と、前記裏層の外側に配され、かつ親水性を有する生地で構成された表層と、を少なくとも含む複数の層を有する本体部と、前記本体部において、一の方向に沿って設けられている一対の耳掛け部と、を有し、前記本体部は、前記表層及び前記裏層を少なくとも含む前記複数の層のうち、少なくとも2層が互いに接合されていることを特徴とする
【0007】
本発明のマスクによれば、呼気に含まれている水分が、疎水性を有する裏層に付着すると、親水性を有する表層側に移動し、表層から蒸発して外気に放出される。したがって、呼気の水分が裏層に留まりにくくすることができ、着用時の蒸れを軽減することが可能となる。
【0008】
本発明のマスクにおいて、前記表層の水分率は、5%以上であり、前記裏層の水分率は5%未満であることが好ましい。
【0009】
このような態様によれば、表層が裏層よりも水分率が高いことにより、呼気に含まれる水分を積極的に表層に移動させることが可能となる。
【0010】
本発明のマスクにおいて、前記表層のJIS L 1907によって計測される吸水時間は、20秒未満であり、前記裏層のJIS L 1907によって計測される吸水時間は、20秒以上であることが好ましい。
【0011】
本発明のマスクにおいて、前記裏層は、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタンから選択される少なくとも1つの長繊維のマルチフィラメント糸で織られた織地又は、編地であることが好ましい。
【0012】
このような態様によれば、裏層が疎水性の長繊維のマルチフィラメント糸で織られた織地又は、編地であることにより、ユーザの肌ざわりをよくすることが可能となる。また、マスクの表面においてピリングの発生を防止することが可能となる。
【0013】
本発明のマスクにおいて、前記裏層は、芯部および鞘部が配置された芯鞘構造の複合糸を含み、前記芯部はポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ乳酸から選択される1つが配され、前記鞘部は、ポリエチレン、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエステルから選択される1つが配されることが好ましい。
【0014】
このような態様によれば、裏層が芯鞘構造の複合糸を含むことで、鞘部の繊維の特性及び芯部の繊維の特性の両方を併せ持つ裏層を形成することが可能となる。
【0015】
本発明のマスクにおいて、前記表層は、天然繊維、再生セルロース繊維、親水基を繰り返し単位に含む分子構造を有する合成繊維から選ばれた少なくとも1種を含むことが好ましい。
【0016】
このような態様によれば、表層が親水性を有するため、裏層に付着した呼気の水分を素早く表層側に移動させることが可能となる。
【0017】
本発明のマスクにおいて、前記本体部は、表面から外方に突出して形成されている補強ラインを有し、前記補強ラインは、前記一の方向と交わる方向であり、かつ中央において形成されていることが好ましい。
【0018】
このような態様によれば、補強ラインによって形成される内部空間に、ユーザの鼻や口が配置されるので、ユーザの呼吸の際の圧力変化によるマスクの変形(内部空間の変形)を防止することができる。これにより、ユーザの呼吸の際の通気抵抗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図3】
図1のA-A線に沿った本発明に係るマスクの断面図である。
【
図4】実施例における花粉アレルゲン低減テストの結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0020】
図1~3に示すように、マスク100は、本体部10と、本体部10において、一の方向に沿って設けられている一対の耳掛け部20と、を有する。
【0021】
本体部10は、
図1に示すように、上面視において、略矩形状に形成されている。本体部10は、
図3にも示すように、疎水性を有する生地で形成された裏層11と、裏層11の外側に配置され、かつ不織布を含む中間層12と、中間層12の外側に配置され、かつ親水性を有する生地で形成された表層13と、を有する。
【0022】
尚、本体部10は、裏層11及び表層13を有していればよく、必ずしも中間層12を有していなくてもよい。また、中間層12を設ける場合、中間層12を複数設けてもよく、例えば、裏層11及び表層13の間に複数の中間層12を複数設けて4層以上で構成してもよい。本実施形態では、裏層11と表層13との間に1の中間層12を設けた例を説明する。
【0023】
裏層11は、疎水性を有する。裏層11は、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタンから選択される少なくとも1つの長繊維(フィラメント糸)のマルチフィラメント糸で織られた織地又は、編地であるあることが好ましい。
【0024】
裏層11が長繊維の繊維で織られることにより、耐洗濯性(ピリングの防止)、着用時の肌触り感をよくすることができる。尚、長繊維のマルチフィラメント糸は、50~300Dであることが好ましく、50~200Dであることがより好ましい。
【0025】
裏層11は、水分率が5%未満であるとよく、4%以下であることがより好ましく、3%以下であることがさらに好ましい。
【0026】
裏層11は、JIS L 1907によって計測される吸水時間が、20秒以上であるとよく、30秒以上であることがさらに好ましく、60秒以上であることがより好ましい。吸水時間は、JIS L 1907の規定に沿って、試験片に水を滴下し、その水滴が試験片に吸収されるまでの時間である。尚、裏層11は水分率又は、吸水時間のいずれかを満たすことが好ましい。
【0027】
生地の水分率は、下記の式の繊維の水分率に準じて求めることができる。
水分率=[水分を含む繊維(生地)-乾燥状態の繊維(生地)]/乾燥状態の繊維(生地)
尚、上記の水分率は、国際基準ISO139:2005において規定されるように、標準状態(温度20℃ ±2℃湿度65%±4%の試験条件)で測定される。
【0028】
【0029】
疎水性を有する合成繊維としては、疎水性基が導入された上記の樹脂を用いることができる。疎水性基は、水や極性溶剤に対して親和性が低い(疎水性が高い)ものであれば格別限定されず、例えば、ポリフルオロアルキル基、ポリフルオロエーテルアルキル基等の有機フッ素化合物基;オルガノポリシロキサン基、トリメチルシリル基、ジメチルシリレン基等の有機ケイ素化合物;例えば炭素数5以上20以下の長鎖アルキル基;等が挙げられる。
【0030】
尚、裏層11は、長繊維のポリウレタンのマルチフィラメント糸を含むようにしてもよい。裏層11が長繊維のポリウレタンのマルチフィラメント糸を含むことにより、本体部10に弾性を付与し、ユーザの顔へのフィット感を向上させることが可能となる。
【0031】
裏層11が長繊維のポリウレタンのマルチフィラメント糸を含む場合、長繊維のポリウレタンは、裏層11に対して、1~15質量%含むことが好ましく、2~13質量%含むことがさらに好ましく、5~10質量%含むことがより好ましい。
【0032】
裏層11は、芯部および鞘部が配置された芯鞘構造の複合糸を含む生地を含むとよい。このような複合糸の場合、芯部は、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリ乳酸から選択される1つが配されるとよい。また、鞘部は、ポリエチレン、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエステルから選択される1つが配されるとよい。
【0033】
芯鞘構造の複合繊維は、例えば、鞘部をポリエチレン、芯部をポリアミドとしたもの、鞘部をポリエチレン、芯部をポリエステルとしたもの、鞘部をポリエチレン、芯部をポリプロピレンとしたもの、鞘部をポリアミド、芯部をポリエステルとしたもの等が挙げられる。
【0034】
裏層11の生地の目付は、50~300g/m2であることが好ましく、100~250g/m2であることがより好ましい。
【0035】
中間層12は、不織布、透湿防水膜又は、織物で構成することができる。中間層12の不織布としては、ポリプロピレン不織布、ポリエステル不織布、ポリエチレン不織布を用いることができる。中間層12は、特に、ポリプロピレン不織布であることが好ましい。また、不織布は、メルトブローン不織布であることがさらに好ましい。
【0036】
中間層12の透湿防水膜としては、熱可塑性ポリウレタン(TPU)フィルム、ポリウレタン(PU)フィルム、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)フィルム、ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPEE)フィルム、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィンフィルムを用いることができる。
【0037】
中間層12の目付は、10~80g/m2であることが好ましく、20~50g/m2であることがより好ましい。
【0038】
中間層12は、花粉等のアレルギー物質、細菌の透過させない程度のフィルタ機能を有することが好ましい。
【0039】
例えば、中間層12のバクテリア(細菌)ろ過効率(以下、BFE:Bacterial Filtration Efficiencyとも称する)は、95%以上であるとよく、好ましくは、99%以上であるとよい。
【0040】
また、例えば、中間層12の微粒子ろ過効率(以下、PFE:Particle Filtration Efficiencyとも称する)は、30%以上であるとよく、好ましくは、95%以上であるとよい。
【0041】
中間層12がこのようなフィルタ機能を有することにより、例えば、花粉等のアレルギー物質、細菌を外部から裏層11への侵入を防止することが可能となる。
【0042】
表層13は、親水性を有する。表層13は、例えば、天然繊維、再生セルロース繊維又は、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン等の合成繊維から選ばれた少なくとも1種の合成繊維で織られた織地又は、編地で構成することができる。また、表層13は、これらの合成繊維及び天然繊維を混合した混合物又は、これらの合成繊維及び再生セルロース繊維等の再生繊維の混合物で織られた織地又は、編地で構成されるようにしてもよい。
【0043】
表層13は、水分率が5%以上であるとよく、5~30%であることがより好ましく、8~30%であることがさらに好ましい。
【0044】
表層13は、JIS L 1907によって計測される吸水時間が、20秒未満であるとよく、15秒以下であることがさらに好ましく、10秒以下であることがより好ましい。尚、表層13は水分率又は、吸水時間のいずれかを満たすことが好ましい。
【0045】
表層13の天然繊維は、例えば、綿、麻、シルク、ウール等が挙げられる。
【0046】
表層13の再生繊維は、例えば、レーヨン、竹繊維、モダール、銅アンモニアレーヨン繊維、アセテート繊維が挙げられる。
【0047】
表層13の親水性は、親水基を繰り返し単位に含む分子構造を有する合成繊維によって付与されてもよい。親水性を有する合成繊維としては、親水基が導入された上記の樹脂を用いることができる。親水基は、水や極性溶剤に対して親和性が高い(親水性が高い)ものであれば格別限定されず、例えば、スルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基等が挙げられる。
【0048】
表層13の親水性は、例えば、親水性が付与された改質繊維、親水性を付与する処理剤の塗布によって得ることができる。このような改質繊維としては、親水基を有する分子をグラフト共重合、ブロック共重合等の共重合により親水性を繊維に付与することができる。また、親水性を付与する処理剤としては、例えば、青島拜倫湾科技有限公司のJL-N40ナイロンの吸水処理剤を用いることができる。
【0049】
表層13の目付は、50~300g/m2であることが好ましく、100~250g/m2であることがより好ましい。
【0050】
表層13は、抗菌性、抗ウイルス(以下、抗菌性等とも称する)を有することが好ましい。抗菌性等は、抗菌作用を有する例えば、銀等の金属、酸化チタン等を上記の合成繊維に練りこむことによって得られるようにしてもよいし、抗菌剤を表層13の表面に担持させるようにしてもよい。
【0051】
表層13の表面に担持させる抗菌剤は、例えば、セラミックスと金属の複合材料を用いることができる。このような抗菌剤としては、例えば、アースプラス(商品名、株式会社信州セラミックス製)を用いることができる。
【0052】
本体部10は、裏層11、中間層12及び表層13のうち、少なくとも2層が互いにラミネート(加熱による溶着、超音波による溶着、接着剤を介しての接着等)により接合されている。各層11,12,13における接合の態様は、全面に亘って接合される全面接合でもよいし、特定の領域ドット接合であってもよい。尚、本体部10の周縁部は、例えば、ヘム縫いを施してもよい。
【0053】
本体部10は、その長手方向中央において、表層13が重ね合わされ溶着してなる中央部CTが形成されている。中央部CTは、ユーザUSがマスク100を着用すると、表層13において外方に突出する立体形状をなす。また、本体部10の中央部CTの裏側は、ユーザUSの鼻を覆う立体空間をなしている。
【0054】
耳掛け部20は、
図1において1点鎖線の矢印で示される左右方向(本体部10の長手方向)の両端部において一対設けられている。耳掛け部20は、例えば、ホットメルト等の熱処理や、縫い付けによって本体部10に接合することができる。
【0055】
耳掛け部20は、例えば、伸縮性を有する紐の一端部と他端部とを本体部10の上下方向にずらして接合することにより、環状に形成されている。尚、紐は、必ずしも伸縮性を有している必要性はなく、伸縮性を有しない場合、環の大きさを調整可能なアジャスターを設けるとよい。
【実施例0056】
(裏層11の作成)
裏層11は、長繊維のポリエチレン90%含み、ポリウレタン10%含む生地で構成した。裏層11の生地は160g/m2とした。
裏層11の水分率は、1%あった。JIS L 19077によって計測される吸水時間は、60秒以上であった。
【0057】
(中間層12の作成)
中間層12は、ポリプロピレンのメルドブローン不織布を用いた。当該不織布は、30g/m2とした。
【0058】
(表層13の作成)
表層13は、ナイロン(ポリアミド)87%、ポリウレタン13%の生地を用いた。表層13は、180g/m2とした。表層13には、親水性加工を施した。親水性加工は、親水性を付与する処理剤を生地に塗布することによって行った。
【0059】
表層13には、抗菌剤(製品名:アースプラス 株式会社信州セラミックス)を5質量%塗布し抗ウイルス、防ダニ、防花粉アレルギーを付与し、パディングーセット(パディング加工)乾燥で乾燥させた。また、表層13の生地の裏には、プリントによりスラリー状の相転移物質を20g/m2塗布し、乾燥させた。表層13の水分率は、4%であった。JIS L 19077によって計測される吸水時間は、10秒であった。
【0060】
(本体部10の作成)
裏層11、中間層12及び、表層13を積層してラミネートし、本体部10を作成した。
【0061】
裏層11、中間層12及び、表層13を積層してラミネートした生地を30×30cmに裁断して、金型の上に置き、圧力を掛けながら加熱して本体部を成形した。
【0062】
アジャスター付きのポリアミド及び、ポリウレタンを含む伸縮性を有する紐を本体部10に熱加工(ホットラミネート)で接着することにより、耳掛け部20を成形した。
【0063】
実施例で作成したマスクについて、細菌ろ過率試験、粒子捕集試験、抗ウイルス性試験、花粉アレルゲン試験、紫外線遮蔽試験、接触冷感試験及び、持続冷感試験を行った。
【0064】
(細菌ろ過率試験)
細菌ろ過効率の測定を下記の要領で行った。
検査機関: 広州繊維製品研究所
試験基準: ASTM F2101-2007、医療用マスクに使用する材料の細菌ろ過効率BFEの基準
使用菌種ATCD 6538黄色ぶどう球菌
試験方法: ガス流量が28.3l/minの条件で、3±0.3 μmの細菌のエアロゾル粒子の透過率を測定した。尚、マスクを設置せずに透過した試験体をコントロールとして測定した。
その結果、実施例のマスクのBFEは99%であった。
【0065】
(粒子捕集試験)
以下の要領で粒子捕集(ろ過)効率(PFE)試験を行った。
検査機関: 広州繊維製品研究所
試験基準: YY0469-2011
測定粒子:NaCl
試験方法: ガス流量が28.3l/minの条件で、0.075±0.02 umの細菌のエアロゾル粒子の透過率を測定した。尚、マスクを設置せずに透過した試験体をコントロールとして測定した。
その結果、実施例のマスクのPFEは、95.2%であった。
【0066】
(抗ウイルス性試験)
以下の要領で抗ウイルス性試験を行った。
検査機関:一般財団法人BOKEN
試験方法:ISO 18184 2009
ウイルスの種類:H3N2:ATCC VR-1679
【0067】
試験方法:
1.試料をバイアル瓶に入れ、ウイルス液を接種し、25℃で2時間静置する。
2.SCDLP培地20mlを加え試料からウイルスを洗い出し、洗い出した液のウイルス感染価(感染性ウイルス量)を、プラーク法又はTCID50法により測定する。
【0068】
その結果、抗ウイルス活性値(Mv)は、3.07であった。この試験体は、水洗いを10回行ったものである。したがって、実施例のマスクは、洗濯を複数回行ったとしても十分な抗ウイルス活性値を有することが分かった。
【0069】
(花粉アレルゲン試験)
以下の要領で花粉アレルゲン低減テストを行った。
検査機関:ITEA東京環境アレルギー研究所
試験方法:
アースプラス加工HEPAフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter)とアースプラス加工無し(未加工)HEPAフィルタにスギ花粉アレルゲン溶液を所定量を添加し、3時間後のアレルゲン量をELISA法で測定した。対照(自然減衰、検体無し)のアレルゲン量と比較することより検体のアレルゲン低減率を算出した。その結果を
図4に示す。
【0070】
図4に示すように、アースプラスを塗布しない未加工HEPAフィルタは、アレルギー物質が30.3%低減した。これに対して、アースプラスを塗布したHEPAフィルタは、アレルギー物質が93.3%低減した。したがって、アースプレスを塗布することにより、アレルギー物質が低減することが分かった。
【0071】
(紫外線遮蔽試験)
以下の要領で、紫外線の遮蔽率を試験した。
検査機関:一般財団法人 KAKEN
検査基準:JISL1925
波長範囲:290-400nm
試験方法:紫外線入射光の入射強度と紫外線射出強度の比率を測定して、試料(マスク)の紫外線に対する遮断率を計算した。
その結果、実施例のマスクの紫外線遮断率は91%であった。
【0072】
(接触冷感試験)
以下の要領で、接触冷感試験を行った。
検査機関:一般財団法人BOKEN
試験方法:試料を20℃の環境において、センサーを熱板に重ねて、熱板が40℃になるとき、瞬間的な熱の移動量を測定した。
その結果、実施例のマスクのQMAX(W/CM2)は、0.502であった。
【0073】
(持続冷感試験)
以下の要領で、持続冷感試験を行った。
検査機関:一般財団法人 QTEC
試験方法: 試料(マスク)を20℃の環境におき、センサーを34℃の熱板に重ねて、センサーの温度を34℃とする。そして、センサーを試料(マスク)に移動し、センサーの2分間の温度変化を測定した。尚、表層及び裏層をポリエステル(PET)生地、表層と裏層の間の中間層をポリプロピレンの不織布で形成したマスクを比較例とした。
試験結果:実施例のマスクの温度は、比較例のマスクの温度よりも下回った。また、実施例のマスクと通常のマスクの温度差は、最大で1.9℃であった。
ポリアミド及び、ポリウレタンを含む伸縮性を有する紐にアジャスターを設け、本体部10に熱加工(ホットラミネート)で当該紐を接着することにより、耳掛け部20を成形した。