JP7533019B2 - マスクおよびマスクの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、簡易な構造で効率的に製造可能なマスクに関する。

従来、風邪対策や花粉症対策などとして、鼻と口を覆って顔に装着するマスクが用いられている。近年では、特に、不織布からなるマスク本体に、弾性を有する紐状の固定部を有する使い捨てマスクが広く利用されている。また、マスクの機能も益々向上しており、個人個人の顔に合わせたマスクも提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１５－１５０３１７号公報

使い捨てマスクは、一度使用されると廃棄されることが想定されており、繰り返し使われることが少ない。このため、汚染されたマスクが再利用されず、衛生的である。しかしながら、感染症などが急速に広まった場合に、製造が追い付かなくなり、市場に十分な供給ができなくなるという問題がある。

そこで、本発明は、簡易な構造で効率的に製造することが可能なマスク、およびこのようなマスクの製造方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、
対向する第１不織布と第２不織布を有し、上縁部と、当該上縁部と対向する下縁部と、前記上縁部と前記下縁部との間に延びる第１側縁部と第２側縁部とを備えたマスクであって、
前記第１側縁部に沿って形成された第１側縁部シール部と、
前記第２側縁部に沿って形成された第２側縁部シール部と、
前記下縁部に沿って形成された下縁部シール部と、
前記上縁部寄りにおいて、前記上縁部に沿う方向に、前記第１側縁部から前記第２側縁部に亘って延びる形状保持部材と、を有し、
前記形状保持部材の上端と前記上縁部の距離は１０ｍｍ以下であるマスクを提供する。

また、本発明のマスクは、
前記第１側縁部シール部、前記第２側縁部シール部には、それぞれ互いに対向する位置に、２つの貫通孔が形成されていてもよい。

また、本発明は、
第１不織布と第２不織布を重ねて所定の搬送方向に搬送する工程と、
前記第１不織布と前記第２不織布の間において、前記搬送方向と交差する方向の両端から、それぞれ所定の距離内に形状保持部材を挿入して重ねる工程と、
２つの前記形状保持部材を前記第１不織布と前記第２不織布に接合し、２つの前記形状保持部材の配置位置から等距離となる位置において、前記搬送方向に沿って延びるように下縁部シール部を形成する工程と、
前記搬送方向と交差する方向に沿って延びるように、側縁部シール部を形成する工程と、
前記搬送方向に沿って、前記下縁部シール部を２つに分離する工程と、
前記搬送方向と交差する方向に沿って、前記側縁部シール部を第１側縁部シール部と、第２側縁部シール部に分離する工程と、を有するマスクの製造方法を提供する。

また、本発明のマスクの製造方法は、
各前記側縁部シール部に２列で計８個の貫通孔を形成する工程をさらに有し、
前記搬送方向に沿って、前記下縁部シール部を２つに分離する工程により、各前記側縁部シール部が前記貫通孔を４個ずつ備えるように分離し、
前記搬送方向に沿って、前記側縁部シール部を第１側縁部シール部と、第２側縁部シール部に分離する工程により、前記第１側縁部シール部、前記第２側縁部シール部がそれぞれ前記貫通孔を２個ずつ備えるように分離するようにしてもよい。

本発明によれば、簡易な構造で効率的に製造することが可能なマスクおよびマスクの製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るマスクを示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るマスクを構成する部材を示す分解図である。 図１に示したマスクの断面図である。 本発明の一実施形態に係るマスクの製造方法を示す図である。 クリップ付紐を用いた、本実施形態に係るマスクの使用例を示す図である。 マスクの変形例を示す正面図である。 変形例に係るマスクの製造方法を示す図である。 固定紐を用いた、変形例に係るマスクの使用例を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るマスクを示す正面図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係るマスクを構成する部材を示す分解図である。図３は、図１に示したマスクの断面図である。このうち、図３（ａ）は、図１のＡ－Ａ線に対応した断面図であり、図３（ｂ）は、図１のＢ－Ｂ線に対応した断面図である。本実施形態のマスクは、正面視において長方形状である。本実施形態において、長方形とは、四隅が直角の長方形だけでなく、長方形の四隅が面取りされて、外に凸の円弧状となったものも含む概念である。したがって、図１に示した平面視において、マスクの４隅が曲線状であってもよい。

＜＜構成部材＞＞
本実施形態のマスク１０は、図２に示すように、略長方形状の第１不織布１と、第１不織布１と同一形状の第２不織布２と、平面視で帯状の形状保持部材２０の３つの部材で構成されている。本実施形態のマスクは、第１不織布１、第２不織布２、形状保持部材２０の３つの部材が所定の箇所においてヒートシール（熱融着）されることにより形成される。

図２に示すように、平面視で帯状の形状保持部材２０は、第１不織布１と同一形状の第２不織布２に挟まれている。第１不織布１と第２不織布２は、同一形状であるため、第１不織布１側から見ても第２不織布２側から見ても同様である。そのため、マスクの背面図は省略しているが、図１に示した正面図と同様である。

＜＜各シール部＞＞
本実施形態のマスク１０は、図１に示すように、第１側縁部シール部１６と、第２側縁部シール部１７と、下縁部シール部１５を備えている。図１においては、各シール部を斜線のハッチングで示している。第１側縁部シール部１６、第２側縁部シール部１７、下縁部シール部１５は、第１不織布１と第２不織布２がシールされて接合されたものである。

第１側縁部シール部１６は、第１側縁部６に沿うようにして、第１側縁部６（図１における左端）を含むように形成されており、第２側縁部シール部１７は、第２側縁部７に沿うようにして、第２側縁部７（図１における右端）を含むように形成されている。下縁部シール部１５は、下縁部５に沿うようにして、下縁部５（図１における下端）を含むように形成されている。第１側縁部シール部１６、第２側縁部シール部１７、下縁部シール部１５のシール幅は、任意に設定することができるが、５ｍｍ以上１５ｍｍ以下とすることが好ましい。なお、シール幅は、シール部が延びる方向と直交する方向における幅である。第１側縁部シール部１６、第２側縁部シール部１７、下縁部シール部１５のいずれも各縁部の端まで形成されている。これにより、後述するように、効率的なマスクの製造を行うことが可能となる。

マスク１０の大きさについては、特に限定はないが、第１側縁部６と第２側縁部７の距離であるマスク１０の幅（図１における左右方向の幅）は１００ｍｍ～２００ｍｍ、上縁部４と下縁部５の距離であるマスク１０の高さ（図１における上下方向の長さ）は８０ｍｍ～１４０ｍｍであることが好ましい。当然ながら、大人用と子供用で大きさも異なる。

＜＜不織布の詳細＞＞
マスク１０を構成する第１不織布１、第２不織布２としては、ヒートシールにより接合可能な不織布を用いることができる。通気性を有し、飛沫の通過を防ぐことの可能な大きさの間隙を有している不織布であれば、様々なものを用いることができる。

ヒートシールにより接合可能な不織布としては、例えば、二成分複合型スパンボンド不織布や高密度ポリエチレン不織布を好適に用いることができる。二成分複合型スパンボンド不織布とは、繊維の芯がポリエステル、鞘がポリエチレンの芯鞘構造を有する不織布である。また、高密度ポリエチレン不織布とは、０．５μｍ～１０μｍのポリエチレンの極細長繊維をランダムに積層して熱と圧力だけで結合した不織布である。二成分複合型スパンボンド不織布としては、例えば、ユニチカ社製「エルベス Ｔ０３０３ＷＤ０」を用いることができる。高密度ポリエチレン不織布としては、例えば、三井デュポン社製「タイベック １０５９Ｂ」を用いることができる。第１不織布１、第２不織布２としては、異なるものを用いてもよいが、同一のものを用いる方が製造効率の観点から好ましい。

＜＜形状保持部材＞＞
次に、形状保持部材２０について説明する。図１～図３に示すように、本実施形態のマスク１０では、上縁部４寄りの位置に、上縁部４に沿って、マスク１０を鼻に固定し易くするための形状保持部材２０が形成されている。本実施形態では、形状保持部材２０は、平面視で帯状の形状となっている。図１に示すように、形状保持部材２０は、上縁部４寄りにおいて、上縁部４に沿う方向に、第１側縁部６から第２側縁部７に亘って設けられている。本実施形態では、形状保持部材２０の長手方向が、上縁部４に平行になるように設けられている。

図３に示すように、形状保持部材２０は第１不織布１の内面、第２不織布２の内面に、それぞれ接合されている。なお、図１、図３（ｂ）において、形状保持部材２０が第１側縁部シール部１６、第２側縁部シール部１７と重なる部分においては、形状保持部材２０は、熱溶着されて第１側縁部シール部１６、第２側縁部シール部１７と一体に固着されている。なお、図１においては、第１側縁部シール部１６、第２側縁部シール部１７と重なる部分を含めて、形状保持部材２０の全体を同一のハッチングで示している。

図１に示すように形状保持部材２０は、その上縁部４寄りの端部である上端２０ａが上縁部４から距離Ｌａだけ第２縁部５寄りの位置に形成されている。すなわち、距離Ｌａは、上縁部４から形状保持部材２０の上端２０ａまでの距離である。距離Ｌａとしては、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以上８ｍｍ以下であることがより好ましい。例えば、Ｌａ＝５ｍｍとすることができる。距離Ｌａが小さ過ぎると、製造上の誤差により形状保持部材２０が上縁部４からはみ出してしまう恐れがある。ただし、完成した製品において、距離Ｌａ＝０ｍｍとなる場合もある。距離Ｌａが大き過ぎると、形状保持部材２０を鼻に固定した際に、上縁部４が目の下方に掛かってしまう恐れがある。

図１に示すＬｂは、平面視で帯状となる形状保持部材２０の幅である。すなわち、Ｌｂは上縁部４と下縁部５を結ぶ方向における形状保持部材２０の幅であり、形状保持部材２０の上端２０ａと下端２０ｂとの距離である。形状保持部材２０の幅Ｌｂとしては、特に制限はないが、１ｍｍ以上７ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であることがより好ましい。例えば、Ｌｂ＝４ｍｍとすることができる。幅Ｌｂが小さ過ぎると、長時間の装着により、形状保持部材２０の当たる鼻の部分に痛みを与えてしまう恐れがある。また、幅Ｌｂが大き過ぎると、マスクを鼻に固定し難くなる恐れがある。

形状保持機能を備え、鼻に対応した形状に一度変形させると、その形状を保持する形状保持部材２０の素材としては、鼻にフィットし易い形状を保形できる程度に形状保持機能を発揮できるものであれば、様々なものを用いることができる。形状保持部材２０としては、例えば、高密度ポリエチレン樹脂１００質量部に対して無機充填物０．１～４０質量部を添加した樹脂組成物を用いることができる。無機充填物としては、タルク、造核剤、マイカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウムからなる群の中から一又は二以上選択して用いることが好ましい。形状保持部材２０が上記のような素材を含んでいることにより、延伸工程を介在させることなく、押出成形工程のみで形状保持部材２０の形成が可能となる。

また、形状保持部材２０の素材としては、第１不織布１、第２不織布２として用いられる不織布と相溶性を有する樹脂を用いることができる。具体的には、不織布と相溶性を有するポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）などのオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。オレフィン系樹脂としては、低密度ポリエチレンまたは直鎖状低密度ポリエチレンなどのポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂が好ましい。ポリプロピレン系樹脂としては、ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレン（ＲＰＰ）、プロピレン－エチレン－ブテン１ランダム三元共重合体などが利用できる。

＜＜製造方法＞＞
次に、本実施形態に係るマスク１０の製造方法について説明する。図４は、本実施形態に係るマスク１０の製造装置の一部を上面から見た図である。まず、第１不織布１、第２不織布２となる連続状の２枚の不織布を用意する。そして、同一幅の連続状の２枚の不織布を、両端を揃えて重ね合わせた状態で搬送させる。後に、この両端が、それぞれマスクの上縁部４となる。図４において、重ねられた連続状の２枚の第１不織布１、第２不織布２は、上から下に向かって搬送されている。そして、所定の位置において、両端（図４における左右端）から重ね合わせた２枚の第１不織布１、第２不織布２の間にそれぞれ形状保持部材２０を挟み込む。形状保持部材２０は、両端部それぞれから距離Ｌａとなる位置に配置されて搬送される。

図４に示すように、形状保持部材２０の挿入位置より下流側（図４の下方側）には、上流から下流に向かう流れ方向を長手方向とする３つの熱加工部３１ａ、３１ｂ、３２が設置されている。このうち、熱加工部３１ａ、３１ｂは、形状保持部材２０を挟んだ位置において第１不織布１、第２不織布２に対して熱加工を行い、第１不織布１、形状保持部材２０、第２不織布２を接合する。そして、熱加工部３２は、第１不織布１、第２不織布２に対して熱加工を行い、第１不織布１の内面と第２不織布２の内面を接合する。熱加工部３２によりヒートシールされた部分は、後に下縁部シール部１５となる。したがって、熱加工部３２は、２つの形状保持部材２０の配置位置から等距離となる位置において、搬送方向に沿って延びるように下縁部シール部１５を形成している。

熱加工部３１ａ、３１ｂ、３２よりさらに下流側（図４の下方側）には、搬送方向と交差する方向を長手方向とする熱加工部３３が設置されている。熱加工部３３は、第１不織布１、第２不織布２に対して熱加工を行い、第１不織布１の内面と第２不織布２の内面を接合する。これにより、第１側縁部シール部１６、第２側縁部シール部１７の元になる側縁部シール部が形成される。熱加工部３３によりヒートシールされた部分である側縁部シール部は、後に第１側縁部シール部１６、第２側縁部シール部１７となる。

熱加工部３３よりさらに下流側（図４の下方側）には、搬送方向に沿って、スリット加工を行うスリット加工部３４が設置されている。スリット加工部３４は、第１不織布１、第２不織布２が重ねられた連続シートを搬送方向に沿ってスリットする。スリット加工の位置は、連続シートの両端（後に上縁部４となる。）からそれそれ等距離となる位置である。これにより、第１不織布１、第２不織布２が重ねられた連続シートは、搬送方向に沿って２つに分離される。スリット加工された位置は、下縁部５となる。

図示は省略しているが、さらに下流側において、搬送方向と交差する方向に延びるカッターにより、熱加工部３３でヒートシールされた部分を分離する。分離された端部は、それぞれのマスク１０の第１側縁部６、第２側縁部７となる。これにより、各個体のマスク１０に分離される。

以上のような製造方法によってマスクを製造することにより、樹脂製の袋（パウチ）を構成する生産資源、生産手順により、効率的にマスクを製造することができる。このため、感染症の急激な流行が生じ、マスクの需要が急激に高まった場合でも、迅速に製造してマスクを供給することが可能となる。

本実施形態に係るマスクを顔に装着するためには、別途クリップ付紐などの固定用紐を用意する。クリップ付紐は、紐の両端にクリップが接続されたものであり、市販されている。クリップ付紐としては、紐がゴム製であって弾性を有するものや、樹脂製で弾性を有していないものがある。図５は、クリップ付紐を用いた、本実施形態に係るマスクの使用例を示す図である。

図５（ａ）は、頭部に固定する場合に適した使用例である。図５（ａ）の例では、両端にクリップ４１ａ、４１ｂを備えたクリップ付紐４０を２本用意する。そして、一方のクリップ４１ａで第１側縁部シール部１６を挟み、他方のクリップ４１ｂで第２側縁部シール部１７を挟む。２本のクリップ付紐４０で上縁部４寄りと下縁部５寄りの位置を固定することにより、図５（ａ）に示すような固定用紐付きのマスクが得られる。この２本のクリップ付紐４０を頭に掛けることにより、マスクを装着することができる。

図５（ｂ）は、耳に固定する場合に適した使用例である。図５（ｂ）の例でも、両端にクリップ４１ａ、４１ｂを備えたクリップ付紐４０を２本用意する。そして、一方のクリップ４１ａで第１側縁部シール部１６の上縁部４寄りを挟み、他方のクリップ４１ｂで第１側縁部シール部１６の下縁部５寄りを挟む。２本のクリップ付紐４０をそれぞれ第１側縁部シール部１６側と第２側縁部シール部１７側に固定することにより、図５（ｂ）に示すような固定用紐付きのマスクが得られる。この２本のクリップ付紐４０を両耳にそれぞれ掛けることにより、マスクを装着することができる。

次に本発明のマスクの変形例について説明する。図６は、マスクの変形例を示す正面図である。変形例のマスク１０Ａは、基本的な構成は、図１に示したマスク１０と同様であるが、挿通孔９を備える点が異なっている。そのため、上記実施形態と同一の箇所については、同一符号を付して説明を省略する。変形例のマスク１０Ａでは、第１側縁部シール部１６、第２側縁部シール部１７には、それぞれ互いに対向する位置に、２つの挿通孔９が形成されている。挿通孔９は、マスク１０Ａを顔に装着する際の紐を通すための貫通孔である。

挿通孔９の形成位置は、マスク１０Ａを顔に装着し易い位置であれば特に限定されないが、上縁部４寄りの挿通孔９と上縁部４の距離と、下縁部５寄りの挿通孔９と下縁部５の距離が同一または同一に近いことが好ましい。マスク１０Ａの上下のバランスをとるためである。

変形例に係るマスク１０Ａの製造方法について説明する。図７は、図４に対応しており、変形例に係るマスク１０Ａの製造装置の一部を上面から見た図である。図７と図４を比較すると、図７においては、熱加工部３３の下流にさらに孔形成部３５を備える点が異なっている。孔形成部３５は、１列あたり４個の挿通孔９を２列、計８個を一度に形成する。

そして、スリット加工部３４によりスリット加工が行われた後、さらに下流側において、搬送方向と交差する方向に延びるカッター（図示省略）により、熱加工部３３でヒートシールされた部分を、２列の挿通孔９の各列の間の位置で分離する。これにより、挿通孔９を備えた各個体のマスク１０に分離される。

変形例に係るマスク１０Ａを顔に装着するためには、別途固定用紐を用意する。変形例に係るマスク１０Ａは、挿通孔９を４個備えているため、紐を挿通孔９に通して先端部を結んで挿通孔９を通らない形状にすることにより固定することができる。変形例に係るマスク１０Ａに用いる紐としては、紐がゴム製であって弾性を有するものや、樹脂製で弾性を有していないもの等、どのような紐であってもよい。図８は、固定紐を用いた、変形例に係るマスクの使用例を示す図である。

図８（ａ）は、頭部に固定する場合に適した使用例である。図８（ａ）の例では、単純な紐である固定用紐５０を２本用意する。そして、一方の端部を第１側縁部シール部１６の挿通孔９に通して固定し、他方の端部を第２側縁部シール部１７の挿通孔９に通して固定する。２本の固定用紐５０で上縁部４寄りと下縁部５寄りの位置を固定することにより、図８（ａ）に示すような固定用紐付きのマスクが得られる。この２本の固定用紐５０を頭に掛けることにより、マスクを装着することができる。

図８（ｂ）は、耳に固定する場合に適した使用例である。図８（ｂ）の例でも、単純な紐である固定用紐５０を２本用意する。そして、一方の端部を第１側縁部シール部１６の上縁部４寄りの挿通孔９に通して固定し、他方の端部を第１側縁部シール部１６の下縁部５寄りの挿通孔９に通して固定する。２本の固定用紐５０をそれぞれ第１側縁部シール部１６側と第２側縁部シール部１７側に固定することにより、図８（ｂ）に示すような固定用紐付きのマスクが得られる。この２本の固定用紐５０を両耳にそれぞれ掛けることにより、マスクを装着することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、対向する第１不織布、第２不織布を、それぞれ1枚構成としたが、それぞれ不織布を複数枚重ねた構成としてもよい。不織布を複数枚重ねた構成であっても、第１側縁部シール部、第２側縁部シール部、下縁部シール部を形成し、形状保持部材を接合することにより、複数枚の不織布が縁部において一体化されたマスクを得ることができる。

１・・・第１不織布
２・・・第２不織布
４・・・上縁部
５・・・下縁部
６・・・第１側縁部
７・・・第２側縁部
９・・・挿通孔
１０、１０Ａ・・・マスク
１５・・・下縁部シール部
１６・・・第１側縁部シール部
１７・・・第２側縁部シール部
２０・・・形状保持部材
２０ａ・・・上端
２０ｂ・・・下端
Ｌａ・・・上縁部４から形状保持部材２０の上端２０ａまでの距離
Ｌｂ・・・上縁部４と下縁部５を結ぶ方向における形状保持部材２０の幅

Claims (2)

1. 第１不織布と第２不織布を重ねて所定の搬送方向に搬送する工程と、
   前記第１不織布と前記第２不織布の間において、前記搬送方向と交差する方向の両端から、それぞれ所定の距離内に形状保持部材を挿入して重ねる工程と、
   ２つの前記形状保持部材を前記第１不織布と前記第２不織布に接合し、２つの前記形状保持部材の配置位置から等距離となる位置において、前記搬送方向に沿って延びるように下縁部シール部を形成する工程と、
   前記搬送方向と交差する方向に沿って延びるように、側縁部シール部を形成する工程と、
   前記搬送方向に沿って、前記下縁部シール部を２つに分離する工程と、
   前記搬送方向と交差する方向に沿って、前記側縁部シール部を第１側縁部シール部と、第２側縁部シール部に分離する工程と、を有するマスクの製造方法。
2. 各前記側縁部シール部に２列で計８個の貫通孔を形成する工程をさらに有し、
   前記搬送方向に沿って、前記下縁部シール部を２つに分離する工程により、各前記側縁部シール部が前記貫通孔を４個ずつ備えるように分離し、
   前記搬送方向に沿って、前記側縁部シール部を第１側縁部シール部と、第２側縁部シール部に分離する工程により、前記第１側縁部シール部、前記第２側縁部シール部がそれぞれ前記貫通孔を２個ずつ備えるように分離する、請求項１に記載のマスクの製造方法。