口罩的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種口罩，其包括外層、內層以及中間層。內層接觸使用者的臉部。中間層位于外層與內層之間。中間層包含基層以及位于基層上的涂層。涂層包括石蠟粒子與第一聚合物，其中石蠟粒子分散于第一聚合物中。因此，本發明提供的口罩具有保溫功能。
【專利說明】
口罩
技術領域
[0001 ] 本發明涉及一種口罩，尤其涉及一種具有保溫功能的口罩。
【背景技術】
[0002] 在生活中，口罩廣泛應用于防風、過濾病毒及粉塵。一般而言，口罩包含本體、鼻部 壓條及兩束掛耳綁帶，以隔離污染源或灰塵進入。為有效達到隔離效果，市面上推出各種材 料及改善方法，例如在口罩中加入活性碳、光觸媒、治療鼻癥的藥物，甚至賦予口罩加溫功 能，以因應消費者的各種需求。臺灣實用新型專利M449599提供一種可以放置保暖包的披 風式口罩，其用于幫助頸部和肩部吸汗保暖。臺灣實用新型專利M462612則提供一種于過 濾部加入發熱物質的鼻罩，以提高冷空氣進入鼻腔之溫度。臺灣實用新型專利M485740于 提供一種加溫口罩，其內部含有加溫材料，而加溫材料包含鐵粉、鹽類、活性碳或磁石。
[0003] 然而，上述口罩及鼻罩雖然可以達到加溫的效果，但卻無法有效控制溫度，因此時 常有溫度過高而對使用者帶來的不適感的疑慮。

【發明內容】

[0004] 本發明提供一種口罩，具有保溫功能，其可將溫度維持于人體感度最佳的 35±5°C，因此使用者可于嚴酷的環境中工作也可保有口鼻舒適的功效。
[0005] 本發明的一種口罩，其包括外層、內層以及中間層。內層接觸使用者的臉部。中間 層位于外層與內層之間。中間層包含基層以及位于基層上的涂層。涂層包括石蠟粒子與第 一聚合物，其中石蠟粒子分散于第一聚合物中。
[0006] 在本發明的一實施例中，上述的涂層是將涂液施加于基層上并經干燥而形成，涂 液包括石蠟粒子、第一聚合物以及溶劑。
[0007] 在本發明的一實施例中，上述的涂層的厚度為10微米至30微米。
[0008] 在本發明的一實施例中，上述的石蠟粒子的直徑為80納米至200納米。
[0009] 在本發明的一實施例中，上述的石蠟粒子包括一石蠟核心部以及覆蓋于石蠟核心 部表面的包覆層。
[0010] 在本發明的一實施例中，上述的石蠟核心部是由碳數為8至30的烴類化合物所構 成。
[0011] 在本發明的一實施例中，上述的石蠟核心部包括直鏈烴類化合物、支鏈烴類化合 物、環狀烴類化合物，或其組合。
[0012] 在本發明的一實施例中，上述的第一聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯 (Polymethylmethacrylate，簡稱 PMMA)、聚氨酯（polyurethane)，或其組合。
[0013] 在本發明的一實施例中，上述的聚氨酯為水性聚氨酯。
[0014] 在本發明的一實施例中，以石蠟粒子與第一聚合物的合計量為100重量％計，石 蠟粒子的含量為20重量％至60重量％，第一聚合物的含量為40重量％至80重量％。
[0015] 在本發明的一實施例中，上述的口罩還包括兩個綁帶，其中外層、內層以及中間層 構成口罩本體，并且兩個綁帶分別位于口罩本體的兩側。
[0016] 基于上述，本發明是在基層上施加一層包括石蠟粒子與第一聚合物的涂層，并且 通過在不同的環境溫度下石蠟粒子于第一聚合物的相變化，將溫度維持于人體感度最佳的 35±5°C。藉此，本發明的口罩具有保溫功能，而可解決現有加溫口罩的溫度過高的問題。
[0017] 為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳 細說明如下。
【附圖說明】
[0018] 圖1是根據本發明一實施例的口罩穿戴于使用者的示意圖；
[0019] 圖2是圖1的口罩沿剖線1-1'的剖面示意圖；
[0020] 圖3為本發明的口罩與一般口罩的表面溫度變化與時間的關系圖。
[0021] 附圖標記說明：
[0022] 100: 口罩；
[0023] 120: 口罩本體；
[0024] 122 :外層；
[0025] 124:內層；
[0026] 126:中間層；
[0027] 126a :基層；
[0028] 126b :涂層；
[0029] 140 :綁帶；
[0030] F:臉部。
【具體實施方式】
[0031] 以下，將參照圖1及圖2詳細說明本發明的口罩。圖1是根據本發明一實施例的 口罩穿戴于使用者的示意圖。圖2是圖1的口罩沿剖線1-1'的剖面示意圖。請同時參照 圖1及圖2, 口罩100包括口罩本體120以及兩個綁帶140,并且兩個綁帶140分別位于口 罩本體120的兩側。
[0032] 口罩本體120包括外層122、內層124以及中間層126。內層124接觸使用者的臉 部F。中間層126位于外層122與內層124之間。
[0033] 外層122例如是棉布或不織布。當外層122為不織布時，其網目數為20目（英文： mesh)至 1200mesh。
[0034] 內層124例如是棉布或不織布。當內層124為不織布時，其網目數為20mesh至 1200mesh。
[0035] 中間層126包含基層126a以及位于基層126a上的涂層126b。在本實施例中，涂 層126b位于基層126a與內層124之間，但本發明不以此為限。具體而言，涂層126b也可 位于基層126a與外層122之間；或者同時位于基層126a與內層124之間以及基層126a與 外層122之間。
[0036] 基層126a例如是棉布或不織布。當基層126a為不織布時，其網目數為20mesh至 1200mesh。
[0037] 涂層126b可作為保溫的功能層。涂層126b包括石蠟粒子與第一聚合物，其中石 蠟粒子分散于第一聚合物中。以下詳述石蠟粒子以及第一聚合物。
[0038] 第一聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯（壓克力）、聚氨酯，或其組合。聚氨酯可為溶 劑型聚氨酯或水性聚氨酯，但就對人體健康的觀點而言，聚氨酯較佳為水性聚氨酯。當第一 聚合物為水性聚氨酯時，可于后述涂液中加入水性分散劑（化學分散）并且以均質機進行 涂液的制備（物理分散），以提升石蠟粒子于水性聚氨酯中的分散度。
[0039] 以石蠟粒子與第一聚合物的合計量為100重量％計，第一聚合物的含量為40重 量％至80重量％，較佳為45重量％至60重量％，更佳為45重量％至55重量％。
[0040] 石錯粒子是一種相變化材料（Phase-Change Material,簡稱PCM)。石錯粒子在相 變化時所產生的融解熱可被儲存，在下一次溫度急遽變化時可釋放所儲存的融解熱，來達 到保溫的功效。具體而言，當使用時的環境溫度高于35±5°C時，石蠟粒子會溶于第一聚合 物中，進行吸熱而變成液態，藉此達到降溫效果。另外，當使用時的環境溫度低于35±5°C 時，石蠟粒子會于第一聚合物中析出，進行放熱而變成固態，藉此達到升溫效果。舉例來說， 當環境溫度為40°C時，口罩可吸熱并降溫到35±5°C ;當環境溫度為30°C時，口罩可放熱并 降溫到35±5°C。在此，人體在35±5°C時，感度最佳，因此可避免使用一般市售的具加溫功 能的口罩時，溫度過高而帶來的不適感。簡言之，本發明是通過石蠟粒子于第一聚合物進行 的相變化，而達到保溫的效果。
[0041] 石蠟粒子的直徑為80納米至200納米。
[0042] 在一實施例中，石蠟粒子較佳為包括石蠟核心部以及覆蓋于石蠟核心部的表面的 包覆層。
[0043] 石蠟核心部是由碳數為8至30的烴類化合物所構成。
[0044] 石蠟核心部包括直鏈烴類化合物、支鏈烴類化合物、環狀烴類化合物，或其組合， 并且較佳為直鏈烴類化合物。
[0045] 構成石蠟核心部的石蠟依照加工精致度不同，可包括全精煉石蠟、半精煉石蠟、粗 石蠟，或其組合，且較佳為半精煉石蠟。另外，構成石蠟核心部的石蠟也可包括微晶石蠟 (分子量為500至1000)、液體石錯、聚乙烯錯（分子量為1500-25000的低分子量聚乙烯或 部分氧化的低分子量聚乙烯），或其組合。
[0046] 包覆層是由第二聚合物所形成，第二聚合物可以促進相變化反復地進行，并且提 升石蠟粒子于第一聚合物中的分散度。第二聚合物的具體例包括聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲 酯（壓克力）、聚醇（polyol)，或其組合。
[0047] 以石錯粒子與第一聚合物的合計量為100重量％計,石錯粒子的含量為20重量％ 至60重量％，較佳為40重量％至55重量％，更佳為45重量％至55重量％。當石錯粒子 的含量為20重量％至60重量％時，保溫效果佳且石蠟粒子于第一聚合物的分散度佳。當 石蠟粒子的含量小于20重量％時，保溫效果不佳。當石蠟粒子的含量大于60重量％時，石 蠟粒子于第一聚合物的分散度不佳。
[0048] 另外，涂層126b是將涂液施加于基層126a上并經干燥而形成，其中將涂液施加于 基層126a上的方法例如是涂布法或含浸法。涂液包括石蠟粒子、第一聚合物以及溶劑，其 中溶劑用以控制涂液的粘度。溶劑例如是水。涂液的固含量可為10%至50%。涂層的厚度 可為10微米至30微米，較佳為15微米至25微米，更佳為18微米至22微米。當厚度于上 述范圍內，口罩100的保溫效果且透氣效果佳。當厚度小于10微米時，保溫效果不佳。當 厚度大于30微米時，則有不透氣的缺點。
[0049] [保溫測試結果]
[0050] 在一實施例中，本發明的口罩是以半精煉石蠟作為石蠟粒子、以水性聚氨酯作為 第一聚合物、以不織布作為基層來制作中間層；并且以不織布作為內層124及外層122。
[0051] 表1是將本發明的口罩與一般口罩（臺灣康匠制造股份有限公司，三層不織布口 罩）置于12°C的恒溫室，達熱平衡之后，再將其轉移至40°C的恒溫室，測定溫度變化與時間 的關系。表1說明本發明的口罩與一般口罩的表面溫度變化與時間的關系以及本發明的口 罩與一般口罩的溫度差。圖3為本發明的口罩與一般口罩的表面溫度變化與時間的關系 圖。由表1及圖3可知，本發明的口罩于40°C的恒溫室中升溫較為緩慢，因此本發明的口罩 的保溫效果較一般口罩佳。
[0052] 表 1
[0055] 表2是將本發明的口罩與一般口罩（臺灣康匠制造股份有限公司，三層不織布口 罩）置于40°C的恒溫室，達熱平衡之后，再將其轉移至12°C的恒溫室，測定溫度變化與時間 的關系。表2說明本發明的口罩與一般口罩的表面溫度變化與時間的關系以及本發明的口 罩與一般口罩的溫度差。由表2可知，本發明的口罩于12°C的恒溫室中降溫較為緩慢，因此 本發明的口罩的保溫效果較一般口罩佳。
[0056] 表 2
[0057]
[0058] 綜上所述，本發明是在基層上施加一層包括石蠟粒子與第一聚合物的涂層，并且 通過在不同的環境溫度下石蠟粒子于第一聚合物的相變化，將溫度維持于人體感度最佳的 35±5°C。藉此，本發明的口罩具有保溫功能，而可解決現有加溫口罩的溫度過高的問題。 [0059] 最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制； 盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其 依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征 進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技 術方案的范圍。
【主權項】
1. 一種口罩，其特征在于，包括： 外層； 內層，接觸使用者的臉部；以及 中間層，位于該外層與該內層之間， 該中間層包含基層以及位于該基層上的涂層，該涂層包括石蠟粒子與第一聚合物，其 中該石蠟粒子分散于該第一聚合物中。2. 根據權利要求1所述的口罩，其特征在于，該涂層是將涂液施加于該基層上并經干 燥而形成，該涂液包括該石蠟粒子、該第一聚合物以及溶劑。3. 根據權利要求2所述的口罩，其特征在于，該涂層的厚度為10微米至30微米。4. 根據權利要求1所述的口罩，其特征在于，該石蠟粒子的直徑為80納米至200納米。5. 根據權利要求1所述的口罩，其特征在于，該石蠟粒子包括石蠟核心部以及覆蓋于 該石蠟核心部表面的包覆層。6. 根據權利要求5所述的口罩，其特征在于，該石蠟核心部是由碳數為8至30的烴類 化合物所構成。7. 根據權利要求5所述的口罩，其特征在于，該石蠟核心部包括直鏈烴類化合物、支鏈 烴類化合物、環狀烴類化合物，或其組合。8. 根據權利要求1所述的口罩，其特征在于，該第一聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚 氨酯，或其組合。9. 根據權利要求8所述的口罩，其特征在于，該聚氨酯為水性聚氨酯。10. 根據權利要求1所述的口罩，其特征在于，以該石蠟粒子與該第一聚合物的合計量 為100重量％計,該石錯粒子的含量為20重量％至60重量％，該第一聚合物的含量為40 重量％至80重量％。11. 根據權利要求1所述的口罩，其特征在于，還包括兩個綁帶，其中該外層、該內層以 及該中間層構成口罩本體，并且兩個該綁帶分別位于該口罩本體的兩側。
【文檔編號】A41D13/11GK105982376SQ201510077046
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月13日
【發明人】應國良, 陳信義, 陳文彬
【申請人】穗曄實業股份有限公司