JP2019162202A

JP2019162202A - 樹脂部材及びウェアラブルバンド

Info

Publication number: JP2019162202A
Application number: JP2018050563A
Authority: JP
Inventors: 加藤　誠; Makoto Kato; 誠加藤; 細見　浩昭; Hiroaki Hosomi; 浩昭細見
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2019-09-26
Also published as: US20190283309A1; CN110283447A; US11007702B2

Abstract

【課題】強度だけでなく、適度な伸縮性を有する樹脂部材を提供すること。【解決手段】長手方向を有する樹脂部材であって、長手方向に対して交差する方向に延在する延在部を有する伸縮部を有し、樹脂部材を長手方向に伸ばした場合に、延在部の延在する角度が変化し、伸縮部の材質は、セルロース繊維及び樹脂を含む、樹脂部材。【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂部材及びウェアラブルバンドに関する。

ブレスレット、首輪、アンクレット、腕時計など、人を含む動物の体に取り付ける装飾類が古くから存在している。またスポーツの分野などでは、運動中の身体の種々の状態をセンサーを体に取り付けることによって測定することが行われている。

近年では、センサーが小さく高性能になってきており、このような身体情報をより簡便に得るために、装具と計測器とを一体化することが容易になり、例えば、腕時計に脈拍計などを搭載して、ウェアラブルにして運動中の脈拍等の身体情報を得ることが試みられている。

装飾具や時計などを身体に取り付けるには、取り付けるための部材に十分な強度が要求される。例えば、特許文献１には、カーボン繊維等を織り込んだ支持層を含むバンドが開示されている。

特開２０１２−１３５６５９号公報

ウェアラブルなセンサー類は、運動による振動や汗等による位置ズレ等を起こしにくくすることが求められる。このようなウェアラブルなセンサー類の装着には、例えば、手首や足首等を締め付けすぎることなく、密着させることが求められる。したがって、これを構成する材料には、強度だけでなく、適度な伸縮性が求められる。

本発明に係る樹脂部材の一態様は、
長手方向を有する樹脂部材であって、
前記長手方向に対して交差する方向に延在する延在部を有する伸縮部を有し、
前記樹脂部材を前記長手方向に伸ばした場合に、前記延在部の延在する角度が変化し、
前記伸縮部の材質は、セルロース繊維及び樹脂を含む。

前記樹脂部材の一態様において、
前記セルロース繊維は、染色されていてもよい。

前記樹脂部材の一態様において、
前記セルロース繊維は、直径４．０ｎｍ以上１．０μｍ以下であってもよい。

前記樹脂部材の一態様において、
前記セルロース繊維は、１００以上のアスペクト比を有してもよい。

前記樹脂部材の一態様において、
前記樹脂は、エラストマーであってもよい。

前記樹脂部材の一態様において、
前記樹脂は、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、スチレン系樹脂、エステル系樹脂、オレフィン系樹脂、フッ素系樹脂及びジエン系樹脂、から選ばれる１種又は２種以上の混合物であってもよい。

前記樹脂部材の一態様において、
前記セルロース繊維は、前記樹脂部材全体に対して０．１質量％以上５０．０質量％以下含有されてもよい。

前記樹脂部材の一態様において、
前記セルロース繊維は、下記式（Ｉ）で表される分子構造を有してもよい。

・・・（Ｉ）
（上記式（Ｉ）中、ｎは１０以上１０００００以下の整数を表す。）

本発明に係るウェアラブルバンドの一態様は、
前記樹脂部材の一態様を含む。

実施形態に係る樹脂部材の一例を平面的に見た模式図。実施形態に係る樹脂部材の一例を平面的に見た模式図。実施形態に係る樹脂部材の一例を平面的に見た模式図。実施形態に係る樹脂部材の一例を平面的に見た模式図。実施形態に係る樹脂部材の一例を平面的に見た模式図。実施形態に係る樹脂部材の一例を平面的に見た模式図。実施形態に係る樹脂部材の一例を側面から見た模式図。

以下に本発明のいくつかの実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の一例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。

１．樹脂部材
以下、樹脂部材の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の樹脂部材の一態様である樹脂部材１００を平面的に見た模式図である。

図１は、ベルトの形状の樹脂部材１００を平面的に見た模式図である。本実施形態の樹脂部材１００は、長手方向Ｌを有する。また、樹脂部材１００は、長手方向Ｌに対して交差する方向に延在する延在部１０を有する伸縮部５０を有する。そして、伸縮部５０の材質が、セルロース繊維及び樹脂を含む。以下、樹脂部材の形状の幾つかの例について説明し、セルロース繊維及び樹脂についてはその後に説明する。

１．１．樹脂部材の形状
樹脂部材１００は、長手方向Ｌを有する。長手方向Ｌとは、樹脂部材１００を任意の方向に破壊させることなく平面的に展開した場合に、最も長くなる方向のことを言う。例えば、樹脂部材１００が腕時計のバンドである場合、力を加えない状態で手首に沿うような曲がった形状であっても、これを平面上に載置して平面に沿うように変形（展開）させれば、バンドを破壊することなく延ばすことができる。そして、この状態でバンドの延びる方向が長手方向である。なお、樹脂部材１００の厚さ（図１における奥行き方向）は任意であるが、長手方向Ｌが上記のように定義できる厚さであるものとする。図１には、樹脂部材１００の長手方向Ｌを矢印で示した。

１．１．１．伸縮部
本実施形態の樹脂部材１００は、伸縮部５０を有する。伸縮部５０は、樹脂部材１００の一部又は全部とすることができる。また、伸縮部５０は、樹脂部材１００に複数設けられてもよい。伸縮部５０は、樹脂部材１００の長手方向Ｌを横断するように形成される。換言すると伸縮部５０は、樹脂部材１００の長手方向Ｌに交差する方向の両端を含む領域である。したがって、樹脂部材１００を長手方向Ｌに引っ張った場合に、伸縮部５０には当該引っ張りの応力が加わる。

伸縮部５０は、弾性限界内で弾性変形する。したがって、伸縮部５０は、樹脂部材１００が長手方向Ｌに引っ張られた場合に、張力を生じ、復元力を生じる。伸縮部５０は、塑性変形しにくい材質で形成されるが、仮に塑性変形したとしても一定の復元力を発現できる。伸縮部５０は、樹脂部材１００を対象（手首等）に巻き付けた場合に、対象に対して樹脂部材１００を密着させ、巻き付けた位置からずれにくくする機能を有する。

伸縮部５０の復元力は、部材の単純な伸縮による弾性（例えばゴム弾性）よりも、構造的な弾性に主に基づいて生じる。伸縮部５０は、長手方向Ｌに対して交差する方向に延在する延在部１０を有し、樹脂部材１００を長手方向Ｌに伸ばした場合に、延在部１０の延在する角度が変化する。ここで角度とは、延在部１０の延在する方向と長手方向Ｌとがなす角度であって、鋭角でも鈍角でもよいものとする。伸縮部５０は、このような延在部１０を有することにより、構造的な復元力を発現する。なお、伸縮部５０は、部材の単純な伸縮による復元力を発生する構造を含んでもよいが、引っ張り歪みの大きさを大きくすることが難しかったり、復元力が強くなりすぎる場合があるので、単純に伸縮するような構造は無い又は少ないほうが好ましい。

１．１．２．延在部
以下、伸縮部５０の延在部１０について図面を参照しながら説明する。図２は、延在部１０の一例を含む樹脂部材１０１の模式図である。図３は、樹脂部材１０１を長手方向に伸ばした場合の伸縮部５０の延在部１０の変化を示す模式図である。図２及び図３では、樹脂部材１０１の長手方向Ｌを矢印で示した。

図２及び図３に示す例では、延在部１０は、長手方向Ｌに交差（ほぼ直交）する方向に延在している。図２及び図３には、延在部１０の延在（延長）する方向を延在方向１１として仮想線を描いてある（以下の図４〜７において同様。）。すなわち延在方向１１は、長手方向Ｌと交差（図２ではほぼ直交）する方向となっている。そして、樹脂部材１０１を長手方向Ｌに伸ばした場合に、延在部１０の延在する方向が変化するようになっている。

樹脂部材１０１は、伸縮部５０と２つの基部６０とを含み、樹脂部材１０１の伸縮部５０以外の領域である基部６０が、伸縮部５０によって連結されている。延在部１０は、伸縮部５０に１つ設けられてもよいし、複数設けられてもよい。図２の例では延在部１０は伸縮部５０に４つ設けられている。延在部１０の延在方向は、長手方向に交差する方向であれば特に限定されない。延在部１０の延在方向１１は、曲線に沿っていてもよい。また、この例では基部６０を２つ描いているが、樹脂部材１０１の長手方向Ｌの端部に伸縮部５０が配置されてもよい。

図３は、図２で示す状態から、樹脂部材１００の長手方向Ｌに沿う引っ張り応力Ｆを印加した状態に変化させた状態を示している。図３においても、延在部１０の延在（延長）する方向を延在方向１１として仮想線を描いてある。図３において、延在方向１１と長手方向Ｌがつくる角度が、応力Ｆを印加する前（図２）とは異なる角度になっている。言い換えると延在方向１１は、長手方向Ｌと交差しているが、応力Ｆを印加する前（図２）とは異なる角度で交差している。すなわち、樹脂部材１０１を長手方向Ｌに伸ばした場合に、延在部１０の延在する角度（方向）が変化している。

樹脂部材１０１を長手方向Ｌに伸ばした場合に、延在部１０以外の部分は、変形してもしなくてもよい。図３の例では、延在部１０の近傍の伸縮部５０の一部が変形している。さらに、樹脂部材１０１を長手方向Ｌに伸ばした場合に、延在部１０及び延在部１０以外の部分は、引っ張りによる変形（伸び）等を生じてもよい。

図３に示すように変形する結果、樹脂部材１０１の伸縮部５０は、主に構造的な弾性に基づいて、復元力を発揮している。樹脂部材１０１の伸縮部５０の復元力は、構造的な弾性の他に、部材の単純な伸縮による弾性（例えばゴム弾性）に基づいてもよい。また、引っ張り歪みが弾性限界内であれば、応力Ｆを印加しない状態に戻せば、図２に示す状態に復元できる。さらに、引っ張り歪みが弾性限界を超えた場合でも、応力Ｆを印加しない状態に戻せば、図２の状態付近まで復元する場合もある。本実施形態の樹脂部材１０１では、伸縮部５０の材質が、セルロース繊維と樹脂とを含む（後述する）ので、弾性限界が高く、変形した構造を元の構造に復元しやすくなっている。

図４は、延在部１０を、図２とは異なる表現で説明するための樹脂部材１０１の模式図である。図２においては、延在部１０は、長手方向Ｌにほぼ直交する方向に延在しており、延在方向１１は、長手方向Ｌと交差（ほぼ直交）する方向である旨を説明した。しかし図４に示すように、延在部１０については、他の説明も可能である。図４においても、樹脂部材１０１の伸縮部５０以外の領域である基部６０が、伸縮部５０によって連結されている。

図４に基づくと、樹脂部材１０１の伸縮部５０は、第１部分５１と、第２部分５２と、延在部１０とを含んでいる。第１部分５１は、基部６０から樹脂部材１００の長手方向Ｌに沿って延出している。第２部分５２は、基部６０とは接続せず、長手方向Ｌに交差（図示では直交）する方向において、第１部分５１とは異なる位置に（ずれて）配置されている。そして、延在部１０は、第１部分５１と第２部分５２とを連絡しており、第１部分５１と第２部分５２とを結ぶ方向が延在部１０の延在方向１１となる。

図４では、第１部分５１及び第２部分５２はそれぞれ２つ、延在部１０は４つ描いてあるが、これらの数は限定されない。また、第１部分５１、第２部分５２及び延在部１０は、いずれも平面的に見て矩形の形状となっているが、これに限定されず、構造的な強度を考慮して任意の形状とし得る。

図５及び図６は、伸縮部５０の他の例を説明する模式図である。図５及び図６の樹脂部材１０２及び樹脂部材１０３においても、２つの基部６０を伸縮部５０が連結している。また、樹脂部材１０２及び樹脂部材１０３のそれぞれの伸縮部５０は、いずれも第１部分５１と、第２部分５２と、延在部１０とを含んでいる。第１部分５１は、基部６０から樹脂部材１０２の長手方向Ｌに沿って延出している。第２部分５２は、基部６０とは接続されずに配置されている。また長手方向Ｌに交差する方向で第１部分５１とは異なる位置にずれて配置されている。そして、延在部１０は、第１部分５１と第２部分５２とを連絡しており、第１部分５１と第２部分５２とを結ぶ方向が延在部１０の延在方向１１となっている。

なお、図５及び図６の樹脂部材１０２及び樹脂部材１０３においても、それぞれ延在部１０は、長手方向Ｌに対して交差する方向に延在している。延在方向１１は、長手方向Ｌと交差する方向となっている。そして、樹脂部材１０２及び樹脂部材１０３を、長手方向Ｌに伸ばした場合に、延在部１０の延在方向１１と、長手方向Ｌとがつくる角度が変化するようになっている。

図５及び図６の樹脂部材１０２及び樹脂部材１０３では、平面的に見て六角形となる肉抜き加工により伸縮部５０が形成されている。このようなハニカム型の構造は、伸縮部５０の特に好ましい形状の一つである。

図７は、伸縮部５０の変形例を説明する模式図である。図７は、ベルト状の樹脂部材１０４を側面方向から見た模式図である。樹脂部材１０４の幅（図７における奥行き方向）は任意であるが、長手方向Ｌが上記のように定義できる幅であるものとする。

図７の樹脂部材１０４は、厚さ方向（図７における上下方向）に波打つような形状となっている。図７の樹脂部材１０４においても、２つの基部６０を伸縮部５０が連結している。また、樹脂部材１０４の伸縮部５０は、第１部分５１と、第２部分５２と、延在部１０とを含んでいる。第１部分５１は、基部６０から樹脂部材１０４の長手方向Ｌに沿って延出している。第２部分５２は、基部６０とは接続されずに配置されている。また長手方向Ｌに交差する方向で第１部分５１とは異なる位置にずれて配置されている。そして、延在部１０は、第１部分５１と第２部分５２とを連絡しており、第１部分５１と第２部分５２とを結ぶ方向が延在部１０の延在方向１１となる。

また、図７の樹脂部材１０４では、延在部１０は、長手方向Ｌに対して交差する方向に延在している。延在方向１１は、長手方向Ｌと交差する方向となっている。そして、樹脂部材１０４を長手方向Ｌに伸ばした場合に、延在部１０の延在方向１１と、長手方向Ｌとがつくる角度が変化するようになっている。なお、図７の例においても、第１部分５１と第２部分５２とを結ぶ方向が延在部１０の延在方向１１である。

なお、伸縮部５０の延在部１０を含んだ全体の形状は、上記例示の形状に限定されず、例えば、網目模様、唐草模様、勾玉模様、和柄の形状、連続したヒモを使ったようなパターン、及び、それらの２種以上の組合せ等が含まれる形状であってもよい。このような形状の場合でも、上述の延在部１０と同様の延在方向１１の変化や、機能を発現する部位が存在すれば本実施形態の態様に含まれる。また、このような形状の場合でも、上述したと同様の第１部分５１、第２部分５２及び延在部１０を定義できる場合には、本実施形態の態様に含まれる。

１．２．伸縮部の材質
伸縮部５０の材質は、セルロース繊維及び樹脂を含む。伸縮部５０の材質が、セルロース繊維及び樹脂を含むことにより、伸縮部５０の機械的強度（引き裂き強度等）が高まり、構造的な弾性に基づく復元力を十分に得ることができる。

１．２．１．セルロース繊維
本実施形態の樹脂部材１００の伸縮部５０には、セルロース繊維が含まれる。セルロース繊維は、樹脂部材１００の全体に含まれてもよい。セルロースは、β−グルコース分子がグリコシド結合により直鎖状に重合した高分子である。セルロース繊維は、このようなセルロース単位を含めば、例えば分岐構造等の部分的にセルロースでない分子構造が含まれていてもよい。したがってセルロース繊維は、下記式（Ｉ）で表される分子構造を有する。

セルロース繊維の分子は、染料によって修飾されてもよいが、変性されていないほうが強度を高く保つ観点でより好ましい。セルロース繊維としては、例えば、ナノファイバー、再生パルプ、パルプ類などを用いることができる。セルロース繊維は、繊維は、基本的な形状として、ひも（ｓｔｒｉｎｇ）状、平ひも（ｒｉｂｂｏｎ）状のものであり、独立した１本の繊維でもよく、また複数本が互いに絡み合って全体としてひも状又は平ひも状となっているものでもよい。さらにセルロース繊維は、全体として直線状の形状であっても、曲線状の形状であってもよく、さらに、縮れた形状であってもよい。また、セルロース繊維の断面の形状についても特に限定されず、円形、楕円形、多角形、又はこれらを組み合わせた形状であってもよい。また、フィブリル化された繊維やナノファイバーであってもよい。

本実施形態で使用されるセルロース繊維は、独立した１本の繊維としたときに、その平均的な直径（断面が円でない場合には長手方向に垂直な方向の長さのうち、最大のもの、又は、断面の面積と等しい面積を有する円を仮定したときの当該円の直径（円相当径））が、平均で、２ｎｍ以上１００μｍ以下、好ましくは３ｎｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは４ｎｍ以上１０μｍ以下、さらに好ましくは４ｎｍ以上１μｍ以下である。

本実施形態で使用するセルロース繊維の長さは、特に限定されないが、独立した１本の繊維で、その繊維の長手方向に沿った長さは、４００ｎｍ以上５ｍｍ以下、好ましくは、５００ｎｍ以上３ｍｍ以下、より好ましくは１μｍ以上２ｍｍ以下である。なお、セルロース繊維の長さは、ばらつき（分布）を有してもよく、独立した１本の繊維の長さについて、１００以上のｎ数で得られる分布において、正規分布を仮定した場合に、σが１μｍ以上１０００μｍ以下、好ましくは５００ｎｍｍ以上５００μｍ以下であってもよい。

また、セルロース繊維のアスペクト比（直径に対する長さの比）は、１００以上であることが好ましく、より好ましくは２００以上、さらに好ましくは３００以上である。セルロース繊維の長さが短い場合やアスペクト比が小さい場合には、伸縮部５０の機械的強度が不足する場合があるが、上記範囲であれば十分な強度を得ることができる。

セルロース繊維の太さ（直径）、長さは、各種の光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡、ファイバーテスター等により測定することができる。また顕微鏡観察の場合には、必要に応じて観察試料の前処理を適宜施すことにより、断面観察、独立した１本の繊維の両端を必要に応じて破断しないように引張った状態での観察を行うことなどが可能である。

セルロース繊維は、染色されていても染色されていなくてもよい。伸縮部５０を所定の色とする場合に、当該所定の色にセルロース繊維を染色して用いれば、伸縮部５０の外観を向上できる場合がある。すなわちセルロース繊維の色と樹脂の色とを、同じか近づけることにより、外観上セルロース繊維の存在を認めにくくすることができる。

セルロース繊維の染色を行う場合、染料の種類、色は限定されず、直接染料、アゾイック染料、硫化染料、建染染料、反応染料等を適宜用いることができる。なお、本明細書では、セルロース繊維の染色は、セルロース繊維の変性とはみなさないものとする。

セルロース繊維の含有量は、伸縮部５０を構成する物質の全質量を１００％とした場合に、０．１質量％以上５０．０質量％以下、好ましくは０．５質量％以上４０．０質量％以下、より好ましくは１．０質量％以上２０．０質量％以下である。セルロース繊維の含有量がこの範囲であれば、十分な強度（引き裂き強度等）を得ることができる。

１．２．２．樹脂
伸縮部５０は、樹脂を含有する。樹脂としては、ポリウレタン、ポリシリコーン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン、フッ素系樹脂、ジエン系樹脂、それらの変性体、架橋体、並びに、それらの共重合体を挙げることができる。さらに樹脂は、複数種の混合物（ブレンド）であってもよい。樹脂は、これらの中でもエラストマーと称されるゴム弾性を発現できる種のものがより好ましい。エラストマーは熱可塑性であっても熱硬化性であってもよい。

樹脂の含有量は、伸縮部５０を構成する物質の全質量を１００％とした場合に、５０．０質量％以上９９．９質量％以下、好ましくは６０．０質量％以上９９．５質量％以下、より好ましくは８０．０質量％以上９９．０質量％以下である。樹脂の含有量がこの範囲であれば、十分な強度（引き裂き強度等）を得ることができる。

樹脂は、着色されていても着色されていなくてもよい。伸縮部５０を所定の色とする場合に、当該所定の色に樹脂を着色して用いれば、伸縮部５０の外観を向上できる場合がある。すなわちセルロース繊維の色と樹脂の色とを、同じか近づけることにより、外観上セルロース繊維の存在を認めにくくすることができる。

樹脂の着色を行う場合、染料若しくは顔料等の色材で着色することができる。樹脂を効果的に着色できるものであれば、着色剤は特に限定されない。そのような着色剤としては、無機顔料（亜鉛華、鉛白、リトボン、二酸化チタン、沈降性硫酸バリウム、沈降性バライト、鉛丹、酸化鉄、黄鉛、亜鉛黄、ウルトラマリン青、プロシア青、カーボンブラックなど）、有機顔料（多環顔料、アゾ顔料、レーキ顔料）、フォトルミネッセンスを発現する蛍光顔料などを挙げることができる。

１．２．３．その他
伸縮部５０の材質は、上述したセルロース繊維及び樹脂を含むが、さらに他の成分を含んでもよい。そのような成分としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防かび剤等、が挙げられる。

伸縮部５０は、上述した材質で形成されるが、樹脂部材１００の伸縮部５０以外の部分も上述した材質で形成されてもよい。すなわち樹脂部材１００の全部が、セルロース繊維及び樹脂を含む材質であってもよい。

セルロース繊維と樹脂とを含む材質の典型としては、樹脂中にセルロース繊維が分散した複合材料であるが、この場合、樹脂中のセルロース繊維は、無配向で均一に分散していてもよいし、特定の方向に配向して分散していてもよい。また、セルロース繊維と樹脂とを含む材質の一形態として、セルロース繊維がシート状若しくは布帛状に形成され、これを樹脂が覆うような形態であってもよい。

セルロース繊維と樹脂との混合は、適宜に行うことができ、例えば、二軸混練機等によって混練して行ってもよいし、樹脂溶液にセルロース繊維を混合するなど、湿式で混合してもよい。

伸縮部５０の成形は、例えば、射出成形、プレス成形等により行うことができ、必要に応じて型抜き等を行ってもよい。さらに、伸縮部５０の成形は、セルロース繊維の布帛に樹脂の溶液を塗布して乾燥する等の方法によってもよい。また樹脂部材１００全体を上記例示の方法により成形してもよい。また、樹脂部材の形状は、長手方向を定義でき、上述の構造を有する限り任意であり、板状、板に貫通した穴の開いた形状、貫通していない凹凸を持つ形状、メッシュ状、等であることができる。

１．２．４．材質の分析
伸縮部５０の材質は、例えば、以下のように確認することができる。
＜ＸＲＤ＞
Ｘ線回折によりセルロースＩ型、ＩＩ型の回折パターンが得られることにより、セルロース繊維が伸縮部５０に含まれていることを確認できる。

＜ＳＥＭ＞
セルロース繊維の存在は、走査型電子顕微鏡観察によっても確認できる。

＜染色＞
溶媒で樹脂を溶解、膨潤させ遠心分離、濾過等で繊維のみを抽出する。抽出した繊維を繊維鑑別用試薬（例えば、一般財団法人ボーケン品質評価機構ＢｏｋｅｎｓｔａｉｎＩＩ）などで繊維の種類を特定することができる。ただしこの方法は、繊維片が染色されていない場合に限られる。

＜分析＞
抽出した繊維を赤外分光分析、核磁気共鳴分析で化学構造の解析を行い、繊維片がセルロースであるか否かを調べることができる。

１．３．作用効果
本実施形態の樹脂部材は、長手方向Ｌに対して交差する方向に延在する延在部１０を有する伸縮部５０を有し、樹脂部材を長手方向Ｌに伸ばした場合に、延在部１０の延在方向１１と長手方向Ｌが作る角度が変化する。そして、伸縮部５０の材質が、セルロース繊維及び樹脂を含む。そのため、構造的な復元力を有し、機械的強度が高く、かつ適度な伸縮性を有する。そのため、例えば腕時計のバンド（ベルト）として用いた場合に、腕時計を腕に密着させやすいとともに、ずれにくく固定することができる。さらに、本実施形態の樹脂部材は、少なくとも伸縮部５０が、セルロース繊維と樹脂とを含むので、人間を含む動物の肌に接触した場合に、肌を痛めにくい。また、セルロース繊維及び樹脂を着色することが容易で、自由な染色、着色が可能である。

このような観点から、本実施形態の樹脂部材は、ウェアラブル機器、衣類、家庭用電化製品、玩具等に好適に用いることができる。

２．ウェアラブルバンド
本実施形態のウェアラブルバンドは、上述の樹脂部材を有する。ウェアラブルバンドとしては、動物に着用可能なバンド（ベルト）であり、例えば、腕輪（リストバンド）（ブレスレット）、足輪（アンクレット）、指輪（リング）、首輪（チョーカー）（カラー）、などが挙げられる。ウェアラブルバンドに、上述の樹脂部材を適用すれば、ウェアラブルバンドを装着した場合に、締め付けすぎることなく、かつ、ずれにくくすることができる。また、ウェアラブルバンドを用いて、計測機器（例えば、脈拍計など）を対象に密着させることができる。その典型例としては、腕時計に脈拍計などを搭載したスマートウォッチが挙げられる。

３．実施例及び比較例
・セルロース繊維の直接染料による染色
直接染料のメチレンブルーを水に１ｗｔ％溶かし染料液とした。広葉樹クラフトパルプに水を加え１ｗｔ％分散液としたものをミキサーにかけてパルプをほぐしたもの、並びに、スギノマシン製セルロースナノファイバーＢｉＮＦｉ−ｓ２ｗｔ％を１ｗｔ％に水で希釈したものに、それぞれ染料液を加えた。２０分後、真空ろ過で染料液、水と、染色した広葉樹クラフトパルプ及びセルロースナノファイバーを分離した。染色した広葉樹クラフトパルプ、セルロースナノファイバーを、水、エタノール、アセトンで十分洗浄し、染色した広葉樹クラフトパルプ、セルロースナノファイバーとした。

・樹脂複合、成形加工
染色したセルロースナノファイバー及び広葉樹クラフトパルプを、ウレタン樹脂（東レ・ダウコーニング社製：ＴＰＳｉＶ４２００６０Ａ）と、それぞれ別に二軸混練機で混練し、セルロースを２０質量％含む複合したペレットとした。このペレットを射出成形機で図１に示すような時計のベルトの形状に成形した。

・樹脂複合、成形加工
染色したセルロースナノファイバー及び広葉樹クラフトパルプを、ウレタン樹脂（東レ・ダウコーニング社製：ＴＰＳｉＶ４２００６０Ａ）と、それぞれ別に二軸混練機で混練し、セルロースを２０質量％含む複合したペレットとした。このペレットをホットプレスで図１に示すような時計のベルトの形状に成形した。

・装着評価結果
射出成形により得られた時計のベルト、及び、ホットプレスにより得られた時計のベルトをそれぞれ腕時計に対して装着した。いずれの腕時計も装着感、締め付け感が良好で、装着してランニングを１０分間行い汗をかいた状態でも位置ズレ等を生じることはなかった。また、目視により、伸縮部が上記実施形態で説明したように変形していることを確認した。
・物性評価結果
上記実施例の時計のベルトとは別に、比較例としてセルロースを含有しないこと以外は、同様にして射出成形機及びプレス成形により、図１に示すような時計のベルトを成形した。そして、それぞれの引っ張り強度及び弾性率を測定した。その結果、比較例のバンドを基準にして、広葉樹クラフトパルプを２０質量％含む実施例では引っ張り強度が１．５倍、弾性率は１．８倍となることが分かった。また、比較例のバンドを基準にして、セルロースナノファイバーを２０質量％含む実施例では引っ張り強度が２．０倍、弾性率は２．２倍となることが分かった。これらのことから、伸縮部を実施例の材質で形成すれば、強度を高めることができ、軽量化が可能となることがわかる。また、これによりバンドの設計の自由度も向上できることが分かった。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１０…延在部、１１…延在方向、５０…伸縮部、５１…第１部分、５２…第２部分、１００，１０１，１０２，１０３，１０４…樹脂部材

Claims

長手方向を有する樹脂部材であって、
前記長手方向に対して交差する方向に延在する延在部を有する伸縮部を有し、
前記樹脂部材を前記長手方向に伸ばした場合に、前記延在部の延在する角度が変化し、
前記伸縮部の材質は、セルロース繊維及び樹脂を含む、樹脂部材。
請求項１において、
前記セルロース繊維は、染色されている、樹脂部材。
請求項１又は請求項２において、
前記セルロース繊維は、直径４．０ｎｍ以上１．０μｍ以下である、樹脂部材。
請求項１ないし請求項３のいずれか一項において、
前記セルロース繊維は、１００以上のアスペクト比を有する、樹脂部材。
請求項１ないし請求項４のいずれか一項において、
前記樹脂は、エラストマーである、樹脂部材。
請求項１ないし請求項５のいずれか一項において、
前記樹脂は、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、スチレン系樹脂、エステル系樹脂、オレフィン系樹脂、フッ素系樹脂及びジエン系樹脂、から選ばれる１種又は２種以上の混合物である、樹脂部材。
請求項１ないし請求項６のいずれか一項において、
前記セルロース繊維は、前記樹脂部材全体に対して０．１質量％以上５０．０質量％以下含有される、樹脂部材。
請求項１ないし請求項７のいずれか一項において、
前記セルロース繊維は、下記式（Ｉ）で表される分子構造を有する、樹脂部材。

・・・（Ｉ）
（上記式（Ｉ）中、ｎは１０以上１０００００以下の整数を表す。）
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の樹脂部材を含む、ウェアラブルバンド。