JP3240046U - 機能性シートを用いた機能性部材 - Google Patents

Abstract

【課題】消臭、抗菌、抗ウィルス、調湿、抗アレルゲン又はＶＯＣ吸着などの機能性に優れ、前記機能性を長期に亘って保持することができ、通気性にも優れ、壁紙として用いた場合も結露が生じにくい機能性シートを用いた機能性部材を提供する。【解決手段】繊維質性の基材シート１１の少なくとも一方の面に、防湿、消臭又は抗菌を含む機能を有する機能層１２を形成した機能性シート１を用いた機能性部材であって、基材シートが、中性又はアルカリ性溶液内で形成されることで、中性又はアルカリ性の水素イオン指数（ｐＨ）を示すものであり、かつ、機能層が、水素イオン指数（ｐＨ）において１１～１４のアルカリ性材料から形成された機能性シートを適宜に裁断して形成される。【選択図】図１

Description

本考案は、繊維質性の基材シートの少なくとも一方の面に、消臭、抗菌、抗ウィルス、調湿、抗アレルゲン又はＶＯＣ吸着などの機能を有する機能層を形成した機能性シートを用いたインナーバッグや靴消臭体、消臭ボードなどの機能性部材に関する。

シート状の基材の表面に機能層を形成した機能性シートは、さまざまな産業分野において使用されている。機能の例としては、消臭、抗菌、抗ウィルス、調湿、抗アレルゲン又はＶＯＣ吸着などを挙げることができ、このような機能性シートは、包装材料や建材（壁紙、化粧紙、敷紙等）、生活用品（脱臭材、芳香材）、工業用品（フィルター等）、医療品（マスクケース等）その他紙製品(カレンダー等)等に広く利用されている。

例えば特許文献１には、忌避効果、消臭効果、芳香効果、抗菌効果、吸湿効果又は断熱効果などの機能を有する機能性シートとして、炭酸カルシウムと高密度ポリエチレン樹脂とから構成されたものが挙げられている。
また、特許文献２には、消臭性と抗菌性を有する機能性シートとして、表面にカルボキシル基あるいはカルボキシレート基を含有し、かつ、Ａｇ、Ａｕなどの金属イオン又は金属ナノ粒子を含有するセルロース繊維を含有するものが開示されている。

実用新案登録第３１７８８３４号公報 特開２０１７－１４１５３１号公報

しかし、特許文献１に記載の機能性シートのように、樹脂フィルムを基材とするものは、通気性を良くするために多孔を形成したとしても透湿性が十分ではなく、結露などの原因になるという問題がある。
また、特許文献２に記載の機能性シートは、基材層としてセルロース繊維を用いたものであり、その一例として紙を挙げることができる。しかし、紙は一般的に酸性環境中で製造されるため、消石灰などのアルカリ材料を機能層として用いると、酸性の紙と中和反応が起きて早期に中和化が進み、抗菌性や消臭性などの機能が短時間で低下するという問題がある。

本考案は上記した問題を解決するためになされたもので、消臭、抗菌、抗ウィルス、調湿、抗アレルゲン又はＶＯＣ吸着などの機能性に優れた機能性シートであって、機能性を長期に亘って保持することができ、通気性にも優れ、壁紙として用いた場合も結露が生じにくい機能性シートを用いた機能性部材の提供を目的とする。

本考案の機能性シートは、請求項１に記載するように、繊維質性の基材シートの少なくとも一方の面に、消臭、抗菌、抗ウィルス、調湿、抗アレルゲン又はＶＯＣ吸着を含む機能を有する機能層を形成した機能性シートであって、前記基材シートが、中性又はアルカリ性溶液内で形成されることで、中性又はアルカリ性の水素イオン指数（ｐＨ）を示すものであり、かつ、前記機能層が、水素イオン指数（ｐＨ）において１１～１４のアルカリ性材料から形成されている構成としてある。前記基材シートとしては、請求項６に記載するように、中性又はアルカリ性溶液内で漉かれる和紙から形成するとよい。
また、前記機能層の材料としては、請求項７に記載するように、アルカリ度が強く安価な消石灰を用いるとよい。

上記の機能性シートを用いた機能性部材は、請求項１に記載するように所定形状に裁断して裁断体を形成したり、又は、複数の前記裁断体を組み合わせたりすることで、消臭、抗菌、抗ウィルス、調湿、抗アレルゲン又はＶＯＣ吸着などの機能を有する機能性部材を得ることができる。
前記機能性部材の一例としては、請求項２に記載するように、バッグ又はバッグのポケット内に挿入できる形状に形成された裁断体又はこの裁断体を複数組み合わせて形成されたインナーバッグを挙げることができる。また、請求項３に記載するように、前記機能性シートを帯状に裁断して形成され、靴の内部に挿入される部分と、靴外部に露出する部分とを有する靴消臭体としてもよく、請求項４に記載するように、前記機能性シートを、予め設定された形状のベースに取り付けたボードとしてもよい。さらに、請求項５に記載するように、前記機能層の表面に所定の文字、画像、絵画又は模様若しくはこれらの組み合わせを形成してもよい。

本考案の機能性部材に用いられる機能性シートは、繊維質性の基材シートを用いているので、通気性に優れ、結露等を抑制することができるほか、中性又はアルカリ性溶液内で形成された基材シートを用いているので、アルカリ性の機能層を表面に塗布等しても、前記機能層のアルカリ度が低下しにくく、長期に亘って防湿、消臭又は抗菌等の機能を維持することができる。特に、劣化しにくく丈夫な和紙を用いることで、機能性シートの機能をさらに長期に亘って維持することができる。また、前記機能層の材料として消石灰（水酸化カルシウム）を用いることが好ましい。消石灰は、自然由来の材料であるため環境に優しく、高い機能性の機能性シートを形成することができる。
さらに、柔軟で裁断しやすい和紙等で前記基材シートを形成することで、自在な形状の裁断体を得ることができる。そして、所定形状に裁断された裁断体又はこの裁断体を適宜に組み合わせたり積層したりすることで、防湿、消臭又は抗菌等の機能を有するインナーバッグや靴消臭体、消臭ボードなどの機能性部材を簡単に得ることができる。

［機能性シート］
本考案の機能性部材の材料となる機能性シートの好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、機能性シートの一実施形態にかかり、その拡大断面図である。
この実施形態の機能性シート１は、繊維質性の基材シート１１と、この基材シート１の表面又は裏面若しくは表裏両面（図示の例では表裏両面）に塗布形成された機能層１２とから構成される。特に図示はしないが、基材シート１１と機能層１２との間には、両者の密着性を高めるたり、防湿性など他の機能を高めるための中間層を形成してよい。

［基材シート］
繊維質性の基材シート１１としては、合成繊維、天然繊維やパルプで形成された不織布、紙あるいは合成紙から形成されているものを挙げることができる。この実施形態では、中性又はアルカリ性溶液内で漉かれ、楮や三椏、雁皮などを原料とする和紙を用いる。このような和紙は、強アルカリ性の機能層１２の中和を抑制し、機能層１２の機能を長期に亘って維持することができる。
中性又はアルカリ性を示すものであれば、基材シート１１の材料である和紙は市販のものを用いることができ、例えば有限会社小畑製紙所製の和紙（商品名「ＧＩＮＳＥＴＳＵ」（登録商標））を好適に用いることができる。

［機能層］
基材シート１１の表面又は裏面に形成する機能層１２は、消臭、抗菌、抗ウィルス、調湿、抗アレルゲン又はＶＯＣ吸着などの機能を有するものであれば、その材料は特に限定はされない。和紙などの基材シート１１に対して密着性が良いものであるのが好ましく、水素イオン指数（ｐＨ）において１１～１４のアルカリ性を示す材料を用いる。
消石灰（（水酸化カルシウム）は、入手しやすく和紙との密着性も良いうえ、天然由来のものであるため環境にも優しく、機能層１２の材料（機能性材料）として好適である。
機能層１２は、消石灰などの機能性材料を和紙などの基材シート１１に塗布することによって形成されるが、コロナ処理などの表面処理により親水性を向上させた基材シート１１の表面に、消石灰の粉末と水を含む混練物（スラリー）を塗布した後、乾燥させることで機能層１２が形成される。
このような機能層１２の形成方法は、例えば特開２０１２－２５０４２２号公報や、特開２０１５－３３９５号公報などで公知である。

［機能性シートの効果の検証］
上記のように和紙及び消石灰を材料として形成された機能性シート１の効果について、検証を行った。検証は、ウィルスを含む溶液を機能性シート１に接触させ、時間経過と活性ウィルスの残存率（％）との関係を調べることで行った。
（１） ウィルスＡ（エンベロープウイルス）
接触後５分間で急激に残存率が低下し、２時間以内に約９９．９％減となった。
（２） ウィルスＢ（ノンエンベロープウイルス）
接触後５分間で急激に残存率が低下し、２時間以内に約９９．９％減となった。
（３） 黄色ブドウ球菌
１８時間以内に約９９．９％減
（４） ＶＯＣ吸着除去
ホルムアルデヒド：２時間以内に約９７％吸着・分解。
（５） 抗アレルゲン
ダニアレルゲン：２時間以内に約８２％無効化

［ウィルス接触時間・残存率グラフ］
図２は、上記（１）（２）の機能性シート１の効果を示すもので、機能性シート１に対するウィルスの接触時間と残存率を示すグラフである。図２のグラフにおいて実線が機能性シートを用いた場合の残存率を示し、二点鎖線は自然減衰を示した比較例である。
（１）のウィルスＡとしてＡ型インフルエンザウィルスを、（２）のウィルスＢとして、ネコカリシウイルスを用いて試験を行った。
両ウィルスともに接触後の５分でウィルスがほぼ死滅した。二時間経過後では、Ａ型インフルエンザウィルスにおいてはウィルス価の常用対数値が６．９０から３．１９に減少し、３．７の対数減少値が認められた。同様に、ネコカリシウイルスにおいてはウィルス価の常用対数値が６．３３から２．３０に減少し、４．０の対数減少値が認められた。いずれも対数減少値３．５を越えており、９９．９％以上のウィルスが死滅したことを示している。

上記の機能性シート１は、コスト性と通気性に優れ、頑丈で長持ちであるという利点を有し、さらに、裁断等によって加工がしやすく、インナーバッグや靴中敷き、靴消臭シート、壁紙、消臭ボードなど、あらゆる機能性部材の材料として用いることが可能である。
以下、バッグ内に挿入されるインナーバッグとしての利用例について説明する。
［機能性部材の第一の実施形態］
図３及び図４は、インナーバッグに適用した機能性部材の第一の実施形態で、図３はインナーバッグの正面図、図４はその背面図である。
この実施形態のインナーバッグ２は、以下の手順で形成することができる。機能性シート１を裁断して幅及び長さの異なる大小二種類の帯状の裁断体２１ａ，２１ｂを得たのち、大きい方の裁断体２１ａを二つ折りにして対向する二つ周縁を縫製することで、封筒状の収容部２３ａを得る。この後、縫製を行っていない収容部２３ａの一つの周縁に、小さい方の裁断体２１ｂの一つの端縁を合わせた状態で、収容部２３ａの表側に裁断体２１ｂを縫い付ける。そして、裁断体２１ｂを二つ折りにして、対向する二つ周縁を縫製することで、大きい収容部２３ａに表面に小さい収容部２３ｂを形成することができる。
前記一つの周縁の近くに長孔状の持ち手２２を貫通形成することで、インナーバッグ２をバッグから取り出しやすくなる他、インナーバッグ２を単体のバッグとして利用することも可能である。

［機能性部材の第二の実施形態］
図５及び図６は、インナーバッグに適用した機能性部材の第二の実施形態で、図５はインナーバッグの正面図、図６はその背面図である。
この実施形態のインナーバッグ３は、以下の手順で形成することができる。まず、機能性シート１を裁断して長尺帯状の裁断体３１を得る。裁断体３１の長手方向の両端縁３１ａ，３１ｂは、少しだけ折り返して端縁を縫製し、端末処理を行うようにするとよい。そして、この長尺帯状の裁断体３１を長手方向に三回折り返し、折り返しごとに、重ね合わされた対向する二つ周縁を縫製する。このようにすることで、二つの収容部３３ａ，３３ｂを有するインナーバッグ３が形成される。二回目の折り返し位置を端縁３１ａから少しだけずらした位置とし、さらに端縁３１ｂの位置を二回目の折り返し位置から少しだけずらした位置とすることで、二つの収容部３３ａ，３３ｂの開口部分３４ａ，３４ｂが階段状にずれることになり、収容部３３ａ，３３ｂの開口部分３４ａ，３４ｂを開きやすくなる。

［機能性部材の第三の実施形態］
図７及び図８は、靴消臭体である靴消臭シートに適用した機能性部材の第三の実施形態で、図７は帯状の靴消臭シートを展開した平面図、図８はその使用例である。
この実施形態の靴消臭シート４は以下の手順で形成することができる。
まず、機能性シート１を、靴Ｓ内に挿入できる数ｃｍ（５ｃｍ～７ｃｍ）程度の幅で数十ｃｍの長さの帯状の裁断体を得る。前記長さは、子ども用や成人用及び女性用や男性用の靴Ｓの長さに鑑みて、概ね１５ｃｍ～２５ｃｍ程度を一つの規準とするとよい。靴消臭シート４は、靴Ｓ内に挿入される部分である本体部４１の長さが長いほど消臭効果が高くなるため、本体部４１の長さを前記規準の複数倍とし、一規準ごとに本体部４１を折り畳めるようにするとよい。図７では、長さの目安のためのものさしを靴消臭シート４に並置しているが、図７の例では、一規準を約２０ｃｍとして本体部４１の長さをその二倍とし、その中間部分４１ａで二つに折り畳めるようにしている。
この実施形態の靴消臭シート４は、本体部４１の一端に、本体部４１の幅と同幅の飾り部４１を縫製や接着により取り付けている。飾り部４１は、機能性シート１から切り出した短冊状の裁断体の表面に、印刷などによって文字、画像、絵画又は模様若しくはこれらの組み合わせを形成したもので、図８に示すように、飾り部４１を靴Ｓの外側に露出させることで、靴消臭シート１を挿入した状態で玄関や靴箱などに置かれた靴Ｓの見栄えを良くする。
例えば、飲食店などの店舗においては、客が脱いだ靴Ｓの中にこの靴消臭シート４を挿入し、飾り部４１に店舗名や電話番号、宣伝用の文言などを表示することで、店舗の案内や広告をすることができる。

［機能性部材の第四の実施形態］
図９は、家庭内や店舗、事務室などの室内の壁面に飾ることができるアートパネル５に適用した機能性部材の第五の実施形態で、その正面図である。
このアートパネル５は、木製や樹脂製の枠に機能性シート１を張り、接着剤や釘などで機能性シート１を前記枠に固定したもので、表面には絵画が描かれている。このようなアートパネル５は、前記壁面に飾ることで、室内装飾として用いることができるだけでなく、室内消臭や室内の調湿、アレルゲンやＶＯＣ、ウィルスの低減も図ることができる。

本考案の好適な実施形態について説明したが、本考案を上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、中性又はアルカリ性のものであれば、和紙以外の繊維質性の基材シートを用いてもよい。また、機能層の材料も、水素イオン指数（ｐＨ）において１１～１４のアルカリ性を示すものであり、かつ、基材シート１１との密着性がよいのであれば、消石灰に限らず他の材料のものを用いてもよい。

本考案の機能性シートを用いた機能性部材は、上記のものに限らず壁紙やボードなどの建築用・内装用シート、家具用シート、マスクケース、カレンダー、ポスター、バッジなどの身飾品にも適用が可能である。

本考案の機能性シートの一実施形態にかかり、その拡大断面図である。 和紙製の基材シートに消石灰の機能層を形成した機能性シートの効果を示すもので、機能性シートに対するウィルス（新型コロナウィルス）の接触時間と残存率を示すグラフである。 インナーバッグに適用した機能性部材の第一の実施形態で、インナーバッグの正面図である。 インナーバッグに適用した機能性部材の第一の実施形態で、インナーバッグの背面図である。 インナーバッグに適用した機能性部材の第二の実施形態で、インナーバッグの正面図である。 インナーバッグに適用した機能性部材の第二の実施形態で、インナーバッグの背面図である。 靴消臭体に適用した機能性部材の第三の実施形態で、その展開図である。 靴消臭体に適用した機能性部材の第三の実施形態で、その使用例を示す図である。 アートパネルに適用した機能性部材の第四の実施形態を示す図である。

１：機能性シート
１１：基材シート
１２：機能層
２，３：インナーバッグ（機能性部材一例）
４：靴消臭シート（機能性部材の一例）
５：アートパネル（機能性部材の一例）

Claims (7)

1. 繊維質性の基材シートの少なくとも一方の面に、消臭、抗菌、抗ウィルス、調湿、抗アレルゲン又はＶＯＣ吸着を含む機能を有する機能層を形成した機能性シートを用いた機能性部材であって、
   前記機能性シートの前記基材シートが、中性又はアルカリ性溶液内で形成されることで、中性又はアルカリ性の水素イオン指数（ｐＨ）を示すものであり、かつ、前記機能層が、水素イオン指数（ｐＨ）において１１～１４のアルカリ性材料から形成され、
   前記機能性シートを所定形状に裁断して形成された裁断体又は複数の前記裁断体を組み合わせて形成されたこと、
   を特徴とする機能性シートを用いた機能性部材。
2. バッグ又はバッグのポケット内に挿入できる形状に形成された裁断体又はこの裁断体を複数組み合わせて形成されたインナーバッグであることを特徴とする請求項１に記載の機能性シートを用いた機能性部材。
3. 前記機能性シートを帯状に裁断して形成され、靴の内部に挿入される部分と、靴外部に露出する部分とを有する靴消臭体であることを特徴とする請求項１に記載の機能性シートを用いた機能性部材。
4. 前記機能性シートを、予め設定された形状のベースに取り付けたボードであることを特徴とする請求項１に記載の機能性部材。
5. 前記機能層の表面に所定の文字、画像、絵画又は模様若しくはこれらの組み合わせを形成したことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の機能性シートを用いた機能性部材。
6. 前記基材シートが和紙から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の機能性シート。
7. 前記機能層が、消石灰から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の機能性シート。
   
   

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