JP6357120B2 - シルエットパズル - Google Patents

Description

本発明は、熱可塑性樹脂からなる線材が絡み合って形成される立体網目状成形体を用いて形成されるシルエットパズルに関するものである。

ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂を多数本の線材として押出成形機から押し出し、この押し出された線材をループ状に屈曲させると共に線材を接触部同士で融着させた状態で冷却することによって、立体網目状成形体を成形することが従来から行われている（例えば特許文献１〜４参照）。

このようにして得られる立体網目状成形体は、繊維が絡み合った不織布のように内部に空隙を有する構造であるので、特許文献１〜４にも記載されているように、主としてクッションの芯材、建築用断熱材、吸音建材などに使用されている。

一方、本出願人は、この立体網目状成形体について、従来とは異なる種々の用途に応用することを検討しており、例えば照明器具の傘やシェードを立体網目状成形体で作製することや（特許文献５、６参照）、室内のパーティションを板状に成形した立体網目状成形体で形成することなどを提案している。

特開平７−６８０６１号公報 特開２００１−３２９６３０号公報 特開２００１−３２９６３１号公報 特開２０１３−１８１１１７号公報 意匠登録第１４９４０４１号公報 意匠登録第１４９４０４２号公報

そして本出願人は、立体網目状成形体を人が手に触れて使用するような用途に応用展開することも検討しているが、人が触れることによって雑菌が立体網目状成形体に付着し、また雑菌の付着によって異臭が発生することがある。特に幼児など子供が遊んだりするシルエットパズルを立体網目状成形体で形成する場合には、子供は立体網目状成形体に触れた手を口に入れることがあるので、立体網目状成形体に付着した雑菌が口から体内に侵入するおそれがあり、衛生の上の問題が生じる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、雑菌の付着や異臭の発生を防ぐことができる立体網目状成形体を用いて形成したシルエットパズルを提供することを目的とするものである。

本発明において使用する立体網目状成形体は、熱可塑性樹脂からなる線材１が屈曲して絡まり合うと共に線材１同士の接触部で融着されることにより一体となった立体網目状成形体Ａであって、線材１には抗菌・消臭作用を有する材料２が混入されて成ることを特徴とするものである。

本発明において使用する立体網目状成形体によれば、立体網目状成形体Ａに手を触れたりして菌が付着しても、線材１に混入された抗菌・消臭作用を有する材料２によって、菌を増殖させることなく死滅させることができると共に異臭の発生を防止できるものであり、立体網目状成形体Ａを衛生的に使用することができるものである。しかも立体網目状成形体Ａは線材１の集合体であるため、容積に対する表面積が非常に大きいものであり、抗菌・消臭作用を有する材料２が立体網目状成形体Ａの表面に露出する割合が高くなり、抗菌・消臭作用を有する材料２の作用を効率高く発揮させることができるものである。

また上記の抗菌・消臭作用を有する材料２は、茶、コーヒー豆、炭から選ばれるものの粉体であることを特徴とするものである。

茶やコーヒー豆は食品であり、また炭は無害な無機物であり、いずれも人体に悪影響を及ぼすようなことなく、立体網目状成形体Ａに抗菌・消臭機能を付与することができるものである。

そして本発明に係るシルエットパズルは、シルエットパズル４を構成する各ピース４ａを上記の立体網目状成形体Ａで作製して成ることを特徴とするものである。

子供の遊具として形成されるシルエットパズル４の各ピース４ａに菌が付着していると、子供の手と口を介して体内に菌が侵入するおそれがあるが、立体網目状成形体Ａの線材１に含有される抗菌・消臭作用を有する材料２によって菌の増殖を抑制して衛生的に保つことができるものであり、安心して子供に遊ばせることができるものである。しかも立体網目状成形体Ａは線材１が網目状に集合したものであるため見掛け密度が小さく、シルエットパズル４の各ピース４ａを子供が両手に抱える程度の大きさに形成しても軽量に作製することができるものであり、シルエットパズル４をその上に子供が乗ったりして遊ぶことができる大きさの遊具として形成することができるものである。

本発明によれば、立体網目状成形体Ａの線材１に抗菌・消臭作用を有する材料２を混入するようにしたので、立体網目状成形体Ａに手を触れたりして菌が付着しても、線材１中の抗菌・消臭作用を有する材料２によって、菌を増殖することなく死滅させることができると共に異臭の発生を防止できるものであり、立体網目状成形体Ａを衛生的に使用することができると共に、しかも立体網目状成形体Ａは容積に対する表面積が非常に大きいものであって、抗菌・消臭作用を有する材料２が立体網目状成形体Ａの表面に露出する割合が高く、抗菌・消臭機能を効率高く発揮させることができるものである。

そして本発明に係る立体網目状成形体Ａで作製したでシルエットパズル４は、シルエットパズル４を子供の遊具として形成するにあたって、立体網目状成形体Ａの線材１に含有される抗菌・消臭作用を有する材料２によって菌の増殖を抑制して衛生的に保つことができ、安心して子供に遊ばせることができるものであり、しかも立体網目状成形体Ａは見掛け密度が小さいので、シルエットパズル４の各ピース４ａを子供が抱える程度の大きさに形成しても軽量に作製することができ、シルエットパズル４をその上に子供が乗ったりして遊ぶことができる遊具として形成することができるものである。

本発明において使用する立体網目状成形体の一例を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は線材の一部の拡大した斜視図である。 本発明に係る立体網目状成形体で作製したシルエットパズルを示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

立体網目状成形体Ａは、図１（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂からなる線材１が屈曲して絡まり合った形態で形成されるものであり、既述の特許文献１〜４に記載されるような方法で成形して得ることができる。すなわち、溶融した熱可塑性樹脂を押出成形機のダイスから複数本の線材１として押し出すと、押し出された線材１には湾曲する力が働いてループ状に屈曲する。そしてループ状に屈曲する複数本の線材１は絡み合って線材１同士が接触する部分で熱接着するので、これをロールに挟んで一定の厚みにしながら水槽内に通して冷却固化させることによって、三次元に線材１がランダムに絡み合った立体網目状成形体Ａを得ることができるものである。

ここで、溶融した熱可塑性樹脂を通過させる押出成形機のダイスの孔の径によって、線材１の太さを調整することができるものであり、また押出成形機のダイスから押し出す線材１の本数の設定や、ロールに挟む厚みの設定によって、立体網目状成形体Ａの見掛け密度（嵩密度）を調整することができるものである。線材１の径や立体網目状成形体Ａの見掛け密度は、立体網目状成形体Ａの用途によって異なるが、線材１の径は１〜５ｍｍ程度の範囲、立体網目状成形体Ａの見掛け密度は０．０３〜０．２ｇ／ｃｍ^３程度の範囲が一般的である。線材１の径が１ｍｍ未満の場合や、立体網目状成形体Ａの見掛け密度が０．０３ｇ／ｃｍ^３未満である場合には、立体網目状成形体Ａの強度に問題が生じるおそれがある。逆に線材１の径が５ｍｍを超える場合や、立体網目状成形体Ａの見掛け密度が０．２ｇ／ｃｍ^３を超える場合には、立体網目状成形体Ａの重量が重くなって、立体網目状成形体Ａの軽量であるという特性が損なわれるおそれがある。

立体網目状成形体Ａの線材１を成形する熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ乳酸樹脂など任意の熱可塑性樹脂を使用することができるものであり、これらの樹脂は立体網目状成形体Ａの用途に応じて使い分けることができるものである。またリサイクルした熱可塑性樹脂を使用することもできる。

本発明は上記のようにして立体網目状成形体Ａを成形するにあたって、熱可塑性樹脂に抗菌・消臭作用を有する材料２を配合することによって、熱可塑性樹脂からなる線材１に抗菌・消臭作用を有する材料２を混入させるようにしたものである。すなわち、熱可塑性樹脂に抗菌・消臭作用を有する材料２を配合した状態で押出成形機に投入し、押出成形機内で熱可塑性樹脂に抗菌・消臭作用を有する材料２を混錬した状態で溶融押出することによって、図１（ｂ）に示すように線材１に抗菌・消臭作用を有する材料２を混入させた状態で、立体網目状成形体Ａを成形することができるものである。

そして抗菌・消臭作用を有する材料２として、本発明では茶、コーヒー豆、炭を挙げることができる。茶としては、緑茶の他に紅茶やウーロン茶であってもよく、茶の葉や茎を使用することができる。またコーヒー豆としては、抽出前の豆であっても、抽出後のカスであってもよい。茶、コーヒー豆、炭はそれぞれ粉砕した粉体として使用されるものであり、これらは一種を単独で使用する他、二種以上を混合するなどして併用してもよい。

特に茶は、カテキンによる抗菌作用が高く、またこの抗菌作用で雑菌の繁殖を抑えることによっても防臭や消臭の効果が得られるものである。しかも茶は独特の心地よい香りを有するので、立体網目状成形体Ａから茶の香りを放散させることもできる。このため本発明では抗菌・消臭作用を有する材料２として茶を用いることが最も好ましい。

抗菌・消臭作用を有する材料２を粉体として使用するにあたって、粉体の粒径は特に制限されるものではないが、１〜５００μｍ程度の範囲が好ましい。粒径が１μｍ未満の粉体であると、熱可塑性樹脂と均一に混錬することが困難になる。また粒径が５００μｍを超える粉体であると、比表面積が小さくなるので抗菌・消臭効果を十分に得ることが難しくなると共に、線材１の強度が低下するおそれがある。

また抗菌・消臭作用を有する材料２を線材１中に含有させる量は、１〜３０質量％の範囲が可能であり、１〜１０質量％の範囲が好ましい。すなわち、線材１を形成する熱可塑性樹脂と抗菌・消臭作用を有する材料２の合計量を１００質量部とすると、抗菌・消臭作用を有する材料２を１〜３０質量部の範囲で配合することができ、１〜１０質量部の範囲に設定するのが好ましい。抗菌・消臭作用を有する材料２の含有量が１質量％未満であると、抗菌・消臭効果を十分に得ることができないものであり、抗菌・消臭作用を有する材料２の含有量が１０質量％を超え、特に３０質量％を超えると、線材１の強度が低下するおそれがある。

熱可塑性樹脂からなる線材１に含有させる成分としては、抗菌・消臭作用を有する材料２の他に、種々のものが可能である。例えば顔料などの着色剤を含有させることによって種々の色に立体網目状成形体Ａを形成することが可能であり、線材１中に５〜１０質量％程度含有させるのが好ましい。また香料などを線材１に含有させることによって、芳香を発散させることができる。

上記のようにして得られた立体網目状成形体Ａは、熱可塑性樹脂からなる線材１が屈曲して絡まり合うと共に線材１同士が接触部で融着して一体となった成形体であり、繊維が絡み合った不織布のように内部に空隙が形成されているので、見掛け密度が小さく軽量に形成することができ、且つ通気性が良好であるという特性を有すると共に、全体として立体形状を有する成形体として形成することができるものである。また線材１を形成する熱可塑性樹脂の硬度などを調整することによって、柔らかい柔軟性を有する成形体や、硬い成形体を形成することができる。従って、立体網目状成形体Ａはこれらの特性を活かした各種の用途の製品に加工することができるものである。

そして本発明に係る立体網目状成形体Ａは、線材１に抗菌・消臭作用を有する材料２が混入されているため、この材料２の作用で抗菌・消臭機能を有する。しかも立体網目状成形体Ａは線材１の集合体であって、容積に対する表面積が非常に大きいものであり、抗菌・消臭作用を有する材料２は線材１の表面に露出する割合が高くなる。このため、抗菌・消臭作用を有する材料２による抗菌・消臭作用を効率高く発揮させることができるものであり、立体網目状成形体Ａに高い抗菌・消臭機能を付与することができるものである。このように本発明に係る立体網目状成形体Ａは高い抗菌・消臭機能を有するために、より広い用途に応用した製品開発が可能になるものである。

ここで、幼児など子供が遊ぶ遊具に菌が付着していると、子供は遊具に触れた手を口に入れることが多く、場合によっては遊具に口で触れることもあるので、子供の体内に菌が侵入し易い。そして保育園や幼稚園、キッズランドなどで子供が共用して遊ぶ遊具は、大勢の子供が触れるので、遊具に病原菌が付着すると、瞬く間に子供の間で感染症が広がることになる。これに対して、本発明の立体網目状成形体Ａは高い抗菌・消臭機能を有するので、この立体網目状成形体Ａで遊具を作製することによって、遊具に付着した病原菌を抗菌・消臭機能で死滅させ、遊具で遊ぶ子供を感染症から守ることができるものである。

本発明において、子供の遊具としてタングラムのようなシルエットパズル４の各ピース４ａを立体網目状成形体Ａで作製することができる。シルエットパズル４は数種類の形状のピース４ａを組み合わせて形を作るパズルであり、与えられたピース４ａを使って創意工夫をしながら様々な形を創り出して遊ぶことができるので、子供の創作能力を伸ばす知的遊具である。なかでも図２に示すような、正方形をいくつかに切り分けたタングラムが、シルエットパズル４の代表的なものである。立体網目状成形体Ａでシルエットパズル４のピース４ａを作製する場合、ピース４ａの形状に成形した立体網目状成形体Ａそのままでピース４ａとして用いることができるが、ピース４ａの外形に縫製した布などのカバー内に、ピース４ａの形状に成形した立体網目状成形体Ａを収容することによって、ピース４ａとして使用するのが好ましい。

ここで、立体網目状成形体Ａは見掛け密度が小さいので、大きなものでも軽量に形成することができる。このため、立体網目状成形体Ａでタングラムのようなシルエットパズル４の各ピース４ａを作製する場合、シルエットパズル４を子供が乗って遊ぶことができる程度の大きさ、例えばシルエットパズル４を平面形状の一辺が０．５〜２ｍ程度の大きさになるように形成しても、各ピース４ａは数十ｇ〜数百ｇ程度の重さに作製することができるものであり、各ピース４ａを子供が軽々と抱えて遊ぶことができる軽量に形成することができ、シルエットパズル４を使って子供が遊ぶバリエーションが増えるものである。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。

熱可塑性樹脂としてポリエチレン（メタロセンポリエチレン）を用いた。また抗菌・消臭作用を有する材料２として、滋賀県甲賀市土山町産の乾燥緑茶をミキサーにかけてパウダー状にし、これを８０℃で３時間乾燥することによって得た、平均粒径（レーザー回折・散乱式粒度測定装置による）が１００μｍの粉体を用いた。

そしてポリエチレン９７質量部に対して茶の粉体を３質量部の割合（茶の粉体の含有率３質量％）で配合して混合し、これを押出成形装置に投入して、設定温度１４０℃、押出速度２００ｃｍ／ｍｉｎ、フィーダー回転数２０回／ｍｉｎの条件で押出成形することによって、図１（ａ）のような立体網目状成形体Ａを得た。

このようにして得た立体網目状成形体Ａの線材１の直径は約１．３ｍｍであり、見掛け密度は０．０６ｇ／ｃｍ^３であった。またＪＩＳ Ｋ ６４００（２００４年）に準拠して圧縮残留ひずみ試験を行なった。すなわち、立体網目状成形体Ａの厚さ３１．９ｍｍの試験片をその厚さの５０％に圧縮し、７０℃のオーブンで２２時間加熱圧縮した後、元の厚さに対する低下率を圧縮残留ひずみとして求めた。この試験を５つの試験片で行なったところ、中央値が４８．２％であった。また立体網目状成形体Ａから茶のよい香りが確認された。

上記のようにして得た、茶の粉体を３質量％含有する立体網目状成形体について、抗菌・消臭試験を行なった。すなわち、１歳の幼児の大便と小便が付着したおむつを中央で縦に切断して二つに分けた。そして、２０Ｌのポリエチレン製袋（ポリ袋）を２つ用意し、一方のポリ袋には、二つに分けたおむつのうち一方を入れると共に上記の茶の粉体を含有する立体網目状成形体を入れ、このポリ袋にＸの符号を記入した。また他方のポリ袋には二つに分けたおむつのうち他方を入れると共に茶の粉体を混入しない他は上記と同様に成形した立体網目状成形体を入れ、このポリ袋にＹの符号を記入した。ここで、茶の粉体を含有する立体網目状成形体と、茶の粉体を含有しない立体網目状成形体としては、それぞれ大きさが８ｃｍ×８ｃｍ×８ｃｍのものを用いた。

次に各ポリ袋の口を括って密閉し、２０℃の室内に一昼夜放置した。この後、ポリ袋の口を開き、茶の粉体を含有する立体網目状成形体や、茶の粉体を含有しない立体網目状成形体を取り出した。そして５人のモニターに各ポリ袋の中の臭いを嗅ぎ比べてもらった。ここで、モニターにはポリ袋Ｘとポリ袋Ｙのどちらに茶の粉体を含有する立体網目状成形体を入れたかを知られないようにして試験を行なった。結果は、５人のモニターのうち、ポリ袋Ｘとポリ袋Ｙの臭いに差はないと答えた人は０人、ポリ袋Ｘのほうがポリ袋Ｙよりも臭いがやや少ないと答えた人は２人、ポリ袋Ｘのほうがポリ袋Ｙよりも臭いがはるかに少ないと答えた人は３人であった。この結果、茶の粉体を含有する立体網目状成形体に抗菌・消臭作用があることが確認された。

また、ポリエチレンに対する茶の粉体の配合量を、１０質量％、２０質量％、３０質量％、４０質量％、５０質量％、６０質量％と増量し、上記と同様にして立体網目状成形体Ａを成形した。

いずれの場合においても立体網目状成形体Ａを成形することができたが、茶の粉体の配合量が４０質量％以上になると、成形時に線材１が切れる現象があり、また成形終了時に押出成形機を清掃する際に焦げた茶の粉が成形機内に残留していることがみられるものであった。従って、茶の粉体の配合量の上限は３０質量％に設定することが好ましいことが確認された。

１ 線材
２ 抗菌・消臭作用を有する材料
４ シルエットパズル
４ａ ピース
Ａ 立体網目状成形体

Claims (1)

1. 複数の形状のピースを備えて形成されるシルエットパズルであって、各ピースは、熱可塑性樹脂からなる線材が屈曲して絡まり合うと共に線材同士の接触部で融着されることにより一体となった立体網目状成形体で形成されており、線材には抗菌・消臭作用を有する材料が混入されていると共に、抗菌・消臭作用を有する材料は茶、コーヒー豆、炭から選ばれるものの粉体であることを特徴とするシルエットパズル。

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