特開 2022-131175 繊維質材料を備える物品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022131175

(43)【公開日】2022-09-07

(54)【発明の名称】繊維質材料を備える物品

(51)【国際特許分類】

   A47G 21/18 20060101AFI20220831BHJP

   A47G 21/02 20060101ALI20220831BHJP

   A47G 21/04 20060101ALI20220831BHJP

   A47G 19/00 20060101ALI20220831BHJP

   B27N 3/04 20060101ALI20220831BHJP

【ＦＩ】

A47G21/18 ZAB

A47G21/02 Z

A47G21/04 Z

A47G19/00 A

A47G19/00 G

B27N3/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021029984

(22)【出願日】2021-02-26

(71)【出願人】

【識別番号】506209422

【氏名又は名称】地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128381

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義憲

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(72)【発明者】

【氏名】酒井 日出子

【テーマコード（参考）】

2B260

3B001

3B115

【Ｆターム（参考）】

2B260AA03

2B260BA01

2B260BA04

2B260BA07

2B260BA19

2B260BA30

2B260EB01

3B001AA11

3B001CC36

3B001CC38

3B001DB20

3B115AA00

3B115BA02

3B115BA06

3B115BA10

3B115BA12

3B115BA16

3B115BA18

3B115DA09

3B115DA13

3B115DA15

3B115DA17

3B115DB11

3B115DB13

3B115DB19

3B115EA00

(57)【要約】

【課題】繊維質材料を含みつつ、物品の廃棄時の環境への負荷を低減することが可能な物品を提供する。
【解決手段】物品１００は、繊維質基材１０と、繊維質基材１０に含浸した天然糊２０と、を備える主層３０を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

繊維質基材と、前記繊維質基材に含浸した天然糊と、を備える、物品。

【請求項2】

前記繊維質基材は、不織布、織布、編物、組物、及び、紙からなる群から選択される１つである、請求項１に記載の物品。

【請求項3】

前記繊維質基材は、動物性繊維、及び／又は植物性繊維を含む、請求項１又は２に記載の物品。

【請求項4】

前記繊維質基材は、絹、木綿、麻繊維、パルプ、竹材、木材、及び、紙材からなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の物品。

【請求項5】

前記天然糊は、天然樹脂、タンパク質、多糖類、天然蝋からなる群から選択される少なくとも１つである請求項１～４のいずれか一項に記載の物品。

【請求項6】

天然糊を含浸した前記繊維質基材の表面上に、さらに、防水層を備える、請求項１～４のいずれか一項に記載の物品。

【請求項7】

前記防水層は、天然樹脂、及び、天然蝋からなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項６に一項に記載の物品。

【請求項8】

食器、家具、及び、文房具からなる群から選択される１つである、請求項１～７のいずれか一項に記載の物品。

【請求項9】

ストロー、スプーン、フォーク、ナイフ、箸、マドラー、皿からなる群から選択される、請求項１～７のいずれか一項に記載の物品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、繊維質材料を備える物品に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、木質繊維、木粉、食物繊維等の繊維質材料と、合成樹脂との混合物からなる種々の物品が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１５８７５１号公報

【特許文献2】特開２０１７－１２４５０６号公報

【特許文献3】特開２０２０－１６３１３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の物品では、合成樹脂中に繊維質材料を分散させて形状を維持していた。

【0005】

しかしながら、合成樹脂を多量に含む物品は廃棄時の環境への負荷が大きくなってしまう。

【0006】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、繊維質材料を含みつつ、物品の廃棄時の環境への負荷を低減することが可能な物品を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一側面にかかる物品は、繊維質基材と、前記繊維質基材に含浸した天然糊と、を備える。

【0008】

前記繊維質基材は、不織布、織布、編物、組物、及び、紙からなる群から選択される１つであることができる。

【0009】

前記繊維質基材は、動物性繊維、及び／又は植物性繊維を含むことができる。

【0010】

前記繊維質基材は、絹、木綿、麻繊維、パルプ、竹材、木材、及び、紙材からなる群から選択される少なくとも１つを含むことができる。

【0011】

前記天然糊は、天然樹脂、タンパク質、多糖類、天然蝋からなる群から選択される少なくとも１つであることができる。

【0012】

天然糊を含浸した前記繊維質基材の表面上に、さらに、防水層を備えることができる。

【0013】

前記防水層は、天然樹脂、及び、天然蝋からなる群から選択される少なくとも１つを含むことができる。

【0014】

上記物品は、食器、家具、及び、文房具からなる群から選択される１つであることができる。

【0015】

上記物品は、ストロー、スプーン、フォーク、ナイフ、箸、マドラー、皿からなる群から選択されることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、繊維質材料を含みつつ、物品の廃棄時の環境への負荷を低減することが可能な物品が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る物品の拡大断面図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態に係るストローの斜視図である。

【図3】図３は、本発明の他の実施形態に係るストローの斜視図である。

【図4】図４は、本発明の他の実施形態に係るストローの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図面を参照して本発明の好適な実施形態の一例について説明する。

【0019】

図１に示すように、本発明の実施形態に係る物品１００は、繊維質基材１０と、繊維質基材１０に含浸した天然糊２０と、を有する主層３０を備える。

【0020】

繊維質基材１０とは、多数の繊維１２により形成され、天然糊を含浸しなくても、シート状、棒状、筒状等のひとまとまりの形態を維持できるものである。木粉、食物繊維の粉などは、繊維質基材には含まれない。

【0021】

繊維質基材１０の繊維１２は、天然繊維でも、人造繊維（化学繊維）でもよい。

【0022】

天然繊維の例は、獣毛（羊毛、カシミア等）、絹等の動物性繊維；木綿、麻繊維（ヘンプ、ラミー、リネン等）、木材パルプ（Ｎ材、Ｌ材など）、非木材パルプ（ワラ、パガス、ヨシ、ケナフ、クワ、コウゾ、ミツマタ、ガンピ等）、竹材（竹ひご等）、木材（木材リボン等）、紙材（紙リボン等）などの植物性繊維；及び、鉱物繊維である。

【0023】

人造繊維の例は、金属繊維、ガラス繊維、炭素繊維、岩石繊維などの無機質繊維、及び、合成繊維（ナイロン、ポリエステル、アクリル、ビニロン等）、半合成繊維（アセテート、トリアセテート、プロミックス等）、再生繊維（レーヨン、キュプラ等）などの有機繊維である。

【0024】

本発明では、特に、繊維質基材は、天然繊維、なかでも、動物性繊維及び／又は植物性繊維を含むことが好適である。特に、繊維質基材が、天然繊維を含み、人造繊維を含まないことが好適である。

【0025】

特に好適な繊維は、絹、木綿、麻繊維、木材パルプ、非木材パルプ、竹材（たとえば、竹の薄板（平竹ひご）のリボン等）、木材（例えば、木の薄板（突き板）のリボン等）、及び、紙材（例えば、紙のリボン等）からなる群から選択される少なくとも１つである。竹材、木材、紙材の厚みは０．０５～２ｍｍとすることができ、幅は８～３００ｍｍとすることができる。

【0026】

繊維質基材の形態の例は、不織布、織布、編物、組物、及び、紙からなる群から選択される１つである。

【0027】

不織布の例は、上記の各種の繊維（例えば、羊毛などの獣毛）のフェルトである。

【0028】

織布は、上記の各種の繊維の糸の織布であることができ、例えば、木綿織布、麻繊維織布、絹織布であることができる。

【0029】

編物は、上記の各種繊維（例えば、木綿、絹、羊毛等）の糸の編物であることができ、どのような編み方でもよい。

【0030】

組物は、上記の各種繊維（例えば、木綿、絹、羊毛、パルプ、竹、木等）の糸の組物であってもよく、上記の各種繊維（例えば、木綿、絹、羊毛等）の不織布／織布／編物のリボンの組物であってもよく、竹材、木材、又は紙材のリボンの組物であってもよい。組物の組み方の例は、中実組物（丸、角等）、中空組物（筒状の丸打組物等）、及び、シート状の組物（平打ち組物）である。組物は、組紐とも呼ばれる。

【0031】

紙の例は、洋紙のような木材パルプ紙、及び、和紙のような非木材パルプ紙である。紙は、各種のパルプを公知の方法で漉くことにより得られる。

【0032】

（天然糊）
天然糊とは、天然由来成分を主成分（５０質量％以上、好ましくは、７０質量％以上、より好ましくは、８０質量％以上）とする接着剤である。

【0033】

天然糊は、動物由来、又は、植物由来成分を主成分とする接着剤であることができる。天然糊は水溶性であってよい。

【0034】

天然糊は、天然樹脂、タンパク質、多糖類、及び、天然蝋からなる群から選択される少なくとも１つであることができる。

【0035】

天然樹脂の例は、シェラック、松ヤニ、漆である。

【0036】

シェラックは、カイガラムシが産生する樹脂であり、より詳しくは、ラックカイガラムシ、および近縁種のカイガラムシの分泌する虫体被覆物を精製して得られる。

【0037】

松ヤニは、マツ属の木から分泌される樹脂である。

【0038】

漆は、ウルシオール、ラッコール、チチオールなどを主成分とし、ウルシ科の植物から得られる樹脂である。

【0039】

タンパク質の例は、膠、及び、カゼインである。膠は、牛や豚などの動物に由来するゼラチンなどのタンパク質を主成分とする。カゼインは、牛乳などの乳から分離されるタンパク質である。

【0040】

多糖類の例は、グルコマンナン、デンプン糊、及び、海藻糊である。

【0041】

グルコマンナンは、こんにゃくイモの主成分であり、こんにゃくの原料として知られコンニャクマンナンとも呼ばれる。

【0042】

デンプン糊は、糊化したデンプンを主成分とする糊である。デンプン源の例は、トウモロコシ、コメ、タピオカ、小麦、豆類、ジャガイモ、サツマイモである。

【0043】

海藻糊は海藻から抽出される多糖類を主成分とする糊である。海藻の例は、紅藻である。

【0044】

紅藻の例は、ツノマタ、ギンナンソウ、フノリ、スギノリである。これらの紅藻から抽出される多糖類の例は、カラギーナンである。

【0045】

紅藻の他の例はテングサで有り、テングサから抽出される多糖類の例はアガロース（寒天）である。

【0046】

海藻の他の例は、コンブなどの褐藻であり、これらの褐藻から得られる多糖類の例はアルギン酸及びその塩（ナトリウム塩、カリウム塩など）である。

【0047】

これらの海藻糊の中でも、ツノマタ、ギンナンソウ、フノリ等から抽出されるカラギーナンを主成分とする海藻糊が好ましい。

【0048】

天然蝋の例は、蜜蝋、鯨蝋等の動物蝋、及び、木蝋（ハゼ蝋、漆蝋等）、カルナバ蝋、キャンデリラ蝋、ライス蝋等の植物蝋である。天然蝋は、石油を精製して得られるパラフィンワックスなどを含まない。

【0049】

上記の各天然糊の製造方法は公知であり、市販もされている。

【0050】

天然糊は、特に、グルコマンナン、海藻［紅藻（カラギーナン）］糊、タピオカ糊、シェラック、天然蝋（カルバナ蝋、キャンデリラ蝋、ライス蝋、蜜蝋）から選択される少なくとも一つであることができる。

【0051】

天然糊２０は、繊維質基材１０内に含浸されている。天然糊２０は、繊維質基材１０の各繊維（糸など）１２内に存在していることができ、繊維質基材１０の繊維１２間の隙間に存在していることもできる。繊維質基材１０の繊維１２が糸やパルプを含む場合、繊維１２内及び繊維１２間の両方に天然糊２０が介在することで、主層３０に十分な強度を与えることができ、また、水等の液体や空気等の気体が主層３０を通り抜けにくくなるため、食器などの用途に利用しやすくなる。また、繊維質基材１０の繊維１２が竹材、木材などの場合には、通常天然糊を当該繊維１２に含浸させることは困難であるが、繊維１２間に天然糊２０が介在すれば同様に強度の向上及び液体や気体の通過の抑制という機能を奏することができる。

【0052】

（防水層）
本実施形態の物品１００は、繊維質基材１０及び天然糊２０を含む主層３０の一方又は両方の表面上に、防水層４０を備えることができる。防水層４０は、主層３０の一方の表面だけに設けられていてもよいが、両方の表面にそれぞれ設けられていることが好適である。

【0053】

防水層４０は、上記の天然樹脂、及び、上記の天然蝋からなる群から選択される少なくとも１つを含む層であることができる。防水層４０は、上記の天然樹脂及び天然蝋を合計で５０質量％以上含むことが出来、好ましくは、７０質量％以上、より好ましくは、８０質量％以上含むことができる。防水層４０は、塩化ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂等の合成樹脂を含んでいてもよいが、含まないことが好適である。

【0054】

防水層４０がシェラックを含むと、耐水性が向上して、食器などの物品に好適であるのに加え、１２０℃程度までの耐熱性も付与することができるので、特に、耐熱性が要求される、コーヒーカップなどのカップ、スープ皿などの皿、あるいは、ランプシェードなどに好適に適用することができる。

【0055】

（物品の製造方法）
このような物品を製造するには、まず、繊維質基材１０を用意し、当該繊維質基材１０に天然糊溶液などの未固化の天然糊を含浸させる。その後、必要に応じて繊維質基材１０の形状を所望の形状、例えば、ストローなどの最終形状に変形して保持し、その状態で、乾燥して、天然糊を固化させればよい。

【0056】

天然糊溶液は、天然糊を必要に応じて水、アルコールなどの溶媒に溶かすことなどにより得ることができる。

【0057】

また、天然蝋など天然糊が熱可塑性である場合には、天然糊溶液に代えて、天然糊を加熱して液状にして繊維質基材に含浸させることができる。また、天然糊を含浸した繊維質基材を温めながら主層の成形及び接着をすることもできる。

【0058】

（物品の具体的な形態）
次に、具体的な物品１００の形態について説明する。図２は、本発明の１実施形態に係るストロー２００である。なお、簡略化のため、図１において、繊維質基材１０のみを表し、天然糊及び防水層の図示を省略している。本実施形態のストロー２００では、繊維質基材１０の端部同士を一部重ねることで筒状形状が形成されている。繊維質基材１０同士は当該繊維質基材１０に含浸された天然糊で接着されている。このようなストローは、所定の大きさにカットした繊維質基材１０に天然糊溶液を含浸させ、当該繊維質基材１０を円柱の外周に沿って筒状に丸めつつ、繊維質基材１０同士を一部重ね、その状態で、乾燥させることで製造できる。

【0059】

繊維質基材としては、織布、不織布、編物、組物、紙のいずれを用いることもできる。

【0060】

図３は、他の実施形態に係るストロー２００の例である。本実施形態では、図２とは異なり、繊維質基材１０に大きな継ぎ目がない。このような繊維質基材１０の例は、糸を丸編みすることにより得られる筒状の編物、環状織機などで糸を環状に織って得ることができる筒状の織布、各種のリボン状の繊維（織布、不織布、編物、木材、竹材、紙材）を筒状に組んだ組物等を使用することで得ることができる。この場合、繊維質基材１０に大きな継ぎ目がないので美観に優れ、ストローの強度も強くなる。

【0061】

図４は、繊維質基材としてリボン状の繊維１２を筒状に組んだ組物を使用したストローの例である。この組物は、具体的には、らせん状に伸びる複数のリボン状の繊維１２を筒状にくみ上げた丸打ち組物である。

【0062】

上述のように、組物に用いられるリボン状の繊維の例は、竹材、木材、紙材、不織布、織布、編物である。天然糊は、リボン状の繊維１２間に介在し、場合によっては、リボン状の繊維の内部に存在している。

【0063】

（作用効果）
本発明によれば、主層３０において天然糊により繊維質基材１０における隙間を埋めることができ、主層３０の形状の維持を可能としたり、主層３０の強度を高くしたりすることができる。したがって、物品における合成樹脂の使用量を減らすことができ、繊維質基材を利用した種々の物品を提供することができる。廃棄時の環境負荷の観点から、主層３０は、酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などの合成樹脂を含んでもよいが、合成樹脂を含まないことが好適である。また、必要に応じて、物品は、主層３０とは別に、合成樹脂を含む部材を別途備えることは可能であるが、合成樹脂を含む部材を有さないことが好適である。

【0064】

また、主層３０の上に防水層４０を備えると、さらに、主層３０への水のしみこみが抑制され、ストローなど水系の液体と接触する用途の物品等に好適に使用できる。また、物品を洗浄して再利用することも容易となる。

【0065】

特に、繊維質基材の繊維が、天然繊維、なかでも、動物性繊維及び／又は植物性繊維を含むと、使用後に、天然糊に加えて繊維質基材の環境中での分解も容易になり、廃棄後の環境負荷がより一層少なくなる。

【0066】

本発明は、上記実施形態に限定されず様々な変形態様が可能である。
例えば、物品の形態の例は、食器、家具、及び、文房具である。

【0067】

食器の例は、ストロー、スプーン、フォーク、ナイフ、箸、マドラー、皿、コースターである。

【0068】

家具の例は、ランプシェード、椅子（背もたれ／アーム部／シート部等）、テーブル（天板等）、引き出し（正面化粧板等）、タンス（正面化粧板等）である。

【0069】

文房具の例は、主層をペン軸に採用したボールペン、シャープペン、鉛筆などの各種ペン、スマートフォン、筆箱等のケースである。

【0070】

これらの大きさに特に限定はなく、用途に応じて適宜設定できる。

【0071】

物品は、主層３０及び主層３０の片面または両面に必要に応じて設けられる防水層のみからなってもよいし、それ以外の他の部材を含んでもよい。

【0072】

特に好適な、繊維質基材及び天然糊の組み合わせは、絹織布（例えば絹１００％）又は綿織布（綿１００％）と、グルコマンナン又はカラギーナンとの組み合わせであり、さらに、シェラックの防水層を組み合わせるとなお好適である。

【実施例0073】

（実施例１）
図２のような態様のストローを作成した。具体的には、繊維質基材として、手漉きの和紙、絹１００％の織布、綿１００％の織布をそれぞれ用意した。各繊維質基材に、カラギーナン溶液またはグルコマンナン溶液を含浸させた後、一部が重なるように円筒の外周面に巻き付け、その後乾燥させて、天然糊及び繊維質基材を含む筒状の主層を得た。乾燥後に、繊維質基材及び天然糊を含む主層の両面に、シェラック溶液を塗布し、乾燥させて防水層を形成した。
得られたストローは十分な強度を有し、ストローとして使用できた。

【0074】

（実施例１Ａ）
リボン状にした手漉きの和紙を用意し、ライスワックスまたはカルナバワックスを８５℃に加熱し溶かし含浸させた後、円柱の外周面に沿ってらせん状にかつ一部重ねながら巻き付け、ドライヤーで温めながら形状を整え乾燥させた。得られたストローは十分な強度を有し、ストローとして使用できた。

【0075】

（実施例１Ｂ）
天然糊（カラギーナンまたはグルコマンナン）溶液の含浸済みの繊維質基材をスプーンの形状、及び、皿の形状に保持し、乾燥させて、スプーン及び皿を得た。

【0076】

（実施例２）
図３のような態様のストローを作成した。具体的には、繊維質基材として、綿１００％の糸を丸編みした筒状の編物を用いる以外は実施例１と同様とした。得られたストローは十分な強度を有し、ストローとして使用できた。

【0077】

（実施例３）
図４のような態様のストローを作成した。具体的には、筒状の繊維質基材として、紙のリボンの丸打ち組物、及び、平竹ひごの丸打ち組物を用いる以外は、実施例１と同様とした。得られたストローは十分な強度を有し、ストローとして使用できた。

【0078】

（実施例４）
絹、木綿、パルプ、又は、竹の糸からなる複数の紐を組んで、４種類の中実棒状の組紐を得た。組紐にグルコマンナン溶液又はカラギーナンを含浸させ、柱状となる状態で乾燥させた。その後、表面にシェラック溶液で防水層を形成して棒状物品を得た。この棒状物品は、マドラー、箸として使用可能であった。

【符号の説明】

【0079】

１０…繊維質基材、２０…天然糊、３０…主層、４０…防水層、１００…物品、２００…ストロー（物品）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】