(57)【要約】【課題】触感を低下させることなく、かつマイナスに帯電した菌以外も減少させることができる口腔抗菌食品を提供することにある。【解決手段】口腔内で外力により変形して電荷を発生する繊維状又はシート状に形成された第１圧電材料と、口腔内で外力により変形して電荷を発生する繊維状又はシート状に形成された第２圧電材料と、を備える。前記第１圧電材料及び前記第２圧電材料は、同一方向からの力の印加により、前記第１圧電材料及び前記第２圧電材料の表面に極性の異なる電荷が発生する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
口腔内で外力により変形して電荷を発生する繊維状又はシート状に形成された第１圧電材料と、
口腔内で外力により変形して電荷を発生する繊維状又はシート状に形成された第２圧電材料と、を備え、
前記第１圧電材料及び前記第２圧電材料は、同一方向からの力の印加により、前記第１圧電材料及び前記第２圧電材料の表面に極性の異なる電荷が発生する、
口腔抗菌食品。
【請求項２】
前記第１圧電材料及び前記第２圧電材料は、繊維状高分子を含む、
請求項１に記載の口腔抗菌食品。
【請求項３】
隣り合う前記第１圧電材料及び前記第２圧電材料は、分極方向又は分子の配向方向が異なるように配置されている、
請求項１又は請求項２に記載の口腔抗菌食品。
【請求項４】
前記第１圧電材料及び前記第２圧電材料は、生分解性である、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の口腔抗菌食品。
【請求項５】
前記第１圧電材料又は前記第２圧電材料の一部は、前記口腔抗菌食品の表面に露出している
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の口腔抗菌食品。
【請求項６】
さらに高分子材料を含む、
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の口腔抗菌食品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施形態は、口腔抗菌食品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、口腔内に存在する菌を減少させる口腔ケア用組成物について提案がなされている（特許文献１を参照）。特許文献１に記載の口腔ケア用組成物は、プラスに帯電した微粒子を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２３４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の口腔ケア用組成物においては、プラスに帯電した微粒子に細菌を付着させた状態で口腔内から排出することにより、口腔内に存在する菌を減少させるものである。菌を減少させる効果を増加させるためには、微粒子の量を増やす必要がある。微粒子の量が増えると、口腔内での触感が悪くなるおそれがある。また、特許文献１に記載の口腔ケア用組成物は、プラスに帯電した微粒子のみを含むため、マイナスに帯電している菌しか吸着できない。
【０００５】
そこで、本発明は、触感を低下させることなく、かつマイナスに帯電した菌以外も減少させることができる口腔抗菌食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】
【０００６】
本発明の口腔抗菌食品は、口腔内で外力により変形して電荷を発生する繊維状又はシート状に形成された第１圧電材料と、口腔内で外力により変形して電荷を発生する繊維状又はシート状に形成された第２圧電材料と、を備える。前記第１圧電材料及び前記第２圧電材料は、同一方向からの力の印加により、前記第１圧電材料及び前記第２圧電材料の表面に極性の異なる電荷が発生することを特徴とする。
【０００７】
従来から、電場により細菌及び真菌等の増殖を抑制することができる事が知られている（例えば、土戸哲明，高麗寛紀，松岡英明，小泉淳一著、講談社：微生物制御−科学と工学を参照。また、例えば、高木浩一，高電圧・プラズマ技術の農業・食品分野への応用，J.HTSJ，Vol.51，No.216を参照）。また、この電場を生じさせている電位により、湿気等で形成された電流経路、又は局部的なミクロな放電現象等で形成された回路を電流が流れることがある。この電流により菌が弱体化し菌の増殖を抑制することが考えられる。
【０００８】
さらに、電場もしくは電流によって水分中に含まれる酸素が活性酸素種に変化する場合がある、又は電場もしくは電流の存在によるストレス環境により菌の細胞内に酸素ラジカルが生成される場合がある。生成されたラジカル類を含む活性酸素種の作用により菌が死滅する、又は弱体化する。また、上記の理由が複合して抗菌効果を生じている場合もある。なお、本発明で言う「抗菌」とは、菌を減少させることを意味する。
【０００９】
本発明の口腔抗菌食品においては、外力による変形により負の電荷を発生する第１圧電材料及び正の電荷を発生する第２圧電材料を備えているため、第１圧電材料及びと第２圧電材料との間に電場を生じさせる。あるいは、第１圧電材料又は第２圧電材料は、唾液等の水分を介して、第１圧電材料と第２圧電材料との間に電流を流す。
【００１０】
従って、本発明の口腔抗菌食品において第１圧電材料及び第２圧電材料は、以下のような理由により抗菌効果を発揮する。口腔内で咬合される食品に適用した場合に発生する電場又は電流の直接的な作用によって、菌の細胞膜や菌の生命維持のための電子伝達系に支障が生じ、菌が死滅する、或いは菌自体が弱体化する。
【００１１】
また、圧電体の寿命は、薬剤等による抗菌効果よりも長く持続する。さらに、薬剤よりもアレルギー反応が生じるおそれは低い。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、触感を低下させることなく、かつマイナスに帯電した菌以外も減少させることができる口腔抗菌食品を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１（Ａ）は、第１実施形態に係る抗菌ガムの斜視図であり、図１（Ｂ）は、第１実施形態に係る抗菌シートの構造の一部を拡大した平面図である。
【図２】図２（Ａ）は、第１圧電繊維の構成を示す図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図であり、図２（Ｃ）は、第２圧電繊維の構成を示す図であり、図２（Ｄ）は、図２（Ｃ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、ポリ乳酸の一軸延伸方向と、電場方向と、圧電糸の変形と、の関係を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、第１圧電繊維に張力が加わった時に各圧電糸に生じるずり応力（せん断応力）を図示したものであり、図４（Ｂ）は、第２圧電繊維に張力が加わった時に各圧電糸に生じるずり応力（せん断応力）を図示したものである。
【図５】図５（Ａ）は、第１圧電繊維及び第２圧電繊維における、電位を示す図であり、図５（Ｂ）は、電場を示す図である。
【図６】図６（Ａ）は、第２実施形態に係る抗菌ガムの一部を切断した斜視図であり、図６（Ｂ）は、その断面図である。図６（Ｃ）は、第３実施形態に係る抗菌ガムの一部を切断した斜視図であり、図６（Ｄ）は、その断面図である。
【図７】図７（Ａ）は、第４実施形態に係る抗菌ガムの一部を切断した斜視図であり、図７（Ｂ）は、その断面図である。図７（Ｃ）は、第５実施形態に係る抗菌ガムの一部を切断した斜視図であり、図７（Ｄ）は、図７（Ｃ）のＣ−Ｃ線における断面図である
【図８】図８（Ａ）は、第６実施形態に係る抗菌ガムの一部を切断した斜視図であり、図８（Ｂ）は、その断面図である。
【図９】図９（Ａ）は、第６実施形態に係る抗菌シートの構造の分解斜視図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の断面図である
【図１０】図１０（Ａ）は、第７実施形態に係る抗菌ガムの一部を切断した斜視図であり、図１０（Ｂ）は、その断面図である。図１０（Ｃ）は、第８実施形態に係る抗菌ガムの一部を切断した斜視図であり、図１０（Ｄ）は、その断面図である。
【図１１】図１１（Ａ）は、第９実施形態に係る抗菌ガムの一部を切断した斜視図であり、図１１（Ｂ）は、その断面図である。図１１（Ｃ）は、第１０実施形態に係る抗菌ガムの一部を切断した斜視図であり、図１１（Ｄ）は、その断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係る抗菌ガムについて、図を参照しながら説明する。図１（Ａ）は、第１実施形態に係る抗菌ガム１の構造の斜視図であり、図１（Ｂ）は、第１実施形態に係る抗菌シート１１の構造の一部を拡大した平面図である。図１（Ａ）では、構造を解りやすくするために、抗菌シート１１をハッチングで示している。抗菌ガム１は、本発明における「口腔抗菌食品」の一例である。
【００１５】
図１（Ａ）に示すように、抗菌ガム１は、ガム本体１２及び、抗菌シート１１を備える。ガム本体１２は、断面が楕円状の略円柱形状に形成されている。ガム本体１２の形状は、球状又は矩形のシート状等であってもよく、適宜形状を変更可能である。
【００１６】
ガム本体１２は、いわゆる食品用のガムである。ガム本体１２は、基材として高分子材料又は炭酸カルシウム等を含む。高分子材料としては、例えば、チクル等の植物性樹脂、酢酸ビニル樹脂、エステル樹脂、又はポリイソブチレン等が挙げられる。これらの高分子材料は、弾性変形可能である。ガム本体１２は、その他、砂糖、ブドウ糖、キシリトールなどの甘味料、軟化剤、香料等が添加されていてもよい。また、ガム本体１２の表面は、糖衣で包まれたものであってもよい。
【００１７】
抗菌シート１１は、例えば長方形のシート状に形成されている。後から詳細に説明するが、抗菌シート１１は、外力により伸縮可能な繊維状高分子を含む。これにより、口腔内で抗菌ガム１が外力により変形すると、ガム本体１２の変形に伴って、抗菌シート１１が変形する。
【００１８】
抗菌シート１１は、ガム本体１２の外周に沿った状態で巻き付けられ固定されている。これにより、口腔内で抗菌ガム１が外力により変形すると、抗菌シート１１も変形する。また、抗菌シート１１は変形前に抗菌ガム１の表面に存在し、歯又は舌に直ぐに接するため、効果を発揮しやすい。なお、抗菌シート１１は、ガム本体１２を一周するように巻き付けられているが、抗菌シート１１が積層するように複数回、巻き付けられていてもよい。
【００１９】
図１（Ｂ）に示すように、抗菌シート１１は、非圧電繊維糸２０、第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２を備える。第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２を経糸として非圧電繊維糸２０を緯糸として織物が形成されている。抗菌シート１１において、Ｓ糸である第１圧電繊維３１とＺ糸である第２圧電繊維３２は平行に並んで配置されている。なお、抗菌シート１１は、非圧電繊維糸２０を経糸として第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２を緯糸とした織物であってもよい。なお、第１圧電繊維３１は、本発明における「第１圧電材料」の一例であり、第２圧電繊維３２は、本発明における「第２圧電材料」の一例である。
【００２０】
第１圧電繊維３１は、後で説明するように外力がかかった場合に、負の電荷を生じる。第２圧電繊維３２は、外力がかかった場合に、正の電荷を生じる。非圧電繊維糸２０は、外力により変形しても電荷を生じない糸である。非圧電繊維糸２０の材料としては、例えば多糖類、キトサン、セルロース又はでんぷんなどの生分解性ポリマーが採用される。これにより、抗菌ガム１を飲み込んだ場合であっても、抗菌ガム１が消化され易く、人体に対して安全である。
【００２１】
図２（Ａ）は、第１圧電繊維３１の構成を示す図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図であり、図２（Ｃ）は、第２圧電繊維３２の構成を示す図であり、図２（Ｄ）は、図２（Ｃ）のＢ−Ｂ線における断面図である。なお、図２（Ａ）〜図２（Ｄ）においては、第１圧電繊維３１又は第２圧電繊維３２の一例として７本の圧電糸１００が撚られてなる撚糸を示しているが、圧電糸１００の本数はこれに限られず、実際には用途等を鑑みて、適宜設定される。また、第１圧電繊維３１又は第２圧電繊維３２は複数の圧電糸１００を撚り合わせたものに限らず、芯糸又は軸芯となる空間に圧電フィルムが巻かれたカバリング糸であっても良い。
【００２２】
圧電糸１００は、伸縮により電荷を発生する圧電繊維（電荷発生糸）の一例である。圧電糸１００は、機能性高分子、例えば圧電性ポリマーからなる。圧電性ポリマーとしては、例えばポリ乳酸（ＰＬＡ）が挙げられる。ポリ乳酸（ＰＬＡ）は、焦電性を有していない圧電性ポリマーである。ポリ乳酸は、一軸延伸されることで圧電性が生じる。ポリ乳酸には、Ｌ体モノマーが重合したＰＬＬＡと、Ｄ体モノマーが重合したＰＤＬＡと、がある。なお、圧電糸１００は機能性高分子の機能を阻害しないものであれば、機能性高分子以外のものをさらに含んでいてもよい。
【００２３】
ポリ乳酸は、キラル高分子であり、主鎖が螺旋構造を有する。ポリ乳酸は、一軸延伸されて分子が配向すると、圧電性を発現する。さらに熱処理を加えて結晶化度を高めると圧電定数が高くなる。一軸延伸されたポリ乳酸からなる圧電糸１００は、厚み方向を第１軸、延伸方向９００を第３軸、第１軸及び第３軸の両方に直交する方向を第２軸と定義したとき、圧電歪み定数としてｄ１４及びｄ２５のテンソル成分を有する。従って、ポリ乳酸は、一軸延伸された方向、すなわち分子の配向方向に対して４５度の方向に歪みが生じた場合に、最も効率よく電荷を発生する。
【００２４】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、ポリ乳酸の一軸延伸方向と、電場方向と、圧電糸１００の変形と、の関係を示す図である。図３（Ａ）に示すように、圧電糸１００は、第１対角線９１０Ａの方向に縮み、第１対角線９１０Ａに直交する第２対角線９１０Ｂの方向に伸びると、紙面の裏側から紙面の表側に向く方向に電場を生じる。すなわち、圧電糸１００は、紙面表側では、負の電荷が発生する。圧電糸１００は、図３（Ｂ）に示すように、第１対角線９１０Ａの方向に伸び、第２対角線９１０Ｂの方向に縮む場合も、電荷を発生するが、極性が逆になり、紙面の表面から紙面の裏側に向く方向に電場を生じる。すなわち、圧電糸１００は、紙面表側では、正の電荷が発生する。
【００２５】
ポリ乳酸は、延伸による分子の配向処理で圧電性が生じるため、ＰＶＤＦ等の他の圧電性ポリマー又は圧電セラミックスのように、ポーリング処理を行う必要がない。一軸延伸されたポリ乳酸の圧電定数は、５〜３０ｐＣ／Ｎ程度であり、高分子の中では非常に高い圧電定数を有する。さらに、ポリ乳酸の圧電定数は経時的に変動することがなく、極めて安定している。
【００２６】
圧電糸１００は、断面が円形状の繊維である。圧電糸１００は、例えば、圧電性高分子を押し出し成型して繊維化する手法、圧電性高分子を溶融紡糸して繊維化する手法（例えば、紡糸工程と延伸工程を分けて行う紡糸・延伸法、紡糸工程と延伸工程を連結した直延伸法、仮撚り工程も同時に行うことのできるPOY-DTY法、又は高速化を図った超高速防止法などを含む）、圧電性高分子を乾式あるいは湿式紡糸（例えば、溶媒に原料となるポリマーを溶解してノズルから押し出して繊維化するような相分離法もしくは乾湿紡糸法、溶媒を含んだままゲル状に均一に繊維化するようなゲル紡糸法、又は液晶溶液もしくは融体を用いて繊維化する液晶紡糸法、などを含む）により繊維化する手法、又は圧電性高分子を静電紡糸により繊維化する手法等により製造される。なお、圧電糸１００の断面形状は、円形に限るものではない。
【００２７】
第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２は、このような、ＰＬＬＡの圧電糸１００を複数撚ってなる糸（マルチフィラメント糸）を構成する。第１圧電繊維３１は、圧電糸１００を右旋回して撚られた右旋回糸（以下、Ｓ糸と称する。）である。一方、第２圧電繊維３２は、圧電糸１００を左旋回して撚られた左旋回糸（以下、Ｚ糸と称する。）である。
【００２８】
各圧電糸１００の延伸方向９００は、それぞれの圧電糸１００の軸方向に一致している。第１圧電繊維３１においては、圧電糸１００の延伸方向９００は、第１圧電繊維３１の軸方向に対して、左に傾いた状態となる。一方、第２圧電繊維３２においては、圧電糸１００の延伸方向９００は、第２圧電繊維３２の軸方向に対して、右に傾いた状態となる。
【００２９】
図４（Ａ）は、第１圧電繊維３１に張力が加わった時に各圧電糸に生じるずり応力（せん断応力）を図示したものであり、図４（Ｂ）は、第２圧電繊維３２に張力が加わった時に各圧電糸に生じるずり応力（せん断応力）を図示したものである。
【００３０】
図４（Ａ）に示すように、Ｓ糸の第１圧電繊維３１に張力をかけた場合、第１圧電繊維３１の表面は図３（Ａ）に示すような状態となる。このため、第１圧電繊維３１の表面には負の電荷が発生し、圧電繊維３１の内側には正の電荷が発生する。一方、図４（Ｂ）に示すように、Ｚ糸の第２圧電繊維３２に張力をかけた場合、第２圧電繊維３２の表面は図３（Ｂ）に示すような状態となる。このため、第２圧電繊維３２の表面には正の電荷が発生し、第２圧電繊維３２の内側には負の電荷が発生する。
【００３１】
第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２は、この電荷により生じる電位差によって電場を生じる。この電場は第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２の近傍の空間にも漏れて他の部分と結合電場を形成する。また、第１圧電繊維３１又は第２圧電繊維３２に生じる電位は、第１圧電繊維３１と第２圧電繊維３２との間に電場を生じさせる。
【００３２】
従来から、電場により細菌及び真菌の増殖を抑制することができる旨が知られている（例えば、土戸哲明，高麗寛紀，松岡英明，小泉淳一著、講談社：微生物制御−科学と工学を参照。また、例えば、高木浩一，高電圧・プラズマ技術の農業・食品分野への応用，J.HTSJ，Vol.51，No.216を参照）。また、この電場を生じさせている電位により、湿気等で形成された電流経路、又は局部的なミクロな放電現象等で形成された回路を電流が流れることがある。この電流により菌が弱体化し菌の増殖を抑制することが考えられる。なお、本実施形態で言う菌とは、ミュータンス菌などの細菌、又はバイオフィルを形成する微生物を含む。
【００３３】
従って、第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２は、上記電場によって、直接的に抗菌効果を発揮する。あるいは、第１圧電繊維３１は、唾液の水分を介して、近接する第２圧電繊維３２に電流を流す。この電流によっても、直接的に抗菌効果を発揮する場合がある。あるいは、電流又は電圧の作用により水分に含まれる酸素が変化した活性酸素種、さらに繊維中に含まれる添加材との相互作用又は触媒作用によって生じたラジカル種、又はその他の抗菌性化学種（アミン誘導体等）によって間接的に抗菌効果を発揮する場合がある。あるいは、電場又は電流の存在によるストレス環境により菌の細胞内に酸素ラジカルが生成される場合がある。これにより第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２が、間接的に抗菌効果を発揮する場合がある。ラジカルとしては、スーパーオキシドアニオンラジカル（活性酸素）又はヒドロキシラジカルの発生が考えられる。なお、本実施形態で言う「抗菌」とは、菌を減少させることを意味する。
【００３４】
図５（Ａ）は、第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２における、電位を示す図であり、図５（Ｂ）は、電場を示す図である。なお、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）においては、一例として７本の圧電糸が撚られてなる圧電繊維を示している。
【００３５】
第１圧電繊維３１（Ｓ糸）及び第２圧電繊維３２（Ｚ糸）がＰＬＬＡで形成された場合、第１圧電繊維３１単独では、張力が加わった時に第１圧電繊維３１の表面が負の電位になり、第１圧電繊維３１の内部は正の電位になる。第２圧電繊維３２単独では、張力が加わった時に第２圧電繊維３２の表面が正の電位になり、第２圧電繊維３２の内部は負の電位になる。これにより、第１圧電繊維３１又は第２圧電繊維３２は、同一方向から力を加えられた場合、それぞれ異なる極性の電荷を生じる。
【００３６】
ここで、Ｓ糸である第１圧電繊維３１とＺ糸である第２圧電繊維３２とを近接させると、第１圧電繊維３１と第２圧電繊維３２との間に比較的強い電位差を生じさせることができる。例えば、近接する部分（表面）は同電位となるように、Ｚ糸の中心部は負の電位、Ｓ糸の中心部は正の電位となる。この場合、第１圧電繊維３１と第２圧電繊維３２との近接部は０Ｖとなり、元々の電位差を保つように、第１圧電繊維３１の内部の正の電位はさらに高くなる。同様に第２圧電繊維３２の内部の負の電位はさらに低くなる。
【００３７】
第１圧電繊維３１の断面では、主に中心から外に向かう電場が形成され、第２圧電繊維３２の断面では主に中心から内に向かう電場が形成される。第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２を近接させた場合、これらの電場が空気中に漏れ出て結合し、第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２の間で電場回路が形成される。すなわち、各所の電位差は、繊維同士が複雑に絡み合うことにより形成される電場結合回路、又は水分等で糸の中に偶発的に形成される電流パスで形成される回路により定義される。
【００３８】
次に、抗菌ガム１が口腔内で外力により変形する場合について説明する。抗菌ガム１が口腔内で咬合されて変形すると、抗菌シート１１が変形する。抗菌シート１１の変形に伴い、第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２が伸縮する。図１（Ａ）の紙面縦方向に第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２が伸張すると、第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２は電荷を発生する。この時、第１圧電繊維３１はマイナスの、第２圧電繊維３２はプラスの電荷をそれぞれ生じる。これにより隣り合う第１圧電繊維３１と第２圧電繊維３２との間で、大きな電位差を発生させることができる。抗菌シート１１において第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２が規則的に配置されているため、抗菌シート１１は第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２がランダムに配置された場合に比べて効率よく電位差を発生させることができる。これにより、口腔内の細菌や微生物に対する抗菌効果が得られる。
【００３９】
なお、抗菌シート１１において、経糸も緯糸も共に第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２で構成されていてもよい。これにより、抗菌シート１１が縦又は横のいずれの方向に伸縮された場合にも、抗菌シート１１は電場を生じることができる。又は、抗菌シート１１にさらに緯糸が第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２で構成された別のシートを重ねてもよい。また、抗菌シート１１として、平織りの例を示したが、織の組織はこれに限定されない。抗菌シート１１として、例えば、不織布や編物も採用可能である。
【００４０】
第１圧電繊維３１又は第２圧電繊維３２は、繊維状で変形可能である。このため、第１圧電繊維３１又は第２圧電繊維３２は、口腔内で歯又は歯茎を傷つけにくい。さらに、第１圧電繊維３１又は第２圧電繊維３２の繊維は歯や舌の表面に触れることで、歯垢等を払拭することができる。また、抗菌シート１１はシート状であるため、口腔内で咬合されたときの力を面で受けることができる。このため、第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２がシート状に形成されていないときに比べて、抗菌シート１１中の第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２が全体に亘って変形し易いため、大きな電場が発生しやすい。
【００４１】
第１圧電繊維３１又は第２圧電繊維３２は繊維状であるため、抗菌シート１１の内部に空隙を、抗菌シート１１の表面に凹凸を複数有する。抗菌シート１１は毛細管現象により、抗菌シート１１内部又は表面に水分を吸収又は吸着する。このため、抗菌シート１１は、吸水性に優れる。口腔内において抗菌シート１１は、抗菌シート１１の内部又は表面に唾液を吸収又は吸着する。抗菌シート１１は、唾液中に含まれる細菌又は微生物を唾液ごと吸収又は吸着することができる。従って、抗菌ガム１が体内から排出されることにより、抗菌ガム１に吸収又は吸着した細菌又は微生物を抗菌ガム１とともに体外へ排出することができる。
【００４２】
なお、抗菌ガム１において、抗菌シート１１中の第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２は、抗菌ガム１の表面に露出している。第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２は、歯や舌に直接接するため、高い抗菌効果が得られ、かつ唾液中に含まれる細菌又は微生物を吸収又は吸着することができる。また、抗菌ガム１は、抗菌ガム１の表面、すなわち、抗菌シート１１の上から糖衣で包まれたものであってもよい。これにより、抗菌シート１１をより確実に固定することができ、輸送中の外力による変形などを抑制することができる。
【００４３】
なお、表面に負の電荷を生じる繊維としては、ＰＬＬＡを用いたＳ糸の他にも、ＰＤＬＡを用いたＺ糸も考えられる。また、表面に正の電荷を生じる繊維としては、ＰＬＬＡを用いたＺ糸の他にも、ＰＤＬＡを用いたＳ糸も考えられる。
【００４４】
なお、伸張時に表面に負の電荷を生じる繊維としてＰＬＬＡを用いたＳ糸を、伸張時に表面に正の電荷を生じる繊維としてＰＬＬＡを用いたＺ糸を、例示したが、この構造に限ることない。例えば、第１圧電繊維３１の代わりに、伸張時に表面に負の電荷を生じる繊維であれば他の繊維も使用可能である。同様に第２圧電繊維３２の代わりに、伸張時に表面に正の電荷を生じる繊維であれば他の繊維も使用可能である。
【００４５】
図６（Ａ）は、第２実施形態に係る抗菌ガム２の一部を切断した斜視図であり、図６（Ｂ）は、その断面図である。図６（Ｃ）は、第３実施形態に係る抗菌ガム３の一部を切断した斜視図であり、図６（Ｄ）は、その断面図である。図７（Ａ）は、第４実施形態に係る抗菌ガム４の一部を切断した斜視図であり、図７（Ｂ）は、その断面図である。図７（Ｃ）は、第５実施形態に係る抗菌ガム５の一部を切断した斜視図であり、図７（Ｄ）は、図７（Ｃ）のＣ−Ｃ線における断面図である。なお、図６（Ａ）及び図６（Ｃ）では、構造を解りやすくするために、抗菌シート１１をハッチングで示している。また、図７（Ａ）及び図７（Ｃ）では、構造を解りやすくするために、第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２をハッチングで示している。図７（Ｄ）では、説明の便宜上、第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２の断面を大きく示している。
【００４６】
以下、第２実施形態から第５実施形態に係る抗菌ガムについて説明する。第２実施形態から第５実施形態に係る抗菌ガムの説明においては、第１実施形態と異なる点についてのみ説明を行い、同様の点については説明を省略する。
【００４７】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、第２実施形態に係る抗菌ガム２は、抗菌シート１１を抗菌ガム２の内部に備える。抗菌シート１１は、口腔内で咬合されるまで力が加わりにくい。このため、輸送中等における外力による抗菌シート１１の変形又は摩耗を抑制することができる。
【００４８】
図６（Ｃ）及び図６（Ｄ）に示すように、第３実施形態に係る抗菌ガム３において、ガム本体１２は直方体に形成されている。抗菌シート１１は、二層のガム本体１２の間に挟まれた状態で積層されている。このため、第２実施形態に係る抗菌ガム２と同様に輸送中等における外力による抗菌シート１１の変形又は摩耗を抑制することができる。また、抗菌ガム３は、二層のガム本体１２の間に抗菌シート１１を積層したものを切断することにより製造されるため、簡易に大量生産ができる。
【００４９】
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、第４実施形態に係る抗菌ガム４は、第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２を抗菌ガム４の内部に備える。第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２は、ガム本体１２の内部に規則的に並んで配置されている。例えば、図７（Ｂ）に示すように第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２が互いに隣り合うように交互に配置されている。このため、抗菌シート１１を織る工程を省略することができる。また、輸送中等における外力による第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２の変形又は摩耗を抑制することができる。
【００５０】
なお、抗菌ガム４において、第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２は、規則的に並んで配置されている例を挙げたが、第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２の配置はこれに限られない。例えば、第１圧電繊維３１を一列に配置し、第１圧電繊維３１に対向するように第２圧電繊維３２を一列に配置してもよい。また、第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２をより合わせた状態でガム本体１２の内部に配置してもよい。
【００５１】
図７（Ｃ）及び図７（Ｄ）に示すように、第５実施形態に係る抗菌ガム５において、第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２は、ガム本体１２の外周に沿った状態で巻き付けられ固定されている。第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２は、互いに隣り合うように交互に配置されている。このため、第１圧電繊維３１及び第２圧電繊維３２は、どのようなガム本体１２に対しても後から容易に巻き付けることにより、抗菌ガム５が製造でき、かつ、抗菌シート１１を織る工程を省略することができる。
【００５２】
図８（Ａ）は、第６実施形態に係る抗菌ガム６の一部を切断した斜視図であり、図８（Ｂ）は、そのＸ−Ｚ平面で切断した断面図である。なお、図８（Ａ）では、構造を解りやすくするために、抗菌シート６１及び抗菌シート６２をハッチングで示している。図９（Ａ）は、第６実施形態に係る抗菌シート６１及び抗菌シート６２の分解斜視図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のＸ−Ｚ平面で切断した断面図である。なお、抗菌ガム６の幅方向（横方向）をＸ方向とし、長さ方向（縦方向）をＹ方向とし、厚み方向をＺ方向として説明する。以下、第６実施形態に係る抗菌ガム６の説明においては、第１実施形態と異なる点についてのみ説明を行い、同様の点については説明を省略する。
【００５３】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、第６実施形態に係る抗菌ガム６は、抗菌シート６１及び抗菌シート６２を抗菌ガム６の内部に備える。抗菌シート６１及び抗菌シート６２は、互いに対向するように配置されている。図９（Ａ）に示すように、抗菌シート６１及び抗菌シート６２は、Ｘ−Ｙ平面に沿った矩形状に形成されている。なお、抗菌シート６１は、本発明における「第１圧電材料」の一例であり、抗菌シート６２は、本発明における「第２圧電材料」の一例である。
【００５４】
抗菌シート６１及び抗菌シート６２の材料としては、例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などの強誘電体を用いることができる。ＰＶＤＦは、焦電性を有する。抗菌シート６１及び抗菌シート６２の材料としてＰＶＤＦを用いると、抗菌ガム６に口腔内の体温が伝わる。このため、抗菌ガム６が咬合されなくても、抗菌ガム６中の抗菌シート６１及び抗菌シート６２は温度変化によって電荷を発生することができる。
【００５５】
抗菌シート６１及び抗菌シート６２は、同一方向からの力の印加により、図９（Ｂ）に示すように、表面に互いに異なる向きの電場が発生する。例えば、抗菌シート６１の分極方向がＺ方向（分極方向８１）である場合、抗菌シート６２の分極方向は−Ｚ方向（分極方向８２）である。すなわち、抗菌シート６１及び抗菌シート６２の分極方向は、１８０度異なっている。このように、抗菌シート６１及び抗菌シート６２の間で、互いに逆方向に電場が発生するため、抗菌シート６１及び抗菌シート６２の間では電位差を発生させることができる。これにより、口腔内の細菌や微生物に対する抗菌効果が得られる。
【００５６】
なお、抗菌シート６１及び抗菌シート６２の分極方向は、１８０度異なっていることが好ましいが、抗菌シート６１及び抗菌シート６２の分極方向は、９０度以上異なっていればよい。また、抗菌シート６１及び抗菌シート６２は一対に限られず、複数あってもよい。
【００５７】
図１０（Ａ）は、第７実施形態に係る抗菌ガムの一部を切断した斜視図であり、図１０（Ｂ）は、その断面図である。図１０（Ｃ）は、第８実施形態に係る抗菌ガムの一部を切断した斜視図であり、図１０（Ｄ）は、その断面図である。図１１（Ａ）は、第９実施形態に係る抗菌ガムの一部を切断した斜視図であり、図１１（Ｂ）は、その断面図である。図１１（Ｃ）は、第１０実施形態に係る抗菌ガムの一部を切断した斜視図であり、図１１（Ｄ）は、その断面図である。なお、図１０（Ａ）、図１０（Ｃ）、図１１（Ａ）、及び図１１（Ｃ）では、構造を解りやすくするために、抗菌シート６１及び抗菌シート６２をハッチングで示している。図１１（Ｂ）及び図１１（Ｄ）では、説明の便宜上、抗菌シート６１及び抗菌シート６２の厚みを厚く示している。以下、第７実施形態〜第１０実施形態に係る抗菌ガムの説明においては、第１実施形態と異なる点についてのみ説明を行い、同様の点については説明を省略する。
【００５８】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、第７実施形態に係る抗菌ガム７は、複数の抗菌シート６１及び抗菌シート６２からなる抗菌シート対を抗菌ガム７の内部に備える。抗菌シート６１及び抗菌シート６２は、Ｙ−Ｚ平面に沿った矩形状に形成されている。抗菌ガム７において、抗菌シート６１の分極方向がＸ方向である場合、抗菌シート６２の分極方向は−Ｘ方向である。これにより、各抗菌シート６１及び抗菌シート６２の間で電位差を発生させることができる。
【００５９】
図１０（Ｃ）及び図１０（Ｄ）に示すように、第８実施形態に係る抗菌ガム８は、複数の抗菌シート６１及び抗菌シート６２からなる抗菌シート対を抗菌ガム８の内部に備える。抗菌シート６１及び抗菌シート６２からなる抗菌シート対の一部はＸ−Ｙ平面に沿った矩形状に形成され、その他はＹ−Ｚ平面に沿った矩形状に形成されている。抗菌シート６１及び抗菌シート６２からなる抗菌シート対の面は、それぞれ異なる面方向に配置されている。これにより、抗菌ガム８が口腔内で咬合されるときに力が加えられる方向に対して、いずれかの抗菌シート対が変形する確率が高まる。従って、抗菌シート６１及び抗菌シート６２の面が全て平行に配置されているときに比べて、抗菌ガム８は、各抗菌シート６１及び抗菌シート６２の間で効率的に電位差を発生させることができる。
【００６０】
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、第９実施形態に係る抗菌ガム９において、抗菌シート６１及び抗菌シート６２は、ガム本体１２の外周において互いに対向する面に貼り付けられ固定されている。抗菌シート６１及び抗菌シート６２は、どのようなガム本体１２に対しても後から貼り付けることにより、抗菌ガム９が容易に製造できる。また、抗菌シート６１及び抗菌シート６２は、それぞれの分極方向が異なるように配置しやすい。従って、抗菌シート６１及び抗菌シート６２から電場を着実に発生させることができる。さらに、抗菌シート６１及び抗菌シート６２は、抗菌ガム９の表面に配置されており、口腔内に入れた時点で、直ぐに歯又は舌などに接するため、抗菌シート６１及び抗菌シート６２が抗菌ガム９の表面に配置されていない場合に比べて高い抗菌効果を発揮することができる。
【００６１】
図１１（Ｃ）及び図１１（Ｄ）に示すように、第１０実施形態に係る抗菌ガム１０は、複数の抗菌シート６１及び抗菌シート６２からなる抗菌シート対をガム本体１２の外周において互いに対向する面に貼り付けられ固定されている。このため、第９実施形態に係る抗菌ガム９と同様の効果が得られる。
【００６２】
なお、各実施形態において、口腔抗菌食品として抗菌ガムを例示したが、ガム以外の食品であってもよい。例えば、第１実施形態のように口腔抗菌食品にＰＬＬＡを用いると、嚥下した場合でも安全である。口腔抗菌食品としては、例えば、グミ、ゼリー、ソフトキャンディ等が挙げられるが、これに限定されない。また、人間用だけでなく動物用のペットフードなどにも適用できる。
【００６３】
最後に、本実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味の範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６４】
１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０…抗菌ガム（口腔抗菌食品）
１１…抗菌シート
１２…ガム本体
３１…第１圧電繊維（第１圧電材料）
３２…第２圧電繊維（第２圧電材料）
６１…抗菌シート（第１圧電材料）
６２…抗菌シート（第２圧電材料）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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