(57)【要約】【課題】耐磨耗性や耐水性などの耐久性を高く維持することが可能であり、現状の機能性フィルムの製造工程に比べても極端に工程の増えない方法で製造することが可能な抗菌消臭フィルムを提供する。【解決手段】抗菌消臭機能を有する材料を含む抗菌消臭材料層１と、抗菌消臭材料層１の一方の面に設けられた表面層２と、を備える。表面層２は当該抗菌消臭フィルムの最表面の樹脂層である。表面層２から抗菌消臭材料層１にかけて、厚さ方向に貫通した複数の微細孔２１が設けられている。【選択図】図１
2017196878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗菌消臭機能を有する材料を含む第１の樹脂層と、
前記第１の樹脂層の一方の面に設けられた第２の樹脂層と、を備え、
前記第２の樹脂層は当該抗菌消臭フィルムの最表面の樹脂層であり、
前記第２の樹脂層から第１の樹脂層にかけて、厚さ方向に貫通した複数の微細孔が設けられていることを特徴とする抗菌消臭フィルムであって、
前記微細孔の開孔率は０．１％以上１０％以下であり、かつ、
前記微細孔の孔径は０．５μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする抗菌消臭フィルム。
【請求項２】
前記抗菌消臭機能を有する材料は光触媒である請求項１記載の抗菌消臭フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌消臭フィルムに関し、例えば水に濡れたり、摩擦を受けたりしても高い耐久性を維持することが可能な抗菌消臭フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従前から、抗菌製品としては、トイレタリー関連や調理器具関連で商品化されているものが多い。また近年では、安全衛生指向のさらなる高まりにより、消臭機能も併せ持つ抗菌消臭製品の需要が増えている。実際に、衣料分野で靴下や肌着、スーツなどで抗菌消臭製品が上市されており、その他シューズや寝具等でも抗菌消臭製品がみられるようになってきている。さらに、最近では住環境分野で、壁紙やプリント化粧シートなどでも抗菌消臭機能を持つものが求められるようになってきている。
【０００３】
これらの製品に機能を付与する方法としては、衣料品や寝具などでは、繊維の段階で抗菌消臭材料を固着させる方法や布地に織り込んでから抗菌消臭材料溶液に含浸させるなどして固定化する方法がとられる。また、壁紙や化粧シートの場合、フィルムやシートに抗菌消臭材料を固定化させる必要があり、その場合バインダー等に抗菌消臭材料を混ぜて塗工する方法が一般的に用いられる。
【０００４】
ところで、抗菌消臭材料が性能を発揮するためには、菌や臭気成分と抗菌消臭材料が直接接触する必要がある。このため、フィルムやシートに抗菌消臭材料を塗工する場合は、製品化したときに最表面になる面に抗菌消臭材料を塗工する必要がある。従って、人の手や物などが接触したり摩擦が起こったりしても、抗菌消臭材料が脱落し難い耐磨耗性や、水分に触れても強度低下や脱落が起き難い耐水性が必要となる。
【０００５】
一方、抗菌消臭材料を混ぜるバインダーを選定する場合、抗菌消臭材料の組成や性状によっては、選定できるバインダーの種類が限定される。例えば、水溶性の抗菌消臭材料の場合、選定するバインダーも水性のエマルジョン系バインダーや水溶性樹脂からなるバインダーに限定され、場合によっては十分な塗膜強度や耐水性を得られないことも考えられる。
【０００６】
このように抗菌消臭機能をはじめとして、対象物質と直接接触することで機能を発揮する機能性フィルムの場合、最表面に機能性材料を含む層が設けられていることが必要だが、最表面にあることで耐久性の確保が難しくなるという問題がある。
これを解決するため、機能性フィルムを積層構成にし、中間層に機能性材料を含む層を設ける構成が考えられる。ただし、その場合、何らかの方法で機能性材料と対象物質とが直接接触可能な状態を作る必要がある。
【０００７】
特許文献１では、積層シートの層間に機能性材料を配置し、表面層に多孔性シートを用いた機能性シートが提案されている。ただし、これは気体や液体の濾過用シートに関するもので、シート自体が通気性を有し、シートを気体や液体が通過する時に機能を発揮するものであり、機能性フィルムに塗工した機能性材料層の耐久性を高めるといった目的とは異なるものである。
また、特許文献２には、積層シートの中間層に機能性材料を含む層を設け、表面に皮膜形成性無機物と耐水剤を含有する物質を含む層を設けたシートが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２６７４１９号公報
【特許文献２】特開平１０−１９３５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１では、積層シートの積層間に空間を設けるため、積層シートの一方をコルゲート加工することと、その空間に機能性材料を別途充填する工程が必要である。さらに、特許文献１では、積層する両シートは予め通気や通液の加工を施しておく必要がある。このように、特許文献１の積層シートは、その製造に要する工程が多くなり、製造に要するコストも高くなると推定される。
【００１０】
また、特許文献２では、皮膜形成性無機物含有層は一般に有機物皮膜に比して気体透過性が良好であると記載されているが、機能性材料層が表面に露出している場合と比べ効果の低下は避けられない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、抗菌消臭性能を維持しながらも耐磨耗性や耐水性などの耐久性を高く維持することが可能であり、現状の機能性フィルムの製造工程に比べても極端に工程の増えない方法で製造することが可能な抗菌消臭フィルム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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る抗菌消臭フィルムは、抗菌消臭機能を有する材料を含む第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層の一方の面に設けられた第２の樹脂層と、を備え、前記第２の樹脂層は当該抗菌消臭フィルムの最表面の樹脂層であり、前記第２の樹脂層から第１の樹脂層にかけて、厚さ方向に貫通した複数の微細孔が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、抗菌消臭性能を維持しながら、耐磨耗性や耐水性などの耐久性を高く維持することが可能であり、現状の機能性フィルムの製造工程に比べても極端に工程の増えない方法で製造することが可能な抗菌消臭フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る抗菌消臭フィルムの一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
なお、本発明の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、各部の材質、形状、構造、配置、寸法等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００１５】
＜構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る抗菌消臭フィルムの一例を示す概略断面図である。
図１に示すように、この抗菌消臭フィルムは、抗菌消臭機能を有する材料を含む抗菌消臭材料層１と、抗菌消臭材料層１の一方の面に設けられた表面層２と、抗菌消臭材料層１の他方の面に設けられた背面層３と、を備える。抗菌消臭材料層１、表面層２及び背面層３はそれぞれ樹脂層である。
【００１６】
これら複数の樹脂層のうち、表面層２は抗菌消臭フィルムの最表面の樹脂層である。表面層２には、厚さ方向に貫通した複数の微細孔２１が設けられている。すなわち、表面層２には、その表面（つまり、抗菌消臭フィルムの最表面）から抗菌消臭材料層１に渡る複数の微細孔２１が設けられている。抗菌消臭材料層１は、微細孔２１により表面層２から露出している。
以下、抗菌消臭材料層、表面層、背面層について、それぞれ具体的に説明する。
【００１７】
（１）抗菌消臭材料層
抗菌消臭材料層１は、抗菌消臭機能を有する材料（以下、抗菌消臭材料）１１とバインダー１２とを含む。抗菌消臭材料１１は、抗菌消臭機能を持つものであれば、その種類は特に制限されない。抗菌消臭材料１１として、例えば、銀・亜鉛などの金属イオンをゼオライト・シリカゲルなどの無機化合物に担持させたもの、クロルヘキシジン、ジンクピリチオン、スルファジアジン、トリクロサン、カテキン、キトサン、ヒノキチオール、酸化チタン・酸化亜鉛・チタン酸ストロンチウム・酸化タングステン・酸化ニオブ・硫化カドミウムなどの金属酸化物又は硫化物、シリカゲル、活性炭、クレゾールなどが挙げられる。抗菌消臭材料１１は、特に、光触媒などの、触媒作用を持つものがより好ましく、そうすることで、抗菌消臭性能を半永久的に持続させることができる。
【００１８】
バインダー１２は、有機系・無機系、水系・溶剤系など種々のものを用いることができる。バインダー１２として、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などが挙げられるが、機能性材料との相溶性、表面層２や背面層３との密着性に優れるものを選ぶとよい。
【００１９】
（２）表面層
表面層２としては、耐水性、機械的強度等に優れるものが好ましい。表面層２として、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスルホン等からなる合成樹脂フィルムが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、複数を積層して使用してもよい。
【００２０】
また、表面層２に設けられた微細孔２１の開孔率は０．１％以上１０％以下であることが好ましい。開孔率が０．１％未満であると、ガス透過量が不足し、抗菌消臭材料と菌や臭気成分との接触が十分に行われず、抗菌消臭性能が低下する可能性がある。一方、開孔率が１０％を超えると、微細孔内部に侵入した水分との接触面積の増加による耐水性の低下や、人の手や物との接触面積の増加による耐磨耗性の低下が生じる可能性がある。
【００２１】
なお、開孔率とは、表面層２の表面（つまり、抗菌消臭フィルムの最表面）において、単位面積当たりの孔の占める面積の割合のことを意味する。
また、微細孔２１の孔径は０．５μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。微細孔２１の孔径が０．５μｍ未満であると、孔径のバラつきによる性能への影響が大きくなり、安定した性能を維持できない可能性がある。一方、微細孔２１の孔径が３０μｍを超えると、フィルム内部に水分が浸入しすくなり、耐水性が低下する可能性がある。
【００２２】
なお、図１では、微細孔２１の孔径を符号Ｒで示している。微細孔２１の孔径とは、表面層２の表面（つまり、抗菌消臭フィルムの最表面）における孔径のことを意味する。
また、微細孔２１を形成する手段としては、上記の開孔率および孔径での孔あけが可能であれば、その種類は特に制限されない。微細孔２１を形成する手段として、例えば、硬質微粒子を表面に有するロールでの穿孔加工、針での突刺加工、打ち抜き加工、レーザー加工などが挙げられる。微細孔の加工性を考慮すると、表面層２の厚みは１０μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。ただし、これに限定するものではない。さらに、光触媒を用いる場合においては、その性能が光量に大きく影響を受けるため、表面層２の透明性は高い方が好ましい。
【００２３】
（３）背面層
背面層３としては、耐水性、機械的強度等に優れるものが好ましい。背面層３として、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスルホン等からなる合成樹脂フィルムが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、複数を積層して使用してもよい。また、加工性やハンドリング性を考慮すると、背面層３の厚みは１０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
（４）対応関係
抗菌消臭材料層１が本発明の「第１の樹脂層」に対応し、表面層２が本発明の「第２の樹脂層」に対応している。
【００２４】
＜実施形態の効果＞
（１）本発明の実施形態に係る抗菌消臭フィルムは、２層以上の樹脂を積層した積層フィルムである。この抗菌消臭フィルムの積層方向において、最表面以外の位置（例えば、表面層２と背面層３とに挟まれた中間位置）には、抗菌消臭材料層１が設けられている。また、抗菌消臭フィルムの最表面には、表面層２が設けられている。この表面層２は、抗菌消臭材料層１を保護する保護層として機能し、抗菌消臭フィルムの耐久性の向上に寄与する。また、この表面層２から抗菌消臭材料層１にかけて、厚さ方向に貫通した微細孔２１が複数設けられており、微細孔２１により抗菌消臭材料層１が露出している。
【００２５】
菌や臭気成分は、表面層２に設けられた微細孔２１を通って、抗菌消臭材料層１に含まれる抗菌消臭材料と直接接触することができる。このため、本発明の実施形態に係る抗菌消臭フィルムは、抗菌消臭性能を十分維持しながら、耐水性や耐摩耗性等の耐久性を得ることができる。
【００２６】
（２）また、本発明の実施形態に係る抗菌消臭フィルムを製造する工程では、例えば、抗菌消臭材料層１と表面層２とを積層した積層フィルムの表面層２側から、ロールでの穿孔加工等で孔あけすることで微細孔２１を形成することができる。したがって、現状の機能性フィルムの製造工程に比べても極端に工程の増えない方法で抗菌消臭フィルムを製造することができる。
【００２７】
（３）また、本発明の実施形態に係る抗菌消臭フィルムは、微細孔２１の開孔率が０．１％以上１０％以下であり、微細孔２１の孔径が０．５μｍ以上３０μｍ以下である。これにより、菌や臭気成分を含むガスの透過量を十分に保ちながらも、より高い耐水性、より高い耐摩耗性を持たせることができる。
（４）また、本発明の実施形態に係る抗菌消臭フィルムは、抗菌消臭材料１１が光触媒であることにより、抗菌消臭効果により長い持続性を持たせることができる。
【００２８】
（５）なお、本発明の実施形態では、機能性材料として抗菌消臭材料１１を積層フィルムに固着させることで、抗菌消臭機能を付与した機能性フィルムを得ることができる。抗菌消臭材料１１を積層フィルムに固着する方法として、例えば、抗菌消臭材料１１をバインダーに混ぜて表面層用フィルムの一方の面に塗工する方法が挙げられる。この際、耐磨耗性や耐水性の低いバインダーを用いて塗工してもよい。この塗工膜、すなわち、抗菌消臭材料層１は、図１に示したように表面層２で覆われているので、耐磨耗性や耐水性の低いバインダーを用いた場合でも、抗菌消臭フィルムは高い耐久性を得ることができる。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明の具体的な実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。
＜実施例１＞
まず、表面層用として厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用意した。次に、ポリビニルアルコール５質量部、酸化タングステン０．５質量部を、水１００質量部に溶解させ、抗菌消臭材料層を形成するための塗液を調製した。この塗液を表面層用フィルムの一方の面に塗工して抗菌消臭材料層を成膜した。続いて背面層用として厚さ２０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用意し、抗菌消臭材料層を形成した表面層用フィルムと、抗菌消臭材料層を挟み込むように貼り合わせて、積層フィルムを作製した。その後、表面層からロールでの穿孔加工により、孔径０．５μｍ、開孔率０．１％の微細孔を設けることで実施例１の抗菌消臭フィルムを得た。
【００３０】
＜実施例２＞
実施例１と同様の方法で、背面層、抗菌消臭材料層、表面層を含む積層フィルムを作製した。その後、表面層から、ロールでの穿孔加工により、孔径３０μｍ、開孔率１０％の微細孔を設けることで、実施例２の抗菌消臭フィルムを得た。
【００３１】
＜比較例１＞
実施例１と同様の方法で、背面層、抗菌消臭材料層、表面層を含む積層フィルムを作製した。その後、表面層から、ロールでの穿孔加工により、孔径１００μｍ、開孔率１０％の微細孔を設けることで、比較例１の抗菌消臭フィルムを得た。
＜比較例２＞
実施例１と同様の方法で、背面層、抗菌消臭材料層、表面層を含む積層フィルムを作製した。その後、表面層から、ロールでの穿孔加工により、孔径３０μｍ、開孔率２０％の微細孔を設けることで、比較例２の抗菌消臭フィルムを得た。
【００３２】
＜比較例３＞
実施例１と同様の方法で、背面層、抗菌消臭材料層、表面層を含む積層フィルムを作製した。その後、表面層から、ロールでの穿孔加工により、孔径１００μｍ、開孔率２０％の微細孔を設けることで、比較例３の抗菌消臭フィルムを得た。
＜比較例４＞
実施例１と同様の方法で、背面層、抗菌消臭材料層、表面層を含む積層フィルムを作製し、微細孔加工は行わない比較例４の抗菌消臭フィルムを得た。
作製した各抗菌消臭フィルムについて、以下の評価を行った。その結果を微細孔の孔径および開孔率と併せて表１に示す。
【００３３】
＜消臭性＞
作製した抗菌消臭フィルムを１０ｃｍ角に切り出し、１００ｐｐｍのアンモニアガス３Ｌと一緒にサンプリングバック内に入れ、光照射下で２時間静置した後、残留アンモニアガスの濃度をガス検知管により測定した。残留アンモニアガスの濃度が２０ｐｐｍ未満であれば◎、５０ｐｐｍ未満は○、それ以上は×とし、消臭性能を評価した。
【００３４】
＜耐水性および耐摩耗性＞
作製した抗菌消臭フィルムを、水をつけた布で１０回擦った後、前記の方法と同様に消臭性能の評価を行い、残留アンモニアガスの濃度が擦る前の濃度の倍以上であれば×、それ以外は〇とした。
【００３５】
【表１】
2017196878.tif 000003
【００３６】
表１に示すように、開孔率が０．１％以上であれば、良好な消臭性能が得られており、十分なガス透過量が確保できていると考えられる。また、表面層から抗菌消臭材料層に設けられた微細孔の孔径が３０μｍ以下かつ開孔率１０％以下の場合、耐水性及び耐摩耗性は良好であった。これは、孔径制御により水の浸入が抑制されたことと、開孔率制御により微細孔内部に侵入した水分および人の手や物と、抗菌消臭材料層との接触面積を制限したことによるものであると考えられる。したがって、抗菌消臭材料層に設けられた微細孔の孔径が０．５μｍ以上３０μｍ以下であり、開孔率が０．１％以上１０％以下であることにより、消臭性能を保ちながらも、耐水性、耐摩耗性に優れたフィルムが得られることが分かった。
【符号の説明】
【００３７】
１  抗菌消臭材料層（第１の樹脂層）
２  表面層（第２の樹脂層）
３  背面層
１１  抗菌消臭材料（抗菌消臭機能を有する材料）
１２  バインダー
２１  微細孔
【図１】
2017196878.tif 000004