JP5019426B2

JP5019426B2 - アルデヒド放散低減立毛布帛

Info

Publication number: JP5019426B2
Application number: JP2006318606A
Authority: JP
Inventors: 保太郎瀬戸; 修一源中; まゆみ大澤
Original assignee: Suminoe Textile Co Ltd
Current assignee: Suminoe Textile Co Ltd
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2026-11-27
Also published as: JP2008132007A

Description

本発明は、カーペット等の立毛布帛から放散する微量なアルデヒドガス類を吸着除去し、室内空気の汚染を防ごうとするものである。

近年製造されるカーペット等の立毛布帛は、リサイクルされた材料を使用することが多くなってきており、これらリサイクル原料は様々な使用履歴があり、不純物等の混入を完全に防いで管理しリサイクルすることは不可能とされている。そのため、見た目には特に問題のない材料であっても、これらのリサイクル原料で製造されるカーペット等の繊維布帛からは、極微量ではあるが、アルデヒドガス類の放散が確認されることもあり、問題視されてきている。また、近年建設される住宅は、気密性が著しく向上しており、たとえ極微量なガスであっても、人体に影響を与え、シックハウス症候群を引き起こす原因の一つになっているとも言われている。

このような問題に対応するため、エアコンや空気清浄機等を使った消臭、脱臭、集塵が行なわれるようになり、フィルタ−等によって空気中のアルデヒドガスや臭い、塵等を捕集する方法が提案されている。

特許文献１においては、アジピン酸ジヒドラジド化合物がアルデヒド類を吸着する吸着剤としたカ−ペットが提案されている。特許文献２においては、繊維表面にチタンとケイ素を含む複合酸化物と、アルデヒド消臭組成物としてヒドラジド系化合物または窒素含有複素環化合物を含むものが、樹脂により付着させた繊維構造物が開示されている。また、出願人は特許文献３、特許文献４において、ヒドラジン誘導体から選択された１種以上の化合物と、多孔質無機物質から選択された１種以上の化合物と、金属酸化物から選択された１種以上の化合物とからなる消臭組成物が、バインダー樹脂によって繊維層に担持した消臭布帛を開示している。これらの技術は、ヒドラジン等の消臭組成物を繊維等に浸漬、噴霧、印刷等の方法で塗布して担持させたり、バッキング層に混入するものであって、ある程度のアルデヒド類の消臭効果を発揮するものではあるが、そのいずれもが空気中にあるアルデヒド類の消臭効果を目的に提案されているものであって、本願のように自ら発生する微量のアルデヒド類の放散を抑えるようなものは今だ提案されていない。
特開平１１−４６９６５号公報特開２００３−３３６１７０号公報特開２００５−１９８６８４号公報特願２００５−１４６１１１号公報

本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、住宅や自動車の室内、電車、旅客機等の室内に使用される布帛から発生するアルデヒドガスの拡散を極力防止して、室内空気をクリーンな状態に維持することを目的としている。

本発明者らは、このような課題を解決するために鋭意検討の結果、ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物を立毛布帛のパイル糸及び／またはバッキング層に固着することにより、立毛布帛から発生するアルデヒド類の拡散を低減することができることを見出し本発明に到達した。前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。

［１］ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物を、バインダー樹脂を介してパイル糸に固着及び／またはバッキング層に混入したことに特徴のある立毛布帛。

［２］前記ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物の粒径が１０ｎｍ〜１００μｍで、０．２〜１０．０ｇ／ｍ^２（乾燥重量）パイル糸に固着及び／またはバッキング樹脂に混入したことに特徴のある前項１に記載の立毛布帛。

［３］前記立毛布帛が再生原料を使用したモケット、不織布、またはカ−ペットであることに特徴のある前項１又は２に記載の立毛布帛。

［１］の発明によれば、ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物を、バインダー樹脂を介してパイル糸に固着及び／またはバッキング層に混入しているので、立毛布帛から発生する極微量のアルデヒド類の中性ガスを効率よく効果的に除去する立毛布帛とすることができる。また、バインダー樹脂を介してパイル糸に固着及び／またはバッキング層に混入しているので、洗濯にも十分耐えることのできる立毛布帛とすることができる。

［２］の発明によれば、前記ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物の粒径が１０ｎｍ〜１００μｍで、０．２〜１０．０ｇ／ｍ^２（乾燥重量）パイル糸に固着及び／またはバッキング樹脂に混入しているので、ざらつき感がなく、持続して立毛布帛の風合を良好に保ったまま、立毛布帛から発生する極微量のアルデヒド類の中性ガスを効率よく効果的に除去する立毛布帛とすることができる。

［３］の発明によれば、前記立毛布帛が再生原料を使用したモケット、不織布、またはカ−ペットであっても、立毛布帛から発生する極微量のアルデヒド類の中性ガス拡散が押さえられ、室内空気が汚染されるのを防ぐことができる。

次に、この発明に係る立毛布帛の一実施形態について説明する。この実施形態の立毛布帛としては特に限定されず、例えば、立毛不織布、カーペット、モケットのような立毛布帛等を挙げることができる。立毛布帛を形成する繊維についても特に限定されず、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維、レ−ヨン繊維等の繊維からなるもの等を好適に使用でき、その他麻、綿、羊毛等の天然繊維からなるもの等も使用できる。中でもリサイクルによって再生した繊維からは、極微量のアルデヒド類の中性ガスが発生することがあり、これらの再生繊維に対して、本発明は効果的である。

また、本発明において、ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物としては、例えば多孔質二酸化ケイ素、ケイ酸アルミニウム等にポリアミン化合物を担持したものが挙げられる。ポリアミン化合物は、分子内に第一級アミノ基を一個以上有している化合物であれば脂肪族アミン、芳香族アミン、脂環式アミンのいずれも使用でき、例えばジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミン等が挙げられる。ポリアミン化合物を担持する方法としては、例えばポリアミン化合物の水溶液を作成し、この水溶液中に多孔質二酸化ケイ素を浸漬し、これを加熱焼成することによってポリアミン化合物を担持した二酸化ケイ素化合物を得ることが出来る。

前記ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物の粒径は１０ｎｍ〜１００μｍであるのが好ましい。平均粒径が１０ｎｍ〜１００μｍであるので、パイル部に担持したとき、ざらつき感を受けることなく、風合も良好な立毛布帛を得ることができる。中でも、平均粒径は１０ｎｍ〜１０μｍにするのが好ましく、特に好ましくは１０ｎｍ〜５μｍ以下である。

前記ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物の塗布量は０．２〜１０．０ｇ／ｍ^２（乾燥重量）とするのが好ましい。０．２ｇ／ｍ^２未満では十分なアルデヒド類の除去性能が得られなくなるので好ましくない。また、１０．０ｇ／ｍ^２を超えてもアルデヒド類の除去性能の向上はなく、徒にコストを増大することになり好ましくない。

前記ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物の塗布方法は、まず前記ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物とバインダ−樹脂を水に分散させた水分散液からなる処理液を調合する。この時、ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物とバインダ−樹脂を可能な限り分散させることが好ましく、バインダ−樹脂については、水との間でエマルジョン状態を形成することがより好ましい。また、調合の際予め先にポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物を水に分散させておいてから、バインダ−樹脂を分散するのが、より均一に分散させるのに好ましい。

前記バインダ−樹脂は、どのような樹脂でも使用することができる。例えば、自己架橋型アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、グリオキザ−ル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ブタジエン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル−シリコン共重合体樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、イソブチレン無水マレイン酸共重合体樹脂、エチレン−スチレン−アクリレート−メタアクリレ−ト共重合体樹脂などが挙げられる。これらの樹脂を２種類以上混合してバインダ−樹脂としてもよい。

また、前記処理液には、分散剤や、増粘剤などの各種添加剤を、各種特性向上のため配合してもよい。こうして得られる処理液をカ−ペットやモケット等の立毛布帛に塗布させる。この塗布する手段としては、特に限定されるものではないが、例えばスプレ−法、浸漬法、コ−ティング法、パディング法等が挙げられる。塗布する時期は、カ−ペットの場合、パイル糸、基布、バッキング層それぞれ単体の状態でもよいし、基布にパイル糸を殖設した表皮層の形態で処理液を塗布してもよいし、表皮層とバッキング層と接着一体化した形態で塗布してもよい。また、前記ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物をバッキング剤に混入し、スプレ−やロ−ラ−コ−ティングで塗布してバッキング層としてもよい。

上記のように、処理液を付与した後に乾燥させるが、乾燥手段としては、加熱処理する方法が乾燥効率から好ましい。加熱処理温度は、１００〜１８０℃とするのが好ましい。この温度での加熱処理によって、ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物の固着性をより高め、持続耐久性を一層向上させることができる。

一般に布帛には、消臭性能以外に、難燃、防虫、防汚等の各種機能性を付与すべく加工が施されることが多く、その加工を加えることにより、立毛布帛表面のＰＨ値が酸性側に振れたり、塩基性に振れたりして消臭効果の低下を招くことがある。本発明においては、本加工を施す前の布帛表面のＰＨ値を６〜８に保つことが大切で、各種機能性を付与する加工によって布帛表面のＰＨ値が酸性側に振れたり、塩基性に振れた場合には、りん酸塩やクエン酸等の水溶液に浸漬して中和処理するのが好ましい。立毛布帛表面のＰＨ値を６〜８に調整した後で消臭加工を施すことにより、消臭効率のよい立毛布帛とすることができる。

また、バッキング層５は、図１のように、パイル糸２が使用中に抜けないように基布３に固定するものであり、樹脂組成物やゴム組成物であれば特に限定されないが、例えば樹脂組成物の樹脂成分としてはアクリル系、ウレタン系、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の樹脂が挙げられる。ゴム組成物のゴム成分としてはＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、ＭＢＲ（メチルメタクリレート−ブタジエンゴム）あるいは天然ゴム等が挙げられる。これらの樹脂組成物やゴム組成物からなるバッキング剤にポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物を混入し、立毛布帛の裏面に塗布し乾燥すればよい。塗布方法としてはロールコーティング法、スプレーコーティング法等を挙げることができる。

ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物７の塗布量は、パイル糸２及び／またはバッキング層５に０．２〜１０．０ｇ／ｍ^２（乾燥重量）とするのが好ましい。０．２ｇ／ｍ^２未満では十分なアルデヒド類の除去性能が得られなくなるので好ましくない。また、１０．０ｇ／ｍ^２を超えてもアルデヒド類の除去性能の向上はなく、徒にコストを増大することになり好ましくない。

また、バッキング層５の下側に、バッキング層の保護や、さらなるクッション性、防音性の付与を目的に、織布や不織布からなる２ｎｄ基布６を貼着させてもよい。形態としては、テープヤーン等からなる織基布や、スパンボント不織布、ニードルパンチ不織布、ウォターパンチ不織布等を挙げられる。前記２ｎｄ基布６の素材としては、どのような素材のものでもよく、例えば、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維等の熱可塑性繊維、またこれら各繊維の複合化繊維、アセテート等の半合成繊維、レーヨン等の再生繊維、麻、綿等の天然繊維、あるいはこれらの混綿したものが挙げられ、またこれら各種繊維のリサイクル品であっても使用することができる。

＜実施例１＞
この発明の一実施例として、カーペットの使用材料、加工方法、試験評価方法を列記する。
＜使用材料および加工方法＞
基布・・・ポリエステルのスパンボンド不織布（通常の１ｓｔ基布目付１１０ｇ／ｍ^２見かけ厚みが０．３ｍｍ）
パイル糸・・・２６００デシテックスの原着ポリエステル糸。
タフティング機・・・１／８カット機
タフト規格・・・３０ステッチ／１０ｃｍパイル長８ミリパイル目付け７８０ｇ／ｍ^２
バッキング層・・・ＳＢＲラテックスをローラーコーティングし、１２０℃の条件下で１０分間乾燥した。（塗布量２６０ｇ／ｍ^２乾燥重量）
２ｎｄ基布・・・ポリエステル再生繊維のニードルパンチ不織布（目付４１０ｇ／ｍ^２見かけ厚みが８ｍｍ）
消臭加工・・・ジエチレントリアミンを担持した平均粒径１０μｍの二酸化ケイ素（東亞合成株式会社製ＮＳ２３１）２０質量部を８０質量部の水に加えた後、攪拌機により攪拌を行ない、分散液を得た。この分散液にさらに１０質量部のアクリルシリコン系バインダー樹脂（固形分２５％)を加え、良く攪拌して均一な処理液を得た。次に、バッキング層を塗布する前に、パイル糸にこの処理液を１０ｇ／ｍ^２塗布しバッキング層の乾燥と同時に乾燥し、ジエチレントリアミンを担持した二酸化ケイ素を１．８ｇ／ｍ^２（乾燥重量）担持した。

＜試験評価方法＞
内容量１０Ｌの袋内に、１０ｃｍ角に裁断した試料片を入れ、窒素ガスを一定量封入後６０〜６５℃で二時間加熱した後、捕集管に前記袋内のガスを採取し、高速液体クロマトグラフィーにて定量分析して、アルデヒド類の放散量を測定した。ホルムアルデヒトの放散量は０．５μｇ／ｕｎｉｔ以下を、アセトアルデヒトの放散量は０．５μｇ／ｕｎｉｔ以下を合格とした。実施例１でのホルムアルデヒトの放散量は０．１０μｇ／ｕｎｉｔ、アセトアルデヒトの放散量は０．１５μｇ／ｕｎｉｔで合格であった。

＜実施例２＞
実施例１において、ジエチレントリアミンを担持した二酸化ケイ素の平均粒径を２０ｎｍとした以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。ホルムアルデヒトの放散量は検出限界以下、アセトアルデヒトの放散量は０．０５μｇ／ｕｎｉｔで合格であった。

＜実施例３＞
実施例１において、ジエチレントリアミンを担持した平均粒径１０μｍの二酸化ケイ素を、パイル糸に０．２ｇ／ｍ^２バッキング層に０．１ｇ／ｍ^２（乾燥重量）担持した以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。ホルムアルデヒトの放散量は０．２８μｇ／ｕｎｉｔ、アセトアルデヒトの放散量は０．３４μｇ／ｕｎｉｔで合格であった。

＜実施例４＞
実施例１において、パイル糸にジエチレントリアミンを担持した二酸化ケイ素を８ｇ／ｍ^２（乾燥重量）担持した以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。ホルムアルデヒトの放散量は検出限界以下、アセトアルデヒトの放散量は０．０９μｇ／ｕｎｉｔで合格であった。

＜実施例５＞
実施例１において、パイル糸にジエチレントリアミンを担持した二酸化ケイ素を担持しないで、バッキング層に１．８ｇ／ｍ^２（乾燥重量）担持した以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。ホルムアルデヒトの放散量は０．１２μｇ／ｕｎｉｔ、アセトアルデヒトの放散量は０．２２μｇ／ｕｎｉｔで合格であった。

＜実施例６＞
実施例１において、ジエチレントリアミンを担持した二酸化ケイ素をパイル糸に４ｇ／ｍ^２、バッキング層に４ｇ／ｍ^２（乾燥重量）担持した以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。ホルムアルデヒトの放散量は検出限界以下、アセトアルデヒトの放散量は０．０２μｇ／ｕｎｉｔで合格であった。

＜実施例７＞
実施例１において、ジエチレントリアミンを担持した二酸化ケイ素に替えてテトラエチレンペンタミンを担持した二酸化ケイ素とした以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。ホルムアルデヒトの放散量は０．１１μｇ／ｕｎｉｔ、アセトアルデヒトの放散量は０．１４μｇ／ｕｎｉｔで合格であった。

＜比較例１＞
実施例１において、パイル糸とバッキング層共にジエチレントリアミンを担持した二酸化ケイ素を担持しないようにした以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。ホルムアルデヒトの放散量は０．５８μｇ／ｕｎｉｔ、アセトアルデヒトの放散量は０．６９μｇ／ｕｎｉｔで不合格であった。

＜比較例２＞
実施例１において、ジエチレントリアミンを担持した二酸化ケイ素をパイル糸に６ｇ／ｍ^２、バッキング層に６ｇ／ｍ^２（乾燥重量）担持した以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。ホルムアルデヒトの放散量は検出限界以下、アセトアルデヒトの放散量は０．０２μｇ／ｕｎｉｔで合格であったが、担持量を増加しただけの効果が得られるものではなかった。

＜比較例３＞
実施例１において、ジエチレントリアミンを担持した二酸化ケイ素の平均粒径を１２０μｍとした以外は実施例１と同様にしてカーペットを得たが、表面風合にざらつき感があり、好ましい商品とはならなかった。

この発明の一実施形態に係る消臭カ−ペットを示す概略断面図である。

符号の説明

１・・・カ−ペット
２・・・パイル糸
３・・・基布
４・・・表皮層
５・・・バッキング層
６・・・２ｎｄ基布
７・・・ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物

Claims

固着及び／またはバッキング層に混入する前に布帛表面のＰＨ値を６〜８に保たれた布帛に、ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物を、バインダー樹脂を介してパイル糸に固着及び／またはバッキング層に混入したことに特徴のある立毛布帛。
前記ポリアミン化合物を担持した無機ケイ素化合物の粒径が１０ｎｍ〜１００μｍで、０．２〜１０．０ｇ／ｍ^２（乾燥重量）パイル糸に固着及び／またはバッキング樹脂に混入したことに特徴のある請求項１に記載の立毛布帛。
前記立毛布帛が再生原料を使用したモケット、不織布、またはカ−ペットであることに特徴のある請求項１又は２に記載の立毛布帛。