JP5686584B2 - 吸湿発熱カーペット - Google Patents

Description

本発明は、吸湿発熱効果のあるカーペットであり、人がカーペットの表面に触れたときに穏やかなほんのりとした暖かさを感じるようにしたカーペットに関するものである。

日本でのカーペットの使用方法は、欧米と違って、カーペットの上に座ったり、横になったりして使用することが多い。したがって、カーペットを手で触ったときの感触は、カーペット購入時の重要な要素となっている。特に最近では、柔らかく、毛足の長いファーのようなタッチ感の得られるようなものが好まれている。また一方では、省エネの観点からも、他の床材に比べ、断熱性、保温性に優れるカーペットが見直され、さらに機能性の付与されたカーペットが求められている。

特許文献１において出願人は、ポリカルボン酸系化合物のカルボキシル基の一部が金属塩化された吸湿発熱剤を架橋剤でカーペットのパイルに固着させることにより吸湿発熱効果のあるカーペットを開示している。

特許文献２には、メチロール系樹脂加工剤により、親水性のポリマーを強固に結合させることで吸湿発熱性を付与したセルロース繊維が開示されている。

しかしながら、汎用繊維であるポリエステル繊維を多く使用するカーペットに対しては、洗濯耐久性のある吸湿発熱効果として満足いくものではなかった。
特開２００９-２６３８０４号公報 特開２００２-３４８７８０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、人がカーペットの表面に触れた時に、穏やかな暖かさを得られ、洗濯耐久性があるカーペットを提供することを目的とする。

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、吸湿発熱剤として羽毛ケラチン蛋白質を、パイル糸の繊維にバインダーにより固着させることによって、洗濯耐久性があり、暖かな触感のあるカーペットが得られ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］パイル糸と基布からなる表皮層と、バッキング層とを含むカーペットにおいて、羽毛から抽出された羽毛ケラチン蛋白質が前記パイル糸にバインダー樹脂により０．５〜３０．０ｇ／ｍ ^２ で固着されており、前記バインダー樹脂の前記パイル糸に対する付着量は、０．５〜２０．０ｇ／ｍ ^２ であり、前記羽毛ケラチン蛋白質を構成する疎水性アミノ酸の含有率が４０％〜６０％であり、前記羽毛ケラチン蛋白質の分子量が８０００〜１５０００である、ことを特徴とする吸湿発熱カーペット。

[１]の発明では、パイル糸と基布からなる表皮層と、バッキング層とを含むカーペットにおいて、羽毛ケラチン蛋白質が固着されているため、人がカーペット表面のパイル糸に触れたとき、パイル糸に付着した羽毛ケラチン蛋白質が、人の皮膚からの水分を吸着し、２〜５℃発熱上昇するので、穏やかな暖かさを感じることができる。また、バインダーで羽毛ケラチン蛋白質が固着されているため、洗濯耐久性を付与でき、実用の洗濯に耐えうるものとすることができる。

[１]の発明では、前記羽毛ケラチン蛋白質を構成する疎水性アミノ酸の含有率が４０％〜６０％であり、水への溶解性が低いため、より洗濯耐久性を高めることができる。

[１]の発明では、前記羽毛ケラチン蛋白質が０．５〜３０．０ｇ／ｍ^２カーペットに固着しているので、人の皮膚が触れたときより効果的に人が吸湿発熱による暖かさを感じることができるとともに、前記羽毛ケラチン蛋白質の固着によってカーペットの風合いを損うことなく、柔らかな風合いを確保することができる。

次にこの発明に係る吸湿発熱カーペットの一実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態の吸湿発熱カーペット１は、パイル糸２と基布３からなる表皮層４と、バッキング層５を含み、パイル糸２の糸表面に羽毛ケラチン蛋白質（図示せず）が付着されている。（図１参照）また、図１では、バッキング層５の保護やクッション性を付与するために不織布からなるセカンド基布６を積層している。

羽毛ケラチン蛋白質は、羽毛から抽出されたケラチン蛋白質であればよく、微粉砕化されたケラチン原料を加水分解して抽出する方法が一般的に取られるが、この限りではない。加水分解されたケラチンは、可溶性のケラチンと不溶性のケラチンに分離されるが、それらは、どちらも吸湿発熱剤として用いることが可能である。羽毛ケラチン蛋白質の疎水性アミノ酸の含有率は４０％〜６０％であれば、十分な吸湿発熱性を有し、かつ水への溶解性が低いため、高い洗濯耐久性を有する。好ましくは、４５％〜５０％である。

バインダー樹脂としては、パイル糸２と基布３の表面に羽毛ケラチン蛋白質を強固に固着することが出来れば良いが、一般的には例えばウレタン樹脂、自己架橋アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、シリコン樹脂、グリオキザール樹脂、ポリエステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、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−シリコン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂（ＳＢＲ）、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、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−メタアクリレート共重合体樹脂等を挙げることができる。

羽毛ケラチン蛋白質及びバインダーをパイル糸に付着させる方法は特に限定されず、浸漬法による方法、スプレーによる方法が挙げられる。

熱処理の方法は特に限定はされず、乾熱処理、常圧蒸気による加熱、170℃程度の高圧蒸気による加熱処理を挙げることができる。

羽毛ケラチン蛋白質のパイル糸に対する付着量は、０．５〜３０．０ｇ／ｍ^２が好適である。羽毛ケラチン蛋白質のパイル糸に対する付着量が０．５ｇ／ｍ^２を下回ると、吸湿発熱による効果が少なく、また、３０．０ｇ／ｍ^２超えても付着量の増加に見合う効果は得られないし、カーペットの風合いが硬くなり好ましくない。

バインダー樹脂のパイル糸に対する付着量に、特に制限はないが、０．５〜２０．０ｇ／ｍ^２が好適である。バインダーの付着量が０．５ｇ／ｍ^２を下回るとカーペットへの固着が弱くなり、洗濯耐久性が損われる恐れがあり、また、２０．０ｇ／ｍ^２を超えるとカーペットの風合いが硬くなり好ましくない。

羽毛ケラチン蛋白質の分子量は、特に限定されるものではないが、さらに高度の耐久性を得るためには、分子量５０００以上のものが好ましく、特に８０００〜１５０００のものが耐久性のある固着及び加工後の風合いの面から好適である。

対象となるカーペットの繊維類にも特に限定はないが、ポリエステル、アクリル、ナイロン、ポリプロピレンのような合成繊維、レーヨンのような半合成繊維、綿、絹、羊毛、麻のような天然繊維を挙げることができる。パイルの形態としてもカットパイルであっても、ル−プパイルであってもよいが、カットパイルのほうが温感は感じやすい。パイル糸２の目付についても、特に限定されるものではなく、カーペットの形態をなすものであればよい。

また、基布３としても、特に限定されるものではなく、ポリエステル繊維やポリプロピレン繊維、麻、綿等の天然繊維からなる織、編基布、不織布等通常使用される基布でよい。

次に、バッキング層５としては、パイル糸２と基布３とを固定できる樹脂組成物やゴム組成物であれば特に限定されず、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）、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。また、充填剤として炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、フライアッシュ等を添加してバッキング層として使用するのが一般的である。

また、図１に示すようにバッキング層５の下側にクッション性能とバッキング層の保護性能を付与すべく、不織布からなるセカンド基布６を設けてもよい。セカンド基布６としては、特に限定されず、ニ−ドルパンチ不織布、スパンボンド不織布等を例示できる。セカンド基布６の目付は５０〜１０００ｇ／ｍ^２、その厚さを０．５〜１５ｍｍ、構成繊維の繊度を０．１〜３０デシテックスの範囲に設定するのが好ましい。セカンド基布６の目付が、５０ｇ／ｍ^２未満ではカ−ペットとしての機能や品位の劣ったものとなり、好ましくない。１０００ｇ／ｍ^２を超えると徒にコスト増大となるだけで好ましくない。素材としては、パイル糸、基布と同様に特に限定されない。また、セカンド基布６の最下部表面に、樹脂組成物やゴム組成物で滑り止め層を形成してもよい。

次に、この発明の実施例として使用したカーペットの材質、構造、加工方法、洗濯方法、吸湿発熱性能測定試験および判定方法は次の通りである。

＜使用材料＞
基布・・・・目付１００ｇ／ｍ^２ポリプロピレンテープヤーン織布（１４×１３）
パイル糸・・・ポリエステル繊維からなるパイル糸をカット状にタフティング機（１／８G）で基布に植え込む（パイル長７．０ｍｍ、目付け７３０ｇ／ｍ^２）
バッキング層・・・・ＳＢＲラテックス（充填剤としての炭酸カルシウム）
セカンド基布・・・・５デシテックスのポリエステル繊維からなるニードルパンチ不織布（目付３００ｇ／ｍ^２、厚さ６ｍｍ）
羽毛ケラチン蛋白質・・・・羽毛抽出ケラチン
バインダー・・・・・エタナーラPUD（大和化学工業製）（固形分５０％）

＜洗濯方法＞
下記の条件で一定回数（１０回）洗濯を行い、吸湿発熱性の洗濯耐久性試験に供した。
洗濯条件：家庭洗濯に準じたＪＩＳ L０２１７ １０３法によった。

<吸湿発熱性能測定試験＞
温度上昇測定・・・・乾燥温度１２０℃で３０分行った後、デシケーターにいれ、２０℃で放冷し１時間後２０℃、湿度９０％の環境下でサーモグラフによって測定し最大の値を温度上昇値とした。２℃より大きいものを合格とした。
官能評価・・・・・・吸湿発熱剤を固着していないカーペット（比較例１）を手で触れた感触を基準に、温かいと感じるかどうかを一対比較法で評価し、被験者数を１０人とし、８０％以上の人が温かいと感じたものを合格とした（気温２０℃、湿度３０％の室内にて評価）。

＜実施例１＞
水１００重量部に羽毛ケラチン蛋白質（疎水性アミノ酸比率４５．８％）２重量部を分散させておいてから、バインダー４重量部を分散した水溶液をスプレーにてカーペット表面に２５０ｇ／ｍ^２塗布し、１２０℃、１０分間乾燥処理をして、カーペット上にバインダー樹脂５ｇ／ｍ^２および羽毛ケラチンを５ｇ／ｍ^２固着したカーペットを得た。温度上昇測定試験では、４．５℃上昇し、比較例1との官能評価においては１０人全員が温かいと感じていた。また洗濯１０回後でも４．３℃上昇し、比較例１との官能評価においては１０人全員が温かいと感じていた。

＜実施例２＞
実施例１において、羽毛ケラチン蛋白質を構成する疎水性アミノ酸比率が３５．０％のものを用いた以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。温度上昇測定試験では、４．８℃上昇し、比較例１との官能評価においては１０人全員が温かいと感じていた。また洗濯１０回後でも２．９℃上昇し、比較例１との官能評価においては９人が温かいと感じていた。

＜実施例３＞
実施例１において、羽毛ケラチン蛋白質０．１重量部を分散させ、０．２ｇ／m²を固着させた以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。温度上昇測定試験では、２．８℃上昇し、比較例１との官能評価においては８人が温かいと感じていた。また洗濯１０回後でも２．５℃上昇し、比較例１との官能評価においては８人が温かいと感じていた。

＜実施例４＞
実施例１において、羽毛ケラチン蛋白質２５重量部を分散させ、５０g/m²を固着させた以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。温度上昇測定試験では、５．５℃上昇し、比較例１との官能評価においては１０人が温かいと感じていた。しかし、風合いが硬かった。また洗濯１０回後でも５．２℃上昇し、比較例1との官能評価においては１０人が温かいと感じていた。

＜比較例１＞
実施例１において、羽毛ケラチン蛋白質を用いなかった以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。温度上昇測定試験では、１℃であった。また洗濯１０回後でも１℃の上昇であった。また、官能評価においての基準となるカーペットとした。

＜比較例２＞
実施例１において、羽毛ケラチン蛋白質２重量部の変わりにポリアクリル酸ナトリウム２重量部を用いた以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。温度上昇測定試験では、４．０℃上昇し、比較例１との官能評価においては１０人全員が温かいと感じていた。また洗濯１０回後では１．２℃上昇し、比較例１との官能評価においては２人しか温かいと感じなかった。

＜比較例３＞
実施例１において、羽毛ケラチン蛋白質２重量部の変わりに羊毛ケラチン蛋白質（疎水性アミノ酸比率３０．８％）２重量部を用いた以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。温度上昇測定試験では、４．８℃上昇し、比較例１との官能評価においては１０人全員が温かいと感じていた。また洗濯１０回後では１．８℃上昇し、比較例１との官能評価においては４人しか温かいと感じなかった。

上述のように、羽毛ケラチン蛋白質をバインダーでパイル表面に固着したカーペットは、洗濯後でも未加工と比較して明らかに吸湿発熱効果があるカーペットとすることができた。

この発明の一実施形態に係る吸湿発熱カーペットを示す概略断面図である。

１・・・吸湿発熱カーペット
２・・・パイル糸
３・・・基布
４・・・表皮層
５・・・バッキング層
６・・・セカンド基布

Claims (1)

1. パイル糸と基布からなる表皮層と、バッキング層とを含むカーペットにおいて、
   羽毛から抽出された羽毛ケラチン蛋白質が前記パイル糸にバインダー樹脂により０．５〜３０．０ｇ／ｍ ^２ で固着されており、
   前記バインダー樹脂の前記パイル糸に対する付着量は、０．５〜２０．０ｇ／ｍ ^２ であり、
   前記羽毛ケラチン蛋白質を構成する疎水性アミノ酸の含有率が４０％〜６０％であり、
   前記羽毛ケラチン蛋白質の分子量が８０００〜１５０００である、
   ことを特徴とする吸湿発熱カーペット。

Images