(57)【要約】【課題】簡単な構造で、静置状態でもマイナスイオンを効率よく発生し、産業資材や衣料資材等多くの用途に提供し得るマイナスイオン発生不織布構造体を提供すること。【解決手段】三層構造からなる不織布マットであって、結晶の両端にプラス極とマイナス極を有し、かつ圧電性を有する天然鉱物の微粉末を固着した非エレクトレット化不織布からなる中間層の両面に、エレクトレット化不織布からなる上、下層を積層して貼り合わして成る。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
三層構造からなる不織布構造体であって、中間層が結晶の両端にプラス極とマイナス極を有し、かつ圧電性を有する天然鉱物の微粉末を固着した非エレクトレット化不織布であり、上、下層がエレクトレット化不織布であることを特徴とするマイナスイオン発生不織布構造体。
【請求項２】
上、下層の帯電力が、２ｋｖ以上１０ｋｖ以下である請求項１に記載のマイナスイオン発生不織布構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、空気清浄用フィルタ・内装材等の産業資材や寝具の中入綿・帽材等の衣料資材の用途を有するマイナスイオン発生不織布構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、精神をリラックスさせる効果や生体機能を高める効果などがあるマイナスイオンが注目され、マイナスイオン発生機構を搭載した空気清浄機器や各種の健康繊維製品が販売されている。
【０００３】
上記マイナスイオン発生機構としては、レナード効果によるものとコロナ放電を利用したものとがある。前者は、水滴を小さなクラスターに破砕したときに電子が飛び出し、水滴自身はプラスに帯電するが、その周りの空気はマイナスに帯電する現象を利用したものである。後者は、針状の電極間に高電圧を加えてコロナ放電を起こして、空気中の浮遊分子をマイナスに帯電させるものである。
【０００４】
上記健康繊維製品としては、ラドン、トロン等を含む天然放射性稀有元素鉱物の微粉末を、帯電性のある接着樹脂で以てシートに固着したもの（例えば、特許文献１参照）や繊維中に練込んで織物・編物・不織布を構成したもの（例えば、特許文献２参照）がある。また、マイナスイオンを発生すると共に、身体の新陳代謝・血行促進効果などがある遠赤外線を放射するトルマリンなどの天然鉱物を用いたものがあり、トルマリン微粒子を有機質繊維に固着若しくは含有したエレクトレット繊維（例えば、特許文献３参照）がある。
【０００５】
【特許文献１】
特公昭６２−３２９４８号公報（第１−第３頁、第２図）
【特許文献２】
特公平８−８９３４号公報（第１−第３頁、図１）
【特許文献３】
特公平６−１０４９２６号公報（第１−３頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術のうち、マイナスイオン発生機構によるものは、水の破砕や放電に電気エネルギーを必要とし、ランニングコストがかかる。また、機構中の電子部品から多量のプラスイオンが発生して、マイナスイオンが早く消滅する。さらに、レナード効果によるものは、水の破砕音が発生するという問題がある。
天然放射性稀有元素鉱物によるものは、放射性物質を用いる点で、精神的に嫌悪感を与えるという問題がある。また、トルマリン微粒子によるものは、圧力、摩擦、熱などの外的な力が結晶に加わらないときにはマイナスイオンの発生量がわずかであり、またトルマリン微粒子をアクリルエマルジョン接着剤に混合すると、帯電力が低下し、マイナスイオンを発生させるに十分な帯電力が得られないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、従来技術に鑑みてなしたもので、簡単な構造で、静置状態でマイナスイオンを効率よく発生し、産業資材や衣料資材等多くの用途に適用し得るマイナスイオン発生不織布構造体を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る不織布構造体は、三層構造からなる不織布構造体であって、中間層が結晶の両端にプラス極とマイナス極を有し、かつ圧電性を有する天然鉱物の微粉末を固着した非エレクトレット化不織布から成り、上、下層がエレクトレット化不織布から成る（請求項１）。
【０００９】
この手段によるときは、上、下層に配したエレクトレット化不織布の静電誘導原理に基づき、中間層に固着した天然鉱物の微粉末に電荷が誘起されて、マイナスイオンが静置状態でも発生する。すなわち、中間層のエレクトレット化不織布の電気分極の向きが不織布の繊維方向と同様にランダムであるから、天然鉱物の微粉末に誘起される電荷の密度もランダムとなる。よって、圧電効果を有する天然鉱物の微粉末に、電荷がランダムに誘起されて、結晶にひずみが生じ、静置状態でも、天然鉱物の微粉末から外的な力が加わったときと同じように、マイナスイオンが発生する。
【００１０】
この発明において、上、下層の帯電力は、２ｋｖ以上１０ｋｖ以下の範囲である構成（請求項２）が好適である。というのは、２ｋｖ未満では中間層に固着した天然鉱物の微粉末がマイナスイオンを発生するのに十分な電荷が誘起され難い傾向になり、１０ｋｖを越えるとマイナスイオンの発生量に比較してエレクトレット加工のコストが大幅に上がるからである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るマイナスイオン発生不織布構造体の実施の形態について説明する。
【００１２】
基材となる不織布に、結晶の両端にプラス極とマイナス極とを有し、かつ圧電性を有する天然鉱物の微粉末を接着剤で以て固着した非エレクトレット化不織布からなる中間層を、エレクトレット化不織布からなる上、下層でサンドイッチ状に積層して貼り合わせて、所望のマイナスイオン発生不織布構造体を構成する。
【００１３】
ここで、結晶の両端にプラス極とマイナス極とを持ち圧電性を有する天然鉱物とは、一般に、電気石と呼ばれ、鉄電気石、苦土電気石、リチア電気石、灰電気石などを意味する。
【００１４】
この場合において、中間層の基材となる非エレクトレット化不織布は、構成繊維として、レーヨン、アセテートなどのセルロース系化学繊維、綿、麻、羊毛、絹などの天然繊維、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン等の合成繊維から単独の繊維かこれらの混合繊維を用いることができる。また、目付は、特に限定されるものではないが、通常１０〜８００ｇ／ｍ２  好ましくは２０〜３００ｇ／ｍ２  の範囲が実用的である。
【００１５】
また、天然鉱物の微粉末は、平均粒径１μｍ〜５０μｍの範囲が好適であり、付着量としては１０〜７０ｇ／ｍ２  の範囲が好適である。
【００１６】
さらに、接着剤は、ケミカルボンド不織布を製造するときに通常使用されるものであればよく、具体的には、アクリル酸エステル、ウレタン、エポキシ、フェノール樹脂などの中から選択した１種の合成樹脂やこれらの混合物を用いることができる。
【００１７】
上、下層のエレクトレット化不織布は、エレクトレット化し易いメルトブローン不織布が好ましい。構成繊維としては、電荷安定性の良いポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、フッ素樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネートなどがあるが、メルトブローン性が良好で、無極性であるポリプロピレンが特に好ましい。
【００１８】
上、下層と中間層との積層一体化方法としては、特に限定されるものではないが、エレクトレットを阻害しないピンソニック加工が好ましい。
【００１９】
【実施例】
次に、本発明の実施例について具体的に説明する。
【００２０】
水に分散剤、鉄電気石微粉末、接着剤及び増粘剤を下記調合条件で攪拌しながら少量づつ添加して加工液を作製した。この加工液の総量は１００ｋｇで、粘度は１２０センチポイズであった。
（加工液の調合条件）
水                                                        ３５．０ｋｇ
分散剤（高級アルコール系非イオン界面活性剤、濃度２０重量％）５．０ｋｇ
鉄電気石微粉末（平均粒径３μｍ、最大粒径１０μｍ）        ３３．８ｋｇ
接着剤（アクリル酸エステル系アマルジョン、濃度４６重量％）２４．４ｋｇ
増粘剤（ポリアクリル酸系増粘剤、濃度２０重量％）            １．８ｋｇ
上記加工液に、ポリエステルスパンボンド不織布（目付３５ｇ／ｍ２  ）を浸漬し、絞り率１７５％でパディングし、１３０℃×３分間乾燥、１５０℃×１分間熱処理して中間層の非エレクトレット化不織布を作製した。この不織布の鉄電気石微粉末の付着量は約２０ｇ／ｍ２  であった。
続いて、上記中間層の両面に、帯電圧６ｋｖのポリプロピレンメルトブローン不織布（三井化学株式会社製、目付３５ｇ／ｍ２  ）を積層してピンソニック加工にて貼り合わせてマイナスイオン発生不織布構造体を作製した。
【００２１】
次に、実施例で作製したマイナスイオン発生不織布構造体（実施例品）と下記比較例品１、２、３とを用いて、マイナスイオン発生量を測定したところ、表１の結果を得た。表中のマイナスイオン発生量は、２０ｃｍ×２０ｃｍの各試料を直径３０ｍｍの円筒形にして、測定器（商品名：イオンテスターＫＳＴ−８００神戸電波株式会社製）の空気取入れ口にかぶせ、測定器の内部ファンにより取り込まれた空気のイオン個数が安定した後の平均値をイオン数としたものである。なお、大気中のマイナスイオン量は５０個／ｃｃであった。
【００２２】
比較例品１：実施例で得た中間層の両面に非エレクトレット化不織布を上、下層として貼り合わしたもの
比較例品２：ポリエステルスパンボンド不織布の中間層の両面にエレクトレット化不織布を上、下層として貼り合わしたもの
比較例品３：実施例で得た中間層のみからなるもの
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１から明らかなように、実施例品は、静止状態においても、比較例品１、３に比べて約５倍以上のマイナスイオンが発生することが確認できた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によるときは、中間層に固着した天然鉱物の微粉末に、上、下層に配したエレクトレット化不織布の静電誘導原理によって、電荷が誘起されるから、副産物を生ずることなく、マイナスイオンを静置状態でも効率よく発生することができる。また、簡単な構造であるから、安価に大量に生産することができる。さらに、シート状又はマット状であるから、種々の形状に成形することができ、室内にマイナスイオンを発生する空気浄用フィルタや建築用内装材として、また安眠効果をもたらす寝具の中綿等の衣料資材として利用することができる。