(57)【要約】【課題】比較的安価な素材で、確実にマイナスイオン放射性を繊維製品に付与できる加工剤を提供する。【解決手段】Ａ．二酸化ケイ素とＢ．酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化カルシウム及び酸化マグネシウムからなる群から選ばれる少なくとも一種を含む無機物質を、Ａ／Ｂ＝７〜１６の重量比率で含有する、多孔質の天然堆積物を主成分とし、この天然堆積物に励起物質を混合又は担持させたものを繊維加工剤とする。Ａ及びＢ成分は、微細孔径が１０ｎｍ以下であるのが好ましく、天然堆積物が珪藻土であるのがよい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ．二酸化ケイ素とＢ．酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化カルシウム及び酸化マグネシウムからなる群から選ばれる少なくとも一種を含む無機物質を、Ａ／Ｂ＝７〜１６の重量比率で、含有する多孔質の天然堆積物を主成分とし、この天然堆積物に励起物質が混合又は担持されていることを特徴とする繊維用加工剤。
【請求項２】
前記無機物質の微細孔径が１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１の繊維用加工剤。
【請求項３】
前記天然堆積物が珪藻土であることを特徴とする請求項１又は２の繊維用加工剤。
【請求項４】
励起物質が高吸放湿物質、光触媒、微弱放射性物質及び遠赤外線放射物質からなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項２〜３いずれか１項の繊維用加工剤。
【請求項５】
励起物質が高吸放湿物質であるアクリレート系化合物又はイオン性ビニル系重合体であることを特徴とする請求項２〜４いずれか１項に記載の繊維用加工剤。
【請求項６】
励起物質の光触媒が二酸化チタン又は二酸化チタンの複合酸化物であることを特徴とする請求項２〜４いずれか１項に記載の繊維用加工剤。
【請求項７】
励起物質の光触媒が１ｎｍ以下の超微粒子であることを特徴とする請求項４又は６に記載の繊維用加工剤。
【請求項８】
励起物質の微弱放射性物質がトリウムおよび／またはウランを含む放射性鉱物からなる放射線源材料であることを特徴とする請求項４に記載の繊維用加工剤。
【請求項９】
励起物質の遠赤外線放射物質がカーボン含有物質であることを特徴とする請求項４に記載の繊維用加工剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイナスイオンを発生させる繊維製品用の加工剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気イオンは、大気を構成する窒素、酸素などの気体分子や水滴などの微粒子が電子を獲得したり、喪失したりすることによって生成される。
自然界では、ラジウム、トリウムなどの放射性物質から放射される放射線や大気中の放電、太陽からの紫外線による空気の電離及び電離放射線による電離にて、空気をイオン化しているが（＋）と（−）のイオンが対になって発生している。
そこで、従来提案されている、マイナスイオン発生性を繊維製品付与するための加工技術は、放射性物質から放射される放射線による電離を利用し、天然放射性鉱物の微粉末を接着加工した方法又は紡糸前の繊維形成溶液に混入させ、これを紡糸する方法である（特許文献１〜３参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３５８８６７号公報
【特許文献２】特開平７−２５８９０９号公報
【特許文献３】特公平８−８９３４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
マイナスイオンと同時にプラスイオンが発生するので、マイナスイオン効果を得るためには、加工した製品が発生するマイナスイオンが、プラスイオンよりどれだけ多いかということが問題となる。
本発明は、放射性物質を主成分とすることなく、比較的安価な素材で、確実にマイナスイオン放射性に優れた繊維加工品を得ることができる加工剤を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、Ａ．二酸化ケイ素とＢ．酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化カルシウム及び酸化マグネシウムからなる群から選ばれる少なくとも一種を含む無機物質を、Ａ／Ｂ＝７〜１６の重量比率で、含有する多孔質の天然堆積物を主成分とし、この天然堆積物に励起物質を混合又は担持させることにより、前記課題を解決した。
【０００６】
一般に、この種の加工剤に使用される天然堆積物は、Ａ／Ｂの重量比率が２．５〜４程度であるが、本発明では、その比率が７〜１６、より好ましくは８〜１２という二酸化ケイ素の多い天然堆積物を使用することにより、所望の効果を得ることができることを見出したのである。
【０００７】
無機粉末、Ａ及びＢ成分は、微細孔径が１０ｎｍ以下であるのが好ましく、天然堆積物が珪藻土であるのが好ましい。
【０００８】
更に、天然堆積物に励起物質を混合又は担持させることにより、物理的刺激を与えた時の、マイナスイオンの発生数をより多くすることができる。
【０００９】
この励起物質としては、例えば高吸放湿物質、光触媒、微弱放射性物質及び遠赤外線放射物質等が使用でき、これらは一種で使用されても二種以上併用されてもよい。
【００１０】
励起物質としての高吸放湿物質としては、アクリレート系化合物やイオン性ビニル系重合体を挙げることができる。
例えば、ニトリル基を有するビニルモノマーからなる重合体をヒドラジン処理により架橋させ、残存ニトリル基を塩型カルボキシル基に化学変換させたもの；ポリスチレン系、ポリアクリルニトリル系、ポリアクリルエステル系のいずれかの重合体にスルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基あるいは、それらの塩が導入され、架橋性ビニル化合物で架橋されたもの；ビニルスルフォン酸、ビニルカルボン酸モノマーとポリオキシエチレン含有ビニルモノマーを共重合させたもの；あるいは、それを金属塩の形にしたもの等である。
【００１１】
次に、励起物質としての光触媒とは、二酸化チタンや二酸化チタンの複合酸化物であり、例えばアナターゼ型二酸化チタン、チタンとケイ素の複合酸化物などが含まれる。これらは１ｎｍ以下の超微粒子であるのが好ましい。
【００１２】
また、励起物質としての微弱放射性物質とは、トリウムおよび／またはウランを含む放射性鉱物からなる放射線源材料である。例えば、自然放射性元素の酸化物（トリウム、ウランなどの自然放射性鉱物）が混在したもので、モナザイト、パイロクロワ、ゼノタイムなどの放射性鉱物の使用が好ましく、特に世界的に広く産出し、またトリウムを比較的多く含有する点で、モナザイトが好ましい。
【００１３】
励起物質としての遠赤外線放射物質は、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、ジルコン、マグネシア、イットリアなどのセラミックス遠赤外線放射材料であるが、カーボン含有物質であるのが好ましい。
【００１４】
本発明の加工剤はスラリー状水性組成物として、繊維加工に使用できるが、スラリー状水性組成物の製法は次の通りである。
珪藻土及び励起物質の混合物を、下記配合比の分散剤水溶液に混合拡販することにより、スラリー状水性組成物を製造する。
分散水溶液の処方
水溶液高分子物質          ５−  ６部
補助乳化剤（界面活性剤）        １部
水                      ７４−７３部
分散剤水溶液は、水溶性高分子物質と補助乳化剤（界面活性剤）を含有しているが、水溶性高分子物質としては、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリ（メタ）アクリル酸塩等が例示され、補助乳化剤として利用する界面活性剤としては、非イオン界面活性剤が特に好ましい。非イオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪族エステル、ポリオキシエチレンペンタエリスリトール脂肪族エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪族エステル、ポリオキシエチレンポリグリセリン脂肪族エステル、ポリオキシエチレンポリフェニルエーテル、上記ポリオキシエチレン鎖の一部がポリオキシプロピレン鎖であるもの、ソルビタン脂肪酸エステル、モノグリセリド、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、シュガーエステル等が例示される。特に好ましいのはＨＬＢ１−１０の非イオン界面活性剤である。
【００１５】
なお、スラリー状水性組成物は、洗濯耐久性を向上させるための固着剤を添加した加工液として、、繊維製品に適用されるのがよい。
この固着剤としては、炭素数１−８のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキル、スチレン、炭素数２−３のヒドロキシアルキル基を有する（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキル及びグリシジル（メタ）アクリレート及びアクリル−シリコン共重合体等が例示できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例を示すが、実施例において部及び％とあるのは、特に断らない限り、重量部及び重量％を示す。なお、実施例におけるマイナスイオン測定方法は、米国製のＡＩＲ    ＩＯＮ    ＣＯＵＮＴＥＲ  を使用し、下記の条件で実施した。
サンプルサイズ：  ２０ｃｍ×２０ｃｍ
測定条件  ：      室温  ２０±１℃、湿度  ５０％±５％ＲＨ、
測定方法  ：      サンプル振動回数  ２回／秒
【００１７】
実施例１
マイナスイオン加工剤の調製
二酸化ケイ素（Ａ）が８３％、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどの無機化合物（Ｂ）が７％で、（Ａ）／（Ｂ）が１１．９である微多孔質（孔径が１０ｎｍ以下）の天然堆積物に、励起物質として合成高吸放湿・二酸化ケイ素を１０％含有させたトータル固形物が２０％のスラリー状水性組成物９４部に、乳化分散剤として水溶性高分子物質であるポリビニルアルコールを５部、補助乳化剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルを１部添加し、トータル１００部の加工剤を得た。
繊維処理
上述のマイナスイオン加工剤３部とアクリル酸エステル系樹脂バインダー３部を水９４部に均一に混合し、加工液とした。木綿１００％の金巾織物を、この加工液に浸漬し、マングルで絞り率１００％になるようにしたパッデイング処理をして、１００℃で３分間乾燥後、１７０℃で１分間熱処理した。
かかる加工布のマイナスイオン発生数を測定したところ、プラスイオン数が３００個／ｃｃ、マイナスイオン数が３５００個／ｃｃで、差し引きマイナスイオン数は３２００個／ｃｃであった。
【００１８】
比較例１
実施例１のマイナスイオン加工剤の代わりに、二酸化ケイ素（Ａ）が４７％、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどの無機化合物（Ｂ）が４３％で、（Ａ）／（Ｂ）が１．１で、マイナスイオン励起剤である合成高吸放湿・二酸化ケイ素を１０％添加した微多孔質（孔径が１０ｎｍ以下）の天然堆積物を用いて、実施例１と同様の方法で繊維処理した。
加工布のマイナスイオン発生数を測定したところ、プラスイオン数が５５０個／ｃｃ、マイナスイオン数が６５０個／ｃｃで、差し引きマイナスイオン数が１００個／ｃｃであった。
【００１９】
比較例２
実施例１のマイナスイオン加工剤の代わりに、二酸化ケイ素（Ａ）が５２％、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどの無機化合物（Ｂ）が３８％で、（Ａ）／（Ｂ）が１．４である微多孔質（孔径が３０ｎｍ以上）の天然堆積物に合成高吸放湿・二酸化ケイ素を１０％含有させた物を用い、実施例１と同様の方法で繊維処理した。
加工布のマイナスイオン発生数を測定したところ、プラスイオン数が８５０個／ｃｃ、マイナスイオン数が６００個／ｃｃで、差し引きプラスイオン数２５０個／ｃｃと、プラスイオン数が多かった。
【００２０】
比較例３
実施例１のマイナスイオン加工剤に励起剤（合成高吸放湿・二酸化ケイ素）を添加しない以外は、実施例１と同様に方法で繊維処理した。
加工布のプラスイオンの発生数は５５０個／ｃｃ、マイナスイオンの発生数は８５０個／ｃｃで、差し引きマイナスイオン数３００／ｃｃと実施例１に比較してマナスイオンの発生性は劣った。
【００２１】
実施例２
マイナスイオン加工剤の調製
二酸化ケイ素（Ａ）が８５％、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどの無機化合物（Ｂ）が９％で、（Ａ）／（Ｂ）が９．４である微多孔質（孔径が１０ｎｍ以下）の天然堆積物に、励起剤として粒子径０．５ｎｍのアナターゼ型二酸化チタン（光触媒）を６％含有させた全固形物が２０％のスラリー状水性組成物、実施例１と同様の乳化分散剤と補助乳化剤を加え、マイナスイオン加工剤とした。
繊維処理
木綿５０％、ポリエステル系合成繊維が５０％からなる平織物を、この加工液に浸漬し、マングルで絞り率９０％になるようにしたパッデイング処理をして、１００℃で３分間乾燥後、１７０℃で１分間熱処理した。
かかる加工布のマイナスイオン発生数を測定したところ、プラスイオン数が４００個／ｃｃ、マイナスイオン数が３８００個／ｃｃ、差し引きマイナスイオン数が３４００個／ｃｃであった。
【００２２】
比較例４
実施例２の加工剤に、マイナスイオン発生励起剤であるアナターゼ型二酸化チタン（光触媒）を添加しない以外は、実施例２と同様の方法で繊維処理した。
加工布のマイナスイオンの発生数を測定したところ、プラスイオンの発生数が４００個／ｃｃ、マイナスイオンの発生数が９００個／ｃｃ、差し引きマイナスイオンが５００個／ｃｃと、実施例２に比して、明らかにマイナスイオン発生数が劣った。
【００２３】
実施例３
実施例２の加工剤のアナターゼ型二酸化チタン（光触媒）の粒子径を５ｎｍとした以外は、実施例２と同様の方法で、繊維処理した。
加工布のマイナスイオンの発生数を測定したところ、プラスイオンの発生数が６００個／ｃｃ、マイナスイオンの発生数が１２００個／ｃｃ、差し引きマイナスイオンが６００個／ｃｃと、比較例４よりマイナスイオン発生数は増したが、実施例２に比べると、マイナスイオン発生数はかなり劣った。
【００２４】
実施例４
マイナスイオン加工剤の調製
二酸化ケイ素（Ａ）が８３％、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどの無機化合物（Ｂ）が７％、（Ａ）／（Ｂ）が１１．９である微多孔質（孔径が１０ｎｍ以下）の天然堆積物に、励起剤として自然放射性元素である酸化トリウムを含有するモナザイトの粉末を１０％添加した物を、全体の固形分が２０％になるように水スラリーとしたマイナスイオン加工剤を作成した。
繊維処理
この加工剤５部にシリコーン系樹脂バインダーを３部添加した加工液に、レーヨン３５％、ポリエステル系合成繊維６５％からなる織物を浸漬し、後は実施例１と同様に加工した。得られた加工布は静置状態でマイナスイオンが４５０個／ｃｃ、物理刺激を与えた状態で３２００個／ｃｃであった。なお、プラスイオンは静置状態で２７０個／ｃｃ、物理刺激を与えた状態で３５０個／ｃｃであった。
【００２５】
比較例６
実施例４のマイナスイオン加工剤を励起剤としてモナザイト系の自然放射線元素を添加しないものとした以外は実施例４と同様の方法で、繊維処理した。加工布のマイナスイオン発生性は静置状態ではゼロ、物理刺激を与えた状態では９５０個／ｃｃであり、モナザイト系の自然放射線元素を含んだ励起剤を添加したものに比べ、明らかにマイナスイオンの発生性は劣った。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の加工剤は、放射性物質を主成分とすることなく、比較的安価な素材で、確実にマイナスイオン放射性に優れた繊維加工品の提供を可能とする。