(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車や一般住宅の内装、寝具に使用される不織布には、主として製造工程で使用される繊維油剤や、仕上げ剤が使用され、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなど人体に有害な揮発性有機物質の発生原因となっている。【解決手段】合成繊維よりなる不織布であって、厚さ５〜５０ｍｍ、目付１００〜２０００ｇ／平方メートル、揮発成分測定法による揮発性成分測定法によるアルデヒド類、芳香族炭化水素類、芳香族エステル類からなる各成分測定値が各々３．５マイクログラム／８０平方センチメートル以下であることを特徴とする不織布である。合成繊維としては、熱可塑性合成繊維とくにポリエステル繊維が好ましい。製法として、合成繊維を開繊・積層し、次に１５０〜２１０℃の熱風にさらし有機揮発分を除く方法、あらかじめ水洗して、有機成分よりなる静電防止剤を実質的に含まない合成繊維を開繊・積層し不織布とする方法、合成繊維を開繊・積層し、次に水洗・乾燥して有機揮発分を除く方法がある。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成繊維よりなる不織布であって、厚さ５〜５０ｍｍ、目付１００〜２０００ｇ／平方メートル、揮発成分測定法によるアルデヒド類、芳香族炭化水素類、芳香族エステル類からなる各成分測定値が各々３．５マイクログラム／８０平方センチメートル以下であることを特徴とする不織布。
【請求項２】
合成繊維を開繊・積層し、次に１５０〜２１０℃の熱風にさらし有機揮発分を除くことにより得られた不織布であって、
厚さ５〜５０ｍｍ、目付１００〜２０００ｇ／平方メートル、揮発性成分測定法によるアルデヒド類、芳香族炭化水素類、芳香族エステル類からなる各成分測定値が各々３．５マイクログラム／８０平方センチメートル以下であることを特徴とする不織布。
【請求項３】
水洗することにより、有機成分よりなる静電防止剤を実質的に含まない合成繊維を開繊・積層し、得られた不織布であって、
厚さ５〜５０ｍｍ、目付１００〜２０００ｇ／平方メートル、揮発性成分測定法によるアルデヒド類、芳香族炭化水素類、芳香族エステル類からなる各成分測定値が各々３．５マイクログラム／８０平方センチメートル以下であることを特徴とする不織布。
【請求項４】
合成繊維を開繊・積層し、次に水洗・乾燥して有機揮発分を除くことにより得られた不織布であって、
厚さ５〜５０ｍｍ、目付１００〜２０００ｇ／平方メートル、揮発性成分測定法によるアルデヒド類、芳香族炭化水素類、芳香族エステル類からなる各成分測定値が各々３．５マイクログラム／８０平方センチメートル以下であることを特徴とする不織布。
【請求項５】
請求項１〜４において、合成繊維が熱可塑性合成繊維であることを特徴とする不織布。
【請求項６】
請求項１〜４において、合成繊維がポリエステル繊維であることを特徴とする不織布。
【請求項７】
請求項１〜４において、合成繊維がポリエチレンテレフタレート繊維であることを特徴とする不織布。
【請求項８】
請求項１〜４において、アルデヒド類、芳香族炭化水素類、芳香族エステル類からなる各成分がホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン、フタル酸−ｎ−ブチル、テトラデカン、フタル酸−２−エチルヘキシルであることを特徴とする不織布。
【請求項９】
請求項１〜４において、不織布が、開繊・積層後ニードルパンチを施して得られた、実質的に接着剤を使用しないニードルパンチ式不織布であることを特徴とする不織布。
【請求項１０】
請求項１〜４において、アルデヒド類、芳香族炭化水素類、芳香族エステル類からなる各成分測定値として、ホルムアルデヒド０．３０マイクログラム／８０平方センチメートル以下、アセトアルデヒド０．３０マイクログラム／８０平方センチメートル以下、トルエン０．２１マイクログラム／８０平方センチメートル以下、キシレン０．７０マイクログラム／８０平方センチメートル以下、エチルベンゼン３．０４マイクログラム／８０平方センチメートル以下、スチレン０．１８マイクログラム／８０平方センチメートル以下、フタル酸ジ−ｎ−ブチル０．１８マイクログラム／８０平方センチメートル以下、テトラデカン０．６９マイクログラム／８０平方センチメートル以下、フタル酸−２−エチルヘキシル０．１０マイクログラム／８０平方センチメートル以下であることを特徴とする不織布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や一般住宅の室内の内装や寝具などに使用される不織布であって、揮発性有機成分の極めて少ない不織布に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のエンジン音、路面走行時のサスペンションの作動音、車体全体の軋み音などが室内に入るのを防止するための吸音材や、内装材、緩衝材などとして、不織布が広く使用されている。また一般住宅においても、内装材などとして広く使用されているし、寝具などとしても広く使用されている。
【０００３】
そして、これら不織布には、製造工程で使用される静電防止・潤滑性向上のための繊維油剤や、製品の静電防止などのための仕上げ加工剤が広く使用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記の内装や寝具に使用される不織布には、主として製造工程で使用される繊維油剤や、仕上げ剤に起因してホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなど人体に有害な揮発性有機物質の発生原因となっている。
【０００５】
従来揮発性有機成分の少ない合成繊維の例として、無機系溶剤を使用して得られたアクリル繊維、あるいはアクリル繊維を８０℃以上の熱湯で処理することにより得られたアクリル繊維が知られている（特許文献１）。
しかし、アクリル繊維のみでは熱可塑性を有さないため、不織布とする場合、繊維相互の熱接着には適さない欠点がある。そこで、本発明の目的は、揮発性有機成分の極めて少なく、かつ自動車用内装材として有用な不織布を開発することである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３２７３３２号公報
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明は、
（１）合成繊維よりなる不織布であって、厚さ５〜５０ｍｍ、目付１００〜２０００ｇ／平方メートル、揮発性成分測定法によるアルデヒド類、芳香族炭化水素類、芳香族エステル類からなる各成分測定値が各々３．５マイクログラム／８０平方センチメートル以下であることを特徴とする、
（２）合成繊維を開繊・積層し、次に１５０〜２１０℃の熱風にさらし有機揮発分を除くことにより得られた不織布であって、
厚さ５〜５０ｍｍ、目付１００〜２０００ｇ／平方メートル、揮発性成分測定法によるアルデヒド類、芳香族炭化水素類、芳香族エステル類からなる各成分測定値が各々３．５マイクログラム／８０平方センチメートル以下であることを特徴とする、
（３）水洗することにより、有機成分よりなる静電防止剤を実質的に含まない合成繊維を開繊・積層し、得られた不織布であって、
厚さ５〜５０ｍｍ、目付１００〜２０００ｇ／平方メートル、揮発性成分測定法によるアルデヒド類、芳香族炭化水素類、芳香族エステル類からなる各成分測定値が各々３．５マイクログラム／８０平方センチメートル以下であることを特徴とする、
（４）合成繊維を開繊・積層し、次に水洗・乾燥して有機揮発分を除くことにより得られた不織布であって、
厚さ５〜５０ｍｍ、目付１００〜２０００ｇ／平方メートル、揮発成分測定法による揮発性成分測定法によるアルデヒド類、芳香族炭化水素類、芳香族エステル類からなる各成分測定値が各々３．５マイクログラム／８０平方センチメートル以下であることを特徴とする、
（５）  （１）〜（４）において、合成繊維が熱可塑性合成繊維であることを特徴とする、（６）  （１）〜（４）において、合成繊維がポリエステル繊維であることを特徴とする、
（７）  （１）〜（４）において、合成繊維がポリエチレンテレフタレート繊維であることを特徴とする、
（８）  （１）〜（４）において、アルデヒド類、芳香族炭化水素類、芳香族エステル類からなる各成分がホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン、フタル酸−ｎ−ブチル、テトラデカン、フタル酸−２−エチルヘキシルであることを特徴とする、
（９）（１）〜（４）において、不織布が、開繊・積層後ニードルパンチを施して得られた、実質的に接着剤を使用しないニードルパンチ式不織布であることを特徴とする、
（１０）  （１）〜（４）において、アルデヒド類、芳香族炭化水素類、芳香族エステル類からなる各成分測定値として、ホルムアルデヒド０．３０マイクログラム／８０平方センチメートル以下、アセトアルデヒド０．３０マイクログラム／８０平方センチメートル以下、トルエン０．２１マイクログラム／８０平方センチメートル以下、キシレン０．７０マイクログラム／８０平方センチメートル以下、エチルベンゼン３．０４マイクログラム／８０平方センチメートル以下、スチレン０．１８マイクログラム／８０平方センチメートル以下、フタル酸ジ−ｎ−ブチル０．１８マイクログラム／８０平方センチメートル以下、テトラデカン０．６９マイクログラム／８０平方センチメートル以下、フタル酸−２−エチルヘキシル０．１０マイクログラム／８０平方センチメートル以下であることを特徴とする。なお、ここで８０平方センチメートルとは、測定に使用した不織布の面積である。
【０００８】
揮発成分測定法はテドラー（登録商標）（以下テドラーと略す）を用いるテドラーバッグ法による。この方法による揮発性成分測定法は以下の工程からなる。
試験片の準備
（１）  製造から１４日後の材料を準備する。
（２）  試験片のサイズは、表面積８０平方センチメートル（例えば８×１０ｃｍとする）。
（３）  原則として、試験片準備後は即日測定を行う。やむを得ない場合は、準備した試料片をアルミ箔で包み、更にその上からプラスチックフィルムで包んだものを最後にプラスチック袋に密封して保管して使用する。保管期間は最長１か月とする。
【０００９】
試験片の加熱方法
作業のための試験器を図１に示す。
（１）  一口スリーブ付の１０Ｌ用テドラーバッグ（スリーブ外径７ｍｍ）１にシリコンチューブ５を接続し、ワンタッチストップバルブ４を取り付ける。
（２）  テドラーバッグ１に純窒素ガスを充填する。
（３）  充満させた純窒素ガスをアスピレータで抜く。
（４）  （２）、（３）の操作を２回繰り返す。
（５）  テドラーバッグ１の一端をはさみで切断する。
（６）  前記０００８の項で準備した試験片２を秤量し、切断面に保護テープを貼った後、テドラーバッグ１の中に入れる。
（７）  テドラーバッグ１の一端を二重折りにして幅広いテープで密封する。
（８）  テドラーバッグ１内に純窒素ガスを適当量入れる。
（９）  アスピレータで中の窒素ガスを抜く。この際、真空になってからの音の変化に注意して漏れが無いか確認する。
（１０）その後、一定量（４Ｌ）の純窒素ガスを、フローメーターを使用してテドラーバッグに充填しシリコンチューブ５に取り付けたワンタッチストップバルブ４を閉じる。
（１１）シリコンチューブ５の先に２０ｃｍ程度のテフロン（登録商標）（以下テフロンと略す）チューブ（外径８ｍｍ）６を取り付ける。
（１２）乾燥機８の中にテドラーバッグ１を入れ、テフロンチューブ６を上部温度計の穴より槽外に出し、クリップでテフロンチューブ６を留め、槽内に戻らないようにする。
（１３）テフロンチューブ６の先に３ｃｍ程度のシリコンチューブを取り付ける。
（１４）この状態のまま、６５℃で２時間加熱する。
【００１０】
揮発成分の採取
採取は上記工程の加熱終了後、加熱状態のまま行う。
アルデヒド類の採取方法
作業のための器具を図２に示す。
（１）  アルデヒド類の採取は、ＤＮＰＨカートリッジ７を使用する。
（２）  ＤＮＰＨカートリッジ７は、黄金色の帯側を上流側にして、シリコンチューブ５を介して連結し、下流側をポンプ及び回転流量計に連結する。
（３）  採取速度０．１Ｌ／ｍｉｎでテドラーバッグ内のガスを全量採取する。
（４）  採取終了後、ＤＮＰＨカートリッジ７の栓をしめる。
（５）  荷札にサンプル名やサンプル条件などを記入後、元々ＤＮＰＨカートリッジが入っていたアルミ製袋に収納し、適当なテープなどで密封する。その後分析するまで冷蔵庫で保管する。
【００１１】
揮発性炭化水素の採取方法
作業のための器具を図３に示す。
（１）  揮発性炭化水素の採取は、Ｔｅｎａｘ−ＴＡ（６０／８０メッシュ１．２５ｍＬ）１１を充填したものを使用する。
（２）  Ｔｅｎａｘ−ＴＡ１１を注射型パイレックス（登録商標）ガラス管（径０．５ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）に１００ｍｍまで充填し、２９０℃で８時間純窒素ガスを流しながらエージングを行い冷却する。
（３）  冷却後、直ちに栓をしめ、ガラス管のテーパ部分の口をテフロンテープで全量採気する。
（４）  採気後、直ちに栓をしめ、ガラス官のテーパ部分の口をテフロンテープで封じる。
（５）  荷札にサンプル名やサンプル条件などを記入後、アルミホイルに包み、更にその上から塩化ビニリデン系プラスチックフィルムで包んで、分析まで冷暗所で保存する。
【００１２】
分析方法
アルデヒド類の分析
採取が終了したＤＮＰＨカートリッジ７を次の手順で分析する。
（１）  アセトニトリル（高速クロマトグラフ用試薬）を６ｍＬ注射器にとり、ＤＮＰＨカートリッジ７の一端に連結し、ゆっくり抽出する。受器は、１０ｍＬの試験管などを使用する。
（２）  更に、溶媒が出た後に注射器に少量の空気をとり、ＤＮＰＨカートリッジ７に残存する溶媒すべてを流去する。
（３）  抽出後のアセトニトリルは、揮発性が高いので、直ちに密栓する。また保存を要する場合は冷蔵庫で最長１週間までとする。
（４）  （３）のアセトニトリル溶液は、高速液体クロマトグラフを用いて分析する。分析条件を表１に示す。また、標準資料は、アルデヒド−ケトン−ＤＮＰＨ誘導体混合溶液（例えば、ＲＡＤＩＡＮ製ＥＰＡ−０２８、５０〜１５０マイクログラム／ｍＬアセトニトリル溶液）を使用する。
（５）  得られた結果（Ａとする）は、単位がマイクログラム／ｍＬであるので、揮発量全量はこの６倍（６ｍｌで抽出したため）となる。すなわち揮発全量は、６Ａマイクログラム／８０平方センチメートルとなる。
【表１】
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液体クロマトグラフを使用した分析条件の一例を表１に示す。
【００１３】
揮発性炭化水素の分析
採取したＴｅｎａｘ−ＴＡ１１を次の要領で操作し、分析する。
Ｔｅｎａｘ−ＴＡ１１に採取した成分を熱脱着し、ガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）にて分析する。分析条件の一例を表２に示す。
【表２】
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ＧＣ−ＭＳキャピラリカラムは、１００％ジメチルポリシロキサンを使用する。
また標準ガスは、大気測定用のオゾンプレカアーサ用５８成分又は４４成分混合ガス（窒素バランス）（例えば、高千穂工業製ＰＡＭＳ５８  １００ｐｐｂ又はＰＡＭＳ４４  １００ｐｐｂ）を使用する。標準ガスは、ボンベ減圧弁に直接吸着管を連結し、極少量ずつ（０．１ｍＬ／ｍｉｎ以下）の流量で吸着させる。スプリットの場合は３Ｌ、スプリットレスの場合は１Ｌの採気量とする。
得られた結果（Ｂとする）は、単位がｐｐｂであるので式（１）により、マイクログラム／８０平方センチメートルの値（Ｄとする）に換算する
Ｄ＝｛（分子量×Ｂ）／２７．７３｝×０．００４５４・・・・（１）
ここで、２２．７３は、理想気体６５℃における１モルの容積（０℃、１気圧、２２．４Ｌ）を示し、０．００４５４は、６５℃での採取量を示す。
【００１４】
結果のまとめ
上記操作は、必ず部品なしでのブランク試験を実施する。式（２）により試験片からの揮発量を産出する。
（試験片からの揮発量）＝（上記方法による測定値）−（ブランク値）・・・（２）
揮発性有機成分、具体的にはホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン、フタル酸−ｎ−ブチル、テトラデカン、フタル酸−２−エチルヘキシルが３．５マイクログラム／８０平方センチメートル以下又は表３に示される値以下であることが好ましい。この範囲で健康に対する悪影響が少ないからである。
【表３】
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【００１５】
本発明では、揮発性有機成分の極めて少ない不織布として、合成繊維が使用される。合成繊維が使用される理由として、不織布製造工程における加熱に対する耐熱性が優れ、繊維自体から有機成分を発生させないからである。また熱処理工程を円滑に行うことができるため、熱可塑性合成繊維が好ましい。このような繊維として、ポリエチレンテレフタレート繊維、イソフタル酸など第三成分で改質した共重合ポリエチレンテレフタレート繊維、ナイロン６６をあげることができる。また、ポリエチレン繊維など低融点繊維や、アクリル繊維等熱可塑性を有さない繊維を少量混合して使用することも可能である。
【００１６】
本発明において、不織布の厚さ５〜５０ｍｍ、目付１００〜２０００ｇ／平方メートル
の範囲に限定する理由は、自動車の内層に使用する不織布として適正を有しているからである。この範囲より下では、消音性が劣るからであり、この範囲より大きいと、経済性が悪くなるからである。
【００１７】
本発明でいう不織布とは、織ったり編んだりすること無く、繊維相互を交絡させシート状にした繊維製品である。不織布には製造方法により分類して、ニードルパンチを使用したニードルパンチ不織布、湿式不織布、乾式不織布があるが、繊維相互の接合に接着剤を使用しないニードルパンチ不織布が好ましい。湿式不織布、乾式不織布では接着剤が使用されており、接着剤を使用すると、接着剤に起因した揮発性成分が発生するからである。
【００１８】
揮発性有機成分を少なくする方法は、繊維製造工程で使用される油剤を水洗で除いた後、ニードルパンチを施して製造する方法がある。
別の方法は、不織布にした後、水洗などを行って、揮発性成分の発生の原因となる油剤などを除去する方法である。また別の方法は、熱風を送り、油剤などの揮発性成分を、揮発させる方法である。なお、熱風による方法では、油剤のうち揮発性の少ない成分は残存することになる。
【００１９】
本発明不織布の製造工程の一例を、図４に示す。カードとは、繊維をほぐし、このほぐした繊維を層状に重ねて繊維の方向を揃える操作であり、フリースとは、繊維をほぐすと同時に気中に漂わせ次に堆積させることにより繊維方向を揃える操作である。ニードルパンチとは、繊維シートを針で突くことにより繊維を交絡させる操作である。
【実施例】
【００２０】
実施例１として、５ｄ×５１ｍｍのポリエチレンテレフタレート繊維８０重量部（以下「部」と略す）、５ｄ×５ｄ×５１ｍｍの灰色着色ポリエチレンテレフタレート繊維１５部、２ｄ×４８ｍｍテレフタール酸、イソフタール酸・エチレングリコール共重合繊維５部を図５の工程に準じて作成した。なお、開繊後はカード工程を行い、引き続き積層工程を行い、フリース工程は行わなかった。乾燥工程は、１７０〜２００℃の熱風を４分間吹き付けることで行った。
【表４】
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測定結果を表４に示す。いずれの揮発性有機成分も３．５マイクログラム／８０平方センチメートル以下であり、かつ表３に示した規格以下であり、揮発性有機成分の極めて少ない不織布であることが認められた。
【００２１】
実施例２として、５ｄ×５１ｍｍのポリエチレンテレフタレート繊維８０重量部、５ｄ×５ｄ×５１ｍｍの灰色着色ポリエチレンテレフタレート繊維１５部、２ｄ×４８ｍｍテレフタール酸、イソフタール酸・エチレングリコール共重合繊維５部を図２の工程に準じて作成した。なお、開繊後はカード工程を行い、引き続き積層工程を行い、フリース工程は行わなかった。ニードルパンチ後、８０℃の温水で水洗後、乾燥する方法をとった。揮発性成分の測定結果は表５に示す。
【表５】
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揮発性有機成分は、実施例１と同様に極めて少ない不織布であることが認められた。
【００２２】
実施例３として、５ｄ×５１ｍｍのポリエチレンテレフタレート繊維７５重量部、３ｄ×４８ｍｍのアクリル繊維５部、５ｄ×５ｄ×５１ｍｍの灰色着色ポリエチレンテレフタレート繊維１５部、２ｄ×４８ｍｍテレフタール酸、イソフタール酸・エチレングリコール共重合繊維５部混合後、４０℃の温水で洗浄して、製造工程で使用した油分を除き、静電防止のため、水を噴霧した後、図５の工程に準じて作成した。なお、開繊後はフリース工程を行い、引き続き積層工程を行い、カード工程は行わなかった。ニードルパンチ後、１７０℃に加熱乾燥する方法をとった。同様に揮発性有機成分は、極めて少ない不織布であることが認められた。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上の説明から明らかなように、本発明の揮発性有機成分の極めて少ない不織布は以下に列記したような実用上優れた効果を有する。
（１）  本発明による不織布は揮発性有機成分が少なく、自動車や一般住宅の室内における環境が向上する。
（２）  自動車の乗員、居住者に対し快適な環境を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】テドラーバッグ法測定装置の略図を示す。
【図２】アルデヒド類の採取装置の略図を示す。
【図３】揮発成分の採取装置の略図を示す。
【図４】Ｔｅｎａｘ−ＴＡ吸着装置の略図である。
【図５】不織布製造工程を示す工程図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    テドラーバッグ
２    試験片
３    測定試料挿入口
４    ワンタッチストップバルブ
５    シリコンチューブ
６    テフロンチューブ
７    ＤＮＰＨカートリッジ
８    乾燥機
９    回転流量計
１０  ポンプ
１１  Ｔｅｎａｘ−ＴＡ
１２  ストップバルブ
１３  吸着管
１４  石英ウール  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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