(57)【要約】【課題】マイナスイオンを発生し、且つ高い耐久撥水性能を有する機能性繊維構造物を提供すること。【解決手段】本発明の繊維構造物は、特定の無機の多孔質物とバインダーにマイナスイオンの発生を阻害しないように架橋型シリコーン撥水剤とフッ素系撥水剤を一定の割合で配合した加工をすることによって高い耐久撥水性能とマイナスイオンの発生をすることを特徴とする機能性をもった繊維構造物である。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
撥水機能を有する繊維構造物であって、摩擦または振動の少なくとも一つを伴う繰り返し応力が５００Ｐａ以上の状況下で、該繊維構造物の表面からの距離が１０ｃｍ内における、空気中の負帯電粒子の数が３００個／ｃｃ以上であることを特徴とする繊維構造物。
【請求項２】
植物系粉末、鉱物系粉末および無機多孔物質から選ばれた少なくとも１つの負帯電粒子発生体を含むことを特徴とする請求項１に記載の繊維構造物。
【請求項３】
該負帯電粒子発生体が、多孔物質であり、平均細孔半径が２０ｎｍ以上でありかつ比表面積が１５ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の繊維構造物。
【請求項４】
該負帯電粒子発生体が、二酸化ケイ素４０重量％以上および酸化アルミニウム２重量％以上からなる請求項１〜３のいずれかに記載の繊維構造物。
【請求項５】
該負帯電粒子発生体が、該繊維構造物に対して０．０１〜５０重量％の割合で含まれることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の繊維構造物。
【請求項６】
該負帯電粒子発生体の平均粒子径が０．０１〜５μｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の繊維構造物。
【請求項７】
該負帯電粒子発生体が、バインダー樹脂によって該繊維構造物上に固着されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の繊維構造物。
【請求項８】
該バインダーが該繊維構造物に対して、０．０１〜５０重量％の割合で含まれることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の繊維構造物。
【請求項９】
該繊維構造物が、シリコーン系撥水剤、パラフィン系撥水剤、ウレタン系撥水剤および尿素系撥水剤から選ばれた少なくとも１つの撥水剤とフッ素系撥水剤の配合によって撥水性を付与されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の繊維構造物。
【請求項１０】
該繊維構造物が、洗濯１０回後に４．５級以上の撥水度を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の繊維構造物
【請求項１１】
繊維構造物が、衣料、カーテン、寝装具、壁装材、車内内装材およびシート材から選ばれた、いずれかの用途に用いられるものである請求項１〜１０のいずれかに記載の繊維構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撥水機能を有し且つマイナスイオンの発生をする機能性を有する繊維構造物に関する。さらに詳しくは、衣料、寝具、カーテン、壁装材、車内内装材およびシート材から選ばれたいずれかの用途等に広く応用できる繊維構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球温暖化や酸性雨などの環境問題が大きく取り上げられている。その中で特に、都会における日常生活の中で排気ガスなどによる空気中のプラスイオンが増大し、マイナスイオンが少なくなり、我々の体や環境に悪影響を及ぼしていると言われている。プラスイオンがマイナスイオン比べ増大すると、酸化腐敗、体内異常、老化が進むといわれ、いま我々の体や環境、植物、水までが弱酸性化している。そこで不足しているマイナスイオンを作り出し、中性に還元していくのがマイナスイオン効果である。マイナスイオンによる癒し効果が広まるにつれ、様々な用途への展開が進み、特にアウター用途においてマイナスイオンを発生し、耐久撥水性能を持つものが望まれた。
【０００３】
一方、撥水効果としては、フッ素系撥水剤が他の撥水剤に比べて高いことは知られていたが、フッ素系撥水剤はマイナスイオンの発生を阻害してしまうため単独で加工することは困難であった。また他の撥水剤では初期撥水のみで洗濯で脱落してしまうため、十分な撥水性が得られなかった。以上のことから、撥水性能とマイナスイオンの発生を有する素材の開発は非常に困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、高い耐久撥水性と、マイナスイオンの発生機能とを有する繊維構造物を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、つぎのような手段を採用するものである。
（１）撥水機能を有する繊維構造物であって、摩擦または振動の少なくとも一つを伴う繰り返し応力が５００Ｐａ以上の状況下で、該繊維構造物の表面からの距離が１０ｃｍ内における、吸気中の負帯電粒子の数が３００個／ｃｃ以上であることを特徴とする繊維構造物。
（２）植物系粉末、鉱物系粉末および無機多孔質物質から選ばれた少なくとも１つの負帯電粒子発生体を含むことを特徴とする上記（１）に記載の繊維構造物。
（３）該負帯電粒子発生体が、多孔物質であり、平均細孔半径２００ｎｍ以上であり、かつ比表面積１５ｍ２／ｇ以上であることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の繊維構造物。
（４）該負帯電粒子発生体が、二酸化ケイ素４０重量％以上および酸化アルミニウム２重量％以上からなる上記（１）〜（３）のいずれかに記載の繊維構造物。
（５）該負帯電粒子発生体が、該繊維構造物に対して０．０１〜５０重量％の割合で含まれることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかにに記載の繊維構造物。
（６）該負帯電粒子発生体が、平均粒子径が０．０１〜５μｍの範囲であることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の繊維構造物。
（７）該負帯電粒子発生体が、バインダー樹脂によって該繊維構造物上に固着されていることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の繊維構造物。
（８）該バインダーが該繊維構造物に対して、０．０１〜５０重量％の割合で含まれることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに記載の繊維構造物。
（９）該繊維構造物が、シリコーン系撥水剤、パラフィン系撥水剤、ウレタン系撥水剤および尿素系撥水剤から選ばれた少なくとも１つの撥水剤とフッ素系撥水剤の配合によって撥水性を付与されたことを特徴とする上記（１）〜（８）のいずれかに記載の繊維構造物。
（１０）該繊維構造物が洗濯１０回後に４．５級以上の撥水度を有することを特徴とする上記（１）〜（９）のいずれかに記載の繊維構造物。
（１１）繊維構造物が、衣料、カーテン、寝装具、壁装具、車内内装材およびシート材から選ばれた、いずれかの用途に用いられるものである上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の繊維構造物。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の繊維構造物は、撥水機能を有し、かつ、摩擦または振動の少なくとも１つを伴う繰り返し応力５００Ｐａ以上の状況下で、該繊維構造物の表面からの距離が１０ｃｍ内における、空気中の負帯電粒子の数が３００個／ｃｃ以上である。
【０００７】
本発明の繊維構造物は、合成繊維、天然繊維を使用することができ、特に限定されないが、洗濯耐久性、用途からして好ましくはポリエステル系繊維を３０重量％以上含む繊維から構成されているものである。ここでポリエステル系繊維としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレートなどが好ましく使用される。また、かかるポリエステル系繊維を構成するポレエステルとしては、第３成分を共重合したものも使用することができ、かかる第３成分としては、イソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、メトオキシポリオキシエチレングリコールなどを共重合させたものが好ましく使用される。ポリエステル系繊維の他の例としては、例えばポリアミド、ポリアクリル等の合成繊維、アセテート、レーヨン等の半合成繊維、木綿、羊毛、絹、麻等の天然繊維等が挙げられる。
【０００８】
本発明でいう繊維構造物とは、布帛状態はもちろん、帯状物、紐状物、糸状物など、繊維から構成されるものを含むものである。構造、形状はいかなるものであってもさしつかえないが、好ましくは合成繊維を主体とした布帛状のもの、すなわち織物、編物、不織布がよく、複合材料であってもよい。
【０００９】
本発明においては、植物系粉末、鉱物系粉末および無機多孔物質から選ばれた少なくとも１つの負帯電粒子発生体を含んでいることがマイナスイオンによる癒し効果を得る点で好ましい。
【００１０】
植物系粉末としては、木や竹の炭を粉砕した物が好ましく用いられる。炭は遠赤外線を発生し、ホルミシス効果を与えることが知られている。
【００１１】
鉱物系粉末としては、トルマリン等の微弱な放射線を発生させる物が好ましく用いられる。
【００１２】
無機多孔物質としては、古代海底のミネラル成分を含んだ泥や珪藻土等のシリカを含有した物が好ましく用いられる。特に、平均細孔半径２０ｎｍ以上でかつ比表面積が１５ｍ２／ｇ以上からなる無機物を主体としたのものが好適に用いられる。中でも二酸化ケイ素を４０重量％以上、酸化アルミニウムを７重量％以上含む場合、他の酸化物と比較して、比表面積が大きいことから、負帯電粒子発生体全体の比表面積が増加するという点で特に好ましい。
細孔半径、比表面積、細孔容積は共に多孔質の孔に関する数値化した表現方法であり、お互いに比例した関係である。細孔半径が大きくなると、一般的に比表面積、細孔容積も大きくなる傾向がある。細孔半径、比表面積、細孔容積が大きいことは、それだけ気体（空気）または液体（水）との接触面積が増えることで活性が高いことを意味する。例を挙げると消臭剤として用いられている椰子殻活性炭は細孔半径１．１ｎｍ、比表面積９００ｍ２／ｇ、細孔容積０．５ｍｌ／ｇである。
【００１３】
また、多孔物質として特定の天然無機物の多孔質泥が好ましく用いられる。これは主に数千年前に、海中や湖中の各種ネクトン（殻、魚類）、プランクトン（微生物）、藻類などが地殻変動で埋没、堆積したと推定される泥で、日本ではある一部の特定の地域に分布している。例えば福島県東白川郡棚倉町や滋賀県甲賀郡信楽町の山中の断層に含まれている。天然多孔質泥はマイナスイオンを発生し、また３５℃における遠赤外線の放射が認められている。
【００１４】
本発明の負帯電粒子発生体は、繊維構造物に対して、０．０１〜５０重量％の割合で含まれていることが、マイナスイオンによる癒し効果を得る点で好ましい。また、負帯電粒子発生体発生体の平均粒子径は、０．０１〜５μｍの範囲であることが、繊維構造物に固着させる点で好ましい。粒子径が小さすぎるとバインダー樹脂の中に埋没してしまう。また、大きすぎると摩擦や振動によって簡単に脱落してしまうからである。ここで、平均粒子径は、例えば島津  ＳＡＬＤ−２０００Ｊにより測定する。
【００１５】
本発明において、負帯電粒子発生体の繊維構造物への付与方法は、バインダー樹脂により付与する方法、繊維内部にあらかじめ練り混む方法等が挙げられる。
【００１６】
バインダーを用いる場合、バインダーとは、負帯電粒子発生体を繊維に付着させる役目を有しており、特に限定はしないが風合いや、洗濯耐久性などからして、アクリル系、ポリウレタン系、シリコーン系、メラミン系、グリオキザール系樹脂などを用いればよい。
【００１７】
バインダー樹脂は、繊維構造物に対し、０．０１〜５０重量％の割合で含まれていることが、負帯電粒子発生体を繊維構造物にしっかり固着させる点で好ましい。
【００１８】
本発明の繊維構造物は、撥水機能を有するが、撥水機能は撥水剤を用いたり、組織を緻密化することによって水の進入を防ぐことによって付与される。
【００１９】
撥水剤としてはマイナスイオンの発生を阻害することなく且つ撥水機能を有する樹脂が用いられ、シリコーン系撥水剤、パラフィン系撥水剤、ウレタン系撥水剤、尿素系撥水剤などが好適に用いられる。フッ素系撥水剤は、マイナスイオンの発生を阻害する。ただし、繊維構造物に対して２０重量％以下であれば、マイナスイオンの発生を阻害しなくなるが、十分な撥水性能が得られないため、他の撥水剤と配合して用いる必要がある。
【００２０】
本発明の繊維構造物の製造方法の一例を以下に示す。
【００２１】
負帯電粒子発生体を繊維表面上に付与させるため負帯電粒子発生体の水分散液とバインダー水溶液を混合し加工液とする。この加工液に繊維構造物を含浸させた後、マングルロールなどで一定量に絞り、ドライーキュア工程を経るか、この加工液を適当な粘度に調整して、ナイフコータやグラビアロールコータ、捺染などで塗布した後、２００℃以下の温度で固着させる。固着させた後に、該撥水剤を混合した加工液に該繊維構造物を含浸させた後、マングルロールなどで一定量に絞り、ドライーキュア工程を経るか、あるいは、この加工液を適当な粘度に調整して、ナイフコータやグラビアロールコータ、捺染などで塗布した後に、２００℃以下の温度で固着させる。
【００２２】
本発明の繊維構造物の効果としては、撥水機能を有し且つマイナスイオンを発生することによる癒し効果が挙げられる。また無機多孔物質を用いた場合、無機多孔物質は上述したように、数千年前に海中や湖中のネクトン、プランクトン、藻類などが地殻変動で埋没、堆積した天然無機物を主体とした物質で、好気性のバクテリアが棲息しているほか、数十種類のミネラルや生物に必要な栄養素を含んでいることが最近わかっっており、これらの性能により、繊維構造物としてマイナスイオンによる癒し効果を得られることと撥水機能によって雨天の着用時における快適性が向上する。
【００２３】
本発明の繊維構造物はマイナスイオン、撥水性などの機能が付与されているので、衣料、カーテン、寝装具、壁装材、車内内装材およびシート材等の用途に最適に用いられる。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の％および部とは、断らない限り重量基準である。また、実施例中での品質評価は次の方法に従った。
＜細孔容積、平均細孔半径の測定＞
水銀圧入法細孔分布測定（ＰＤ）
装置：カルロエルバ２２００型
ＳＥＭによる拡大写真撮影
＜比表面積の測定＞
装置：ＱＵＡＮＴＡ  ＣＨＲＯＭＥ社製  ＱＵＡＮＴＡ  ＳＯＲＢ  ＯＳ−８
測定条件：ＤＥＴ−１点法、流通法、ＴＤＣ検出
前処理：Ｎ２  下  ２５０℃×１５分
2005036328.tif 000002
【００２５】
サンプルサイズ  ２０×３０ｃｍ
評価：吸引口から１０ｃｍでサンプルを５分間振動させて、マイナスイオンの平均発生量  個／ＣＣ
＜撥水度の測定＞
装置：撥水度試験器（ＪＩＳ  Ｌ  １０９２に規定されているもの）
測定方法：約２０ｃｍ×約２０ｃｍ  の試料片を３枚採取する。試験片の表側を上にして撥水度試験器の金属わくに、しわのできないように取り付け、スプレーの中心が金属わくの中心と一致するようにする。常温水２５０ｍｌを漏斗に注ぎ、その全量を２５〜３０秒間で試験片上に散布する。金属わくを台から取りはずし、裏面への漏水の有無を確認した後、その一端をもち試験片の表側を下向きにして他端で台を１回軽くたたき、さらに１８０度まわし一端をもちかえて同様に１回軽くたたき、余分の水滴を除く。試験片の表側のぬれた状態を判定標準写真と対比して等級区分し、３回の平均値で表わす。
実施例１
ポリエチレンテルフタレート１６７ｄｔｅｘ−１４４フィラメント仮撚加工糸の編地（ピックアップ率：１００％、目付：１７０ｇ／ｍ２  ）を用い、平均粒子径０．４μｍ、比表面積３７．８ｍ２／ｇ、平均細孔半径５０ｎｍで二酸化ケイ素５５重量％、酸化アルミニウム１３重量％を含む無機多孔物質を編地に対して３重量％付着するように調整した分散体と負帯電粒子発生体を繊維に固着させるバインダーを調液したものに浸漬後、マングルで絞り（絞り率８０％）、１３０℃×２分で乾燥後、ピンテンターで１８０℃×３０秒間乾熱処理を行い機能性付与加工布Ａを得た。
【００２６】
負帯電粒子発生体の水分散体              ３０ｇ／ｌ
シリコーン系バインダー                  １５ｇ／ｌ
アクリル系バインダー                    １５ｇ／ｌ
機能性付与加工布Ａについてマイナスイオン、撥水度の測定をおこなった。その結果を表１に示した。
実施例２
実施例１で得られた加工布Ａを処理液２に浸漬後、マングルで絞り（絞り率８０％）、１３０℃×２分で乾燥後、ピンテンターで１８０℃×３０秒間乾熱処理を行い機能性付与加工布Ｂ−１を得た。
【００２７】
処理液２
シリコン系撥水剤                        ３０ｇ／ｌ
フッ素系撥水剤                            ５ｇ／ｌ
機能性付与加工布Ｂ−１についてマイナスイオン、撥水度の測定をおこなった。その結果を表１に示した。
実施例３
実施例１で得られた加工布Ａを処理液２に浸漬後、マングルで絞り（絞り率８０％）、１３０℃×２分で乾燥後、ピンテンターで１８０℃×３０秒間乾熱処理を行い機能性付与加工布Ｂ−２を得た。
【００２８】
処理液２
シリコン系撥水剤                        ３０ｇ／ｌ
フッ素系撥水剤                          １０ｇ／ｌ
機能性付与加工布Ｂ−２についてマイナスイオン、撥水度の測定をおこなった。その結果を表１に示した。
実施例４
実施例１で得られた加工布Ａを処理液２に浸漬後、マングルで絞り（絞り率８０％）、１３０℃×２分で乾燥後、ピンテンターで１８０℃×３０秒間乾熱処理を行い機能性付与加工布Ｂ−３を得た。
【００２９】
処理液２
シリコン系撥水剤                        ３０ｇ／ｌ
フッ素系撥水剤                          ２０ｇ／ｌ
機能性付与加工布Ｂ−３についてマイナスイオン、撥水度の測定をおこなった。その結果を表１に示した。
比較例１
実施例１で得られた加工布Ａを処理液２に浸漬後、マングルで絞り（絞り率８０％）、１３０℃×２分で乾燥後、ピンテンターで１８０℃×３０秒間乾熱処理を行い機能性付与加工布Ｃ−１を得た。
【００３０】
処理液２
フッ素系撥水剤                            ５ｇ／ｌ
機能性付与加工布Ｃ−１についてマイナスイオン、撥水度の測定をおこなった。その結果を表１に示した。
比較例２
実施例１で得られた加工布Ａを処理液２に浸漬後、マングルで絞り（絞り率８０％）、１３０℃×２分で乾燥後、ピンテンターで１８０℃×３０秒間乾熱処理を行い機能性付与加工布Ｃ−２を得た。
【００３１】
処理液２
フッ素系撥水剤                          １０ｇ／ｌ
機能性付与加工布Ｃ−２についてマイナスイオン、撥水度の測定をおこなった。その結果を表１に示した。
比較例３
実施例１で得られた加工布Ａを処理液２に浸漬後、マングルで絞り（絞り率８０％）、１３０℃×２分で乾燥後、ピンテンターで１８０℃×３０秒間乾熱処理を行い機能性付与加工布Ｃ−３を得た。
【００３２】
処理液２
フッ素系撥水剤                          ２０ｇ／ｌ
機能性付与加工布Ｃ−３についてマイナスイオン、撥水度の測定をおこなった。その結果を表１に示した。
【００３３】
【表１】
2005036328.tif 000003
【００３４】
【発明の効果】
本発明の繊維材料を利用することにより、従来なかった耐久性のある優れたマイナスイオンの発生性、撥水等の機能が得られ、快適な日常生活を送ることが可能となる。