(57)【要約】【課題】  本発明は、繊維布帛の構造に依存せずに、浮遊する花粉が付着しにくく、かつ落ちやすい花粉付着防止性能に優れた繊維構造物を提供せんとするものである。【解決手段】  本発明の繊維構造物は、繊維表面に、無機微粒子を含有するポリアルキレンオキサイドセグメントを主体とする主鎖の両末端または一方の末端あるいは主鎖の側鎖として少なくとも２個以上のアクリルおよび／またはメタクリル基を有する重合性単量体を重合せしめてなる被膜が形成されており、該重合性単量体／無機微粒子の重量混合比が１／０．４〜１．０であって、かつ、該被膜は、５〜３００ｎｍの粒子径を有する該無機微粒子により微細な凹凸表面を有する凹凸が形成されている表面を有するものであることを特徴とするものである。【選択図】図１
2005281954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維表面に、無機微粒子を含有する、ポリアルキレンオキサイドセグメントを主体とする主鎖の両末端または一方の末端あるいは主鎖の側鎖として少なくとも２個以上のアクリル基および／またはメタクリル基を有する重合性単量体を重合せしめてなる被膜が形成されており、該被膜の厚みが５〜４０ｎｍであって、該重合性単量体／無機微粒子の重量混合比が１／０．４〜１．０、かつ、該被膜は、粒子径５〜４００ｎｍの該無機微粒子により微細な凹凸が形成されている表面を有するものであることを特徴とする繊維構造物。
【請求項２】
該無機微粒子が、酸化珪素である請求項１に記載の繊維構造物。
【請求項３】
該繊維構造物が、下記測定法により測定したときの繊維構造物表面への擬似花粉の付着数が２５０個以下の布帛である請求項１または２に記載の繊維構造物。
（測定方法）
７×７ｃｍの繊維布帛３０枚を２０℃×６５％ＲＨで２４時間調湿後、１ｇの擬似花粉とともにポリエチレンの袋の中に入れ、２０℃×６５％ＲＨの空気で、約２０リットルに膨らませて口を縛る。かかるポリエチレン袋を１回／１秒の速度で縛り口を基準に上下に１００回振ったのち、繊維布帛を取り出し、繊維布帛表面を５０倍に拡大した写真を３カ所撮り、写真の７．５×１０ｃｍの擬似花粉の個数を数え、３カ所の平均を計算する。
【請求項４】
該繊維構造物が、コート、ブルゾン、ウインドブレーカー、ブラウス、ドレスシャツ、スカート、スラックス、手袋、帽子、布団側地、布団干しカバーまたはカーテンである請求項１〜３のいずれかに記載の繊維構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、花粉症の原因である花粉が付着しにくい花粉付着防止性と制電性、吸水性、防汚性に優れた繊維構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
花粉症は２月〜４月頃のスギ花粉に代表されるように、ヒノキ、イネ、ブタクサ、ハンノキなど多くの花粉がアレルゲンとなり鼻、目、喉、皮膚などに不快感を与えるものであり、有効な治療法がないために年々、患者数が増大し、国民病とまでいわれている。
【０００３】
従来から、花粉症患者は、外出時には防塵マスクや防塵メガネをしたりなどの対策を講じているが、衣服に付着した花粉はそのまま家の中に持ち込んでいるので、屋内外を問わず花粉症に悩まされているのが現状である。
【０００４】
衣服等に付着した花粉をできるだけ屋内に持ち込まないために、繊維布帛の表面摩擦係数や表面粗さを規定し、花粉が付きにくく、かつ、落ちやすい繊維構造物が提案されている（特許文献１参照）。かかる繊維構造物は高密度の長繊維織物を弗素系撥水剤で処理し、布帛表面を平滑にして花粉をつきにくく、落ちやすくするには効果的なものであるが、短繊維を用いた布帛や編物では効果が不十分で、また、ブラウスやシャツ等の用途には布帛設計上、着用感に問題があった。
【０００５】
ポリアルキレングリコールを主鎖に持つビニル化合物の重合体で繊維表面を被覆する方法は特公昭５１−２５５９号公報等で知られているが、該皮膜の表面はヌルヌルとしたタッチになり、また目ズレがし易くなるなどの布帛特性を低下させるものであるため、該被膜形成時に無機微粒子を混合する方法が提案されている（特許文献２）。しかし、該文献には花粉の付着防止性の記載はなく、該特許で好ましい配合比とされている親水化化合物１に対し無機微粒子０．１〜０．３では花粉付着防止性能が不十分である。
【特許文献１】特開２００３−２２７０７０号公報
【特許文献２】特公昭６３−２９０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、繊維布帛の構造に依存せずに、浮遊する花粉が付着しにくく、かつ落ちやすい花粉付着防止性能に優れた繊維構造物を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の繊維構造物は、繊維表面に、無機微粒子を含有するポリアルキレンオキサイドセグメントを主体とする主鎖の両末端または一方の末端あるいは主鎖の側鎖として少なくとも２個以上のアクリル基および／またはメタクリル基を有する重合性単量体を重合せしめてなる被膜が形成されており、該被膜の厚みが５〜４０ｎｍであって、該重合性単量体／無機微粒子の重量混合比が１／０．４〜１．０、かつ、該被膜は、粒子径５〜４００ｎｍの該無機微粒子により微細な凹凸表面を有する１つの凹凸が形成されている表面を有するものであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、繊維布帛の構造などにより花粉付着防止性能が変動せず、さらには制電性、吸水性、防汚性をも兼ね備えた、洗濯耐久性に優れる花粉が付着しにくく、かつ落ちやすい繊維布帛を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、前記課題、つまり繊維布帛の構造、更に詳しくは使用する繊維の種類、糸のタテ、ヨコ密度、布帛形成構造、布帛表面の凹凸状態等に左右されない花粉が付きにくく、かつ落ちやすい花粉付着防止性能を有する繊維構造物について、鋭意検討した結果、繊維構造物に制電性能を付与することにより、浮遊する花粉の静電気による吸着を抑制し、繊維表面に衝突あるいは吸着した花粉が繊維表面から脱落しやすいように、繊維表面に微細な凹凸を形成することにより、かかる課題を一挙に解決することを究明したものである。
【００１０】
すなわち、５〜４００ｎｍという特定な粒子径を有する該無機微粒子を該特定単量体に混合して繊維表面で重合させて被膜を形成してみたところ、得られた繊維構造物は優れた制電性と花粉付着防止性を有するものであった。
【００１１】
本発明の繊維構造物は、繊維構造物を構成する単繊維に５〜４０ｎｍ、特に好ましくは１０〜３０ｎｍの被膜が形成されているものである。この被膜は、ポリアルキレンオキサイドセグメントを主体とする主鎖の両末端または一方の末端あるいは主鎖の側鎖として少なくとも２個以上のアクリルおよび／またはメタクリル基を有する単量体を重合せしめてなる被膜である。
【００１２】
本発明におけるポリアルキレンオキサイドセグメントを主体とする主鎖の両末端または一方の末端あるいは主鎖の側鎖として少なくとも２個以上のアクリル基および／またはメタクリル基を有する単量体としては、例えばポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールジアクリレート、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物ジメタクリレート、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物ジアクリレート、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物ジメタクリレート、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物ジアクリレート等を、単独あるいは２種以上の混合物として使用することができる。
【００１３】
かかる単量体を重合するために重合開始剤を使用することができ、重合開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリ、アゾビスイソブチロニトリル、硫酸アンモニウム等、一般的なビニル重合開始剤を使用することができる。かかる重合開始剤を用いて、８０〜１６０℃の飽和水蒸気または過飽和水蒸気雰囲気中で０．５〜１０分間の処理をすることにより、繊維表面に連続または非連続的皮膜を形成させることができる。かかる被膜の厚みは樹脂付着量によってコントロールすることができる。すなわち、重合性単量体および重合触媒の混合液を作成する際の樹脂有効成分濃度と繊維構造物を樹脂液に含浸させてマングルで絞る際の絞り率、つまりマングルの加圧圧力を適宜調整することにより樹脂付着量つまり被膜の膜厚をコントロールすることができる。一般的には、一定圧力で絞り樹脂有効成分濃度を変更することによりコントロールするものであり、樹脂有効成分濃度を低くする、または絞り率を高くすれば被膜の厚みは薄くなる傾向にある。
【００１４】
かかる被膜を単繊維表面に被覆させることにより、耐久性のある制電性、防汚性が得られるものである。
【００１５】
かかる被膜を形成することが花粉を吸着しにくくする耐久制電性を得るために重要である。しかしながら該被膜の表面は平滑で粘着性を有するものなので、花粉の離脱性を良くするために無機微粒子を含有させて被膜化し、表面に微細な凹凸を形成させる。
【００１６】
本発明の無機微粒子としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、カオリナイト、タルク、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、酸化マグネシウム等であり、これらを単独あるいは２種以上を混合して使用することができる。該粒子の粒子径としては５〜４００ｎｍであり、好ましくは１０〜２００ｎｍのものを使用する。５ｎｍより小さいと微細な凹凸を形成しにくく、４００ｎｍを越えると重合体の被膜形成が不十分となる場合があるため、無機微粒子としては粒径が５〜４００ｎｍの範囲内とする必要があるが、該粒径範囲外の粒径のものが上記凹凸形成に影響のない程度、例えば０％を超え、１０％程度まで含まれることはさしつかえない。該粒子範囲の無機粒子は、市販されている特定粒子範囲の無機粒子を使用することもできるが、好ましくは分散液の状態で使用するのが好ましい。かかる分散液は特に限定されるものではないが、例えばケイ素の重合反応によって反応媒体にシリカの核粒子が生成し、その粒子成長をコントロールすることによって、特定の粒子径を形成したものなどが好ましい。
【００１７】
本発明の重合性単量体と無機微粒子の重量混合比は、単量体１に対して好ましくは０．４以上、より好ましくは０．４〜１．０であり、０．４より少ないと表面凹凸が小さく、また１．０より多いと被膜形成性が悪くなり、花粉付着防止性能および制電性能が不十分になる場合がある。該無機粒子は該重合体被膜に均一もしくはランダムに含有されるものであり、繊維上に凹凸形状を有するものであれば特に限定されるものではない。
【００１８】
本発明の無機微粒子を含有する被膜を形成させる方法としては、重合性単量体、重合開始剤および無機微粒子を混合した水系液に、繊維布帛を浸積して、マングル等で絞って所定の付着量に調整した後、８０〜１６０℃の飽和水蒸気または過飽和水蒸気の雰囲気で０．５〜１０分、好ましくは１〜４分の処理を行い、しかる後に非イオン系界面活性剤と炭酸ナトリウム等を含む洗浄液中で４０〜８０℃の温度で１〜５分間洗浄、水洗して未反応の単量体や重合開始剤を除去し、１００〜１３０℃で乾燥、１４０〜１８０℃でヒートセット方法などを採用することができる。また、水系液を付与した後、１００〜１３０℃で乾燥した後に、水蒸気処理する方法も採用することもできる。かかる被膜形成加工をした後に、本発明の効果を阻害しない範囲で、帯電防止剤、吸水剤、吸湿剤、撥水剤、撥油剤、防汚剤、着色剤、増摩剤等で処理してもかまわない。
【００１９】
本発明の繊維構造物を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で１０００００倍で観察すると図１のごとくに該無機微粒子を含有した５〜４０ｎｍの被膜が単繊維上に形成されているものである。このように微細なを制電性を有し更に凹凸表面を有する被膜が、花粉を脱落しやすい性質を惹起することを究明したものである。
【００２０】
本発明の繊維布帛を構成する繊維としては、特に限定されないが、ポリエステル系繊維、ポリエチレン系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリアミド系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維などの合成繊維、レーヨン、アセテートなどの半合成繊維、木綿、麻、絹、羊毛などの天然繊維を使用することができ、
これらを単独または２種以上混合して使用することができ、また、長繊維でも短繊維でも良く、これらを混合して使用しても良い。本発明の繊維布帛の組織としては、前記繊維からなる織物、編物、不織布等のものを使用することができる。
【００２１】
本発明でいう擬似花粉とは、石松子（（有）津田商店  製）という花粉の粒径に近い天然物を指す。石松子は３０〜４０μｍのシダ科のヒカゲノカズラの胞子で花粉に近い粒径、形状を有するものであり、この石松子を擬似花粉として花粉の付着防止性を確認することが可能である。
【００２２】
本発明は、かかる擬似花粉１ｇをポリエチレン袋に入れ、７ｃｍ×７ｃｍの繊維布帛３０枚と共に１分間攪拌し、繊維布帛表面を５０倍に拡大した写真を３カ所撮り、写真の７．５ｃｍ×１０ｃｍの擬似花粉の個数を数えて、３カ所の平均値の個数が２５０個以下であるものである。付着個数が２５０個を越えると、布帛表面を肉眼で見たときに明らかに花粉の付着が確認され、花粉が付着しにくいとは言い難いものである。
【００２３】
本発明の繊維構造物は、花粉が付着しにくいということから、コート、ブルゾン、ウインドブレーカー、ブラウス、シャツ、スカート、スラックス、手袋、帽子、布団側地等の寝装具、カーテン等のインテリア用具などの用途に好適に使用されるものである。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、実施例中の品質評価は次の方法で実施した。
【００２５】
（花粉付着防止性）
＜付きにくさ＞
７×７ｃｍの繊維布帛３０枚を２０℃×６５％ＲＨで２４時間調湿後、１ｇの擬似花粉とともにポリエチレンの袋の中に入れ、２０℃×６５％ＲＨの空気で、約２０リットルに膨らませて口を縛る。かかるポリエチレン袋を１回／１秒の速度で縛り口を基準に上下に１００回振ったのち、繊維布帛を取り出し、繊維布帛表面を５０倍に拡大した写真を３カ所撮り、写真の７．５×１０ｃｍの擬似花粉の個数を数え、３カ所の平均を計算する。
＜落ちやすさ＞
上記サンプルの四隅の一片を持ち、３回振り払う。同様にもう一片を持ち３回振り払う。このサンプルについて上記同様に繊維布帛表面を５０倍に拡大した写真を３カ所撮り、写真の７．５×１０ｃｍの擬似花粉の個数を数え、３カ所の平均を計算する。
【００２６】
（制電性）
ＪＩＳ  Ｌ  １０９４Ｂ法（摩擦耐電圧測定法）に規定される方法で、２０℃×３０％ＲＨの雰囲気中で、対象布を木綿として摩擦耐電圧を測定し、（ｋＶ）で表示した。数値が大きいほど、制電性が悪いことを示す。
【００２７】
（吸水性）
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６に規定される方法で、布帛上に水滴を落とし、それが完全に吸収されるまでの時間を測定し、（ｓｅｃ）で表示した。数値が大きいほど、吸水性が悪いことを示す。
【００２８】
（防汚性）
ＪＩＳ  Ｌ  ０８２１に規定されている汚染液１５０ｃｃを直径６．４ｍｍのステンレス鋼球１０個をラウンダーメーター型洗濯試験機付属の４５０ｃｃ試験ビンに入れ、４０±２℃に予熱した後、試料（白：５ｃｍ×１０ｃｍ）を入れ、試験機に取り付け、４０±２℃にて２０分間回転した後、試料を取り出し、水洗した後風乾した。該汚染布の汚染の程度をＪＩＳ  Ｌ  ０８０５に規定された染色堅牢度試験用グレースケールで級判定し洗濯時における汚染のしにくさの程度を求めた。結果を（級）表示した。数値の大きいほど汚染しにくいことを示す。
【００２９】
（洗濯耐久性）
自動反転渦巻き電気洗濯機に、ＪＩＳ  Ｋ  ３３７に規定される弱アルカリ性合成洗剤を０．２％の濃度になるように溶解し、浴比１：５０で、４０±２℃の温度で、強条件で１０分洗濯し、次いで排水し水洗５分をする工程を１回としこれを１０回繰り返した後、風乾した。
【００３０】
実施例１〜９、比較例１〜１１
ポリエチレンテレフタレートからなる８４ｄｔｅｘ、７２フィラメントの仮撚り加工糸をタテ糸、ヨコ糸に使用して平織物を製織したのち、該織物を９５℃の温度で連続式精練機で常法に従い精練、湯水洗し、次いで１３０℃で乾燥、１８０℃でピンテンターセットした。引き続き、液流染色機で染色し、１３０℃で乾燥、１７０℃でピンテンターセットして、タテ／ヨコ密度１４０／８８本／２．５４ｃｍの紺色織物とした。該染色布を次に示す方法で処理し、性能を評価した結果を表１に示した。
【００３１】
なお、被膜厚みは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で繊維断面の１０００００倍拡大写真を撮り、測定した。
＜重合性単量体＞
ポリアルキレンオキサイドセグメントが分子量１０００であるポリエチレングリコールジメタクリレート（有効成分１００重量％）を使用した。
【００３２】
＜無機微粒子＞
次に示す粒径の酸化ケイ素の水分散液を使用した。なお、ここでいう有効成分とは水分散液中の酸化ケイ素のことであり、ｂ〜ｈについては示した粒径以外の粒径のものを数％含む。
ａ．スノーテックスＸＳ（粒径約４ｎｍ）（日産化学工業(株)製、有効成分２０重量％）
ｂ．スノーテックスＳ（粒径８〜１１ｎｍ）（日産化学工業(株)製、有効成分３０重量％）
ｃ．スノーテックス２０（粒径１０〜２０ｎｍ）（日産化学工業(株)製、有効成分２０重量％）
ｄ．スノーテックスＯＬ（粒径４０〜５０ｎｍ）（日産化学工業(株)製、有効成分２０重量％）
ｅ．スノーテックスＺＬ（粒径７０〜１００ｎｍ）（日産化学工業(株)製、有効成分４０重量％）
ｆ．ＣＬＡ１１０（粒径１８０〜２００ｎｍ）（共栄社化学(株)製、有効成分１０重量％）
ｇ．ＭＰ３０４０（粒径２７０〜３３０ｎｍ）（日産化学工業(株)製、有効成分４０重量％）
ｈ．ＭＰ４５４０（粒径４２０〜４８０ｎｍ）（日産化学工業(株)製、有効成分４０重量％）
＜処理液の調整＞
単量体を２ｇ／ｌ、１０ｇ／ｌ、２０ｇ／ｌ、４０ｇ／ｌの濃度で水に溶解し、該液に酸化ケイ素の有効成分が単量体１に対して０．１、０．４、０．９、１．２の重量比になるように添加した。酸化ケイ素を含まない処理液も調整した。
【００３３】
＜処理条件＞
染色布を処理液に浸積して、マングルで絞り、処理液の付着量が１００重量％になるように調整した後、１０６℃の飽和水蒸気雰囲気中にて３分間の処理を行った。
次いで、非イオン界面活性剤１ｇ／Ｌ、炭酸ナトリウム１ｇ／Ｌとした６０℃の水溶液中で１分洗浄し、水洗し、１３０℃で乾燥、１６０℃でピンテンターセットした。
【００３４】
【表１】
2005281954.tif 000003
【００３５】
表１から明らかなように、比較例に比して、実施例のものは、重合性単量体に特定比率で酸化ケイ素を混合しているもので、微細な凹凸を有する５〜４０ｎｍの被膜が形成されており、花粉付着防止性が優れ、かつ制電性、吸水性、防汚性をも兼ね備え、耐洗濯性にも優れることが判る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の繊維構造物を構成する繊維の一態様（実施例１）の断面拡大写真（１０００００倍）である。
【図２】図１に示した写真の模式図である。
【図１】
2005281954.tif 000004
【図２】
2005281954.tif 000005