(57)【要約】【課題】幅広い種類の臭気原因物質を効果的かつ持続的に分解除去する能力を有する寝具用織物または編物を提供する。【解決手段】鉄、アルミニウム、カリウム、及びチタンを含む金属組成物からなり、かつ金属組成物中の金属含有割合が鉄１００ｐｐｍに対してアルミニウム１００〜５００ｐｐｍ、カリウム０．５〜５０ｐｐｍ、チタン０．１〜５０ｐｐｍである空気触媒を繊維表面に付着した繊維、及び架橋アクリレート系吸放湿性繊維からなる物質分解除去繊維を含む紡績糸から構成される寝具用織物または編物であって、物質分解除去繊維中の金属組成物の含有量が０．０１質量％以上であり、架橋アクリレート系吸放湿性繊維の含有量が５０質量％以上である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄、アルミニウム、カリウム、及びチタンを含む金属組成物からなり、かつ金属組成物中の金属含有割合が鉄１００ｐｐｍに対してアルミニウム１００〜５００ｐｐｍ、カリウム０．５〜５０ｐｐｍ、チタン０．１〜５０ｐｐｍである空気触媒を繊維表面に付着した繊維、及び架橋アクリレート系吸放湿性繊維からなる物質分解除去繊維を含む紡績糸から構成される寝具用織物または編物であって、物質分解除去繊維中の金属組成物の含有量が０．０１質量％以上であり、架橋アクリレート系吸放湿性繊維の含有量が５０質量％以上であることを特徴とする寝具用織物または編物。
【請求項２】
紡績糸が物質分解除去繊維以外の繊維を含み、物質分解除去繊維以外の繊維がポリエステル繊維、アクリル繊維、及び再生セルロース繊維からなる群から選ばれる少なくとも１種の繊維であることを特徴とする請求項１に記載の寝具用織物または編物。
【請求項３】
空気触媒を繊維表面に付着した繊維がポリエステル繊維及び／又はアクリル繊維であることを特徴とする請求項１又は２に記載の寝具用織物または編物。
【請求項４】
掛け布団又は敷き布団又は枕の側地として使用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の寝具用織物または編物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気触媒を付着した繊維と架橋アクリレート系吸放湿性繊維を併用して臭気原因物質を分解除去する能力を飛躍的に高めた寝具用織物または編物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の快適性、健康に対する意識の高まりから、汚染物質を分解または除去する機能を有する素材の開発が強く求められており、これらの機能に基づいて消臭性や抗菌性を有する物質分解除去剤が数多く提案されている。
【０００３】
特許文献１では、架橋構造およびカルボキシル基を有する重合体から形成され、かつ光触媒活性を有する金属酸化物微粒子を含有する光触媒含有繊維が提案されている。かかる金属酸化物微粒子は、悪臭物質、アレルゲン、菌、ウイルス等がカルボキシル基に吸着されるとともに光触媒で分解される機能を有するが、その機能を発揮するためには十分な光照射が必要であり、しかもカルボキシル基による吸着だけでは分解除去が不十分な物質が存在する問題があった。
【０００４】
特許文献２では、光照射なしで水酸化ラジカル、オゾン又は過酸化物を発生する空気触媒が固着された繊維構造体が提案されている。空気触媒は物質の分解除去の効果に優れるが、その機能を効果的に発揮するためには周囲に十分な量の水蒸気が持続的に存在することが必要であり、また、空気触媒だけでは分解除去が不十分な物質が存在する問題があった。
【０００５】
特許文献３では、鉄とアルミニウムとカリウムを含む金属組成物、および水を含有する水性組成物からなる消臭剤、抗菌剤、または防カビ剤が提案されている。この水性組成物は、対象物に固着すると水分が蒸発するため、その機能の持続的な発揮には限界があり、また、空気触媒だけでは分解除去が不十分な物質が存在する問題があった。
【０００６】
上述の特許文献１〜３の問題を解消するために、出願人は、幅広い種類の物質を効果的かつ持続的に分解除去する能力を有する物質分解除去剤を提案した（特許文献４参照）。しかしながら、特許文献４では、これらの物質分解除去剤の機能を寝具用織物または編物において具体的に実現する方法までは提案していなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−７４２４３号公報
【特許文献２】特開２００５−６０９０４号公報
【特許文献３】特開２００７−２１５９８８号公報
【特許文献４】ＰＣＴ／ＪＰ２０１５／０７９５８１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の特許文献４の技術をさらに進めるために創案されたものであり、その目的は、幅広い種類の臭気原因物質を効果的かつ持続的に分解除去する能力を有する寝具用織物または編物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、寝具用織物または編物において空気触媒を付着した繊維と架橋アクリレート系吸放湿性繊維を併用することにより、架橋アクリレート系吸放湿性繊維によって空気触媒の周囲の水蒸気濃度が持続的に高まり、これにより空気触媒から多量のＯＨラジカルが発生されて空気触媒の物質分解除去能力を最大限発揮させることができるとともに、これに架橋アクリレート系吸放湿性繊維の物質吸着能力が加わって、幅広い種類の臭気原因物質を分解除去する能力が相乗的に高まることを見い出し、本発明の完成に至った。
【００１０】
即ち、本発明は、以下の（１）〜（４）の構成を有するものである。
（１）鉄、アルミニウム、カリウム、及びチタンを含む金属組成物からなり、かつ金属組成物中の金属含有割合が鉄１００ｐｐｍに対してアルミニウム１００〜５００ｐｐｍ、カリウム０．５〜５０ｐｐｍ、チタン０．１〜５０ｐｐｍである空気触媒を繊維表面に付着した繊維、及び架橋アクリレート系吸放湿性繊維からなる物質分解除去繊維を含む紡績糸から構成される寝具用織物または編物であって、物質分解除去繊維中の金属組成物の含有量が０．０１質量％以上であり、架橋アクリレート系吸放湿性繊維の含有量が５０質量％以上であることを特徴とする寝具用織物または編物。
（２）紡績糸が物質分解除去繊維以外の繊維を含み、物質分解除去繊維以外の繊維がポリエステル繊維、アクリル繊維、及び再生セルロース繊維からなる群から選ばれる少なくとも１種の繊維であることを特徴とする（１）に記載の寝具用織物または編物。
（３）空気触媒を繊維表面に付着した繊維がポリエステル繊維及び／又はアクリル繊維であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の寝具用織物または編物。
（４）掛け布団又は敷き布団又は枕の側地として使用されることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の寝具用織物または編物。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の寝具用織物または編物は、架橋アクリレート系吸放湿性繊維の存在により空気触媒の周囲の水蒸気濃度を持続的に高めているので、空気触媒による有機物質及び無機物質（金属を除く）の分解・除去能力を十分に発揮することができ、また架橋アクリレート系吸放湿性繊維による物質の吸着効果も存在するため、幅広い種類の有機物質及び無機物質（金属を除く）に対する分解・除去能力が極めて優れている。従って、本発明の寝具用織物または編物を人間の身体が直接接触する掛け布団又は敷き布団又は枕などの側地に使用した場合、人間由来の臭気原因物質を効果的に分解除去することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の寝具用織物または編物は、特定の金属組成物からなる空気触媒を繊維表面に付着した繊維と、架橋アクリレート系吸放湿性繊維とからなる物質分解除去繊維を含む紡績糸から構成されるものであり、空気触媒と架橋アクリレート系吸放湿性繊維の相乗効果により物質の分解・除去能力を飛躍的に高め、消臭性、抗菌性、抗ウイルス性、防カビ性などを持続的に高いレベルで発揮するものである。
【００１３】
本発明の物質分解除去繊維において繊維に付着される空気触媒は、化学薬品を使用せずに、触媒効果により空気中の水分と反応してヒドロペルオキシルラジカル及びスーパーオキシドイオンを生成し、有害物質を分解し、さらに抗菌や消臭などの優れた効果を発揮するものである。
【００１４】
空気触媒は、鉄、アルミニウム、カリウム、及びチタンを含む金属組成物からなるものであり、例えば土壌から無機酸または硫酸によって抽出される鉄、アルミニウム、およびカリウムに、四水酸化チタン塩酸塩からのチタンを配合することにより製造されることができる。空気触媒自体は、その作用機序を含め、従来から広く知られており、市販品から入手することが可能である。
【００１５】
空気触媒中のカリウムは、空気触媒が物質を分解・除去する効果を奏するためのエネルギー源である。カリウムから放出される電子線等が周囲の水分子と衝突し、水和電子、原子状水素、水素ガス、ヒドロキシルラジカル、過酸化水素が生成される。水和電子及び原子状水素は酸化され、ヒドロペルオキシルラジカル及びスーパーオキシドイオンを生成し、ヒドロペルオキシルラジカルは原子状水素とともに過酸化水素を生成する。過酸化水素は鉄により還元され、ヒドロキシラジカル及び水酸化物イオンを生成する（フェントン反応）。過酸化水素は鉄により酸化され、ヒドロペルオキシルラジカル及び水素イオンが生成される。ヒドロキシラジカルとスーパーオキシドイオンは、強い酸化力を有し、これにより物質を分解・除去するとともに、微生物の増殖を阻害する効果を奏する。
【００１６】
鉄は、上述のようにヒドロキシラジカル及び水酸化物イオンの生成反応（フェントン反応）、並びにヒドロペルオキシルラジカル及び水素イオンの生成反応を促進する。アルミニウムは、対象物または担体への固着・固定のための結合材として機能する。チタンは、アルミニウム、鉄、及びカリウムによる物質分解・除去効果をさらに高める役割を有する。アルミニウム、カリウム及びチタンの含有量は、鉄１００ｐｐｍに対してそれぞれ１００〜５００ｐｐｍ、０．５〜５０ｐｐｍ、０．１〜５０ｐｐｍの割合であることが好ましい。さらに好ましくは、鉄１００ｐｐｍに対してそれぞれ１００〜３００ｐｐｍ、１〜１０ｐｐｍ、０．１〜５ｐｐｍの割合である。また、金属組成物中の鉄含有量は１０〜１００ｐｐｍ、アルミニウム含有量は１０〜１００ｐｐｍ、カリウム含有量は０．１〜１０ｐｐｍ、チタン含有量は０．０１〜１ｐｐｍであることが好ましい。
【００１７】
空気触媒が表面に付着される繊維は、繊維長が３０〜７０ｍｍで単糸繊度が２．０〜７．０ｄｔｅｘであることが好ましい。また、かかる繊維としては、特に限定されないが、ポリエステル繊維及び／又はアクリル繊維を使用することが好ましい。繊維への空気触媒の付着方法としては、従来公知の方法を適宜採用することができるが、例えば空気触媒の成分を繊維の周囲表面にスプレーで塗布して乾燥する方法や空気触媒の成分を溶解した溶液中に繊維を浸漬して乾燥する方法が挙げられる。
【００１８】
本発明の物質分解除去繊維で使用する架橋アクリレート系吸放湿性繊維は、架橋構造と０．１〜１０ｍｍｏｌ／ｇのカルボキシル基を有するアクリレート系重合体を構成成分とする従来公知の繊維が使用可能である。かかる繊維としては、例えば特開２０００−３１４０８２号公報に記載のように、アクリロニトリル含有率が８５〜９５重量％であるアクリル系繊維に対するヒドラジン系化合物による架橋処理によって導入される窒素含有量の増加が、１．０〜５．０重量％である架橋アクリレート系繊維であって、残存ニトリル基の一部が３．０〜６．０ｍｅｑ／ｇのアルカリ金属塩型カルボキシル基に変換されており、しかも２０℃×５０％ＲＨ条件と２０℃×９５％ＲＨ条件との吸湿率差が５０重量％以上１５０重量％以下である吸放湿性繊維が挙げられる。架橋アクリレート系繊維は、上述のようにＮａ塩、Ｍｇ塩、Ｃａ塩などの塩型カルボキシル基に変換されたもの以外に、塩型に変換されていないＨ型カルボキシル基タイプのものがある。いずれのタイプも使用可能である。架橋アクリレート系繊維は、繊維長が３０〜７０ｍｍで単糸繊度が２．０〜１１．０ｄｔｅｘであることが好ましい。
【００１９】
本発明の物質分解除去繊維は、上述の空気触媒を繊維表面に付着した繊維と架橋アクリレート系吸放湿性繊維とを質量比で５：９５〜５０：５０の割合で混綿機などを使用して均一に混合して使用することが好ましい。本発明の寝具用織物または編物は、この本発明の物質分解除去繊維を含む紡績糸を使用して織られるか又は編まれることによって構成される。本発明の寝具用織物または編物における空気触媒を表面に付着した繊維と架橋アクリレート系吸放湿性繊維の割合は、それぞれ３〜２０質量％、５〜５０質量％であることが好ましい。
【００２０】
本発明の物質分解除去繊維における空気触媒の金属組成物の含有量は、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．０３質量％以上、さらに好ましくは０．０５質量％以上であり、上限は特に限定されないが、経済的な観点から２０質量％である。また、本発明の物質分解除去繊維における架橋アクリレート系吸放湿性繊維の含有量は、５０質量％以上、好ましくは６０質量％以上であり、上限は特に限定されないが、経済的な観点から９５質量％である。
【００２１】
本発明の寝具用織物または編物で使用する紡績糸では、加工の容易性及びコストの点から、上述の物質分解除去繊維以外の繊維を使用することが好ましい。寝具用織物または編物で使用する紡績糸中の物質分解除去繊維の使用割合は２０〜８０質量％であることが好ましく、残りを物質分解除去繊維以外の繊維にすることが好ましい。物質分解除去繊維以外の繊維としては、特に限定されないが、ポリエステル繊維、アクリル繊維、及び再生セルロース繊維からなる群から選ばれる繊維を使用することが好ましい。これらの繊維は、単独で又は複数種の組み合わせで使用することができる。かかる繊維は、繊維長が３０〜７０ｍｍで単糸繊度が２．０〜８．０ｄｔｅｘであることが好ましい。
【００２２】
上述の物質分解除去繊維と、物質分解除去繊維以外の繊維とを均一に混合して常法により紡績糸を作成した後、この紡績糸を用いて従来公知の一般的な寝具用織物または編物の製造方法によって織物または編物に加工することができる。本発明の織物または編物中の紡績糸の使用割合は、少なくとも２０質量％であることが好ましい。例えば、上述の原料繊維を混綿した紡績糸を編機を用いて丸編みで編成した後、染色し、表面の仕上げ調整を行なうことにより、編物からなる寝具用側地を作成することができる。また、経糸にポリエステルマルチフィラメント、緯糸に前述の紡績糸を用いて平織りによって織物を得ることによって織物からなる寝具用側地を作成することができる。このようにして得られた本発明の織物または編物は、厚み０．１〜０．８ｍｍ、目付１０〜２００ｇ／ｍ２であることが好ましい。
【００２３】
本発明の寝具用織物または編物は、様々な用途に展開することができるが、その物質分解除去性能から人体が長時間密着する掛け布団又は敷き布団又は枕の側地として使用することが好ましい。掛け布団又は敷き布団又は枕の側地としての使用方法は、特に限定されず、従来公知の方法を採用することができる。
【００２４】
本発明の寝具用織物または編物は、アンモニア、酢酸、イソ吉草酸、硫化水素、インドール、トルエン、一酸化窒素、二酸化窒素などの幅広い有機及び無機物質（金属を除く）を持続的に分解除去することができる。また、菌やウイルスやカビの増殖を抑制する抗菌機能も有する。さらに、タバコのヤニなどの汚れ物質や花粉へも適応可能である。また、果物や野菜などの生鮮食品より生成する成長促進ホルモン（エチレンガス）の分解も可能である。
【実施例】
【００２５】
本発明の寝具用織物または編物の効果を実施例によって以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
実施例１
（１）空気触媒を繊維表面に付着した繊維Ａの準備
空気触媒として市販の「ＴｉＯＴｉＯ」（（株）サンワード商会製）を用意した。この「ＴｉＯＴｉＯ」の金属組成を分析したところ、鉄１７ｐｐｍ、アルミニウム２４ｐｐｍ、カリウム０．２２ｐｐｍ、チタン０．０８ｐｐｍであり、鉄１００ｐｐｍに対してアルミニウム１４１ｐｐｍ、カリウム１．２９ｐｐｍ、チタン０．４７ｐｐｍの含有割合であった。繊維長６４ｍｍ、単糸繊度６．６ｄｔｅｘの開繊したポリエステル繊維をベルトコンベヤーに乗せ、スプレーを用いて空気触媒の付着量が２．０質量％となるように塗布した。塗布したポリエステルを１２０℃で３分間乾燥処理し、空気触媒を繊維表面に付着した繊維Ａを得た。
【００２７】
（２）架橋アクリレート系吸放湿性繊維Ｂの準備
架橋アクリレート系吸放湿性繊維Ｂとして「モイスファイン」（東洋紡（株）製）を使用した。この繊維Ｂの繊維長は４８ｍｍ、単糸繊度は５．１ｄｔｅｘであった。
【００２８】
（３）繊維Ａ及び繊維Ｂ以外の繊維Ｃの準備
繊維Ｃとして繊維長５１ｍｍ、単糸繊度６．６ｄｔｅｘの汎用ポリエステル繊維を用意した。
【００２９】
（４）紡績糸の作成
繊維Ａと繊維Ｂと繊維Ｃを混綿機でそれぞれ１：２：２の質量比となるように均一に混綿し、常法により紡績糸を作成した。
【００３０】
（５）寝具用編物の作成
上記のようにして得られた紡績糸を使用して１８ゲージの編機により丸編みし、掛け布団の側地として使用可能な寝具用編物を作成した。この編物は、厚さ０．４ｍｍ、目付１５ｇ／ｍ２であった。
【００３１】
実施例２
空気触媒として、市販品ではなく、特開２００７−２１５９８８号公報の製造例１（金属組成物製造）に記載の方法に従って作製した土壌由来の金属組成物からなる空気触媒を使用した以外は、実施例１と同様にして紡績糸及び寝具用編物を作成した。なお、ここでの空気触媒の金属組成物中の金属元素の種類と含有量について同様に分析したところ、鉄、アルミニウム、カリウム、チタンはそれぞれ２３ｐｐｍ、３３ｐｐｍ、０．８１ｐｐｍ、０．０７ｐｐｍであり、鉄１００ｐｐｍに対してアルミニウム１４３ｐｐｍ、カリウム３．５２ｐｐｍ、チタン０．３０ｐｐｍの含有割合であった。
【００３２】
実施例３
架橋アクリレート系吸放湿性繊維Ｂとして「ベルオアシス」（帝人（株）製）を使用した以外は、実施例１と同様にして紡績糸及び寝具用編物を作成した。この繊維Ｂの繊維長は５１ｍｍ、単糸繊度９．０ｄｔｅｘであった。
【００３３】
実施例４〜５
表１に記載の紡績糸の構成比率にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして紡績糸及び寝具用編物を作成した。
【００３４】
実施例６
経糸にマルチフィラメントのポリエチレン長繊維加工糸（１６５ｄｔｅｘ／４８ｆ）を、緯糸に実施例１に記載の紡績糸を使用してそれぞれ１２０本、１６０本で平織り組織の寝具用織物を作成した。この織物は、厚さ０．５ｍｍ、目付１４８ｇ／ｍ２であった。
【００３５】
比較例１
空気触媒を繊維表面に付着した繊維Ａの構成分を全て架橋アクリレート系吸放湿性繊維Ｂにした以外は、実施例１と同様にして紡績糸及び寝具用編物を作成した。
【００３６】
比較例２
架橋アクリレート系吸放湿性繊維Ｂの構成分を全て空気触媒を繊維表面に付着した繊維Ａにした以外は、実施例１と同様にして紡績糸及び寝具用編物を作成した。
【００３７】
上記のようにして得られた実施例１〜５及び比較例１、２の寝具用編物及び実施例６で得られた寝具用織物を１０ｃｍ×１０ｃｍに切断した試料を用いてアンモニア、酢酸、イソ吉草酸、ノネナールの臭気成分に関して経時的な分解・除去効果を確認するためにＳＥＫマーク繊維製品認証基準（ＪＥＣ３０１）（一般社団法人繊維評価技術協議会）の消臭性試験に従って二時間後の臭気成分の減少率を測定した。
【００３８】
具体的には、各試料を用意し、これらの試料を２０℃×６５％ＲＨの条件下で２４時間調湿した後、５リットルのサンプリングバッグにそれぞれ封入した。試料を封入したテドラバッグ中に３リットルの２０℃×６５％ＲＨの空気と所定の初発濃度となるようにした所定の物質（アンモニア、酢酸、イソ吉草酸、ノネナール）を添加し、２０℃×６５％ＲＨの条件で２時間経過後の添加物質の濃度（質量％）を検知管で測定し、臭気減少率（％）を算出した。なお、各試料の臭気減少率（％）は、洗濯回数０回及び５回後の試料の両方で確認した。洗濯は、ＪＩＳ  Ｌ０２１７  １０３法に従ってＪＡＦＥＴ標準配合洗剤を使用して行ない、吊干しで乾燥させた。それらの結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１の結果からわかるように、空気触媒と架橋アクリレート系吸放湿性繊維を併用した物質分解除去繊維を含む紡績糸から構成される実施例１〜６は、いずれもアンモニア、酢酸、イソ吉草酸、ノネナールに対して高い消臭効果（物質分解・除去効果）を示した。これに対して架橋アクリレート系吸放湿性繊維のみを使用した比較例１や空気触媒のみを使用した比較例２は、実施例１〜６より明らかに劣る消臭効果（物質分解・除去効果）であった。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の寝具用織物または編物は、幅広い種類の物質に対して高い分解・除去する能力を持続的に有するので、人間の身体が密着する掛け布団や敷き布団や枕などの寝具の側地として極めて有用である。