(57)【要約】【課題】  本発明は、蚊などの衛生害虫に対する優れた忌避性を有し、かつ洗濯しても忌避性を維持し得る忌避耐久性を有する繊維構造物を提供する。【解決手段】  本発明の繊維構造物は、防虫成分を含むマイクロカプセルが、カルボジイミド樹脂および、メラミン樹脂またはウレタン樹脂を含むバインダーによって繊維上に担持されてなることを特徴とする繊維構造物である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
防虫成分を含むマイクロカプセルが、カルボジイミド樹脂および、メラミン樹脂またはウレタン樹脂を含むバインダーによって、繊維上に担持されてなる繊維構造物。
【請求項２】
前記マイクロカプセルを担持させているバインダーの被膜厚さが１０ｎｍ〜１０，０００ｎｍである請求項１記載の繊維構造物。
【請求項３】
前記繊維が綿またはポリウレタンを含む請求項１または２のいずれか記載の繊維構造物。
【請求項４】
前記防虫成分が、蚊忌避剤である請求項１〜３のいずれか記載の繊維構造物。
【請求項５】
前記蚊忌避剤が、ピカリジンである請求項４記載の繊維構造物。
【請求項６】
前記蚊忌避剤が、繊維上に１０〜１０，０００ｐｐｍ担持されてなる請求項４または５記載の繊維構造物。
【請求項７】
前記繊維が、ポリエステル繊維と綿を質量比５０：５０〜９０：１０含んでなる請求項１〜６記載の繊維構造物。
【請求項８】
前記繊維が、ポリエステル繊維とポリウレタン繊維を質量比８０：２０〜９０：１０含んでなる請求項１〜６記載の繊維構造物。
【請求項９】
防虫成分を含むマイクロカプセル、カルボジイミド樹脂および、メラミン樹脂またはウレタン樹脂を水中に分散して分散溶液を作る工程、分散溶液を繊維上に浸漬付与する工程、分散溶液が浸漬付与された繊維を１１０℃から１３０℃で乾燥する工程、を含む繊維構造物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蚊などの衛生害虫に対する優れた忌避性を有し、かつ洗濯しても忌避性を維持し得る忌避耐久性を有する繊維構造物およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より防虫剤が含浸されたることにより仕上げられた布地が知られている。しかしながら、活性成分は非常に迅速に洗い流されてしまうという欠点があった。そこで、メラミン樹脂またはウレタン樹脂をバインダーとして、繊維上に防虫成分を含んだマイクロカプセルを固定化することが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７７８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、メラミン樹脂に含まれるメチロール基、またはウレタン樹脂に含まれるイソシアネート基は、縮合反応を起こすために１５０〜１７０℃まで温度を加える必要があった。そのため、マイクロカプセルに含有される防虫成分に熱が伝わり、揮発してしまうことで、忌避性の低下を引き起こしてしまう。
【０００５】
本発明の目的は、蚊などの衛生害虫に対する優れた忌避性を有し、かつ洗濯しても忌避性を維持し得る忌避耐久性を有する繊維構造物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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防虫成分を含むマイクロカプセルが、低い温度で高い反応性を示すカルボジイミド樹脂および、メラミン樹脂またはウレタン樹脂を含むバインダーによって繊維上に担持されてなることで、防虫成分の揮発を抑制し、マイクロカプセル内に残る防虫成分量を高め、忌避性を増大させることを特徴とする繊維構造物である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の繊維構造物は、蚊などの衛生害虫に対する優れた忌避性を有し、かつ洗濯しても忌避性を維持し得る忌避耐久性を有する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、詳しく本発明の繊維構造物について説明をする。
【０００９】
本発明の繊維構造物は、防虫成分を含むマイクロカプセルが、カルボジイミド樹脂および、メラミン樹脂またはウレタン樹脂を含むバインダーによって繊維上に担持されてなるものである。
【００１０】
本発明に用いるマイクロカプセルの壁材としては、無機系または有機系材料が好ましく、例えばポリスチレン、エチルセルロース、ポリアミド、ポリアクリル酸、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、カルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。中でも、メラミン樹脂は被膜強力、耐薬品、接着性、透明性の点において優れており好ましい壁材である。
【００１１】
マイクロカプセルの粒径は０．１〜２０μｍが好ましい。そして、被膜強度、凝集、製品品位の観点から、具体的なマイクロカプセルとしては、０．１〜２０μｍの粒径を有する微多孔質の無機粒子、または粒径０．１〜２０μｍの中空微多孔を有するメラミン樹脂系またはアクリル樹脂系粒子が挙げられる。
【００１２】
本発明のバインダーは、カルボジイミド樹脂および、メラミン樹脂またはウレタン樹脂を含む。本発明のカルボジイミド樹脂は、樹脂構造の中に反応性の高いカルボジイミド基またはイミド基を多数有しており、メラミン樹脂に含まれるメチロール基やウレタン樹脂に含まれるイソシアネート基だけでなく、カルボキシ基、水酸基、アミノ基と容易に反応する。この反応温度は、９０〜１９０℃である。
【００１３】
本発明のメラミン樹脂の原料としては、トリメチロールメラミンからヘキサメチロールメラミンまでの各種メラミンから選ぶことができる。
【００１４】
メラミン樹脂は多量に使用すると架橋効果は向上するものの、風合いは硬化する傾向にある。十分な架橋効果を得る一方、柔軟な風合いを維持する観点から、繊維構造物全質量に対し、固形分で０．０１〜１ｗｔ％付与するのが好ましく、さらには０．０２〜０．５ｗｔ％付与するのがより好ましい。
【００１５】
メラミンの硬化触媒としては、リン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、リン酸亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛などの無機酸塩やギ酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、アクリル酸アンモニウム、こはく酸アンモニウム、ギ酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、アクリル酸アルミニウム、こはく酸アルミニウム、ギ酸亜鉛、酢酸亜鉛、アクリル酸亜鉛、こはく酸亜鉛などが好ましい。
【００１６】
本発明のウレタン樹脂は、ポリイソシアネートとポリオール等の反応によって合成される。ポリウレタン樹脂の合成に用いるポリイソシアネートとは２個以上のイソシアネート基を有する化合物を指し、具体例としては、脂肪族ポリイソシアナート、芳香族ポリイソシアナート、及びその共重合体、ヘキサメチレン系ポリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアナート、ｍ−フェニレンジイソシアナート、ｐ−フェニレンジイソシアナート、２，６−トリレンジイソシアナート、２，４−トリレンジイソシアナート、ナフタレン−１，４−ジイソシアナート、ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアナート、３，３′−ジメチルジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアナート、キシリレン−１，４−ジイソシアナート、及びこれらを基質として含んだポリイソシアネート等が挙げられる。また、ポリウレタン樹脂に用いるポリオールとは２個以上の水酸基を有する化合物を指し、具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジ−オール、ポリエチレングリコール、グリセリン等及び水が挙げられる。
【００１７】
本発明の繊維構造物は、以下に記載する方法で製造することができる。すなわち、例えば、まず繊維に対して目標担持量となるように、防虫成分を含むマイクロカプセル、カルボジイミド樹脂および、メラミン樹脂またはウレタン樹脂を水中へ乳化分散してエマルジョン溶液（分散溶液）とし、次いで該エマルジョン溶液（分散溶液）をパディング方式、スプレー方式、浸漬・遠心脱水方式、あるいはコーティング方式などにより繊維上に付与し、９０〜１９０℃で乾燥することにより製造することができる。
【００１８】
防虫成分を含むマイクロカプセル、カルボジイミド樹脂および、メラミン樹脂またはウレタン樹脂を、それぞれ水中に分散しておき、それらの分散溶液を混合させる方法も好ましく用いられる。また、分散媒は特に限定されないが、水が好ましく用いられる。  すなわち、本発明の繊維構造物の製造方法は、防虫成分を含むマイクロカプセル、カルボジイミド樹脂および、メラミン樹脂またはウレタン樹脂を水中に分散して分散溶液を作る工程、分散溶液を繊維上に浸漬付与する工程、分散溶液が浸漬付与された繊維を１１０℃から１３０℃で乾燥する工程、を含む繊維構造物の製造方法である。
【００１９】
担持方法は、防虫成分が繊維にムラなく付与できる点で、パディング方式が好ましい。また該防虫成分が乾燥の熱が高いと揮発することから、９０〜１３０℃で乾燥することが好ましい。
【００２０】
防虫成分の繊維への担持量は、特に限定されないが、一般的に繊維の乾燥質量対比０．０１〜１０質量％が好ましく、０．５〜１質量％がさらに好ましい。防虫成分としては、蚊忌避剤であることが好ましい。
【００２１】
本発明の防虫成分（好ましくは蚊忌避剤）は繊維上に１０〜１０，０００ｐｐｍ担持されてなることが好ましい。ここで担持量（ｐｐｍ）とは、マイクロカプセルの壁剤を除いた、防虫成分を対象とするものであり、繊維構造物の質量対比防虫成分の質量で表される。防虫成分が１０ｐｐｍよりも少ない場合は十分な忌避効果が得られない場合があり、また防虫成分が１０，０００ｐｐｍよりも多い場合は、それに伴うマイクロカプセルの壁剤の増量に繋がるため、繊維の風合いを損なってしまう場合がある。
【００２２】
かかる防虫成分の種類はセスキテルペン、ジエチルトルアミド（ＤＥＥＴ）、エチルブチルアセチルアミノプロピオネート（ＩＲ ３５３５）、ピカリジン、またはピレスロイドおよびこれらの混合物を包含する。ピカリジンは忌避性の高いDEETと同等の忌避性を有しているにもかかわらずDEETよりも安全性が高いため、より好ましい。よって、子供などの乳幼児が取り扱う衣類に応用しても、より安全に使用できると考えられる。  
本発明において繊維とは、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ウレタン、綿、レーヨン、ウールなどの繊維を意味するが、特にこれらのみに限定されるものではない。また、繊維の形態は、特に限られているわけではない。
【００２３】
かかる繊維において、綿の水酸基またはウレタン繊維のイソシアネート部分が、カルボジイミドの活性基と反応することでバインダー効果が増大され、洗濯耐久性が高まることから、綿またはウレタン繊維を含む繊維が好ましい。
【００２４】
また、ポリエステル繊維と綿、ポリエステル繊維とポリウレタン繊維を含むことが好ましく、ポリエステル繊維と綿を質量比５０：５０〜９０：１０含んでなること、ポリエステル繊維とポリウレタン繊維を質量比８０：２０〜９０：１０含んでなることが好ましい。
【００２５】
本発明のバインダーの量は、防虫成分の担持量に対して０．１〜１０質量％で使用することが好ましい。かかる反応のための熱処理は、好ましくは、９０〜１３０℃の温度で０．１〜３０分間の条件で乾熱処理および蒸熱処理するものであるが、蒸熱処理の方が繊維表面に均一な被膜を形成しやすく、かつ、被膜形成後の風合いが柔軟である。かかる蒸熱処理は、好ましくは９０〜１３０℃の飽和水蒸気または過熱水蒸気が用いられ、いずれも数秒から数分の処理を行う。
【００２６】
本発明のバインダーの被膜厚さは１０ｎｍ〜１０，０００ｎｍであることが好ましい。バインダーの被膜厚さが小さいと風合いが柔軟であることから、１０ｎｍ〜１，０００ｎｍであることがより好ましい。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、本例中の忌避率、被膜の厚さ、担持量はそれぞれ次の方法により求めた。
【００２８】
（１）忌避率
被験者の手にビニール手袋をはめ、その上に筒状にした試料を巻きつける。
【００２９】
気温２５±２℃、湿度７０〜８０％の条件下で、３０匹の供試虫（ヒトスジシマカ）を放った３０×３０×３０cmのケージ内に肘上まで２分間挿入し、試料上に止まった供試虫の数を数え累積飛来数とする。モニターは２人（Ａ,Ｂ）で行った。
【００３０】
試験は、無処理検体を巻き付けた場合の累積飛来数と処理検体を巻き付けた場合の累積飛来数との比較により、忌避率を算出する。
【００３１】
忌避率の計算は以下の式を用いた。
忌避率（％）＝｛(無処理検体の累積飛来数-処理検体の累積飛来数)／無処理検体の累積飛来数｝×１００。
【００３２】
（２）被膜厚さ
本発明の繊維構造物を構成する単繊維の断面を無作為に透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）において１００，０００倍で観察し、形成されている樹脂被膜の最大の厚さを測定する。ただし、単繊維束の間隙に生じる樹脂の塊については単繊維表面部分と繋がっていても樹脂被膜とは判断しない。
【００３３】
（３）担持量
上述の通り、担持量（ｐｐｍ）とは、マイクロカプセルの壁剤を除いた、防虫成分を対象とするものであり、繊維構造物の質量に対する防虫成分の質量で表される。以下の実施例においては、布帛状の繊維を浸漬する薬液槽に入れる薬液の防虫成分濃度と、浸漬付与後の布帛をマングルを通すことで薬液を絞りだし、得られた布帛に含まれる薬液量から算出される絞り率（（薬液に浸漬した後の布帛重量−薬液に浸漬する前の布帛重量）／薬液に浸漬する前の布帛重量×１００）によって得られる。水系（水の密度１ｋｇ／Ｌ）で用いるため、水溶液１Ｌ≒１ｋｇと換算できる。
担持量（ｐｐｍ=mg/kg）＝（防虫成分濃度ｇ／Ｌ）×（絞り率／１００％）×（変換Ｌ／ｋｇ）×（単位換算１０００ｍｇ／ｇ）
実施例１
（１）蚊忌避剤であるピカリジンを、マイクロカプセルの全量に対して質量比２０％内包する、壁剤がメラミン樹脂で構成される平均粒子径が１〜３μｍのマイクロカプセルが５０ｇ／Ｌ（防虫成分は１０ｇ／Ｌ）になるように、（２）ポリマー末端または枝分かれ部分にイソシアネート基を有するポリイソシアネートと末端または枝分かれ部分に水酸基を有するポリオールから合成されるウレタン樹脂が３０ｇ／Ｌとなるように、（３）カルボジイミド樹脂が３ｇ／Ｌとなるように、水中に乳化分散し、乳化分散溶液を作成した。
【００３４】
ポリウレタン繊維とポリエステル繊維の質量比が１３：８７のポリウレタン混ポリエステル繊維からなる布帛を、乳化分散溶液を入れた薬液槽に浸漬し、絞り率（ピックアップ）８０％となるように絞った後、１３０℃の乾熱処理を２分間行い、乾燥した。
【００３５】
実施例２
実施例１で得られたポリウレタン混ポリエステル繊維布帛に対してＪＩＳＬ０２１７ １０３法に準拠して洗濯処理を１０回行った。
【００３６】
実施例３
実施例１で得られたポリウレタン混ポリエステル繊維布帛に対してＪＩＳＬ０２１７ １０３法に準拠して洗濯処理を３０回行った。
【００３７】
次に、上述の方法で、実施例１〜３で得られたポリウレタン混ポリエステル繊維布帛の蚊の忌避率を評価した。実施例１の処理前のポリウレタン混ポリエステル繊維布帛を無処理検体とした。
【００３８】
実施例１〜３より、防虫成分ピカリジンがポリウレタン混ポリエステル繊維布帛に担持されてなることで高い忌避性が得られ、かつ洗濯しても忌避性を維持し得る忌避耐久性を有していることが分かる。
【００３９】
【表１】
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