JP2000045175A - 消臭繊維構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルデヒドに対して優れた消臭性能を示す、
洗濯耐久性に優れた消臭繊維構造物を提供する。 【解決手段】 第一級アミノ基を分子鎖中に有するケイ
素系化合物を繊維に固着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タバコ、あるいは壁材
から発生する低級アルデヒドに対して優れた消臭効果を
示す、衣料及び、カーテン、カーペットなどのインテリ
ア用途、衛生材料などとして使用されるのに適した耐久
性に優れた消臭繊維構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】快適生活を目指した生活環境の多様化に
伴い、ニオイに対する人間の関心が非常に高まってい
る。悪臭を繊維構造物で取り除くという目的の下、繊維
形成性能を有する熱可塑性高分子化合物と消臭剤とを主
成分とする繊維原料を溶融紡糸するもの（例えば、特開
平２―１５７０４０号公報）や、後加工において消臭剤
をポリウレタン系樹脂組成物を介して付与するもの（例
えば、特開平２―２６９８７５号公報）や、ポリエステ
ル系樹脂を用いるもの（例えば、特開平７―２１６７５
１号公報）が提案されている。

【０００３】しかしながら、これらの繊維構造物の消臭
作用はいずれも、中和、あるいは吸着作用によるもので
あり、タバコ、壁材などから発生する低級アルデヒドに
対する消臭能という点では未だ完全なものとはいえな
い。アルデヒド対応の消臭技術として、ポリエチレンイ
ミンを用いる例（例えば、特開平３―１４６０６４号公
報）、ヒドラジンを用いる例（例えば、特開平８―２８
０７８１号公報）があるが、これらはいずれも繊維に対
してアミン化合物を直接、あるいは吸着剤とともに固着
するものであり、アミン化合物の親水性の高さ故に洗濯
液に該アミン化合物が容易に抽出され、その消臭性能の
洗濯耐久性は実用的なレベルにはない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の問題点を解決し、洗濯耐久性に優れた、アルデヒド消
臭能を有する繊維構造物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、第一級
アミノ基を分子鎖中に有するケイ素系化合物を構成繊維
に固着させることにより、洗濯液によるアミン成分の抽
出がなく、洗濯耐久性に優れた消臭繊維構造物が提供さ
れる。

【０００６】本発明でいう繊維としては、木綿、絹、
麻、羊毛などの天然繊維、レーヨン、ベンベルグ、アセ
テートなどの半合成繊維及びポリエステル、ナイロン、
ポリアクリルニトリル、ポリプロピレン等の合成繊維並
びにこれらの混用繊維をいい、なかでもポリエステル繊
維が特に好ましく例示される。

【０００７】ここで、ポリエステル繊維とは、テレフタ
ル酸を主たるジカルボン酸成分とし、少なくとも１種の
グリコール、好ましくは、エチレングリコール、トリメ
チレングリコール、テトラメチレングリコールなどから
選ばれた少なくとも１種のアルキレングリコールを主た
るグリコール成分とするポリエステルからなる繊維であ
る。上記ポリエステル繊維を構成するポリエステルは、
必要に応じて第三成分が共重合及び／またはブレンドに
よって変成されていてもよい。

【０００８】勿論、ポリエステル繊維には、必要に応じ
て任意の添加剤、例えば触媒、着色防止剤、耐熱剤、難
燃剤、酸化防止剤、無機微粒子等が含まれていても構わ
ない。

【０００９】上記ポリエステル繊維は、必要に応じて、
綿、羊毛などの天然繊維、レーヨン、アセテートなどの
再生繊維およびポリエステル以外の合成繊維との混紡
品、交編品、交織品などになして使用されても構わな
い。

【００１０】本発明で用いる第一級アミノ基を分子鎖中
に有するケイ素系化合物は有機系、無機系いずれも使用
できる。有機系のものとしては、例えば第一級アミノ基
により変成されたシリコーン樹脂等が挙げられる。無機
系のものについては、例えばシリカ等のケイ素系化合物
にアミン系のシランカップリング剤を反応させて調製す
ることが可能である。用いるケイ素系化合物としては、
合成シリカ、天然鉱物、合成スメクタイト、アエロジル
などＳｉ―Ｏ単位を有するものであれば、以下なるもの
も使用可能であり、他の元素を含むものであっても構わ
ないが、アミン系シランカップリングとの反応点となる
Ｓｉの元素比が高いものの方が好ましい。好ましくは、
該無機系ケイ素化合物を構成する全元素に対するＳｉ元
素の割合が２割以上であることが好ましい。また、ＢＥ
Ｔ比表面積が５０ｍ² ／ｇ以上、且つ平均粒径が５μｍ
以下のものが特に好ましい。

【００１１】アミン系シランカップリング剤としては、
第一級アミンを有するものであればよく、例えば、Ｎ―
（２―アミノエチル）３―アミノプロピルメチルジメト
キシシラン、Ｎ―（２―アミノエチル）３―アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、３―アミノプロピルトリエト
キシシラン等がある。

【００１２】無機系ケイ素化合物及びアミン系シランカ
ップリング剤の量は、用いるケイ素系化合物、およびア
ミン系シランカップリング剤の量は、用いるケイ素系化
合物、およびアミン系シランカップリング剤の種類によ
り適宜決めればよいが、好ましくは、用いるケイ素系化
合物の表面積とアミン系シランカップリング剤の最小被
覆面積とから下式により、算出される。

【００１３】

【数１】

【００１４】繊維に対する処理の態様としては、ケイ素
化合物を繊維に固着する際に直接、あるいは水、有機溶
剤などで希釈したアミン系シランカップリング剤を添加
するインテグラルブレンド法および、ケイ素系化合物に
乾式法、湿式法、スプレー法などにより、アミン系シラ
ンカップリング剤を表面処理する方法のいずれをも採用
可能であるが、表面処理法を用いる方が無機系のケイ素
化合物へのシランカップリング剤の結合を促進し、より
効果的である。いずれの場合にも、１００℃〜１２０℃
での熱処理を行うことにより、アミン系シランカップリ
ング剤がケイ素系化合物と反応して化学結合を介して第
一級アミノ基がケイ素系化合物に固定される。

【００１５】このような処理の対象となる繊維の形態
は、原綿、糸、織編物、不織布など任意であり、これら
にケイ素系化合物が固定された状態をもって消臭性繊維
構造物と称する。

【００１６】特にポリエステル繊維の場合、事前にアル
カリ減量しておくと、バインダーと該繊維との接触面積
を増大させ耐久性を向上させることができるので好まし
いことである。

【００１７】本発明において第一級アミノ基を分子鎖中
に持つケイ素系化合物を固着させるに当たっては、バイ
ンダーを採用するのが好ましい。バインダーとしては、
アクリル酸エステル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル
樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、ポリプロピレン
樹脂、フッ素樹脂あるいはそのプレポリマーなど、斯界
で慣用されている樹脂がそのまま使用できる。なかでも
風合い面から、アクリル酸エステル樹脂、ウレタン樹脂
およびそのプレポリマーが特に好ましい。

【００１８】ここで、アクリル酸エステル樹脂は、アク
リル酸エステルおよび／又はメタクリル酸エステルを主
たる構成モノマー単位とする重合体樹脂であり、なかで
もメタクリル酸エステル樹脂が好ましい。かかるアクリ
ル酸エステル樹脂を構成するモノマーの具体例としては
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等に代表され
る非官能性モノマータイプ、及び、メタクリル酸、メタ
クリル酸２―ヒドロキシプロピル等に代表される一官能
性モノマータイプ、及び、ジメタクリル酸エチレン、ジ
メタクリル酸ジエチレングリコールなどに代表される多
官能モノマータイプ等を挙げることができる。これらの
非官能性モノマーと一官能性モノマー又は多官能性モノ
マーとの共重合体は、接着性や反応性に優れているので
より好ましく使用される。

【００１９】また、洗濯耐久性を要求される分野に応用
する際には、耐久性の強化のためにメラミン樹脂を併用
することが好ましい。

【００２０】ここで、メラミン化合物としては、メラミ
ン樹脂の原料となるメラミン化合物であれば特に制限は
ない。

【００２１】その使用量は、バインダーの重量を基準と
して１〜３０重量％の範囲が好ましい。使用量が１重量
％未満では耐久性が不十分となる傾向があり、逆に、３
０重量％を超えると風合いが硬くなる傾向がある。ま
た、反応触媒としてヘキサメチレンテトラミンに代表さ
れるような有機アミン系触媒を少量用いることも有用で
ある。

【００２２】ウレタン樹脂としては、ポリイソシアネー
トとポリオールを主原料とし、重付加反応で合成させた
ものである。該ポリイソシアネートとしては、トリレン
ジイソシアネートなどに代表される芳香族イソシアネー
トやヘキサメチレンジイソシアネートの様な脂肪族イソ
シアネート及び脂環族イソシアネートが挙げられる。ま
た、ポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポ
リテトラメチレングリコール等が挙げられる。

【００２３】本発明においては、上記ポリイソシアネー
ト及びポリオールとともにアミン等を鎖伸長剤として用
いることによって得られる平均分子量５００〜３０，０
００のポリウレタン樹脂化合物が好ましく使用される。
また、イソシアネート成分の末端を適当なブロック剤を
用いてプレポリマーとし、後加工の熱工程中において重
合させてもよい。

【００２４】これら、第一級アミン基を分子鎖中に持つ
ケイ素系化合物、及びバインダーあるいはそのプレポリ
マーは、例えばヘプタン、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、ミネラルターペン、イソブロピルアルコール等の有
機溶剤に溶解して処理液を調製し、使用してもよいし、
そのまま自己乳化するか、または適当な乳化剤、例えば
高級アルコールの硫酸エステル塩、アルキルベンゼンス
ルホン酸塩、高級アルコールポリオキシアルキレン付加
物、高級脂肪酸ポリオキシアルキレン付加物、高級脂肪
酸ソルビタンエステルにより乳化して使用することもあ
る。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。なお、％は、特に断らない限り重量基準である。
但し、実施例１〜２及び比較例１〜２は消臭剤粉体での
評価、実施例３〜４及び比較例３〜５は布帛での評価で
ある。

【００２６】消臭性の評価は、臭気成分の初期濃度をア
セトアルデヒド２００ｐｐｍあるいは、１５ｐｐｍと設
定し、粉体０．０４ｇ／Ｌあるいは、試験布２ｇ／Ｌ、
総量２Ｌをテドラーバック内に封入し、２４時間後の容
器中の臭気成分残存濃度を検知管にて測定した。

【００２７】結果を表１及び表２に示す。

【００２８】［実施例１］第一級アミノ基を有するケイ
素系化合物の調製は、次の様に行った。無機系のケイ素
系化合物として、合成シリカ（富士シリシア化学（株）
製：サイリシア５５０ 平均粒径２．７μｍ、比表面積
５００ｍ² ／ｇ、Ｓｉ４７％以上）、を選び、１５％
の３―アミノピロピルトリエトキシシラン水溶液５００
ｍｌに上記粉体を５０ｇ添加する。３０分間撹拌の後、
ろ過し、１１０℃で２時間乾燥したものを消臭剤粉体サ
ンプルとしアルデヒド消臭性能を測定した。洗濯液での
アミン抽出による性能劣化を測定するために、耐久試験
として、洗濯液（洗剤：Ｐ＆Ｇ製モノゲンユニ）２ｇ／
Ｌに粉体：洗剤後＝１：３０となるように調整し、２４
時間撹拌の後、水洗、乾燥したサンプルの消臭性能を測
定した。

【００２９】［実施例２］実施例１の合成シリカを合成
スメクタイト（コープケミカル（株）製：比表面積２０
０ｍ² ／ｇ、ケイ素含量２５．４％）、に変えた以外は
実施例１と同様の操作を行い、消臭剤サンプルとし同様
の評価を行った。

【００３０】［比較例１］実施例１の合成シリカを酸化
チタン（平均粒径１μｍ、比表面積５０ｍ² ／ｇ、ケイ
素含量０％）、に変えた以外は実施例１と同様の操作を
行い、消臭剤サンプルとし同様の評価を行った。

【００３１】［比較例２］市販のアルデヒド消臭剤（テ
イカ（株）製：Ｋ―フレッシュＺＡ：層状リン酸塩にア
ミンをインターカレート）を用いて同様の評価を行っ
た。

【００３２】［実施例３］試験布の作成は、実施例１で
調整した粉体サンプル３ｇ／Ｌ、バインダー樹脂として
ブロックトイソシアネート型ウレタン樹脂（第一工業製
薬製：ＭＦ―２５）３ｇ／Ｌを含む水分散液に通常ポリ
エステル繊維１００％の衣料用裏地用基布（目付１００
ｇ／ｍ² ）を浸漬し、絞液の後、１２０℃にて３分間乾
燥、続いて１８０℃にて１分間乾燥処理し試験布とし
た。この試験布を用い、消臭性の評価を行った。繊維で
の洗濯耐久性は、ＪＩＳＬ ０２１７ １０３法に従い
所定回数行った後、消臭性能を測定した。

【００３３】［実施例４］実施例３と同様の布帛を用
い、合成シリカを実施例２で調整した合成スメクタイト
（コープケミカル（株）製：比表面積２００ｍ² ／ｇ、
ケイ素含量２５．４％）、に変えた以外は実施例３と同
様の操作を行い、試験布を作成し、同様の評価を行っ
た。

【００３４】［比較例３］実施例３と同様の布帛を用
い、合成シリカを比較例２で調整した酸化チタン（平均
粒径１μｍ、比表面積５０ｍ² ／ｇ、ケイ素含量０
％）、に変えた以外は実施例３と同様の操作を行い、試
験布を作成し、同様の評価を行った。

【００３５】［比較例４］実施例３と同様の布帛を用
い、市販のアルデヒド消臭剤（テイカ（株）製：Ｋ―フ
レッシュＺＡ：層状リン酸塩にアミンをインターカレー
ト）を用いた他は、実施例３と同様の操作を行い、試験
布を作成し、同様の評価を行った。

【００３６】［比較例５］実施例３と同様の布帛を用
い、消臭加工を行わずに消臭性及び二酸化炭素の生成量
を評価した。（ブランク試験）

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、特にアルデヒド消臭剤
として、第一級アミノ基がケイ素系化合物に化学的に結
合している化合物に化学的に結合している化合物を構成
繊維に固着させるので、従来とは異なって、洗濯液によ
るアミン抽出の懸念がなく、洗濯耐久性が著しく改善さ
れた消臭繊維構造物が提供される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4L031 AB01 BA19 BA20 BA24 CA08 DA13 4L033 AB01 AB09 AC10 BA96 CA50 CA59 DA06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一級アミノ基を分子鎖中に有するケイ
   素系化合物が、構成繊維に固着されていることを特徴と
   する消臭繊維構造物。
2. 【請求項２】 ケイ素系化合物がバインダーを介して繊
   維に固着されている請求項１記載の消臭繊維構造物。
3. 【請求項３】 ケイ素系化合物が、シリカ系化合物にア
   ミン系シランカップリング剤を用いてアミノ基を導入す
   ることにより得られるか、または、アミノ基により変成
   されたシリコーン樹脂である請求項１記載の消臭繊維構
   造物。