JP2001081664A - マイナスイオン発生繊維材料加工用処理剤、マイナスイオン発生繊維材料の製造方法及びマイナスイオン発生繊維材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルマリンが発生させるマイナスイオンの量
を向上させ、安定にマイナスイオンを発生することので
きる繊維材料を提供する。 【解決手段】 平均粒子径０．１〜４０μｍのトルマリ
ン微粒子、フッ素系ポリマー、及びアクリル系樹脂及び
／又はウレタン系樹脂をそれぞれ０．１〜１０：０．１
〜５０：０．１〜５０の重量比でで含有する繊維材料加
工用処理剤、平均粒子径０．１〜４０μｍのトルマリン
微粒子を０．１〜１０ｇ／リットル、フッ素系ポリマー
を０．１〜５０ｇ／リットル、及びアクリル系樹脂及び
／又はウレタン系樹脂を０．１〜５０ｇ／リットルの量
で含有する水性処理液により繊維材料を処理するマイナ
スイオン発生繊維材料の製造方法、及び繊維材料に平均
粒子径０．１〜４０μｍのトルマリン微粒子、フッ素系
ポリマー、及びアクリル系樹脂及び／又はウレタン系樹
脂をそれぞれ０．１〜１０：０．１〜５０：０．１〜５
０の重量比で固着させたマイナスイオン発生繊維材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイナスイオンを
発生する繊維材料を製造する際に用いる処理剤、そのよ
うなマイナスイオン発生繊維材料の製造方法及びそのよ
うなマイナスイオン発生繊維材料に関する。特に、本発
明は、人の健康増進に寄与することのできる被服、繊維
製の身の回り品及びインテリアなどに利用可能な繊維材
料であって、トルマリンから発生されるマイナスイオン
量が安定で、適度となる繊維加工用処理剤、マイナスイ
オン発生繊維材料の製造方法及びマイナスイオン発生繊
維材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】森林内や、渓流や滝の近辺などの空気中
にはマイナスイオンが多く存在しており、このマイナス
イオンはその雰囲気中にいる人の気分を静めたり、リラ
ックスさせる効果をもたらす。特に、就寝時には、マイ
ナスイオンによって深く安らかな睡眠がもたらされるこ
とが多くの被験結果として報告されている。このような
マイナスイオンを発生する物質として天然産のトルマリ
ン（電気石）が見出されている。

【０００３】トルマリンの微粒子を繊維製品に固着さ
せ、トルマリンの特性を有効利用する方法として、例え
ば、特公平６−１０４９２６号公報には、粒径２μｍ以
下のトルマリン微粒子を３〜４重量％の割合で繊維に固
着若しくは含有させる方法が開示されており、その固着
方法はアクリル樹脂系又はウレタン樹脂系の接着剤（バ
インダー）を用いて固着させるものである。繊維内に含
有させる場合には、トルマリン微粒子を紡糸原液中に分
散させて紡糸する方法で行うことが開示されている。ま
た、特開平４−３２７２０７号公報には、平均粒子径
０．５μｍとしたトルマリン微粒子を原料セルロース中
に混練し、紡糸する方法が開示されている。さらに、特
開平６−１７３１６２号公報には、アクリルとアクリル
スチレンを主成分とする接着剤（バインダー）とトルマ
リン微粒子とを混合し、これをローラー等によりシート
材に塗布し、乾燥してトルマリン微粒子塗布シートを作
製する方法が開示されている。しかしながら、繊維内に
含有させる場合には、トルマリン微粒子を少なくとも２
μｍ以下、望ましくは０．５μｍ程度の粒子径にまで微
細化する必要があり、その粉砕作業は極めて困難であ
り、煩雑な工程を要するという問題がある。また、繊維
内部に大部分のトルマリン微粒子が封入されてしまうこ
ととなり、トルマリンの効果が有効に発揮されないとい
う問題がある。一方、繊維表面にトルマリン微粒子を固
着させる場合においても、トルマリン微粒子が接着剤
（バインダー）の層内に埋没してしまうことになり、ト
ルマリンの効果が低下するという問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、繊維材料に
対して後加工法によりトルマリン微粒子を固着させて、
トルマリンが発生させるマイナスイオンの量を向上さ
せ、そして安定にマイナスイオンを発生することのでき
る繊維材料を製造するための、繊維材料加工用処理剤、
製造方法及びそれによって得られる繊維材料を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、トルマリン微
粒子を繊維材料に固着させる際に、接着剤（バインダ
ー）とともにフッ素系ポリマーを用いることにより、得
られる繊維材料からマイナスイオンを安定に発生させる
ことができること見出し、この知見に基づき本発明を完
成させた。

【０００６】すなわち、本発明は、平均粒子径０．１〜
４０μｍのトルマリン微粒子と、フッ素系ポリマーと、
及びアクリル系樹脂及び／又はウレタン系樹脂とをそれ
ぞれ重量比で０．１〜１０：０．１〜５０：０．１〜５
０の比率で含有するマイナスイオン発生繊維材料加工用
処理剤を提供する。本発明は、また、平均粒子径０．１
〜４０μｍのトルマリン微粒子を０．１〜１０ｇ／リッ
トル、フッ素系ポリマーを０．１〜５０ｇ／リットル、
及びアクリル系樹脂及び／又はウレタン系樹脂を０．１
〜５０ｇ／リットルの量で含有する水性処理液で繊維材
料を処理することを含む、マイナスイオン発生繊維材料
の製造方法を提供する。

【０００７】本発明は、さらに、繊維材料に、平均粒子
径０．１〜４０μｍのトルマリン微粒子と、フッ素系ポ
リマーと、及びアクリル系樹脂及び／又はウレタン系樹
脂とをそれぞれ重量比で０．１〜１０：０．１〜５０：
０．１〜５０の比率で固着させたマイナスイオン発生繊
維材料を提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に用いられるトルマリン
（電気石）は、鉄トルマリン、リチウムトルマリン及び
マグネシウムトルマリンの３種類に代表されるトルマリ
ンであって、それぞれ元素組成と生成過程のわずかな違
いによりその特性は異なるが、本発明ではいかなるトル
マリンをも制限無く用いることができる。トルマリンは
微粒子にして用いる必要が有り、その粒径は平均粒子径
が０．１〜４０μｍであることが必要であり、０．１μ
ｍ未満ではトルマリンの粉砕に要する労力が大きくなる
のに対してマイナスイオン発生の効率の向上が得られ
ず、４０μｍを超えると効率よくマイナスイオンを発生
できなくなる。

【０００９】本発明に用いられるフッ素系ポリマーとし
ては、一般に繊維用の撥水剤として用いられているもの
を使用することができ、なかでも第１級〜第３級アミン
あるいは第４級アンモニウムイオンを有するカチオン性
のフッ素系ポリマー、又は乳化剤としてカチオン系界面
活性剤を用いて乳化されたフッ素系ポリマーエマルジョ
ンが好ましい。

【００１０】本発明に用いられるアクリル系樹脂及び／
又はウレタン系樹脂としては、従来より接着剤（バイン
ダー）として用いられているアクリル系樹脂やウレタン
系樹脂を制限無く用いることができる。かかる樹脂の例
としてはアクリル系樹脂としてネオステッカーＰＢ−１
００（日華化学（株）製、ネオステッカーＰＢ−１７０
（日華化学（株）製）などが挙げられ、ウレタン系樹脂
としてエバファノールＡＰＣ−５５（日華化学（株）
製）、エバファノールＡＰ−２０（日華化学（株）製）
などが挙げられるが、特にこれらに限定されるものでは
ない。

【００１１】本発明のマイナスイオン発生繊維材料用処
理剤は上記の平均粒子径が０．１〜４０μｍのトルマリ
ン微粒子と、フッ素系ポリマーと、アクリル系樹脂及び
／又はウレタン系樹脂とをそれぞれ重量比で０．１〜１
０：０．１〜５０：０．１〜５０の比率で含有すること
が必要であり、この範囲外の比率の組成では得られる繊
維材料はマイナスイオンを効率よく発生しにくくなる。

【００１２】本発明のマイナスイオン発生繊維材料を製
造する際には、上記のマイナスイオン発生繊維材料用処
理剤を用いるか、又は平均粒子径が０．１〜４０μｍの
トルマリン微粒子と、フッ素系ポリマーと、及びアクリ
ル系樹脂及び／又はウレタン系樹脂とをそれぞれ０．１
〜１０ｇ／リットル、０．１〜５０ｇ／リットル、及び
０．１〜５０ｇ／リットルの配合量で水性処理液を調製
し、これを用いて繊維材料を処理する。

【００１３】このとき用いられる繊維材料としては綿、
レーヨン、麻などのセルロース系繊維、ウール、絹など
の天然繊維、ポリエステル、ナイロン、ポリプリピレン
などの合成繊維、及びこれらのセルロース系繊維、天然
繊維、合成繊維の２種以上からなる複合繊維が挙げら
れ、それらは糸、織物、編物、不織布、カーペットなど
のいかなる形態にあってもよい。また、これらの繊維材
料に対する処理方法としてはパディング処理、浸漬処
理、コーティング処理、スプレー処理、泡加工処理など
を挙げることができ、これらの処理によって繊維材料に
トルマリン微粒子と前記樹脂とを含む水性処理液を付与
した後、従来より行われている乾燥処理及び必要により
次いでキュアー処理を行うことによって、本発明のマイ
ナスイオン発生繊維材料を得ることができる。このと
き、繊維材料には、平均粒子径０．１〜４０μｍのトル
マリン微粒子と、フッ素系ポリマーと、及びアクリル系
樹脂及び／又はウレタン系樹脂とをそれぞれ０．１〜１
０：０．１〜５０：０．１〜５０の重量比で固着させる
ことが重要であり、また平均粒子径０．１〜４０μｍの
トルマリン微粒子を繊維材料に対して０．００５〜２．
０重量％の量で固着させることがマイナスイオンの発生
効率からみて特に好ましい。

【００１４】トルマリン微粒子がマイナスイオンを発生
させるには、適度な湿潤性が必要であり、フッ素系ポリ
マー、特にカチオン性を有するかあるいはカチオン系界
面活性剤で乳化されたフッ素系ポリマーを用いることに
より加工された繊維表面をトルマリン微粒子のマイナス
イオン発生に適した湿潤性に調整することができ、これ
により良好なマイナスイオンの発生が得られるものと思
われる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに説明す
るが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるも
のではない。マイナスイオン量の測定方法 イオンカウンターＳＣ−５０（シグマテックス社製）を
用いて、マイナスイオンの量を測定する。

【００１６】アクリルボックス内にイオンカウンターＳ
Ｃ−５０を設置し、測定試料を装置から１０cmの距離に
置いて測定を行う。測定を２分間行い、その測定値の平
均値を求める。また、測定の間に特に多量のマイナスイ
オンが発生した場合には、その極大値も記録する。試料
がカーペットである場合には、踏みつけられることを想
定し、カーペットをへらで加圧しながら測定を行う。織
物の場合には、被服の着用時の揺れを想定し、軽く揺ら
しながら測定を行う。

【００１７】実施例１、２ ウールカーペットを供試布に用い、水に弱カチオン性の
フッ素系ポリマーエマルジョンであるＮＫガードＮＤＮ
−７（不揮発分２１％、日華化学（株）製）２０ｇ／リ
ットル及びウレタン樹脂エマルジョンであるエバファノ
ールＡＰ−１２（不揮発分４０％、日華化学（株）製）
３０ｇ／リットルを混合した液に、処理後のカーペット
上における付着量が０．０５重量％又は０．２５重量％
となるように、それぞれ１．０ｇ／リットル又は５．０
ｇ／リットルの量で平均粒子径６μｍのトルマリン微粒
子を配合した処理液で、パディング処理を行った。次い
で、１２０℃で４分間乾燥後、さらに１６０℃で６０秒
間キュアー処理を行って、マイナスイオン発生ウールカ
ーペットを得た。得られたマイナスイオン発生ウールカ
ーペットを用いてマイナスイオン量を測定した結果を表
１に記す。

【００１８】実施例３、４ ポリプロピレンカーペットを供試布に用い、水に弱カチ
オン性のフッ素系ポリマーエマルジョンであるＮＫガー
ドＮＤＮ−７（不揮発分２１％、日華化学（株）製）２
０ｇ／リットル及びウレタン樹脂エマルジョンであるエ
バファノールＡＰ−１２（不揮発分４０％、日華化学
（株）製）３０ｇ／リットルを混合した液に、処理後の
カーペット上における付着量が０．０７重量％又は０．
５重量％となるように、それぞれ１．０ｇ／リットル又
は７．０ｇ／リットルの量で平均粒子径６μｍのトルマ
リン微粒子を配合した処理液で、パディング処理を行っ
た。次いで、１２０℃で４分間乾燥してマイナスイオン
発生カーペットを得た。得られたマイナスイオン発生ポ
リプロピレンカーペットを用いてマイナスイオン量を測
定した結果を表２に記す。

【００１９】比較例１ トルマリン微粒子を用いなかったこと以外は実施例１と
全く同様にして、マイナスイオン発生ウールカーペット
を得た。得られたカーペットを用いてマイナスイオン量
を測定した結果を表１に記す。 比較例２ 弱カチオン性のフッ素系ポリマーエマルジョンであるＮ
ＫガードＮＤＮ−７（不揮発分２１％、日華化学（株）
製）を用いなかったこと以外は実施例２と全く同様にし
て、マイナスイオン発生ウールカーペットを得た。得ら
れたウールカーペットを用いてマイナスイオン量を測定
した結果を表１に記す。

【００２０】比較例３ トルマリン微粒子を用いなかったこと以外は実施例３と
全く同様にして、マイナスイオン発生ポリプロピレンカ
ーペットを得た。得られたカーペットを用いてマイナス
イオン量を測定した結果を表２に記す。 比較例４ 弱カチオン性のフッ素系ポリマーエマルジョンであるＮ
ＫガードＮＤＮ−７（不揮発分２１％、日華化学（株）
製）を用いなかったこと以外は実施例４と全く同様にし
て、マイナスイオン発生ポリプロピレンカーペットを得
た。得られたカーペットを用いてマイナスイオン量を測
定した結果を表２に記す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】表１及び表２の結果から、本発明の加工方
法によるとウールカーペットでは約１５００個／ccのマ
イナスイオン量が確認できる。ポリプロピレンカーペッ
トではマイナスイオンの発生は起こりにくいが、本発明
の加工方法によってマイナスイオン量が向上しているこ
とが確認できる。 実施例５〜９ ウール織物を供試布に用い、水に弱カチオン性のフッ素
系ポリマーエマルジョンであるＮＫガードＮＤＮ−７
（不揮発分２１％、日華化学（株）製）２０ｇ／リット
ル及びウレタン樹脂エマルジョンであるエバファノール
ＡＰ−１２（不揮発分４０％、日華化学（株）製）３０
ｇ／リットルを混合した液に、表３に示す平均粒子径の
トルマリン微粒子を処理後の織物上における付着量が表
３に示す量になるように配合した処理液で、パディング
処理を行った。次いで、１２０℃で９０秒間乾燥後、さ
らに１６０℃で６０秒間キュアー処理を行ってマイナス
イオン発生ウール織物を得た。得られたウール織物を用
いてマイナスイオン量を測定した結果を表３に記す。

【００２４】比較例５ トルマリン微粒子及び弱カチオン性のフッ素系ポリマー
エマルジョンであるＮＫガードＮＤＮ−７（不揮発分２
１％、日華化学（株）製）を用いなかったこと以外は実
施例５と全く同様にして、マイナスイオン発生ウール織
物を得た。得られた織物を用いてマイナスイオン量を測
定した結果を表３に記す。

【００２５】比較例６ 弱カチオン性のフッ素系ポリマーエマルジョンであるＮ
ＫガードＮＤＮ−７（不揮発分２１％、日華化学（株）
製）は用いなかったこと以外は実施例５と全く同様にし
て、マイナスイオン発生ウール織物を得た。得られたウ
ール織物を用いてマイナスイオン量を測定した結果を表
３に記す。

【００２６】

【表３】

【００２７】なお、表３に示したトルマリン量に対応す
るトルマリンの処理液中への配合量は、０．０７重量％
の場合１．２ｇ／リットル、０．２０重量％の場合３．
３ｇ／リットル、０．０３重量％の場合０．５ｇ／リッ
トル、０．０６重量％の場合１．０ｇ／リットル、０．
１５重量％の場合２．５ｇ／リットルであった。表３の
結果から、本発明の加工方法によるとウール織物では約
５００〜７００個／ccのマイナスイオン量が確認でき、
フッ素系ポリマーを使用していないものに比較してマイ
ナスイオン量が向上していることが確認できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の加工用処理剤を用いた処理又は
本発明の製造方法によれば、トルマリンのマイナスイオ
ン発生効果が向上した繊維材料が得られる。得られた繊
維材料を用いることにより、マイナスイオンの環境下に
身を置くことができ、ひいては人の健康増進に寄与でき
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田邊 一雄 福井県福井市文京４丁目23番１号 日華化 学株式会社内 (72)発明者 内田 重二 福井県福井市文京４丁目23番１号 日華化 学株式会社内 (72)発明者 瀬戸 保太郎 大阪府八尾市八尾木６−76 (72)発明者 源中 修一 奈良県北葛城郡上牧町片岡台３−１−38− 301 Ｆターム(参考） 4L031 AB01 BA24 DA00 4L033 AB01 AC15 CA17 CA18 CA22 CA50 DA06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均粒子径０．１〜４０μｍのトルマリ
   ン微粒子と、フッ素系ポリマーと、及びアクリル系樹脂
   及び／又はウレタン系樹脂とをそれぞれ重量比で０．１
   〜１０：０．１〜５０：０．１〜５０の比率で含有する
   マイナスイオン発生繊維材料加工用処理剤。
2. 【請求項２】 平均粒子径０．１〜４０μｍのトルマリ
   ン微粒子を０．１〜１０ｇ／リットル、フッ素系ポリマ
   ーを０．１〜５０ｇ／リットル、及びアクリル系樹脂及
   び／又はウレタン系樹脂を０．１〜５０ｇ／リットルの
   量で含有する水性処理液により繊維材料を処理すること
   を含む、マイナスイオン発生繊維材料の製造方法。
3. 【請求項３】 繊維材料に、平均粒子径０．１〜４０μ
   ｍのトルマリン微粒子と、フッ素系ポリマーと、及びア
   クリル系樹脂及び／又はウレタン系樹脂とをそれぞれ重
   量比で０．１〜１０：０．１〜５０：０．１〜５０の比
   率で固着させたマイナスイオン発生繊維材料。
4. 【請求項４】 トルマリン微粒子の固着量が繊維材料に
   対して０．００５〜２．０重量％である、請求項３記載
   のマイナスイオン発生繊維材料。