JP2001254263A

JP2001254263A - セルロース系繊維含有布帛

Info

Publication number: JP2001254263A
Application number: JP2000380058A
Authority: JP
Inventors: Naoaki Ito; 直明伊藤; Hidenobu Honda; 秀信本田; Koichi Saito; 公一齋藤
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2000-01-06
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2001-09-21

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、使用に際して変色や劣化がなく、持
続性のある消臭、抗菌、防カビおよび防汚性、防しわ性
を同時に満足すると共に、布帛の残留架橋剤分解物濃度
が極めて少ない安全なセルロース系繊維含有布帛を提供
せんとするものである。持続性のある消臭、抗菌、防カ
ビおよび防汚性、防しわ性を同時に満足すし、かつ布帛
の残留ホルマリン濃度が２０ｐｐｍ以下である優れた機
能を有するセルロース系繊維含有布帛を提供せんとする
ものである。【解決手段】本発明のセルロース系繊維含有布帛は、少
なくとも一部が架橋改質されたセルロース系繊維を含有
する布帛であって、該布帛の下記式で定義される架橋指
数が１〜４であり、かつ、該布帛の繊維表面上に、光触
媒半導体とバインダーとを有することを特徴とするもの
である。架橋指数＝（Ａ−Ｂ）ここで、Ａ：温度３０℃、相対湿度９０％ＲＨ雰囲気下での架橋
改質後のセルロース系繊維の吸湿率（％）Ｂ：温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲気下での架橋
改質後のセルロース系繊維の吸湿率（％）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、従来なかった耐久
性のある消臭性、着臭防止性、防シワ性などの優れた機
能性を有するセルロース系布帛含有繊維に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から、セルロース系繊維を含む布帛
は、吸水性が高い、肌触りがよいなど様々な利点を有す
るため、衣料用途など多方面に幅広く利用されている。
しかしながら、その一方で合成繊維布帛に比べ、しわに
なりやすい、洗濯により収縮するといった欠点があり、
これらを改善する目的で、様々な加工が検討されてい
る。

【０００３】これらの加工のなかでも、ホルムアルデヒ
ドや繊維素反応型樹脂などの架橋剤を用い、セルロース
系繊維を架橋改質することで、防しわ性、防縮性等の形
態安定性能を付与する方法が広く行われている。しか
し、この改質を行った場合、架橋の際、発生または、未
反応のまま遊離したホルムアルデヒドが布帛に残留し、
着用時または使用時に人体への悪影響、環境への悪影響
が懸念され大きな社会問題となっている。また、近年の
国民の生活水準の向上に伴い、健康および衛生に関する
意識も高まっており、衣食住の各分野において、消臭、
抗菌、防カビおよび防汚加工を施した製品や技術が実用
化されている。特に、衣料の分野では、身につけること
から、様々な消臭、抗菌、防汚加工技術が開発されてい
る。また、インテリアを含めた他用途への展開が進めら
れている。

【０００４】ホルムアルデヒドや繊維素反応型樹脂など
の架橋剤を用い、セルロース系繊維を架橋改質すること
で、防しわ性、防縮性等の形態安定性能を付与した後、
発生するホルムアルデヒド、または架橋の際、遊離し布
帛に残留したホルムアルデヒドを低減、または抑制する
ために、これまでに多くの方法が報告されている。

【０００５】例えばホルムアルデヒド系樹脂の問題を改
良する報告として、特開昭６１−３４２８１号公報、特
開平４−１５３３６９号公報がある。またホルムアルデ
ヒドを捕捉する方法として、特開平６−３３０３５号公
報、特開平６−２００２３４号公報もある。しかしなが
ら、これらの方法では、ホルムアルデヒドの発生を低
減、抑制する効果はあるが、満足する防しわ性が得られ
なかったり、塩素障害が発生したりする問題点があっ
た。さらに、特開平９−１００３８２号公報では、消臭
剤を含有するフィルムで布帛を包装することで、ホルム
アルデヒドを包装フィルムに吸着させる方法が報告され
ているが、効果が持続するのは、あくまで消臭剤を含有
した包装フィルムで包装している間のみであり、その間
に処理しきれないホルムアルデヒドについては、残留ホ
ルマリンとして、布帛に残り続けるため、本質的な問題
解決とはなり得ない。

【０００６】また、繊維に対して消臭、抗菌および防汚
加工を施す場合は、これらの加工剤を、原糸に練り込ん
だり、紡績工程で付与したり、染色時および染色後にお
いて付与したりすることが行われている。しかし、この
方法では、繊維全体に対して消臭、抗菌、防汚性を満足
する加工を施すためには、加工剤を多く付与する必要が
あり、生産性が悪くなる場合があった。また、付着量が
増えるために風合いが硬くなったり、加工剤によって
は、色味が白くなって見栄えが悪くなることがあった。

【０００７】また、これらに使用されている消臭剤は、
ごく一部を除き、中和作用などによるものが主体であ
り、持続性のある消臭機能を発揮し得るものではなかっ
た。

【０００８】例えば酸性の酸化チタン、硫酸アルミニウ
ムなどは、塩基性のアンモニアなどの消臭には効果を発
揮しても、中性の悪臭に対しては無力である。また、消
臭剤自体が塩基性である酸化亜鉛は、酸性の悪臭である
メチルメルカプタン、硫化水素などを中和して無臭物質
に変えるけれども、中性の悪臭に対しては無力である。
また、これらの酸や塩基を用いた中和作用による消臭方
法では、また、消臭剤自体が飽和されると効果を発揮で
きず、洗濯などの処理を行って、初めて機能が回復す
る。よって、これらの消臭剤は、悪臭の処理能力に限度
があり、しかも塩基性か酸性の物質に対しては全く効果
を発揮できない。

【０００９】このような消臭加工によれば、空気中の臭
い成分を、分解または吸着により、除去したり、減少さ
せることができるが、消臭加工した繊維構造物は、むし
ろ臭い成分を吸着したり、分解により、他の成分に変化
させて、かえって変な臭い成分が発生する場合があった
りするので、現時点では、完全に臭い成分を除去するこ
とができないのが実状である。むしろ、消臭加工してい
ない繊維構造物の方が、着臭防止効果があるとも言え
る。

【００１０】セラミックやガラスなどの無機物の表面に
固定されて用いられている光触媒を繊維に固定すれば、
消臭性、抗菌性、防カビ性および防汚性などの機能を付
与し得ることは予想できるが、光触媒を繊維に固着させ
るためには、何らかのバインダー樹脂が必要であり、従
来使用していたアクリル系樹脂やウレタン系樹脂のバイ
ンダー樹脂は、有機質の炭化水素を含む樹脂であるた
め、光触媒の強い酸化分解力によりバインダー樹脂が分
解して、着色したり、悪臭がするなどの問題が生じると
いう問題があった。

【００１１】さらに、セラミックやガラスなどの無機物
では、酸化により分解されることがないが、光触媒が付
与された有機繊維では、繊維自体が劣化し、着色、強度
低下、低分子量の分解物生成により、悪臭の発生などの
問題が生じるという問題があった。

【００１２】光触媒の繊維への応用におけるこれらの問
題を解決するために、例えば繊維表面に過酸化チタンか
らなる層を中間層として設け、その上に光触媒とバイン
ダーからなる層を設ける方法があるが、光触媒の洗濯耐
久性が乏しく、風合い粗硬化、コストアップ等の問題が
ある。したがって、繊維と光触媒が直接接触している消
臭等の機能が付与された技術は、未だ実用化されてはい
ない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題点に鑑み、使用に際して変色や劣化がなく、
持続性のある消臭、抗菌、防カビおよび防汚性、防しわ
性を同時に満足すると共に、布帛の残留架橋剤分解物濃
度が極めて少ない安全なセルロース系繊維含有布帛を提
供せんとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
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、本発明のセルロース系繊維含有布帛は、
少なくとも一部が架橋改質されたセルロース系繊維を含
有する布帛であって、該布帛の下記式で定義される架橋
指数が１〜４であり、かつ、該布帛の繊維表面上に、光
触媒半導体とバインダーとを有することを特徴とするも
のである。

【００１５】架橋指数＝（Ａ−Ｂ）ここで、Ａ：温度３０℃、相対湿度９０％ＲＨ雰囲気下における
架橋改質セルロース系繊維含有布帛の吸湿率（％）Ｂ：温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲気下における
架橋改質セルロース系繊維含有布帛の吸湿率（％）

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明は、前記課題、つまり変色
や劣化がなく、持続性のある消臭、抗菌、防カビおよび
防汚性、防しわ性を同時に満足すると共に、布帛の残留
架橋剤分解物濃度、たとえばホルマリン濃度が極めて少
ない安全なセルロース系繊維含有布帛について、鋭意検
討し、架橋改質されたセルロース系繊維を含む布帛と、
光触媒半導体とバインダーとを組み合わせてみたとこ
ろ、架橋改質されたセルロース系繊維の有する残留架橋
剤分解物、たとえばホルマリン濃度を、大幅に減少せし
め、幼児や素肌にも安全なセルロース系繊維含有布帛を
提供することができることを究明したものである。

【００１７】本発明におけるセルロース系繊維布帛と
は、綿、麻、パルプなどの天然セルロース繊維、ビスコ
ースレーヨンなどの再生セルロース繊維等や、これらの
繊維を含有する布帛のことであり、セルロース系繊維以
外の、たとえばポリエチレンテレフタレートやポリプロ
ピレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートな
どのポリエステル系繊維、ナイロン６やナイロン６６な
どのポリアミド系繊維、ポリエチレンやポリプロピレン
などのポリオレフィン系繊維、ビニロン繊維、アセテー
ト繊維等と混繊、混紡、交織、交編等の手段で混用され
ているものが含まれる。なお、得られる効果の面から
は、他の繊維と混用された布帛である場合、セルロース
系繊維を１０ｗｔ％以上含有する布帛であることが好ま
しい。

【００１８】本発明でいう架橋改質されたセルロース系
繊維における架橋剤とは、セルロース系繊維を構成して
いるセルロース分子中の水酸基、特に非結晶領域にある
水酸基と反応し、セルロース分子間および分子内に架橋
を形成することが可能な化合物を意味するものであり、
具体的にはホルムアルデヒドや、ジメチロールエチレン
尿素、ジメチロールトリアゾン、ジメチロールウロン、
ジメチロールグリオキザールモノウレイン、ジメチロー
ルプロピレン尿素およびこれらのメチロール基の一部ま
たは全部をメトキシ化、エトキシ化したもの等の繊維素
反応型樹脂、ポリカルボン酸類、イソシアネート類等を
使用することができる。これらの架橋剤の中でもセルロ
ース系繊維の架橋改質をより効率的、効果的に行うため
には、ホルムアルデヒドまたは下記一般式で示された化
合物からなる架橋剤が好ましく用いられる。

【００１９】

【化２】

【００２０】ここでＲ₁、Ｒ₂は−Ｈ、炭素数１〜４の
アルキル基、又は−ＣＨ₂ＯＲ₇ のいずれかであり、同
種又は異種の基。

【００２１】Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆は−Ｈまたは−ＯＲ₈
のいずれかであり、同種又は異種の基。

【００２２】Ｒ₇、Ｒ₈は−Ｈ、又は炭素数１〜４のアル
キル基のいずれかであり、同種又は異種の基。

【００２３】架橋改質されたセルロース系繊維を得るた
めに、架橋剤の反応を促進するための目的で、触媒を併
用しても良く、具体的には有機酸、有機アミン、塩化マ
グネシウム、硝酸亜鉛、ホウフッ化亜鉛、硝酸マグネシ
ウム、塩化亜鉛等の金属塩等を使用することができる。

【００２４】また、アミノ変性シリコーンなど吸水性を
有する風合い剤を併用することで、防しわ加工によりセ
ルロース系繊維含有布帛特有の吸水性が阻害されたもの
を、かかる風合い剤で回復させることができる。かかる
風合い剤は、光触媒の酸化による分解、着色、臭気の発
生が問題ない範囲で使用するのが好ましい。

【００２５】本発明のセルロース系繊維含有布帛は、架
橋改質されたセルロース系繊維を含むもので、その改質
程度は、下記式で定義される架橋指数が、１〜４の範囲
内、より好ましくは２〜３．５の範囲内にあるものであ
るのがよい。かかる架橋指数は、架橋改質セルロース系
繊維含有布帛の温度３０℃、相対湿度９０％ＲＨ雰囲気
下における吸湿率の値から、温度２０℃、相対湿度６５
％ＲＨ雰囲気下における吸湿率の値を差し引いて算出さ
れるものであり、架橋改質セルロース系繊維が、どの程
度該布帛に含有されているかを知る上での指標となる。
すなわち、これは、架橋改質により、セルロース分子中
の水酸基が封鎖され、結果として、吸湿率の値が低下す
ることを利用したものである。この指数が小さいものほ
ど、架橋改質セルロース系繊維の含有度合いが大きく、
大きいものほど架橋改質セルロース系繊維の含有度合い
が小さい。また、この架橋指数を議論する上でセルロー
ス系繊維含有布帛におけるセルロース系繊維の含有率は
１０ｗｔ％以上であり、より好ましくは１０ｗｔ％以上
７０ｗｔ％以下である。またさらに、セルロース系繊維
の含有率が１０ｗｔ％に満たない場合には洗濯時の縮み
や防しわ性は問題が無く、本発明の適用の必要がない。
ちなみに、一般に未加工の木綿、麻１００％では、架橋
指数は４を越えて５以下の程度である。

【００２６】架橋指数＝（Ａ−Ｂ）ここでＡ：温度３０℃、相対湿度９０％ＲＨ雰囲気下
における架橋改質セルロース系繊維含有布帛の吸湿率
（％）Ｂ：温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲気下における
架橋改質セルロース系繊維含有布帛の吸湿率（％）架橋指数が１より小さい場合、形態安定性は良好である
ものの、かかる架橋改質セルロース系繊維含有布帛表面
にアミノシリコーン樹脂が付着していても、該布帛の強
力を維持することが出来ず、実用に耐えないものとなっ
てしまう。また、架橋指数が４より大きい場合は、架橋
改質セルロース系繊維の含有量が十分でなく、必要とさ
れるレベルの防シワ性の形態安定性が得られない。該布
帛の強力と防シワ性等の形態安定性とのバランスを考慮
し、かかる架橋指数としては、２〜３．５の範囲にある
ものが好ましい。

【００２７】本発明において、光触媒半導体とは、紫外
線により励起された強い酸化力によって、有機物を酸化
分解する特性を有するものであり、具体的には、アナタ
ーゼ型、ルチル型、ブルカイト型と呼ばれる結晶型の構
造をもつものが含まれる。

【００２８】本発明は、かかる光触媒半導体が、消臭
性、着色物分解除去性（防汚性）、殺菌性（抗菌、防カ
ビ）を有するという事実に着目し、これをホルムアルデ
ヒドや繊維素反応型樹脂などの架橋剤を用い、セルロー
ス系繊維を架橋改質することで、防しわ性、防縮性等の
形態安定性能を付与した後、発生するホルムアルデヒ
ド、または、架橋の際遊離し、布帛に残留したホルムア
ルデヒドを酸化分解するために利用し、防しわ性にも優
れ、かつ、残留架橋剤分解物であるホルマリン濃度の著
しく少ない、好ましくは２０ｐｐｍ以下の範囲に減少せ
しめた上に、さらに、消臭性、防汚性および殺菌性機能
を同時に付与することに成功したものである。

【００２９】また、本発明の光触媒半導体は、これまで
困難とされてきたタバコ臭や汗臭などの体臭をバランス
よく消臭し、しかも、かかる臭気を酸化分解する機能も
有するので、着臭防止という、これまでにない非常に優
れた効果も達成するものである。また、タバコのヤニな
どの着色物を分解除去する機能を有するので、着色物に
対する防汚効果も発揮せしめ得たものである。さらに、
本発明の光触媒半導体は、その酸化力により、ＭＲＳＡ
菌、大腸菌、黄色ブドウ状球菌などに対する殺菌力をも
有するので、抗菌、防カビ加工の効果も発揮するもので
ある。

【００３０】かかる光触媒半導体の粒子径は、大きすぎ
たり、比表面積が小さすぎたりすると、有機物、特に細
菌に対する分解速度が低下する傾向がある。また消臭反
応は、悪臭成分が、該光触媒半導体に吸着されて、その
後、紫外線により該光触媒半導体が励起されて惹起した
酸化力により分解を受けるものであるが、その場合、悪
臭成分の吸着の良し悪しが、消臭効率に大きく影響を与
えるので、一次粒子径としては、好ましくは２０ｎｍ以
下で、比表面積が１００〜３００m ²／ｇであるものが
好ましく使用される。かかる光触媒半導体の繊維構造物
に対する付着量は、少なすぎると、悪臭成分などの有機
物の分解速度が低下し、十分な性能が得られないし、逆
に多すぎると、繊維布帛の光触媒半導体の酸化による劣
化を起こしたり、風合いの硬いものになり、実用的なも
のでなくなったり、さらに光触媒半導体の酸化分解によ
る繊維自体やバインダー等の分解によって発生する悪臭
が問題となるため、繊維構造物に対する光触媒半導体の
付着量は０．０５〜３０重量％が好ましく、０．０５〜
２０重量％がより好ましく、０．０８〜１０重量％が特
に好ましい。

【００３１】本発明の光触媒半導体としては、好ましく
はチタンとケイ素の複合酸化物を使用するのがよい。か
かる複合酸化物は、特公平５−５５１８４号公報に記載
された方法で製造されたものを用いることができる。一
般に、チタンとケイ素からなる二元系複合酸化物は、例
えば、「触媒」（第１７巻，No．３、第７２頁1975年）
に記載されているように、固体酸として知られ、構成す
るおのおの単独の酸化物には見られない顕著な酸性を示
し、また、高表面積を有するものである。すなわち、チ
タンとケイ素の複合酸化物は、酸化チタンと酸化ケイ素
を単に混合したものではなく、チタンとケイ素が、いわ
ゆる二元系酸化物を形成することにより、その特異な特
性が発現するものである。さらに、上記複合酸化物は、
Ｘ線回析による分析の結果、非晶質、もしくはほぼ非晶
質に近い微細構造を有しているものであり、チタンとケ
イ素の割合は、酸化物に換算して、酸化チタンが好まし
くは２０〜９５モル％、酸化ケイ素が５〜８０モル％の
範囲にあるものが使用される。なお、酸化ケイ素の割合
が多くなると、酸化チタンの光触媒活性力が弱まる傾向
があるので、使用目的により最適割合を決めるのが好ま
しい。

【００３２】本発明においては、かかるチタンとケイ素
の複合酸化物を含めた各種光触媒半導体を、セルロース
系繊維含有布帛に付着させるため、ウレタン樹脂、アク
リル樹脂、セルロース系樹脂などの様々なバインダーを
用いることができるが、好ましくはアルキルシリケート
系樹脂、シリコーン系樹脂およびフッ素系樹脂から選ば
れた少なくとも１種のバインダーを用いることにより、
有機系樹脂特有の光触媒半導体の酸化による分解、着
色、臭気の発生を防止することができる。このような組
合せであれば、繊維と光触媒半導体を含むバインダーと
の間に、過酸化チタン等の無機物の中間層は不要とな
り、光触媒半導体を、洗濯耐久性および風合い、さらに
コストをも飛躍的に改善することができる。

【００３３】かかるアルキルシリケート系樹脂は、主に
Ｓｉ−Ｏの結合部分と直鎖または分岐のある飽和アルキ
ルから成り、その両端にＯＨ基をもつことを特徴とする
ものである。すなわち下記に示される構造を含むもので
ある。

【００３４】ＯＨ−（Ｓｉ−Ｏ）_n−Ｒ−ＯＨ式中、Ｒは、炭素数１〜１０の直鎖または分岐のある飽
和アルキル基であり、ｎは１以上の整数を意味し、好ま
しくは無機性を高めるために１０００〜１００００の範
囲である。

【００３５】かかるアルキル基は、メチル、エチル、プ
ロピル、イソプロピル等直鎖または分岐のある飽和アル
キルである。これらアルキルシリケート系樹脂は１種、
２種の混合物でもよい。これらの化合物は、熱の存在下
で容易に脱水反応を起こして、ポリシロキサン被膜を形
成する特徴がある。アルキルシリケート系樹脂は、水溶
性であり、繊維構造物を、これらの水溶液に含浸させた
後、マングルロールで絞り、２００℃以下で処理する
と、繊維表面上に薄い被膜を形成するものである。かか
るアルキルシリケート系樹脂と、チタンとケイ素からな
る複合酸化物とを直接、繊維構造物の表面上に付着させ
ることも可能である。

【００３６】また、シリコーン系樹脂やフッ素系樹脂の
バインダーを混合させて、付着させてもよい。これらの
バインダーは、上記したように、耐熱性、耐光性、耐薬
品性に優れており、光触媒半導体による酸化力に対して
も、優れた耐久性を有する。

【００３７】ここでいうシリコーン系樹脂としては、シ
リコーンレジンもしくはシリコーンワニスという分類に
属する縮合架橋型樹脂を使用することができ、かかる樹
脂は、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラ
ンなどの縮合架橋型樹脂を、単独または数種の配合物を
縮合して得ることができるものが含まれる。これらは、
３次元構造の樹脂を形成し、シリコーン系樹脂の中で
も、最も耐熱性や耐薬品性に優れたものである。また、
テトライソプロポキシシランやテトラエトキシシラン
を、アルコール／水混合溶剤中で、強酸による加水分解
で得られる酸化ケイ素のゾルを乾燥すると、ガラス質の
被膜ができるという特徴がある。このようなゾル／ゲル
法で得られる被膜は、無機質に近く好ましく使用され
る。

【００３８】また、フッ素系樹脂としては、ビニルエー
テルおよび／またはビニルエステルとフルオロオレフィ
ン重合性化合物が、非常に優れた特性を持っていて好ま
しく使用される。例えば、ポリフッ化ビニルやポリ四フ
ッ化エチレン、四フッ化エチレン−パーフルオロアルキ
ルビニルエステルやビニルエステル−フルオロオレフィ
ンなどが分解、劣化が少ないので好ましく使用される。

【００３９】かかるシリコーン系樹脂及びフッ素系樹脂
と、通常よく使用されるアクリル樹脂、ウレタン樹脂、
エポキシ樹脂などの有機樹脂との違いは、熱や薬品の作
用で分解されやすい炭化水素基をほとんど含まず、シリ
コーン系樹脂は、Ｓｉ−Ｏ結合、フッ素系樹脂は、Ｆ−
Ｃ結合を主体に構成されており、末端基や側鎖に少量の
メチル基やフェニル基が炭化水素として含まれる程度で
あるところにある。

【００４０】かかるバインダーまたはこれを付与されて
成るセルロース系繊維含有布帛全体に吸水性を付与する
方法としては、親水性を有する水酸基（−ＯＨ）、カル
ボキシル基（−ＣＯＯＨ）、アミノ基（−ＮＨ₂）およ
びアミド基（−ＣＯＮＨ₂）から選ばれた少なくとも１
種をもつ吸水性シリコーン系樹脂や、エチレングリコー
ルを多数付加した吸水性シリコーン系樹脂や、ポリエチ
レンオキサイド基含有化合物や、セルロース系化合物な
どの親水化加工剤を、バインダーに混合したり、該布帛
全体に付与する手段を採用することができる。後者の親
水化加工剤の中では、好ましくはポリアルキレングリコ
ール−ポリエステルブロック共重合体を主成分とする親
水性ポリエステル樹脂がよい。また、前者の吸水性シリ
コーン系樹脂は、それ単独をバインバーとして使用する
ことができる。

【００４１】かかる親水化加工剤を吸水剤として用いる
ことで、防しわ加工によりセルロース系繊維含有布帛特
有の吸水性が阻害されたのを回復することが可能とな
る。有機系吸水剤樹脂または親水化加工剤の使用に際し
ては、該光触媒半導体の酸化による、分解、着色、臭気
が惹起しない範囲で使用するのが好ましい。

【００４２】かかるバインダーには、さらにカップリン
グ剤を添加することができ、それにより、無機物と有機
物の接着力を向上することができ、かくすることによ
り、繊維、バインダーおよび光触媒半導体の相互間に化
学的結合力を働かせることができ、その結果、洗濯耐久
性を向上させることができる。

【００４３】また、かかるバインダーには、さらにゼオ
ライトを添加することができ、かくすることにより、臭
い成分の吸着力の向上と、構造物中の無機系成分比を増
加させることができ、その結果、光触媒による分解を抑
制する効果を奏させることができる。また、かかるゼオ
ライトとして、金、白金、銀、パラジウム等の貴金属
を、好ましくは０．０１〜５重量％の範囲で含有するも
のを用いると、更に抗菌効果を奏するものを提供するこ
とができる。

【００４４】かかる光触媒半導体がバインダーによって
付着されたセルロース系繊維含有布帛は、その残留架橋
剤分解物濃度、たとえばホルマリン濃度が極めて少な
く、たとえば残留ホルマリン濃度であれば、２５ｐｐｍ
以下、好ましくは２０ｐｐｍ以下であるという、大幅に
減少せしめられた濃度である。そのため、幼児や素肌に
も安全なセルロース系繊維含有布帛を提供することがで
きる上に、耐久性のある防シワ性、防縮性等の形態安定
性、消臭性、抗菌性、防カビ性および防汚性を満足する
と共に着臭防止効果に優れた機能性をも兼ね備えてい
る。かかるセルロース系繊維含有布帛は、ドレスシャ
ツ、学童用スクールシャツ、ユニフォーム、肌着、スポ
ーツ衣料、カーテンやテーブルクロスなどのインテリア
資材等の用途に最適である。

【００４５】次に、本発明のセルロース系繊維含有布帛
の製造方法の一例について説明する。まず、防しわ性、
防縮性等の形態安定性向上のためにセルロース系繊維の
架橋改質を実施する。

【００４６】セルロース系繊維の改質に用いる架橋剤お
よび触媒からなる加工液にセルロース系繊維含有布帛に
含浸させたあとマングルロールで絞り、ドライ−キュア
の工程を経るか、あるいは、この加工液を適当な粘度に
調整して、ナイフコーターやグラビアロールコーター、
捺染などで塗布した後、２００℃以下の温度で熱処理す
ることが好ましい。

【００４７】その後、かかる布帛に消臭性、抗菌性、防
カビ性および防汚性を付与するためにアルキルシリケー
ト系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂の少なくと
も１種をバインダーとし、次いで、光触媒半導体、たと
えばチタンとケイ素の複合酸化物の水分散液を混合した
加工液に浸漬した後、マングルロールで絞り、２００℃
以下の温度で熱処理しても良い。この場合、好ましくは
この加工液にゼオライト微粒子を添加する。この場合、
消臭性、抗菌性の向上のため上述した銀などの貴金属を
０．０１〜５重量％担持させたものを添加することがよ
り好ましい。好ましくはさらにカップリング剤を添加す
る。

【００４８】

【実施例】以下、実施例により、さらに詳細に説明す
る。

【００４９】また実施例中での品質評価は次の方法を用
いた。（布帛の架橋指数）架橋指数＝（Ａ−Ｂ）ここでＡ：温度３０℃、相対湿度９０％ＲＨ雰囲気下
における架橋改質セルロース系繊維含有布帛の吸湿率
（％）Ｂ：温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲気下における
架橋改質セルロース系繊維含有布帛の吸湿率（％）（防しわ性）ＡＡＴＣＣ−１２４−１９８４５段階レ
プリカ法に基づいて判定を行った。

【００５０】５級（良好）〜１級（不良）（洗濯収縮）ＪＩＳＬ−１０４２Ｇ法家庭洗濯法
で布帛のタテ方向、ヨコ方向の収縮率を測定した。な
お、洗濯後は脱水機で絞らず乾燥ろ紙の間にはさみ、軽
く押さえて脱水し、水平に置いた金網の上で乾燥した。（洗濯）自動反転渦巻き式電気洗濯機ＶＨ−３４１０
（東芝（株）製）を用い、市販洗剤０．２％、温度４０
±２℃、浴比１：５０で５分間強反転で洗濯し、その
後、排水、オーバーフローさせながらすすぎを２分間行
う操作を２回繰り返しこれを洗濯１回とした。（布帛の残留ホルマリン濃度測定）ＪＩＳＬ−１０４
１法に定められた方法に準じた。（検知管法による消臭性評価）試料を１０ｇ入れた５０
０ｍｌの容器に初期濃度が２００ｐｐｍになるようにア
ンモニアガスをいれて密閉し、１時間放置後、ガス検知
管で残留アンモニア濃度を測定した。そして下記の式に
従い消臭率（％）として算出した。

【００５１】消臭率（％）＝〔１−（ガス検知管測定濃
度）／（初期濃度）〕×１００（タバコ臭に対する消臭性の臭覚評価）５００ｍｌのガ
ラス製三角フラスコを入り口を下にして、入り口の直下
に発煙している紙巻きタバコを５秒間置いた後、すばや
く三角フラスコを横にして試料３ｇを投入し、ガラス栓
で密閉した。１時間放置後、ガラス栓を開け、１０人の
人に残臭を嗅いで官能評価した。その時の臭気を下記評
価点数で評価し、平均値を出した。

【００５２】５：強烈な臭い４：強い臭い３：楽に感知できる２：何の臭いかわかる弱い臭い１：やっと感知できる臭い０：無臭（イソ吉草酸臭による着臭防止性の臭覚評価）０．０１
％のイソ吉草酸水溶液をマイクロシリンジにて２５μｌ
秤量し、これを１０cm×１０cmの大きさに切り取った布
帛中央部に５μｌを５点滴下する。滴下の方法は布帛中
央部に１点、続いて中央部の１点を取り囲むようにちょ
うどサイコロの五の目を成すがごとく４点滴下する。こ
の布帛を蛍光灯下に３時間放置後、１０人の人に布帛の
臭いを嗅いで官能評価した。その時の臭気を下記評価点
数で評価し、平均値を出した。

【００５３】５：強烈な臭い４：強い臭い３：楽に感知できる２：何の臭いかわかる弱い臭い１：やっと感知できる臭い０：無臭（抗菌評価方法）評価方法は、統一試験法を採用し、試
験菌体は黄色ブドウ状球菌臨床分離株を用いた。試験方
法は、滅菌試験布に上記試験菌を注加し、１８時間培養
後の生菌数を計測し、殖菌数に対する菌数を求め、次の
基準にしたがった。ｌｏｇ（Ｂ／Ａ）＞１．５の条件
下、ｌｏｇ（Ｂ／Ｃ）を菌数増減値差とし、２．２以上
を合格とした。

【００５４】ただし、Ａは無加工品の接種直後分散回収
した菌数、Ｂは無加工品の１８時間培養後分散回収した
菌数、Ｃは加工品の１８時間培養後分散回収した菌数を
表す。（防汚性評価方法）手順１：ポリエチレン袋（２０リットル）に１００℃×
２時間乾燥させた下記表１に示す組成の汚染物０．２ｇ
とタテ１０ｃｍ、ヨコ１６ｃｍのサンプルとＩＣＩピリ
ング用ゴム管を１本入れる。２０℃×６５％ＲＨの空気
で袋を膨らませ（約１０リットルにする）輪ゴムで止め
る。

【００５５】

【表１】

【００５６】手順２：手順１のポリエチレン袋をＩＣＩ
試験器の箱の中にいれ、１時間回転させる。その後サン
プルを取り出す。手順３：処理サンプルを標準洗濯条件で１回洗濯する。
手順１〜３をさらに２回繰り返す。手順４：上記のとおり汚染剤付着・洗濯を３回繰り返し
たサンプルと未処理のサンプルのＬ値を測色計で測定し
その差である△Ｌ値を計算する。

【００５７】実施例１評価には、常法により精練、マーセライズを行った４５
番手のポリエステル４５％、綿５５％からなる目付１１
２ｇ／ｍ²のブロード織物を用いた。かかる織物を下記
の加工液１に浸漬し、絞り率８０％でパディング後、１
００℃×２分乾燥、ついで１８０℃×１分熱処理し、さ
らに下記の加工液２に浸漬し、絞り率８０％でパディン
グ後、１００℃×２分予備乾燥、ついで１８０℃×１分
熱処理し試料を得た。

【００５８】なお、実施例１で用いられる加工液１の架
橋剤および触媒には以下のものを添加した水溶液を用い
た。

【００５９】架橋剤ジメチロールジヒドロキシエチレン尿素樹脂水溶液（濃度２０％）１０．０重量％触媒塩化マグネシウム（濃度１００％）１．５重量％風合い剤アミノ変性シリコーン（濃度２０％）３．０重量％また、平均一次粒子径が７ｎｍ、平均比表面積が１５０
ｍ²／ｇであるチタンとケイ素の複合酸化物を水溶液の
分散体にし、平均粒子径が０．３μｍとしたものをチタ
ンとケイ素の複合酸化物（濃度２０％）を光触媒として
用いた下記配合からなる水溶液を加工液２として実施例
１で使用した。

【００６０】アルキルシリケート系樹脂（濃度２０％）１．０重量％シリコーン系樹脂（濃度４５％）１．５重量％シランカップリング剤（濃度１００％）０．２重量％貴金属担持型ゼオライト（濃度２０％）０．３重量％チタンとケイ素の複合酸化物（濃度２０％）１．０重量％上記加工工程を経由して得られたセルロース系繊維含有
布帛について、架橋指数、防しわ性、洗濯収縮、残留ホ
ルマリン濃度、消臭性、抗菌性、防汚性などの評価をし
て、結果を表２および表３に示した。また、該布帛でも
ってドレスシャツを縫製したところ従来に比べて、吸水
性に優れ、着心地が良く、防しわ性の優れたものが得ら
れた。

【００６１】実施例２実施例１の加工液２について光触媒を平均一次粒子径が
７ｎｍ、平均比表面積が１５０ｍ²／ｇであるアナター
ゼ型チタンの単体を濃度２０％の水溶液の分散体にし、
平均粒子径が０．３μｍであるものを１．０重量％添加
して加工液３として実施例１と同様に加工液１で加工後
に加工液３で加工し光触媒を有する処理布帛を得た。こ
のセルロース系繊維含有布帛について、架橋指数、防し
わ性、洗濯収縮、残留ホルマリン濃度、消臭性、抗菌
性、防汚性などの評価をして、結果を表２および３に示
した。

【００６２】実施例３実施例１の加工液２に更にフッ素系樹脂（濃度２０％）
を０．５重量％添加したものを加工液４として実施例１
と同様に加工液１で加工後に加工液４で加工し光触媒を
有する処理布帛を得た。この繊維布帛について、消臭
性、抗菌性、防汚性などの評価をして、結果を表３に示
した。

【００６３】実施例４実施例１の加工液２の貴金属担持型ゼオライトを添加し
ないものを加工液５として実施例１と同様に加工液１で
加工後に加工液５で加工し光触媒を有する処理布帛を得
た。この繊維布帛について、消臭性、抗菌性、防汚性な
どの評価をして、結果を表３に示した。

【００６４】実施例５実施例１と同様に加工し光触媒を有する処理布帛を得た
ものについて家庭洗濯２０回施したものについて、消臭
性、抗菌性、防汚性などの評価をして、結果を表３に示
した。

【００６５】実施例６実施例１の加工液１と加工液２を１：１の割合で混合
し、実施例１で用いた、染色上がりのセルロース系繊維
含有布帛について、絞り率８０％でパディング後、１０
０℃×２分予備乾燥、ついで１８０℃×１分熱処理を実
施。その後、架橋指数、防しわ性、洗濯収縮、消臭性、
抗菌性、防汚性などの評価をして、結果を表２および表
３に示した。

【００６６】実施例７実施例１に記載のブロード織物をカーテン生地に置き換
えて実施例１と同様の加工を実施し、実用試験したとこ
ろ従来にない消臭性、防しわ性の優れたものが得られ
た。結果を表２に示した。

【００６７】実施例８実施例１の加工液２を、平均一次粒子径が７ｎｍ、平均
比表面積が１５０ｍ²／ｇであるチタンとケイ素の複合
酸化物を水溶液の分散体にし、平均粒子径が０．３μｍ
としたものをチタンとケイ素の複合酸化物（濃度２０
％）を光触媒として用いた下記配合からなる水溶液を加
工液６として使用した。

【００６８】ポリカルボン酸化合物（濃度４９％）１．５重量％高松油脂（株）製ハイレジン−Ｒ２９（商品名）チタンとケイ素の複合酸化物（濃度２０％）１．０重量％上記加工工程を経由して得られたセルロース系繊維含有
布帛について、架橋指数、防しわ性、洗濯収縮、残留ホ
ルマリン濃度、消臭性、抗菌性、防汚性などの評価をし
て、結果を表２および表３に示した。また、該布帛でも
ってドレスシャツを縫製したところ従来に比べ、消臭性
が非常に優れ、吸水性に優れ、着心地が良く、防しわ性
の優れたものが得られた。

【００６９】比較例１実施例１で用いた、染色上がり時点でのセルロース系繊
維含有布帛について、架橋指数、防しわ性、洗濯収縮、
消臭性、抗菌性、防汚性などの評価をして、結果を表２
および表３に示した。

【００７０】比較例２実施例１の加工液１のみの処理布帛について架橋指数、
防しわ性、洗濯収縮、残留ホルマリン濃度を評価して、
結果を表２に示した。

【００７１】

【表２】

【００７２】

【表３】

【００７３】表２から明らかなように、実施例１、２、
４、６、７のものは、比較例１のものに比して、架橋指
数が小さく、防しわ性に優れ洗濯収縮が小さいことがわ
かる。さらに、これらの実施例のものは、比較例２に比
して、残留ホルマリン濃度がとりわけ低く、布帛の残留
ホルムアルデヒドの分解に成功していることがわかる。

【００７４】表３から明らかなように、実施例１〜６の
ものは、比較例のものに比して、消臭性については、バ
ランスよく、優れたレベルの機能を発揮しており、しか
も実施例１、２、３、６については、実施例４および比
較例１と比して抗菌性が優れており、比較例１と比して
防汚性に優れている。また実施例５と比較例１の結果よ
り耐久性に優れていることがわかる。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば、残留架橋剤分解物濃
度、たとえばホルマリン濃度が極めて少ない、たとえば
残留ホルマリン濃度であれば、２０ｐｐｍ以下であると
いう、大幅に減少せしめられた幼児や素肌にも安全なセ
ルロース系繊維含有布帛を提供することができる上に、
耐久性のある防シワ性、防縮性等の形態安定性、消臭
性、抗菌性、防カビ性および防汚性を満足すると共に着
臭防止効果に優れた機能性をも兼ね備えたセルロース系
繊維含有布帛を提供することができるので、かかるセル
ロース系繊維含有布帛は、ドレスシャツ、学童用スクー
ルシャツ、ユニフォーム、肌着、スポーツ衣料、インテ
リア資材等の用途に最適な素材として有用である。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ａ４１Ｄ 31/00 Ａ４１Ｄ 31/00 ５０１Ｚ５０１５０２Ａ５０２５０３Ｃ５０３Ａ４７Ｇ 11/00 Ａ４７Ｇ 11/00 Ｄ０６Ｍ 13/12 Ｄ０６Ｍ 13/12 15/643 15/643 101:06 // Ｄ０６Ｍ 101:06 11/12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一部が架橋改質されたセルロー
ス系繊維を含有する布帛であって、該布帛の下記式で定
義される架橋指数が１〜４であり、かつ、該布帛の繊維
表面上に、光触媒半導体とバインダーとを有することを
特徴とするセルロース系繊維含有布帛。架橋指数＝（Ａ−Ｂ）ここで、Ａ：温度３０℃、相対湿度９０％ＲＨ雰囲気下における
架橋改質セルロース系繊維含有布帛の吸湿率（％）Ｂ：温度２０℃、相対湿度６５％ＲＨ雰囲気下における
架橋改質セルロース系繊維含有布帛の吸湿率（％）
【請求項２】該光触媒半導体が、チタンとケイ素からな
る複合酸化物であることを特徴とする請求項１に記載の
セルロース系繊維含有布帛。
【請求項３】該バインダーが、アルキルシリケート系樹
脂、シリコーン系樹脂およびフッ素系樹脂から選ばれた
少なくとも１種のバインダーであることを特徴とする請
求項１または２に記載のセルロース系繊維含有布帛。
【請求項４】該布帛の残留ホルマリン濃度が、２５ｐｐ
ｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
に記載のセルロース系繊維含有布帛。
【請求項５】該布帛の繊維表面上に、さらにゼオライト
を有する請求項１〜４のいずれかに記載のセルロース系
繊維含有布帛。
【請求項６】該布帛の繊維表面上に、さらにカップリン
グ剤を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか
に記載のセルロース系繊維含有布帛。
【請求項７】該布帛に含有される架橋改質されたセルロ
ース系繊維が、繊維重量で１０ｗｔ％以上であることを
特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のセルロース
系繊維含有布帛。
【請求項８】該架橋改質されたセルロース系繊維が、ホ
ルムアルデヒドまたは下記一般式１で示される架橋剤で
架橋されたものであることを特徴とする請求項１〜７の
いずれかに記載のセルロース系繊維含有布帛。【化１】ここでＲ₁、Ｒ₂は−Ｈ、炭素数１〜４のアルキル基、
又は−ＣＨ₂ＯＲ₇ のいずれかであり、同種又は異種の
基。Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆は−Ｈまたは−ＯＲ₈ のいずれ
かであり、る同種又は異種の基。Ｒ₇、Ｒ₈は−Ｈ、又は
炭素数１〜４のアルキル基のいずれかである同種又は
異種の基。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載のセルロー
ス系繊維含有布帛を用いてなることを特徴とするシャ
ツ。
【請求項１０】請求項１〜８のいずれかに記載のセルロ
ース系繊維含有布帛を用いてなることを特徴とするユニ
フォーム。
【請求項１１】請求項１〜８のいずれかに記載のセルロ
ース系繊維含有布帛を用いてなることを特徴とするスポ
ーツ衣料。
【請求項１２】請求項１〜８のいずれかに記載のセルロ
ース系繊維含有布帛を用いてなることを特徴とする肌
着。
【請求項１３】請求項１〜８のいずれかに記載のセルロ
ース系繊維含有布帛を用いてなることを特徴とするカー
テン。
【請求項１４】請求項１〜８のいずれかに記載のセルロ
ース系繊維含有布帛を用いてなることを特徴とするテー
ブルクロス。