JP2002105853A

JP2002105853A - 防汚性繊維シート

Info

Publication number: JP2002105853A
Application number: JP2000293251A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Suzuki; 政幸鈴木; Toshikazu Suzuki; 敏和鈴木; Katsuhide Manabe; 勝英真部; Eigo Nakajima; 英吾中嶋
Original assignee: Suzutora KK
Current assignee: Suzutora KK
Priority date: 2000-09-27
Filing date: 2000-09-27
Publication date: 2002-04-10
Anticipated expiration: 2020-09-27
Also published as: JP3421313B2

Abstract

(57)【要約】【課題】合成繊維からなる織物、編物、不織布
等の繊維シートに対する土砂や浮遊塵埃、煤煙等の乾性
汚れおよび油性汚れを付着し難くし、かつ付着した乾性
汚れおよび油性汚れを洗濯で落ち易くし、しかも耐久性
を向上させ、カーテン、壁掛、幕、旗、壁紙、襖紙等の
屋内外装置用として好適な繊維シートを提供する。【解決手段】合成繊維からなる繊維シート１１の構
成繊維表面にフッ素系樹脂からなる下地被膜１２を形成
し、この下地被膜１２の上にＳi Ｏ₂ を主成分とするセ
ラミックスからなる透明な外面被膜１３を物理蒸着によ
り形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、土砂や浮遊塵
埃、煤煙のような乾性汚れおよび油性汚れが付着し難
く、落ち易い防汚性繊維シートに関し、特にカーテン、
壁掛、幕、旗、壁紙、襖紙等の屋内外装置用として好適
なものである。

【０００２】

【従来の技術】布帛を構成する繊維に土砂や浮遊塵埃、
煤煙等の乾性汚れを付き難くし、かつ付着した乾性汚れ
を洗濯で落ち易くするため、布帛に糊付け加工を施すこ
とが知られているが、この方法は木綿布帛に対しては有
効であっても、親油性で黒ずみ易い合成繊維布帛に対し
ては効果がほとんど無く、しかも洗濯の度に糊付けが必
要であった。また、シリカとアルミナの混合コロイド分
散液で布帛を処理し、無色のコロイド微粒子で繊維表面
の微細間隙を埋めて平滑化することが知られているが、
これも木綿布帛に対しては効果があっても、合成繊維布
帛に対しては効果がなく、しかも耐久性に欠けるという
問題があった。

【０００３】一方、合成繊維布帛の汚れを防ぐ手段とし
て、ＳＲ加工が知られているが、この方法は油性汚れの
付着をある程度防止できても、いったん付着すると落ち
難く、かつ乾性汚れの繊維内部への分散、浸透に対して
は効果が無かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、合成繊維
からなる織物、編物、不織布等の繊維シートに対する土
砂や浮遊塵埃、煤煙等の乾性汚れおよび油性汚れの双方
を付着し難くし、かつ付着した上記の乾性汚れおよび油
性汚れの双方を洗濯で落ち易くし、しかも上記繊維シー
トの通気性を阻害することなく、耐久性を向上させ、も
ってカーテン、壁掛、幕、旗、壁紙、襖紙等の屋内外装
置用として好適な繊維シートを提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る防汚性繊
維シートは、合成繊維からなる繊維シートの構成繊維表
面にフッ素系樹脂からなる透明な下地被膜が形成され、
この下地被膜の上にＳiＯ₂ を主成分とするセラミック
スからなる透明な外面被膜が物理蒸着により形成されて
いることを特徴とする。

【０００６】この発明で用いる繊維シートは、ナイロン
繊維、ポリエステル繊維、ポリアクリロニトリル繊維、
アラミド繊維等の合成繊維からなる織物、編物、不織布
等の可撓性を有する任意の繊維シートである。用途とし
ては、特にカーテン、壁掛、幕、旗、壁紙、襖紙等の屋
内外装置用として、乾性汚れの付着し易い環境下で使用
されるものが好ましい。そして、この繊維シートは、無
地でもよく、また先染めもしくは捺染による柄模様を有
するものでもよく、またエンボス模様を有するものでも
よい。

【０００７】この発明の防汚性繊維シートは、表裏両面
がＳi Ｏ₂ を主成分とするセラミックスからなる透明な
外面被膜で被覆されるが、この外面被膜の形成に先立
ち、この発明では、上記繊維シートを構成する繊維の表
面にフッ素系樹脂からなる下地被膜が形成される。この
下地被膜は、編織物の通気性防水加工または防汚加工と
同様に、一フッ化エチレン、二フッ化エチレン、三フッ
化エチレンまたは四フッ化エチレンの単独重合体または
共重合体等のフッ素系樹脂を乳化エマルジョンの形で繊
維シートに含浸または塗布し、乾燥、熱処理を施すこと
により、繊維を被覆し、繊維シートの目を塞がない程度
に形成される。なお、この下地被膜の好ましい厚さは、
０．１〜１０μｍであり、０．１μｍ未満では効果がな
く、１０μｍを超えると被膜の透明性および繊維シート
の通気性が失われ、かつ加工コストが増して不経済であ
る。

【０００８】そして、上記の下地被膜が形成された繊維
シートの表裏両面がＳi Ｏ₂ を主成分とするセラッミッ
クスからなる透明な外面被膜で被覆される。この外面被
膜は、硬質であるため、上記の土砂や浮遊塵埃、煤煙等
の乾性汚れの繊維内部への食い込みを防ぎ、その付着を
困難にし、しかも被膜表面が親水性で、流滴特性に優れ
ていて表面を水が流れ易いため、付着した汚れを雨水ま
たは水洗で流して容易に除去することができる。そし
て、上記セラミックスの主成分となるＳi Ｏ₂ は、硬質
ではあるが、他のセラミックスに比べると軟らかいた
め、繊維および上記のフッ素樹脂からなる下地被膜との
馴染みが良好であり、透明であることとあいまって繊維
シートの風合いが損なわれない。

【０００９】また、この発明では、繊維シートが合成繊
維で構成され、上記の外面被膜が真空蒸着、スパッタ蒸
着およびイオンビーム法等の物理蒸着で固定されるた
め、得られた外面被膜は、耐久性に優れ、使用中および
洗濯時に脱落することはない。特に、スパッタ蒸着およ
びイオンビーム法によれば、優れた耐久性がえられる。
しかも、繊維シートを構成する合成繊維と外面被膜との
間にフッ素系樹脂からなる下地被膜が介在するため、合
成繊維の表面に外面被膜を直接形成した場合に比べ、外
面被膜の耐剥離性が著しく向上し、かつ油性汚れや乾性
汚れが付着し難くなり、また付着した汚れが落ち易くな
る。

【００１０】そして、スパッタ蒸着時に繊維シートを反
対側から冷却して蒸着物を急冷した場合は、外面被膜が
結晶構造とならず、アモルファス構造で、かつ極めて微
細な針状体の密な集合体となるため、フィルムの手触り
とならずに繊維シートの風合いが維持され、かつ繊維シ
ートを構成する繊維を屈曲させても上記針状体が剥離せ
ず、耐久性が一層向上する。

【００１１】上記の外面被膜は、Ｓi Ｏ₂ のみで形成し
てもよいが、Ｓi Ｏ₂ を主成分とするセラミックスであ
れば、この発明の目的を阻害しない範囲で他のセラミッ
クスを含むことができる。例えば、Ｓi Ｏ₂ を主成分と
し、Ｓn Ｏ₂ を副成分とするセラミックスは、スパッタ
蒸着が容易になると共に、Ｓn Ｏ₂ が硬いため、乾性汚
れに対する防汚性が向上する。そして、Ｓi Ｏ₂ とＳn
Ｏ₂ とからなる外面被膜は、親水性や流滴特性に優れる
ため、表面を水が流れ易く、汚れ落ちが改善される。ま
た、上記の外面被膜は、Ｓi Ｏ₂ を主成分とし、Ｓn Ｏ
₂ およびＺn Ｏを副成分とするセラミックスで形成した
場合は、Ｚn Ｏが導電性を有するので、静電気による汚
れ付着の防止に有効である。

【００１２】上記のＳi Ｏ₂ からなる外面被膜は、ケイ
素からなる板をスパッタ装置のターゲットに用い、微量
の酸素を含む雰囲気下でスパッタリングし、ケイ素を酸
化しながら繊維シートの表面に固着することによって容
易に得られる。また、Ｓi Ｏ₂とＳn Ｏ₂ とからなる外
面被膜は、ケイ素と錫の混合粉末の焼結板をターゲット
に用い、上記同様にスパッタリングすることによって得
られる。また、Ｓi Ｏ₂、Ｓn Ｏ₂ およびＺn Ｏからな
る外面被膜は、ケイ素、錫および亜鉛の三者の焼結板を
ターゲットにし、またはケイ素と錫の焼結板および亜鉛
板を混合配列してターゲットにし、上記同様にスパッタ
リングすることによって得られる。

【００１３】なお、上記外面被膜の厚みは１〜２００ｎ
ｍが好ましく、１ｎｍ未満では外面被膜としての効果が
得られず、かつ耐久性に乏しくなり、反対に２００ｎｍ
を超えると、繊維シートの風合いが失われ、かつ透明度
が低下し、繊維シート上の模様が見え難くなり、好まし
くない。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１において、１０はこの発明に
係る防汚性繊維シートであり、経糸１１ａおよび緯糸１
１ｂにポリエステル繊維等の合成繊維からなるマルチフ
ィラメント糸または紡績糸を用いて製織されたカーテン
地等の屋内外装置用として好適な繊維シート１１と、上
記の経糸１１ａ、緯糸１１ｂの表面を被覆する下地被膜
１２および該下地被膜１２を被覆する外面被膜１３とで
構成されている。

【００１５】上記の繊維シート１１は、製織して精錬、
セットを施し、更に染色、乾燥、熱セットを施した後、
四フッ化エチレン樹脂の微細粉末およびメラミン樹脂の
初期縮合物を含む乳化エマルジョンに浸漬し、マングル
で絞って乾燥し、熱セットを施すことにより、下地被膜
１２を形成する。この下地被膜１２の厚みは、上記繊維
シート１１の通気性を阻害しない程度の０．１〜１０μ
ｍに設定される。

【００１６】そして、上記下地被膜１２の上にＳi Ｏ₂
を主成分とする外面被膜１３が１〜２００ｎｍの厚みに
形成される。なお、この外面被膜１３は、好ましくはス
パッタリングにより形成される。すなわち、上記の下地
被膜１２を有する繊維シート１１、すなわち下地被膜付
き繊維シート１１Ａを広げて密閉チャンバー内に置き、
その表面に対向してアノードおよびターゲットを、アノ
ードが下地被膜付き繊維シート１１Ａとターゲットの間
に位置するように配置し、真空下で上記のアノードとタ
ーゲット間に高電圧を加えてスパッタリングを行う。

【００１７】図２は、上記の密閉チャンバー内に２組の
蒸着装置を並設した２段式スパッタ装置を示す。図２に
おいて、２０は密閉チャンバーであり、その中央部左右
に第１水冷シリンダー２１および第２水冷シリンダー２
２が並設され、左側の第１水冷シリンダー２１が反時計
方向に、また右側の第２水冷シリンダー２２が時計方向
にそれぞれ駆動により回転する。

【００１８】上記第１水冷シリンダー２１の上方に前記
下地被膜付き繊維シート１１Ａの送出し軸２３が、また
上記第２水冷シリンダー２２の上方に加工後の繊維シー
ト、すなわち防汚性繊維シート１０の巻取り軸２４がそ
れぞれ回転自在に設置される。そして、送出し軸２３か
ら引出された下地被膜付き繊維シート１１Ａは、第１ガ
イドローラ２５ａを経て第１水冷シリンダー２１に上記
下地被膜付き繊維シート１１Ａの裏面が接するように巻
回され、この第１水冷シリンダー２１から第２ガイドロ
ーラ２５ｂを経て離脱し、上方の第３ガイドローラ２５
ｃ、右上の第４ガイドローラ２５ｄに導かれて上記送出
し軸２３の上を通り、下方の第５ガイドローラ２５ｅを
経て第２水冷シリンダー２２に上記下地被膜付き繊維シ
ート１１Ａの表面が接するように巻回され、この第２水
冷シリンダー２２から第６ガイドローラ２５ｆを経て離
脱し、上記の巻取り軸２４に引取られる。

【００１９】上記の第１水冷シリンダー２１および第２
水冷シリンダー２２の下方には、それぞれ左右一対の第
１アノード２７および第２アノード２８が設置される。
そして、第１アノード２７および第２アノード２８の下
方にそれぞれ水冷式の第１ターゲットソース２９および
第２ターゲットソース３０が設置され、これら第１ター
ゲットソース２９および第２ターゲットソース３０の上
にケイ素からなる平板状ターゲット３１がそれぞれ固定
され、第１アノード２７と第１ターゲットソース２９の
間および第２アノード２８と第２ターゲットソース３０
の間にそれぞれ電圧２００〜１０００Ｖの直流電源Ｅが
介設される。

【００２０】上記の構造において、送出し軸２３、巻取
り軸２４および水冷シリンダー２１、２２を回転し、送
出し軸２３から下地被膜付き繊維シート１１Ａを所定の
速度で送出し、第１水冷シリンダー２１および第２水冷
シリンダー２２に順に接触させて巻取り軸２４で引取り
ながら、第１水冷シリンダー２１では上記の下地被膜付
き繊維シート１１Ａを裏側から冷却し、また第２水冷シ
リンダー２２では上記の下地被膜付き繊維シート１１Ａ
を表側から冷却する。一方、密閉チャンバー２０に接続
されている真空ポンプ（図示されていない）を駆動して
密閉チャンバ２０の内部圧力を１．３×１０^-3Ｐa 程度
に減圧し、次いでガスボンベ（図示されていない）から
アルゴンガスを導入して上記密閉チャンバ２０の内部圧
力を６．６×１０^-2Ｐa 程度に調整し、更に酸素ボンベ
（図示されていない）から酸素を導入してチャンバ２０
内圧力を２．６×１０^-1Ｐa 程度に調整する。

【００２１】次いで、上記の第１アノード２７および第
１ターゲットソース２９間に直流電圧を印加して平板状
ターゲット３１から前記のケイ素を飛び出させ、密閉チ
ャンバー２０内の酸素と反応させて酸化物とし、これら
を第１水冷シリンダー２１上の下地被膜付き繊維シート
１１Ａの表面に付着させ、急冷してアモルファス構造の
外面被膜１３（図１参照）を形成する。このとき、下地
被膜付き繊維シート１１Ａの送り速度を調整することに
より、外面被膜１３の厚さを１〜２００ｎｍに形成す
る。

【００２２】このようにして第１水冷シリンダー２１に
おけるスパッタリングが進み、下地被膜付き繊維シート
１１Ａと表側の外面被膜１３とからなる中間製品が第２
水冷シリンダー２２に到達したとき、前記の第２アノー
ド２８および第２ターゲットソース３０間に直流電圧を
印加して平板状ターゲット３１から前記同様にケイ素を
飛び出させ、これらを密閉チャンバー２０内の酸素と反
応させて酸化物とし、これらを前記同様に下地被膜付き
繊維シート１１Ａの裏面に付着させ、急冷してアモルフ
ァス構造の外面被膜１３（図１参照）を厚み１〜２００
ｎｍに形成する。そして、送り出し軸２３に巻かれた下
地被膜付き繊維シート１１Ａの全体が巻取り軸２４に移
行し終わると、密閉チャンバー２０内に大気が導入さ
れ、密閉チャンバー２０から前記下地被膜付き繊維シー
ト１１Ａの表裏両面に厚み１〜２００ｎｍの外面被膜１
３を備えた防汚性繊維シート１０が取出される。

【００２３】上記の実施形態は、１個の密閉チャンバー
２０内に水冷シリンダー２１、２２、アノード２７、２
８、ターゲットソース２９、３０からなる蒸着装置を２
組設置し、上記下地被膜付き繊維シート１１Ａを広げて
移送しながら、第１の蒸着装置で表面の外面被膜１３を
形成し、続いて第２の蒸着装置で裏面の外面被膜１３を
形成するものであるが、密閉チャンバー内に１組の蒸着
装置を設置し、前記下地被膜付き繊維シート１１Ａの表
面にＳi Ｏ₂ からなる外面被膜１３を形成した後、上記
の下地被膜付き繊維シート１１Ａを取出し、次いでこの
下地被膜付き繊維シート１１Ａを裏返して再び上記の密
閉チャンバー内に装着し、裏面に外面被膜１３を形成し
て防汚性繊維シート１０を取出すこともできる。ただ
し、図２の装置を用いると、密閉チャンバーに対する下
地被膜付き繊維シート１１Ａの着脱や上記チャンバーの
減圧の手間が半減する。

【００２４】また、上記の実施形態は、ターゲット２７
をケイ素で作り、Ｓi Ｏ₂ のみからなる外面被膜１３を
形成するものであるが、上記のターゲット２７としてケ
イ素と錫とが９／１〜６／４の比率で混合された焼結板
を用い、その他は上記同様にスパッタリングすることに
より、Ｓi Ｏ₂ を主成分とし、Ｓn Ｏ₂ を副成分とする
外面被膜１３が得られ、蒸着が容易になると共に乾性汚
れに対する防汚性が改善される。また、上記ターゲット
２７を構成する錫の１０〜５０重量％を亜鉛で置換して
上記同様にスパッタリングすることにより、Ｓi Ｏ₂ を
主成分とし、ＳnＯ₂ およびＺn Ｏを副成分とする外面
被膜１３が得られ、帯電汚れに対する防汚性が改善され
る。

【００２５】

【実施例】実施例ポリエチレンテレフタレート繊維からなる３０番手の紡
績糸を経糸１１ａおよび緯糸１１ｂに用い、経糸密度お
よび緯糸密度が両者共８０本／インチ（３１．５本／c
m）の平織物（繊維シート１１）を製織し、炭酸ナトリ
ウム（２ｇ／ｌ）およびノニオン系界面活性剤（５ｇ／
ｌ、花王株式会社製「スコアロール９００」）を用い、
液流染色機により、浴比１：２０で１００℃×２０分の
精錬を行い、十分に水洗し、乾燥し、しかるのち熱セッ
トを１８０℃で６０秒間行った。

【００２６】次いで、フッ素系撥水剤（旭硝子株式会社
製「アサヒガードＡＧ９２５」）の２％水溶液に上記精
錬後の繊維シート１１をディッピングし、マングルによ
り絞り率７０％に絞り、乾燥し、熱処理を１７０℃×６
０秒間行って、上記繊維シート１１に厚み０．５μｍの
下地被膜１２を形成した。

【００２７】続いて、得られた下地被膜付き繊維シート
１１Ａを図２のスパッタリング装置の送出し軸２３に取
付け、ケイ素および錫が７／３の比率で混合された焼結
板をターゲット３１に用いてスパッタ蒸着を行い、上記
下地被膜付き繊維シート１１Ａの表裏両面にＳi Ｏ₂ お
よびＳn Ｏ₂ が７／３の比率で混在する厚み５ｎｍの外
面被膜１３を形成し、実施例の防汚性繊維シート１０を
得た。

【００２８】比較例１上記の実施例に用いた平織物（繊維シート１１）を、実
施例と同様に精錬し、水洗、乾燥し、熱セットを行い、
以後の処理を省略することにより、上記の下地被膜１２
および外面被膜１３の両者を有しない比較例１の繊維シ
ートを得た。

【００２９】比較例２上記の実施例において、スパッタ蒸着を省略する以外は
実施例と同様にして、実施例と同様の下地被膜１２は有
するが、外面被膜を有しない比較例２の繊維シートを得
た。

【００３０】比較例３上記の実施例において、下地被膜１２の形成工程を省略
する以外は、実施例と同様にして精錬後の繊維シート１
１に直接上記のＳi Ｏ₂ およびＳn Ｏ₂ の７／３混合物
からなる外面被膜１３を形成して比較例３の防汚性繊維
シートを試作した。

【００３１】上記の実施例、比較例１、比較例２および
比較例３の各繊維シートに汚染処理、洗浄処理をJIS L
0844 A-2法（ランドリー法）に準じて施し、汚染前、汚
染後および洗浄後の各光反射率（用いた光の波長：５１
７ｎｍ）を測定して防汚性を比較した。汚染剤には、ス
テアリン酸、オレイン酸、硬化油およびオリーブ油がそ
れぞれ１２．５％、セチルアルコール８．５％、固形パ
ラフィン２１．５％、コレステロール５．０％およびカ
ーボンブラック１５．０％からなる油性汚染剤と、粘土
５５．０％、ポルトランドセメント１７．０％、シリカ
ゲル１７．０％、酸化第２鉄０．５％、ｎ−デカン８．
７５％およびカーボンブラック１．７５％からなる乾性
汚染剤とが３／１の割合で混合されたものを用いた。そ
の結果を下記の表１に示す。

【００３２】

【表１】なお、表１において、汚染前反射率をａ、汚染後反射率
をｂ、洗浄後反射率をｃとしたとき、汚染率は式〔汚染
率＝（ａ−ｂ）／ａ×１００〕で表わされる。また、洗
浄率は式〔洗浄率＝（ｃ−ｂ）／（ａ−ｂ）×１００〕
で表わされる。

【００３３】上記の表１で明らかなとおり、汚染剤とし
て油性汚染剤と乾性汚染剤の混合物を用いた場合、実施
例は、最も汚れ難く、かつ汚れ落ちが最も良かった。ま
た、上記の比較例１〜３および実施例の繊維シートは、
外観および手触りに殆ど違いが認められなかったが、そ
れぞれ１カ月間、屋外に吊下げ、外気中での汚れを目視
でテストしたところ、実施例および比較例３は比較例
１、２に比べて明らかに汚れが少なく、かつ家庭洗濯機
で洗濯した際の汚れ落ちが速く、洗濯を５回繰り返した
後の汚れ方も当初と殆ど同様に少なかった。また、上記
実施例および比較例３の試作直後、その外面被膜上に市
販の包装用ガムテープを貼付けて剥離テストを行ったと
ころ、上記外面被膜の剥離は認められなかった。

【００３４】

【発明の効果】上記のとおり、この発明の防汚性繊維シ
ートは、乾性汚れに対する防汚機能を備えているため、
乾性汚れおよび油性汚れのいずれに対しても汚れ難く、
かつ付着しても容易に落とすことができ、しかも耐久性
に優れている。そして、透明であるため、繊維シートの
備える色彩や柄模様が外面被膜上から見え、かつ風合い
も外面被膜を有しないものと殆ど変わらず、乾性汚れの
付き易い屋内外の装置用として好適である。しかも、繊
維シートと外面被膜との間にフッ素系樹脂からなる下地
被膜が介在するので、防汚性能および外面被膜の剥離強
度が大幅に向上する。特に請求項２に係る発明は、乾性
汚れに対する防汚性が更に改善される。また、請求項３
に係る発明は、静電気汚れに対する防汚性が改善され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施形態の断面図である。

【図２】スパッタ装置の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１０：防汚性繊維シート１１：繊維シート１１ａ：経糸１１ｂ：緯糸１１Ａ：下地被膜付き繊維シート１２：下地被膜１３：外面被膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4L031 AA12 BA19 BA20 BA23 CB13 DA19 4L033 AB01 AC04 CA17 CA25 DA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】合成繊維からなる繊維シートの構成繊維
表面にフッ素系樹脂からなる透明な下地被膜が形成さ
れ、この下地被膜の上にＳi Ｏ₂ を主成分とするセラミ
ックスからなる透明な外面被膜が物理蒸着により形成さ
れていることを特徴とする防汚性繊維シート。
【請求項２】外面被膜がＳi Ｏ₂ を主成分とし、Ｓn
Ｏ₂ を副成分とするセラミックスで形成された請求項１
記載の防汚性繊維シート。
【請求項３】外面被膜がＳi Ｏ₂ を主成分とし、Ｓn
Ｏ₂ およびＺn Ｏを副成分とするセラミックスで形成さ
れた請求項１に記載の防汚性繊維シート。