JP2008237793A - 抗アレルゲンカーペット - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、カーペットの表面に付着したアレルゲンを効率よく低減化し、最終的にはアレルゲンを水と二酸化炭素にまで分解してしまうことを目的とする。
【解決手段】本発明者らは、可視光応答型光触媒をバインダー樹脂によってカーペットの表面に固着することにより、花粉等のアレルゲンの不活化が効率的に行なえ、さらに水と二酸化炭素にまで分解してしまい、耐久性のある抗アレルゲンカーペットを得ることができることを見出し本発明に到達した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アレルゲン低減化剤を塗布したカーペットに関するものであり、カーペットの表面に付着した花粉や埃等の微小たんぱく質からなるアレルゲンを不活性化し、二酸化炭素と水にまで分解するカーペットに関するものである。

近年、杉や檜等の花粉の飛散量が増加し、これまで花粉症といわれなかった人までも、突然発症してしまうことから、花粉症は国民の一大関心事となってきている。一方、近年建設される住宅は、断熱性、気密性が、従来の住宅と比較し一段と向上しており、高性能の省エネ住宅となっている。このため、一度室内に、衣類等に付着して侵入した花粉は、気密性が高いが故に、室外に出て行くことはなく、ハウスダストといわれる塵とかダニ（虫体、死骸、抜け殻、糞）等といっしょになって、アレルギーを引き起こすアレルゲンとなり、気管支喘息、アレルギー性鼻炎などのアレルギー疾患の症状を多く発症させる原因となっているといわれている。

アレルゲンには種々なタイプのものがあるが、いずれも、微小たんぱく質であって、これらが体内に入ると、体内の免疫機関に異物として認識され、体外にこれらを出すように反応して発症するといわれている。中でも、ダニ、特にチリダニのアレルゲンは、チリダニを高熱や薬剤で駆除したとしても、死骸が畳やカーペットの中に残り、その死骸がさらにアレルゲン性の高い物質となってしまい、人が畳やカーペットの上を動くことにより、畳やカーペットの内部から室内空間にアレルゲンが放出されることが起こっていた。そのため、ダニの死骸、抜け殻、糞等のアレルゲンを畳やカーペットから取り除かない限り、アレルギー疾患の完全な解決には至ることはできなかった。また、花粉についても、人が出入りをする度に必ず、屋内に持ち込まれ、一定時間後には畳やカーペット、ソファー等の表面に堆積してアレルゲンとなるものと考えられていた。

これに対応するため、エアコンや空気清浄機等を使った消臭、脱臭、集塵が行なわれるようになり、フィルター等によって空気中のアレルゲンを捕集する方法が提案されている。しかし、これらの方法は、室内の空気中に浮遊するアレルギー疾患の原因物質には有効ではあるが、カーペット等の内部や表面にある原因物質にまで効果が発揮されることはない。カーペットにおいては、掃除機などでカーペットのパイル糸の表層部を叩きながら何度も吸引して花粉等のアレルゲンを除去するのが有効な方法といわれているが、常に掃除機をかける訳にもいかず、アレルゲンが自然な状態でカーペットから除去分解される技術が望まれている。

特許文献１においては、酸化ジルコニウムの無機微粒子化合物、さらにアレルゲン不活化能のある他の無機化合物、銀微粒子、アミノ酸系界面活性剤を配合し、ｐＨを７．５〜１１．５の間に調整した加工剤が開示され、該加工剤で繊維布帛を処理した場合には、花粉が付着しにくく、また付着しても軽く叩くことにより落ちやすい性状が付与され、さらに残存した花粉に対してはアレルゲンの不活化が図られる技術が提案されている。

また、特許文献２においては、光触媒機能を持つ酸化チタンを含有するアレルゲン失活剤が提案され、ｐＨの変動による性能の低下が少なく、アレルゲンを吸着除去できるだけではなく、アレルゲン自体を失活除去できるものとされている

また、出願人は特許文献３において、カーペットの基布の縦糸および／又は横糸にスプリットヤーンを使用し、アレルゲン低減化物質を大量にしかもカーペットの風合を損ねることなく固着できる技術を開示している。しかしながら、これらの技術はアレルゲンを不活化する技術としては優れているものの、アレルゲンを水と二酸化炭素にまで分解して、掃除の必要性までなくしてしまう技術とまでは到っていない。
特開２００６−５７２１２ 特開２００６−２６５４９８ 特願２００５−３４１５６１

本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、カーペットの表面に付着したアレルゲンを効率よく低減化し、最終的にはアレルゲンを水と二酸化炭素にまで分解してしまうことを目的とする。

本発明者らは、このような課題を解決するために鋭意検討の結果、可視光応答型光触媒を、バインダー樹脂によってカーペットの表面に固着することにより、花粉等のアレルゲンの不活化が効率的に行なえさらに水と二酸化炭素にまで分解してしまい、耐久性のある抗アレルゲンカーペットを得ることができることを見出し本発明に到達した。前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。

［１］パイル糸と基布とバッキング層からなるカ−ペットにおいて、カ−ペット表面のパイル糸の先端部に可視光応答型光触媒からなるアレルゲン低減化剤が固着されていることに特徴のある抗アレルゲンカ−ペット。

［２］前記アレルゲン低減化剤がパイル糸の先端から１／４〜１／３までに固着されていることに特徴のある前項１に記載の抗アレルゲンカーペット。

［３］前記アレルゲン低減化剤が０．２〜５．０ｇ／ｍ^２固着されていることに特徴のある前項１または２に記載の抗アレルゲンカーペット。

［４］前記アレルゲン低減化剤が、アクリルシリコン系バインダー樹脂によって固着されていることに特徴のある前項１乃至３のいずれかに記載の抗アレルゲンカーペット。

［１］の発明では、パイル糸と基布とバッキング層からなるカ−ペットにおいて、カ−ペット表面のパイル糸の先端部に可視光応答型光触媒からなるアレルゲン低減化剤が固着されているので、室内において十分な不活化能力を持つことができ、カ−ペット表面に付着した花粉等のアレルゲンを効果的に不活化し分解することができる。

［２］の発明では、前記アレルゲン低減化剤がパイル糸の先端から１／４〜１／３までに固着されているので、カ−ペット表面に付着した花粉等のアレルゲンを効果的に不活化することができる。

［３］の発明では、アレルゲン低減化剤が０．２〜５．０ｇ／ｍ^２カ−ペット表面に固着されているので、十分な不活化能力を持ったカーペットとすることができる。

［４］の発明では、アクリルシリコン系バインダー樹脂によって可視光応答型光触媒が固着されているので、光触媒によってバインダー樹脂やパイル糸が劣化することが抑制されアレルゲン低減化性能の持続耐久性が一段と向上し、最終的にはアレルゲンを水と二酸化炭素にまで分解することができる。

次に、この発明に係る抗アレルゲンカーペットの一実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態の抗アレルゲンカーペット１は、パイル糸２と基布３とバッキング層４からなり、パイル糸２の先端部に可視光応答型光触媒からなるアレルゲン低減化剤６がバインダー樹脂（図示せず）により固着されている。（図１参照）さらに、バッキング層４の保護やクッション性を付与するために不織布からなるセカンド基布５を積層している。

アレルゲン低減化剤は、アレルゲンを変成させるなどして不活性化し、抗原抗体反応を抑制する成分であって、例えばタンニン酸、カテキンのような植物抽出物、２，５−ジヒドロキシ安息香酸のようなヒドロキシ安息香酸や可視光応答型光触媒等が挙げられる。なかでも、可視光応答型光触媒は好適で、光触媒の酸化反応により、微小たんぱく質からなるアレルゲンを不活性化し、最終的に二酸化炭素と水にまで分解すると考えられる。アレルゲンが二酸化炭素と水にまで分解するメカニズムは、よく解っていないが、アミノ酸分析法で測定すると、微小たんぱく質からなるアレルゲンが、光触媒の酸化反応によって分解されてアミノ酸を生じることがわかり、さらに光触媒への照射を続けると、やがてアミノ酸濃度も０にまで減少することが明らかになった。このことからアレルゲンがアミノ酸に分解され、さらにアミノ酸が水と二酸化炭素にまで分解されていると予想するものである。

可視光応答型光触媒としては、特に限定されなくて、一般に市販されているものでよい。例えば昭和電工株式会社製の「ナノチタニア」、テイカ株式会社製の「ＴＫＰ−１０２」等を挙げることができる。また、可視光応答型光触媒の粒径については１０ｎｍ〜１００μｍが好ましい。１００μｍを超えると、ザラツキ感が発現しカーペットの好ましい風合にならない。更に好ましくは１０ｎｍ〜８０μｍがよい。

バインダー樹脂としては、カーペット表面のパイル糸２にアレルゲン低減化剤６を強固に固着することが出来ればよいが、一般的には、例えばウレタン樹脂、自己架橋型アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、シリコン樹脂、グリオキザール樹脂、ポリエステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ブタジエン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル−シリコン共重合体樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂（ＳＢＲ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、イソブチレン無水マレイン酸共重合体樹脂、エチレン−スチレン−アクリレート−メタアクリレート共重合体樹脂等を挙げることができる。本発明のように、アレルゲン低減化剤が可視光応答型光触媒のときは、パイル糸２の繊維を劣化させにくく、結合性のよいアクリル−シリコン共重合体樹脂が特に好ましい。

パイル糸２にアレルゲン低減化剤６を固着する方法は、バインダー樹脂溶液に浸透剤、アレルゲン低減化剤等を均一に分散させ、スプレー法やコーティング法など従来からある方法でカーペットのパイル糸側に塗布し、乾燥処理してパイル糸の表面に固着する。この時、パイル糸の先端から１／４〜１／３までに固着することが好ましく、カーペット表面に付着した花粉等のアレルゲンを効率的に不活化するカーペットとすることができる。パイル糸２の根元付近に可視光応答型光触媒からなるアレルゲン低減化剤が固着されたとしても、パイル糸２の根元付近まで届く光の量が少なく、光触媒が活性化されることなく無駄なものになってしまう。バインダー樹脂の乾燥手段は、加熱処理により乾燥させる方が望ましく、バッキング層の乾燥工程と同時に行うことが効率的である。この時の加熱処理温度は、パイル糸と基布とバッキング層の素材や規格にもよるが、１００〜１８０℃とするのが好ましい。この温度での加熱処理によりパイル糸への固着性がより高まり、アレルゲン低減化性能の持続耐久性が一段と向上する。

また、前記アレルゲン低減化剤と浸透剤とバインダー樹脂とは、水に分散した水分散液として使用することができる。バインダー樹脂については水との間でエマルジョン状態を形成させるのがより好ましい。なお、分散媒としては、水以外にアルコール等も使用し得るが、水が好適である。水に分散させる順序としては、アレルゲン低減化剤を水に分散させておいてから、浸透剤、バインダー樹脂を分散せしめるのが、アレルゲン低減化剤とバインダー樹脂をより均一に分散させる観点から好ましい。また、この水分散液に、分散剤、増粘剤などの各種添加剤を配合してもよい。

本発明において、前記パイル糸の先端部に固着されたアレルゲン低減化剤は０．２〜５．０ｇ／ｍ^２塗布されるのが好ましい。アレルゲン低減化剤が０．２ｇ／ｍ^２を下回る場合はアレルゲン低減化効果が発揮されないので好ましくなく、５．０ｇ／ｍ^２を越えるとアレルゲン低減化効果が経済的に得られない。より好ましくは０．３〜３．０ｇ／ｍ^２がよい。

本発明において、パイル糸２の素材としては特に限定されるものではなく、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維、レ−ヨン繊維等の合成繊維からなるもの等を好適に使用でき、その他麻、綿、羊毛等の天然繊維からなるもの等も使用できる。パイルの形態としてもカットパイルであっても、ル−プパイルであってもよい。パイル糸２の目付も特に限定されない。

また、基布３としても、特に限定されるものではなく、ポリエステル繊維やポリプロピレン繊維、麻、綿等の天然繊維からなる織、編基布、不織布等通常使用される基布でよい。

次に、バッキング層５としては、パイル糸２と基布３とを固定できる樹脂組成物やゴム組成物であれば特に限定されず、例えば樹脂組成物の樹脂成分としてはアクリル系、ウレタン系、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の樹脂が挙げられる。ゴム組成物のゴム成分としてはＳＢＲ（スチレン−ブタジエン）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）ＭＢＲ（メチルメタクリレート−ブタジエンゴム）あるいは天然ゴム等が挙げられる。また、充填剤として炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、フライアッシュ等を添加してバッキング層として使用するのが一般的である。

また、図１に示すようにバッキング層５の下側にクッション性能とバッキング層の保護性能を付与すべく、不織布からなるセカンド基布５を設けてもよい。セカンド基布５としては、特に限定されず、ニ−ドルパンチ不織布、スパンボント不織布等を例示できる。セカンド基布５の目付は５０〜１０００ｇ／ｍ^２、その厚さを０．５〜１５ｍｍ、構成繊維の繊度を０．１〜３０デシテックスの範囲に設定するのが好ましい。セカンド基布５の目付が、５０ｇ／ｍ^２未満ではカ−ペットとしての機能や品位の劣ったものとなり、好ましくない。１０００ｇ／ｍ^２を超えると徒にコスト増大となるだけで好ましくない。素材としては、パイル糸、基布と同様に特に限定されないが、リサイクル性からみればポリエステル繊維に統一するのが望ましい。また、セカンド基布５の最下部表面に、樹脂組成物やゴム組成物で滑り止め層を形成してもよい。

次に、この発明の実施例として使用したカーペットの材質、構造、アレルゲン低減化剤の種類、加工方法、アレルゲン分解性能測定試験および判定方法は次の通りである。

＜使用材料＞
基布・・・目付１００ｇ／ｍ^２ポリエステルスパンボント不織布
パイル糸・・・ポリエステル繊維からなるパイル糸をループ状にタフティング機で基布に植え込む（パイル長５．０ｍｍ、目付５００ｇ／ｍ^２）
バッキング層・・・ＳＢＲラテックス（充填剤として炭酸カルシウム）
セカンド基布・・・５デシテックスのポリエステル繊維からなるニードルパンチ不織布（目付３００ｇ／ｍ^２、厚さ６ｍｍ）
アレルゲン低減化剤・・・可視光応答型酸化チタン光触媒「ＴＫＰ−１０２」（テイカ株式会社製）
バインダー樹脂・・・アクリル−シリコン共重合体樹脂「ライトエポック」（共栄社株式会社製）

＜花粉アレルゲン分解性能測定試験＞
スギ花粉アレルゲンを希釈した溶液を調製する。アレルゲン低減化剤を塗布していないカーペット表面にアレルゲン溶液を塗布し、初期アレルゲン濃度をＥＬＩＳＡ法で測定した。次にアレルゲン低減化剤を塗布したカーペット表面にアレルゲン溶液を等量塗布し、蛍光灯（８００ｌｕｘ）で２４時間照射した後のアレルゲン濃度をＥＬＩＳＡ法で測定し、その変化からアレルゲン濃度減少率を計算し８０％以上を合格とした。

＜実施例１＞
水１００重量部にアレルゲン低減化剤を０．２重量部分散させておいてから、浸透剤０．３重量部、バインダー樹脂を２．２重量部分散した水溶液をスプレーにてカーペット表面に塗布し、１１０℃、３分間乾燥処理してカーペット表面にアレルゲン低減化剤を０．５ｇ／ｍ^２固着した抗アレルゲンカーペットを得た。花粉アレルゲン分解性能測定試験では減少率８５％で合格であった。

＜比較例１＞
アレルゲン低減化剤を塗布しないカーペットを用いて表面にアレルゲン溶液を等量塗布し、花粉アレルゲン分解性能測定試験をおこなった。減少率は２％でほとんど変化は見られなかった。

＜実施例２＞
アレルゲン低減化剤を４．５ｇ／ｍ^２カ−ペット表面に固着されるようにした以外は、実施例１と同様にして抗アレルゲンカーペットを得た。花粉アレルゲン分解性能測定試験では減少率９８％で合格であった。

＜参考例１＞
実施例１で作成した水溶液中にカーペットを浸漬し、アレルゲン低減化剤を４．５ｇ／ｍ^２となるようにした以外は、実施例１と同様にして抗アレルゲンカーペットを得た。花粉アレルゲン分解性能測定試験では減少率８７％で合格であったが、実施例２ほどの効果は得られなかった。

＜参考例２＞
実施例１において、バインダー樹脂としてウレタン樹脂「Ｕ−３０」（大和化学株式会社製）とした以外は実施例１と同様にして抗アレルゲンカーペットを得た。花粉アレルゲン分解性能測定試験では減少率８５％で実施例１と同様に合格であった。その後三ヶ月間そのまま実施例１と共に室内に放置したところ、実施例１には可視光応答型光触媒の変化は認められなかったが、参考例２では可視光応答型光触媒の脱落がみられた。

上述のように、アレルゲン低減化剤である可視光応答型酸化チタン光触媒をパイル糸の表面に固着しているものについては、未加工のものと比較して明らかにスギ花粉アレルゲンの量を減らしており、スギ花粉アレルゲンが可視光応答型酸化チタン光触媒によってアレルゲン濃度を減少させたことが確認できた。また、アレルゲンは可視光応答型酸化チタン光触媒によって、最終的には水と二酸化炭素にまで分解されるものと予想する。

この発明の一実施形態に係る抗アレルゲンカーペットを示す概略断面図である。

符号の説明

１・・・抗アレルゲンカーペット
２・・・パイル糸
３・・・基布
４・・・バッキング層
５・・・セカンド基布
６・・・アレルゲン低減化剤

Claims (4)

1. パイル糸と基布とバッキング層からなるカ−ペットにおいて、カ−ペット表面のパイル糸の先端部に可視光応答型光触媒からなるアレルゲン低減化剤が固着されていることに特徴のある抗アレルゲンカ−ペット。
2. 前記アレルゲン低減化剤がパイル糸の先端から１／４〜１／３までに固着されていることに特徴のある請求項１に記載の抗アレルゲンカーペット。
3. 前記アレルゲン低減化剤が０．２〜５．０ｇ／ｍ^２固着されていることに特徴のある請求項１または２に記載の抗アレルゲンカーペット。
4. 前記アレルゲン低減化剤が、アクリルシリコン系バインダー樹脂によって固着されていることに特徴のある請求項１乃至３のいずれかに記載の抗アレルゲンカーペット。

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