JP3765147B2

JP3765147B2 - 消臭性成形品およびその製造方法

Info

Publication number: JP3765147B2
Application number: JP03223997A
Authority: JP
Inventors: 正行衡田; 敏春金谷; 次郎田畑; 公一齊藤
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-02-17
Filing date: 1997-02-17
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2017-02-17
Also published as: JPH10226965A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消臭性成形品に関する。さらに詳しくは、アンモニア、アミン類、硫化水素、メルカプタン類などの悪臭やタバコ臭に多く含まれるアルデヒド類、酢酸、ピリジンなどに対し耐久性のある優れた消臭性を有する消臭性成形品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高度な消臭機能を有する製品に対する要望が益々高まっている。繊維製品を例にとると、原糸段階で消臭剤を繊維ポリマ中に練り込んだり、後加工段階で消臭剤を繊維表面に固着させたりする方法が行われていた。例えば、フタロシアニン多価カルボン酸を担持させた二酸化チタン微粒子を配合させたポリエステル繊維（特公平７−８１２０６号公報）や臭気成分を酸化分解する脱臭触媒を繊維に被覆させた消臭性繊維（特開平７−１８９１２０号公報）等が提案されていた。また、後加工では、不飽和カルボン酸とエチレン共重合体のエマルジョンで処理する方法（特公平３−７７３０８号公報）等が提案されていた。
【０００３】
しかしながら、いずれにしても、従来の方法では消臭可能な悪臭成分の種類が限られており、アンモニア、アミン類、硫化水素、メルカプタン類などの悪臭やタバコ臭に多く含まれるアルデヒド類や酢酸、ピリジンなど全ての悪臭に対して、消臭効果の大きいものは見当たらなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、アンモニア、アミン類、硫化水素、メルカプタン類などの悪臭やタバコ臭に多く含まれるアルデヒド類、酢酸、ピリジンなどの悪臭、特に硫化水素、メルカプタン類などの悪臭に対し耐久性のある優れた消臭性を有する消臭性成形品を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の消臭性成形品は、前記の課題を達成するために次の構成を有する。
【０００６】
すなわち、繊維構造物および樹脂成形品のうち少なくともいずれか１種から構成され、かつ無機系化合物および芳香族ポリアミンを含有しており、該無機系化合物が、ケイ素、亜鉛およびチタンの中から選ばれた金属からなる化合物もしくは酸化物で構成された多孔質物質と、亜鉛および／または銅からなる化合物との混合物であることを特徴とする消臭性成形品である。
【０００７】
また、本発明の消臭性成形品の製造方法は、次の構成を有する。
【０００８】
すなわち、無機系化合物、芳香族ポリアミンおよび合成樹脂バインダーを含む処理液をパディング法で繊維構造物および樹脂成形品のうち少なくともいずれか１種から構成された成形品に付与し、次いで該成形品に熱処理を施すことを特徴とする消臭性成形品の製造方法である。
【０００９】
さらに、本発明の消臭性成形品の製造方法は、次の構成を有する。
【００１０】
すなわち、無機系化合物、芳香族ポリアミンおよび合成樹脂バインダーを含む処理液をコーティング法で繊維構造物および樹脂成形品のうち少なくともいずれか１種から構成された成形品に付与し、次いで該成形品に熱処理を施すことを特徴とする消臭性成形品の製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の消臭性成形品について説明する。
【００１２】
本発明に用いる無機系化合物としては、ケイ素、亜鉛、チタン、銅、銀、鉛、鉄、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、マンガン、ニッケル、コバルトなどの金属酸化物、水酸化物、塩化物、硫酸塩、硝酸塩などの無機酸塩や酢酸塩、クエン酸塩などの有機酸塩、あるいはゼオライト、シリカゲル、活性炭などを用いることができるが、本発明においては、これらの中でも、特に消臭効果を高めるため、該無機系化合物が、多孔質物質であることと、さらに加えて銅および亜鉛の少なくともいずれかの化合物とを含むことが重要である。
【００１３】
かかる多孔質物質としては、ケイ素、亜鉛およびチタンの中から選ばれた金属成分１種以上の化合物（酸化物）からなるものが必須構成要件として選択的に使用される。かかる多孔質物質を使用することが、経済性、消臭性を飛躍的に向上させる上から特に好ましい。かかる多孔質物質の比表面積は、１０ｍ^２／ｇ以上であるのが好ましく、５０ｍ^２／ｇ以上であるのがより好ましい。かかる多孔質物質の平均粒径には特に制約はないが、消臭性能の面からは、３００μｍ以下のものが好ましく、特に１００μｍ以下の平均粒径のものがより好ましく用いられる。構造的には、非晶性の大きいものが比較的よい。
【００１４】
かかる多孔質物質に加えて、本発明において使用される必須の要件である銅、亜鉛の少なくともいずれかの化合物は、硫化水素およびメルカプタン類の臭気に対する消臭効果を大きくするために用いられる。該化合物としては、銅あるいは亜鉛の酸化物、水酸化物、塩化物、硫酸塩、硝酸塩などの無機酸塩や酢酸塩、クエン酸塩などの有機酸塩を用いることができる。また、これらの化合物のほかに、かかる銅、亜鉛を含有させる手段としては、該成形品に含有される該無機系化合物の何らかの官能基を銅イオンあるいは亜鉛イオンで置換させた形で含有させたものでもよい。
【００１５】
無機系化合物の含有量は、消臭性能の面からは、多いほどよいが、通常、成形品の全体重量に対して、０．０５〜９５重量％位が好ましい。含有量が０．０５重量％よりも小さいと十分な消臭効果が得られにくくなる傾向にあり、９５重量％よりも大きいと成形品の物理的強度を保ちにくくなる傾向がある。
【００１６】
特に、多孔質物質の含有量が０．０５重量％以上であるのが好ましく、銅、亜鉛の少なくともいずれかの化合物の含有量が０．００１重量％以上であることが、十分な消臭性を得るために好ましい。なお、衣料やインテリア用途の繊維構造物の場合、無機系化合物の含有量が０．０５〜２０％ｏｗｆの範囲が好ましく、さらには０．１〜５％ｏｗｆの範囲であることがより好ましい。付着量が０．０５％ｏｗｆよりも小さい場合、十分な消臭効果が得られにくくなる傾向にあり、２０％ｏｗｆよりも大きい場合、風合いが粗硬でざらつき感も大きくなり、染色物では色相のダル化も大きくなってしまう傾向にある。
【００１７】
本発明で用いる芳香族系ポリアミンとは、例えば、キシレンジアミン、フェニレンジアミンなどのアミン化合物をエチレングリコールやプロピレングリコールなどのアルコールと脱水反応させて得られる化合物のことをいう。
【００１８】
芳香族系ポリアミンの含有量は、通常、成形品の全体重量に対して、０．０１〜５０重量％位の範囲が好ましい。含有量が０．０１重量％よりも小さいと、アセトアルデヒド臭に対して十分な消臭効果が得られにくくなる傾向にある。衣料やインテリア用途の繊維構造物の場合、芳香族系ポリアミンの含有量が０．０１〜１０％ｏｗｆの範囲が好ましく、さらには０．０５〜５％ｏｗｆの範囲がより好ましい。また、芳香族系ポリアミンにエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ヘキサメチレンジアミン、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミンなどのアミン化合物を併用することも好ましい。
【００１９】
本発明において成形品とは、糸条物、ロープ、ベルト、布帛などの繊維構造物やフィルム、板状物、柱状物、押出成形品などの樹脂成形品のことをいう。
【００２０】
特に、布帛などの繊維構造物を用いるのが好ましい。
【００２１】
このような布帛として、ポリエチ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、ポリアクリロニトリルを主成分とするアクリル系繊維、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、アセテートなどの半合成繊維、ベンベルグ、レーヨンなどの再生繊維、木綿、麻、羊毛、絹などの天然繊維あるいはこれらを混紡、混繊、交撚、交織、交編、混綿した混用素材で構成される織物、編物、不織布などを使用することができるが、布帛形態のものは、種類や構造を問わずすべて包含され得る。
【００２２】
また、本発明で用いる樹脂成形品として、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエステル、アミノプラスト樹脂、グリオキザール樹脂、エチレン尿素樹脂およびこれらのブレンド樹脂などからなる成形品を使用することができる。
【００２３】
フィルム、シート、容器等の成形は、各種のインフレーション装置、プレス、カレンダー、押出成形機、紡糸機、ブロー成形機、射出成形機、真空成形機などにより行うことができる。
【００２４】
本発明の消臭性成形品に用いる無機系化合物および芳香族系ポリアミンは、繊維構造物あるいは樹脂成形品の中に分散させたり、合成樹脂バインダーを介して表面に付着させたりする方法で成形品に含有させることが可能である。無機系化合物と芳香族系ポリアミンの外気との接触面積を大きくし、消臭効果を高めるためには、合成樹脂バインダーを併用して繊維構造物あるいは樹脂成形品の表面に付着させる方法が好ましく用いられる。
【００２５】
合成樹脂バインダーとしては、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系、塩化ビニル系、酢酸ビニル系、フッ素系、シリコン系、ポリアミド系、ポリエステル系、グリオキザール系、ポリビニルアルコール系、ポリフッ化ビニリデン、アミノプラスト樹脂、エチレン尿素樹脂など各種樹脂剤を選択することができる。繊維構造物の場合、風合や耐久性が要求されることが多いため、中でもウレタン系樹脂やアクリル系樹脂が好ましく用いられる。無機系化合物、芳香族系ポリアミンおよび合成樹脂バインダーを含む処理液を繊維構造物および樹脂成形品のうち少なくともいずれか１種から構成された成形品に付与する方法としては、パディング法、コーティング法、浸漬法、スプレー法、プリント法などを使用することができる。布帛状の成形品に対しては、パディング法あるいはコーティング法が耐久性や均一処理などの面で特に好適である。
【００２６】
パディング法は、繊維構造物あるいは樹脂成形品を無機系化合物、芳香族系ポリアミンおよび合成樹脂バインダーを含む処理液の中に適当な時間浸漬した後、２本の回転ロールで絞ることによって行われ得る。この処理液中に、消臭性を特に損なわない範囲内で、風合加工剤、柔軟仕上剤、帯電防止剤、抗菌防臭加工剤、撥水剤などを添加してもよい。
【００２７】
合成樹脂バインダーの付着量は、本発明の消臭性成形品に要求される耐久性や風合などによって決められる。繊維構造物にパディング法で付与する場合、風合の柔らかさや洗濯耐久性を得るために、通常０．０１〜１０％ｏｗｆの範囲が好ましく、０．０２〜５％ｏｗｆの範囲がより好ましい。付着量が０．０１％ｏｗｆよりも小さいと洗濯耐久性が不十分となる傾向にあり、１０％ｏｗｆよりも大きいと風合いが粗硬になる傾向がある。
【００２８】
コーティング法で付与する場合、合成樹脂バインダーは、通常、有機溶剤に溶解させたり、エマルジョンとした状態で使用される。無機系化合物、芳香族系ポリアミンと合成樹脂バインダーとは、適宜の割合で混合することができるが、好ましくは、無機系化合物と芳香族系ポリアミンを併せて、固形分基準で０．０５〜５０重量％の範囲で添加するのがよい。無機系化合物、芳香族系ポリアミンおよび合成樹脂バインダーを含む処理液は、各種増粘剤により調整され、塗布液としてコーティングに供される。塗布液の粘度は、５００〜５００００ｃｐｓの範囲が好ましく、より好ましくは１０００〜３００００ｃｐｓの範囲に調整することが、膜形成性の面から好ましい。塗布厚は、好ましくは５〜５００ｇ／ｍ²・ｗｅｔの範囲であり、より好ましくは２０〜３００ｇ／ｍ²・ｗｅｔの範囲である。
【００２９】
コーティング方法としては、例えば、ナイフコーター、ロールコーター、スリットコーターなどの通常の方法が利用できる。また、ラミネート方式、ボンディング方式も利用できる。コーティングの後、湿式法あるいは乾式法で被膜を形成させ得る。コーティング被膜を形成後に、撥水性などの機能性を付与する加工、あるいはカレンダー加工、カムフィット加工などの物理加工を施してもよい。
【００３０】
本発明の消臭性成形品の製造方法における熱処理は、反応型バインダーを使用する際に、バインダーの反応を促進させたり、布帛を加工する際に、仕上セットの効果を得るため好ましく行われ、かかる熱処理は乾熱処理や湿熱処理なども含まれ得る。湿熱処理には、浴中処理と蒸熱処理が含まれる。また蒸熱処理には、常圧飽和スチーム処理、過熱スチーム処理、高圧スチーム処理が含まれる。乾熱処理または湿熱処理の温度は８０〜２１０℃位の範囲が好ましい。熱処理温度が８０℃以下であると洗濯耐久性の面で十分でない傾向にあり、一方、２１０℃を越えると繊維の黄化、脆化が発生する傾向がある。実用上は、１１０〜１９０℃の乾熱処理が好適である。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。なお、実施例中の性能評価は、次の方法で行った。
【００３２】
〔標準洗濯条件〕
洗い：市販の洗剤２ｇ／ｌ、４０℃×５分
すすぎ：常温水、２分×２回
乾燥：タンブラ−３０分
〔検知管法による消臭性評価〕
試料を３ｇ入れた５５０ｍｌの容器に初期濃度が２００ｐｐｍになるようにアンモニアガスを入れて密閉し、３０分間放置後、ガス検知管で残留アンモニア濃度を測定した。
【００３３】
同様な方法で硫化水素、トリメチルアミン、メチルメルカプタン、アセトアルデヒド、酢酸の臭気に対しても初期濃度が各々２０ｐｐｍ、６０ｐｐｍ、４０ｐｐｍ、２００ｐｐｍ、２０ｐｐｍになるように設定し、残留ガス濃度を測定した。
【００３４】
〔たばこ臭に対する消臭性の嗅覚評価〕
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たばこを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、残臭を嗅いで三段階評価した。
【００３５】
〇：残臭がほとんどない △：やや残臭がある ×：残臭が大きい
実施例中の生地は、ポリエステル織物（東レ（株）製＃Ｆ１３０５ＧＮ、タテ糸、ヨコ糸共１５０Ｄ−４８ｆｉｌ）を用いた。この織物を通常の方法で糊抜き、精練し、乾熱セット後、試験に供した。
【００３６】
（実施例１）
供試生地を下記組成の処理液に浸漬後、マングルで絞り（絞り率６５％）、１２０℃×３分で乾燥後、ピンテンターで１７０℃×１分乾熱処理を行い、評価に供した。
【００３７】

（実施例２）
処理液を下記組成とした以外は、実施例１と同じ処理を施して試料を作製し、評価に供した。
【００３８】

（実施例３）
処理液を下記組成とした以外は、実施例１と同じ処理を施して試料を作製し、評価に供した。
【００３９】

（実施例４）
供試生地に下記組成の処理液をナイフコーティング法で５０ｇ／ｍ²・ｗｅｔで塗布した後、１２０℃×５分乾熱処理を行い、評価に供した。
【００４０】
無機化合物：多孔質二酸化チタン微粒子１０部
硫酸銅１部
芳香族ポリアミン：ｍ−キシレンジアミンとプロピレングリコール１部
の縮合反応物
合成樹脂：アクリル系樹脂（固形分４５％）５０部
ノニオン系増粘剤５部
水３３部
【００４１】
（実施例５）
低密度ポリエチレン９５部に下記組成の混合物５部を配合し、ミキサーで混合、混練後、インフレーション装置で厚さ５０μｍのポリエチレンフィルムを作製し、評価に供した。
【００４２】

（比較例１）
処理液を下記組成とした以外は、実施例１と同じ処理を施して試料を作製し、評価に供した。
【００４３】

（比較例２）
処理液を下記組成とした以外は、実施例１と同じ処理を施して試料を作製し、評価に供した。
【００４４】

（比較例３）
処理液を下記組成とした以外は、実施例４と同じ処理を施して試料を作製し、評価に供した。
【００４５】

（比較例４）
処理液を下記組成とした以外は、実施例４と同じ処理を施して試料を作製し、評価に供した。
【００４６】
芳香族ポリアミン：ｍ−キシレンジアミンとプロピレングリコール１部
の縮合反応物
合成樹脂：アクリル系樹脂（固形分４５％）５０部
ノニオン系増粘剤６部
水４３部
実施例１〜４、比較例１〜４で得られた生地について、消臭性を測定した結果を表１〜３に示す。
【００４７】
【表１】

【表２】

【表３】

【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、アンモニア、アミン類、硫化水素、メルカプタン類などの悪臭やタバコ臭に多く含まれるアルデヒド類、酢酸など、特に硫化水素、メルカプタン類などの悪臭に対し、耐久性のある優れた消臭性を有する消臭性成形品を得ることができる。
【００４９】
従って、本発明の消臭性成形品は、カーテン、カーペット、マット、毛布、シーツ、ふとんカバー、まくらカバー、ふとん綿、自動車の内装材などの建寝装材料やスーツ、ユニフォーム、シャツ、ブラウス、スラックス、スカート、セーター、靴下、パンティストッキング、芯地、裏地などの衣料材料、靴の中敷、内張り地、かばん地、風呂敷、クッション、ぬいぐるみなどの材料、布おむつ、おむつカバーなどの衛生材料、家具、冷蔵庫などの消臭材、フィルター類、不織布、包装材など広範な用途に使用することができる。

Claims

繊維構造物および樹脂成形品のうち少なくともいずれか１種から構成され、かつ無機系化合物および芳香族ポリアミンを含有しており、該無機系化合物が、ケイ素、亜鉛およびチタンの中から選ばれた金属からなる化合物もしくは酸化物で構成された多孔質物質と、亜鉛および／または銅からなる化合物との混合物であることを特徴とする消臭性成形品。
該無機系化合物と芳香族ポリアミンが、合成樹脂バインダーを介して成形品に付着していることを特徴とする請求項１に記載の消臭性成形品。
該無機系化合物と芳香族ポリアミンが、コーティング皮膜に含有されていることを特徴とする請求項１または２に記載の消臭性成形品。
無機系化合物、芳香族ポリアミンおよび合成樹脂バインダーを含む処理液を、パディング法で、繊維構造物および樹脂成形品のうち少なくともいずれか１種から構成された成形品に付与し、次いで該成形品に熱処理を施すことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の消臭性成形品の製造方法。
無機系化合物、芳香族ポリアミンおよび合成樹脂バインダーを含む処理液を、コーティング法で、繊維構造物および樹脂成形品のうち少なくともいずれか１種から構成された成形品に付与し、次いで該成形品に熱処理を施すことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の消臭性成形品の製造方法。