JP4285972B2

JP4285972B2 - 内装用布帛とその製造方法

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Publication number: JP4285972B2
Application number: JP2002315125A
Authority: JP
Inventors: 保太郎瀬戸; 修一源中; まゆみ大沢
Original assignee: Suminoe Textile Co Ltd
Current assignee: Suminoe Textile Co Ltd
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2022-10-30
Also published as: JP2004148613A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、マイナスイオンを発生する内装用布帛およびその製造方法に関するものであり、繊維層の裏側にバッキング層を施して製造するカーペット、椅子張り地等の内装用布帛において、人体に有効なマイナスイオンを安定して発生させる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平７−２３２０２０号公報
【特許文献２】
特開平７−２５８９０９号公報
【特許文献３】
特開２０００−５１８号公報
【特許文献４】
特開平６−１２３００４号公報
森林や滝の周辺には数千個のマイナスイオンが存在し、人の気分を静めたり、リラックスさせ、爽快感が感じられると共に、生体細胞を活性し、生体に対し好影響を与えると言われ注目されている。マイナスイオンを発生させる方法としては、滝周辺での発生のようにレナード効果と呼ばれるもの、電気石と呼ばれるトルマリンを利用したもの、また、天然放射性希有元素鉱物から放出される放射線を利用したもの、などが知られている。天然放射性希有元素鉱物としては、イオン対やラジカルを生成するもので、例えばモナズ石、変成ジルコン、サマルスキー石、ヘエルグソン石、ゼノタイム、トリウム石等が知られている。
【０００３】
天然放射性希有元素鉱物からは、α線、β線、γ線等の放射線を放出し、その放射線に空気中の原子、分子が衝突接触すると、それらはラジカル化されたり、電離作用でイオン対を生成し、空気中のマイナスイオンを増加させる。特開平７−２３２０２０号においては、天然放射性希有元素鉱物の微粉末を、気体透過性及び接着能力をもつ樹脂と共に、不織布に接着固化しフィルターとしたものが開示され、消臭効果のある、従来よりも製品寿命の長いものとして公開されている。特開平７−２５８９０９号においては、消臭、抗菌、鮮度保持機能をもつ天然放射性希有元素鉱物の微粉末を、繊維の中に練り込み、この繊維を使って、不織布や織物を製造して、フィルター、内装材、包装容器等に応用すれば、消臭、殺菌作用によって快適な空間が得られるものとして開示されている。
【０００４】
また、特開２０００−５１８号においては、電気石と呼ばれるトルマリン単体ではマイナスイオンの発生量が満足するものでないため、天然放射性希有元素鉱物の微粉末を組み合わせ、ウレタン、レーヨン、ゴム等の多孔質材からなる担持体中に混合担持させた鮮度維持・消臭材が開示されている。
【０００５】
一方、特開平６−１２３００４号では、内装用布帛へ天然放射性希有元素鉱物を含有させ、安全で効果的な防虫性と殺虫性を得るとして、カーペットのパイル、１次基布、バッキング材に天然放射性希有元素鉱物を担持させることが開示されている。
【０００６】
しかし上記の天然放射性希有元素鉱物を使った従来技術は、いずれも主に消臭、防虫、殺菌効果を目的に開発されたもので、本発明のようマイナスイオンの存在下で、人の気分を静めたり、リラックスさせ、爽快感を得、生体に対し好影響を与える効果を目的としたものは知られていなかった。また、天然放射性希有元素鉱物はベージュ系の有色材であるため、布帛等の表面に塗布や含浸させる従来の方法では、淡色の製品にしか使えなかったり、マイナスイオンの発生量を確保するために多くの天然放射性希有元素鉱物を含有すると、風合いが硬くなることから、天然放射性希有元素鉱物の含有量も制約されていた。また、天然放射性希有元素鉱物の粒径を細かくすれば風合いは良好となるが、１μｍよりも細かく微細化する作業は、極めて困難で煩雑な工程を要するという問題もあった。特に、カーペットやモケットのように、柔らかいパイルからなる表面繊維層の加工には不向きであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、カーペット、椅子張り地等の内装用布帛において、風合いを損ねることなく、表面の色相に制約されることなく、森林内のようにマイナスイオンを発生し、爽やかな室内雰囲気を醸し出すための内装用布帛を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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、内装用布帛のバッキング層において、天然放射性希有元素鉱物の粒径と含有量、及び無機充填材の含有量に着目することで上記課題を克服し、本発明に到達した。
【０００９】
すなわち本発明の第１の発明は、少なくとも繊維層とその裏側にゴム及び合成樹脂から選択される１種または２種以上の高分子成分を含むバッキング層を備えた内装用布帛において、前記バッキング層に、前記高分子成分１００重量部に対し、平均粒子径が１〜１５０μｍの天然放射性希有元素鉱物を３０〜１００重量部含み、前記天然放射性希有元素鉱物を除く無機充填材を０〜５０重量部含むバッキング組成物を、乾燥重量で前記天然放射性希有元素鉱物が３０〜１００ｇ／ｍ^２、及び前記無機充填材が０〜５０ｇ／ｍ^２となるように塗布したことを特徴とする内装用布帛である。本発明における内装用布帛とは、室内用や車両用のカーテン、カーペット、モケット、壁紙等の内装用布帛でバッキング層を備えたものをいう。
【００１０】
本発明において、内装用布帛の繊維層としては、綿、レーヨン、麻などのセルロース系繊維、ウール、絹などの動物繊維、ポリエステル,ナイロン、ポリプロピレンなどの合成繊維、及びこれらの２種類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、タフテッドなどのいかなる形態であっても良い。また、バッキング層は、ゴム及び合成樹脂から選択される１種または２種以上の高分子成分を含むもので、高分子成分としては、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエン共重合体）ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエン共重合体）、ＭＢＲ（メタクリル酸メチル−ブタジエン共重合体）、ＣＲ（クロロプレンラバー）、アクリル樹脂エマルジョン、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）天然ゴム等から選らばれる。
【００１１】
また、天然放射性希有元素鉱物は、良好な風合いを得るために微粒子にして用いる必要があるが、その粒径は平均粒子径が１μｍ〜１５０μｍであればよく、１μｍ未満では粉砕に要する労力が大きくなりコストが増大し、１５０μｍを越えると風合いが硬くなり過ぎ好ましくない。無機充填剤は特に限定されないが、炭酸カルシウムが一般的に使われており、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、シリカ等も例示できる。無機充填剤の含有量は０でもよく、天然放射性希有元素鉱物の含有量との関係で、高分子成分１００重量部に対し５０重量部を越えるとイナスイオンの発生量は減少してしまう。
【００１２】
乾燥重量で前記天然放射性希有元素鉱物が３０ｇ／ｍ^２未満ではマイナスイオンの発生量が少なく、１００ｇ／ｍ^２を越えると風合いが硬くなり過ぎ好ましくない。また、無機充填材が０ｇ／ｍ^２であれば、マイナスイオンの発生量は最大値を示し、５０ｇ／ｍ^２を越えるとマイナスイオンの発生量が極端に減少し好ましくない。また、内装用布帛の表面繊維層に天然放射性希有元素鉱物を含有させても良いが、繊維層が硬くなったり、繊維層に天然放射性希有元素鉱物の色が着き、繊維層の色が制限されることから、表面繊維層には天然放射性希有元素鉱を含有させない方が好ましい。
【００１３】
第２の発明は、前記天然放射性希有元素鉱物は、トリウム、ウラン、ラドン、セリウムのうち、少なくとも１種の自然放射性元素を含有する鉱物である請求項１に記載の内装用布帛である。天然放射性希有元素鉱物は、例えばモナズ石、変成ジルコン、サマルスキー石、ヘエルグソン石、ゼノタイム、トリウム石等を挙げられ、それらは天然放射性核種としてのトリウム、ラドン、ウラン、セリウム等の同位体及びそれらの化合物を含有している。天然放射性希有元素鉱物は天然放射性核種から、放射線を放出し、空気中の原子、分子が衝突接触すると、それらはラジカル化されたり、電離作用でイオン対を生成し、空気中のマイナスイオンを増加させるものである。
【００１４】
第３の発明は、前記繊維層が、立毛布帛からなる請求項１または２項に記載の内装用布帛であり、カーテン、カーペット、モケット、壁紙等の立毛布帛からなる内装用布帛である。
【００１５】
第４の発明は、マイナスイオンの発生量が３００〜３０００個／ｃｃである請求項１乃至３項のいずれかの項に記載の内装用布帛である。一般的な室内で通常１００〜１５０個／ｃｃ程度のマイナスイオンが存在し、人が心地よいと感ずる森林や、渓流、滝壷付近で３００〜１００００個／ｃｃ存在しているとされており、本発明の内装用布帛におけるマイナスイオンの発生量は３００〜３０００個／ｃｃで森林浴のような爽やかな室内雰囲気を醸し出すものである。
【００１６】
第５の発明は、繊維層の裏側にゴム及び合成樹脂から選択される１種または２種以上の高分子成分１００重量部に対し、平均粒子径が１〜１５０μｍの天然放射性希有元素鉱物を３０〜１００重量部、前記天然放射性希有元素鉱物を除く無機充填剤を０〜５０重量部、可塑剤及び／または水を３０〜２００重量部混合したバッキング組成物を、乾燥重量で８０〜４００ｇ／ｍ^２となるように塗布し、１２０〜１８０℃で５〜２０分乾燥する内装用布帛の製造方法である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は、マイナスイオンを発生する内装用布帛およびその製造方法に関するものであり、繊維層としては、綿、レーヨン、麻などのセルロース系繊維、ウール、絹などの動物繊維、ポリエステル,ナイロン、ポリプロピレンなどの合成繊維、及びこれらの２種類以上からなる複合繊維が挙げられ特に限定されるものではないが、摩擦により静電気が発生すると、マイナスイオンを捕捉してしまうおそれもあり、帯電防止剤を付与してあればより好ましい。また、繊維層の形態は、糸、織物、編物、不織布、タフテッドなどのいかなる形態であっても良く、本発明は繊維層の裏側のバッキング層に、天然放射性希有元素鉱物を含有させるのであり、繊維層へ防汚加工、抗菌加工、防虫加工、難燃防炎加工、撥水撥油加工、消臭加工等機能性を付与する加工を行なっても構わない。
【００１８】
バッキング層に使用する樹脂は、ゴム及び合成樹脂から選択される１種または２種以上の高分子成分を含むもので、高分子成分としては、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエン共重合体）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエン共重合体）、ＭＢＲ（メタクリル酸メチル−ブタジエン共重合体）、ＣＲ（クロロプレンラバー）、アクリル樹脂エマルジョン、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）天然ゴム等から選らばれる。
【００１９】
バッキング剤の無機充填剤としては特に限定しないが、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、シリカ等を例示できる。また、必要に応じて、抗菌剤、防虫剤、消臭剤、防炎剤等の各種添加剤を配合することもできる。
【００２０】
バッキング層に混入する天然放射性希有元素鉱物は、イオン対やラジカルを生成するものであれば特に制限は無く、例えばモナズ石、変成ジルコン、サマルスキー石、ヘエルグソン石、ゼノタイム、トリウム石等が使われる。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、核原料物質であるこれらの放射性核種を含有するものについては、その使用に関して規制があり、これらの濃度が３７０ベクレル／ｇ以上では届出が必要となることから、本発明では、放射線材料の配合割合は、酸化トリウムの含有量として換算し２．０重量％未満であることが好ましい。
【００２１】
また、バッキング層の下側に、セカンド基布として、織基布、編基布、不織布等を積層接着することも可能であり、バッキング剤の塗布方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ロールコーター法、ダイレクトコート法、ナイフコート法、スプレーコート法等が挙げられる。また、軽量化、低塗布量化、クッション性の向上等のため、バッキング剤を発泡して塗布するか、塗布後発泡することも可能である。
【００２２】
【実施例】
つぎに本発明の具体的な実施例に沿って作成した内装用布帛とその評価結果について述べる。図１は本発明の一実施形態に係るカーペットを示す断面図で、バッキング層４に天然放射性希有元素鉱物を含有させ、マイナスイオンを発生させるものである。
マイナスイオンの測定方法
図２に示すように、エアーイオンカウンター５（アルファ・ラボ社製エアーイオンカウンターＩＣ−１０００）を用いてマイナスイオンの量を測定する。Ａ−４サイズに切断した測定試料を直径８．５ｃｍ×２１．０ｃｍの円筒形に丸めた筒状の試料７の端の中心部から１ｃｍ離れた位置にエアーイオンカウンター５の空気吸引口を保持し、スイッチを入れ、空気の流れが安定する１分後から測定し、５分間の測定値の平均値を求める。
【００２３】
実施例１基布目付け１００ｇ／ｍ^２のＰＰ不織布（スパンボンド）にパイル長７ｍｍ、パイル目付け５２０ｇ／ｍ^２でタフトしたナイロンループタフテッドカーペット１ｍ^２に、ＳＢＲ１００重量部、平均粒子径２５μmの天然放射性希有元素鉱物（変成ジルコン）６０重量部、炭酸カルシウム０重量部、起泡剤及び増粘剤６重量部、水２００重量部からなるバッキング剤より成るＳＢＲラテックスエマルジョン組成物を、カーペット裏面に３００ｇ／ｍ^２ロールコーターで塗布した。１３０℃８分間乾燥し、乾燥後の固形分塗布量が１３６ｇ／ｍ^２となった。天然放射性希有元素鉱物の塗布量は４９ｇ／ｍ^２であった。この試料を前記測定方法にてマイナスイオンを測定したところ、測定値は５９１個／ｃｃであった。
【００２４】
実施例２実施例１と同じカーペット表皮の裏面に、ＳＢＲラテックスエマルジョン組成物（ＳＢＲ１００重量部、平均粒子径５０μmの天然放射性希有元素鉱物（変成ジルコン）３０重量部、炭酸カルシウム２０重量部、水２００重量部からなるバッキング剤）を作成しカーペット裏面に３９０ｇ／ｍ^２をロールコーターで塗布した。１３０℃１０分間乾燥し、乾燥後の固形分塗布量が１６７ｇ／ｍ^２となった。天然放射性希有元素鉱物の塗布量は３３ｇ／ｍ^２で炭酸カルシウム塗布量は２２ｇ／ｍ^２であった。この試料のマイナスイオンの測定値は４０２個／ｃｃであった。
【００２５】
実施例３パイル長３ｍｍ、３００ｇ／ｍ^２のポリエステル製モケット表皮１ｍ^２に、アクリル樹脂エマルジョン組成物（アクリル樹脂１００重量部、平均粒子径５０μmの天然放射性希有元素鉱物（変成ジルコン）８０重量部、炭酸カルシウム０重量部、起泡剤及び増粘剤６重量部、水１００重量部からなるバッキング剤）を作成しモケット裏面に２５０ｇ／ｍ^２をロールコーターで塗布した。１２０℃１０分間乾燥し、乾燥後の固形分塗布量が１６３ｇ／ｍ^２となった。天然放射性希有元素鉱物の塗布量は７０ｇ／ｍ^２であった。この試料のマイナスイオンの測定値は２０８３個／ｃｃであった。
【００２６】
実施例４実施例１と同じカーペット表皮に、ＳＢＲラテックスエマルジョン組成物（ＳＢＲ１００重量部、平均粒子径５０μmの天然放射性希有元素鉱物（サマルスキー石）８０重量部、炭酸カルシウム２０重量部、水１５０重量部からなるバッキング剤）を作成しカーペット裏面に４００ｇ／ｍ^２をロールコーターで塗布した。その後さらにポリエステル不織布（厚さ６ｍｍ目付け３５０ｇ／ｍ^２）を貼り合わせ、１３５℃１６分間乾燥してバッキング加工を行なった。乾燥後の固形分塗布量が２２９ｇ／ｍ^２となり、天然放射性希有元素鉱物の塗布量は９２ｇ／ｍ^２、炭酸カルシウム塗布量は２３ｇ／ｍ^２であった。この試料のマイナスイオンの測定値は６５２個／ｃｃであった。
【００２７】
比較例１実施例１と同じカーペット表皮に、ＳＢＲラテックスエマルジョン組成物（ＳＢＲ１００重量部、平均粒子径２５μmの天然放射性希有元素鉱物（変成ジルコン）２０重量部、炭酸カルシウム０重量部、水２００重量部からなるバッキング剤）を作成しカーペット裏面に４００ｇ／ｍ^２をロールコーターで塗布した。１３０℃１０分間乾燥し、乾燥後の固形分塗布量が１５０ｇ／ｍ^２となった。天然放射性希有元素鉱物の塗布量は２５ｇ／ｍ^２であった。この試料のマイナスイオンの測定値は１９７個／ｃｃと少なかった。
【００２８】
比較例２実施例１と同じカーペット表皮に、ＳＢＲラテックスエマルジョン組成物（ＳＢＲ１００重量部、平均粒子径２５μmの天然放射性希有元素鉱物（変成ジルコン）６０重量部、炭酸カルシウム６０重量部、水２００重量部からなるバッキング剤）を作成しカーペット裏面に４００ｇ／ｍ^２をロールコーターで塗布した。１３０℃１０分間乾燥してバッキング加工を行なった。乾燥後の固形分塗布量が２１０ｇ／ｍ^２となった。天然放射性希有元素鉱物の塗布量は５７ｇ／ｍ^２で炭酸カルシウム塗布量は５７ｇ／ｍ^２であった。この試料のマイナスイオンの測定値は１８４個／ｃｃと少なかった。
【００２９】
比較例３実施例１と同じカーペット表皮に、ＳＢＲラテックスエマルジョン組成物（ＳＢＲ１００重量部、平均粒子径０．５μmの天然放射性希有元素鉱物（変成ジルコン）１２０重量部、炭酸カルシウム３０重量部、水２００重量部からなるバッキング剤）を作成しカーペット裏面に４００ｇ／ｍ^２をロールコーターで塗布し、さらにポリエステル不織布（厚さ６ｍｍ目付け３５０ｇ／ｍ^２）を貼り合わせ、１３５℃１６分間乾燥してバッキング加工を行なった。乾燥後の固形分塗布量が２２２ｇ／ｍ^２となった。天然放射性希有元素鉱物の塗布量は１０７ｇ／ｍ^２で炭酸カルシウム塗布量は２７ｇ／ｍ^２であった。この試料のマイナスイオンの測定値は６６３個／ｃｃであったがコストが合わず不合格とした。
【００３０】
比較例４実施例１と同じカーペット表皮に、ＳＢＲラテックスエマルジョン組成物（ＳＢＲ１００重量部、平均粒子径２００μmの天然放射性希有元素鉱物（変成ジルコン）６０重量部、炭酸カルシウム０重量部、水２００重量部からなるバッキング剤）を作成しカーペット裏面に４００ｇ／ｍ^２をロールコーターで塗布した。１３０℃１０分間乾燥し、乾燥後の固形分塗布量が１７８ｇ／ｍ^２となった。天然放射性希有元素鉱物の塗布量は６７ｇ／ｍ^２であった。この試料のマイナスイオンの測定値は８０８個／ｃｃであったが、カーペットが硬くなり好ましくない風合いとなってしまった。
【００３１】
比較例５実施例３と同じモケット表皮に、アクリル樹脂エマルジョン組成物（アクリル樹脂１００重量部、平均粒子径５０μmの天然放射性希有元素鉱物（変成ジルコン）１２０重量部、炭酸カルシウム０重量部、水２００重量部からなるバッキング剤）を作成しモケット裏面に３００ｇ／ｍ^２をロールコーターで塗布した。１２０℃１５分間乾燥し、乾燥後の固形分塗布量が１７０ｇ／ｍ^２となった。天然放射性希有元素鉱物の塗布量は１０５ｇ／ｍ^２であった。この試料のマイナスイオンの測定値は３０２１個／ｃｃであったが、モケットが硬くなり好ましくない風合いとなってしまった。
【００３２】
比較例６実施例３と同じモケット表皮に、アクリル樹脂エマルジョン組成物（アクリル樹脂１００重量部、平均粒子径５０μmの天然放射性希有元素鉱物（変成ジルコン）１２０重量部、炭酸カルシウム２００重量部、水２００重量部からなるバッキング剤）を作成しモケット裏面に２００ｇ／ｍ^２をロールコーターで塗布した。１２０℃１０分間乾燥し、乾燥後の固形分塗布量が１３５ｇ／ｍ^２となった。天然放射性希有元素鉱物の塗布量は３９ｇ／ｍ^２で炭酸カルシウム塗布量は６４ｇ／ｍ^２であった。この試料のマイナスイオンの測定値は２３２個／ｃｃと少なかった。
【００３３】
【表１】

【００３４】
上記表１においてマイナスイオンの発生量が３００個／ｃｃを合格とし、風合い硬さについては、５名のパネラーの触手による官能試験を行い、３名以上硬いと判定したものを不合格とした。表１の実施例より明らかなように、平均粒子径が１〜１５０μｍの天然放射性希有元素鉱物を、高分子成分１００重量部に対し、３０〜１００重量部含みかつ無機充填剤を０〜５０重量部に押えた場合に、マイナスイオンの発生量が４００個／ｃｃ以上確保され、コスト的にも良好な物を作ることができた。
【００３５】
これに対して、比較例では、天然放射性希有元素鉱物の粒径が大きくなるとマイナスイオンの発生量はそれ程変わらないが、風合いが硬くなってしまう。また、天然放射性希有元素鉱物の含有量が少ないと、マイナスイオンの発生量が十分ではなかった。また、天然放射性希有元素鉱物の粒径が小さくなると風合いが柔らかくなって良好であるが、コスト的に満足のいくものとならなかった。また、無機充填剤が５０重量部を越えると、マイナスイオンの量は著しく低下する。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、カーペット、椅子張り地等の内装用布帛において、繊維層の裏側のバッキング層に粒径１〜１５０μｍの天然放射性希有元素鉱物を含有することにより、森林周辺のように３００個以上のマイナスイオンを絶えず発生し、爽やかな室内雰囲気を醸し出す内装用布帛を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係るカーペットを示す断面図である。
【図２】この発明のマイナスイオンを測定する方法を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１…カーペット
２…パイル層
３…基布
４…バッキング層
５…エアーイオンカウンター
６…パイル層
７…筒状の試料

Claims

少なくとも立毛布帛からなる繊維層とその裏側にゴム及び合成樹脂から選択される１種または２種以上の高分子成分を含むバッキング層を備えた内装用布帛において、前記バッキング層に、前記高分子成分１００重量部に対し、トリウム、ウラン、ラドン、セリウムのうち、少なくとも１種の自然放射性元素を含有する、平均粒子径が１〜１５０μｍの、天然放射性希有元素鉱物を３０〜１００重量部含み、前記天然放射性希有元素鉱物を除く無機充填材を５０重量部以下含むバッキング組成物を、乾燥重量で前記天然放射性希有元素鉱物が３０〜１００ｇ／ｍ^２、及び前記無機充填材が５０ｇ／ｍ ^２以下となるように塗布し、マイナスイオンの発生量が３００〜３０００個／ｃｃであることを特徴とする内装用布帛。