JP5835793B2

JP5835793B2 - 温感を有するカ−ペット

Info

Publication number: JP5835793B2
Application number: JP2011091381A
Authority: JP
Inventors: 米澤　修一; 修一米澤; 和也西原
Original assignee: Suminoe Textile Co Ltd
Current assignee: Suminoe Textile Co Ltd
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2031-04-15
Also published as: JP2012223249A

Description

本発明は、吸湿発熱効果のあるカーペットであり、人がカーペットの表面に触れたときに穏やかなほんのりとした暖かさを感じるようにした、カーペットに関するものである。

日本でのカーペットの使用方法は、欧米と異なって、カーペットの上に座ったり、横になったりして使用することが多い。したがって、カーペットを手で触ったときの感触は、カーペット購入時の重要な要素となっている。特に最近では、柔らかく、毛足の長いファーのようなタッチ感の得られるようなものが好まれている。また一方では、省エネの観点からも、他の床材に較べ、断熱性、保温性に優れるカーペットが見直され、さらに機能性の付与されたカーペットが求められている。

特許文献１においては、水分子吸着発熱材と蓄熱剤を付着した繊維を用いたインテリア用繊維製品が提案されており、水分子吸着発熱材と蓄熱剤の２つを用いることで、発生した熱による繊維の温度上昇をコントロールし、人に暖かく心地よいと感じさせると共に、そのような時間を長く継続させる技術を開示している。

また、特許文献２においては、居住室内の湿度や人体から発散される水分を吸湿して発熱し、補助的な暖房効果を発現する内装材として、高吸湿性微粒子を付着させた内装材を提案している。高吸湿性微粒子としては、例えば、ポリスチレン系、ポリアクリロニトリル系、ポリアクリル酸エステル系、ポリメタクリル酸エステル系のいずれかのビニル系重合体で、スルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基あるいは、それらの金属塩の少なくとも１種の親水基を有し、かつジビニルベンゼン、トリアリルイソシアネートまたはヒドラジンのいずれかで架橋された架橋重合体微粒子を開示している。

また、特許文献３において出願人は、パイル糸の繊維に吸湿発熱剤を固着させ、カーペット表面のパイル糸に人が触れたときに吸湿発熱剤が水分を吸着して発熱上昇するカーペットを開示している。

しかしながら、特許文献１、２の技術では、柔らかなタッチ感の好まれるカーペットの加工には不向きで、カーペットのパイル糸に加工しても硬い風合いとなることから改良が求められている。特許文献３の技術では、風合いは改良されたものの、暖かさの持続性向上が求められている。
特開２００３−１９３３７１特開２００３−９６６７２特開２００９−２６３８０４

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、人がカーペットの表面に触れたときに、穏やかで持続した暖かさと柔らかな感触の得られるカーペットを提供することを目的とする。

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、吸湿発熱樹脂を、パイル糸の繊維にエポキシ基を保有する架橋剤により架橋させて固着させ、かつバッキング層に吸湿剤が含有されていることによって、柔らかな風合いと暖かな触感が持続したカーペットが得られ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］パイル糸と基布からなる表皮層と、バッキング層とを含むカ−ペットにおいて、前記パイル糸に吸湿発熱剤が付着し、かつ前記バッキング層に吸湿剤が含有されていることを特徴とするカ−ペット。

［２］前記吸湿発熱剤は、ポリカルボン酸系化合物のカルボキシル基の一部が金属塩化されたものからなり、エポキシ基を保有する架橋剤によりパイル糸に付着した前項１に記載のカ−ペット。

［３］前記吸湿発熱剤は、ポリカルボン酸系化合物のカルボキシル基の９０％までが金属塩化されたものからなり、分子量が２０００〜１０００００である前項１または２に記載のカ−ペット。

［４］前記吸湿発熱剤のパイル糸に対する付着量が、０．５〜３０ｇ／ｍ^２である前項１乃至３のいずれか１項に記載のカ−ペット。

[５]前記吸湿剤のバッキング層に対する含有量が、３〜５０重量％である前項１乃至４のいずれか１項に記載のカ−ペット。

［１］の発明では、パイル糸と基布からなる表皮層と、バッキング層とを含むカ−ペットにおいて、パイル糸に吸湿発熱剤が付着されているので、人がカーペット表面のパイル糸に触れたとき、パイル糸に付着した吸湿発熱剤が、人の皮膚からの水分を吸着し、２〜５℃発熱上昇するので、穏やかな暖かさを感じることができる。さらに、バッキング層に含有した吸湿剤が、周囲の水分を吸着しパイル糸に付着した吸湿発熱剤の効果、すなわち暖かさを持続することができる。

［２］の発明では、前記吸湿発熱剤は、ポリカルボン酸系化合物のカルボキシル基の一部が金属塩化されたものからなるので、親水性が増加し、保湿率の増加、帯電防止効果、温度上昇が期待される。さらに、エポキシ基を保有する架橋剤によりパイル糸に架橋固着するので風合いが柔らかく、人がカーペット表面のどの部分に触れたとしても、柔らかく、穏やかな暖かさを感じることができる。

［３］の発明では、前記吸湿発熱剤は、ポリカルボン酸系化合物のカルボキシル基の９０％までが金属塩化されたものからなるので、残りのカルボキシル基とエポキシ基が反応して、十分な耐久性能のある固着を行うことができる。また、分子量が２０００〜１０００００であるので耐久性のある固着と柔らかな風合いが確保される。

［４］の発明では、前記吸湿発熱剤のパイル糸に対する付着量が、０．５〜３０ｇ／ｍ^２であるので、十分な吸湿発熱性能のあるカ−ペットとすることができる。

[５] の発明では、前記吸湿剤のバッキング層に対する含有量が、３〜５０重量％であるので持続的な吸湿発熱性能のあるカ−ペットとすることができる。

次に、この発明に係る吸湿発熱カーペットの一実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態の吸湿発熱カーペット１は、パイル糸２と基布３からなる表皮層４と、バッキング層５を含み、パイル糸２の糸表面に吸湿発熱剤（図示せず）が付着されている。（図１参照）また、図１では、バッキング層５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６を積層している。

吸湿発熱剤は、吸湿または、吸水時に発熱性を発現するものであればよく、ポリカルボン酸系化合物のカルボキシル基の一部が金属塩化されたものが好ましい。このポリカルボン酸系化合物は、フリーのカルボン酸であってもよいし、金属塩の形または両者の混合物であっても差し支えない。例えば、ポリカルボン酸系化合物の例として、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸およびこれらのアルコール類とのエステルより選ばれた、１種類の化合物の重合体または数種の化合物の共重合体、および該重合体のビニルスルホン酸との共重合物を挙げることができる。

ポリカルボン酸系化合物と塩を形成している金属としては、特に制限はないが、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｃｒ等を挙げることができる。

これらの金属の塩を形成させる方法としては特に限定はなく、原料モノマーの段階で金属塩にしておいてもよいし、フリーのカルボン酸モノマーを重合して得られたフリーのポリカルボン酸系化合物を金属で置換してもよい。例えば、フリーのポリカルボン酸系化合物の水溶液に、金属の水酸化物、ハロゲン化物、酸化物等を添加することによって、金属塩にすることができる。

また、フリーのポリカルボン酸系化合物をエポキシ基を保有する架橋剤とカーペットに処理して固着させた後、該カーペットを、金属を含有する処理浴に浸漬し、必要ならば加熱して、カルボキシル基に金属を導入することもできる。

ポリカルボン酸系化合物は、純粋なポリカルボン酸である必要はなく、カルボキシル基の一部がエステル化されている等、他の基が導入されていても差し支えない。

架橋剤としては、エポキシ基を保有する架橋剤であればよく、メラミン樹脂、グリオキ樹脂、ブロックイソシアネート誘導体または、ポリグリシジル誘導体等を挙げることができる。これらの架橋剤は単独で用いてもよいし、複数の種類の架橋剤を混合して使用することも可能である。

ポリカルボン酸系化合物およびエポキシ基を保有する架橋剤をパイル糸に付着させる方法は特に限定されず、浸漬による方法、スプレーによる方法等が挙げられる。

熱処理の方法も特に限定はされず、乾熱処理、常圧蒸気による加熱、１７０℃程度の高圧蒸気による加熱処理を挙げることができる。

ポリカルボン酸系化合物およびエポキシ基を保有する架橋剤の混合処理液のｐＨは、特に限定されないが、ｐＨ１〜６の範囲が耐久性を持たせるための条件として好適である。

ポリカルボン酸系化合物のパイル糸に対する付着量に、特に制限はないが、０．５〜３０ｇ／ｍ^２が好適である。

エポキシ基を保有する架橋剤のパイル糸に対する付着量に、特に制限はないが、０．０１〜５ｇ／ｍ^２が好適である。

ポリカルボン酸系化合物の分子量は、特に限定されるものではないが、高度の耐久性を得るためには、分子量２，０００以上のものが好ましく、特に分子量５，０００〜１００，０００のものが耐久性のある固着および加工後の風合いの面から好適である。

対象となるカーペットの繊維類にも特に限定はないが、ポリエステル、アクリル、ナイロン、ポリプロピレンのような合成繊維、レイヨンのような半合成繊維、綿、絹、羊毛、麻のような天然繊維を挙げることができる。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が、カットパイルのほうが温感は感じやすい。パイル糸２の目付についても、特に限定されないで、カーペットの形態をなすものであればよい。

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に含有する吸湿剤としては、特に限定しないが例えば、シリカゲル、ゼオライト、モレキュラシープ、ポリカルボン酸系化合物等を挙げることができる。バッキング層５に対する含有量は、３〜５０重量％が好適である。３重量％を下回ると吸湿効果が発揮されないので好ましくなく、５０重量％を超えるとセカンド基布と表皮層との接着性を確保し難くなり好ましくない。

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、前記吸湿剤の効果を妨げない範囲で、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も良い。

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６を設けてもよい。セカンド基布６としては、特に限定されず、ニ−ドルパンチ不織布、スパンボンド不織布等を例示できる。セカンド基布６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６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。また、セカンド基布６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、加工方法、吸湿発熱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ポリプロピレンテープヤーン織布（１４×１３）
パイル糸・・・ポリエステル繊維からなるパイル糸をカット状にタフティング機（１／８Ｇ）で基布に植え込む（パイル長７．０ｍｍ、目付７３０ｇ／ｍ^２）
バッキング層・・・ＳＢＲラテックス（吸湿剤を充填）
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）
吸湿発熱剤・・・アクアインＨＯＴ−ＡＣ（大和化学工業株式会社製）分子量１００００
吸湿剤・・・シリカゲル

＜吸湿発熱性能測定試験＞
温度上昇測定・・・乾燥温度１２０℃で３０分行った後、デシケーターにいれ２０℃で１時間放冷した。そして、２０℃９０％ＲＨの環境下３０分放置後にサーモグラフによって温度測定し最大の値を温度上昇値とした。２℃より大きいものを合格とした。
官能評価・・・パイル糸に吸湿発熱剤が付着し、かつバッキング層に吸湿剤が含有されていないカーペット（比較例１）を手で触れた感触を基準に、温かいと感じるかどうかを一対比較法で評価し、被験者数を１０人とし、８０％以上の人が温かいと感じたものを合格とした。（気温２０℃湿度３０％の室内にて評価）

＜実施例１＞
ＳＢＲラテックスに吸湿剤としてシリカゲルを２０重量％充填したバッキング層を有するカーペットを用意した。続いて、水１００重量部に吸湿発熱剤２０重量部を分散させてから、エポキシ系架橋剤０．５重量部分散した水溶液を用意した。該水溶液をスプレーにてカーペット表面に２５０ｇ／ｍ^２塗布し、１２０℃、１０分間乾燥処理して、カーペット上に吸湿発熱剤を１０．５ｇ／ｍ^２固着したカーペットを得た。温度上昇測定試験では、３℃上昇し、比較例１との官能評価においては９人の人が温かいと感じていた。また、風合いについても、比較例１と同様柔らかなタッチ感であった。

＜比較例１＞
実施例１において、バッキング層の吸湿剤を０とした以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。温度上昇測定試験では、１．５℃であった。また、官能評価においての基準となるカーペットとした。

＜実施例２＞
実施例１において、吸湿発熱剤２重量部を分散させ、１．２ｇ／ｍ^２固着させた以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。温度上昇測定試験では、２．１℃であった。比較例１との官能評価において８人の人が温かいと感じていた。

＜実施例３＞
実施例１において、吸湿発熱剤７０重量部を分散させ、２６ｇ／ｍ^２固着させた以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。温度上昇測定試験では、３．５℃であった。比較例１との官能評価において１０人の人が温かいと感じていた。

＜実施例４＞
実施例１において、バッキング層中の吸湿剤を８重量％とした以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。温度上昇測定試験では、２．５℃であった。比較例１との官能評価において８人の人が温かいと感じていた。

＜実施例５＞
実施例１において、バッキング層中の吸湿剤を４０重量％とした以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。温度上昇測定試験では、３．２℃であった。比較例１との官能評価において９人の人が温かいと感じていた。

＜比較例２＞
実施例１において、吸湿発熱剤０とした以外は実施例１と同様にしてカーペットを得た。温度上昇測定試験では、１．３℃であった。比較例１との官能評価において温かいと感じた人はいなかった。

上述のように、吸湿発熱剤をパイル糸に少なくとも０．５ｇ／ｍ^２以上固着し、かつバッキング層に吸湿剤を３重量％以上含有しているものについては、比較例１のものと比較して、暖かさの持続したカーペットとすることができた。

この発明の一実施形態に係る吸湿発熱カーペットを示す概略断面図である。

１・・・吸湿発熱カーペット
２・・・パイル糸
３・・・基布
４・・・表皮層
５・・・バッキング層
６・・・セカンド基布

Claims

パイル糸と基布からなる表皮層と、バッキング層とを含むカーペットにおいて、前記パイル糸に吸湿発熱剤が付着し、かつ前記バッキング層に吸湿剤が含有されており、前記吸湿剤のバッキング層に対する含有量が３〜５０重量％であり、
前記カーペットを１２０℃で３０分乾燥を行い、デシケーターにいれ２０℃で１時間放冷し、２０℃９０％ＲＨの環境下に３０分放置した後、サーモグラフによって前記カーペットの最大温度上昇値を測定する条件下で、前記パイル糸に付着した吸湿発熱剤が２〜５℃発熱上昇することを特徴とするカーペット。
前記吸湿発熱剤は、ポリカルボン酸系化合物のカルボキシル基の一部が金属塩化されたものからなり、エポキシ基を保有する架橋剤によりパイル糸に付着した請求項１に記載のカーペット
前記吸湿発熱剤は、ポリカルボン酸系化合物のカルボキシル基の９０％までが金属塩化されたものからなり、分子量が２０００〜１０００００である請求項１または２に記載のカーペット。
前記吸湿発熱剤のパイル糸に対する付着量が、０．５〜３０ｇ/ｍ^２である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のカーペット。