JP7133937B2 - 布帛 - Google Patents
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Description
しかしながら、消臭剤を含むコーティング用組成物で布帛のコーティングを行うと、布帛に消臭性能を付与することはできるが、布帛にお湯や水などをこぼしたときに、変色が生じやすくなり、布帛が乾いても元の色に戻らない(すなわち、キワつきが生じやすくなる)という問題があった。
フッ素系撥水撥油剤を含む第一コーティング層、及び、消臭剤を含む第二コーティング層を有していること、
前記第一コーティング層に含まれるフッ素系撥水撥油剤の量が、布帛の単位面積当たり1.3~5.0g/m2であること、
前記第一コーティング層が、布帛と第二コーティング層の間に存在すること
を特徴とする。
これに対し、本発明では、布帛の片面(特に、布帛の裏面)に、撥水撥油コーティング層と消臭コーティング層を、布帛側から、撥水撥油コーティング層(第一コーティング層)、消臭コーティング層(第二コーティング層)の順に設け、且つ、前記第一コーティング層に含まれるフッ素系撥水撥油剤の量を所定の量とすることによって、優れた消臭性(減臭性)を有するとともに、キワつきが生じにくい布帛を製造することに成功した。
第一コーティング層のバインダー樹脂(ベース樹脂)としてアクリル系樹脂を使用することにより、布帛の風合いが良くなり、且つ、第一コーティング層に難燃剤を添加することによって難燃性をより高めることができる。
本発明において、ポリエステル系布帛とは、ポリエステル繊維を含む布帛を意味し、ポリエステル繊維単独からなる織物、編物、不織布だけでなく、ポリエステル繊維と他の繊維(木綿、羊毛等の天然繊維やポリアミド、レーヨン、アクリル等の化学繊維)を組み合わせて使用した交織品、交編品等のいずれであってもよい。布帛の構成繊維に占めるポリエステル繊維の割合は、60重量%以上が好ましく、70重量%以上がより好ましく、80重量%以上が特に好ましく、90重量%以上がさらに好ましい。特に好ましい布帛は、ポリエステル繊維からなる厚み0.2~3.0mm(目付100~700g/m2)、特に厚み0.4~2.6mm(目付200~500g/m2)の布帛である。
布帛の浸漬処理に使用されるフッ素系撥水撥油剤は1種類でもよく、複数(例えば2~3種類)であってもよい。
ポリエステル系布帛にフッ素系撥水撥油剤を含浸させる方法として、一般に、パディング処理又はディップ・ニップ処理と呼ばれる浸漬処理を使用することができる。例えば、フッ素系撥水撥油剤(固形分)を1.0~5.0重量%、より好ましくは1.5~3.5重量%含有する水性処理液を調製し、前記ポリエステル系布帛を当該処理液に浸漬し(例えば、2~5分)、ローラー(マングル)等で絞ることにより、処理液を布帛全体に含ませることができ、その後乾燥させることにより、フッ素系撥水撥油剤が含浸された布帛を得ることができる。適切な乾燥条件は、例えば110~170℃、特に120~160℃で1~5分程度である。
この防汚加工により布帛に含浸されるフッ素系撥水撥油剤の量は、処理液中のフッ素系撥水撥油剤の濃度と絞り率から計算できる。乾燥処理後の布帛に含まれる、フッ素系撥水撥油剤の含浸量は、布帛の単位面積当たり、2.0g/m2~8.0g/m2が適切であり、3.0g/m2~7.0g/m2がより好ましく、4.0g/m2~6.5g/m2が特に好ましい。
また、難燃剤がハロゲンを実質的に含有しないとは、不純物程度で、本発明の効果を阻
害しない程度のハロゲンは含有されてもよいことを意味する。
特に、各バインダーはソフトなタイプが良く、アクリル系樹脂では、Tg=-30℃~-45℃のものが良く、ウレタン系樹脂では、最低造膜温度(MFT)が0℃~5℃のものが良い。
分散染料で黒色に染色したポリエステル布帛(ポリエステル100%:目付け280g/m2)をコーティング加工することによって、表1に示す布帛を製造した。
加工布帛の表面に80℃の蒸留水4mlを滴下し、24時間自然乾燥した後、表面及び裏面のキワつき(色変化)の有無を確認し、以下の基準で級判定した。布帛表面については4級以上、布帛裏面については4級以上で、濡れがない場合を合格(〇)とする。
判定 内容
・5級 全く色の変化が無い
・4級 ほとんど色の変化がわからない
・3級 やや色に変化がみられる
・2級 容易に色の変化がみられる
・1級 色の変化が著しい
3種類の臭い成分ごとに試験を行い、それぞれに対する加工布帛の消臭率(減臭率)を算出する。具体的には、内容量3Lのテドラーバックの中へ消臭試験片(5cm×5cmの加工布帛)を入れ、測定する臭い成分を1種類含む気体(アンモニアの場合は100ppm、硫化水素の場合は50ppm、アセトアルデヒドの場合は50ppmに初期濃度を調節)を2L、前記テドラーバックに注入し、密閉する。常温で4時間放置後、臭い成分の残存濃度を測定し、消臭率を計算する。
試験片として、各試料(加工布帛)から約10×10cm角サイズを1枚準備する。トレーにソフトワイプ(エリエール プロワイプ)を敷き、コーティング面(裏面)を下にして、ソフトワイプ上に試験片を載せ、試験片上にスポイトでサラダ油を直径約5mm又は0.05mlで5か所に滴下する。
常温試験の場合は、常温で24時間、高温試験の場合は、ギアオーブン83℃の中にトレーを入れ、24時間静置する。24時間後、試験片表面においてサラダ油滴下個所が湿潤していないか(油ジミが生じていないか)、また、裏面とソフトワイプにサラダ油の油ジミがないか観察する。試験片の表面と裏面、及び下に敷いていたソフトワイプに油ジミがないものを合格とする。
米国連邦自動車安全基準(FMVSS:Federal Motor-Vehicle Safety Standard)に定められている「内装材料の燃焼性」に準じて試験を行い、難燃性能を判定した。
試験片(加工布帛)に炎を15秒間あてても着火しないか、着火するがA標線までに消化する場合を「N」と示し、着火して炎がA標線を越えた場合は、燃焼時間と燃焼距離を記録し、速度を計算する(試験数はn=3とし、最も悪い結果を表に示す)。
剛軟性は、いわゆるカンチレバー法で測定した。
具体的には、幅25mm、長さ200mmの試験片を、加工布帛からたて方向(長軸方向)にそれぞれ3枚ずつ採取し、一端が45度の斜面をもつ表面の滑らかな水平台の上に、台に沿って置き、試験片の一端を水平台の斜面側の一端に正確に合わせ、試験片の他端の位置(A)をスケールで読む。
次に、試験片とほぼ同じ大きさのおさえ板で、試験片を軽くおさえながら、斜面の方向に約10mm/sの速度ですべらせ、試験片の一端が、斜面と接したときの他端の位置(B)をスケールで読み取る。
剛軟性は、試験片の移動距離(A-B)で表される(剛軟性の数値が小さいほど布帛は柔らかく、数値が高いほど布帛は硬い)。表には3回の測定値の平均値(mm)を示す。
消臭コーティング層に防汚剤(フッ素系撥水撥油剤)を添加した場合(No.3)も、キワつきの改善効果は確認されなかった。
また、布帛と消臭コーティング層の間に、アクリル系樹脂によるコーティング層を設けた場合(No.4)は、表面のキワつきは改善されたが、裏面のキワつきを防ぐことはできなかった。さらに充填剤を含むコーティング層を布帛と消臭コーティング層の間に設けた場合(No.5及びNo.6)も、表面のキワつきのみが改善されるか、又は表面のキワつきさえ改善されなかった。
また、消臭コーティング層に、防汚剤(フッ素系撥水撥油剤)を添加し、さらに布帛と消臭コーティング層の間に、アクリル系樹脂コーティング層を設けた場合も(No.7)、表面のキワつきが改善されるだけで、裏面のキワつきは改善されなかった。
これに対して、布帛と消臭コーティング層の間に、フッ素系撥水撥油剤を含むコーティング層を設けた場合、フッ素系撥水撥油剤の量が少ないと(No.8)、表面のキワつきしか改善されなかったが、フッ素系撥水撥油剤の量を増やすと(No.9~No.11)、表面と裏面のキワつきがともに改善された。
なお、布帛と消臭コーティング層の間に、フッ素系撥水撥油剤を含むコーティング層(第一コーティング層)を設け、さらに消臭コーティング層(第二コーティング層)にもフッ素系撥水撥油剤を添加した場合(No.12及びNo.13)もやはり、第一層コーティング層に含まれるフッ素系撥水撥油剤の量が少ないと、裏面のキワつきは改善されず、キワつき改善効果が、第一コーティング層に含まれるフッ素系撥水撥油剤の量に依存することが確認できた。また、消臭コーティング層に撥水撥油剤を添加すると、布帛の裏面(コーティング層が形成された面)に、スラブウレタンシートを熱融着してラミネート複合体を形成した際、布帛とウレタンフォームの剥離強度の低下が確認された。
これらの実験から、布帛と消臭コーティング層(第二コーティング層)の間に、十分な量のフッ素系撥水撥油剤を含むコーティング層(第一コーティング層)を設けることにより、キワつきを改善できることが分かった。また、No.2の布帛と、No.9~No.11の布帛の消臭性能は全く同じであることから、第一コーティング層を設けても、消臭性能には悪影響がないことが確認できた(第一コーティング層を設けても、消臭性能は実質的に変化しないことが明らかになったため、消臭性能試験は一部の布帛についてのみ実施した)。
dip-nipによる防汚加工には、旭硝子株式会社からアサヒガードEシリーズの名称で販売されているフッ素系撥水撥油剤及び日華化学株式会社からNKガードSの名称で販売されているフッ素系撥水撥油剤の混合物を使用し、フッ素系撥水撥油剤を2.63重量%(固形分換算)含む水分散液に、分散染料で黒色に染色したポリエステル布帛(ポリエステル100%:目付け280g/m2)を浸漬し(150℃・2分30秒)、次いで、マングルで3.0kgf/cm2の圧力で絞った(pic-up率60%)。この含浸処理により布帛に付着したフッ素系撥水撥油剤の量は、4.43g/m2であった。
結果を表2に示す。
しかし、dip-nip防汚処理を行っても、キワつきについては、dip-nip防汚処理を行わない場合と同じ傾向が観察され、フッ素系撥水撥油剤を含む第一コーティング層を設けなければ、キワつきが改善されないことが確認された。
具体的には表1の結果と同様、消臭加工のみを行った布帛(No.15)は、消臭加工を行わない布帛(No.14)と比べて、キワつきの評価結果が悪かった。
また、消臭コーティング層に防汚剤(フッ素系撥水撥油剤)を添加しても(No.16)、キワつきは改善されなかった。
また、布帛と消臭コーティング層の間に、アクリル系樹脂によるコーティング層を設けた場合(No.17)は、表面のキワつきは改善されたが、裏面のキワつきを防ぐことはできなかった。さらに充填剤を含むコーティング層を布帛と消臭コーティング層の間に設けた場合も、表面のキワつきは改善されるが、裏面のキワつきは改善されなかった(No.18及びNo.19)。
また、消臭コーティング層に、防汚剤(フッ素系撥水撥油剤)を添加し、さらに布帛と消臭コーティング層の間に、アクリル系樹脂コーティング層を設けた場合も(No.20)、表面のキワつきが改善されるだけで、裏面のキワつきは改善されなかった。
これに対して、布帛と消臭コーティング層の間に、フッ素系撥水撥油剤を含むコーティング層を設けた場合、フッ素系撥水撥油剤の量が少ないと(No.21)、表面のキワつきしか改善されなかったが、フッ素系撥水撥油剤の量を増やすと(No.22~No.24)、表面と裏面のキワつきがともに改善された。
なお、布帛と消臭コーティング層の間に、フッ素系撥水撥油剤を含むコーティング層(第一コーティング層)を設け、さらに消臭コーティング層(第二コーティング層)にもフッ素系撥水撥油剤を添加した場合(No.25及びNo.26)もやはり、第一層コーティング層に含まれるフッ素系撥水撥油剤の量が少ないと、裏面のキワつきは改善されず、キワつき改善効果が、第一コーティング層に含まれるフッ素系撥水撥油剤の量に依存することが確認された。また、消臭コーティング層に撥水撥油剤を添加すると、布帛の裏面(コーティング層が形成された面)に、スラブウレタンシートを熱融着してラミネート複合体を形成した際、布帛とウレタンフォームの剥離強度の低下が確認された。
これらの実験から、布帛にdip-nip防汚処理を施した場合、常温での防汚性能を改善することはできるが、布帛のキワつきを改善することはできず、布帛と消臭コーティング層(第二コーティング層)の間に、十分な量のフッ素系撥水撥油剤を含むコーティング層(第一コーティング層)を設けることによって、キワつき、及び83℃での防汚性能を改善できることが分かった。
結果を表3に示す。
また、いずれの場合も、キワつき低減効果を維持することができた。
これらの結果から、布帛に、消臭性能と低キワつき性に加えて、難燃性能を求める場合は、第一コーティング層のベース樹脂としてポリエステル系樹脂を使用するか、第一コーティング層に難燃剤を添加することが有効であること、さらに布帛に風合い(柔らかさ)を求める場合は、第一コーティング層のベース樹脂としてアクリル系樹脂を使用し、且つ第一コーティング層に難燃剤を添加することが好ましいことが分かった。
2 第一コーティング層(フッ素系撥水撥油剤を含むコーティング層)
3 第二コーティング層(消臭剤を含むコーティング層)
4 発泡材シート
Claims (4)
- 布帛であって、その裏面に
フッ素系撥水撥油剤を含む第一コーティング層、及び、消臭剤を含む第二コーティング層を有していること、
前記第一コーティング層に含まれるフッ素系撥水撥油剤の量が、布帛の単位面積当たり1.3~5.0g/m2であること、
前記第一コーティング層が、布帛と第二コーティング層の間に存在していること、
前記第一コーティング層に含まれるバインダー樹脂が、-30℃~-45℃のガラス転移点(Tg)を有するアクリル系樹脂であること
を特徴とする布帛。 - 前記第二コーティング層がさらに難燃剤を含む、請求項1に記載の布帛。
- 前記布帛が、フッ素系撥水撥油剤が含浸された布帛である、請求項1または2に記載の布帛。
- 前記第一コーティング層がさらに難燃剤を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の布帛。
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