JP6071858B2

JP6071858B2 - 消臭性能を有する不織布の製造方法及び該不織布を用いた自動車用内装材の製造方法

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Publication number: JP6071858B2
Application number: JP2013253581A
Authority: JP
Inventors: 佳成宮村; 大澤まゆみ
Original assignee: Suminoe Textile Co Ltd
Current assignee: Suminoe Co Ltd
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2033-12-06
Also published as: JP2015110850A

Description

本発明は、不織布に発泡樹脂層が形成され、生活臭やＶＯＣガス等の悪臭に対して、優れた吸着性能を発揮する不織布及び該不織布用いた自動車用内装材に関する。

近年建設される住宅は、断熱性、気密性が著しく向上しているため、室内にいやな臭いがこもり易いといわれている。さらに、住宅の建材等の一部から揮発性有機化合物が放散しているともいわれ、現在人にとって健康で快適に暮らしたいという思いから、生活空間の悪臭の問題は大きな関心事となってきている。また、住宅に限らず、自動車の室内や、電車、旅客機等の室内空間の様々ないやな臭いに対する消臭の要求も大きくなってきている。

住居内のトイレ、枕カバー、ペット用マットレス等に使用する消臭材として用いられる消臭発泡体が知られている。例えば、特許文献１にはアクリル系重合体からなるエマルジョン粒子を用いて備長炭等をポリウレタン発泡体に接合させた消臭発泡体が開示されている。

特開２００４−１０７５６号公報

本発明は、室内空間における空気中の悪臭、特にホルムアルデヒド、タバコ臭に多いアセトアルデヒド等の中性ガスや、トルエン等のＶＯＣガス（揮発性有機化合物）の悪臭を効率よく吸着除去することができる優れた吸着性能を発揮する不織布及び該不織布用いた自動車用内装材を提供することを目的とする。

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]合成繊維からなる不織布に発泡樹脂層が形成された不織布において、前記発泡樹脂層は、消臭剤を配合したガラス転移温度が０℃〜５０℃の樹脂エマルジョンを含む組成物を、２〜２０倍に発泡させて前記不織布の少なくとも片面に塗布し、乾燥することで形成され、前記樹脂エマルジョンが、塩化ビニル系樹脂エマルジョンであることを特徴とする消臭性能を有する不織布の製造方法。

[２]前記発泡樹脂層は、樹脂成分１００質量部に対し消臭剤が５〜８０質量部配合された前項１に記載の消臭性能を有する不織布の製造方法。

[３] 前記消臭剤は、ゼオライト、活性炭、アルデヒド吸着剤を含有する前項１又は２に記載の消臭性能を有する不織布の製造方法。

[４]前項１〜３のいずれかに記載の製造方法で製造された消臭性能を有する不織布を用いた自動車用内装材の製造方法。

[１]の発明では、消臭剤を配合したガラス転移温度が０℃〜５０℃の樹脂エマルジョンを含む組成物を、２〜２０倍に発泡させて不織布の少なくとも片面に塗布し、乾燥することで形成された発泡樹脂層を備えているので、消臭性能を発揮する。特に、前記発泡樹脂層の塗布量が少なくても消臭効果を発揮するとともに、ガラス転移温度が０℃〜５０℃の範囲の樹脂を含んでいるので前記消臭剤の脱落を抑えることができ、速効のある消臭効果を発揮する。また、発泡倍率が、２〜２０倍の範囲なのでガスを取り込み易く、ガスと接触し吸着する面積を広くできるので発泡樹脂層中にガスを取り込み吸着することから優れた消臭性能を発揮する。前記樹脂エマルジョンが塩化ビニル系樹脂エマルジョンであるので不織布が燃えにくいものとなる。

［２］の発明では、発泡樹脂層には樹脂成分１００質量部に対し消臭剤が５〜８０質量部配合されているので安定的に優れた消臭性能を確保できる。

［３］の発明では、前記消臭剤は、ゼオライト、活性炭、アルデヒド吸着剤を含有するので、タバコ臭、汗臭、ペット臭、アルデヒドガス及びＶＯＣガス等各種ガスに対して優れた消臭性能を発揮する。

［４］の発明では、優れた消臭性能を発揮する自動車用内装材を提供できる。

次に、この発明に係る消臭性能を有する不織布の一実施形態について説明する。この実施形態の不織布は、合成繊維からなる不織布に発泡樹脂層が形成された不織布において、前記発泡樹脂層は、消臭剤を配合したガラス転移温度が０℃〜５０℃の樹脂エマルジョンを含む組成物を、２〜２０倍に発泡させて前記不織布の少なくとも片面に塗布し、乾燥することで形成されたことを特徴とし、生活臭やＶＯＣガス等の悪臭に対して、優れた吸着性能を発揮する消臭性能を有する不織布である。

本発明の消臭性能を有する不織布は、特に限定されることなくどのようなものも使用でき、例えばケミカルボンド不織布、サーマルボンド不織布、ニードルパンチ不織布、ウォーターニードル不織布、スパンボンド不織布などが用いられ、不織布の素材は、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、アクリル繊維等の合成繊維、あるいは、麻、綿、羊毛等の天然繊維等の繊維から構成される。不織布の素材は耐久性の点で合成繊維からなるのが好ましい。不織布の厚さは、１〜１０ｍｍであるのが好ましい。１ｍｍ未満では、内装材として用いるのが難しくなる。１０ｍｍを超えると徒にコスト高となり好ましくない。

本発明の発泡樹脂層を形成する樹脂として、ガラス転移温度が０℃〜５０℃の範囲であればどのような樹脂でも使用することができる。例えば、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、などが挙げられる。中でも、難燃性の点で塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂が好ましい。これらの樹脂をエマルジョンにして、発泡させて用いる。ガラス転移温度をこの範囲とすることで、柔軟性に優れ乾燥後の樹脂の粉落ちを抑制するとともに優れた消臭効果を発揮とすることができる。ガラス転移温度が０℃を下回ると、消臭効果が低下する虞があり、５０℃を超えると粉落ちの虞が増すことになる。

前記樹脂エマルジョンを発泡するには発泡剤を用いる。発泡剤としては、どのような発泡剤でも使用することができる。例えば、アルキルスルホン酸のアルカリ金属塩、アルキルフェノールエチレンオキシド付加物、アルキルスルホコハク酸のアルカリ金属塩などを挙げることができる。中でも、アルキルスルホン酸のアルカリ金属塩が好ましい。アルキルスルホン酸のアルカリ金属塩として、例えば、ラウリル硫酸ナトリウムを挙げることができる。中でも、消臭剤との混和性の点で、アルキルスルホン酸のアルカリ金属塩が好ましい。

発泡倍率は２〜２０倍の範囲である。すなわち、発泡剤を樹脂エマルジョンに加えたのち、例えばミキサーによって、機械的に泡立てて嵩を大きくした状態で不織布に塗布するのであるが、その際の発泡倍率は２〜２０倍に設定する。そうすると、樹脂エマルジョンが発泡されているから、少ない樹脂エマルジョンでありながら不織布に十分発泡樹脂層を形成することができる。中でも、樹脂エマルジョンの発泡倍率は５〜１２倍にするのがより好ましい。

樹脂をエマルジョンに配合する消臭剤としては、特に限定されないが、ゼオライト、椰子殻活性炭、アルデヒド吸着剤から選ばれる消臭剤を含有する消臭剤が好ましい。

また、前記発泡樹脂層を形成する樹脂成分１００質量部に対し消臭剤が５〜８０質量部配合されるのが好ましい。消臭剤が５質量部未満では十分な消臭性能を発揮しない虞があり、８０質量部を越えると発泡樹脂層の樹脂量が少なく脆弱になる虞があるので好ましくない。

不織布に発泡樹脂層が形成するには、あらかじめ樹脂エマルジョンを用意し、該樹脂エマルジョンを水に分散させた分散液に消臭剤を加えたのちに発泡剤を加え、例えばミキサーによって、機械的に泡立てて嵩を大きく発泡させた処理液を用意する。この処理液には、発泡させる前に分散剤などの各種添加剤、増粘剤、難燃剤を各種特性向上のため配合してもよい。前記処理液を不織布に塗布する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば浸漬法、コーティング法等が挙げられる。中でも、コーティング法が好ましい。前記樹脂エマルジョンには、必要に応じて分散剤、難燃剤、増粘剤等の添加が可能である。

消臭剤の不織布への固着量は５０〜２００ｇ／ｍ^２が好ましい。５０ｇ／ｍ^２を下回ると消臭性能の低下を招き、２００ｇ／ｍ^２を越えると発泡樹脂の含侵により風合いが硬くなるので好ましくない。固着量は７０〜１００ｇ／ｍ^２がさらに好ましい。

前記難燃剤としては、三酸化アンチモン、ハロンゲン化合物、リン系化合物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の難燃剤の組合せを挙げることができる。

＜消臭性＞
消臭性能を有する不織布の大きさ１０ｃｍ×１０ｃｍの試験片を内容量３Ｌのテドラーバック内に入れた後、内部の濃度が２０ｐｐｍとなるようにホルムアルデヒドガスを注入し、４時間経過後にこの該ガスの残存濃度を測定し、ガスの除去率（％）を算出し初期性能とした。なお、アセトアルデヒド、トルエンについても同様に実施した。消臭性の評価としては、ホルムアルデヒドとアセトアルデヒドについて、除去率９０％以上であるものを「◎」、除去率が７０％以上９０％未満であるものを「○」、除去率が７０％未満であるものを「×」で示した。トルエンについて、除去率９０％以上であるものを「◎」、除去率が５０％以上９０％未満であるものを「○」、除去率が５０％未満であるものを「×」で示した。いずれも「○」以上を合格とした。

＜粉落ち性＞
消臭性能を有する不織布に形成された発泡樹脂層の粉落ち性評価は、ＪＩＳＬ１０９６に適応するテーバー型磨耗強さ試験機を用い、金属製歯車状ロールの摩耗輪を用い、荷重２５０ｇ、回転数２５０回で試験を実施し、脱落した樹脂の質量を測定した。脱落した樹脂の質量が３０ｍｇ以下を「○」で示し、３０ｍｇを超えるものを「×」で示した。「○」を合格とした。

＜燃焼性＞
難燃性については、米国自動車安全基準ＦＭＶＳＳ３０２規定に従って試験し評価した。消臭性能を有する不織布に、バーナの炎をあてて着炎させ、１分間に試験片（前記不織布）が燃焼した長さ（炎の移動距離）から燃焼速度を算出する。試験片は布帛の縦方向、横方向それぞれを３枚用意し試験を実施し、燃焼速度５０ｍｍ／分以下を合格（不燃性）とし「○」で示し、燃焼速度５０ｍｍ／分を超えるものを不合格とし、「×」で示した。

＜不織布の裏面染出し＞
発泡樹脂層が形成された不織布の外観であって、裏面への発泡樹脂の染み出しを目視で観察して評価した。裏面への染み出しが目視で認められないものを合格とし「○」で示し、染み出しが認められるものを不合格とし「×」で示した。

次に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例のものに特に限定されるものではない。なお、不織布、樹脂の種類、消臭剤等は表１に示された各材料を用いた。また性能評価についても表１に示した。

＜実施例１＞
ポリ塩化ビニリデン（Ｔｇ１５℃、固形分４５％）６０質量部と、ポリ塩化ビニル-アクリル共重合体（Ｔｇ４５℃、固形分４５％）４０質量部を水１００質量部に加えた後に、難燃剤三酸化アンチモン１質量部を加え攪拌機を用いて均一に分散させた。続いて増粘剤としてＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）１質量部とポリアクリル酸ナトリウム１質量部を加えよく攪拌した。次に、消臭剤として、椰子殻活性炭分散液（固形分３５％）４２質量部及びアルデヒド吸着剤分散液（固形分２０％）２０質量部を加え、よく攪拌した後に、発泡剤としてアルファオレフィンスルホン酸塩２質量部を加え、ミキサーによって機械的に泡立てて嵩を大きくし９倍発泡させた処理液を得た。この処理液をニードルパンチ不織布（ポリエステル繊維、目付２００ｇ／ｍ^２）にドクターナイフを用いてコーティングし、１５０℃×５分乾燥して、消臭性能を有する不織布を得た。発泡樹脂の不織布への固着量は８０ｇ／ｍ^２(乾燥重量)であった。得られた消臭性能を有する不織布について、「消臭性」を試験し評価した。さらに、自動車用内装材用途として「燃焼性」を試験し評価した。また、実用上の点から「粉落ち性」と「不織布の裏面染出し」についても試験評価した。

＜実施例２＞
次に、実施例１において、発泡樹脂層の樹脂として、ポリ塩化ビニリデン（Ｔｇ１５℃、固形分４５％）と、ポリ塩化ビニル-アクリル共重合体（Ｔｇ４５℃、固形分４５％）に替えて、ポリ塩化ビニル-アクリル共重合体（Ｔｇ４５℃、固形分４５％）１００質量部とした以外は実施例１と同様にして消臭性能を有する不織布を得た。発泡樹脂の不織布への固着量は８０ｇ／ｍ^２(乾燥重量)であった。

＜実施例３＞
次に、実施例１において、発泡樹脂層の樹脂として、ポリ塩化ビニリデン（Ｔｇ１５℃、固形分４５％）と、ポリ塩化ビニル-アクリル共重合体（Ｔｇ４５℃、固形分４５％）に替えて、ポリ塩化ビニル-エチレン共重合体（Ｔｇ３０℃、固形分４５％）１００質量部とした以外は実施例１と同様にして発泡させた処理液を得た。発泡倍率は８倍であった。この処理液を実施例１と同様にしてコーティングし、乾燥して消臭性能を有する不織布を得た。発泡樹脂の不織布への固着量は８０ｇ／ｍ^２(乾燥重量)であった。

＜参考例＞
次に、実施例１において、発泡樹脂層の樹脂として、ポリ塩化ビニリデン（Ｔｇ１５℃、固形分４５％）と、ポリ塩化ビニル-アクリル共重合体（Ｔｇ４５℃、固形分４５％）に替えて、ポリアクリル（Ｔｇ３２℃、固形分５０％）１００質量部とした以外は実施例１と同様にして発泡させた処理液を得た。発泡倍率は１０倍であった。この処理液を実施例１と同様にしてコーティングし、乾燥して消臭性能を有する不織布を得た。発泡樹脂の不織布への固着量は８０ｇ／ｍ^２(乾燥重量)であった。

＜実施例４＞
次に、実施例１において、消臭剤として、椰子殻活性炭分散液（固形分３５％）を、４２質量部から３０質量部にした以外は実施例１と同様にして発泡させた処理液を得た。発泡倍率は１２倍であった。この処理液を実施例１と同様にしてコーティングし、乾燥して消臭性能を有する不織布を得た。発泡樹脂の不織布への固着量は６９ｇ／ｍ^２(乾燥重量)であった。

＜比較例１＞
次に、参考例において、Ｔｇ３２℃のポリアクリルに替えて、Ｔｇが−３２℃のポリアクリル１００質量部とした以外は参考例と同様にして発泡させた処理液を得た。発泡倍率は１３倍であった。この処理液を参考例と同様にしてコーティングし、乾燥して不織布を得た。発泡樹脂の不織布への固着量は８０ｇ／ｍ^２(乾燥重量)であった。

＜比較例２＞
次に、参考例において、Ｔｇ３２℃のポリアクリルに替えて、Ｔｇが−１０℃のポリウレタン１００質量部とした以外は参考例と同様にして発泡させた処理液を得た。発泡倍率は１０倍であった。この処理液を参考例と同様にしてコーティングし、乾燥して不織布を得た。発泡樹脂の不織布への固着量は８０ｇ／ｍ^２(乾燥重量)であった。

＜比較例３＞
次に、実施例１において、消臭剤として、椰子殻活性炭分散液（固形分３５％）を、４２質量部から１００質量部にした以外は実施例１と同様にして発泡させた処理液を得た。発泡倍率は７倍であった。この処理液を実施例１と同様にしてコーティングし、乾燥して不織布を得た。発泡樹脂の不織布への固着量は１１０ｇ／ｍ^２(乾燥重量)であった。

＜比較例４＞
次に、実施例１において、発泡剤として、アルファオレフィンスルホン酸塩を、２質量部から１０質量部にした以外は実施例１と同様にして発泡させた処理液を得た。発泡倍率は２５倍であった。この処理液を実施例１と同様にしてコーティングし、乾燥して不織布を得た。発泡樹脂の不織布への固着量は８０ｇ／ｍ^２(乾燥重量)であった。

例えば車室内の悪臭を効率よく吸着除去することができる優れた吸着性能を発揮する不織布の製造方法及び該不織布を用いた自動車用内装材の製造方法として好適に用いられる。

Claims

合成繊維からなる不織布に発泡樹脂層が形成された不織布において、前記発泡樹脂層は、消臭剤を配合したガラス転移温度が０℃〜５０℃の樹脂エマルジョンを含む組成物を、２〜２０倍に発泡させて前記不織布の少なくとも片面に塗布し、乾燥することで形成され、前記樹脂エマルジョンが、塩化ビニル系樹脂エマルジョンであることを特徴とする消臭性能を有する不織布の製造方法。
前記発泡樹脂層は、樹脂成分１００質量部に対し消臭剤が５〜８０質量部配合された請求項１に記載の消臭性能を有する不織布の製造方法。
前記消臭剤は、ゼオライト、活性炭、アルデヒド吸着剤を含有する請求項１又は２に記載の消臭性能を有する不織布の製造方法。
請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法で製造された消臭性能を有する不織布を用いた自動車用内装材の製造方法。