JP2001089968A - 光触媒活性を有する抗菌性アクリロニトリル系繊維 - Google Patents
光触媒活性を有する抗菌性アクリロニトリル系繊維Info
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Abstract
照射により抗菌性を高めることの出来る、いわゆる光触
媒活性を有する抗菌性アクリロニトリル系繊維を提供す
る。 【構成】抗菌活性金属化合物を含有するアクリロニトリ
ル系繊維に、pH1〜6の範囲内で熱処理を施してなる
光触媒活性を有する抗菌性アクリロニトリル系繊維でな
る。 【効果】抗菌性能に優れた光触媒活性を有する抗菌性ア
クリロニトリル系繊維が得られ、より清潔で快適な抗菌
性能を有する衣料、寝装、インテリア製品或いは生活資
材等への利用が期待される。
Description
で抗菌性が著しく向上する、いわゆる光触媒活性を有す
る抗菌性アクリロニトリル系繊維に関する。
かで快適な生活環境を求める傾向に伴い、健康の維持、
増進に対する要望が高まり、より清潔で快適な抗菌性能
を有する衣料、寝装、インテリア製品或いは生活資材等
の出現が望まれている。
して、銀イオン又は銅イオンが優れた抗菌性を示すこと
が知られており、これら金属イオンの特性を利用して繊
維に抗菌性を付与する方法が知られている。例えば、ア
クリル系繊維に銀イオンを付与する方法として特開昭5
2−92000号公報と特開平3−199418号公報
に記載されているようにスルホン酸基、カルボン酸基、
水酸基等のイオン交換性基を有するアクリル繊維におい
て、該イオン交換性基の一部もしくは全部に銀イオンま
たは銅イオンを結合して金属銀、銅または該金属の化合
物として残存せしめた抗菌性アクリロニトリル系繊維を
提供する手段が挙げられている。
の抗菌性は有するものの、近年の抗菌性に対する要求に
充分応えられるものとは言えず、抗菌性を高めるには、
抗菌性アクリロニトリル系繊維に含有させる銀または銅
イオンの量を増加させなければならないという問題があ
った。
活性金属化合物の量を増やすことなく、光照射により抗
菌性を高めることの出来る、いわゆる光触媒活性を有す
る抗菌性アクリロニトリル系繊維を提供することにあ
る。
維の抗菌性向上手段について鋭意研究を続けてきた。そ
の結果、抗菌活性金属化合物を含有するアクリロニトリ
ル系繊維に、pH1〜6の範囲内で熱処理を施すことに
より上記の課題を解決できることを見出し、本発明を完
成するに至った。即ち本発明は、抗菌活性金属化合物を
含有するアクリロニトリル系繊維に、pH1〜6の範囲
内で熱処理を施してなる光触媒活性を有する抗菌性アク
リロニトリル系繊維にある。
る抗菌性アクリロニトリル系繊維の、抗菌活性金属化合
物が銀系化合物であること、アクリロニトリル系繊維が
アニオン性官能基を有するものであること、熱処理が、
100〜160℃の湿熱又は乾熱であることにより好適
に達成される。
発明に用いられる抗菌活性金属化合物を含有するアクリ
ロニトリル系繊維は、アクリロニトリル系重合体から形
成された繊維であって、抗菌活性金属化合物を含有する
ものである限り特に制約はなく、かかるアクリロニトリ
ル系重合体は、好ましくは60重量%以上、更に好まし
くは80%重量以上のアクリロニトリルと公知のモノマ
ーとの共重合体を用いることができる。
の重合性不飽和ビニル化合物など、アクリロニトリルと
共重合するものであれば特に制限はなく、例えば酢酸ビ
ニル等のビニルエステル類;塩化ビニル、臭化ビニル、
塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル又はビニリデン
類;アクリル酸メチル、メタアクリル酸メチル等の(メ
タ)アクリル酸低級アルキルエステル類(以下、(メ
タ)アクリルの記載はアクリルとメタアクリルの両方を
表現するものとする);アクリルアミド、スチレン、メ
タアリルスルホン酸ソーダ、2−アクリルアミド−2−
メチルプロパンスルホン酸、パラスチレンスルホン酸ソ
ーダ、ビニルスルホン酸ソーダ等のスルホン酸基含有単
量体、(メタ)アクリル酸、マレイン酸等のカルボン酸
基含有単量体等を使用することができるが、抗菌活性金
属化合物を効率的に含有させるため、スルホン酸基ある
いはカルボン酸基含有単量体等のアニオン性官能基含有
単量体を0.1〜20重量%含有することが望ましい。
有する金属化合物である限り特に制約はないが、光触媒
活性を有効に付与するために銀系化合物であることが好
ましい。ここで、本発明において繊維に含有せしめるべ
き抗菌活性金属化合物の量は、特に限定はないが、より
好ましくは繊維に対して金属イオンとして1〜200m
・mol/kg含有させるのが良い。即ち金属化合物の
含有量は要求される抗菌性のレベルにより異なるのであ
り、係る範囲の下限に満たない場合は生活環境での見る
べき光触媒活性やこれに伴う充分な抗菌性能が得られに
くく、上限を越える場合は、繊維が乾燥等の熱処理工程
で著しく着色する問題が生じ易い。さらに係る範囲内で
生活用途或いは工業用途への充分な光触媒活性に伴う抗
菌性能が恒久的に得られることから上述した範囲を越え
てまで含有せしめることは、不必要にコストが高くなり
工業的に有利でない。
リル系繊維に含有せしめる方法としては特に制約はな
く、例えば、特開平3−199418号公報に開示され
ている方法、すなわちアクリロニトリル系繊維を製造す
るに際し、乾燥、熱緩和工程前のゲル構造繊維を抗菌活
性金属塩水溶液で連続的に処理し、繊維に抗菌活性金属
化合物を含有させる方法、特開昭52−92000号公
報や特開平7−243169号公報に開示されている方
法、すなわち通常の方法によりアクリロニトリル系繊維
を製造した後、後加工により抗菌活性金属化合物を含有
させる方法をあげることが出来る。
活性金属化合物を含有するアクリロニトリル系繊維に、
pH1〜6好ましくはpH2〜4の範囲内で熱処理を施
すことが必要である。かかる熱処理の方法としては特に
限定されるものではないが、100〜160℃の湿熱又
は乾熱で処理する方法が好ましく、例えば、抗菌活性金
属化合物を含有するアクリロニトリル系繊維をpH1〜
6の酸性水溶液に浸漬し水切りした繊維を、オートクレ
ーブ中でスチームにより湿熱処理する方法、あるいは水
切りした繊維をそのまま熱風乾燥機にて乾熱処理する方
法などが挙げられる。なお処理時間は処理温度により設
定される。
は、繊維物性が著しく阻害されるため、又pHが6を超
える場合には、光触媒活性が付与されないため本発明が
達成されない。また、熱処理温度が100℃未満の場合
は、処理時間が長くなり工業的に有利な方法ではなく、
又160℃を超えるとアクリロニトリル系繊維の物性を
阻害するため好ましくない。
例を示すが、これらはあくまで例示的なものであり、本
発明の要旨はこれらにより限定されるものではない。な
お、実施例中、部及び百分率は特に断りのない限り重量
基準で示す。なお、実施例において記述する金属イオン
含有量および抗菌性能は下記の方法で測定したものであ
る。 (1)金属イオン含有量 0.1grの繊維を、95%の濃硫酸と62%の濃硝酸
溶液で湿式分解した溶液を日本ジャ−レルアッシュ
(株)製原子吸光分析装置AA855型を用いて原子吸
光度を測定して求めた。
lとなるように菌懸濁液を調整し、試験菌液とした。三
角フラスコに、試料繊維0.2g、試験菌液20mlを
加え、30℃で30分振盪した後、生菌数を測定し、残
存生菌率(LogS(%))を求めた。ここで、残存生
菌率とは加えた試験菌液の菌数をA、30分振盪後の菌
数をBとして次式で算出する。 残存生菌率(LogS(%))=Log[(B/A)×
100] 残存生菌率が2の場合は、全く抗菌性がないことを示
し、−2は強い抗菌性(99.99%の菌が死滅)があ
ることを示している。
上述の30℃での振盪は、光照射下(タングステンラン
プ100V、100W)及び暗室下で行い、暗室下の残
存生菌率から光照射下の残存生菌率を減じた値を残存生
菌率差とした。該残存生菌率差の値は、光触媒活性能を
表すパラメーターであり、この値が大きいほど光触媒活
性能力が高いといえる。
の製造例1 常法に従って重合して得られたアクリロニトリル91.
1%、アクリル酸メチルエステル8.6%、メタアリル
スルホン酸ソーダ0.3%からなるアクリロニトリル系
重合体を、濃度45%のロダンソーダ水溶液に溶解し、
重合体濃度が12%である紡糸原液を作成した。該原液
を10%、−3℃のロダンソーダ水溶液中に公知である
口金を用いて押し出し、水洗、延伸、熱処理を行い、ア
クリロニトリル系繊維(繊維A)を作成した。次いで、
抗菌活性金属である銀を該繊維に導入するため、20m
・mol/lに調整した硝酸銀水溶液1000mlを1
%の硝酸水溶液でpH3に調整した溶液中に繊維Aを1
00g投入して、98℃で10分間処理を行い、水洗、
乾燥した後、10m・mol/lに調整したシュウ酸ナ
トリウム水溶液1000mlに投入して、98℃で10
分間処理を行い、水洗、乾燥を行い、抗菌活性金属含有
アクリロニトリル系繊維(繊維B)を作成した。
の製造例2 AN95%、酢酸ビニル5%からなるアクリロニトリル
系重合体を用い、硝酸銀水溶液での処理時間を30分と
した以外は抗菌活性金属含有アクリロニトリル系繊維の
製造例1と同様にして、抗菌活性金属含有アクリロニト
リル系繊維(繊維C)を作成した。
リル系繊維(繊維B、C)を、硝酸でpHを調整した水
溶液に浸漬した後、水切りして、オートクレーブ(熱処
理温度が100℃を超える場合)もしくは熱風乾燥機
(熱処理温度が100℃以下の場合)に入れ、表1に示
したpH、温度で熱処理し、実施例1〜5、比較例3の
6種類の繊維を作成した。比較例1、2は夫々抗菌活性
金属を含有するアクリロニトリル系繊維の製造例1のア
クリロニトリル系繊維(繊維A)、抗菌活性金属含有ア
クリロニトリル系繊維(繊維B)である。
1〜3の繊維について、金属イオン含有量並びに光照射
下及び暗室下で残存生菌率で表される抗菌性能及び残存
生菌率差で表される光触媒活性能を測定、算出した結果
を表2に示す。
残存生菌率差の値が1.2以上と光照射下での残存生菌
率が暗室下での残存生菌率に較べ優れており、光触媒活
性の有ること、すなわち光を当てることにより抗菌性能
が向上すること、また光照射時の残存生菌率も−2以下
であり、優れた抗菌性能を有していることがわかる。特
に実施例1及び2は残存生菌率差が1.8以上と極めて
優れた光触媒活性能を持ち、残存生菌率も−2.4以下
と極めて優れた抗菌性能を有している。ただし、実施例
1はpH1という酸性度の強い条件で処理したため、単
繊維同志の部分的な融着が発生するなど、若干繊維形態
が乱されていた。また、170℃で熱処理した実施例5
は、若干繊維が着色していた。
例1は全く抗菌性能、光触媒活性能を示さず、抗菌活性
金属を含んだ比較例2及びpH7で熱処理した比較例3
は、ある程度の抗菌性能は有するものの、光触媒活性能
は認められなかった。
るアクリロニトリル系繊維に、pH1〜6の範囲内で熱
処理を施すことにより、抗菌活性金属化合物の量を増や
すことなく、光照射により抗菌性を高めることの出来
る、いわゆる光触媒活性を有する抗菌性アクリロニトリ
ル系繊維を提供し得る点が特筆すべき効果であり、より
清潔で快適な抗菌性能を有する衣料、寝装、インテリア
製品或いは生活資材等への利用が期待される。
Claims (4)
- 【請求項1】 抗菌活性金属化合物を含有するアクリロ
ニトリル系繊維に、pH1〜6の範囲内で熱処理を施し
てなる光触媒活性を有する抗菌性アクリロニトリル系繊
維。 - 【請求項2】 抗菌活性金属化合物が、銀系化合物であ
る請求項1記載の光触媒活性を有する抗菌性アクリロニ
トリル系繊維。 - 【請求項3】 アクリロニトリル系繊維がアニオン性官
能基を有するものである請求項1又は2記載の光触媒活
性を有する抗菌性アクリロニトリル系繊維。 - 【請求項4】 熱処理が、100〜160℃の湿熱又は
乾熱である請求項1〜3のいずれかに記載の光触媒活性
を有する抗菌性アクリロニトリル系繊維。
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