JP2002179503A - 抗菌材料 - Google Patents

抗菌材料

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JP2002179503A
JP2002179503A JP08922998A JP8922998A JP2002179503A JP 2002179503 A JP2002179503 A JP 2002179503A JP 08922998 A JP08922998 A JP 08922998A JP 8922998 A JP8922998 A JP 8922998A JP 2002179503 A JP2002179503 A JP 2002179503A
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antibacterial
antibacterial material
acidic group
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polyester resin
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Kazuhiro Tachibana
一弘 立花
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RIBASON KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性、抗菌性に優れた抗菌材料を提供す
る。 【解決手段】 ポリエステル樹脂表面に無水硫酸にてス
ルフォン基を付与し抗菌性を有する塩基とイオン結合さ
せたことを特徴とする抗菌材料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、抗菌材料に関する
ものであり、更に詳しくは酸性基としてスルホン基とイ
オン結合している塩基を有する抗菌成分を繊維表面やフ
ィルム表面に含有することを特徴とする抗菌材料に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、繊維製品を着用すると、汗、
皮脂、あかなどの代謝老廃物が付着して、そこへ生活環
境中のさまざまな細菌やかびにより腐敗現象を起こし、
悪臭物質を発生する。従ってより清潔で、悪臭を漂わす
ことがなく、快適で安全な繊維製品や包装材料の開発が
望まれています。最近の抗菌防臭加工法は後処理加工法
と原糸改良加工法に分けることができる。そのうち抗菌
防臭加工としては後処理加工法が主である。(a)繊維
を抗菌剤で処理する際、繊維と抗菌成分を架橋結合さ
せ、反応樹脂で繊維表面に抗菌剤を熱固定させる方法、
(b)抗菌剤を繊維表面やフィルム表面に吸着固定させ
る方法、(c)樹脂に抗菌性を有する材料を練り込む方
法(d)銀系の抗菌剤をバインダーによって繊維表面や
フィルム表面に固着させる方法等が挙げられる。しかし
ながら、いずれも次のような欠点を有している(a)の
方法では反応樹脂で固着させるため繊維の風合いを著し
く損ねたり、目標とする抗菌効果が得られていない。
(b)の吸着法は洗濯性や耐ドライクリーニング性がな
かったり、皮膚に障害をもたらしたりするという欠点を
有している(c)は抗菌性を多く必要としたり、抗菌材
の溶出による弊害を有している。(d)は繊維やフィル
ムの風合いを損ねたり、耐洗濯性が劣り銀系粒子の脱落
や変色が問題となっている。樹脂に抗菌剤を練り込み加
工法でも抗菌効果を満足に発揮し安全性で信頼きる物は
未だできておらない。今求められているのは高い抗菌率
と長時間の耐久性、低毒性と低刺激性であり、しかも、
使用法が簡単であることが求められて要る。これらを全
て満足できる抗菌製品は未だ開発されていないのが現状
である。
【0003】これらの要求特性のうちで、特に耐久性と
毒性に関して問題があることが多い。これは一般にモノ
マー型抗菌剤は水や有機溶剤に対して溶解性が高く使用
中に溶出して失活して耐久性を無くしたり、溶出した抗
菌成分が皮膚に刺激を与えることになって要る。これら
の改良として、ポリマーの主鎖又は側鎖に抗菌剤を固定
化する試みが広く行われている。特開昭61−2453
78、特開平5−310820で公知となっている。し
かしながら、これらの物は、抗菌効果の面で問題を残し
ている。
【0004】高分子材料自体を抗菌性にする方法として
は特開昭56−34203や特開昭61−245378
さらに特開平5−310820ではポリエステル繊維を
合成する際に抗菌成分と反応する酸性基を有するモノマ
ー成分を第三成分として含むことを特徴としていること
が開示されている。酸性基を有するモノマーとしては例
えばスルホイソフタール酸、スルホテレフタール酸、ス
ルホフタール酸、4−スルホナフタレンー2、7−ジカ
ルボン等が挙げられている。
【0005】しかしながら、このようにして得られたポ
リエステル繊維は期待したような抗菌効果が得られてい
ない。即ち抗菌性成分を繊維表面に存在させることで目
的を達成することにあるが、抗菌成分と結合する酸性基
を繊維表面に、抗菌性を十分発揮するに必要な量存在さ
せることが事実上できていない。これは実用上酸性基を
有するモノマーをポリエステル形成酸性成分中 10モ
ル%以上必要であり、50モル%程度にすると樹脂特性
が著しく変わってしまうことにある。
【0006】従来知られているような、抗菌剤モノマー
を繊維原料に練り込み等で添加した場合では、抗菌剤が
容易に溶出し、抗菌効果が短期間に消失したり、急激な
抗菌剤の溶出で、皮膚障害が起こったりし未だ満足でき
る抗菌性が得られていないのが現状である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
事情に鑑みなされたものであり、その目的は抗菌性が良
好なことは勿論の事、その効果が長時間維持され、安全
性も高く、更に繊維やフィルムの風合いを損なう事の少
ない抗菌材料を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段としては、繊維表面やフィルム表面に抗菌性組成
物が効果良く存在することを特徴とする抗菌材料であ
る。繊維やフィルム表面に抗菌組成物が存在するため
に、無水硫酸にてスルホン化して繊維やフィルム表面に
酸性基を付与することを特徴とする。上記組成物とし
て、ポリエステル樹脂であり、これ以外の樹脂を2種類
以上併用することもできることを特徴とする。
【0009】ポリエステル樹脂をスルホン化する際に無
水硫酸を使用することでポリエステル樹脂の加水分解を
最小限に押えることが出来た。従来のスルホン化剤であ
る発煙硫酸や濃硫酸、では反応系で水の存在や反応温度
が高いことによりポリエステル樹脂がスルホン化の際に
加水分解を起こし、本来もっているポリエステル樹脂の
物性を著しく低下させ、最悪の場合には繊維やフィルム
の形状をとどめることが出来なくなってしまう。本発明
によってこれらの問題点を解決しポリエステル繊維やフ
ィルムの表面に効率良くスルホン化を行うことが出来、
新規な抗菌材料を提供することが出来ることとなった。
無水硫酸を不活性ガスで希釈したものをスルホン化剤と
して使うことで比較的低温(室温から40℃ぐらい)、
短時間(数秒から数分)でスルホン化することが出来、
加水分解もほとんど認められなっかた事より本発明に至
った。
【0010】本発明でいう抗菌成分は酸性基と反応し得
る抗菌性化合物であればいずれでも良く、従来から知ら
れた抗菌剤の中から適宜選択することができる。酸性基
と反応して抗菌性を有する塩基として代表的なものとし
て挙げることが出来る例として、アミジン塩基、グアニ
ジン塩基、第4級アンモニュウム塩、第4級ホスホニュ
ウム塩等がある。アミジン基を含有する化合物として
は、 スチルバミジンイソチオン酸塩、グアニジン基を
含有する化合物としてクロールヘキシジンなどを、第4
級アンモニュウム塩としては、ベンザルコニウムクロラ
イド、ジメチルジミリスチルアンモニュウムブロマイド
など、第4級ホスホニュウム塩としては、テトラブチル
ホスホニュウムクロライド、トリブチルオクチルホスホ
ニュウムブロマイドなどをそれぞれ挙げる事が出来る
が、これらの化合物は1例であり、上記以外の化合物、
誘導体も適用でる ことは言うまでもない。これらの化
合物の中から安全性が高く、且つ抗菌性の高いものを目
的に応じて選択すれば良い。
【0011】本発明で使用される布やフィルムはポリエ
ステル樹脂を含むシート状物である。その他として綿や
不織布および織布で複合化された複合シートやフィルム
を挙げることが出来る。前期不織布は、例えば乾式法、
湿式法、スパンボンド法、メルトブロー法等によって作
成される。このような方法のうち、スパンボンド法、メ
ルトブロー法は繊維径の細い不織布を作成することが出
来るため、表面積が多くなり後のスルホン化で多くの酸
性基を付与することが出来、それに相当する塩基と結合
することが出来、抗菌効果を容易に発現することが出来
ることより好ましい。
【0012】ポリエステル系合成樹脂繊維と複合化され
る合成樹脂繊維としてはポリオレフィン系合成樹脂繊維
やナイロンを挙げることが出来る。前期ポリオレフィン
としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどを
挙げることが出来る。
【0013】前記シート状物や綿が抗菌材料として効果
を示すのは表面に存在する抗菌剤の量で決まってくる。
抗菌効果を発揮する塩基とイオン結合する表面にある酸
性基を面積当たりのイオン交換当量として表すのが適正
である。酸性基を形成するスルホン基の程度を表すのに
カリウムイオン交換量で0.1〜50meq/m2であ
ることが好ましい。前記イオン交換量を0.1meq/
2未満にすると、抗菌性を発揮するに必要な塩基が結
合する酸性基が不足することになり抗菌効果が低下する
恐れがある。50meq/m2を越えると、前記シート
状物の強度を低下させたり、著しく着色する恐れがあ
る。
【0014】カリウムイオン交換量は以下に説明する滴
定により求められる。先ずシート状物約1gを広口瓶に
取り、0.1N−KOH溶液を10mlを加え、蒸留水
を100mlで希釈した後60℃の恒温槽に1時間攪拌
しながら保存する。シート上物試料を取り出し、室温に
なるまで放冷する。放冷後の試験溶液を、フェノールフ
タレインを指示薬として、0.1N−HCL溶液で中和
滴定する。また、ブランク試験溶液も同様に操作して滴
定する。このような滴定によりカリウムイオン交換量を
下記数1に示す式により算出する。
【数1】 a;0.1NのHCLの力価 b;SO3Hを中和するに要した滴定量 W;シート状物の乾燥重量(g) 面積当たりのカリウムイオン交換量(meq/m2)=ミリ当
量/g×目付(g/m2
【0015】
【発明の実施の形態】このようにして本発明の抗菌材料
が得られる。抗菌性を発現する抗菌性組成物を繊維やフ
ィルム表面に存在させることで十分な抗菌性を発揮する
と同時に、抗菌剤の溶出も抑制されるため、安全性や持
続性の点でも、優れた抗菌材料を得ることができる。
【0016】優れた抗菌性、安全性という特長を生かし
て、生活の身の回りの抗菌性が要求される分野に利用で
きる。これらの具体的な抗菌材料としての用途は、例え
ば、家屋の壁材、天井材や包装材、衣料材、寝具さらに
オムツ、ガーゼ、マスク、等の衛生用品、クリーンルー
ムのフィルターが挙げられるが、特にこれらに限定され
るものではない。
【0017】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。 <スルホン化例>十分に乾燥したポリエステル繊維から
なる目付260g/m2の織布を対酸性の密閉容器に入
れ、予め窒素ガスにて10倍に希釈した無水硫酸を10
秒〜2分の間で接触させイオン交換量の異なるサンプル
を製作した。スルフォン化処理を行った後この織布を水
洗しKOHかNaOHで中和して乾燥した。このように
して織布の表面に酸性基を付与した。その量はイオン交
換当量で表すことができる。
【0018】(実施例1)予めN,N−ジメチルN,N
−ジミリスチルアンモニュウムブロマイドの2%水溶液
を製作しておき、前記のようにしてスルフォン化したイ
オン交換量の異なる織布を浸漬して反応させた。反応終
了後水洗し乾燥して抗菌性材料とした。
【0019】(実施例2)実施例1と同様にして予め作
った、トリーエチルオクタデシルホスホニュウムブロマ
イドの2%水溶液に前記と同様にして製作したイオン交
換量の異なる織布を浸漬し反応させた。反応終了後水洗
して乾燥し抗菌材料を得た。
【0020】(比較例1)実施例1で用意した目付重量
が260g/m2である、織布をそのまま比較テスト用
として供した。
【0021】(比較例2)比較例1で用意した織布を2
%N、N−ジメチルN、Nージミリスチルアンモニュウ
ムブロマイド水溶液に浸漬した後、水洗し、乾燥して
比較例2を得た。
【0022】
【発明の効果】本発明の抗菌材料は良好な抗菌性を示
し、さらにその効果が長時間の溶出操作後でも維持する
ことができ、安全性の点でも優れていた。本発明に係わ
る抗菌材料は、病院や食品工場の壁材や天井材、クリー
ンルームのフィルターとしてや、マスク、オムツガーゼ
等の衛生用品、衣料品の分野で抗菌効果を得ることが出
来る。
【0023】
【表1】 *-1:NN-ジメチルNN-ジミリスチルアンモニュムウムブロ
マイド *-2:トリエチルオクタデシルホスホニュムブロマイド ○:発育阻止帯がある △: 発育阻止帯があるが、かなり不透明の部分がある ×:菌の発育阻止帯がない 抗菌性(ハローテスト):黄色ブドウ球菌1×10 8個/
mlの濃度のものをトリプトソイヤー寒天100mlに
0.1mlの比で混合したものを用意する。次に、ペト
リ皿に10mlを入れて薄層培地を作り、その上に3cm
×3cmの大きさの試験片を置き、37℃の孵卵器に24時間
入れ培養する。菌の発育を観察し、抗菌性の判定を行っ
た。 評価方法: a,洗濯法 家庭用電気洗濯機を用い、アタック(花王(株)製)2g/l,2
0℃、浴比1:50で5分間洗濯し、その後脱液、脱水後、オ
ーバーフォローさせながら5分間すすぎをする。これを
洗濯回数1回とする。今回のテストでは5回行った。 b,ドライクリーニング 回転式ドライクリーニング機を用い、パークレン3.7l,
常温、浴比1:12で、15分間行う。その後脱液し、ドラフ
ト内で風乾する。これをドライクリーニング1回とす
る。今回のテストでは5回行った。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A01N 61/00 A01N 61/00 D D06M 11/55 D06M 13/46 13/46 5/04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエステル樹脂を無水硫酸にてスルホ
    ン化して酸性基を付与し、この酸性基とイオン結合しう
    る塩基との構成よりなる抗菌性を有する抗菌材料。
  2. 【請求項2】 スルホン基とイオン結合しうる塩基とし
    て第4級アンモニウム塩である請求項1記載の抗菌材
    料。
  3. 【請求項3】 スルホン基とイオン結合しうる塩基とし
    てホスホニュウム塩化合物である請求項2記載の抗菌材
    料。
  4. 【請求項4】 ポリエステル樹脂より作られる形状とし
    ては、布状、綿状、フィルム状である請求項1、2、お
    よび3記載の抗菌材料。
  5. 【請求項5】 スルホン化剤として無水硫酸(SO3
    でスルホン化して酸性基を付与し、この酸性基とイオン
    結合する塩基との構成よりなるポリエステル樹脂からな
    る請求項1、2、3、および4記載の抗菌材料。
JP08922998A 1998-03-17 1998-03-17 抗菌材料 Withdrawn JP2002179503A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016009928A1 (ja) * 2014-07-18 2016-01-21 大阪化成株式会社 抗ウイルス加工製品の製法およびそれによって得られる抗ウイルス加工製品
JP2017538781A (ja) * 2014-10-24 2017-12-28 オーソボンド、インコーポレイテッド 第四級ホスホニウム化合物で被覆された表面及びその製造方法
US10563347B2 (en) 2014-09-18 2020-02-18 Osaka Kasei Co., Ltd. Antibacterial/antifungal finished product production method, and antibacterial/antifungal finished product produced by the method

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