JP2003041484A

JP2003041484A - 繊維製品およびその製造方法

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Publication number: JP2003041484A
Application number: JP2001230897A
Authority: JP
Inventors: Takashi Misaki; 崇史三崎; Hidekazu Shiomi; 秀数塩見; Hideyuki Yamada; 英幸山田; Katsue Osada; 勝栄長田
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2003-02-13
Anticipated expiration: 2021-07-31
Also published as: JP4768931B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐久性に優れた吸水性、吸湿性を有すると共
に、人体に対する安全性が高く、一般衣料、生活関連資
材、寝装材、医療衛生材料として好適に使用できる繊維
製品を、簡便な方法にて提供する。【解決手段】ペルオキシダーゼを用いて蛋白質を架橋
し、繊維に固着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維製品およびそ
の製造方法に関し、詳しくは一般衣料、生活関連資材、
寝装材、医療衛生材料として吸水性や吸湿性、風合いな
どによる快適性に優れ、人体に対する安全性が高く、な
おかつ優れた耐久性を有する繊維製品およびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、繊維製品の吸水性や吸湿性を
改善するため、繊維に蛋白質を付与する方法が知られて
いる。蛋白質が肌に移行することによるスキンケア効果
を狙って、蛋白質を固着せずに、分離可能な状態で付着
させる方法も知られているが（特許第２９９２８０２
号）、多くはアルデヒド系やイソシアネート系などの架
橋剤、あるいはアクリル系やエポキシ系などの造膜性バ
インダーを併用して蛋白質を不溶化し、耐久性を持たせ
たものである（特許第２５８８４４５号、特許第２９６
９５８２号、特開平９−２７３０８０号）。これらは、
下着、肌着、ランジェリー、ソックス、ワイシャツ、ブ
ラウス、手袋などの一般衣類、シーツ、布団カバー、パ
ジャマなどの寝装類、包帯、おむつ、ベッドシーツなど
の医療衛生材料など、通常皮膚に直接触れて使用される
繊維製品に適用されるが、架橋剤やバインダーなど、蛋
白質の固着に用いられる合成樹脂は、人体、特に皮膚に
対して必ずしも安全でなく、新生児など皮膚の弱い者に
対し、かぶれなどの皮膚障害を生じさせるおそれがあっ
た。天然物志向やエコロジー重視の風潮が高まる中、こ
れらの問題に対する改善が強く望まれていた。

【０００３】これに対し、トランスグルタミナーゼとい
うアシル転移酵素を用いて蛋白質を架橋し、繊維に固着
させる方法が提案されている（特開平９−３７７２号、
特開平９−３７７３号）。しかしながら、上記方法で用
いられるトランスグルタミナーゼは、グルタミン残基の
γ−カルボキシアミド基とリジン残基のε−アミノ基間
の反応を特異的に触媒するため、基質となる蛋白質の差
異によって、反応性が異なるという問題があった。ま
た、酸素に不安定である、失活温度が低い（４０℃）な
ど、取り扱いが容易でなく、工業的実施が困難なもので
あった。さらに、得られた繊維製品の蛋白質皮膜は、洗
濯耐久性に乏しく吸水性や吸湿性が持続しないのが実情
であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
現状に鑑みて行われたものであり、耐久性に優れた吸水
性、吸湿性を有すると共に、人体に対する安全性が高
く、一般衣料、生活関連資材、寝装材、医療衛生材料と
して好適に使用できる繊維製品を、簡便な方法にて提供
することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達した。
本発明は上記目的を達成するもので、次の構成よりなる
ものである。すなわち本発明にかかる繊維製品は、繊維
表面に蛋白質を固着してなる繊維製品であって、該蛋白
質がペルオキシダーゼによって架橋されていることを特
徴とするものである。

【０００６】また、上記に示される本発明にかかる繊維
製品の製造方法は、蛋白質、ペルオキシダーゼ、および
過酸化水素を含む混合水溶液を繊維に作用させることに
より、該蛋白質を架橋し、繊維表面に固着させることを
特徴とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明に使用される蛋白質は、チロシン残基を有
し、ペルオキシダーゼの触媒を受けるものであれば、そ
の起源、性状に制約されず、いかなるものでも使用でき
る。天然物由来のものであっても、化学合成されたもの
であっても、または遺伝子工学的手段により得られたも
のであっても本質的には構わないが、人体への安全性、
経済性の面から、天然物由来のものが好ましい。例え
ば、大豆蛋白質、小麦蛋白質であるグルテン、乳蛋白質
であるカゼイン、皮膚や骨の組織蛋白質であるコラーゲ
ン、その熱変性物であるゼラチン、羊毛蛋白質であるケ
ラチン、絹蛋白質であるフィブロイン、セリシンなどが
挙げられ、一種を単独または二種以上を組み合わせて用
いることができる。中でも、取り扱い易さ、機能性の面
から、セリシンが好ましく用いられる。また、本発明に
おいて蛋白質は、加水分解物であっても、非加水分解物
であってもよい。

【０００８】本発明に使用されるペルオキシダーゼは、
ＡＨ_２＋Ｈ_２Ｏ_２→２Ｈ_２Ｏ＋Ａ（AH₂は電子供与体）
の反応を触媒する酸化還元酵素であり、動物や植物、微
生物由来のもの、また遺伝子工学的手段により得られた
ものが利用できる。本発明においてペルオキシダーゼ
は、過酸化水素を酸化剤として、チロシン残基のフェノ
ール性水酸基を酸化する反応を触媒する。酸化されたチ
ロシン残基が、チロシン残基同士または他のアミノ酸残
基と反応することにより、架橋化が進行する。基質とな
る蛋白質は、チロシン残基を有していれば良く、トラン
スグルタミナーゼを用いた場合に比べ基質特異性の影響
を受けにくい。また、失活温度が８０℃と高く、工業的
にも非常に扱いやすい。

【０００９】本発明に使用される繊維は、特に限定され
るものではなく、綿、麻、羊毛、絹などの天然繊維、レ
ーヨン、キュプラなどセルロース系、カゼイン繊維など
蛋白質系などの再生繊維、アセテート、トリアセテート
などセルロース系、プロミックスなど蛋白質系などの半
合成繊維、ナイロン６、ナイロン６６などポリアミド
系、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレートなどポリエステル系、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどポリオレフィン系、ポリアクリロニトリル
系、ポリビニルアルコール系、ポリウレタン系、ポリ塩
化ビニル系などの合成繊維、ガラス繊維などの無機繊維
が挙げられ、さらにこれらが組み合わされていてもよ
い。特に、吸湿性が十分でない合成繊維を用いた場合
に、本発明の効果がより顕著に発揮できる。かかる繊維
は、中空部を有しない中実繊維であっても、中空部を有
する中空繊維であってもよく、また、横断面における外
形や中空部の形状は円形であっても異形であってもよ
い。繊維の形態としては、糸状、織物、編物、不織布な
どいずれの形態であってもよい。

【００１０】本発明の繊維製品においては、上記繊維の
少なくとも表面に、蛋白質が固着されており、かつ該蛋
白質がペルオキシダーゼによって架橋されている。ここ
で固着とは、蛋白質が繊維に強固に付着している状態を
いい、蛋白質がペルオキシダーゼによって架橋、不溶化
されているために、洗濯などに対する耐久性を有し、容
易に脱落しない状態をいう。

【００１１】本発明の繊維製品は、酵素反応に適したｐ
Ｈ、温度、および濃度に調整されたペルオキシダーゼ、
蛋白質、および過酸化水素からなる混合水溶液を繊維に
作用させることにより製造できる。作用方法は、一般公
知の方法を用いることができ、パディング法、浸漬法、
スプレー法、プリント法、コーティング法などが挙げら
れる。

【００１２】混合水溶液のｐＨは４〜１０が好ましく、
５〜９がより好ましい。ｐＨが４〜１０の範囲外である
と、酵素の立体構造や活性部位の荷電状態が変化し、触
媒能が低下する。使用されるｐＨ調整剤は、酵素反応を
阻害しないものであれば適宜選択して使用することが可
能であり、例えば、酢酸バッファーやリン酸バッファ
ー、トリスバッファーなどが挙げられるが、これに限定
されるものではない。

【００１３】反応温度は５〜８０℃が好ましく、３０〜
６０℃がより好ましい。反応温度が５℃より低いと、反
応速度が著しく低下する。温度の上昇に伴い酵素反応は
加速されるが、８０℃を超えると熱変性により失活す
る。

【００１４】混合水溶液のｐＨや温度が不適正で、反応
速度が低い条件下では、蛋白質の架橋不溶化に多大な時
間を要し、従って生産性が低下する。蛋白質の架橋化が
十分でないと、製膜性が得られず、容易に繊維から脱落
してしまう。この他、蛋白質濃度、酵素濃度にもよる
が、通常１０秒〜２時間加温することにより蛋白質を架
橋し、繊維に固着させる。

【００１５】繊維に固着させる蛋白質の量は、要求性能
や用途、繊維組織に応じて広い範囲から適宜選択できる
が、通常、繊維に対して０．０１〜５０重量％であるこ
とが好ましい。固着量が０．０１重量％より少ないと十
分な吸水性、吸湿性が得られず、５０重量％より多いと
風合いが硬くなるばかりか、効果に差が見られない。酵
素濃度は、基質となる蛋白質１ｇあたり０．０１〜１，
０００，０００ｕｎｉｔｓが好ましく、２，０００〜４
０，０００ｕｎｉｔｓがより好ましい。蛋白質１ｇあた
りの酵素濃度が０．０１ｕｎｉｔｓより低いと蛋白質の
架橋化が不十分で、１，０００，０００ｕｎｉｔｓより
高いと混合水溶液に酵素が溶け切らない。

【００１６】過酸化水素濃度は反応液あたり０．００１
〜１．０重量％が好ましく、０．０１〜０．２重量％が
より好ましい。過酸化水素濃度が０．００１重量％より
低いと蛋白質の架橋化が不十分で、１．０重量％より高
いと気泡を多く含む蛋白質皮膜が得られ好ましくない。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、かかる実施例によって何ら制限さ
れるものではない。実施例中の吸水性、吸湿性、風合い
の評価、および洗濯処理は次の方法に従った。

【００１８】＜吸水性＞ＪＩＳＬ１０９６Ａ法滴下法＜吸湿性＞１）試料を４０℃、９０％ＲＨの雰囲気中に２時間維持
した後、重量を測定する（測定値Ａ）。２）１）で重量を測定した試料を１０５℃で２時間絶乾
した後、重量を測定する（測定値Ｂ）。３）吸湿率（％）を次式により算出する。吸湿率（％）＝（測定値Ａ−測定値Ｂ）／測定値Ｂ×１
００＜風合い＞試料を掴んだ触感により、次の基準で判定した。 ◎：極めてソフトな風合いである。 ○：ソフトな風合いである。 △：ややソフトな風合いである。 ×：ソフト感がなく、硬い風合いである。＜洗濯処理＞ＪＩＳＬ０２１７１０３法

【００１９】

【実施例１】セリシン（セーレン株式会社製）５重量
％、過酸化水素０．０６重量％の水溶液を作製し、リン
酸バッファーにてｐＨ６に調整した。この水溶液にセリ
シン１ｇあたり４６４０ｕｎｉｔｓとなるようにペルオ
キシダーゼ（西洋わさび由来、シグマ株式会社製）を添
加し、処理液とした。この処理液を４５℃に加温し、ポ
リエステル平織物（経７５ｄ／３６ｆ、緯７５ｄ／９６
ｆ、目付８０ｇ／ｍ^２）を２０分間浸漬した（浴比１：
３０）。然る後に水洗し、次いで１５０℃で１分間熱処
理を行い、目的の繊維製品を得た。

【００２０】

【実施例２】セリシン（セーレン株式会社製）２０重量
％、過酸化水素０．２４重量％の水溶液を作製し、リン
酸バッファーにてｐＨ６に調整した。この水溶液にセリ
シン１ｇあたり４６４０ｕｎｉｔｓとなるようにペルオ
キシダーゼ（西洋わさび由来、シグマ株式会社製）を添
加し、処理液とした。この処理液をナイフコーターでポ
リエステル平織物（経７５ｄ／３６ｆ、緯７５ｄ／９６
ｆ、目付８０ｇ／ｍ^２）に塗布し、４５℃で２０分間イ
ンキュベートした。次いで１５０℃で１分間熱処理を行
い、目的の繊維製品を得た。

【００２１】

【実施例３】コラーゲン（ナカライテスク株式会社製）
１０重量％、過酸化水素０．１２重量％の水溶液を作製
し、リン酸バッファーにてｐＨ６に調整した。この水溶
液にコラーゲン１ｇあたり４６４０ｕｎｉｔｓとなるよ
うにペルオキシダーゼ（西洋わさび由来、シグマ株式会
社製）を添加し、処理液とした。この処理液をポリエス
テル平織物（経７５ｄ／３６ｆ、緯７５ｄ／９６ｆ、目
付８０ｇ／ｍ^２）にマングルパッドし（絞り率８０
％）、４５℃で２０分間インキュベートした。次いで１
５０℃で１分間熱処理を行い、目的の繊維製品を得た。

【００２２】

【実施例４】蛋白質としてゼラチン（ナカライテスク株
式会社製）を用いたこと以外は、実施例１と同じ方法で
目的の繊維製品を得た。

【００２３】

【実施例５】炭酸水素ナトリウムバッファーにてｐＨ１
１に調整したこと以外は、実施例１と同じ方法で目的の
繊維製品を得た。

【００２４】

【比較例１】処理液に過酸化水素およびペルオキシダー
ゼを添加しないこと以外は、実施例１と同じ方法で繊維
製品を得た。

【００２５】

【比較例２】セリシン（セーレン株式会社製）５重量％
の水溶液を作製し、リン酸バッファーにてｐＨ６に調整
した。この水溶液にセリシン１ｇあたり４６４０ｕｎｉ
ｔｓとなるようにトランスグルタミナーゼ（モルモット
由来、和光純薬工業株式会社製）を添加し、処理液とし
た。この処理液を３７℃に加温し、ポリエステル平織物
（経７５ｄ／３６ｆ、緯７５ｄ／９６ｆ、目付８０ｇ／
ｍ^２）を２０分間浸漬した（浴比１：３０）。然る後に
水洗し、次いで１５０℃で１分間熱処理を行い、繊維製
品を得た。

【００２６】

【比較例３】セリシン（セーレン株式会社製）５重量
％、エラストロンＢＮ−７（ポリイソシアネート化合
物、第一工業製薬株式会社製）２．５重量％の水溶液を
作製し、リン酸バッファーにてｐＨ６に調整した。この
水溶液をポリエステル平織物（経７５ｄ／３６ｆ、緯７
５ｄ／９６ｆ、目付８０ｇ／ｍ^２）にマングルパッドし
（絞り率８０％）、１００℃で３分間予備乾燥を行っ
た。次いで１５０℃で１分間熱処理を行い、繊維製品を
得た。

【００２７】

【実施例６】繊維基布としてナイロン平織物（経７０ｄ
／３２ｆ、緯１６５ｄ／１４４ｆ、目付１００ｇ／
ｍ^２）を用いたこと以外は、実施例１と同じ方法で目的
の繊維製品を得た。以上、実施例１〜６、及び比較例１
〜３における評価結果を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明によって得られる繊維製品は、蛋
白質特有のソフトな風合いと耐久性に優れた吸水性、吸
湿性を有するため、快適な着用が保証される。しかも、
蛋白質のみが繊維に固着しているため無毒であり、かぶ
れなど皮膚への障害がないことから非常に安全である。
従って、本発明で得られる繊維製品は、一般衣料、生活
関連資材、寝装材、医療衛生材料など、様々な用途に好
適に使用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長田勝栄福井県福井市毛矢１丁目10番１号セーレン株式会社内Ｆターム(参考） 4L033 AB01 AC07 AC15 CA08 DA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維表面に蛋白質を固着してなる繊維製
品であって、該蛋白質がペルオキシダーゼによって架橋
されていることを特徴とする繊維製品。
【請求項２】蛋白質がセリシンであることを特徴とす
る請求項１記載の繊維製品。
【請求項３】蛋白質、ペルオキシダーゼ、および過酸
化水素を含む混合水溶液を繊維に作用させることによ
り、該蛋白質を架橋し、繊維表面に固着させることを特
徴とする繊維製品の製造方法。
【請求項４】蛋白質がセリシンであることを特徴とす
る請求項３記載の繊維製品の製造方法。
【請求項５】混合水溶液のｐＨが４〜１０であること
を特徴とする請求項３又は請求項４記載の繊維製品の製
造方法。