JP2008285787A - 抗菌繊維構造物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の抗菌加工方法によれば、風合いを損ねることなく安定的に抗菌性を付与することができる。本発明の方法は抗菌薬剤を用いないので安価で行なうことができる。
【解決手段】脂肪族ポリエステルのカルボキシル基末端のうち、少なくとも一部がカルボキシル基と反応する反応基を持った化合物によって封鎖されている脂肪族ポリエステル系繊維を用いた繊維構造物を、非重合性ガス雰囲気下で放電処理および／または紫外線処理することを特徴とする抗菌繊維構造物の製造方法。
【選択図】なし
【解決手段】脂肪族ポリエステルのカルボキシル基末端のうち、少なくとも一部がカルボキシル基と反応する反応基を持った化合物によって封鎖されている脂肪族ポリエステル系繊維を用いた繊維構造物を、非重合性ガス雰囲気下で放電処理および／または紫外線処理することを特徴とする抗菌繊維構造物の製造方法。
【選択図】なし
Description
本発明は、抗菌性を有する繊維構造物の製造方法に関するものである。
近年、環境意識の高まりから種々の生分解性樹脂からなる繊維が提案されている。生分解性樹脂の中でも、二酸化炭素を大気中から取り込み成長する植物資源を原料とすることで、二酸化炭素の循環により地球温暖化を抑制できることが期待できるとともに、資源枯渇の問題も解決できる問題も解決できる可能性があるため、植物資源を出発点とする樹脂、すなわちバイオマス利用の樹脂に注目が集まっている。
しかしこれまでのバイオマス利用の生分解性樹脂は力学特性や耐熱性が低いとともに、製造コストが高いといった課題があり、汎用プラスチックとして使われることはなかった。一方、近年では力学特性や耐熱性が比較的高く、製造コストの低い生分解樹脂として、でんぷんの発酵で得られる乳酸を原料としたポリ乳酸樹脂が脚光を浴びている。
ポリ乳酸は室温や高温の水中における加水分解性が非常に高く、さらには空気中の水分によっても分解されうるという性質を持っている。そのため、輸送・保管時や染色工程通過時、使用環境化において強度が劣化する問題があったが、カルボキシル末端基と反応する化合物によりカルボキシル末端基を封鎖し、耐加水分解性を向上させることが特開2002-030208で開示されている。この耐加水分解性が向上したポリ乳酸繊維を用いて各種機能性を付与した商品の要望が高まってくることは明白である。
従来、乳酸は食品の日持ちを向上させる食品保存剤として用いられており、乳酸が静菌・防カビ作用を有することが知られている。しかし、乳酸の脱水縮合重合体からなる繊維やフィルムには、抗菌性が安定的に認められるという報告はなく、ましてやポリ乳酸のポリマー組成物との関係について論じた報告は無い。
素材に抗菌性を付与する方法は、以前から今日にいたるまで行なわれており、例えば、樹脂を使い繊維に抗菌剤を付着させる方法、紡糸する前にあらかじめ抗菌剤を添加し、繊維に抗菌性を付与する方法などが一般的に用いられている。しかし、前者の方法は風合いの悪化、後者の方法では抗菌剤が微生物と接触しないため、抗菌剤を多量に使用しなければならないという問題があった。
特開２００２−３０２０８号公報
本発明は、抗菌剤や樹脂を使用することなく、安定的に抗菌性能を有する脂肪族ポリエステルを用いた抗菌繊維構造物の製造方法を提供せんとするものである。
本発明は、上記目的を達成するために下記の構成を有する。
(1) 脂肪族ポリエステルのカルボキシル基末端のうち、少なくとも一部がカルボキシル基と反応する反応基を持った化合物によって封鎖されている脂肪族ポリエステル系繊維を用いた繊維構造物を、非重合性ガス雰囲気下で放電処理および／または紫外線処理することを特徴とする抗菌繊維構造物の製造方法。
(2) 該抗菌繊維構造物のpHが3.0以上、5.5以下、制電性が1kV以上であることを特徴とする上記(1)記載の抗菌繊維構造物の製造方法。
(3) 該脂肪族ポリエステルが、Ｌ−乳酸を主成分とすることを特徴とする上記(1)記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
(4) JIS-L-1902(2002)に規定された菌液吸収法による静菌活性値が2.2以上であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
(5) JIS-L-1902(2002)に規定された菌液吸収法による殺菌活性値が0以上であることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
(6) 該非重合性ガスが、アルゴン、ヘリウム、酸素、窒素、空気、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、アンモニア、パーフルオロメタンおよびパーフルオロエタンからなる群から選ばれた少なくとも１種である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
(7) 該放電処理が、大気圧プラズマ処理または低圧プラズマ処理である上記(1)〜(6)のいずれかに記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
(8) 該紫外線が、300nm以下の波長を含むものである上記(1)〜(7)のいずれかに記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
(9) 上記(1)〜(8)のいずれかに記載の製造方法により得られた繊維材料を少なくともその一部に用いてなる、ドレスシャツ、ブラウス、パンツ、スカート、ポロシャツ、Ｔシャツ、トレーニングウェア、コート、セーター、パジャマ、スクールユニフォーム、作業着、白衣、浴衣、肌着、裏地、芯地および靴下から選ばれてなる衣料品。
(10) 上記(1)〜(6)いずれかに記載の製造方法により得られた繊維材料を少なくともその一部に用いてなる、シーツ、布団側地、布団カバー、枕カバー、ベッドカバー、タオルケット、クッションカバー、テーブルクロス、カーテン、のれん、椅子貼りおよびマットから選ばれてなる寝装・インテリア用品。
(1) 脂肪族ポリエステルのカルボキシル基末端のうち、少なくとも一部がカルボキシル基と反応する反応基を持った化合物によって封鎖されている脂肪族ポリエステル系繊維を用いた繊維構造物を、非重合性ガス雰囲気下で放電処理および／または紫外線処理することを特徴とする抗菌繊維構造物の製造方法。
(2) 該抗菌繊維構造物のpHが3.0以上、5.5以下、制電性が1kV以上であることを特徴とする上記(1)記載の抗菌繊維構造物の製造方法。
(3) 該脂肪族ポリエステルが、Ｌ−乳酸を主成分とすることを特徴とする上記(1)記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
(4) JIS-L-1902(2002)に規定された菌液吸収法による静菌活性値が2.2以上であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
(5) JIS-L-1902(2002)に規定された菌液吸収法による殺菌活性値が0以上であることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
(6) 該非重合性ガスが、アルゴン、ヘリウム、酸素、窒素、空気、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、アンモニア、パーフルオロメタンおよびパーフルオロエタンからなる群から選ばれた少なくとも１種である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
(7) 該放電処理が、大気圧プラズマ処理または低圧プラズマ処理である上記(1)〜(6)のいずれかに記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
(8) 該紫外線が、300nm以下の波長を含むものである上記(1)〜(7)のいずれかに記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
(9) 上記(1)〜(8)のいずれかに記載の製造方法により得られた繊維材料を少なくともその一部に用いてなる、ドレスシャツ、ブラウス、パンツ、スカート、ポロシャツ、Ｔシャツ、トレーニングウェア、コート、セーター、パジャマ、スクールユニフォーム、作業着、白衣、浴衣、肌着、裏地、芯地および靴下から選ばれてなる衣料品。
(10) 上記(1)〜(6)いずれかに記載の製造方法により得られた繊維材料を少なくともその一部に用いてなる、シーツ、布団側地、布団カバー、枕カバー、ベッドカバー、タオルケット、クッションカバー、テーブルクロス、カーテン、のれん、椅子貼りおよびマットから選ばれてなる寝装・インテリア用品。
本発明の抗菌加工方法によれば、風合いを損ねることなく安定的に抗菌性を付与することができる。本発明の方法は抗菌薬剤を用いないので安価で行なうことができる。
本発明は、耐加水分解性が向上した脂肪族ポリエステル系繊維の風合いを損ねることなく抗菌性を付与することについて鋭意検討した結果、該繊維に放電処理や紫外線処理などの物理的表面処理技術を採用することにより、抗菌性を付与することを究明するものである。
該繊維に放電処理や紫外線処理などの物理的表面処理技術を用いることにより、抗菌性が付与されるメカニズムの詳細は明らかではないが、該繊維表面の脂肪族ポリエステルポリマーが分解し、酸成分を生成することによって抗菌性が発現されると考えられる。
本明細書中、抗菌性とは黄色ブドウ球菌、肺炎桿菌、大腸菌、緑膿菌、メシチリン耐性黄色ブドウ球菌等の微生物の増殖を抑制し、減菌しえる特性をいうものとする。
本発明における脂肪族ポリエステルとは、ポリ（D−乳酸）、ポリ（L−乳酸）、D−乳酸とL−乳酸との共重合体、D−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、L−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、DL−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体から選ばれる重合体、あるいはこれらのブレンド体である。中でも、汎用性の面からは、L−乳酸を主成分とするポリ乳酸が好ましく使用される。L−乳酸を主成分とするとは、脂肪族ポリエステル中、50重量％以上がL−乳酸であることを意味する。
かかるポリ乳酸の製造方法としては、乳酸を原料としていったん環状二量体であるラクチドを生成せしめ、その後開環重合を行なう二段階のラクチド法と、乳酸を原料として溶媒中で直接脱水縮合を行なう一段階の直接重合法が知られている。本発明で用いられるポリ乳酸は、いずれの製法によって得られたものであってもよい。
脂肪族ポリエステルのカルボキシル基末端のうち少なくとも一部が封鎖されている脂肪族ポリエステル系繊維とは、カルボキシル末端基と反応する反応基をもった化合物により、カルボキシル末端基の20〜100％が封鎖されているものをいい、50％以上封鎖されているものがより好ましい。
本発明で末端封鎖剤として用いられる化合物は、例えば脂肪族アルコールやアミド化合物などの縮合反応型化合物や、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物、アジリジン化合物などの付加反応型化合物である。
本発明に用いることのできる末端封鎖剤のうちカルボジイミド化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｏ−トリルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジオクチルデシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ−トリル−Ｎ´−シクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジ−tert.−ブチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−ニトロフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−アミノフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−ヒドロキシフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−シクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−トリルカルボジイミド、ｐ−フェニレン−ビス−ジ−ｏ−トリルカルボジイミド、ｐ−フェニレン−ビス−ジシクロヘキシルカルボジイミド、ヘキサメチレン−ビス−ジシクロヘキシルカルボジイミド、エチレン−ビス−ジフェニルカルボジイミド，Ｎ，Ｎ′−ベンジルカルボジイミド、Ｎ−オクタデシル−Ｎ′−フェニルカルボジイミド、Ｎ−ベンジル−Ｎ′−フェニルカルボジイミド、Ｎ−オクタデシル−Ｎ′−トリルカルボジイミド、Ｎ−フェニル−Ｎ′−トリルカルボジイミド、Ｎ−ベンジル−Ｎ′−トリルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｏ−エチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｐ−エチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｏ−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｐ−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｏ−イソブチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｐ−イソブチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−２，６−ジエチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−２−エチル−６−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−２−イソブチル−６−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−２，４，６−トリメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−２，４，６−トリイソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−２，４，６−トリイソブチルフェニルカルボジイミド、芳香族ポリカルボジイミドなどが挙げられる。さらには、これらのカルボジイミド化合物の中から１種または２種以上の化合物を任意に選択してポリ乳酸のカルボキシル末端を封鎖すればよい。
本発明に用いることのできる末端封鎖剤のうちカルボジイミド化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｏ−トリルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジオクチルデシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ−トリル−Ｎ´−シクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジ−tert.−ブチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−ニトロフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−アミノフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−ヒドロキシフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−シクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−トリルカルボジイミド、ｐ−フェニレン−ビス−ジ−ｏ−トリルカルボジイミド、ｐ−フェニレン−ビス−ジシクロヘキシルカルボジイミド、ヘキサメチレン−ビス−ジシクロヘキシルカルボジイミド、エチレン−ビス−ジフェニルカルボジイミド，Ｎ，Ｎ′−ベンジルカルボジイミド、Ｎ−オクタデシル−Ｎ′−フェニルカルボジイミド、Ｎ−ベンジル−Ｎ′−フェニルカルボジイミド、Ｎ−オクタデシル−Ｎ′−トリルカルボジイミド、Ｎ−フェニル−Ｎ′−トリルカルボジイミド、Ｎ−ベンジル−Ｎ′−トリルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｏ−エチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｐ−エチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｏ−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｐ−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｏ−イソブチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｐ−イソブチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−２，６−ジエチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−２−エチル−６−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−２−イソブチル−６−イソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−２，４，６−トリメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−２，４，６−トリイソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−２，４，６−トリイソブチルフェニルカルボジイミド、芳香族ポリカルボジイミドなどが挙げられる。さらには、これらのカルボジイミド化合物の中から１種または２種以上の化合物を任意に選択してポリ乳酸のカルボキシル末端を封鎖すればよい。
本発明に用いることのできる末端封鎖剤のうちエポキシ化合物の例としては、例えば、Ｎ−グリシジルフタルイミド、Ｎ−グリシジル−４−メチルフタルイミド、Ｎ−グリシジル−４，５−ジメチルフタルイミド、Ｎ−グリシジル−３−メチルフタルイミド、Ｎ−グリシジル−３，６−ジメチルフタルイミド、Ｎ−グリシジル−４−エトキシフタルイミド、Ｎ−グリシジル−４−クロルフタルイミド、Ｎ−グリシジル−４，５−ジクロルフタルイミド、Ｎ−グリシジル−３，４，５，６−テトラブロムフタルイミド、Ｎ−グリシジル−４−ｎ−ブチル−５−ブロムフタルイミド、Ｎ−グリシジルサクシンイミド、Ｎ−グリシジルヘキサヒドロフタルイミド、Ｎ−グリシジル−１，２，３，６−テトラヒドロフタルイミド、Ｎ−グリシジルマレインイミド、Ｎ−グリシジル−α，β−ジメチルサクシンイミド、Ｎ−グリシジル−α−エチルサクシンイミド、Ｎ−グリシジル−α−プロピルサクシンイミド、Ｎ−グリシジルベンズアミド、Ｎ−グリシジル−ｐ−メチルベンズアミド、Ｎ−グリシジルナフトアミド、Ｎ−グリシジルステラミド、Ｎ−メチル−４，５−エポキシシクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸イミド、Ｎ−エチル−４，５−エポキシシクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸イミド、Ｎ−フェニル−４，５−エポキシシクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸イミド、Ｎ−ナフチル−４，５−エポキシシクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸イミド、Ｎ−トリル−３−メチル−４，５−エポキシシクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸イミド、オルソフェニルフェニルグリシジルエーテル、２−メチルオクチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、３−（２−キセニルオキシ）−１，２−エポキシプロパン、アリルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ラウリルグリシジルエーテル、ベンジルグリシジルエーテル、シクロヘキシルグリシジルエーテル、α−クレシルグリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、メタクリル酸グリシジルエーテル、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、スチレンオキサイド、オクチレンオキサイド、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡ−ジグリシジルエーテルなどが挙げられ、さらには、テレフタル酸ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジメチルジグリシジルエステル、フェニレンジグリシジルエーテル、エチレンジグリシジルエーテル、トリメチレンジグリシジルエーテル、テトラメチレンジグリシジルエーテル、ヘキサメチレンジグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレートなどが挙げられる。これらのエポキシ化合物の中から１種または２種以上の化合物を任意に選択してポリ乳酸のカルボキシル末端を封鎖すればよく、エポキシ化合物の種類により本発明はなんら制限されるものではない。
本発明に用いることのできる末端封鎖剤のうちオキサゾリン化合物の例としては、例えば、２−メトキシ−２−オキサゾリン、２−エトキシ−２−オキサゾリン、２−プロポキシ−２−オキサゾリン、２−ブトキシ−２−オキサゾリン、２−ペンチルオキシ−２−オキサゾリン、２−ヘキシルオキシ−２−オキサゾリン、２−ヘプチルオキシ−２−オキサゾリン、２−オクチルオキシ−２−オキサゾリン、２−ノニルオキシ−２−オキサゾリン、２−デシルオキシ−２−オキサゾリン、２−シクロペンチルオキシ−２−オキサゾリン、２−シクロヘキシルオキシ−２−オキサゾリン、２−アリルオキシ−２−オキサゾリン、２−メタアリルオキシ−２−オキサゾリン、２−クロチルオキシ−２−オキサゾリン、２−フェノキシ−２−オキサゾリン、２−クレジル−２−オキサゾリン、２−ｏ−エチルフェノキシ−２−オキサゾリン、２−ｏ−プロピルフェノキシ−２−オキサゾリン、２−ｏ−フェニルフェノキシ−２−オキサゾリン、２−ｍ−エチルフェノキシ−２−オキサゾリン、２−ｍ−プロピルフェノキシ−２−オキサゾリン、２−ｐ−フェニルフェノキシ−２−オキサゾリン、２−メチル−２−オキサゾリン、２−エチル−２−オキサゾリン、２−プロピル−２−オキサゾリン、２−ブチル−２−オキサゾリン、２−ペンチル−２−オキサゾリン、２−ヘキシル−２−オキサゾリン、２−ヘプチル−２−オキサゾリン、２−オクチル−２−オキサゾリン、２−ノニル−２−オキサゾリン、２−デシル−２−オキサゾリン、２−シクロペンチル−２−オキサゾリン、２−シクロヘキシル−２−オキサゾリン、２−アリル−２−オキサゾリン、２−メタアリル−２−オキサゾリン、２−クロチル−２−オキサゾリン、２−フェニル−２−オキサゾリン、２−ｏ−エチルフェニル−２−オキサゾリン、２−ｏ−プロピルフェニル−２−オキサゾリン、２−ｏ−フェニルフェニル−２−オキサゾリン、２−ｍ−エチルフェニル−２−オキサゾリン、２−ｍ−プロピルフェニル−２−オキサゾリン、２−ｐ−フェニルフェニル−２−オキサゾリンなどが挙げられ、さらには、２，２′−ビス（２−オキサゾリン）、２，２′−ビス（４−メチル−２−オキサゾリン）、２，２′−ビス（４，４′−ジメチル−２−オキサゾリン）、２，２′−ビス（４−エチル−２−オキサゾリン）、２，２′−ビス（４，４′−ジエチル−２−オキサゾリン）、２，２′−ビス（４−プロピル−２−オキサゾリン）、２，２′−ビス（４−ブチル−２−オキサゾリン）、２，２′−ビス（４−ヘキシル−２−オキサゾリン）、２，２′−ビス（４−フェニル−２−オキサゾリン）、２，２′−ビス（４−シクロヘキシル−２−オキサゾリン）、２，２′−ビス（４−ベンジル−２−オキサゾリン）、２，２′−ｐ−フェニレンビス（２−オキサゾリン）、２，２′−ｍ−フェニレンビス（２−オキサゾリン）、２，２′−ｏ−フェニレンビス（２−オキサゾリン）、２，２′−ｐ−フェニレンビス（４−メチル−２−オキサゾリン）、２，２′−ｐ−フェニレンビス（４，４′−ジメチル−２−オキサゾリン）、２，２′−ｍ−フェニレンビス（４−メチル−２−オキサゾリン）、２，２′−ｍ−フェニレンビス（４，４′−ジメチル−２−オキサゾリン）、２，２′−エチレンビス（２−オキサゾリン）、２，２′−テトラメチレンビス（２−オキサゾリン）、２，２′−ヘキサメチレンビス（２−オキサゾリン）、２，２′−オクタメチレンビス（２−オキサゾリン）、２，２′−デカメチレンビス（２−オキサゾリン）、２，２′−エチレンビス（４−メチル−２−オキサゾリン）、２，２′−テトラメチレンビス（４，４′−ジメチル−２−オキサゾリン）、２，２′−９，９′−ジフェノキシエタンビス（２−オキサゾリン）、２，２′−シクロヘキシレンビス（２−オキサゾリン）、２，２′−ジフェニレンビス（２−オキサゾリン）などが挙げられる。さらには、上記した化合物をモノマー単位として含むポリオキサゾリン化合物など、例えばスチレン・２−イソプロペニル−２−オキサゾリン共重合体などが挙げられる。これらのオキサゾリン化合物の中から１種または２種以上の化合物を任意に選択してポリ乳酸のカルボキシル末端を封鎖すればよく、オキサゾリン化合物の種類により本発明はなんら制限されるものではない。
本発明に用いることのできる末端封鎖剤のうちオキサジン化合物の例としては、例えば、２−メトキシ−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン、２−エトキシ−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン、２−プロポキシ−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン、２−ブトキシ−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン、２−ペンチルオキシ−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン、２−ヘキシルオキシ−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン、２−ヘプチルオキシ−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン、２−オクチルオキシ−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン、２−ノニルオキシ−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン、２−デシルオキシ−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン、２−シクロペンチルオキシ−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン、２−シクロヘキシルオキシ−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン、２−アリルオキシ−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン、２−メタアリルオキシ−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン、２−クロチルオキシ−５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジンなどが挙げられ、さらには、２，２′−ビス（５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン）、２，２′−メチレンビス（５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン）、２，２′−エチレンビス（５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン）、２，２′−プロピレンビス（５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン）、２，２′−ブチレンビス（５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン）、２，２′−ヘキサメチレンビス（５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン）、２，２′−ｐ−フェニレンビス（５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン）、２，２′−ｍ−フェニレンビス（５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン）、２，２′−ナフチレンビス（５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン）、２，２′−Ｐ，Ｐ′−ジフェニレンビス（５，６−ジヒドロ−４Ｈ−１，３−オキサジン）などが挙げられる。さらには、上記した化合物をモノマー単位として含むポリオキサジン化合物などが挙げられる。これらのオキサジン化合物の中から１種または２種以上の化合物を任意に選択してポリ乳酸のカルボキシル末端を封鎖すればよく、オキサジン化合物の種類により本発明はなんら制限されるものではない。
本発明に用いることのできる末端封鎖剤のうちアジリジン化合物の例としては、例えば、４，４‘−ビス（エチレンイミノカルボニルアミノ）ジフェニルメタン、２，２−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス[３−（１−アジリジニル）プロピオネート]、１−アジリジンエタノールなどが挙げられる。これらのアジリジン化合物の中から１種または２種以上の化合物を任意に選択してポリ乳酸のカルボキシル末端を封鎖すればよく、アジリジン化合物の種類により本発明はなんら制限されるものではない。
また本発明に用いることのできる末端封鎖剤として上述したカルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物、アジリジン化合物などの化合物のうち、２種類以上の化合物を末端封鎖剤として併用することもできる。
また本発明に用いることのできる末端封鎖剤として上述したカルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物、アジリジン化合物などの化合物のうち、２種類以上の化合物を末端封鎖剤として併用することもできる。
本発明の脂肪族ポリエステル系繊維は、通常のフラットヤーン以外に、仮撚り加工糸、強撚糸、タスラン加工糸、太細糸、混繊糸などのフィラメントヤーンであってもよく、ステープルファイバーやトウ、あるいは紡績糸など各種形態の繊維であってもよい。
本発明の脂肪族ポリエステル系繊維を用いた繊維構造物とは、前記繊維を使用した、織物、編物、不織布、紐、ロープなどである。これらの繊維構造物は、前記繊維を用いて公知の方法を用いて製造することができる。
本発明の繊維構造物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、セルロース系繊維、芳香族ポリエステル系繊維、ポリアミド繊維、絹、羊毛などを混用することができる。本発明においては、脂肪族ポリエステル系繊維を少なくとも１０重量％含有することが、本発明の目的を達成する上で好ましい。
次に本発明の抗菌性を付与するための方法について説明する。本発明の抗菌性を達成するためには、放電処理および／または紫外線処理を行う必要がある。
本発明における放電処理とは、ガスに高電圧を印加することによって発生するプラズマ放電処理を意味するものであり、かかる放電には大気中で発生させる大気圧プラズマと真空容器中で発生させる低圧プラズマがある。真空容器中で発生させる方法としては、好ましくは2700Pa以下、さらに好ましくは1〜1300Paの減圧下で高電圧を印加する。
本発明において高電圧を印加する放電周波数は高周波、低周波、マイクロ波を用いることができ、また、直流も用いることができる。かかる高電圧印加用電源としては、パルス電源が好ましく用いられる。
本発明の放電処理は、非重合性ガス雰囲気下にて行う。非重合性ガスとしては、アルゴン、ヘリウム、酸素、窒素、空気、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、アンモニア、パーフルオロメタンおよびパーフルオロエタンなどが挙げられる。これらは単独でも、二種以上を混合して用いてもよい。本発明の放電処理ガス雰囲気に、本発明の効果を阻害しない範囲で重合性ガスが混合してもよい。
放電処理装置としては、対向した電極を用いる。該電極の形状は平板状、棒状、ワイヤー状、ロール状、ナイフエッジ状などを使用でき、金属製または金属表面を誘電体で被覆したものを使用する。これらの電極を必要に応じて組み合わせて使用することができる。
放電処理は、電極間の放電雰囲気部分に処理物を導入して直接処理方法か、放電部分の活性種を下流に流し、放電雰囲気に直接に曝さないで処理することができる。電極間の距離は、大気圧プラズマでは0.1〜1cmであり、好ましくは0.2〜0.4cmであり、低圧プラズマでは0.5〜0.8cm、好ましくは1〜4cmの範囲で用いれば均一な放電ができる。また、両電極は必要に応じて水などで冷却するのが好ましい。
本発明の放電電力としては、放電電力を放電電極の面積で割った値で0.2〜25W／cm2の範囲が好ましい。0.2W／cm2より小さいと処理に時間がかかりすぎる傾向があり、25W／cm2を越えると放電が不安定になったり、熱により被処理物が損傷したりする傾向がある。処理時間は、数秒から数分の範囲で目的とする効果に応じて設定する。
本発明における紫外線処理とは、大気中で取り出せる180〜400nmの波長領域の紫外線を照射する処理をいう。この波長領域の中で、300nm以下の紫外線が特に有効である。光源としては高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、低圧水銀ランプなどを使用することができる。これらの中でも、エネルギーレベルの高い183.9nmと253.7nmの波長に強いピークを有する低圧水銀ランプが好ましく使用される。かかる紫外線の照射強度は、照度が253nmの波長において、好ましくは3mW／cm2以上、より好ましくは10mW／cm2以上がよく、照射時間は数秒から数分であり、照度、時間は目的とする効果に応じて変更することができる。
本発明の放電処理と紫外線処理を組み合わせて使用しても本発明の効果を達成することができる。
本発明によれば、以上の放電処理および／または紫外線処理することにより、ｐＨ３．０以上、５．５以下、制電性１ｋＶ以上の抗菌性繊維構造物とすることができる。ここでｐＨは、JIS-L-1096(1999)に規定された抽出液のpHが3.0〜5.5であればよく、抽出液のpHが3.0〜5.0であることがより好ましい。
また、本発明によれば、JIS-L-1902(2002)に規定された菌液吸収法による静菌活性値が2.2以上、JIS-L-1902(2002)に規定された菌液吸収法による殺菌活性値が0以上の繊維構造物を得ることができる。
本発明の抗菌繊維構造物は、ドレスシャツ、ブラウス、パンツ、スカート、ポロシャツ、Tシャツ、トレーニングウェア、コート、セーター、パジャマ、スクールユニフォーム、作業着、白衣、浴衣、肌着、裏地、芯地、靴下等の衣料品の少なくとも一部として好適に用いられる。
また本発明の抗菌繊維構造物は、シーツ、布団側地、布団カバー、枕カバー、ベッドカバー、タオルケット、クッションカバー、テーブルクロス、カーテン、のれん、椅子貼り、マット等の寝装・インテリア用品の少なくとも一部としても好適に用いられる。
次に実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。
（抗菌性試験）
試験は、JIS-L-1902(2002)（繊維製品の抗菌試験方法）に準じて行った。
（抗菌性試験）
試験は、JIS-L-1902(2002)（繊維製品の抗菌試験方法）に準じて行った。
試験菌種としては、黄色ブドウ球菌を用いた。
判定は、社団法人繊維評価技術協議会の定める静菌活性値、殺菌活性値を用いて判断した。
なお、かかる社団法人繊維評価技術協議会の定める基準では、抗菌防臭加工繊維製品の場合は静菌活性値が２．２以上、制菌加工繊維製品の場合は殺菌活性値が０以上であれば効果有りと判定される。
（抽出液pH）
試験は、JIS-L-1096(1999)（織物の抽出液測定方法）に準じて行なった。
（制電性）
試験は、JIS-L-1094B法（摩擦耐電圧測定法）に規定される方法で、20℃×40％RHの雰囲気中で、対象布を木綿として摩擦耐電圧を測定し、（kV）で表示した。
＜実施例１＞
末端カルボキシル基濃度が22.8当量／ton、融点が168℃であるポリ乳酸樹脂にトリグリシジルイソシアヌレート（商品名TEPIC：日産化学工業株式会社製）を溶融混練により添加し、TEPIC含有量が5.0wt%のチップを作製した。作製したTEPIC5.0wt%チップと、末端カルボキシル濃度が22.8wt%／ton、融点が168℃であるポリ乳酸チップをTEPIC5.0wt%チップの混合率が20%になるように混合し、溶融紡糸により原綿を製造した。この原綿を用い、リング紡績機で紡績し40番手の紡績糸を作製した。この紡績糸をタテ糸、ヨコ糸として用い平織物を製織し、80℃で10分間精練を行い、湯洗したのち120℃で熱セットを行なった。
（抽出液pH）
試験は、JIS-L-1096(1999)（織物の抽出液測定方法）に準じて行なった。
（制電性）
試験は、JIS-L-1094B法（摩擦耐電圧測定法）に規定される方法で、20℃×40％RHの雰囲気中で、対象布を木綿として摩擦耐電圧を測定し、（kV）で表示した。
＜実施例１＞
末端カルボキシル基濃度が22.8当量／ton、融点が168℃であるポリ乳酸樹脂にトリグリシジルイソシアヌレート（商品名TEPIC：日産化学工業株式会社製）を溶融混練により添加し、TEPIC含有量が5.0wt%のチップを作製した。作製したTEPIC5.0wt%チップと、末端カルボキシル濃度が22.8wt%／ton、融点が168℃であるポリ乳酸チップをTEPIC5.0wt%チップの混合率が20%になるように混合し、溶融紡糸により原綿を製造した。この原綿を用い、リング紡績機で紡績し40番手の紡績糸を作製した。この紡績糸をタテ糸、ヨコ糸として用い平織物を製織し、80℃で10分間精練を行い、湯洗したのち120℃で熱セットを行なった。
この織物に下記条件で低温プラズマ処理を行い、本発明の繊維構造物を得た。得られた繊維構造物の性能を表１に示した。
〈処理条件１〉
ガス種：N2
放電電力：3 W/cm2
真空度：90 Pa
処理時間：10秒
＜実施例２＞
実施例１で製織した織物に、下記条件で低温プラズマ処理を行い、繊維構造物を得た。得られた繊維構造物の性能を表１に示した。
〈処理条件２〉
ガス種：N2
放電電力：3 W/cm2
真空度：65 Pa
処理時間：10秒
＜実施例３＞
実施例１で製織した織物に、下記条件で低温プラズマ処理を行い、繊維構造物を得た。得られた繊維構造物の性能を表１に示した。
〈処理条件３〉
ガス種：N2
放電電力：3 W/cm2
真空度：90 Pa
処理時間：5秒
＜実施例４＞
実施例１で製織した織物に、下記条件で低温プラズマ処理を行い、繊維構造物を得た。得られた繊維構造物の性能を表１に示した。
〈処理条件４〉
ガス種：Ar
放電電力：3 W/cm2
真空度：90 Pa
処理時間：10秒
＜実施例５＞
実施例１で、製織した織物に下記条件で紫外線処理を行い、繊維構造物を得た。得られた繊維構造物の性能を表１に示した。
〈処理条件〉
ガス種：空気
照度（253.7nm）：350mW/cm2
処理時間：30秒
＜比較例１＞
ポリエチレンテレフタレートの40番手の紡績糸で平織物を製織し、通常の条件で精練を行った。この織物に下記条件で低温プラズマ処理し、繊維構造物を得た。得られた繊維構造物の性能を表１に示した。
〈処理条件〉
ガス種：N2
電圧：3 W/cm2
真空度：90 Pa
処理時間：10秒
〈処理条件１〉
ガス種：N2
放電電力：3 W/cm2
真空度：90 Pa
処理時間：10秒
＜実施例２＞
実施例１で製織した織物に、下記条件で低温プラズマ処理を行い、繊維構造物を得た。得られた繊維構造物の性能を表１に示した。
〈処理条件２〉
ガス種：N2
放電電力：3 W/cm2
真空度：65 Pa
処理時間：10秒
＜実施例３＞
実施例１で製織した織物に、下記条件で低温プラズマ処理を行い、繊維構造物を得た。得られた繊維構造物の性能を表１に示した。
〈処理条件３〉
ガス種：N2
放電電力：3 W/cm2
真空度：90 Pa
処理時間：5秒
＜実施例４＞
実施例１で製織した織物に、下記条件で低温プラズマ処理を行い、繊維構造物を得た。得られた繊維構造物の性能を表１に示した。
〈処理条件４〉
ガス種：Ar
放電電力：3 W/cm2
真空度：90 Pa
処理時間：10秒
＜実施例５＞
実施例１で、製織した織物に下記条件で紫外線処理を行い、繊維構造物を得た。得られた繊維構造物の性能を表１に示した。
〈処理条件〉
ガス種：空気
照度（253.7nm）：350mW/cm2
処理時間：30秒
＜比較例１＞
ポリエチレンテレフタレートの40番手の紡績糸で平織物を製織し、通常の条件で精練を行った。この織物に下記条件で低温プラズマ処理し、繊維構造物を得た。得られた繊維構造物の性能を表１に示した。
〈処理条件〉
ガス種：N2
電圧：3 W/cm2
真空度：90 Pa
処理時間：10秒
Claims (10)
- 脂肪族ポリエステルのカルボキシル基末端のうち、少なくとも一部がカルボキシル基と反応する反応基を持った化合物によって封鎖されている脂肪族ポリエステル系繊維を用いた繊維構造物を、非重合性ガス雰囲気下で放電処理および／または紫外線処理することを特徴とする抗菌繊維構造物の製造方法。
- 該抗菌繊維構造物のpHが3.0以上、5.5以下、制電性が1kV以上であることを特徴とする請求項１記載の抗菌繊維構造物の製造方法。
- 該脂肪族ポリエステルが、Ｌ−乳酸を主成分とすることを特徴とする請求項１記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
- JIS-L-1902(2002)に規定された菌液吸収法による静菌活性値が2.2以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
- JIS-L-1902(2002)に規定された菌液吸収法による殺菌活性値が0以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
- 該非重合性ガスが、アルゴン、ヘリウム、酸素、窒素、空気、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、アンモニア、パーフルオロメタンおよびパーフルオロエタンからなる群から選ばれた少なくとも１種である請求項１〜５のいずれかに記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
- 該放電処理が、大気圧プラズマ処理または低圧プラズマ処理である請求項１〜６のいずれかに記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
- 該紫外線が、300nm以下の波長を含むものである請求項１〜７のいずれかに記載の抗菌性繊維構造物の製造方法。
- 請求項１〜８のいずれかに記載の製造方法により得られた繊維材料を少なくともその一部に用いてなる、ドレスシャツ、ブラウス、パンツ、スカート、ポロシャツ、Ｔシャツ、トレーニングウェア、コート、セーター、パジャマ、スクールユニフォーム、作業着、白衣、浴衣、肌着、裏地、芯地および靴下から選ばれてなる衣料品。
- 請求項１〜６いずれかに記載の製造方法により得られた繊維材料を少なくともその一部に用いてなる、シーツ、布団側地、布団カバー、枕カバー、ベッドカバー、タオルケット、クッションカバー、テーブルクロス、カーテン、のれん、椅子貼りおよびマットから選ばれてなる寝装・インテリア用品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007132428A JP2008285787A (ja) | 2007-05-18 | 2007-05-18 | 抗菌繊維構造物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007132428A JP2008285787A (ja) | 2007-05-18 | 2007-05-18 | 抗菌繊維構造物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008285787A true JP2008285787A (ja) | 2008-11-27 |
Family
ID=40145791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007132428A Pending JP2008285787A (ja) | 2007-05-18 | 2007-05-18 | 抗菌繊維構造物の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008285787A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200086209A (ko) * | 2019-01-08 | 2020-07-16 | 주식회사 쇼나노 | 저온 플라즈마 처리하여 표면개질된 기능성 섬유의 제조방법 |
| CN111424418A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-17 | 南通大学 | 一种持久抗病毒与抗菌非织造布及其制备方法与应用 |
| WO2021256826A1 (ko) * | 2020-06-17 | 2021-12-23 | 주식회사 엠나노 | 기능성 섬유 제조방법 |
-
2007
- 2007-05-18 JP JP2007132428A patent/JP2008285787A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200086209A (ko) * | 2019-01-08 | 2020-07-16 | 주식회사 쇼나노 | 저온 플라즈마 처리하여 표면개질된 기능성 섬유의 제조방법 |
| KR102217824B1 (ko) * | 2019-01-08 | 2021-03-09 | 주식회사 엠나노 | 저온 플라즈마 처리하여 표면개질된 기능성 섬유의 제조방법 |
| CN111424418A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-17 | 南通大学 | 一种持久抗病毒与抗菌非织造布及其制备方法与应用 |
| CN111424418B (zh) * | 2020-03-26 | 2021-04-23 | 南通大学 | 一种持久抗病毒与抗菌非织造布及其制备方法与应用 |
| WO2021190103A1 (zh) * | 2020-03-26 | 2021-09-30 | 南通大学 | 一种持久抗病毒与抗菌非织造布及其制备方法与应用 |
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