JP2012001868A - 繊維用処理剤、この処理剤を用いた繊維の処理方法、ならびにこの処理方法で処理された繊維からなる繊維製品 - Google Patents

Abstract

【課題】抗カビ作用を繊維に付与するための処理剤、そして抗カビ作用を付与した繊維であって、洗濯耐久性に優れたものを提供する。
【解決手段】ピロクトオラミンを抗カビ成分として含む繊維用処理剤を調整し、この繊維用処理剤を用いた吸尽加工により繊維にピロクトオラミンを吸収させると、抗カビ作用を付与した繊維であって、洗濯耐久性に優れたものが得られることを見いだした。
【選択図】なし

Description

本発明は、繊維に対し抗カビ作用を付与することができる処理剤、この処理剤を用いた繊維の処理方法、抗カビ作用が付与された繊維からなる繊維製品に関する。

近年、抗カビ作用が付与された繊維からなる繊維製品が種々提案されており、このようなものとして、抗カビ作用を謳った靴下や下着などの衣料品がある。
このような衣料品に用いられる繊維は、抗カビ作用を発揮する薬剤で処理することにより、抗カビ作用が発揮されるように加工されており、加工に用いられる薬剤として、例えばピロクトオラミンが特許文献１に開示されている。しかし、この薬剤は洗濯耐久性が不充分であり、十分な抗カビ作用を発揮するものではなかった。

特開平３−２７５６０３号公報

靴下や下着などの衣料品は、何度も洗濯されて繰り返して使用されるため、抗カビ作用が洗濯回数に応じて低下することは好ましくない。そのため、抗カビ作用を繊維に付与するための処理剤、そして抗カビ作用を付与した繊維であって、洗濯耐久性に優れたものが求められている。

本願出願人は、鋭意検討の結果、ピロクトオラミンまたはピロクトオラミンとジデシルジメチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化セチルピリジニウム、塩化デカリニウムの１種または２種を含有する処理剤を用いて、繊維を処理すると、抗カビ作用の洗濯耐久性が良好な繊維となることを見いだした。

本発明の繊維用処理剤は、ピロクトオラミンを抗カビ成分として含むものである。更に、またはピロクトオラミンとジデシルジメチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化セチルピリジニウム、塩化デカリニウムの１種または２種以上を含むことによって、抗カビ作用が向上する。

ここで、繊維用処理剤は、ピロクトオラミンを溶解させる溶媒成分と、繊維用処理剤を水に添加した際に、ピロクトオラミンが溶解した溶媒成分を乳化させる乳化剤と、を含むことが好ましい。

さらに、本発明にかかる繊維用処理剤を用いた繊維の処理方法は、繊維用処理剤を水に添加して処理剤水溶液を調整するステップと、処理剤水溶液を２０℃〜５０℃に加温するステップと、２０℃〜５０℃に加温された処理剤水溶液に、繊維を１５分〜３０分間浸漬させて、ピロクトオラミンを繊維に吸収させるステップと、ピロクトオラミンを吸収させた繊維を、脱水処理ののちに、７０℃〜１００℃で乾燥させるステップと、乾燥後の繊維を、１００℃〜１４０℃で１〜５分間熱処理するステップと、を含む構成とした。

ここで、処理剤水溶液を調整するステップでは、処理剤水溶液に浸漬させる繊維重量に対するピロクトオラミンの濃度を、２％〜４％ｏｗｆに調整し、繊維重量に対する水の量が、１：１０〜１：３０に調整されることが好ましい。

さらに、本発明は、上記の処理方法で処理された繊維からなる繊維製品であるものとした。

本発明にかかる処理剤を用いて繊維を処理すると、抗カビ作用を付与した繊維であって、洗濯耐久性に優れたものが得られる。

［処理剤］
繊維を処理剤水溶液に浸漬し、処理剤水溶液に含まれる薬剤成分を繊維に吸収させる吸尽加工に用いられる繊維の処理剤は、薬剤成分と、溶媒成分と、分散剤としての非イオン界面活性剤と、を含む。
吸尽加工に際しては、処理剤を水で希釈して処理剤水溶液を調整し、これに繊維を浸漬させることで、薬剤成分を繊維に吸収させる。

［薬剤成分］
実施の形態にかかる処理剤に用いられる薬剤であって、抗カビ作用を発揮する薬剤は、ピロクトオラミン（化学名：１−ヒドロキシ−４−メチル−６−（２，４，４−トリメチルペンチル）−２（１Ｈ）ピリドンモノエタノールアミン塩）である。処理剤に含まれるピロクトオラミンは１〜１５重量％である。
ただし、処理剤に含まれる薬剤は、ピロクトオラミンのみに限定されるものではなく、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化セチルピリジニウム、塩化デカリニウム、などのうちの少なくとも一つが、０〜３０重量％さらに含有されていても良い。

［溶媒成分、非イオン界面活性剤］
吸尽加工の途中で薬剤成分が析出すると、必要量の薬剤成分が繊維に吸収されなくなる。
実施の形態では、薬剤成分を溶解させる溶媒成分と、処理剤を水に添加して処理剤水溶液を調整した際に、薬剤成分を溶解させた溶媒成分を乳化させる乳化剤（非イオン界面活性剤）と、が処理剤に含まれており、処理剤がこれらを含むことで、吸尽加工の途中で薬剤成分が析出することが好適に防止されている。

溶媒成分としては、ポリエチレングリコール類（ＰＥＧ２００、４００、６００）、アルコール類（メタノール、エタノール）、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールエーテル類（ジエチレングリコールモノエチルエーテル）、ケトン類（アセトン、ジメチルケトン）、酢酸エステル類（酢酸エステル、酢酸ブチル）などのうちの少なくとも一つ以上からなるものが、好適に利用できる。処理剤に含まれる溶媒成分は４０〜９４重量％である。

乳化剤（非イオン界面活性剤）としては、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミンエーテル、脂肪酸ジエタノールアミド、ショ糖エステルなどの非イオン界面活性剤のうちの少なくとも一つ以上が、好適に利用できる。処理剤に含まれる乳化剤（非イオン界面活性剤）は４０〜９４重量％である。

実施の形態の処理剤には、薬剤成分としてピロクトオラミンおよびジデシルジメチルアンモニウムクロライドが、溶媒成分としてプロピレングリコールが、非イオン界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルが含まれている。
そして、処理剤全体に占める各成分の重量％は、ピロクトオラミンが１〜１５重量％、ジデシルジメチルアンモニウムクロライドが０〜３０重量％、プロピレングリコールが４０〜９４重量％、ポリオキシエチレンアルキルエーテルが５〜１５重量％である。

［繊維］
薬剤を吸尽加工により吸収させる繊維は、種々のものが利用可能である。綿、麻、羊毛、そして絹などの天然繊維や、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコール、アクリル、ビニリデン、ポリアセテート、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、Ｔ／Ｃ、ナイロン、アクリル、レーヨン、そしてポリプロピレンなどの合成繊維が例示される。

［薬剤成分の繊維への吸尽加工（吸収処理）］
吸尽加工の条件を示す主なパラメータには、薬剤添加量（％ｏｗｆ）、浴比、処理温度、処理時間がある。
薬剤添加量（％ｏｗｆ）は、繊維重量あたりの薬剤添加量（％ｏｗｆ）であり、繊維を浸漬させる処理剤水溶液における薬剤成分の濃度を意味する。ちなみに、吸尽加工における一般的な薬剤添加量は、０．１％〜１０％ｏｗｆである。本願発明処理剤を使用する場合は、２％ｏｗｆ〜４％ｏｗｆである。

浴比は、繊維重量に対する水の量であり、例えば浴比１：１０とは、繊維重量１に対して１０倍量相当の水が処理剤溶液に含まれていることを意味する。ちなみに、吸尽加工における一般的な浴比は、１：１０〜１：３０である。

処理温度および処理時間は、繊維を処理剤水溶液に浸漬させて薬剤を繊維に吸収させる際の温度および時間である。吸尽加工における一般的な処理温度は６０℃〜８０℃であり、本願発明処理剤では２０℃〜５０℃である。また、吸尽加工における一般的な処理時間は２０分〜４０分であり、本願発明処理剤は１５分〜３０である。

［処理剤水溶液］
実施の形態では、薬剤成分を含む処理剤を水で希釈して、薬剤成分の濃度が１〜１０％ｏｗｆ好ましくは２〜４％ｏｗｆの処理剤水溶液を調整する。
例えば、ピロクトオラミンを１０重量部、ジデシルジメチルアンモニウムクロライドを２０重量部含む処理剤の場合、ピロクトオラミンとジデシルジメチルアンモニウムクロライドとの濃度を２％ｏｗｆとし、浴比を１：１５にすると、薬剤成分の全量が繊維に吸収された場合の付着量が、繊維の単位重量あたり０．２％重量となり、微量の抗カビ剤の付着量にて洗濯耐久性の優れた抗カビ加工繊維が提供できる。

［添加剤］
この処理剤水溶液を調整した際に、添加剤を添加しても良い。かかる場合には、処理剤水溶液のｐＨを４．０±１に調整したのちに、吸尽加工を行うことが好ましい。
このようにすると、最終的に得られる薬剤成分を吸収させた繊維における洗濯耐久性が向上する。繊維に吸収されたピロクトオラミンが水に不溶化するからである。
ここで、リン酸、乳酸、クエン酸、りんご酸、酢酸等の有機酸が、添加剤として好適に利用される。なお、有機酸の代わりに無機酸を用いた場合にも、同様の効果が奏されるが、繊維処理剤としての利用を考えると、強酸よりも弱酸の方が望ましい。

［処理剤を用いた繊維の処理］
上記の処理剤を用いた繊維の処理方法は、処理剤を水に添加して処理剤水溶液を調整するステップと、処理剤水溶液を２０℃〜５０℃に加温するステップと、２０℃〜５０℃に加温された処理剤水溶液に、繊維を１５分〜３０分間浸漬させて、ピロクトオラミンを繊維に吸収させるステップと、ピロクトオラミンを吸収させた繊維を、脱水処理ののちに、７０℃〜１００℃で乾燥させるステップと、乾燥後の繊維を、１００℃〜１４０℃で１〜５分間熱処理するステップと、を含む。

前記したように処理剤には乳化剤が含まれているので、処理剤を水に添加すると、薬剤成分を溶解した溶媒成分が乳化する。よって、薬剤成分が析出することが好適に防止されている。
ここで、処理剤水溶液に浸漬させる繊維重量に対するピロクトオラミンの濃度は、２％〜４％ｏｗｆであることが好ましい。
２％ｏｗｆ未満になると、最終的に得られる繊維、繊維製品における抗カビ作用が十分でない。４％ｏｗｆを超えると、処理剤水溶液における薬剤成分の量が、繊維に吸収されうる量を超えてしまう（飽和してしまう）。

また、処理剤水溶液では、繊維重量に対する水の量が、１：１０〜１：３０に調整されることが好ましい。
１：１０よりも少なくなると、薬剤の繊維への吸収が不均一となる。１：３０よりも多くなると、薬剤成分の濃度が小さくなって、繊維に吸収される薬剤の量が不十分となる。

また、繊維を薬剤水溶液に浸漬させる際の温度は、吸尽加工の通常の処理温度６０℃〜８０℃よりも低い、２０℃〜５０℃であることが好ましい。
２０℃よりも低くなると、繊維に吸収される薬剤の量が不十分となる。
なお、５０℃以下、実際には４０℃以下の温度条件で浸漬させても、十分な量の薬剤が繊維に吸収される。

ピロクトオラミンを吸収させた繊維は、７０℃〜１００℃で乾燥させることが好ましい。７０℃よりも低くなると、繊維に残留する水分量が多くなり、１００℃を超えると、繊維の変色が懸念されるからである。

ピロクトオラミンを吸収させた繊維を熱処理するステップでは、１００℃〜１４０℃で１分〜５分熱処理することが好ましい。かかる熱処理を行うことで、繊維に吸収させたピロクトオラミンの繊維への定着性が良好となる。

本発明にかかる処理剤（処理剤Ａ、Ｂ）を用いた吸尽加工により得られた試験試料１、２、６、７と、従来例にかかる処理剤（処理剤Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）を用いた吸尽加工により得られた試験試料３、４、５、８、９、１０について、抗カビ試験を行った。
なお、試験試料１〜１０は、綿布、Ｔ／Ｃ布（ポリエステル綿混紡）、パンティストッキングの３の繊維について、それぞれ３つずつ作成し、試験試料の抗カビ試験を行った。

下記表１には、試験試料の作成に使用した処理剤と、その際の薬剤成分濃度（％ｏｗｆ）との関係が示されている。

［処理剤Ａの調整］
オクチルフェニルエーテル（非イオン界面活性剤）：１０重量部、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル（非イオン界面活性剤）１０重量部、
プロピレングリコール（溶媒成分）：７０重量部、に対し、
ピロクトオラミン（薬剤成分）：１０重量部を加熱溶解させて処理剤Ａを調整した。

［処理剤Ｂの調整］
オクチルフェニルエーテル（非イオン界面活性剤）：１０重量部、
プロピレングリコール（溶媒成分）：６０重量部に対し、
ピロクトオラミン（薬剤成分）：１０重量、
ジデシルジメチルアンモニウムクロライド（薬剤成分）：２０重量部、を加熱溶解させて処理剤Ｂを調整した。

［処理剤Ｒ１の調整］
オクチルフェニルエーテル（非イオン界面活性剤）：１０重量部、
プロピレングリコール（溶媒成分）：４０重量部に対し、
ジデシルジメチルアンモニウムクロライド（薬剤成分）：５０重量部、を溶解させて処理剤Ｒ１を調整した。

［処理剤Ｒ２の調整］
ピリチオン亜鉛：５０重量部に対し、
分散剤：３重量部、
キサンタンガム：０．１重量部、
水：４６．９重量部を加えて、湿式粉砕機による１２時間の粉砕処理により、ピリチオン亜鉛の平均粒径が１μｍ以下である処理剤Ｒ２を調整した。

［処理剤Ｒ３の調整］
メチル−Ｎ−ベンズイミタゾール−２−イル−カーバメイト：３０重量部に対し、
分散剤：３重量部、
キサンタンガム０．１重量部、
水：６６．９重量部を加えて、湿式粉砕機による６時間の粉砕処理により、メチル−Ｎ−ベンズイミタゾール−２−イル−カーバメイトの平均粒径が１〜２μｍである処理剤Ｒ３を調整した。

［試験試料１］
処理剤Ａを用いて、薬剤成分であるピロクトオラミンの濃度が２％ｏｗｆであり、浴比が１：１５となる処理剤水溶液を調整し、４０℃に加温した処理剤水溶液に、綿布を２０分間浸漬させて、綿布に薬剤成分を吸収させた。薬剤成分を吸収させた綿布を、脱水処理のちに８０℃の乾燥機内で乾燥させ、乾燥後の綿布の熱処理を、１３０℃で３分間行って試験試料１を作成した。
なお、綿布の代わりに、Ｔ／Ｃ布（ポリエステル綿混紡）、パンティストッキングを用いる場合も、同様の方法にて試験試料を作成した。

［試験試料２］
処理剤Ｂを用いて、薬剤成分であるピロクトオラミンとジデシルジメチルアンモニウムクロライドの濃度が２％ｏｗｆであり、浴比が１：１５となる処理剤水溶液を調整し、４０℃に加温した処理剤水溶液に、綿布を２０分間浸漬させて、綿布に薬剤成分を吸収させた。薬剤成分を吸収させた綿布を、脱水処理のちに８０℃の乾燥機内で乾燥させ、乾燥後の綿布の熱処理を、１３０℃で３分間行って試験試料２を作成した。
なお、綿布の代わりに、Ｔ／Ｃ布（ポリエステル綿混紡）、パンティストッキングを用いる場合も、同様の方法にて試験試料を作成した。

［試験試料３］
処理剤Ｒ１を用いて、薬剤成分であるジデシルジメチルアンモニウムクロライドの濃度が２％ｏｗｆであり、浴比が１：１５となる処理剤水溶液を調整し、８０℃に加温した処理剤水溶液に、綿布を２０分間浸漬させて、綿布に薬剤成分を吸収させた。薬剤成分を吸収させた綿布を、脱水処理のちに８０℃の乾燥機内で乾燥させ、乾燥後の綿布の熱処理を、１３０℃で３分間行って試験試料３を作成した。
なお、綿布の代わりに、Ｔ／Ｃ布（ポリエステル綿混紡）、パンティストッキングを用いる場合も、同様の方法にて試験試料を作成した。

［試験試料４、５］
それぞれ処理剤Ｒ２、Ｒ３を用いて、上記した試験試料３の作成方法と同じ方法で、試験試料４、５を作成した。

［試験試料６、７］
薬剤成分の濃度が４％ｏｗｆであるという点を除き、上記した試験試料１、試験試料２の作成方法と同じ方法で、試験試料６、７を作成した。

［試験試料８、９、１０］
薬剤成分の濃度が４％ｏｗｆであるという点を除き、上記した試験試料３、試験試料４、試験試料５の作成方法と同じ方法で、試験試料８、９、１０をそれぞれ作成した。

［抗かび試験（ＡＴＰ法）］
上記の方法で作成した試験試料１から１０の抗カビ試験を、社団法人繊維評価技術協議会が定める抗かび性定量試験法に準じて行った。なお、耐洗濯性試験は、加工上がりとＪＩＳ−１０３法に準じて行った。
なお下記表では、抗カビ活性値を用いて、抗カビ作用の程度を示しており、抗カビ活性値が大きいほど、抗カビ作用が高いことを意味する。

また、洗濯０回の場合の抗カビ活性値は、吸尽加工で得られた試験試料での抗カビ性を示しており、洗濯１０回の場合の抗カビ活性値は、吸尽加工で得られた試験試料の洗濯を１０回行ったのちの抗カビ性を示している。

よって、洗濯を１０回行った時点の抗カビ活性値が最も大きい試験試料が、耐洗濯性に優れた、最も良好な抗カビ性を備えていることになる。
なお、ここでは、洗濯が１０回行われた時点の抗カビ活性値が２．０以上のものを、合格としている。

上記の表２から明らかなように、本発明にかかる処理剤Ａ、Ｂを用いて作成した試験試料（綿布）１、２、６、７の場合、従来の処理剤Ｒ１〜Ｒ３を用いて作成した試験試料よりも高い抗カビ性を示すことが確認された。
また、本発明にかかる処理剤Ａ、Ｂの場合、薬剤成分を繊維に付着させるためのバインダ成分を含んでいないにも拘わらず、良好な洗濯耐久性が認められた。

上記の表３から明らかなように、本発明にかかる処理剤Ａ、Ｂを用いて作成した試験試料（Ｔ／Ｃ）１、２、６、７の場合、従来の処理剤を用いて作成した試験試料よりも高い抗カビ性を示すことが確認された。
また、本発明にかかる処理剤Ａ、Ｂの場合、薬剤成分を繊維に付着させるためのバインダ成分を含んでいないにも拘わらず、良好な洗濯耐久性が認められた。

上記の表４から明らかなように、本発明にかかる処理剤Ａ、Ｂを用いて作成した試験試料（Ｔ／Ｃ）１、２、６、７の場合、従来の処理剤を用いて作成した試験試料よりも高い抗カビ性を示すことが確認された。
また、本発明にかかる処理剤Ａ、Ｂの場合、薬剤成分を繊維に付着させるためのバインダ成分を含んでいないにも拘わらず、良好な洗濯耐久性が認められた。

以上の通り、本発明にかかる方法の吸尽加工により薬剤成分を吸収させた繊維は、アオカビ（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｃｉｔｒｉｎｕｍ ＮＢＲＣ ６３５２）、白癬菌（Ｔｒｉｃｈｏｐｈｙｔｏｎ ｍｅｎｔａｇｒｏｐｈｙｔｅｓ ＮＢＲＣ ３２４０９）、クロコウジカビ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ ＮＢＲＣ １０５６５０）、クロカビ（Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｏｉｄｅｓ ＮＢＲＣ ６３４８）などの真菌に対して効果を発揮する、すなわち高い抗カビ作用を発揮することが確認された。
このため、かかる繊維は、靴下、パンスト、肌着、そして白衣などの衣料品や、シーツ、フロアカーペットなどの各種繊維製品への利用に適用である。

従来の吸尽加工では、薬剤成分を繊維に吸収させる際の温度が６０℃から８０℃と比較的に高いため、蒸気（ボイラー）などの設備がないと加工が出来ない。そのため、吸尽加工に要する環境コストが高くなるという問題があった。
本願にかかる処理剤を用いて吸尽加工を行うと、薬剤成分を繊維に吸収させる際の温度が２０℃から５０℃で済むので、ボイラーなどの特別な設備を必要としない。そのため、吸尽加工に要する環境コストが安価にすむ。

さらに、本願発明にかかる処理剤では、処理剤がバインダを含有していなくても、薬剤成分であるピロクトオラミンを繊維に吸収させることができるので、処理剤および処理剤により処理をした繊維（繊維製品）をより安価に提供できるようになる。

Claims (6)

1. ピロクトオラミンを抗カビ成分として含む繊維用処理剤。
2. 抗カビ成分として更に、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化セチルピリジニウム、塩化デカリニウムから選ばれる、１種または２種以上の成分を、請求項１に記載の抗カビ成分と併用する繊維用処理剤。
3. 前記繊維用処理剤は、
   前記ピロクトオラミンを溶解させる溶媒成分と、
   前記繊維用処理剤を水に添加した際に、前記ピロクトオラミンが溶解した前記溶媒成分を乳化させる乳化剤と、を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の繊維用処理剤。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載の繊維用処理剤を用いた繊維の処理方法であって、
   前記繊維用処理剤を水に添加して処理剤水溶液を調整するステップと、
   前記処理剤水溶液を２０℃〜５０℃に加温するステップと、
   ２０℃〜５０℃に加温された前記処理剤水溶液に、繊維を１５分〜３０分間浸漬させて、前記ピロクトオラミンを前記繊維に吸収させるステップと、
   前記ピロクトオラミンを吸収させた前記繊維を、脱水処理ののちに、７０℃〜１００℃で乾燥させるステップと、
   乾燥後の前記繊維を、１００℃〜１４０℃で１〜５分間熱処理するステップと、
   を含む繊維の処理方法。
5. 前記処理剤水溶液を調整するステップでは、
   前記処理剤水溶液に浸漬させる繊維重量に対する前記ピロクトオラミンの濃度を、２％ｏｗｆ〜４％ｏｗｆに調整し、
   前記繊維重量に対する前記水の量が、１：１０〜１：３０に調整されることを特徴とする請求項４に記載の繊維の処理方法。
6. 請求項４または請求項５に記載の処理方法で処理された繊維からなる繊維製品。