JP3185697B2

JP3185697B2 - 耐久性に優れた抗菌剤

Info

Publication number: JP3185697B2
Application number: JP02650597A
Authority: JP
Inventors: 弘明巽; 実多賀谷; 洋高橋
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-02-10
Filing date: 1997-02-10
Publication date: 2001-07-11
Anticipated expiration: 2016-07-11
Also published as: JPH09183863A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は抗菌剤に関し、さら
に詳しくは耐久性に優れた抗菌作用を有するリン酸塩粒
子からなる抗菌剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル、ナイロン、アクリルなど
の合成繊維は、耐熱性、耐薬品性などの特性に優れてい
るため、衣料、産業用資材、寝装具などの用途に広く利
用されている。

【０００３】近年、これらの繊維用途において、快適性
機能のひとつとして抗菌性を付与した繊維に対する要望
が高まってきている。

【０００４】一般に、繊維に抗菌性を付与する方法とし
て芳香族ハロゲン化合物、有機シリコン系第４級アンモ
ニウム塩、有機窒素化合物などを繊維に付着させる方法
が採用されているが、これらの化合物は、洗濯等により
脱落しやすいため、耐久性に問題があった。そこで、抗
菌剤として銀、銅、亜鉛各イオンを担持したＳｉＯ₂／
Ａｌ₂ Ｏ₃ モル比が１４以下、比表面積が１５０ｍ² ／
ｇ以上であるゼオライト粒子を含有する樹脂（特公昭６
３−５４０１３号公報）が提案されている。この樹脂は
抗菌効果の耐久性に優れている。しかしながら、この粒
子は吸湿しやすいため、この粒子を樹脂に配合する際に
発泡したり、樹脂へ配合した後でも粒子が水分を吸着し
やすいために成形性が低下したり、樹脂が経時的に着色
したりするという問題があった。そのため、ゼオライト
粒子を流動パラフィン、シリコーン系コーティング剤ま
たはフッ素系樹脂でコーティングして疎水化処理するこ
とによって樹脂の成形性を改善する方法（特開昭６２−
７７４６号公報、特開昭６２−７７４７号公報、特開昭
６２−７７４８号公報）や金属イオンとアンモニウムイ
オンを保持したゼオライト粒子と変色防止剤を配合する
方法（特開昭６３−２６５９５８号公報）が提案されて
いる。しかしながら、これらの改善効果は十分でなかっ
た。さらに、特開昭63-88109号公報には、酸化チタン等
の酸化物を支持体とし、該支持体上に付着された抗菌性
銀化合物を含んで成る抗菌性銀化合物が付着されている
ため、容易に脱落し、耐久性が十分でなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、前記し
た従来法の欠点がなく、耐久性のある抗菌作用を有し、
かつ抗菌作用が優れた抗菌剤の提供を目的として検討を
行なった結果、平均粒子径が特定の範囲にあり、特定の
金属イオンおよび陽イオンを構成成分とするリン酸塩粒
子に抗菌性を有する金属イオンをイオン交換法で担持さ
せた抗菌剤によって解決できることを見い出したもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記した本発明の目的
は、平均粒子径が５μｍ以下であるリン酸塩粒子であっ
て、該粒子がチタン、ジルコニウムから選ばれる少なく
とも１種の金属イオンおよび水素、アルカリ金属から選
ばれる少なくとも１種の陽イオンを構成成分とし、かつ
銀、銅、亜鉛、金および白金より選ばれる少なくとも１
種の金属イオンをイオン交換法で０．１〜２０重量％担
持してなる耐久性に優れた抗菌剤によって達成すること
ができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明で使用するリン酸塩粒子は
その平均粒子径を５μｍ以下とする必要があり、３μｍ
以下がより好ましい。その平均粒子径が５μｍを越える
と、樹脂中におけるリン酸塩粒子の分散性が十分でなく
なるので、得られた樹脂の成形性が低下する。例えば繊
維の場合、平均粒子径が大きいと糸切れが発生しやす
く、またフィルムの場合にも破れが発生しやすい。

【０００８】また、リン酸塩粒子の比表面積は３ｍ² ／
ｇ以上が好ましく、１０ｍ² ／ｇ以上がより好ましい。
比表面積が３ｍ² ／ｇ未満のものではリン酸塩粒子の金
属イオン担持量が低下するため、得られた樹脂の抗菌効
果が低下する傾向があり好ましくない。

【０００９】本発明で使用するリン酸塩粒子は銀、銅、
亜鉛、金および白金より選ばれる金属イオンを０．１〜
２０重量％イオン交換法で担持している必要があり、
０．３〜１５重量％が好ましく、０．５〜１２重量％が
より好ましい。金属イオンの担持量が０．１重量％未満
では、抗菌効果の耐久性が十分でなく、２０重量％を越
えると、得られた抗菌剤の抗菌効果が飽和するので経済
的でない。なお、リン酸塩粒子には、従来公知の方法で
あるイオン交換法により、上記金属イオンを担持させる
ことができる。

【００１０】前記リン酸塩粒子の具体例には、Ｔｉ（Ｈ
ＰＯ₄ ）₂ 等のリン酸チタン系化合物、Ｚｒ（ＨＰＯ
₄ ）₂ 、ＮａＺｒ₂ Ｐ₃ Ｏ₁₂等のリン酸ジルコニウム系
化合物などを挙げることができ、結晶性であっても非晶
性であってもよく、天然品でも合成品でもよいが、品質
の均一な粒子が得られることから合成品が好ましい。

【００１１】

【００１２】また本発明で使用するリン酸塩粒子は、前
記した特定の金属イオンの他に、目的に応じてアンモニ
ウムイオンなど他のイオンを更に担持していてもよい。

【００１３】本発明における抗菌剤を樹脂中に含有させ
る際の含有量は０．０１〜２０重量％であることが好ま
しく、０．０５〜１５重量％がさらに好ましく、０．１
〜１０重量％が特に好ましい。樹脂組のリン酸塩粒子の
含有量が０．０１重量％未満では、抗菌効果が十分発現
しにくく、２０重量％を越えると抗菌効果が飽和するの
で経済的でなくなるだけでなく、成形性が低下しやすい
ので好ましくない。例えば、繊維の場合は糸切れ、フィ
ルムの場合には破れが発生しやすい。リン酸粒子は樹脂
に対して任意の製造工程で配合することができる。

【００１４】本発明で、前記した特定のリン酸塩粒子か
らなる抗菌剤を樹脂に配合する場合、樹脂に制限はな
く、具体的にはナイロン６、ナイロン６６等のポリアミ
ド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピ
レン等のポリオレフィン、ポリビニルアルコール、アク
リル樹脂、ウレタン樹脂などの合成樹脂などを挙げるこ
とができる。樹脂が親水性であるほうが、得られた樹脂
の抗菌効果が大きくなるので、疎水性樹脂の場合には、
親水性官能基を有する共重合成分を共重合したり、親水
性樹脂をブレンドすることが好ましい。

【００１５】本発明における抗菌剤以外に樹脂中には、
艶消剤、消臭剤、着色剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収
剤、難燃剤、螢光増白剤、他のイオン吸着剤、他の抗菌
剤などの添加剤を目的に応じて含有させることができ
る。

【００１６】本発明の抗菌剤を含有した成形物は、抗菌
性はもちろんのこと、防臭性および鮮度保持性を有して
いるので、ふとん綿や靴下等に加え病院用カーテンやカ
ーペット等の繊維用途、包装用フィルム等のフィルム用
途に使用することができる。繊維またはフィルムとして
使用する場合、表面積が大きくなり、抗菌性の発現効果
が高まる。特に、繊維は表面積を最も高くとれるため好
ましい形状である。

【００１７】繊維用途に使用する際には、繊維芯部ある
いは鞘部に使用した芯鞘型複合等の複合繊維としても使
用することができ、混繊あるいは交織、交編、混紡して
も良い。

【００１８】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。なお、実施例中の各特性値は次の方法にしたがって
求めた。

【００１９】(A) 粒子の平均粒子径：粒子の電子顕微鏡
写真によって求めた。

【００２０】(B) 粒子の金属イオン担持量：原子吸光法
により定量した。

【００２１】(C) 筒編み地の抗菌性評価：筒編み地に試
験菌（大腸菌 Escherichia coil NIHJ また黄色ブドウ
状球菌Staphylococcus aereus IFO12732）の懸濁緩衝液
を注加し、密閉容器中で１５０回／分、１時間振とう後
の生菌数を計測し、注加懸濁液の菌数に対する減少率を
求めた（シェイク・フラスコ法）。

【００２２】実施例１Ｚｒ（ＨＰＯ₄）₂粒子１００重量部を０．０５モル／
ｌの硝酸銀水溶液４００重量部に入れ、室温で２時間攪
拌した。遠心分離法によって分離した粒子をろ紙上で５
０００重量部の脱イオン水をゆっくりと加えることによ
り、粒子表面に物理吸着した金属イオンを完全に洗い落
した。得られた粒子を１５０℃で１５時間真空乾燥する
ことにより銀イオンを１．３重量％担持したＺｒ（ＨＰ
Ｏ₄）₂（平均粒子径１．６μｍ）粒子を得た。この粒
子３０重量部と９７０重量部のナイロン６とをエクスト
ルーダにより混合したところ、発泡を起こすことなく、
粒子を３．０重量％含有したナイロン６ペレットを得る
ことができた。

【００２３】このペレットを通常の溶融紡糸法により紡
糸した後、延伸することにより、糸切れすることなく、
７５デニール２４フィラメントの延伸糸を得ることがで
きた。

【００２４】この延伸糸を筒編みして精練したものおよ
びさらに１００回洗濯したものについて抗菌性を評価し
た。

【００２５】菌数減少率は、精練後の試料で大腸菌に対
して８３．１％、黄色ブドウ状球菌に対して８０．１
％、洗濯後の試料で大腸菌に対して７７．７％、黄色ブ
ドウ状球菌に対して７１．３％であり、いずれの試料と
も耐久性に優れた抗菌効果を有していることがわかっ
た。

【００２６】実施例２用いた粒子をＴｉ（ＨＰＯ₄）₂にした以外は実施例１と
同様な操作を行なって銀イオン担持量、平均粒子径の異
なるＴｉ（ＨＰＯ₄）₂を調製し、これをナイロン６に配
合した。次いで、実施例１と同様の方法で延伸糸を作成
し、それを筒編みして抗菌性を評価した。樹脂の成形
性、抗菌性の評価結果を表１に表示した。Ｔｉ（ＨＰＯ
₄）₂を用いても高い抗菌性を発現している。

【００２７】

【００２８】

【表１】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【発明の効果】本発明の抗菌剤は、耐久性のある抗菌性
を有しているため、その工業的価値は極めて高い。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−88109（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−154746（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−195037（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08K 3/00 - 13/08 A01N 59/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】平均粒子径が５μｍ以下であるリン酸塩
粒子であって、該粒子がチタン、ジルコニウムから選ば
れる少なくとも１種の金属イオンおよび水素、アルカリ
金属から選ばれる少なくとも１種の陽イオンを構成成分
とし、かつ銀、銅、亜鉛、金および白金より選ばれる少
なくとも１種の金属イオンをイオン交換法で０．１〜２
０重量％担持してなる耐久性に優れた抗菌剤。
【請求項２】リン酸塩の金属イオンがジルコニウムで
ある請求項１記載の耐久性に優れた抗菌剤。