JP3218266B2 - 抗菌性ガラス繊維製品及びその製造方法 - Google Patents

抗菌性ガラス繊維製品及びその製造方法

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佳宏 志村
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  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、優れた抗菌効果を有す
るガラス繊維製品及びその製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ガラス繊維製品は、機械的特性,不燃性
等に非常に優れているため、建築内装材等に広く用いら
れているが、特に近年になり、清潔な環境が要求される
調理室,食堂,医療関係施設をはじめ、工場施設,オフ
ィスビル等においては、抗菌性,防黴性等を有するもの
が強く要望されている。中でも医療関係においては、メ
シチリン耐性黄色ブドウ球菌(以下、「MRSA」と略
記する)の感染を防ぐ目的からMRSAに対する抗菌作
用のあるものが切望されている。
【0003】従来、天然繊維や合成繊維に抗菌性や防黴
性を付与する方法としては、後加工で抗菌剤や防黴剤を
付着させる方法が知られている。また、合成繊維に抗菌
性や防黴性を付与する方法としては、抗菌性を有する金
属粉末を添加混合して紡糸する方法が知られている。
【0004】しかしながら、ガラス繊維に対し後加工に
より抗菌剤を付着させた場合には、その効果が耐久性に
乏しいものであるという問題点がある。また、金属粉末
を添加混合して紡糸する方法は、ガラス繊維の紡糸温度
が千数百℃と極めて高温であるため、金属粉末を添加混
合してガラス繊維を紡糸するのは容易ではない。このた
め、耐久性に優れた抗菌効果を有するガラス繊維製品
は、未だ満足すべきものがないのが現状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐久性のよ
い抗菌性,防黴性を有するガラス繊維製品及びその製造
方法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の抗菌性ガラス繊
維製品は、、ガラス繊維よりなる製品において、抗菌作
用を有する金属イオンを担持しているゼオライト系粒子
と樹脂とカップリング剤とが、それぞれ0.2〜10重
量%、0.1〜10重量%、そして0.01〜1.0重
量%の量でガラス繊維の表面に施与されていることを特
徴とする抗菌性ガラス繊維製品である。
【0007】また、本発明の製造方法は、ガラス繊維製
品を、抗菌作用を有する金属イオンを担持しているゼオ
ライト系粒子と樹脂とカップリング剤とを、それぞれ
0.2〜10重量%、0.1〜10重量%、そして0.
01〜1.0重量%の量で含有する処理液で処理するこ
とを特徴とするものである。
【0008】本発明に用いられるガラス繊維製品とは、
ガラス繊維からなる製品一般を言うものであり、例えば
ガラス繊維織物,ガラス繊維製不織布,ガラステープ,
ガラス糸,ガラスマット,ガラスペーパー等を挙げるこ
とができる。また、ガラス繊維の組成は特に限定される
ものでなく、例えばEガラス(電気用無アルカリガラ
ス),Sガラス(高強度ガラス),Dガラス(低誘電ガ
ラス),Aガラス(耐酸用ガラス),Cガラス(化学用
含アルカリガラス),石英ガラス等を挙げることができ
る。
【0009】本発明に用いられる抗菌性を有する金属イ
オンを担持しているゼオライト系粒子(以下、「抗菌性
ゼオライト」と略記する)とは、特公昭63−5401
3号公報に開示されているようなものである。
【0010】即ち、銀,銅,亜鉛,鉄,クロム,ニッケ
ル,錫,水銀等の抗菌作用を有する金属イオンの1種又
は2種以上をイオン交換により担持するゼオライトであ
って、好ましくは銀,銅,亜鉛から選ばれた金属イオン
を担持するものである。このようなものとしては具体的
には、「バクテキラー」(商品名、鐘紡製)として市販
されているものを挙げることができる。
【0011】ゼオライトは一般に三次元的に発達した骨
格構造を有するアルミノシリケートであって、一般には
Al23 を基準にして、xM2/n O・Al23 ・ySi
2・zH2 Oで表される。ここで、Mはイオン交換可
能な金属イオンを表し、通常は1価又は2価の金属であ
り、nはこの原子価に対応する。一方、x及びyはそれ
ぞれ金属酸化物,シリカの係数であり、zは結晶水の数
を表している。
【0012】ゼオライトの形状は粉末粒子状であり、そ
の粒子径は数ミクロンから数十ミクロンのものが好まし
い。また、金属イオンはゼオライト粒子にイオン交換に
より担持されたものであり、イオン交換によらず単に吸
着あるいは付着したものでは抗菌効果及びその持続性が
不十分である。
【0013】本発明においてガラス繊維に施与する抗菌
性ゼオライトの量は、ガラス繊維重量に対し、好ましく
は0.2〜10重量%、更に好ましくは0.4〜6重量
%である。
【0014】本発明に用いられる樹脂は、後述する溶剤
に分散又は溶解するものであり、例えばアクリル系樹
脂,ポリウレタン系樹脂,ポリ酢酸ビニル系樹脂,ポリ
エステル系樹脂,ポリ塩化ビニル系樹脂,エポキシ系樹
脂,フェノール系樹脂,メラミン系樹脂,シリコーン系
樹脂、あるいはこれらの共重合物、混合物等を挙げるこ
とができるが、作業の安全性の観点から好ましくは水に
分散しエマルジョンを形成する樹脂である。本発明にお
いて、ガラス繊維に対する樹脂の施与量は、好ましくは
0.1〜10重量%、更に好ましくは0.2〜5重量%
である。樹脂の付着量が多過ぎると、ガラス繊維製品の
不燃性が損なわれることになる。
【0015】本発明に用いるカップリング剤としては、
シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤
等を挙げることができるが、従来公知のカップリング剤
から使用する樹脂と相溶性のよいものを適宜選択すれば
よい。本発明において、ガラス繊維に対するカップリン
グ剤の施与量は、0.01〜1.0重量%程度が好まし
い。
【0016】本発明の方法で抗菌性ガラス繊維製品を製
造するには、上記ガラス繊維製品を、前記抗菌性ゼオラ
イトと樹脂とカップリング剤とを溶剤で溶解又は分散せ
しめた処理液で処理すればよい。かかる処理液での処理
方法は、例えばガラス繊維製品を処理液に浸漬したのち
絞液し乾燥する方法、処理液をガラス繊維製品にスプレ
ー等により吹き付けて付着せしめたのち乾燥する方法、
ガラス繊維製品に処理液を塗布したのち乾燥する方法等
を挙げることができるが、特にこれらに限定されるもの
ではなく、ガラス繊維の表面に処理液を付着せしめたの
ち乾燥する方法であれば、公知の適宜な方法で行えばよ
い。
【0017】上記処理液の溶剤としては、前記抗菌性ゼ
オライトと樹脂とカップリング剤とを分散又は溶解しう
るものであれば、公知の溶剤から適宜選択すればよい。
このような溶剤としては、例えば水,アセトン,トルエ
ン,キシレン,メタノール,酢酸エチル,メチルエチル
ケトン等を挙げることができるが、本発明においては、
前述したように作業の安全性の観点から水が好ましい。
【0018】上記処理液中における抗菌性ゼオライトの
濃度は、例えば0.2〜10重量%程度に調整される。
また、処理液中における樹脂の配合量は、抗菌性ゼオラ
イト1重量部に対し0.1〜10重量部程度が好まし
く、処理液中におけるカップリング剤の配合量は0.0
1〜1重量%程度が好ましい。
【0019】本発明の方法では、上記処理液をガラス繊
維製品に付着させたのち乾燥するが、乾燥後にガラス繊
維製品に付着固定化される固形分量は、ガラス繊維製品
の重量に対し、好ましくは0.1〜30重量%、更に好
ましくは0.1〜10重量%である。
【0020】本発明においては、樹脂とカップリング剤
との相乗効果により、抗菌性ゼオライトを強固にガラス
繊維に固定化するものである。したがって、本発明にお
いては、樹脂又はカップリング剤のいずれかが欠けた場
合には、抗菌性ゼオライトは脱落し易くなり、摩擦堅牢
度に優れた耐久性のよい抗菌性,防黴性を付与すること
ができない。
【0021】尚、上記処理液には、ガラス繊維製品に着
色を施すために、必要に応じ顔料等の着色剤を適宜添加
混合してもよい。また、本発明の抗菌性ガラス繊維製品
を細かく粉砕して粉末状にすれば、抗菌性,防黴性を有
するガラスパウダーを得ることもできる。
【0022】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。尚、その前に本明細書における評価方法について説
明する。
【0023】〈抗菌試験1〉衛生加工製品の加工効果評
価試験方法に準拠し、シェークフラスコ法で菌種として
大腸菌を用い、抗菌作用の耐久性の尺度として、洗濯を
0,1,5回実施後の試料について、シェーク1時間後
の滅菌率を求めた。
【0024】〈抗菌試験2〉衛生加工製品の加工効果評
価試験方法に準拠し、シェークフラスコ法で菌種として
MRSA KB−1005を用い、シェーク6時間後の
1ml当たりの生菌数を求めた。尚、初期菌数は4.3×
106 cells/mlであった。
【0025】実施例1 経糸としてガラス繊維糸ECDE150−1/2を用
い、密度が53本/25mmで、緯糸としてガラス繊維糸
ECDE75−1/2(嵩高加工糸)を用い、密度が3
0本/25mmの綾織ガラス繊維織物(商品名:テキスト
グラスKS4200、鐘紡製)を、400℃で20時間
ヒートクリーニングし、付着糊剤を除去した。
【0026】次に、抗菌性ゼオライトとして銀イオンを
担持した平均粒径3〜5μmの抗菌性ゼオライト(商品
名:バクテキラーBM102A、鐘紡製)を3重量%、
樹脂として水分散アクリル系エマルジョン(固形分40
重量%)を5重量%、カップリング剤としてγ−グリシ
ドキプロピルトリメトキシシランを0.1重量%、及び
顔料を2.5重量%、水に混合し分散溶解した処理液を
得た。この処理液に前記ガラス繊維織物を浸漬し、絞液
したのち乾燥し、本発明の抗菌性ガラス繊維製品を得
た。得られた抗菌性ガラス繊維製品は、処理により施与
された固形分が元のガラス繊維製品重量に対し約4重量
%であり、その結果は表1に示す通りであった。
【0027】実施例2 実施例1において処理液に混合した抗菌性ゼオライトの
混合量を3重量%に代えて1重量%とした以外は、実施
例1と同様にして抗菌性ガラス繊維製品を得た。得られ
た抗菌性ガラス繊維製品の結果は、表1に示す通りであ
った。
【0028】比較例1 実施例1において処理液に加えた抗菌性ゼオライトを加
えなかった以外は、実施例1と同様にしてガラス繊維製
品を得た。得られたガラス繊維製品の結果は、表1に示
す通りであった。
【0029】比較例2 実施例2において処理液に加えたカップリング剤を加え
なかった以外は、実施例2と同様にしてガラス繊維製品
を得た。得られたガラス繊維製品の結果は、表1に示す
通りであった。
【0030】
【表1】 注)抗菌試験2における、初期生菌数は4.3×106
であった。
【0031】
【発明の効果】本発明の抗菌性ガラス繊維製品は、抗菌
性ゼオライトを樹脂及びカップリング剤とを、それぞれ
0.2〜10重量%、0.1〜10重量%、そして0.
01〜1.0重量%の量で、共にガラス繊維の表面に
与したため、抗菌性ゼオライトが脱落し難く、耐久性に
優れた抗菌性,防黴性を得ることができる。特に、MR
SAに対し優れた抗菌効果を奏するものである。
【0032】このため、本発明の抗菌性ガラス繊維製品
は、不燃性等のガラス繊維製品が本来有する特性も生か
し、建築内装用材料,医療関係用材料,工場施設用材
料,オフィスビル用材料等、幅広い用途に使用できるた
め、産業上極めて有用なものである。
【0033】本発明の方法によれば、抗菌性ゼオライト
をガラス繊維製品に耐久性よく固定化することができる
ため、持続性に優れた抗菌性,防黴性を有する抗菌性ガ
ラス繊維製品を、安定且つ効率よく製造することができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D06M 11/00 - 15/72 C03C 25/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス繊維よりなる製品において、抗菌
    作用を有する金属イオンを担持しているゼオライト系粒
    子と樹脂とカップリング剤とが、それぞれ0.2〜10
    重量%、0.1〜10重量%、そして0.01〜1.0
    重量%の量でガラス繊維の表面に施与されていることを
    特徴とする抗菌性ガラス繊維製品。
  2. 【請求項2】 ガラス繊維製品を、抗菌作用を有する金
    属イオンを担持しているゼオライト系粒子と樹脂とカッ
    プリング剤とを、それぞれ0.2〜10重量%、0.1
    〜10重量%、そして0.01〜1.0重量%の量で
    有する処理液で処理することを特徴とする抗菌性ガラス
    繊維製品の製造方法。
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