JP3247170B2 - ポリエステル繊維製品の抗菌防カビ加工法 - Google Patents

ポリエステル繊維製品の抗菌防カビ加工法

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JP3247170B2 JP34491892A JP34491892A JP3247170B2 JP 3247170 B2 JP3247170 B2 JP 3247170B2 JP 34491892 A JP34491892 A JP 34491892A JP 34491892 A JP34491892 A JP 34491892A JP 3247170 B2 JP3247170 B2 JP 3247170B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は抗菌防カビ能を有する合
成繊維製品、特にポリエステル繊維製品の加工法による
ものである。更に詳しくは特定の抗菌防カビ剤を担持し
てなる、優れた抗菌防カビ能と耐洗濯性を兼備したポリ
エステル繊維製品の加工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】衣料、寝具、ふとん、敷物、カーテン、
壁布地、靴等は使用者の皮膚から排出される分泌物や皮
膚の剥離物が付着する。これらが細菌やカビ等の栄養源
となるため湿度の高い場所での使用や保管の際に細菌や
カビの繁殖が起きて繊維の劣化や汚染等による品質の低
下が生じる。
【0003】このため繊維製品をこれら細菌やカビ等か
ら保護して衛生的に保ち、また品質を良好に維持する目
的で繊維製品に殺菌剤や防カビ剤を固着させ抗菌防カビ
加工を施す試みがなされ、これまで幾つかの方法が実施
されている。
【0004】最も一般的には、繊維製品に殺菌剤を浸
漬、噴霧、塗布等の手段で付着・保持させる方法がある
が、更に薬剤の固着を確実にする方法として、例えば展
着性のよい合成樹脂で繊維表面に薬剤を被覆接着して固
定する方法、殺菌性第4級アンモニウム塩の一部を有機
シリコン化合物を介して繊維分子の一部に結合する方
法、或いは繊維物質の組成中に殺菌性重金属を含む化合
物を保有させて抗菌性を持たせる方法等が知られてい
る。
【0005】しかしこれらの方法を実施するにあたって
は下記の様な種々の問題点があり、満足な成果が得られ
ない場合が多い。即ち使用する薬剤の耐熱性が低く加
工の際の加熱工程に耐えられない、漂白剤で変質す
る、耐光性が弱い、洗濯やドライクリーニングで簡
単に脱離する、素材繊維の特性を損なう、安全性が
不十分である、加工工程が煩雑でコスト高である、
製品の廃棄、焼却の際に有害物質を生じるといった種々
の欠点を有するものであった。
【0006】また繊維の種類によって抗菌防カビ加工の
難易や適不適があり、繊維構成分子中に第三物質分子と
化学的または物理的に結合する性能がある官能基を有し
ているか、または改質によってこのような官能基を導入
したもの、或いは繊維表面の物性が合成樹脂接着剤との
親和性に優れたものは一般的に抗菌防カビ加工性に優れ
ている。
【0007】一方、ポリアミド系、ポリエステル系、ア
クリル系等の合成繊維は、木綿、絹、羊毛等の天然繊維
や、レーヨン、アセテート等の半合成繊維に比較して、
汎用殺菌剤、特に防カビ剤との親和性に乏しく、また接
着剤との親和性も悪いため持続性抗菌加工が困難であ
り、中でもポリエステル系繊維は最も加工の困難な素材
として知られている。
【0008】そこで殊にポリエステル系繊維に関して
は、従来の加工法では抗菌防カビ加工を施すことは難し
いので、130〜190℃程度に加熱してポリエステル
繊維組織を弛緩させて殺菌剤を浸透させる方法が提唱さ
れたが、汎用の抗菌防カビ剤に関しては十分な耐洗濯性
が得られていない。また練り込み法による抗菌性合成繊
維製造が一部に試みられているが、加工温度が高いので
薬剤の歩留りが悪く、加工時の揮発物質による作業環境
の劣化、加工操作の困難、繊維品質の低下等が指摘され
ていた。このような状況下、合成繊維は汎用性繊維とし
て需要が非常に多いので、合成繊維製品の抗菌防カビ加
工法の確立が強く要望されていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な状
況に鑑みてなされたものであって、その目的は、ポリエ
ステル繊維製品について、耐洗濯性に優れ、長期間に亘
って効果を維持することのできる抗菌防カビ加工法を提
供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のポリ
エステル繊維製品の抗菌防カビ加工法は、N−n−ブチ
ルカルバミン酸3−ヨード−2−プロピニルエステルを
含有する溶液または乳化液とポリエステル繊維製品とを
共存、接触させた後周囲温度:200℃以下で処理する
ことを特徴とする。N−n−ブチルカルバミン酸3−ヨ
ード−2−プロピニルエステルを含有する溶液または乳
化液をポリエステル繊維製品に付着させた後周囲温度:
−10℃〜200℃で乾燥してもよいし、N−n−ブチ
ルカルバミン酸3−ヨード−2−プロピニルエステルを
含有する水性液を浴とし、浴温度:凍結温度以上200
℃以下にてポリエステル繊維製品を浸漬してもよい。前
記溶液又は乳化液におけるN−n−ブチルカルバミン酸
3−ヨード−2−プロピニルエステルの含有率は、0.
3〜1.5%であることが好ましい。
【0011】
【作用】本発明者等は、加工操作が容易で、紡糸織編後
の繊維製品にも適用することができる後加工法に着目
し、合成繊維製品に関してこの方法による抗菌防カビ能
の付与に関連して種々検討した。その結果、N−n−ブ
チルカルバミン酸3−ヨード−2−プロピニルエステル
(以下BCPと略記する)が合成繊維とよく親和し、加
工困難と言われていたポリエステル繊維に対しても親和
性を示すこと、及びBCPを含有する溶液または乳化剤
と合成繊維とを共存、接触させた後乾燥することによっ
て薬剤が繊維内に取り込まれて強固に固着し、温和な処
理条件でも十分な効果を発揮することのできる耐洗濯性
に優れた抗菌防カビ加工ポリエステル製品が得られるこ
とを見出し、本発明に到達したものである。
【0012】本発明の対象となる繊維製品としては、原
綿、糸、紐、織編物その他の加工品等全ての合成繊維製
品が包含される。ポリエステル繊維製品とは化学薬品を
原料として合成し、繊維化したポリエステルを素材とす
る繊維製品を広く包含する。
【0013】本発明で抗菌防カビ剤として用いるBCP
は、融点63℃の白色ないし黄色の結晶性粉末または粒
状固体で、微臭性である。またその毒性は低く、急性毒
性LD50は経口で1470mg/kg(ラット)、経皮
で2000mg/kg(ラット及びラビット)であり、
しかも皮膚刺激性は低い。
【0014】本発明で用いられるBCPの溶液は有機溶
剤に溶解して調製されるのが便利である。また乳化液は
有機溶剤、界面活性剤及び水を調合して均一液状とする
通常の調製法に準じて製造された乳液原液を水で希釈し
て調製される。
【0015】本発明で用いられる有機溶剤としては、B
CPを溶解し、汚染性がなく、毒性の少ないものであれ
ば使用できる。例えばメタノール、エタノール、プロパ
ノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレン
グリコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチル
ケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、
エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレング
リコールモノエチルエーテル、3−メチル−3−メトキ
シブタノール、ジオキサン等のエーテル類、エチレング
リコールエチルエーテルアセテート、3−メチル−3−
メトキシブチルアセテート等のエステル類、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセトアミド等の酸アミド類、ジ
メチルスルホキシド等が挙げられる。尚高温で処理する
場合は、沸点の高い溶剤を選ぶのが好ましい。
【0016】本発明のBCP乳液原液に使用される界面
活性剤としては、BCPを乳化、可溶化もしくは微細分
散し得るものであれば特に制限はないが、例えばアルキ
ル硫酸エステル塩、アルキル(アリール)スルホン酸
塩、ポリオキシエチレンアルキル(アリール)エーテル
硫酸エステル塩、ジアルキルスルホこはく酸塩、ナフタ
レンスルホン酸ホルマリン縮合物の塩等の陰イオン界面
活性剤、ポリオキシエチレンアルキル(アリール)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
エチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンポリオキ
シプロピレンブロックコポリマー、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
等の非イオン界面活性剤が非限定的に例示される。
【0017】尚、BCPは常温で固体であるので、有機
溶剤を用いて界面活性剤との均一溶液を調整して原液と
するのが便利であるが、有機溶剤を用いないでBCPと
界面活性剤と水とで均一液を調製することも可能であ
る。原液は更に水で希釈して使用するので可及的高濃度
に調製するのが好ましいが、通常BCP含有量が20〜
80重量%程度に調整すれば良い。この原液を水で希釈
した場合、希釈液は乳化、可溶化または微細分散化した
均一液となる。
【0018】本発明の加工方法は、BCPの有機溶剤溶
液または有機溶剤、界面活性剤等を含む水性液と合成繊
維製品とを共存、接触させた後周囲温度200℃以下で
処理することにより達成されるが、この加工処理の方法
は大別してパディング法と吸尽法とに分けられる。
【0019】パディング法は、被処理繊維製品に有効成
分を含む有機溶剤溶液または水性液を所定量噴霧、塗布
するか、または有効成分を含む有機溶剤または水溶液に
被処理繊維製品を浸漬した後所定付着率に絞り、次い
で、所定時間、所定雰囲気温度で乾燥して浸透、固着さ
せる方法である。この場合、水溶液中のBCPの濃度は
0.05〜100g/リットル、液付着率は40〜20
0%対繊維重量、処理温度は−10〜200℃、処理時
間は10秒〜乾燥するまでの範囲の条件で処理される。
この場合、加熱操作は熱風乾燥器(または加熱器)、加
熱板、加熱ローラーなどが用いられる。処理の際水分は
揮散するが、その過程において溶剤、界面活性剤と共に
溶融、溶解して有効成分の取り込みの目的は達成され
る。ここで処理温度範囲の下限は凍結や乾燥不良などに
よって取扱いができなくなる温度とし、乾燥可能の場合
は0℃以下でもよい。上限は有効成分の揮散損失および
繊維の耐熱性などによって制限される。処理時間は高温
では短時間でよく、低温では長時間を要するので適宜調
節すればよい。
【0020】吸尽法は、BCP、溶剤、界面活性剤を含
み均一に乳化、可溶化または微細分散化している水性剤
を浴として、被処理繊維製品を浸漬して有効成分を繊維
に吸着、浸透、固着させる方法である。この場合、水性
液中のBCPの使用量は、繊維重量に対して0.05〜
20.0%、繊維重量に対する水の比率(浴比)1:
(10〜40)、処理温度0〜200℃(但し、凍結す
る場合は、下限は凍結しない温度とする)、処理時間9
0分〜10秒(高温では短時間)の範囲から選ばれた条
件で処理される。
【0021】いずれの方法においてもBCPが繊維の重
量に対して0.01〜5.0重量%繊維内に取り込まれ
ることが必要である。取り込み量が少なすぎると抗菌防
カビ効果がなく、また多過ぎてもそれ以上抗菌防カビ効
果は向上せず、かえって繊維製品の特性を低下させる場
合があり、また経済的でないからである。
【0022】本発明の方法によって加工された合成繊維
製品の抗菌防カビ効果は長時間安定に持続し、優れた耐
洗濯性を示す。本発明方法で処理された合成繊維製品は
風合いの劣化、撥水性や塵埃吸着性の付与その他合成繊
維の持つ特性を損なう性質が発現することはない。また
繊維製品内に吸着されたBCPは極めて徐々に放出され
るので、該繊維製品の使用者が接触する有効成分の量は
極めて微量に抑制されており安全性は高い。
【0023】本発明の方法が従来の方法に比べて特に優
れた点は、極めて温和な処理条件でも顕著な効果を現す
ことである。即ち、従来合成繊維は汎用殺菌剤、特に防
カビ剤との親和性が乏しい為固定が困難で、130〜1
90℃程度の加熱処理によって繊維組織の間隔を拡張し
て薬剤を侵入させる方法が試みられ、それでも十分な耐
洗濯性は得られなかったものであるが、本発明の方法で
は塗布、風乾といった簡単な手段でも有効であることが
著しい差異であり、合成繊維製品、特にポリエステル繊
維製品の耐洗濯性抗菌防カビ加工が容易にできるように
なったものである。
【0024】本発明の抗菌防カビ加工を行うに際し、加
工後の繊維の表面にさらに周知の方法によって展着性合
成樹脂を被覆接着させて、耐洗濯性、耐候性、徐放性の
改善、調節、経時変化抑制等を図ることもできる。
【0025】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に制
約されるものではなく、前・後記の趣旨の範囲内で変更
実施することは全て本発明の技術的範囲に包含される。
なお実施例中「%」とあるのは特に断りがない限り「重
量%」を示す。 <試験方法>以下の各実施例においては下記の方法で試
験を行った。 供試原液: 原液1:N−n−ブチルカルバミン酸3−ヨード−2−
プロピニルエステル(BCP)30%、ポリオキシエチ
レンノニルフェニルエーテルとドデシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム塩の混合物20%および3−メチル−3
−メトキシブチルアセテート50%を混合均一化した。 原液2:BCP30%、ポリオキシエチレンジスチレン
化メチルフェニルエーテル30%、エチレングリコール
エチルエーテルアセテート40%を調合均一化した。 原液3:2,4,5,6−テトラクロルイソフタロニト
リル(以下TPNという)30%、ナフタレンスルホン
酸縮合物ナトリウム塩30%および水40%のスラリー
をボールミルで十分摩砕均一化したフロアブル剤。
【0026】原液4:パラオキシ安息香酸ブチルエステ
ル(以下OBABという)15%、ポリオキシエチレン
ジスチレン化メチルフェニルエーテル15%、ポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテルサルフェート10
%、エチレングリコールエチルエーテルアセテート20
%、および水40%を調合均一化した。 原液5:2−(4−チアゾリル)ベンゾイミダゾール
(以下TBZという)を30%、ポリオキシエチレンノ
ニルフェニルエーテル10%、および水60%を調合均
一化した。 原液6:p−クロロ−m−キシレノール(以下PCMX
という)15%、ポリオキシエチレンノニルフェニルエ
ーテルとドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩の混
合物20%およびエチレングリコールエチルエーテルア
セテート40%および水25%を調合均一化した。 洗濯:JIS L 0127−103の方法に準拠し
た。
【0027】抗菌性試験 供試菌:Staphylococcus aureus 試験法:繊維製品衛生加工協議会の菌数測定法により無
加工及び加工試料の生菌数を測定した。 評価方法:評価指数log(B/C)>2を有効とし
た。ただしB:無加工試料18時間培養後の生菌数、
C:加工試料18時間培養後の生菌数である。
【0028】カビ抵抗性試験 供試菌:Aspergillus niger,Pen
icillium citrinum,Cladosp
orium cladosporioides,Alt
ernaria altanata 試験法:JIS Z 2911 のカビ抵抗性試験法を
準用し、培地はJISポテトデキストロースアガー培地
(PDA培地)およびJIS無機培地を使用して、25
×25mmの供試布を貼り付けて培養した。培養は28
℃、7日〜14日間とした。 評価方法:1・・・供試布上に1/3以上発生 2・・・供試布上に1/3未満発生 3・・・供試布上に成育なし
【0029】実施例1 原液1を水で希釈してBCP0.3%、0.9%および
1.5%を含む水性液をつくった。また、原液4および
6を水で希釈して有効成分パラオキシ安息香酸ブチルエ
ステルまたはp−クロロ−m−キシレノールをそれぞれ
0.9%および1.5%含む水性液をつくった。この各
水性液の中にポリエステル布地を浸漬し60%対繊維重
量に絞った。この湿った布地を25℃で風乾して試験布
とした。この各試験布を洗濯10回行ったものについ
て、Staphylococcus aureusを供
試して抗菌性試験を行った。結果を表1に示す。表1か
ら明らかなように、本発明の試験布は有効成分0.18
%でも十分な耐洗濯性を示した。比較例の各有効成分で
は洗濯による溶脱が大きく、効力は低下した。
【0030】
【表1】
【0031】実施例2 乾燥条件を130℃、1分間にしたこと以外は実施例1
と同様の方法で、ポリエステル布地の試験布を作製し、
抗菌性試験を行った。結果を表2に示す。表2から明ら
かなように、本発明のBCP処理布は、優れた耐洗濯性
抗菌効力を示した。
【0032】
【表2】
【0033】実施例3 実施例1で作製した試験布を用いてカビ抵抗性試験を実
施した。またBCPのイソプロパノール溶液および原液
5をポリエステル布地に所定量付着させて風乾させたも
のについても実施した。 供試菌:Asp. nigerおよびClado. cladosporioides 結果を表3に示す。表3から明らかなように風乾した試
験布でも優れた耐洗濯性を示した。これはポリエステル
繊維の防カビ処理としては画期的なことである。従来優
れた防カビ剤とされているOBABやTBZでは、この
条件では耐洗濯性は得られなかった。
【0034】
【表3】
【0035】実施例4 原液1を水で希釈してBCP0.3%および0.9%を
含む水性液をつくった。この各水性液の中にポリエステ
ル布地を浸漬し60%対繊維重量に絞った。この湿った
布地を25℃で風乾したものと、70℃5分間加熱乾燥
したものとをそれぞれ試験布とした。また、原液5(有
効成分TBZ)についても上記と同様に処理して、比較
の試験布とした。この各試験布を洗濯10回行ったもの
について、JIS PDA培地およびJIS無機培地を
用いAsp.nigerおよびClado.clado
sporioidesを供試して、カビ抵抗性試験を行
った。結果を表4に示す。表4から明らかなように、B
CP処理布では70℃で加熱乾燥したものばかりではな
く、風乾した試験布でも優れた耐洗濯性を示した。しか
しTBZでは、この条件では耐洗濯性は得られなかっ
た。
【0036】
【表4】
【0037】実施例5 原液、3および5をそれぞれ水で希釈して有効成分
0.3%を含む水性液1、2および3をつくった。この
中にポリエステル布地を浸漬し60%対繊維重量に絞っ
た後、100℃で2分間、乾燥器内で加熱処理しそれぞ
れ試験布1、2および3とした。また試験布2および3
において、加熱処理条件を変更して170℃、1分間と
したものをそれぞれ試験布2’および3’とした。試験
布1、2、3、2’および3’の洗濯0回および10回
について、AspergillusnigerおよびP
enicillium citrinumの混合胞子懸
濁液を用いカビ抵抗性試験を行った。結果を表5に示
す。表5から明らかなように、本発明の方法でBCPを
0.18%対繊維重量付着させたポリエステル布は、1
00℃、2分間加熱するという極めて簡単な処理方法で
優れた耐洗濯性防カビ効果を示したが、防カビ効果が強
いと評価されているTPNおよびTBZでは、BCPと
同じ条件およびさらに繊維への取り込み効果を上げるた
めに加熱処理温度を上げた比較例2および4では、洗濯
により防カビ効力がなくなり、耐洗濯性に劣ることが分
かる。
【0038】
【表5】
【0039】実施例6 原液1を水で希釈して、BCP含有量それぞれ0.3お
よび0.9%の水性液を調製した。この中にポリエステ
ル布地を浸漬し60%対繊維重量に絞った後、乾燥器中
でそれぞれ100℃2分間、150℃1分間および18
0℃30秒間加熱処理した。この各処理布とそのものを
10回洗濯したものについてカビ抵抗性試験を実施し
た。結果を表6に示す。表6から明らかなように、有効
成分が0.18%対繊維重量付着した試験布でも十分な
耐洗濯性防カビ効果を示している。
【0040】
【表6】
【0041】実施例7 ポリエステル100%シャワーカーテン布地を供試し
た。布重量の1%の原液1をとり、布重量の20倍の水
で希釈して浴とし、その中に該布地を浸漬して、密閉耐
圧試験機中で130℃で30分間加熱処理をした後、布
を取り出して風乾し試験布とした。次に布重量の3およ
び6%の原液1を用い、他は上記と同条件で処理を行
い、それぞれ次の各試験布を調製した。同様に布重量の
1、3および6%の原液5をそれぞれ用いて他は上記と
同条件で処理を行い、比較例の各試験布を調製した。各
試験布を用いて、洗濯0および5回についてJIS P
DA培地を用いてカビ抵抗性試験を実施した。結果を表
7に示す。本発明のBCP加工をしたポリエステル布地
は良好な結果であった。TBZ加工布では吸尽法による
吸着が悪く、洗濯による効力低下も大きかった。
【0042】
【表7】
【0043】実施例8 原液1、原液4および原液6をそれぞれ水で希釈して各
有効成分0.3%、0.6%および0.9%を含む水性
液をつくった。この液にナイロン布地およびアクリル布
地を浸漬した後、繊維重量に対して60%に絞った。次
にそれぞれ20℃で乾燥したものを試験布とした。この
試験布を洗濯0および10回したものについて、A.n
igerおよびC.cladosporioidesを
供試してカビ抵抗性試験(JIS無機培地、28℃、7
日間)を実施した。結果を表8に示す。表8から明らか
なように、BCPはナイロン布地およびアクリル布地に
ついて、0.18%対繊維重量という少量で十分な効果
を表したが、PCMXおよびTBZはそれぞれ0.54
%および0.36%対繊維重量でも不良であった。
【0044】
【表8】
【0045】実施例9 ナイロン布地およびアクリル布地を使用し、試験布作成
の際の乾燥条件を100℃、2分間とした以外は実施例
8と全く同様にして、試験布を作成し、この試験布を洗
濯0および10回したものについて、A.nigerお
よびC.cladosporioidesを供試して実
施例8と同様にしてカビ抵抗性試験を実施した。結果は
表8に示す値と全く同じで、BCPは優れた耐洗濯性防
カビ効力を示した。
【0046】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、本
発明によれば、従来困難とされていた後加工による合成
繊維製品の耐洗濯性抗菌防カビ加工が容易にできた。ま
た特に困難とされていたポリエステル繊維製品の後加工
による耐洗濯性抗菌防カビ加工も簡便な工程で実用化さ
れた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山家 高子 大阪市西淀川区中島2丁目6番11号 大 阪化成株式会社 本社工場内 (56)参考文献 特開 平2−164803(JP,A) 特開 平4−82962(JP,A) 特開 平2−191204(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D06M 13/00 - 13/535 A01N 47/12

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 N−n−ブチルカルバミン酸3−ヨード
    −2−プロピニルエステルを含有する溶液または乳化液
    とポリエステル繊維製品とを共存、接触させた後周囲温
    度:200℃以下で処理することを特徴とするポリエス
    テル繊維製品の抗菌防カビ加工法。
  2. 【請求項2】 N−n−ブチルカルバミン酸3−ヨード
    −2−プロピニルエステルを含有する溶液または乳化液
    ポリエステル繊維製品に付着させた後周囲温度:−1
    0℃〜200℃で乾燥するものである請求項1に記載の
    ポリエステル繊維製品の抗菌防カビ加工法。
  3. 【請求項3】 N−n−ブチルカルバミン酸3−ヨード
    −2−プロピニルエステルを含有する水性液を浴とし、
    浴温度:凍結温度以上200℃以下にてポリエステル繊
    維製品を浸漬するものである請求項1に記載のポリエス
    テル繊維製品の抗菌防カビ加工法。
  4. 【請求項4】 前記溶液又は乳化液におけるN−n−ブ
    チルカルバミン酸3−ヨード−2−プロピニルエステル
    の含有率は、0.3〜1.5%である請求項1〜3のい
    ずれかに記載のポリエステル繊維製品の抗菌防カビ加工
    法。
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