JP3484520B2

JP3484520B2 - 抗菌性繊維製品及びその製造法

Info

Publication number: JP3484520B2
Application number: JP16342594A
Authority: JP
Inventors: 敏男小澤; 勉塩谷
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1994-06-10
Filing date: 1994-06-10
Publication date: 2004-01-06
Anticipated expiration: 2019-01-06
Also published as: JPH083873A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人体、生物に障害を与
えることなく、繊維製品に耐久性のある抗菌性、保湿
性、紫外線遮断性等の多機能を付与するものである。

【０００２】

【従来の技術】繊維製品、殊にポリエステル繊維のよう
な合成繊維を主体とする繊維製品に、人体には安全で、
しかも耐久性のある抗菌性を付与することは決して容易
なことではなく、古くから殺菌剤、抗菌剤が繊維処理剤
として用いられているにもかかわらず満足な結果をもた
らすものは得られていない。

【０００３】特に最近ではＭＲＳＡのような耐性菌の出
現により、抗生物質が抗菌性万能とはいえなくなり、こ
のような耐性菌への配慮も必要となっている。

【０００４】更に、ジフェニルエーテル系の抗菌剤のよ
うに加工繊維の焼却時に、発がん物質のダイオキシンが
生成する事例が報告されるなど、環境への配慮も必要と
なっている。

【０００５】耐性菌に対しても強い抗菌性を示し、かつ
発がん物質の生成もない抗菌剤として、ゼオライトの
銀、銅もしくは亜鉛のイオン交換体等の無機化合物が試
みられているが、耐洗濯性に乏しいのが欠点である。

【０００６】周期表第Ｉｂ族、第ＩＩａ族、第ＩＩｂ
族、第ＩＩＩｂ族または第ＩＶｂ族金属の水溶性塩は、
殺菌剤として知られている。例えば銀、銅、亜鉛等の水
溶性塩は人畜に対して障害の少ない殺菌剤として古く知
られているが、これを繊維製品に適用した場合、耐洗濯
性が乏しいのが難点である。

【０００７】一方、キトサン有機酸塩は、繊維製品の処
理剤として知られ、若干の抗菌性を有することも知られ
ているが、これのみで充分な抗菌性を得ることはできな
い。

【０００８】また特開平４−１９３２７５号には、無機
あるいは有機の粉末状物にキトサンを固定化し、その後
に原子番号１２〜１３、２０〜３０、３８〜５１、５７
〜８３及び８８〜８９の金属元素からなる群より選ばれ
た一種又は二種以上の金属元素を固定化させて粉末状消
臭材料を得る技術が記載されている。

【０００９】上記先行技術では、処理手段は、本発明と
似ているが、殺菌性の付与について、なんらの示唆もな
されていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した従
来の抗菌性繊維製品の欠点を改良して、耐洗濯性が優れ
た人体、生物等に障害のない抗菌性繊維製品を得るもの
であり、合わせて耐久性のある保湿性、吸水性、ｐＨバ
ランス性、紫外線遮断性等を付与することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、天然、再生も
しくは合成繊維からなる繊維製品であって、周期表第Ｉ
ｂ族、第ＩＩａ族、第ＩＩｂ族、第ＩＩＩｂ族及び／ま
たは第ＩＶｂ族金属の有機酸水溶性塩とキトサン有機酸
水溶性塩を必須成分とする混合物もしくは複合体が、該
繊維製品に対してキトサン含有率として０．０１〜７重
量％、金属塩の金属含有率として０．０２〜３重量％含
有されていることを特徴とする。ここに複合体とは、
塩、錯塩を形成したり、物理的に結合されたものを意味
する。

【００１２】本発明と前記特開平４−１９３２７５号と
を比較すれば分かるように、偶々共通の金属はあるもの
の、効果は一致せず、被処理物に含有させるキトサン及
び金属塩の量も異なっている。

【００１３】例えば、鉄は悪臭ガス吸収能は優れている
が、殺菌性は乏しい。また本発明では、繊維製品に含有
されるキトサン含有率は０．０１〜７重量％、金属換算
金属化合物含有率は０．０２〜３重量％であるのに対
し、前記先行技術では、該技術の実施例によれば、キト
サン含有率で９．１〜１５．１重量％、金属化合物の金
属換算含有率で３．６〜５．３重量％となっていて、本
発明においては付着量が低いところにあることが分か
る。また、キトサン有機酸塩は、抗菌性を示すことは知
られているが、これのみでは充分な抗菌性は得られな
い。特にアルカリ性条件下では酸が脱離し、抗菌性の基
となるアミノ基の４級化塩が消失して、抗菌性を喪失す
る欠点がある。しかし、本発明のようにキトサンが金属
と複合体を形成して被処理体表層に皮膜を形成すると、
抗菌性は消滅しない。

【００１４】本発明に使用する天然、再生もしくは合成
繊維としては、綿、麻、羊毛等の天然繊維、レイヨン等
の再生繊維、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロ
ニトリル等の合成繊維等が挙げられ、単独もしくは複合
して繊維、糸、織物、編物、不織布、紙等の状態で使用
される。

【００１５】本発明に使用される周期表第Ｉｂ族、第Ｉ
Ｉａ族、第ＩＩｂ族、第ＩＩＩｂ族または第ＩＶｂ族金
属の水溶性塩としては、第Ｉｂ族の銅、銀、第ＩＩａ族
のマグネシウム、カルシウム、第ＩＩｂ族の亜鉛、第Ｉ
ＩＩｂ族のアルミニウム、第ＩＶｂ族の錫の有機酸水溶
性塩が好ましいものとして挙げられる。

【００１６】これらの塩類は中性もしくは中性に近いこ
と、酸化性もしくは還元性が少ないこと、着色が少ない
ものが好ましい。その理由は繊維製品の着色、変色また
は劣化を防ぐために重要だからである。またキトサンと
結合して錯塩を形成しやすい金属塩が好ましい。これに
よって金属塩を繊維製品に強固に接着させることができ
る。

【００１７】これらの条件を充たす有機酸塩類として
は、酢酸、修酸、乳酸、酒石酸、りんご酸等が挙げられ
る。

【００１８】特に好ましい水溶性塩としては、金属とし
て銅、銀、亜鉛、酸として酢酸、修酸、乳酸から選択さ
れた水溶性塩を挙げることができる。

【００１９】上記金属の水溶性塩の繊維製品に対する付
着量は、金属換算含有率で０．０２〜３重量％、好まし
くは０．１〜２重量％である。金属塩の量が多すぎると
着色、変色、劣化等の障害が多いのみでなく、金属塩の
脱落も多く、脱落金属塩による弊害も起こる。

【００２０】本発明に使用するキトサンは蟹等の甲殻類
や「きのこ」等から得られるキチンを高濃度のアルカリ
で処理して脱アセチル化して得られる遊離アミノ基を有
するものであり、脱アセチル化度は３０％以上が好まし
い。

【００２１】また上記キトサンは、有機酸塩として使用
されるが、該有機酸としては、酢酸、修酸、乳酸、蟻
酸、りんご酸等が例示される。特に好ましい酸は、酢
酸、修酸、乳酸である。

【００２２】キトサンの繊維製品への付着量は、０．０
１〜７重量％であって、０．１〜５重量％が好ましい。
付着量が大きすぎると繊維が黄変したり、風合が硬化す
る障害が生ずる。従って上記金属塩とキトサンとの混合
物もしくは複合体の繊維に対する含有量は０．０３〜８
重量％であることが好ましい。

【００２３】上記金属塩とキトサンは、少なくとも一部
が複合体を形成して被処理繊維上に耐洗濯性の優れた皮
膜を形成し、特にキトサン塩は繊維に対して親和性が強
いために耐洗濯性の優れた抗菌性繊維を得ることができ
る。

【００２４】上記繊維製品に上記金属塩とキトサン塩と
を付与する手段としては、常法に従って上記両薬剤の水
溶液もしくは水分散液をパッディング法、浸漬法等の手
段を用いて施せばよい。ただし、この際、キトサン塩濃
度は２０％以下で、ｐＨは３〜６の範囲にあることが好
ましい。これは上記金属塩とキトサン塩とが複合体を作
って、耐久性が発現する条件である。

【００２５】更に、該複合体が繊維製品上で形成される
ことが、耐久性の点で最も好ましいことであり、そのた
めに上記金属塩とキトサン塩とを別々に繊維製品に付与
して（順序は問わない）、該製品上で複合体を形成する
のが好ましい。

【００２６】なお、この処理とともに染料、蛍光漂白
剤、帯電防止剤、柔軟剤、風合調節剤等を適宜添加して
もさしつかえない。

【００２７】次に実施例について、本発明を更に詳細に
説明する。なお、実施例中、抗菌性、吸水性、保湿性、
紫外線遮断性等の試験は次の方法で行った。

【００２８】抗菌性：シェークフラスコ法で試験菌（黄
色ブドウ状球菌）１〜２×１０^４／ｍｌの懸濁液を調整
したのち、生菌数を測定する。次に０．７５ｇの試験片
を加えて２５℃、３２０ｒｐｍで１時間振盪したのち、
再度生菌数を測定して次式により滅菌率を求めた。

【００２９】保湿性：試験片を２０℃、６５％ＲＨの雰
囲気で４８時間放置した後の水分率（１）及び２０℃、
９５％ＲＨの雰囲気で６０分間放置した後の水分率
（２）によって示した。

【００３０】紫外線遮断性：分光光度計１５０−２０
（日立製作所製）を使用し、３１０μｍと３６５μｍの
紫外線透過率（％）を測定した。

【００３１】滅菌率、保湿性、紫外線遮断性の耐洗濯
性：各々ＪＩＳＬ０２１７−１０３号の方法によっ
て洗濯を３０回繰返したのちの滅菌率、保湿性及び紫外
線遮断性で示した。

【００３２】キトサン塩の耐洗濯性：キトサン塩のアミ
ノ基と酸性側で反応する酸性染料（カヤノールフロキシ
ンＮＫ保土谷化学社製）の１重量％水溶液の１：２０
の浴比の染浴で１００℃、１０分間染色し、呈色濃度に
よって判定する。即ち洗濯前の呈色濃度を５として、グ
レースケールの５段階法で比色し、濃度が濃い程、耐洗
濯性が良好と判定する。

【００３３】実施例１下記３種の試験布を、常法に従い、各々精練、過酸化水
素漂白したものを、次の処方の溶液によってパッディン
グ（絞り率１００％）し、１００℃で２分間乾燥し、１
２０℃で２分間熱処理した。

【００３４】試験布（１）３０番手の綿糸使い天竺組織編布（試験布
（１））（２）ポリエステル、綿混紡（混紡率６０：４０）３
０番手糸使い天竺丸編布（試験布（２））（３）ポリエステル１００％３０番手糸使い天竺丸
編布（試験布（３））

【００３５】処方キトサン酢酸塩※ ０．５重量％酢酸亜鉛０．３重量％ ※ 脱アセチル化度８０％のキトサンの酢酸（４８％）１：１溶液

【００３６】なお、比較例１として試験布（２）を用
い、キトサン酢酸塩０．５重量％のみの処方、及び比較
例２として酢酸亜鉛０．３重量％のみの処方によって実
施例１と同様に処理を行った。

【００３７】得られた処理布について、抗菌性、耐洗濯
性、保湿性、紫外線遮断性を測定した。その結果は、表
１及び表２のとおりである。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】また試験布をｐＨが４，５，８，１１の液
に各々に浸して、浴から取出し、３０分後の試料布のｐ
Ｈを測ったが、ｐＨは７付近でｐＨバランスが良好であ
ることが分かった。

【００４１】実施例２下記３種の試験布を、常法に従って各々精練、過酸化水
素漂白したものを、次の処方の溶液によって、パッディ
ング（絞り率１００％）し、１００℃で２分間乾燥し、
１２０℃で２分間熱処理した。

【００４２】試験布（１）３０番手の綿糸使い天竺組織編布（試験布
（４））（２）ポリエステル長繊維、綿繊維複合糸使い天竺丸
編布（試験布（５））（３）ポリエステル１００％３０番手紡績糸使い天竺
丸編布（試験布（６））

【００４３】処方第１パッド浴酢酸カルシウム１．０重量％第２パッド浴キトサン酢酸塩※ ０．５重量％ ※ 脱アセチル化度３０％のキトサンの酢酸（４８％）１：１溶液

【００４４】更に試験布（５）を用い、酢酸カルシウム
１．０重量％とキトサン酢酸塩０．５重量％とを含む浴
で１浴パッディング処理をした例についても行った。

【００４５】得られた処理布について抗菌性、耐洗濯
性、保湿性、紫外線遮断性を測定した結果は表３、表４
のとおりである。

【００４６】

【表３】

【００４７】

【表４】

【００４８】表３、表４の結果から明らかなように、抗
菌性、保湿性、紫外線遮断性のいずれにおいても優れた
耐久性が見られた。また一浴処理よりも二浴処理の方
が、耐久性がやや大きいことが分かる。

【００４９】実施例３下記３種の試験布を、常法に従い、各々精練、過酸化水
素漂白したものを、次の処方の溶液によってパッディン
グ（絞り率１００％）し、１００℃で２分間乾燥し、１
２０℃で２分間熱処理した。

【００５０】試験布（７）３０番手の綿糸使い天竺組織編布（８）ポリエステル、綿混紡（混紡率６０：４０）３
０番手糸使い天竺丸編布（９）ポリエステル１００％３０番手糸使い天竺丸
編布

【００５１】処方キトサン酢酸塩※ ０．５重量％酢酸アルミニウム１．０重量％ ※ 脱アセチル化度５０％のキトサンの酢酸（４８％）１：１溶液

【００５２】なお、比較例３として試験布（８）を用
い、キトサン酢酸塩０．５重量％のみの処方、及び比較
例４として酢酸アルミニウム１．０重量％のみの処方に
よって実施例１と同様に処理を行った。

【００５３】得られた処理布について、抗菌性、耐洗濯
性を測定した。その結果は、表５のとおりであり、優れ
た耐洗濯性を示すことが分かる。

【００５４】

【表５】

【００５５】実施例４下記３種の試験布を、常法に従い、各々精練、過酸化水
素漂白したものを、次の処方の溶液によってパッディン
グ（絞り率１００％）し、１００℃で２分間乾燥し、１
２０℃で２分間熱処理した。

【００５６】試験布（１０）３０番手の綿糸使い天竺組織編布（１１）ポリエステル、綿混紡（混紡率６０：４０）
３０番手糸使い天竺丸編布（１２）ポリエステル１００％短繊維不織布

【００５７】処方キトサン酢酸塩※ ０．５重量％酢酸マグネシウム０．３重量％ ※ 脱アセチル化度５０％のキトサンの酢酸（４８％）１：１溶液

【００５８】なお、比較例５として試験布（８）を用
い、キトサン酢酸塩０．５重量％のみの処方、及び比較
例６として酢酸マグネシウム１．０重量％のみの処方に
よって実施例１と同様に処理を行った。

【００５９】得られた処理布について、抗菌性、耐洗濯
性を測定した。その結果は、表６のとおりである。

【００６０】

【表６】

【００６１】実施例５下記３種の試験布を、常法に従い、各々精練、過酸化水
素漂白したものを、次の処方の溶液によってパッディン
グ（絞り率１００％）し、１００℃で２分間乾燥し、１
２０℃で２分間熱処理した。

【００６２】試験布（１３）３０番手の綿糸使い天竺組織編布（１４）ポリエステル、綿混紡（混紡率６０：４０）
３０番手糸使い天竺丸編布（１５）ポリエステル１００％長繊維スパンボンド
不織布

【００６３】処方キトサン酢酸塩※ ０．５重量％酢酸第２銅水和物０．７重量％ ※ 脱アセチル化度５０％のキトサンの酢酸（４８％）１：１溶液

【００６４】なお、比較例７として試験布（８）を用
い、キトサン酢酸塩０．５重量％のみの処方、及び比較
例８として酢酸第２銅水和物１．０重量％のみの処方に
よって実施例１と同様に処理を行った。

【００６５】得られた処理布について、抗菌性、耐洗濯
性を測定した。その結果は、表７のとおりであり、耐洗
濯性が優れていることが分かる。

【００６６】

【表７】

【００６７】実施例６下記３種の試料ソックスを常法に従い、各々精練、洗浄
し、次の処方の溶液によって浸漬処理後、遠心脱水（絞
り率８５％）し、５分間水洗後、１２０℃で１０分間乾
燥し、次いで０．５気圧で４５秒間飽和蒸気による密閉
釜による蒸熱、型セットを行った。得られた試料ソック
スについて各種テストをした。

【００６８】各種テストの方法は次のとおりである。抗かび性テスト法：ＳＥＫ法（繊維製品衛生加工協議会
法）の菌数測定法に準拠する方法で、試験菌として黒か
び菌（アスペルギルスニガーＦＥＲＭ−Ｓ−１）を用
い、菌数５〜３０×１０^５個／ｍｌとなるように調整す
る。一方、０．２ｇの試験布片を採取し、これを湿熱滅
菌したのち、上記試験菌懸濁液０．２ｍｌを接種して３
５〜３７℃で１８時間静置培養する。その後、各々の生
菌数を測定して、次の式により増減値差を計算する。

【００６９】試験布（１６）３０番手の綿糸使い紳士ソックス（１７）ウール６５％、ポリエステル２０％、ナイロ
ン１５％の混紡糸（３０番手）使い紳士ソックス（１８）アクリル６０％、ナイロン４０％の混紡糸
（３０番手）使い紳士ソックス

【００７０】処方キトサン乳酸塩液※ ０．５重量％酢酸銀１．０重量％ ※ 脱アセチル化度８６％のキトサンと乳酸（５０％）１：１水溶液

【００７１】なお、比較例９として、試験布（１６）の
ソックスを用い、キトサン乳酸塩０．５重量％のみの処
方、及び比較例１０として酢酸銀１．０重量％のみによ
る処方によって、実施例６と同様に処理を行った。

【００７２】得られた処理布について抗かび性、耐洗濯
性を測定した結果は表８のとおりであり、抗かび性、耐
洗濯性が優れていることが分かる。

【００７３】

【表８】

【００７４】

【発明の効果】実施例で示したように、本発明の製品
は、耐洗濯性が優れた抗菌性を示し、紫外線遮断性、保
湿性も優れている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−193275（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−162083（ＪＰ，Ａ) 特開平２−160972（ＪＰ，Ａ) 特開平４−257301（ＪＰ，Ａ) 国際公開94／012034（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06M 11/00 - 15/72

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】天然、再生もしくは合成繊維からなる繊
維製品であって、周期表第Ｉｂ族、第ＩＩａ族、第ＩＩ
ｂ族、第ＩＩＩｂ族及び／または第ＩＶｂ族金属の有機
酸水溶性塩とキトサン有機酸塩を必須成分とする混合物
もしくは複合体が、該繊維製品に対してキトサン含有率
として０．０１〜７重量％、有機酸水溶性金属塩の金属
換算含有率として０．０２〜３重量％含有されているこ
とを特徴とする抗菌性繊維製品。
【請求項２】キトサンが、脱アセチル化度が３０％以
上のキチンである請求項１記載の抗菌性繊維製品。
【請求項３】周期表第Ｉｂ族の金属が銅もしくは銀、
第ＩＩａ族の金属がマグネシウムもしくはカルシウム、
第ＩＩｂ族の金属が亜鉛、第ＩＩＩｂ族の金属がアルミ
ニウム、第ＩＶｂ族の金属が錫である請求項１記載の抗
菌性繊維製品。
【請求項４】金属が銅、銀及び亜鉛から選択された１
種もしくは２種以上である請求項１もしくは請求項３記
載の抗菌性繊維製品。
【請求項５】天然、再生もしくは合成繊維からなる繊
維製品に、周期表第Ｉｂ族、第ＩＩａ族、第ＩＩｂ族、
第ＩＩＩｂ族及び／または第ＩＶｂ族金属の有機酸水溶
性塩とキトサン有機酸塩を必須成分とする混合物もしく
は複合体を、該繊維製品に対してキトサン含有率として
０．０１〜７重量％、有機酸水溶性金属塩の金属換算含
有率として０．０２〜３重量％となるように付与し、熱
処理することを特徴とする抗菌性繊維製品の製造法。