JP3696370B2 - 抗菌・防ダニ性合成繊維 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抗菌・防ダニ性合成繊維に関し、さらに詳しくは、抗菌防臭効果と防ダニ効果との耐久性が共に優れ、他繊維、特に羊毛と混用しても良好な効果を発揮することができる合成繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、病院やサニタリー分野での病原菌感染防止を目的とした、カーペット、マット、シーツ、カーテン、布団、寝具類への抗菌性能付与、あるいは防臭効果を目的とした、靴下、タイツ類への抗菌性付与などの要望が高まってきている。
とりわけＭＲＳＡ( メチリシン耐性黄色ブドウ状球菌）による院内感染や病原性大腸菌Ｏ−１５７による食中毒などは近年社会問題化しており、さらには近年の消費者の清潔志向に伴いあらゆる製品への抗菌性付与が検討され、抗菌効果のニーズは高まる一方である。
【０００３】
さらに、近年アレルギー性疾患のアトピー性皮膚炎や小児喘息などの流行に伴い、そのアレルゲンであるダニの駆除にも注目が集まってきている。
【０００４】
かかる要求に対して、繊維に抗菌性を付与する方法としては、繊維の製糸段階で繊維内部に抗菌剤を練り込む方法、繊維表面に抗菌剤を含有する処理剤を付着させる方法等が提案され、該抗菌剤としては、抗菌性金属イオンを出し得る金属化合物、ゼオライト等の微粒子に抗菌性金属イオン等を担持させたもの、第４級アンモニウム塩系化合物等（特開平４−２２８６０８号公報、特開平３−８４０６６号公報、特開平３−２０５４３６号公報、特開平４−１９４０７４号公報、特開平４−２５５７６７号公報）が開示されており、なかでも抗菌性に優れ且つ安全性、取扱い性及び経済性にも優れていることから、第４級アンモニウム塩系抗菌剤が多用されている。
【０００５】
一方、防ダニ性を付与する方法としては、繊維表面に防ダニ剤を含有する処理剤を付着させる方法等が提案され、該防ダニ剤としては、ピレスロイド系、有機塩素系、有機燐系、カルバメート系、カルボン酸エステル系、ジフェニルエーテル系、フタルイミド系、チオシアネート系等（実公平５−３２５６０号公報、特開平５−３０２２６９号公報、特開平８−１３４７２０号公報）等の防ダニ剤が開示されている。
【０００６】
しかしながら、従来提案されている上記各剤には、抗菌効果と防ダニ効果とを合わせ持つものがなかったため、近年要求の高まっている、例えば抗菌性と防ダニ性のような複合機能を繊維に付与するためには、夫々単独の性能を有する２種類の剤を併用せざるを得ず、このため、組合わせや付着量、付与方法などに制約を受けるだけでなく、使用する剤の耐熱性も乏しいために熱処理が必要な用途、例えば硬綿用途には展開し難いという問題があった。
【０００７】
さらに、これらの抗菌・防ダニ性繊維は、通常の繊維と比較すると高価であること、また消費者に根強い天然繊維志向があることなどの理由から、綿、羊毛、あるいは通常の合成繊維などと混綿して使用される場合が多いが、前記抗菌剤の抗菌効果は菌体細胞膜へのカチオン成分の攻撃により発現されているため、併用する繊維に強いアニオン成分が存在すると該カチオン成分がイオン結合により強固に結合されて抗菌性能が阻害されてしまうという問題があった。とりわけ他の繊維と混綿される詰綿用途の場合、他繊維表面に付着している各種処理剤（柔軟剤、防縮剤、蛍光増白剤など）には上記アニオン成分が含まれている場合が多く、さらには羊毛は繊維自体にカチオン成分を失活させやすい成分（イオウ系化合物）が多く含まれているので、上記のような現象が顕著に現れてくるという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術を背景に鑑みなされたもので、その目的は、抗菌防臭効果及び防ダニ効果に優れ、他の天然繊維や合成繊維と混綿してもこれらの効果の低下が極めて少なく、さらに耐熱性も良好で、特に詰綿用として好適な抗菌・防ダニ性合成繊維を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、特定の第４級アンモニウム塩化合物が耐熱性に優れた抗菌防臭効果と防ダニ効果とを併せ持つこと、そしてこの第４級アンモニウム塩化合物はカチオン系活性剤が共存する状態で繊維表面に付着せしめた時、他繊維と混綿しても他繊維に起因する抗菌・防ダニ効果の失活が抑制されることを知見し、さらに検討を重ねた結果本発明に到達したものである。
【００１０】
すなわち、本発明の目的は、「下記一般式で表される第４級アンモニウム塩化合物とカチオン系活性剤とを重量比５０／５０〜９５／５で含有する処理剤が、繊維表面に、繊維重量を基準として０．１〜１．５重量％付着していることを特徴とする抗菌・防ダニ性合成繊維。」により達成される。
［Ｒ¹ Ｒ² Ｎ（Ｍｅ）₂ ］Ｘ
但し、式中Ｒ¹ は炭素数５〜１６のアルキル基、Ｒ² は炭素数５〜１６のアルキル基又はベンジル基、Ｘは対アニオンを表す。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明で使用される第４級アンモニウム塩化合物は、上記一般式で表される化合物であることが大切であり、式中Ｒ¹ は炭素数５〜１６好ましくは炭素数８〜１６のアルキル基を表し、Ｒ² は炭素数５〜１６のアルキル基又はベンジル基好ましくは炭素数８〜１６のアルキル基を表し、またＸは対アニオン、好ましくはハロゲンイオン、特に好ましくは塩素イオンを表す。かかる第４級アンモニウム塩化合物は、従来提案されている第４級アンモニウム塩化合物とは異なって、耐熱性に優れた抗菌防臭効果と防ダニ効果とを併有しているので、従来の抗菌剤と防ダニ剤とを組合わせることによるインターラクション等の不都合を回避でき、付着量や付与方法等における制約も減少する。
【００１２】
かかる第４級アンモニウム塩化合物としては、ジドデシルジメチルアンモニウムクロライド、ベンジルオクチルジメチルアンモニウムクロライド、オクチルセチルジメチルアンモニウムクロライド、ジドデシジメチルブロマイドなどを例示することができ、これらは単独で使用しても２種以上を併用してもよい。
【００１３】
本発明においては、上記の第４級アンモニウム塩化合物に加えてカチオン系活性剤を併用することが、安定した抗菌・防ダニ効果を発現させるために肝要である。かかるカチオン系活性剤としては、従来公知のもの、例えば脂肪族アミン系、脂肪族第４級アンモニウム塩系、ベンザルコニウム系、イミダゾリウム系、ピリジニウム塩系、アミンオキシド系、アミノエーテル系等いずれをも使用できる。さらには、スルホベタイン系、カルボキシベタイン系、アミノカルボン酸系、イミダゾリニウムベタイン系、レシチン系等の両性化合物も使用できる。なかでも、第４級アンモニウム塩化合物の性能維持及び相溶性の観点からイミダゾリウム系活性剤が好ましい。
【００１４】
上記カチオン系活性剤と前記の第４級アンモニウム塩化合物との処理剤中における混合比率（重量比：第４級アンモニウム塩化合物／カチオン系活性剤）は５０／５０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９０／１０とする必要がある。第４級アンモニウム塩化合物の混合比率が５０／５０（５０重量％）未満の場合には、抗菌・防ダニ効果が不十分となり本発明の目的を達成することができなくなる。一方カチオン系活性剤の混合比率が５／９５（５重量％）未満である場合には、第４級アンモニウム塩化合物の抗菌・防ダニ効果が失活しやすくなり、安定した抗菌・防ダニ効果が得られなくなるので好ましくない。
【００１５】
本発明で用いる処理剤は、上述の第４級アンモニウム塩化合物とカチオン系活性剤とを含有していれば、本発明の目的を阻害しない範囲内で他の成分、例えばノニオン系活性剤、平滑剤、帯電防止剤等任意の配合剤を添加してもよい。
【００１６】
かかる処理剤を合成繊維に付与するには、従来公知の任意の方法を採用することができ、その時期も繊維形成後であれば任意である。なかでも、製糸・製綿工程で付与する方法が、短繊維となした後に付与する方法と比べると均一付与が可能であり工程も簡略化されるので好ましい。特に延伸工程以降、熱処理前の段階で付与するのが好ましい。通常は、処理剤をエマルジョン、好ましくは１〜２０重量％のエマルジョンとなし、延伸後の繊維に浸漬法、オイルングローラー法、スプレー法等によって付与される。
【００１７】
繊維表面への付着量（第４級アンモニウム塩化合物とカチオン系活性剤の合計量）は、０．１〜１．５重量％、好ましくは０．５〜１．０重量％の範囲とする必要がある。付与量が０．１重量％未満の場合には抗菌・防ダニ効果が不十分となるだけでなく、製糸・製綿工程でローラーへの繊維巻付き等のトラブルが発生しやすくなるので好ましくない。一方１．５重量％を越える場合には、抗菌・防ダニ効果が飽和してそれ以上の効果が得られないだけでなく、スカムが発生しやすくなり、また短繊維として使用する際にカード通過性が低下する等の問題が発生するので好ましくない。
【００１８】
次に本発明が対象とする合成繊維は、紡糸・延伸が可能な繊維形成性ポリマーからなるものであれば特に限定する必要はなく、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維等の溶融紡糸してなる繊維、アセテート繊維、アクリル繊維、アラミド繊維等の乾式もしくは湿式紡糸してなる繊維のいずれであってもよいが、例えば布団綿等の詰綿用として使用する場合には、通気性、保温性、嵩高性といった観点から特にポリエステル繊維が好ましい。
【００１９】
また本発明の合成繊維には、用途に応じて捲縮を付与してもよく、特に布団綿等の詰綿として使用する場合には、その捲縮形態は、機械捲縮による形態よりも繊維横断面内の収縮性差により形成されるコイル状若しくはオメガ状の立体捲縮形態の方が、嵩性能（嵩高性、嵩回復性）が良好なので好ましい。
【００２０】
さらに単繊維繊度も、用途に応じて適宜設定すればよく、例えば詰綿用として用いる場合には２〜１８デニールの範囲が適当である。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例中の抗菌性能評価及び防ダニ性能評価は、以下の方法にしたがって測定した。
【００２２】
＜抗菌性能＞
抗菌防臭加工製品の加工評価試験マニュアルにある「シェークフラスコ」法により測定した。試験菌としては黄色ブドウ状球菌を使用し、抗菌性能は減菌率で表示した。
なお、洗濯後の試料について抗菌性能を測定する際には、洗濯は下記方法にしたがい、また、熱処理後の抗菌性能を測定する際には、洗濯無しで１８０℃熱風乾燥機中１０分間熱処理した。
【００２３】
洗濯条件
家庭用電気洗濯機を用い、中性洗剤ニュービーズ（商品名、花王株式会社製）２ｇ／リットルを含有する４０℃の水溶液中で５分間洗濯した後、流水洗いを２分間行い、脱水し、さらに流水洗いを２分間行い、脱水し、乾燥した。繰り返し洗濯は、上記操作を繰り返し行うことにより実施し、その回数ｎをＬｎで表示した。
【００２４】
＜防ダニ性能＞
試ダニとしてヤケヒョウヒダニを使用し、ガラス管の一方に誘引用粉末飼料（０．０１ｇ）を均一に付着させた粘着テープをはりつけ、この端から約０．５ｃｍの厚みに検査用の未加工綿（０．０２５ｇ）を入れ、さらに０．４ｇの検体を２ｃｍの厚みにつめこんだ。供試ダニをガラス管のもう一方の端から約４ｃｍまでの間に入れ、高密度繊維で口をふさぎ全暗条件下で静置し、２日後にダニ飼育培地に誘引された生存ダニ数（粘着テープと誘引用粉末飼料、検査用未加工綿の部分）を数えた。なお、検体はあらかじめ７０℃、１０分間加熱して減ダニ処理をした。
ダニ忌避率（％）＝（無処理区の生ダニ数−処理区の生ダニ数）／無処理区の生ダニ数×１００
【００２５】
［実施例１］
固有粘度が０．６４のポリエチレンテレフタレートを、孔径０．３ｍｍ、孔数３４８ホールを有する紡糸口金から、紡糸温度３００℃、吐出量５６０ｇ／分で溶融押出し、引取り速度１０５０ｍ／分で紡糸した異方冷却糸を、７０℃の温水中で２．９倍に延伸した後、オイルバスにて第４級アンモニウム塩化合物（ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド）とイミダゾリウム系活性剤（オレイルイミダゾリウムエトサルフェート）とを重量比で８０／２０の割合で混合した処理液の浴へ浸漬処理し、全付着量が０．８重量％となるようにクリンパーで絞り、６４ｍｍの長さにカットして熱処理を施し、単繊維繊度が６デニールのポリエステル短繊維を得た。
【００２６】
得られた短繊維を１００％使い（Ｔ１００）、通常ポリエステル短繊維との５０％混合綿（Ｔ／Ｔ）、及びウール繊維との５０％混合綿（Ｔ／Ｗ）の３水準についてそれぞれ抗菌性能と防ダニ性能の評価を実施した。
【００２７】
［比較例１、２］
また比較として、銀系抗菌剤ノバロン（東亜合成製）をポリエステル中に０．５重量％練混んだ単繊維繊度が６デニールの抗菌防臭性繊維（比較例１）及びフタルイミド系防ダニ剤を０．１２重量％付着させた単繊維繊度が６デニールの防ダニ性繊維（比較例２）について、同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】

【００２９】
［実施例２］
実施例１において、第４級アンモニウム塩化合物（ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド）とイミダゾリウム系活性剤（オレイルイミダゾリウムエトサルフェート）との混合割合、及び処理剤付着量を表２に記載のとおり変更する以外は実施例１と同様にした。結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】

【００３１】
【発明の効果】
以上に詳述した本発明の合成繊維は、一般式で示した特定の構造を有する第４級アンモニウム塩化合物を、カチオン系活性剤と共に繊維表面に付着しているため、他繊維例えば第４級アンモニウムカチオンを失活させやすい成分を有する羊毛と混用しても、耐久性に優れた抗菌防臭効果及び防ダニ効果を併せ示すのである。したがって、特に羊毛との混綿使用が大半を占める布団綿用原綿として、好適に使用することができる。

Claims (1)

1. 下記一般式で表される第４級アンモニウム塩化合物とカチオン系活性剤とを重量比５０／５０〜９５／５で含有する処理剤が、繊維表面に、繊維重量を基準として０．１〜１．５重量％付着していることを特徴とする抗菌・防ダニ性合成繊維。
   ［Ｒ¹ Ｒ² Ｎ（Ｍｅ）₂ ］Ｘ
   但し、式中Ｒ¹ は炭素数５〜１６のアルキル基、Ｒ² は炭素数５〜１６のアルキル基又はベンジル基、Ｘは対アニオンを表す。