JP3737749B2 - ポリ−γ−グルタミン酸架橋体含有組成物およびその製品 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衣料品、家庭用家具、自動車用座席および塗料やインキ等に用いられる組成物およびその製品に関し、詳しくは吸湿性、吸水性、放湿性に優れた組成物およびその製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、衣料品関連の繊維製品の分野では、特に夏季に人の発汗が激しいので、その水分を吸収する素材を提供する技術が種々検討されている。例えば特開平６−１５８５４３号公報や特開平６−２８０１６４号公報には、親水性モノマーをポリエステル繊維等にグラフト重合することにより繊維表面を改質する方法が開示されているが、その吸水性が十分でない。
【０００３】
また、家庭用家具や自動車用座席などにおいても、快適な表面材となるＰＶＣレザー、合成皮革、ポリオレフィン系レザー等のプラスチックシート成形品が求められており、そのため表面材に吸湿性や放湿性を付与し、本革に近づける方法が種々検討されている。例えば特開平２−５７２８号公報や特開平２−１９４８５５号公報等には、天然コラーゲンを配合する方法が開示されているが、残念ながら、吸湿性、放湿性共に本革ほど十分でない。
【０００４】
一方、塗料、インキ分野でも、最近のインクジェットプリンターの普及に対応し、水性インキが定着可能な被着塗料、インキの需要が増大しており、例えば特開平８−２８２０９１号公報には、水性インキが定着可能なようにセルロース類を配合する方法が開示されているが、吸水性が十分とは云えず、印刷面の発色性が良く発揮されない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、以上の如き状況から、吸湿性の優れた繊維製品、吸放湿性の優れた家庭用家具や自動車用座席などプラスチックシート成形品、吸水性の改良された塗料およびインキ等を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ポリ−γ−グルタミン酸架橋体を含有する製品が優れた吸湿性、放湿性および吸水性を有し、繊維製品、プラスチックシート成形品および塗料、インキ等の分野に広く用いられることを見出し、本発明に到達した。
【０００７】
即ち本発明は、以下の組成物およびその製品を提供するものである。
１．ポリ−γ−グルタミン酸を放射線照射して得られ、ゲル化率６０〜１００％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体 ０．５〜５０質量％と、樹脂および／またはゴムを含むことを特徴とするポリ−γ−グルタミン酸架橋体含有組成物。
２．ポリ−γ−グルタミン酸架橋体が、平均粒径０．１〜１００μｍの粉末である上記１のポリ−γ−グルタミン酸架橋体含有組成物。
３．ポリ−γ−グルタミン酸を放射線照射して得られたゲル化率６０〜１００％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体と、樹脂および／またはゴムを含むことを特徴とするフィルムまたはシート。
４．上記３のフィルムまたはシートを基材に積層してなる積層体。
５．ポリ−γ−グルタミン酸を放射線照射して得られたゲル化率６０〜１００％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体と、樹脂および溶剤を含むことを特徴とする塗料またはインキ。
６．ポリ−γ−グルタミン酸を放射線照射して得られたゲル化率６０〜１００％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体を含有することを特徴とする繊維。
８．織物、編物および不織布から選ばれた一種以上の繊維製品に、ポリ−γ−グルタミン酸溶液を含浸した後、放射線照射により架橋することによりポリ−γ−グルタミン酸架橋体を固着させたことを特徴とする布製品。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の組成物および各製品に含有するポリ−γ−グルタミン酸架橋体の原料となるポリ−γ−グルタミン酸については、特に制限はなく、種々の製造方法によるものが用いられる。例えば、微生物による培養法、すなわち枯草菌による培養法、遺伝子組換微生物による培養法、納豆より調整する方法や、化学合成法等がある。微生物による培養法によりポリ−γ−グルタミン酸を製造する場合には、ポリ−γ−グルタミン酸を菌体外に生成する菌株であればいずれも使用可能であるが、特にバチラス属菌種が望ましい。具体的な例としては、バチラス・ズブチルス、バチラス・アントラシス、バチラス・ナットウなどが用いられる。特に、バチラス・ズブチリスのような微生物により生産される数百万以上の分子量を有するものが好ましい（特開平１−１７４３９７号公報）。
【０００９】
微生物の培養法においては、菌株や培地等はポリ−γ−グルタミン酸が生産されるものならどのようなものでもよい。例えば、培地としては、炭素源、窒素源、無機物その他の栄養物を適当に含有する培地ならば、合成培地、天然培地いずれでも用いることができる。添加アミノ酸としては、Ｌ−グルタミン酸、アスパラギン酸、アラニン、ロイシン、フェニルアラニン、ヒスチジンなどまたはこれらの塩を用いることができ、好ましくはＬ−グルタミン酸であり、２〜１２％、好ましくは３〜１０％である。
【００１０】
炭素源としては、グルコ−ス、シュクロ−ス、クエン酸またはキシロースなどを用いることができるが、好ましくはクエン酸またはグルコースである。窒素源としては、ペプトンまたは酵母エキスなどの有機栄養源、硫酸アンモニウム等の無機栄養源などを用いることができる。
培養は、振とう培養または攪拌培養などの好気的条件下で行い、培養温度は２５〜４５℃、好ましくは３０〜４０℃である。培養時のｐＨは５〜９、好ましくは６〜８であり、培養時のｐＨ調整は水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどにより行う。
【００１１】
培養時間は通常４８〜７２時間でポリ−γ−グルタミン酸は、菌体外に蓄積される。培養終了後の培養液中のポリ−γ−グルタミン酸は、従来から行われている方法により回収することができる。すなわち、遠心分離、濾過助剤または微細孔を有するフィルター濾過により菌体を除去し、限外濾過することによりポリ−γ−グルタミン酸を回収することができる。また、３〜４倍量のエタノールなどを添加してポリ−γ−グルタミン酸を沈殿させる。沈殿物を水に溶解させ不溶物を除去し、透析または限外濾過などにより低分子量物を除き、エタノ−ルなどにより再沈殿を繰り返してポリ−γ−グルタミン酸を回収することができる。
【００１２】
本発明で用いられるポリ−γ−グルタミン酸架橋体は、上記の如き微生物による培養法や化学合成法等により得られたポリ−γ−グルタミン酸を溶媒中にポリ−γ−グルタミン酸が２〜４０質量％、好ましくは５〜２０質量％となるように溶解し、該溶液を放射線照射したのち、生成した架橋体を分離精製することにより得られる。溶媒としては水、アルコールの他、アセトン、酢酸メチル、酢酸エチル等が用いられる。
【００１３】
ポリ−γ−グルタミン酸を溶解した溶液の放射線照射には、放射線透過性容器、例えばガラス製バイアル瓶等が用いられる。放射線については、特に制限なく、例えば、α線、β線、γ線、電子線、中性子線、Ｘ線等があるが、好ましくは電子線である。照射する電子線の照射線量は得ようとする吸水率等の条件により多少異なるが、通常、照射線量が２０ｋＧｙ以上が好ましい。照射時間は１秒未満では架橋体を十分に形成することができない場合があるので、少なくとも１秒以上照射することが好ましい。
【００１４】
このような電子線照射による方法により所望のゲル化率のポリ−γ−グルタミン酸架橋体を得ることができる。本発明で用いられるポリ−γ−グルタミン酸架橋体のゲル化率は２０〜１００％、好ましくは４０〜１００％、さらに好ましくは６０〜１００％である。ゲル化率が２０％より低いと保湿性が充分でなく、また生産性も低下する。
このゲル状のポリ−γ−グルタミン酸架橋体より溶媒成分を除去することにより固形物であるポリ−γ−グルタミン酸架橋体を得ることができる。
また、ポリ−γ−グルタミン酸架橋体は、ポリ−γ−グルタミン酸をエポキシ架橋剤等の架橋剤を用いて、化学架橋させる方法でも製造することができる。
このポリ−γ−グルタミン酸架橋体は、無色透明であり、吸水性に優れ、生分解性も有している。
なお、本発明で用いるゲル化率とは、ポリ−γ−グルタミン酸架橋体の乾燥質量を、電子線照射に用いたポリ−γ−グルタミン酸の量で割った数値、すなわち、仕込みポリ−γ−グルタミン酸量に対するポリ−γ−グルタミン酸架橋体の乾燥質量の百分率を意味する。
【００１５】
本発明のポリ−γ−グルタミン酸架橋体含有組成物（以下、組成物という）は、ポリ−γ−グルタミン酸架橋体（以下、架橋体という）と、樹脂またはゴムを含む組成物であり、本来の樹脂やゴムの成形体のみならず、フィルムまたはシート、積層体、繊維や布製品としても用いられ、更に樹脂と溶剤を含む本発明の組成物は塗料やインキとして用いられる。
【００１６】
本発明の組成物における架橋体の含有量は、通常０．５〜５０質量％、好ましくは１〜２０質量％であり、このような範囲とすることにより、所定の吸水効果や吸放湿効果を得ることができる。０．５質量％未満では吸水効果や吸放湿効果が十分でなく、５０質量％以上では、べとつき感が発生するようになるので好ましくない。
本発明の組成物に含有される架橋体は、平均粒径０．１〜１００μｍ、好ましくは１〜５０μｍの粉末が好適である。
【００１７】
本発明の組成物および各製品に含有する架橋体は、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属塩；アンモニウム塩；エタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等の塩基性アミン塩であってもよい。
次に、本発明の組成物を、（１）樹脂、ゴム等、（２）フィルムまたはシート、（３）積層体、（４）塗料またはインキ、（５）繊維、（６）布製品に用いる場合について説明する。
【００１８】
（１）樹脂、ゴム等
本発明の組成物に用いられる樹脂としては、熱可塑性樹脂でも、熱硬化性樹脂でもよい。
代表的な熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アセタール樹脂、ポリカーボネート、ウレタン系、エステル系等の熱可塑性エラストマー、セルロース系プラスチック等がある。
代表的な熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエスル樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、熱硬化性ポリウレタン樹脂、ケイ素樹脂等がある。
【００１９】
また、本発明の組成物に用いられるゴムとしては、ジエン系（ブタジエン−スチレン、ブタジエン−アクリロニトリル）、多硫化物系（チオコール）、オレフィン系（エチレン−プロピレン、クロルスルホン化ポリエチレン）、有機ケイ素化合物系、含フッ素化合物系、ウレタン系、ビニル系等の合成ゴムや、天然ゴムがある。
さらには、ポリアルギン酸等の天然樹脂、脂肪族ポリエステル樹脂、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸等の生分解性樹脂も本発明の組成物として使用することができる。
【００２０】
これらの本発明の組成物には、品質の安定化等の目的や使用環境に応じて、この分野で通常使用される添加剤、例えば繊維、酸化防止（抗酸化）剤、紫外線吸収剤、紫外線散乱剤の他、充填剤、加工性改良剤、硬化剤又は加硫剤、染料、顔料等の着色剤や、溶剤等を必要量添加することができる。
【００２１】
ここで繊維としては、綿、麻、絹、毛等の天然繊維やレーヨン、キュプラ、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ビニロン、アクリル、ナイロン、アセテート、ポリ塩化ビニル等の化学繊維が挙げられる。
酸化防止剤としては、アルキルフエノール、アルキレン・ビスフェノール、アルキルフェノール・チオエーテル、β，β'−チオプロピオン酸エステル、有機亜リン酸エステル、芳香族アミン、フェノール・ニッケル複合体等がある。
【００２２】
紫外線吸収剤としては、フェニルサリチレートのようなサリチル酸化合物；２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾールのようなアゾール系化合物；２−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２，２'−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物；パラアミノ安息香酸エチルのようなパラアミノ安息香酸化合物；シノキサートのような桂皮酸化合物；ウロカニン酸等がある。紫外線散乱剤としては、酸化チタン、カオリン、炭酸カルシウム、タルク等がある。
【００２３】
加工性改良剤としては、塩化ビニル用には、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、リン酸トリクレシル、リン酸トリオクチル等の可塑剤や、三塩基性硫酸鉛、ステアリン酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛等の安定剤、及びステアリン酸、ステアリン酸鉛、カルナウバワックス等の潤滑剤があり、ポリウレタン用には、ジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール等の溶剤がある。
【００２４】
充填剤としては、炭酸カルシウム、チタン白、クレー、雲母等がある。加硫剤としては、粉末イオウ、不溶性イオウ、表面処理イオウ等のイオウ；酸化マグネシウム、亜鉛等（ＣＲ，ＣＳＭ，Ｔ用）等の金属酸化物；キノイド加硫剤；過酸化物加硫剤；アミン加硫剤；樹脂加硫剤；有機イオウ加硫剤等がある。加硫促進剤としては、ジチオカルバミン酸鉛塩、複素環式メルカプタン等がある。加硫促進助剤としては、亜鉛華、ステアリン酸等がある。
【００２５】
本発明の組成物を作るに際し、ペレット状、パウダー状、ブロック状またはペースト状の樹脂及び／又はゴムを用いる場合には、加熱混合あるいは混練時における発泡を予め防止するため、架橋体を乾燥し、この架橋体と樹脂及び／又はゴムと、必要であれば添加剤とを加熱下に混合又は混練し、例えばペレット状、粉末状等に加工する。液状組成物を作る場合は、樹脂及び／又はゴムを適当な溶剤に溶解又は分散し、これに架橋体及び必要あれば添加剤を加え、攪拌、混合する。何れの場合も、架橋体と樹脂及び／又はゴムとの混合割合は樹脂及び／又はゴム９９．５質量％を超えると、組成物に脆化が現れ、また０．５質量％未満ではその添加効果がない。
【００２６】
（２）フィルムまたはシート
本発明のフィルムまたはシートを作るに際し、ぺレット状、パウダー状、ブロック状又はペースト状の樹脂を用いた場合、加熱混合または混練時における発泡を予め防止するため、架橋体を乾燥し、この架橋体と樹脂と、必要であれば添加剤とを加熱下に混合または混練し、例えばペレット状、粉体状等に加工した後、フィルム又はシート状に成形する。また、いったん液状組成物としてもよく、この場合は樹脂を適当な溶剤に溶解または分散し、これに架橋体及び必要あれば添加剤を加え、攪拌、混合した後、フィルムまたはシート状に成形する。何れの場合も架橋体と樹脂との混合割合は樹脂９９．５〜５０質量％に対し、架橋体０．１〜５０質量％の範囲である。架橋体の割合が５０質量％を超えると、フィルム又はシートに脆化が現れ、また０．１質量％未満ではその添加効果がない。ただし、樹脂中の架橋体含有量はフィルムの場合は０．５〜５０質量％が好ましい。架橋体は均一に分散していることが好ましい。架橋体が表面に露出していてもよく、この場合は更にタッチ感や温感の向上に役立つ。成形方法としては乾式製膜、湿式製膜、カレンダー成形、インフレーション成形、Ｔダイ成形、プレス成形等の一般的方法が利用できる。
なお、本発明の架橋体含有フィルム又はシートを作製する基素材としては、樹脂に限らず、ゴムを用いることも可能である。
【００２７】
（３）積層体
上記の架橋体含有フィルムまたはシートは、それ自体で使用することもできるが、基材に、積層して各種用途に供することもできる。また、必要に応じてバフかけ、エンボスロール加工等により表面仕上げを施すこともできる。ここで使用される基材としては、天然または化学繊維よりなる織布、編布又は不織布の他、樹脂フィルムまたはシート、他の動物・植物製蛋白質粉末あるいは繊維またはそれらの組み合わせた含有フィルムまたはシート、紙等が挙げられる。
【００２８】
積層法としては、ポリウレタン樹脂を使用する場合は、基材に架橋体含有樹脂溶液を含浸する方法、基材に前記溶液を塗布する湿式法、あるいは前記溶液等で架橋体含有フィルムまたはシートを作り、これを直接または接着剤を介して基材に積層する乾式法が挙げられる。また、ポリ塩化ビニル樹脂の場合は、架橋体含有加熱溶融樹脂を押出成形やカレンダー成形によりフィルムまたはシートに成形し、これを予め接着剤を塗布、乾燥させた基材に積層する方法が挙げられる。接着層に架橋体を配合することで、透湿性を向上させることができる。
【００２９】
以上、本発明に係る組成物及びその組成物から成形されるフィルム等によってできる製品群として、次のようなものが考えられる。
▲１▼架橋体含有樹脂は、フィルム、シート、各種プラスチック成形品等の製品となる。
▲２▼架橋体含有ゴムは、靴（靴底材、ゴム靴等用）、ＯＡ機器（ゴムロール、キーボード等用）、産業機器（印刷機用ゴムロール等用）、グリップ（ゴルフ、バット、テニス、自転車等用）、ボール（軟式テニス、ソフトボール等用）、車輛（タイヤ、窓枠ゴム、ワイパーゴム、防振ゴム、シート、自動車内装材、自転車ブレーキパッド等用）、事務用品（筆記具の外筒、万年筆等のすべり止め、デスクマット、インキパッド等用）、ゴムシート（防振部材等用）、ゴム引布（雨がっぱ等用）等の製品となる。
▲３▼架橋体含有フィルム、シート等の積層品は、合成・人工皮革、コート、ウインドブレーカー、スラックス、スカート、ジャケット、手袋、その他の衣料品、車輛内装材、ハンドル用レザー、手摺被覆材、家具材（椅子、ソファ用シート材、壁紙、コーナークッション材）、鞄材、靴材、靴内装材、生理用品、おむつカバー等の製品となる。
【００３０】
（４）塗料またはインキ
（４−１）塗料
本発明に係る塗料には、架橋体と樹脂及び溶剤を含み、必要に応じて各種添加剤、硬化剤が用いられる。本発明の塗料に用いられる樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、酢酸ビニル樹脂等が挙げられる。好ましくは、二液型ウレタン樹脂であり、詳しくは、アクリル系ウレタン樹脂、ポリエステル系ウレタン樹脂、ポリエーテル系ウレタン樹脂、ポリカプロラクタン系ウレタン樹脂、ポリカーボネート系ウレタン樹脂、シリコン変性ウレタン樹脂、アミノ酸変性ウレタン樹脂、ポリアミド変性ウレタン樹脂が挙げられる。
【００３１】
本発明に係る塗料の溶剤としては、例えば炭化水素系（トルエン、キシレン等）、アルコール系（エタノール、シクロヘキサノール等）、エステル系（酢酸エチル、酢酸ブチル等）、ケトン系（アセトン、シクロヘキサノン等）、エーテル系（エチレングリコールモノエチルエーテル等）が単独または混合して用いられる。添加剤としては、沈降防止剤、分散剤、紫外綿吸収剤、紫外線散乱剤等がある。また、硬化剤としては、ポリイソシアネート等がある。
【００３２】
塗料において、本発明のように架橋体を配合することで、良感触性、吸放湿性、抗菌性、つや消し性、指紋付着の抑制、紫外線カット等の特性を付与することができる。
本発明の塗料の主な用途は、音響製品（ＴＶ、オーディオ、ビデオ、ラジカセ）、ＯＡ機器、自動車内装、外装部品、電子、電気部品、化粧品容器、漆器、食器、一般雑貨、その他のあらゆる分野にわたる。
【００３３】
（４−２）インキ
インキの組成は、使用目的、方法等により異なるが、一般的に、顔料、樹脂、溶剤及び添加剤を主な構成素材としている。顔料には着色顔料、体質顔料等があり、樹脂は接着性、顔料の分散性、印刷適性等により選択される。溶剤は樹脂を溶解するものであり、印刷適正、乾燥性等により選択され、毒性、環境公害等の面から紫外線硬化タイプ（無溶剤型インキ）も増加している。添加剤には消泡剤、レベリング剤、印刷適性の付与剤、粘度調整剤がある。レベリング剤としては、シリコーン系、フッソ系、アクリル系、界面活性剤等が用いられ、０．５〜１．０wt％添加される。
【００３４】
インキ用樹脂の種類は用途、被印刷物の種類により、アクリル系、塩・酢ビ系、ポリエステル系、セルロース系、エポキシ系、メラミン系、各種ポリオール、アルキド系、環化ゴム系、各種エラストマー、各種アクリレート樹脂等を単独または併用で使用する。更に、インキに一般的に使用される溶剤は以下の通りであり、単独または併用される。アルコール系溶剤（エタノール、イソプロピルアルコール等）、エーテル系溶剤（ｎ−ブチルエーテル、ジオキサン等）、ケトン系溶剤（MIBK：メチルイソブチルケトン、ダイアセトンアルコール、ジクロヘキサン、イソホロン等）、多価アルコール、誘導体（エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート、酢酸ブチルセロソルブ、ブチカルブビトール等）芳香族炭化水素系溶剤（キシロール、ソルベントナフサ等）、脂肪族炭化水素系溶剤（ミネラルスピリット等）、ハロゲン系溶剤（トリクロルエチレン、ｏ−ジクロルベンゼン等）等である。
【００３５】
各被印刷物に対するインキの樹脂の種類は、次の通りである。
紙に用いられるインキの樹脂は、石油樹脂、ロジン誘導体、環化ゴム、塩化ゴム、塩素化ＰＰ（ポリプロピレン）、ポリブタジエン、ポリブテン、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）、硝化綿、アルキッド等であり、溶剤は、ターペン、テレピン油、キシロール等である。
【００３６】
硬質塩ビ（看板類に使用される）用のインキの樹脂は、塩ビ、酢ビ共重合樹脂等であり、溶剤は、キシロール、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート等である。
軟質塩ビ（スキー用・ゴルフ用手袋等の合成皮革、壁紙、ハンドバック、シューズ、玩具等に利用される）用のインキの合成樹脂は、塩ビ、酢ビ共重合樹脂等であり、溶剤は、キシロール、ブチルセロソルブ等である。
【００３７】
アクリル（屋内装飾、屋外成型看板等に利用される）用のインキの樹脂は、アクリル樹脂等であり、溶剤は、ブチルセロソルブ、ダイアセトンアルコール等である。
ポリエステル（ステッカー類、電気製品、フロントパネルに利用される）用のインキの樹脂は、線状飽和ポリエステル、ポリウレタン樹脂等であり、溶剤は、セロソルブアセテート、キシロール等である。
【００３８】
ポリカーボネート（電気製品、フロントパネルに利用される）用のインキの樹脂は、塩ビ・酢ビ共重合樹脂、ポリエステル樹脂等であり、溶剤は、ブチルセロソルブ、キシロール等である。
ポリスチレン（食品容器に利用される）用のインキの樹脂は、アクリル樹脂等であり、溶剤は、ブチルセロソルブ、ｎ−ブタノール等である。
ポリオレフィン用のインキの樹脂は、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、塩素化ＰＰ、石油樹脂、ＥＶＡ、ポリウレタン樹脂等であり、溶剤は、キシロール、ｎ−ブタノール、セロソルブアセテート、酢酸ブチル等である。
ナイロン用のインキの樹脂は、ポリウレタン樹脂、二液型ポリウレタン樹脂、エーテル化ナイロン12等であり、溶剤は、酢酸ブチル、キシロール等である。
【００３９】
合成皮革用のインキの樹脂は、ウレタン樹脂、二液型ポリウレタン樹脂等であり、溶剤は、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、1.4 −ブタンジオール、エチレングリコール等である。
金属、ガラス、陶磁器用のインキの樹脂は、アルキッド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等であり、溶剤は、セロソルブアセテート、キシロール、ブチルセロソルブ、ｎ−ブタノール、ダイアセトンアルコール等である。
【００４０】
（４−３）塗料、インキに配合する架橋体
本発明に係る塗料に配合する架橋体の配合量は０．５〜５０質量％、好ましくは１〜２０質量％であり、平均粒径は１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下である。配合量が多過ぎると基板との接着性が低下したり、覆膜の強度が低下する。また、粒径の値が大き過ぎると、触れたときに異物感が感じられる。インキにおいて、本発明のように架橋体を配合することで、良感触性、吸放湿性、抗菌性、つや消し性、指紋付着の抑制、インクジェットのインキ受理性等の特性を付与することができる。
【００４１】
（４−４）塗布または印刷方法
本発明に係る塗料の塗布方法は、一般の塗料と同様であり、刷毛塗り、浸漬、噴霧、その他である。
本発明に係るインキの印刷方法も一般のインキと同様であり、具体的には次の通りである。スクリーン印刷は、包装紙、紙箱、封筒、カード、ポスター、文具、プラスチック、ステッカー、軟質ビニル玩具、ネームプレート、Ｔシャツ、銘板等の印刷に用いられる。グラビア印刷は、包装紙、紙箱、封筒、カード、ポスター、ラベル、包装用フィルム（ＰＶＣ：ポリ塩化ビニル、処理ＰＰ）、建材（壁紙、机等）等の印刷に用いられる。熱転写プリントは、カジュアルウェア、スポーツウェア、レインコート等の衣料、寝具、手袋、傘、バッグ、レザー製品、蒔絵等の印刷に用いられる。
また、本発明に係るインキは、インクジェットプリンターなどにより発色の良好な印刷物が得られ、ＣＤ−Ｒ等の記録媒体の表面や、ＰＶＣ、ＰＥＴ、ターポリン、紙等の表面にコートし、ポスターや看板に用いられる。
【００４２】
（５）繊維
本発明に係る架橋体を含有する繊維としては、合成繊維、半合成繊維、再生繊維の紡糸原料化合物の少なくとも一種以上とを混練し、この混練組成物を紡糸して得られる繊維、あるいは、該紡糸原料化合物に架橋体を付着させた繊維が挙げられる。これらの繊維に用いられる紡糸原料化合物の合成繊維としては、ナイロン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビリニデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン等があり、半合成繊維としては、アセテート、ジアセテート、トリアセテート等があり、再生繊維としては、レーヨン等がある。
【００４３】
混練組成物の紡糸法としては、溶融紡糸、乾式紡糸、乾湿式紡糸、湿式紡糸等の一般的方法を用いることができる。架橋体の添加率は０．５〜５０質量％、好ましくは１〜２０質量％である。架橋体の粒径は、平均粒径２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下である。添加率が多いまたは粒径が大きくなると、糸切れが生じ易く、紡糸が困難となり、紡糸された繊維の強度も低下する。繊維において、本発明の架橋体を配合することで、良感触性、吸放湿性、抗菌性、紫外線カット効果を付与することができる。また、この繊維で作られた織布、不織布等の布にも同様の特性が発現する。
【００４４】
（６）布製品
本発明に係る布製品として、織物、編物および不織布から選ばれた一種以上の繊維製品にポリ−γ−グルタミン酸溶液を含浸した後、架橋することによりポリ−γ−グルタミン酸架橋体を繊維製品に固着させたものが挙げられる。ポリ−γ−グルタミン酸溶液の溶媒としては水、アルコールの他、アセトン、酢酸メチル、酢酸エチル等が用いられ、電子線等を照射して架橋することにより、ポリ−γ−グルタミン酸架橋体を繊維製品に固着することができる。
【００４５】
本発明に係る繊維および布製品から吸湿性に優れた快適な製品を得ることができる。また、本発明に係るフィルムまたはシートおよび積層体からは、吸水性および放湿性に優れた人工皮革、合成皮革、ＰＶＣレザー及びポリオレフィン系レザー製品等が得られ、これより快適な家庭用家具や自動車用椅子などが製造される。
【００４６】
【実施例】
以下に、実施例および比較例によって、本発明をさらに具体的に説明する。但し本発明は、これらの実施例により何ら制限されるものではない。
なお、吸放湿性の評価は、次のように行なった。
すなわち、サンプルを２３℃、３０％ＲＨ雰囲気下で１２時間調湿した後、重量を測定し（Ｗ0 ）、３０℃、８０％ＲＨ雰囲気下にサンプルを移し、４時間後に重量を測定して（Ｗ1 ）、次式による吸放湿性（％）を求めた。
吸放湿性（％）＝（Ｗ1 −Ｗ0 ）／Ｗ0 ×１００
また、印刷の鮮明度の評価は、次のように行なった。
○：インクドットが円形である。
△：インクドットがにじんでいる。
×：印刷面が本来の絵や文字等になっていない。
【００４７】
製造例１
明治γ−ＰＧＡ（明治製菓（株）製ポリ−γ−グルタミン酸）の１０質量％の水溶液をガラス製トレイに入れ、コッククロフトウォルトン型電子線照射装置にて、照射距離１０ｃｍ、２．５ｋＧｙ／１ｓｅｃにて照射合計量が１２０ｋＧＹになるように照射し、得られた処理物を１週間 4℃の水に浸漬し、未架橋のポリ−γ−グルタミン酸を除去した。水を吸収して膨潤したポリ−γ−グルタミン酸ゲルを８０メッシュの金網で濾過後、凍結乾燥し、ゲル化率９１％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体を得た。なお、ゲル化率は、仕込みポリ−γ−グルタミン酸の質量に対する得られたポリ−γ−グルタミン酸ゲルの乾燥質量の比率である。このポリ−γ−グルタミン酸架橋体を、回転羽式のジェットミルを用い、平均粒径１２μｍの粉末に粉砕した。
【００４８】
実施例１〜５、比較例１〜２（シート、繊維）
製造例１で得られたポリ−γ−グルタミン酸架橋体粉末を、ＬＬＤＰＥ（出光石油化学製、出光ポリエチレンＬ−２０２４Ｃ）およびＰＶＣコンパウンド（サンアロー化学製、ＳＡ１３００Ｅ １００質量部／三菱ガス化学製、ＰＬ２００（可塑剤）９５質量部／安定剤３質量部）に、第１表に示す割合（質量部）で、小型ロールミキサーにて、１７０℃、５分間配合・混練し、それぞれ２００μｍ厚のシートを製造した。なお、実施例４〜５ではポリエステル編物に接着剤でポリ−γ−グルタミン酸架橋体粉末を積層した。
吸放湿性評価の結果を第１表に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
実施例６（インキ）
製造例１で得られた架橋体粉末等を用い、以下の組成を有するインキを調製した。得られたインキをＰＥＴフィルムにコーティングし、乾燥して皮膜を形成した。
アクリルエマルジョン（バインダー） ３２質量％
製造例１で得られた架橋体粉末 ２６質量％
ＰＶＡ（５％）水溶液 ３３質量％
２−プロパノール／ブチセロソルブ（２：１）溶液 ６質量％
水 ３質量％
このコーティングされたＰＥＴフィルムに、インクジェットプリンター（エプソン販売（株）製、マッハジェットＭＴ３００）を用いて、印刷を行なった結果、印刷の鮮明度は良好（○）であった。
【００５１】
比較例３
コーティングされていないＰＥＴフィルムに、実施例６と同様にして印刷を行なった。印刷の鮮明度は不良（×）であった。
【００５２】
実施例７（布製品）
ポリエステル製の布を明治γ−ＰＧＡ（明治製菓（株）製ポリ−γ−グルタミン酸）の１０質量％の水溶液に浸漬し、コッククロフトウォルトン型電子線照射装置にて、照射距離１０ｃｍ、２．５ｋＧｙ／１ｓｅｃにて照射量合計１５０ｋＧｙになるように照射した。得られた処理物を自然乾燥し、ゲル化率９１％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体で処理されたポリエステル製の布を得た。得られたポリエステル製の布の吸放湿性は約５％であった。
【００５３】
比較例４
ポリ−γ−グルタミン酸架橋体で処理されていないポリエステル製の布について吸放湿性評価を行なった。結果は吸放湿性０％であった。
【００５４】
【発明の効果】
本発明のポリ−γ−グルタミン酸架橋体含有組成物から、優れた吸放湿性や吸水性を有するフィルムおよびシート、各種の布製品、塗料およびインキ等が得られ、衣料品、家庭用家具、自動車用座席等および印刷分野などにおいて広く用いることができる
【発明の属する技術分野】
本発明は、衣料品、家庭用家具、自動車用座席および塗料やインキ等に用いられる組成物およびその製品に関し、詳しくは吸湿性、吸水性、放湿性に優れた組成物およびその製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、衣料品関連の繊維製品の分野では、特に夏季に人の発汗が激しいので、その水分を吸収する素材を提供する技術が種々検討されている。例えば特開平６−１５８５４３号公報や特開平６−２８０１６４号公報には、親水性モノマーをポリエステル繊維等にグラフト重合することにより繊維表面を改質する方法が開示されているが、その吸水性が十分でない。
【０００３】
また、家庭用家具や自動車用座席などにおいても、快適な表面材となるＰＶＣレザー、合成皮革、ポリオレフィン系レザー等のプラスチックシート成形品が求められており、そのため表面材に吸湿性や放湿性を付与し、本革に近づける方法が種々検討されている。例えば特開平２−５７２８号公報や特開平２−１９４８５５号公報等には、天然コラーゲンを配合する方法が開示されているが、残念ながら、吸湿性、放湿性共に本革ほど十分でない。
【０００４】
一方、塗料、インキ分野でも、最近のインクジェットプリンターの普及に対応し、水性インキが定着可能な被着塗料、インキの需要が増大しており、例えば特開平８−２８２０９１号公報には、水性インキが定着可能なようにセルロース類を配合する方法が開示されているが、吸水性が十分とは云えず、印刷面の発色性が良く発揮されない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、以上の如き状況から、吸湿性の優れた繊維製品、吸放湿性の優れた家庭用家具や自動車用座席などプラスチックシート成形品、吸水性の改良された塗料およびインキ等を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ポリ−γ−グルタミン酸架橋体を含有する製品が優れた吸湿性、放湿性および吸水性を有し、繊維製品、プラスチックシート成形品および塗料、インキ等の分野に広く用いられることを見出し、本発明に到達した。
【０００７】
即ち本発明は、以下の組成物およびその製品を提供するものである。
１．ポリ−γ−グルタミン酸を放射線照射して得られ、ゲル化率６０〜１００％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体 ０．５〜５０質量％と、樹脂および／またはゴムを含むことを特徴とするポリ−γ−グルタミン酸架橋体含有組成物。
２．ポリ−γ−グルタミン酸架橋体が、平均粒径０．１〜１００μｍの粉末である上記１のポリ−γ−グルタミン酸架橋体含有組成物。
３．ポリ−γ−グルタミン酸を放射線照射して得られたゲル化率６０〜１００％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体と、樹脂および／またはゴムを含むことを特徴とするフィルムまたはシート。
４．上記３のフィルムまたはシートを基材に積層してなる積層体。
５．ポリ−γ−グルタミン酸を放射線照射して得られたゲル化率６０〜１００％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体と、樹脂および溶剤を含むことを特徴とする塗料またはインキ。
６．ポリ−γ−グルタミン酸を放射線照射して得られたゲル化率６０〜１００％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体を含有することを特徴とする繊維。
８．織物、編物および不織布から選ばれた一種以上の繊維製品に、ポリ−γ−グルタミン酸溶液を含浸した後、放射線照射により架橋することによりポリ−γ−グルタミン酸架橋体を固着させたことを特徴とする布製品。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の組成物および各製品に含有するポリ−γ−グルタミン酸架橋体の原料となるポリ−γ−グルタミン酸については、特に制限はなく、種々の製造方法によるものが用いられる。例えば、微生物による培養法、すなわち枯草菌による培養法、遺伝子組換微生物による培養法、納豆より調整する方法や、化学合成法等がある。微生物による培養法によりポリ−γ−グルタミン酸を製造する場合には、ポリ−γ−グルタミン酸を菌体外に生成する菌株であればいずれも使用可能であるが、特にバチラス属菌種が望ましい。具体的な例としては、バチラス・ズブチルス、バチラス・アントラシス、バチラス・ナットウなどが用いられる。特に、バチラス・ズブチリスのような微生物により生産される数百万以上の分子量を有するものが好ましい（特開平１−１７４３９７号公報）。
【０００９】
微生物の培養法においては、菌株や培地等はポリ−γ−グルタミン酸が生産されるものならどのようなものでもよい。例えば、培地としては、炭素源、窒素源、無機物その他の栄養物を適当に含有する培地ならば、合成培地、天然培地いずれでも用いることができる。添加アミノ酸としては、Ｌ−グルタミン酸、アスパラギン酸、アラニン、ロイシン、フェニルアラニン、ヒスチジンなどまたはこれらの塩を用いることができ、好ましくはＬ−グルタミン酸であり、２〜１２％、好ましくは３〜１０％である。
【００１０】
炭素源としては、グルコ−ス、シュクロ−ス、クエン酸またはキシロースなどを用いることができるが、好ましくはクエン酸またはグルコースである。窒素源としては、ペプトンまたは酵母エキスなどの有機栄養源、硫酸アンモニウム等の無機栄養源などを用いることができる。
培養は、振とう培養または攪拌培養などの好気的条件下で行い、培養温度は２５〜４５℃、好ましくは３０〜４０℃である。培養時のｐＨは５〜９、好ましくは６〜８であり、培養時のｐＨ調整は水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどにより行う。
【００１１】
培養時間は通常４８〜７２時間でポリ−γ−グルタミン酸は、菌体外に蓄積される。培養終了後の培養液中のポリ−γ−グルタミン酸は、従来から行われている方法により回収することができる。すなわち、遠心分離、濾過助剤または微細孔を有するフィルター濾過により菌体を除去し、限外濾過することによりポリ−γ−グルタミン酸を回収することができる。また、３〜４倍量のエタノールなどを添加してポリ−γ−グルタミン酸を沈殿させる。沈殿物を水に溶解させ不溶物を除去し、透析または限外濾過などにより低分子量物を除き、エタノ−ルなどにより再沈殿を繰り返してポリ−γ−グルタミン酸を回収することができる。
【００１２】
本発明で用いられるポリ−γ−グルタミン酸架橋体は、上記の如き微生物による培養法や化学合成法等により得られたポリ−γ−グルタミン酸を溶媒中にポリ−γ−グルタミン酸が２〜４０質量％、好ましくは５〜２０質量％となるように溶解し、該溶液を放射線照射したのち、生成した架橋体を分離精製することにより得られる。溶媒としては水、アルコールの他、アセトン、酢酸メチル、酢酸エチル等が用いられる。
【００１３】
ポリ−γ−グルタミン酸を溶解した溶液の放射線照射には、放射線透過性容器、例えばガラス製バイアル瓶等が用いられる。放射線については、特に制限なく、例えば、α線、β線、γ線、電子線、中性子線、Ｘ線等があるが、好ましくは電子線である。照射する電子線の照射線量は得ようとする吸水率等の条件により多少異なるが、通常、照射線量が２０ｋＧｙ以上が好ましい。照射時間は１秒未満では架橋体を十分に形成することができない場合があるので、少なくとも１秒以上照射することが好ましい。
【００１４】
このような電子線照射による方法により所望のゲル化率のポリ−γ−グルタミン酸架橋体を得ることができる。本発明で用いられるポリ−γ−グルタミン酸架橋体のゲル化率は２０〜１００％、好ましくは４０〜１００％、さらに好ましくは６０〜１００％である。ゲル化率が２０％より低いと保湿性が充分でなく、また生産性も低下する。
このゲル状のポリ−γ−グルタミン酸架橋体より溶媒成分を除去することにより固形物であるポリ−γ−グルタミン酸架橋体を得ることができる。
また、ポリ−γ−グルタミン酸架橋体は、ポリ−γ−グルタミン酸をエポキシ架橋剤等の架橋剤を用いて、化学架橋させる方法でも製造することができる。
このポリ−γ−グルタミン酸架橋体は、無色透明であり、吸水性に優れ、生分解性も有している。
なお、本発明で用いるゲル化率とは、ポリ−γ−グルタミン酸架橋体の乾燥質量を、電子線照射に用いたポリ−γ−グルタミン酸の量で割った数値、すなわち、仕込みポリ−γ−グルタミン酸量に対するポリ−γ−グルタミン酸架橋体の乾燥質量の百分率を意味する。
【００１５】
本発明のポリ−γ−グルタミン酸架橋体含有組成物（以下、組成物という）は、ポリ−γ−グルタミン酸架橋体（以下、架橋体という）と、樹脂またはゴムを含む組成物であり、本来の樹脂やゴムの成形体のみならず、フィルムまたはシート、積層体、繊維や布製品としても用いられ、更に樹脂と溶剤を含む本発明の組成物は塗料やインキとして用いられる。
【００１６】
本発明の組成物における架橋体の含有量は、通常０．５〜５０質量％、好ましくは１〜２０質量％であり、このような範囲とすることにより、所定の吸水効果や吸放湿効果を得ることができる。０．５質量％未満では吸水効果や吸放湿効果が十分でなく、５０質量％以上では、べとつき感が発生するようになるので好ましくない。
本発明の組成物に含有される架橋体は、平均粒径０．１〜１００μｍ、好ましくは１〜５０μｍの粉末が好適である。
【００１７】
本発明の組成物および各製品に含有する架橋体は、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属塩；アンモニウム塩；エタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等の塩基性アミン塩であってもよい。
次に、本発明の組成物を、（１）樹脂、ゴム等、（２）フィルムまたはシート、（３）積層体、（４）塗料またはインキ、（５）繊維、（６）布製品に用いる場合について説明する。
【００１８】
（１）樹脂、ゴム等
本発明の組成物に用いられる樹脂としては、熱可塑性樹脂でも、熱硬化性樹脂でもよい。
代表的な熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アセタール樹脂、ポリカーボネート、ウレタン系、エステル系等の熱可塑性エラストマー、セルロース系プラスチック等がある。
代表的な熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエスル樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、熱硬化性ポリウレタン樹脂、ケイ素樹脂等がある。
【００１９】
また、本発明の組成物に用いられるゴムとしては、ジエン系（ブタジエン−スチレン、ブタジエン−アクリロニトリル）、多硫化物系（チオコール）、オレフィン系（エチレン−プロピレン、クロルスルホン化ポリエチレン）、有機ケイ素化合物系、含フッ素化合物系、ウレタン系、ビニル系等の合成ゴムや、天然ゴムがある。
さらには、ポリアルギン酸等の天然樹脂、脂肪族ポリエステル樹脂、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸等の生分解性樹脂も本発明の組成物として使用することができる。
【００２０】
これらの本発明の組成物には、品質の安定化等の目的や使用環境に応じて、この分野で通常使用される添加剤、例えば繊維、酸化防止（抗酸化）剤、紫外線吸収剤、紫外線散乱剤の他、充填剤、加工性改良剤、硬化剤又は加硫剤、染料、顔料等の着色剤や、溶剤等を必要量添加することができる。
【００２１】
ここで繊維としては、綿、麻、絹、毛等の天然繊維やレーヨン、キュプラ、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ビニロン、アクリル、ナイロン、アセテート、ポリ塩化ビニル等の化学繊維が挙げられる。
酸化防止剤としては、アルキルフエノール、アルキレン・ビスフェノール、アルキルフェノール・チオエーテル、β，β'−チオプロピオン酸エステル、有機亜リン酸エステル、芳香族アミン、フェノール・ニッケル複合体等がある。
【００２２】
紫外線吸収剤としては、フェニルサリチレートのようなサリチル酸化合物；２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾールのようなアゾール系化合物；２−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２，２'−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物；パラアミノ安息香酸エチルのようなパラアミノ安息香酸化合物；シノキサートのような桂皮酸化合物；ウロカニン酸等がある。紫外線散乱剤としては、酸化チタン、カオリン、炭酸カルシウム、タルク等がある。
【００２３】
加工性改良剤としては、塩化ビニル用には、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、リン酸トリクレシル、リン酸トリオクチル等の可塑剤や、三塩基性硫酸鉛、ステアリン酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛等の安定剤、及びステアリン酸、ステアリン酸鉛、カルナウバワックス等の潤滑剤があり、ポリウレタン用には、ジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール等の溶剤がある。
【００２４】
充填剤としては、炭酸カルシウム、チタン白、クレー、雲母等がある。加硫剤としては、粉末イオウ、不溶性イオウ、表面処理イオウ等のイオウ；酸化マグネシウム、亜鉛等（ＣＲ，ＣＳＭ，Ｔ用）等の金属酸化物；キノイド加硫剤；過酸化物加硫剤；アミン加硫剤；樹脂加硫剤；有機イオウ加硫剤等がある。加硫促進剤としては、ジチオカルバミン酸鉛塩、複素環式メルカプタン等がある。加硫促進助剤としては、亜鉛華、ステアリン酸等がある。
【００２５】
本発明の組成物を作るに際し、ペレット状、パウダー状、ブロック状またはペースト状の樹脂及び／又はゴムを用いる場合には、加熱混合あるいは混練時における発泡を予め防止するため、架橋体を乾燥し、この架橋体と樹脂及び／又はゴムと、必要であれば添加剤とを加熱下に混合又は混練し、例えばペレット状、粉末状等に加工する。液状組成物を作る場合は、樹脂及び／又はゴムを適当な溶剤に溶解又は分散し、これに架橋体及び必要あれば添加剤を加え、攪拌、混合する。何れの場合も、架橋体と樹脂及び／又はゴムとの混合割合は樹脂及び／又はゴム９９．５質量％を超えると、組成物に脆化が現れ、また０．５質量％未満ではその添加効果がない。
【００２６】
（２）フィルムまたはシート
本発明のフィルムまたはシートを作るに際し、ぺレット状、パウダー状、ブロック状又はペースト状の樹脂を用いた場合、加熱混合または混練時における発泡を予め防止するため、架橋体を乾燥し、この架橋体と樹脂と、必要であれば添加剤とを加熱下に混合または混練し、例えばペレット状、粉体状等に加工した後、フィルム又はシート状に成形する。また、いったん液状組成物としてもよく、この場合は樹脂を適当な溶剤に溶解または分散し、これに架橋体及び必要あれば添加剤を加え、攪拌、混合した後、フィルムまたはシート状に成形する。何れの場合も架橋体と樹脂との混合割合は樹脂９９．５〜５０質量％に対し、架橋体０．１〜５０質量％の範囲である。架橋体の割合が５０質量％を超えると、フィルム又はシートに脆化が現れ、また０．１質量％未満ではその添加効果がない。ただし、樹脂中の架橋体含有量はフィルムの場合は０．５〜５０質量％が好ましい。架橋体は均一に分散していることが好ましい。架橋体が表面に露出していてもよく、この場合は更にタッチ感や温感の向上に役立つ。成形方法としては乾式製膜、湿式製膜、カレンダー成形、インフレーション成形、Ｔダイ成形、プレス成形等の一般的方法が利用できる。
なお、本発明の架橋体含有フィルム又はシートを作製する基素材としては、樹脂に限らず、ゴムを用いることも可能である。
【００２７】
（３）積層体
上記の架橋体含有フィルムまたはシートは、それ自体で使用することもできるが、基材に、積層して各種用途に供することもできる。また、必要に応じてバフかけ、エンボスロール加工等により表面仕上げを施すこともできる。ここで使用される基材としては、天然または化学繊維よりなる織布、編布又は不織布の他、樹脂フィルムまたはシート、他の動物・植物製蛋白質粉末あるいは繊維またはそれらの組み合わせた含有フィルムまたはシート、紙等が挙げられる。
【００２８】
積層法としては、ポリウレタン樹脂を使用する場合は、基材に架橋体含有樹脂溶液を含浸する方法、基材に前記溶液を塗布する湿式法、あるいは前記溶液等で架橋体含有フィルムまたはシートを作り、これを直接または接着剤を介して基材に積層する乾式法が挙げられる。また、ポリ塩化ビニル樹脂の場合は、架橋体含有加熱溶融樹脂を押出成形やカレンダー成形によりフィルムまたはシートに成形し、これを予め接着剤を塗布、乾燥させた基材に積層する方法が挙げられる。接着層に架橋体を配合することで、透湿性を向上させることができる。
【００２９】
以上、本発明に係る組成物及びその組成物から成形されるフィルム等によってできる製品群として、次のようなものが考えられる。
▲１▼架橋体含有樹脂は、フィルム、シート、各種プラスチック成形品等の製品となる。
▲２▼架橋体含有ゴムは、靴（靴底材、ゴム靴等用）、ＯＡ機器（ゴムロール、キーボード等用）、産業機器（印刷機用ゴムロール等用）、グリップ（ゴルフ、バット、テニス、自転車等用）、ボール（軟式テニス、ソフトボール等用）、車輛（タイヤ、窓枠ゴム、ワイパーゴム、防振ゴム、シート、自動車内装材、自転車ブレーキパッド等用）、事務用品（筆記具の外筒、万年筆等のすべり止め、デスクマット、インキパッド等用）、ゴムシート（防振部材等用）、ゴム引布（雨がっぱ等用）等の製品となる。
▲３▼架橋体含有フィルム、シート等の積層品は、合成・人工皮革、コート、ウインドブレーカー、スラックス、スカート、ジャケット、手袋、その他の衣料品、車輛内装材、ハンドル用レザー、手摺被覆材、家具材（椅子、ソファ用シート材、壁紙、コーナークッション材）、鞄材、靴材、靴内装材、生理用品、おむつカバー等の製品となる。
【００３０】
（４）塗料またはインキ
（４−１）塗料
本発明に係る塗料には、架橋体と樹脂及び溶剤を含み、必要に応じて各種添加剤、硬化剤が用いられる。本発明の塗料に用いられる樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、酢酸ビニル樹脂等が挙げられる。好ましくは、二液型ウレタン樹脂であり、詳しくは、アクリル系ウレタン樹脂、ポリエステル系ウレタン樹脂、ポリエーテル系ウレタン樹脂、ポリカプロラクタン系ウレタン樹脂、ポリカーボネート系ウレタン樹脂、シリコン変性ウレタン樹脂、アミノ酸変性ウレタン樹脂、ポリアミド変性ウレタン樹脂が挙げられる。
【００３１】
本発明に係る塗料の溶剤としては、例えば炭化水素系（トルエン、キシレン等）、アルコール系（エタノール、シクロヘキサノール等）、エステル系（酢酸エチル、酢酸ブチル等）、ケトン系（アセトン、シクロヘキサノン等）、エーテル系（エチレングリコールモノエチルエーテル等）が単独または混合して用いられる。添加剤としては、沈降防止剤、分散剤、紫外綿吸収剤、紫外線散乱剤等がある。また、硬化剤としては、ポリイソシアネート等がある。
【００３２】
塗料において、本発明のように架橋体を配合することで、良感触性、吸放湿性、抗菌性、つや消し性、指紋付着の抑制、紫外線カット等の特性を付与することができる。
本発明の塗料の主な用途は、音響製品（ＴＶ、オーディオ、ビデオ、ラジカセ）、ＯＡ機器、自動車内装、外装部品、電子、電気部品、化粧品容器、漆器、食器、一般雑貨、その他のあらゆる分野にわたる。
【００３３】
（４−２）インキ
インキの組成は、使用目的、方法等により異なるが、一般的に、顔料、樹脂、溶剤及び添加剤を主な構成素材としている。顔料には着色顔料、体質顔料等があり、樹脂は接着性、顔料の分散性、印刷適性等により選択される。溶剤は樹脂を溶解するものであり、印刷適正、乾燥性等により選択され、毒性、環境公害等の面から紫外線硬化タイプ（無溶剤型インキ）も増加している。添加剤には消泡剤、レベリング剤、印刷適性の付与剤、粘度調整剤がある。レベリング剤としては、シリコーン系、フッソ系、アクリル系、界面活性剤等が用いられ、０．５〜１．０wt％添加される。
【００３４】
インキ用樹脂の種類は用途、被印刷物の種類により、アクリル系、塩・酢ビ系、ポリエステル系、セルロース系、エポキシ系、メラミン系、各種ポリオール、アルキド系、環化ゴム系、各種エラストマー、各種アクリレート樹脂等を単独または併用で使用する。更に、インキに一般的に使用される溶剤は以下の通りであり、単独または併用される。アルコール系溶剤（エタノール、イソプロピルアルコール等）、エーテル系溶剤（ｎ−ブチルエーテル、ジオキサン等）、ケトン系溶剤（MIBK：メチルイソブチルケトン、ダイアセトンアルコール、ジクロヘキサン、イソホロン等）、多価アルコール、誘導体（エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート、酢酸ブチルセロソルブ、ブチカルブビトール等）芳香族炭化水素系溶剤（キシロール、ソルベントナフサ等）、脂肪族炭化水素系溶剤（ミネラルスピリット等）、ハロゲン系溶剤（トリクロルエチレン、ｏ−ジクロルベンゼン等）等である。
【００３５】
各被印刷物に対するインキの樹脂の種類は、次の通りである。
紙に用いられるインキの樹脂は、石油樹脂、ロジン誘導体、環化ゴム、塩化ゴム、塩素化ＰＰ（ポリプロピレン）、ポリブタジエン、ポリブテン、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）、硝化綿、アルキッド等であり、溶剤は、ターペン、テレピン油、キシロール等である。
【００３６】
硬質塩ビ（看板類に使用される）用のインキの樹脂は、塩ビ、酢ビ共重合樹脂等であり、溶剤は、キシロール、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート等である。
軟質塩ビ（スキー用・ゴルフ用手袋等の合成皮革、壁紙、ハンドバック、シューズ、玩具等に利用される）用のインキの合成樹脂は、塩ビ、酢ビ共重合樹脂等であり、溶剤は、キシロール、ブチルセロソルブ等である。
【００３７】
アクリル（屋内装飾、屋外成型看板等に利用される）用のインキの樹脂は、アクリル樹脂等であり、溶剤は、ブチルセロソルブ、ダイアセトンアルコール等である。
ポリエステル（ステッカー類、電気製品、フロントパネルに利用される）用のインキの樹脂は、線状飽和ポリエステル、ポリウレタン樹脂等であり、溶剤は、セロソルブアセテート、キシロール等である。
【００３８】
ポリカーボネート（電気製品、フロントパネルに利用される）用のインキの樹脂は、塩ビ・酢ビ共重合樹脂、ポリエステル樹脂等であり、溶剤は、ブチルセロソルブ、キシロール等である。
ポリスチレン（食品容器に利用される）用のインキの樹脂は、アクリル樹脂等であり、溶剤は、ブチルセロソルブ、ｎ−ブタノール等である。
ポリオレフィン用のインキの樹脂は、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、塩素化ＰＰ、石油樹脂、ＥＶＡ、ポリウレタン樹脂等であり、溶剤は、キシロール、ｎ−ブタノール、セロソルブアセテート、酢酸ブチル等である。
ナイロン用のインキの樹脂は、ポリウレタン樹脂、二液型ポリウレタン樹脂、エーテル化ナイロン12等であり、溶剤は、酢酸ブチル、キシロール等である。
【００３９】
合成皮革用のインキの樹脂は、ウレタン樹脂、二液型ポリウレタン樹脂等であり、溶剤は、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、1.4 −ブタンジオール、エチレングリコール等である。
金属、ガラス、陶磁器用のインキの樹脂は、アルキッド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等であり、溶剤は、セロソルブアセテート、キシロール、ブチルセロソルブ、ｎ−ブタノール、ダイアセトンアルコール等である。
【００４０】
（４−３）塗料、インキに配合する架橋体
本発明に係る塗料に配合する架橋体の配合量は０．５〜５０質量％、好ましくは１〜２０質量％であり、平均粒径は１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下である。配合量が多過ぎると基板との接着性が低下したり、覆膜の強度が低下する。また、粒径の値が大き過ぎると、触れたときに異物感が感じられる。インキにおいて、本発明のように架橋体を配合することで、良感触性、吸放湿性、抗菌性、つや消し性、指紋付着の抑制、インクジェットのインキ受理性等の特性を付与することができる。
【００４１】
（４−４）塗布または印刷方法
本発明に係る塗料の塗布方法は、一般の塗料と同様であり、刷毛塗り、浸漬、噴霧、その他である。
本発明に係るインキの印刷方法も一般のインキと同様であり、具体的には次の通りである。スクリーン印刷は、包装紙、紙箱、封筒、カード、ポスター、文具、プラスチック、ステッカー、軟質ビニル玩具、ネームプレート、Ｔシャツ、銘板等の印刷に用いられる。グラビア印刷は、包装紙、紙箱、封筒、カード、ポスター、ラベル、包装用フィルム（ＰＶＣ：ポリ塩化ビニル、処理ＰＰ）、建材（壁紙、机等）等の印刷に用いられる。熱転写プリントは、カジュアルウェア、スポーツウェア、レインコート等の衣料、寝具、手袋、傘、バッグ、レザー製品、蒔絵等の印刷に用いられる。
また、本発明に係るインキは、インクジェットプリンターなどにより発色の良好な印刷物が得られ、ＣＤ−Ｒ等の記録媒体の表面や、ＰＶＣ、ＰＥＴ、ターポリン、紙等の表面にコートし、ポスターや看板に用いられる。
【００４２】
（５）繊維
本発明に係る架橋体を含有する繊維としては、合成繊維、半合成繊維、再生繊維の紡糸原料化合物の少なくとも一種以上とを混練し、この混練組成物を紡糸して得られる繊維、あるいは、該紡糸原料化合物に架橋体を付着させた繊維が挙げられる。これらの繊維に用いられる紡糸原料化合物の合成繊維としては、ナイロン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビリニデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン等があり、半合成繊維としては、アセテート、ジアセテート、トリアセテート等があり、再生繊維としては、レーヨン等がある。
【００４３】
混練組成物の紡糸法としては、溶融紡糸、乾式紡糸、乾湿式紡糸、湿式紡糸等の一般的方法を用いることができる。架橋体の添加率は０．５〜５０質量％、好ましくは１〜２０質量％である。架橋体の粒径は、平均粒径２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下である。添加率が多いまたは粒径が大きくなると、糸切れが生じ易く、紡糸が困難となり、紡糸された繊維の強度も低下する。繊維において、本発明の架橋体を配合することで、良感触性、吸放湿性、抗菌性、紫外線カット効果を付与することができる。また、この繊維で作られた織布、不織布等の布にも同様の特性が発現する。
【００４４】
（６）布製品
本発明に係る布製品として、織物、編物および不織布から選ばれた一種以上の繊維製品にポリ−γ−グルタミン酸溶液を含浸した後、架橋することによりポリ−γ−グルタミン酸架橋体を繊維製品に固着させたものが挙げられる。ポリ−γ−グルタミン酸溶液の溶媒としては水、アルコールの他、アセトン、酢酸メチル、酢酸エチル等が用いられ、電子線等を照射して架橋することにより、ポリ−γ−グルタミン酸架橋体を繊維製品に固着することができる。
【００４５】
本発明に係る繊維および布製品から吸湿性に優れた快適な製品を得ることができる。また、本発明に係るフィルムまたはシートおよび積層体からは、吸水性および放湿性に優れた人工皮革、合成皮革、ＰＶＣレザー及びポリオレフィン系レザー製品等が得られ、これより快適な家庭用家具や自動車用椅子などが製造される。
【００４６】
【実施例】
以下に、実施例および比較例によって、本発明をさらに具体的に説明する。但し本発明は、これらの実施例により何ら制限されるものではない。
なお、吸放湿性の評価は、次のように行なった。
すなわち、サンプルを２３℃、３０％ＲＨ雰囲気下で１２時間調湿した後、重量を測定し（Ｗ0 ）、３０℃、８０％ＲＨ雰囲気下にサンプルを移し、４時間後に重量を測定して（Ｗ1 ）、次式による吸放湿性（％）を求めた。
吸放湿性（％）＝（Ｗ1 −Ｗ0 ）／Ｗ0 ×１００
また、印刷の鮮明度の評価は、次のように行なった。
○：インクドットが円形である。
△：インクドットがにじんでいる。
×：印刷面が本来の絵や文字等になっていない。
【００４７】
製造例１
明治γ−ＰＧＡ（明治製菓（株）製ポリ−γ−グルタミン酸）の１０質量％の水溶液をガラス製トレイに入れ、コッククロフトウォルトン型電子線照射装置にて、照射距離１０ｃｍ、２．５ｋＧｙ／１ｓｅｃにて照射合計量が１２０ｋＧＹになるように照射し、得られた処理物を１週間 4℃の水に浸漬し、未架橋のポリ−γ−グルタミン酸を除去した。水を吸収して膨潤したポリ−γ−グルタミン酸ゲルを８０メッシュの金網で濾過後、凍結乾燥し、ゲル化率９１％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体を得た。なお、ゲル化率は、仕込みポリ−γ−グルタミン酸の質量に対する得られたポリ−γ−グルタミン酸ゲルの乾燥質量の比率である。このポリ−γ−グルタミン酸架橋体を、回転羽式のジェットミルを用い、平均粒径１２μｍの粉末に粉砕した。
【００４８】
実施例１〜５、比較例１〜２（シート、繊維）
製造例１で得られたポリ−γ−グルタミン酸架橋体粉末を、ＬＬＤＰＥ（出光石油化学製、出光ポリエチレンＬ−２０２４Ｃ）およびＰＶＣコンパウンド（サンアロー化学製、ＳＡ１３００Ｅ １００質量部／三菱ガス化学製、ＰＬ２００（可塑剤）９５質量部／安定剤３質量部）に、第１表に示す割合（質量部）で、小型ロールミキサーにて、１７０℃、５分間配合・混練し、それぞれ２００μｍ厚のシートを製造した。なお、実施例４〜５ではポリエステル編物に接着剤でポリ−γ−グルタミン酸架橋体粉末を積層した。
吸放湿性評価の結果を第１表に示す。
【００４９】
【表１】
実施例６（インキ）
製造例１で得られた架橋体粉末等を用い、以下の組成を有するインキを調製した。得られたインキをＰＥＴフィルムにコーティングし、乾燥して皮膜を形成した。
アクリルエマルジョン（バインダー） ３２質量％
製造例１で得られた架橋体粉末 ２６質量％
ＰＶＡ（５％）水溶液 ３３質量％
２−プロパノール／ブチセロソルブ（２：１）溶液 ６質量％
水 ３質量％
このコーティングされたＰＥＴフィルムに、インクジェットプリンター（エプソン販売（株）製、マッハジェットＭＴ３００）を用いて、印刷を行なった結果、印刷の鮮明度は良好（○）であった。
【００５１】
比較例３
コーティングされていないＰＥＴフィルムに、実施例６と同様にして印刷を行なった。印刷の鮮明度は不良（×）であった。
【００５２】
実施例７（布製品）
ポリエステル製の布を明治γ−ＰＧＡ（明治製菓（株）製ポリ−γ−グルタミン酸）の１０質量％の水溶液に浸漬し、コッククロフトウォルトン型電子線照射装置にて、照射距離１０ｃｍ、２．５ｋＧｙ／１ｓｅｃにて照射量合計１５０ｋＧｙになるように照射した。得られた処理物を自然乾燥し、ゲル化率９１％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体で処理されたポリエステル製の布を得た。得られたポリエステル製の布の吸放湿性は約５％であった。
【００５３】
比較例４
ポリ−γ−グルタミン酸架橋体で処理されていないポリエステル製の布について吸放湿性評価を行なった。結果は吸放湿性０％であった。
【００５４】
【発明の効果】
本発明のポリ−γ−グルタミン酸架橋体含有組成物から、優れた吸放湿性や吸水性を有するフィルムおよびシート、各種の布製品、塗料およびインキ等が得られ、衣料品、家庭用家具、自動車用座席等および印刷分野などにおいて広く用いることができる
Claims (7)
- ポリ−γ−グルタミン酸を放射線照射して得られ、ゲル化率６０〜１００％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体 ０．５〜５０質量％と、樹脂および／またはゴムを含むことを特徴とするポリ−γ−グルタミン酸架橋体含有組成物。
- ポリ−γ−グルタミン酸架橋体が、平均粒径０．１〜１００μｍの粉末である請求項１に記載のポリ−γ−グルタミン酸架橋体含有組成物。
- ポリ−γ−グルタミン酸を放射線照射して得られたゲル化率６０〜１００％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体と、樹脂および／またはゴムを含むことを特徴とするフィルムまたはシート。
- 請求項３に記載のフィルムまたはシートを基材に積層してなる積層体。
- ポリ−γ−グルタミン酸を放射線照射して得られたゲル化率６０〜１００％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体と、樹脂および溶剤を含むことを特徴とする塗料またはインキ。
- ポリ−γ−グルタミン酸を放射線照射して得られたゲル化率６０〜１００％のポリ−γ−グルタミン酸架橋体を含有することを特徴とする繊維。
- 織物、編物および不織布から選ばれた一種以上の繊維製品に、ポリ−γ−グルタミン酸溶液を含浸した後、放射線照射により架橋することによりポリ−γ−グルタミン酸架橋体を固着させたことを特徴とする布製品。
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