JP4353966B2 - 抗微生物組成物を含有する繊維 - Google Patents

Description

本発明は、抗微生物組成物を含有する繊維ならびにその製造法および使用法に関する。

微生物は私たちの周りに存在する。多くのこのような微生物により人間の健康に対する潜在的な影響があるので、抗微生物配合物が、商業的および住居用クリーニングおよび消毒プロセスの至る所に見られる。このような影響のいくつかとしては、例えば、我々が毎日接触し、使用する我々の衣類および他の織物において存在し、急速に増殖し得る、スタフィロコッカス・アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、クレブシエラ・ニューモニエ（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、酵母および他の単細胞生物に起因する疾患および皮膚感染症が挙げられる。しかしながら、多くの公知抗微生物組成物は、このような織物表面上の永続的使用に不適である。その結果、抗微生物特性を示す繊維およびこれで製造された織物が必要と認識されている。

抗微生物特性を示す繊維を提供するための一方法が、Ｆｏｓｓらにより、米国特許第６，８４１，２４４号において示されている。Ｆｏｓｓらは、様々な熱可塑性ポリマーおよび添加剤を、コア−シースまたはサイドバイサイド形のいずれかの二成分形態において含む抗微生物合成繊維を開示してる。Ｆｏｓｓらにより開示されている繊維は、使用される抗微生物剤の量を減少させ、従って、このような繊維のコストを下げるために、繊維のある領域に分散された無機抗微生物添加剤を含む。Ｆｏｓｓらにより開示されている抗微生物剤は、銅、亜鉛、スズおよび／または銀を含有する無機化合物である。Ｆｏｓｓらは、銀のゼオライトを用いて最善の結果が得られることを示唆している。
米国特許第６，８４１，２４４号明細書

にもかかわらず、抗微生物物質がその意図される使用中に磨耗したり、あるいは洗い流されることに耐性であるように、抗微生物物質を耐久的に含有する新規繊維および織物が依然として必要とされている。細菌の耐性種の発生を受けにくい抗微生物物質を耐久的に含有する新規繊維および織物も必要とされる。

本発明の一態様において、成分ポリマー組成物および抗微生物組成物を含む繊維が提供され、ここにおいて、抗微生物組成物は、錯体形成性ポリマーと錯体形成した金属を含み、ここにおいて、金属は、銅、銀、金、スズ、亜鉛およびその組み合わせから選択され；錯体形成性ポリマーは、残基Ａ、残基Ｂ、残基Ｃおよびその組み合わせから選択されるモノマー残基を含み；任意に、錯体形成性ポリマーは、≦９９．５重量％（あるいは≦９９重量％；あるいは９８重量％、あるいは≦９５重量％；あるいは≦９０重量％；あるいは≦８５重量％；あるいは≦８０重量％；あるいは≦７５重量％；あるいは≦７０重量％）の残基Ｂのモノマー残基を含有する；
ここにおいて、残基Ａは

であり、
残基Ｂは

であり、
残基Ｃは

である；
（式中、
Ｘは、Ｎ、ＯおよびＳから選択される少なくとも１個のヘテロ原子を有する不飽和または芳香族複素環であり；
ｃは０または１であり；
Ｒ_１は、Ｈ、ＣＨ_３および−ＣＯ_２Ｒ_４から選択され；ここにおいて、Ｒ_４は、Ｈ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、Ｃ_３−Ｃ_２４アルキルから選択され；
Ｒ_２は、Ｈ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５、フェニル、−ＣＨ_２ＣＯ_２Ｒ_５および−ＣＯ_２Ｒ_５から選択され；ここにおいて、Ｒ_５は、（Ｉ）〜（Ｖ）：
（Ｉ）Ｈ；
（ＩＩ）

（ＩＩＩ）−（ＣＨ_２ＣＨ（Ｒ_１１）Ｏ）_ｎＨ；
（ＩＶ）−（ＣＨ_２ＣＨ（Ｒ_１１）Ｏ）_ｎＣＯＣＨ_２ＣＯＣＨ_３；および
（Ｖ）

から選択され；
（ここにおいて、Ｒ_１１は、Ｈ、メチルおよびフェニルから選択され；ｎは１〜２０の整数であり；ＹはＯＨ、ＳＯ_３ＺおよびＸから選択され；ここにおいて、ＺはＨ、ナトリウム、カリウムおよびＮＨ_４ ^＋から選択される；ただし、ポリマーが０重量％の残基Ｂのモノマー残基および０重量％の残基Ｃのモノマー残基を含有する場合、Ｒ_２は−ＣＨ_２ＣＯ_２Ｒ_５または−ＣＯ_２Ｒ_５であり、Ｒ_５は（Ｖ）であり、ＹはＸである）；
Ｒ_３は、Ｈ、メチル、フェニル、スルホン化フェニル、フェノール、アセテート、ヒドロキシ、フラグメントＯ−Ｒ_１（ここにおいて、Ｒ_１は前記定義のとおりである）、−ＣＯ_２Ｒ_１２および−ＣＯＮＲ_６Ｒ_７から選択され；ここにおいて、Ｒ_６およびＲ_７は独立して、Ｈ、メチル、エチル、Ｃ（ＣＨ_３）_２ＣＨ_２ＳＯ_３Ｚ（ここにおいて、Ｚは前記定義のとおりである）、Ｃ_３−Ｃ_８アルキルおよび結合した環構造から選択され、Ｒ_１２は、Ｈ、ＣＨ_３、Ｃ_２Ｈ_５およびＣ_３−Ｃ_２４アルキルから選択され；
Ｒ_８およびＲ_９は、独立して、水素、メチル、エチルおよびＣ_３−Ｃ_４アルキルから選択され；
Ｒ_１０はＣ_１−Ｃ_８アルキル、Ｃ_２−Ｃ_８アルケニル、Ｃ_６−Ｃ_１０不飽和非環式、Ｃ_６−Ｃ_１０環式、Ｃ_６−Ｃ_１０芳香族、Ｃ_２−Ｃ_４アルキレンオキシドおよびポリ（Ｃ_２−Ｃ_４アルキレン）_ｂオキシド（ここにおいて、ｂは２〜２０の整数である）から選択される。

本発明のもう一つ別の態様において、少なくとも１つの成分ポリマー組成物および少なくとも１つの抗微生物組成物を含む多成分繊維が提供される。

本発明のもう一つ別の態様において、２以上の成分ポリマー組成物および前記のような本発明の抗微生物組成物を含む多成分繊維が提供される。

本発明のもう一つ別の態様において、本発明の繊維または多成分繊維を含む織物が提供される。

本発明のもう一つ別の態様において、本発明の織物を含む織物製品が提供される。

本発明のもう一つ別の態様において、本発明の繊維または多成分繊維を製造する方法であって、
（ａ）成分ポリマー組成物を提供し：
（ｂ）前記のような本発明の抗微生物組成物を提供し；
（ｃ）（ａ）の成分ポリマー組成物を（ｂ）の抗微生物組成物と混合し；
（ｄ）（ｃ）の生成物を使用して繊維を形成することを含む方法が提供される。

本明細書および請求の範囲において用いられる「繊維（ｆｉｂｅｒ）」なる用語は、紡いで糸にできるか、あるいは接着または様々な方法での交絡、例えば、製織、編組、ブレーディング、縮充、加撚またはウェビングにより織物にすることができ；織物製品の基本的構造要素である単位を意味する。

本明細書および請求の範囲において、任意の「追加の繊維」に関して用いられる「最初は含まない」とは、織物を形成するために本発明の繊維または多成分繊維を組み入れる前に、追加の繊維が本発明の抗微生物組成物を含まないことを意味する。しかしながら、いくつかの本発明の抗微生物組成物は、本発明の繊維または多成分繊維を含有する織物中に組み入れられた後に、追加の繊維に移動し得ることに注意すべきである。

本明細書および請求の範囲において用いられる「糸（ｙａｒｎ）」なる用語は、製織、編組、ブレーディング、縮充、加撚、ウェビング、または他の織物に織る方法に好適な形態の織物繊維のより糸を意味する。

本明細書および請求の範囲において用いられる「織物（ｆａｂｒｉｃ）」なる用語は、織ったり、編まれたり、フェルト化されたり、または他の方法で、任意の天然または合成繊維、糸、またはその代替物から製造されるか、またはこれと組み合わせられた任意の物質を意味する。

本明細書および請求の範囲において用いられる「シース／コア形」なる用語は、多成分繊維同心シース／コア形および偏心シース／コア形を包含する。

本明細書および請求の範囲において用いられる「サイドバイサイド形」なる用語は、本発明の多成分繊維の両成分ポリマーが前記多成分繊維の表面の一部を占有する、多成分繊維偏心シース／コア形の延長物を意味する。

「コアシェル形」なる用語は、本明細書において「シース／コア形」なる用語と交換可能に用いられうる。

本明細書および請求の範囲において用いられる「アルキル」なる用語は、直鎖、分岐鎖および環状アルキル基を包含する。

本明細書および請求の範囲において用いられる「アルケニル」なる用語は、直鎖および分岐鎖アルケニル基のどちらも包含する。

本明細書および請求の範囲において用いられる「（メタ）アクリレート」なる用語は、メタクリレートおよびアクリレートのどちらも包含する。

いくつかの具体例において、本発明の成分ポリマー組成物は、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン）；ハロゲン化ポリマー（例えば、ポリ塩化ビニル）；ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ））；ポリエーテル；ポリアミド（例えば、ナイロン６およびナイロン６，６）；ポリウレタン；セルロースアセテート；レーヨン；アクリル；ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）；およびそのホモポリマー、コポリマー、マルチポリマーおよびブレンドから選択されるポリマーを含む。これらの具体例のいくつかの態様において、本発明の成分ポリマー組成物は、ポリアミド；ポリプロピレン；ポリエチレン；ポリエチレンテレフタレート；およびそのホモポリマー、コポリマー、マルチポリマーおよびブレンドから選択されるポリマーを含む。これらの具体例のいくつかの態様において、成分ポリマー組成物は、ナイロン６；ナイロン６，６；ポリプロピレン；ポリエチレン；およびそのホモポリマー、コポリマー、マルチポリマーおよびブレンドを含む。これらの具体例のいくつかの態様において、成分ポリマー組成物は、ポリエチレン；ポリプロピレン；およびそのホモポリマー、コポリマー、マルチポリマーおよびブレンドから選択されるポリマーを含む。

本発明のいくつかの具体例において、抗微生物組成物は、銅、銀、金、錫、亜鉛およびその組み合わせから選択される金属を含む。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は、銅、銀、金およびその組み合わせから選択される。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は、銅、銀、亜鉛およびその組み合わせから選択される。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は銅と銀の組み合わせである。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は亜鉛と銀の組み合わせである。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は銀である。

本発明のいくつかの具体例において、錯体形成性ポリマーは、少なくとも１つの不飽和または芳香族複素環基を有する少なくとも１つのモノマーを含む。本発明に関する使用に好適な不飽和または芳香族複素環基は、例えば、ある不飽和度を有する５〜７員複素環；Ｎ、ＯおよびＳ原子から選択される少なくとも１つのヘテロ原子を有する芳香族複素環；かかる複素環の異性体およびその組み合わせを含む。本発明に関する使用に好適な他の複素環基は、例えば、互いに縮合して、さらに大きな、Ｎ、ＯまたはＳ原子の少なくとも１つを有する９〜１４員複素環を形成する５〜７員複素環；かかる複素環の異性体およびその組み合わせを包含する。本発明に関する使用に好適なさらなる複素環基は、炭素環と縮合して、さらに大きな９〜１４員複素環を形成する５〜７員複素環を包含する。

本発明のいくつかの具体例において、錯体形成性ポリマーは、イミダゾールチオフェン；ピロール；オキサゾール；チアゾール；およびそれぞれの異性体（例えば、チアゾール−４−イル、チアゾール−３−イルおよびチアゾール−２−イル）；テトラゾール；ピリジン；ピリダジン；ピリミジン；ピラジン；アゾール；インダゾール；トリアゾールおよびそれぞれの異性体（例えば、１，２，３−トリアゾールおよび１，２，４−トリアゾール）；およびその組み合わせ、例えばイミダゾール１，２，３−トリアゾール−１，２，４−トリアゾール；ベンゾトリアゾール；メチル−ベンゾトリアゾール；ベンゾチアゾール；メチルベンゾチアゾール；ベンズイミダゾールおよびメチルベンズイミダゾールから選択される少なくとも１つの不飽和または芳香族複素環基を含む。これらの具体例のいくつかの態様において、錯体形成性ポリマーはイミダゾールを含む。

いくつかの具体例において、本発明の錯体形成性ポリマーは、（ａ）不飽和または芳香族複素環基を含有するモノマーおよび（ｂ）不飽和または芳香族複素環基を含有しないモノマーのコポリマーを含む。これらの具体例のいくつかの態様において、錯体形成性ポリマー中のモノマー（ａ）の、モノマー（ｂ）に対する比は、９５：５〜５：９５；あるいは８０：２０〜２０：８０；あるいは６０：４０〜４０：６０である。これらの具体例のいくつかの態様において、（ａ）のモノマーは１−ビニルイミダゾールである。これらの具体例のいくつかの態様において、（ａ）のモノマーは１−ビニルイミダゾールであり、（ａ）のモノマーの（ｂ）のモノマーに対する比は、９５：５〜５：９５；あるいは８０：２０〜２０：８０；あるいは６０：４０〜４０：６０である。

本発明のいくつかの具体例において、抗微生物組成物は、銀と錯体形成する不飽和または芳香族複素環基を含有する少なくとも１つのモノマーを含む錯体形成性ポリマーを含む。これらの具体例のいくつかの態様において、不飽和または芳香族複素環基を含有する少なくとも１つのモノマーの銀に対する重量比は、９５：５〜５：９５；あるいは９０：１０〜１０：９０；あるいは８０：２０〜２０：８０である。これらの具体例のいくつかの態様において、銀の不飽和または芳香族複素環基を含有するモノマーに対するモル比は、１０：１〜１：１０；あるいは４：１〜１：４；あるいは２：１〜１：２である。これらの具体例のいくつかの態様において、不飽和または芳香族複素環基を含有する少なくとも１つのモノマーは１−ビニルイミダゾールである。

本発明のいくつかの具体例において、錯体形成性ポリマーはさらに、任意の、架橋性物質を含む。これらの具体例のいくつかの態様において、錯体形成性ポリマーは、少なくとも０．５重量％の架橋性物質；あるいは＞２重量％の架橋性物質；あるいは＞５重量％の架橋性物質：あるいは＞８重量％の架橋性物質；あるいは＞１０重量％の架橋性物質；あるいは＞２０重量％の架橋性物質；あるいは＞３０重量％の架橋性物質；あるいは＞４０重量％の架橋性物質；あるいは＞５０重量％の架橋性物質；あるいは＜６０重量％の架橋性物質；あるいは０．５〜６０重量％の架橋性物質；あるいは＜０．１重量％の架橋性物質；あるいは０重量％の架橋性物質を含むことができる。

本発明に関する使用に好適な架橋性物質は、抗微生物組成物の物理的および化学的安定性が、架橋性物質を含めることにより実質的に影響を受けないならば、任意の公知の架橋性物質を包含する。本発明のいくつかの具体例において、抗微生物組成物は、アリルメタクリレート（ＡＬＭＡ）；ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）；エチレングリコールジアクリレート（ＥＧＤＡ）；エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）；１，３−ブタンジオールジメタクリレート（ＢＧＤＭＡ）；ジエチレングリコールジメタクリレート（ＤＥＧＤＭＡ）；トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＲＰＧＤＡ）；トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ）；トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）およびその組み合わせから選択される多官能性（メタ）アクリレート架橋性物質を含有するポリマーを含むことができる。これらの具体例のいくつかの態様において、抗微生物組成物は、ＴＭＰＴＭＡ、ＴＭＰＴＡおよびその組み合わせから選択される架橋性物質を含有するポリマーを含むことができる。これらの具体例のいくつかの具体例において、抗微生物組成物は、ＴＭＰＴＡ架橋性物質を含むことができる。

本発明のいくつかの具体例において、抗微生物組成物は、≦２００ｎｍ；あるいは≦１５０ｎｍ；あるいは≦１００ｎｍ；あるいは≦７５ｎｍ；あるいは≦５０ｎｍ；あるいは≦２５ｎｍ；あるいは≦２０ｎｍ；あるいは≦１５ｎｍ；あるいは≦１０ｎｍ；あるいは１〜１０ｎｍ；あるいは１〜８ｎｍ；あるいは≦５ｎｍの平均粒子サイズを示す。

本発明のいくつかの具体例において、抗微生物組成物は、抗微生物組成物を含有する繊維の≦３３％の平均断面積である平均粒子サイズを有する。

本発明のいくつかの具体例において、抗微生物組成物は、≦５０００００；あるいは≦１０００００；あるいは≦５００００；あるいは≦１００００；あるいは１０００〜１００００；あるいは５０００〜１００００；あるいは５００〜５０００の数平均分子量示す錯体形成性ポリマーを含む。

本発明のいくつかの具体例において、抗微生物組成物は銀を含む。これらの具体例のいくつかの態様において、抗微生物組成物は０．５〜６０重量％の金属；あるいは０．５〜１５重量％の金属；あるいは２０〜１０００００ｐｐｍの金属；あるいは≧２０ｐｐｍの金属；あるいは２０〜４０００ｐｐｍの金属；あるいは２０〜１５００ｐｐｍの金属；あるいは３０〜７５ｐｐｍの金属；あるいは≧５０ｐｐｍの金属を含む。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は、銅、銀、亜鉛およびその組み合わせから選択される。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は、銅および銀の組み合わせである。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は亜鉛および銀の組み合わせである。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は銀である。

本発明のいくつかの具体例において、抗微生物組成物は、銀および（ａ）１−ビニルイミダゾールおよび（ｂ）不飽和または芳香族複素環基を含有しない少なくとも１つのモノマーを含む錯体形成性ポリマーを含む。

本明細書および請求の範囲において用いられる場合、「銀」なる用語は、本発明の抗微生物組成物中に組み入れられる金属銀を意味する。抗微生物組成物中に組み入れられる銀の酸化状態（Ａｇ^０、Ａｇ^１＋またはＡｇ^２＋）に関して拘束されることを望まないが、脱イオン水（ＤＩ）中硝酸銀などの銀溶液中でポリマーを洗浄することにより、銀を抗微生物組成物中に添加することができる。ＤＩ以外に、他の液体メディア、例えば水、水性緩衝溶液および有機溶液、例えばポリエーテルまたはアルコールを使用できる。銀の他の供給源としては、これらに限定されないが、酢酸銀、クエン酸銀、ヨウ化銀、乳酸銀、ピクリン酸銀および硫酸銀が挙げられる。これらの溶液中の銀の濃度は、既知量の銀を抗微生物組成物に添加するために必要な濃度から飽和銀溶液まで変化し得る。

本発明のいくつかの具体例において、繊維または多成分繊維は、≧０．０１重量％；あるいは０．０１〜３０重量％；あるいは０．０１〜２０重量％；あるいは０．１〜１５重量％；あるいは０．１〜１０重量％の抗微生物組成物を含む。

本発明のいくつかの具体例において、繊維または多成分繊維は、≧１０ｐｐｍ；あるいは１０〜１０００ｐｐｍ；あるいは１０〜５００重量％；あるいは１０〜４００ｐｐｍ；あるいは１０〜３００ｐｐｍ；あるいは１０〜２５０ｐｍ；あるいは１０〜２００ｐｐｍ；あるいは１０〜１５０ｐｐｍ；あるいは１０〜１００ｐｐｍ；あるいは１００ｐｐｍ未満；あるいは１０〜５０ｐｐｍの金属濃度を示す。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は、銅、銀、亜鉛およびその組み合わせから選択される。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は、銅と銀の組み合わせである。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は、亜鉛と銀の組み合わせである。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は銀である。

本発明のいくつかの具体例において、繊維又は多成分繊維は、難燃剤、着色剤、顔料、染料、毛髪染料、静電防止剤、増白化合物、核形成剤（ｎｕｃｌｅａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ）、酸化防止剤、ＵＶ安定剤、増量剤、柔軟剤、滑剤、硬化促進剤、親水性物質、疎水性物質、汚染防止物質、防臭物質、抗微生物剤、消毒剤から選択される少なくとも１種の添加剤をさらに含む。

本発明のいくつかの具体例において、繊維または多成分繊維は、任意に、前記のような抗微生物剤をさらに含むことができる。好適な抗微生物剤には、例えば、繊維または多成分繊維の物理的および化学的安定性がこのような配合により実質的に影響を受けないならば、任意の従来の抗微生物剤が含まれる。これらの具体例のいくつかの態様において、抗微生物剤は、３−イソチアゾロン、３−ヨード−２−プロピニルブチルカルバメート；２−ブロモ−２−ニトロプロパンジオール；グルタルジアルデヒド；２−ｎ−オクチル−３−イソチアゾロン；４，５−ジクロロ−２−ｎ−オクチル−３−イソチアゾロン；ナトリウム２−ピリジンチオール−１−オキシド；亜鉛２−ピリジンチオール−１−オキシド；オキシビスフェノキシアルシン；ｐ−ヒドロキシ安息香酸アルキルエステル；トリス（ヒドロキシメチル）ニトロメタン；ジメチロール−ジメチル−ヒダントイン；ベンズイソチアゾロン；ポリヘキサメチレンビグアニド；２，４，４’−トリクロロ−２’−ヒドロキシ−ジフェニルエーテル；銀ナトリウム水素ジルコニウムホスフェート（例えば、ＡｌｐｈａＳａｎ、Ｍｉｌｌｉｋｅｎ＆Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）；銀ゼオライト（例えば、Ｚｅｏｍｉｃ（登録商標） ＡＪ、Ｓｉｎａｎｅｎから入手可能）；リン酸カルシウム上で交換された銀（例えば、Ａｐｉｓｃｉｄｅｒ（登録商標）、Ｓａｎｇｉから入手可能）；銀ガラス（例えば、Ｉｏｎｏｐｕｒｅ（登録商標）、Ｉｓｈｉｚｕｋａ Ｇｌａｓｓから入手可能）およびその組み合わせから選択することができる。

本発明のいくつかの具体例において、繊維または多成分繊維は、任意に消毒剤をさらに含むことができる。好適な消毒剤には、例えば、このような配合により繊維または多成分繊維の物理的および化学的安定性が実質的に影響を受けないならば、任意の公知の消毒剤が含まれる。これらの具体例のいくつかの態様において、消毒剤は、アルコール（例えば、エタノール）、第四アンモニウム消毒剤、フェノール系消毒剤、ハライドベースの消毒剤（例えば、塩素ベースの消毒剤および臭素ベースの消毒剤）、ビクアニド消毒剤、クロルヘキシジン消毒剤、ヨードフォア消毒剤、クエン酸消毒剤、過酸化物消毒剤およびその組み合わせから選択することができる。これらの具体例のいくつかの態様において、消毒剤は、ハライドベース消毒剤（例えば、Ｎ−ハラミン）から選択することができる。これらの具体例のいくつかにおいて、消毒剤は、Ｎ−ハラミン、漂白剤、ヒダントインおよびその組み合わせから選択することができる。

本発明のいくつかの具体例において、多成分繊維は、少なくとも１つの成分ポリマー組成物および少なくとも１つの抗微生物組成物を含む。これらの具体例のいくつかの態様において、少なくとも１つの成分ポリマー組成物および少なくとも１つの抗微生物組成物の少なくとも１つが混合される。

本発明のいくつかの具体例において、多成分繊維は、２以上の成分ポリマー組成物および少なくとも１種の抗微生物組成物を含む。これらの具体例のいくつかの態様において、２以上の成分ポリマー組成物は、異なる化学的または物理的性質を示す。これらの具体例のいくつかの態様において、２以上の成分ポリマー組成物の少なくとも１つは、少なくとも１種の抗微生物組成物の少なくとも１つと混合される。

本発明のいくつかの具体例において、多成分繊維は、シース／コア形、サイドバイサイド形、パイウェッジ形、中空パイウェッジ形、セグメント化リボン形、セグメント化クロス形、アイランド−イン−シー形、チップ付きの３つに分かれた形および複合形から選択される断面を示す。これらの具体例のいくつかにおいて、多成分繊維は、シース／コア形を示す。これらの具体例のいくつかにおいて、多成分繊維は、パイウェッジ形；中空パイウェッジ形およびアイランド−イン−シー形から選択される断面を示す。

本発明のいくつかの具体例において、多成分繊維は、シース／コア形を示し、ここにおいて、シースは抗微生物組成物を含む。これらの具体例のいくつかの態様において、シースは、≧１０ｐｐｍ；あるいは１０〜１０００；あるいは１０〜５００ｐｐｍ；あるいは１０〜４００ｐｐｍ；あるいは１０〜３００ｐｐｍ；あるいは１０〜２５０ｐｐｍ；あるいは１０〜２００ｐｐｍ；あるいは１０〜１５０ｐｐｍ；あるいは１０〜１００ｐｐｍ；あるいは１００ｐｐｍ未満；あるいは１０〜５０ｐｐｍの金属濃度を示す。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は、銅、銀、亜鉛およびその組み合わせから選択される。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は銅と銀の組み合わせである。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は亜鉛と銀の組み合わせである。これらの具体例のいくつかの態様において、金属は銀である。

本発明のいくつかの具体例において、多成分繊維は、シース／コア形を示し、ここにおいて、抗微生物組成物の平均粒子サイズは、シースの平均厚さの≦３３％；あるいは≦２５％；あるいは≦２０％；あるいは≦１５％である。

本発明のいくつかの具体例において、多成分繊維は、シース／コア形を示し、ここにおいて、シースは、≧０．０１重量％；あるいは０．０１〜１００重量％；あるいは０．０１〜９０重量％；あるいは０．０１〜８０重量％；あるいは０．０１〜７５重量％；あるいは０．０１〜７０重量％；あるいは０．０１〜５０重量％；あるいは０．０１〜３０重量％；あるいは０．０１〜２０重量％；あるいは０．１〜１５重量％；あるいは０．１〜１０重量％の抗微生物組成物を含む。

本発明のいくつかの具体例において、多成分繊維は、シース／コア形を示し、ここにおいて、シースは、多成分繊維の平均断面積の≦８０％；あるいは≦７５％；あるいは≦７０％；あるいは≦６０％；あるいは≦５０％；あるいは≦４０％；あるいは≦３０％；あるいは≦２５％；あるいは≦２０％；あるいは≦１０％；あるいは≧３０％を含む。

本発明のいくつかの具体例において、多成分繊維は、シース／コア形を示し、ここにおいて、シースは、多成分繊維の≦３０重量％；あるいは≦２５重量％；あるいは≦２０重量％；あるいは≦１５重量％；あるいは≦１０重量％；あるいは≦５重量％を含む。

本発明のいくつかの具体例において、多成分繊維は、パイウェッジ形、中空パイウェッジ形およびアイランド−イン−シー形から選択される断面を示す。これらの具体例のいくつかの態様において、多成分繊維は、標準的パイウェッジ形および中空パイ形から選択される断面を示し、ここにおいて、多成分繊維は、≧２；あるいは≧４；あるいは≧６；あるいは≧８；あるいは２〜６４；あるいは２〜３２；あるいは２〜１６；あるいは２〜８；あるいは１６〜３２のパイウェッジセグメントを含む。これらの具体例のいくつかの態様において、多成分繊維は、≧３００；あるいは２〜１２００；あるいは２〜６５０；あるいは２〜５００；あるいは２〜４００；あるいは５０〜４００；あるいは１００〜４００；あるいは２００〜４００；あるいは３００〜４００アイランドを含む、アイランド−イン−シー形を有する断面を示す。これらの具体例のいくつかの態様において、各パイウェッジセグメントまたはアイランドは、≧０．０１重量％；あるいは０．０１〜３０重量％；あるいは０．０１〜２０重量％；あるいは０．１〜１５重量％；あるいは０．１〜１０重量％の抗微生物組成物を含む。

本発明の繊維および多成分繊維は、様々な織物および織物製品において用いることができる。

本発明のいくつかの具体例において、本発明の繊維または多成分繊維を含む織物が提供される。これらの具体例のいくつかの態様において、織物は、任意に、少なくとも１つの追加の繊維をさらに含み、ここにおいて、少なくとも１つの追加の繊維は、最初抗微生物組成物を含まない。これらの具体例のいくつかの態様において、本発明の繊維または多成分繊維は、少なくとも１つの追加の繊維とブレンドされる。

本発明のいくつかの具体例において、少なくとも１つの追加の繊維は、例えば、天然繊維、合成繊維、無機繊維、その組み合わせおよびブレンドを含み得る。追加の繊維は、任意のデニールのものであってよく；多フィラメントまたは単フィラメントであってよく；仮よりまたは加撚されていてもよく；複数のデニールのフィラメントを加撚および／または溶融により単糸中に組み入れることができ；例えば、シース／コア形、サイドバイサイド形、パイウェッジ形、セグメント化リボン形、セグメント化クロス形、チップ付きの３つに分かれた形および複合形をはじめとする任意の種類の断面を示す多成分繊維であってよい。

本発明に関する使用に好適な天然繊維は、例えば、絹、木綿、ウール、亜麻、毛皮、毛髪、セルロース、ラミー、麻、リネン、木材パルプおよびその組み合わせを包含する。

本発明に関する使用に好適な合成繊維は、例えば、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリブチレン；ハロゲン化ポリマー、例えば、ポリ塩化ビニル；ポリアラミド、例えば、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド（例えば、ＤｕＰｏｎｔから入手可能なＫｅｖｌａｒ（登録商標）繊維）；ポリ−ｍ−フェニレンテレフタルアミド（例えば、ＤｕＰｏｎｔから入手可能なＮｏｍｅｘ（登録商標）繊維）；メラミンおよびメラミン誘導体（例えば、Ｂａｓｏｆｉｌ Ｆｉｂｅｒｓ，ＬＬＣから入手可能なＢａｓｏｆｉｌ（登録商標）繊維）；ポリエスエル、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル／ポリエーテル：ポリアミド、例えば、ナイロン６、ナイロン６，６；ポリウレタン、例えば、Ｎｏｖｅｏｎから入手可能なＴｅｃｏｐｈｉｌｉｃ脂肪族熱可塑性ポリウレタン；アセテート；レーヨンアクリル；およびその組み合わせをはじめとする物質に由来することができる。

本発明に関する使用に好適な無機繊維としては、例えば、ガラス繊維、ボロン繊維およびロックウールが挙げられる。

本発明のいくつかの具体例において、織物は、１００重量％；あるいは≦７５重量％；あるいは≦５０重量％；あるいは≦４０重量％；あるいは≦３０重量％；あるいは≦２０重量％；あるいは≦１０重量％；あるいは≦５重量％の本発明の繊維または多成分繊維を含む。これらの具体例のいくつかの態様において、少なくとも１つの追加の繊維は、木綿、ウール、ポリエステル、アクリル、ナイロン、絹、ならびにその組み合わせおよびブレンドから選択される。

本発明のいくつかの具体例において、本発明の織物を含む織物製品が提供される。これらの具体例のいくつかの態様において、織物製品は、衣類、衣類用芯地、室内装飾品、カーペット、詰め物、裏張り、壁装材、屋根葺き材、家庭用包装材、断熱材、寝具、布巾、タオル、手袋、敷物、フロアマット、掛け布、家庭用リンネル製品、バーランナー、布製バッグ、天幕、乗物用カバー、ボート用カバー、テント、農業用カバー、ジオテキスタイル、自動車用ヘッドライナー、フィルター、封筒、タグ、ラベル、おむつ、婦人衛生用品（例えば、生理用ナプキン、タンポン）、ランドリーエイド（例えば、布ドライヤーシート）、創傷処置製品および医療品（例えば、滅菌ラップ、キャップ、ガウン、マスク、ドレーピング）から選択される。

本発明のいくつかの具体例において、本発明の多成分繊維を含むフィルターメディアが提供される。これらの具体例のいくつかの態様において、多成分繊維は、パイウェッジ形、中空パイウェッジ形およびアイランド−イン−シー形から選択される断面を示す。これらの具体例のいくつかの態様において、フィルターメディアは空気濾過のために用いることができる。これらの具体例のいくつかの態様において、フィルターメディアは水の濾過のために用いることができる。

本発明のいくつかの具体例において、繊維または多成分繊維は非導電性である。これらの具体例のいくつかの態様において、繊維または多成分繊維は、ＡＡＴＣＣ試験法７６−１９７８に記載されている手順に従って測定すると、≧１００００オーム；あるいは≧１００００００オーム；あるいは≧１×１０^９オームの電流に対する抵抗を示す。

本発明のいくつかの具体例において、繊維または多成分繊維を形成する前に、少なくとも１つの成分ポリマー組成物および少なくとも１つの抗微生物組成物が混合される。

本発明のいくつかの具体例において、少なくとも１つの成分ポリマー組成物および少なくとも１つの抗微生物組成物が、繊維または多成分繊維の形成の間に混合される。

本発明の繊維および多成分繊維は、所定の成分ポリマー組成物に関する使用に好適な公知の繊維形成技術を用いて調製することができる。最も広く行われている繊維形成技術のいくつかには、例えば、押出、メルトブロー、ウェットスピニングおよびドライスピニングが含まれる。これらの方法のそれぞれにおいて、繊維原料を軟化させて流動可能な状態にし、ダイおよび／または紡糸口から押し出して、原繊維を形成し、これを次いで典型的には機械的に操作して、所望の製品繊維または多成分繊維を形成する。例えば、原繊維を延伸することができる。典型的な押出操作において、成分ポリマー組成物をまず溶融させ、これを次いでダイおよび／または紡糸口を通して押し出して、原繊維を形成し、これを冷却する前に、機械的に操作して、所望の繊維または多成分繊維を得ることができる。典型的なメルトブロー操作において、熱可塑性物質を含有する成分ポリマー組成物をまず溶融させ、これを次いでダイおよび／または紡糸口から吹き出させて、原繊維を形成し、これを次いで、冷却して、繊維製品を得る。典型的なウェットスピニング操作において、成分ポリマー組成物の溶液および溶媒をダイおよび／または紡糸口を通して押し出して、原繊維を形成し、これを次いで凝固浴（例えば、硫酸ナトリウムの水中溶液）中に通して、製品繊維を得ることができる。典型的なドライスピニング操作において、成分ポリマー組成物の溶液および溶媒をダイおよび／または紡糸口を通して空気中に押し出して、固体繊維を形成する。これらの方法により形成された繊維は、しばしば、ベルトなどの表面上に集められて、不織ウェブを形成するか、または他の方法で処理し、化学的または機械的に操作して、その物理的または化学的性質を変更または向上させる。

本発明のいくつかの具体例を以下の実施例において詳細に説明する。以下の実施例において記載される全てのフラクションおよびパーセンテージは、特に記載しない限り重量基準である。

（実施例１）
架橋ポリマー生成物の製造
次のプロセスを用いてポリマー製品を調製した：（ａ）２８０ｇの試薬等級のアルコール溶液（９０重量％ＥｔＯＨ、５重量％ＭｅＯＨ、５重量％ＰｒＯＨ）を、スターラー、窒素ガスパージ出口を有する水冷式還流凝縮器、Ｉ^２Ｒ ＴＯＷ ＴＣ Ａｄａｐｔｅｒ Ｍｏｄｅｌ ＴＣＡ／１温度調節器に接続された熱電対、Ｈａｒｖａｒｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ２２シリンジドライブにより制御された同時供給ラインおよび１／４インチ配管を取り付けたＱＧ−５０ ＦＭＩポンプにより制御されたモノマーフィードラインを備えた１リットルの反応釜中に供給した；（ｂ）反応釜の内容物を一定して穏やかに撹拌しながら８０℃に加熱した；（ｃ）４０ｇのラウリルアクリレート、４０ｇの１−ビニルイミダゾール、１０ｇのアクリル酸および１０ｇのトリメチロールプロパントリアクリレートを試薬等級のアルコール溶液（２５ｇ）中に含有するモノマー混合物を２時間にわたって一定速度で反応釜に供給し、ｔ−アミルパーオキシピバレート（Ａｋｚｏ Ｎｏｂｌｅ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＴｒｉｇａｎｏｘ（登録商標） １２５−Ｃ７５）（２ｇ）の試薬等級のアルコール溶液（３０ｇ）中溶液を２時間にわたり一定速度で反応釜に同時供給した；（ｄ）（ｃ）の生成物を一定して穏やかに撹拌しながら３０分にわたり８０℃に維持した；（ｅ）ｔ−アミルパーオキシピバレート（２ｇ）を反応釜に供給した；（ｆ）（ｅ）の生成物を一定して穏やかに撹拌しながら３０分にわたり８０℃に維持した；（ｇ）ｔ−アミルパーオキシピバレート（２ｇ）を反応釜に供給した；（ｈ）（ｇ）の生成物を一定して穏やかに撹拌しながら３０分にわたり８０℃に維持した；（ｉ）ｔ−アミルパーオキシピバレート（２ｇ）を反応釜に供給した；（ｊ）（ｉ）の生成物を一定して穏やかに撹拌しながら３０分にわたり８０℃に維持した；（ｋ）（ｊ）の生成物を室温に冷却して、２１重量％のポリマー固形分を含有するポリマー溶液としてポリマー生成物を得た。

（実施例２）
抗微生物組成物の調製
架橋イミダゾール含有ポリマーと錯体形成した銀を含む抗微生物組成物を次のようにして調製した：（ａ）均質な１０ｇの実施例１の生成物ポリマー溶液のサンプルに、２．０ｇの水性水酸化アンモニウム溶液（２８重量％）を添加した；（ｂ）硝酸銀の水性溶液（０．５ｇの脱イオン水中０．４３ｇのＡｇＮＯ_３）を（ａ）の生成物に撹拌しながら添加して、２．１３重量％の銀を含有する生成物淡黄色透明溶液を形成する；（ｃ）（ｂ）の生成物を次いで真空オーブン中、６０℃で４８時間乾燥すると、８．９８重量％の銀を含有し、食卓塩と類似した均一な粒子サイズの乾燥された固体が残る。

（実施例３）
非架橋ポリマー生成物の調製
次のプロセスを用いてポリマー生成物を調製した：（ａ）２８０ｇの試薬等級のアルコール溶液（９０重量％ＥｔＯＨ、５重量％ＭｅＯＨ、５重量％ＰｒＯＨ）を、スターラー、窒素ガスパージ出口を有する水冷式還流凝縮器、Ｉ^２Ｒ ＴＯＷ ＴＣ Ａｄａｐｔｅｒ Ｍｏｄｅｌ ＴＣＡ／１温度調節器に接続された熱電対、Ｈａｒｖａｒｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ２２シリンジドライブにより制御された同時供給ラインおよび１／４インチ配管を取り付けたＱＧ−５０ ＦＭＩポンプにより制御されたモノマーフィードラインを備えた１リットルの反応釜中に供給した；（ｂ）反応釜の内容物を一定して穏やかに撹拌しながら８０℃に加熱した；（ｃ）４５ｇのラウリルアクリレート、４５ｇの１−ビニルイミダゾールおよび１０ｇのアクリル酸を試薬等級のアルコール溶液（２５ｇ）中に含有するモノマー混合物を２時間にわたって一定速度で反応釜に供給し、ｔ−アミルパーオキシピバレート（Ａｋｚｏ Ｎｏｂｌｅ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＴｒｉｇａｎｏｘ（登録商標） １２５−Ｃ７５）（２ｇ）の試薬等級のアルコール溶液（３０ｇ）中溶液を２時間にわたり一定速度で反応釜に同時供給した；（ｄ）（ｃ）の生成物を一定して穏やかに撹拌しながら３０分にわたり８０℃に維持した；（ｅ）ｔ−アミルパーオキシピバレート（２ｇ）を反応釜に供給した；（ｆ）（ｅ）の生成物を一定して穏やかに撹拌しながら３０分にわたり８０℃に維持した；（ｇ）ｔ−アミルパーオキシピバレート（２ｇ）を反応釜に供給した；（ｈ）（ｇ）の生成物を一定して穏やかに撹拌しながら３０分にわたり８０℃に維持した；（ｉ）ｔ−アミルパーオキシピバレート（２ｇ）を反応釜に供給した；（ｊ）（ｉ）の生成物を一定して穏やかに撹拌しながら３０分にわたり８０℃に維持した；（ｋ）（ｊ）の生成物を室温に冷却して、２１重量％のポリマー固形分を含有するポリマー溶液としてポリマー生成物を得た。

（実施例４）
抗微生物組成物の調製
架橋イミダゾール含有ポリマーと錯体形成した銀を含む抗微生物組成物を次のようにして調製した：（ａ）実施例３の生成物ポリマー溶液の均一な１０ｇサンプルを２．０ｇの水性水酸化アンモニウム溶液（２８重量％）に添加した；（ｂ）硝酸銀の水性溶液（０．５ｇの脱イオン水中０．４０ｇのＡｇＮＯ_３）を（ａ）の生成物に撹拌しながら添加して、１．９６重量％の銀を含有する生成物淡黄色透明溶液を形成する；（ｃ）（ｂ）の生成物を次いで真空オーブン中、６０℃で４８時間乾燥すると、７．７７重量％の銀を含有し、食卓塩と類似した均一な粒子サイズの乾燥された固体が残る。

（実施例５）
押出用ポリプロピレンの調製
押出実験（実施例６〜１０）のそれぞれにおいて用いられるポリプロピレンはＳｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｄｇｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手したアイソタクチックポリプロピレン（ＣＡＳ＃９００３−０７−０）であり、１２．０ｇ／１０分の報告されているメルトインデックス（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、２３０℃／２．１６ｋｇ）で、平均Ｍｗ＝〜２５００００、平均Ｍｎ＝６７０００を有していると記載されていた。アイソタクチックポリプロピレンをペレット形態において受け取り、ドライアイスを用い、Ｗａｒｉｎｇブレンダーを用いて粉砕して、食卓塩と類似した均一な粒子サイズを得た。

（実施例６〜１０）
押出
押出実験のそれぞれを、ストランドダイを装備した単軸Ｒａｎｄｃａｓｔｌｅ Ｍｉｃｒｏｔｒｕｄｅｒ（ＲＣＰ−０６２５型）を用いて行った。有名なＲａｎｄｃａｓｔｌｅ Ｍｉｃｒｏｔｒｕｄｅｒは、バレルに沿った３つの調節可能な温度領域およびダイの１つの調節可能な温度領域を特徴とする。押出実験のそれぞれについて、調節可能な温度領域の全てを押出プロセス全体にわたって３５０℃に維持した。押出実験のスクリュー速度は押出プロセスの間１０から５０ｒｐｍの間で変化した。押出実験の全てにおいて、押出物を手でダイから引っ張り出して、生成物繊維を集めた。押出実験のすべてにおいて、生成物繊維は均一なコンシステンシーを示した。ＩＣＰにより分析すると、生成物繊維は、表Ｂに記載するような銀濃度を示した。

押出実験のそれぞれにおいて用いられた手順は次の通りである：
（ａ）押出実験のそれぞれについて、表Ａに記載する組成を有する混合物をＲａｎｄｃａｓｔｌｅ Ｍｉｃｒｏｔｒｕｄｅｒに供給し；さらに
（ｂ）（ａ）のフィード混合物を用いて製造された生成物繊維をダイから手で引っ張り出した。

Claims (14)

1. 成分ポリマー組成物および抗微生物組成物を含む繊維：
   ここにおいて、前記抗微生物組成物は、錯体形成性ポリマーと錯体形成した金属を含み、ここにおいて、金属は、銅、銀、金、スズ、亜鉛およびその組み合わせから選択され；および、ここにおいて、前記錯体形成性ポリマーは、（ａ）１−ビニルイミダゾールと（ｂ）不飽和または芳香族複素環基を含有しない少なくとも１つのモノマーとのコポリマーを含む。
2. 繊維が多成分繊維である請求項１記載の繊維。
3. ２以上の成分ポリマー組成物を含む多成分繊維：
   ここにおいて、２以上の成分ポリマー組成物が、互いに異なる化学的または物理的性質を示し、ここにおいて、成分ポリマー組成物の少なくとも１つが、錯体形成性ポリマーと錯体形成した金属を含む抗微生物組成物を含み、ここにおいて、金属は銅、銀、金、スズ、亜鉛およびその組み合わせから選択され；および、ここにおいて、錯体形成性ポリマーは、（ａ）１−ビニルイミダゾールと（ｂ）不飽和または芳香族複素環基を含有しない少なくとも１つのモノマーとのコポリマーを含む。
4. 多成分繊維が、シース／コア形、サイドバイサイド形、パイウェッジ形、中空パイウェッジ形、セグメント化リボン形、セグメント化クロス形、アイランド−イン−シー形、チップ付きの３つに分かれた形および複合形から選択される断面を示す請求項２または３のいずれか１項に記載の多成分繊維。
5. 多成分繊維が、シース／コア形を有する断面を示し、シースが抗微生物組成物を含む請求項２または３のいずれか１項に記載の多成分繊維。
6. 抗微生物組成物が、繊維または多成分繊維を形成する前に、成分ポリマー組成物中に組み入れられる請求項１〜５のいずれか１項に記載の繊維または多成分繊維。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の繊維または多成分繊維を含む織物。
8. 請求項７記載の織物を含む織物製品。
9. 織物製品が、衣類、衣類用芯地、室内装飾品、カーペット、詰め物、裏張り、壁装材、屋根葺き材、家庭用包装材、断熱材、寝具、布巾、タオル、手袋、敷物、フロアマット、掛け布、家庭用リンネル製品、バーランナー、布製バッグ、天幕、乗物用カバー、ボート用カバー、テント、農業用カバー、ジオテキスタイル、自動車用ヘッドライナー、フィルター、封筒、タグ、ラベル、おむつ、婦人衛生用品、ランドリーエイド、創傷処置製品および医療品から選択される請求項８記載の織物製品。
10. （ａ）少なくとも１つの成分ポリマー組成物を提供し；
    （ｂ）錯体形成性ポリマーと錯体形成した金属を含む少なくとも１つの抗微生物組成物を提供し、ここにおいて、金属は、銅、銀、金、スズ、亜鉛およびその組み合わせから選択され；および、ここにおいて、少なくとも１つの錯体形成性ポリマーは、（ａ）１−ビニルイミダゾールと（ｂ）不飽和または芳香族複素環基を含有しない少なくとも１つのモノマーとのコポリマーを含む；
    （ｃ）（ａ）の成分ポリマー組成物を（ｂ）の抗微生物組成物と混合し；
    （ｄ）（ｃ）の生成物を使用して繊維を形成すること
    を含む、繊維を製造する方法。
11. 繊維が多成分繊維である請求項１０記載の方法。
12. 前記コポリマーにおける１−ビニルイミダゾールの、不飽和または芳香族複素環基を含有しない少なくとも１つのモノマーに対する比が９５：５〜５：９５である、請求項１記載の繊維。
13. 前記コポリマーにおける１−ビニルイミダゾールの、不飽和または芳香族複素環基を含有しない少なくとも１つのモノマーに対する比が９５：５〜５：９５である、請求項３記載の多成分繊維。
14. 前記コポリマーにおける１−ビニルイミダゾールの、不飽和または芳香族複素環基を含有しない少なくとも１つのモノマーに対する比が９５：５〜５：９５である、請求項１０記載の方法。