JP4787406B2 - 機能性成形物および機能性複合成形物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消臭性、抗微生物性等の機能性を有し、かつ溶液成形またはエマルジョン成形により得た成形物（殊にフィラメントやシート）および複合成形物（殊に芯鞘接合型やバイメタル接合型の複合フィラメントやシート）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
〈繊維製品への抗菌性の付与〉
衣類、シーツ類などには汗や汚れがつきやすく、細菌やカビが発育しやすい。そこで、繊維やその二次製品などの繊維製品に抗菌性や防臭性を付与することが以前から行われている。抗菌性や防臭性の付与は、多くの場合、オイリング工程、糊付け工程、仕上げ工程、染色工程などの製造工程、あるいは製品となってからの処理工程において、繊維製品に抗菌剤や防臭剤を外的手段により付着ないし浸透させることにより行われる。ここで抗菌剤や防臭剤としては、合成系の抗菌剤や防臭剤、無機系の抗菌剤や防臭剤などが主として使われるが、キチン・キトサン、植物抽出物などの安全性の高い天然物系の抗菌剤や防臭剤を使うこともある。
【０００３】
紡糸の際に抗菌剤などを内添（練り込み）して紡糸に供することもある。たとえば特開平１−９９６５６号公報には、 0.1％以上の合成系抗菌剤（チアベンダゾール）を練り込んだポリプロピレン繊維からなる抗菌エレクトレットフィルタにつき言及がある。ここでポリプロピレンを用いているのは、ポリプロピレンはコスト的に有利でかつ成形性、機械的強度、耐水性、耐薬品性などの特性がすぐれているため、従来より空調機や空気清浄機に組み込むフィルタとして汎用されているからである。
【０００４】
同様に、特開平７−１４８４０７号公報には、茶の抽出成分を有効成分とするウィルス不活性剤をフィルタ素材に練り込んだ抗ウィルスフィルタが示されている。その実施例には、茶の抽出成分をポリプロピレンに混合して溶融してフィルム状に成形し、カッティングし、不織布化を行った例があげられている。茶の抽出成分とは、カテキン類などの茶ポリフェノールである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
繊維製品に抗菌剤や防臭剤を外的手段により付着ないし浸透させる方法、あるいは紡糸の際に抗菌剤などを内添（練り込み）して紡糸に供する方法において、抗菌剤や防臭剤として合成系の抗菌剤や防臭剤を用いる方法は、たとえ抗菌性や防臭性がすぐれていたとしても、安全性の点で、現在では回避される傾向にある。無機系の抗菌剤や防臭剤を用いる方法は、合成系のものに比しては安全であると見られているが、銀や銅により抗菌防臭を図るものが多いため、アレルギー体質の人が多くなっている今日においては、衣類やシーツ類のように身体に触れる用途に用いるにはためらいがある。
【０００６】
上に述べた特開平７−１４８４０７号公報のフィルタにあっては、安全性の高い茶の抽出成分（カテキン類など）をポリプロピレンに混合して溶融成形しているが、ポリプロピレンの溶融成形は高温で行われること、ポリプロピレンは非極性の樹脂であることなどに起因して、成形時の有効成分の揮散や変成、有効成分のフィラメント表面へのブリード、そのフィラメントを水と接触する用途に使用したときの耐久性、得られるフィラメントの物性などの点で、克服すべきいくつかの問題点がある。
【０００７】
本発明は、このような背景下において、内添した機能性成分の成形時における揮散や製品としてからのブリードが効果的に抑制され、水と接触するような使い方をしてもその機能性が長期にわたり持続するようにすることもでき、人体に接触するような使い方をしても安全性が高く、また接合型（芯鞘接合型やバイメタル接合型）の複合成形物とすることにより、内添した機能性成分が成形性（紡糸性、製膜性等）、後加工性（延伸性等）、物性（強度、寸法安定性等）に悪影響を与えることがなく、しかもその機能性成分の内添量を大きく減ずることができるのでコスト的にも有利であるような、機能性成形物および機能性複合成形物を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の機能性成形物は、
・溶媒に溶解または分散した高分子(P) から成形された成形物であること、
・そしてその成形物には、カテキン類、サポニン類、茶葉粉末、茶葉抽出物およびタンニン（酸）よりなる群から選ばれた少なくとも１種の機能性成分(A) とその少なくとも一部がコロイダルシリカであるセラミックス成分(C) とが、それら両成分の複合体粒子(AC)の形態で内添されていること
を特徴とするものである。
【０００９】
本発明の機能性複合成形物は、
・溶媒に溶解または分散した高分子(P) から成形され、かつ内側成分Ｘと外側成分Ｙとで構成された接合型の複合成形物であること、
・そしてその複合成形物の少なくとも外側成分Ｙには、カテキン類、サポニン類、茶葉粉末、茶葉抽出物およびタンニン（酸）よりなる群から選ばれた少なくとも１種の機能性成分(A) とその少なくとも一部がコロイダルシリカであるセラミックス成分(C) とが、それら両成分の複合体粒子(AC)の形態で内添されていること
を特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。なお本明細書においては、「フィラメント」または「繊維」の用語を互いに区別なく用いると共に、これらの「フィラメント」または「繊維」の用語を、長繊維、短繊維を含み、かつ超極細繊維から極太の線状物を含む最広義の意味で用いている。「フィルム」の用語も、狭義のフィルムのみならず、シート、トレイ、容器などを含む最広義の意味で用いている。また「エマルジョン」の用語は、ラテックスを含む意味で用いている。
【００１１】
〈成形物〉
本発明の成形物は、溶媒に溶解または分散した高分子(P) から成形された成形物である。この成形物は、溶液成形またはエマルジョン成形により得られる。成形物の代表例は、フィラメントまたはフィルムである。
【００１２】
溶液成形またはエマルジョン成形が可能な高分子(P) およびその成形物の代表的なものとしては、たとえば次のようなものがあげられるが、これらはあくまで例示であり、溶液成形またはエマルジョン成形が可能なものであれば種々の高分子を用いることができる。
【００１３】
（イ）セルロース系の成形物
・ビスコースレーヨン（レーヨン）：亜硫酸パルプやコットンリンターパルプを原料として用い、アルカリ水溶液に浸漬した後、圧搾して過剰のアルカリを絞り取り、ついで粉砕してから熟成し、二硫化亜炭素を吹き付けて化合させ、得られたザンテートに希薄アルカリ溶液を加えて薄めたビスコースを熟成した後、凝固浴中に吐出して成形する。
・アンモニアレーヨン（キュプラ）：コットンリンターや木材パルプを原料として用い、繊維素、銅、アンモニアを含む粘稠の水溶液を原液として成形する。
・アセテート：木材パルプやコットンリンターを原料として用い、無水酢酸と氷酢酸の混合液でこね合わせ、硫酸を触媒として化合させることにより三酢酸繊維素となし、これに水を加えて加水分解することにより二酢酸繊維素とし、ついでこれをアセトンに溶解して成形する。紡糸または製膜は乾式法により行うことが多いが、湿式法を採用することもできる。
・トリアセテート：上述のようにして得た三酢酸繊維素をメチレンクロライドに溶解して成形する。紡糸または製膜は乾式法により行うことが多いが、湿式法を採用することもできる。
【００１４】
（ロ）アクリル系の成形物
・アクリロニトリル系ポリマー（アクリロニトリルを主体とする重合体）をジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の溶剤に溶解して湿式または乾式法にて成形する。無機系の溶剤を用いることもある。
【００１５】
（ハ）ポリウレタン系の成形物
ポリウレタン系のポリマーをジメチルホルムアミドなどの溶剤に溶解して乾式または湿式で成形する。
【００１６】
（ニ）ポリビニルアルコール系の成形物
・ポリビニルアルコールの水溶液を原液として用いて成形する。成形後に熱処理して耐水性を上げることもできる。ポリビニルアルコールの水溶液を次に述べるポリ塩化ビニルのエマルジョンと混合してエマルジョン成形することもできる。
【００１７】
（ホ）ポリ塩化ビニリデン系、ポリ塩化ビニル系の成形物
・塩化ビニリデンを主体とする共重合体のラテックスから成形する。ポリ塩化ビニル系のポリマーを溶剤に溶解し、主として乾式法により成形する。
【００１８】
〈複合成形物〉
複合成形物は、内側成分Ｘと外側成分Ｙとで構成された接合型の複合構造物である。このときの接合型としては、芯鞘接合型とバイメタル（サイドバイサイド）接合型があげられる。芯鞘接合型の場合は、内側成分Ｘが芯成分、外側成分Ｙが鞘成分となり、このときの構造は、同心円芯鞘型、偏心芯鞘型、多心芯鞘型、中空芯鞘型などのいずれであってもよい。バイメタル接合型の場合は、Ｙ／Ｘ、Ｙ／Ｘ／Ｙ状となる（Ｙ／Ｘのときは、片方を内側成分Ｘ、他方を外側成分Ｙとする）。
【００１９】
内側成分Ｘおよび外側成分Ｙにおける高分子(P) は、同種であっても異種であってもよい。
【００２０】
複合成形物が芯鞘接合型であるとき、芯成分である内側成分Ｘと鞘成分である外側成分Ｙとの重量比は適宜に設定できるものの、たとえば３０：７０〜８０：２０、殊に３５：６５〜７５：２５とすることが好ましい。鞘成分の割合が極端に少ないときには、機能性成分(A) の割合が過小となるので所期の機能性が充分には奏されない。一方、鞘成分の割合が極端に多いときには、相対的に芯成分の割合が過小になるため、成形性（紡糸性、製膜性等）、延伸性、強度、寸法安定性などの点で不満足となりやすい。
【００２１】
複合成形物がバイメタル接合型であるときは、内側成分Ｘと外側成分Ｙとの重量比（Ｙ／Ｘ／Ｙ状の場合はＸと片方のＹとの重量比）は、たとえばＢ３０：７０〜９５：５、殊に３５：６５〜９０：１０というように、芯鞘接合型の場合よりは内側成分Ｘの割合を多目にすることもできる。
【００２２】
複合成形物が芯鞘接合型であるときの代表的な形状はフィラメント状であり、その断面は円形のみならず非円形とすることもできる。場合により、中空状とすることもできる。フィラメントの太さは、極細の繊維状からモノフィラメント状まで（極細デニールから極太デニールまで）、あるいはさらに太い棒状に近いものまで任意である。
【００２３】
複合成形物がバイメタル接合型であるときの代表的な形状は、フィルムである。それらを細巾にスリットして線条とすることもできる。このフィルムをスプリット（割繊）することもできる。なおフィルムの概念には、先にも述べたように、シート、容器などを含む。フィルムのほか、板状、各種部品形状などとすることもできる。
【００２４】
〈機能性成分(A) 〉
機能性成分(A) としては、カテキン類、サポニン類、茶葉粉末、茶葉抽出物およびタンニン（酸）よりなる群から選ばれた少なくとも１種が用いられ、特にカテキン類が重要である。これらは、消臭性（脱臭性、悪臭消去性、有害ガス成分除去性等）、抗微生物性（抗菌性、殺菌性、静菌性、抗カビ性、抗ウイルス性等）、生理活性（抗アレルギー性等）、抗酸化性などの機能性を有する成分である。
【００２５】
このうちカテキン類としては、モノマー状のものやオリゴマー状のものが用いられる（テアフラビンも含まれる）。本発明において用いるカテキン類として特に重要性の高いものは、カテキン類の濃度を高めた茶由来のカテキン製剤である。茶カテキンの主たる成分は、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート、エピカテキン、エピカテキンガレートなどであるが、個々の成分に単離する必要はないので、これらの混合物からなる茶カテキンを濃厚に含む製剤（殊に２０％以上、好ましくは２５％以上含むもの）をそのまま好適に用いることができる。市販の茶由来のカテキン製剤には３０％品、５０％品、６０％品、７０％品、８０％品、９０％品などがあるので、その入手は容易である。なおカテキン類は、阿仙薬をはじめ茶以外の多種の植物にも含まれているので、それらの植物由来のカテキン類を用いることもできる。
【００２６】
サポニン類のうち茶サポニンは、有機溶剤や水を用いて茶葉や茶の種子からサポニンを含む成分を抽出し、ついでカラムクロマトなどの手段を用いて繰り返し精製を行うことにより取得できる。茶サポニンには、ステロイド系サポニン、トリテルペノイド系サポニンなどがあるが、本発明の目的にはこれらをいずれも使用することができる。サポニン類は、茶以外の多種の植物、たとえば、ニンジン、チクセツニンジン、ダイズ、サイコ、アマチャヅル、ヘチマ、オンジ、キキョウ、セネガ、バクモンドウ、モクツウ、チモ、ゴシツ、カンゾウ、サンキライなどにも含まれているので、そのような植物からのサポニン類を用いることもできる。
【００２７】
茶葉粉末または茶葉抽出物としては、一番茶・二番茶・三番茶・深むし、かぶせなどの茶の粉末または抽出物を用いることができる。
【００２８】
タンニン（酸）としては、市販の精製されたタンニン酸を用いることができ、また五倍子、没食子などタンニン酸含有天然植物の抽出物またはその半精製物をそのまま用いることもできる。
【００２９】
〈セラミックス成分(C) 〉
セラミックス成分(C) としては、本発明においては、その少なくとも一部がコロイダルシリカである種々のセラミックスが用いられる。
【００３０】
この場合、以下に詳述するように、無機質焼結助剤−無機質凝集剤を組み合わせたもの、または、セラミックス粒子−無機質焼結助剤−無機質凝集剤を組み合わせたものが好適に用いられる。これらを用いれば、凝集力を利用して機能性成分(A) との複合化を図ることができる。
【００３１】
無機質焼結助剤としては、リン酸、硫酸、硝酸、炭酸などの無機酸の多価金属塩、アルカリ金属やアルカリ土（類）金属のフッ化物やケイフッ化物があげられる。多価金属塩としては、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、マンガンなどが好適に用いられ、これらは通常は含水塩ないし水和物を水に溶解した形で使用に供される。
【００３２】
無機質凝集剤としては、上述のコロイダルシリカが用いられる。
【００３３】
セラミックス粒子−無機質焼結助剤−無機質凝集剤におけるセラミックス粒子としては、各種の粘土鉱物、酸化物、水酸化物、複合酸化物、窒化物、炭化物、ケイ化物、ホウ化物、ゼオライト、クリストバライト、ケイ藻土、ケイ酸の多価金属塩などがあげられる。粘土鉱物としては、カオリン、ろう石、セリサイト、ベントナイトなどがあげられる。酸化物としては、アルミナ、チタニア、シリカ、ジルコニア、マグネシア、酸化亜鉛などがあげられる。水酸化物としては、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、マンガンの水酸化物などがあげられる。複合酸化物の例はミョウバンである。窒化物の例は、窒化ケイ素、窒化ホウ素などである。炭化物の例は、炭化ケイ素、炭化ホウ素などである。ケイ酸の多価金属塩としては、アルミニウム塩、亜鉛塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、マンガン塩などがあげられる。
【００３４】
各成分の割合は、無機質焼結助剤−無機質凝集剤の組み合わせにあっては、無機質焼結助剤の固形分１００重量部に対し、無機質凝集剤が固形分で１００〜３００重量部程度あるいはそれ以上とすることが多い。セラミックス粒子−無機質焼結助剤−無機質凝集剤の組み合わせにあっては、セラミックス粒子を主体とし、無機質焼結助剤および無機質凝集剤はそれぞれの役割を発揮する量とするが、セラミックス粒子１００重量部に対し、無機質焼結助剤が固形分で 0.5〜２０重量部程度、無機質凝集剤が固形分で 0.5〜２５重量部程度とすることが多い。
【００３５】
〈機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)〉
上記の機能性成分(A) とセラミックス成分(C) とは、予めそれらから複合体粒子(AC)を製造しておいてから、その複合体粒子(AC)を、成形に供する高分子(P) の溶液やエマルジョンに配合することが好ましい。
【００３６】
複合体粒子(AC)を製造する場合、セラミックス成分(C) が無機質焼結助剤−無機質凝集剤を組み合わせたものであるときは、機能性成分(A) を含有する状態でセラミックスを凝集させることが好ましい。例をあげると、無機質焼結助剤の一例としてのリン酸アルミニウムの水溶液に機能性成分(A) を粉末であるいは水溶液またはアルコール溶液として混合し、ｐＨを３〜４に調整して、無機質凝集剤であるコロイダルシリカのコロイド液を混合して系のｐＨを中性程度にもっていくと、凝集が起こるので、その凝集物をルツボや蒸発皿に移し、乾燥器または電気炉にて乾燥するまで加熱処理する。
【００３７】
セラミックス成分(C) がセラミックス粒子−無機質焼結助剤−無機質凝集剤を組み合わせたものであるときも、機能性成分(A) を含有する状態でセラミックスを凝集させることが好ましい。例をあげると、ケイ酸アルミニウム、アルミナ、チタニア等のセラミックス粒子に無機質焼結助剤の一例としてのリン酸アルミニウムの水溶液を硬練りペースト程度の粘度になるように加えて混練し、続いて機能性成分(A) を粉末であるいは水溶液またはアルコール溶液として混合し（あるいはセラミックス粒子に機能性成分(A) を混合しておいてから無機質焼結助剤を混練し）、また必要に応じてリン酸アルミニウムの水溶液を追加混合し、ｐＨを３〜４に調整して、無機質凝集剤であるコロイダルシリカのコロイド液を混合して系のｐＨを中性程度にもっていくと、凝集が起こるので、その凝集物をルツボや蒸発皿に移し、乾燥器または電気炉にて乾燥するまで加熱処理する。
【００３８】
〈各成分の割合〉
成形物に占める機能性成分(A) の割合または複合成形物の少なくとも外側成分Ｙに占める機能性成分(A) の割合は、広い範囲に設定できるものの、高分子(P) １００重量部に対し、たとえば 0.1〜３０重量部程度、好ましくは１〜２５重量部程度とすることが多い。機能性成分(A) の割合が極端に少ないときは所期の消臭性、抗微生物性、生理活性、抗酸化性などの機能性が充分には発揮されず、一方その割合が極端に多いときは、コスト高になる上、成形物や複合成形物の強度や風合が低下して、実用性を欠くようになるからである。
【００３９】
機能性成分(A) と共にセラミックス成分(C) を併用するときは、
成形物に占める高分子(P) 、機能性成分(A) 、セラミックス成分(C) の割合、または複合成形物の少なくとも外側成分Ｙに占める高分子(P) 、機能性成分(A) 、セラミックス成分(C) の割合は、広い範囲に設定できるものの、たとえば高分子(P) １００重量部に対して機能性成分(A) およびセラミックス成分(C) の合計量が１〜４０重量部（好ましくは２〜３０重量部）となるようにすることが望ましい。後者の合計量が余りに少ないときは所期の消臭性、抗微生物性、生理活性、抗酸化性などの機能性が充分には発揮されず、一方後者の合計量が余りに多くしても、機能性は一定以上には上がらないばかりでなく、フィラメントやフィルムなどの形状の複合成形物の生産性が低下したり、強度や風合が低下したりするというマイナス面が目立つようになるからである。
【００４０】
またこのときの機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との間の関係においては、セラミックス成分(C) １００重量部に対し機能性成分(A) をたとえば１〜３００重量部（好ましくは２〜２００重量部、さらに好ましくは３〜１５０重量部）とすることが望ましい。機能性成分(A) の割合が余りに少ないときには所期の消臭性、抗微生物性、生理活性、抗酸化性などの機能性が不足し、機能性成分(A) の割合が余りに多いときには、セラミックス成分(C) に対するバランスを崩し、コスト的にも不利となる。
【００４１】
〈成形物、複合成形物の製造法〉
上記の成形物は、高分子(P) を溶剤に溶解した溶液あるいは高分子(P) のエマルジョン（ラテックス）中に機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)を内添（配合）して、線状やフィルム状などに成形することにより製造することができる。
【００４２】
また上記の複合成形物は、高分子(P) を溶剤に溶解した溶液あるいは高分子(P) のエマルジョン（ラテックス）中に機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)を内添（配合）したものが少なくとも外側成分Ｙとなるようにして、芯鞘型やバイメタル型の複合成形物に成形することにより製造することができる。
【００４３】
上記いずれの場合も、原液中に酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、滑剤、帯電防止剤、艶消し剤、流動性改善剤、可塑剤、難燃剤などの助剤や添加剤を必要に応じ添加しておくことができる。特に機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)を配合した高分子(P) の溶液やエマルジョン側には、酸化防止剤等の安定剤と共に、金属石鹸をはじめとする凝集防止性ないし分散性の向上に有効な成形助剤を併用配合して、機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)の均一分散を確保することが好ましい。
【００４４】
成形後には、延伸、その他の二次加工を行うことも多い。
【００４５】
〈応用、用途〉
本発明の成形物または複合成形物がフィラメント状であるときは、そのフィラメントまたは複合フィラメントから、糸、パイル、綿（ワタ）状物、ネット、ロープ、ベルト、織布、不織布、編布などの二次製品を得ることも自在である。この複合フィラメントまたはその二次製品を、天然繊維（木綿、麻、絹、羊毛等）、合成樹脂（ポリエステル、アクリル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、ビニロン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン等）系の繊維やモノフィラメント、半合成繊維（アセテート等）、再生繊維（レーヨン等）、無機繊維（ガラス繊維、炭素繊維等）などの繊維やモノフィラメントあるいはそれらの二次製品と組み合わせて用いることもできる。本発明の成形物または複合成形物がフィルム、シート、容器などであるときは、それを積層したりするなどして、二次製品を得ることもできる。
【００４６】
本発明の成形物または複合成形物あるいはその二次製品の用途の例は、衣料材料、寝具、乗り物の内装材（シートクロス、天井材、床材）、室内の内装材（壁用シート、床材等）、室内や乗り物の敷物材（マット、カーペット等）、フィルタ（空調機、空気清浄機、真空掃除機等のフィルタ）、履物材料、産業資材、衛生材料、医療用品、日用品、台所用品、トイレタリー用品、包装材料などである。
【００４７】
【実施例】
次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。「部」、「％」とあるのは重量基準で表わしたものである。
【００４８】
〈材料の準備〉
高分子(P) の溶液またはエマルジョンとして、次のものを準備した。
・(P1): コットンリンターを原料とし、繊維素、銅、アンモニアを含む粘稠な水溶液を原液として用いた。
・(P2): アクリロニトリル系共重合体のジメチルホルムアミド溶液を原液として用いた。
・(P3): ポリウレタンのジメチルホルムアミド溶液を原液として用いた。
【００４９】
機能性成分(A) として、次のものを準備した。
・(A1): 茶カテキン３０％品（エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート、エピカテキンおよびエピカテキンガレートの合計量が約３０％の茶由来のカテキン製剤）
・(A2): 純度７０％の茶サポニン
・(A3): 緑茶粉末
・(A4): 緑茶の熱水抽出物を乾燥した粉末
・(A5): 純度８５％のタンニン酸
【００５０】
セラミックス成分(C) の原料として、次のものを準備した。
・(Cx): リン酸アルミニウムおよびコロイダルシリカ
・(Cy): シリカ、リン酸アルミニウムおよびコロイダルシリカ
【００５１】
〈機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)の準備〉
次のようにして、機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)を製造した。
【００５２】
（そのイ）
セラミックス成分(C) の原料のうち(Cx)については、濃度２５％のリン酸アルミニウム水溶液２００部に機能性成分(A) を混合し、ｐＨを３〜４に調整して、コロイダルシリカのコロイド液（固形分４０％）の１３０部を加えて混合し、ｐＨを中性にもっていった。スラリーは徐々に凝集していったので、ハンドリングが可能なうちに蒸発皿（またはルツボ）に移し、恒温乾燥器または電気炉で加熱し、１００〜３００℃で乾燥し、加熱処理した。これにより硬い不定形の凝集体が得られたので、それを自動乳鉢（またはボールミル）で微粉砕し、篩で分級して１００〜３２５メッシュの粒度のものを取得した。ついでこの凝集体の粒子を恒温乾燥器または電気炉で加熱処理した。
【００５３】
（そのロ）
セラミックス成分(C) の原料のうち(Cy)については、平均粒径３２５メッシュアンダーのシリカ４００部と、機能性成分(A) １３０部とを乾式混合した後、濃度２５％のリン酸アルミニウム水溶液２００部を添加しながら硬めに混練してペーストを得、このペーストにコロイダルシリカのコロイド液（固形分４０％）５０部を混合して、ｐＨを中性にもっていった。この時点で徐々に凝集が起きてくるので、ハンドリングできるうちにルツボに移し、乾燥後、１００〜３００℃で脱水、加水分解させた。これを微粉砕した。
【００５４】
実施例イ〜ハ
高分子(P) のうち(P1)の原液に、上記の（そのイ）、（そのロ）の方法で得た機能性成分(A) 担持セラミックス成分(C) を混合し、ロート状の紡糸設備に注入して、多数のノズルから吐出し、未だ粘りのあるうちに積み重なるようにして、シート状の不織布を得た。
これを水洗し、乾燥し、ついで定尺に裁断して原反となした。
【００５５】
〈試験〉
上記で作製した不織布を常温の水中に３時間浸漬してから一旦取り出して自然乾燥した後、もう一度水中に３時間浸漬してから取り出して自然乾燥し、最初の水浸漬の前および２回目の水浸漬の後の機能性成分(A) の量を示差熱重量分析計による熱分析（電気炉中で５℃/minの速度で昇温し、加熱過程における試料の熱収支（吸熱／発熱）とそれに伴う重量の増減を解析）により測定した。そして、水洗前および後の不織布につき、消臭試験および抗微生物性試験を下記の条件にて行った。結果を表１に示す。
【００５６】
（消臭試験）
１m3の容器内には外部から操作できる空気清浄機、内部には上記で作製した不織布を設置し、容器の中でタバコ５本を吸煙機に装着して着火し、最初の１本が燃え尽きた時点で吸煙機を停止し、最後のタバコが燃え尽きた時点で空気清浄機の運転を開始し、運転５分後および３０分後にガス検知管を用いてアンモニア濃度を測定し、５分後の濃度（初期濃度）に比し３０分後の濃度がどの程度減少しているかで脱臭率を求めた。
【００５７】
（抗微生物性試験）
下記の条件により、各試料の抗菌性を調べた。
・試験項目：菌数減少率試験
・試験菌： Staphylococcus aureus ATCC 6538P
・試験方法：統一試験方法による。
・試験結果：
植菌数[A] 1.0×１０5 log A = 5.0
無加工布菌数[B] 1.6×１０7 log B = 7.2
（無加工布は標準綿布を使用）
log B - log A = 2.2 > 1.5 （試験は有効）
増減値 = log C - log A
増減値差 = (log B - log A) - (log C - log A)
【００５８】
【表１】
実 施 例
イ ロ ハ
原液 (P1) (P1) (P1)
有効成分(A) 種類 (A1) (A3) (A5)
複合体粒子製造法 そのイ そのイ そのロ
１回目の水浸漬前
(A) 含有量 (%) 2.6 2.6 2.6
２回目の水浸漬後
(A) 含有量 (%) 2.4 2.5 2.3
NH3 脱臭率 (%) 74 71 72
抗菌性
菌数 log C 3.9 4.2 4.2
増減値 -1.1 -0.8 -0.8
増減値差 3.3 3.0 3.0
（抗菌性試験の試料は 0.2ｇを採取）
【００５９】
実施例ニ〜ホ
高分子(P) のうち(P2)、(P 3 )の原液に、上記の（そのイ）、（そのロ）の方法で得た機能性成分(A) 担持セラミックス成分(C) を混合して紡糸を行ってフィラメントを得、ついでそのフィラメントから不織布を製造した。
【００６０】
得られた不織布を用い、実施例イ〜ハの場合と同様にして一連の試験を行った。結果を表２に示す。
【００６１】
【表２】
実 施 例
ニ ホ
原液 (P2) (P3)
有効成分(A) 種類 (A2) (A4)
複合体粒子製造法 そのロ そのイ
１回目の水浸漬前
(A) 含有量 (%) 2.8 2.8
２回目の水浸漬後
(A) 含有量 (%) 2.6 2.7
NH3 脱臭率 (%) 75 76
抗菌性
菌数 log C 3.7 3.6
増減値 -1.3 -1.4
増減値差 3.5 3.6
（抗菌性試験の試料は 0.2ｇを採取）
【００６２】
実施例ヘ〜チ
高分子(P) のうち(P2)および(P3)の原液と、その原液に上記の（そのイ）、（そのロ）の方法で得た機能性成分(A) 担持セラミックス成分(C) を混合したものを用い、複合ダイを用いて紡糸を行って、内側成分Ｘ（芯成分）が５０％、外側成分Ｙ（鞘成分）が５０％の芯鞘接合型の複合フィラメントを得、ついでその複合フィラメントから不織布を製造した。
【００６３】
得られた不織布を用い、実施例イ〜ハの場合と同様にして一連の試験を行った。条件を表３に、結果を表４に示す。表中の(P) の重量は、溶媒を除外した高分子の重量である。
【００６４】
【表３】
内側成分Ｘ 外側成分Ｙ 複合体
(P) (A) (P) (A) (C) 粒子
実施例ヘ (P2)50部 - (P2)35部 (A2) 3部 (Cx)12部 そのイ
実施例ト (P2)50部 - (P2)35部 (A4) 3部 (Cy)12部 そのロ
実施例チ (P 3 )50部 - (P 1 )35部 (A 2 ) 3部 (Cx)12部 そのイ
【００６５】
【表４】
実 施 例
ヘ ト チ
１回目の水浸漬前
(A) 含有量 (%) 2.7 2.7 2.6
２回目の水浸漬後
(A) 含有量 (%) 2.5 2.4 2.4
NH3 脱臭率 (%) 73 72 72
抗菌性
菌数 log C 3.5 3.6 3.6
増減値 -1.5 -1.4 -1.4
増減値差 3.7 3.6 3.6
（抗菌性試験の試料は 0.2ｇを採取）
【００６６】
実施例リ
高分子(P) のうち(P2)の原液を用いてポリエステルフィルム上で流延製膜を行い、それが半乾燥の状態において、その上から上記の(P2)の原液に（そのイ）の方法で得た機能性成分(A1)担持セラミックス成分(Cx)を混合して流延製膜を行い、それが半乾燥の状態において、さらにその上から最初の(P1)の原液を用いて流延製膜を行い、乾燥した。これにより、重量で５０％の内側成分Ｘと重量で各２５％の外側成分Ｙ，ＹとからなるＹ／Ｘ／Ｙ状のバイメタル接合型の複合フィルムが得られた。それぞれの外側成分Ｙ（各２５％）のうち、高分子(P2)、機能性成分(A2)、セラミックス成分(Cx)の割合は、２５％、 1.5％、６％であった。
【００６７】
この複合フィルムまたはそれを細巾にスリットしたスリット糸は、実施例ヘの複合繊維と同様に、好ましいNH3 脱臭率および抗菌性を有していた。
【００６８】
【発明の効果】
本発明の機能性成形物および機能性複合成形物にあっては、内添した機能性成分(A) により、消臭性、抗微生物性、生理活性、抗酸化性などの機能性が得られ、人体に接触するような使い方をしても安全性が高い。
【００６９】
加えて、機能性成分(A) をセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)の形態で内添しているため、機能性成分(A) が容易には失われないので、成形時における溶出や製品としてからのブリードが効果的に抑制され、水と接触するような使い方をしてもその機能性が長期にわたり持続するようにする。
【００７０】
また接合型（芯鞘接合型やバイメタル接合型）の複合成形物としたときは、上記の効果に加えて、内添した複合体粒子(AC)が成形性（紡糸性等）、後加工性（延伸性等）、物性（強度、寸法安定性等）に悪影響を与えることがなく、しかも表面側の外側成分Ｙに複合体粒子(AC)が存在するだけでよいので、その機能性成分の内添量を大きく減ずることができ、経済的にも有利となる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、消臭性、抗微生物性等の機能性を有し、かつ溶液成形またはエマルジョン成形により得た成形物（殊にフィラメントやシート）および複合成形物（殊に芯鞘接合型やバイメタル接合型の複合フィラメントやシート）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
〈繊維製品への抗菌性の付与〉
衣類、シーツ類などには汗や汚れがつきやすく、細菌やカビが発育しやすい。そこで、繊維やその二次製品などの繊維製品に抗菌性や防臭性を付与することが以前から行われている。抗菌性や防臭性の付与は、多くの場合、オイリング工程、糊付け工程、仕上げ工程、染色工程などの製造工程、あるいは製品となってからの処理工程において、繊維製品に抗菌剤や防臭剤を外的手段により付着ないし浸透させることにより行われる。ここで抗菌剤や防臭剤としては、合成系の抗菌剤や防臭剤、無機系の抗菌剤や防臭剤などが主として使われるが、キチン・キトサン、植物抽出物などの安全性の高い天然物系の抗菌剤や防臭剤を使うこともある。
【０００３】
紡糸の際に抗菌剤などを内添（練り込み）して紡糸に供することもある。たとえば特開平１−９９６５６号公報には、 0.1％以上の合成系抗菌剤（チアベンダゾール）を練り込んだポリプロピレン繊維からなる抗菌エレクトレットフィルタにつき言及がある。ここでポリプロピレンを用いているのは、ポリプロピレンはコスト的に有利でかつ成形性、機械的強度、耐水性、耐薬品性などの特性がすぐれているため、従来より空調機や空気清浄機に組み込むフィルタとして汎用されているからである。
【０００４】
同様に、特開平７−１４８４０７号公報には、茶の抽出成分を有効成分とするウィルス不活性剤をフィルタ素材に練り込んだ抗ウィルスフィルタが示されている。その実施例には、茶の抽出成分をポリプロピレンに混合して溶融してフィルム状に成形し、カッティングし、不織布化を行った例があげられている。茶の抽出成分とは、カテキン類などの茶ポリフェノールである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
繊維製品に抗菌剤や防臭剤を外的手段により付着ないし浸透させる方法、あるいは紡糸の際に抗菌剤などを内添（練り込み）して紡糸に供する方法において、抗菌剤や防臭剤として合成系の抗菌剤や防臭剤を用いる方法は、たとえ抗菌性や防臭性がすぐれていたとしても、安全性の点で、現在では回避される傾向にある。無機系の抗菌剤や防臭剤を用いる方法は、合成系のものに比しては安全であると見られているが、銀や銅により抗菌防臭を図るものが多いため、アレルギー体質の人が多くなっている今日においては、衣類やシーツ類のように身体に触れる用途に用いるにはためらいがある。
【０００６】
上に述べた特開平７−１４８４０７号公報のフィルタにあっては、安全性の高い茶の抽出成分（カテキン類など）をポリプロピレンに混合して溶融成形しているが、ポリプロピレンの溶融成形は高温で行われること、ポリプロピレンは非極性の樹脂であることなどに起因して、成形時の有効成分の揮散や変成、有効成分のフィラメント表面へのブリード、そのフィラメントを水と接触する用途に使用したときの耐久性、得られるフィラメントの物性などの点で、克服すべきいくつかの問題点がある。
【０００７】
本発明は、このような背景下において、内添した機能性成分の成形時における揮散や製品としてからのブリードが効果的に抑制され、水と接触するような使い方をしてもその機能性が長期にわたり持続するようにすることもでき、人体に接触するような使い方をしても安全性が高く、また接合型（芯鞘接合型やバイメタル接合型）の複合成形物とすることにより、内添した機能性成分が成形性（紡糸性、製膜性等）、後加工性（延伸性等）、物性（強度、寸法安定性等）に悪影響を与えることがなく、しかもその機能性成分の内添量を大きく減ずることができるのでコスト的にも有利であるような、機能性成形物および機能性複合成形物を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の機能性成形物は、
・溶媒に溶解または分散した高分子(P) から成形された成形物であること、
・そしてその成形物には、カテキン類、サポニン類、茶葉粉末、茶葉抽出物およびタンニン（酸）よりなる群から選ばれた少なくとも１種の機能性成分(A) とその少なくとも一部がコロイダルシリカであるセラミックス成分(C) とが、それら両成分の複合体粒子(AC)の形態で内添されていること
を特徴とするものである。
【０００９】
本発明の機能性複合成形物は、
・溶媒に溶解または分散した高分子(P) から成形され、かつ内側成分Ｘと外側成分Ｙとで構成された接合型の複合成形物であること、
・そしてその複合成形物の少なくとも外側成分Ｙには、カテキン類、サポニン類、茶葉粉末、茶葉抽出物およびタンニン（酸）よりなる群から選ばれた少なくとも１種の機能性成分(A) とその少なくとも一部がコロイダルシリカであるセラミックス成分(C) とが、それら両成分の複合体粒子(AC)の形態で内添されていること
を特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明を詳細に説明する。なお本明細書においては、「フィラメント」または「繊維」の用語を互いに区別なく用いると共に、これらの「フィラメント」または「繊維」の用語を、長繊維、短繊維を含み、かつ超極細繊維から極太の線状物を含む最広義の意味で用いている。「フィルム」の用語も、狭義のフィルムのみならず、シート、トレイ、容器などを含む最広義の意味で用いている。また「エマルジョン」の用語は、ラテックスを含む意味で用いている。
【００１１】
〈成形物〉
本発明の成形物は、溶媒に溶解または分散した高分子(P) から成形された成形物である。この成形物は、溶液成形またはエマルジョン成形により得られる。成形物の代表例は、フィラメントまたはフィルムである。
【００１２】
溶液成形またはエマルジョン成形が可能な高分子(P) およびその成形物の代表的なものとしては、たとえば次のようなものがあげられるが、これらはあくまで例示であり、溶液成形またはエマルジョン成形が可能なものであれば種々の高分子を用いることができる。
【００１３】
（イ）セルロース系の成形物
・ビスコースレーヨン（レーヨン）：亜硫酸パルプやコットンリンターパルプを原料として用い、アルカリ水溶液に浸漬した後、圧搾して過剰のアルカリを絞り取り、ついで粉砕してから熟成し、二硫化亜炭素を吹き付けて化合させ、得られたザンテートに希薄アルカリ溶液を加えて薄めたビスコースを熟成した後、凝固浴中に吐出して成形する。
・アンモニアレーヨン（キュプラ）：コットンリンターや木材パルプを原料として用い、繊維素、銅、アンモニアを含む粘稠の水溶液を原液として成形する。
・アセテート：木材パルプやコットンリンターを原料として用い、無水酢酸と氷酢酸の混合液でこね合わせ、硫酸を触媒として化合させることにより三酢酸繊維素となし、これに水を加えて加水分解することにより二酢酸繊維素とし、ついでこれをアセトンに溶解して成形する。紡糸または製膜は乾式法により行うことが多いが、湿式法を採用することもできる。
・トリアセテート：上述のようにして得た三酢酸繊維素をメチレンクロライドに溶解して成形する。紡糸または製膜は乾式法により行うことが多いが、湿式法を採用することもできる。
【００１４】
（ロ）アクリル系の成形物
・アクリロニトリル系ポリマー（アクリロニトリルを主体とする重合体）をジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の溶剤に溶解して湿式または乾式法にて成形する。無機系の溶剤を用いることもある。
【００１５】
（ハ）ポリウレタン系の成形物
ポリウレタン系のポリマーをジメチルホルムアミドなどの溶剤に溶解して乾式または湿式で成形する。
【００１６】
（ニ）ポリビニルアルコール系の成形物
・ポリビニルアルコールの水溶液を原液として用いて成形する。成形後に熱処理して耐水性を上げることもできる。ポリビニルアルコールの水溶液を次に述べるポリ塩化ビニルのエマルジョンと混合してエマルジョン成形することもできる。
【００１７】
（ホ）ポリ塩化ビニリデン系、ポリ塩化ビニル系の成形物
・塩化ビニリデンを主体とする共重合体のラテックスから成形する。ポリ塩化ビニル系のポリマーを溶剤に溶解し、主として乾式法により成形する。
【００１８】
〈複合成形物〉
複合成形物は、内側成分Ｘと外側成分Ｙとで構成された接合型の複合構造物である。このときの接合型としては、芯鞘接合型とバイメタル（サイドバイサイド）接合型があげられる。芯鞘接合型の場合は、内側成分Ｘが芯成分、外側成分Ｙが鞘成分となり、このときの構造は、同心円芯鞘型、偏心芯鞘型、多心芯鞘型、中空芯鞘型などのいずれであってもよい。バイメタル接合型の場合は、Ｙ／Ｘ、Ｙ／Ｘ／Ｙ状となる（Ｙ／Ｘのときは、片方を内側成分Ｘ、他方を外側成分Ｙとする）。
【００１９】
内側成分Ｘおよび外側成分Ｙにおける高分子(P) は、同種であっても異種であってもよい。
【００２０】
複合成形物が芯鞘接合型であるとき、芯成分である内側成分Ｘと鞘成分である外側成分Ｙとの重量比は適宜に設定できるものの、たとえば３０：７０〜８０：２０、殊に３５：６５〜７５：２５とすることが好ましい。鞘成分の割合が極端に少ないときには、機能性成分(A) の割合が過小となるので所期の機能性が充分には奏されない。一方、鞘成分の割合が極端に多いときには、相対的に芯成分の割合が過小になるため、成形性（紡糸性、製膜性等）、延伸性、強度、寸法安定性などの点で不満足となりやすい。
【００２１】
複合成形物がバイメタル接合型であるときは、内側成分Ｘと外側成分Ｙとの重量比（Ｙ／Ｘ／Ｙ状の場合はＸと片方のＹとの重量比）は、たとえばＢ３０：７０〜９５：５、殊に３５：６５〜９０：１０というように、芯鞘接合型の場合よりは内側成分Ｘの割合を多目にすることもできる。
【００２２】
複合成形物が芯鞘接合型であるときの代表的な形状はフィラメント状であり、その断面は円形のみならず非円形とすることもできる。場合により、中空状とすることもできる。フィラメントの太さは、極細の繊維状からモノフィラメント状まで（極細デニールから極太デニールまで）、あるいはさらに太い棒状に近いものまで任意である。
【００２３】
複合成形物がバイメタル接合型であるときの代表的な形状は、フィルムである。それらを細巾にスリットして線条とすることもできる。このフィルムをスプリット（割繊）することもできる。なおフィルムの概念には、先にも述べたように、シート、容器などを含む。フィルムのほか、板状、各種部品形状などとすることもできる。
【００２４】
〈機能性成分(A) 〉
機能性成分(A) としては、カテキン類、サポニン類、茶葉粉末、茶葉抽出物およびタンニン（酸）よりなる群から選ばれた少なくとも１種が用いられ、特にカテキン類が重要である。これらは、消臭性（脱臭性、悪臭消去性、有害ガス成分除去性等）、抗微生物性（抗菌性、殺菌性、静菌性、抗カビ性、抗ウイルス性等）、生理活性（抗アレルギー性等）、抗酸化性などの機能性を有する成分である。
【００２５】
このうちカテキン類としては、モノマー状のものやオリゴマー状のものが用いられる（テアフラビンも含まれる）。本発明において用いるカテキン類として特に重要性の高いものは、カテキン類の濃度を高めた茶由来のカテキン製剤である。茶カテキンの主たる成分は、エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート、エピカテキン、エピカテキンガレートなどであるが、個々の成分に単離する必要はないので、これらの混合物からなる茶カテキンを濃厚に含む製剤（殊に２０％以上、好ましくは２５％以上含むもの）をそのまま好適に用いることができる。市販の茶由来のカテキン製剤には３０％品、５０％品、６０％品、７０％品、８０％品、９０％品などがあるので、その入手は容易である。なおカテキン類は、阿仙薬をはじめ茶以外の多種の植物にも含まれているので、それらの植物由来のカテキン類を用いることもできる。
【００２６】
サポニン類のうち茶サポニンは、有機溶剤や水を用いて茶葉や茶の種子からサポニンを含む成分を抽出し、ついでカラムクロマトなどの手段を用いて繰り返し精製を行うことにより取得できる。茶サポニンには、ステロイド系サポニン、トリテルペノイド系サポニンなどがあるが、本発明の目的にはこれらをいずれも使用することができる。サポニン類は、茶以外の多種の植物、たとえば、ニンジン、チクセツニンジン、ダイズ、サイコ、アマチャヅル、ヘチマ、オンジ、キキョウ、セネガ、バクモンドウ、モクツウ、チモ、ゴシツ、カンゾウ、サンキライなどにも含まれているので、そのような植物からのサポニン類を用いることもできる。
【００２７】
茶葉粉末または茶葉抽出物としては、一番茶・二番茶・三番茶・深むし、かぶせなどの茶の粉末または抽出物を用いることができる。
【００２８】
タンニン（酸）としては、市販の精製されたタンニン酸を用いることができ、また五倍子、没食子などタンニン酸含有天然植物の抽出物またはその半精製物をそのまま用いることもできる。
【００２９】
〈セラミックス成分(C) 〉
セラミックス成分(C) としては、本発明においては、その少なくとも一部がコロイダルシリカである種々のセラミックスが用いられる。
【００３０】
この場合、以下に詳述するように、無機質焼結助剤−無機質凝集剤を組み合わせたもの、または、セラミックス粒子−無機質焼結助剤−無機質凝集剤を組み合わせたものが好適に用いられる。これらを用いれば、凝集力を利用して機能性成分(A) との複合化を図ることができる。
【００３１】
無機質焼結助剤としては、リン酸、硫酸、硝酸、炭酸などの無機酸の多価金属塩、アルカリ金属やアルカリ土（類）金属のフッ化物やケイフッ化物があげられる。多価金属塩としては、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、マンガンなどが好適に用いられ、これらは通常は含水塩ないし水和物を水に溶解した形で使用に供される。
【００３２】
無機質凝集剤としては、上述のコロイダルシリカが用いられる。
【００３３】
セラミックス粒子−無機質焼結助剤−無機質凝集剤におけるセラミックス粒子としては、各種の粘土鉱物、酸化物、水酸化物、複合酸化物、窒化物、炭化物、ケイ化物、ホウ化物、ゼオライト、クリストバライト、ケイ藻土、ケイ酸の多価金属塩などがあげられる。粘土鉱物としては、カオリン、ろう石、セリサイト、ベントナイトなどがあげられる。酸化物としては、アルミナ、チタニア、シリカ、ジルコニア、マグネシア、酸化亜鉛などがあげられる。水酸化物としては、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、マンガンの水酸化物などがあげられる。複合酸化物の例はミョウバンである。窒化物の例は、窒化ケイ素、窒化ホウ素などである。炭化物の例は、炭化ケイ素、炭化ホウ素などである。ケイ酸の多価金属塩としては、アルミニウム塩、亜鉛塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、マンガン塩などがあげられる。
【００３４】
各成分の割合は、無機質焼結助剤−無機質凝集剤の組み合わせにあっては、無機質焼結助剤の固形分１００重量部に対し、無機質凝集剤が固形分で１００〜３００重量部程度あるいはそれ以上とすることが多い。セラミックス粒子−無機質焼結助剤−無機質凝集剤の組み合わせにあっては、セラミックス粒子を主体とし、無機質焼結助剤および無機質凝集剤はそれぞれの役割を発揮する量とするが、セラミックス粒子１００重量部に対し、無機質焼結助剤が固形分で 0.5〜２０重量部程度、無機質凝集剤が固形分で 0.5〜２５重量部程度とすることが多い。
【００３５】
〈機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)〉
上記の機能性成分(A) とセラミックス成分(C) とは、予めそれらから複合体粒子(AC)を製造しておいてから、その複合体粒子(AC)を、成形に供する高分子(P) の溶液やエマルジョンに配合することが好ましい。
【００３６】
複合体粒子(AC)を製造する場合、セラミックス成分(C) が無機質焼結助剤−無機質凝集剤を組み合わせたものであるときは、機能性成分(A) を含有する状態でセラミックスを凝集させることが好ましい。例をあげると、無機質焼結助剤の一例としてのリン酸アルミニウムの水溶液に機能性成分(A) を粉末であるいは水溶液またはアルコール溶液として混合し、ｐＨを３〜４に調整して、無機質凝集剤であるコロイダルシリカのコロイド液を混合して系のｐＨを中性程度にもっていくと、凝集が起こるので、その凝集物をルツボや蒸発皿に移し、乾燥器または電気炉にて乾燥するまで加熱処理する。
【００３７】
セラミックス成分(C) がセラミックス粒子−無機質焼結助剤−無機質凝集剤を組み合わせたものであるときも、機能性成分(A) を含有する状態でセラミックスを凝集させることが好ましい。例をあげると、ケイ酸アルミニウム、アルミナ、チタニア等のセラミックス粒子に無機質焼結助剤の一例としてのリン酸アルミニウムの水溶液を硬練りペースト程度の粘度になるように加えて混練し、続いて機能性成分(A) を粉末であるいは水溶液またはアルコール溶液として混合し（あるいはセラミックス粒子に機能性成分(A) を混合しておいてから無機質焼結助剤を混練し）、また必要に応じてリン酸アルミニウムの水溶液を追加混合し、ｐＨを３〜４に調整して、無機質凝集剤であるコロイダルシリカのコロイド液を混合して系のｐＨを中性程度にもっていくと、凝集が起こるので、その凝集物をルツボや蒸発皿に移し、乾燥器または電気炉にて乾燥するまで加熱処理する。
【００３８】
〈各成分の割合〉
成形物に占める機能性成分(A) の割合または複合成形物の少なくとも外側成分Ｙに占める機能性成分(A) の割合は、広い範囲に設定できるものの、高分子(P) １００重量部に対し、たとえば 0.1〜３０重量部程度、好ましくは１〜２５重量部程度とすることが多い。機能性成分(A) の割合が極端に少ないときは所期の消臭性、抗微生物性、生理活性、抗酸化性などの機能性が充分には発揮されず、一方その割合が極端に多いときは、コスト高になる上、成形物や複合成形物の強度や風合が低下して、実用性を欠くようになるからである。
【００３９】
機能性成分(A) と共にセラミックス成分(C) を併用するときは、
成形物に占める高分子(P) 、機能性成分(A) 、セラミックス成分(C) の割合、または複合成形物の少なくとも外側成分Ｙに占める高分子(P) 、機能性成分(A) 、セラミックス成分(C) の割合は、広い範囲に設定できるものの、たとえば高分子(P) １００重量部に対して機能性成分(A) およびセラミックス成分(C) の合計量が１〜４０重量部（好ましくは２〜３０重量部）となるようにすることが望ましい。後者の合計量が余りに少ないときは所期の消臭性、抗微生物性、生理活性、抗酸化性などの機能性が充分には発揮されず、一方後者の合計量が余りに多くしても、機能性は一定以上には上がらないばかりでなく、フィラメントやフィルムなどの形状の複合成形物の生産性が低下したり、強度や風合が低下したりするというマイナス面が目立つようになるからである。
【００４０】
またこのときの機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との間の関係においては、セラミックス成分(C) １００重量部に対し機能性成分(A) をたとえば１〜３００重量部（好ましくは２〜２００重量部、さらに好ましくは３〜１５０重量部）とすることが望ましい。機能性成分(A) の割合が余りに少ないときには所期の消臭性、抗微生物性、生理活性、抗酸化性などの機能性が不足し、機能性成分(A) の割合が余りに多いときには、セラミックス成分(C) に対するバランスを崩し、コスト的にも不利となる。
【００４１】
〈成形物、複合成形物の製造法〉
上記の成形物は、高分子(P) を溶剤に溶解した溶液あるいは高分子(P) のエマルジョン（ラテックス）中に機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)を内添（配合）して、線状やフィルム状などに成形することにより製造することができる。
【００４２】
また上記の複合成形物は、高分子(P) を溶剤に溶解した溶液あるいは高分子(P) のエマルジョン（ラテックス）中に機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)を内添（配合）したものが少なくとも外側成分Ｙとなるようにして、芯鞘型やバイメタル型の複合成形物に成形することにより製造することができる。
【００４３】
上記いずれの場合も、原液中に酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、滑剤、帯電防止剤、艶消し剤、流動性改善剤、可塑剤、難燃剤などの助剤や添加剤を必要に応じ添加しておくことができる。特に機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)を配合した高分子(P) の溶液やエマルジョン側には、酸化防止剤等の安定剤と共に、金属石鹸をはじめとする凝集防止性ないし分散性の向上に有効な成形助剤を併用配合して、機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)の均一分散を確保することが好ましい。
【００４４】
成形後には、延伸、その他の二次加工を行うことも多い。
【００４５】
〈応用、用途〉
本発明の成形物または複合成形物がフィラメント状であるときは、そのフィラメントまたは複合フィラメントから、糸、パイル、綿（ワタ）状物、ネット、ロープ、ベルト、織布、不織布、編布などの二次製品を得ることも自在である。この複合フィラメントまたはその二次製品を、天然繊維（木綿、麻、絹、羊毛等）、合成樹脂（ポリエステル、アクリル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、ビニロン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン等）系の繊維やモノフィラメント、半合成繊維（アセテート等）、再生繊維（レーヨン等）、無機繊維（ガラス繊維、炭素繊維等）などの繊維やモノフィラメントあるいはそれらの二次製品と組み合わせて用いることもできる。本発明の成形物または複合成形物がフィルム、シート、容器などであるときは、それを積層したりするなどして、二次製品を得ることもできる。
【００４６】
本発明の成形物または複合成形物あるいはその二次製品の用途の例は、衣料材料、寝具、乗り物の内装材（シートクロス、天井材、床材）、室内の内装材（壁用シート、床材等）、室内や乗り物の敷物材（マット、カーペット等）、フィルタ（空調機、空気清浄機、真空掃除機等のフィルタ）、履物材料、産業資材、衛生材料、医療用品、日用品、台所用品、トイレタリー用品、包装材料などである。
【００４７】
【実施例】
次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。「部」、「％」とあるのは重量基準で表わしたものである。
【００４８】
〈材料の準備〉
高分子(P) の溶液またはエマルジョンとして、次のものを準備した。
・(P1): コットンリンターを原料とし、繊維素、銅、アンモニアを含む粘稠な水溶液を原液として用いた。
・(P2): アクリロニトリル系共重合体のジメチルホルムアミド溶液を原液として用いた。
・(P3): ポリウレタンのジメチルホルムアミド溶液を原液として用いた。
【００４９】
機能性成分(A) として、次のものを準備した。
・(A1): 茶カテキン３０％品（エピガロカテキン、エピガロカテキンガレート、エピカテキンおよびエピカテキンガレートの合計量が約３０％の茶由来のカテキン製剤）
・(A2): 純度７０％の茶サポニン
・(A3): 緑茶粉末
・(A4): 緑茶の熱水抽出物を乾燥した粉末
・(A5): 純度８５％のタンニン酸
【００５０】
セラミックス成分(C) の原料として、次のものを準備した。
・(Cx): リン酸アルミニウムおよびコロイダルシリカ
・(Cy): シリカ、リン酸アルミニウムおよびコロイダルシリカ
【００５１】
〈機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)の準備〉
次のようにして、機能性成分(A) とセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)を製造した。
【００５２】
（そのイ）
セラミックス成分(C) の原料のうち(Cx)については、濃度２５％のリン酸アルミニウム水溶液２００部に機能性成分(A) を混合し、ｐＨを３〜４に調整して、コロイダルシリカのコロイド液（固形分４０％）の１３０部を加えて混合し、ｐＨを中性にもっていった。スラリーは徐々に凝集していったので、ハンドリングが可能なうちに蒸発皿（またはルツボ）に移し、恒温乾燥器または電気炉で加熱し、１００〜３００℃で乾燥し、加熱処理した。これにより硬い不定形の凝集体が得られたので、それを自動乳鉢（またはボールミル）で微粉砕し、篩で分級して１００〜３２５メッシュの粒度のものを取得した。ついでこの凝集体の粒子を恒温乾燥器または電気炉で加熱処理した。
【００５３】
（そのロ）
セラミックス成分(C) の原料のうち(Cy)については、平均粒径３２５メッシュアンダーのシリカ４００部と、機能性成分(A) １３０部とを乾式混合した後、濃度２５％のリン酸アルミニウム水溶液２００部を添加しながら硬めに混練してペーストを得、このペーストにコロイダルシリカのコロイド液（固形分４０％）５０部を混合して、ｐＨを中性にもっていった。この時点で徐々に凝集が起きてくるので、ハンドリングできるうちにルツボに移し、乾燥後、１００〜３００℃で脱水、加水分解させた。これを微粉砕した。
【００５４】
実施例イ〜ハ
高分子(P) のうち(P1)の原液に、上記の（そのイ）、（そのロ）の方法で得た機能性成分(A) 担持セラミックス成分(C) を混合し、ロート状の紡糸設備に注入して、多数のノズルから吐出し、未だ粘りのあるうちに積み重なるようにして、シート状の不織布を得た。
これを水洗し、乾燥し、ついで定尺に裁断して原反となした。
【００５５】
〈試験〉
上記で作製した不織布を常温の水中に３時間浸漬してから一旦取り出して自然乾燥した後、もう一度水中に３時間浸漬してから取り出して自然乾燥し、最初の水浸漬の前および２回目の水浸漬の後の機能性成分(A) の量を示差熱重量分析計による熱分析（電気炉中で５℃/minの速度で昇温し、加熱過程における試料の熱収支（吸熱／発熱）とそれに伴う重量の増減を解析）により測定した。そして、水洗前および後の不織布につき、消臭試験および抗微生物性試験を下記の条件にて行った。結果を表１に示す。
【００５６】
（消臭試験）
１m3の容器内には外部から操作できる空気清浄機、内部には上記で作製した不織布を設置し、容器の中でタバコ５本を吸煙機に装着して着火し、最初の１本が燃え尽きた時点で吸煙機を停止し、最後のタバコが燃え尽きた時点で空気清浄機の運転を開始し、運転５分後および３０分後にガス検知管を用いてアンモニア濃度を測定し、５分後の濃度（初期濃度）に比し３０分後の濃度がどの程度減少しているかで脱臭率を求めた。
【００５７】
（抗微生物性試験）
下記の条件により、各試料の抗菌性を調べた。
・試験項目：菌数減少率試験
・試験菌： Staphylococcus aureus ATCC 6538P
・試験方法：統一試験方法による。
・試験結果：
植菌数[A] 1.0×１０5 log A = 5.0
無加工布菌数[B] 1.6×１０7 log B = 7.2
（無加工布は標準綿布を使用）
log B - log A = 2.2 > 1.5 （試験は有効）
増減値 = log C - log A
増減値差 = (log B - log A) - (log C - log A)
【００５８】
【表１】
実 施 例
イ ロ ハ
原液 (P1) (P1) (P1)
有効成分(A) 種類 (A1) (A3) (A5)
複合体粒子製造法 そのイ そのイ そのロ
１回目の水浸漬前
(A) 含有量 (%) 2.6 2.6 2.6
２回目の水浸漬後
(A) 含有量 (%) 2.4 2.5 2.3
NH3 脱臭率 (%) 74 71 72
抗菌性
菌数 log C 3.9 4.2 4.2
増減値 -1.1 -0.8 -0.8
増減値差 3.3 3.0 3.0
（抗菌性試験の試料は 0.2ｇを採取）
【００５９】
実施例ニ〜ホ
高分子(P) のうち(P2)、(P 3 )の原液に、上記の（そのイ）、（そのロ）の方法で得た機能性成分(A) 担持セラミックス成分(C) を混合して紡糸を行ってフィラメントを得、ついでそのフィラメントから不織布を製造した。
【００６０】
得られた不織布を用い、実施例イ〜ハの場合と同様にして一連の試験を行った。結果を表２に示す。
【００６１】
【表２】
実 施 例
ニ ホ
原液 (P2) (P3)
有効成分(A) 種類 (A2) (A4)
複合体粒子製造法 そのロ そのイ
１回目の水浸漬前
(A) 含有量 (%) 2.8 2.8
２回目の水浸漬後
(A) 含有量 (%) 2.6 2.7
NH3 脱臭率 (%) 75 76
抗菌性
菌数 log C 3.7 3.6
増減値 -1.3 -1.4
増減値差 3.5 3.6
（抗菌性試験の試料は 0.2ｇを採取）
【００６２】
実施例ヘ〜チ
高分子(P) のうち(P2)および(P3)の原液と、その原液に上記の（そのイ）、（そのロ）の方法で得た機能性成分(A) 担持セラミックス成分(C) を混合したものを用い、複合ダイを用いて紡糸を行って、内側成分Ｘ（芯成分）が５０％、外側成分Ｙ（鞘成分）が５０％の芯鞘接合型の複合フィラメントを得、ついでその複合フィラメントから不織布を製造した。
【００６３】
得られた不織布を用い、実施例イ〜ハの場合と同様にして一連の試験を行った。条件を表３に、結果を表４に示す。表中の(P) の重量は、溶媒を除外した高分子の重量である。
【００６４】
【表３】
内側成分Ｘ 外側成分Ｙ 複合体
(P) (A) (P) (A) (C) 粒子
実施例ヘ (P2)50部 - (P2)35部 (A2) 3部 (Cx)12部 そのイ
実施例ト (P2)50部 - (P2)35部 (A4) 3部 (Cy)12部 そのロ
実施例チ (P 3 )50部 - (P 1 )35部 (A 2 ) 3部 (Cx)12部 そのイ
【００６５】
【表４】
実 施 例
ヘ ト チ
１回目の水浸漬前
(A) 含有量 (%) 2.7 2.7 2.6
２回目の水浸漬後
(A) 含有量 (%) 2.5 2.4 2.4
NH3 脱臭率 (%) 73 72 72
抗菌性
菌数 log C 3.5 3.6 3.6
増減値 -1.5 -1.4 -1.4
増減値差 3.7 3.6 3.6
（抗菌性試験の試料は 0.2ｇを採取）
【００６６】
実施例リ
高分子(P) のうち(P2)の原液を用いてポリエステルフィルム上で流延製膜を行い、それが半乾燥の状態において、その上から上記の(P2)の原液に（そのイ）の方法で得た機能性成分(A1)担持セラミックス成分(Cx)を混合して流延製膜を行い、それが半乾燥の状態において、さらにその上から最初の(P1)の原液を用いて流延製膜を行い、乾燥した。これにより、重量で５０％の内側成分Ｘと重量で各２５％の外側成分Ｙ，ＹとからなるＹ／Ｘ／Ｙ状のバイメタル接合型の複合フィルムが得られた。それぞれの外側成分Ｙ（各２５％）のうち、高分子(P2)、機能性成分(A2)、セラミックス成分(Cx)の割合は、２５％、 1.5％、６％であった。
【００６７】
この複合フィルムまたはそれを細巾にスリットしたスリット糸は、実施例ヘの複合繊維と同様に、好ましいNH3 脱臭率および抗菌性を有していた。
【００６８】
【発明の効果】
本発明の機能性成形物および機能性複合成形物にあっては、内添した機能性成分(A) により、消臭性、抗微生物性、生理活性、抗酸化性などの機能性が得られ、人体に接触するような使い方をしても安全性が高い。
【００６９】
加えて、機能性成分(A) をセラミックス成分(C) との複合体粒子(AC)の形態で内添しているため、機能性成分(A) が容易には失われないので、成形時における溶出や製品としてからのブリードが効果的に抑制され、水と接触するような使い方をしてもその機能性が長期にわたり持続するようにする。
【００７０】
また接合型（芯鞘接合型やバイメタル接合型）の複合成形物としたときは、上記の効果に加えて、内添した複合体粒子(AC)が成形性（紡糸性等）、後加工性（延伸性等）、物性（強度、寸法安定性等）に悪影響を与えることがなく、しかも表面側の外側成分Ｙに複合体粒子(AC)が存在するだけでよいので、その機能性成分の内添量を大きく減ずることができ、経済的にも有利となる。
Claims (2)
- 溶媒に溶解または分散した高分子(P) から成形された成形物であること、
そしてその成形物には、カテキン類、サポニン類、茶葉粉末、茶葉抽出物およびタンニン（酸）よりなる群から選ばれた少なくとも１種の機能性成分(A) とその少なくとも一部がコロイダルシリカであるセラミックス成分(C) とが、それら両成分の複合体粒子(AC)の形態で内添されていること
を特徴とする機能性成形物。 - 溶媒に溶解または分散した高分子(P) から成形され、かつ内側成分Ｘと外側成分Ｙとで構成された接合型の複合成形物であること、
そしてその複合成形物の少なくとも外側成分Ｙには、カテキン類、サポニン類、茶葉粉末、茶葉抽出物およびタンニン（酸）よりなる群から選ばれた少なくとも１種の機能性成分(A) とその少なくとも一部がコロイダルシリカであるセラミックス成分(C) とが、それら両成分の複合体粒子(AC)の形態で内添されていること
を特徴とする機能性複合成形物。
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