JP6936307B2 - 銀含有抗菌性材料 - Google Patents

Description

本発明は、抗菌性材料および物品、例えば、繊維や糸、ならびに布地、食物もしくは飲料用のパッケージングまたは手袋などの衣類品へのそれらの組込みに関する。抗菌性繊維および糸は、ポリマーで形成されており、その中に分散した銀粒子を含むことができる。本発明は、本発明の繊維のポリマーバッチ前駆体、および本発明の繊維で形成されたさらなる製品、およびポリマーバッチで形成されたさらなる物品、例えば、布地を意図している。本発明はまた、抗菌性材料を製造する方法に関する。

銀は長年にわたり抗菌剤として使用されている。銀の抗菌活性は、様々な用途、例えば、創傷被覆材、クリーム剤において、および医療機器の被覆物として開発されてきた。

繊維の被覆物としての銀の使用は、米国特許出願公開第２０１０／０１６６８３２号に開示されている。米国特許出願公開第２０１０／０１６６８３２号には、銀被覆ナイロン繊維が開示されている。この文献は、片側に銀被覆ナイロン表面を有し、それによって、ナイロン布の反対側に染料を塗布できる布の製造を可能にするものである。無電解めっき法を使用して、銀をナイロン繊維上に被覆する。同様に、Ｘ−ＳＴＡＴＩＣ（登録商標）という商品名で販売されている、銀で無電解めっきされたナイロン糸の製品がある。銀はナイロン糸を完全に覆っている。銀で被覆された繊維または糸は、被覆された繊維または糸を含む布を洗浄することにより繊維または糸から銀が剥がれる恐れがあるという欠点を有する。その結果、繊維の抗菌効果が減少する。この効果は、洗浄剤の使用または温度の上昇によって悪化することがある。したがって、Ｘ−ＳＴＡＴＩＣ（登録商標）製品は、強すぎる洗浄剤がない状態、布柔軟剤がない状態、漂白剤がない状態、および低温での洗浄が推奨されている。

したがって、洗浄作用によって銀が喪失しにくい繊維が望まれている。さらに、高温で洗浄することができ、布柔軟剤または漂白剤を含むまたは含まない、任意の洗浄剤においても洗浄することができる繊維が望まれている。最後に、抗菌性

Ｘ−ＳＴＡＴＩＣ（登録商標）は、暗色のみで利用できる。このことは抗菌活性を付与するために使用される技術の特徴であると考えられる。明色を含む異なる色の範囲の布地を提供することが望まれている。

米国特許出願公開第２０１４／０１４１０７３号では、銅塩を使用して、抗ウイルスポリマー材料が製造された。抗ウイルス材料は、銅塩の酸化銅（Ｉ）および酸化銅（ＩＩ）の粉末を親水性ポリマー材料のスラリー中へ分散させることによって製造される。しかし、銅塩の組込みは広範囲のポリマーに適用できるものではなかった。銅塩を含むポリエステル繊維は、酸化銅がポリマー表面から突き出ていることが観察された。この技術は、ブロンズ色または薄茶色を示す布地をもたらす。

銅を含むポリマーで形成された糸は市販されている。Ｃｕｐｒｏｎは、銅が繊維および糸に直接組み込まれている銅ベースの糸を製造している。しかし、最も効果的であるためには、銅を含む糸を、任意の布地製品の約４５％〜５０％の量で使用しなければならない。布地に必要とされる銅含有糸の量がこのように高いと、布地のコストが増大する。

関連出願の米国特許出願公開第２０１２／００９４１２０号および同第２０１４／０３７４９４１号は、押出ポリマー繊維における抗菌剤としての粉末金属合金の使用を開示している。

また、銀ナノ粒子およびコロイド状銀がポリマー繊維に抗菌性を付与するために使用されている。しかし、ナノ粒子状銀およびコロイド状銀の使用は、ナノ粒子を取り巻く規制管理により望ましくない。さらに、銀ナノ粒子およびコロイド状銀は、ナノ粒子状銀を含有する製品を使用している対象に銀ナノ粒子が移動する可能性があるため好ましくない。銀ナノ粒子が入っている材料からナノ粒子状銀が滲出し得る可能性もある。

したがって、ナノ粒子状またはコロイド状銀を含有しない抗菌性繊維、糸、および／または布地が必要とされている。しかし、ポリマーを押し出してポリマー繊維を形成できるようにするために、銀粒子がナノスケールサイズであるべきことは当技術分野における一般常識である。ナノスケールサイズの粒子より大きな粒子は、粒子サイズが大きいためにおよびさらには銀粒子の凝集のために、押出機を詰まらせてしまうことが知られている。また、抗菌性繊維の量が布地全体において比較的少量である、コスト効率の良い布地を製造できる抗菌性繊維を提供する必要がある。ある実施形態において、本発明は、上記その他の問題を解決するものである。

本発明の実施形態を、添付の図面を参照して以下にさらに説明する。

銀箔を粉砕することによって形成させた粒子のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）画像を示す図である。 図１Ａおよび１ＢのＳＥＭ画像の拡大領域をそれぞれ示す図である。 粒子の膜厚測定を表している、図１Ｂの拡大図である。 ミルクを含むバッグの形をした本発明の物品の画像を示す図である。０と表示されたバッグは、まったく銀粒子を含まず、本発明のバッグではない。２と表示されたバッグは、本発明に記載の銀粒子を含み、したがって、本発明の物品である。

本発明は、銀箔を粉砕して生成させた銀粒子を使用することによる上記問題の解決策を提供することを目的としている。本発明によれば、ポリマー材料と銀粒子とを含むポリマーバッチを提供し、銀粒子は銀箔を粉砕することによって形成させた粒子に特有のサイズを有する。ポリマーバッチは固体形態、例えば小片でもよく、またはポリマーバッチは溶融形態でもよい。

したがって、本発明の一態様では、ポリマー材料と銀粒子とを含むポリマーバッチであって、銀粒子が銀箔を粉砕することによって得ることができる、ポリマーバッチを提供する。ポリマー材料は溶融していてもよい。

ポリマーバッチは、銀粒子をポリマーバッチの約０．１重量％から約１０重量％の量で含み得る。任意選択的に、ポリマーバッチは、銀粒子をポリマーバッチの約０．１重量％から約５重量％の量で含有する。好ましくは、ポリマーバッチは、銀粒子を約０．５重量％から約４重量％、約０．５重量％から約３重量％、約０．１重量％から約３重量％の量で含有する。特に好ましい一実施形態では、ポリマーバッチは、銀粒子をポリマーバッチの約１．５重量％から約２．５重量％、例えば２％の量で含有する。これらの量の銀粒子を含むポリマーバッチは、マスターバッチとすることができる。マスターバッチは、固体、例えば小片でも、または溶融していてもよい。

マスターバッチをさらなるポリマー材料と組み合わせることができる。マスターバッチをさらなるポリマー材料と、さらなるポリマー材料の１重量％から１０重量％の量で混合させることができる。任意選択的に、マスターバッチを、さらなるポリマー材料の２重量％から８重量％（好ましくは３重量％から５重量％）の量で混合させることができる。

したがって、一実施形態では、本発明は、１％から１０％の、本明細書の他の箇所に記載するマスターバッチと、ポリマー材料とを含むポリマーバッチを提供する。任意選択的に、マスターバッチは、２％から８％（好ましくは３％から５％）の量で存在する。

したがって、本発明は、ポリマー材料と、約０．００３重量％から約０．５重量％、場合によっては、約０．０３％から約０．５％、約０．０３％から約０．２５％、約０．０５％から０．１５％、約０．０６％から０．１５％、約０．０３％から０．１％、または約０．０６％から０．１％の量の銀粒子とを含むポリマーバッチを意図する。好ましくは、銀粒子は、０．０５％から０．１５％または０．０６％から０．１％の量で存在する。

一緒にしたマスターバッチおよびさらなるポリマー材料を押し出して、繊維を形成させることができる。したがって、本発明は、ポリマー材料と銀粒子とを含む繊維であって、銀粒子が銀箔を粉砕することによって形成させた粒子に特有のサイズを有する、繊維を意図する。あるいは、本発明は、ポリマー材料と銀粒子とを含む繊維であって、銀粒子が銀箔を粉砕することによって得ることができる、繊維を意図する。

繊維は、銀粒子を約０．００３重量％から約０．５重量％、任意選択的に、約０．０３％から約０．５％、約０．０３％から約０．２５％、約０．０５％から０．１５％、約０．０６％から０．１５％、約０．０３％から０．１％、または約０．０６％から０．１％の量で含み得る。好ましくは、銀粒子は、０．０５％から０．１５％または０．０６％から０．１％の量で存在する。

繊維は、１から３デニールであり得る。繊維は、０．５ｍｍから５ｍｍ、任意選択的に、１ｍｍから４ｍｍ、１ｍｍから３ｍｍ、２ｍｍから４ｍｍ、２ｍｍから２．５ｍｍの直径を有し得る。好ましくは、繊維は、２ｍｍから２．５ｍｍの寸法を有する。

本発明の繊維を、糸または布地へ加工することができる。糸を布地へさらに加工してもよい。したがって、本発明は、本発明の多数の繊維を含む糸を意図する。さらに、本発明は、本発明の多数の繊維および／または糸を含む布地を意図する。

本発明の糸は、任意選択的に、本発明の多数の繊維および本発明のではない多数の他の繊維を含む。本発明の繊維および他の繊維は、同じまたは異なるポリマー材料のものであり得る。同様に、本発明の布地は、本発明の多数の繊維および／または糸ならびに本発明のではない多数の他の繊維および／または糸を含み得る。本発明の繊維または糸および他の繊維または糸は、同じまたは異なるポリマー材料のものであり得る。

本発明の糸は、本発明の繊維を、他の布地繊維、例えば、ポリエステル繊維、綿繊維、羊毛繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、またはポリアミド繊維とブレンドすることによって形成させることができる。したがって、本発明の糸は、本発明の繊維と、ポリエステル繊維、綿繊維、羊毛繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、またはポリアミド繊維から選択される繊維、好ましくは綿繊維とを含み得る。

本発明の糸は、マルチフィラメント糸であり、４０から２００デニール、例えば、５０から１５０デニールであり得る。任意選択的に、糸は、５０デニール、７５デニール、または１５０デニールである。

本発明の布地は、本発明の繊維または糸を、布地の約１重量％から約１０重量％の量で含み得る。任意選択的に、布地は、布地製品の約１重量％から約６重量％（好ましくは、約２重量％から約５重量％または約４重量％から約８重量％）含む。

銀粒子の作製に使用する銀箔の厚さは、本発明において重要な役割を務めると考えられる。銀箔は、１μｍ未満、任意選択的に、０．５μｍ未満または０．１μｍ未満の厚さを有し得る。好ましくは、銀箔は、０．０１から０．１μｍ、例えば、約０．０３μｍの厚さを有する。あるいは、銀箔は、１μｍ未満、任意選択的に、０．５μｍ未満または０．３μｍ未満の厚さを有し得る。銀箔の厚さは、０．０１から０．５μｍまたは０．１から０．３μｍ、例えば約０．２μｍであり得る。

本発明の銀粒子は、好ましくは非球状である。当業者が理解しているように、非球状粒子は通常、三次元、すなわち、長さ、幅、および奥行きを有する。本出願の全体にわたって、銀粒子の奥行きは、銀箔の厚さに由来すると考えられる。したがって、銀箔厚さのいずれの開示も、銀粒子の奥行きと一致する。

銀粒子の厚さまたは奥行きは、任意の適切な方法で測定することができる。一方、走査型電子顕微鏡は、本発明において存在する銀粒子のサイズを測定するための特に有用な手段に相当する。

したがって、本発明の別の一態様では、ポリマー材料と銀粒子とを含むポリマーバッチであって、銀粒子が、１μｍ未満、任意選択的に、０．５μｍ未満または０．１μｍ未満の奥行きを有する、ポリマーバッチを提供する。銀粒子は、約０．１μｍから約１０μｍのサイズを有し得る。好ましくは、銀粒子は、０．０１から０．１μｍ、例えば、約０．０３μｍの奥行きを有する。あるいは、銀粒子は、１μｍ未満、任意選択的に、０．５μｍ未満または０．３μｍ未満の奥行きを有し得る。銀粒子の奥行きは、０．０１から０．５μｍまたは０．１から０．３μｍ、例えば、約０．２μｍであり得る。

銀粒子のサイズについてのいずれの言及も、銀粒子の長さおよび幅に関係がある。銀粒子は、銀箔を粉砕することによって形成させた粒子に特有のサイズを有することができ、サイズ、すなわち、長さおよび／または幅は、約０．１μｍから約１０μｍ、任意選択的に、約０．５μｍから約１０μｍ；または約０．５μｍから約８μｍ；または約１μｍから約６μｍ；または約１μｍから約４μｍ；または約２μｍから約３μｍである。好ましくは、銀粒子は、約２μｍから約３μｍのサイズを有する。

銀粒子は、約０．５μｍから約１０μｍのサイズおよび０．５μｍ未満または０．１μｍ未満の奥行き；または約０．５μｍから約８μｍのサイズおよび０．５μｍ未満または０．１μｍ未満の奥行き；または約１μｍから約６μｍのサイズおよび０．５μｍ未満または０．１μｍ未満の奥行き；または約１μｍから約４μｍのサイズおよび０．５μｍ未満または０．１μｍ未満の奥行き；または約２μｍから約３μｍのサイズおよび０．５μｍ未満または０．１μｍ未満の奥行きを有し得る。

銀粒子は、約０．５μｍから約１０μｍのサイズおよび０．５μｍ未満または０．３μｍ未満の奥行き；または約０．５μｍから約８μｍのサイズおよび０．５μｍ未満または０．３μｍ未満の奥行き；または約１μｍから約６μｍのサイズおよび０．５μｍ未満または０．３μｍ未満の奥行き；または約１μｍから約４μｍのサイズおよび０．５μｍ未満または０．３μｍ未満の奥行き；または約２μｍから約３μｍのサイズおよび０．５μｍ未満または０．３μｍ未満の奥行きを有し得る。

好ましくは、銀粒子は、約１μｍから約１０μｍのサイズおよび０．５μｍ未満、０．３μｍ未満、または０．１μｍ未満の奥行きを有する。好ましくは、銀粒子は、約２μｍから約３μｍのサイズおよび０．５μｍ未満、０．３μｍ未満、または０．１μｍ未満の奥行きを有する。

好ましくは、本発明の任意の態様または実施形態における銀粒子は、約０．１μｍから約１０μｍの長さ、約０．１μｍから約１０μｍの幅、および１μｍ未満、任意選択的に、０．５μｍ未満、０．３μｍ未満、または０．１μｍ未満の奥行きを有し得る。

本発明の布地は、家庭用布地（例えば、タオル、シーツ、ソックス、もしくはデニム）、ペット用製品（例えば、動物用ベッド、動物用コート、もしくは動物用首輪）、医療用製品（例えば、手袋）、またはその他のタイプの布地製品から選択される製品の形態をしていてもよい。したがって本発明は、本発明の繊維、糸、または布地を含むこれらの製品のいずれかを意図する。

一態様では、本発明は、本明細書の他の箇所に記載するポリマーバッチを含む物品を提供する。物品はポリマーバッチで形成されていてもよい。したがって、物品は、本明細書の他の箇所に記載するように、銀粒子を含むポリマー材料を含んでもよく、またはそれから形成されていてもよい。物品は本発明の繊維もしくは糸を含んでもよく、または物品はポリマー材料単体で形成されていてもよい。本発明の一実施形態では、物品は、パッケージング（例えば、食品パッケージまたは飲料パッケージ）でもよい。物品は、真空成形、成形、押出し、ニット編み、機織り、または当業者に公知の別の手段で加工することができる。

物品は、衣類でも、家庭用品（ｈｏｍｅ ｗｅａｒ）でも、またはプラスチック物品でもよい。物品は、本発明の繊維から形成されていても、または単体として形成されていてもよい。衣類は、下着、パンツ、ブラジャー、ベスト、袖なしシャツ、ボクサーショーツ、上着、ズボン、ショーツ、ソックス、シャツ、ポロシャツ、Ｔシャツ、ブラウス、スウェットシャツ、フード付きトップス、手袋、スカート、パンツスーツ、ドレス、コート、タオル地衣類、スウェットパンツ、スウェットトップス、レインコート、コート裏地、アノラック、ジャケット、帽子、野球帽、イラハム（ｉｒｈａｍ）、ニカブ、サリー、ブルカ、ガウン、ラップ、スカーフ、パジャマ、ナイトガウン、ローブ、スポーツウェア、フットウェア、フットウェア用裏地、保温トップス、保温レギンス、制服、看護師用制服、チュニック、個人用保護服、スクラブ、一体型スーツ、つなぎ服、軍用衣類、および警察用衣類から選択することができる。

家庭用品は、ブランケット、掛け布、家具カバー、室内装飾品、皿洗い用ふきん、タオル、フランネル、カーペット、ドアマット、敷物、ラップ、ブラインド、カーテン、クッションカバー、枕カバー、マットレス表面、マットレストッパー、キルト、テーブルクロス、ランプシェード、織布バッグ、ハンドバッグライナー、ペット寝具、ペット用コート、ペット用ブランケット、カーシートカバー、自動車用カーペット、ウマ用コート、ウマ用カバー、鞍敷き、テント、天幕、グランドシート、垂れ布、帆、および大型旅行かばんから選択することができる。

プラスチック物品は、食品収納容器、什器、まないた、ミキシングボウル、歯ブラシ、化粧用ブラシ、化粧用アプリケータ、化粧品容器、食品用バッグ、押出し物品、パイプ、排水管、雨樋、管類、外装材、電話カバー、スクリーンカバー、キーボード、キーボードカバー、医療用パッケージング、ゴム手袋、ラテックスフリーゴム手袋、食品用パッケージング、スレッド、ロープ、タイラップ、管キャップ、リモコン装置、型成形および加圧されたプラスチッククロージャーおよび形成物、シール、ガスケット、トレイ、冷蔵庫部品、歯ブラシ、化粧ケース、便座、浄水器、プラスチックカップ、乳児用ミルクボトル、ミルクボトル、ミルクバッグ、シャワーカーテン、電線、車用プラスチック部品、およびヘッドフォンプラスチック部品から選択することができる。

一態様では、本発明は、本明細書の他の箇所に記載するように、ポリマー材料と銀粒子とを含む手袋を提供する。一実施形態では、手袋は、繊維から形成されるのではなく、ポリマー材料単体である。

本発明の一態様では、繊維を製造する方法であって、
銀箔を粉砕することによって銀粒子を作製するステップと、
銀粒子をポリマー材料（ポリマー材料は、粉末でも、溶融されていてもよい）と混合するステップと、
銀粒子とポリマー材料との混合物を押し出して、繊維を形成するステップと
を含む、方法を提供する。

この方法は、銀粒子を溶融ポリマー材料と混合させた後にマスターバッチを形成する中間ステップをさらに含み得る。したがって、繊維を製造する方法は、
銀箔を粉砕することによって銀粒子を調製するステップと、
銀粒子をポリマー材料（ポリマー材料は、粉末でも、溶融されていてもよい）と混合するステップと、；
任意選択的に、ポリマー材料が粉末である場合、ポリマー材料と銀粒子との混合物を溶融するステップと、
銀粒子とポリマー材料との混合物を押し出すステップと、
押し出した混合物をペレット化して、マスターバッチペレットを形成するステップと、
マスターバッチペレットをさらなるポリマー材料と混合するステップと、
マスターバッチペレットとポリマー材料との溶融混合物を押し出して、繊維を形成するステップと
を含み得る。

本発明の一態様では、ポリマー材料とを含むペレットであって、銀粒子が銀箔を粉砕することによって形成させた粒子に特有のサイズを有する、ペレットを提供する。銀粒子は、本明細書の他の箇所に記載するサイズを有し得る。

本方法の諸実施形態では、銀粒子は、上述と同じサイズを有し得る。銀粒子は、上述と同じ量で繊維またはマスターバッチ中に存在し得る。

マスターバッチペレットをさらなるポリマー材料と、さらなるポリマー材料の１重量％から１０重量％の量で混合させることができる。任意選択的に、マスターバッチを、さらなるポリマー材料の２重量％から８重量％（好ましくは３％から５％）の量で混合させることができる。

さらなるポリマー材料は、マスターバッチ中のポリマー材料と同じでも異なっていてもよい。好ましくは、ポリマー材料およびさらなるポリマー材料は同じである。

ポリマー材料は任意の適切なポリマーでよく、それは固体でも溶融していてもよい。例えば、ポリマー材料は室温で固体であり得る。ポリマー材料は、プラスチック材料でもゴム材料でもよい。ポリマー材料は、ポリエステル、ポリアミド（例えば、ナイロン）、ポリプロピレン、天然ゴム、ラテックスフリーゴム、エラスタンゴム、または合成ゴムでもよい。

ポリマー材料は、本発明の物品へ形成させることができる。ポリマー材料は、本明細書の他の箇所に記載するように銀粒子を含み、衣料品（例えば、本明細書の他の箇所に記載の手袋および他の衣類品）、食品用パッケージング（例えば、フルーツパケット、薄フィルム、フィルムラップ、プラスチックカートン、もしくはプラスチック箱、および本明細書の他の箇所に記載の他の家庭用品もしくはプラスチック物品）、または飲料用パッケージング（例えば、ボトル、バッグ、カートン、ミルクボトル、ミルクバッグ、ミルクカートン、フルーツジュースボトル、フルーツジュースバッグ、もしくはフルーツジュースカートン）などの物品を形成させるための真空成形、成形、押出し、または当業者に公知の別の手段で加工することができる。

本発明の一態様では、本発明の方法によって得ることができる繊維を提供する。

本発明の布地は、布地を製造する公知の方法を使用して作製することができる。諸実施形態では、本発明の布地は、本発明の繊維または糸を少なくとも横糸中に含む。任意選択的に、本発明の布地は、本発明の繊維または糸を横糸中に含み、縦糸または（存在する場合）パイル中には含まない。横糸は本発明の繊維でもよい。あるいは、横糸は、本発明の繊維と、本発明のではない繊維、すなわち、標準的な繊維、例えば、綿、ポリエステル、ポリアミド（例えば、ナイロン）、ポリプロピレン、天然ゴム、ラテックスフリーゴム、エラスタンゴム、または合成ゴムの繊維との組合せでもよい。横糸は、本発明の繊維および本発明のではない繊維（標準的な繊維）で形成されていてもよく、ここで、本発明の繊維は、標準的な繊維に対して１：１から１：５の比で存在する。任意選択的に、横糸は１：１（本発明の繊維：標準的な繊維）の比の繊維で形成されており、または横糸は本発明の繊維で形成されている。

好ましくは、横糸は、本発明の繊維または糸で形成されている。

本発明のすべての態様および実施形態に含まれる銀粒子は、銀箔を粉砕することによって作製することができる。サイズ範囲が０．１μｍから２０μｍの最大寸法を有する銀粒子をもたらす任意の適切な粉砕機を使用することができる。例えば、銀粒子は、２個のステンレス鋼ブレードを有する１０００Ｗの粉砕機、例えば、Ｐａｎａｓｏｎｉｃ Ｍｉｘｅｒ Ｇｒｉｎｄｅｒを用いて製造することができる。図１から４は、ジェットミリングマシンまたはボールミリングマシンのいずれかを用いて製造することができる銀粒子のＳＥＭ画像を示している。

ポリマーバッチ、マスターバッチ、繊維、または糸中の銀粒子の量は、蛍光Ｘ線分析（ＸＲＦ）によって決定することができる。ＸＲＦは、単位面積における銀の量を測定するのに使用することができる。ＸＲＦ分光計は市販されており、単位面積当たりの銀含有量を定量するためのどんなプロセスも使用することができる。

銀粒子サイズは、走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）を用いて測定することができる。ＳＥＭを使用して粒子サイズを測定するための技術は当業者に公知である。

一実施形態では、本発明の繊維、糸、および布地は、６０℃での２５回洗浄、５０回洗浄、７５回洗浄、または１００回洗浄の後、同じ抗菌活性を実質的に有している。本発明の繊維、糸、および布地はまた、洗浄剤（例えば、強すぎる洗浄剤、酵素洗浄剤、および非酵素洗浄剤）の存在下で、ならびに／または洗濯用漂白剤の存在下で、ならびに／または布柔軟剤の存在下で洗浄することができる。さらに、本発明の繊維、糸、および布地は、任意の温度でタンブル乾燥することができる。対照的に、従来技術の銀布地は、低温でのタンブル乾燥しかできない。

本発明の諸実施形態では、繊維または糸を、任意の色の布地へ組み込むことができる。

好ましい一実施形態では、ポリマーバッチは、凝集抑制剤を含まない。したがって、好ましい諸実施形態では、本発明のマスターバッチ、繊維布地、または製品は、凝集抑制剤を含まない。例えば、意図される凝集抑制剤は、ヒュームド（発熱性）シリカである。

［実施例１］
ポリプロピレン繊維
本発明の繊維は、
１）０．０３μｍの厚さを有する銀箔を、サイズが１から１０μｍの粉末に粉砕し、
２）高速ミキサーにおいて銀粉末約２０ｇをポリプロピレン樹脂粉末９８０ｇに混合し、
３）粉末を押出機に入れ、粉末を溶融させ、
４）ポリプロピレンが溶融した時点でポリプロピレンを押し出して、直径が２ｍｍから２．５ｍｍの押出物を生じさせ、
５）押出物を水浴に通過させて冷却し、ポリプロピレンを硬化させ、
６）押出物をペレット製造機に入れ、長さ２から３ｍｍのペレットを形成する
ことによって製造した。

次いで、ペレットをポリプロピレンポリマーと混合し、当技術分野で公知の手順に従って押し出して繊維にする。

［実施例２］
ポリエステル繊維
ポリエステル繊維は、プロセス全体にわたって実施例１の手順に従いかつポリプロピレンをポリエステルに置き換えることによって作製することができる。

［実施例３］
ポリプロピレン繊維の抗菌活性
テリータオルを、７％の実施例１の繊維および９３％の綿を使用して作製した。

テリータオルを、ＩＳＯ２０７４３：２０１１（Ｅ）の定量的方法に従って、抗菌活性に関して試験した。この方法は、微生物増殖を阻止しかつ微生物を死滅させるために抗菌剤を用いて処理した布の性能を試験するように設計されている。抗菌試験は、６０℃において０回洗浄、５０回洗浄、および１００回洗浄を行ったタオルで実施した。抗菌活性を２０時間にわたって試験した。

試験条件
試料の滅菌：高圧滅菌
使用した中和剤：ＴｒｉｔｏｎＸ１００（０．０１％）を含む緩衝生理食塩水
接触時間：２０時間
接触温度：３７０℃
培地および試薬：ダイズ−カゼイン消化寒天

０回洗浄後の抗菌活性を以下の表１および２に示す。

１００回洗浄後の抗菌活性を以下の表３および４に示す。

５０回洗浄後のタオルの増殖値および抗菌値は、１００回洗浄後のタオルの値と同等であった。

データは、本発明の繊維を含む本発明のタオルが、高温でかなりの回数洗浄した後でさえ強力な抗菌活性を有することを示している。

［実施例４］
ポリエステル繊維の抗菌活性
テリータオルを、７％の実施例２の繊維および９３％の綿を使用して作製した。

テリータオルを、ＪＩＳ Ｌ １９０２に従って、抗菌活性に関して試験した。この方法は、微生物増殖を阻止しかつ微生物を死滅させるために抗菌剤を用いて処理した布の性能を試験するように設計されている。抗菌試験は、０回洗浄、７５回洗浄、および１００回洗浄を行ったタオルで実施した。

ＪＩＳ Ｌ １９０２標準は、合格または不合格の評点方式をとっており、ここで、Ｒ値が２超の場合、合格に達する。本発明のタオルを、２種の試験微生物：黄色ブドウ球菌（ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）（ＣＥＣＴ２４０、ＡＴＣＣ６５３８Ｐ）および大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）（ＣＥＣＴ５１６、ＡＴＣＣ８７３９）に対して試験した。

試験したテリータオルは、試験したすべての洗浄回数においておよび両方の試験微生物に対してＲ値が２超となった。このような繊維を含むポリエステル繊維および布地が抗菌活性を示すことを表している。

［実施例５］
抗菌活性
さらなる実施例では、本発明の布地を抗菌評価にかけた。布地は、本発明の糸を含むソックス布であった。試験手順を以下の表５に示す。

試験の結果（表６、９００ＢＳ−２）は、２４時間のインキュベーション後に本発明の正方形の布地に存在した大腸菌がほぼ完全に除去されたことを示している。対照試料のＮ１１０は、予想通り細菌の減少を示していない。

［実施例６］
抗滲出性
９％の銀粒子を含むポリエステル繊維および９４％の綿からなる本発明のベッドシーツを、布地から銀粒子が滲出した範囲を測定するための試験にかけた。表７は使用した試験方法を詳述している。

下記の表８には試験方法からの結果が含まれている。本発明のベッドシーツのスワッチの抗菌効果を対照実験５と比較して観察する。さらに、銀粒子の滲出は観察されなかった。

［実施例７］
大腸菌抗菌活性
２０％の本発明の繊維に８０％の綿がブレンドされたものを含有するピックで完全に構成されている横糸により織られた布が、２４時間のインキュベーション後に大腸菌が完全に根絶されていたことが実証された。本発明の繊維を含有していない布は、細菌増殖を低減することができず、実際、２４時間のインキュベーション後に大腸菌濃度が増加したことが示された。これは表９に含まれるデータに示されている。

表９のデータは、以下の手順を用いることによって得られた。大腸菌（ＡＴＣＣ＃３５９８４）ブロス培養物は、単一コロニーを滅菌済みトリプシンダイズブロス（ＴＳＢ）２０ｍＬに移すことによって調製された。次いで、培養物をオービタルシェーカー上で２００ＲＰＭで３７℃にて１８時間インキュベートした。試験日に、６．２５×１０^５コロニー形成単位（ＣＦＵ）／ｍＬの液体播種物は、播種培地（１：５００希釈したＴＳＢを含む滅菌済み脱イオン化Ｈ_２Ｏ）において調製された。時間点毎（２）に、各布タイプが重量０．４０ｇ±０．０５ｇとなるように３個の正方形スワッチを切断し、乾燥重量を記録した。正方形の布地がカップ状を形成するように、各スワッチを、表示付けした５０ｍＬ管に入れた。一定分量の播種溶液０．２ｍＬを、播種材料がバイアルの表面に確実に触れないように注意して、スワッチ上のいくつかのポイントに置いた。管をキャップで緩く密閉した。スワッチを０および２４時間インキュベートした。０時間のスワッチからの細菌を１倍Ｄ／Ｅ中和緩衝液に直ちに回収した。２４時間のスワッチを加湿チャンバーにおいて３７℃で２４時間インキュベートした。インキュベーション後、２４時間の細菌を１倍Ｄ／Ｅ中和緩衝液に回収した。回収後、すべての管を１分間ボルテックスした。次いで、細菌試料に希釈プレート法を施し、３７℃で一晩インキュベートした。各プレートに関して、コロニーを数え、記録した。パーセントおよび対数減少値は、データの相乗平均に基づくものとした。実験は３回で実施した。結果は布１ｇ当たりのＣＦＵとして表わしている。

［実施例８］
ＭＲＳＡに対する抗菌効果
試料製品：
２種の管状布、すなわち、１種は本発明に従ってポリエステルポリマースレッドに組み込まれた銀を含有する布であり、１種は対照としてのポリエステルスレッドだけを含む布である。これらを０．４ｇの試料に切断した。時間点毎に３つの複製試料が存在した。

この課題のための実験プロトコル：
銀が組み込まれたポリエステル布材料の殺菌効果の検討−湿潤インキュベーション。
この試験は、銀含有製品に対する香港試験（Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ ｔｅｓｔ）に基づくものであった。メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）（ＭＲＳＡ）を、１５０ｒｐｍで振盪させながらルリアブロス（Ｌｕｒｉａ ｂｒｏｔｈ）（ＬＢ）５ｍｌ中で３７℃で一晩増殖させた。この培養物を使用して、１／１０希釈したＭＲＳＡ培養物２００μｌを含む材料片（０．４ｇサイズの試料）に播種し、密封した管に入れ、３７℃のインキュベーターに０、１、または２４時間入れた。標準ソックスを負の対照として使用し、言及したすべての試料に関しては各時間点で３回実施した。時間点に達したら、試料を、ガラスビーズを含有するリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）５ｍｌに移動させた。次いで、試料を２５秒間ボルテックスし、その後、ＰＢＳで希釈し、ＬＢ寒天プレート上に置いた。プレートを３７℃で一晩インキュベートし、生細胞を数え、プレートを戻して３７℃でさらに２４時間インキュベートし、その後、数えなおした。生存ＭＲＳＡ数を１ｍｌ当たりのコロニー形成単位（ＣＦＵ）として記録する。

銀が組み込まれたポリエステル布材料の殺菌効果の検討ｉｎｃｏｒ−乾燥インキュベーション
この試験は、銀含有製品に対する香港試験に基づくものであり、試料をより現実的に試験できるように以下の変更を加えた。メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）を、１５０ｒｐｍで振盪させながらルリアブロス（ＬＢ）５ｍｌ中で３７℃で一晩増殖させた。この培養物を使用して、１／１０希釈したＭＲＳＡ培養物２００μｌを含む材料片（０．４ｇサイズの試料）に播種し、封しているが密閉はしていないペトリ皿に入れ、３７℃のインキュベーターに０、１、または２４時間入れた。標準ソックスを負の対照として使用し、言及したすべての試料に関しては各時間点で３回実施した。時間点に達したら、試料を、ガラスビーズを含むリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）５ｍｌに移動させた。次いで、試料を２５秒間ボルテックスし、その後、ＰＢＳで希釈し、ＬＢ寒天プレート上に置いた。プレートを３７℃で一晩インキュベートし、生細胞を数え、プレートを戻して３７℃でさらに２４時間インキュベートし、その後、数えなおした。生存ＭＲＳＡ数を１ｍｌ当たりのコロニー形成単位（ＣＦＵ）として記録する。

乾燥および湿潤インキュベーション試験の両方の結果を表１０に示す。結果は、本発明の繊維を含有するソックスが、湿潤および乾燥インキュベーションの両方においてＭＲＳＡ細胞数が実質的に減少したことを示している。

［実施例９］
タオルの抗菌活性
さらなる実施例では、本発明のタオルを抗菌評価にかけた。タオルは、９７％の綿と、３％の、本発明に従って銀粒子を含むポリエステル繊維とで構成された７００ＧＳＭテリータオルであった。試験手順を以下の表１１に示す。

試験の結果（表１２）は、２４時間のインキュベーション後に本発明の正方形のテリータオル（バイオシールドと指定する）に存在した大腸菌がほぼ完全に除去されたことを示している。「非バイオシールド」の対照試料は、予想通り細菌の減少を示していない。

［実施例１０］
図５は、２と表示した、本発明による銀粒子を含むポリマーバッチで形成されたプラスチックバッグを示している。バッグは、本発明のポリマーバッチの薄フィルムを押し出し、端を密閉してバッグを形成することによって形成した。実施例の図５から分かるように、本実施例のバッグにはミルクを含んでいる。比較例の標準プラスチックバッグは０と表示している。このバッグは、銀粒子を含まず、同様にミルクを含んでいる。バッグとその中味の両方を室温で５日間保管した。図５から、比較例バッグ（０）中のミルクが固形沈殿物を生じ、ミルクがもはや消費に適さないことを示しているのは明白である。しかし、対照的に、本発明のバッグ２中のミルクは、固形沈殿物を生じていない。したがって、本発明のバッグは、比較のプラスチックバッグよりも食物を新鮮なまま維持することが実証された。

本明細書の説明および特許請求の範囲の全体にわたって、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ）」ならびにそれらの変形は、「含むがそれらだけに限らない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｂｕｔ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」を意味し、他の部分、添加物、成分、構成物、またはステップを除外すること（および除外しないこと）を意図するものではない。本明細書の説明および特許請求の範囲の全体にわたって、文脈上異なる解釈を要する場合を除き、単数形は複数形を包含する。特に、不定冠詞が使用された場合、文脈上異なる解釈を要する場合を除き、明細書が複数ならびに単一を企図していることを理解されたい。

本発明の特定の態様、実施形態、または実施例と共に記載される特徴、構成物、特性、化合物、化学的部分、または基は、矛盾しない限り、本明細書に記載のいずれの他の態様、実施形態、または実施例も適用可能であることを理解されたい。本明細書（いずれの添付の特許請求の範囲、要約、および図面も含む）に開示した特徴のすべて、ならびに／またはそのように開示したいずれの方法もしくはプロセスのステップのすべては、このような特徴および／またはステップのうちの少なくともいくつかが相容れない組合せ以外は、任意の組合せで組み合わせることができる。本発明はいずれの前述の実施形態の詳細にも制限されない。本発明は、本明細書（いずれの付随する特許請求の範囲、要約、および図面も含む）に開示した特徴のうちのいずれの新規な特徴もしくはいずれの新規な組合せ、またはそのように開示したいずれの方法もしくはプロセスのステップのうちのいずれの新規な工程もしくはいずれの新規な組合せにも及ぶものである。

読者は、本出願に関するこの明細書と同時にまたは先に出願され、かつ本明細書と共に公の閲覧に開示されるすべての文書および文献に留意されたく、このような文書および文献すべての内容は引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
なお、本願の出願当初の特許請求の範囲の請求項は以下の通りである。
［請求項１］
ポリマー材料と銀粒子とを含むポリマーバッチであって、前記銀粒子が銀箔を粉砕することによって形成した粒子に特有のサイズを有する、ポリマーバッチ。
［請求項２］
固体または溶融形態である、請求項１に記載のポリマーバッチ。
［請求項３］
前記銀粒子が、前記ポリマーバッチの約０．１重量％から約１０重量％の量で存在する、請求項１または２に記載のポリマーバッチ。
［請求項４］
前記銀粒子が、約０．１％から約５％、約０．５％から約４％、約０．５％から約３％、約０．１％から約３％、または約１．５％から約２．５％の量で存在する、請求項１から３のいずれか１項に記載のポリマーバッチ。
［請求項５］
銀粒子が、約０．００３重量％から約０．５重量％、約０．０３％から約０．５％、約０．０３％から約０．２５％、約０．０５％から０．１５％、約０．０６％から０．１５％、約０．０３％から０．１％、または約０．０６％から０．１％の量で存在する、請求項１から３のいずれか１項に記載のポリマーバッチ。
［請求項６］
前記銀箔が、１μｍ未満、任意選択的に、０．５μｍ未満、０．３μｍ未満、または０．１μｍ未満の厚さを有する、請求項１から５のいずれか１項に記載のポリマーバッチ。
［請求項７］
前記銀粒子が、１μｍ未満、任意選択的に、０．５μｍ未満、０．３μｍ未満、または０．１μｍ未満の奥行きを有する、請求項１から６のいずれか１項に記載のポリマーバッチ。
［請求項８］
前記銀粒子が、約０．１μｍから約１０μｍ、任意選択的に、約０．５μｍから約１０μｍ；または約０．５μｍから約８μｍ；または約１μｍから約６μｍ；または約１μｍから約４μｍ；または約２μｍから約３μｍのサイズを有し、任意選択的に、前記サイズが、前記銀粒子の長さおよび幅に関係がある、請求項１から７のいずれか１項に記載のポリマーバッチ。
［請求項９］
凝集抑制剤を含まない、請求項１から８のいずれか１項に記載のポリマーバッチ。
［請求項１０］
請求項１から９のいずれか１項に記載のポリマーバッチを含む物品。
［請求項１１］
単体で形成されている、請求項１０に記載の物品。
［請求項１２］
請求項１から９のいずれか１項に記載のポリマーバッチを押出すことによって得ることができる繊維。
［請求項１３]
ポリマー材料と銀粒子とを含む繊維であって、前記銀粒子が銀箔を粉砕することによって形成した粒子に特有のサイズを有する、繊維。
［請求項１４］
前記銀粒子が、約０．００３重量％から約０．５重量％、約０．０３％から約０．５％、約０．０３％から約０．２５％、約０．０５％から０．１５％、約０．０６％から０．１５％、約０．０３％から０．１％、または約０．０６％から０．１％の量で存在する、請求項１３に記載の繊維。
［請求項１５］
前記銀箔が、１μｍ未満、任意選択的に、０．５μｍ未満、０．３μｍ未満、または０．１μｍ未満の厚さを有する、請求項１３または１４に記載の繊維。
［請求項１６］
前記銀粒子が、１μｍ未満、任意選択的に、０．５μｍ未満、０．３μｍ未満、または０．１μｍ未満の奥行きを有する、請求項１３から１５のいずれか１項に記載の繊維。
［請求項１７］
前記銀粒子が、約０．１μｍから約１０μｍ、任意選択的に、約０．５μｍから約１０μｍ；または約０．５μｍから約８μｍ；または約１μｍから約６μｍ；または約１μｍから約４μｍ；または約２μｍから約３μｍのサイズを有し、任意選択的に、前記サイズが、前記銀粒子の長さおよび幅である、請求項１３から１６のいずれか１項に記載の繊維。
［請求項１８］
凝集抑制剤を含まない、請求項１３から１７のいずれか１項に記載の繊維。
［請求項１９］
請求項１２から１８のいずれか１項に記載の繊維を含む糸。
［請求項２０］
請求項１２から１９のいずれか１項に記載の繊維および／または糸を含む布地。
［請求項２１］
繊維を製造する方法であって、銀箔を粉砕することによって銀粒子を調製するステップと、前記銀粒子をポリマー材料と混合するステップと、前記銀粒子と前記ポリマー材料との混合物を押し出して、繊維を形成するステップとを含む、方法。
［請求項２２］
銀箔を粉砕することによって銀粒子を作製するステップと、前記銀粒子をポリマー材料（前記ポリマー材料は、粉末でも、溶融されていてもよい）と混合するステップと、任意選択的に、前記ポリマー材料が粉末である場合、前記ポリマー材料と銀粒子との混合物を溶融するステップと、銀粒子と前記ポリマー材料との混合物を押し出すステップと、押し出された前記混合物をペレット化して、マスターバッチペレットを形成するステップと、前記マスターバッチペレットをさらなるポリマー材料と混合するステップと、前記マスターバッチペレットと前記ポリマー材料との溶融混合物を押し出して、繊維を形成するステップとを含む、請求項２１に記載の方法。
［請求項２３］
請求項２１また２２に記載の方法によって得ることができる繊維。

Claims (23)

1. ポリマー材料と銀粒子とを含むポリマーバッチであって、前記銀粒子が銀箔を粉砕することによって形成した粒子に特有のサイズを有し、前記銀粒子が、１μｍ未満の奥行きを有し、かつ０．１μｍから１０μｍのサイズを有する、ポリマーバッチ。
2. 固体または溶融形態である、請求項１に記載のポリマーバッチ。
3. 前記銀粒子が、前記ポリマーバッチの０．１重量％から１０重量％の量で存在する、請求項１または２に記載のポリマーバッチ。
4. 前記銀粒子が、０．１％から５％、０．５％から４％、０．５％から３％、０．１％から３％、または１．５％から２．５％の量で存在する、請求項１から３のいずれか１項に記載のポリマーバッチ。
5. 銀粒子が、０．００３重量％から０．５重量％、０．０３％から０．５％、０．０３％から０．２５％、０．０５％から０．１５％、０．０６％から０．１５％、０．０３％から０．１％、または０．０６％から０．１％の量で存在する、請求項１または２に記載のポリマーバッチ。
6. 前記銀箔が、１μｍ未満、任意選択的に、０．５μｍ未満、０．３μｍ未満、または０．１μｍ未満の厚さを有する、請求項１から５のいずれか１項に記載のポリマーバッチ。
7. 前記銀粒子が、０．５μｍ未満、０．３μｍ未満、または０．１μｍ未満の奥行きを有する、請求項１から６のいずれか１項に記載のポリマーバッチ。
8. 前記銀粒子が、０．１μｍから１０μｍ、任意選択的に、０．５μｍから１０μｍ；または０．５μｍから８μｍ；または１μｍから６μｍ；または１μｍから４μｍ；または２μｍから３μｍのサイズを有し、任意選択的に、前記サイズが、前記銀粒子の長さおよび幅に関係がある、請求項１から７のいずれか１項に記載のポリマーバッチ。
9. 凝集抑制剤を含まない、請求項１から８のいずれか１項に記載のポリマーバッチ。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載のポリマーバッチを含む物品。
11. 単体で形成されている、請求項１０に記載の物品。
12. 請求項１から９のいずれか１項に記載のポリマーバッチを押出すことによって得ることができる繊維。
13. ポリマー材料と銀粒子とを含む繊維であって、前記銀粒子が銀箔を粉砕することによって形成した粒子に特有のサイズを有し、前記銀粒子が、１μｍ未満の奥行きを有し、かつ０．１μｍから１０μｍのサイズを有する、繊維。
14. 前記銀粒子が、０．００３重量％から０．５重量％、０．０３％から０．５％、０．０３％から０．２５％、０．０５％から０．１５％、０．０６％から０．１５％、０．０３％から０．１％、または０．０６％から０．１％の量で存在する、請求項１３に記載の繊維。
15. 前記銀箔が、１μｍ未満、任意選択的に、０．５μｍ未満、０．３μｍ未満、または０．１μｍ未満の厚さを有する、請求項１３または１４に記載の繊維。
16. 前記銀粒子が、０．５μｍ未満、０．３μｍ未満、または０．１μｍ未満の奥行きを有する、請求項１３から１５のいずれか１項に記載の繊維。
17. 前記銀粒子が、０．１μｍから１０μｍ、任意選択的に、０．５μｍから１０μｍ；または０．５μｍから８μｍ；または１μｍから６μｍ；または１μｍから４μｍ；または２μｍから３μｍのサイズを有し、任意選択的に、前記サイズが、前記銀粒子の長さおよび幅である、請求項１３から１６のいずれか１項に記載の繊維。
18. 凝集抑制剤を含まない、請求項１３から１７のいずれか１項に記載の繊維。
19. 請求項１２から１８のいずれか１項に記載の繊維を含む糸。
20. 請求項１２から１９のいずれか１項に記載の繊維および／または糸を含む布地。
21. 繊維を製造する方法であって、
    銀箔を粉砕することによって銀粒子を調製するステップと、
    前記銀粒子をポリマー材料と混合するステップであって、前記銀粒子が、１μｍ未満の奥行きを有し、かつ０．１μｍから１０μｍのサイズを有するステップと、
    前記銀粒子と前記ポリマー材料との混合物を押し出して、繊維を形成するステップと
    を含む、方法。
22. 銀箔を粉砕することによって銀粒子を作製するステップと、
    前記銀粒子をポリマー材料（前記ポリマー材料は、粉末でも、溶融されていてもよい）と混合するステップと、
    任意選択的に、前記ポリマー材料が粉末である場合、前記ポリマー材料と銀粒子との混合物を溶融するステップと、
    銀粒子と前記ポリマー材料との混合物を押し出すステップと、
    押し出された前記混合物をペレット化して、マスターバッチペレットを形成するステップと、
    前記マスターバッチペレットをさらなるポリマー材料と混合するステップと、
    前記マスターバッチペレットと前記ポリマー材料との溶融混合物を押し出して、繊維を形成するステップと
    を含む、請求項２１に記載の方法。
23. 請求項２１また２２に記載の方法によって得ることができる繊維。

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