JPH0359108A - 抗菌性と保健作用を有する合成繊維およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ゲルマニウム化合物を配合されてなる抗菌性
及び保健作用を有する合成繊維に関するものである。

〈従来の技術〉 疾病に対して、速効性のある合成医薬品が数多く提供さ
れているが、このような医薬品の薬害もまた大きな問題
になっている。

そこで近年このような問題に対して遅効性ではあるが安
全な天然化合物を用いた和漢方薬や微量の稀元素を含有
する温泉療法が見直されてブームになっている。

特に、近年ゲルマニウムの保健作用についての認識がな
されており、例えば、浅井−彦著「ゲルマニウム賛歌」
や「ゲルマニウムと私」などの刊行物にゲルマニウムの
保健作用が具体的に述べられているほか、特公昭６１−
１３６８４号公報、同６３−２８０７０号公報、同６３
−３２３５８号公報、同６３−３２３５９号公報、同６
３−６２４９２号公報、同６：ａ−６２４９３号公報な
どに有機ゲルマニウムの薬理作用の活用に関する提案が
なされている。

また無機ゲルマニウムについては特公昭６３−２５６１
８号公報で提案されている。

これ等の提案によるとゲルマニウムの有する保健作用乃
至は薬理作用として皮膚病、がん、内臓病、眼病のほか
美容効果などが具体例として挙げられている。

また、我が国の温泉中のゲルマニウムの含有量は、共立
出版社刊の化学大辞典によれば、平均的には、０．００
００１２ｇ／　ｋｇ、最高値テ０．０００１５ｇ／　ｋ
ｇテあることが記載されており、一般に漢方薬に用いら
れている植物中にもゲルマニウムが含有されておりこれ
等が薬効成分の重要な成分の一つであると言われている
。

本発明は、ゲルマニウムのこのような薬理作用及び保健
作用を有効に活用することであり、表面積が極めて大き
くしかも日常生活において、欠かすことの出来ない繊維
製品に応用することを提案するものである。

〈発明が解決しようとする課題〉 ゲルマニウム化合物を含有する抗菌性及び保健作用の良
好なＩ＆維を得るためには、ただ単に繊維の表面にゲル
マニウム化合物を付着させる方法では脱落し易く、耐久
性に欠け、しかも肌触りゃ、風合を損ねるばかりでなく
、加工性が損なわれるなどの問題がある。

また、保健作用を目的とするゲルマニウムは、その極め
て微量が汗などの水分によって徐々に溶出して長期間に
亘って効果を発揮するものであることが望まれる。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、繊維形成性ポリマー中に無機および／または
有機ゲルマニウム化合物を０．０３〜５重量％配合され
てなる合成繊維であり、かかる合成繊維は、例えば、繊
維形成性ポリマーの重合が完了した直後から紡糸直前の
期間に、該ポリマーと相溶性のある分散媒体中に分散さ
れた無機および／または有機ゲルマニウム化合物を該ポ
リマーに添加し、混練した後紡糸を行うことによって製
造することが可能である。

本発明は、ゲルマニウム化合物がポリマー中に分散配合
されているので繊維表面へのコーティングや付着による
方法と違って高度の耐久性が得られ、かつ、抗菌性や保
健作用が長期間に亘って発現されるという点に特徴を有
するものである。

また、繊維自体の肌ざわりや風合を損なうことがなく、
最終繊維製品への紡績、編織、染色縫製などの加工性を
損うこともない。

本発明において使用される繊維形成性ポリマーは、従来
公知の紡糸方法によって紡糸可能なポリマーであれば特
に限定されず、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およびこれ等を主成分とす
るポリエステル系ポリマー　ナイロン６、ナイロン６６
等のポリアミド系ポリマー　ポリエチレンやポリプロピ
レン等のポリオレフィン系ポリマーなどが挙げられる。

本発明においては、上記の繊維形成性ポリマーに無機お
よび／または有機ゲルマニウム化合物（以下、単にゲル
マニウム化合物と称することもある。）を０．０３〜５
重量％、好ましくは０．１〜２重量％配合し、紡糸して
抗菌性や保健作用を有する合成繊維とするものであるが
、該ゲルマニウム化合物は、湿式又は乾式粉砕機によっ
て１０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下、特に好ましく
は１μｍ以下の粒子径となしたものを使用することが望
まれる。粒子径は小さい方が少ない配合量で抗菌性や保
健作用を発揮することができ、またその効果も安定して
いる。粒子径が大きぐなると断糸等が起こりやすく紡糸
性を悪化させる場合がある。

また、ゲルマニウム化合物の含有量については、０．０
３重量％未満では、抗菌性や保健作用を十分に発揮でき
ないし、逆に５重量％を越えると紡糸性が低下し、コス
トも高くなるので好ましくない。

ゲルマニウム化合物の種類については、微粒子化が可能
で、繊維形成性ポリマー中に分散配合させて紡糸する際
に熱分解せず、又、熱分解したとしても抗菌性や保健作
用を発現できるものであれば無機ゲルマニウム化合物で
も有機ゲルマニウム化合物でもよい。無機ゲルマニウム
化合物としては、例えば、亜リン酸ゲルマニウム、二酸
化ゲルマニウム等を使用することができ、有機ゲルマニ
ウム化合物としては、例えば、 （ＧｅＣＨｔＣＨｔＣＯＯＨ）ｔｏｓや特公昭５３−７
９６０号公報の実施例２に記載されているポリ（カルボ
キシルエチルゲルマニウムセスキオキサイド）のような
２７０℃程度でも安定であるものが好ましく使用される
。

本発明においては、繊維を使用する際に汗などの水分が
浸入して、配合されているゲルマニウム化合物が徐々に
極く微量溶出して、抗菌作用や保健作用を長期間発現す
るものと考えられるので、ゲルマニウム化合物としては
水に全く溶解しないものは好ましくないし、逆に、水溶
解性の高過ぎるものも好ましくない。

本発明の合成繊維は上記の如きゲルマニウム化合物を繊
維形成性ポリマーに配合して紡糸して得られるものであ
り、ゲルマニウム化合物の配合方法は特別に制限はない
。しかしながら、例えば、合成繊維を形成し得る熱可塑
性ポリマー（以下単にポリマーと称する）は通常粘度が
高くゲルマニウム化合物を容易に分散配合することは困
難である。また、例えば、ポリエステルの場合、ゲルマ
ニウム化合物を重縮合用の触媒として用いる場合がある
が、本発明におけるゲルマニウム化合物の添加量は、触
媒量をはるかに超える量であるので重合反応中に添加す
ることは不都合である。また、後述するような、分散媒
体とゲルマニウム化合物とからなる添加組成物をポリエ
ステル、ポリアミド、ポリオレフィンなどのポリマーの
重合工程において添加する場合、熱覆歴を伴ない、得ら
れイボリマーの着色や分散媒体の分解、揮散が生じゃす
く好ましくない。そこで、かかるポリマーを使用する場
合は、重合が完了した時点から紡糸直前の段階で添加す
るのが好ましく、具体的には、重合が完了した直後に溶
解状態にある重合槽内へ添加して混合分散配合する方法
、ポリマーのペレットを製造する際に添加して混合分散
する方法、溶解ポリマーを紡糸ノズルへ送液する配管中
に添加して動的或は静的混合によって分散配合する方法
、ペレットを溶解押出しする押出様に添加して混合分散
する方法などが挙げられる。

本発明・おいては、ゲルマニウム化合物をポリマー中へ
容易に分散配合すると同時に、該ポリマーの繊維化の際
にポリマー分子の配向結晶化を起こし、配合したゲルマ
ニウム化合物の溶出を安定して接続させるという目的で
分散媒体を用いることが好ましい。

分散媒体としては、使用する繊維形成性ポリマーと相溶
性があり、常温で液状の物質が好ましい。

そして、このような分散媒体にゲルマニウム化合物を予
め分散させておくことによって、ゲルマニウム化合物を
効率よく湿式粉砕でき、又、ポリマーへ添加する場合も
非常に安定した供給が可能である。また、繊維形成後、
分散媒体が緻密なポリマー組織内部から繊維表面へ極め
て僅かずつ移行し、それによって水分の繊維内部への浸
入を促し、ゲルマニウム化合物の溶出をも促すものと考
えられる。

本発明に用いられる分散媒体としては、例えば、ポリマ
ーがポリエステルの場合、エステル系、リン系およびポ
リエステル系の可塑剤やポリエステルポリオールなどが
使用でき、ポリマーがポリアミドの場合、ヒドロキシア
ミドやスルフォンアミド、オキシペンゾールエステルな
どが使用でき、ポリマーがポリオレフィンである場合、
シクロパラフィン、ナフテン系オイルなどを使用するこ
とが可能で、何れもポリマーに類似した構造を持つもの
が、或は、溶解度パラメーターが近似しているもの、す
なわち、極性が類似しているものが好ましい。

また本発明においては、微粒子のゲルマニウム化合物と
上記の分散媒体との混合物からなる添加組成物をポリマ
ーに対して定量比で正確に、しかも安定して添加し分散
配合するために、定量ポンプによる添加方法を採用する
ことが好ましい。そのためには、工程の配管中での良好
な流動性が不可欠であって、添加組成物中のゲルマニウ
ム化合物の濃度は必要最少限となるように分散媒体の整
調をすることが望まれる。

この際、添加組成物中のゲルマニウム化合物の濃度は、
所望とする繊維中のゲルマニウム含有量や添加組成物の
添加速度によって適宜調整されればよいが、好ましくは
２０〜７０重量％、より好ましくは４０〜６０重量％で
ある。

このようにして、ゲルマニウム化合物の添加された繊維
形成性ポリマーは、従来公知の紡糸・延体力法によって
繊維化され、分散配合された該ゲルマニウム化合物は、
緻密な構造を有するポリマー組織内部に配置されており
、併用された分散媒体がゲルマニウム化合物とポリマー
鏡開を若干押し広げて水分の侵入をある程度許しており
、侵入した水分によってゲルマニウム化合物が溶けて滲
み出すことによって抗菌作用や保健作用を発揮するもの
と思われる。

このようにして得られる本発明の合成繊維は、肌に直接
触れるような下着、靴下、ストッキング、手袋等の衣類
や浴用タオル等に使用すると、美容効果や血液をアルカ
リ性にするなどの保健作用を有効に活用でき、また、各
種治療用の布や基布等にも適用可能である。更に、原綿
のままの状態や織編物、不織布等の布帛の形態のものを
各種の飲食品に接触又は浸漬することにより腐敗の進行
を抑制するという鮮度保持用材料としても利用できるも
のである。

〈実施例〉 以下、実施例よって本発明を具体的に説明するが、本発
明は何らこれらに限定されるものではない （添加組成物の製造法ｌ） 触媒用の二酸化ゲルマニウム［日本電子金属社製］　１
ｋｇとポリエステル系可塑剤［アデカアーガス社製；商
品名Ｐ　Ｎ　−３５０］を３ｋｇ粗混合して振動ミル［
中央化工機社製ＭＢ−１型振動ミル］によって湿式粉砕
して平均粒子径１　、２Ｉｉｍとなし、１２０℃で絶乾
したのち冷却して仕込槽に移して真空脱泡を行ない添加
組成物となした（添加組成物１）。

（添加組成物の製造法２） 亜リン酸ゲルマニウム（ＧｅＨＰＯｓ）試薬１級品８０
ｇを濃塩酸試薬１級品６００ｍ１２に溶解した液にアク
リル酸試薬１級品１０ｈＣを撹拌しつつ３０分間かけて
常温で滴下し、更に３時間撹拌したのちアセトン試薬１
級品８００−と蒸留水２００−の混合液を加えて２４時
間撹拌して微細な結晶を析出させた。

生成した結晶を炉別しアセトン溶媒で洗滌して、遊離の
ＣＱイオンがなくなるまで洗滌して精製したのち真空乾
燥を行なって７５ｇの結晶を得た。得られた結晶は常温
の水に溶解し、そのＧｅ分の含有量は４２．５％であっ
た。

また示差熱分析値は吸熱ピークが２個所あり第１はピー
ク開始１４８℃、ピーク頂点１７３℃、ピーク終了点２
０８℃、第２はピーク開始２３６℃、ピーク頂点２８０
℃、ピーク終了点３０７℃であり３２５℃以下では分解
しない、耐熱性にすぐれたゲルマニウム化合物が得られ
た。

このようにして得られた有機ゲルマニウム化合物５００
ｇとポリエステル系可塑剤［アデカアーガス社製；商品
名Ｐ　Ｎ　−３５０］　１．５ｋｇとを粗混合して振動
ミル［中央化工機社製ＭＢ−１型振動ミル］によって湿
式粉砕して平均粒子径０６７μｍとなし１２０℃で絶乾
したのち冷却して仕込槽に移して真空脱泡を行ない添加
組成物となした（添加組成物２）。

実施例−１ ［η］＝　０．６５ｄｃ、／　ｇ　（フェノールとテト
ラクロルエタンの等量混合溶媒を用い３０℃の恒温槽中
で測定した極限粘度）で、Ｔｉｅ、を０．４重量％含有
したポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略称す
る）のペレットを５０φ押出機で溶解押出しを行ない、
該溶融ＰＥＴ配管中に設けたスタティックミキサーの入
口部へ上記の添加組成物ｌをＰＥＴ中のゲルマニウム化
合物が１．０重量％になるように連続して注入して混練
し分散配合したのち、公知の方法で孔数３１０の丸断面
のノズルを用いて紡糸、延４Ｔｋを行なって繊度３デニ
ール繊維長３８ｍｍのポリエステルステープル繊維゛を
得た。

実施例−２ 前記の添加組成物２を使用すること以外は実施例−１と
同様にして繊度３デニール、繊維長３８ｍｍのポリエス
テルステープル繊維を得た。

実施例−３ ナイロン６［宇部興産製］を用いて実施例１と同様の押
出機で溶融押出しを行ない、スタティックミキサーの入
口部へヒドロキシアミドと二酸化ゲルマニウムからなる
添加組成物を連続して注入混練し、分散配合したのち、
公知の方法で、二酸化ゲルマニウムを１重量％含有する
繊度３デニール、繊維長５０ｍｍのナイロンステープル
繊維を得た。

比較例−１ 実施例１および２で用いた添加組成物を製造する際に使
用した分散媒体であるポリエステル系可塑剤［アデカア
ーガス社製；商品名Ｐ　Ｎ　−３５０］のみを実施例１
および２と同じ含有量である３、０重量％をポリエステ
ル系重合体に添加して分散配合したのち繊維化して、繊
度３デニール、繊維長３８Ｉ！１ｇｌのゲルマニウム化
合物を全く含有しないポリエステルステープル繊維を得
た。

以上の実施例１〜３及び比較例１で得られた各種合成繊
維について以下のように抗菌性、牛乳の保纂性、酒の保
存性を評価した。

■抗菌性の評価（滅菌率の測定） 滅菌した液体ブイヨンに下記の菌を懸濁させ、この液を
０．２ｇの試料繊維上に０．２−接種（黄色ぶどう状球
菌は菌数約２６万個）し、温度３７℃で１８時間培養し
た後、取り出す。

培養前後の試料・上の生菌数を測定し、下記の計算式に
より菌数の増減比、増減値及び増減値差を算出した。結
果を第１表に示した。

試 験 菌：黄色ぶどう状球菌［５ｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ
　ａｕｒｅｕｓ　ＡＴＣＣ６５３８Ｐ（ＩＦＯ１２７３
２）］ 試 料 質 量：　０．２ｇ 培養温度・時間＝３７℃×１８ｈ 菌数増減値差＝無加工試料の菌数増減値−加工試料の菌
数増減値第 １表から明らかなとおり、 本発明の合成繊維 を使用した場合は、 菌の繁殖が著しく抑制されて いることがわかる。

■牛乳の保存性の評価 ステーブル繊維５ｇをハンドカードで引き揃えて重ね、
内径１ｈａのシャーレ−に敷きつめたのち、市販のパッ
ク入り牛乳５０ｍ１２を注ぎ、３ｏ±２℃の恒温状態に
保ち腐敗状況を観察した。結果を第２表に示した。

■酒の保存性の評価 ステーブル繊維１ｇをハンドカードで開繊して１００−
のビーカーに入れ、市販の清酒１級品を５０ＩＩＱ注ぎ
蓋をせずに室温に放置して腐敗状態を観察した。結果を
第３表に示した。　　　　　以下余白第２表及び第３表
から明らかなように、本発明の合成繊維を浸漬した牛乳
や酒は非常に優れた保存性を有するものであった。

〈発明の効果〉 本発明の合成繊維は優れた抗菌性、保健作用を有するも
のであり、このような合成繊維を腐敗防止材料として飲
食品に適用すれば極めて効果的である。又、本発明の合
成繊維から構成された下着等においては、着用している
だけで健康増進に繋がるものであり有効である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維形成性ポリマー中に無機および／または有機
   ゲルマニウム化合物を０．０３〜５重量％配合されてな
   る合成繊維。
2. （２）繊維形成性ポリマーの重合が完了した直後から紡
   糸直前の期間に、該ポリマーと相溶性のある分散媒体中
   に分散された無機および／または有機ゲルマニウム化合
   物を該ポリマーに添加し混練した後紡糸を行うことを特
   徴とする請求項（１）に記載の合成繊維の製造方法。