JPH0384066A

JPH0384066A - 抗菌作用を有する樹脂組成物およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0384066A
Application number: JP21967389A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Tatsumi; 巽　弘明; Minoru Tagaya; 多賀谷　実; Hiroshi Takahashi; 洋高橋
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1989-08-25
Filing date: 1989-08-25
Publication date: 1991-04-09

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］本発明は抗菌性樹脂組成物およびその製造方法に関し、
さらに詳しくは抗菌作用を有する粒子を含有した抗菌性
樹脂組成物およびその製造方法に関する。

［従来の技術］ポリエステル、ナイロン、アクリルなどの合成繊維は、
耐熱性、耐薬品性などの特性に優れているため、衣料、
産業用資材、寝装具などの用途に広く利用されている。

近年、これらの繊維用途において、快適性機能のひとつ
として抗菌性を付与した繊維に対する要望が高まってき
ている。

一般に、繊維に抗菌性を付与する方法として芳香族ハロ
ゲン化合物、有機シリコン系第４級アンモニウム塩、有
Ｉ！窒素化合物などを繊維に付着させる方法が採用され
ているが、これらの化合物は、洗濯等により脱落しやす
いため、耐久性に問題があった。そこで、抗菌剤として
、銀化合物を付着した基材を光照射することにより金属
銀を析出させる方法（特開昭５０−６７１７号公報）、
金、銀、銅などの金属およびその酸化物粒子を繊維表面
に固着させる方法（特開昭５１−８２５００号公報）が
提案されている。しかしながら、これら粒子は高価であ
るだけでなく、粒子が脱落したり、粒子自体が着色して
いるため製品に好ましくない着色をもたらしたり、比重
が大きいため樹脂に配合しようとすると粒子が沈降する
ので成形性が悪いなどの問題があった。

［発明が解決しようとする課題］本発明者らは前記した従来法の欠点がなく、耐久性のあ
る抗菌作用を有し、かつ抗菌作用が優れた樹脂組成物の
提供を目的として検討を行なった結果、金属粒子が抗菌
性を示すのは粒子表面層の金属から溶出した金属イオン
の作用によるものであり、抗菌性金属を粒子表面に担持
させた粒子を配合することにより、上記した従来の欠点
がなく、しかも抗菌性がより優れた樹脂が得られること
を見い出し本発明に到達した。

［課題を解決するための手段］前記した本発明の目的は、銀、銅、亜鉛、金および白金
より選らばれる少なくとも１種の金属および／またはそ
の酸化物を０．１〜２０重量％担持した平均粒子径が１
０μｍ以下である無機系および／または有機系複合粒子
を、樹脂中に０．０１〜２０重景％含重量せてなる抗菌
作用を有する樹脂組成物、および銀、銅、亜鉛、金およ
び白金より選ばれる少なくとも１種の金属を０．１〜２
０重量％担持した平均粒子径が１０μｍ以下である無機
系および／または有機系複合粒子を、樹脂製造における
任意の工程で添加して該複合粒子含有量が０．０１〜２
０重量％の樹脂を生成させること、によって達成するこ
とができる。

本発明で使用する無機系および有機系複合粒子は、その
平均粒子径が１０μｍ以下とする必要があり、５μｍ以
下が好ましく、３μｍ以下がより好ましい。その平均粒
子径がｌ０μｍを越えると、樹脂中における粒子の分散
性が十分でなくなるので、得られた樹脂の成形性が低下
する。

前記した無機系および有機系複合粒子は銀、銅、亜鉛、
金および白金より選ばれる少なくとも１種の金属および
／またはその酸化物を０゜１〜２０重量％の範囲で担持
している必要があり、その担持量は０．３〜１５重量％
が好適で、０．５〜１２重量％がより好適である。これ
らの金属および／またはその酸化物の担持量が０゜１重
量％未満では得られた抗菌性樹脂の抗菌効果が不十分で
あり、２０重量％を越えると粒子の比表面積が低下する
ので得られた樹脂の抗菌効果が低下し、また、粒子の比
重が高くなるので樹脂の成形性が低下し、さらに、樹脂
の着色が大きくなるため本発明の効果が発揮できない。

また、本発明の複合粒子は、銀、銅、亜鉛、金および白
金より選らばれる少なくとも１種の金属および／または
その酸化物を担持しているが、より抗菌性が優れた樹脂
が得られることから、該金属酸化物を担持していること
が好ましく、さらに酸化銀を担持していることがより好
ましい。

粒子への金属や金属酸化物の担持は従来公知の方法で行
なうことができるが、簡便な方法である含浸法が好適で
ある。含浸法の場合、例えば、粒子表面に担持させる物
質の水溶性化合物の水溶液中に粒子を浸漬したのち水分
を蒸発させて得た粒子を、さらに酸化処理することによ
って目的の金属酸化物を粒子表面に担持した粒子が得ら
れ、あるいは、還元処理することによってその金属を粒
子表面に担持した粒子が得られる。また、金属化合物を
粒子表面に担持した粒子を樹脂の重合工程等に添加して
、その工程で副生ずる還元性物質により還元する方法も
好ましく採用することができる。なお、前記複合粒子に
は、さらに目的に応じて他の物質を担持させることがで
きる。

金属および／またはその酸化物を担持させるための無機
系粒子の具体例には、酸化チタン、酸化けい素、酸化ジ
ルコニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、カオリナイ
トタルク等の複合酸化物、リン酸カルシウム等のリン酸
塩、硫酸バリウム等の硫酸塩、炭酸カルシウム等の炭酸
塩などがある。また有機系粒子の具体例には、ポリテト
ラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサ
フルオロエチレン共重合体、ポリスチレン、スチレン−
ジビニルベンゼン共重合体、ポリアクリル酸メチル、ア
クリル酸メチル−スチレン共重合体等を挙げることがで
きる。これらの粒子は、表面に担持させる物質との親和
性を向上させるために適当なコーティング剤で処理して
いてもよい。なお、前記粒子としては耐熱性が高いこと
から無機系粒子が好適で、無機酸化物粒子がより好適で
ある。

また、前記金属やその酸化物を担持した粒子はより少な
い配合量でより優れた抗菌性を有する樹脂が得られる点
から、比表面積が大きいことが望ましく、該比表面積は
３　ｒｒｒ、／　ｇ以上が好ましく、１０ｒｒｒ／ｇ以
上がより好ましく、３０ｒｒｒ／ｇ以上がさらに好適で
ある。

本発明の抗菌作用を有する樹脂組成物は、−前記した金
属および／またはその酸化物を担持した無機系および／
または有機系複合粒子を０゜０１〜２０重量％の範囲で
含有する必要があり、０．０５〜１５重景％が重量しく
、０６１〜１０重量％がより好適である。０．０１重量
％未満の含有量では、抗菌効果が不十分であり、２０重
量％を越えると、抗菌効果が飽和するので経済的でなく
なるだけでなく、成形性や色調が悪化する。なお前記樹
脂中には異種の抗菌性物質を担持した２種以上の複合粒
子あるいは抗菌性物質の担持量の異なる２種以上の複合
粒子を含有させることができる。

前記複合粒子を含有させるための樹脂として特に制限は
ないが具体的には、ナイロン６、ナイロン６６等のポリ
アミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテ
レフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、等のポリオレフィン、ポリビニルアルコール
、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などの合成樹脂などを挙
げることができる。なお、樹脂が親水性であるほうが、
得られた樹脂の組成物の抗菌効果が大きくなるので、疎
水性樹脂の場合には、親水性官能基を有する共重合成分
を共重合したり、親水性樹脂をブレンドすることが好適
である。

本発明の抗菌性を有する樹脂組成物は、当該樹脂を製造
する際の任意の工程で、前記した特定の金属および／ま
たは金属酸化物を担持した複合粒子を添加させることに
より製造することができる。

なお、本発明になる抗菌性を有する樹脂組成物には、艶
消剤、消臭剤、着色剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、
難燃剤、螢光増白剤、他のイオン吸着剤、他の抗菌剤な
どの添加剤を目的に応じて含有させることがきる。

本発明の樹脂組成物は、抗菌性はもちろんのこと、防臭
性および鮮度保持性も有しているので、ふとん綿、靴下
等の繊維用途、包装用フィルム等のフィルム用途および
その他の成形品用途に使用できる。繊維用途に使用する
際には、芯部あるいは鞘部に使用した芯鞘型複合等の複
合繊維などとしても使用することができ、混紡、混繊、
交織あるいは交編しても良い。

［実施例］以下に実施例を挙げて本発明の詳細な説明する。実施例
中の特性値は次の方法に従って求めた。

（八）粒子の平均粒子径：粒子の電子顕微鏡写真によって求めた。

（Ｂ）粒子が担持している表面物質量：原子吸光法によ
り定量した。

（Ｃ）筒編み地の抗菌性評価：筒編み地に試験菌（大腸菌ＥＳＣｈｅｒＣｈｉａ　Ｃ０
１−Ｉ　ＮＩＨＪまたは黄色ブドウ状球菌５ｔａｐｈｙ
ｌｏｃｏｃｃｕｓ　ａｅｒｅＵｓ　ＩＦＯ１２７３２）
の懸濁Ｍ街液を理知し、密閉容器中で１５０回／分、１
時間振どう後の生菌数を計測し、性別懸濁液の菌数に対
す数に対する減少率を求めた（シェイク・フラスコ法〉
。

実施例１酸化チタン粒子１００重量部を０．０５モル／ａの硝酸
銀水溶液４００重量部に入れ、沸点下、撹Ｉ′［シて水
分を蒸発させることにより、酸化チタン粒子表面に硝酸
銀を担持し、さらに空気中、５００°Ｃで３時間酸化処
理することにより、酸化銀を２．３重量％粒子表面に担
持した平均粒子径が０．４μｍの酸化チタン粒子を得た
。この酸化チタン粒子３０重量部と、９７０重量部のナ
イロン６とをエクストルーダにより混合したところ、発
泡を起こすことなく、粒子を３．０重量％含有したナイ
ロン６ペレットを得ることができた。

このペレッ１〜を通常の溶融紡糸法により紡糸した後、
延伸することにより、糸切れすることなく、７５デニー
ル２４フイラメントの延伸糸を得ることができた。

この延伸系を筒編みして精練したものおよびさらに１０
０回洗濯したものについて抗菌性を評価した。

菌数減少率は、精練後の試料で大腸菌に対して９９．９
％、黄色ブドウ状球菌に対して９９゜２％、洗濯後の試
料で大腸菌に対して９６．１％、黄色ブドウ状球菌に対
して９５．２％であり、いずれの試料とも優れた抗菌効
果を有していることがわかった。

比較例１金属銀粒子（平均粒子径−１，３μｍ）３０重量部と、
９７０重量部のナイロン６とをエクストルーダにより混
合したところ、粒子が均一に分散していなかったが、粒
子を３．０重量％含有したナイロン６ペレットを得るこ
とができた。このペレットを紡糸、延伸した際に、糸切
れが発生し、延伸糸を得ることはできなかった。

実施例２実施例１で得た粒子表面に硝酸銀を担持した酸化チタン
粒子を水素気流下、５００°Ｃで３時間還元処理するこ
とにより金属銀を２．２重量％粒子表面に担持した平均
粒子径が０．４μｍの酸化チタン粒子を得た。この粒子
３０重量部と９７０重量部のナイロン６とエクストルー
ダにより混合したところ、発泡を起こすことなく、粒子
を３．０重量％含有したナイロン６ペレットを得ること
ができた。

このペレットを通常の溶融紡糸法により紡糸した後、延
伸することにより、糸切れすることなく、７５デニール
２４フイラメントの延伸糸を得ることができた。

この延伸糸を筒編みして精練したものおよびさらに１０
０回洗濯したものについて抗菌性を評価した。

菌数減少率は、精練後の試料で大腸菌に対して９８．５
％、黄色ブドウ状球菌に対して９２゜１％、洗濯後の試
料で大腸菌に対して９２．５％、黄色ブドウ状球菌に対
して９０．０％であり、いずれの試料とも優れた抗菌効
果を有していることがわかった。

実施例３〜５および比較例２〜４種々の粒子を用い、実施例１と同様な操作を行なって酸
化銀担持量、平均粒子径の異なる粒子を作成し、これを
ナイロン６に配合した。次いで、実施例１と同様の方法
で延伸系を作成し、これを筒編みして抗菌性を評価した
。樹脂の成形性、抗菌性の評価結果を表１に表示した。

（以下余白〉実施例６実施例１で得た酸化銀を粒子表面に担持した酸化チタン
粒子３０重量部と、９７０重量部の変性ポリエチレンテ
レフタレート（５−ナトリウムスルホイソフタル酸成分
を全ジカルボン酸成分に対して５モル％共重合した数平
均分子量が１８０００のポリエチレンテレフタレート〉
とをエクストルーダにより混合したところ、発泡を起こ
すことなく、粒子を３．０重量％含有した変性ポリエチ
レンテレフタレートペレットを得ることができた。

菌数減少率は、精練後の試料で大腸菌に対して９９．９
％、黄色ブドウ状球菌に対して９４０％、洗濯後の試料
で大腸菌に対して９９．０％、黄色ブドウ状球菌に対し
て９１．８％であり、いずれの試料とも優れた抗菌効果
を有していることがわかった。

実施例７酸化チタン粒子１００重量部を０．０５モル／Ｑの硫酸
銅水溶液４００重量部に浸漬し、沸点下、撹はんして、
水分を蒸発させることにより、酸化チタン粒子表面に硫
酸銅を担持させた後、空気中、５００℃で３時間酸化処
理することにより酸化銅を２．５重量％粒子表面に担持
し、平均粒子径が０．５μｍの酸化チタン粒子を得た。

この粒子３０重量部を９７０重量部のナイロン６とエク
ストルーダにより混合したところ、発泡を起こすことな
く、粒子を３．０重量％含有したナイロン６ペレットを
得ることができた。

このペレットを通常の溶融紡糸法により紡糸した後、延
伸することにより、糸切れすることなく、７５デニール
、２４フイラメントの延伸糸を得ることができた。

菌数減少率は、精練後の試料で大腸菌に対して９７．２
％、黄色ブドウ状球菌に対して９６゜１％、洗濯後の試
料で大腸菌に対して９５．４％、黄色ブドウ状球菌に対
して９３．０％であり、いずれの試料とも優れた抗菌効
果を有していることがわかった。

［発明の効果］本発明によって得た抗菌性樹脂組成物は、抗菌性と成形
性とを同時に満足しているで、その工業的価値は極めて
高い。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）銀、銅、亜鉛、金および白金より選ばれる少なく
とも１種の金属および／またはその酸化物を０．１〜２
０重量％担持した平均粒子径が１０μｍ以下である無機
系および／または有機系複合粒子を、樹脂中に０．０１
〜２０重量％含有させてなる抗菌作用を有する樹脂組成
物。
（２）銀、銅、亜鉛、金および白金より選ばれる少なく
とも１種の金属および／またはその酸化物を０．１〜２
０重量％担持した平均粒子径が１０μｍ以下である無機
系および／または有機系複合粒子を、樹脂製造における
任意の工程で添加して該複合粒子含有量が０．０１〜２
０重量％の樹脂を生成させることを特徴とする抗菌性を
有する樹脂組成物の製造方法。