JPH04327269A - 抗菌性繊維および繊維の抗菌処理方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抗菌性繊維および繊維
の抗菌処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】天然繊維や合成繊維からなる繊維製品は
、衣料、寝具、屋内および屋外装飾品として広く使用さ
れている。しかして、これらの繊維製品に人間や他の動
物の汗などの排泄物あるいは飲食物などが付着すると、
当該付着物が栄養源となってカビや細菌が繁殖するよう
になり、その結果、繊維の変質、変色あるいは劣化を生
じ、また悪臭を放つようになったり人体の健康を害する
などの原因となる。

【０００３】従来、このような問題を解決するために、
有機金属化合物、ハロゲン化フェノール系化合物で抗菌
処理する方法および第４アンモニウム化合物で抗菌処理
する方法などが知られている。

【０００４】しかしながら、有機金属化合物やハロゲン
化フェノール系化合物を用いて繊維を抗菌処理する方法
は、人体に対する毒性の問題や処理廃液の公害問題を有
する。

【０００５】一方、第４アンモニウム化合物をそのまま
用いて抗菌処理する場合には、処理後における変色の問
題があり、例えば第４アンモニウム化合物を蛍光増白品
の抗菌処理に用いると当該蛍光増白品が蛍光性を失った
り、処理後に黄変を生じるなどの欠点を有している。こ
れは、蛍光増白剤の多くがアニオン基含有染料であり、
このアニオン基によって第４アンモニウム化合物が変性
されてしまうことによるものである。

【０００６】この欠点を解決するための方法として、硫
酸塩系化合物あるいはカルボン酸塩系化合物により、第
４アンモニウム化合物のカチオン基を部分的に封鎖する
方法が知られており（特開昭５９−　７１４８０号公報
、特開平１−　９７２７８号公報、特開平１−　９７２
７７号公報参照）、かかる硫酸塩系化合物として例えば
下記化３および化４で表される化合物が開示されている
。

【０００７】

【化３】

【０００８】

【化４】 〔化４中、Ｒ６　およびＲ７　は、それぞれ水素原子ま
たは炭素原子数が１〜３のアルキル基もしくは炭素原子
数が１〜３のアルカノール基を表し、Ｘ３　は−（ＣＨ
２　）ｒ　−（ｒは０〜５の整数である。）を表し、Ｙ
２　は、水素原子、ＮＨ４　またはアルカリ金属原子を
表す。〕

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、硫酸塩
系化合物あるいはカルボン酸塩系化合物により、第４ア
ンモニウム化合物のカチオン基を部分的に封鎖する方法
では、第４アンモニウム化合物が本来有する抗菌性の効
果が阻害される、という問題点がある。従って、抗菌性
と変色防止の両目的を同時に達成することはできない。

【００１０】また、第４アンモニウム化合物と上記に示
す硫酸塩系化合物あるいはカルボン酸塩系化合物とを水
溶液中に混合すると凝集物が形成されるため、この混合
液を処理液として用いる場合には使用範囲が著しく限定
され、多くの場合、別浴で二段階の処理操作が必要とな
り煩雑である。

【００１１】本発明の第１の目的は、処理の対象となる
繊維が蛍光染色されたものである場合にもその蛍光性が
失われず、黄変などの変色の問題がなく、しかも第４ア
ンモニウム化合物が本来有する抗菌性が阻害されていな
い抗菌性繊維を提供することにある。

【００１２】本発明の第２の目的は、上記の抗菌性繊維
を効率的に得ることができる繊維の抗菌処理方法を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の抗菌性繊維は、
第４アンモニウム化合物よりなる抗菌剤で処理された抗
菌性繊維であって、前記第４アンモニウム化合物のカチ
オン基が、アミノ酸系界面活性剤化合物によって、少な
くとも部分的に封鎖されていることを特徴とする。

【００１４】また、アミノ酸系界面活性剤化合物が下記
化５で表されるＮ−アシルアミノ酸塩であることが好ま
しい。

【００１５】本発明の繊維の抗菌処理方法は、第４アン
モニウム化合物およびアミノ酸系界面活性剤化合物を含
有してなる処理液で繊維を処理することを特徴とする。

【００１６】また、アミノ酸系界面活性剤化合物が下記
化５で表されるＮ−アシルアミノ酸塩であることが好ま
しい。

【００１７】

【化５】 〔化５中、Ｒ１　は、炭素原子数が８〜１８のアルキル
基を表し、Ｘ１　は、−ＣＯＯ−　または−ＳＯ３　−
を表し、Ａ１　は、Ｎａ，Ｋ，Ｌｉ，Ｎ（ＣＨ２　ＣＨ
２　ＯＨ）３　または水素原子を表し、ｎは１または２
である。〕

【００１８】

【発明の作用および効果】本発明の抗菌性繊維は、第４
アンモニウム化合物が本来有する優れた抗菌性が阻害さ
れることなく維持され、しかも繊維の白度が低下したり
黄変が生じたりすることはない。

【００１９】本発明の繊維の抗菌処理方法によれば、上
記の抗菌性繊維を好適に得ることができる。また、第４
アンモニウム化合物とアミノ酸系界面活性剤化合物とを
水溶液中で混合しても凝集物が形成されないので、同浴
で一段階の操作により効率的に抗菌処理を行うことがで
きる。

【００２０】以下、本発明を更に具体的に説明する。 抗菌性繊維 抗菌処理の対象となる繊維材料の種類は特に限定される
ものではなく、例えば綿、麻、羊毛、絹などの天然繊維
、レーヨンなどの半合成繊維、ポリアミド、アクリル、
ポリエステルなどの合成繊維、およびこれらの混用繊維
、複合繊維を挙げることができる。また、これら繊維材
料の製品形態も特に限定されるものではなく、例えば糸
、綿、編織物、不織布、敷物、縫製品などいずれの製品
形態であってもよい。

【００２１】本発明の抗菌性繊維は、後述する本発明の
抗菌処理方法によるほか、■　　処理の対象となる繊維
材料を第４アンモニウム化合物よりなる抗菌剤で処理し
、次いでアミノ酸系界面活性剤化合物で処理する方法、
■　　処理の対象となる繊維材料をアミノ酸系界面活性
剤化合物で処理し、次いで第４アンモニウム化合物より
なる抗菌剤で処理する方法によって得ることができる。

【００２２】ここに、抗菌剤として用いる第４アンモニ
ウム化合物としては、下記化６で表されるオルガノシリ
コーン第４アンモニウム塩および下記化７〜化１０で表
される第４アンモニウム塩構造を有する化合物を挙げる
ことができる。

【００２３】

【化６】 〔化６中、Ｒ８　、Ｒ９　およびＲ１０は、それぞれ炭
素原子数が１〜１８のアルキル基、−ＣＨ２　Ｃ６　Ｈ
５　または−ＣＨ２　ＯＨを表し、Ｒ１１は炭素原子数
が１〜４のアルキレン基を表し、Ｒ１２およびＲ１３は
、それぞれ炭素原子数が１〜４のアルキル基を表し、Ｘ
４　はハロゲン原子または酸アニオンを表し、ｎは０〜
２の整数である。〕

【００２４】

【化７】

【００２５】

【化８】 〔化８中、Ｒ１７は水素原子または炭素原子数が１〜１
８のアルキル基を表し、Ｘ７　はハロゲン原子を表す。 〕

【００２６】

【化９】

【００２７】

【化１０】 〔化１０中、Ｒ２２およびＲ２３は、それぞれ同一もし
くは異なる水素原子またはメチル基を表し、Ｘ１１はハ
ロゲン原子または酸アニオンを表し、ｖは１０〜３０の
整数である。〕

【００２８】上記化６〜化１０で表される第４アンモニ
ウム化合物は、グラム陽性菌、グラム陰性菌、真菌など
に対して優れた抗菌効果を有するとともに藻類などに対
しても優れた制藻効果を有する。

【００２９】本発明の抗菌性繊維において、上記の第４
アンモニウム化合物よりなる抗菌剤の付着量は、有効成
分換算で、繊維重量あたり０．０５％以上とされ、実用
上は１０％以下で十分である。

【００３０】第４アンモニウム化合物のカチオン基を封
鎖するアミノ酸系界面活性剤化合物は、界面活性剤とし
て用いることのできるアミノ酸系化合物であって、例え
ば下記化１１で表される化合物を挙げることができる。

【００３１】

【化１１】

【００３２】上記化１１で表される化合物の具体例とし
ては、Ｎ−ラウロイルサルコシンナトリウム、Ｎ−ミリ
ストイルサルコシンナトリウム、Ｎ−ラウロイル−Ｎ−
メチルアラニンナトリウム、Ｎ−ラウロイルメチルタウ
リンナトリウム、Ｎ−ミリストイルメチルタウリンナト
リウム、Ｎ−ラウロイル−Ｌ−グルタミン酸モノナトリ
ウム、Ｎ−ラウロイル−Ｌ−グルタミン酸モノエタノー
ルアミン、Ｎ−ステアロイル−Ｌ−グルタミン酸ジナト
リウムなどを挙げることができる。

【００３３】アミノ酸系界面活性剤化合物の使用量とし
ては、有効成分として繊維に付着された第４アンモニウ
ム化合物のカチオン基１モルあたり０．５　〜２．０　
モルの範囲であることが好ましい。

【００３４】具体的な処理方法としては、処理の対象と
なる繊維材料に対して、浸漬法、パッド法、印捺法、ス
プレー法などのいずれの方法によっても行うことができ
る。浸漬法における処理温度は０〜７０℃が好ましく、
特に好ましくは３０〜６０℃である。他の方法における
処理温度は６０℃以下に保てばよい。処理時間は５〜１
２０　分間の範囲内で十分である。処理後、乾燥を行う
。乾燥温度は０〜２００　℃の範囲であり、乾燥時間は
適宜決定される。

【００３５】繊維の抗菌処理方法 本発明の繊維の抗菌処理方法は、第４アンモニウム化合
物およびアミノ酸系界面活性剤化合物を含有してなる処
理液で繊維を処理することを特徴とする。

【００３６】特に、第４アンモニウム化合物および上記
化５で表されるＮ−アシルアミノ酸塩を含有してなる処
理液で繊維を処理すること、すなわち、繊維材料をＮ−
アシルアミノ酸塩の存在下で第４アンモニウム化合物に
より処理することが好ましい。

【００３７】上記化５で表されるＮ−アシルアミノ酸塩
の具体例としては、上記化１１の具体例として挙げた化
合物のうち、Ｎ−ラウロイルサルコシンナトリウム、Ｎ
−ミリストイルサルコシンナトリウム、Ｎ−ラウロイル
−Ｎ−メチルアラニンナトリウム、Ｎ−ラウロイルメチ
ルタウリンナトリウム、Ｎ−ミリストイルメチルタウリ
ンナトリウムなどを挙げることができる。

【００３８】本発明の抗菌処理方法を実施するための処
理液は、Ｎ−アシルアミノ酸塩の水溶液あるいはＮ−ア
シルアミノ酸塩と硫酸塩系化合物との水溶液に、第４ア
ンモニウム化合物を適宜の濃度、例えば有効成分換算で
繊維重量あたり０．０５％以上となるように溶解して調
製する。処理液中のＮ−アシルアミノ酸塩の濃度は、溶
解された第４アンモニウム化合物のカチオン基１モルあ
たり０．５　〜２．０　モルの範囲となる濃度であるこ
とが好ましい。

【００３９】そして、この処理液を用いて、前記と同様
の方法および条件で抗菌処理を行い、乾燥することによ
って抗菌性繊維を得ることができる。上記の抗菌処理方
法によれば、同浴で一段階の操作により効率的に抗菌処
理を行うことができる。

【００４０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
がこれらによって限定されるものではない。

【００４１】＜実施例１＞ 処理操作■ 精錬処理、漂白処理および蛍光染色処理を施した綿フラ
イスニットを、０．５重量％の３−（トリメトキシシリ
ル）プロピルオクタデシルジメチルアンモニウムクロリ
ド（第４アンモニウム化合物）水溶液に浸漬し、浸漬後
マングルにより絞り率が　１００％となるように絞り、
　１００℃で１０分間乾燥した。 処理操作■ 前記処理操作■が終了後、綿フライスニットを、の０．
３　重量％のＮ−ラウロイルサルコシンナトリウム（ア
ミノ酸系界面活性剤化合物）水溶液に浸漬し、浸漬後マ
ングルにより絞り率が　１００％となるように絞り、　
１００℃で１０分間乾燥し、抗菌性綿フライスニットを
得た。

【００４２】＜実施例２＞処理操作■において、アミノ
酸系界面活性剤化合物水溶液として０．３５重量％のＮ
−ラウロイルメチルタウリンナトリウム水溶液を用いた
こと以外は実施例１と同様にして、抗菌性綿フライスニ
ットを得た。

【００４３】＜実施例３＞処理操作■において、第４ア
ンモニウム化合物水溶液として０．３５重量％のオクタ
デシルトリメチルアンモニウムクロリド水溶液を用いた
こと以外は実施例１と同様にして、抗菌性綿フライスニ
ットを得た。

【００４４】＜比較例１＞処理操作■を行わなかったこ
と以外は実施例１と同様にして、抗菌性綿フライスニッ
トを得た。

【００４５】＜比較例２＞処理操作■において、０．３
　重量％のＮ−ラウロイルサルコシンナトリウムに代え
て　０．３重量％のジアルキルスルフォサクシネート（
硫酸塩系化合物）を用いたこと以外は実施例１と同様に
して、抗菌性綿フライスニットを得た。

【００４６】以上のようにして得られた抗菌性綿フライ
スニットの各々について、白度、耐光性および抗菌性に
ついて評価した。

【００４７】白度は、比色計「日立　３０７型カラーア
ナライザー」（日立製作所社製）を用い、Ｌ，ａ，ｂを
測定することにより評価した。

【００４８】耐光性はＪＩＳ　Ｌ　０８４２　−１９７
１の第３露光法に準じ、フェードメーター「ＦＡＬ−Ｓ
Ｈ−Ｃ型」（スガ試験機社製）により紫外線照射を２時
間行った後、前記比色計によりＬ，ａ，ｂを測定して、
変褪色の状況から評価した。

【００４９】抗菌性はシェーク・フラスコ法を用いて測
定した。上記シェイクフラスコ法は、米国　ＡＡＴＣＣ
　Ｔｅｓｔ　Ｍｅｔｈｏｄ　１００の改良法であって、
試験布と細菌を強制的に接触させ、抗菌効果を定量的に
測定する方法である。具体的には、次の操作（１）　〜
（６）　が実行される。 （１）　試験試料（抗菌処理した繊維）の０．７５ｇの
細片を作り、これを試験片とする。 （２）　容量　２００ｍｌの三角フラスコに滅菌したリ
ン酸緩衝液７０ｍｌを入れ、これに肺炎桿菌クレブシェ
ラ・ニューモニエ　（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ　　ｐｎｅ
ｕｍｏｎｉａｅ）　ＡＴＣＣ４３５２を１．５　×１０
５　〜３×１０５　個／ｍｌの割合で含有する菌液５ｍ
ｌを接種する。 （３）　この三角フラスコから菌液１ｍｌを採取し、９
ｍｌの滅菌リン酸緩衝液を入れた試験管に移して均一に
混合する。この混合液１ｍｌを更に滅菌リン酸緩衝液９
ｍｌと混合希釈する。この再希釈された菌液の１ｍｌを
採り、滅菌したシャーレに入れ、これにトリプトングル
コースエクストラクト寒天培地１６〜２０ｍｌを加えて
固化させる。これを温度３７℃で１８〜２４時間の間培
養処理する。 （４）　操作（２）　における三角フラスコに操作（１
）　の試験片を入れ、これをリストアクションシェイカ
ー（Ｗｒｉｓｔ　Ａｃｔｉｏｎ　Ｓｈａｋｅｒ）　で１
時間振盪する。そして操作（３）と同様に三角フラスコ
からの菌液を、直接、あるいは１回若しくは２回滅菌リ
ン酸緩衝液で混合希釈した後シャーレに移し、当該培地
を加えて培養する。 （５）　操作（３）　および操作（４）　で得られた、
培養後の菌数をそれぞれ数え、下記数１に従って減菌率
を算出する。

【００５０】

【数１】

【００５１】（６）　抗菌処理を施していない他は同一
の繊維について同様の操作を行う。以上の結果を表１に
示す。

【００５２】なお、表１中、「未処理試料」とは抗菌処
理を施していない試料（精錬処理、漂白処理および蛍光
染色処理を施した綿フライスニット）をいう。また「色
差」とは、各実施例および各比較例におけるＬ，ａ，ｂ
および未処理試料におけるＬ０　，ａ０　，ｂ０　を測
定し、下記数２によって計算した値をいう。

【００５３】

【数２】

【００５４】＜実施例４＞３−（トリメトキシシリル）
プロピルオクタデシルジメチルアンモニウムクロリドお
よびＮ−ラウロイルサルコシンナトリウムを、それぞれ
の濃度が０．５　重量％、０．３　重量％となるように
水に溶解させて処理液を調製した。精錬処理、漂白処理
および蛍光染色処理を施した綿フライスニットを、前記
処理液に浸漬し、浸漬後マングルにより絞り率が　１０
０％となるように絞り、　１００℃で１０分間乾燥し、
抗菌性綿フライスニットを得た。

【００５５】＜比較例３＞３−（トリメトキシシリル）
プロピルオクタデシルジメチルアンモニウムクロリドお
よびジアルキルスルフォサクシネートを、それぞれの濃
度が０．５　重量％、０．２　重量％となるように水に
溶解させて処理液を調製した。なお、この処理液は、た
だちに凝集物が生じた。精錬処理、漂白処理および蛍光
染色処理を施した綿フライスニットを、前記処理液に浸
漬し、浸漬後マングルにより絞り率が　１００％となる
ように絞り、　１００℃で１０分間乾燥し、抗菌性綿フ
ライスニットを得た。この抗菌性綿フライスニットの表
面にはオイルスポット状の不均一なムラが発生した。

【００５６】実施例４および比較例３により得られた抗
菌性綿フライスニットの各々について、白度、耐光性お
よび抗菌性について、実施例１と同様の方法で測定した
。結果を表１に示す。

【００５７】

【表１】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第４アンモニウム化合物よりなる抗菌
   剤で処理された抗菌性繊維であって、前記第４アンモニ
   ウム化合物のカチオン基が、アミノ酸系界面活性剤化合
   物によって、少なくとも部分的に封鎖されていることを
   特徴とする抗菌性繊維。
2. 【請求項２】　　アミノ酸系界面活性剤化合物が下記化
   １で表されるＮ−アシルアミノ酸塩であることを特徴と
   する請求項１に記載の抗菌性繊維。 【化１】 〔化１中、Ｒ１　は、炭素原子数が８〜１８のアルキル
   基を表し、Ｘ１　は、−ＣＯＯ−　または−ＳＯ３　−
   を表し、Ａ１　は、Ｎａ，Ｋ，Ｌｉ，Ｎ（ＣＨ２　ＣＨ
   ２　ＯＨ）３　または水素原子を表し、ｎは１または２
   である。〕
3. 【請求項３】　　第４アンモニウム化合物お
   よびアミノ酸系界面活性剤化合物を含有してなる処理液
   で繊維を処理することを特徴とする繊維の抗菌処理方法
   。
4. 【請求項４】　　アミノ酸系界面活性剤化合物が下記化
   ２で表されるＮ−アシルアミノ酸塩であることを特徴と
   する請求項３に記載の繊維の抗菌処理方法。 【化２】 〔化２中、Ｒ１　は、炭素原子数が８〜１８のアルキル
   基を表し、Ｘ１　は、−ＣＯＯ−　または−ＳＯ３　−
   を表し、Ａ１　は、Ｎａ，Ｋ，Ｌｉ，Ｎ（ＣＨ２　ＣＨ
   ２　ＯＨ）３　または水素原子を表し、ｎは１または２
   である。〕