JPH0586575A - Antimicrobially active acrylic fiber - Google Patents

Antimicrobially active acrylic fiber

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Publication number
JPH0586575A
JPH0586575A JP3273390A JP27339091A JPH0586575A JP H0586575 A JPH0586575 A JP H0586575A JP 3273390 A JP3273390 A JP 3273390A JP 27339091 A JP27339091 A JP 27339091A JP H0586575 A JPH0586575 A JP H0586575A
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JP
Japan
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fiber
antibacterial
activity
copolymer
surface layer
Prior art date
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Application number
JP3273390A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Sato
正明 佐藤
Masayasu Hoten
正靖 甫天
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Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0586575A publication Critical patent/JPH0586575A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the subject fiber, having high safety and effective against a wide range of mierobial strains by quaternizing amine groups in a fiber surface layer part composed of an acrylonitrile copolymer in which an acrylic monomer containing antimicrobial amino nitrogen is copolymerized with an alkyl halide. CONSTITUTION:Amino groups of a fiber surface layer part composed of a polyacrylonitrile copolymer in which a copolymerization component expressed by formula I [R1 is H or CH3; R2 is CH3 or C2H5; R3 is CH3 or C2H5; R4 is (CH2)n ((n) is 2 or 3) or CH2CH(OH)CH2] is introduced as the amino groups having antimicrobial activity are quaternized with an alkyl halide expressed by the formula R5X [R5 is CnH2n+1 ((n) is 1-20) or C6H5CH2; X is Cl, Br or I] to afford antimicrobial acrylic fiber having the surface layer part composed of the polyacrylonitrile copolymer having immobilized antimicrobially active groups, expressed by formula II introduced thereinto and extremely high safety.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ポリアクリロニトリル
共重合体からなる合成繊維の表面に、複数種の固定化基
を導入することによって、人体に対して安全性が高く、
広範な菌種に対し有効な抗菌活性を有するアクリル繊維
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention has a high safety for human body by introducing plural kinds of immobilizing groups on the surface of synthetic fiber composed of polyacrylonitrile copolymer.
The present invention relates to an acrylic fiber having an effective antibacterial activity against a wide range of bacterial species.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、豊かで快適な生活環境を求めるニ
ーズは益々高まり、社会の成熟化、高令化の進展とと
も、健康維持と増進に対する要求とも関連して、より清
潔で快適な衣料、寝装ホーム製品等の開発ニーズを生ん
でいる。また、我国のような高温多湿な環境において
は、細菌やカビなどの微生物の繁殖がとくに活発であ
り、例えば細菌、 バクテリアによる腐敗による不快臭な
ど衣食住の生活環境へ悪影響を及ぼし、要求される快適
で衛生的な生活環境、健康が脅かされている。そこで、
我々の生活環境に悪影響をおよぼす微生物の生育、繁殖
を抑え、また除外し、衛生的で清潔な生活環境を維持す
る一助としての繊維製品の抗菌活性の付与は、社会的ニ
ーズであり、幾多の技術開発が行なわれてきた。従来、
ポリアクリロニトリル繊維製品に抗菌活性を付与する方
法としては、紡糸時に繊維中に低分子の抗菌剤が含有さ
せる。低分子の抗菌剤を加工剤等とともに付与させる。
抗菌活性を有するアルコキシシラン第4級アンモニウム
塩化合物類を繊維上に結合させる。抗菌活性を示すアミ
ノ基、第4級アンモニウム塩を含有する共重合成分を共
重合体として紡糸することは公知である。
2. Description of the Related Art In recent years, the need for a rich and comfortable living environment has increased more and more, and in connection with the maturity of society and the advancement of age, and the demand for maintaining and promoting health, cleaner and more comfortable clothing. , Bedding home products are being developed. In a hot and humid environment like Japan, the reproduction of microorganisms such as bacteria and molds is particularly active.For example, the unpleasant odor caused by the decay of bacteria and bacteria adversely affects the living environment of food, clothing and housing, and the required comfort is required. The hygienic living environment and health are threatened. Therefore,
It is a social need to add antibacterial activity to textiles as a way to prevent and prevent the growth and reproduction of microorganisms that adversely affect our living environment and to maintain a hygienic and clean living environment. Technological development has taken place. Conventionally,
As a method for imparting antibacterial activity to the polyacrylonitrile fiber product, a low-molecular antibacterial agent is contained in the fiber during spinning. A low molecular weight antibacterial agent is added together with a processing agent.
An alkoxysilane quaternary ammonium salt compound having antibacterial activity is bonded onto the fiber. It is known to spin a copolymer component containing an amino group exhibiting antibacterial activity and a quaternary ammonium salt as a copolymer.

【0003】紡糸時に添加剤として、 低分子の抗菌剤を
含有させる方法では、添加剤は移動性であり、その毒性
が重大な問題に直面させられる。幼児、子供の衣料、一
般の肌着、医療用材料等のごとき、ある種の最終用途に
おいては、移動性の添加剤は潜在的に毒性の影響を受け
る。また、合成繊維の製造工程、その後テキスタイル加
工工程で、かなりの高温での、長時間の熱工程、特殊な
溶媒、化学薬品との接触により、添加剤が毒性の副生成
物(たとえば、ダイオキシン類)に変性されたり、変性
して抗菌活性が失われるような望ましくない副反応に露
呈されることがある。一方、移動性の添加剤は、洗濯の
繰り返しで、繊維上から溶出して失われ、抗菌活性を持
続し難い。これらの不安定さ、不確実さは添加剤量とも
関連するが、最終用途での使用状況、たとえば最終製品
の使用期間と洗濯頻度等によるが、これらを考慮して、
経済性の不利を越えて、過度の添加量水準が採られるの
が常である。移動性の添加剤の過度の使用は、上述の毒
性面からも全く好ましくない。
In the method of incorporating a low-molecular weight antibacterial agent as an additive during spinning, the additive is mobile and its toxicity causes serious problems. In certain end uses, such as infants, children's clothing, general garments, medical materials, etc., mobile additives are potentially toxic. In addition, during the synthetic fiber manufacturing process and then the textile processing process, the additive may be a toxic by-product (for example, dioxins) due to long-term heat treatment at a considerably high temperature, contact with special solvents and chemicals. ) Or exposed to undesirable side reactions that result in loss of antibacterial activity. On the other hand, the mobile additive is eluted from the fiber and lost after repeated washing, and it is difficult to maintain the antibacterial activity. These instabilities and uncertainties are related to the amount of additives, but depending on the usage situation in the final application, such as the usage period of the final product and the frequency of washing, etc.
Excessive addition levels are usually taken beyond the economic disadvantage. Excessive use of mobile additives is completely unfavorable in view of the above-mentioned toxicity.

【0004】低分子の抗菌剤を加工剤等とともに付与さ
せる方法では、前記移動性添加剤と同じ問題点を有する
ことは言うまでもない。直接に、あるいはある種の加工
剤とともに付与された添加剤は、表面摩耗により、脱落
する機会が多く、洗濯等による脱落も容易に行なわれ
る。その結果抗菌活性の持続性が、一層難しく、前項の
問題点を拡大し、好ましくない点が多い。また、加工剤
の付与により、最終製品が生来保持していた製品性能、
たとえば外観、風合、色、その他の重要機能が損なわれ
ることがある。
It goes without saying that the method of applying a low-molecular weight antibacterial agent together with the processing agent and the like has the same problems as the above-mentioned migrating additive. Additives applied directly or together with a certain kind of processing agent often drop off due to surface abrasion, and are easily removed by washing or the like. As a result, the sustainability of the antibacterial activity is more difficult, the above-mentioned problems are magnified, and there are many undesirable points. In addition, by adding a processing agent, the product performance that the final product originally held,
For example, appearance, texture, color, and other important functions may be impaired.

【0005】抗菌活性を有するアルコキシシラン第4級
アンモニウム塩化合物類を繊維上に結合させる方法で
は、アルコキシシラン化合物類の加水分解により生じた
反応基がさらに縮合反応で結合する官能基を持たない合
成繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、 ナイロン繊
維では、その繊維表面で縮合反応によって結合できない
ので、耐久性に乏しいという問題点を有する。すなわ
ち、第4級アンモニウムアルコキシシランは、繊維また
は繊維製品、中間製品に対して、メタノール水溶液とし
て使用されるが、アルコキシシランの加水分解ののち、
たとえばセルロース繊維のヒドロキシル基との縮合反応
によって繊維表面に結合されるが、縮合反応するヒドロ
キシル基を含有しない繊維ではアルコキシシラン類をそ
の表面に結合することができない。結果として、繊維表
面上に縮合したシラン化合物が局所的に付着しているこ
とになり、洗濯などの繰り返しに対して耐久性に欠け
る。
In the method of bonding the alkoxysilane quaternary ammonium salt compounds having antibacterial activity onto the fiber, the reaction group produced by the hydrolysis of the alkoxysilane compound does not have a functional group to be bonded by a condensation reaction. Fibers, acrylic fibers, polyester fibers, and nylon fibers have a problem that they have poor durability because they cannot be bonded by a condensation reaction on the fiber surface. That is, the quaternary ammonium alkoxysilane is used as an aqueous methanol solution for fibers or textile products and intermediate products, but after hydrolysis of the alkoxysilane,
For example, it is bonded to the fiber surface by a condensation reaction with the hydroxyl groups of the cellulose fiber, but the alkoxysilanes cannot be bonded to the surface of the fiber which does not contain a hydroxyl group that undergoes a condensation reaction. As a result, the condensed silane compound locally adheres to the surface of the fiber, and has poor durability against repeated washing and the like.

【0006】ポリエステル、ナイロン、アクリル繊維等
の合成繊維を形成するポリマーに、特定のアミノ基を導
入することにより抗菌活性を付与されることはよく知ら
れている。アクリル繊維についても、アミノ基を含有す
る単量体の共重合によってポリマー中に導入され、非移
動性の抗菌活性が付与される。従って、抗菌活性を示す
アミノ基部分は繊維を形成するポリアクリロニトリル共
重合体の一部を成しており、最終製品での耐久性は摩
耗、洗濯の頻度と度合に依存しない。また、低分子化合
物からなる抗菌剤において問題となる、反面毒性ともな
る移動性、拡散性の添加剤とは根本的に異なり、抗菌活
性を示す部分、そのものがポリマーの一部分であるの
で、繊維製造および繊維加工条件からたとえば、ダイオ
キシンのような有毒の副生成物へ変性することはないな
どきわめて優れた特徴を有する。しかし、その反面、抗
菌活性点となるアミノ基はポリマー全体にわたって存在
し、繊維においても全体に分布していて、微生物と接触
する繊維表面で有効に利用される割合は、おお雑把にみ
てその十分の一に近く、きわめて低いために抗菌活性は
弱められる。これを補強するために、必要量の十倍相当
のアミノ基部分を単量体で共重合することによって導入
した場合は、共重合成分の含有量が多くなりすぎるため
に、一般の繊維物性を逸脱したアクリル繊維となってし
まうばかりか、高価な単量体の多量の使用により経済性
が著しく損なわれる。
It is well known that antibacterial activity is imparted by introducing a specific amino group into a polymer forming a synthetic fiber such as polyester, nylon or acrylic fiber. Acrylic fibers are also introduced into the polymer by copolymerization of a monomer containing an amino group, and impart a non-migrating antibacterial activity. Therefore, the amino group portion exhibiting antibacterial activity forms a part of the polyacrylonitrile copolymer forming the fiber, and the durability of the final product does not depend on the frequency and degree of abrasion and washing. In addition, since it is fundamentally different from mobile and diffusible additives that also cause toxicity, which is a problem in antibacterial agents composed of low molecular weight compounds, the part showing antibacterial activity, which itself is part of the polymer, Also, it has extremely excellent characteristics such that it is not modified into toxic by-products such as dioxins from the fiber processing conditions. However, on the other hand, the amino groups that are the antibacterial active sites are present throughout the polymer, and are distributed throughout the fiber as well, and the ratio of effective use on the fiber surface that comes into contact with microorganisms is roughly The antibacterial activity is weakened because it is close to one-tenth and extremely low. In order to reinforce this, when introduced by copolymerizing the amino group portion equivalent to 10 times the necessary amount with a monomer, the content of the copolymerization component becomes too large, and thus the general physical properties of fiber are Not only will the acrylic fibers deviate, but the economical efficiency will be significantly impaired by the use of large amounts of expensive monomers.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】抗菌活性を示すアミノ
基等を含有する共重合成分からなるポリアクリロニトリ
ル繊維の抗菌活性が、抗微生物作用の前提となる繊維表
面での有効な接触では、著しく減殺される問題点があ
る。この問題点は単に共重合成分量を増して活性を補強
することでは、繊維特性を劣化させるので解決できな
い。
The antibacterial activity of polyacrylonitrile fibers composed of a copolymer component containing an amino group or the like exhibiting antibacterial activity is remarkably diminished by effective contact on the fiber surface, which is a prerequisite for antimicrobial action. There is a problem. This problem cannot be solved by simply increasing the amount of the copolymerization component to reinforce the activity, because the fiber characteristics are deteriorated.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、抗
菌活性を有するアミノ基として、下記の一般式(A)の
共重合成分が導入されたポリアクリロニトリル共重合体
繊維において、その表層部分のアミノ基を一般式(B)
のアルキルハライドで4級化して、固定化抗菌活性基と
することにより得られる抗菌アクリル系繊維である。
Means for Solving the Problems That is, according to the present invention, in a polyacrylonitrile copolymer fiber in which a copolymerization component of the following general formula (A) is introduced as an amino group having antibacterial activity, its surface layer portion is The amino group is represented by the general formula (B)
Is an antibacterial acrylic fiber obtained by quaternizing with an alkyl halide of (1) to form an immobilized antibacterial active group.

【0009】一般式(A):General formula (A):

【化4】 [Chemical 4]

【0010】一般式(B):General formula (B):

【化5】 抗菌活性の選択的な補強によって、耐久性と安全性の高
いポリマーからの抗菌活性付与の目的を、多くの共重合
成分を導入し本来アクリル繊維のもつ繊維物性を損なう
ことなく、実現した。
[Chemical 5] Through the selective reinforcement of antibacterial activity, the purpose of imparting antibacterial activity from polymers with high durability and safety was realized without introducing many copolymer components and impairing the physical properties of acrylic fiber originally.

【0011】また、本発明は、下記の一般式(C) の共
重合成分が抗菌活性基として導入されたポリアクリロニ
トリル共重合体繊維を表層部分に存在させた抗菌活性ア
クリル系繊維である。
Further, the present invention is an antibacterial active acrylic fiber in which a polyacrylonitrile copolymer fiber having a copolymer component of the following general formula (C) introduced as an antibacterial active group is present in the surface layer portion.

【0012】一般式(C):General formula (C):

【化6】 [Chemical 6]

【0013】本発明には、抗微生物作用に対して必須の
前提条件となる抗菌活性基と微生物との有効な接触につ
いての改良が含まれる。その1はアミノ基の4級化であ
り、またはアンモニウム塩の選定であり、その2はアミ
ノ基を4級化するアルキル鎖長の選択、その3は抗菌活
性における抗菌スペクトルの観察に基づいて、特定の菌
種に有効な活性を示すアルキル鎖長の選別と除去すべく
特定した菌種に対して選択的な活性を有するアルキル鎖
長を選んで組み合わせる(選択活性の複合化)ことに特
徴を有する。微生物と抗菌活性基との接触において、抗
菌活性基は微生物の表層構造および代謝作用に係わる部
分に作用するとされているが、定説もなく、作用効果も
系の活性剤濃度、pH、電解質、溶剤、作用温度等に関係
してきわめて複雑である。一方、一般的には、微生物細
胞の表層は細胞壁で覆われていて、構成タンパク質分子
の残基により陰電荷に帯電しており、その細胞質膜や外
膜はタンパク質と脂質の弱い相互作用によって形成され
ているとされている。
The present invention includes improvements in the effective contact of antimicrobial active groups with microorganisms, which is an essential prerequisite for antimicrobial activity. The first is the quaternization of the amino group, or the selection of an ammonium salt, the second is the selection of the alkyl chain length that quaternizes the amino group, and the third is based on the observation of the antibacterial spectrum in the antibacterial activity. Characterized by selecting and combining alkyl chain lengths that have selective activity for the specified bacterial species to select and remove alkyl chain lengths that show effective activity for specific bacterial species (complexation of selective activity) Have. In contacting the microorganism with the antibacterial active group, the antibacterial active group is said to act on the surface layer structure of the microorganism and the part related to the metabolic action, but there is no definite theory, and the action and effect are the active agent concentration, pH, electrolyte, solvent of the system. It is extremely complicated in relation to the working temperature. On the other hand, in general, the surface layer of microbial cells is covered with a cell wall, which is negatively charged by the residues of constituent protein molecules, and its cytoplasmic membrane and outer membrane are formed by weak interactions between proteins and lipids. It is said to have been done.

【0014】抗菌活性基がアミノ基である場合は、その
塩基性度(pKb) に依存して、プロトンが付加され、陽電
荷を帯びるようになるpHの範囲が定まるので、微生物に
作用する系のpH、温度等媒体の条件に強い影響を受け
る。一方、4級化されたアミノ基、または4級アンモニ
ウム塩は、微生物に作用する系のpH、電解質、温度等媒
体の条件に関係なく、陽電荷を帯びていて、陰電荷に帯
電している微生物を、荷電的に安定して確実に捕捉する
ことができる。
When the antibacterial active group is an amino group, depending on its basicity (pKb), the range of pH at which a proton is added and a positive charge is obtained is determined. It is strongly affected by the medium conditions such as pH and temperature. On the other hand, the quaternized amino group or quaternary ammonium salt is positively charged and negatively charged regardless of the conditions of the medium such as pH, electrolyte and temperature of the system acting on the microorganism. Microorganisms can be stably and reliably captured in a charged manner.

【0015】特許請求の範囲、請求項1に係るアミノ窒
素を4級化するアルキルハライドのアルキル鎖長、ある
いは特許請求の範囲、請求項2に係る活性基として共重
合体に導入された共重合成分の4級アンモニウム塩のア
ルキル鎖長は、抗菌活性基の微生物との接触において、
その細胞質膜や外膜を形成するタンパク質や脂質との作
用によって微生物の発育を阻害することに関して、また
その細胞質膜や外膜を形成するタンパク質や脂質との作
用によって壁膜を破壊して微生物を死滅せしめることに
関して、深い関連性がある。また、アルキル鎖の長大に
よる疎水性の増加、たとえは、ヒドロキシプロピル基に
よる親水性の導入は、それぞれが接触する微生物の表
層、壁膜の疎水性度/親水性度に度合によって、接触し
て作用するためのアクセッシビリティにも関係する。こ
こに記述したことが相互に関連して、導入されるアルキ
ル鎖長および導入された親水性基が、異なる菌種の抗菌
活性において選択的な抗菌性を示す結果となると考えら
れる。
The copolymer introduced in the copolymer as the alkyl chain length of the alkyl halide which quaternizes the amino nitrogen according to the claims and claim 1 or the active group according to the claims and claim 2. The alkyl chain length of the quaternary ammonium salt of the component is
Regarding the inhibition of the growth of microorganisms by the action with the proteins and lipids forming the cytoplasmic membrane and outer membrane, and by destroying the wall membrane with the action of the proteins and lipids forming the cytoplasmic membrane and outer membrane There is a deep relevance for killing. In addition, the increase in hydrophobicity due to the length of the alkyl chain, for example, the introduction of hydrophilicity due to the hydroxypropyl group, depends on the degree of hydrophobicity / hydrophilicity of the surface layer and wall membrane of the microorganism with which they are in contact. It is also related to accessibility to work. It is believed that what is described here in relation to each other results in the introduced alkyl chain length and the introduced hydrophilic group exhibiting selective antibacterial activity in the antibacterial activity of different bacterial species.

【0016】また、本発明において導入される長鎖アル
キル基および親水基は特許請求の範囲請求項1および2
に記載されているが、それらの長鎖アルキル基および親
水基を導入することによって得られる特徴的な効果は洗
濯によって失活し難いことである。繊維表面に結合され
たアルコキシシラン第4級アンモニウム塩化合物が洗濯
によって容易に失活されることに比して安定である。洗
剤として使用される長鎖アルキルアニオン界面活性剤に
よるマスキング現象が導入された長鎖長アルキルにより
立体的に阻害されるため微生物との接触が妨げられない
と推察される。
The long-chain alkyl group and the hydrophilic group introduced in the present invention are claimed in claims 1 and 2.
However, the characteristic effect obtained by introducing these long-chain alkyl groups and hydrophilic groups is that they are hardly deactivated by washing. The alkoxysilane quaternary ammonium salt compound bonded to the fiber surface is more stable than being easily deactivated by washing. It is speculated that the contact with microorganisms is not hindered because the masking phenomenon of the long-chain alkyl anion surfactant used as a detergent is sterically hindered by the introduced long-chain alkyl.

【0017】本発明において、抗菌活性基を強化する方
法として、上述のごとく異なる菌種ごとの選択的な抗菌
活性の活用と複数種の菌種に対しては選択的な抗菌活性
を菌種ごとに組合わせ、複合化させる方法を選ぶ。選択
的な抗菌活性を複合して広範囲に抗菌性スペクトルをカ
バーさせる。
In the present invention, as a method for strengthening the antibacterial active group, utilization of selective antibacterial activity for each different bacterial species as described above and selective antibacterial activity for a plurality of bacterial species Select the method to combine and combine. Combines selective antibacterial activity to cover a wide spectrum of antibacterial properties.

【0018】本発明において、本来アクリル繊維のもつ
繊維物性を損なうことなく、抗菌活性基を強化する方法
として、抗菌活性基と微生物との接触を有効にするため
繊維の表層部分に固定化活性基量として少なくとも繊維
重量(Kg)あたり 5〜30 mmolに存在させることである。
その手段は、勿論、アクリル繊維のもつ繊維物性を損な
わない範囲において特許請求の範囲、請求項2に係る共
重合成分が有効な量の固定化活性基量を提供することを
も包括することはいうまでもないが、ここでは、芯鞘複
合紡糸法において、芯部分は通常のポリアクリロニトリ
ル繊維を構成するポリマーからなる紡糸原液/鞘部分は
特許請求の範囲、請求項2に係るポリアクリロニトリル
共重合体からなる紡糸原液の組み合わせを紡出して、ア
ルキル4級化された固定化抗菌活性基を繊維表層部に存
在させる方法を選ぶ。また、別の手段としては、特許請
求の範囲請求項1に係る表層部分のアミノ窒素をアルキ
ルハライドにより4級化する方法である。
In the present invention, as a method of strengthening the antibacterial active group without deteriorating the physical properties of the acrylic fiber, the active group immobilized on the surface layer of the fiber is effective for effective contact between the antibacterial active group and microorganisms. The amount should be at least 5 to 30 mmol per fiber weight (Kg).
The means, of course, does not include the provision of an effective amount of the immobilized active group by the copolymerization component according to the claims and claim 2 within the range of not impairing the fiber physical properties of the acrylic fiber. Needless to say, here, in the core-sheath composite spinning method, the core portion is made of a polymer constituting a normal polyacrylonitrile fiber, and the spinning stock solution / sheath portion is the scope of claims and the polyacrylonitrile copolymerization according to claim 2. A method is selected in which a combination of spinning dope prepared by coalescence is spun out and the immobilized alkyl quaternized antibacterial active group is present on the surface layer of the fiber. As another means, there is a method of quaternizing an amino nitrogen in a surface layer portion with an alkyl halide according to claim 1.

【0019】本発明における非移動性抗菌活性とは、ポ
リアクリロニトリル共重合体自身に固定化された抗菌活
性を有する官能基があり、該共重合体からなる繊維を加
水分解または酸化、還元分解など厳しい化学反応に曝ら
すことでもないかぎり、繊維から離脱されることがな
く、繊維自身が抗菌活性の成分を保有することをいう。
The non-migratory antibacterial activity in the present invention is a functional group having an antibacterial activity immobilized on the polyacrylonitrile copolymer itself, and the fiber made of the copolymer is hydrolyzed or oxidized or reductively decomposed. Unless it is exposed to a severe chemical reaction, it is not detached from the fiber, and the fiber itself has an antibacterial active ingredient.

【0020】本発明において、抗菌活性は繊維製品衛生
加工協議会による「抗菌防臭加工製品の加工効果評価試
験」シェークフラスコ法(以下SF法と略記する)によ
り測定を行ない、菌減少率で表示する。また、抗菌防臭
加工繊維製品の抗菌力新評価法(以下NAP法と略記す
る)により抗菌力の定量評価を行なった。NAP法にお
いては、初発菌数をa、培養後の未加工品の菌数をb、
加工品の菌数をcとしたとき、a<c<bであれば、静
菌作用を示すとして、静菌活性(Bacterio-static Activ
ity[SA])を次式で算定して評価する。 SA= 100 × (b−c)/(b−a) また、a>cは殺菌作用を示し、殺菌活性(Bactericida
l Activity[CA]) を次式によって算定、評価する。 CA= 100 × (a−c) /a 上記の2つの式により、求めた値が、0 <SA<100 と
なり、SAが100 に近いほど高い静菌活性を表す。ま
た、0 <CA<100 で、CAが100 に近いほど、高い殺
菌活性を表す。これら、の評価試験法は加工製品にとど
まらず、本発明に係る種々の共重合体繊維、種々の方法
でアルキル鎖で4級化されたアミノ基、4級アンモニウ
ム塩が導入された繊維、それらの繊維からなる製品、中
間製品について、広い範囲の菌種、微生物に対して相対
的な抗菌活性、抗微生物活性に関する有効な評価結果を
提示した。これらの評価試験法については、法は上記の
同協議会「抗菌防臭加工製品の加工効果評価試験」マニ
ュアルに、法は高麗寛紀、中河貴世防菌防黴学会誌 16
巻1988 年2 月 49 〜57頁に記載されている。
In the present invention, the antibacterial activity is measured by the Shake flask method (hereinafter abbreviated as SF method) by the "Fabric Products Hygiene Processing Council""Evaluation test of antibacterial and deodorant processed products", and is displayed as a bacterial reduction rate. .. Further, the antibacterial activity of the antibacterial and deodorant processed textile product was quantitatively evaluated by a new antibacterial activity evaluation method (hereinafter abbreviated as NAP method). In the NAP method, the initial bacterial count is a, the raw bacterial count after culturing is b,
If the number of bacteria of the processed product is c, and if a <c <b, it is considered that the product has a bacteriostatic action and the bacteriostatic activity (Bacterio-static Activ
ity [SA]) is calculated by the following formula and evaluated. SA = 100 × (bc) / (ba) In addition, a> c indicates a bactericidal action, and bactericidal activity (Bactericida)
l Activity [CA]) is calculated and evaluated by the following formula. CA = 100 × (a−c) / a The value determined by the above two equations is 0 <SA <100, and the closer the SA is to 100, the higher the bacteriostatic activity. Further, 0 <CA <100, and the closer CA is to 100, the higher the bactericidal activity. These evaluation test methods are not limited to processed products, and include various copolymer fibers according to the present invention, fibers into which amino groups quaternized with an alkyl chain by various methods, and quaternary ammonium salts are introduced. We presented effective evaluation results of the relative antibacterial activity and antimicrobial activity against a wide range of bacterial species and microorganisms for the products and intermediate products consisting of the fiber. Regarding these evaluation test methods, the method is described in the above-mentioned manual "Processing effect evaluation test of antibacterial and deodorant processed products" in the same conference, and the method is Hironori Komali, Takayo Nakagawa Journal of the Society for Antibacterial and Antifungal Society 16
Volume February 1988, pp. 49-57.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明の抗菌活性アクリル繊維は、前記
のNAP法において、黄色ブドウ状球菌などの球菌類に
対して、85%以上の殺菌力を示し、微生物の減殺、生
育阻止のために有効であり、緑膿菌などのグラム陰性悍
菌に対して、80%以上の静菌力を示し、育成する微生
物を減数するために有効であり、大腸菌などのグラム陰
性菌類に対して、85%以上の殺菌力を示し、微生物の
減殺、育成阻止のために有効である。また、本発明の固
定化抗菌活性基は、菌や微生物を荷電的に捕捉すること
ができる。さらに抗菌活性基を選ぶことにより、菌や微
生物に対して選択的な抗菌活性を示すことができるた
め、複数種類を組み合わせて広範な菌種に対して有効
で、かつ安全性の高い抗菌活性を有する抗菌活性アクリ
ル繊維およびその複合体を提供することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The antibacterial active acrylic fiber of the present invention exhibits a bactericidal power of 85% or more against cocci such as Staphylococcus aureus in the above-mentioned NAP method. Effective against Gram-negative bacilli such as Pseudomonas aeruginosa, showing bacteriostatic power of 80% or more, effective to reduce the number of growing microorganisms, and against Gram-negative fungi such as Escherichia coli 85 It has a bactericidal power of more than%, and is effective for killing and inhibiting the growth of microorganisms. In addition, the immobilized antibacterial active group of the present invention can trap bacteria and microorganisms in a charged manner. Furthermore, by selecting an antibacterial active group, it is possible to show selective antibacterial activity against fungi and microorganisms. Therefore, it is possible to combine a plurality of kinds of antibacterial activities with a wide range of fungal species and to provide a highly safe antibacterial activity. Antibacterial active acrylic fibers and composites thereof can be provided.

【0022】従って、本発明に係る抗菌活性が付与され
たアクリル繊維は、抗菌防臭の機能が要求される商品分
野、たとえばスポーツ衣料、ソックス、台所、バス、ト
イレタリー用マット、便座カバー、老人用衣料、寝具
類、非移動性であり固定化された抗菌活性基を有するポ
リマー分子自身により形成された繊維で、きわめて安全
性が高いという特長が活かされる商品分野、たとえば乳
幼児、子供向けの肌着、おむつ、ナプキンなど衛生用
品、病院内での病源菌感染予防のための医用衣料、材料
類たとえば包帯、創傷保護布、治療用衣、手術用ガウ
ン、バリヤー布、医師、看護婦等の外衣、セーター、ガ
ウン、タイツ、ソックス、除菌、分離精製を目的とする
抗菌性の水および空気のフィルター、果物や高級野菜の
鮮度保持や貯蔵寿命を長くするためおよび微生物と接触
するその他多くの用途での抗微生物包装材料に有効に使
用される。
Therefore, the acrylic fiber to which the antibacterial activity is applied according to the present invention is used in a product field requiring an antibacterial and deodorant function, for example, sports clothing, socks, kitchen, bath, toilet mat, toilet seat cover, clothing for the elderly. , Bedding, fibers formed by polymer molecules themselves that have immobility and immobilized antibacterial active groups, and product fields that take advantage of their extremely high safety, such as underwear and diapers for infants and children. , Sanitary goods such as napkins, medical clothes for preventing pathogen infection in hospitals, materials such as bandages, wound protection cloths, therapeutic clothes, surgical gowns, barrier cloths, doctor's and nurse's outerwear, sweaters, Anti-bacterial water and air filters for gowns, tights, socks, sterilization, separation and purification, longevity and long shelf life of fruits and high-quality vegetables Antimicrobial packaging material in many other applications and in contact with the microorganisms to be effectively used.

【0023】以下、本発明を実施例により説明するが、
本願発明は何らこれに限定されるものではない。 実施例1 アクリロニトリル(AN)/アクリル酸メチル(MA)/メタア
クリロキシ- グリシディールトリメチルアンモニウムク
ロライド(MAGM)= 87/6.7/6.3 [組成A]、AN/ 酢酸ビ
ニル(VA)/MAGM =85.6/11.3/3.1 [組成B],AN/MA/ メ
タアクリロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライ
ド(MATM)= 86/10.2/2.8[組成C]、AN/VA/N,N-ジメチ
ルアミノエチルメタクリル酸エステル(MADM)= 85.6/1
2.1/2.3[組成D]、同= 85.6/11.4/3.0[組成E]、
同= 85.6/10.7/3.7[組成F]、同= 85.6/9.2/5.2
[組成G]からなる共重合体を、50% ロダンソーダ水溶
液に、ポリマー濃度10% になるように溶解して紡糸原液
を作製した。該紡糸原液を-3℃、10%ロダンソーダ水溶液
凝固浴中に穴径0.06mm 、穴数 50 の紡糸口金を通じて
紡糸、凝固せしめて繊糸となし、水洗後、原長の10倍に
沸騰水中で延伸した。ついで相対湿度60%、105℃にて恒
湿乾燥したのち、それそれの繊維の長さが恒湿乾燥後の
長さに対して 30%収縮する温度を 105〜120 ℃の範囲で
選び、蒸気熱処理を行なって、それぞれの組成のポリマ
ーから繊維A〜Gを得た。組成Eの共重合体を重量比24
%をジメチルアセトアミドに溶解し、直径60ミクロンの
吐出口がらジメチルアセトアミド/水(70/30 重量比)
溶液中で凝固させ全延伸比で5倍に延伸して、乾燥後13
0 ℃で蒸気熱処理して繊維eとした。80%以上のANと、
必要に応じて、たとえば、メタリルスルホン酸ソーダ(M
AS) 、p-スチレンスルホン酸ソーダ、2-アクリルアミド
-2- メチルプロパンスルホン酸などのカチオン染料可染
性を付与するための単量体および他の単量体たとえば酢
酸ビニル、塩化ビニリデン、(メタ)アクリル酸エステ
ル類等からなる組成の共重合体の代表的な例として AN/
MA/MAS= 91.0/8.7/0.3 の組成からなる共重合体Hを、
上記の方法で繊維[繊維H]とした。エーテルを溶媒と
してDADMに 1.5倍量(モル比)の1-クロロオクタンを添
加して、還流冷却器を取付けたガラスフラスコ中で、エ
ーテルの沸点で反応を続けた。溶媒中に析出したメタク
リロエチルジメチルオクチルアンモニウムクロライド(O
DMEM) を2.9 %を、AN/VA =85.8/11.3 の組成に加えた
共重合体Iを、上記の方法で繊維[繊維I]とした。
The present invention will be described below with reference to examples.
The present invention is not limited to this. Example 1 Acrylonitrile (AN) / methyl acrylate (MA) / methacryloxy-glycidyl trimethylammonium chloride (MAGM) = 87 / 6.7 / 6.3 [Composition A], AN / vinyl acetate (VA) /MAGM=85.6/11.3/ 3.1 [Composition B], AN / MA / methacryloxyethyltrimethylammonium chloride (MATM) = 86 / 10.2 / 2.8 [Composition C], AN / VA / N, N-dimethylaminoethylmethacrylate (MADM) = 85.6 / 1
2.1 / 2.3 [Composition D], same = 85.6 / 11.4 / 3.0 [Composition E],
Same = 85.6 / 10.7 / 3.7 [Composition F], Same = 85.6 / 9.2 / 5.2
A copolymer comprising [Composition G] was dissolved in a 50% aqueous solution of rhodanese so as to have a polymer concentration of 10% to prepare a spinning dope. The spinning dope was spun through a spinneret with a hole diameter of 0.06 mm and 50 holes in a coagulation bath of a 10% aqueous solution of rodan soda at -3 ° C to form a fiber by coagulation, which was washed with water and then boiled to 10 times the original length in boiling water. It was stretched. Next, after constant humidity drying at 105% relative humidity 60%, the temperature at which the fiber length shrinks 30% with respect to the length after constant humidity drying is selected in the range of 105 to 120 ° C, and steam is selected. Heat treatment was performed to obtain fibers A to G from the polymers having the respective compositions. The weight ratio of the copolymer of composition E is 24
% Dissolved in dimethylacetamide, dimethylacetamide / water (70/30 weight ratio) from a discharge port with a diameter of 60 microns
After coagulation in the solution and stretching at a total stretch ratio of 5 times, after drying 13
Steam heat treatment was performed at 0 ° C. to obtain fiber e. 80% or more AN,
If necessary, for example, sodium methallyl sulfonate (M
AS), p-styrene sulfonate, 2-acrylamide
-2-Methylpropane sulfonic acid and other cationic dyes, and other monomers such as vinyl acetate, vinylidene chloride, and (meth) acrylic acid ester, etc. AN / as a typical example of
A copolymer H having a composition of MA / MAS = 91.0 / 8.7 / 0.3
Fiber [fiber H] was obtained by the above method. 1.5-fold amount (molar ratio) of 1-chlorooctane was added to DADM using ether as a solvent, and the reaction was continued at the boiling point of ether in a glass flask equipped with a reflux condenser. Methacryloethyldimethyloctyl ammonium chloride (O
Copolymer I obtained by adding 2.9% of DMEM) to the composition of AN / VA = 85.8 / 11.3 was used as a fiber [fiber I] by the above method.

【0024】実施例2 以下、一般式(A)の共重合成分を含有する共重合体を
成分イ、一般式(A)の共重合成分を含有しない共重合
体を成分ロと表記する。組成Bの共重合体(成分イ)ま
たは共重合体I(成分イ)および共重合体H(成分ロ)
または組成Eの共重合体(成分ロ)について、上記のア
クリル繊維製造方式によって複合紡糸する。成分Aが繊
維断面積あたり 5〜50%、好ましくは 10〜35%の範囲と
なるよう、とくに微生物と接触する表面に成分イを偏在
させる。その偏在手法として、成分イを鞘側とし、成分
ロを芯とする鞘芯型の複合紡糸が、最も望ましいが、サ
ンドイッチ型あるいはサイド・バイ・サイド型の複合紡
糸法によっても目的とするところに到達することができ
る。すなわち、複合紡糸法においてイロ両成分の紡糸原
液の重合体濃度や粘度を調整することによって、成分イ
が凹状(3ケ 月形) に、成分Aが成分ロを包囲するように
2成分を貼り合わせることができる。この方法により共
重合体I(成分イ)/組成Eの共重合体(成分ロ)から
なるサンドイッチ型(表面積比 A/B=7/3)の繊維[繊維
J]と組成ロの共重合体(成分イ)/共重合体H(成分
ロ)からなるサイド・バイ・サイド型(複合比イ/ロ=3
5/65イが3ケ月型にカハ゛ー)の繊維[繊維K]とを作製し
た。
Example 2 Hereinafter, a copolymer containing a copolymerization component of the general formula (A) will be referred to as component A, and a copolymer containing no copolymerization component of the general formula (A) will be referred to as component B. Copolymer of Composition B (Component A) or Copolymer I (Component A) and Copolymer H (Component B)
Alternatively, the copolymer of composition E (component B) is subjected to composite spinning by the above-mentioned acrylic fiber production method. Component A is unevenly distributed particularly on the surface that comes into contact with microorganisms so that the component A is in the range of 5 to 50%, preferably 10 to 35% per fiber cross-sectional area. As the uneven distribution method, a sheath-core type composite spinning with component (a) as the sheath side and component (b) as the core is the most preferable, but a sandwich type or side-by-side type composite spinning method is also applicable. Can be reached That is, in the composite spinning method, by adjusting the polymer concentration and viscosity of the spinning dope for both components, the two components are attached so that component A is concave (three months) and component A surrounds component B. Can be matched. By this method, a sandwich type (surface area ratio A / B = 7/3) fiber [fiber J] composed of copolymer I (component A) / copolymer of composition E (component B) and copolymer of composition B Side-by-side type consisting of (component a) / copolymer H (component b) (composite ratio a / b = 3
5/65 (3) Cover fiber (fiber K) was produced in 3 months.

【0025】実施例3 繊維Eをアルキル鎖長のことなるハライドによって4級
アルキル化した。還流冷却器を取付けた1リットルのフ
ラスコ中に5グラムの繊維Eを入れ、メタノールを溶媒
にして、繊維中のアミノ窒素基の100 倍当量のアルキル
ハライドを注入して、メタノールの沸点 65 ℃で、2時
間の加熱を行なった。アルキル化に用いたアルキル・ハ
ライドは、沃化エチル(MW 158) 繊維L],塩化ブチル
(MW 92.2) [繊維M]、塩化ヘキシル(MW 120.6)[繊維
N]、塩化オクチル(MW 148.7)[繊維O]、塩化ラウリ
ル(MW 205)[繊維P]、塩化セチル(MW 261)[繊維
Q]、塩化ステアリル(MW289) [繊維R]、塩化ベンジ
ル(MW126.6) [繊維S]で、メタノール洗浄後、乾燥し
て試料繊維L〜Sを得た。また、繊維eを上記と同じ方
法で塩化オクチルによって4級化して繊維Tを得た。
Example 3 Fiber E was quaternary alkylated with halides of different alkyl chain lengths. In a 1 liter flask equipped with a reflux condenser, 5 g of the fiber E was placed, methanol was used as a solvent, and 100 times equivalent of an alkyl halide of amino nitrogen group in the fiber was injected, and the boiling point of methanol was 65 ° C. Heating was carried out for 2 hours. The alkyl halide used for the alkylation is ethyl iodide (MW 158) fiber L], butyl chloride.
(MW 92.2) [Fiber M], hexyl chloride (MW 120.6) [Fiber N], octyl chloride (MW 148.7) [Fiber O], lauryl chloride (MW 205) [Fiber P], cetyl chloride (MW 261) [Fiber Q], stearyl chloride (MW289) [fiber R] and benzyl chloride (MW126.6) [fiber S] were washed with methanol and dried to obtain sample fibers L to S. Further, the fiber e was quaternized with octyl chloride in the same manner as above to obtain a fiber T.

【0026】実施例4 実施例1〜3において準備された繊維試料についてSF
法により、抗菌効果の試験を行った。評価は振とう前の
生菌数Aと被検体の繊維試料を加え、振とうしたのちに
測定した生菌数Bとから次式により、減菌率%を求め
る。 減菌率 = 100 X (A−B)/B (%) N,N-ジメチルメタアクリロキシエチルアミノ基(第3級
アミン)を有する[繊維E]と該繊維を実施例3におい
て塩化オクチルあるいは塩化ベンジルによって4級化し
た繊維、それぞれ[繊維O]、[繊維S]およびメタア
クリロオキシグリシディールトリメチルアンモニウムク
ロライド(4級塩)を含有する[繊維B]についてSF
法による減菌率を求めた。その結果を表1に示す。
Example 4 SF for the fiber samples prepared in Examples 1-3
The antibacterial effect was tested by the method. For the evaluation, the sterilization rate% is obtained from the following equation based on the viable cell count A before shaking and the fiber sample of the test sample, and the viable cell count B measured after shaking. Sterilization rate = 100 X (AB) / B (%) [Fiber E] having N, N-dimethylmethacryloxyethylamino group (tertiary amine) and the fiber obtained in Example 3 were octyl chloride or SF for fibers quaternized with benzyl chloride, [fiber O], [fiber S] and [meth] acrylooxyglycidyl trimethylammonium chloride (quaternary salt), respectively
The sterilization rate was determined by the method. The results are shown in Table 1.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】表1は、いずれの繊維試料においても菌の
減少は認められるが、繊維Eにおいては乏しく、アルキ
ル4級化された繊維O、S、Bにおいては、3ケタに及
ぶ極めて顕著な菌の減少をもたした。また、菌減少率の
小さい繊維eもアルキル4級化された繊維Tにおいて菌
減少率が顕著に増加することが示された。
Table 1 shows that although a decrease in the number of bacteria was observed in all the fiber samples, it was scarce in the fiber E, and in the alkyl quaternized fibers O, S and B, the bacteria were extremely remarkable up to 3 digits. Had a decrease. It was also shown that the fiber e, which has a low bacterial reduction rate, has a significantly increased bacterial reduction rate in the alkyl quaternized fiber T.

【0029】実施例5 実施例2において調製された[繊維J][繊維K]、さ
らに実施例2で[繊維K]を調製した方法により、組成
Bの共重合体(成分イ)/共重合体H(成分ロ)につい
て複合比を変え、表2に記載した3試料を作製した。い
ずれの試料についても成分イが3ケ月状に成分ロを多く
カバーするようにして紡糸した。繊維表面に存すると考
えられる塩基性窒素基(活性アミノ基)を定量して、抗
菌性との関連を検討した。Acid Orange IIの所定量を溶
解した溶液(溶液1;炭酸水素ナトリウムで染色浴のpH
を 8.5以上に保持する)(溶液2;硫酸で染色浴のpHを
3に調整する)を用いて、70℃、30分の染色を行い、十
分な水洗の後、乾燥した繊維の染着量から固定化アミノ
(抗菌)活性基量を決定する。繊維表面の染着量は予め
既知量が染着された繊維によって作成された検量線によ
り推定した。その結果を表2に示した。
Example 5 By the method of preparing [Fiber J] and [Fiber K] prepared in Example 2 and [Fiber K] in Example 2, a copolymer (composition A) / copolymer of composition B was prepared. The composite ratio of the combined H (component B) was changed to prepare three samples shown in Table 2. In each sample, component A was spun so that component A covered a large amount of component B in three months. Basic nitrogen groups (active amino groups), which are thought to exist on the fiber surface, were quantified and the relationship with antibacterial properties was examined. A solution in which a predetermined amount of Acid Orange II was dissolved (Solution 1; pH of dyeing bath with sodium hydrogen carbonate)
Is maintained at 8.5 or higher) (Solution 2; pH of dyeing bath is adjusted to 3 with sulfuric acid) at 70 ° C for 30 minutes, washed thoroughly with water, and then dyed on the dried fiber. The amount of immobilized amino (antibacterial) active group is determined from. The dyed amount on the surface of the fiber was estimated from a calibration curve prepared from fibers dyed with a known amount in advance. The results are shown in Table 2.

【0030】[0030]

【表2】 系のpHに係わりなく繊維表面でカチオン化されている活
性化基量が、5mmol/Kg を上回る試料、繊維J、K、5-
1、5-2 において良好な抗菌活性が示された。
[Table 2] Samples containing fibers having an amount of cation groups that are cationized on the fiber surface exceeding 5 mmol / Kg regardless of the pH of the system, fibers J, K, 5-
Good antibacterial activity was shown in 1 and 5-2.

【0031】実施例6 実施例3に示された方法で[繊維D]および[繊維E]
を下記に示す条件によって塩化オクチルを用いて4級ア
ルキル化を試みた。アルキル化されたアミノ基量は実施
例5に記した Orange II表面染色法(溶液1による)に
よって検量した。抗菌試験はSF法、黄色ブドウ状球菌
により、結果は表3に表示する。
Example 6 [Fiber D] and [Fiber E] were prepared by the method shown in Example 3.
Was tried to quaternary alkylate with octyl chloride under the following conditions. The amount of alkylated amino groups was calibrated by the Orange II surface dyeing method described in Example 5 (with solution 1). The antibacterial test is SF method, Staphylococcus aureus, and the results are shown in Table 3.

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】繊維E、Dは、それぞれ溶液2による表面
染色法によると 19、 15 mmol/Kg 染着をみるが、ここで
得られたアルキル化度はきわめて低く、系のpHと係わり
なく活性化されている繊維表面の活性化アミノ基量が 5
mmol/Kgを越えている No.6-1、6-3 の2試料であり、優
れた抗菌性能を示した。
Fibers E and D were dyed at 19 and 15 mmol / Kg according to the surface dyeing method with solution 2, respectively, but the degree of alkylation obtained here was extremely low and activated regardless of the pH of the system. The number of activated amino groups on the fiber surface is 5
The two samples No. 6-1 and 6-3, which exceeded mmol / Kg, showed excellent antibacterial performance.

【0034】実施例7 実施例1〜3において作製した[繊維B]、[繊維
C]、[繊維K]、[繊維M]、[繊維O]、[繊維
P]および[繊維S]をアニオン活性の洗剤による洗濯
試験を行い、洗濯による抗菌活性の変化を調べた。洗濯
試験の処方と手順は、JIS-L-0217 103号( 洗剤; モノゲ
ンユニ) によった。その結果を表4に示した。
Example 7 [Fiber B], [Fiber C], [Fiber K], [Fiber M], [Fiber O], [Fiber P] and [Fiber S] produced in Examples 1 to 3 were used as anions. A washing test with an active detergent was conducted to examine changes in antibacterial activity due to washing. The prescription and procedure of the washing test were based on JIS-L-0217 103 (detergent; Monogen Uni). The results are shown in Table 4.

【0035】[0035]

【表4】 繊維C、Mにおいて、僅かに抗菌性の低減がみられる
が、なお抗菌活性を示すレベルにある。他の試料につい
てみると洗濯後も高い減菌率を示す。
[Table 4] Although the fibers C and M show a slight decrease in antibacterial property, they are still at a level showing antibacterial activity. The other samples show high sterilization rate even after washing.

【0036】繊維を形成するポリマー自身が抗菌活性の
成分を保有するという堅牢性を発揮する特長を顕示して
いる。アルコキシシラン第4級アンモニウム塩化合物に
よる加工製品で問題視されている洗濯による機能低下
は、加工剤の脱着の他に、アニオン活性洗剤分子による
マスキングと云われているが、ここでは、かような機能
低下はみられないことから、繊維分子に適当量導入され
た特徴的な基、親水性のOH基あるいはアルキル基がそれ
を阻害する役割を果たしているものと思われる。
It is revealed that the polymer forming the fiber itself possesses an antibacterial active ingredient and exhibits robustness. The functional deterioration due to washing, which has been a problem in processed products using alkoxysilane quaternary ammonium salt compounds, is said to be masking by anion-active detergent molecules in addition to desorption of the processing agent. Since no functional deterioration was observed, it is considered that a characteristic group introduced into the fiber molecule in an appropriate amount, a hydrophilic OH group or an alkyl group plays a role of inhibiting it.

【0037】実施例8 実施例3において作製した[繊維E]をアルキル鎖長の
異なるハライドで4級アルキル化した7試料[繊維L、
M、N、O、P、Q、R]およびグリシディールトリメ
チルアンモニウムクロライドを含有する[繊維A]、ジ
メチルアミノエチル基を有する[繊維E]について、N
AP法による抗菌力評価試験を、試験菌に黄色ブドウ状
球菌( Staphylococcus aureus IFO12732 ) を選び、初
発菌数 1.4×104 にして実施した。この際、比較対照繊
維として 通常のアクリル繊維[繊維H]を用いた。N
AP法については前記の段落番号0020のように、菌
数a,b,cを測定して、SA、CAを算定し、評価する手
順を記載した。その結果を表5に示す。
Example 8 Seven samples obtained by quaternary alkylating the [fiber E] prepared in Example 3 with halides having different alkyl chain lengths [fiber L,
M, N, O, P, Q, R] and [fiber A] containing glycidyl trimethyl ammonium chloride, [fiber E] having a dimethylaminoethyl group, N
An antibacterial activity evaluation test by the AP method was carried out by selecting Staphylococcus aureus IFO12732 as the test bacterium and setting the initial number of bacteria to 1.4 × 10 4 . At this time, a normal acrylic fiber [fiber H] was used as a comparative control fiber. N
Regarding the AP method, the procedures for measuring and evaluating SA and CA by measuring the numbers a, b and c of the bacteria as described in paragraph 0020 above are described. The results are shown in Table 5.

【0038】[0038]

【表5】 アルキル4級化前の繊維Eでは、通常のアクリル繊維H
並みに菌数が増し増殖がみられるが、炭素数4〜12(以
下、C4からC12のように略記)のアルキル基の導入で
顕著な殺菌活性を示す。繊維Aについても、殺菌活性は
著しい。C16〜C18に至る長鎖化によっても殺菌活性は
現れている。
[Table 5] In the fiber E before the quaternization of alkyl, the ordinary acrylic fiber H
Although the number of bacteria is increased and growth is observed, the introduction of an alkyl group having 4 to 12 carbon atoms (hereinafter abbreviated as C4 to C12) shows remarkable bactericidal activity. The bactericidal activity of the fiber A is also remarkable. The bactericidal activity is also exhibited by increasing the chain length from C16 to C18.

【0039】実施例9 実施例3において作製した[繊維E]をアルキル鎖長の
異なるハライドで4級アルキル化した6試料[繊維M、
N、O、P、Q、R]およびグリシディールトリメチル
アンモニウムクロライドを含有する[繊維A]、ジメチ
ルアミノエチル基を有する[繊維E]について、試験菌
にグラム陰性菌/緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa IFO
10145)を選び、NAP法による抗菌力評価試験を実施し
た。この際、比較対照繊維として通常のアクリル繊維
[繊維H]を用いた。その結果を表6に示す。
Example 9 Six samples obtained by quaternary alkylating the [fiber E] prepared in Example 3 with halides having different alkyl chain lengths [fiber M,
N, O, P, Q, R] and [fiber A] containing glycidyl trimethylammonium chloride, and [fiber E] having a dimethylaminoethyl group, the test strains were tested as gram-negative bacteria / Pseudomonas aeruginosa IFO.
10145) was selected and an antibacterial activity evaluation test was carried out by the NAP method. At this time, ordinary acrylic fiber [fiber H] was used as a comparative control fiber. The results are shown in Table 6.

【0040】[0040]

【表6】 [Table 6]

【0041】緑膿菌に対しては、繊維P、Qが優れた静
菌活性を示す。静菌作用とは、一般に、バクテリア等微
生物を捕捉し、その発育、増殖を阻害することを云い、
マイルドで安全な抗菌作用とされている。C8 以下のア
ルキル鎖長およびC18では、SA値も小さくなり、C12〜
C16の鎖長において、高いSA値を示し、抗菌性にアルキ
ル鎖長による選択性があることが注目される。この選択
的な活性は実施例8の黄色ブドウ状球菌の抗菌性におい
てもC4〜C12のアルキル鎖長が目立って優れているこ
とで示された。この2例で明らかなように、菌種によっ
てより高度な抗菌効果を顕す活性基のアルキル鎖長に最
適な範囲がある。すなわち、選択的な活性が存すると考
えられる。緑膿菌に対して、繊維Aが殺菌活性を示して
いることに注目する。4級化されていないアミノ基を有
する繊維Eの静菌活性SA値は大変小さい。繊維Eの第3
級アミノ基の pKb値はおよそ5〜6付近にあり、前処理
で以ってH+イオン付加により陽電荷を帯びている状態
にあるとみられている。
Fibers P and Q show excellent bacteriostatic activity against Pseudomonas aeruginosa. The bacteriostatic action generally means capturing microorganisms such as bacteria and inhibiting their growth and proliferation.
It has a mild and safe antibacterial effect. When the alkyl chain length is C8 or less and C18, the SA value is also small and C12-
It is noted that the chain length of C16 shows a high SA value, and that the antibacterial property has selectivity by the alkyl chain length. This selective activity was shown by the outstandingly superior alkyl chain length of C4 to C12 in the antibacterial activity of S. aureus of Example 8. As is clear from these two cases, there is an optimum range for the alkyl chain length of the active group that exhibits a higher antibacterial effect depending on the bacterial species. That is, it is considered that there is selective activity. Note that Fiber A shows bactericidal activity against P. aeruginosa. The bacteriostatic activity SA value of the fiber E having a non-quaternized amino group is very small. The third of fiber E
The pKb value of the primary amino group is around 5 to 6, and it is considered that it has a positive charge due to H + ion addition by pretreatment.

【0042】実施例10 実施例3において作製した[繊維E]をアルキル鎖長の
異なるハライドで4級アルキル化した3試料[繊維M、
O、P]およびジメチルアミノエチル基を有する[繊維
E]について、グラム陰性菌/大腸菌(Escherichia col
i K12 OUT 8401) を試験菌として選び、NAP法による
抗菌力評価試験を実施した。この際、比較対照繊維とし
て通常のアクリル繊維[繊維H]を用いた。この結果に
ついて表7に示す。
Example 10 Three samples obtained by quaternary alkylating the [fiber E] prepared in Example 3 with halides having different alkyl chain lengths [fiber M,
O, P] and [fiber E] with dimethylaminoethyl groups, for Gram-negative bacteria / Escherichia coli
i K12 OUT 8401) was selected as a test bacterium, and an antibacterial activity evaluation test by the NAP method was performed. At this time, ordinary acrylic fiber [fiber H] was used as a comparative control fiber. The results are shown in Table 7.

【0043】[0043]

【表7】 大腸菌については、おおむね良好な殺菌活性が示されて
いる。アルキル鎖長の短いC4で高いCA値を示す。繊維
Eの高いCA値も注目される。
[Table 7] For E. coli, a generally good bactericidal activity is shown. C4 having a short alkyl chain length shows a high CA value. The high CA value of fiber E is also noted.

【0044】実施例11 実施例3において[繊維E]をアルキル鎖長の異なるク
ロライドで4級アルキル化して作製した3試料[繊維
M、O、P]およびジメチルアミノエチル基を有する
[繊維E]について、下記の試験菌を用いてNAP法に
よる抗菌力評価試験を実施した。この際、比較対照繊維
として通常のアクリル繊維[繊維H]を用いた。また、
繊維Eのアミノ基はH+イオン付加により陽電荷を帯び
ている状態にあるとみられる。結果を表8に示す。
Example 11 Three samples [fiber M, O, P] prepared by quaternary alkylation of [fiber E] with chlorides having different alkyl chain lengths in Example 3 and [fiber E] having a dimethylaminoethyl group. For this, an antibacterial activity evaluation test by the NAP method was carried out using the following test bacteria. At this time, ordinary acrylic fiber [fiber H] was used as a comparative control fiber. Also,
The amino group of the fiber E seems to be in a state of being positively charged by the H + ion addition. The results are shown in Table 8.

【0045】[0045]

【表8】 [Table 8]

【0046】 ◆菌数表示; 例 表中の 3.0E5 は 3.0×105 を意味する。 ◆試験菌; 略号 グラム陽性菌 Bacillus cereus IFO 3001/胞子形成菌 BC Bacillus magaterium IFO 3003/巨大菌 BM グラム陰性菌 Klebsiella pneumoniae ATCC 4352/肺炎悍菌 KP Proteus vulgaricus Ox19 RIMD/尿素分解菌 PV Proteus mirabilis IFO 3849 PM◆ Display of the number of bacteria; 3.0E5 in the example table means 3.0 × 10 5 . ◆ Test bacteria; abbreviation Gram-positive bacterium Bacillus cereus IFO 3001 / spore-forming bacterium BC Bacillus magaterium IFO 3003 / Giant bacterium BM gram-negative bacterium Klebsiella pneumoniae ATCC 4352 / Klebsiella pneumoniae KP Proteus vulgaricus Ox19 RIMD / Urea degrading bacterium PM

【0047】試験菌PV、BMにおいては、C4の繊維
Mが優れた殺菌活性を示し、PVに対してC8は良好な
殺菌活性を持続するが、鎖長の長大につれ低下して、静
菌作用を示す。繊維Eの抗菌力はアルキル化繊維より劣
ることを示す。BC、KPの菌種では、C12が最も高い
抗菌活性を示した。BCに対してはアルキル4級化は殺
菌活性を高める効果が大きい繊維Eの殺菌活性は弱い。
KPの抗菌活性はC4で最低である。試験菌PMにおい
ては、他の4菌種に対して最低位の抗菌性を示していた
繊維Eが最高位の抗菌性を示す。SA値 82%と良好な殺菌
活性を示し、アルキル鎖長が長くなる程静菌活性 SA%が
低下する傾向が示された。ここでも、菌種ごとに、より
高度な抗菌効果を顕す活性基のアルキル鎖長に最適な範
囲がある。すなわち、選択的な活性が存すると考えられ
る。
In the test bacteria PV and BM, the fiber M of C4 shows an excellent bactericidal activity, and C8 has a good bactericidal activity against PV, but the bacteriostatic activity decreases as the chain length increases. Indicates. It shows that the antibacterial activity of the fiber E is inferior to that of the alkylated fiber. Among the BC and KP strains, C12 showed the highest antibacterial activity. For BC, alkyl quaternization has a great effect of enhancing the bactericidal activity, and the bactericidal activity of the fiber E is weak.
The antibacterial activity of KP is lowest at C4. In the test bacterium PM, the fiber E, which had the lowest antibacterial activity against the other four bacterial species, has the highest antibacterial activity. The SA value was 82%, indicating good bactericidal activity, and the SA% bacteriostatic activity tended to decrease as the alkyl chain length increased. Here again, there is an optimum range for the alkyl chain length of the active group that exhibits a higher antibacterial effect for each bacterial species. That is, it is considered that there is selective activity.

【0048】実施例12 実施例8〜11において、各菌種ごとに各繊維試料の抗菌
力の評価試験を行った。その結果を下記に示した基準に
従って分類して表9にまとめた。この表から各繊維試料
ごとの各種菌に対する抗菌選択活性度(抗菌スペクト
ル)が読める。
Example 12 In Examples 8 to 11, an evaluation test of the antibacterial activity of each fiber sample was carried out for each bacterial species. The results are classified according to the criteria shown below and summarized in Table 9. From this table, the antibacterial selective activity (antibacterial spectrum) against various bacteria for each fiber sample can be read.

【0049】[0049]

【表9】 菌種の略号 SA: Staphylococcus aureus IFO PA: Pseudomonas aeruginosa IFO EC: Escherichia coli K12[Table 9] Abbreviation of bacterial species SA: Staphylococcus aureus IFO PA: Pseudomonas aeruginosa IFO EC: Escherichia coli K12

【0050】[繊維P]はSA、BCに顕著な殺菌活性
を、ECに対して良好な殺菌活性を示す。またPA、P
Vに対しては優れた静菌活性を示している。[繊維A]
はSAに顕著な殺菌活性を示し、PAに対する殺菌活性
は特徴的である。[繊維E]は4級アルキル化された繊
維試料に比べて抗菌活性は低位にあり、EC、PMに良
好な殺菌活性を示す。それぞれの繊維で、選択的な活性
を示すことが明らかであったが、選択的な活性を有する
繊維の混合(複合化)は混合比に応じて希釈され、選択
的に顕示された抗菌活性も、常識的には劣化すると予測
される。それぞれの繊維試料に特徴的な抗菌の選択的な
活性を、繊維間の混合により、広範囲な菌種に対する抗
菌効果を拡げ、高める可能性を求めた。その結果を表10
に示す。
[Fiber P] has a remarkable bactericidal activity for SA and BC and a good bactericidal activity for EC. PA, P
It exhibits excellent bacteriostatic activity against V. [Fiber A]
Shows a remarkable bactericidal activity against SA, and the bactericidal activity against PA is characteristic. [Fiber E] has a lower antibacterial activity than that of the quaternary alkylated fiber sample, and shows good bactericidal activity for EC and PM. It was clear that each fiber exhibited selective activity, but the mixture (complexation) of fibers having selective activity was diluted according to the mixing ratio, and the selectively exhibited antibacterial activity was also revealed. , Common sense is expected to deteriorate. The possibility of expanding and enhancing the antibacterial selective activity characteristic of each fiber sample was sought by expanding the antibacterial effect against a wide range of bacterial species by mixing the fibers. The results are shown in Table 10
Shown in.

【0051】[0051]

【表10】 [Table 10]

【0052】それぞれの繊維で示された選択的な活性
は、繊維の混合(複合化)により、希釈され劣化するこ
ともなく、それぞれの繊維試料に特徴的な抗菌の選択的
な活性が繊維の混合により、広範囲な菌種に拡げられ、
抗菌効果が高められることが表10に示されている。さら
には、組み合わされた繊維のいずれの抗菌効果をも上回
る相乗、増幅の成果も見られる。組み合わされたそれぞ
れの繊維が、片や静菌作用を発揮して荷電的に菌の捕捉
の役割を担い、一方、それぞれの菌種の接触を最適な機
作でもって殺菌にいたる作用を分担するようなメカニズ
ムが推察される。固定化抗菌活性基による非移動性の抗
菌作用はきわめてマイルドで安全性が高いものである
が、ここで示された選択的な活性をさらに複数種類を適
正に組み合わせることによって、高い安全性を維持しつ
つ、巾広い高度な抗菌活性を提供できることが明らかで
ある。
The selective activity exhibited by each fiber is not diluted and deteriorated by the mixing (complexing) of the fibers, and the antibacterial selective activity characteristic of each fiber sample is By mixing, spread to a wide range of bacterial species,
Table 10 shows that the antibacterial effect is enhanced. Furthermore, synergistic and amplification results exceeding the antibacterial effect of any of the combined fibers are also seen. Each of the combined fibers exerts a bacteriostatic action in a piecewise manner and plays a role of trapping bacteria in a charged manner, while sharing the action of sterilization with an optimal mechanism for contact of each bacterial species. Such a mechanism is inferred. The non-migrating antibacterial action of the immobilized antibacterial active group is extremely mild and highly safe, but by combining the selective activities shown here with proper combination of multiple types, high safety is maintained. However, it is clear that it can provide a wide range of advanced antibacterial activities.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の一般式(A) の共重合成分が導入
されたポリアクリロニトリル共重合体からなる繊維の表
層部が、一般式(B) のアルキルハライドで4級化され
たアミノ窒素からなる固定化抗菌活性基によって、覆わ
れていることを特徴とする抗菌活性アクリル繊維。 一般式(A): 【化1】 一般式(B): 【化2】
1. A surface layer portion of a fiber comprising a polyacrylonitrile copolymer into which a copolymerization component represented by the following general formula (A) is introduced is formed from amino nitrogen quaternized with an alkyl halide represented by the general formula (B). An antibacterial active acrylic fiber, which is covered with a fixed antibacterial active group. General formula (A): General formula (B):
【請求項2】 下記の一般式(C) の共重合成分が固定
化抗菌活性基として導入されたポリアクリロニトリル共
重合体からなる表層部を有することを特徴とする抗菌活
性アクリル繊維。 一般式(C): 【化3】
2. An antibacterial active acrylic fiber characterized by having a surface layer part comprising a polyacrylonitrile copolymer introduced with immobilized antibacterial active groups as a copolymerization component of the following general formula (C). General formula (C):
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