JPH09241977A

JPH09241977A - 抗菌性繊維シートおよびその製造方法

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Publication number: JPH09241977A
Application number: JP5003096A
Authority: JP
Inventors: Michinori Fujisawa; 道憲藤澤; Takeshi Yamazaki; 豪山崎; Yoshihiro Tanba; 善博丹波
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1996-03-07
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 1997-09-16

Abstract

(57)【要約】【課題】抗菌性に優れ、かつ引裂強度にも優れ、さらに
該抗菌性の洗濯耐久性にも極めて優れている抗菌性繊維
シートを提供する。【解決手段】相溶性を有していない２種以上のポリマー
からなる海島構造繊維から構成された布帛及びその布帛
内に含有された多孔質弾性重合体からなる繊維シートか
ら該繊維の島成分ポリマーを除去して多孔繊維及び弾性
重合体からなる繊維シートを製造する方法において、該
海島構造繊維として島成分ポリマー中に抗菌剤が添加さ
れている繊維を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、従来より、人工皮
革として用いられている多孔繊維からなる布帛及びその
布帛内に含有された多孔質弾性重合体からなる繊維シー
トであって、抗菌効果およびその耐久性に優れ、靴、ラ
ンドセル、鞄等の、細菌の繁殖やそれに起因する悪臭を
嫌う用途に適した抗菌性繊維シートに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、合成繊維、特にポリエステル繊
維、ポリアミド繊維等は、その優れた寸法安定性、耐候
性、機械的特性、耐久性などの点から、衣料、インテリ
ア等の素材として不可欠の物となっている。しかしなが
らその使用用途によっては、更に特殊機能の付与が望ま
れている。例えば、衣料、インテリア、靴やその副資材
等の、細菌、カビの繁殖およびそれに伴う悪臭を嫌う用
途においては、有効な抗菌性能を有する製品が望まれて
いる。特に靴や鞄、ランドセル等として用いられる人工
皮革の分野においては、抗菌性を付与することが極めて
重要となっている。

【０００３】従来より、人工皮革の基体層として、不織
布の絡合空間に弾性重合体を有する布帛が用いられてお
り、この布帛に抗菌性を付与する方法としては、抗菌剤
を後加工法などにより繊維および弾性重合体の表面に付
着する方法、抗菌性微粒子を繊維形成熱可塑性ポリマー
中あるいは弾性重合体中に錬り込む方法が行われてい
る。これら方法の内、後加工方法により繊維に付与する
方法においては、特に安全性の高い抗菌防カビ剤とし
て、従来よりシリコーン第４級アンモニウム塩などが用
いられている。例えば、特開昭５７−５１８７４号公報
には、オルガノシリコーン第４級アンモニウム塩を吸着
させたカーペット及びその製造方法が開示されている。
しかしながら、シリコーン系第４級アンモニウム塩は、
セルロース系繊維に対しては反応性を有するので洗濯耐
久性のある抗菌効果を示すが、合成繊維に対しては一時
的な抗菌効果しか得られない。

【０００４】さらに、不織布の絡合空間に弾性重合体を
有する人工皮革に後加工方法により抗菌剤を付与した場
合、シートの風合いを悪化させるとともに、抗菌性の洗
濯耐久性の良好なものは得られない。抗菌剤を熱可塑性
ポリマーに錬り込む添加方法として、銅等の金属イオン
を保持させたゼオライトを繊維形成重合体中に錬り込ん
で繊維を形成する方法が提案されているが（特公昭６３
−５４０１３号公報、特開昭６３−１７５１１７号公
報）、この方法による場合も、時間の経過や使用にとも
なって、繊維表面部分に存在する金属イオンの量が低減
していくと共に、繊維中心部の抗菌剤は表層部と比較し
て抗菌効果を十分に発揮できないという問題点があっ
た。

【０００５】更に、上記欠点を改良すべく、芯鞘繊維の
鞘部分に銀イオンを有効成分とする抗菌剤および酸化亜
鉛と二酸化ケイ素とからなる混合緊密微粒子を錬り込
み、延伸時に、鞘成分の微粒子が分子配向性を乱すこと
により、外部の臭気、細菌が吸着されやすくなり、消臭
および抗菌機能をより発揮しやすくする方法が特開平６
−２２８８２３号公報に開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法の場合、上記抗菌性複合繊維がレギュラーデニール繊
維である場合には十分適用可能であるが、二成分以上の
熱可塑性ポリマーからなる複合または混合紡糸繊維の一
成分以上を抽出して得られる多孔繊維のように、繊維内
部が微細な中空部分が無数に存在する繊維に適用した場
合には、抗菌性微粒子の粒径と多孔繊維の樹脂断面積の
関係から、繊維物性の低下が甚だしく、実用に耐え得る
物は得られない。

【０００７】本発明の目的は、二成分以上の熱可塑性ポ
リマーからなる複合または混合紡糸繊維の一成分以上を
抽出して得られる多孔繊維からなる布帛及びその布帛内
に含有された多孔質弾性重合体からなる繊維シートにお
いて、繊維物性を低下させることなく抗菌性能を付与す
ると共に、洗濯を繰り返しても抗菌性能が大きく低下し
ない、耐洗濯性に優れた抗菌性繊維シートを提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、多
孔繊維からなる布帛及びその布帛内に含有された多孔質
弾性重合体からなる繊維シートにおいて、該多孔繊維中
の空間及び該多孔質弾性重合体内部に抗菌剤が存在する
ことを特徴とする抗菌性繊維シートである。また本発明
は、相溶性を有していない２種以上のポリマーからなる
海島構造繊維から構成された布帛及びその布帛内に含有
された多孔質弾性重合体からなる繊維シートから該繊維
の島成分ポリマーを除去して多孔繊維及び弾性重合体か
らなる繊維シートを製造する方法において、該海島構造
繊維として島成分ポリマー中に抗菌剤が添加されている
繊維を用いることを特徴とする抗菌性繊維シートの製造
方法である。そして本発明において、抗菌剤として、銀
イオンを有効成分とする粒子径が１μｍ以下の抗菌性微
粒子であるのが好ましい。

【０００９】本発明の抗菌性布帛を、人工皮革の場合を
例に挙げて説明すると、本発明の抗菌性繊維シートは例
えば以下の工程を組み合わせることにより得られる。す
なわち、（１）抗菌剤を島成分構成ポリマーに錬り込ん
だ海島構造繊維を製造する工程、（２）該繊維からなる
絡合不織布を製造する工程、（３）必要に応じて不織布
を仮固定する工程、（４）該絡合不織布に弾性樹脂液を
含浸し、凝固させて緻密な発泡体を形成する工程、
（５）該繊維から島成分を除去して多孔繊維に変性する
工程、の工程を順次行うことにより得られる。

【００１０】本発明に用いる海島構造繊維は、相溶性を
有していない２種以上の熱可塑性ポリマーを複合または
混合紡糸することにより得られる。そして海成分ポリマ
ーは、十分に強度等の繊維物性を発揮するポリマー、例
えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０等のポ
リアミド系ポリマーや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系ポリマ−
等の溶融紡糸可能なポリマーである必要がある。一方、
島成分ポリマーとしては、海成分ポリマーと溶剤または
分解剤に対する溶解性または分解性を異にし（海成分ポ
リマーよりも溶解性又は分解性が大きい）、海成分ポリ
マーとの相溶性の小さいポリマーであり、かつ紡糸条件
下で海成分ポリマーより溶融粘度が大きく、かつ表面張
力が小さいポリマーであり、例えば、ポリエチレン、ポ
リスチレン、ポリエチレンプロピレン共重合体、変性ポ
リエステルなどのポリマーから選ばれた少なくとも１種
類のポリマーである。例えばポリスチレンはトルエンに
より、またポリエチレンはトリクレンにより容易に抽出
可能であり、またスルホイソフタル酸ソーダ共重合ポリ
エチレンテレフタレート等の変性ポリエステルはアルカ
リにより分解除去可能である。そしてこの海島構造繊維
から島成分ポリマーを抽出又は分解除去することにより
多孔繊維が得られる。多孔繊維とは、繊維長さ方向に伸
びる中空部を繊維内部に多数有している繊維であり、中
空部分は隣り合う中空部分と独立していても、また連な
っていてもよい。

【００１１】本発明の多孔繊維を発生する複合または混
合紡糸海島構造繊維においては、この抽出または分解除
去される島成分ポリマーに抗菌剤を添加することで、多
孔繊維発生後に抗菌剤は、多孔繊維中の中空内に存在す
ることとなり、抗菌剤の繊維シートからの脱落を防ぎ、
さらに多孔繊維および絡合空間に存在する緻密な弾性樹
脂の発泡体（多孔質部分）がフィルターとなり、該抗菌
剤が繊維シートから脱落することを防止することが可能
となる。さらに、抗菌剤は、該フィルターを通じて抗菌
性能を発現するため、添加した抗菌剤の大部分が有効に
作用することが可能となる。したがって本発明におい
て、布帛に弾性重合体が多孔質状態で含有されているこ
とも重要である。

【００１２】抗菌剤としては、銀イオンを有効成分とす
る粒子径が２μｍ以下、特に１μｍ以下、０．１μｍ以
上の抗菌性微粒子が好ましく用いられる。かかる抗菌性
微粒子としては、銀イオンを固体粒子に担持せしめたも
のが代表例として挙げられる。銀イオンのほかに、銅、
亜鉛、水銀、錫、鉛、ビスマス、カドミウム、クロム、
タリウム等のイオンを含有していても良い。また、固体
微粒子としては、リン酸ジルコニウムの様なジルコニウ
ム類、Ａ−型ゼオライト、Ｘ−型ゼオライト、Ｙ−型ゼ
オライト、Ｔ−型ゼオライト、高シリカゼオライト、ソ
ーダライト、モルデナイト、アナルサイム、クリノプロ
ライト、イヤバサイト、リオナイトなどのようなゼオラ
イト類、ハイドロキシアパタイトの様なアパタイト類等
の無機イオン交換体が挙げられる。なかでも、抗菌性、
耐変色性、耐洗濯性、銀イオン溶出性などの観点からリ
ン酸ジルコニウムが好ましい。この抗菌性微粒子の粒子
径が２μｍを越えると、溶融紡糸時のパック圧上昇や断
糸の原因となり好ましくない。また０．１μｍ未満であ
ると島成分ポリマー除去中に一緒に流出してしまう量が
多くなり、好ましくない。すなわち抗菌性微粒子が、抗
菌性金属を粒子に担持させた物質である場合には、島成
分ポリマーを除去する際に、繊維の孔内や多孔質弾性重
合体の内部に残りやすく、特に好ましい。

【００１３】海島構造繊維をカードで解繊し、ウェッバ
ーを通してウェッブを形成し、得られた繊維ウェッブ
は、所望の重さ、厚さに積層し、次いで、公知の方法、
例えばニードルパンチ方法や高圧水流絡合処理等で絡合
処理を行って不織布とするか、あるいはこのステープル
を編布に水流等を使用して絡合させ、布帛とする。また
皮革様シート以外の用途として用いる場合には、海島構
造繊維を紡績糸とし或いはマルチフィラメントヤーンの
状態で編織物等の布帛とすることも可能である。

【００１４】次に、この布帛に弾性樹脂液を含浸し、加
熱乾燥することでゲル化させるかあるいは弾性樹脂の非
溶剤を含む液に浸漬して湿式凝固することで弾性重合体
の緻密な発泡スポンジを形成する。ここで含浸する弾性
重合体としては、例えば、平均分子量５００〜３０００
のポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリ
カーボネートジオールあるいはポリエステルポリエーテ
ルジオール等の複合ジオール等から選ばれた少なくとも
１種類のポリマージオールと、４、４’ージフェニルメ
タンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネートなどの芳香族系、脂環
族系、脂肪族系のジイソシアネートなどから選ばれた少
なくとも１種類のジイソシアネートと、エチレングリコ
ール、イソホロンジアミン等の２個以上の活性水素原子
を有する少なくとも１種類の低分子化合物とを所定のモ
ル比で反応させて得たポリウレタンおよびその変性物が
挙げられ、その他に、ポリエステルエラストマー、スチ
レン−イソブチレンブロック共重合体の水素添加物、ア
クリル系等の弾性重合体なども挙げられる。またこれら
を混合した弾性重合体組成物でもよい。しかし、柔軟
性、弾性回復性、スポンジ形成性、耐久性等より上記の
ポリウレタンが好ましく用いられる。

【００１５】上記のような弾性重合体を溶剤あるいは分
散剤に溶解あるいは分散させて得た重合体液を布帛に含
浸し、樹脂の非溶剤で処理して湿式凝固させスポンジを
つくるか、そのまま加熱乾燥し、ゲル化させスポンジを
つくるかの方法で弾性重合体含有繊維シートを得る。こ
の弾性重合体液には、必要に応じて着色剤、凝固調節
剤、酸化防止剤、分散剤等の添加剤が配合されていても
よい。繊維質基体に占める弾性重合体の比率は、固形分
として重量比で１０％以上、好ましくは３０〜５０％の
範囲である。弾性重合体比率が１０％未満の場合には緻
密な弾性体スポンジが形成されず、多孔繊維発生後の抗
菌剤の脱落が生じやすくなる。

【００１６】次に、弾性重合体を含有した繊維シート
を、海島構造繊維の海成分及び弾性重合体の非溶剤であ
り、かつ海島構造繊維の島成分の溶剤または分解剤であ
る薬剤によって処理することで多孔繊維を発生させる。
この工程において、島成分ポリマーは繊維シートから除
去されるが、島成分ポリマー中に練り込まれた抗菌剤は
かなりの量が除去されずに繊維シート内に容易に脱落し
ないような状態で残る。本発明において、海島構造繊維
から島成分を除去して形成される中空の程度としては、
繊維断面の４０％以上７０％以下が皮革様の柔軟性及び
強度の点で好ましい。また中空部分の平均径としては５
μｍ以下、特に２μ以下が皮革様風合い及び抗菌剤保持
の点で好ましい。また布帛に含有される抗菌剤（担体に
担持させた抗菌剤の場合には、担体の重量も含めての
量）の量としては、繊維シート重量に対して０．１重量
％以上、特に０．３重量％以上５重量％以下が十分な抗
菌能および経済性の点で好ましい。

【００１７】繊維シートに抗菌剤を付与する方法として
は、従来、布帛に抗菌剤含有液を布帛に含浸し、乾燥す
る方法が一般的であるが、このような方法の場合には、
繊維が多孔繊維である場合、多孔繊維の孔内部まで抗菌
剤が侵入することはほとんどなく、抗菌剤の大部分は繊
維の外部やスポンジの外部表面に存在することとなる。
このような状態の場合には、抗菌剤が容易に脱落して、
耐久性ある抗菌効果は得られない。また抗菌剤の脱落を
防ぐために、バインダー樹脂中に抗菌剤を練り込み、こ
のバインダー樹脂液を布帛に含浸する方法もあるが、こ
のような方法を用いても、繊維の孔内部までは浸透せ
ず、また抗菌剤は樹脂に覆われるため抗菌能が大きく低
下し、さらに布帛にも樹脂が充填されるため、布帛の有
する柔軟性が損なわれる等の欠点が生じるが、本発明の
場合にはこのような欠点が生じない。

【００１８】本発明の抗菌性繊維シートは、その表面に
樹脂層を設けたり、或いは繊維シートの表面を溶融して
平滑化、さらに表面に皮革様の表面凹凸を付与すること
により銀面層付き皮革様シートとすることができる。も
ちろんこの場合には、布帛内に弾性重合体を含有される
際に同時に行うことも可能である。このような皮革様シ
ートからは、靴、鞄、小物入れ、衣料等の用途に用いる
ことができる。特に靴や鞄等の、汚れにより、細菌や黴
が発生しやすい用途に適している。

【００１９】

【実施例】次に本発明を具体的に実施例で説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。な
お、実施例中の部及び％はことわりのない限り重量に関
するものである。また、実施例中の抗菌性評価は、下記
方法に従って測定した。試験方法：抗菌防臭加工製品の加工効果評価試験マニュ
アル・シェークフラスコ法（繊維製品衛生加工協議会、
昭和６３年）試験菌：肺炎かん菌振とう条件：リストアクション振とう３３０ｒｐｍ×
１時間試験片重量：０．７５ｇまた実施例中のシートの引裂強力はＪＩＳＬ−１０９
６６・１５・１のＡ−１（シングルタング法）にて測
定した。

【００２０】実施例１〜２銀イオンと無機イオン交換体（リン酸ジルコニウム）と
が結合した銀系無機抗菌剤［ノバロンＡＧ−３００；東
亜合成化学工業（株）製、平均粒径０．５μｍ］を、低
流動性ポリスチレンに錬り込んで抗菌剤２０％入りマス
ターチップＡを作製した。６−ナイロン（海成分）と低
流動性ポリスチレン（島成分）、抗菌剤マスターチップ
を表１に示す割合で混合し、海島型混合紡糸繊維を溶融
紡糸により得て、これを７０度の温水中で２．５倍に延
伸し、繊維油剤を付与し、機械捲縮をかけて乾燥後、５
１ｍｍにカットしてステープルとし、クロスラップ法で
目付６００ｇ／ｍ²のウェッブを形成、ついで両面から
交互に合わせて約５００パンチ／ｍ²のニードルパンチ
ングし、さらに加熱し、カレンダーロールでプレスする
ことで表面の平滑な絡合不織布を作製した。この絡合不
織布の目付は５５０ｇ／ｍ²、見かけ比重は、０．２８
５であった。この絡合不織布にポリテトラメチレンエー
テル系ポリウレタンを主体とするポリウレタンの固型分
濃度２０％のＤＭＦ溶液を含浸し、ＤＭＦ／水混合液の
中に浸して湿式凝固した後、熱トルエン中で混合紡糸繊
維中の海成分を溶出除去して多孔繊維を発現させ、引裂
強力が強く抗菌性能を有する厚さ１．５ｍｍの繊維シー
トを得た。繊維シート中の繊維の重量とポリウレタンの
重量比率は約５：２であった。また得られた繊維シート
の繊維断面を顕微鏡にて観察したところ、抗菌剤が繊維
内の孔の中や多孔質弾性重合体の内部表面に多く存在し
ていることを確認した。得られた各繊維シートの引裂強
力および抗菌性を評価した結果を表２に示す。

【００２１】実施例３〜４海成分に６−ナイロン、島成分に低流動性低密度ポリス
チレンおよび抗菌剤マスターチップＡを表１に示す割合
で用い、貼合せ型ノズルを用いて５０島芯鞘型繊維を作
製した。この繊維を用いて上記実施例１〜２と同様の方
法で繊維シートを得た。抗菌剤の存在状態を上記実施例
１と同様にして観察したところ、実施例１〜２と同様の
状態となっていた。得られた各繊維シートの引裂強力お
よび抗菌性を評価した結果を表２に示す。

【００２２】比較例１抗菌剤マスターチップを使用しないほかは、実施例１と
同一の条件にて繊維シートを作製した。得られた繊維シ
ートの引裂強力および抗菌性を評価した結果を表２に示
す。

【００２３】比較例２〜３銀イオンと無機イオン交換体（リン酸ジルコニウム）と
が結合した銀系無機抗菌剤［ノバロンＡＧ−３００；東
亜合成化学工業（株）製、平均粒径０．５μｍ］を６−
ナイロンに錬り込んで抗菌剤２０％入りマスターチップ
Ｂを作製した。海成分に６−ナイロンおよび抗菌剤マス
ターバッチＢ、島成分に低流動性ポリスチレンを表１の
割合で用い、ニードルパイプ型ノズルを用いて５０島芯
鞘型繊維を作製した。この繊維を用いて実施例１〜２の
条件にて厚さ１．５０ｍｍの繊維シートを作製した。得
られた各繊維シートは、抗菌性能が一応あるが、引裂強
力の低い物であった。抗菌剤の存在状態を上記実施例１
と同様にして観察したところ、繊維の孔中には殆ど発見
できなかった。引裂強力および抗菌性を評価した結果を
表２に示す。

【００２４】比較例４〜５海成分に６−ナイロンおよび抗菌剤マスターバッチＢ、
島成分に低流動性ポリスチレンを表１の割合で用い、貼
合せ型ノズルを用いて５０島芯鞘型繊維を作製した。こ
の繊維を用いて実施例１〜２の条件にて厚さ１．５０ｍ
ｍの繊維シートを作製した。得られた各繊維シートは、
一応抗菌性能はあるが引裂強力の低いものであった。抗
菌剤の存在状態を上記実施例１と同様にして観察したと
ころ、繊維の孔中には殆ど発見できなかった。引裂強力
および抗菌性を評価した結果を表２に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】本発明の繊維シートは抗菌性に優れ、かつ
引裂強度にも優れ、さらに該抗菌性の洗濯耐久性にも極
めて優れている。本発明の繊維シートは人工皮革の基体
層として極めて優れており、特に靴等に使用した場合
に、長期間着用しても菌が繁殖することを防ぐことがで
き、さらに菌による人工皮革が劣化することを防ぐこと
ができる。さらに本発明の繊維シートは人工皮革以外の
一般的不織布用途や織編物用途にも使用でき、たとえば
カーペットや車両用シート等の用途にも適している。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多孔繊維からなる布帛及びその布帛内に含
有された多孔質弾性重合体からなる繊維シートにおい
て、該多孔繊維中の空間及び該多孔質弾性重合体内部に
抗菌剤が存在することを特徴とする抗菌性繊維シート。
【請求項２】抗菌剤が銀イオンを有効成分とする粒子径
が１μｍ以下の抗菌性微粒子である請求項１に記載の抗
菌性繊維シート。
【請求項３】相溶性を有していない２種以上のポリマー
からなる海島構造繊維から構成された布帛及びその布帛
内に含有された多孔質弾性重合体からなる繊維シートか
ら該繊維の島成分ポリマーを除去して多孔繊維及び弾性
重合体からなる繊維シートを製造する方法において、該
海島構造繊維として島成分ポリマー中に抗菌剤が添加さ
れている繊維を用いることを特徴とする抗菌性繊維シー
トの製造方法。
【請求項４】抗菌剤が銀イオンを有効成分とする粒子径
が１μｍ以下の抗菌性微粒子である請求項３に記載の抗
菌性繊維シートの製造方法。