JPH0987924A

JPH0987924A - 消臭・抗菌性アクリル系合成繊維及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0987924A
Application number: JP26936895A
Authority: JP
Inventors: Masaru Komiya; 賢小宮; Akio Nishino; 明男西野; Masahito Ono; 雅人大野
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 1997-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は耐洗濯性を有し、かつ優れた消
臭効果と抗菌効果を併せ持つと共に、アクリル系合成繊
維の繊維性能、風合いをそのまま保持する消臭・抗菌性
アクリル系合成繊維及びその製造方法を提供することに
ある。【解決手段】アクリル系合成繊維において、平均粒径
０．５〜１０μｍのケイ酸金属塩又はアルミノケイ酸金
属塩を有効成分とする微粉末を０．５〜２０．０重量％
含有している事を特徴とする消臭・抗菌性アクリル系合
成繊維及びその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐久性に優れ、か
つ日常生活で発生する代表的悪臭であるアンモニア、ア
ミン類、硫化水素、メルカプタン類、酢酸等の各種悪臭
に対して良好な消臭性能と優れた抗菌性を有するアクリ
ル系合成繊維及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アクリル系合成繊維は衣料、寝装、イン
テリア用に幅広く用いられているが、近年サニタリー分
野で利用される毛布、モケット、マットやカーペット
類、靴下肌着、シーツ、カーテン等の編織物製品に消臭
性及び抗菌性を有する物が強く要望されてきている。従
来から、悪臭として問題視されている臭気を消す機能を
繊維製品に付与する方法としては、繊維への酸性基を有
するビニルモノマーのグラフト加工（特公平３−７７３
０８号公報、特公平２−５８３９２号公報、特開昭６２
−１４２５６２号公報など）、銅化合物（特開昭６１−
２３１２０２号公報、特開昭６２−６９７８号公報）
や、各種消臭剤（特開昭６１−２５８０７６号公報、特
開昭５６−１０００６０号公報）を繊維表面へ付着する
方法などが知られている。また、繊維へ消臭機能を有す
るビニルモノマーを導入する方法として、酸性基を有す
るビニルモノマーを共重合し、その重合体を繊維化する
方法が挙げられる。

【０００３】しかしながら、これらの方法のうち、グラ
フト加工は繊維の風合いが変化したり、均一な反応効率
が得られず消臭効果が充分に発揮できなかったり、ま
た、染色工程と類似したグラフト反応を行わねばなら
ず、工程数の増加、又その際の処理液による加工機、排
水の汚染等の問題が生じてしまう。

【０００４】消臭効果のある微粉末を繊維表面へ付着さ
せる後処理加工及び繊維製品に消臭効果のある溶液を浸
漬、塗布、散布するといった後処理加工では、繊維独自
の風合いの低下や、水洗やドライクリーニングによって
剤が脱落し洗濯耐久性が不足する等の欠点がある。

【０００５】また、繊維に消臭機能を有するビニルモノ
マーを導入する方法として、重合時に酸性基を有するビ
ニルモノマーを共重合し、その重合体を繊維化する方法
があるが、この方法は、消臭効果のある酸性基を有する
ビニルモノマーが繊維表面よりも繊維内部に多く存在す
る為、酸性基を有するビニルモノマーの導入率の割には
悪臭に直接接触する率が小さく、消臭効果が不十分であ
ること、繊維物性の低下、風合いの悪化等の欠点があっ
た。

【０００６】これらの加工方法は、ほとんどがアミン類
やアンモニア等の塩基性悪臭、酢酸等の酸性悪臭、又は
硫化水素、メルカプタン類等の悪臭のいづれかにのみ効
果を持ち、塩基性及び酸性の両悪臭及び硫化水素、メル
カプタン類等全ての臭いに対して効果的に作用し、工業
的に安全且つ安価に繊維の生産に利用できるものはほと
んど知られていない。

【０００７】また、抗菌性の付与においても、前述した
ような消臭機能を繊維製品に付与する方法と同様の方法
が有る。例えば、繊維製品へ抗菌性を有する化合物を塗
布、スプレーする方法や、抗菌性を有する化合物溶液へ
繊維及び繊維製品を含浸せしめる方法、抗菌性を有する
化合物と樹脂を併用した樹脂加工等が良く知られてい
る。しかし、これらの方法ではその効力に持続性が無
く、かつ付着せしめた化合物が洗濯等によって容易に脱
落してしまうという欠点や、繊維独自の風合いを損なう
という欠点等を有している。

【０００８】これまでに、抗菌性を有する繊維として、
アクリロニトリルを含む共重合体に金属微粉末を添加、
紡糸する方法（特開昭５５−１１５４４０号公報等）又
はアゾール誘導体を添加、紡糸する方法（特開昭５３−
１３９８９５号公報）等が提案されているが、一般的に
は抗菌性付与と消臭性付与は別々に行われており、抗菌
性能と消臭性能の両方の性能を併せ持つ繊維はほとんど
無い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は耐洗濯
性を有し、かつ優れた消臭効果と抗菌効果を併せ持つと
共にアクリル系合成繊維の繊維性能、風合いをそのまま
保持する消臭・抗菌性アクリル系合成繊維及びその製造
方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、アクリル系合成繊維において、平均粒径０．５〜
１０μｍのケイ酸金属塩又はアルミノケイ酸金属塩を有
効成分とする微粉末を０．５〜２０．０重量％含有して
いる事を特徴とする消臭・抗菌性アクリル系合成繊維で
ある。又、アクリル系合成繊維を製造するに際し、平均
粒径０．５〜１０μｍのケイ酸金属塩又はアルミノケイ
酸金属塩を有効成分とする微粉末５〜４０重量％を有機
溶媒に均一分散させ、次いでアクリロニトリルを含む共
重合体の有機溶剤溶液に添加し、これを紡糸することを
特徴とする消臭・抗菌性アクリル系合成繊維の製造方法
である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用するアクリル系合成繊維は、少なくとも４
０重量％のアクリロニトリルを含有するアクリロニトリ
ル系共重合体よりなり、他に共重合可能ないかなる単量
体をもあわせ用いることが可能である。例えば、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸アルキル
エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等
のメタクリル酸アルキルエステル、スチレン、酢酸ビニ
ル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルエチルエーテ
ル、メタクリロニトリル等の中性単量体、アクリル酸、
メタクリル酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン
酸、スチレンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メ
チルプロパンスルフォン酸等の酸性単量体及びこれら単
量体のアンモニウム塩、アルカリ金属塩等を適宜組み合
わせたものを６０重量％以下の割合で共重合せしめたも
のが挙げられる。このアクリル系共重合体は懸濁重合、
溶液重合、乳化重合等、如何なる方法によって製造され
たものでも良い。

【００１２】本発明で用いられる微粉末としては、酸化
物として表わした３成分組成比でＳｉＯ₂：５〜８０モル％ＭＯ_n/2：５〜６５モル％Ａｌ₂Ｏ₃：０〜６０モル％（Ｍは亜鉛、銅、銀、コバルト、ニッケル、鉄、チタ
ン、バリウム、スズ、マグネシウム又はジルコニウムか
ら選ばれる少なくとも一種の金属を、ｎは金属の原子価
を表わす）に相当するケイ酸金属塩又はアルミノケイ酸
金属塩を有効成分とするものである。かかる金属塩は、
その結晶に固体酸、固体塩基の両性質を持ち、かつ、互
いに中和しあうことなく１つの固体粒子表面に独立して
存在し、両性の吸着面を形成している事から、塩基性悪
臭、酸性悪臭に対し化学的吸着作用による優れた消臭効
果を有し、また、比表面積が大きく悪臭との接触効率に
優れ、物理吸着作用も併せ持つ為、効果的に消臭できる
ものと考えられる。また、抗菌性能に関しては定かでは
ないが、微粉末の少なくとも一部に保持した金属イオン
に基づくものと考えられる。

【００１３】本発明で用いられるケイ酸金属塩又はアル
ミノケイ酸金属塩を有効成分とする微粉末の平均粒径
は、０．５〜１０μｍ、好ましくは１〜７μｍである。
微粉末の平均粒径が０．５μｍ未満では凝集が起こりや
すく、特殊な分散装置、分散剤を用いなければ均一分散
が困難であり、また、１０μｍを超えると紡糸時の濾過
圧上昇、糸切れ等が起こり操業上好ましくない。

【００１４】本発明で用いるケイ酸金属塩又はアルミノ
ケイ酸金属塩を有効成分とする微粉末のＢＥＴ比表面積
は、１００ｍ²／ｇ以上であり、特に１５０ｍ²／ｇ以
上であることが好ましい。このＢＥＴ比表面積が１００
ｍ²／ｇより低い場合は悪臭との接触効率が低下し、十
分は消臭能力を発揮できない。

【００１５】本発明で用いられるケイ酸金属塩又はアル
ミノケイ酸金属塩を有効成分とする微粉末の添加量は上
記アクリルニトリル系共重合体に対して、０．５〜２
０．０重量％、好ましくは１．０〜１５．０重量％含有
せしめる。微粉末の含有量が０．５重量％未満では十分
な消臭・抗菌性能を付与出来ず、また２０．０重量％を
超えると紡糸における可紡性、繊維品質及び紡績性が低
下し好ましくない。

【００１６】本発明に使用する溶媒としては、アクリロ
ニトリル系共重合体を溶解し得る溶媒ならばいずれを使
用しても良い。例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチ
ルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン等の
有機溶媒が挙げられ、溶解性、溶剤回収、取扱いの点で
好ましい。

【００１７】アクリロニトリル系共重合体に、ケイ酸金
属塩又はアルミノケイ酸金属塩を有効成分とする微粉末
を添加、混合する方法としては、アクリロニトリル系共
重合体を有機溶媒に溶解した紡糸原液に、ケイ酸金属塩
又はアルミノケイ酸金属塩を有効成分とする微粉末を有
機溶媒に分散させた分散液を紡糸直前に添加、混合すれ
ば良い。本発明で用いられるケイ酸金属塩又はアルミノ
ケイ酸金属塩を有効成分とする微粉末を有機溶媒に分
散、溶解させる方法、及び、その調製溶液をアクリロニ
トリル系共重合体を含む紡糸原液に添加、混合する方法
としては、通常の混合機で充分に混合できる。

【００１８】本発明においてケイ酸金属塩又はアルミノ
ケイ酸金属塩を有効成分とする微粉末の有機溶剤の分散
濃度は５〜４０重量％、好ましくは１０〜３５重量％で
ある。この濃度が５重量％未満であると紡糸原液の濃度
が下がり、可紡性が低下するとともに繊維物性が低下す
る。また、４０重量％を超えると、良好な分散状態が得
られず工業的に容易に製造することが困難となる。

【００１９】得られた紡糸原液は通常の口金より紡出さ
れる。紡出方法についてはあらゆる公知の湿式、乾湿
式、乾式の紡糸方法が適用可能であり、通常のアクリル
系合成繊維と同様の条件で行えば良い。また、本発明の
特性を損なわない範囲で通常使用される酸化チタン、難
燃剤、耐光剤、蓄熱剤等を添加することは任意である。
本発明の特性を損なわない範囲でケイ酸金属塩又はアル
ミノケイ酸金属塩を有効成分とする微粉末を製造する際
に添加物を使用することや、微粉末の分散性改良の為に
添加物を使用することは任意である。

【００２０】

【実施例】次に実施例を示して、本発明を具体的に説明
する。実施例中の部、％は特に断らない限り、「重量
部」、「重量％」を示す。［消臭性］繊維製品の消臭性能の評価は、日常生活の悪
臭の代表として、塩基性の悪臭であるアンモニア臭（肉
類の腐敗臭等）、トリメチルアミン臭（魚類の腐敗臭
等）、メルカプタン臭（野菜類の腐敗臭等）、酸性の悪
臭である酢酸臭（汗成分の分解による体臭等）について
以下の方法により行った。

【００２１】１．トリメチルアミン（以下ＴＭＡと記
す）除去率測定法テドラーバッグ（フッ化ビニリデンフィルム製、５ｌ）
に繊維試料３ｇを入れ密封し、さらに窒素ガス３ｌを入
れる。次いで、ＴＭＡを１０ｐｐｍの濃度になるよう封
入し、２時間放置した後に検知管でガス濃度を測定し
た。対照として空のテドラーバッグにＴＭＡを１０ｐｐ
ｍの濃度になるよう封入し、２時間放置した後に検知管
でガス濃度を測定し、濃度の減少率からＴＭＡの除去率
を算出した。

【００２２】２．アンモニア除去率測定法テドラーバッグ（フッ化ビニリデンフィルム製、５ｌ）
に繊維試料３ｇを入れ密封し、さらに窒素ガス３ｌを入
れる。次いで、アンモニアを４０ｐｐｍの濃度になるよ
う封入し、２時間放置した後に検知管でガス濃度を測定
した。対照として空のテドラーバッグにアンモニアを４
０ｐｐｍの濃度になるよう封入し、２時間放置した後に
検知管でガス濃度を測定し、濃度の減少率からアンモニ
アの除去率を算出した。

【００２３】３．エチルメルカプタン（以下ＥＭＰと記
す）除去率測定法テドラーバッグ（フッ化ビニリデンフィルム製、５ｌ）
に繊維試料３ｇを入れ密封し、さらに窒素ガス３ｌを入
れる。次いで、ＥＭＰを２０ｐｐｍの濃度になるよう封
入し、２時間放置した後に検知管でガス濃度を測定し
た。対照として空のテドラーバッグにＥＭＰを２０ｐｐ
ｍの濃度になるよう封入し、２時間放置した後に検知管
でガス濃度を測定し、濃度の減少率からＥＭＰの除去率
を算出した。

【００２４】４．酢酸除去率測定法テドラーバッグ（フッ化ビニリデンフィルム製、５ｌ）
に繊維試料３ｇを入れ密封し、さらに窒素ガス３ｌを入
れる。次いで、酢酸を２０ｐｐｍの濃度になるよう封入
し、２時間放置した後に検知管でガス濃度を測定した。
対照として空のテドラーバッグに酢酸を２０ｐｐｍの濃
度になるよう封入し、２時間放置した後に検知管でガス
濃度を測定し、濃度の減少率から酢酸の除去率を算出し
た。

【００２５】［抗菌性］繊維製品の抗菌性能の評価は、
丸編みしたものを被験体として用い、繊維製品衛生加工
協議会制定の抗菌防臭加工製品認定基準「菌数測定法」
により行った。

【００２６】［耐洗濯性］耐洗濯性試験は、ＪＩＳＬ
１０１８の「家庭用電気洗濯法」に準じて行った。

【００２７】実施例１〜５及び比較例１〜３アクリロニトリル系共重合体の製造は、アクリロニトリ
ル（以下ＡＮと記す）／メチルアクリレート／２−アク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ソーダ（以
下ＳＡＭと記す）＝９１．２／８．０／０．８からなる
アクリロニトリル系共重合体を、ジメチルホルムアミド
（以下ＤＭＦと記す）中にてアゾビスイソブチロニトリ
ルを開始剤として重合し、残存モノマーの除去を行い、
その後、共重合体濃度を２０〜３０％に調製した。

【００２８】微粉末は、その有効成分であるアルミノケ
イ酸金属塩の組成比がＳｉＯ₂：５８モル％，Ａｌ₂Ｏ
₃：７モル％，ＺｎＯ：３５モル％であり、平均粒径が
３．５μｍ、比表面積が２００ｍ²／ｇであるものを使
用した。上記微粉末の分散液濃度を表１に示すように調
整し、得られた分散液を、上記アクリロニトリル系共重
合体に表１に示す添加率で添加、混合し、紡糸原液とし
た。

【００２９】上記紡糸原液を２２℃，５８％ＤＭＦ水溶
液中に紡出し、脱溶媒をさせながら延伸、水洗した後、
油剤を付与して、乾燥及び乾燥緻密化を行った。この繊
維は延伸、収縮、クリンプの各工程を通した後、湿熱１
０５℃にて湿熱処理を行った。得られた繊維の紡糸操業
性の結果の判定は、実施例記載の条件で製造した際の濾
過圧、単糸切れ、ローラー巻き付き、繊維への歩留まり
等を総合して「○（良好）」，「△（やや不良）」，
「×（不良）」の三段階で行った。また、繊維品質にお
いては、それぞれの実施例の繊維の強度、伸度、耐光
性、染色性等を通常のアクリル系合成繊維と比較して、
「○（良好）」，「×（不良）」の２段階で評価を行っ
た。

【００３０】なお、比較例１〜２は、アクリロニトリル
系共重合体に実施例１〜５で用いた微粉末を範囲外の比
率で添加したもの、比較例３は実施例１〜５で用いた微
粉末の分散液濃度を範囲外にしたものであり、各工程、
各評価は実施例１〜５と同様に行った。以上の結果をま
とめて表１、表２に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】表１、表２から明らかな様に、比較例１で
示した微粉末の添加率を範囲外に少なくしたものは、紡
糸操業性、繊維品質は良好であったが、十分な消臭性能
及び抗菌性能が得られなかった。また、比較例２の如く
微粉末の添加率を範囲外に多くしたものは、紡糸時の濾
過圧上昇、糸切れが起こり紡糸できなかった。比較例３
においては、微粉末の分散液濃度が範囲外に高濃度であ
り、分散時に分散液がチキソトロピーを示し、分散性が
不良で増粘し紡糸できなかった。

【００３４】実施例６〜１０及び比較例４アクリロニトリル系共重合体の製造は、ＡＮ／塩化ビニ
リデン／ＳＡＭ＝５７／４０／３からなるアクリロニト
リル系共重合体を、ＤＭＦ中にてアゾビスイソバレロニ
トリルを開始剤として重合し、残存モノマーの除去を行
い、その後、共重合体濃度を２０〜３０％に調製した。

【００３５】微粉末は実施例１〜５と同様のものを使用
し、分散液濃度を表３に示すように調整し、得られた分
散液を、上記アクリロニトリル系共重合体に表３に示す
添加率で添加、混合し、紡糸原液とした。

【００３６】上記紡糸原液を１８℃，５７％ＤＭＦ水溶
液中に紡出し、脱溶媒をさせながら延伸、水洗した後、
油剤を付与して、乾燥及び乾燥緻密化を行った。この繊
維は延伸、収縮、クリンプの各工程を通した後、湿熱１
０５℃にて湿熱処理を行った。得られた繊維の紡糸操業
性の結果の判定は、実施例記載の条件で製造した際の濾
過圧、単糸切れ、ローラー巻き付き、繊維への歩留まり
等を総合して「○（良好）」，「△（やや不良）」，
「×（不良）」の三段階で行った。また、繊維品質にお
いては、それぞれの実施例の繊維の強度、伸度、耐光
性、染色性等を通常アクリル系合成繊維と比較して、
「○（良好）」，「×（不良）」の２段階で評価を行っ
た。

【００３７】なお、比較例４は、上記アクリロニトリル
系共重合体に実施例６〜１０で使用した微粉末を範囲外
の比率で添加したものであり、各工程、各評価は実施例
６〜１０と同様に行った。

【００３８】実施例１１微粉末として、その有効成分であるアルミノケイ酸金属
塩の組成比がＳｉＯ₂：５５モル％，Ａｌ₂Ｏ₃：１７
モル％，ＣｕＯ：２８モル％であり、平均粒径が３．０
μｍ、比表面積が１８５ｍ²／ｇであるものを使用する
以外は実施例６〜１０と同様の方法で繊維を得た。

【００３９】実施例１２微粉末として、その有効成分であるアルミノケイ酸金属
塩の組成比がＳｉＯ₂：６７モル％，Ａｌ₂Ｏ₃：１３
モル％，Ａｇ₂Ｏ：２０モル％であり、平均粒径が３．
３μｍ、比表面積が１９３ｍ²／ｇであるものを使用す
る以外は実施例６〜１０と同の方法で繊維を得た。

【００４０】比較例５微粉末の有効成分がケイ酸金属塩又はアルミノケイ酸金
属塩でない場合として、シリカアルミナ系微粉末で組成
比がＳｉＯ₂：８１モル％，Ａｌ₂Ｏ₃：１９モル％で
あり、平均粒径が３．３μｍ、比表面積が２２０ｍ²／
ｇであるものを使用する以外は実施例６〜１０と同様の
方法で繊維を得た。以上の結果をまとめて表３、表４に
示す。

【００４１】

【表３】

【００４２】

【表４】

【００４３】表３、表４から明らかな様に、比較例４で
示した微粉末の添加率を範囲外に少なくしたものは、紡
糸操業性、繊維品質は良好であったが、十分な消臭性能
及び抗菌性能が得られなかった。また、比較例５の如く
ケイ酸金属塩及びアルミノケイ酸金属塩を使用しない場
合、十分な消臭・抗菌性能が得られないことがわかる。
これに対し、実施例では消臭性能、抗菌性能、耐久性、
繊維品質に於いて満足すべき結果を得た。

【００４４】

【発明の効果】本発明の消臭・抗菌性アクリル系合成繊
維は、従来より用いられているアクリロニトリル系共重
合体に、ケイ酸金属塩又はアルミノケイ酸金属塩を有効
成分とする微粉末を混合、繊維化して得られたものであ
り、本来の繊維性能を低下させることなく、耐洗濯性の
ある優れた消臭性能及び抗菌性能を付与された繊維であ
る。また、本発明のアクリル系合成繊維の製造方法は、
かかる繊維を通常のアクリル系合成繊維の製造装置及び
条件で工業的に、容易かつ安価に製造することを可能に
した。本発明によって得られた繊維は、通常のアクリル
系合成繊維、ポリエステル、ナイロン、羊毛等他の繊維
に混合して使用することも可能で、消臭性能及び抗菌性
能を有する衣料、毛布、カーペット、マット、靴下、シ
ーツ、布団、カーテン等幅広い用途に使用することが出
来る為、産業上極めて有意義なものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクリル系合成繊維において、平均粒径
０．５〜１０μｍのケイ酸金属塩又はアルミノケイ酸金
属塩を有効成分とする微粉末を０．５〜２０．０重量％
含有している事を特徴とする消臭・抗菌性アクリル系合
成繊維。
【請求項２】アクリル系合成繊維を製造するに際し、
平均粒径０．５〜１０μｍのケイ酸金属塩又はアルミノ
ケイ酸金属塩を有効成分とする微粉末５〜４０重量％を
有機溶媒に均一分散させ、次いでアクリロニトリルを含
む共重合体の有機溶剤溶液に添加し、これを紡糸するこ
とを特徴とする消臭・抗菌性アクリル系合成繊維の製造
方法。