JPH1161641A - 抗菌性繊維を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、抗菌剤溶液処理工程の増加による
コスト高の問題点を解決し、実用的に十分な抗菌性能を
有し、かつ耐久性に優れた抗菌性繊維を安価に製造する
方法の提供を目的とする。 【解決手段】 本発明は、カチオン染料可染型繊維又は
セルロース繊維の染色浴又はその後の洗浄浴にカチオン
基又はその塩を有する抗菌剤を添加して染色又は洗浄を
行い、抗菌剤が繊維重量に対して０．１〜１０重量％付
着した抗菌性繊維を製造する方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衣料用、インテリア
用、産業用等の用途において、優れた抗菌性を有し、し
かもこの効果を永続して有する抗菌性繊維の製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】生活様式の変化にともない多種多様な性
能を有する繊維が提供されてきているが、なかでも衛生
観念の高度化により抗菌性能を有する繊維の要求が益々
高まってきている。抗菌性能を有する繊維は、抗菌剤を
紡糸原液に混合して製造する又は抗菌剤を含んだ溶液で
繊維を処理する等の技術により製造される。

【０００３】抗菌剤の一つとしてジデシルジメチルアン
モニウムクロライドが知られており、この抗菌剤を付着
させてなる抗菌性繊維は、例えば、特開昭４７−２９３
６３号公報に記載されている。特開平１―２０１５８１
号公報には、アルキルジメチルアミンのアルキル燐酸
塩、例えば、オクチルジメチルアミン、ジデシルジメチ
ルアミンを抗菌剤として繊維に付着させ、その後熱処理
により耐洗濯性を改良した抗菌性繊維が開示されてい
る。

【０００４】紡糸原液に抗菌剤を添加して繊維を製造す
る場合には、抗菌剤の添加により紡糸に困難がともな
い、あるいは紡糸工程中に抗菌剤が繊維から脱落し、繊
維の抗菌性能の低下及び抗菌剤の脱落による繊維製造費
用の上昇等の欠点がある。抗菌剤を含んだ溶液で繊維を
処理して繊維に付着させる場合、その後の染色、洗浄工
程での抗菌剤の脱落を回避する為に、前記工程の後で付
着処理を行う必要がある。しかし、この方法によって
も、洗濯等により抗菌剤が脱落するのは避けられず、こ
の方法によっても耐久性のある抗菌繊維が得られない。
更に、抗菌剤溶液による処理工程が必要な為、製造費用
が上昇する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、抗菌剤溶液
処理工程の増加によるコスト高の問題点を解決し、実用
的に十分な抗菌性能を有し、かつ耐久性に優れた抗菌性
繊維を製造する方法の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、カチオン染料
可染型繊維又はセルロース繊維の染色浴又はその後の洗
浄浴にカチオン基又はその塩を有する抗菌剤を添加して
染色又は洗浄を行い、抗菌剤が繊維重量に対して０．１
〜１０重量％付着した抗菌性繊維を製造する方法であ
る。

【０００７】従来、繊維に帯電防止性や難燃性を付与す
る為に帯電防止剤や難燃剤等を含む溶液で繊維を処理す
ることが行われてきた。これらの加工は、基本的には繊
維表面にこれらの機能付与剤を付着させるだけであるか
ら、繊維からの脱落を防止する為に染色加工工程の後で
行われている。セルロース繊維の収縮性改善や防皺性を
付与する為にセルロース繊維と反応性を有する化合物を
利用した樹脂加工が行われいるが、この方法とても、繊
維表面が樹脂皮膜で覆われて、染料が繊維内部に侵入し
難くなるの回避する為及び染色加工工程中での脱落を防
止する為に、染色後に行われている。

【０００８】このように、繊維に機能性を付与する薬剤
を付着させる手段を染色前又はその工程中に行うこと
は、手法の１つとしては考えられるが、実用上は、染色
工程中或いはその後の洗浄工程中で脱落したり、染色操
作そのものに悪影響を与える為に、実用性がなかったの
である。仮に、本発明と同様に、イオン性を有する機能
性付与剤を染色工程中に添加して繊維との何らかの相互
作用で繊維に付着させたとしても、付着量には限界があ
り、その内の何割かは染色工程中或いはその後の洗浄工
程中で脱落したり、製品として使用した際の洗濯で脱落
する為、繊維に残留した量ではその機能が発揮されない
のが実状である。

【０００９】これに反して、本発明の特定の繊維と抗菌
剤を組み合わせて使用した場合、染色加工工程及び洗濯
による脱落を考慮しても、なおかつ残留した抗菌剤によ
り抗菌作用が発揮されるのである。このような性能を発
揮させる為に、先ず繊維としては、セルロース系繊維、
例えば、木綿、麻等の天然セルロース繊維、銅アンモニ
アレーヨン、ビスコ―スレーヨン及びセルロースの有機
溶剤溶液を紡糸して製造されるセルロース繊維等の人造
セルロース系繊維、又はカチオン染料可染型繊維を選択
する必要がある。

【００１０】カチオン染料可染型繊維とは、繊維中にカ
ルボキシル基、スルホン酸基等の酸性基が０．０１ｍｏ
ｌ／ｋｇ以上、２．５ｍｏｌ／ｋｇ以下含有するカチオ
ン染料で染色可能な繊維である。酸性基が０．０１ｍｏ
ｌ／ｋｇ未満ではカチオン基またはその塩を有する抗菌
剤と酸性基との結合が不十分となり、洗濯により脱落し
やすい。酸性基が２．５ｍｏｌ／ｋｇを越えるときは繊
維中の酸性基含有高分子化合物が洗濯、染色処理により
容易に脱落する傾向がある。

【００１１】このようなカチオン染料可染型繊維として
は、例えば、羊毛等の天然繊維、上記ののような酸性基
を有するアクリル系合成繊維、ポリエステル系合成繊
維、ポリアミド系合成繊維等がある。これらの繊維のう
ち、カチオン染料可染型アクリル系合成繊維は他の繊維
に比較して抗菌性能の洗濯耐久性が優れているので好ま
しい。

【００１２】より好ましいアクリル系合成繊維は、アク
リロニトリル（以下、ＡＮという）を少なくとも３５重
量％と、６５重量％までのＡＮと共重合可能な不飽和ビ
ニル化合物との共重合体からなる繊維である。ＡＮと共
重合可能な他の不飽和ビニル単量体としては、アクリル
酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル類（アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル等）、メタクリル酸エステル
類（メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等）、ア
クリルアミドまたはメタクリルアミド及びそれらのモノ
アルキル置換体、スチレン、ビニルアセテ−ト、ビニル
クロライド、ビニリデンクロライド、ビニルピリジン、
そしてスチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリル
スルホン酸、メタリルスルホン酸、及びこれらのスルホ
ン酸の塩類等である。

【００１３】上記の繊維と組み合わせて使用する抗菌剤
は、カチオン基又はその塩を有する抗菌剤である。カチ
オン基を有する抗菌剤としては、例えばジデシルジメチ
ルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニ
ウムメトサルフェート、ジデシルジメチルアンモニウム
エトサルフェート、ジデシルメチルプロピルアンモニウ
ムクロライド、ジデシルメチルブチルアンモニウムクロ
ライド、ジデシルメチルベンジルアンモニウムクロライ
ド、ジデシルエチルベンジルアンモニウムメトサルフェ
ート、ジデシルメチルエチルアンモニウムクロライド、
ジデシルジエチルアンモニウムクロライド、ジデシルメ
チル４−クロロベンジルアンモニウムクロライド、ジデ
シル３・４ジクロロベンジルアンモニウムクロライド、
デシルオクチルジメチルアンモニウムクロライド、デシ
ルオクチルベンジルメチルアンモニウムクロライド、デ
シルドデシルジメチルアンモニウムクロライド、デシル
ドデシルエチルメチルアンモニウムクロライド、ジノニ
ルメチル２・４−ジメチルアンモニウムアンモニウムク
ロライド、ジウンデシルジメチルアンモニウムクロライ
ド、ジノニルヒドロキシエチルメチルクロライド、ジデ
シルヒドロキシプロピルメチルクロライド、ジウンデシ
ルジヒドロキシエチルクロライド、セチルジメチルベン
ジルアンモニウムクロライド、（３、４−ジクロルベン
ジル）ドデシルジメチルアンモニウムクロライド、３−
（トリメトキシシル）プロピルジメチルオクタデシルア
ンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウム、ポリオ
キシエチレントリメチルアンモニウムクロライド、塩化
ベンゼトニウム、塩化セチルピリジニウム、Ｐ−イソオ
クチルフェノキシエトキシエチルジメチルアンモニウム
クロライド、臭化フェノドデシウム、アルキルジメチル
アミンのアルキル燐酸塩、ジデシルジメチルアンモニウ
ムの酸塩、アルキルポリアミノエチルグリシン、クロル
ヘキシジン、ドデシルグアニジン塩酸塩、ポリヘキサメ
チレンビグアニジン塩酸塩、α−ブロムシンナムアルデ
ヒド、２−（３、５−ジメチルピラゾリル）４−ヒドロ
キシ−６−フェニルピリミジン等が挙げられる。

【００１４】カチオン基を有する抗菌剤と塩を形成する
酸としては、有機酸、無機酸特に限定はないが、特に多
官能有機酸が好ましく、例えば、アジピン酸、シュウ
酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、ス
ベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、トリ
カルバリン酸、ベンゼントリカルボン酸、イタコン酸等
が挙げられる。これらの多官能有機酸のうち、アジピン
酸は特に抗菌剤の脱落を防止し、抗菌性能の洗濯耐久性
を向上する点で好ましい。

【００１５】これらの抗菌剤の中で、ジデシルジメチル
アンモニウムの多官能有機酸塩は抗菌剤の脱落が少な
く、洗濯耐久性に優れている為、好ましい。抗菌剤は、
単独でも、混合物としても使用できる。抗菌剤は、黄色
ブドウ状球菌、大腸菌、緑膿菌、肺炎桿菌等の細菌及び
真菌に対して優れた効果を発揮する。特にブドウ状球菌
に好適である。

【００１６】抗菌剤は、公知の方法を用いて製造するこ
とができる。例えば、ジデシルメチルアミンに中和当量
の多官能有機酸エステル及び極性溶媒を混合し溶液とし
た後、これを通常８０〜２００℃、好ましくは１００〜
１５０℃の温度に加熱し、反応させることにより、所望
のジデシルジメチルアンモニウムの多官能有機酸塩を製
造することができる。ジデシルジエチルアンモニウムク
ロライドのアルコール溶液又は懸濁液を多官能有機酸で
処理することによっても所望のジデシルジエチルアンモ
ニウムの多官能有機酸塩を製造することができる。

【００１７】上記抗菌剤は、染色工程又はその後の洗浄
工程で、染色浴又は洗浄浴に添加され、染色又は洗浄中
に繊維に付着される。付着させる量は、乾燥繊維重量に
対して、０．１重量％未満の０．１〜１０重量％、好ま
しくは０．２〜３．０重量％である。付着量が０．１重
量％未満の場合は抗菌性が低くなり、１０重量％を越え
る場合は繊維間の接着及び膠着が発生し、風合が硬くな
る。

【００１８】抗菌剤を上記の量、繊維に付着させる為の
浴への抗菌剤の添加量、付着に要する時間、付着に要す
る温度は予備実験で選定しておく。染色液に抗菌剤を前
もって添加しておく場合、染色液の温度、時間は、通常
の繊維の染色条件と同じでよい。染色の途中に抗菌剤を
添加する場合及び洗浄工程中に添加する場合には予備試
験で好適条件を選定しておく必要がある。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を具体
的に説明する。 １）抗菌性能の測定法 抗菌性能の測定は、衛生加工製品の加工効果評価試験方
法（マニュアル）＜繊維製品衛生加工協議会＞に基づ
き、黄色ブドウ状球菌による菌数測定法により行う。

【００２０】即ち、 普通ブイヨン培地で調整した黄色ブドウ状球菌を５〜
３０×１０⁵ 個／ｍｌ含有する試験菌懸濁液０．２ｍｌ
を、約０．２ｇの試料の上に均一に接種する。 試料は、ブランクを６検体、評価試料を３検体用意
し、接種後、ブランク３検体、評価試料３検体を直ちに
３５〜３７℃で１８時間静置培養する。

【００２１】培養しないブランクの３検体は接種直後
に、又、培養したブランクの３検体及び評価試斜の３検
体は培養終了後に、滅菌緩衝生理食塩液を２０ｍｌ加
え、振盪して試料中の生菌を液中に分散させ、この分散
菌液から滅菌緩衝生理食塩液で希釈系列を作り、下記の
「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」の菌数を測定する。 「Ａ」：接種直後分散回収したブランク（３検体） 「Ｂ」：ｌ８時間培養後分散回収したブランク（３検
体） 「Ｃ」：ｌ８時問培養後分散回収した評価試料（３検
体） 菌数測定は、希釈液１ｍｌをシャ―レに入れ、標準寒
天培地の約１５ｍｌ混釈平板を作成（同一希釈液につき
平板を２枚作成する）後、３５〜３７℃で２４〜４８時
間培養し、生育したコロニ−数を計測し、その希釈倍数
を乗じて試料中の生菌数を算出する。

【００２２】次式により、増減値差を計算して抗菌性
を評価する。数値の高いものほど抗菌性に優れている。 「Ａ」の菌数の平均ａ 「Ｂ」の菌数の平均ｂ 「Ｃ」の菌数の平均ｃとするとき、 増減値差＝（ｌｏｇ（ｂ／ａ））−（ｌｏｇ（ｃ／
ａ）） ２）洗濯方法 家庭用電気洗濯機を用い、中性洗剤ニッサンノニオンＮ
Ｓ２１０（商品名、日産化学（株）製）２ｇ／ｌを含有
する４０℃の水溶液中で５分間洗濯後、流水で２分間洗
浄、脱水後さらに流水で２分間洗浄、次いで脱水し、乾
燥する。これを洗濯１回（ＨＬ１）として評価し、以下
同様に洗濯を１０回（ＨＬ１０）行い、評価する。

【００２３】

【実施例１〜４、比較例１〜５】 抗菌剤の製造 オートクレーブに、ジデシルメチルアミンとアジピン酸
ジエステルとメタノール及びアジピン酸を導入し、加
熱、振盪した。オートクレーブ内の温度が１２０℃に達
した後、６時間その温度で反応を継続した。反応終了
後、冷却し、オートクレーブ内を常圧に戻して約７０重
量％の抗菌剤を含有するジデシルジメチルアンモニウム
アジペートの水溶液を調製した。

【００２４】アクリル繊維、紡績糸及び編地の製造 ＡＮ９３重量％、アクリル酸メチル６重量％及びメタリ
ルスルホン酸ナトリウム１重量％を共重合した共重合体
を硝酸水溶液に溶解して常法により湿式紡糸し、水洗、
延伸、乾燥、湿熱セットし、単糸デニール１．５ｄのア
クリル繊維を製造した。このアクリル繊維を紡績して１
／４０Ｎｍの紡績糸を製造し、次いでこの紡績糸を用い
て丸編地を作成した。

【００２５】抗菌剤の付与 上記抗菌剤を所定量混合した染液中で、上記丸編地を下
記の条件で染色後、８０℃の熱風で乾燥し、抗菌剤を付
与した丸編地を得た（実施例１〜４、比較例１及び
２）。一方、上記の紡績前のアクリル繊維に上記抗菌剤
を所定量付与した後、８０℃で１時間乾燥し、この繊維
に紡績油剤を繊維重量に対して０．３重量％付与し湿熱
セットして抗菌剤を付与したアクリル繊維を製造した。
次いでこの繊維を上記実施例と同様に紡績、丸編み工程
を経て、丸編地を作成した後、この丸編地を下記の染色
条件で染色し、抗菌剤を付与した丸編地を得た（比較例
３及び４）。更に、抗菌剤を付与していない紡績糸から
製造した丸編地に、抗菌剤水溶液をディップ−ニップ方
式で付着処理後、８０℃で１時間乾燥し、抗菌剤を付与
した丸編地を得た（比較例５）。

【００２６】抗菌性能の測定 上記のようにして得られた丸編地（ＨＬ＝０）及び洗濯
１０回後の抗菌性能をそれぞれ測定した。それらの結果
を表１に示す。 ＜染色条件＞ 染料 ；アストラゾンブルーＦ２ＲＬ １．７５％ｏｗｆ （バイエルジャパン社製染料商品名） 浴比 ；１：５０ ＰＨ ；４．０（酢酸調整） 染色時間；６０分×１００℃

【００２７】

【表１】

【００２８】表１から、繊維に染色工程で抗菌剤を付与
した場合には、最終繊維製品の抗菌性能の洗濯耐久性が
優れていることが分かる。一方、染色工程で抗菌剤を付
与した場合でも抗菌剤の付着量が少ないと繊維の着色は
ないが、抗菌性能が低下し（比較例１）、多すぎると繊
維製品の風合いが悪くなり、着色することが分かる（比
較例２）。

【００２９】また、繊維製造段階で抗菌剤を付与すると
洗濯前の抗菌性能が低い。洗濯１０回後には抗菌性能が
回復するが、これは紡績油剤などが脱落した為そのマス
キング効果がなくなった為である（比較例３〜４）。更
に、抗菌剤を最終繊維製品に付与した場合には、抗菌剤
を多く付与しても洗濯後の抗菌性能が低下する。これは
抗菌剤が編地の表面に偏在して付着し、繊維との結合が
不十分な為である。更に抗菌剤の付着量が実施例４と同
等でありながら製品の風合いが不良となり着色が激しく
なる（比較例５）。

【００３０】

【実施例５及び６】前記実施例で製造した紡績糸を、前
記実施例に示した染色条件により染色した後、柔軟剤と
してタフロンＡＳ（第一工業製薬（株）製商品名）の６
０℃、０．０４重量％水溶液中に前記実施例で製造した
抗菌剤を所定量添加し、浴比１：５０で５分間浸漬して
ソーピングした。その後８０℃で１時間乾燥し、該紡績
糸で丸編地を作成した。この編地の抗菌性能を前記実施
例と同様に測定した（実施例５及び６）結果を表２に示
す。

【００３１】

【表２】

【００３２】表２から、本発明方法で抗菌剤を付与した
編地の抗菌性能は洗濯耐久性に優れている。

【００３３】

【実施例７及び８】前記実施例で製造した紡績糸を、前
記実施例に示した染色条件により染色した後、柔軟剤と
してタフロンＡＳ（第一工業製薬（株）製商品名）の６
０℃、０．０４重量％水溶液中に市販の塩化ベンザルコ
ニウムを所定量添加し、浴比１：５０で５分間浸漬して
洗浄した。その後８０℃で１時間乾燥し、丸編地を作成
した。この編地の抗菌性能を前記実施例と同様に測定し
た（実施例７及び８）結果を表３に示す。

【００３４】

【表３】

【００３５】表３から、本発明方法で抗菌剤を付与した
編地の抗菌性能は洗濯耐久性に優れることがわかる。

【００３６】

【実施例９及び１０】キュプラ布帛を、下記染色条件に
より染色した後、ソーピング剤としてサンモノールＦＬ
１０６（日華化学（株）製商品名）の４０℃、０．１重
量％水溶液中に市販の塩化ベンザルコニウムを所定量添
加し、浴比１：１００で２０分間浸漬してソーピングし
た後水洗した。。その後８０℃で１時間乾燥し、抗菌性
繊維を得た。この布帛の抗菌性能を前記実施例と同様に
測定した（実施例９及び１０）結果を表４に示す。 ＜染色条件＞ 染料 ；プロシオンＭＸブルー２Ｇ ２．０％ｏｗｆ （ＩＣＩ社製染料商品名） 染色助剤；硫酸ナトリウム ２０ｇ／Ｌ 炭酸ナトリウム １０ｇ／Ｌ 浴比 ；１：１００ 染色時間；４５分×６０℃

【００３７】

【表４】

【００３８】表４から、本発明方法で抗菌剤を付与した
編地の抗菌性能は洗濯耐久性に優れることがわかる。

【００３９】

【発明の効果】本発明の方法により、繊維を衣料その他
の製品として使用した場合、洗濯耐久性に優れた抗菌性
繊維を安価に製造できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カチオン染料可染型繊維又はセルロース
   繊維の染色浴又はその後の洗浄浴にカチオン基又はその
   塩を有する抗菌剤を添加して染色又は洗浄を行い、抗菌
   剤が繊維重量に対して０．１〜１０重量％付着した抗菌
   性繊維を製造する方法。