JPS602778A - アクリル繊維の抗菌加工法 - 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】 （イ）発明の分野 本発明は、アクリル繊維の抗菌加工法に関するものであ
り、更に詳しくはアクリル繊維を細菌、かびなどの微生
物に対して抗菌、防かび効果を有するオルガノシリコン
第４級アンモニウム塩で処理する際に処理浴中に特定化
合物を添加することにより処理＠繊維の風合の変化がな
く、また洗濯ＩＩＩＩｊ久性を叩著に向上させ得る抗菌
加工法に関するものである。

（ロ）従来技術 近年、社会の成熟化、高齢化が進むなかで、健康の維持
と増進に対、する若在的ｌ鼎望は強く、より清潔で快適
な衣料、寝装ホーム長品等の開発ニーズが制まりてさて
いる。また、我が１のような高温炎へな環境においては
、＃ｌＩ菌堂かびなどの微生物の緊殖が特に活発であり
、例えば水虫に侵されたり、細菌、バクテリヤによる腐
敗、発酵現象に伴なう不快な曝いなど衣、食、住の生活
環境へ悪影省・を及ぼし、要望される快適で両生的な生
活や健康がおびやかされる状況に直面している。そうし
た中で、我々の生活環境に豊影彎を及ぼす鰺生物の発生
を防ぎ、その生育、繁殖を抑え、両生的でｌ〜潔な生活
＠境を維持する一助として杭内加工製品の社会的ニーズ
があシ、これに１芯えての開発が試みられている。

抗菌蘭学加工した繊維製品に対しては、逆目ＩＪより■
両生幼果が大きいこと、■ｌｌ訂久性があること及び■
安全性が同いことが重要な要件であるといわれてきてお
り、これらの要件が満たされずに消去されていった加工
製品も多々ある。これらのり作に加えて重要なことは、
抗菌、南中加工を施、すことによって、加工いれた製品
が生来保持していた製品性能、例えは外観、風合、色、
その他の重要機能が損われないことである。

こ！において、次式て示されるオルガノシリコン第４級
アンモニウム塩 は、抗菌、防かび、防藻剤として広く知られているもの
であり、上記の重要￥−Ｆを満たすものとして受け入れ
られている。ところで、該オルガツノシリコン化合物は
、下記図式に示されるように、加工９Ａ４埋浴（水溶液
）中で、１゜３つのメトキシ基の加水分解、ＩＬ　＄６
合によるオリゴマーの生成、Ｕ［オリゴマーと繊維基質
との結合生成（例えば、拭動がセルローヌの場合には水
素結合の生成）　、ＩＶ、乾燥、皮膜形成、硬化（脱水
に伴なう共有結合の生成）の反応を経て、被処理繊維表
面上に堅牢な反映を形成し、その表面に有機機能基とし
てのアルキル第４級アンモニウム塩を埠入シ、以て１ｆ
Ｒ維製品に耐久性のある抗菌効果を付与するものと考え
られている。

ｆｆ、共有結合　ＲＲＲ ＩｉＯ−８ｉ−０−３ｉ−０−８ｉ−ＯＲ１ ０００ ところが、繊維基質が木Ｋｄ＋Ｉ　（セルロースンの場
合のように、上記Ｉｌｌの反応においてオリゴマーの反
応基嫁基（−ｏｎ）の受容体となり得るような官能基（
−０）ｉ　）を含有するものに比べ、合成繊維、例えは
アクリル繊維の場合のように、かかる官能基を含まない
ものでは上記オルガノシリコン化合物間で形成され、硬
化した皮膜の堅牢性、１［口１久性が著しく１４なり、
劣ると思われる事象に壇遇し、アクリル繊維に該化合物
を付与して抗菌処理を施すに際しては、その幼果の洗潅
１岨久性の改善に迫られている。

また、該オルカッシリコン化合物で繊維を処理する方法
については、繊維の形態、例えば原幅、糸（紹１、チー
ズＳ）、編織物などの反物、製品形態となったピース物
によって最適加工手段が選ばれるが、一般には（１）繊
維を処理液に含浸したのちマンクルで絞り、所安社の加
工剤を付与し、次いで乾燥同情させる方法、（２）繊維
月料を処理液に含浸したのち遠心脱水してｎｒ要凧の加
工剤を付与、ＩＩＬ燥固着させる方法、（３）繊維を％
定量の加工負１１を含有する処理浴中でリテ定時間処理
して加工剤を吸ｊｋさせ、次いで脱水、乾沫固眉芒せる
方法等が抹弓」されている。ところが、上記（り及び（
２）の処理法においては、処理蔽′ｆｒ：繊維１部に対
して（＋）では０．３〜２．０部、（２）では０２〜０
．５部程度付与できるが、いずれも処理液がアクリル繊
維等合成繊維の拘束水分年を越え、遊動する状態で繊維
上に付与されており、また繊維に対して処理液の付与量
が少ないため必然的に高濃度の処理液を使用することと
なり、遊動状態の処理液が処理斑を惹起し、更に乾燥時
には加工剤が被加工品へマイクレージョンして、一層処
理斑を助長する。かかる処理斑は処理後製品の異常風合
を生み、また過剰付着部は黄変しやすく、反屑安全晩生
上も異常な刺激をもたらす恐れがあり、更に付着不足の
部分では、抗菌性能が不足してかび発生、細菌増殖のス
ポットを与えることにもなり、更にまた平均−付省は、
オルガノシリコン化合物１ｎＪのネットワーク形成の不
均斉を招き、順次性悪化の原因ともなると考えられる。

一方、前記（３）の処坦法は、繊維１都に対して５〜１
００部の処理敢中でりｒ定時間処理されることとなり、
１１Ｊ記（１）及び（２）法に比べ処理液中の加工剤濃
度は２０〜４００倍希薄であるため、加工剤が繊維に対
して選択的な吸着性を示さない眠り、一般に均蚤な吸着
には望ましいものと考えられる。しかし、加工剤である
オルガノシリコン化合物は、低濃度処理液からの吸ｙｕ
性に乏しく、また該加工剤はカチオン性（６４級アンモ
ニウム塩）故に、通常のアニオン性基を含有するアクリ
ル繊維ニ対して選択的吸着性が予期されるが、木綿にお
けるのとは異なり１、予期に反してアクリル繊維に対す
る吸着性は乏しい。従って、被処理繊維がアクリル繊維
の場合には、繊維に期待する抗菌性能を付与するために
は、（３）法においても高濃度の処理液を使用せさるを
得す、また乏しい吸着性故に高価な加工剤が高県度で残
存する処理残液を屍莱する加工コスト上、排水公害上の
好１ざる事態に直面した。

ｅ埼　着眼点 本発明者等は上述せる種々の欠点のない抗菌加工法を提
供すべく鋭惹研究した結果、処理浴中に特定の化合物を
添加することにより、アクリル繊維にオルガ５／シリコ
ン第４級アンモニウム塩を低濃度の処理ａ！から高効率
でかつ均斉に付与することができることを見出し、本発
明に到達した。

に）発明の目的 本発明の目的は、アクリル繊維にオルガノシリコン第４
級アンモニウム塩を低濃度処理液から高効率で均一かつ
強固に付与することができ、以て洗濯＋ｉｕｊ久性Ｋｍ
れると共に被処理製品の風合便化のない、Ｉ７Ｌ菌加工
法を提供することにある。本発明の他の目的は、低濃度
処理液から高効率で吸尽させることができ、以て加工コ
スト上、排水公害上の問題のない抗菌加工法を＋ｊＮ供
することにある。本発明の異なる目的は、力ＬＪ　Ｉ　
ｆｉｌＪを均一に付与することができ、処理斑に伴なう
異常風合、黄変、皮Ｉ出刺激、かび発生等のスホソト等
の問題のない杭内加工法を提供することにあり、本発明
の財に異なる能の目的は、以下に記載する本発明の詳細
な説明により明らかとなろう。

…）発明の構成 かくの如き本発明の上記目的は、アクリル繊維を下記一
般式 （但し、Ｒ，はＣ１２〜１日の長鎖アルキル基、Ｒ２、
Ｒ３及びＲ４は１氏吸アルキル基、ＸはＣ１、Ｂｒ、■
　又はＣ比ＣＯＯを表わす。）で示すれるオルガノシリ
コン第４級アンモニウム塩で処理するにあたり、その処
理洛中に電解質塩類を添加することにより達成される。

（（へ）構成の具体的な説明 ここにおいて、本発明に係るアクリル繊維とは、アクリ
ロニトリル（以下ＡＮという）単独又は５０車量％以上
のＡＮとＡＮと共車什し得る他のビニル単量体とからな
る重合体から形製される繊維を示称するものであり、か
かる繊維の形態としては短繊維、長繊維、糸、柾１Ｉｌ
ｆｌｉ物のいずれであっても構わず、また該繊維と天然
、再生、半合成、合成等他種繊維との混用品であっても
構わない。

また、本発明に用いる前記一般式で示されるオルガノシ
リコン第４級アンモニウム塩ハ、ラウリル（Ｃ１２−）
、ミリヌチル（Ｃ１０−）セチル（Ｃ１６−）　若Ｌ　
＜　ｔｒｉステアリル（Ｃ１ｓ−）ジメ’／−／ｌｚア
ミンｓの第３ｇアミンとｒ−ハロプロピル・トリアルコ
キシシフンとの加熱反応により得られるものであり、例
えはジメチル・オクタデシル・　（８−トリメトキシシ
リル）−プロピルアンモニウムクロライドは信越在学工
業■、米国ＰＥＴＲＡＲＣＨ５ＹＳＴＥ　Ｍ社から市販
さ力、ているもので、タウコーニング社の商品名ＤＣ５
７００もこの種の化合物とぎわれでいる。かかる化合物
は、有効成分的５「）％のメタ７′−ル浴液として供給
されて分り、各種かひ、細菌に対して嚇れた制菌、抗菌
作用を有するものとして知られて訃や、またそれ自体回
毎性で１有害物質を含有する家庭用品の規制に関する法
律」による試験でもス＠合することが認定されており、
退散を使用する限り、極めて安全性が高い加工剤である
。なお、該加工剤が抗菌作用を示す細菌やかびとしては
、例えば黄色ブドウ球菌、枯草菌などのダラム陽性菌；
大腸菌、緑膿菌、尿素分解凶、力市炎桿菌などのグフム
陰性菌；指間白呵菌、黒かびなどのかび類が挙げられる
。

該加工剤は、被加工繊維重量に対して０．１〜３％の範
囲内で付与されたとき効果を発揮するが、該上限を越え
る場合には風合が異常となり、また皮屑安全両生上から
も好ましくない刺激を与えることがある。

該加工剤による処理温度としては、２０〜９０ζ、好ま
しくは３０〜７０′ｃが適切であり、７０でを越えると
吸Ｎ量の凹下が見られ、９０′ｃを越えると著しく低下
する。また処理時間としては一義的に規定することは困
難であるが、概ね１０〜６０分間の範囲内が適当である
。

次に、本発明の中心的構成姿件ともいえる処理浴中に添
加する電解質塩類としては、陽４ｙｔ−ン成分が例えば
リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属類；
ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム等の
アル：ｈ’）土Ｍ金属類；銅、！ｌｈ鉛、アルミニウム
、マンガン、鉄、ニッケル等の他の金属類纂アンモニウ
ムイオン等であり、また１会イオン成分が例えは塩酸、
硫酸、ロダン酸、酢酸等の酸根より構成される１伸の塩
又は２種以上の塩の混合物を挙げることができ、中でも
硫酸、ロダン酸、酢酸のアルカリ金属類、アルカリ土類
金／Ａ　ｍ又はアンモニウムの塩が好ましい。

該塩類の添加組としては、繊維重量に列して０１〜２０
％、史に好ましくは０．５〜ｌＯ％の範囲内に設定する
ことが望ましく、該上限を越える高り鎌度の使用は、処
理後の乾燥熱処理時において映化し、繊維の風合を損な
うので望１しくない。

かかる塩類の添加法としては、処理浴中に波加工繊維を
投入する前に予め加工庁」と共に添加仔在させる、処理
浴中で繊維を必要時間加工剤処理した後療加する、処理
洛中で繊維を加工剤処理しながら順次添加する等いずれ
の手段を採１．ｌＪすることもでき、また、いずれの場
合も必要であれは伺回かに分けて電解質塩類を添加する
こともできる。

（ト）　作用効果 かかる本発明に推奨する手段により、処理後繊維の風合
変化を惹起することなく　Ｉｌ［ｉｔ久性に毀れた抗菌
加工処理を可能とする埋出については明確に説明するに
至っていないが、以下の如く推定される。

１１Ｊ１　チ、オルガノシリコン第４級アンモニウム塩
はカチオン性であることから浦富のアクリル繊維に対し
ていくらか１ｙｉ盾性を有ブるが、予期に反して吸着能
は乏しく、とりわけ加工コスト上、排水公害上の間鵬の
ない１成製度処理浴を用いる吸尽処理法においては吸泊
能が乏しいのであるが、処理浴中に電解質１４Ｘａをｄ
５加することにより加工斉」を染集させてアクリル繊維
に対する親和性の増大、吸着をはかり、加工剤分子の接
近度を高め−Ｃ薄くかつ均一でしかも強固なネットワー
ク形成を促進させるものと思われ、中でもロダン塩を用
いる場合には乾燥、固着熱処理の際にロダン塩がアクリ
ル繊維表面ノ一部分において／ＩＩＭされ、繊維基質を
膨ｌ閲、溶解させて加工剤の基質層内への侵入と接着を
助長して堅牢なネットワーク、及１ＩＩｋの形成を行な
わせるか或はその際繊維基質にｆｉｊらかの化学的な変
化を生起させてオルガ７／シリコン化合物の反応受容体
を供して該化合物ｆ：繊維基質に強固に接合させるため
に口Ｕ１久性が一段と向上するものと考えられる。

上述の本発明方法により、アクリル繊維に何ら風合を損
うことなく「旧人性に謬れた抗菌性能を付与し得る点が
、本発明の特筆すべき効果である。

また、本発明は低濃度処理浴を用いる吸尽９８理法を採
用しているため、加エコヌト或は排水公害上の問題がな
いと共に、染色同浴中で、染色に引き続いて、或は柔軟
剤処理と同時に加工できる点も本発明の効果である。

以−１に実施例を記載し、本発明を更に具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例の記載によってその範囲
を何ら限定されるものではない。なお、実施例中、部お
よび百分李は特に断わりのない限り重量基準で示す。

実施例　ｌ。

アクリル繊維（日本エクスラン工業■製、商品名エクス
ランＫ　２．０ｄＸ５１朋）１００％糸からなる織物（
１１５２’Ｓ、平織物）生織反を糊抜きした後、処理液
中で５０で×３０分間浸偵処理して４種類の試料（Ａ・
〜Ｄ）を作製した０ナオ、処理液はジメチル・オクタデ
シル・　（３−メトキシシリル）−プロピルアンモニウ
ムクロライドの４２％メタノール溶液を織物重量に対し
て２．０％（純分換算０．８４％）及び下記第１表に示
す塩８．０％を夫々秤取し、織物重量の３０倍飯の水に
よく攪拌しながら注入して調製した。

一方、塩を用いない外は上記と同様にして比較試料（Ｅ
）を作製した。

得られた５種類の試料（Ａ、Ｅ）について抗菌性を評価
した結果を第１表に示す。

第１表 （注）抗菌１生：Ｍ１℃Ｃ−］（］１０−１９７．１　
に基つき黄色ブドウ味困の数をめ、次式に より算出した。

Ｘ・・・０時間の凶の数 Ｙ・・・６時曲培養後の菌の数 な分、洗Ｔ４４後の抗菌１１：については、洗剤として
二ノサン７′ニオンＮＳ−２１０（ｆ３）（日本油脂■
供）をｉ刊い、脈動Ｈ１’ｔＥ気洗濯機で所定回数洗ｍ
を繰り返した後の洪試試月について測定したものである
。

第１表より、本発明加工法により１ｉｌｉ’ｆ久注が顕
著に改善きれた抗菌性が付与される事実が理解される。

実施例　２ 実施例１で用いたアクリル繊維１００％糸からなるシャ
ーシ（＋／６４８　２２Ｇホンチローマ）生成液を湯洗
いし７ヒ後、処理液中で６０Ｃ×４０分間浸漬処理して
４種類の試料（Ｆ〜１）を作製した。なお、処理液は実
施例１で用いた第、１房アンモニウム塩２．ｒ）　ｑ６
及び■記第２表ｖ′Ｃ示ず塩５０％をジャージ反゛拗外
量の５０倍量の水によく攪拌しながら注入して調すした
。

一方、埃を用いないで比較試＜’Ｉ（、Ｊ）を作製した
。得られ７ヒ５挿州の試料（Ｆ〜Ｊ）について杭内性を
評価した結果を様、２表に示す。

なお、抗菌性はＡＡ冗Ｃ−１（Ｅ　−１９７４に準じて
１ヤＩキ几た７シｆの試験α国に１ｖの試料を浸し、２
時間攪拌しながら浸漬した後、０時間と２時曲培養後の
菌数をめて減少＋（％うを算出した。

第２表 りｊ、２表から明らかなように、本発明加工法により１
晦久性の向上した抗菌性が付与される。

実施例　３゜ アクリル、イ！１１７昆糸、ナイロンチクメチヤード糸
、ホリ゛クレタンフィラメント糸より赳１成されたスポ
ーツソックス２００　Ｍ、１０　Ｋ９　ｆハｌ−ル染色
機を用いて下晒を行なった後、処理液中で４５　’ｃ　
Ｘ　１５分１ｈｊ浸漬処理して４種伊の試料（Ｋ、Ｎ）
を作持した。なお処理面は、第４級アン七ニウム塩ヲソ
ックス重量に対して０．８９６用い、４０倍量の水に注
入する外は実施例２と同じものを用いた。

塩を用いない比較試料（０）もあわせ５種類゛の試ＩＩ
　（Ｋ〜０）について実施例１と同様にして抗菌性を評
価した結果を第８表に示す。

＠３表 上表よシ、本発明加工法の優れた効果が明瞭に理解され
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、　アクリル繊維を−「記一般式 （但し、Ｒ，はＣＩ２〜１８の長鎖アルキル基、Ｒ２、
   Ｒ３及びＲ４は凹級アルキル基、ＸはＣ１，Ｂｒ、■又
   は０１ちＣＯＯを表わす。う で示されるオルガノシリコン第４級アンモニウムｊａで
   処理するにあたり、その処理浴中に屯解賀塩類を広加す
   ることを特許とするアクリル繊維の抗菌加工法。 ２、　奄解質塩知を繊維車量に対して０１〜ｂ加工法。