JPS6321975A - カルボキシメチル化セルロ−ス繊維の劣化防止剤 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、カルボキシメチル化セルロース繊維（以下
、ＣＭＣ繊維と略称する）の劣化防止剤に関する。さら
に詳しくは、ＣＭＣ繊維を、その最も顕著な物性である
吸水性、保水性を利用して、各種の工業用途に使用する
にあたり土壌菌による性状劣化を防止する薬剤に関する
。

〔従来の技術〕

セルロース繊維をカルボキシメチル化して製造されるＣ
ＭＣ繊維は、近時、乾燥農地の保水剤、植物の活着剤や
道路法面の止水剤、トン不ルエ事用の止水剤及び断熱保
護材等、農業、土木、建築の分野にその用途が開発され
つつある。しかしながら、これらの用途開発は比較的新
しい技術に属し、その用途に対するＣＭＣ繊維に要求さ
れる適性や性状の耐久性については未だ充分に解明され
ていない。

前記用途分野における使用上の性能に関連してＣＭ　Ｃ
繊維が菌類に対してかなり劣化し易いということが知ら
れている。従来、カルボキシメチルセルロースは増粘剤
、糊剤等として水溶液状で用いられているが、この水溶
液の腐敗防止剤として、テトラクロルイソフタロニトリ
ル（特開昭５６−４６８０１号公報）、ヘキサヒドロ−
１，３，５−トリス（２−ヒドロキシエチル）−３−１
−リアジン、１．２−ベンズイソチアゾロン−３−オン
、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−
オン、及び２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン
（特開昭５６−５７８７４号公報）、２−（チオシアノ
）−メチルチオベンゾチアゾール（特開昭５６−７６０
０９号公報）等の防腐防カビ剤が提案されている。しか
し、ＣＭＣ繊維の土壌菌による劣化防止剤は未だ知られ
ていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ＣＭＣ繊維が、土木、農業用途資材として用いられるた
めには、繊維としての機械的物性と共にその特徴的な性
質である高度の吸水性、保水性が使用途上中維持される
ことが要求される。しかるに、ＣＭＣ繊維は使用中に天
然氷、土壌に接触したとき、そこに存在する土壌菌によ
って前記の基本的性質が劣化し、ＣＭ　Ｃ繊維本来の性
能が損われることを知った。前記の防腐、防カビ剤を含
め数多くの抗微生物化合物を通用し、ＣＭＣ繊維の抗劣
化性付与活性を検討したところ、抗劣化性付与活性はあ
るが、ＣＭＣ繊維の高吸水性機能を著しく損うものがあ
ることがわかった。したがって、高吸水性能を損わずに
抗劣化防止活性を示すＣＭｃｌ維用劣他用劣化防止剤さ
れている。

〔問題点を解決するための手段〕

（但し、Ｒ，、Ｒ，は同一、又は異る炭素数８〜１８の
アルキル基、又はアルケニル基であり、Ｘはハロゲン原
子を示す、、）で表わされるジアルキルジメチルアンモ
ニウム化合物を有効成分とするＣ　Ｍ　ＣｕＭ維用劣化
防止剤により前記目的が達成される。

前記一般式で表わされるＣＭＣ繊維用劣化防止剤として
のジアルキルジメチルアンモニウム化合物は、ジオクチ
ルジメチルアンモニウムクロリド、オクチルデシルジメ
チルアンモニウムクロリド、オクチルドデシルジメチル
アンモニウムクロリド、オクチルテトラデシルジメチル
アンモニウムクロリド、オクチルヘキサデシルジメチル
アンモニウムクロリド、ジデシルジメチルアンモニウム
クロリド、デシルドデシルジメチルアンモニウムクロリ
ド、デシルテトラデシルジメチルアンモニウムクロリド
、デシルヘキサデシルジメチルアンモニウムクロリド、
デシルオクタデシルジメチルアンモニウムクロリド、ジ
ドデシルジメチルアンモニウムクロリド、ドデシルテト
ラデシルジメチルアンモニウムクロリド、ドデシルヘキ
サデシルジメチルアンモニウムクロリド、ドデシルオク
タデシルジメチルアンモニウムクロリド、ジオクタデシ
ルジメチルアンモニウムクロリド、テトラデシルヘキサ
デシルジメチルアンモニウムクロリド、テトラデシルオ
クタデシルジメチルアンモニウムクロリド、ジオクタデ
シルジメチルアンモニウムクロリド、ヘキサデシルオク
タデシルジメチルアンモニウムクロリド、ジオクタデシ
ルジメチルアンモニウムクロリド、ジオレイルジメチル
７ンモニウムクロリド、及びこれらの化合物のクロリド
がプロミドに置換された化合物等が具体例として挙げら
れる。

これらの化合物のうち、特にジオクチルジメチルアンモ
ニウムクロリド、ジデシルジメチルアンモニウムクロリ
ド、ジドデシルジメチルアンモニウムクロリド、ジオク
タデシルジメチルアンモニウムクロリド、ジオクタデシ
ルジメチルアンモニウムクロリド、ジオクタデシルジメ
チルアンモニウムクロリド、及びこれらの化合物のり６
リドがプロミドに置換された化合物が、ＣＭ　Ｃ繊維の
劣化防止性、人手のし易さなどの点で好ましい。

本発明にいうＣＭ　Ｃはカルボキシメチルセルロースを
ナトリウム等の金属化されたものやアンモニウム塩化さ
れたものである。そして前記のような農業、土木、建築
の分野でＣＭＣを使用する場合には通常は繊維状の形と
してである。繊維状のＣＭ　Ｃは公知の天然または再生
セルロース繊維をモノクロル酢酸によりカルボキシメチ
ル化してＣＭＣ繊維として製造されるのが９通であって
、カルボキシメチル化度０．２以上、飽和吸水倍率が３
０倍以上のＣＭＣ繊維が多く使用されており好ましい。

しかしカルボキシメチル化度あるいは飽和吸水倍率は用
途によって異なるものであり、これに制限されるもので
はない。

このようなＣＭＣ繊維のジアルキルジメチルアンモニウ
ム化合物による劣化防止は前記化合物の少くとも一種を
、ＣＭ　Ｃ繊維を膨潤させることのない溶媒に溶解又は
分散してなる液を用いてスプレー法、浸漬法を適用して
乾燥することによりＣＭＣ繊維に付着せしめる事により
達成される。

ＣＭＣ繊維に対するジアルキルジメチルアンモニウム化
合物の適用量はＣＭＣ繊維の乾燥重量に対し０．０１重
量％以上、好ましくは０．１重量％以上、特に好ましく
は１．０重量％以上である。これら有効適用量は、ＣＭ
Ｃ繊維の劣化防止の期待期間の長短に関係し、ＣＭ　Ｃ
繊維の使用場所及び環境条件によって一概にいえないが
下限適用量の増減にによってＣＭＣ繊維の諸性状を長期
に維持保全することができる。

〔発明の効果〕

本発明の劣化防止剤を適用すればＣＭＣ繊維にその飽和
吸水倍率を低下させることな（土壌菌に対する抗劣化性
を高めることができる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

実施例に記載された特性データは、次に掲げる評価方法
により測定されたものである。

（評価方法） 〔１〕土壌菌に対する抗微生物評価 （１）　ＡＴＰ　（アデノシン３リン酸）の測定ＡＴＰ
バイオカウンター（Ｌｕｍａｃ製、バイオカウンター門
ｏＤＥＬ２０１０）により菌体細胞中のＡＴＰ量１を下
記の方法にて測定した。

まず供試々料として ＣＭＣ繊維　　　２％ 土壌液　　　　２５％゛２ 純水　　７３％ の物を作成し、密栓付きの広口ビンに１００ｇづつ分注
する。次に各種薬剤を０．１％になる機に添加し、充分
に撹拌する。その後、２７°Ｃのフランキ内に試験体を
保持し、一定期間（１０、２０゜３０日目）毎にサンプ
リングし、束体細胞中のＡＴＰ量の経日変化により殺菌
効果を評価し、１０００以下を良好と判定した。なお１
０日毎のサンプリング終了後、土壌液より分離した菌を
あらかじめ培養して試験体に添加した。

土壌液より分離した菌の画構成並びに菌数を第１表に示
す。

第１表　画構成並びに菌数 ＊１　菌体細胞中のＡＴＰＩ：ＡＴＰは生きている細胞
エネルギの伝達物質として存在し細胞が死ぬとＡＴＰは
急速に消滅するという特徴を持っている。細胞中に一定
量のＡＴＰが存在し、ＡＴＰ１分子当り平均１フオトン
の光子を発生する。従って発光量を光増幅装置により積
分すれば水中のｙＢ　Ａ　Ｔ　Ｐ量がわかり、それに比
例する総組菌数の判定が可能になる。

＊２　土壌液：　２．５　ｋｇの土壌を純水１０ｆに投
入して、充分撹拌し、−晩装置する。その後その上澄液
を５１取りＮＯ２濾紙で濾過し、次いでＮ０５Ｃの濾紙
で吸引濾過して土壌中の土砂弁を除去し、供試土壌液と
する。

（２）土壌埋設試験 各種供試薬剤のメタノール溶液にＣＭＣ繊維を浸漬後乾
燥した。但しＣＭ　Ｃ繊維への各種供試薬剤の付着量は
５重量％になる様に調整した。

次にこの薬剤処理ＣＭＣ繊維（以後、処理ＣＭＣ繊維と
呼称する）０．５ｇを２Ｑｃ＋ｎｘｌＱｃｍのガラス板
２枚にサンドインチ方式にはさみこみ、試験体とする。

その後この試験体を吸水性の良い屋外の花壇内の地下１
０ｃｍの所に埋設し３ケ月間保持する。３ケ月経過後、
試験体を取り出して処理ＣＭ　Ｃ繊維の形状変化を観察
する。

効果判定 ○：形状の劣化なし ｘ　：　ＣＭＣ繊維の劣化が認められる状態ｘｘ　：　
ＣＭＣ繊維が完全に劣化した状態（２）ＣＭＣ繊維の物
性に関する評価 （１）飽和吸水倍率 ティーバッグ法により測定した。即ちナイロン不織布製
の長さ５　ａｍ、巾５　ｃｍの袋を用意し、その袋の中
に試料０．３ｇを挿入したものを複数個用意しそれを同
時に２０℃の蒸留水中に浸し、経過時間毎に袋を１個ず
つ取出し、室温下で７分間空中に吊るして水切後、試料
の重量を測定し、吸水倍率を測定した。飽和吸水倍率は
吸水倍率が平衡になった時の吸水倍率とした。

（吸水前の試料の重量） 飽和吸水倍率が抗菌剤なしでの値付返照み及びそれ以上
を良好と判定した。

（２）強伸度 テンシロンを使用し、引張破壊強伸度を下記の条件で測
定した。

試料：所定のフィラメント 把握長：５０鶴 引張速度：５０龍／分 測定室条件＝２０℃、６５％ＲＨ 抗菌剤なしの時のＣＭＣ繊維のドライ状態での強度、伸
度を各々１００とし、各種抗菌剤処理したＣＭＣ繊維に
ついては下記の強度保持率、伸度保持率で評価し、保持
率９０％以上を良好と判定した。

置換度で表わされるカルボキシメチル化率が０．３（飽
和吸水倍率で４０倍）のキュプラアンモニウムレーヨン
フィラメント１２０ｄ／　７５ｆ　ｉｌがら成るカルボ
キシメチルエーテルのナトリウム塩化された繊維を用意
した。該繊維を抗菌剤濃度１０重量％に調整したメタノ
ール溶液中に５分間常温で浸漬後説液して乾燥した。抗
菌剤の付着量は該繊維重量に対し５％であった。

この試料を使用して、ＡＴＰ試験、土壌埋設試験、飽和
吸水倍率、強伸度の測定を行った。結果を第２表に示し
た。

第２表から明かなどとく、ジオクチルジメチルアンモニ
ウムクロリド、ジデシルジメチルアンモニウムクロリド
、ジオクタデシルジメチルアンモニウムクロリドのジア
ルキルジメチルアンモニウム化合物が有効であることが
わかる。

以下余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒ＿１、Ｒ＿２は同一、又は異る炭素数８〜１
   ８のアルキル基、又はアルケニル基であり、Ｘはハロゲ
   ン原子を示す。）で表わされるジアルキルジメチルアン
   モニウム化合物を有効成分とするカルボキシメチル化セ
   ルロース繊維の土壌菌による劣化防止剤。 ２、ジアルキルジメチルアンモニウム化合物がジオクチ
   ルジメチルアンモニウムクロリド、ジデシルジメチルア
   ンモニウムクロリド、ジドデシルジメチルアンモニウム
   クロリド、ジテトラデシルジメチルアンモニウムクロリ
   ド、ジヘキサデシルジメチルアンモニウムクロリド、ジ
   オクタデシルジメチルアンモニウムクロリドである特許
   請求の範囲第１項記載のカルボキシメチル化セルロース
   繊維の劣化防止剤。 ３、ジアルキルジメチルアンモニウム化合物がジオクチ
   ルジメチルアンモニウムブロミド、ジデシルジメチルア
   ンモニウムブロミド、ジドデシルジメチルアンモニウム
   ブロミド、ジテトラデシルジメチルアンモニウムブロミ
   ド、ジヘキサデシルジメチルアンモニウムブロミド、ジ
   オクタデシルジメチルアンモニウムブロミドである特許
   請求の範囲第１項記載のカルボキシメチル化セルロース
   繊維の劣化防止剤。