JPWO2016147998A1 - 抗菌用繊維 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)オキシメチレン基と下記一般式(1)で表されるオキシアルキレン基を有するポリアセタールコポリマー(X)を表面に有する繊維であって、ポリアセタールコポリマー(X)中のオキシアルキレン基のモル量が、オキシメチレン基のモル量とオキシアルキレン基のモル量の合計値に対して0.2〜5mol%である、抗菌用繊維。
(式中、R0及びR0’は、同一又は異なってもよく、それぞれ、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルキル基を有する有機基、フェニル基、及びフェニル基を有する有機基から選択され、mは、2〜6の整数である。)
(2)前記ポリアセタールコポリマー(X)の配向度が60%以上である、(1)に記載の抗菌用繊維。
(3)前記ポリアセタールコポリマー(X)を表面に有する繊維が、ポリアセタールコポリマー(X)の単層繊維である、(1)又は(2)に記載の抗菌用繊維。
(4)前記ポリアセタールコポリマー(X)を表面に有する繊維が、熱可塑性樹脂からなる繊維をポリアセタールコポリマー(X)で被覆した多層繊維である、(1)又は(2)に記載の抗菌用繊維。
(5)前記ポリアセタールコポリマー(X)を表面に有する繊維が、熱可塑性樹脂からなる繊維の表面にポリアセタールコポリマー(X)を有する複合繊維である、(1)又は(2)に記載の抗菌用繊維。
(6)前記熱可塑性樹脂が、ポリアセタールホモポリマー、ポリアセタールコポリマー(X)以外のポリアセタールコポリマー、ポリオレフィン樹脂、ポリ乳酸樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニル樹脂、及びこれらのエラストマーから選択される1種類又は2種類以上である、(4)又は(5)に記載の抗菌用繊維。
(7)(1)〜(6)のいずれか一項に記載の抗菌用繊維を用いた不織布。
(8)(7)に記載の不織布を用いたフィルター。
(9)(1)〜(6)のいずれか一項に記載の抗菌用繊維を用いた編物。
(10)(1)〜(6)のいずれか一項に記載の抗菌用繊維を用いた織物。
(11)(1)〜(6)のいずれか一項に記載の抗菌用繊維を用いたフェルト。
(12)(1)〜(6)のいずれか一項に記載の抗菌用繊維を用いたウェブ。
(13)(9)〜(12)に記載の編物、織物、フェルト、及びウェブからなる群より選択されるいずれか1種以上を用いた衣料。
(14)(9)〜(12)に記載の編物、織物、フェルト、及びウェブからなる群より選択されるいずれか1種以上を用いた寝具。
(15)(9)〜(12)に記載の編物、織物、フェルト、及びウェブからなる群より選択されるいずれか1種以上を用いたインテリア具。
以下、本発明について詳細に説明する。本発明は、オキシメチレン基と後述する一般式(1)で表されるオキシアルキレン基を有するポリアセタールコポリマー(X)を表面に有する繊維であって、ポリアセタールコポリマー(X)中のオキシアルキレン基のモル量が、オキシメチレン基のモル量とオキシアルキレン基のモル量の合計値に対して0.2〜5mol%である、抗菌用繊維である。すなわち、本発明の抗菌用繊維は、後述する一般式(1)で表されるオキシアルキレン基を、オキシメチレン基のモル量とオキシアルキレン基のモル量の合計値に対して0.2〜5mol%有するポリアセタールコポリマー(X)を、繊維の表面に有することを特徴とする。
本発明の抗菌用繊維は、従来公知の繊維の製造方法にしたがって製造できる。例えば、例えば、ポリアセタールコポリマー(X)のペレットを溶融紡糸して製造できる。その際、上述した配向度を高くできる点から、溶融紡糸した繊維を更に延伸加工するのが好ましい。延伸加工の条件も従来公知の方法、条件で行うことができる。延伸倍率は、配向度の観点から3倍以上であるのが好ましい。延伸倍率の上限は配向度の点で限定されるものではないが、生産時の安定性(糸切れ防止)や過度なフィブリル化防止の点から15倍である。なお、溶融紡糸、延伸加工の装置は、従来公知の装置を用いて行うことができる。
本発明の抗菌用繊維の表面に存在するポリアセタールコポリマー(X)は、分子中にオキシメチレン基(−CH2−O−)以外に、下記一般式(1)で表される構造のオキシアルキレン基を有する。
式中、R0及びR0’は、同一又は異なってもよく、それぞれ、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルキル基を有する有機基、フェニル基、及びフェニル基を有する有機基から選択される。また、mは、2〜6の整数である。好ましくは、R0及びR0’は、同一又は異なってもよく、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、フェニル基及びベンジル基から選択され、mは、2〜4の整数である。より好ましくは、R0及びR0’は、水素原子及び炭素数1〜4のアルキル基から選択され、mは、2である。
本発明のポリアセタールコポリマー(X)の製造方法は任意であり、従来公知の任意の方法によって製造すればよい。例えば、オキシメチレン基と、炭素数2以上4以下のオキシアルキレン基を構成単位とするポリアセタール樹脂の製造方法としては、ホルムアルデヒドの3量体(トリオキサン)や4量体(テトラオキサン)等のオキシメチレン基の環状アセタールと、エチレンオキシド、1,3−ジオキソラン、1,3,6−トリオキソカン、1,3−ジオキセパン等の炭素数2以上4以下のオキシアルキレン基を含む環状アセタールとを共重合することによって製造することができる。中でも本発明のポリアセタールコポリマー(X)としては、トリオキサンやテトラオキサン等の環状アセタールと、エチレンオキシド又は1,3−ジオキソランとの共重合体であることが好ましく、中でもトリオキサンと1,3−ジオキソランとの共重合体であることが特に好ましい。
また、本発明を実施するとき、本発明のポリアセタールコポリマー(X)には、本来の目的を損なわない範囲内で、ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、アミノ置換トリアジン化合物、リン系安定剤、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の水酸化物、脂肪酸塩、無機酸塩、又はアルコキシドからなる群で示される金属含有化合物を添加することができる。以下、本明細書では、上述した「ヒンダードフェノール化合物、ヒンダードアミン化合物、アミノ置換トリアジン化合物、リン系安定剤、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の水酸化物、脂肪酸塩、無機酸塩、又はアルコキシドからなる群で示される金属含有化合物」のことを「任意成分」ということもある。これらの任意成分としては、従来公知のものを使用することができる。
本発明の抗菌用繊維は、用途に応じて不織布、織物、編物、フェルト、ウェブなどの形態に加工することができる。特に抗菌性を活かすために好適な形態は、不織布からなるフィルターである。これら不織布、織物、編物、フェルト、ウェブも本発明の抗菌用繊維と同等の抗菌性を有し、洗濯を繰り返しても抗菌性が持続するという優れた特徴を有する。また、従来の有機系抗菌剤や無機系抗菌剤を有する抗菌用繊維に比べて、加工時の耐熱性や変色などの問題がなく、安全性に優れるため、幅広い用途において好適に用いることができる。特に、本発明の不織布は、フィルターとして好適に使用することができる。このフィルターも本発明の抗菌用繊維と同等の抗菌性を有し、洗濯を繰り返しても抗菌性が持続するという優れた特徴を有する。また、本発明の織物、編物、フェルト、及びウェブは、肌着、シャツ、スポーツウェア、エプロン、ソックス、ストッキング、タイツ、パンティストッキング、足袋、和装品、ネクタイ、ハンカチ、スカーフ、帽子、手袋、マスク、おむつなどの衣料、枕カバー、タオルケット、シーツ、布団中わたなどの寝具、カーテン、カーぺット、マット、ラグ、壁掛け、壁張り、テーブルクロス、モケットなどのインテリア具、タオル、ふきん、たわし、モップ、ぬいぐるみの中わたなどの雑貨などに好適に使用することができる。これらの衣料、寝具、インテリア具、及び雑貨も本発明の抗菌用繊維と同等の抗菌性を有し、洗濯を繰り返しても抗菌性が持続するという優れた特徴を有する。
実施例及び比較例で用いたポリアセタールコポリマーは、以下のとおりである。なお、ポリアセタールコポリマー(X)中のオキシエチレン基の含有量(オキシエチレン基のモル量)は、オキシメチレン基のモル量とオキシエチレン基のモル量の合計値に対する値である。
POM−1:オキシエチレン基の含有量が0.4mol%であり、MVRが8であるポリアセタールコポリマー。
POM−2:オキシエチレン基の含有量が1.6mol%であり、MVRが8であるポリアセタールコポリマー。
POM−3:オキシエチレン基の含有量が3.0mol%であり、MVRが8であるポリアセタールコポリマー。
POM−4:オキシエチレン基の含有量が4.7mol%であり、MVRが8であるポリアセタールコポリマー。
POM−5:オキシエチレン基の含有量が5.7mol%であり、MVRが8であるポリアセタールコポリマー。
PLA(ポリ乳酸樹脂):ユニチカ株式会社製テラマック(登録商標)TE2000をそのまま用いた。
PET(ポリエチレンテレフタレート樹脂):単繊度2デシテックスのマルチフィラメントをそのまま用いた。
ポリアセタールコポリマーのMVR(cm3/10分)は、ISO1133に従って測定した。
実施例及び比較例で用いたポリアセタールコポリマーをヘキサフルオロイソプロパノール(d2)に溶解させて、NMR測定試料を作製し、この測定試料についてNMRスペクトルを測定して、ポリアセタールコポリマー中のオキシエチレン基の含有量を測定した。
繊維の繊度[dtex(デシテックス)]は、光学顕微鏡を用いて単繊維の繊径を測定し、密度1.40g/cm3として繊度を算出し、測定本数50本の平均値を繊維の繊度とした。
広角X線回折装置(株式会社島津製作所製 DP−D1)を用い、CuKα(Niフイルターを使用)を線源として測定した(出力45KV、40mA)。配向度(fc)は、2θ=22.2°付近に観察される(100)面について、円周方向にスキャンして得られる回折強度の分布曲線(方位角分布曲線)の半値幅FWHM(°)から、下記の式(1)を用いて求めた。
シリンダー、ノズル部の温度を200℃に加温し、直径が0.6mmのホールを48個備えたノズルから1.2kg/hの速度で、溶融樹脂を吐出した。なお、芯鞘複合繊維の場合は、ノズルからの吐出速度は、芯成分の樹脂、鞘成分の樹脂ともに0.6kg/hとした。この時、引取り速度を100m/分に固定して連続的に未延伸繊維を採取し、得られた未延伸繊維を引き続き加熱延伸工程へ導き、ロール温度120〜140℃で延伸処理を行って繊維試料を作成した。
上記延伸繊維に捲縮処理を施した後、51mm長にカットした。これをカード機(株式会社京和機材製作所製)でウェブとし、ニードルパンチ装置(有限会社大和機工社製)で交絡させてニードルパンチ不織布とした。
JIS L 1902(繊維製品の抗菌性試験方法及び抗菌効果)に準拠し、定量試験(菌液吸収法)により評価した。標準綿布の繊維試料、実施例又は比較例の繊維試料(以下、測定試料という)0.4gをそれぞれ別々のバイアル瓶に入れ、試験菌液0.2mlを接種し、37±2℃で18±1時間培養した後、非イオン界面活性剤0.2%を含む生理食塩水20mlを加えて試料から菌を洗い出し、洗い出し液中の菌数を混釈平板培養法(コロニー法)により測定し、下記の式(2)に従い静菌活性値を算出した。静菌活性値の数値が大きいほど、抗菌性に優れる。また、黄色ブドウ球菌に対する静菌活性値が2.2以上であれば、一般社団法人繊維評価技術協議会が認証するSEKマーク(青:抗菌防臭加工)に該当する。また、下記の式(3)に従って殺菌活性値を算出した。殺菌活性値が大きいほど抗菌性に優れ、0より大きいと抗菌性試験の前後で菌が減少することを意味する。
洗濯10回後の静菌活性保持率と殺菌活性保持率は、次のようにして求めた。洗濯方法は、JIS L 0217の103号に準拠し、洗剤はJAFET標準配合洗剤を用いた。10回繰り返し洗濯処理を行った後に上述と同じ抗菌性試験を行い、下記の式(4)に従い、洗濯10回後の静菌活性保持率[単位:%]を算出した。また、下記の式(5)に従い、洗濯10回後の殺菌活性保持率[単位:%]を算出した。いずれも、数値が100%に近いほど、抗菌性に優れる。
上記、静菌活性値、殺菌活性値、及び洗濯10回後の静菌活性保持率、殺菌活性保持率は、黄色ブドウ球菌とモラクセラ菌について測定した。
表1に、オキシエチレン基含有量が所定範囲内であるポリアセタールコポリマーの単層繊維、オキシエチレン基含有量が所定範囲内であるポリアセタールコポリマーの多層繊維、オキシエチレン基含有量が所定範囲内であるポリアセタールコポリマーとPLAの多層繊維の実施例、並びにポリエステル繊維、オキシエチレン基含有量が所定範囲よりも多いポリアセタールコポリマー単層繊維の比較例を示した。
それぞれの例につき、ポリアセタールコポリマー中のオキシエチレン含有量、単繊度、配向度と、上述の抗菌性試験における培養後の静菌数(単位:個)、抗菌性試験前後の増加比、静菌活性値、洗濯10回後の静菌活性保持率、殺菌活性値、洗濯10回後の殺菌活性維持率を示した。
Claims (15)
- オキシメチレン基と下記一般式(1)で表されるオキシアルキレン基を有するポリアセタールコポリマー(X)を表面に有する繊維であって、ポリアセタールコポリマー(X)中のオキシアルキレン基のモル量が、オキシメチレン基のモル量とオキシアルキレン基のモル量の合計値に対して0.2〜5mol%である、抗菌用繊維。
(式中、R0及びR0’は、同一又は異なってもよく、それぞれ、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルキル基を有する有機基、フェニル基、及びフェニル基を有する有機基から選択され、mは、2〜6の整数である。) - 前記ポリアセタールコポリマー(X)の配向度が60%以上である、請求項1に記載の抗菌用繊維。
- 前記ポリアセタールコポリマー(X)を表面に有する繊維が、ポリアセタールコポリマー(X)の単層繊維である、請求項1又は2に記載の抗菌用繊維。
- 前記ポリアセタールコポリマー(X)を表面に有する繊維が、熱可塑性樹脂からなる繊維をポリアセタールコポリマー(X)で被覆した多層繊維である、請求項1又は2に記載の抗菌用繊維。
- 前記ポリアセタールコポリマー(X)を表面に有する繊維が、熱可塑性樹脂からなる繊維の表面にポリアセタールコポリマー(X)を有する複合繊維である、請求項1又は2に記載の抗菌用繊維。
- 前記熱可塑性樹脂が、ポリアセタールホモポリマー、ポリアセタールコポリマー(X)以外のポリアセタールコポリマー、ポリオレフィン樹脂、ポリ乳酸樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニル樹脂、及びこれらのエラストマーから選択される1種類又は2種類以上である、請求項4又は5に記載の抗菌用繊維。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の抗菌用繊維を用いた不織布。
- 請求項7に記載の不織布を用いたフィルター。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の抗菌用繊維を用いた編物。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の抗菌用繊維を用いた織物。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の抗菌用繊維を用いたフェルト。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の抗菌用繊維を用いたウェブ。
- 請求項9〜12に記載の編物、織物、フェルト、及びウェブからなる群より選択されるいずれか1種以上を用いた衣料。
- 請求項9〜12に記載の編物、織物、フェルト、及びウェブからなる群より選択されるいずれか1種以上を用いた寝具。
- 請求項9〜12に記載の編物、織物、フェルト、及びウェブからなる群より選択されるいずれか1種以上を用いたインテリア具。
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