KR102243796B1 - 항균성 섬유 및 항균성 섬유의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 시쓰(sheath)부에 있어서의 항균성 유리의 함유량보다 적게 함으로써, 항균성 유리의 배합량이 소량이면 되고, 나아가서는 우수한 항균성을 발휘할 수 있는 항균성 섬유, 및 그러한 항균성 섬유의 효율적인 제조 방법을 제공한다.
배합 성분으로서, 열가소성 수지와, 항균성 유리를 포함하는 항균성 섬유로서, 항균성 섬유의 평균 직경을 1∼50㎛의 범위 내의 값으로 하고, 항균성 섬유가, 코어부와 시쓰부를 구비하고 있으며, 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q1(중량％)로 함과 함께, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q2(중량％)로 했을 때에, Q1 및 Q2가 하기 관계식(1)을 만족한다.
Q1＜Q2 (1)

Description

항균성 섬유 및 항균성 섬유의 제조 방법

[0001] 본 발명은 항균성 섬유 및 항균성 섬유의 제조 방법에 관한 것이다.

특히, 코어부와 시쓰(sheath)부를 갖고, 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량보다 적게 함으로써, 항균성 유리의 배합량이 소량이면 되고, 나아가서는 우수한 항균성을 발휘하는 항균성 섬유 및 항균성 섬유의 제조 방법에 관한 것이다.

[0002] 종래부터, 섬유 제품에 항균 가공을 실시한 항균성 섬유 제품이 보급되고 있다. 이러한 항균성 섬유를 제조하는 방법으로서는, 합성 섬유 또는 천연 섬유의 섬유 기질의 표면에 항균성 유리 조성물(유리 입자)을 정착시키는 방법과, 섬유 기질 중에 항균성 유리 조성물을 분산시키는 방법이 있다(특허문헌 1).

[0003] 섬유 기질의 표면에 유리 입자를 정착시키는 방법으로서는, (a) 섬유 기질의 표면에 형성된 접착 고분자층을 개재하여 유리 입자를 접착 형태에 의해 정착한다, (b) 정착된 유리 입자의 표면측을, 추가로 고분자 등에 의한 오버 코팅으로 덮는다, (c) 유리 입자의 표면을 정착 수지층으로 미리 덮어 두고, 가열에 의해 정착 수지층을 연화시키면서 섬유 기질의 표면에 부착시킨 후, 수지층을 경화시킴으로써, 복합 입자를 정착한다, 와 같은 예에 의해 항균성 섬유를 얻을 수 있는 것이 개시되어 있다.

[0004] 또한, 섬유 기질 중에 유리 입자를 분산시키는 방법으로서는, 섬유 기질이 되어야 할 방사(紡絲) 원액 중에 유리 입자를 배합해 두고, 이것을 방사함으로써, 분산 태양의 항균성 섬유를 얻을 수 있는 것이 개시되어 있다.

[0005] 한편, 특허문헌 2에는, 심부(芯部)가 항균제를 함유하고 있는 심초형 복합 섬유로서, 알칼리 감량 가공 후에 있어서의, 초부(sheath portion)의 비율이 섬유 중량에 대하여 2∼20중량％, 심부의 항균제의 함유량이 섬유 중량에 대하여 0.1∼10중량％이며, 또한 알칼리 감량 가공 전후의 색차(ΔE)가 2.0 미만인, 항균성 폴리에스테르 섬유가 개시되어 있다.

일본국 특개2001-247333호 공보 일본국 특개평11-158730호 공보

[0007] 그러나, 특허문헌 1에 개시된 섬유 기질의 표면에 유리 입자를 정착시키는 방법에 의해 얻어지는 항균성 섬유는, 유리 입자를 섬유 표면에 고정하기 위해 바인더로 정착시키거나 오버 코팅으로 덮고 있었다. 그 때문에, 유리 입자를 정착시키는데 수고가 들 뿐만 아니라, 충분한 항균성을 얻기 어려운데다, 비용이 높아져, 경제적으로도 불리해진다는 문제가 있었다.

[0008] 또한, 특허문헌 1에 개시된 섬유 기질 중에 항균성 유리 입자를 분산시키는 방법에 의해 얻어지는 항균성 섬유는, 항균 효과를 발현하는 것은 섬유 표면에 정착한 항균성 유리 입자뿐인 것에 대해, 섬유의 중심부에도 유리 입자를 포함하게 된다. 그 때문에, 고가의 은 등을 포함하는 항균성 유리 입자를 다량으로 첨가해야만 한다는 문제가 있었다.

[0009] 한편, 특허문헌 2에 개시된 항균성 섬유는, 알칼리 감량 가공에 의해 항균 성분인 은의 산화가 일어나 변색(착색)하고, 그 결과, 항균성이 저하하는 것을 방지하기 위해, 심부에만 항균제를 함유하고 있다. 그 때문에, 섬유 표면에 항균제가 존재하지 않으므로, 충분한 항균 효과를 얻을 수 없다는 문제가 있었다.

[0010] 그래서, 본 발명의 발명자들은, 예의 검토한 결과, 배합 성분으로서, 열가소성 수지와, 항균성 유리를 포함하는 항균성 섬유로서, 항균성 섬유의 평균 직경을 1∼50㎛의 범위 내의 값으로 하고, 항균성 섬유가, 코어부와 시쓰부를 구비하고 있으며, 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q1(중량％)로 함과 함께, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q2(중량％)로 했을 때에, Q1 및 Q2가 소정 관계식을 만족하는 항균성 섬유로 함으로써, 항균성 유리의 배합량이 소량이어도 우수한 항균성을 발휘하는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시킨 것이다.

[0011] 즉, 본 발명은 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량보다 적게 함으로써, 항균성 유리의 배합량이 소량이면 되고, 나아가서는 우수한 항균성을 발휘할 수 있는 항균성 섬유, 및 그러한 항균성 섬유의 효율적인 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

[0012] 본 발명에 따르면, 배합 성분으로서, 열가소성 수지와, 항균성 유리를 포함하는 항균성 섬유로서, 항균성 섬유의 평균 직경을 1∼50㎛의 범위 내의 값으로 하고, 항균성 섬유가, 코어부와 시쓰부를 구비하고 있으며, 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q1(중량％)로 함과 함께, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q2(중량％)로 했을 때에, Q1 및 Q2가 하기 관계식(1)을 만족하는 것을 특징으로 하는 항균성 섬유가 제공되어, 상술한 문제를 해결할 수 있다.

Q1＜Q2 (1)

즉, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량보다, 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을 적게 조절할 수 있고, 나아가서는 항균성 섬유의 전체량에 대하여, 비교적 소량의 항균성 유리의 배합량이어도, 초기부터 장기간에 걸쳐 우수한 항균성을 발휘할 수 있다.

[0013] 본 발명의 항균성 섬유를 구성함에 있어서, Q1을, 0 또는 0∼1중량％ 미만(단, 0중량％를 제외함)으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 항균 효과의 발현에 관여하기 어려운 코어부의 항균성 유리의 함유량을 적게 할 수 있다.

[0014] 본 발명의 항균성 섬유를 구성함에 있어서, Q2를, 1∼10중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, 보다 호적(好適)한 범위에서 항균성 유리를 배합할 수 있다.

[0015] 본 발명의 항균성 섬유를 구성함에 있어서, 배합 성분으로서, 응집 실리카 입자를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 친수성이 풍부한 실리카 입자가 항균성 유리의 주위에 부착됨으로써, 항균성 유리의 용해 속도가 균일해질 뿐만 아니라, 항균성 섬유로서의 착색성에 대해서도 우수한 것이 된다.

[0016] 본 발명의 항균성 섬유를 구성함에 있어서, 항균성 유리의 체적 평균 입자경을 0.1∼5㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 항균성 유리를 수지 성분 중에 보다 균일하게 분산시킬 수 있을 뿐만 아니라, 항균성 유리를 안정적으로 항균성 섬유로 가공할 수 있다.

[0017] 본 발명의 항균성 섬유를 구성함에 있어서, 열가소성 수지를, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지 및 폴리올레핀 수지 중 어느 1종 이상으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 항균성 유리를 수지 성분 중에 더 균일하게 분산시킬 수 있기 때문에, 우수한 항균 효과를 얻을 수 있다.

[0018] 본 발명의 항균성 섬유를 구성함에 있어서, 항균성 섬유의 형태가, 직포, 부직포 및 펠트 중 어느 1개인 것이 바람직하다.

즉, 본 발명의 항균성 섬유이면, 소정 형상의 항균성 섬유이므로, 항균성 유리의 배합량을 적게 했다고 해도, 우수한 항균성을 발휘하는 직포, 부직포 및 펠트를 얻을 수 있다.

[0019] 또한, 본 발명의 다른 태양은, 코어부와 시쓰부를 구비하고 있으며, 배합 성분으로서, 열가소성 수지와, 항균성 유리를 포함하는 항균성 섬유의 제조 방법에 있어서, 하기 공정(1)∼(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 섬유의 제조 방법이다.

(1) 항균성 유리를 준비하는 공정

(2) 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q1(중량％)로 함과 함께, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q2(중량％)로 했을 때에, Q1 및 Q2가 하기 관계식(1)을 만족하도록, 얻어진 항균성 유리를, 열가소성 수지 중에 분산시켜, 코어부용 방사 원액 및 시쓰부용 방사 원액을 준비하는 공정

Q1＜Q2 (1)

(3) 심초 복합 방사 구금(口金)을 사용하여, 코어부용 방사 원액을 심부, 시쓰부용 방사 원액을 초부로서 복합 방사하여, 평균 직경이 1∼50㎛인 항균성 섬유로 하는 공정

즉, 공정(1)∼(3)을 포함함으로써, 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량보다 적게 할 수 있다.

따라서, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, 항균성 유리의 배합량이 비교적 소량이면 되고, 나아가서는 우수한 항균성을 발휘할 수 있다.

[0020] 도 1은, 본 실시형태에 따른 항균성 섬유의 전자 현미경 사진(SEM 화상, 배율 2000).
도 2는, 본 실시형태에 따른, 코어부와 시쓰부를 갖는 항균성 섬유의 모식도.
도 3은, 실시예 1에 따른 항균성 섬유의 전자 현미경 사진(SEM 화상, 배율 2000).
도 4의 (a)∼(c)는, 실시예 1에 따른 항균성 섬유의 EDX 매핑 분석 결과.
도 5의 (a)∼(c)는, 실시예 2에 따른 항균성 섬유의 EDX 매핑 분석 결과.

[0021] [제1 실시형태]

제1 실시형태는, 배합 성분으로서, 열가소성 수지와, 항균성 유리를 포함하는 항균성 섬유로서, 항균성 섬유의 평균 직경을 1∼50㎛의 범위 내의 값으로 하고, 항균성 섬유가, 코어부와 시쓰부를 구비하고 있으며, 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q1(중량％)로 함과 함께, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q2(중량％)로 했을 때에, Q1 및 Q2가 하기 관계식(1)을 만족하는 것을 특징으로 하는 항균성 섬유이다.

Q1＜Q2 (1)

이하, 제1 실시형태로서의 항균성 섬유에 대해서, 구성 요건마다, 구체적으로 설명한다.

[0022] 1. 열가소성 수지

(1) 주성분

(1)-1 종류

본 실시형태의 항균성 섬유를 구성하는 수지의 주성분으로서, 열가소성 수지를 사용하는 것이다.

이러한 열가소성 수지의 종류로서는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리올레핀 수지(폴리아크릴 수지를 포함함), 레이온계 수지, 폴리아세트산비닐계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리아세탈 수지의 적어도 하나인 것이 바람직하다.

그 이유는, 폴리에스테르 수지이면, 기계적 강도나 내구성, 더욱이는 내열성이 높은 한편, 우수한 유연성이나 가공성을 갖는 항균성 섬유를, 비교적 저렴하게 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 폴리아미드 수지이면, 기계적 강도나 내구성, 더욱이는 내열성이 높은 한편, 흡습성을 갖는 항균성 섬유를, 비교적 저렴하게 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 폴리우레탄 수지이면, 내구성이 높은 한편, 우수한 신축성을 갖는 항균성 섬유를 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 폴리올레핀 수지(폴리아크릴 수지를 포함함)이면, 투명성이나 가공성이 양호한 항균성 섬유를 저렴하게 얻을 수 있기 때문이다.

[0023] 이들 열가소성 수지 중에서도, 보다 바람직하게는 폴리에스테르 수지, 혹은 폴리올레핀 수지이다.

즉, 호적한 폴리에스테르 수지로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리프로필렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리젖산 수지, 폴리부틸렌숙시네이트 수지, 폴리글리콜산 수지 등의 적어도 하나를 들 수 있고, 그 중에서도 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지이다.

또한, 호적한 폴리올레핀 수지로서는, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지(고밀도 폴리에틸렌 수지, 직쇄상 폴리에틸렌 수지, 저밀도 폴리에틸렌 수지 등), 폴리메틸펜텐 수지, 아세트산비닐 공중합체 수지, 프로필렌 공중합체 수지 등의 적어도 하나를 들 수 있고, 그 중에서도 바람직하게는 폴리프로필렌 수지이다.

[0024] 즉, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 호적한 이유는, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 등과 비교하여, 내열성이 낮기 때문에, 열가소성 수지 조성물을, 우수한 유연성이 요구되는 항균성 섬유나 항균성 필름 등에 안정적으로 가공할 수 있기 때문이다.

보다 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지와 비교하여, 결정화 속도가 작으며, 또한, 고온이 아니면 결정화가 진행되지 않는다는 특징이 있고, 열처리·연신(延伸) 처리에 의해 강도가 향상하기 때문이다.

[0025] 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지이면, 투명성이 높고, 내열성, 실용 강도도 우수할 뿐만 아니라, 리사이클성도 우수하기 때문에, 경제적으로도 유리하다.

보다 구체적으로는, 예를 들면, 페트병이 그렇듯이, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지로 이루어지는 플라스틱 제품은, 현재, 대량으로 유통되고 있으며, 다른 수지 재료와 비교하여, 매우 저렴하다.

또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지이면, 리사이클이 적극적으로 행해지고 있는 현상(現狀)으로부터도 분명한 바와 같이, 다른 수지 재료와 비교하여 재이용이 용이하기 때문에, 이 점이, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 보다 저렴한 수지 재료로 하고 있다.

폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는, 다른 공중합 성분을 함유하는 공중합 폴리에스테르여도 된다.

[0026] 또한, 폴리프로필렌 수지이면, 인장 강도, 충격 강도, 압축 강도와 같은 기계적 강도가 우수하며, 용도에 따라 조정할 수 있다.

또한, 내마모성, 내약품성이 우수한데다, 속건성(速乾性)이나 보온 성능도 우수하므로, 항균성 섬유에 호적하게 사용할 수 있다고 생각된다.

[0027] 따라서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 혹은 폴리프로필렌 수지를 주성분으로 함으로써, 항균성 섬유를 제조 및 성형하는 과정에 있어서의 열가소성 수지 조성물의 결정화를 효과적으로 억제하여, 항균성 섬유나 항균성 필름 등에 안정적으로 가공할 수 있다.

[0028] (1)-2 수평균 분자량

주성분으로 하는 열가소성 수지가 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 또는 폴리프로필렌 수지 등이면, 그들의 수평균 분자량을, 5000∼80000의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 또는 폴리프로필렌 수지 등의 수평균 분자량을 이러한 범위 내의 값으로 함으로써, 후술하는 열가소성 수지의 부성분이 되는 수지와의 상용성(相溶性)을 향상시킬 수 있고, 수지의 가수분해를 효과적으로 억제하여, 항균성 유리를 더 균일하게 분산시킬 수 있기 때문이다.

따라서, 열가소성 수지의 수평균 분자량을 10000∼60000의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 20000∼50000의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0029] (1)-3 융점

또한, 주성분으로 하는 열가소성 수지의 융점을 150∼350℃의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 융점이 150℃ 이상이면, 열가소성 수지 조성물에 있어서의 인장 강도나 인열(引裂) 강도 등의 기계적 특성을 충분히 확보할 수 있고, 가열 용융시에 적당한 점도가 되기 때문에, 적당한 가공성이 얻어지기 때문이다.

한편, 융점이 350℃ 이하이면, 열가소성 수지 조성물의 성형성이 좋고, 후술하는 열가소성 수지의 그 밖의 수지 성분과 혼합하기 쉽기 때문이다.

따라서, 주성분으로 하는 열가소성 수지의 융점을 200∼300℃의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 230∼270℃의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 수지의 융점은, ISO 3146에 준거하여 측정할 수 있다.

또한, 융점이 보이지 않을 경우에는, 유리 전이점을 150∼350℃의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

[0030] (1)-4 배합량

또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 또는 폴리프로필렌 수지의 배합량을, 열가소성 수지 조성물의 전체량을 100중량부로 했을 경우에, 80∼99.4중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

[0031] 이 이유는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 또는 폴리프로필렌 수지의 배합량을 이러한 범위 내의 값으로 함으로써, 수지의 가수분해를 효과적으로 억제할 수 있는 한편, 열가소성 수지 조성물을 항균성 섬유나 항균성 필름으로 가공하는 것이 용이해지기 때문이다.

따라서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 또는 폴리프로필렌 수지의 배합량을, 항균성 수지 조성물의 전체량을 100중량부로 했을 경우에, 85∼99중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 90∼98중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0032] (1)-5 인장 강도

또한, 주성분으로 하는 수지의 인장 강도를, JIS L 1015에 준하여 측정했을 경우에, 20∼100㎫의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 수지의 인장 강도가 20㎫ 미만이 되면, 연신시에 섬유의 절단이 발생하거나, 항균성 섬유를 사용한 제품의 세탁시 등에, 제품이 찢어질 경우가 있기 때문이다.

한편, 수지의 인장 강도가 100㎫을 초과하면, 항균성 섬유로서의 유연성이 충분하지 않아, 사용 용도가 과도하게 한정될 경우가 있기 때문이다.

따라서, 수지의 인장 강도를 25∼95㎫의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 30∼90㎫의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0033] (2) 혼합 수지

(2)-1 종류

본 실시형태에 있어서의 열가소성 수지는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 주성분으로 할 경우, 다른 수지 성분으로서 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지를 포함하는 혼합 수지로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지와 비교하여, 내가수분해성이 우수한 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지를 포함함으로써, 항균성 섬유의 제조 및 성형에 있어서의 열가소성 수지의 가열 용융시에, 항균성 유리에 포함되는 수분에 기인하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 가수분해하는 것을 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다.

보다 구체적으로는, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지와 비교하여 친유성(親油性)이 높고, 단위 중량당 포함되는 에스테르 결합의 수가 적기 때문에, 가수분해를 일으키기 어렵다고 생각된다.

[0034] 그러므로, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지를 포함함으로써, 주성분으로서의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 가수분해를 효과적으로 억제할 수 있고, 항균성 유리의 분산성이 우수하며, 또한, 저렴한 열가소성 수지를 얻을 수 있다.

즉, 소정량의 항균성 유리를 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지에 먼저 혼합하여, 비교적 고농도의 항균성 유리를 포함하는 마스터 배치로 한 후, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 혼합함으로써, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 가수분해를 억제하면서, 최종적으로, 소정 배합 비율의 항균성 수지 조성물을 얻을 수 있다.

[0035] 또한, 본 실시형태에 있어서의 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지는, 기본적으로, 산 성분으로서의 테레프탈산, 혹은 그 에스테르 형성성 유도체와, 글리콜 성분으로서의 1,4-부탄디올, 혹은 그 에스테르 형성 유도체와의 중축합 반응에 의해 얻어지는 중합체를 가리킨다.

단, 산 성분의 전체량을 100몰％로 했을 경우에, 20몰％ 이하의 범위 내의 값이면, 다른 산 성분을 포함해도 된다.

[0036] (2)-2 배합량

또한, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지의 배합량을, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 100중량부에 대하여, 0.5∼25중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지의 배합량을 이러한 범위 내의 값으로 함으로써, 항균성 섬유나 항균성 필름에도 가공 가능한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 주성분으로 하면서도, 내가수분해성을 갖고, 나아가서는 항균성 유리의 분산성이 우수한 열가소성 수지를 얻을 수 있기 때문이다.

따라서, 보다 구체적으로는 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지의 배합량을, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 100중량부에 대하여, 2∼15중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 3∼10중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0037] (3) 다른 수지 성분

또한, 본 발명에서는, 코어부와 시쓰부에서, 사용하는 열가소성 수지의 종류는 같아도 되고, 또한 달라도 된다. 코어부와 시쓰부에서, 사용하는 열가소성 수지의 종류가 같으면, 코어부와 시쓰부와의 친화성이 좋고, 안정적으로 항균성 섬유를 얻을 수 있다.

한편, 코어부와 시쓰부에서, 사용하는 열가소성 수지의 종류가 다를 경우에는, 보다 기계적 강도가 높은 수지를 코어부에 사용함으로써, 얻어지는 항균성 섬유의 인장 강도나 인열 강도 등의 기계적 특성을 강화하거나 할 수 있다.

[0038] 2. 항균성 유리

본 실시형태에 따른 항균성 섬유는, 항균성 유리를 포함하고 있으며, 항균성 유리는 항균 활성 성분으로서 은 이온을 포함하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 항균성 유리이면, 안전성이 높고, 항균 작용이 장기간 지속되며, 또한, 내열성도 높으므로, 항균성 섬유에 함유시키는 항균제로서의 적성이 우수하기 때문이다.

[0039] (1) 조성

또한, 항균성 유리의 종류를, 인산계 항균성 유리 및 붕규산계 유리, 혹은 어느 한쪽으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 인산계 항균성 유리나 붕규산계 유리이면, 주위의 수분을 흡습, 급수하여 용해하면서 항균 활성 성분을 방출(放出)하기 때문에, 열가소성 수지의 변색을 방지하면서, 항균성 섬유에 있어서의 은 이온 등의 항균 활성 성분의 용출량을 호적한 범위로 조절할 수 있기 때문이다.

[0040] (1)-1 유리 조성 1

또한, 인산계 항균성 유리의 유리 조성으로서, Ag₂O, ZnO, CaO, B₂O₃ 및 P₂O₅를 포함하며, 또한, 전체량을 100중량％로 했을 때에, Ag₂O의 배합량을 0.2∼5중량％의 범위 내의 값, ZnO의 배합량을 2∼60중량％의 범위 내의 값, CaO의 배합량을 0.1∼15중량％의 범위 내의 값, B₂O₃의 배합량을 0.1∼15중량％의 범위 내의 값, 및 P₂O₅의 배합량을 30∼80중량％의 범위 내의 값으로 함과 함께, ZnO／CaO의 중량 비율을 1.1∼15의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

[0041] 여기에서, Ag₂O는, 유리 조성 1에 있어서의 항균성 이온 방출 물질로서 필수 구성 성분이며, 이러한 Ag₂O를 함유함으로써, 유리 성분이 용해했을 경우에, 소정 속도로 은 이온을 서서히 용출시킬 수 있고, 우수한 항균성을 장기간 발휘할 수 있다.

[0042] 또한, Ag₂O의 배합량을 0.2∼5중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, Ag₂O의 배합량이, 0.2중량％ 이상의 값이면, 충분한 항균성을 발휘할 수 있기 때문이다.

한편, Ag₂O의 배합량이, 5중량％ 이하이면, 항균성 유리가 변색되기 어려워지고, 또한, 비용을 억제할 수 있기 때문에 경제적으로 유리해지기 때문이다.

따라서, Ag₂O의 배합량은 0.5∼4중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.8∼3.5중량％의 범위 내로 하는 것이 더 바람직하다.

[0043] 또한, P₂O₅는, 유리 조성 1에 있어서의 필수 구성 성분이며, 기본적으로 망목(網目) 형성 산화물로서의 기능을 하지만, 그 밖에, 본 발명에 있어서는 항균성 유리의 투명성 개선 기능이나 은 이온의 균일한 방출성에도 관여한다.

[0044] P₂O₅의 배합량으로서는 30∼80중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 P₂O₅의 배합량이 30중량％ 이상이면, 항균성 유리의 투명성이 저하하기 어려우며, 또한 은 이온의 균일한 방출성이나 물리적 강도를 확보하기 쉽기 때문이다.

한편, 이러한 P₂O₅의 배합량이 80중량％ 이하이면, 항균성 유리가 황변하기 어렵고, 또한 경화성이 양호해지기 때문에 물리적 강도를 확보하기 쉽기 때문이다.

따라서, P₂O₅의 배합량은 35∼75중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 40∼70중량％의 범위 내로 하는 것이 더 바람직하다.

[0045] 또한, ZnO는, 유리 조성 1에 있어서의 필수 구성 성분이며, 항균성 유리에 있어서의 망목 수식 산화물로서의 기능을 가지고, 황변을 방지함과 함께, 항균성을 향상시키는 기능도 갖고 있다.

[0046] ZnO의 배합량으로서는, 전체량에 대하여, 2∼60중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 ZnO의 배합량이 2중량％ 이상의 값이면, 황변 방지 효과나, 항균성의 향상 효과가 발휘되기 쉽기 때문이며, 한편, 이러한 ZnO의 배합량이 60중량％ 이하의 값이면, 항균성 유리의 투명성이 저하하기 어렵고, 기계적 강도를 확보하기 쉽기 때문이다.

따라서, ZnO의 배합량을, 5∼50중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 10∼40중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0047] 또한, ZnO의 배합량을, 후술하는 CaO의 배합량을 고려하여 정하는 것이 바람직하다.

구체적으로는, ZnO／CaO로 표시되는 중량 비율을, 1.1∼15의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 중량 비율이 1.1 이상의 값이면, 항균성 유리의 황변을 효율적으로 방지할 수 있기 때문이며, 한편, 이러한 중량 비율이 15 이하이면, 항균성 유리가 백탁 또는 황변하기 어렵기 때문이다.

따라서, ZnO／CaO로 표시되는 중량 비율을, 2.0∼12의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 3.0∼10의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0048] CaO는, 유리 조성 1에 있어서의 필수 구성 성분이며, 기본적으로 망목 수식 산화물로서의 기능을 함과 함께, 항균성 유리를 작성할 때의, 가열 온도를 저하시키거나, ZnO와 함께, 황변 방지 기능을 발휘할 수 있다.

[0049] CaO의 배합량은, 전체량에 대하여, 0.1∼15중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 CaO의 배합량이 0.1중량％ 이상이면 황변 방지 기능이나 용융 온도 저하 효과가 발휘되기 쉽기 때문이며, 한편, 이러한 CaO의 배합량이 15중량％ 이하이면, 항균성 유리의 투명성의 저하를 억제하기 쉽기 때문이다.

따라서, CaO의 배합량을, 1.0∼12중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 3.0∼10중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0050] 또한, B₂O₃는, 유리 조성 1에 있어서의 필수 구성 성분이며, 기본적으로 망목 형성 산화물로서의 기능을 하지만, 그 밖에, 본 발명에 있어서는 항균성 유리의 투명성 개선 기능이나 은 이온의 균일한 방출성에도 관여하는 성분이다.

[0051] B₂O₃의 배합량으로서는, 전체량에 대하여 0.1∼15중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 B₂O₃의 배합량이 0.1중량％ 이상이면, 항균성 유리의 투명성을 충분히 확보할 수 있으며, 또한 은 이온의 균일한 방출성이나 기계적 강도를 확보하기 쉽기 때문이다.

한편, 이러한 B₂O₃의 배합량이 15중량％ 이하이면, 항균성 유리의 황변을 억제하기 쉽고, 또한 경화성이 양호해져 기계적 강도를 확보하기 쉽기 때문이다.

따라서, B₂O₃의 배합량으로서는, 1.0∼12중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 3.0∼10중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0052] 또한, 유리 조성 1의 임의 구성 성분으로서, CeO₂, MgO, Na₂O, Al₂O₃, K₂O, SiO₂, BaO 등을, 본 발명의 목적의 범위 내에서 소정량 첨가하는 것도 바람직하다.

[0053] (1)-2 유리 조성 2

또한, 인산계 항균성 유리의 유리 조성으로서, ZnO를 실질적으로 포함하지 않는 대신에 Ag₂O, CaO, B₂O₃ 및 P₂O₅를 포함하며, 또한, 전체량을 100중량％로 했을 때에, Ag₂O의 배합량을 0.2∼5중량％의 범위 내의 값, CaO의 배합량을 15∼50중량％의 범위 내의 값, B₂O₃의 배합량을 0.1∼15중량％의 범위 내의 값, 및 P₂O₅의 배합량을 30∼80중량％의 범위 내의 값으로 함과 함께, CaO／Ag₂O의 중량 비율을 5∼15의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

[0054] 여기에서, Ag₂O에 관해서는, 유리 조성 1과 마찬가지의 내용으로 할 수 있다.

따라서, Ag₂O의 배합량을, 전체량에 대하여, 0.2∼5중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 0.5∼4.0중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.8∼3.5중량％의 범위 내로 하는 것이 더 바람직하다.

[0055] 또한, 항균성 유리에 CaO를 사용함으로써, 기본적으로 망목 수식 산화물로서의 기능을 함과 함께, 항균성 유리를 작성할 때의, 가열 온도를 저하시키거나, 황변 방지 기능을 발휘시킬 수 있다.

[0056] 즉, CaO의 배합량을 전체량에 대하여, 15∼50중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 CaO의 배합량이 15중량％ 이상이면, ZnO를 실질적으로 포함하고 있지 않아도, 황변 방지 기능이나 용융 온도 저하 효과가 발휘되기 때문이며, 한편, 이러한 CaO의 배합량이 50중량％ 이하이면, 항균성 유리의 투명성을 충분히 확보할 수 있기 때문이다.

따라서, CaO의 배합량을, 20∼45중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 25∼40중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0057] 또한, CaO의 배합량으로서는, Ag₂O의 배합량을 고려하여 정하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, CaO／Ag₂O로 표시되는 중량 비율을 5∼15의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로는, CaO／Ag₂O로 표시되는 중량 비율을, 6∼13의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 8∼11의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0058] 또한, B₂O₃ 및 P₂O₅에 관해서는, 유리 조성 1과 마찬가지의 내용으로 할 수 있다.

또한, CeO₂, MgO, Na₂O, Al₂O₃, K₂O, SiO₂, BaO 등의 성분에 대해서도, 유리 조성 1과 마찬가지로 임의 구성 성분으로서, 본 발명의 목적의 범위 내에서 소정량 첨가하는 것도 바람직하다.

[0059] (1)-3 유리 조성 3

또한, 붕규산 유리의 유리 조성으로서, B₂O₃, SiO₂, Ag₂O, 알칼리 금속 산화물을 포함하며, 또한, 전체량을 100중량％로 했을 때에, B₂O₃의 배합량을 30∼60중량％의 범위 내의 값, SiO₂의 배합량을 30∼60중량％의 범위 내의 값, Ag₂O의 배합량을 0.2∼5중량％의 범위 내의 값, 알칼리 금속 산화물의 배합량을 5∼20중량％의 범위 내의 값, Al₂O₃의 배합량을 0.1∼2중량％의 범위 내의 값 및, 전체량이 100중량％에 미치지 않을 경우에는, 잔여 성분으로서, 다른 유리 성분(알칼리 토류 금속 산화물, CeO₂, CoO 등)을 0.1∼33중량％의 범위 내의 값으로 포함하는 것이 바람직하다.

[0060] 여기에서, 알칼리성 항균성 유리의 배합 조성에 있어서, B₂O₃는, 기본적으로 망목 형성 산화물로서의 기능을 하지만, 그 밖에, 투명성 개선 기능이나 은 이온의 균일한 방출성에도 관여한다.

또한, SiO₂는, 항균성 유리에 있어서의 망목 형성 산화물로서의 기능을 함과 함께, 황변을 방지하는 기능을 갖고 있다.

또한, Ag₂O는, 항균성 유리에 있어서의 필수 구성 성분이며, 유리 성분이 용해하여, 은 이온을 용출시킴으로써, 우수한 항균성을 장기간 발휘할 수 있다.

[0061] 알칼리 금속 산화물, 예를 들면, Na₂O나 K₂O는, 기본적으로 망목 수식 산화물로서의 기능을 하는 한편, 항균성 유리의 용해 특성의 조정 기능을 발휘하고, 항균성 유리의 내수성을 저감시켜, 항균성 유리로부터의 은 이온 용출량을 조정할 수 있다.

[0062] 알칼리 토류 금속 산화물로서는, 예를 들면, MgO나 CaO를 첨가함으로써, 망목 수식 산화물로서의 기능을 할 수 있는 한편, 알칼리 금속 산화물과 마찬가지로, 항균성 유리의 투명성 개선 기능이나, 용융 온도의 조정 기능을 발휘할 수 있다.

그 외, CeO₂나 Al₂O₃ 등을, 별도 첨가함으로써, 전자선에 대한 변색성이나 투명성, 혹은 기계적 강도를 향상시킬 수도 있다.

[0063] (2) 용출 속도

또한, 항균성 유리로부터의 항균성 이온의 용출 속도를 1×10²∼1×10⁵㎎／㎏／24Hr의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 항균성 이온의 용출 속도가 1×10²㎎／㎏／24Hr 미만의 값이 되면, 항균성이 현저하게 저하할 경우가 있으며, 한편, 이러한 항균성 이온의 용출 속도가 1×10⁵㎎／㎏／24Hr을 초과하면, 장시간에 걸쳐 항균 효과를 발휘하는 것이 곤란해지거나, 혹은 얻어지는 항균성 섬유의 투명성이 저하할 경우가 생기기 때문이다. 따라서, 이러한 항균성과 투명성 등과의 밸런스가 보다 바람직한 관점에서, 항균성 유리로부터의 항균성 이온의 용출 속도를 1×10³∼5×10⁴㎎／㎏／24Hr의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 3×10³∼1×10⁴㎎／㎏／24Hr의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다. 또한, 이러한 항균성 이온의 용출 속도는, 하기 측정 조건으로 측정할 수 있다.

(측정 조건)

항균성 유리 100g을, 500ml의 증류수(20℃) 중에 침지하고, 진탕기를 사용하여 24시간 진탕한다. 그 다음에, 원심 분리기를 사용하여 Ag 이온 용출액을 분리 후, 추가로 여과지(5C)로 여과하여, 측정 시료로 한다. 그리고, 측정 시료 중의 Ag 이온을, ICP 발광 분광 분석법에 의해 측정하고, Ag 이온 용출량(㎎／㎏／24Hr)을 산출한다.

[0064] (3) 체적 평균 입자경

또한, 항균성 유리의 체적 평균 입자경(체적 평균 일차 입경, D50)을 0.1∼5.0㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 항균성 유리의 체적 평균 입자경을 이러한 범위 내의 값으로 함으로써, 항균성 유리를 보다 균일하게 분산시킬 수 있기 때문이며, 항균성 유리를 포함한 열가소성 수지를, 보다 안정적으로 항균성 섬유나 항균성 필름으로 가공할 수 있기 때문이다.

[0065] 즉, 항균성 유리의 체적 평균 입자경이 0.1㎛ 이상이면, 수지 성분 중에의 혼합·분산이 용이하며, 광산란이 억제되거나, 혹은 투명성이 확보되기 쉽기 때문이다.

한편, 항균성 유리의 체적 평균 입자경이 5.0㎛ 이하이면, 수지 성분 중에 균일하게 분산되기 때문에, 항균성 섬유의 기계적 강도를 확보하기 쉽기 때문이다.

따라서, 보다 구체적으로는, 항균성 유리의 체적 평균 입자경을 0.5∼4.0㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.0∼3.0㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 항균성 유리의 체적 평균 입자경(D50)은, 레이저 방식의 파티클 카운터(JIS Z 8852-1에 준거)나 침강식의 입도 분포계를 사용하여 얻어지는 입도 분포나, 혹은, 항균성 유리의 전자 현미경 사진을 바탕으로 화상 처리를 실시하여 얻어지는 입도 분포로부터 산출할 수 있다.

[0066] (4) 비표면적

또한, 항균성 유리의 비표면적을 10000∼300000㎠／㎤의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 비표면적이 10000㎠／㎤ 이상의 값이면, 수지 성분 중에의 혼합 분산이나 취급이 용이하며, 또한 항균성 섬유를 제조할 경우에, 표면 평활성이나 기계적 강도를 확보하기 쉽기 때문이다.

한편, 이러한 비표면적이 300000㎠／㎤ 이하이면, 수지 성분 중에의 혼합·분산이 용이해져, 광산란이 생기기 어렵고, 투명성의 저하를 억제할 수 있기 때문이다.

보다 구체적으로는, 항균성 유리의 비표면적을 15000∼200000㎠／㎤의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 18000∼150000㎠／㎤의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 항균성 유리의 비표면적(㎠／㎤)은, 입도 분포 측정 결과로부터 구할 수 있고, 항균성 유리를 구상(球狀)이라고 가정하여, 입도 분포의 실측 데이터로부터, 단위 체적당(㎤)의 표면적(㎠)으로서 산출할 수 있다.

[0067] (5) 형상

또한, 항균성 유리의 형상은, 다면체, 즉, 복수의 각이나 면으로 구성되고 있으며, 예를 들면, 6∼20면체로 이루어지는 다면체로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 항균성 유리의 형상을, 상술한 바와 같은 다면체로 함으로써, 구상 등의 항균성 유리와 달리, 광이 면 내를 일정 방향으로 진행하기 쉬워지기 때문이며, 항균성 유리에 기인한 광산란을 유효하게 방지할 수 있으므로, 항균성 유리의 투명성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

또한, 이와 같이 항균성 유리를 다면체로 함으로써, 수지 성분 중에의 혼합·분산이 용이해질 뿐만 아니라, 특히, 방사 장치 등을 사용하여 항균성 섬유를 제조했을 경우에, 항균성 유리가 일정 방향으로 배향하기 쉽다는 특징이 있다.

따라서, 항균성 유리를 수지 성분 중에 균일하게 분산시키기 쉬워짐과 함께, 수지 성분 중에서의 항균성 유리에 의한 광의 산란이 효과적으로 방지되어, 우수한 투명성을 발휘할 수 있다.

또한, 이와 같이 항균성 유리의 형상이 다면체이면, 후술하는 외첨제가 부착되기 쉬워져, 제조시나 사용시 등에 재응집하기 어렵기 때문에, 항균성 유리의 제조시에 있어서의 평균 입자경이나 불균일의 제어가 용이해진다.

[0068] (6) 표면 처리

항균성 유리는, 그 표면을 폴리오르가노실록산·실리콘 수지, 실란커플링제, 티타네이트커플링제, 알루미네이트커플링제 등으로 처리하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 항균성 유리와 열가소성 수지와의 접착력을 조정할 수 있다.

[0069] (7) 외첨제

또한, 항균성 유리에 대하여, 응집 실리카 입자(건식 실리카, 습식 실리카)를 외첨시키는 것도 바람직하다.

응집 실리카 입자를 주성분으로 한 것이면, 산화티타늄, 산화아연, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 탄산칼슘, 시라스 벌룬(shirasu balloon), 석영 입자, 유리 벌룬 등의 1종 단독 또는 2종 이상의 조합도 바람직하다.

특히, 이들 중, 응집 실리카 입자(건식 실리카, 습식 실리카) 혹은, 그 수분산체인 콜로이달 실리카는, 수평균 일차 입경이 작고, 항균성 유리에 대한 분산성이 매우 우수하기 때문에 바람직한 외첨제이다.

즉, 이러한 응집 실리카 입자는, 응집 상태가 풀리면서 분산하기 때문에, 항균성 유리의 주위에 부착하여, 수지 성분 중에서도, 당해 항균성 유리를 균일하게 분산시킬 수 있기 때문이다. 그에 따라, 항균성 유리가 항균성 섬유 내에 있어서 치우침이 없이 균일하게 분산될 수 있다.

[0070] 또한, 외첨제로서의 응집 실리카에 있어서의 수평균 이차 입경을 1∼15㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 외첨제의 수평균 이차 입경이 1㎛ 이상의 값이면, 항균성 유리(10)의 분산성이 양호해져, 광산란이 억제되고, 투명성을 확보할 수 있기 때문이다.

한편, 이러한 외첨제의 수평균 이차 입경이 15㎛ 이하이면, 수지 성분 중에의 혼합·분산이나 취급이 용이하며, 또한, 항균성 섬유나 항균성 필름을 제조할 경우에, 표면 평활성이나 투명성, 더욱이는 기계적 강도를 확보하기 쉽기 때문이다.

따라서, 외첨제의 수평균 이차 입경을 5∼12㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 6∼10㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 외첨제의 수평균 이차 입경은, 레이저 방식의 파티클 카운터(JIS Z8852-1에 준거)나 침강식의 입도 분포계를 사용하여 측정할 수 있다.

또한, 이들 전자 현미경 사진으로부터 화상 처리함으로써도, 외첨제의 수평균 이차 입경을 산출할 수 있다.

[0071] 외첨제가 기본적으로 응집해 있을 경우에는, 그것을 푼 상태에서의 수평균 일차 입경을 0.005∼0.5㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 외첨제의 수평균 일차 입경이 0.005㎛ 이상의 값이면, 항균성 유리의 분산성을 향상시키는 효과가 얻어지기 쉽고, 광산란이 억제되어, 투명성이 저하하는 것을 억제할 수 있기 때문이다.

한편, 외첨제의 수평균 일차 입경이 0.5㎛ 이하이면, 마찬가지로, 항균성 유리의 분산성을 향상시키는 효과가 얻어지기 쉽고, 항균성 섬유나 항균성 필름을 제조할 때에, 수지 성분 중에의 혼합·분산이나 취급이 마찬가지로 용이하며, 표면 평활성이나 투명성, 더욱이는 기계적 강도를 충분히 확보할 수 있기 때문이다.

따라서, 외첨제의 수평균 일차 입경을 0.01∼0.2㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.02∼0.1㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 외첨제의 수평균 일차 입경은, 수평균 이차 입경과 마찬가지의 방법으로 측정할 수 있다.

[0072] 또한, 외첨제로서의 응집 실리카의 첨가량을, 항균성 유리 100중량부에 대하여, 0.1∼50중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 외첨제의 첨가량이 0.1중량부 이상의 값이면, 항균성 유리의 분산성이 양호해지기 때문이다.

한편, 이러한 외첨제의 첨가량이 50중량부 이하의 값이면, 항균성 유리와 균일하게 혼합하기 쉬우며, 또한, 얻어지는 항균성 수지 조성물의 투명성이 저하하기 어렵기 때문이다.

[0073] 따라서, 외첨제의 첨가량을, 항균성 유리 100중량부에 대하여, 0.5∼30중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1∼10중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0074] (8) 수분 함유량

또한, 항균성 유리가 수분을 포함할 경우에도, 당해 수분의 함유량을, 항균성 유리의 고형 성분 100중량부에 대하여, 1×10^-4∼5중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 수분 함유량을 이러한 범위 내의 값으로 함으로써, 열가소성 수지 조성물을 제조할 때에, 항균성 유리를 건조시키는 공정을 생략했을 경우에도, 열가소성 수지가 가수분해하는 것을 효과적으로 억제하여, 항균성 유리를 균일하게 분산시킬 수 있기 때문이다.

즉, 이러한 수분 함유량이 1×10^{- 4}중량부 이상의 값이면, 항균성 유리의 건조 설비로서, 과도하게 대규모인 것을 사용하지 않아도 되고, 건조 공정에 요하는 시간이 과도하게 길어지기 어려워, 현저하게 경제성을 손상시키지 않기 때문이다.

한편, 이러한 수분 함유량이 5중량부 이하의 값이면, 상술한 열가소성 수지의 가수분해를 안정적으로 억제할 수 있기 때문이다.

[0075] 따라서, 항균성 유리의 수분 함유량을, 항균성 유리의 고형 성분 100중량부에 대하여, 1×10^-3∼1중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1×10^-2∼1×10^{- 1}중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 항균성 유리에 있어서의 수분 함유량의 측정은, 예를 들면, 전자 수분계로 105℃에 있어서의 가열 감량법에 의해 행할 수 있고, 혹은, 컬 피셔법을 이용해도 행할 수 있다.

[0076] (9) 배합량

또한, 항균성 유리의 배합량을, 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q1(중량％)로 함과 함께, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q2(중량％)로 했을 때에, Q1을 0 또는 0∼1중량％ 미만(단, 0중량％를 제외함)으로 하고, Q2를 1∼10중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 항균성 유리의 배합량을 이러한 범위 내의 값으로 함으로써, 열가소성 수지의 가수분해를 효과적으로 억제하고, 항균성 유리를 수지 성분 중에 균일하게 분산시켜, 우수한 항균 효과를 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 이와 같이 구성함으로써, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량보다, 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을 적게 조절할 수 있고, 나아가서는 항균성 섬유의 전체량에 대하여 소량의 배합량이어도, 우수한 항균성을 발휘할 수 있기 때문이다.

[0077] 즉, Q1이 0 또는 1중량％ 미만의 값이면, 항균성 섬유의 중심부에 과잉의 항균성 유리를 포함하지 않고, 절대량이 충분하기 때문에, 항균성 섬유에 대하여, 충분한 항균성을 부여할 수 있기 때문이다.

한편, Q2가 1∼10중량％의 범위 내의 값이면, 항균성 유리의 배합량에 수반하여, 항균성 유리에 함유되는 수분량도 증가하지만, 열가소성 수지의 가수분해를 충분히 억제할 수 있기 때문이다. 또한, 항균성 섬유나 항균성 필름으로 가공하기 쉽기 때문이다.

따라서, 보다 구체적으로는, Q1을 0 또는 0.5중량％ 미만으로 하는 것이 보다 바람직하고, Q2를 1.5∼9중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, Q1을 0 또는 0.1중량％ 미만으로 하는 것이 더 바람직하고, Q2를 2∼8중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0078] 3. 항균성 섬유

(1) 형태

본 실시형태에 따른 항균성 섬유(1)는, 도 1의 전자 현미경 사진(SEM 화상) 및 도 2의 모식도에 나타내는 바와 같이, 코어부(20)와 시쓰부(30)를 구비하고 있으며, 코어부(20)에 있어서의 항균성 유리(10)의 함유량이, 시쓰부(30)에 있어서의 항균성 유리(10)의 함유량보다 적은 것을 특징으로 하고 있다.

그리고, 항균성 섬유의 평균 직경을 1∼50㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 항균성 섬유의 평균 직경이 1㎛ 이상의 값이면, 항균성 섬유의 기계적 강도를 확보하기 쉽고, 안정적으로 제조할 수 있기 때문이다.

한편, 이러한 항균성 섬유의 평균 직경이 50㎛ 이하의 값이면, 항균성 섬유의 유연성을 확보할 수 있기 때문에 폭넓은 용도로 적용할 수 있기 때문이다.

따라서, 항균성 섬유의 평균 직경을 2∼49㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 3∼48㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 항균성 섬유의 평균 직경은, 전자 현미경이나 마이크로미터, 혹은 노기스에 의해 수점(數点) 직경을 실측하고(예를 들면, 5점), 그 평균값을 취할 수 있다. 또한, 원 상당경으로서도 구할 수 있다.

[0079] (2) 코어부

(2)-1 열가소성 수지의 종류

코어부에 사용하는 열가소성 수지의 종류로서는, 상술한 열가소성 수지를 사용할 수 있다. 또한, 열가소성 수지의 수평균 분자량이나 융점도, 상술한 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

[0080] (2)-2 평균 직경

또한, 본 실시형태에 따른 항균성 섬유(1)의 코어부의 평균 직경(Φ)을 0.3∼40㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 코어부의 평균 직경을 이러한 범위 내의 값으로 함으로써, 인장 강도나 인열 강도 등의 기계적 특성을 충분히 확보할 수 있기 때문이다.

따라서, 코어부의 평균 직경을 0.5∼35㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.7∼30㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 코어부의 평균 직경은, 전자 현미경이나 마이크로미터에 의해 수점 직경을 실측하고(예를 들면, 5점), 그 평균값을 취할 수 있다.

[0081] (3) 시쓰부

(3)-1 열가소성 수지의 종류

시쓰부에 사용하는 열가소성 수지의 종류로서는, 상술한 열가소성 수지를 사용할 수 있다. 또한, 열가소성 수지의 수평균 분자량이나 융점도, 상술한 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

[0082] (3)-2 시쓰부의 두께

또한, 본 실시형태에 따른 항균성 섬유(1)의 시쓰부의 두께(t)를 0.7∼49.7㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 시쓰부의 두께를 이러한 범위 내의 값으로 함으로써, 초기부터 장기간에 걸쳐, 충분한 항균성을 유지할 수 있기 때문이다.

따라서, 시쓰부의 두께를 1∼45㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 5∼40㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 시쓰부의 두께는, 전자 현미경이나 마이크로미터에 의해 수점 t를 실측하고(예를 들면, 5점), 그 평균값을 취할 수 있다.

[0083] (4) 관계식 Q1＜Q2

본 실시형태에 따른 항균성 섬유에 있어서, 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q1(중량％)로 함과 함께, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q2(중량％)로 했을 때에, Q1 및 Q2가 하기 관계식(1)을 만족하는 것이다.

Q1＜Q2 (1)

이에 따라, 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량보다 적게 할 수 있으므로, 항균성 섬유 중에 항균성 유리의 농도 분포를 가지게 할 수 있고, 나아가서는 우수한 항균성을 발휘할 수 있다.

[0084] 또한, Q1 및 Q2가, 하기 관계식(2)을 만족하는 것이 보다 바람직하다.

0＜Q2-Q1≤10 (2)

이에 따라, 항균성 섬유 중의 항균성 유리의 농도 분포를 최적의 범위로 할 수 있기 때문이다.

[0085] 따라서, 이러한 관계식을 충족시키는 Q1 및 Q2로서는, Q1을 0 또는 1중량％미만(단, 0중량％를 제외함)으로 하는 것이 바람직하고, Q2를 1∼10중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다. 또한, Q1을 0 또는 0.5중량％ 미만으로 하는 것이 보다 바람직하고, Q2를 1.5∼9중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, Q1을 0 또는 0.1중량％ 미만으로 하는 것이 더 바람직하고, Q2를 2∼8중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

이 이유는, Q1의 값이 이 범위 내의 값이면, 항균성 섬유의 평균 직경이 작을 경우에도, 효과적으로 항균성 유리의 항균 효과를 얻을 수 있기 때문이다. 한편, Q2가 이 범위 내의 값이면, 항균성 섬유 전체에 대한 항균성 유리의 함유량을 적절한 범위로 할 수 있기 때문이다.

[0086] (5) 인장 강도

또한, 본 실시형태에 따른 항균성 섬유로서는, 직포 등으로 가공했을 때에 제품에 충분한 강도를 부여하는 관점에서, JIS L 1015에 준하여 측정되는 인장 강도(cN／dtex)를 3∼50cN／dtex의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 항균성 섬유의 인장 강도(cN／dtex)가 3cN／dtex 미만이 되면, 연신시에 섬유의 절단이 발생하거나, 항균성 섬유를 사용한 제품의 세탁시 등에, 제품이 찢어질 경우가 있기 때문이다.

한편, 항균성 섬유의 인장 강도(cN／dtex)가 50cN／dtex를 초과하면, 항균성 섬유로서의 유연성이 충분하지 않아, 사용 용도가 과도하게 한정될 수 있을 경우가 있기 때문이다.

따라서, 항균성 섬유의 인장 강도(cN／dtex)를 3.5∼30cN／dtex의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 4.5∼20cN／dtex의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0087] (6) 기타

항균성 섬유의 겉보기 섬도(纖度), 권축수(捲縮數)는, 특별히 한정되는 것이 아니라, 항균성 섬유의 용도에 따라 적의(適宜) 조정할 수 있다.

항균성 섬유의 겉보기 섬도는, 용도에 따라 적의 조정할 수 있지만, 예를 들면 0.1∼50dtex의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 0.5∼30dtex의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1∼10dtex의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 항균성 섬유의 권축수는, 탄성력의 부여, 풍합(風合) 등의 관점에서 용도에 따라 조정할 수 있고, 권축수가 많을수록 탄성력이 풍부하다.

항균성 섬유의 권축수는, 통상, 섬유 25㎜당 5∼90개로 하는 것이 좋고, 탄성성을 요하는 용도이면 50∼90개로 하는 것이 바람직하다.

[0088] 4. 분산 조제

또한, 본 실시형태에 있어서의 항균성 섬유는, 항균성 유리의 분산 조제를 포함하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 분산 조제를 포함함으로써, 항균성 유리를 더 균일하게 분산시킬 수 있기 때문이다.

[0089] (1) 종류

분산 조제의 종류로서는, 특별히 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 지방족 아마이드계 분산 조제, 탄화수소계 분산 조제, 지방산계 분산 조제, 고급 알코올계 분산 조제, 금속 비누계 분산 조제, 에스테르계 분산 조제 등을 사용할 수 있지만, 그 중에서도, 지방족 아마이드계 분산 조제가 특히 바람직하다.

[0090] 또한, 지방족 아마이드계 분산 조제는, 스테아르산 아마이드, 올레산 아마이드, 에루크산 아마이드 등의 지방산 아마이드와, 메틸렌비스스테아르산 아마이드, 에틸렌비스스테아르산 아마이드 등의 알킬렌 지방산 아마이드로 대별되지만, 알킬렌 지방산 아마이드를 사용하는 것이 보다 바람직하다.

이 이유는, 알킬렌 지방산 아마이드이면, 지방산 아마이드와 비교하여, 항균성 수지 조성물의 열안정성을 저하시키지 않고, 항균성 유리의 분산성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

또한, 융점이 141.5∼146.5℃이며, 항균성 섬유의 성형시에 있어서의 안정성이 우수하므로, 알킬렌 지방산 아마이드 중에서도 에틸렌비스스테아르산 아마이드를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

[0091] (2) 배합량

분산 조제의 배합량으로서는, 항균성 유리를 100중량부로 했을 경우, 1∼20중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 분산 조제의 배합량이 1중량부 이상의 값이면, 항균성 섬유에 있어서의 항균성 유리의 분산성을, 충분히 향상시킬 수 있기 때문이다.

한편, 분산 조제의 배합량이 20중량부 이하이면, 항균성 수지 조성물에 있어서의 인장 강도나 인열 강도 등의 기계적 특성을 충분히 확보할 수 있고, 분산 조제가 항균성 수지 조성물로부터 브리드 아웃하기 어렵기 때문이다.

따라서, 분산 조제의 배합량을, 항균성 유리 100중량부에 대하여, 3∼12중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 5∼8중량부의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0092] 5. 그 밖의 배합 성분

본 실시형태의 항균성 섬유에는, 본래의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서, 필요에 따라 안정제, 이형제, 핵화제, 충전제, 염료, 안료, 대전 방지제, 유제(油劑), 활제(滑劑), 가소제, 집속제, 자외선 흡수제, 항(抗)곰팡이제, 항바이러스제, 난연제, 난연 조제 등의 첨가제, 다른 수지, 엘라스토머 등을 임의 성분으로 하여 첨가하는 것이 바람직하다.

이들 임의 성분을 항균성 섬유에 첨가하는 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 항균성 유리와 함께 열가소성 수지에 용융 혼련(混鍊)함으로써 행하는 것도 바람직하다.

[0093] 6. 형태

본 실시형태에 따른 항균성 섬유는, 면상(綿狀) 혹은, 직포, 부직포, 직물, 펠트, 및 웹 등의 시트상 성형품으로 가공하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시형태의 항균성 섬유를, 면, 직포, 부직포, 편물, 펠트, 웹 등으로 가공할 때, 본 실시형태의 항균성 섬유만을 사용하여 가공해도 되지만, 다른 종류의 섬유와 본 실시형태의 항균성 섬유를 혼섬(混纖), 혼방(混紡)하여 합연사(合撚絲), 커버링사, 매듭으로서 가공하는 것도 바람직하다.

다른 종류의 섬유로서는, 나일론, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등의 합성 섬유, 목면이나 견사 등의 천연 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유 등을 들 수 있다.

다른 종류의 섬유와 혼섬, 혼방하여 합연사, 커버링사, 매듭으로서 가공한 것이어도, 본 실시형태의 항균성 섬유와 동등한 항균성을 갖고, 세탁을 반복해도 항균성이 지속한다는 우수한 특징을 갖는다.

[0094] 또한, 본 실시형태의 항균성 섬유 또는 항균성 섬유를 용도에 따라 가공하여 얻어진, 면, 직물, 편물 등의 가공품에 있어서는, 추가로 염색이나 각종 처리 가공(주름 방지, 방오(防汚), 난연, 방충, 곰팡이 방지, 방취, 흡습, 방수, 폴리싱(polishing), 항(抗)필 등)을 행하는 것도 바람직하다.

이에 따라, 항균성 이외의 기능을 부여할 수 있다.

[0095] 7. 용도

상술한 형태 중, 시트상 성형품의 용도로서는, 특별히 한정되지 않지만, 의류, 침구, 인테리어구, 흡수포, 포장재, 잡화, 여과 매체 등을 들 수 있다.

의류의 예로서는, 속옷, 셔츠, 스포츠웨어, 앞치마, 양말, 구두 깔창, 스타킹, 타이즈, 버선, 일본식 복장, 넥타이, 손수건, 스카프, 머플러, 모자, 장갑, 가정용 또는 의료용 마스크 등을 들 수 있다.

침구의 예로서는, 이불 커버, 이불 솜, 베개 커버, 베개 솜, 타올 블랑켓, 시트, 매트리스의 외장(外張) 등을 들 수 있다. 특히, 솜털 이불, 솜털 베개 등의 세탁하기 어려운 침구에의 사용에 적합하다.

[0096] 인테리어구의 예로서는, 커튼, 매트, 카페트, 러그, 방석, 쿠션, 벽걸이, 도배, 테이블보, 모켓 등을 들 수 있다.

흡수포의 예로서는, 타올, 행주, 손수건, 걸레, 기저귀, 탐폰, 생리용 냅킨, 성인 실금 용품 등을 들 수 있다.

포장재의 예로서는, 보자기, 포장지, 식품 패키지 등을 들 수 있다.

[0097] 잡화의 예로서는, 칫솔, 수세미, 솔 등의 각종 브러쉬, 휴대용 봉투, 점심 매트, 필통, 지갑, 안경 케이스, 안경 닦개, 커튼, 코스터, 마우스 패드, 인형 솜, 애완동물용 침대 등을 들 수 있다.

여과 매체의 예로서는, 에어컨용, 환풍기용, 공기구용 및 공기 청정기용 필터, 그리고 정수용 필터 등을 들 수 있고, 가정용, 공업용, 자동차용 등의 필터에 적용할 수 있다.

그 밖의 용도로서는, 인공 모발, 텐트, 방초 시트 등의 차광 시트, 방음재, 흡음재, 완충재 등을 들 수 있다.

[0098] [제2 실시형태]

제2 실시형태는, 제1 실시형태에 기재된 항균성 섬유의 제조 방법으로서, 코어부와 시쓰부를 구비하고 있으며, 배합 성분으로서, 열가소성 수지와, 항균성 유리를 포함하는 항균성 섬유의 제조 방법으로서, 하기 공정(1)∼(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 섬유의 제조 방법이다.

(1) 항균성 유리를 준비하는 공정

(2) 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q1(중량％)로 함과 함께,

시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q2(중량％)로 했을 때에,

Q1 및 Q2가 하기 관계식(1)을 만족하도록, 얻어진 항균성 유리를, 열가소성 수지 중에 분산시켜, 코어부용 방사 원액 및 시쓰부용 방사 원액을 준비하는 공정

Q1＜Q2 (1)

(3) 심초 복합 방사 구금을 사용하여, 코어부용 방사 원액을 심부, 시쓰부용 방사 원액을 초부로 하여 복합 방사하여, 평균 직경이 10∼30㎛인 항균성 섬유로 하는 공정

이하, 제2 실시형태로서의 항균성 섬유의 제조 방법에 대해서, 제1 실시형태와 다른 점을 중심으로 구체적으로 설명한다.

또한, 본 실시형태에 따른 항균성 섬유는, 적어도 상술한 공정(1)∼(3)을 갖는 제조 방법에 의해 제조할 수 있고, 필요에 따라 하기 공정(4)∼(6)을 추가해도 된다.

[0099] 1. 공정(1): 항균성 유리를 준비하는 정도

공정(1)은, 항균 활성 성분을 포함하는 유리 원재료로부터, 항균성 유리를 제조하는 공정이다.

즉, 항균성 유리는 종래 공지(公知)의 방법에 따라 제조할 수 있고, 예를 들면, 하기 (1)-1∼3으로 이루어지는 방법으로 제조하는 것이 바람직하다.

[0100] (1)-1 용융 공정

용융 공정에서는, 유리 원재료를 정확히 칭량하고, 균일하게 혼합한 후, 예를 들면, 유리 용융로를 사용하여 용융하고, 유리 융액을 작성하는 것이 바람직하다.

유리 원재료의 혼합에 있어서는, 만능 교반기(플래니터리 믹서), 알루미나 자기 파쇄기, 볼 밀, 프로펠러 믹서 등의 혼합 기계(믹서)를 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들면, 만능 교반기를 사용했을 경우, 공전수를 100rpm, 자전수를 250rpm으로 하고, 10분∼3시간의 조건으로, 유리 원재료를 교반 혼합하는 것이 바람직하다.

[0101] 유리 용융 조건으로서는, 예를 들면, 용융 온도를 1100∼1500℃, 용융 시간을 1∼8시간의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 용융 조건이면, 유리 융액의 생산 효율을 높임과 함께, 제조시에 있어서의 항균성 유리의 황변성을, 가급적으로 적게 할 수 있기 때문이다.

또한, 이러한 유리 융액을 얻은 후, 그것을 유동수 중에 주입하여 냉각하고, 수(水)분쇄를 겸하여 유리체로 하는 것이 바람직하다.

[0102] (1)-2 분쇄 공정

그 다음에, 분쇄 공정으로서 얻어진 유리체를 분쇄하고, 다면체로서, 소정의 체적 평균 입자경을 갖는 항균성 유리로 하는 것이 바람직하다.

구체적으로는, 하기에 나타내는 바와 같은 조(粗)분쇄, 중분쇄, 및 미분쇄를 행하는 것이 바람직하다.

이와 같이 실시함으로써, 균일한 체적 평균 입자경을 갖는 항균성 유리를 효율적으로 얻을 수 있다.

단, 용도에 따라서는 체적 평균 입자경을 보다 미세하게 제어하기 위해, 분쇄 후, 추가로 분급(分級)을 실시하고, 체 처리 등을 실시하는 것도 바람직하다.

[0103] 조분쇄에서는, 체적 평균 입자경이 10㎜ 정도가 되도록, 유리체를 분쇄하는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로는, 용융 상태의 유리 융액을 유리체로 할 때에 수쇄(水碎)하거나, 무정형의 유리체를 맨손이나 해머 등을 사용하여 분쇄하여, 소정의 체적 평균 입자경으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 조분쇄 후의 항균성 유리는, 통상, 각이 없는 괴상(塊狀)인 것이 전자 현미경 사진으로부터 확인되고 있다.

[0104] 중분쇄에서는, 체적 평균 입자경이 1㎜ 정도가 되도록, 조분쇄 후의 항균성 유리를 분쇄하는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로는, 예를 들면, 볼 밀을 사용하여, 체적 평균 입자경이 10㎜ 정도인 항균성 유리를, 체적 평균 입자경이 5㎜ 정도인 항균성 유리로 하고, 그 다음에, 회전 맷돌이나 회전 롤(롤 크러셔)을 사용하여, 체적 평균 입자경이 1㎜ 정도인 항균성 유리로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이와 같이 다단계로 중분쇄를 행함으로써, 입경이 과도하게 작은 항균성 유리가 생기지 않아, 소정 입자경을 갖는 항균성 유리를 효과적으로 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 중분쇄 후의 항균성 유리는, 각을 갖는 다면체인 것이 전자 현미경 사진으로부터 확인되고 있다.

[0105] 미분쇄에서는, 체적 평균 입자경이 1.0∼5.0㎛가 되도록, 체적 평균 입자경이 1∼15㎛인 외첨제로서의 응집 실리카 입자를 첨가한 상태에서, 중분쇄 후의 항균성 유리를 분쇄하는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로는, 예를 들면, 회전 맷돌, 회전 롤(롤 크러셔), 진동 밀, 종형(縱型) 밀, 건식 볼 밀, 유성(遊星) 밀, 샌드 밀, 혹은 제트 밀을 사용하여 항균성 유리를 분쇄하는 것이 바람직하다.

이들 건식 분쇄기 중, 특히, 종형 밀, 건식 볼 밀, 유성 밀 및 제트 밀을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

이 이유는, 종형 밀이나 유성 밀 등을 사용함으로써, 적당한 전단력을 부여할 수 있고, 입경이 과도하게 작은 항균성 유리가 생기지 않아, 소정 입자경을 갖는 다면체의 항균성 유리가 효과적으로 얻어지기 때문이다.

[0106] 종형 밀이나 건식 볼 밀, 유성 밀 등을 사용하여 미분쇄를 행할 경우, 지르코니아 볼 또는 알루미나 볼을 분쇄 미디어로 하여, 용기를 30∼100rpm으로 회전시키고, 중분쇄 후의 항균성 유리를 5∼50시간 동안, 분쇄 처리하는 것이 바람직하다.

또한, 제트 밀을 사용했을 경우, 용기 내에서 가속시켜, 0.61∼1.22㎫(6∼12㎏f／㎠)의 압력으로, 중분쇄 후의 항균성 유리끼리를 충돌시키는 것이 바람직하다.

또한, 건식 볼 밀이나 제트 밀 등을 사용하여 미분쇄한 후의 항균성 유리는, 중분쇄 후의 항균성 유리보다도 많은 각을 갖는 다면체로서, 체적 평균 입자경(D50)이나 비표면적을 소정 범위로 조정하기 쉬운 것이 전자 현미경 사진 및 입도 분포 측정에 의해 확인되고 있다.

[0107] 또한, 유성 밀 등을 사용하여 미분쇄를 행할 경우, 실질적으로 드라이 상태(예를 들면, 상대 습도가 20％ Rh 이하)로 행하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 유성 밀 등에 사이클론 등의 분급 장치를 장착하여, 항균성 유리를 응집시키지 않고, 순환시킬 수 있기 때문이다.

따라서, 순환 횟수를 제어함으로써, 항균성 유리에 있어서의 체적 평균 입자경이나 입도 분포를, 원하는 범위로 용이하게 조정할 수 있음과 함께, 미분쇄 후의 건조 공정을 생략하는 것이 가능해진다.

[0108] 한편, 소정 범위 이하의 항균성 유리에 대해서는, 건조 상태이면, 버그 필터를 사용하여, 용이하게 제거할 수 있다.

따라서, 항균성 유리에 있어서의 체적 평균 입자경이나 입도 분포의 조정이 점점더 용이해진다.

[0109] (1)-3 건조 공정

그 다음에, 건조 공정에서는 분쇄 공정에 의해 얻어진 항균성 유리를 건조시키는 것이 바람직하다.

이 이유는, 항균성 유리를 건조시킴으로써, 하기 공정에 있어서 항균성 유리와, 열가소성 수지를 혼합했을 때에, 열가소성 수지가 가수분해를 일으킬 가능성을 저감할 수 있기 때문이다.

또한, 건조 공정으로서는, 고액 분리 처리를 행한 후에 건조 처리도 행하는 것이 바람직하고, 이들 처리에 사용되는 설비로서는 특별히 한정되지 않지만, 고액 분리에는 원심 분리기 등을, 건조에는 건조기나 오븐 등을 사용할 수 있다.

또한, 항균성 유리의 건조 공정 후는, 항균성 유리의 일부가 괴화(塊化)하기 때문에, 해쇄기에 의해, 괴화한 항균성 유리를 해쇄하는 것이 바람직하다.

[0110] 2. 공정(2): 방사 원액을 준비하는 공정

공정(2)은, 공정(1)에 의해 얻어진 항균성 유리를 사용하여, 방사 원액을 제조하는 공정이다.

공정(2)에 있어서는, 항균성 유리, 또는 항균성 유리를 열가소성 수지에 분산시킨 마스터 배치를, 수지 펠렛 또는 재생 수지 플레이크와 용융 혼련함으로써 방사 원액을 제조하는 것이 바람직하다.

또한, 공정(2)에서는, 착색 마스터 배치, 산화 방지제, 내부 활제, 결정화제 등 첨가제 등을 더 첨가하는 것도 바람직하다.

그리고, 공정(2)에서는, 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q1(중량％)로 함과 함께, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q2(중량％)로 했을 때에, Q1 및 Q2가 하기 관계식(1)을 만족하도록, 얻어진 항균성이 유리를, 혼합·분산시켜, 코어부용 방사 원액과 시쓰부용 방사 원액을 조정한다.

Q1＜Q2 (1)

여기에서, Q1을, 0 또는 1중량％ 미만(단, 0중량％를 제외함)으로 하고, Q2를 1∼10중량％의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 열가소성 수지로서는, 주성분으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 사용할 경우, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지를 혼합·분산하는 것이 바람직하다.

이것은, 주성분인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지가 가수분해하는 것을 효과적으로 억제하여, 최종 농도의 항균성 유리를 균일하게 분산시킨 방사 원액을 얻을 수 있기 때문이다.

[0111] 3. 공정(3): 항균성 섬유의 제조 공정

본 발명에 따른 항균성 섬유는, 통상 알려지는 복합 섬유에 적용되는 방법과 마찬가지의 방법으로 제조할 수 있다. 방사에는, 용융 방사, 용액 방사가 있지만, 사용하는 수지에 따라 그 방법을 선택한다.

공정(3)에 있어서는, 심초 복합 방사 구금을 사용하여, 용융시킨 코어부용 방사 원액을 심부에, 시쓰부용 방사 원액을 초부에 도입하고, 구금으로부터 토출하고, 그 다음에 열연신함으로써 섬유화하는 것이 바람직하다.

여기에서, 코어부용 방사 원액 및 시쓰부용 방사 원액은, 용융 방사일 경우에는 수지를 열로 녹인 용융 수지를 가리키고, 용액 방사일 경우에는, 수지를 용제로 녹인 상태의 원액을 가리킨다.

구금으로부터 토출된 사조(絲條)는, 통상, 냉각되지만, 냉각 방법은 특별히 한정되지 않고, 방출(紡出)된 사조에 냉풍을 쐬는 방법을 바람직하게 예시할 수 있다.

방사는, 필요에 따라 일단 권취(卷取)하거나 켄스에 집캔하는 등 2스텝 방식을 취하고 나서 연신 처리를 행하는 것도 바람직하다.

방사시에 사용하는 장치로서는, 종래 공지의 것을 사용할 수 있다.

예를 들면, 프레셔·멜터형 방사기나, 1축 또는 2축의 익스트루더형 방사기를 사용하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 장치를 사용함으로써, 우수한 표면 평활성을 갖는 항균성 섬유를 효율적으로 얻을 수 있기 때문이다.

방사의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 원 형상, 편평 형상으로 해도 되고, 육각형, 성형(星型) 등의 다각형으로 해도 된다.

방사 온도는, 일례이지만, 240℃ 이상 320℃ 이하인 것이 바람직하고, 권취 속도는, 100m／min 이상 6000m／min 이하인 것이 바람직하다.

[0112] 그 다음에, 방사하여 얻어진 섬유를 연신한다.

연신 공정은, 종래 공지의 방법, 장치를 사용하여 행할 수 있고, 예를 들면, 직접 방사 연신법이나, 롤러 연신법을 채용하는 것이 바람직하다. 방사와 연신을 나누어 행할 경우에는, 온수 배쓰(bath)를 사용하는 것이 바람직하다.

직접 방사 연신법은, 방사 후에 일단 유리 전이점 이하로 섬유를 냉각한 후, 유리 전이 온도 이상 또한 융점 이하의 온도 범위의 튜브형 가열 장치 내를 주행시켜 권취(捲取)함으로써 행해진다.

롤러 연신법은, 방사를 소정의 속도로 회전하는 인취(引取) 롤러로 권회(捲回)하여 인취하고, 인취된 실을 열가소성 수지의 유리 전이 온도 이상 융점 이하의 온도로 설정한 롤러군에 의해 1단 또는 2단 이상의 다단계로 연신함으로써 행해진다.

온수 배쓰는, 60℃∼90℃, 바람직하게는 80℃의 온수에 섬유를 침지시킴으로써 행해진다.

또한, 연신 배율로서는, 기계적 강도를 높이는 관점에서 1.2배 이상인 것이 바람직하다.

연신 배율의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 과도하게 연신하여 실이 끊어지는 것을 방지하는 관점에서 7배 이하인 것이 바람직하다.

[0113] 4. 공정(4): 권축 공정

공정(4)의 권축 공정은 임의 공정이지만, 공정(3)에서 얻어진 연신사를 권축 부여 장치로 안내하고, 실에 가연(假撚) 가공을 실시하여, 볼륨성과 신축성을 부여하는 공정이다.

권축 공정에서는, 종래 공지의 방법, 장치를 사용할 수 있고, 예를 들면, 실에 가열 유체(流體)를 접촉시킴으로써 실에 가연 가공을 실시하는 가열 유체 권축 부여 장치를 사용하는 것이 바람직하다.

가열 유체 권축 부여 장치는, 사조에 예를 들면 증기 등의 가열 유체를 분사(噴射)하여 사조를 가열 유체와 함께 압축 조정부에 압입하고, 권축을 부여하는 장치이다.

여기에서, 가열 유체의 온도로서는, 100∼150℃의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 상기의 범위 내의 온도이면, 충분한 권축을 얻으면서, 섬유끼리 융착하는 것을 피할 수 있기 때문이다.

따라서, 보다 구체적으로는, 가열 유체의 온도를 110∼145℃의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 115∼140℃의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0114] 5. 공정(5): 후처리 공정

공정(5)의 후처리 공정도 임의 공정이긴 하지만, 공정(4)에서 얻어진 권축사에 유제를 부여하고, 드라이어로 건조 후에 써모 셋 롤러로 안내하여, 가열 온도에 의해 신도를 조정하는 공정이다.

써모 셋 롤러의 온도는, 섬유 가공할 때나, 천 소지(素地)로 했을 경우 등의 권취 롤간에서의 트러블이나 수축 불량 등을 방지하는 관점에서 130∼160℃의 범위 내의 온도로 하는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로는, 써모 셋 롤러의 온도를 135∼155℃의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 140∼150℃의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

[0115] 6. 공정(6): 염색 공정

공정(6)인 염색 공정도 임의 공정이지만, 연신 후, 필요에 따라 권축 및／또는 써모 셋을 행한 항균성 섬유를 알칼리성 조건 또는 산성 조건에 있어서 염색하는 공정이다.

이러한 염색 공정에서는, 종래 공지의 방법, 장치를 사용할 수 있고, 예를 들면, 수공 염색, 패키지 염색, 분사식 염색, 회전 백 염색, 오버 마이어 염색, 치즈 염색 등을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 염색액에는, 염료와 함께, 필요에 따라 균염제, 촉염(促染) 조제, 금속 봉쇄제 등의 염색 조제, 염색 견뢰도(堅牢度) 증진제, 형광 증백제를 포함하는 것도 바람직하다.

알칼리성 조건으로 염색할 경우, pH는 7.5∼10.5로 조정할 수 있고, pH의 조정에는, 탄산칼슘 등의 탄산염, 수산화나트륨 등을 사용하는 것이 바람직하다.

산성 조건으로 염색할 경우, pH는 3.5∼6.5로 조정할 수 있고, pH의 조정에는, 아세트산, 시트르산, 말산, 푸마르산, 숙신산 등의 유기산 및 그 염을 사용하는 것이 바람직하다.

염색 후에는, 배치 세정을 행하는 것이 바람직하고, 추가로 환원 세정 또는 소우핑(soaping)을 행하는 것도 바람직하다.

세정 조건은 종래의 폴리에스테르 섬유로 행해지고 있는 조건을 채용할 수 있고, 환원 세정의 경우에는, 환원제, 알칼리, 하이드로설파이트나트륨을 각각 0.5∼3g／L 사용할 수 있고, 60∼80℃에서 10∼30분 처리하는 것이 바람직하다.

[실시예]

[0116] 이하, 실시예를 이용하여 더 구체적으로 설명한다.

단, 본 발명은 특별히 이유 없이, 하기의 실시예의 기재에 한정되는 것이 아니다.

[0117] [실시예 1]

1. 항균성 유리의 제작

(1) 용융 공정

항균성 유리의 전체량을 100중량％로 했을 때에, P₂O₅의 조성비가 50중량％, CaO의 조성비가 5중량％, Na₂O의 조성비가 1.5중량％, B₂O₃의 조성비가 10중량％, Ag₂O의 조성비가 3중량％, CeO₂의 조성비가 0.5중량％, ZnO의 조성비가 30중량％가 되도록, 각각의 유리 원료를, 만능 혼합기를 사용하여, 회전수 250rpm, 30분의 조건으로, 균일하게 혼합할 때까지 교반했다.

그 다음에, 용융로를 사용하여, 1280℃, 3시간 반의 조건으로 유리 원료를 가열하여, 유리 융액을 작성했다.

[0118] (2) 조분쇄 공정

유리 용융로로부터 취출한 유리 융액을, 25℃의 정수 중에 유입(流入)함으로써, 수쇄하여, 체적 평균 입자경이 약 10㎜인 조분쇄 유리로 했다.

또한, 이 단계의 조분쇄 유리를, 광학 현미경으로 관찰한 결과, 괴상이며, 각이나 면이 없는 것을 확인했다.

[0119] (3) 중분쇄 공정

그 다음에, 알루미나제의 한 쌍의 회전 롤(도쿄애터마이저(주)제, 롤 크러셔)을 사용하여, 갭 1㎜, 회전수 150rpm의 조건으로, 조분쇄 유리를 호퍼로부터 자중(自重)을 이용하여 공급하면서, 일차 중분쇄(체적 평균 입자경 약 1000㎛)를 실시했다.

또한, 알루미나제의 회전 맷돌(쥬오가코키(주)제, 프리맥스)을 사용하여, 갭 400㎛, 회전수 700rpm의 조건으로, 일차 중분쇄한 조분쇄 유리를, 이차 중분쇄하여, 체적 평균 입자경을 약 400㎛의 중분쇄 유리로 했다.

이 중분쇄 유리를, 전자 현미경으로 관찰한 결과, 적어도 50중량％ 이상이, 각이나 면이 있는 다면체인 것을 확인했다.

[0120] (4) 미분쇄 공정

그 다음에, 내용적 105리터의 진동 볼 밀(쥬오가코키쇼지(주)제) 내에, 미디어로서, 직경 10㎜의 알루미나구 210㎏과, 이차 중분쇄한 중분쇄 유리 20㎏과, 이소프로판올 14㎏과, 실란커플링제 A-1230(니혼유니카(주)제) 0.2㎏을 각각 수용한 후, 회전수 1000rpm, 진동 폭 9㎜의 조건으로, 7시간 미분쇄 처리하여, 미분쇄 유리를 얻었다.

또한, 이 미분쇄 유리를, 전자 현미경으로 관찰한 결과, 적어도 70중량％ 이상이, 각이나 면이 있는 다면체인 것을 확인했다.

[0121] (5) 고액 분리 및 건조 공정

전(前) 공정에서 얻은 미분쇄 유리와, 이소프로판올을 원심 분리기((주)코쿠산제)를 사용하여, 회전수 3000rpm, 3분의 조건으로, 고액 분리를 행했다.

그 다음에, 오븐을 사용하여, 105℃, 3시간의 조건으로 미분쇄 유리를 건조했다.

[0122] (6) 해쇄 공정

건조하여, 일부 괴화한 미분쇄 유리를, 기어형의 해쇄기(쥬오가코키쇼지(주)제)를 사용하여 해쇄하고, 체적 평균 입자경 1.0㎛의 항균성 유리(다면체 유리)로 했다.

또한, 이 단계의 항균성 유리를, 전자 현미경으로 관찰한 결과, 적어도 90중량％ 이상이 각이나 면이 있는 다면체인 것을 확인했다.

[0123] 2. 항균성 섬유의 제조

(1) 방사 공정

(1)-1 코어부용 방사 원액의 준비

수평균 분자량 34000인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 100중량부를 BMC(벌크 몰딩 컴파운드) 사출 성형 장치를 사용하여, 실린더 온도 250℃, 스크류 회전수 30rpm으로 혼합·분산시킴으로써 코어부용 방사 원액으로 했다.

[0124] (1)-2 시쓰부용 방사 원액의 준비

항균성 유리 7중량부, 수평균 분자량 34000인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 95중량부, 수평균 분자량 26000인 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 5중량부를 BMC(벌크 몰딩 컴파운드) 사출 성형 장치를 사용하여, 실린더 온도 250℃, 스크류 회전수 30rpm으로 혼합·분산시킴으로써 시쓰부용 방사 원액으로 했다.

또한, 소정량의 항균성 유리를 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지에 혼합하여, 마스터 배치화한 후, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 혼합함으로써, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 가수분해를 억제하면서, 최종적으로 상기 배합 비율의 항균성 수지 조성물을 얻었다.

[0125] (1)-3 복합 방사

심부에 코어부용 방사 원액, 초부에 시쓰부용 방사 원액을 사용하고, 심초 중량비 50／50으로, 노즐 구경 0.3㎜의 원형 복합 방사 구멍을 24개 갖는 심초 복합 방사 구금을 사용하여, 방사 온도 285℃, 권취 속도 3000m／min으로 구금으로부터 항균성 섬유를 방출했다.

[0126] (2) 연신 공정

그 다음에 튜브형 가열 장치 내를 통과시켜 90℃로 가열하면서 연신하여 3배로 연신함으로써, 평균 직경 40㎛의 항균성 섬유로 했다. 또한, 코어부의 평균 직경은 30㎛였다.

[0127] 3. 항균성 섬유의 평가

(1) 전자 현미경 관찰

얻어진 항균성 섬유를 주사 전자 현미경(니혼덴시 가부시키가이샤제, JSM-6610LA)에 의해 관찰한 바, 항균성 유리가 흰 점으로서 항균성 섬유의 시쓰부에만 분산되어 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 검은 점은 기포이다. 결과를 도 3에 나타낸다.

또한, 주사 전자 현미경상과 원소 매핑에 의해서도 금속 이온의 유무를 판정할 수 있다. 즉, EDX 측정을 행하고(니혼덴시 가부시키가이샤제, JED-2300), 매핑 분석에 의해, 구성 원소의 분포 상태를 정성(定性)했다. 결과를 도 4의 (a)∼(c)에 나타낸다.

여기에서, 도 4의 (a)∼(c)는, P(인) 원소의 K선(도 4의 (a)), C(탄소) 원소의 K선(도 4의 (b)), 및 O(산소) 원소의 K선(도 4의 (c))의 특성 X선을 사용한 EDX 매핑상을 나타낸다.

[0128] 도 4의 (a)로부터, 본 발명의 항균성 섬유에 따른 항균성 유리는, P 원소의 K선의 특성 X선을 사용한 EDX 매핑상으로부터, 항균성 섬유 전체에 균질하게 분포되어 있는 것이 아니고, 시쓰부에 국소적으로 고농도로 분포되어 있는 영역이 복수 존재하고 있음을 알 수 있다. 또한, 도 4의 (b)로부터, 항균성 섬유가 분포되어 있는 개소에는, C 원소가 분포되어 있지 않음을 알 수 있다. 또한, 도 4의 (c)로부터, O 원소가 균일하게 분포되어 있음을 알 수 있다.

[0129] (2) 화학 섬유 스테이플 시험

실시예 1에 의해 얻어진 항균성 섬유에 대해서, JIS L 1015에 준하여, 인장 강도를 측정하고, 이하의 기준으로 평가했다.

인장 강도 측정시의 첫 가중은, 5.88mN／1tex, 인장 속도는 20㎜／min, 잡기 간격은 10㎜로 했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.

◎: 인장 강도가, 3cN／dtex 이상∼8cN／dtex 미만

○: 인장 강도가, 2cN／dtex 이상∼10cN／dtex 미만(단, 3cN／dtex 이상∼8cN／dtex 미만의 범위를 제외함)

△: 인장 강도가, 1cN／dtex 이상∼12cN／dtex 미만(단, 2cN／dtex 이상∼10cN／dtex 미만의 범위를 제외함)

×: 인장 강도가, 1cN／dtex 미만, 및 12cN／dtex 이상

[0130] (3) 항균성 평가 1∼2

10g의 항균성 섬유를 항균성 평가의 시험편으로 했다. 한편, 시험균을, Trypticase Soy Agar(BBL)의 한천평판 배지로, 35℃, 24시간 배양하고, 발육 집락(集落)을 1／500 농도의 보통 부이용 배지(에이켄가가쿠(주)제)에 현탁시켜, 약 1×10⁶CFU／ml가 되도록 조정했다.

그 다음에, 시험편으로서의 항균성 섬유에, 황색 포도구균(Staphylococcus aureus IFO#12732)의 현탁액 0.5ml 및 대장균(Escherichia coli ATCC#8739)의 현탁액 0.5ml를 각각 균일하게 접촉시키고, 또한, 폴리에틸렌제 필름(감균)을 올려, 각각 필름 커버법의 측정 샘플로 했다.

그 다음에, 측정 샘플을, 습도 95％, 온도 35℃, 24시간의 조건으로, 항온조에 재치(載置)하고, 시험 전의 균수(발육 집락)와 시험 후의 균수(발육 집락)를 각각 측정하여, 이하의 기준으로 항균성 1(황색 포도구균)과, 항균성 2(대장균)를 평가했다.

또한, 시험 전의 균수(발육 집락)는, 황색 포도구균 및 대장균 모두, 각각 2.6×10⁵(개／시험편)이었다. 각각 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.

◎: 시험 후의 균수가, 시험 전의 균수의 1／10000 미만임.

○: 시험 후의 균수가, 시험 전의 균수의 1／10000 이상∼1／1000 미만임.

△: 시험 후의 균수가, 시험 전의 균수의 1／1000 이상∼1／100 미만임.

×: 시험 후의 균수가, 시험 전의 균수의 1／100 이상임.

[0131] [실시예 2]

실시예 2에 있어서는, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리를 10중량부로 하고, 열가소성 수지를 수평균 분자량 60000인 폴리프로필렌 수지를 100중량부로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 항균성 섬유를 제작하고, 실시예 1과 마찬가지로 섬유 평가, 및 항균성 평가를 행했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.

또한, 실시예 2에 의해 얻어진 항균성 섬유를 주사 전자 현미경에 의해 관찰한 바, 실시예 1과 마찬가지로, 항균성 섬유의 시쓰부에만 분산된 항균성 유리를 확인할 수 있었다. 결과를 도 1에 나타낸다.

또한, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해, EDX 측정을 행하고, 매핑 분석에 의해, 구성 원소의 분포 상태를 정성했다. 결과를 도 5의 (a)∼(c)에 나타낸다.

여기에서, 도 5의 (a)∼(c)는, P(인) 원소의 K선(도 5의 (a)), C(탄소) 원소의 K선(도 5의 (b)), 및 O(산소) 원소의 K선(도 5의 (c))의 특성 X선을 사용한 EDX 매핑상을 나타낸다.

[0132] 도 5의 (a)로부터, 항균성 유리가 항균성 섬유 전체에 분포되어 있는 것이 아니고, 시쓰부에 국소적으로 고농도로 분포되어 있는 영역이 복수 존재하고 있음을 알 수 있다. 또한, 도 5의 (b)로부터, 시쓰부가 보다 밝아지고 있어, C 원소가 보다 분포되어 있음을 알 수 있다. 또한, 도 5의 (c)로부터, 코어부가 보다 밝아지고 있지만, 이것은, 코어부에 포함되는 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리부틸렌테레프탈레이트의 O 원소 때문이다.

[0133] [실시예 3]

실시예 3에 있어서는, 시쓰부용 방사 원액을, 항균성 유리 3중량부, 수평균 분자량 34000인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 95중량부, 수평균 분자량 26000인 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 5중량부로 이루어지는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 항균성 섬유를 제작하고, 실시예 1과 마찬가지로 섬유 평가, 및 항균성 평가를 행했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.

또한, 실시예 3에 의해 얻어진 항균성 섬유를 주사 전자 현미경에 의해 관찰한 바, 실시예 1과 마찬가지로, 항균성 섬유의 시쓰부에만 분산된 항균성 유리를 확인할 수 있었다.

[0134] [실시예 4]

실시예 4에 있어서는, 코어부용 방사 원액을, 항균성 유리 0.5중량부, 수평균 분자량 34000인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 95중량부, 수평균 분자량 26000인 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 5중량부로 이루어지는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 항균성 섬유를 제작하고, 실시예 1과 마찬가지로 섬유 평가, 및 항균성 평가를 행했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.

또한, 실시예 4에 의해 얻어진 항균성 섬유를 주사 전자 현미경에 의해 관찰한 바, 항균성 섬유의 시쓰부쪽으로 항균성 유리가 보다 분산되어 있음을 확인할 수 있었다.

[0135] [비교예 1]

비교예 1에 있어서는, 시쓰부용 방사 원액을, 코어부용 방사 원액과 같이 한 것 이외, 즉, 코어부에도 시쓰부에도 항균성 유리를 배합하지 않은 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 항균성 섬유를 제작하고, 실시예 1과 마찬가지로 섬유 평가, 및 항균성 평가를 행했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.

[0136] [표 1]

[0137] 이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 코어부에 있어서의 항균성 유리의 함유량을, 시쓰부에 있어서의 항균성 유리의 함유량보다 적게 함으로써, 항균성 유리의 배합량이 소량이면 되고, 나아가서는 우수한 항균성을 발휘할 수 있는 항균성 섬유, 및 그러한 항균성 섬유의 효율적인 제조 방법을 얻을 수 있게 되었다.

따라서, 본 발명은 항균성 섬유를 사용하여 성형되는 항균성 물품, 특히, 직포나 부직포의 고품질화에, 현저하게 기여하는 것이 기대된다.

Claims (8)

1. 배합 성분으로서, 열가소성 수지와, 인산계 항균성 유리를 포함하는 항균성 섬유로서,
   상기 항균성 섬유의 평균 직경을 1∼50㎛의 범위 내의 값으로 하고,
   상기 항균성 섬유가, 평균 직경 0.3∼40㎛의 코어부와 두께 0.7∼49.7㎛ 시쓰부를 구비하고 있으며,
   상기 코어부 및 시쓰부가, 각각 다른 종류의 열가소성 수지로 구성되어 있으며,
   상기 코어부가, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지로 구성되며,
   상기 시쓰부가, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지와 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지의 혼합물, 혹은 폴리올레핀 수지로 구성되며,
   상기 코어부에 있어서의 상기 항균성 유리의 함유량을, 상기 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q1(중량％)로 함과 함께,
   상기 시쓰부에 있어서의 상기 항균성 유리의 함유량을, 상기 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q2(중량％)로 했을 때에,
   상기 Q1이 1중량% 미만의 값이고, 상기 Q2가 1∼10중량%의 범위 내의 값으로서,
   상기 Q1 및 Q2가 하기 관계식(1)을 만족하는 것을 특징으로 하는 항균성 섬유.
   Q1＜Q2 (1)
2. 제1항에 있어서,
   배합 성분으로서, 응집 실리카 입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 섬유.
3. 제1항에 있어서,
   상기 항균성 유리의 체적 평균 입자경을 0.1∼5㎛의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 항균성 섬유.
4. 제1항에 있어서,
   상기 항균성 섬유의 형태가, 직포, 부직포 및 펠트 중 어느 1개인 것을 특징으로 하는 항균성 섬유.
5. 코어부와 시쓰부를 구비하고, 배합 성분으로서, 열가소성 수지와, 항균성 유리를 포함하는 항균성 섬유의 제조 방법에 있어서, 하기 공정(1)∼(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 항균성 섬유의 제조 방법.
   (1) 항균성 유리로서, 인산계 항균성 유리를 준비하는 공정
   (2) 상기 코어부에 있어서의 상기 항균성 유리의 함유량을, 상기 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q1(중량％)로 함과 함께,
   상기 시쓰부에 있어서의 상기 항균성 유리의 함유량을, 상기 항균성 섬유의 전체량에 대하여, Q2(중량％)로 했을 때에,
   상기 Q1이 1중량% 미만의 값이고, 또한, 상기 Q2가 1~10중량%의 범위 내의 값이며,
   상기 Q1 및 Q2가 하기 관계식(1)을 만족하도록, 얻어진 상기 항균성 유리를, 다른 열가소성 수지의 종류로서의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 중에 분산시켜 코어부용 방사 원액을, 및, 별도의 다른 열가소성 수지의 종류로서의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 및 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지의 혼합물 중에 분산시켜 시쓰부용 방사 원액을, 각각 준비하는 공정
   Q1＜Q2 (1)
   (3) 심초 복합 방사 구금(口金)을 사용하여, 상기 코어부용 방사 원액을 심부(芯部), 상기 시쓰부용 방사 원액을 초부(sheath portion)로서 복합 방사하여, 평균 직경이 1∼50㎛이고, 코어부의 평균 직경이 0.3∼40㎛의 범위 내의 값이며, 시쓰부의 두께가 0.7∼49.7㎛의 범위 내의 값인 항균성 섬유로 하는 공정
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