JPH09217224A

JPH09217224A - 抗菌性セルロースアセテート繊維及び抗菌性繊維製品

Info

Publication number: JPH09217224A
Application number: JP8152414A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yamada; 浩一山田; Etsushi Miyamura; 悦史宮村; Masakazu Fujita; 正和藤田; Kenkichi Nose; 健吉能勢; Shiro Kumakawa; 四郎熊川
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1995-12-08
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 1997-08-19
Anticipated expiration: 2016-06-13
Also published as: JP3247293B2

Abstract

(57)【要約】【課題】セルロースアセテート繊維のもつ優れた特
性、風合を損うことなく、洗濯等による失活、変色のな
い半永久的な抗菌性を有するセルロースアセテート繊維
及び該繊維を含む繊維製品を提供する。【解決手段】セルロースアセテート繊維中に金属含有
リン酸化合物と酸化亜鉛とからなる抗菌剤を、繊維の重
量に対して０．１〜５重量％含有することを特徴とする
抗菌性セルロースアセテート繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抗菌性セルロース
アセテート繊維及び該抗菌性セルロースアセテート繊維
を含む抗菌性繊維製品に関する。

【０００２】

【従来の技術】セルロースアセテート（以下「アセテー
ト」ともいう）繊維は、優れた発色性とドライな風合を
有し、ファッション用素材（外衣、内衣）などとして、
その優れた特性を発揮している。しかし、このようなセ
ルロースアセテート繊維においても最近の高度な市場ニ
ーズを充分満足する特性を必ずしも具備しているわけで
はない。

【０００３】例えば近年、生活水準の向上と衛生思想の
普及によって、抗菌性繊維製品の要求が高まりつつあ
り、加えて、近年、メチシリン耐性黄色ブドウ状球菌に
よる院内感染問題が注目され、繊維製品のうち最も多く
使用されている木綿繊維のみならず、各種合繊繊維に抗
菌性を付与しようとする試みがなされている。

【０００４】木綿繊維については、該繊維の表面に各種
の抗菌剤処理を施したものが提案されている。例えば、
ケイ酸を含有する第４級アンモニウム塩や、ポリオキシ
エチレントリアルキルアンモニウムクロライド等の抗菌
消臭加工剤を繊維表面に固定化する方法が知られてい
る。しかしながら、このように木綿繊維表面に抗菌剤処
理を施したものは、いずれも長期の使用や洗濯によって
抗菌剤が脱落して効果が減少し、長期にわたって安定な
抗菌性を維持し得ないという問題がある。また合成繊維
については、この安定な抗菌性を維持するために、複合
繊維を用いて改良が行われている（例えば、特開昭６３
―１７５１１７号公報、実開昭６０―７９４３３号公
報、実開昭６１―６７７３９号公報など）。またこれら
合成繊維に添加含有される抗菌剤として特開平４―２７
３８０３号公報には、金属含有リン酸化合物が記載され
ている。

【０００５】しかしながら、この抗菌剤を半合成繊維で
あるセルロースアセテート繊維に適用しようとしても、
抗菌剤の相溶性が不充分で、かつ長期間に亘って安定な
抗菌性を得ることができない。

【０００６】したがって、特に洗濯等の頻度が高いタオ
ル、マット、看護衣料等の分野に適し、かつ、木綿繊維
レベルの優れた吸水・吸湿性を維持し、しかも、風合も
良好な抗菌繊維製品の出現が期待されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、セル
ロースアセテート繊維のもつ優れた特性、風合を損うこ
となく、洗濯等による失活、変色のない半永久的な抗菌
性を有するセルロースアセテート繊維及び該繊維を含む
繊維製品を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる課題
を達成すべく鋭意研究の結果、セルロースアセテート繊
維に特定の抗菌剤を含有させること及び該繊維を特定割
合に混合した繊維製品は、セルロースアセテート繊維の
特性を維持しながら半永久的な抗菌性能を有し、良好な
抗菌性繊維製品となし得ることを見いだし、本発明に到
達した。

【０００９】すなわち、本発明はセルロースアセテート
繊維中に金属含有リン酸化合物と酸化亜鉛とからなる抗
菌剤を、繊維の重量に対して０．１〜５重量％含有する
ことを特徴とする抗菌性セルロースアセテート繊維及び
該抗菌性セルロースアセテート繊維が、重量比で少なく
とも５％混在していることを特徴とする抗菌性繊維製品
である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の対象となるセルロースア
セテートは、セルロースの繰返し単位中に存在する３個
の水酸基のうち平均１〜３個の水酸基が酢酸エステルと
なったものであり、特に平均１．９〜２．８個がエステ
ル化されたもの（酢化度４７〜６０％）が好ましい。

【００１１】本発明のアセテート繊維にあっては、上記
アセテートに、金属含有リン酸化合物と、酸化亜鉛とか
らなる抗菌剤を特定量含有することが必要である。

【００１２】金属含有リン酸化合物は、下記式［１］で
表わされる化合物であって、それ自体は、特開平４―２
７３８０３号公報に詳しく記載されている。

【００１３】

【化２】（Ｍ¹）_a（Ａ）_b（Ｍ²）_c（ＰＯ₄）_d・ｎＨ₂Ｏ［１］［式中、Ｍ¹は銀、銅、亜鉛、錫又は鉛から選ばれる少
なくとも１種の金属イオン、Ａはアルカリ金属イオン、
アルカリ土類金属イオン又はアンモニウムイオンから選
ばれる少なくとも１種の金属イオン、Ｍ²は４価の金
属、ｎは０〜６の整数、ａ〜ｄはいずれも正の数であっ
て、ｐａ＋ｑｂ＝１の時Ｃ＝２、ｄ＝３、ｐａ＋ｑｂ＝
２の時ｃ＝１、ｄ＝２である。ただし、ｐはＭ¹の原子
価であり、ｑはＡの原子価である。］なかでも、上記式［１］におけるＭ¹が銀であり、Ａが
アルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオン、Ｍ²が
ジルコニウム、錫又はチタン（特にジルコニウム）であ
る化合物が好適である。

【００１４】好適な上記金属含有リン酸化合物の具体例
としては、（１）Ａｇ_0. ₀₀ ₅Ｌｉ_0. ₉₉ ₅Ｚｒ₂（ＰＯ₄）₃ （２）Ａｇ_0. ₀₁（ＮＨ₄）_0. ₉₉Ｚｒ₂（ＰＯ₄）₃ (3) Ag_0. ₀₅Ｎａ_0. ₉₅Ｚｒ₂（ＰＯ₄）₃ （４）Ａｇ_0. ₂Ｋ_0. ₈Ｔｉ₂（ＰＯ₄）₃ （５）Ａｇ_0. ₀₀ ₁Ｌｉ_1. ₉₉ ₉Ｚｒ（ＰＯ₄）₂ （６）Ａｇ_0. ₀₁Ｎａ_1. ₉₉Ｚｒ（ＰＯ₄）₂ （７）Ａｇ_0. ₀₁Ｋ_1. ₉₉Ｓｎ（ＰＯ₄）₂・１．２Ｈ₂
Ｏ（８）Ａｇ_0. ₁（ＭＨ₄）_1. ₉Ｔｉ（ＰＯ₄）₂・４
Ｈ₂Ｏ及び、上記の各例示化合物中のＡｇを、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｓ
ｎ、Ｃｕから選ばれる金属に置き換えた化合物をあげる
ことができる。

【００１５】上記式［１］で示される化合物の市販品と
しては、例えば、東亜合成（株）製の「ノバロン」（商
標品）等があげられる。

【００１６】上記の例示の化合物の中でも、Ａｇを含む
もの、とりわけ上記（１）（２）及び（３）の化合物
は、抗菌性能に優れ、しかもＡｇイオンが安定に結合さ
れているため、セルロースアセテート溶液（紡糸ドー
プ）中に添加混合する際や乾式紡糸する際、さらには製
品とした後にも、銀イオンが溶出せず、抗菌性の低下や
着色を起こすおそれがないので好適である。

【００１７】これに対し、ゼオライトに銀を担持したも
のは、洗濯等で溶出しやすいので好適とはいえない。

【００１８】一方、酸化亜鉛（ＺｎＯ）も、抗菌効果を
有する物質であるが、本発明では上記式［１］の金属含
有リン酸化合物と組み合わせて使用すると、両者の相互
作用によって、洗濯によって、抗菌性が低下するどころ
か、むしろ増大するという特異な効果を発現する。

【００１９】上記金属含有リン酸化合物と酸化亜鉛とか
らなる抗菌剤は、両者が微粒子状に一体になっていても
また微粒子状の混合物であってもよい。

【００２０】これらの抗菌剤の平均粒径は０．０１〜２
μｍ、特に０．０１〜１μｍであることが、抗菌性アセ
テート繊維の紡糸調子、抗菌性能及び繊維製品の風合の
点から好ましい。

【００２１】本発明において好適な抗菌性アセテート繊
維は、該繊維中に上記式［１］の金属含有リン酸化合物
と酸化亜鉛（ＺｎＯ）とからなる抗菌剤を、合計量で
０．１〜５重量％、好ましくは０．３〜３重量％、特に
好ましくは０．５〜２．５重量％含有する。抗菌剤の量
が少なすぎると抗菌性が劣り、多すぎると抗菌性アセテ
ート繊維の紡糸性、風合が低下する。

【００２２】抗菌性アセテート繊維に含まれる酸化亜鉛
（ＺｎＯ）と上記式［１］に示される金属含有リン酸化
合物との割合は、重量比にして２／８〜８／２が好まし
い。

【００２３】本発明の抗菌性アセテート繊維は、例え
ば、酸化度５５％程度のセルロースジアセテートのフレ
ークスをアセトン等の溶媒に溶解して紡糸用ドープを調
製する際、該ドープに上記の抗菌剤、例えば、上記式
［１］で表わされる化合物の少なくとも１種と酸化亜鉛
とを所定量ずつを添加し、そのドープを紡糸ノズルから
乾燥雰囲気中に紡糸（乾式紡糸）し、所定ドラフト下で
引き取ることによって製造することができる。紡糸ノズ
ルの形状は通常の円形でもよいが、特殊断面繊維にする
場合は異型断面のノズルが使用される。この際得られる
異型度を高めるために、セルロースジアセテートのフレ
ークスに対して、ポリオキシアルキレングリコールを５
〜４０ｗｔ％含有させることが有用である。

【００２４】このように紡糸されたアセテート繊維は長
繊維（連続フィラメント）であるため、混綿、混紡する
場合は、捲縮後、適当な繊維長にカットして短繊維（ス
テープルファイバー）状にする。

【００２５】本発明のもう一つの目的である、抗菌性繊
維製品は、抗菌性セルロースアセテート繊維が重量比
で、少なくとも５％混在していることが必要である。更
に、該抗菌性セルロースアセテート繊維は、上記に詳細
に説明した、金属含有リン酸化合物と酸化亜鉛とからな
る抗菌剤を繊維の重量に対して０．１〜５重量％含有し
たアセテート繊維が有用である。抗菌性繊維製品に使用
される上記アセテート繊維以外の繊維としては、その製
品の用途面から吸水、吸湿性に優れかつ風合の良好な繊
維が好ましいが、代表的には木綿（ｃｏｔｔｏｎ）が挙
げられる。

【００２６】木綿繊維は、通常の木綿繊維でよく、例え
ば、海島綿、エジプト綿、ブラジル綿、ペルー綿、米
綿、メキシコ綿、インド綿、中国綿等と称せられるもの
が用いられ、繊維長は一般に０．５〜３インチ程度のも
のが使用される。

【００２７】この木綿繊維は十分洗浄してあれば、その
まま使用しても差支えない。

【００２８】本発明の目的とする抗菌性繊維製品に半永
久的抗菌性を発現させると共に、アセテート繊維及び木
綿繊維各々の良好な特性をも維持するには、アセテート
繊維の重量が全体の少なくとも５％、好ましくは１０〜
８５％混在していることが好ましい。

【００２９】抗菌性アセテート繊維が５重量％より少な
いと半永久的抗菌効果が乏しくなり、抗菌性アセテート
繊維が８５％より多くなると繊維製品の抗菌性は十分に
なるが木綿繊維の持つ好ましい特性、風合が損なわれる
傾向がある。

【００３０】また、本発明の繊維製品においては、目的
とする性能を損なわない範囲で、上述の抗菌性アセテー
ト繊維、木綿繊維のほかに、他の繊維、例えばポリエス
テル繊維、ナイロン繊維等を併用することもできる。

【００３１】本発明において繊維製品の形態は、糸（ヤ
ーン）、テープ、リボン、織物、編物、不織布等で任意
の形態をとり得るが、布団綿、キルティング中入綿のよ
うにワタ状で使用することもできる。糸状で使用する場
合は、混紡糸、合撚糸、混繊糸等として使用する。その
他の繊維製品の場合は、かかる混紡糸、合撚糸、混繊糸
を使用するほか、木綿糸と抗菌性アセテート繊維とを交
織、交編してもよく、また、ワタ状として使用する場合
は抗菌性アセテート長繊維をカットして短繊維（ステー
プルファイバー）にした後、木綿と混綿して使用され
る。抗菌性アセテート繊維が長繊維（連続フィラメン
ト）の場合は、抗菌性アセテート長繊維の周りを木綿繊
維で覆ったいわゆるコア・スパン・ヤーン状としてもよ
い。

【００３２】抗菌性アセテート繊維と木綿繊維との混合
を、糸条（ヤーン）の製造段階で行う場合は、短繊維状
態で混紡するか、木綿繊維の糸と抗菌性アセテート長繊
維とを合撚するか、あるいはコア・スパン・ヤーンとす
る。また、製織、製編段階で混合する場合は、抗菌性ア
セテート繊維の糸条と木綿繊維の糸条とを交織、交編す
ることにより行うことができる。もちろん、上記の混合
手段を２種以上併用することもでき、例えば、木綿／抗
菌性アセテート繊維混紡糸と木綿繊維１００％糸条とを
交織することも可能である。

【００３３】いずれの場合も、全繊維製品中の抗菌剤含
有量が０．０１〜１重量％になるよう調整するのが好ま
しい。

【００３４】本発明の繊維製品の用途は、抗菌性の要求
される分野であればどの分野でもよいが、特に本発明の
効果を発揮する用途としては、タオル、マット、シーツ
等を挙げることができる。この用途は抗菌の必要性が高
いばかりでなく、洗濯の頻度が高く、かつ直接肌に接す
るため、良好な風合が要求されるので、特に好適な用途
である。

【００３５】タオル、マットを製造する場合は、木綿／
抗菌性アセテート繊維の混紡糸を使用するのが好まし
い。全体をこの混紡糸で構成してもよく、主としてルー
プやパイルの部分のみを該混紡糸で構成してもよい。

【００３６】このほか、同様に耐洗濯性、抗菌性の要求
が強い看護用又は介護用の衣料（例えば、医師、看護婦
等の白衣や患者用パジャマ等）、美容・理髪師の作業
衣、食品加工場の作業衣にも適している。さらに、靴
下、下着、パジャマ、ガウン等の衣料、さらに布団、キ
ルティング衣料の中入綿にも、使用可能である。また、
スポーツウェアの内張、履物の底敷き、病院のカーペッ
ト等にも有用である。

【００３７】本発明の繊維製品は、さらに、必要に応じ
て消臭剤、紫外線防止剤、制電防止剤等の添加剤を含む
こともでき、この場合は、本来の抗菌性に加えて、上記
の機能を付加することができる。

【００３８】

【発明の効果】上記のごとき本発明によれば、特に、抗
菌性アセテート繊維中に存在させる抗菌剤として上記式
［１］で表わされる金属（特に銀）含有リン酸化合物と
酸化亜鉛とを組み合わせて使用した繊維製品は、驚くべ
きことに、洗濯によりかえって抗菌性が増大するという
特異な効果を持ち、洗濯頻度の高いタオル、看護用衣料
等、上述した各種用途において格別の効果を発揮する。
この際、アセテート繊維以外に使用する繊維として木綿
繊維を併用すると、木綿繊維の持つ良好な吸水・吸湿性
及び風合を損なわずに、長期にわたり安定した抗菌性を
有しかつ変色のない優れた半永久的な抗菌性繊維製品が
得られる。

【００３９】

【実施例】以下に、実施例によって本発明をより具体的
に説明する。ただし、これらの実施例は、本発明の理解
を助けるためのものであり、これらの記載によって本発
明の範囲が限定されるものではない。なお、実施例、参
考例における「％」は、特に断らない限りすべて重量に
基づくものであり、量比はすべて重量比を表わす。

【００４０】［実施例１〜３、比較例１〜３］酢化度５
５％のセルロースジアセテートのフレークスをアセトン
に溶解し紡糸用ドープを調製する際、該ドープに下記の
銀イオンを担持したリン酸ジルコニウムのセラミックス
からなる粒径０．３〜０．５μｍの抗菌剤（Ａ）〜
（Ｃ）とシリコン処理した粒径０．０１５〜０．０３５
μｍの酸化亜鉛（ＺｎＯ）とをセルロースジアセテート
に対してそれぞれ表１に示す割合で配合し、円形の紡糸
ノズル２０個を有する紡糸口金から紡糸筒内に押し出
し、筒内で繊維中のアセトンを乾燥除去して、ドラフト
１．１で引き取ることによって乾式紡糸した。

【００４１】得られた抗菌性アセテート繊維を、捲縮
後、繊維長２５ｍｍにカットしてステープルファイバー
状の短繊維とした。

【００４２】この抗菌アセテート短繊維をよく洗浄した
米綿（平均繊維長１．５インチ）とアセテート短繊維／
米綿＝２０／８０（重量比）で混紡し、１８番手の白色
の混紡糸を得た。

【００４３】この混紡糸の平織物（抗菌剤Ａ含有）を用
いて抗菌性のテストを行ったところ、表１のような結果
が得られた。

【００４４】抗菌剤：（Ａ）Ａｇ_0. ₀₀ ₅Ｌｉ_0. ₉₉ ₅Ｚｒ₂（ＰＯ₄）₃ （Ｂ）Ａｇ_0. ₀₁（ＮＨ₄）_0. ₉₉Ｚｒ₂（ＰＯ₄）₃ （Ｃ）Ａｇ_0. ₀₅Ｎａ_0. ₉₅Ｚｒ₂（ＰＯ₄）_３

【００４５】

【表１】

【００４６】なお、上記表１に示す滅菌率は、シェーク
・フラスコ法による黄色ブドウ状球菌の減少率（％）で
ある。

【００４７】表１の結果から、抗菌剤（Ａ）と酸化亜鉛
との複合系を配合したものは、洗濯耐久性、耐変色性が
良好であり、特に洗濯前より洗濯１０回後の方が抗菌性
能が向上するという極めて特異な効果を有することが確
認された。また、風合や吸水・吸湿性は、洗濯前後とも
綿１００％のものと実質的に変りが無く、良好であっ
た。

【００４８】引き続き、抗菌剤（Ｂ）及び抗菌剤（Ｃ）
のそれぞれを用いて、同様のテストを実施したが、ほぼ
同様の結果が得られた。

【００４９】［実施例４、比較例４〜５］実施例２に示
す混紡糸からなる織物（平織）と、公知の抗菌処理剤で
処理した綿織物（平織）とについて、対象菌数を測定し
た。その結果を表２に示す。

【００５０】

【表２】

【００５１】［実施例５］実施例２の１８番手混紡糸を
用い、タオル織機により両面にループ（Ｓｉｎｇｌｅ−
ｒｏｏｐ）を有するタオル地を製造し、幅１８インチ
の抗菌性タオルを製造した。

【００５２】このタオルを４０回洗濯及び太陽光線下で
の乾燥を繰り返したが、外観及び風合に全く変化が見ら
れなかった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者能勢健吉大阪府大阪市中央区南本町１丁目６番７号帝人株式会社内 (72)発明者熊川四郎東京都千代田区内幸町２丁目１番１号帝人株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セルロースアセテート繊維中に金属含有
リン酸化合物と酸化亜鉛とからなる抗菌剤を、繊維の重
量に対して０．１〜５重量％含有することを特徴とする
抗菌性セルロースアセテート繊維。
【請求項２】金属含有リン酸化合物が下記式［１］で
表わされる少なくとも１種の化合物である請求項１記載
の抗菌性セルロースアセテート繊維。【化１】（Ｍ¹）_a（Ａ）_b（Ｍ²）_c（ＰＯ₄）_d・ｎＨ₂Ｏ［１］［式中、Ｍ¹は銀、銅、亜鉛、錫又は鉛から選ばれる少
なくとも１種の金属イオン、Ａはアルカリ金属イオン、
アルカリ土類金属イオン又はアンモニウムイオンから選
ばれる少なくとも１種の金属イオン、Ｍ²は４価の金
属、ｎは０〜６の整数、ａ〜ｄはいずれも正の数であっ
て、ｐａ＋ｑｂ＝１の時Ｃ＝２、ｄ＝３、ｐａ＋ｑｂ＝
２の時ｃ＝１、ｄ＝２である。ただし、ｐはＭ¹の原子
価であり、ｑはＡの原子価である。］
【請求項３】上記式［１］におけるＭ¹が銀であり、
Ａがアルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオン、Ｍ
²がジルコニウム、錫又はチタンである請求項２記載の
抗菌性セルロースアセテート繊維。
【請求項４】金属含有リン酸化合物と酸化亜鉛との割
合が２０／８０〜８０／２０（重量比）である請求項１
〜請求項３のいずれかに記載の抗菌性セルロースアセテ
ート繊維。
【請求項５】抗菌剤の平均粒径が０．０１〜２μｍで
ある請求項１〜請求項４のいずれかに記載の抗菌性セル
ロースアセテート繊維。
【請求項６】抗菌性繊維製品であって抗菌性セルロー
スアセテート繊維が重量比で、少なくとも５％混在して
いることを特徴とする抗菌性繊維製品。
【請求項７】抗菌性セルロースアセテート繊維が請求
項１〜請求項５のいずれかに記載のセルロースアセテー
ト繊維である請求項６記載の抗菌性繊維製品。
【請求項８】繊維製品が抗菌タオルまたは抗菌マット
である請求項７記載の抗菌性繊維製品。
【請求項９】繊維製品が看護用衣料である請求項７記
載の抗菌性繊維製品。