JPH0241473A - キトサン化合物を利用した抗菌繊維とその製造法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、キチン、キトサン及びその誘導体化合物を繊
維表面に架橋結合させて抗菌、防臭効果を奏する繊維に
関する。

（従来の技術） 綴金、靴下、ふきん、カーペット等の家庭用品に抗菌、
防臭作用を発揮する繊維（抗菌繊維）の使用が注目され
、その製法は、芳香族ハロゲン系、シリコーン系第四ア
ンモニウム塩又は有機窒素化合物を抗菌化合物とし、こ
れらを繊維表面に物理的吸着させるか、又は、ポリマー
中に混合させて紡糸する方法等によっている。

しかし、これら抗菌化合物及び製造法では、抗菌化合物
と繊維との結合が不安定であるため、漂白、加熱又は紫
外線照射等を受けると化合物が変性を起こし易く、却で
人体又は自然環境に有害な物質を発生させてしまう虞が
ある。例えば、芳香族ハロゲン系のトリクロサンを用い
た製品は、４００度の加熱又は２０時間の紫外線照射で
微量ながらダイオキシンの毒性物質を発生させることが
指摘されている。

（発明の解決しようとする課題） そこで、本発明者らは、上記のような欠点を解消しよう
と研究を重た結果、自然から採集されるキチン、キトサ
ンの抗菌作用に着目し、且つ、これを経時的変性を惹起
しないよう強固な架橋反応で結合させることによって、
毒性の虞のない、安定な繊維を得ることに成功したもの
である。

（課題を解決しようとする手段） 本発明抗菌繊維は、キチン、キトサン及びその誘導体化
合物を抗菌化合物とし、これに水酸基、アミノ基及びカ
ルボキシル基のうち少なくとも一種の官能基を有する繊
維を用いて、両者をポリウレタン化合物で架橋結合させ
ることを特徴として構成される。

又、その製造法は、キチン、キトサン及びその誘導体化
合物を水溶液中に溶解させた後、水酸基、アミノ基及び
カルボキシル基のうち少なくとも一種の官能基を有する
繊維を当該水ｖａ液中に浸漬させる。次いて、この浸漬
後の繊維を乾燥させる。

更に、この乾燥後の繊維を有機系溶剤に浸した後、ポリ
イソシアネート化合物を投与して、一定条件下で架橋反
応を惹起させることを特徴として構成される。

（作用及び効果） キチン、キトサン及びその誘導体化合物（以下単にキト
サン化合物と呼ぶ）を粉末にして水溶液に溶解させ、こ
れに締、麻、レーヨン、ナイロン、羊毛、絹等を浸漬さ
せると、キトサン化合物が当該繊維の表面に物理的に吸
着された状態となる。

次に、当該繊維を真空乾燥等で強く乾燥すると、付着水
が蒸散し、水とポリイソシアネート化合物とが激しい反
応を起こして後の架橋反応の邪魔となるのを回避するよ
うに働く。

そして、この乾燥後の繊維を容器内に入れて、ポリイソ
シアネート化合物を投与すると、キトサン化合物は、六
員環に水酸基、アミノ基を有する一方で、天然繊維の綿
、麻、レーヨンは水酸基を、ナイロン繊維はアミノ基を
、羊毛、絹はカルボキシル基及びアミノ基を有している
ので、両官能基の強い活性で下記のポリイソシアネート
化合物による架橋反応が惹起され、抗菌化合物と繊維と
が強く結合するように働く。

Ｃｅ１ｌ−ＯＨ＋Ｃ０Ｒ−ＮＣＯ→　Ｃ０Ｒ−ＮＨＣＯ
−ＣｅｌＣｈｉｔｏｓａｎ−ＯＨ＋Ｃ０Ｒ−ＮＣＯ→Ｃ
ＯＲ−旧ＩＣ０−ＣｈｉｔｏｓａｎＣｈｉｔｏｓａｎ−
ＮＨ２＋　　Ｃ０Ｒ−ＮＣＯ→Ｃｈｉｔｏｓａｎ−Ｎｌ
（ＣＯＮＨ−Ｃｏｔ？ （ｃｅｌｌ：セルロース、ＣＯＲ−：イソシアネート化
合物、Ｃｈｉｔｏｓａｎ−：キトサン誘導体）この際、
キトサン化合物中のＮ　Ｈ２基をキトサン酢酸塩とする
と、ＣＨうＣ００基が、グルコサミン中の六員環に結合
している他のＯＨ基、ＣＨＯＨ基の反応性を高め、その
ままではＮＣＯ基との反応がＮ　Ｈ，基にのみ集中、偏
向しやすいものを、池の官能基にも反応を分散して結合
を均一化させるように働く。又、キチン及びキトサンは
通常では抗菌作用が弱いが、オリゴマーを用い、キトサ
ンオリゴ糖とすると強い抗菌作用を発揮し得る。

反応終了後に、水洗すると、残ったＮＣＯ基をＮＨＣＯ
基に変えて無害化させることができる。

そして、繊維表面にキトサン化合物が架橋反応して強い
結合が形成されると、当該繊維は、漂白、加熱、紫外線
等の刺激を受けても結合が強固であるため、有毒物を発
生させる虞はなくなる。

斯くして、繊維表面に形成されたキトサン化合物は、次
の如き理論で、抗菌、防臭作用を発揮するものと考えら
れる。

先ず、キトサンの構成単位であるグルコサミン中のアミ
ノ基が酢酸と塩をつくることによってアンモニウム塩を
形成し、ＮＨｌ　基が露出する。このＮＨ；　　基は、
菌に対し、その細胞の中へは侵入しないで細胞壁を物理
的に破壊し、その呼吸機能を止める所謂非溶出型の抗菌
作用を発揮する。こ十 のメカニズムで菌が殺されていくため、Ｎ　Ｈ，基が菌
に触れるチャンスが多くなればなるほど抗菌性は増大す
る性格を持つものとなる。

（発明の効果） 以上の構成に基づいて本発明は、ポリイソシアネート化
合物を利用してキトサン化合物を繊維に強固に結合させ
ることができ、漂白、加熱、紫外線照射等による毒性物
質の発生がない、安全な抗菌繊維が得られる。従って、
当該繊維を、靴下、靴の中敷、足袋、パントエートの白
生地を始め、肌着、スポーツウェア、ワーキングウェア
、寝具、フィルター等に広く利用するこがてきる。

実施例１ 先ず、５％酢酸の水溶液に対し、１％キトサン酢酸塩溶
液を調整し、この中に精練漂白した３０／２ｓ綿糸１５
ｇを浸漬し、これを引き上げ、脱水機で絞り率２００％
まで脱水した。その後、この糸を６０℃の真空乾燥機中
で２時間真空乾燥を行った。

次に、４００ｃｃのステンレス製高圧容器を使用し、浴
比を１：３０としたベンゼン中に、キトｏ　ｗ　ｆと、
触媒のトリエチレンジアミン０．２゜ｗｆとを投入し、
高圧容器に封缶した。その後、高圧容器を回転させなが
ら、ポリエチレングリコール中で１００℃、５時間の条
件で架橋反応を行った。反応終了後、綿糸を取り出し、
ベンゼン、アセトン、エチルアルコールの順で充分に洗
浄し、最後に水洗してから、風乾した。

このキトサン酢酸塩と綿糸が架橋反応して出来た試料を
、１／３００モルのリン酸水素ナトリウムを緩衝液に、
シェークフラスコ法により抗菌活性の試験を行い、その
生存菌数を測定した。

その際使用した微生物は、ｇｒａｍ陽性菌の５ｔａｐｈ
ｙｌｏｃｃｕｓ　　ａｕｒｅｕｓ（黄色ブドウ状球菌）
、Ｂａｃｉｌｌｕｓ　　５ｕｂｔｉｌｉｓ（枯草菌）、
及びｇｒａｍ陰性菌のＥｓｃｈｅｒｉｃｂｉａ　　ｃｏ
ｌｔ（大腸菌）の三種類である。

その結果を図に示すと、図１１図２、及び図３の如くで
ある。

図１　　　　　　図２　　　　　　図３が、べん毛、せ
ん毛を有する為、それ程膨潤してないキトサン酢酸塩と
の接触が良好であるのに対し、黄色ブドウ状球菌及び枯
草菌は、０．５〜２μと比較的小さいが、架橋剤で処理
するとキトサン酢酸塩が架橋結合をして膨潤する為、菌
の接触が有利となり抗菌効果が増進するものと考えられ
る。

・〉：〜゛ サン酢酸塩処理後架橋結合した試料では、はとんど同じ
ような抗菌性を示したのに対して、黄色ブドウ状球菌及
び枯草菌では、キトサン酢酸塩処理後、架橋結合した試
料の抗菌性が非常に増大した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）キチン、キトサン及びその誘導体化合物と、水酸基
   、アミノ基及びカルボキシル基のうち少なくとも一種の
   官能基を有する繊維とをポリイソシアネート化合物で架
   橋結合させたことを特徴とする抗菌繊維。 ２）ポリウレタン化合物が、▲数式、化学式、表等があ
   ります▼ 又はＮＣＯ（ＣＨ２）６ＮＣＯである特許請求の範囲第
   １項記載の抗菌繊維。 ３）キチン、キトサン及びその誘導体化合物を水溶液中
   に溶解させた後、水酸基、アミノ基及びカルボキシル基
   のうち少なくとも一種の官能基を有する繊維を当該水溶
   液中に浸漬させ、次いで、この繊維を乾燥させ、更に、
   乾燥後の繊維を有機系溶剤に浸した後、ポリイソシアネ
   ート化合物を投与して、一定条件下で架橋反応させるこ
   とを特徴とする抗菌繊維及びその製造法。 ４）キトサン誘導体化合物がキトサン酢酸塩である特許
   請求の範囲第３項記載の抗菌繊維及びその製造法。