JPH05272008A

JPH05272008A - 抗菌性アクリル系合成繊維

Info

Publication number: JPH05272008A
Application number: JP4093397A
Authority: JP
Inventors: Masashi Arai; 正志新井; Masahito Ono; 雅人大野
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1992-03-18
Filing date: 1992-03-18
Publication date: 1993-10-19

Abstract

(57)【要約】【目的】耐洗濯性を有しかつ繊維加工条件の範囲が広
い抗菌・防黴性を有すると共に耐光性にすぐれたアクリ
ル系合成繊維を提供する。【構成】アクリロニトリルを主要な構成単位とする共
重合体（Ａ）と、該重合体（Ａ）と混和性がありかつ非
相溶性の重合体（Ｂ）から成るアクリル径合成繊維にお
いて、重合体（Ｂ）が相分離状態で存在しておりかつ一
般式ＡｇｘＨｙＡｚＭ₂（ＰＯ₄）₃……（１）（Ａは
アルカリ金属、ＭはＺｒ，Ｔｉ，又はＳｎ、ｘ，ｙ及び
ｚは各々１未満の正数でありかつｘ＋ｙ＋ｚ＝１であ
り、更に（１）全体に占める銀の重量が１〜７重量％で
ある）で示される平均粒径０．１〜２．５μｍの微粉末
（Ｃ）０．１〜１０．０重量％を重合体（Ｂ）中に主と
して含有している事を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、優れた抗菌性、耐光性
を有する抗菌性アクリル系合成繊維に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】アクリル系合成繊維は衣料用、寝装イン
テリア用に幅広く使われているが、近年サニタリー分野
で利用されるマットやカーペット類に抗菌性、防黴性を
有するものが強く要望されて来ている。

【０００３】従来、天然又は合成繊維に抗菌防黴力を持
つ化合物を塗布又はスプレーしたり、化合物溶液に繊維
を含浸せしめる方法が知られているが、かかる方法はそ
の効力に持続性がなく、付着せしめた薬剤が洗濯等によ
って容易に脱落してしまうという欠点を有している。ま
た繊維に耐洗濯性を付与するために薬剤と樹脂を用いて
樹脂加工を行う方法は、繊維風合を損なうという欠点を
有している。

【０００４】これ迄に、アクリロニトリルを含む共重合
体に銅化合物又は銅や亜鉛の金属微粉末（特開昭５５−
１１５４４０号公報等）又はアゾール誘導体を添加紡糸
する方法（特開昭５３−１３９８９５号公報）が提案さ
れている。しかしながら金属そのものを利用する方法
は、金属の比重やヤング率が通常の高分子体よりも著し
く高いため、高分子とのなじみが悪いという欠点があ
り、また比較的多量を必要とするため重量が増えかつコ
スト高となる。一方、金属の化合物を利用する方法は、
該化合物が高分子へ及ぼす影響が大きくて利用できる範
囲が著しく限定されるか、そうでない場合でも金属イオ
ンが高分子に単に含有又は付着されているにすぎないた
め、使用中の脱落が多く、殺菌効果の持続性に問題があ
る。

【０００５】そこで、本出願人らは、上記の欠点を改良
する発明として、特開昭５９−１３３２３５号公報に
て、ゼオライト系固体粒子と有機高分子体とから成り、
該ゼオライト系固体粒子の少なくとも一部に殺菌作用を
有する金属イオンを保持している事を特徴とするゼオラ
イト粒子含有高分子体及びその製造方法を提案した。そ
の後、アクリル系繊維についても同様の提案をしている
（特開平２−１６０９１４号公報）。しかし、殺菌効果
の持続性については問題は無いものの、熱及び光の暴露
に対して不安定であり、繊維の変色については充分なる
改善がされたとは言い難いものであった。

【０００６】また、特開平２−１６０９１５号公報には
アクリロニトリルを主要な構成単位とする共重合体とセ
ルローズ誘導体とから成るアクリル系合成繊維におい
て、セルローズ誘導体中に抗菌性を有する金属イオンを
保持したゼオライト系固体粒子が主に含有している繊維
を提案している。しかしながら抗菌性は充分であるもの
の、耐光性については満足出来るものではなかった。

【０００７】本発明者らは、上記欠点を改善すべく鋭意
研究の結果、本発明を完成したのである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐洗
濯性を有しかつ繊維加工条件の範囲が広い抗菌・防黴性
を有すると共に耐光性にすぐれたアクリル系合成繊維を
提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の抗菌性アクリル
系合成繊維は、アクリロニトリルを主要な構成単位とす
る共重合体（Ａ）と、該重合体（Ａ）と混和性がありか
つ非相溶性の重合体（Ｂ）から成るアクリル系合成繊維
において、重合体（Ｂ）が相分離状態で存在しておりか
つ一般式ＡｇｘＨｙＡｚＭ₂（ＰＯ₄）₃……（１）
（Ａはアルカリ金属、ＭはＺｒ，Ｔｉ，又はＳｎ、ｘ，
ｙ及びｚは各々１未満の正数でありかつｘ＋ｙ＋ｚ＝１
であり、更に（１）全体に占める銀の重量が１〜７重量
％である）で示される平均粒径０．１〜２．５μｍの微
粉末（Ｃ）０．１〜１０．０重量％を重合体（Ｂ）中に
主として含有している事を特徴とする。

【００１０】本発明に使用する重合体（Ａ）は、少なく
とも４０重量％のアクリロニトリルを構成単位として含
有するものであり、繊維形成能を有するものが好まし
い。すなわちアクリロニトリルを４０重量％以上と他の
ビニル系モノマー、例えばアクリル酸，メタクリル酸，
或いはこれらのアルキルエステル類、酢酸ビニル，塩化
ビニル，塩化ビニリデン，アリルスルホン酸ソーダ，メ
タリルスルホン酸ソーダ，ビニルスルホン酸ソーダ，ス
チレンスルホン酸ソーダ，２−アクリルアミド−２−メ
チルプロパンスルホン酸ソーダなどを適宜組合せたもの
を６０重量％以下の割合で共重合せしめたものが挙げら
れる。特にアクリロニトリル８０重量％以上と２０重量
％以下のビニル系モノマー及びスルホン酸基含有モノマ
ーの共重合体、又はアクリロニトリルを４０重量％以上
と塩化ビニリデン及びスルホン酸基含有モノマーを２０
〜６０重量％含有する共重合体が好ましい。

【００１１】本発明で用いる重合体（Ｂ）は、重合体
（Ａ）と混和性がありかつ非相溶性である事が必須の条
件である。混和性があるとは、重合体同士又は、重合体
溶液同士が凝集又はゲル化する事なくよく混合出来る性
質をいい、又非相溶性とは重合体（Ａ）の溶液と重合体
（Ｂ）の溶液とを混合した時、両者が互いに溶解せず相
分離しているか、または脱溶剤、成形中に重合体（Ａ）
と重合体（Ｂ）が相分離する事、もしくは重合体（Ａ）
と重合体（Ｂ）を混合溶融混練したのちも互いに均一ブ
レンドされず相分離している事を意味する。相分離状態
としては一般に重合体（Ｂ）が球状又は回転楕円球状で
あることが好ましく、更に好ましくはより均一な大きさ
を有する球状を呈することである。重合体（Ｂ）は２種
以上の重合体を使用する事も可能であるが、この場合も
重合体（Ａ）と混和性がありかつ非相溶性である事が必
要である。

【００１２】重合体（Ｂ）としては重合体（Ａ）と混和
性がありかつ非相溶性であれば特に限定されないが、ア
セチルセルローズ，アセチルプロピオニルセルローズ，
アセチルブチルセルローズ等のセルローズ誘導体、ポリ
ビニルホルマール，ポリビニルブチラール等のポリビニ
ルアセタール、シアノエチル化ポリビニルアルコール等
のポリビニルアルコール系誘導体、ポリ酢酸ビニル，酢
酸ビニル−エチレン共重合体等の酢酸ビニル系共重合
体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体，塩化ビニル−ア
クリロニトリル共重合体等の塩化ビニル系重合体、ポリ
スチレン，アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共
重合体等のスチレン系重合体、ポリメタクリル酸メチ
ル，メタクリル酸メチルを主成分とする共重合体等であ
り、特にセルローズ誘導体又はポリビニルアルコール系
誘導体が好ましい。

【００１３】本発明において重合体（Ｂ）は重合体
（Ａ）に対して１．０〜２０．０重量％好ましくは２．
０〜１５．０重量％含有せしめる。重合体（Ｂ）の量が
１．０重量％未満では一般式（１）で示される微粉末
（Ｃ）を含有した良好なる相分離状態が得られず、また
２０重量％を越えると繊維性能が低下するとともに、工
業的容易にかつ安価に製造する事が困難となる。

【００１４】本発明で用いる一般式（１）で示される微
粉末（Ｃ）とは特開昭３−８３９０５号公報記載の銀イ
オン含有リン酸塩を有効成分とする抗菌剤、例えば商品
名ノバロン（東亜合成化学（株）製）である。かかる微
粉末抗菌剤は各構成イオンが３次元網目を作っており、
化学的、物理的に非常に安定で８００℃の加熱後であっ
ても構造及び組成が全く変化せず、また紫外線の照射に
よる変色にも比較的強いものである。

【００１５】本発明で用いる微粉末（Ｃ）の平均粒径は
粒度分布にもよるが０．１〜２．５μｍ、好ましくは
０．２〜１．０μｍ、より好ましくは０．３〜０．８μ
ｍである。微粉末の平均粒径が０．１μｍ未満では凝集
が起りやすく分散装置，分散剤を用いても均一微分散が
困難となり、また２．５μｍを超えると均一分散状態が
得られても本発明の用途としては繊維性能を考慮すると
好ましくない。更に１０μｍ以上の凝集粒子が存在する
と、紡糸濾過圧が短時間で上昇したり糸切れが多発する
ため操業上好ましくない。

【００１６】本発明において微粉末（Ｃ）中の銀量は１
〜７重量％好ましくは２〜５重量％である。微粉末
（Ｃ）中の銀量が１重量％未満であると添加した繊維の
抗菌性が不充分であり、かつ繊維に多量に添加しまけれ
ばならないので、紡糸操業性が悪くなるとともに繊維物
性、紡績性、染色性も低下する。微粉末（Ｃ）中の銀量
が７重量％を越えると空気酸化による変色が目立つとと
もに耐光性も悪くなる。

【００１７】微粉末（Ｃ）の添加量は上記重合体（Ａ）
と上記重合体（Ｂ）の合計に対して０．１〜１０．０重
量％、好ましくは０．３〜５．０重量％含有せしめる。
微粉末（Ｃ）の含有量が０．１重量％未満では繊維に充
分な抗菌・防黴効果を付与出来ず、また１０．０重量％
を超えると繊維性能が低下すると共に紡糸における可紡
性及び紡績性が低下する。

【００１８】微粉末（Ｃ）中の銀量は１〜７重量％であ
り、微粉末（Ｃ）の添加量は上記重合体（Ａ）と上記重
合体（Ｂ）に対して０．１〜１０重量％であるが、繊維
中の銀含有量としては銀として３０〜５０００ｐｐｍ好
ましくは９０〜２５００ｐｐｍである。銀の含有量が３
０ｐｐｍ未満では繊維に充分な抗菌性を付与出来ず、５
０００ｐｐｍを超えると繊維の変色が目立つとともに耐
光性も低下する。

【００１９】本発明の繊維は相分離した重合体（Ｂ）の
中に微粉末（Ｃ）を局在化させることが必須である。重
合体（Ｂ）中に微粉末（Ｃ）が局在化していると抗菌効
果は著しく向上する。その理由は定かでないが、相分離
した重合体（Ｂ）に局在した微粉末（Ｃ）の金属イオン
が存在する水を通じ繊維表面に常に移動していることに
よって効果が発揮されること、一方アクリル繊維中に均
一に微粉末（Ｃ）が存在してもアクリル繊維中にとじ込
められてイオンが表面に移動する割合が少ないからと考
えられる。更に相分離した重合体（Ｂ）により形成され
たマクロボイドによって菌がアクリル繊維中に入り込
み、金属イオンとの接触面積が増えることで抗菌効果が
向上するからとも考えられる。

【００２０】本発明の方法において使用する溶剤はジメ
チルホルムアミド，ジメチルアセトアミド，ジメチルス
ルホキシド，アセトン等の有機溶剤が挙げられる。

【００２１】本発明において重合体（Ｂ）の有機溶剤溶
液の濃度は５〜４０重量％、好ましくは１０〜３０重量
％である。この濃度が５重量％未満では、紡糸原液の濃
度が下がり可紡性が低下するとともに、繊維物性が低下
する。また４０重量％を越えると、粘度の上昇により微
粉末（Ｃ）の均一分散が困難になるばかりでなく、可紡
性が低下し工業的容易に製造する事が困難となる。

【００２２】紡糸は通常のアクリル系合成繊維と同様な
条件で行えば良く、数段の浴槽を通し、順次延伸，水
洗，乾燥，後処理を行う。

【００２３】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。実施例中「％」とあるのは「重量％」を意味す
る。

【００２４】実施例１〜４及び比較例１〜４アクリロニトリル（ＡＮ）／メチルアクリレート（Ｍ
Ａ）／２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホ
ン酸ソーダ（ＳＡＭ）＝９１．２／８．０／０．８から
なるアクリル系重合体のジメチルホルムアミド（ＤＭ
Ｆ）溶液を準備した。

【００２５】そしてアクリル系重合体に対してノバロン
（商品名，東亜合成化学（株）製，平均粒径０．５μ
ｍ，微粉末抗菌剤中の銀量３．０重量％）をセルローズ
誘導体のＤＭＦ溶液中にホモミキサーで均一分散後、表
１記載の添加量で上記アクリル系共重合体溶液に添加し
ホモミキサーで充分攪拌し紡糸原液とした。

【００２６】上記原液を２０℃，６０％ＤＭＦ水溶液中
に紡出し、脱溶媒をさせながら延伸水洗した後、油剤を
付与して乾燥緻密化を行った。この繊維にクリンプを付
与後、湿熱１２０℃にて湿熱処理を行った。得られた繊
維をカットし、次いで紡績した後丸編みを作製した。

【００２７】尚、比較例としては、上記記載の添加量と
異なるもの（比較例１，２）、及びノバロンをセルロー
ズ誘導体の有機溶剤溶液に均一分散させる事なくアクリ
ロニトリル系共重合体に添加したもの（比較例３）、及
びノバロン以外の抗菌剤Ａｇ−Ｃｕ型ゼオライト（バク
テキラ−：商品名，鐘紡（株）製）を添加したもの（比
較例４）である。

【００２８】実施例１〜４及び比較例１〜４の組成，紡
糸操業性，耐光性及び抗菌性を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】尚、繊維中のＡｇイオンは蛍光Ｘ線により
含有量を定量した。また、セルローズ誘導体中の抗菌剤
の含有量は、ゲル膨潤状態の繊維を５時間アセトン抽出
し、処理前後の灰分測定により行った。

【００３１】また、紡糸操業性の判定は実施例記載の条
件で製造した際の濾過圧、単糸切れ，ローラー捲き付き
などを総合評価して「◎」，「○」，「×」の三段階で
行った。耐光性の判定は、編地をカーボンアークフェー
ドメーターで６３℃×５０時間照射した時の変色具合を
グレースケールで評価した。

【００３２】また、抗菌性は１．５ｇの編物に黄色ブド
ウ球菌又は肺炎桿菌の緩衝液を注加し、次いで密閉容器
中１５０回／分で１時間振盪した後の生菌数を計測し、
注加懸濁液の菌数に対する減少率を求める事により評価
した。

【００３３】表１から明らかなように、実施例品は比較
例品に比べて優れた抗菌性，耐光性を有していることが
わかる。アセチルセルローズ溶液にノバロンを１５％添
加した比較例１の場合は、口金濾過圧上昇及び紡糸時の
単糸切れが多く、満足な糸が得られなかった。

【００３４】実施例５ＡＮ／塩化ビニリデン（Ｖｃｌ₂）／２−アクリルアミ
ド−２−メチルプロパンスルホン酸ソーダ（ＳＡＭ）＝
５７／４０／３からなるアクリル系共重合体のＤＭＦ溶
液を準備した。そのアクリル系共重合体に対してノバロ
ン１．５％をポリビニルブチラール溶液に均一分散した
後、アクリル系共重合体溶液に添加し充分攪拌し紡糸原
液とした。ポリビニルブチラールの添加量はアクリル系
共重合体に対して１０％であった（従って抗菌剤のセル
ローズ誘導体＋アクリル系共重合体に対する添加量は
１．３６％である）。

【００３５】上記紡糸原液を２５℃，５５％ＤＭＦ水溶
液中に紡出し、脱溶媒をさせながら延伸水洗した後、油
剤を付与して乾燥緻密化を行った。この繊維にクリンプ
を付与後、湿熱１１５℃にて温熱処理を行った。

【００３６】得られた繊維を丸編にして、家庭洗濯０，
５，１０，２０回後の抗菌テストを行った結果、表２に
示すごとく２０回の洗濯後でも良好な抗菌効果を示し
た。

【００３７】

【表２】

【００３８】尚、洗濯は下記の通りの条件とした。市販小型電機洗濯機使用中性洗剤１ｇ／ l 浴比１：１００温度×時間４０℃×５分間水洗１０分間乾燥８０℃×１時間

【００３９】

【発明の効果】本発明の抗菌性アクリル系合成繊維は、
優れた抗菌性，耐光性を有しかつ通常のアクリル系合成
繊維の繊維性能をそのまま有すると共に、耐洗濯性，耐
ドライクリーニング性による抗菌効果の低下もほとんど
無いのである。

【００４０】本発明によって得られた繊維は、通常のア
クリル系合成繊維，ポリエステル，ナイロン，木綿，レ
ーヨン，羊毛等他の繊維と混合して使用することも可能
であり、抗菌性能を有する衣料，毛布，カーペット，マ
ット，靴下，シーツ，ふとん綿等幅広い用途に使用する
ことが出来るため、産業上極めて有意義なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明繊維の多孔性アクリル系共重合体と相分
離したセルローズ誘導体中に分散した微粉末抗菌剤を示
す模式図である。

【図２】比較例３のアクリル系共重合体中に均一に分散
した微粉末抗菌剤を示す模式図である。

【符号の説明】

１アクリル系共重合体２セルローズ誘導体３微粉末抗菌剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクリロニトリルを主要な構成単位とす
る共重合体（Ａ）と、該重合体（Ａ）と混和性がありか
つ非相溶性の重合体（Ｂ）から成るアクリル系合成繊維
において、重合体（Ｂ）が相分離状態で存在しておりか
つ一般式ＡｇｘＨｙＡｚＭ₂（ＰＯ₄）₃……（１）
（Ａはアルカリ金属、ＭはＺｒ，Ｔｉ，又はＳｎ、ｘ，
ｙ及びｚは各々１未満の正数でありかつｘ＋ｙ＋ｚ＝１
であり、更に（１）全体に占める銀の重量が１〜７重量
％である）で示される平均粒径０．１〜２．５μｍの微
粉末（Ｃ）０．１〜１０．０重量％を重合体（Ｂ）中に
主として含有している事を特徴とする抗菌性アクリル系
合成繊維。