JPH055947B2

JPH055947B2 -

Info

Publication number: JPH055947B2
Application number: JP59016649A
Authority: JP
Inventors: Shozo Shigita
Original assignee: Japan Exlan Co Ltd
Current assignee: Japan Exlan Co Ltd
Priority date: 1984-01-30
Filing date: 1984-01-30
Publication date: 1993-01-25
Also published as: JPS60162870A

Description

【発明の詳細な説明】

(イ) 発明の分野本発明は、繊維製品の抗菌加工法に関するもの
であり、更に詳しくは繊維製品を細菌、かびなど
の微生物に対して抗菌、防かび効果を有するオル
ガノシリコン第４級アンモニウム塩で処理する際
に処理液中に電解質塩類を共存させて処理した
後、特定化合物で処理することにより処理後繊維
の風合の変化がなく、バラツキが少なく、また洗
濯耐久性を顕著に向上させ得る抗菌加工法に関す
るものである。 (ロ) 従来技術近年、社会の成熟化、高齢化が進むなかで、健
康の維持と増進に対する潜在的な要望は強く、よ
り清潔で快適な衣料、寝装ホーム製品等の開発ニ
ーズが高まつてきている。また、我が国のような
高温多湿な環境においては、細菌やかびなどの微
生物の繁殖が特に活発であり、例えば水虫に侵さ
れたり、細菌、バクテリヤによる腐敗、発酵現象
に伴なう不快な臭いなど衣、食、住の生活環境へ
悪影響を及ぼし、要望される快適で衛生的な生活
や健康がおびやかされる状況に直面している。そ
うした中で、我々の生活環境に悪影響を及ぼす微
生物の発生を防ぎ、その生育、繁殖を抑え、衛生
的で清潔な生活環境を維持する一助として抗菌加
工製品の社会的ニーズがあり、これに応えての開
発が試みられている。抗菌衛生加工した繊維製品に対しては、従前よ
り衛生効果が大きいこと、耐久性があること
及び安全性が高いことが重要な要件であるとい
われてきており、これらの要件が満たされずに消
えていつた加工製品も多々ある。これらの要件に
加えて重要なことは、抗菌、衛生加工を施すこと
によつて、加工された製品が本来保持していた製
品性能、例えば外観、風合、色、その他の重要機
能が損われないことである。こゝにおいて、次式で示されるオルガノシリコ
ン第４級アンモニウム塩は、抗菌、防かび、防藻剤として広く知られてい
るものであり、上記の三要件を満たすものとして
受け入れられている。ところで、該オルガノシリ
コン化合物は、下記図式に示されるように、加工
処理浴（水溶液）中で、．３つのメトキシ基の
加水分解、．縮合によるオリゴマーの生成、
．オリゴマーと繊維基質との結合生成（例え
ば、基質がセルロースの場合には水素結合の生
成）、．乾燥、皮膜形成、硬化（脱水に伴なう
共有結合の生成）の反応を経て、被処理繊維表面
上に堅牢な皮膜を形成し、その表面に有機機能基
としてのアルキル第４級アンモニウム塩を導入
し、以て繊維製品に耐久性のある抗菌効果を付与
するものと考えられている。ところが、繊維基質が木綿（セルロース）の場
合のように、上記．の反応においてオリゴマー
の反応基残基（−OH）の受容体となり得るよう
な官能基（−OH）を含有するものに比べ、合成
繊維、例えばアクリル繊維の場合のように、かか
る官能基を含まないものでは上記オルガノシリコ
ン化合物間で形成され、硬化した皮膜の堅牢性、
耐久性が著しく異なり、劣ると思われる事象に遭
遇し、アクリル繊維等の合成繊維に該化合物を付
与して抗菌処理を施すに際しては、洗濯耐久性等
の改善に迫られている。また、該オルガノシリコン化合物で繊維製品を
処理する方法については、繊維の形態、例えば原
綿、糸（綛、チーズ等）、編織物などの反物、製
品形態となつたピース物によつて最適加工手段が
選ばれるが、一般には(1)繊維製品を処理液に含浸
したのちマングルで絞り、所要量の加工剤を付与
し、次いで乾燥固着させる方法、(2)繊維製品を処
理液に含浸したのち遠心脱水して所要量の加工剤
を付与、乾燥固着させる方法、(3)繊維製品を所定
量の加工剤を含有する処理浴中で所定時間処理し
て加工剤を吸着させ、次いで脱水、乾燥固着させ
る方法等が採用されている。ところが、上記(1)及
び(2)の処理法においては、処理液を繊維１部に対
して(1)では0.3〜2.0部、(2)では0.2〜0.5部程度付
与できるが、いずれも処理液がアクリル繊維等合
成繊維の拘束水分率を越え、遊動する状態で繊維
上に付与されており、また繊維に対して処理液の
付与量が少ないため必然的に高濃度の処理液を使
用することとなり、遊動状態の処理液が処理斑を
惹起し、更に乾燥時には加工剤が被加工品へマイ
グレーシヨンして、一層処理斑を助長する。かか
る処理斑は処理後製品の異常風合を生み、また過
剰付着部は黄変しやすく、皮膚安全衛生上も異常
な刺激をもたらす恐れがあり、更に付着不足の部
分では、抗菌性能が不足してかび発生、細菌増殖
のスポツトを与えることにもなり、更にまた不均
一付着は、オルガノシリコン化合物間のネツトワ
ーク形成の不均斉を招き、耐久性悪化の原因とも
なると考えられる。一方、前記(3)の処理法は、繊維１部に対して５
〜100部の処理液中で所定時間処理されることと
なり、前記(1)及び(2)法に比べ処理液中の加工剤濃
度は20〜400倍希薄であるため、加工剤が繊維に
対して選択的な吸着性を示さない限り、一般に均
斉な吸着には望ましいものと考えられる。しか
し、加工剤であるオルガノシリコン化合物は、低
濃度処理液からの吸着性に乏しく、また該加工剤
はカチオン性（第４級アンモニウム塩）故に、通
常のアニオン性基を含有する繊維に対して選択的
吸着性が予期されるが、木綿におけるのとは異な
り、予期に反して繊維に対する吸着性は乏しい。
従つて、繊維製品に期待する抗菌性能を付与する
ためには、(3)法においても高濃度の処理液を使用
せざるを得ず、また乏しい吸着性故に高価な加工
剤が高濃度で残存する処理残液を廃棄する等加工
コスト上、排水公害上の好まざる事態に直面し
た。 (ハ) 着眼点本発明者等は上述せる種々の欠点のない抗菌加
工法を提供すべく鋭意研究した結果、処理浴中に
電解質塩類を共存させて処理した後、特定化合物
で処理することにより、繊維製品にオルガノシリ
コン第４級アンモニウム塩を低濃度の処理液から
高効率でかつ均斉に付与することができ、処理後
繊維の風合の変化がなく、また洗濯耐久性を顕著
に向上させ得ることを見出し、本発明に到達し
た。 (ニ) 発明の目的本発明の目的は、繊維製品にオルガノシリコン
第４級アンモニウム塩を低濃度処理液から高効率
で均一かつ強固に付与することができ、以て抗菌
性能にバラツキがなく、白度及び洗濯耐久性に優
れると共に被処理製品の風合変化のない抗菌加工
法を提供することにある。本発明の他の目的は、
低濃度処理液から高効率で吸尽させることがで
き、以て加工コスト上、排水公害上の問題のない
抗菌加工法を提供することにある。本発明の異な
る目的は、加工剤を均一に付与することができ、
処理斑に伴なう異常風合、黄変、皮膚刺激、かび
発生等のスポツト等の問題のない抗菌加工法を提
供することにあり、本発明の更に異なる他の目的
は、以下に記載する本発明の詳細な説明により明
らかとなろう。 (ホ) 発明の構成かくの如き本発明の上記目的は、繊維製品を、
電解質塩類を共存させた下記一般式（但し、R₁はC₁₂〜₁₈の長鎖アルキル基、R₂、R₃
及びR₄は低級アルキル基、ＸはCl、Br、Ｉ又は
CH₃COOを表わす。）で示されるオルガノシリコン第４級アンモニウム
塩処理液で処理した後、C₈〜C₁₈の不飽和脂肪酸
又はその塩で処理することにより達成される。 (ヘ) 構成の具体的な説明ここにおいて、本発明に係る繊維製品は、短繊
維、長繊維、糸、編織物等のいかなる形態のもの
であつても構わず、また天然、再生、半合成、合
成等各種繊維の単一品、混用品のいずれであつて
も構わないが、アクリル繊維単一品または該繊維
と他の繊維との混用品の場合にとりわけ顕著な効
果を発揮し得るので好ましい。また、本発明に用いる前記一般式で示されるオ
ルガノシリコン第４級アンモニウム塩は、ラウリ
ル（C₁₂ ^-）、ミリスチル（C₁₄ ^-）、セチル（C₁₆ ^-）
若しくはステアリル（C₁₈ ^-）ジメチルアミン等の
第３級アミンとγ−ハロプロピル・トリアルコキ
シシランとの加熱反応により得られるものであ
り、例えばジメチル・オクタデシル・（３−トリ
メトキシシリル）−プロピルアンモニウムクロラ
イドは信越化学工業(株)、米国PETRARCH
SYSTEM社から市販されているもので、ダウコ
ーニング社の商品名DC5700もこの種の化合物と
言われている。かかる化合物は、通常有効成分約
50％のメタノール溶液として供給されている。な
お、該加工剤が抗菌作用を示す細菌やかびとして
は、例えば黄色ブドウ球菌、枯草菌などのグラム
陽性菌；大腸菌、緑膿菌、尿素分解菌、肺炎桿菌
などのグラム陰性菌；指間白癬菌、黒かびなどの
かび類が挙げられる。該加工剤は、被加工繊維重量に対して0.1〜３
％の範囲内で付与されたとき効果を発揮するが、
該上限を越える場合には風合が異常となり、また
皮膚安全衛生上からも好ましくない刺激を与える
ことがある。また、該加工剤の濃度が0.005〜2.5
重量％、更に好ましくは0.01〜1.5重量％の処理
液を用いるならば、加工コスト、排水公害等の問
題を惹起することなく効果的に加工処理すること
ができるので望ましい。該加工剤による処理温度としては、20〜90℃、
好ましくは30〜70℃が適切であり、70℃を越える
と吸着量の低下が見られ、90℃を越えると著しく
低下する。また処理時間としては一義的に規定す
ることは困難であるが、概ね10〜60分間の範囲内
が適当である。次に、処理液中に添加する電解質塩類として
は、陽イオン成分が例えばリチウム、ナトリウ
ム、カリウム等のアルカリ金属類；ベリリウム、
マグネシウム、カルシウム、バリウム等のアルカ
リ土類金属類；銅、亜鉛、アルミニウム、マンガ
ン、鉄、ニツケル等の他の金属類；アンモニウム
イオン等であり、また陰イオン成分が例えば塩
酸、硫酸、ロダン酸、酢酸等の酸根より構成され
る１種の塩又は２種以上の塩の混合物を挙げるこ
とができ、中でも硫酸、ロダン酸、酢酸のアルカ
リ金属類、アルカリ土類金属類又はアンモニウム
の塩が好ましい。該塩類の添加量としては、繊維重量に対して
0.1〜20％、更に好ましくは0.5〜10％の範囲内に
設定することが望ましく、該上限を越える高濃度
の使用は、処理後の乾燥熱処理時において硬化
し、繊維の風合を損なうので望ましくない。かかる塩類の添加法としては、処理浴中に被加
工繊維を投入する前に予め加工剤と共に添加存在
させる、処理浴中で繊維を必要時間加工剤処理し
た後添加する、処理浴中で繊維を加工剤処理しな
がら漸次添加する等いずれの手段を採用すること
もでき、また、いずれの場合も必要であれば何回
かに分けて電解質塩類を添加することもできる。このようにして抗菌処理されてなる繊維製品
を、次いでC₈〜C₁₈の不飽和脂肪酸又はその塩で
処理することにより、洗濯耐久性を一段と改善す
ることができる。該脂肪酸の炭素数が本発明の推
奨範囲を外れる場合には、本発明の目的、効果を
発揮することができない。なお、かかる脂肪酸としては、例えばデセン
酸、ウンデセン酸、ドデセン酸、テトラデセン
酸、ヘキサデセン酸などを挙げることができ、ま
たかかる酸の塩としては、例えば亜鉛、バリウ
ム、カリウム、カルシウムなどの塩を挙げること
ができる。かかる化合物は通常メタノール、エタ
ノール等の溶液として用いられており、該化合物
の使用量が被処理繊維重量に対して0.05〜10％、
好ましくは0.1〜５％の範囲内にある限り、新た
な水分散処理液を作成して処理できることは言う
までもなく、前記抗菌加工後の処理浴中に所定量
を添加して引き続き処理することもできる。かか
る化合物による処理温度としては、20〜90℃、好
ましくは30〜70℃が、また処理時間としては、概
ね10〜60分間が適当である。 (ト) 作用効果かかる本発明に推奨する手段により、処理後繊
維製品の風合変化を惹起することなく耐久性に優
れたバラツキのない抗菌加工処理を可能とする理
由については明確に説明するに至つていないが、
以下の如く推定される。即ち、オルガノシリコン第４級アンモニウム塩
は、とりわけ加工コスト上、排水公害上の問題の
ない低濃度処理浴を用いる吸尽処理法においては
吸着能が乏しいが、処理浴中に電解質塩類を添加
することにより加工剤を凝集させて繊維に対する
親和性の増大、吸着を促進し、加工剤分子の接近
度を高めて薄くかつ均一でしかも強固なネツトワ
ーク形成を促進させるものと思われ、かくして薄
くかつ均一に付与されたオルガノシリコン第４級
アンモニウム塩は特定の不飽和脂肪酸との間で一
種の錯体が形成され、以て抗菌性能にバラツキが
なく、洗濯耐久性が一段と改善され、しかも被処
理製品の風合を損うことのない抗菌皮膜を形成す
るものと考えられる。上述の本発明方法により、繊維製品に何ら風合
を損うことなく、バラツキがなく白度及び耐久性
に優れた抗菌性能を付与し得る点が、本発明の特
筆すべき効果である。また、本発明は低濃度処理浴を用いる吸尽処理
法を採用しているため、加工コスト或は排水公害
上の問題がない点も本発明の効果である。以下に実施例を記載し、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例の記載によ
つてその範囲を何ら限定されるものではない。な
お、実施例中、百分率は特に断わらない限り重量
基準で示す。なお、抗菌性はAATCC−100に基づき黄色ブ
ドウ球菌の数を求め、次式により算出した。減少率（％）＝Ｘ−Ｙ／Ｘ×100 Ｘ……０時間の菌の数Ｙ……６時間培養後の菌の数また、洗濯後の抗菌性については、洗剤として
ニツサンノニオンNS−210 （日本油脂(株)製）を
用い、家庭用電気洗濯機で20回洗濯を繰り返した
後の試料について測定、算出したものである。実施例１アクリル繊維（日本エクスラン工業(株)製、エク
スラン K2.0d×51mm）100％糸（１／52′S）を、
１Kg用小型パツケージ染色機を用いてチーズ染色
した後、浴比１：10、50℃に調整した処理液に糸
重量に対してジメチル・オクタデシル・（３−メ
トキシシリル）−プロピルアンモニウムクロライ
ドの42％メタノール溶液、1.0％及び塩としてロ
ダンソーダ3.0％をよく撹拌しながら注入した処
理浴中で30分間処理し、次いで該処理浴中に10−
ウンデセン酸の30％メタノール溶液を糸重量に対
して1.5％徐々に添加し20分間浸漬処理して試料
(A)を作製した。また、酸処理（50℃×20分間）を別浴で行なう
外は上記と同様にして試料(B)を作製した。さらに、塩としてロダンソーダの代わりに芒硝
を用いる外は前記と同様にして夫々試料（Ｃ及び
Ｄ）を、また塩を用いない外は前記と同様にして
比較試料（Ｅ及びＦ）を作製した。得られた６種類の試料（Ａ〜Ｆ）について抗菌
性を評価した結果を第１表に示す。

【表】上表から、本発明に係る抗菌加工法の効果が明
瞭に理解されよう。実施例２アクリル繊維／ポリエステル繊維＝50／50から
なる編地（１／48′S24G天竺）を湯洗いした後、
下記第２表に示す外は実施例１と同様にして６種
類の試料（Ｇ〜Ｌ）を作製した。得られた６種類の試料（Ｇ〜Ｌ）の抗菌性評価
結果を第２表に併記する。

【表】上表から、本発明加工法により、耐久性の向上
した抗菌性が付与される事実が理解される。実施例３綿糸（晒）、ナイロンテクスチヤード糸、ポリ
ウレタンフイラメント糸より編成されたスポーツ
ソツクス50足、2.5Kgを、パドル染色機を用い実
施例１と同様の処方（但し、40℃×20分間、酸の
メタノール溶液量：1.0％）に従つて４種類の試
料（Ｍ〜Ｐ）を作製し、抗菌性評価を行なつた。結果を第３表に示す。

【表】上表より、本発明加工法の優れた効果が、明瞭
に理解される。比較例１実施例１と同じチーズ染色した糸を用い、次の
３種の試料（Ｑ、Ｒ、Ｓ）を、従来の処理方法及
至はその改良と考えられる方法で作成した。即ち処理液は、糸重量に対してジメチル・オク
タデシル・（３−メトキシシリル）−プロピルアン
モニウムクロライドの42％メタノール溶液1.0％
及び10−ウンデセン酸の30％メタノール溶液を
1.5％を混合し水で浴比１：10、温度50℃に調整
したものであり、試料Ｑは50分間浸漬処理したも
のである。該処理液は形成された錯体で濁りが見
られた。この濁りは不均一付着の原因となると考
えられるので、上記処理液を作製する際に酸の混
合に先立つて、ノニオン系界面活性剤であるノイ
ゲンHC（第一工業製薬(株)製）を酸と等量添加し
たのち酸を混合してから処理したのが試料Ｒであ
る。なお処理液は試料Ｑ作製の処理液よりも相当
濁りが薄かつた。試料Ｑを作製したのと同一の処理液を作製し、
さらに塩として糸重量に対し3.0％のロダンソー
ダを撹拌して添加した処理液を作製した。液は濁
りがさらに凝集した不均一分散状を呈したが、こ
れで処理して得たのが試料Ｓである。得られた試料（Ｑ〜Ｓ）の抗菌性の評価結果は
第４表に示す。

【表】抗菌性は、いずれも水準が低く、また洗濯耐久
性が極めて劣ることが判る。特に試料Ｓは処理液
ですでに大きな凝集塊が発生しドカ付きしていて
風合も硬い。試料Ｒは幾分良いが洗濯に耐えられ
ないことが明らかである。

Claims

【特許請求の範囲】１繊維製品を、電解質塩類を共存させたオルガ
ノシリコン第４級アンモニウム塩処理液で処理し
た後、C₈〜C₁₈の不飽和脂肪酸又はその塩で処理
することを特徴とする繊維製品の抗菌加工法。２電解質塩類を繊維製品重量に対して0.1〜20
％共存させる特許請求の範囲第１項記載の抗菌加
工法。３処理液中のオルガノシリコン第４級アンモニ
ウム塩の濃度が0.005〜2.5重量％である特許請求
の範囲第１項記載の抗菌加工法。