JPH0720846B2

JPH0720846B2 - 殺菌及び菌の除去法

Info

Publication number: JPH0720846B2
Application number: JP61084333A
Authority: JP
Inventors: 睦夫村上; 和雄寺本; 正智小玉; 徹谷; 善裕遠藤
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1986-04-14
Filing date: 1986-04-14
Publication date: 1995-03-08
Anticipated expiration: 2010-03-08
Also published as: JPS62240064A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、殺菌及び菌の除去法に関する。

（従来技術）我々の生活空間には、各種の細菌、カビ、バクテリア等
の微生物が存在している。そして、高温多湿な環境下で
は、それらの繁殖が特に活発であり、繊維の変質・変
色、劣化等の現象を起したり、腐敗・発酵現象をおこし
たり、不快な臭気を発生したりしている。

また、外科手術に際しては近代的な専門技術や極めて複
雑な設備が用いられているにもかかわらず、創傷感染が
相変らず多く、病院での関心の高い事項の１つである。
このため、病原菌による術後感染を防ぎ、傷の治癒に役
立てるとか、薬物等を体内に投与する際、その経路から
の病原微生物侵入を防ぐ材料及び患者の闘病生活を快い
ものにするなどの医療用繊維製品の開発が望まれてい
た。

従来、抗菌および抗カビ加工法としては、天然または合
成繊維に抗菌力をもつ化合物、たとえば第４級アンモニ
ウム塩などを塗布またはスプレーしたり、化合物溶液に
繊維を含浸する方法が知られている。

しかし、これらの方法では効力に持続性がなく、その後
の洗濯や摩擦等によって容易に抗菌剤が脱落し安全衛生
上および排水公害等の面からも問題であった。また、抗
菌剤を添加した樹脂を用いて樹脂加工を行なうと繊維の
風合を損なうという欠点を有していた。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、空気中、水、水溶液、および血液中に含まれ
る菌を選択的に殺菌および菌を除去する方法を提供する
ものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、次の構成を有する。

菌または菌を含有する媒体に、置換基として下記一般式
（１）の官能基を主鎖または側鎖に有する重合体または
その成型品を接触させることを特徴とする殺菌および菌
の除去法。

上式中、R₁は炭素数にして３個以上18個以下のメチレン
鎖長を有するアルキル基を示し、R₂およびR₃はメチル基
またはエチル基を示す。またR₄およびR₅は水素原子また
は低級アルキル基を示す。Ｘは塩素イオンで代表される
通常の陰イオンを示す。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明でいう菌とは、グラム陰性球菌、グラム陰性好気
性桿菌、グラム陰性嫌気性桿菌等のグラム陰性菌や黄色
ブドウ球菌で代表されるグラム陽性菌などを例示するこ
とができる。

本発明でいう重合体とは、芳香族ポリアミド、ポリエス
テル、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リスチレンなどの重合体を意味するが、中でもポリスチ
レンが化学的に安定であり特に好ましい。また重合体が
結晶性ポリプロピレン、ポリエチレンなどで代表される
ポリα−オレフィンによって補強されていれば、機械的
性質が向上するのでさらに好ましい。

上記一般式（１）中、アルキル基R₁のメチレン鎖長は３
個以上18個以下、より好ましくは５個以上11個以下が良
い。２個以下のときは耐加水分解安定性が悪く、また、
メチレン鎖長が24個以上のものは原料が入手しにくい。
R₂およびR₃のアルキル基は炭素数が多いと該重合体の疎
水性が高くなりすぎて菌または菌を含有する媒体と接触
しにくくなるので、最も炭素数の少ないメチル基が最良
である。R₄およびR₅のアルキル基は水素原子である場合
がもっとも製造しやすい。

該重合体中の上記一般式（１）で示される官能基の量に
は特に限定はないが、少なすぎると該重合体またはその
成型品と菌または菌を含有する媒体との親和性が悪くな
り、処理能力が低下するので、該重合体1gあたり0.2ミ
リモル以上、より好ましくは0.6ミリモル以上存在する
のがよい。また、該重合体またはその成型品は使用条件
において溶出物がなく、実質上不活性である。すなわ
ち、化学処理や表面処理で殺菌力を付与するのとは異な
り、そのもの自体が殺菌力を保持しているので安全であ
る。このため、長期間の使用でも効果が持続するので産
業上の利用価値は極めて高い。

本発明でいう成型品とは繊維、膜、中空糸、粒状物およ
びそれらの高次加工品を意味する。そして、繊維ならば
織物、編物、紙、フェルト、フィルターなどの高次形態
でも用いることができる。とりわけ、繊維、中空糸が流
路を確保できる使用形態にできるので良い。この特性は
成型品を血液のような高粘性液体の処理剤として使用す
る時重要である。この場合、該成型品の表面積はあまり
小さすぎると、菌の処理能力が低下し、またあまり大き
すぎても、本発明成型品を充填したカラムの通液性は悪
くなるので、該成型品の表面積は0.01以上50m²/g以下、
より好ましくは、0.05以上10m²/g以下がよい。

本発明でいう成型品の調製方法の具体例をあげると、多
芯海島型構造でポリプロピレンにより補強したポリスチ
レン繊維を硫酸とニトロベンゼンの存在下、室温でパラ
ホルムアルデヒドとＮ−メチロール−α−クロルアセト
アミドを用いて不溶化とアミドメチル化をおこなったあ
と、ヨウ化カリウムを含む含水エタノールに浸し加熱し
てヨード化を行なう。このあと、このヨード化物を一般
式（２）で表わされるアミンの溶液に浸漬することによ
り達成できる。

本発明でいう成型品を用いて菌または菌を含有する媒体
から殺菌および菌を除去する方法を例示すると、該成型
品を菌または菌を含有する媒体に接触させたあと、該成
型品を分離すればよい。接触の方法として、該成型品を
充填したカラムを調製し、これに菌または菌を含有する
媒体を通液したり、該成型品をフェルト状または濾紙状
物とし、菌または菌を含有する媒体を瀘別する方法も好
ましく用いられる。そして、該成型品はそれ単独で用い
てもよいし、多孔質膜のようなものと組み合せた使い方
も可能である。

本発明でいう成型品の使用例をあげると、該成型品を充
填したカラムに輸液、透析液または血液、生理食塩水、
水溶液、水、空気などを循環させる方法、火傷部や傷部
の表面を該成型品で被覆する方法などがある。また、該
成型品から得られる製品を例示すると医療用関連の繊維
製品としては、血液との接触材料、エプロン、ベッドカ
バー、おむつ、手術用カバー、顔面マスク、女性の衛生
具、失禁用パッド、実験着、洗濯品用のバッグ、巻包
帯、シーツ、枕ケース、ベッドカバー、手術用衣料、縫
合糸などがある。さらに医療用以外では、衣服、壁紙、
じゅうたん、食品の保存容器、食品の包装用具、掃除機
用ゴミ袋などもあげられる。

以下に実施例を示す。

（実施例）（殺菌および菌除去用材料の調製）ポリプロピレン（三井“ノーブレン"J3HG）50部を島成
分とし、ポリスチレン（“スタイロン"666）46部、ポリ
プロピレン（住友“ノーブレン"WF−727−Ｆ）４部の混
合物を海成分とする海島型複合繊維（島数16、単糸繊度
2.6デニール、引張強度2.9g/d、伸度50％、フィラメン
ト数42）50gを、Ｎ−メチロール−α−クロルアセトア
ミド50g、ニトロベンゼン400g、98％硫酸400gおよびパ
ラホルムアルデヒド0.85gからなる混合溶液中に浸し、2
0℃で１時間反応させた。繊維を反応液から取り出し、
０℃の氷水51中に投じて、反応停止させたのち、水で洗
浄し、次に、繊維に付着しているニトロベンゼンをメタ
ノールで抽出除去した。この繊維を50℃で真空乾燥し
て、クロルアセトアミドメチル化繊維71g（繊維Ａ）を
得た。

上記で得た繊維A10gを10gのヨウ化カリウムを含む10％
含水エタノール200mlに浸し、55℃で４時間加熱して、
ヨードアセトアミドメチル化繊維（繊維Ｂ）を得た。

繊維B10gをN,N−ジメチルヘキシルアミン30gおよびジメ
チルスルホキシド170gからなる溶液に浸し、80℃で６時
間加熱した。さらに、この繊維をクロマトカラムにつ
め、1lの1N−塩酸、5lの水、1lの1N−NaOH、5lの水およ
び10lの1M−NaClで順次洗浄して本発明例１の繊維であ
る塩化N,N−ジメチル−Ｎ−ヘキシルアンモニウムアセ
トアミドメチル化繊維（中性塩分解容量1.61meq/g、弱
塩基性基量0.47meq/g、含水度1.91/PH7.4、2.06/塩酸
型）を得た。

また、上記のN,N−ジメチルヘキシルアミンの代りに、
N,N−ジメチルオクチルアミンを用いる他は上記と全く
同様に処理して本発明例２のの繊維である塩化N,N−ジ
メチル−Ｎ−オクチルアンモニウムアセトアミドメチル
化繊維（中性塩分解容量1.00meq/g、弱塩基性基量0.86m
eq/g,含水度1.23/PH7.4,1.48/塩酸型）を得た。

（生菌数測定法）大腸菌（Escherichia coli ATCC 25922）を滅菌したリ
ン酸緩衝液に浮遊させ10⁶CFU/ml（集落形成単位）程度
の濃度に調製した。繊維と菌液を振とう後、菌液を３段
階希釈（10⁰、10²、10⁴希釈）し、各0.1mlをDHL寒天培
地（日水製薬（株）、ニッスイプレートDHL寒天培地）
に接種した。37℃24時間培養後、コロニー数を測定し
た。

実施例1. 実施例で得た本発明例1,2の繊維および比較繊維につい
て以下の殺菌および菌除去実験をおこなった。調製した
繊維0.25gを3cmの長さに切り10mlガラス製テストチュー
ブに入れ、8mlの蒸溜水を入れたあと栓をし、121℃30分
オートクレーブにかけた。このあと上澄液を除き、菌液
5mlを加えて室温で振とうし、所定時間ごとにサンプリ
ングした。対照（コントロール）として、菌液のみを注
入した試験管を用意し、同様に振とうした。所定時間の
振とう後、生菌数を測定し表１に示す結果を得た。

表１から本発明例では短時間に菌数がゼロになるのに対
し、化学構造のよく似た同じ４級アンモニウムタイプで
ある比較例では菌数の低下が少なく効果のないことがわ
かる。

なお、比較例の繊維は次のようにして調製した。繊維B1
0gをN,N−ジメチルエチルアミン25mlおよびジメチルス
ルホキシド180mlからなる溶液に浸し、50℃で６時間加
熱した。この繊維をクロマトカラムにつめ、1lの1N−HC
l、5lの水、1lの1N−NaOH水、5lの水および10lの1M−Na
Clで順次洗浄して比較例の繊維である塩化N,N−ジメチ
ルエチルアンモニウムアセトアミドメチル化繊維（中性
塩分解容量0.67meq/g,弱塩基性基量1.44meq/g,含水度0.
92/PH7.4,1.32/塩酸型）を得た。

実施例2. 実施例１で述べた本発明例１の繊維を用いて菌種を変更
して殺菌及び菌除去実験を行なった。菌種としては、
（１）緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853）
（２）霊菌（Serratia marcescens ATCC 8100）（３）
肺炎桿菌（Klebsiella pneumoniae ATCC 27736）（４）
ネズミチフス菌（Salmonella typhimurium ATCC 1331
1）を用いた。本発明例１の繊維0.25gを3cmの長さに切
り10mlガラス製テストチューブに入れ、8mlの蒸溜水を
入れたあと栓をし、121℃30分オートクレーブにかけ
た。このあと上澄液を除き、菌液5mlを加えて室温で振
とうし、所定時間ごとにサンプリングした。対照（コン
トロール）として、菌液のみを注入した試験管を用意
し、同様に振とうした。所定時間の振とう後、生菌数を
測定し表２に示す結果を得た。

表２から本発明例では大腸菌以外のグラム陰性菌に対し
ても強い殺菌効果を有することがわかる。

実施例３実施例１で述べた本発明例１の繊維を用いてグラム陽性
菌による殺菌および菌除去実験を行なった。菌種として
は、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus ATCC 259
23）および連鎖状腸球菌（Streptococcus faecalis ATC
C 29212）を用いた。本発明例１の繊維0.25gを3cmの長
さに切り10mlガラス製テストチューブに入れ、8mlの蒸
溜水を入れたあと栓をし、121℃30分オートクレーブに
かけた。このあと上澄液を除き、菌液5mlを加えて室温
で振とうし、所定時間ごとにサンプリングした。対照
（コントロール）として、菌液のみを注入した試験管を
用意し、同様に振とうした。所定時間の振とう後、生菌
数を測定し表３に示す結果を得た。なお、培地は、トリ
プトソーヤ寒天培地（日水製薬（株）ニッスイプレー
ト）を用いた。

表３から本発明例では、グラム陽性菌に対しても強い殺
菌効果を有することがわかる。

（発明の効果）本発明は、菌の汚染レベルを低下させ、創傷感染を制御
し、傷口で無菌状態にすることができる。しかも、材料
からの溶出がないので非毒性、非感作性、非刺激性であ
り使用中に抗菌力が低下しないため安全かつ取扱いやす
い。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】菌または菌を含有する媒体に、置換基とし
て下記一般式（１）の官能基を主鎖または側鎖に有する
重合体またはその成型品を接触させることを特徴とする
殺菌及び菌の除去法。上式中、R₁は炭素数にして３個以上18個以下のメチレン
鎖長を有するアルキル基を示し、R₂およびR₃はメチル基
またはエチル基を示す。またR₄およびR₅は水素原子また
は低級アルキル基を示す。Ｘは塩素イオンで代表される
通常の陰イオンを示す。