JPH073651A - 金属イオンで錯化されたグラフトを有する防腐材料及びその製造方法 - Google Patents

金属イオンで錯化されたグラフトを有する防腐材料及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明による材料、特に繊維材料は、その重
合体構造中に防腐作用を有すると認められる少なくとも
1種の金属イオンで錯体を形成するグラフトを含む。こ
れらのグラフトは、錯化する官能基を有する不飽和単量
体の重合により形成される。これらの不飽和単量体に
は、エチレングリコールメタクリレートのフォスフェー
ト又は8−ヒドロキシキノリンアクリレートのような重
合可能なキノリンの誘導体が含まれる。製造方法は、例
えば、原材料の電子線照射及び単量体浴による含浸によ
るグラフト化である第1工程及びグラフト化された材料
を、銅、亜鉛、スズ、水銀のような金属イオンを含む1
つ又は数個の浴で含浸させる第2工程よりなる。 【効果】 広いpHの範囲で極めて安定な防腐材料が得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】[発明の目的]
【産業上の利用分野】本発明は、1種又はそれ以上の金
属イオン、例えば、銅及び亜鉛によって賦与される防腐
性を有する材料、特に繊維材料に関する。また、グラフ
ト化技術を利用して、このような材料を製造する工程に
も関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の材料は以前から知られているも
ので、特に、エム、ロゴバン(M.Rogovin)の
刊行物、例えば、フランス特許1,499,358号及
び英国特許1,141,271号により知られている。
この場合はセルロース材料に関するもので、アクリル酸
でグラフト化され、次いで、第二銅イオンを含む溶液と
接触させて、イオン交換により第二銅イオンとグラフト
の末端カルボキシル基とが結合するようにしたものであ
る。このようにして製造される材料は、第二銅イオンに
より賦与される防腐性を有する。
【0003】これらの材料は、主として、第二銅イオン
と末端カルボキシル基との結合が強酸性のpHから洗剤
によって起こる塩基性pHの範囲で化学的安定性に欠け
るため、これまで、あまり進歩していない。したがっ
て、この材料は、通常の条件下で洗濯することができ
ず、もし、洗濯すれば、大部分の第二銅イオンが洗浴に
移行して、この材料は防腐性を消失する。
【0004】防腐性を有する金属イオンのイオン交換に
よる結合を利用する他の試みも研究された。この試みは
日本の会社であるカネボウによって開発されたもので、
化学繊維の紡糸中に含まれて来るイオン交換体を無機粉
末の形態で利用するものである。この技術は、極めて限
定されるものである。一面では、化学繊維のみに限定さ
れ、したがって、天然繊維には適用されないし、他の面
では、包含される無機粉末の量が紡糸を乱してはならな
いから、金属イオンの割合が制限される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、極端な酸性とアルカリ性の広いpHの範囲で防腐
作用を示す材料であり、かつ、その中にあって、それに
防腐性を賦与するにあたり、材料中の金属イオンの割合
を広い範囲で変えることができる材料、特に、繊維材料
を開示することである。
【0006】[発明の構成]
【課題を解決するための手段】第1の発明は少なくと
も、いくつかのグラフトが、少なくとも1種の防腐作用
を有する金属イオンと錯体を形成していることを特徴と
する防腐性をもつグラフト重合物からなる金属イオンに
より錯化されたグラフトを有する防腐材料にある。
【0007】第2の発明は、少なくとも1つの錯化する
官能基を有する少なくとも1種の不飽和単量体で重合体
をグラフトする工程と、次いで、グラフト化された材料
を防腐作用を有する少なくとも1種の金属のイオン性溶
液と接触させる工程からなり、金属イオンにより錯化さ
れたグラフト化重合物を得ることを特徴とする製造方法
にある。
【0008】
【作用】本発明の目的は、本発明の材料により達成され
る。それは、エム、ロゴバンによって発見された方法で
防腐性を有する金属イオンをグラフトに結合させたグラ
フト化重合物である。特徴としては、少なくとも、いく
つかのグラフトが金属イオンと錯体を形成することであ
る。
【0009】錯化の間に関与する結合力は、pH0〜1
2の範囲で材料に必要な安定性を賦与するに足る結合力
である。
【0010】錯化するグラフトは、少なくとも1つの錯
化する官能基を有する少なくとも1種の不飽和単量体を
重合することによって、適切に得られる。
【0011】本発明の材料の好適な態様においては、錯
化するグラフトは、少なくとも1種の下記一般式で示さ
れるリン酸のエチレングリコール系エステルの重合によ
って得られる。
【0012】
【化2】 式中、R1は水素及びアルキルから選択され、R2はアル
キレン又はアルキレンのオキサイド及び/もしくはポリ
オキサイドから選択される。
【0013】好適な材料においては、リン酸のエチレン
グリコール系エステルはエチレングリコールメタクリレ
ートのホスフェート、以下、EGMAPと定義する、で
あり、ここでR1はメチル基、R2はCH2−CH2であ
る。この物質は多くの利点を与える。これは水に特によ
く溶け、このことはグラフト化に濃厚溶液を使用するこ
とを可能にし、50%以上という、特に高いレベルのグ
ラフト化を可能にする。さらに金属イオンの錯化に関与
する力が特に高く、このことは、材料の優れた化学的安
定性を保証する。
【0014】本発明で可能な全ての材料のうち、錯化さ
れるグラフトが少なくとも1種の重合可能キノリン誘導
体、特に8−ヒドロキシキノリンアクリレートの重合に
よって得られるものである材料について記述されるのが
よいであろう。
【0015】防腐性を有することが認められ錯体を形成
することができる金属イオンのうち、銅、亜鉛、スズ及
び水銀について述べることができよう。
【0016】本発明の他の目的は、先に述べた材料の製
造に特に適した工程を示すことである。この工程は、少
なくとも1つの錯化される官能基を有する少なくとも1
種の不飽和単量体を用いる重合体にグラフト化反応を行
ない、次いで、こうしてグラフト化された材料を、防腐
活性を有する少なくとも1種の金属イオン溶液と接触さ
せることより成る。
【0017】グラフト化反応は、反応性部位を作るため
に、例えば、照射を行なって材料を活性化し、次いで、
単量体と接触させることにより成る。
【0018】疎水性素材、例えばポリプロピレンの場合
は、照射工程は、照射された材料が単量体溶液に含浸さ
れる工程に先立って行なわれる。
【0019】親水性素材、例えば綿又はビスコースの場
合は、含浸工程は、照射工程に先立って行なわれる。
【0020】本発明は、以下に与えられる金属イオンで
錯化されたグラフトを有する防腐材料のいくつかの実体
的な例についての記述を読むことによって、より一層よ
く理解され、他の長所や特徴も明らかになろう。
【0021】
【実施例】
(実施例1)繊維材料は、ポリプロピレン織物である。
これを10kGyで電子線照射にかけ、ホモ重合を減衰
させるために0.5〜1g/lの硫酸銅を含むエチレン
グリコールメタクリレートホスフェート(EGMAP)
溶液に浸漬し、次いで、窒素で3分間脱気し、100℃
で3時間加熱する。
【0022】次の表1は、グラフト化度(A)とグラフ
トの結合能力(B)の値を含浸溶液におけるEGMAP
の濃度(C1)及び硫酸銅の濃度(C2)の関数として示
す。グラフト化度Eg(A)は、抽出後に測定され、次
式に等しい。
【0023】「数1」 式中、W1はグラフト化された材料の重量であり、W0
グラフト化前の材料の重量である。
【0024】グラフト化度(A)に対して与えられた値
は、10個の非常に再現性の高い検定(偏差+2%)の
平均値である。
【0025】この最初の例は、EGMAPとのグラフト
化がかなり高い程度に行なわれる可能性を示し、イオン
交換においても錯化工程においても高い結合能力に至る
ことを示している。EGMAP溶液は、200ppmの
安定剤を添加する外は貯蔵中に特別な注意を払わなくて
も、保存される76%の濃厚貯蔵液を希釈するだけで得
られることも、また注目すべきことである。
【0026】(実施例2)繊維材料は、綿布である。グ
ラフト化操作は、30%EGMAP溶液を含浸させ、次
いで、取り上げ度が100%になるまで含浸が終った布
を絞り、真空中、不活性媒体中で、含浸された材料に照
射をすることによって行なわれる。
【0027】10〜30kGyの範囲で変化する照射量
を使って、異なった検定が行なわれた。得られたグラフ
ト化のパーセントは、使用された照射量のいかんにかか
わらず15.1〜17%の範囲内にあり、実質的には一
定であった。
【0028】(実施例3)材料は、ビスコース80%と
ポリエステル20%より成る不織布である。グラフト化
の条件は例2と同じで、グラフト化度は照射量10及び
20kGyで17.4である。
【0029】さらに、不活性媒体中ではなく、空気の存
在下で照射して検定が行なわれた。得られたグラフト化
度は、10kGyの照射に対しては12.8%で、20
kGyの照射に対しては、12.9%であった。
【0030】上の例によってグラフト化された材料は、
その結合能力に依存する濃度限界の範囲内で、銅、亜
鉛、スズ及び水銀のような防腐作用を有することが知ら
れている金属イオンを錯化することができる。
【0031】錯化は、異なった金属塩類を含む浴中で、
グラフト化された材料をパッドする1回だけの含浸によ
り、実質的には直ちに達成される。錯化された金属イオ
ンの必要濃度を得るために、材料が使用される用途の機
能として、関与する異なったパラメータをどのように決
定するかは当業者の裁量に属する事項である。
【0032】1つの要因は、与えられた錯化単量体の金
属結合能力を決定するグラフト化度である。他の要因
は、適用する方法に依るが、含浸浴のイオン濃度であ
る。例えば、もし、含浸が濾過と同じ様に、浴液を原材
料中を強制的に通過させることによって行なわれれば、
全ての金属イオンの結合は実質的には完全に行なわれ、
浴は錯化する官能基が明らかに飽和するまで使い尽くさ
れる。他方、もし、含浸が原材料を連続的に浴中に通
し、次いでパッドすることによって行なわれるのであれ
ば、錯化する官能基と浴中に存在する異なった金属イオ
ンとの間の親和力の釣合いを保つために、計量ポンプに
よって溶液補給の準備をすることが必要となろう。
【0033】適切には、含浸は、それぞれが特定の1種
又はそれ以上の金属イオンを含んでいるいくつかの浴中
に継続的に通すことによって行なえばよい。
【0034】錯化される金属イオンの量は表面錯化型の
適用には相対的に少なく、原材料キログラム当たり金属
数グラムくらいの水準である。水の殺菌のような他の用
途に対しては、数10グラムまでになり、錯化される金
属イオン量は増大する。原材料キログラム当たり数グラ
ムの金属イオンを錯化する場合、必要とされるグラフト
化度は低く、2%の水準である。
【0035】このようにして防腐性を与えられた材料の
活性スペクトルは、錯化された金属イオンの機能に依存
する。これまで見て来たとおり、このスペクトルは、本
発明による材料では自由に変化させることができ、グラ
フト化度と錯化される金属イオンの量に依る。このこと
は、DD.A.207,740で述べられているトリブ
チル錫ポリアクリレートのように防腐性金属イオンが重
合体の必須構成部分を形成する材料と比較して、明らか
な利点である。このDD.A.207,740の場合、
スズは重合体と共有結合で結合されており、イオン交換
でも錯化でもない。材料の活性スペクトルは、一意的か
つ包括性に材料に含まれる重合体の量によって限定され
る。本発明の材料について述べて来たように、ただ1回
の含浸によって変化させることはできない。
【0036】本発明は、これまでに限定的でない例とし
て述べた具体例に限定されるものではなく、そのあらゆ
る変化を網羅するものである。特に、グラフト化は、不
飽和単量体のうちの1種が防腐性を有する金属イオンを
錯化する官能基を持つものであれば、不飽和単量体の混
合物から出発して行なってもよい。
【0037】
【発明の効果】防腐性金属イオンにより錯化されたグラ
フトを持った材料は、極端な酸性pH(pH0)から普
通の洗剤による塩基性のpH(pH12)までの範囲で
極めて安定である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロジュ、シャトラン フランス国69380 リズィュー パールロ ーザンヌ、アレ デ モン ドール ボワ ディュー、36 (72)発明者 ルイ、ガベ フランス国69005 リヨン、リュ デュド クトゥール エドモン ロカル、110 (72)発明者 ミシェル、ブルジョワ フランス国69003 リヨン、リュ ドモン ブリヤン、13 (72)発明者 クリスティーヌ、ダル フランス国69130 エキュリ、シュマン ドシャリエル ブラーンシュ、24

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともいくつかのグラフトが、少な
    くとも1種の防腐作用を有する金属イオンと錯体を形成
    している防腐性をもつグラフト重合物からなる金属イオ
    ンにより錯化されたグラフトを有する防腐材料。
  2. 【請求項2】 グラフトが、少なくとも1つの錯化する
    官能基を有する少なくとも1種の不飽和単量体の重合に
    よって得られることを特徴とする請求項第1項による防
    腐材料。
  3. 【請求項3】 不飽和単量体が下記一般式のリン酸のエ
    チレングリコール系エステルであることを特徴とする請
    求項第2項による防腐材料。 【化1】 式中、R1は水素及びアルキルから選択され、R2はアル
    キレン又はアルキレンのオキサイド及び/もしくはポリ
    オキサイドから選択される。
  4. 【請求項4】 不飽和単量体がエチレングリコールメタ
    クリレートのホスフェートであることを特徴とする請求
    項第3項による防腐材料。
  5. 【請求項5】 不飽和単量体が重合可能なキノリン誘導
    体であることを特徴とする請求項第2項による防腐材
    料。
  6. 【請求項6】 不飽和単量体が8−ヒドロキシキノリン
    アクリレートであることを特徴とする請求項第5項によ
    る防腐材料。
  7. 【請求項7】 グラフトが1種又はそれ以上の二価金
    属、特に銅及び/又は亜鉛によって錯化されることを特
    徴とする請求項第1項による防腐材料。
  8. 【請求項8】 少なくとも1つの錯化する官能基を有す
    る少なくとも1種の不飽和単量体で重合体をグラフト化
    する工程と、次いで、グラフト化された材料を防腐作用
    を有する少なくとも1種の金属のイオン性溶液と接触さ
    せる工程からなることを特徴とする金属イオンにより錯
    化されたグラフト化重合物の製造方法。
  9. 【請求項9】 重合体が疎水性であるため、グラフト化
    が、照射、次いで不飽和単量体を含む浴で含浸すること
    によって行われることを特徴とする請求項第8項による
    製造方法。
  10. 【請求項10】 重合物が親水性であるため、グラフト
    化が、不飽和単量体を含む浴で含浸すること、次いで照
    射することによって行なわれることを特徴とする請求項
    第8項による製造方法。
  11. 【請求項11】 イオン性溶液が防腐性を有する数種の
    金属を含むため、それぞれの溶液の濃度が、対応する各
    々の金属イオン親和度の関数として選択されることを特
    徴とする請求項第8項による製造方法。
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DK (1) DK0446082T3 (ja)
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