JPH0959820A

JPH0959820A - 抗菌性アクリル繊維及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0959820A
Application number: JP23603395A
Authority: JP
Inventors: Akio Nishino; 明男西野; Masaru Komiya; 賢小宮; Masahito Ono; 雅人大野
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1995-08-21
Filing date: 1995-08-21
Publication date: 1997-03-04

Abstract

(57)【要約】【課題】抗菌性、耐光性及び耐洗濯性に優れた抗菌性ア
クリル繊維及びその製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも４０重量％のアクリロニトリル
からなるアクリロニトリル系共重合体からなり、抗菌性
を有する金属を担持した平均粒径０．１μｍ以下のＴｉ
Ｏ₂微粒子を０．２〜１０．０重量％含有することを特
徴とする抗菌性アクリル繊維、及び抗菌性アクリル繊維
を製造するに際し、抗菌性を有する金属を担持した平均
粒径０．１μｍ以下のＴｉＯ₂微粒子を２〜５０重量％
で有機溶剤に分散させ、次いで該分散液をアクリロニト
リル系共重合体の有機溶剤溶液に添加し、これを紡糸す
ることを特徴とする抗菌性アクリル繊維の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抗菌性、耐光性及
び耐洗濯性に優れた抗菌性アクリル繊維及びその製造方
法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
ンテリア等の用途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いる。

【０００３】抗菌繊維の製造方法において、従来より天
然又は合成繊維に抗菌性、防黴性を有する化合物を塗布
又はスプレーしたり、該化合物溶液に繊維を含浸せしめ
る方法が知られている。しかし、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。

【０００４】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が知られている。
しかしながら、この方法は繊維風合いを損なうという欠
点を有している。

【０００５】紡糸原液に直接抗菌剤を添加する方法とし
ては、アクリロニトリル系共重合体に銅化合物や亜鉛な
どの金属微粉末を添加し紡糸する方法（特開昭５５―１
１５４４０号公報、特公平４−２０２８４９号公報等）
が提案されている。しかしながら、金属微粉末を利用す
る方法は、金属の比重が大きいため沈降し易く分散性に
問題があり、また酸化され易いために繊維が着色した
り、変色を起こしたりするなどの欠点がある。そのうえ
抗菌効果が発現しにくい為に比較的多量の添加量を必要
とし、また金属の酸化により抗菌効果の持続性に問題が
ある。

【０００６】一方、ゼオライト粒子に金属を付着させる
方法（特開平３−２０５４３６号公報）は、紡糸などの
生産性が悪く、また遊離した金属により、耐光性が悪く
変色したり、晒し工程で変色したりする欠点を有する。

【０００７】また、有機系抗菌剤を利用する方法では、
アゾール誘導体を添加紡糸する方法（特開昭５３―１３
９８９５号公報）が提案されている。しかし、紡糸、水
洗、染色等の工程で該抗菌剤の溶出が起こり易い為歩留
が悪く、耐洗濯性など抗菌効果の持続性及び耐熱性にも
問題がある。本発明者らは、上記従前の欠点を改善すべ
く鋭意研究の結果、本発明を完成したものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、優れ
た抗菌性、防黴性を有すると共に、耐洗濯性が良好で耐
光性に優れた抗菌性アクリル繊維を提供することにあ
る。さらに他の目的は、かかる抗菌性アクリル繊維の製
造において、濾過圧上昇が少なく、長時間安定紡糸で
き、工業的に容易且つ安価に製造する方法を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため以下の構成をとる。即ち、本発明は、少なく
とも４０重量％のアクリロニトリルからなるアクリロニ
トリル系共重合体からなり、抗菌性を有する金属を担持
した平均粒径０．１μｍ以下のＴｉＯ₂微粒子を０．２
〜１０．０重量％含有することを特徴とする抗菌性アク
リル繊維に関し、また本発明の方法は、抗菌性アクリル
繊維を製造するに際し、抗菌性を有する金属を担持した
平均粒径０．１μｍ以下のＴｉＯ₂微粒子を２〜５０重
量％で有機溶剤に均一に分散させ、次いでアクリロニト
リル系共重合体の有機溶剤溶液に添加し、これを紡糸す
ることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のアクリル繊維はアクリロ
ニトリル系共重合体からなる繊維であって、少なくとも
４０重量％のアクリロニトリルを含有するものであり、
共重合可能な単量体としては、アクリル酸及びそのエス
テル単量体、メタクリル酸及びそのエステル単量体、酢
酸ビニル等のビニルエステル単量体、塩化ビニル、塩化
ビニリデン、アクリルアミド、Ｎ置換アミド化合物、ス
チレン、イタコン酸、マレイン酸等のカルボキシル基を
有する単量体、アリルスルホン酸、メタリルスルホン
酸、スチレンスルホン酸、２―アクリルアミド―２―メ
チルプロパンスルホン酸、およびこれら単量体のアンモ
ニウム塩、アルカリ金属塩等のスルホン酸基含有単量体
が挙げられ、これらの２種類以上を共重合することもで
きる。

【００１１】本発明で用いる抗菌性を有する金属を担持
したＴｉＯ₂微粒子は特開昭６３−２７０６２０号公報
で記載された方法に準じて製造することができ、例えば
含水チタン酸のゲル又はゾルに過酸化水素水を加え、得
られた酸化チタン水溶液と金属成分の水溶液をシリカゾ
ル等の微粒子の存在化に加熱処理し調製する。粒径を調
整する場合は予め生長したＴｉＯ₂微粒子をシードとし
て生長させることもできる。

【００１２】ＴｉＯ₂微粒子の平均粒径は０．１μｍ以
下、好ましくは０．０５μｍ以下であり、金属イオンの
吸着またはイオン交換させる為にできるだけ表面積を大
きくすることが必要で、コロイド状粒子であることがよ
り好ましい。微粒子の平均粒径が０．１μｍを超える
と、抗菌性及び耐光性が低下し好ましくない。

【００１３】抗菌性を有する金属としては、通常知られ
ている金属を用いることができ、例えば、銀、銅、亜
鉛、錫、鉛、水銀、ビスマス、カドミウムおよびクロム
が挙げられるが、これらから１種以上を使用することが
できる。本発明では銀、銅、亜鉛が好ましく、特に銀が
好ましい。

【００１４】本発明において該微粒子中の金属量は１〜
７重量％、好ましくは１〜３重量％である。微粒子中の
金属量が１重量％未満であると、添加した繊維の抗菌性
が不十分であり、かつ繊維に微粒子を多量に添加しなけ
ればならないので、紡糸操業性が悪くなると共に繊維物
性、紡績性、染色性も低下する。微粒子中の金属量が７
重量％を超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。

【００１５】ＴｉＯ₂微粒子の添加量は上記アクリロニ
トリル系共重合体に対して０．２〜１０．０重量％、好
ましくは０．３〜５．０重量％含有せしめる。微粒子の
含有量が０．２重量％未満では繊維に充分な抗菌、防黴
効果を付与できず、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製品の耐
光性が低下する。

【００１６】本発明の方法で紡糸原液中のアクリロニト
リル系共重合体の濃度は、通常２０〜３５重量％であ
り、好ましくは２２〜３０重量％である。また、紡糸原
液中に溶媒以外に１０重量％以下の水が入っても何等差
し支えなく、特に２〜６重量％の水が存在すると、ボイ
ドの少ない緻密な繊維が得られるばかりか、溶媒回収負
荷も低減するので好ましい。アクリロニトリル系共重合
体を溶解する有機溶媒は、例えば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。

【００１７】本発明の方法に於て、まず抗菌性を保持し
た平均粒径０．１μｍ以下のＴｉＯ₂微粒子を有機溶媒
に分散させ分散液を作成する。金属イオンを液中に添加
することも何ら差し支えない。また、有機溶媒分散液に
おいて水を５０重量％以下使用することも差し支えな
い。微粒子の有機溶剤への分散濃度は２〜５０重量％、
好ましくは１０〜３０重量％である。分散濃度が２重量
％未満では、紡糸原液の重合体濃度が下がり可紡性が低
下すると共に繊維物性が低下する。また、５０重量％を
超えると、良好な均一分散状態が得られず工業的に製造
することが困難となる。更に、分散液にアクリロニトリ
ル系共重合体を１〜５重量％添加することは、高濃度の
分散に於て効果的である。

【００１８】分散方法は常法で行ない、例えばプロペラ
撹拌機、サンドグラインダー、ホモジナイザー、ホモミ
キサー、コロイドミル等を用いて均一に分散させる。次
いで通常の紡糸溶液に所定の添加量と成るように有機溶
媒分散液を添加し紡糸原液を得る。紡糸は通常のアクリ
ル系合成繊維と同様な方法で行えばよく、湿式紡糸、乾
式紡糸、又は乾・湿式紡糸が採用でき、紡糸以後、延
伸、水洗、乾燥、後処理等を行う。

【００１９】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。尚、実施例中の％は特に断りのない限り「重量
％」を表す。

【００２０】［抗菌性］抗菌性アクリル繊維及び比較品
を常法により紡績して３０番単糸となした後、筒編みし
たものを被験布として用い、１．５ｇ秤り取り、三角フ
ラスコ中に生理食塩水と試験片を入れ、更に黄色ブドウ
状球菌の緩衝液を注加し、１時間振とうした後、混釈平
板培養法（３０℃、１８時間）により生菌数を測定し
た。洗濯はＪＩＳＬ−０２１７１０３法に準拠し１０
回洗濯した。

【００２１】［Ａｇ及びＴｉＯ₂量］繊維中のＡｇ及び
ＴｉＯ₂は２ｇの試料を白金るつぼで灰化し、順次濃硝
酸、フッ化水素酸を加え、加熱後硝酸にて定容し、プラ
ズマ発光分光分析で定量した。尚、空試験を行い結果を
補正した。

【００２２】［耐光性］筒編み布をカーボンアーク・フ
ェードメーターにて６３℃、５０時間照射した時の変色
度をグレースケールで評価した。

【００２３】［粒径の測定］微粒子の平均粒子径は、レ
ーザー散乱粒子径測定装置を用いて測定した。

【００２４】実施例１［抗菌剤Ａの調製］硫酸チタニル溶液を純水で希釈して
ＴｉＯ₂として１．０重量％を含有する水溶液を得た。
この水溶液を１０℃に維持しつつ、撹拌しながら１５重
量％アンモニア水を添加し、pH＝９．５の白色スラリー
液を得た。このスラリーを濾過洗浄し、固形分が１０．
２重量％である水酸化チタンゲルのケーキを得た。この
ケーキ８８ｇに３５％過酸化水素水７７ｇと純水６０ｇ
とを加えた後、８３℃で３時間加熱し、ＴｉＯ₂として
４．０重量％のチタン酸水溶液２２５ｇが得られた。こ
のチタン酸水溶液は黄褐色透明でpH＝８．８であった。

【００２５】次に１５重量％アンモニア水２．１ｇを純
水６１．８ｇで希釈したアンモニア水中で酸化銀０．２
ｇを溶解して、銀のアンミン錯塩水溶液とし、さらにこ
の水溶液を前記チタン酸水溶液に加え、次に、２０重量
％シリカゾル４．０ｇを加えた後、１５０℃で１８時間
加熱した。溶液は最初黄褐色であったが、１８時間後は
淡い乳白色の透明なコロイド液となった。このコロイド
液を真空蒸発法で固形分濃度２５重量％まで濃縮し安定
な酸化チタンゾル（抗菌剤Ａ）を得た。銀２．０重量％
を含み、平均粒径０．００７μｍであった。

【００２６】［アクリル繊維の製造］アクリロニトリル
（以下ＡＮと記す）／アクリル酸メチル／２―アクリル
アミド―２―メチルプロパンスルホン酸ソーダ（以下Ｓ
ＡＭと記す）＝９１／８／１からなるアクリルニトリル
系共重合体の２５．６重量％ジメチルホルムアミド（以
下ＤＭＦと記す）溶液を準備した。一方、抗菌剤Ａをホ
モミキサーにて撹拌しながらＤＭＦを少量ずつ添加し濃
度１０重量％にて、ＤＭＦ／Ｈ₂Ｏ（６０％／４０％）
に均一分散した。そしてこの分散液を上記重合体溶液に
撹拌しながら抗菌剤Ａの濃度がポリマー当り０．５％に
なるように少量ずつ添加混合し、紡糸原液を得た。

【００２７】次いで、孔径０．０６mmφ、孔数４０００
の紡糸口金を用いて、１８℃、５７％ＤＭＦ水溶液中に
紡糸し、５．０倍に延伸後６０℃で水洗を行い、脱溶媒
する。次いで、前オイル１５ｇ／ｌに浸漬後、含液率１
５０％に絞り、ローラー乾燥機を用いて１５０℃で乾燥
緻密化を行った。得られた繊維束（トウ）に機械クリン
プを１５〜２０山／インチ付与後、湿熱１３０℃でクリ
ンプセットを行い、単糸３ｄの製品を得た。

【００２８】表１に抗菌性と耐光性の結果を示す。本発
明例では紡糸原液の濾過性は良好であり、また紡糸およ
び紡績は順調に実施することができた。得られた繊維の
抗菌性、耐洗濯性は良好であり、耐光性も良好であっ
た。

【００２９】実施例２〜５及び比較例１，２［抗菌剤Ｂの調製］実施例１のチタン酸水溶液及び銀の
アンミン錯塩水溶液用いて、２０重量％シリカゾル１．
２ｇを加えた後、１５０℃で１８時間加熱した。溶液は
最初黄褐色であったが、１８時間後は乳白色の懸濁液と
なった。この懸濁液を真空蒸発法で固形分濃度２５重量
％まで濃縮し安定な酸化チタンゾル（抗菌剤Ｂ）を得
た。酸化銀換算２．０重量％を含み、平均粒径０．０５
μｍであった。

【００３０】［抗菌剤Ｃの調製］ルチル型酸化チタンを
ＤＭＦに懸濁させ、１０重量％の懸濁液４００ｇを調製
した。ついで、１０重量％硝酸水溶液を０．１ｇ添加
し、更に５重量％のＡｇＮＯ₃水溶液１８．０ｇを添加
し１時間撹拌し酸化チタン分散液（抗菌剤Ｃ）を得た。
銀２．２重量％を含み、平均粒径０．２μｍであった。

【００３１】［アクリル繊維の製造］実施例１と同様に
抗菌剤Ａ〜Ｃを表１に示す繊維に対する含有量で実施し
た。抗菌性、耐光性の結果も表１に示す。実施例２〜５
の紡糸原液の濾過性は良好であり、また紡糸および紡績
は順調に実施することができた。得られた繊維の抗菌性
は未洗濯及び洗濯後も良好であり、耐光性も良好であっ
た。しかし、比較例１では抗菌性が不良であり、比較例
２では洗濯後の抗菌性及び耐光性が不良であった。

【００３２】

【表１】

【００３３】実施例６〜８及び比較例３，４ＡＮ／塩化ビニリデン（以下ＶＣｌ₂と略称）／ＳＡＭ
＝５５／４２／３からなるアクリルニトリル系重合体の
２６．１重量％ＤＭＦ溶液を準備した。一方、抗菌剤
（Ａ，Ｃ）を用いて実施例１と同様に上記重合体溶液に
ホモミキサーを使用、撹拌しながら添加混合し、表２に
示す紡糸原液を得た。

【００３４】次いで孔径０．０６mmφ、孔数４０００の
紡糸口金を用いて、１８℃、５７％ＤＭＦ水溶液中に紡
糸し、５．０倍に延伸後６０℃で水洗を行い、脱溶媒す
る。次いで、前オイル１５ｇ／ｌに浸漬後、含液率１５
０％に絞り、ローラー乾燥機を用いて１５０℃で乾燥緻
密化を行った。得られた繊維束（トウ）に機械クリンプ
を１０〜１２山／インチ付与後、湿熱１２０℃でクリン
プセットを行い、単糸３ｄの製品を得た。

【００３５】表２に抗菌性、耐光性の結果を示す。実施
例６〜８で紡糸原液の濾過性は良好であり、また紡糸お
よび紡績は順調に実施することができた。得られた繊維
の抗菌性は未洗濯及び洗濯後も良好であり、耐光性も良
好であった。しかし、比較例３では抗菌性が不良であ
り、また比較例４では洗濯後の抗菌性及び耐光性が不良
であった。

【００３６】

【表２】

【００３７】

【発明の効果】本発明による抗菌性アクリル繊維は、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、優れた抗菌性、耐光性を有し、かつ洗濯による抗
菌効果の低下がほとんど無いものである。また本発明の
方法は、斯かる繊維を通常のアクリル系合成繊維の製造
装置及び条件で工業的に容易且つ安価に製造できるもの
である。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、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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ０１Ｆ 6/18 Ｄ０１Ｆ 6/18 ＣＤ０６Ｍ 11/46 Ｄ０６Ｍ 23/08 23/08 11/12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも４０重量％のアクリロニトリ
ルからなるアクリロニトリル系共重合体からなり、抗菌
性を有する金属を担持した平均粒径０．１μｍ以下のＴ
ｉＯ₂微粒子を０．２〜１０．０重量％含有することを
特徴とする抗菌性アクリル繊維。
【請求項２】抗菌性アクリル繊維を製造するに際し、
抗菌性を有する金属を担持した平均粒径０．１μｍ以下
のＴｉＯ₂微粒子を２〜５０重量％で有機溶剤に分散さ
せ、次いで該分散液をアクリロニトリル系共重合体の有
機溶剤溶液に添加し、これを紡糸することを特徴とする
抗菌性アクリル繊維の製造方法。