JPH10310935A

JPH10310935A - 抗菌性繊維

Info

Publication number: JPH10310935A
Application number: JP12643397A
Authority: JP
Inventors: Osamu Yamaguchi; 修山口; Shigenori Fukuda; 重則福田
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 1998-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】人体に対する毒性が極めて低く、優れた抗菌性
およびその持続性を有し、医療衛生材、生活関連材、一
般衣料材、寝装材、及びフィルター材として好適に使用
できる抗菌性繊維または抗菌性繊維製品及びその製造法
を提供する。【解決手段】繊維重量に対し、ε−ポリ−Ｌ−リジンま
たはその塩が０．００５〜１０重量％含まれ、炭素数１
２〜２０の高級脂肪酸の金属塩からなる分散剤が０．０
５〜１０重量％の含まれていることを特徴とする抗菌性
繊維であって、該抗菌性繊維は単一成分であるか、ある
いは異なる濃度のε−ポリ−Ｌ−リジンまたはその塩が
含まれる２成分以上からなる複合繊維であって、含有さ
れるε−ポリ−Ｌ−リジンまたはその塩はそのままかあ
るいは難水溶性物質に混合もしくは包含されていること
を特徴とする抗菌性繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抗菌性繊維に関す
る。さらに詳しくは、熱可塑性繊維に、ε−ポリ−Ｌ−
リジン及び／またはε−ポリ−Ｌ−リジン塩と分散剤と
が含有された抗菌性繊維に関する。さらに詳しくは、医
療衛生材、生活関連材、一般衣料材、寝装材、及びフィ
ルター材等の用途として適し、かつ抗菌性が長期間にわ
たって持続する抗菌性繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】われわれの生活空間には、さまざまな細
菌やかびが存在している。特に日本のような高温多湿の
環境下では、衛生材料、衣服等の繊維製品の表面に、細
菌やかびが増殖し易い。その結果、皮膚障害を起こした
り、さらには繊維の変質、変色、劣化、あるいは悪臭を
放って不快感を与えたりする。特に合成繊維は、汗を吸
収することが少ないため、該繊維を身につけた場合、汗
の付着により、微生物が繁殖しやすい傾向にある。また
布巾や水濾過材等の繊維製品中での細菌の増殖による食
中毒の発生、さらには院内感染によるＭＲＳＡ感染症患
者の急増などのため、快適かつ衛生的な抗菌性繊維製品
の開発が望まれていた。

【０００３】このような観点から繊維に抗菌性を付与さ
せるために、有機錫、有機水銀化合物が使用された時期
があったが、現在ではその毒性のためにこのような化合
物の大部分が使用禁止になっている。

【０００４】それに代わるものとして、安全性の高いシ
リコーン４級アンモニウム塩をカーペット等の繊維製品
に施す方法がある。しかし、シリコーン４級アンモニウ
ム塩は、セルロース繊維には反応性を有し、耐洗濯性の
ある抗菌性を示すが、合成繊維には一時的な抗菌効果し
か得られていない。

【０００５】また、銀、銅、亜鉛等の化合物が抗菌性を
有することは古くから知られており、これまで銀、銅、
亜鉛を高分子中に添加し、抗菌性を付与する試みが、例
えば特開昭５４−１４７２２０号公報など数多く提案さ
れている。また、銀イオン、銅イオンでイオン交換した
ゼオライト系固体粒子を高分子重合体に添加する試み
が、例えば特開昭５９−１３３２３５号公報などに提案
されている。

【０００６】しかしこれらの方法では、金属化合物によ
り繊維が変色する。また、これらの方法によって得られ
た繊維や繊維製品は、使用する用途によっては、人体特
に皮膚の弱い乳幼児などに対して衛生上問題となる場合
がある。

【０００７】近年、人体に対する毒性が低く、安全性の
高いキチン、キトサン誘導体を抗菌剤として繊維製品に
適用しようという試みがなされている。例えば、特開平
５−５２７４号公報等でキチンの脱アセチル化物とセル
ロース微粉体からなる複合体を固着した抗菌性短繊維不
織布が提案されている。これらの繊維製品では、高い抗
菌性、耐久性が実現されているが、セルロースが親水性
を示すため、親水性不織布しか得られないため、利用用
途が限られていた。

【０００８】一方、ε−ポリ−Ｌ−リジンは、ストレプ
トマイセス・アルプラス・サブスピーシーズ・リジノポ
リメラス等の菌の培養物から分離・採取することによっ
て得られる抗菌剤であり、人体への影響も極めて低く、
非常に安全性の高い抗菌剤であることが知られている。
このためε−ポリ−Ｌ−リジンは食品保存料として使用
することも認可されている。また、ε−ポリ−Ｌ−リジ
ンは水溶性であるために、抗菌効果が短時間で現れると
いった特長を持ち、分子量が大きく、揮発性、熱安定性
に優れているために、熱可塑性樹脂に練り込んで抗菌性
樹脂製品とすることも可能であるといった、今までにな
い優れた性質を持っている。

【０００９】しかしながら、ε−ポリ−Ｌ−リジンは多
くの熱可塑性樹脂との相溶性が悪いため、紡糸時に熱可
塑性繊維中に練り込もうとしても、添加量が多いときに
は樹脂中で二次凝集を起こして可紡性に問題が起こり、
得られた繊維も二次凝集したε−ポリ−Ｌ−リジンのた
めに繊維強度が落ちることがある。また、ε−ポリ−Ｌ
−リジンが繊維樹脂中で均一分散しにくいため、本来の
ε−ポリ−Ｌ−リジンの抗菌性から期待されるほどに十
分な抗菌効果が得られなかったり、あるいは抗菌効果の
即効性が劣ることがある。

【００１０】特開平８−１７０２１７には、ε−ポリ−
Ｌ−リジンを含有させた抗菌性繊維が開示されている
が、これに開示されている抗菌性繊維は、特に上記の問
題をはじめとする様々な問題点について改良の余地が多
く残されており、抗菌性、可紡性、繊維の美観、繊維強
度および耐洗濯性のさらに優れた抗菌性繊維が求められ
ている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、人体に対す
る毒性が極めて低く、優れた抗菌性を有し、かつ長期間
にわたって抗菌性が持続する医療衛生材、生活関連材、
一般衣料材、寝装材、及びフィルター材として好適に使
用できる抗菌性繊維、および抗菌性繊維製品を提供しよ
うとするものである。

【００１２】本発明者らは、上記目的を達成するため
に、鋭意検討を重ねた結果、熱可塑性樹脂からなる繊維
（以下、総称して熱可塑性繊維という）にε−ポリ−Ｌ
−リジン遊離物もしくはε−ポリ−Ｌ−リジン塩（以
下、遊離物と塩をまとめてε−ポリ−Ｌ−リジンと総称
する）と分散剤とを添加、併用することにより、樹脂中
でのε−ポリ−Ｌ−リジンの分散特性が改善され、その
結果、得られる繊維の外観が優れるばかりか、ε−ポリ
−Ｌ−リジンを単独で添加した熱可塑性繊維よりもε−
ポリ−Ｌ−リジンが溶出し易くなり、低い添加濃度で抗
菌性に優れた繊維が得られ、また、洗浄後の抗菌効果持
続にも有効であることを見いだした。さらに、ε−ポリ
−Ｌ−リジンを含有させる方法を工夫することにより、
より少ない量のε−ポリ−Ｌ−リジンで長期間にわたっ
て抗菌性を発現させる方法についても見いだした。これ
らの知見に基づき、本発明を完成した。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するために以下の構成を有する。（１）熱可塑性樹脂からなる繊維であって、該繊維中に
繊維重量に対して純分換算で０．００５〜１０重量％の
ε−ポリ−Ｌ−リジン及び／またはε−ポリ−Ｌ−リジ
ン塩を含み、かつ、該繊維中に繊維重量に対して純分換
算で０．０５〜１０重量％の炭素数１２〜２０の高級脂
肪酸の金属塩からなる分散剤を含む抗菌性繊維。（２）熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂、熱可塑
性ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスチレ
ン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、
熱可塑性エラストマーから選ばれた少なくとも一種であ
る前記（１）項に記載の抗菌性繊維。（３）分散剤が、リチウム、マグネシウム、カルシウ
ム、亜鉛の中のいずれかの金属とステアリン酸、ラウリ
ン酸、オレイン酸のいずれかの高級脂肪酸とからなる金
属塩である前記（１）項または（２）項に記載の抗菌性
繊維。（４）熱可塑性樹脂からなる繊維が、少なくとも２成分
の熱可塑性樹脂からなる複合繊維であって、複合繊維の
それぞれの成分中に含まれるε−ポリ−Ｌ−リジン及び
／またはε−ポリ−Ｌ−リジン塩の濃度が異なる前記
（１）〜（３）項のいずれかに記載の抗菌性繊維。（５）ε−ポリ−Ｌ−リジン及び／またはε−ポリ−Ｌ
−リジン塩が難水溶性物質に混合もしくは包含されてい
る前記（１）〜（４）項のいずれかに記載の抗菌性繊
維。（６）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の抗菌性繊
維を用いた不織布。（７）前記（１）〜（５）のいずれかに記載の抗菌性繊
維を用いたフィルター。

【００１４】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
抗菌性繊維に用いられる繊維素材としては、ポリプロピ
レン、線状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、
高密度ポリエチレン、プロピレンと他のα−オレフィン
との共重合体などのポリオレフィン系、あるいはポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、
共重合ポリエステル、低融点熱可塑性ポリエステルなど
のポリエステル系、あるいはナイロン６、ナイロン６６
などのポリアミド系、あるいはポリスチレン系、塩化ビ
ニル系、熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性樹脂およ
びこれらの混合物からなる合成樹脂が用いられる。

【００１５】本発明の抗菌性繊維が２種以上の熱可塑性
重合体からなる複合繊維の場合、鞘芯型、並列型、偏芯
鞘芯型、多層型あるいは海島型等の複合形式による繊維
を例示できる。複合繊維の熱可塑性樹脂の組合せの例と
して、高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、線状低密
度ポリエチレン／ポリプロピレン、低密度ポリエチレン
／ポリプロピレン、プロピレンと他のα−オレフィンと
の二元共重合体または三元共重合体／ポリプロピレン、
線状低密度ポリエチレン／高密度ポリエチレン、低密度
ポリエチレン／高密度ポリエチレン、各種のポリエチレ
ン／熱可塑性ポリエステル、ポリプロピレン／熱可塑性
ポリエステル、低融点熱可塑性ポリエステル／熱可塑性
ポリエステル、各種のポリエチレン／ナイロン６、ポリ
プロピレン／ナイロン６、プロピレンと他のα−オレフ
ィンとの二元共重合体または三元共重合体／ナイロン
６、ナイロン６／ナイロン６６、ナイロン６／熱可塑性
ポリエステルなどを挙げることができる。また、異なる
濃度のε−ポリ−Ｌ−リジンを含む同素材の熱可塑性樹
脂からなる複合繊維であっても良い。

【００１６】次に、本発明に使われるε−ポリ−Ｌ−リ
ジンについて説明する。ε−ポリ−Ｌ−リジンは、例え
ば特開昭５９−２０３５９号公報に記載のε−ポリ−Ｌ
−リジン生産菌である、ストレプトマイセス族に属する
ストレプトマイセス・アルプラス・サブスピ−シ−ズ・
リジノポリメラスを培地に培養し、得られた培養物から
ε−ポリ−Ｌ−リジンを分離・採取することによって得
られる。

【００１７】本発明に用いるε−ポリ−Ｌ−リジンは遊
離物の形で用いてもよく、塩酸、硫酸、リン酸および臭
化水素酸などの無機酸、または酢酸、プロピオン酸、フ
マル酸、リンゴ酸およびクエン酸などの有機酸との塩の
形で用いてもよい。

【００１８】ε−ポリ−Ｌ−リジンの抗菌効果は遊離物
でも塩でも本質的な差はないが、熱可塑性樹脂を２３０
℃以上の加熱温度で溶融紡糸する場合には、熱安定性の
点でε−ポリ−Ｌ−リジン塩の方が好ましい。ただし、
２６０℃を超えると抗菌効果は維持されるが、徐々に着
色が起こるため、加熱温度は２６０℃以下に設定するこ
とが望ましい。逆に２３０℃未満の温度で紡糸する場合
には、ε−ポリ−Ｌ−リジン遊離物を用いる方が可紡性
の点から好ましい。

【００１９】次に、本発明に使われる分散剤について説
明する。本発明における分散剤とは、高級脂肪酸の金属
塩など、ε−ポリ−Ｌ−リジンと併用して熱可塑性樹脂
に添加した場合にε−ポリ−Ｌ−リジンと用いる樹脂と
の相溶性や分散特性を改善する物質を指す。このような
性質を持つ分散剤として特に有効なのが、ステアリン酸
亜鉛、ラウリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛など亜鉛、マグ
ネシウムなどのアルカリ土類金属とステアリン酸、ラウ
リン酸、オレイン酸など炭素数１２〜２０の高級脂肪酸
との金属塩である。これらの分散剤を入れると、ε−ポ
リ−Ｌ−リジンを単独添加した場合よりも抗菌性効果の
向上、可紡性の向上、繊維の美観向上、繊維強度の向上
が見られる。この他、分散剤としての効果は若干落ちる
が、重合度１００〜１００００程度のポリオレフィン系
炭化水素化合物、ステアリン酸アマイド、エチレンビス
オレイン酸アマイド等のアマイド系化合物、トリステア
リン酸グリセロール、フタル酸ジオクチル等のエステル
系化合物、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、
オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコ
ール等の高級アルコール等を使用することもできる。こ
の他の分散剤も、上記の効果を奏するものであれば特に
限定されない。

【００２０】本発明に使われるε−ポリ−Ｌ−リジン及
び分散剤の粒径は、平均で５μｍ以下、さらに好ましく
は２μｍ以下がよい。粒径が５μｍを超えると溶融紡糸
時にフィルター詰まりや断糸を起こし易く使用が困難で
ある。特に医療衛生材への応用を考えた場合、単繊維デ
ニールが２デニール前後の糸も必要とされ、粒径が大き
くなると糸切れおよびパック圧の上昇が激しくなり好ま
しくない。ε−ポリ−Ｌ−リジン及び分散剤を細かい粒
子にする方法は特に限定されるものではなく、乳鉢やボ
ールミル等で粉砕してもよいし、超臨界流体溶解拡散法
や圧力晶析などの微細結晶生成法などを使用してもよ
い。

【００２１】本発明に使われるε−ポリ−Ｌ−リジンお
よび分散剤を熱可塑性樹脂に添加する方法は特に限定さ
れるものではない。例えば、紡糸時に直接混合してもよ
いし、ε−ポリ−Ｌ−リジンと分散剤とを予め樹脂に高
濃度に添加しておいたマスターバッチを作製しておき、
紡糸時にε−ポリ−Ｌ−リジンを含まない原料ペレット
と混ぜ合わせて使用してもよい。これらのいずれの添加
方法を使っても本質的な抗菌効果の違いはない。

【００２２】本発明の抗菌性繊維内に練り込むε−ポリ
−Ｌ−リジンの量は、繊維重量全体に対して純分換算で
０．００５〜１０重量％、好ましくは、０．０５〜６重
量％である。ε−ポリ−Ｌ−リジンの含有量が０．００
５重量％未満では、十分な抗菌効果が得られないか、得
られても長期間にわたっての抗菌効果の持続が困難であ
る。また１０重量％を超えると、コスト高になり、さら
には紡糸安定性が低下することから好ましくない。

【００２３】一方、本発明の抗菌繊維内に練り込む分散
剤の量は、繊維重量全体に対して純分換算で０．０５〜
１０重量％で、好ましくは０．１５〜５重量％である。
この量が０．０５重量％よりも小さいと、分散剤を入れ
る効果が充分に得られない。また、１０重量％より多く
添加しても、分散剤の効果が飽和に達するため抗菌効果
の向上が見られないだけでなく、紡糸安定性がかえって
低下することから好ましくない。

【００２４】次に、本発明の抗菌繊維中でのε−ポリ−
Ｌ−リジンの濃度分布の設計について説明する。本発明
の抗菌繊維にε−ポリ−Ｌ−リジン及び分散剤を均一に
含有させても十分な抗菌効果が得られるのだが、該抗菌
繊維を複合繊維として、それぞれの成分に異なる濃度の
ε−ポリ−Ｌ−リジンを含有させると、含有させる形態
に応じて抗菌効果やその持続性を調節することができ
る。

【００２５】例えば、本発明の抗菌繊維を鞘芯型複合繊
維とし、鞘成分の熱可塑性重合体にのみε−ポリ−Ｌ−
リジン及び分散剤を含有させれば、少量のε−ポリ−Ｌ
−リジンの含有量で抗菌効果を有する繊維が得られる。
この場合、芯成分にはε−ポリ−Ｌ−リジンの練り混み
がないため、紡糸安定性も良くなり、繊維強度などの機
械的特性も向上する。この繊維は高い抗菌効果を有する
が、耐洗濯性に劣ることがあるため、エアフィルターの
ような通水しない分野での用途や、衛生材料のような使
い捨て分野での用途に好適に使用できる。この場合、芯
成分と鞘成分の構成比は、芯成分／鞘成分（重量比）が
２０／８０〜８０／２０であることが好ましく、特に４
０／６０〜６０／４０であることが好ましい。８０／２
０を超えると鞘成分の破断が発生しやすくなり、生産性
が低下することがあり、また、抗菌効果の持続性が悪く
なることがある。一方、２０／８０未満では芯成分を設
ける意味がなくなる。

【００２６】本発明の抗菌性繊維の抗菌効果は、紡糸時
には繊維の内部に均一に分散している抗菌成分（ε−ポ
リ−Ｌ−リジンまたはその塩）が、繊維の表面から長期
間にわたってきわめて緩慢に溶出してくることによって
得られる。したがって、ε−ポリ−Ｌ−リジンまたはそ
の塩との相溶性が良いナイロン６、ナイロン６６などの
ポリアミド系樹脂に比べて、ある程度相溶性の低いポリ
プロピレン、線状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチ
レン、高密度ポリエチレン、プロピレンと他のα−オレ
フィンとの共重合体などのポリオレフィン系、あるいは
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、共重合ポリエステル、低融点熱可塑性ポリエステ
ルなどのポリエステル系等の熱可塑性樹脂を用いる方
が、抗菌成分のε−ポリ−Ｌ−リジンまたはその塩が適
度に緩慢な速度で溶出するという観点から好適な態様と
いうことができる。さらに、複合繊維を製造する熱可塑
性樹脂の組み合わせの態様は、高密度ポリエチレン／ポ
リプロピレン、線状低密度ポリエチレン／ポリプロピレ
ン、低密度ポリエチレン／ポリプロピレン、プロピレン
と他のαオレフィンとの二元共重合体または三元共重合
体／ポリプロピレン、線状低密度ポリエチレン／高密度
ポリエチレン、低密度ポリエチレン／高密度ポリエチレ
ン、各種のポリエチレン／熱可塑性ポリエステル、ポリ
プロピレン／熱可塑性ポリエステル、低融点熱可塑性ポ
リエステル／熱可塑性ポリエステル等が好適である。

【００２７】逆に、芯成分の熱可塑性重合体に、鞘成分
の熱可塑性重合体より高濃度にε−ポリ−Ｌ−リジンを
含有させれば、芯側に入れたε−ポリ−Ｌ−リジンが時
間と共に繊維表面にブリードアウトしてくるため、長期
間にわたって抗菌効果を持続することが可能である。こ
の繊維は、多量のε−ポリ−Ｌ−リジンを必要とする
が、抗菌効果の持続性に優れるため、水用フィルターの
ような用途に好適に使用できる。この他、３層以上の同
心円構造となる型の複合繊維とし、中心部の層ほど高濃
度にε−ポリ−Ｌ−リジンと分散剤とを含有させればさ
らに長期間にわたって抗菌効果を持続することができ
る。

【００２８】また、抗菌効果をさらに持続させるため
に、ε−ポリ−Ｌ−リジンを難水溶性物質と混合もしく
は難水溶性物質で包含させることができる。（本発明で
言う「包含」とは、ε−ポリ−Ｌ−リジンを核としその
まわりを難水溶性物質でカプセル状に包み込むことを言
う。）このような目的に使用できる難水溶性物質として
は、鹸化度７０％以上のポリビニルアルコールなどの水
酸基を多数持つ高分子化合物、亜硫酸カルシウム、炭酸
カルシウムのようなアルカリ土類金属塩などを挙げるこ
とができる。また、混合比、もしくは包含する難水溶性
物質の厚さは目的とする抗菌効果の持続期間によって異
なるが、混合比は１：１程度を目安として作製すればよ
い。包含物の場合、難水溶性物質の厚さは１μｍ程度あ
るいはそれ以下を目安とし、包含物の粒径が５μｍ以下
（好ましくは２μｍ以下）となるように作製すればよ
い。このような混合物もしくは包含物を熱可塑性樹脂に
添加する方法は先述した方法を使用することができる。

【００２９】このように、抗菌繊維に練り込むε−ポリ
−Ｌ−リジンの濃度分布の設計を工夫することにより、
同量のε−ポリ−Ｌ−リジンでより強い抗菌効果を得る
ことや、長期間にわたって効果を持続することが可能と
なる。

【００３０】また、抗菌性繊維の断面形状は特に限定さ
れるものではなく、円断面の他に、偏平形、三角形以上
の多角形、Ｔ字形、多葉形、楕円形、中空断面形等任意
の形状とすることができ、特に限定されるものではな
い。この場合、繊維表面積を大きくするような断面とす
れば抗菌効果が増大して好ましい。

【００３１】本発明の繊維の抗菌効果をさらに高めるた
め、繊維表面にε−ポリ−Ｌ−リジンまたはその塩の水
溶液あるいはアルコール溶液を付着させてもよい。その
場合、ε−ポリ−Ｌ−リジンの付着量は、繊維重量に対
して純分換算で０．０１〜５重量％程度が好ましい。
０．０１重量％未満だと抗菌効果が弱く、５重量％を超
えると、繊維表面がε−ポリ−Ｌ−リジンまたはその塩
の溶液で過飽和になりこれ以上付着しにくくなるためで
ある。付着の方法としては、ローラ法、浸漬法、噴霧
法、パットドライ法などを用いることができる。付着は
紡糸工程、延伸工程、捲縮工程のいずれの工程で付着さ
しても差し支えないが、通常紡糸工程、延伸工程で各種
繊維油剤に混ぜて使用する方法が、均一に付着ができ、
かつ簡便であり好ましい。

【００３２】本発明の抗菌性繊維を不織布にするには、
抗菌性繊維を短繊維とした後カーディング法、サクショ
ンドライヤー法、高圧水流法等を用いて不織布としても
良いし、スパンボンド法などで直接不織布としても良
い。この他、本発明の効果を損なわない程度で他の合成
繊維、天然繊維、再生繊維、半合成繊維などと混合して
不織布としても良い。

【００３３】

【作用】本発明の抗菌性繊維は、前述したように、ε−
ポリ−Ｌ−リジン及び／またはその塩が練り込まれてい
るので抗菌性が発現される。ε−ポリ−Ｌ−リジンの抗
菌作用についてはカビの増殖抑制作用や大腸菌（Ｅｓｃ
ｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ）、黄色ブドウ球菌（Ｓｔ
ａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓ）、緑膿菌
（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、
枯草菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）などの
グラム陽性菌、グラム陰性菌に対する増殖抑制作用があ
る。これらの抗菌作用の詳細は不明であるが、ε−ポリ
−Ｌ−リジンのα位のカチオン性アミノ基によって菌の
細胞壁中の陰イオン構成物質が吸着され、その結果、細
胞壁の生合成が阻害あるいは壁の内外の物質の能動輸送
が阻止されるため抗菌作用が発現されるものと推定され
る。本発明の抗菌性繊維は優れた抗菌効果を発現する。
さらに身の周りに存在する多くのカビや細菌が、肌着に
吸着した汗で増殖し、臭いの原因となるが、本発明の抗
菌性繊維はこれらのカビ、細菌の増殖を抑制し、臭いの
発生を抑えることもでき、防臭、防かび性も有してい
る。

【００３４】

【実施例】以下、実施例、比較例により本発明をさらに
詳細に説明するが、本発明はこれにより限定されるもの
ではない。なお、実施例中の性能評価は、下記方法に従
って報告したものである。

【００３５】抗菌性試験（抗菌数増減値差測定） “抗菌防臭加工製品の加工効果評価試験マニュアル・菌
数測定法”（繊維製品衛生加工協会、昭和６３年）に従
って、下記の方法により測定した。滅菌した寒天培地に
クレブシ−ラ− ニュ−モンアニ［Ｋ．ｐｎｅｕｍｏｎ
ｉａｅ（ＩＦＯ１３２７７）］を懸濁させた菌液を試験
片（０．２ｇ）上に０．２ｍｌ接種し（菌数約６×１０
⁵個／ｍｌ）、温度３７℃で１８時間培養する。培養
後、試験片上の菌をリン酸緩衝液で抽出し、試験片上の
生産菌を標準寒天培地法により測定し、下記の計算式に
より菌数の増減値差を算出した。無加工試料［Ａ］接種直後の生菌数［Ｂ］１８時間培養後の生菌数抗菌加工試料［Ｃ］１８時間培養後の生菌数菌数増減値差＝ｌｏｇ₁₀（Ｂ／Ａ）−ｌｏｇ₁₀（Ｃ／
Ａ）上記式により得られる菌数増減値差が目安として１．６
以上であれば、抗菌性能としては充分機能する。一方、
菌数増減値差が１．６未満になると抗菌性能が不充分と
なり、微生物が繁殖する。

【００３６】曳糸性：溶融紡糸時の曳糸性を糸切れの発
生率により、次の３段階で評価した。 ○：糸切れが全く発生せず、操作性が良好である。 △：糸切れが１時間あたり１回または２回。 ×：糸切れが１時間あたり３回以上発生し、操作上問題
である。

【００３７】耐洗濯性：ＪＩＳＬ０２１７−１０３に
準じて評価した。家庭用電気洗濯機を用い、中性洗剤２
ｇ／リットルを含有する４０℃の水溶液中で５分間洗濯
した後、脱水し、さらに流水洗いを２分間行い、脱水
し、乾燥した。これを３回または１０回繰り返し、それ
ぞれのサンプルの抗菌性を上記抗菌性試験により評価し
た。

【００３８】繊維強度：ＪＩＳＬ１０６９の方法に
準拠して行った。それぞれのサンプルからランダムに２
０本を選び、試長２０ｍｍ、引張速度２０ｍｍ／分の条
件でテストし、それぞれの繊維強度（ｇｆ／ｄ）を求め
た。そして、その２０本の繊維強度のデータからそれら
の平均値と標準偏差を求めた。

【００３９】実施例１〜３熱可塑性樹脂として、ＭＦＲ１６ｇ／１０分（２３０
℃）のポリプロピレンを使用した。そのポリプロピレン
に、純分換算で０．０１重量％のε−ポリ−Ｌ−リジン
塩酸塩と、表１に示すような濃度のステアリン酸亜鉛と
を練り込んでペレットを作製した。そのペレットを、孔
径０．６ｍｍ、孔数３５０の口金より、溶融紡糸し、単
糸デニール約７．５ｄ／ｆの未延伸糸を得た。得られた
未延伸糸を１１０℃で４．３倍に延伸し、機械捲縮をか
け、収縮を抑えるために１００℃で熱処理を施した後、
所定長に切断して短繊維とした。これらの短繊維は、捲
縮数約１５個／インチ、カット長５１ｍｍ、単糸繊度は
約２．０デニールの短繊維であった。得られた短繊維を
カード機にてウェブとし、エンボスロール用いて、目付
約３０ｇ／ｍ²の不織布を得た。

【００４０】

【表１】

【００４１】比較例１ペレット作製時にε−ポリ−Ｌ−リジンの塩酸塩のみを
練り込み、ステアリン酸亜鉛を練り込まなかった他は全
て実施例１と同じ方法で紡糸、延伸、不織布化し、単糸
繊度は約２．０デニール、目付約３０ｇ／ｍ²の不織布
を得た。

【００４２】比較例２ペレット作製時にステアリン酸亜鉛のみを練り込み、ε
−ポリ−Ｌ−リジン塩酸塩を練り込まなかった他は全て
実施例２と同じ方法で紡糸、延伸、不織布化し、単糸繊
度は約２．０デニール、目付約３０ｇ／ｍ²の不織布を
得た。

【００４３】実施例４ペレット作製時に練り込むε−ポリ−Ｌ−リジン塩酸塩
の量を３．５重量％にした他は、全て実施例２と同じ方
法で紡糸、延伸、不織布化し、単糸繊度は約２．０デニ
ール、目付約３０ｇ／ｍ²の不織布を得た。

【００４４】比較例３ペレット作製時にε−ポリ−Ｌ−リジンの塩酸塩のみを
練り込み、ステアリン酸亜鉛を練り込まなかった他は全
て実施例４と同じ方法で紡糸、延伸、不織布化し、単糸
繊度は約２．０デニール、目付約３０ｇ／ｍ²の不織布
を得た。

【００４５】実施例５鹸化度８０％のポリビニルアルコールに、ε−ポリ−Ｌ
−リジンの塩酸塩を５０重量％練り混み、粉砕してポリ
ビニルアルコールとε−ポリ−Ｌ−リジン塩酸塩が同量
含まれた粉体を作製した。次にＭＦＲ１６ｇ／１０分
（２３０℃）のポリプロピレンにその粉体を７．０重量
％（ε−ポリ−Ｌ−リジン塩酸塩の純分換算で３．５重
量％）とステアリン酸亜鉛１重量％を練り込んでペレッ
トを作製した。そのペレットを使用した他は、すべて実
施例１と同じ方法で紡糸、延伸、不織布化し、単糸繊度
約２．０デニール、目付約３０ｇ／ｍ²の不織布を得
た。

【００４６】実施例６ペレット作製時に練り込む分散剤に、ステアリン酸亜鉛
の代わりにラウリン酸亜鉛を使用した他は、全て実施例
２と同じ方法で紡糸、延伸、不織布化し、単糸繊度は約
２．０デニール、目付約３０ｇ／ｍ²の不織布を得た。

【００４７】実施例７ペレット作製時に練り込む分散剤に、ステアリン酸亜鉛
の代わりにオレイン酸亜鉛を使用した他は、全て実施例
２と同じ方法で紡糸、延伸、不織布化し、単糸繊度は約
２．０デニール、目付約３０ｇ／ｍ²の不織布を得た。

【００４８】実施例８ペレット作製時に練り込む分散剤に、ステアリン酸亜鉛
の代わりにステアリン酸マグネシウムを使用した他は、
全て実施例２と同じ方法で紡糸、延伸、不織布化し、単
糸繊度は約２．０デニール、目付約３０ｇ／ｍ²の不織
布を得た。

【００４９】実施例９熱可塑性樹脂に、ポリプロピレンの代わりにポリエチレ
ンテレフタレートを使用した他は、全て実施例２と同じ
方法で紡糸、延伸、不織布化し、単糸繊度は約２．０デ
ニール、目付約３０ｇ／ｍ²の不織布を得た。

【００５０】実施例１０ポリプロピレン（ＭＦＲ：１６ｇ／１０分、２３０℃）
を芯成分とし、純分換算で０．０１重量％のε−ポリ−
Ｌ−リジン塩酸塩と１重量％のステアリン酸亜鉛を練り
込んだポリエチレンのペレットを鞘成分として、孔径
０．６ｍｍ、孔数３５０の鞘芯型口金より、鞘芯比５０
／５０、単糸デニール約７．５ｄ／ｆの鞘芯型複合繊維
を紡糸した。得られた未延伸糸を１１０℃で４．３倍に
延伸し、機械捲縮をかけ、収縮を抑えるために１００℃
で熱処理を施した後、所定長に切断して短繊維とした。
これらの短繊維は、捲縮数約１５個／インチ、カット長
５１ｍｍ、単糸繊度は約２．０デニールの短繊維であっ
た。得られた短繊維をカード機にてウェブとし、サクシ
ョンバンドドライヤ−を用いて、１４０℃で熱処理後、
目付け約３０ｇ／ｍ²の不織布を得た。

【００５１】実施例１１ ε−ポリ−Ｌ−リジン塩酸塩１重量％とステアリン酸亜
鉛１重量％を練り込んだポリプロピレン（ＭＦＲ：１６
ｇ／１０分、２３０℃）を芯成分とし、ε−ポリ−Ｌ−
リジンの塩酸塩０．０１重量％とステアリン酸亜鉛１重
量％を練り込んだポリエチレンを鞘成分とした他は全て
実施例１０と同様の方法で紡糸、延伸、不織布化し、単
糸繊度は約２．０デニール、目付約３０ｇ／ｍ²の不織
布を得た。

【００５２】実施例１〜１１、比較例１〜４で得た繊維
の繊維重量に対するε−ポリ−Ｌ−リジン練り込み量、
および不織布の菌数増減値差、繊維強度の結果を表１に
示す。

【００５３】実施例１〜３と比較例１を比較して分かる
ように、分散剤を含有させた繊維は、同重量のε−ポリ
−Ｌ−リジンを入れた分散剤を含有させなかった繊維と
比べ、洗濯前の抗菌効果がはるかに向上した。また、抗
菌効果の耐洗濯性も優れていた。また、繊維強度の向上
が見られ、標準偏差も小さくなりばらつきが抑えられ
た。また、比較例２から分かるように、分散剤そのもの
には抗菌効果は見られなかった。

【００５４】実施例４と比較例３を比較して分かるよう
に、分散剤を含有させた繊維は、同重量のε−ポリ−Ｌ
−リジンを入れた分散剤含有させなかった繊維と比べ、
曳糸性の向上が見られ、また、得られた繊維の繊維強度
及び耐洗濯性にも向上が見られた。なお、洗濯前の抗菌
性に差が見られなかったのは、この実験では増減値差の
上限が７．５であるためである。

【００５５】実施例６、７と比較例２を比較して分かる
ように、ラウリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛を分散剤とし
て使用した場合にも、分散剤を使用しない場合に比べて
抗菌効果、および耐洗濯性の向上が見られた。

【００５６】実施例１０と比較例４とを比較して分かる
ように、分散剤を入れることにより、抗菌効果の向上が
見られた。また、実施例１０のε−ポリ−Ｌ−リジンの
含有量は全繊維重量に対して純分換算で０．００５重量
％に過ぎないが、洗濯前の抗菌効果はε−ポリ−Ｌ−リ
ジンを０．０１重量％含有する実施例２と同程度であっ
た。

【００５７】実施例１１と実施例２とを比較すると、洗
濯前の抗菌効果はほぼ同じであるが、実施例１１では１
０回洗濯後にも洗濯前とほぼ同等の抗菌効果を維持して
いる。

【００５８】これらの実施例の他に、熱可塑性樹脂をナ
イロン６、ポリブチレンフタレートにしたものについて
も同様な抗菌効果が得られている。また、分散剤とし
て、ステアリン酸リチウム、ラウリン酸マグネシウム、
オレイン酸マグネシウムを使用したものについても同様
な抗菌効果が得られている。

【００５９】

【発明の効果】本発明の抗菌性繊維は、優れた抗菌性を
有する。しかも食品用保存剤として使用されているε−
ポリ−Ｌ−リジンまたはその塩を抗菌剤として用いてい
るので、使用に際して人体への影響も極めて低く、非常
に安全である。このため、抗菌性繊維製品として、種々
の広い分野に利用できる。しかも、分散剤を使用してい
るため、ε−ポリ−Ｌ−リジンのみを使用した抗菌繊維
と比べ、ε−ポリ−Ｌ−リジンと用いる樹脂との相溶性
や分散特性が改善され、抗菌性効果、可紡性、繊維の美
観、繊維強度および耐洗濯性が飛躍的に向上する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＤ０１Ｆ 8/14 Ｄ０１Ｆ 8/14 Ｚ 8/16 8/16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂からなる繊維であって、該繊
維中に繊維重量に対して純分換算で０．００５〜１０重
量％のε−ポリ−Ｌ−リジン及び／またはε−ポリ−Ｌ
−リジン塩を含み、かつ、該繊維中に繊維重量に対して
純分換算で０．０５〜１０重量％の炭素数１２〜２０の
高級脂肪酸の金属塩からなる分散剤を含む抗菌性繊維。
【請求項２】熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂、
熱可塑性ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ
スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系
樹脂、熱可塑性エラストマーから選ばれた少なくとも一
種である請求項１に記載の抗菌性繊維。
【請求項３】分散剤が、リチウム、マグネシウム、カル
シウム、亜鉛の中のいずれかの金属とステアリン酸、ラ
ウリン酸、オレイン酸のいずれかの高級脂肪酸とからな
る金属塩である請求項１または２に記載の抗菌性繊維。
【請求項４】熱可塑性樹脂からなる繊維が、少なくとも
２成分の熱可塑性樹脂からなる複合繊維であって、複合
繊維のそれぞれの成分中に含まれるε−ポリ−Ｌ−リジ
ン及び／またはε−ポリ−Ｌ−リジン塩の濃度が異なる
請求項１〜３のいずれかに記載の抗菌性繊維。
【請求項５】ε−ポリ−Ｌ−リジン及び／またはε−ポ
リ−Ｌ−リジン塩が難水溶性物質に混合もしくは包含さ
れている請求項１〜４のいずれかに記載の抗菌性繊維。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の抗菌性繊
維を用いた不織布。
【請求項７】請求項１〜５のいずれかに記載の抗菌性繊
維を用いたフィルター。