JPS61282474A - 繊維製品の抗菌加工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）　産業上の利用分野 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、防かび効果を有スるオルガノシリコノ第４級ア
ンモニウム塩に電解質塩類を共存させた処理液で処理す
るにあたり、該処理後に特定化合物で処理、又は前記処
理液中に特定化合物を共存させて処理することによシ、
処理後繊維の風合の変化がなく、バラツキが少なく、ま
た洗濯耐久性の優れた抗菌製品を提供し得る加工法に関
するものである。

に）従来の技術 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ってきてい
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、要望される快適で両生的な生活や健康
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、従前よシ■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っ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
工を施すことによって、加工されｆｃ＃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。

ニーにおいて、次式で示されるオルガノシリコン、！４
１アンモニウム塩 Ｈ３ 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は入れられ
ている。ところで、該オルガノシリコン化合物は、加工
処理浴（水溶液）中で、１．３つのメトキシ基の加水分
解、ａ、ａ合によるオリゴマーの生成、ｍ、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）、ＩＶ。

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トしてのアルキル第４級アンモ
ニウム塩ヲ導入し、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、上記側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、１ｌｌｉｔ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（紹１、
チーズ等）、編織物などの反物、製品形態となったピー
ス物によって最適加工手段が選ばれるが、一般には（１
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（り及び（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
与されておシ、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
工剤が被加工品ヘマイグレーシコンして、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関しやすく、皮膚安全衛生上も異
常な刺激をもたらす恐れがあシ、更に付着不足の部分で
は、抗菌性能が不足してかび発生、細菌増殖のスポット
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ッ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５〜１
００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２
０〜４００倍希薄でをるため、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／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温性は乏しい。従って、
繊維製品に期待する抗菌性能を付与する之めには、（３
）法においても高濃度の処理液を使用せざるを得す、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。

（／慢　　発明が解決しようとする問題点上記（す、（
２）における処理斑の問題がなく、また上記（３）法に
おいて乏しい吸着性を補っために高濃度処理液分用いざ
るを得ないことに伴なう処理残液の加工コスト上、排水
公害上の問題がなく、オルガノシリコ／化合物が概ね完
全かつ均一に吸尽され、風合等を損うことなく洗濯耐久
性に浸れた抗菌繊維製品を提供し偽る加工法を提供する
ことである。

即ち、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、白変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
明め他の目的は、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、かび発生等のスポット
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ｌ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。

四　問題点を解決するための手段 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０１２〜１Ｂ
の長鎖アルキル基、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は鯰級７　／ｌ
／　ｌ　／ｌ／基、ＸはＣＩ、Ｂｒ。

■又はＣＨａＣＯＯ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
液で処理するにあたシ、該処理後にＣ８〜Ｃ１ｇの飽和
脂肪酸又はその塩で処理し、又は前記処理液中に（’ｓ
、Ｃ１ａの飽和脂肪酸又はその塩を共存させて処理し、
次いで所望によりカチオン処理することにより達成され
る。

ここにおいて、本発明に係る繊維製品は、短繊維、長繊
維、糸、編織物等のいがなる形態のものであっても構わ
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っても構わないが、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
リコンミ４！＆アンモニウム塩は、ラウリル（Ｃｌ２−
）、ミリスチル（ＣＩ４−）セチル（Ｃｓｓ−）若しく
はステアリル（Ｃｓ５−ン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
熱反応にょシ得られるものであり、例えばジメチル・オ
フタテシル・（３−１−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■、米国ＰＥＴ
ＲＡＲＣＨＳＹＳＴＥＭ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ｇわれている。かかる化合物は、通常、有効成分的
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、枯草菌などのダラム陽性菌；大腸菌、
緑膿菌、尿素分解菌、肺炎桿菌などのダラム陰性菌；指
間白Δ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、また皮膚安全衛生五から
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％、史に好ましくは
０．０１〜１．５重量％の処理液を用いるならば、加エ
コヌト、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、２０〜９０Ｃ１好ま
しくは３０〜７０′ｃが適切であシ、７０″Ｃを越える
と吸着量の低下が見られ、９０′ｃ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１クム、マンガン、鉄、ニッケル等の他の金属類；ア
ンモニウムイオノ等であり、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０．１〜２
０％、更に好ましくは０．５〜ｌＯ％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、ま之、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。

また、上記処理液中に添加する、或は上記処理後に処理
すべく用いられる飽和脂肪酸又はその塩としては、Ｃ５
−Ｃｔｓの範囲内のものを用いる必要があり、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、かかる飽和脂肪酸としては、例えばカプリン酸、
ラウリン酸、ミリスチン醜、パルミチン酸、ステアリン
酸などを挙げることができ、またかかる酸の塩としては
、例えばカリウム、ナトリウム、亜鉛、バリウム、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
通常水溶液或はエタノール、エタノール等の溶液として
用いられており、該化合物の使用量としては、被処理繊
維重量に対して０．０５〜１０％の範囲内に設定するこ
とが好ましい。なお、該化合物を処理液中に共存させる
場合の添加法については、電解質塩類の添加法と同様の
手段を採用することができ、また通俗処理する場合には
、新たに水分散処理液を作成して処理できることはぎう
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。また通俗処理する
場合の温度、時間については、共存処理と同様に２０〜
９０Ｃ１好ましくは３０〜７０′ｃで、概ね１０〜６０
分間が適当である。

上記処理後の繊維製品は１次いで所望によシヵチオーン
処理が施され、かかる処理によって最終的に得られる抗
菌製品の耐久性が一層向上する。

かかるカチオンの種類としては、アミン塩、第４級ア７
モニ・クム塩、ホヌホニ１クム塩、スルホニウム塩等の
各種カチオン界面活性剤を広範囲に用いることができる
が、中でもポリアミドポリアミン型のアミン塩を用いる
ならば、特に優れた耐久性向上効果を発現し得ると共に
最終繊維製品の柔軟性風合の点からも好ましい。なお、
ポリアミドポリアミン型カチオン界面活性剤としては、
松本油脂製薬■製のゾ／テス６０３Ａ、　ＴＣ−８１６
、ゾンテスＴＡ４６０−１５、第一工業製薬■製のタフ
ロンＡＣＨ１３２０Ａ、５−１５、ＡＳ１タフロンジュ
ール、丸菱油化■製のベビナー７１５、−８０１．一方
行油脂■製のビクロン９０、ｏ　：ｙサイ、ｒＶＫ　−
１０８、ヘンケル白水■製のＢｅ１ｆａｓｉｎ　６１５
、三洋化成■製のサファ７１−ルＡＣ１吉村油化学■製
のソフトロンＦＣ−２８、ＦＣ−１８６などの商品名で
市販されているものを挙げることができる。

かかるカチオンの使用量は、繊維重量に対して００５〜
２，０％、更に好ましくは０．１〜１．０％が適当であ
る。なお、施用法については何ら限定されるものではな
く、カチオンの所定量が繊維に付与される限りスプレー
法、パッド法、浸漬法等のいずれの方法でも構わないが
、均一に付着させるためにはバット法、浸漬法が好まし
い。

■作用 かかる本発明に推奨する手段によシ、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
明するに至っていないが、以下の如く推定される０即チ
、オルガノシリコ；’　第４　ｉｌｌ　７　：ｙ　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
しかも強固なネッ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、特定の飽和脂肪酸、カチオ
ンが相互に作用（例えば一種の錯体を形成）し合い、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。

〔タ　発明の効果 上述の本発明方法によシ、繊維製品に何ら風合を損うこ
となく、バラツキがなく自席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。

（ト）　　実施例 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ってその範囲を
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０ 実施例　１ アクリル繊維（日本エクスラン工業■製、商品名工クヌ
ランＫ　８１．５ｄＸ５１羽）１００％糸からなるジャ
ーシイ（１／６４’８２２Ｇポンチローマ）生成反を湯
洗いした後、ジャージ反物重量に対して、ジメチル、オ
クタテシル、ＣＢ−メトキシシリル）−フ”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％、
下記第１表に示す塩３．０％及びラウリン酸の１０％メ
タノール溶液１．５％を、ジャーシイ反物重量の３０倍
量の水によく攪拌しながら注入した５０″Ｃの処理浴中
で２０分間処理して４種類の試料（Ａ−Ｄ）を作製した
〇 一方、塩及び酸を用いない外は上記と同様にして比較試
料（Ｅ）を作製した。

得られた５種類の試料（Ａ−Ｅ）について抗菌性を評価
した結果を第１表に示す。

第１表 （注）　　抗菌性；　ＡＡＴＣＣ−１００−１９７４に
基づき、肺炎桿菌の数を求め次式により算出した。

Ｘ　・・・・・・・・・　０時間の菌の数Ｙ　・・・・
・・・・−６時間培養後の菌の数なお、洗濯後の抗菌性
については、洗剤として　ニッサンイニオンＮＳ−２１
０■（日本油脂■製）を用い、家庭用電気流ｍ機で２０
回洗曜を繰り返した後の供試試料について測定、算出し
たものである。

上表から、本発明に係る抗菌加工法によシ、低濃度処理
液を用いて洗濯耐久性の優れた抗菌性が付与される事実
が明瞭に理解される。

実施例　２ アクリル繊維１００％からなる肌着（１／４８８１８Ｇ
イングーロツク）をカチオン染料で染色した後、浴比１
：４０．６０ｒに調整した処理液に反物Ｎ量に対して実
施例１と同じ抗菌剤溶液１．０％及び下記第２表に示す
塩５．０％をよく攪拌しながら注入した処理浴中で２５
分間処理し、次いで該処理浴中に実施例１と同じ酸溶液
を反物重量に対して２．０％徐々に添加し１５分間浸漬
処理して４種類の試料（Ｆ〜工）を作製した。

一方、塩及び酸を用いない外は上記と同様にして比較試
料（Ｊ）を作製した。

実施例１と同様にして抗菌性を評価した結果を第２表に
示す。

第　　　　２　　　　表 上表から１本発明加工法により１酎久性の向上した抗菌
性が付与される事実が理解される０実施例　３ アクリル・綿混糸、ナイロンテクスチャード糸、ポリウ
レタンフィラメント糸より編成されたスポーツソックス
２００足、１（ｌを、パドル染色機を用いて下晒を行な
った後、浴比１：３０．４０ｒに調整した処理液に反物
重量に対して実施例１記載の抗菌剤溶液０．８％及び下
記１ｇ３表に示す塩３．０％をよく攪拌しながら注入し
た処理浴中で３０分間処理し１次いで該処理浴中に実施
例１と同じ酸溶液を反物重量に対して１．０％徐々に添
加し、２０分間浸漬処理した。

得られた加工ソックスを、ゾ／テス６０３　Ａ　８゜０
％（浴比１：３０）に含浸して４５１：’Ｘ１５分間処
理した後、乾燥して４種類の試料（Ｋ、Ｎ　）を作製し
た。

一方、塩及び酸を用いない外は上記と同様にして比較試
料（０）を作製した。

肺炎桿菌の代りに黄色ブドウ球菌？用いる外は、実施例
１と同様にして抗菌性を評価した結果を第３表に示す。

第３表 上表から、本発明加工法、とシわけカチオン処理によシ
耐久性が顕著に向上した抗菌繊維製品を提供し得ること
が明瞭に理解される。

Claims (1)

1. 【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するにあたり、該
   処理後にＣ＿８〜Ｃ＿１＿８の飽和脂肪酸又はその塩で
   処理し、又は前記処理液中にＣ＿８〜Ｃ＿１＿８の飽和
   脂肪酸又はその塩を共存させて処理し、次いで所望によ
   りカチオン処理することを特徴とする繊維製品の抗菌加
   工法。 ２、Ｃ＿８〜Ｃ＿１＿８の飽和脂肪酸又はその塩を繊維
   製品重量に対して０．０５〜１０％使用する特許請求の
   範囲第１項記載の抗菌加工法。