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技術 繊維用抗菌組成物

出願人 住化エンビロサイエンス株式会社
発明者 乾圭一郎
出願日 2000年1月17日 (19年5ヶ月経過) 出願番号 2000-007247
公開日 2001年7月27日 (17年11ヶ月経過) 公開番号 2001-200469
状態 特許登録済
技術分野 農薬・動植物の保存 繊維製品の化学的、物理的処理 繊維製品への有機化合物の付着処理
主要キーワード カルボン酸界面活性剤 イッテルビウム塩 ポリエステルタフタ 綿ブロード布 抗菌防臭 スルホン酸系界面活性剤 ガリウム塩 評価試験法
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この項目の情報は公開日時点(2001年7月27日)のものです。
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目的

抗菌活性が高く、洗濯耐久性のある繊維または繊維製品を得るための抗菌組成物を提供する。

構成

イットリウム塩ランタン塩セリウム塩イッテルビウム塩アルミニウム塩またはビスマス塩から選択される少なくとも一種類の金属塩と、スルホン酸(塩)または硫酸エステル(塩)を有する有機化合物から選択される少なくとも一種類を含有することを特徴とする、繊維または繊維製品用抗菌組成物。

概要

背景

繊維または繊維製品抗菌剤を加工することは従来から行われており、さまざまな化合物が使用されている。これらの抗菌加工に用いられる抗菌剤として塩化ベンザルコニウム塩化ベンゼトニウム塩化ジデシルジメチルアンモニウム等の第四級アンモニウム塩シリコン系第四級アンモニウム塩、銀、銅イオンを含有したゼオライトアパタイト粉末等の無機系抗菌剤混入したもの等が提示されている。しかしながら、無機系抗菌剤の場合には繊維表面に存在する金属イオン量が少ないため抗菌効力が非常に低く、特定の用途以外は実用化できない欠点があった。第四級アンモニウム塩等を付着させたものは抗菌作用持続性に劣り、洗濯耐久性が得られず、またアニオン性蛍光染料等のアニオン性化合物を併用した場合に抗菌力が著しく低下する欠点があった。また、これらの抗菌剤の繊維に対する固着性を向上させるために、種々のバインダー架橋剤の組み合わせが検討されている。しかし、第四級アンモニウム塩等のカチオン性化合物には、バインダーの多くを占めるアニオン系のものが使用できない制限があり、バインダーとしての効果は低く実用性に耐えうる性能を持たせることは困難であった。シリコーン系第四級アンモニウム塩は、通常反応性シリコーン樹脂とともに繊維に加工されるものであるが、繊維および繊維製品が白色であった場合黄変蛍光増白性の低下などの問題を起こし、用途が著しく制限される。特開平8−226077にはポリヘキサメチレンビグアナイド系化合物水溶性樹脂グリシジルエーテル系の架橋剤とともに繊維に固着させる方法が提案されているが、皮膚刺激性のある架橋剤を使用する問題点があり、また加工した繊維の洗濯耐久性も十分なものではなく、グラム陰性菌に対しては十分な抗菌力を示さなかった。

特開昭55−129205にはアルキル硫酸またはスルホン酸希土類金属との塩が殺菌剤組成物として有効であることが提案されているが、このような組成物を繊維または繊維製品に加工することは知られておらず、また洗濯耐久性を有していることは全く予想されていなかった。特開平7−292397にはアニオン界面活性剤と3価以上の金属塩を含有する殺菌性液体洗浄剤組成物が提案されているが、繊維用抗菌剤としての用途は知られていなかった。

概要

抗菌活性が高く、洗濯耐久性のある繊維または繊維製品を得るための抗菌組成物を提供する。

イットリウム塩ランタン塩セリウム塩イッテルビウム塩アルミニウム塩またはビスマス塩から選択される少なくとも一種類の金属塩と、スルホン酸(塩)または硫酸エステル(塩)を有する有機化合物から選択される少なくとも一種類を含有することを特徴とする、繊維または繊維製品用抗菌組成物。

目的

本発明は、従来の技術の問題点を解決し、抗菌力が高く、長期間抗菌力を持続させ、洗濯耐久性をもつ抗菌組成物を提供することを目的としている。

効果

実績

技術文献被引用数
4件
牽制数
5件

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請求項1

イットリウム塩ランタン塩セリウム塩イッテルビウム塩アルミニウム塩またはビスマス塩から選択される少なくとも一種類の金属塩と、スルホン酸(塩)または硫酸エステル(塩)を有する有機化合物から選択される少なくとも一種類を含有することを特徴とする、繊維または繊維製品用抗菌組成物

請求項2

スルホン酸(塩)または硫酸エステル(塩)を有する有機化合物が、炭素数6〜18のアルキル硫酸エステル(塩)、炭素数6〜18のアルキルベンゼンスルホン酸(塩)、炭素数8〜12のジアルキルコハク酸エステルスルホン酸(塩)、炭素数6〜18のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル(塩)である請求項1記載の繊維または繊維製品用抗菌組成物。

技術分野

0001

本発明は、洗濯耐久性に優れた抗菌繊維、または繊維製品を得るための抗菌組成物に関するものである。

背景技術

0002

繊維または繊維製品に抗菌剤を加工することは従来から行われており、さまざまな化合物が使用されている。これらの抗菌加工に用いられる抗菌剤として塩化ベンザルコニウム塩化ベンゼトニウム塩化ジデシルジメチルアンモニウム等の第四級アンモニウム塩シリコン系第四級アンモニウム塩、銀、銅イオンを含有したゼオライトアパタイト粉末等の無機系抗菌剤混入したもの等が提示されている。しかしながら、無機系抗菌剤の場合には繊維表面に存在する金属イオン量が少ないため抗菌効力が非常に低く、特定の用途以外は実用化できない欠点があった。第四級アンモニウム塩等を付着させたものは抗菌作用持続性に劣り、洗濯耐久性が得られず、またアニオン性蛍光染料等のアニオン性化合物を併用した場合に抗菌力が著しく低下する欠点があった。また、これらの抗菌剤の繊維に対する固着性を向上させるために、種々のバインダー架橋剤の組み合わせが検討されている。しかし、第四級アンモニウム塩等のカチオン性化合物には、バインダーの多くを占めるアニオン系のものが使用できない制限があり、バインダーとしての効果は低く実用性に耐えうる性能を持たせることは困難であった。シリコーン系第四級アンモニウム塩は、通常反応性シリコーン樹脂とともに繊維に加工されるものであるが、繊維および繊維製品が白色であった場合黄変蛍光増白性の低下などの問題を起こし、用途が著しく制限される。特開平8−226077にはポリヘキサメチレンビグアナイド系化合物水溶性樹脂グリシジルエーテル系の架橋剤とともに繊維に固着させる方法が提案されているが、皮膚刺激性のある架橋剤を使用する問題点があり、また加工した繊維の洗濯耐久性も十分なものではなく、グラム陰性菌に対しては十分な抗菌力を示さなかった。

0003

特開昭55−129205にはアルキル硫酸またはスルホン酸希土類金属との塩が殺菌剤組成物として有効であることが提案されているが、このような組成物を繊維または繊維製品に加工することは知られておらず、また洗濯耐久性を有していることは全く予想されていなかった。特開平7−292397にはアニオン界面活性剤と3価以上の金属塩を含有する殺菌性液体洗浄剤組成物が提案されているが、繊維用抗菌剤としての用途は知られていなかった。

発明が解決しようとする課題

0004

本発明は、従来の技術の問題点を解決し、抗菌力が高く、長期間抗菌力を持続させ、洗濯耐久性をもつ抗菌組成物を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0005

本発明者は、課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、イットリウム塩ランタン塩セリウム塩イッテルビウム塩アルミニウム塩またはビスマス塩等の金属塩と、スルホン酸(塩)または硫酸エステル(塩)を有する有機化合物を組み合わせた組成物が、高い抗菌性を有し、洗濯耐久性を持つことから、繊維または繊維製品用抗菌組成物として用いることが可能であることを見出し、本発明を完成した。すなわち本発明は、イットリウム塩、ランタン塩、セリウム塩、イッテルビウム塩、アルミニウム塩またはビスマス塩から選択される少なくとも一種類の金属塩とアルキル硫酸エステル(塩)、アルキルベンゼンスルホン酸(塩)、ジアルキルコハク酸スルホン酸エステル(塩)、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル(塩)から選択される少なくとも一種類を含有することを特徴とする繊維または繊維製品用抗菌組成物を提供するものである。

0006

スルホン酸(塩)または硫酸エステル(塩)を有する有機化合物と3価以上の金属塩を組み合わせると通常高い抗菌力を示し、これらの金属塩として希土類金属塩鉄塩コバルト塩、アルミニウム塩、インジウム塩ガリウム塩、ビスマス塩等が挙げられるが、繊維または繊維製品に加工することから有色でなく、高価でない金属塩が特に利用可能となる。従って、本発明に用いる金属塩は3価以上の金属塩で、これらの内、希土類金属塩としてイットリウム塩、ランタン塩、セリウム塩、イッテルビウム塩が使用でき、またアルミニウム塩、ビスマス塩も使用できる。これらの金属塩は塩化物塩硫酸塩、硝酸塩等のいずれの塩を用いても差し支えなく、また二種類以上の塩を混合して用いても差し支えない。本発明のスルホン酸(塩)または硫酸エステル(塩)を有する有機化合物には、炭素数6〜18のアルキル硫酸エステル(塩)、炭素数6〜18のアルキルベンゼンスルホン酸(塩)、炭素数8〜12のジアルキルコハク酸スルホン酸エステルまたはその塩、炭素数6〜18のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル(塩)等を用いることができる。スルホン酸塩または硫酸エステル塩にはナトリウムカリウム等のアルカリ金属塩マグネシウムカルシウム等のアルカリ土類金属塩アンモニウム塩等があり、いずれの塩を用いても差し支えない。また、スルホン酸(塩)または硫酸エステル(塩)は二種類以上を混合して用いても差し支えない。

0007

本発明におけるスルホン酸(塩)または硫酸エステル(塩)を有する有機化合物と金属塩によって、水に不溶コンプレックスを生じるため、これを乳化させる等の目的で界面活性剤を配合することができる。界面活性剤には陰イオン界面活性剤非イオン界面活性剤陽イオン界面活性剤両性イオン界面活性剤を用いることができる。陰イオン界面活性剤は特に限定するものではないが、請求項2に挙げられた有機化合物に該当するスルホン酸系界面活性剤以外にカルボン酸界面活性剤などが挙げられる。非イオン界面活性剤は特に限定するものではないが、例えばポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテルポリオキシエチレンアルキルエーテルポリオキシエチレンアルケニルエーテルソルビタン脂肪酸エステルポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどが挙げられる。陽イオン界面活性剤は特に限定するものではないが、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム塩化ステアリルトリメチルアンモニウム塩化ジステアリルジメチルアンモニウム等の第四級アンモニウム塩が挙げられる。両性イオン界面活性剤は特に限定するものではないが、アルキルベタイン型、グリシン型等の両性イオン界面活性剤が挙げられる。これらの界面活性剤は一種を単独に用いても二種以上を併用してもよい。

0008

また、製剤を行ううえで溶剤を使用することもできる。溶剤は特に限定するものではないが、例えば水、メチルアルコールエチルアルコールイソプロピルアルコールベンジルアルコール酢酸アセトン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エチレングリコールプロピレングリコールジエチレングリコールトリエチレングリコールジプロピレングリコールヘキシレングリコールポリエチレングリコールグリセリンエチレングリコールモノメチルエーテルエチレングリコールモノエチルエーテルジエチレングリコールモノメチルエーテルジエチレングリコールモノエチルエーテルジエチレングリコールモノブチルエーテルジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートγ−ブチロラクトンスルホランなどの極性溶剤ジメチルナフタレンドデシルベンゼン流動パラフィンイソホロン灯油アジピン酸ジブチルフタル酸ジエチルジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートプロピレンカーボネート椰子油、菜種油綿実油ヒマシ油大豆油などの非極性溶剤を適宜使用することができる。これらの極性溶剤、非極性溶剤は一種を単独に用いても二種以上を併用してもよい。

0009

本発明の繊維用抗菌剤には必要に応じて、他の抗菌剤、バインダー、pH調節剤増粘剤香料等を配合することも可能である。他の殺菌剤としては無機系抗菌剤や有機系抗菌剤を使用することができ、無機系抗菌剤としては亜鉛化合物銅化合物銀化合物等、また有機系抗菌剤としては塩化ジデシルジメチルアンモニウム等の第四級アンモニウム塩、両性イオン界面活性剤系抗菌剤、ピリジンチオール−N−オキシド亜鉛塩ベンゾイソチアゾリン−3−オン等の化合物が挙げられる。またバインダーとして、アクリル系、ウレタン系等の樹脂エマルジョン等を用いることもできる。また、本発明の有効成分の製剤化に際しては、用いられる溶剤、界面活性剤などの他に、必要に応じてキレート剤防錆剤スケール防止剤消泡剤帯電防止剤柔軟加工剤、蛍光染料等を添加することも可能である。

0010

本発明の繊維用抗菌組成物の対象となる繊維には種々のものがあるが、たとえばナイロン、綿、ポリエステル羊毛等が挙げられ、これらの繊維を2種類以上使用した複合繊維であっても差し支えない。本発明の繊維用抗菌組成物の使用方法は特に限定するものではないが、浸漬処理スプレー処理吸じん加工等を行うことが可能である。使用濃度薬剤の0.1〜10%o.w.fであることが好ましく、さらに好ましくは1〜5%o.w.fである。

0011

次に本発明の実施例および比較例をあげて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。下に示した配合比率はすべて重量%である。各実施例の抗菌組成物は各実施例に示す成分をそれぞれ示す割合で常温において通常の撹拌によって調製した。

0012

実施例1
ドデシルベンゼンスルホン酸15%
塩化ランタン5%
ポリオキシエチレンアルキルエーテル15%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル50%
水 15%

0013

実施例2
ドデシルベンゼンスルホン酸15%
塩化セリウム5%
ポリオキシエチレンアルキルエーテル15%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル50%
水 15%

0014

実施例3
ドデシルベンゼンスルホン酸15%
硝酸イットリウム5%
ポリオキシエチレンアルキルエーテル15%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル50%
水 15%

0015

実施例4
ドデシルベンゼンスルホン酸15%
硝酸イッテルビウム5%
ポリオキシエチレンアルキルエーテル15%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル50%
水 15%

0016

実施例5
ドデシルベンゼンスルホン酸15%
塩化アルミニウム5%
ポリオキシエチレンアルキルエーテル15%
ジエチレングリコールモノメチルエーテル50%
水 15%

0017

実施例6
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム15%
塩化ランタン4%
ポリオキシエチレンアルキルエーテル15%
ジエチレングリコールモノブチルエーテル46%
水 20%

0018

実施例7
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム15%
硫酸アルミニウム10%
ポリオキシエチレンアルキルエーテル15%
ジエチレングリコールモノメチルエーテル20%
水 40%

0019

実施例8
ドデシルベンゼンスルホン酸20%
塩化ビスマス5%
ポリオキシエチレンアルキルエーテル15%
ジエチレングリコールモノメチルエーテル35%
エタノール25%

0020

実施例9
ジオクチルコハク酸エステルスルホン酸ナトリウム15%
硫酸アルミニウム10%
ポリオキシエチレンアルキルエーテル15%
ジエチレングリコールモノメチルエーテル20%
エタノール40%

0021

実施例10
ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム15%
硫酸アルミニウム10%
ポリオキシエチレンアルキルエーテル15%
ジエチレングリコールモノメチルエーテル20%
エタノール40%

0022

比較例1
塩化ランタン5%
水 95%

0023

比較例2
塩化セリウム5%
水 95%

0024

比較例3
硝酸イットリウム5%
水 95%

0025

比較例4
硝酸イッテルビウム5%
水 95%

0026

比較例5
塩化アルミニウム5%
水 95%

0027

比較例6
ドデシルベンゼンスルホン酸15%
ポリオキシエチレンアルキルエーテル15%
ジエチレングリコールモノメチルエーテル45%
水 25%

0028

比較例7
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム15%
水 85%

0029

比較例8
塩化ビスマス5%
エタノール95%

0030

比較例9
ジオクチルコハク酸エステルスルホン酸ナトリウム15%
エタノール40%
水 45%

0031

比較例10
ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム15%
エタノール40%
水 45%

0032

試験例1.抗菌力試験
綿ブロード布に実施例1〜7及び比較例1〜7の抗菌組成物を5.0%o.w.fで60℃、20分間浸漬し、しぼり率100%で処理後105℃で乾燥させた。これらの生地洗濯10回後の抗菌力試験を行った。洗濯方法家庭用洗濯機を用い、洗剤として「JAFET洗剤」(繊維製品新機能評価協議会)を使用し、40℃の温水30リットルに対し40mlを添加し、洗濯を5分、すすぎ2分を2回行った後脱水した。この操作を10回繰り返した。

0033

抗菌性能評価方法
試験方法は繊維製品新機能評価協議会の評価試験法に準じ、菌数測定法で行った。試験菌には黄色ブドウ状球菌ATCC6538P)を使用した。試料布に試験菌を接種し、37℃、18時間培養後の生菌数を測定し、接種した菌数に対する菌数を測定し、次の基準に従って増減値差を計算した。菌数は試料布から洗い出した液から10マイクロリットルシャーレにとったため、菌コロニーが認められなかったときは菌数は10の2乗以下として増減値差を計算した。
増減値差=log(B/A)−log(C/A)
A:未処理布接種菌数
B:未処理布の18時間後の菌数
C:処理布の18時間後の菌数

0034

抗菌性の効果は増減値差で表され、この値の大きい方が抗菌性は高いと判断される。また、増減値差が2.2よりも大きいかどうかが繊維製品新機能評価協議会(JAFET)の抗菌防臭の基準となる。表1に示すように、実施例1〜7は洗濯後においても比較例1〜7よりも高い抗菌効力を示した。

0035

0036

試験例2.抗菌力試験
綿ニット布に実施例7〜10および比較例5、7〜10の抗菌組成物を3.0%o.w.fで45℃において20分間浸漬し、しぼり率100%で処理後105℃で乾燥させた。これらの生地の洗濯10回後の抗菌力試験を行った。洗濯方法および抗菌性能評価方法は試験例1と同様の方法で行った。表2に示すように、実施例7〜10は洗濯後において比較例5、7〜10よりも高い抗菌効力を示した。

0037

0038

試験例3.制菌力試験
綿ニット布に実施例1〜7および比較例1〜7の抗菌組成物を5%o.w.fで45℃において20分間浸漬し、しぼり率100%で処理後105℃で乾燥させた。これらの生地の洗濯10回後の抗菌力試験を行った。洗濯方法は家庭用洗濯機を用い、洗剤として「JAFET洗剤」(繊維製品新機能評価協議会)を使用し、40℃の温水30リットルに対し40mlを添加し、洗濯を5分、すすぎ2分を2回行った後脱水した。この操作を10回繰り返した。

0039

抗菌性能評価方法
試験方法は繊維製品新機能評価協議会の評価試験法に準じ、菌数測定法で行った。試験菌には肺炎桿菌(ATCC4352)を使用した。試料布に試験菌を接種し、37℃、18時間培養後の生菌数を測定し、接種した菌数に対する菌数を測定した。未処理布の接種菌数の対数値をA、未処理布の18時間培養後の菌数の対数値をB、処理布の18時間培養後の菌数の対数値をCとする。B−Aが1.5以上のとき試験は有効となり、制菌力の評価はA−Cが大きい程制菌力は高いと判断される。A−Cが0以上であるかどうかが繊維製品新機能評価協議会(JAFET)の制菌加工の基準となる。表3に示すように、実施例1〜7は洗濯後において比較例1〜7よりも高い制菌力を示した。

0040

0041

試験例4.制菌力試験
綿ニット布に実施例7〜10および比較例5、7〜10の抗菌組成物を3%o.w.fで25℃において20分間浸漬し、しぼり率100%で処理後105℃で乾燥させた。これらの生地の洗濯10回後の抗菌力試験を行った。洗濯方法および抗菌性能評価方法は試験例3と同様の方法で行った。試験菌には肺炎桿菌(ATCC4352)、緑膿菌(IFO3080)を使用した。表4、5に示すように、実施例7〜10は洗濯後において比較例5、7〜10よりも高い制菌力を示した。

0042

(肺炎桿菌)
ID=000005HE=055 WI=047 LX=1265 LY=0300

0043

(緑膿菌)
ID=000006HE=055 WI=047 LX=1265 LY=0950

0044

試験例5.制菌力試験
ポリエステルタフタ布に実施例6、7および比較例1、5、7の抗菌組成物を4.0%o.w.fで45℃において20分間浸漬し、しぼり率100%で処理後105℃で乾燥させた。これらの生地の洗濯10回後の抗菌力試験を行った。洗濯方法および抗菌性能評価方法は試験例3と同様の方法で行った。試験菌には肺炎桿菌(ATCC4352)を使用した。表6に示すように、実施例6、7は洗濯後において比較例1、5、7よりも高い制菌力を示した。

0045

発明の効果

0046

本発明の抗菌組成物の使用により、繊維または繊維製品に対し、抗菌活性が高く洗濯耐久性のある加工を行うことが可能となる。

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