(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からのエネルギーにより電荷を発生する機能性高分子を有する芯糸と、
前記芯糸の軸線方向に亘って前記芯糸の周囲の少なくとも一部を覆い、前記芯糸より吸湿性の高い第１鞘糸と、
を備える、抗菌糸。
【請求項２】
前記芯糸は、外部からのエネルギーにより負の電荷を発生する第１圧電繊維、又は外部からのエネルギーにより正の電荷を発生する第２圧電繊維を有する、
請求項１に記載の抗菌糸。
【請求項３】
前記芯糸は、外部からのエネルギーにより負の電荷を発生する第１圧電繊維、及び外部からのエネルギーにより正の電荷を発生する第２圧電繊維を有する、
請求項１に記載の抗菌糸。
【請求項４】
前記芯糸は、前記第１圧電繊維及び前記第２圧電繊維より吸湿性の高い第２鞘糸をさらに備え、
前記第２鞘糸は、前記第１圧電繊維と前記第２圧電繊維との間に配置される、
請求項３に記載の抗菌糸。
【請求項５】
前記第２鞘糸は、前記第１圧電繊維の軸線方向に亘って前記第１圧電繊維の周囲を覆い、
前記第２圧電繊維は前記第２鞘糸の軸線方向に亘って前記第２鞘糸の周囲を覆う、
請求項４に記載の抗菌糸。
【請求項６】
前記第２鞘糸は、前記第２圧電繊維の軸線方向に亘って前記第２圧電繊維の周囲を覆い、
前記第１圧電繊維は前記第２鞘糸の軸線方向に亘って前記第２鞘糸の周囲を覆う、
請求項４に記載の抗菌糸。
【請求項７】
請求項１から請求項６に記載の抗菌糸のいずれかを含む、
抗菌ファブリック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施形態は、抗菌性を有する抗菌糸及びこれを含む抗菌ファブリックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、抗菌性を有する抗菌糸又は抗菌ファブリックについては、多数の提案がなされている（特許文献１を参照）。特許文献１に記載のマスク用フィルタは、厚さ方向に開口する網目が設けられた網状生地に、粘性を有する薬剤を塗布して、網状生地に粘着力を付加し、粘着力が付加された網状生地に活性炭粒子を付着させてなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２０４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のマスク用フィルタにおいて、網状生地は、天然繊維、化学繊維、合成繊維などの材質で形成されたガーゼ生地が用いられている。このようなガーゼ生地を用いると、比較的大きな粒子は捕集、又は除去できるが、空気中の細菌、ウイルス、花粉等の微粒子の捕集又は除去は困難である。ガーゼ生地を何枚も積層した場合であっても、微粒子の捕集性能又は除去性能はそれほど大きく向上せず、むしろ通気性が悪くなり快適性を損なうおそれがある。【０００５】
また、ガーゼ生地の代わりに目の細かい合成繊維不織布等を使用した場合、微粒子の捕集性能又は除去性能は向上するが、捕集性能又は除去性能の向上に伴い通気性は低下する。したがってマスクの装着時に、水分によるムレ感が強くなり、使用時の快適性が低下するおそれがある。【０００６】
そこで、この発明は、装着時の快適性に優れ、微粒子の捕集性能又は除去性能に優れる抗菌糸及び抗菌ファブリックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る抗菌糸は、外部からのエネルギーにより電荷を発生する機能性高分子を有する芯糸と、前記芯糸の軸線方向に亘って前記芯糸の周囲の少なくとも一部を覆い、前記芯糸より吸湿性の高い第１鞘糸と、を備えることを特徴とする。【０００８】
従来から、電場により細菌及び真菌等の増殖を抑制することができる事が知られている（例えば、土戸哲明，高麗寛紀，松岡英明，小泉淳一著、講談社：微生物制御−科学と工学を参照。また、例えば、高木浩一，高電圧・プラズマ技術の農業・食品分野への応用，J.HTSJ，Vol.51，No.216を参照）。また、この電場を生じさせている電位により、湿気等で形成された電流経路、又は局部的なミクロな放電現象等で形成された回路を電流が流れることがある。この電流により菌が弱体化し菌の増殖を抑制することが考えられる。本発明の一実施形態に係る抗菌糸は、外部からのエネルギーにより電荷を発生する機能性高分子を有する芯糸を備えているため、繊維と繊維との間、あるいは人体等の所定の電位（グランド電位を含む。）を有する物に近接した場合に、電場を生じさせる。あるいは、本発明の一実施形態に係る抗菌糸は、汗等の水分を介して、繊維と繊維との間、あるいは人体等の所定の電位（グランド電位を含む。）を有する物に近接した場合に、電流を流す。【０００９】
従って、本発明の一実施形態に係る抗菌糸は、以下のような理由により抗菌効果を発揮する。人体等の所定の電位を有する物に近接して用いられる物（衣料、履物、又はマスク等の医療用品）に適用した場合に発生する電場又は電流の直接的な作用によって、菌の細胞膜や菌の生命維持のための電子伝達系に支障が生じ、菌が死滅する、或いは菌自体が弱体化する。さらに、電場もしくは電流によって水分中に含まれる酸素が活性酸素種に変化する場合がある、又は電場もしくは電流の存在によるストレス環境により菌の細胞内に酸素ラジカルが生成される場合がある、これらのラジカル類を含む活性酸素種の作用により菌が死滅する、又は弱体化する。また、上述の理由が複合して抗菌効果を生じている場合もある。なお、本発明で言う「抗菌」とは、菌の発生を抑制する効果、また菌を死滅する効果の両方を含む概念である。【００１０】
なお、外部からのエネルギーにより電荷を発生する機能性高分子を有する芯糸は、例えば光電効果を有する物質、焦電効果を有する物質、又は圧電体等を用いた繊維を含むことが考えられる。また、芯糸に導電体を含ませ、これを絶縁体で巻き、該導電体に電圧を加えて電荷を発生させる構成も、芯糸として利用できる。【００１１】
圧電体を用いた場合には、圧電により電場を生じさせるため、電源が不要であるし、感電のおそれもない。また、圧電体の寿命は、薬剤等による抗菌効果よりも長く持続する。また、薬剤よりもアレルギー反応が生じるおそれは低い。【００１２】
また、本発明の一実施形態に係る抗菌糸は、芯糸より吸湿性の高い第１鞘糸が、芯糸の周囲の少なくとも一部を覆っている構造である。抗菌糸付近の水分は、第１鞘糸に吸収される。第１鞘糸に吸収された水分に花粉や菌等の微粒子は吸着しやすく、かつ保持されやすくなる。これにより、本発明の一実施形態に係る抗菌糸は、微粒子の捕集性能に優れ、芯糸が発生する電荷によって吸着した菌等に対して効率よく抗菌効果を生じさせることができる。【００１３】
さらに、本発明の一実施形態に係る抗菌糸は、芯糸より吸湿性の高い第１鞘糸が、芯糸の周囲の少なくとも一部を覆っているため、抗菌糸の肌触りを向上させることができる。【００１４】
本発明の一実施形態に係る抗菌ファブリックは、上記抗菌糸のいずれかを含むことを特徴とする。【００１５】
この構成により、微粒子の捕集性能に優れ、抗菌ファブリックに吸着した菌等に対して抗菌効果を生じさせることができ、かつ肌触りがよい抗菌ファブリックが得られる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、装着時の快適性に優れ、微粒子の捕集性能又は除去性能に優れる抗菌糸及び抗菌ファブリックを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１（Ａ）は、第１実施形態に係る抗菌ファブリックを示す模式図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の一部拡大図である。
【図２】図２（Ａ）は、第１実施形態に係る抗菌ファブリックにおける抗菌糸の構成を説明するための一部拡大図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の断面図である。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、ポリ乳酸の一軸延伸方向と、電場方向と、圧電繊維の変形と、の関係を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、第１圧電繊維に張力が加わった時に各圧電繊維に生じるずり応力（せん断応力）を図示したものであり、図４（Ｂ）は、第２圧電繊維に張力が加わった時に各圧電繊維に生じるずり応力（せん断応力）を図示したものである。
【図５】図５（Ａ）は、第１圧電繊維及び第２圧電繊維を近接させた場合における、電位を示す図であり、図５（Ｂ）は、電場を示す図である。
【図６】図６（Ａ）は、第２実施形態に係る抗菌糸の構成を示す断面図であり、図６（Ｂ）は、第３実施形態に係る抗菌糸における芯糸の構成を説明するための一部拡大図である。
【図７】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、第４実施形態に係る抗菌糸の構成を示す断面図である。
【図８】図８（Ａ）は、第１実施形態に係る抗菌ファブリックを使用したギプス用包帯を説明するための模式図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の一部拡大図である。
【図９】図９（Ａ）は、ギプス用包帯に係る抗菌ファブリックを示す模式図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の一部拡大図である。
【図１０】図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、ギプス用包帯に係る抗菌ファブリックの変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１（Ａ）は、第１実施形態に係る抗菌ファブリックを示す模式図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の一部拡大図である。
【００１９】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、抗菌ファブリック１００は、複数本の第１抗菌糸３１、第２抗菌糸３２、及び非圧電糸２０を備える。ここで、非圧電糸２０とは、一般的に糸として使用される木綿や羊毛等の天然繊維又は合成繊維等から成る電荷を発生させないものを含む。また、非圧電糸２０は、第１抗菌糸３１及び第２抗菌糸３２程度と比べて微弱な電荷を発生させるものを含めていてもよい。抗菌ファブリック１００において、第１抗菌糸３１及び第２抗菌糸３２は、平行に交互に並んで配置された状態で、非圧電糸２０と共に織り込まれている。
【００２０】
詳細に説明すると、抗菌ファブリック１００において、経糸が第１抗菌糸３１、第２抗菌糸３２、及び非圧電糸２０であり、緯糸が非圧電糸２０である。なお、経糸には必ずしも非圧電糸２０を織り込む必要はなく、第１抗菌糸３１及び第２抗菌糸３２のみであってもよい。また、緯糸は非圧電糸２０に限られず、第１抗菌糸３１又は第２抗菌糸３２を含んでいてもよい。例えば、経糸が非圧電糸２０で緯糸が第１抗菌糸３１又は第２抗菌糸３２であってもよい。さらに、経糸及び緯糸が共に第１抗菌糸３１又は第２抗菌糸３２を含むものであってもよい。
【００２１】
図２（Ａ）は、第１実施形態に係る抗菌ファブリックにおける抗菌糸の構成を説明するための一部拡大図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）を抗菌糸の軸線方向に対して垂直な面で切断した断面図である。図２（Ａ）の左図は、通常の状態の抗菌糸を表し、図２（Ａ）の右図は、説明の便宜上、芯糸が見えるように、芯糸の周りを取り巻く鞘糸の間隔を、図の矢印で示す方向に隔てて位置するように表したものである。なお、第１抗菌糸３１について説明を行い、後に第２抗菌糸３２については、異なる点についてのみ説明する。
【００２２】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、第１抗菌糸３１は、芯糸２１と、第１鞘糸２２と、を備える。第１鞘糸２２は、芯糸２１の周囲を覆っている。第１鞘糸２２は、例えば、図２（Ｂ）に示す８〜１９の１２本の複数の糸で構成されている。なお、第１鞘糸２２の本数はこれに限られず、実際には用途等を鑑みて、適宜設定される。
【００２３】
第１抗菌糸３１は、芯糸２１からなる内層と、第１鞘糸２２からなる外層とを備える層構造の糸である。なお、第１鞘糸２２は、図２（Ａ）の右図に示すように、芯糸２１の少なくとも一部を覆っていればよく、必ずしも芯糸２１の周囲全体を覆っている必要はない。また、第１鞘糸２２の代わりに、不織布のような多孔質の素材で芯糸２１を覆うことも可能である。これにより、より水分の吸湿性を向上させることができる。
【００２４】
芯糸２１は、外部からのエネルギーにより電荷を発生する機能性高分子を有する圧電糸１１０を備える。芯糸２１は、圧電糸１１０を右旋回して撚られた右旋回糸（以下、Ｓ糸と称する。）である。すなわち、芯糸２１は、圧電糸１１０を撚り合わせることにより形成した撚糸（マルチフィラメント糸）である。なお、芯糸２１は、本発明における「第１圧電繊維」に相当する。
【００２５】
第１抗菌糸３１においては、芯糸２１の軸線方向１０１は、第１抗菌糸３１の軸線方向１０１に対して、左に傾いた状態である。なお、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）においては、一例として７本の圧電糸１１０（１〜７）が撚られてなる芯糸２１を示しているが、圧電糸１１０の本数はこれに限られず、実際には用途等を鑑みて、適宜設定される。
【００２６】
第１鞘糸２２は、芯糸２１より吸湿性が高い素材からなる。第１鞘糸２２の素材は、例えば、綿、麻、ウール、シルク等の天然繊維や、レーヨン、キュプラ等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維等が挙げられる。また、芯糸２１を構成する圧電糸１１０は、一般的に上記の一般的に使用される糸に比べて硬く肌触りが悪い。第１抗菌糸３１は、芯糸より吸湿性の高い第１鞘糸が、芯糸の周囲の少なくとも一部を覆っている。このため、第１抗菌糸３１の肌触りを向上することができる。
【００２７】
芯糸２１より吸湿性の高い第１鞘糸２２が、芯糸の周囲の少なくとも一部を覆っているため、第１抗菌糸３１は、外部に接触する側に第１鞘糸２２が配置されている。第１抗菌糸３１に接触した水分又は第１抗菌糸３１付近に存在する水分は、第１鞘糸２２に吸収される。この構造により、第１抗菌糸３１の第１鞘糸２２は繊維の間に水分を保持し易くなる。
【００２８】
水分が存在すると、花粉や菌等の微粒子は水分に吸着し易い。このため、第１鞘糸２２に吸収された水分に花粉や菌等の微粒子は吸着し易くなる。また、花粉や菌等の微粒子は第１鞘糸２２に保持されやすくなる。これにより、第１抗菌糸３１は、微粒子の捕集性能に優れる。また、後から説明するように芯糸２１が発生する電荷によって吸着した菌等に対して効率よく抗菌効果を生じさせることができる。
【００２９】
圧電糸１１０は、外部からのエネルギーにより電荷を発生する電荷発生繊維（電荷発生糸）の一例である。圧電糸１１０は、機能性高分子、例えば圧電性ポリマーからなる。圧電性ポリマーとしては、例えばポリ乳酸（ＰＬＡ）が挙げられる。また、ポリ乳酸（ＰＬＡ）は、焦電性を有していない圧電性ポリマーである。ポリ乳酸は、一軸延伸されることで圧電性が生じる。ポリ乳酸には、Ｌ体モノマーが重合したＰＬＬＡと、Ｄ体モノマーが重合したＰＤＬＡと、がある。なお、圧電糸１１０は機能性高分子の機能を阻害しないものであれば、機能性高分子以外のものをさらに含んでいてもよい。
【００３０】
ポリ乳酸は、キラル高分子であり、主鎖が螺旋構造を有する。ポリ乳酸は、一軸延伸されて分子が配向すると、圧電性を発現する。さらに熱処理を加えて結晶化度を高めると圧電定数が高くなる。一軸延伸されたポリ乳酸からなる圧電糸１１０は、厚み方向を第１軸、延伸方向を第３軸、第１軸及び第３軸の両方に直交する方向を第２軸と定義したとき、圧電歪み定数としてｄ１４及びｄ２５のテンソル成分を有する。従って、ポリ乳酸は、一軸延伸された方向に対して４５度の方向に歪みが生じた場合に、最も効率よく電荷を発生する。
【００３１】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、ポリ乳酸の一軸延伸方向と、電場方向と、圧電繊維の変形と、の関係を示す図である。図３（Ａ）に示すように、圧電糸１１０は、第１対角線９１０Ａの方向に縮み、第１対角線９１０Ａに直交する第２対角線９１０Ｂの方向に伸びると、紙面の裏側から表側に向く方向に電場を生じる。すなわち、圧電糸１１０は、紙面表側では、負の電荷が発生する。圧電糸１１０は、図３（Ｂ）に示すように、第１対角線９１０Ａの方向に伸び、第２対角線９１０Ｂの方向に縮む場合も、電荷を発生するが、極性が逆になり、紙面の表面から裏側に向く方向に電場を生じる。すなわち、圧電糸１１０は、紙面表側では、正の電荷が発生する。
【００３２】
ポリ乳酸は、延伸による分子の配向処理で圧電性が生じるため、ＰＶＤＦ等の他の圧電性ポリマー又は圧電セラミックスのように、ポーリング処理を行う必要がない。一軸延伸されたポリ乳酸の圧電定数は、５〜３０ｐＣ／Ｎ程度であり、高分子の中では非常に高い圧電定数を有する。さらに、ポリ乳酸の圧電定数は経時的に変動することがなく、極めて安定している。
【００３３】
圧電糸１１０は、断面が円形状の繊維である。圧電糸１１０は、例えば、圧電性高分子を押し出し成型して繊維化する手法、圧電性高分子を溶融紡糸して繊維化する手法（例えば、紡糸工程と延伸工程を分けて行う紡糸・延伸法、紡糸工程と延伸工程を連結した直延伸法、仮撚り工程も同時に行うことのできるPOY-DTY法、又は高速化を図った超高速防止法などを含む）、圧電性高分子を乾式あるいは湿式紡糸（例えば、溶媒に原料となるポリマーを溶解してノズルから押し出して繊維化するような相分離法もしくは乾湿紡糸法、溶媒を含んだままゲル状に均一に繊維化するようなゲル紡糸法、又は液晶溶液もしくは融体を用いて繊維化する液晶紡糸法、などを含む）により繊維化する手法、又は圧電性高分子を静電紡糸により繊維化する手法等により製造される。なお、圧電糸１１０の断面形状は、円形に限るものではない。
【００３４】
図４（Ａ）は、第１圧電繊維に張力が加わった時に各圧電繊維に生じるずり応力（せん断応力）を図示したものであり、図４（Ｂ）は、第２圧電繊維に張力が加わった時に各圧電繊維に生じるずり応力（せん断応力）を図示したものである。
【００３５】
図４（Ａ）に示すように、第１抗菌糸３１に張力が加わった時、第１抗菌糸３１の内部に存在する芯糸２１に対して第１抗菌糸３１の軸線方向１０１の力が加えられる。このとき、芯糸２１を構成する圧電糸１１０に対して第１抗菌糸３１の軸線方向１０１の力が加えられる。
【００３６】
Ｓ糸である芯糸２１の圧電糸１１０に張力をかけた場合、圧電糸１１０の表面は図３（Ａ）に示すような状態となる。このため、芯糸２１の表面には負の電荷が発生し、内側には正の電荷が発生する。
【００３７】
芯糸２１は、この電荷により生じる電位差によって電場を生じる。この電場は近傍の空間にも漏れて他の部分と結合電場を形成する。また、芯糸２１に生じる電位は、第１抗菌糸３１に近接する所定の電位、例えば人体等の所定の電位（グランド電位を含む。）を有する物に近接した場合に、第１抗菌糸３１と当該物との間に電場を生じさせる。
【００３８】
図４（Ｂ）に示すように、第２抗菌糸３２は、芯糸２３を備える。芯糸２３は、圧電糸１１０を左旋回して撚られた左旋回糸である。なお、芯糸２３は、本発明における「第２圧電繊維」に相当する。第２抗菌糸３２に張力が加わった時、Ｚ糸である芯糸２３の圧電糸１１０に張力がかけられる。このとき、圧電糸１１０の表面は図３（Ｂ）に示すような状態となる。このため、芯糸２３の表面には正の電荷が発生し、内側には負の電荷が発生する。
【００３９】
従来から、電場により細菌及び真菌の増殖を抑制することができる旨が知られている（例えば、土戸哲明，高麗寛紀，松岡英明，小泉淳一著、講談社：微生物制御−科学と工学を参照。また、例えば、高木浩一，高電圧・プラズマ技術の農業・食品分野への応用，J.HTSJ，Vol.51，No.216を参照）。また、この電場を生じさせている電位により、湿気等で形成された電流経路、又は局部的なミクロな放電現象等で形成された回路を電流が流れることがある。この電流により菌が弱体化し菌の増殖を抑制することが考えられる。なお、本実施形態で言う菌とは、細菌、真菌又はダニやノミ等の微生物を含む。
【００４０】
従って、第１抗菌糸３１は、第１抗菌糸３１の近傍に形成される電場によって、あるいは人体等の所定の電位を有する物に近接した場合に発生する電場によって、直接的に抗菌効果を発揮する。あるいは、第１抗菌糸３１は、汗等の水分を介して、近接する他の繊維又は人体等の所定の電位を有する物に近接した場合に電流を流す。この電流によっても、直接的に抗菌効果を発揮する場合がある。あるいは、電流又は電圧の作用により水分に含まれる酸素が変化した活性酸素種、さらに繊維中に含まれる添加材との相互作用又は触媒作用によって生じたラジカル種、又はその他の抗菌性化学種（アミン誘導体等）によって間接的に抗菌効果を発揮する場合がある。あるいは、電場又は電流の存在によるストレス環境により菌の細胞内に酸素ラジカルが生成される場合がある、これにより第１抗菌糸３１が、間接的に抗菌効果を発揮する場合がある。また、圧電糸１１０を左旋回して撚られた芯糸２３を備える第２抗菌糸３２も第１抗菌糸３１と同様に直接的又は間接的に抗菌効果を発揮することができる。ラジカルとしては、スーパーオキシドアニオンラジカル（活性酸素）又はヒドロキシラジカルの発生が考えられる。なお、本実施形態で言う「抗菌」とは、菌の発生を抑制する効果、また菌を死滅する効果の両方を含む概念である。
【００４１】
なお、芯糸２１又は芯糸２３は、さらに金属繊維を備えていてもよい。金属繊維に銅や銀をコーティングすることにより、金属繊維から溶出するイオンにより抗菌効果が得られる。このため、第１抗菌糸３１及び第２抗菌糸３２が伸縮されていないときでも抗菌性を発揮することができる。
【００４２】
また、芯糸２１又は芯糸２３は、さらにＰＶＤＦを含む繊維を備えていてもよい。ＰＶＤＦは、焦電性を有する。このため、伸縮だけでなく温度変化によっても電荷を発生させることができる。したがって、人が身に着けた時に、動きがある時のみならず、動きの少ない場合であっても温度変化による電荷発生が加わることによって抗菌性を発揮することができる。
【００４３】
図５（Ａ）は、第１圧電繊維である芯糸２１及び第２圧電繊維である芯糸２３を近接させた場合における、電位を示す図であり、図５（Ｂ）は、電場を示す図である。
【００４４】
図５（Ａ）に示すように、Ｓ糸である芯糸２１とＺ糸である芯糸２３とを近接させると、芯糸２１と芯糸２３との間に比較的強い電場を生じさせることができる。例えば、近接する部分（表面）は同電位となるように、Ｚ糸の中心部は負の電位、Ｓ糸の中心部は正の電位となる。
【００４５】
この場合、芯糸２１と芯糸２３との近接部は０Ｖとなり、元々の電位差を保つように、芯糸２１の内部の正の電位はさらに高くなる。同様に芯糸２３の内部の負の電位はさらに低くなる。
【００４６】
図５（Ｂ）に示すように、芯糸２１の断面では、主に中心から外に向かう電場が形成され、芯糸２３の断面では主に中心から内に向かう電場が形成される。芯糸２１及び芯糸２３を近接させた場合、これらの電場が空気中に漏れ出て結合し、芯糸２１及び芯糸２３の間で電場回路が形成される。すなわち、各所の電位差は、繊維同士が複雑に絡み合うことにより形成される電場結合回路、又は水分等で糸の中に偶発的に形成される電流パスで形成される回路により定義される。したがって、芯糸２１を備える第１抗菌糸３１と、芯糸２３を備える第２抗菌糸３２とを近接させた構成では、抗菌作用をさらに向上させることができる。
【００４７】
以上の様な、第１抗菌糸３１又は第２抗菌糸３２は、各種の衣料、又は医療部材等の製品に適用可能である。例えば、第１抗菌糸３１又は第２抗菌糸３２は、肌着（特に靴下）、タオル、靴及びブーツ等の中敷き、スポーツウェア全般、帽子、寝具（布団、マットレス、シーツ、枕、枕カバー等を含む。）、歯ブラシ、フロス、各種フィルタ類（浄水器、エアコン又は空気清浄器のフィルタ等）、ぬいぐるみ、ペット関連商品（ペット用マット、ペット用服、ペット用服のインナー）、各種マット品（足、手、又は便座等）、カーテン、台所用品（スポンジ又は布巾等）、シート（車、電車又は飛行機等のシート）、オートバイ用ヘルメットの緩衝材及びその外装材、ソファ、包帯、ガーゼ、マスク、縫合糸、医者及び患者の服、サポーター、サニタリ用品、スポーツ用品（ウェア及びグローブのインナー、又は武道で使用する籠手等）、あるいは包装資材等に適用することができる。
【００４８】
衣料のうち、特に靴下（又はサポータ）は、歩行等の動きによって、関節に沿って必ず伸縮が生じるため、第１抗菌糸３１又は第２抗菌糸３２は、高頻度で電荷を発生する。また、靴下は、汗などの水分を吸い取り、菌の増殖の温床となるが、第１抗菌糸３１又は第２抗菌糸３２は、菌の増殖を抑制することができるため、防臭のための菌対策用途として、顕著な効果を生じる。
【００４９】
また、第１抗菌糸３１又は第２抗菌糸３２は、人間を除いた動物の体表面の菌抑制方法としても使用可能であり、動物の皮膚の少なくとも一部に、圧電体を含んだ布を対向させるように配置し、前記圧電体に外力が加えられた時に発生する電荷によって、前記布と対向する前記動物の体表面の菌の増殖を抑制してもよい。これにより、簡素な方法で、薬剤等の使用よりも安全性の高い、動物の体表面の菌の増殖を抑制し、及び動物の体表面の白癬菌を治療することができる。
【００５０】
なお、本実施形態の第１抗菌糸３１又は第２抗菌糸３２は、菌対策用途以外にも、以下の様な用途を有する。
【００５１】
（１）生体作用圧電繊維製品
生体を構成する組織には圧電性を有するものが多い。例えば、人体を構成するコラーゲンは、タンパク質の一種であり、血管、真皮、じん帯、健、骨、又は軟骨等に多く含まれている。コラーゲンは、圧電体であり、コラーゲンが配向した組織は非常に大きな圧電性を示す場合がある。骨の圧電性については既に多くの報告がなされている（例えば、深田栄一，生体高分子の圧電気、高分子Vol.16(1967)No.9 p795-800等を参照）。従って、圧電糸１１０を備えた第１抗菌糸３１又は第２抗菌糸３２により電場が生じ、該電場が交番するか、又は該電場の強度が変化すると、生体の圧電体は、逆圧電効果によって振動を生じる。圧電糸１１０によって生じる交番電場、あるいは電場強度の変化により、生体の一部、例えば毛細血管や真皮に微小な振動が加えられ、その部分の血流の改善を促すことができる。これにより皮膚疾患や傷等の治癒が促される可能性がある。従って、第１抗菌糸３１又は第２抗菌糸３２は、生体作用圧電繊維製品として機能する。
【００５２】
（２）物質吸着用圧電繊維製品
上述したように、Ｓ糸である芯糸２１の圧電糸１１０は、外力が係った場合に、負の電荷を生じる。芯糸２１がＺ糸である場合の圧電糸１１０は、外力が係った場合に、正の電荷を生じる。そのため、圧電糸１１０は、正の電荷を有する物質（例えば花粉等の粒子）を吸着する性質を有し、負の電荷を有する物質（例えば黄砂等の有害物質等）を吸着する。従って、圧電糸１１０を備えた第１抗菌糸３１及び第２抗菌糸３２は、例えばマスク等の医療用品に適用した場合に、花粉及び黄砂等の微粒子を吸着することができる。
【００５３】
なお、芯糸に導電体を用いて、当該導電体に絶縁体を巻き、該導電体に電気を流して電荷を発生させる構成も、電荷を発生する繊維である。ただし、圧電体は、圧電により電場を生じさせるため、電源が不要であるし、感電のおそれもない。また、圧電体の寿命は、薬剤等による抗菌効果よりも長く持続する。また、薬剤よりもアレルギー反応が生じるおそれは低い。また、薬剤、特に抗生物質等による耐性菌の発現が近年大きな問題となっているが、本発明による殺菌方法ではメカニズム上、耐性菌を生じることが考えられない。
【００５４】
なお、表面に負の電荷を生じる繊維としては、ＰＬＬＡを用いたＳ糸の他にも、ＰＤＬＡを用いたＺ糸も考えられる。また、表面に正の電荷を生じる繊維としては、ＰＬＬＡを用いたＺ糸の他にも、ＰＤＬＡを用いたＳ糸も考えられる。
【００５５】
図６（Ａ）は、第２実施形態に係る抗菌糸の構成を示す断面図であり、図６（Ｂ）は、第３実施形態に係る抗菌糸における芯糸の構成を説明するための一部拡大図である。なお、第２実施形態及び第３実施形態に係る圧電繊維において、第１実施形態に係る圧電繊維と同様の構成については説明を省略し、異なる構成のみを説明する。
【００５６】
図６（Ａ）に示すように、第２実施形態に係る抗菌糸６１は、芯糸２４と、第１鞘糸２２と、を備える。芯糸２４は、図６（Ａ）に示す糸１〜７の束から構成されている。芯糸２４は、内部に第１圧電繊維である芯糸２１及び第２圧電繊維である芯糸２３を備える。図６（Ａ）に示す糸７が芯糸２１（第１圧電繊維）に相当し、図６（Ａ）に示す糸４が芯糸２３（第２圧電繊維）に相当する。糸１〜３、５及び６は、非圧電糸２０から成る。なお、芯糸２４は芯糸２１及び芯糸２３のみで構成されていてもよい。例えば、糸１〜７がそれぞれ、芯糸２１又は芯糸２３であってもよい。
【００５７】
抗菌糸６１においては、芯糸２４が圧電糸１１０のＳ糸と、圧電糸１１０のＺ糸との双方を備える。このため、表面に負の電荷を生じるＳ糸と、表面に正の電荷を生じるＺ糸と、をさらに近接させることができる。Ｓ糸とＺ糸とがより近接することにより、Ｓ糸とＺ糸との間により強い電場を生じさせることができる。したがって、抗菌糸６１に吸着された菌に対して、効率よく抗菌効果を及ぼすことが可能となる。
【００５８】
図６（Ｂ）に示すように、第３実施形態に係る抗菌糸６２は、芯糸２５を備える。芯糸２５は、第１圧電繊維である芯糸２１及び第２圧電繊維である芯糸２３を備える。芯糸２５は、芯糸２１及び芯糸２３を更に組み合わせた組紐である。なお、芯糸２５は、芯糸２１及び芯糸２３から構成される紐状の構造であればよく、組紐のみには限らない。例えば、芯糸２１及び芯糸２３を撚った撚り糸であってもよい。
【００５９】
抗菌糸６２においては、芯糸２５が圧電糸１１０のＳ糸と、圧電糸１１０のＺ糸との双方を備える。このため、表面に負の電荷を生じるＳ糸と、表面に正の電荷を生じるＺ糸と、をさらに近接させることができる。Ｓ糸とＺ糸とがより近接することにより、Ｓ糸とＺ糸との間により強い電場を生じさせることができる。したがって、抗菌糸６２に吸着された菌に対して、効率よく抗菌効果を及ぼすことが可能となる。
【００６０】
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、第４実施形態に係る抗菌糸の構成を示す断面図である。なお、第４実施形態に係る抗菌糸において、第１実施形態に係る抗菌糸と同様の構成については説明を省略し、異なる構成のみを説明する。
【００６１】
図７（Ａ）に示すように、第４実施形態に係る抗菌糸７１は、芯糸７３及び第１鞘糸２２を備える。第１鞘糸２２は、芯糸７３の周囲を覆う。芯糸７３は、中心層７４、第２鞘糸層７５、及び外層７６を備える。中心層７４の周囲を覆うように第２鞘糸層７５が配置され、さらに第２鞘糸層７５の周囲を覆うように外層７６が配置されている。これにより、第２鞘糸層７５は中心層７４及び外層７６との間に位置する。なお、第２鞘糸層７５は、本発明における第２鞘糸を含む層である。
【００６２】
中心層７４は、圧電糸１１０のＳ糸で構成された第１圧電繊維を含む。外層７６は、圧電糸１１０のＺ糸で構成された第２圧電繊維を含む。第２鞘糸層７５は、第１鞘糸２２と同様の糸であり、第１圧電繊維及び第２圧電繊維より吸湿性が高い素材からなる。
【００６３】
このため、抗菌糸７１においては、表面に負の電荷を生じる中心層７４と、表面に正の電荷を生じる外層７６とを備える。また、この中心層７４と、外層７６との間には、吸湿性の高い第２鞘糸層７５が存在する。したがって、第２鞘糸層７５に吸収された水分に付着した菌などに対して、第２鞘糸層７５の周囲を囲む中心層７４及び外層７６間で発生する強い電場により効率よく抗菌効果を及ぼすことが可能となる。
【００６４】
図７（Ｂ）に示すように、第４実施形態に係る抗菌糸７２は、抗菌糸７１における中心層７４及び外層７６の素材が逆である点のみ異なる。このため、これについてのみ説明を行い、同様の点については説明を省略する。
【００６５】
抗菌糸７２において、中心層７７は、圧電糸１１０のＺ糸で構成された第２圧電繊維を含む。外層７８は、圧電糸１１０のＳ糸で構成された第１圧電繊維を含む。抗菌糸７２においては、表面に正の電荷を生じる中心層７７と、表面に負の電荷を生じる外層７８とを備える。また、この中心層７７と、外層７８との間には、吸湿性の高い第２鞘糸層７５が存在する。したがって、第２鞘糸層７５に吸収された水分に付着した菌などに対して、周囲を囲む中心層７７及び外層７８間で発生する強い電場により効率よく抗菌効果を及ぼすことが可能となる。
【００６６】
次に、抗菌ファブリック１００の使用例について説明する。図８（Ａ）は、第１実施形態に係る抗菌ファブリック１００を使用したギプス用包帯を説明するための模式図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の破線Ａで囲んだ部分の拡大図である。
【００６７】
図８（Ａ）に示すように、ギプス用包帯８０は、ヒトの皮膚Ｓとギプス８２の間に配置され皮膚Ｓの保護用として使用されている。ギプス用包帯８０は、ギプス８２と接触した時に摩擦係数の低い第１部分８３と、摩擦係数の高い第２部分８４とを備える。
【００６８】
ギプス８２に力が加わると、ギプス用包帯８０と接触しながらギプス８２が動く。このとき、ギプス用包帯８０において、摩擦係数の高い第２部分８４は動きが小さい。これに対して、摩擦係数の低い第１部分８３は大きく動き、また、第２部分８４に引っ張られることにより、さらに伸縮する度合いが大きくなる。
【００６９】
図８（Ｂ）に示すように、ギプス用包帯８０は、ギプス８２と接着されていない非接着部８５、及びギプス８２と接着されている接着部８６を備える。非接着部８５及び接着部８６は、ギプス８２をギプス用包帯８０上に形成する際に同時に形成することができる。すなわち、ギプス用包帯８０の一部がギプス８２に張り付いた、もしくは巻き込まれた状態でギプス８２を乾燥させることにより、ギプス用包帯８０の一部がギプス８２に接着して接着部８６が形成される。
【００７０】
非接着部８５及び接着部８６が混在することにより、ギプス８２が動くと接着部８６は固定されたままである。これに対して、非接着部８５は接着部８６で動きが抑制された分も含めて動く。したがって、非接着部８５は大きく伸縮される。なお、接着部８６は、必ずしも形成される必要はない。接着部８６が形成されない場合は、接着部８６が形成される場合に比べて、非接着部８５の伸縮は小さくなるが、ギプス用包帯８０とギプス８２との間の通気性が確保されるため、ムレを防ぐことができる。また、ギプス用包帯８０に使用される抗菌ファブリック１００は、木綿や羊毛等から選択される非圧電糸２０を含むため、吸湿性及び肌触りを向上することができる。
【００７１】
図９（Ａ）は、ギプス用包帯に係る抗菌ファブリックを示す模式図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）における摩擦係数の高い第２部分８４の一部拡大図である。図９（Ａ）に示すように、ギプス用包帯８０は、抗菌ファブリック１００を含む。抗菌ファブリック１００において、第１抗菌糸３１及び第２抗菌糸３２は、平行に交互に並んで配置された状態で、非圧電糸２０と共に織り込まれている。
【００７２】
図９（Ｂ）に示すように、ギプス用包帯８０として、第２部分８４を構成するために、抗菌ファブリック１００の一部に伸縮性が低い糸８８が織り交ぜられている。伸縮性が低い糸８８は、例えば金属繊維や、化学繊維等を用いることができる。また、これらの糸８８として用いる繊維によって、ギプス用包帯８０の肌触り等を使用状態に応じて変化させることができる。
【００７３】
さらに、ギプス用包帯８０は、第１抗菌糸３１及び第２抗菌糸３２の軸線方向１０１に対して、伸縮し易いことが好ましい。例えば、図９（Ｂ）に示す緯糸として、経糸である第１抗菌糸３１及び第２抗菌糸３２より伸縮性の低い非圧電糸２０を用いる。または、緯糸を２本の非圧電糸２０の対として織り込むことによっても実現可能である。これにより、第１抗菌糸３１及び第２抗菌糸３２から効率よく電荷を発生させることができるため、より抗菌効果を向上させることができる。
【００７４】
一般的に、傷口などの患部を保護、圧迫、又は固定するために包帯が用いられる。ここで、ギプスに使用される包帯のように長時間にわたって巻いた状態を維持させる場合、皮膚からの発汗や体脂などの分泌液や滲出液、垢等が包帯に付着する。これにより包帯に菌が発生、増殖することによって、人体に悪影響を与える恐れがある。この課題を解決する手段の１つとして、例えば、特開２０１４−８３０７０に開示されているように包帯の表面や内部に抗菌剤を塗布する方法が提案されている。しかしこの場合、時間の経過とともに塗布した薬品が消失してしまうため、長時間にわたり効果を維持することが困難であるおそれがある。また、薬品を使用する場合、長時間薬品が皮膚に接触することによりアレルギー反応を発症するおそれがある。
【００７５】
これに対して、図８（Ａ）に示すように、ギプス用包帯８０をヒトの皮膚Ｓとギプス８２の間に巻いて使用した場合、ギプス用包帯８０に含まれる抗菌ファブリック１００によって、抗菌効果が得られる。また、ギプス用包帯８０が伸縮した時に、電荷を発生することにより抗菌効果を奏するため、長時間にわたり効果を維持することが可能であり、かつ薬品によるアレルギー反応を防止することができる。
【００７６】
また、ギプス用包帯として、全体が均一に伸縮する、すなわち摩擦係数が均一な包帯を用いると、包帯全体に均一に力が加わる。この場合、全体として摩擦による歪は小さくなる。これに対して、ギプス用包帯８０は、摩擦係数の低い第１部分８３及び摩擦係数の高い第２部分８４を備える。ギプス用包帯８０においては、摩擦係数の低い第１部分８３の伸縮する度合いが大きい。ギプス用包帯８０とギプス８２との接触により、ギプス用包帯８０が伸縮する場合において、小さな動きであっても、第１部分８３の伸縮は比較的おおきくなるため、第１部分８３でより大きな電荷を発生させることができる。したがって、ギプス用包帯８０はより高い抗菌効果を発揮できる。
【００７７】
なお、ギプス用包帯８０は、これに限られず、不織布等であってもよい。また、ギプス用包帯８０として使用する抗菌ファブリック１００は、織物だけでなく、以下に示すような編物なども使用することができる。
【００７８】
図１０（Ａ）は、ギプス用包帯８０に係る抗菌ファブリック１００の変形例１を示す模式図である。図１０（Ｂ）は、ギプス用包帯８０に係る抗菌ファブリック１００の変形例２を示す模式図である。なお、変形例の説明においてギプス用包帯８０に係る抗菌ファブリック１００と同様の点については説明を省略する。
【００７９】
図１０（Ａ）に示すように、ギプス用包帯８０は、編物である抗菌ファブリック１０３からなる。抗菌ファブリック１０３は、編糸として、第１抗菌糸３１、第２抗菌糸３２、及び伸縮性が低い糸８８を用いる。なお、編糸として、第１抗菌糸３１、第２抗菌糸３２、及び糸８８以外の糸を用いることも可能である。
【００８０】
抗菌ファブリック１０３は、糸８８が図１０（Ａ）の紙面縦方向に編み込まれていることにより、図１０（Ａ）の紙面縦方向に沿って伸縮し難い部分が形成される。これにより、抗菌ファブリック１０３は、糸８８が編み込まれている周辺に摩擦係数の高い第２部分８４を形成することができる。
【００８１】
図１０（Ｂ）に示すように、ギプス用包帯８０は、編物である抗菌ファブリック１０４からなる。抗菌ファブリック１０４の説明において抗菌ファブリック１０３と同様の点については説明を省略する。
【００８２】
抗菌ファブリック１０４は、糸８８が図１０（Ｂ）の紙面横方向に編み込まれていることにより、図１０（Ｂ）の紙面横方向に沿って伸縮し難い部分が形成される。これにより、抗菌ファブリック１０４は、糸８８が編み込まれている周辺に摩擦係数の高い第２部分８４を形成することができる。
【００８３】
なお、抗菌ファブリック１０３及び抗菌ファブリック１０４において、糸８８を編み込む代わりに、ロウ又は接着剤を塗布し固着させることにより、一部に伸縮し難い部分を形成してもよい。また、一部に使用する糸を二重にする、又は網目の細かい部分を形成することによって、一部に伸縮し難い部分を形成してもよい。さらに、網目の形状は、これに限られず、適宜使用に応じて変更することができる。
【００８４】
なお、実施形態において抗菌ファブリックに用いられる糸の太さは、それぞれ同一の太さのものであっても、異なる太さのものであってもよい。これにより、用途において、抗菌ファブリックの伸縮性や厚み等の性質を調節することができる。
【００８５】
最後に、本実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８６】
２１…芯糸（第１圧電繊維）
２３…芯糸（第２圧電繊維）
２４、２５、７３…芯糸
２２…第１鞘糸
３１…第１抗菌糸
３２…第２抗菌糸
６１、６２．７１、７２…抗菌糸
７５…第２鞘糸
１００、１０３、１０４…抗菌ファブリック
１０１…軸線方向
【要約】
外部からのエネルギーにより電荷を発生する機能性高分子を有する芯糸（２１）と、芯糸（２１）の軸線方向（１０１）に亘って芯糸（２１）の周囲の少なくとも一部を覆い、芯糸（２１）より吸湿性の高い第１鞘糸（２２）と、を備えることを特徴とする。【図１】
0006521208.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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