(57)【要約】【課題】ウイルスの除去に対する高いニーズに応じ、ウイルスの撲滅あるいはウイルスの増殖抑制に関する技術が各種提案されている。しかし、架橋アクリレート系繊維については抗ウイルス性能があることは全く知られていなかった。本発明の目的はこれまで知られていなかった該繊維の抗ウイルス性能に基づく新たな用途を提供することにある。【解決手段】アクリル繊維に１分子中の窒素数が２以上である窒素含有化合物による架橋処理および加水分解処理を施した後に酸処理を施して得られる抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリル繊維に１分子中の窒素数が２以上である窒素含有化合物による架橋処理および加水分解処理を施した後に酸処理を施して得られる抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維。
【請求項２】
１分子中の窒素数が２以上である窒素含有化合物がヒドラジン系化合物であることを特徴とする請求項１に記載の抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維。
【請求項３】
請求項１または２に記載の抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維を含有する抗ウイルス用繊維構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は抗ウイルス性性能を有する繊維および該繊維を含有する繊維構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウイルス感染は、ウイルス感染者から放出されたウイルスを含む飛沫（くしゃみ等）に直接接触する場合のみならず、ウイルス感染者が触れた衣服やタオルなどに接触（間接接触）することによっても生じる。例えばウイルス感染を防止する手段として一般的にマスクが使用されているが、使用時間が長くなると、マスクのフィルター部にウイルスが濃縮された状態となるため、マスクの脱着時にマスク本体に触れるとウイルスが手に付着し、その手でタオルや衣服に触れることによって、ウイルスがタオルや衣服に付着する。そして、第三者が該ウイルス付着箇所に触れると、手にウイルスが付着し、二次感染を引き起こす。
【０００３】
こうした問題に鑑み、ウイルスを撲滅するあるいはウイルスの増殖を抑制する技術が各種提案されている。例えば、銀を利用するもの（特許文献１、２）、４級アンモニウムを利用するもの（特許文献３、４）、金属ピリチオンを利用するもの（特許文献５、６）などを挙げることができる。
【０００４】
一方、従来から架橋アクリレート系繊維については検討が進められてきており、高吸放湿性（特許文献７）、吸湿発熱性（特許文献８）、酸・塩基性ガス吸収性（特許文献９）、ｐＨ緩衝性（特許文献１０）という機能を発現させることができることなどが知られている。しかし、架橋アクリレート系繊維について、抗ウイルス性能があることは全く知られていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００５／０８３１７１号パンフレット
【特許文献２】特開平１１−１９２３８号公報
【特許文献３】特開２００８−１１５５０６号公報
【特許文献４】特開２００１−３０３３７２号公報
【特許文献５】特開２００６−９２３２号公報
【特許文献６】特開２００５−２８１９５１号公報
【特許文献７】特開２０００−３０３３５３号公報
【特許文献８】特開２０００−１２９５７４号公報
【特許文献９】特開平９−２２８２４０号公報
【特許文献１０】特開平８−３２５９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した現状に鑑みて創案されたものであり、その目的は抗ウイルス性能を有する架橋アクリレート系繊維および該繊維を含有する繊維構造物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上述の目的を達成するために鋭意検討を進めた結果、高吸放湿性、吸湿発熱性、酸・塩基性ガス吸収性、ｐＨ緩衝性などの機能を有することが知られている架橋アクリレート系繊維が優れた抗ウイルス性能を有することを見出し、本発明に到達した。
【０００８】
即ち、本発明は以下の手段により達成される。
（１）アクリル繊維に１分子中の窒素数が２以上である窒素含有化合物による架橋処理および加水分解処理を施した後に酸処理を施して得られる抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維。
（２）１分子中の窒素数が２以上である窒素含有化合物がヒドラジン系化合物であることを特徴とする（１）に記載の抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維。
（３）（１）または（２）に記載の抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維を含有する抗ウイルス用繊維構造物。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維は、ウイルスを効率的に不活性化できる。また、架橋アクリレート系繊維は従来から衣料用途などに広く展開されており、さまざまな加工方法が確立されているので、本発明の抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維は、さまざまな用途、分野の製品に容易に適用でき、抗ウイルス性能を付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維は、アクリル繊維に１分子中の窒素数が２以上である窒素含有化合物による架橋処理および加水分解処理を施した後に酸処理を施して得られるものである。
【００１１】
本発明に採用するアクリル繊維はアクリロニトリルを４０重量％以上、好ましくは５０重量％以上含有するアクリロニトリル系重合体により形成された繊維である。従って、該アクリロニトリル系重合体としては、アクリロニトリル単独重合体のほかに、アクリロニトリルと他のモノマーとの共重合体も採用できる。共重合体における他のモノマーとしては、特に限定はないが、ハロゲン化ビニル及びハロゲン化ビニリデン；（メタ）アクリル酸エステル（なお（メタ）の表記は、該メタの語の付いたもの及び付かないものの両方を表す）；メタリルスルホン酸、p-スチレンスルホン酸等のスルホン酸基含有モノマー及びその塩；（メタ）アクリル酸、イタコン酸等のカルボン酸基含有モノマー及びその塩；アクリルアミド、スチレン、酢酸ビニル等が挙げられる。
【００１２】
かかるアクリル繊維の製造手段に限定はなく、適宜公知の手段が用いられる。また、アクリル繊維の形態については、短繊維、トウ、糸、編織物、不織布等いずれの形態のものでも良く、製造工程中途品、廃繊維などでも構わない。
【００１３】
本発明においては上述したアクリル繊維に１分子中の窒素数が２以上である窒素含有化合物による架橋処理を施す。この架橋処理により、アクリル繊維中のニトリル基と１分子中の窒素数が２以上である窒素含有化合物が反応して、架橋構造が形成され、これに伴い繊維中の窒素含有量が増加する。該架橋処理に採用しうる１分子中の窒素数が２以上である窒素含有化合物としては、水加ヒドラジン、硫酸ヒドラジン、塩酸ヒドラジン、臭素酸ヒドラジン等のヒドラジン系化合物やエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ポリエチレンイミン等のアミノ基を複数有する化合物等が例示される。中でもヒドラジン系化合物は、反応しやすく、コスト的にも有利であり、好ましい。
【００１４】
１分子中の窒素数が２以上である窒素含有化合物による架橋処理は、架橋構造が形成される限りにおいて制限はなく、該化合物の溶液中にアクリル繊維を浸漬し、５０〜１５０℃で反応させた場合に好ましい結果を得られる場合が多いが、ヒドラジン系化合物を用いる場合には、以下のような条件を採用することができる。
【００１５】
すなわち、ヒドラジン系化合物による架橋処理の具体的な処理条件としては、窒素含有量の増加を０．１〜１０重量％に調整しうる条件である限り採用できるが、ヒドラジン系化合物濃度５〜８０重量％の水溶液中、温度５０〜１２０℃で１〜５時間処理する手段が工業的に好ましい。ここで、窒素含有量の増加とはヒドラジン系化合物による架橋処理前のアクリル繊維の窒素含有量と該処理後のアクリル繊維の窒素含有量との差をいう。なお、窒素含有量の増加が下限に満たない場合には、最終的に実用上満足し得る物性の繊維が得られないことがある。上限を超える場合には、十分な抗ウイルス性能が得られないことがある。
【００１６】
かかる架橋処理を施された繊維は、該処理で残留した薬剤を十分に除去した後、酸処理を施しても良い。ここに使用する酸としては、硝酸、硫酸、塩酸等の鉱酸や、有機酸等が挙げられるが特に限定されない。該酸処理の条件としては、特に限定されないが、大概酸濃度３〜２０重量％、好ましくは７〜１５重量％の水溶液に、温度５０〜１２０℃で０．５〜１０時間繊維を浸漬するといった例が挙げられる。
【００１７】
上述のようにして架橋処理を施された繊維、あるいは、さらに酸処理を施された繊維は、次に加水分解処理を施される。該処理により、架橋処理時に未反応のまま残存しているニトリル基などが加水分解され、カルボキシル基が生成される。生成されるカルボキシル基の量としては、好ましくは０．５〜１０ｍｍｏｌ／ｇ、より好ましくは２〜１０ｍｍｏｌ／ｇである。カルボキシル基の量が下限に満たない場合には、十分な抗ウイルス性能が得られないことがあり、上限を超える場合には、繊維の水膨潤性が高くなりすぎ実用上満足し得る繊維物性が得られないことがある。
【００１８】
かかる加水分解処理の手段としては、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アンモニア等の塩基性水溶液、あるいは、硝酸、硫酸、塩酸等の水溶液中に架橋処理を施された繊維を浸漬した状態で加熱処理する手段が挙げられる。具体的な処理条件としては、目的とするカルボキシル基の量などを勘案し、処理薬剤の濃度、反応温度、反応時間等の諸条件を適宜設定すればよいが、好ましくは０．５〜１０重量％、さらに好ましくは１〜５重量％の処理薬剤水溶液中、温度５０〜１２０℃で１〜１０時間処理する手段が工業的、繊維物性的にも好ましい。なお、上述した架橋処理と同時に加水分解処理を行うことも出来る。
【００１９】
上述のようにして加水分解処理を施された繊維は次に酸処理を施される。加水分解処理においてアルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、アンモニア等の塩基性水溶液を用いた場合、生成されるカルボキシル基はアルカリ金属などのカチオンとイオン結合を形成する。酸処理することにより、かかるカチオンが水素イオンに置換され、カルボキシル基はＣＯＯＨの形となる。かかる酸処理の手段としては加水分解を施された繊維を塩酸、酢酸、硝酸、硫酸等の酸性水溶液に浸漬し、しかる後に乾燥する方法が好適に用いられる。
【００２０】
以上のようにして、得られる本発明の抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維の除去対象となるウイルスは限定されないが、特にインフルエンザウイルスに対して優れた不活性化効果を示す。
【００２１】
上述してきた本発明の抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維は、単独で、あるいは、他の素材と組み合わせて繊維構造物を形成させることで、より有用なものとなる。他の素材と組み合わせる場合、抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維の使用量を好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上とすることで、繊維構造物においても実用上有効な抗ウイルス性能が発現される。
【００２２】
本発明の繊維構造物の外観形態としては、糸、ヤーン（ラップヤーンも含む）、フィラメント、織物、編物、不織布、紙状物、シート状物、積層体、綿状体（球状や塊状のものを含む）等があり、さらにはそれらに外被を設けたものもある。該構造物内における抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維の含有形態としては、他素材との混合により、実質的に均一に分布したもの、複数の層を有する構造の場合には、いずれかの層（単数でも複数でも良い）に集中して存在せしめたものや、夫々の層に特定比率で分布せしめたもの等がある。
【００２３】
従って本発明の繊維構造物は、上記に例示した外観形態及び含有形態の組合せとして、無数のものが存在する。いかなる構造物とするかは、最終製品の使用態様（例えばシーズン性、運動性や内衣か中衣か外衣か、カーテンやカーペット、寝具やクッション、インソール等としての利用の仕方など）、要求される機能、かかる機能を発現することへの抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維の寄与の仕方等を勘案して適宜決定される。
【００２４】
本発明の繊維構造物において併用しうる他素材としては特に制限はなく、公用されている天然繊維、有機繊維、半合成繊維、合成繊維が用いられ、さらには無機繊維、ガラス繊維等も用途によっては採用し得る。具体的な例としては、綿、麻、絹、羊毛、ナイロン、レーヨン、ポリエステル、アクリル繊維などを挙げることができる。
【００２５】
以上に説明してきた本発明の抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維が、抗ウイルス性能を発現する理由は定かではないが、該繊維においては酸処理により繊維中にＨ型カルボキシル基が存在しており、かかるＨ型カルボキシル基（ＣＯＯＨ）とウイルスが相互作用することにより、ウイルスが不活性化するのではないかと考えられる。
【実施例】
【００２６】
以下に本発明の理解を容易にするために実施例を示すが、これらはあくまで例示的なものであり、本発明の要旨はこれらにより限定されるものではない。なお、実施例中、部及び百分率は特に断りのない限り重量基準で示す。
【００２７】
抗ウイルス性能はインフルエンザウイルスＡ（Ｈ１Ｎ１）ＰＲ８株を用いた５０％感染価法［ＴＣＩＤ５０］で評価した。乾燥試料50mgに対してウイルス液を5ｍＬを加え、２８℃に維持しながら１時間振盪した後、遠心分離処理（３０００ｒｐｍ、３０分間）する。遠心分離処理後、上澄液を１０倍段階希釈し、Ｍａｄｉｎ−Ｄａｒｂｙ
Ｃａｎｉｎｅ Ｋｉｄｎｅｙ細胞（ＭＤＣＫ細胞）を用いてＴＣＩＤ５０（５０％感染価）を測定し、ウイルス感染価ｌｏｇ１０（ＴＣＩＤ５０／ｍＬ）を算出した。また、ブランクに関しては、試料を用いず上記と同様の操作を行い、ウイルス感染価を算出した。得られたウイルス感染価を用いて、下記式より、ウイルスの不活性化率を算出した。
ウイルス不活性化率（％）＝１００×（１０ブランクのウイルス感染価−１０試料のウイルス感染価）／（１０ブランクのウイルス感染価）
【００２８】
＜ＣＯＯＨ量の測定＞
十分乾燥した試料約１ｇを精秤し（Ｗ１［ｇ］）、これに２００ｍｌの水を加え、０．１ｍｏｌ／ｌ水酸化ナトリウム水溶液で常法に従って滴定曲線を求めた。該滴定曲線からＣＯＯＨに消費された水酸化ナトリウム水溶液消費量（Ｖ１［ｍｌ］）を求め、次式によってＣＯＯＨ量を算出した。
ＣＯＯＨ量［ｍｍｏｌ／ｇ］＝０．１×Ｖ１／Ｗ１
【００２９】
＜実施例１〜５＞
アクリロニトリル９０％及びアクリル酸メチル１０％からなるアクリロニトリル系重合体１０部を４８％ロダンソーダ水溶液９０部に溶解した紡糸原液を、常法に従って紡糸、延伸、乾燥してアクリル繊維を得た。
【００３０】
上述したアクリル繊維に、１５％ヒドラジン水溶液中で１１０℃×３時間架橋導入処理を行い水洗した。次に、８％硝酸水溶液中で１１０℃×１時間酸処理を行い水洗した。続いて５％水酸化ナトリウム水溶液中で、９０℃で加水分解処理を行い水洗した。このときの処理時間を変えることで繊維中のカルボキシル基量の調整を行った。その後、１０％硝酸水溶液中で常温×２４時間酸処理を行い水洗し、抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維を得た。得られた繊維について、抗ウイルス性能を評価した結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
2013147774.tif 000002
【００３２】
表１からH型カルボキシル基量が増えるにつれてウイルス不活性化率が向上していることが分かる。医療分野のように高度の抗ウイルス性能が求められる分野においては、好ましくは９０％以上、より好ましくは９９％以上のウイルス不活性化率が求められるが、実施例１〜５の抗ウイルス用架橋アクリレート系繊維はかかる分野に対しても十分利用できるような優れた抗ウイルス性能を示すものである。