Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7792852B2 - Fiber surface treatment agent, fiber surface treatment method, and surface-treated fiber - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7792852B2 - Fiber surface treatment agent, fiber surface treatment method, and surface-treated fiber - Google Patents

Fiber surface treatment agent, fiber surface treatment method, and surface-treated fiber

Info

Publication number
JP7792852B2
JP7792852B2 JP2022063067A JP2022063067A JP7792852B2 JP 7792852 B2 JP7792852 B2 JP 7792852B2 JP 2022063067 A JP2022063067 A JP 2022063067A JP 2022063067 A JP2022063067 A JP 2022063067A JP 7792852 B2 JP7792852 B2 JP 7792852B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
surface treatment
treatment agent
fiber
silver
silane coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022063067A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023153668A (en
Inventor
隆行 萬
淳一 内田
玲 川上
絵梨奈 小山
弘志 土屋
慧記 唐澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobayashi Pharmaceutical Co Ltd
Nihon Parkerizing Co Ltd
Original Assignee
Kobayashi Pharmaceutical Co Ltd
Nihon Parkerizing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobayashi Pharmaceutical Co Ltd, Nihon Parkerizing Co Ltd filed Critical Kobayashi Pharmaceutical Co Ltd
Priority to JP2022063067A priority Critical patent/JP7792852B2/en
Priority to CN202380031000.5A priority patent/CN118974346A/en
Priority to PCT/JP2023/011981 priority patent/WO2023195363A1/en
Publication of JP2023153668A publication Critical patent/JP2023153668A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7792852B2 publication Critical patent/JP7792852B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/58Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with nitrogen or compounds thereof, e.g. with nitrides
    • D06M11/64Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with nitrogen or compounds thereof, e.g. with nitrides with nitrogen oxides; with oxyacids of nitrogen or their salts
    • D06M11/65Salts of oxyacids of nitrogen
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/83Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with metals; with metal-generating compounds, e.g. metal carbonyls; Reduction of metal compounds on textiles
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/10Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen
    • D06M13/184Carboxylic acids; Anhydrides, halides or salts thereof
    • D06M13/192Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or salts thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/50Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with organometallic compounds; with organic compounds containing boron, silicon, selenium or tellurium atoms
    • D06M13/503Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with organometallic compounds; with organic compounds containing boron, silicon, selenium or tellurium atoms without bond between a carbon atom and a metal or a boron, silicon, selenium or tellurium atom
    • D06M13/507Organic silicon compounds without carbon-silicon bond
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/50Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with organometallic compounds; with organic compounds containing boron, silicon, selenium or tellurium atoms
    • D06M13/51Compounds with at least one carbon-metal or carbon-boron, carbon-silicon, carbon-selenium, or carbon-tellurium bond
    • D06M13/513Compounds with at least one carbon-metal or carbon-boron, carbon-silicon, carbon-selenium, or carbon-tellurium bond with at least one carbon-silicon bond
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/643Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Description

本発明は繊維用表面処理剤、当該表面処理剤を用いた繊維の表面処理方法、および、当該表面処理方法により得られる皮膜を有する表面処理繊維に関する。 The present invention relates to a fiber surface treatment agent, a fiber surface treatment method using the surface treatment agent, and surface-treated fibers having a coating obtained by the surface treatment method.

従来、金属材料に表面処理を施す技術が種々知られている。例えば、国際公開第2010/070728号(特許文献1)では、耐食性、上塗り塗装性などの諸特性を有する金属材料用表面処理剤が記載されている。
当該金属材料用表面処理剤は、珪酸化合物(A)と、オルガノアルコキシシラン(B)と、Zr、Ti、Co、Fe、V、Ce、Mo、Mn、Mg、Al、Ni、Ca、W、Nb、Cr、およびZnからなる群から選ばれる少なくとも1種の金属元素を含む金属化合物(C)と、リン酸化合物およびフッ素化合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物(D)と、水(E)と、前記オルガノアルコキシシラン(B)の加水分解より生じるアルコール(F)とを含有する。
Various techniques for surface treatment of metal materials have been known. For example, International Publication No. 2010/070728 (Patent Document 1) describes a surface treatment agent for metal materials that has various properties such as corrosion resistance and topcoatability.
The surface treatment agent for metal materials contains a silicate compound (A), an organoalkoxysilane (B), a metal compound (C) containing at least one metal element selected from the group consisting of Zr, Ti, Co, Fe, V, Ce, Mo, Mn, Mg, Al, Ni, Ca, W, Nb, Cr, and Zn, at least one compound (D) selected from the group consisting of phosphoric acid compounds and fluorine compounds, water (E), and an alcohol (F) produced by hydrolysis of the organoalkoxysilane (B).

当該文献には、当該金属材料用表面処理剤は、前記アルコール(F)の処理剤中でのモル濃度(mol/L)(CF1)と、前記オルガノアルコキシシラン(B)に含まれるすべてのアルコキシ基が加水分解した場合に生じるアルコールの処理剤中でのモル濃度(mol/L)(CF2)との比(CF1/CF2)が0.05~0.9の範囲に調整されることが記載されている。また、当該文献には金属材料として、建築、電気、自動車等の各種分野で使用される材料が挙げられている。 This document describes that the ratio (C F1 /C F2 ) of the molar concentration (mol/L) (C F1 ) of the alcohol (F) in the surface treatment agent for metal materials to the molar concentration (mol/L) (C F2 ) of the alcohol generated when all alkoxy groups contained in the organoalkoxysilane ( B ) are hydrolyzed in the treatment agent is adjusted to a range of 0.05 to 0.9 . Furthermore, this document lists materials used in various fields such as construction, electricity, and automobiles as metal materials.

国際公開第2010/070728号International Publication No. 2010/070728

特許文献1に記載の金属材料用表面処理剤を使用することにより、耐食性、上塗り塗装性などの諸特性を有し、特に、形成された皮膜が金属材料表面との密着性に優れ、金属材料の腐食インヒビターとして働く成分を皮膜中に固定化できることが記載されている。 Patent Document 1 describes how the use of the surface treatment agent for metal materials provides various properties such as corrosion resistance and topcoatability, and in particular, the formed film has excellent adhesion to the surface of the metal material, and how components that act as corrosion inhibitors for metal materials can be immobilized within the film.

一方で、特許文献1には繊維を表面処理することは記載されておらず、また、それによる効果も考察されていない。繊維は衣料、寝具、カーテン、衛生用品等の日用品に使用されるところ、金属材料に要求される性能とは異なる性能が求められる。例えば、今日では優れた抗菌性を有する繊維に対するニーズが増加している。 However, Patent Document 1 does not mention surface treatment of fibers, nor does it discuss the effects of such treatment. Fibers are used in everyday items such as clothing, bedding, curtains, and sanitary products, and therefore require different performance characteristics from those required of metal materials. For example, there is currently an increasing need for fibers with excellent antibacterial properties.

上記事情に鑑み、本発明は一実施形態において、抗菌性および耐久性に優れ、繊維の吸水性に対する影響が少なく、繊維が変質しにくい皮膜を形成可能であり、且つ、高い液安定性を有する繊維用表面処理剤を提供することを課題とする。本発明は別の一実施形態において、当該表面処理剤を用いた繊維の表面処理方法を提供することを課題とする。本発明は更に別の一実施形態において、当該表面処理方法により得られる皮膜を有する表面処理繊維を提供することを課題とする。 In light of the above circumstances, one embodiment of the present invention aims to provide a fiber surface treatment agent that has excellent antibacterial properties and durability, has little effect on the water absorbency of fibers, is capable of forming a film that is resistant to fiber deterioration, and has high liquid stability. In another embodiment, the present invention aims to provide a fiber surface treatment method using the surface treatment agent. In yet another embodiment, the present invention aims to provide a surface-treated fiber having a film obtained by the surface treatment method.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、所定のシラン化合物と、銀塩および/または銀錯体と、有機酸と、水とを所定の配合条件で配合することが、抗菌性および耐久性に優れ、繊維の吸水性に対する影響が少なく、繊維が変質しにくい皮膜を形成可能であり、且つ、高い液安定性を有する繊維用表面処理剤を得るのに有利であることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of extensive research to solve the above problems, the inventors discovered that blending a specific silane compound, a silver salt and/or a silver complex, an organic acid, and water under specific blending conditions is advantageous for obtaining a fiber surface treatment agent that has excellent antibacterial properties and durability, has little effect on the water absorbency of fibers, is capable of forming a coating that is resistant to fiber deterioration, and has high liquid stability, and thus completed the present invention.

本発明は例示的に以下のように特定される。
[1]
テトラアルコキシシラン(A1)とシランカップリング剤(A2)の加水分解物および/または縮合反応物であるシラン化合物(A)と、
銀塩および/または銀錯体(B)と、
カルボキシル基を2個以上有する有機酸(C)と、
水(E)と、を含み、
以下の1)および2)の配合条件を満足するように調製した繊維用表面処理剤。
1)前記銀塩および/または銀錯体(B)に対する前記テトラアルコキシシラン(A1)と前記シランカップリング剤(A2)の合計(A1+A2)のモル比{(A1+A2)/B}が100~500。
2)前記銀塩および/または銀錯体(B)に対する前記有機酸(C)のカルボキシル基のモル比(C/B)が5~25。
[2]
前記シラン化合物(A)として、前記テトラアルコキシシラン(A1)と前記シランカップリング剤(A2)の少なくとも一方の加水分解物であるアルコール(D)を含み、
前記テトラアルコキシシラン(A1)と前記シランカップリング剤(A2)に含まれるすべてのアルコキシ基が加水分解したと仮定した場合に生じるアルコールの前記表面処理剤中でのモル濃度(mol/L)(Dβ)に対する、前記アルコール(D)の実際の前記表面処理剤中でのモル濃度(mol/L)(Dα)の比(Dα/Dβ)が0.05~0.9である[1]に記載の繊維用表面処理剤。
[3]
[1]または[2]に記載の繊維用表面処理剤を繊維の一部または全部と接触させて、皮膜を形成することを含む、繊維の表面処理方法。
[4]
[3]に記載の表面処理方法により得られる、皮膜を有する表面処理繊維。
The present invention is exemplarily specified as follows.
[1]
a silane compound (A) which is a hydrolyzate and/or condensation reaction product of a tetraalkoxysilane (A1) and a silane coupling agent (A2);
a silver salt and/or silver complex (B);
an organic acid (C) having two or more carboxyl groups;
and water (E),
A surface treatment agent for fibers prepared so as to satisfy the following compounding conditions 1) and 2).
1) The molar ratio {(A1+A2)/B} of the total (A1+A2) of the tetraalkoxysilane (A1) and the silane coupling agent (A2) to the silver salt and/or silver complex (B) is 100 to 500.
2) The molar ratio (C/B) of the carboxyl groups of the organic acid (C) to the silver salt and/or silver complex (B) is 5 to 25.
[2]
The silane compound (A) contains an alcohol (D) which is a hydrolyzate of at least one of the tetraalkoxysilane (A1) and the silane coupling agent (A2),
The fiber surface treatment agent according to [1], wherein the ratio (Dα/Dβ) of the actual molar concentration (mol/L) (Dα) of the alcohol (D) in the surface treatment agent to the molar concentration (mol/L) (Dβ) of the alcohol generated in the surface treatment agent when all alkoxy groups contained in the tetraalkoxysilane (A1) and the silane coupling agent (A2) are assumed to be hydrolyzed is 0.05 to 0.9.
[3]
A method for treating the surface of fibers, comprising contacting the fiber surface treatment agent according to [1] or [2] with part or all of the fibers to form a coating.
[4]
[3] A surface-treated fiber having a coating, obtained by the surface treatment method according to [3].

本発明の一実施形態によれば、抗菌性および耐久性に優れ、繊維の吸水性に対する影響が少なく、繊維が変質しにくい皮膜を形成可能であり、且つ、高い液安定性を有する繊維用表面処理剤を提供することができるという格別の効果が得られる。従って、本発明は、例えば衣料、衛生用品等の日用品に使用される各種繊維の抗菌用途に好適に利用することができる。 One embodiment of the present invention has the exceptional effect of providing a fiber surface treatment agent that is excellent in antibacterial properties and durability, has little effect on the water absorbency of fibers, is capable of forming a film that is resistant to fiber deterioration, and has high liquid stability. Therefore, the present invention can be suitably used for antibacterial applications of various fibers used in daily necessities such as clothing and hygiene products.

以下、表面処理剤、表面処理方法および表面処理繊維を含む本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、その本発明の趣旨から逸脱しない範囲で任意に変更可能であり、下記の実施形態に限定されない。尚、本明細書にて数値範囲を示す「~」は上限値および下限値も包含する。例えば、「X~Y」はX以上Y以下であることを意味する。 The following provides a detailed description of embodiments of the present invention, including a surface treatment agent, a surface treatment method, and surface-treated fibers. The present invention can be modified as desired without departing from the spirit of the present invention, and is not limited to the embodiments described below. In this specification, the term "to" indicating a numerical range includes both the upper and lower limits. For example, "X to Y" means that the range is from X to Y.

<1.表面処理剤>
本発明の一実施形態によれば、
テトラアルコキシシラン(A1)とシランカップリング剤(A2)の加水分解物および/または縮合反応物であるシラン化合物(A)と、
銀塩および/または銀錯体(B)と、
カルボキシル基を2個以上有する有機酸(C)と、
水(E)と、
を含有する繊維用表面処理剤が提供される。
<1. Surface treatment agent>
According to one embodiment of the present invention,
a silane compound (A) which is a hydrolyzate and/or condensation reaction product of a tetraalkoxysilane (A1) and a silane coupling agent (A2);
a silver salt and/or silver complex (B);
an organic acid (C) having two or more carboxyl groups;
Water (E),
A surface treatment agent for fibers containing the compound is provided.

[1-1.シラン化合物(A)]
当該表面処理剤は、シラン化合物(A)としてテトラアルコキシシラン(A1)とシランカップリング剤(A2)の両方に由来する加水分解物および/または縮合反応物を含有する。テトラアルコキシシラン(A1)とシランカップリング剤(A2)はそれぞれ一種を単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
[1-1. Silane compound (A)]
The surface treatment agent contains a hydrolysate and/or a condensation reaction product derived from both a tetraalkoxysilane (A1) and a silane coupling agent (A2) as the silane compound (A). The tetraalkoxysilane (A1) and the silane coupling agent (A2) may each be used alone or in combination of two or more.

テトラアルコキシシラン(A1)は、Si(OR)4(式中、Rはアルキル基を表す。)の一般式で表され、Rは炭素数が1~4のアルキル基であることが好ましく、炭素数が1~3のアルキル基であることがより好ましく、炭素数が1~2のアルキル基であることが更により好ましい。テトラアルコキシシラン(A1)の具体例としては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラノルマルプロポキシシランなどが挙げられ、中でもテトラエトキシシランが好ましい。 Tetraalkoxysilane (A1) is represented by the general formula Si(OR) 4 (wherein R represents an alkyl group), and R is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and even more preferably an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. Specific examples of tetraalkoxysilane (A1) include tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, and tetra-normal-propoxysilane, with tetraethoxysilane being preferred.

シランカップリング剤(A2)は、加水分解性基および有機官能基を有する有機ケイ素化合物である。加水分解性基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、2-メトキシエトキシ基等の炭素数1~4(特に、1または2)のアルコキシ基などが例示できる。有機官能基としては、例えば、ビニル基、エポキシ基(特にグリシドキシ基)、スチリル基、メタクリル基、アクリル基、アミノ基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、ウレイド基、メルカプト基、酸無水物基などが例示できる。これらの中でも、加水分解性基としてアルコキシ基、有機官能基としてエポキシ基および/またはアミノ基を有するシランカップリング剤が好ましい。有機官能基としては、グリシドキシ基および/またはアミノ基がより好ましい。グリシドキシ基を有するシランカップリング剤とアミノ基を有するシランカップリング剤を併用することが更により好ましい。グリシドキシ基を有するシランカップリング剤とアミノ基を有するシランカップリング剤を併用する場合は、グリシドキシ基を有するシランカップリング剤:アミノ基を有するシランカップリング剤=10:1~1:1のモル比とすることが好ましく、5:1~2:1のモル比とすることがより好ましい。更に、シランカップリング剤(A2)は、アルコキシ基を分子中に3個有し、有機官能基を1個有するトリアルコキシシラン化合物を使用することがより好ましい。 The silane coupling agent (A2) is an organosilicon compound having a hydrolyzable group and an organic functional group. Examples of the hydrolyzable group include alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms (especially 1 or 2 carbon atoms), such as methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, and 2-methoxyethoxy. Examples of the organic functional group include vinyl, epoxy (especially glycidoxy), styryl, methacrylic, acrylic, amino, isocyanate, isocyanurate, ureido, mercapto, and acid anhydride groups. Among these, silane coupling agents having an alkoxy group as the hydrolyzable group and an epoxy and/or amino group as the organic functional group are preferred. Glycidoxy and/or amino groups are more preferred as the organic functional group. It is even more preferred to use a silane coupling agent having a glycidoxy group in combination with a silane coupling agent having an amino group. When a silane coupling agent having a glycidoxy group and a silane coupling agent having an amino group are used in combination, the molar ratio of glycidoxy group-containing silane coupling agent to amino group-containing silane coupling agent is preferably 10:1 to 1:1, and more preferably 5:1 to 2:1. Furthermore, it is more preferable to use a trialkoxysilane compound having three alkoxy groups and one organic functional group in the molecule as the silane coupling agent (A2).

シランカップリング剤(A2)の好ましい実施形態の一つとして、一般式(I):(Y)3-Si-L-Xで表される化合物が挙げられる。 One preferred embodiment of the silane coupling agent (A2) is a compound represented by the general formula (I): (Y) 3 --Si--L--X.

一般式(I)中、Xは、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、ビニル基、およびイソシアネート基から選択されるいずれかの官能基を表し、エポキシ基またはアミノ基が好ましい。 In general formula (I), X represents a functional group selected from an epoxy group, an amino group, a mercapto group, a vinyl group, and an isocyanate group, with an epoxy group or an amino group being preferred.

一般式(I)中、Lは、2価の連結基、または単なる結合手を表す。Lで表される連結基としては、例えば、アルキレン基(炭素数1~20が好ましい)、-O-、-S-、アリーレン基、-CO-、-NH-、-SO2-、-COO-、-CONH-、またはこれらを二種以上組み合わせた基が挙げられる。単なる結合手の場合、一般式(I)のXがSi(ケイ素原子)と直接連結することを指す。 In general formula (I), L represents a divalent linking group or a simple bond. Examples of the linking group represented by L include an alkylene group (preferably having 1 to 20 carbon atoms), -O-, -S-, an arylene group, -CO-, -NH-, -SO2- , -COO-, -CONH-, or a group combining two or more of these. In the case of a simple bond, this means that X in general formula (I) is directly linked to Si (silicon atom).

一般式(I)中、Yは、それぞれ独立に、アルコキシ基を表す。なかでも、炭素数1~3のアルコキシ基が好ましい。 In general formula (I), each Y independently represents an alkoxy group. Of these, alkoxy groups having 1 to 3 carbon atoms are preferred.

シランカップリング剤(A2)の具体例としては、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、および3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのエポキシシラン、N-(2-アミノエチル)3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(アミノエチル)3-アミノプロピルトリメトキシシラン、および3-アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシランおよび3-メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのメルカプトシラン、3-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのイソシアネートシラン、ビニルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシランなどのビニル基含有シランなどが挙げられる。 Specific examples of silane coupling agents (A2) include epoxy silanes such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane; amino silanes such as N-(2-aminoethyl)3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-(aminoethyl)3-aminopropyltrimethoxysilane, and 3-aminopropyltriethoxysilane; mercapto silanes such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and 3-mercaptopropyltriethoxysilane; isocyanate silanes such as 3-isocyanatepropyltrimethoxysilane and 3-isocyanatepropyltriethoxysilane; and vinyl group-containing silanes such as vinyltriethoxysilane and p-styryltrimethoxysilane.

テトラアルコキシシラン(A1)は加水分解すると、式Aで表される反応式に従って、シラノール(Si(OR)4-n(OH)n)およびアルコール(ROH)の加水分解物が生成する。
式A:Si(OR)4+nH2O→Si(OR)4-n(OH)n+nROH(式中、nは1~4の整数)
シランカップリング剤(A2)は加水分解すると、シランカップリング剤が有する加水分解性基に応じた加水分解物が生成する。加水分解性基がアルコキシ基である場合には、シラノールおよびアルコールの加水分解物が生成する。
当該表面処理剤中では加水分解によって生成したシラノールおよび/またはアルコール同士が水素結合している場合があるが、本明細書においてはそのようなものも加水分解物として取り扱う。
When tetraalkoxysilane (A1) is hydrolyzed, silanol (Si(OR) 4-n (OH) n ) and alcohol (ROH) hydrolyzates are produced according to the reaction formula represented by formula A.
Formula A: Si(OR) 4 + nH 2 O → Si(OR) 4-n (OH) n + nROH (where n is an integer from 1 to 4)
When the silane coupling agent (A2) is hydrolyzed, a hydrolyzate corresponding to the hydrolyzable group contained in the silane coupling agent is produced. When the hydrolyzable group is an alkoxy group, hydrolyzates of silanol and alcohol are produced.
In the surface treatment agent, silanols and/or alcohols produced by hydrolysis may be hydrogen-bonded to each other, and in this specification, such substances are also treated as hydrolysates.

従って、当該表面処理剤は一実施形態において、シラン化合物(A)として、テトラアルコキシシラン(A1)とシランカップリング剤(A2)の少なくとも一方の加水分解物であるアルコール(D)を含み、典型的には両者の加水分解物であるアルコール(D)を含む。そして、当該表面処理剤は好ましい実施形態において、テトラアルコキシシラン(A1)とシランカップリング剤(A2)に含まれるすべてのアルコキシ基が加水分解したと仮定した場合に生じるアルコールの当該表面処理剤中でのモル濃度(mol/L)(Dβ)に対する、前記アルコール(D)の実際の当該表面処理剤中でのモル濃度(mol/L)(Dα)の比(Dα/Dβ)が0.05~0.9である。Dα/Dβの下限は、より好ましくは0.3以上であり、更により好ましくは0.5以上である。Dα/Dβの上限は、より好ましくは0.85以下であり、更により好ましくは0.8以下である。 Therefore, in one embodiment, the surface treatment agent contains, as the silane compound (A), an alcohol (D) that is a hydrolyzate of at least one of a tetraalkoxysilane (A1) and a silane coupling agent (A2), typically an alcohol (D) that is a hydrolyzate of both. In a preferred embodiment, the surface treatment agent has a ratio (Dα/Dβ) of the actual molar concentration (mol/L) of the alcohol (D) in the surface treatment agent (Dα) to the molar concentration (mol/L) (Dβ) of the alcohol generated in the surface treatment agent when all alkoxy groups contained in the tetraalkoxysilane (A1) and the silane coupling agent (A2) are assumed to be hydrolyzed, of 0.05 to 0.9. The lower limit of Dα/Dβ is more preferably 0.3 or greater, and even more preferably 0.5 or greater. The upper limit of Dα/Dβ is more preferably 0.85 or less, and even more preferably 0.8 or less.

テトラアルコキシシラン(A1)とシランカップリング剤(A2)に含まれるすべてのアルコキシ基が加水分解したと仮定した場合に生じるアルコールの当該表面処理剤中でのモル濃度(Dβ)は、A1総モル濃度の4倍+(A2の総モル濃度)×(A2の一分子に含まれるアルコキシ基の数)によって計算する。 Assuming that all alkoxy groups contained in the tetraalkoxysilane (A1) and silane coupling agent (A2) are hydrolyzed, the molar concentration (Dβ) of the alcohol produced in the surface treatment agent is calculated by multiplying the total molar concentration of A1 by 4 + (total molar concentration of A2) x (number of alkoxy groups contained in one molecule of A2).

アルコール(D)の当該表面処理剤中でのモル濃度(Dα)の測定は、以下の方法により行う。NMR装置(例:JNM-FCX400:日本電子株式会社製)を用いて、当該表面処理剤中のアルコール(D)に帰属するプロトンの積分値を既知モル濃度のプロトンの積分値と比較することで算出する。定量の方法としては、内部標準法を採用する。 The molar concentration (Dα) of alcohol (D) in the surface treatment agent is measured using the following method. Using an NMR device (e.g., JNM-FCX400, manufactured by JEOL Ltd.), the integral value of the protons belonging to alcohol (D) in the surface treatment agent is calculated by comparing it with the integral value of protons of known molar concentrations. The internal standard method is used for quantification.

また、当該表面処理剤には、加水分解によって生成した一部のシラノールが脱水縮合反応することによって、シロキサン結合(Si-O-Si)を有する縮合反応物(オルガノシロキサン)を含有している場合もある。縮合反応物には、(1)テトラアルコキシシラン(A1)が加水分解することで生成したシラノール同士が脱水縮合反応することによって生じた縮合反応物、(2)シランカップリング剤(A2)が加水分解することで生成したシラノール同士が脱水縮合反応することによって生じた縮合反応物、(3)テトラアルコキシシラン(A1)が加水分解することで生成したシラノールと、シランカップリング剤(A2)が加水分解することで生成したシラノールが脱水縮合反応することによって生じた縮合反応物が挙げられる。これらは単独でまたは二種以上が組み合わさって重縮合し得る。 The surface treatment agent may also contain a condensation reaction product (organosiloxane) having a siloxane bond (Si-O-Si) formed by a dehydration condensation reaction of some of the silanols produced by hydrolysis. Examples of condensation reaction products include: (1) a condensation reaction product formed by a dehydration condensation reaction between silanols produced by the hydrolysis of tetraalkoxysilane (A1); (2) a condensation reaction product formed by a dehydration condensation reaction between silanols produced by the hydrolysis of silane coupling agent (A2); and (3) a condensation reaction product formed by a dehydration condensation reaction between silanols produced by the hydrolysis of tetraalkoxysilane (A1) and silanols produced by the hydrolysis of silane coupling agent (A2). These products may be polycondensed alone or in combination of two or more.

当該表面処理剤は、液状で提供されるため、固相を形成するほどには脱水縮合は進展させないのが望ましいと考えられるが、ある程度の脱水縮合を起こさせておくことが好ましい。例えば、GPC法による以下の測定方法で当該表面処理剤中の縮合反応物の重量平均分子量を測定したときに、100~5000の範囲であるのが好ましく、150~3000の範囲であるのがより好ましい。
<重量平均分子量の測定方法>
高速GPC装置(HLC-8320GPC:東ソー株式会社製)を用いて測定し、SECカラム及びガードカラムの組み合わせにて重量平均分子量を求める。測定条件は以下とする。
SECカラム:TSKgel SuperAWM-H(東ソー株式会社製)
ガードカラム:TSKgurdcolumn SuperAW-H(東ソー株式会社製)
検出器:RI(HLC-8320GPC内蔵検出器)
標準試料:ポリスチレン
試料注入量:0.06%DMF溶液30μL
流速:0.5mL/min
溶離液:DMF/100mM LiBr/60mM H3PO4
Since the surface treatment agent is provided in a liquid state, it is considered desirable not to allow dehydration condensation to proceed to such an extent that a solid phase is formed, but it is preferable to allow dehydration condensation to occur to a certain extent. For example, when the weight average molecular weight of the condensation reaction product in the surface treatment agent is measured by the following GPC method, it is preferably in the range of 100 to 5,000, and more preferably in the range of 150 to 3,000.
<Method for measuring weight average molecular weight>
The weight average molecular weight is determined using a high-speed GPC device (HLC-8320GPC: manufactured by Tosoh Corporation) in combination with a SEC column and a guard column under the following measurement conditions:
SEC column: TSKgel SuperAWM-H (manufactured by Tosoh Corporation)
Guard column: TSK guard column Super AW-H (manufactured by Tosoh Corporation)
Detector: RI (HLC-8320GPC built-in detector)
Standard sample: polystyrene Sample injection volume: 30 μL of 0.06% DMF solution
Flow rate: 0.5mL/min
Eluent : DMF/100mM LiBr/60mM H3PO4

[1-2.銀塩および/または銀錯体(B)]
銀塩および/または銀錯体(B)は、抗菌性能を発揮する成分である。銀塩および/または銀錯体(B)としては、例えば、カルボン酸銀、硝酸銀、炭酸銀、硫酸銀、過塩素酸銀、フッ化銀、塩化銀、塩素酸銀、クロム酸銀、シアン化銀、臭化銀、臭素酸銀、ヨウ化銀、ヨウ素酸銀等が挙げられる。好ましくは、カルボン酸の銀塩または銀錯体である。上記以外の銀塩および/または銀錯体(B)の例には、アミノ酸およびその誘導体、カルボン酸型又はホスホン酸型のキレート剤、チオールのような活性化硫黄、アミン類、窒素含有複素環類、グアニジン、スルホン酸、リン酸などの活性部位を持つ物質と銀との化合物が挙げられる。これらの化合物には、水和物も含まれる。これらは一種単独で使用してもよく、二種以上併用してもよい。
[1-2. Silver salt and/or silver complex (B)]
The silver salt and/or silver complex (B) is a component that exhibits antibacterial properties. Examples of silver salts and/or silver complexes (B) include silver carboxylate, silver nitrate, silver carbonate, silver sulfate, silver perchlorate, silver fluoride, silver chloride, silver chlorate, silver chromate, silver cyanide, silver bromide, silver bromate, silver iodide, and silver iodate. A silver salt or silver complex of a carboxylic acid is preferred. Other examples of silver salts and/or silver complexes (B) include compounds of silver with substances having active sites such as amino acids and their derivatives, carboxylic acid or phosphonic acid chelating agents, activated sulfur such as thiols, amines, nitrogen-containing heterocycles, guanidine, sulfonic acid, and phosphoric acid. These compounds also include hydrates. These compounds may be used alone or in combination.

[1-3.カルボキシル基を2個以上有する有機酸(C)]
理論によって本発明が限定されることを意図しないが、カルボキシル基を2個以上有する有機酸(C)は、表面処理剤中で銀イオンの安定性を向上する作用があると考えられる。中でも、カルボキシル基を2個以上有するヒドロキシ酸が好ましく、カルボキシル基を偶数個有するヒドロキシ酸がより好ましく、カルボキシル基を2個有するヒドロキシ酸が更により好ましい。有機酸(C)としては、例えば、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、コハク酸、マロン酸、シュウ酸、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、マレイン酸、フマル酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、ポリアクリル酸およびポリマレイン酸等が挙げられ、これらの中ではヒドロキシ酸である酒石酸、リンゴ酸およびクエン酸が好ましく、カルボキシル基を2個有するヒドロキシ酸である酒石酸およびリンゴ酸がより好ましい。有機酸(C)は一種を単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
[1-3. Organic acid (C) having two or more carboxyl groups]
Although the present invention is not intended to be limited by theory, it is believed that an organic acid (C) having two or more carboxyl groups has the effect of improving the stability of silver ions in the surface treatment agent. Among them, hydroxy acids having two or more carboxyl groups are preferred, hydroxy acids having an even number of carboxyl groups are more preferred, and hydroxy acids having two carboxyl groups are even more preferred. Examples of organic acids (C) include tartaric acid, malic acid, citric acid, succinic acid, malonic acid, oxalic acid, adipic acid, phthalic acid, isophthalic acid, maleic acid, fumaric acid, aspartic acid, glutamic acid, polyacrylic acid, and polymaleic acid. Among these, hydroxy acids such as tartaric acid, malic acid, and citric acid are preferred, and hydroxy acids having two carboxyl groups such as tartaric acid and malic acid are more preferred. The organic acids (C) may be used alone or in combination of two or more.

[1-4.水(E)]
当該表面処理剤は溶媒として水を含有する。意図せず混入した物質による影響を避けるという観点から、水としては脱イオン水を用いることが好ましい。水の含有量は、表面処理剤全量に対して、70~99.9質量%が好ましく、95~99.5質量%がより好ましい。
[1-4. Water (E)]
The surface treatment agent contains water as a solvent. From the viewpoint of avoiding the influence of unintentionally mixed substances, it is preferable to use deionized water as the water. The content of water is preferably 70 to 99.9 mass % and more preferably 95 to 99.5 mass % based on the total amount of the surface treatment agent.

[1-5.シラン化合物(A)、銀塩および/または銀錯体(B)、並びに有機酸(C)の配合条件]
当該表面処理剤は、以下の1)および2)の配合条件を満足するように調製することが望ましい。
1)銀塩および/または銀錯体(B)に対するテトラアルコキシシラン(A1)とシランカップリング剤(A2)の合計(A1+A2)のモル比{(A1+A2)/B}が100~500。
2)銀塩および/または銀錯体(B)に対する有機酸(C)のカルボキシル基のモル比(C/B)が5~25。
[1-5. Blending conditions of silane compound (A), silver salt and/or silver complex (B), and organic acid (C)]
The surface treatment agent is preferably prepared so as to satisfy the following blending conditions 1) and 2).
1) The molar ratio of the total (A1+A2) of the tetraalkoxysilane (A1) and the silane coupling agent (A2) to the silver salt and/or silver complex (B) {(A1+A2)/B} is 100 to 500.
2) The molar ratio (C/B) of the carboxyl group of the organic acid (C) to the silver salt and/or silver complex (B) is 5 to 25.

(A1+A2)/Bの下限は、100以上であることが好ましく、200以上であることがより好ましく、250以上であることが更により好ましい。(A1+A2)/Bの上限は、500以下であることが好ましく、400以下であることがより好ましく、300以下であることが更により好ましい。 The lower limit of (A1+A2)/B is preferably 100 or more, more preferably 200 or more, and even more preferably 250 or more. The upper limit of (A1+A2)/B is preferably 500 or less, more preferably 400 or less, and even more preferably 300 or less.

C/Bの下限は、5以上であることが好ましく、7以上であることがより好ましく、10以上であることが更により好ましい。C/Bの上限は、25以下であることが好ましく、20以下であることがより好ましく、15以下であることが更により好ましい。 The lower limit of C/B is preferably 5 or more, more preferably 7 or more, and even more preferably 10 or more. The upper limit of C/B is preferably 25 or less, more preferably 20 or less, and even more preferably 15 or less.

また、A1およびA2は、A2に対するA1のモル比(A1/A2)が0.30~3.00となるように配合することが好ましく、0.50~2.00となるように配合することがより好ましく、0.70~1.50となるように配合することが更により好ましい。 Also, A1 and A2 are preferably blended so that the molar ratio of A1 to A2 (A1/A2) is 0.30 to 3.00, more preferably 0.50 to 2.00, and even more preferably 0.70 to 1.50.

上記配合条件は、当該表面処理剤を調製するために各成分を配合する時の条件であって、当該表面処理剤に実際に存在する割合とは異なると考えられる。特に、テトラアルコキシシラン(A1)とシランカップリング剤(A2)は当該表面処理剤中で大部分は加水分解しており、更に加水分解物の一部は脱水縮合しているところ、当該表面処理剤における成分を正確に分析することは困難であるため、原料の配合条件によって当該表面処理剤を規定している。 The above blending conditions are the conditions under which each component is blended to prepare the surface treatment agent, and are thought to differ from the ratios actually present in the surface treatment agent. In particular, the tetraalkoxysilane (A1) and silane coupling agent (A2) are largely hydrolyzed in the surface treatment agent, and some of the hydrolyzate undergoes dehydration condensation. Since it is difficult to accurately analyze the components in the surface treatment agent, the surface treatment agent is specified by the blending conditions of the raw materials.

当該表面処理剤は、潤滑剤、界面活性剤、顔料、染料、耐食性付与のためのインヒビター、造膜助剤、導電性向上剤、増粘剤、水系樹脂(水溶性樹脂、水分散性樹脂またはエマルジョン型樹脂)等の各種添加剤を必要に応じて含有することができる。但し、これらの各種添加剤の合計質量は、本発明が企図する所望の効果を発揮する観点から、当該表面処理剤を調製するために配合するA1、A2、BおよびCの合計質量に対して20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、例えば、0~5質量%であることが更により好ましい。 The surface treatment agent may contain various additives as needed, such as lubricants, surfactants, pigments, dyes, inhibitors for imparting corrosion resistance, film-forming aids, conductivity improvers, thickeners, and aqueous resins (water-soluble resins, water-dispersible resins, or emulsion-type resins). However, from the perspective of achieving the desired effects of the present invention, the total mass of these various additives is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and even more preferably, for example, 0 to 5% by mass, based on the total mass of A1, A2, B, and C blended to prepare the surface treatment agent.

当該表面処理剤は、水混和性溶媒を含有してもよい。水混和性溶媒としては、水と混合した後、相分離しないものであれば特に限定されるものではない。 The surface treatment agent may contain a water-miscible solvent. There are no particular limitations on the water-miscible solvent, as long as it does not undergo phase separation after mixing with water.

[1-6.製法]
当該表面処理剤は、例えば、シラン化合物(A)と、銀塩および/または銀錯体(B)と、有機酸(C)と、水(E)と、必要に応じてその他の成分とを、所望の割合で配合し、撹拌することで調製可能である。また、シラン化合物(A)に含まれる縮合反応物の重量平均分子量を好適な範囲に制御する上では、予めテトラアルコキシシラン(A1)とシランカップリング剤(A2)の脱水縮合反応をある程度進行させておくことが好ましい。脱水縮合反応を進行させるためには加熱が有効である。加熱時の液温は60~90℃が好ましく、70~80℃がより好ましい。加熱時間は30~120分が好ましく、60~90分がより好ましい。
[1-6. Manufacturing method]
The surface treatment agent can be prepared, for example, by blending and stirring a silane compound (A), a silver salt and/or a silver complex (B), an organic acid (C), water (E), and, if necessary, other components in the desired ratio. Furthermore, in order to control the weight-average molecular weight of the condensation reaction product contained in the silane compound (A) within a suitable range, it is preferable to allow the dehydration condensation reaction between the tetraalkoxysilane (A1) and the silane coupling agent (A2) to proceed to a certain extent in advance. Heating is effective for promoting the dehydration condensation reaction. The liquid temperature during heating is preferably 60 to 90°C, more preferably 70 to 80°C. The heating time is preferably 30 to 120 minutes, more preferably 60 to 90 minutes.

<2.表面処理方法および表面処理繊維>
本発明の一実施形態によれば、当該表面処理剤を繊維の一部または全部と接触させて、皮膜を形成することを含む、繊維の表面処理方法が提供される。また、本発明の一実施形態によれば、当該表面処理方法により得られる、皮膜を有する表面処理繊維が提供される。当該皮膜は抗菌性および耐久性に優れ、繊維の吸水性に対する影響が少なく、繊維が変質しにくい。このため、当該皮膜を有する表面処理繊維は、衣料、ネクタイ、エプロン、水着、スポーツウェア、手袋、帽子、靴、作業服、事務服、織物、寝具、マットレス、カーテン、衛生用品、壁紙、絨毯、カーペット、床敷物、障子、紙、木材、ソファー、椅子、ハンカチ、タオル、クッション、かばん、フィルター、い草、革、風呂敷、おむつ等の繊維製品に使用される各種繊維として好適に使用可能である。
2. Surface treatment method and surface-treated fiber
According to one embodiment of the present invention, there is provided a method for surface treating fibers, comprising contacting the surface treatment agent with part or all of the fibers to form a coating. Also, according to one embodiment of the present invention, there is provided a surface-treated fiber having a coating obtained by the surface treatment method. The coating has excellent antibacterial properties and durability, has little effect on the water absorption of the fiber, and is resistant to fiber deterioration. Therefore, the surface-treated fiber having the coating is suitable for use as a variety of fibers used in textile products such as clothing, ties, aprons, swimwear, sportswear, gloves, hats, shoes, work clothes, office wear, textiles, bedding, mattresses, curtains, sanitary products, wallpaper, rugs, carpets, floor coverings, shoji screens, paper, wood, sofas, chairs, handkerchiefs, towels, cushions, bags, filters, rush grass, leather, furoshiki wrapping cloths, and diapers.

[2-1.繊維]
繊維としては、限定的ではないが、アクリル、レーヨン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド(ナイロン)、ビニロン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、アセテート、キュプラ、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、液晶ポリマー、アラミド、セルロース、羊毛、絹、麻および綿等を紡績して得られる有機繊維が代表的である。また、ガラス繊維、人造鉱物繊維、鉱物繊維、炭素繊維およびセラミックス繊維等の無機繊維も使用可能である。但し、金属繊維は本発明において「繊維」とは取り扱わない。
[2-1. Fiber]
Typical fibers include, but are not limited to, organic fibers obtained by spinning acrylic, rayon, polyester, polypropylene, polyethylene, polyamide (nylon), vinylon, polyurethane, polyvinylidene chloride, polyacrylonitrile, acetate, cupra, polyvinyl chloride, fluororesin, liquid crystal polymer, aramid, cellulose, wool, silk, hemp, cotton, etc. Inorganic fibers such as glass fiber, artificial mineral fiber, mineral fiber, carbon fiber, and ceramic fiber can also be used. However, metal fibers are not considered to be "fibers" in this invention.

[2-2.表面処理]
当該表面処理剤を繊維の一部または全部と接触させる方法としては、特に制限されるものではないが、例えば、浸漬法、スプレー法、ロールコート法、刷毛塗り等が挙げられる。このときの表面処理剤温度は10~60℃が好ましく、15~50℃がより好ましく、25~40℃が更により好ましい。接触時間は1秒~5分が好ましく、30秒~2分がより好ましい。
[2-2. Surface treatment]
The method for contacting the surface treatment agent with part or all of the fibers is not particularly limited, and examples thereof include immersion, spraying, roll coating, brush coating, etc. The temperature of the surface treatment agent at this time is preferably 10 to 60° C., more preferably 15 to 50° C., and even more preferably 25 to 40° C. The contact time is preferably 1 second to 5 minutes, and more preferably 30 seconds to 2 minutes.

当該表面処理剤を繊維に接触させた後、当該表面処理剤を乾燥させることで溶媒が気化し、皮膜が形成される。乾燥方法としては、表面処理剤中の溶媒が気化すれば特に制限されない。例示的には、公知の乾燥機器、例えば、オーブン、バッチ式の乾燥炉、連続式の熱風循環式乾燥炉、コンベアー式の熱風乾燥炉、IHヒーターを用いた電磁誘導加熱炉等を用いた乾燥方法等が挙げられる。乾燥温度は40~200℃とすることができ、好ましくは60~150℃であり、より好ましくは80~120℃である。(A1)と(A2)の脱水縮合反応を促進する上では、乾燥温度は100℃以上が最も好ましいが、繊維の耐熱性との兼ね合いで乾燥温度は決定される。乾燥時間は1分~120分とすることができ、好ましくは2分~60分とすることができる。 After contacting the surface treatment agent with the fiber, the surface treatment agent is dried, evaporating the solvent and forming a coating. The drying method is not particularly limited as long as it evaporates the solvent in the surface treatment agent. Examples include drying methods using known drying equipment, such as ovens, batch-type drying ovens, continuous hot air circulation drying ovens, conveyor-type hot air drying ovens, and electromagnetic induction heating ovens using induction heaters. The drying temperature can be 40 to 200°C, preferably 60 to 150°C, and more preferably 80 to 120°C. To promote the dehydration condensation reaction between (A1) and (A2), a drying temperature of 100°C or higher is most preferable, but the drying temperature is determined taking into account the heat resistance of the fiber. The drying time can be 1 to 120 minutes, preferably 2 to 60 minutes.

乾燥工程により、当該表面処理剤中のシラン化合物(A)は、脱水縮合反応が進行し、皮膜中のケイ素原子は主にシロキサン結合(Si-O-Si)を有する縮合反応物(オルガノシロキサン)を構成していると考えられ、典型的には、皮膜中のケイ素原子は重縮合によってオルガノポリシロキサンを構成していると考えられる。また、皮膜中のシロキサン結合(Si-O-Si)を有する縮合反応物は銀塩および/または銀錯体(B)と、カルボキシル基を2個以上有する有機酸(C)を安定的に保持する上で重量な役割(バインダー効果)を果たしていると考えられる。 During the drying process, the silane compound (A) in the surface treatment agent undergoes a dehydration condensation reaction, and the silicon atoms in the coating are thought to primarily form condensation products (organosiloxanes) with siloxane bonds (Si-O-Si). Typically, the silicon atoms in the coating are thought to form organopolysiloxanes through polycondensation. Furthermore, the condensation products with siloxane bonds (Si-O-Si) in the coating are thought to play an important role (binder effect) in stably holding together the silver salt and/or silver complex (B) and the organic acid (C) with two or more carboxyl groups.

[2-3.皮膜の質量]
皮膜を有する表面処理繊維における皮膜の質量(付着量)は、本発明の効果を発揮できる量であれば特に制限されるものではないが、Siの質量で皮膜形成前の繊維1m2当たり1.0~50.0mgの範囲内であることが好ましく、1.5~35mgの範囲内であることがより好ましく、2.0~20.0mgの範囲内であることが特に好ましい。
[2-3. Mass of the coating]
The mass (adhesion amount) of the coating on the surface-treated fiber having a coating is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be exhibited. However, the mass of Si is preferably within the range of 1.0 to 50.0 mg, more preferably 1.5 to 35 mg, and particularly preferably 2.0 to 20.0 mg per 1 m2 of fiber before the coating is formed.

以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。 The present invention will be explained in more detail below based on examples, but the present invention is not limited to these examples.

[1.表面処理剤の調製]
<処理液種S1>
処理液種S1の表面処理剤の調製に用いた原料を示す。
<テトラアルコキシシラン(A1)>
・テトラエトキシシラン(TEOS)
<シランカップリング剤(A2)>
・3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
・3-アミノプロピルトリエトキシシラン
<銀塩および/または銀錯体(B)>
銀濃度0.5質量%(4.64mmol/100g)に調整した硝酸銀水溶液を使用した。キレート剤として、キレスト(株)製のHEDP(Hydroxyethylidene Diphosphonic Acid)(商品名:キレスト-PH210)をAgに対して1モル当量、およびPBTC(Phosphonobutane Tricarboxylic Acid)(商品名:キレスト-PH430)をAgに対して2モル当量使用した。
<カルボキシル基を2個以上有する有機酸(C)>
・リンゴ酸
[1. Preparation of surface treatment agent]
<Treatment liquid type S1>
The raw materials used in preparing the surface treatment agent of treatment liquid type S1 are shown below.
<Tetraalkoxysilane (A1)>
Tetraethoxysilane (TEOS)
<Silane Coupling Agent (A2)>
3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane 3-Aminopropyltriethoxysilane <Silver salt and/or silver complex (B)>
A silver nitrate aqueous solution adjusted to a silver concentration of 0.5% by mass (4.64 mmol/100 g) was used. As a chelating agent, HEDP (Hydroxyethylidene Diphosphonic Acid) (trade name: Chelest-PH210) manufactured by Chelest Co., Ltd. was used in an amount of 1 molar equivalent relative to Ag, and PBTC (Phosphonobutane Tricarboxylic Acid) (trade name: Chelest-PH430) was used in an amount of 2 molar equivalents relative to Ag.
<Organic Acid (C) Having Two or More Carboxyl Groups>
Malic acid

75℃の脱イオン水中で、上記の各成分(A1、A2、およびC)を表1に記載の通りに配合し、70分撹拌した。室温へ冷却後、更に表1に記載の通りにBを添加し溶解させた。揮発した重量減少分を脱イオン水で補填し、処理液種S1の各種表面処理剤(実施例1、9~28、31~33、比較例1~8)を得た。なお、表1中のA、B及びCの「mol%」はA(=A1+A2)、B及びCの合計を100mol%としたときの値である。
85℃の脱イオン水中で、上記の各成分(A1、A2、およびC)を表1に記載の通りに配合し、120分撹拌した。室温へ冷却後、更に表1に記載の通りにBを添加し溶解させた。揮発した重量減少分を脱イオン水で補填し、処理液種S1の表面処理剤(実施例29)を得た。
65℃の脱イオン水中で、上記の各成分(A1、A2、およびC)を表1に記載の通りに配合し、30分撹拌した。室温へ冷却後、更に表1に記載の通りにBを添加し溶解させた。揮発した重量減少分を脱イオン水で補填し、処理液種S1の表面処理剤(実施例30)を得た。
90℃の脱イオン水中で、上記の各成分(A1、A2、およびC)を表1に記載の通りに配合し、120分撹拌した。室温へ冷却後、更に表1に記載の通りにBを添加し溶解させた。揮発した重量減少分を脱イオン水で補填し、処理液種S1の表面処理剤(比較例9)を得た。
25℃の脱イオン水中で、上記の各成分(A1、A2、およびC)を表1に記載の通りに配合し、30分撹拌した。室温へ冷却後、更に表1に記載の通りにBを添加し溶解させた。揮発した重量減少分を脱イオン水で補填し、処理液種S1の表面処理剤(比較例10)を得た。
何れの例においても処理液種S1においては、A2は、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン:3-アミノプロピルトリエトキシシラン=3:1のモル比となるように配合した。表1に記載のA2のモル濃度は両者の合計値である。
また、処理液種S1の表面処理剤中の水の含有量は何れも95質量%とした。
The above components (A1, A2, and C) were blended in deionized water at 75°C as shown in Table 1 and stirred for 70 minutes. After cooling to room temperature, B was further added as shown in Table 1 and dissolved. The weight loss due to evaporation was replenished with deionized water to obtain various surface treatment agents of treatment liquid type S1 (Examples 1, 9 to 28, 31 to 33, Comparative Examples 1 to 8). Note that the "mol %" of A, B, and C in Table 1 is the value when the sum of A (= A1 + A2), B, and C is taken as 100 mol %.
The above components (A1, A2, and C) were blended in deionized water at 85°C as shown in Table 1 and stirred for 120 minutes. After cooling to room temperature, B was further added and dissolved as shown in Table 1. The weight loss due to evaporation was replenished with deionized water to obtain a surface treatment agent of treatment liquid type S1 (Example 29).
The above components (A1, A2, and C) were blended in deionized water at 65°C as shown in Table 1 and stirred for 30 minutes. After cooling to room temperature, B was further added and dissolved as shown in Table 1. The weight loss due to evaporation was replenished with deionized water to obtain a surface treatment agent of treatment liquid type S1 (Example 30).
The above components (A1, A2, and C) were blended in deionized water at 90°C as shown in Table 1 and stirred for 120 minutes. After cooling to room temperature, B was further added and dissolved as shown in Table 1. The weight loss due to evaporation was replenished with deionized water to obtain a surface treatment agent of treatment liquid type S1 (Comparative Example 9).
The above components (A1, A2, and C) were blended in deionized water at 25°C as shown in Table 1 and stirred for 30 minutes. After cooling to room temperature, B was further added and dissolved as shown in Table 1. The weight loss due to evaporation was replenished with deionized water to obtain a surface treatment agent of treatment liquid type S1 (Comparative Example 10).
In all examples, A2 was blended into the treatment liquid type S1 so that the molar ratio of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane:3-aminopropyltriethoxysilane was 3:1. The molar concentration of A2 listed in Table 1 is the total value of both.
The water content in the surface treatment agent of treatment liquid type S1 was 95 mass % in all cases.

<処理液種S2>
処理液種S2の表面処理剤の調製に用いた原料を示す。
<テトラアルコキシシラン(A1)>
・テトラエトキシシラン(TEOS)
<シランカップリング剤(A2)>
・3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
<銀塩および/または銀錯体(B)>
処理液種S1と同じ。
<カルボキシル基を2個以上有する有機酸(C)>
・リンゴ酸
<Treatment liquid type S2>
The raw materials used in preparing the surface treatment agent of treatment liquid type S2 are shown below.
<Tetraalkoxysilane (A1)>
Tetraethoxysilane (TEOS)
<Silane Coupling Agent (A2)>
3-glycidoxypropyltrimethoxysilane <silver salt and/or silver complex (B)>
Same as treatment liquid type S1.
<Organic Acid (C) Having Two or More Carboxyl Groups>
Malic acid

75℃の脱イオン水中で、上記の各成分(A1、A2、およびC)を表1に記載の通りに配合し、70分撹拌した。室温へ冷却後、更に表1に記載の通りにBを添加し溶解させた。揮発した重量減少分を脱イオン水で補填し、処理液種S2の表面処理剤(実施例2)を得た。当該表面処理剤中の水の含有量は95質量%とした。 The above components (A1, A2, and C) were blended in deionized water at 75°C as shown in Table 1 and stirred for 70 minutes. After cooling to room temperature, B was added as shown in Table 1 and dissolved. The weight loss due to evaporation was replenished with deionized water to obtain a surface treatment agent of treatment liquid type S2 (Example 2). The water content in this surface treatment agent was 95% by mass.

<処理液種S3>
処理液種S3の表面処理剤の調製に用いた原料を示す。
<テトラアルコキシシラン(A1)>
・テトラエトキシシラン(TEOS)
<シランカップリング剤(A2)>
・3-アミノプロピルトリエトキシシラン
<銀塩および/または銀錯体(B)>
処理液種S1と同じ。
<カルボキシル基を2個以上有する有機酸(C)>
・リンゴ酸
<Treatment liquid type S3>
The raw materials used in preparing the surface treatment agent of treatment liquid type S3 are shown below.
<Tetraalkoxysilane (A1)>
Tetraethoxysilane (TEOS)
<Silane Coupling Agent (A2)>
3-Aminopropyltriethoxysilane <Silver salt and/or silver complex (B)>
Same as treatment liquid type S1.
<Organic Acid (C) Having Two or More Carboxyl Groups>
Malic acid

75℃の脱イオン水中で、上記の各成分(A1、A2、およびC)を試験番号に応じて表1に記載の通りに配合し、70分撹拌した。室温へ冷却後、更に表1に記載の通りにBを添加し溶解させた。揮発した重量減少分を脱イオン水で補填し、処理液種S3の表面処理剤(実施例3)を得た。当該表面処理剤中の水の含有量は95質量%とした。 The above components (A1, A2, and C) were blended in deionized water at 75°C according to the test number as shown in Table 1 and stirred for 70 minutes. After cooling to room temperature, B was added as shown in Table 1 and dissolved. The weight loss due to evaporation was replenished with deionized water to obtain a surface treatment agent of treatment liquid type S3 (Example 3). The water content in this surface treatment agent was 95% by mass.

<処理液種S4>
処理液種S4の表面処理剤の調製に用いた原料を示す。
<テトラアルコキシシラン(A1)>
・テトラエトキシシラン(TEOS)
<シランカップリング剤(A2)>
・3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン
<銀塩および/または銀錯体(B)>
処理液種S1と同じ。
<カルボキシル基を2個以上有する有機酸(C)>
・リンゴ酸
<Treatment liquid type S4>
The raw materials used in preparing the surface treatment agent of treatment liquid type S4 are shown below.
<Tetraalkoxysilane (A1)>
Tetraethoxysilane (TEOS)
<Silane Coupling Agent (A2)>
3-mercaptopropyltriethoxysilane <silver salt and/or silver complex (B)>
Same as treatment liquid type S1.
<Organic Acid (C) Having Two or More Carboxyl Groups>
Malic acid

75℃の脱イオン水中で、上記の各成分(A1、A2、およびC)を試験番号に応じて表1に記載の通りに配合し、70分撹拌した。室温へ冷却後、更に表1に記載の通りにBを添加し溶解させた。揮発した重量減少分を脱イオン水で補填し、処理液種S4の表面処理剤(実施例4)を得た。当該表面処理剤中の水の含有量は95質量%とした。 The above components (A1, A2, and C) were blended in deionized water at 75°C according to the test number as shown in Table 1 and stirred for 70 minutes. After cooling to room temperature, B was added as shown in Table 1 and dissolved. The weight loss due to evaporation was replenished with deionized water to obtain a surface treatment agent of treatment liquid type S4 (Example 4). The water content in this surface treatment agent was 95% by mass.

<処理液種S5>
処理液種S5の表面処理剤の調製に用いた原料を示す。
<テトラアルコキシシラン(A1)>
・テトラエトキシシラン(TEOS)
<シランカップリング剤(A2)>
・3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
・3-アミノプロピルトリエトキシシラン
<銀塩および/または銀錯体(B)>
処理液種S1と同じ。
<カルボキシル基を2個以上有する有機酸(C)>
・酒石酸
<Treatment liquid type S5>
The raw materials used in preparing the surface treatment agent of treatment liquid type S5 are shown below.
<Tetraalkoxysilane (A1)>
Tetraethoxysilane (TEOS)
<Silane Coupling Agent (A2)>
3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane 3-Aminopropyltriethoxysilane <Silver salt and/or silver complex (B)>
Same as treatment liquid type S1.
<Organic Acid (C) Having Two or More Carboxyl Groups>
・Tartaric acid

75℃の脱イオン水中で、上記の各成分(A1、A2、およびC)を試験番号に応じて表1に記載の通りに配合し、70分撹拌した。室温へ冷却後、更に表1に記載の通りにBを添加し溶解させた。揮発した重量減少分を脱イオン水で補填し、処理液種S5の表面処理剤(実施例5)を得た。処理液種S5においては、A2は、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン:3-アミノプロピルトリエトキシシラン=3:1のモル比となるように配合した。表1に記載のA2のモル濃度は両者の合計値である。当該表面処理剤中の水の含有量は95質量%とした。 The above components (A1, A2, and C) were blended in deionized water at 75°C according to the test number as listed in Table 1 and stirred for 70 minutes. After cooling to room temperature, B was added as listed in Table 1 and dissolved. The weight loss due to evaporation was replenished with deionized water to obtain treatment liquid type S5 surface treatment agent (Example 5). In treatment liquid type S5, A2 was blended so that the molar ratio of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane:3-aminopropyltriethoxysilane was 3:1. The molar concentration of A2 listed in Table 1 is the total value of both. The water content in this surface treatment agent was 95% by mass.

<処理液種S6>
処理液種S6の表面処理剤の調製に用いた原料を示す。
<テトラアルコキシシラン(A1)>
・テトラエトキシシラン(TEOS)
<シランカップリング剤(A2)>
・3-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン
<銀塩および/または銀錯体(B)>
処理液種S1と同じ。
<カルボキシル基を2個以上有する有機酸(C)>
・酒石酸
<Treatment liquid type S6>
The raw materials used in preparing the surface treatment agent of treatment liquid type S6 are shown below.
<Tetraalkoxysilane (A1)>
Tetraethoxysilane (TEOS)
<Silane Coupling Agent (A2)>
3-Isocyanatepropyltrimethoxysilane <Silver salt and/or silver complex (B)>
Same as treatment liquid type S1.
<Organic Acid (C) Having Two or More Carboxyl Groups>
・Tartaric acid

75℃の脱イオン水中で、上記の各成分(A1、A2、およびC)を試験番号に応じて表1に記載の通りに配合し、70分撹拌した。室温へ冷却後、更に表1に記載の通りにBを添加し溶解させた。揮発した重量減少分を脱イオン水で補填し、処理液種S6の表面処理剤(実施例6)を得た。当該表面処理剤中の水の含有量は95質量%とした。 The above components (A1, A2, and C) were blended in deionized water at 75°C according to the test number as shown in Table 1 and stirred for 70 minutes. After cooling to room temperature, B was added as shown in Table 1 and dissolved. The weight loss due to evaporation was replenished with deionized water to obtain a surface treatment agent of treatment liquid type S6 (Example 6). The water content in this surface treatment agent was 95% by mass.

<処理液種S7>
処理液種S7の表面処理剤の調製に用いた原料を示す。
<テトラアルコキシシラン(A1)>
・テトラエトキシシラン(TEOS)
<シランカップリング剤(A2)>
・ビニルトリエトキシシラン
・3-アミノプロピルトリエトキシシラン
<銀塩および/または銀錯体(B)>
処理液種S1と同じ。
<カルボキシル基を2個以上有する有機酸(C)>
・酒石酸
<Treatment liquid type S7>
The raw materials used in preparing the surface treatment agent of treatment liquid type S7 are shown below.
<Tetraalkoxysilane (A1)>
Tetraethoxysilane (TEOS)
<Silane Coupling Agent (A2)>
Vinyltriethoxysilane 3-aminopropyltriethoxysilane <Silver salt and/or silver complex (B)>
Same as treatment liquid type S1.
<Organic Acid (C) Having Two or More Carboxyl Groups>
・Tartaric acid

75℃の脱イオン水中で、上記の各成分(A1、A2、およびC)を試験番号に応じて表1に記載の通りに配合し、70分撹拌した。室温へ冷却後、更に表1に記載の通りにBを添加し溶解させた。揮発した重量減少分を脱イオン水で補填することで、処理液種S7の表面処理剤(実施例7)を得た。処理液種S7においては、A2は、ビニルトリエトキシシラン:3-アミノプロピルトリエトキシシラン=3:1のモル比となるように配合した。表1に記載のA2のモル濃度は両者の合計値である。当該表面処理剤中の水の含有量は95質量%とした。 The above components (A1, A2, and C) were blended in deionized water at 75°C according to the test number as listed in Table 1 and stirred for 70 minutes. After cooling to room temperature, B was added as listed in Table 1 and dissolved. The weight loss due to evaporation was replenished with deionized water to obtain treatment liquid type S7 surface treatment agent (Example 7). In treatment liquid type S7, A2 was blended so that the molar ratio of vinyltriethoxysilane:3-aminopropyltriethoxysilane was 3:1. The molar concentration of A2 listed in Table 1 is the total value of both. The water content in this surface treatment agent was 95% by mass.

<処理液種S8>
処理液種S8の表面処理剤の調製に用いた原料を示す。
<テトラアルコキシシラン(A1)>
・テトラエトキシシラン(TEOS)
<シランカップリング剤(A2)>
・ビニルトリエトキシシラン
・3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
<銀塩および/または銀錯体(B)>
処理液種S1と同じ。
<カルボキシル基を2個以上有する有機酸(C)>
・酒石酸
<Treatment liquid type S8>
The raw materials used in preparing the surface treatment agent of treatment liquid type S8 are shown below.
<Tetraalkoxysilane (A1)>
Tetraethoxysilane (TEOS)
<Silane Coupling Agent (A2)>
Vinyltriethoxysilane 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane <Silver salt and/or silver complex (B)>
Same as treatment liquid type S1.
<Organic Acid (C) Having Two or More Carboxyl Groups>
・Tartaric acid

75℃の脱イオン水中で、上記の各成分(A1、A2、およびC)を試験番号に応じて表1に記載の通りに配合し、70分撹拌した。室温へ冷却後、更に表1に記載の通りにBを添加し溶解させた。揮発した重量減少分を脱イオン水で補填することで、処理液種S8の表面処理剤(実施例8)を得た。処理液種S8においては、A2は、ビニルトリエトキシシラン:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン=3:1のモル比となるように配合した。表1に記載のA2のモル濃度は両者の合計値である。当該表面処理剤中の水の含有量は95質量%とした。 The above components (A1, A2, and C) were blended in deionized water at 75°C according to the test number as listed in Table 1 and stirred for 70 minutes. After cooling to room temperature, B was added as listed in Table 1 and dissolved. The weight loss due to evaporation was replenished with deionized water to obtain treatment liquid type S8 surface treatment agent (Example 8). In treatment liquid type S8, A2 was blended so that the molar ratio of vinyltriethoxysilane:3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was 3:1. The molar concentration of A2 listed in Table 1 is the total value of both. The water content in the surface treatment agent was 95% by mass.

<条件1:(A1+A2)/B>
銀塩および/または銀錯体(B)に対するテトラアルコキシシラン(A1)とシランカップリング剤(A2)の合計(A1+A2)のモル比{(A1+A2)/B}を、原料配合条件から算出した。結果を表1に示す。
<Condition 1: (A1+A2)/B>
The molar ratio ((A1+A2)/B) of the total (A1+A2) of the tetraalkoxysilane (A1) and the silane coupling agent (A2) to the silver salt and/or silver complex (B) was calculated from the raw material blending conditions. The results are shown in Table 1.

<条件2:C/B>
銀塩および/または銀錯体(B)に対する有機酸(C)のカルボキシル基のモル比(C/B)を、原料配合条件から算出した。結果を表1に示す。
<Condition 2: C/B>
The molar ratio (C/B) of the carboxyl group of the organic acid (C) to the silver salt and/or silver complex (B) was calculated from the raw material blending conditions. The results are shown in Table 1.

<条件3:Dα/Dβ>
上記の方法で調製した各表面処理剤について、アルコールのモル濃度(mol/L)(Dα)をNMR装置(例:JNM-FCX400:日本電子株式会社製)を用いて測定した。これにより、A1およびA2に含まれるすべてのアルコキシ基が加水分解したと仮定した場合に生じるアルコールの表面処理剤中でのモル濃度(mol/L)(Dβ)に対するDαの比(Dα/Dβ)を求めた。結果を表1に示す。
<Condition 3: Dα/Dβ>
For each surface treatment agent prepared by the above method, the molar concentration (mol/L) (Dα) of the alcohol was measured using an NMR device (e.g., JNM-FCX400, manufactured by JEOL Ltd.). This gave the ratio (Dα/Dβ) of Dα to the molar concentration (mol/L) (Dβ) of the alcohol in the surface treatment agent that would result if all alkoxy groups contained in A1 and A2 were hydrolyzed. The results are shown in Table 1.

<重量平均分子量>
上記の方法で調製した各表面処理剤について、先述したGPC法により重量平均分子量を測定した。結果を表2に示す。
<Weight average molecular weight>
The weight average molecular weight of each of the surface treatment agents prepared by the above method was measured by the GPC method described above. The results are shown in Table 2.


[2.繊維の表面処理]
JIS L1930:2014付属書Hに規定されているI型(綿100%織物)およびIII型(ポリエステル100%編み物)の洗濯試験用負荷布を用意した。当該負荷布を、上記の方法で調製した25℃の各表面処理剤に浸して1分経過後に絞り、繊維1gに対して表面処理剤が1g付着している状態に調整した。その後、オーブンに入れ、表2に記載の最高到達乾燥温度で2分乾燥した。これにより皮膜を有する表面処理繊維を得た。尚、表面処理繊維は以下の特性評価に必要な数用意した。以下の評価試験のうち、「繊維の変質」はI型(綿)の負荷布を使用した表面処理繊維とIII型(ポリエステル)の負荷布を使用した表面処理繊維の両方に対して行い、その他の評価試験はI型(綿)の負荷布を使用した表面処理繊維に対してのみ行った。
[2. Fiber surface treatment]
Type I (100% cotton woven fabric) and Type III (100% polyester knitted fabric) washing test load fabrics specified in JIS L1930:2014, Appendix H were prepared. The load fabrics were immersed in each surface treatment agent prepared by the above method at 25°C, and after 1 minute, squeezed to adjust the amount of surface treatment agent adhered to 1 g of fiber. The load fabrics were then placed in an oven and dried for 2 minutes at the maximum drying temperature listed in Table 2. This resulted in surface-treated fibers with a coating. The number of surface-treated fibers required for the following property evaluations was prepared. Of the following evaluation tests, "fiber deterioration" was performed on both the surface-treated fibers using the type I (cotton) load fabric and the surface-treated fibers using the type III (polyester) load fabric, while the other evaluation tests were performed only on the surface-treated fibers using the type I (cotton) load fabric.

[3.皮膜付着量]
表面処理繊維における皮膜付着量の指標としてSi量を測定した。具体的には、波長分散型蛍光X線分析装置(株式会社リガク製、型式:ZSX-PrimusIII)を使用し、以下の分析条件で表面処理繊維1m2当たりに付着したSi量(mg)を定量分析した。
管球:Rh
分光結晶:PET
分析径:30mmφ
電圧-電流:50kv 50mA
具体的には、まず、波長分散型蛍光X線分析装置で測定されたSiの強度から検量線法にてSiO2の質量を求めた。検量線は、所定量のSiO2を添加したウレタン樹脂(HYDRAN SP-510 DIC株式会社製)を塗布した塗装板を作製し、塗装板1m2あたりのSiO2付着量を用いて検量線を作成した。求めたSiO2の質量からSiに換算して[SiO2質量×Siの原子量/SiO2の分子量(28.1/60.1)]、Siの質量を算出した。結果を表2に示す。
[3. Coating Amount]
The amount of Si was measured as an index of the amount of coating attached to the surface-treated fiber. Specifically, a wavelength dispersive X-ray fluorescence analyzer (Rigaku Corporation, Model: ZSX-Primus III) was used to quantitatively analyze the amount of Si (mg) attached per 1 m2 of the surface-treated fiber under the following analytical conditions:
Tube: Rh
Spectroscopic crystal: PET
Analysis diameter: 30mmφ
Voltage-current: 50kV 50mA
Specifically, the mass of SiO2 was first determined by a calibration curve method from the Si intensity measured with a wavelength dispersive X-ray fluorescence analyzer. A coated plate was prepared by coating it with a urethane resin (HYDRAN SP-510, manufactured by DIC Corporation) to which a predetermined amount of SiO2 had been added, and a calibration curve was created using the amount of SiO2 attached per m2 of the coated plate. The determined mass of SiO2 was converted into Si and the mass of Si was calculated as [ SiO2 mass × Si atomic weight / SiO2 molecular weight (28.1 / 60.1)]. The results are shown in Table 2.

[4.特性評価]
<抗菌性能(洗濯前)>
上記の表面処理方法で得られた各表面処理繊維について、JIS L1902:2015に準拠して、抗菌性能を評価した。具体的には、大腸菌および黄色ブドウ球菌を表面処理繊維にそれぞれ別々に接種し、37℃で18時間培養した。培養後の表面処理繊維をバイアル瓶に入れ、洗い出し液を加えて菌を洗い流し、生菌数を測定した。また、表面処理を行っていない上記負荷布(コントロール)についても、同じ方法で菌の接種、培養および生菌数の測定を行った。表面処理繊維とコントロールを比較することで抗菌活性値を算出した。抗菌性能の評価は以下の基準で行った。結果を表2に示す。
◎:2菌種ともに抗菌活性値が3.0以上
〇:抗菌活性値の低い菌種の抗菌活性値が3.0未満2.0以上
△:抗菌活性値が高い菌種の抗菌活性値が2.0以上であるが抗菌活性値の低い菌種の抗菌活性値が2.0未満
×:2菌種ともに抗菌活性値が2.0未満
4. Characterization
<Antibacterial performance (before washing)>
The antibacterial performance of each surface-treated fiber obtained using the above surface treatment method was evaluated in accordance with JIS L1902:2015. Specifically, Escherichia coli and Staphylococcus aureus were separately inoculated onto the surface-treated fibers and cultured at 37°C for 18 hours. After culture, the surface-treated fibers were placed in a vial, a washout solution was added to wash away the bacteria, and the viable cell count was measured. The same method was also used to inoculate, culture, and measure the viable cell count for the above-mentioned unsurface-treated loaded fabric (control). The antibacterial activity value was calculated by comparing the surface-treated fibers with the control. The antibacterial performance was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
◎: Antibacterial activity values of 3.0 or more for both bacterial species. ○: Antibacterial activity values of bacterial species with low antibacterial activity values are less than 3.0, 2.0 or more. △: Antibacterial activity values of bacterial species with high antibacterial activity values are 2.0 or more, but antibacterial activity values of bacterial species with low antibacterial activity values are less than 2.0. ×: Antibacterial activity values of both bacterial species are less than 2.0.

<抗菌性能(洗濯30回後)>
上記の表面処理方法で得られた各表面処理繊維を、JIS L1930:2014の付属書Fに準拠し、No.C4Gの洗濯方法にて洗濯を30回実施した。また、表面処理を行っていない上記負荷布(コントロール)についても、同じ方法で洗濯を30回実施した。その後、上述した「抗菌性能(洗濯前)」に記載の方法と同じ方法で菌の接種、培養および生菌数の測定を行い、抗菌活性値を算出した。抗菌性能の評価は以下の基準で行った。結果を表2に示す。
◎:2菌種ともに抗菌活性値が3.0以上
〇:抗菌活性値の低い菌種の抗菌活性値が3.0未満2.0以上
△:抗菌活性値が高い菌種の抗菌活性値が2.0以上であるが抗菌活性値の低い菌種の抗菌活性値が2.0未満
×:2菌種ともに抗菌活性値が2.0未満
<Antibacterial performance (after 30 washes)>
Each surface-treated fiber obtained using the above surface treatment method was washed 30 times using the washing method No. C4G in accordance with Appendix F of JIS L1930:2014. The same method was also used for the untreated loaded fabric (control), which was also washed 30 times. Subsequently, bacteria were inoculated, cultured, and viable cell counts were measured using the same method as described above in "Antibacterial Performance (Before Washing)," and the antibacterial activity value was calculated. Antibacterial performance was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
◎: Antibacterial activity values of 3.0 or more for both bacterial species. ○: Antibacterial activity values of bacterial species with low antibacterial activity values are less than 3.0, 2.0 or more. △: Antibacterial activity values of bacterial species with high antibacterial activity values are 2.0 or more, but antibacterial activity values of bacterial species with low antibacterial activity values are less than 2.0. ×: Antibacterial activity values of both bacterial species are less than 2.0.

<吸水性>
上記の表面処理方法で得られた各表面処理繊維の吸水性を評価した。JIS L 1907:2010(滴下法)に準拠し、表面処理繊維に水を1滴滴下させ、水滴が吸収されるまでの時間(秒)を測定した。同様の測定を表面処理を行っていない上記負荷布(コントロール)に対しても行った。両者の値を比較し、時間差を以下の基準で評価した。結果を表2に示す。
◎:コントロールと比較して1秒未満
〇:コントロールと比較して1秒以上2秒未満
△:コントロールと比較して2秒以上3秒未満
×:コントロールと比較して3秒以上
<Water absorption>
The water absorbency of each surface-treated fiber obtained by the above surface treatment method was evaluated. According to JIS L 1907:2010 (dropping method), a drop of water was dropped onto the surface-treated fiber, and the time (seconds) until the water drop was absorbed was measured. The same measurement was also performed on the above-mentioned unsurface-treated loaded fabric (control). The values for both were compared, and the time difference was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
◎: Less than 1 second compared to the control. ○: 1 second or more but less than 2 seconds compared to the control. △: 2 seconds or more but less than 3 seconds compared to the control. ×: 3 seconds or more compared to the control.

<液安定性>
上記の実施例及び比較例に係る各表面処理剤について、脱イオン水の添加量を変えた以外は、同じ調製方法を実施することにより、実施例及び比較例に係る各表面処理剤の50倍濃縮液をそれぞれ作製した。得られた濃縮液をJPボトル(PP広口瓶)に入れて密封し、常温で6カ月暗室で保管した。その後、濃縮液の外観を、JIS K 0101:1998「工業用水試験方法」に準拠して、ホルマジン標準液を用いた透過光濁度と、白金・コバルトによる色度を測定し、以下の基準で評価した。結果を表2に示す。
◎:濁度2度以下且つ色度5度以下
〇:濁度2度超且つ色度5度超50度以下
△:濁度2度超100度以下且つ色度5度超50度以下
×:濁度100度超且つ色度50度超
<Liquid stability>
For each of the surface treatment agents according to the above Examples and Comparative Examples, a 50-fold concentrated solution of each surface treatment agent was prepared by carrying out the same preparation method, except that the amount of deionized water added was changed. The resulting concentrated solution was placed in a JP bottle (a wide-mouth PP bottle), sealed, and stored in a dark room at room temperature for 6 months. The appearance of the concentrated solution was then measured for transmitted light turbidity using a formazin standard solution and chromaticity using platinum and cobalt in accordance with JIS K 0101:1998 "Testing Methods for Industrial Water," and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
◎: Turbidity 2 degrees or less and chromaticity 5 degrees or less ○: Turbidity more than 2 degrees and chromaticity more than 5 degrees and 50 degrees or less △: Turbidity more than 2 degrees and chromaticity more than 5 degrees and 50 degrees or less ×: Turbidity more than 100 degrees and chromaticity more than 50 degrees

<繊維の変質>
上記の表面処理方法で得られた各表面処理繊維に対して以下の条件で耐候性試験を行った。
耐候性試験機:スガ試験機(株)製スーパーキセノンウエザーメーターSX75
光源:キセノンアークランプ7.5kW
照射照度:180W/m2
インナーフィルター:石英
アウターフィルター:#275
ブラックパネル温度(BPT):63℃
試験モード:(照射2時間サイクル中に18分降雨モード)×60サイクル
耐候性試験後の表面処理繊維に対して、目視で外観観察すること及び手触りで繊維の変質を評価した。評価は以下の基準で行った。結果を表2に示す。
◎:耐候試験前後において風合いの変化および変色が認められない。
○:耐候試験前後において風合いに変化はないが変色が確認される。
△:耐候試験前後において変色は確認されないが風合いの変化が確認される。
×:耐候試験前後において風合いの変化および変色が確認される。
<Deterioration of fiber>
Each surface-treated fiber obtained by the above surface treatment method was subjected to a weather resistance test under the following conditions.
Weather resistance tester: Super Xenon Weather Meter SX75 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.
Light source: Xenon arc lamp 7.5 kW
Irradiation intensity: 180W/m 2
Inner filter: Quartz Outer filter: #275
Black Panel Temperature (BPT): 63°C
Test mode: (Rainfall mode, 18 minutes during a 2-hour irradiation cycle) x 60 cycles. After the weather resistance test, the surface-treated fibers were visually inspected for appearance and evaluated for deterioration by touch. The evaluation was based on the following criteria. The results are shown in Table 2.
⊚: No change in texture or discoloration was observed before and after the weather resistance test.
○: There is no change in texture before and after the weather resistance test, but discoloration is observed.
△: No discoloration was observed before and after the weathering test, but a change in texture was observed.
×: Change in texture and discoloration was observed before and after the weather resistance test.

Claims (3)

テトラアルコキシシラン(A1)とシランカップリング剤(A2)の加水分解物および縮合反応物であるシラン化合物(A)と、
銀塩および/または銀錯体(B)と、
カルボキシル基を2個以上有する有機酸(C)と、
水(E)と、
前記シラン化合物(A)として、前記テトラアルコキシシラン(A1)と前記シランカップリング剤(A2)の少なくとも一方の加水分解物であるアルコール(D)と、
を含む表面処理剤であり
前記テトラアルコキシシラン(A1)と前記シランカップリング剤(A2)に含まれるすべてのアルコキシ基が加水分解したと仮定した場合に生じるアルコールの前記表面処理剤中でのモル濃度(mol/L)(Dβ)に対する、前記アルコール(D)の実際の前記表面処理剤中でのモル濃度(mol/L)(Dα)の比(Dα/Dβ)が0.05~0.9であり、
以下の1)および2)の配合条件を満足するように調製した繊維用表面処理剤。
1)前記銀塩および/または銀錯体(B)に対する前記テトラアルコキシシラン(A1)と前記シランカップリング剤(A2)の合計(A1+A2)のモル比{(A1+A2)/B}が100~500。
2)前記銀塩および/または銀錯体(B)に対する前記有機酸(C)のカルボキシル基のモル比(C/B)が5~25。
a silane compound (A) which is a hydrolysis product and a condensation reaction product of a tetraalkoxysilane (A1) and a silane coupling agent (A2);
a silver salt and/or silver complex (B);
an organic acid (C) having two or more carboxyl groups;
Water (E),
The silane compound (A) includes an alcohol (D) which is a hydrolyzate of at least one of the tetraalkoxysilane (A1) and the silane coupling agent (A2);
A surface treatment agent comprising
a ratio (Dα/Dβ) of the actual molar concentration (mol/L) (Dα) of the alcohol (D) in the surface treatment agent to the molar concentration (mol/L) (Dβ) of the alcohol in the surface treatment agent that would be produced if all alkoxy groups contained in the tetraalkoxysilane (A1) and the silane coupling agent (A2) were hydrolyzed is 0.05 to 0.9,
A surface treatment agent for fibers prepared so as to satisfy the following compounding conditions 1) and 2).
1) The molar ratio {(A1+A2)/B} of the total (A1+A2) of the tetraalkoxysilane (A1) and the silane coupling agent (A2) to the silver salt and/or silver complex (B) is 100 to 500.
2) The molar ratio (C/B) of the carboxyl groups of the organic acid (C) to the silver salt and/or silver complex (B) is 5 to 25.
請求項1に記載の繊維用表面処理剤を繊維の一部または全部と接触させて、皮膜を形成することを含む、繊維の表面処理方法。 A method for treating the surface of fibers, comprising contacting the fiber surface treating agent according to claim 1 with part or all of the fibers to form a film. 請求項に記載の表面処理方法により得られる、皮膜を有する表面処理繊維。 A surface-treated fiber having a coating, obtained by the surface treatment method according to claim 2 .
JP2022063067A 2022-04-05 2022-04-05 Fiber surface treatment agent, fiber surface treatment method, and surface-treated fiber Active JP7792852B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022063067A JP7792852B2 (en) 2022-04-05 2022-04-05 Fiber surface treatment agent, fiber surface treatment method, and surface-treated fiber
CN202380031000.5A CN118974346A (en) 2022-04-05 2023-03-24 Surface treatment agent for fiber, surface treatment method for fiber, and surface treated fiber
PCT/JP2023/011981 WO2023195363A1 (en) 2022-04-05 2023-03-24 Surface treating agent for fibers, method for treating surface of fiber, and surface-treated fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022063067A JP7792852B2 (en) 2022-04-05 2022-04-05 Fiber surface treatment agent, fiber surface treatment method, and surface-treated fiber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023153668A JP2023153668A (en) 2023-10-18
JP7792852B2 true JP7792852B2 (en) 2025-12-26

Family

ID=88242923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022063067A Active JP7792852B2 (en) 2022-04-05 2022-04-05 Fiber surface treatment agent, fiber surface treatment method, and surface-treated fiber

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7792852B2 (en)
CN (1) CN118974346A (en)
WO (1) WO2023195363A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005048243A (en) 2003-07-30 2005-02-24 C Uyemura & Co Ltd Conductive plating fiber structure and manufacturing method thereof
JP2008127372A (en) 2006-11-24 2008-06-05 Nitto Boseki Co Ltd Antibacterial processing method and product
JP2010510403A (en) 2006-11-21 2010-04-02 ミリッツ デトレフ Method for metallizing polyester and metallized polyester
WO2010070728A1 (en) 2008-12-16 2010-06-24 日本パーカライジング株式会社 Surface treating agent for metallic materials
JP2017025120A (en) 2014-04-28 2017-02-02 旭硝子株式会社 Liquid composition, and antibacterial article

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005048243A (en) 2003-07-30 2005-02-24 C Uyemura & Co Ltd Conductive plating fiber structure and manufacturing method thereof
JP2010510403A (en) 2006-11-21 2010-04-02 ミリッツ デトレフ Method for metallizing polyester and metallized polyester
JP2008127372A (en) 2006-11-24 2008-06-05 Nitto Boseki Co Ltd Antibacterial processing method and product
WO2010070728A1 (en) 2008-12-16 2010-06-24 日本パーカライジング株式会社 Surface treating agent for metallic materials
JP2017025120A (en) 2014-04-28 2017-02-02 旭硝子株式会社 Liquid composition, and antibacterial article

Also Published As

Publication number Publication date
CN118974346A (en) 2024-11-15
JP2023153668A (en) 2023-10-18
WO2023195363A1 (en) 2023-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ahmad et al. Photoactive cotton fabric for UV protection and self-cleaning
US20100115706A1 (en) Method for the antimicrobial finishing of textiles and fibers
EA018233B1 (en) Antimicrobial composition for finishing textiles
CN103726295B (en) There is polyester cotton method for sorting that is antibacterial, hydrophobic and anti-pollution function
JP5506265B2 (en) Textile treatment agent, antibacterial and antifungal fiber product manufacturing method
WO2001074167A1 (en) Antibacterial agent for fiber and antibacterial textile product
CN105780496A (en) Anti-static softening spray composition
JPH02169773A (en) Fiber-treating composition
CN109518468A (en) A kind of preparation and application of organosilicon polymer superhydrophobic fabric finishing agent
JP7792852B2 (en) Fiber surface treatment agent, fiber surface treatment method, and surface-treated fiber
Alebeid et al. Simultaneous dyeing and functional finishing of cotton fabric using reactive dyes doped with TiO2 nano-sol
Yin et al. Fabrication and characterization of self-assembled multifunctional coating deposition on a cellulose substrate
JP5933566B2 (en) Stain-resistant fibers, textiles and carpets
JP2013185292A (en) Antibacterial processing agent for fiber, method for producing the same and method for producing antibacterial fiber
JP2025167518A (en) Cationic dyeable polyester fiber structure, its manufacturing method, and medical uniform
CN101418517B (en) A kind of application of quaternary ammonium salt sol for textile antibacterial
CN116876215B (en) A hydrophilic antibacterial functional material and its preparation method and application
JP4866510B2 (en) Antibacterial fiber
Sarwar et al. Copper nanoparticles induced, trimesic acid grafted cellulose–an effective, non-hazardous processing approach for multifunctional textile with low chemical induction
Bendak et al. Treatment of polyamides fabrics with cyclodextrins to improve antimicrobial and thermal stability properties
JP3710952B2 (en) Antibacterial agents for textile products and antibacterial processed textile products
TW201610115A (en) Softener composition
TWI734396B (en) Organic-inorganic mixed material containing zinc oxide, its manufacturing method and processed fabric
TR2023000683A2 (en) A Nanocomposite Coating Composition That Improves UV-Fast Properties in Textile Structures
Wan et al. Preparation and properties of antimicrobial polyurethane fibers based on α-ZrP and their durability in sports fabrics

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240808

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20251002

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20251127

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20251209

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20251216

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7792852

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150