JP2014083070A - ギプス用抗菌消臭性下巻き材 - Google Patents

Abstract

【課題】
悪臭成分を速やかに吸着し、長期間に亘って皮膚表面等における菌の繁殖を防ぐことができ、且つ、皮膚への刺激が少ない、ギプス用抗菌消臭性下巻き材を提供する。
【解決手段】
セルロース系繊維を含む布帛であって、その表面及び／又は内部に、
二酸化ケイ素と酸化亜鉛との複合物とポリカルボン酸及び／又はポリカルボン酸塩が付与されてなり、湿潤時にｐＨ５．０〜８．０を示すことを特徴とするギプス用抗菌消臭性下巻き材。
【選択図】なし

Description

本発明は、医療現場において治療処置のために皮膚等の体表面を被覆し、人体からの分泌液や滲出液等を処理したり、菌の増殖を抑制し、悪臭の発散を防止して、皮膚を衛生的な状態に保つ抗菌消臭性繊維製品に関する。特に、本発明は、ギプス等の外固定材の下巻き用包帯として好適に使用するギプス用抗菌消臭性下巻き材に関する。

従来から、創傷や疾病の治療処置の際に、患部を被覆（保護）、圧迫、固定するために各種包帯を患部に直接又は間接的に当てて使用している。
包帯の使用に当たっては、患部への菌浸入を防止する為に、包帯を使用する患部を消毒したり、包帯自体を滅菌したりする処置がなされている。

包帯が長期間にわたって使用される場合は、皮膚からの発汗や体脂等の分泌液、滲出液、垢等により皮膚表面に菌が増殖し易くなり、更に外部からの汚染の可能性も高まる。このような感染等のリスクを低減するため、患部の洗浄や包帯の交換が必要とされる。
また、骨折、捻挫及び脱臼の治療等に使用されるギプス等のような外固定材を適用する場合、外固定材を装着する前に下巻き用包帯で皮膚を被覆して、外固定材と皮膚との摩擦を緩和し、人体からの分泌液、滲出液等を吸収する。この様な場合、治療の必要性からギプスが長期間にわたって装着された状態が続く為、患部の洗浄や包帯の交換を頻繁に行うことは不可能である。このため、汗や垢により皮膚表面で菌が繁殖し、また、アンモニア、酢酸、硫化水素、メチルメルカプタンなどの悪臭や痒みを発生させるという問題がある。更に、皮膚に傷や術後創がある場合には、感染により化膿するおそれがある。そのため、皮膚表面等における菌の繁殖を防ぎ、悪臭や痒みの発生を防ぐことができる下巻き材が求められている。

特許文献１には、疎水性繊維ウェブと活性炭粒子を含有するシートとを積層させ、疎水性繊維ウェブが活性炭粒子含有シートに貫入されている臭吸収用ウェブであって、ギプスの下巻き用として使用されることが記載されているが、この臭吸収用ウェブは、消臭効果を有するが、菌の繁殖を抑制することはできない。
また、特許文献２には、銀、銅又は亜鉛イオンを担持するゼオライトを含有する合成繊維を含む、ギプス下巻き用不織布が開示されている。しかしながら、合成樹脂中にゼオライトを含有させ紡糸したものは、ゼオライトの露出面積が小さく、消臭性や抗菌性は十分とはいえなかった。

特開昭６１−５８６５６号公報 特開平５−１５４１７４号公報

本発明は、このような状況に鑑みなされたものであって、悪臭成分を速やかに吸着し、長期間に亘って皮膚表面における菌の繁殖を防ぐことができ、且つ、皮膚への刺激が少ない、ギプス用抗菌消臭性下巻き材を提供するものである。

本発明者らは、鋭意検討の結果、セルロース系繊維を含む布帛に二酸化ケイ素と酸化亜鉛の複合物等特定の物質を付与することにより、ギプス装着時に使用する下巻き材として、汗・体脂に長期間曝される環境下でも、菌の繁殖を抑え、患者から発生する複数の悪臭を速やかに消臭することができ、その抗菌効果と消臭効果を長期間に亘り維持することが可能であることを見出し、これに基づいて本発明を完成させるに到った。

すなわち、本発明は、
セルロース系繊維を含む布帛であって、その表面及び／又は内部に、
二酸化ケイ素と酸化亜鉛との複合物とポリカルボン酸及び／又はポリカルボン酸塩が付与されてなり、湿潤時にｐＨ５．０〜８．０を示すことを特徴とするギプス用抗菌消臭性下巻き材である。
また、ポリヒドラジド化合物及び／またはポリフェノールが付与されてなることが好ましい。
また、ギプス用抗菌消臭性下巻き材が伸縮性筒状編地であることが好ましい。

本発明によって、ギプス装着時に発生する複数の悪臭成分を速やかに消臭することができ、なおかつ長期間にわたってその消臭性と抗菌性を維持することが可能で、更に、肌に対して刺激を与えにくいギプス用抗菌消臭性下巻き材を提供することができる。

本発明は、セルロース系繊維を含む布帛であって、その表面及び／又は内部に、二酸化ケイ素と酸化亜鉛との複合物と、ポリカルボン酸及び／又はポリカルボン酸塩が付与されてなる、湿潤時にｐＨ５．０〜８．０を示すことを特徴とするギプス用抗菌消臭性下巻き材である。

本発明の下巻き材に使用されるセルロース系繊維としては、特に限定するものではなく、天然セルロース繊維(パルプ、ケナフ、木綿、麻等)、再生セルロース繊維(レーヨン等)、半合成セルロース繊維(アセテート等)の中から１種または２種以上を組み合わせて使用することができる。
また、セルロース系繊維と合わせて、ポリエステル、ポリウレタン等の繊維を混紡・交撚して用いたり、交編・交織してなる編織物を用いることができるが、セルロース系繊維を編織物の総重量の２０〜１００％用いることが好ましい。２０％より少ないと吸水性が劣るおそれがある。
また、用いるセルロース系繊維が綿繊維である場合、不純物をなくすため、晒した綿繊維を使用することにより、ギプス用下巻き材に適度な吸水性が付与され、ベタツキ感などの不快感を解消することができる。
また、前記セルロース系繊維を用いた下巻き材の形態としては、織物、編物、不織布等が挙げられ、特に限定するものではないが、下巻き材が伸縮性筒状編地であることが好ましい。編み組織は、特に限定されないが、患部への適度なフィット性からリブ組織の緯編みまたは丸編みが好適である

また、本発明に用いられる、二酸化ケイ素と酸化亜鉛との複合物の具体例としては、二酸化ケイ素と酸化亜鉛の無定形複合物が挙げられる。これら複合物の製造方法については特に限定はされないが、例えば、塩化亜鉛や硫酸亜鉛等の水溶性亜鉛化合物を、ケイ酸ナトリウムの水溶液と混合させることにより反応させてスラリーを形成後、スラリーを乾燥させたもの等が挙げられる。
二酸化ケイ素と酸化亜鉛の複合物が付与された布帛は、湿潤時に、ｐＨ５．０〜８．０を示し、ギプス用下巻き材に用いた場合、発汗した場合にも、皮膚に刺激を与えにくいものとなる。
二酸化ケイ素と酸化亜鉛との複合物の粒径は、１０μｍ以下であることが好ましい。１０μｍより大きいと十分なｐＨ緩衝性が得られないおそれがあり、下巻き材の風合いを損なうおそれがある。
二酸化ケイ素と酸化亜鉛の複合物の付与量は、布帛に対して３．０〜８．０ｇ／ｍ^２（固形分）であることが好ましい。３．０ｇ／ｍ^２未満であると十分なｐＨ緩衝性が得られず、８．０ｇ／ｍ^２より多いと風合いが硬くなるおそれがあり、さらには薬剤コストが高くなる。また、付与する物質（固形分）全体の２０重量％以上が好ましい。付与量が２０重量％未満であると、十分なｐＨ緩衝性が得られないおそれがある。

また、ポリカルボン酸及び／又はその塩であるポリカルボン酸塩としては、カルボキシル基を分子内に２つ以上有するものであれば特に限定するものではないが、なかでも金属イオンとキレート結合するものが好ましく、具体的には、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリヒドロキシルアクリル酸、ポリマレイン酸、及び、これらを構成する単量体の一部が他の単量体成分（アクリル酸、メタクリル酸、ヒドロキシアクリル酸、マレイン酸、エチレン等のビニル系単量体等）により共重合されたポリカルボン酸等を挙げることができる。また、これらの中でも、ギプス内の有機物が腐敗、分解して生じた アンモニア、硫化水素等の各種悪臭成分に対する効果がより良好となるという観点から、ポリアクリル酸及び／又はその塩を用いることが好ましい。さらに、このようなポリカルボン酸の重量平均分子量としては、１，０００〜３０，０００であることが好ましく、２，０００〜２０，０００であることがより好ましい。
また、ポリカルボン酸の塩としては、前記ポリカルボン酸の塩が挙げられる。そして、これらの塩としては、例えば、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属塩；アンモニウム塩；アルカノールアミン塩；第四級アンモニウム塩が挙げられる。また、これらの塩の中でも、加工時のアンモニア臭やアミン臭、繊維製品に残留するアミン臭を防ぐという観点から、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩が好ましく、ナトリウム塩がより好ましい。
さらに、これらのポリカルボン酸及び／又はポリカルボン酸の塩としては、１種を単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。
ポリカルボン酸及び／又はポリカルボン酸の塩の付与量は、布帛に対して０．５〜１．５ｇ／ｍ^２（固形分）であることが好ましい。０．５ｇ／ｍ^２未満であると十分な抗菌性が得られず、１．５ｇ／ｍ^２より多いと風合いが硬くなるおそれがあり、さらには薬剤コストが高くなる。また、付与する物質（固形分）全体の４．５重量％以上が好ましい。付与量が４．５重量％未満であると、十分な抗菌性が得られないおそれがある。

また、本発明の下巻き材には、二酸化ケイ素と酸化亜鉛との複合物と、ポリカルボン酸及び／又はポリカルボン酸塩に加え、ヒドラジド化合物及び／またはポリフェノールが、該下巻き材を構成するセルロース系繊維を含む布帛の表面及び／又は内部に付与されてなることが好ましい。

ポリヒドラジド化合物としては、分子内にヒドラジド基(―ＮＨ―ＮＨ_２)を２つ以上有するものであれは特に限定するものではないが、例えば、アジピン酸ジヒドラジド化合物、マロン酸ジヒドラジド化合物、オキシジプロピオン酸ジヒドラジド化合物、１，３−ビス（ヒドラジノカルボエチル）−５−イソプロピルヒダントイン、１−ヒドラジノカルボエチル−３−ヒドラジノヒドラジノカルボイソプロピル−５−（２−メチルメルカプトエチル）ヒダントイン、Ｎ，Ｎ’−ジヒドラジノカルボエチルピペラジンなどが挙げられる。

また、ポリフェノールとしては、カキノキ科、ネムノキ亜科、セリ科、マツ科、バラ科、ブナ科などの植物科から抽出されたタンニンが挙げられる。これらの植物からの抽出方法としては、特に限定されないが、例えば、特許第３９１９７２９号公報に記載の方法で抽出できる。本発明では、ポリフェノール化合物の具体的な例として、柿タンニン等の縮合型タンニンが好ましく用いられる。更に、アルコールと併用することにより更に縮合することにより高分子化し、耐久性のあるものが得られる。
用いられるアルコールとしてはエタノールやイソプロパノールの様な１価の低級アルコールがあげられる。

ポリヒドラジド化合物及び／またはポリフェノールの総付与量としては、布帛に対して３〜４０ｇ／ｍ^２（固形分）であることが好ましく、さらに好ましくは５〜３０ｇ／ｍ^２である。付与量が３ｇ／ｍ^２未満であると、消臭物質の量が少ないために目的とする消臭性能が得られないおそれがある。また、付与量が４０ｇ／ｍ^２よりも多くなると、風合いが硬くなったり、チョークマーク（摩擦により摩擦部分が白くなる現象）が発生するおそれなどがある。

本発明においては、二酸化ケイ素と酸化亜鉛との複合物と、ポリカルボン酸及び／又はその塩であるポリカルボン酸塩と、 ポリヒドラジド化合物やポリフェノールから選ばれる1種以上の消臭物質をバインダー樹脂とともに溶媒に分散させた分散液を用いて布帛に付与する。用いられる溶媒としては、これらを分散させることができるものであればよく、特に制限されないが、例えば、水、親水性溶媒及びこれらの混合溶媒を挙げることができる。また、親水性溶媒としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等のエチレングリコール類；プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等のプロピレングリコール類；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類；カルビトール、ブチルカルビトール等のカルビトール類；プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタメチレングリコール等のグリコール類を挙げることができる。

また、本発明において使用されるバインダー樹脂としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられるが、なかでも皮脂に対する耐久性及び物理耐久性に優れる点でシリコーン樹脂を用いることが好ましい。
バインダー樹脂の混合量（固形分）は、二酸化ケイ素と酸化亜鉛との複合物と、ポリカルボン酸及び／又はその塩であるポリカルボン酸塩と、ポリヒドラジド化合物やポリフェノールから選ばれる1種以上の消臭物質全体の量（固形分）に対して、３０〜１５０重量％であることが好ましく、さらに好ましくは５０〜１００重量％である。バインダー樹脂の量が３０重量％未満であると、消臭物質等を十分に担持できないおそれがある。また、バインダー樹脂の量が１５０重量％を超えると、消臭物質等がバインダー樹脂内に埋没し、目的とする抗菌消臭効果を得ることができないおそれがある。

上記分散液を布帛に付与する方法としては、パディング法、スプレー法、グラビア法、コーティング法など様々な方法があり、特に限定するものではないが、なかでも生産性の点でパディング法が好ましい。
さらに本発明においては、分散液を付与した後に布帛を乾燥させ、さらに、必要に応じて熱処理することができる。このような乾燥及び熱処理の条件は、布帛素材や必要とされる性能に応じて適宜設定することができる。

このような分散液においては、消臭物質等の分散状態をさらに良好にしたり、微分散後の再凝集を防ぐために、分散液を調製する際に、高級アルコールエチレンオキサイド付加物、スチレン化フェノールのエチレンオキサイド付加物等の非イオン界面活性剤；スルホン酸型、硫酸エステル塩型、リン酸エステル塩型のアニオン界面活性剤等の従来公知の乳化剤を適宜併用することができる。
また、このような分散液の粘度調整のために、ザンタンガム、グアーガム、アラビアガム等の天然多糖類；メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース系増粘剤；ポバール系増粘剤；アクリル系増粘剤；ポリアマイド系増粘剤等の従来公知の増粘剤を適宜使用することもできる。

また、前記消臭物質等は、前記セルロース系繊維を含む布帛の表面及び／又は内部に存在している。布帛の内部に消臭物質等が存在しているものは、布帛表面に付与しただけのものに比べ、布帛の消臭性物質等の担持率や繊維への密着性が向上し、長期間着用しても消臭性物質等の脱落が少なくなり好ましい。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例における各測定方法および評価方法は次の通りである。

消臭率評価
各臭気性ガス（アンモニアガス濃度１００ｐｐｍ、酢酸ガス濃度５０ｐｐｍ、硫化水素ガス濃度４０ｐｐｍ、メチルメルカプタンガス濃度３０ｐｐｍ）を単独で注入したポリエチレン容器（容量５００ｍＬ）に、試料（８ｃｍ×１２．５ｃｍ 未使用品試料）を入れ、１２０分後のガス濃度を、北川式ガス検知管を用いて測定し、下記式に基づいて消臭率(％)を算出した。
消臭率(％) = {(初期ガス濃度)−（１２０分経過後のガス濃度)} ／初期ガス濃度×１００
消臭率が７０％以上であれば有意性があると判断した。

２週間装着後試料の残存臭気濃度評価
ガラス容器(容量５００ｍＬ)内にギプス用下巻き材として２週間装着した試料(８ｃｍ×１２．５ｃｍ)を入れ、４０℃に保たれた恒温槽内で、２時間放置し、アンモニアと酢酸は、北川式ガス検知管を用い、硫化水素は、ＦＰＤ付きガスクロマトグラフにて、残存臭気の濃度を測定した。

抗菌性評価
ＪＩＳ Ｌ１９０２に準じ、黄色ブドウ球菌の殺菌活性値を算出し、ＳＥＫ赤ラベルの合格基準（一般社団法人繊維評価技術協議会における制菌加工（特定用途）基準、洗濯回数０回）を満たしているものを「○」、満たさなかったものを「×」とした。

湿潤時のｐＨ
試料を０．５ｇ切片にカットし、２５ｇの中和水(ｐＨ６．９)及び希塩酸溶液(ｐＨ５．０)と水酸化ナトリウム溶液（ｐＨ９．０）に、それぞれ１０分間浸漬後、各溶液のｐＨを測定した。ｐＨがより中性に近いほどｐＨ緩衝性能が高いと判断した。

(１)基材の作製
３０番手の綿糸を用いて、幅７．５ｃｍ筒状丸編物を作製した。

(２)消臭剤等の作製
(２-１) 二酸化ケイ素と酸化亜鉛との複合物の作製
下記成分からなる液１および液２をそれぞれ調製した。
＜液１の成分＞
硫酸亜鉛・７水和物(和光純薬工業株式会社製) ３９．６重量％
水 ６０．４重量％

＜液２の成分＞
３号ケイ酸ソーダ(東曹産業株式会社製) ２９．４重量％
水 ７０．６重量％

なお、本実施例で使用したケイ酸ソーダは、Ｎａ_２Ｏ：Ｓｉ_２Ｏのモル比が、１：３.２であるものを用いた。また、以下で使用する３号ケイ酸ソーダについても同様である。
次いで、液１(１００ｍＬ)と液２(３４０ｍＬ)を室温で混合して作製したゲルを、２００ｍＬ採取した。
次いで、採取したゲルに下記成分からなる液３および液４を、それぞれ液温４０℃に調整した状態で同時に１００ｍＬ滴下し、９０分間攪拌してスラリーを作製した。

＜液３の成分＞
硫酸亜鉛(和光純薬工業株式会社製) １０．８重量％
水 ８９．２重量％

＜液４の成分＞
３号ケイ酸ソーダ(東曹産業株式会社製) ０．１８重量％
水 ９９．８２重量％

次いで、得られたスラリーをフィルターろ過し、フィルター上の残留物を水で洗浄した。その後、前記残留物を１００℃で乾燥させ、さらに粉砕して二酸化ケイ素と酸化亜鉛との複合物を得た。

下記処方により、二酸化ケイ素と酸化亜鉛の複合物とポリカルボン酸塩とバインダー樹脂等を混合した。

二酸化ケイ素と酸化亜鉛の複合物 １２．０重量％
ポリカルボン酸塩（大和化学工業株式会社製、アモルデンＭＴＳ、固形分:１５重量％） ３．０重量％
シリコーン樹脂(日華化学株式会社製、ネオステッカーＳＩ、固形分:４０重量％) ５．０重量％
ウレタン樹脂（三洋化成工業株式会社製、パーマリンＵＡ−９９、固形分：２０重量％） ５．０重量％
水 ７５．０重量％

その後、公知のディップニップ処理によってピックアップ率８０重量％で基材に含浸させ、次いで１５０℃で１分間湿熱加熱し、ギプス用抗菌消臭性下巻き材を得た。付与量(固形分)は、二酸化ケイ素と酸化亜鉛の複合物５．２ｇ／ｍ^２、ポリカルボン酸塩０．９ｇ/ｍ^２であった。評価結果を表１に示す。

下記処方により、二酸化ケイ素と酸化亜鉛の複合物とポリカルボン酸塩とポリフェノールとバインダー樹脂等を混合した。

二酸化ケイ素と酸化亜鉛の複合物 １２．０重量％
ポリカルボン酸塩（大和化学工業株式会社製、アモルデンＭＴＳ、固形分:１５重量％） ３．０重量％
ポリフェノール（リリース科学工業株式会社製 パンシルＦＧ−２５） ５．０重量％
シリコーン樹脂(日華化学株式会社製、ネオステッカーＳＩ、固形分:４０重量％) ５．０重量％
ウレタン樹脂（三洋化成工業株式会社製、パーマリンＵＡ−９９、固形分：２０重量％） ５．０重量％
水 ７０．０重量％

その後、公知のディップニップ処理によってピックアップ率８０重量％で基材に含浸させ、次いで１５０℃で１分間湿熱加熱し、ギプス用抗菌消臭性下巻き材を得た。付与量(固形分)は、二酸化ケイ素と酸化亜鉛の複合物５．２ｇ／ｍ^２、ポリカルボン酸塩０．９ｇ/ｍ^２、ポリフェノール１．０ｇ／ｍ^２であった。評価結果を表１に示す。

[比較例１]
実施例１において、基材に何も付与しなかった丸編物を比較例１とした。評価結果を表１に示す。

[比較例２]
下記処方により、ポリカルボン酸塩とバインダー樹脂等を混合した。

ポリカルボン酸塩（大和化学工業株式会社製、アモルデンＭＴＳ、固形分:１５重量％） ３．０重量％
シリコーン樹脂(日華化学株式会社製、ネオステッカーＳＩ、固形分:４０重量％) ５．０重量％
ウレタン樹脂（三洋化成工業株式会社製、パーマリンＵＡ−９９、固形分：２０重量％） ５．０重量％
水 ８７．０重量％

その後、実施例１と同様にして比較例２のギプス用抗菌消臭性下巻き材を得た。付与量(固形分)は、ポリカルボン酸塩０．９ｇ/ｍ^２であった。評価結果を表１に示す。

[比較例３]
下記処方により、二酸化ケイ素と酸化亜鉛の複合物とバインダー樹脂等を混合した。

二酸化ケイ素と酸化亜鉛の複合物
１２．０重量％
シリコーン樹脂(日華化学株式会社製、ネオステッカーＳＩ、固形分:４０重量％) ５．０重量％
ウレタン樹脂（三洋化成工業株式会社製、パーマリンＵＡ−９９、固形分：２０重量％） ５．０重量％
水 ７８．０重量％

その後、実施例１と同様にして比較例３のギプス用下巻き材を得た。付与量(固形分)は、二酸化ケイ素と酸化亜鉛の複合物５．２ｇ／ｍ^２であった。評価結果を表１に示す。

[評価]
実施例１及び２のギプス用下巻き材はいずれも、アンモニア、酢酸、硫化水素の各悪臭に対し、優れた消臭率を発揮し、且つ、２週間経過しても、消臭性能及び抗菌性能が維持されており、優れていた。
実際に２週間装着した試料自体の官能評価においても、ほとんど臭いを感じられないという結果であった。
また、２週間使用後においてのｐＨ緩衝作用が良好で、いずれも中性領域で安定していた。
一方、比較例１〜３の下巻き材は、臭気全般に対し、十分な消臭率を発揮することができなかった。
ｐＨの緩衝作用も不安定であった。

Claims (3)

1. セルロース系繊維を含む布帛であって、その表面及び／又は内部に、
   二酸化ケイ素と酸化亜鉛との複合物とポリカルボン酸及び／又はポリカルボン酸塩が付与されてなり、湿潤時にｐＨ５．０〜８．０を示すことを特徴とするギプス用抗菌消臭性下巻き材。
2. セルロース系繊維を含む布帛であって、その表面及び／又は内部に、
   ポリヒドラジド化合物及び／またはポリフェノールが付与されてなる請求項１記載のギプス用抗菌消臭性下巻き材。
3. ギプス用抗菌消臭性下巻き材が伸縮性筒状編地である請求項１または２記載のギプス用抗菌消臭性下巻き材。