JP2002020632A

JP2002020632A - 抗菌性樹脂組成物

Info

Publication number: JP2002020632A
Application number: JP2000207257A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Kimura; 由和木村
Original assignee: Kanebo Ltd; Kanebo Kasei KK
Current assignee: Kanebo Ltd; Kanebo Kasei KK
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2002-01-23
Also published as: US20040147654A1; US7041723B2

Abstract

(57)【要約】【課題】分散性、耐変色性及び抗菌性に優れた樹脂組
成物を提供する。【解決手段】樹脂（Ａ）に、銀、銅、亜鉛および錫か
らなる群から選択される少なくとも１種の金属イオンを
ゼオライトに担持させた抗菌剤（Ｂ）と、銀イオンを含
有するリン酸塩系化合物を有効成分とする抗菌剤（Ｃ）
または銀イオンを含有する溶解性ガラス粉末からなる抗
菌剤（Ｄ）とを配合することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は抗菌性樹脂組成物に
関する。更に詳しくは、優れた抗菌性を有するととも
に、分散性及び耐変色性に優れた抗菌性樹脂組成物に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、消費者の清潔志向が高まり、ま
た、高付加価値製品を追求する消費者のニーズに伴い、
ボールペン、消しゴムなどの文房具、マナイタなどの台
所用品あるいは風呂桶などの風呂場用品などの日用雑貨
品、電話機、炊飯器、冷蔵庫などの家電製品、床材、壁
材などの建築資材、シーツ、パジャマ、白衣、カーテン
などの繊維製品などのあらゆる分野において抗菌化が進
められている。

【０００３】抗菌化には大別して２つの方法がある。１
つはプラスチック成形品、合成繊維、フィルムなどの製
品の製造段階で樹脂中に抗菌剤を添加混練する方法であ
る。この方法で得られた抗菌性製品の抗菌性は、長期間
に亘って持続する。他の１つはこれらの製品を、抗菌剤
を含有するコーティング剤で被覆処理する方法である。
この方法で得られた抗菌性製品は、使用により被覆層が
脱落するため、徐々に抗菌性が低下する傾向がある。ど
ちらの方法を採用するは商品素材、商品の製造条件、要
求特性、使用する抗菌剤の種類などにより適宜選択され
る。

【０００４】一方、抗菌剤は大別して有機系抗菌剤と無
機系抗菌剤とに分類される。有機系抗菌剤は、人体に対
する安全性に不安があり、また抗菌力も十分でないもの
が多い。これに対し、無機系抗菌剤は銀イオンに代表さ
れる金属イオンを用いており、安全性と抗菌力に優れて
いる。従って、一般には、上記製品には、無機系抗菌剤
が配合され、使用されている。

【０００５】ところで、金属イオンを用いる無機抗菌剤
の抗菌活性は、使用する金属イオンの溶出速度に依存す
る。金属イオンを用いる無機抗菌剤を樹脂に配合して用
いる場合、金属イオンが樹脂中の触媒残渣、酸化防止
剤、光安定剤などの添加剤と反応して、抗菌力を低下さ
せると同時に、光や熱により樹脂が変色するという問題
がある。

【０００６】また、射出成形、押出成形、ブロー成形な
どで成形される樹脂の場合にあっては、マスターバッチ
成形時に抗菌剤を添加するのが一般的であるが、樹脂中
及び樹脂表面に抗菌剤を効率良く分散配合させること
が、抗菌性能を最大限に発揮させるには必要である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、光や熱により
黄褐色に変色することがなく、樹脂中への分散性に優
れ、優れた抗菌性を発揮する樹脂組成物が求められてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するべく鋭意研究の結果、特定の抗菌剤を組み合わ
せることにより、各々の抗菌剤の欠点が補完されるとと
もに、各々の作用が相乗的に発揮され、上記課題が解決
されることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】本発明は、樹脂（Ａ）に、銀、銅、亜鉛お
よび錫からなる群から選択される少なくとも１種の金属
イオンをゼオライトに担持させた抗菌剤（Ｂ）と、銀イ
オンを含有するリン酸塩系化合物を有効成分とする抗菌
剤（Ｃ）または銀イオンを含有する溶解性ガラス粉末
（Ｄ）を配合した、抗菌性樹脂組成物に関する。

【００１０】好ましい実施態様においては、樹脂（Ａ）
１００重量部に対して、抗菌剤（Ｂ）が０．０１〜１０
重量部、抗菌剤（Ｃ）が０．０１〜１０重量部配合され
ている。

【００１１】また、別の好ましい実施態様においては、
樹脂（Ａ）１００重量部に対して、抗菌剤（Ｂ）が０．
０１〜１０重量部、抗菌剤（Ｄ）が０．０１〜１０重量
部配合されている。

【００１２】好ましい実施態様においては、前記樹脂
（Ａ）が熱可塑性樹脂であり、さらに好ましい態様で
は、この熱可塑性樹脂がポリオレフィンである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる樹脂（Ａ）と
しては特に制限はなく、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化
性樹脂、再生または半合成ポリマーなどが挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン、ポリスチレ
ン、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコー
ル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ＡＢＳ樹脂、
アクリル樹脂、ふっ素樹脂、ポリウレタンエラストマ
ー、ポリエステルエラストマーなどが挙げられる。熱硬
化性樹脂としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラ
ミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウ
レタン樹脂などが挙げられる。再生または半合成ポリマ
ーとしては、レーヨン、キュプラ、アセテート、トリア
セテートなどが挙げられる。

【００１４】特に、ポリオレフィンは、チーグラー・ナ
ッタ触媒の塩素化合物系残渣（四塩化チタン、三塩化チ
タンなど）、難燃剤などの塩素含有添加剤（塩素化パラ
フィン、パークロロペンタシクロデカンなど）を含有
し、抗菌剤の配合により変色し易いが、本発明に用いら
れる抗菌剤（Ｂ）と、抗菌剤（Ｃ）または（Ｄ）とを配
合することにより、顕著に変色が抑制され、抗菌性も高
まるため、本発明に用いた場合、特に顕著な効果が認め
られるので、本発明に用いる樹脂として好適である。

【００１５】ポリオレフィンとしては、特に制限されな
いが、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン−１、ヘ
キセン−１、４−メチルペンテン−１などのα−オレフ
ィンの単独重合体、エチレンとプロピレンまたは他のα
−オレフィンとの共重合体、もしくはこれらのα−オレ
フィンの２種以上の共重合体などが挙げられる。これら
の中では、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレ
ン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなどのポ
リエチレン及びポリプロピレンが好ましい。ポリプロピ
レンはホモポリマーに限られず、プロピレン成分を５０
モル％以上、好ましくは８０モル％以上含む他のα−オ
レフィンとのランダムまたはブロック共重合体も使用す
ることができる。プロピレンに共重合するコモノマーと
してはエチレンその他のα−オレフィンがあり、エチレ
ンが特に好ましい。

【００１６】本発明に用いられる抗菌剤（Ｂ）は、銀、
銅、亜鉛および錫からなる群から選択される少なくとも
１種の金属イオンをゼオライトに担持させている。この
抗菌剤（Ｂ）は、米国ＥＰＡのガイドラインに基づく毒
性、環境に対する影響の試験でも安全性が確認されてい
るという特徴を有するうえ、ゼオライト系であるので硬
度が２〜３と小さく、結晶水を含むという特徴がある。
この結晶水を含む特徴によって、抗菌剤（Ｂ）は樹脂練
り込み時に発熱を抑制する長所を有している反面、ポリ
エステルに練り込んだ場合に解重合が生じるという欠点
がある。

【００１７】しかし、この抗菌剤（Ｂ）の欠点は、後述
の抗菌剤（Ｃ）または抗菌剤（Ｄ）と混合することで解
消され、抗菌力も向上する。

【００１８】このような抗菌剤（Ｂ）としては、例え
ば、特開昭６２−２４１８３２号公報、特公昭６３−２
８４０２号公報に記載された抗菌剤が挙げられる。抗菌
剤（Ｂ）の平均粒子径は、０．２〜１０μｍが好まし
い。より好ましくは２〜５μｍである。平均粒子径が
０．２μｍ未満であるか、あるいは１０μｍを超える
と、抗菌剤（Ｃ）または（Ｄ）の分散性を改良すること
ができない。市販品としては、例えば、「商品名バクテ
キラー：鐘紡株式会社製」が挙げられる。

【００１９】本発明に用いられる抗菌剤（Ｃ）は、銀イ
オンを含有するリン酸塩系化合物を有効成分としてなる
抗菌剤である。例えば、特公平６−１０１２６号公報に
記載されたものが挙げられる。好ましい抗菌剤（Ｃ）
は、下記の一般式で示される化合物を有効成分とする。Ａｇ_ｘＨ_ｙＡ_ｚＭ_２(ＰＯ_４)_３（Ａはアルカリ金属を、ＭはＺｒ、ＴｉまたはＳｎを表
し、ｘ、ｙ、およびｚはそれぞれ１未満の正数で、かつ
ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）。

【００２０】この抗菌剤（Ｃ）は、抗菌剤（Ｂ）と比べ
て、樹脂の変色が小さく、また結晶水を持たないという
利点を有するが、金属として含有するジルコニウムやチ
タン化合物は硬度が高く、練り込み時に製造機械の汚れ
を持ち込みやすい、および抗菌性がやや小さいという欠
点がある。

【００２１】しかし、この抗菌剤（Ｃ）の欠点は、上述
の抗菌剤（Ｂ）と混合することで解消される。この抗菌
剤（Ｃ）の平均粒子径は、０．３〜５μｍが好ましい。
より好ましくは０．５〜２μｍである。０．３μｍ未満
では、樹脂添加時における分散不良が起こりやすくな
る。５μｍを超えると、成形品の機械的物性が低下す
る。

【００２２】本発明に用いられる抗菌剤（Ｄ）は、銀イ
オンを含有する溶解性ガラス粉末からなる抗菌剤であ
る。このような抗菌剤（Ｄ）としては、例えば、特開平
３−１２４８１０号公報に記載されたも抗菌剤が挙げら
れる。この抗菌剤（Ｄ）は樹脂を変色させない、結晶水
を持たない、組成比の自由度が高いなどの利点を有する
反面、粒子形状が不均一で、硬度が大きいため、分散性
に劣り、練り込み時に製造機械の汚れを持ち込みやすい
という欠点がある。しかし、この抗菌剤（Ｄ）の欠点
は、上述の抗菌剤（Ｂ）と混合することで解消される。
抗菌剤（Ｄ）の平均粒子径は、０．３〜１０μｍが好ま
しい。より好ましくは０．５〜２μｍである。０．３μ
ｍ未満では、樹脂添加時における分散不良が起こりやす
くなる。１０μｍを超えると、成形品の機械的物性が低
下する。

【００２３】本発明の抗菌性樹脂組成物が樹脂（Ａ）、
抗菌剤（Ｂ）および（Ｃ）からなる場合、好ましくは、
樹脂（Ａ）１００重量部に対して、抗菌剤（Ｂ）が０．
０１〜１０重量部、抗菌剤（Ｃ）が０．０１〜１０重量
部配合される。好ましくは抗菌剤（Ｂ）が０．０１〜１
重量部、抗菌剤（Ｃ）が０．１〜５重量部配合される。
抗菌剤（Ｂ）が０．０１重量部未満では分散性が改良さ
れにくく、一方、１０重量部を超えると変色しやすくな
る。また、抗菌剤（Ｃ）が０．０１重量部未満では抗菌
性が発揮できず、一方、１０重量部を超えると分散不良
となりやすく、樹脂添加混錬時の汚れの持ち込み、発熱
による変色が生じる。

【００２４】本発明の抗菌性樹脂組成物が樹脂（Ａ）、
抗菌剤（Ｂ）および（Ｄ）からなる場合、好ましくは、
樹脂（Ａ）１００重量部に対して、抗菌剤（Ｂ）が０．
０１〜１０重量部、抗菌剤（Ｄ）が０．０１〜１０重量
部配合される。好ましくは抗菌剤（Ｂ）が０．０１〜１
重量部、抗菌剤（Ｄ）が０．０１〜５重量部配合され
る。抗菌剤（Ｂ）が０．０１重量部未満では分散性が改
良されにくく、一方、１０重量部を超えると変色しやす
くなる。また、抗菌剤（Ｄ）が０．０１重量部未満では
抗菌性が発揮できず、一方、１０重量部を超えると分散
不良となりやすく、樹脂添加混錬時の汚れの持ち込み、
発熱による変色が生じる。

【００２５】本発明の抗菌性樹脂組成物には、熱安定
性、熱成形性を更に向上させるために、酸化防止剤、タ
ルク、マイカ、ワラストナイトなどの無機充填材、熱安
定剤、光安定剤、難燃剤、可塑剤、帯電防止剤、離型
剤、発泡剤、核剤などが添加されていてもよい。

【００２６】本発明の抗菌性樹脂組成物は、例えば樹脂
（Ａ）が熱可塑性樹脂の場合、樹脂（Ａ）と抗菌剤
（Ｂ）と、抗菌剤（Ｃ）または抗菌剤（Ｄ）と、更に必
要に応じて、酸化防止剤などの添加剤を配合し、予備混
合した後、押出機で混練することにより、得られる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて
更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定
されるものではない。

【００２８】実施例１〜８樹脂（Ａ）としてポリプロピレン樹脂１００重量部に、
抗菌剤（Ｂ）として、表１に記載のような、銀イオンの
含有量（重量％）及び平均粒子径を異にする４種のゼオ
ライト系抗菌剤「バクテキラー（鐘紡株式会社製）」を
用い、抗菌剤（Ｃ）としてリン酸ジルコニウム系抗菌
剤、および抗菌剤（Ｄ）としてガラス系抗菌剤を用い
た。表１に示す割合で、抗菌剤（Ｂ）と抗菌剤（Ｃ）ま
たは抗菌剤（Ｄ）とを配合し、ヘンシェルミキサーで予
備混練を行い、次いで得られた混合物を押出機（５０mm
φ、単軸スクリュー）で溶融混練してペレット化した。
押出機中の樹脂温度はシリンダー後部１９０℃、シリン
ダー中部２００℃、シリンダー前部２２０℃、ダイス２
２０℃とした。

【００２９】得られた抗菌性樹脂組成物（ペレット）の
分散性、変色性及び抗菌性を下記の方法で測定・評価し
た。結果を表１に示す。

【００３０】分散性：抗菌剤を添加した樹脂を２５０℃
で溶融圧着して薄膜試料を作成し、透過型光学顕微鏡で
粗大粒子の大きさを計測し、以下のように評価した。 ○：２０μｍ以上の粗大粒子０個／ｍｍ^２ △：２０μｍ以上の粗大粒子１〜５個／ｍｍ^２ ×：２０μｍ以上の粗大粒子６個以上／ｍｍ^２

【００３１】変色性：耐光促進試験機（キセノン型ウエ
ザーメーター）により２５時間試験後の色差ΔＥを色差
計により測定した。ΔＥの値が大きいほど、変色が大き
い。 ○：ΔＥが０．１以上０．６未満 △：ΔＥが０．６以上１．１未満 ×：ΔＥが１．１以上

【００３２】抗菌性：抗菌製品の抗菌力評価試験法（抗
菌製品技術協議会）で制定された方法に準拠して評価し
た。試験方法：フィルム密着法評価菌種：大腸菌および黄色ブドウ球菌菌液接触時間：２４時間評価：抗菌剤添加樹脂成形品に菌液を接種し、フィルム
でカバーして２４時間後の菌数を測定する。 ○：接種菌数からの減少率が１／１００以上 △：接種菌数からの減少率が１／１０以上、１／１００
未満 ×：接種菌数からの減少率が１／１０未満

【００３３】比較例１〜７表１に記載の割合で樹脂（Ａ）、抗菌剤（Ｂ）〜（Ｄ）
を配合した以外は、実施例１〜８と同様に操作し、得ら
れた抗菌性樹脂組成物の物性を実施例１〜８と同様にし
て測定・評価した。結果を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１の実施例１〜８と比較例１〜９との対
比から明らかな如く、抗菌剤（Ｂ）と（Ｃ）または抗菌
剤（Ｂ）と（Ｄ）を併用することにより、それぞれを単
独で用いた場合よりも、分散性が良好で、変色がなく、
かつ抗菌性に優れた樹脂組成物が得られることが分か
る。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明の抗菌性樹脂組成
物は、特定の２種の抗菌剤を併用することにより、分散
性、耐変色性及び抗菌性が共に優れており、文房具、日
用品、家電製品、建築資材、繊維製品などの抗菌化に有
用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 23/00 Ｃ０８Ｌ 23/00 23/12 23/12 Ｆターム(参考） 2D005 FA00 4J002 BB011 BC021 BD121 BE001 BG001 BN151 CB001 CC031 CC161 CC181 CD001 CF001 CF211 CG001 CK021 CL001 DA076 DA106 DH048 DJ007 FB077 FD010 GB01 GC00 GE00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂（Ａ）に、銀、銅、亜鉛および錫か
らなる群から選択される少なくとも１種の金属イオンを
ゼオライトに担持させた抗菌剤（Ｂ）、銀イオンを含有
するリン酸塩系化合物を有効成分とする抗菌剤（Ｃ）ま
たは銀イオンを含有する溶解性ガラス粉末（Ｄ）を配合
した、抗菌性樹脂組成物。
【請求項２】樹脂（Ａ）１００重量部に対して、抗菌
剤（Ｂ）が０．０１〜１０重量部、抗菌剤（Ｃ）が０．
０１〜１０重量部配合されている、請求項１記載の抗菌
性樹脂組成物。
【請求項３】樹脂（Ａ）１００重量部に対して、抗菌
剤（Ｂ）が０．０１〜１０重量部、抗菌剤（Ｄ）が０．
０１〜１０重量部配合されている、請求項１記載の抗菌
性樹脂組成物。
【請求項４】前記樹脂（Ａ）が熱可塑性樹脂である、
請求項１から３のいずれかの項に記載の抗菌性樹脂組成
物。
【請求項５】前記熱可塑性樹脂がポリオレフィンであ
る、請求項４記載の抗菌性樹脂組成物。
【請求項６】前記ポリオレフィンがポリプロピレンで
ある、請求項５に記載の抗菌性樹脂組成物。