JP2002541315A - 銀ベースの抗微生物体を含むプラスチック製品における変色を抑制する方法 - Google Patents

銀ベースの抗微生物体を含むプラスチック製品における変色を抑制する方法

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JP2002541315A JP2000610674A JP2000610674A JP2002541315A JP 2002541315 A JP2002541315 A JP 2002541315A JP 2000610674 A JP2000610674 A JP 2000610674A JP 2000610674 A JP2000610674 A JP 2000610674A JP 2002541315 A JP2002541315 A JP 2002541315A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 銀ベースの抗微生物体が導入されたプラスチック製品の不適当な変色を抑制することの改良を提供すること。 【解決手段】 そのような方法は、別名ハイドロタルサイトとして知られているアルミニウム−マグネシウムヒドロキシカーボネートのような酸掃去剤及び銀イオンの安定化剤の非常に少量の利用を必要としている。そのようなハイドロタルサイトは、非常に低コストで扱い易く、プラスチック組成物内の銀ベースの抗微生物体と共同して、非常に低い水準で利用されると、驚異的に、望ましくない審美的に不快な色の発生を実質的に妨げる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、銀ベースの抗微生物体が導入されたプラスチック製品の不適当な変
色を抑制することの改良に関する。そのような方法は、酸掃去剤及び銀イオンの
安定化剤の両方の役割を果たす、非常に少量の化合物の利用を必要としている。
好ましい酸補色剤/銀安定化剤化合物は、アルミニウム−マグネシウムヒドロキ
シカーボネートである。これは別名ハイドロタルサイトとして知られている。そ
のようなハイドロタルサイトは、非常に低コストで扱い易く、プラスチック組成
物内の銀ベースの抗微生物体と共同して、非常に低い水準で利用されると、驚異
的に、望ましくない審美的に不快な色の発生を実質的に妨げる。
【0002】
【従来の技術】
近年、潜在的な毎日の露出による細菌汚染の危険に大きな関心が持たれている
。そのような関心の顕著な例としては、ファーストフードレストランにおいて不
十分に調理された牛肉の中で見付けられたEschericia coilのある菌株による食
中毒、不十分に調理された不潔な家禽食品により起こるサルモネラ汚染、及びブ
ドウ状球菌、イースト、他の単細胞生物によるものとされる病気及び皮膚感染、
といった致命的な結果を含む。そのような、この分野での消費者の非常に大きな
関心のため、製造業者は、様々な日常的な生産物及び製品の中に抗微生物剤を導
入し始めている。
【0003】 銀を含む無機の抗微生物剤は、最近、異なる多量の基体及び表面の上及び中の
抗微生物剤として開発され、利用されつつある。特に、そのような抗微生物剤は
、固有に抗微生物体の特徴を示す製品を家庭及び消費者に提供するために、プラ
スチック組成物及び繊維中に混入するために適用されてきた。そのような銀ベー
スの薬剤は、優れた抗微生物特性をプラスチック製品等に与えるが、美的問題が
しばしば問題であることが見出された。これは、その全てが銀イオンの本来の光
不安定性に根ざしている、いくつかの原因によるものと考えられている。金属銀
の着色種の形成は、プラスチック化合物を変色させ、それは再び美的見地に基づ
くと、非常に望ましくない。従って、実質上、銀金属汚染による、得られた製品
中の望ましくない変色度合いを減らす、プラスチック組成物中に銀ベースの抗微
生物剤を導入する方法を提供する必要性がある。
【0004】 以前の方法は、U.S特許5,405,644(Ohsumiら)におけるようなベンゾトリアゾ
ール及びU.S特許4,938,955(死亡したNiuraら)におけるようなトリアゾール及
び安定化剤(金属ステアリン酸掃去剤のような)の添加を含むものである。しか
し、それらの方法は、特に高価な安定化化合物の比較的高濃度が必要とされるの
で、高価(初めにベンゾトリアゾールの高い支出を伴う)であることがわかって
いる。同様に、それらの安定化剤が熱的に安定ではないため、それらは、追加の
プロセスの複雑性を導入する。このように、全プラスチック組成物の0.001から
約0.2%の量のアルミニウム−マグネシウムハイドロタルサイトを利用する、銀
ベースの抗微生物体を含むプラスチック製品の色の変化(変色)を抑制する方法
における改良に関しては、従来の技術において、教示もしくは明確な示唆が無い
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように、本発明の目的は、銀ベースの抗微生物剤を含むプラスチック製品
の変色を抑制する改良された方法を提供することにある。
【0006】 本発明の他の目的は、プラスチック組成物中の酸掃去剤及び、銀ベースの抗微
生物複合安定化剤の両方として作用する化合物を提供することにある。
【0007】 本発明の更に他の目的は、優れた抗微生物体の特性を示す、審美的に満足する
プラスチック製品を提供することにある。
【0008】 本発明の更にまた他の目的は、銀ベースの抗微生物錯体の劣化によるプラスチ
ック組成物の色の変化を抑制する、コスト効果の良好な方法を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、銀ベースの抗微生物剤及びアルミニウム−マグネシウムハ
イドロタルサイトを含むプラスチック製品を包含する。前記ハイドロタルサイト
は、プラスチック製品の全重量の約0.001から約0.2%存在する。
【0010】 同様に、本発明は、銀ベースの抗微生物錯体を含むプラスチック組成物あるい
は製品における色の変化を抑制する方法を包含する。前記方法は、溶融した熱可
塑性樹脂組成物中へのアルミニウム−マグネシウムハイドロタルサイトの導入、
及び得られた熱可塑性/ハイドロタルサイト組成物のプラスチック製品への成形
の工程を含む。この場合、前記プラスチック製品中のハイドロタルサイトの濃度
は、全重量の約0.001から約0.2%である。
【0011】 そのような特定のプラスチック製品あるいはそれを作る方法は、銀ベースの抗
微生物錯体の劣化による色の変化を妨害する抗微生物製品を製造するためには、
従来の技術のどこにも開示され、利用され、明確に示唆されていない。
【0012】 最も近い技術U.S特許5,750,609(Nosuら)は、フィルム、繊維、化粧品等
のような、様々な組成物中に混入するための紫外線保護剤を開示する。この特許
権者の保護剤は、紫外線吸収体として単独で作用する亜鉛ベースのハイドロタル
サイトであり、全目標組成物の少なくとも1%の量存在し、亜鉛成分(単なるア
ルミニウム−マグネシウム化合物からのそのような組成物のコストをかなり増加
させる)を含まなければならない。
【0013】 本発明の中に包含されたハイドロタルサイトは、明らかに亜鉛ベースの化合物
を含まない。その上、そのような亜鉛化合物は、紫外線阻止剤として効果的に作
用するために、そのような高濃度で存在しなければならない。より低い割合では
、そのような所望のUV吸収結果を与えるための、この化合物の十分な量ではな
いであろう。このように、特定の抗微生物プラスチック製品及び今論じたそのよ
うな製造方法を教示したりあるいは明白に示唆する開示は存在しない。
【0014】 銀ベースの抗微生物剤が適切に含まれた、どのようなプラスチックも、本発明
において利用され得る。例えば、そこに何ら制限を加える必要は無いが、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、及びポリブチレンなどのポリオレフィン、ポリ塩化ビ
ニルなどのハロゲン化ポリマー、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステ
ル、ナイロン6およびナイロン6,6などのポリアミド等は、本発明において利
用され得る。
【0015】 好ましくは、プラスチックは、銀ベースの抗微生物体及びハイドロタルサイト
化合物をふくむ成形物を押し出すことにより、様々な形およびサイズに成形され
得る熱可塑性プラスチックである。このように、ポリオレフィン、特にプロピレ
ン、及びポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートが好ましい。その上、
そのようなプラスチックは、好ましくは末端ユーザーのために他の審美的特徴を
与えるために着色されても良い。
【0016】 このように、そのようなプラスチックは、例えばポリ(オキシアルキル化され
た)着色剤、顔料、塗料等のような着色剤を含んでもよい。帯電防止剤、光沢化
合物、求核剤、清澄剤、酸化防止剤、UV安定化剤、充填剤等を含む他の添加剤
も存在し得る。
【0017】 好ましい銀ベースの抗微生物剤は、商品名NOVARON(登録商標)の名で東亜化
学工業株式会社から入手できる、銀ジルコニウムリン酸塩であり、金属銀の存在
から、解離から、錯体から、または酸掃去剤からの変色を受けやすいどのような
銀ベースの抗微生物体も、本発明のプラスチック製品中で利用される(例えば、
単なる例としては、商品名ZEOMIC(登録商標)AJの名でShingawaから入手できる
銀置換のゼオライト)。
【0018】 一般に、そのような抗微生物体は、目標プラスチック組成物の全重量の約0.
01から10%、より好ましくは0.05から2.0%、及び最も好ましくは0
.1から1.0%含まれる。
【0019】 アルミニウム−マグネシウムハイドロタルサイトでなければならない、全ての
重要なハイドロタルサイト化合物は、商品名DHT−4Aの名でkyowa化学工業株式会
社から入手できる。そのような化合物は、一般に、下記式(I)に従うものであ
る。
【0020】 (I) [MgaAlb(OH)cCO3 ・XH2 O] 式中、aは3から8、bは1から4、cは10から20、及びXは1から10である。好まし
くは、aは約4.5、bは約2、cは約13、及びXは約4である。
【0021】 以下に示すように、本発明の抗微生物プラスチック製品の製造に伴う基本的な
手段は、標準のプラスチック形成手法を含む。ポリマー製品への添加剤(銀ベー
スの抗微生物体、及び本発明のアルミニウム−マグネシウムハイドロタルサイト
など)混入には2つの基本的な方法がある。1つの方法は、ポリマー、添加剤、
及びハイドロタルサイトの混合物を乾燥混合し、乾燥混合物を押し出し機の中で
溶融し、次いでペレット化される溶融組成物を形成し、そして溶融し、かつその
ようなペレットをプラスチック製品に成形することである。
【0022】 あるいはまた、本発明の樹脂のペレット及び、抗微生物体、ハイドロタルサイ
ト添加剤を含む、マスターパッチ濃縮物を混合する通常の成形装置で成形しても
良い。
【0023】 前述の成形工程は、好ましくは、射出成形装置で行なわれても良い。しかしな
がら、制限は無いが、ブロー成形、繊維押し出し、フィルム形成、圧縮成形、循
環成形等のような他のプラスチック形成操作を用いても良い。これらの他のプラ
スチック製品形成操作は、この技術における当業者により、十分に理解され、認
識されるであろう。
【0024】 好ましくは、例えば銀ベースの抗微生物体(ToaraseiからのNOVARON(登録商
標)、上記で示されたように、好ましくは重量において約0.1から約5%)と
熱可塑性樹脂(例えば、好ましくはポリプロピレン)は、射出成形機(例えばAr
bung Molder)中で成形される。
【0025】 好ましいハイドロタルサイトはまた、全体の配合物の重量の約0.001から
約0.2%、好ましくは約0.001から約0.1%、最も好ましくは約0.0
2から0.06%の量で、ポリマー/抗微生物体の配合物に加えられる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下に述べる例は、本発明の好ましい態様を示す。
【0027】 色変化の解析 実施例1 プラスチック製品は、次のように製造された。993.5gのホモポリマーポ
リエチレンは、5.0gの銀ジルコニウムリン酸塩抗微生物化合物(Toagaseiか
らのNOVARON(登録商標)AG300)、0.8gのフェノール酸化防止剤(Ciba-Gei
gyからのIrganox(登録商標)1010)、0.5gのリン酸塩酸化防止剤(Ciba-Ge
igyからのIrganox(登録商標)168)、及び0.2gのハイドロタルサイト(kyo
wa化学からのDHT−4AO)と混合され、シングルスクリューの押し出し機の中で
溶解及び混ぜ合わされ、ペレットが形成された。これらのペレットは次いで、そ
れに続いて、射出成形機中へ重力提供され、溶融され、及びプラスチック板に成
形された。
【0028】 実施例2(比較例) 比較例であるプラスチック製品は、992.9gのホモポリマーポリプロピレ
ンが用いられ、ハイドロタルサイトが0.8gのカルシウムステアリン酸塩と置
換されたことを除いては、実施例1の方法及び組成物に従って製造された。得ら
れた製品はまた、板状の形に押し出された。
【0029】 実施例1及び2からのこれら2つの板は、40時間のキセノンアーク光源への
露出後に、色の変化が比較された。最初の成形されたプラスチックとキセノンア
ーク光源へ40時間露出したプラスチックとの間の色の違いは、次に示す式を用
いて、それぞれの板について計算された。
【0030】 DE*=((L*初期−L*経時)2 +(a*初期−a*経時)2 +(b*初
期−b*経時)2 )1/2 式中、DE*は最初の板と露出された板の間の、色の違いを示す。L*、a*及び
b*は色のコーディネートであり、この中でL*は、板の明るさ及び暗さの量、a
*は板の赤さあるいは緑さの量、及びb*は板の黄色さあるいは青さの量である
。この分析方法の更なる議論及び説明としては、Billmeyer,F.W.らのカラー
テクノロジーの原理第2版の62−64ページ及び101−04を参照せよ。
【0031】 このように、色の変化はDEとして測定され、低い測定値は色の変化(及びこ
のような低い程度の望まれない変色)の少なさを示す。これらの比較化合物のD
Eの測定量の結果は、実施例1の板が0.53、及び実施例2は11.02であ
る。このように、明らかに実施例1のハイドロタルサイトは、実施例2の標準化
合物と比較して、改良された色の変化の特徴を与えた。
【0032】 黄色解析 実施例3 プラスチック製品は、実施例1で略述された方法に従って製造された。994
.8gの低密度ポリエチレン(LDPE)が、5.0gの銀ジルコニウムリン酸
塩抗微生物化合物(ToagaseiからのNOVARON(登録商標)AG3
00)、及び0.2gのハイドロタルサイト(Kyowa化学からのDTH−4
AO)と混合され、溶融され、共に混ぜ合わせられ、板状に押し出された。
【0033】 実施例4 プラスチック製品は、実施例1で略述された方法に従って製造された。994
.8gの低密度ポリエチレン(LDPE)が、5.0gの銀置換のゼオライト抗
微生物化合物(ShingawaからのZEOMIC(登録商標)AJ)、及び
0.2gのハイドロタルサイト(Kyowa化学からのDTH−4AO)と混合
され、溶融され、共に混ぜ合わせられ、板状に押し出された。
【0034】 実施例5(比較例) プラスチック製品は、実施例1で略述された方法に従って製造された。994
.8gの低密度ポリエチレン(LDPE)が、5.0gの銀ジルコニウムリン酸
塩抗微生物化合物(ToagaseiからのNOVARON(登録商標)AG3
00)、及び0.5gのステアリン酸ナトリウムと混合され、溶融され、共に混
ぜ合わせられ、板状に押し出された。
【0035】 実施例6(比較例) プラスチック製品は、実施例1で略述された方法に従って製造された。994
.8gの低密度ポリエチレン(LDPE)が、5.0gの銀置換のゼオライト抗
微生物化合物(ShingawaからのZEOMIC(登録商標)AJ)、及び
0.5gのステアリン酸ナトリウムと混合され、溶融され、共に混ぜ合わせられ
、板状に押し出された。
【0036】 実施例7(比較例) 1,000gのLDPEを含む、実施例1で上述した押出し方法に従って、板
体が製造された。
【0037】 次いで、実施例3〜7の板体が試験され、20時間の大気への露出によるそれ
ぞれの板体の黄色度の変化を測定した。黄色度は、上述のDE(色変化)式の変
数b*の変化により測定される。記録されたb*が低いほど、非着色の結果は良
好である。その結果を下記の表に示す。
【0038】 表 実施例 黄色度 3 −1.04 4 −0.81 5 10.54 6 2.34 7 −1.54 明らかに、LDPEのみを用いることにより良好な結果が得られるが、プラス
チックにそのような特性を提供するための抗微生物体は存在しない。このように
、銀ベースの抗微生物体との組合せで、本発明のハイドロタルサイト含有プラス
チックを用いると、最も低い黄色度が得られ、それよって非黄色の見通しから最
も優れた美的プラスチック製品が提供される。
【0039】 もちろん、請求の範囲の精神および範囲に含まれることが意図される、本発明
の多くの変形例および修正例がある。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C08K 3/32 C08K 3/32 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ,BA, BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU,C Z,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,GE ,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS, JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,L R,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN ,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU, SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,T R,TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZW Fターム(参考) 4F070 AA13 AC16 AC20 AC25 AE10 AE30 FA03 FB06 FC05 4F071 AA15 AB21 AB25 AE22 AF34 AF52 4J002 BB021 BB111 BB171 BD031 CF061 CL011 CL031 DA076 DE287 DH046 DJ006 FD186 FD207

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銀ベースの抗微生物剤及びアルミニウム−マグネシウムハイドロタルサイトを
    含み、前記ハイドロタルサイトは、プラスチック製品の全重量の約0.001〜
    約0.2%の量で存在するプラスチック製品。
  2. 【請求項2】 前記ハイドロタルサイトは、プラスチック製品の全重量の約0.01〜約0.
    1%の量で存在する請求項1に記載のプラスチック製品。
  3. 【請求項3】 前記ハイドロタルサイトは、プラスチック製品の全重量の約0.02〜約0.
    06%の量で存在する請求項2に記載のプラスチック製品。
  4. 【請求項4】 銀ベースの抗微生物錯体を含むプラスチック組成物または製品における色の変
    化を抑制する方法であって、前記方法は、溶融した熱可塑性樹脂組成物中にアル
    ミニウム−マグネシウムハイドロタルサイトを導入する工程、及び得られた熱可
    塑性/ハイドロタルサイト組成物をプラスチック製品に成形する工程を含み、前
    記ハイドロタルサイトの濃度は、プラスチック製品の全重量の約0.001〜約
    0.1%である方法。
  5. 【請求項5】 前記ハイドロタルサイトは、プラスチック製品の全重量の約0.01〜約0.
    1%の量で存在する請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記ハイドロタルサイトは、プラスチック製品の全重量の約0.02〜約0.
    06%の量で存在する請求項5に記載の方法。
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