JP2004510791A - 抗菌性ポリアルファオレフィン組成物 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ポリアルファオレフィンと、抗菌化合物(単数または複数)として、トリクロサンおよび/またはパラベンを含む抗菌性ポリアルファオレフィン組成物に関する。本組成物は、それ自体として、各種用途に用いてもよく、または、抗菌性を有する製品を製造するための開始材料として用いてもよい。
Description
【0001】
(発明の分野)
本発明は、ポリアルファオレフィンおよび抗菌組成物を含む抗菌性ポリアルファオレフィン組成物に関する。本組成物は、そのような抗菌性組成物として各種用途に使用されてよく、あるいは、抗菌性を持たなければならない製品を生産するための開始材料として使用されてもよい。
【0002】
(発明の背景)
物の表面や器具を消毒するために、洗浄目的その他のための溶液や組成物等様々な抗菌処方が一般に使用されている。病院のみならず、化学技術産業、化粧品産業、製薬産業および食品産業においても、抗菌性製品が、細菌、真菌、かび、および、酵母等の微生物の増殖を防止するために使用されている。さらに、前記製品は、微生物による健康危険や、物品の腐敗、その物品からの悪臭の発生、および、その物品の変色防止のためにも使用されている。食品産業においては、機械や装置に使用される保護油や潤滑油が問題を引き起こしている。なぜなら、このような油は、好条件下では、微生物、例えば、リステリア属細菌の増殖を許すからである。このような汚染された潤滑油の油滴が製品に入ると、それは重篤な健康危険を招く。
【0003】
ノルウェー国特許180104号には、トリクロサンのような抗菌剤を含む液性シリコン油、および、歯科用ブリッジおよび代用歯と関連して歯の腔所に充填するための、その油の使用法が開示されている。
【0004】
日本国特許公報07021091号には、塩素化合物、殺菌性化合物、リン酸化合物、フェノール化合物および無毒化化合物を含有するポリオレフィン類を含む、抗菌性ポリオレフィン組成物が呈示されている。
【0005】
米国特許5,069,907号は、手術時に使用される布材料を論じている。この材料は、0.01−25重量%の抗菌剤、好ましくは2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシフェニル・エーテルを含む合成ポリマーフィルム、即ち、布から成る。別態様として、布は、前記抗菌剤と混合された、皮膚と布の間を固定する、いわゆる結合剤を含んでいてもよい。好適な結合剤としては下記のものが挙げられる。即ち、ポリビニール・エーテル、アクリル結合剤、ポリオレフィン、シリコン結合剤、ポリエステル、および、ポリウレタンである。
【0006】
WO特許出願99/37710は、少なくとも一つのフェノール化合物を0.01から10重量%で含むポリマー化合物、対応するマスターバッチ、および、その製法と使用法を目的とする。前記ポリマー化合物は、この場合、ポリエチレンとその誘導体、LDPE、HDPE、LLDPE、EVA、BBA、EEA、EAS、EVK、ETFE、PEC、CSM、VPE、EPB、EPDM、ERM、ポリブチレン、および、ポリイソブチレン、から選ばれるポリオレフィンを含む。フェノール化合物は、好ましくは、2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシフェニル・エーテルを意味する。箱、保存・輸送用の容器およびごみ容器のような最終使用法が述べられている。
【0007】
フィンランド国特許出願971338号には、非エラストマーポリオレフィン、一般に、プロピレンのホモポリマー、または、ランダムコポリマーと、熱可塑性エラストマーとの混合物を含む、構造物および断面露出物品に対するコーティングが開示される。ポリ−α−オレフィン型のオリゴマーを、プラスチック基質(EPR、EBR、EPBR、PBR、SBR、EPM、EPDM)におけるポリオレフィン可塑化剤として用いる。使用されるモノマーは、少なくとも3個の炭素原子、好ましくは6から12個の炭素原子を含む。例えば、1−デセンが述べられている米国特許4,032,591号および欧州特許318186号が引用されている。
【0008】
特許出願WO99/27792号は、亜鉛ピリジンと、別の殺生物剤、好ましくはハロゲン化フェノールであって、好ましくは、25から45重量%の2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシフェニル・エーテルを含む殺生物剤の濃縮体を開示している。最終使用法として、洗浄装置やプラスチック材料が挙げられている。さらに、その製品も開示されている。この殺生物組成物は、生産されているポリマーに添加される可塑剤中に溶解される。好適な可塑剤としてはポリブチレン、LDPE、LDPPおよび、パラフィンワックスがある。
【0009】
ポリアルファオレフィン類はリキッド・オイルであるが、その開始材料は、もっとも好適には8から12個の炭素原子を有するモノマーである。もっとも一般的な開始材料はデセン(C10)である。
【0010】
ポリオレフィンという用語は、ポリマーの炭素骨格が、炭素・炭素二重結合を持つモノマーを重合することによって形成される、そのような全ての熱可塑性材料を指す。この重合化において、これら二重結合は開裂して、モノマー間に炭素・炭素結合を形成する。このようなポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、FPR、SBR、EBA、EMA、および、EVAが挙げられる。
【0011】
(発明の概要)
本発明の目的は、ポリアルファオレフィンと抗菌性化合物(単数または複数)を含む抗菌性ポリアルファオレフィン組成物、および、様々の用途におけるこの抗菌性ポリアルファオレフィン組成物の使用法を提供することである。
【0012】
本発明の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物、および、その使用法の特長は付属の請求項に開示される。
【0013】
無色、無臭、無味で、かつ、透明な抗菌性ポリアルファオレフィン組成物は、ポリアルファオレフィンから、好ましくはポリデセンから、さらに好ましくは、食品級の水素添加ポリデセンから、このポリデセンにたいして、0.01から30重量%の2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシジフェニル・エーテル(トリクロサン)を、または、0.01から5重量%の、ヒドロキシ安息香酸のn−プロピル・エステルを、または、ヒドロキシ安息香酸のn−メチル・エステル(パラベン)を、または、それらの混合物を、必要あれば熱を加えて、添加することによって、調製することが可能である。
【0014】
特に好ましいポリデセンは、食品グレードのポリデセンNEXBASE(商標)2004FG、NEXBASE(商標)2006FG、および、NEXBASE(商標)2008FG(Fortum Oil and Gas Oy)である。0.01から30重量%のトリクロサン、および/または、0.01から5重量%のパラベンを、所望の濃度に応じて、10から90℃の温度でポリデセンに溶解してもよい。ここに、食品、製薬、工業化学、および、化粧品の諸産業、および、病院における幾つかの用途に好適な、油状の抗菌組成物が得られる。さらに、このものは、プラスチック産業においても抗菌性可塑剤として使用することが可能である。
【0015】
本発明の組成物は、機械の保護油および潤滑油として、前記の油の中において、健康にとって有害で危険な微生物の増殖を防止し、さらに、それら微生物が油から製品に移るのを防止するため、食品産業で使用することが可能である。前記抗菌組成物はまた、汚染の危険を低下させるため、製薬産業における装置の保護油および潤滑油として使用することも可能である。本発明の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物は、また、代用器具(義手・義足等)スキンケア・オイルの使用と関係して、代用器具下部における微生物の増殖や、悪臭が防止するため、また、代用器具の使用に関わるその他の用途に使用するため、その代用器具の装着前に、皮膚に塗布される製品として使用することも可能である。本発明の抗菌組成物はまた、特に、木材表面における有害な微生物の増殖や、木材表面の腐食を防止することが極めて重要な状況下では、様々の木材表面、および、木材製品に染み込ませて使用することが可能である。このような使用法の一つの例として、本発明の組成物を染み込ませた楊枝を挙げることができよう。さらに、本発明の組成物は、レザーを処理したり、磨き上げるのに使用してもよい。
【0016】
本組成物はさらに、本来の用途以外に、ゴム混合物、熱可塑性エラストマー、熱可塑性加硫ゴム、および、シリコン類の抗菌性を向上させるため、抗菌性可塑剤としても特に有用である。可塑剤およびオイル類は、製品の硬さを緩和して可塑性を与え、表面が柔らかく、かつ、押しても後に残る痕跡の少ないさらに屈曲性に富む製品を提供するため、ゴム混合物(a)、熱可塑性エラストマー(b)、その加硫物(c)、および、シリコン類(d)に用いられる。こうした製品は低い作業温度における使用にたいして好適である。
(a)正常に可塑化されたゴム類(エラストマー類)
EPR=エチレンプロピレン・ゴム
EPDM=エチレンプロピレンジエン・ゴム
NR=天然ゴム
IIR=ブチル・ゴム
ACM/EAM=ポリアクリレート・ゴム
SBR=スチレンブタジエン・ゴム
1,2−sPB=1,2−シンジオタクティック・ポリブタジエン・ゴム
(b)可塑化熱可塑性エラストマー類:通常、混合物の中に結晶性熱可塑性物質として添加されるポリプロピレン
SBC=スチレンブタジエン・ブロックコポリマー
水素無添加型 水素添加型
SBS SEBS
SB SEB
SI SEP
EPR=エチレンプロピレン・ゴム
EPDM=エチレンプロピレンジエン・ゴム
NR=天然ゴム
IIR=ブチル・ゴム
ACM/EAM=ポリアクリレート・ゴム
SBR=スチレンブタジエン・ゴム
1,2−sPB=1,2−シンジオタクティックポリブタジエン・ゴム
(c)熱可塑性加硫物
加硫は、エラストマーの型に従って、硫黄化合物、有機過酸化物、または、フェノール樹脂による混合によって実行した。
(d)シリコン類
【0017】
多くの場合、可塑剤の使用は、製品の原料コストを下げ、また、材料の加工性を向上させる。可塑剤添加によって得られる利点としては、環境において油に曝される熱可塑性エラストマーから製造される物品の、破壊抵抗の向上が挙げられる。製品に存在する可塑剤は、さらにそれ以上の炭化水素に対するその製品の吸収性を下げる。
【0018】
結晶性プラスチックにたいしては可塑剤を使用してはならない。なぜなら、結晶構造はオイルの存在を許容しないからである。典型的には、可塑化剤無添加のプラスチックとしては、ポリカーボネート類、ポリオレフィン類(PEおよびPP)、ポリアミド類、および、ポリウレタン類が挙げられる。これらのプラスチックをエラストマー類と化合させることによって、場合によっては、可塑化が可能な混合物が得られる。
【0019】
性能に関しては、ポリアルファオレフィン類は、可塑化応用において幾つかの利点を有する。例えば、
−熱抵抗性が高くなるが、これは、繰り返し滅菌処置が必要とされたり、また、例えば、食用皿の成分として取り込まれた場合のように、繰り返し電子レンジの加熱が必要とされる医療用機器やデバイス用途において、重要な特徴である。高い熱抵抗性からは、他にも利益を受ける用途が幾つかある。例えば、電線用途や、自動車産業におけるエンジン室用途などである。
−厳密に組成物が限定される、即ち、分子量分布が狭くなるが、これによって、所望の分子量の選択が可能となり、従って、可塑化剤または油成分の蒸発効果が最小に抑制される。さらに、ポリアルファオレフィンの引火点は、希望する粘度において、通常の鉱油よりも一般に高く、これは加工にとって有利である。その質に関して言えば、ポリアルファオレフィンは純粋な生産品であるから、これによってしばしば、公的機関の認可が受けやすくなる。
−作業温度が低いことは、ポリアルファオレフィン類の重要な特質である。この物質は極めて低温で結晶化するから、ゴムまたは熱可塑性エラストマーの脆化温度の低下を可能とする。この性質は、スチレンエラストマー類にとっては特に有利である。自動車産業用途において要求される作業最低温度は通常−40℃未満である。
【0020】
2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシフェニエル・エーテル(トリクロサン)は、ポリアルファオレフィン類に極めて溶けやすいので、エラストマー製品の抗菌性向上のために必要なトリクロサン濃度は、可塑化用途において実現が可能である。さらに、トリクロサンの抗菌スペクトラムは、後の表1が示すように、極めて広い。この広い抗菌活性スペクトラムを、ポリオレフィン類の好適な性質と組み合わせることによって、医療用・薬用装置およびデバイス用途や、食品パッケージの封に特に好適な組成物が得られる。
【0021】
【表1】
【0022】
医療用に使用されて、かつ、ポリアルファオレフィン類にたいして極めて高い適合性を持つエラストマー類およびプラスチック類としては次のものが挙げられる。即ち、
プラスチック もっとも一般的な ポリオレフィンに対する
の種類 可塑剤 適合性
PP/EPDM パラフィン油 極めて高い
ナフタレン油
PP/SBC パラフィン油 極めて高い
ナフタレン油
【0023】
次に、プラスチックにおける可塑剤としての、本発明の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物の使用法をさらに詳しく論じる。
【0024】
1.エラストマー類、即ち、PP/EPDMまたはPP/EPR混合物における抗菌性ポリアルファオレフィン組成物の使用法。
原料 重量%
EPDMまたはEPR 5から80
ポリプロピレン 15から90
可塑剤1 5から30 ポリアルファオレフィン
可塑剤2 0から35 鉱物油
抗菌性化合物 0.1から30 トリクロサン
抗酸化剤 0から0.3
過酸化物 0から0.1 ジ−タート−ブチル・パーオキシド
内在性潤滑剤 0から0.2 ステアリン酸マグネシウム
【0025】
2.スチレン系熱可塑性エラストマー、即ち、SEBS混合物における抗菌性ポリアルファオレフィン組成物の使用法。
原料 重量%
SEBS 30から50
CaCO3 0から20
ポリプロピレン 0から30
可塑剤1 5から30 ポリアルファオレフィン
可塑剤2 0から35 鉱物油
抗菌性化合物 0.1から30 トリクロサン
抗酸化剤 0から0.3
【0026】
PP/SEBS結合体は、一般に、作業温度および環境汚染に関して、より要求度の高いスチレンエラストマー用途に用いられる。
【0027】
エラストマー類の典型的な医学用途としては、注射器・注射針、静脈・尿道カテーテル、薬液投与用チューブやデバイス、臨床的心臓弁と血管インプラント、ディスポーザブル容器やトレーがある。
【0028】
本発明の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物には幾つかの利点がある。この抗菌剤を低濃度で、好ましくは0.01から5重量%で、さらに好ましくは0.1から2重量%で、スキンオイルとして、または、四肢代用器具と関連させて皮膚に使用することができ、また、レザーや木の表面に染み込ませて使用することも可能である。研究によると、四肢代用器具使用者の80%以上において、皮膚の発赤、剥離、荒れ、および、感染が減少した。従って、細菌の拡散や増殖、および、それに伴う健康危険が防止され、製品の変性が阻止された。
【0029】
食品業や製薬業においては、望まれない微生物による製品の汚染は、重大な経済的危険因子でもあり、また、消費者に対する健康危険でもある。0.1から5重量%、好ましくは0.1から2重量%の抗菌剤を含む本発明の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物を、そこから油が接触する製品の中に飛び込む可能性のある装置の中の保護・潤滑油として用いることによって、微生物汚染の危険度を下げ、予防することが可能である。
【0030】
スキンケア用途の場合、脂肪に溶解性を持つビタミン化合物(パルミチン酸レチニル即ちビタミンA、および、酢酸トコフェノール即ちビタミンE)を添加することによって本抗菌性ポリオレフィンの保湿性および皮膚修復性が改善されるかもしれない。既知の通り、ビタミンAとEは効果的に皮膚の湿度を保ち、加齢による作用を緩和し、かつ、皮膚の再生を促す。ビタミンEはまた抗酸化剤でもある。
【0031】
ビタミン類を含む抗菌性ポリアルファオレフィンは、例えば、シリコン材料やエラストマー類における可塑剤として使用することが可能である。使用に非常に好ましい油成分の染み出す物質を製造することも可能である。例えば、そのような物質は、外傷や火傷の処置に使用することが可能である。なぜなら、それは、皮膚に付くことが無く、かつ、栄養作用があるからである。
【0032】
可塑化用途では、本抗菌性ポリアルファオレフィン組成物は、プラスチックの中に、0.01から30重量%で抗菌性トリクロサンを含ませることができること、および/または、ポリデセン中に溶解させた希望量のパラベンを含ませることができることを含め、複数の重要な利点を有する。さらに、抗菌剤に対するポリデセンの比は、同剤の溶解時に、必要あれば加熱することによって、また、ポリデセンの添加量によって自由に調節が可能である。本組成物は、必要あれば10℃から98℃の温度としてもよいが、好ましくは、エラストマーやプラスチックの製造時に、それらと混合して、プラスチック産物にたいしてトリクロサン0.1から10重量%含量を得ることができる。このようにすると、別々の「マスターバッチ」の調製が回避されるから、コストおよび工程数が減少する。医療用機器用途や医薬用機器用途において特に有用なエラストマーおよびプラスチック製品はこのようにして得られる。この最終使用では、装置やデバイス上での望まない細菌の増殖を予防、および/または、減少を可能にすることは極めて重要である。なぜなら、患者の間にこのような有害な微生物によって引き起こされる感染症によって生ずるコストがこれによって大きく減少されるからである。医療用用途には、材料に関して、例えば、滅菌に対する抵抗性のような、幾つかの特殊な要求がある。これらの要求が本発明の組成物によって制限されることは全く無い。
【0033】
ここで、本発明を、下記の実施例によってさらに詳細に具体的に述べるが、ただし、本発明をこれら例示の解決法に限定するつもりは無い。
【0034】
(実施例1)
本抗菌性ポリデセン組成物の静菌作用
本発明の抗菌性組成物は、水素化ポリデセンおよび0.3重量%のトリクロサンを含む。この組成物の活性を試験したところ、本組成物は、黄色ブドウ球菌NCTC4163、大腸菌NTCT10538、クレブシエラ・ニューモニアエATCC27736、および、プロテウスNTCT4635の諸株にたいして静菌作用を有することが判明した。
【0035】
(実施例2)
爪楊枝に、0.3重量%のトリクロサンを含む本発明の抗菌性ポリデセン組成物を染み込ませた。次に、この爪楊枝を、黄色ブドウ球菌を含むプレート上にて培養した。この細菌の増殖が効果的に抑制されたことが観察された。
爪楊枝の培養プレートの写真を図1に示す。
【0036】
可塑剤としての抗菌性ポリアルファオレフィン組成物の使用法
(実施例3)
エラストマー:EPDMまたはPP/EPR混合物
原料 重量% 製品
EPDMまたはEPR 59,8/59.5 ビスタロン805/ノルデルIP3745P
ポリプロピレン 29 エスコレンPP4152
可塑剤1 10 ポリデセン
可塑剤2 0 鉱物油
抗菌剤 0.3 トリクロサン
抗酸化剤 0.3 イルガノックスB−225
過酸化物 0.1 ジ−タート−ブチル・パーオキシド
内部潤滑油 0.2 ステアリン酸マグネシウム
本実施例組成物によって、良好な加工特性、および、ショアA硬度85が得られた。さらに、本組成物の抗菌性は、前記実施例のものとほぼ等しかった。混合物の熱加齢特性は特に良好であった。
【0037】
(実施例4)
スチレン系熱可塑性エラストマー:SEBS混合物
本実施例は、基本的SEBS混合物を目的とする。PP/SEBS結合体は、一般に、作業温度および環境汚染に関して要求度の高い、スチレンエラストマー用途に用いられる。
原料 重量% 製品
SEBS 30 シェルクラトンG−1651
CaCO3 15 オミカーブ2A、OMYA
ポリプロピレン 13.4 エスコレンPP4152
可塑剤1 35 ポリデセン
可塑剤2 0 鉱物油
抗菌化合物 0.3 トリクロサン
抗酸化剤 0.3 イルガノックスB−225
SEBSエラストマーを可塑化する能力は、そのスチレン含有量に大きく依存する。スチレン含有量が低いエラストマーは、それ自身の重量の1.5倍以上の可塑剤を許容する。例示の混合物の抗菌性は、実施例1および2のものにほぼ等しい。
【0038】
(実施例5)
試験方法として、AATCC法147−1998(布材料の抗菌活性−平行線条法)を用いた。試験微生物(黄色ブドウ球菌)は、感受性定量法に従って、血液プレートで培養した。このプレパラートを寒天と接触させ、プレートを35℃で一晩インキュベートした。静菌活性は、サンプル周囲の抑制域の広さとして、または、サンプル下の増殖抑制として定量した。
【0039】
【表2】
【0040】
本混合物の抗菌活性のために、本混合物は、例えば、医療用用途に極めて好適なものになる。エラストマーの抗菌性は、長期の加熱処理の後でも失われない。
(発明の分野)
本発明は、ポリアルファオレフィンおよび抗菌組成物を含む抗菌性ポリアルファオレフィン組成物に関する。本組成物は、そのような抗菌性組成物として各種用途に使用されてよく、あるいは、抗菌性を持たなければならない製品を生産するための開始材料として使用されてもよい。
【0002】
(発明の背景)
物の表面や器具を消毒するために、洗浄目的その他のための溶液や組成物等様々な抗菌処方が一般に使用されている。病院のみならず、化学技術産業、化粧品産業、製薬産業および食品産業においても、抗菌性製品が、細菌、真菌、かび、および、酵母等の微生物の増殖を防止するために使用されている。さらに、前記製品は、微生物による健康危険や、物品の腐敗、その物品からの悪臭の発生、および、その物品の変色防止のためにも使用されている。食品産業においては、機械や装置に使用される保護油や潤滑油が問題を引き起こしている。なぜなら、このような油は、好条件下では、微生物、例えば、リステリア属細菌の増殖を許すからである。このような汚染された潤滑油の油滴が製品に入ると、それは重篤な健康危険を招く。
【0003】
ノルウェー国特許180104号には、トリクロサンのような抗菌剤を含む液性シリコン油、および、歯科用ブリッジおよび代用歯と関連して歯の腔所に充填するための、その油の使用法が開示されている。
【0004】
日本国特許公報07021091号には、塩素化合物、殺菌性化合物、リン酸化合物、フェノール化合物および無毒化化合物を含有するポリオレフィン類を含む、抗菌性ポリオレフィン組成物が呈示されている。
【0005】
米国特許5,069,907号は、手術時に使用される布材料を論じている。この材料は、0.01−25重量%の抗菌剤、好ましくは2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシフェニル・エーテルを含む合成ポリマーフィルム、即ち、布から成る。別態様として、布は、前記抗菌剤と混合された、皮膚と布の間を固定する、いわゆる結合剤を含んでいてもよい。好適な結合剤としては下記のものが挙げられる。即ち、ポリビニール・エーテル、アクリル結合剤、ポリオレフィン、シリコン結合剤、ポリエステル、および、ポリウレタンである。
【0006】
WO特許出願99/37710は、少なくとも一つのフェノール化合物を0.01から10重量%で含むポリマー化合物、対応するマスターバッチ、および、その製法と使用法を目的とする。前記ポリマー化合物は、この場合、ポリエチレンとその誘導体、LDPE、HDPE、LLDPE、EVA、BBA、EEA、EAS、EVK、ETFE、PEC、CSM、VPE、EPB、EPDM、ERM、ポリブチレン、および、ポリイソブチレン、から選ばれるポリオレフィンを含む。フェノール化合物は、好ましくは、2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシフェニル・エーテルを意味する。箱、保存・輸送用の容器およびごみ容器のような最終使用法が述べられている。
【0007】
フィンランド国特許出願971338号には、非エラストマーポリオレフィン、一般に、プロピレンのホモポリマー、または、ランダムコポリマーと、熱可塑性エラストマーとの混合物を含む、構造物および断面露出物品に対するコーティングが開示される。ポリ−α−オレフィン型のオリゴマーを、プラスチック基質(EPR、EBR、EPBR、PBR、SBR、EPM、EPDM)におけるポリオレフィン可塑化剤として用いる。使用されるモノマーは、少なくとも3個の炭素原子、好ましくは6から12個の炭素原子を含む。例えば、1−デセンが述べられている米国特許4,032,591号および欧州特許318186号が引用されている。
【0008】
特許出願WO99/27792号は、亜鉛ピリジンと、別の殺生物剤、好ましくはハロゲン化フェノールであって、好ましくは、25から45重量%の2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシフェニル・エーテルを含む殺生物剤の濃縮体を開示している。最終使用法として、洗浄装置やプラスチック材料が挙げられている。さらに、その製品も開示されている。この殺生物組成物は、生産されているポリマーに添加される可塑剤中に溶解される。好適な可塑剤としてはポリブチレン、LDPE、LDPPおよび、パラフィンワックスがある。
【0009】
ポリアルファオレフィン類はリキッド・オイルであるが、その開始材料は、もっとも好適には8から12個の炭素原子を有するモノマーである。もっとも一般的な開始材料はデセン(C10)である。
【0010】
ポリオレフィンという用語は、ポリマーの炭素骨格が、炭素・炭素二重結合を持つモノマーを重合することによって形成される、そのような全ての熱可塑性材料を指す。この重合化において、これら二重結合は開裂して、モノマー間に炭素・炭素結合を形成する。このようなポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、FPR、SBR、EBA、EMA、および、EVAが挙げられる。
【0011】
(発明の概要)
本発明の目的は、ポリアルファオレフィンと抗菌性化合物(単数または複数)を含む抗菌性ポリアルファオレフィン組成物、および、様々の用途におけるこの抗菌性ポリアルファオレフィン組成物の使用法を提供することである。
【0012】
本発明の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物、および、その使用法の特長は付属の請求項に開示される。
【0013】
無色、無臭、無味で、かつ、透明な抗菌性ポリアルファオレフィン組成物は、ポリアルファオレフィンから、好ましくはポリデセンから、さらに好ましくは、食品級の水素添加ポリデセンから、このポリデセンにたいして、0.01から30重量%の2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシジフェニル・エーテル(トリクロサン)を、または、0.01から5重量%の、ヒドロキシ安息香酸のn−プロピル・エステルを、または、ヒドロキシ安息香酸のn−メチル・エステル(パラベン)を、または、それらの混合物を、必要あれば熱を加えて、添加することによって、調製することが可能である。
【0014】
特に好ましいポリデセンは、食品グレードのポリデセンNEXBASE(商標)2004FG、NEXBASE(商標)2006FG、および、NEXBASE(商標)2008FG(Fortum Oil and Gas Oy)である。0.01から30重量%のトリクロサン、および/または、0.01から5重量%のパラベンを、所望の濃度に応じて、10から90℃の温度でポリデセンに溶解してもよい。ここに、食品、製薬、工業化学、および、化粧品の諸産業、および、病院における幾つかの用途に好適な、油状の抗菌組成物が得られる。さらに、このものは、プラスチック産業においても抗菌性可塑剤として使用することが可能である。
【0015】
本発明の組成物は、機械の保護油および潤滑油として、前記の油の中において、健康にとって有害で危険な微生物の増殖を防止し、さらに、それら微生物が油から製品に移るのを防止するため、食品産業で使用することが可能である。前記抗菌組成物はまた、汚染の危険を低下させるため、製薬産業における装置の保護油および潤滑油として使用することも可能である。本発明の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物は、また、代用器具(義手・義足等)スキンケア・オイルの使用と関係して、代用器具下部における微生物の増殖や、悪臭が防止するため、また、代用器具の使用に関わるその他の用途に使用するため、その代用器具の装着前に、皮膚に塗布される製品として使用することも可能である。本発明の抗菌組成物はまた、特に、木材表面における有害な微生物の増殖や、木材表面の腐食を防止することが極めて重要な状況下では、様々の木材表面、および、木材製品に染み込ませて使用することが可能である。このような使用法の一つの例として、本発明の組成物を染み込ませた楊枝を挙げることができよう。さらに、本発明の組成物は、レザーを処理したり、磨き上げるのに使用してもよい。
【0016】
本組成物はさらに、本来の用途以外に、ゴム混合物、熱可塑性エラストマー、熱可塑性加硫ゴム、および、シリコン類の抗菌性を向上させるため、抗菌性可塑剤としても特に有用である。可塑剤およびオイル類は、製品の硬さを緩和して可塑性を与え、表面が柔らかく、かつ、押しても後に残る痕跡の少ないさらに屈曲性に富む製品を提供するため、ゴム混合物(a)、熱可塑性エラストマー(b)、その加硫物(c)、および、シリコン類(d)に用いられる。こうした製品は低い作業温度における使用にたいして好適である。
(a)正常に可塑化されたゴム類(エラストマー類)
EPR=エチレンプロピレン・ゴム
EPDM=エチレンプロピレンジエン・ゴム
NR=天然ゴム
IIR=ブチル・ゴム
ACM/EAM=ポリアクリレート・ゴム
SBR=スチレンブタジエン・ゴム
1,2−sPB=1,2−シンジオタクティック・ポリブタジエン・ゴム
(b)可塑化熱可塑性エラストマー類:通常、混合物の中に結晶性熱可塑性物質として添加されるポリプロピレン
SBC=スチレンブタジエン・ブロックコポリマー
水素無添加型 水素添加型
SBS SEBS
SB SEB
SI SEP
EPR=エチレンプロピレン・ゴム
EPDM=エチレンプロピレンジエン・ゴム
NR=天然ゴム
IIR=ブチル・ゴム
ACM/EAM=ポリアクリレート・ゴム
SBR=スチレンブタジエン・ゴム
1,2−sPB=1,2−シンジオタクティックポリブタジエン・ゴム
(c)熱可塑性加硫物
加硫は、エラストマーの型に従って、硫黄化合物、有機過酸化物、または、フェノール樹脂による混合によって実行した。
(d)シリコン類
【0017】
多くの場合、可塑剤の使用は、製品の原料コストを下げ、また、材料の加工性を向上させる。可塑剤添加によって得られる利点としては、環境において油に曝される熱可塑性エラストマーから製造される物品の、破壊抵抗の向上が挙げられる。製品に存在する可塑剤は、さらにそれ以上の炭化水素に対するその製品の吸収性を下げる。
【0018】
結晶性プラスチックにたいしては可塑剤を使用してはならない。なぜなら、結晶構造はオイルの存在を許容しないからである。典型的には、可塑化剤無添加のプラスチックとしては、ポリカーボネート類、ポリオレフィン類(PEおよびPP)、ポリアミド類、および、ポリウレタン類が挙げられる。これらのプラスチックをエラストマー類と化合させることによって、場合によっては、可塑化が可能な混合物が得られる。
【0019】
性能に関しては、ポリアルファオレフィン類は、可塑化応用において幾つかの利点を有する。例えば、
−熱抵抗性が高くなるが、これは、繰り返し滅菌処置が必要とされたり、また、例えば、食用皿の成分として取り込まれた場合のように、繰り返し電子レンジの加熱が必要とされる医療用機器やデバイス用途において、重要な特徴である。高い熱抵抗性からは、他にも利益を受ける用途が幾つかある。例えば、電線用途や、自動車産業におけるエンジン室用途などである。
−厳密に組成物が限定される、即ち、分子量分布が狭くなるが、これによって、所望の分子量の選択が可能となり、従って、可塑化剤または油成分の蒸発効果が最小に抑制される。さらに、ポリアルファオレフィンの引火点は、希望する粘度において、通常の鉱油よりも一般に高く、これは加工にとって有利である。その質に関して言えば、ポリアルファオレフィンは純粋な生産品であるから、これによってしばしば、公的機関の認可が受けやすくなる。
−作業温度が低いことは、ポリアルファオレフィン類の重要な特質である。この物質は極めて低温で結晶化するから、ゴムまたは熱可塑性エラストマーの脆化温度の低下を可能とする。この性質は、スチレンエラストマー類にとっては特に有利である。自動車産業用途において要求される作業最低温度は通常−40℃未満である。
【0020】
2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシフェニエル・エーテル(トリクロサン)は、ポリアルファオレフィン類に極めて溶けやすいので、エラストマー製品の抗菌性向上のために必要なトリクロサン濃度は、可塑化用途において実現が可能である。さらに、トリクロサンの抗菌スペクトラムは、後の表1が示すように、極めて広い。この広い抗菌活性スペクトラムを、ポリオレフィン類の好適な性質と組み合わせることによって、医療用・薬用装置およびデバイス用途や、食品パッケージの封に特に好適な組成物が得られる。
【0021】
【表1】
【0022】
医療用に使用されて、かつ、ポリアルファオレフィン類にたいして極めて高い適合性を持つエラストマー類およびプラスチック類としては次のものが挙げられる。即ち、
プラスチック もっとも一般的な ポリオレフィンに対する
の種類 可塑剤 適合性
PP/EPDM パラフィン油 極めて高い
ナフタレン油
PP/SBC パラフィン油 極めて高い
ナフタレン油
【0023】
次に、プラスチックにおける可塑剤としての、本発明の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物の使用法をさらに詳しく論じる。
【0024】
1.エラストマー類、即ち、PP/EPDMまたはPP/EPR混合物における抗菌性ポリアルファオレフィン組成物の使用法。
原料 重量%
EPDMまたはEPR 5から80
ポリプロピレン 15から90
可塑剤1 5から30 ポリアルファオレフィン
可塑剤2 0から35 鉱物油
抗菌性化合物 0.1から30 トリクロサン
抗酸化剤 0から0.3
過酸化物 0から0.1 ジ−タート−ブチル・パーオキシド
内在性潤滑剤 0から0.2 ステアリン酸マグネシウム
【0025】
2.スチレン系熱可塑性エラストマー、即ち、SEBS混合物における抗菌性ポリアルファオレフィン組成物の使用法。
原料 重量%
SEBS 30から50
CaCO3 0から20
ポリプロピレン 0から30
可塑剤1 5から30 ポリアルファオレフィン
可塑剤2 0から35 鉱物油
抗菌性化合物 0.1から30 トリクロサン
抗酸化剤 0から0.3
【0026】
PP/SEBS結合体は、一般に、作業温度および環境汚染に関して、より要求度の高いスチレンエラストマー用途に用いられる。
【0027】
エラストマー類の典型的な医学用途としては、注射器・注射針、静脈・尿道カテーテル、薬液投与用チューブやデバイス、臨床的心臓弁と血管インプラント、ディスポーザブル容器やトレーがある。
【0028】
本発明の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物には幾つかの利点がある。この抗菌剤を低濃度で、好ましくは0.01から5重量%で、さらに好ましくは0.1から2重量%で、スキンオイルとして、または、四肢代用器具と関連させて皮膚に使用することができ、また、レザーや木の表面に染み込ませて使用することも可能である。研究によると、四肢代用器具使用者の80%以上において、皮膚の発赤、剥離、荒れ、および、感染が減少した。従って、細菌の拡散や増殖、および、それに伴う健康危険が防止され、製品の変性が阻止された。
【0029】
食品業や製薬業においては、望まれない微生物による製品の汚染は、重大な経済的危険因子でもあり、また、消費者に対する健康危険でもある。0.1から5重量%、好ましくは0.1から2重量%の抗菌剤を含む本発明の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物を、そこから油が接触する製品の中に飛び込む可能性のある装置の中の保護・潤滑油として用いることによって、微生物汚染の危険度を下げ、予防することが可能である。
【0030】
スキンケア用途の場合、脂肪に溶解性を持つビタミン化合物(パルミチン酸レチニル即ちビタミンA、および、酢酸トコフェノール即ちビタミンE)を添加することによって本抗菌性ポリオレフィンの保湿性および皮膚修復性が改善されるかもしれない。既知の通り、ビタミンAとEは効果的に皮膚の湿度を保ち、加齢による作用を緩和し、かつ、皮膚の再生を促す。ビタミンEはまた抗酸化剤でもある。
【0031】
ビタミン類を含む抗菌性ポリアルファオレフィンは、例えば、シリコン材料やエラストマー類における可塑剤として使用することが可能である。使用に非常に好ましい油成分の染み出す物質を製造することも可能である。例えば、そのような物質は、外傷や火傷の処置に使用することが可能である。なぜなら、それは、皮膚に付くことが無く、かつ、栄養作用があるからである。
【0032】
可塑化用途では、本抗菌性ポリアルファオレフィン組成物は、プラスチックの中に、0.01から30重量%で抗菌性トリクロサンを含ませることができること、および/または、ポリデセン中に溶解させた希望量のパラベンを含ませることができることを含め、複数の重要な利点を有する。さらに、抗菌剤に対するポリデセンの比は、同剤の溶解時に、必要あれば加熱することによって、また、ポリデセンの添加量によって自由に調節が可能である。本組成物は、必要あれば10℃から98℃の温度としてもよいが、好ましくは、エラストマーやプラスチックの製造時に、それらと混合して、プラスチック産物にたいしてトリクロサン0.1から10重量%含量を得ることができる。このようにすると、別々の「マスターバッチ」の調製が回避されるから、コストおよび工程数が減少する。医療用機器用途や医薬用機器用途において特に有用なエラストマーおよびプラスチック製品はこのようにして得られる。この最終使用では、装置やデバイス上での望まない細菌の増殖を予防、および/または、減少を可能にすることは極めて重要である。なぜなら、患者の間にこのような有害な微生物によって引き起こされる感染症によって生ずるコストがこれによって大きく減少されるからである。医療用用途には、材料に関して、例えば、滅菌に対する抵抗性のような、幾つかの特殊な要求がある。これらの要求が本発明の組成物によって制限されることは全く無い。
【0033】
ここで、本発明を、下記の実施例によってさらに詳細に具体的に述べるが、ただし、本発明をこれら例示の解決法に限定するつもりは無い。
【0034】
(実施例1)
本抗菌性ポリデセン組成物の静菌作用
本発明の抗菌性組成物は、水素化ポリデセンおよび0.3重量%のトリクロサンを含む。この組成物の活性を試験したところ、本組成物は、黄色ブドウ球菌NCTC4163、大腸菌NTCT10538、クレブシエラ・ニューモニアエATCC27736、および、プロテウスNTCT4635の諸株にたいして静菌作用を有することが判明した。
【0035】
(実施例2)
爪楊枝に、0.3重量%のトリクロサンを含む本発明の抗菌性ポリデセン組成物を染み込ませた。次に、この爪楊枝を、黄色ブドウ球菌を含むプレート上にて培養した。この細菌の増殖が効果的に抑制されたことが観察された。
爪楊枝の培養プレートの写真を図1に示す。
【0036】
可塑剤としての抗菌性ポリアルファオレフィン組成物の使用法
(実施例3)
エラストマー:EPDMまたはPP/EPR混合物
原料 重量% 製品
EPDMまたはEPR 59,8/59.5 ビスタロン805/ノルデルIP3745P
ポリプロピレン 29 エスコレンPP4152
可塑剤1 10 ポリデセン
可塑剤2 0 鉱物油
抗菌剤 0.3 トリクロサン
抗酸化剤 0.3 イルガノックスB−225
過酸化物 0.1 ジ−タート−ブチル・パーオキシド
内部潤滑油 0.2 ステアリン酸マグネシウム
本実施例組成物によって、良好な加工特性、および、ショアA硬度85が得られた。さらに、本組成物の抗菌性は、前記実施例のものとほぼ等しかった。混合物の熱加齢特性は特に良好であった。
【0037】
(実施例4)
スチレン系熱可塑性エラストマー:SEBS混合物
本実施例は、基本的SEBS混合物を目的とする。PP/SEBS結合体は、一般に、作業温度および環境汚染に関して要求度の高い、スチレンエラストマー用途に用いられる。
原料 重量% 製品
SEBS 30 シェルクラトンG−1651
CaCO3 15 オミカーブ2A、OMYA
ポリプロピレン 13.4 エスコレンPP4152
可塑剤1 35 ポリデセン
可塑剤2 0 鉱物油
抗菌化合物 0.3 トリクロサン
抗酸化剤 0.3 イルガノックスB−225
SEBSエラストマーを可塑化する能力は、そのスチレン含有量に大きく依存する。スチレン含有量が低いエラストマーは、それ自身の重量の1.5倍以上の可塑剤を許容する。例示の混合物の抗菌性は、実施例1および2のものにほぼ等しい。
【0038】
(実施例5)
試験方法として、AATCC法147−1998(布材料の抗菌活性−平行線条法)を用いた。試験微生物(黄色ブドウ球菌)は、感受性定量法に従って、血液プレートで培養した。このプレパラートを寒天と接触させ、プレートを35℃で一晩インキュベートした。静菌活性は、サンプル周囲の抑制域の広さとして、または、サンプル下の増殖抑制として定量した。
【0039】
【表2】
【0040】
本混合物の抗菌活性のために、本混合物は、例えば、医療用用途に極めて好適なものになる。エラストマーの抗菌性は、長期の加熱処理の後でも失われない。
Claims (10)
- ポリアルファオレフィン、および、抗菌性化合物として0.01から30重量%の2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシフェニル・エーテルおよび/または0.01重量%のパラベンを含むことを特徴とする抗菌性ポリアルファオレフィン組成物。
- 前記ポリアルファオレフィンは、水素化ポリデセンであることを特徴とする請求項1の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物。
- 前記組成物はビタミンAおよび/またはEを含むことを特徴とする請求項1または2の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物。
- 食品業、化学工業および製薬業において保護・潤滑油として用いるための、請求項1または2の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物の使用方法。
- スキンケア・オイルとして、または、四肢代用器具の使用と関連させて皮膚に塗布することを含む、化粧業における、請求項1から3までの何れかに記載の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物の使用方法。
- 木製品および材木に染み込ませるための、および、レザーの処理や仕上げに用いるための、請求項1または2の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物の使用方法。
- ゴム混合物、熱可塑性エラストマー類、熱可塑性加硫物、および、シリコン類において、それらの抗菌性を向上させるために、可塑剤として用いるための、請求項1または2の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物の使用方法。
- ゴム混合物、熱可塑性エラストマー類、熱可塑性加硫物、および、シリコン類の製造工程であって、
請求項1または2の抗菌性ポリアルファオレフィン組成物が、前記製造中に可塑剤として使用されることを特徴とする製造工程。 - 前記抗菌性ポリアルファオレフィン組成物が、プラスチック製品において最終濃度0.1から10重量%の2,4,4’−トリクロロ−2’−ヒドロキシフェニル・エーテル、および/または、パラベンになるように、前記ゴム混合物、熱可塑性エラストマー類、熱可塑性加硫物、および、シリコン類に添加され、必要であれば10℃と90℃の間の温度に加熱されることを特徴とする請求項8に記載の工程。
- 前記熱可塑性エラストマーは、PP/EPDMまたはPP/EPR混合物、または、スチレン系熱可塑性エラストマーで好ましくはSEBS混合物であることを特徴とする請求項8または9の工程。
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