JP2008081600A - 樹脂用抗菌剤および抗菌性樹脂組成物 - Google Patents

樹脂用抗菌剤および抗菌性樹脂組成物 Download PDF

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Abstract

【課題】 少量の添加量で、抗菌スペクトルが広く、熱に対する安定性の高い樹脂用抗菌剤を提供する。
【課題を解決するための手段】 一般式(1)で示される化合物の1種以上を含有してなる樹脂用抗菌剤である。
【化6】

式中、Rは炭素数6〜30の脂肪族または脂環式炭化水素基;AOは炭素数2〜6のアルキレンオキシ基;mおよびnは0または1〜30の整数であり、少なくとも一方は0ではない。
【選択図】なし

Description

本発明は樹脂用抗菌剤、詳しくは、ジオールから誘導されるヒドロキシアルキルエーテル基を有する化合物を含有する樹脂用抗菌剤に関するものである。
各種の樹脂製品に細菌、かびなどの微生物が発生すると美観が損なわれたり、衛生上の問題、素材の劣化や品質低下を引き起こす。樹脂用の抗菌剤としては、無機化合物系抗菌剤および有機化合物系抗菌剤が使用されている。無機化合物系抗菌剤としては、銀や銅などの金属をゼオライトやリン酸ジルコニウム等の無機化合物に担持させたものや酸化亜鉛や酸化チタンなどの金属酸化物等が知られている(特許文献−1参照)。しかし、一般に無機化合物系抗菌剤は抗菌力が弱く、樹脂素材に十分な抗菌性を付与させることは難しい。有機化合物系抗菌剤は、一般に抗菌力が強く、例えば、イミダゾール系抗菌剤(特許文献−2参照)、チアゾリン系抗菌剤 (特許文献−3および−4参照)およびアニオン性高分子と第4級アンモニウム塩との塩(特許文献−5参照)等の化合物が知られている。しかし、有機化合物系抗菌剤は熱や紫外線等の影響を受け易いものが多く、樹脂製品の製造または成形加工時、或いは使用時に熱がかかる場合には、その温度によっては抗菌剤の分解が起こり、着色したり、製品の物性に悪影響を及ぼすことがある。また、有機系、無機系を問わず、抗菌剤は広範囲な微生物に対して一律に抗菌効果を示すものは殆どなく、その都度2〜3種類の抗菌剤を適宜選んで使用しているのが通常である。
従って、より少量の添加量で、より広範囲な微生物種に効果を有し(即ち、抗菌スペクトルが広い)、さらに熱に対する安定性の高い抗菌剤が望まれている。
特開平6−116458号公報、 特開昭52−7435号公報、 特開平8−310903号公報、 特開平11−207880号公報、 特開2000−154105号公報。
本発明が解決しようとする課題は、より少量の添加量で、より抗菌スペクトルが広く、熱に対する安定性の高い樹脂用抗菌剤を見いだすことである。
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に至った。
すなわち本発明は、一般式(1)で示される化合物の1種以上を含有してなる樹脂用抗菌剤;該抗菌剤を熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂からなる群から選ばれる1種以上の樹脂に含有させてなる抗菌性樹脂組成物;および、該抗菌性樹脂組成物を成形してなる抗菌性樹脂成形体;である。
式中、Rは炭素数6〜30の脂肪族または脂環式炭化水素基;AOは炭素数2〜6のアルキレンオキシ基;mおよびnは0または1〜30の整数であり、少なくとも一方は0ではない。
本発明の樹脂用抗菌剤は抗菌性に優れ、少量の添加量で効果があり、抗菌スペクトルが広く、かつ耐熱性を有し、さらに帯電防止効果を有する樹脂用抗菌剤である。
本発明の樹脂用抗菌剤は、一般式(1)で示される化合物の1種以上、好ましくは2種以上さらに好ましくは3〜10種を含有する。
一般式(1)において、Rは、好ましくは炭素数8〜20、さらに好ましくは8〜16であり、Rが炭素数6未満では十分な抗菌性が得られず、炭素数が30を超えると、抗菌スペクトルが狭くなりやすい。
Rのうちの脂肪族炭化水素基としては、直鎖または分岐のアルキル基(n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル、n−デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、アイコシル、ドコシル、3,5,7−トリメチルオクチル基等)および直鎖または分岐のアルケニル基(1−ヘキセニル、1−デセニル、6−ドデセニル、オレイル基等)などが挙げられる。
Rのうちの脂環式炭化水素基としては、シクロアルキル基(シクロヘキシル等)、アル
キルシクロヘキシル基(プロピルシクロヘキシル基、オクチルシクロヘキシル基等)、シクロアルキルアルキル基(シクロヘキシルブチル基、シクロヘキシルオクチル基等)およびシクロアルケニル基(2−シクロヘキセニル基)などが挙げられる。
Rのうち好ましいのは、脂肪族炭化水素基であり、これらのうちの炭素数の異なる2種以上を併用してもよい。
一般式(1)におけるAOで示される炭素数2〜6のアルキレンオキシ基としては、エチレンオキシ基、1,2−プロピレンオキシ基、1,3−プロピレンオキシ基、1,2−ブチレンオキシ基、1,4−ブチレンオキシ基および1,6−へキシレンオキシ基などが挙げられる。AOのうち、抗菌性および抗菌スペクトルの観点から好ましいのはエチレンオキシ基、1,2−プロピレンオキシ基およびこれらの併用である。
一般式(1)において、mおよびnは0または1〜30の整数、好ましくは0または1〜10の整数であり、mおよびnのうち少なくとも一方は0ではなく、m+nは1〜60、好ましくは1〜10の整数である。
mおよびnの両方が0である化合物としては、従来から公知の化粧品用抗菌剤である1,2−アルカンジオールが挙げられるが、抗菌性と樹脂との相溶性において不十分であり、
多量の添加が必要になり、しかも樹脂との相溶性が悪く、かつ、抗菌スペクトルが狭い。
mおよびnの両方が0である化合物は、分子の末端に親水基としての1,2−ジオール基を有するが、本発明の抗菌剤は、一般式(1)に示されるように、少なくとも1つのヒドロキシアルキルエーテル基(−O−(AO)−H)を有する親水基を含有している。
この親水基の存在と、疎水基(一般式(1)におけるR)の存在によって微生物の細胞膜への吸着性が大きくなり、細胞膜の破壊に好都合であるものと推定される。
なお、疎水基には好ましい炭素数があり、前述のように、好ましくは炭素数8〜20、さらに好ましくは8〜16であり、この炭素数の範囲であると、微生物の細胞膜にさらに吸着されやすい。
なお、本発明の樹脂用抗菌剤はヒドロキシアルキルエーテル基を有することによって、抗菌性のみでなく樹脂に帯電防止性をも付与することができるという効果も有する。
また、本発明の樹脂用抗菌剤は、一般式(1)で示される化合物を2種以上含むことが好ましい。2種以上を含む場合、Rが異なる2種以上、Aが異なる2種以上、およびm+nが異なる2種以上などの場合がある。これらのうち好ましいのはRが異なる2種以上およびm+nが異なる2種以上であり、さらに好ましいのはm+nが異なる2種以上であり、特にm+nが異なる3種以上、とりわけ異なる3〜10種を有することが好ましい。m+nが異なる2種以上を有することによって、相乗的効果を発揮し抗菌性が向上し、さらには抗菌スペクトルが広くなる傾向にある。
本発明の樹脂用抗菌剤は、一般式(1)で示される化合物のm+nが異なる2種以上を含有する場合は、通常は、一般式(2)で示される1,2−ジオールにアルキレンオキサイドを付加反応させて得られるアルキレンオキサイド付加物である。
式中、Rは炭素数6〜30の脂肪族または脂環式炭化水素基である。
一般に、アルキレンオキサイド付加物は、アルキレンオキサイドの付加モル数の分布があり、付加モル数の異なる2種以上の化合物の混合物である。本発明における1,2−ジオールの1分子当たりのアルキレンオキサイドの平均付加モル数は、好ましくは0.5〜10、さらに好ましくは0.5〜5、特に好ましくは0.5〜2である。平均付加モル数が0.5以上であれば抗菌性が十分に発揮しやすく、かつ抗菌スペクトルが広い。また、平均付加モル数が10以下であれば少量の添加で抗菌性が十分に発揮し易い。また、混合物を構成するそれぞれの化合物におけるアルキレンオキサイドの付加モル数は、好ましくは1〜30、さらに好ましくは1〜20、特に好ましくは1〜10である。
なお、付加モル数が0の化合物、即ち、未反応1,2−ジオールは少ないほど好ましいが、1,2−ジオールに比較的少ないモル数のアルキレンオキサイドを付加反応させる場合に、未反応1,2−ジオールが残存しやすい。未反応1,2−ジオールの含有量は、得られたアルキレンオキサイド付加物の重量(100重量%)に基づいて50重量%未満であることが好ましく、さらに好ましくは40重量%以下、特に好ましくは30重量%以下である。50重量%未満であれば、本発明の効果が発揮しやすく、臭気も少なく、抗菌性および抗菌スペクトルなどの観点で好ましい。なお、未反応1,2−ジオールが50重量%未満残存していても、そのアルキレンオキサイド付加物が共存していると、全体の抗菌力はアルキレンオキサイド付加物の効果が発現する傾向にある。また、抗菌スペクトルについても同様に、未反応1,2−ジオールを含有していても、その抗菌スペクトルへの影響はアルキレンオキサイド付加物によって打ち消される傾向にある。
1,2−ジオールのアルキレンオキサイド付加物は、通常のアルキレンオキサイド付加反応によって製造することができる。
例えば一般式(2)で表される1,2ジオールに、アルカリ性触媒(アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ土類金属酸化物など)または酸触媒(硫酸、塩酸などの無機酸、BF3などのルイス酸など)を使用して、温度90〜180℃、圧力0.3MPa以下で所定量のアルキレンオキサイドを圧入しながら反応させて得られる。
また、特開2002−114844号公報に記載の製造法における特定の触媒( Hammetの酸度関数による酸強度H0が−30.0〜−11.0の酸またはその金属塩、並びに シュレディンガーの波動方程式における最低空軌道が−10〜−3である金属の強酸塩など)を使用する製造法であってもよい。
アルキレンオキサイドの付加モル数の分布は、試料を過剰のフェニルイソシアネート(試薬特級)と反応させて水酸基をラベル化した後、液体クロマトグラフィーによって、下記の条件で測定することができる。
機 種;島津製作所製 LC−10ADVP
カラム:μ−Porasil(Waters)
移動相;2%イソプロピルアルコール/ブチルクロライド〜
32%イソプロピルアルコール/ブチルクロライド
までグラディエント
検出器;UV(240nm)
温 度;40℃
各付加モル数のピークの面積をそれぞれ該当する付加モル数の化合物の分子量で割ったときの値の比から、各付加モル数の重量比を知ることができ、それに基づいて重量%を算出できる。
本発明の樹脂用抗菌剤が、一般式(1)で示される化合物のうちの、mが1でnが0である化合物とmが0でnが1である化合物の2種の混合物である場合は、通常は、低分子量ジオール(エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールなどの炭素数2〜6のジオール)と長鎖脂肪族1,2−エポキシ化合物(例えば、1,2−エポキシドデカンなど)との反応によって得られる付加物であり、例えば、特開2003−96435号公報などに記載の方法で製造することができる。
本発明の樹脂用抗菌剤は、25℃で、通常は固状または液状であり、取り扱いのしやすさの観点から、好ましくは液状である。
本発明の樹脂用抗菌剤は、より少量の添加量で、より抗菌スペクトルが広く、熱に対する安定性が高い。また、樹脂に帯電防止性も付与することができる。さらに、従来の樹脂用抗菌剤に比べて、人体に対する安全性が高く皮膚刺激性が低いので、皮膚に接触してもかぶれたり、刺激を受けることがほとんど無い。また、従来の抗菌剤に比べて経口毒性も低い。また、従来の抗菌剤に比べて生分解性が優れているので環境への負荷が少ない。
本発明の抗菌性樹脂組成物は、上記の樹脂用抗菌剤を、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂からなる群から選ばれる1種以上の樹脂に含有させてなる組成物である。
熱可塑性樹脂としては ポリオレフィン系樹脂[たとえばポリプロレン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)、エチレン−エチルアクリレート系共重合樹脂など];ポリアクリル系樹脂[たとえばポリメタクリル酸メチルなど];ポリスチレン系樹脂[たとえばポリスチレン、スチレン/アクリロニトリル共重合体(AN樹脂)、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体(ABS樹脂)、メタクリル酸メチル/ブタジエン/スチレン共重合体(MBS樹脂)、スチレン/メタクリル酸メチル共重合体(MS樹脂)など];ポリエステル系樹脂[たとえばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなど];ポリアミド系樹脂[たとえばナイロン66、ナイロン69、ナイロン612、ナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン46、ナイロン6/66、ナイロン6/12など];ポリカーボネート系樹脂[たとえばポリカーボネート、ポリカーボネート/ABS樹脂アロイ等];ポリアセタール樹脂;熱可塑性ポリウレタン樹脂等が挙げられる。
これらのうち好ましいものは、ポリアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリアミド系樹脂であり、特に好ましいものはポリスチレン系樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂である。
熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂(グリコールと、不飽和および飽和二塩基酸から誘導される不飽和ポリエステルと他のビニルモノマーとの架橋共重合物など)、エポキシ樹脂(ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂の、ポリアミン、酸無水物などによる硬化樹脂など)、熱硬化性ポリウレタン樹脂(ポリウレタンフォームを含む)、高吸水性樹脂(架橋ポリアクリルアミドの部分加水分解物、架橋されたアクリル酸−アクリルアミド共重合体など)などが挙げられる。
上記の樹脂に対する樹脂用抗菌剤の含有量は、樹脂の重量に基づいて通常0.01〜10%、抗菌効果と樹脂物性の観点から好ましくは0.1〜10%、さらに好ましくは0.2〜5%、とくに好ましくは0.3〜3%である。
本発明の抗菌性樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要によりさらに他の抗菌剤、顔料、核剤、可塑剤、安定剤、充填材、難燃剤、分散剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤から選ばれる1種以上の添加剤を含有させることができる。
他の抗菌剤としては、無機系の抗菌剤 、例えば銀、銅および亜鉛ゼオライト(特許文献−1参照)や、有機系の抗菌剤 、例えばイミダゾール系抗菌剤 (特許文献−2参照)、チアゾリン系抗菌剤 (特許文献−3および−4参照)およびアニオン性高分子と第4級アンモニウム塩との塩(特許文献−5参照)などが挙げられる。
顔料としては、酸化チタン、ベンガラ、黄鉛、カドミウム、群青、アゾ系、フタロシアニン系、建染染料系、キナクリドン系、ジオキサジン系、染付レーキなど;核剤としては、ジベンジリデンソルビトールなど;可塑剤としては、フタル酸エステル系(ジオクチルフタレートなど)、リン酸エステル系、アジピン酸系、セバチン酸エステル系、グリコール酸エステル系、ポリエステル系、エポキシ系など;安定剤としては、鉛白、塩基性亜硫酸鉛、三塩基性硫酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛、シリカゲル共沈けい酸鉛、液状金属系、ラウレート系有機スズ、マレエート系有機スズ、メルカプタイド系有機スズ、アンチモン系、エポキシ系、亜リン酸エステル系など;充填材としては、炭酸カルシウム、タルク、クレー、けい酸、けい酸塩、アスベスト、マイカ、ガラス繊維、ガラスバルーン、カーボン
繊維、金属繊維、セラミックウィスカ、チタンウィスカなど;難燃剤としては、リン酸エステル系[トリクレジルホスフェート、トリス(2,3ジブロモプロピル)ホスフェートなど]、臭素系(デカブロモビフェニルエーテルなど)、三酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、ホウ酸塩系(ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウムなど)、水酸化アルミニウム、赤リン、水酸化マグネシウム、ポリリン酸アンモニウム、ヘット酸、テトラブロモビスフェノールAなどが挙げられる。
また、酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤[2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノー
ル)など];硫黄系酸化防止剤[ジラウリル3,3'−チオジプロピオネート(DLTD
P)、ジステアリル3,3'−チオジプロピオネート(DSTDP)など];リン系酸化
防止剤[トリフェニルホスファイト(TPP)、トリイソデシルホスファイト(TDP)など];アミン系酸化防止剤[オクチル化ジフェニルアミン、N−n−ブチル−p−アミノフェノール、N,N−ジイソプロピル−p−フェニレンジアミンなど]など;紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系(2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2',4,4'−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2'−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノ
ンなど)、サリチレート系(フェニルサリチレート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエートなど)、ベンゾトリアゾール系[(2'−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、(2'−ヒドロキシ−5'−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、(2'−ヒドロキシ−3'−t−ブチル−5'−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、(2'−ヒドロキシ−5'−メタクリロイルオキシエチルフェニル)ベンゾトリアゾールおよびその(共)重合体など]、アクリル系[エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、メチル−2−カルボメトキシ−3−(パラメトキシベンジル)アクリレートなど]など;が挙げられる。
上記の添加剤の使用量は、樹脂の重量に基づいて、可塑剤、充填材は通常80%以下、好ましくは10〜50%、難燃剤は通常40%以下、好ましくは10〜30%、顔料は通常40%以下、好ましくは1〜10%、他の抗菌剤、核剤、安定剤は通常10%以下、好ましくは1〜5%、酸化防止剤、紫外線防止剤は通常5%以下、好ましくは0.1〜2%である。
本発明の抗菌性樹脂成形体は、上記の抗菌性樹脂組成物を成形して得られる。
本発明の抗菌性樹脂組成物およびそれを用いた成形体の製造方法は、樹脂が熱可塑性の場合は、樹脂用抗菌剤および必要により添加剤と固状、または溶液状の樹脂を混合機で所定濃度になるように配合し均一に混合後、押出し機で加熱溶融混錬して抗菌性樹脂組成物を得、ついで加熱成形機または射出成形機等により成形加工する方法や、または、予め高濃度の樹脂用抗菌剤を樹脂に配合したいわゆるマスターバッチを作成しておき、次いで樹脂用抗菌剤を含まない樹脂で所定濃度まで希釈し、必要によりその他の添加剤を配合した後、成形加工する方法等が挙げられる。
樹脂が熱硬化性樹脂の場合は、抗菌剤および添加剤を混合可能な成分に予め配合した後に成形する方法が挙げられる。
溶融混練は、ヘンシェルミキサーなどの混合機で混合した後、2軸押出機などを用いて混練(通常150〜250℃)して行われ、さらにペレット、粉末、繊維またはブロック状などに成形される。
また、予め樹脂用抗菌剤を少量の樹脂[抗菌性樹脂組成物中の(A)/樹脂=11〜60/89〜40重量比]と加熱溶融混練しておきマスターバッチを製造し、さらに樹脂と加熱溶融混練して抗菌性樹脂組成物を製造することもできる。
本発明における抗菌性樹脂組成物を成形して得られる成形体は、上記抗菌性樹脂組成物
のペレットまたは粉末等を、さらに加圧成型機もしくは射出成型機等により成型加工する方法、または抗菌性樹脂組成物の各成分を加熱溶融混練した後、連続的に加圧成型機もしくは射出成型機等により成型加工する方法により得られる。成型加工時の温度は、樹脂の種類によって適宜選択されるが、通常180〜250℃、好ましくは200〜230℃である。本発明の成形体は、成形時に熱分解を起こしにくいので、抗菌性が低下したり成形体が着色するという問題が起こりにくい。また、本発明の成形体は、酸化剤と接触しても着色しにくい。例えば、繊維状成形体の場合、漂白剤(次亜塩素酸塩などの酸化剤)で処理されても、従来の抗菌性樹脂成形体に比べて着色が少ない。
本発明の成形体の形状は、ブロック状物、板状物、シート、フィルムおよび繊維状などである。成形体は浴槽・洗面台等のサニタリー用品、冷蔵庫・洗濯機等の家電用品、食卓・台所等の家庭用品、塩ビパイプ等の建築用品、ポリプロピレン・ポリエステル・ナイロン・スパンデックス等の繊維および繊維製品、ポリエチレンシート等の包装用品などの各種用途に使用できる。
[実施例]
以下実施例により本発明をさらに説明するが本発明はこれに限定されるものではない。実施例中の部は重量部、%は重量%を示す。
実施例1
撹拌及び温度調節機能の付いたガラス製オートクレーブに、1,2−ジヒドロキシドデカン202部(1モル部)、水酸化カリウム0.1部を投入し、混合系内を窒素で置換した後、減圧下(約20mmHg)、120℃にて1時間脱水を行った。次いでEO30.8部(0.7モル部)を150℃にて、ゲージ圧が1〜3kgf/cm2となるように導入した。反応物に「キョーワード600」を3部投入し、90℃にて触媒を吸着処理後、ろ過により1,2−ジオールアルキレンオキサイド付加物を得て、抗菌剤(A−1)とした。(A−1)の付加モル数分布は表1に示した。
実施例2
撹拌及び温度調節機能の付いたガラス製オートクレーブに、1,2−ジヒドロキシデカン174部(1モル部)、過塩素酸アルミニウム9水塩0.1部を投入し、混合系内を窒素で置換した後、減圧下(約20mmHg)、120℃にて1時間脱水を行った。次いでEO55.0部(1.25モル部)を95℃にて、ゲージ圧が1〜2kgf/cm2となるように導入した。反応物に「キョーワード500(協和化学工業社製)」を2部投入し、90℃にて触媒を吸着処理後、ろ過により本発明の1,2−ジオールアルキレンオキサイド付加物を得て、抗菌剤(A−2)として。(A−2)の付加モル数分布は表1に示した。
実施例3〜6および比較例1
原料の1,2−ジオールの種類と量、および触媒としての水酸化カリウムの量、およびアルキレンオキサイドの種類と量を表1に示したように代えたこと以外は実施例1と同様にして実施例3〜6および比較例1の1,2−ジオールアルキレンオキサイド付加物を得て、それぞれ抗菌剤(A−3)〜(A−6)および(X−1)とした。これらの付加モル数分布は表1に示した。
表1中の略号は以下の通り。
6D:1,2−ジヒドロキシ−n−ヘキサン
8D:1,2−ジヒドロキシ−n−オクタン
10D:1,2−ジヒドロキシ−n−デカン
12D:1,2−ジヒドロキシ−n−ドデカン
16D:1,2−ジヒドロキシ−n−ヘキサデカン
24D:1,2−ジヒドロキシ−n−テトラエイコサン
EO:エチレンオキサイド
PO:1,2−プロピレンオキサイド
実施例9〜16、比較例2〜10
<抗菌性樹脂成形体の試験片の作製>
表2または表3に示す部数の抗菌剤、および表2または表3に示す部数の樹脂をヘンシェルミキサーで混合した後、ベント付き2軸押出機にて200℃で溶融混練してペレット状の抗菌性樹脂組成物を得た。さらにこれらのペレットを射出成形機(日精樹脂工業製)を用いて、シリンダー温度230℃の条件で射出成型して、実施例9〜16および比較例2〜9の試験片(50mm×50mm×2mm)を得た。なお、樹脂としては電気化学工業(株)製の透明ABS樹脂「TE−10」(以下ABSと略)と出光興産(株)製のポリプロピレン樹脂「E−105GM」(以下PPと略)をもちいた。なお、抗菌剤を添加しないで、ABS樹脂のみを用いて同様に試験片を作製し、ブランクの試験片とし、比較例10とした。
実施例9〜16および比較例2〜9で使用した抗菌剤は以下のものである。
上記の(A−1)〜(A−6)、
(X−1)上記の1,2−ジヒドロキシ−n−ヘキサンのEO平均0.7モル付加物
(X−2)1,2−ジヒドロキシ−n−デカン
(X−3)1,2−ジヒドロキシ−n−ドデカン
(X−4)銀ゼオライト
(X−5)2−(4'−チアゾリル)−ベンズイミダゾール
(X−6)塩化ジメチルジn−デシルアンモニウム
<抗菌性樹脂成形体の抗菌性評価>
本発明の抗菌性樹脂成形体(実施例9〜17)および比較の成形体(比較例2〜10)の抗菌性をJIS Z 2801(抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果)に準じて評価した。
(1)試験菌液の調製
(i)グラム陰性菌[大腸菌(Escherichia coli ATCC 8379)および緑濃菌(Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027)]およびグラム陽性菌[黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus ATCC 6538)]は、標準寒天培地に接種し、35℃、24時間培養後、リン酸緩衝生理食塩水(pH7.0)を用いて、菌数を2.5×105〜10×105個/mlとなるように調製した。
(ii)酵母(赤パン酵母:Rhodotorula rubra HIC 3420)は、ポテトデキストロース寒天培地に接種し、25℃で72時間培養後、リン酸緩衝生理食塩水(pH7.0)を用いて、菌数を2.5×105〜10×105個/mlとなるように調製した。
(iii)カビ(黒カビ:Aspergillus niger IFO 4407および青カビ:Penicillium citrinum IFO 6352)は、ポテトデキストロース寒天培地に接種し、25℃で7〜10日間培養後、Tween 80を0.05重量%添加した生理食塩水を用い、胞子懸濁液(菌数2.5×105〜10×105個/ml)を調製した。
(2)試験菌液の接種
試験片(50mm×50mm×2mm)上に、試験菌液を0.4ml滴下して、乾かないように上からフィルムをかぶせ温度35±1℃、相対湿度90%以上で24±1時間培養した。その後、試験片とフィルムを10mlのSCDLP培地で洗いだし、その液を速やかに生菌数測定に供して生菌数を求めた。結果を表2および表3に示す。
<抗菌性樹脂成形体の耐熱性評価>
上記実施例9〜16および比較例2〜9において得られたペレット状の抗菌性樹脂組成物、または比較例10のペレットを、射出成形機(日精樹脂工業製)を用いて、シリンダー温度280℃の条件で100mm×100mm×2mmの成形片を作成し、色相を日本電色工業製の測定色素計を用いて測定した。結果を黄色度で表し、数値が大きいほど黄色度が大きく、着色が強い。結果を表2および表3に示す。
<抗菌性樹脂成形体の帯電防止性>
ASTM D257(1984年)に準じて測定した。結果を表2および表3に示す。
試験片(100×100×2mm)を23℃、湿度50%RHの条件で48時間静置後、超絶縁計[東亜電波工業(株)製、DSM−8103(平板試料用電極SME−8310)]により同条件の雰囲気下で表面固有抵抗値を測定した(ASTM D257に準拠)。
表2および表3から、本発明の樹脂用抗菌剤からなる成形体(実施例1〜8)は、
比較の抗菌剤に比べて低添加量でも優れた抗菌性があり、また、グラム陰性菌、グラム陽性菌、酵母およびカビのいずれにも優れた効果があり、抗菌スペクトルが広いことがわかる。さらに、比較の抗菌剤に比べて、耐熱性に優れており、高温で加熱されても着色が少ない、ということがわかる。
さらには、本発明の樹脂用抗菌剤からなる成形体は、帯電防止効果も発揮することがわかる。
本発明の樹脂用抗菌剤を含有する抗菌性樹脂成形体は、浴槽・洗面台等のサニタリー用品、冷蔵庫・洗濯機等の家電用品、食卓・台所等の家庭用品、塩ビパイプ等の建築用品、ポリプロピレン・ポリエステル・ナイロン・スパンデックス等の繊維および繊維製品、ポリエチレンシート等の包装用品などの各種用途に利用できる。

Claims (8)

  1. 一般式(1)で示される化合物の1種以上を含有してなる樹脂用抗菌剤。
    (式中、Rは炭素数6〜30の脂肪族または脂環式炭化水素基;AOは炭素数2〜6のアルキレンオキシ基;mおよびnは0または1〜30の整数であり、少なくとも一方は0ではない。)
  2. 一般式(1)で示される化合物の2種以上を含有してなる請求項1記載の樹脂用抗菌剤。
  3. 一般式(2)で示される1,2−ジオールにアルキレンオキサイドを付加反応させて得られるアルキレンオキサイド付加物である請求項1または2記載の樹脂用抗菌剤。
    (式中、Rは炭素数6〜30の脂肪族または脂環式炭化水素基である。)
  4. アルキレンオキサイド付加物における、1,2−ジオールの1分子当たりのアルキレンオキサイドの平均付加モル数が0.5〜10である請求項3記載の樹脂用抗菌剤。
  5. 未反応1,2−ジオールの含有量が、アルキレンオキサイド付加物の重量に基づいて50重量%未満である請求項3または4記載の樹脂用抗菌剤。
  6. 請求項1〜5のいずれか記載の樹脂用抗菌剤を、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂からなる群から選ばれる1種以上の樹脂に含有させてなる抗菌性樹脂組成物。
  7. さらに、顔料、核剤、可塑剤、安定剤、充填材、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤および帯電防止剤から選ばれる1種以上の添加剤を含有させてなる請求項6記載の抗菌性樹脂組成物。
  8. 請求項6または7記載の抗菌性樹脂組成物を成形してなる抗菌性樹脂成形体。
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