JP2015157799A - Antimicrobial agent for resin - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂用抗菌剤に関する。さらに詳しくは、第4級アンモニウム塩と、ブロックポリマーとを含有してなる樹脂用抗菌剤に関する。 The present invention relates to an antibacterial agent for resin. More specifically, the present invention relates to an antibacterial agent for resin comprising a quaternary ammonium salt and a block polymer.
従来、衛生上のニーズ等から、樹脂に抗菌剤を添加して抗菌性を付与することが行われてきた。添加する抗菌剤としては、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)、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)、ポリエーテルエステルアミドと4級アンモニウム塩の複合体(特許文献6参照)が知られている。 Conventionally, antibacterial properties have been imparted by adding an antibacterial agent to a resin for hygienic needs and the like. Antibacterial agents to be added include inorganic antibacterial agents such as silver, copper and zinc zeolite (see Patent Document 1), organic antibacterial agents such as imidazole antibacterial agents (see Patent Document 2), and thiazoline antibacterial agents. (Refer to Patent Documents 3 and 4), a salt of an anionic polymer and a quaternary ammonium salt (refer to Patent Document 5), and a complex of a polyether ester amide and a quaternary ammonium salt (refer to Patent Document 6). ing.
しかしながら、特許文献1〜4に記載の抗菌剤は、樹脂に対して多量の配合をしなければ、その効果が発揮できず、多量の添加による樹脂の着色、成形品の機械的強度の低下、水洗いで効果が無くなるなどの問題があった。一方で、特許文献5に記載のポリエーテルエステルアミドと4級アンモニウム塩の複合体は、成形品の抗菌性は向上するものの、ポリオレフィン樹脂等の熱可塑性樹脂に対する分散性や相溶性が不十分であり、成形品の機械的強度の低下に課題があった。
本発明の目的は、熱可塑性樹脂に対して、少量の添加で、成形品の機械的強度を維持しつつ優れた抗菌性を発揮し、その抗菌性を持続できる樹脂用抗菌剤を提供することである。
However, the antibacterial agents described in Patent Documents 1 to 4 cannot exhibit the effect unless a large amount is added to the resin, coloring of the resin due to the addition of a large amount, a decrease in the mechanical strength of the molded product, There was a problem that the effect was lost by washing with water. On the other hand, the polyether ester amide and quaternary ammonium salt complex described in Patent Document 5 is insufficient in dispersibility and compatibility with thermoplastic resins such as polyolefin resins, although the antibacterial properties of the molded article are improved. There was a problem in lowering the mechanical strength of the molded product.
An object of the present invention is to provide an antibacterial agent for resin that exhibits excellent antibacterial properties while maintaining the mechanical strength of a molded product with a small amount of addition to a thermoplastic resin and can maintain the antibacterial properties. It is.
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち本発明は、対イオンが超強酸である第4級アンモニウム塩(A)、並びにポリオレフィン(a)のブロックと体積固有抵抗値が1×105〜1×1011Ω・cmの親水性ポリマー(b)のブロックとが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合、イミド結合およびウレタン結合からなる群から選ばれる少なくとも1種の結合を介して結合した構造を有するブロックポリマー(B)を含有してなる樹脂用抗菌剤(X);該(X)と熱可塑性樹脂(D)とを含有してなる抗菌性樹脂組成物である。 The inventor of the present invention has arrived at the present invention as a result of intensive investigations to achieve the above object. That is, the present invention relates to a quaternary ammonium salt (A) whose counter ion is a super strong acid, and a hydrophilic polymer having a block of polyolefin (a) and a volume resistivity of 1 × 10 5 to 1 × 10 11 Ω · cm. The block (b) contains a block polymer (B) having a structure in which the block is bonded via at least one bond selected from the group consisting of an ester bond, an amide bond, an ether bond, an imide bond and a urethane bond. An antibacterial resin composition comprising the antibacterial agent for resin (X); the (X) and the thermoplastic resin (D).
本発明の樹脂用抗菌剤は以下の効果を奏する。
(1)熱可塑性樹脂に優れた抗菌性およびその持続性を付与する。
(2)該抗菌剤と熱可塑性樹脂とを含有してなる抗菌性樹脂組成物の成形品は機械的強度に優れる。
The antibacterial agent for resin of the present invention has the following effects.
(1) It imparts excellent antibacterial properties and durability to thermoplastic resins.
(2) A molded article of the antibacterial resin composition comprising the antibacterial agent and the thermoplastic resin is excellent in mechanical strength.
[第4級アンモニウム塩(A)]
本発明における、対イオンが超強酸である第4級アンモニウム塩(A)には、下記一般式(1)で表される第4級アンモニウム塩(A1);アミド基[アルキル(炭素数10〜24)アミドアルキル(炭素数2〜6)基]または/および炭素数2〜4のヒドロキシアルキル基を有する第4級アンモニウム塩(A2);並びに環状アミン(ピリジン、モルホリンなど)型第4級アンモニウム塩(A3)が含まれ、好ましいのは(A1)である。
[Quaternary ammonium salt (A)]
In the present invention, the quaternary ammonium salt (A) whose counter ion is a super strong acid includes a quaternary ammonium salt (A1) represented by the following general formula (1); an amide group [alkyl (10 to 10 carbon atoms). 24) a quaternary ammonium salt (A2) having an amidoalkyl (2 to 6 carbon atoms) group and / or a hydroxyalkyl group having 2 to 4 carbon atoms; and a cyclic amine (pyridine, morpholine, etc.) type quaternary ammonium Salt (A3) is included, and (A1) is preferred.
一般式(1)におけるR1およびR2は直鎖もしくは分岐の炭素数1〜22(好ましくは1〜14)の脂肪族炭化水素基(アルキル基およびアルケニル基など)を表す。
直鎖の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、ヤシ油由来のアルコールから水酸基を除いたアルキル基(以下、ヤシ油アルキル基と略記する。)、オレイル基などが挙げられ、分岐の炭化水素基としては、イソプロピル基、2−エチルヘキシル基が挙げられる。これらのうち、好ましいのは炭素数が1〜14、さらに好ましいのは炭素数1〜8、特に好ましいのは炭素数1または2、最も好ましいのはメチル基である。また、R1とR2は同一であっても異なっていてもよいが、同一であるのが好ましい。
R 1 and R 2 in the general formula (1) represent a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 22 (preferably 1 to 14) carbon atoms (such as an alkyl group and an alkenyl group).
As the linear aliphatic hydrocarbon group, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group, Alkyl groups obtained by removing hydroxyl groups from alcohol derived from coconut oil (hereinafter abbreviated as coconut oil alkyl groups), oleyl groups, and the like can be mentioned. Examples of branched hydrocarbon groups include isopropyl groups and 2-ethylhexyl groups. . Of these, preferred are those having 1 to 14 carbon atoms, more preferred are 1 to 8 carbon atoms, particularly preferred are 1 or 2 carbon atoms, and most preferred is a methyl group. R 1 and R 2 may be the same or different, but are preferably the same.
R3は直鎖もしくは分岐の炭素数が1〜22の脂肪族炭化水素基、炭素数が7〜22のアリールアルキル基または炭素数が7〜22のアリールアルケニル基を表す。
直鎖もしくは分岐の脂肪族炭化水素基としては、前記例示したものが挙げられ、アリールアルキル基としてはベンジル基およびフェネチル基など、アリールアルケニル基としてはスチリル基およびシンナミル基などが挙げられる。
R3のうち好ましいのは直鎖もしくは分岐の炭素数が1〜18の脂肪族炭化水素基、炭素数が7〜15のアリールアルキル基、炭素数が7〜15のアリールアルケニル基、さらに好ましいのは直鎖もしくは分岐の炭素数が6〜14の脂肪族炭化水素基である。
R 3 represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 22 carbon atoms, or an arylalkenyl group having 7 to 22 carbon atoms.
Examples of the linear or branched aliphatic hydrocarbon group include those exemplified above, examples of the arylalkyl group include benzyl group and phenethyl group, and examples of the arylalkenyl group include styryl group and cinnamyl group.
R 3 is preferably a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 15 carbon atoms, an arylalkenyl group having 7 to 15 carbon atoms, and more preferably Is a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 6 to 14 carbon atoms.
R4は直鎖または分岐の炭素数8〜22の脂肪族炭化水素基(アルキル基、アルケニル基など)を表す。
直鎖の脂肪族炭化水素基としては、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、ヤシ油アルキル基およびオレイル基などが挙げられ、分岐の脂肪族炭化水素基としては、2−エチルヘキシル基などが挙げられる。R4のうち好ましいのは直鎖または分岐の炭素数8〜18の脂肪族炭化水素基、さらに好ましいのは直鎖または分岐の炭素数10〜16の脂肪族炭化水素基である。X-は超強酸のアニオンを表す。
R 4 represents a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 8 to 22 carbon atoms (such as an alkyl group or an alkenyl group).
Examples of the linear aliphatic hydrocarbon group include octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group, coconut oil alkyl group and oleyl group, and branched aliphatic hydrocarbon groups. Examples of the group include a 2-ethylhexyl group. R 4 is preferably a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 8 to 18 carbon atoms, and more preferably a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 10 to 16 carbon atoms. X − represents an anion of a super strong acid.
(A1)を構成する第4級アンモニウム基の具体例としては、R3が脂肪族炭化水素基の場合は、たとえば、1つの長鎖アルキル基を有するもの(トリメチルドデシルアンモニウム、トリメチルテトラデシルアンモニウム、トリメチルヘキサデシルアンモニウム、トリメチルオクタデシルアンモニウム、トリメチルヤシ油アルキルアンモニウム、トリメチル−2−エチルヘキシルアンモニウム、ジメチルエチルドデシルアンモニウム、ジメチルエチルテトラデシルアンモニウム、ジメチルエチルヘキサデシルアンモニウム、ジメチルエチルオクタデシルアンモニウム、ジメチルエチルヤシ油アルキルアンモニウム、ジメチルエチル−2−エチルヘキシルアンモニウム、メチルジエチルドデシルアンモニウム、メチルジエチルテトラデシルアンモニウム、メチルジエチルヘキサデシルアンモニウム、メチルジエチルオクタデシルアンモニウム、メチルジエチルヤシ油アルキルアンモニウムおよびメチルジエチル−2−エチルヘキシルアンモニウム、)、2つの長鎖アルキル基(炭素数6〜22)を有するもの(ジメチルジヘキシルアンモニウム、ジメチルジオクチルアンモニウム、ジメチルジデシルアンモニウムおよびジメチルジドデシルアンモニウム)、1つの長鎖アルケニル基(炭素数8〜22)を有するもの(トリメチルオレイルアンモニウム、ジメチルエチルオレイルアンモニウムおよびメチルジエチルオレイルアンモニウム)が挙げられる。
また、R3がアリールアルキル基の場合は、たとえば、ジメチルデシルベンジルアンモニウム、ジメチルドデシルベンジルアンモニウム、ジメチルテトラデシルベンジルアンモニウム、ジメチルヘキサデシルベンジルアンモニウム、ジメチルヤシ油アルキルベンジルアンモニウム、ジメチルオレイルベンジルアンモニウムおよびジメチル−2−エチルヘキシルベンジルアンモニウムが挙げられる。
これらのうち抗菌性の観点から好ましいのは、トリメチルヘキサデシルアンモニウム、ジメチルジデシルアンモニウム、ジメチルドデシルベンジルアンモニウムおよびジメチルテトラデシルベンジルアンモニウムである。
As a specific example of the quaternary ammonium group constituting (A1), when R 3 is an aliphatic hydrocarbon group, for example, one having one long-chain alkyl group (trimethyldodecyl ammonium, trimethyl tetradecyl ammonium, Trimethyl hexadecyl ammonium, trimethyl octadecyl ammonium, trimethyl coconut oil alkyl ammonium, trimethyl-2-ethylhexyl ammonium, dimethyl ethyl dodecyl ammonium, dimethyl ethyl tetradecyl ammonium, dimethyl ethyl hexadecyl ammonium, dimethyl ethyl octadecyl ammonium, dimethyl ethyl coconut oil alkyl ammonium , Dimethylethyl-2-ethylhexylammonium, methyldiethyldodecylammonium, methyldiethyltetradecylan Ni, methyldiethylhexadecylammonium, methyldiethyloctadecylammonium, methyldiethyl palm oil alkylammonium and methyldiethyl-2-ethylhexylammonium), having two long-chain alkyl groups (6 to 22 carbon atoms) (dimethyldihexylammonium , Dimethyldioctylammonium, dimethyldidecylammonium and dimethyldidodecylammonium), those having one long-chain alkenyl group (8 to 22 carbon atoms) (trimethyloleylammonium, dimethylethyloleylammonium and methyldiethyloleylammonium) .
When R 3 is an arylalkyl group, for example, dimethyldecylbenzylammonium, dimethyldodecylbenzylammonium, dimethyltetradecylbenzylammonium, dimethylhexadecylbenzylammonium, dimethyl coconut oil alkylbenzylammonium, dimethyloleylbenzylammonium and dimethyl-2 -Ethylhexylbenzylammonium.
Of these, trimethylhexadecylammonium, dimethyldidecylammonium, dimethyldodecylbenzylammonium and dimethyltetradecylbenzylammonium are preferable from the viewpoint of antibacterial properties.
(A2)を構成する第4級アンモニウム基としては、例えばオレアミドエチルジエチルメチルアンモニウム、ステアラミドエチルジエチルベンジルアンモニウム、およびステアラミドプロピルジメチルヒドロキシエチルアンモニウム基などが挙げられる。 Examples of the quaternary ammonium group constituting (A2) include oleamidoethyldiethylmethylammonium, stearamideethyldiethylbenzylammonium, and stearamidopropyldimethylhydroxyethylammonium groups.
(A3)を構成する第4級アンモニウム基としては、アルキロキシ(炭素数8〜24)メチルピリジニウム基(例えばステアリロキシメチルピリジニウム基)、アルキル(炭素数8〜24)オキシメチルピリジニウム基(例えば、ヘキサデシルオキシメチルピリジニウム基)、およびアルキル(炭素数10〜24)ピリジニウム基(例えば、テトラデシルピリジニウム基)などが挙げられる。 As the quaternary ammonium group constituting (A3), an alkyloxy (carbon number 8-24) methylpyridinium group (for example, stearyloxymethylpyridinium group), an alkyl (carbon number 8-24) oxymethylpyridinium group (for example, hexagonal group) Decyloxymethylpyridinium group) and alkyl (C10-24) pyridinium group (for example, tetradecylpyridinium group).
(A)の対イオンである超強酸は、100%硫酸より強い酸強度を有する酸(「超強酸・超強塩基」田部浩三、野依良治著、講談社サイエンティフィック刊、p1参照)であり、Hammettの酸度関数(H0)が100%硫酸の−11.93未満のものであり、プロトン酸、およびプロトン酸/ルイス酸の組み合わせからなる酸が挙げられる。
プロトン酸の具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸(H0=−14.10)、ペンタフルオロエタンスルホン酸(H0=−14.00)などが挙げられる。
プロトン酸/ルイス酸の組み合わせに用いられるプロトン酸としては、ハロゲン化水素(フッ化水素、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素など)が挙げられ、ルイス酸としては三フッ化硼素、五フッ化リン、五フッ化アンチモン、五フッ化砒素、五フッ化タウリンなどが挙げられる。プロトン酸/ルイス酸の組み合わせは任意であるが、組み合わせて得られる超強酸の具体例としては、四フッ化硼素酸、六フッ化リン酸、塩化フッ化硼素酸、六フッ化アンチモン酸、六フッ化砒酸、六フッ化タウリンなどが挙げられる。
上記の超強酸のうち、本発明の一般式(1)で表される第4級アンモニウム塩(A)の耐熱性の観点から、好ましいのは、Hammettの酸度関数(H0)が−12.00以下のもの、例えばトリフルオロメタンスルホン酸、ペンタフルオロエタンスルホン酸、四フッ化硼素酸、六フッ化リン、塩化フッ化硼素酸、六フッ化アンチモン、六フッ化砒素、および六フッ化タウリンなど、さらに好ましいのは、トリフルオロメタンスルホン酸、四フッ化硼素酸および六フッ化リン酸、特に好ましいのはトリフルオロメタンスルホン酸と四フッ化硼素酸である。
The super strong acid which is the counter ion of (A) is an acid having a stronger acid strength than 100% sulfuric acid ("super strong acid / super strong base" by Kozo Tabe, Ryoji Noyori, published by Kodansha Scientific, p1). Hammett's acidity function (H 0 ) is less than -11.93 of 100% sulfuric acid, and examples include proton acids and acids composed of proton acids / Lewis acids.
Specific examples of the protonic acid, trifluoromethanesulfonic acid (H 0 = -14.10), pentafluoroethane sulfonic acid (H 0 = -14.00), and the like.
Examples of the protonic acid used in the protonic acid / Lewis acid combination include hydrogen halides (hydrogen fluoride, hydrogen chloride, hydrogen bromide, hydrogen iodide, etc.), and examples of the Lewis acid include boron trifluoride and pentafluoride. Phosphorous fluoride, antimony pentafluoride, arsenic pentafluoride, taurine pentafluoride and the like. The combination of the protonic acid / Lewis acid is arbitrary, but specific examples of the super strong acid obtained by combining them include boron tetrafluoride acid, hexafluorophosphoric acid, chlorofluoroboric acid, hexafluoroantimonic acid, hexa Examples thereof include fluorinated arsenic acid and taurine hexafluoride.
Among the above super strong acids, from the viewpoint of heat resistance of the quaternary ammonium salt (A) represented by the general formula (1) of the present invention, Hammett's acidity function (H 0 ) is preferably −12. 00 or less, such as trifluoromethanesulfonic acid, pentafluoroethanesulfonic acid, boron tetrafluoride, phosphorus hexafluoride, chlorofluoroboric acid, antimony hexafluoride, arsenic hexafluoride, taurine hexafluoride, etc. Further preferred are trifluoromethanesulfonic acid, tetrafluoroboric acid and hexafluorophosphoric acid, and particularly preferred are trifluoromethanesulfonic acid and boron tetrafluoroboric acid.
(A)のうち、抗菌性およびその持続性、耐熱性の観点から好ましいのは(A1)であり、特に好ましいのはジメチルジデシルアンモニウム四フッ化硼素酸塩、ジデシルジメチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホン酸塩、トリメチルヘキサデシルアンモニウム四フッ化硼素酸塩、ジメチルヤシ油アルキルベンジルアンモニウム四フッ化硼素酸塩およびジメチルヤシ油アルキルベンジルアンモニウムトリフルオロメタンスルホン酸ある。 Among (A), (A1) is preferable from the viewpoint of antibacterial properties, its durability, and heat resistance, and dimethyldidecylammonium tetrafluoroborate and didecyldimethylammonium trifluoromethanesulfonic acid are particularly preferable. Salts, trimethyl hexadecyl ammonium tetrafluoroborate, dimethyl coconut oil alkylbenzyl ammonium tetrafluoroborate and dimethyl coconut oil alkyl benzyl ammonium trifluoromethanesulfonic acid.
(A)の製造方法としては限定はなく公知の方法でよく、例えば下記の[I]および[II]の方法が挙げられる。好ましいのは[II]の方法である。 The production method of (A) is not limited and may be a known method, for example, the following methods [I] and [II]. The method [II] is preferred.
[I]第4級アンモニウム塩〔例えば、クロルアニオンからなる塩〕の水溶液(20〜70重量%)に前記超強酸のアルカリ金属塩(ナトリウム塩またはカリウム塩など)を加え(第4級アンモニウム塩/超強酸塩の当量比は通常1/1〜1/1.5、好ましくは1/1.05〜1/1.3)、室温で約2時間撹拌混合して得られる水溶液を70〜80℃で約1時間撹拌後、静置して分液した下層(水層)を除去し、上層中の水分を減圧留去して、目的の第4級アンモニウム塩を得る。 [I] An alkali metal salt (sodium salt or potassium salt) of the super strong acid is added to an aqueous solution (20 to 70% by weight) of a quaternary ammonium salt [for example, a salt comprising a chloroanion] (a quaternary ammonium salt). / Equivalent ratio of super strong acid salt is usually 1/1 to 1 / 1.5, preferably 1 / 1.05 to 1 / 1.3), and an aqueous solution obtained by stirring and mixing at room temperature for about 2 hours is 70 to 80 After stirring for about 1 hour at 0 ° C., the lower layer (water layer) which has been allowed to stand and separate is removed, and the water in the upper layer is distilled off under reduced pressure to obtain the desired quaternary ammonium salt.
[II]第3級アミンと同当量以上(好ましくは1.1〜5.0当量)の炭酸ジアルキルエステル(アルキル基の炭素数1〜5)を溶媒(例えば、メタノール)の存在下(第3級アミンの重量に基づいて10〜1000%)または非存在下、反応温度80〜200℃、好ましくは100〜150℃で反応させて第4級アンモニウム塩を形成し、さらに前記超強酸を添加(第4級アンモニウムの当量に基づいて1.0〜1.2当量)し、10〜50℃で1時間撹拌して塩交換する。溶媒を80〜120℃で減圧留去して、目的の第4級アンモニウム塩を得る。炭酸ジアルキルエステルとしては、炭酸ジメチルおよび炭酸ジエチルが挙げられ、残存する炭酸ジエステルの含量(測定法:ガスクロマトグラフィー法)は(A)の重量に基づいて好ましくは200ppm以下、さらに好ましくは0〜100ppm、特に好ましくは0〜50ppmである。該炭酸ジアルキルエステルが200ppm以下であれば本発明の後述の抗菌性樹脂組成物を成形してなる成形品の機械的強度の観点から好ましい。 [II] Carbonic acid dialkyl ester (alkyl group having 1 to 5 carbon atoms) of the same amount or more (preferably 1.1 to 5.0 equivalents) as the tertiary amine in the presence of a solvent (for example, methanol) (third 10 to 1000% based on the weight of the quaternary amine) or in the absence, the reaction temperature is 80 to 200 ° C., preferably 100 to 150 ° C. to form a quaternary ammonium salt, and the super strong acid is added ( 1.0-1.2 equivalents based on the equivalent of quaternary ammonium) and salt exchange by stirring at 10-50 ° C. for 1 hour. The solvent is distilled off under reduced pressure at 80 to 120 ° C. to obtain the desired quaternary ammonium salt. Examples of the carbonic acid dialkyl ester include dimethyl carbonate and diethyl carbonate, and the content of the carbonic acid diester (measurement method: gas chromatography method) is preferably 200 ppm or less, more preferably 0 to 100 ppm based on the weight of (A). Particularly preferably, it is 0 to 50 ppm. If the dialkyl carbonate is 200 ppm or less, it is preferable from the viewpoint of the mechanical strength of a molded product obtained by molding the antibacterial resin composition described later of the present invention.
本発明における(A)は、通常は常温(25℃)で固体であり、その融点は通常30〜100℃であり、好ましくは40〜80℃である。 (A) in the present invention is usually solid at normal temperature (25 ° C.), and its melting point is usually 30 to 100 ° C., preferably 40 to 80 ° C.
[ポリオレフィン(a)]
本発明におけるポリオレフィン(a)としては、カルボニル基(好ましくはカルボキシル基、以下同じ。)をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a1)、水酸基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a2)、アミノ基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a3)、およびイソシアネート基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a4)等が使用できる。 さらに、カルボニル基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(a5)、水酸基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(a6)およびアミノ基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(a7)およびイソシアネート基をポリマーの片末端に有するポリオレフィン(a8)等が使用できる。
これらのうち、変性のし易さからカルボニル基を有するポリオレフィン(a1)および(a5)が好ましい。
[Polyolefin (a)]
The polyolefin (a) in the present invention includes a polyolefin (a1) having carbonyl groups (preferably carboxyl groups, the same shall apply hereinafter) at both ends of the polymer, a polyolefin (a2) having hydroxyl groups at both ends of the polymer, and amino groups. Polyolefin (a3) having both ends of the polymer and polyolefin (a4) having isocyanate groups at both ends of the polymer can be used. Further, a polyolefin (a5) having a carbonyl group at one end of the polymer, a polyolefin (a6) having a hydroxyl group at one end of the polymer, a polyolefin (a7) having an amino group at one end of the polymer, and an isocyanate group at one end of the polymer The polyolefin (a8) and the like possessed by can be used.
Of these, polyolefins (a1) and (a5) having a carbonyl group are preferable because of easy modification.
(a1)〜(a4)としては、両末端が変性可能なポリオレフィンを主成分(好ましくは含量50%以上、さらに好ましくは75%以上、とくに好ましくは80〜100%)とするポリオレフィン(a0)の両末端にそれぞれ、カルボニル基、水酸基、アミノ基またはイソシアネート基を導入したものが用いられる。(a0)は、炭素数1,000当たり1〜40個、好ましくは1〜30個、特に好ましくは4〜20個の二重結合を有するものである。変性のしやすさの点で、熱減成法による低分子量ポリオレフィン〔特に数平均分子量[以下Mnと略記。測定はゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法による。]が1,200〜6,000のポリエチレンおよび/またはポリプロピレン〕が好ましい。 (A1) to (a4) are polyolefins (a0) whose main component is a polyolefin that can be modified at both ends (preferably 50% or more, more preferably 75% or more, particularly preferably 80 to 100%). Those having a carbonyl group, a hydroxyl group, an amino group or an isocyanate group introduced at both ends are used. (A0) has 1 to 40, preferably 1 to 30, and particularly preferably 4 to 20 double bonds per 1,000 carbon atoms. Low molecular weight polyolefins [particularly number average molecular weight [hereinafter abbreviated as Mn] by thermal degradation method in terms of ease of modification. The measurement is based on a gel permeation chromatography (GPC) method. ] Of 1,200 to 6,000 polyethylene and / or polypropylene] is preferred.
熱減成法による低分子量ポリオレフィンでは、Mnが800〜6,000の範囲で、1分子当たりの平均末端二重結合量が1.5〜2個のものが得られる〔村田勝英、牧野忠彦、日本化学会誌、p.192(1975)〕。
熱減成法による低分子量ポリオレフィンは、例えば特開平3−62804号公報記載の方法により得ることができる。
In the low molecular weight polyolefin by the thermal degradation method, Mn is in the range of 800 to 6,000 and the average terminal double bond amount per molecule is 1.5 to 2 [Katsuhide Murata, Tadahiko Makino, The Chemical Society of Japan, p. 192 (1975)].
The low molecular weight polyolefin by the thermal degradation method can be obtained, for example, by the method described in JP-A-3-62804.
(a5)〜(a8)としては、少なくとも片末端が変性可能なポリオレフィン(a00)を主成分(好ましくは含量50%以上、さらに好ましくは75%以上、とくに好ましくは80〜100%)とするポリオレフィン(a00)の片末端にそれぞれ、カルボニル基、水酸基、アミノ基またはイソシアネート基を導入したものが用いられる。 (A5) to (a8) are polyolefins whose main component (preferably 50% or more, more preferably 75% or more, particularly preferably 80 to 100%) is a polyolefin (a00) that can be modified at least at one end. A compound in which a carbonyl group, a hydroxyl group, an amino group, or an isocyanate group is introduced into one end of (a00) is used.
(a00)は、(a0)と同様にして得ることができ、(a00)のMnは、通常2,000〜50,000、好ましくは2,500〜30,000、特に好ましくは3,000〜20,000である。
(a00)は、炭素数1,000当たり0.3〜20個、好ましくは0.5〜15個、特に好ましくは0.7〜10個の二重結合を有するものである。
変性のしやすさの点で、熱減成法による低分子量ポリオレフィン(特にMnが2,000〜20,000のポリエチレンおよび/またはポリプロピレン)が好ましい。
熱減成法による低分子量ポリオレフィンでは、Mnが5,000〜30,000の範囲で、1分子当たりの平均末端二重結合量が1〜1.5個のものが得られる。
なお、(a0)および(a00)は、通常これらの混合物として得られるが、これらの混合物をそのまま使用してもよく、精製分離してから使用しても構わない。製造コスト等の観点から、混合物として使用するのが好ましい。
(A00) can be obtained in the same manner as (a0), and Mn of (a00) is usually 2,000 to 50,000, preferably 2,500 to 30,000, particularly preferably 3,000 to 20,000.
(A00) has a double bond of 0.3 to 20, preferably 0.5 to 15, particularly preferably 0.7 to 10 carbon atoms per 1,000 carbon atoms.
From the viewpoint of easy modification, low molecular weight polyolefins (particularly polyethylene and / or polypropylene having Mn of 2,000 to 20,000) by thermal degradation are preferred.
In the low molecular weight polyolefin by the thermal degradation method, those having an average terminal double bond amount of 1 to 1.5 per molecule are obtained with Mn in the range of 5,000 to 30,000.
In addition, (a0) and (a00) are usually obtained as a mixture thereof, but these mixtures may be used as they are, or may be used after purification and separation. From the viewpoint of production cost and the like, it is preferably used as a mixture.
以下、ポリオレフィン(a0)の両末端にカルボニル基、水酸基、アミノ基またはイソシアネート基を有する(a1)〜(a4)について説明するが、ポリオレフィン(a00)の片末端にこれらの基を有する(a5)〜(a8)については、(a0)を(a00)に置き換えて(a1)〜(a4)に準じ同様にして得ることができる。 Hereinafter, (a1) to (a4) having a carbonyl group, a hydroxyl group, an amino group or an isocyanate group at both ends of the polyolefin (a0) will be described, but these groups are present at one end of the polyolefin (a00) (a5) -(A8) can be obtained in the same manner as (a1)-(a4) by replacing (a0) with (a00).
以下、ポリオレフィン(a0)の両末端にカルボニル基、水酸基、アミノ基またはイソシアネート基を有する(a1)〜(a4)について説明するが、ポリオレフィン(a00)の片末端にこれらの基を有する(a5)〜(a8)については、(a0)を(a00)に置き換えて(a1)〜(a4)に準じ同様にして得ることができる。 Hereinafter, (a1) to (a4) having a carbonyl group, a hydroxyl group, an amino group or an isocyanate group at both ends of the polyolefin (a0) will be described, but these groups are present at one end of the polyolefin (a00) (a5) -(A8) can be obtained in the same manner as (a1)-(a4) by replacing (a0) with (a00).
(a11)は、(a0)をα,β−不飽和カルボン酸(無水物)により変性することにより得ることができる。
変性に用いられるα,β−不飽和カルボン酸(無水物)としては、炭素数(以下、Cと略記することがある)3〜10の、モノ−およびジカルボン酸、およびこれらの無水物、例えば(メタ)アクリル酸、マレイン酸(無水物)、フマル酸、イタコン酸(無水物)およびシトラコン酸(無水物)等が挙げられる。これらのうち好ましいのはマレイン酸(無水物)およびフマル酸、特に好ましいのはマレイン酸(無水物)である。
変性に使用するα、β−不飽和カルボン酸(無水物)の量は、ポリオレフィン(a0)の重量に基づき、通常0.5〜40%、好ましくは1〜30%である(上記および以下において、%は重量%を表わす)。
α,β−不飽和カルボン酸(無水物)による変性は、(a0)の末端二重結合に、溶液
法または溶融法のいずれかの方法で、α,β−不飽和カルボン酸(無水物)を熱的に付加
(エン反応)させることにより行うことができる。(a0)にα,β−不飽和カルボン酸
(無水物)を反応させる温度は、通常170〜230℃である。
(A11) can be obtained by modifying (a0) with an α, β-unsaturated carboxylic acid (anhydride).
Examples of the α, β-unsaturated carboxylic acid (anhydride) used for modification include mono- and dicarboxylic acids having 3 to 10 carbon atoms (hereinafter sometimes abbreviated as C), and anhydrides thereof, for example, Examples include (meth) acrylic acid, maleic acid (anhydride), fumaric acid, itaconic acid (anhydride), and citraconic acid (anhydride). Of these, maleic acid (anhydride) and fumaric acid are preferred, and maleic acid (anhydride) is particularly preferred.
The amount of α, β-unsaturated carboxylic acid (anhydride) used for modification is usually 0.5 to 40%, preferably 1 to 30% based on the weight of the polyolefin (a0) (in the above and below). ,% Represents weight%).
The modification with α, β-unsaturated carboxylic acid (anhydride) can be performed by adding either a solution method or a melt method to the terminal double bond of (a0), α, β-unsaturated carboxylic acid (anhydride). Can be carried out by thermally adding (ene reaction). The temperature at which (a0) is reacted with the α, β-unsaturated carboxylic acid (anhydride) is usually 170 to 230 ° C.
(a12)は、(a11)をラクタムまたはアミノカルボン酸で二次変性することにより得ることができる。
二次変性に用いるラクタムとしては、C6〜12のラクタム、例えば、カプロラクタム、エナントラクタム、ラウロラクタムおよびウンデカノラクタム等が挙げられる。
また、アミノカルボン酸としては、C2〜12のアミノカルボン酸、例えば、アミノ酸(グリシン、アラニン、バリン、およびフェニルアラニン等)、ω−アミノカプロン酸、ω−アミノエナント酸、ω−アミノカプリン酸、11−アミノウンデカン酸、および12−アミノドデカン酸が挙げられる。これらのうち好ましいのは、カプロラクタムおよび12−アミノドデカン酸である。
二次変性に用いるラクタムまたはアミノカルボン酸の量は、(a11)中のα、β−不飽和カルボン酸(無水物)の残基1個当たり0.1〜50個、好ましくは0.3〜20個、特に好ましくは0.5〜10個、最も好ましくは1個である。
(A12) can be obtained by secondary modification of (a11) with lactam or aminocarboxylic acid.
Examples of the lactam used for the secondary modification include C6-12 lactams such as caprolactam, enantolactam, laurolactam, and undecanolactam.
Examples of the aminocarboxylic acid include C2-12 aminocarboxylic acids such as amino acids (such as glycine, alanine, valine, and phenylalanine), ω-aminocaproic acid, ω-aminoenanthic acid, ω-aminocapric acid, 11- Examples include aminoundecanoic acid and 12-aminododecanoic acid. Of these, caprolactam and 12-aminododecanoic acid are preferred.
The amount of lactam or aminocarboxylic acid used for the secondary modification is 0.1 to 50, preferably 0.3 to, per residue of α, β-unsaturated carboxylic acid (anhydride) in (a11). The number is 20, particularly preferably 0.5 to 10, and most preferably 1.
(a13)は、(a0)を酸素および/もしくはオゾンにより酸化またはオキソ法によりヒドロホルミル化することにより得ることができる。酸化によるカルボニル基の導入は、例えば米国特許第3,692,877号明細書記載の方法で行うことができる。 (A13) can be obtained by oxidizing (a0) with oxygen and / or ozone or hydroformylating by the oxo method. The introduction of the carbonyl group by oxidation can be carried out, for example, by the method described in US Pat. No. 3,692,877.
(a13)は、(a0)を酸素および/もしくはオゾンにより酸化またはオキソ法によりヒドロホルミル化することにより得ることができる。酸化によるカルボニル基の導入は、例えば米国特許第3,692,877号明細書記載の方法で行うことができる。 (A13) can be obtained by oxidizing (a0) with oxygen and / or ozone or hydroformylating by the oxo method. The introduction of the carbonyl group by oxidation can be carried out, for example, by the method described in US Pat. No. 3,692,877.
(a14)は、(a13)をラクタムまたはアミノカルボン酸で二次変性することにより得ることができる。ラクタムおよびアミノカルボン酸は、(a12)で使用できるものと同じものが使用できる。 (A14) can be obtained by secondary modification of (a13) with lactam or aminocarboxylic acid. The same lactam and aminocarboxylic acid as can be used in (a12) can be used.
(a1)のMnは、通常800〜25,000、好ましくは1,000〜20,000、特に好ましくは2,500〜10,000である。Mnが800〜25,000の範囲であると、耐熱性の点および後述する親水性ポリマー(b)との反応性の点で好ましい。
また、該(a1)の酸価は、通常4〜280(mgKOH/g、以下、数値のみを記載する。)、好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。酸価がこの範囲であると、後述する親水性ポリマー(b)との反応性の点で好ましい。
Mn of (a1) is usually 800 to 25,000, preferably 1,000 to 20,000, particularly preferably 2,500 to 10,000. It is preferable that Mn is in the range of 800 to 25,000 in terms of heat resistance and reactivity with the hydrophilic polymer (b) described later.
The acid value of (a1) is usually 4 to 280 (mg KOH / g, hereinafter, only numerical values are described), preferably 4 to 100, particularly preferably 5 to 50. An acid value within this range is preferable in terms of reactivity with the hydrophilic polymer (b) described later.
水酸基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a2)としては、(a1)をヒドロキシルアミンで変性したヒドロキシル基を有するポリオレフィン、およびこれらの2種以上の混合物が使用できる。
変性に使用できるヒドロキシルアミンとしては、C2〜10のヒドロキシルアミン、例えば、2−アミノエタノール、3−アミノプロパノール、1−アミノ−2−プロパノール、4−アミノブタノール等が挙げられる。これらのうち好ましいのは、2−アミノエタノールである。
As the polyolefin (a2) having a hydroxyl group at both ends of the polymer, a polyolefin having a hydroxyl group obtained by modifying (a1) with hydroxylamine, and a mixture of two or more of these can be used.
Examples of hydroxylamine that can be used for modification include C2-10 hydroxylamine, such as 2-aminoethanol, 3-aminopropanol, 1-amino-2-propanol, 4-aminobutanol, and the like. Of these, 2-aminoethanol is preferred.
ヒドロキシルアミンによる変性は、(a1)とヒドロキシルアミンとを直接反応させる
ことにより行うことができる。反応温度は、通常120〜230℃である。
変性に用いるヒドロキシルアミンのヒドロキシル基の量は、(a1)中のα、β−不飽和カルボン酸(無水物)の残基1個当たり0.1〜2個、好ましくは0.3〜1.5個、特に好ましくは0.5〜1.2個、最も好ましくは1個である。
The modification with hydroxylamine can be carried out by directly reacting (a1) with hydroxylamine. The reaction temperature is usually 120 to 230 ° C.
The amount of hydroxyl group of hydroxylamine used for modification is 0.1 to 2, preferably 0.3 to 1. per one residue of α, β-unsaturated carboxylic acid (anhydride) in (a1). The number is 5, particularly preferably 0.5 to 1.2, and most preferably 1.
(a2)のMnは、通常800〜25,000、好ましくは1,000〜20,000、特に好ましくは2,500〜10,000である。Mnが800〜25,000の範囲であると、耐熱性の点および後述する親水性ポリマー(b)との反応性の点で好ましい。
また、(a2)の水酸基価は、通常4〜280(mgKOH/g、以下、数値のみを記載する。)、好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。水酸基価がこの範囲であると、後述する親水性ポリマー(b)との反応性の点で好ましい。
Mn of (a2) is usually 800 to 25,000, preferably 1,000 to 20,000, particularly preferably 2,500 to 10,000. It is preferable that Mn is in the range of 800 to 25,000 in terms of heat resistance and reactivity with the hydrophilic polymer (b) described later.
The hydroxyl value of (a2) is usually 4 to 280 (mg KOH / g, hereinafter, only numerical values are described), preferably 4 to 100, particularly preferably 5 to 50. A hydroxyl value within this range is preferable in terms of reactivity with the hydrophilic polymer (b) described later.
アミノ基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a3)としては、(a1)をジアミン(Q13)で変性したアミノ基を有するポリオレフィン、およびこれらの2種以上の混合物が使用できる。
この変性に用いるジアミン(Q13)としては、C2〜18(好ましくは2〜12)のジアミン、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン等が挙げられる。これらのうち好ましいのは、エチレンジアミンである。
As the polyolefin (a3) having an amino group at both ends of the polymer, a polyolefin having an amino group obtained by modifying (a1) with a diamine (Q13) and a mixture of two or more of these can be used.
Examples of the diamine (Q13) used for this modification include C2-18 (preferably 2-12) diamines such as ethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, and octamethylenediamine. Of these, ethylenediamine is preferred.
ジアミンによる変性は、(a1)とジアミン(Q13)とを直接反応させることにより行うことができる。反応温度は、通常120〜230℃である。
変性に用いるジアミンのアミノ基の量は、(a1)中のα、β−不飽和カルボン酸(無水物)の残基1個当たり0.1〜2個、好ましくは0.3〜1.5個、特に好ましくは0.5〜1.2個、最も好ましくは1個である。
The modification with diamine can be carried out by directly reacting (a1) and diamine (Q13). The reaction temperature is usually 120 to 230 ° C.
The amount of the amino group of the diamine used for modification is 0.1 to 2, preferably 0.3 to 1.5, per residue of α, β-unsaturated carboxylic acid (anhydride) in (a1). The number is preferably 0.5 to 1.2, and most preferably 1.
(a3)のMnは、通常800〜25,000、好ましくは1,000〜20,000、特に好ましくは2,500〜10,000である。Mnが800〜25,000の範囲であると、耐熱性の点および後述する親水性ポリマー(b)との反応性の点で好ましい。また、(a3)のアミン価は、通常4〜280(mgKOH/g、以下、数値のみを記載する。)、好ましくは4〜100、特に好ましくは5〜50である。アミン価がこの範囲であると、後述する親水性ポリマー(b)との反応性の点で好ましい Mn of (a3) is usually 800 to 25,000, preferably 1,000 to 20,000, particularly preferably 2,500 to 10,000. It is preferable that Mn is in the range of 800 to 25,000 in terms of heat resistance and reactivity with the hydrophilic polymer (b) described later. The amine value of (a3) is usually 4 to 280 (mg KOH / g, hereinafter, only numerical values are described), preferably 4 to 100, particularly preferably 5 to 50. An amine value within this range is preferable in terms of reactivity with the hydrophilic polymer (b) described later.
イソシアネート基を両末端に有するポリオレフィン(a4)としては、(a2)をポリ(2〜3またはそれ以上)イソシアネート(以下PIと略記)で変性したイソシアネート基を有するポリオレフィンおよびこれらの2種類以上の混合物が使用できる。
PIとしては、C(NCO基中のCを除く、以下同様)6〜20の芳香族PI、C2〜18の脂肪族PI、C4〜15の脂環式PI、C8〜15の芳香脂肪族PI、これらのPIの変性体およびこれらの2種以上の混合物が含まれる。
As the polyolefin (a4) having an isocyanate group at both ends, a polyolefin having an isocyanate group obtained by modifying (a2) with poly (2 to 3 or more) isocyanate (hereinafter abbreviated as PI) and a mixture of two or more of these Can be used.
As PI, C (excluding C in the NCO group, the same shall apply hereinafter) 6 to 20 aromatic PI, C2 to 18 aliphatic PI, C4 to 15 alicyclic PI, and C8 to 15 araliphatic PI , Modified products of these PIs, and mixtures of two or more thereof.
上記芳香族PIの具体例としては、1,3−および/または1,4−フェニレンジイソシアネート(ジイソシアネートは以下DIと略記)、2,4−および/または2,6−トリレンDI(TDI)、粗製TDI、2,4’−および/または4,4’−ジフェニルメタンDI(MDI)、4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5−ナフチレンDI等が挙げられる。 Specific examples of the aromatic PI include 1,3- and / or 1,4-phenylene diisocyanate (diisocyanate is hereinafter abbreviated as DI), 2,4- and / or 2,6-tolylene DI (TDI), crude TDI, 2,4′- and / or 4,4′-diphenylmethane DI (MDI), 4,4′-diisocyanatobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diisocyanatobiphenyl, 3, 3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, 1,5-naphthylene DI and the like can be mentioned.
上記脂肪族PIの具体例としては、エチレンDI、テトラメチレンDI、ヘキサメチレンDI(HDI)、ドデカメチレンDI、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンDI、リジンDI、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエート等が挙げられる。 Specific examples of the aliphatic PI include ethylene DI, tetramethylene DI, hexamethylene DI (HDI), dodecamethylene DI, 2,2,4-trimethylhexamethylene DI, lysine DI, 2,6-diisocyanatomethyl carbonate. Examples include proate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate.
上記脂環式PIの具体例としては、イソホロンDI(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−DI(水添MDI)、シクロヘキシレンDI、メチルシクロヘキシレンDI(水添TDI)、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート、2,5−および/または2,6−ノルボルナンDI等が挙げられる。 Specific examples of the alicyclic PI include isophorone DI (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4′-DI (hydrogenated MDI), cyclohexylene DI, methylcyclohexylene DI (hydrogenated TDI), bis (2- And isocyanatoethyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate, 2,5- and / or 2,6-norbornane DI.
上記芳香脂肪族PIの具体例としては、m−および/またはp−キシリレンDI(XDI)、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)等が挙げられる。 Specific examples of the araliphatic PI include m- and / or p-xylylene DI (XDI), α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), and the like.
上記芳香脂肪族PIの具体例としては、m−および/またはp−キシリレンDI(XDI)、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)等が挙げられる。 Specific examples of the araliphatic PI include m- and / or p-xylylene DI (XDI), α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate (TMXDI), and the like.
(a2)とPIとの反応は通常のウレタン化反応と同様の方法で行うことができる。
イソシアネート変性ポリオレフィンを形成する際の、PIと(a2)との当量比(NCO/OH比)は、通常1.8/1〜3/1、好ましくは2/1である。
The reaction between (a2) and PI can be carried out in the same manner as a normal urethanization reaction.
The equivalent ratio (NCO / OH ratio) between PI and (a2) in forming the isocyanate-modified polyolefin is usually 1.8 / 1 to 3/1, preferably 2/1.
(a4)のMnは、耐熱性および前記親水性ポリマー(b)との反応性の観点から、好ましくは800〜25,000、さらに好ましくは1,000〜20,000、とくに好ましくは2,500〜10,000である。 Mn of (a4) is preferably 800 to 25,000, more preferably 1,000 to 20,000, and particularly preferably 2,500 from the viewpoint of heat resistance and reactivity with the hydrophilic polymer (b). -10,000.
[親水性ポリマー(b)]
本発明における親水性ポリマー(b)としては、特許第3488163号に記載の親水性ポリマー(b)に含まれるものが挙げられる。すなわち、(b)としては、ポリエーテル(b1)、ポリエーテル含有親水性ポリマー(b2)、カチオン性ポリマー(b3)およびアニオン性ポリマー(b4)が使用できる。
親水性ポリマー(b)の体積固有抵抗値(単位:Ω・cm)は、1×105〜1×1011、好ましくは1×106〜1×109である。体積固有抵抗値が1×105未満のものは存在せず、1×1011を超えると後述する成形品の抗菌性が低下する。
なお、体積固有抵抗値は、上記親水性ポリマー(b)を射出成形機「PS40E5ASE」[日精樹脂工業(株)製]を用い、シリンダー温度190℃、金型温度50℃で成形して、射出成形品(100×100×2mm)を作製し、 ASTM D257(2007年)に準拠し、該射出成形品を超絶縁計「DSM−8103」[東亜ディーケーケー(株)製]を用いて23℃、湿度50%RHの雰囲気下で測定した値である。
[Hydrophilic polymer (b)]
Examples of the hydrophilic polymer (b) in the present invention include those contained in the hydrophilic polymer (b) described in Japanese Patent No. 3488163. That is, as (b), polyether (b1), polyether-containing hydrophilic polymer (b2), cationic polymer (b3), and anionic polymer (b4) can be used.
The volume resistivity value (unit: Ω · cm) of the hydrophilic polymer (b) is 1 × 10 5 to 1 × 10 11 , preferably 1 × 10 6 to 1 × 10 9 . There is no volume specific resistance value of less than 1 × 10 5 , and when it exceeds 1 × 10 11 , the antibacterial properties of the molded product described later deteriorate.
The volume resistivity is determined by molding the hydrophilic polymer (b) by using an injection molding machine “PS40E5ASE” [manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.] at a cylinder temperature of 190 ° C. and a mold temperature of 50 ° C. A molded product (100 × 100 × 2 mm) was prepared, and in accordance with ASTM D257 (2007), the injection molded product was used at 23 ° C. using a super insulation meter “DSM-8103” [manufactured by Toa DKK Corporation] It is a value measured in an atmosphere with a humidity of 50% RH.
ポリエーテル(b1)としては、ポリエーテルジオール(b11)、ポリエーテルジアミン(b12)、およびこれらの変性物(b13)が使用できる。
ポリエーテル含有親水性ポリマー(b2)としては、ポリエーテルセグメント形成成分としてポリエーテルジオール(b11)のセグメントを有するポリエーテルエステルアミド(b21)、同じく(b11)のセグメントを有するポリエーテルアミドイミド(b22)、同じく(b11)のセグメントを有するポリエーテルエステル(b23)、同じく(b12)のセグメントを有するポリエーテルアミド(b24)および同じく(b11)または(b12)のセグメントを有するポリエーテルウレタン(b25)が使用できる。 カチオン性ポリマー(b3)としては、非イオン性分子鎖(c1)で隔てられた2〜80個、好ましくは3〜60個のカチオン性基(c2)を分子内に有するカチオン性ポリマーが使用できる。
アニオン性ポリマー(b4)としては、スルホニル基を有するジカルボン酸(e1)と、ジオール(b0)またはポリエーテル(b1)とを必須構成単位とし、かつ分子内に2〜80個、好ましくは3〜60個のスルホニル基を有するアニオン性ポリマーが使用できる。
As the polyether (b1), polyether diol (b11), polyether diamine (b12), and modified products (b13) thereof can be used.
Examples of the polyether-containing hydrophilic polymer (b2) include polyether ester amide (b21) having a segment of polyether diol (b11) as a polyether segment forming component, and polyether amide imide (b22) having a segment of (b11). ), Polyether ester (b23) having the segment (b11), polyether amide (b24) having the segment (b12), and polyether urethane (b25) having the segment (b11) or (b12) Can be used. As the cationic polymer (b3), a cationic polymer having 2 to 80, preferably 3 to 60, cationic groups (c2) separated by a nonionic molecular chain (c1) in the molecule can be used. .
As the anionic polymer (b4), dicarboxylic acid (e1) having a sulfonyl group and diol (b0) or polyether (b1) are essential structural units, and 2 to 80, preferably 3 to Anionic polymers having 60 sulfonyl groups can be used.
ポリエーテル(b1)について説明する。
(b1)のうち、ポリエーテルジオール(b11)は、ジオール(b0)にアルキレンオキサイド(以下AOと略記)を付加反応させることにより得られる構造のものであり、一般式:H−(OA1)m−O−E1−O−(A1O)m'−Hで示されるものが挙げられる。
上記式中、E1はジオール(b0)から水酸基を除いた残基、A1はC2〜4のアルキレン基、mおよびm’はジオール(b0)の水酸基1個当たりのAO付加数を表す。m個の(OA1)とm’個の(A1O)とは、同一でも異なっていてもよく、また、これらが2種以上のオキシアルキレン基で構成される場合の結合形式はブロックもしくはランダムまたはこれらの組合せのいずれでもよい。mおよびm’は、通常1〜300、好ましくは2〜250、特に好ましくは10〜100の整数である。また、mとm’とは、同一でも異なっていてもよい。
The polyether (b1) will be described.
Of (b1), the polyether diol (b11) has a structure obtained by addition-reacting alkylene oxide (hereinafter abbreviated as AO) to the diol (b0). The general formula: H- (OA 1 ) those represented by m -O-E 1 -O- (A 1 O) m '-H and the like.
In the above formula, E 1 is a residue obtained by removing the hydroxyl group from the diol (b0), A 1 is a C2-4 alkylene group, and m and m ′ represent the number of AO additions per hydroxyl group of the diol (b0). m (OA 1 ) and m ′ (A 1 O) may be the same or different, and the bond form in the case where they are composed of two or more oxyalkylene groups is a block or Either random or a combination thereof may be used. m and m ′ are usually integers of 1 to 300, preferably 2 to 250, particularly preferably 10 to 100. M and m ′ may be the same or different.
ジオール(b0)としては、二価アルコール(例えばC2〜12の脂肪族、脂環含有もしくは芳香環含有二価アルコール)、C6〜18の二価フェノールおよび三級アミノ基含有ジオールが挙げられる。
脂肪族二価アルコールとしては、例えば、アルキレングリコール[エチレングリコール、プロピレングリコール(以下それぞれEG、PGと略記)]、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール(以下それぞれ1,4−BD、1,6−HD、NPGと略記)、1,12−ドデカンジオールが挙げられる。
脂環含有二価アルコールとしては、例えば、シクロヘキサンジメタノールが挙げられ、芳香環含有二価アルコールとしては、例えば、キシリレンジオール等が挙げられる。 二価フェノールとしては、例えば、単環二価フェノール(ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、ウルシオール等)、ビスフェノール(ビスフェノールA、−Fおよび−S、4,4’−ジヒドロキシジフェニル−2,2−ブタン、ジヒドロキシビフェニル等)および縮合多環二価フェノール(ジヒドロキシナフタレン、ビナフトール等)が挙げられる。
Examples of the diol (b0) include dihydric alcohols (for example, C2-12 aliphatic, alicyclic or aromatic ring-containing dihydric alcohols), C6-18 dihydric phenols, and tertiary amino group-containing diols.
Examples of the aliphatic dihydric alcohol include alkylene glycol [ethylene glycol, propylene glycol (hereinafter abbreviated as EG and PG, respectively)], 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol (hereinafter 1 each). , 4-BD, 1,6-HD, abbreviated as NPG), and 1,12-dodecanediol.
Examples of the alicyclic dihydric alcohol include cyclohexanedimethanol, and examples of the aromatic ring-containing dihydric alcohol include xylylene diol. Examples of the dihydric phenol include monocyclic dihydric phenol (hydroquinone, catechol, resorcin, urushiol, etc.), bisphenol (bisphenol A, -F and -S, 4,4'-dihydroxydiphenyl-2,2-butane, Dihydroxybiphenyl and the like) and condensed polycyclic dihydric phenols (dihydroxynaphthalene, binaphthol and the like).
三級アミノ基含有ジオールとしては、例えば、C1〜12の脂肪族または脂環含有一級モノアミン(メチルアミン、エチルアミン、シクロプロピルアミン、1−プロピルアミン、2−プロピルアミン、アミルアミン、イソアミルアミン、ヘキシルアミン、1,3−ジメチルブチルアミン、3,3−ジメチルブチルアミン、2−アミノヘプタン、3−アミノヘプタン、シクロペンチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ヘプチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン等)のビスヒドロキシアルキル化物およびC6〜12の芳香環含有一級モノアミン(アニリン、ベンジルアミン等)のビスヒドロキシアルキル化物が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、脂肪族二価アルコールおよびビスフェノール、特に好ましいのはEGおよびビスフェノールAである。
Examples of the tertiary amino group-containing diol include C1-12 aliphatic or alicyclic primary monoamines (methylamine, ethylamine, cyclopropylamine, 1-propylamine, 2-propylamine, amylamine, isoamylamine, hexylamine. 1,3-dimethylbutylamine, 3,3-dimethylbutylamine, 2-aminoheptane, 3-aminoheptane, cyclopentylamine, hexylamine, cyclohexylamine, heptylamine, nonylamine, decylamine, undecylamine, dodecylamine, etc.) Examples thereof include bishydroxyalkylated products and bishydroxyalkylated products of C6-12 aromatic monocyclic monoamines (aniline, benzylamine, etc.).
Of these, aliphatic dihydric alcohols and bisphenols are preferred, and EG and bisphenol A are particularly preferred.
ポリエーテルジオール(b11)は、ジオール(b0)にAOを付加反応させることにより製造することができる。
AOとしては、C2〜4のAO[エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、1,2−、1,4−、2,3−および1,3−ブチレンオキサイド(以下それぞれEO、PO、BOと略記)、およびこれらの2種以上の併用系が用いられるが、必要により他のAOまたは置換AO(以下、これらも含めてAOと総称する。)、例えばC5〜12のα−オレフィン、スチレンオキサイド、エピハロヒドリン(エピクロルヒドリン等)を少しの割合(例えば、全AOの重量に基づいて30%以下)で併用することもできる。
2種以上のAOを併用するときの結合形式はランダムおよび/またはブロックのいずれでもよい。AOとして好ましいのは、EO単独およびEOと他のAOとの併用(ランダムおよび/またはブロック付加)である。AOの付加数は、ジオール(b0)の水酸基1個当り、通常1〜300、好ましくは2〜250、特に好ましくは10〜100の整数である。
The polyether diol (b11) can be produced by adding AO to the diol (b0).
AO includes C2-4 AO [ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-, 1,4-, 2,3- and 1,3-butylene oxide (hereinafter abbreviated as EO, PO, BO, respectively), and Two or more of these combined systems are used, and if necessary, other AO or substituted AO (hereinafter collectively referred to as AO) such as C5-12 α-olefin, styrene oxide, epihalohydrin (epichlorohydrin). Etc.) can be used together in a small proportion (for example, 30% or less based on the weight of the total AO).
When two or more kinds of AO are used in combination, the coupling form may be random and / or block. Preferred as AO is EO alone or a combination of EO and another AO (random and / or block addition). The added number of AO is an integer of usually 1 to 300, preferably 2 to 250, particularly preferably 10 to 100 per hydroxyl group of the diol (b0).
AOの付加は、公知方法、例えばアルカリ触媒の存在下、100〜200℃の温度で行なうことができる。(b11)中のC2〜4のオキシアルキレン単位の含量は、通常5〜99.8%、好ましくは8〜99.6%、特に好ましくは10〜98%である。
ポリオキシアルキレン鎖中のオキシエチレン単位の含量は、通常5〜100%、好ましくは10〜100%、さらに好ましくは50〜100%、特に好ましくは60〜100%である。
AO can be added by a known method, for example, at a temperature of 100 to 200 ° C. in the presence of an alkali catalyst. The content of the C2-4 oxyalkylene unit in (b11) is usually from 5 to 99.8%, preferably from 8 to 99.6%, particularly preferably from 10 to 98%.
The content of oxyethylene units in the polyoxyalkylene chain is usually 5 to 100%, preferably 10 to 100%, more preferably 50 to 100%, and particularly preferably 60 to 100%.
ポリエーテルジアミン(b12)は、一般式:H2N−A2−(OA1)m−O−E1−O−(A1O)m'−A2−NH2(式中の記号E1、A1、mおよびm’は前記と同様であり、A2はC2〜4のアルキレン基である。A1とA2とは同じでも異なってもよい。)で示されるものが使用できる。
(b12)は、(b11)の水酸基を公知の方法によりアミノ基に変えることにより得ることができ、例えば、(b11)の水酸基をシアノアルキル化して得られる末端を還元してアミノ基としたものが使用できる。
例えば(b11)とアクリロニトリルとを反応させ、得られるシアノエチル化物を水素添加することにより製造することができる。
The polyether diamine (b12) has the general formula: H 2 N—A 2 — (OA 1 ) m —O—E 1 —O— (A 1 O) m ′ —A 2 —NH 2 (symbol E in the formula 1 , A 1 , m and m ′ are the same as described above, and A 2 is a C2-4 alkylene group. A 1 and A 2 may be the same or different. .
(B12) can be obtained by changing the hydroxyl group of (b11) to an amino group by a known method. For example, the terminal obtained by cyanoalkylating the hydroxyl group of (b11) is reduced to an amino group. Can be used.
For example, it can be produced by reacting (b11) with acrylonitrile and hydrogenating the resulting cyanoethylated product.
変性物(b13)としては、例えば、(b11)または(b12)のアミノカルボン酸変性物(末端アミノ基)、同イソシアネート変性物(末端イソシアネート基)および同エポキシ変性物(末端エポキシ基)が挙げられる。
アミノカルボン酸変性物は、(b11)または(b12)と、アミノカルボン酸またはラクタムとを反応させることにより得ることができる。
イソシアネート変性物は、(b11)または(b12)と、後述のようなポリイソシアネートとを反応させるか、(b12)とホスゲンとを反応させることにより得ることができる。
エポキシ変性物は、(b11)または(b12)と、ジエポキシド(ジグリシジルエーテル、ジグリシジルエステル、脂環式ジエポキシドなどのエポキシ樹脂:エポキシ当量85〜600)とを反応させるか、(b11)とエピハロヒドリン(エピクロルヒドリン等)とを反応させることにより得ることができる。
Examples of the modified product (b13) include the aminocarboxylic acid modified product (terminal amino group), the isocyanate modified product (terminal isocyanate group) and the epoxy modified product (terminal epoxy group) of (b11) or (b12). It is done.
The modified aminocarboxylic acid can be obtained by reacting (b11) or (b12) with aminocarboxylic acid or lactam.
The isocyanate-modified product can be obtained by reacting (b11) or (b12) with a polyisocyanate as described later or reacting (b12) with phosgene.
The epoxy modified product is obtained by reacting (b11) or (b12) with diepoxide (epoxy resin such as diglycidyl ether, diglycidyl ester, alicyclic diepoxide: epoxy equivalent 85 to 600), or (b11) and epihalohydrin. It can be obtained by reacting with (e.g. epichlorohydrin).
ポリエーテル(b1)の数平均分子量[以下Mnと略記。測定は後述するゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)法による]は、通常150〜20,000であり、抗菌性、その持続性、耐熱性および前記のポリオレフィン(a)との反応性の観点から、好ましくは300〜18,000、さらに好ましくは1,000〜15,000、とくに好ましくは1,200〜8,000である。 Number average molecular weight of the polyether (b1) [hereinafter abbreviated as Mn. The measurement is performed by a gel permeation chromatography (GPC) method to be described later] is usually 150 to 20,000, from the viewpoint of antibacterial properties, its durability, heat resistance and reactivity with the polyolefin (a). , Preferably 300 to 18,000, more preferably 1,000 to 15,000, particularly preferably 1,200 to 8,000.
前記Mnの測定条件は以下のとおりで、以下、Mnは同じ条件で測定するものとする。
装置 :高温GPC
溶媒 :オルトジクロロベンゼン
基準物質 :ポリスチレン
サンプル濃度:3mg/ml
カラム固定相:PLgel MIXED−B
カラム温度 :135℃
The measurement conditions for Mn are as follows. Hereinafter, Mn is measured under the same conditions.
Equipment: High temperature GPC
Solvent: Orthodichlorobenzene Reference substance: Polystyrene Sample concentration: 3 mg / ml
Column stationary phase: PLgel MIXED-B
Column temperature: 135 ° C
前記ポリエーテル含有親水性ポリマー(b2)としては、ポリエーテルセグメント形成成分としてポリエーテルジオール(b11)のセグメントを有するポリエーテルエステルアミド(b21)、同じく(b11)のセグメントを有するポリエーテルアミドイミド(b22)、同じく(b11)のセグメントを有するポリエーテルエステル(b23)、同じくポリエーテルジアミン(b12)のセグメントを有するポリエーテルアミド(b24)および同じく(b11)または(b12)のセグメントを有するポリエーテルウレタン(b25)が挙げられる。 Examples of the polyether-containing hydrophilic polymer (b2) include polyether ester amide (b21) having a segment of polyether diol (b11) as a polyether segment forming component, and polyether amide imide having a segment of (b11) ( b22), polyether ester (b23) having the same segment (b11), polyether amide (b24) having the same segment of polyether diamine (b12) and polyether having the same segment (b11) or (b12) A urethane (b25) is mentioned.
ポリエーテルエステルアミド(b21)は、末端にカルボキシル基を有するポリアミド(Q1)とポリエーテルジオール(b11)とから構成される。
(Q1)としては、C4〜20のラクタム(Q11)(前記のもの)の開環重合体;C2〜20のアミノカルボン酸(Q12)(前記のもの)の重縮合体;ジアミン(Q13)(前記のもの)(C2〜20の脂肪族ジアミン、C6〜15の脂環式ジアミン、C8〜15の芳香脂肪族ジアミンおよびC6〜15の芳香族ジアミン等)とC2〜20のジカルボン酸(Q14)(前記のもの)〔脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸およびこれらのエステル形成性誘導体[低級アルキル(C1〜6)エステル、無水物等]等〕とのポリアミド(Q15);およびこれらの混合物が挙げられる。
(Q1)として抗菌性およびその持続性の観点から好ましいのは、カプロラクタムの開環重合体、12−アミノドデカン酸の重縮合体およびアジピン酸とヘキサメチレンジアミンとのポリアミド、さらに好ましいのはカプロラクタムの開環重合体である。
The polyether ester amide (b21) is composed of a polyamide (Q1) having a carboxyl group at the terminal and a polyether diol (b11).
(Q1) includes a ring-opening polymer of C4-20 lactam (Q11) (described above); a polycondensate of C2-20 aminocarboxylic acid (Q12) (described above); diamine (Q13) ( The above) (C2-20 aliphatic diamine, C6-15 alicyclic diamine, C8-15 araliphatic diamine, C6-15 aromatic diamine, etc.) and C2-20 dicarboxylic acid (Q14) (The foregoing) Polyamide (Q15) with [aliphatic dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acid, alicyclic dicarboxylic acid and their ester-forming derivatives [lower alkyl (C1-6) ester, anhydride, etc.], etc.] And mixtures thereof.
(Q1) is preferably a ring-opening polymer of caprolactam, a polycondensate of 12-aminododecanoic acid and a polyamide of adipic acid and hexamethylenediamine, and more preferably caprolactam. It is a ring-opening polymer.
ポリエーテルアミドイミド(b22)としては、少なくとも1個のイミド環を有するポリアミドイミド(Q2)とポリエーテルジオール(b11)とから構成される。
(Q2)としては、C4〜20のラクタム(Q11)と少なくとも1個のイミド環を形成しうる3価または4価の芳香族ポリカルボン酸(Q21)とからなる重合体;C2〜20のアミノカルボン酸(Q12)と(Q21)とからなる重合体;ポリアミド(Q15)と(Q21)とからなる重合体;およびこれらの混合物が挙げられる。
The polyether amide imide (b22) is composed of a polyamide imide (Q2) having at least one imide ring and a polyether diol (b11).
(Q2) includes a polymer comprising a C4-20 lactam (Q11) and a trivalent or tetravalent aromatic polycarboxylic acid (Q21) capable of forming at least one imide ring; a C2-20 amino Examples thereof include a polymer composed of carboxylic acid (Q12) and (Q21); a polymer composed of polyamide (Q15) and (Q21); and a mixture thereof.
ポリエーテルエステル(b23)は、ポリエステル(Q3)とポリエーテルジオール(b11)とから構成される。
(Q3)としては、C2〜20のジカルボン酸(Q14)とグリコール[前記ジオール(b0)中の二価アルコール等]とのポリエステル;C6〜12のラクトン(前記のもの)もしくはC2〜20のヒドロキシカルボン酸のポリエステル;およびこれらの混合物が挙げられる。
ポリエーテルアミド(b24)は、ポリアミド(Q1)とポリエーテルジアミン(b12)とから構成される。
ポリエーテルウレタン(b25)は、前記ポリイソシアネートのうちのジイソシアネートと、ポリエーテルジオール(b11)またはポリエーテルジアミン(b12)および必要により鎖伸長剤[前記ジオール(b0)中の二価アルコール、ジアミン(Q13)等]とから構成される。
The polyether ester (b23) is composed of polyester (Q3) and polyether diol (b11).
(Q3) is a polyester of C2-20 dicarboxylic acid (Q14) and glycol [dihydric alcohol etc. in the diol (b0)]; C6-12 lactone (above) or C2-20 hydroxy And polyesters of carboxylic acids; and mixtures thereof.
The polyether amide (b24) is composed of polyamide (Q1) and polyether diamine (b12).
Polyether urethane (b25) includes diisocyanate among the polyisocyanates, polyether diol (b11) or polyether diamine (b12) and, if necessary, chain extender [dihydric alcohol, diamine in diol (b0) ( Q13) etc.].
ポリエーテル含有親水性ポリマー(b2)中のポリエーテル(b1)セグメントの含量は、成形性の観点から好ましくは、(b2)の重量に基づいて30〜80%、さらに好ましくは40〜70%である。
(b2)中のオキシエチレン基の含量は、成形性の観点から、(b2)の重量に基づいて30〜80%、さらに好ましくは40〜70%である。
(b2)のMnは、抗菌性およびその持続性、耐熱性の観点から好ましい下限は800、さらに好ましくは1,000、ポリオレフィン(a)との反応性の観点から好ましい上限は50,000、さらに好ましくは30,000である。
The content of the polyether (b1) segment in the polyether-containing hydrophilic polymer (b2) is preferably 30 to 80%, more preferably 40 to 70% based on the weight of (b2), from the viewpoint of moldability. is there.
The content of oxyethylene groups in (b2) is 30 to 80%, more preferably 40 to 70%, based on the weight of (b2), from the viewpoint of moldability.
Mn in (b2) is preferably 800, more preferably 1,000 from the viewpoint of antibacterial properties, its durability, and heat resistance, more preferably 1,000, and a preferable upper limit from the viewpoint of reactivity with polyolefin (a) is 50,000, Preferably it is 30,000.
カチオン性ポリマー(b3)は、分子内に非イオン性分子鎖(c1)で隔てられた2〜80個、好ましくは3〜60個のカチオン性基(c2)を有する親水性ポリマーである。
カチオン性基(c2)としては、4級アンモニウム塩またはホスホニウム塩を有する基が挙げられる。(c2)の対アニオンとしては、超強酸アニオンおよびその他のアニオンが挙げられる。
超強酸アニオンとしては、プロトン酸(d1)とルイス酸(d2)との組み合わせから誘導される超強酸(四フッ化ホウ酸、六フッ化リン酸等)のアニオン、トリフルオロメタンスルホン酸等の超強酸のアニオンが挙げられる。
その他のアニオンとしては、例えばハロゲンイオン(F-、Cl-、Br-、I-等)、OH-、PO4 -、CH3OSO4 -、C2H5OSO4 -、ClO4 -等が挙げられる。
超強酸を誘導する上記プロトン酸(d1)の具体例としては、フッ化水素、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素等が挙げられる。
また、ルイス酸(d2)の具体例としては、三フッ化ホウ素、五フッ化リン、五フッ化アンチモン、五フッ化ヒ素、五フッ化タンタル等が挙げられる。
The cationic polymer (b3) is a hydrophilic polymer having 2 to 80, preferably 3 to 60, cationic groups (c2) separated in the molecule by a nonionic molecular chain (c1).
Examples of the cationic group (c2) include a group having a quaternary ammonium salt or a phosphonium salt. Examples of the counter anion of (c2) include a super strong acid anion and other anions.
The super strong acid anion includes an anion of a super strong acid (tetrafluoroboric acid, hexafluorophosphoric acid, etc.) derived from a combination of a protonic acid (d1) and a Lewis acid (d2), a super strong acid anion such as trifluoromethanesulfonic acid, etc. Examples include strong acid anions.
Examples of other anions include halogen ions (F − , Cl − , Br − , I − etc.), OH − , PO 4 − , CH 3 OSO 4 − , C 2 H 5 OSO 4 − , ClO 4 − and the like. Can be mentioned.
Specific examples of the protonic acid (d1) that induces a super strong acid include hydrogen fluoride, hydrogen chloride, hydrogen bromide, hydrogen iodide, and the like.
Specific examples of the Lewis acid (d2) include boron trifluoride, phosphorus pentafluoride, antimony pentafluoride, arsenic pentafluoride, and tantalum pentafluoride.
非イオン性分子鎖(c1)としては、二価の炭化水素基、またはエーテル結合、チオエーテル結合、カルボニル結合、エステル結合、イミノ結合、アミド結合、イミド結合、ウレタン結合、ウレア結合、カーボネート結合および/またはシロキシ結合を有する炭化水素基並びに窒素原子もしくは酸素原子を含む複素環構造を有する炭化水素基からなる群から選ばれる少なくとも1種の二価の炭化水素基等の二価の有機基;およびこれらの2種以上の併用が挙げられる。
これらの(c1)のうち好ましいのは、二価の炭化水素基およびエーテル結合を有する二価の炭化水素基である。
The nonionic molecular chain (c1) includes a divalent hydrocarbon group, or an ether bond, a thioether bond, a carbonyl bond, an ester bond, an imino bond, an amide bond, an imide bond, a urethane bond, a urea bond, a carbonate bond, and / or Or a divalent organic group such as at least one divalent hydrocarbon group selected from the group consisting of a hydrocarbon group having a siloxy bond and a hydrocarbon group having a heterocyclic structure containing a nitrogen atom or an oxygen atom; and these These two or more types are used in combination.
Of these (c1), preferred are a divalent hydrocarbon group and a divalent hydrocarbon group having an ether bond.
カチオン性ポリマー(b3)のMnは、抗菌性、その持続性および前記ポリオレフィン(a)との反応性の観点から、好ましくは500〜20,000、さらに好ましくは1,000〜15,000、とくに好ましくは1,200〜8,000である。 The Mn of the cationic polymer (b3) is preferably 500 to 20,000, more preferably 1,000 to 15,000, particularly from the viewpoint of antibacterial properties, its durability and reactivity with the polyolefin (a). Preferably, it is 1,200 to 8,000.
カチオン性ポリマー(b3)の具体例としては、特開2001−278985号公報記載のカチオン性ポリマーが挙げられる。 Specific examples of the cationic polymer (b3) include cationic polymers described in JP-A No. 2001-278985.
アニオン性ポリマー(b4)は、スルホニル基を有するジカルボン酸(e1)と、ジオール(b0)またはポリエーテル(b1)とを必須構成単位とし、かつ分子内に2〜80個、好ましくは3〜60個のスルホニル基を有する親水性ポリマーである。
ジカルボン酸(e1)としては、スルホニル基を有する芳香族ジカルボン酸、スルホニル基を有する脂肪族ジカルボン酸およびこれらのスルホニル基のみが塩となったものが使用できる。
The anionic polymer (b4) comprises a dicarboxylic acid (e1) having a sulfonyl group and a diol (b0) or a polyether (b1) as essential structural units, and 2 to 80, preferably 3 to 60 in the molecule. It is a hydrophilic polymer having one sulfonyl group.
As the dicarboxylic acid (e1), an aromatic dicarboxylic acid having a sulfonyl group, an aliphatic dicarboxylic acid having a sulfonyl group, or a salt of only these sulfonyl groups can be used.
スルホニル基を有する芳香族ジカルボン酸としては、例えば5−スルホイソフタル酸、2−スルホイソフタル酸、4−スルホイソフタル酸、4−スルホ−2,6−ナフタレンジカルボン酸及びこれらのエステル形成性誘導体[低級アルキル(C1〜4)エステル(メチルエステル、エチルエステルなど)、酸無水物等]が挙げられる。
スルホニル基を有する脂肪族ジカルボン酸としては、例えばスルホコハク酸及びそのエステル形成性誘導体[低級アルキル(C1〜4)エステル(メチルエステル、エチルエステルなど)、酸無水物等]が挙げられる。
これらのスルホニル基のみが塩となったものとしては、例えばアルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム等)の塩、アルカリ土類金属(マグネシウム、カルシウム等)の塩、アンモニウム塩、ヒドロキシアルキル(C2〜4)基を有するモノ−、ジ−もしくはトリ−アミン(モノ−、ジ−もしくはトリ−エチルアミン、モノ−、ジ−もしくはトリ−エタノールアミン、ジエチルエタノールアミン等の有機アミン塩)等のアミン塩、これらアミンの四級アンモニウム塩およびこれらの2種以上の併用が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、スルホニル基を有する芳香族ジカルボン酸、さらに好ましいのは5−スルホイソフタル酸塩、とくに好ましくは5−スルホイソフタル酸ナトリウム塩および5−スルホイソフタル酸カリウム塩である。
Examples of the aromatic dicarboxylic acid having a sulfonyl group include 5-sulfoisophthalic acid, 2-sulfoisophthalic acid, 4-sulfoisophthalic acid, 4-sulfo-2,6-naphthalenedicarboxylic acid, and ester-forming derivatives thereof [lower Alkyl (C1-4) ester (methyl ester, ethyl ester, etc.), acid anhydride, etc.].
Examples of the aliphatic dicarboxylic acid having a sulfonyl group include sulfosuccinic acid and ester-forming derivatives thereof [lower alkyl (C1-4) ester (methyl ester, ethyl ester, etc.), acid anhydride, etc.].
Examples of the salts in which only these sulfonyl groups are converted include salts of alkali metals (lithium, sodium, potassium, etc.), salts of alkaline earth metals (magnesium, calcium, etc.), ammonium salts, hydroxyalkyl (C2-4). ) Amine salts such as mono-, di- or tri-amines having organic groups (organic amine salts such as mono-, di- or tri-ethylamine, mono-, di- or tri-ethanolamine, diethylethanolamine), etc. Examples include quaternary ammonium salts of amines and combinations of two or more of these.
Of these, preferred are aromatic dicarboxylic acids having a sulfonyl group, more preferred are 5-sulfoisophthalic acid salts, and particularly preferred are 5-sulfoisophthalic acid sodium salt and 5-sulfoisophthalic acid potassium salt.
(b4)を構成する(b0)または(b1)のうち好ましいのは、C2〜10のアルカンジオール、EG、ポリエチレングリコール(以下PEGと略記)(重合度2〜20)、ビスフェノール(ビスフェノールA等)のEO付加物(付加モル数2〜60)およびこれらの2種以上の混合物である。
(b4)の製法としては、通常のポリエステルの製法がそのまま適用できる。ポリエステル化反応は、通常減圧下150〜240℃の温度範囲で行われ、反応時間は0.5〜20時間である。また、該エステル化反応においては、必要により通常のエステル化反応に用いられる触媒を用いてもよい。
エステル化触媒としては、例えばアンチモン触媒(三酸化アンチモン等)、錫触媒(ジブチル錫オキサイド等)、チタン触媒(テトラブチルチタネート等)、ジルコニウム触媒(テトラブチルジルコネート等)、酢酸金属塩触媒(酢酸亜鉛等)等が挙げられる。
Among (b0) and (b1) constituting (b4), C2-10 alkanediol, EG, polyethylene glycol (hereinafter abbreviated as PEG) (degree of polymerization 2-20), bisphenol (bisphenol A, etc.) EO adduct (number of added moles 2 to 60) and a mixture of two or more thereof.
As a manufacturing method of (b4), the normal polyester manufacturing method can be applied as it is. The polyesterification reaction is usually performed in a temperature range of 150 to 240 ° C. under reduced pressure, and the reaction time is 0.5 to 20 hours. Moreover, in this esterification reaction, you may use the catalyst used for normal esterification reaction as needed.
Examples of esterification catalysts include antimony catalysts (such as antimony trioxide), tin catalysts (such as dibutyltin oxide), titanium catalysts (such as tetrabutyl titanate), zirconium catalysts (such as tetrabutylzirconate), and metal acetate catalysts (acetic acid). Zinc, etc.).
(b4)のMnは、抗菌性、その持続性および前記ポリオレフィン(a)との反応性の観点から、好ましくは500〜20,000、さらに好ましくは1,000〜15,000、とくに好ましくは1,200〜8,000である。 Mn of (b4) is preferably 500 to 20,000, more preferably 1,000 to 15,000, particularly preferably 1 from the viewpoint of antibacterial properties, its durability and reactivity with the polyolefin (a). , 200-8,000.
[ブロックポリマー(B)]
本発明におけるブロックポリマー(B)は、前記ポリオレフィン(a)のブロックと、前記親水性ポリマー(b)のブロックとが、エステル結合、アミド結合、エーテル結合、イミド結合およびウレタン結合からなる群から選ばれる少なくとも1種の結合を介して結合した構造を有するものである。
これらのうち抗菌性、その持続性、および成形品の機械的強度の観点から好ましいのは、(b)がポリエーテル(b1)であるブロックポリマー(B1)、(b)がカチオン性ポリマー(b3)であるブロックポリマー(B3)、および(b)がアニオン性ポリマー(b4)であるブロックポリマー(B4)である。
[Block polymer (B)]
In the present invention, the block polymer (B) is selected from the group consisting of the polyolefin (a) block and the hydrophilic polymer (b) block consisting of an ester bond, an amide bond, an ether bond, an imide bond and a urethane bond. And having a structure bonded through at least one kind of bond.
Among these, the block polymer (B1) in which (b) is a polyether (b1) and (b) is a cationic polymer (b3) are preferable from the viewpoint of antibacterial properties, their durability, and the mechanical strength of the molded product. ) Is a block polymer (B3), and (b) is a block polymer (B4) which is an anionic polymer (b4).
(B)を構成する(a)のブロックと(b)のブロックの重量比は、抗菌性およびその持続性の観点から好ましくは10/90〜80/20、さらに好ましくは20/80〜75/25である。 The weight ratio of the block (a) and the block (b) constituting (B) is preferably 10/90 to 80/20, more preferably 20/80 to 75 /, from the viewpoint of antibacterial properties and its durability. 25.
(B)のMnは、後述する成形品の機械的強度および抗菌性の観点から好ましくは2,000〜1,000,000、さらに好ましくは4,000〜500,000、とくに好ましくは6,000〜100,000である。 Mn in (B) is preferably from 2,000 to 1,000,000, more preferably from 4,000 to 500,000, particularly preferably 6,000, from the viewpoint of mechanical strength and antibacterial properties of the molded product described later. ~ 100,000.
[樹脂用抗菌剤(X)]
本発明の樹脂用抗菌剤(X)は、前記第4級アンモニウム塩(A)と前記ブロックポリマー(B)とを含有してなる。
本発明の樹脂用抗菌剤における(A)と(B)の重量比[(A)/(B)]は、抗菌性および成形品の機械的強度の観点から好ましくは3/97〜30/70、さらに好ましくは5/95〜20/80である。
[Antimicrobial for resin (X)]
The antibacterial agent for resin (X) of the present invention comprises the quaternary ammonium salt (A) and the block polymer (B).
The weight ratio [(A) / (B)] of (A) and (B) in the antibacterial agent for resin of the present invention is preferably 3/97 to 30/70 from the viewpoint of antibacterial properties and mechanical strength of the molded product. More preferably, it is 5/95 to 20/80.
本発明の樹脂用抗菌剤(X)は、例えば(A)と(B)を溶融混練した後、ペレットまたは粉末などの形状に成形することによって製造できる。具体例としては、(A)と(B)をヘンシェルミキサーなどの混合機で混合した後、2軸押出機で溶融混練(150〜260℃)して、さらにペレット化することにより製造できる。 The antibacterial agent for resin (X) of the present invention can be produced, for example, by melt-kneading (A) and (B) and then molding into a shape such as pellets or powder. As a specific example, it can be produced by mixing (A) and (B) with a mixer such as a Henschel mixer, then melt-kneading (150 to 260 ° C.) with a twin screw extruder and further pelletizing.
[抗菌性樹脂組成物]
本発明の抗菌性樹脂組成物は、前記樹脂用抗菌剤(X)と後述の熱可塑性樹脂(D)を含有してなる。
樹脂用抗菌剤(X)と熱可塑性樹脂(D)との重量比[(X)/(D)]は、抗菌性および機械的強度の観点から、好ましくは3/97〜30/70、さらに好ましくは5/95〜20/80である。
[Antimicrobial resin composition]
The antibacterial resin composition of the present invention comprises the antibacterial agent for resin (X) and a thermoplastic resin (D) described later.
The weight ratio [(X) / (D)] of the antibacterial agent for resin (X) and the thermoplastic resin (D) is preferably 3/97 to 30/70, from the viewpoint of antibacterial properties and mechanical strength. Preferably it is 5/95-20/80.
[熱可塑性樹脂(D)]
本発明における熱可塑性樹脂(D)としては、ポリオレフィン樹脂[たとえばポリプロレン(PP)、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共重合樹脂など];ポリアクリル樹脂[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];ポリ塩化ビニル樹脂;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。
上記熱可塑性樹脂(D)のうち好ましいものは、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、さらに好ましいものはポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、とくに好ましいのはポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂である。
[Thermoplastic resin (D)]
Examples of the thermoplastic resin (D) in the present invention include polyolefin resins [eg, polyprolene (PP), polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer resin (EVA), ethylene-ethyl acrylate copolymer resin, etc.]; Methyl methacrylate, etc.]; polystyrene resin [eg polystyrene, styrene / acrylonitrile copolymer (AN resin), acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer (ABS resin), methyl methacrylate / butadiene / styrene copolymer (MBS resin) , Styrene / methyl methacrylate copolymer (MS resin), etc.]; polyester resin [for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycyclohexanedimethylene terephthalate, polybutylene adipate Polyamide resin [for example, nylon 66, nylon 69, nylon 612, nylon 6, nylon 11, nylon 12, nylon 46, nylon 6/66, nylon 6/12, etc.]; Polycarbonate resin [for example, polycarbonate, polycarbonate / ABS resin alloy and the like]; polyvinyl chloride resin; polyacetal resin; thermoplastic polyurethane resin and the like.
Of the above thermoplastic resins (D), preferred are polyolefin resins, polystyrene resins, polyacetal resins, polyvinyl chloride resins, polyester resins, polycarbonate resins, thermoplastic polyurethane resins, and more preferred are polyolefin resins, polystyrene resins, polyacetal resins. Polyvinyl chloride resin and thermoplastic polyurethane resin, particularly preferred are polyolefin resin, polystyrene resin and polyvinyl chloride resin.
本発明の抗菌性樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要によりさらに顔料、核剤、可塑剤、安定剤、充填材、難燃剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤から選ばれるその他の添加剤を含有させることができる。 The antibacterial resin composition of the present invention is further selected from pigments, nucleating agents, plasticizers, stabilizers, fillers, flame retardants, antioxidants and ultraviolet absorbers as necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. Other additives may be included.
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、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。 Examples of pigments include titanium oxide, bengara, yellow lead, cadmium, ultramarine, azo series, phthalocyanine series, vat dye series, quinacridone series, dioxazine series, dyed lake, etc .; nucleating agents such as dibenzylidene sorbitol; plasticizers Phthalates (dioctyl phthalate, etc.), phosphates, adipic acid, sebates, glycolates, polyesters, epoxies, etc .; stabilizers include lead white, basic sulfite Lead, tribasic lead sulfate, dibasic lead phosphite, silica gel co-precipitated lead silicate, liquid metal, laurate organotin, maleate organotin, mercaptide organotin, antimony, poxy, phosphorous Acid ester, etc .; Fillers include calcium carbonate, talc, clay, silicic acid, silicate, asbestos , Mica, glass fiber, glass balloon, carbon fiber, metal fiber, ceramic whisker, titanium whisker, etc .; as a flame retardant, phosphate ester type [tricresyl phosphate, tris (2,3 dibromopropyl) phosphate, etc.], Bromine (such as decabromobiphenyl ether), antimony trioxide, magnesium hydroxide, borate (such as zinc borate and barium metaborate), aluminum hydroxide, red phosphorus, magnesium hydroxide, ammonium polyphosphate, het acid And tetrabromobisphenol A.
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(DLTDP)、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。 Moreover, as antioxidant, phenolic antioxidant [2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), etc.] Sulfur-based antioxidants [dilauryl 3,3′-thiodipropionate (DLTDP), distearyl 3,3′-thiodipropionate (DSTDP), etc.]; phosphorus antioxidants [triphenyl phosphite (TPP ), Triisodecyl phosphite (TDP), etc.]; amine antioxidants [octylated diphenylamine, Nn-butyl-p-aminophenol, N, N-diisopropyl-p-phenylenediamine, etc.], etc .; UV absorption Examples of the agent include benzophenone (2-hydroxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,2 ′, , 4′-tetrahydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, etc.), salicylates (phenyl salicylate, 2,4-di-t-butylphenyl- 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzoate, etc.), benzotriazole series [(2'-hydroxyphenyl) benzotriazole, (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole, (2'- Hydroxy-3′-t-butyl-5′-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, (2′-hydroxy-5′-methacryloyloxyethylphenyl) benzotriazole and its (co) polymer, etc.], acrylic [Ethyl-2-cyano-3,3-diphenyl acrylate , Methyl 2-carbomethoxy-3- (p-methoxybenzyl) acrylate], and the like; and the like.
上記その他の添加剤の使用量は、(D)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%、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。 The amount of the other additives used is usually 80% or less, preferably 10 to 50% for the plasticizer and filler, and usually 40% or less, preferably 10 to 30% for the flame retardant, based on the weight of (D). %, Pigments are usually 40% or less, preferably 1 to 10%, nucleating agents and stabilizers are usually 10% or less, preferably 1 to 5%, antioxidants and UV inhibitors are usually 5% or less, preferably 0 .1 to 2%.
[成形品および成形物品]
本発明の成形品は、前記抗菌性樹脂組成物を成形してなる。
成形方法としては、射出成形、圧縮成形、カレンダ成形、スラッシュ成形、回転成形、押出成形、ブロー成形、フィルム成形(キャスト法、テンター法、インフレーション法等)等が挙げられ、目的に応じて単層成形、多層成形あるいは発泡成形等の手段も取り入れた任意の方法で成形できる。成形品の形態としては、板状、シート状、フィルム、織物、繊維(不織布等も含む)等が挙げられる。
[Molded articles and molded articles]
The molded product of the present invention is formed by molding the antibacterial resin composition.
Examples of molding methods include injection molding, compression molding, calendar molding, slush molding, rotational molding, extrusion molding, blow molding, film molding (casting method, tenter method, inflation method, etc.), etc., depending on the purpose. Molding, multilayer molding, foam molding and the like can be performed by any method that incorporates means. Examples of the form of the molded product include a plate shape, a sheet shape, a film, a woven fabric, and a fiber (including a nonwoven fabric).
本発明の成形品は、優れた抗菌性、機械的強度を有すると共に、良好な塗装性および印刷性を有し、成形品に塗装および/または印刷を施すことにより成形物品が得られる。
該成形品を塗装する方法としては、例えばエアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、静電スプレー塗装、浸漬塗装、ローラー塗装、刷毛塗り等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
塗料としては、例えば、ポリエステルメラミン樹脂塗料、エポキシメラミン樹脂塗料、アクリルメラミン樹脂塗料、アクリルウレタン樹脂塗料等のプラスチックの塗装に一般に用いられる塗料が挙げられ、これらのいわゆる極性の比較的高い塗料でも、また極性の低い塗料(オレフィン系等)でも使用することができる。
塗装膜厚(乾燥膜厚)は、目的に応じて適宜選択することができるが通常10〜50μmである。
The molded article of the present invention has excellent antibacterial properties and mechanical strength, and also has good paintability and printability, and a molded article can be obtained by painting and / or printing the molded article.
Examples of the method for coating the molded product include, but are not limited to, air spray coating, airless spray coating, electrostatic spray coating, immersion coating, roller coating, and brush coating.
Examples of the paint include paints generally used for plastic coating such as polyester melamine resin paint, epoxy melamine resin paint, acrylic melamine resin paint, acrylic urethane resin paint, and these so-called relatively high-polarity paints, Further, paints with low polarity (such as olefins) can also be used.
The coating film thickness (dry film thickness) can be appropriately selected according to the purpose, but is usually 10 to 50 μm.
また、該成形品または成形品に塗装を施した上にさらに印刷する方法としては、一般的にプラスチックの印刷に用いられている印刷法であればいずれも用いることができ、例えばグラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、パッド印刷、ドライオフセット印刷およびオフセット印刷等が挙げられる。
印刷インキとしてはプラスチックの印刷に通常用いられるもの、例えばグラビアインキ、フレキソインキ、スクリーンインキ、パッドインキ、ドライオフセットインキおよびオフセットインキが使用できる。
Further, as a method for further printing after coating the molded product or the molded product, any printing method generally used for plastic printing can be used. For example, gravure printing, flexographic printing, Examples include printing, screen printing, pad printing, dry offset printing, and offset printing.
As the printing ink, those usually used for printing plastics, for example, gravure ink, flexographic ink, screen ink, pad ink, dry offset ink and offset ink can be used.
以下実施例および製造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を示す。 Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples and Production Examples, but the present invention is not limited thereto. The part in an Example shows a weight part.
[第4級アンモニウム塩(A)の製造]
<製造例1>
加熱冷却装置、攪拌機および滴下ロートを備えたガラス製反応容器に、メタノール56部、メチルジn−デシルアミン163部(0.88モル)、および炭酸ジメチル144部(1.6モル)を仕込み、120℃で20時間反応させた後、メタノールと炭酸ジメチルの一部を留去してジメチルジn−デシルアンモニウムメチルカーボネートの83%メタノール溶液250部(0.52モル)を得た。さらに、30〜60℃に昇温したのち、その温度に保ちながら42%四フッ化硼素酸水溶液114部(0.55モル)を2時間で徐々に加えた。その後、さらに、同温度で1時間攪拌した後、静置分液した上層を分取し、メタノールと水を減圧下、80〜100℃で留去して、さらに減圧乾燥(減圧度950hpa、105℃×3時間)した後、80℃で溶融状態にして、析出した塩を200メッシュ金網で濾過して除き、常温で固体のジメチルジn−デシルアンモニウム四フッ化硼素酸塩(A−1)206部を得た。
[Production of quaternary ammonium salt (A)]
<Production Example 1>
A glass reaction vessel equipped with a heating / cooling device, a stirrer, and a dropping funnel was charged with 56 parts of methanol, 163 parts of methyldi-n-decylamine (0.88 mol), and 144 parts of dimethyl carbonate (1.6 mol) at 120 ° C. Then, methanol and a part of dimethyl carbonate were distilled off to obtain 250 parts (0.52 mol) of 83% methanol solution of dimethyldi-n-decylammonium methyl carbonate. Further, after raising the temperature to 30 to 60 ° C., 114 parts (0.55 mol) of 42% aqueous solution of boron tetrafluoride was gradually added over 2 hours while maintaining the temperature. Thereafter, the mixture was further stirred at the same temperature for 1 hour, and then the upper layer which was allowed to stand and separated was collected, methanol and water were distilled off under reduced pressure at 80 to 100 ° C., and further dried under reduced pressure (decompression degree 950 hpa, 105 ℃ × 3 hours), then melted at 80 ℃, the precipitated salt was removed by filtration through a 200 mesh wire mesh, and dimethyldi-n-decylammonium tetrafluoroborate (A-1) 206 solid at room temperature Got a part.
<製造例2>
製造例1と同様にして得られたジメチルジn−デシルアンモニウムメチルカーボネートの83%メタノール溶液250部(0.52モル)に、室温でトリフルオロメタンスルホン酸79.5部(0.53モル)を加え、2時間攪拌した。この反応溶液に粒状苛性カリを添加して中和(ph:6〜8)し、析出する塩を濾過後、濾液のメタノールを留去し、減圧乾燥(前記条件に同じ)して120℃で溶融状態にして取り出し、常温で固体のジメチルジn−デシルアンモニウムトリフルオロメタンスルホン酸塩(A−2)250部を得た。
<Production Example 2>
To 250 parts (0.52 mol) of an 83% methanol solution of dimethyldi n-decylammonium methyl carbonate obtained in the same manner as in Production Example 1, 79.5 parts (0.53 mol) of trifluoromethanesulfonic acid was added at room temperature. Stir for 2 hours. The reaction solution is neutralized by adding granular caustic potash (ph: 6-8), and the precipitated salt is filtered, then methanol in the filtrate is distilled off, dried under reduced pressure (same conditions as above), and melted at 120 ° C. It was taken out in a state, and 250 parts of dimethyldi n-decylammonium trifluoromethanesulfonate (A-2) solid at room temperature was obtained.
<製造例3>
水1,100部に四フッ化硼素酸ナトリウム293部(2.67モル)と30%苛性ソーダ水溶液65部(0.49モル)を室温で配合し、さらにジメチルヤシ油アルキルベンジルアンモニウムクロライド80%メタノール溶液1058部(2.39モル)を加え2時間撹拌した。この反応溶液を50〜60℃でさらに攪拌した後、同温度で1時間静置した。下層(水層)を分液除去し、さらに上層のメタノールと水を留去して、常温で固体のジメチルヤシ油アルキルベンジルアンモニウム四フッ化硼素酸塩(A−3)を得た。
<Production Example 3>
293 parts (2.67 mole) of sodium tetrafluoroborate and 65 parts (0.49 mole) of 30% sodium hydroxide aqueous solution are blended at room temperature with 1,100 parts of water, and dimethyl coconut oil alkylbenzylammonium chloride 80% methanol solution 1058 parts (2.39 mol) was added and stirred for 2 hours. The reaction solution was further stirred at 50 to 60 ° C. and then allowed to stand at the same temperature for 1 hour. The lower layer (aqueous layer) was separated and removed, and the upper layer methanol and water were distilled off to obtain dimethyl coconut oil alkylbenzylammonium tetrafluoroborate (A-3) solid at room temperature.
[ブロックポリマー(B)の製造]
<製造例4>[カルボキシル基を両末端に有するポリオレフィン(a11α)の製造]
撹拌機、温度計、加熱冷却装置、窒素導入管及び減圧装置を備えたステンレス製耐圧反応容器に、熱減成法で得られた低分子量ポリプロピレン[ポリプロピレン(MFR:10g/10min)を410±0.1℃、窒素通気下(80mL/分)に16分間熱減成して得られたもの。Mn:3,400、炭素数1,000個当たりの二重結合数:7.0、1分子当たりの二重結合の平均数:1.8、両末端変性可能なポリオレフィンの含有率:90重量%]90部、無水マレイン酸10部及びキシレン30部を投入し、均一に混合した後、窒素置換し、密閉下、撹拌しながら200℃まで昇温して溶融させ、同温度で10時間反応させた。次いで、過剰の無水マレイン酸とキシレンを、減圧下(0.013MPa以下)、200℃で3時間かけて留去して、カルボキシル基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a11α)95部を得た。(a11α)の酸価は27.5、Mnは3,600であった。
[Production of block polymer (B)]
<Production Example 4> [Production of polyolefin (a11α) having carboxyl groups at both ends]
In a stainless pressure-resistant reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a heating / cooling device, a nitrogen introduction tube, and a decompression device, low molecular weight polypropylene obtained by a thermal degradation method [polypropylene (MFR: 10 g / 10 min) is 410 ± 0. Obtained by heat degradation for 16 minutes at 1 ° C. under nitrogen flow (80 mL / min). Mn: 3,400, number of double bonds per 1,000 carbon atoms: 7.0, average number of double bonds per molecule: 1.8, content of polyolefin that can be modified at both ends: 90 weight %] 90 parts, 10 parts of maleic anhydride and 30 parts of xylene were added, mixed uniformly, purged with nitrogen, melted by heating to 200 ° C. with stirring and sealed, and reacted at the same temperature for 10 hours. I let you. Subsequently, excess maleic anhydride and xylene were distilled off under reduced pressure (0.013 MPa or less) at 200 ° C. over 3 hours to obtain 95 parts of polyolefin (a11α) having carboxyl groups at both ends of the polymer. . The acid value of (a11α) was 27.5, and Mn was 3,600.
<製造例5>
[(a11α)を二次変性して得られたポリオレフィン(a12α)の製造]
製造例4と同様の耐圧反応容器に、(a11α)88部及び12−アミノドデカン酸12部を投入し、均一に混合後、窒素ガス雰囲気下、撹拌しながら200℃まで昇温し、同温度で減圧下(0.013MPa以下)3時間反応させ、(a11α)を二次変性して得られたポリオレフィン(a12α)96部を得た。(a12α)の酸価は24.8、Mnは4,000であった。
<Production Example 5>
[Production of polyolefin (a12α) obtained by secondary modification of (a11α)]
In a pressure resistant reactor similar to Production Example 4, 88 parts of (a11α) and 12 parts of 12-aminododecanoic acid were added and mixed uniformly, and then heated to 200 ° C. with stirring in a nitrogen gas atmosphere. For 3 hours under reduced pressure (0.013 MPa or less) to obtain 96 parts of polyolefin (a12α) obtained by secondary modification of (a11α). The acid value of (a12α) was 24.8, and Mn was 4,000.
<製造例6>
[水酸基を両末端に有するポリオレフィン(a21)の製造]
製造例4において、熱減成法で得られた低分子量ポリプロピレン90部及び無水マレイン酸10部を、熱減成法で得られた低分子量エチレン/プロピレンランダム共重合体94部及び無水マレイン酸6部に変更した以外は製造例4と同様にして、カルボキシル基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a11β)98部を得た。(a11β)の酸価は9.9、Mnは10,200であった。
なお、前記の熱減成法で得られた低分子量エチレン/プロピレンランダム共重合体(Mn:10,000、炭素数1,000個当たりの二重結合数:2.5、1分子当たりの二重結合の平均数:1.8、両末端変性可能なポリオレフィンの含有率:90重量%)は、エチレン/プロピレンランダム共重合体(エチレン含有率:2重量%、MFR:10g/10min)を410±0.1℃、窒素通気下(80mL/分)、14分間熱減成して得られたものである。
次いで、製造例4と同様の耐圧反応容器に、(a11β)97部及びエタノールアミン5部を投入し、窒素ガス雰囲気下、撹拌しながら180℃に昇温し、同温度で2時間反応させた。過剰のエタノールアミンを減圧下(0.013MPa以下)、180℃で2時間かけて留去し、水酸基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a21)を得た。(a21)の水酸基価は9.9、アミン価は0.01、Mnは10,200であった。
<Production Example 6>
[Production of polyolefin having hydroxyl groups at both ends (a21)]
In Production Example 4, 90 parts of low molecular weight polypropylene and 10 parts of maleic anhydride obtained by the thermal degradation method were replaced with 94 parts of low molecular weight ethylene / propylene random copolymer obtained by the thermal degradation method and 6 parts of maleic anhydride. Except having changed into the part, it carried out similarly to manufacture example 4, and obtained 98 parts of polyolefin (a11 (beta)) which has a carboxyl group at the both ends of a polymer. The acid value of (a11β) was 9.9, and Mn was 10,200.
The low molecular weight ethylene / propylene random copolymer obtained by the above thermal degradation method (Mn: 10,000, number of double bonds per 1,000 carbon atoms: 2.5, two per molecule) The average number of heavy bonds: 1.8, the content of polyolefin that can be modified at both ends: 90% by weight) is 410 ethylene / propylene random copolymer (ethylene content: 2% by weight, MFR: 10 g / 10 min). It was obtained by thermal degradation for 14 minutes at ± 0.1 ° C. under nitrogen aeration (80 mL / min).
Next, 97 parts of (a11β) and 5 parts of ethanolamine were charged into the same pressure resistant reactor as in Production Example 4, heated to 180 ° C. with stirring in a nitrogen gas atmosphere, and reacted at the same temperature for 2 hours. . Excess ethanolamine was distilled off under reduced pressure (0.013 MPa or less) at 180 ° C. over 2 hours to obtain a polyolefin (a21) having hydroxyl groups at both ends of the polymer. The hydroxyl value of (a21) was 9.9, the amine value was 0.01, and Mn was 10,200.
<製造例7>
[アミノ基を両末端に有する変性ポリオレフィン(a31)の製造]
製造例4において、熱減成法で得られた低分子量ポリプロピレン90部及び無水マレイン酸10部を、熱減成法で得られた低分子量ポリプロピレン80部及び無水マレイン酸20部に変更した以外は製造例4と同様にして、カルボキシル基をポリマーの両末端に有するポリオレフィン(a11γ)92部を得た。(a11γ)の酸価は64.0、Mnは1,700であった。なお、前記の熱減成法で得られた低分子量ポリプロピレン(Mn:1,500、炭素数1,000個当たりの二重結合数:17.8、1分子当たりの二重結合の平均数:1.94、両末端変性可能なポリオレフィンの含有率:98重量%)は、エチレン/プロピレンランダム共重合体(エチレン含有率:3重量%、MFR:7g/10min)を410±0.1℃、18分間熱減成して得られたものである。
次いで、製造例4と同様の耐圧反応容器に、(a11γ)90部及びビス(2−アミノエチル)エーテル10部を投入し、窒素ガス雰囲気下、撹拌しながら200℃に昇温し、同温度で2時間反応させた。過剰のビス(2−アミノエチル)エーテルを減圧下(0.013MPa以下)、200℃で2時間かけて留去し、アミノ基を両末端に有する変性ポリオレフィン(a31)を得た。(a31)のアミン価は64.0、Mnは1,700であった。
<Production Example 7>
[Production of modified polyolefin (a31) having amino groups at both ends]
In Production Example 4, 90 parts of low molecular weight polypropylene and 10 parts of maleic anhydride obtained by thermal degradation were changed to 80 parts of low molecular weight polypropylene and 20 parts of maleic anhydride obtained by thermal degradation. In the same manner as in Production Example 4, 92 parts of polyolefin (a11γ) having carboxyl groups at both ends of the polymer was obtained. The acid value of (a11γ) was 64.0, and Mn was 1,700. The low molecular weight polypropylene obtained by the above thermal degradation method (Mn: 1,500, the number of double bonds per 1,000 carbon atoms: 17.8, the average number of double bonds per molecule: 1.94, the content of polyolefin that can be modified at both ends: 98% by weight) is an ethylene / propylene random copolymer (ethylene content: 3% by weight, MFR: 7 g / 10 min) of 410 ± 0.1 ° C., It was obtained by heat degradation for 18 minutes.
Next, 90 parts of (a11γ) and 10 parts of bis (2-aminoethyl) ether are put into a pressure resistant reaction vessel similar to Production Example 4, and the temperature is raised to 200 ° C. with stirring in a nitrogen gas atmosphere. For 2 hours. Excess bis (2-aminoethyl) ether was distilled off under reduced pressure (0.013 MPa or less) at 200 ° C. over 2 hours to obtain a modified polyolefin (a31) having amino groups at both ends. The amine value of (a31) was 64.0, and Mn was 1,700.
<製造例8>
[カチオン性ポリマー(b3α)の製造]
製造例4と同様の耐圧反応容器に、N−メチルジエタノールアミン41部、アジピン酸49部及び酢酸ジルコニル0.3部を投入し、窒素置換後、2時間かけて220℃まで昇温し、1時間かけて0.013MPaまで減圧してポリエステル化反応させた。反応終了後、50℃まで冷却し、メタノール100部を加えて溶解した。撹拌しながら反応容器中の温度を120℃に保ち、炭酸ジメチル31部を3時間かけて滴下し、同温度で6時間熟成させた。室温まで冷却後、60重量%ヘキサフルオロリン酸水溶液100部を加え、室温で1時間撹拌した。次いでメタノールを減圧留去し、4級アンモニウム基を平均12個有するカチオン性ポリマー(b3α)(水酸基価:30.1、酸価:0.5、体積固有抵抗値:1×105Ω・cm)を得た。
<Production Example 8>
[Production of Cationic Polymer (b3α)]
In a pressure-resistant reaction vessel similar to Production Example 4, 41 parts of N-methyldiethanolamine, 49 parts of adipic acid and 0.3 part of zirconyl acetate were added, and the temperature was raised to 220 ° C. over 2 hours, followed by 1 hour. The pressure was reduced to 0.013 MPa over a polyester reaction. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to 50 ° C. and dissolved by adding 100 parts of methanol. While stirring, the temperature in the reaction vessel was kept at 120 ° C., 31 parts of dimethyl carbonate was added dropwise over 3 hours, and the mixture was aged at the same temperature for 6 hours. After cooling to room temperature, 100 parts of a 60 wt% hexafluorophosphoric acid aqueous solution was added and stirred at room temperature for 1 hour. Subsequently, methanol was distilled off under reduced pressure, and a cationic polymer (b3α) having an average of 12 quaternary ammonium groups (hydroxyl value: 30.1, acid value: 0.5, volume resistivity: 1 × 10 5 Ω · cm )
<製造例9>
[アニオン性ポリマー(b4α)の製造]
製造例4と同様の耐圧反応容器に、PEG(Mn:300)67部、5−スルホイソフタル酸ジメチルエステルのナトリウム塩49部及びジブチルスズオキシド0.2部を投入し、0.067MPaの減圧下で190℃まで昇温し、メタノールを留去しながら同温度で6時間エステル交換反応させ、1分子内にスルホン酸ナトリウム塩基を平均5個有するアニオン性ポリマー(b4α)(水酸基価:29.6、酸価:0.4、体積固有抵抗値:2×106Ω・cm)を得た。
<Production Example 9>
[Production of anionic polymer (b4α)]
In a pressure-resistant reaction vessel similar to Production Example 4, 67 parts of PEG (Mn: 300), 49 parts of sodium salt of 5-sulfoisophthalic acid dimethyl ester and 0.2 part of dibutyltin oxide were charged under a reduced pressure of 0.067 MPa. The temperature was raised to 190 ° C., and the ester exchange reaction was carried out at the same temperature for 6 hours while distilling off methanol. An anionic polymer (b4α) having an average of 5 sodium sulfonate groups in one molecule (hydroxyl value: 29.6, Acid value: 0.4, volume resistivity: 2 × 10 6 Ω · cm).
<製造例10>
[ブロックポリマー(B−1)の製造]
撹拌機、温度計及び加熱冷却装置を備えた反応容器に、(a11α)67.1部、ポリエーテルジアミン(b12α)[α,ω−ジアミノPEG(Mn:2,000、体積固有抵抗値:1×107Ω・cm)]32.9部、酸化防止剤「イルガノックス1010」0.3部及び酢酸ジルコニル0.5部を投入し、撹拌しながら220℃に昇温し、減圧下(0.013MPa以下)同温度で3時間重合させて、粘稠なブロックポリマー(B−1)を得た。(B−1)のMnは50,000であった。
<Production Example 10>
[Production of block polymer (B-1)]
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a heating / cooling device, 67.1 parts of (a11α), polyetherdiamine (b12α) [α, ω-diaminoPEG (Mn: 2,000, volume resistivity: 1 × 10 7 Ω · cm)] 32.9 parts, 0.3 parts of the antioxidant “Irganox 1010” and 0.5 parts of zirconyl acetate were added, the temperature was raised to 220 ° C. with stirring, and the pressure was reduced (0 Polymerization was carried out at the same temperature for 3 hours to obtain a viscous block polymer (B-1). Mn of (B-1) was 50,000.
<製造例11>
[ブロックポリマー(B−2)の製造]
製造例10において、(a11α)67.1部及び(b12α)32.9部を、(a12α)60.1部及びポリエーテルジオール(b11α)[PEG(Mn:3,000、体積固有抵抗値:1×107Ω・cm)]39.9部に変更した以外は、製造例10と同様にして、ブロックポリマー(B−2)を得た。(B−2)のMnは30,000であった。
<Production Example 11>
[Production of block polymer (B-2)]
In Production Example 10, (a11α) 67.1 parts and (b12α) 32.9 parts, (a12α) 60.1 parts and polyether diol (b11α) [PEG (Mn: 3,000, volume resistivity: 1 × 10 7 Ω · cm)] A block polymer (B-2) was obtained in the same manner as in Production Example 10, except that the content was changed to 39.9 parts. Mn of (B-2) was 30,000.
<製造例12>
[ブロックポリマー(B−3)の製造]
製造例10において、(a11α)67.1部及び(b12α)32.9部を、(a21)48.0部、(b3α)48.0部及びドデカン二酸4部に変更した以外は製造例10と同様にして、ブロックポリマー(B−3)を得た。(B−3)のMnは100,000であった。
<Production Example 12>
[Production of block polymer (B-3)]
In Production Example 10, (a11α) 67.1 parts and (b12α) 32.9 parts were changed to (a21) 48.0 parts, (b3α) 48.0 parts and dodecanedioic acid 4 parts. In the same manner as in Example 10, a block polymer (B-3) was obtained. The Mn of (B-3) was 100,000.
<製造例13>
[ブロックポリマー(B−4)の製造]
製造例10において、(a11α)67.1部及び(b12α)32.9部を、(a31)31.6部、(b4α)68.4部及びドデカン二酸8部に変更した以外は製造例10と同様にして、ブロックポリマー(B−4)を得た。(B−4)のMnは10,000であった。
<Production Example 13>
[Production of block polymer (B-4)]
In Production Example 10, (a11α) 67.1 parts and (b12α) 32.9 parts were changed to (a31) 31.6 parts, (b4α) 68.4 parts and dodecanedioic acid 8 parts. In the same manner as in Example 10, a block polymer (B-4) was obtained. The Mn of (B-4) was 10,000.
<製造例14>
[ブロックポリマー(B−5)の製造]
製造例10において、(a11α)67.1部及び(b12α)32.9部を、(a12α)71.5部及びポリエーテルジオール(b11β)[ポリテトラメチレングリコール(Mn:1,800、体積固有抵抗値:1×1011Ω・cm)28.5部に変更した以外は製造例10と同様にして、ブロックポリマー(B−5)を得た。(B−5)のMnは40,000であった。
<Production Example 14>
[Production of block polymer (B-5)]
In Production Example 10, (a11α) 67.1 parts and (b12α) 32.9 parts, (a12α) 71.5 parts and polyether diol (b11β) [polytetramethylene glycol (Mn: 1,800, inherent volume) (Resistance value: 1 × 10 11 Ω · cm) A block polymer (B-5) was obtained in the same manner as in Production Example 10, except that the value was changed to 28.5 parts. The Mn of (B-5) was 40,000.
<製造例15>
[ブロックポリマー(B−6)の製造]
製造例10において、(a11α)67.1部及び(b12α)32.9部を、(a21)48.0部、(b3α)48.0部及びヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)3部に変更した以外は製造例10と同様にして、ブロックポリマー(B−6)を得た。(B−6)のMnは100,000であった。
<Production Example 15>
[Production of block polymer (B-6)]
In Production Example 10, (a11α) 67.1 parts and (b12α) 32.9 parts were changed to (a21) 48.0 parts, (b3α) 48.0 parts and hexamethylene diisocyanate (HDI) 3 parts. Produced a block polymer (B-6) in the same manner as in Production Example 10. Mn of (B-6) was 100,000.
<比較製造例1>
[ブロックポリマー(比B−1)の製造]
耐圧反応容器に、ε−カプロラクタム83.5部、テレフタル酸16.5部、酸化防止剤としての「イルガノックス1010」(BASF社製)0.3部および水6部を仕込み、窒素置換後、220℃で加圧密閉下4時間加熱撹拌し、両末端にカルボキシル基を有する酸価112のポリアミドオリゴマー96部を得た。次にMn2,000のビスフェノールAエチレンオキサイド付加物192部および酢酸ジルコニル0.5部を加え、245℃、0.2kPa以下の減圧下の条件で5時間重合し、粘稠なブロックポリマー(比B−1)を得た。(比B−1)の80,000であった。
<Comparative Production Example 1>
[Production of block polymer (ratio B-1)]
A pressure-resistant reaction vessel was charged with 83.5 parts of ε-caprolactam, 16.5 parts of terephthalic acid, 0.3 part of “Irganox 1010” (manufactured by BASF) as an antioxidant and 6 parts of water. The mixture was heated and stirred at 220 ° C. under pressure and sealing for 4 hours to obtain 96 parts of a polyamide oligomer having an acid value of 112 having carboxyl groups at both ends. Next, 192 parts of bisphenol A ethylene oxide adduct of 2,000 Mn and 0.5 part of zirconyl acetate were added and polymerized at 245 ° C. under reduced pressure of 0.2 kPa or less for 5 hours to form a viscous block polymer (ratio B -1) was obtained. It was 80,000 of (ratio B-1).
<実施例1〜8、比較例1〜3>
表1に示す配合組成(重量部)に従って、配合成分をヘンシェルミキサーで3分間混合した後、2軸押出機で100rpm、220℃、滞留時間5分の条件で溶融混練して、さらにペレット化することにより実施例1〜9、比較例1〜3の樹脂用抗菌剤(X−1)〜(X−8)、(X’−1)〜(X’−3)を得た。結果を表1に示す。
<Examples 1-8, Comparative Examples 1-3>
According to the blending composition (parts by weight) shown in Table 1, the blending components are mixed for 3 minutes with a Henschel mixer, then melt kneaded with a twin screw extruder at 100 rpm, 220 ° C. and a residence time of 5 minutes, and further pelletized. Thus, the antibacterial agents for resins (X-1) to (X-8) and (X′-1) to (X′-3) of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 were obtained. The results are shown in Table 1.
表1中の記号の内容は以下の通りである。
(比A−1):塩化ジメチルジn−デシルアンモニウム
The contents of the symbols in Table 1 are as follows.
(Ratio A-1): Dimethyldi-n-decylammonium chloride
<実施例9〜23、比較例4〜13>
表2に示す配合組成(重量部)に従って、配合成分をヘンシエルミキサーで3分間混合した後、ベント付き2軸押出機にて、100rpm、220℃[(D−1、2、4)使用の場合]又は190℃[(D−3)使用の場合]、滞留時間5分の条件で溶融混練して、抗菌性樹脂組成物を得た。
次に、得られた抗菌性樹脂組成物を射出成形機「PS40E5ASE」[日精樹脂工業(株)製]を用い、シリンダー温度220℃[(D−1、2、4)使用の場合]又は190℃[(D−3)使用の場合]、金型温度50℃で成形して射出成形品(100×100×2mm)および射出成形品(127×10×4mm)を作製し、下記の性能試験により評価した。結果を表2に示す。
<Examples 9 to 23 and Comparative Examples 4 to 13>
According to the compounding composition (parts by weight) shown in Table 2, the compounding components were mixed with a Henschel mixer for 3 minutes, and then used at 100 rpm, 220 ° C. [(D-1, 2, 4) using a vented twin screw extruder. Case] or 190 ° C. [in the case of using (D-3)], the mixture was melt-kneaded under the condition of a residence time of 5 minutes to obtain an antibacterial resin composition.
Next, the obtained antibacterial resin composition is used with an injection molding machine “PS40E5ASE” [manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd.] and a cylinder temperature of 220 ° C. (when (D-1, 2, 4) is used) or 190 [In the case of using (D-3)], molding is performed at a mold temperature of 50 ° C. to produce an injection molded product (100 × 100 × 2 mm) and an injection molded product (127 × 10 × 4 mm), and the following performance test It was evaluated by. The results are shown in Table 2.
<抗菌性の評価>
得られた射出成形品の抗菌性をJIS Z 2801(抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果)に従って評価した。
普通ブイヨン培地を滅菌精製水で500倍希釈した液で菌数を2.5×105〜10×105個/mlとなるように調製した試験菌液を、射出成形品(100×100×2mm)を50mm×50mm×2mmに切り出した試験片上に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(コロニーを形成するユニット数/ml)を求めた。
<抗菌性の持続性の評価>
得られた射出成形品を水洗して、循風乾燥機で80℃で3時間乾燥した。この操作を合計10回繰り返した後、上記の方法と同様に射出成形品の抗菌性を評価した。
<Evaluation of antibacterial properties>
The antibacterial properties of the obtained injection molded products were evaluated according to JIS Z 2801 (antibacterial processed product-antibacterial test method / antibacterial effect).
A test bacterial solution prepared by diluting ordinary bouillon medium 500 times with sterilized purified water so that the number of bacteria becomes 2.5 × 10 5 to 10 × 10 5 cells / ml, was prepared by injection molding (100 × 100 × 2 mm) was dropped on a test piece cut out to 50 mm × 50 mm × 2 mm, and the film was covered from above so as not to dry, and cultured at a temperature of 35 ± 1 ° C. and a relative humidity of 90% or more for 24 ± 1 hour. Thereafter, the test piece and the film were washed out with 10 ml of SCDLP medium, and the solution was immediately subjected to viable cell count to determine the viable cell count (number of units forming a colony / ml).
<Evaluation of antimicrobial durability>
The obtained injection-molded product was washed with water and dried at 80 ° C. for 3 hours with a circulating dryer. After repeating this operation 10 times in total, the antibacterial property of the injection-molded product was evaluated in the same manner as the above method.
<機械的強度の評価>
(1)アイゾット衝撃値
ASTM D256(1984 年)に準拠して、MethodAにて測定した。なお、試験片は射出成形品(127×10×4mm)から63.5mm×10mm×4mmに切り出し、ノッチ(3.2 mm厚)を付けた。
(2)相溶性
射出成形品(100×100×2mm )を25℃ で折り曲げて破断させ、その破断面を観察することによって以下の基準で評価した。
評価基準 ◎:表層部が全く剥離しない。
○:表層部がごくわずかに剥離する。
△:表層部が一部剥離する。
×:表層部が大きく剥離する。
<Evaluation of mechanical strength>
(1) Izod impact value Measured by Method A according to ASTM D256 (1984). The test piece was cut from an injection molded product (127 × 10 × 4 mm) to 63.5 mm × 10 mm × 4 mm and provided with a notch (3.2 mm thickness).
(2) Compatibility The injection molded product (100 × 100 × 2 mm 2) was bent and broken at 25 ° C., and the fracture surface was observed, and the evaluation was made according to the following criteria.
Evaluation criteria A: The surface layer part does not peel at all.
○: The surface layer peels off very slightly.
(Triangle | delta): A surface layer part peels partially.
X: A surface layer part peels largely.
表2中の記号の内容は以下の通りである。
(Y−1):2−(4’−チアゾリル)−ベンズイミダゾール
[東京化成工業(株)製]
(D−1):PP樹脂「PM771M」[サンアロマー(株)製]
(D−2):ABS樹脂「セビアンV 320F」[ダイセルポリマー(株)製]
(D−3):塩化ビニル樹脂「ビニカCB55EB」[(株)三菱化学製]
(D−4):HDPE樹脂(高密度ポリエチレン樹脂)
「ノバテックHJ580N」[日本ポリエチレン(株)]
The contents of the symbols in Table 2 are as follows.
(Y-1): 2- (4′-thiazolyl) -benzimidazole
[Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.]
(D-1): PP resin “PM771M” [manufactured by Sun Allomer Co., Ltd.]
(D-2): ABS resin “Cebian V 320F” [manufactured by Daicel Polymer Ltd.]
(D-3): Vinyl chloride resin “Vinica CB55EB” [Mitsubishi Chemical Corporation]
(D-4): HDPE resin (high density polyethylene resin)
"Novatec HJ580N" [Nippon Polyethylene Corporation]
表2の結果から、本発明の樹脂用抗菌剤は、比較のものに比べ、熱可塑性樹脂に優れた抗菌性およびその持続性を付与する。さらに、抗菌性樹脂組成物の成形品は機械的強度に優れることがわかる。 From the results of Table 2, the antibacterial agent for resins of the present invention imparts superior antibacterial properties and durability to thermoplastic resins compared to comparative ones. Furthermore, it turns out that the molded article of an antibacterial resin composition is excellent in mechanical strength.
本発明の樹脂用抗菌剤は、熱可塑性樹脂に優れた抗菌性およびその持続性を付与し、さらに優れた機械的強度を与えることから、本発明の樹脂用抗菌剤および抗菌性樹脂組成物は、各種成形法[射出成形、圧縮成形、カレンダ成形、スラッシュ成形、回転成形、押出成形、ブロー成形、発泡成形およびフィルム成形(例えばキャスト法、テンター法およびインフレーション法)等]で成形される衛生材料(医療・衛生材料等)、日常生活材料(ボトル、カップ、トレー等)、ハウジング製品[家電・OA機器、ゲーム機器および事務機器用等]、プラスチック容器材[クリーンルームで使用されるトレー(ICトレー等)、その他容器等]、各種緩衝材、被覆材(包材用フィルム、保護フィルム等)、床材用シート、人工芝、マット、テープ基材(製造プロセス用等)、並びに各種成形品(自動車部品等)用材料として幅広く用いることができ、極めて有用である。 The antibacterial agent for resin of the present invention imparts excellent antibacterial property and durability to thermoplastic resins, and further provides excellent mechanical strength. Therefore, the antibacterial agent for resin and antibacterial resin composition of the present invention are Sanitary materials molded by various molding methods [injection molding, compression molding, calendar molding, slush molding, rotational molding, extrusion molding, blow molding, foam molding and film molding (for example, casting method, tenter method and inflation method), etc.] (Medical / hygiene materials, etc.), daily life materials (bottles, cups, trays, etc.), housing products [for home appliances / OA equipment, game machines, office equipment, etc.], plastic container materials [trays used in clean rooms (IC trays) Etc.), other containers, etc.], various cushioning materials, coating materials (wrapping film, protective film, etc.), flooring sheet, artificial grass, mat, tape Material (for the production process, etc.), as well as various molded articles can be widely used as (automobile parts, etc.) for material, it is extremely useful.
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