JP2019093625A - 帯電防止性抗菌膜材 - Google Patents
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〔化1〕
R(AO)nOOC−X−COO(AO)mR
(式中、Xは:C6H4、C6H8、C6H10、C2H4〜C8H16、Rは:C3〜15の直鎖または分岐鎖のアルキル基(Rは互いに同一または異なる)、Aは:C2〜4のアルキレン基、mとnは1〜10の整数(互いに同一または異なる)で表される化合物)
〔化2〕
R1CO(OCH2CH-R2)nCOOR3
(式中、R1及びR3は:C3〜15の直鎖または分岐鎖のアルキル基、またはアルケニル基、R2は:H、CH3、C2H5、nは3〜20の整数で表される化合物)
〔化1〕
R(AO)nOOC−X−COO(AO)mR
(式中、Xは:C6H4、C6H8、C6H10、C2H4〜C8H16、Rは:C3〜15の直鎖または分岐鎖のアルキル基(Rは互いに同一または異なる)、Aは:C2〜4のアルキレン基、mとnは1〜10の整数(互いに同一または異なる)で表される化合物)
〔化2〕
R1CO(OCH2CH-R2)nCOOR3
(式中、R1及びR3は:C3〜15の直鎖または分岐鎖のアルキル基、またはアルケニル基、R2は:H、CH3、C2H5、nは3〜20の整数で表される化合物)
(1)表面抵抗率測定(JIS K7194準拠)
23℃、相対湿度50%RHで膜材片を24時間静置後、下記の抵抗率計(JIS K7194準拠)を用い表面抵抗率を3回測定し、その平均値を表面抵抗率とした。但し表面抵抗率の良し悪しは導電性材料の配合量によって左右されるものであるため、本発明の課題である「低着色性」を具備することを前提に帯電防止性の良し悪しを判断した。
実施例とする帯電防止性の基準は表面抵抗率105Ω/□〜109Ω/□、表面抵抗率1010Ω/□以下のものは比較例とした。
1)高抵抗・抵抗率計
株式会社三菱化学アナリテック製「ハイレスタUP MCP-HT800(レンジ103〜1014Ω)」
2)低抵抗・抵抗率計
株式会社三菱化学アナリテック製「ロレスタGX MCP-T700(レンジ10-4〜107Ω)」
(2)抗菌性(JIS Z2801:2010年準拠)一般財団法人カケンテストセンター委託
試験片シートの表面に菌液を滴下して植菌し(植菌数は104とした。)、上記得られたシートが菌液に接するように、菌液とシートを密着させ、35℃±1℃、相対湿度90%以上の環境下で24時間±1時間培養した。その後、試験片シートを洗い流し、試験片シート1cm2あたりの生菌数を測定し、抗菌活性値(対象区における菌数対数値から実施例で製造したシートにおける菌数対数値を差し引いた値)を算出した。なお、対象区は、環状ポリエーテルイオン錯体を添加しないシートとした。菌液調整溶液は1/200NB培地を用いた。使用した菌種を以下に示す。表中の数値は試験片1cm2当たりの生菌数であり、「ND」は生菌の不検出(Not Detected)とする。
黄色ぶどう球菌「Staphylococcus aureus subsp. aureus 12732」
大腸菌「Escherichia coli NBRC 3972」
(3)防黴性(JIS Z2911培養試験)
幅3cm×長さ3cmの試験片シートに、下記試験用黴の胞子を接種し、ポテト・デキストロース寒天培地上に置き、シャーレ中で28℃×7日間、黴の発生状況を観察し、以下の判定基準で評価した。
1:試験片の接種部分に菌糸の発育が認められない
2:試験片の接種部分に認められる菌糸の発育部分の面積が
全面積の 1/3 を超えない
3:試験片の接種部分に認められる菌糸の発育部分の面積が
全面積の 1/3 を超える
〈試験用黴〉(A)+(B)+(C)の混合黴
(A) Aspergillus niger NBRC 105649(黒黴)
(B) Penicillium citrinum NBRC 6352(青黴)
(C) Cladosporium cladosporioides NBRC 6348(クロカワ黴)
ポリエステル繊維平織基布(経糸1111dtexマルチフィラメント糸条:糸密度22本/2.54cm×緯糸1111dtexマルチフィラメント糸条:糸密度24本/2.54cm:空隙率21%:質量165g/m2)を基材として、その両面に下記軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)からなる厚さ0.2mmのカレンダー成型フィルムを帯電防止性樹脂層として熱圧着によるブリッジ溶融ラミネートにより、「帯電防止性樹脂層/基布/帯電防止性樹脂層」からなる、厚さ0.75mm、質量785g/m2のターポリン(1)を得た。
〈軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)〉
塩化ビニル樹脂(重合度1300) 100質量部
導電性可塑剤(1) 30質量部
※nオクタノールにエチレンオキシドを付加したアルコールとアジピン酸との反応に
よるアジピン酸ジエステル:(エーテル結合を2個有するエステル化合物〔化1〕に
相当)
4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ビス(2−エチルヘキシル)(可塑剤)
20質量部
リン酸トリクレジル(防炎可塑剤) 10質量部
エポキシ化大豆油(安定剤兼可塑剤) 5質量部
バリウム/亜鉛複合安定剤 2質量部
三酸化アンチモン(難燃剤) 10質量部
ルチル型酸化チタン(白顔料) 5質量部
ベンゾトリアゾール骨格化合物(紫外線吸収剤) 0.3質量部
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム/ビス(トリフルオロメタンスルホニル)
イミド(〔CF3SO2〕2N-):イオン液体化合物(1) 1質量部
※導電性可塑剤(1)とイオン液体化合物(1)の併用質量比は30:1
実施例1のターポリン(1)において、軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)の導電性可塑剤(1)30質量部を、n−オクタノールにエチレンオキシドを付加したアルコールと無水フタル酸の反応によるフタル酸ジエステル:導電性可塑剤(2):(エーテル結合を2個有するエステル化合物〔化1〕に相当)、30質量部に置換えた以外は実施例1と同様にして厚さ0.75mm、質量785g/m2のターポリン(2)を得た。
実施例1のターポリン(1)において、軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)の導電性可塑剤(1)30質量部を、nオクタノールにプロピレンオキシドを付加したアルコールとセバシン酸との反応によるセバシン酸ジエステル: 導電性可塑剤(3):(エーテル結合を2個有するエステル化合物〔化1〕に相当)、30質量部に置換えた以外は実施例1と同様にして厚さ0.75mm、質量785g/m2のターポリン(3)を得た。
実施例1のターポリン(1)において、軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)の導電性可塑剤(1)30質量部を、テトラエチレングリコールのオクチル酸エステル: 導電性可塑剤(4):(エーテル結合を3個有するエステル化合物〔化2〕に相当)、30質量部に置換えた以外は実施例1と同様にして厚さ0.75mm、質量785g/m2のターポリン(4)を得た。
実施例1のターポリン(1)において、軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)の1−エチル−3−メチルイミダゾリウム/ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド:イオン液体化合物(1)1質量部を、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム/テトラフルオロボレート(BF4 -):イオン液体化合物(2)1質量部に置換えた以外は実施例1と同様にして厚さ0.75mm、質量785g/m2のターポリン(5)を得た。
実施例1のターポリン(1)において、軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)の1−エチル−3−メチルイミダゾリウム/ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド:イオン液体化合物(1)1質量部を、1−ブチル−3−メチルピリジニウム/ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(〔CF3SO2〕2N-):イオン液体化合物(3)1質量部に置換えた以外は実施例1と同様にして厚さ0.75mm、質量785g/m2のターポリン(6)を得た。
実施例1のターポリン(1)において、軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)の1−エチル−3−メチルイミダゾリウム/ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド:イオン液体化合物(1)1質量部を、1−ブチル−3−メチルピリジニウム/トリフルオロメタンスルホネート(CF3SO3 -):イオン液体化合物(4)1質量部に置換えた以外は実施例1と同様にして厚さ0.75mm、質量785g/m2のターポリン(7)を得た。
実施例1のターポリン(1)において、軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)の1−エチル−3−メチルイミダゾリウム/ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド:イオン液体化合物(1)1質量部を、N,N,N−トリメチル−N−ブチルアンモニウム/クロライド(Cl-):イオン液体化合物(5)1質量部に置換えた以外は実施例1と同様にして厚さ0.75mm、質量785g/m2のターポリン(8)を得た。
実施例1のターポリン(1)の表面側の帯電防止性樹脂層上に、下記塗膜層(1)用の塗工液(固形分濃度16.9質量%)を用い、120メッシュの正方形格子柄グラビアロール塗工により、55.5%の面積占有率を有する格子状連続体(格子幅5mm、正方形空孔10mm×10mm)の塗膜層(1)を形成し、質量787g/m2のターポリン(9)を得た。
〈塗膜層(1)用溶液〉
メタクリル酸メチル樹脂(アクリル樹脂) 100質量部
単層カーボンナノチューブ(直径1.5〜2.5nm) 0.5質量部
ベンゾトリアゾール骨格化合物(紫外線吸収剤) 0.3質量部
メチルエチルケトン(希釈溶剤) 250質量部
トルエン(希釈溶剤) 250質量部
実施例9の塗膜層(1)用溶液の単層カーボンナノチューブ0.5質量部をフラーレンC60(直径1.01nm)0.5質量部に変更し、この溶液を塗膜層(2)用溶液として用い、塗膜層(2)を形成した以外は実施例9と同様として厚さ0.75mm、質量787g/m2のターポリン(10)を得た。
実施例9の塗膜層(1)用溶液を、下記塗膜層(3)用溶液に変更した以外は実施例9と同様として厚さ0.75mm、質量787g/m2のターポリン(11)を得た。
〈塗膜層(3)用溶液〉
ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)※ポリチオフェン 70質量部
メタクリル酸メチル樹脂(アクリル樹脂) 30質量部
ベンゾトリアゾール骨格化合物(紫外線吸収剤) 0.3質量部
メチルエチルケトン(希釈溶剤) 250質量部
トルエン(希釈溶剤) 250質量部
実施例9の塗膜層(1)用溶液を、下記塗膜層(4)用溶液に変更した以外は実施例9と同様として厚さ0.75mm、質量787g/m2のターポリン(12)を得た。
〈塗膜層(4)用溶液〉
ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)※ポリチオフェン 70質量部
メタクリル酸メチル樹脂(アクリル樹脂) 30質量部
オルガノシリカゾル(シリカのナノ粒子) 40質量部
※粒子径10〜15nm:固形分30質量%:メチルエチルケトン溶媒
メチルトリエトキシシラン(シラン化合物) 8質量部
※シリカゾルとメチルトリエトキシシランの質量比率3:2のナノ粒子ネットワークを
塗膜層中に形成
ベンゾトリアゾール骨格化合物(紫外線吸収剤) 0.3質量部
メチルエチルケトン(希釈溶剤) 250質量部
トルエン(希釈溶剤) 250質量部
分子中に1個以上のエーテル結合を有するエステル化合物、及びイオン液体化合物を含有する帯電防止性樹脂層を具備するターポリン(1)〜(8)は、何れも表面抵抗率109Ω/□程度か、それよりも優れた帯電防止性を有し、さらに抗菌性・防黴性を有するものであった。特に実施例1のターポリン(1)上に、格子状連続体の塗膜層(1)〜(4)を追加したターポリン(9)〜(12)は、何れも表面抵抗率106Ω〜108Ω/□の優れた帯電防止性を有し、さらに抗菌性・防黴性を有するものであった。
実施例1の積層膜材(1)において、軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)の導電性可塑剤(1)30質量部を、4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ビス(2−エチルヘキシル)30質量部に置換し、軟質塩化ビニル樹脂組成物中の可塑剤を4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ビス(2−エチルヘキシル)50質量部とし、分子中にエーテル結合を有する可塑剤を含有しないこと以外は実施例1と同様として質量785g/m2のターポリン(13)を得た。得られたターポリンの帯電防止性は実施例1のターポリン(1)よりも劣る6.9×1011Ω/□であったが、抗菌性・防黴性は良好であった。
実施例1の積層膜材(1)において、軟質塩化ビニル樹脂組成物(1)のイオン液体化合物(1)、1質量部を省略した以外は実施例1と同様として質量785g/m2のターポリン(14)を得た。得られたターポリンの帯電防止性は実施例1のターポリン(1)よりも劣る8.1×1012Ω/□で、抗菌性・防黴性も劣るものであった。
Claims (8)
- 織物を基材として、この基材に設けられた少なくとも1層の帯電防止性樹脂層を有する可撓性積層体であって、この帯電防止性樹脂層が、分子中に1個以上のエーテル結合を有する液状エステル化合物、及びイオン液体化合物を含有する、ことを特徴とする帯電防止性抗菌膜材。
- 前記液状エステル化合物が、〔化1〕、〔化2〕から選ばれた1種以上である請求項1に記載の帯電防止性抗菌膜材。
〔化1〕
R(AO)nOOC−X−COO(AO)mR
(式中、Xは:C6H4、C6H8、C6H10、C2H4〜C8H16、Rは:C3〜15の直鎖または分岐鎖のアルキル基(Rは互いに同一または異なる)、Aは:C2〜4のアルキレン基、mとnは1〜10の整数(互いに同一または異なる)で表される化合物)
〔化2〕
R1CO(OCH2CH-R2)nCOOR3
(式中、R1及びR3は:C3〜15の直鎖または分岐鎖のアルキル基、またはアルケニル基、R2は:H、CH3、C2H5、nは3〜20の整数で表される化合物) - 前記イオン液体化合物が、カチオン及びアニオンのイオン対で形成され、前記カチオンが、イミダゾリウム系、イミダゾリニウム系、ピリジニウム系、ピラゾリウム系、ピロリジニウム系、ピペリジニウム系、アンモニウム系、ホスホニウム系、スルホニウム系、から選ばれた1種以上である請求項1または2に記載の帯電防止性抗菌膜材。
- 前記アニオンが、BF4 -、PF6 -、TaF6 -、NbF6 -、SiF6 -、AlF4 -、AlCl4 -、NO2 -、NO3 -、F-、Cl-、Br-、I-、CN-、AsF6 -、SbF6 -、NbF6 -、TaF6 -、CF3SO2 -、(CF3SO2)2N-、p−CH3PhSO3 -、CH3CO2 -、CH3SO3 -、CF3SO3 -、(CF3SO2)3C-、C3F7CO2 -、C4F9SO3 -、(C2F5SO2)2N-、(CF3SO2)(CF3CO)N-、(CN)2N-から選ばれた1種以上である請求項3に記載の帯電防止性抗菌膜材。
- 前記液状エステル化合物、及び前記イオン液体化合物の併用質量比が、100:1〜5:1である請求項1〜4の何れか1項に記載の帯電防止性抗菌膜材。
- 前記可撓性積層体上の少なくとも片面上に塗膜層が全面形成、または網状形成されていて、前記塗膜層が、カーボンナノチューブ、フラーレン及びπ電子共役系導電性ポリマーから選ばれた1種以上を含む請求項1〜5の何れか1項に記載の帯電防止性抗菌膜材。
- 前記塗膜層が、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、及びアルミナ、から選ばれた1種以上のナノ粒子と、シラン化合物とをさらに含み、前記塗膜層に対して0.1〜5質量%のナノ粒子ネットワークを構成している請求項6に記載の帯電防止性抗菌膜材。
- 前記塗膜層が、前記可撓性積層体の片表面に対して、少なくとも20%の面積占有率を有する連続体である請求項6または7に記載の帯電防止性抗菌膜材。
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