JP2020063538A

JP2020063538A - 抗カビ性成型製品及びその製造方法

Info

Publication number: JP2020063538A
Application number: JP2018197160A
Authority: JP
Inventors: 潔砂田; Kiyoshi Sunada
Original assignee: ST Corp
Current assignee: ST Corp
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2020-04-23
Also published as: WO2020080288A1

Abstract

【課題】エラストマーで構成される成型製品について、安全性の懸念がなく、その内側の汚れや変色、不快臭の発生、皮膚トラブルの原因ともなるカビの増殖を、長期間にわたり防ぐ手段を提供すること。【解決手段】エラストマーで構成される成型製品において、基体内側の全部または一部にヨウ素化合物を含有する抗カビ機能層を形成したことを特徴とする抗カビ成型製品及び成型製品をかたどった型を、エラストマー溶液中に浸漬し、これを引き上げ乾燥して型上にエラストマー皮膜を形成し、次いでこれを、ヨウ素系化合物を含むエマルション溶液に浸漬し、乾燥することで、エラストマー皮膜上に抗カビ機能層を形成し、最後に型から反転剥離させる当該製品の製造方法。【選択図】なし

Description

本発明は、抗カビ性成型製品及びその製造方法に関し、より詳しくは、作業用手袋、長靴等のようなエラストマーで構成される成型製品において、使用時の内面のカビ生育を防止した抗カビ性成型製品及びその製造方法に関する。

作業用手袋、長靴等のようなエラストマーで構成される成型製品は、通気性が悪く、内側に汗等の湿気が残り、種々の微生物が繁殖して悪臭が発生したり、変色したりすることがあるため、成型製品中での微生物の生育や増殖を押さえることが望まれていた。

従来、成型製品において、カビ、酵母等の微生物の生育を抑制する方法としては、特定の物性を有するエラストマー中に、天然抗菌性化合物や、抗菌性化合物を含有する天然素材を配合する方法が知られている（特許文献１）。しかしながら、この方法では、使用するエラストマーの種類や物性が限定されるため、使用しやすい方法とは言い難かった。

一方で、特許文献２は、塩化ビニル手袋の内面にプリベントールＢＣＭ等の抗カビ剤を配合できる旨の示唆がなされているが、プリベントールＢＣＭには生殖細胞変異原性や生殖毒性の懸念があり、その使用には問題があった。

特開２００５−２９８５３６特開平６−１３６６０２

従って、本発明の課題は、エラストマーで構成される成型製品について、安全性の懸念がなく、その内側の汚れや変色、不快臭の発生、皮膚トラブルの原因ともなるカビの増殖を、長期間にわたり防ぐ手段を提供することである。

本発明者らは、安全性が高く、効果が優れた抗カビ剤について、鋭意検討を行っていたところ、ヨウ素系化合物は優れた抗カビ効果を有し、しかも成型製品のエラストマーの種類を問わず利用可能であることを知り、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、エラストマーで構成される成型製品において、基体内側の全部または一部にヨウ素化合物を含有する抗カビ機能層を形成したことを特徴とする抗カビ成型製品である。

また、本発明は、成型製品をかたどった型を、エラストマー溶液中に浸漬し、これを引き上げ、加熱、乾燥して型上にエラストマー皮膜を形成し、次いでこれを、ヨウ素系化合物を含むポリマー溶液に浸漬し、加熱、乾燥することで、エラストマー皮膜上に抗カビ機能層を形成し、最後に型から反転剥離させることを特徴とする抗カビ成型製品の製造方法である。

本発明の抗カビ成型製品は、その内面に抗カビ機能層を有するため、成型製品内部でのカビの発生、増殖を防ぐことができ、長期間にわたり、カビに起因する内側の汚れや変色、不快臭の発生を防ぐことができる。

本発明の抗カビ成型製品は、エラストマーで構成される成型製品の基体内側の全面または一部の面に、ヨウ素化合物を含有する抗カビ機能層を形成したものである。

本発明の抗カビ成型製品において、内面に抗カビ機能層を形成するためには、通常の方法により型を用いて成型製品基体層となるエラストマー皮膜を成膜した後、この上にヨウ素系化合物を含有するポリマー溶液（以下、「抗カビエマルション」という）を付着させ、これを乾燥させれば良く、この後、型から反転離型させれば内面に抗カビ機能層が形成された抗カビ成型製品が得られる。

より具体的に本発明抗カビ成型製品の製造方法を説明すれば次の通りである。すなわち、まず必要により金属酸化物、加硫剤、加硫促進剤、安定剤、ゲル化剤、顔料等を配合したエラストマーラテックス中に成型製品の型を浸漬し、これを引き上げ、加熱して型表面上のエラストマーを凝固及び架橋させる。

成型製品の型表面で、付着したエラストマーを十分な強度をもつ皮膜にするとするためには、使用するエラストマーラテックスの種類によっても相違するが、一般には、例えば、８０〜２００℃程度の温度で、３０〜９０分程度加熱すれば良く、好ましくは、加熱温度が９０〜１５０℃、加熱時間が４０〜６０分である。９０〜１５０℃で４０〜６０分を超えると、成型製品が劣化変色する恐れがある。

この成型製品基体を構成するために用いられるエラストマーとしては、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリクロロプレン（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレン（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）等が挙げられる。

また、エラストマーラテックスに配合される任意成分のうち、金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等が、加硫剤としては、硫黄、トリメチルチオ尿素、ＮＮ−ジエチルチオ尿素等が、加硫促進剤としては、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルジチオカルバミン酸亜鉛（ＰＸ）、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＰＺ）、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＥＺ）、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＢＺ）、２−メルカプトベンゾトリアゾール亜鉛塩（ＭＺ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＴ）等が、可塑剤としては、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソノニル、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、セバシン酸エステル、アルキルスルホン酸フェニルエステル、ジイソノニルシクロヘキサン１,２−ジカルボキシレート（ＤＩＮＣＨ）等が、安定剤としては、アミンケトン系化合物、芳香族アミン系化合物、モノフェノール系化合物、ビスフェノール系化合物、ポリフェノール系化合物、ベンズイミダゾール系化合物、ジチオカルバミン酸塩系化合物等が、ゲル化剤としては、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、シリカ、ベントナイト等が、顔料としては、カーボンブラック、ウルトラマリン、群青、酸化チタン、多環顔料、アゾ顔料等がそれぞれ挙げられる。

次いで、上記のようにして、表面にエラストマーの被膜（成型製品基体層）が形成された成型製品の型を、抗カビエマルション液中に浸漬し、これを引き上げて、エラストマー被膜上に抗カビエマルションを付着せしめ、これを加熱乾燥することで、抗カビ機能層を形成する。

ここで用いる抗カビエマルションは、常法により高分子エマルション液に抗カビ成分としてのヨウ素系化合物を配合することにより調製されるものである。

この抗カビエマルションの調製の用いられる高分子エマルションとしては、アクリル系樹脂エマルション、ポリウレタン系樹脂エマルション、ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルション、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂エマルション、スチレン−ブタジエン共重合体系樹脂エマルション等を挙げることができる。

また、抗カビエマルション中に配合されるヨウ素系化合物としては、ヨウ素、ヨウ化カリウム、３−ヨード−２−プロパギルブチルカルバミン酸、４−クロロフェニル−３−ヨードプロパギルホルマール、３−エトキシカルボニルオキシ−１−ブロム−１，２−ジヨード−１−プロペン、ジヨードメチル−ｐ−トリルスルホン酸等を挙げることができる。

抗カビエマルション中でのヨウ素系化合物の量としては、エラストマー基体上に、抗カビエマルションを薄膜（抗カビ機能層）として付着させた場合に抗カビ作用を奏する量であれば良く、例えばジヨードメチル−ｐ−トリルスルホンを使用する場合には、抗カビエマルションの固形分中０.１ないし２質量％（以下、「％」と略称する）、好ましくは、０.３〜１.２％である。０.１％に満たない場合は効果を発揮することができなくなり、また、２％を超えると抗カビエマルジョンの分離や沈殿の起こる可能性がある。

また、この抗カビエマルション中には、必要に応じて他の任意成分、例えば界面活性剤、安定剤、消泡剤、希釈剤（溶剤）等を加えてもよい。また、抗カビエマルションは、水をベースとしてもよく、あるいは溶剤をベースとしてもよい。

この抗カビ機能層の厚みは０.０５〜０.５ｍｍ程度、好ましくは０.０８〜０.３ｍｍである。この範囲外では、手袋の柔軟性を損なう恐れがあり、十分な抗カビ機能を持たせることができない可能性がある。抗カビ機能層を上記のような厚みとするためには、表面にエラストマー皮膜が形成された型を、３〜１２０秒程度、抗カビエマルション中に浸漬後ゲル化させればよい。

エラストマー基体上の抗カビエマルションを完全にゲル化させる方法の例としては、加熱窯等で加熱処理する方法が挙げられる。加熱処理条件は特に限定されるものではなく、加熱温度及び加熱時間を適宜調節可能であるが、例えば、加熱温度は８０〜２００℃、好ましくは９０〜１５０℃であり、加熱時間は３０〜９０分、好ましくは４０〜６０分である。この範囲外では、成型製品に十分な強度を持たせることができなくなり、成型製品が劣化変色する可能性がある。

最後に成型製品基体層上の抗カビエマルションが完全にゲル化した後、冷却し、型から反転離型させることにより、成型製品基体層の内側に抗カビ機能層を有する本発明の抗カビ成型製品が得られる。

次に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例になんら制約されるものではない。

実施例１
セラミックス製手型を、１００℃に調整されたギアオーブンに入れて表面温度が５５℃になるまで加熱した。加熱したこの手型を、硝酸カルシウムの３０質量％水溶液に浸漬し、１００℃で１分間乾燥させた。

次に、表１の上段に示す処方（見掛け質量部）で配合した、発明品の各エラストマーラテックスを用意し、このラテックスに、上記手型を３分間浸漬した。浸漬後、これを引き上げ、１００℃で２分間乾燥させた後、イオン交換水に８分間浸し、再び１００℃で１分３０秒間乾燥させた。

更に、上記の手型を表１の中段に示す処方で配合した表面処理液に２分間浸漬した。これを、１００℃で５０分間乾燥させた後、手型上の皮膜を反転させながら手型から剥がし、それぞれ実施品１〜４の手袋を作製した。

また表２の処方により、上記と同様にして、比較品１〜６の手袋を作成した。

実施例２
抗カビ性試験：
実施例１で調製した、本発明品及び比較品の手袋の手のひら部分から、縦５ｃｍ×横５ｃｍの試験片を切り取り、JIS Z 2911(2010) 附属書Ａプラスチック製品の試験方法Ａに準拠して、かび抵抗性を評価した。

試験には、アスペルギルス・ニゲル（Aspergillus niger）ＮＢＲＣ１０５６４９、ぺニシリウム・ピノヒラム（Penicillium pinophilum）ＩＡＭ７０１３、ペシロミセス・バリオッティ（Paecilomyces variotii）ＩＡＭ５００１、ケトミウム・グロボスム（Chaetomium globosum）ＮＢＲＣ６３４７、トリコデルマ・ビレンス（Trichoderma virens）ＮＢＲＣ６３５５の５種のカビ混合菌を用いた。

培養日数７日ごとに２８日後まで、肉眼及び顕微鏡でカビの生育状態を観察し、肉眼及び顕微鏡でカビの生育が観察されない場合は「０」、カビの生育が肉眼では観察されないが顕微鏡では観察される場合は「１」、肉眼でカビの発育が認められるが、カビ発育部分の面積が試料の全面積の２５％未満の場合は「２」、肉眼でカビの発育が認められ、カビ発育部分の面積が試料の全面積の２５％以上５０％未満の場合は「３」として評価した。この結果を、表１及び表２の下段にそれぞれ示す。

この結果から明らかなように、表面処理液に抗カビ剤を全く使用しない場合（比較品１、４）は顕著なカビの発生が認められ、また、亜鉛ピリチオンやカルベンダジムを用いた場合（比較品２、３、５、６）でも経時的にカビの発生が認められた。これに対し、ジヨードメチル−ｐ−トリホスホンを用いた本発明品では、培養２８日後でもカビの発生は認められなかった。

本発明のエラストマー成型製品は、内面の抗カビ機能層に配合されるヨウ素化合物が優れた抗カビ機能を有するため、手袋、長靴等の成型製品内で増殖するカビを幅広くかつ長期間にわたって抑制することができる。

従って、カビに起因する臭い、変色等の問題を解決することができ、エラストマー成型製品の商品価値の向上に極めて有用である。

Claims

エラストマーで構成される成型製品において、基体内側の全部または一部にヨウ素化合物を含有する抗カビ機能層を形成したことを特徴とする抗カビ成型製品。
エラストマーが、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ポリブタジエン（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリクロロプレン（ＣＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレン（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム及びクロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）からなる群から選ばれたものである請求項１記載の抗カビ成型製品。
ヨウ素化合物が、ヨウ素、ヨウ化カリウム、３−ヨード−２−プロパギルブチルカルバミン酸、４−クロロフェニル−３−ヨードプロパギルホルマール、３−エトキシカルボニルオキシ−１−ブロム−１，２−ジヨード−１−プロペン及びジヨードメチル−ｐ−トリルスルホン酸よりなる群から選ばれたものである請求項１または２記載の抗カビ成型製品。
成型製品をかたどった型を、エラストマー溶液中に浸漬し、これを引き上げ加熱、乾燥して型上にエラストマー皮膜を形成し、次いでこれを、ヨウ素系化合物を含むエマルション溶液に浸漬し、加熱、乾燥することで、エラストマー皮膜上に抗カビ機能層を形成し、最後に型から反転剥離させることを特徴とする抗カビ成型製品の製造方法。