JP2020519749A - 組成物及び組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
組成物(1)は、上記特徴を有することにより、抗菌性に優れる。また、上記金属をゼオライトに担持させることにより、長期間にわたって抗菌性を維持することもできる。
組成物(1)はまた、低着色性にも優れる。
上記平均粒子径はASTM D4895に準拠して測定する値である。
上記平均粒子径はASTM D4895に準拠して測定する値である。
上記金属は、金属イオンとして担持されていてよい。
上記平均粒子径は、6μm以下であることがより好ましく、5μm以下であることが更に好ましい。上記平均粒子径は、また、1μm以上であることが好ましい。
上記ゼオライトの平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(日本電子社製)を用い、カスケードは使用せず、圧力0.1Ma、測定時間3秒で粒度分布を測定し、得られた粒度分布積算の50%に対応する値である。
上記ゼオライトは、非常に凝集しやすく、粒子径が10μm以上の凝集物(凝集粉末)を形成しやすいが、優れた抗菌性を発揮させる観点からは、粒子径が10μm以上の凝集物を含まないほうが好ましい。
上記ゼオライトが粒子径が10μm以上の粒子を実質的に含まないと、組成物(1)中の上記ゼオライトが比較的少量であっても、優れた抗菌性を発揮することができる。また、一層着色を低減することができる。
上記粒子径が10μm以上の粒子の有無は、走査型電子顕微鏡(SEM)で上記ゼオライトを観察することにより確認することができる。
また、上記PTFEと上記ゼオライトとの合計量に対し、上記ゼオライトが5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、1質量%未満であることが更に好ましく、0.5質量%以下であることが特に好ましい。
組成物(1)は、上記ゼオライトが上記のように比較的少量であっても、優れた抗菌性を発揮することができる。また、上記ゼオライトが比較的少量であることにより、一層着色を低減することができる。
上記有機溶媒としては、組成物(1)を押出成形に好適に使用できる点で、PTFEの押出助剤が好ましい。上記PTFEの押出助剤は、PTFEのペースト押出に使用可能な押出助剤であり、例えば、炭化水素系溶剤、フッ素系溶剤、シリコン系溶剤等が挙げられ、なかでも、炭化水素系溶剤が好ましい。
組成物(1)において、上記有機溶媒が炭化水素系溶剤であることは、好ましい態様の1つである。
ナフテン系炭化水素、イソパラフィン系炭化水素の炭素数は、20以下であることが好ましく、20未満であることがより好ましい。
なお、上記ナフテン系炭化水素及びイソパラフィン系炭化水素は、ハロゲン化物又はシアン化物であってもよい。
組成物(1)は、成形用組成物であってよい。上記成形用組成物からは、抗菌性及び低着色性に優れる成形体が得られる。
組成物(2)は、上記特徴を有することにより、抗菌性及び低着色性に優れるポリマー組成物、特に、上述した組成物(1)等のPTFE組成物の製造(好ましくはペースト押出による製造)に好適に用いることができる。
組成物(2)は、PTFEを含まないことが好ましく、フッ素樹脂を含まないことがより好ましい。
組成物(2)において、上記有機溶媒が炭化水素系溶剤であることは、好ましい態様の1つである。
組成物(2)において、上記ゼオライトは、上記有機溶媒に分散していてもよい。
上記含有量は、上記有機溶媒に対し、20.0質量%以下であることがより好ましく、16.7質量%以下であることが更に好ましい。上記含有量は、また、上記有機溶媒に対し、0.04質量%以上であることがより好ましく、0.4質量%以上であることが更に好ましい。
超音波の照射は、常法により実施してよく、例えば、周波数20〜100kHzの超音波を1〜10分間照射することにより実施することができる。
本開示の製造方法は、上記特徴を有することにより、抗菌性に優れる組成物を提供することができる。また、長期間にわたって抗菌性を維持することが可能な組成物を提供することもできる。
本開示の製造方法によれば、低着色性に優れる組成物を提供することもできる。
上記押出助剤としては、組成物(1)及び(2)に使用することが可能なPTFEの押出助剤と同様のものが挙げられ、なかでも上記炭化水素系溶剤が好ましい。
上記ゼオライトとしては、組成物(1)及び(2)において使用可能なゼオライトと同様のものが挙げられ、なかでも銀が担持されたゼオライトが好ましい。
上記PTFEとしては、組成物(1)において使用可能なPTFEと同様のものが挙げられ、なかでもPTFEファインパウダーが好ましい。
この態様によれば、抗菌性に一層優れ、着色の一層少ない組成物を製造することができる。
超音波の照射は、常法により実施してよく、例えば、周波数20〜100kHzの超音波を1〜10分間照射することにより実施することができる。
工程(1−1)における混合は、上記押出助剤に上記ゼオライトを分散させるものであってよい。
なお、工程(1−2)は、工程(1−1)の実施後に実施される工程である。
また、上記PTFEと上記ゼオライトとの合計量に対し、上記ゼオライトが5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、1質量%未満であることが更に好ましく、0.5質量%以下であることが特に好ましい。
上記ゼオライトが上記のように比較的少量であっても、優れた抗菌性を発揮する組成物が得られる。また、上記ゼオライトが比較的少量であることにより、一層着色の少ない組成物が得られる。
上記押出は、ペースト押出であることが好ましい。上記ペースト押出は、例えば混合物(1)をペースト押出機に装填して押し出すことにより実施できる。ペースト押出機や押出条件は、従来公知のものを採用してよい。
上記予備成形の方法としては、一般的な方法を採用することができる。例えば、混合物(1)を金型に充填した後、圧縮することによって行う。また、一度圧縮した後、更に金型に上記混合物(1)を充填し、これを繰り返すいわゆるつぎ足し成形するものであってもよい。
上記金型としては、所望の予備成形体の形状又はそれに近い形状を有し、成形の圧力に耐えるものであれば特に制限されず、シリンダと呼ばれる円筒状のものであってもよく、ラム押出成形機のシリンダやペースト押出成形機の押出シリンダであってもよい。
上記除去は、例えば、混合物(2)を加熱乾燥することにより実施できる。加熱乾燥の温度は、上記押出助剤が揮発又は分解する温度であれば限定されないが、例えば150〜250℃であってよい。
上記成形体も、本開示の1つである。
上記成形体の形状は、シート状、フィルム状、ロッド状、パイプ状、繊維状等のいずれであってもよいが、これらに限定されない。
上記成形体は、チューブ、フィルム、多孔膜等であることが好ましい。
上記成形体は、抗菌性や低着色性が要求される種々の用途、例えば、医療器具、包装材、フィルター、衣服、履物等に好適に使用することができる。
(1)
ポリテトラフルオロエチレン及び抗菌剤からなり、ポリテトラフルオロエチレン及び抗菌剤は、圧縮成形されている組成物。
(2)
ポリテトラフルオロエチレン及び抗菌剤からなり、ポリテトラフルオロエチレン及び抗菌剤は、押出されている組成物。
(3)
ポリテトラフルオロエチレンは、ポリテトラフルオロエチレンホモポリマー、変性ポリテトラフルオロエチレン、及び、ポリテトラフルオロエチレンホモポリマーと変性ポリテトラフルオロエチレンとの混合物からなる群より選択される(1)及び(2)のいずれかの組成物。
(4)
ポリテトラフルオロエチレンがファインパウダーである(1)から(3)のいずれかの組成物。
(5)
ポリテトラフルオロエチレンがモールディングパウダーである(1)から(3)のいずれかの組成物。
(6)
ポリテトラフルオロエチレンが水性分散体を乾燥させて得られたものである(1)から(3)のいずれかの組成物。
(7)
抗菌剤は、銀イオン、銅イオン、及び亜鉛イオンからなる群より選択される元素のイオンからなる(1)から(6)のいずれかの組成物。
(8)
抗菌剤は、銀イオン及び亜鉛イオンからなる(1)から(6)のいずれかの組成物。
(9)
抗菌剤は、ゼオライトからなる(1)から(8)のいずれかの組成物。
(10)
ポリテトラフルオロエチレンの抗菌剤に対する重量比が、95:5〜99.999:0.001である(1)から(9)のいずれかの組成物。
(11)
ポリテトラフルオロエチレンの抗菌剤に対する重量比が、99:1〜99.99:0.01である(1)から(9)のいずれかの組成物。
(12)
ポリテトラフルオロエチレンの抗菌剤に対する重量比が、99.5:0.5〜99.9:0.1である(1)から(9)のいずれかの組成物。
(13)
PTFEの乾燥粉末と抗菌剤の乾燥粉末とを混合して混合物を調製する工程、及び上記混合物を圧縮成形する工程からなる(1)及び(3)から(12)のいずれかの組成物を製造する方法。
(14)
PTFEの乾燥粉末と抗菌剤の乾燥粉末とを混合して第一の混合物を調製する工程、上記第一の混合物に液体媒体を添加して第二の混合物を調製する工程、上記第二の混合物を混合する工程、及び上記第二の混合物を押し出す工程からなる(2)から(12)のいずれかの組成物を製造する方法。
(15)
液体媒体中に抗菌剤の乾燥粉末を分散させて第一の混合物を調製する工程、上記第一の混合物をポリテトラフルオロエチレンの乾燥粉末に添加して第二の混合物を調製する工程、上記第二の混合物を混合する工程、及び上記第二の混合物を押し出す工程からなる2から12のいずれかの組成物を製造する方法。
(16)
液体媒体中にポリテトラフルオロエチレンの乾燥粉末を分散させて第一の混合物を調製する工程、上記第一の混合物を抗菌剤の乾燥粉末に添加して第二の混合物を調製する工程、上記第二の混合物を混合する工程、及び上記第二の混合物を押し出す工程からなる(2)から(12)のいずれかの組成物を製造する方法。
(17)
液体媒体はペースト押出用加工助剤である(14)から(16)のいずれかの方法。
(18)
ペースト押出用加工助剤は炭化水素イソパラフィンである(17)の方法。
(19)
(1)から(12)のいずれかの組成物からなるチューブ。
(20)
(19)のチューブからなる医療器具。
(21)
構成要素からなり、上記構成要素は、(1)から(12)のいずれかの組成物からなる医療器具。
(22)
フィルムからなり、上記フィルムは(1)から(12)のいずれかの組成物からなる包装材。
(23)
多孔質膜からなり、上記多孔質膜は、(1)から(12)のいずれかの組成物からなる水又は空気用フィルター。
(24)
多孔質膜又は固体膜からなり、上記多孔質膜又は固体膜は、(1)から(12)のいずれかの組成物からなる衣服又は履物。
(実施例1)
サンプルを25℃にする。
F−107/Agion(登録商標)を14.5g秤量する。
76mmダイを選択する。
14074lbの力でファインパウダーサンプルを成形する。
サンプルを取り出し少なくとも1時間熟成させる。
サンプルを25℃にする。
F−107/Agion(登録商標)を14.5g秤量する。
76mmダイを選択する。
14074lbの力でファインパウダーサンプルを成形する。
サンプルを取り出し少なくとも1時間熟成させる。
上記ディスクを380℃で30分焼成する。
250℃に温度調整された空間でサンプルディスクを冷却、温調をする。
(実施例2)
(実施例3)
(実施例4)
押出助剤アイソパーEに対し、ゼオライトを0.4質量%添加した。当該混合物を5分間超音波処理し、室温で完全に乾燥させてサンプルAを得た。これとは別に、上記処理をしないゼオライトサンプルBを調製した。ゼオライトサンプルA及びBのそれぞれをカーボン両面テープ上に載せ、走査型電子顕微鏡(JSM−7600F、日本電子株式会社)を使用して、加速電流15kVで倍率100倍、300倍、及び1000倍の写真を撮影した。得られた電子顕微鏡写真を図4及び図5に示した。
これらの電子顕微鏡写真を、粒子径分布ソフトウェアMac-Viewver4.0を使用し、ゼオライト凝集粒子の円相当径(へーウッド直径)を算出して解析した。算出された値を上記凝集粒子の粒子径とした。
サンプルBは粒子径が40μmである粒子を含有していた。逆に、サンプルAは、粒子径が4μm以下である粒子しか含有していなかった。
上記結果は、実施例4及び5で得られた組成物中のゼオライトは粒子径が10μm以上である粒子を実質的に含まないことを示していると考えられる。
(実施例6)
(実施例7)
Claims (17)
- ポリテトラフルオロエチレンと、金属が担持されたゼオライトとを含むことを特徴とする組成物。
- 前記ポリテトラフルオロエチレンが、平均粒子径が100〜1000μmの粒子である請求項1記載の組成物。
- 前記ポリテトラフルオロエチレンと前記ゼオライトとの合計量に対し、前記ゼオライトが0.001質量%以上、5質量%以下である請求項1又は2記載の組成物。
- 更に、有機溶媒を含む請求項1、2又は3記載の組成物。
- 有機溶媒と、金属が担持されたゼオライトとを含むことを特徴とする組成物。
- 前記有機溶媒は、ポリテトラフルオロエチレンの押出助剤である請求項4又は5記載の組成物。
- 前記有機溶媒は、炭化水素系溶剤である請求項4、5又は6記載の組成物。
- 前記金属が、銅、亜鉛及び銀からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の組成物。
- 前記ゼオライトは、平均粒子径が10μm未満の粒子である請求項1、2、3、4、5、6、7又は8記載の組成物。
- 前記ゼオライトは、粒子径が10μm以上の粒子を実質的に含まない請求項9記載の組成物。
- 押出助剤と、金属が担持されたゼオライトと、ポリテトラフルオロエチレンとを混合することにより、混合物(1)を得る工程(1)、
混合物(1)を押出することにより、混合物(2)を得る工程(2)、及び、
混合物(2)から押出助剤を除去することにより、ポリテトラフルオロエチレンと、金属が担持されたゼオライトとを含む組成物を得る工程(3)
を含むことを特徴とする組成物の製造方法。 - 工程(1)は、押出助剤と、金属が担持されたゼオライトとを混合することにより混合物(1−1)を得る工程(1−1)、及び、混合物(1−1)とポリテトラフルオロエチレンとを混合することにより混合物(1)を得る工程(1−2)を含む請求項11記載の製造方法。
- 工程(1−1)における混合を、超音波の照射下に行う請求項12記載の製造方法。
- 請求項1、2、3、4、6、7、8、9又は10記載の組成物から得られる成形体。
- チューブである請求項14記載の成形体。
- フィルムである請求項14記載の成形体。
- 多孔膜である請求項14記載の成形体。
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