JP6926849B2 - 抗菌剤、及び成形物、水溶液 - Google Patents
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Description
更に、本発明の抗菌剤は、溶融成形や水系での成形(噴霧、コーティング)などの方法で複数の加工方法により成形することが可能であり、加工性に優れるポリマー抗菌剤、及び成形物や水溶液を提供することを目的とするものである。
即ち、本発明は、カチオン性基含有ポリビニルアルコール系樹脂を含有することを特徴とする抗菌剤に関する。
更に、本発明は、かかる抗菌剤を含有する成形品及び水溶液をも提供するものである。
また、3,4−ジヒドロキシ−1−ブテン、3,4−ジアシロキシ−1−ブテン、3−アシロキシ−4−ヒドロキシ−1−ブテン、4−アシロキシ−3−ヒドロキシ−1−ブテン、3,4−ジアシロキシ−2−メチル−1−ブテン、4,5−ジヒドロキシ−1−ペンテン、4,5−ジアシロキシ−1−ペンテン、4,5−ジヒドロキシ−3−メチル−1−ペンテン、4,5−ジアシロキシ−3−メチル−1−ペンテン、5,6−ジヒドロキシ−1−ヘキセン、5,6−ジアシロキシ−1−ヘキセン、グリリンモノアリルエーテル、2,3−ジアセトキシ−1−アリルオキシプロパン、2−アセトキシ−1−アリルオキシ−3−ヒドロキシプロパン、3−アセトキシ−1−アリルオキシ−2−ヒドロキシプロパン、グリセリンモノビニルエーテル、グリセリンモノイソプロペニルエーテル、ビニルエチレンカーボネート、2,2−ジメチル−4−ビニル−1,3−ジオキソラン等のジオールを有する化合物などが挙げられる。これらの単量体は、単独で、又は2種以上を併用してもよい。
その場合のアセタール化度は、通常、30〜90モル%であり、より好ましくは50〜87モル%であり、さらに好ましくは60〜85モル%である。アセタール化度が小さすぎると、耐水性が不充分となる。逆に、アセタール化度が高すぎると、反応の面で製造上きわめて困難である。
また、アセタール化反応が終了した後、その反応停止剤として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ性化合物や、エチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイド類、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル類を添加することも可能である。
その他の抗菌剤としては、例えば、市販の有機または無機抗菌剤が挙げられ、具体的には、マグネシウムまたはカルシウムと銅または亜鉛の複合金属水酸化物、または酸化物、銀、銅、亜鉛、チタン等の酸化物、銀、銅、亜鉛、カルシウム、マグネシウム等の抗菌性金属の単独もしくは混合状態のイオン性物質、銀、銅、亜鉛をシリカガラス、ゼオライト、リン酸ジルコニウム等に担持された水不溶性複合体、有機抗菌剤単独もしくは有機抗菌剤と無機担体混合物または複合物、等が挙げられる。
また、水溶液には、少量であれば、エタノール等のアルコール溶剤やアセトン等のケトン溶剤を含有することもでき、かかる含有量は、水に対して、10重量%以下、特には5重量%以下であることが好ましい。かかる溶剤の含有量が大きすぎると、本発明の抗菌剤が溶けにくくなる傾向がある。
かかる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ABS樹脂、ナイロン、ポリアセタール、ポリテトラフルオロエチレン、不飽和ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン、メラミン樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、アクリルゴム等を使用することができる。他の樹脂の配合量は、好ましくは本発明の抗菌剤100重量部に対して、1〜500重量部、さらには10〜300重量部であることが好ましい。
更にこれらは、浴室用洗剤への添加剤、トイレの抗菌剤、台所などの排水口及び排水溝(ぬめり)、壁紙、手すりなど建築物の設備の抗菌コーティング剤、植物用の抗菌スプレー等に用いることができる。
抗菌ボールは、通常、キッチンのシンク周りなど、排水口のような場所に置くことにより使用できる。
形状としては、球状やドーナツ状が挙げられるが、球状が使用継続性の点で好ましい。
また、抗菌ボールには、(i)カチオン性基含有PVA系樹脂のみで成形するもの、(ii)カチオン性基含有PVA系樹脂と熱可塑性樹脂とを混合し、成形するものなどが挙げられるが、排水汚染防止の点で(i)のものが好ましい。
また、成形する場合には、一般的な成形方法(押し出し成形、ブロー成形)であれば特に限定されないが、複雑な形状でも製造容易なことから、射出成型が望ましい。
尚、例中「部」、「%」とあるのは、重量基準を意味する。
〔カチオン性基含有PVA系樹脂の作製〕
還流冷却機、滴下漏斗、攪拌機を備えた反応缶に、メタノール13部、酢酸ビニル100部、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド2部を仕込み、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを用い、窒素気流下で加熱還流させ重合を開始した。ジアリルジメチルアンモニウムクロライドの65%メタノール溶液3部を重合30分後から重合終了時まで滴下し、重合率42%となった時点で重合禁止剤としてm−ジニトロベンゼンを投入し、重合を終了した。続いてメタノール蒸気を吹き込む方法により、未反応モノマーを系外に除去し、共重合体のメタノール溶液を得た。次いで、該溶液をメタノールで希釈して濃度32%に調整して、ニーダーに仕込み、溶液温度を35℃に保ちながら、水酸化ナトリウムのメタノール溶液を、共重合体の酢酸ビニル単体に対して20ミリモルとなる量を加えてケン化を行った。生成した固形物を濾別し、メタノールでよく洗浄して熱風乾燥機中で乾燥し、目的物であるカチオン性基含有PVA系樹脂を得た。得られたカチオン性基含有PVA系樹脂のケン化度は、残存酢酸ビニルの加水分解に要するアルカリ消費量で分析を行ったところ、99.8モル%であり、平均重合度は1500であった。また、カチオン性基の含有量は1H-NMRで測定して算出したところ2.9モル%であった。
上記で作製したカチオン性基含有PVA系樹脂を10%水溶液に調整し、直径9cmのガラスシャーレに20部添加し、23℃×50%RHで乾燥させ、縦5cm×横4cmにカットした。
1.大腸菌の抗菌試験
JIS Z 2801:2010「抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果」試験方法に準じ、上記で得られた縦5cm×横4cmの試験片の両面をメタノールを吸収させた脱脂綿で拭いた後、6.9×105/mLの大腸菌を0.3mL滴下し、ポリエチレンフィルムをかぶせた。
35℃×24時間後、菌液を洗い出し、菌数を数えた。
滴下する菌液を黄色ブドウ球菌6.6×105mLに変えた以外は、大腸菌の抗菌試験と同様に行った。
実施例1において、カチオン性PVA系樹脂を未変性PVA(ケン化度98モル%、平均重合度1700)に変えた以外は実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
実施例1において、カチオン性基含有PVA系樹脂をアセトアセチル基含有PVA系樹脂(ケン化度99モル%、平均重合度1000、アセトアセチル基含有量5モル%)に変えた以外は実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
実施例1において、カチオン性基含有PVA系樹脂をカルボキシル基含有PVA系樹脂(ケン化度95モル%、平均重合度1500、マレイン酸基含有量4モル%)に変えた以外は実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
実施例1において、カチオン性基含有PVA系樹脂をスルホン酸基含有PVA系樹脂(ケン化度88モル%、平均重合度200、スルホン酸基含有量3モル%)に変えた以外は実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
実施例1において、PVA系樹脂を用いずに、ポリエチレンフィルムの抗菌性評価を実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
Claims (5)
- カチオン性基含有ポリビニルアルコールからなる抗菌剤であって、前記カチオン性基がジアリルジメチルアンモニウムクロライド由来であることを特徴とする抗菌剤。
- 前記カチオン性基含有ポリビニルアルコールのカチオン性基の含有量が0.01〜20モル%であることを特徴とする請求項1記載の抗菌剤。
- 前記カチオン性基含有ポリビニルアルコールのケン化度が50〜100モル%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の抗菌剤。
- 請求項1〜3いずれか記載の抗菌剤を含有する成形物。
- 請求項1〜3いずれか記載の抗菌剤を含有する水溶液。
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