JP7414788B2 - 抗菌・防カビのポリエステル材料 - Google Patents

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Description

本発明は、ポリエステル材料に関し、特に、抗菌・防カビのポリエステル材料に関する。
衛生上の配慮に基づいて、食品包装材料や医療・衛生設備などの材料の表面は、通常、抗菌性及び防カビ能力が要求されている。これらの材料の表面に抗菌性・防カビ性を持たせるために、既存の技術はほとんど、コーティング法又はスプレー法によって実現されている。これらの方法を使用すると、材料を良好な透明性を維持させることができるが、抗菌・防カビ効果を長期間維持することができない。さらに、これらの材料の表面で対応できる細菌・カビの種類は限られている。
又、従来技術において、内部添加法を採用することにより、材料の表面に抗菌・防カビ性を付与することもある。しかしながら、内部添加法で使用されたマスターバッチの担体は、材料の透明度とヘイズ値に大きく影響し、例えば、材料の透明度が大幅に低下し、材料のヘイズ値が大幅に増加することがある。
そこで、本発明者は、上述した問題が改善可能であることに鑑みて、鋭意研究を行い学理を併せて運用した結果、設計が合理的で且つ前記問題を効果的に改善することができる方法として本発明に至った。
本発明が解決しようとする技術の課題は、従来技術の不足に対し、抗菌・防カビのポリエステル材料を提供する。
上記の技術的課題を解決するために、本発明が採用する一つの技術的手段は、抗菌・防カビのポリエステル材料を提供することである。前記抗菌・防カビのポリエステル材料は、ポリエステル樹脂基材と、溶融押出成形により前記ポリエステル樹脂基材に分散する複数の機能性ポリエステルマスターバッチとを、含み、なかでも、前記機能性ポリエステルマスターバッチのそれぞれは、ポリエステル樹脂マトリックス及び前記抗菌・防カビ添加剤を含み、前記抗菌・防カビ添加剤は、前記ポリエステル樹脂マトリックスに分散する複数の前記ガラスビーズを含むと共に、前記ガラスビーズのそれぞれの外面に複数の銀ナノ粒子が分布していることにより、前記抗菌・防カビのポリエステル材料に抗菌・防カビ能力を付与する。
好ましくは、前記抗菌・防カビのポリエステル材料を１００ｗｔ％として、前記ポリエステル樹脂基材の含有量は、８０～９８ｗｔ％であり、複数の前記機能性ポリエステルマスターバッチの含有量は、２～２０ｗｔ％であり、なかでも、前記機能性ポリエステルマスターバッチのそれぞれにおいて、前記抗菌・防カビ添加剤に対する前記ポリエステル樹脂マトリックスの重量比（前記ポリエステル樹脂マトリックス：前記抗菌・防カビ添加剤）は、７０～９９：１～３０である。
好ましくは、前記ガラスビーズのそれぞれにおいて、複数の前記銀ナノ粒子は、物理吸着（ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）により前記ガラスビーズの前記外面に分布している。
好ましくは、前記抗菌・防カビのポリエステル材料は、射出成形プロセス、押出成形プロセス（例えば、シート材、板材又はフィルム材となるように押出成形する）、真空成形プロセスやブリスター成形プロセルにより、延伸されたポリエステル材料を形成する。
好ましくは、前記抗菌・防カビのポリエステル材料において、複数の前記ガラスビーズの中の少なくとも一部の前記ガラスビーズが前記抗菌・防カビのポリエステル材料の表層に分布していることにより、複数の前記ナノ銀粒子の少なくとも一部の前記ナノ銀粒子が外部環境に曝されると共に、前記抗菌・防カビのポリエステル材料に前記抗菌・防カビ能力を付与する。
好ましくは、前記ポリエステル樹脂基材は、ポリエチレンテレフタレートであると共に、前記機能性ポリエステルマスターバッチにおける前記ポリエステル樹脂マトリックスは、ポリエチレンテレフタレートであり、なかでも、前記ポリエステル樹脂基材は、第１の屈折率を有し、前記ポリエステル樹脂マトリックスは、第２の屈折率を有し、前記ガラスビーズは、第３の屈折率を有し、前記第１の屈折率は、１．５５～１．６０であり、前記第２の屈折率は、前記第１の屈折率の９５～１０５％であり、前記第３の屈折率は、前記第１の屈折率の９５～１０５％である。
好ましくは、前記抗菌・防カビのポリエステル材料は、８０％以上の可視光透過率及び５％以下のヘイズ値を有する。
好ましくは、前記機能性ポリエステルマスターバッチにおける前記ポリエステル樹脂マトリックスは、低い結晶化度を有するポリエチレンテレフタレートであると共に、前記ポリエステル樹脂マトリックスの結晶化度は、５～１５％である。
好ましくは、前記ガラスビーズのそれぞれにおいて、前記ガラスビーズのマトリックスは、可溶性ガラス粉末であり、前記ガラスビーズの粒子径は、１０μｍ以下であり、前記ガラスビーズの密度は、２～３ｇ／ｃｍ３であり、前記ガラスビーズの耐熱温度は、５００℃以上である。
好ましくは、前記抗菌・防カビのポリエステル材料は、前記ポリエステル樹脂基材に分散する抗酸化剤及びスリップ剤を含み、なかでも、前記抗菌・防カビのポリエステル材料の総重量を１００ｗｔ％として、前記抗酸化剤の含有量は、０．１～１．０ｗｔ％であり、前記スリップ剤の含有量は、０．１～１．０ｗｔ％である。
好ましくは、前記抗菌・防カビ添加剤は、細菌・カビに対して抗菌力・防カビ能力を有し、前記細菌は、大腸菌、黄色ブドウ球菌、肺炎桿菌、サルモネラ、緑膿菌及び薬剤耐性黄色ブドウ球菌を含み、前記カビは、クロコウジカビ、ペニシリウム・ピノフィラム、カエトミウム グロボスム、グリオクラディウム・ビレンス及びアウレオバシジウム・プルランスを含む。
上記の技術的課題を解決するために、抗菌・防カビのポリエステル材料を提供することである。前記抗菌・防カビのポリエステル材料は、ポリエステル樹脂基材と、抗菌・防カビ添加剤とを含み、前記抗菌・防カビ添加剤は、ポリエステル樹脂基材に分散する複数の前記ガラスビーズを含むと共に、前記ガラスビーズのそれぞれの外面に複数の銀ナノ粒子が分布していることにより、前記ポリエステル材料に抗菌・防カビ能力を付与する。
本発明の有利な効果として、本発明に係る抗菌・防カビのポリエステル材料は、「ポリエステル材料に抗菌・防カビ添加剤を導入する」及び、「抗菌・防カビ添加剤は、ポリエステル材料に分散する複数のガラスビーズを含むと共に、ガラスビーズのそれぞれの外面に複数の銀ナノ粒子が分布している」といった技術特徴により、良好な抗菌・防カビ能力を有すると共に、高い透明度及び低いヘイズ値を維持することができる。前記抗菌・防カビのポリエステル材料は、一定時間を使用しても、良好な抗菌・防カビ能力を維持すると共に、前記抗菌・防カビのポリエステル材料の応用が見込め、例えば、抗菌・防カビ能力が要求された食品包装材料や医療・衛生設備に応用することができる。
本発明の第一実施形態に係る抗菌・防カビのポリエステル材料を示す模式図である 図１におけるＩＩ部分の部分拡大図である。 ガラスビーズ及びナノ銀粒子が材料の表面に曝されることを示す模式図である。 本発明の第二実施形態に係る抗菌・防カビのポリエステル材料を示す断面模式図である。
本発明の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下の本発明に関する詳細な説明と添付図面を参照されたい。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本発明の請求の範囲を制限するためのものではない。
以下、所定の具体的な実施態様を説明し、当業者は、本明細書に開示された内容に基づいて本発明の利点と効果を理解することができる。本発明は、他の異なる具体的な実施態様によって実行または適用でき、本明細書における各細部についても、異なる観点と用途に基づいて、本発明の構想から逸脱しない限り、各種の修正と変更を行うことができる。また、事前に説明するように、本発明の添付図面は、簡単な模式的説明であり、実際のサイズに基づいて描かれたものではない。以下の実施形態に基づいて本発明に係る技術内容を更に詳細に説明するが、開示される内容によって本発明の保護範囲を制限することはない。
理解すべきことは、本明細書では、「第１」、「第２」、「第３」といった用語を用いて各種の素子又は信号を叙述することがあるが、これらの素子又は信号は、これらの用語によって制限されるものではない。これらの用語は主に、１つの素子ともう１つの素子、又は１つの信号ともう１つの信号を区別するためのものである。また、本明細書において使用される「または」という用語は、実際の状況に応じて、関連して挙げられる項目におけるいずれか１つ又は複数の組み合わせを含むことがある。
［第一実施形態］
図１～３に示すように、本発明に係る第一実施形態において、抗菌・防カビのポリエステル材料１００（ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ａｎｔｉｆｕｎｇａｌ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｍａｔｅｒｉａｌ）を提供する。前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００は、良好な抗菌・防カビ能力を有すると共に、高い透明度及び低いヘイズ値を維持することができる。又、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００は、一定時間を使用しても、ある程度の抗菌・防カビ能力を維持すると共に、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００の抗菌・防カビ能力は、比較的に多い細菌とカビの種類に対応することができる。尚、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００の応用が見込め、例えば、抗菌・防カビ能力が要求された食品包装材料や医療・衛生設備に応用することができる。
上述した目的を達成するために、本実施形態の抗菌・防カビのポリエステル材料１００は、ポリエステル樹脂基材１（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｒｅｓｉｎ ｂａｓｅ ｍａｔｅｒｉａｌ）と、溶融押出成形によりポリエステル樹脂基材１に分散する複数の機能性ポリエステルマスターバッチ２（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｍａｓｔｅｒ－ｂａｔｃｈｅｓ）を含む。なかでも、本実施形態の抗菌・防カビのポリエステル材料１００は、機能性ポリエステルマスターバッチ２の導入により抗菌・防カビ能力を付与する。
より具体的に説明すると、前記機能性ポリエステルマスターバッチ２のそれぞれは、ポリエステル樹脂マトリックス２１（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｒｅｓｉｎ ｍａｔｒｉｘ ｍａｔｅｒｉａｌ）と、抗菌・防カビ添加剤２２（ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ａｎｔｉｆｕｎｇａｌ ａｄｄｉｔｉｖｅ）とを含む。なかでも、前記抗菌・防カビ添加剤２２は、ポリエステル樹脂マトリックス２１に分散する複数のガラスビーズ２２ａ（ｇｌａｓｓ ｂｅａｄｓ）を含み、前記ガラスビーズ２２ａのそれぞれの外面に複数の銀ナノ粒子２２ｂ（ｓｉｌｖｅｒ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ）が分布している。それによって、本実施形態の抗菌・防カビのポリエステル材料１００は、機能性ポリエステルマスターバッチ２の導入により抗菌・防カビ能力（ａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ａｎｔｉｆｕｎｇａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）を付与する。
より詳しく説明すると、複数の銀ナノ粒子２２ｂは、前記ガラスビーズ２２ａの外面に均一に分布していることから、複数の前記銀ナノ粒子２２ｂは、互いに凝集することがないと共に、ガラスビーズ２２ａの外面にナノサイズで分散し、それによって、前記抗菌・防カビ能力を与える。
説明すべきことは、前記ガラスビーズ２２ａ及びその外面に分布する複数の銀ナノ粒子２２ｂは、機能性ポリエステルマスターバッチ２を介してポリエステル樹脂基材１に分散され、それによって、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００は、ナノサイズで分散している複数の銀ナノ粒子２２ｂを含むことにより、抗菌・防カビ能力を有する。
含有量について、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００の総重量を１００ｗｔ％として、前記ポリエステル樹脂基材１の含有量は、８０～９８ｗｔ％であることが好ましく、９０～９８ｗｔ％であることは特に好ましい。尚、複数の前記機能性ポリエステルマスターバッチ２の含有量は、２～２０ｗｔ％であることが好ましく、２～１０ｗｔ％であることは特に好ましい。
更に説明すると、前記機能性ポリエステルマスターバッチ２のそれぞれにおいて、前記ポリエステル樹脂マトリックス２１と前記抗菌・防カビ添加剤２２（ガラスビーズ２２ａ及び銀ナノ粒子２２ｂを含む）との重量比は、７０～９９：１～３０であることが好ましく、８５～９５：５～１５であることが特に好ましい。全体的に、抗菌・防カビのポリエステル材料１００において、複数の前記銀ナノ粒子２２ｂの含有量は、０．１～５．０ｗｔ％であることが好ましく、０．２～２．０ｗｔ％であることが特に好ましい。
上述した構成により、前記機能性ポリエステルマスターバッチ２における抗菌・防カビ添加剤２２は、抗菌・防カビのポリエステル材料に十分な抗菌・防カビ性を与える。前記抗菌・防カビ添加剤２２の含有量が前記含有量の下限値より低くなると、前記ナノ銀粒子２２の濃度が足りないことがあるため、十分な抗菌・防カビ性を付与することができない。一方、前記抗菌・防カビ添加剤２２の含有量が前記含有量の上限値より高くなると、前記ガラスビーズ２２ａの濃度が高すぎとなることがあるため、ポリエステル樹脂基材１に均一に分散されることができないと共に、過量のガラスビーズ２２ａは、ポリエステル材料の透過性、ヘイズ値及び成形効果に影響することがある。
本発明の一つの実施形態において、前記ガラスビーズ２２ａのそれぞれにおいて、複数の前記銀ナノ粒子２２ｂは、物理吸着（ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）によりガラスビーズ２２ａの外面に分布しているが、本発明はこれに制限されるものではない。
特筆すべきことは、前記銀ナノ粒子２２ｂは、ガラスビーズ２２ａを担体にすると共に、ナノサイズでガラスビーズ２２ａの外面に分散されることから、前記銀ナノ粒子２２ｂは凝集しにくくなる。尚、前記機能性ポリエステルマスターバッチ２は、溶融押出により、ポリエステル樹脂基材１に分散する時に、前記ガラスビーズ２２ａが破裂する場合があるが、ほとんどの銀ナノ粒子２２ｂは依然として、凝集することがなく、ナノサイズでガラスビーズ２２ａの外面に分散・付着されることによって、十分な抗菌・防カビ能力を与える。
本発明の一つの実施形態において、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００において、複数の前記ガラスビーズ２２ａの中の少なくとも一部のガラスビーズ２２ａが抗菌・防カビのポリエステル材料１００の表層に分布していることにより、複数の前記ナノ銀粒子２２ｂの少なくとも一部のナノ銀粒子２２ｂが外部環境に曝されると共に、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００に抗菌・防カビ能力を付与する。
本発明の一つの実施形態において、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００は、延伸されることで、延伸されたポリエステル材料を形成することができる。例えば、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００は、射出成形プロセス（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）、真空成形プロセス（ｖａｃｕｕｍ ｆｏｒｍｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）、押出成形プロセス（ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ）又はブリスター成形プロセル（ｂｌｉｓｔｅｒ ｍｏｌｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）により、延伸されたポリエステル材料を形成する。前記延伸されたポリエステル材料は例えば、抗菌・防カビ能力が要求された食品包装材料や医療・衛生設備に応用することができる。
説明すべきことは、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００が延伸された後に、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００の表層に分布しているガラスビーズ２２ａは、抗菌・防カビのポリエステル材料１００の表面により突出し（図３を参照）、それによって、外部環境に曝されたナノ銀粒子２２ｂの数が増加することで、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００の抗菌・防カビ能力をより高くにすることができる。
ポリエステル樹脂基材の材料として、前記ポリエステル樹脂基材１は、抗菌・防カビのポリエステル材料１００のマトリックスであると共に、二塩基酸と二価アルコール又は、その誘導体との縮合重合反応により得たものである。尚、前記機能性ポリエステルマスターバッチ２におけるポリエステル樹脂マトリックス２１も、二塩基酸と二価アルコール又はその誘導体）との縮合重合反応により得たものである。
前記ポリエステル材料を形成するための二塩基酸は、テレフタル酸、イソフタル酸、１，５－ナフタル酸、２，６－ナフタル酸、１，４－ナフタル酸、ジ安息香酸、ジフェニルエタンジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、２，６－アントラセンジカルボン酸、１，３－シクロペンタンジカルボン酸、１，３－シクロヘキサンジカルボン酸、１，４－シクロヘキサンジカルボン酸、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、３，３－ジエチルコハク酸、グルタル酸、２，２－ジメチルグルタル酸、アジピン酸、２－メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸及びドデカンジオン酸の中の少なくとも１つである。尚、前記ポリエステル材料を形成するための二価アルコールは、エチレングリコール、プロパンジオール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，２－シクロヘキサンジメタノール、１，４－シクロヘキサンジメタノール、１，１０－デカンジオール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、２，２'－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパン及びビス（４－ヒドロキシフェニル）スルホンの中の少なくとも１つである。
本発明の一つの実施形態において、前記二塩基酸は、テレフタル酸であると共に、前記二価アルコールはエチレングリコールである。それによって、前記ポリエステル材料は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。即ち、前記ポリエステル樹脂基材１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であることは好ましく、又、前記機能性ポリエステルマスターバッチ２におけるポリエステル樹脂マトリックス２１も、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であることは好ましいが、本発明はこれに制限されるものではない。
特筆すべきことは、図１に示すように、前記ポリエステル樹脂基材１の材質は、ポリエステル樹脂マトリックス２１の材質は基本的に同一であるため、前記ポリエステル樹脂基材１とポリエステル樹脂マトリックス２１との相容性が良好であり、明瞭な境界が存在しない。
本発明の一つの実施形態において、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００に高い透明度及び低いヘイズ値を維持させるため、異なる材料の屈折率の間に対応関係を有する。
例えば、前記ポリエステル樹脂基材１は、第１の屈折率を有し、前記ポリエステル樹脂マトリックス２１は、第２の屈折率を有し、且つ前記ガラスビーズ２２ａは、第３の屈折率を有する。なかでも、前記第１の屈折率は、１．５５～１．６０であり、１．５７～１．５９であることが特に好ましい。尚、前記第２の屈折率は、前記第１の屈折率の９５～１０５％であり、前記第３の屈折率は、前記第１の屈折率の９５～１０５％である。
上述した異なる材料の屈折率の間の対応関係によると、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００は、高い透明度及び低いヘイズ値を果たせる。
例えば、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００の可視光透過率（ｖｉｓｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）は、８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることが特に好ましい。前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００のヘイズ値（ｈａｚｅ）は、５％以下であることが好ましく、３％以下であることが特に好ましい。
本発明の一つの実施形態において、前記機能性ポリエステルマスターバッチ２におけるポリエステル樹脂マトリックス２１は、低い結晶化度を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であると共に、前記ポリエステル樹脂マトリックスの結晶化度は、５～１５％である。
説明すべきことは、従来の技術において、コーティング方法やスプレー方法により材料表面の抗菌・防カビ処理を行う場合、材料に優れた透明性を与えるが、このような製品は、耐久性が不良であると共に、抑制できる菌の種類が制限されている。尚、従来の内部添加法のマスターバッチの担体として、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）であることは多いが、ＰＰ担体とポリエステル（ＰＥＴ）との相容性が不良であり、ＰＢＴ担体がポリエステル材料（ＰＥＴ）とを結晶するため、製品の透明性及び伸び性が不良となる。
従来の技術に対して、本発明に係る実施形態における抗菌・防カビのポリエステル材料１００において、マスターバッチの担体として、低い結晶化度を有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を使用する。前記機能性ポリエステルマスターバッチ２は、二軸スクリュー押出機（ｔｗｉｎ－ｓｃｒｅｗ ｅｘｔｒｕｄｅｒ）により、ナノ銀粒子２２ｂが付着されたガラスビーズ２２ａを分散させると共に、加工過程においてＰＥＴポリエステル材料（例えば、ポリエステル樹脂基材１）を導入させることによって、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００に優れた抗菌・防カビ能力、可視光透過率及び伸び性を与える。
特筆すべきことは、本発明の実施形態に係る抗菌・防カビのポリエステル材料１００は、延伸成形された後でも良好な抗菌・防カビ能力及び可視光透過率を有する。従いまして、本発明の実施形態に係る抗菌・防カビのポリエステル材料１００は、抗菌・防カビ能力が要求された食品包装材料や医療・衛生設備に応用することができる。
本発明の一つの実施形態において、前記ガラスビーズ２２ａの構成は、好ましい範囲を有する。例えば、前記ガラスビーズ２２ａのマトリックスは、可溶性ガラス粉末（ｓｏｌｕｂｌｅ ｇｌａｓｓ ｐｏｗｄｅｒ）であり、前記ガラスビーズ２２ａの粒子径は、１０μｍ以下（好ましくは、３～１０μｍである）であり、前記ガラスビーズ２２ａの密度は、２～３ｇ／ｃｍ３（好ましくは、２．３～２．８ｇ／ｃｍ３である）であると共に、前記ガラスビーズ２２ａの耐熱温度は、５００℃以上である。
上述した構成により、前記ガラスビーズ２２ａは、十分な量のナノ銀粒子２２ｂが付着された上で、ポリエステル樹脂マトリックス２１に分散されることができる。前記ガラスビーズ２２ａは、二軸押出プロセスでの高温及び高圧を耐えられると共に、十分な量のナノ銀粒子２２ｂが付着されることにより、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００に抗菌・防カビ能力を与える。
添加剤として、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００は、前記ポリエステル樹脂基材１に分散する抗酸化剤及びスリップ剤を含む。なかでも、前記抗菌・防カビのポリエステル材料の総重量を１００ｗｔ％として、前記抗酸化剤の含有量は、０．１～１．０ｗｔ％であり、前記スリップ剤の含有量は、０．１～１．０ｗｔ％である。
抗酸化剤の材料として、前記抗酸化剤は、フェノール系抗酸化剤、亜リン酸系抗酸化剤、ヒンダードフェノール系抗酸化剤からなる群から選択される少なくとも１つであり、又、スリップ剤の材料として、前記スリップ剤は、二酸化ケイ素、ステアリン酸、ポリエチレンワックス、ステアリン酸塩系、脂肪酸エステル系及び複合系スリップ剤からなる群から選択される少なくとも１つであるが、本発明はこれに制限されるものではない。それらの用途について、前記抗酸化剤は、抗菌・防カビのポリエステル材料１００の抗酸化能力を向上させるためのものであり、前記スリップ剤は、抗菌・防カビのポリエステル材料１００の表面の摩擦係数又は粘着性を低減させるものである。
抗菌・防カビ能力について、前記抗菌・防カビ添加剤は、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、肺炎桿菌（Ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、サルモネラ（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）及び薬剤耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）を含む細菌に対して、抗菌効果を果たせる。
尚、前記抗菌・防カビ添加剤は、クロコウジカビ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ）、ペニシリウム・ピノフィラム（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｔｅｔｒａｐｉｎｅ）、カエトミウム グロボスム（Ｃｈａｅｔｏｍｉｕｍ ｇｌｏｂｏｓｕｍ）、グリオクラディウム・ビレンス（Ｇｌｉｏｃｌａｄｉｕｍ ｖｉｒｅｎｓ）及びアウレオバシジウム・プルランス（Ａｕｒｅｏｂａｓｉｄｉｕｍ ｐｕｌｌｕｌａｎｓ）を含むカビに対して防カビ効果を果たせる。
実験データの試験について、延伸された前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００の厚さは、０．１２５～０．５０ミリメートル（ｍｍ）である。前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００は、９０％以上の可視光透過率及び３％以下のヘイズ値を有する。抗菌試験について、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００は、大腸菌、黄色ブドウ球菌、肺炎桿菌、サルモネラ、緑膿菌及び薬剤耐性黄色ブドウ球菌との六つの細菌に対して、ＳＧＳ認証（抗菌活性値がいずれも２を超える）を満たし、優れた抗菌効果を示す。防カビ試験について、前記抗菌・防カビのポリエステル材料１００は、クロコウジカビ、ペニシリウム・ピノフィラム、カエトミウム グロボスム、グリオクラディウム・ビレンス及びアウレオバシジウム・プルランスとの五つのカビに対して、ＳＧＳ認証（レベル０、カビの成長がない）を満たし、優れた防カビ効果を示す。
［第二実施形態］
図４に示すように、本発明の第二実施形態において、抗菌・防カビのポリエステル材料を提供し、本実施形態の抗菌・防カビのポリエステル材料は、前記第一実施形態と大抵同様である。それらの相違点について、本実施形態に係る抗菌・防カビのポリエステル材料において、前記抗菌・防カビ添加剤２２は、直接にポリエステル樹脂基材１に分散されている。即ち、前記抗菌・防カビ添加剤２２は、機能性ポリエステルマスターバッチを介してポリエステル樹脂基材１に分散されることなく、直接にポリエステル樹脂基材１に分散される。
より具体的に説明すると、本実施形態に係る抗菌・防カビのポリエステル材料は、ポリエステル樹脂基材１及び抗菌・防カビ添加剤２２を含む。前記抗菌・防カビ添加剤２２は、ポリエステル樹脂基材１に分散する複数のガラスビーズ２２ａを含むと共に、前記ガラスビーズ２２ａのそれぞれの外面に複数の銀ナノ粒子２２ｂが分布していることにより、前記ポリエステル材料に抗菌・防カビ能力を付与する。
［実施形態による有利な効果］
本発明の有利な効果として、本発明に係る抗菌・防カビのポリエステル材料は、「ポリエステル材料に抗菌・防カビ添加剤を導入する」及び、「抗菌・防カビ添加剤は、ポリエステル材料に分散する複数のガラスビーズを含むと共に、ガラスビーズのそれぞれの外面に複数の銀ナノ粒子が分布している」といった技術特徴により、良好な抗菌・防カビ能力を有すると共に、高い透明度及び低いヘイズ値を維持することができる。前記抗菌・防カビのポリエステル材料は、一定時間を使用しても、良好な抗菌・防カビ能力を維持すると共に、前記抗菌・防カビのポリエステル材料の応用が見込め、例えば、抗菌・防カビ能力が要求された食品包装材料や医療・衛生設備に応用することができる。
以上に開示された内容は、ただ本発明の好ましい実行可能な実施態様であり、本発明の請求の範囲はこれに制限されない。そのため、本発明の明細書及び図面内容を利用して成される全ての等価な技術変更は、いずれも本発明の請求の範囲に含まれる。
１００...抗菌・防カビのポリエステル材料
１...ポリエステル樹脂基材
２...機能性ポリエステルマスターバッチ
２１...ポリエステル樹脂マトリックス
２２...抗菌・防カビ添加剤
２２ａ...ガラスビーズ
２２ｂ...ナノ銀粒子

Claims (10)

  1. ポリエステル樹脂基材と、
    溶融押出成形により前記ポリエステル樹脂基材に分散する複数の機能性ポリエステルマスターバッチとを、含む抗菌・防カビのポリエステル材料であって、
    前記機能性ポリエステルマスターバッチのそれぞれは、ポリエステル樹脂マトリックス及び抗菌・防カビ添加剤を含み、
    前記抗菌・防カビ添加剤は、前記ポリエステル樹脂マトリックスに分散する複数のガラスビーズを含むと共に、前記ガラスビーズのそれぞれの外面に複数の銀ナノ粒子が分布していることにより、前記抗菌・防カビのポリエステル材料に抗菌・防カビ能力を付与し、
    複数の前記ガラスビーズの中の少なくとも一部の前記ガラスビーズが前記抗菌・防カビのポリエステル材料の表層に分布していることにより、複数の前記銀ナノ粒子の少なくとも一部の前記銀ナノ粒子が外部環境に曝されると共に、前記抗菌・防カビのポリエステル材料に前記抗菌・防カビ能力を付与し、
    前記ガラスビーズのそれぞれにおいて、前記ガラスビーズのマトリックスは、可溶性ガラス粉末であり、前記ガラスビーズの粒子径は、１０μｍ以下であり、前記ガラスビーズの密度は、２～３ｇ／ｃｍ ３ であり、前記ガラスビーズの耐熱温度は、５００℃以上である、ことを特徴とする抗菌・防カビのポリエステル材料。
  2. 前記抗菌・防カビのポリエステル材料を１００ｗｔ％として、前記ポリエステル樹脂基材の含有量は、８０～９８ｗｔ％であり、複数の前記機能性ポリエステルマスターバッチの含有量は、２～２０ｗｔ％であり、
    前記機能性ポリエステルマスターバッチのそれぞれにおいて、前記抗菌・防カビ添加剤に対する前記ポリエステル樹脂マトリックスの重量比（前記ポリエステル樹脂マトリックス：前記抗菌・防カビ添加剤）は、７０～９９：１～３０である、請求項１に記載の抗菌・防カビのポリエステル材料。
  3. 前記ガラスビーズのそれぞれにおいて、複数の前記銀ナノ粒子は、物理吸着（ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）により前記ガラスビーズの外面に分布している、請求項１に記載の抗菌・防カビのポリエステル材料。
  4. 前記抗菌・防カビのポリエステル材料は、射出成形プロセス、押出成形プロセス、真空成形プロセス又はブリスター成形プロセルにより、延伸されたポリエステル材料を形成する、請求項１に記載の抗菌・防カビのポリエステル材料。
  5. 前記ポリエステル樹脂基材は、ポリエチレンテレフタレートであると共に、前記機能性ポリエステルマスターバッチにおける前記ポリエステル樹脂マトリックスは、ポリエチレンテレフタレートであり、
    前記ポリエステル樹脂基材は、第１の屈折率を有し、前記ポリエステル樹脂マトリックスは、第２の屈折率を有し、前記ガラスビーズは、第３の屈折率を有し、
    前記第１の屈折率は、１．５５～１．６０であり、前記第２の屈折率は、前記第１の屈折率の９５～１０５％であり、前記第３の屈折率は、前記第１の屈折率の９５～１０５％である、請求項１に記載の抗菌・防カビのポリエステル材料。
  6. 前記抗菌・防カビのポリエステル材料は、８０％以上の可視光透過率及び５％以下のヘイズ値を有する、請求項５に記載の抗菌・防カビのポリエステル材料。
  7. 前記機能性ポリエステルマスターバッチにおける前記ポリエステル樹脂マトリックスは、低い結晶化度を有するポリエチレンテレフタレートであると共に、前記ポリエステル樹脂マトリックスの結晶化度は、５～１５％である、請求項５に記載の抗菌・防カビのポリエステル材料。
  8. 前記ポリエステル樹脂基材に分散する抗酸化剤及びスリップ剤を更に含み、前記抗菌・防カビのポリエステル材料の総重量を１００ｗｔ％として、前記抗酸化剤の含有量は、０．１～１．０ｗｔ％であり、前記スリップ剤の含有量は、０．１～１．０ｗｔ％である、請求項１に記載の抗菌・防カビのポリエステル材料。
  9. 前記抗菌・防カビ添加剤は、細菌・カビに対して抗菌力・防カビ能力を有し、
    前記細菌は、大腸菌、黄色ブドウ球菌、肺炎桿菌、サルモネラ、緑膿菌及び薬剤耐性黄色ブドウ球菌を含み、
    前記カビは、クロコウジカビ、ペニシリウム・ピノフィラム、カエトミウム グロボスム、グリオクラディウム・ビレンス及びアウレオバシジウム・プルランスを含む、請求項１に記載の抗菌・防カビのポリエステル材料。
  10. ポリエステル樹脂基材と、抗菌・防カビ添加剤とを含む抗菌・防カビのポリエステル材料であって、
    前記抗菌・防カビ添加剤は、前記ポリエステル樹脂基材に分散する複数のガラスビーズを含むと共に、前記ガラスビーズのそれぞれの外面に複数の銀ナノ粒子が分布していることにより、前記抗菌・防カビのポリエステル材料に抗菌・防カビ能力を付与し、
    複数の前記ガラスビーズの中の少なくとも一部の前記ガラスビーズが前記抗菌・防カビのポリエステル材料の表層に分布していることにより、複数の前記銀ナノ粒子の少なくとも一部の前記銀ナノ粒子が外部環境に曝されると共に、前記抗菌・防カビのポリエステル材料に前記抗菌・防カビ能力を付与し、
    前記ガラスビーズのそれぞれにおいて、前記ガラスビーズのマトリックスは、可溶性ガラス粉末であり、前記ガラスビーズの粒子径は、１０μｍ以下であり、前記ガラスビーズの密度は、２～３ｇ／ｃｍ ３ であり、前記ガラスビーズの耐熱温度は、５００℃以上である、ことを特徴とする抗菌・防カビのポリエステル材料。
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