JPH05190389A - 抗菌性エレクトレット材料 - Google Patents

抗菌性エレクトレット材料

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JPH05190389A
JPH05190389A JP4001722A JP172292A JPH05190389A JP H05190389 A JPH05190389 A JP H05190389A JP 4001722 A JP4001722 A JP 4001722A JP 172292 A JP172292 A JP 172292A JP H05190389 A JPH05190389 A JP H05190389A
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    • H01G7/02Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric
    • H01G7/021Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having an organic dielectric
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Abstract

(57)【要約】 【目的】抗菌性を持ちながらエレクトレット性も兼ね備
え、かつ電荷安定性の良好な抗菌性エレクトレット材料
を提供すること。 【構成】体積抵抗率1013Ω・cm以上の合成有機重合
体中よりなり、該合成有機重合体中は、熱安定剤を0.
01〜2%の範囲で含有し、かつ金属イオンを含有する
無機物を抗菌剤として0.1〜4%で含有するととも
に、その表面電荷密度が1×10-10 クーロン/cm2
以上であることを特徴とする抗菌性エレクトレット材料
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフィルター、食品包装、
医療材料、作業衣料などの分野にて使用できる抗菌性と
エレクトレット性の両特性を持つ材料に関するものであ
る。
【0002】
【従来技術】抗菌性エレクトレット材料として特開昭6
2−42716号公報に見られるごとく、抗菌剤による
抗菌加工を繊維表面にした後に、エレクトレット化処理
したフィルター材料がある。しかし、この材料は繊維表
面に有機系抗菌剤とそれを分散する界面活性剤を用いて
いるため表面の体積抵抗率が小さくなり、このためエレ
クトレット化処理しても得られる電荷は少なく、また電
荷減衰が早いという欠点があった。
【0003】また、特開平3−186309号公報では
無機系の抗菌性ゼオライトを繊維中に入れた抗菌性不織
布とエレクトレット不織布を2枚積層したエアーフィル
ターが提案されている。
【0004】しかし、このフィルターでは抗菌性フィル
ター側で捕捉されたバクテリアは繁殖抑制を受けるが、
エレクトレットフィルター側に捕捉されたバクテリヤは
繁殖し、悪臭の発生や再飛散して室内を汚染するという
欠点がある。
【0005】また、その上、全体がエレクトレット化さ
れていないためフィルター性能が低下するという欠点が
あった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な点に鑑み、抗菌性を持ちながらエレクトレット性も兼
ね備え、かつ電荷安定性の良好な抗菌性エレクトレット
材料を提供せんとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、次の通りの構
成を有する。
【0008】すなわち、体積抵抗率1013Ω・cm以上
の合成有機重合体中よりなり、該合成有機重合体中は、
熱安定剤を0.01〜2%の範囲で含有し、かつ金属イ
オンを含有する無機物を抗菌剤として0.1〜4%で含
有するとともに、その表面電荷密度が1×10-10 クー
ロン/cm2 以上であることを特徴とする抗菌性エレク
トレット材料である。
【0009】
【作用】本発明の具体的内容を以下に示す。
【0010】すなわち、体積抵抗率1013Ω・cm以上
の有機重合体、例えば、ポリオレフィン、ポリエステ
ル、弗素系樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂などの
中に、0.01〜2%の熱安定剤をエレクトレット安定
剤として、また0.1〜4%の金属イオン担持の無機物
を抗菌剤として含有する抗菌性エレクトレット材料であ
る。
【0011】エレクトレット安定剤としては、熱安定剤
を用いるのが好ましく、該熱安定剤としては、特に限定
されるものではないが、ヒンダードアミン系、含窒素ヒ
ンダードフェノール系、金属塩ヒンダードフェノール
系、フェノール系、硫黄系、燐系のなどのうちから選択
される熱安定剤を用いるのがよい。
【0012】たとえば、これらの一例として、ヒンダー
ドアミン系のものの場合、ポリ[{(6−(1,1,
3,3,−テトラメチルブチル)イミノ−1,3,5−
トリアジン−2,4−ジイル}(2,2,6,6,−テ
トラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン
{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)
イミノ}]、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシ
エチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメ
チルピペリジン重縮合物、2−(3,5−ジ−t−ブチ
ル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン
酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペ
リジル)などがある。
【0013】また、含窒素ヒンダードフェノール系のも
のでは、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒ
ドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌル
酸、あるいは、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−
ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌル酸など
がある。
【0014】また、金属塩ヒンダードフェノール系のも
のでは、3,5−ジ−tブチル−4−ヒドロシキ−ベン
ジル−モノ−エチル−ホスホネートのカルシウム塩、
3,5−ジ−tブチル−4−ヒドロシキ−ベンジル−モ
ノ−エチル−ホスホネートのニッケル塩、あるいは同上
化合物のマグネシウム塩などがある。
【0015】また、フェノール系のものでは、1,3,
5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t
−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、ペンタ
エリスリチル−テトラキス[3−3,5−ジ−t−ブチ
ル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オク
タデシル−(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒド
ロキシフェニル)プロピオネートなどがある。
【0016】また、硫黄系のものとしては、ジステアリ
ルチオジプロピオネート、ジラウリルチオジプロピオネ
ートなどがある。
【0017】また、燐系のものとしては、ジステアリル
ペンタエリスリトールジホスファイトなどがある。
【0018】また、抗菌剤中には、金属イオンを含有す
るゼオライト、あるいは、金属イオンを含有する溶解性
ガラス、金属イオン含有のリン酸ジルコニウムなどを好
ましくは使用できる。その量はポリマー中に0.1〜4
%の範囲で含有させるのが好ましい。
【0019】金属イオンは、銀、銅、亜鉛、水銀、錫、
鉛、ビスマス、クロム、またはタリウムなどが使用でき
る。特に銀イオンが効果的で、また他金属イオンとの複
合も効果的である。また、各種抗菌剤の複合化も効果的
である。
【0020】ここで、溶解性ガラスとはB2 3 、Si
2 、Na2 Oなどからなり、これに銀イオン担持の場
合はAg2 0を含有させるのが好ましい。。
【0021】その他に抗菌剤として金属イオン含有のリ
ン酸チタニウムやリン酸錫などが使用できる。
【0022】上記添加剤を含むポリマー材料を繊維、フ
ィルム、織物、不織布、紙、あるいは編物等に成形す
る。かかる成形は、従来から知られている通常のこれら
の成形手法によればよい。
【0023】その後、これらの材料を直流高電圧中でエ
レクトレット化処理して高電荷密度のエレクトレット材
料を得ることができる。
【0024】繊維、フィルム、織物、不織布、紙、編物
等のエレクトレット化処理も、従来から知られている手
法により行なうことができる。
【0025】本発明においてエレクトレット材料は、表
面電荷密度で1×10-10 クーロン/cm2 以上を一般
に示すものである。
【0026】また、不織布、フィルム、織物、紙などシ
ート状態でエレクトレット化処理したものは、本発明者
らの知見によれば、一般に、その電荷密度が2×10
-10 クーロン/cm2 以上でその上限は1×10-8クー
ロン/cm2 を示す。
【0027】また、そのシートの表裏面の電気極性が異
なるものである。
【0028】抗菌性を持ちながらエレクトレット性を発
揮するには、エレクトレット安定剤、抗菌剤の添加率が
重要である。エレクトレット安定剤の量は0.01%以
上がエレクトレット性から必要で、また多すぎても効果
なく2%以下がよい。
【0029】また、抗菌剤は0.1%以上が抗菌性から
必要で、多すぎてもエレクトレット性を低下させるため
効果的でなく、4%以下が好ましい。
【0030】上記からなるエレクトレット材料は、エレ
クトレット性と抗菌性の両特性を兼ね備えている。
【0031】抗菌性は、金属イオンが細菌や微生物の細
胞の生育を阻害して効果を発揮する。 エレクトレット
性は樹脂中のエレクトレット安定剤にトラップされた電
荷により、効果を発揮する。
【0032】また、これらの電荷は環境条件、湿度、温
度が変化しても安定な電荷を維持する。このため、フィ
ルター、包装材、農業資材、ワイパー、各種カバー材、
帽子、メディカル資材、マスクなどに使用できる。
【0033】エレクトレット表面電荷密度は図1に示す
方法で測定する。
【0034】すなわち、同図において、電極間1、2に
エレクトレット試料3を挟み、誘起した電荷を既知コン
デンサー4に蓄え、その電位を電位計5で測定して、下
記式から求める。
【0035】表面電荷密度Q=C×V C:既知コンデンサー容量(ファラッド) V:電圧(ボルト) Q:表面電荷密度(クーロン/cm2 ) 抗菌性はシュークフラスコ法を用いる。試験菌(黄色ブ
ドウ状球菌)の懸濁液中に試料を投入し、密閉容器の中
で150回/分、1時間振盪した後に生菌数を調べて、
初期の菌数に対する減少率を求める。
【0036】
【実施例】以下、実施例に基づき、さらに詳細に説明す
る。
【0037】実施例1 体積抵抗率が10×1016Ω・cmのポリプロピレンか
らなる目付100g/m2 のメルトブロー不織布であ
り、かつ、エレクトレット安定剤として金属塩ヒンダー
ドフェノールである3,5−ジ−tブチル−4−ヒドロ
シキ−ベンジル−モノ−エチル−ホスホネートのカルシ
ウム塩の0.2%とフェノール系であるペンタエリスリ
チル−テトラキス[3−3,5−ジ−t−ブチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロピオネート]の0.1%を含
有、抗菌剤として銀イオンを担持したゼオライトを0.
8%含有する不織布を製造した。
【0038】この不織布を30KV電圧中で1分間処理
してエレクトレット化した。この表面電荷密度は8×1
-10 クーロン/cm2 で表裏面の極性は正負に分離さ
れていた。
【0039】抗菌性はシュークフラスコ法で減少率75
%を示した。
【0040】比較に用いた一般のメルトブロー不織布の
抗菌性の減少率は3%であった。
【0041】この不織布をフィルターとして用いたとこ
ろ、捕集効率95%を示し、半年間ビル内で使用しても
細菌の発生は見られず、また悪臭の発生もなかった。
【0042】これに対して一般メルトブロー不織布では
悪臭の発生が認められた。
【0043】実施例2 体積抵抗率が10×1016Ω・cmのポリプロピレンか
らなるスパンボンド不織布であり、かつ、ヒンダードア
ミン系であるエレクトレット安定剤として、ポリ
[{(6−(1,1,3,3,−テトラメチルブチル)
イミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}
(2,2,6,6,−テトラメチル−4−ピペリジル)
イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメ
チル−4−ピペリジル)イミノ}]の0.1%と、フェ
ノール系であるペンタエリスリチル−テトラキス[3−
3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プ
ロピオネート]の0.1%を含有し、銀イオン担持の水
溶性ガラスを1%含有した不織布を製造した。
【0044】この不織布に25KVの電圧を1分間印加
してエレクトレット化した。
【0045】表面電荷密度は5×10-10 クーロン/c
2 で表裏面の極性は正負に分離されていた。
【0046】抗菌性はシュークフラスコ法で減少率65
%を示した。
【0047】この不織布をミカンの包装材として用いた
ところ、3か月間カビが発生しなかった。これに対して
一般のスパンボンド不織布では1か月でカビの発生が認
められた。
【0048】実施例3 体積抵抗率10×1016Ω・cmのポリプロピレンから
なる目付50g/m2 のメルトブロー不織布であり、か
つ、エレクトレット安定剤として金属塩ヒンダードフェ
ノールである3,5−ジ−tブチル−4−ヒドロシキ−
ベンジル−モノ−エチル−ホスホネートのカルシウム塩
の0.1%とフェノール系であるペンタエリスリチル−
テトラキス[3−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロ
キシフェニル)プロピオネート]の0.1%を含有し、
抗菌剤として銀イオンを担持したリン酸ジルコニウムを
1.1%含有する不織布を製造した。
【0049】この不織布を30KV電圧中で1分間処理
してエレクトレット化した。
【0050】この表面電荷密度は9×10-10 クーロン
/cm2 で表裏面の極性は正負に分離されていた。
【0051】抗菌性はシュークフラスコ法で減少率72
%を示した。
【0052】比較に用いた一般のメルトブロー不織布の
抗菌性の減少率は4%であった。
【図面の簡単な説明】
【図1】表面電荷密度の測定法を示す概略図である。
【符号の説明】
1、2:電極 3:試料 4:コンデンサー 5:電位計

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】体積抵抗率1013Ω・cm以上の合成有機
    重合体中よりなり、該合成有機重合体中は、熱安定剤を
    0.01〜2%の範囲で含有し、かつ金属イオンを含有
    する無機物を抗菌剤として0.1〜4%で含有するとと
    もに、その表面電荷密度が1×10-10 クーロン/cm
    2 以上であることを特徴とする抗菌性エレクトレット材
    料。
  2. 【請求項2】熱安定剤が、ヒンダードアミン系、含窒素
    ヒンダードフェノール系、金属塩ヒンダードフェノール
    系、フェノール系、硫黄系、燐系の熱安定剤のうちの少
    なくとも1種類であることを特徴とする請求項1記載の
    抗菌性エレクトレット材料。
  3. 【請求項3】金属イオンを含有する無機物が、金属イオ
    ンを含有するゼオライト、金属イオンを含有する溶解性
    ガラス、または金属イオンを含有するリン酸ジルコニウ
    ムであり、これらのうちの少なくとも1種類を抗菌剤と
    して含有することを特徴とする請求項1記載の抗菌性エ
    レクトレット材料。
  4. 【請求項4】合成有機重合体が、体積抵抗率1015Ω・
    cm以上のオレフィン系重合体からなることを特徴とす
    る請求項1記載の抗菌性エレクトレット材料。
  5. 【請求項5】安定剤が、ヒンダードアミン系、含窒素ヒ
    ンダードフェノール系、金属塩ヒンダードフェノール
    系、フェノール系、硫黄系、燐系の安定剤のうちの少な
    くとも2種類を含有し、その全含有率が0.01〜2%
    であることを特徴とする請求項1記載の抗菌性エレクト
    レット化材料。
  6. 【請求項6】抗菌性エレクトレット化材料が、繊維形態
    のものであることを特徴とする請求項1記載の抗菌性エ
    レクトレット材料。
  7. 【請求項7】抗菌性エレクトレット化材料が、不織布形
    態のものであることを特徴とする請求項1記載の抗菌性
    エレクトレット材料。
  8. 【請求項8】抗菌性エレクトレット材料が、フィルム形
    態のものであることを特徴とする請求項1記載の抗菌性
    エレクトレット材料。
  9. 【請求項9】抗菌性エレクトレット材料が、紙形態のも
    のであることを特徴とする請求項1記載の抗菌性エレク
    トレット材料。
  10. 【請求項10】抗菌剤が、Agイオンを含有するゼオラ
    イトを使用したものであることを特徴とする請求項1記
    載の抗菌性エレクトレット化材料。
  11. 【請求項11】抗菌剤が、Agイオンを含有するゼオラ
    イトと他金属イオンを含有するゼオライトが併用された
    ものであることを特徴とする請求項1記載の抗菌性エレ
    クトレット材料。
  12. 【請求項12】抗菌剤が、Agイオンを含有する溶解性
    ガラスであることを特徴とする請求項1記載の抗菌性エ
    レクトレット材料。
  13. 【請求項13】抗菌剤が、Agイオンを含有するゼオラ
    イトとAgイオンを含有する溶解性ガラスが併用された
    ものであることを特徴とする請求項1記載の抗菌性エレ
    クトレット材料。
  14. 【請求項14】抗菌剤が、Agイオンを含有するリン酸
    ジルコニウムを含有するものであることを特徴とする請
    求項1記載の抗菌性エレクトレット材料。
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