JPH08310903A - 抗菌性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】そこで本発明は長期間に亘って全ての微生物
（カビ、細菌等）に対して良好な抗菌性を保持し、しか
も樹脂の変色、強度の低下のない抗菌性樹脂組成物を提
供することを目的とする。 【構成】第四級アンモニウム及びこれらの塩から選ばれ
た少なくとも１つの薬剤と、チアゾリン系化合物から選
ばれた少なくとも１つの薬剤を含有することを特徴とす
る抗菌性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カビ、酵母、細菌など
の微生物に起因する、樹脂製品表面上に発生するくろず
み、ぬめり等の発生を防止する樹脂組成物に関するもの
である。さらに具体的には、浴室、台所、洗面所等で使
用される、石鹸入れ、椅子、すのこ、水切りかご等の水
回り製品、シャンプー等の容器および洗濯機の洗濯槽等
に使用する樹脂に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、樹脂に添加可能な抗菌剤が開発さ
れ、すでに広く使用されているが、抗菌剤は大別して、
銀、亜鉛等をゼオライト等に担持させた無機系抗菌剤
と、抗菌性を有する有機物質から成る有機系抗菌剤の二
種類ある。

【０００３】無機系抗菌剤は、主に銀が広く使用され、
光による変色が問題となる場合には亜鉛が使用されてい
る。これらは既に、まな板、ボール等の調理用具や、浴
室用の椅子、洗面器などの水周り製品、洗濯機の洗濯
槽、加湿器などのフィルターや貯水槽、また、ボールペ
ン等の文具等に広く使用されている。

【０００４】有機系抗菌剤はイミダゾール系抗菌剤やチ
アゾリン系抗菌剤が洗濯機の洗濯槽等に使用されてい
る。これら無機系抗菌剤、有機系抗菌剤は何れも成形時
に樹脂に直接または高濃度のマスターバッチとして添加
され、成形されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】無機系抗菌剤は、人体
に対する安全性が高いと言われており、また、耐熱性が
大きいため、樹脂に添加する際に制約を受けることが少
なく、極めて有用な抗菌剤である。しかしながら、銀の
カビに対する抗菌効果は小さいため、カビによるくろず
みを防止しようとすれば、大量の添加が必要である。ま
た、光を受けると変色を生じるという問題がある。ま
た、亜鉛の抗菌効果は銀に比べて極めて小さいため、単
独で抗菌効果を得るのは不可能である。

【０００６】有機系抗菌剤の場合、カビおよび細菌の両
者に対して抗菌性を有するものは少ない。例えば、発明
者等の研究結果によれば、第四級アンモニウム塩の一例
であるアルキル鎖長の異なるアルキルジメチルベンジル
アンモニウム塩の混合体であるベンザルコニウム塩を抗
菌成分とする薬剤をポリエチレンに添加した場合、ベン
ザルコニウムイオンとして０．０２重量％以上の添加で
一般細菌に対し抗菌効果を示すのに対し、カビに対して
は効果が認められなかった。また、チアゾリン化合物の
一例である２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オ
ンを抗菌成分とする薬剤をポリエチレンに添加した場
合、２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンとし
て０．００５〜０．５重量％でカビに対し効果を示すの
に対し、グラム陰性細菌であるＰｓｅｕｄｍｏｎａｓ属
細菌に対しては効果は認められなかった。

【０００７】また、有機系抗菌剤の場合、光を受けて分
解し、効力を失ったり、変色を生じたり、添加した樹脂
の強度を低下するという問題点を有する薬剤もある。さ
らに、水により容易に溶出する薬剤もあるが、このよう
な薬剤は水周り製品のように絶えず水と接触する場合に
は速やかに抗菌力を失ってしまう。しかも耐熱性の点か
ら、抗菌性を有する有機物質全てが樹脂に添加できるも
のではなく、薬剤を添加して成形を行う際に、熱による
分解によって抗菌力の低下または喪失、樹脂の変色及び
強度劣化等を生じる。以上より、通常、樹脂製品が使用
される環境下で長期間に亘って全ての微生物に対して抗
菌性を示す抗菌性樹脂はなかったと言っても過言ではな
い。

【０００８】そこで本発明は長期間に亘って全ての微生
物（カビ、細菌等）に対して良好な抗菌性を保持し、し
かも樹脂の変色、強度の低下のない抗菌性樹脂組成物を
提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
すべく考えられたもので、請求項１の発明は第四級アン
モニウム塩から選ばれた少なくとも１つの薬剤と、チア
ゾリン系化合物から選ばれた少なくとも１つの薬剤とを
含有することを特徴とする抗菌性樹脂組成物である。請
求項２の発明は第四級アンモニウム塩がアルキルジメチ
ルベンジルアンモニウム塩（アルキル基の炭素数Ｃ₈ 〜
Ｃ₁₈）及びアルキルピリジニウム塩（アルキル基の炭素
数Ｃ₈ 〜Ｃ₁₈）より選ばれた単独または複数の物質で、
チアゾリン系化合物が２−オクチル−４−イソチアゾリ
ン−３−オンであることを特徴とする請求項１記載の抗
菌性樹脂組成物である。請求項３の発明は請求項１の発
明において、第四級アンモニウム塩含有濃度が第四級ア
ンモニウムイオンとして０．０２〜２．５重量％であ
り、チアゾリン系化合物含有濃度が０．００５〜０．５
重量％であることを特徴とする請求項１記載の抗菌性樹
脂組成物である。請求項４の発明は請求項１の発明にお
いて、 第四級アンモニウム塩がアルキルジメチルベン
ジルアンモニウム塩（アルキル基の炭素数Ｃ₈ 〜Ｃ₁₈）
及びアルキルピリジニウム塩（アルキル基の炭素数Ｃ₈
〜Ｃ₁₈）より選ばれた単独または複数の物質で その含
有濃度が第四級アンモニウムイオンとして０．０２〜
２．５重量％であり、チアゾリン系化合物が２−オクチ
ル−４−イソチアゾリン−３−オンでその含有濃度が
０．００５〜０．５重量％であることを特徴とする請求
項１記載の抗菌性樹脂組成物である。

【００１０】以下、さらに詳細に説明する。細菌に対し
て抗菌性を有する薬剤と、カビに対して抗菌性を有する
薬剤とを混合した場合、化学変化等を生じなければ、カ
ビ及び細菌に対し抗菌性を示すことは容易に予想でき
る。しかしながら、本発明による樹脂組成物の場合、全
ての微生物に対し抗菌力を有するという特徴の他に、
光、水、洗剤等に対する耐性を有し、かつ成形性にも優
れているという特徴を有する。

【００１１】本発明に使用可能な第四級アンモニウムと
しては（化１）に示されるような塩化アルキルジメチル
アンモニウム（ｎ＝７〜１７）及び（化２）に示される
ような塩化アルキルピリジニウム（ｎ＝６〜１６）をイ
オン交換により例えば、リン酸ジルコニウム、リン酸チ
タン等のリン酸塩に結合させたもの、すなわち第四級ア
ンモニウムのリン酸塩の状態にしたもの等、無機物の担
持体に保持させたものが好適に利用可能である。この保
持体中の第四級アンモニウムイオンの含量としては例え
ば、イオン交換で保持させる場合はイオン交換容量で決
定されるが、概ね、５重量％から３０重量％である。

【００１２】

【化１】

【００１３】

【化２】

【００１４】本発明に利用可能なチアゾリン化合物とし
ては２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン（商
品名の一例：スケーン Ｍ−８）、５−クロロ−２−メ
チル−４−イソチアゾリン−３−オン（商品名の一例：
ケーソン ＷＴ）等があげられるが、２−オクチル−４
−イソチアゾリン−３−オンを二酸化ケイ素等の無機物
に吸着により保持させたものが、好適に利用できる。こ
の保持体中のチアゾリン化合物の含量としては２５重量
％から７０重量％程度が適当である。そして、本発明に
よる樹脂組成物における各抗菌成分の含量は第四級アモ
ニウム塩が第四級アンモニウムイオンとして０．０２重
量％乃至２．５重量％、チアゾリン化合物が０．００５
重量％乃至０．５重量％が適当である。チアゾリン化合
物が０．００５重量％未満であると所望の抗菌力が得ら
れないという問題があり、０．５ 重量％を越える
と不経済なばかりでなく、成形品の表面がべとつくとい
う問題が ある。

【００１５】また、本発明に使用する樹脂としてはポリ
エチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等の熱可塑
性樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹
脂の他、アラビアゴム、セラックス等の天然樹脂を含む
ものである。さらに、本発明における樹脂組成物に対
し、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、帯電防止剤、
可塑剤等通常、樹脂中に添加する物質は制限されない。
但し、アニオン系添加剤は第四級アンモニウム系抗菌剤
の効果を低下させるので使用に当たっては注意が必要で
ある。

【００１６】

【作用】第四級アンモニウム塩とチアゾリン化合物を樹
脂に含有させたことにより、カビおよび細菌に対して抗
菌作用を有し、しかも光による変色および抗菌性の低下
等がない樹脂組成物を得る。また、チアゾリン系化合物
が２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンであ
り、その含有濃度が０．００５〜０．５重量％である
と、抗菌効果が良好なばかりでなく、表面性も良好であ
るため、特にカビおよび細菌に対して優れた抗菌性が得
られ、しかもその抗菌性が長期間に亘って保持される。

【００１７】以下、図面に基いて実施例にて説明する。

【００１８】

【実施例】

＜実施例１＞第四級アンモニウム塩としてベンザルコニ
ウム塩をベンザルコニウムイオンとして０．５重量％、
チアゾリン系化合物として２−オクチル−４−イソチア
ゾリン−３−オンを０．０２重量％含有した、ポリプロ
ピレンシート（厚み約５００μｍ）を作製した。ベンザ
ルコニウム塩は、塩化ベンザルコニウムをイオン交換に
よりトリポリリン酸アルミニウムに担持させたものを、
２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンは二酸化
ケイ素に吸着により担持させたものを、それぞれシート
成形時に添加し、所望の薬剤濃度とするようにした。

【００１９】＜比較例１＞厚み約５００μｍのポリプロ
ピレンシートを作製した。 ＜比較例２＞実施例１と同様にして、チアゾリン系化合
物として２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン
を０．０２重量％含有した、ポリプロピレンシート（厚
み約５００μｍ）を作製した。 ＜比較例３＞実施例１と同様にして、第四級アンモニウ
ム塩としてベンザルコニウム塩をベンザルコニウムイオ
ンとして０．５重量％、含有した、ポリプロピレンシー
ト（厚み約５００μｍ）を作製した。＜比較例４＞カビ
に対する抗菌物質としてチアベンダゾール（ＴＢＺ）を
０．５重量％、細菌に対する抗菌成分としてジンクピリ
チオン（ＺＰＴ）を０．５重量％含有した、厚み約５０
０μｍのポリプロピレンシートを作製した。各抗菌成分
はシート成形時に、樹脂ペレットに所望の含量となるよ
うに混和し、成形した。

【００２０】以上の五つの試料を使用し、以下の実験を
実施した。

【００２１】（実験１）カビ指標菌としてＰｅｎｉｃｉ
ｌｌｕｍ ｃｉｔｒｉｎｕｍ ＩＦＯ６３５２胞子を、
細菌指標菌として浴室床面に発生する赤色スライムより
単離されたＭｅｔｈｙｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｅｘｔ
ｏｒｑｕｅｎｓ（古畑ら：防菌防黴，１８，４０７〜４
１０，（１９９０））と同一種であるＭｅｔｈｙｌｏｂ
ａｃｔｅｒｉｕｍ ｅｘｔｏｒｑｕｅｎｓ ＩＦＯ ３
７０８菌体を、それぞれ寒天倍地上に塗抹し、実施例お
よび比較例の試料を直径１０ｍｍの円形に打ち抜き、培
地上に密着させ、培養した。カビにはポテトデキストロ
ース寒天培地を、細菌には標準寒天培地を使用した。カ
ビの培養温度は２５℃、細菌の培養温度は３０℃とし
た。１週間培養後、ハロー（阻止円、図１）の有無を観
察した。その結果を（表１）に示す。抗菌性を有する場
合は、ハロー（阻止円）（３）を形成する。

【００２２】

【表１】

【００２３】（実験２）実施例および比較例の試料に対
し、スガ試験機製キセノンウエザーメーターで１００時
間の光暴露を実施し、実験１と同様に抗菌性を測定し
た。また、目視による変色等の樹脂の劣化の程度も記録
した。その結果を（表２）に示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】＜実施例２＞通常の多層ブロー成形法によ
り、容器外側より本発明による樹脂組成物層（２１）／
未添加層（２２）構成の容量８００ｍｌのポリエチレン
ボトル（２３）を作製した（図２）。構成比は容器外側
より１：９となるように設定し、目付け量は５５ｇ設定
とした。「本発明による樹脂組成物層」は実施例１と同
様にして、チアゾリン系化合物として２−オクチル−４
−イソチアゾリン−３−オンを０．０２重量％添加し
た。但し、第四級アンモニウム塩としては塩化セチルピ
リジニウムをトリポリリン酸にイオン交換により担持さ
せたものを使用し、セチルピリジニウムイオンとして
１．０重量％となるように添加した。

【００２６】＜比較例５＞通常のブロー成形法により、
目付け量５５ｇ、容量８００ｍｌのポリエチレンボトル
（３３）を作製した（図３）。 ＜比較例６＞通常の多層ブロー成形法により、容器外側
より抗菌剤添加樹脂層（４１）／未添加層（４２）構成
の容量８００ｍｌのポリエチレンボトル（４３）を作製
した（図４）。構成比は容器外側より１：９となるよう
に設定し、目付け量は５５ｇ設定とした。抗菌剤添加樹
脂層は実施例３と同様にして、第四級アンモニウムとし
て、塩化セチルピリジニウムをトリポリリン酸にイオン
交換により担持させたものを使用し、セチルピリジニウ
ムイオンとして１．０重量％となるように添加した。 ＜比較例７＞通常の多層ブロー成形法により、容器外側
より抗菌剤添加樹脂層（５１）／未添加層（５２）構成
の容量８００ｍｌのポリエチレンボトル（５３）を作製
した（図５）。構成比は容器外側より１：９となるよう
に設定し、目付け量は５５ｇ設定とした。抗菌剤添加樹
脂層は実施例３と同様にして、チアゾリン系化合物とし
て２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンを０．
０２重量％添加した。

【００２７】（実験３）実施例３および比較例５、６、
７の容器を一般家庭の浴室内に放置し、黒ずみおよびぬ
めりの発生状況を観察した（表３）。

【００２８】

【表３】

【００２９】実験１の結果より、本発明による樹脂組成
物を含めて、細菌に有効な抗菌剤と、カビに有効な抗菌
剤を同時に添加することにより、細菌およびカビの両者
に対し抗菌作用を有する樹脂組成物を得ることが可能で
あることが示された。しかしながら、実験２により、単
に混合したのみでは、光による劣化を受け、変色、抗菌
性の劣化を招くことが示され、本発明による樹脂組成物
が優れていることが示された。実験３の結果より、本発
明による樹脂組成物を実際に応用し、使用した場合で
も、ぬめり防止、くろずみ防止効果を示すことが解っ
た。

【００３０】なお、上記実施例においてはブロー成形し
たボトルの場合について説明したが、本発明はこれに限
られるものではなく、チューブ容器等でもよく、また、
浴室、台所、洗面所等で使用される、石鹸入れ、椅子、
すのこ、水切りかご等の水回り製品にも応用できること
は勿論である。

【００３１】

【発明の効果】本発明による樹脂組成物を使用すること
により、カビの生育に起因する黒ずみおよび細菌の生育
に起因するぬめりの両方を防止することが可能で、か
つ、光による変色などの影響を受けない樹脂製品を作製
することが可能となった。

【００３２】特に第四級アンモニウム塩がアルキルメチ
ルベンジルアンモニウム塩及びアルキルピリジニウムよ
り選ばれた単独または複数の物質で、チアゾリン系化合
物が２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンであ
ると、第四級アンモニウム塩が細菌の、チアゾリン系化
合物がカビの増殖を抑制するため、カビおよび細菌に対
して優れた抗菌性が得られ、しかもその抗菌性が長期間
に亘って保持される。しかもその効果は第四級アンモニ
ウム含有濃度が０．１〜２．５重量％、チアゾリン系化
合物の含有濃度が０．００５〜０．５重量％であると、
経済的かつ成形品の表面状態が良好であるため、その効
果は顕著なものとなる。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】抗菌性の検定方法の一つであるハロー（阻止
円）法におけるハローを示す説明図である。

【図２】本発明による樹脂組成物を使用した容器の一例
を示す説明図である。

【図３】本発明の第一の比較例を示す説明図である。

【図４】本発明の第二の比較例を示す説明図である。

【図５】本発明の第三の比較例を示す説明図である。

【符号の説明】

（１） シャーレ （２） 菌の生育区 （３） ハロー（阻止円） （４） 樹脂（試験片） （21） 抗菌剤添加樹脂層 （22） 抗菌剤未添加樹脂層 （23） ボトル （33） ボトル （41） 抗菌剤添加樹脂層 （42） 抗菌剤未添加樹脂層 （43） ボトル （51） 抗菌剤添加樹脂層 （52） 抗菌剤未添加樹脂層 （53） ボトル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 博文 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第四級アンモニウム塩から選ばれた少なく
   とも１つの薬剤と、チアゾリン系化合物から選ばれた少
   なくとも１つの薬剤とを含有することを特徴とする抗菌
   性樹脂組成物。
2. 【請求項２】第四級アンモニウム塩がアルキルジメチル
   ベンジルアンモニウム塩（アルキル基の炭素数Ｃ₈ 〜Ｃ
   ₁₈）及びアルキルピリジニウム塩（アルキル基の炭素数
   Ｃ₈〜Ｃ₁₈）より選ばれた単独または複数の物質で、チ
   アゾリン系化合物が２−オクチル−４−イソチアゾリン
   −３−オンであることを特徴とする請求項１記載の抗菌
   性樹脂組成物。
3. 【請求項３】第四級アンモニウム塩含有濃度が第四級ア
   ンモニウムイオンとして０．０２〜２．５重量％であ
   り、チアゾリン系化合物含有濃度が０．００５〜０．５
   重量％であることを特徴とする請求項１記載の抗菌性樹
   脂組成物。
4. 【請求項４】第四級アンモニウム塩がアルキルジメチル
   ベンジルアンモニウム塩（アルキル基の炭素数Ｃ₈ 〜Ｃ
   ₁₈）及びアルキルピリジニウム塩（アルキル基の炭素数
   Ｃ₈〜Ｃ₁₈）より選ばれた単独または複数の物質で そ
   の含有濃度が第四級アンモニウムイオンとして０．０２
   〜２．５重量％であり、チアゾリン系化合物が２−オク
   チル−４−イソチアゾリン−３−オンでその含有濃度が
   ０．００５〜０．５重量％であることを特徴とする請求
   項１記載の抗菌性樹脂組成物。