JPH03247626A - マスターバッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は各種の樹脂製品を成形する際に原料中に添加し
て抗菌性を付与するために使用されるマスターバッチに
関するものである。

（従来の技術） 近年、繊維製品や樹脂成形品に抗菌性を付与する試みが
各方面でなされている。ところが−船釣には抗菌剤とし
て１００〜１５０°Ｃで分解してしまう有機系のものが
使用されているので、原料中に抗菌剤を混入しようとし
ても樹脂成形時の加熱に耐えることができない。このた
め成形後に製品の表面に抗菌処理を施すものがほとんど
であり、その処理コストが高くなるうえ、短期間の使用
により脱落し易い等の問題があった。

（発明が解決しようとする課Ｂ） 本発明は上記したような従来の問題点を解決して、樹脂
原料と混合して使用することにより繊維製品や樹脂成形
品に優れた抗菌性を付与することができる手段を提供す
るためになされたものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者は上記の課題を解決するために研究を重ねた結
果、樹脂への練り込み温度により変化を受けることのな
い抗菌性の溶解性ガラスを、マスターバッチ中に混合す
ることによってこの課題を解決することができることを
究明した。

本発明は上記の知見に基づいて完成されたもので、銅、
銀、亜鉛のうちの１種以上の金属イオンを含有する溶解
性ガラスの粉末を、基本樹脂組成中に６５重量％以下の
割合で混合したことを特徴とするマスターバッチを要旨
とするものである。

上記のように本発明においては、マスターバッチの基本
樹脂組成中に熔解性ガラスの粉末が混入される。ここで
溶解性ガラスとは制御された熔解速度を持つようにガラ
スの物理的、化学的特性を考慮して組成を調整したガラ
スを意味し、その中に銅、銀、亜鉛等のイオンを含有さ
せておけば、数時間から数年間の任意の期間にわたって
定められた速度でこれらの金属イオンをガラス中から徐
々に溶出させることができる。そして溶出したこれらの
金属イオンは細菌や微生物の細胞壁に吸着したり細胞膜
内に凝縮していわゆるオリゴシナミー作用によりこれら
の成育を阻害し、抗菌機能を発揮することができる。こ
のような溶解性ガラスは少なくとも４００°Ｃまでの温
度では熱的変化を受けることがなく、マスターバンチの
製造工程では完全に安定である。また金属イオンの溶出
は水分との接触によって初めて発揮されるので、マスタ
ーバッチの製造工程および樹脂成形工程においては抗菌
性の劣化は全く生ずることがない。

本発明においては、好ましくは粒径が１００μ以下、更
に好ましくは粒径が５０μ以下の熔解性ガラスの粉末が
使用される。粒径が１００　μを越えるとマスターバッ
チの混合時あるいは樹脂成形機における溶融成形時に混
合部の部品を損傷することがある。また繊維製造の場合
には紡糸ノズルの先端径が細いために粒径が５０μを越
えることは好ましくなく、フィルム製造の場合にも粒径
が５０μを越えると強度の低下やシール性の低下を招く
ために好ましくない。

本発明において、基本樹脂組成中の熔解性ガラスの粉末
の量を６５重量％以下の割合としたのは、これを越える
と溶解性ガラスの均一分散が困難となるうえ、樹脂特性
が損なわれるおそれがあるためである。このようにして
得られた本発明のマスターバンチは、銀イオンの場合に
はその溶出量が１〜１１００００ｎ／ｃｄ／ｄａｙ、銅
または亜鉛イオンの場合にはその溶出量が０．０１〜１
１００ｎ／ｃｊ／ｄａｙの範囲にあるようにしておく、
溶出量がこの範囲よりも少ないとこのマスターバッチを
用いた製品の抗菌効果が顕著ではなくなり、逆に溶出量
がこの範囲よりも多いとマスターバッチ中の溶解性ガラ
スの吸湿性等が増加して取扱いが困難となる。

本発明のマスターバッチを原料ペレットとともに混合し
て使用すれば、次の実施例に示すように樹脂成形品、繊
維、フィルム等の最終製品に対して極めて簡単に、しか
も効果的に抗菌性を付与することができる。

（実施例） 実施例Ｉ Ｂｚ（ｈ　５０モル％、５ｉＯｚ　３０モル％、Ｎａｚ
Ｏ２０モル％のガラス組成に八ｇ２０を０．５重量％含
有させた溶解性ガラスの粉末（粒径２５μ以下、ガラス
からの銀溶出速度５　ｅ＋ｇ／ｇ／１ｌｒ）を作製し、
その５重量％を基本樹脂組成であるポリプロピレン９５
重量％と混合した。これを最高温度２２０℃で溶融、練
り込み、押出し、水冷、カットの手順によってマスター
バッチとした。同様に、基本樹脂組成を高密度ポリエチ
レンとしたものも作製した。これらのマスターバッチは
直径２．７　ｍｍ、長さ３．２ｍの円柱形である。

このマスターバッチ１００個を２０°Ｃの水３０■１中
に浸漬し、毎日水を交換しながら銀イオンの溶出速度を
原子吸光法により測定した。この結果、ポリプロピレン
のマスターバッチについては１日目が１５ｎｇ／　ｄ／
ｄａｙ、３日目がｌｌｎｇ／　ａｌｌ／ｄａｙ、１００
日目６ｎｇ／　ｃ１１１／ｄａｙであり、高密度ポリエ
チレンのマスターバッチについては１日目が１０ｎｇ／
　ｃｊ／ｄａｙ、３日目がＩＯＢ／　ｃｆｆｌ／ｄａｙ
、１００日目７ｎｇ／　ｃｄ／ｄａｙであった。

このマスターバッチ１０重量％を、ポリプロピレン９０
重量％と高密度ポリエチレン９０重量％とにそれぞれ混
ぜ、ブロー成形により容量５００ｍ１の容器を成形した
。この容器内に大腸菌入り無機リン酸塩緩衝液を入れ、
３７℃で２時間保持した後にデイオキシコレート寒天培
地で培養したところ、生菌は全く認められなかった。

実施例２ Ｂｔｕｓ　５０モル％、５ｉＯｚ　４０モル％、Ｎａｔ
ｏ　１０モル％のガラス組成にＡｇ、０を０．５重量％
含有させた溶解性ガラスの粉末（粒径２５μ以下、ガラ
スからの銀溶出速度３■ｇ／ｇ／Ｈｒ）を作製し、その
５重量％を基本樹脂組成であるポリプロピレン９５重量
％と混合した。これを最高温度１４０℃で溶融、練り込
み、押出し、水冷、カットの手順によってマスターバッ
チとした。同様に、溶解性ガラスの粉末２５重量％とエ
チレン酢酸ビニル７５重量％を最高１４０℃で混練りし
、マスターバッチを作製した。

実施例１と同様に銀イオンの溶出速度を測定したところ
、ポリプロピレンのマスターバッチについては１日目が
３６μｇ／　ａｉ／ｄａｙ、３日目が１２μｇ／　Ｃｌ
１ｌ／ｄａｙ、１００日目８　ｎｇ／　ｃｄ／ｄａｙで
あり、エチレン酢酸ビニルのマスターバッチについては
１日目が７００ｎｇ／ｃ１ａ／ｄａｙ、３日目が１５０
ｎｇ／ｄ／ｄａｙ、１００日目１２０ｎｇ／ｃｄ／ｄａ
ｙであった。

このマスターバッチ１０重量％を、ポリプロピレン９０
重量％とエチレン酢酸ビニル９０重量％とにそれぞれ混
ぜ、インフレーション成形によりフィルムを成形した。

厚みはポリプロピレンを３５μ、エチレン酢酸ビニルが
７０μとした。

これらのフィルム４０ｃｄを大腸菌の入ったデビス培養
液に入れ、シェイク法により３７℃、１時間後の生菌数
を測定したところ、９９．５％以上が死滅していた。

実施例３ ８．０３９０モル％、５ｔ（ｈ５モル％、ＮａｚＯ５モ
ル％のガラス組成にＣｕｚＯを２０重量％含有させた溶
解性ガラスの粉末（粒径２０μ以下、海水中におけるガ
ラスからの銅溶出速度１２０１ｍｇ／ｇ／Ｆｉｒ）を作
製し、その５０重量％を基本樹脂組成である高密度ポリ
エチレン５０重量％、スラアッシ酸カルシウム０．５重
量％と混合した。これを最高温度２００°Ｃで射出しマ
スターバッチとした。

このマスターバッチにつき実施例１と同様に銅イオンの
溶出速度を測定したところ、１日目が２゜３　μｇ／ｃ
４／ｄａｙ、３日目が１．４　μｇ／ｃｉｌｌ／ｄａｙ
、１００日目１．３　μｇ　／　ｄ　／　ｄ　ａ　ｙで
あった。

このマスターバッチ７５重量％を高密度ポリエチレン１
５重量％と吸水エラストマー１０重量％とともに混合し
、最高温度２００°Ｃにて射出して繊維を得た。更に延
伸加熱槽によって直径０．２３ｍ＋ｎの繊維とした。こ
れを撚糸機によって３６本撚りにし、直径２．１閣のロ
ープとした。このロープを広島県福山市の養殖場付近の
海水に３月間浸し防藻テストを行った結果、スライムや
藻、貝の付着はほとんど認められなかった。

実施例４ ＰｔＯｓ　６５モル％、ＮａｚＯ３５モル％、Ａｇ２Ｏ
３重量％、Ｚｎ０５重量％の溶解性ガラスの粉末（粒径
１５μ以下、銀の溶出速度１４０ｍｇ／ｇ／Ｈｒ、亜鉛
の溶出速度１９０ｍｇ／ｇ／）Ｉｒ）を作製し、その１
０重量％を帯電防止剤を含まない低密度ポリエチレン９
０重量％と混合した。これを最高温度２００°Ｃで射出
しマスターバッチとした。

このマスターバッチにつき実施例１と同様に銀と亜鉛の
イオンの溶出速度を測定したところ、銀は１日目が２．
Ｏｔｔ　ｇ／ｄ／ｄａｙ、３日目が１．３　ｔｔ　ｇ／
ｄ／ｄａｙ、５日目が１．０　μｇ／ｃｄ／ｄａｙであ
り、亜鉛は１日目が２．７　μｇ／ｄ／ｄａｙ、３日目
が１．８　ｐｇ／ｃｄ／ｄａｙ５日目が１．４　ｔｔｇ
／ｃｄ／ｄａｙであった。

二のマスターバンチ５０重量％を低密度ポリエチレン４
５重量％と吸水エラストマー５重量％とともに混合し、
押出、延伸して直径０６２■の繊維を得、更にこれを編
んで布とした。この布３×３Ωを普通ブイヨン寒天培地
にのせ、青黴の胞子懸濁液をスプレーし、２５°Ｃで４
週間培養した。その後青黴の発育阻止帯の長さを測定し
たところ、２〜３１のハローを得ることができた。

実施例５ ＳｉＯｚ５０モル％、８２０３２５モル％、Ｎａｎ０２
５モル％のガラス組成にＡｇ、Ｏを０．５重量％含有さ
せた溶解性ガラスの粉末（粒径７５μ以下、ガラスから
の銀溶出速度０．０３ｍｇ／ｇ／Ｈｒ）を作製し、その
２０重量％を基本樹脂組成であるポリプロピレン７５重
量％、カーボンブラック５重量％と混合した。これを最
高温度２００°Ｃで射出しマスターバッチとした。

このマスターバッチにつき実施例１と同様に銀イオンの
溶出速度を測定したところ、１日目が２９μｇ／　ｃｉ
ｉ／ｄａｙ、３日目が１８μｇ／　ｃｄ／ｄａｙ、１０
０日目１５μｇ／ｄ／ｄＢｙであった。

このマスターバッチ２５重量％をポリプロピレン７５重
量％と混合し、射出成形機で食器箱を成形した。この食
器箱に１０３個／１の大腸菌入り普通寒天培地をスプレ
ーし、３７℃、２４時間培養後に生菌数を測定したとこ
ろ、１０個／ｍｌ以下であった。

（発明の効果） 以上に説明したように、本発明のマスターバッチは樹脂
原料と混合して使用することにより繊維製品や樹脂成形
品に優れた抗菌性を付与することができるものであり、
成形後に製品の表面に抗菌処理を施していた従来の方法
に比較して、はるかに簡便かつ低コストで抗菌性の付与
が可能なものである。よって本発明は従来の問題点を一
掃したものとして、業界に寄与するところは極めて大で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、銅、銀、亜鉛のうちの１種以上の金属イオンを含有
   する溶解性ガラスの粉末を、基本樹脂組成中に６５重量
   ％以下の割合で混合したことを特徴とするマスターバッ
   チ。 ２、溶解性ガラスの粉末の粒径が１００μ以下である請
   求項１記載のマスターバッチ。