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WO1993014510A1 - Materiau electret antibacterien - Google Patents

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Info

Publication number
WO1993014510A1
WO1993014510A1 PCT/JP1993/000016 JP9300016W WO9314510A1 WO 1993014510 A1 WO1993014510 A1 WO 1993014510A1 JP 9300016 W JP9300016 W JP 9300016W WO 9314510 A1 WO9314510 A1 WO 9314510A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electret
antibacterial
material according
electret material
antimicrobial
Prior art date
Application number
PCT/JP1993/000016
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Katsutoshi Ando
Masanori Takahashi
Goro Kondou
Original Assignee
Toray Industries, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries, Inc. filed Critical Toray Industries, Inc.
Priority to US08/108,644 priority Critical patent/US5556618A/en
Priority to KR1019930702524A priority patent/KR100191345B1/ko
Priority to EP93901567A priority patent/EP0575629B1/en
Priority to DE69311977T priority patent/DE69311977T2/de
Publication of WO1993014510A1 publication Critical patent/WO1993014510A1/ja

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G7/00Capacitors in which the capacitance is varied by non-mechanical means; Processes of their manufacture
    • H01G7/02Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric
    • H01G7/021Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having an organic dielectric
    • H01G7/023Electrets, i.e. having a permanently-polarised dielectric having an organic dielectric of macromolecular compounds

Definitions

  • the present invention relates to a material having both antibacterial and electret properties used in fields such as filters, food packaging, medical materials, and work clothing.
  • Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 62-42716 discloses a filter material obtained by subjecting a fiber surface to an antibacterial treatment with an antibacterial agent, followed by an electret treatment as an antibacterial electret material. Is disclosed. However, since this filter material is subjected to the above antibacterial processing using an organic antibacterial agent and a surfactant dispersing the same, the volume resistivity of the textile surface becomes small. For this reason, there were drawbacks that the amount of charge obtained even after the electretization process was small and the charge decay was fast.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-186309 discloses an air filter in which an antibacterial nonwoven fabric containing an inorganic antibacterial zeolite in a textile and an electret nonwoven fabric are laminated.
  • this air filter can suppress the growth of captured bacteria on the antibacterial nonwoven fabric side, but the captured bacteria grow on the electret nonwoven fabric side. It has the disadvantage of generating odors and re-scattering, contaminating the interior. Sa In addition, the filter performance deteriorates because the whole is not electretized.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-42715 discloses a composite material in which an electret nonwoven fabric and a nonwoven fabric subjected to antibacterial treatment are overlapped with each other. Had.
  • An object of the present invention is to provide an antimicrobial electret material having antibacterial properties and also having electret properties and good charge stability.
  • the antimicrobial electret material of the present invention that achieves the above object is a compound of the following formulas: a synthetic organic polymer having a volume resistivity of 10 13 ⁇ ⁇ cm or more; Solder phenol type, metal salt solder phenol type, phenol At least one electret stabilizer selected from the group consisting of knol-based, sulfur-based, and phosphorus-based compounds in a range of 0.01 to 2% by weight; Charge density is 1 X 10 1 , containing 0.1 to 4% by weight of an inorganic compound containing an amine. It is characterized by being at least Coulomb / cm 2 .
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a method of measuring a surface charge density.
  • examples of the synthetic organic polymer having a volume resistivity of 10 13 ⁇ ⁇ cm or more include polyolefin, polyester, fluorine resin, acryl resin, and polyamide resin. .
  • a polyolefin-based polymer such as polyethylene-polypropylene is used.
  • the antibacterial electret material composed of these synthetic organic polymers has an electret stabilizer in the range of 0.01 to 2% by weight and a metal ion as an antibacterial agent. 0.1 to 4% by weight of inorganic compound containing
  • Examples of the above-mentioned electret stabilizers include hindered amides, nitrogen-based hindered phenols, metal salt hindered phenols, and phenols. , Sulfur-based, phosphorus-based, etc., alone or in combination of two or more It is desirable to do.
  • hindered amide compounds examples include poly [ ⁇ (61 (1,1,3,3—tetramethylbutyl) imino 1,3,5—triazine 1-2,4 — (Zil) (2,2,6,6—tetramethyl-1-4-piperidyl) imino) hexamethylene ⁇ (2,2,6,6—tetramethylyl-4-piperidyl) ) Imino ⁇ ], dimethyl succinate 1-1 (2-hydroxy shetyl) 1-4-hydroxy 1, 2: 2, 6, 6-tetramethylpibellidin polycondensate, 2-(3, 3, 5 -di-t-butyl-4 -hydroxybenzyl) bis-n-butylmalonate bis (1,2,2,6,6 -pentamethyl-4-piperidyl) and the like.
  • Metal salt hindered phenol compounds include, but are not limited to, calcium salt of 3,5-d-t-butyl-14-hydroxy-disolonemo-noethyl-phosphonate and 3,5-di-t-butynol 4-h Nickel salt of drosic benzyl, monoethyl-phosphonate, or magnesium salt of the same compound.
  • Examples of the phosphorus compound include distearyl pentaerythritol diphosphite.
  • the electret stabilizer is effective even if it is independently used for the synthetic organic polymer, but it is more effective when at least two or more of them are used in combination.
  • the effect can be increased.
  • each electret stabilizer has a different charge retention mechanism, and the combination of these different charge retention mechanisms has an effect of stabilizing the electret. It is likely to increase.
  • examples of the antibacterial metal ion compound include zeolite having a metal ion, soluble glass, zirconium phosphate, titanium phosphate, and tin phosphate.
  • zeolite having a metal ion, fusing glass, and zirconium phosphate are preferred. Good.
  • metal ion of the metal ion-containing inorganic compound examples include silver, copper, zinc, mercury, tin, lead, bismuth, chromium, and thallium.
  • silver ions are effective, and silver ions are also effective in composite ions with other metal ions other than silver. Combination of various antibacterial agents is also effective.
  • the soluble glass B 2 0 3, S i 0 2) Na 2 0 , etc. or Rannahli, it is preferable to responsible lifting the Ag 2 0 When supporting the silver Ion thereto.
  • Synthetic organic polymer materials having the above-mentioned electret stabilizer and a metal ion-containing compound are woven fabrics, films, woven fabrics, non-woven fabrics, paper or knitted fabrics. Etc. Conventionally known forming means such as yarn forming, knitting, paper making, and film forming can be applied to such forming.
  • the electret stabilizer and the antibacterial agent can be contained in the synthetic organic polymer by, for example, a method called “kneading method”.
  • a method called “kneading method” it is possible to adopt a method of mixing the organic polymer chip at the stage of the synthetic organic polymer chip to make it contain, or mixing it into the extruder to contain it.
  • molded fibers such as molded fibers, woven fabrics, knitted fabrics, non-woven fabrics, papers and films are made of conventionally known electrets.
  • Treatment for example, Wereku preparative les having the a We Lek preparative les Tsu preparative reduction treatment child a DC high voltage in a high charge density, normally IX 10- 1 ⁇ Ku opening down / cm 2 or more surface charge density It can be used as a tutu material.
  • the content of the above-mentioned electret stabilizer and the antibacterial agent is important to exhibit electretity while having antibacterial properties.
  • the amount of the electret stabilizer should be 0.01% by weight or more. However, if the amount is too large, the effect is reduced, so the upper limit is preferably set to 2% by weight.
  • the antibacterial agent must be 0.1% by weight or more for antibacterial properties. If the amount of this antibacterial agent is too large, the electretability will be reduced. Therefore, it is better to set the upper limit to 4% by weight.
  • the antimicrobial electret material of the present invention is preferably configured to have a basis weight of 10 to 200 g / m 2 , and more preferably a basis weight of 20 to 100: 100 configured as those of g Zm 2. That is, they are generally lightweight, Such light weight cannot be obtained because the overall weight increases when materials having antibacterial performance and materials having electret performance are separately prepared and combined.
  • the antibacterial electret material of the present invention is significant because it has both properties and is lightweight.
  • the surface charge density of the electret is a value measured by the method shown in FIG. That is, in the same figure, the electret sample 3 is sandwiched between the electrodes 1 and 2, the induced charge is stored in the known capacitor 14, and the potential is measured by the electrometer 5, and is obtained from the following equation. .
  • the antibacterial property is a value measured using a single flask method. That is, a sample was put into a suspension of the test bacterium (yellow butter " ⁇ "), shaken at 150 times / min in a closed container for 1 hour, and the viable cell count was determined. Determine the rate of decrease relative to the number of bacteria.
  • a general meltblown non-woven fabric was manufactured using the above-mentioned polypropylene, which had neither an electret stabilizer nor an antibacterial agent, and measured its antibacterial properties. As a result, the reduction rate was 3%.
  • Example 1 When the electret nonwoven fabric of Example 1 was used as a filter, the collection efficiency was 95%, and no bacteria were observed when used in a building for half a year. There was no odor. On the other hand, in the case of the general melted mouth-nonwoven fabric, the odorous odor was found.
  • volume resistivity were manufactured Supanbon de nonwoven fabric made of poly pro pyrene 10 X 10 '6 ⁇ ⁇ cm .
  • poly [ ⁇ (6— (1,1,3,3—tetramethylbutyl) is used as an electret stabilizer in the above-mentioned polypropylene.
  • a voltage of 25 kV was applied to this nonwoven fabric for 1 minute to form an electret.
  • the resulting et Lek preparative Les Tsu City of surface electrostatic loading density be 5 X 10- 1.
  • Coulomb / cm 2 and the polarities on the front and back surfaces were separated into positive and negative.
  • the antibacterial activity by the shake flask method was reduced by 65%.
  • This electret nonwoven fabric is used as a packaging material for oranges. When used, no mold developed for 3 months. On the other hand, in the case of general spanbond nonwoven fabric, mold was observed in one month.
  • a voltage of 30 kV was applied to this nonwoven fabric for 1 minute to effect electret.
  • the surface charge density of this electret nonwoven fabric was 9 ⁇ 10-1 Q coulomb / cm 2 , and the polarities on the front and back surfaces were separated into positive and negative.
  • the antibacterial property by the above-described shake flask method showed a reduction rate of 72%.
  • a melt-blown nonwoven fabric having neither an electret stabilizer nor an antibacterial agent was manufactured using the above polypropylene, and the antibacterial property was measured. As a result, the reduction rate was 4%.
  • a voltage of 30 kV was applied to the nonwoven fabric for 1 minute to form an electret.
  • a melt-blown nonwoven fabric with a basis weight of 100 g Zm 2 made of polypropylene having a volume resistivity of 10 ⁇ 10 16 ⁇ ⁇ cm was manufactured.
  • This melt blown nonwoven fabric is treated with 2,4,4-trichloro-2'-hydroxydiphenyl ether as an electret stabilizer (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-42716). 0.5% by weight together with the acrylic resin as a fixing agent.
  • a voltage of 25 kV was applied to this nonwoven fabric for 1 minute to form an electret.
  • volume resistivity to produce a basis weight 1 0 0 gm of main Le Topuro one nonwoven fabric comprising port Re pro pin les emissions of 10 X 10 1 ⁇ ⁇ 3 ⁇ cm.
  • 1,3,5—tris 41-t-butyl-3—hydroxy 2
  • 6 dimethylbenzyl isocyanuric acid (nitrogen-containing hindered phenolic compound) 0.15% by weight
  • zeolite carrying silver ion as a fixed antibacterial agent is 1 % By weight, respectively.
  • a voltage of 30 kV was applied to the nonwoven fabric for 1 minute to perform electret.
  • Producing main Le bets blow nonwoven fabric having a mass per unit area of 1 0 0 g / m 2 having a volume resistivity is from port Re pro pin les emissions of 10 ⁇ 10 16 ⁇ ⁇ cm
  • distealylthiodipropionate sulfur compound
  • a melt propylene nonwoven fabric with a basis weight of 100 g Zm 2 made of polypropylene having a volume resistivity of 10 X 10 " ⁇ ⁇ cm was manufactured.
  • an electret was added to the polypropylene.
  • 0.2% by weight of distealylpentaerythritol diphosphite (a synthetic compound) as a stabilizer, and 1.2% by weight of a water-soluble glass carrying silver ions as an antibacterial agent. was ⁇ by scheme.
  • the voltage of the non-woven fabric 3 0 k V was elect Re' preparative reduction applied to 1 minute.
  • the antibacterial property was reduced by 67% by the shake flask method, and both properties had satisfactory performance.
  • a melt-blown nonwoven fabric having a basis weight of 100 g / m 2 and made of polypropylene having a volume resistivity of 10 ⁇ 10 16 ⁇ ⁇ cm was produced.
  • poly [ ⁇ (6_ (1,1,3,3,3-tetramethylbutyl) is used as an electret stabilizer in polypropylene.
  • a melt-blown nonwoven fabric having a basis weight of 100 g / m 2 and made of polypropylene having a volume resistivity of 10 ⁇ 10 16 ⁇ ⁇ cm was produced.
  • 3 ⁇ -di-t-butyl-14-hydroxypropyl phenol is used as an electret stabilizer in polypropylene.
  • 0.2% by weight of ethylethylphosphonate (metal hindered phenolic compound) and 0.9% by weight of zeolite carrying silver ion as an antibacterial agent were incorporated by kneading. .
  • a voltage of 3 kV was applied to this nonwoven fabric for 1 minute to form an electret.
  • the surface charge density of this electret non-woven fabric was 6 X X 10-1 D co-cm.
  • a melt blown nonwoven fabric having a basis weight of 100 g / m 2 and made of polypropylene having a volume resistivity of 10 1010 16 ⁇ ⁇ cm was produced.
  • pentaerythritol citrate trax [3-3,5—Gt-butyl-4—hydroxyphenyl) is used as an electret stabilizer in polypropylene.
  • 0.2% by weight of propionate (a phenolic compound) and 1% by weight of zirconium phosphate carrying silver ion as an antibacterial agent were incorporated by kneading.
  • a voltage of 30 kV was applied to this nonwoven fabric for 1 minute to form an electret.
  • the electret material of the present invention is characterized in that the metal ion contained in the antibacterial agent exerts an antibacterial effect by inhibiting the growth of cells of bacteria and microorganisms, and has an electret stabilizer.
  • the trapping of the electric charge exerts an electret effect. In other words, it has both antibacterial and electret properties.
  • these charges change in environmental conditions, humidity, and temperature.

Landscapes

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Description

明 細 書
抗菌性ェレク ト レ ッ ト材料
技術分野
本発明はフ ィ ルター、 食品包装、 医療材料、 作業衣 料等の分野で使用される抗菌性とエレク ト レッ ト性の 両特性を有する材料に関する。
背景技術
特開昭 62- 42716号公報には、 抗菌性エ レク ト レ ッ ト 材料と して、 繊維表面に抗菌剤による抗菌加工を施し た後、 エ レク ト レ ツ ト化処理したフ ィ ルター材料が開 示されている。 しかし、 このフ ィ ルター材料は有機系 抗菌剤とそれを分散する界面活性剤を用いて上記抗菌 加工を行っているため、 織維表面の体積抵抗率が小さ く なる。 このためエ レク ト レ ツ ト化処理しても得られ る電荷は少な く、 電荷の減衰が早いという欠点があつ た。
また、 特開平 3- 186309号公報には、 無機系の抗菌性 ゼォライ トを織維中に入れた抗菌性不織布とエ レク ト レ ツ ト不織布とを積層したエア一フィルターが開示さ れている。 しかし、 このエアーフ ィ ルタ一は、 抗菌性 不織布側では捕捉されたバクテリ アの繁殖を抑制する ことは可能であるが、 エ レク ト レ ツ ト不織布側では捕 捉されたバクテリ アが繁殖し、 悪臭を発生したり、 再 飛散して室内を汚染したりするという欠点がある。 さ らに全体がエ 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つた。
また特開昭 62 - 42715号公報には、 エ レク ト レ ッ ト不 織布と抗菌荊加工を施した不織布とを重ね合わせた複 合材料が開示されているが、 このものも同様の欠点を 有していた。
一方、 本発明者らの検討によれば、 不織布を形成し た後に抗菌剤を処理し、 さらにその後にヱレク ト レ ン ト化処理を行う工程は、 良好なェレク ト レッ ト化が困 難になるという基本的問題があり、 しかも工程が長く なるため製品のコス トが高く なるという問題があつた。 また、 不織布を彤成した後にェレク ト レ ツ ト化処理 を行い、 その後抗菌剤処理を行う工程は、 抗菌剤処理 によ ってヱ レク ト レ ツ ト性能が損なわれるという欠点 があり、 同様に工程が長く なるため製品のコス トが高 く なるという問題があつた。
発明の開示
本発明は、 抗菌性を持ちながらェレク ト レッ ト性も 兼備した電荷安定性の良好な抗菌性エ レク トレ ツ ト材 料を提供することにある。
このような目的を達成する本発明の抗菌性エ レク ト レ ツ ト材料は、 体積抵抗率 10 1 3 Ω · cm以上の合成有機 重合体中に、 ヒ ンダ一ドア ミ ン系, 舍窒素ヒ ンダード フエノ ール系, 金属塩ヒ ンダ一 ドフヱノ ール系, フエ ノ ール系, 硫黄系及び燐系化合物からなる群から選ば れた少な く とも 1種のエレク ト レッ ト安定剤を 0. 0 1 〜 2重量%の範囲で舍有し、 かつ金属イ オ ンを含有す る無機化合物を 0. 1 〜 4重量%の範囲で舍有する表 面電荷密度が 1 X 1 0 1。 クーロ ン /cm2以上である ことを特徴とする。
図面の簡単な説明
第 1図は表面電荷密度の測定法を示す概略図である 発明を実施するための最良の形態
本発明において、 体積抵抗率 1013Ω · cm以上の合成 有機重合体としては、 例えば、 ポリオレフイ ン, ポリ エステル, 弗素系榭脂, アク リ ル樹脂, ポ リ ア ミ ド樹 脂等が挙げられる。 好ま し く はポ リ エチ レ ンゃポリ プ ロピレ ン等のポリオレフィ ン系重合体がよい。
これら合成有機重合体からなる抗菌性エレク ト レ ツ ト材料はエ レク ト レ ツ ト安定剤を 0. 0 1 〜 2重量%の 範囲で舍有し、 かつ抗菌剤と して金属イ オ ンを舍有す る無機化合物を 0. 1 〜 4重量%舍有する。
なお、 本発明において、 含有率は全て重量%で表わ したものである。
上記エ レク ト レ ッ ト安定剤と しては、 ヒ ンダー ドァ ミ ン系, 舍窒素ヒ ンダー ドフ ヱ ノ ール系, 金属塩ヒ ン ダー ドフ ユ ノ ール系, フユ ノ ール系, 硫黄系, 燐系等 から選択される化合物を、 単独又は 2種類以上を併用 することが望ましい。
ヒンダ一ドア ミ ン系化合物としては、 ボリ [ { ( 6 一 ( 1 , 1, 3 , 3 —テ ト ラ メ チルブチル) イ ミ ノ ー 1 , 3 , 5 — ト リ ァ ジ ン一 2 , 4 —ジィ ル } ( 2 , 2 6 , 6—テ ト ラメ チル一 4 ー ピペ リ ジル) ィ ミ ノ ) へ キサメ チ レン { ( 2 , 2 , 6 , 6 —テ ト ラ メ チルー 4 ー ピペリ ジル) イ ミ ノ } ] 、 コ ハク酸ジメ チル一 1 一 ( 2 —ヒ ドロキ シェチル) 一 4 — ヒ ドロキ シ一 2 , 2 : 6 , 6 —テ トラメ チルピベリ ジン重縮合物、 2 — ( 3 , 5 —ジ一 t ーブチルー 4 — ヒ ドロキ シベンジル) 一 2 一 n—ブチルマロ ン酸ビス ( 1 , 2 , 2 , 6 , 6 —ぺ ンタメ チルー 4 ー ピペリ ジル) 等が挙げられる。
舍窒素ヒ ンダー ドフヱノ ール系化合物としてば、 1 , 3 , 5 — ト リ ス ( 4 — t —ブチル一 3 — ヒ ドロキ シー 2 , 6 —ジメ チルペンジル) イ ソ シァヌル酸、 或いは 1 , 3 , 5 — ト リ ス ( 3 , 5 —ジ一 t —ブチル一 4一 ヒ ドロキ シベンジル) イ ソ シァヌル酸等が挙げられる。 金属塩ヒ ンダー ドフ ユノ ール系化合物としては、 3 , 5 ージー t 一ブチル一 4 —ヒ ドロシキ ^ンジソレーモ ノ ーェチルーホスホネー ト のカルシウム塩、 3 , 5 - ジ一 t—ブチノレー 4 ー ヒ ドロ シキーべンジル一モノ 一 ェチルーホスホネ一 卜 のニ ッケル塩、 或いは同上化合 物のマグネ シウム塩等が挙げられる。
フエノ ール系化合物としては、 1 , 3 , 5 — ト リ メ チルー 2 , 4 , 6 — ト リ ス ( 3 , 5 —ジ— t 一ブチル 一 4 —ヒ ド口キシベンジル) ベンゼン、 ペンタエ リ ス リ チル一テ ト ラキス [ 3 — 3 , 5 —ジ一 t ーブチルー 4 — ヒ ドロキ シフエニル) プロ ピオネー ト ] 、 ォクタ デシノレ一 ( 3 — ( 3 , 5 —ジー t —ブチル一 4 ーヒ ド 口キ シフヱニル) プロ ピオネー ト等が挙げられる。 硫黄系化合物と しては、 ジステア リ ルチオジプロ ピ ォネ一 ト、 ジラウ リ ルチオジプロ ビオネ一 ト等が挙げ られる。
燐系化合物と しては、 ジステア リ ルペンタエ リ ス リ トールジホスフア イ ト等が挙げられる。
本発明において、 エ レク ト レ ツ ト安定剤は、 合成有 機重合体に対し、 それぞれ単独で舍有させても効果が あるが、 少な く と も 2種類以上を併用する こ とにより より一層効果を大き く する こ とが可能である。 その理 由は明らかではないが、 各エ レク ト レ ツ ト安定剤は、 その電荷保持機構を異にし、 この異なった電荷保持機 構が組み合わされる こ とにより エ レク ト レッ ト安定化 効果が増大する ものと思われる。
本発明において抗菌剤の金属ィ ォ ン舍有無機化合物 と しては、 金属イ オ ンを舍有するゼォライ ト, 溶解性 ガラス, リ ン酸ジルコニウム, リ ン酸チタニウム, リ ン酸錫等が挙げられる。 特に、 金属イ オ ンを舍有する ゼォライ ト, 溶解性ガラス, リ ン酸ジルコニウムが好 ましい。
また、 金属イ オ ン含有無機化合物の金属イ オ ンとし ては、 銀, 銅, 亜鉛, 水銀, 錫, 鉛, ビスマス, ク ロ ム又はタリ ウム等が挙げられる。 特に銀イオンが有効 であり、 銀イ オ ンは上記銀以外の他種金属イ オ ンとの 複合イ オンでも有効である。 また、 各種抗菌剤の複合 化も効果的である。
ここで、 溶解性ガラスとは、 B 203 , S i 02 ) Na 20等か らなり、 これに銀ィオンを担持させる場合は Ag 20を担 持させることが好ましい。
上記エ レク ト レ ツ ト安定剤と金属ィォン舍有無機化 合物 (以下、 抗菌剤と称する) を舍有する合成有機重 合体材料は、 織維, フ ィ ルム, 織物, 不織布, 紙又は 編物等に成形される。 かかる成形には、 従来公知の製 糸、 編織、 製紙、 製膜等の成形手段を適用することが できる。
上記合成有機重合体中にエ レク ト レッ ト安定剤と抗 菌剤を含有させるには、 たとえば、 所謂 "練り込み方 式" と呼称される方法により行う ことができる。 すな わち、 合成有機重合体チップの段階で混入して舍有さ せたり、 ェクス トルーダー中に混入して含有させたり する方法等を採用することができる。
成形された繊維, 織物, 編物, 不織布, 紙, フ ィ ル ム等の材料は、 従来から知られているエレク ト レッ ト 化処理、 例えば、 直流高電圧中でヱ レク ト レ ツ ト化処 理するこ とにより、 高電荷密度、 通常 I X 10— 1 ΰクー 口 ン/ cm 2以上の表面電荷密度を有するヱレク ト レ ツ ト材料にするこ とができる。
本発明者らの知見によれば、 一般に、 織物, 不織布 紙, フ ィ ルム等のシー ト状態でエ レク ト レッ ト化処理 したものは、 2 X 10— 10 クーロ ン Zciri2以上で、 上限 が 1 X10-8クーロ ン/ cm2の表面電荷密度を示す。 ま た、 そのシー トの表裏面の電気極性を異にするもので ある。
抗菌性を持ちながらヱ レク ト レ ツ ト性を発揮するに は、 前述のエレク ト レッ ト安定剤と抗菌剤の含有率が 重要である。 エ レク ト レ ッ トの安定性の点からはエ レ ク ト レ ツ ト安定剤の量は 0. 0 1重量%以上にする必 要がある。 しかし、 多すぎると効果が低下するため上 限は 2重量%とするのがよい。
また、 抗菌剤は抗菌性から 0. 1重量%以上にする必 要がある。 この抗菌剤の量も多すぎるとエ レク ト レ ツ ト性を低下させるため、 上限を 4重量%とするのがよ い。
本発明の抗菌性ェレク ト レ ッ ト材料は、 好ま し く は 目付 1 0 〜 2 0 0 g /m2 のものと して構成され、 よ り好ま し く は目付 2 0〜 : 1 0 0 g Zm2 のものとして 構成される。 すなわち、 概して軽量なものであって、 このような軽量さは、 抗菌性能を有する材料とエ レク ト レッ ト性能を有する材料を別々に作って組み合わせ る場合には全体の重量を大き くするため得られるもの ではない。 これに対し、 本発明の抗菌性エレク ト レ ツ ト材料は、 両特性を兼備しながら軽量であるため有意 義なものである。
本発明において、 エ レク ト レ ツ トの表面電荷密度は 第 1図に示す方法で測定した値である。 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 ンデンサ一 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。
表面電荷密度 Q = C X V
C : 既知コ ンデンサ一の容量 (ファ ラ ッ ド) V : 電圧 (ボル ト)
Q : 表面電荷密度 (クーロ ン /cm 2 ) また、 本発明において、 抗菌性はシ 一クフラスコ 法を用いて測定した値である。 すなわち、 試験菌 (黄 色ブト"ゥ状球菌) 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 ベて、 初期の菌数に対する減少率を求める。
実施例 1
体積抵抗率が 10 Χ 10 Ι 6 Ω · cmのポリ プロ ピレンから なる目付 lOO g Zm 2のメ ル トブロー不織布を製造した。 この不織布の製造に際しては、 上記ポリ プロピレン中 に、 エ レク ト レ ッ ト安定剤として、 3 , 5 — ジー t 一 ブチノレ一 4 ー ヒ ド ロ シキ 一ベンジノレ一モノ ェ チノレー ホ スホネー ト のカルシウ ム塩 ( ヒ ンダー ドフ エ ノ ール系 化合物) を 0. 2重量%、 ペ ンタエ リ ス リ チルーテ ト ラ キス [ 3 _ 3 , 5 — ジー t _ブチル一 4 — ヒ ド ロ キ シフ ヱニル) プロ ピオネー ト ] ( フ ヱ ノ ール系化合物 ) を 0. 2重量%、 それぞれ練り込み方式により含有 させると共に、 抗菌剤として、 銀イ オ ンを担持したゼ ォライ トを 0. 8重量%練り込み方式により舍有させた ものを使用した。 こ のメ ル ト ブロー不織布に 3 0 k V の電圧を 1分間印加してエ レク ト レ ツ ト化した。
こ のヱレク ト レ ッ ト不織布は、 8 X 10- 1 0 クーロ ン /cm2 の表面電荷密度を有し、 表裏面の極性は正負に 分離されていた。 また、 上述したシヱ一クフラスコ法 により抗菌性を測定したところ、 7 5 %の減少率を示 した。
比較のため、 上記ポ リ プロ ピレ ンを使用し、 エ レク ト レ ッ ト安定剤と抗菌剤とをいずれも舍有していない 一般のメ ル トブロー不織布を製造し、 その抗菌性を測 定した結果、 減少率は 3 %であった。
こ の実施例 1 のエ レク ト レ ツ ト不織布をフ ィ ルタ一 として使用したときの捕集効率は 9 5 %であり、 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。 これに対して一般のメ ル トブ口ー不織布では悪臭の 癸生が認められた。
実施例 2
体積抵抗率が 10 X 10 ' 6 Ω · cmのポリ プロ ピレンから なるスパンボン ド不織布を製造した。 この不織布の製 造に際しては、 上記ポ リ プロ ピレ ン中に、 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 ー 1 , 3 , 5 — ト リ ア ジン一 2 : 4 —ジィ ル } ( 2 , 2 , 6 , 6 —テ ト ラメ チル一 4 — ピペ リ ジル) イ ミ ノ } へキサメ チ レン { ( 2 , 2 , 6 , 6 —テ ト ラ メ チルー 4 ー ピペ リ ジル) ィ ミノ } ] ( ヒ ンダードア ミ ン系化合物) を 0 . 1重量 %、 ペンタ エ リ ス リ チルーテ ト ラキス [ 3 — 3 , 5 - ジー t —ブチル一 4 ー ヒ ドロ キ シフエニル) プロ ピオ ネー ト ] (フ ユノール系化合物) を 0 . 1重量%、 そ れぞれ練り込み方式により舍有させると共に、 銀ィォ ン担持の水溶性ガラスを 1重量%練り込み方式により 舍有させたものを使用した。
この不織布に 2 5 k Vの電圧を 1分間印加してェレ ク ト レ ツ ト化した。 得られたエ レク ト レ ツ ト の表面電 荷密度ば 5 X 10—1。クーロ ン /cm 2であり、 表裏面の 極性は正負に分離されていた。 また、 シェーク フ ラ ス コ法による抗菌性は 6 5 %の減少率を示した。
このエ レク ト レッ ト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。
実施例 3
体積抵抗率が 10Χ1016Ω · cmのボリ プロ ピ レ ン中に エ レク ト レ ツ ト安定剤として 3 , 5 —ジ— t プチルー
4 — ヒ ド ロ シキ ^'ンジル一モ ノ 一ェチル一ホスホネ 一卜 のカルシウ ム塩 ( ヒ ンダー ドフ ヱ ノ ール系化合物 ) を 0. 1重量%、 ペ ンタ エ リ ス リ チルーテ ト ラ キス [ 3 , 3 , 5 — ジー t —ブチノレ 一 4 ー ヒ ド ロキ シフヱ ニル) プロ ピオネー ト ] ( フ ユ ノ ール系化合物) を 0. 1重量%、 それぞれ練り込み方式により舍有させ ると共に、 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重量%練り込み方式により舍有 させたものを使用し、 目付 5 0 g /m2 のメ ノレ トブロ ー不織布を製造した。
こ の不織布に 3 0 k Vの電圧を 1 分間印加してエ レ ク ト レ ッ ト化した。 このエ レク ト レ ッ ト不織布の表面 電荷密度は 9 X10-1 Qクーロ ン /cm2であり、 表裏面 の極性は正負に分離されていた。 また、 上述のシヱ一 クフラスコ法による抗菌性は 7 2 %の減少率を示した。 比較のため、 上記ポ リ プロ ピレ ンを使用し、 エ レク ト レ ッ ト安定剤と抗菌剤とをいずれも舍有していない メ ル トブロー不織布を製造し、 その抗菌性を測定した 結果、 減少率は 4 %であった。
比較例 1
抗菌剤を舍有させなかった以外は、 実施例 1 と同様 にして、 目付 1 0 0 g /' m 2 のポリ プロ ピレンからな るメ ル トブロー不織布を製造した c すなわち、 このメ ル トブロー不織布は、 エ レク ト レツ ト安定剤として、 3 , 5 —ジ一 t —ブチルー 4 —ヒ ドロキシベンジル一 モノ ェチル一ホスホネー トのカルシウム塩 (金属塩ヒ ンダー ドフ エノ ール) を 0. 2重量%、 ペンタエリ ス リ チル一テ トラキス 〔 3 — 3 , 5 —ジ一 t —ブチル一 4 ーヒ ドロキシフエニル) プロ ピオネー ト〕 (フエノ ール系化合物) を 0. 1重量%、 それぞれ線り込み方 式により舍有させた。 この不織布に 3 0 k Vの電圧を 1 分間印加してエレク ト レ ツ ト化した。 このエ レク 卜 レッ ト不織布の表面電荷密度は 8. 5 X10-1 D クーロ ン Zcm2 であった力く、 抗菌性ばシェークフ ラスコ法で 減少率 4 %であり、 満足すべき抗菌性を有していなか つた。
比較例 2
体積抵抗率が 10 X 1016 Ω · cmのポリ プロ ピレンから なる目付 1 0 0 g Zm2 のメ ル トブロー不織布を製造 した。 このメル トブロー不織布に、 エレク ト レッ ト安 定剤として、 2 , 4, 4 — ト リ ク ロ ロ ー 2 ' —ヒ ドロ キシジフエニルエーテル (特開昭 62- 42716号公報に記 載の抗菌剤) を 0. 5重量%、 固着剤のァク リ ル樹脂 と共に付着させた。 この不織布に 2 5 k Vの電圧を 1 分間印加してエ レク ト レ ッ ト化した。 このエ レク ト レ ッ ト不織布の表面電荷密度は 0 . 2 X 10— 1。 クーロ ン /cm2 で殆どエ レク ト レ ツ ト化されていなかった。 実施例 4
- 1
体積抵抗率が 10 X 101 δΩ 3 · cmのポ リ プロ ピ レ ンから なる 目付 1 0 0 g m のメ ル トプロ一不織布を製造 した。 この不織布の製造に際しては、 ポ リ プロ ピ レ ン 中に、 エ レク ト レ ッ ト安定剤と して、 1 , 3 , 5 — ト リ ス ( 4 一 t ーブチルー 3 — ヒ ド ロ キ シー 2 , 6 — ジ メ チルベンジル) イ ソ シァヌル酸 (含窒素ヒ ンダー ド フ エノ ール系化合物) を 0. 1 5重量%、 固着抗菌剤 と して銀イ オ ンを担持したゼォラ イ トを 1重量%、 そ れぞれ練り込み方式により舍有させた。 この不織布に 3 0 k Vの電圧を 1 分間印加してエ レク ト レ ツ ト化し た。 こ のエ レク ト レ ッ ト不織布の表面電荷密度と抗菌 性を上述した方法により測定した結果、 その表面電荷 密度は 5 X 10— 1 ° クー ロ ン cm2 、 抗菌性はシヱ一ク フ ラ スコ法で減少率 7 0 %であり、 両特性とも満足す べき性能を有していた。
実施例 5
体積抵抗率が 10 Χ 1016Ω · cmのポ リ プロ ピ レ ンから なる目付 1 0 0 g /m2 のメ ル ト ブロー不織布を製造 し 7こ のメ ル トブロー不織布の製造に際してば、 ボ リ プロ ピレン中に、 エ レク ト レッ ト安定荊として、 ジ ステア リルチオジプロ ピオネー ト (硫黄系化合物) を
0. 4重量%、 抗菌剤として、 銀イ オ ンを担持したゼ ォライ トを 0. 6重量%、 それぞれ練り込み方式によ り含有させた。 この不織布に 3 0 k Vの電圧を 1分間 印加してエレク ト レッ 卜化した。 このエレク ト レツ ト 不織布の表面電荷密度は 6 X 10— 1 D クーロン Zcm2 、 抗菌性はシヱ一クフラスコ法で減少率 6 8 %であり、 両特性とも満足すべき性能を有していた。
実施例 6
体積抵抗率が 10 X10" Ω · cmのポリ プロ ピレンから なる目付 1 0 0 g Zm2 のメルトプロ一不織布を製造 した。 このメルトブロー不織布の製造に際しては、 ポ リ プロ ピレン中に、 エ レク ト レッ ト安定剤として、 ジ ステア リルペンタエリ ス リ ト一ルジホスフア イ ト (憐 系化合物) を 0. 2重量%、 抗菌剤として、 銀イオン を担持した水溶性ガラスを 1. 2重量%、 それぞれ線 り込み方式により舍有させた。 この不織布に 3 0 k V の電圧を 1分間印加してエレク ト レッ ト化した。 この エレク ト レツ ト不織布の表面電荷密度は 7 Χ 10_'。 ク 一ロン Zcm2 、 抗菌性はシヱークフラスコ法で減少率 6 7 %であり、 両特性とも潢足すべき性能を有してい た。 実施例 Ί
体積抵抗率が 10 X 1016 Ω · cmのポリ プロ ピ レ ンから なる目付 1 0 0 g /m2 のメ ル トブロー不織布を製造 した。 こ のメ ル トブロー不織布の製造に際しては、 ポ リ プロ ピ レ ン中に、 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 ) ィ ミ ノ 一 1 , 3 , 5 — ト 5リ ア ジ ン一 2 , 4 — ジィ ル } ( 2 , 2 , 6 , 6 —テ ト ラ メ チル一 4 — ピペ リ ジル ) ィ ミ ノ ) へキサメ チ レ ン { ( 2 , 2 , 6 , 6 —テ ト ラ メ チノレー 4 — ピペ リ ジル) ィ ミ ノ ) ] ( ヒ ンダー ド ア ミ ン系化合物) を 0. 1重量%、 抗菌剤として、 銀 イ オ ンを担持した燐酸ジルコ ニウ ムを 1重量%、 それ ぞれ練り込み方式により舍有させた。 こ の不織布に 3 0 k Vの電圧を 1分間印加してエ レク ト レ ツ ト化し た。 こ のエ レク ト レ ッ ト不織布の表面電荷密度は 4 X X 10" 1 0 ク ーロ ンノ cm2 、 抗菌性はシヱーク フ ラ スコ 法で減少率 6 9 %であり、 両特性とも満足べき性能を 有していた。
実施例 8
体積抵抗率が 10 X 1016 Ω · cmのボ リ プロ ピレ ンから なる 目付 1 0 0 g /m2 のメ ル ト ブロー不織布を製造 した。 このメ ル トブロー不織布の製造に際しては、 ポ リ プロ ピレ ン中に、 エ レク ト レ ッ ト安定剤として、 3 , δ — ジ一 t 一ブチル一 4 ー ヒ ド ロキ シーペ ンジノレーモ ノ エチルホフホネー 卜 (金属ヒ ンダー ドフ エノ ール系 化合物) を 0. 2重量%、 抗菌剤として、 銀イ オ ンを 担持したゼォライ トを 0. 9重量%、 それぞれ練り込 み方式により含有させた。 この不織布に 3 ΰ k Vの電 圧を 1分間印加してェレク ト レッ ト化した。 このエレ ク ト レ ツ ト不鎩布の表面電荷密度は 6 X X10— 1 D クー π ン cm ' 抗菌性はシユ ーク フ ラスコ法で減少率
7 6 %であり、 両特性とも満足べき性能を有していた, 実施例 9
体積抵抗率が 10 Χ1016Ω · cmのポ リ プロ ピ レンから なる目付 1 0 0 g /m2 のメ ル トブロ一不織布を製造 した。 このメル トブロー不織布の製造に際しては、 ポ リ プロ ピレン中に、 エレク ト レッ ト安定剤として、 ぺ ンタエ リ スス リ チルーテ ト ラ キス 〔 3 — 3 , 5 —ジー t ーブチルー 4 — ヒ ド ロキ シフヱニル) プロ ピオネー ト〕 (フ ノ ール系化合物) を 0. 2重量%、 抗菌剤と して、 銀イ オ ンを担持した燐酸ジルコニウムを 1重量 %、 それぞれ練り込み方式により含有させた。 こ の不 織布に 3 0 k Vの電圧を 1分間印加してエ レク ト レッ ト化した。 このエ レク ト レ ッ ト不織布の表面電荷密度 は 4 X X10-1 ° クーロン Zcm2 、 抗菌性はシェ ーク フ ラスコ法で減少率 7 0 %であり、 両特性とも満足べき 性能を有していた。
産業上の利用可能性 本発明のエ レク ト レ ツ ト材料は、 抗菌剤に含有され る金属イ オ ンが細菌や微生物の細胞の生育を阻害して 抗菌性効果を発揮する と共に、 エ レク ト レ ツ ト安定剤 が電荷を ト ラ ップする こ とにより エ レク ト レ ツ ト効果 を発揮する。 すなわち、 抗菌性とエ レク ト レ ッ ト性の 両特性を兼ね備えている。 また、 これらの電荷は環境 条件, 湿度, 温度が変化 -し ί
7ても安定な電荷を維持する ため、 フ ィ ルタ一, 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, マスク等に使 用できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 体積抵抗率 1013Ω · cm以上の合成有機重合体中 に、 ヒ ンダー ドア ミ ン系, 舍窒素ヒ ンダー ドフエノ ー ル系, 金属塩匕 ンダー ドフ エノ ール系, フ ヱノ ール系, 硫黄系及び燒系化合物からなる群から選ばれた少なく とも 1種のエ レク ト レ ツ ト安定剤を 0. 0 1〜 2重量 %の範囲で含有し、 かつ金属イ オ ンを舍有する無機化 合物を 0. 1〜 4重量%の範囲で舍有する表面電荷密 度が 1 X 1 0— 10 クーロ ン /cm2以上である抗菌性ェ レク ト レ ッ ト材料。
2. 前記合成有機重合体が 10ί 5Ω · cm以上の体積抵 抗率を有するォレフィ ン系重合体である請求の範囲 1 記載の抗菌性ヱレク ト レツ ト材料。
3. 前記ェレク ト レッ ト安定剤が、 ヒンダ一ドアミ ン系, 舍窒素ヒ ンダー ドフ ノ ール系, 金属塩ヒ ンダ 一フ ノ ール系, フ ノ ール系, 硫黄系.及び憐系化合 物からなる群から選ばれた少なく とも 2種類の化合物 であり、 それらの全含有率が 0. 0 1〜0. 2重量% である請求の範囲 1記載の抗菌性ェレク ト レツ ト化材 料。
4. 前記金属イ オ ンを舍有する無機化合物が金属ィ オ ンを舍有するゼォライ ト, 金属イ オ ンを舍有する溶 解性ガラス及び金属ィォンを舍有する リ ン酸ジルコ ニ ゥムからなる群から選ばれた少なく とも 1種の化合物 である請求の範囲 1 記載の抗菌性ヱ レク ト レ ツ ト材料,
5 . 前記金属イ オ ンを舍有する無機化合物が銀ィ ォ ンを舍有するゼォラ イ トである請求の範囲 1 記載の抗 菌性エ レク ト レ ッ 卜化材料。
6 . 前記金属イ オ ンを舍有する無機化合物が銀ィ ォ ンを舍有するゼォライ 卜 と銅, 亜鉛, 水銀, 錫, 鉛, ビスマス, ク ロム及びタ リ ゥ ムからなる群から選ばれ た金属イ オ ンを舍有するゼォラ イ 卜 とである請求の範 囲 1 記載の抗菌性エ レク ト レ ツ ト材料。
7 . 前記金属イ オ ンを舍有する無機化合物が銀ィ ォ ンを舍有する溶解性ガラ スである請求の範囲 1 記載の 抗菌性ヱ レク ト レ ッ ト材料。
8 . 前記金属イ オ ンを舍有する無機化合物が銀ィ ォ ンを舍有するゼォラ イ ト と銀イ オ ンを舍有する溶解性 ガラスとである請求の範囲 1 記載の抗菌性エ レク ト レ ッ ト材料。
9 . 前記金属イ オ ンを舍有する無機化合物が銀ィ ォ ンを舍有する リ ン酸ジルコニウムである請求の範囲 1 記載の抗菌性エ レク ト レ ツ ト材料。
10. 前記抗菌性エ レク ト レ ッ ト化材料が繊維形態を 有する請求の範囲 1 記載の抗菌性エ レク ト レ ッ ト材料。
11 . 前記抗菌性工 レク ト レ ッ ト化材料が、 不織布形 態を有する請求の範囲 1 記載の抗菌性エ レク ト レ ツ ト 材料。
12. 前記抗菌性ヱレク ト レッ ト材料が、 フィルム形 態を有する請求の範囲 1記載の抗菌性ェレク ト レ 'ス ト 材料。
13. 前記抗菌性エ レク ト レ ツ ト材料が、 紙形態を有 する請求の範囲 1記載の抗菌性ェレク ト レ ツ ト材料。
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