WO2019088199A1 - 抗菌性材料及び鮮度保持用材料 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to an antimicrobial material and a material for maintaining freshness.
- Products requiring freshness such as fresh vegetables such as cut vegetables, meat, fresh fish, and processed foods, and processed products, are distributed in bags made of plastic films and the like. These perishable foods and processed products are reduced in their commercial value because when the food rots and bacteria multiply, an offensive odor is generated, the taste is reduced and hygiene problems are caused.
- various germs multiply more in drips than in meat, fresh fish and processed food bodies (see, for example, Non-Patent Document 1). Therefore, suppressing the growth of bacteria in the drip keeps the atmosphere inside the package clean, and in turn keeps the freshness of cut vegetables, meat, fresh fish and processed food which are to be packaged.
- Patent Document 1 discloses an antibacterial material using protamine as an antibacterial agent and a processed product thereof.
- Patent Document 2 discloses an antibacterial agent composition in which (A) ⁇ -polylysine and / or a salt thereof, (B) an electrolyte having a pH buffer capacity, and (C) an amino acid are blended.
- Patent Document 3 a thin layer (B) containing an ethylene-vinyl alcohol copolymer, a pressure-sensitive adhesive layer (C) containing a chemical, and a protective layer (D) are sequentially laminated on a support layer (A).
- Patent Document 4 discloses an anionic anticoagulant activity containing a sulfur atom in a cationic polymer containing a compound selected from the group consisting of alkyleneimine, vinylamine, allylamine, lysine, protamine, and diallyldimethyl ammonium chloride as a constituent monomer.
- An antithrombogenic material is disclosed in which a mesh or the like, which is a substrate, is coated with a coating material in which a compound having an ionic bond is ionically bonded.
- Patent Document 1 JP-A-8-231327
- Patent Document 2 JP-A-2004-67586
- Patent Document 3 JP-A-2017-13309
- Patent Document 4 International Publication No. 2016/190407
- Non-patent document 1 Correlation between fish meat bacterial count and drip bacterial count of refrigerated fresh food fresh fish meat (Fukuda Tsubasa, Hoshikawa Naomoto, Tahara Yumiko, Paleo Junk, Shiba Tsuneo, Co-authored)
- Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose that a protamine or an antibacterial agent composition is applied to a container, a film or the like to have an antibacterial effect.
- Patent Document 1 and Patent Document 2 it is difficult to maintain the antibacterial property and the freshness-keeping property based thereon over a long period of time, and an antibacterial material having higher antibacterial maintenance property is required.
- Patent Document 3 describes a multilayer laminated film for sticking that prevents scattering of chemical agents
- Patent Document 4 describes that an anionic compound is ionically bonded to a cationic polymer to be immobilized. There is.
- these immobilization techniques are applied to an antimicrobial material, there is also a problem that it is difficult to obtain the antimicrobial property itself.
- This indication is made in view of the above situations, and aims at providing an antibacterial material and a material for maintaining freshness, in which excellent antibacterial properties are maintained over a long period of time.
- the means for solving the above problems include the following aspects. And at least one structure selected from the group consisting of a structure derived from guanidine, a structure derived from glucosamine, and a structure derived from amino acids, disposed on at least one surface of a ⁇ 1> substrate and the substrate
- An antibacterial material comprising: a surface layer containing a molecule A having a weight average molecular weight of 500 or more and 10000 or less and a component B comprising a compound other than the molecule A and having a cationic or nonionic property, in the surface layer
- An antibacterial material wherein the amount of the molecule A per unit area is 0.2 mg / m 2 to 300 mg / m 2 .
- the antibacterial material as described in ⁇ 1> whose static friction coefficient of the ⁇ 2> above-mentioned surface layer is 0.01 or more and 1.5 or less.
- the heat seal strength is 3 N / 15 mm when heat fusing is performed under the conditions of a temperature of 140 ° C., a pressure of 0.1 MPa, and a time of 0.5 seconds by bringing the surface layers of the two antibacterial materials into contact with each other.
- the antimicrobial material as described in ⁇ 1> or ⁇ 2> which is the above.
- ⁇ 4> The antimicrobial material according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the component B is cationic.
- ⁇ 5> The antimicrobial material according to ⁇ 4>, wherein the component B comprises a polymer compound and a cationic surfactant other than the polymer compound.
- ⁇ 6> The antibacterial material according to ⁇ 5>, wherein the weight average molecular weight of the cationic surfactant is 300 to 100,000.
- ⁇ 7> The antibacterial material according to ⁇ 5> or ⁇ 6>, wherein the weight average molecular weight of the polymer compound is 1,000 to 500,000.
- ⁇ 8> The antibacterial material according to any one of ⁇ 5> to ⁇ 7>, wherein a content of the cationic surfactant in the component B is 0.1% by mass to 30% by mass.
- ⁇ 12> The antibacterial material according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 11>, wherein the structure derived from guanidine is a structure represented by the following formula (G-1).
- R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and the wavy line portion represents a binding site to another structure.
- R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and the wavy line portion represents a binding site to another structure.
- the surface layer further includes an antifogging agent A having a polar functional group and having a molecular weight of 100 to 600 and an HLB value of 8 or less, and the antifogging agent A per unit area in the surface layer
- the antimicrobial material according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 14>, wherein the amount is 0.25 mg / m 2 to 50 mg / m 2 .
- the antibacterial material as described in ⁇ 15> whose equivalent of the polar functional group in ⁇ 16> said antifogging agent A is 20 g / eq-500 g / eq.
- the surface layer further comprises an antifogging agent B having a polar functional group and having a molecular weight of 100 to 600 and an HLB value of more than 8.
- the substrate is a polymer film containing at least one polymer selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, and polyethylene terephthalate Antibacterial material described in.
- the substrate is a container-shaped molded article containing at least one polymer selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, and polyethylene terephthalate Antibacterial material according to one.
- ⁇ 20> A material for maintaining freshness comprising the antibacterial material according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 19>.
- ⁇ 21> The material for maintaining freshness according to ⁇ 20>, which is used for packaging an article.
- ⁇ 22> The material for maintaining freshness according to ⁇ 21>, wherein the surface layer of the antibacterial material is a surface facing the article.
- an antibacterial material and a material for maintaining freshness in which excellent antibacterial properties are maintained over a long period of time.
- FIG. 1 is a graph showing the daily change of the antimicrobial activity of the films for preserving freshness (antimicrobial material) of Example 1 and Comparative Example 1.
- FIG. 2 is a graph showing the daily change of the surface amount of the molecule A in the films for preserving freshness (antibacterial material) of Example 1 and Comparative Example 1.
- FIG. 3 is a schematic plan view showing an example of a part-coated packaging laminate film.
- FIG. 4 is a schematic view showing an example of a three-way seal bag formed using the packaging laminated film shown in FIG.
- a numerical range represented using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as the lower limit value and the upper limit value.
- the “film” is not only generally referred to as “film” (for example, having a thickness of 100 ⁇ m or less) but also generally referred to as “sheet” For example, it is a concept that also includes those having a thickness of 100 ⁇ m or more.
- the term "process” is included in the term if the intended purpose of the process is achieved, even if it is not only an independent process but can not be clearly distinguished from other processes.
- the antimicrobial material of the present embodiment comprises a substrate and a surface layer disposed on at least one surface of the substrate.
- the surface layer has at least one structure selected from the group consisting of a structure derived from guanidine, a structure derived from glucosamine, and a structure derived from an amino acid, and a molecule A having a weight average molecular weight of 500 or more and 10000 or less A cationic or nonionic component B comprising a compound other than the molecule A, and the amount of the molecule A per unit area in the surface layer is 0.2 mg / m 2 to 300 mg / m 2 .
- the heat seal strength is 3 N / 15 mm or more when heat fusion is performed under the conditions of temperature 140 ° C., pressure 0.1 MPa and time 0.5 seconds by bringing the surface layers of the two antibacterial materials into contact with each other. .
- the article is kept clean for a long period of time, and particularly when the article is a food, the freshness of the food is maintained.
- drips from the fresh food are likely to adhere to the inner surface of the package.
- condensation occurs due to condensation due to condensation caused by respiration.
- the proportion of drips eluted from the cross section is large, but especially when thawed from the frozen state, the cell wall is broken due to water expansion during freezing, so the amount of drips increases. Although this drip contains many nutrients, it is not protected by the cell wall as per fresh food itself, so it is easy for bacteria to grow. That is, the drip is considered to be the most perishable inside the package.
- the antimicrobial material in which the molecule A having the antimicrobial effect is simply attached to the surface of the base material, although the antimicrobial effect is obtained initially, for example, the molecule A dissolves in the drip from the fresh food and the molecule A is The antimicrobial effect may decrease with time due to detachment from the surface of the material.
- the molecule A is immobilized on the polymer using, for example, a polymer which strongly ionically bonds with the molecule A, although the detachment of the molecule A is suppressed, it is difficult to obtain the antimicrobial effect itself from the beginning There is.
- the cationic molecule A and the adhesive cationic or nonionic component B are used. Therefore, the molecule A is less likely to be detached as compared with the case where the molecule A is simply attached to the surface of the substrate, and the sustained release of the molecule A is obtained as compared with the case of using a polymer which ionically bonds with the molecule A. Cheap. Thereby, an antimicrobial effect is obtained from the beginning, and the antimicrobial effect is likely to be sustained. Therefore, according to the antibacterial material of the present embodiment, even when used for a package for packaging fresh food as described above, the effect of suppressing the growth of bacteria in the drip in contact with the inner surface of the package can be obtained. And, the effect lasts for a long time.
- the amount of molecule A per unit area in the surface layer (hereinafter, also referred to as" surface amount of molecule A ”) means the surface amount of molecule A when converted to the amount per 1 m 2 of area . Therefore, the area of the surface layer is not necessarily limited to 1 m 2 or more.
- the “surface amount of molecule A” of the antibacterial material can be measured from the antibacterial material by infrared spectroscopy (ATR-IR method) according to the following total reflection attenuation method.
- ATR-IR method by total reflection attenuation method- A portion of the antibacterial material is cut out and a sample for measurement is prepared. For the measurement sample, the peak intensity derived from the molecule A is measured by the ATR-IR method. Since there is a correlation between the surface amount of the molecule A and the above peak intensity, the concentration of the molecule A in the coating solution, the amount of the coating solution, etc. are changed to form coating films of various molecule A concentrations on the substrate. By measuring the peak intensity in advance, the surface amount (mg / m 2 ) of the molecule A can be calculated from the peak intensity.
- heat seal strength (hereinafter referred to as“ surface layer of the surface layer when heat fusing is performed under the conditions of a temperature of 140 ° C., a pressure of 0.1 MPa, and a time of 0.5 seconds by bringing the surface layers of two antibacterial materials into contact with each other The heat seal strength is also referred to as ”)" is measured as follows. Specifically, two pieces of the antibacterial material cut into strips are prepared as test pieces. Next, two prepared test pieces are stacked so that the surface layers face each other, and then a heat seal tester (heat gradient heat seal tester TP-701-G, Tester Sangyo Co., Ltd.) is used.
- TP-701-G Tester Sangyo Co., Ltd.
- Heat seal is performed under the conditions of temperature (heat seal temperature, upper portion only) 140 ° C., seal width 10 mm, seal pressure 0.1 MPa, and seal time 0.5 seconds.
- the heat-fused film is taken out of the tester and cut into a width of 15 mm.
- This heat-sealed film having a width of 15 mm was heat-sealed using a seal strength tester (force gauge FPG, Nidec Lampo Co., Ltd.) under conditions of a tensile speed of 30 mm / min and a temperature of 23 ° C. Is pulled in the direction of 90 ° with respect to the heat-sealed surface of the sheet to peel, and the maximum value of the peel strength is measured. And let this maximum value be the above-mentioned "heat seal strength (unit: N / 15 mm) of a surface layer".
- the surface layer has at least one structure selected from the group consisting of a structure derived from guanidine, a structure derived from glucosamine, and a structure derived from an amino acid, and a molecule A having a weight average molecular weight of 500 or more and 10000 or less; And B, a compound which is a compound other than the molecule A.
- the surface layer is in contact with at least a part of the substrate to be described later, preferably in contact with at least a part of the surface of the substrate.
- the molecule A is an antibacterial compound having at least one structure selected from the group consisting of a structure derived from guanidine, a structure derived from glucosamine, and a structure derived from an amino acid.
- the molecule A may be a compound having any one of a structure derived from guanidine, a structure derived from glucosamine, and a structure derived from an amino acid, and is a compound having two or more of these structures. May be
- the molecule A is preferably at least one compound selected from the group consisting of a compound having a structure derived from guanidine, a compound having a structure derived from glucosamine, and a compound having a structure derived from lysine.
- a compound having a structure derived from guanidine, a compound having a structure derived from glucosamine, and a compound having a structure derived from lysine are respectively described.
- -A compound having a structure derived from guanidine- The structure derived from guanidine is not particularly limited, and for example, a structure represented by the following formula (G-1) is preferable.
- R 1 to R 4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and the wavy line portion represents a binding site to another structure.
- R 1 to R 4 contained in Formula (G-1) are preferably each independently a hydrogen atom or an alkyl group from the viewpoint of antibacterial activity, and it is more preferable that all of them be a hydrogen atom.
- the alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and still more preferably a methyl group.
- the compound having a structure derived from guanidine is preferably a compound having a structure derived from guanidine and a structure derived from an amino acid, and more preferably a compound having an amino acid having a structure derived from guanidine, arginine More preferably, it is a compound having a derived structure, and particularly preferably a peptide containing a structural unit derived from arginine.
- the arginine may be arginine having a known substituent, but is preferably unsubstituted arginine.
- the structure derived from arginine and the structural unit derived from arginine include structures derived from guanidine.
- an amino acid refers to a compound having an amino group (—NH 2 ) and a carboxy group (—COOH) in one molecule.
- a peptide refers to a compound in which 2 to 100 amino acid molecules are linked by a peptide bond.
- the compound having a structure derived from guanidine preferably contains at least one of protamine and a salt of protamine (hereinafter also referred to as “protamine etc.”), and more preferably contains a salt of protamine.
- the compound having a structure derived from guanidine may be at least one of protamine and a salt of protamine, and preferably a salt of protamine.
- protamine and the like there is no particular limitation on protamine and the like, and a basic protein obtained by hydrolyzing a nuclear protein present in testis of fish, birds, mammals and the like to DNA and protein; protamine obtained by further hydrolyzing the basic protein; Salt of Examples of salts of protamine include inorganic salts such as hydrochloride, sulfate and phosphate; and organic salts such as acetate, propionate and gluconate.
- Salt of Examples of salts of protamine include inorganic salts such as hydrochloride, sulfate and phosphate; and organic salts such as acetate, propionate and gluconate.
- Protamine etc. may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
- protamine etc. may be a commercial item.
- compounds having a structure derived from glucosamine include chitosan and salts of chitosan, with chitosan being more preferred.
- chitosan at least one of chitosan and a salt of chitosan may be referred to as "chitosan etc.”
- salts of chitosan include inorganic salts such as hydrochloride, sulfate and phosphate; and organic salts such as acetate, propionate and gluconate.
- the chitosan and the like are not particularly limited, and for example, chitin (poly- ⁇ 1-4-N-acetylglucosamine) obtained from the exoskeleton of crustaceans such as crab and shrimp is deacetylated by boiling treatment in concentrated alkali or the like. And salts thereof.
- the chitosan and the like may be used alone or in combination of two.
- chitosan etc. may be a commercial item.
- polylysine and salts of polylysine include polylysine and salts of polylysine, with polylysine being preferred.
- polylysine salts include inorganic salts such as hydrochloride, sulfate and phosphate; and organic salts such as acetate, propionate and gluconate.
- polylysine etc. there is no particular limitation on polylysine etc.
- ⁇ -polylysine ⁇ -poly-L-lysine
- ⁇ -polylysine produced by chemical synthesis ⁇ -poly-L-lysine, ⁇ - Poly-D-lysine
- salts thereof It is preferable to select these polylysine etc. according to a use.
- Polylysine etc. may be used individually by 1 type, and may use 2 types together.
- polylysine etc. may be a commercial item.
- molecule A only one type or two or more types of compounds having at least one structure selected from the group consisting of a structure derived from guanidine, a structure derived from glucosamine, and a structure derived from an amino acid may be used. Good.
- the weight average molecular weight (Mw) of the molecule A is 500 or more and 10000 or less, preferably 1000 or more and 9000 or less, more preferably 2000 or more and 8000 or less, and still more preferably 3000 or more and 7000 or less from the viewpoint of antibacterial activity and antibacterial maintenance. .
- the measurement of the said molecular weight and molecular weight distribution is performed on condition of the following using GPC (gel permeation chromatography) method.
- the amount of molecule A per unit area in the surface layer is preferably 0.2 mg / m 2 to 300 mg / m 2 , and 0.3 mg / m 2 to 200 mg / m 2 from the viewpoint of enhancing the antibacterial property and the antibacterial maintenance property.
- m 2 is more preferable, 0.6 mg / m 2 to 150 mg / m 2 is more preferable, 0.9 mg / m 2 to 50 mg / m 2 is particularly preferable, and 1.0 mg / m 2 More preferably, it is 2 to 30 mg / m 2 .
- the “surface amount of the molecules A” refers to the total of these surface amounts.
- content of the molecule A in a surface layer 0.01 mass% or more and 50 mass% or less are mentioned with respect to the whole surface layer, for example, and 0.05 mass% or more and 30 mass% or less from an antimicrobial maintenance viewpoint. Is preferably 0.1% by mass to 10% by mass.
- the content of the molecule A in the surface layer is 0.01% by mass to 70% by mass with respect to the total content of the molecule A and the component B, and from the viewpoint of antibacterial maintenance property, 0.05% by mass or more and 50%.
- the mass% or less is preferable, and 0.1 mass% or more and 20 mass% or less is more preferable.
- the equivalent of the basic group in the molecule A is preferably 50 g / eq to 500 g / eq, more preferably 80 g / eq to 350 g / eq, and still more preferably 100 g / eq to 250 g / eq.
- the "basic group” refers to a functional group having a pKa of 11 to 14 in the conjugate acid calculated by ACD pKa DB ver. 12.2.0, and examples thereof include an amino group contained in a structure derived from the guanidine.
- the equivalent of the basic group in the molecule A refers to the mass of the molecule A relative to one molar amount of the basic group. The equivalent of the basic group is calculated by conducting structural analysis of the molecule A.
- the component B is made of a compound other than the molecule A, and is not particularly limited as long as it is cationic or nonionic. Among them, a cationic component is preferable, and a cationic pressure-sensitive adhesive is more preferable.
- a component B consisting of a polymer compound having a basic group in addition to a component B consisting of a polymer compound and a cationic surfactant (hereinafter also referred to as “component B-1”) (Hereinafter also referred to as “component B-2”).
- nonionic component B for example, in addition to the component B (hereinafter also referred to as “component B-3”) consisting of a nonionic polymer compound and a nonionic surfactant, a nonionic polymer
- component B-3 a nonionic polymer compound
- component B-4 a compound
- Examples of the polymer compound constituting Component B-1 include non-ionic polymer compounds.
- the non-ionic polymer compound includes, in addition to a polymer compound having no ionic group, a polymer compound which is nonionic as the whole polymer compound even if it has an ionic group. If the component B-1 as a whole is cationic, the polymer compound constituting the component B-1 may be an ionic (anionic or cationic) polymer compound.
- Specific examples of the polymer compound constituting Component B-1 include, for example, polyolefin resins.
- polyolefin resins examples include ethylene / vinyl acetate copolymer, ethylene / acrylic acid copolymer, ethylene / methacrylic acid copolymer, ethylene / vinyl alcohol copolymer, etc., among which ethylene / vinyl acetate Copolymers are preferred.
- the weight average molecular weight (Mw) of the polymer compound constituting Component B-1 is, for example, 500 to 500,000, preferably 1000 to 500,000, and more preferably 5,000 to 200,000 from the viewpoint of sustained release of the molecule A. And 10000 to 150000 are more preferable.
- the measurement of the molecular weight of the polymer compound constituting Component B-1 is carried out by the same method as the measurement of the molecular weight of the above-mentioned protamine or the like.
- the surfactant which has a nitrogen atom is mentioned, for example, Specifically, for example, an amine salt, a quaternary ammonium salt, a pyridinium salt, an imidazolinium salt Etc.
- the cationic surfactant constituting the component B-1 is preferably a cationic surfactant having a molecular weight of 100 or more (hereinafter, also referred to as "polymeric cationic surfactant").
- the weight-average molecular weight (Mw) of the high-molecular weight cationic surfactant is, for example, 300 to 100000.
- the measurement of the molecular weight in a polymeric cationic surfactant is performed by the method similar to the measurement of the molecular weight in the said protamine etc.
- high molecular weight cationic surfactants include aminoethylated acrylic polymers, and polyacrylic acid (2-aminoethyl), methyl acrylate-acrylic acid (2-aminoethyl) copolymer, Polyacrylic acid (polyethylenimine), methyl acrylate-acrylic acid (polyethyleneimine) copolymer, polymethacrylic acid (2-aminoethyl), methyl methacrylate-methacrylic acid (2-aminoethyl) copolymer, polymethacrylic acid Examples thereof include acid (polyethyleneimine) and methyl methacrylate-methacrylic acid (polyethyleneimine) copolymer.
- the content of the cationic surfactant with respect to the entire component B-1 is, for example, 0.1% by mass to 30% by mass, preferably 0.1% by mass to 10% by mass, and the sustained release of the molecule A From the viewpoint, 0.3% by mass to 5% by mass is more preferable, and 0.5% by mass to 3% by mass is more preferable.
- the polymer compound constituting Component B-1 and the cationic surfactant constituting Component B-1 are chemically
- a polymer of a compound having a nitrogen atom, a copolymer of a compound having a nitrogen atom and another compound, and the like can be mentioned.
- the compound having a nitrogen atom include a compound having an amino group, an amine salt, a quaternary ammonium salt, a compound having a cyclic structure having a nitrogen atom such as a pyridine skeleton or an imidazole skeleton, or a salt thereof.
- Other compounds include, for example, styrene, vinyl naphthalene, butadiene, isoprene, ethylene, propylene, alkyl esters of acrylic acid, alkyl esters of methacrylic acid, and derivatives thereof.
- the equivalent of the basic group in the “polymer compound having a basic group” constituting Component B-2 is, for example, 50 g / eq to 500 g / eq, and from the viewpoint of sustained release of molecule A, 80 g / g. It is preferably in the range of eq to 350 g / eq, and more preferably in the range of 100 g / eq to 250 g / eq.
- the equivalent weight of the basic group in the “polymer compound having a basic group” constituting Component B-2 is calculated by conducting structural analysis of Component B.
- the weight average molecular weight (Mw) of the “polymer compound having a basic group” constituting Component B-2 is preferably over 10000, and from the viewpoint of sustained release of the molecule A, 10000 or more and 500000 or less is more preferable
- the number is more preferably 15,000 to 300,000, and particularly preferably 20,000 to 200,000.
- the measurement of the molecular weight and molecular weight distribution of the “polymer compound having a basic group” constituting Component B-2 is carried out by the same method as the measurement of the molecular weight and molecular weight distribution of the above-mentioned protamine or the like.
- the preferable weight average molecular weight of the “nonionic polymer compound” constituting Component B-3 is also the same as the preferable weight average molecular weight of the polymer compound constituting Component B-1.
- the nonionic surfactant constituting Component B-3 is not particularly limited, and examples thereof include alkyl ethers such as polyoxyethylene alkyl ether, and alkyl benzene ethers such as polyoxyethylene nonylpropenyl phenyl ether.
- nonionic surfactant for example, 250 to 1000 can be mentioned.
- nonionic polymer compound for example, a nonionic polymer compound constituting Component B-3, and a nonionic surfactant constituting Component B-3 And the like.
- the preferred weight average molecular weight of the "nonionic polymer compound” constituting Component B-4 is the same as the preferred weight average molecular weight of the "polymer compound having a basic group" constituting Component B-2.
- Component B is preferably a component whose viscosity is reduced by receiving shear stress. Specifically, when the coating liquid is applied to the base material in the process of forming the surface layer, the coating liquid is subjected to shear stress, but the coating liquid receives the shear stress (hereinafter also referred to as “shear stress during application”) It is preferable that the viscosity of the component B contained therein is lower than the viscosity of the component B in the surface layer.
- component B in a surface layer As content of component B in a surface layer, 50 mass% or more and 99.9 mass% or less are mentioned to the whole surface layer, for example, and 70 mass% or more 99.5 mass% or less is preferable from an antimicrobial maintenance viewpoint. 90 mass% or more and 99 mass% or less are more preferable.
- the total content of the molecule A and the component B in the surface layer is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and still more preferably 98% by mass or more with respect to the entire surface layer.
- the surface layer may contain other components other than the molecule A and the component B, as long as the object of the present disclosure is not impaired.
- Other components include, for example, water-soluble resins such as polyethylene glycol, polyethylene oxide, mono or diglyceride, polyvinyl alcohol (PVA), etc .; antibacterial agents other than the molecule A; other additives;
- the other components may be used alone or in combination of two or more.
- the surface layer may further contain an antifogging agent in order to further improve the antifogging property.
- the antifogging agent is not particularly limited, and examples thereof include nonionic, cationic, anionic and amphoteric antifogging agents, and examples thereof include nonionic, cationic, anionic and amphoteric surfactants.
- Examples of the antifogging agent include, for example, alkyl diethanolamine, alkyl diethanolamine fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, sucrose fatty acid ester and the like.
- antifogging agent A the antifogging agent
- the polar functional group is a functional group containing a hetero atom (eg, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, etc.), and for example, a hydroxyl group, an acyl group, an acetyl group, a formyl group, a benzoyl group, a carboxy group, a carboxylic acid amide And thioamide, imide, amidine, sulfide, disulfide, sulfenic acid, isonitrile, carbonyl group, amino group, imino group, cyano group, cyano group, azo group, azi group, thiol group, sulfo group, nitro group and the like. Hydroxyl is preferred.
- a hetero atom eg, an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, etc.
- the equivalent weight of the polar functional group in the antifogging agent A is preferably 20 g / eq to 500 g / eq, more preferably 20 g / eq to 350 g / eq, and 20 g / eq to 250 g / eq. More preferable.
- the equivalent of the polar functional group in the antifogging agent A means the mass of the antifogging agent A with respect to the said polar functional group of 1 molar amount.
- the molecular weight of the antifogging agent A is preferably 100 to 600, more preferably 100 to 400, and still more preferably 200 to 400.
- the HLB value of the antifogging agent A is preferably 8 to 1, more preferably 7 to 1, and still more preferably 7 to 3.
- the above-mentioned HLB value is a numerical value showing the balance of hydrophilicity and hydrophobicity, and when HLB value is low, lipophilicity increases and it becomes difficult to dissolve in water, conversely, when HLB value becomes high, hydrophilicity increases and it dissolves in water It will be.
- antifogging agent A examples include, for example, stearyl diethanolamine, glycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester and the like.
- the surface layer may contain only one type of antifogging agent A, or may contain two or more types.
- the content of the antifogging agent A is, for example, 0.01% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the entire surface layer, and from the viewpoint of antifogging improvement 0.1 mass% or more and 10 mass% or less are preferable, 0.1 mass% or more and 7 mass% or less are more preferable.
- the amount of antifogging agent A per unit area in the surface layer is preferably 0.25 mg / m 2 to 1000 mg / m 2 , and 0.25 mg / m 2 to 100 mg / M 2 is more preferable, and 1 mg / m 2 to 60 mg / m 2 is more preferable.
- the amount of anti-fogging agent A per unit area in the surface layer from the viewpoint of improving the antifogging property of the surface layer containing the molecule A and component B, 0.25mg / m 2 ⁇ 50mg / m 2 is Preferably, 0.25 mg / m 2 to 20 mg / m 2 is more preferable, and 1 mg / m 2 to 20 mg / m 2 is further preferable.
- the surface layer has a polar functional group and has a molecular weight of 100 to 600 and an HLB value from the viewpoint of further improving the antifogging property of the surface layer containing the molecule A and the component B in addition to the antifogging agent A. It may further contain more than 8 anti-fogging agents (hereinafter also referred to as "anti-fogging agent B"). About the polar functional group which the antifogging agent B has, it is the same as that of the polar functional group which the said antifogging agent A has.
- the equivalent weight of the polar functional group in the antifogging agent B is preferably 20 g / eq to 500 g / eq, more preferably 20 g / eq to 350 g / eq, and 20 g / eq to 250 g / eq. More preferable.
- the molecular weight of the antifogging agent B is preferably 100 to 600, more preferably 200 to 600, and still more preferably 200 to 400.
- the HLB value of the antifogging agent B is preferably more than 8 and 20 or less, more preferably 9 to 20, and still more preferably 10 to 20.
- antifogging agent B examples include diglycerin monolaurate, diglycerin monooleate, sucrose laurate and the like.
- anti-fog agent B examples include RIKEN A (sucrose laurate ester) made by Riken Vitamin Co., Ltd., POEM DL-100 (diglycerin monolaurate), POEM DO-100V (diglycerin mono), for example Oleate) etc.
- the surface layer may contain only one type of antifogging agent B, or may contain two or more types.
- the total content of the antifogging agent A and the antifogging agent B is, for example, 0.01% by mass or more and 20% by mass with respect to the entire surface layer. % Or less is mentioned, and from a viewpoint of antifogging improvement, 0.1 mass% or more and 10 mass% or less are preferable, 0.1 mass% or more and 7 mass% or less are more preferable.
- the total amount of the antifogging agent A and the antifogging agent B per unit area in the surface layer is 0.25 mg / m 2 to 1000 mg / m 2 is preferable, 0.25 mg / m 2 to 100 mg / m 2 is more preferable, 1 mg / m 2 to 60 mg / m 2 is more preferable, 1 mg / m 2 to 50 mg / m 2 is particularly preferable, 1 mg / m 2 -20 mg / m 2 is very particularly preferred.
- the amount of the antifogging agent B with respect to 100 parts by mass of the antifogging agent A may be, for example, 50 parts by mass to 1000 parts by mass. From the viewpoint of antifogging improvement, 50 parts by mass or more and 500 parts by mass or less are preferable, and 50 parts by mass or more and 400 parts by mass or less are more preferable.
- the antimicrobial material comprises a substrate.
- the substrate is in contact with the surface layer described above, and at least a portion of the surface of the substrate is in contact with the surface layer described above.
- the substrate preferably contains a polymer compound (hereinafter also referred to as “polymer”).
- the polymer is not particularly limited, but, for example, polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, polyethylene terephthalate (hereinafter also referred to as "PET"), ethylene propylene copolymer, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, cellophane Rayon, polystyrene, polycarbonate, polyimide, polyamide, polyacryl, polysulfone, polyether, polyurethane, cellulose.
- PET polyethylene terephthalate
- polyethylene propylene copolymer polyethylene naphthalate
- polybutylene terephthalate cellophane Rayon
- polystyrene polycarbonate
- polyimide polyamide
- polyacryl polysulfone
- polyether polyurethane
- cellulose polyurethane
- polyethylene for example, low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, high pressure low density polyethylene produced by a conventionally known method can be used.
- polypropylene examples include isotactic polypropylene and syndiotactic polypropylene.
- the isotactic polypropylene may be a homopolypropylene, a propylene / C-C20 ⁇ -olefin (but excluding propylene) random copolymer, or a propylene block copolymer.
- polymethylpentenes examples include homopolymers of 4-methyl-1-pentene; structural units derived from 4-methyl-1-pentene, and ⁇ -olefins having 2 to 20 carbon atoms Copolymers having a structural unit derived from -1-pentene).
- polyamide examples include polyamide obtained by condensation polymerization of dicarboxylic acid and diamine, and polyamide obtained by ring-opening polymerization of lactam.
- PET Polyethylene terephthalate
- PET polyethylene terephthalate
- PET non-crystalline polyethylene terephthalate
- A-PET is preferable from the viewpoint of formability into a container shape or the like.
- the substrate may contain other components other than the polymer, as long as the object of the present disclosure is not impaired.
- Other components include, for example, dispersants, heat stabilizers, weather stabilizers, ultraviolet absorbers, lubricants, slip agents, nucleating agents, antiblocking agents, antistatic agents, antifogging agents, pigments and dyes.
- the other components may be used alone or in combination of two or more.
- the content of the other components is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and still more preferably 5% by mass or less based on 100% by mass of the total amount of the antibacterial material. .
- the substrate is preferably subjected to surface treatment on the portion in contact with the surface layer.
- the surface treatment is not particularly limited as long as the adhesion between the substrate and the surface layer can be enhanced.
- corona treatment, itro treatment, ozone treatment, ultraviolet treatment, chemical treatment, high frequency treatment, glow Discharge treatment, plasma treatment, laser treatment and the like can be mentioned.
- the surface treatment degree of the substrate is preferably 35 dyne or more, more preferably 36 dyne or more, and still more preferably 38 dyne or more from the viewpoint of enhancing the fixability of the surface layer to the substrate .
- the surface treatment degree of the substrate may be 40 dynes or less.
- the substrate may be a film (polymer film) containing the aforementioned polymer, preferably at least one polymer selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, polyamide, and polyethylene terephthalate.
- the substrate may be a container-shaped molded article containing the above-described polymer, preferably at least one polymer selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, polyamide, and polyethylene terephthalate. Good.
- the substrate is a container-shaped molded article, the substrate more preferably comprises polyethylene terephthalate (PET).
- the heat seal strength of the surface layer in the antibacterial material (that is, the heat seal strength when the surface layers are brought into contact with each other and heat-fused) is 3 N / 15 mm or more, preferably 3 N / 15 mm to 8 N / 15 mm, 3N / 15 mm or more and 6N / 15 mm or less are more preferable.
- the thickness of the surface layer in the antibacterial material is, for example, 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m, preferably 0.3 ⁇ m to 4 ⁇ m, and more preferably 0.5 ⁇ m to 3 ⁇ m.
- the tackiness of the surface layer represented by the coefficient of static friction in the antibacterial material is preferably 0.01 to 1.5 from the viewpoint of handleability, preferably 0.03 to 1.5 It is more preferably 1.0, and particularly preferably 0.05 to 0.8.
- the coefficient of static friction of the surface layer was measured by bringing the surface layers of the antibacterial material into contact with each other using a friction measuring device TR-2 manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. as a measuring device according to JIS K7125.
- an antibacterial film using a polymer film hereinafter, also referred to as a “substrate film”
- a substrate film an antibacterial using a molded body as a substrate
- an antibacterial non-woven fabric using a non-woven fabric as a base material.
- the antimicrobial film examples include packaging films, packaging laminate films, and molding films.
- the antibacterial film may be a non-stretched film, a uniaxial or biaxial stretched film, or may be a single layer or a plurality of layers (multilayer).
- a base material is a base film.
- the polymer contained in the base film (base material) include the polymers exemplified above, and among them, at least one selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, polyamide, and polyethylene terephthalate. Polymers are preferred.
- the substrate film comprises at least one polymer selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, polyamide, and polyethylene terephthalate (PET). preferable.
- the base film preferably contains polyethylene terephthalate (PET) from the viewpoint of formability into a container shape or the like. These polymers may be used alone or in combination of two or more.
- the thickness of the packaging film is preferably 15 ⁇ m to 200 ⁇ m, more preferably 20 ⁇ m to 120 ⁇ m, and still more preferably 25 ⁇ m to 100 ⁇ m.
- the packaging laminate film may be, for example, a base film A, a seal layer disposed on the base film A, and a seal layer disposed on the seal layer. And a surface layer containing the molecule A and the component B.
- the base film A and the seal layer correspond to the base (base film).
- the base film A and the seal layer may each be a single layer or a multilayer.
- the thickness ratio of the base film A is preferably 10% to 90%, more preferably 20% to 85%, based on the thickness of the entire antibacterial film.
- the thickness of the seal layer is preferably 0.5 ⁇ m to 50 ⁇ m, more preferably 1 ⁇ m to 30 ⁇ m, and still more preferably 1.5 ⁇ m to 20 ⁇ m.
- a surface layer be the opposite surface to the article (preferably fresh food).
- the antimicrobial film is a packaging laminate film comprising a base film A, a sealing layer, and a surface layer in this order
- the surface layer may be provided on at least a part of the surface of the sealing layer, and It may be provided on the entire surface.
- the seal layer is not provided on the area (peripheral part etc.) to be heat sealed at the time of laminating And the like.
- the seal layer may be exposed without providing a surface layer in the folding area in addition to the outer peripheral part.
- the laminate film for packaging 10 shown in FIG. 3 has a base film A12, a seal layer 14 provided on one surface of the base film A12, and a surface of the seal layer 14 opposite to the base film A12 (hereinafter It is comprised by the surface layer 16 provided in a part (2 places) of surface layer coating surface (it is also called “surface layer coating surface”).
- the surface layer 16 is not provided in the outer peripheral portion and the bending region along the bending line M in the surface layer coated surface of the sealing layer 14, and the state where the sealing layer 14 is exposed It has become.
- the heat seal part 22 is formed in three directions, and the three-way seal bag 20 having the opening 24 is obtained.
- the surface layer 16 is provided in the region other than the opening 24 in the inner surface.
- the thickness of the film for molding is preferably selected according to the application of the molded article.
- the thickness of the film for vacuum forming is preferably 50 ⁇ m to 800 ⁇ m, more preferably 100 ⁇ m to 700 ⁇ m, and still more preferably 200 ⁇ m to 600 ⁇ m.
- a base film of a film for vacuum forming a base film (a film containing PET (preferably a PET film)) of the embodiment (2) described later is preferable.
- the surface layer is preferably the inner surface of the container after container formation. That is, it is preferable that the surface layer be the opposite surface to the article (preferably fresh food).
- Preferred embodiments of the base film in the case where the antibacterial film is a container-forming film include, for example, the following embodiments (1) to (3).
- the substrate film comprises at least one polymer selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyamide and polymethylpentene, and a film (preferably a PET film) comprising PET is laminated on the substrate film side Aspect.
- the film (especially PET film) containing PET is especially excellent in the moldability to a container shape etc. by bonding.
- the substrate film contains PET (preferably a PET film).
- the substrate film of the aspect of the above (2) is particularly excellent in the formability to the container shape and the like, and in particular to the formability to the container shape by vacuum (pressured) forming.
- molding provided with the base film of the aspect of said (2) apply
- a film preferably a PET film
- the formability to a container shape etc. is especially excellent.
- the antimicrobial molded article is not particularly limited, and examples thereof include container-shaped molded articles; molded articles of parts such as ROBODS and automobiles.
- the substrate is preferably a molded article (container-shaped molded article, part-shaped molded article, etc.).
- the polymer contained in the molded body (base material) include the polymers exemplified above, and among them, at least one kind of polymer selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, polyamide and polyethylene terephthalate. Molecules are preferred, and polyethylene terephthalate is more preferred.
- a container-shaped molded product can be obtained by molding the above-described molding film into a container-shaped molded product.
- molding for the container-shaped molded object the film for shaping
- a container-shaped molded product is formed on a substrate film (molded product) obtained by molding a coating liquid containing molecules A and components B into a container shape after molding the base film of the molding film into a container shape. It can also be obtained by
- the base material of the antimicrobial molded article may be a commercially available product.
- the antibacterial non-woven fabric is not particularly limited, and examples thereof include an antibacterial non-woven fabric (non-woven fabric for drip sheet) used as a drip sheet, an antibacterial non-woven fabric used as a mask, an air filter and the like.
- an antimicrobial nonwoven fabric may be comprised by multiple layers (multilayer).
- the base material is a non-woven fabric and the base material (non-woven fabric) contains a polymer composed of fibers.
- a polymer contained in a nonwoven fabric the thing similar to the polymer illustrated above is mentioned.
- the thickness of the nonwoven fabric for drip sheet is preferably 50 ⁇ m to 800 ⁇ m, more preferably 100 ⁇ m to 700 ⁇ m, and still more preferably 200 ⁇ m to 600 ⁇ m.
- the surface layer containing the molecule A and the component B may be formed on any surface of the nonwoven fabric for drip sheet.
- the antimicrobial material of this embodiment includes, for example, tapes, adhesive tapes, masking tapes, masking films, temporary adhesive films, plastic envelopes, easy open packaging bags, automatic packaging films, shopping bags, standing bags, transparent packaging boxes, building materials , Films for bonding, films for agriculture, materials for maintaining freshness (food packaging materials, vegetable packaging materials, fruit packaging materials, meat packaging materials, fish packaging materials such as fishery products, fishery products such as seafood products, processed food packaging materials, etc .; Materials; Containers for foods, vegetables (cut vegetables, etc.), fruits, meat, fish products, processed foods, etc .; Containers for buckwheat noodles, noodles, lunch boxes, etc.), electronic parts packaging materials, machine parts packaging materials, grain packaging materials, medical films , Medical tapes, cell culture packs, etc.
- the antibacterial material is an antibacterial non-woven fabric, it can also be used for filters (air conditioning, automobiles, home appliances etc.), food mats, masks, seat covers for seats, table cloths, carpet
- the antibacterial material of this embodiment has high antibacterial properties, for example, an antibacterial material (for example, fresh food (vegetables, fruits, meat, fresh fish, processed food, etc.), flowers, and antibacterial products for maintaining the freshness of processed products) It can be suitably used as an antimicrobial film, an antimicrobial molded body, an antimicrobial nonwoven fabric). This can maintain the freshness of fresh food and processed products.
- an antibacterial material for example, fresh food (vegetables, fruits, meat, fresh fish, processed food, etc.), flowers, and antibacterial products for maintaining the freshness of processed products.
- the freshness maintaining material of the present embodiment includes the antibacterial material of the present embodiment. That is, the material for maintaining freshness of the present embodiment is a material for maintaining freshness obtained using the antibacterial material (for example, an antibacterial film, an antibacterial formed article, an antibacterial non-woven fabric) of the present embodiment. Thereby, the material for maintaining freshness having high antibacterial property and good operability can be obtained. It is preferable that the material for maintaining freshness of the above-mentioned embodiment is used for packing of an article.
- the material for maintaining freshness of the present embodiment is provided with an antibacterial material having high antibacterial properties, for example, for maintaining freshness of fresh food (vegetables, fruits, meat, fresh fish, processed foods, etc.), flowers and processed products.
- a packaging material for example, a packaging bag
- the packaging bag as the packaging material is formed by, for example, bending the antibacterial material so that the surfaces (surface layers including the molecule A and the component B) having the antibacterial action of the antibacterial material (for example, the antibacterial film) face each other After laminating at least two or more antimicrobial materials, it can be obtained by heat-sealing (heat sealing) a predetermined portion by a known method.
- the surface layer is preferably a surface facing the article. This keeps the surface of the article clean, in particular if the article is a food product, its freshness is maintained.
- the method for producing the antibacterial material of the present embodiment is not particularly limited, and a step of forming the above-mentioned surface layer by applying a coating solution containing the molecule A and the component B on a substrate (hereinafter referred to as “coating It is preferable to include a film formation step ").
- coating solution may contain other components, as necessary, together with the molecule A and the component B.
- the coating solution containing the antifogging agent together with the molecule A and the component B.
- the method of preparing the coating solution is not particularly limited.
- the coating solution may be obtained by mixing the obtained mixture, the molecule A and the solvent.
- the amount of the molecule A is preferably 0.2 mg / m 2 to 300 mg / m 2 , more preferably 0.2 mg / m 2 to 200 mg / m 2 , 0.6 mg / M 2 to 150 mg / m 2 is more preferable, 0.9 mg / m 2 to 50 mg / m 2 is particularly preferable, and 1.0 mg / m 2 to 30 mg / m 2 is more preferable .
- the application of the coating solution onto the substrate is preferably carried out by adjusting the amount of the molecule A.
- the coating method of the coating solution is not particularly limited, but, for example, known methods such as spin coating, bar coating, spraying, roller method, dipping, and inkjet method can be applied.
- the method for producing the substrate is not particularly limited, but when the form of the substrate is a film (non-oriented film, uniaxial or biaxially oriented film), for example, a material (material containing a polymer) constituting the substrate is used.
- the form of the substrate is a molded article (for example, a container-shaped molded article)
- the molded article as the substrate can be produced by molding a film (base film) as the substrate by a known method.
- the form of the substrate is a non-woven fabric
- a non-woven fabric for example, an air through method, a spun bond method, a needle punch method, a melt blown method, a card method, a heat fusion method, using fibers containing one or more of the above-mentioned polymers.
- the nonwoven fabric as a base material can be manufactured by well-known methods, such as a water entanglement method and a solvent adhesion method.
- a commercial item may be used as the above-mentioned substrate (film, molded body, non-woven fabric).
- the surface treatment of the above-mentioned may be made for the surface of a substrate.
- the coating solution contains, for example, the molecule A, the component B, and the solvent, and may contain other components as needed.
- the solvent include water, methanol, ethanol, normal propanol (n-propanol), isopropanol, allyl alcohol, 1-butanol, 2-butanol, cyclopentanol, 1-hexanol, 3-hexanol, ethylene glycol, 1 And 3-propanediol, glycerin, acetone, ethyl methyl ketone, acetonitrile, acrylonitrile, diethyl ether, ethyl acetate, ethylene diamine, dimethyl sulfoxide (DMSO) and the like.
- the coating solution preferably contains at least water as a solvent.
- the content of the molecule A in the coating solution is preferably 0.01% by mass to 15% by mass, more preferably 0.01% by mass to 10% by mass, with respect to the total mass of the coating solution, from the viewpoint of improving the operability of the antibacterial material. % Is more preferable, 0.01% by mass to 6.5% by mass is more preferable, and 0.01% by mass to 5% by mass is particularly preferable.
- the content of component B in the coating solution is preferably 0.1% by mass to 80% by mass, and more preferably 0.3% by mass to the total mass of the coating solution, from the viewpoint of improving the operability of the antibacterial material. 70% by mass is more preferable, 0.5% by mass to 60% by mass is more preferable, and 1% by mass to 50% by mass is particularly preferable.
- the method for producing the antibacterial material of the present embodiment preferably includes the step of drying at least the surface layer (coated film) at a temperature of 50 ° C. to 120 ° C. (hereinafter also referred to as “drying step”).
- the drying temperature of the coating film in the drying step is more preferably 50 ° C. to 80 ° C., further preferably 50 ° C. to 60 ° C.
- the drying time, the drying atmosphere, and the pressure at which drying is performed can be appropriately selected according to the composition of the coating solution, the amount of application, and the like.
- the method for drying the coating film is not particularly limited as long as it accelerates the evaporation of the solvent contained in the coating solution, but, for example, a method of applying heat to the coating film, a method of blowing warm air to the coating film, Methods that combine Among them, a method of blowing warm air to the coating film is preferable from the viewpoint of suppressing the repelling of the coating liquid on the coating surface.
- the method of applying heat to the coating film is not particularly limited as long as it is a method using a furnace, a hot plate, a vacuum heater or the like.
- the method of blowing warm air to the coating film is not particularly limited as long as it is a method using an apparatus capable of heating a gas. In the case of the method of blowing warm air to the coating film, the preferable range of the temperature of the warm air is the same as the preferable range of the above-mentioned drying temperature.
- the manufacturing method of the antibacterial material of this embodiment further includes a step of performing surface treatment on the substrate before applying the coating liquid (hereinafter also referred to as “surface treatment step”).
- surface treatment may be performed with respect to the whole surface of a base material, and may be performed with respect to at least one part of a base material.
- the surface treatment method for the substrate is not particularly limited, but includes surface activation treatments such as corona treatment, itro treatment, ozone treatment, ultraviolet treatment, chemical treatment, high frequency treatment, glow discharge treatment, plasma treatment, laser treatment and the like. .
- the corona treatment is preferable from the viewpoint of reducing the unevenness of the distribution by increasing the wettability of the component B on the surface and preventing the falling off of the component B.
- Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 3 ⁇ Production of Single-Layer Stretched Polypropylene-Based Film> A propylene homopolymer (melting point (Tm): 160 ° C., MFR: 3 g / 10 minutes (Prime Polymer Co., Ltd. trade name: F300SP)) was prepared. A single-layer stretched polypropylene-based film (hereinafter also referred to as “single-layer OPP film”) is obtained by subjecting a propylene homopolymer to biaxial stretching of 5 times in length and 10 times in width using a biaxial stretching machine. Manufactured.
- the stretching temperature of the single-layer OPP film was longitudinal stretching: 100 ° C., transverse stretching: 180 ° C., the heat setting temperature was 180 ° C., and the setting time was 10 seconds.
- the thickness of the single layer OPP film was 30 ⁇ m.
- corona treatment was performed on one surface of the single layer OPP film so as to obtain a wetting control (wetting index) of 38 dyn (dyne).
- the measurement of the wetting index was confirmed according to JIS K 6768 (1999) depending on whether or not the mixture for wet tension test (NO. 38.0) of Wako Pure Chemical Industries, Ltd. could be applied.
- protamine salt As molecule A, the following protamine salt which is an antibacterial agent was used. The weight average molecular weight of the protamine salt was measured by the method described above. Protamine salt: protamine hydrochloride, Maruha Nichiro, Inc., protamine content (content of protamine salt to the whole) 88.3% by mass, ignition residue 11.4%, weight average molecular weight 5800, equivalent weight of basic group 200 g / eq
- a dispersion liquid containing the component B As a dispersion liquid containing the component B, the following cationic water-based emulsion which is a dispersion liquid containing a high molecular compound and a high molecular cationic surfactant was used.
- Cationic aqueous emulsion Aquatex EC-1800, Japan Coating Resin Co., Ltd., pH 4.4 ⁇ 1.0, particle diameter of polymer compound 1.0 ⁇ m, solid concentration 50% by mass, ethylene / vinyl acetate copolymer ( Polymer compound)
- the extruded resin mixture was cooled to 110 ° C. by a jacketed static mixer installed at the same extruder outlet, and then poured into warm water at 80 ° C. to obtain an emulsion.
- the obtained emulsion had a solid content concentration of 45% by mass, a pH of 10, and a particle size of 0.4 ⁇ m.
- the maleic anhydride-modified propylene-based polymer is 96 parts by weight of a propylene / butene copolymer, 4 parts by weight of maleic anhydride, and 0.4 parts by weight of Perhexin 25B (manufactured by NOF Corporation) as a polymerization initiator.
- the mixture was mixed and denatured at a heating temperature of 160.degree. C. for 2 hours.
- content of the component B in a coating liquid means the ratio with respect to the whole coating liquid of the high molecular compound which is solid content in an emulsion, and a high molecular cationic surfactant, " ⁇ (mass of a high molecular compound It is a value (mass%) represented by + mass of polymeric cationic surfactant) / mass of whole coating liquid ⁇ ⁇ 100 ”.
- the coating solution was applied at a coating speed of 0.3 (mL / (m 2 ⁇ sec)) by hand coating (coating method) using a coating bar on the corona-treated surface of the single-layer OPP film (base material) It apply
- warm air at a wind speed of 40 m / min and 120 ° C. was blown onto the coating film for 20 seconds to dry the coating solution. This formed a surface layer on the single layer OPP film.
- the coating liquid of the quantity adjusted beforehand so that the surface amount (mg / m ⁇ 2 >) of the molecule A became a value shown in Table 1 was mounted on the coating bar.
- a film for maintaining freshness (antibacterial material) including the single layer OPP film and the surface layer disposed on the single layer OPP film was obtained.
- the heat seal strength, the static friction coefficient, and the thickness of the surface layer of the surface layer in the film for keeping freshness obtained are shown in Table 1.
- the result of having performed the following evaluation using the obtained film for freshness holding is shown in Table 1.
- "immeasurable" means that the stickiness of the surface layer was so great that measurement of the static friction coefficient was impossible.
- Antimicrobial evaluation With respect to the films for maintaining freshness obtained in Examples and Comparative Examples, an antibacterial test (antibacterial evaluation) was performed using Escherichia coli according to JIS Z2801. In addition, in order to maintain the state of the surface of the film for maintaining freshness, wiping with alcohol was not performed.
- E. coli Escherichia coli
- a specified amount a broth using 0.4 mL in the above-mentioned antibacterial test
- the broth containing the E. coli test bacterial solution
- a 4 cm square polyethylene film separately prepared was placed on top of the test solution. This was used as an evaluation sample.
- the surface of the evaluation sample is washed, the washing solution containing the test solution (normal broth medium) is collected, and it is cultured using a normal agar medium to count the number of E. coli colonies. Counted (number of test colonies).
- the initial number of bacteria was 1.1 E + 5 [cells / g].
- the antibacterial activity (common logarithm value) was determined by the following equation.
- antibacterial activity log (number of control bacteria / number of test sample bacteria)
- the number of control bacteria means the average number of test colonies when a polyethylene film is used instead of the "freshness holding film” described in the above-mentioned ⁇ Antibacterial evaluation>
- Example 11 to 18 ⁇ Preparation of antibacterial material>
- a monolayer OPP film corona treated
- protamine salt molecule A, protamine hydrochloride
- a cationic aqueous emulsion disersion containing component B, Aquatex EC-1800
- Antifogging agent 1 (antifogging agent B): Rikemar A (Riken Vitamin Co., Ltd., compound name: sucrose laurate, molecular weight: 525, HLB value: 19.4, polar functional group: hydroxyl group, polar functional group Equivalent weight: 40.7 g / eq)
- Antifogging agent 2 (antifogging agent A): stearyl diethanolamine (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., molecular weight: 357.61, HLB value: 6.8, polar functional group: equivalent of hydroxyl group, polar functional group: 179 g / eq)
- Antifogging agent 3 (antifogging agent B): Poem DL-100 (Riken Vitamin Co., Ltd., compound name: diglycerin monolaurate, molecular weight: 392, HLB value: 9.4, polar functional group: hydroxyl group, polar
- a film for maintaining freshness (antibacterial material) including the single layer OPP film and the surface layer disposed on the single layer OPP film was obtained.
- Amount of antifogging agent A per unit area in surface layer (“antifogging agent A amount (mg / m 2 )” in Table 3) and antifogging agent A and antifogging agent B per unit area in surface layer
- the total amount (“total amount of antifogging agent (mg / m 2 )” in Table 3) is shown in Table 3 respectively.
- the amount of molecule A per unit area in the surface layer was 10 mg / m 2
- the thickness of the surface layer was 3 ⁇ m.
- Example 11 5.1 N / 15 mm ⁇
- Example 12 4.9 N / 15 mm ⁇
- Example 13 5.2 N / 15 mm ⁇
- Example 14 5.4 N / 15 mm ⁇
- Example 15 4.8 N / 15 mm
- Example 16 4.7 N / 15 mm
- Example 17 5.2 N / 15 mm
- Example 18 5.1 N / 15 mm
- a cylindrical polypropylene container (height 80 mm ⁇ diameter 55 mm) containing 50 mL of water at 25 ° C. is prepared, and the antifogging property of the obtained film for maintaining freshness is evaluated so as to close the opening of the container.
- the surface of the side was placed toward the container side, and the container was sealed. After sealing, it was left in a refrigerator at 5 ° C. for 2 hours and then evaluated.
- evaluation can be judged that antifogging property is favorable, when evaluation rank is "3" or more.
- the evaluation results are shown in Table 3.
- -Evaluation criteria- 5 The spread of water droplets is good, and it is uniformly wet over the entire surface (diameter 55 mm) of the circular film located at the opening of the container. 4: The spread of the water droplet is good, but a few water droplets are observed. 3 to 4: Water droplets having a diameter of 6 mm to 10 mm are observed, but high transparency is maintained. 3: A water droplet with a diameter of about 5 mm is attached, but high transparency is maintained. 2 to 3: Water droplets having a diameter of about 4 mm are attached, but transparency is maintained. 2: A water droplet of 2 mm to 3 mm in diameter adheres to the entire surface, but the transparency is maintained. 1: Fine water droplets less than 2 mm in diameter adhere to the entire surface and are opaque.
- Examples 11 to 14 and Examples 17 to 18 containing the antifogging agent 2 which is the antifogging agent A in the surface layer are the antifogging agent 1 which is the antifogging agent B or the antifogging agent It was found that the antifogging properties of the surface layer were superior to Examples 15 and 16 in which only the agent 3 was contained in the surface layer.
- the three materials of the outermost layer / intermediate layer / heat seal layer are laminated so that the total thickness ratio becomes 1/8/1 using the above-mentioned material, and 5 times long and 10 times wide using a biaxial stretching machine
- a single-sided heat-sealed multilayer stretched polypropylene-based film (hereinafter also referred to as "single-sided heat-sealed OPP film") was produced.
- the stretching temperature of the single-sided heat seal OPP film was longitudinal stretching: 100 ° C.
- transverse stretching 180 ° C.
- heat setting temperature was 180 ° C.
- setting time was 10 seconds.
- the thickness of the single-sided heat seal OPP film was 30 ⁇ m.
- a corona treatment was performed on both sides of the single-sided heat seal OPP film so as to obtain a wetting control (wetting index) of 38 dyn.
- the measurement of the wetting index was confirmed according to JIS K 6768 (1999) depending on whether or not the mixture for wet tension test (NO. 38.0) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. can be applied.
- a coating solution was prepared in which the content (% by mass) of the molecule A and the content (% by mass) of the component B in the coating solution were the values shown in Table 4.
- the single-sided heat seal OPP was prepared in the same manner as in Example 1 except that the single-sided heat seal OPP film was used instead of the single-layer OPP film (substrate) and the formation region of the surface layer was as shown in FIG.
- a film coating solution was applied to form a coating film, and the coating film was dried to form a surface layer.
- the coating liquid of the quantity adjusted beforehand so that the surface amount (mg / m ⁇ 2 >) of the molecule A became a value shown in Table 4 was mounted on the coating bar.
- a film for maintaining freshness (antibacterial material) including the single-sided heat seal OPP film and the surface layer disposed on the single-sided heat seal OPP film was obtained.
- the static friction coefficient of the surface layer and the thickness of the surface layer in the obtained film for maintaining freshness are shown in Table 4, respectively.
- the heat seal strengths of the surface layers of the films for maintaining freshness obtained in Examples 21 to 22 and Comparative Examples 21 to 23 are for the freshness holding obtained in Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 3, respectively.
- the heat seal strength of the surface layer of the film was comparable.
- “Same level” means the range within ⁇ 10% with respect to the numerical value to be compared.
- the result of having evaluated similarly to Example 1 using the obtained film for freshness holding is shown in Table 4.
- "immeasurable” means that the stickiness of the surface layer was so great that measurement of the static friction coefficient was impossible.
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Abstract
基材と、前記基材の少なくとも一方の面に配置され、グアニジンに由来する構造、グルコサミンに由来する構造、及びアミノ酸に由来する構造からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造を有し重量平均分子量が500以上10000以下である分子Aと前記分子A以外の化合物からなりカチオン性又はノニオン性である成分Bとを含む表面層と、を備えた抗菌性材料であり、前記表面層における単位面積あたりの前記分子Aの量が0.2mg/m2~300mg/m2である抗菌性材料。
Description
本開示は、抗菌性材料及び鮮度保持用材料に関する。
カット野菜、精肉、鮮魚、及び加工食品等の生鮮食品、並びに加工製品など鮮度が求められる商品は、プラスチックフィルムからなる袋等に入れられて流通している。これらの生鮮食品及び加工製品は、食品が腐敗して雑菌が増殖すると、悪臭が発生して、味覚が落ち、また衛生上の問題を生じるので、その商品価値が低下する。
ここで雑菌は精肉、鮮魚及び加工食品の各本体よりもドリップでより多く増殖するとされている(例えば非特許文献1参照)。
そのため、ドリップ中の雑菌増殖を抑制することは包装体内部の雰囲気を清浄に保ち、ひいては被包装物であるカット野菜、精肉、鮮魚本体及び加工食品の鮮度を保つこととなる。
更に近年、キャベツ、レタス等を2mm~50mm程度にカットして、100ppm~200ppmの次亜塩素酸水溶液に5分~30分浸し、一般細菌を殺菌した後にフィルムで包装することで得られるカット野菜包装が、スーパーマーケット等で販売されたり、チェーンレストランで調理の手間を省くために利用されたりしている。
特許文献1には、プロタミンを抗菌剤として用いた抗菌性物材及びその加工品が開示されている。
特許文献2には、(A)ε-ポリリジン及び/またはその塩、(B)pH緩衝能を有する電解質、及び(C)アミノ酸が配合された抗菌剤組成物が開示されている。
ここで雑菌は精肉、鮮魚及び加工食品の各本体よりもドリップでより多く増殖するとされている(例えば非特許文献1参照)。
そのため、ドリップ中の雑菌増殖を抑制することは包装体内部の雰囲気を清浄に保ち、ひいては被包装物であるカット野菜、精肉、鮮魚本体及び加工食品の鮮度を保つこととなる。
更に近年、キャベツ、レタス等を2mm~50mm程度にカットして、100ppm~200ppmの次亜塩素酸水溶液に5分~30分浸し、一般細菌を殺菌した後にフィルムで包装することで得られるカット野菜包装が、スーパーマーケット等で販売されたり、チェーンレストランで調理の手間を省くために利用されたりしている。
特許文献1には、プロタミンを抗菌剤として用いた抗菌性物材及びその加工品が開示されている。
特許文献2には、(A)ε-ポリリジン及び/またはその塩、(B)pH緩衝能を有する電解質、及び(C)アミノ酸が配合された抗菌剤組成物が開示されている。
特許文献3には、支持体層(A)に、エチレン-ビニルアルコール共重合体を含む薄層(B)、化学薬品を含む粘着剤層(C)、及び保護層(D)を順次積層し、化学薬品が飛散しにくい貼付用の多層積層フィルムが開示されている。
特許文献4には、アルキレンイミン、ビニルアミン、アリルアミン、リジン、プロタミン、及びジアリルジメチルアンモニウムクロライドからなる群から選択される化合物を構成モノマーとして含むカチオン性ポリマーに、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物をイオン結合させた被覆材料で基材であるメッシュ等を被覆した抗血栓性材料が開示されている。
特許文献4には、アルキレンイミン、ビニルアミン、アリルアミン、リジン、プロタミン、及びジアリルジメチルアンモニウムクロライドからなる群から選択される化合物を構成モノマーとして含むカチオン性ポリマーに、硫黄原子を含むアニオン性の抗凝固活性を有する化合物をイオン結合させた被覆材料で基材であるメッシュ等を被覆した抗血栓性材料が開示されている。
特許文献1:特開平8-231327号公報
特許文献2:特開2004-67586号公報
特許文献3:特開2017-13309号公報
特許文献4:国際公開第2016/190407号公報
特許文献2:特開2004-67586号公報
特許文献3:特開2017-13309号公報
特許文献4:国際公開第2016/190407号公報
非特許文献1:冷蔵生食用生鮮魚肉の魚肉細菌数とドリップ細菌数の相関性(福田翼、菱川直将、田原由美子、古下学、芝恒夫、共著)
特許文献1及び特許文献2には、プロタミン又は抗菌剤組成物を容器、フィルム等に塗布して抗菌作用を持たせることが記載されている。しかしながら、特許文献1及び特許文献2の技術では、抗菌性及びそれに基づく鮮度保持性を長期にわたって維持することが難しく、より抗菌維持性の高い抗菌性材料が求められている。
一方、特許文献3には化学薬品の飛散を防止した貼付用の多層積層フィルムが記載され、特許文献4にはアニオン性の化合物をカチオン性ポリマーとイオン結合させて固定化することが記載されている。しかしながら、これらの固定化技術を抗菌性材料に適用すると、そもそも抗菌性自体が得られにくくなるという問題もある。
一方、特許文献3には化学薬品の飛散を防止した貼付用の多層積層フィルムが記載され、特許文献4にはアニオン性の化合物をカチオン性ポリマーとイオン結合させて固定化することが記載されている。しかしながら、これらの固定化技術を抗菌性材料に適用すると、そもそも抗菌性自体が得られにくくなるという問題もある。
本開示は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、長期にわたって優れた抗菌性が維持される抗菌性材料及び鮮度保持用材料を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
<1> 基材と、前記基材の少なくとも一方の面に配置され、グアニジンに由来する構造、グルコサミンに由来する構造、及びアミノ酸に由来する構造からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造を有し重量平均分子量が500以上10000以下である分子Aと前記分子A以外の化合物からなりカチオン性又はノニオン性である成分Bとを含む表面層と、を備えた抗菌性材料であり、前記表面層における単位面積あたりの前記分子Aの量が0.2mg/m2~300mg/m2である抗菌性材料。
<1> 基材と、前記基材の少なくとも一方の面に配置され、グアニジンに由来する構造、グルコサミンに由来する構造、及びアミノ酸に由来する構造からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造を有し重量平均分子量が500以上10000以下である分子Aと前記分子A以外の化合物からなりカチオン性又はノニオン性である成分Bとを含む表面層と、を備えた抗菌性材料であり、前記表面層における単位面積あたりの前記分子Aの量が0.2mg/m2~300mg/m2である抗菌性材料。
<2> 前記表面層の静摩擦係数が、0.01以上1.5以下である<1>に記載の抗菌性材料。
<3> 2つの前記抗菌性材料における前記表面層同士を接触させて、温度140℃、圧力0.1MPa、時間0.5秒の条件で熱融着させたときのヒートシール強度が3N/15mm以上である<1>又は<2>に記載の抗菌性材料。
<4> 前記成分Bが、カチオン性である<1>~<3>のいずれか1つに記載の抗菌性材料。
<5> 前記成分Bが、高分子化合物と、前記高分子化合物以外のカチオン性界面活性剤と、からなる<4>に記載の抗菌性材料。
<6> 前記カチオン性界面活性剤の重量平均分子量が、300~100000である<5>に記載の抗菌性材料。
<7> 前記高分子化合物の重量平均分子量が、1000~500000である<5>又は<6>に記載の抗菌性材料。
<8> 前記成分B中における前記カチオン性界面活性剤の含有量が、0.1質量%~30質量%である<5>~<7>のいずれか1項に記載の抗菌性材料。
<9>前記成分Bが、塩基性基を有する高分子化合物からなる<4>に記載の抗菌性材料。
<10> 前記塩基性基を有する高分子化合物における塩基性基の当量が、50g/eq~500g/eqである<9>に記載の抗菌性材料。
<11> 前記塩基性基を有する高分子化合物の重量平均分子量が、10000~500000である<9>又は<10>に記載の抗菌性材料。
<12> 前記グアニジンに由来する構造が、下記式(G-1)により表される構造である<1>~<11>のいずれか1つに記載の抗菌性材料。
<3> 2つの前記抗菌性材料における前記表面層同士を接触させて、温度140℃、圧力0.1MPa、時間0.5秒の条件で熱融着させたときのヒートシール強度が3N/15mm以上である<1>又は<2>に記載の抗菌性材料。
<4> 前記成分Bが、カチオン性である<1>~<3>のいずれか1つに記載の抗菌性材料。
<5> 前記成分Bが、高分子化合物と、前記高分子化合物以外のカチオン性界面活性剤と、からなる<4>に記載の抗菌性材料。
<6> 前記カチオン性界面活性剤の重量平均分子量が、300~100000である<5>に記載の抗菌性材料。
<7> 前記高分子化合物の重量平均分子量が、1000~500000である<5>又は<6>に記載の抗菌性材料。
<8> 前記成分B中における前記カチオン性界面活性剤の含有量が、0.1質量%~30質量%である<5>~<7>のいずれか1項に記載の抗菌性材料。
<9>前記成分Bが、塩基性基を有する高分子化合物からなる<4>に記載の抗菌性材料。
<10> 前記塩基性基を有する高分子化合物における塩基性基の当量が、50g/eq~500g/eqである<9>に記載の抗菌性材料。
<11> 前記塩基性基を有する高分子化合物の重量平均分子量が、10000~500000である<9>又は<10>に記載の抗菌性材料。
<12> 前記グアニジンに由来する構造が、下記式(G-1)により表される構造である<1>~<11>のいずれか1つに記載の抗菌性材料。
式(G-1)中、R1~R4はそれぞれ独立に水素原子又は置換基を表し、波線部は他の構造との結合部位を表す。
<13> 前記分子Aが、アルギニンに由来する構造を有する<1>~<12>のいずれか1つに記載の抗菌性材料。
<14> 分子Aにおける塩基性基の当量が、50g/eq~500g/eqである<1>~<13>のいずれか1つに記載の抗菌性材料。
<15> 前記表面層が、極性官能基を有し分子量が100~600でありHLB値が8以下である防曇剤Aをさらに含み、前記表面層における単位面積あたりの前記防曇剤Aの量が0.25mg/m2~50mg/m2である<1>~<14>のいずれか1つに記載の抗菌性材料。
<16> 前記防曇剤Aにおける極性官能基の当量が、20g/eq~500g/eqである<15>に記載の抗菌性材料。
<17> 前記表面層が、極性官能基を有し分子量が100~600でありHLB値が8を超える防曇剤Bをさらに含む、<15>又は<16>に記載の抗菌性材料。
<18> 前記基材が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子を含む高分子フィルムである<1>~<17>のいずれか1つに記載の抗菌性材料。
<19> 前記基材が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子を含む容器形状の成形体である<1>~<18>のいずれか1つに記載の抗菌性材料。
<13> 前記分子Aが、アルギニンに由来する構造を有する<1>~<12>のいずれか1つに記載の抗菌性材料。
<14> 分子Aにおける塩基性基の当量が、50g/eq~500g/eqである<1>~<13>のいずれか1つに記載の抗菌性材料。
<15> 前記表面層が、極性官能基を有し分子量が100~600でありHLB値が8以下である防曇剤Aをさらに含み、前記表面層における単位面積あたりの前記防曇剤Aの量が0.25mg/m2~50mg/m2である<1>~<14>のいずれか1つに記載の抗菌性材料。
<16> 前記防曇剤Aにおける極性官能基の当量が、20g/eq~500g/eqである<15>に記載の抗菌性材料。
<17> 前記表面層が、極性官能基を有し分子量が100~600でありHLB値が8を超える防曇剤Bをさらに含む、<15>又は<16>に記載の抗菌性材料。
<18> 前記基材が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子を含む高分子フィルムである<1>~<17>のいずれか1つに記載の抗菌性材料。
<19> 前記基材が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子を含む容器形状の成形体である<1>~<18>のいずれか1つに記載の抗菌性材料。
<20> <1>~<19>のいずれか1つに記載の抗菌性材料を備える鮮度保持用材料。
<21> 物品の梱包に用いられる<20>に記載の鮮度保持用材料。
<22> 前記抗菌性材料における前記表面層が、前記物品との対向面である<21>に記載の鮮度保持用材料。
<21> 物品の梱包に用いられる<20>に記載の鮮度保持用材料。
<22> 前記抗菌性材料における前記表面層が、前記物品との対向面である<21>に記載の鮮度保持用材料。
本開示によれば、長期にわたって優れた抗菌性が維持される抗菌性材料及び鮮度保持用材料を提供することができる。
以下、本開示の具体的な実施形態について詳細に説明するが、本開示は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、「フィルム」は、一般的に「フィルム」と呼ばれているもの(例えば厚さ100μm以下のもの)だけでなく、一般的に「シート」と呼ばれているもの(例えば厚さ100μm以上のもの)をも包含する概念である。
また、「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、「フィルム」は、一般的に「フィルム」と呼ばれているもの(例えば厚さ100μm以下のもの)だけでなく、一般的に「シート」と呼ばれているもの(例えば厚さ100μm以上のもの)をも包含する概念である。
また、「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
〔抗菌性材料〕
本実施形態の抗菌性材料は、基材と、基材の少なくとも一方の面に配置された表面層とを備える。また、表面層は、グアニジンに由来する構造、グルコサミンに由来する構造、及びアミノ酸に由来する構造からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造を有し重量平均分子量が500以上10000以下である分子Aと、前記分子A以外の化合物からなりカチオン性又はノニオン性である成分Bと、を含み、表面層における単位面積あたりの前記分子Aの量が0.2mg/m2~300mg/m2である。そして、2つの抗菌性材料における表面層同士を接触させて、温度140℃、圧力0.1MPa、時間0.5秒の条件で熱融着させたときのヒートシール強度が3N/15mm以上である。
本実施形態の抗菌性材料は、基材と、基材の少なくとも一方の面に配置された表面層とを備える。また、表面層は、グアニジンに由来する構造、グルコサミンに由来する構造、及びアミノ酸に由来する構造からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造を有し重量平均分子量が500以上10000以下である分子Aと、前記分子A以外の化合物からなりカチオン性又はノニオン性である成分Bと、を含み、表面層における単位面積あたりの前記分子Aの量が0.2mg/m2~300mg/m2である。そして、2つの抗菌性材料における表面層同士を接触させて、温度140℃、圧力0.1MPa、時間0.5秒の条件で熱融着させたときのヒートシール強度が3N/15mm以上である。
本実施形態の抗菌性材料を、例えば、物品の包装に用いることにより、長期にわたって、物品が清浄に保たれ、特に物品が食品の場合はその食品の鮮度が保持される。
例えば、生鮮食品が梱包されたパッケージでは、パッケージ内面に生鮮食品から出たドリップが付着しやすい。野菜の場合は、断面からの溶出に加えて、呼吸に伴う蒸散が凝集による結露が発生する。鮮魚、精肉の場合は断面から溶出されるドリップの割合が大きいが、特に冷凍状態から解凍したときには冷凍時に水分膨張による細胞壁の破壊が起きるのでドリップの量が多くなる。
このドリップは、多くの栄養を含むが、生鮮食品本体のように細胞壁で保護されていないので菌が増殖しやすい。すなわち、ドリップはパッケージ内部で最も腐敗しやすいと考えられる。
例えば、生鮮食品が梱包されたパッケージでは、パッケージ内面に生鮮食品から出たドリップが付着しやすい。野菜の場合は、断面からの溶出に加えて、呼吸に伴う蒸散が凝集による結露が発生する。鮮魚、精肉の場合は断面から溶出されるドリップの割合が大きいが、特に冷凍状態から解凍したときには冷凍時に水分膨張による細胞壁の破壊が起きるのでドリップの量が多くなる。
このドリップは、多くの栄養を含むが、生鮮食品本体のように細胞壁で保護されていないので菌が増殖しやすい。すなわち、ドリップはパッケージ内部で最も腐敗しやすいと考えられる。
そして、抗菌効果を有する分子Aを単に基材の表面に付着させた抗菌性材料では、初期に抗菌効果が得られるものの、例えば生鮮食品から出たドリップに分子Aが溶解し、分子Aが基材の表面から脱離する等により、時間とともに抗菌効果が低下することがある。その一方で、例えば分子Aと強くイオン結合するポリマーを用いて、分子Aを前記ポリマーに固定化すると、分子Aの脱離は抑制されるものの、そもそも初期から抗菌効果自体が得られにくくなることがある。
これに対して、本実施形態の抗菌性材料では、カチオン性の分子Aと粘着性があるカチオン性又はノニオン性の成分Bとを用いている。そのため、分子Aを単に基材の表面に付着させた場合に比べて分子Aが脱離しにくく、かつ、分子Aとイオン結合するポリマーを用いた場合に比べて分子Aの徐放性が得られやすい。それにより、初期から抗菌効果が得られ、かつ、その抗菌効果が持続しやすくなる。
したがって、本実施形態の抗菌性材料によれば、前述のような生鮮食品を梱包するパッケージに用いた場合にも、パッケージ内面で接触しているドリップ中の菌の増殖を抑制する効果が得られ、かつ、その効果が長期にわたって持続する。
これに対して、本実施形態の抗菌性材料では、カチオン性の分子Aと粘着性があるカチオン性又はノニオン性の成分Bとを用いている。そのため、分子Aを単に基材の表面に付着させた場合に比べて分子Aが脱離しにくく、かつ、分子Aとイオン結合するポリマーを用いた場合に比べて分子Aの徐放性が得られやすい。それにより、初期から抗菌効果が得られ、かつ、その抗菌効果が持続しやすくなる。
したがって、本実施形態の抗菌性材料によれば、前述のような生鮮食品を梱包するパッケージに用いた場合にも、パッケージ内面で接触しているドリップ中の菌の増殖を抑制する効果が得られ、かつ、その効果が長期にわたって持続する。
ここで、「表面層における単位面積あたりの分子Aの量(以下、「分子Aの表面量」とも称する)」は、面積1m2あたりの量に換算した場合の分子Aの表面量を意味する。したがって、必ずしも表面層の面積が1m2以上である構成に限定されない。
抗菌性材料の「分子Aの表面量」は、下記全反射減衰法による赤外分光法(ATR-IR法)により、抗菌性材料から測定することができる。
抗菌性材料の「分子Aの表面量」は、下記全反射減衰法による赤外分光法(ATR-IR法)により、抗菌性材料から測定することができる。
-全反射減衰法による赤外分光法(ATR-IR法)-
抗菌性材料の一部を切り出し、測定用サンプルを準備する。測定用サンプルについて、ATR-IR法により、分子Aに由来するピーク強度を測定する。
分子Aの表面量と上記ピーク強度とは相関があるため、塗布液における分子Aの濃度、塗布液の量等を変えて、基材上に様々な分子A濃度の塗布膜を形成したときの上記ピーク強度を予め測定しておくことで、そのピーク強度から、分子Aの表面量(mg/m2)を算出することができる。
抗菌性材料の一部を切り出し、測定用サンプルを準備する。測定用サンプルについて、ATR-IR法により、分子Aに由来するピーク強度を測定する。
分子Aの表面量と上記ピーク強度とは相関があるため、塗布液における分子Aの濃度、塗布液の量等を変えて、基材上に様々な分子A濃度の塗布膜を形成したときの上記ピーク強度を予め測定しておくことで、そのピーク強度から、分子Aの表面量(mg/m2)を算出することができる。
また、「2つの抗菌性材料における表面層同士を接触させて、温度140℃、圧力0.1MPa、時間0.5秒の条件で熱融着させたときのヒートシール強度(以下「表面層のヒートシール強度」ともいう)」は以下のようにして測定する。
具体的には、抗菌性材料を短冊状に切断したものを2枚、試験片として準備する。次に、準備した2枚の試験片を、表面層同士が対向するように重ね合わせた後、ヒートシール試験機(熱傾斜ヒートシールテスター TP-701-G、テスター産業株式会社)を用いて、温度(ヒートシール温度、上部のみ)140℃、シール幅10mm、シール圧力0.1MPa、及びシール時間0.5秒の条件で、熱融着(ヒートシール)する。
次に、試験機から、熱融着したフィルムを取り出し、幅15mmに切断する。この幅15mmの熱融着したフィルムを、シール強度試験機(フォースゲージFPG、日本電産ランポ株式会社)を用いて、引張速度30mm/min、及び温度23℃の条件で、熱融着したフィルムのヒートシール面に対して90°の方向に引っ張り、剥離させ、剥離強度の最大値を測定する。そして、この最大値を上記「表面層のヒートシール強度(単位:N/15mm)」とする。
具体的には、抗菌性材料を短冊状に切断したものを2枚、試験片として準備する。次に、準備した2枚の試験片を、表面層同士が対向するように重ね合わせた後、ヒートシール試験機(熱傾斜ヒートシールテスター TP-701-G、テスター産業株式会社)を用いて、温度(ヒートシール温度、上部のみ)140℃、シール幅10mm、シール圧力0.1MPa、及びシール時間0.5秒の条件で、熱融着(ヒートシール)する。
次に、試験機から、熱融着したフィルムを取り出し、幅15mmに切断する。この幅15mmの熱融着したフィルムを、シール強度試験機(フォースゲージFPG、日本電産ランポ株式会社)を用いて、引張速度30mm/min、及び温度23℃の条件で、熱融着したフィルムのヒートシール面に対して90°の方向に引っ張り、剥離させ、剥離強度の最大値を測定する。そして、この最大値を上記「表面層のヒートシール強度(単位:N/15mm)」とする。
<表面層>
表面層は、グアニジンに由来する構造、グルコサミンに由来する構造、及びアミノ酸に由来する構造からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造を有し重量平均分子量が500以上10000以下である分子Aと、カチオン性又はノニオン性であり前記分子A以外の化合物である成分Bと、を含む。また、表面層は、後述する基材の少なくとも一部と接しており、好ましくは、基材の少なくとも一部の面と接している。
表面層は、グアニジンに由来する構造、グルコサミンに由来する構造、及びアミノ酸に由来する構造からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造を有し重量平均分子量が500以上10000以下である分子Aと、カチオン性又はノニオン性であり前記分子A以外の化合物である成分Bと、を含む。また、表面層は、後述する基材の少なくとも一部と接しており、好ましくは、基材の少なくとも一部の面と接している。
(分子A)
分子Aは、グアニジンに由来する構造、グルコサミンに由来する構造、及びアミノ酸に由来する構造からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造を有する抗菌性の化合物である。
分子Aは、グアニジンに由来する構造、グルコサミンに由来する構造、及びアミノ酸に由来する構造のいずれか一種の構造を有する化合物であってもよく、これらのうち2種以上の構造を有する化合物であってもよい。
分子Aは、グアニジンに由来する構造を有する化合物、グルコサミンに由来する構造を有する化合物、及びリジンに由来する構造を有する化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物であることが好ましい。
以下、グアニジンに由来する構造を有する化合物、グルコサミンに由来する構造を有する化合物、及びリジンに由来する構造を有する化合物についてそれぞれ説明する。
分子Aは、グアニジンに由来する構造、グルコサミンに由来する構造、及びアミノ酸に由来する構造からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造を有する抗菌性の化合物である。
分子Aは、グアニジンに由来する構造、グルコサミンに由来する構造、及びアミノ酸に由来する構造のいずれか一種の構造を有する化合物であってもよく、これらのうち2種以上の構造を有する化合物であってもよい。
分子Aは、グアニジンに由来する構造を有する化合物、グルコサミンに由来する構造を有する化合物、及びリジンに由来する構造を有する化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物であることが好ましい。
以下、グアニジンに由来する構造を有する化合物、グルコサミンに由来する構造を有する化合物、及びリジンに由来する構造を有する化合物についてそれぞれ説明する。
-グアニジンに由来する構造を有する化合物-
グアニジンに由来する構造としては、特に限定されず、例えば、下記式(G-1)により表される構造であることが好ましい。
グアニジンに由来する構造としては、特に限定されず、例えば、下記式(G-1)により表される構造であることが好ましい。
式(G-1)中、R1~R4はそれぞれ独立に水素原子又は置換基を表し、波線部は他の構造との結合部位を表す。
式(G-1)に含まれるR1~R4は、抗菌性の観点から、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基であることが好ましく、いずれもが水素原子であることがより好ましい。上記アルキル基としては、炭素数1~10のアルキル基が好ましく、炭素数1~4のアルキル基であることがより好ましく、メチル基であることが更に好ましい。
式(G-1)に含まれるR1~R4は、抗菌性の観点から、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基であることが好ましく、いずれもが水素原子であることがより好ましい。上記アルキル基としては、炭素数1~10のアルキル基が好ましく、炭素数1~4のアルキル基であることがより好ましく、メチル基であることが更に好ましい。
グアニジンに由来する構造を有する化合物は、グアニジンに由来する構造及びアミノ酸に由来する構造を有する化合物であることが好ましく、グアニジンに由来する構造を有するアミノ酸を有する化合物であることがより好ましく、アルギニンに由来する構造を有する化合物であることがさらに好ましく、アルギニンに由来する構成単位を含むペプチドであることが特に好ましい。上記アルギニンは、公知の置換基を有するアルギニンであってもよいが、無置換のアルギニンであることが好ましい。
上記アルギニンに由来する構造、及び、上記アルギニンに由来する構成単位には、グアニジンに由来する構造が含まれる。
本開示において、アミノ酸とは、1分子内にアミノ基(-NH2)とカルボキシ基(‐COOH)とを有する化合物をいう。
本開示において、ペプチドとは、2個~100個のアミノ酸分子がペプチド結合により連結してなる化合物をいう。
上記アルギニンに由来する構造、及び、上記アルギニンに由来する構成単位には、グアニジンに由来する構造が含まれる。
本開示において、アミノ酸とは、1分子内にアミノ基(-NH2)とカルボキシ基(‐COOH)とを有する化合物をいう。
本開示において、ペプチドとは、2個~100個のアミノ酸分子がペプチド結合により連結してなる化合物をいう。
グアニジンに由来する構造を有する化合物は、プロタミン及びプロタミンの塩の少なくとも一方(以下、「プロタミン等」とも称する。)を含むことが好ましく、プロタミンの塩を含むことがより好ましい。また、グアニジンに由来する構造を有する化合物は、プロタミン及びプロタミンの塩の少なくとも一方であってもよく、好ましくはプロタミンの塩であってもよい。
プロタミン等としては特に制限はなく、魚類、鳥類、哺乳類等の精巣に存在する核タンパクを、DNAとタンパクに加水分解して得られる塩基性タンパク質;該塩基性タンパク質をさらに加水分解したプロタミン;これらの塩が挙げられる。プロタミンの塩としては、例えば、塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩等の無機塩;例えば、酢酸塩、プロピオン酸塩、グルコン酸塩等の有機塩が挙げられる。
これらのプロタミン等の使用方法としては特に制限はなく、用途に応じて選択することが好ましい。プロタミン等は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。またプロタミン等は市販品であってもよい。
これらのプロタミン等の使用方法としては特に制限はなく、用途に応じて選択することが好ましい。プロタミン等は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。またプロタミン等は市販品であってもよい。
-グルコサミンに由来する構造を有する化合物-
グルコサミンに由来する構造を有する化合物としては、キトサン及びキトサンの塩が挙げられ、キトサンがより好ましい。以下、キトサン及びキトサンの塩の少なくとも一方を「キトサン等」と称する場合がある。なお、キトサンの塩としては、例えば、塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩等の無機塩;例えば、酢酸塩、プロピオン酸塩、グルコン酸塩等の有機塩が挙げられる。
グルコサミンに由来する構造を有する化合物としては、キトサン及びキトサンの塩が挙げられ、キトサンがより好ましい。以下、キトサン及びキトサンの塩の少なくとも一方を「キトサン等」と称する場合がある。なお、キトサンの塩としては、例えば、塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩等の無機塩;例えば、酢酸塩、プロピオン酸塩、グルコン酸塩等の有機塩が挙げられる。
キトサン等としては特に制限はなく、例えば、カニ、エビ等の甲殻類の外骨格から得られるキチン(ポリ-β1-4-N-アセチルグルコサミン)を、濃アルカリ中での煮沸処理等により脱アセチル化して得られるもの、及びこれらの塩が挙げられる。
キトサン等は1種単独で用いてもよく、2種を併用してもよい。またキトサン等は市販品であってもよい。
キトサン等は1種単独で用いてもよく、2種を併用してもよい。またキトサン等は市販品であってもよい。
-リジンに由来する構造を有する化合物-
リジンに由来する構造を有する化合物としては、ポリリジン及びポリリジンの塩が挙げられ、ポリリジンが好ましい。以下、ポリリジン及びポリリジンの塩の少なくとも一方を「ポリリジン等」とも称する。なお、ポリリジンの塩としては、例えば、塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩等の無機塩;例えば、酢酸塩、プロピオン酸塩、グルコン酸塩等の有機塩が挙げられる。
リジンに由来する構造を有する化合物としては、ポリリジン及びポリリジンの塩が挙げられ、ポリリジンが好ましい。以下、ポリリジン及びポリリジンの塩の少なくとも一方を「ポリリジン等」とも称する。なお、ポリリジンの塩としては、例えば、塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩等の無機塩;例えば、酢酸塩、プロピオン酸塩、グルコン酸塩等の有機塩が挙げられる。
ポリリジン等としては特に制限はなく、例えば、発酵法により製造されるε-ポリリジン(ε-ポリ-L-リジン)、化学合成により製造されるα-ポリリジン(α-ポリ-L-リジン、α-ポリ-D-リジン)及びこれらの塩が挙げられる。
これらのポリリジン等は、用途に応じて選択することが好ましい。ポリリジン等は1種単独で用いてもよく、2種を併用してもよい。またポリリジン等は市販品であってもよい。
これらのポリリジン等は、用途に応じて選択することが好ましい。ポリリジン等は1種単独で用いてもよく、2種を併用してもよい。またポリリジン等は市販品であってもよい。
分子Aとして、グアニジンに由来する構造、グルコサミンに由来する構造、及びアミノ酸に由来する構造からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造を有する化合物を1種のみ用いてもよく、2種以上用いてもよい。
分子Aの重量平均分子量(Mw)は、500以上10000以下であり、抗菌性及び抗菌維持性の観点から、1000以上9000以下が好ましく、2000以上8000以下がより好ましく、3000以上7000以下がさらに好ましい。
なお、上記分子量及び分子量分布の測定は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)法を用いて以下の条件で行う。
装置 :ビルドアップGPCシステム(東ソー株式会社)(デガッサー/SD-8022、ポンプ/DP-8020、オートサンプラー/AS-8021、カラムヒーター/CO-8020、示差屈折計/RI-8020)
移動相:0.1M NaNO3水溶液
カラム:TSKgel G3000PWXL-CP(7.8mmID×30cm) 2本(東ソー株式会社)
流速 :1.0mL/分
試料 :移動相溶剤を用いて4mg/mL濃度の試料溶液を作成し、100μL注入
検出器:RI(示差屈折計)、polarity=(+)
温度 :40℃
分子量校正:標準ポリエチレンオキサイド(PEO)(アジレント・テクノロジー株式会社)
なお、上記分子量及び分子量分布の測定は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)法を用いて以下の条件で行う。
装置 :ビルドアップGPCシステム(東ソー株式会社)(デガッサー/SD-8022、ポンプ/DP-8020、オートサンプラー/AS-8021、カラムヒーター/CO-8020、示差屈折計/RI-8020)
移動相:0.1M NaNO3水溶液
カラム:TSKgel G3000PWXL-CP(7.8mmID×30cm) 2本(東ソー株式会社)
流速 :1.0mL/分
試料 :移動相溶剤を用いて4mg/mL濃度の試料溶液を作成し、100μL注入
検出器:RI(示差屈折計)、polarity=(+)
温度 :40℃
分子量校正:標準ポリエチレンオキサイド(PEO)(アジレント・テクノロジー株式会社)
表面層における単位面積あたりの分子Aの量は、抗菌性及び抗菌維持性を高める観点から、0.2mg/m2~300mg/m2であることが好ましく、0.3mg/m2~200mg/m2であることがより好ましく、0.6mg/m2~150mg/m2であることが更に好ましく、0.9mg/m2~50mg/m2であることが特に好ましく、1.0mg/m2~30mg/m2であることが一層好ましい。
なお、表面層に2種以上の分子Aが含まれている場合、「分子Aの表面量」はこれらの表面量の合計を指す。
なお、表面層に2種以上の分子Aが含まれている場合、「分子Aの表面量」はこれらの表面量の合計を指す。
また、表面層における分子Aの含有量としては、表面層全体に対し、例えば0.01質量%以上50質量%以下が挙げられ、抗菌維持性の観点から0.05質量%以上30質量%以下が好ましく、0.1質量%以上10質量%以下がより好ましい。
表面層における分子Aの含有量は、分子Aと成分Bとの合計含有量に対し、0.01質量%以上70質量%以下が挙げられ、抗菌維持性の観点から0.05質量%以上50質量%以下が好ましく、0.1質量%以上20質量%以下がより好ましい。
表面層における分子Aの含有量は、分子Aと成分Bとの合計含有量に対し、0.01質量%以上70質量%以下が挙げられ、抗菌維持性の観点から0.05質量%以上50質量%以下が好ましく、0.1質量%以上20質量%以下がより好ましい。
分子Aにおける塩基性基の当量は、50g/eq~500g/eqであることが好ましく、80g/eq~350g/eqであることがより好ましく、100g/eq~250g/eqであることが更に好ましい。
ここで「塩基性基」とは、ACD pKa DB ver.12.0 により計算される共役酸のpKaが11~14である官能基をいい、例えば前記グアニジンに由来する構造に含まれるアミノ基等が挙げられる。
また、「分子Aにおける塩基性基の当量」とは、1モル量の前記塩基性基に対する分子Aの質量をいう。
前記塩基性基の当量は、分子Aの構造解析を行うことにより算出される。
ここで「塩基性基」とは、ACD pKa DB ver.12.0 により計算される共役酸のpKaが11~14である官能基をいい、例えば前記グアニジンに由来する構造に含まれるアミノ基等が挙げられる。
また、「分子Aにおける塩基性基の当量」とは、1モル量の前記塩基性基に対する分子Aの質量をいう。
前記塩基性基の当量は、分子Aの構造解析を行うことにより算出される。
(成分B)
成分Bは、分子A以外の化合物からなり、カチオン性又はノニオン性であれば特に限定されないが、その中でもカチオン性の成分が好ましく、カチオン性の粘着剤がより好ましい。
カチオン性の成分Bとしては、例えば、高分子化合物とカチオン性界面活性剤とからなる成分B(以下「成分B-1」ともいう)のほか、塩基性基を有する高分子化合物からなる成分B(以下「成分B-2」ともいう)も挙げられる。
また、ノニオン性の成分Bとしては、例えば、非イオン性の高分子化合物とノニオン性界面活性剤とからなる成分B(以下「成分B-3」ともいう)のほか、非イオン性の高分子化合物からなる成分B(以下「成分B-4」ともいう)も挙げられる。
成分Bは、分子A以外の化合物からなり、カチオン性又はノニオン性であれば特に限定されないが、その中でもカチオン性の成分が好ましく、カチオン性の粘着剤がより好ましい。
カチオン性の成分Bとしては、例えば、高分子化合物とカチオン性界面活性剤とからなる成分B(以下「成分B-1」ともいう)のほか、塩基性基を有する高分子化合物からなる成分B(以下「成分B-2」ともいう)も挙げられる。
また、ノニオン性の成分Bとしては、例えば、非イオン性の高分子化合物とノニオン性界面活性剤とからなる成分B(以下「成分B-3」ともいう)のほか、非イオン性の高分子化合物からなる成分B(以下「成分B-4」ともいう)も挙げられる。
成分B-1を構成する高分子化合物としては、例えば非イオン性の高分子化合物が挙げられる。非イオン性の高分子化合物は、イオン性基を有さない高分子化合物のほか、イオン性基を有していても高分子化合物全体として非イオン性である高分子化合物も含まれる。
なお、成分B-1が全体としてカチオン性であれば、成分B-1を構成する高分子化合物がイオン性(アニオン性又はカチオン性)の高分子化合物であってもよい。
成分B-1を構成する高分子化合物の具体例としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂が挙げられる。
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体等が挙げられ、その中でもエチレン・酢酸ビニル共重合体が好ましい。
成分B-1を構成する高分子化合物の重量平均分子量(Mw)としては、例えば500~500000が挙げられ、分子Aの徐放性の観点から、1000~500000が好ましく、5000~200000がより好ましく、10000~150000がさらに好ましい。なお、成分B-1を構成する高分子化合物における分子量の測定は、上記プロタミン等における分子量の測定と同様の方法で行う。
なお、成分B-1が全体としてカチオン性であれば、成分B-1を構成する高分子化合物がイオン性(アニオン性又はカチオン性)の高分子化合物であってもよい。
成分B-1を構成する高分子化合物の具体例としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂が挙げられる。
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体等が挙げられ、その中でもエチレン・酢酸ビニル共重合体が好ましい。
成分B-1を構成する高分子化合物の重量平均分子量(Mw)としては、例えば500~500000が挙げられ、分子Aの徐放性の観点から、1000~500000が好ましく、5000~200000がより好ましく、10000~150000がさらに好ましい。なお、成分B-1を構成する高分子化合物における分子量の測定は、上記プロタミン等における分子量の測定と同様の方法で行う。
成分B-1を構成するカチオン性界面活性剤としては、例えば窒素原子を有する界面活性剤が挙げられ、具体的には、例えば、アミン塩、第4級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩等が挙げられる。
成分B-1を構成するカチオン性界面活性剤は、分子量100以上のカチオン性界面活性剤(以下、「高分子カチオン性界面活性剤」ともいう)が好ましい。
高分子カチオン性界面活性剤の重量平均分子量(Mw)としては、例えば300~100000が挙げられ、界面活性剤のブリード抑制の観点から、1000~15000が好ましく、1500~10000がより好ましい。なお、高分子カチオン性界面活性剤における分子量の測定は、上記プロタミン等における分子量の測定と同様の方法で行う。
高分子カチオン性界面活性剤の具体例としては、例えば、アミノエチル化アクリルポリマーがあげられ、ポリアクリル酸(2-アミノエチル)、アクリル酸メチル-アクリル酸(2-アミノエチル)共重合体、ポリアクリル酸(ポリエチレンイミン)、アクリル酸メチル-アクリル酸(ポリエチレンイミン)共重合体、ポリメタクリル酸(2-アミノエチル)、メタクリル酸メチル-メタクリル酸(2-アミノエチル)共重合体、ポリメタクリル酸(ポリエチレンイミン)、メタクリル酸メチル-メタクリル酸(ポリエチレンイミン)共重合体などが挙げられる。
成分B-1を構成するカチオン性界面活性剤は、分子量100以上のカチオン性界面活性剤(以下、「高分子カチオン性界面活性剤」ともいう)が好ましい。
高分子カチオン性界面活性剤の重量平均分子量(Mw)としては、例えば300~100000が挙げられ、界面活性剤のブリード抑制の観点から、1000~15000が好ましく、1500~10000がより好ましい。なお、高分子カチオン性界面活性剤における分子量の測定は、上記プロタミン等における分子量の測定と同様の方法で行う。
高分子カチオン性界面活性剤の具体例としては、例えば、アミノエチル化アクリルポリマーがあげられ、ポリアクリル酸(2-アミノエチル)、アクリル酸メチル-アクリル酸(2-アミノエチル)共重合体、ポリアクリル酸(ポリエチレンイミン)、アクリル酸メチル-アクリル酸(ポリエチレンイミン)共重合体、ポリメタクリル酸(2-アミノエチル)、メタクリル酸メチル-メタクリル酸(2-アミノエチル)共重合体、ポリメタクリル酸(ポリエチレンイミン)、メタクリル酸メチル-メタクリル酸(ポリエチレンイミン)共重合体などが挙げられる。
成分B-1全体に対するカチオン性界面活性剤の含有量としては、例えば0.1質量%~30質量%が挙げられ、0.1質量%~10質量%が好ましく、分子Aの徐放性の観点から、0.3質量%~5質量%がより好ましく、0.5質量%~3質量%がさらに好ましい。
成分B-2を構成する「塩基性基を有する高分子化合物」としては、例えば、前記成分B-1を構成する高分子化合物と前記成分B-1を構成するカチオン性界面活性剤とが化学結合した高分子化合物のほか、窒素原子を有する化合物の重合体、窒素原子を有する化合物と他の化合物との共重合体等が挙げられる。
窒素原子を有する化合物としては、例えば、アミノ基を有する化合物、アミン塩、第4級アンモニウム塩、ピリジン骨格又はイミダゾール骨格等の窒素原子を有する環状構造を有する化合物又はそれらの塩が挙げられる。
他の化合物としては、例えば、スチレン、ビニルナフタレン、ブタジエン、イソプレン、エチレン、プロピレン、アクリル酸のアルキルエステル、メタクリル酸のアルキルエステル、及びそれらの誘導体等が挙げられる。
窒素原子を有する化合物としては、例えば、アミノ基を有する化合物、アミン塩、第4級アンモニウム塩、ピリジン骨格又はイミダゾール骨格等の窒素原子を有する環状構造を有する化合物又はそれらの塩が挙げられる。
他の化合物としては、例えば、スチレン、ビニルナフタレン、ブタジエン、イソプレン、エチレン、プロピレン、アクリル酸のアルキルエステル、メタクリル酸のアルキルエステル、及びそれらの誘導体等が挙げられる。
成分B-2を構成する「塩基性基を有する高分子化合物」における塩基性基の当量としては、例えば50g/eq~500g/eqが挙げられ、分子Aの徐放性の観点から、80g/eq~350g/eqであることが好ましく、100g/eq~250g/eqであることがより好ましい。
成分B-2を構成する「塩基性基を有する高分子化合物」における塩基性基の当量は、成分Bの構造解析を行うことにより算出される。
成分B-2を構成する「塩基性基を有する高分子化合物」における塩基性基の当量は、成分Bの構造解析を行うことにより算出される。
成分B-2を構成する「塩基性基を有する高分子化合物」の重量平均分子量(Mw)は、10000を超えることが好ましく、分子Aの徐放性の観点から、10000以上500000以下がより好ましく、15000以上300000以下がさらに好ましく、20000以上200000以下が特に好ましい。
成分B-2を構成する「塩基性基を有する高分子化合物」における分子量及び分子量分布の測定は、上記プロタミン等における分子量及び分子量分布の測定と同様の方法で行う。
成分B-2を構成する「塩基性基を有する高分子化合物」における分子量及び分子量分布の測定は、上記プロタミン等における分子量及び分子量分布の測定と同様の方法で行う。
成分B-3を構成する「非イオン性の高分子化合物」としては、例えば成分B-1を構成する高分子化合物のうち非イオン性の高分子化合物と同様の高分子化合物が挙げられる。成分B-3を構成する「非イオン性の高分子化合物」の好ましい重量平均分子量についても、成分B-1を構成する高分子化合物の好ましい重量平均分子量と同様である。
成分B-3を構成するノニオン性界面活性剤は特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のアルキルエーテル、ポリオキシエチレンノニルプロペニルフェニルエーテル等のアルキルベンゼンエーテル等が挙げられる。ノニオン性界面活性剤の好ましい分子量としては、例えば、250~1000が挙げられる。
成分B-4を構成する「非イオン性高分子化合物」としては、例えば、前記成分B-3を構成する非イオン性の高分子化合物と前記成分B-3を構成するノニオン性界面活性剤とが化学結合した高分子化合物等が挙げられる。成分B-4を構成する「非イオン性高分子化合物」の好ましい重量平均分子量は、成分B-2を構成する「塩基性基を有する高分子化合物」の好ましい重量平均分子量と同様である。
成分B-3を構成するノニオン性界面活性剤は特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のアルキルエーテル、ポリオキシエチレンノニルプロペニルフェニルエーテル等のアルキルベンゼンエーテル等が挙げられる。ノニオン性界面活性剤の好ましい分子量としては、例えば、250~1000が挙げられる。
成分B-4を構成する「非イオン性高分子化合物」としては、例えば、前記成分B-3を構成する非イオン性の高分子化合物と前記成分B-3を構成するノニオン性界面活性剤とが化学結合した高分子化合物等が挙げられる。成分B-4を構成する「非イオン性高分子化合物」の好ましい重量平均分子量は、成分B-2を構成する「塩基性基を有する高分子化合物」の好ましい重量平均分子量と同様である。
成分Bは、せん断応力を受けることで粘度が低下する成分であることが好ましい。具体的には、表面層を形成する過程で塗布液を基材に塗布する際に塗布液がせん断応力を受けるが、そのせん断応力(以下「塗布時せん断応力」ともいう)を受けた塗布液内の成分Bの粘度が、表面層内における成分Bの粘度よりも低いことが好ましい。
表面層における成分Bの含有量としては、表面層全体に対し、例えば50質量%以上99.9質量%以下が挙げられ、抗菌維持性の観点から70質量%以上99.5質量%以下が好ましく、90質量%以上99質量%以下がより好ましい。
また、表面層における分子Aと成分Bとの合計含有量は、表面層全体に対し、90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、98質量%以上がさらに好ましい。
また、表面層における分子Aと成分Bとの合計含有量は、表面層全体に対し、90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、98質量%以上がさらに好ましい。
(その他の成分)
表面層は、本開示の目的を損なわない範囲内において、分子A及び成分B以外のその他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、モノ若しくはジグリセライド、ポリビニルアルコール(PVA)等の水溶性樹脂;分子A以外の抗菌剤;その他添加剤;等が挙げられる。
その他の成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
表面層は、本開示の目的を損なわない範囲内において、分子A及び成分B以外のその他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド、モノ若しくはジグリセライド、ポリビニルアルコール(PVA)等の水溶性樹脂;分子A以外の抗菌剤;その他添加剤;等が挙げられる。
その他の成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
-防曇剤-
表面層は、防曇性をより高める点から、更に防曇剤を含んでいてもよい。
防曇剤としては、特に限定されず、ノニオン系、カチオン系、アニオン系、両性系の防曇剤が挙げられ、例えば、ノニオン系、カチオン系、アニオン系、両性系の界面活性剤が挙げられる。
防曇剤の例としては、例えば、アルキルジエタノールアミン、アルキルジエタノールアミン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル等が挙げられる。
表面層は、防曇性をより高める点から、更に防曇剤を含んでいてもよい。
防曇剤としては、特に限定されず、ノニオン系、カチオン系、アニオン系、両性系の防曇剤が挙げられ、例えば、ノニオン系、カチオン系、アニオン系、両性系の界面活性剤が挙げられる。
防曇剤の例としては、例えば、アルキルジエタノールアミン、アルキルジエタノールアミン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル等が挙げられる。
防曇剤としては、これらの中でも、前記分子A及び成分Bを含む表面層の防曇性を向上させる観点から、極性官能基を有し、分子量が100~600であり、HLB値が8以下である防曇剤(以下「防曇剤A」ともいう)が好ましい。
上記極性官能基は、ヘテロ原子(例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等)を含む官能基であり、例えば、水酸基、アシル基、アセチル基、ホルミル基、ベンゾイル基、カルボキシ基、カルボン酸アミド、チオアミド、イミド、アミジン、スルフィド、ジスルフィド、スルフェン酸、イソニトリル、カルボニル基、アミノ基、イミノ基、シアノ基、アゾ基、アジ基、チオール基、スルホ基、ニトロ基等が挙げられ、これらの中でも水酸基が好ましい。
防曇剤Aにおける極性官能基の当量は、20g/eq~500g/eqであることが好ましく、20g/eq~350g/eqであることがより好ましく、20g/eq~250g/eqであることが更に好ましい。
ここで、「防曇剤Aにおける極性官能基の当量」とは、1モル量の前記極性官能基に対する防曇剤Aの質量をいう。
防曇剤Aにおける極性官能基の当量は、20g/eq~500g/eqであることが好ましく、20g/eq~350g/eqであることがより好ましく、20g/eq~250g/eqであることが更に好ましい。
ここで、「防曇剤Aにおける極性官能基の当量」とは、1モル量の前記極性官能基に対する防曇剤Aの質量をいう。
上記防曇剤Aの分子量は、100~600が好ましく、100~400がより好ましく、200~400がさらに好ましい。
上記防曇剤AのHLB値は、8~1が好ましく、7~1がより好ましく、7~3がさらに好ましい。
ここで、上記HLB値は、親水性と疎水性のバランスを示す数値であり、HLB値が低ければ親油性が増し水に溶けにくくなり、逆にHLB値が高くなると親水性が増し水に溶けるようになる。HLB値は下記式により算出される。
式:HLB値=(親水基部分の分子量/全分子量)×(100/5)
上記防曇剤AのHLB値は、8~1が好ましく、7~1がより好ましく、7~3がさらに好ましい。
ここで、上記HLB値は、親水性と疎水性のバランスを示す数値であり、HLB値が低ければ親油性が増し水に溶けにくくなり、逆にHLB値が高くなると親水性が増し水に溶けるようになる。HLB値は下記式により算出される。
式:HLB値=(親水基部分の分子量/全分子量)×(100/5)
防曇剤Aの具体例としては、例えば、ステアリルジエタノールアミン、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等が挙げられる。
表面層は、防曇剤Aを1種のみ含んでもよく、2種以上含んでもよい。
表面層は、防曇剤Aを1種のみ含んでもよく、2種以上含んでもよい。
表面層が防曇剤Aを含む場合、防曇剤Aの含有量としては、表面層全体に対し、例えば、0.01質量%以上20質量%以下が挙げられ、防曇性向上の観点から0.1質量%以上10質量%以下が好ましく、0.1質量%以上7質量%以下がより好ましい。
また、表面層が防曇剤Aを含む場合、表面層における単位面積あたりの防曇剤Aの量は、0.25mg/m2~1000mg/m2が好ましく、0.25mg/m2~100mg/m2がより好ましく、1mg/m2~60mg/m2がさらに好ましい。また、表面層における単位面積あたりの防曇剤Aの量は、前記分子A及び成分Bを含む表面層の防曇性をより向上させる観点から、0.25mg/m2~50mg/m2が好ましく、0.25mg/m2~20mg/m2がより好ましく、1mg/m2~20mg/m2がさらに好ましい。
また、表面層が防曇剤Aを含む場合、表面層における単位面積あたりの防曇剤Aの量は、0.25mg/m2~1000mg/m2が好ましく、0.25mg/m2~100mg/m2がより好ましく、1mg/m2~60mg/m2がさらに好ましい。また、表面層における単位面積あたりの防曇剤Aの量は、前記分子A及び成分Bを含む表面層の防曇性をより向上させる観点から、0.25mg/m2~50mg/m2が好ましく、0.25mg/m2~20mg/m2がより好ましく、1mg/m2~20mg/m2がさらに好ましい。
表面層は、防曇剤Aに加え、前記分子A及び成分Bを含む表面層の防曇性をより向上させる観点から、極性官能基を有し、分子量が100~600であり、HLB値が8を超える防曇剤(以下「防曇剤B」ともいう)をさらに含んでもよい。
防曇剤Bが有する極性官能基については、前記防曇剤Aが有する極性官能基と同様である。防曇剤Bにおける極性官能基の当量は、20g/eq~500g/eqであることが好ましく、20g/eq~350g/eqであることがより好ましく、20g/eq~250g/eqであることが更に好ましい。
また、上記防曇剤Bの分子量は、100~600が好ましく、200~600がより好ましく、200~400がさらに好ましい。
上記防曇剤BのHLB値は、8を超え20以下であることが好ましく、9~20がより好ましく、10~20がさらに好ましい。
防曇剤Bが有する極性官能基については、前記防曇剤Aが有する極性官能基と同様である。防曇剤Bにおける極性官能基の当量は、20g/eq~500g/eqであることが好ましく、20g/eq~350g/eqであることがより好ましく、20g/eq~250g/eqであることが更に好ましい。
また、上記防曇剤Bの分子量は、100~600が好ましく、200~600がより好ましく、200~400がさらに好ましい。
上記防曇剤BのHLB値は、8を超え20以下であることが好ましく、9~20がより好ましく、10~20がさらに好ましい。
防曇剤Bの具体例としては、例えば、ジグリセリンモノラウレート、ジグリセリンモノオレエート、ショ糖ラウリン酸エステル等が挙げられる。
なお、防曇剤Bの市販品としては、例えば、理研ビタミン株式会社製のリケマールA(ショ糖ラウリン酸エステル)、ポエム DL-100(ジグリセリンモノラウレート)、ポエム DO-100V(ジグリセリンモノオレエート)等が挙げられる。
表面層は、防曇剤Bを1種のみ含んでもよく、2種以上含んでもよい。
なお、防曇剤Bの市販品としては、例えば、理研ビタミン株式会社製のリケマールA(ショ糖ラウリン酸エステル)、ポエム DL-100(ジグリセリンモノラウレート)、ポエム DO-100V(ジグリセリンモノオレエート)等が挙げられる。
表面層は、防曇剤Bを1種のみ含んでもよく、2種以上含んでもよい。
表面層が防曇剤A及び防曇剤Bの両方を含む場合、防曇剤A及び防曇剤Bの合計含有量としては、表面層全体に対し、例えば、0.01質量%以上20質量%以下が挙げられ、防曇性向上の観点から0.1質量%以上10質量%以下が好ましく、0.1質量%以上7質量%以下がより好ましい。
また、表面層が防曇剤A及び防曇剤Bの両方を含む場合、表面層における単位面積あたりの防曇剤A及び防曇剤Bの合計量は、0.25mg/m2~1000mg/m2が好ましく、0.25mg/m2~100mg/m2がより好ましく、1mg/m2~60mg/m2がさらに好ましく、1mg/m2~50mg/m2が特に好ましく、1mg/m2~20mg/m2が極めて好ましい。
さらに、表面層が防曇剤A及び防曇剤Bの両方を含む場合、防曇剤A100質量部に対する防曇剤Bの量としては、例えば、50質量部以上1000質量部以下が挙げられ、防曇性向上の観点から50質量部以上500質量部以下が好ましく、50質量部以上400質量部以下がより好ましい。
また、表面層が防曇剤A及び防曇剤Bの両方を含む場合、表面層における単位面積あたりの防曇剤A及び防曇剤Bの合計量は、0.25mg/m2~1000mg/m2が好ましく、0.25mg/m2~100mg/m2がより好ましく、1mg/m2~60mg/m2がさらに好ましく、1mg/m2~50mg/m2が特に好ましく、1mg/m2~20mg/m2が極めて好ましい。
さらに、表面層が防曇剤A及び防曇剤Bの両方を含む場合、防曇剤A100質量部に対する防曇剤Bの量としては、例えば、50質量部以上1000質量部以下が挙げられ、防曇性向上の観点から50質量部以上500質量部以下が好ましく、50質量部以上400質量部以下がより好ましい。
<基材>
抗菌性材料は、基材を備える。基材の少なくとも一部は前述の表面層と接しており、基材の少なくとも一部の面が前述の表面層と接していることが好ましい。基材は高分子化合物(以下「高分子」ともいう)を含むことが好ましい。
抗菌性材料は、基材を備える。基材の少なくとも一部は前述の表面層と接しており、基材の少なくとも一部の面が前述の表面層と接していることが好ましい。基材は高分子化合物(以下「高分子」ともいう)を含むことが好ましい。
(高分子)
高分子としては特に制限はないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」とも称する)、エチレンプロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、セロハン、レーヨン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアクリル、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリウレタン、セルロースが挙げられる。中でも、高分子としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリアミド、及びポリエチレンテレフタレートが好ましい。これらの高分子は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
高分子としては特に制限はないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」とも称する)、エチレンプロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、セロハン、レーヨン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリアクリル、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリウレタン、セルロースが挙げられる。中でも、高分子としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリアミド、及びポリエチレンテレフタレートが好ましい。これらの高分子は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
-ポリエチレン-
ポリエチレンとしては、例えば、従来公知の手法で製造されている、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレンを使用することができる。
ポリエチレンとしては、例えば、従来公知の手法で製造されている、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレンを使用することができる。
-ポリプロピレン-
ポリプロピレンとしては、例えば、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレンが挙げられる。アイソタクティックポリプロピレンは、ホモポリプロピレンであっても、プロピレン・炭素数2~20のα-オレフィン(ただしプロピレンを除く)ランダム共重合体であっても、プロピレンブロック共重合体であってもよい。
ポリプロピレンとしては、例えば、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレンが挙げられる。アイソタクティックポリプロピレンは、ホモポリプロピレンであっても、プロピレン・炭素数2~20のα-オレフィン(ただしプロピレンを除く)ランダム共重合体であっても、プロピレンブロック共重合体であってもよい。
-ポリメチルペンテン-
ポリメチルペンテンとしては、例えば、4-メチル-1-ペンテンの単独重合体;4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位と、炭素原子数2~20のα-オレフィン(但し、4-メチル-1-ペンテンを除く)から導かれる構成単位と、を有する共重合体;が挙げられる。
ポリメチルペンテンとしては、例えば、4-メチル-1-ペンテンの単独重合体;4-メチル-1-ペンテンから導かれる構成単位と、炭素原子数2~20のα-オレフィン(但し、4-メチル-1-ペンテンを除く)から導かれる構成単位と、を有する共重合体;が挙げられる。
-ポリアミド-
ポリアミドとしては、ジカルボン酸とジアミンとを縮合重合したポリアミド、ラクタムを開環重合したポリアミド等が挙げられる。
ポリアミドとしては、ジカルボン酸とジアミンとを縮合重合したポリアミド、ラクタムを開環重合したポリアミド等が挙げられる。
-ポリエチレンテレフタレート(PET)-
ポリエチレンテレフタレート(PET)としては、テレフタル酸又はそのエステル誘導体を含む芳香族ジカルボン酸と、エチレングリコールを含むジオールとから得られるポリエチレンテレフタレートが挙げられる。
PETとしては、容器形状等への成形性の観点から、非晶性ポリエチレンテレフタレート(A-PET)が好ましい。
ポリエチレンテレフタレート(PET)としては、テレフタル酸又はそのエステル誘導体を含む芳香族ジカルボン酸と、エチレングリコールを含むジオールとから得られるポリエチレンテレフタレートが挙げられる。
PETとしては、容器形状等への成形性の観点から、非晶性ポリエチレンテレフタレート(A-PET)が好ましい。
(その他の成分)
基材は、本開示の目的を損なわない範囲内において、高分子以外のその他の成分を含んでいてもよい。
その他の成分としては、例えば、分散剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、スリップ剤、核剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防曇剤、顔料、染料が挙げられる。
その他の成分は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
その他の成分の含有量は、抗菌性材料の総量100質量%に対し、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが更に好ましい。
基材は、本開示の目的を損なわない範囲内において、高分子以外のその他の成分を含んでいてもよい。
その他の成分としては、例えば、分散剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、スリップ剤、核剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、防曇剤、顔料、染料が挙げられる。
その他の成分は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
その他の成分の含有量は、抗菌性材料の総量100質量%に対し、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが更に好ましい。
基材は、表面層との接着性を高める観点から、表面層と接している部分に表面処理がなされていることが好ましい。表面処理としては、基材と表面層との接着性を高めることが可能な処理であれば特に限定されず、例えば、コロナ処理、イトロ処理、オゾン処理、紫外線処理、薬品処理、高周波処理、グロー放電処理、プラズマ処理、レーザー処理等が挙げられる。
基材の表面処理度は、基材への表面層の固定性を高める観点から、35ダイン以上であることが好ましく、36ダイン以上であることがより好ましく、38ダイン以上であることが更に好ましい。また、基材の表面処理度は、40ダイン以下であってもよい。
基材は、前述の高分子、好ましくは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリアミド、及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子を含むフィルム(高分子フィルム)であってもよい。
また、基材は、前述の高分子、好ましくは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリアミド、及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子を含む容器形状の成形体であってもよい。
基材が容器形状の成形体である場合、基材はポリエチレンテレフタレート(PET)を含むことがより好ましい。
また、基材は、前述の高分子、好ましくは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリアミド、及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子を含む容器形状の成形体であってもよい。
基材が容器形状の成形体である場合、基材はポリエチレンテレフタレート(PET)を含むことがより好ましい。
<抗菌性材料の特性>
抗菌性材料における表面層のヒートシール強度(つまり、表面層同士を接触及び熱融着させたときのヒートシール強度)は、3N/15mm以上であり、3N/15mm以上8N/15mm以下が好ましく、3N/15mm以上6N/15mm以下がより好ましい。
抗菌性材料における表面層のヒートシール強度(つまり、表面層同士を接触及び熱融着させたときのヒートシール強度)は、3N/15mm以上であり、3N/15mm以上8N/15mm以下が好ましく、3N/15mm以上6N/15mm以下がより好ましい。
抗菌性材料における表面層の厚みとしては、例えば0.1μm以上5μm以下が挙げられ、0.3μm以上4μm以下が好ましく、0.5μm以上3μm以下がより好ましい。
抗菌性材料における静摩擦係数で表した表面層のタック(以下「表面層の静摩擦係数」ともいう)は、取り扱い性の観点から、0.01~1.5であることが好ましく、0.03~1.0であることがより好ましく、0.05~0.8であることが特に好ましい。
表面層の静摩擦係数は、JIS K7125に従い、測定装置として(株)東洋精機製作所製、摩擦測定機 TR-2を用い、抗菌性材料の表面層同士を接触させることで測定した。
表面層の静摩擦係数は、JIS K7125に従い、測定装置として(株)東洋精機製作所製、摩擦測定機 TR-2を用い、抗菌性材料の表面層同士を接触させることで測定した。
〔好ましい形態〕
本実施形態の抗菌性材料の好ましい形態として、具体的には、基材として高分子フィルム(以下、「基材フィルム」とも称する)を用いた抗菌性フィルム、基材として成形体を用いた抗菌性成形体、基材として不織布を用いた抗菌性不織布が挙げられる。
本実施形態の抗菌性材料の好ましい形態として、具体的には、基材として高分子フィルム(以下、「基材フィルム」とも称する)を用いた抗菌性フィルム、基材として成形体を用いた抗菌性成形体、基材として不織布を用いた抗菌性不織布が挙げられる。
<抗菌性フィルム>
抗菌性フィルムとしては、例えば、包装用フィルム、包装用ラミネートフィルム、成形用フィルムが挙げられる。なお、抗菌性フィルムは、無延伸フィルム、一軸又は二軸延伸フィルムであってもよく、単層であっても、複数層(多層)で構成されていてもよい。
抗菌性フィルムとしては、例えば、包装用フィルム、包装用ラミネートフィルム、成形用フィルムが挙げられる。なお、抗菌性フィルムは、無延伸フィルム、一軸又は二軸延伸フィルムであってもよく、単層であっても、複数層(多層)で構成されていてもよい。
抗菌性フィルムとしては、基材が基材フィルムであることが好ましい。
基材フィルム(基材)に含まれる高分子としては、前述で例示した高分子が挙げられるが、中でもポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリアミド、及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子が好ましい。
基材フィルム(基材)に含まれる高分子としては、前述で例示した高分子が挙げられるが、中でもポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリアミド、及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子が好ましい。
抗菌性フィルムが包装用フィルムである場合には、基材フィルムは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリアミド、及びポリエチレンテレフタレート(PET)からなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子を含むことが好ましい。
抗菌性フィルムが成形用フィルムである場合には、基材フィルムは、容器形状等への成形性の観点から、ポリエチレンテレフタレート(PET)を含むことが好ましい。
これらの高分子は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
抗菌性フィルムが成形用フィルムである場合には、基材フィルムは、容器形状等への成形性の観点から、ポリエチレンテレフタレート(PET)を含むことが好ましい。
これらの高分子は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
抗菌性フィルムが包装用フィルムの場合、包装用フィルムの厚さは、好ましくは15μm~200μm、より好ましくは20μm~120μm、更に好ましくは25μm~100μmである。
抗菌性フィルムが包装用ラミネートフィルムの場合、包装用ラミネートフィルムの態様としては、例えば、基材フィルムAと、基材フィルムAの上に配置されたシール層と、シール層の上に配置された分子A及び成分Bを含む表面層、とを備える態様が挙げられる。この態様の場合、基材フィルムA及びシール層が基材(基材フィルム)に該当する。なお基材フィルムA及びシール層は、それぞれ、単層であってもよく、多層であってもよい。
基材フィルムAの厚さの比率は、抗菌性フィルム全体の厚さに対して、好ましくは10%~90%、より好ましくは20%~85%である。
シール層の厚さは、好ましくは0.5μm~50μm、より好ましくは1μm~30μm、更に好ましくは1.5μm~20μmである。
上記態様の場合、シール層の上に分子A及び成分Bを含む表面層が配置されるため、かかる表面層が、物品(好ましくは生鮮食品)との対向面となることが好ましい。
基材フィルムAの厚さの比率は、抗菌性フィルム全体の厚さに対して、好ましくは10%~90%、より好ましくは20%~85%である。
シール層の厚さは、好ましくは0.5μm~50μm、より好ましくは1μm~30μm、更に好ましくは1.5μm~20μmである。
上記態様の場合、シール層の上に分子A及び成分Bを含む表面層が配置されるため、かかる表面層が、物品(好ましくは生鮮食品)との対向面となることが好ましい。
抗菌性フィルムが、基材フィルムA、シール層、及び表面層の順に備える包装用ラミネートフィルムである場合、表面層は、シール層の表面の少なくとも一部に設けられていればよく、シール層の表面の全体に設けられてもよい。
シール層の表面の一部に表面層が設けられた(すなわち、パートコートされた)包装用ラミネートフィルムとしては、ラミネート加工時にヒートシールを行う領域(外周部等)に表面層を設けずシール層を露出させたもの等が挙げられる。また、包装用ラミネートフィルムを折り曲げてラミネート加工を行う場合は、外周部に加え、折り曲げ領域にも表面層を設けずシール層を露出させてもよい。
シール層の表面の一部に表面層が設けられた(すなわち、パートコートされた)包装用ラミネートフィルムとしては、ラミネート加工時にヒートシールを行う領域(外周部等)に表面層を設けずシール層を露出させたもの等が挙げられる。また、包装用ラミネートフィルムを折り曲げてラミネート加工を行う場合は、外周部に加え、折り曲げ領域にも表面層を設けずシール層を露出させてもよい。
なお、パートコートされた包装用ラミネートフィルムの一例の平面図を図3に示す。
図3に示す包装用ラミネートフィルム10は、基材フィルムA12と、基材フィルムA12の一方の表面に設けられたシール層14と、シール層14における基材フィルムA12と反対側の面(以下「表面層塗工面」ともいう)の一部(2箇所)に設けられた表面層16と、で構成されている。図3に示すように、シール層14の表面層塗工面のうち、外周部と折り曲げ線Mに沿った折り曲げ領域とには、表面層16が設けられておらず、シール層14が露出した状態となっている。
図3に示す包装用ラミネートフィルム10を袋状に加工する際には、MD方向(矢印A方向)と平行な折り曲げ線Mに沿って、半分に折り曲げる。そして、折り曲げ領域と外周部のうち折り曲げ線Mに垂直な二辺に沿った領域とは、シール層14同士が接触した状態で加熱される。それにより、図4に示すように、三方にヒートシール部22が形成され、開口部24を有する三方シール袋20が得られる。なお、得られた三方シール袋20は、内側の面のうち開口部24以外の領域に表面層16が設けられたものとなっている。
図3に示す包装用ラミネートフィルム10は、基材フィルムA12と、基材フィルムA12の一方の表面に設けられたシール層14と、シール層14における基材フィルムA12と反対側の面(以下「表面層塗工面」ともいう)の一部(2箇所)に設けられた表面層16と、で構成されている。図3に示すように、シール層14の表面層塗工面のうち、外周部と折り曲げ線Mに沿った折り曲げ領域とには、表面層16が設けられておらず、シール層14が露出した状態となっている。
図3に示す包装用ラミネートフィルム10を袋状に加工する際には、MD方向(矢印A方向)と平行な折り曲げ線Mに沿って、半分に折り曲げる。そして、折り曲げ領域と外周部のうち折り曲げ線Mに垂直な二辺に沿った領域とは、シール層14同士が接触した状態で加熱される。それにより、図4に示すように、三方にヒートシール部22が形成され、開口部24を有する三方シール袋20が得られる。なお、得られた三方シール袋20は、内側の面のうち開口部24以外の領域に表面層16が設けられたものとなっている。
抗菌性フィルムが成形用フィルムである場合、成形用フィルムの厚さは、成形体の用途に応じて選択することが好ましい。
特に、成形用フィルムが真空成形用フィルムである場合、真空成形用フィルムの厚さは、好ましくは50μm~800μm、より好ましくは100μm~700μm、更に好ましくは200μm~600μmである。この場合、真空成形用フィルムの基材フィルムとしては、後述する(2)の態様の基材フィルム(PETを含むフィルム(好ましくはPETフィルム))が好ましい。
上記態様の場合、表面層が、容器成形後に容器の内面となることが好ましい。すなわち、表面層が、物品(好ましくは生鮮食品)との対向面となることが好ましい。
特に、成形用フィルムが真空成形用フィルムである場合、真空成形用フィルムの厚さは、好ましくは50μm~800μm、より好ましくは100μm~700μm、更に好ましくは200μm~600μmである。この場合、真空成形用フィルムの基材フィルムとしては、後述する(2)の態様の基材フィルム(PETを含むフィルム(好ましくはPETフィルム))が好ましい。
上記態様の場合、表面層が、容器成形後に容器の内面となることが好ましい。すなわち、表面層が、物品(好ましくは生鮮食品)との対向面となることが好ましい。
抗菌性フィルムが容器成形用フィルムである場合の基材フィルムの好ましい態様としては、例えば以下の(1)~(3)の態様が挙げられる。
(1)基材フィルムがポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド及びポリメチルペンテンからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子を含み、基材フィルム側にPETを含むフィルム(好ましくはPETフィルム)を貼り合わせた態様。
上記(1)の態様では、PETを含むフィルム(好ましくはPETフィルム)を貼り合わせたことにより、容器形状等への成形性に特に優れる。
(2)基材フィルムがPETを含む(好ましくはPETフィルムである)態様。
上記(2)の態様の基材フィルムでは、容器形状等への成形性に特に優れ、中でも真空(圧空)成形による容器形状への成形性に優れる。
なお、上記(2)の態様の基材フィルムを備える成形用フィルムは、基材フィルムとしてのPETを含むフィルム(好ましくはPETフィルム)に、分子A及び成分Bを含む塗布液を直接塗布することで得られる。
(3)基材フィルムが、表面層の側から順に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド及びポリメチルペンテンからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子を含むフィルムと、PETを含むフィルム(好ましくはPETフィルム)とが積層された多層フィルムである態様。
上記(3)の態様の基材フィルムでは、容器形状等への成形性に特に優れる。
(1)基材フィルムがポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド及びポリメチルペンテンからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子を含み、基材フィルム側にPETを含むフィルム(好ましくはPETフィルム)を貼り合わせた態様。
上記(1)の態様では、PETを含むフィルム(好ましくはPETフィルム)を貼り合わせたことにより、容器形状等への成形性に特に優れる。
(2)基材フィルムがPETを含む(好ましくはPETフィルムである)態様。
上記(2)の態様の基材フィルムでは、容器形状等への成形性に特に優れ、中でも真空(圧空)成形による容器形状への成形性に優れる。
なお、上記(2)の態様の基材フィルムを備える成形用フィルムは、基材フィルムとしてのPETを含むフィルム(好ましくはPETフィルム)に、分子A及び成分Bを含む塗布液を直接塗布することで得られる。
(3)基材フィルムが、表面層の側から順に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド及びポリメチルペンテンからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子を含むフィルムと、PETを含むフィルム(好ましくはPETフィルム)とが積層された多層フィルムである態様。
上記(3)の態様の基材フィルムでは、容器形状等への成形性に特に優れる。
<抗菌性成形体>
抗菌性成形体としては特に制限はないが、例えば、容器形状の成形体;ロボッド、自動車などの部品形状の成形体;が挙げられる。
抗菌性成形体としては、基材が成形体(容器形状の成形体、部品形状の成形体等)であることが好ましい。
成形体(基材)に含まれる高分子としては、前述で例示した高分子が挙げられるが、中でもポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリアミド、及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子が好ましく、ポリエチレンテレフタレートがより好ましい。
例えば、容器形状の成形体は、前述の成形用フィルムを容器形状の成形体に成形することにより得ることができる。容器形状の成形体を成形するための成形用フィルムとしては、上記(2)の態様の基材フィルムを備える成形用フィルムが好ましい。
また、容器形状の成形体は、成形用フィルムの基材フィルムを容器形状に成形した後に、分子A及び成分Bを含む塗布液を容器形状に成形した基材フィルム(成形体)の上に塗布することによっても得ることができる。なお、抗菌性成形体の基材は市販品であってもよい。
抗菌性成形体としては特に制限はないが、例えば、容器形状の成形体;ロボッド、自動車などの部品形状の成形体;が挙げられる。
抗菌性成形体としては、基材が成形体(容器形状の成形体、部品形状の成形体等)であることが好ましい。
成形体(基材)に含まれる高分子としては、前述で例示した高分子が挙げられるが、中でもポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリアミド、及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子が好ましく、ポリエチレンテレフタレートがより好ましい。
例えば、容器形状の成形体は、前述の成形用フィルムを容器形状の成形体に成形することにより得ることができる。容器形状の成形体を成形するための成形用フィルムとしては、上記(2)の態様の基材フィルムを備える成形用フィルムが好ましい。
また、容器形状の成形体は、成形用フィルムの基材フィルムを容器形状に成形した後に、分子A及び成分Bを含む塗布液を容器形状に成形した基材フィルム(成形体)の上に塗布することによっても得ることができる。なお、抗菌性成形体の基材は市販品であってもよい。
<抗菌性不織布>
抗菌性不織布としては特に制限はないが、例えば、ドリップシートとして用いられる抗菌性不織布(ドリップシート用不織布)、マスク、エアフィルター等として用いられる抗菌性不織布が挙げられる。なお、抗菌性不織布は、単層であっても、複数層(多層)で構成されていてもよい。
抗菌性不織布としては特に制限はないが、例えば、ドリップシートとして用いられる抗菌性不織布(ドリップシート用不織布)、マスク、エアフィルター等として用いられる抗菌性不織布が挙げられる。なお、抗菌性不織布は、単層であっても、複数層(多層)で構成されていてもよい。
抗菌性不織布としては、基材が不織布であり、基材(不織布)が繊維で構成される高分子を含むことが好ましい。
不織布に含まれる高分子としては、前述で例示した高分子と同様のものが挙げられる。
抗菌性不織布がドリップシート用不織布の場合、ドリップシート用不織布の厚さは、好ましくは50μm~800μm、より好ましくは100μm~700μm、更に好ましくは200μm~600μmである。
上記態様の場合、例えば生鮮食品が梱包されたパッケージでは、生鮮食品から出たドリップがパッケージ中を移動しやすいため、パッケージのどの内面も生鮮食品との対向面となり得る。このため、分子A及び成分Bを含む表面層は、ドリップシート用不織布のどの面に形成されていてもよい。
不織布に含まれる高分子としては、前述で例示した高分子と同様のものが挙げられる。
抗菌性不織布がドリップシート用不織布の場合、ドリップシート用不織布の厚さは、好ましくは50μm~800μm、より好ましくは100μm~700μm、更に好ましくは200μm~600μmである。
上記態様の場合、例えば生鮮食品が梱包されたパッケージでは、生鮮食品から出たドリップがパッケージ中を移動しやすいため、パッケージのどの内面も生鮮食品との対向面となり得る。このため、分子A及び成分Bを含む表面層は、ドリップシート用不織布のどの面に形成されていてもよい。
〔抗菌性材料の用途〕
本実施形態の抗菌性材料は、例えば、テープ、粘着テープ、マスキングテープ、マスキングフィルム、仮着性フィルム、プラスチック封筒、イージーオープン包装袋、自動包装フィルム、ショッピングバック、スタンディングバック、透明包装箱、建材、貼合用フィルム、農業用フィルム、鮮度保持用材料(食品包装資材、野菜包装資材、果物包装資材、精肉包装資材、魚介類等の水産物包装資材、加工食品包装資材などの包装資材;草花包装資材;食品、野菜(カット野菜等)、果物、精肉、水産物、加工食品などの容器;そば、ラーメン、弁当等の容器)、電子部品包装資材、機械部品包装資材、穀物包装資材、医療用フィルム、医療用テープ、細胞培養用パック等として幅広く利用される。
特に抗菌性材料が抗菌性不織布の場合、フィルター(空調、自動車、家電等)、食品用トレーマット、マスク、座席用シートカバー、テーブルクロス、カーペット等にも利用することができる。
本実施形態の抗菌性材料は、例えば、テープ、粘着テープ、マスキングテープ、マスキングフィルム、仮着性フィルム、プラスチック封筒、イージーオープン包装袋、自動包装フィルム、ショッピングバック、スタンディングバック、透明包装箱、建材、貼合用フィルム、農業用フィルム、鮮度保持用材料(食品包装資材、野菜包装資材、果物包装資材、精肉包装資材、魚介類等の水産物包装資材、加工食品包装資材などの包装資材;草花包装資材;食品、野菜(カット野菜等)、果物、精肉、水産物、加工食品などの容器;そば、ラーメン、弁当等の容器)、電子部品包装資材、機械部品包装資材、穀物包装資材、医療用フィルム、医療用テープ、細胞培養用パック等として幅広く利用される。
特に抗菌性材料が抗菌性不織布の場合、フィルター(空調、自動車、家電等)、食品用トレーマット、マスク、座席用シートカバー、テーブルクロス、カーペット等にも利用することができる。
本実施形態の抗菌性材料は、抗菌性が高いため、例えば生鮮食品(野菜、果物、精肉、鮮魚、加工食品等)、草花、及び加工製品の鮮度を保持するための抗菌性材料(例えば、抗菌性フィルム、抗菌性成形体、抗菌性不織布)として好適に用いることができる。これにより、生鮮食品及び加工製品の鮮度を保つことができる。
〔鮮度保持用材料〕
本実施形態の鮮度保持用材料は、本実施形態の抗菌性材料を備える。
すなわち、本実施形態の鮮度保持用材料は、本実施形態の抗菌性材料(例えば、抗菌性フィルム、抗菌性成形体、抗菌性不織布)を用いて得られる鮮度保持用材料である。これにより、抗菌性が高くかつ操作性が良好な鮮度保持用材料が得られる。
上記実施形態の鮮度保持用材料は、物品の梱包に用いられることが好ましい。
特に本実施形態の鮮度保持用材料は、抗菌性が高い抗菌性材料を備えるため、例えば生鮮食品(野菜、果物、精肉、鮮魚、加工食品等)、草花及び加工製品の鮮度を保持するための包装資材(例えば包装袋)、容器として好適に用いることができる。
包装資材としての包装袋は、例えば抗菌性材料(例えば抗菌性フィルム)の抗菌作用を有する面(分子A及び成分Bを含む表面層)同士が対向するように、上記抗菌性材料を折り曲げ、又は抗菌性材料を少なくとも2つ以上重ね合わせた後、公知の方法により所定の部分を熱融着(ヒートシール)することで得ることができる。
本実施形態の鮮度保持用材料は、本実施形態の抗菌性材料を備える。
すなわち、本実施形態の鮮度保持用材料は、本実施形態の抗菌性材料(例えば、抗菌性フィルム、抗菌性成形体、抗菌性不織布)を用いて得られる鮮度保持用材料である。これにより、抗菌性が高くかつ操作性が良好な鮮度保持用材料が得られる。
上記実施形態の鮮度保持用材料は、物品の梱包に用いられることが好ましい。
特に本実施形態の鮮度保持用材料は、抗菌性が高い抗菌性材料を備えるため、例えば生鮮食品(野菜、果物、精肉、鮮魚、加工食品等)、草花及び加工製品の鮮度を保持するための包装資材(例えば包装袋)、容器として好適に用いることができる。
包装資材としての包装袋は、例えば抗菌性材料(例えば抗菌性フィルム)の抗菌作用を有する面(分子A及び成分Bを含む表面層)同士が対向するように、上記抗菌性材料を折り曲げ、又は抗菌性材料を少なくとも2つ以上重ね合わせた後、公知の方法により所定の部分を熱融着(ヒートシール)することで得ることができる。
本実施形態の鮮度保持用材料において、表面層は、物品との対向面であることが好ましい。これにより、物品の表面が清浄に保たれ、特に物品が食品の場合はその鮮度が保持される。
〔抗菌性材料の製造方法〕
本実施形態の抗菌性材料の製造方法は特に限定されず、分子Aと成分Bとを含む塗布液を基材の上に塗布することにより、前述の表面層を形成する工程(以下、「塗布膜形成工程」とも称する)を含むことが好ましい。
これにより、抗菌性及び抗菌維持性の優れた抗菌性材料を製造することができる。なお、表面層及び基材の詳細については、前述の抗菌性材料における表面層及び基材と同様であるため、その説明を省略する。
また、塗布液は、分子A及び成分Bとともに、必要に応じてその他の成分を含んでいてもよい。
本実施形態の抗菌性材料の製造方法は特に限定されず、分子Aと成分Bとを含む塗布液を基材の上に塗布することにより、前述の表面層を形成する工程(以下、「塗布膜形成工程」とも称する)を含むことが好ましい。
これにより、抗菌性及び抗菌維持性の優れた抗菌性材料を製造することができる。なお、表面層及び基材の詳細については、前述の抗菌性材料における表面層及び基材と同様であるため、その説明を省略する。
また、塗布液は、分子A及び成分Bとともに、必要に応じてその他の成分を含んでいてもよい。
つまり、表面層が防曇剤を含む抗菌性材料を製造する場合は、分子A及び成分Bとともに防曇剤を含む塗布液を用いることが望ましい。上記塗布液の調整方法は特に限定されず、例えば、あらかじめ防曇剤を成分Bと混合した後に、得られた混合物と分子Aと溶媒とを混合することで塗布液を得てもよい。
<塗布膜形成工程>
塗布膜形成工程において、分子Aの量は、0.2mg/m2~300mg/m2であることが好ましく、0.2mg/m2~200mg/m2であることがより好ましく、0.6mg/m2~150mg/m2であることが更に好ましく、0.9mg/m2~50mg/m2であることが特に好ましく、1.0mg/m2~30mg/m2であることが一層好ましい。
基材の上への塗布液の塗布は、上記分子Aの量となるように調整して行うことが好ましい。
塗布膜形成工程において、分子Aの量は、0.2mg/m2~300mg/m2であることが好ましく、0.2mg/m2~200mg/m2であることがより好ましく、0.6mg/m2~150mg/m2であることが更に好ましく、0.9mg/m2~50mg/m2であることが特に好ましく、1.0mg/m2~30mg/m2であることが一層好ましい。
基材の上への塗布液の塗布は、上記分子Aの量となるように調整して行うことが好ましい。
塗布液の塗布方法は特に制限はないが、例えば、スピンコート法、バーコート法、スプレー法、ローラー法、ディップ法、インクジェット法等の公知の方法を適用することができる。
基材の製造方法としては特に制限はないが、基材の形態がフィルム(無延伸フィルム、一軸又は二軸延伸フィルム)の場合、例えば、基材を構成する材料(高分子を含む材料)を製膜機により押出製膜する方法;基材が多層フィルムで構成される場合、例えば基材を構成する各層の材料(高分子を含む材料)を多層製膜機により共押出製膜する方法;が挙げられる。
基材の形態が成形体(例えば容器形状の成形体)の場合、基材としてのフィルム(基材フィルム)を公知の方法で成形することにより基材としての成形体を製造することができる。
基材の形態が不織布の場合、例えば、1種又は2種以上の上記高分子を含む繊維を用いて、エアスルー法、スパンボンド法、ニードルパンチ法、メルトブローン法、カード法、熱融着法、水流交絡法、溶剤接着法等の公知の方法により基材としての不織布を製造することができる。
上記基材(フィルム、成形体、不織布)は、いずれも市販品を用いてもよい。
なお、基材の表面は前述の表面処理がなされていてもよい。
基材の形態が成形体(例えば容器形状の成形体)の場合、基材としてのフィルム(基材フィルム)を公知の方法で成形することにより基材としての成形体を製造することができる。
基材の形態が不織布の場合、例えば、1種又は2種以上の上記高分子を含む繊維を用いて、エアスルー法、スパンボンド法、ニードルパンチ法、メルトブローン法、カード法、熱融着法、水流交絡法、溶剤接着法等の公知の方法により基材としての不織布を製造することができる。
上記基材(フィルム、成形体、不織布)は、いずれも市販品を用いてもよい。
なお、基材の表面は前述の表面処理がなされていてもよい。
塗布液は、例えば、分子Aと、成分Bと、溶媒と、を含み、必要に応じてその他の成分を含んでもよい。
溶媒の具体例としては、水、メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール(n-プロパノール)、イソプロパノール、アリルアルコール、1-ブタノール、2-ブタノール、シクロペンタノール、1-ヘキサノール、3-ヘキサノール、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、グリセリン、アセトン、エチルメチルケトン、アセトニトリル、アクリロニトリル、ジエチルエーテル、酢酸エチル、エチレンジアミン、ジメチルスルホキシド(DMSO)等が挙げられる。
塗布液は、溶媒として、少なくとも水を含むことが好ましい。
塗布液は、溶媒として、少なくとも水を含むことが好ましい。
塗布液中における分子Aの含有量は、抗菌性材料の操作性を向上させる点から、塗布液全質量に対して0.01質量%~15質量%が好ましく、0.01質量%~10質量%がより好ましく、0.01質量%~6.5質量%が更に好ましく、0.01質量%~5質量%が特に好ましい。
また、塗布液中における成分Bの含有量は、抗菌性材料の操作性を向上させる点から、塗布液全質量に対して0.1質量%~80質量%が好ましく、0.3質量%~70質量%がより好ましく、0.5質量%~60質量%が更に好ましく、1質量%~50質量%が特に好ましい。
また、塗布液中における成分Bの含有量は、抗菌性材料の操作性を向上させる点から、塗布液全質量に対して0.1質量%~80質量%が好ましく、0.3質量%~70質量%がより好ましく、0.5質量%~60質量%が更に好ましく、1質量%~50質量%が特に好ましい。
<乾燥工程>
本実施形態の抗菌性材料の製造方法は、少なくとも表面層(塗布膜)を温度50℃~120℃で乾燥させる工程(以下、「乾燥工程」とも称する)を含むことが好ましい。
乾燥工程における塗布膜の乾燥温度としては、50℃~80℃がより好ましく、50℃~60℃が更に好ましい。
なお、乾燥時間、乾燥雰囲気、乾燥が行なわれる圧力は、塗布液の組成、塗布量等に応じて適宜選択することができる。
本実施形態の抗菌性材料の製造方法は、少なくとも表面層(塗布膜)を温度50℃~120℃で乾燥させる工程(以下、「乾燥工程」とも称する)を含むことが好ましい。
乾燥工程における塗布膜の乾燥温度としては、50℃~80℃がより好ましく、50℃~60℃が更に好ましい。
なお、乾燥時間、乾燥雰囲気、乾燥が行なわれる圧力は、塗布液の組成、塗布量等に応じて適宜選択することができる。
塗布膜の乾燥方法としては、塗布液中に含まれる溶媒の揮発を促進させる方法であれば特に制限はないが、例えば、塗布膜に熱を加える方法、塗布膜に温風を吹き付ける方法、これらを組み合わせた方法が挙げられる。中でも、塗布面での塗布液のはじきを抑制する観点から塗布膜に温風を吹き付ける方法が好ましい。
塗布膜に熱を加える方法は、炉、ホットプレート、真空加熱器等を用いる方法であれば特に制限されない。
塗布膜に温風を吹き付ける方法は、気体を加熱できる装置を用いる方法であれば特に制限されない。
塗布膜に温風を吹き付ける方法の場合、温風の温度の好ましい範囲は、上記乾燥温度の好ましい範囲と同様である。
塗布膜に熱を加える方法は、炉、ホットプレート、真空加熱器等を用いる方法であれば特に制限されない。
塗布膜に温風を吹き付ける方法は、気体を加熱できる装置を用いる方法であれば特に制限されない。
塗布膜に温風を吹き付ける方法の場合、温風の温度の好ましい範囲は、上記乾燥温度の好ましい範囲と同様である。
<表面処理工程>
本実施形態の抗菌性材料の製造方法は、塗布液を塗布する前の基材に対して表面処理を行う工程(以下、「表面処理工程」とも称する)を更に含むことが好ましい。なお、表面処理は、基材の表面全体に対して行ってもよいし、基材の少なくとも一部に対して行ってもよい。
基材に対する表面処理方法としては特に制限はないが、コロナ処理、イトロ処理、オゾン処理、紫外線処理、薬品処理、高周波処理、グロー放電処理、プラズマ処理、レーザー処理などの表面活性化処理が挙げられる。中でも、表面における成分Bの塗れ性を上げることで分布のムラを低減し、かつ成分Bの脱落を防止する観点から、コロナ処理が好ましい。
本実施形態の抗菌性材料の製造方法は、塗布液を塗布する前の基材に対して表面処理を行う工程(以下、「表面処理工程」とも称する)を更に含むことが好ましい。なお、表面処理は、基材の表面全体に対して行ってもよいし、基材の少なくとも一部に対して行ってもよい。
基材に対する表面処理方法としては特に制限はないが、コロナ処理、イトロ処理、オゾン処理、紫外線処理、薬品処理、高周波処理、グロー放電処理、プラズマ処理、レーザー処理などの表面活性化処理が挙げられる。中でも、表面における成分Bの塗れ性を上げることで分布のムラを低減し、かつ成分Bの脱落を防止する観点から、コロナ処理が好ましい。
以下、本開示を実施例により更に具体的に説明するが、本開示はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
〔実施例1~2、比較例1~3〕
<単層延伸ポリプロピレン系フィルムの製造>
プロピレン単独重合体(融点(Tm):160℃、MFR:3g/10分(株式会社プライムポリマー 商品名:F300SP))を準備した。二軸延伸機を用いて、プロピレン単独重合体に対し、縦5倍、横10倍の二軸延伸を施すことにより、単層延伸ポリプロピレン系フィルム(以下、「単層OPPフィルム」とも称する)を製造した。なお、単層OPPフィルムの延伸温度は、縦延伸:100℃、横延伸:180℃、ヒートセット温度は180℃、セット時間は10秒であった。
単層OPPフィルムの厚さは30μmであった。
更に、単層OPPフィルムの一方の表面に濡れ調(濡れ指数)38dyn(ダイン)となるようにコロナ処理を行った。濡れ指数の測定は、JIS K 6768(1999)に準じて和光純薬工業株式会社の濡れ張力試験用混合液(NO.38.0)が塗れるか塗れないかにより確認した。
<単層延伸ポリプロピレン系フィルムの製造>
プロピレン単独重合体(融点(Tm):160℃、MFR:3g/10分(株式会社プライムポリマー 商品名:F300SP))を準備した。二軸延伸機を用いて、プロピレン単独重合体に対し、縦5倍、横10倍の二軸延伸を施すことにより、単層延伸ポリプロピレン系フィルム(以下、「単層OPPフィルム」とも称する)を製造した。なお、単層OPPフィルムの延伸温度は、縦延伸:100℃、横延伸:180℃、ヒートセット温度は180℃、セット時間は10秒であった。
単層OPPフィルムの厚さは30μmであった。
更に、単層OPPフィルムの一方の表面に濡れ調(濡れ指数)38dyn(ダイン)となるようにコロナ処理を行った。濡れ指数の測定は、JIS K 6768(1999)に準じて和光純薬工業株式会社の濡れ張力試験用混合液(NO.38.0)が塗れるか塗れないかにより確認した。
<表面層の形成>
(塗布液の調製)
分子Aとして、抗菌剤である以下のプロタミン塩を用いた。なお、プロタミン塩の重量平均分子量は、既述の方法で測定した。
プロタミン塩:プロタミン塩酸塩、マルハニチロ株式会社、プロタミン含有量(全体に対するプロタミン塩の含有量)88.3質量%、強熱残分11.4%、重量平均分子量5800、塩基性基の当量200g/eq
(塗布液の調製)
分子Aとして、抗菌剤である以下のプロタミン塩を用いた。なお、プロタミン塩の重量平均分子量は、既述の方法で測定した。
プロタミン塩:プロタミン塩酸塩、マルハニチロ株式会社、プロタミン含有量(全体に対するプロタミン塩の含有量)88.3質量%、強熱残分11.4%、重量平均分子量5800、塩基性基の当量200g/eq
成分Bを含む分散液として、高分子化合物及び高分子カチオン性界面活性剤を含む分散液である以下のカチオン性水系エマルションを用いた。
カチオン性水系エマルション:アクアテックスEC-1800、ジャパンコーティングレジン株式会社、pH4.4±1.0、高分子化合物の粒子径1.0μm、固形分濃度50質量%、エチレン・酢酸ビニル共重合体(高分子化合物)
カチオン性水系エマルション:アクアテックスEC-1800、ジャパンコーティングレジン株式会社、pH4.4±1.0、高分子化合物の粒子径1.0μm、固形分濃度50質量%、エチレン・酢酸ビニル共重合体(高分子化合物)
アニオン性の高分子化合物を含む分散液として、以下のようにして得られたアニオン性水系エマルションを用いた。
プロピレン単位、ブテン単位、及びエチレン単位を含み、重量平均分子量が33万、ショアA硬度が75であるプロピレン系樹脂100重量部と、無水マレイン酸変性プロピレン系重合体(重量平均分子量Mw=20,000、酸価:45mg-KOH/g)10重量部と、オレイン酸カリウム3重量部と、を混合し、混合物を得た。
この混合物を2軸スクリュー押出機(池貝鉄工株式会社製、PCM-30、L/D=40)のホッパーより3000g/時間の速度で供給し、同押出機のベント部に設けた供給口より、20質量%の水酸化カリウム水溶液を90g/時間の割合で連続的に供給し、加熱温度210℃で連続的に押出した。押出した樹脂混合物を、同押出機口に設置したジャケット付きスタティックミキサーで110℃まで冷却し、さらに80℃の温水中に投入してエマルジョンを得た。得られたエマルジョンは固形分濃度45質量%、pH10、粒子径0.4μmであった。
尚、前記無水マレイン酸変性プロピレン系重合体は、プロピレン・ブテン共重合体96重量部、無水マレイン酸4重量部、及び重合開始剤としてパーヘキシン25B(日油(株)製)0.4重量部を混合し、加熱温度160℃、2時間で変性を行って得られた。
プロピレン単位、ブテン単位、及びエチレン単位を含み、重量平均分子量が33万、ショアA硬度が75であるプロピレン系樹脂100重量部と、無水マレイン酸変性プロピレン系重合体(重量平均分子量Mw=20,000、酸価:45mg-KOH/g)10重量部と、オレイン酸カリウム3重量部と、を混合し、混合物を得た。
この混合物を2軸スクリュー押出機(池貝鉄工株式会社製、PCM-30、L/D=40)のホッパーより3000g/時間の速度で供給し、同押出機のベント部に設けた供給口より、20質量%の水酸化カリウム水溶液を90g/時間の割合で連続的に供給し、加熱温度210℃で連続的に押出した。押出した樹脂混合物を、同押出機口に設置したジャケット付きスタティックミキサーで110℃まで冷却し、さらに80℃の温水中に投入してエマルジョンを得た。得られたエマルジョンは固形分濃度45質量%、pH10、粒子径0.4μmであった。
尚、前記無水マレイン酸変性プロピレン系重合体は、プロピレン・ブテン共重合体96重量部、無水マレイン酸4重量部、及び重合開始剤としてパーヘキシン25B(日油(株)製)0.4重量部を混合し、加熱温度160℃、2時間で変性を行って得られた。
前述のプロタミン塩及びエマルション(カチオン性又はアニオン性の高分子化合物を含む分散液)を、メタノール(和光純薬工業株式会社 和光一級)80質量部及び水20質量部の混合液に溶解し、塗布液中における分子Aの含有量(質量%)及び成分Bの含有量(質量%)が表1に示す値となる塗布液を調製した。
なお、塗布液中の成分Bの含有量は、エマルション中の固形分である高分子化合物及び高分子カチオン性界面活性剤の、塗布液全体に対する割合を意味し、「{(高分子化合物の質量+高分子カチオン性界面活性剤の質量)/塗布液全体の質量}×100」で表される値(質量%)である。
なお、塗布液中の成分Bの含有量は、エマルション中の固形分である高分子化合物及び高分子カチオン性界面活性剤の、塗布液全体に対する割合を意味し、「{(高分子化合物の質量+高分子カチオン性界面活性剤の質量)/塗布液全体の質量}×100」で表される値(質量%)である。
(塗布液の塗布)
次に、単層OPPフィルム(基材)のコロナ処理面に、コートバーを用いてハンドコート(コート法)にて、塗布液を塗布速度0.3(mL/(m2・sec))で塗布して塗布膜を形成した。次に、塗布膜に、風速40m/分、120℃の温風を20秒吹き付けて塗布液を乾燥させた。これにより、単層OPPフィルム上に表面層を形成した。
なお、コートバーには、分子Aの表面量(mg/m2)が表1に示す値となるように予め調整した量の塗布液を載せた。
次に、単層OPPフィルム(基材)のコロナ処理面に、コートバーを用いてハンドコート(コート法)にて、塗布液を塗布速度0.3(mL/(m2・sec))で塗布して塗布膜を形成した。次に、塗布膜に、風速40m/分、120℃の温風を20秒吹き付けて塗布液を乾燥させた。これにより、単層OPPフィルム上に表面層を形成した。
なお、コートバーには、分子Aの表面量(mg/m2)が表1に示す値となるように予め調整した量の塗布液を載せた。
以上のようにして、単層OPPフィルムと、単層OPPフィルム上に配置された表面層と、を備える鮮度保持用フィルム(抗菌性材料)を得た。
得られた鮮度保持用フィルムにおける表面層のヒートシール強度、静摩擦係数、表面層の厚みをそれぞれ表1に示す。
また、得られた鮮度保持用フィルムを用いて以下の評価を行った結果を表1に示す。
なお、表1中「測定不能」とは、表面層のベタツキがひどく、静摩擦係数の測定が不可能であったことを示す。
得られた鮮度保持用フィルムにおける表面層のヒートシール強度、静摩擦係数、表面層の厚みをそれぞれ表1に示す。
また、得られた鮮度保持用フィルムを用いて以下の評価を行った結果を表1に示す。
なお、表1中「測定不能」とは、表面層のベタツキがひどく、静摩擦係数の測定が不可能であったことを示す。
<抗菌性評価>
(抗菌性評価)
実施例及び比較例で得られた鮮度保持用フィルムについて、JIS Z2801に準拠して、大腸菌(Escherichia coli)を用いて抗菌試験(抗菌性評価)を行った。なお、鮮度保持用フィルムの表面の状態を保つためにアルコールによるふき取りは行わなかった。
(抗菌性評価)
実施例及び比較例で得られた鮮度保持用フィルムについて、JIS Z2801に準拠して、大腸菌(Escherichia coli)を用いて抗菌試験(抗菌性評価)を行った。なお、鮮度保持用フィルムの表面の状態を保つためにアルコールによるふき取りは行わなかった。
1/500普通ブイヨン培地に大腸菌(Escherichia coli)を規定数量(上記抗菌試験で0.4mL用いたブイヨン)入れて、この大腸菌を含むブイヨン(試験菌液)を5cm角の鮮度保持用フィルムの表面の上に滴下し、試験菌液の上に別途準備した4cm角のポリエチレンフィルムをかぶせた。これを評価サンプルとした。
35℃で24時間経過した後に評価サンプルの表面を洗浄し、その試験菌液(普通ブイヨン培地)を含む洗浄液を回収し、それを、普通寒天培地を用いて培養して大腸菌のコロニーの数をカウントした(試験コロニー数)。
すなわち、顕微鏡下で大腸菌の個数をカウントすることは困難なため、コロニーの数を、目視によりカウントし、その1グラム(g)あたりのコロニーの数を生菌数CFU(colony forming unit)(単位[個/g])とした。
また、別途、表面層を含有しない2枚のポリエチレンフィルムを準備し、この2枚のポリエチレンフィルムの間に上記大腸菌を挟み込んだものをコントロール(Control)とした(比較サンプル)。
35℃で24時間経過した後に評価サンプルの表面を洗浄し、その試験菌液(普通ブイヨン培地)を含む洗浄液を回収し、それを、普通寒天培地を用いて培養して大腸菌のコロニーの数をカウントした(試験コロニー数)。
すなわち、顕微鏡下で大腸菌の個数をカウントすることは困難なため、コロニーの数を、目視によりカウントし、その1グラム(g)あたりのコロニーの数を生菌数CFU(colony forming unit)(単位[個/g])とした。
また、別途、表面層を含有しない2枚のポリエチレンフィルムを準備し、この2枚のポリエチレンフィルムの間に上記大腸菌を挟み込んだものをコントロール(Control)とした(比較サンプル)。
抗菌性評価では、初期菌数を1.1E+5[個/g]、コントロール菌数を1.2E+7[個/g]とした。
各評価において測定は3回ずつ行い、その平均値(平均試験コロニー数)を求めた。評価基準は以下の通りである。結果を表1に示す。
なお、評価基準の「実験結果/control」とは、「平均試験コロニー数/コントロールのコロニー数」を意味する。
各評価において測定は3回ずつ行い、その平均値(平均試験コロニー数)を求めた。評価基準は以下の通りである。結果を表1に示す。
なお、評価基準の「実験結果/control」とは、「平均試験コロニー数/コントロールのコロニー数」を意味する。
-評価基準-
A:コロニーの数が<10であり、事実上不検出である。
B:「実験結果/control」が1/1000以下である。
C:「実験結果/control」が1/1000を超えて1/100以下である。
D:「実験結果/control」が1/100よりも大きい。
A:コロニーの数が<10であり、事実上不検出である。
B:「実験結果/control」が1/1000以下である。
C:「実験結果/control」が1/1000を超えて1/100以下である。
D:「実験結果/control」が1/100よりも大きい。
<抗菌維持性評価>
実施例及び比較例で得られた鮮度保持用フィルム(A4サイズ)2枚の、塗工面同士を重ね合せ、3方をヒートシールした。10ppm次亜塩素酸ナトリウム水で殺菌処理したカットレタス80gを袋にいれ、入れ口をヒートシールした。このようなカットレタス入り鮮度保持袋を4袋用意し、5℃の冷蔵庫内に保管後、2日後、3日後、5日後、8日後に、それぞれ1袋ずつカットレタスを取出し、袋内面の抗菌性を測定した。
具体的には、カットレタスを入れる前(初期)、2日間放置後、3日間放置後、5日間放置後、及び8日間放置後それぞれにおける鮮度保持用フィルムについて、上記抗菌性評価と同様に、JIS Z2801に準拠して、大腸菌(Escherichia coli)を用いて抗菌試験(抗菌性評価)をN=3(すなわち、各評価において3回ずつの測定)で行い、平均試験コロニー数を求めた。なお、初期菌数を1.1E+5[個/g]とした。
実施例及び比較例で得られた鮮度保持用フィルム(A4サイズ)2枚の、塗工面同士を重ね合せ、3方をヒートシールした。10ppm次亜塩素酸ナトリウム水で殺菌処理したカットレタス80gを袋にいれ、入れ口をヒートシールした。このようなカットレタス入り鮮度保持袋を4袋用意し、5℃の冷蔵庫内に保管後、2日後、3日後、5日後、8日後に、それぞれ1袋ずつカットレタスを取出し、袋内面の抗菌性を測定した。
具体的には、カットレタスを入れる前(初期)、2日間放置後、3日間放置後、5日間放置後、及び8日間放置後それぞれにおける鮮度保持用フィルムについて、上記抗菌性評価と同様に、JIS Z2801に準拠して、大腸菌(Escherichia coli)を用いて抗菌試験(抗菌性評価)をN=3(すなわち、各評価において3回ずつの測定)で行い、平均試験コロニー数を求めた。なお、初期菌数を1.1E+5[個/g]とした。
得られた平均試験コロニー数から、下記式により抗菌活性(常用対数値)を求めた。下記式により求められる抗菌活性の値が大きいほど、鮮度保持用フィルムの表面層における抗菌活性が高いことを意味する。
式:抗菌活性=log(対照菌数/試験サンプル菌数)
なお、上記式において、「対照菌数」は、前述の<抗菌性評価>に記載の「鮮度保持フィルム」の代りにポリエチレンフィルムを用いた場合の平均試験コロニー数を意味し、「試験サンプル菌数」は前述の<抗菌性評価>に記載の「鮮度保持フィルム」として、初期、2日間放置後、3日間放置後、5日間放置後、及び8日間放置後の袋内面を用いた場合の平均試験コロニー数を意味する。
結果を表1に示す。
また、実施例1及び比較例1における抗菌活性の経日変化のグラフを図1に示す。図1のグラフにおける横軸は日数、縦軸は抗菌活性を示す。
式:抗菌活性=log(対照菌数/試験サンプル菌数)
なお、上記式において、「対照菌数」は、前述の<抗菌性評価>に記載の「鮮度保持フィルム」の代りにポリエチレンフィルムを用いた場合の平均試験コロニー数を意味し、「試験サンプル菌数」は前述の<抗菌性評価>に記載の「鮮度保持フィルム」として、初期、2日間放置後、3日間放置後、5日間放置後、及び8日間放置後の袋内面を用いた場合の平均試験コロニー数を意味する。
結果を表1に示す。
また、実施例1及び比較例1における抗菌活性の経日変化のグラフを図1に示す。図1のグラフにおける横軸は日数、縦軸は抗菌活性を示す。
<分子Aの表面量の経日変化の測定>
実施例1及び比較例1で得られた鮮度保持用フィルムについて、上記抗菌維持性評価と同様に製袋後、カットレタスを入れ入口をヒートシールした。このようなカットレタス入り鮮度保持袋を8袋用意し、5℃の冷蔵庫内に保管後、2日後、3日後、5日後、8日後に、それぞれ2袋ずつカットレタスを取出し、袋内面の分子Aの表面量を測定した、
具体的にはカットレタスを入れる前(初期)、3日間放置後、5日間放置後、及び8日間放置後それぞれにおける袋内面について、前述の方法で分子Aの表面量をN=2(すなわち、各評価において2回ずつ)で測定し、平均値を求めた。
結果を表2に示す。
また、実施例1及び比較例1における分子Aの表面量の経日変化のグラフを図2に示す。図2のグラフにおける横軸は日数、縦軸は分子Aの表面量(mg/m2)を示す。
実施例1及び比較例1で得られた鮮度保持用フィルムについて、上記抗菌維持性評価と同様に製袋後、カットレタスを入れ入口をヒートシールした。このようなカットレタス入り鮮度保持袋を8袋用意し、5℃の冷蔵庫内に保管後、2日後、3日後、5日後、8日後に、それぞれ2袋ずつカットレタスを取出し、袋内面の分子Aの表面量を測定した、
具体的にはカットレタスを入れる前(初期)、3日間放置後、5日間放置後、及び8日間放置後それぞれにおける袋内面について、前述の方法で分子Aの表面量をN=2(すなわち、各評価において2回ずつ)で測定し、平均値を求めた。
結果を表2に示す。
また、実施例1及び比較例1における分子Aの表面量の経日変化のグラフを図2に示す。図2のグラフにおける横軸は日数、縦軸は分子Aの表面量(mg/m2)を示す。
以上の結果から、実施例の鮮度保持用フィルムは、比較例の鮮度保持用フィルムに比べ、初期の抗菌性及び抗菌維持性が共に優れていることがわかった。
一方、成分Bを含まない比較例1では、初期の抗菌性には優れるものの、分子Aの表面量が経日的に下がり、抗菌維持性が不十分であることがわかった。また、成分Bの代わりにアニオン性の高分子化合物を用いた比較例2では、初期から抗菌性が不十分であることがわかった。
一方、成分Bを含まない比較例1では、初期の抗菌性には優れるものの、分子Aの表面量が経日的に下がり、抗菌維持性が不十分であることがわかった。また、成分Bの代わりにアニオン性の高分子化合物を用いた比較例2では、初期から抗菌性が不十分であることがわかった。
〔実施例11~18〕
<抗菌性材料の作製>
実施例1と同様にして、単層OPPフィルム(コロナ処理済み)、プロタミン塩(分子A、プロタミン塩酸塩)、及びカチオン性水系エマルション(成分Bを含む分散液、アクアテックスEC-1800)を準備した。
<抗菌性材料の作製>
実施例1と同様にして、単層OPPフィルム(コロナ処理済み)、プロタミン塩(分子A、プロタミン塩酸塩)、及びカチオン性水系エマルション(成分Bを含む分散液、アクアテックスEC-1800)を準備した。
防曇剤として、以下に示す防曇剤1~3を用いた。
・防曇剤1(防曇剤B):リケマールA(理研ビタミン株式会社、化合物名:ショ糖ラウリン酸エステル、分子量:525、HLB値:19.4、極性官能基:水酸基、極性官能基の当量:40.7g/eq)
・防曇剤2(防曇剤A):ステアリルジエタノールアミン(東京化成工業株式会社、分子量:357.61、HLB値:6.8、極性官能基:水酸基、極性官能基の当量:179g/eq)
・防曇剤3(防曇剤B):ポエム DL-100(理研ビタミン株式会社、化合物名:ジグリセリンモノラウレート、分子量:392、HLB値:9.4、極性官能基:水酸基、極性官能基の当量:130g/eq)
・防曇剤1(防曇剤B):リケマールA(理研ビタミン株式会社、化合物名:ショ糖ラウリン酸エステル、分子量:525、HLB値:19.4、極性官能基:水酸基、極性官能基の当量:40.7g/eq)
・防曇剤2(防曇剤A):ステアリルジエタノールアミン(東京化成工業株式会社、分子量:357.61、HLB値:6.8、極性官能基:水酸基、極性官能基の当量:179g/eq)
・防曇剤3(防曇剤B):ポエム DL-100(理研ビタミン株式会社、化合物名:ジグリセリンモノラウレート、分子量:392、HLB値:9.4、極性官能基:水酸基、極性官能基の当量:130g/eq)
カチオン性水系エマルションと防曇剤とを表3に示す量(質量部)で混合した後、さらに、プロタミン塩、イソプロピルアルコール、及び水を表3に示す量(質量部)で添加し、混合することで、塗布液を調製した。なお、表3中の組成における数値は「質量部」を表し、「-」は該当する成分を添加しなかったことを表す。
得られた塗布液を用いた以外は、実施例1と同様にして単層OPPフィルム(基材)のコロナ処理面に表面層を形成した。
得られた塗布液を用いた以外は、実施例1と同様にして単層OPPフィルム(基材)のコロナ処理面に表面層を形成した。
以上のようにして、単層OPPフィルムと、単層OPPフィルム上に配置された表面層とを備える鮮度保持用フィルム(抗菌性材料)を得た。
表面層における単位面積あたりの防曇剤Aの量(表3中の「防曇剤A量(mg/m2)」)及び表面層における単位面積あたりの防曇剤A及び防曇剤Bの合計量(表3中の「防曇剤合計量(mg/m2)」)をそれぞれ表3に示す。
なお、実施例11~実施例18のいずれにおいても、表面層における単位面積あたりの分子Aの量が10mg/m2であり、かつ、表面層の厚みは3μmであった。
また、得られた鮮度保持用フィルムにおける表面層のヒートシール強度は、それぞれ以下の通りであった。
・実施例11 : 5.1N/15mm
・実施例12 : 4.9N/15mm
・実施例13 : 5.2N/15mm
・実施例14 : 5.4N/15mm
・実施例15 : 4.8N/15mm
・実施例16 : 4.7N/15mm
・実施例17 : 5.2N/15mm
・実施例18 : 5.1N/15mm
表面層における単位面積あたりの防曇剤Aの量(表3中の「防曇剤A量(mg/m2)」)及び表面層における単位面積あたりの防曇剤A及び防曇剤Bの合計量(表3中の「防曇剤合計量(mg/m2)」)をそれぞれ表3に示す。
なお、実施例11~実施例18のいずれにおいても、表面層における単位面積あたりの分子Aの量が10mg/m2であり、かつ、表面層の厚みは3μmであった。
また、得られた鮮度保持用フィルムにおける表面層のヒートシール強度は、それぞれ以下の通りであった。
・実施例11 : 5.1N/15mm
・実施例12 : 4.9N/15mm
・実施例13 : 5.2N/15mm
・実施例14 : 5.4N/15mm
・実施例15 : 4.8N/15mm
・実施例16 : 4.7N/15mm
・実施例17 : 5.2N/15mm
・実施例18 : 5.1N/15mm
<抗菌性・抗菌維持性評価>
得られた鮮度保持用フィルムについて、実施例1と同様にして抗菌性評価及び抗菌維持性評価を行った。その結果、実施例11~実施例18の鮮度保持用フィルムはいずれも、比較例1~比較例3の鮮度保持用フィルムに比べて抗菌維持性に優れ、かつ、比較例2~比較例3の鮮度保持用フィルムに比べて初期の抗菌性も優れていた。
得られた鮮度保持用フィルムについて、実施例1と同様にして抗菌性評価及び抗菌維持性評価を行った。その結果、実施例11~実施例18の鮮度保持用フィルムはいずれも、比較例1~比較例3の鮮度保持用フィルムに比べて抗菌維持性に優れ、かつ、比較例2~比較例3の鮮度保持用フィルムに比べて初期の抗菌性も優れていた。
<防曇性の評価>
25℃の水50mLを収容した円筒形のポリプロピレン製容器(高さ80mm×直径55mm)を用意し、この容器の開口を閉塞するように、得られた鮮度保持用フィルムの防曇性を評価する側(表面層側)の表面を容器側に向けて載置し、容器を密閉した。密閉後、5℃の冷蔵庫中に2時間放置した後、評価を行った。なお、評価は、評価ランクが「3」以上である場合、防曇性が良好であると判断することができる。評価結果を表3に示す。
-評価基準-
5 :水滴の広がりが良好であり、容器の開口部に位置する円形のフィルム全面(直径55mm)に亘って均一に濡れている。
4 :水滴の広がりが良好であるが、僅かに水滴が観測される。
3~4:直径が6mm~10mmの水滴が観測されるが、高い透明性が保たれている。
3 :直径が5mm程度の水滴が付着しているが、高い透明性が保たれている。
2~3:直径が4mm程度の水滴が付着しているが、透明性が保たれている。
2 :直径が2mm~3mmの水滴が全面に付着しているが、透明性が保たれている。
1 :直径が2mm未満の細かい水滴が全面に付着しており、不透明である。
25℃の水50mLを収容した円筒形のポリプロピレン製容器(高さ80mm×直径55mm)を用意し、この容器の開口を閉塞するように、得られた鮮度保持用フィルムの防曇性を評価する側(表面層側)の表面を容器側に向けて載置し、容器を密閉した。密閉後、5℃の冷蔵庫中に2時間放置した後、評価を行った。なお、評価は、評価ランクが「3」以上である場合、防曇性が良好であると判断することができる。評価結果を表3に示す。
-評価基準-
5 :水滴の広がりが良好であり、容器の開口部に位置する円形のフィルム全面(直径55mm)に亘って均一に濡れている。
4 :水滴の広がりが良好であるが、僅かに水滴が観測される。
3~4:直径が6mm~10mmの水滴が観測されるが、高い透明性が保たれている。
3 :直径が5mm程度の水滴が付着しているが、高い透明性が保たれている。
2~3:直径が4mm程度の水滴が付着しているが、透明性が保たれている。
2 :直径が2mm~3mmの水滴が全面に付着しているが、透明性が保たれている。
1 :直径が2mm未満の細かい水滴が全面に付着しており、不透明である。
以上の結果から、防曇剤Aである防曇剤2を表面層に含む実施例11~実施例14及び実施例17~実施例18は、防曇剤Bである防曇剤1又は防曇剤3のみを表面層に含む実施例15及び実施例16に比べ、表面層の防曇性に優れていることがわかった。
〔実施例21~22、比較例21~23〕
<片面ヒートシールOPPフィルムの製造>
中間層と最外層の材料には、プロピレン単独重合体(融点(Tm):160℃、MFR:3g/10分(株式会社プライムポリマー社製)を用いた。
ヒートシール層の材料には、プロピレン・エチレン・ブテン3元ランダム共重合体(融点(Tm):138℃、MFR:7g/10分(株式会社プライムポリマー社製)を用いた。
前記材料を用いて最外層/中間層/ヒートシール層の3層を総厚み比が1/8/1となるように積層し、二軸延伸機を用いて、縦5倍、横10倍の二軸延伸を施すことにより、片面ヒートシール多層延伸ポリプロピレン系フィルム(以下、「片面ヒートシールOPPフィルム」とも称する)を製造した。なお、片面ヒートシールOPPフィルムの延伸温度は、縦延伸:100℃、横延伸:180℃、ヒートセット温度は180℃、セット時間は10秒であった。
片面ヒートシールOPPフィルムの厚さは30μmであった。
更に、片面ヒートシールOPPフィルムの両面に濡れ調(濡れ指数)38dynとなるようにコロナ処理を行った。濡れ指数の測定は、JIS K6768(1999)に準じて和光純薬工業株式会社製の濡れ張力試験用混合液(NO.38.0)が塗れるか塗れないかにより確認した。
<片面ヒートシールOPPフィルムの製造>
中間層と最外層の材料には、プロピレン単独重合体(融点(Tm):160℃、MFR:3g/10分(株式会社プライムポリマー社製)を用いた。
ヒートシール層の材料には、プロピレン・エチレン・ブテン3元ランダム共重合体(融点(Tm):138℃、MFR:7g/10分(株式会社プライムポリマー社製)を用いた。
前記材料を用いて最外層/中間層/ヒートシール層の3層を総厚み比が1/8/1となるように積層し、二軸延伸機を用いて、縦5倍、横10倍の二軸延伸を施すことにより、片面ヒートシール多層延伸ポリプロピレン系フィルム(以下、「片面ヒートシールOPPフィルム」とも称する)を製造した。なお、片面ヒートシールOPPフィルムの延伸温度は、縦延伸:100℃、横延伸:180℃、ヒートセット温度は180℃、セット時間は10秒であった。
片面ヒートシールOPPフィルムの厚さは30μmであった。
更に、片面ヒートシールOPPフィルムの両面に濡れ調(濡れ指数)38dynとなるようにコロナ処理を行った。濡れ指数の測定は、JIS K6768(1999)に準じて和光純薬工業株式会社製の濡れ張力試験用混合液(NO.38.0)が塗れるか塗れないかにより確認した。
<表面層の形成>
実施例1と同様にして、塗布液中における分子Aの含有量(質量%)及び成分Bの含有量(質量%)が表4に示す値となる塗布液を調製した。
単層OPPフィルム(基材)の代わりに上記片面ヒートシールOPPフィルムを用い、かつ、表面層の形成領域を図3に示すようにした以外は、実施例1と同様にして、片面ヒートシールOPPフィルム塗布液を塗布して塗布膜を形成し、乾燥させることで、表面層を形成した。
なお、コートバーには、分子Aの表面量(mg/m2)が表4に示す値となるように予め調整した量の塗布液を載せた。
実施例1と同様にして、塗布液中における分子Aの含有量(質量%)及び成分Bの含有量(質量%)が表4に示す値となる塗布液を調製した。
単層OPPフィルム(基材)の代わりに上記片面ヒートシールOPPフィルムを用い、かつ、表面層の形成領域を図3に示すようにした以外は、実施例1と同様にして、片面ヒートシールOPPフィルム塗布液を塗布して塗布膜を形成し、乾燥させることで、表面層を形成した。
なお、コートバーには、分子Aの表面量(mg/m2)が表4に示す値となるように予め調整した量の塗布液を載せた。
<測定及び評価>
以上のようにして、片面ヒートシールOPPフィルムと、片面ヒートシールOPPフィルム上に配置された表面層と、を備える鮮度保持用フィルム(抗菌性材料)を得た。
得られた鮮度保持用フィルムにおける表面層の静摩擦係数、表面層の厚みをそれぞれ表4に示す。
また、実施例21~22及び比較例21~23において得られた鮮度保持用フィルムにおける表面層のヒートシール強度は、それぞれ、実施例1~2及び比較例1~3において得られた鮮度保持用フィルムにおける表面層のヒートシール強度と同程度であった。なお、「同程度」とは、比較対象の数値に対して±10%以内の範囲をいう。
得られた鮮度保持用フィルムを用いて、実施例1と同様の評価を行った結果を表4に示す。
なお、表4中「測定不能」とは、表面層のベタツキがひどく、静摩擦係数の測定が不可能であったことを示す。
以上のようにして、片面ヒートシールOPPフィルムと、片面ヒートシールOPPフィルム上に配置された表面層と、を備える鮮度保持用フィルム(抗菌性材料)を得た。
得られた鮮度保持用フィルムにおける表面層の静摩擦係数、表面層の厚みをそれぞれ表4に示す。
また、実施例21~22及び比較例21~23において得られた鮮度保持用フィルムにおける表面層のヒートシール強度は、それぞれ、実施例1~2及び比較例1~3において得られた鮮度保持用フィルムにおける表面層のヒートシール強度と同程度であった。なお、「同程度」とは、比較対象の数値に対して±10%以内の範囲をいう。
得られた鮮度保持用フィルムを用いて、実施例1と同様の評価を行った結果を表4に示す。
なお、表4中「測定不能」とは、表面層のベタツキがひどく、静摩擦係数の測定が不可能であったことを示す。
以上の結果から、実施例の鮮度保持用フィルムは、比較例の鮮度保持用フィルムに比べ、初期の抗菌性及び抗菌維持性が共に優れていることがわかった。
一方、成分Bを含まない比較例21では、初期の抗菌性には優れるものの、分子Aの表面量が経日的に下がり、抗菌維持性が不十分であることがわかった。また、成分Bの代わりにアニオン性の高分子化合物を用いた比較例22では、初期から抗菌性が不十分であることがわかった。
一方、成分Bを含まない比較例21では、初期の抗菌性には優れるものの、分子Aの表面量が経日的に下がり、抗菌維持性が不十分であることがわかった。また、成分Bの代わりにアニオン性の高分子化合物を用いた比較例22では、初期から抗菌性が不十分であることがわかった。
2017年10月31日に出願された日本国特許出願2017-210097及び2018年3月15日に出願された日本国特許出願2018-047870の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (22)
- 基材と、
前記基材の少なくとも一方の面に配置され、グアニジンに由来する構造、グルコサミンに由来する構造、及びアミノ酸に由来する構造からなる群から選ばれる少なくとも一種の構造を有し重量平均分子量が500以上10000以下である分子Aと前記分子A以外の化合物からなりカチオン性又はノニオン性である成分Bとを含む表面層と、
を備えた抗菌性材料であり、
前記表面層における単位面積あたりの前記分子Aの量が0.2mg/m2~300mg/m2である抗菌性材料。 - 前記表面層の静摩擦係数が、0.01以上1.5以下である請求項1に記載の抗菌性材料。
- 2つの前記抗菌性材料における前記表面層同士を接触させて、温度140℃、圧力0.1MPa、時間0.5秒の条件で熱融着させたときのヒートシール強度が3N/15mm以上である請求項1又は請求項2に記載の抗菌性材料。
- 前記成分Bが、カチオン性である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の抗菌性材料。
- 前記成分Bが、高分子化合物と、前記高分子化合物以外のカチオン性界面活性剤と、からなる請求項4に記載の抗菌性材料。
- 前記カチオン性界面活性剤の重量平均分子量が、300~100000である請求項5に記載の抗菌性材料。
- 前記高分子化合物の重量平均分子量が、1000~500000である請求項5又は請求項6に記載の抗菌性材料。
- 前記成分B中における前記カチオン性界面活性剤の含有量が、0.1質量%~30質量%である請求項5~請求項7のいずれか1項に記載の抗菌性材料。
- 前記成分Bが、塩基性基を有する高分子化合物からなる請求項4に記載の抗菌性材料。
- 前記塩基性基を有する高分子化合物における塩基性基の当量が、50g/eq~500g/eqである請求項9に記載の抗菌性材料。
- 前記塩基性基を有する高分子化合物の重量平均分子量が、10000~500000である請求項9又は請求項10に記載の抗菌性材料。
- 前記分子Aが、アルギニンに由来する構造を有する請求項1~請求項12のいずれか1項に記載の抗菌性材料。
- 分子Aにおける塩基性基の当量が、50g/eq~500g/eqである請求項1~請求項13のいずれか1項に記載の抗菌性材料。
- 前記表面層が、極性官能基を有し分子量が100~600でありHLB値が8以下である防曇剤Aをさらに含み、
前記表面層における単位面積あたりの前記防曇剤Aの量が0.25mg/m2~50mg/m2である請求項1~請求項14のいずれか1項に記載の抗菌性材料。 - 前記防曇剤Aにおける極性官能基の当量が、20g/eq~500g/eqである請求項15に記載の抗菌性材料。
- 前記表面層が、極性官能基を有し分子量が100~600でありHLB値が8を超える防曇剤Bをさらに含む、請求項15又は請求項16に記載の抗菌性材料。
- 前記基材が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子を含む高分子フィルムである請求項1~請求項17のいずれか1項に記載の抗菌性材料。
- 前記基材が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子を含む容器形状の成形体である請求項1~請求項18のいずれか1項に記載の抗菌性材料。
- 請求項1~請求項19のいずれか1項に記載の抗菌性材料を備える鮮度保持用材料。
- 物品の梱包に用いられる請求項20に記載の鮮度保持用材料。
- 前記抗菌性材料における前記表面層が、前記物品との対向面である請求項21に記載の鮮度保持用材料。
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2018
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