JP6413667B2 - Thermoplastic resin composition, molded product containing the same, and method for producing thermoplastic resin composition - Google Patents
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Description
本発明は、熱可塑性樹脂の表面に、ポリウレタン樹脂で保護された金属微粒子が担持された熱可塑性樹脂組成物等に関するものである。 The present invention relates to a thermoplastic resin composition in which metal fine particles protected with a polyurethane resin are supported on the surface of a thermoplastic resin.
金属微粒子(特にナノメートルオーダーのサイズを持つ微粒子)はバルクとは異なる性質を持つ場合が多く、注目されている。例えば、溶融温度・焼成温度の大幅な低下、蛍光発光、表面プラズモン吸収、触媒の高効率化・新規反応などの性質がこれまでに多く確認されている。これらの機能は、高表面積を持つことによる原子の移動・拡散・溶解性の増大、量子サイズ効果、あるいは表面や界面の影響によると考えられている。 Metal fine particles (particularly fine particles having a size on the order of nanometers) are often attracting attention because they often have different properties from the bulk. For example, many properties such as a significant decrease in melting temperature and firing temperature, fluorescence emission, surface plasmon absorption, high catalyst efficiency, and new reactions have been confirmed so far. These functions are thought to be due to an increase in atom migration / diffusion / solubility due to having a high surface area, a quantum size effect, or the influence of the surface or interface.
このような金属微粒子を製造する方法としては、化学的な金属イオンの還元や金属を含む錯体の熱分解を利用する方法(液相法)と、真空中で金属を加熱して蒸発させたのち、捕集して回収する方法(気相法)が広く知られている。 As methods for producing such metal fine particles, there are a method using chemical metal ion reduction or thermal decomposition of a complex containing a metal (liquid phase method), and heating and evaporating the metal in a vacuum. The method of collecting and recovering (gas phase method) is widely known.
これらの方法で製造される金属微粒子を産業上効率良く利用するため(例えば、触媒として用いる際の活性向上や繰り返し利用のため)、金属微粒子を何らかの基体に担持する方法が開発されている。例えば、金属微粒子を基体に担持する方法としては、以下に示す技術が挙げられる。ここで、基体とは金属微粒子を固定化できる物体であれば特に限定されないが、粉体、短繊維、ペレット、フィルム、インゴット、ダンゴ塊、シートの形状をもつものを指す。 In order to use the metal fine particles produced by these methods efficiently in the industry (for example, for improving the activity when used as a catalyst or for repeated use), a method for supporting the metal fine particles on a certain substrate has been developed. For example, as a method for supporting metal fine particles on a substrate, the following techniques can be cited. Here, the substrate is not particularly limited as long as it is an object capable of immobilizing metal fine particles, but refers to those having the shape of powder, short fiber, pellet, film, ingot, dango lump, or sheet.
その一つは、金属イオンを基体表面で還元し、直接担持させる方法である(例えば、参考特許文献1、2)。この方法では、金属塩や金属錯体を含む溶液に基体を接触させ、その後還元剤を添加することにより貴金属イオンを還元しながら、基体表面に貴金属微粒子を直接析出させる。還元剤添加以外にも、還元性ガスによる加熱還元や紫外光照射による還元方法などがある(例えば、参考特許文献3)。 One of them is a method in which metal ions are reduced on the substrate surface and directly supported (for example, Patent Documents 1 and 2). In this method, the substrate is brought into contact with a solution containing a metal salt or a metal complex, and then the noble metal fine particles are directly deposited on the substrate surface while reducing the noble metal ions by adding a reducing agent. In addition to the addition of a reducing agent, there are a heat reduction with a reducing gas and a reduction method by ultraviolet light irradiation (for example, Reference Patent Document 3).
また、あらかじめ金属微粒子を調製し、その後基体に定着させる方法も知られている。具体的には、金属微粒子をコロイドとして含むコロイド溶液と基体とを接触させて、基体表面に貴金属微粒子を自然吸着させる方法などである(例えば、特許文献4、5)。 Also known is a method in which fine metal particles are prepared in advance and then fixed to a substrate. Specifically, there is a method in which a colloidal solution containing metal fine particles as a colloid is brought into contact with a substrate to naturally adsorb noble metal fine particles on the surface of the substrate (for example, Patent Documents 4 and 5).
このようにして作製した金属微粒子の表面は多くの場合、非常に活性が高くなっており、表面をむき出しの状態では金属微粒子が容易に凝集して粗大化し、サイズ由来の種々の特性を発現できなくなる。これを防止するために、金属微粒子の表面を有機化合物(例えばポリビニルピロリドンのような高分子)で保護する手法がとられている(例えば、参考非特許文献1〜3)。しかしながら、金属微粒子の保護で用いる有機化合物の種類によっては、基体への固定が十分でなく、直ぐに脱落してしまったり、期待した機能が十分に発揮されないといった問題があった。 In many cases, the surface of the metal fine particles produced in this way has a very high activity, and when the surface is exposed, the metal fine particles easily aggregate and become coarse, and various characteristics derived from the size can be expressed. Disappear. In order to prevent this, a method of protecting the surface of the metal fine particles with an organic compound (for example, a polymer such as polyvinylpyrrolidone) has been taken (for example, Reference Non-Patent Documents 1 to 3). However, depending on the type of the organic compound used for protecting the metal fine particles, there is a problem that the fixing to the substrate is not sufficient, and the organic compound drops off immediately or the expected function is not fully exhibited.
本発明は上記の背景技術を鑑みてなされたものであって、その目的は、熱可塑性樹脂の表面に、ポリウレタン樹脂で保護された金属微粒子が担持された熱可塑性樹脂組成物を用いることで金属微粒子が保護剤等に被覆されかつ、樹脂に担持した際に安定化されており、金属微粒子の凝集が発生しにくい熱可塑性樹脂組成物を提供することである。 The present invention has been made in view of the background art described above, and the object thereof is to use a thermoplastic resin composition in which metal fine particles protected with a polyurethane resin are supported on the surface of a thermoplastic resin. An object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition in which fine particles are coated with a protective agent or the like and stabilized when supported on a resin, and the aggregation of metal fine particles hardly occurs.
また本発明は、熱可塑性樹脂の表面に、ポリウレタン樹脂で保護された抗菌性を有する金属微粒子が担持された熱可塑性樹脂組成物を用いることで、金属微粒子が保護剤で保護され、かつ樹脂と担持されているため、後加工工程を経ても安定して抗菌性効果が発揮できる熱可塑性樹脂組成物を提供することである。 Further, the present invention uses a thermoplastic resin composition in which antibacterial metal fine particles protected by a polyurethane resin are supported on the surface of a thermoplastic resin, whereby the metal fine particles are protected with a protective agent, and Since it is carried, it is to provide a thermoplastic resin composition that can stably exhibit an antibacterial effect even after a post-processing step.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、本発明をなすに至った。すなわち本発明は以下のとおりである。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has made the present invention. That is, the present invention is as follows.
1.熱可塑性樹脂の表面に、ポリウレタン樹脂で保護された金属微粒子が担持された熱可塑性樹脂組成物。 1. A thermoplastic resin composition in which metal fine particles protected with a polyurethane resin are supported on the surface of a thermoplastic resin.
2. 前記熱可塑性樹脂の形状が、粉体、短繊維、ペレット、フィルム、インゴット、ダンゴ塊、シートのいずれかからなる前記項1に記載の熱可塑性樹脂組成物。 2. Item 2. The thermoplastic resin composition according to Item 1, wherein the shape of the thermoplastic resin is any one of powder, short fiber, pellet, film, ingot, dango lump, and sheet.
3.前記熱可塑性樹脂の大きさが、0.1μmから5mmの範囲にある前記項1又は前記項2に記載の熱可塑性樹脂組成物。 3. Item 3. The thermoplastic resin composition according to Item 1 or 2, wherein a size of the thermoplastic resin is in a range of 0.1 μm to 5 mm.
4.前記ポリウレタン樹脂が、水性ポリウレタン樹脂であることを特徴とする前記項1〜3のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。 4). Item 4. The thermoplastic resin composition according to any one of Items 1 to 3, wherein the polyurethane resin is an aqueous polyurethane resin.
5.前記水性ポリウレタン樹脂がエマルジョン型水性ポリウレタン樹脂であることを特徴とする前記項4に記載の熱可塑性樹脂組成物。 5. Item 5. The thermoplastic resin composition according to Item 4, wherein the aqueous polyurethane resin is an emulsion-type aqueous polyurethane resin.
6.前記金属微粒子の粒子径が1〜1000nmであることを特徴とする前記項1〜5のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。 6). Item 6. The thermoplastic resin composition according to any one of Items 1 to 5, wherein the metal fine particles have a particle diameter of 1 to 1000 nm.
7.前記金属微粒子が、金・銀・銅・白金またはそれら複合体からなることを特徴とする前記項1〜6のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。 7). Item 7. The thermoplastic resin composition according to any one of Items 1 to 6, wherein the metal fine particles are made of gold, silver, copper, platinum, or a composite thereof.
8.前記熱可塑性樹脂がポリアミド、ゴム強化スチレン系樹脂からなる群より選ばれる一種以上である、前記項1〜7のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。 8). Item 8. The thermoplastic resin composition according to any one of Items 1 to 7, wherein the thermoplastic resin is at least one member selected from the group consisting of polyamide and rubber-reinforced styrene resin.
9.前記金属微粒子が、抗菌性を有することを特徴とする前記項1〜8のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。 9. Item 9. The thermoplastic resin composition according to any one of Items 1 to 8, wherein the metal fine particles have antibacterial properties.
10.水または有機溶媒に溶解する金属化合物、金属微粒子の保護剤、及び還元剤を含む溶液に、熱可塑性樹脂を懸濁または浸漬し、溶液中にて熱可塑性樹脂表面に金属微粒子を担持させることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法。 10. Suspending or immersing the thermoplastic resin in a solution containing a metal compound that dissolves in water or an organic solvent, a protective agent for the metal fine particles, and a reducing agent, and supporting the metal fine particles on the surface of the thermoplastic resin in the solution. A method for producing a thermoplastic resin composition.
11.前記金属微粒子の保護剤が水性ポリウレタン樹脂であることを特徴とする前記項10に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。 11. Item 11. The method for producing a thermoplastic resin composition according to Item 10, wherein the protective agent for the metal fine particles is an aqueous polyurethane resin.
12.前記金属微粒子が、金・銀・銅・白金またはそれら複合体からなることを特徴とする前記項10又は前記項11に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。 12 Item 12. The method for producing a thermoplastic resin composition according to Item 10 or 11, wherein the metal fine particles are composed of gold, silver, copper, platinum, or a composite thereof.
13.前記項1〜8のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を用いた成形物。 13. Item 10. A molded article using the thermoplastic resin composition according to any one of Items 1 to 8.
14.前記項9に記載の熱可塑性樹脂組成物を用いた抗菌性を有する成形物。 14 Item 10. An antibacterial molded article using the thermoplastic resin composition according to Item 9.
本発明は、熱可塑性樹脂の表面に、ポリウレタン樹脂で保護された金属微粒子が担持された熱可塑性樹脂組成物を用いることにより、粒子の凝集が発生しにくい熱可塑性樹脂組成物等を提供できるという効果がある。 The present invention can provide a thermoplastic resin composition or the like that hardly causes aggregation of particles by using a thermoplastic resin composition in which metal fine particles protected with a polyurethane resin are supported on the surface of a thermoplastic resin. effective.
さらに、熱可塑性樹脂の形状が、粉体、短繊維、ペレット、フィルム、インゴット、ダンゴ塊、シートのいずれかからなることにより、様々な形状の樹脂に金属微粒子を安定的に担持することができ、金属微粒子が持つ様々な機能(例えば抗菌性)を付与できる効果がある。 Furthermore, since the shape of the thermoplastic resin is any of powder, short fiber, pellet, film, ingot, dango lump, and sheet, metal fine particles can be stably supported on various shaped resins. The metal fine particles have an effect of imparting various functions (for example, antibacterial properties).
さらに、熱可塑性樹脂の大きさが、0.1μmから5mmの範囲にある場合においては、熱可塑性樹脂の比表面積が大きくなるため、金属微粒子の担持効率を大きくする効果がある。 Furthermore, when the size of the thermoplastic resin is in the range of 0.1 μm to 5 mm, the specific surface area of the thermoplastic resin is increased, which has the effect of increasing the loading efficiency of the metal fine particles.
さらに、熱可塑性樹脂の大きさが、0.1μmから5mmの範囲にある場合においては、工業的に扱いやすい大きさとなり、後工程で成型加工が容易となる効果がある。 Further, when the size of the thermoplastic resin is in the range of 0.1 μm to 5 mm, the size becomes industrially easy to handle, and there is an effect that the molding process is facilitated in the subsequent process.
さらに、ポリウレタン樹脂で保護された金属微粒子の大きさが1〜1000nmであることから、繊維を製造する際に細糸化することが可能であり、繊維を細糸化した際にも抗菌性が付与された繊維を提供できるという効果がある。 Furthermore, since the size of the metal fine particles protected with the polyurethane resin is 1-1000 nm, it is possible to make a fine fiber when producing the fiber, and the antibacterial property is also obtained when the fiber is made fine. There is an effect that the provided fiber can be provided.
さらに、本発明は、金属微粒子が保護剤で被覆され、かつ樹脂と担持されているため、樹脂中での金属微粒子の自由な移動が困難であり、後加工工程等においても凝集が起こりにくく、結果として安定的な抗菌効果が発揮できる。 Furthermore, since the present invention is such that the metal fine particles are coated with a protective agent and are supported with a resin, it is difficult to freely move the metal fine particles in the resin, and aggregation is unlikely to occur in post-processing steps, As a result, a stable antibacterial effect can be exhibited.
本発明は、熱可塑性樹脂の表面に、ポリウレタン樹脂で保護された金属微粒子が担持された熱可塑性樹脂組成物とその製造方法およびそれらを用いた成型物に関するものである。 The present invention relates to a thermoplastic resin composition in which metal fine particles protected with a polyurethane resin are supported on the surface of a thermoplastic resin, a method for producing the same, and a molded product using them.
(1)熱可塑性樹脂について
熱可塑性樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ゴム強化スチレン系樹脂(ABS樹脂、AS樹脂など)、アクリル樹脂等の汎用樹脂材料、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド等が挙げられ、これらの中でも、耐熱性、強靭性、成形性のバランスの観点から、ポリアミド樹脂および/またはABS樹脂が好ましい。また、アミド結合を有したり、カルボン酸末端を有する樹脂も好ましい。さらに、容易にカルボン酸に変性される無水マレイン酸変性樹脂なども好ましい。
(1) Thermoplastic resin Thermoplastic resins include polyamide resin, polyethylene, polypropylene, polystyrene, rubber-reinforced styrene resin (ABS resin, AS resin, etc.), acrylic resin and other general-purpose resin materials, polycarbonate, polyphenylene oxide, polyethylene Examples include terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyphenylene sulfide. Among these, polyamide resin and / or ABS resin are preferable from the viewpoint of balance of heat resistance, toughness, and moldability. A resin having an amide bond or a carboxylic acid terminal is also preferred. Furthermore, maleic anhydride-modified resins that can be easily modified to carboxylic acids are also preferred.
ポリアミド樹脂は、主鎖中に酸アミド結合(−CONH−)を有するものであり、例えば、脂肪族ポリアミド樹脂、脂環族ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、及びそれらの組み合わせ又は組み合わせに相当する(共)重合体から選ばれる樹脂を少なくとも1種類含むポリアミド樹脂が挙げられる。ポリアミド樹脂を構成するモノマー単位は、1種類であっても2種類以上であってもよい。 The polyamide resin has an acid amide bond (—CONH—) in the main chain, and corresponds to, for example, an aliphatic polyamide resin, an alicyclic polyamide resin, an aromatic polyamide resin, and a combination or combination thereof ( Examples thereof include polyamide resins containing at least one resin selected from (co) polymers. The monomer unit constituting the polyamide resin may be one type or two or more types.
上記脂肪族ポリアミド樹脂、脂環族ポリアミド樹脂及び/又は芳香族ポリアミド樹脂としては、ラクタム、アミノカルボン酸、又はジアミンとジカルボン酸の組み合せから誘導されるポリアミド樹脂が挙げられる。 Examples of the aliphatic polyamide resin, alicyclic polyamide resin and / or aromatic polyamide resin include polyamide resins derived from lactam, aminocarboxylic acid, or a combination of diamine and dicarboxylic acid.
これらのポリアミド樹脂の中でも、経済性、汎用性の観点から、脂肪族ポリアミド樹脂又は芳香族ポリアミド樹脂が好ましく、更に加工性、得られる物性バランスの観点から、脂肪族ポリアミド樹脂が特に好ましい。
尚、ポリアミド樹脂として、これらのポリアミドを、それぞれ単独で用いることもできるし、また、2種類以上を混合して用いることもできる。更に、2種類以上の組合せからなる共重合ポリアミドを用いることができる。
Among these polyamide resins, an aliphatic polyamide resin or an aromatic polyamide resin is preferable from the viewpoint of economy and versatility, and an aliphatic polyamide resin is particularly preferable from the viewpoint of workability and the balance of physical properties obtained.
As the polyamide resin, these polyamides can be used alone, or two or more kinds can be mixed and used. Furthermore, a copolyamide composed of a combination of two or more types can be used.
上記脂肪族ポリアミド樹脂の中でも、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン612、ナイロン6/66、ナイロン6/11、ナイロン6/12、ナイロン6/66/12から選ばれる単独又は併用された脂肪族ポリアミドが好ましく、融点やコスト等の観点から、特に好ましくはナイロン6及びナイロン66であり、最も好ましくはナイロン6である。 Among the above aliphatic polyamide resins, selected from nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 11, nylon 12, nylon 612, nylon 6/66, nylon 6/11, nylon 6/12, nylon 6/66/12 Aliphatic polyamides used alone or in combination are preferred, and from the viewpoints of melting point and cost, nylon 6 and nylon 66 are particularly preferred, and nylon 6 is most preferred.
本発明にて使用されるゴム強化スチレン系樹脂とは、芳香族ビニル単量体(a)成分、シアン化ビニル単量体(b)成分およびゴム質重合体(c)からなる共重合体、あるいはこれと前記(a)および(b)の共重合体とから構成されることを特徴とする樹脂である。好ましいゴム強化スチレン系樹脂の例としては、ゴム質重合体(c)の存在下に(a)、(b)成分がグラフト共重合したグラフト共重合体を含むものが挙げられ、さらに好ましくは塊状重合によって作られるABS樹脂が挙げられる。 The rubber-reinforced styrene resin used in the present invention is a copolymer comprising an aromatic vinyl monomer (a) component, a vinyl cyanide monomer (b) component and a rubbery polymer (c), Or it is resin characterized by being comprised from this and the copolymer of said (a) and (b). Examples of preferable rubber-reinforced styrene-based resins include those containing a graft copolymer in which the components (a) and (b) are graft-copolymerized in the presence of the rubbery polymer (c), and more preferably a bulk An ABS resin made by polymerization may be mentioned.
芳香族ビニル単量体(a)成分としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、o−、m−、p−メチルスチレン、ビニルキシレン、エチルスチレン、ビニルナフタレン等が挙げられ、これらを一種または二種以上使用することができる。好ましくはスチレンが使用される。 Examples of the aromatic vinyl monomer (a) component include styrene, α-methyl styrene, o-, m-, p-methyl styrene, vinyl xylene, ethyl styrene, vinyl naphthalene, and the like. More than seeds can be used. Styrene is preferably used.
シアン化ビニル単量体(b)成分としては、例えばアクリロニトリル、メタアクリロニトリル等が挙げられ、これらを一種または二種以上使用することができる。好ましくは、アクリロニトリルが使用される。 Examples of the vinyl cyanide monomer (b) component include acrylonitrile, methacrylonitrile, and the like, and one or more of these can be used. Preferably, acrylonitrile is used.
ゴム質重合体(c)としては、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンのランダム共重合体またはブロック共重合体、当該ブロック共重合体の水素添加物、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、イソプレン−ブタジエン共重合体等のジエン系ゴム、エチレン−プロピレンのランダム共重合体またはブロック共重合体、ポリイソプレン、エチレンとα−オレフィンとの共重合体、エチレン−メタクリレ−ト、エチレン−ブチルアクリレ−トなどのエチレン−不飽和カルボン酸エステルとの共重合体、アクリル酸エステル−ブタジエン共重合体、ブチルアクリレ−ト−ブタジエン共重合体等のアクリル系弾性重合体、エチレン−酢酸ビニル等のエチレンと脂肪酸ビニルとの共重合体、エチレン−プロピレン−ヘキサジエン共重合体等のエチレン−プロピレン非共役ジエンタ−ポリマ−、ブチレン−イソブレン共重合体、塩素化ポリエチレン等が挙げられ、これらを一種または2種以上の組合せで使用することできる。好ましいゴム質重合体としては、ジエン系ゴム、エチレン−プロピレン非共役ジエンタ−ポリマ−およびアクリル系弾性重合体であり、特に好ましくはポリブタジエンおよびスチレン−ブタジエン共重合体である。 Examples of the rubber polymer (c) include polybutadiene, styrene-butadiene random copolymer or block copolymer, hydrogenated product of the block copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, isoprene-butadiene copolymer, and the like. Diene rubber, ethylene-propylene random copolymer or block copolymer, polyisoprene, ethylene and α-olefin copolymer, ethylene-unsaturated such as ethylene-methacrylate, ethylene-butyl acrylate Copolymer with carboxylic acid ester, acrylic elastic polymer such as acrylic ester-butadiene copolymer, butyl acrylate-butadiene copolymer, copolymer of ethylene and fatty acid vinyl such as ethylene-vinyl acetate, Ethylene such as ethylene-propylene-hexadiene copolymer - propylene nonconjugated Jienta - polymer -, butylene - Isoburen copolymers, chlorinated polyethylene and the like, may be to use them in one or two or more thereof. Preferred rubbery polymers are diene rubbers, ethylene-propylene non-conjugated diene polymers, and acrylic elastic polymers, and particularly preferred are polybutadiene and styrene-butadiene copolymers.
上記(a)、(b)、(c)の各成分の組成比には特に制限はなく、用途に応じて調整
可能である。
There is no restriction | limiting in particular in the composition ratio of each component of said (a), (b), (c), It can adjust according to a use.
熱可塑性樹脂の形状は公知の形状であれば特に制限されないが、工業的に作製が容易であることから、粉体、短繊維、ペレット、フィルム、インゴット、ダンゴ塊、シートのいずれかの形状であることが好ましい。 The shape of the thermoplastic resin is not particularly limited as long as it is a known shape, but since it can be easily produced industrially, it can be any shape of powder, short fiber, pellet, film, ingot, dango lump, and sheet. Preferably there is.
熱可塑性樹脂の大きさは0.1μmから5mmの範囲である好ましく、さらに1μmから3mmがより好ましい。粒子径が0.1μm以下となると、比表面積が大きくなるため、粉体自体の凝集が強くなり更なる分散剤等が必要となり、好ましくない。また、粒子径が5mm以上では、比表面積が小さくなり金属化合物の担持効果が低くなるため、好ましくない。また、特に大きさが小さい範囲(1μmから100μm)においては、比表面積が大きくなるため、金属微粒子の担持効率を上げなければならない用途について好適に用いられる。一方、大きさが大きい範囲(500μmから3mm)においては、工業的に扱いやすい大きさとなり、後工程で成型加工が必要となる用途について好適に用いられる。 The size of the thermoplastic resin is preferably in the range of 0.1 μm to 5 mm, and more preferably 1 μm to 3 mm. When the particle diameter is 0.1 μm or less, the specific surface area is increased, so that the powder itself is strongly aggregated and further dispersing agents are required, which is not preferable. On the other hand, when the particle diameter is 5 mm or more, the specific surface area becomes small and the effect of supporting the metal compound becomes low, which is not preferable. In particular, in a small size range (1 μm to 100 μm), the specific surface area is large, and therefore, it is suitably used for applications where the supporting efficiency of metal fine particles must be increased. On the other hand, in a large size range (500 μm to 3 mm), the size is industrially easy to handle, and it is suitably used for applications that require molding in a subsequent process.
(2)金属微粒子について
本発明における金属微粒子としては、どのような金属微粒子でも良く、抗菌性を発現する金属微粒子が好ましく、銀、銅、金、白金等は抗菌性を発現することが知られているので好ましい。その中で、容易に化合物を入手しやすいこと、安価に入手しやすいこと、抗菌活性を得られやすい等の観点から銀微粒子を用いることが好ましい。
(2) Metal fine particles The metal fine particles in the present invention may be any metal fine particles, preferably metal fine particles that exhibit antibacterial properties, and silver, copper, gold, platinum, etc. are known to exhibit antibacterial properties. Therefore, it is preferable. Among them, it is preferable to use silver fine particles from the viewpoints of easy availability of the compound, easy availability at low cost, and easy antibacterial activity.
本発明における金属微粒子は、例えば透過型電子顕微鏡(TEM)などを用いて観察される一次粒子径が1nm〜1000nmの範囲にあってさらに2nm〜500nmが好ましい。その形状は球状、不定形状、塊状、針状、棒状など特に制限されるものではないが、抗菌活性と成型物を得るためには粒子の一次粒子径、形状が揃っていることが好ましい。1000nmより大きい微粒子は、金属微粒子担持後の樹脂の成型加工工程で不都合が生じる場合があり(例えば、繊維化の際、細線化ができないなど)、好ましくない。 The metal fine particles in the present invention have a primary particle diameter in the range of 1 nm to 1000 nm, for example, which is observed using a transmission electron microscope (TEM), and preferably 2 nm to 500 nm. The shape is not particularly limited to a spherical shape, an indefinite shape, a lump shape, a needle shape, a rod shape, or the like, but in order to obtain antibacterial activity and a molded product, it is preferable that the primary particle diameter and shape of the particles are uniform. Fine particles larger than 1000 nm may be inconvenient in the resin molding process after supporting metal fine particles (for example, they cannot be thinned during fiberization), which is not preferable.
本発明における金属微粒子の含有量が、0.0005〜1質量%の範囲にあるのが好ましい。さらに、好ましくは0.001〜0.05質量%が好ましい。0.0005質量%未満では、抗菌活性が得られないため好ましくない。1質量%よりも多い場合には、金属微粒子の凝集が発生する可能性があり、均一な粒子径と分散が得られないことから抗菌性が低下する可能性があり好ましくない。 The metal fine particle content in the present invention is preferably in the range of 0.0005 to 1% by mass. Furthermore, 0.001-0.05 mass% is preferable. If it is less than 0.0005% by mass, the antibacterial activity cannot be obtained, which is not preferable. When the amount is more than 1% by mass, aggregation of metal fine particles may occur, and a uniform particle size and dispersion cannot be obtained, so that antibacterial properties may be lowered, which is not preferable.
(3)ポリウレタン樹脂について
本発明におけるポリウレタン樹脂は特に限定されるものではなく、例えば、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂などを挙げることができる。これらは1種単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。また、ポリウレタン樹脂の形態は、無溶剤系、ホットメルト系、溶剤系、水系などを問わず、さらには、一液型、二液硬化型を問わず使用可能であり、具体的用途に応じて適宜選択することができる。その中でも分散体や溶液を調整できる安全性・加工性の観点から、特に水系の水性ポリウレタン樹脂が好適に用いられる。
(3) Polyurethane resin The polyurethane resin in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a polyether polyurethane resin, a polyester polyurethane resin, and a polycarbonate polyurethane resin. These can be used alone or in combination of two or more. In addition, the form of the polyurethane resin can be used regardless of whether it is a solventless system, a hot melt system, a solvent system, an aqueous system, etc. It can be selected appropriately. Among these, water-based aqueous polyurethane resins are particularly preferably used from the viewpoint of safety and processability in which dispersions and solutions can be adjusted.
本発明における水性ポリウレタン樹脂としては、溶媒中に粒子状で分散させたエマルジョンタイプ、溶媒中に溶解した状態で存在している溶液タイプのいずれのタイプを用いてもよい。また、エマルジョンタイプは、その乳化方法によって強制乳化型と自己乳化型に分類することができるが、本実施形態においてはいずれの型式でも用いることができる。
本発明における水性ポリウレタン樹脂は、例えば、ポリオール、ジイソシアネート化合物、ジアミン化合物及びジオール化合物等から重合されるものであってもよいが、本発明においては特に限定されるものではない。また、その合成法も特に限定されるものではない。前記水性ポリウレタン樹脂は、例えば、ポリマージオール、ジイソシアネート及び低分子量ジアミン等から重合されてなるものであってもよく、また、ポリマージオール、ジイソシアネート及び低分子量ジオール等から重合されてなるものでも良い。
As the aqueous polyurethane resin in the present invention, any of an emulsion type dispersed in a solvent and a solution type existing in a dissolved state in the solvent may be used. The emulsion type can be classified into a forced emulsification type and a self-emulsification type depending on the emulsification method, but any type can be used in this embodiment.
The aqueous polyurethane resin in the present invention may be polymerized from, for example, a polyol, a diisocyanate compound, a diamine compound and a diol compound, but is not particularly limited in the present invention. Also, the synthesis method is not particularly limited. The aqueous polyurethane resin may be polymerized from, for example, a polymer diol, diisocyanate, and a low molecular weight diamine, or may be polymerized from a polymer diol, diisocyanate, a low molecular weight diol, or the like.
本発明における熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂および/またはABS樹脂の場合、金属微粒子を保護する材料として、ポリウレタン樹脂が望ましい。特に、分子構造に−NH2を持つものが特に望ましい。これは、ポリアミド樹脂の表面に存在するポリアミド末端のカルボン酸(−COOH)またはカルボニル基(>C=O)と親和性の高く、一部カルボン酸(−COOH)とポリウレタン樹脂の−NH2との間で、アミド結合が形成されていると考えられる。このことにより、金属微粒子を被覆したポリウレタン樹脂はポリアミド樹脂表面で強く結合されるため、金属微粒子はポリアミド樹脂内に強く担持され、容易に脱離することがなくなると考えられる。 When the thermoplastic resin in the present invention is a polyamide resin and / or an ABS resin, a polyurethane resin is desirable as a material for protecting the metal fine particles. In particular, those having —NH 2 in the molecular structure are particularly desirable. This has a high affinity with the carboxylic acid (—COOH) or carbonyl group (> C═O) at the end of the polyamide present on the surface of the polyamide resin, and part of the carboxylic acid (—COOH) and —NH 2 of the polyurethane resin It is considered that an amide bond is formed between these. Accordingly, since the polyurethane resin coated with the metal fine particles is strongly bonded on the surface of the polyamide resin, the metal fine particles are strongly supported in the polyamide resin and are not easily detached.
本発明における熱可塑性樹脂は、上記ポリウレタン樹脂からなる保護剤との親和性の観点から、分子内にアミド結合を有したり、カルボン酸末端を有するものであれば、ポリアミドに限るものではない。例えば、ポリイミドの前駆体であるポリアミック酸やペプチド結合を有するたんぱく質、無水マレイン酸変性樹脂、例えば無水マレイン酸変性ポリプロピレン等が挙げられる。 The thermoplastic resin in the present invention is not limited to polyamide as long as it has an amide bond or a carboxylic acid terminal in the molecule from the viewpoint of affinity with the protective agent comprising the polyurethane resin. For example, polyamic acid, which is a precursor of polyimide, a protein having a peptide bond, maleic anhydride-modified resin, such as maleic anhydride-modified polypropylene, and the like.
本発明における熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂および/またはABS樹脂の場合、ポリアミド樹脂および/またはABS樹脂は、ポリアミド樹脂および/またはABS樹脂を分散させた溶液中で、ポリウレタン樹脂の共存下に金属種を含むイオンを還元することにより製造される。この方法によれば、還元により生成する金属微粒子がポリウレタン樹脂に被覆された状態でポリアミド樹脂および/またはABS樹脂に担持されるので、ポリウレタン樹脂がポリアミド樹脂および/またはABS樹脂表面で強く結合されるため、金属微粒子はポリアミドおよび/またはABS樹脂粒子内に強く担持され、容易に脱離することがなくなると考えられる。これに対し、還元後の金属微粒子溶液に、ポリアミド樹脂および/またはABS樹脂を接触させる方法では、金属微粒子はポリアミドおよび/またはABS樹脂にほとんど担持されない。 In the case where the thermoplastic resin in the present invention is a polyamide resin and / or an ABS resin, the polyamide resin and / or the ABS resin may be used in a solution in which the polyamide resin and / or the ABS resin are dispersed in the presence of the polyurethane resin. It is produced by reducing the ions it contains. According to this method, since the metal fine particles generated by reduction are supported on the polyamide resin and / or ABS resin in a state of being covered with the polyurethane resin, the polyurethane resin is strongly bonded on the surface of the polyamide resin and / or ABS resin. Therefore, it is considered that the metal fine particles are strongly supported in the polyamide and / or ABS resin particles and are not easily detached. In contrast, in the method in which the polyamide resin and / or ABS resin is brought into contact with the reduced metal fine particle solution, the metal fine particles are hardly supported on the polyamide and / or ABS resin.
金属種を含むイオンとしては、金属塩化物、金属臭化物、金属硝酸塩、金属硫酸塩、金属酢酸塩、金属過塩素酸塩等が挙げられる。金属種の還元方法としては、ヒドラジン、水素化ホウ素ナトリウム等の無機還元剤を用いて常温または低温で還元する方法、ポリエチレンイミン、トリエチルアミン等のアミン類を用いて60〜100℃で還流することにより還元する方法、メタノール、エタノール等のアルコール中において60〜80℃で還流することにより還元する方法、アスコルビン酸、ホルムアルデヒド等の有機還元剤を用いて60〜80℃で還流することにより還元する方法、常温で紫外光を照射することにより還元する方法などが挙げられるがこれに限定されるものではない。
また、使用するポリウレタン樹脂自体が還元作用を有する場合には、他の還元剤を使用しなくてもよい。
Examples of ions containing metal species include metal chlorides, metal bromides, metal nitrates, metal sulfates, metal acetates, and metal perchlorates. As a method for reducing metal species, a method of reducing at room temperature or low temperature using an inorganic reducing agent such as hydrazine or sodium borohydride, or refluxing at 60 to 100 ° C. using amines such as polyethyleneimine or triethylamine. A method of reducing, a method of reducing by refluxing at 60 to 80 ° C. in an alcohol such as methanol and ethanol, a method of reducing by refluxing at 60 to 80 ° C. using an organic reducing agent such as ascorbic acid and formaldehyde, Although the method etc. which reduce | restore by irradiating an ultraviolet light at normal temperature are mentioned, It is not limited to this.
Moreover, when the polyurethane resin to be used itself has a reducing action, it is not necessary to use another reducing agent.
(4)熱可塑性樹脂組成物について
熱可塑性樹脂組成物の製造法としては、水または有機溶媒に溶解する金属化合物、及び金属化合物から生成される金属微粒子の保護剤を含む溶液に、熱可塑性樹脂を懸濁または浸漬し、保護剤を介して溶液中にて熱可塑性樹脂表面に金属微粒子を担持させることが出来る。
(4) Thermoplastic Resin Composition As a method for producing a thermoplastic resin composition, a thermoplastic resin is added to a solution containing a metal compound dissolved in water or an organic solvent, and a protective agent for metal fine particles generated from the metal compound. Can be suspended or immersed, and metal fine particles can be supported on the surface of the thermoplastic resin in the solution via a protective agent.
本発明における熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂を分散させた溶液中で、ポリウレタン樹脂の共存下に金属種を含むイオンを還元することにより製造される。この方法によれば、還元により生成する金属微粒子がポリウレタン樹脂に被覆された状態で熱可塑性樹脂に担持されるので、ポリウレタン樹脂が熱可塑性樹脂表面で強く結合されるため、金属微粒子は熱可塑性樹脂内に強く担持され、容易に脱離することがなくなると考えられる。 The thermoplastic resin composition in the present invention is produced by reducing ions containing metal species in the presence of a polyurethane resin in a solution in which a thermoplastic resin is dispersed. According to this method, since the metal fine particles generated by reduction are supported on the thermoplastic resin in a state of being covered with the polyurethane resin, the polyurethane fine resin is strongly bonded on the surface of the thermoplastic resin. It is considered that it is strongly supported in the inside and is not easily detached.
熱可塑性樹脂組成物の製造工程として、熱可塑性樹脂を分散させた溶液、ポリウレタン樹脂、金属種を含むイオンおよび還元剤は、イオンを還元する前にすべてを均一に混合することができれば、着色の度合いはそれらの添加順序には影響を及ぼさない。 As a manufacturing process of a thermoplastic resin composition, a solution in which a thermoplastic resin is dispersed, a polyurethane resin, an ion containing a metal species, and a reducing agent can be colored if they can be mixed uniformly before reducing the ions. The degree does not affect their order of addition.
本発明においては、製造した熱可塑性樹脂組成物は、デカンテーション、ろ過あるいは遠心分離などの方法で固液分離させることができる。また、その後真空乾燥や恒温乾燥を用いて乾燥させることができる。 In the present invention, the produced thermoplastic resin composition can be solid-liquid separated by a method such as decantation, filtration or centrifugation. Moreover, it can be made to dry later using vacuum drying or constant temperature drying.
熱可塑性樹脂組成物とは、ペレットや粒子を含むものであり、ペレット等の熱可塑性樹脂に金属微粒子も担持した熱可塑性樹脂組成物でも良く、熱可塑性樹脂に金属微粒子を担持した後にペレット等にした熱可塑性樹脂組成物でも良い。そして、熱可塑性樹脂組成物を含有する成形物とは、ペレットや粒子等を用いて成形した射出成形品、押出成形品等も含むものである。 The thermoplastic resin composition includes pellets and particles, and may be a thermoplastic resin composition in which metal fine particles are also supported on a thermoplastic resin such as pellets. A thermoplastic resin composition may be used. The molded product containing the thermoplastic resin composition includes an injection molded product, an extrusion molded product and the like molded using pellets and particles.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また粒径、ICP、TEM、抗菌活性値などの測定は次のように行った。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these Examples. The particle size, ICP, TEM, antibacterial activity value, and the like were measured as follows.
(平均粒径)
パウダーの平均粒子径及び粒子径分布は、コールターカウンターを用いて、ISO13319に準拠して測定した。また、コールターカウンターの測定可能範囲外の粒子については、レーザー回折散乱法(ISO13320準拠)にて測定した。数平均粒子径、体積平均粒子径および粒子径分布指数(PDI)は次式で表される。
(Average particle size)
The average particle size and particle size distribution of the powder were measured in accordance with ISO 13319 using a Coulter counter. Further, particles outside the measurable range of the Coulter counter were measured by a laser diffraction scattering method (based on ISO13320). The number average particle size, volume average particle size, and particle size distribution index (PDI) are expressed by the following equations.
n;測定数
n: Number of measurements
1mmを超えるペレットの粒子径については、ノギス等で実測し、最も長いものを粒子径とした。 About the particle diameter of the pellet exceeding 1 mm, it measured with calipers etc. and made the longest thing the particle diameter.
熱可塑性樹脂化合物中の金属含有量の定量は、乾燥後の熱可塑性樹脂化合物試料5mgを硝酸にて湿式分解後、ICP発光分析法によって、熱可塑性樹脂化合物試料中の金属成分の発光強度から質量分率を求めた。 Quantification of the metal content in the thermoplastic resin compound is obtained by wet decomposition of 5 mg of the dried thermoplastic resin compound sample with nitric acid, and then by mass from the emission intensity of the metal component in the thermoplastic resin compound sample by ICP emission analysis. The fraction was determined.
熱可塑性樹脂化合物中の金属微粒子の存在は、熱可塑性樹脂化合物の色および断面のTEM写真によって確認した。 The presence of metal fine particles in the thermoplastic resin compound was confirmed by a TEM photograph of the color and cross section of the thermoplastic resin compound.
抗菌活性値は、熱可塑性樹脂化合物を用いてプレス化した成形シートを用いた。抗菌性の試験方法は、JIS Z2801(フィルム密着法)に準拠して測定し、試験菌株は大腸菌Escherichia coliNBRC3982を使用した。 For the antibacterial activity value, a molded sheet pressed with a thermoplastic resin compound was used. The antibacterial test method was measured according to JIS Z2801 (film adhesion method), and Escherichia coli NBRC3982 was used as the test strain.
(比表面積)
比表面積は、窒素吸着によるBET法で3点測定(ISO9277準拠)をおこなった。
(Specific surface area)
The specific surface area was measured at 3 points (based on ISO 9277) by the BET method using nitrogen adsorption.
(製造例1)
ポリアミド6(分子量8000)200gとフェノール800gからなるナイロン溶液を作製した。このポリアミド6溶液にポリアミドの非溶媒であるイソプロパノール4000g及び水500gをマグネチックスターラーで攪拌混合して1分攪拌後、溶液は均一になった。攪拌2分後にポリマーが析出してきた。混合溶液を24時間静置して、ポリマーの析出を終了させた。得られた析出ポリマーは、加温したメタノール、アセトンで洗浄し、その後遠心分離によりポリマーを単離した。
得られた粒子を走査型電子顕微鏡で観察したところ、数平均粒子径6.8μm、体積平均粒子径10.6μmの多孔質ポリアミド球状粒子であった。PDIは1.56であり、比表面積は19.4m2/gであった。
(Production Example 1)
A nylon solution consisting of 200 g of polyamide 6 (molecular weight 8000) and 800 g of phenol was prepared. To this polyamide 6 solution, 4000 g of isopropanol, which is a non-solvent of polyamide, and 500 g of water were stirred and mixed with a magnetic stirrer and stirred for 1 minute, and the solution became uniform. Polymer was precipitated after 2 minutes of stirring. The mixed solution was allowed to stand for 24 hours to complete the precipitation of the polymer. The obtained precipitated polymer was washed with warm methanol and acetone, and then the polymer was isolated by centrifugation.
Observation of the obtained particles with a scanning electron microscope revealed porous polyamide spherical particles having a number average particle size of 6.8 μm and a volume average particle size of 10.6 μm. The PDI was 1.56 and the specific surface area was 19.4 m 2 / g.
(実施例1)
製造例1記載の方法にて作製した多孔質ポリアミド球状粒子(数平均粒子径6.8μm)1.25gをエタノール119g中に分散させ、塩化金酸4水和物1重量%水溶液2.00g、宇部興産社製「ETARNACOLL UW-1005-E」(エマルジョン型水性ポリウレタン樹脂、固形分30重量%)18.64gを添加し、70℃下で1時間撹拌混合した。ポリウレタン樹脂で保護された金ナノ微粒子が担持された多孔質ポリアミド球状粒子をろ過にて回収し、メタノールで繰り返し洗浄した後、真空乾燥した。得られた粉末は、ピンク色に着色しており、金の担持量は0.19質量%であった。
Example 1
1.25 g of porous polyamide spherical particles (number average particle size 6.8 μm) produced by the method described in Production Example 1 are dispersed in 119 g of ethanol, and 2.00 g of a 1% by weight aqueous solution of chloroauric acid tetrahydrate, 18.64 g of “ETARNACOLL UW-1005-E” (emulsion-type aqueous polyurethane resin, solid content 30% by weight) manufactured by Ube Industries, Ltd. was added and mixed with stirring at 70 ° C. for 1 hour. Porous polyamide spherical particles carrying gold nanoparticles protected with a polyurethane resin were collected by filtration, repeatedly washed with methanol, and then vacuum dried. The obtained powder was colored pink and the amount of gold supported was 0.19% by mass.
(実施例2)
製造例1記載の方法にて作製した多孔質ポリアミド球状粒子(数平均粒子径6.8μm)1.25gをエタノール119g中に分散させ、塩化金酸4水和物1重量%水溶液2.00g、宇部興産社製「ETARNACOLL UW-5002」(エマルジョン型水性ポリウレタン樹脂、固形分30重量%)20.12gを添加し、70℃下で1時間撹拌混合した。ポリウレタン樹脂で保護された金ナノ微粒子が担持された多孔質ポリアミド球状粒子をろ過にて回収し、メタノールで繰り返し洗浄した後、真空乾燥した。得られた粉末は、ピンク色に着色しており、金の担持量は0.20質量%であった。
(Example 2)
1.25 g of porous polyamide spherical particles (number average particle size 6.8 μm) produced by the method described in Production Example 1 are dispersed in 119 g of ethanol, and 2.00 g of a 1% by weight aqueous solution of chloroauric acid tetrahydrate, 20.12 g of “ETARNACOLL UW-5002” (emulsion-type aqueous polyurethane resin, solid content 30% by weight) manufactured by Ube Industries, Ltd. was added and mixed with stirring at 70 ° C. for 1 hour. Porous polyamide spherical particles carrying gold nanoparticles protected with a polyurethane resin were collected by filtration, repeatedly washed with methanol, and then vacuum dried. The obtained powder was colored pink and the amount of gold supported was 0.20% by mass.
(実施例3)
製造例1記載の方法にて作製した多孔質ポリアミド球状粒子(数平均粒子径6.8μm)1.25gをエタノール119g中に分散させ、硝酸銀10重量%水溶液1.00g、宇部興産社製「ETARNACOLL UW-1005-E」(エマルジョン型水性ポリウレタン樹脂、固形分30重量%)18.82gを添加し、70℃下で1時間撹拌混合した。ポリウレタン樹脂で保護された銀ナノ微粒子が担持された多孔質ポリアミド球状粒子をろ過にて回収し、メタノールで繰り返し洗浄した後、真空乾燥した。得られた粉末は、黄色に着色しており、銀の担持量は0.29質量%であった。
(Example 3)
1.25 g of porous polyamide spherical particles (number average particle size: 6.8 μm) prepared by the method described in Production Example 1 are dispersed in 119 g of ethanol, 1.00 g of a 10 wt% silver nitrate aqueous solution, “ETARNACOLL” manufactured by Ube Industries, Ltd. 18.82 g of “UW-1005-E” (emulsion type aqueous polyurethane resin, solid content 30% by weight) was added, and the mixture was stirred and mixed at 70 ° C. for 1 hour. Porous polyamide spherical particles carrying silver nanoparticles protected with a polyurethane resin were collected by filtration, washed repeatedly with methanol, and then vacuum dried. The obtained powder was colored yellow and the supported amount of silver was 0.29% by mass.
(実施例4)
製造例1記載の方法にて作製した多孔質ポリアミド球状粒子(数平均粒子径6.8μm)1.25gをエタノール119g中に分散させ、硝酸銀10重量%水溶液1.00g、宇部興産社製「ETARNACOLL UW-5002」(エマルジョン型水性ポリウレタン樹脂、固形分30重量%)20.13gを添加し、70℃下で1時間撹拌混合した。ポリウレタン樹脂で保護された銀ナノ微粒子が担持された多孔質ポリアミド球状粒子をろ過にて回収し、メタノールで繰り返し洗浄した後、真空乾燥した。得られた粉末は、黄色に着色しており、銀の担持量は0.21質量%であった。
Example 4
1.25 g of porous polyamide spherical particles (number average particle size: 6.8 μm) prepared by the method described in Production Example 1 are dispersed in 119 g of ethanol, 1.00 g of a 10 wt% silver nitrate aqueous solution, “ETARNACOLL” manufactured by Ube Industries, Ltd. UW-5002 ”(emulsion-type aqueous polyurethane resin, solid content 30% by weight) was added and mixed with stirring at 70 ° C. for 1 hour. Porous polyamide spherical particles carrying silver nanoparticles protected with a polyurethane resin were collected by filtration, washed repeatedly with methanol, and then vacuum dried. The obtained powder was colored yellow and the supported amount of silver was 0.21% by mass.
(実施例5)
宇部興産(株)製ポリアミド6ペレット(平均粒径3mm)20.04gをエタノール252g中に分散させ、硝酸銀10重量%水溶液8.02g、宇部興産社製「ETARNACOLL UW-1005-E」(エマルジョン型水性ポリウレタン樹脂、固形分30重量%)5.75gを添加し、70℃下で2時間撹拌混合した。ポリウレタン樹脂で保護された銀ナノ微粒子が担持されたポリアミド6ペレットをろ過にて回収し、メタノールで繰り返し洗浄した後、真空乾燥した。得られたペレットは、黄茶色に着色しており、銀の担持量は0.074質量%であった。透過型電子顕微鏡(TEM)にて得られた銀ナノ粒子担持ペレットの断面を観察した結果を図1に示す。ナイロンペレットの表面に粒子径30nm以下の銀ナノ粒子が一様に固定化されていることが確認された。
また、本ペレットをラボプラストミルでポリアミドペレットと混練し、プレスにより成型シートを作製した。この結果、得られた成型シート中の銀の含有量は、0.021質量%となった。得られた成型シートのJIS規格Z2801に準拠した大腸菌に対する抗菌活性値は4.9であった。
(Example 5)
20.04 g of polyamide 6 pellets (average particle size 3 mm) manufactured by Ube Industries, Ltd. are dispersed in 252 g of ethanol, 8.02 g of a 10% by weight aqueous solution of silver nitrate, “ETARNACOLL UW-1005-E” (emulsion type) manufactured by Ube Industries, Ltd. 5.75 g of an aqueous polyurethane resin (solid content 30 wt%) was added, and the mixture was stirred and mixed at 70 ° C. for 2 hours. Polyamide 6 pellets carrying silver nanoparticles protected with polyurethane resin were collected by filtration, washed repeatedly with methanol, and then vacuum dried. The obtained pellets were colored yellow-brown, and the supported amount of silver was 0.074% by mass. The result of having observed the cross section of the silver nanoparticle carrying | support pellet obtained with the transmission electron microscope (TEM) is shown in FIG. It was confirmed that silver nanoparticles having a particle diameter of 30 nm or less were uniformly fixed on the surface of the nylon pellet.
The pellets were kneaded with polyamide pellets using a lab plast mill, and a molded sheet was prepared by pressing. As a result, the silver content in the obtained molded sheet was 0.021% by mass. The obtained molded sheet had an antibacterial activity value against Escherichia coli based on JIS standard Z2801 of 4.9.
(実施例6)
UMG−ABS(株)製のABS樹脂ペレットEX120(平均粒径2mm) 32.30gをエタノール150gおよび水151gの混合溶媒中に分散させ、硝酸銀10重量%水溶液3.38g、宇部興産社製「ETARNACOLL UW-1005-E」(エマルジョン型水性ポリウレタン樹脂、固形分30重量%)2.39gを添加し、70℃下で1時間撹拌混合した。ポリウレタン樹脂で保護された銀ナノ微粒子が担持されたABS樹脂ペレットをろ過にて回収し、メタノールで繰り返し洗浄した後、真空乾燥した。得られたペレットは、茶色に着色しており、銀の担持量は0.098質量%であった。
また、本ペレットをラボプラストミルでポリアミドペレットと混練し、プレスにより成型シートを作製した。得られた成型シートのJIS規格Z2801に準拠した大腸菌に対する抗菌活性値は4.4であった。
(Example 6)
32.30 g of ABS resin pellet EX120 (average particle size 2 mm) manufactured by UMG-ABS Co., Ltd. was dispersed in a mixed solvent of 150 g of ethanol and 151 g of water, 3.38 g of a 10 wt% aqueous solution of silver nitrate, “ETARNACOLL” manufactured by Ube Industries, Ltd. 2.39 g of “UW-1005-E” (emulsion type aqueous polyurethane resin, solid content 30% by weight) was added, and the mixture was stirred and mixed at 70 ° C. for 1 hour. ABS resin pellets carrying silver nanoparticles protected with polyurethane resin were collected by filtration, washed repeatedly with methanol, and then vacuum dried. The obtained pellets were colored brown and the supported amount of silver was 0.098% by mass.
The pellets were kneaded with polyamide pellets using a lab plast mill, and a molded sheet was prepared by pressing. The obtained molded sheet had an antibacterial activity value against Escherichia coli according to JIS standard Z2801 of 4.4.
(実施例7)
UMG−ABS(株)製のABS樹脂ペレットEX120(平均粒径2mm) 1.25gをエタノール116g中に分散させ、硝酸銀10重量%水溶液0.51g、宇部興産社製「ETARNACOLL UW-5002」(エマルジョン型水性ポリウレタン樹脂、固形分30重量%)0.41gを添加し、70℃下で1時間撹拌混合した。ポリウレタン樹脂で保護された銀ナノ微粒子が担持されたABS樹脂ペレットをろ過にて回収し、メタノールで繰り返し洗浄した後、真空乾燥した。得られたペレットは、茶色に着色しており、銀の担持量は0.078質量%であった。
(Example 7)
ABS resin pellet EX120 (average particle size 2 mm) manufactured by UMG-ABS Co., Ltd. 1.25 g was dispersed in 116 g of ethanol, 0.51 g of a 10% by weight silver nitrate aqueous solution, “ETARNACOLL UW-5002” manufactured by Ube Industries, Ltd. (emulsion) Type aqueous polyurethane resin, solid content 30 wt%) 0.41 g was added and stirred and mixed at 70 ° C. for 1 hour. ABS resin pellets carrying silver nanoparticles protected with polyurethane resin were collected by filtration, washed repeatedly with methanol, and then vacuum dried. The obtained pellet was colored brown and the supported amount of silver was 0.078% by mass.
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