抗菌組成物、抗菌ブラシフィラメントおよびその製造方法
開示されているのは、ブラシフィラメントを作製するための抗菌組成物を製造する方法である。本方法は、以下の順番で、（１）ポリマーを機械的に粉砕して、ポリマーパウダーを得る工程と、（２）工程（１）で得たポリマーパウダーを、銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体が充填されたホスフェートまたはガラスマイクロパウダーを含む抗菌剤とブレンドして、抗菌組成物を得る工程とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、歯ブラシ、化粧ブラシ、絵筆および民生または工業用その他ブラシを作製するためのブラシフィラメント（ｂｒｕｓｈ ｆｉｌａｍｅｎｔ）ならびにかかるフィラメントの製造方法、特に、歯ブラシ、化粧ブラシ、絵筆および民生または工業用その他ブラシを作製するための抗菌ブラシフィラメントならびにかかるフィラメントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、様々なタイプのブラシを作製するのに用いるブラシフィラメントは、合成材料および獣毛から作製される。例えば、ナイロン６６、ナイロン６１０およびナイロン６１２は、歯ブラシフィラメントを作製するのに用いられることが多い。さらに、ＰＥＴ、ＰＴＴおよびＰＢＴ等のポリエステルも、歯ブラシのための歯ブラシフィラメントを作製するのに用いられる。
【０００３】
しかしながら、これらのブラシフィラメント自体は、抗菌活性を有していない。歯ブラシを使って、放置すると、細菌およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）真菌が、口内および口から悪臭を引き起こす可能性があり、かつ／またはブラシフィラメントの表面で成長するであろう。その後歯ブラシを使うと、これらの細菌が、口に直接取り入れられて、口中に傷がある場合は特に、口腔衛生を保つには有害である。科学者は、１本の歯ブラシに１０，０００，０００を超える細菌を見つけている。２００９年６月８日のＤｅｎｔａｌ Ｈｅａｌｔｈ Ｍａｇａｚｉｎｅに報告されているように、この膨大な数は、大きくは変わらない。
【０００４】
現在のブラシフィラメント材料に、抗菌および衛生維持機能を持たせるために、抗菌剤をこれらのポリマー材料に添加することがよく行われている。国際公開第２００９／０２６７２５号パンフレットは、作用の異なる抗菌機構を有する少なくとも２つの抗菌剤を含む抗菌組成物が開示された。文献にはまた、上述の抗菌組成物およびポリマー担体を含む抗菌マスターバッチも開示されている。しかしながら、上述の抗菌マスターバッチは、歯ブラシフィラメントを作製するには望ましくない。なぜならば、かかる抗菌マスターバッチから作製されたブラシフィラメントは、実際に使用している間に変色や黄変の問題があるからである。一方、抗菌剤は、米国および欧州の食品接触使用要件に合格せず、口と直接接触する歯ブラシフィラメントを作製するのに用いることはできない。
【０００５】
国際公開第２００８／１５１９４８号パンフレットにも、１つ以上の抗菌銀添加物と１つ以上の湿潤性添加剤とを含む抗菌ポリオレフィンおよびポリエステル組成物が開示された。しかしながら、上述のポリオレフィンおよびポリエステル組成物は、いずれも歯ブラシフィラメントを作製するのに望ましくない。なぜならば、かかるポリオレフィンおよびポリエステル組成物から作製されたフィラメントにも、実際に使用している間に変色や黄変の問題があり、抗菌効果の期間が短いという問題があるからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、歯ブラシフィラメントまたは化粧ブラシフィラメントを作製するのに用いることのできる抗菌組成物が、当該技術分野においては緊急に必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に開示されているのは、以下の順番で、（１）ポリマー樹脂を機械的に粉砕して、ポリマーパウダーを得る工程と、（２）工程（１）で得たポリマーパウダーを、抗菌剤とブレンドして、抗菌組成物を得る工程とを含み、抗菌剤が、銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体が充填されたホスフェートまたはガラスマイクロパウダーである抗菌組成物を製造する方法である。
【０００８】
同じく、本明細書に開示されているのは、上記した方法に記載されたとおりに製造された抗菌組成物およびその組成物から作製されたブラシフィラメントである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書に開示されている「範囲」という用語は、下限と上限を選択することにより定義される。選択された下限および上限は、特定の範囲の境界を定義する。このようにして定義することのできる範囲は全て含まれ、結合可能である。例えば、最小範囲値は、１および２と定義され、最大範囲値は、３、４および５と定義されると、以下の範囲が全て予想できる。すなわち、１〜３、１〜４、１〜５、２〜３、２〜４および２〜５。
【００１０】
本明細書の１つの態様は、抗菌組成物を製造する方法を提供するものであり、本方法は、以下の順番で、
（１）ポリマーを機械的に粉砕して、ポリマーパウダーを得る工程と、
（２）工程（１）で得たポリマーパウダーを、抗菌剤とブレンドして、抗菌組成物を得る工程とを含み、抗菌剤が、銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体が充填されたホスフェートまたはガラスマイクロパウダーである抗菌組成物を製造する方法である。
【００１１】
本明細書において、抗菌組成物に用いるポリマーは従来のものである。それは、任意の従来のポリマーであってよい。本発明による好ましい実施形態において、ポリマーは、ナイロン（例えば、ＰＡ６１２、ＰＡ６１０、ＰＡ１０１０および／またはＰＡ６６）、ポリエステル（例えば、ＰＢＴ、ＰＴＴ、ＰＥＴ）またはこれらのいずれか２つ以上の組み合わせである。好適なポリマーは、Ｓｏｒｏｎａ（登録商標）ポリマー等、ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ ＵＳＡより購入することにより入手可能である。
【００１２】
Ｓｏｒｏｎａ（登録商標）は、ＤｕＰｏｎｔにより開発されたバイオ系ポリマー材料である。その主成分は、コーン等の農作物の発酵により生成されるため、生物再生される。
【００１３】
本明細書による好ましい実施形態において、ポリマーの量は、組成物の総重量を基準として、６０〜９５重量％、好ましくは、６５〜９０重量％、より好ましくは、７０〜９０重量％、最も好ましくは、８０〜９０重量％を占める。
【００１４】
本明細書において、機械的粉砕工程は従来のものである。それは、流動床ジェットミリング、水平ディスクジェットミリング、循環ジェットミリング、対向ジェットミリング、インパクトターゲットジェットミリング、ボールミリングおよびこれらの組み合わせ等、当該技術分野で一般的に用いられるポリマーパウダーを粉砕するための従来の技術であってよい。
【００１５】
本明細書において、ポリマーパウダーの粒子サイズは、上述の機械的粉砕工程により得られた任意の粒子サイズまたは粒子サイズ分布であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、ポリマーパウダーの粒子サイズは、０．１〜１００ミクロン、好ましくは、０．１〜５０ミクロン、より好ましくは、０．５〜３０ミクロン、最も好ましくは、１〜１５ミクロンである。典型的に、ポリマーパウダーの粒子サイズＤ50は、１〜１０ミクロン、好ましくは、１．５〜８ミクロン、より好ましくは、１．５〜７ミクロン、最も好ましくは、２〜５ミクロンである。
【００１６】
本明細書において、抗菌剤は、銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体が充填されたホスフェートまたはガラスマイクロパウダーである。本明細書において、銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体の充填量。所望の抗菌有効性が達成できる限りは、当該技術分野に知られた任意の充填量であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体の充填量は、ホスフェートまたはガラスマイクロパウダーの重量を基準として、０．１〜５重量％、好ましくは、０．２〜２重量％、より好ましくは、０．３〜１重量％を占める。
【００１７】
本明細書において、ホスフェートは従来のものである。それは、一般的に用いられる任意のホスフェート抗菌剤であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、ホスフェートは、立方晶系結晶リン酸ジルコニウム、層状リン酸ジルコニウムまたはリン酸ナトリウムから選択される。
【００１８】
本明細書において、ガラスマイクロパウダーは、一般的に用いられる任意のガラスマイクロパウダーである。本明細書による好ましい実施形態において、ガラスマイクロパウダーの平均粒子サイズは、０．１〜３０ミクロン、好ましくは、１〜１０ミクロン、より好ましくは、２〜５ミクロンである。
【００１９】
本明細書において、ガラスのタイプは知られている。当該技術分野で一般的に用いられる任意のガラスであってよい。本明細書による好ましい実施形態において、ガラスは、可溶性ホウケイ酸ナトリウムガラスである。
【００２０】
本明細書において、抗菌剤は、ＨＫＨ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，製ＫＨＦＳ−Ｚ２５、Ｉｓｈｉｚｕｋａ Ｇｌａｓｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，製ＷＰＡ５、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｕｎｈｅ Ｎａｎｏ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，製ＲＨＡ、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製Ｂ６０００およびＢ７０００等の商業的に入手可能な製品であってよい。
【００２１】
本明細書において、抗菌剤の量は、特定の用途に応じて調節することができる。本明細書による好ましい実施例において、抗菌剤の量は、ポリマー１００重量部を基準として、２〜４０重量部、好ましくは、５〜３５重量部、より好ましくは、６〜３０重量部、最も好ましくは、１０〜２０重量部である。
【００２２】
本明細書において、ブレンドは、これらに限られるものではないが、押出し、バンブリー、オープンミリングおよび混合等といったポリマーおよび無機添加剤をブレンドする任意のプロセスとすることができる。本明細書による好ましい実施例において、ブレンドプロセスは溶融押出しである。
【００２３】
本明細書において、必要であれば、これらに限られるものではないが、酸化防止剤、帯電防止剤、潤滑剤、衝撃改質剤、可塑剤、着色剤および充填剤をはじめとする添加剤を抗菌剤に添加してもよい。
【００２４】
本明細書において、酸化防止剤は、一般的に用いられる任意の好適な酸化防止剤であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、酸化防止剤は、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、フェニル−β−ナフチルアミン、アルキルパラ−キノン、チオエーテル、サリチル酸フェニル、スルフヒドリルチオエーテル、チオプロピオネート、有機リン化合物、ジチオスルホネート、アミダート、ヒドラジン、芳香族アミンおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００２５】
本明細書において、帯電防止剤は、当該技術分野で一般的に用いられる任意の帯電防止剤であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、帯電防止剤は、第四級アンモニウム塩、エトキシル化アミン、脂肪族エステルおよびスルホネートワックスならびにこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００２６】
本明細書において、潤滑剤は、当該技術分野で一般的に用いられる任意の潤滑剤であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、潤滑剤は、脂肪族エステル（例えば、脂肪酸モノグリセリド）およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００２７】
本明細書において、可塑剤は、当該技術分野で一般的に用いられる任意の可塑剤であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、可塑剤は、テレフタレートエステル、フタレートエステル、脂肪族ジカルボキシレートエステル、ホスフェートエステル、塩素化パラフィンワックスおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００２８】
本明細書において、着色剤は、当該技術分野で一般的に用いられる任意の着色剤であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、着色剤は、染料、顔料、着色化学物質およびこれらの組み合わせによるものとすることができる。
【００２９】
本明細書において、充填剤は、任意の充填剤であってよいが、好ましくは、炭酸カルシウム、円形または非円形断面を有するガラスファイバー、ガラスシート、ガラスビーズ、カーボンファイバー、タルクパウダー、マイカ、サテライト、か焼クレイ、か焼カオリン、珪藻土、硫酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、アルミニウム炭酸ナトリウム、バリウムフェライト、チタン酸カリウムおよびこれらの混合物からなる群から選択される。
【００３０】
本明細書の他の態様は、本明細書に記載した方法により製造される抗菌組成物を提供するものである。抗菌組成物は、高抗菌効率という利点を有し、変色の問題がない。
【００３１】
本明細書はまた、歯ブラシ、化粧ブラシ、絵筆および民生または工業用その他ブラシを作製するのに用いられるブラシフィラメントも提供する。ブラシフィラメントは、本明細書に記載した抗菌組成物を含む。
【００３２】
従って、ブラシフィラメントを形成するのに用いられるポリマーは知られている。かかるポリマーとしては、これらに限られるものではないが、ナイロン（例えば、ＰＡ６１２、ＰＡ６１０、ＰＡ１０１０および／またはＰＡ６６）、ポリエステル（例えば、ＰＢＴ、ＰＴＴ、ＰＥＴおよび／またはＳｏｒｏｎａ（登録商標）ポリマー）またはこれらの組み合わせが挙げられる。本明細書による好ましい実施形態において、歯ブラシフィラメントを形成するのに用いられるポリマーは、抗菌組成物に含まれるポリマーと同じである。
【００３３】
本明細書において、抗菌組成物の量は、ブラシフィラメントの総重量を基準として、１〜２０重量％、好ましくは、１〜１５重量％、より好ましくは、１〜１０重量％、最も好ましくは、３〜５重量％を占める。
【００３４】
本明細書において、ブラシフィラメントを形成するのに用いられるポリマーの量は、ブラシフィラメントの総重量を基準として、８０〜９９．９重量％、好ましくは、８５〜９９．９重量％、より好ましくは、９０〜９９．９重量％、最も好ましくは、９５〜９７重量％を占める。
【００３５】
本明細書において、必要であれば、これらに限られるものではないが、酸化防止剤、帯電防止剤、潤滑剤、衝撃改質剤、可塑剤、着色剤および充填剤をはじめとする他の添加剤もブラシフィラメントに添加してもよい。
【００３６】
本明細書において、酸化防止剤は、一般的に用いられる任意の酸化防止剤であってよい。好ましくは、酸化防止剤は、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、フェニル−β−ナフチルアミン、アルキルパラ−キノン、チオエーテル、サリチル酸フェニル、スルフヒドリルチオエーテル、チオプロピオネート、有機リン化合物、ジチオスルホネート、アミダート、ヒドラジン、芳香族アミンおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００３７】
本明細書において、帯電防止剤は、第四級アンモニウム塩、エトキシル化アミン、脂肪族エステルおよびスルホネートワックスならびにこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００３８】
本明細書において、潤滑剤は、脂肪族エステル（例えば、脂肪酸モノグリセリド）およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００３９】
本明細書において、可塑剤は、テレフタレートエステル、フタレートエステル、脂肪族ジカルボキシレートエステル、ホスフェートエステル、塩素化パラフィンワックスおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００４０】
本明細書において、着色剤は、当該技術分野で一般的に用いられる任意の着色剤であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、着色剤は、染料、顔料、着色化学物質、これらの組み合わせによるものとすることができる。
【００４１】
本明細書において、充填剤は、任意の充填剤であってよいが、好ましくは、炭酸カルシウム、円形または非円形断面を有するガラスファイバー、ガラスシート、ガラスビーズ、カーボンファイバー、タルクパウダー、マイカ、サテライト、か焼クレイ、か焼カオリン、珪藻土、硫酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、アルミニウム炭酸ナトリウム、バリウムフェライト、チタン酸カリウムおよびこれらの混合物からなる群から選択される。
【００４２】
本明細書において、ブラシフィラメントを製造する方法は従来のものである。本明細書による好ましい実施形態において、フィラメントを作製するプロセスには、溶液紡糸、融解紡糸、乾式紡糸、湿式紡糸等が含まれる。
【００４３】
本明細書において、歯ブラシ、絵筆、化粧ブラシ、ブラシペン、ペンキブラシ等といった特定のツールに用いることができる限りは、ブラシフィラメントの断面形状は、特に制限されない。典型的に、ブラシフィラメントの断面は、円形、楕円、四角形、矩形、三角形、ダイアモンド等である。
【００４４】
本明細書において、ブラシフィラメントは、一端または両端が、平坦端部または鋭端部であってよい。
【００４５】
本明細書による好ましい実施形態において、ブラシフィラメントは、ＰＢＴおよびクレイ添加剤を含み、ブラシフィラメントは、従来のプロセスにより作製された、通常のブラシフィラメントの外観または波形の外観を有する。
【００４６】
本明細書による好ましい実施形態において、ブラシフィラメントの一端または両端は化学的にティッピングされている。化学的ティッピング（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｔｉｐｐｉｎｇ）プロセスは、当該技術分野において従来のものである。当業者であれば、本発明の記載を専門的知識と組み合わせることにより、ブラシフィラメントの一端または両端をどのようにしてティッピングするか直接的に知ることができる。本明細書による他の好ましい実施形態において、本明細書において参考文献として援用される米国特許第６，７６４，１４２Ｂ２号明細書および第６，０９０，４８８号明細書に開示されたティッピングプロセスを参考にする。本明細書による好ましい実施形態において、ブラシフィラメントとしては、ＰＥＴ、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、熱可塑性エラストマー（熱可塑性ポリエステルポリエーテルエラストマー、例えば、ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ ＵＳＡより入手可能なＨｙｔｒｅｌ（登録商標）熱可塑性エラストマー、および熱可塑性加硫物、例えば、同じく、ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＥＰＴＶ）およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４７】
本明細書はまた、抗菌剤を含む抗菌フィラメントを提供するものであり、抗菌剤は、銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体が充填されたホスフェートまたはガラスマイクロパウダーであり、抗菌フィラメントの抗菌効果は９９％を超える。
【００４８】
本明細書による好ましい実施形態において、抗菌剤は、本明細書の前部において述べたものと同じである。
【００４９】
本明細書による好ましい実施形態において、抗菌フィラメントとしては、ポリマー、例えば、これらに限られるものではないが、ＰＥＴ、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、熱可塑性エラストマー（熱可塑性ポリエステルポリエーテルエラストマー、例えば、ＤｕＰｏｎｔより購入したＨｙｔｒｅｌおよび熱可塑性加硫物、例えば、ＤｕＰｏｎｔより購入したＥＰＴＶ）およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５０】
本明細書による好ましい実施形態において、抗菌フィラメントは、食品接触用途の要件に適合する、好ましくは、食品接触使用のＦＤＡの要件および／またはＥＰＡの要件に適合する。
【００５１】
本明細書において、別記しない限り、抗菌効果とは、菌類および細菌に対する全体的な抗菌効果のことを指す。本明細書による好ましい実施形態において、抗菌効果は、ＡＳＴＭ Ｅ２１４９−２００１に従って試験される。本明細書による他の好ましい実施形態において、抗菌効果は、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）に対して試験される。
【００５２】
本明細書による好ましい実施形態において、抗菌フィラメントの抗菌効果は、９９％を超える、好ましくは、９９〜９９．９９％である。
【００５３】
本明細書による好ましい実施形態において、抗菌組成物の黄色度指数は、４０以下、好ましくは、３０以下、より好ましくは、２５以下、最も好ましくは、１０〜２５である。
【００５４】
本明細書による好ましい実施形態において、抗菌フィラメントは、本明細書に記載した方法により製造した抗菌組成物から作製される。
【００５５】
本明細書において、ブラシフィラメントは、様々なタイプのブラシ、歯ブラシ、化粧ブラシ、絵筆および民生または工業用その他ブラシを作製するのに用いることができる。
【００５６】
本発明を、以下の実施例により詳細にさらに例示する。単位は全て重量パーセンテージである。これらの実施例は、例示の目的で提供されており、本発明の範囲を決して限定しない。
【実施例】
【００５７】
試験方法：
黄色度指数（ＹＩ）は、ＨｕｎｔｅｒＬａｂ分光光度計（Ｅｕｔｉｎ Ｈｏｌｄｉｎｇｓより購入したＬａｂＳｃａｎ ＸＥ）により測定した。
【００５８】
実施例１：抗菌組成物の製造
２０ｋｇのナイロン６１２（ＤｕＰｏｎｔより購入）を、薄く切り、メカニカルミル（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｘｉｃｈｕａｎｇ Ｐｏｗｄｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，のＪＣＷ６１６超微細ハンマーミル、３０００ｒｐｍ）によりパウダー（粒子サイズＤ50＝３ミクロン）へと粉砕した。次に、ＨＫＨ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｃｈｉｎａ製抗菌パウダーＫＨＦＳ−Ｚ２５を２ｋｇ、上述したパウダーに加え、ミキサー（ＫＡＹＡＴＡ，Ｃｈｉｎａより購入したＳＦＳ１００で、周囲温度で混合した。得られた混合抗菌パウダーを、２軸押出し機（ＺＳＫ７０，Ｗ＆Ｐ）でブレンドおよびペレット化して、白色の均一な抗菌組成物を得た。ブレンド温度は、２３０〜２５０℃であった。得られた抗菌組成物の黄色度指数は１０であった。
【００５９】
実施例２
実施例１で得られた抗菌組成物を、５重量％の割合に従って、ナイロン６１２チップに加え、ミキサー（ＫＡＹＡＴＡ，Ｃｈｉｎａより購入したＳＦＳ１００）で混合した。次に、得られた混合物を、単軸押出し機（Ｄｏｎｇｌｏｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，ＣｈｉｎａのＳＪ３０）から直接２２０〜２４０℃で溶融紡糸した。冷却、伸張および加熱硬化後、抗菌フィラメントが得られた。抗菌試験を、得られた抗菌フィラメントに、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）に対して、「Ｓｈａｋｅ Ｆｌａｓｋ Ｍｅｔｈｏｄ」（ＡＳＴＭ Ｅ２１４９−２００１）により実施した。抗菌効率は、これらの細菌に対して９９．９９％に達した。
【００６０】
比較例１
機械的粉砕工程を省いた以外は、実施例１と実質的に同じ方法で、抗菌組成物を製造した。得られた抗菌組成物の黄色度指数は５０であった。抗菌フィラメントは、実施例２と同じ方法により、上記したとおり製造した抗菌組成物から得られた。抗菌試験を、得られた抗菌フィラメントに、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）に対して、「Ｓｈａｋｅ Ｆｌａｓｋ Ｍｅｔｈｏｄ」（ＡＳＴＭ Ｅ２１４９−２００１）により実施した。抗菌効率は、それぞれ、９４％、９４％および７３％であった。
【００６１】
実施例３：抗菌組成物の製造
１０ｋｇのＳｏｒｏｎａ（登録商標）（ＤｕＰｏｎｔ製）を、薄く切り、メカニカルミル（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｘｉｃｈｕａｎｇ Ｐｏｗｄｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，のＪＣＷ６１６超微細ハンマーミル、３０００ｒｐｍ）によりパウダー（粒子サイズＤ50＝２ミクロン）へと粉砕した。次に、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｃｈｉｎａのガラスパウダーの抗菌パウダーＢ７０００を２ｋｇ、上述したパウダーに加え、ミキサー（ＫＡＹＡＴＡ，Ｃｈｉｎａより購入したＳＦＳ１００）で、周囲温度で混合した。得られた混合抗菌パウダーを、２軸押出し機（ＺＳＫ７０，Ｗ＆Ｐ）でブレンドおよびペレット化して、白色の均一な抗菌組成物を得た。ブレンド温度は、２５０〜２６０℃であった。得られた抗菌組成物の黄色度指数は２５であった。
【００６２】
実施例４
実施例３で得られた抗菌組成物を、３重量％の割合に従って、Ｓｏｒｏｎａ（登録商標）ポリマーペレットに加え、ミキサー（ＫＡＹＡＴＡ，Ｃｈｉｎａより購入したＳＦＳ１００）で混合した。次に、得られた混合物を、単軸押出し機（Ｄｏｎｇｌｏｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，ＣｈｉｎａのＳＪ３０）から直接２５０〜２７０℃で溶融紡糸した。冷却、伸張および加熱硬化後、抗菌フィラメントが得られた。抗菌試験を、得られた抗菌フィラメントに、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）に対して、「Ｓｈａｋｅ Ｆｌａｓｋ Ｍｅｔｈｏｄ」（ＡＳＴＭ Ｅ２１４９−２００１）により実施した。抗菌効率は、全ての細菌に対して９９．９９％に達した。
【００６３】
比較例２
機械的粉砕工程を省いた以外は、実施例３と実質的に同じ方法で、抗菌組成物を製造した。得られた抗菌組成物の黄色度指数は６４であった。抗菌フィラメントは、実施例４と同じ方法により上記したとおり製造した抗菌組成物から得られた。抗菌試験を、得られた抗菌フィラメントに、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）に対して、「Ｓｈａｋｅ Ｆｌａｓｋ Ｍｅｔｈｏｄ」（ＡＳＴＭ Ｅ２１４９−２００１）により実施した。抗菌効率は、それぞれ、９０％、９０％および２５％であった。
【００６４】
実施例５：抗菌組成物の製造
２５ｋｇのナイロン１０１０（ＤｕＰｏｎｔ Ｘｉｎｇｄａ Ｆｉｌａｍｅｎｔｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｉｎ Ｗｕｘｉより供給）を、薄く切り、メカニカルミル（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｘｉｃｈｕａｎｇ Ｐｏｗｄｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，のＪＣＷ６１６超微細ハンマーミル、３０００ｒｐｍ）によりパウダー（粒子サイズＤ50＝５ミクロン）へと粉砕した。次に、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｕｎｈｅ Ｎａｎｏ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，の抗菌パウダーＲＨＡを５ｋｇ、上述したパウダーに加え、ミキサー（ＫＡＹＡＴＡ，Ｃｈｉｎａより購入したＳＦＳ１００）で、周囲温度で混合した。得られた混合抗菌パウダーを、２軸押出し機（ＺＳＫ７０，Ｗ＆Ｐ）でブレンドおよびペレット化して、白色の均一な抗菌組成物を得た。ブレンド温度は、２３０〜２５０℃であった。得られた抗菌組成物の黄色度指数は１９であった。
【００６５】
実施例６
実施例５で得られた抗菌組成物を、３重量％の割合に従って、ナイロン１０１０チップに加え、ミキサー（ＫＡＹＡＴＡ，Ｃｈｉｎａより購入したＳＦＳ１００）で混合した。次に、得られた混合物を、単軸押出し機（Ｄｏｎｇｌｏｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．のＳＪ３０）から直接２２０〜２８０℃で溶融紡糸した。冷却、伸張および加熱硬化後、抗菌フィラメントが得られた。抗菌試験を、得られた抗菌フィラメントに、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）に対して、「Ｓｈａｋｅ Ｆｌａｓｋ Ｍｅｔｈｏｄ」（ＡＳＴＭ Ｅ２１４９−２００１）により実施した。抗菌効率は、全ての細菌に対して９９．７％に達した。
【００６６】
比較例３
機械的粉砕工程を省いた以外は、実施例５と実質的に同じ方法で、抗菌組成物を製造した。得られた抗菌組成物の黄色度指数は６０であった。抗菌フィラメントは、実施例６と同じ方法により上記したとおり製造した抗菌組成物から得られた。抗菌試験を、得られた抗菌フィラメントに、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）に対して、「Ｓｈａｋｅ Ｆｌａｓｋ Ｍｅｔｈｏｄ」（ＡＳＴＭ Ｅ２１４９−２００１）により実施した。抗菌効率は、これらの細菌に対して、それぞれ、９９％、９９％および７０％であった。
【００６７】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、歯ブラシ、化粧ブラシ、絵筆および民生または工業用その他ブラシを作製するためのブラシフィラメント（ｂｒｕｓｈ ｆｉｌａｍｅｎｔ）ならびにかかるフィラメントの製造方法、特に、歯ブラシ、化粧ブラシ、絵筆および民生または工業用その他ブラシを作製するための抗菌ブラシフィラメントならびにかかるフィラメントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、様々なタイプのブラシを作製するのに用いるブラシフィラメントは、合成材料および獣毛から作製される。例えば、ナイロン６６、ナイロン６１０およびナイロン６１２は、歯ブラシフィラメントを作製するのに用いられることが多い。さらに、ＰＥＴ、ＰＴＴおよびＰＢＴ等のポリエステルも、歯ブラシのための歯ブラシフィラメントを作製するのに用いられる。
【０００３】
しかしながら、これらのブラシフィラメント自体は、抗菌活性を有していない。歯ブラシを使って、放置すると、細菌およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）真菌が、口内および口から悪臭を引き起こす可能性があり、かつ／またはブラシフィラメントの表面で成長するであろう。その後歯ブラシを使うと、これらの細菌が、口に直接取り入れられて、口中に傷がある場合は特に、口腔衛生を保つには有害である。科学者は、１本の歯ブラシに１０，０００，０００を超える細菌を見つけている。２００９年６月８日のＤｅｎｔａｌ Ｈｅａｌｔｈ Ｍａｇａｚｉｎｅに報告されているように、この膨大な数は、大きくは変わらない。
【０００４】
現在のブラシフィラメント材料に、抗菌および衛生維持機能を持たせるために、抗菌剤をこれらのポリマー材料に添加することがよく行われている。国際公開第２００９／０２６７２５号パンフレットは、作用の異なる抗菌機構を有する少なくとも２つの抗菌剤を含む抗菌組成物が開示された。文献にはまた、上述の抗菌組成物およびポリマー担体を含む抗菌マスターバッチも開示されている。しかしながら、上述の抗菌マスターバッチは、歯ブラシフィラメントを作製するには望ましくない。なぜならば、かかる抗菌マスターバッチから作製されたブラシフィラメントは、実際に使用している間に変色や黄変の問題があるからである。一方、抗菌剤は、米国および欧州の食品接触使用要件に合格せず、口と直接接触する歯ブラシフィラメントを作製するのに用いることはできない。
【０００５】
国際公開第２００８／１５１９４８号パンフレットにも、１つ以上の抗菌銀添加物と１つ以上の湿潤性添加剤とを含む抗菌ポリオレフィンおよびポリエステル組成物が開示された。しかしながら、上述のポリオレフィンおよびポリエステル組成物は、いずれも歯ブラシフィラメントを作製するのに望ましくない。なぜならば、かかるポリオレフィンおよびポリエステル組成物から作製されたフィラメントにも、実際に使用している間に変色や黄変の問題があり、抗菌効果の期間が短いという問題があるからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、歯ブラシフィラメントまたは化粧ブラシフィラメントを作製するのに用いることのできる抗菌組成物が、当該技術分野においては緊急に必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に開示されているのは、以下の順番で、（１）ポリマー樹脂を機械的に粉砕して、ポリマーパウダーを得る工程と、（２）工程（１）で得たポリマーパウダーを、抗菌剤とブレンドして、抗菌組成物を得る工程とを含み、抗菌剤が、銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体が充填されたホスフェートまたはガラスマイクロパウダーである抗菌組成物を製造する方法である。
【０００８】
同じく、本明細書に開示されているのは、上記した方法に記載されたとおりに製造された抗菌組成物およびその組成物から作製されたブラシフィラメントである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書に開示されている「範囲」という用語は、下限と上限を選択することにより定義される。選択された下限および上限は、特定の範囲の境界を定義する。このようにして定義することのできる範囲は全て含まれ、結合可能である。例えば、最小範囲値は、１および２と定義され、最大範囲値は、３、４および５と定義されると、以下の範囲が全て予想できる。すなわち、１〜３、１〜４、１〜５、２〜３、２〜４および２〜５。
【００１０】
本明細書の１つの態様は、抗菌組成物を製造する方法を提供するものであり、本方法は、以下の順番で、
（１）ポリマーを機械的に粉砕して、ポリマーパウダーを得る工程と、
（２）工程（１）で得たポリマーパウダーを、抗菌剤とブレンドして、抗菌組成物を得る工程とを含み、抗菌剤が、銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体が充填されたホスフェートまたはガラスマイクロパウダーである抗菌組成物を製造する方法である。
【００１１】
本明細書において、抗菌組成物に用いるポリマーは従来のものである。それは、任意の従来のポリマーであってよい。本発明による好ましい実施形態において、ポリマーは、ナイロン（例えば、ＰＡ６１２、ＰＡ６１０、ＰＡ１０１０および／またはＰＡ６６）、ポリエステル（例えば、ＰＢＴ、ＰＴＴ、ＰＥＴ）またはこれらのいずれか２つ以上の組み合わせである。好適なポリマーは、Ｓｏｒｏｎａ（登録商標）ポリマー等、ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ ＵＳＡより購入することにより入手可能である。
【００１２】
Ｓｏｒｏｎａ（登録商標）は、ＤｕＰｏｎｔにより開発されたバイオ系ポリマー材料である。その主成分は、コーン等の農作物の発酵により生成されるため、生物再生される。
【００１３】
本明細書による好ましい実施形態において、ポリマーの量は、組成物の総重量を基準として、６０〜９５重量％、好ましくは、６５〜９０重量％、より好ましくは、７０〜９０重量％、最も好ましくは、８０〜９０重量％を占める。
【００１４】
本明細書において、機械的粉砕工程は従来のものである。それは、流動床ジェットミリング、水平ディスクジェットミリング、循環ジェットミリング、対向ジェットミリング、インパクトターゲットジェットミリング、ボールミリングおよびこれらの組み合わせ等、当該技術分野で一般的に用いられるポリマーパウダーを粉砕するための従来の技術であってよい。
【００１５】
本明細書において、ポリマーパウダーの粒子サイズは、上述の機械的粉砕工程により得られた任意の粒子サイズまたは粒子サイズ分布であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、ポリマーパウダーの粒子サイズは、０．１〜１００ミクロン、好ましくは、０．１〜５０ミクロン、より好ましくは、０．５〜３０ミクロン、最も好ましくは、１〜１５ミクロンである。典型的に、ポリマーパウダーの粒子サイズＤ50は、１〜１０ミクロン、好ましくは、１．５〜８ミクロン、より好ましくは、１．５〜７ミクロン、最も好ましくは、２〜５ミクロンである。
【００１６】
本明細書において、抗菌剤は、銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体が充填されたホスフェートまたはガラスマイクロパウダーである。本明細書において、銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体の充填量。所望の抗菌有効性が達成できる限りは、当該技術分野に知られた任意の充填量であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体の充填量は、ホスフェートまたはガラスマイクロパウダーの重量を基準として、０．１〜５重量％、好ましくは、０．２〜２重量％、より好ましくは、０．３〜１重量％を占める。
【００１７】
本明細書において、ホスフェートは従来のものである。それは、一般的に用いられる任意のホスフェート抗菌剤であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、ホスフェートは、立方晶系結晶リン酸ジルコニウム、層状リン酸ジルコニウムまたはリン酸ナトリウムから選択される。
【００１８】
本明細書において、ガラスマイクロパウダーは、一般的に用いられる任意のガラスマイクロパウダーである。本明細書による好ましい実施形態において、ガラスマイクロパウダーの平均粒子サイズは、０．１〜３０ミクロン、好ましくは、１〜１０ミクロン、より好ましくは、２〜５ミクロンである。
【００１９】
本明細書において、ガラスのタイプは知られている。当該技術分野で一般的に用いられる任意のガラスであってよい。本明細書による好ましい実施形態において、ガラスは、可溶性ホウケイ酸ナトリウムガラスである。
【００２０】
本明細書において、抗菌剤は、ＨＫＨ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，製ＫＨＦＳ−Ｚ２５、Ｉｓｈｉｚｕｋａ Ｇｌａｓｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，製ＷＰＡ５、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｕｎｈｅ Ｎａｎｏ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，製ＲＨＡ、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製Ｂ６０００およびＢ７０００等の商業的に入手可能な製品であってよい。
【００２１】
本明細書において、抗菌剤の量は、特定の用途に応じて調節することができる。本明細書による好ましい実施例において、抗菌剤の量は、ポリマー１００重量部を基準として、２〜４０重量部、好ましくは、５〜３５重量部、より好ましくは、６〜３０重量部、最も好ましくは、１０〜２０重量部である。
【００２２】
本明細書において、ブレンドは、これらに限られるものではないが、押出し、バンブリー、オープンミリングおよび混合等といったポリマーおよび無機添加剤をブレンドする任意のプロセスとすることができる。本明細書による好ましい実施例において、ブレンドプロセスは溶融押出しである。
【００２３】
本明細書において、必要であれば、これらに限られるものではないが、酸化防止剤、帯電防止剤、潤滑剤、衝撃改質剤、可塑剤、着色剤および充填剤をはじめとする添加剤を抗菌剤に添加してもよい。
【００２４】
本明細書において、酸化防止剤は、一般的に用いられる任意の好適な酸化防止剤であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、酸化防止剤は、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、フェニル−β−ナフチルアミン、アルキルパラ−キノン、チオエーテル、サリチル酸フェニル、スルフヒドリルチオエーテル、チオプロピオネート、有機リン化合物、ジチオスルホネート、アミダート、ヒドラジン、芳香族アミンおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００２５】
本明細書において、帯電防止剤は、当該技術分野で一般的に用いられる任意の帯電防止剤であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、帯電防止剤は、第四級アンモニウム塩、エトキシル化アミン、脂肪族エステルおよびスルホネートワックスならびにこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００２６】
本明細書において、潤滑剤は、当該技術分野で一般的に用いられる任意の潤滑剤であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、潤滑剤は、脂肪族エステル（例えば、脂肪酸モノグリセリド）およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００２７】
本明細書において、可塑剤は、当該技術分野で一般的に用いられる任意の可塑剤であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、可塑剤は、テレフタレートエステル、フタレートエステル、脂肪族ジカルボキシレートエステル、ホスフェートエステル、塩素化パラフィンワックスおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００２８】
本明細書において、着色剤は、当該技術分野で一般的に用いられる任意の着色剤であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、着色剤は、染料、顔料、着色化学物質およびこれらの組み合わせによるものとすることができる。
【００２９】
本明細書において、充填剤は、任意の充填剤であってよいが、好ましくは、炭酸カルシウム、円形または非円形断面を有するガラスファイバー、ガラスシート、ガラスビーズ、カーボンファイバー、タルクパウダー、マイカ、サテライト、か焼クレイ、か焼カオリン、珪藻土、硫酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、アルミニウム炭酸ナトリウム、バリウムフェライト、チタン酸カリウムおよびこれらの混合物からなる群から選択される。
【００３０】
本明細書の他の態様は、本明細書に記載した方法により製造される抗菌組成物を提供するものである。抗菌組成物は、高抗菌効率という利点を有し、変色の問題がない。
【００３１】
本明細書はまた、歯ブラシ、化粧ブラシ、絵筆および民生または工業用その他ブラシを作製するのに用いられるブラシフィラメントも提供する。ブラシフィラメントは、本明細書に記載した抗菌組成物を含む。
【００３２】
従って、ブラシフィラメントを形成するのに用いられるポリマーは知られている。かかるポリマーとしては、これらに限られるものではないが、ナイロン（例えば、ＰＡ６１２、ＰＡ６１０、ＰＡ１０１０および／またはＰＡ６６）、ポリエステル（例えば、ＰＢＴ、ＰＴＴ、ＰＥＴおよび／またはＳｏｒｏｎａ（登録商標）ポリマー）またはこれらの組み合わせが挙げられる。本明細書による好ましい実施形態において、歯ブラシフィラメントを形成するのに用いられるポリマーは、抗菌組成物に含まれるポリマーと同じである。
【００３３】
本明細書において、抗菌組成物の量は、ブラシフィラメントの総重量を基準として、１〜２０重量％、好ましくは、１〜１５重量％、より好ましくは、１〜１０重量％、最も好ましくは、３〜５重量％を占める。
【００３４】
本明細書において、ブラシフィラメントを形成するのに用いられるポリマーの量は、ブラシフィラメントの総重量を基準として、８０〜９９．９重量％、好ましくは、８５〜９９．９重量％、より好ましくは、９０〜９９．９重量％、最も好ましくは、９５〜９７重量％を占める。
【００３５】
本明細書において、必要であれば、これらに限られるものではないが、酸化防止剤、帯電防止剤、潤滑剤、衝撃改質剤、可塑剤、着色剤および充填剤をはじめとする他の添加剤もブラシフィラメントに添加してもよい。
【００３６】
本明細書において、酸化防止剤は、一般的に用いられる任意の酸化防止剤であってよい。好ましくは、酸化防止剤は、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、フェニル−β−ナフチルアミン、アルキルパラ−キノン、チオエーテル、サリチル酸フェニル、スルフヒドリルチオエーテル、チオプロピオネート、有機リン化合物、ジチオスルホネート、アミダート、ヒドラジン、芳香族アミンおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００３７】
本明細書において、帯電防止剤は、第四級アンモニウム塩、エトキシル化アミン、脂肪族エステルおよびスルホネートワックスならびにこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００３８】
本明細書において、潤滑剤は、脂肪族エステル（例えば、脂肪酸モノグリセリド）およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００３９】
本明細書において、可塑剤は、テレフタレートエステル、フタレートエステル、脂肪族ジカルボキシレートエステル、ホスフェートエステル、塩素化パラフィンワックスおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００４０】
本明細書において、着色剤は、当該技術分野で一般的に用いられる任意の着色剤であってよい。本明細書による好ましい実施形態において、着色剤は、染料、顔料、着色化学物質、これらの組み合わせによるものとすることができる。
【００４１】
本明細書において、充填剤は、任意の充填剤であってよいが、好ましくは、炭酸カルシウム、円形または非円形断面を有するガラスファイバー、ガラスシート、ガラスビーズ、カーボンファイバー、タルクパウダー、マイカ、サテライト、か焼クレイ、か焼カオリン、珪藻土、硫酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、アルミニウム炭酸ナトリウム、バリウムフェライト、チタン酸カリウムおよびこれらの混合物からなる群から選択される。
【００４２】
本明細書において、ブラシフィラメントを製造する方法は従来のものである。本明細書による好ましい実施形態において、フィラメントを作製するプロセスには、溶液紡糸、融解紡糸、乾式紡糸、湿式紡糸等が含まれる。
【００４３】
本明細書において、歯ブラシ、絵筆、化粧ブラシ、ブラシペン、ペンキブラシ等といった特定のツールに用いることができる限りは、ブラシフィラメントの断面形状は、特に制限されない。典型的に、ブラシフィラメントの断面は、円形、楕円、四角形、矩形、三角形、ダイアモンド等である。
【００４４】
本明細書において、ブラシフィラメントは、一端または両端が、平坦端部または鋭端部であってよい。
【００４５】
本明細書による好ましい実施形態において、ブラシフィラメントは、ＰＢＴおよびクレイ添加剤を含み、ブラシフィラメントは、従来のプロセスにより作製された、通常のブラシフィラメントの外観または波形の外観を有する。
【００４６】
本明細書による好ましい実施形態において、ブラシフィラメントの一端または両端は化学的にティッピングされている。化学的ティッピング（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｔｉｐｐｉｎｇ）プロセスは、当該技術分野において従来のものである。当業者であれば、本発明の記載を専門的知識と組み合わせることにより、ブラシフィラメントの一端または両端をどのようにしてティッピングするか直接的に知ることができる。本明細書による他の好ましい実施形態において、本明細書において参考文献として援用される米国特許第６，７６４，１４２Ｂ２号明細書および第６，０９０，４８８号明細書に開示されたティッピングプロセスを参考にする。本明細書による好ましい実施形態において、ブラシフィラメントとしては、ＰＥＴ、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、熱可塑性エラストマー（熱可塑性ポリエステルポリエーテルエラストマー、例えば、ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ ＵＳＡより入手可能なＨｙｔｒｅｌ（登録商標）熱可塑性エラストマー、および熱可塑性加硫物、例えば、同じく、ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＥＰＴＶ）およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４７】
本明細書はまた、抗菌剤を含む抗菌フィラメントを提供するものであり、抗菌剤は、銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体が充填されたホスフェートまたはガラスマイクロパウダーであり、抗菌フィラメントの抗菌効果は９９％を超える。
【００４８】
本明細書による好ましい実施形態において、抗菌剤は、本明細書の前部において述べたものと同じである。
【００４９】
本明細書による好ましい実施形態において、抗菌フィラメントとしては、ポリマー、例えば、これらに限られるものではないが、ＰＥＴ、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、熱可塑性エラストマー（熱可塑性ポリエステルポリエーテルエラストマー、例えば、ＤｕＰｏｎｔより購入したＨｙｔｒｅｌおよび熱可塑性加硫物、例えば、ＤｕＰｏｎｔより購入したＥＰＴＶ）およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【００５０】
本明細書による好ましい実施形態において、抗菌フィラメントは、食品接触用途の要件に適合する、好ましくは、食品接触使用のＦＤＡの要件および／またはＥＰＡの要件に適合する。
【００５１】
本明細書において、別記しない限り、抗菌効果とは、菌類および細菌に対する全体的な抗菌効果のことを指す。本明細書による好ましい実施形態において、抗菌効果は、ＡＳＴＭ Ｅ２１４９−２００１に従って試験される。本明細書による他の好ましい実施形態において、抗菌効果は、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）に対して試験される。
【００５２】
本明細書による好ましい実施形態において、抗菌フィラメントの抗菌効果は、９９％を超える、好ましくは、９９〜９９．９９％である。
【００５３】
本明細書による好ましい実施形態において、抗菌組成物の黄色度指数は、４０以下、好ましくは、３０以下、より好ましくは、２５以下、最も好ましくは、１０〜２５である。
【００５４】
本明細書による好ましい実施形態において、抗菌フィラメントは、本明細書に記載した方法により製造した抗菌組成物から作製される。
【００５５】
本明細書において、ブラシフィラメントは、様々なタイプのブラシ、歯ブラシ、化粧ブラシ、絵筆および民生または工業用その他ブラシを作製するのに用いることができる。
【００５６】
本発明を、以下の実施例により詳細にさらに例示する。単位は全て重量パーセンテージである。これらの実施例は、例示の目的で提供されており、本発明の範囲を決して限定しない。
【実施例】
【００５７】
試験方法：
黄色度指数（ＹＩ）は、ＨｕｎｔｅｒＬａｂ分光光度計（Ｅｕｔｉｎ Ｈｏｌｄｉｎｇｓより購入したＬａｂＳｃａｎ ＸＥ）により測定した。
【００５８】
実施例１：抗菌組成物の製造
２０ｋｇのナイロン６１２（ＤｕＰｏｎｔより購入）を、薄く切り、メカニカルミル（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｘｉｃｈｕａｎｇ Ｐｏｗｄｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，のＪＣＷ６１６超微細ハンマーミル、３０００ｒｐｍ）によりパウダー（粒子サイズＤ50＝３ミクロン）へと粉砕した。次に、ＨＫＨ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｃｈｉｎａ製抗菌パウダーＫＨＦＳ−Ｚ２５を２ｋｇ、上述したパウダーに加え、ミキサー（ＫＡＹＡＴＡ，Ｃｈｉｎａより購入したＳＦＳ１００で、周囲温度で混合した。得られた混合抗菌パウダーを、２軸押出し機（ＺＳＫ７０，Ｗ＆Ｐ）でブレンドおよびペレット化して、白色の均一な抗菌組成物を得た。ブレンド温度は、２３０〜２５０℃であった。得られた抗菌組成物の黄色度指数は１０であった。
【００５９】
実施例２
実施例１で得られた抗菌組成物を、５重量％の割合に従って、ナイロン６１２チップに加え、ミキサー（ＫＡＹＡＴＡ，Ｃｈｉｎａより購入したＳＦＳ１００）で混合した。次に、得られた混合物を、単軸押出し機（Ｄｏｎｇｌｏｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，ＣｈｉｎａのＳＪ３０）から直接２２０〜２４０℃で溶融紡糸した。冷却、伸張および加熱硬化後、抗菌フィラメントが得られた。抗菌試験を、得られた抗菌フィラメントに、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）に対して、「Ｓｈａｋｅ Ｆｌａｓｋ Ｍｅｔｈｏｄ」（ＡＳＴＭ Ｅ２１４９−２００１）により実施した。抗菌効率は、これらの細菌に対して９９．９９％に達した。
【００６０】
比較例１
機械的粉砕工程を省いた以外は、実施例１と実質的に同じ方法で、抗菌組成物を製造した。得られた抗菌組成物の黄色度指数は５０であった。抗菌フィラメントは、実施例２と同じ方法により、上記したとおり製造した抗菌組成物から得られた。抗菌試験を、得られた抗菌フィラメントに、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）に対して、「Ｓｈａｋｅ Ｆｌａｓｋ Ｍｅｔｈｏｄ」（ＡＳＴＭ Ｅ２１４９−２００１）により実施した。抗菌効率は、それぞれ、９４％、９４％および７３％であった。
【００６１】
実施例３：抗菌組成物の製造
１０ｋｇのＳｏｒｏｎａ（登録商標）（ＤｕＰｏｎｔ製）を、薄く切り、メカニカルミル（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｘｉｃｈｕａｎｇ Ｐｏｗｄｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，のＪＣＷ６１６超微細ハンマーミル、３０００ｒｐｍ）によりパウダー（粒子サイズＤ50＝２ミクロン）へと粉砕した。次に、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｃｈｉｎａのガラスパウダーの抗菌パウダーＢ７０００を２ｋｇ、上述したパウダーに加え、ミキサー（ＫＡＹＡＴＡ，Ｃｈｉｎａより購入したＳＦＳ１００）で、周囲温度で混合した。得られた混合抗菌パウダーを、２軸押出し機（ＺＳＫ７０，Ｗ＆Ｐ）でブレンドおよびペレット化して、白色の均一な抗菌組成物を得た。ブレンド温度は、２５０〜２６０℃であった。得られた抗菌組成物の黄色度指数は２５であった。
【００６２】
実施例４
実施例３で得られた抗菌組成物を、３重量％の割合に従って、Ｓｏｒｏｎａ（登録商標）ポリマーペレットに加え、ミキサー（ＫＡＹＡＴＡ，Ｃｈｉｎａより購入したＳＦＳ１００）で混合した。次に、得られた混合物を、単軸押出し機（Ｄｏｎｇｌｏｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，ＣｈｉｎａのＳＪ３０）から直接２５０〜２７０℃で溶融紡糸した。冷却、伸張および加熱硬化後、抗菌フィラメントが得られた。抗菌試験を、得られた抗菌フィラメントに、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）に対して、「Ｓｈａｋｅ Ｆｌａｓｋ Ｍｅｔｈｏｄ」（ＡＳＴＭ Ｅ２１４９−２００１）により実施した。抗菌効率は、全ての細菌に対して９９．９９％に達した。
【００６３】
比較例２
機械的粉砕工程を省いた以外は、実施例３と実質的に同じ方法で、抗菌組成物を製造した。得られた抗菌組成物の黄色度指数は６４であった。抗菌フィラメントは、実施例４と同じ方法により上記したとおり製造した抗菌組成物から得られた。抗菌試験を、得られた抗菌フィラメントに、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）に対して、「Ｓｈａｋｅ Ｆｌａｓｋ Ｍｅｔｈｏｄ」（ＡＳＴＭ Ｅ２１４９−２００１）により実施した。抗菌効率は、それぞれ、９０％、９０％および２５％であった。
【００６４】
実施例５：抗菌組成物の製造
２５ｋｇのナイロン１０１０（ＤｕＰｏｎｔ Ｘｉｎｇｄａ Ｆｉｌａｍｅｎｔｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｉｎ Ｗｕｘｉより供給）を、薄く切り、メカニカルミル（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｘｉｃｈｕａｎｇ Ｐｏｗｄｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，のＪＣＷ６１６超微細ハンマーミル、３０００ｒｐｍ）によりパウダー（粒子サイズＤ50＝５ミクロン）へと粉砕した。次に、Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｒｕｎｈｅ Ｎａｎｏ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，の抗菌パウダーＲＨＡを５ｋｇ、上述したパウダーに加え、ミキサー（ＫＡＹＡＴＡ，Ｃｈｉｎａより購入したＳＦＳ１００）で、周囲温度で混合した。得られた混合抗菌パウダーを、２軸押出し機（ＺＳＫ７０，Ｗ＆Ｐ）でブレンドおよびペレット化して、白色の均一な抗菌組成物を得た。ブレンド温度は、２３０〜２５０℃であった。得られた抗菌組成物の黄色度指数は１９であった。
【００６５】
実施例６
実施例５で得られた抗菌組成物を、３重量％の割合に従って、ナイロン１０１０チップに加え、ミキサー（ＫＡＹＡＴＡ，Ｃｈｉｎａより購入したＳＦＳ１００）で混合した。次に、得られた混合物を、単軸押出し機（Ｄｏｎｇｌｏｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．のＳＪ３０）から直接２２０〜２８０℃で溶融紡糸した。冷却、伸張および加熱硬化後、抗菌フィラメントが得られた。抗菌試験を、得られた抗菌フィラメントに、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）に対して、「Ｓｈａｋｅ Ｆｌａｓｋ Ｍｅｔｈｏｄ」（ＡＳＴＭ Ｅ２１４９−２００１）により実施した。抗菌効率は、全ての細菌に対して９９．７％に達した。
【００６６】
比較例３
機械的粉砕工程を省いた以外は、実施例５と実質的に同じ方法で、抗菌組成物を製造した。得られた抗菌組成物の黄色度指数は６０であった。抗菌フィラメントは、実施例６と同じ方法により上記したとおり製造した抗菌組成物から得られた。抗菌試験を、得られた抗菌フィラメントに、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）およびカンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）に対して、「Ｓｈａｋｅ Ｆｌａｓｋ Ｍｅｔｈｏｄ」（ＡＳＴＭ Ｅ２１４９−２００１）により実施した。抗菌効率は、これらの細菌に対して、それぞれ、９９％、９９％および７０％であった。
【００６７】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の順番で、
（１）ポリマーを機械的に粉砕して、ポリマーパウダーを得る工程と、
（２）工程（１）で得た前記ポリマーパウダーを、抗菌剤とブレンドして、抗菌組成物を得る工程とを含み、前記抗菌剤が、銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体が充填されたホスフェートまたはガラスマイクロパウダーである、抗菌組成物を製造する方法。
【請求項２】
前記ポリマーが、ナイロンポリエステルまたはこれらの組み合わせである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記機械的粉砕工程が、流動床ジェットミリング、水平ディスクジェットミリング、循環ジェットミリング、対向ジェットミリング、インパクトターゲットジェットミリング、ボールミリングまたはこれらの組み合わせにより実施される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ポリマーパウダーの粒子サイズＤ50が、１〜１０ミクロンである請求項１に記載の方法。
【請求項５】
銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体の前記充填量が、前記ホスフェートまたは前記ガラスマイクロパウダーの重量を基準として、０．１〜５重量％を占める請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ホスフェートが、立方晶系結晶リン酸ジルコニウム、層状リン酸ジルコニウムおよびリン酸ナトリウムからなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ガラスマイクロパウダーの平均粒子サイズが、０．１〜３０ミクロンである請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記抗菌剤の量が、前記ポリマー１００重量部を基準として、２〜４０重量部である請求項１に記載の方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法を用いて製造された抗菌組成物。
【請求項１０】
請求項９に記載の前記抗菌組成物を含むブラシフィラメント。
【請求項１１】
前記ブラシフィラメントが、ＰＢＴおよびクレイ添加剤を含み、波形の外観を有する請求項１０に記載のブラシフィラメント。
【請求項１２】
前記ブラシフィラメントの一端または両端が、化学的にティッピングされている請求項１１に記載のブラシフィラメント。
【請求項１３】
前記ブラシフィラメントがポリマーを含み、前記ポリマーが、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２およびナイロン１１からなる群から選択されるナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリエステルである請求項１０に記載のブラシフィラメント。
【請求項１４】
抗菌効果ｏが、９９％を超える請求項９に記載の抗菌組成物。
【請求項１】
以下の順番で、
（１）ポリマーを機械的に粉砕して、ポリマーパウダーを得る工程と、
（２）工程（１）で得た前記ポリマーパウダーを、抗菌剤とブレンドして、抗菌組成物を得る工程とを含み、前記抗菌剤が、銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体が充填されたホスフェートまたはガラスマイクロパウダーである、抗菌組成物を製造する方法。
【請求項２】
前記ポリマーが、ナイロンポリエステルまたはこれらの組み合わせである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記機械的粉砕工程が、流動床ジェットミリング、水平ディスクジェットミリング、循環ジェットミリング、対向ジェットミリング、インパクトターゲットジェットミリング、ボールミリングまたはこれらの組み合わせにより実施される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ポリマーパウダーの粒子サイズＤ50が、１〜１０ミクロンである請求項１に記載の方法。
【請求項５】
銀、亜鉛または銀−亜鉛複合体の前記充填量が、前記ホスフェートまたは前記ガラスマイクロパウダーの重量を基準として、０．１〜５重量％を占める請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ホスフェートが、立方晶系結晶リン酸ジルコニウム、層状リン酸ジルコニウムおよびリン酸ナトリウムからなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ガラスマイクロパウダーの平均粒子サイズが、０．１〜３０ミクロンである請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記抗菌剤の量が、前記ポリマー１００重量部を基準として、２〜４０重量部である請求項１に記載の方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法を用いて製造された抗菌組成物。
【請求項１０】
請求項９に記載の前記抗菌組成物を含むブラシフィラメント。
【請求項１１】
前記ブラシフィラメントが、ＰＢＴおよびクレイ添加剤を含み、波形の外観を有する請求項１０に記載のブラシフィラメント。
【請求項１２】
前記ブラシフィラメントの一端または両端が、化学的にティッピングされている請求項１１に記載のブラシフィラメント。
【請求項１３】
前記ブラシフィラメントがポリマーを含み、前記ポリマーが、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２およびナイロン１１からなる群から選択されるナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリエステルである請求項１０に記載のブラシフィラメント。
【請求項１４】
抗菌効果ｏが、９９％を超える請求項９に記載の抗菌組成物。
【公表番号】特表２０１３−５０８５１３（Ｐ２０１３−５０８５１３Ａ）
【公表日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３５４５１（Ｐ２０１２−５３５４５１）
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５４０２９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５６５３６
【国際公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【出願人】（５０８０７３９００）デュポン シンダ フィラメンツ カンパニー リミテッド (4)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５４０２９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５６５３６
【国際公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（３９００２３６７４）イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】Ｅ．Ｉ．ＤＵ ＰＯＮＴ ＤＥ ＮＥＭＯＵＲＳ ＡＮＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【出願人】（５０８０７３９００）デュポン シンダ フィラメンツ カンパニー リミテッド (4)
【Ｆターム（参考）】
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