JP7205022B2 - 樹脂成形体、樹脂成形体の製造方法、および殺菌方法 - Google Patents
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Description
上記本発明の一の実施形態は、樹脂組成物の成形体であって、その表面に、原子状酸素ビームの照射により抗菌性を付与された領域を有する、樹脂成形体に関する。
それぞれの評価用サンプルの断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で撮像し、得られたSEM画像から、任意に10個の突起形状を選択する。選択された突起形状を構成する2つの斜辺(合計20個)を、1ピクセルあたり0.0099μmとして換算した実寸法XY座標データに変換する。1つの斜辺について、変換したXY座標データのうち、X軸方向に5ピクセル分のデータを1つのまとまりとして抽出し、抽出されたXY座標データの2次元の多項式最少二乗近似式(ax2+bx+cの式)を求め、式中のaの値を求める。この計算をX座標に対して1ピクセルずつずらし、斜面の全座標データに対してaの値を計算する。得られた全てのaの値の平均値を求め、斜辺平均値とする。同様に、20個の斜辺すべてについて斜辺平均値を算出し、算出された20個の斜辺平均値の平均値を当該評価用サンプルについての突起曲率指標とする。
上記抗菌性を付与された表面を有する樹脂成形体は、樹脂組成物の成形体への原子状酸素ビームの照射によって形成することができる。
上記抗菌性を付与された表面を有する樹脂成形体は、各種殺菌方法に使用することができる。
5種類の基材フィルムを用意し、それぞれの基材フィルムの表面に以下の条件で原子状酸素ビームを照射して、評価用サンプルを作製した。なお、それぞれの基材フィルムについて、原子状酸素ビームを照射しなかった比較用サンプルも用意した。
(装置)
原子状酸素照射装置: PSI社製、FAST-II(レーザーデトネーション法)
レーザー照射装置: 株式会社宇翔製、IR-SP
レーザー種: CO2レーザー
レーザー波長: 10.6μm
(原子状酸素ビームの照射条件)
平均酸素量: およそ120sccm/12Hz
レーザーのエネルギー: 10J/Pulse
レーザーのパルスレート: 12Hz
ビーム速度: 8.11km/s
照射時間: 6時間または12時間
照射量: 7.765×1019atoms/cm2(6時間照射時)
1.553×1020atoms/cm2(12時間照射時)
照射温度: 室温
ポリエチレン(LLDPE): 三井化学東セロ株式会社製、TUS-TCS#60、厚さ53μm
ポリプロピレン(CPP):東レフィルム加工株式会社製、トレファン ZK93FM、厚さ60μm
ポリエチレンテレフタレート(PET): 東洋紡株式会社製、E5000、厚さ75μm
ポリフッ化ビニリデン(PVDF): 株式会社クレハ製、厚さ16μm
ポリ塩化ビニリデン(PVDC): 株式会社クレハ製、厚さ45μm
2-1.抗菌性
JIS Z 2801(2012年)に記載の方法に準じて、上記評価用サンプルおよび比較用サンプルの大腸菌または黄色ブドウ球菌に対する抗菌性を評価した。また、乳酸菌または緑膿菌についても、大腸菌または黄色ブドウ球菌と同様にして評価した。具体的には、以下の大腸菌、黄色ブドウ球菌、乳酸菌または緑膿菌を接種し、以下の条件で24時間培養した。
(菌種)
大腸菌: Escherichia coli, NBRC No. 3972
黄色ブドウ球菌: Staphylococcus aureus, NBRC No. 12732
乳酸菌: Lactobacillus casei, NBRC No. 15883
緑膿菌: Pseudomonas aeruginosa, NBRC No. 12689
(培養条件)
温度: 大腸菌・黄色ブドウ球菌・乳酸菌35℃±1℃、緑膿菌30℃ ±1℃
(生菌数の測定)
使用培地:標準寒天培地
それぞれの評価用サンプルの断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で撮像し、得られたSEM画像から、任意に10個の突起形状を選択した。選択された突起形状を構成する2つの斜辺(合計20個)を、1ピクセルあたり0.0099μmとして換算した実寸法XY座標データに変換した。1つの斜辺について、変換した座標データのうち、X座標が0であるデータから開始してX軸方向に5ピクセルずつずらしていった位置のデータを抽出して、抽出されたデータを2次元の多項式最少二乗近似式にフィッティングし、上記抽出されたデータにフィッティングするような、ax2+bx+cの式におけるaの値を求めた。X座標が1、2、3および4であるデータから開始して、X軸方向に5ピクセルずつずらしていった位置のデータもそれぞれ抽出して、それぞれの抽出されたデータを同様に多項式最少二乗近似式にフィッティングした。このようにして得られた5つの近似式におけるaの値の平均値を求め、当該斜辺についてのaの値とした。同様に、20個の斜辺すべてについてaの値を算出し、算出された20個のaの値の平均値を、当該評価用サンプルについての突起曲率指標とした。
協和界面科学株式会社製、CA-V型接触角計を使用し、それぞれの評価用サンプルおよび比較用サンプルと純水、ジヨードメタンおよびn-ヘキサデカンとの接触角を求めた。
上記求めた接触角を用いて、それぞれの評価用サンプルおよび比較用サンプルの表面自由エネルギーを算出した。
Claims (9)
- 樹脂組成物の成形体であって、その表面に、原子状酸素ビームの照射により抗菌性を付与された領域を有し、
前記抗菌性を付与された領域への、前記原子状酸素ビームの積算照射量は、1.0×1020atoms/cm2以上1.0×10 22 atoms/cm 2 以下である、樹脂成形体。 - 前記抗菌性を付与された領域は、前記表面から突出した複数のナノサイズの突起を有し、
前記複数のナノサイズの突起は、前記突起の内側に向けて凹んだ形状の斜面を有する、
請求項1に記載の樹脂成形体。 - 前記樹脂組成物は、非芳香族系の樹脂を含む、請求項1または2に記載の樹脂成形体。
- 前記抗菌性を付与された領域は、大腸菌、黄色ブドウ球菌、乳酸菌および緑膿菌からなる群から選択される少なくとも1種の細菌に対する抗菌性を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の樹脂成形体。
- 前記成形体は、フィルム状の成形体である、請求項1~4のいずれか1項に記載の樹脂成形体。
- 樹脂組成物の成形体を用意する工程と、
原子状酸素ビームの照射により、前記成形体の表面に抗菌性を付与する工程と、
を有し、
前記抗菌性を付与する工程における、前記原子状酸素ビームの積算照射量は、1.0×1020atoms/cm2以上1.0×10 22 atoms/cm 2 以下である、抗菌性を付与された表面を有する樹脂成形体の製造方法。 - 前記原子状酸素ビームは、酸素分子ガスおよびレーザーをいずれもパルス状に射出するレーザーデトネーション法により生成され、前記レーザーのエネルギーは、8J/Pulse以上である、請求項6に記載の樹脂成形体の製造方法。
- 前記原子状酸素ビームは、酸素分子ガスおよびレーザーをいずれもパルス状に射出するレーザーデトネーション法により生成され、前記レーザーの1秒間あたりの繰り返し数(パルスレート)は、5Hz以上である、請求項6または7に記載の樹脂成形体の製造方法。
- 請求項1~5のいずれか1項に記載の樹脂成形体を用意する工程と、
前記樹脂成形体を、細菌を含む液体、固体または気体に接触させる工程と、
を含む、殺菌方法。
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