無機抗菌剤ゼオミック

無機抗菌剤ゼオミックの加工方法、及び注意点

ゼオミックは様々な製品への加工が可能です。
ゼオミックの加工方法、及び注意点は次の通りです。

プラスチック(樹脂)への加工方法

ゼオミックは無機粉末ですので、無機顔料と同様の取り扱いで広範囲の樹脂へ容易に練り込み加工することができます。これまでに、PE、PP、PS、AS、ABS、PC、POM、PVC、PET、PBT、ポリアミドなど様々な樹脂に実績があります。また、フィルムのような薄い材料への練り込み加工も可能で、その高い安全性から食品用などの各種包装材料へ使用されています。

耐熱性

無機系抗菌剤であるゼオミックは耐熱性にすぐれており(800℃)、通常の成型温度である200〜300℃程度の温度域では、物性および抗菌性に問題は発生しません。

分散性

ゼオミックの抗菌メカニズムは接触による抗菌作用によるものです。したがって、樹脂成型品中に均一に添加されることが良好な抗菌性能の発揮につながります。
ゼオミックを添加する際には、無機顔料に使用する分散剤(ステアリン酸マグネシウムなど)を使用することも有効です。分散剤の使用により抗菌性に弊害が出ることは基本的にありません。
また、ゼオミックの粒子径は約2μm前後と微粒子のため、粉末のままプラスチック製品にドライブレンドで使用するよりも、あらかじめゼオミックを高濃度含有したマスターバッチ(濃度は通常10〜30%)を作製して使用時に所定の濃度に希釈するか、最終添加濃度に調整したコンパウンドを作製し使用したほうが分散性向上には有効です。
弊社ではゼオミックを含有したマスターバッチやコンパウンドのご用意しておりますので お気軽にご相談ください。 (※一部対応が出来ない樹脂もございます)

変色

ゼオミックは抗菌成分として銀を含んでおります。一般的に、銀系抗菌剤は加工時もしくは経時での変色が発生する場合があることが知られております。
これは、銀が硫黄やリン酸塩などと反応して色を有する銀化合物となるためです。
このような変色を発生させないためには、樹脂に添加される各種の添加剤について銀との反応性の高い物質の使用を控えることにより回避することが可能です。
また、ゼオミックはこのような変色を抑えるための各種グレードを取り揃えておりますので、 お気軽にご相談ください。

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繊維製品への加工方法

繊維製品への加工においては、
練り込み加工と後加工の2通りの方法があります。

1.練り込み

合成繊維(ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレンなど)へ機能性を付加する方法の一つとして各種の機能剤を紡糸工程中に添加し練り込む方法がとられますが、ゼオミックも同様の方法で添加し練り込み加工をすることが可能です。

無機抗菌剤であるゼオミックは耐熱性にすぐれており(800℃)、通常の紡糸温度である200〜300℃程度の温度域では、物性および抗菌性に問題は発生しません。

2.後加工

天然繊維(綿、麻、絹など)は、合成繊維のように練り込み加工を行うことができませんが、バインダーなどを用いた後加工によりゼオミックを加工することが可能です。
後加工方法の代表的なものとして、パッドドライ法やスプレー加工法がありますが、ゼオミックを均一に分散させたスラリーとバインダーの使用により、これらの加工方法へ対応することが可能です。

バインダーの選択や加工方法を検討することによって、高い耐洗濯性を得ることも可能です。

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塗料(液状材料)への加工方法

ゼオミックは水や各種溶剤への分散状態が良好であれば、ほとんどの液状材料へ添加が可能です。アクリル、ウレタン、エポキシ、シリコーン、フェノール、ポリエステル、水系、粉体などの塗料や、各種のインキ、印刷材料などで使用されています。

分散性

ゼオミックの抗菌メカニズムは接触による抗菌作用によるものです。したがって、分散良く塗膜表面へ存在することが良好な抗菌性能の発揮につながります。
ゼオミックの粒子径は約2μm前後と微粒子のため、凝集を起こし分散不良となる可能性がありますので、いかに凝集を起こさせず均一に分散させるかに注意して加工する必要があります。
但し分散しにくい場合には、加工材料に添加が可能な低粘度の液体(水、各種溶剤など)にあらかじめゼオミックを分散させておき、その分散液を所定の濃度になるように加工材料へ添加します。
また、煎断力の大きいニーダー(混練機)やバンバリーミキサ、2本ロールミルを使用するなど、物理的な力でゼオミックを分散させることも有効です。
水系の加工材料であれば、あらかじめゼオミックを水に分散させたスラリーをご用意しておりますので、その使用も有効な手段です。

沈降

ゼオミックの比重は約2と重い物質のため、低粘度の液体中では沈降が起こり、長時間静置状態で保管をすると容器底部に堆積した状態となる可能性があります。長期間保存する場合は、加工材料に増粘剤などを添加し粘度を高い状態に保つか、再分散性を向上させるために分散剤などを添加することが望ましいです。
ただし、いずれの場合においても使用前に再攪拌を行い、より良い分散状態にすることが求められます。

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加工及び保管における注意点

1. ゼオミック粉末の吸湿性にご注意下さい。

ゼオミックは多孔質である為、若干の吸湿性があります。ゼオミックは、納品してから使用されるまで吸湿しないように次の点にご注意下さい。

1. ゼオミックの保管は多湿な場所を避けて下さい。
2. 不必要な開封は避けて下さい。
3. 加工中も長時間外気に触れることがないようにご注意下さい。
4. 使用後は、速やかにポリエチレン袋内へに戻して、缶などで密封保管して下さい。

2. ゼオミックを均一に分散性良く添加してください。

ゼオミックの抗菌性は接触による抗菌作用によるものです。よって、均一に分散性良くゼオミックを添加することは、製品表面に均一に存在することにつながり、効率よく抗菌性が発揮されます。結果として、必要な添加量を低減できること(コスト低減)にもなります。
そのため、ゼオミックを添加する際には、無機顔料に使用する分散剤(ステアリン酸マグネシウムなど)を使用することも有効です。分散剤の使用により抗菌性に弊害が出ることは基本的にありません。

3.粘度が低い液状材料に添加した場合、経時での沈降にご注意ください。

ゼオミックの比重は約2であるため、粘度が低い液状材料に添加した場合には、長時間放置したときにゼオミックの粒子が沈降する場合があります。沈降したままで塗装加工をすると、塗膜へのゼオミックの分散状態にムラが発生するおそれがありますので、塗装加工の直前に攪拌機などでゼオミックを再分散させる必要があります。また、沈降防止剤や分散剤の使用も沈降防止には有効です。

4.液状材料によっては、ゼオミックが混ざりにくい場合があります。

液状材料によっては、ゼオミックが簡単に混ざりにくいことや、ゼオミックの粒子が凝集を起こして分散不良を起こす場合があります。ゼオミックの抗菌性は接触的作用によるものですので、最終的に製品の表面上にゼオミックの粒子をより多く存在させることが効率の良い抗菌性の発揮につながります。
そのため、ゼオミックの凝集を避け、分散性の良い状態にすることが重要であり、対策としては次のような方法があります。

1. ゼオミックは水や有機溶剤に溶解しませんので、その液状材料に相性の良い水溶液や有機溶剤にゼオミックを一旦分散させ、よく混合して十分分散させた後に目的の液状材料に徐々に加えて調製する。
2. 煎断力の大きいニーダー(混練機)やバンバリーミキサ、2本ロールミルを使用するなど、物理的な力でゼオミックを分散させる。
3. 水系の液状材料の場合には、ゼオミック水スラリーを使用することが出来ます。ゼオミック水スラリーは、ゼオミック粉末を20wt%水中に懸濁させ沈降防止処理をした水スラリーです。ゼオミック粉末を予め1次分散してありますので、液状材料への分散が容易です。