ー 新製品紹介 ー●無機／有機ハイブリッド防カビ剤「カビノン」
機能製品究所

高機能製品グループ 大野 康晴

1 はじめに健康で快適な生活環境の充実が求められる中、抗菌・防カビに対してはニーズが定着し、必要不可欠なものとなってきている。特に防カビに関しては、その効果が消費者の目から見ても容易に判別できるため、明確な効果の発現とその持続性が要求されている。
防カビ剤には有機系、無機系のものがある。このうち無機系は耐熱性や耐久性に優れる反面、カビに対する効果は弱く、現在でも有機系防カビ剤が市場の大半を占めている。
しかしながら、有機系防カビ剤は、熱、光（紫外線）により分解が起こりやすく、用途によっては使用できなかったり、効果を発現しないケースも少なくない。また、水や有機溶媒に溶出しやすく効果が持続しないことや、安全性に問題のあるものが少なくないなどの理由により、その使用範囲は限られる。

写真１ カビノン800の電子顕微鏡写真

これら、無機系抗菌剤、有機系防カビ剤の問題点を改良した用途範囲の広い防カビ剤の開発が待ち望まれている。
2 カビノンとは「カビノン」は、有機系防カビ剤を無機化合物とハイブリッドインターカレーションとは無機層状化合物の層間へ、異質の分化することにより、従来の防カビ剤の持つ多くの弱点を大幅に改子や原子、イオンが入り込む現象を言う。図１にインターカレー良した、 無機／有機ハイブリッド防カビ剤 である。

ションによるハイブリッド化のイメージを示すが、これにより有写真１にカビノン800の電子顕微鏡写真を示す。カビノンはイ

機系防カビ剤に、いくつかの機能（耐久性、徐放性など）を持たンターカレーション 技術により、無機層状化合物の層間に有機せることができた。

1)系防カビ剤を担持させた、平均粒径約５μｍの粉末である。

図１ ハイブリッド化による機能発現東亞合成研究年報

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3.2

3 カビノンの各種性能
3.1

防カビ・抗菌性能

表２にカビノンのグレードと各種微生物に対する最小発育濃度物性・安全性（MIC）を示してある。カビノンはほとんどのカビに対して高い

表１にカビノンのグレードと各種物性、安全性を併せて示し効果を示している。
また、防カビ＆抗菌タイプは大腸菌などの細菌に対しても効果た。カビノンには現在、防カビタイプの カビノン800 と、防が高く、広範囲の微生物に対して有効である。

カビ＆抗菌タイプの カビノン900，930Ｖ，940 の４グレードがある。
一部のカビノンは刺激性を有するが、ポリプロピレン樹脂にカビノン800を1.5％添加して成形したプレートの人パッチテスト2)において、刺激性のないことが確認されており、実用レベルで安全なことを示している。

表１ カビノンの各種物性と安全性

表2 各種微生物に対するカビノンの最小発育阻止濃度（MIC）

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4.3 持続性

4 カビノンの特長

4.3.1

4.1 耐熱性

樹脂中での長期安定性

カビノンは樹脂中からのブリードアウト現象3)による防カビ剤の目減りがないため、防カビ効果が長期持続する。

カビノンは複合化によって従来の有機系防カビ剤の弱点である

図２にカビノンなどを添加したポリエチレン樹脂中の防カビ剤

耐熱性が大幅に改善されているため、高温での成形加工が可能量の変化を示してある。カビノンはハイブリッド化されているのである。
表３にカビノン及び代表的な有機系防カビ剤の加熱処理後ので、樹脂中の防カビ剤は安定に存在し、ほとんど減少しない。一防カビ剤の残存率を示す。多くの有機系の防カビ剤は250℃まで方、有機系の防カビ剤を添加した樹脂では、90日放置後の樹脂には蒸発や分解を起こしてしまっているが、カビノンはほとんど中の防カビ剤量は、成形直後の50％以下に目減りしている。このの有効成分が残っており、耐熱性の高いことを示している。

原因は、有機系の防カビ剤と樹脂との相溶性が悪いためによるも300℃に加熱しても大半の有効成分は残っていた。

ので、有機系防カビ剤は成形後に樹脂表面に徐々に放出されてしまう。

また、マスターバッチ化を想定し、ポリプロピレン樹脂にカビ写真３にカビノンなどを添加したポリエチレン樹脂の、成形直ノンを20％添加して、220℃で５分間混練する試験においても樹後と90日間放置後の防カビ試験（ハロー試験4)）結果を示す。成脂（防カビ剤）の変色は起こらなかった。

形直後は、それぞれ防カビ効果を発揮している。90日放置後はカ

表３ 各温度における防カビ剤残存率

ビノン添加樹脂は防カビ効果が変化していないのに対し、有機系防カビ剤を添加した樹脂は防カビ効果が低下しているのがわかる。

4.2 耐候性
カビノンは紫外線に対して安定なため、添加した材料が変色しにくい。
写真２にカビノン及びチアベンダゾールを添加したポリプロピレン樹脂に、紫外線を照射させたものを示す。カビノン添加樹脂
は、未添加樹脂との色差はほとんどない。
一方、チアベンダゾールを添加した樹脂は、紫外線照射による図２ 樹脂中の防カビ剤量の経時変化変色が大きい。

写真２ ＰＰ樹脂添加品の耐候性試験結果

写真３ 防カビ効果の経時変化

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4.3.2 防カビ効果の持続性

してもスポンジ上以外にはカビの発育が認められないのに対し、カビノンはハイブリッド化により徐放効果を持たせてあり、ま市販の防カビ湯おけは湯おけの内側全体にまでカビの発育が広がっている。

た広範囲なpH領域で安定なため、防カビ効果が長時間持続する。
写真４に、カビノンなどを添加したポリプロピレン樹脂を、成形直後、60℃の温水中に浸した後、40℃での家庭用酸性洗浄剤

5.2 焼付塗料での処理後に、それぞれカビ抵抗性試験を行った結果を示してあ

写真６には焼付粉体塗料にカビノンを添加し、塗装したプレートのカビ抵抗性試験の結果を示した。粉体塗料では、防カビ剤る。
有機系防カビ剤を添加した樹脂は、処理後のカビに対する効が高温で長時間さらされるため、従来の有機系防カビ剤の使用果がほとんど無くなっているのに対し、カビノン800を添加したは難しい。有機系防カビ剤の添加では防カビ効果は認められなか樹脂はどちらの処理後においても効果が持続しており、温水や薬ったが、カビノン800を0.5ｗｔ％添加することにより効果が確認品に対しても耐久性が高いことを示している。

されている。

写真４ 洗浄後の防カビ効果

5 カビノンの応用例
写真５ 湯おけの強制促進防カビ試験

表４にカビノンの使用できる主な用途を示す。
カビノンは、前述の特長を有しているので、幅広い用途に使用可能である。特にプラスチック、粉体塗料などの加工時の耐熱性が要求される用途に有効である。また、ハイブリッド化による効果の持続性の大幅な改善により、長期にわたって効果が要求される用途へ使用することができる。

表４ カビノンの使用できる用途

5.1

水周り用成形品

写真５にPP樹脂にカビノンを添加して成形した湯おけの強制促進防カビ試験結果を示す。カビノン添加湯おけは２ヶ月経過

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写真６ 粉体塗料への応用例

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5.3 シーリング材
写真７にはシリコンシーリング材にカビノンを添加した例を示してある。カビノン940は防カビ効果の持続性に格段に優れており、流水中に200時間浸しても防カビ効果は持続していた。

5.4 ＡＢＳ樹脂などの成形品
写真８にはABS樹脂にカビノンを添加して成形したプレートのハロー試験の結果を示した。一般的に有機系防カビ剤はABSなどのブリードアウトし難い樹脂に対しては防カビ効果が発現し難い。それに対して、カビノンはABS樹脂に対しても効果を発現するという特長も持っている。
6 おわりに無機／有機ハイブリッド防カビ剤カビノンについて紹介した。
今後も微粒子化、防カビ剤の徐放性のコントロールなど更なる機能向上の検討を進めていきたい。
インターカレーションを利用した技術は、様々な分野への応用が可能である。また、インターカレーションにとどまらず、ハイ写真７ シリコンシーリング材への応用例

ブリッド化という観点から捕らえれば、さらに多くの技術が活用でき、無機／有機物質それぞれの特長を生かした材の開発が可能と考える。有機系防カビ剤の機能付与にとどまらず、他の機能製品の開発も進めていきたい。
引用文献1) 山中 庄司, 服部 信, 表面, 54(1), Vol.19( No.2), 1981.
2) 白須 泰彦, 松岡 理編,

新しい毒性試験と安全性の評価 ,初版, 株式会社 ソフトサイエンス社(1975), p.458.
3) プラスチック大辞典編集委員会

編,プラスチック大辞典 ,初版, 工業調査会(1994), p.85.
4) 高鳥 浩介著,

一目でわかる図説かび検査・操作マニュア

ル , 初版, 株式会社 テクノシステム(1991), p.350.

写真８ ABS樹脂への応用例

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