CN100462405C - 含光催化剂磷灰石的树脂 - Google Patents
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Abstract
使用氧化钛解决抗菌的方法是制造树脂中混合有氧化钛的涂层用树脂，将该涂层树脂被覆在键的表面。上述方法因为要在树脂成型品上形成涂层，所以制造工序数增多，成本增加。此外使用上述方法，含有抗菌剂的涂膜每次敲键一点一点地削去膜，不久便失去膜，没有抗菌作用。作为解决方法，想出了在树脂中直接混合抗菌剂的方法。但作为抗菌剂的氧化钛使作为基料的树脂劣化。近年，认为代替氧化钛的光催化剂磷灰石也引起粉化，于是在树脂成型品的表面形成抗菌用涂层。然而本发明人发现光催化剂磷灰石不引起粉化，使含有这种光催化剂磷灰石的树脂得以实现。
Description
技术领域
本发明涉及含有抗菌剂的树脂，详细地讲涉及含有光催化剂磷灰石的树脂。
背景技术
便携信息机或便携电话等的便携设备与人手接触，通过手脂或香烟焦油等粘附灰尘等。这些手脂、香烟焦油、灰尘使杂菌繁殖。因此破坏便携机的外观、清洁感。另外，对抗菌的关心在增强。因此便携信息机，便携电话等的壳体或操作键等强烈要求抗菌对策。一般作为这些抗菌剂使用氧化钛(TiO2)。例如，制成树脂中混合有氧化钛的涂层用树脂，利用保护膜把该涂层树脂复合在壳体树脂上。另外，键的表面使用含氧化钛的涂层用树脂被覆。专利文献1、2记载了如上述使用氧化钛的键。
专利文献1：特开平9-102238号公报
专利文献2：特开平11-195345号公报
另外，还有将氧化钛微胶囊化混入树脂中的涂层用树脂。专利文献3记载了将这样的涂层用树脂用于键的情况。
专利文献3：特开平9-190254号公报。但是，上述专利文献1～3中，为了抗菌，均必须在树脂成型品上形成涂层，故制造工序数增多，成本增加。此外上述专利文献1～3中含有抗菌剂的涂膜，每次敲键一点一点地削去，不久便失去膜，没有抗菌作用。
作为这些的对策，想到了在树脂中直接混合抗菌剂。然而，这种方法作为抗菌剂的氧化钛使作为基料的树脂劣化。换言之，氧化钛引起使树脂表面逐渐风化成粉状的所谓“粉化”。近年，研究的光催化剂磷灰石作为抗菌剂代替氧化钛，估计与氧化钛同样地也引起粉化，因此如下述的专利文献4所述，即使使用光催化剂磷灰石作为抗菌剂的场合，也制造涂层用树脂，在树脂成型品的表面形成抗菌用涂层。
专利文献4：特愿2002-146110号
发明内容
本发明是根据本发明人发现光催化剂磷灰石不引起使树脂风化的所谓粉化的结果而完成的。
本发明的目的是提供抗菌用树脂的制造简单且抑制制造工序数、可以降低制造成本、即使削去抗菌用树脂表面也不减少抗菌作用、又不引起抗菌剂造成的粉化的树脂。
本发明是含有光催化剂磷灰石的树脂。如上述光催化剂磷灰石不引起使树脂风化的所谓粉化。因此可以将光催化剂磷灰石直接混入树脂中。所以即使削去树脂表面也不减少抗菌作用。含有这种光催化剂磷灰石的树脂的制造简单，可以减少制造工序数，可以降低成本。另外光催化剂磷灰石对真菌、细菌、灰尘等分解的力比氧化钛强，换言之抗菌力强。
附图说明
图1是表示本发明的一种实施方案的键顶部构成的简略平面图。
图2是在沿图1所示A-A的箭头方向呈现的简略截面图。
图3是表示本发明所述Ti-CaHAP结晶简略表面结构的图。
图4是表示光催化活性力评价试验结果的图。
图5是表示粉化评价试验结果的图。
符号说明
1 键开关
2 键顶
3 键顶构件
5 凹状部
6 抗菌剂混合物
7 抗菌剂混合物
具体实施方式
对本发明的实施例进行说明。
本发明使用的光催化剂磷灰石是有光催化功能的金属氧化物与磷灰石在原子水平结合的物质。在这样的光催化剂磷灰石中作为用于起光催化功能作用的金属元素，例如，可举出钛(Ti)、锌(Zn)、钨(W)、锰(Mn)、锡(Sn)、铟(In)、铁(Fe)等。另外，在这样的光催化剂磷灰石中作为构成基本结构的磷灰石，例如，可举出羟磷灰石、氟磷灰石、氯磷灰石等。图3表示当该金属选择Ti，作为该磷灰石选择钙羟磷灰石构成的Ti-CaHAP(Ti-Ca羟磷灰石)结晶的简略表面结构。该图中Ca元素与氧元素间进行配位键合，同箭头表示。
以下对含有树脂和光催化剂磷灰石的树脂的制造方法进行说明。
[实施例]
(1)首先准备光催化剂磷灰石(太平化学产业株式会社制商品名PCAP-100)和树脂，具体地讲，准备聚丙烯(日本聚烯烃株式会社制)。光催化剂磷灰石准备平均粒径20μm、10μm和5μm的3种。树脂除上述聚丙烯以外，可以使用聚乙烯，尼龙，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚苯乙烯，聚碳酸酯等。
(2)然后将准备的光催化剂磷灰石与聚丙烯进行混炼。使用混炼机(Technovel株式会社制，商品名KZW-15)进行混炼。混炼条件是190℃，5～30分钟。采用上述条件将光催化剂磷灰石与聚丙烯均匀地进行混炼。此后冷却混炼物后，切成粒状(直径2mm×长3mm)。采用上述方法制作4种试样1、2、5、6。除这些以外，试样3是不添加抗菌剂的试样，试样4是添加氧化钛的试样。这些各试样的详细情况示于表1。
表1 各试样的各混合比例
试样1是在聚丙烯树脂中添加10重量％作为光催化剂的粒径20μm的光催化剂磷灰石(Ti-Ca HAP)的试样。
试样2是在聚丙烯树脂中添加3重量％作为光催化剂的粒径10μm的光催化剂磷灰石(Ti-Ca HAP)的试样。
试样3在聚丙烯树脂中没有添加光催化剂。
试样4是在聚丙烯树脂中添加10重量％粒径0.007μm氧化钛的试样。
试样5是在聚丙烯树脂中添加2重量％作为光催化剂的粒径20μm的光催化剂磷灰石(Ti-Ca HAP)的试样。
试样6是在聚丙烯树脂中添加10重量％作为光催化剂的粒径5μm的光催化剂磷灰石(Ti-Ca HAP)的试样。
(3)接着，使用注射成型机(住友机械株式会社制，商品名SG-50)，把6种试样颗粒整形成下述的形状。注射成型条件为：料筒温度是190℃，模具温度是250℃。各试样的形状(宽12mm×长70mm×厚3mm)。
[光催化剂活性力的评价试验]
评价试验方法是将上述试样1载置于密闭容器(500cc)内，在该容器内加入醛气体(CH3CHO)12m1(于常温、常压)，在暗处放置1小时。然后使用紫外线照射器(林钟表工业株式会社制，商品名LuminarAce LA 150-TX)连续照射1mW的紫外线。通过照射紫外线，醛(CH3CHO)被光催化剂分解成二氧化碳和水。间隔1小时使用色谱仪(GL Science株式会社制，商品名GC-390B)测量该分解的二氧化碳的量。因此测量的二氧化碳的量越多，则光催化剂的活性力越高。接着采用上述评价方法进行其余的试样2～6的评价。把结果示于图4。
作为分解能力的判断标准。0.1ppm/小时以上为合适。这是例如适合于粘附在壳体、键顶部等上的手脂、香烟焦油，有机尘埃等经1晚到第二天进行分解的值。若参照图4则判明试样1、试样2和试样4是适合于壳体、键顶部等的树脂。
以下对上述试样1～6进行粉化的评价试验。
[粉化的评价试验]
粉化的评价试验方法由风化造成的重量减少比例进行评价，具体地把试样1～6载置于暗处，使用紫外线照射器(林钟表工业株式会社制，商品名Luminar Ace LA 150-TX)，连续照射10mW的紫外线。间隔100小时测量此时的重量变化。把结果示于图5。
作为评价，以制品重量变化约99.5％为限度进行评价。因此试样1、2、3、5、6合适。其中试样3因不含光催化剂树脂故没有重量减少量。
由上述2个评价结果看出光催化剂的活性力高、同时粉化少的试样1、试样2适合于含光催化剂磷灰石树脂壳体，含光催化剂磷灰石树脂键等。这种含光催化剂磷灰石的树脂除了电子仪器壳体，便携机壳体外，还可适用于与人手接触的输入装置，例如鼠标，输入笔，键盘等。
[第1实施例]
接着对使用含光催化剂磷灰石树脂的键顶部进行说明。
图1表示本发明实施方案的键顶的构成，图2是图1的A-A截面图。图中各符号分别是1-键开关，2-键顶，3-键顶构件，4-文字，符号，图形等的表面图示体，5-键顶构件的凹状部，6-抗菌剂混合物。
各键开关1具有例如文字，数字，符号，图形等独自的意义。按下该键开关1时，该按下可被接点(没图示)测出，便将信号通知到外部。这些文字，数字，符号，图形等的表面图示呈现在键顶2上。详细地讲，该键顶2大致由键顶构件3和表面图示体4构成。该键顶构件3在顶上部、侧面部有文字、数字、符号、图形等形成沟状，成为凹状部分5。而且表面图示体4设在凹状部5内。图1的表面图示体4例如是数字1。该键顶构件3是树脂制，具体地是ABS树脂。此外表面图示体4的材料是抗菌剂与树脂组成的抗菌剂混合物6。该抗菌剂混合物6例如是光催化剂磷灰石和树脂混合到树脂中的混合物。
接着，对键顶的制造方法进行说明。
首先使用注射成型机(住友重机械工业株式会社制，商品名SICAP)成型制得表面图示体4。该注射成型机大致由进料部，材料混合部，材料加热部，注射部构成。向该进料部加入平均粒径20μm的光催化剂磷灰石(太平化学产业株式会社制，商品名光催化剂磷灰石PCAP-100)和ABS树脂(UMG株式会社制，商品名VD-200)及黑色颜料(Clariant JapanK.K.制的商品名Sanodal Deep Black MLW)。黑色颜料是表面图示体着色用的颜料，使之与键顶构件3的颜色容易识别。在材料混合部将85重量％ABS树脂，10重量％光催化剂磷灰石和5重量％黑色颜料均匀地混合。然后在材料加热部将混合的ABS树脂，光催化剂磷灰石，黑色颜料的混合物加热熔融，接着将熔融的混合物从注射部射到模具中，将抗菌剂混合物6成型。该模具的模腔部预先形成与所期望的表面图示体4相同的形状。因此含光催化剂磷灰石的树脂形成表面图示体4。
然后按照成型表面图示体4的要领成型键顶构件3。准备具有用于形成键顶构件3的模腔部的模具，并且对该模具采用相同制法把材料，具体地将80重量％ABS树脂、20重量％光催化剂磷灰石组成的抗菌剂混合物7从注射部射入模具中。因此形成含光催化剂磷灰石的树脂制的键顶构件3。把上述的表面图示体4嵌合在键顶构件3的凹状部5中。
上述实施例中键顶构件3和表面图示体4的两者使用含光催化剂磷灰石的树脂。但只要键顶构件3和表面图示体4的至少一方设含光催化剂磷灰石的树脂，就可得到抗菌效果。
[第2实施例]
上述第1实施例是将表面图示体4与键顶构件3进行嵌合的方法。但在键顶构件的凹状部填充糊状的含光催化剂磷灰石的树脂，加热干燥固化，也可以同样地制得图1表示的键顶2。
产业上利用的可能性
如以上所说明，本发明的含光催化剂磷灰石的树脂(该树脂的制造简单并且可以抑制制造工序数，降低制造成本)，即使削去树脂表面，也不减少抗菌作用，又可以防止抗菌剂造成的粉化。
Claims (3)
1.含有混入的光催化剂磷灰石的树脂，
其中光催化剂磷灰石具有钙羟磷灰石的Ca的一部分被Ti置换的化学结构。
2.权利要求1所述的含有混入的光催化剂磷灰石的树脂，其中所述光催化剂磷灰石的含量是3重量％～10重量％。
3.权利要求1或2所述的含有混入的光催化剂磷灰石的树脂，其中所述光催化剂磷灰石的平均粒径是10～20μm。
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