JP2004358945A - 抗菌機能を有する射出物の成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、抗菌機能を有する射出物の成形方法を提供する。
【解決手段】 本発明による抗菌機能を有する射出物の成形方法は、透明プラスチック原材料（ＧＰＰＳ）の表面にナノ銀粒子及び顔料をコーティングするステップと、プラスチック原材料の表面にナノ銀粒子及び顔料がコーティングされた混合物を射出成形機に入れて溶融させた状態で射出成形することにより、射出成形物を形成するステップとを含む。前記プラスチック原材料の表面にナノ銀粒子及び顔料をコーティングするステップの前に、ナノ銀水溶液（コロイド銀）や顔料に接着性を有する粘着剤を混合するステップを更に含む
【選択図】 図１

Description

本発明は抗菌機能を有する素材を成形する方法に関し、更に詳しくは、射出物の色相の変質及び強度の低下を防止することができる抗菌機能を有する射出物の成形方法に関する。

一般に、銀（Ａｇ）は、汎用的な抗菌剤としてよく知られている。特に、コロイド状の銀は、細菌を始めとしてバクテリア、菌類及びウイルス等にも効果的であり、且つ、副作用のないものとして知られている。銀イオンがウイルス、バクテリア、真菌類などの細胞中に浸透される場合、銀イオンは、ウイルス、バクテリア、真菌類などが呼吸する際に必要な酵素の活性を低下させることにより、これらを死滅させる。更に、銀イオンは、細菌の物質代謝を防ぎ、これらの繁殖を抑える。

微細粒子の銀は、電解法、液相還元法、グラインディング（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）などの物理的な方法で製造され得る。高純度の安定したナノ銀を得るためには、主として電解法が用いられてきた。電解法では、蒸留水に純銀（９９．９９％）を入れて低温で低電流を発生させることによって極小微粒子状の銀が得られる。

一方、冷蔵庫は、冷却サイクルを用いて貯蔵室の空気を冷却させることにより、貯蔵室に貯蔵された食品などが変質されず長期間保存されるようにする。冷蔵庫では、圧縮器の動作によって高温・高圧に圧縮された冷媒ガスを凝縮器で液化し液体状態に変化させた後、膨張弁を介して減圧させ、蒸発器で蒸発させる。このとき、蒸発する冷媒は、周囲の空気から熱を奪って周囲の空気を冷却させ、この冷却された空気は、例えば、ファンによって貯蔵室に送風される。

上記のようなナノ銀の実用化技術を冷蔵庫の抗菌機能に実現しようとする研究開発がなされている。すなわち、冷蔵庫で細菌が増殖する可能性のある全ての内装・外装構成物にナノ銀粒子を含有させて抗菌機能を有するようにすることである。

抗菌機能を有する素材（構成物）を成形する従来の射出成形の工程では、透明なプラスチック樹脂、例えば、ＧＰＰＳにナノ銀粒子及び顔料のそれぞれの原材料（マスターバッチ）を混合し、熱（２２０℃〜２５０℃）を加えて溶融／混合した後に冷却させ、混合物をコンパウンディング（ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ）する。この混合物を切断加工して、小さい粒子サイズのペレットを製造した後、射出成形機にこのペレットを入れて溶融（射出条件及び環境によって１８０〜２５０℃）させた状態で射出成形することにより最終加工物を形成する。

しかしながら、このような従来の成形工程では次のような問題点がある。

１．透明プラスチック樹脂、ナノ銀粒子及び顔料のそれぞれの組成が混合物コンパウンディング製造過程や最終射出成形工程を経る間、不安定な状態のナノ銀粒子が過度な熱変形を起して色相が変質し易い。

２．成形ロット毎に、混合物コンパウンディング及び射出の際の温度条件を同一に保持することがとても困難であり、このような温度条件の不一致によって、ロット毎に射出成形される加工物の色相に違いが発生する。

３．コンパウンディング及び射出成形の２つの工程を通して、色相組成が変質されるだけでなく、分子結合構造も変化され、強度が低下し、脆性が大きくなって、衝撃による破損が起こり易い。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上述した従来の問題点が発生しない新規の抗菌機能を有する射出物の成形方法を提供するものであって、透明プラスチック樹脂、例えばＧＰＰＳにナノ銀粒子や顔料を混合して所望の色相の射出物を安定して成形する方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明によれば、抗菌機能を有する射出物の成形方法であって、透明プラスチック原材料の表面にナノ銀粒子及び顔料をコーティングするステップと、プラスチック原材料の表面にナノ銀粒子及び顔料がコーティングされた混合物を射出成形機に入れて溶融させた状態で射出成形することにより、射出成形物を形成するステップとを含む射出物の成形方法が提供される。

前記プラスチック原材料の表面にナノ銀粒子及び顔料をコーティングするステップの前に、ナノ銀水溶液や顔料に粘着剤を混合するステップを更に含む。

前記透明プラスチック原材料（ＧＰＰＳ）の表面にナノ銀粒子及び顔料をコーティングするステップは、透明プラスチック原材料の表面に接着性を有する粘着剤が混合されたナノ銀水溶液（コロイド銀）及び顔料の混合溶液を塗布した後、乾燥することにより行なわれる。

本発明の透明射出物の成形方法によれば、従来の方法に比較して１回の熱処理段階が除去されることにより、透明射出物の色相が変質されず、射出物の強度が低下せず、脆性も大きくならないため、耐衝撃性が低下しない。

以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明による冷蔵庫用素材（構成物）を成形するステップを示すフローチャートである。

本発明者は、透明射出物の色相の変質を引起す原因について鋭意研究を重ねた結果、このような原因として、第１に、透明プラスチック樹脂にナノ銀粒子及び顔料を混合し、熱を加えて溶融／混合した後に冷却させて混合物を形成するコンパウンディング過程で加えられる熱（２２０〜２５０℃）と、第２に、最終射出成形段階でコンパウンディング混合物によって加工処理されたペレットに加えられる熱（１８０〜２５０℃）とがあることを見出した。試験の結果、透明プラスチック樹脂とナノ銀粒子及び顔料を加熱して溶融／混合するコンパウンディング過程で、特に、ナノ銀粒子及び顔料に加えられる熱変形によってナノサイズの銀粒子が不安定な状態に置かれることになり、色相が変質されることを見出した。

言いかえれば、従来の射出成形工程では、混合物のコンパウンディング段階や射出成形段階において２回の熱処理過程が含まれ、このような２回の熱処理過程によって色相を決定する樹脂混合物の組成が変わることを見出した。これにより、本発明者は、多くの実験を通して熱処理過程を減少させる、改善された成形方法を開発した。

本発明によるナノ銀粒子を含有する素材の成形方法によれば、例えば、透明プラスチック原材料の表面にナノ銀粒子及び顔料をコーティングするステップと、プラスチック原材料の表面にナノ銀粒子及び顔料がコーティングされた混合物を射出成形機に入れて溶融させた状態で射出成形することにより、最終加工物を形成するステップを含む。

前記プラスチック原材料の表面にナノ銀粒子及び顔料をコーティングするステップの前に、ナノ銀水溶液（コロイド銀）や顔料に接着性を持つ粘着剤を混合するステップが追加される。これにより、ナノ銀粒子及び顔料の粘着力が向上され、より安定した混合物を得ることができる。

本発明による成形方法では、透明プラスチック樹脂にナノ銀粒子及び顔料を混合し、熱を加えて溶融／混合した後に冷却させ、混合物を形成する従来のコンパウンディングの段階の代わりに、プラスチック原材料の表面にナノ銀粒子及び顔料をコーティングする段階を採択することにより、１つの熱処理段階を省略する。

本発明の射出物の成形方法では、従来の方法に比較して１回の熱処理段階が除去されたので、本発明の方法により射出物を成形した結果、射出物の色相が変質されず、射出物の強度が低下されず、脆性も大きくならなかった。

本発明の射出物の成形方法において、プラスチック原材料の表面にナノ銀粒子及び顔料をコーティングする方法としては、接着性を持つ粘着剤が混合されたナノ銀粒子及び顔料をスプレーする方法や、ナノ銀粒子及び顔料の溶液にプラスチック原材料を沈殿させた後に取り出す方法などがあるが、これらに限られるものではない。

上記において、本発明による射出物の成形方法の実施の形態を説明したが、本発明は上記した実施の形態に限らず、本発明の請求範囲を逸脱することなく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。従って、本発明は、請求の範囲の精神をおいて限定されるものではない。

本発明による冷蔵庫用素材（構成物）を成形するステップを示すフローチャートである。

Claims (4)

1. 抗菌機能を有する射出物の成形方法であって、
   プラスチック原材料の表面にナノ銀粒子及び顔料をコーティングするステップと、
   プラスチック原材料の表面にナノ銀粒子及び顔料がコーティングされた混合物のペレットを射出成形機に入れて溶融させた状態で射出成形することにより、射出成形物を形成するステップとを含む射出物の成形方法。
2. 前記プラスチック原材料の表面にナノ銀粒子及び顔料をコーティングするステップの前に、ナノ銀水溶液や顔料に粘着剤を混合するステップを更に含む請求項１に記載の射出物の成形方法。
3. 前記プラスチック原材料の表面にナノ銀粒子及び顔料をコーティングするステップが、ナノ銀粒子及び顔料をプラスチック原材料の表面にスプレーすることにより行なわれる請求項１または請求項２に記載の射出物の成形方法。
4. 前記プラスチック原材料の表面にナノ銀粒子及び顔料をコーティングするステップが、ナノ銀粒子及び顔料の混合溶液にプラスチック原材料を沈殿させることにより行なわれる請求項１または請求項２に記載の射出物の成形方法。

Images