JP2004359754A - 抗菌性樹脂組成物およびその成形品 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い抗菌性を付与しつつも透明性と耐変色性に優れた抗菌性樹脂組成物と、その成形品を提供する。
【解決手段】アクリロニトリルおよびスチレン成分を含む樹脂に、銀を含有せず、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２５〜５５ｍｏｌ％
（かつ、ＺｎＯが２５〜５５ｍｏｌ％）
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 １〜３０ｍｏｌ％
からなる抗菌性ガラス組成物を添加する。
【選択図】 なし
【解決手段】アクリロニトリルおよびスチレン成分を含む樹脂に、銀を含有せず、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２５〜５５ｍｏｌ％
（かつ、ＺｎＯが２５〜５５ｍｏｌ％）
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 １〜３０ｍｏｌ％
からなる抗菌性ガラス組成物を添加する。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抗菌性樹脂組成物およびその成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アクリロニトリルおよびスチレンを成分として含有する樹脂には、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）やアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（透明ＡＢＳ樹脂）など、光透過率が高く、透明性に優れた樹脂がある。これらの樹脂は、耐熱性、成形性、実用強度に優れることから、電気製品、自動車部品、文具、家具、日用品などに幅広く使用されている。
【０００３】
ところで昨今は、抗菌性が付与された樹脂製品が多く用いられるようになっている。特に、食品製造設備、薬品製造設備、医療設備には、抗菌性を有する樹脂材料が当然のように使われている。ＡＳ樹脂や透明ＡＢＳ樹脂などの透明樹脂についても、抗菌性を付与したものが多くあるが、抗菌剤を添加することにより、これらの樹脂の有意な特性の１つである透明性が低下するという問題も出てくる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１０９２９６
【特許文献２】
特開平８−２３１８１１
【０００５】
そこで、抗菌性を付与しつつも、透明性の低下を抑制した抗菌性樹脂組成物が、上記文献に記載されている。上記文献に記載された抗菌性樹脂組成物は、例えば銀イオンを抗菌成分として含むものである。銀イオンを担持させた抗菌剤は高い抗菌性を付与するが、樹脂と複合すると変色しやすい。また、抗菌剤と樹脂との、透明性や屈折率の違いから、十分な透明性が得られない場合が多い。そのため、抗菌剤と樹脂の改良によって、より変色しにくく、透明性に優れた抗菌性樹脂組成物が望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高い抗菌性を付与しつつも透明性と耐変色性に優れた抗菌性樹脂組成物と、その成形品を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の抗菌性樹脂組成物は、アクリロニトリルおよびスチレン成分を含む樹脂に、銀を含有せず、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２５〜５５ｍｏｌ％
（かつ、ＺｎＯが２５〜５５ｍｏｌ％）
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 １〜３０ｍｏｌ％
からなる抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、本発明の抗菌性樹脂組成物は、アクリロニトリルおよびスチレン成分を含む樹脂に、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２０〜５５ｍｏｌ％
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 １〜３０ｍｏｌ％、
Ａｇ２Ｏ ０．１〜５．０重量％
からなる抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明の抗菌性樹脂組成物は、アクリロニトリルおよびスチレン成分を含む樹脂に、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２０〜５５ｍｏｌ％
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 ５．０１〜３０ｍｏｌ％
（かつ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２の合計は５〜１２ｍｏｌ％、かつＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの合計は、０．０１〜５ｍｏｌ％）
Ａｇ２Ｏ ０．１〜５．０重量％
からなる抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の抗菌性樹脂組成物は、アクリロニトリルおよびスチレン成分を含み、かつ屈折率が１．５０〜１．５６である樹脂に、銀を含有せず、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２５〜５５ｍｏｌ％
（かつ、ＺｎＯが２５〜５５ｍｏｌ％）
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 １〜３０ｍｏｌ％
からなり、かつ該樹脂との屈折率差を０．０２以下に調整した抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明の抗菌性樹脂組成物は、アクリロニトリルおよびスチレン成分を含み、かつ屈折率が１．５０〜１．５６である樹脂に、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２０〜５５ｍｏｌ％
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 １〜３０ｍｏｌ％、
Ａｇ２Ｏ ０．１〜５．０重量％
からなり、かつ該樹脂との屈折率差を０．０２以下に調整した抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の抗菌性樹脂組成物は、アクリロニトリルおよびスチレン成分を含み、かつ屈折率が１．５０〜１．５６である樹脂に、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２０〜５５ｍｏｌ％
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 ５．０１〜３０ｍｏｌ％
（かつ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２の合計は５〜１２ｍｏｌ％、かつＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの合計は、０．０１〜５ｍｏｌ％）
Ａｇ２Ｏ ０．１〜５．０重量％
からなり、かつ該樹脂との屈折率差を０．０２以下に調整した抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする。
【００１３】
また、上記の抗菌性ガラス組成物は、平均粒径が０．５〜２０μｍに調整されたものであり、本発明の抗菌性樹脂組成物は、このような抗菌性ガラス組成物を上記の樹脂に添加することを特徴とする。
【００１４】
また、上記の抗菌性ガラス組成物の、抗菌性樹脂組成物中の含有率は、０．０１〜３０重量％であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の抗菌性樹脂成形品は、上記の抗菌性樹脂組成物を成形してなることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。抗菌性樹脂組成物の、透明性の基準としては、ＪＩＳ Ｋ ７１３６：２０００で定めるヘイズが２０以下であることが望ましい。このような基準を満たすためには、樹脂の屈折率に近い屈折率の抗菌剤を配合する必要がある。前記構成の抗菌性ガラス組成物は、屈折率を１．５０〜１．５６の間で調整することができる。樹脂の屈折率が１．５０〜１．５６の間であるとき、抗菌性ガラス組成物と樹脂の屈折率の差を０．０２以下に調整し、それを粉末にして樹脂に配合すれば、良好な透明性を保つことができる。抗菌性ガラス組成物と、樹脂の屈折率の差が、上記の範囲を大きく逸脱するような場合には、樹脂の透明性が大きく損なわれる。なお、屈折率の差を０．０１以下、さらには０．００６以下に調整することがより望ましい。
【００１７】
前記構成の抗菌性ガラス組成物は、抗菌性を付与する溶解性ガラスであって、ガラス組成中に含まれるＡｇ２ＯまたはＺｎＯに基づくＡｇまたはＺｎ成分が任意の期間にわたって定められた一定速度で溶出され、抗菌性ガラス組成物は高い抗菌性を備えるものとなる。表１に、前記抗菌性ガラス組成物の組成をまとめる。
【００１８】
【表１】
【００１９】
次に、本発明の抗菌性ガラス組成物に含有される、各成分の臨界的意味（限定効果）を以下に説明する。
【００２０】
抗菌成分が銀を含まず、亜鉛のみとしたときは、ガラス組成中に亜鉛成分をＺｎＯ換算で２５〜５５ｍｏｌ％とするとよい。ＺｎＯが２５ｍｏｌ％以下では、抗菌性が生じない場合があり好ましくない。５５ｍｏｌ％以上ではガラス化が困難となり、非晶質でなくなるため透明性が認められなくなる。
【００２１】
抗菌成分に銀を含む場合は、ガラス組成中にＰ２Ｏ５が４０〜６０ｍｏｌ％、かつＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される１種または２種以上の合計が２０〜５５ｍｏｌ％、かつＢ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される１種または２種以上の合計が１〜３０ｍｏｌ％、かつＡｇ２Ｏが０．１〜５．０重量％とすることが好ましい。
【００２２】
Ｐ２Ｏ５はガラス組成の骨格となる成分で、抗菌成分である銀または亜鉛の溶出量を制御する成分である。ガラス組成が、水に溶けると同時に、銀イオンまたは亜鉛イオンを放出する。Ｐ２Ｏ５の含有率は、４０〜６０ｍｏｌ％とするのがよい。４０ｍｏｌ％以下ではガラスになり難い場合がある。６０ｍｏｌ％以上では、抗菌成分の溶出量が少なすぎ好ましくない。
【００２３】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯは屈折率を調整し、特に高めるために添加される成分である。この成分は単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。この成分の合計が２０ｍｏｌ％以下ではガラス組成の屈折率を調整できなくなる。５５ｍｏｌ％以上ではガラス化が困難になる。ＺｎＯは抗菌成分としても用いる成分である。前述したように抗菌成分が銀を含まず、亜鉛のみとしたときはＺｎＯ換算で２５〜５５ｍｏｌ％とするとよいので、この場合はＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯの好ましい合計は２５〜５５ｍｏｌ％となる。また、抗菌成分が銀を含む場合はＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯの合計は２０〜５５ｍｏｌ％とすることが望ましい。
【００２４】
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは抗菌成分である銀、亜鉛の溶出量を制御する成分である。また、屈折率、ガラス化の調節をするのに使用できる。この成分は単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。この成分の合計は、１〜３０ｍｏｌ％が好ましい。
【００２５】
上記組成中、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏはガラス化を促進するとともに、屈折率を下げるのに有効な成分である。この成分の合計は、０．０１〜５ｍｏｌ％が好ましい。
【００２６】
Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２は屈折率を下げるのに特に有効な成分である。この成分の合計は、５〜１２ｍｏｌ％が好ましい。
【００２７】
Ａｌ２Ｏ３とＳｉＯ２の合計を５〜１２ｍｏｌ％とし、かつＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの合計を０．０１〜５ｍｏｌ％とした場合は、前述したＢ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの好ましい合計は５．０１〜３０ｍｏｌ％となる。
【００２８】
抗菌成分として銀を使用する場合は、Ａｇ２Ｏ含有率が０．１〜５重量％となることが好ましい。０．１重量％以下では抗菌性が十分に得られない場合がある。５重量％以上では、樹脂と複合したときの変色が大きくなる場合がある。より好ましくは０．１〜３．０重量％、さらに好ましくは１．０〜２．６重量％である。
【００２９】
抗菌性ガラス組成物の平均粒径は、０．５〜２０μｍであるのがよい。０．５μｍ以下では、樹脂中の分散性が悪化し、透明性の低下が顕著となる。また、抗菌性ガラス組成物の生産性の低下や、コスト高となることも懸念される。２０μｍ以上では樹脂の表面が荒れたようになり、外観上好ましくない。より好ましい平均粒径は、２〜１５μｍである。なお、９９体積％の粒径では、４μｍ以上１００μｍ以下とするのがよい。
【００３０】
アクリロニトリルおよびスチレン成分を含む樹脂としては、屈折率が１．５０〜１．５６の間で調整されたものが好ましい。このような樹脂としては、例えばアクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ゴム変性アクリロニトリル−スチレン共重合体（例えばアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（透明ＡＢＳ樹脂））がある。また、透明性を確保できる範囲内で、例えばアクリル樹脂やポリカーボネート、低密度ポリエチレン、塩化ビニールなどの他の樹脂を混ぜ合わせたポリマーアロイとすることもできる。なお、ここで言う透明性の基準は、ヘイズ２０以下である。
【００３１】
樹脂に対する抗菌性ガラス組成物の添加率は、０．０１〜３０重量％が好ましい。０．０１重量％以下では抗菌性が生じない場合がある。透明性を確保するには、０．８重量％が好ましい上限だが、マスターバッチの分散性を考慮すると、その上限は３０重量％とすることができる。３０重量％を超えると、分散性が悪くなる場合がある。
【００３２】
また、抗菌性樹脂組成物の成形品を得るための成形方法としては、射出成形、圧縮成形、トランスファ成形、押出成形、ブロー成形、カレンダ成形、積層成形、シートフォーミングなどの公知の方法を採用するとよい。その際、必要に応じて、透明性を損ねない程度に、消色剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤等の、他の添加剤を加えてもよい。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、屈折率が１．５１と１．５４の樹脂を用いた。この場合、透明性を損なわず抗菌性を付与するためには、樹脂に添加する抗菌剤の屈折率を各樹脂の屈折率に近接させるとよい。例えば樹脂の屈折率が１．５１の場合、抗菌性ガラス組成物の屈折率を１．４９以上１．５３以下の範囲内に調整すれば、良好な透明性を保つことができる。なお、この場合抗菌性ガラス組成物の屈折率は、１．５０以上１．５２以下、さらには１．５０４以上１．５１６以下に調整することがより好ましい。
【００３４】
樹脂に添加する抗菌性ガラス組成物を、次のようにして作成した。まず、表２に示す組成比となるように各原料を調合、混合し、これを１２５０℃〜１３５０℃に調節した電気炉で１時間溶融した。その後、原料の融液を電気炉から取り出し、カーボン板上に流し出して放冷し、表２に記すＡ、Ｂ、Ｃの各抗菌性ガラス組成物（抗菌剤）を得た。
【００３５】
【表２】
【００３６】
これらの抗菌性ガラス組成物について、屈折率を測定したところ、表２に記すとおりであった。屈折率は、アッベ屈折計（アタゴ光学器械製作所製）を使用して測定した。
【００３７】
次に、抗菌性ガラス組成物を、ロールクラッシャー、ボールミルを用いて微粉砕化し、表３に示す平均粒径に調整して抗菌性ガラス組成物粉末とした。このようにして得られた各抗菌性ガラス組成物粉末を、透明ＡＢＳ樹脂に、表３に記す添加量で添加、混錬した。樹脂は、表３に記すＤとして東レ株式会社製 トヨラック９００を用い、Ｅとして電気化学工業株式会社製 デンカ透明ＡＢＳ ＣＬを用いた。その後、射出成形機にて長さ５０ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ２ｍｍとし、本発明に属する抗菌性樹脂（実施例１、２、３）および、本発明外としてのサンプル（比較例１）を得た。平均粒径は、マイクロトラックＨＲＡ（日機装株式会社製）にて測定した。
【００３８】
【表３】
【００３９】
抗菌性の評価試験は、ＪＩＳ Ｚ ２８０１：２０００に基づいて行った。大腸菌を含む菌液と、黄色ブドウ球菌を含む菌液をそれぞれシート状の試料に載せ、液上部をフィルムで覆って菌液を活性化した後、フィルムを剥がして洗浄し、３５℃４８時間培養した。上記抗菌性サンプルの、培養後の生菌数の対数値と、抗菌加工を施していないサンプルの、培養後の生菌数の対数値との差をとり、抗菌活性値とした。抗菌活性値が２．０以上の場合を○、抗菌活性値が２．０未満の場合を×で表した。
【００４０】
曇価（ヘイズ）は、ＪＩＳ Ｋ ７１３６：２０００に基づいて、ＮＤＨ−２０００（日本電色工業株式会社製）を用いて測定した。
【００４１】
表３に示すように、本発明に属する実施例１、２、３については、高い抗菌性を示しながらも低い曇価を示し、透明性は十分であった。他方、樹脂との屈折率差が０．０２を超える比較例１は、抗菌性は十分であるものの、曇価が２０以上となり、透明性は不十分であった。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の抗菌性樹脂組成物は、抗菌性を付与するために添加する抗菌性ガラス組成物の屈折率が、アクリロニトリルおよびスチレン成分を含む樹脂の屈折率に近接しているので、高い透明性を維持したものとなっている。添加する抗菌性ガラス組成物の適切な平均粒径も、抗菌性樹脂組成物の透明性の低下抑制に寄与している。ガラス組成を調整することで、比較的簡単に屈折率の調整も行える。ガラス組成中に含まれる銀または亜鉛の作用で、高い抗菌性を示すことができる。また、銀の溶出量が適切なので、樹脂の耐変色性に優れている。
【発明の属する技術分野】
本発明は、抗菌性樹脂組成物およびその成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アクリロニトリルおよびスチレンを成分として含有する樹脂には、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）やアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（透明ＡＢＳ樹脂）など、光透過率が高く、透明性に優れた樹脂がある。これらの樹脂は、耐熱性、成形性、実用強度に優れることから、電気製品、自動車部品、文具、家具、日用品などに幅広く使用されている。
【０００３】
ところで昨今は、抗菌性が付与された樹脂製品が多く用いられるようになっている。特に、食品製造設備、薬品製造設備、医療設備には、抗菌性を有する樹脂材料が当然のように使われている。ＡＳ樹脂や透明ＡＢＳ樹脂などの透明樹脂についても、抗菌性を付与したものが多くあるが、抗菌剤を添加することにより、これらの樹脂の有意な特性の１つである透明性が低下するという問題も出てくる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１０９２９６
【特許文献２】
特開平８−２３１８１１
【０００５】
そこで、抗菌性を付与しつつも、透明性の低下を抑制した抗菌性樹脂組成物が、上記文献に記載されている。上記文献に記載された抗菌性樹脂組成物は、例えば銀イオンを抗菌成分として含むものである。銀イオンを担持させた抗菌剤は高い抗菌性を付与するが、樹脂と複合すると変色しやすい。また、抗菌剤と樹脂との、透明性や屈折率の違いから、十分な透明性が得られない場合が多い。そのため、抗菌剤と樹脂の改良によって、より変色しにくく、透明性に優れた抗菌性樹脂組成物が望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高い抗菌性を付与しつつも透明性と耐変色性に優れた抗菌性樹脂組成物と、その成形品を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の抗菌性樹脂組成物は、アクリロニトリルおよびスチレン成分を含む樹脂に、銀を含有せず、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２５〜５５ｍｏｌ％
（かつ、ＺｎＯが２５〜５５ｍｏｌ％）
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 １〜３０ｍｏｌ％
からなる抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、本発明の抗菌性樹脂組成物は、アクリロニトリルおよびスチレン成分を含む樹脂に、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２０〜５５ｍｏｌ％
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 １〜３０ｍｏｌ％、
Ａｇ２Ｏ ０．１〜５．０重量％
からなる抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明の抗菌性樹脂組成物は、アクリロニトリルおよびスチレン成分を含む樹脂に、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２０〜５５ｍｏｌ％
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 ５．０１〜３０ｍｏｌ％
（かつ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２の合計は５〜１２ｍｏｌ％、かつＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの合計は、０．０１〜５ｍｏｌ％）
Ａｇ２Ｏ ０．１〜５．０重量％
からなる抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の抗菌性樹脂組成物は、アクリロニトリルおよびスチレン成分を含み、かつ屈折率が１．５０〜１．５６である樹脂に、銀を含有せず、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２５〜５５ｍｏｌ％
（かつ、ＺｎＯが２５〜５５ｍｏｌ％）
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 １〜３０ｍｏｌ％
からなり、かつ該樹脂との屈折率差を０．０２以下に調整した抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明の抗菌性樹脂組成物は、アクリロニトリルおよびスチレン成分を含み、かつ屈折率が１．５０〜１．５６である樹脂に、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２０〜５５ｍｏｌ％
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 １〜３０ｍｏｌ％、
Ａｇ２Ｏ ０．１〜５．０重量％
からなり、かつ該樹脂との屈折率差を０．０２以下に調整した抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の抗菌性樹脂組成物は、アクリロニトリルおよびスチレン成分を含み、かつ屈折率が１．５０〜１．５６である樹脂に、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２０〜５５ｍｏｌ％
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 ５．０１〜３０ｍｏｌ％
（かつ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２の合計は５〜１２ｍｏｌ％、かつＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの合計は、０．０１〜５ｍｏｌ％）
Ａｇ２Ｏ ０．１〜５．０重量％
からなり、かつ該樹脂との屈折率差を０．０２以下に調整した抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする。
【００１３】
また、上記の抗菌性ガラス組成物は、平均粒径が０．５〜２０μｍに調整されたものであり、本発明の抗菌性樹脂組成物は、このような抗菌性ガラス組成物を上記の樹脂に添加することを特徴とする。
【００１４】
また、上記の抗菌性ガラス組成物の、抗菌性樹脂組成物中の含有率は、０．０１〜３０重量％であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の抗菌性樹脂成形品は、上記の抗菌性樹脂組成物を成形してなることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。抗菌性樹脂組成物の、透明性の基準としては、ＪＩＳ Ｋ ７１３６：２０００で定めるヘイズが２０以下であることが望ましい。このような基準を満たすためには、樹脂の屈折率に近い屈折率の抗菌剤を配合する必要がある。前記構成の抗菌性ガラス組成物は、屈折率を１．５０〜１．５６の間で調整することができる。樹脂の屈折率が１．５０〜１．５６の間であるとき、抗菌性ガラス組成物と樹脂の屈折率の差を０．０２以下に調整し、それを粉末にして樹脂に配合すれば、良好な透明性を保つことができる。抗菌性ガラス組成物と、樹脂の屈折率の差が、上記の範囲を大きく逸脱するような場合には、樹脂の透明性が大きく損なわれる。なお、屈折率の差を０．０１以下、さらには０．００６以下に調整することがより望ましい。
【００１７】
前記構成の抗菌性ガラス組成物は、抗菌性を付与する溶解性ガラスであって、ガラス組成中に含まれるＡｇ２ＯまたはＺｎＯに基づくＡｇまたはＺｎ成分が任意の期間にわたって定められた一定速度で溶出され、抗菌性ガラス組成物は高い抗菌性を備えるものとなる。表１に、前記抗菌性ガラス組成物の組成をまとめる。
【００１８】
【表１】
次に、本発明の抗菌性ガラス組成物に含有される、各成分の臨界的意味（限定効果）を以下に説明する。
【００２０】
抗菌成分が銀を含まず、亜鉛のみとしたときは、ガラス組成中に亜鉛成分をＺｎＯ換算で２５〜５５ｍｏｌ％とするとよい。ＺｎＯが２５ｍｏｌ％以下では、抗菌性が生じない場合があり好ましくない。５５ｍｏｌ％以上ではガラス化が困難となり、非晶質でなくなるため透明性が認められなくなる。
【００２１】
抗菌成分に銀を含む場合は、ガラス組成中にＰ２Ｏ５が４０〜６０ｍｏｌ％、かつＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される１種または２種以上の合計が２０〜５５ｍｏｌ％、かつＢ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される１種または２種以上の合計が１〜３０ｍｏｌ％、かつＡｇ２Ｏが０．１〜５．０重量％とすることが好ましい。
【００２２】
Ｐ２Ｏ５はガラス組成の骨格となる成分で、抗菌成分である銀または亜鉛の溶出量を制御する成分である。ガラス組成が、水に溶けると同時に、銀イオンまたは亜鉛イオンを放出する。Ｐ２Ｏ５の含有率は、４０〜６０ｍｏｌ％とするのがよい。４０ｍｏｌ％以下ではガラスになり難い場合がある。６０ｍｏｌ％以上では、抗菌成分の溶出量が少なすぎ好ましくない。
【００２３】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯは屈折率を調整し、特に高めるために添加される成分である。この成分は単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。この成分の合計が２０ｍｏｌ％以下ではガラス組成の屈折率を調整できなくなる。５５ｍｏｌ％以上ではガラス化が困難になる。ＺｎＯは抗菌成分としても用いる成分である。前述したように抗菌成分が銀を含まず、亜鉛のみとしたときはＺｎＯ換算で２５〜５５ｍｏｌ％とするとよいので、この場合はＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯの好ましい合計は２５〜５５ｍｏｌ％となる。また、抗菌成分が銀を含む場合はＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯの合計は２０〜５５ｍｏｌ％とすることが望ましい。
【００２４】
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは抗菌成分である銀、亜鉛の溶出量を制御する成分である。また、屈折率、ガラス化の調節をするのに使用できる。この成分は単独で用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。この成分の合計は、１〜３０ｍｏｌ％が好ましい。
【００２５】
上記組成中、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏはガラス化を促進するとともに、屈折率を下げるのに有効な成分である。この成分の合計は、０．０１〜５ｍｏｌ％が好ましい。
【００２６】
Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２は屈折率を下げるのに特に有効な成分である。この成分の合計は、５〜１２ｍｏｌ％が好ましい。
【００２７】
Ａｌ２Ｏ３とＳｉＯ２の合計を５〜１２ｍｏｌ％とし、かつＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの合計を０．０１〜５ｍｏｌ％とした場合は、前述したＢ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの好ましい合計は５．０１〜３０ｍｏｌ％となる。
【００２８】
抗菌成分として銀を使用する場合は、Ａｇ２Ｏ含有率が０．１〜５重量％となることが好ましい。０．１重量％以下では抗菌性が十分に得られない場合がある。５重量％以上では、樹脂と複合したときの変色が大きくなる場合がある。より好ましくは０．１〜３．０重量％、さらに好ましくは１．０〜２．６重量％である。
【００２９】
抗菌性ガラス組成物の平均粒径は、０．５〜２０μｍであるのがよい。０．５μｍ以下では、樹脂中の分散性が悪化し、透明性の低下が顕著となる。また、抗菌性ガラス組成物の生産性の低下や、コスト高となることも懸念される。２０μｍ以上では樹脂の表面が荒れたようになり、外観上好ましくない。より好ましい平均粒径は、２〜１５μｍである。なお、９９体積％の粒径では、４μｍ以上１００μｍ以下とするのがよい。
【００３０】
アクリロニトリルおよびスチレン成分を含む樹脂としては、屈折率が１．５０〜１．５６の間で調整されたものが好ましい。このような樹脂としては、例えばアクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ゴム変性アクリロニトリル−スチレン共重合体（例えばアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（透明ＡＢＳ樹脂））がある。また、透明性を確保できる範囲内で、例えばアクリル樹脂やポリカーボネート、低密度ポリエチレン、塩化ビニールなどの他の樹脂を混ぜ合わせたポリマーアロイとすることもできる。なお、ここで言う透明性の基準は、ヘイズ２０以下である。
【００３１】
樹脂に対する抗菌性ガラス組成物の添加率は、０．０１〜３０重量％が好ましい。０．０１重量％以下では抗菌性が生じない場合がある。透明性を確保するには、０．８重量％が好ましい上限だが、マスターバッチの分散性を考慮すると、その上限は３０重量％とすることができる。３０重量％を超えると、分散性が悪くなる場合がある。
【００３２】
また、抗菌性樹脂組成物の成形品を得るための成形方法としては、射出成形、圧縮成形、トランスファ成形、押出成形、ブロー成形、カレンダ成形、積層成形、シートフォーミングなどの公知の方法を採用するとよい。その際、必要に応じて、透明性を損ねない程度に、消色剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤等の、他の添加剤を加えてもよい。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。本実施例では、屈折率が１．５１と１．５４の樹脂を用いた。この場合、透明性を損なわず抗菌性を付与するためには、樹脂に添加する抗菌剤の屈折率を各樹脂の屈折率に近接させるとよい。例えば樹脂の屈折率が１．５１の場合、抗菌性ガラス組成物の屈折率を１．４９以上１．５３以下の範囲内に調整すれば、良好な透明性を保つことができる。なお、この場合抗菌性ガラス組成物の屈折率は、１．５０以上１．５２以下、さらには１．５０４以上１．５１６以下に調整することがより好ましい。
【００３４】
樹脂に添加する抗菌性ガラス組成物を、次のようにして作成した。まず、表２に示す組成比となるように各原料を調合、混合し、これを１２５０℃〜１３５０℃に調節した電気炉で１時間溶融した。その後、原料の融液を電気炉から取り出し、カーボン板上に流し出して放冷し、表２に記すＡ、Ｂ、Ｃの各抗菌性ガラス組成物（抗菌剤）を得た。
【００３５】
【表２】
これらの抗菌性ガラス組成物について、屈折率を測定したところ、表２に記すとおりであった。屈折率は、アッベ屈折計（アタゴ光学器械製作所製）を使用して測定した。
【００３７】
次に、抗菌性ガラス組成物を、ロールクラッシャー、ボールミルを用いて微粉砕化し、表３に示す平均粒径に調整して抗菌性ガラス組成物粉末とした。このようにして得られた各抗菌性ガラス組成物粉末を、透明ＡＢＳ樹脂に、表３に記す添加量で添加、混錬した。樹脂は、表３に記すＤとして東レ株式会社製 トヨラック９００を用い、Ｅとして電気化学工業株式会社製 デンカ透明ＡＢＳ ＣＬを用いた。その後、射出成形機にて長さ５０ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ２ｍｍとし、本発明に属する抗菌性樹脂（実施例１、２、３）および、本発明外としてのサンプル（比較例１）を得た。平均粒径は、マイクロトラックＨＲＡ（日機装株式会社製）にて測定した。
【００３８】
【表３】
抗菌性の評価試験は、ＪＩＳ Ｚ ２８０１：２０００に基づいて行った。大腸菌を含む菌液と、黄色ブドウ球菌を含む菌液をそれぞれシート状の試料に載せ、液上部をフィルムで覆って菌液を活性化した後、フィルムを剥がして洗浄し、３５℃４８時間培養した。上記抗菌性サンプルの、培養後の生菌数の対数値と、抗菌加工を施していないサンプルの、培養後の生菌数の対数値との差をとり、抗菌活性値とした。抗菌活性値が２．０以上の場合を○、抗菌活性値が２．０未満の場合を×で表した。
【００４０】
曇価（ヘイズ）は、ＪＩＳ Ｋ ７１３６：２０００に基づいて、ＮＤＨ−２０００（日本電色工業株式会社製）を用いて測定した。
【００４１】
表３に示すように、本発明に属する実施例１、２、３については、高い抗菌性を示しながらも低い曇価を示し、透明性は十分であった。他方、樹脂との屈折率差が０．０２を超える比較例１は、抗菌性は十分であるものの、曇価が２０以上となり、透明性は不十分であった。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の抗菌性樹脂組成物は、抗菌性を付与するために添加する抗菌性ガラス組成物の屈折率が、アクリロニトリルおよびスチレン成分を含む樹脂の屈折率に近接しているので、高い透明性を維持したものとなっている。添加する抗菌性ガラス組成物の適切な平均粒径も、抗菌性樹脂組成物の透明性の低下抑制に寄与している。ガラス組成を調整することで、比較的簡単に屈折率の調整も行える。ガラス組成中に含まれる銀または亜鉛の作用で、高い抗菌性を示すことができる。また、銀の溶出量が適切なので、樹脂の耐変色性に優れている。
Claims (9)
- アクリロニトリルおよびスチレン成分を含む樹脂に、銀を含有せず、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２５〜５５ｍｏｌ％
（かつ、ＺｎＯが２５〜５５ｍｏｌ％）
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 １〜３０ｍｏｌ％
からなる抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする抗菌性樹脂組成物。 - アクリロニトリルおよびスチレン成分を含む樹脂に、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２０〜５５ｍｏｌ％
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 １〜３０ｍｏｌ％、
Ａｇ２Ｏ ０．１〜５．０重量％
からなる抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする抗菌性樹脂組成物。 - アクリロニトリルおよびスチレン成分を含む樹脂に、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２０〜５５ｍｏｌ％
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 ５．０１〜３０ｍｏｌ％
（かつ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２の合計は５〜１２ｍｏｌ％、かつＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの合計は、０．０１〜５ｍｏｌ％）
Ａｇ２Ｏ ０．１〜５．０重量％
からなる抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする抗菌性樹脂組成物。 - アクリロニトリルおよびスチレン成分を含み、かつ屈折率が１．５０〜１．５６である樹脂に、銀を含有せず、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２５〜５５ｍｏｌ％
（かつ、ＺｎＯが２５〜５５ｍｏｌ％）
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 １〜３０ｍｏｌ％
からなり、かつ該樹脂との屈折率差を０．０２以下に調整した抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする抗菌性樹脂組成物。 - アクリロニトリルおよびスチレン成分を含み、かつ屈折率が１．５０〜１．５６である樹脂に、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２０〜５５ｍｏｌ％
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 １〜３０ｍｏｌ％、
Ａｇ２Ｏ ０．１〜５．０重量％
からなり、かつ該樹脂との屈折率差を０．０２以下に調整した抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする抗菌性樹脂組成物。 - アクリロニトリルおよびスチレン成分を含み、かつ屈折率が１．５０〜１．５６である樹脂に、
Ｐ２Ｏ５ ４０〜６０ｍｏｌ％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上 ２０〜５５ｍｏｌ％
Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上 ５．０１〜３０ｍｏｌ％
（かつ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２の合計は５〜１２ｍｏｌ％、かつＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの合計は、０．０１〜５ｍｏｌ％）
Ａｇ２Ｏ ０．１〜５．０重量％
からなり、かつ該樹脂との屈折率差を０．０２以下に調整した抗菌性ガラス組成物を添加することを特徴とする抗菌性樹脂組成物。 - 前記抗菌性ガラス組成物は、平均粒径が０．５〜２０μｍに調整されたものである請求項１〜６のいずれか１項に記載の抗菌性樹脂組成物。
- 前記抗菌性ガラス組成物の、前記抗菌性樹脂組成物中の含有率は、０．０１〜３０重量％である請求項１〜６のいずれか１項に記載の抗菌性樹脂組成物。
- 請求項１〜６のいずれか１項に記載の抗菌性樹脂組成物を成形してなることを特徴とする抗菌性樹脂成形品。
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