JP2010195013A - 抗菌性合成樹脂成形品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 抗菌剤を分散した合成樹脂材料を成形した合成樹脂成形品において、抗菌剤は貝殻を高温焼成して得られた酸化カルシウムを主成分とする焼成粉体であり、成形品は、表面に成形の際の溶融樹脂の流動と冷却に起因するスキン層を有し、所定の抗菌剤の添加量により所定の抗菌性能が発揮可能に、このスキン層の層厚を予め決められた層厚以上とする。
【選択図】 図1
Description
抗菌剤を分散した合成樹脂材料を成形した合成樹脂成形品において、
抗菌剤は貝殻を高温焼成して得られた酸化カルシウムを主成分とする焼成粉体であり、
成形品は、表面に成形の際の溶融樹脂の流動と冷却に起因するスキン層を有し、
所定の抗菌剤の添加量により所定の抗菌性能が発揮可能に、このスキン層の層厚を予め決められた層厚以上とする、
と云うものである。
また、このスキン層の形成は、金型面近傍での溶融樹脂に作用する剪断応力の大きさに関連しており、金型温度を低くして剪断応力を大きくすることによりポリマーがより高度に配向し、スキン層の厚さを厚くすることができる。
そして、「所定の抗菌性能」を発揮させるためのスキン層の層厚は、合成樹脂を決め、成形品の強度や表面性状の面から抗菌剤の添加量を決め、数種の肉厚のプレート成形品を、金型温度をいくつか変えて射出成形し、これらプレートについて抗菌試験実施する等の方法により決めることができる。
このようにスキン層の厚さを120ミクロン以上とすることにより、貝殻の焼成粉体の添加量を1wt%程度まで低くしても、その抗菌性能を十分発揮させることができる。
すなわち、成形品の強度や表面性状を損なうことがないように、添加量を5wt%、3wt%さらには1wt%と低くした場合にも、成形の際に成形品の表面に形成されるスキン層の厚さを予め決められた層厚以上とすることにより、所定の抗菌性能を発揮させることができる。
実施例として、下記のような要領に沿って、抗菌剤としてホタテ貝の貝殻を高温焼成した焼成粉体を所定量ブレンドしたPP樹脂により平板状の成形品(以下、プレートと記す。)を射出成形し、このプレートについて、スキン層の層厚を測定すると共に、その抗菌性能を評価した。
・使用樹脂;PP樹脂(プライムポリマー社製 J105G)
・プレートの形状 ;50mm×100mmの長方形、肉厚は1mm、2mm、3mm、4mmの4種類
・金型温度;摂氏15度と50度
・抗菌剤の添加方法と添加量;抗菌剤を50wt%含むPP樹脂用マスターバッチを所定量ブレンドし最終的に1wt%、3wt%、5wt%、10wt%の抗菌剤が添加、分散したプレートを成形した。
・試験菌液;大腸菌を所定の濃度に調整した試験菌液を用いる。
・試験方法;図1に示すようにシャーレ1中に試験体としてのプレート2をセットしてその上に試験菌液3を塗布し、さらにフィルム4で被覆するようにして試験を実施した。
・抗菌性能の評価;試験菌液の塗布から24時間後の生菌数を数え、ブランク(抗菌剤の添加のないプレート)と比較して生菌数が1/100以下(下記の式で算出される抗菌活性値Rが2.0以上)であれば効果ありと判定する。
R=Log(A/B)
ここでA;ブランクにおける24時間培養後の生菌数
B;抗菌剤を添加、分散させたプレートにおける24時間培養後の生菌数
ここで、この表中、抗菌性能評価結果では上記抗菌活性値Rが2以上の場合は効果が有ったとして○印とし、2未満の場合は効果なしとして×印とした。
なお、抗菌剤の添加量を10wt%まで大きくしても各プレートのスキン層の層厚はほぼ同一であった。
但し、添加量がこの程度まで多くなると、成形品の強度が低下し、表面が粗面状になり、成形品としての基本的な性能が損なわれてしまう。
そして、添加量が1wt%と、3wt%の場合にはスキン層の層厚が69、73、114ミクロンの場合には効果がみられないが、146〜308ミクロンの範囲では添加効果が発揮されているのが判る。
さらに、この添加効果の有無は、プレートの肉厚や金型温度単独ではなくこれらの条件が相俟って決まるスキン層の層厚により整理できることが判る。
また、添加量を1wt%まで少量とすることにより、成形品の強度および表面性状等の成形品としての基本的な性能を、抗菌剤の添加のないブランクのプレートとほぼ同等とすることができた。
上記実施例ではPP樹脂についての例を示したが、ポリエチレン樹脂、ナイロン樹脂等の結晶性の合成樹脂は形成される層厚に差はあるもののスキン層が形成されるものであり、このスキン層の層厚を厚くすることにより、より少ない添加量で貝殻の焼成粉体に由来する抗菌剤による抗菌性能を発揮させることができる。
また、成形方法も射出成形に限定されるものではなく、ブロー成形や熱成形においてもスキン層の層厚を制御して抗菌性能を発揮させることができる。
また、前述したように要求される抗菌性能は用途によりさまざまであり、要求される抗菌性能に応じて、スキン層の層厚を、上記したようなプレートによるモデル試験により決めることができる。
また、成形品の形状も平板状のものに限定されるものではない。
2 ;プレート
3 ;試験菌液
4 ;フィルム
Claims (6)
- 抗菌剤を分散した合成樹脂材料を成形した合成樹脂成形品であって、前記抗菌剤は貝殻を高温焼成して得られた酸化カルシウムを主成分とする焼成粉体であり、成形品は表面に成形の際の溶融樹脂の流動と冷却に起因するスキン層を有し、所定の抗菌剤の添加量により所定の抗菌性能が発揮可能に、前記スキン層の層厚を予め決められた層厚以上としたことを特徴とする抗菌性合成樹脂成形品。
- 貝殻はホタテ貝とした請求項1記載の抗菌性合成樹脂成形品。
- スキン層の層厚を、抗菌剤の添加量が3wt%で所定の抗菌性能が発揮可能な層厚とした請求項1または2記載の抗菌性合成樹脂成形品。
- スキン層の層厚を、抗菌剤の添加量が1wt%で所定の抗菌性能が発揮可能な層厚とした請求項1または2記載の抗菌性合成樹脂成形品。
- 合成樹脂をポリプロピレン樹脂とし、成形品を射出成形品とした請求項1、2、3または4記載の抗菌性合成樹脂成形品。
- スキン層の層厚を120ミクロン以上とした請求項5記載の抗菌性合成樹脂成形品。
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