JP3271888B2 - 抗菌性を有するポリカーボネート樹脂製品 - Google Patents
抗菌性を有するポリカーボネート樹脂製品Info
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Description
製品に抗菌性を付与するためのものであり、さらには、
抗菌剤として溶解性ガラスを用いるものである。
解速度を持つように、ガラスの物理的、化学的特性を考
慮して組成を調節したガラスの総称であり、抗菌性を有
する銀、銅、亜鉛化合物等を含有させたものは、数時間
から数年の任意の期間にわたって定められた一定速度で
前記銀、銅、亜鉛イオンを溶出させることができるもの
として知られている。そして、溶出した銀、銅、亜鉛イ
オンは、細菌や微生物の細胞壁へ吸着したり、細胞内に
濃縮していわゆるオリゴジナミー作用によって細菌や微
生物の成育を阻害し、抗菌作用を発揮するものである。
この溶解性ガラスは、抗菌剤を使用するあらゆる分野で
利用されており、合成樹脂製品や繊維製品等に複合させ
ることも行われている。この中で、ポリカーボネート樹
脂は、非晶質エンプラで成形品として耐熱性に富み、吸
湿性が小さく、また耐衝撃性が優れているため、シー
ト、フィルム、パイプ、電気部品、携帯電話、照明器
具、把手など、さまざまな樹脂製品として応用されてい
る。そして、それらの製品は、日常生活の中で、直接手
に触れたり、あるいは目にすることが多いものであるた
め、それらの製品に抗菌剤を複合させるこによって抗菌
性を付与させることが要求されてきている。複合方法と
して、さまざまな方法が開発されており、材料から練込
んで製品化したり、製品に後加工で抗菌性の溶解性ガラ
スを付着させることも行われている。
損失が起こり、使用時に、既に効果が薄れていることが
あったり、また場合によっては使用過程での消失が激し
い等によって期待する効果期間より短期間で効果がなく
なってしまうことがあった。それを解消するには、例え
ば、熱水、酸、アルカリ、漂白、光、機械的な力などに
対する耐久性を向上させる必要があることになる。そこ
でこれらにかかわる工程での損失を最小限にし、使用時
に十分抗菌効果が発揮できる樹脂製品とすると共に、そ
の目的に合った抗菌剤の開発が必要とされてきている。
に、成形加工温度が300℃以上と非常に高く、かつ機
械特性として耐衝撃性が重要である樹脂に対しては、練
り込み時の熱による変色及び耐衝撃性の低下防止のため
に、添加量をできるだけ減らす必要があるが、その分、
抗菌効果が低下することとなっていた。従ってポリカー
ボネート樹脂においては樹脂特性を損なうことなく、か
つ抗菌性をも満足させることは非常に難しかった。
無機抗菌剤としては、銀をゼオライトに担持した抗菌性
ゼオライト、リン酸ジルコニウム、ハイドロアパタイ
ト、シリカアルミナマグネシウムなどを担体としたも
の、銀錯体をシリカゲルに吸蔵したものが挙げられる。
これらの中で、銀系のものについては、少量で抗菌効果
を有するものの、変色が大きく起こってしまい、高温の
成形加工温度条件では、変色と抗菌性の両方を兼ね備え
るものではなかった。亜鉛系のものについては、変色が
起きないものの、満足するような抗菌性を得るために
は、かなり多くの含有量を必要とし、それによって、耐
衝撃性が極端に低下することとなっていた。
ガラスの分野で、最も耐水性、耐熱水性、耐光変色性、
耐洗浄性があり、しかも長期にわたり抗菌効果が持続す
るものとして、P2 O5 50モル%、MgO44モル
%、Al2 O3 6モル%のガラス組成物100重量部に
対して、Ag2 Oを0.5〜2重量%含むもの(特開平
4−338129号公報参照)を提供したが、ポリカー
ボネート樹脂に添加させる場合の条件によっては練込み
着色が大きいという問題点があり、効果が不十分である
こともあった。
な従来の欠点を解決して、ポリカーボネート樹脂特性と
して本来持つ耐衝撃性を低下させることなく、変色が少
ない領域で抗菌効果を満足させた樹脂製品を提供しよう
とするものである。また、耐久性を向上させることによ
って、抗菌効果の安定化を図ろうとするものである。
久性、Ag2 Oを0.5〜2重量%含むことによって抗
菌性を維持してきた。本発明ではさらに組成改良をし
て、Al2 O3 の増加や、さらに耐久性のあるZnOを
添加して耐酸性を増すことができた。また、Ag2 O1
〜2重量%では抗菌力は強いが、場合によって若干の変
色が生じるため、全く変色を生じなく、若干の抗菌力の
あるZnOを極力含有させ、さらに、変色しない領域
で、抗菌力を補強するためにAg2 Oを適正に含有した
組成を提供し、その抗菌剤をポリカーボネート樹脂に適
正に添加しようとするものである。
ポリカーボネート樹脂製品は、P2 O5 :40〜55モ
ル%、ZnO:35〜45モル%、Al2 O3 :5〜1
5モル%、B2 O3 :1〜10モル%のガラス組成物1
00重量部に対してAg2 Oを0.3〜1.0重量%含
む抗菌剤を粒径10μm以下の粉末で、ポリカーボネー
ト樹脂に樹脂100g当たり0.3〜1.0重量%の割
合で添加することを特徴とするものである。
は、抗菌性と耐酸性を向上させるZnOと耐酸性を向上
させるAl2 O3 を極力多く含むように少量のB2 O3
を添加し、P2 O5 −ZnO−Al2 O3 のガラス構造
をしっかりさせたことである。しかも、ZnOの弱い抗
菌力を補うために、変色しない範囲内でAg2 Oを少量
添加したことにある。
耐衝撃性を低下させるためよくなく、望ましくは、5μ
m以下がよい。また、抗菌剤の樹脂への添加量は、樹脂
100g当たり0.3〜1.0重量%の割合で添加する
のがよい。0.3重量%未満では、十分な抗菌効果が得
られないからであり、逆に1重量%を越えると耐衝撃性
が低下するためである。望ましくは、0.4〜0.6重
量%の割合で添加するのがよい。
に示すと、ガラス組成中P2 O5 が55モル%以上であ
ると、微粉化する際に吸湿性が生じ、2次凝集により微
粉砕が不可能となるからであり、逆に40モル%以下で
はAl2 O3 、ZnOの未溶融や失透が生じ、品質が不
安定になるからである。ZnOが45モル%以上である
と、ZnOの未溶融や失透が生じるからであり、35モ
ル%以下では耐酸性の低下と抗菌効果の低下のためであ
る。Al2 O3 が15モル%以上であると、Al2 O3
の未溶融や失透が生じるからであり、5モル%以下では
耐酸性が低下してしまうからである。また、B2 O3 が
10モル%以上であると、耐酸性の低下につながるから
であり、1モル%以下ではAl2 O3 、ZnOの未溶融
や失透が生じるからである。抗菌性の面からAg2 O
は、ガラス組成物100重量部に対して0.3重量%〜
1.0重量%である必要がある。Ag2 Oが1.0重量
%以上であると、変色が生じるからであり、0.3重量
%以下では抗菌効果が弱いからである。従って、これら
耐久性を有する抗菌剤とすることで、添加量をできるだ
け減らすことができ、それによって耐衝撃性をほとんど
低下させることのない範囲でも変色及び抗菌性をも満足
させることとなる。
B2 O3 、Ag2 O、Na2 Oを調合し、表1のように
実施例及び比較例の組成条件となるように約130
0℃で溶融した。これをボールミルで粉砕し、5μmの
粒径にした。また、比較例と比較例としてそれぞれ
Ag−ゼオライト(Ag:2.5重量%)とZn−ゼオ
ライト(Zn:10重量%)を用いた。
をそれぞれポリカーボネート樹脂に樹脂100g当たり
0.5重量%、1.0重量%及び1.5重量%添加した
白色の成形プレートを作成し変色、抗菌テスト及び耐衝
撃性を以下の要領で行った。なお、比較例について
は、変色度合が大きかったため、1.5重量%について
は作成しなかった。
観察して変色の小さいものと大きいものと全く変色が認
められないものの3段階にて評価し、また、ΔE(色
差)も測定した。一方で、抗菌性は、それぞれ大腸菌4
×105 個/ml、黄色ブドウ球菌4×105 個/ml
含有する1/50濃度普通ブイヨンをプレートに滴下
し、ラップして、35℃、24Hr培養後、菌液を洗い
出し、寒天培地にて培養後、生菌数を計数した。また、
その判定をいずれの菌でも、1×103 個/ml未満の
ものを両方の菌で抗菌効果があるものとして○、それ以
外を×として表示した。耐衝撃性は、JIS7110−
1984硬質プラスチックのアイゾット衝撃試験(アイ
ゾット、ノッチ付き、厚さ3.2mm)に基づいて測定
した。なお、抗菌剤を添加していない成形プレートの耐
衝撃性は、85.1kg・cm/cmであった。それら
の結果を表2に示す。
5.0kg・cm/cmを越えれば、実際の製品上、耐
衝撃性が維持できているとみなすことができ、80.0
kg・cm/cmを越えるのが望ましいと考えられてい
る。以上のように、耐衝撃性が製品上、実質的に問題が
なく、且つ抗菌性を満たし、また変色の影響が少ないも
のは、本実施例のみであった。
の影響を調べるため、実施例と同種で粉砕前のの抗菌
剤を用いて、ボールミルにてそれぞれ5μm以下、10
μm以下、20μm以下に粉砕した。この微粉をポリカ
ーボネートに0.5%練混んだプレートを作成し、実施
例1と同様の方法で、耐衝撃性を測定した。その結果を
表3に示す。
細かいほどよく、10μm以下でなければならないこと
が確認できた。
させることなく、変色が少ない領域で抗菌効果を満足さ
せることができ、また、抗菌剤の無機系抗菌剤で、組成
を十分に検討し、厳選することにより耐久性(耐水性、
耐熱水性、耐光変色性、耐洗浄性等)を向上させること
ができたので、抗菌効果の安定性を図ることができるも
のであり、抗菌効果の持続性も向上するものである。よ
って、本発明は従来の問題点を解決したポリカーボネー
ト樹脂製品として産業の発達に寄与するところは極めて
大である。
Claims (1)
- 【請求項1】 P2 O5 :40〜55モル%、ZnO:
35〜45モル%、Al2 O3 :5〜15モル%、B2
O3 :1〜10モル%のガラス組成物100重量部に対
してAg2 Oを0.3〜1.0重量%含む抗菌剤を粒径
10μm以下の粉末で、ポリカーボネート樹脂に樹脂1
00g当たり0.3〜1.0重量%の割合で添加するこ
とを特徴とする抗菌性を有するポリカーボネート樹脂製
品。
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Family Applications (1)
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-
1996
- 1996-02-09 JP JP04834296A patent/JP3271888B2/ja not_active Expired - Fee Related
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