JP4175486B2 - 樹脂組成物、それを用いた家具、家庭電化製品、成形品 - Google Patents

Description

この発明は、抗菌性に優れるとともに、審美性及び安全性に優れ、これらの性質が長期間に渡って維持される樹脂組成物、家具、家庭電化製品、成形品に関する。

さて、近年、消費者、特に女性の間では清潔志向が高まっており、テーブルや容器などについても抗菌性を備えたものが求められている。また、病院などでは、院内感染を防ぐため、抗菌性を備えた作業台などが求められている。
そして、このような需要に応じるため、従来から、合成樹脂に抗菌剤などを練りこんだ樹脂組成物でその表面を被覆したテーブル（特許文献１参照）やこのような樹脂組成物（特許文献２参照）を成形した容器などが利用されている。
：特開平７−２８９３５９号 ：特開２００２−３２２３５５号

しかし、従来からあるテーブルや容器には抗菌性は備えているものの、含まれている抗菌剤は人体に完全には無害とは言えないとの問題点があった。また、時間とともに抗菌剤が流失して、抗菌性が低下するとの問題点もあった。さらに、抗菌剤を練り込んでもテーブルや容器の外観がより美しくなるということもなかった。

そこで、この発明は、抗菌性金属からなる金属層と、その両面を覆う合成樹脂フィルムを少なくとも備えた積層体を、合成樹脂に混ぜた樹脂組成物で、家具の表面を被覆したり、この樹脂組成物を成形して成形品を製造することで、抗菌性に優れるとともに、審美性及び安全性に優れ、これらの性質が長期間に渡って維持される樹脂組成物、及びそれを用いた家具、家庭電化製品、成形品を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求の範囲第１項に記載の樹脂組成物は、抗菌性金属からなる金属層とその両面を覆う合成樹脂フィルムを少なくとも備えた積層体と、合成樹脂とを含有することを特徴とする樹脂組成物であって、該積層体が、抗菌性金属を蒸着被膜した一の合成樹脂フィルムの該金属蒸着膜側に樹脂コーティングした構造体、若しくは、抗菌性金属を蒸着被膜した一の合成樹脂フィルムと、抗菌性金属を蒸着した他の合成樹脂フィルム同士を、前記蒸着被膜同士を内側になるように接着して得たサンドイッチ状構造体を縦横にジグザグに裁断してなる積層体であるとともに、前記樹脂組成物を構成する合成樹脂の融点及び軟化点が、当該樹脂組成物に含まれる積層体を構成する合成樹脂フィルムの融点及び軟化点より低温であることを要旨とする。

また、請求の範囲第２項に記載の樹脂組成物は、請求の範囲第１項に記載の構成において、前記抗菌性金属が銀であることを要旨とする。

また、請求の範囲第３項に記載の樹脂組成物は、請求の範囲第１項又は請求の範囲第２項に記載の構成において、前記積層体の形状が、粉状、糸状、短冊状のいずれかであることを要旨とする。

また、請求の範囲第４項に記載の樹脂組成物は、請求の範囲第１項から請求の範囲第３項のいずれかに記載の構成において、積層体が有する金属層が合成樹脂に完全に埋没しても、銀イオンの溶出が妨げられず、抗菌性を損なわないことを要旨とする。

また、請求の範囲第５項に記載の樹脂組成物は、請求の範囲第１項から請求の範囲第４項のいずれかに記載の構成において、銀イオンの溶出が妨げられない樹脂組成物であっても、電磁波によるスパーク現象を生じないことを要旨とする。

また、請求の範囲第６項に記載の家具又は家庭電化製品は、外部表面の少なくとも一部が、請求の範囲第１項から請求の範囲第５項のいずれかに記載の樹脂組成物によって被覆されていることを要旨とする。

また、請求の範囲第７項に記載の成形品は、請求の範囲第１項から請求の範囲第５項のいずれかに記載の樹脂組成物から成形されたことを要旨とする。

本発明の樹脂組成物、それを用いた家具、家庭電化製品、成形品は、抗菌性に優れるとともに、審美性及び安全性に優れ、これらの性質が長期間に渡って維持されるという利点がある。
さらに、樹脂組成物が有する積層体を構成する抗菌性金属層に銀を使用した場合であって、当該金属層が同積層体を構成する合成樹脂層に完全に埋没した場合であっても、銀イオンの溶出が妨げられず、かつ、電磁波によるスパーク現象も生じないという利点がある。

［図１］図１はこの発明に係る一つのテーブルを構成する天板の表面の構成を示す拡大図である。
［図２］図２は他のテーブルを構成する天板の表面の構成を示す拡大図である。
［図３］図３はグリッターの構成を示す図である。
［図４］図４はこの発明に係る成形品の断面図及びその部分拡大図である。

符号の説明

Ａ 天板
Ａ１ 被覆層
Ａ２ 基材
Ｂ 成形品
１ 合成樹脂
２ グリッター
２ａ 合成樹脂フィルム
２ｂ 金属層
２ｃ 接着剤

第１図は、この発明に係るテーブル（家具）を構成する天板Ａを横方向に切断し、その表面部分の構成を示す拡大図である。この図に示すように、天板Ａの表面には被覆層Ａ１を設けている。なお、被覆層Ａ１は合成樹脂１とグリッター２を混合したのち、紙や木材などからなる基材Ａ２に塗布・乾燥することによって形成する。また、第２図に示すように、この他に基材Ａ２の上にグリッター２を散布したのち、合成樹脂で被覆することによっても形成できる。なお、グリッター２の分量は、被覆層Ａ１の総重量に対して、製品価格と抗菌性との兼ね合いから、２重量％から１０重量％程度である。

合成樹脂１は、天板Ａを構成する基材Ａ２を被覆することのできる合成樹脂であれば特に限定するものではない。そして、このような樹脂としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。

なお、これらの樹脂の中でも、グリッター２との相溶性を考慮すれば、グリッター２を構成する合成樹脂フィルムや接着剤樹脂より融点や軟化点が低い樹脂が好ましく、合成樹脂フィルムがポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）の場合、製品コストなどもともに考慮すれば特にメラミン、ポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂が好ましい。グリッター２を構成する合成樹脂フィルムや接着剤と同等の融点・軟化点を持つ樹脂や高い温度の樹脂を使用すると合成樹脂フィルムや接着剤が軟化若しくは溶融して金属光沢が失われ機能があっても審美性に欠けることになるので留意しなければならない。例えば樹脂がポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）の場合、グリッター２にポリエステルナフタレートフィルムを使うこと及び後述する蒸着金属膜を接着させる樹脂もポリエチレンテレフタレートより高温耐久性があるものを使うことで抗菌性と金属色の審美性が確保される。

第３図は、グリッター２の拡大図であり、グリッター２は、合成樹脂フィルム２ａ、金属層２ｂ、接着剤２ｃによって構成され、一辺の長さが約０．１ｍｍから１ｍｍ程度の略四角形状の積層体であり、金属層２ｂが外部により露出するように直線状又はジグザグ状に切断されている。なお、金属層とその金属層の両面を覆う合成樹脂フィルムを備えていれば、グリッター２に代えて他の積層体を使用してもよい。

例えば、グリッター２では、金属層２ｂは２つあるが、合成樹脂フィルム１層で金属層側に樹脂コーティングを施したものでもよい。また、合成樹脂フィルムの金属層が蒸着されている側とは反対側の面に金属色を覆うコート層を設け２トーン化、３トーン化という審美性を加えてもよい。また、積層体形状も略四角形の粉状のグリッター２に代えて、糸状又は短冊状のものであってもよく、大きさも特に限定されない。

このようなグリッター２は、例えば、合成樹脂フィルム２ａにイオン交換可能な金属を蒸着して金属層２ｂを成膜したのち、成膜した合成樹脂フィルム同士を金属層２ｂが内側になるように接着剤２ｃによって接着し、このサンドイッチ状構造体を縦横に直線的若しくはジグザグに切断して製造する。

合成樹脂フィルム２ａは、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ペン等から作られたフィルムを挙げることができ、その厚さは、約５〜５０μｍであり、機能の担保と製品コストの点から、約６〜２５μｍが好ましい。

金属層２ｂは、銀、銅、亜鉛などの抗菌性のあるイオン交換可能な金属から構成されており、なかでも、安全で変色もなく錆が発生しにくく抗菌性の高さから銀が最適である。そして、金属層の厚さは、約２０〜１５０ｎｍ程度であり、機能の担保と製品コストの点から５０〜１００ｎｍ程度が好ましい。

接着剤２ｃとしては、ポリウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤やアクリル系接着剤を挙げることができるが、ポリウレタン系やポリエステル系若しくはアクリル系、ポリカーボネート系接着剤が好ましい。

なお、この発明は上記実施の形態に限定されるわけではなく、請求の範囲に記載された発明の技術的な範囲内において様々な変更をしてもよい。

例えば、上記の実施の形態においては、家具であるテーブルを例示したが、この他にも机、イス、ソファーなどの家具、電気炊飯器、電気食器洗い機、洗濯機、掃除機などの家電製品であってもよいし、容器などであってもよい。

また、前記樹脂組成物によって基材の表面を被覆するのではなく、この樹脂組成物を射出成形、射出圧縮成形、中空成形、押出成形して、成形品を製造してもよい。そして、第４図はこのような成形品Ｂ（洗面器）の一部を切断して拡大した部分拡大図であり、この図に示すように、成形品Ｂは合成樹脂１中にグリッター２を含有している。ちなみに、合成樹脂１の成分、グリッター２の構成、合成樹脂１とグリッター２の量比は前記被覆層Ａ１と同一であるので、記載を省略する。

さらに、このような成形品としては、例えば、ボールペンやシャープペン等の文房具、浴槽、洗面器、お風呂の蓋などの風呂用品、便座やブラシなどのトイレ用品、まな板、米櫃や食品容器などの台所用品、ゴミ箱や箒などの清掃用具、電車のつり革、公衆電話の受話器など不特定多数の人が触れるもの、浄水器のカートリッジやその中に入れるボール状の浄水剤などが挙げられる。

次に、この発明に係る第一の実施例として、テーブルの天板用表面材（試験片１）とポリプロピレン板（試験片２）を製造して各種試験を行い、この発明をさらに詳細に説明する。

まず、グリッターの製造につき説明する。厚さ９μｍのポリエステルフィルムに純銀をイオン蒸着法により蒸着して、厚さ５０ｎｍの金属層を成膜した。次に、ポリエステル系接着剤によって、前記金属層を持つポリエステルフィルム同士をその金属層が内側になるように接着して、サンドイッチ状構造体を製造した。最後にシュレッダーや断裁機により積層体を縦横にジグザグに切断してグリッターを製造した。

次に、試験片の製造につき説明する。テーブル天板の表面材に使われる紙に着色し、その上に、上記グリッターを散布して、その上からメラミン樹脂で覆い樹脂を硬化させ、試験片１を製造した。なお、グリッターは、メラミン樹脂に対して重量比で１％で、均一的、かつ分散状態となるように散布してある。

また、１７０℃で溶融したポリプロピレンの中に、当該ポリプロピレンに対する重量比で１０％となるように、上記グリッターを分散・混入したのち、放置・冷却して試験片２を製造した。なお、試験片１及び試験片２のいずれも、きれいな銀色光沢を有していた。

抗菌性試験につき説明する。
試験片１について、ＪＩＳ Ｚ２８０１（フィルム密着法）に従って抗菌性試験を行ったところ、抗菌活性値４．８という優れた抗菌性を示した。なお、試験菌株として、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＮＢＲＣ １２７３２）を使用した。

銀イオン溶出テストにつき説明する。
試験片２について、水質試験などで使われるＩＣＰ法により、銀イオン溶出量を計測したところ、８６ｐｐｂの銀イオン溶出を確認した。生物学上５〜１０ｐｐｂで細菌などの微生物は死滅するといわれているので、試験片２は十分な抗菌性を持つことが分った。

このことから、上記グリッターは、合成樹脂の中に埋没していたとしても、その中に適正重量比で均等に分散又は散布されていさえすれば、グリッター内の抗菌性金属のイオンが溶出することにより抗菌機能を果たせることがわかった。試験片２を電子レンジに入れてスイッチを入れても電磁波とグリッターに含まれる金属とのスパークは一切見られなかった。

次に、この発明に係る第二の実施例を示す。
本実施例は、本発明に係る樹脂組成物を成形して得られる食品保存容器に関するものである。

まず、本実施例に用いたグリッターは、前掲の積層体、即ち、厚さ９μｍのポリエステルフィルムに純銀をイオン蒸着法により蒸着して、厚さ５０ｎｍの金属層を成膜し、ポリエステル系接着剤によって、前記金属層を持つポリエステルフィルム同士をその金属層が内側になるように接着して得られるサンドイッチ状構造体を縦横にジグザグに断して得られたものである。

また、当該容器は、素材がポリプロピレン１００部に、前記積層体に係るグリッターを２０％重量比で抱合して得られるポリプロピレンのマスタバッチを５部の混合比で押出成型した食品保存容器（全体で当該グリッターの重量比率が約１％となる。）である。そして、当該容器に５００ｍｌの水を入れ、電子レンジに入れて３分間電磁波照射を行ったところ、ポリプロピレン１００％で成形された容器と同程度の水温までの上昇が見られ、かつ、電磁波照射中には何らのスパークも確認されなかった。

上記結果は、当該グリッターがポリプロピレン樹脂に完全に埋没し、当該グリッターを作る際の切断面から露出する銀が、外部より完全に絶縁状態に置かれていることを証明するものである。

ちなみに、対比検証として当該グリッターの原料とした前記積層体をスリットした糸を部分的に織り込んだタオルを、濡らして同電子レンジで電磁波を照射すると、当該スリット糸の切断面では明らかに青白いスパークが多く見られた。

金属による電磁波とのスパークが電子レンジの加熱機能を大きくロスさせることは周知であるところ、上記の通り、ポリプロピレン１００％で成形された容器と同程度の水温までの上昇が見られたことは、電子レンジの加熱機能のロスがなかったことを示すとともに、電磁波照射中には何らのスパークも確認されなかったことは、前記食品保存容器からは当該グリッターがその一部も露出していないことの証明となるものである。

次に、同容器を試料とし、フレームレス原子吸光光度法による銀イオンの溶出測定試験を行った。まず、溶出溶媒として、以下に掲げる４種類の水溶液を希塩酸で予めｐＨ５．０に調整しておいた。

これら溶出用溶液５００ｍｌを前記試料の容器に注ぎ入れ、シェーカーを用いて１５０ｒｐｍで１時間、横方向に振とうさせた後、室温２５℃で２４時間静置した。その後この溶出用溶液を高純度濾紙（東洋濾紙株式会社製、製品番号「Ｎｏ．５Ｃ」：質量１１８ｇ／平米、厚さ０．２２ｍｍ、濾水時間５７０ｓ、破裂強度７８ｋＰａ、保留粒子径１μｍ）を用いて濾過し、検液とした。

なお、前処理として「０．１ｗ／ｖ％塩化ナトリウム溶液」の検液は、測定時に原子吸光光度計のフレームへ塩化ナトリウムが析出してその測定を妨害することから、係る影響を低減させるため５倍希釈して測定を実施した。

上記検液を、フレームレス原子吸光光度法を用いて銀イオンの吸収波長３２１．８ｎｍを測定した結果、下記の結果が得られた。なお、定量限界値は１ｐｐｂである。

表中、Ｎｏ．１の「０．１ｗ／ｖ％塩化ナトリウム溶液」の実測定値は、約０．５ｐｐｂであったが、希釈倍数５を乗じて得た数値を表示している。

以上「Ｎｏ．１」の結果から、水９９．９％、０．１％濃度の塩化ナトリウム溶液によれば、約３ｐｐｂの銀イオンの溶出が確認されたことがわかる。さらにその他の溶出液によっても、銀イオンの溶出が認められた。このように、プラスチックの一種であるポリプロピレンに「完全に」埋没した当該グリッターから銀イオンが溶出することが、前記実施例の銀イオン溶出テストに引き続き、本試験によっても証明されたこととなる。なお、当該グリッターの重量比率をさらに高めることで、上記値がさらに高まり、所望の抗菌性を備えた容器等を得ることは容易である。よって、生鮮食料品といった鮮度保持が求められる食材等を収容する容器などにも最適である。

この発明に係る樹脂組成物、家具、家電製品、及び成形品は、積層体を構成する抗菌性金属による優れた抗菌性とその金属光沢による審美性を備えており、抗菌性を必要とする様々な場所で利用することができる。また、この抗菌性や審美性は、抗菌剤によるものとは異なり、安全で長期間に渡って持続することから様々な分野、物品等において利用の可能性が期待できるものである。

Claims (7)

1. 抗菌性金属からなる金属層とその両面を覆う合成樹脂フィルムを少なくとも備えた積層体と、合成樹脂とを含有することを特徴とする樹脂組成物であって、該積層体が、
   抗菌性金属を蒸着被膜した一の合成樹脂フィルムの該金属蒸着膜側に樹脂コーティングした構造体、若しくは、
   抗菌性金属を蒸着被膜した一の合成樹脂フィルムと、抗菌性金属を蒸着した他の合成樹脂フィルム同士を、前記蒸着被膜同士を内側になるように接着して得たサンドイッチ状構造体、
   を縦横にジグザグに裁断してなる積層体であるとともに、
   前記樹脂組成物を構成する合成樹脂の融点及び軟化点が、当該樹脂組成物に含まれる積層体を構成する合成樹脂フィルムの融点及び軟化点より低温であることを特徴とする樹脂組成物。
2. 前記抗菌性金属が銀であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の樹脂組成物。
3. 前記積層体の形状が、粉状、糸状、短冊状のいずれかであることを特徴とする請求の範囲第１項又は請求の範囲第２項に記載の樹脂組成物。
4. 積層体が有する金属層が合成樹脂に完全に埋没しても、銀イオンの溶出が妨げられず、抗菌性を損なわない請求の範囲第１項から請求の範囲第３項のいずれかに記載の樹脂組成物。
5. 銀イオンの溶出が妨げられない樹脂組成物であっても、電磁波によるスパーク現象を生じない請求の範囲第１項から請求の範囲第４項のいずれかに記載の樹脂組成物。
6. 外部表面の少なくとも一部が、請求の範囲第１項から請求の範囲第５項のいずれかに記載の樹脂組成物によって被覆されていることを特徴とする家具又は家庭電化製品。
7. 請求の範囲第１項から請求の範囲第５項のいずれかに記載の樹脂組成物から成形された成形品。

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