JPH11269277A - 抗菌性樹脂部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性に優れ、変質が少なく品質安定性にも
優れた抗菌性樹脂部材を提供する。 【解決手段】 樹脂材の少なくとも表面に銀メタルおよ
び銅メタルのうちから選ばれる平均粒径が１μｍ未満の
抗菌性メタル微細粒が０．１重量％以上含有分散されて
なり場合によっては光触媒性を有する酸化チタン粒子と
共に分散含有されてなる抗菌性樹脂部材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医療・衛生器具，
建材，日用品等々の幅広い分野において用いられる抗菌
（ないしは脱臭）作用に優れた抗菌性樹脂部材（材料，
部品，製品等）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、抗菌（ないしは脱臭）作用を有す
る材料としては、有機系のものと無機系のものとがあ
り、有機系のものにはトリクロロカルバニドなどがある
が、他方、無機系のものは有機系のものに比べて耐熱性
に優れ、樹脂等の製品素材への含有も容易であり、安全
性も大であるという特長を有している。

【０００３】そして、このような無機系のものとして
は、ゼオライトやシリカなどの無機系担体に抗菌性金属
をイオンの形態で（すなわち、例えば銀イオンの形態
で）担持させたものが多くみられた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来使用されている抗
菌（ないしは脱臭）材料のうち、有機系のものでは揮発
性を有しているものが多く、そのため、製品に含有させ
る過程で放散しやすいことから、抗菌（ないしは脱臭）
作用を不安定なものとしたり、高温下に置かれた場合に
変質したりすることもありうるという問題点があった。

【０００５】他方、ゼオライトやシリカなどの無機化合
物に銀イオンの形態で担持させた抗菌（ないしは脱臭）
材料では、例えば、樹脂中に銀イオンを混ぜたものの場
合に、この銀イオンがプラスチック中のイオンなどと反
応して変色したり、光を受けることにより黒化したりす
ることもありうるという問題点があった。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、このような従来の問題点にか
んがみてなされたものであって、有機系のものに比べて
耐熱性に優れ、銀イオンの形態などとして用いる場合の
ように変色したり変質したりするおそれが小さく、製造
も容易である抗菌性（脱臭性をも含む）樹脂部材を提供
することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる抗菌性樹
脂部材は、請求項１に記載しているように、樹脂材の少
なくとも表面に銀メタルおよび銅メタルのうちから選ば
れる抗菌性メタル微細粒が分散含有されてなるものとし
たことを特徴としている。

【０００８】そして、本発明に係わる抗菌性樹脂部材の
実施態様においては、請求項２に記載しているように、
抗菌性メタル微細粒の平均粒径が１μｍ未満であるもの
とすることができる。

【０００９】同じく、本発明に係わる抗菌性樹脂部材の
実施態様においては、請求項３に記載しているように、
抗菌性メタル微細粒の含有量が０．１重量％以上３．０
重量％以下であるものとすることができる。

【００１０】同じく、本発明に係わる抗菌性樹脂部材の
実施態様においては、請求項４に記載しているように、
樹脂材の少なくとも表面に光触媒性を有する酸化チタン
粒子を含むものとすることができる。

【００１１】同じく、本発明に係わる抗菌性樹脂部材の
実施態様においては、請求項５に記載しているように、
抗菌性メタル微細粒は樹脂成形材料の射出成形により樹
脂材の少なくとも表面に分散含有されてなるものとする
ことができる。

【００１２】同じく、本発明に係わる抗菌性樹脂部材の
実施態様においては、請求項６に記載しているように、
抗菌性メタル微細粒は樹脂材表面への抗菌性メタルの打
ち込みにより樹脂材の少なくとも表面に分散含有されて
なるものとすることができる。

【００１３】

【発明の作用】本発明に係わる抗菌性（以下、脱臭性を
も含む）樹脂部材は、樹脂材の少なくとも表面に銀メタ
ルおよび銅メタルのうちから選ばれる抗菌性メタル微細
粒が分散含有されてなるものであるが、この場合の樹脂
材としては、ＰＥ，ＰＰ，ＰＳ，ＰＡ，ＰＥＫ，ＰＥＥ
Ｋ，ＡＢＳ，アクリル等々の各種の樹脂が適用される。

【００１４】そして、この樹脂材の少なくとも表面に分
散含有される抗菌性メタル微細粒としては、銀メタルお
よび銅メタルのうちから選ばれる抗菌性メタルの微細粒
とすることが望ましく、この微細粒の平均粒径はより好
ましくは１μｍ未満のものが分散含有されてなるものと
するのがよく、抗菌性メタル微細粒の平均粒径が１μｍ
以上の大きなものになると樹脂表面の粗れの原因となっ
たり、金属による着色の原因となったり、また、添加量
を例えば数％程度から１０数％程度まで多くしないと抗
菌性が出なかったりする傾向となる。

【００１５】また、この抗菌性メタル微細粒の含有量は
０．１重量％以上３．０重量％以下であるようにするこ
とが望ましく、メタル微細粒の含有量が０．１重量％よ
りも少なくなると、抗菌性（ないしは脱臭性）が良好で
ないものになる傾向となり、反対に、抗菌性メタル微細
粒の含有量が３．０重量％よりも多くなるとコストが上
昇したり、色や表面性状において好ましくないものとな
ったり、特定の樹脂として必要な性状が低下したりする
傾向となる。

【００１６】本発明による抗菌性樹脂部材は、樹脂材の
少なくとも表面に上記抗菌性メタル微細粒が分散含有さ
れているものとするほか、樹脂材の少なくとも表面に光
触媒性を有する酸化チタン粒子を含むものとすることが
でき、光の照射により表面に存在する物質を酸化分解す
ることによって、抗菌性，脱臭性，自己清浄性（セルフ
・クリーニング作用）をより一層向上させたものとする
ことが可能となる。

【００１７】このような抗菌性樹脂部材は、その射出成
形の際に、樹脂材の少なくとも表面に抗菌性メタル微細
粒が分散含有されてなるものとすることができ、例え
ば、通常の射出成形によって、樹脂部材の全体に抗菌性
メタル微細粒が分散含有されているものとしたり、ある
いは、二段の射出成形によって、樹脂部材の表面（二段
目の射出成形部分）に抗菌性メタル微細粒が分散含有さ
れているものとしたりすることができる。

【００１８】また、このような抗菌性樹脂部材は、必要
に応じて軟化させた樹脂材の表面に抗菌性メタルを高速
気流などと共に打ち込むことにより、樹脂材の少なくと
も表面に抗菌性メタル微細粒が分散含有されているもの
とすることもできる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と共に詳細に
説明するが、本発明はこのような実施例のみに限定され
ないことはいうまでもない。

【００２０】（実施例１）熱可塑性樹脂であるポリエチ
レン樹脂の表面を８０℃に加熱して軟化状態とし、表面
が軟化状態にある間に銀（Ａｇ）メタルを高速気流と共
に打ち込むことによって、樹脂材の表面に０．１重量％
のＡｇメタルからなる抗菌性メタル微細粒（平均粒径
０．３μｍ）を分散含有させた表１の実施例１の欄に示
す抗菌性樹脂部材を得た。

【００２１】（実施例２）ポリエチレン樹脂材の表面に
０．５重量％のＡｇメタルからなる抗菌性メタル微細粒
（平均粒径０．１μｍ）を実施例１と同様にして分散含
有させた表１の実施例２の欄に示す抗菌性樹脂部材を得
た。

【００２２】（実施例３）ポリエチレン樹脂材の表面に
１．５重量％のＡｇメタルからなる抗菌性メタル微細粒
（平均粒径０．８μｍ）を実施例１と同様にして分散含
有させた表１の実施例３の欄に示す抗菌性樹脂部材を得
た。

【００２３】（実施例４）ポリエチレン樹脂材の表面に
０．３重量％のＣｕメタルからなる抗菌性メタル微細粒
（平均粒径０．８μｍ）を実施例１と同様にして分散含
有させた表１の実施例４の欄に示す抗菌性樹脂部材を得
た。

【００２４】（実施例５）ポリエチレン樹脂材の表面に
１．４重量％のＣｕメタルからなる抗菌性メタル微細粒
（平均粒径０．３μｍ）を実施例１と同様にして分散含
有させた表１の実施例５の欄に示す抗菌性樹脂部材を得
た。

【００２５】（実施例６）ポリエチレン樹脂材の表面に
０．４重量％のＡｇメタルと０．４重量％のＣｕメタル
からなる抗菌性メタル微細粒（Ａｇメタルは平均粒径
０．３μｍ，Ｃｕメタルは平均粒径０．８μｍ）を実施
例１と同様にして分散含有させた表１の実施例６の欄に
示す抗菌性樹脂部材を得た。

【００２６】（実施例７）まず、硝酸銀３．８ｇ（Ａｇ
として２．３７ｇ含有）を４０ｍｌの純水に溶解し、こ
の液にアンモニア水１０ｍｌを加えることによって、硝
酸銀のアンモニア錯体を得た。

【００２７】一方、平均粒径が０．０１μｍのアナター
ゼ型酸化チタン（ＴｉＯ_２）粒子を用意し、この酸化チ
タン粒子２３５ｇを上記硝酸銀のアンモニア錯体の溶液
に加えた後、攪拌・分散させた。

【００２８】次に、この分散液に還元剤としてぶどう糖
１０ｇを含むぶどう糖溶液１００ｍｌを添加したのち３
０〜５０℃に加熱して１時間攪拌することによって、酸
化チタン粒子の表面にＡｇメタルを析出させた。

【００２９】次いで、デカンテーションで分離し、水洗
浄および乾燥することによって、平均粒径０．０１μｍ
の酸化チタン粒子の表面に２．３７ｇ（５重量％）の銀
メタルからなる抗菌性メタル微細粒を分散付着させた。
このとき、銀メタルの粒径は０．００１〜０．００４μ
ｍであった。

【００３０】次いで、ポリエチレン樹脂ペレットに上記
銀メタルが分散付着した酸化チタン粒子を４重量％混合
した樹脂成形素材を射出成形することによって、表１の
実施例７の欄に示す抗菌性樹脂部材を得た。

【００３１】（実施例８）まず、硝酸銅１９ｇ（Ｃｕと
して５ｇ含有）を２０ｍｌの純水に溶解し、この液にア
ンモニア水３０ｍｌを加えることによって、硝酸銅のア
ンモニア錯体を得た。

【００３２】一方、平均粒径が０．０１μｍのアナター
ゼ型酸化チタン（ＴｉＯ_２）粒子１００ｇを用意し、こ
の酸化チタン粒子を上記硝酸銅のアンモニア錯体の溶液
に加えた後、攪拌・分散させた。

【００３３】次に、この分散液に還元剤としてヒドラジ
ン水溶液２５ｍｌを添加したのち３０〜５０℃に加熱し
て１時間攪拌することによって、酸化チタン粒子の表面
にＣｕメタルを析出させた。

【００３４】次いで、デカンテーションで分離し、水洗
浄および乾燥することによって、平均粒径０．０１μｍ
の酸化チタン粒子の表面に５ｇ（５重量％）の銅メタル
からなる抗菌性メタル微細粒を分散付着させた。このと
き、銅メタルの粒径は０．００２〜０．００５μｍであ
った。

【００３５】次いで、ポリエチレン樹脂ペレットに上記
銅メタルが分散付着した酸化チタン粒子を６重量％混合
した樹脂成形素材を射出成形することによって、表１の
実施例８の欄に示す抗菌性樹脂部材を得た。

【００３６】（比較例１）ポリエチレン樹脂材の表面に
０．０５重量％のＡｇメタルからなる抗菌性メタル微細
粒（平均粒径０．３μｍ）を実施例１と同様にして分散
含有させた表１の比較例１の欄に示す抗菌性樹脂部材を
得た。

【００３７】（比較例２）ポリエチレン樹脂材の表面に
１．７重量％のＡｇメタルからなる抗菌性メタル微細粒
（平均粒径２．５μｍ）を実施例１と同様にして分散含
有させた表１の比較例２の欄に示す抗菌性樹脂部材を得
た。

【００３８】（比較例３）ポリエチレン樹脂ペレットに
平均粒径０．０１μｍの酸化チタン粒子（Ａｇ，Ｃｕメ
タルの付着なし）を４重量％混合した樹脂成形素材を射
出成形することによって、表１の比較例３の欄に示す抗
菌性樹脂部材を得た。

【００３９】（比較例４）ポリエチレン樹脂のみからな
る樹脂部材を得た。

【００４０】（フィルム密着法による抗菌性評価） １．接種菌液の調整 保存菌株（大腸菌ＩＦＯ３９７２）を普通ブイヨン培地
（栄研化学（株）製）に入れ、３７℃で１夜増菌する 普通寒天培地（栄研化学（株）製）に１白金耳移植し３
７℃で１６〜２０時間培養する（前培養） １／５００普通ブイヨン（栄研化学（株）製）培地に前
培養した菌を均一に分散させ、適当濃度（１．０〜５．
０×１０^４個／ｍｌ）の接種菌液を調整する 初期菌数算定のため、接種菌液を３０〜３００個／ｍｌ
となるように希釈し、標準寒天培地にて混釈培養を行
い、３７℃で２４時間培養後コロニー数を算定する

【００４１】２．菌液の塗布 シャーレ内に消毒済みの５０×５０ｍｍの大きさに切出
した試験片を入れ、その上に接種菌液を１．０ｍｌマイ
クロピペットを使って静かにのせフィルムをかぶせ、ふ
たをして３５℃湿度９０％以上で２４時間おく

【００４２】３．菌数算定操作 試験片表面の菌液をＳＣＤＬＰ培地（ＤＩＦＣＯ社製）
で洗い出し、適宜希釈して１．０ｍｌを標準寒天培地
（日水製薬（株）製）に重層し、３７℃で２４時間培養
後コロニー数を算定する

【００４３】４．判定 ブランク材（抗菌剤無添加のポリエチレン樹脂；比較例
４のもの）についても同様に菌液を添加し、この増減を
調査した。そして、初期菌数に対し２４ｈｒ後の菌数が
１／１００以下になっているか否かを確認することで抗
菌性の有無を判定した

【００４４】（脱臭性の評価）蓋のできるガラス製容器
内のシャーレ中に試料を１ｇ入れ、その試料に２０ｃｍ
の距離から１０Ｗの蛍光灯を照らした。このとき、ガラ
ス製容器内には、濃度が１００ｐｐｍとなるようにアセ
トアルデヒドを入れ、そのアセトアルデヒドの濃度の変
化を時間と共に測定し、残存率が５０％となる時間で脱
臭性能を評価した。この結果を同じく表１に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】表１に示すように、実施例１〜８の場合に
は、２４ｈｒ後の菌数がいずれも初期菌数の１／１００
以下になっていて、有効なる抗菌性能を有していること
がみとめられた。また、実施例１〜６の場合には脱臭時
間が多く、脱臭性能を有していないものであったが、実
施例７，８の場合には脱臭時間が３時間以内であり、有
効な脱臭性能を有していることがみとめられた。これ
は、アナターゼ型酸化チタンの作用によるものである。

【００４７】これに対して、Ａｇメタルの表面含有量が
０．０５重量％と少ない比較例１の場合には、２４ｈｒ
後の菌数が多く、抗菌性能に劣るものであった。

【００４８】また、Ａｇメタルの付着量が１．７重量％
と多くかつ粒子径が２．５μｍと大きい比較例２の場合
には、２４ｈｒ後の菌数の減少が１／１０程度と少なく
なっていた。

【００４９】さらに、酸化チタン粒子の表面に抗菌性メ
タル微細粒を付着させない比較例３の場合には、２４ｈ
ｒ後の菌数が１．９×１０^５個／ｍｌと初期菌数よりも
１０倍程度さらに多いものとなっていた。

【００５０】さらにまた、樹脂材中に抗菌性メタル微細
粒や酸化チタン粒子を含有分散させない比較例４の場合
には抗菌性能および脱臭性能を全く有しないものであっ
た。

【００５１】

【発明の効果】本発明による抗菌性樹脂部材によれば、
請求項１に記載しているように、樹脂材の少なくとも表
面に銀メタルおよび銅メタルのうちから選ばれる抗菌性
メタル微細粒が分散含有されてなるものとしたから、耐
熱性に優れ、変質が少なく品質安定性に優れた抗菌性樹
脂部材を提供することが可能であるという著大なる効果
がもたらされる。

【００５２】そして、請求項２に記載しているように、
抗菌性メタル微細粒の平均粒径が１μｍ未満であるもの
とすることによって、樹脂部材の表面性能をさほど低下
させることなく抗菌性を付与した樹脂部材を提供するこ
とが可能であるという著大なる効果がもたらされる。

【００５３】また、請求項３に記載しているように、抗
菌性メタル微細粒の含有量が０．１重量％以上３．０重
量％以下であるものとすることによって、樹脂部材の表
面性能を低下させることなく抗菌性の優れた樹脂部材を
提供することが可能であるという著大なる効果がもたら
される。

【００５４】さらにまた、請求項４に記載しているよう
に、樹脂材の少なくとも表面に光触媒性を有する酸化チ
タン粒子を含むものとすることによって、酸化チタンの
もつ光触媒作用によって、これに接触する物質を酸化分
解することにより自己浄化（セルフ・クリーニング）作
用をも有する抗菌性に優れた樹脂部材を提供することが
可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。

【００５５】さらにまた、請求項５に記載しているよう
に、抗菌性メタル微細粒は樹脂成形材料の射出成形によ
り樹脂材の少なくとも表面に分散含有されてなるものと
することによって、抗菌性能に優れた樹脂部材を提供す
ることが可能であるという著大なる効果がもたらされ
る。

【００５６】さらにまた、請求項６に記載しているよう
に、抗菌性メタル微細粒は樹脂材表面への抗菌性メタル
の打ち込みにより樹脂材の少なくとも表面に分散含有さ
れてなるものとすることによっても抗菌性能に優れた樹
脂部材を提供することが可能であるという著大なる効果
がもたらされる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ａ０１Ｎ 59/16 Ａ０１Ｎ 59/16 Ａ Ｚ 59/20 59/20 Ｚ Ｃ０８Ｊ 7/00 Ｃ０８Ｊ 7/00 Ｚ Ｃ０８Ｋ 3/08 Ｃ０８Ｋ 3/08 3/20 3/20 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂材の少なくとも表面に銀メタルおよ
   び銅メタルのうちから選ばれる抗菌性メタル微細粒が分
   散含有されてなることを特徴とする抗菌性樹脂部材。
2. 【請求項２】 抗菌性メタル微細粒の平均粒径が１μｍ
   未満である請求項１に記載の抗菌性樹脂部材。
3. 【請求項３】 抗菌性メタル微細粒の含有量が０．１重
   量％以上３．０重量％以下である請求項１または２に記
   載の抗菌性樹脂部材。
4. 【請求項４】 樹脂材の少なくとも表面に光触媒性を有
   する酸化チタン粒子を含む請求項１ないし３のいずれか
   に記載の抗菌性樹脂部材。
5. 【請求項５】 抗菌性メタル微細粒は樹脂成形材料の射
   出成形により樹脂材の少なくとも表面に分散含有されて
   なる請求項１ないし４のいずれかに記載の抗菌性樹脂部
   材。
6. 【請求項６】 抗菌性メタル微細粒は樹脂材表面への抗
   菌性メタルの打ち込みにより樹脂材の少なくとも表面に
   分散含有されてなる請求項１ないし４のいずれかに記載
   の抗菌性樹脂部材。