(57)【要約】【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】全光線透過率８０％以上の樹脂に、ガラス組成中に銀を含有せず、かつＺｎＯを２５〜６０重量％含有する抗菌性ガラス組成物を添加し、その全光線透過率が８０％以上、かつヘイズが２０以下とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
全光線透過率８０％以上の樹脂に、ガラス組成中に銀を含有せず、かつＺｎＯを２５〜６０重量％含有する抗菌性ガラス組成物を添加し、その全光線透過率が８０％以上、かつヘイズが２０以下となることを特徴とする抗菌性樹脂組成物。
【請求項２】
全光線透過率８０％以上の樹脂に、
Ｂ２Ｏ３  ４０〜６０重量％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上  ２５〜４５重量％、（かつ、ＣａＯ、ＺｎＯの合計は、４〜４０重量％）
Ｐ２Ｏ５  ０．１〜１０重量％
Ａｌ２Ｏ３  ０．１〜１０重量％
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上  ０．１〜１０重量％
Ａｇ２Ｏ  ０．１〜５重量％
からなる抗菌性ガラス組成物を添加し、その全光線透過率が８０％以上、かつヘイズが２０以下となることを特徴とする抗菌性樹脂組成物。
【請求項３】
全光線透過率８０％以上、かつ屈折率が１．５６〜１．６１の樹脂に、ガラス組成中に銀を含有せず、かつＺｎＯを２５〜６０重量％含有し、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。
【請求項４】
全光線透過率８０％以上、かつ屈折率が１．５６〜１．６１の樹脂に、
Ｂ２Ｏ３  ４０〜６０重量％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上  ２５〜４５重量％、（かつ、ＣａＯ、ＺｎＯの合計は、４〜４０重量％）
Ｐ２Ｏ５  ０．１〜１０重量％
Ａｌ２Ｏ３  ０．１〜１０重量％
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上  ０．１〜１０重量％
Ａｇ２Ｏ  ０．１〜５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。
【請求項５】
前記樹脂は、屈折率が１．５６〜１．６１である請求項１または２記載の抗菌性樹脂組成物。
【請求項６】
前記樹脂は、前記抗菌性ガラス組成物との屈折率差が０．０２以下である請求項１または２記載の抗菌性樹脂組成物。
【請求項７】
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１〜４のいずれか１項に記載の抗菌性樹脂組成物。
【請求項８】
前記樹脂は、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル−スチレン共重合体である請求項１〜６のいずれか１項に記載の抗菌性樹脂組成物。
【請求項９】
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。
【発明の詳細な説明】
【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】
【０００３】
ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＧＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）は、光透過率が高く、透明性に優れた樹脂である。加えて、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。
【０００４】
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。ＰＣ，ＧＰＰＳ、ＰＥＴ、ＡＳ樹脂などの樹脂についても、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。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１０９２９６
【特許文献２】
特開平８−２３１８１１
【０００６】
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。
【０００７】
【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。
【０００８】
【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、全光線透過率８０％以上の樹脂に、ガラス組成中に銀を含有せず、かつＺｎＯを２５〜６０重量％含有する抗菌性ガラス組成物を添加し、その全光線透過率が８０％以上、かつヘイズが２０以下とな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、全光線透過率８０％以上の樹脂に、
Ｂ２Ｏ３  ４０〜６０重量％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上  ２５〜４５重量％、（かつ、ＣａＯ、ＺｎＯの合計は、４〜４０重量％）
Ｐ２Ｏ５  ０．１〜１０重量％
Ａｌ２Ｏ３  ０．１〜１０重量％
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上  ０．１〜１０重量％
Ａｇ２Ｏ  ０．１〜５重量％
からなる抗菌性ガラス組成物を添加し、その全光線透過率が８０％以上、かつヘイズが２０以下とな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、全光線透過率８０％以上、かつ屈折率が１．５６〜１．６１の樹脂に、ガラス組成中に銀を含有せず、かつＺｎＯを２５〜６０重量％含有し、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、全光線透過率８０％以上、かつ屈折率が１．５６〜１．６１の樹脂に、
Ｂ２Ｏ３  ４０〜６０重量％
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される、１種または２種以上  ２５〜４５重量％、（かつ、ＣａＯ、ＺｎＯの合計は、４〜４０重量％）
Ｐ２Ｏ５  ０．１〜１０重量％
Ａｌ２Ｏ３  ０．１〜１０重量％
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される、１種または２種以上  ０．１〜１０重量％
Ａｇ２Ｏ  ０．１〜５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ることを特徴とする。
【００１３】
また、上記の樹脂は、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル−スチレン共重合体であることを特徴とする。
【００１４】
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。
【００１５】
【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、全光線透過率が８０％以上で、かつ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１．５６〜１．６１の間で調整することができる。樹脂の屈折率が１．５６〜１．６１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。
【００１６】
前記構成の抗菌性ガラス組成物は、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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２５〜６０重量％とするとよい。ＺｎＯが２５重量％以下では、抗菌性ガラス組成物の屈折率が１．５６以下となり、好ましくない。６０重量％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。ＺｎＯの含有率は、好ましくは３０〜５５重量％である。さらに好ましくは３０〜４５重量％である。
【００１９】
抗菌成分に銀を含む場合は、ガラス組成中にＢ２Ｏ３が４０〜６０重量％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯから選択される１種または２種以上の合計が２５〜４５重量％、（その内ＣａＯ、ＺｎＯの合計が４〜４０重量％）、Ｐ２Ｏ５が０．１〜１０重量％、Ａｌ２Ｏ３が０．１〜１０重量％、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏから選択される１種又は２種以上の合計が０．１〜１０重量％、Ａｇ２Ｏが０．１〜５重量％であることが好ましい。
【００２０】
Ｂ２Ｏ３は、抗菌成分である銀の溶出量を制御する成分である。ガラス組成中の含有率が４０重量％以下になるとガラス化が困難となる。６０重量％以上では，ガラス組成の屈折率を調整できなくなる。また、十分な抗菌性が得られない場合がある。
【００２１】
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種以上を同時に用いてもよい。この成分の合計が２５重量％以下ではガラス組成の屈折率を調整できなくなる。４５重量％以上ではガラス化が困難になる。特に屈折率を高めるのに有効なのはＣａＯとＺｎＯであり、その合計は４〜４０重量％であることが好ましい。
【００２２】
Ｐ２Ｏ５はガラスの屈折率を下げるのに有効な成分である。ガラス組成中の含有率は、０．１〜１０重量％が好ましい。
【００２３】
Ａｌ２Ｏ３はガラスの屈折率を下げるのに有効な成分である。ガラス組成中の含有率は、０．１〜１０重量％が好ましい。
【００２４】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏは、アルカリ金属の酸化物であり、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。また、水溶解性の調整をする。ガラス組成が溶解する時、抗菌成分である銀または亜鉛が溶け出す。そのため、この成分は抗菌成分の溶出量を調整することができる。ガラス組成中の含有率は、０．１〜１０重量％が好ましい。
【００２５】
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％以下では十分な抗菌性が得られない場合がある。５重量％を超えると、樹脂と複合したとき、変色の度合いが大きくなる場合がある。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。
【００２６】
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。
【００２７】
透明性を示す樹脂は、屈折率が１．５６〜１．６１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、ポリカーボネート（ＰＣ樹脂）、ポリスチレン（ＧＰ−ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ樹脂）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ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、全光線透過率８０％以上、かつヘイズ２０以下である。
【００２８】
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。
【００２９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。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１に示す組成比（重量％）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１に記すＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各抗菌性ガラス組成物（抗菌剤）を得た。Ａは銀を含有せず亜鉛を含有する抗菌剤であり、ＢとＣは銀を含有する抗菌剤である。Ｄはガラス組成の屈折率が、１．５６〜１．６１から外れた抗菌剤である。
【００３０】
【表１】
2004359755.tif 000002
【００３１】
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１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。
【００３２】
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２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、透明性を示す樹脂に、表２に記す添加量で添加、混錬した。表２に記すポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ樹脂）として三菱化学株式会社製  ノバペックスＧＭ３３０を用い、ポリスチレン（ＧＰ−ＰＳ樹脂）として東洋スチレン株式会社製  ＭＷ１を用い、ポリカーボネート（ＰＣ樹脂）として帝人化成株式会社製  パンライトＫ−１２２５を用い、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）として東洋スチレン株式会社製  トーヨーＡＳ  ＡＳ４１を用いた。
【００３３】
【表２】
2004359755.tif 000003
【００３４】
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、３，４）および、本発明外としてのサンプル（比較例１、２）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。
【００３５】
上記のようにして作成した各サンプル（実施例１、２、３、４および比較例１、２）について、以下の試験を行った。
【００３６】
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。
【００３７】
曇価（ヘイズ）および全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１３６：２０００に基づいて、ＮＤＨ−２０００（日本電色工業製）を用いて測定した。
【００３８】
表２に示すように、本発明に属する実施例１、２、３、４については、高い抗菌性を示しながらも、十分な全光線透過率および曇価を示した。他方、樹脂との屈折率差が０．０２を超える比較例１、２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。
【００３９】
【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、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。