(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｍｏｌ％表示でＺｎＯ  ２５〜７５％、ＳｉＯ2   ２０〜６０％、Ａｌ2 Ｏ3   ２〜４０％、ＲＯ（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの１種以上）  ０〜４０％、Ｒ2 Ｏ（Ｒ2 ＯはＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏの１種以上）  ０〜４０％、ＴｉＯ2 ＋ＺｒＯ2   ０〜２０％、Ｂ2 Ｏ3   ０〜４．５％、Ｐ2 Ｏ5   ０〜４．５％からなることを特徴とする抗菌性ガラス。
【請求項２】
粉末の形態で提供されることを特徴とする請求項１の抗菌性ガラス。
【請求項３】
平均粒径が１〜２０μｍであることを特徴とする請求項２の抗菌性ガラス。
【請求項４】
樹脂充填用として使用されることを特徴とする請求項１〜３の抗菌性ガラス。
【請求項５】
ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、ＡＢＳ樹脂又はシリコーン系樹脂に充填されることを特徴とする請求項４の抗菌性ガラス。
【請求項６】
抗菌性ガラスが含有されてなる樹脂組成物において、該抗菌性ガラスが、ｍｏｌ％表示でＺｎＯ  ２５〜７５％、ＳｉＯ2   ２０〜６０％、Ａｌ2 Ｏ3   ２〜４０％、ＲＯ（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの１種以上）  ０〜４０％、Ｒ2 Ｏ（Ｒ2 ＯはＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏの１種以上）  ０〜４０％、ＴｉＯ2 ＋ＺｒＯ2   ０〜２０％、Ｂ2 Ｏ3   ０〜４．５％、Ｐ2 Ｏ5   ０〜４．５％からなることを特徴とする樹脂組成物。
【請求項７】
抗菌性ガラスが粉末の形態で含有されてなることを特徴とする請求項６の樹脂組成物。
【請求項８】
抗菌性ガラスの平均粒径が１〜２０μｍであることを特徴とする請求項７の樹脂組成物。
【請求項９】
抗菌性ガラスの含有量が０．１〜７０容量％であることを特徴とする請求項６〜８の樹脂組成物。
【請求項１０】
樹脂がポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、ＡＢＳ樹脂又はシリコーン系樹脂であることを特徴とする請求項６〜９の樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は抗菌性ガラスと、これを含む樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
洗面台、流し台、浴槽、たらい、石鹸入れ、歯ブラシ等、水周りで使用される樹脂製品は、長い時間高湿の条件下におかれるので、細菌や黴が増殖しやすい。細菌や黴の増殖をおさえるために、従来より樹脂に抗菌剤を混合することが行われている。無機系の抗菌剤には、酸化銀を利用したものが多く用いられており、例えば酸化銀を担持させたゼオライト粉末や、組成中にＡｇＯを含む溶解性のガラス粉末等が知られている。ところが、酸化銀は価格が高く使用量が制限される場合がある。またＡｇＯ含有ガラス粉末は、長期間使用すると紫外線や熱等の作用で変色する傾向があり好ましくない。この傾向は樹脂製品が白色の場合には特に問題になりやすい。
【０００３】
一方、ＺｎＯも水に溶出すると抗菌作用を有することが知られており、ＺｎＯを主成分とするガラスが抗菌剤として提案されている。ＺｎＯ系ガラスは原料費が安価であり、また樹脂製品に充填しても紫外線や熱等による変色を起こさないという特徴がある。この種の抗菌性ガラスとして、例えばＺｎＯ−Ｂ2 Ｏ3 −Ｎａ2 Ｏ系ガラスやＺｎＯ−Ｐ2 Ｏ5 系ガラスが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＺｎＯ系ガラスの抗菌作用は、ガラスから溶出したＺｎ++イオンによるものであり、ガラス中にＺｎＯが多く含まれるほど強い抗菌力を持つことが期待される。しかしながらＺｎＯ含有量が多いとガラスが不安定になり易く、成形時に失透や分相を起こし易くなる。このためＺｎＯを極力多量含有し、且つ安定性の高いガラス組成を見いだすことが、抗菌能力の高いＺｎＯ系ガラスを得るための課題となる。
【０００５】
本発明の目的は、高い抗菌性を有し、しかも失透や分相が起こり難い新規なＺｎＯ系の抗菌性ガラスと、これを含む樹脂組成物を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の抗菌性ガラスは、ｍｏｌ％表示でＺｎＯ  ２５〜７５％、ＳｉＯ2   ２０〜６０％、Ａｌ2 Ｏ3   ２〜４０％、ＲＯ（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの１種以上）  ０〜４０％、Ｒ2 Ｏ（Ｒ2ＯはＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2Ｏの１種以上）０〜４０％、ＴｉＯ2 ＋ＺｒＯ2   ０〜２０％、Ｂ2 Ｏ3   ０〜４．５％、Ｐ2 Ｏ5   ０〜４．５％からなることを特徴とする。
【０００７】
また本発明の樹脂組成物は、抗菌性ガラスが含有されてなる樹脂組成物において、該抗菌性ガラスが、ｍｏｌ％表示でＺｎＯ  ２５〜７５％、ＳｉＯ2   ２０〜６０％、Ａｌ2 Ｏ3   ２〜４０％、ＲＯ（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの１種以上）０〜４０％、Ｒ2 Ｏ（Ｒ2 ＯはＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏの１種以上）  ０〜４０％、ＴｉＯ2 ＋ＺｒＯ2   ０〜２０％、Ｂ2 Ｏ3   ０〜４．５％、Ｐ2 Ｏ5   ０〜４．５％からなることを特徴とする。
【０００８】
【作用】
本発明の抗菌性ガラスは、適度な溶解性を有するＺｎＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系ガラスからなる。ガラス組成を上記した範囲に限定する理由を以下に述べる。
【０００９】
ＺｎＯは抗菌性を与える主要因子であり、Ｚｎ++イオンとして溶出して樹脂に抗菌性を付与する。ＺｎＯの含有量は２５〜７５％、好ましくは３５〜６５％である。ＺｎＯが２５％よりも少なくなると抗菌作用が弱くなり、７５％を越えるとガラス化が困難になる。
【００１０】
ＳｉＯ2 はガラス形成成分であり、その含有量は２０〜６０％、好ましくは３０〜６０％である。ＳｉＯ2 が２０％より少ないとガラス化が困難になり、またガラスの安定性が低下する。一方、６０％を超えるとガラスの溶融温度が高くなりすぎる。
【００１１】
Ａｌ2 Ｏ3 もガラス形成成分であり、その含有量は２〜４０％、好ましくは５〜３０％である。Ａｌ2 Ｏ3 が２％より少ないとガラス化が困難になり、またガラスの安定性が低下する。一方、４０％を超えるとガラスの溶融温度が高くなりすぎる。
【００１２】
ＲＯ（ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの１種以上）はガラスの溶融を助ける成分であり、その含有量は合量で０〜４０％、好ましくは０〜２５％である。ＲＯが４０％を超えるとガラスが不安定になる。なおＭｇＯの含有量は０〜１５％、特に０〜１０％が好ましく、ＣａＯの含有量は０〜２５％、特に０〜１５％が好ましく、ＳｒＯの含有量は０〜１５％、特に０〜１０％が好ましく、ＢａＯの含有量は０〜１５％、特に０〜１０％であることが好ましい。
【００１３】
Ｒ2 Ｏ（Ｒ2 ＯはＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏの１種以上）はガラスの溶融を助ける成分であり、その含有量は合量で０〜４０％、好ましくは０〜３５％である。Ｒ2 Ｏが４０％を超えるとガラスが不安定になる。なおＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ及びＫ2 Ｏの含有量は各々０〜３５％、特に各々０〜１５％であることが好ましい。
【００１４】
ＴｉＯ2 とＺｒＯ2 はガラスの耐酸性や耐アルカリ性を調整する成分であり、その含有量は合量で０〜２０％、好ましくは０〜１０％である。これら成分の合量が２０％を超えるとガラス溶融が困難になる。なお各成分の含有量は各々０〜１０％、特に０〜５％が好ましい。
【００１５】
Ｂ2 Ｏ3 及びＰ2 Ｏ5 はガラスの溶融性を改善する成分であり、その含有量は各々０〜４．５％、好ましくは０〜３％である。Ｂ2 Ｏ3 及びＰ2 Ｏ5 が４．５％を超えるとガラスの化学耐久性が悪くなる。
【００１６】
また上記成分以外にも、例えば溶融性を改善するためにＳｎＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｌａ2 Ｏ3 等を各々５％まで添加することが可能である。
【００１７】
本発明の抗菌性ガラスは、例えば粉末状、繊維状、フレーク状等種々の形態で提供することができる。中でも粉末の形態で提供すると比表面積が大きくなるため、高い抗菌効果が得られる。粉末の場合、平均粒径が１〜２０μｍ、好ましくは２〜２０μｍの粒度を有するようにすることが好ましい。つまり粉末の平均粒径が１μｍより小さいとガラス粉末が製造し難くなり、２０μｍより大きくなると単位重量当たりのＺｎ++イオンの溶出量が小さくなって好ましくないためである。
【００１８】
本発明の抗菌性ガラスは、熱硬化性樹脂や熱硬化性樹脂樹脂の充填用として使用可能である。例えばフェノール系樹脂、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂、ユリア系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ＳＡＮ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリフェニルサルファイド系樹脂等や、これらの複合体に使用できる。これら樹脂のなかでも、特に衛生容器等の用途に用いられるアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂、ＡＢＳ樹脂や、シーリング材等の用途に用いられるシリコーン系樹脂の充填用として使用することが好ましい。
【００１９】
なお本発明の抗菌性ガラスは樹脂充填用に限られるものではなく、例えばガラスやセラミックの抗菌性釉薬、金属の抗菌性塗料等、種々の抗菌用途に使用可能である。
【００２０】
本発明の樹脂組成物は、上記したＺｎＯ−ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 系の抗菌性ガラスを含有するものであり、その含有量は０．１〜７０容量％、特に０．１〜１０容量％であることが望ましい。含有量をこのように限定した理由は、０．１容量％より少ないと樹脂に十分な抗菌性を付与し難くなる。一方、抗菌性ガラスの含有量が多いほど抗菌力が大きくなるが、１０容量％を越えると抗菌力は殆ど変わらなくなり、７０容量％より多くなると樹脂の成形が困難になる。
【００２１】
また樹脂としては、例えばフェノール系樹脂、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂、ユリア系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ＳＡＮ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリフェニルサルファイド系樹脂等や、これらの複合体が使用できる。これら樹脂のなかでも、特に衛生容器等の用途に用いられるアクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂、ＡＢＳ樹脂や、シーリング材等の用途に用いられるシリコーン系樹脂を使用することが好ましい。
【００２２】
なお本発明の樹脂組成物においては、抗菌性ガラス以外にも、通常樹脂に含有される各種の添加物を適宜含有させることが可能である。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００２４】
表１及び表２は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜１０）を示している。
【００２５】
【表１】
0003845852.tif 000002
【００２６】
【表２】
0003845852.tif 000003
【００２７】
各試料は次のようにして作製した。
【００２８】
まず酸化亜鉛、純珪粉、アルミナ、マグネシア、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリ、チタニア、ジルコニア、硼酸、リン酸亜鉛を所定に混合量になるようによく混合した後、白金坩堝に入れ、１４５０〜１５５０℃で４時間溶融した。溶融後、水冷ローラーにより、肉厚が約１ｍｍのフィルム状カレットに成形した。これをボールミルによって粉砕し、目開き１０５ミクロンの篩を通し、ガラス粉末の平均粒径が空気透過式比表面積測定装置（(株)島津製作所製）で７〜８μｍになるように調整し、試料を得た。
【００２９】
さらにポリエステル系樹脂粉末と上記ガラスを容積比で９５：５の割合で混合し、約５０×５０×５ｍｍの板状に成形し、抗菌性及び樹脂の外観について評価した。結果を各表に示す。
【００３０】
表から明らかなように、本発明の実施例であるＮｏ．１〜１０の試料を使用した樹脂板は、良好な抗菌性を示し、また加速試験後も外観の劣化が認められなかった。
【００３１】
なお抗菌性については次のようにして評価した。まず大腸菌が２×１０3 ／ｃｍ2 の割合で存在するように調整された菌入りのゼラチンをシート状に加工し、これを樹脂板上に貼り付けた。次に３５℃で１００時間培養した後、菌数を測定し、生菌が１０個未満であったものを良、１０個以上検出されたものを不良とした。樹脂の外観については、加速試験（樹脂板を水中に浸漬して５００時間煮沸）を行った。その後、樹脂の表面を試験前と比較し、初期の光沢を維持しているものを良、白く濁って光沢を失っているものを不良とした。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の抗菌性ガラスは、ガラスとして安定しており、また樹脂に充填して使用すると樹脂に十分な抗菌性を付与することができる。しかも樹脂製品の外観に影響を及ぼすことがない。それゆえ樹脂充填用抗菌剤として好ましいものである。
【００３３】
本発明の樹脂組成物は、抗菌性を有しており、また外観が劣化することがない。それゆえ清潔さが要求される洗面台、流し台、浴槽、たらい、石鹸入れ、歯ブラシ等の樹脂製品や、水周りのシーリング材等の用途に好適に使用できる。