JPH0788236B2

JPH0788236B2 - 合成樹脂添加用硝子組成物

Info

Publication number: JPH0788236B2
Application number: JP3201573A
Authority: JP
Inventors: 富二雄下野; 幸一山本; 牧夫野村
Original assignee: Ishizuka Glass Co Ltd
Current assignee: Ishizuka Glass Co Ltd
Priority date: 1991-05-10
Filing date: 1991-05-10
Publication date: 1995-09-27
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: JPH04338129A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】各種の樹脂、繊維に溶解性硝子を
複合させて、品質の改良、特に抗菌，抗黴性を付与する
溶解性硝子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種の樹脂、繊維に複合させて、
抗菌，抗黴性を付与する無機物質の代表例として、銀等
の金属イオンを担持させたゼオライト、銀等の金属イオ
ンを含有する溶解性（水溶性）硝子等がある。

【０００３】しかし、銀イオンは不安定であり、樹脂等
との複合時に熱（特に２５０〜３００℃に加熱を要する
物は、有機物の熱還元力が強くなる）や、共存する樹脂
添加剤等（例えば、Ｃｌ化合物があると、ＡｇＣｌにな
り、光に敏感になる。）の作用複合された樹脂等で作られた製品についても、使用時
に、水分、光（特に紫外線）によって、同様の変色を起
こすことが多かった。溶解性硝子は、銀等の金属イオン
を担持させたゼオライトと比較して、安定ではあるが、
それでも、樹脂等を変色させていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記したよ
うな問題点のない、即ち、樹脂製品（例えば、ポリオレ
フィン系、ポリスチレン系、ポリ酢ビ系、ポリアクリ
ル、ポリ塩ビ系、ポリエステル系、ポリカーボネート
系、ポリアミド系、フェノール系、エポキシ系、メラミ
ン系、ウレタン系、ケイ素樹脂系、ユリア樹脂系、ポリ
エチレンテレフタレート系等の汎用プラスチックス及び
エンジニアリングプラスチックスの製品）、繊維製品
（例えば、ビニロン系、ポリオレフィン系、塩化ビニリ
デン系、テフロン系、ポリエステル系、ポリアミド系、
アクリル系等の繊維製品）に抗菌，抗黴性を付与するた
めに、溶解性硝子を添加しても、樹脂製品、繊維製品等
が黄褐色に変色しない様にした、溶解性硝子を提供しよ
うとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決する為に、溶解性硝子の組成と成分溶解量と合成
樹脂等の変色との関係を調査して、銀イオンの還元を極
力起こさない様にして、合成樹脂等の変色を起こさない
溶解性硝子の成分系及び組成範囲を見出して、本発明を
完成させたものである。即ち、Ｐ _２Ｏ _５：４５〜７５ｍ
ｏｌ％（以下特に記載しない限り同じ）、ＣａＯ＋Ｍｇ
Ｏ：３５〜５５％、Ｎａ _２Ｏ＋Ｋ _２Ｏ：０〜５％、Ｓｉ
Ｏ _２＋Ａｌ _２Ｏ _３：５〜２０％からなる組成に対してＡ
ｇ _２Ｏを０．１〜５重量％を含有した粒径１００μｍ以
下の溶解性リン塩系硝子粉末であり、合成樹脂、繊維素
材との複合使用において変色を抑制した合成樹脂添加用
硝子組成物に関するものである。

【０００６】本発明で使用する溶解性ガラスとしては、
燐酸塩系硝子が良好であったが、その原因として、次の
通り推定される。ガラス構造上、−Ｓｉ−Ｏ−Ａｇの
結合は、酸性度が弱いので、Ａｇ⁰を作りやすい。−
Ｐ−Ｏ−Ａｇの結合は、酸性度が強く、Ａｇ⁺の状態で
残り易い。Ｒ₂Ｏ成分が多いと、非架橋酸素イオンが
存在し、Ａｇ⁰が出来やすい。従って、前記課題を解決
するための手段に記載した硝子にしたのである。

【０００７】溶解性ガラスの組成を限定した理由は、以
下の通りである。Ｐ_２Ｏ_５は、４５％以下だと、硝子の
溶融性を困難にして、しかも、硝子の失透傾向を増大さ
せる。又、７５％以上になると、溶融時のＰ_２Ｏ_５の揮
発が多く、組成不安定の原因となり、しかも樹脂等に添
加した時に、黄褐色に変色させる原因になると共に、吸
湿性が増大して、望ましい溶解性硝子にならない。Ｃａ
Ｏ＋ＭｇＯは、３５％以下では、Ｐ_２Ｏ_５を多く使用す
る必要があり、Ｐ_２Ｏ_５７５％以上の場合と同様の欠点
があり、５５％以上だと、Ｐ_２Ｏ_５の使用量が減少し
て、Ｐ_２Ｏ_５４５％以下の場合と同様の欠点がある。Ｎ
ａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏは、硝子の溶融性を向上させるために使
用するものであり、添加する樹脂等の変色の為には、よ
り少ない使用が望ましく、最大使用しても、５％までに
すべきである。

【０００８】ＳｉＯ_２＋Ａｌ_２Ｏ_３は、５％以下では、
硝子の溶融速度のコントロールが困難になり、しかも樹
脂等に添加した際に、変色傾向を大きくし、又、２０％
以上では、溶融性が悪くなり、しかも樹脂等に添加した
際に、変色傾向を大きくするからである。Ａｇ_２Ｏは、
０．１ｗｔ％以下では、樹脂等に抗菌、抗黴性を付与す
るために、硝子の添加量を多くする必要があり、経済的
でなく、しかも添加する樹脂等の特性を劣化させるから
である。又、５ｗｔ％以上だと、溶融時に銀金属の析出
があり、耐火物の局部的浸食の原因となるし、添加する
樹脂等の変色の原因となる。次に実施例を説明し、本発
明を明らかにする。

【０００９】

【実施例１】原料は、Ｐ_２Ｏ_５源として、８９％燐酸を
用いた。ＣａＯ、ＭｇＯ源は、燐酸塩化合物を用いた。
Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ源も同様に燐酸塩化合物を用いた。Ａ
ｌ_２Ｏ_３源も同様に燐酸塩化合物を用いた。ＳｉＯ_２源
は、１００μｍ以下に粉砕した珪石粉を使用した。Ａｇ
_２Ｏ源は、硝酸銀を使用した。調合は、ＣａＯ、Ｍｇ
Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、Ａｇ_２
Ｏに関する原料を混合し、更に、Ｐ_２Ｏ_５に関する原料
を混練して実施した。溶融は、予め５００℃でバッチ中
の水分を蒸発、固形化後、１３００〜１３５０℃に加熱
し、１〜６時間溶融した。成形は、硝子素地を流し出
し、水冷して、水砕品にして行った。この場合、硝子と
金属材料との接触を避ける様にして、実施した。その
後、この硝子を、２０μｍ以下に粉砕し、硝子自体の変
色テストをした。テスト内容は、以下のとおりである。（１）有機物と熱による影響テスト流動パラフィンと硝子粉末とを１：１の比率で混合し、
２００℃−２０分加熱して、色変化をみる。（２）紫外線と水分とによる影響テスト水の入った容器に、硝子粉末を水と接触しないようにい
れ、密封し、紫外線灯（４５０Ｗ）で１時間光を当て、
色変化を見た。硝子組成と前記テスト結果との関係を表−１にまとめて
示す。

【００１０】

【００１１】

【実施例２】実施例１の硝子サンプルＡとＧとを２０μ
ｍ以下に粉砕し、ウレタンエマルジョンバインダー（第
１工業薬品製スーパーフレックス３００…商品名）を水
に分散させた中に入れ、充分撹拌した。この中に、綿１
００％の白い布（１７０ｇ／ｍ^２）を浸漬し、充分布が
濡れてから、取り出し、溶液を絞り取り、１５０℃−５
分で乾燥し、抗菌布を作成した。この布の銀付着量は
５．８〜６．４μｇ／ｃｍ^２であり、又、布の変色はな
かった。この布を洗濯、濯ぎ、絞り、太陽光での乾燥を
１０回繰り返したところ、Ａの硝子を使用した布は全く
変色しなかったが、Ｇの硝子を使用した布は、洗濯の回
数が増加するにつれて、褐色の度合が強くなった。又、
この布の抗菌効果をＡの硝子を使用した布について、黄
色ブドウ状球菌を使用して、繊維製品衛生加工協議会の
菌数測定法にて測定した。その結果を表−２に示す。

【００１２】

【００１３】

【実施例３】実施例１の硝子サンプルＡ、Ｂ、Ｅを４０
μｍ以下に粉砕し、この硝子粉末をポリプロピレンに２
０％含有させたマスターバッチを作った。このマスター
バッチを使用して、２２０℃まで加熱される可能性のあ
るインジェクション成形にて、前記硝子を２％含有する
３０ｍｍ×４０ｍｍ×３ｍｍのポリプロピレンの板を成
形した。この板を水が下に張ってある、キセノン式耐光
試験機で、１００時間光を暴露させた。このサンプルの
加工時、及び耐光試験時の変色度合を自記分光光度計に
て、色差（△Ｅ）を測定して判断した。この結果を表−
３に示す。

【００１４】

【００１５】又、この板の抗菌効果は、プレート表面
に、１／１００普通ブイヨンに２．２×１０⁶個／ｍｌ
の黄色ブドウ状球菌を含ませた菌液０．２ｍｌを塗りつ
け、３５℃−２４時間培養後、生菌数を測定した。その
結果は、硝子を含んでいないサンプルでは、生菌数が
４．４×１０⁶（個／ｍ１）であったのに対して、硝子
Ａ，Ｂ，Ｅをそれぞれ２％含有したサンプルでは、８
０、１０以下、１０以下の生菌数であった。

【００１６】

【実施例４】実施例１のサンプルＢとＩの硝子を５μｍ
以下に粉砕し、６．ナイロンに１０％添加したマスター
バッチを作り、更に、これを用いて、紡糸機で２６０℃
に加熱して、硝子含有率１．５％になるモノフィラメン
トを作成した。さらに、撚糸機でこれを１０本撚りとし
た。太さは４０デニールである。この糸を使用して、編
機にて、目付１０５ｇ／ｍ^２の布にした。同様にして、
硝子を含まない同じ材料の布を比較対照品として、作成
した。又、銀ゼオライトを含有した市販の布も対照とし
て、比較テストを実施した。これらのサンプルを水で湿
らせ、ラップをして、太陽光に４日間さらして、その変
色をみた結果を表−４に示す。

【００１７】

【００１８】次に同サンプルでの抗菌テストを実施し
た。テスト方法は実施例２と同様の方法である。結果を
表−５に示す。

【００１９】更に、本テストで使用した撚糸の引張試験
（ＪＩＳＬ１０６９）にて、ナイロンに硝子を入れるこ
とによる強度劣化の有無を調べた。その結果を表−６に
示す。一般的な傾向として、粒径の大きいものは、粒径の小さ
いものに比べて、耐変色性は良化するが、強度劣化が急
激に起こる傾向があった。前記の例の如く、細い繊維に
ついては、硝子の粒径は５μｍ以下であり、その組成は
特許請求の範囲に記載した範囲が耐変色、耐強度共に最
適であった。

【００２０】

【実施例５】実施例１のサンプルＡ、Ｂの硝子を５μｍ
以下に粉砕し、ポリプロピレンを芯鞘として、ポリエチ
レン中に硝子を１．５％含有させた２重構造（重量は
１：１）の糸を紡糸した。糸の太さは２デニールであっ
た。この糸は加工時の変色はなかった。又、この糸にキ
セノン式耐光試験機にて１００時間光を暴露させたが、
糸の変色はなかった。更に、本品の抗菌試験を、大腸菌
を使用して、繊維製品衛生加工協議会のシェイクフラス
コ法で実施した。この結果は表−７に示す通りであっ
た。

【００２１】

【００２２】また、実用に近い方法でサンプル０．２ｇ
に大腸菌入り１／５０普通ブイヨン菌液を１ｍｌ接種
し、３５℃−２４時間の条件で培養後、生菌数を測定し
た。その結果は、表−８に示す通りである。

【００２３】

【実施例６】実施例１のサンプルＢの硝子を２０μｍ以
下に粉砕し、アクリル繊維素材中に、２％添加し、充分
撹拌後、湿式法にて５デニールのアクリル繊維を紡糸し
た。この糸を浸染法で、塩基性染料（アストラゾン黄）
を用いて染色した。硝子を入れないブランク品も同様に
して、作成した。この両サンプルの耐光試験を実施例４
と同様に行い、黄色の変色を調べたが、変化は認められ
なかった。

【００２４】このアクリル繊維の抗菌効果は、実施例５
の場合と同様の方法で行った。その結果は、表−９に示
す通りであった。

【００２５】

【実施例７】実施例１のサンプルＡの硝子を２０μｍ如
何に粉砕し、ポリエステル繊維素材中に２％添加し、８
０℃にて、２デニールのポリエステル繊維を紡糸した。
同様にして、銀ゼオライト添加品及び銀アパタイト添加
品も作成した。そして、これらのサンプル糸を各２０本
宛撚糸し、更に編布にして、目付６０ｇ／ｍ^２の布にし
た。この布の耐光試験を実施例３と同一法にて実施し
た。その結果は、表−１０に示す通りである。

【００２６】

【００２７】更に、その抗菌効果は、実施例５と同一の
方法で実施して表−１１に示す通りであった。

【００２８】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係わる溶解
性硝子は、その成分系及び硝子組成を選ぶことによっ
て、次の通りの効果がある。即ち、硝子の形状或いは構
造因子を及び組成範囲を考慮していない従来品と比較し
て、本発明品は、添加する合成樹脂を着色、或いは変色
させることなく、製品に抗菌、抗黴性を付与できるの
で、住環境の良化、衣料品の用途拡大、食品包装材の多
様化等に役立つものである。従って、本発明品は、生活
の多様化、環境良化、健康増進に役立つ極めて有益な発
明である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｐ _２Ｏ _５：４５〜７５ｍｏｌ％（以下特
に記載しない限り同じ）、ＣａＯ＋ＭｇＯ：３５〜５５
％、Ｎａ _２Ｏ＋Ｋ _２Ｏ：０〜５％、ＳｉＯ _２＋Ａｌ _２Ｏ
_３：５〜２０％からなる組成に対してＡｇ _２Ｏを０．１
〜５重量％を含有した粒径１００μｍ以下の溶解性リン
塩系硝子粉末であり、合成樹脂、繊維素材との複合使用
において変色を抑制した合成樹脂添加用硝子組成物。