JPH1160268A - 抗菌性ガラス及び樹脂組成物 - Google Patents

抗菌性ガラス及び樹脂組成物

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ZnO含有ガラスからなり、樹脂と混合して
使用しても樹脂製品の外観に悪影響を及ぼすことのない
抗菌性ガラスと、これを含む樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 本発明の抗菌性ガラスは、ZnO−B2
O3 −SiO2 系ガラスからなるとともに、ガラス中の
Na2 Oの含有量が6重量%以下であることを特徴とす
る。また本発明の樹脂組成物は、充填材として上記ガラ
ス粉末が含有されてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂充填用抗菌剤として
使用される抗菌性ガラスと、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】歯ブラシ、石鹸入れ、たらい、洗面台、
浴槽等の樹脂製品は、高湿の条件下で使用されるので細
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。抗菌剤には、抗菌性の強い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、ガラス組成としてAgOを含む溶解性ガラ
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】そこで、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。この系のガラスは安価であ
り、また紫外線や熱等の作用による変色がない。例えば
特開平7−257938号には、ZnO−B2 O3 −N
a2 O系の組成を有する抗菌性ガラス粉末が開示されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来公知のZnO含有ガラス粉末を樹脂と混合
して使用すると、時間の経過とともに樹脂の光沢が失わ
れて濁ったようになったり、ざらつき感が発生する等、
外観上の問題が発生してしまう。
【0005】本発明の目的は、ZnO含有ガラスからな
り、樹脂と混合して使用しても樹脂製品の外観に悪影響
を及ぼすことのない抗菌性ガラスと、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】本発明者等は種々の実験
を行った結果、ZnO−B2 O3 −SiO2 系ガラスに
おいて、Na2 Oの含有量を6重量%以下に制限するこ
とによって上記目的が達成できることを見いだし、本発
明として提案するものである。
【0007】即ち、本発明の抗菌性ガラスは、ZnO−
B2 O3 −SiO2 系ガラスからなるとともに、ガラス
中のNa2 Oの含有量が6重量%以下であることを特徴
とする。
【0008】また本発明の樹脂組成物は、抗菌剤が含有
されてなる樹脂組成物において、該抗菌剤がZnO−B
2 O3 −SiO2 系ガラスからなるとともに、ガラス中
のNa2 Oの含有量が6重量%以下であることを特徴と
する。
【0009】
【作用】本発明において、抗菌性ガラスの組成系をZn
O−B2 O3 −SiO2 系に限定する理由は、適度な溶
解性があり、ZnOがZn2+イオンとして溶出して樹脂
に抗菌性を付与することができるためである。即ち、Z
nOは抗菌性を与える主要因子であり必須成分である。
またB2 O3 及びSiO2 はガラス形成酸化物であり、
ZnO成分を含み、かつ溶解性を有するガラスを得るた
めの必須成分である。さらに本発明において重要なこと
は、ガラス中にナトリウム成分をNa2 Oにして6重量
%以下に制限することである。Na2 Oが6重量%を越
えると樹脂が長期使用で白くなり光沢性が失われる。
【0010】本発明の抗菌性ガラスは、上記条件を満た
すものであれば種々の組成範囲を有するものが使用可能
である。好適な例として、重量%表示でZnO 55〜
65%、B2 O3 18〜30%、SiO2 8〜20
%、MgO 0〜10%、Na2 O 0〜6%の組成を
有するガラスを使用することができる。
【0011】上記組成範囲に限定した理由は次の通りで
ある。
【0012】ZnOの含有量は55〜65重量%、好ま
しくは55〜60重量%である。ZnOが55重量%よ
りも少なくなると抗菌効果が低下する。一方、60重量
%を越えるとガラス化が困難になる。
【0013】B2 O3 の含有量は18〜30重量%、好
ましくは20〜25重量%である。B2 O3 が20重量
%よりも少なくなるとガラス化し難くなる傾向が現れ、
18重量%より少なくなるとガラス化が困難になる。一
方、25重量%を越えるとガラスの耐水性が悪くなる傾
向がみられ、30重量%を越えると耐水性が急激に悪く
なって適正な溶出量を超える結果、長期間に亘って抗菌
性を維持することができず、耐用期間が短くなり好まし
くない。
【0014】SiO2 はガラス形成成分であり、その含
有量は8〜20重量%、好ましくは10〜15重量%で
ある。SiO2 が10重量%より少ないとガラス化し難
くなる傾向が現れ、8重量%より少なくなるとガラス化
が困難になる。一方、15重量%を越えるとガラスから
のZn2+イオンの溶出量が低下する傾向にあり、20重
量%を越えるとZn2+イオンの溶出量が著しく低下して
十分な抗菌性を付与し難くなる。
【0015】MgOはガラスの粘性を下げる効果があ
り、ガラスの溶融を助けるフラックスのような働きをす
る。その含有量は0〜10重量%、好ましくは3〜7重
量%である。MgOは必ずしも含有する必要はないが、
安定したガラスの溶融を行うために3重量%以上含有さ
せることが好ましい。しかし7重量%を越えると樹脂の
外観に影響を及ぼし易くなり、10重量%を越えると樹
脂が長期使用で白くなって光沢性が失われる。
【0016】Na2 Oはガラスの溶融性を改善するため
に6重量%まで、好ましくは4重量%まで、さらに好ま
しくは0.5重量%まで添加しても良いが、上記したよ
うに樹脂の外観に及ぼす影響が大きいため、できれば不
含有とすることが望ましい。
【0017】また上記成分以外にも、化学耐久性、溶解
性、抗菌性等のガラスの特性に悪影響を及ぼさない範囲
でCaO、SrO、BaO、Li2 O、K2 O、Al2
O3、TiO2 、ZrO2 等を添加しても差し支えな
い。
【0018】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。中でもガラス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。ガラス粉末の
場合、平均粒径が1〜20μm、好ましくは2〜20μ
mの粒度を有するようにすることが好ましい。つまりガ
ラス粉末の平均粒径が1μmより小さいと樹脂等との混
合が行い難くなり、20μmより大きくなると単位重量
当たりのZn2+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。
【0019】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抗菌剤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抗菌剤
として使用することが好ましい。
【0020】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。
【0021】本発明の樹脂組成物は、上記した抗菌性ガ
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、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、7
0容量%より多くなると樹脂の成形が困難になる。
【0022】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、S
AN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、A
BS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。
【0023】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。
【0024】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【0025】表1は、本発明の実施例(試料No.1〜
4)及び比較例(試料No.5)を示している。
【0026】
【表1】
【0027】各試料は次のようにして作製した。
【0028】まず酸化亜鉛、硼酸、純珪石、酸化マグネ
シウム、炭酸ナトリウムを所定に混合量になるようによ
く混合した後、白金−ロジウム合金坩堝に入れ、130
0〜1400℃で4時間溶融した。溶融後、肉厚が約1
mm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10cm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.1〜4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。一方、比較例であるNo.5の試料を用いた樹
脂板は、良好な抗菌性を示したものの、加速試験後に樹
脂の光沢が無くなり、外観上の劣化が著しいことが分か
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、樹脂と混合して使用しても樹脂製品の外観に悪
影響を及ぼすことがない。また樹脂に十分な抗菌性を付
与することができる。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
要求される歯ブラシ、石鹸入れ、たらい、洗面台、浴槽
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。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ZnO−B2 O3 −SiO2 系ガラスか
    らなるとともに、ガラス中のNa2 Oの含有量が6重量
    %以下であることを特徴とする抗菌性ガラス。
  2. 【請求項2】 重量%表示でZnO 55〜65%、B
    2 O3 18〜30%、SiO2 8〜20%、MgO
    0〜10%、Na2 O 0〜6%の組成を有すること
    を特徴とする請求項1の抗菌性ガラス。
  3. 【請求項3】 ガラス粉末の形態で提供されることを特
    徴とする請求項1又は2の抗菌性ガラス。
  4. 【請求項4】 平均粒径が1〜20μmであることを特
    徴とする請求項3の抗菌性ガラス。
  5. 【請求項5】 樹脂充填用抗菌剤として使用されること
    を特徴とする請求項1〜4の抗菌性ガラス。
  6. 【請求項6】 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5の抗菌性ガラス。
  7. 【請求項7】 抗菌剤が含有されてなる樹脂組成物にお
    いて、該抗菌剤がZnO−B2 O3 −SiO2 系ガラス
    からなるとともに、ガラス中のNa2 Oの含有量が6重
    量%以下である抗菌性ガラスからなることを特徴とする
    樹脂組成物。
  8. 【請求項8】 抗菌性ガラスが、重量%表示でZnO
    55〜65%、B2O3 18〜30%、SiO2 8
    〜20%、MgO 0〜10%、Na2 O0〜6%の組
    成を有することを特徴とする請求項7の樹脂組成物。
  9. 【請求項9】 ガラス粉末の形態で含有されてなること
    を特徴とする請求項7又は8の樹脂組成物。
  10. 【請求項10】 ガラス粉末の平均粒径が1〜20μm
    であることを特徴とする請求項9の樹脂組成物。
  11. 【請求項11】 ガラス粉末の含有量が0.1〜70容
    量%であることを特徴とする請求項7〜10の樹脂組成
    物。
  12. 【請求項12】 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7〜11の樹脂組成
    物。
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