透明树脂用无机抗菌剂「IONPURE」

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石塚硝子株式会社
Advanced Glass Company
野村　牧夫
 
根据ASTM对玻璃的定义，玻璃是熔融体冷却时以非晶体形式固化的一类无机物质。石塚硝子公司所提供的无机抗菌剂IONPURE就是一类基于玻璃的抗菌剂。由于构成成分的种类及其比例不同，玻璃的力学特性、热学特性、电学特性、光学特性和化学特性都受很大的影响。IONPURE正是利用玻璃这一特征，通过调整其构成成分（离子）使玻璃的化学持久性即显示抗菌性金属离子（银、锌和铜等）的溶出速度得到控制的原理而设计出来的。
这次报告的透明树脂(PS、PC、SAN、PMMA等)用抗菌剂就是通过调整上述玻璃构成成分与含量，使其折光率与各自不同的树脂相吻合而使产品兼有透明性和抗菌性。
一般地，在树脂中添加填料（如玻璃）时，由于折光率的不同使光通过材料时回在粒子的界面发生折射和散射，从而使材料整体的透明性下降。如果折光率相一致则光学界面消失而使透明性提高。其原理可用图1的模型来表示。
 


在GP-PS树脂中（折光率1.59）、添加不同折光率的玻璃时的光学特性如图2所示。测定方法按国际标准ISO14782（日本标准JIS K 7136）进行。玻璃的添加量为0.3%、测定样品厚度为2毫米。由图可看出，混浊度对折光率的依存性很高。与此相反，玻璃由于原本是透明的，其全光透过率没有太大的变化。


图２．添加不同折光率玻璃时的混浊度和全光线透过率
 
       开发成功用于GP-PS和PMMA的IONPURE的光学特性和抗菌性分别如表1和表2所示。抗菌性的评价方法按日本标准JIS Z 2801实行，表中为抗菌活性的数值。
 
表１．添加ｲｵﾝﾋﾟｭｱ后GP-PS的特性

		无添加	GP-PS用 0.3%添加
光学特性	混浊度	4.0	6.0
	全光线透过率	89.6	89.2
抗菌性	大肠杆菌	- - -	＞5.6
	黄色葡萄球菌	- - -	＞3.3

 
表２．添加ｲｵﾝﾋﾟｭｱ后PMMA的特性

		无添加	PMMA用 0.3%添加
光学特性	混浊度	0.6	11.9
	全光线透过率	92.2	91.0
抗菌性	大肠杆菌	- - -	＞5.4
	黄色葡萄球菌	- - -	＞3.1