專利名稱：含光催化劑磷灰石的樹脂的制作方法
技術領域：
本發明涉及含有抗菌劑的樹脂，詳細地講涉及含有光催化劑磷灰石的樹脂。
背景技術：
便攜信息機或便攜電話等的便攜設備與人手接觸，通過手脂或香煙焦油等粘附灰塵等。這些手脂、香煙焦油、灰塵使雜菌繁殖。因此破壞便攜機的外觀、清潔感。另外，對抗菌的關心在增強。因此便攜信息機，便攜電話等的殼體或操作鍵等強烈要求抗菌對策。一般作為這些抗菌劑使用氧化鈦(TiO2)。例如，制成樹脂中混合有氧化鈦的涂層用樹脂，利用保護膜把該涂層樹脂復合在殼體樹脂上。另外，鍵的表面使用含氧化鈦的涂層用樹脂被覆。專利文獻1、2記載了如上述使用氧化鈦的鍵。
專利文獻1特開平9-102238號公報專利文獻2特開平11-195345號公報另外，還有將氧化鈦微膠囊化混入樹脂中的涂層用樹脂。專利文獻3記載了將這樣的涂層用樹脂用于鍵的情況。
專利文獻3特開平9-190254號公報。但是，上述專利文獻1～3中，為了抗菌，均必須在樹脂成型品上形成涂層，故制造工序數增多，成本增加。此外上述專利文獻1～3中含有抗菌劑的涂膜，每次敲鍵一點一點地削去，不久便失去膜，沒有抗菌作用。
作為這些的對策，想到了在樹脂中直接混合抗菌劑。然而，這種方法作為抗菌劑的氧化鈦使作為基料的樹脂劣化。換言之，氧化鈦引起使樹脂表面逐漸風化成粉狀的所謂“粉化”。近年，研究的光催化劑磷灰石作為抗菌劑代替氧化鈦，估計與氧化鈦同樣地也引起粉化，因此如下述的專利文獻4所述，即使使用光催化劑磷灰石作為抗菌劑的場合，也制造涂層用樹脂，在樹脂成型品的表面形成抗菌用涂層。
專利文獻4特愿2002-146110號發明內容本發明是根據本發明人發現光催化劑磷灰石不引起使樹脂風化的所謂粉化的結果而完成的。
本發明的目的是提供抗菌用樹脂的制造簡單且抑制制造工序數、可以降低制造成本、即使削去抗菌用樹脂表面也不減少抗菌作用、又不引起抗菌劑造成的粉化的樹脂。
本發明是含有光催化劑磷灰石的樹脂。如上述光催化劑磷灰石不引起使樹脂風化的所謂粉化。因此可以將光催化劑磷灰石直接混入樹脂中。所以即使削去樹脂表面也不減少抗菌作用。含有這種光催化劑磷灰石的樹脂的制造簡單，可以減少制造工序數，可以降低成本。另外光催化劑磷灰石對真菌、細菌、灰塵等分解的力比氧化鈦強，換言之抗菌力強。
圖1是表示本發明的一種實施方案的鍵頂部構成的簡略平面圖。
圖2是在沿圖1所示A-A的箭頭方向呈現的簡略截面圖。
圖3是表示本發明所述Ti-CaHAP結晶簡略表面結構的圖。
圖4是表示光催化活性力評價試驗結果的圖。
圖5是表示粉化評價試驗結果的圖。
符號說明1鍵開關2鍵頂3鍵頂構件5凹狀部6抗菌劑混合物7抗菌劑混合物具體實施方式
對本發明的實施例進行說明。
本發明使用的光催化劑磷灰石是有光催化功能的金屬氧化物與磷灰石在原子水平結合的物質。在這樣的光催化劑磷灰石中作為用于起光催化功能作用的金屬元素，例如，可舉出鈦(Ti)、鋅(Zn)、鎢(W)、錳(Mn)、錫(Sn)、銦(In)、鐵(Fe)等。另外，在這樣的光催化劑磷灰石中作為構成基本結構的磷灰石，例如，可舉出羥磷灰石、氟磷灰石、氯磷灰石等。圖3表示當該金屬選擇Ti，作為該磷灰石選擇鈣羥磷灰石構成的Ti-CaHAP(Ti-Ca羥磷灰石)結晶的簡略表面結構。該圖中Ca元素與氧元素間進行配位鍵合，同箭頭表示。
以下對含有樹脂和光催化劑磷灰石的樹脂的制造方法進行說明。
(1)首先準備光催化劑磷灰石(太平化學產業株式會社制商品名PCAP-100)和樹脂，具體地講，準備聚丙烯(日本聚烯烴株式會社制)。光催化劑磷灰石準備平均粒徑20μm、10μm和5μm的3種。樹脂除上述聚丙烯以外，可以使用聚乙烯，尼龍，聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚苯乙烯，聚碳酸酯等。
(2)然后將準備的光催化劑磷灰石與聚丙烯進行混煉。使用混煉機(Technovel株式會社制，商品名KZW-15)進行混煉。混煉條件是190℃，5～30分鐘。采用上述條件將光催化劑磷灰石與聚丙烯均勻地進行混煉。此后冷卻混煉物后，切成粒狀(直徑2mm×長3mm)。采用上述方法制作4種試樣1、2、5、6。除這些以外，試樣3是不添加抗菌劑的試樣，試樣4是添加氧化鈦的試樣。這些各試樣的詳細情況示于表1。
表1 各試樣的各混合比例
試樣1是在聚丙烯樹脂中添加10重量％作為光催化劑的粒徑20μm的光催化劑磷灰石(Ti-Ca HAP)的試樣。
試樣2是在聚丙烯樹脂中添加3重量％作為光催化劑的粒徑10μm的光催化劑磷灰石(Ti-Ca HAP)的試樣。
試樣3在聚丙烯樹脂中沒有添加光催化劑。
試樣4是在聚丙烯樹脂中添加10重量％粒徑0.007μm氧化鈦的試樣。
試樣5是在聚丙烯樹脂中添加2重量％作為光催化劑的粒徑20μm的光催化劑磷灰石(Ti-Ca HAP)的試樣。
試樣6是在聚丙烯樹脂中添加10重量％作為光催化劑的粒徑5μm的光催化劑磷灰石(Ti-Ca HAP)的試樣。
(3)接著，使用注射成型機(住友機械株式會社制，商品名SG-50)，把6種試樣顆粒整形成下述的形狀。注射成型條件為料筒溫度是190℃，模具溫度是250℃。各試樣的形狀(寬12mm×長70mm×厚3mm)。
評價試驗方法是將上述試樣1載置于密閉容器(500cc)內，在該容器內加入醛氣體(CH3CHO)12ml(于常溫、常壓)，在暗處放置1小時。然后使用紫外線照射器(林鐘表工業株式會社制，商品名LuminarAce LA 150-TX)連續照射1mW的紫外線。通過照射紫外線，醛(CH3CHO)被光催化劑分解成二氧化碳和水。間隔1小時使用色譜儀(GL Science株式會社制，商品名GC-390B)測量該分解的二氧化碳的量。因此測量的二氧化碳的量越多，則光催化劑的活性力越高。接著采用上述評價方法進行其余的試樣2～6的評價。把結果示于圖4。
作為分解能力的判斷標準。0.1ppm/小時以上為合適。這是例如適合于粘附在殼體、鍵頂部等上的手脂、香煙焦油，有機塵埃等經1晚到第二天進行分解的值。若參照圖4則判明試樣1、試樣2和試樣4是適合于殼體、鍵頂部等的樹脂。
以下對上述試樣1～6進行粉化的評價試驗。
粉化的評價試驗方法由風化造成的重量減少比例進行評價，具體地把試樣1～6載置于暗處，使用紫外線照射器(林鐘表工業株式會社制，商品名Luminar Ace LA 150-TX)，連續照射10mW的紫外線。間隔100小時測量此時的重量變化。把結果示于圖5。
作為評價，以制品重量變化約99.5％為限度進行評價。因此試樣1、2、3、5、6合適。其中試樣3因不含光催化劑樹脂故沒有重量減少量。
由上述2個評價結果看出光催化劑的活性力高、同時粉化少的試樣1、試樣2適合于含光催化劑磷灰石樹脂殼體，含光催化劑磷灰石樹脂鍵等。這種含光催化劑磷灰石的樹脂除了電子儀器殼體，便攜機殼體外，還可適用于與人手接觸的輸入裝置，例如鼠標，輸入筆，鍵盤等。
接著對使用含光催化劑磷灰石樹脂的鍵頂部進行說明。
圖1表示本發明實施方案的鍵頂的構成，圖2是圖1的A-A截面圖。圖中各符號分別是1-鍵開關，2-鍵頂，3-鍵頂構件，4-文字，符號，圖形等的表面圖示體，5-鍵頂構件的凹狀部，6-抗菌劑混合物。
各鍵開關1具有例如文字，數字，符號，圖形等獨自的意義。按下該鍵開關1時，該按下可被接點(沒圖示)測出，便將信號通知到外部。這些文字，數字，符號，圖形等的表面圖示呈現在鍵頂2上。詳細地講，該鍵頂2大致由鍵頂構件3和表面圖示體4構成。該鍵頂構件3在頂上部、側面部有文字、數字、符號、圖形等形成溝狀，成為凹狀部分5。而且表面圖示體4設在凹狀部5內。圖1的表面圖示體4例如是數字1。該鍵頂構件3是樹脂制，具體地是ABS樹脂。此外表面圖示體4的材料是抗菌劑與樹脂組成的抗菌劑混合物6。該抗菌劑混合物6例如是光催化劑磷灰石和樹脂混合到樹脂中的混合物。
接著，對鍵頂的制造方法進行說明。
首先使用注射成型機(住友重機械工業株式會社制，商品名SICAP)成型制得表面圖示體4。該注射成型機大致由進料部，材料混合部，材料加熱部，注射部構成。向該進料部加入平均粒徑20μm的光催化劑磷灰石(太平化學產業株式會社制，商品名光催化劑磷灰石PCAP-100)和ABS樹脂(UMG株式會社制，商品名VD-200)及黑色顏料(Clariant JapanK.K.制的商品名Sanodal Deep Black MLW)。黑色顏料是表面圖示體著色用的顏料，使之與鍵頂構件3的顏色容易識別。在材料混合部將85重量％ABS樹脂，10重量％光催化劑磷灰石和5重量％黑色顏料均勻地混合。然后在材料加熱部將混合的ABS樹脂，光催化劑磷灰石，黑色顏料的混合物加熱熔融，接著將熔融的混合物從注射部射到模具中，將抗菌劑混合物6成型。該模具的模腔部預先形成與所期望的表面圖示體4相同的形狀。因此含光催化劑磷灰石的樹脂形成表面圖示體4。
然后按照成型表面圖示體4的要領成型鍵頂構件3。準備具有用于形成鍵頂構件3的模腔部的模具，并且對該模具采用相同制法把材料，具體地將80重量％ABS樹脂、20重量％光催化劑磷灰石組成的抗菌劑混合物7從注射部射入模具中。因此形成含光催化劑磷灰石的樹脂制的鍵頂構件3。把上述的表面圖示體4嵌合在鍵頂構件3的凹狀部5中。
上述實施例中鍵頂構件3和表面圖示體4的兩者使用含光催化劑磷灰石的樹脂。但只要鍵頂構件3和表面圖示體4的至少一方設含光催化劑磷灰石的樹脂，就可得到抗菌效果。
上述第1實施例是將表面圖示體4與鍵頂構件3進行嵌合的方法。但在鍵頂構件的凹狀部填充糊狀的含光催化劑磷灰石的樹脂，加熱干燥固化，也可以同樣地制得圖1表示的鍵頂2。
產業上利用的可能性如以上所說明，本發明的含光催化劑磷灰石的樹脂(該樹脂的制造簡單并且可以抑制制造工序數，降低制造成本)，即使削去樹脂表面，也不減少抗菌作用，又可以防止抗菌劑造成的粉化。
權利要求
1.含有光催化劑磷灰石的樹脂。
2.權利要求1所述的含光催化劑磷灰石的樹脂，其中前述光催化劑磷灰石具有鈣羥磷灰石的Ca的一部分被Ti置換的化學結構。
3.權利要求1或2所述的含光催化劑磷灰石的樹脂，其中前述光催化劑磷灰石的含量是3重量％～10重量％。
4.權利要求1～3所述的含光催化劑磷灰石的樹脂，其中前述光催化劑磷灰石的平均粒徑是10～20μm。
全文摘要
使用氧化鈦解決抗菌的方法是制造樹脂中混合有氧化鈦的涂層用樹脂，將該涂層樹脂被覆在鍵的表面。上述方法因為要在樹脂成型品上形成涂層，所以制造工序數增多，成本增加。此外使用上述方法，含有抗菌劑的涂膜每次敲鍵一點一點地削去膜，不久便失去膜，沒有抗菌作用。作為解決方法，想出了在樹脂中直接混合抗菌劑的方法。但作為抗菌劑的氧化鈦使作為基料的樹脂劣化。近年，認為代替氧化鈦的光催化劑磷灰石也引起粉化，于是在樹脂成型品的表面形成抗菌用涂層。然而本發明人發現光催化劑磷灰石不引起粉化，使含有這種光催化劑磷灰石的樹脂得以實現。
文檔編號C08K3/00GK1823137SQ20048001992
公開日2006年8月23日 申請日期2004年7月9日 優先權日2003年7月11日
發明者若村正人, 安曾德康 申請人:富士通株式會社