JP2000063218A

JP2000063218A - 抗菌性材料

Info

Publication number: JP2000063218A
Application number: JP23315598A
Authority: JP
Inventors: Toshiichi Tomioka; 冨岡　　敏一
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 2000-02-29

Abstract

(57)【要約】【課題】安定した抗菌、抗かび、抗有膜ウイルス効果
を示す抗菌性材料を提供することを目的とする。【解決手段】チオスルファト銀錯体および少なくとも
酸化チタンを含む粉末からなる抗菌性材料で、両者の混
合物、チオスルファト銀錯体を担持した酸化チタン粉
末、またはチオスルファト銀錯体を吸着した吸着体と酸
化チタン粉末の混合物などで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗料や樹脂成型物
などとしても適用できる抗菌性材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、合成樹脂製品が多用されるにいた
り、例えば、台所用品等のように衛生面で注意を払う必
要がある分野に用いられる場合に、合成樹脂表面の菌に
よる汚染が問題となってきている。また、建築用資材と
して使用されているコーキング材表面に菌やかびがは
え、衛生面であるいは外観が悪くなる等の問題が生じて
いる。その対策として、合成樹脂中に抗菌性組成物を混
入し、合成樹脂表面にこの組成物を溶出させて樹脂表面
の殺菌を行う方法が用いられている。合成樹脂中の抗菌
抗かび材料を積極的に溶出させ、この樹脂表面およびそ
の周囲に対して殺菌殺かび効果を得るためには、チアベ
ンダゾール等の有機抗菌抗かび材料が用いられる。特
に、エアコン等のフィルターにはチアベンダゾール等の
有機抗菌抗かび材料がフィルター材料上に付着塗装し、
用いられている。

【０００３】しかし、有機抗菌抗かび材料は揮発性を有
するため、これを合成樹脂に含有させると、この合成樹
脂の周囲環境が汚染され、またこの合成樹脂の表面と接
触した排液中には、抗菌抗かび材料が含有されており、
これが廃水環境汚染の原因となり、さらに、下水処理中
の活性汚泥に影響を及ぼすなどの問題がある。植物抽出
物の中には、テルペン系化合物やフィトンチッドが抗菌
効果を有することが知られている。しかし、これら植物
内に存在する物質の多くは芳香性物質であり、揮発性を
有するため、これら物質を樹脂に混入する場合に、樹脂
の成形時の加熱により蒸発するため、混入することがで
きないという問題がある。さらに、建物全体の空調設備
にあっては、特にインフルエンザの蔓延期において、集
団の感染という見地から対策が望まれている。

【０００４】前記の抗菌材は樹脂中に混練した場合、そ
の樹脂成型品の表面を水中に浸漬すると有効成分が水中
に溶出し抗菌性能が低下することもある。さらに金属表
面の抗菌処理については金属表面に塗装する方法もある
が、塗膜の耐久性にもよるが長期使用中に劣化剥離する
場合もある。そこで、揮散性の少ない銀を用いた無機系
抗菌成分を主体とする抗菌材が提案されている。すなわ
ち、チオスルファト銀錯体をシリカゲルに担持させた抗
菌材である。チオスルファト銀錯体は、塩素イオンと共
存しても褐色の塩化銀を生成することがなく、また実使
用において水中に溶出しても環境汚染の原因となりにく
い。このチオスルファト銀錯体は、活性酸素をつくり、
これが接近した微生物などの膜表面に影響を与え、抗
菌、抗かび、抗有膜ウィルス作用を発揮する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記のチオスルファト
銀錯体を担持したシリカゲルからなる抗菌材は、その作
用を十分発揮していないのが現状である。それは、活性
酸素をつくり出す能力があまり大きくないためである。
本発明は、上記問題点に鑑み、さらに抗菌、抗かび、抗
有膜ウィルス作用をより強く発揮する抗菌性材料を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の抗菌性材料は、
少なくとも酸化チタンおよびチオスルファト銀錯体を含
むことを特徴とする。本発明の抗菌性材料は、チオスル
ファト銀錯体、および酸化チタンまたは酸化チタンを含
む粉末の混合物、チオスルファト銀錯体が少なくとも酸
化チタンを含む担体に担持されたもの、チオスルファト
銀錯体を担持した吸着体と少なくとも酸化チタンを含む
粉末との混合物などから構成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の抗菌性材料は、上記のよ
うに、少なくとも酸化チタンおよびチオスルファト銀錯
体を含み、チオスルファト銀錯体がつくり出す活性酸素
が酸化チタンを活性化し、これによって酸化チタンの触
媒作用により活性酸素が多量につくり出されることとな
る。その結果、酸化チタンに対する光などの特別な活性
化を行わせることなく、かつ従来のチオスルファト銀錯
体を用いる抗菌性材料に比べて抗菌、抗かび、抗有膜ウ
ィルス作用が向上する。

【０００８】本発明の抗菌性材料を作る方法について説
明すると、まず酢酸銀あるいは硝酸銀を純水に溶解し、
その溶液にＮａ₂ＳＯ₃とＮａ₂Ｓ₂Ｏ₃、あるいはＫ₂ＳＯ
₃とＫ₂Ｓ₂Ｏ₃の少なくとも一方を含む組み合わせを順次
添加し、銀のチオスルファト錯体溶液を形成する。この
溶液を、少なくとも酸化チタンを含む担体粉末に含浸さ
せ、乾燥することにより、チオスルファト銀錯体を担体
粉末に析出させる。他の方法は、前記と同様の銀のチオ
スルファト錯体溶液を乾燥してチオスルファト銀錯体を
析出させ、これを少なくとも酸化チタンを含む粉末と混
合する。さらに他の方法は、前記と同様の銀のチオスル
ファト錯体溶液を吸着体に吸着させ、乾燥して吸着体上
にチオスルファト銀錯体を析出させる。この吸着体を少
なくとも酸化チタンを含む粉末する。吸着体としては、
少なくともシリカゲルあるいはアルミナを含む無機酸化
物が好適に用いられる。

【０００９】チオスルファト銀錯体を含む前記抗菌性材
料の外表面に、アルコキシシランのアルコール溶液に水
を加えて加水分解するゾルゲル法により二酸化ケイ素の
外殻被覆層を形成することが好ましい。この被覆層の形
成により、チオスルファト銀錯体は、好ましい徐放性を
有するようになる。また、銀錯塩の熱安定性が向上す
る。チオスルファト銀錯体を含む抗菌性材料の外表面
に、同様の目的でエマルション樹脂を主体とする外殻被
覆層を形成させることもできる。本発明の抗菌性材料
を、塗料樹脂中に配合して抗菌性塗料を作製したり、樹
脂中に添加し、加熱により分散混練して抗菌性樹脂成型
物を作製したりすることができる。これらは、ドアのノ
ブなど住環境の器物表面などに塗布することにより、そ
の塗布表面に付着したインフルエンザなどのウイルス、
細菌などを不活化させ、人の手等を介するウイルス、細
菌などを低減させる被膜を提供できる。

【００１０】以上のように本発明は、揮散性の少ない銀
を用いた無機系抗菌成分を主体とする抗菌性材料を提供
するものである。この抗菌性材料は、塩素化合物と反応
し褐色の塩化銀を生成するという銀塩の欠点を克服した
ものである。さらに、この抗菌性材料は、塩素イオンと
共存しても不水溶性の塩化銀を形成しないチオスルファ
ト銀錯体を、安定した抗菌・抗有膜ウイルス効果を示す
成分として用いる。また、実使用において水中に溶出し
ても環境汚染の原因となりにくい。

【００１１】以下に抗菌性材料の製造工程の例を説明す
る。《実施の形態１》まず、原料のＣＨ₃ＣＯＯＡｇは溶解
度が小さいから、溶解度に近い７．７ｇ／Ｌを６０℃以
下の温度で純水に溶解する。この溶解工程では、６０℃
より高温にするとＣＨ₃ＣＯＯＡｇが分解するので、６
０℃以下室温の範囲が好ましい。次にチオスルファト錯
塩形成工程では、Ｓ₂Ｏ₃−Ａｇ−Ｓ₂Ｏ₃の錯体が形成さ
れるように、化学量論量に相当するＮａ₂ＳＯ₃・７Ｈ₂
Ｏ（Ｎａ₂ＳＯ₃・７Ｈ₂Ｏ：ＣＨ₃ＣＯＯＡｇ＝４．３
ｇ：１ｇ）をまず前記溶液に添加し、充分溶解させた後
に、Ｎａ₂Ｓ₂Ｏ₃・５Ｈ₂Ｏ（Ｎａ₂Ｓ₂Ｏ₃・５Ｈ₂Ｏ：Ｃ
Ｈ₃ＣＯＯＡｇ＝２．８ｇ：１ｇ）を添加溶解させる。
この時の溶解工程は４０℃〜室温の温度範囲が好まし
い。ここでＮａ₂ＳＯ₃・７Ｈ₂ＯとＮａ₂Ｓ₂Ｏ₃・５Ｈ₂
Ｏの組み合わせを用いたが、その代わりにＫ₂ＳＯ₃とＫ
₂Ｓ₂Ｏ₃を用いることもできる。

【００１２】次に担持工程では、１μｍ以下の粒径を有
するアナターゼ型の酸化チタン担体を用いて、チオスル
ファト錯体溶液を担体に所望の濃度になるよう充分に吸
着含浸させ担持させる。この工程では、４０℃〜室温が
好ましい。次に乾燥工程では、チオスルファト錯体溶
液、または担体に含浸させたチオスルファト錯体溶液の
乾燥は、チオスルファト錯体が分解しないように圧力は
常圧以下１０^-2Torr程度までが好ましく、温度は４０℃
以上１２０℃以下が好ましい。次に、ゾルゲル法により
外殻被覆層を形成する。チオスルファト銀錯体を抗菌剤
やウィルス抑止剤として用いる場合の効果の持続時間を
調整するためで、速効性を徐放性に変更して、効果の持
続性を伸ばすのが目的である。このためアルコールは炭
素数１〜４のアルコールが好ましく、またアルコキシシ
ランもアルキル基の炭素数１〜４のものを選択すること
が好ましい。ここでは標準処方のエチルアルコール系を
述べる。Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ：チオスルファト銀吸着体＝１ｍ
Ｌ：１ｇ、（ＣＨ₃ＣＨ₂Ｏ）₄Ｓｉ：チオスルファト銀
錯体吸着体＝１ｍＬ：１ｇとした。

【００１３】《実施の形態２》上記と同様にしてまずＣ
Ｈ₃ＣＯＯＡｇの水溶液を調製する。次に、ＣＨ₃ＣＯＯ
Ａｇに対するモル比３のＫ₂ＳＯ₃を前記溶液に添加し、
充分溶解させた後に、ＣＨ₃ＣＯＯＡｇに対するモル比
３のＫ₂Ｓ₂Ｏ₃を添加溶解させる。ここでは、Ｋ₂ＳＯ₃
とＫ₂Ｓ₂Ｏ₃の組み合わせを用いたが、その代わりにＮ
ａ₂ＳＯ₃・７Ｈ₂ＯとＮａ₂Ｓ₂Ｏ₃・５Ｈ₂Ｏを用いるこ
ともできる。次に、１μｍ以下の粒径を有するアルミナ
あるいはベーマイト微粒子担体を用いて、チオスルファ
ト銀錯体溶液を担体に所望の濃度になるよう充分に吸着
含浸させ担持させる。次に、前記担体より大きい粒径を
有するルチル型の酸化チタン粉末を均一に分散させた後
に乾燥させる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。《実施例１》上記実施の形態１に示す製法で準備された
抗菌性材料をＡＢＳ樹脂中に１重量％混練し、２３０℃
で押し出し機中で混練し、抗菌性樹脂ペレットを製造し
た。抗菌性材料を混練する際に分散助剤あるいは顔料を
添加することもできる。次に、この抗菌性樹脂ペレット
を成型し大きさ３ｃｍ×３ｃｍ、厚み２ｍｍのＡＢＳ樹
脂成型板を得た。このＡＢＳ樹脂成型板中には、上記製
法による抗菌性材料が混合されているため、成型板の表
面に存在する抗菌性材料の作用により、表面での抗菌性
能が発揮される。即ち、雑菌の付いた手などで成型板に
触れた場合、手表面の雑菌が、同じく手表面の皮脂など
の雑菌培養成分と共に添着されても、成型板上での増殖
が抑止される。特に上記製法による抗菌性材料を利用す
ることで、手の表面、一般雑貨の殺菌剤として汎用して
いる塩素系洗剤など塩素を含む材料と共存しても抗菌性
能の低下がみられないこと、インフルエンザ、エイズ等
の原因となる有膜ウイルスに対して不活化作用があるこ
と、抗ＭＲＳＡ性があることなどの特徴がある。本実施
例の抗菌性材料の抗菌、抗かび、抗有膜ウイルス効果を
確認する実験の結果を表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】抗かび試験：日本工業規格のかび抵抗性試
験（ＪＩＳＺ２９１１）の繊維製品用防黴試験によ
るハローテスト法に準じた。用いたかびは、Cladospori
um cladosporoides(クラト゛スホ゜リウムクラト゛スホ゜リオテ゛ス)、Chaeto
mium globosum(ケトヨウムク゛ロホ゛サム)、Penicillium citrinum
(ヘ゜ロシリウムシトリナム)およびAsperigillus niger(アスヘ゜ルキ゛ルス
ニケ゛ル)であった。評価は１４日後に行った。抗菌試験：Escherichia coli(エスケリチアコーライ)、Staphyloc
occus aureus(スタフィロコックスアウレウス)、Bacillus subtillis
(ハ゛チルスサフ゛チルス)を用い、ハローテスト法に準じた。評価
は７日後に行った。抗ウイルス試験：Infuluenza virus(インフルエンサ゛ウイルス)を用
い、試験片上に接種し、１日後のウイルスの活性を評価し
た。

【００１７】一方対照品として、出発原料である酢酸銀
の水溶液を調製した。これは特に酢酸銀でなくとも、硝
酸銀など水溶性の銀塩であれば種類を問わない。これを
シリカゲルに吸着担持させたものを抗菌性材料として実
施例１と同様の方法でＡＢＳ樹脂成型体を構成させたも
のを対照品として表１に実験結果を示す。抗ウイルス抑
止効果を有しないことがわかる。また、出発原料の酢酸
銀を添加しないこと以外は実施例１と同様の方法により
抗菌性材料を調製した。この抗菌性材料を実施例１と同
様の方法で成型体を構成させたものを比較例として表１
に実験結果を示す。ウィルス抑止効果は有していないこ
とが判明した。このようにチオスルファト銀錯体を含有
しないものは抗ウイルス抑止効果は認められない。

【００１８】さらに、担体原料の酸化チタンを添加しな
いこと以外は実施例１と同様の方法により抗菌性材料を
調製した。この抗菌性材料を実施例１と同様の方法で成
型体を構成させたものを比較例２として表２に耐熱耐候
性試験結果を示す。表２から、酸化チタン添加により、
耐熱耐候性が向上することが判明した。耐熱試験は、Ａ
ＢＳ樹脂成型時の加熱温度を変化させた際の、成型樹脂
板の変色を、目視で明瞭な変色として認識できる色差△
Ｅ（JIS Z8730準拠）の大きさで５を基準として、５未
満を○で、５以上を×でそれぞれ表した。また、耐候性
試験は、屋外日光に１ヶ月間曝露した際の、成型樹脂板
の変色を、前記と同様の色差△Ｅの大きさで５を基準と
して表した。

【００１９】

【表２】

【００２０】《実施例２》実施の形態１と同様の方法に
よりチオスルファト錯体溶液を調製した。この溶液を乾
燥することにより、チオスルファト銀錯体を析出させ
た。これを１μｍ以下の粒径を有するアナターゼ型の酸
化チタン粉末と混合して抗菌性材料を得た。

【００２１】《実施例３》上記実施の形態２に示す方法
で準備された抗菌性材料をウレタン塗料樹脂中に２重量
％混練し、溶剤で希釈して抗菌性塗料を製造した。抗菌
性塗料を調製する際に分散助剤あるいは顔料を添加する
こともできる。この塗料を５ｃｍ×１５ｃｍの試験板表
面に１０μｍの厚みで塗布し、その抗菌性能を実施例１
と同様の方法で測定した結果、良好な抗菌性能を有する
ことが確認された。ここでは、担体にアルミナを用いた
が、ベーマイトあるいはシリカゲルを担体として用いて
も同様の抗菌性能を示した。さらに、この抗菌性材料に
実施例１と同様の変色試験をするため、同様に樹脂成型
を行い耐熱耐候性試験を行った。その結果表２に示すよ
うに良好な結果を得た。

【００２２】《実施例４》上記実施の形態１と同様の方
法によりチオスルファト錯体溶液を調製した。このチオ
スルファト錯体溶液を、アクリル樹脂を主成分とするエ
マルションと混合した。この混合物を乾燥することによ
り、チオスルファト銀錯体の外表面にアクリル樹脂を主
体とする外殻被覆層を形成した抗菌性材料を得た。この
抗菌性材料についても、実施例３と同様に塗料を調製
し、その抗菌性能を測定した結果、良好な抗菌性能を示
した。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、チオスル
ファト銀錯体の安定性が向上し、しかも抗菌、抗かび、
抗有膜ウイルス効果の向上した抗菌性材料を提供するこ
とができる。また、酸化チタンにより、抗菌製品に要求
される白色演出性を向上できるばかりか、その粒度によ
り透明性も演出できるという効果が得られる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ａ０１Ｎ 59/00 Ａ０１Ｎ 59/00 Ｚ 59/06 59/06 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも酸化チタンおよびチオスルフ
ァト銀錯体を含む抗菌性材料。
【請求項２】チオスルファト銀錯体が少なくとも酸化
チタンを含む担体に担持された抗菌性材料。
【請求項３】チオスルファト銀錯体を担持した吸着体
と少なくとも酸化チタンを含む粉末との混合物からなる
抗菌性材料。
【請求項４】吸着体が少なくともシリカゲルまたはア
ルミナを含む無機酸化物である請求項３記載の抗菌性材
料。