JP2000169717A - 抗菌性ワックス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 抗菌力が強く、抗菌性能が持続的に発揮さ
れ、更に揮発成分による人体への害もない抗菌性ワック
スを提供すること。 【解決手段】 酸化チタンや二酸化珪素などのセラミッ
クス粒子に銀や銅の金属粒子を分散付着させた抗菌剤を
ワックスに分散配合したものである。銀や銅粒子による
滅菌効果があり、光触媒型のセラミックス粒子（例え
ば、アナターゼ型酸化チタン）を用いると太陽光や室内
の照明光による抗菌剤の触媒活性が持続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抗菌性ワックスに
関し、さらに詳しくは、床、壁または家具等に塗布され
るワックスに抗菌性をもたせた抗菌性ワックス及びその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】これまで床、壁または家具等に塗布され
るワックスは、表面を清浄にし艶を出すことを目的とし
て用いられてきている。そのためこれまでのワックスで
は抗菌性を示すものはほとんどなかった。しかるに近
年、感染症が増加し、病院等における院内感染の対策が
重要な問題になってきたことから、病院内の床、壁等に
塗布されるワックスについて抗菌性をもたせることのニ
ーズが高まってきた。

【０００３】そこでこの種の抗菌性ワックスについて調
査したところ、例えば、有機系のものとして、特開平９
−１６５３１１号公報には、無機多孔質微粒子にアスナ
ロ属の植物から得られた抽出物を含浸させたワックス用
添加剤が開示されている。

【０００４】また特開平７−３１６４３３号公報には、
銀イオンを含む水溶性のチオール基含有化合物を水分散
性ワックスに配合したもの、さらに特開平９−１３７０
８６号公報には、有機ハロゲン系化合物を水性ワックス
に配合したもの、さらにまた、特開平７−１１１９５号
公報には、有機銅化合物などの抗菌剤をワックスに配合
したもの等が開示されている。

【０００５】一方、無機系のものとしては、例えば、特
開平４−６８０６８号公報には、ゼオライト固体粒子に
銀イオンや銅イオン等を担持させた抗菌剤をワックスに
配合したものが開示されており、また特開平９−１６５
３１１号公報には、セラミックス粒子に銀イオン等を担
持させた抗菌剤を分散剤を介して水性ワックスに配合し
たものが開示されている。

【０００６】さらには、特開平１０−２５２１６号公報
に示されるように、多孔質シリカゲルの表面に銀イオン
や銅イオン等を担持させた抗菌剤と、これらのイオンを
担持させた結晶性二酸化珪素を主成分とする抗菌剤とを
ワックスに配合したもの等も開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た有機系の抗菌性ワックスによれば、床や壁などに塗ら
れたワックス中の有機物質が揮発することにより人体に
危害を及ぼすことが懸念される。またその抗菌性ワック
スの製造上もその有機物質の廃液処理等の問題もある。

【０００８】一方、無機系の抗菌性ワックスでもこれま
で知られているものは、抗菌性能を持続的に発揮するこ
とが困難であり、たびたびワックスを塗り直さなければ
ならないという問題がある。しかも抗菌力が十分ではな
く更により一層の抗菌力を有する材料が要求されてい
た。

【０００９】本発明の解決しようとする課題は、抗菌力
が強く、しかもその抗菌性能が持続的に発揮され、更に
揮発成分による人体への害もない抗菌性ワックスを提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の抗菌性ワックスは、セラミックス粒子に銀及
び／又は銅の金属粒子を分散付着させた抗菌剤を、ワッ
クスに分散配合してなることを要旨とするものである。

【００１１】この場合「セラミックス粒子」としては、
酸化チタン、二酸化珪素、長石、ゼオライト、酸化亜
鉛、二酸化ジルコニウム、炭酸カルシウムのうちから選
ばれた１種または２種以上の材料であることが望まし
い。

【００１２】そしてそのセラミックス粒子が酸化チタン
である場合には、ルチア型よりも光触媒性を有するアナ
ターゼ型結晶構造のものの方が良い。抗菌剤が光触媒性
を有することにより、この抗菌剤を配合したワックスが
病院の床や壁などに塗布された時、窓外からの太陽光や
室内の照明光によって抗菌剤の触媒活性が維持され、い
つまでも抗菌性能が発揮されることとなる。

【００１３】前記セラミックス粒子の平均粒径は０．０
０５μｍ以上０．５μｍ以下であることが望ましい。
０．００５μｍ以下であると抗菌力を発揮する銀や銅粒
子の担持性が損なわれ、逆に０．５μｍ以上になると比
表面積が小さくなって殺菌に時間が掛かり速効性が懸念
される。

【００１４】「銀や銅などの金属粒子」の平均粒径は４
ｎｍ未満であることが望ましい。金属粒子の粒径も大き
すぎれば光触媒の活性助剤としての性能が十分に発揮さ
れず、殺菌性能も十分な効果が期待されなくなってく
る。更に好ましい金属銀や金属銅の粒子の平均粒径は２
ｎｍ以下である。

【００１５】そしてこの金属銀や金属銅の粒子は、前記
セラミックス粒子の単位重量当たり０．１重量％以上１
０重量％以下分散付着されていることが望ましい。０．
１重量％以上であれば抗菌性能が十分に発揮されず、１
０重量％以上としてもそれ以上の効果はあまり期待でき
ない。

【００１６】「ワックス」としては、天然ワックスと合
成ワックスのいずれにも適用できる。天然ワックスに
は、動物性、植物性及び鉱物性のものが挙げられる。ま
た水性ワックス、油性ワックス、乳化性ワックス、樹脂
ワックス等各種のものに適用される。

【００１７】一方、本発明に係る抗菌性ワックスの製造
方法は、セラミックス粒子に銀及び／又は銅の金属粒子
を分散付着させる抗菌剤生成工程と、この抗菌剤をワッ
クスに分散配合する配合工程とからなることを要旨とす
るものである。

【００１８】この場合「抗菌剤生成工程」としては、湿
式法や乾式法など各種の方法が考えられるが、例えば、
湿式法であれば、セラミックス粒子の分散水と銀イオン
や銅イオンなどの金属イオン溶液あるいは錯イオン溶液
とを混合攪拌し、これに還元剤を添加することによりセ
ラミックス粒子の表面にこれらの金属微粒子を付着させ
る方法が挙げられる。この方法によれば、金属粒子の粒
径を小さくすることができるし、またセラミックス粒子
に金属粒子を均一な分散状態で付着させることができ
る。

【００１９】また「ワックスへの抗菌剤の配合工程」と
しては、上述した各種のワックスに上述の抗菌剤を分散
配合させるものであるが、この時に分散剤や乳化剤、あ
るいは可溶化剤や酸化防止剤などを配合すれば、抗菌剤
の分散性能が増してワックスを床や壁などに塗った時に
ムラなく抗菌性能が発揮されるし、その抗菌性の持続性
も確保される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の好適な実施例を詳
細に説明する。まず初めに抗菌剤の生成について説明す
る。セラミック粒子は、酸化チタン（ＴｉＯ_２）粒子と
二酸化珪素（ＳｉＯ_２）粒子を用いた。酸化チタン粒子
には、ルチル型結晶構造のものとアナターゼ型結晶構造
のものとを用意した。また金属粒子は、銀（Ａｇ）と銅
（Ｃｕ）を用いた。

【００２１】次の表１はＡｇ系抗菌剤の生成についての
各実施例の生成条件を一覧表にまとめたものである。ま
た図１には、その生成のフローチャートを示している。
このＡｇ系抗菌剤を生成するに際しては、硝酸銀（Ａｇ
ＮＯ_３）を純水に溶解し、これにアンモニア水を加える
ことにより硝酸銀のアンモニア錯体を生成する。

【００２２】一方、酸化チタン粒子や二酸化珪素粒子等
のセラミックス粒子を純水に分散させ、上記硝酸銀アン
モニア錯体溶液に加えた後、攪拌分散させる。次にこの
分散混合液に還元剤としてぶどう糖溶液を添加し、３０
〜５０℃に加温して１時間程度攪拌する。尚、セラミッ
クス粒子に二酸化珪素を用いた場合には更に還元剤とし
てヒドラジン溶液を加えている。

【００２３】これによってセラミックス粒子の表面に銀
粒子が析出するのでこれを沈降分離し、上澄液は除去す
ると共に、沈殿物は純水で３〜５回の洗浄を繰り返した
後、その沈殿物を乾燥することによりＡｇ担持抗菌剤が
得られる。

【００２４】

【表１】

【００２５】次の表２はＣｕ系抗菌剤の生成についての
各実施例の生成条件を一覧表にまとめたものである。ま
た図２には、その生成のフローチャートを示している。
このＣｕ系抗菌剤を生成するに際しては、硝酸銅（II）
３水和物（Ｃｕ（ＮＯ_３）_２・３Ｈ_２Ｏ）を純水に溶解
し、これにアンモニア水を加えることにより硝酸銅のア
ンモニア錯体を生成する。

【００２６】一方、酸化チタン粒子等のセラミックス粒
子を純水に分散させ、上記硝酸銅アンモニア錯体溶液に
加えた後、攪拌分散させる。次にこの分散混合液に還元
剤としてヒドラジン水溶液を添加し、３０〜５０℃に加
温して１時間程度攪拌する。

【００２７】これによってセラミックス粒子の表面に銅
粒子が析出するのでこれを沈降分離し、上澄液は除去す
ると共に、沈殿物は純水で３〜５回の洗浄を繰り返した
後、その沈殿物を乾燥することによりＣｕ担持抗菌剤が
得られる。

【００２８】

【表２】

【００２９】次にこれらの抗菌剤をワックスに分散配合
し、各種の組成の抗菌性ワックスを作成した。この実施
例では、図３に示した通常配合組成のワックスを使用
し、これにＡｇ系抗菌剤とＣｕ系抗菌剤にキレート剤、
アニオン界面活性剤を添加し高速攪拌により分散すると
ともにワックス中で安定分散するためコロイダルシリ
カ、脂肪酸アンモニウムを各種の配合割合で配合した。
また比較例としてセラミックス粒子にＡｇやＣｕの金属
粒子を担持させていないものも用意した。また耐水性・
密着性を更に向上するためにアクリル・スチレン共重合
体エマルジョンを添加した。

【００３０】表３には、これらの供試ワックスにおける
抗菌剤の種類及び添加量を示している。またこれらの供
試ワックスについて抗菌性能の評価テスト結果を併せて
示している。

【００３１】

【表３】

【００３２】表３において抗菌性能の評価テストは抗菌
加工製品の抗菌力試験法の１つである大腸菌について行
い、フィルム密着法による大腸菌生菌数の時間的変化を
調べることにより行った。フィルム密着法というのは、
概略次のような試験方法である。すなわち、各種の抗菌
ワックスを標準的な５０ｍｍ×５０ｍｍ角のＰタイルの
表面に塗布したものを用意し、これを滅菌シャーレに入
れ、その試験面に接種用大腸菌液（１．０〜５．０×１
０^５個の菌を含む）を接種し、この塗布面に被覆フィル
ムを密着させる。被覆フィルムはストマッカー用ポリ袋
を無菌的に切って袋の内側面に試験片を密着させるよう
にする。この抗菌性能の評価テストは、大同病院経由に
より日本食品分析センターに依頼して行った。

【００３３】表３に示した試験結果からわかるように、
本発明の実施例品（実施例１〜１２）は、大腸菌の初期
生菌数が４．１×１０^５個、あるいは２．６×１０^５個
であったものが時間の経過とともに減少し、ほとんどの
試料が２４時間経過後には生菌数零（ゼロ）に近い値を
示した。これに対して比較品（比較例Ａ〜Ｆ）は生菌数
の減少効果に乏しく、逆に生菌数が増加傾向にあるもの
も見られた。

【００３４】本実施例品（実施例１〜１２）の結果を更
に解析すると、酸化チタンのルチア型（実施例１と実施
例２の比較）において抗菌剤の添加量を増した方が良い
結果が得られている（実施例２の方が実施例１よりも良
好）。また酸化チタンのアナターゼ型（実施例３〜８の
比較）において、やはり抗菌剤の添加量を増した方が良
い結果が得られている（実施例４，６，８は、実施例
３，５，７よりも良好）が、更に実施例３と５、実施例
４と６とを比較した時に抗菌剤中の金属粒子の付着量を
増した方が良い結果が得られている（実施例５は実施例
３よりも良好。実施例６は実施例４よりも良好）。

【００３５】また金属粒子にＣｕを用いたもの（実施例
７と実施例８）は２４時間経過後も若干量の大腸菌の生
息が見られることからＣｕ粒子よりもＡｇ粒子の方が大
腸菌に対する滅菌効果は大きいように思われる。そして
酸化チタン粒子はルチル型とアナターゼ型のどちらも大
腸菌の滅菌効果が認められるが、アナターゼ型の方がこ
の実施例では金属粒子の付着量が少ないにもかかわらず
生菌数の減少傾向が大きいことを示している。

【００３６】一方、二酸化珪素（実施例９〜１２）の比
較でも、ワックス中の抗菌剤の添加量を増やすことは有
効であるが、セラミックス粒子に付着されるＡｇ粒子の
付着量を増すことによる有効性は認められなかった。
尚、二酸化珪素の粒子径を小さくすることによる滅菌効
果は認められる（実施例１１，１２は、それぞれ実施例
９，１０よりも良好）。

【００３７】次の表４は、上述の表３に示した大腸菌の
ほかに、黄色ブドウ状球菌（ＭＲＳＡ）、緑膿菌、枯草
菌、サルモネラ菌についても抗菌性能の評価テストを行
ったのでその結果を示している。本発明の抗菌ワックス
は、上述の表４に示した実施例６のものを用いている。
すなわち、アナターゼ型酸化チタンの粒径０．００７μ
ｍのものにＡｇ粒子を３．１重量％付着させ、これをワ
ックスに１．０重量％配合したものである。比較品は、
表４の比較例Ｆのものである。

【００３８】

【表４】

【００３９】この表４に示した結果からもわかるよう
に、抗菌ワックスを用いなければ、いずれの菌も初期接
種から２４時間経過後の生菌数が増えて増殖している
か、あるいはほとんど減っていないが、本実施例の抗菌
ワックスを用いたものでは、初期接種から２４時間経過
後の生菌数はいずれの菌も零（ゼロ）となっており、滅
菌効果が確認された。

【００４０】本発明は上記した実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種
々の改変が可能である。例えば上記実施例では、抗菌剤
のセラミック粒子として酸化チタンと二酸化珪素につい
てしか示していないが、他のセラミックス材料にも適用
できること、またワックスについても従来技術に掲げた
特許文献等に挙げられている種々のものに適用できるこ
とは容易に類推できる。

【００４１】

【発明の効果】本発明の抗菌性ワックスによれば、酸化
チタンなどのセラミックス粒子に銀や銅の金属粒子を担
持させた抗菌剤をワックスに配合したものであるから、
ワックスそのものの抗菌性能が発揮させることはもとよ
り、有機系の抗菌剤ではないから人体への有害性もな
い。そして光触媒型の抗菌剤を用いることにより持続的
に触媒機能が活性化され、抗菌効果が維持されるもので
あるから、病院や公共施設などの床や壁などのワックス
掛けなどに用いることは有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の抗菌性ワックスに用いられるＡｇ系抗
菌剤の製造手順を示すフローチャートである。

【図２】同じく本発明の抗菌性ワックスに用いられるＣ
ｕ系抗菌剤の製造手順を示すフローチャートである。

【図３】同じく本発明の抗菌剤をワックス中に分散安定
化する手順を示すフローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 貴田 昇司 愛知県岩倉市大地町上千８−１ 三興石油 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4H011 AA02 BA06 BB18 BC18 BC19 BC20 DA17 DH13 4J002 AE031 BB031 DA077 DE096 DE106 DE136 DE236 DJ006 DJ016 FB076 GL00

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックス粒子に銀及び／又は銅の金
   属粒子を分散付着させた抗菌剤を、ワックスに分散配合
   してなることを特徴とする抗菌性ワックス。
2. 【請求項２】 前記セラミックス粒子が、酸化チタン、
   二酸化珪素、長石、ゼオライト、酸化亜鉛、二酸化ジル
   コニウム、炭酸カルシウムのうちから選ばれた１種また
   は２種以上の材料であることを特徴とする請求項１に記
   載の抗菌性ワックス。
3. 【請求項３】 前記酸化チタンが光触媒性を有するアナ
   ターゼ型結晶構造のものであることを特徴とする請求項
   ２に記載の抗菌性ワックス。
4. 【請求項４】 前記セラミックス粒子の平均粒径が、
   ０．００５μｍ以上０．５μｍ以下であることを特徴と
   する請求項１ないし３に記載の抗菌性ワックス。
5. 【請求項５】 前記金属粒子の平均粒径が、４ｎｍ未満
   であることを特徴とする請求項１ないし４に記載の抗菌
   性ワックス。
6. 【請求項６】 前記金属粒子は、前記セラミックス粒子
   の単位重量当たり０．１重量％以上１０重量％以下分散
   付着されていることを特徴とする請求項１ないし５に記
   載の抗菌性ワックス。
7. 【請求項７】 前記ワックスに対して前記抗菌剤は、
   ０．１重量％以上１０重量％以下配合されていることを
   特徴とする請求項１ないし６に記載の抗菌性ワックス。
8. 【請求項８】 セラミックス粒子に銀及び／又は銅の金
   属粒子を分散付着させる抗菌剤生成工程と、この抗菌剤
   をワックスに分散配合する配合工程とからなることを特
   徴とする抗菌性ワックスの製造方法。
9. 【請求項９】 前記セラミックス粒子が、酸化チタン、
   二酸化珪素、長石、ゼオライト、酸化亜鉛、二酸化ジル
   コニウム、炭酸カルシウムのうちから選ばれた１種また
   は２種以上の材料であることを特徴とする請求項８に記
   載の抗菌性ワックスの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記酸化チタンが光触媒性を有するア
    ナターゼ型結晶構造のものであることを特徴とする請求
    項９に記載の抗菌性ワックスの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記セラミックス粒子の平均粒径が
    ０．００５μｍ以上０．５μｍ以下であることを特徴と
    する請求項８ないし１０に記載の抗菌性ワックスの製造
    方法。
12. 【請求項１２】 前記金属粒子の平均粒径が４ｎｍ未満
    であることを特徴とする請求項８ないし１１に記載の抗
    菌性ワックスの製造方法。
13. 【請求項１３】 前記金属粒子は、前記セラミックス粒
    子の単位重量当たり０．１重量％以上１０重量％以下分
    散付着されていることを特徴とする請求項８ないし１２
    に記載の抗菌性ワックスの製造方法。
14. 【請求項１４】 前記ワックスに対して前記抗菌剤は、
    ０．１重量％以上１０重量％以下配合されていることを
    特徴とする請求項８ないし１３に記載の抗菌性ワックス
    の製造方法。