JP2006131583A - Antibacterial property imparting agent - Google Patents

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JP2006131583A JP2004324702A JP2004324702A JP2006131583A JP 2006131583 A JP2006131583 A JP 2006131583A JP 2004324702 A JP2004324702 A JP 2004324702A JP 2004324702 A JP2004324702 A JP 2004324702A JP 2006131583 A JP2006131583 A JP 2006131583A
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titanium
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antibacterial property
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Mitsuo Kase
光雄 加瀬
Ichiro Moriya
市郎 森屋
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Marusyo Industry Co Ltd
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Marusyo Industry Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an antibacterial property imparting agent which shows a high antibacterial activity with the light of a daylight white fluorescent lamp used for normal illumination, indoors where ultraviolet light is not enough. <P>SOLUTION: The antibacterial property imparting agent contains a titanium dioxide complex produced from titanium dioxide and an acidic substance and/or its salt. The titanium dioxide complex is obtained by impregnating, adsorbing, or mixing titanium dioxide with the acidic substance and/or its salt; or coprecipitating a water solution of a titanium compound and a water solution of the acidic substance and/or its salt. The acidic substance and/or its salt is selected from the group consisting of sulfuric acid, tungstic acid, ammonium sulfate, titanium sulfate, ammonium tungstate, and titanium tungstate. This antibacterial property imparting agent imparts superior antibacterial property even with the light of the daylight white lamp, or the like, and can remove bacteria of foods and table ware, sterilize medical facilities and medical supplies, and remove bacteria in general rooms. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は高い抗菌活性を有する二酸化チタン系の抗菌性付与剤に関する。更に詳しくは、本発明は紫外光の乏しい光源、例えば昼白色蛍光灯、更に言及するならば500ないし1000ルックス程度の昼白色蛍光灯の照射においてさえ優れた抗菌活性を示す二酸化チタン複合体を必須の成分として含有する抗菌性付与剤に関するものであり、食品、環境、健康、および医療などの諸分野に適用し、細菌類などの繁殖の抑制や腐敗の防止のために極めて有用なものである。   The present invention relates to a titanium dioxide-based antibacterial property-imparting agent having high antibacterial activity. More specifically, the present invention requires a titanium dioxide composite that exhibits excellent antibacterial activity even when irradiated with a light source that is poor in ultraviolet light, such as a day white fluorescent lamp, and more specifically, a day white fluorescent lamp of about 500 to 1000 lux. It is related to the antibacterial property-imparting agent contained as a component of food, and it is applied to various fields such as food, environment, health, and medical care, and is extremely useful for suppressing the growth of bacteria and preventing spoilage. .

近年、環境と健康に対する意識が向上し、衣食住の各分野においても抗菌、防カビなどへの関心が高まっている。
食品の分野では、国内外の生鮮食料品、加工食品がスーパーマーケットの陳列コーナーに並び、それらの賞味期限の設定と各家庭での週末買い貯蔵のため食品類の安全が強く求められている。年々、食品の衛生管理技術は向上してきてはいるものの、O−157などによる新たな食中毒も発生している。また、近年の衛生意識の高まりにより、家庭内やその他さまざまな生活環境において、食品や食器類だけでなく家具類や衣類などにも抗菌性を付与させたものが好んで使用されるようになっている。
年々急速に進むグローバル化の流れは、新たに冬季における重症急性呼吸器症候群(SARS)の流行の危険をも生じている。医療現場においては、従来より有効な防御手段を欠くMRSAによる院内感染なども依然として認められるところから、これらの病原菌に有効な抗菌性付与剤の必要性が強く求められている。
In recent years, awareness of the environment and health has improved, and interest in antibacterial and antifungal factors has been increasing in the fields of food, clothing and shelter.
In the field of food, domestic and foreign fresh foods and processed foods are lined up in the supermarket display corner, and the safety of foods is strongly demanded for setting the expiration date and storing them for weekend purchases at home. Although food hygiene management technology has improved year by year, new food poisoning due to O-157 has also occurred. In addition, due to the recent increase in hygiene awareness, products that have been given antibacterial properties not only for food and tableware but also for furniture and clothing have come to be used in the home and various other living environments. ing.
The globalization trend that is rapidly progressing year by year also creates a risk of a severe acute respiratory syndrome (SARS) epidemic in winter. In the medical field, nosocomial infection due to MRSA that lacks effective protective means is still recognized, and thus there is a strong need for antibacterial agents that are effective against these pathogenic bacteria.

ところで、二酸化チタンは光触媒作用を有し太陽光を照射すると、殆どあらゆる有機化合物を酸化分解できることが古くから知られている、近年二酸化チタンのこのよう性質を利用した消臭、抗菌、防黴の用途への応用が検討されている。しかし、上記二酸化チタンの作用は紫外線に富む太陽光や水銀灯などを照射した場合に発揮される現象であり、従来は紫外線の乏しい屋内や、昼白色蛍光灯の光を使用する場合には十分な抗菌、防カビの効果を得ることは困難であった。   By the way, it has long been known that titanium dioxide has a photocatalytic action and can oxidatively decompose almost any organic compound when irradiated with sunlight. In recent years, it has been used for deodorizing, antibacterial and antifungal properties utilizing such properties of titanium dioxide. Application to applications is being studied. However, the action of titanium dioxide is a phenomenon that is exhibited when irradiated with ultraviolet-rich sunlight, mercury lamps, etc., and it has been sufficient in the past when indoors with poor ultraviolet light or when using daylight white fluorescent light. It was difficult to obtain antibacterial and antifungal effects.

二酸化チタンの光触媒作用を紫外光の乏しい屋内、例えば昼白色蛍光灯のもとで利用するためには、二酸化チタンの光触媒作用をより高めることが必要である。そうした二酸化チタン光触媒の高活性化に関しては既に数多くの提案がなされている。その有力なひとつの手段として二酸化チタンの結晶系、結晶化度あるいは二酸化チタンを多孔質化して比表面積を高める方法が提案されている。具体的には、二酸化チタンにあって光触媒作用の優れるアナターゼ型二酸化チタンを化学蒸着法で基板上に被膜を生成させ、500〜900℃で焼成し、アナターゼ型の結晶化度を高めて光触媒作用を向上する方法(特許文献1参照)、チタンアルコキシドを多孔質セラミックに塗工、焼成し微細多孔質膜を形成して光活性を高める方法(特許文献2参照)、二酸化チタンの結晶構造を円錐型又は柱状構造とする方法(特許文献3、4参照)、あるいは柱状構造を中空化し接触面積を高めて光活性化する方法(特許文献5参照)、さらにはスパッタ法により基体上に二酸化チタンの被膜を形成、積層して触媒能を高める方法(特許文献6参照)などの一連の光触媒活性化に関する提案がなされている。しかし、これらの特許における光触媒活性の評価はアセトアルデヒドなどの化学物質を対象に、太陽光に類似した紫外線に富むキセノンランプ、殺菌灯あるいはブラックライトなどを用いてなされ、紫外線の乏しい屋内、あるいは昼白色蛍光灯程度の光源に有効な光触媒の活性化を意図するものではなく、その活性化効果も不十分であった。   In order to use the photocatalytic action of titanium dioxide indoors where ultraviolet light is poor, for example, under a daylight fluorescent lamp, it is necessary to further enhance the photocatalytic action of titanium dioxide. A number of proposals have already been made regarding the high activation of such a titanium dioxide photocatalyst. As one of the effective means, a crystal system of titanium dioxide, a degree of crystallinity, or a method of increasing the specific surface area by making titanium dioxide porous has been proposed. Specifically, anatase titanium dioxide with excellent photocatalytic activity in titanium dioxide is formed on a substrate by chemical vapor deposition and baked at 500 to 900 ° C. to increase the anatase crystallinity and photocatalytic activity. (Refer to Patent Document 1), titanium alkoxide is applied to porous ceramic and fired to form a microporous film to increase photoactivity (refer to Patent Document 2), and the crystal structure of titanium dioxide is conical. A method of forming a mold or a columnar structure (see Patent Documents 3 and 4), a method of hollowing out the columnar structure to increase the contact area and photoactivation (refer to Patent Document 5), and further, sputtering of titanium dioxide on the substrate. A series of proposals relating to photocatalytic activation has been made, such as a method of forming and laminating a film to increase the catalytic ability (see Patent Document 6). However, the evaluation of photocatalytic activity in these patents is for chemical substances such as acetaldehyde, using xenon lamps rich in ultraviolet rays similar to sunlight, germicidal lamps, blacklights, etc. It was not intended to activate a photocatalyst effective for a light source of a fluorescent lamp level, and its activation effect was insufficient.

二酸化チタンにおける光触媒作用の活性化を図る別の手段として、二酸化チタンとともに貴金属を併用する一連の提案がなされている。具体的には二酸化チタンの柱状結晶の表面に白金、パラジウム、金などを担持して光触媒活性を高める方法(特許文献7参照)、ルチル型酸化チタンに白金などを微粒子の形で担持して活性化をはかる方法(特許文献8参照)、酸化チタンにイットリウムを含有させ活性を高める方法(特許文献9参照)などが提案されている。また、特殊な方法としては、チタン酸バリウムにイリジウムなどの貴金属を担持させて高活性な光触媒を得る方法(特許文献10参照)などが提案されている。これらの提案も、多くの場合アセトアルデヒドなどの化合物の分解性を評価し、あるいは光源として紫外線に富む水銀ランプなどが用いられあるいは太陽光をそのまま光源に用いて検討したものであり、太陽光の乏しい屋内での利用を可能にしたものではない。   As another means for activating the photocatalytic activity in titanium dioxide, a series of proposals using a noble metal in combination with titanium dioxide has been made. Specifically, platinum, palladium, gold, etc. are supported on the surface of titanium dioxide columnar crystals to increase the photocatalytic activity (see Patent Document 7), and platinum, etc. are supported on rutile titanium oxide in the form of fine particles. For example, a method for improving the activity (see Patent Document 8) and a method for increasing the activity by adding yttrium to titanium oxide (see Patent Document 9) have been proposed. As a special method, a method of obtaining a highly active photocatalyst by supporting a noble metal such as iridium on barium titanate (see Patent Document 10) has been proposed. These proposals are often evaluated by evaluating the decomposability of compounds such as acetaldehyde, or using mercury-rich lamps that are rich in ultraviolet rays as the light source, or using sunlight directly as the light source. It is not intended to be used indoors.

なお、前記特許文献8に記載されたルチル型二酸化チタンに白金触媒を担持した際には、ルチル型二酸化チタンでは407nm(バンドギャップ3.05eV)の波長までの光で励起し、アナターゼ型二酸化チタンの388nm(バンドギャップ3.20eV)よりも光励起する波長が可視光側(長波長)にあり白金粒子の活性化効果が加わり、昼白色蛍光灯においても活性を示しアセトアルデヒドを分解することを該明細書で述べている。しかし、白金などの貴金属は酸化チタンに比較して著しく高価でありコストの面において実用上の制約を免れ得ない。
以上のように従来の二酸化チタンの光触媒作用を活性化する方法では、その殆どが太陽光、ブラックライトなど紫外線に富む光源を対象にしたものであり、その光活性化の効果も数倍程度に留まるものであり、屋内や昼白色蛍光灯の光の下で使用するためにはその光活性効果は不十分であった。
When the platinum catalyst is supported on the rutile type titanium dioxide described in Patent Document 8, the rutile type titanium dioxide is excited by light up to a wavelength of 407 nm (band gap 3.05 eV), and anatase type titanium dioxide. The wavelength of photoexcitation from 388 nm (band gap 3.20 eV) is on the visible light side (long wavelength), and the effect of activation of platinum particles is added. In the book. However, noble metals such as platinum are remarkably expensive as compared with titanium oxide, and practical limitations cannot be avoided in terms of cost.
As described above, most of the conventional methods for activating the photocatalytic action of titanium dioxide are intended for light sources rich in ultraviolet rays such as sunlight and black light, and the effect of photoactivation is several times as much. The photoactive effect was insufficient for use indoors or under the light of daylight white fluorescent lamps.

特開2000−266902号公報(第1〜5頁)JP 2000-266902 A (pages 1 to 5) 特開2001−259435号公報(第1〜5頁)JP 2001-259435 A (pages 1 to 5) 特開2002−253974号公報(第1〜7頁)JP 2002-253974 A (pages 1-7) 特開2002−370034号公報(第1〜7頁)JP 2002-370034 A (pages 1-7) 特開2003−190810号公報(第1〜7頁)JP2003-190810A (pages 1-7) 特開平11−47609号公報(第1〜7頁)JP-A-11-47609 (pages 1-7) 特開2003−299965号公報(第1〜11頁)JP 2003-299965 A (pages 1 to 11) 特開2000−262906号公報(第1〜10頁)JP 2000-262906 A (pages 1 to 10) 特開平11−244706号公報(第1〜4頁)JP 11-244706 A (pages 1 to 4) 特開平9−253486号公報(第1〜7頁)JP-A-9-253486 (pages 1-7) K. Tanabe, M. Misono, Y. Ono, H. Hattori, New solid acids and bases,1-25, 47-60, Elsevier (1989).K. Tanabe, M. Misono, Y. Ono, H. Hattori, New solid acids and bases, 1-25, 47-60, Elsevier (1989). 田部浩三、野依良治著、超強酸・超塩基、1-22、講談社サイエンティフィク(1980).Kozo Tabe, Ryoji Noyori, Super Strong Acid / Super Base, 1-22, Kodansha Scientific (1980). K.Dalai, R. Sethuraman, S. P. R. Katikaneni, R. O. Idem, Ind.. Eng. Chem. Res. 37,3869-3878(1998).K.Dalai, R. Sethuraman, S. P. R. Katikaneni, R. O. Idem, Ind .. Eng. Chem. Res. 37, 3869-3878 (1998). 日野誠、荒田一志,表面,34-2、51-61(1996)Makoto Hino, Kazushi Arata, Surface, 34-2, 51-61 (1996) 橋本和仁、藤島昭監修、光触媒のすべて、219-221、工業調査会(2003)Supervised by Kazuhito Hashimoto and Akira Fujishima, All of Photocatalyst, 219-221, Industrial Research Committee (2003) 清山哲郎著、「金属酸化物とその触媒作用」講談社サイエンティフィク(1980)Tetsuro Kiyoyama, “Metal Oxides and Their Catalysis”, Kodansha Scientific (1980) 尾崎萃ほか編「触媒調製化学」49頁、講談社サイエンティフィク(1980)Satoshi Ozaki et al., “Catalyst Preparation Chemistry”, p. 49, Kodansha Scientific (1980) 触媒学会主催「第9回キャタリシススクールテキスト」P52、触媒学会(1998)"The 9th Catalysis School Text" sponsored by the Catalysis Society of Japan, P52, Catalysis Society of Japan (1998)

本発明は、紫外線に富む太陽光の下では勿論のこと、紫外光の乏しい屋内において、高い抗菌活性を示す二酸化チタン複合体を用いてなる抗菌性付与剤を提供することを目的とするものである。さらに言及するならば屋内で通常照明用に用いられる昼白色蛍光灯の光のもとで有効な抗菌活性を示す抗菌性付与剤の提供を目的とするものである。   An object of the present invention is to provide an antibacterial property-imparting agent using a titanium dioxide composite exhibiting high antibacterial activity, not only under sunlight rich in ultraviolet rays, but also indoors where ultraviolet rays are scarce. is there. Furthermore, if it mentions further, it aims at provision of the antibacterial property imparting agent which shows an effective antibacterial activity under the light of the daylight white fluorescent lamp used for normal illumination indoors.

本発明者らは、上記の状況に鑑み、紫外光の乏しい屋内で、優れた抗菌活性を有する抗菌性付与剤について鋭意研究を進めた結果、昼白色蛍光灯の照射で高い活性を示す二酸化チタン複合体を見出し、本発明を完成するに至った。   In view of the above situation, the present inventors have conducted extensive research on an antibacterial property-imparting agent having excellent antibacterial activity indoors where ultraviolet light is scarce, and as a result, titanium dioxide exhibiting high activity when irradiated with daylight white fluorescent lamps. The complex was found and the present invention was completed.

即ち、本発明は、以下の内容をその要旨とするものである。
(1)二酸化チタンと酸性物質および/またはその塩とから生成する二酸化チタン複合体を用いることを特徴とする抗菌性付与剤。
(2)二酸化チタン複合体が、照度2000ルクス以下の紫外光の乏しい昼白色蛍光灯の照射により活性の高い抗菌性を示すものである、前記(1)に記載の抗菌性付与剤。
(3)二酸化チタン複合体が、二酸化チタンに酸性物質および/またはその塩を含浸、吸着もしくは混合させるか、あるいはチタン化合物の水溶液と酸性物質および/またはその塩の水溶液を共沈殿させることにより得られたものであることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の抗菌性付与剤。
(4) 酸性物質が、次の一般式(I)
XO ・・・・・・ (I)
[式中、Xは硫黄原子またはタングステン原子を示す。]
で表わされる物質であることを特徴とする、前記(1)ないし(3)のいずれかに記載の抗菌性付与剤。
(5)二酸化チタンが、アナターゼ型若しくはルチル型結晶構造、またはアナターゼ型とルチル型の混合の結晶構造を有するものであることを特徴とする、前記(1)ないし(4)のいずれかに記載の抗菌性付与剤。
(6)酸性物質が、硫酸、タングステン酸、またはこれらの無水物からなる群から選ばれる1種または2種以上の物質であることを特徴とする前記(1)ないし(5)のいずれかに記載の抗菌性付与剤。
(7)酸性物質の塩が、硫酸アンモニウム、硫酸チタン、タングステン酸アンモニウムまたはタングステン酸チタンからなる群から選ばれる1種または2種以上の物質であることを特徴とする前記(1)ないし(6)のいずれかに記載の抗菌性付与剤。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) An antibacterial property-imparting agent using a titanium dioxide complex produced from titanium dioxide and an acidic substance and / or a salt thereof.
(2) The antibacterial property-imparting agent according to (1), wherein the titanium dioxide composite exhibits high antibacterial properties by irradiation with a daylight fluorescent lamp having an illuminance of 2000 lux or less and poor in ultraviolet light.
(3) A titanium dioxide composite is obtained by impregnating, adsorbing, or mixing titanium dioxide with an acidic substance and / or a salt thereof, or coprecipitation of an aqueous solution of a titanium compound and an acidic substance and / or a salt thereof. The antibacterial property imparting agent according to (1) or (2) above, wherein
(4) The acidic substance is represented by the following general formula (I)
H 2 XO 4 (I)
[Wherein, X represents a sulfur atom or a tungsten atom. ]
The antibacterial property imparting agent according to any one of the above (1) to (3), which is a substance represented by
(5) Titanium dioxide has an anatase type or rutile type crystal structure, or a mixed crystal structure of anatase type and rutile type, according to any one of the above (1) to (4), Antibacterial agent.
(6) The acid substance is one or more substances selected from the group consisting of sulfuric acid, tungstic acid, and anhydrides thereof. The antibacterial property imparting agent described.
(7) The above-mentioned (1) to (6), wherein the salt of the acidic substance is one or more substances selected from the group consisting of ammonium sulfate, titanium sulfate, ammonium tungstate, and titanium tungstate. The antibacterial property imparting agent according to any one of the above.

本発明の抗菌性付与剤は、室内照明用等に使用する昼白色蛍光灯程度の光においても、優れた抗菌活性を有する。従って、本発明の抗菌性付与剤を用いれば、特別に紫外線を含む太陽光線や紫外線ランプの光を照射する必要がなく、食品類や食器の除菌、医療施設や医療用品の殺菌、一般室内の除菌を行なうことができ、白色蛍光ランプ等の室内照明用の光の照射によっても大腸菌などの細菌や、カビなどのない状態を得ることが出来るものである。
なお、補足するならば、本発明に使用する二酸化チタン複合体は紫外線の乏しい光源においても高い抗菌性を示すが、紫外線の多い太陽光や水銀ランプの光では一層高活性化するため、二酸化チタン複合体を使用する本発明の抗菌性付与剤は紫外線の多い太陽光や水銀ランプの光の下で一層強い抗菌性を示す。
The antibacterial property-imparting agent of the present invention has an excellent antibacterial activity even in the light of a daylight white fluorescent lamp used for indoor lighting or the like. Therefore, if the antibacterial property-imparting agent of the present invention is used, it is not necessary to irradiate sunlight or ultraviolet lamp light containing ultraviolet rays, sterilizing foods and dishes, sterilizing medical facilities and medical supplies, general indoors Thus, it is possible to obtain a state free from bacteria such as Escherichia coli and mold by irradiation with light for indoor lighting such as a white fluorescent lamp.
In addition, if supplemented, the titanium dioxide composite used in the present invention exhibits high antibacterial properties even in a light source that is poor in ultraviolet rays, but is more highly activated in sunlight with a lot of ultraviolet rays or light from a mercury lamp. The antibacterial property-imparting agent of the present invention using a composite exhibits stronger antibacterial properties under sunlight with a lot of ultraviolet rays or light from a mercury lamp.

本発明の抗菌性付与剤を構成する必須成分である二酸化チタン複合体は、二酸化チタンと酸性物質および/またはその塩とから生成させたものである。具体的には、二酸化チタンと酸性物質および/またはその塩とを含浸、吸着、共沈殿または混合処理し、次いで必要に応じて乾燥、焼成して得られる、酸性物質および/またはその塩の成分元素が二酸化チタンの粒子の表面または内部に一体的に複合した二酸化チタン複合体である。
このような本発明の抗菌性付与剤に用いる二酸化チタン複合体は、その構造やメカニズムは必ずしも明確ではないが、二酸化チタンの粒子の表面または内部に酸性物質および/またはその塩に起因する例えば硫酸根やタングステン酸根、アンモニア基、あるいは酸化チタン、硫酸チタン、酸化タングステン、硫酸タングステン等が組み込まれた複合体と生成し、未だ理由は明らかではないが、昼白色蛍光灯の光によって二酸化チタンから電子が離れやすくなり、同時に正孔が発生して光触媒効果がより強く発現し、その結果、昼白色蛍光灯などの室内照明光のような弱い光エネルギーでも十分に活性化され、優れた抗菌活性を発揮するものと考えられる。
The titanium dioxide composite which is an essential component constituting the antibacterial property imparting agent of the present invention is formed from titanium dioxide and an acidic substance and / or a salt thereof. Specifically, components of acidic substance and / or salt thereof obtained by impregnation, adsorption, coprecipitation or mixing treatment with titanium dioxide and acidic substance and / or salt thereof, and then drying and baking as necessary. It is a titanium dioxide composite in which elements are integrally combined on the surface or inside of titanium dioxide particles.
The structure and mechanism of the titanium dioxide composite used in the antibacterial property-imparting agent of the present invention is not necessarily clear. However, for example, sulfuric acid caused by acidic substances and / or salts thereof on the surface or inside of titanium dioxide particles. Roots, tungstates, ammonia groups, or composites containing titanium oxide, titanium sulfate, tungsten oxide, tungsten sulfate, etc. are formed. At the same time, holes are generated and the photocatalytic effect is more strongly manifested.As a result, it is fully activated even with weak light energy such as indoor lighting light such as daylight white fluorescent lamp, and has excellent antibacterial activity It is thought that it demonstrates.

本発明に使用する酸性物質の一つとして挙げられる硫酸は、酸化チタンとの親和性に富み固体酸を形成することが知られ(非特許文献1、2参照)、金属酸化物を触媒に用いる脂肪族炭化水素の高温気相接触異性化反応などにおいて硫酸は酸化チタンとの固体酸を生成して触媒活性を高めることが指摘されている(非特許文献3参照)。本発明者らはこうした現象に着目し、酸化チタン・硫酸の複合体の特性を詳しく調べる過程において、室温で炭素・炭素二重結合を持つエチレンが極めて容易に光触媒による分解反応を生じる現象を見出し、該複合体が高活性な光触媒になり得ることを見出したものである。また、固体酸に関する周辺の調査から、タングステン酸も同様な効果を有し(非特許文献4)、驚くべきことに酸化チタンと硫酸チタンの組み合わせた複合体においても高活性光触媒を形成し、硫酸アンモニウムとの組み合わせにおいても高活性な光触媒を形成することを見出した。本発明はこのような高い光触媒活性を有する二酸化チタン複合体を利用することによって優れた抗菌性付与剤となしたものである。   Sulfuric acid mentioned as one of the acidic substances used in the present invention is known to form a solid acid with high affinity with titanium oxide (see Non-Patent Documents 1 and 2), and a metal oxide is used as a catalyst. It has been pointed out that sulfuric acid generates a solid acid with titanium oxide to increase the catalytic activity in a high-temperature gas phase catalytic isomerization reaction of an aliphatic hydrocarbon (see Non-Patent Document 3). The present inventors pay attention to these phenomena, and in the process of investigating the characteristics of the composite of titanium oxide / sulfuric acid in detail, they found a phenomenon in which ethylene having a carbon / carbon double bond is very easily decomposed by a photocatalyst at room temperature. The present inventors have found that the complex can be a highly active photocatalyst. In addition, from the surrounding investigations on solid acids, tungstic acid has the same effect (Non-Patent Document 4). Surprisingly, a highly active photocatalyst is formed even in a composite of titanium oxide and titanium sulfate, and ammonium sulfate. It was also found that a highly active photocatalyst is formed even in combination with. The present invention provides an excellent antibacterial property-imparting agent by utilizing such a titanium dioxide composite having high photocatalytic activity.

本発明において用いる原料の二酸化チタン(TiO)は、アナターゼ型、ルチル型若しくはブルッカイト型の結晶系のもの、又はアモルファスのもののいずれも使用し得るが、アナターゼ型、ルチル型若しくはこれらの混合の結晶構造のものが好ましく、アナターゼ型の二酸化チタンが特に好適である。それらの粒径は、1nm(10−9m)から1μm(10−6m)程度のものまでを使用でき、より好ましくは3nm(3×10−9m)から0.1μm(10−5m)のものが使用できるが、一般には粒径の小さいものが好ましい。また、望ましくは、直径1mm程度の大きさの粒状に造粒した二酸化チタンを使用してもよい。比表面積は5m/gから400m/g程度、好ましくは50m/gから390m/gのものを使用することができるが、比較的に大きな値を有するものが好適である。本発明に用いる二酸化チタンは、製品として市販されているものを原料としてそのまま使用することができるものである。しかし、特に望むならば硫酸チタン、四塩化チタン、硝酸チタンなど無機酸のチタン塩あるいはチタンテトラエトキシド、チタンテトライソプロポキシドあるいはチタンテトラ(2−エチルヘキサノエート)などのチタン化合物を加水分解あるいは苛性ソーダなどの塩基性物質で中和、沈殿、焼成などの方法により調製することもできるものである。上記のもののうちアナターゼ型二酸化チタンは光触媒として販売されている。 The raw material titanium dioxide (TiO 2 ) used in the present invention may be any of anatase type, rutile type or brookite type crystal type, or amorphous type, but anatase type, rutile type, or a mixture of these crystals. Structures are preferred, and anatase-type titanium dioxide is particularly preferred. Their particle size can be from about 1 nm (10 −9 m) to about 1 μm (10 −6 m), more preferably from 3 nm (3 × 10 −9 m) to 0.1 μm (10 −5 m). In general), but those having a small particle size are preferred. Desirably, titanium dioxide granulated into a particle having a diameter of about 1 mm may be used. A specific surface area of about 5 m 2 / g to 400 m 2 / g, preferably 50 m 2 / g to 390 m 2 / g can be used, but one having a relatively large value is suitable. The titanium dioxide used in the present invention can be used as a raw material as it is marketed as a product. However, if desired, hydrolysis of titanium salts such as titanium salts of inorganic acids such as titanium sulfate, titanium tetrachloride and titanium nitrate, or titanium tetraethoxide, titanium tetraisopropoxide or titanium tetra (2-ethylhexanoate) Or it can also prepare by methods, such as neutralization, precipitation, and baking, with basic substances, such as caustic soda. Of the above, anatase titanium dioxide is sold as a photocatalyst.

市販のアナターゼ型二酸化チタンの代表的な製品としては、テイカ株式会社製のAMT−100、AMT−600、JA−1、堺化学工業株式会社製のSSP−25、A−110、CSPM、CSB、石原産業株式会社製のST01、ST−41などが知られ、これらの二酸化チタンを使用して、二酸化チタン複合体を調製することができる。また、市販のルチル型二酸化チタン製品であるテイカ株式会社製のMT−150A、MT−500B、MT−600B、JR、石原産業株式会社製のCR−EL、アナターゼとルチルの混合結晶型製品である昭和タイタニウム製F6を使用してもよい。   Representative products of commercially available anatase titanium dioxide include AMT-100, AMT-600, JA-1, manufactured by Teika Co., Ltd., SSP-25, A-110, CSPM, CSB manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. ST01 and ST-41 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. are known, and titanium dioxide composites can be prepared using these titanium dioxides. Moreover, it is a mixed crystal type product of MT-150A, MT-500B, MT-600B, JR, CR-EL made by Ishihara Sangyo Co., Ltd., anatase and rutile, which are commercially available rutile titanium dioxide products. Showa Titanium F6 may be used.

本発明において用いる酸性物質としては、好ましくは前記一般式(I)で表わされる無機酸であり、特に好ましくは硫酸、タングステン酸、またはこれらの無水物である。また、酸性物質の塩としては、このような酸性物質のアンモニウム塩またはチタン塩であり、好ましくは、硫酸チタン、硫酸アンモニウム、タングステン酸アンモニウム、またはタングステン酸チタンである。これらの物質以外の酸性物質またはその塩では、必ずしも十分満足すべき抗菌活性の向上が見られない。例えば、酸性物質として塩酸や硝酸、モリブデン酸を使用した場合には、焼成の際に分解したり、蒸散したりして、安定でかつ効果のある二酸化チタンとの複合体を得ることができない。
また、これらの酸性物質のうちでも、硫酸とそのアンモニウム塩、チタン塩が好ましく、硫酸アンモニウムが特に著しく優れた抗菌活性を発揮する。しかし、同じ硫酸塩であっても硫酸ナトリウム、硫酸リチウムなどの硫酸塩ではそれほど良好な抗菌活性を示さない。
The acidic substance used in the present invention is preferably an inorganic acid represented by the general formula (I), and particularly preferably sulfuric acid, tungstic acid, or an anhydride thereof. The salt of the acidic substance is an ammonium salt or a titanium salt of such an acidic substance, preferably titanium sulfate, ammonium sulfate, ammonium tungstate, or titanium tungstate. An acidic substance other than these substances or a salt thereof does not necessarily show a sufficiently satisfactory improvement in antibacterial activity. For example, when hydrochloric acid, nitric acid, or molybdic acid is used as an acidic substance, it cannot be decomposed or evaporated during firing to obtain a stable and effective composite with titanium dioxide.
Among these acidic substances, sulfuric acid and its ammonium salt and titanium salt are preferable, and ammonium sulfate exhibits particularly excellent antibacterial activity. However, even with the same sulfate, sulfates such as sodium sulfate and lithium sulfate do not show such good antibacterial activity.

太陽光を照射し、その紫外線により活性化される二酸化チタン光触媒の抗菌効果の作用機構は、菌の種類により異なると言われる。即ち、グラム陰性菌である大腸菌などの外膜を持つ菌の場合は、第一段階として細胞壁成分である外膜の部分分解、第二段階として細胞質膜の構造変化・機能破壊による二段階の機構からなり、グラム陽性菌や酵母などの場合は、細胞質膜の構造変化・機能破壊による一段階のみの機構からなる(非特許文献5参照)。二酸化チタンの抗菌効果は菌の種類や酵母などで作用機構に違いはあるものの、最終的には二酸化炭素と水にまで分解が進み、抗菌作用を表すことが一般に言われている。二酸化チタン複合体からなる本発明の抗菌性付与剤が、抗菌試験の結果、500〜1000ルクス程度の昼白色蛍光灯の短時間照射のみで大腸菌が検出されないほどに優れた抗菌性を示す結果を得たところから、細菌のみに留まらず、酵母、カビやウィルスなどに対しても同様の効果を示すものと考えている。   It is said that the action mechanism of the antibacterial effect of the titanium dioxide photocatalyst that is irradiated with sunlight and activated by the ultraviolet rays varies depending on the type of bacteria. In other words, in the case of bacteria with outer membranes such as Escherichia coli, which is a gram-negative bacterium, the first step is a partial degradation of the outer membrane, which is a cell wall component, and the second step is a two-step mechanism by structural changes and functional destruction of the cytoplasmic membrane. In the case of Gram-positive bacteria, yeast, etc., it consists of a single-step mechanism due to structural changes and functional destruction of the cytoplasmic membrane (see Non-Patent Document 5). Although the antibacterial effect of titanium dioxide varies depending on the type of bacteria and yeast, it is generally said that the final decomposition progresses to carbon dioxide and water, and exhibits antibacterial action. As a result of the antibacterial test, the antibacterial property-imparting agent of the present invention consisting of a titanium dioxide composite has a result showing excellent antibacterial properties such that Escherichia coli is not detected only by short-time irradiation of a daylight fluorescent lamp of about 500 to 1000 lux From the obtained results, it is considered that the same effect is shown not only on bacteria but also on yeasts, molds and viruses.

本発明の抗菌性付与剤は、二酸化チタンに酸性物質および/またはその酸性物質の塩を含浸・乾燥・焼成の工程を経て得て得られる二酸化チタン複合体を必須の成分としてなり、該抗菌性付与剤は、紫外線に富む太陽光などは無論のこと、紫外線の乏しい光源、例えば、通常の照明等に使用する昼白色蛍光灯の光の照射、更に言及するならばの500〜1000ルクス程度の昼白色蛍光灯を室温下での照射により高い抗菌性を示す。   The antibacterial property-imparting agent of the present invention comprises, as an essential component, a titanium dioxide composite obtained by impregnating titanium dioxide with an acidic substance and / or salt of the acidic substance, followed by drying and baking. The imparting agent is not limited to ultraviolet rays rich in ultraviolet rays, light sources having poor ultraviolet rays, for example, irradiation of light from daylight white fluorescent lamps used for ordinary illumination, etc., further mentioning about 500 to 1000 lux. High antibacterial properties when irradiated with daylight fluorescent lamps at room temperature.

光源としては市販の昼白色蛍光灯を用いることが出来るが、本発明の二酸化チタン複合体からなる抗菌性付与剤は、きわめて光触媒活性が高いので、その照度は、特別に高いものを用いる必要はなく、2000ルクス以下、さらには1000ルクス以下の照度で十分な抗菌性能を発揮する。なお、長時間の照射を行なう場合には低い照度、例えば、250ルクスあるいはそれ以下でも実用に供することができる。また、望むならば発光ダイオードなどの光源を用いても良い。
しかし、特に望むなら紫外線に富む太陽光の使用を妨げるものではない。その場合には高い抗菌性が得られる半面、周辺の基材の損傷への配慮と選択に留意を要する。
A commercially available daylight white fluorescent lamp can be used as the light source, but the antibacterial property imparting agent comprising the titanium dioxide composite of the present invention has a very high photocatalytic activity. In addition, sufficient antibacterial performance is exhibited at an illuminance of 2000 lux or less, and further 1000 lux or less. In the case of performing irradiation for a long time, low illuminance, for example, 250 lux or less can be put to practical use. If desired, a light source such as a light emitting diode may be used.
However, it does not preclude the use of UV-rich sunlight if specifically desired. In that case, high antibacterial properties can be obtained, but attention must be paid to the selection and consideration of damage to surrounding substrates.

本発明の抗菌性付与剤は、単独で用いることもできるが、有機材料の基材、例えばポリエチレンなどのプラスチックに担持して用いる場合などでは予め該抗菌性付与剤の表面にシリカ材料をコーティングあるいはシランカップリング剤などでカプセル化するなどの方法により基材の劣化を防止するに有効な方法をとることもできる。また、本発明の抗菌性付与剤をプラスチックに担持したフィルム状や繊維状に加工して用いても良い。また、タイルやコンクリートまたは石材等の無機系材料に塗布、あるいは薄膜状にコーティングしても良いし、部分的に付着させた形状で使用しても良い。さらには、紙や不織布、さらにはフィルター状の形状にして用いも良い。   The antibacterial property-imparting agent of the present invention can be used alone, but in the case where it is used by supporting it on a plastic substrate such as an organic material such as polyethylene, a surface of the antibacterial property-imparting agent is coated with a silica material in advance. An effective method for preventing deterioration of the substrate can be taken by a method such as encapsulation with a silane coupling agent or the like. Moreover, you may process and use the antibacterial property imparting agent of this invention processed into the film form and fiber shape which carry | supported to the plastic. Further, it may be applied to an inorganic material such as tile, concrete or stone, or may be coated in a thin film shape, or may be used in a partially adhered shape. Further, it may be used in the form of paper, non-woven fabric, or filter.

次に、本発明の抗菌性付与剤に使用する二酸化チタン複合体の製造方法について説明する。
本発明に使用する二酸化チタン複合体の調製は、通常は含浸法を用いるが、場合によっては共沈法を用いてもよい(非特許文献6ないし8参照)。含浸法では一般的に二酸化チタンに酸性物質および/またはその塩を含浸させ、20から200℃程度の温度で乾燥、300から700℃の温度で焼成した後粉砕して調製される。具体的に、酸性物質が硫酸の場合には、二酸化チタンに硫酸を含浸または吸着させて調製する。即ち、市販の二酸化チタンに0.1から20質量%程度の濃度の硫酸水溶液を希釈して加え、よく混合して均一化をはかり硫酸を二酸化チタンに含浸または吸着させ、20から200℃程度の温度で乾燥、焼成した後、粉砕して二酸化チタン複合体を調製すればよい。また、二酸化チタン複合体の別の調製法として二酸化チタンと鉄の酸化物を主成分とするイルメナイト鉱に硫酸を加え硫酸チタンを生成させ均一液を加水分解により水酸化チタンに変え、溶解度の差を利用して硫酸鉄を除いて精製する。その過程において、二酸化チタンは硫酸根に対して親和力の強いことが知られているため、二酸化チタンを得る際に硫酸根を残した形のものをそのまま二酸化チタン複合体として使用してもよい。二酸化チタンに含ませる硫酸根の量は、二酸化チタンに対して通常は1から20モル%程度であり、好ましくは2から15モル%程度である。1モル%以下では、活性の増大が小さく、20モル%以上では光触媒活性が減少する傾向を生じる場合もみられるため、また、用途によっては、硫酸根の溶出等の不具合を生じることも危惧されるため好ましくない。しかし、特に望むなら20モル%以上の量を用いることを妨げるものではない。なお、上記市販の二酸化チタンの中にあって、堺化学工業株式会社製のCSPMは硫酸根を含むため、含浸工程を省略してそのまま使用することも可能である。
Next, the manufacturing method of the titanium dioxide composite used for the antibacterial property imparting agent of this invention is demonstrated.
The titanium dioxide composite used in the present invention is usually prepared by an impregnation method, but in some cases, a coprecipitation method may be used (see Non-Patent Documents 6 to 8). In the impregnation method, titanium dioxide is generally impregnated with an acidic substance and / or a salt thereof, dried at a temperature of about 20 to 200 ° C., fired at a temperature of 300 to 700 ° C. and then pulverized. Specifically, when the acidic substance is sulfuric acid, it is prepared by impregnating or adsorbing sulfuric acid on titanium dioxide. That is, a sulfuric acid aqueous solution having a concentration of about 0.1 to 20% by mass is diluted and added to commercially available titanium dioxide, mixed well and homogenized, and sulfuric acid is impregnated or adsorbed on titanium dioxide. After drying and baking at a temperature, the titanium dioxide composite may be prepared by pulverization. In addition, as another method for preparing a titanium dioxide composite, sulfuric acid is added to ilmenite ore containing titanium dioxide and iron oxides as the main components to form titanium sulfate, and the uniform solution is converted to titanium hydroxide by hydrolysis, resulting in a difference in solubility. To remove iron sulfate. In this process, since titanium dioxide is known to have a strong affinity for sulfate radicals, a form in which sulfate radicals are left when obtaining titanium dioxide may be used as it is as a titanium dioxide composite. The amount of sulfate radicals contained in titanium dioxide is usually about 1 to 20 mol%, preferably about 2 to 15 mol% with respect to titanium dioxide. At 1 mol% or less, the increase in activity is small, and at 20 mol% or more, the photocatalytic activity tends to decrease, and depending on the application, there is a concern that problems such as elution of sulfate radicals may occur. It is not preferable. However, it does not preclude the use of an amount of 20 mol% or more if specifically desired. In addition, in the said commercially available titanium dioxide, since CSPM by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. contains a sulfate radical, it is also possible to omit an impregnation process and to use it as it is.

また、二酸化チタン複合体を共沈法により調製する方法として、市販の硫酸チタンを水酸化ナトリウムやアンモニア水で中和して二酸化チタンを沈殿させ、沈殿物中に硫酸根を残したままの状態でろ過、加熱乾燥、焼成粉砕して使用することも可能である。さらに上記の酸性物質としての硫酸を含む二酸化チタンにあっては、その後、洗浄、加熱乾燥、焼成、粉砕等の諸工程で熱分解などにより化学構造変化を生じたものも含む。   In addition, as a method of preparing a titanium dioxide composite by coprecipitation method, a commercially available titanium sulfate is neutralized with sodium hydroxide or aqueous ammonia to precipitate titanium dioxide, and the sulfate radical remains in the precipitate. It is also possible to use it after filtering, heat drying, firing and grinding. Further, the titanium dioxide containing sulfuric acid as the acidic substance includes those whose chemical structure has changed due to thermal decomposition or the like in various processes such as washing, drying by heating, baking and pulverization.

酸性物質がタングステン酸の場合には、タングステン酸を、溶液の形で二酸化チタンに含浸又は吸着する方法、無機酸のチタン塩等のチタン化合物の水溶液と前記タングステン酸の溶液を共沈殿する方法、さらに特に望むなら二酸化チタンと前記タングステン酸の微粉末を混合する方法などが可能である。含浸または吸着する場合は、二酸化チタン粉末とタングステン酸溶液をよく混合して均一化をはかりタングステン酸を二酸化チタンに含浸または吸着させ、その後20から200℃程度の温度で数時間乾燥、焼成した後、粉砕してタングステン酸を含む二酸化チタンを調製すればよい。二酸化チタンに含ませるタングステン酸の量は、二酸化チタンに対して通常は1から20モル%程度であるが、好ましくは2から15モル%程度である。1モル%以下では活性が小さく、20モル%以上では光触媒活性が減少する傾向を生じる場合もみられるため、通常は20モル%以下の量に抑えるのが好ましい。しかし、特に望むなら20モル%以上の量を用いることを妨げるものではない。タングステン酸としては、市販の黄色型(WO・HO=HWO)があるが水に殆ど不溶(溶解度=約3.75mg/l)でアンモニア水やフッ化水素酸には溶解する。また、メタタングステン酸 H〔H1240〕は水に可溶であるので、含浸、吸着や共沈殿が可能である。また、本発明に使用するタングステン酸を含む二酸化チタン複合体としては、上記のように含浸、吸着、共沈殿、あるいは混合により得られるものの他に、これらのタングステン化合物を含む二酸化チタン複合体を、さらにその後、洗浄、加熱乾燥、焼成、粉砕等の諸工程で熱分解などにより化学構造変化を生じたものも含む。 When the acidic substance is tungstic acid, a method of impregnating or adsorbing tungstic acid into titanium dioxide in the form of a solution, a method of coprecipitation of an aqueous solution of a titanium compound such as a titanium salt of an inorganic acid and the tungstic acid solution, If particularly desired, a method of mixing titanium dioxide and the fine powder of tungstic acid is possible. In the case of impregnation or adsorption, the titanium dioxide powder and the tungstic acid solution are mixed well to homogenize and impregnate or adsorb the tungstic acid to the titanium dioxide, and then dried and fired at a temperature of about 20 to 200 ° C. for several hours. The titanium dioxide containing tungstic acid may be prepared by pulverization. The amount of tungstic acid contained in the titanium dioxide is usually about 1 to 20 mol%, preferably about 2 to 15 mol%, relative to titanium dioxide. Since the activity is small at 1 mol% or less and the photocatalytic activity tends to decrease at 20 mol% or more, it is usually preferable to limit the amount to 20 mol% or less. However, it does not preclude the use of an amount of 20 mol% or more if specifically desired. As tungstic acid, there is a commercially available yellow type (WO 3 · H 2 O = H 2 WO 4 ), but it is almost insoluble in water (solubility = about 3.75 mg / l) and soluble in aqueous ammonia and hydrofluoric acid. To do. Further, metatungstic acid H 6 [H 2 W 12 O 40 ] is soluble in water, so that it can be impregnated, adsorbed and coprecipitated. Moreover, as the titanium dioxide composite containing tungstic acid used in the present invention, in addition to those obtained by impregnation, adsorption, coprecipitation, or mixing as described above, a titanium dioxide composite containing these tungsten compounds is used. Furthermore, after that, chemical structure changes caused by thermal decomposition in various processes such as washing, heat drying, baking, and pulverization are included.

二酸化チタン複合体を酸性物質の塩を用いて調製する場合であって、酸性物質の塩が硫酸アンモニウムの場合には、硫酸アンモニウムを溶液の形で二酸化チタンに含浸又は吸着する方法、無機酸のチタン塩等の水溶液と前記硫酸アンモニウムの水溶液を共沈殿する方法、さらに特に望むなら二酸化チタンと前記硫酸アンモニウムを単に混合する方法などが使用可能である。含浸または吸着させる場合は、二酸化チタンと硫酸アンモニウム水溶液をよく混合して均一化をはかり硫酸アンモニウムを二酸化チタンに含浸または吸着させ、20から200℃程度の温度で乾燥、焼成した後、粉砕して硫酸アンモニウムを含む二酸化チタン複合体を調製すればよい。
共沈殿による場合には、市販の硫酸チタンの水溶液と硫酸アンモニウムの水溶液を混合し、水酸化ナトリウム水溶液やアンモニア水で中和して硫酸アンモニウムを含む二酸化チタンを共沈澱により生成させ、次いで、ろ過、洗浄して得た粉体を20から200℃程度の温度で乾燥、焼成した後、粉砕して硫酸アンモニウムを含む二酸化チタンを調製すればよい。
In the case where a titanium dioxide composite is prepared using a salt of an acidic substance, and the salt of the acidic substance is ammonium sulfate, a method of impregnating or adsorbing ammonium sulfate in the form of a solution with titanium sulfate, a titanium salt of an inorganic acid For example, a method of co-precipitation of an aqueous solution of the above and the aqueous solution of ammonium sulfate, and a method of simply mixing titanium dioxide and the above ammonium sulfate can be used. When impregnating or adsorbing, titanium dioxide and ammonium sulfate aqueous solution are mixed well to equalize, and ammonium sulfate is impregnated or adsorbed on titanium dioxide, dried and fired at a temperature of about 20 to 200 ° C., and then pulverized to obtain ammonium sulfate. What is necessary is just to prepare the titanium dioxide composite containing.
In the case of coprecipitation, a commercially available aqueous solution of titanium sulfate and an aqueous solution of ammonium sulfate are mixed and neutralized with an aqueous sodium hydroxide solution or aqueous ammonia to produce titanium dioxide containing ammonium sulfate by coprecipitation, followed by filtration and washing. The powder obtained in this manner may be dried and fired at a temperature of about 20 to 200 ° C. and then pulverized to prepare titanium dioxide containing ammonium sulfate.

二酸化チタンに含ませる硫酸アンモニウムの量は、二酸化チタンに対して通常は1から20モル%程度であるが、好ましくは2から15モル%程度である。1モル%以下では、活性が小さく、20モル%以上では光触媒活性が減少する傾向を生じる場合もみられるため、通常は20モル%以下の量に抑えるのが好ましい。しかし、特に望むなら20モル%以上の量を用いることを妨げるものではない。また、本発明に使用する硫酸アンモニウムを含む二酸化チタンとしては、上記のように含浸、吸着、共沈殿、あるいは混合により得られるものの他に、これらの硫酸アンモニウムを含む二酸化チタンを、さらにその後、洗浄、加熱乾燥、焼成、粉砕等の諸工程で熱分解などにより化学構造変化を生じたものも含む。   The amount of ammonium sulfate contained in titanium dioxide is usually about 1 to 20 mol%, preferably about 2 to 15 mol%, relative to titanium dioxide. If it is 1 mol% or less, the activity is small, and if it is 20 mol% or more, the photocatalytic activity tends to decrease. Therefore, it is usually preferable to limit the amount to 20 mol% or less. However, it does not preclude the use of an amount of 20 mol% or more if specifically desired. Moreover, as titanium dioxide containing ammonium sulfate used in the present invention, in addition to those obtained by impregnation, adsorption, coprecipitation, or mixing as described above, titanium dioxide containing ammonium sulfate is further washed and heated. Also included are those that have undergone chemical structural changes due to thermal decomposition in various processes such as drying, firing, and pulverization.

酸性物質の塩が硫酸チタンの場合には、二酸化チタンに硫酸チタンを含浸または吸着させて調製する。即ち、市販の二酸化チタンに市販の硫酸チタン(IV)溶液を0.1から20質量%程度の水溶液に希釈して加え、よく混合して均一化をはかり硫酸チタンを二酸化チタンに含浸または吸着させ、20から200℃程度の温度で数時間乾燥し、焼成した後、粉砕して硫酸チタンを含む二酸化チタン複合体を調製すればよい。二酸化チタンに含浸する硫酸チタンの量は、二酸化チタンに対して通常は1から20モル%程度であるが、好ましくは2から15モル%程度である。1モル%以下では、活性が小さく、20モル%以上では光触媒活性が減少する傾向を生じる場合もみられるため、通常は20モル%以下の量に抑えるのが好ましい。しかし、特に望むなら20モル%以上の量の使用を妨げるものではない。さらにその後、洗浄、加熱乾燥、焼成、粉砕等の諸工程で熱分解などにより化学構造変化を生じたものも含む。   When the salt of the acidic substance is titanium sulfate, it is prepared by impregnating or adsorbing titanium sulfate on titanium dioxide. That is, a commercially available titanium dioxide (IV) solution is diluted with commercially available titanium dioxide in an aqueous solution of about 0.1 to 20% by mass, mixed well, and homogenized to impregnate or adsorb titanium sulfate to titanium dioxide. The titanium dioxide composite containing titanium sulfate may be prepared by drying at a temperature of about 20 to 200 ° C. for several hours, firing, and then pulverizing. The amount of titanium sulfate impregnated in titanium dioxide is usually about 1 to 20 mol%, preferably about 2 to 15 mol%, relative to titanium dioxide. If it is 1 mol% or less, the activity is small, and if it is 20 mol% or more, the photocatalytic activity tends to decrease. Therefore, it is usually preferable to limit the amount to 20 mol% or less. However, it does not preclude the use of more than 20 mol% if specifically desired. Furthermore, after that, chemical structure changes caused by thermal decomposition in various processes such as washing, heat drying, baking, and pulverization are included.

酸性物質がタングステン酸アンモニウムの場合には、三酸化タングステンを含む化合物であって水やアンモニア水に溶解する化合物を、溶液の形で二酸化チタンに含浸又は吸着する方法、無機酸のチタン塩等の水溶液と前記タングステン酸または三酸化タングステンを含む化合物の水溶液を共沈殿する方法、さらに特に望むなら二酸化チタンと前記タングステン酸または三酸化タングステンを含む化合物の微粉末を混合する方法などが使用可能である。三酸化タングステンを含む化合物であって水やアンモニア水に溶解する化合物としては、タングステン酸アンモニウムパラ五水和物、メタタングステン酸アンモニウムなどがある。含浸又は吸着させる場合は、タングステン酸または、三酸化タングステンを含む化合物であって水やアンモニア水に溶解する化合物をアンモニア水溶液とし二酸化チタンとよく混合して均一化をはかりタングステン酸アンモニウムを含む化合物を二酸化チタンに含浸または吸着させ、20から100℃程度の温度で乾燥し、焼成した後、粉砕してタングステン酸アンモニウムを含む二酸化チタンを調製すればよい。   In the case where the acidic substance is ammonium tungstate, a method of impregnating or adsorbing titanium dioxide in the form of a solution, which is a compound containing tungsten trioxide and dissolved in water or aqueous ammonia, titanium salt of inorganic acid, etc. A method of co-precipitation of an aqueous solution and an aqueous solution of a compound containing tungstic acid or tungsten trioxide, and a method of mixing titanium dioxide and a fine powder of a compound containing tungstic acid or tungsten trioxide can be used if desired. . Examples of the compound containing tungsten trioxide and dissolved in water or ammonia water include ammonium tungstate parapentahydrate and ammonium metatungstate. When impregnating or adsorbing, a compound containing tungstic acid or a compound containing tungsten trioxide, which is dissolved in water or aqueous ammonia and mixed with titanium dioxide and mixed uniformly with an aqueous ammonia solution, and containing ammonium tungstate. The titanium dioxide containing ammonium tungstate may be prepared by impregnating or adsorbing to titanium dioxide, drying at a temperature of about 20 to 100 ° C., firing, and then pulverizing.

二酸化チタンに含ませるタングステン酸アンモニウムの量は、二酸化チタンに対して通常は1から20モル%程度であるが、好ましくは2から15モル%程度である。1モル%以下では、活性が小さく、20モル%以上では光触媒活性が減少する傾向を生じる場合もみられるため、通常は20モル%以下の量に抑えるのが好ましい。しかし、特に望むなら20モル%以上の使用を妨げるものではない。また、本発明に使用するタングステン成分を含む二酸化チタンとしては、上記のように含浸、吸着、共沈殿、あるいは混合により得られるものの他に、これらのタングステン成分を含む二酸化チタンを、さらにその後、洗浄、加熱乾燥、焼成、粉砕等の諸工程で熱分解などにより化学構造変化を生じたものも含む。   The amount of ammonium tungstate to be contained in titanium dioxide is usually about 1 to 20 mol%, preferably about 2 to 15 mol% with respect to titanium dioxide. If it is 1 mol% or less, the activity is small, and if it is 20 mol% or more, the photocatalytic activity tends to decrease. Therefore, it is usually preferable to limit the amount to 20 mol% or less. However, it does not preclude the use of more than 20 mol% if specifically desired. Moreover, as titanium dioxide containing tungsten component used in the present invention, in addition to those obtained by impregnation, adsorption, coprecipitation, or mixing as described above, titanium dioxide containing these tungsten components is further washed. In addition, those in which chemical structure changes are caused by thermal decomposition in various processes such as heat drying, baking, and grinding.

酸性物質がタングステン酸チタンの場合には、硫酸チタンの水溶液と三酸化タングステンを含み水やアンモニア水に溶解する化合物の溶液から共沈殿により調製する。即ち、市販の硫酸チタンの水溶液と三酸化タングステンを含み水やアンモニア水に溶解する化合物の溶液を混合し、水酸化ナトリウム水溶液やアンモニア水で中和して、タングステン酸チタンを含む二酸化チタン複合体を共沈殿により生成させ、次いで、ろ過、洗浄して得た粉体を20から200℃程度の温度で乾燥、焼成した後、粉砕して二酸化チタン複合体を調製すればよい。または、メタチタン酸[TiO(OH)]にタングステン酸類の水溶液を均一に混合し、蒸発乾個させた後焼成し、メタチタン酸から生じた二酸化チタン(アナターゼ)にメタチタン酸とタングステン酸類の反応で生じたタングステン酸チタンを含浸担持させてもよい。タングステン酸類としては、タングステン酸[HWO]、パラタングステン酸アンモニウムパラ五水和物[(NH)101241・5HO]、メタタングステン酸アンモニウム[(NH(H1240)]等が使用できる。さらに、市販の二酸化チタンとメタチタン酸とタングステン酸類の溶液を均一混合し、乾燥、焼成することにより市販の二酸化チタンにメタチタン酸とタングステン酸類の反応で生じたタングステン酸チタンを含浸させ、その後粉砕してもよい。 When the acidic substance is titanium tungstate, it is prepared by coprecipitation from an aqueous solution of titanium sulfate and a solution of a compound containing tungsten trioxide and dissolved in water or aqueous ammonia. That is, a commercially available titanium sulfate aqueous solution and a compound solution containing tungsten trioxide and dissolved in water or aqueous ammonia are mixed, neutralized with aqueous sodium hydroxide or aqueous ammonia, and a titanium dioxide composite containing titanium tungstate. May be produced by coprecipitation, and then the powder obtained by filtration and washing may be dried and fired at a temperature of about 20 to 200 ° C. and then pulverized to prepare a titanium dioxide composite. Alternatively, an aqueous solution of tungstic acid is uniformly mixed with metatitanic acid [TiO (OH) 2 ], evaporated and dried, and then baked, and titanium dioxide (anatase) generated from metatitanic acid is reacted with metatitanic acid and tungstic acids The resulting titanium tungstate may be impregnated and supported. The tungsten acids, tungstic acid [H 2 WO 4], ammonium paratungstate para pentahydrate [(NH 4) 10 W 12 O 41 · 5H 2 O], ammonium metatungstate [(NH 4) 6 ( H 2 W 12 O 40 )] and the like can be used. Furthermore, a commercially available titanium dioxide, metatitanic acid and tungstic acid solution is uniformly mixed, dried and fired to impregnate the commercially available titanium dioxide with titanium tungstate produced by the reaction of metatitanic acid and tungstic acid, and then pulverized. May be.

二酸化チタンに含ませるタングステン酸チタンの量は、二酸化チタンに対して通常は1から20モル%程度であるが、好ましくは2から15モル%程度である。1モル%以下では、活性が小さく、20モル%以上では光触媒活性が減少する傾向を生じる場合もみられるため、通常は20モル%以下の量に抑えるのが好ましい。しかし、特に望むなら20モル%以上の量を用いることを妨げるものではない。さらにその後、洗浄、加熱乾燥、焼成、粉砕等の諸工程で熱分解などにより化学構造変化を生じたものも含む。   The amount of titanium tungstate to be contained in titanium dioxide is usually about 1 to 20 mol%, preferably about 2 to 15 mol% with respect to titanium dioxide. If it is 1 mol% or less, the activity is small, and if it is 20 mol% or more, the photocatalytic activity tends to decrease. Therefore, it is usually preferable to limit the amount to 20 mol% or less. However, it does not preclude the use of an amount of 20 mol% or more if specifically desired. Furthermore, after that, chemical structure changes caused by thermal decomposition in various processes such as washing, heat drying, baking, and pulverization are included.

含浸又は吸着による上記のタングステン酸、硫酸アンモニウム、および、タングステン酸アンモニウムを含む二酸化チタン複合体の調製は、種々の文献などに記載されている方法を参考にして行うことができる。通常の方法は、前記のタングステン酸、硫酸アンモニウム、および、タングステン酸アンモニウムの溶液を二酸化チタンに含浸又は吸着せしめ、この含浸又は吸着したものを加熱乾燥、焼成、粉砕などの工程の一部、あるいは全ての工程を経て調製される。(例えば、非特許文献4および5参照)。なお、上記のタングステン酸、硫酸アンモニウム、および、タングステン酸アンモニウムを含浸又は吸着した二酸化チタンは、タングステン酸、硫酸アンモニウムの場合、通常は20から200℃の温度で、タングステン酸アンモニウムの場合は水に可溶性のものでは20から200℃の温度で、タングステン酸アンモニウムパラ五水和物のように熱水でも溶解度が小さいものは、やや多量の熱水を用いて均一に混合、乾燥する。得られた塊状物は粉砕した後、300から700℃程度まで好ましくは300から600℃の温度で3から6時間程度に保持して焼成するが、二酸化チタンの結晶構造の変化を生じさせないように配慮して行う。   Preparation of the above-mentioned titanium dioxide composite containing tungstic acid, ammonium sulfate, and ammonium tungstate by impregnation or adsorption can be performed with reference to methods described in various documents. The usual method is to impregnate or adsorb titanium dioxide, ammonium sulfate, and ammonium tungstate solution into titanium dioxide, and impregnate or adsorb the heat-dried, baked, or pulverized part or all of the steps. It is prepared through the process. (For example, refer nonpatent literature 4 and 5.). In addition, the above-mentioned tungstic acid, ammonium sulfate, and titanium dioxide impregnated or adsorbed with ammonium tungstate are usually soluble at a temperature of 20 to 200 ° C. in the case of tungstic acid and ammonium sulfate, and water soluble in the case of ammonium tungstate. In the case of the one having a low solubility even with hot water such as ammonium tungstate parapentahydrate at 20 to 200 ° C., it is uniformly mixed and dried using a slightly large amount of hot water. The obtained lump is pulverized and then fired at a temperature of 300 to 700 ° C., preferably at a temperature of 300 to 600 ° C. for about 3 to 6 hours, so as not to cause a change in the crystal structure of titanium dioxide. Take care.

共沈殿による二酸化チタン複合体の調製も、同様に文献記載の方法を参考にして行うことができる(例えば、非特許文献4あるいは5参照)。一般的な方法としては、前記のタングステン酸、硫酸アンモニウム、およびタングステン酸アンモニウムの溶液と、チタン化合物の溶液を予め調製し、攪拌下にこれらの二つを混合した溶液に苛性ソーダなどの塩基性化合物の水溶液を加えて上記の混合溶液中で共沈殿、あるいは加水分解により共沈殿を生成せしめ、この沈殿物を加熱乾燥、焼成、粉砕などの工程の一部、あるいは全ての工程を経て二酸化チタン複合体を調製することができる。加熱乾燥は、通常20から200℃程度の温度範囲で行い、通常300から700℃で焼成し、粉砕する。ここでチタン化合物としては、四塩化チタンあるいは硫酸チタンなどの無機酸のチタン塩、あるいは上記のチタンアルコキシドなどが挙げられる。また、共沈殿のより簡便で実用的な方法として、二酸化チタンの微粒子を予め水中に分散し、そこに硫酸アンモニウム、および、タングステン酸アンモニウムの水溶液を加え、攪拌下に苛性ソーダなどの強塩基を滴下することによっても均一で比表面積の高い二酸化チタン複合体を得ることができる。   The preparation of the titanium dioxide composite by coprecipitation can also be carried out with reference to the methods described in the literature (see, for example, Non-Patent Document 4 or 5). As a general method, a solution of the above-mentioned tungstic acid, ammonium sulfate, and ammonium tungstate and a solution of a titanium compound are prepared in advance, and a solution obtained by mixing these two with stirring is mixed with a basic compound such as caustic soda. Add aqueous solution to coprecipitate in the above mixed solution or generate coprecipitate by hydrolysis, and this precipitate is subjected to some or all of the steps such as heat drying, baking, pulverization, etc. Titanium dioxide composite Can be prepared. Heat drying is usually performed in a temperature range of about 20 to 200 ° C., and is usually fired at 300 to 700 ° C. and pulverized. Here, examples of the titanium compound include titanium salts of inorganic acids such as titanium tetrachloride and titanium sulfate, and the above titanium alkoxides. As a simpler and more practical method of coprecipitation, fine particles of titanium dioxide are previously dispersed in water, an aqueous solution of ammonium sulfate and ammonium tungstate is added thereto, and a strong base such as caustic soda is added dropwise with stirring. In this way, a titanium dioxide composite having a uniform and high specific surface area can be obtained.

以上のような方法で得た二酸化チタン複合体を用いる本発明の抗菌性付与剤は、室内照明用の白色蛍光ランプ程度の光によっても、優れた抗菌性を示すため、食品、環境、健康、医療などさまざまな分野における抗菌、防カビ、さらにはウィルスなどに極めて有効である。この抗菌性付与剤はそのままで使用しても良いが、シリカ処理あるいはシランカップリング剤などで安定化処理を施しプラスチックフィルム、成型品、紙、シート、有機および/または無機繊維品、フィルターに担持しさまざまな形態、あるいはコーティング剤として加えて使用することができるものである。   The antibacterial property-imparting agent of the present invention using the titanium dioxide composite obtained by the method as described above exhibits excellent antibacterial property even with light of a white fluorescent lamp for indoor lighting. It is extremely effective for antibacterial, antifungal, and virus in various fields such as medicine. This antibacterial property-imparting agent may be used as it is, but it is stabilized by a silica treatment or a silane coupling agent and supported on plastic films, molded products, paper, sheets, organic and / or inorganic fiber products, and filters. However, it can be used in various forms or as a coating agent.

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。また、実施例中の「%」および「部」は特に別途注記しない限り質量基準である。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to the Example shown below. In the examples, “%” and “part” are based on mass unless otherwise noted.

1.1 硫酸の含浸による二酸化チタン複合体(1-2)の調製
テイカ株式会社により提供されたアナターゼ型の結晶構造を有する白色の二酸化チタンAMT-100{(1-1)、比表面積 260m/g}の10.0g(125mmol)を磁性のシャーレに入れ、次いで、和光純薬工業株式会社製の47重量%硫酸水溶液2.1g(10mmol、二酸化チタンに対し8モル%)と水10mLの均一溶液を加えて、よく混合して硫酸を含浸させた後、約80℃で1時間乾燥した。次いで、マッフル炉で400℃、3時間焼成し冷却した後、粉砕し硫酸根を含む二酸化チタン複合体(1-2)[MW:79.9、硫酸根は分子量の計算に含めない]の9.9g(収量:90.0%)を得た。この硫酸根を含む二酸化チタン複合体(1-2)は、X線回折装置(XRD)の測定結果からアナターゼ型の結晶構造を有することが確かめられた。なお、X線回折装置(XRD)は、マックサイエンス社製、全自動回折装置、MXP3Aを用いた。以降の実施例、比較例において、X線回折の測定には全て同機を用いた。
1.1 Preparation of Titanium Dioxide Complex (1-2) by Impregnation with Sulfuric Acid White Titanium Dioxide AMT-100 {(1-1), Specific Surface Area 260 m 2 / g with Anatase Type Crystal Structure Provided by Teika Co., Ltd. } In a magnetic petri dish, and then a uniform solution of 2.1 g (10 mmol, 8 mol% relative to titanium dioxide) of a 47 wt% sulfuric acid aqueous solution and 10 mL of water manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Was added and thoroughly mixed to impregnate with sulfuric acid, and then dried at about 80 ° C. for 1 hour. Next, after firing in a muffle furnace at 400 ° C. for 3 hours and cooling, pulverized titanium dioxide composite (1-2) containing sulfate radicals (MW: 79.9, sulfate radicals are not included in the calculation of molecular weight). 0.9 g (yield: 90.0%) was obtained. The titanium dioxide composite (1-2) containing sulfate radicals was confirmed to have an anatase type crystal structure from the measurement result of an X-ray diffractometer (XRD). The X-ray diffractometer (XRD) used was a fully automatic diffractometer, MXP 3A , manufactured by Mac Science. In the following Examples and Comparative Examples, the same machine was used for all X-ray diffraction measurements.

1.2 二酸化チタン複合体(1-2)入りシャーレの調製と照射箱中の設置位置の決定
抗菌性の評価のための菌含有水としては、千葉県手賀沼で採取した水(以下、「原水」ということもある。)を用いた。上記1.1で得た二酸化チタン複合体(1-2)粉末の0.15gを内径92mmのガラス製シャーレに入れ、原水15.0gを加えて均一な懸濁液とした。
次に、20ワット昼白色蛍光灯(東芝ライテック株式会社製FL20SS・EX−N/18−Z)1本の中央部の半分をアルミホイルで巻いて遮蔽し、発光部を1/2にして照射箱上部に設置し、点灯して500ルクスになる位置を求めた。照度は、ミノルタ照度計T−10で確認した。
なお、以下の実施例、および比較例においては、光源として上記20ワット昼白色蛍光灯(東芝ライテック株式会社製FL20SS・EX−N/18−Z、発光部:1/2)を用いた。この昼白色蛍光灯の分光エネルギー分布を図1に示す。図1に示すようにこの昼白色蛍光灯は波長380nm以下の紫外領域の光エネルギーは殆ど含まれていない。
1.2 Preparation of Petri dish with Titanium Dioxide Complex (1-2) and Determination of Installation Position in Irradiation Box The fungus-containing water for the evaluation of antibacterial properties is water collected in Teganuma, Chiba Prefecture (hereinafter referred to as “raw water”) Sometimes used). 0.15 g of the titanium dioxide composite (1-2) powder obtained in 1.1 above was placed in a glass petri dish having an inner diameter of 92 mm, and 15.0 g of raw water was added to obtain a uniform suspension.
Next, half of the center of one 20-watt daylight fluorescent lamp (FL20SS · EX-N / 18-Z manufactured by Toshiba Lighting & Technology Corporation) is covered with aluminum foil to shield it, and the light emitting part is halved. The position was set at the top of the box and turned on to obtain 500 lux. The illuminance was confirmed with a Minolta illuminometer T-10.
In the following Examples and Comparative Examples, the 20-watt daylight white fluorescent lamp (FL20SS · EX-N / 18-Z manufactured by Toshiba Lighting & Technology Corp., light emitting unit: 1/2) was used as a light source. The spectral energy distribution of this daytime white fluorescent lamp is shown in FIG. As shown in FIG. 1, this day white fluorescent lamp contains almost no light energy in the ultraviolet region with a wavelength of 380 nm or less.

1.3 菌含有水(原水)の菌数の測定
被検水中の菌数の測定は、島久細菌検査機器株式会社の方法によって以下のように行った。この方法によれば、細菌を大腸菌と一般生菌に分けて検査し、両方の検査結果から、水中の細菌数を検査することができる。
原水の1mLを島久細菌検査機器株式会社の大腸菌培養皿に滴下し、培養皿に付属のシートを被せて35℃で24時間インキュベータ内で培養した。培養後の大腸菌のコロニー数を計数したところ64個/mLであった。また、島久細菌検査機器株式会社の一般生菌培養皿に1mLを滴下し、培養皿に付属のシートを被せて35℃で48時間インキュベータ内で培養した。培養後のコロニー数を計数したところ、一般生菌のコロニー数は、4460個/mLであった。コロニー数とは、培養後に培養皿に生存していた細菌数そのものである。なお、前記の一般生菌の場合のように、コロニー数が多いと予想される場合には(約3000個/mL以上)、菌含有液を滅菌水で10倍して10倍希釈液を作成し、その1mLを用いて培養後、コロニーの数を計数して、その計数値を10倍した数を菌数とすることもできる。
細菌の菌数の計測方法は、一般的に行われている方法と同じである。つまり、1個の菌が培養中に増殖して目視できるほどに拡大した細菌体(コロニー)の数を、約2.5倍の拡大鏡を用いて計測した。コロニーの1個が被検水中の菌数1個に対応するので、コロニー数は菌数と同一である。
1.3 Measurement of the number of bacteria in water (raw water) containing bacteria The measurement of the number of bacteria in the test water was performed as follows by the method of Shimakyu Bacteria Test Instruments Co., Ltd. According to this method, bacteria can be inspected separately for E. coli and general living bacteria, and the number of bacteria in water can be inspected from both inspection results.
1 mL of raw water was dropped onto an Escherichia coli culture dish of Shimakyu Bacteria Test Instruments Co., Ltd., and the attached sheet was placed on the culture dish and cultured at 35 ° C. for 24 hours in an incubator. The number of colonies of Escherichia coli after the culture was counted and found to be 64 / mL. Moreover, 1 mL was dripped at the general live cell culture dish of Shimakyu Bacteria Test Instruments Co., Ltd., and the attached sheet was put on the culture dish and cultured in an incubator at 35 ° C. for 48 hours. When the number of colonies after the culture was counted, the number of colonies of general viable bacteria was 4460 / mL. The number of colonies is the number of bacteria that survived in the culture dish after culturing. If the number of colonies is expected to be large (approximately 3000 cells / mL or more) as in the case of the above general live bacteria, the bacteria-containing solution is 10 times with sterile water to prepare a 10-fold diluted solution. Then, after culturing with 1 mL, the number of colonies can be counted, and the number obtained by multiplying the counted value by 10 can be used as the number of bacteria.
The method for measuring the number of bacteria is the same as a commonly used method. That is, the number of bacterial bodies (colony) that was enlarged so that one bacterium grew during culture and was visible was measured using a magnifier of about 2.5 times. Since one of the colonies corresponds to the number of bacteria in the test water, the number of colonies is the same as the number of bacteria.

1.4 二酸化チタン複合体(1−2)入りシャーレの蛍光灯照射
上記1.1で得た二酸化チタン複合体(1−2)の0.15gを内径92mmのガラス製シャーレに入れ、原水15.0gを加えて得た均一懸濁液を被検水とした。
この被検水を入れたシャーレを照射箱中の500ルクスの位置に置き、昼白色蛍光灯を500ルクスの照度で24時間照射した。
1.4 Fluorescent lamp irradiation of petri dish containing titanium dioxide composite (1-2) 0.15 g of the titanium dioxide composite (1-2) obtained in 1.1 above is put into a glass petri dish with an inner diameter of 92 mm, and 15.0 g of raw water is added. The uniform suspension obtained was used as test water.
The petri dish containing the test water was placed at a position of 500 lux in the irradiation box, and a white white fluorescent lamp was irradiated at an illuminance of 500 lux for 24 hours.

1.5 蛍光灯照射後の菌数測定
抗菌性の試験は、島久細菌検査機器株式会社製検査キットを用いて、大腸菌と一般生菌について評価した。すなわち、大腸菌の場合は、上記1.4で得た蛍光灯を照射後の被検水の上澄み液1mLを島久細菌検査機器株式会社の大腸菌培養皿に滴下し、培養皿に付属のシートを被せて35℃で24時間インキュベータ内で培養した。培養後のコロニー数を計数したところ0個/mLであった。また、一般生菌の場合は、島久細菌検査機器株式会社の一般生菌培養皿に、同様に蛍光灯を照射後の被検水1mLを滴下し、培養皿に付属のシートを被せて35℃で48時間インキュベータ内で培養した。培養後のコロニー数を計数したところ一般生菌の場合にも0個/mLであった。これらの結果を表1に示す
1.5 Measurement of the number of bacteria after irradiation with a fluorescent lamp The antibacterial test was conducted for E. coli and general living bacteria using a test kit manufactured by Shimakyu Bacteria Tester Co., Ltd. That is, in the case of Escherichia coli, 1 mL of the supernatant of the test water after irradiation with the fluorescent lamp obtained in 1.4 above is dropped onto the Escherichia coli culture dish of Shimakyu Bacteria Tester Co., Ltd., and the attached sheet is put on the culture dish. The cells were cultured in an incubator at 35 ° C. for 24 hours. The number of colonies after the culture was counted and found to be 0 / mL. In the case of general viable bacteria, 1 mL of test water after irradiation with a fluorescent lamp is similarly dropped onto the general viable culture dish of Shimakyu Bacteria Test Instruments Co., Ltd. The cells were cultured in an incubator at 48 ° C. for 48 hours. The number of colonies after culture was counted and found to be 0 / mL even in the case of general viable bacteria. These results are shown in Table 1.

比較例1:市販の二酸化チタン光触媒の抗菌性試験
実施例1で使用したものと同一のテイカ株式会社製二酸化チタン光触媒AMT−100{(1-1)、比表面積260m/g}の0.15gを内径92mmのガラス製シャーレに入れ、原水15.0gを加えて得た均一懸濁液を被検水とした。この懸濁液の被検水入りシャーレを照射箱の500ルクスの位置に置き、昼白色蛍光灯を500ルクスの照度で24時間照射した。照射終了後、シャーレ中の被検水の上澄み液1mLを島久細菌検査機器株式会社の大腸菌培養皿に滴下し、培養皿に付属のシートを被せて35℃で24時間インキュベータ内で培養した。培養後のコロニー数を計数したところ10個/mLであった。また、一般生菌の場合は、島久細菌検査機器株式会社の一般生菌培養皿に同様に照射後の被検水1mLを滴下し、培養皿に付属のシートを被せて35℃で48時間インキュベータ内で培養した。培養後のコロニー数を計数したところ、一般生菌のコロニー数は667個/mLであった。これらの結果を表1に示す。
Comparative Example 1: Antibacterial Test of Commercially Available Titanium Dioxide Photocatalyst The same titanium dioxide photocatalyst AMT-100 {(1-1), specific surface area 260 m 2 / g} manufactured by Teika Co., Ltd. A uniform suspension obtained by adding 15 g to a glass petri dish having an inner diameter of 92 mm and adding 15.0 g of raw water was used as test water. A petri dish containing this suspension with test water was placed at a position of 500 lux in the irradiation box, and a white white fluorescent lamp was irradiated at an illuminance of 500 lux for 24 hours. After completion of the irradiation, 1 mL of the supernatant of the test water in the petri dish was dropped onto the E. coli culture dish of Shimakyu Bacteria Test Instruments Co., Ltd., and the attached sheet was placed on the culture dish and cultured at 35 ° C. for 24 hours in an incubator. The number of colonies after the culture was counted and found to be 10 / mL. In the case of general viable bacteria, 1 mL of test water after irradiation is similarly dropped onto the general viable culture dish of Shimakyu Bacteria Test Instruments Co., Ltd., and the attached sheet is placed on the culture dish for 48 hours at 35 ° C. Cultured in an incubator. When the number of colonies after culturing was counted, the number of colonies of general viable bacteria was 667 / mL. These results are shown in Table 1.

2.1 硫酸アンモニウムの含浸による二酸化チタン複合体(2−2)の調製
テイカ株式会社により提供されたアナターゼ型の結晶構造を有する白色の二酸化チタンAMT−100{(1-1)、比表面積 260 m/g}の10.0g(125mmol)を磁性のシャーレに入れ、次いで、和光純薬工業株式会社製の硫酸アンモニウム1.32g(10mmol、二酸化チタンに対し8モル%)と水10mLの均一溶液を加えて、よく混合して硫酸アンモニウムを含浸させた後、約80℃で1時間乾燥した。次いで、マッフル炉で400℃、3時間焼成し冷却した後、粉砕し硫酸アンモニウムを含む二酸化チタン複合体{TiO2・((NH4)2SO4)0.08}(2−2)[MW:79.9、硫酸アンモニウムは分子量の計算に含めない]の9.5g(収量:83.9%)を得た。この二酸化チタン複合体(2−2)は、X線回折装置(XRD)の測定結果からアナターゼ型の結晶構造を有することが確かめられた。
2.1 Preparation of Titanium Dioxide Complex (2-2) by Impregnation with Ammonium Sulfate White Titanium Dioxide AMT-100 {(1-1) with a specific surface area of 260 m 2 / g} of 10.0 g (125 mmol) was put in a magnetic petri dish, and then a uniform solution of Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ammonium sulfate 1.32 g (10 mmol, 8 mol% with respect to titanium dioxide) and water 10 mL was added. The mixture was thoroughly mixed and impregnated with ammonium sulfate, and then dried at about 80 ° C. for 1 hour. Next, after firing in a muffle furnace at 400 ° C. for 3 hours and cooling, the titanium dioxide composite {TiO 2 · ((NH 4 ) 2 SO 4 ) 0.08 } (2-2) [MW: 79. 9, ammonium sulfate is not included in the calculation of the molecular weight] to obtain 9.5 g (yield: 83.9%). This titanium dioxide composite (2-2) was confirmed to have an anatase type crystal structure from the measurement result of the X-ray diffractometer (XRD).

2.2 硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体(2−2)の抗菌性試験
実施例1と同様に、硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体を含む被検水を用いて、昼白色蛍光灯を500ルクスで24時間照射した場合の大腸菌と一般生菌について抗菌性試験を行った。その結果は、表1に示すように、大腸菌、一般生菌のいずれの場合にも48時間培養後の細菌のコロニー数はともに0個/mLであった。
2.2 Antibacterial test of titanium dioxide composite impregnated with ammonium sulfate (2-2) In the same manner as in Example 1, using a test water containing a titanium dioxide composite impregnated with ammonium sulfate, a day white fluorescent lamp was applied at 500 lux. Antibacterial tests were performed on E. coli and general living bacteria when irradiated for 24 hours. As a result, as shown in Table 1, the number of bacterial colonies after culturing for 48 hours in both cases of Escherichia coli and general viable bacteria was 0 / mL.

3.1 硫酸チタンを含浸した二酸化チタン複合体 (3−2)の調製
テイカ株式会社により提供されたアナターゼ型の結晶構造を有する白色の二酸化チタンAMT−100{(1-1)、比表面積 260m2/g}の5.0g(62.6mmol)を磁性のシャーレに入れ、次いで、和光純薬株式会社製の30%硫酸チタン(IV)溶液[Ti(SO4)2、MW:239.99]の4.0g(5.0mmol、二酸化チタンに対し8モル%)と水5mLの均一溶液を加えて、よく混合して硫酸チタンを含浸させた後、約80℃で2時間乾燥した。次いで、マッフル炉で400℃、3時間焼成し冷却した後、粉砕し硫酸チタンを含む二酸化チタン複合体{TiO2(Ti(SO4)2)0.08}(3-2)[MW:79.9、硫酸チタンは分子量の計算に含めない]の4.9g(収量:79.0%)を得た。この二酸化チタン複合体(3-2)は、X線回折装置(XRD)の測定結果からアナターゼ型の結晶構造を有することが確かめられた。
3.1 Preparation of Titanium Dioxide Composite Impregnated with Titanium Sulfate (3-2) White Titanium Dioxide AMT-100 {(1-1), specific surface area 260 m 2 / g} of 5.0 g (62.6 mmol) in a magnetic petri dish, and then a 30% titanium sulfate (IV) solution [Ti (SO 4 ) 2 , MW: 239.99] manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. A homogeneous solution of 4.0 g (5.0 mmol, 8 mol% with respect to titanium dioxide) and 5 mL of water was added, mixed well and impregnated with titanium sulfate, and then dried at about 80 ° C. for 2 hours. Next, after calcination at 400 ° C. for 3 hours in a muffle furnace and cooling, the titanium dioxide composite {TiO 2 (Ti (SO 4 ) 2 ) 0.08 } (3-2) [MW: 79.9] containing pulverized titanium sulfate. And 4.9 g (yield: 79.0%). This titanium dioxide composite (3-2) was confirmed to have an anatase type crystal structure from the measurement result of the X-ray diffractometer (XRD).

3.2 硫酸チタンを含浸した二酸化チタン複合体(3-2)の抗菌性試験
実施例1と同様に、硫酸チタンを含浸した二酸化チタン複合体(3-2)を含む被検水を用いて、蛍光灯を24時間照射した場合の大腸菌と一般生菌について抗菌性試験を行った。その結果は、表1に示すように、大腸菌、一般生菌のいずれの場合にも48時間培養後の細菌のコロニー数はともに0個/mLであった。
3.2 Antibacterial test of titanium dioxide composite impregnated with titanium sulfate (3-2) In the same manner as in Example 1, using test water containing titanium dioxide composite impregnated with titanium sulfate (3-2), fluorescence was obtained. Antibacterial tests were carried out for E. coli and general living bacteria when irradiated for 24 hours. As a result, as shown in Table 1, the number of bacterial colonies after culturing for 48 hours in both cases of Escherichia coli and general viable bacteria was 0 / mL.

Figure 2006131583
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実施例1〜3と比較例1の比較
実施例1〜3と比較例1の抗菌試験の結果をまとめて表1に示す。この表からわかるように、実施例1〜3のように種々の二酸化チタン複合体を使用した本発明の抗菌性付与剤を添加した場合には、昼白色蛍光灯を用いて500ルクスの24時間の照射によって、大腸菌および大腸菌以外の一般生菌のいずれの場合にもコロニー数がゼロとなり、48時間培養後であっても大腸菌および一般生菌のいずれの場合にも細菌が完全に死滅していることが確認できた。一方、市販の光触媒である未処理の二酸化チタンAMT−100を使用した場合には、蛍光灯の照射前より減少したとはいえ、48時間培養後に大腸菌も一般生菌も生存していた。この比較から、本発明の抗菌性付与剤が著しい抗菌作用を有していることがわかる。
Comparison of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 Table 1 summarizes the results of the antibacterial tests of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. As can be seen from this table, when the antibacterial property-imparting agent of the present invention using various titanium dioxide composites was added as in Examples 1 to 3, it was used for 24 hours at 500 lux using a neutral white fluorescent lamp. The number of colonies is zero in both cases of E. coli and general live bacteria other than E. coli, and the bacteria are completely killed in both cases of E. coli and general live bacteria even after 48 hours of culture. It was confirmed that On the other hand, when untreated titanium dioxide AMT-100, which is a commercially available photocatalyst, was used, both E. coli and general living bacteria were alive after 48 hours of culture, although it decreased from before the irradiation with the fluorescent lamp. From this comparison, it can be seen that the antibacterial property-imparting agent of the present invention has a remarkable antibacterial action.

4.1 タングステン酸を含浸した二酸化チタン複合体(4-2)の調製
堺化学工業株式会社により提供されたアナターゼ型の結晶構造を有する白色の二酸化チタンCSB{(4-1)、比表面積 280 m2/g}の10.0g(125mmol)を磁性のシャーレに入れ、次いで、和光純薬工業株式会社製タングステン酸2.50g(10mmol、二酸化チタンに対し8モル%)と和光純薬工業株式会社製25%アンモニア水20mLの均一溶液を加えて、よく混合してタングステン酸を吸着させた後、約80℃で2時間乾燥した。マッフル炉で500℃、3時間焼成し冷却後、粉砕しタングステン酸を含む二酸化チタン複合体{TiO2・(H2WO4)0.08}(4-2)[MW:79.9、タングステン酸は分子量の計算に含めない]の9.9g(収量:79.2質量%)を得た。このタングステン酸を含む二酸化チタン複合体(4-2)は、X線回折装置(XRD)の測定結果からアナターゼ型の結晶構造を有することが確かめられた。
4.1 Preparation of Titanium Dioxide Composite Impregnated with Tungstic Acid (4-2) White Titanium Dioxide CSB {(4-1), specific surface area 280 m 2 having anatase type crystal structure provided by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. / g} of 10.0 g (125 mmol) is put in a magnetic petri dish, and then 2.50 g (10 mmol, 8 mol% with respect to titanium dioxide) of Wako Pure Chemical Industries, Ltd. and Wako Pure Chemical Industries, Ltd. A homogeneous solution of 20 mL of 25% aqueous ammonia was added and mixed well to adsorb tungstic acid, and then dried at about 80 ° C. for 2 hours. Titanium dioxide composite {TiO 2 · (H 2 WO 4 ) 0.08 } (4-2) [MW: 79.9, tungstic acid is baked in a muffle furnace at 500 ° C. for 3 hours, cooled, ground and containing tungstic acid 9.9 g (yield: 79.2% by mass) of [not included in molecular weight calculation]. The titanium dioxide composite (4-2) containing tungstic acid was confirmed to have an anatase type crystal structure from the measurement result of the X-ray diffractometer (XRD).

4.2 タングステン酸を含浸した二酸化チタン複合体(4−2)の抗菌性試験
実施例1と同様に、タングステン酸を含浸した二酸化チタン複合体を含む被検水を用いて、蛍光灯を24時間照射した場合の大腸菌と一般生菌について抗菌性試験を行った。その結果は、表2に示すように、大腸菌、一般生菌のいずれの場合にも48時間培養後の細菌のコロニー数はともに0個/mLであった。
4.2 Antibacterial test of titanium dioxide composite impregnated with tungstic acid (4-2) In the same manner as in Example 1, using test water containing titanium dioxide composite impregnated with tungstic acid, the fluorescent lamp was irradiated for 24 hours. Antibacterial tests were conducted on Escherichia coli and live bacteria. As a result, as shown in Table 2, the number of bacterial colonies after culturing for 48 hours was 0 / mL in both cases of Escherichia coli and general living bacteria.

5.1 タングステン酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体 (5-2)の調製
堺化学工業株式会社により提供されたアナターゼ型の結晶構造を有する白色の二酸化チタンCSB{(4-1)、比表面積 280 m/g}10g(125mmol)を磁性のシャーレに入れ、次いで、タングステン酸アンモニウムパラ五水和物(和光純薬工業株式会社製、(NH4)10W12O41・5H2O、MW:3132.52)の2.6g(WO3)として10mmol、二酸化チタンに対し8モル%)と約80℃の熱水約200mLの均一溶液を加えて、よく混合してタングステン酸アンモニウムを含浸させた後、約80℃で約8時間乾燥した。マッフル炉で400℃、3時間焼成し冷却後、粉砕し二酸化チタン複合体{TiO2・((NH4)10W12O41)0.08}(5-2)[MW:79.9、タングステン酸アンモニウムは分子量の計算に含めない]の11.8g(収量:93.7%)を得た。この二酸化チタン複合体(5-2)は、X線回折装置(XRD)の測定結果からアナターゼ型の結晶構造を有することが確かめられた。
5.1 Preparation of Titanium Dioxide Composite Impregnated with Ammonium Tungstate (5-2) White Titanium Dioxide CSB {(4-1), Specific Surface Area 280 m with anatase type crystal structure provided by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. 2 / g} put 10g of (125 mmol) in a petri dish of magnetic, then, of ammonium tungstate para pentahydrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., (NH 4) 10 W 12 O 41 · 5H 2 O, MW: 31.32.52) 2.6 g (WO 3 ) 10 mmol, 8 mol% with respect to titanium dioxide) and about 80 mL of hot water about 200 mL of homogeneous solution were added and mixed well to impregnate ammonium tungstate. Thereafter, it was dried at about 80 ° C. for about 8 hours. It is fired in a muffle furnace at 400 ° C. for 3 hours, cooled, pulverized, and titanium dioxide composite {TiO 2. ((NH 4 ) 10 W 12 O 41 ) 0.08 } (5-2) [MW: 79.9, tungstic acid 11.8 g (yield: 93.7%) of [Ammonium is not included in the calculation of molecular weight]. This titanium dioxide composite (5-2) was confirmed to have an anatase type crystal structure from the measurement result of the X-ray diffractometer (XRD).

5.2 タングステン酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体(5-2)の抗菌性試験
実施例1と同様に、タングステン酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体(5-2)を含む被検水を用いて、蛍光灯を24時間照射した場合の大腸菌と一般生菌について抗菌性試験を行った。その結果は表2に示すように、大腸菌、一般生菌のいずれの場合にも48時間培養後の細菌のコロニー数はともに0個/mLであった。
5.2 Antibacterial test of titanium dioxide composite (5-2) impregnated with ammonium tungstate Using test water containing titanium dioxide composite (5-2) impregnated with ammonium tungstate as in Example 1. The antibacterial test was carried out on Escherichia coli and general living bacteria when irradiated with a fluorescent lamp for 24 hours. As shown in Table 2, the number of bacterial colonies after culturing for 48 hours was 0 / mL for both E. coli and general viable bacteria.

比較例2:市販の二酸化チタン光触媒の抗菌性試験
実施例4で使用したものと同一の堺化学工業株式会社製のアナターゼ型二酸化チタンCSB(4-1)(比表面積280m/g)を用いて、比較例1と同様の方法で大腸菌数と一般生菌数を測定した。その結果は、表2に示すように、大腸菌のコロニー数が5個/mLと一般生菌のコロニー数が775個/mLであった。
Comparative Example 2: Antibacterial test of commercially available titanium dioxide photocatalyst The same anatase type titanium dioxide CSB (4-1) (specific surface area 280 m 2 / g) manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd. was used as in Example 4. Thus, the number of E. coli and the number of general viable bacteria were measured in the same manner as in Comparative Example 1. As shown in Table 2, the number of colonies of E. coli was 5 / mL and the number of colonies of general viable bacteria was 775 / mL, as shown in Table 2.

Figure 2006131583
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実施例4,5と比較例2の比較
表2の結果からわかるように、実施例4および5のようにタングステン酸またはタングステン酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体を使用した本発明の抗菌性付与剤を添加した場合には、昼白色蛍光灯を用いて500ルクスの24時間の照射によって、大腸菌および大腸菌以外の一般生菌のいずれの場合にもコロニー数がゼロとなり、48時間培養後であっても大腸菌および一般生菌のいずれの場合にも細菌が完全に死滅していることが確認できた。一方、市販の光触媒である未処理の二酸化チタンCSBを使用した場合には、蛍光灯の照射前より減少したとはいえ、48時間培養後に大腸菌も一般生菌も生存していた。この比較から、本発明の抗菌性付与剤が著しい抗菌作用を有していることがわかる。
Comparison between Examples 4 and 5 and Comparative Example 2 As can be seen from the results in Table 2, the antibacterial property of the present invention using a titanium dioxide composite impregnated with tungstic acid or ammonium tungstate as in Examples 4 and 5 When the agent was added, irradiation with 500 lux for 24 hours using daylight white fluorescent lamps resulted in zero colonies in both cases of E. coli and general viable bacteria other than E. coli. However, it was confirmed that the bacteria were completely killed in both cases of Escherichia coli and live bacteria. On the other hand, when untreated titanium dioxide CSB, which is a commercially available photocatalyst, was used, both E. coli and general living bacteria were alive after 48 hours of culture, although it decreased from before the fluorescent light irradiation. From this comparison, it can be seen that the antibacterial property-imparting agent of the present invention has a remarkable antibacterial action.

6.1 硫酸アンモニウムの含浸による二酸化チタン複合体(6-2)の調製
テイカ株式会社により提供されたアナターゼ型の結晶構造を有する白色の二酸化チタンJA−1{(6-1)、比表面積9m/g}の10.0g(125mmol)を磁性のシャーレに入れ、次いで、和光純薬工業株式会社製の硫酸アンモニウム1.32g(10mmol、二酸化チタンに対し8モル%)と水10mLの均一溶液を加えて、よく混合して硫酸アンモニウムを含浸させた後、約80℃で1時間乾燥した。次いで、マッフル炉で500℃、3時間焼成し冷却した後、粉砕し硫酸アンモニウムを含む二酸化チタン複合体(6-2)[MW:79.9、硫酸アンモニウムは分子量の計算に含めない]の10.7g(収量:94.5%)を得た。この二酸化チタン複合体(6-2)は、X線回折装置(XRD)の測定結果からアナターゼ型の結晶構造を有することが確かめられた。
6.1 Preparation of Titanium Dioxide Composite (6-2) by Impregnation with Ammonium Sulfate White Titanium Dioxide JA-1 {(6-1) having an anatase type crystal structure provided by Teika Co., Ltd., specific surface area 9 m 2 / g } In a magnetic petri dish, and then added 1.32 g of ammonium sulfate (10 mmol, 8 mol% with respect to titanium dioxide) and 10 mL of water made by Wako Pure Chemical Industries, After thoroughly mixing and impregnating with ammonium sulfate, it was dried at about 80 ° C. for 1 hour. Next, after calcining in a muffle furnace at 500 ° C. for 3 hours and cooling, 10.7 g of titanium dioxide composite (6-2) [MW: 79.9, ammonium sulfate is not included in the calculation of molecular weight] pulverized and containing ammonium sulfate (Yield: 94.5%) was obtained. This titanium dioxide composite (6-2) was confirmed to have an anatase type crystal structure from the measurement result of the X-ray diffractometer (XRD).

6.2 硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体(6-2)の抗菌性試験
実施例1と同様に、硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体を含む被検水を用いて、白色蛍光灯を照度500ルクスで24時間照射した場合の大腸菌と一般生菌について抗菌性試験を行った。その結果は、表3に示すように、48時間培養後の細菌のコロニー数は、大腸菌の場合は0個/mL、一般生菌の場合は9個/mLであった。
6.2 Antibacterial test of titanium dioxide composite impregnated with ammonium sulfate (6-2) In the same manner as in Example 1, using a test water containing a titanium dioxide composite impregnated with ammonium sulfate, a white fluorescent lamp was illuminated at 500 lux. Antibacterial tests were performed on E. coli and general living bacteria when irradiated for 24 hours. As a result, as shown in Table 3, the number of bacterial colonies after culturing for 48 hours was 0 / mL for E. coli and 9 / mL for general viable bacteria.

比較例3:市販の二酸化チタン光触媒の抗菌性試験
実施例6で使用したものと同一のテイカ株式会社により提供されたアナターゼ型の結晶構造を有する白色の二酸化チタンJA−1{(6-1)、比表面積9m/g}を用いて、比較例1と同様の方法で昼白色蛍光灯を照度500ルクスで24時間照射した場合の大腸菌数と一般生菌数を測定した。その結果は、表3に示すように、大腸菌のコロニー数が22個/mL、一般生菌コロニー数が3000個/mL以上(密集していて測定不能)であった。
Comparative Example 3: Antibacterial Test of Commercially Available Titanium Dioxide Photocatalyst White Titanium Dioxide JA-1 {(6-1) having anatase type crystal structure provided by Takeka Co., Ltd., the same as that used in Example 6 , Specific surface area 9 m 2 / g} was used to measure the number of Escherichia coli and the number of general viable bacteria in the same manner as in Comparative Example 1 when the daylight fluorescent lamp was irradiated for 24 hours at an illuminance of 500 lux. As shown in Table 3, the number of colonies of E. coli was 22 / mL, and the number of general viable colonies was 3000 / mL or more (dense and could not be measured).

7.1 硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体(6-2)の照度1000ルクスでの抗菌性試験
実施例6で調製した硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体(6-2)を用いて、昼白色蛍光灯の照度を500ルクスから1000ルクスに増大させた以外は実施例6と同様の方法で抗菌性試験を行なった。その結果は、表3に示すように、大腸菌、一般生菌のいずれの場合にも48時間培養後の細菌のコロニー数はともに0個/mLであった。
7.1 Antibacterial test of titanium dioxide composite impregnated with ammonium sulfate (6-2) at an illuminance of 1000 lux Using the titanium dioxide composite impregnated with ammonium sulfate (6-2) prepared in Example 6, daylight white fluorescent lamp The antibacterial property test was conducted in the same manner as in Example 6 except that the illuminance was increased from 500 lux to 1000 lux. As a result, as shown in Table 3, the number of bacterial colonies after culturing for 48 hours in both cases of Escherichia coli and general viable bacteria was 0 / mL.

比較例4:市販の二酸化チタン光触媒の照度1000ルクスでの抗菌性試験
実施例6で使用したものと同一のテイカ株式会社により提供されたアナターゼ型の結晶構造を有する白色の二酸化チタンJA−1{(6-1)、比表面積9m/g}を用いて、昼白色蛍光灯の照度を500から1000ルクスに増大した以外は比較例3と同様の方法で大腸菌数と一般生菌数を測定した。その結果は、表3に示すように、大腸菌のコロニー数が3個/mL、一般生菌のコロニー数が393個/mLであった。
Comparative Example 4: Antibacterial Test of Commercial Titanium Dioxide Photocatalyst at 1000 Lux Illuminance White Titanium Dioxide JA-1 having anatase type crystal structure provided by the same Teika Co., Ltd. used in Example 6 { (6-1) Using a specific surface area of 9 m 2 / g}, the number of E. coli and the number of viable bacteria were measured in the same manner as in Comparative Example 3 except that the illuminance of the daylight fluorescent lamp was increased from 500 to 1000 lux. did. As shown in Table 3, the number of colonies of E. coli was 3 / mL, and the number of colonies of general viable bacteria was 393 / mL, as shown in Table 3.

Figure 2006131583
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実施例6,7と比較例3,4の比較
実施例6では、昼白色蛍光灯を用いて500ルクスの24時間の照射によって、大腸菌は0個/mLになったが、大腸菌以外の一般生菌がごくわずかに残っていた。しかし、昼白色蛍光灯の1000ルクスの照射試験では大腸菌、一般生菌ともに完全にゼロとなった。一方、市販の光触媒を使用した場合には昼白色蛍光灯の500ルクス、1000ルクスとも、照射前より減少したとはいえ、大腸菌も一般生菌も生存していた。この比較から、本発明の抗菌性付与剤が優れた抗菌作用を有していることがわかる。
Comparison between Examples 6 and 7 and Comparative Examples 3 and 4 In Example 6, irradiation with 500 lux for 24 hours using a white white fluorescent lamp resulted in 0 E. coli / mL. Only a few bacteria remained. However, in the 1000 lux irradiation test of daylight fluorescent lamps, both E. coli and general live bacteria were completely zero. On the other hand, when a commercially available photocatalyst was used, both E. coli and general viable bacteria were alive, although both 500 lux and 1000 lux of daylight fluorescent lamps were reduced from before irradiation. From this comparison, it can be seen that the antibacterial property-imparting agent of the present invention has an excellent antibacterial action.

実施例6と比較例1の比較
表3に示すように、実施例6では、比表面積9m/gの二酸化チタンを用いて、昼白色蛍光灯の500ルクスでの24時間照射後の一般生菌数は9であり、一方、比較例1では、比表面積260m/gの二酸化チタン光触媒を用いて、同様な条件での昼白色蛍光灯の照射後の一般生菌数は、表1に示すように667であった。
ところで、手賀沼で採取した原液の照射前の一般生菌数を培養して調べた結果は、実施例1の1.3項に記載したように4460であった。実施例6では、昼白色蛍光灯の照射後の一般生菌の数は9であり、その数は0.2%にまで減少している(9/4460=0.002)。一方、比較例1では667であり、15%(667/4460=0.15)に減少した。従って、実施例6(二酸化チタンJA―1と硫酸アンモニウムの複合体)は比較例1(二酸化チタンAMT−100単独)に較べて、計算上、75倍(0.150/0.0020=75)高い抗菌性を有する。さらに、光触媒作用は、その表面(比表面積)で発現すると推定され、その比表面積の比率も加味すると、実施例6の二酸化チタン複合体は、比較例1の二酸化チタンAMT−100のみの場合に比較して、計算上、約2000倍(75×260/9=2167)高い抗菌性を有し、非常に高い抗菌性を有することが解る。
Comparison of Example 6 and Comparative Example 1 As shown in Table 3, in Example 6, using titanium dioxide having a specific surface area of 9 m 2 / g, a general raw material after irradiation for 24 hours at 500 lux of a day white fluorescent lamp was used. The number of bacteria is 9, while in Comparative Example 1, the number of general viable bacteria after irradiation with a daylight fluorescent lamp under the same conditions using a titanium dioxide photocatalyst having a specific surface area of 260 m 2 / g is shown in Table 1. As shown, it was 667.
By the way, the result of culturing and examining the number of general viable bacteria before irradiation of the stock solution collected in Teganuma was 4460 as described in Section 1.3 of Example 1. In Example 6, the number of general viable bacteria after irradiation with the daylight fluorescent lamp is 9, and the number is reduced to 0.2% (9/4460 = 0.002). On the other hand, in Comparative Example 1, it was 667, which was reduced to 15% (667/4460 = 0.15). Therefore, Example 6 (complex of titanium dioxide JA-1 and ammonium sulfate) is 75 times (0.150 / 0.0020 = 75) higher in calculation than Comparative Example 1 (titanium dioxide AMT-100 alone). Has antibacterial properties. Furthermore, it is estimated that the photocatalytic action is manifested on the surface (specific surface area), and when the ratio of the specific surface area is taken into consideration, the titanium dioxide composite of Example 6 is only in the case of titanium dioxide AMT-100 of Comparative Example 1. In comparison, it can be seen that it has approximately 2000 times (75 × 260/9 = 2167) high antibacterial properties and has a very high antibacterial property.

8.1 硫酸アンモニウムの含浸による二酸化チタン複合体(8-2)の調製
テイカ株式会社により提供されたルチル型の結晶構造を有する白色の二酸化チタンJR{(8-1)、比表面積6m/g}の10.0g(125mmol)を磁性のシャーレに入れ、次いで、和光純薬工業株式会社製の硫酸アンモニウム1.32g(10mmol、二酸化チタンに対し8モル%)と水10mLの均一溶液を加えて、よく混合して硫酸アンモニウムを含浸させた後、約80℃で1時間乾燥した。マッフル炉で500℃、3時間焼成し冷却後、粉砕し、硫酸アンモニウムを含む二酸化チタン複合体(8-2)[MW:79.9、硫酸アンモニウムは分子量の計算に含めない]の10.3g(収量:91.0%)を得た。この二酸化チタン複合体(8-2)は、X線回折装置(XRD)の測定結果からルチル型の結晶構造を有することが確かめられた。
8.1 Preparation of Titanium Dioxide Composite (8-2) by Impregnation with Ammonium Sulfate White titanium dioxide JR {(8-1), specific surface area 6 m 2 / g} having a rutile-type crystal structure provided by Teika Co., Ltd. Put 10.0 g (125 mmol) in a magnetic petri dish, then add 1.32 g ammonium sulfate (10 mmol, 8 mol% with respect to titanium dioxide) and 10 mL of water made by Wako Pure Chemical Industries, and mix well. After impregnating with ammonium sulfate, it was dried at about 80 ° C. for 1 hour. 10.3 g (yield) of titanium dioxide composite (8-2) [MW: 79.9, ammonium sulfate not included in molecular weight calculation] containing ammonium sulfate after firing in a muffle furnace at 500 ° C. for 3 hours, cooling, pulverizing : 91.0%). This titanium dioxide composite (8-2) was confirmed to have a rutile-type crystal structure from the measurement results of an X-ray diffractometer (XRD).

8.2 硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体(8-2)の抗菌性試験
実施例1と同様に、硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体を含む被検水を用いて、昼白色蛍光灯を照度500ルクスで24時間照射した場合の大腸菌と一般生菌について抗菌性試験を行った。その結果は、表4に示すように、48時間培養後の細菌のコロニー数は、大腸菌の場合は0個/mL、一般生菌の場合は11個/mLであった。
8.2 Antibacterial test of titanium dioxide composite impregnated with ammonium sulfate (8-2) In the same manner as in Example 1, using a test water containing a titanium dioxide composite impregnated with ammonium sulfate, a daylight white fluorescent lamp was illuminated with an illuminance of 500 lux. The antibacterial test was conducted on Escherichia coli and general live bacteria when irradiated for 24 hours. As a result, as shown in Table 4, the number of bacterial colonies after culturing for 48 hours was 0 / mL for Escherichia coli and 11 / mL for general viable bacteria.

比較例5:市販の二酸化チタン光触媒の抗菌性試験
実施例8で使用したものと同一のテイカ株式会社により提供されたルチル型の結晶構造を有する白色の二酸化チタンJR{(8-1)、比表面積6m/g}を用いて、比較例1と同様の方法で昼白色蛍光灯を照度500ルクスで24時間照射した場合の大腸菌数と一般生菌数を測定した。その結果は、表4に示すように、大腸菌のコロニー数が46個/mL、一般生菌コロニー数が3000個/mL以上(密集していて測定不能)であった。
Comparative Example 5: Antibacterial Test of Commercially Available Titanium Dioxide Photocatalyst White Titanium Dioxide JR {(8-1), with a rutile-type crystal structure provided by Teika Co., Ltd., the same as that used in Example 8 Using the surface area of 6 m 2 / g}, the number of Escherichia coli and the number of viable bacteria were measured in the same manner as in Comparative Example 1 when a white white fluorescent lamp was irradiated at an illuminance of 500 lux for 24 hours. As shown in Table 4, the number of colonies of E. coli was 46 / mL, and the number of general viable colonies was 3000 / mL or more (dense and could not be measured).

9.1 硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体(9-2)の照度1000ルクスでの抗菌性試験
実施例8で調製した硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体(8-2)を用いて、昼白色蛍光灯の照度を500ルクスから1000ルクスに増大させた以外は実施例8と同様の方法で抗菌性試験を行なった。その結果は、表4に示すように、大腸菌、一般生菌のいずれの場合にも48時間培養後の細菌のコロニー数はともに0個/mLであった。
9.1 Antibacterial test of titanium dioxide composite (9-2) impregnated with ammonium sulfate at 1000 lux illuminance Using the titanium dioxide composite (8-2) impregnated with ammonium sulfate prepared in Example 8, day white fluorescent lamp The antibacterial property test was conducted in the same manner as in Example 8 except that the illuminance was increased from 500 lux to 1000 lux. As a result, as shown in Table 4, the number of bacterial colonies after culturing for 48 hours in both cases of E. coli and general viable bacteria was 0 / mL.

比較例6:市販の二酸化チタン光触媒の照度1000ルクスでの抗菌性試験
実施例8で使用したものと同一のテイカ株式会社により提供されたアナターゼ型の結晶構造を有する白色の二酸化チタンJR{(8-1)、比表面積6m/g}を用いて、昼白色蛍光灯の照度を500から1000ルクスに増大した以外は比較例5と同様の方法で大腸菌数と一般生菌数を測定した。その結果は、表4に示すように、大腸菌のコロニー数が5個/mL、一般生菌のコロニー数が515個/mLであった。
Comparative Example 6: Antibacterial Test of Commercially Available Titanium Dioxide Photocatalyst at 1000 Lux Illuminance White Titanium Dioxide JR having the anatase-type crystal structure provided by the same Teika Co., Ltd. used in Example 8 {(8 -1) and the specific surface area of 6 m 2 / g}, the number of E. coli and the number of viable bacteria were measured in the same manner as in Comparative Example 5 except that the illuminance of the daylight fluorescent lamp was increased from 500 to 1000 lux. As shown in Table 4, the number of colonies of E. coli was 5 / mL, and the number of colonies of general viable bacteria was 515 / mL, as shown in Table 4.

Figure 2006131583
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10.1 タングステン酸チタンを含浸した二酸化チタン複合体(10-2)の調製
キシダ化学株式会社製の水酸化チタン(IV)(メタ),β型[TiO(OH)](MW:97.9)12.2g(125mmol)と日本新金属株式会社製のメタタングステン酸アンモニウム50%溶液[(NH(H1240)](MW:2656.58)4.4g(WOとして10mmol、水酸化チタンに対し約8モル%)に温水を10g加えてよく混合した後、熱風乾燥機で約80℃3時間乾燥した。マッフル炉で500℃、3時間焼成し冷却後、粉砕しタングステン酸チタンを含む二酸化チタン複合体{TiO(Ti(WO0.08}(10-2)[MW:79.9、タングステン酸チタンは分子量の計算に含めない]の10.2g(収量:70.8%)を得た。この二酸化チタン複合体(10-2)は、X線回折装置(XRD)の測定結果からアナターゼ型の結晶構造を有することが確かめられた。
10.1 Preparation of titanium dioxide composite impregnated with titanium tungstate (10-2) Titanium hydroxide (IV) (meta), β-type [TiO (OH) 2 ] (MW: 97.9) manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd. 12.2 g (125 mmol) and 50% solution of ammonium metatungstate manufactured by Nippon Shin Metal Co., Ltd. [(NH 4 ) 6 (H 2 W 12 O 40 )] (MW: 2656.58) 4.4 g (as WO 3 ) 10 g of warm water was added to 10 mmol (about 8 mol% with respect to titanium hydroxide) and mixed well, and then dried with a hot air dryer at about 80 ° C. for 3 hours. Titanium dioxide composite {TiO 2 (Ti (WO 4 ) 2 ) 0.08 } (10-2) [MW: 79.9, tungsten, which is fired in a muffle furnace at 500 ° C. for 3 hours, cooled, pulverized and containing titanium tungstate 10.2 g (yield: 70.8%) of titanium oxide is not included in the calculation of molecular weight. This titanium dioxide composite (10-2) was confirmed to have an anatase type crystal structure from the measurement result of an X-ray diffractometer (XRD).

10.2 タングステン酸チタンを含浸した二酸化チタン複合体(10-2)の抗菌性試験
実施例1と同様に、タングステン酸チタンを含浸した二酸化チタン複合体を含む被検水を用いて、昼白色蛍光灯を照度500ルクスで24時間照射した場合の大腸菌と一般生菌について抗菌性試験を行った。その結果は、表5に示すように、48時間培養後の細菌のコロニー数は、大腸菌の場合は1個/mL、一般生菌の場合は12個/mLであった。
10.2 Antibacterial activity test of titanium dioxide composite impregnated with titanium tungstate (10-2) In the same manner as in Example 1, using test water containing titanium dioxide composite impregnated with titanium tungstate, day white fluorescent lamp Was subjected to antibacterial tests on Escherichia coli and general live bacteria when irradiated with illuminance of 500 lux for 24 hours. As a result, as shown in Table 5, the number of bacterial colonies after 48 hours of culture was 1 / mL for E. coli and 12 / mL for general viable bacteria.

比較例7:市販の二酸化チタン光触媒の抗菌性試験
実施例10で使用したものと同一のキシダ化学株式会社製の水酸化チタン(IV)(メタ),β型[TiO(OH)](MW:97.9)12.2g(125mmol)をマッフル炉で500℃、3時間焼成し冷却後、粉砕して二酸化チタン[MW:79.9]の9.6g(収量:78.8%)を得た。この二酸化チタンは、X線回折装置(XRD)の測定結果からアナターゼ型の結晶構造を有することが確かめられた。この二酸化チタンを用いて、実施例1と同様に、大腸菌数と一般生菌数を測定した。その結果は、表5に示すように、大腸菌が9個/mL、一般生菌が905個/mLであった。
Comparative Example 7: Antibacterial test of commercially available titanium dioxide photocatalyst Titanium hydroxide (IV) (meta), β-type [TiO (OH) 2 ] (MW) manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., the same as that used in Example 10 : 97.9) 12.2 g (125 mmol) was calcined in a muffle furnace at 500 ° C. for 3 hours, cooled and then ground to obtain 9.6 g of titanium dioxide [MW: 79.9] (yield: 78.8%). Obtained. This titanium dioxide was confirmed to have an anatase type crystal structure from the measurement result of the X-ray diffractometer (XRD). Using this titanium dioxide, the number of E. coli and the number of viable bacteria were measured in the same manner as in Example 1. As shown in Table 5, the results were 9 Escherichia coli / mL and 905 general live bacteria / mL.

11.1 タングステン酸チタンを含浸した二酸化チタン複合体(10-2)の照度1000ルクスでの抗菌性試験
実施例10で調製したタングステン酸チタンを含浸した二酸化チタン複合体{TiO・(Ti(WO0.08}(10-2)を用いて、昼白色蛍光灯の照度を500ルクスから1000ルクスに増大させた以外は実施例10と同様に大腸菌数と一般生菌数を測定した。その結果は、表5に示すように、大腸菌、一般生菌ともに0個/mlであった。
11.1 Antibacterial property test of titanium dioxide composite impregnated with titanium tungstate (10-2) at 1000 lux illuminance Titanium dioxide composite impregnated with titanium tungstate prepared in Example 10 {TiO 2 · (Ti (WO 4 2 ) Using 0.08 } (10-2), the number of E. coli and the number of viable bacteria were measured in the same manner as in Example 10 except that the illuminance of the daylight fluorescent lamp was increased from 500 lux to 1000 lux. The results were 0 / ml for both E. coli and general viable bacteria, as shown in Table 5.

比較例8:市販の二酸化チタン光触媒の照度1000ルクスでの抗菌性試験
比較例7で調製した二酸化チタンを昼白色蛍光灯の照度を500ルクスから1000ルクスに増大させた以外は比較例7と同様の方法で抗菌性試験を行ない、大腸菌数と一般生菌数を測定した。その結果は、表5に示すように、大腸菌が3個/mL、一般生菌が73個/mLであった。
Comparative Example 8: Antibacterial test of commercially available titanium dioxide photocatalyst at illuminance of 1000 lux Similar to Comparative Example 7, except that the illuminance of the daylight fluorescent lamp was increased from 500 lux to 1000 lux for the titanium dioxide prepared in Comparative Example 7. The antibacterial test was conducted by the method described above, and the number of E. coli and the number of general viable bacteria were measured. As shown in Table 5, the results were 3 E. coli / mL and 73 E. coli / viable bacteria.

Figure 2006131583
Figure 2006131583

12.1 硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体の調製
テイカ株式会社により提供された二酸化チタンAMT−100を用いて、実施例2と同一の方法によって硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体(12-2)を調製した。この二酸化チタン複合体(12−2)は、X線回折装置(XRD)の測定結果からアナターゼ型の結晶構造を有することが確かめられた。
12.1 Preparation of Titanium Dioxide Composite Impregnated with Ammonium Sulfate A titanium dioxide composite impregnated with ammonium sulfate (12-2) was prepared by the same method as in Example 2 using Titanium Dioxide AMT-100 provided by Takeka Co., Ltd. did. This titanium dioxide composite (12-2) was confirmed to have an anatase type crystal structure from the measurement result of the X-ray diffractometer (XRD).

12.2硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体の抗菌性試験
抗菌性試験に使用する菌を含有する試験水として新たに採取した千葉県手賀沼の水(原水)を使用した。まず、原水の菌数を、実施例1に記載された方法と同一の方法によって測定したところ、大腸菌のコロニー数が82個/mL、一般生菌のコロニー数が5510個/mLであった。
12.2 Antibacterial test of titanium dioxide complex impregnated with ammonium sulfate The fresh water collected from Teganuma, Chiba Prefecture (raw water) was used as test water containing bacteria used for the antibacterial test. First, when the number of bacteria in raw water was measured by the same method as described in Example 1, the number of colonies of E. coli was 82 / mL and the number of colonies of general viable bacteria was 5510 / mL.

12.3 蛍光灯照射時の菌数の測定
上記の原水1gに対して、12.1で得た硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体(12-2)を10mgの割合で添加し懸濁させたものを調製し、これを被検水とした。この被検水を入れたシャーレを、実施例1と同様の方法によって500ルクスの蛍光灯に照射し、照射開始後2、4、6、8及び24時間経過した時点でのサンプルを採取し、それぞれのサンプルの菌数を実施例1と同様の方法によって測定し、蛍光灯の照射時間による菌の生育状態の経時変化を観察し、各サンプルのコロニー数を大腸菌と一般性菌について計測した。その結果を表6に示す。
12.3 Measurement of the number of bacteria when irradiated with a fluorescent lamp To 1 g of the above raw water, prepare a suspension of the titanium dioxide complex (12-2) impregnated with ammonium sulfate obtained in 12.1 at a rate of 10 mg. This was used as test water. The petri dish containing the test water was irradiated to a 500 lux fluorescent lamp in the same manner as in Example 1, and samples were taken at 2, 4, 6, 8, and 24 hours after the start of irradiation, The number of bacteria in each sample was measured by the same method as in Example 1, the time-dependent change in the growth state of the bacteria with the irradiation time of the fluorescent lamp was observed, and the number of colonies in each sample was measured for E. coli and general bacteria. The results are shown in Table 6.

比較例9:市販の二酸化チタン複合体の抗菌性の経時変化
実施例12と同じテイカ株式会社により提供された二酸化チタンAMT−100をそのまま原水に懸濁したものを被懸水として用いて、実施例12と同様に500ルクスの蛍光灯に照射し、照射開始後2、4、6、8及び24時間経過した時点でのサンプルを採取し、それぞれのサンプルの菌数を実施例1と同様の方法によって測定した。その結果を表6に示す。
Comparative Example 9: Time-dependent change in antibacterial properties of commercially available titanium dioxide composite Titanium dioxide AMT-100 provided by the same Teika Co., Ltd. as in Example 12 was suspended in raw water as it was and used as suspended water. As in Example 12, the sample was irradiated on a 500 lux fluorescent lamp, samples were taken at 2, 4, 6, 8, and 24 hours after the start of irradiation, and the number of bacteria in each sample was the same as in Example 1. Measured by method. The results are shown in Table 6.

Figure 2006131583
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実施例12と比較例9の比較
表6から明らかなように、二酸化チタン複合体を用いた本発明の実施例12の場合には蛍光灯の照射開始後2時間で、大腸菌がすでに0個となり、一般生菌は5510個/mLであったものが13個/mLと急激に減少し、照射6時間以降はほとんど存在していない。これに対して、単なる市販の二酸化チタンを用いた比較例9の場合は、長時間蛍光灯を照射しても大腸菌も一般生菌も十分に減少せず、十分な抗菌性を示さない。この抗菌性が不十分なためか、24時間経過後には再び菌の増加傾向が見られる。
Comparison of Example 12 and Comparative Example 9 As is apparent from Table 6, in Example 12 of the present invention using a titanium dioxide complex, E. coli was already zero in 2 hours after the start of fluorescent lamp irradiation. In general, the number of viable bacteria was 5510 cells / mL, but rapidly decreased to 13 cells / mL, and there was almost no existence after 6 hours of irradiation. On the other hand, in the case of Comparative Example 9 using mere commercially available titanium dioxide, neither Escherichia coli nor general living bacteria are sufficiently reduced even when irradiated with a fluorescent lamp for a long time, and sufficient antibacterial properties are not exhibited. This antibacterial property is insufficient, and after 24 hours, the number of bacteria is increasing again.

13.1.硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体の抗菌性試験
この実施例では、実施例2にて得られた硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体{TiO2・((NH4)2SO4)0.08}(2-2)を用いて抗菌性試験を行なった。
13.1. Antibacterial Test of Titanium Dioxide Composite Impregnated with Ammonium Sulfate In this example, the titanium dioxide composite impregnated with ammonium sulfate obtained in Example 2 {TiO 2 · ((NH 4 ) 2 SO 4 ) 0.08 } (2 -2) was used to conduct an antibacterial test.

13.2. 菌液の調製
試験菌株としてEscherichia coli IFO 3972(大腸菌)を用いた。この大腸菌を、栄研化学株式会社製の普通寒天培地(NA培地)で35℃18〜24時間前培養した試験菌株を、1/500NB培地に均一に分散させ、1mL当りの菌数が約10となるように調製し、菌液とした。なお、1/500NB培地は、栄研化学株式会社製、普通ブイヨンを精製水で500倍に希釈し、pHを7.0±0.2に調製したものである。
13.2. Preparation of Bacterial Solution Escherichia coli IFO 3972 (E. coli) was used as a test strain. A test strain obtained by pre-culturing this Escherichia coli on a normal agar medium (NA medium) manufactured by Eiken Chemical Co., Ltd. at 35 ° C. for 18 to 24 hours is uniformly dispersed in a 1/500 NB medium, and the number of bacteria per mL is about 10 7 to prepare a bacterial solution. In addition, 1 / 500NB culture medium made by Eiken Chemical Co., Ltd., ordinary broth was diluted 500 times with purified water, and the pH was adjusted to 7.0 ± 0.2.

13.3. 二酸化チタン複合体(2-2)と培地入り試験管の調製
硫酸アンモニウムを含浸した二酸化チタン複合体(2-2)を、その濃度が1%となるように1/500NB培地を用いて調製した懸濁液を用いた。この懸濁液10mLに上記の菌液0.1mLを添加したものを試験液(13-3)とし滅菌した試験管に注入した。
13.3. Preparation of Titanium Dioxide Complex (2-2) and Test Tube Containing Medium Prepared Titanium Dioxide Complex (2-2) impregnated with ammonium sulfate using 1 / 500NB medium so that its concentration becomes 1% The resulting suspension was used. A suspension obtained by adding 0.1 mL of the above bacterial solution to 10 mL of this suspension was poured into a sterilized test tube as a test solution (13-3).

13.4. 昼白色蛍光灯の照射と菌数の測定
試験液(13-3)を入れた試験管を、室温で照度500〜1000ルクスの昼白色蛍光灯(東芝ライテック株式会社製、FL20SS・W/18.20型18W、1本)の照射下で震とう保存した。保存24時間後に試験液中の生菌数を日本製薬株式会社製のSCDLP寒天培地を滅菌水に溶解した培地を用いた混釈平板培養法(35℃、2日間)により測定した。その測定結果は表7に記した通りであった。
尚、蛍光灯の照射、生菌数の測定は次のような方法によった。即ち、昼白色蛍光灯の中央部の約半分をアルミホイルで巻いて遮蔽し、発光部を約1/2にして、試験液を入れた試験管の上部に設置した。つまり、試験管中の試験液部分の照度が500〜1000ルクスになるように昼白色蛍光灯の発光部の遮蔽量を調節した。また、生菌数の測定については、照射前の試験液のように菌数が非常に多いことが予想される場合には、試験液を10倍ごとに希釈した複数の希釈試験液を作成し、それらを培養して、コロニー数が30〜300を示すものについて、コロニー数を計数し希釈倍率を乗じて大腸菌数とした。
13.4. Irradiation with daylight white fluorescent lamp and measurement of the number of bacteria A test tube containing the test solution (13-3) was washed with a daylight white fluorescent lamp with an illuminance of 500 to 1000 lux at room temperature (FL20SS · W / It was stored under shaking under irradiation of 18.20 type 18W, 1). After 24 hours of storage, the number of viable bacteria in the test solution was measured by a pour plate culture method (35 ° C., 2 days) using a medium in which SCDLP agar medium manufactured by Nippon Pharmaceutical Co., Ltd. was dissolved in sterilized water. The measurement results were as shown in Table 7.
In addition, irradiation with a fluorescent lamp and measurement of the number of viable bacteria were performed by the following methods. That is, about half of the central part of the daylight fluorescent lamp was covered with aluminum foil and shielded, and the light emitting part was set to about 1/2, and placed at the top of the test tube containing the test solution. That is, the shielding amount of the light emitting part of the daylight fluorescent lamp was adjusted so that the illuminance of the test liquid portion in the test tube was 500 to 1000 lux. For the measurement of the number of viable bacteria, if the number of bacteria is expected to be very large like the test solution before irradiation, prepare multiple diluted test solutions that are diluted every 10 times. These were cultured, and those showing 30-300 colonies were counted and multiplied by the dilution factor to obtain the number of E. coli.

また対照として、二酸化チタン複合体(2-2)を添加していない1/500NB培地を用いて同様に試験し、菌液添加直後の生菌数を測定した。その測定結果は、表6の照射前の欄に記載した通りであり、大腸菌のコロニー数が6.6×10個/mLであった。 As a control, the same test was performed using a 1/500 NB medium to which the titanium dioxide complex (2-2) was not added, and the viable cell count immediately after the addition of the bacterial solution was measured. The measurement result was as described in the column before irradiation in Table 6, and the number of colonies of E. coli was 6.6 × 10 6 cells / mL.

14.1.硫酸チタンを含浸した二酸化チタン複合体の抗菌性試験
この実施例では、実施例3にて得られた硫酸チタンを含浸した二酸化チタン複合体{TiO2(Ti(SO4)2)0.08}(3-2)を用いて抗菌性試験を行なった。
14.2. 菌液の調製
実施例13で調製した菌液を用いた。
14.1. Antibacterial test of titanium dioxide composite impregnated with titanium sulfate In this example, the titanium dioxide composite {TiO 2 (Ti (SO 4 ) 2 ) 0.08 } impregnated with titanium sulfate obtained in Example 3 was used. An antibacterial test was conducted using (3-2).
14.2. Preparation of Bacterial Solution The bacterial solution prepared in Example 13 was used.

14.3. 二酸化チタン複合体(3-2)と培地入り試験管の調製
硫酸チタンを含浸した二酸化チタン複合体(3-2)を、その濃度が1%となるように1/500NB培地を用いて調製した懸濁液を用いた。この懸濁液10mLに上記の菌液0.1mLを添加したものを試験液(14-3)とし滅菌した試験管に注入した。
14.3. Preparation of Titanium Dioxide Complex (3-2) and Test Tube Containing Medium Using Titanium Dioxide Complex (3-2) impregnated with Titanium Sulfate using 1 / 500NB medium so that its concentration becomes 1% The prepared suspension was used. A solution obtained by adding 0.1 mL of the above bacterial solution to 10 mL of this suspension was poured into a sterilized test tube as a test solution (14-3).

14.4.昼白色蛍光灯の照射と菌数の測定
試験液(14-3)を入れた試験管を、室温で照度500〜1000ルクスの昼白色蛍光灯(東芝ライテック株式会社製、FL20SS・W/18.20型18W、1本)の照射下で震とう保存した。保存24時間後に試験液中の生菌数を日本製薬株式会社製のSCDLP寒天培地を滅菌水に溶解した培地を用いた混釈平板培養法(35℃、2日間)により測定した。
測定結果は表7に記したとおりであった。
14.4. Irradiation with daylight white fluorescent lamp and measurement of the number of bacteria A test tube containing the test solution (14-3) was charged with a daylight white fluorescent lamp with an illuminance of 500 to 1000 lux at room temperature (FL20SS · W / 18.20 type 18W, 1) This was stored under shaking. After 24 hours of storage, the number of viable bacteria in the test solution was measured by a pour plate culture method (35 ° C., 2 days) using a medium in which SCDLP agar medium manufactured by Nippon Pharmaceutical Co., Ltd. was dissolved in sterilized water.
The measurement results were as shown in Table 7.

比較例10:市販の二酸化チタン光触媒の抗菌性試験
10.1. 菌液の調製
実施例13で調製した菌液を用いた。
10.2. 市販の二酸化チタン光触媒と培地入り試験管の調製
市販の二酸化チタン光触媒として、実施例1で使用したテイカ株式会社製AMT−100(1-1)、(比表面積260m/g)を用いた。このAMT−100二酸化チタンを、その濃度が1%となるように1/500NB培地を用いて調製した。この懸濁液を用いて、懸濁液10mLに上記の菌液0.1mLを添加したものを試験液(10-3)とし滅菌した試験管に注入した。
Comparative Example 10: Antibacterial test of commercially available titanium dioxide photocatalyst
10.1. Preparation of Bacterial Solution The bacterial solution prepared in Example 13 was used.
10.2. Preparation of test tube containing commercially available titanium dioxide photocatalyst and medium As a commercially available titanium dioxide photocatalyst, AMT-100 (1-1) manufactured by Example 1 (specific surface area 260 m 2 / g) used in Example 1 was used. It was. This AMT-100 titanium dioxide was prepared using 1 / 500NB medium so that the concentration might be 1%. Using this suspension, a suspension obtained by adding 0.1 mL of the above bacterial solution to 10 mL of the suspension was used as a test solution (10-3) and injected into a sterilized test tube.

10.3.昼白色蛍光灯の照射と菌数の測定
試験液(10-3)を入れた試験管を、室温で照度500〜1000ルクスの昼白色蛍光灯(東芝ライテック株式会社製、FL20SS・W/18.20型18W、1本)の照射下で震とう保存した。保存24時間後に試験液中の生菌数を日本製薬株式会社製のSCDLP寒天培地を滅菌水に溶解した培地を用いた混釈平板培養(35℃、2日間)により測定した。その測定結果は表7に記した通りであった。
10.3. Irradiation with daylight white fluorescent lamp and measurement of the number of bacteria A test tube containing the test solution (10-3) was charged with a daylight white fluorescent lamp with an illuminance of 500 to 1000 lux at room temperature (FL20SS · W / 18.20 type 18W, 1) This was stored under shaking. After 24 hours of storage, the number of viable bacteria in the test solution was measured by pour plate culture (35 ° C., 2 days) using a medium in which SCDLP agar medium manufactured by Nippon Pharmaceutical Co., Ltd. was dissolved in sterilized water. The measurement results were as shown in Table 7.

Figure 2006131583
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実施例13、14と比較例10の比較
表7に記載した通り、本発明に二酸化チタン複合体を使用した実施例13、14の場合には、当初6.6×10個/mLもの菌が存在していたものが、昼白色蛍光灯500〜1000ルクスの24時間照射程度の蛍光灯の照射によって菌が検出されないほどに菌数が減少していた。一方、比較例10の市販の光触媒を使用した場合には、照射前の菌数(6.6×10個/mL)と比較してそれほど著しい菌数の減少が認められず、実施例13、14の場合と比較すると抗菌性に大きな違いが認められた。この結果から、菌数が非常に多い場合でも、本発明の抗菌性付与剤は、おどろくべき効果を有していることがわかる。
Comparison between Examples 13 and 14 and Comparative Example 10 As described in Table 7, in the case of Examples 13 and 14 using a titanium dioxide complex in the present invention, as many as 6.6 × 10 6 cells / mL were originally prepared. However, the number of bacteria was so reduced that no bacteria were detected by the irradiation of a fluorescent lamp with a daylight white fluorescent lamp of 500 to 1000 lux for about 24 hours. On the other hand, when the commercially available photocatalyst of Comparative Example 10 was used, no significant decrease in the number of bacteria was observed compared to the number of bacteria before irradiation (6.6 × 10 6 cells / mL). Compared with the cases of No. 14 and No. 14, a large difference was observed in antibacterial properties. From this result, it can be seen that even when the number of bacteria is very large, the antibacterial property imparting agent of the present invention has a surprising effect.

本発明の二酸化チタン複合体を用いた抗菌性付与剤は、太陽光や水銀灯・紫外線ランプのような紫外線に富む光の照射がなくても、一般の照明用に使われる程度の蛍光灯の光で十分に活性化し、高い抗菌活性を示す。そのため、食品類やその他さまざまな物の殺菌、防腐、防かびなど、食品、環境、健康、医療などさまざまな分野における防腐剤、防かび剤などの抗菌性付与剤として有用である。   The antibacterial property-imparting agent using the titanium dioxide composite of the present invention is light of fluorescent lamps that can be used for general illumination even without irradiation of light rich in ultraviolet rays such as sunlight, mercury lamps and ultraviolet lamps. It is fully activated with high antibacterial activity. Therefore, it is useful as an antibacterial agent such as antiseptic and antifungal agent in various fields such as food, environment, health and medical care, such as sterilization, antiseptic and antifungal of foods and various other things.

実施例に用いた昼白色の蛍光灯の分光エネルギー分布を示す図である。It is a figure which shows the spectral energy distribution of the daylight fluorescent lamp used for the Example.

Claims (7)

二酸化チタンと酸性物質および/またはその塩とから生成する二酸化チタン複合体を含有することを特徴とする抗菌性付与剤。   An antibacterial property-imparting agent comprising a titanium dioxide complex formed from titanium dioxide and an acidic substance and / or a salt thereof. 二酸化チタン複合体が、照度2000ルクス以下の紫外光の乏しい昼白色蛍光灯の照射により活性の高い抗菌性を示すものである、請求項1に記載の抗菌性付与剤。   The antibacterial property imparting agent according to claim 1, wherein the titanium dioxide composite exhibits high antibacterial properties by irradiation with a daylight white fluorescent lamp having an illuminance of 2000 lux or less and poor in ultraviolet light. 二酸化チタン複合体が、二酸化チタンに酸性物質および/またはその塩を含浸、吸着もしくは混合させるか、あるいはチタン化合物の水溶液と酸性物質および/またはその塩の水溶液を共沈殿させることにより得られたものであることを特徴とする請求項1または2に記載の抗菌性付与剤。   A titanium dioxide composite obtained by impregnating, adsorbing, or mixing titanium dioxide with an acidic substance and / or salt thereof, or coprecipitation of an aqueous solution of a titanium compound and an aqueous solution of an acidic substance and / or salt thereof The antibacterial property imparting agent according to claim 1 or 2, wherein 酸性物質が、次の一般式(I)
XO ・・・・・・ (I)
[式中、Xは硫黄原子またはタングステン原子を示す。]
で表わされる物質であることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の抗菌性付与剤。
The acidic substance is represented by the following general formula (I)
H 2 XO 4 (I)
[Wherein, X represents a sulfur atom or a tungsten atom. ]
The antibacterial property imparting agent according to any one of claims 1 to 3, wherein the antibacterial property imparting agent is represented by the following formula.
二酸化チタンが、アナターゼ型若しくはルチル型結晶構造、またはアナターゼ型とルチル型の混合の結晶構造を有するものであることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の抗菌性付与剤。   The antibacterial property imparting agent according to any one of claims 1 to 4, wherein the titanium dioxide has an anatase type or rutile type crystal structure, or a mixed crystal structure of anatase type and rutile type. 酸性物質が、硫酸、タングステン酸、またはこれらの無水物からなる群から選ばれる1種または2種以上の物質であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の抗菌性付与剤。   6. The antibacterial property-imparting agent according to claim 1, wherein the acidic substance is one or more substances selected from the group consisting of sulfuric acid, tungstic acid, and anhydrides thereof. . 酸性物質の塩が、硫酸アンモニウム、硫酸チタン、タングステン酸アンモニウムまたはタングステン酸チタンからなる群から選ばれる1種または2種以上の物質であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の抗菌性付与剤。

The salt of an acidic substance is one or more kinds of substances selected from the group consisting of ammonium sulfate, titanium sulfate, ammonium tungstate, and titanium tungstate, according to any one of claims 1 to 6. Antibacterial agent.

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