JP2008214197A

JP2008214197A - 抗カビ部材

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Publication number: JP2008214197A
Application number: JP2007049690A
Authority: JP
Inventors: Osamu Nagashima; 理長島; Koji Kakehi; 浩司掛樋; Yoshihiro Kato; 嘉洋加藤; Kazuhiro Miwa; 一浩三輪; Masatsugu Miura; 正嗣三浦; Noribumi Isu; 紀文井須
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2008-09-18

Abstract

【課題】抗カビ性に優れた抗カビ部材を提供する。
【解決手段】基材１の表面に、銀粒子２を用いてショットピーニング処理を行う。銀粒子２が基材１に衝突し、銀粒子２の一部が、微粒状銀３として基材１の表面に固着することにより、抗カビ部材４が製造される。抗カビ部材４の表面を２０μｍ四方の単位領域毎に区画し、これら単位領域毎に、ＥＰＭＡを用いて元素分析を行い、Ａｇ濃度を測定する。次いで、以下の式により、Ａｇ１ｍａｓｓ％超の面積割合を算出する。Ａｇ１ｍａｓｓ％超の面積割合（％）＝（Ａｇ濃度が１ｍａｓｓ％を超える単位領域の数）÷（元素分析した全単位領域の数）×１００。本発明では、このＡｇ１ｍａｓｓ％超の面積割合は、１０〜６０％である。
【選択図】図１

Description

本発明はタイルやホーローなどの基材の表面に微粒状の銀が固着された抗カビ部材に関する。

タイルやホーローなどの基材の表面に、抗菌性粒子を固着させ、基材表面に抗菌性能を付与することが行われている。

例えば、特開２０００−３１９１０９号には、無機系材料よりなる基材の表面に、Ａｇなどの抗菌材粒子をショットピーニングによって固着させることが開示されている。同号の第００３３段落には、基材に固着された抗菌材粒子の平均粒子径が１μｍ〜３０μｍの範囲内にあることが好ましいと記載されている。また、同号の第００３５段落には、基材に固着された抗菌材粒子の粒子間隔は、微生物菌体の通常のサイズである０．５μｍ〜１０μｍ程度以下であることが好ましいと記載されている。
特開２０００−３１９１０９号

上記特開２０００−３１９１０９号には、基材表面における抗菌材の濃度に関する具体的な記載がなされていない。このため、基材表面におけるＡｇの分布状態が明確ではない。

本発明は、表面における微粒状銀の分布及び銀濃度が特定されており、抗カビ性に優れた抗カビ部材を提供することを目的とする。

請求項１の抗カビ部材は、基材の表面に微粒状の銀が固着されてなる抗カビ部材であって、該抗カビ部材の表面を、ＥＰＭＡを用いて元素分析した場合に、Ａｇ濃度が１ｍａｓｓ％を超える２０μｍ四方の単位領域の数が、全単位領域数の１０〜６０％であることを特徴とする。

請求項２の抗カビ部材は、請求項１において、前記微粒状の銀は、銀粒子がショットピーニングされることによって前記基材の表面に固着したものであることを特徴とする。

請求項３の抗カビ部材は、請求項２において、ショットピーニングされる銀粒子の平均粒径が２０〜１００μｍであることを特徴とする。

請求項４の抗カビ部材は、請求項１において、前記微粒状の銀は、銀粒子が前記基材の表面に擦り付けられることにより前記基材の表面に固着したものであることを特徴とする。

請求項５の抗カビ部材は、請求項１において、前記微粒状の銀は、銀製ワイヤーブラシが前記基材の表面に擦り付けられることにより、前記基材の表面に固着したものであることを特徴とする。

請求項６の抗カビ部材は、請求項１ないし５のいずれか１項において、前記基材は、抗菌剤を含有することを特徴とする。

請求項７の抗カビ部材は、請求項６において、前記基材は、基材本体と、該基材本体の表面に形成された、抗菌剤を含む釉薬層とを有するものであることを特徴とする。

本発明の抗カビ部材は、抗カビ部材の表面を、ＥＰＭＡを用いて元素分析した場合に、Ａｇ濃度が１ｍａｓｓ％を超える２０μｍ四方の単位領域の数が、分析した全単位領域数の１０〜６０％となっている。この抗カビ部材は、抗カビ性能、特に抗白癬菌性能に優れると共に、抗カビ部材の表面の色調がメタリック調に変色することがなく、基材自体の色調が維持される。この抗カビ部材は、抗菌性能にも優れる。ここで、抗菌の「菌」とは「細菌」を意味する。

この抗カビ部材は、基材の表面に、銀粒子を用いたショットピーニング処理によって微粒状の銀を固着させたものであることが好ましい。この場合、微粒状銀の基材への固着強度が高くなる。

ショットピーニングに用いるＡｇ粒子の平均粒径は、２０〜１００μｍであることが好ましい。この場合、微粒状銀が基材表面に強固に固着される。また、基材表面が過度に粗くなったり、汚れが付着し易くなったりすることが防止される。

なお、この抗カビ部材は、銀粒子をワイヤーブラシで基材表面に擦り付けることにより、銀粒子の一部を固着させたものでもよく、銀製ワイヤーブラシを基材表面に擦り付け、このワイヤーブラシの銀ワイヤーの一部を基材表面に固着させたものでもよい。

本発明において、基材に抗菌剤が含有されていてもよい。この場合、この抗菌剤による抗菌効果により、抗菌性能が高いものとなる。

この抗菌剤を含有させた基材としては、基材本体の表面に、抗菌剤を含む釉薬層を形成させたものが好適である。

以下、図面を参照して、本発明の抗カビ部材の実施の形態について説明する。第１図は実施の形態に係る抗カビ部材の製造方法を説明する模式的な断面図、第２図（ａ）は銀粒子が基材に衝突した状態を示す模式的な断面図、第２図（ｂ）は銀粒子が基材に衝突した後の状態を示す模式的な断面図、第３図は抗カビ部材の表面におけるＡｇ濃度の分布を説明する模式的な平面図である。

第１図、第２図（ａ）及び第２図（ｂ）に示す通り、基材１の表面に、銀粒子２を用いてショットピーニング処理を行う。このとき、銀粒子２が基材１に衝突する。この衝突により、銀粒子２の一部が、微粒状銀３として基材１の表面に固着する。このようにして、基材１の表面に微粒状銀３が固着された抗カビ部材４（第３図）が製造される。

なお、基材１の表面に微粒状銀３が固着する機構の詳細は以下の通りであると考えられる。即ち、銀粒子２の衝突時に、運動エネルギーの一部が熱エネルギーに変化する。この熱エネルギーによって、銀粒子２のうち基材１との接触箇所近傍部分が溶融し、基材１の表面に付着する。この付着したＡｇが固化することにより、基材１の表面に微粒状銀３が固着する。

この抗カビ部材４の表面におけるＡｇ濃度分布は、ＥＰＭＡにより測定される。即ち、ＥＰＭＡによる銀の特性Ｘ線に基づいて銀分布に関する２次元画像を得る。この画像を２０μｍ四方の単位領域毎に区画する。即ち、第３図の通り、上下方向に２０μｍ間隔をおいて配置された緯線と、左右方向に２０μｍ間隔をおいて配置された経線とによって区画される２０μｍ四方の単位領域毎に、Ａｇ濃度が１ｍａｓｓ％以下であるか、１ｍａｓｓ％超であるか判定する。そして、以下の式により、Ａｇ１ｍａｓｓ％超の面積割合を算出する。なお、この判定及び計算は、画像処理により自動的に行われる。

Ａｇ１ｍａｓｓ％超の２０μｍ四方の単位領域の割合（％）
＝（Ａｇ濃度が１ｍａｓｓ％を超える単位領域の数）÷（ＥＰＭＡ分析したエリアに含まれる全単位領域の数）×１００…（１）

第３図では、元素分析した全１００個の単位領域のうち、Ａｇ濃度が１ｍａｓｓ％を超える単位領域の数が１２個である。よって、Ａｇ１ｍａｓｓ％超の面積割合は、１２％である。

本発明では、このＡｇ１ｍａｓｓ％超の単位領域の割合は、１０〜６０％となっている。このように、Ａｇ１ｍａｓｓ％超の単位領域の割合が１０％以上であるため、抗カビ性能、特に抗白癬菌性能に優れる。また、抗菌性能（抗細菌性能）にも優れる。また、Ａｇ１ｍａｓｓ％超の単位領域の割合が６０％以下であるため、抗カビ部材の表面の色調がメタリック調に変色することがなく、基材１自体の色調が維持される。

このショットピーニングに用いられる銀粒子２は、純銀であってもよく、他の金属を、例えば５０ｍａｓｓ％以下程度含む銀合金であってもよい。銀合金としては、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ等とＡｇとからなる銀合金などが用いられる。

この銀粒子２の平均粒径は、１０〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。１００μｍよりも大きいと、粗大な微粒状銀３が基材１の表面に過剰に固着するおそれがある。また、１０μｍ未満であると、銀の固着量が過少となるおそれがある。

この平均粒径の銀微粒子２をショットピーニングした場合、微粒状銀３の平均粒径は、通常は０．５〜５μｍ程度となる。

この微粒状銀３の固着量は、５０〜５００ｎｇ／ｃｍ^２であることが好ましい。この固着量が５０ｍｇ／ｃｍ^２以上であると、抗カビ性能、特に抗白癬菌性能が良好となる。また、固着量が５００ｍｇ／ｃｍ^２以下であると、抗カビ部材の表面の色調がメタリック調に変色することがなく、基材１自体の色調が維持される。

上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、基材の表面に、ワイヤーブラシなどを用いて銀粒子を擦り付けることにより、この銀粒子の一部を基材の表面に固着させたものを、抗カビ部材としてもよい。この場合、用いる銀粒子の粒径は０．０５〜２ｍｍが好適である。また、基材の表面に銀製ワイヤーを有するブラシを擦り付け、該ワイヤーの銀の一部を基材表面に固着させたものを、抗カビ部材としてもよい。この場合、ワイヤーの線径は０．５〜５ｍｍが好適である。

基材としては、抗菌剤が含有された抗菌基材を用いてもよい。この抗菌基材を用いた抗カビ部材は、抗菌基材に含まれる抗菌剤が抗菌性を有するため、抗菌性能に優れたものとなる。この抗菌基材としては、基材自体に抗菌剤が含有されたものであってもよいが、基材本体の表面に、抗菌剤を含む釉薬層が形成されたものがより好適である。

この抗菌剤含有釉薬層は、釉薬に抗菌剤を配合した抗菌剤含有釉薬を、基材本体の表面に塗布し、焼成することによって形成される。

この抗菌剤の材質としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ等の金属及びこれら金属の化合物等が好適である。これら金属の化合物としては、酸化物、亜酸化物、過酸化物、塩化物、リン酸化物、硝酸化物等が挙げられる。

抗菌剤の粒径は１０μｍ以下、とりわけ０．００５〜５μｍが好適である。粒径を小さくすることにより、焼成時に抗菌剤が釉薬層の表層部から基材本体側へ拡散沈降することを抑制することができる。原料中の抗菌剤の濃度は、０．０５〜１０ｍａｓｓ％であることが好ましい。

本発明の抗カビ部材は、例えば浴室の床タイルやプールタイルとして好適に使用される。この抗カビ部材は、抗菌（抗細菌）作用を有するのみならず、抗カビ作用、特に抗白癬菌作用を有するため、水虫感染の抑制効果に優れている。

以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

なお、非抗菌タイル１、非抗菌タイル２及び抗菌タイルとして、以下のタイルを５０ｍｍ×５０ｍｍに切断したものを使用した。

非抗菌タイル１：株式会社ＩＮＡＸ製「グロッシー」
非抗菌タイル２：株式会社ＩＮＡＸ製「デザレートコット」
抗菌タイル１：株式会社ＩＮＡＸ製「ミスティネオ」
（タイルの表面に、銀含有釉薬を塗布し、焼成したもの）

実施例１
＜ショットピーニング処理＞
非抗菌タイル１の表面を、ブラスト装置を用いて、以下の条件でショットピーニング処理し、試料１を得た。

研磨材：銀粒子（メディアン粒径６１．３μｍ）
ブラスト装置のノズルとタイルとの距離：２０ｃｍ
コンプレッサー圧力：０．６ＭＰａ
処理時間：１０秒

＜抗菌試験＞
試験片の表面をエタノール拭きした後、２．５×１０^５個／ｍｌ〜１０×１０^５個／ｍｌに調製した試験菌の黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓ）を規定量載せ、フィルムを被覆した後、３５±１℃、相対湿度９０％で２４±１時間培養した。その後、菌液を洗い出し、寒天平板培地法によって生菌数を求めた。抗菌活性値は、以下の式により求めた。

抗菌活性値＝ｌｏｇ（培養後の非抗菌材料の細菌数／培養後の抗菌材料の細菌数）

＜白癬菌試験＞
この試料１について、ＪＩＳＺ２８０１を応用し、以下の条件で白癬菌試験を行い、白癬菌平均減菌率（％）を測定した。その結果を表１に示す。

試験菌：白癬菌（ＴｒｉｃｈｏｐｈｙｔｏｎｒｕｂｒｕｎＴＩＭＭ２６５９）
保存温度：２５℃±１℃
菌液調製溶液：０．００５％スルホ琥珀酸ジオクチルナトリウム溶液
洗い出し液：ＧＰＬＰ培地（日本製薬株式会社製）
生菌数測定条件：ポテトデキストロース寒天培地（栄研化学株式会社製）
混釈平板培養法（２５℃±１℃、７日間培養）
フィルムの位置：密着

なお、白癬菌平均減菌率（％）は、以下の式で求めた白癬菌減菌率を平均したものである（ｎ＝３）。

白癬菌減菌率（％）＝{（初期の細菌数−培養後の細菌数）／（初期の細菌数）}
×１００

＜Ａｇ濃度のＥＰＭＡ分析＞
この試料１の表面のうち５ｍｍ四方の範囲についてＥＰＭＡ分析し、銀で覆われる面積割合を算出した。その結果をＡｇ面分析として表１に示す。

また、上記の５ｍｍ四方の範囲におけるすべての２０μｍ四方の単位領域についてＡｇ濃度を算出し、Ａｇが０．５ｍａｓｓ％未満である単位領域の面積割合、Ａｇが０．５〜１．０ｍａｓｓ％である単位領域の割合及びＡｇが１ｍａｓｓ％超である単位領域の割合を表１に示した。

実施例２
タイルとして非抗菌タイル２を用い、実施例１と同様の方法でショットピーニング処理したものを、試料２とした。

この試料２について、実施例１と同様にして、抗菌試験、抗白癬菌試験及びＡｇ濃度分析を行った。その結果を表１に示す。

比較例１
抗菌タイル１を、ショットピーニング処理することなく、試料３として用いた。この試料３について、実施例１と同様にして、抗菌試験、抗白癬菌試験及びＡｇ濃度分析を行った。その結果を表１に示す。

比較例２
非抗菌タイル１を、ショットピーニング処理することなく、試料４として用いた。この試料４について、実施例１と同様にして、抗菌試験、抗白癬菌試験及びＡｇ濃度分析を行った。その結果を表１に示す。

実施例１及び２は、白癬菌平均減菌率及び抗菌活性値が共に高く、優れた抗白癬菌性能を有することが認められた。これに対し、比較例１は、十分な抗菌活性値を有するが、白癬菌平均減菌率が低く、抗白癬菌効果は殆ど無かった。比較例２は、抗菌活性値が０であると共に白癬菌平均減菌率が低く、抗白癬菌効果は殆ど無かった。

比較例１では、タイル表面にＡｇがほぼ均等に拡散しており、Ａｇが１ｍａｓｓ％超である単位領域の割合は０．３％であった。これに対し、実施例１及び２では、タイル表面に微粒状銀が点在しており、Ａｇが１ｍａｓｓ％超である単位領域の割合は、それぞれ１１．５％及び５２．５％であった。

実施例１と比較例１とを比較すると、Ａｇ面分析の値は、それぞれ０．２１面積％及び０．４９面積％であり、これらに大きな差はなかった。このことから、局所的にＡｇが存在する実施例１のタイルは、Ａｇが均一に存在する比較例１に比べて、抗白癬菌性能が高いことが認められた。

実施例３及び４
実施例３及び実施例４として、上記試料１及び試料２について、黄色ブドウ球菌に代えて大腸菌を用いて抗菌試験を行った。その結果、試料１及び試料２は、黄色ブドウ球菌の場合と同様に大腸菌に対しても、抗菌活性値が５以上となった。

実施の形態に係る抗カビ部材の製造方法を説明する模式的な断面図である。第２図（ａ）はＡｇ粒子が基材に衝突した状態を示す模式的な断面図、第２図（ｂ）はＡｇ粒子が基材に衝突した後の状態を示す模式的な断面図である。抗カビ部材の表面におけるＡｇ濃度１ｍａｓｓ％超の単位領域の分布を説明する模式的な平面図である。

符号の説明

１基材
２銀粒子
３微粒状銀
４抗カビ部材
５Ａｇ１ｍａｓｓ％超の単位領域

Claims

基材の表面に微粒状の銀が固着されてなる抗カビ部材であって、
該抗カビ部材の表面を、ＥＰＭＡを用いて元素分析した場合に、Ａｇ濃度が１ｍａｓｓ％を超える２０μｍ四方の単位領域の数が、全単位領域数の１０〜６０％であることを特徴とする抗カビ部材。
請求項１において、前記微粒状の銀は、銀粒子がショットピーニングされることによって前記基材の表面に固着したものであることを特徴とする抗カビ部材。
請求項２において、ショットピーニングされる銀粒子の平均粒径が２０〜１００μｍであることを特徴とする抗カビ部材。
請求項１において、前記微粒状の銀は、銀粒子が前記基材の表面に擦り付けられることにより前記基材の表面に固着したものであることを特徴とする抗カビ部材。
請求項１において、前記微粒状の銀は、銀製ワイヤーブラシが前記基材の表面に擦り付けられることにより、前記基材の表面に固着したものであることを特徴とする抗カビ部材。
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記基材は、抗菌剤を含有することを特徴とする抗カビ部材。
請求項６において、前記基材は、基材本体と、該基材本体の表面に形成された、抗菌剤を含む釉薬層とを有するものであることを特徴とする抗カビ部材。