JP2010184917A - Antibacterial member - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antibacterial member stably supplying metal ion and sufficiently exhibiting stable antibacterial action for a long time. <P>SOLUTION: The antibacterial member is a porous material having a three-dimensional network structure, and the porous material comprises an Ag alloy containing ≥0.01 wt.% and ≤0.1 wt.% of P and the remaining part of Ag and inevitable impurities. The member further contains ≥0.01 wt.% and ≤0.1 wt.% of Ca, and the specific surface area of the porous material is ≥0.001 m<SP>2</SP>/g and ≤0.2 m<SP>2</SP>/g. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、飲料用水、工業用水等の抗菌処理等に用いられる抗菌部材に関するものである。   The present invention relates to an antibacterial member used for antibacterial treatment of drinking water, industrial water and the like.

水中に存在する様々な菌を除去する方法として、例えば銀、銅、亜鉛等の抗菌作用を有する金属イオンを水に供給するものが広く提供されている。ここで、銀をそのまま水に接触させたとしても、銀イオンが溶出する速度が遅く、充分な抗菌処理を行うことができないことが知られている。
そこで、上述の金属イオンを供給する抗菌部材として、例えば特許文献1、2に示すように、銀、銅、亜鉛等の金属イオンを、イオン交換により結晶質のゼオライトに担持させたものや、イオン交換によってアルミノ珪酸塩に担持させたものが提案されている。
また、特許文献3には、多孔質のシリカの細孔内に、高い殺菌性能を有するリン酸銀化合物を担持させたものが提案されている。さらに、特許文献4には、シリカゲルの表面に、金属イオンを保持する抗菌性アルミノ珪酸塩層を形成したものが提案されている。
As a method for removing various bacteria present in water, a method for supplying metal ions having antibacterial action such as silver, copper, zinc and the like to water is widely provided. Here, it is known that even if silver is brought into contact with water as it is, the rate of elution of silver ions is slow and sufficient antibacterial treatment cannot be performed.
Therefore, as an antibacterial member for supplying the above-described metal ions, for example, as shown in Patent Documents 1 and 2, metal ions such as silver, copper, and zinc are supported on crystalline zeolite by ion exchange, A material supported on an aluminosilicate by exchange has been proposed.
Patent Document 3 proposes a method in which a silver phosphate compound having high bactericidal performance is carried in the pores of porous silica. Further, Patent Document 4 proposes an antibacterial aluminosilicate layer that retains metal ions on the surface of silica gel.

上述のような従来の抗菌部材においては、抗菌作用を有する金属イオン等を、多孔質のセラミックスの孔内に物理的若しくは化学的にセラミックスに担持、吸着させたものであり、この抗菌部材を処理対象の水に接触させることによって、金属イオンを水へと放散し、抗菌処理を行うものである。   In the conventional antibacterial member as described above, an antibacterial metal ion or the like is physically or chemically supported or adsorbed on the ceramic in the pores of the porous ceramic, and this antibacterial member is treated. By bringing it into contact with the target water, metal ions are diffused into the water and subjected to antibacterial treatment.

特開昭60−181002号公報JP 60-181002 A 特開昭62−070221号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-070221 特許第3572353号公報Japanese Patent No. 3572353 特許第2965488号公報Japanese Patent No. 2965488

ところで、従来の抗菌部材を用いて水の抗菌処理を行う場合には、金属イオン等を担持する多孔質のセラミックスを水中に長期間浸漬させることになる。すると、セラミックス自体が劣化して微粉化してしまい、担持されていた金属イオン等が流失してしまうため、抗菌処理を長期間安定して行うことができないといった問題があった。   By the way, when performing antibacterial treatment of water using a conventional antibacterial member, porous ceramics carrying metal ions or the like are immersed in water for a long period of time. As a result, the ceramic itself deteriorates and becomes fine powder, and the carried metal ions and the like are washed away, so that there is a problem that the antibacterial treatment cannot be stably performed for a long time.

また、金属イオン等は多孔質のセラミックスに物理的若しくは化学的に担持されているが、セラミックスと金属イオン等との接合が強固なものではないため、水の流れや振動等によって金属イオン等が脱落してしまい、金属イオンを供給できなくなってしまうといった問題があった。
すなわち、従来のように、セラミックス等の多孔質材に金属イオン等を担持させたものでは、長期間にわたって安定した抗菌作用を十分に奏功せしめることが困難であった。
In addition, metal ions etc. are physically or chemically supported on porous ceramics, but since the bonding between the ceramics and metal ions etc. is not strong, metal ions etc. are caused by water flow or vibration. There was a problem that the metal ions could not be supplied because of falling off.
That is, as in the prior art, it is difficult for a porous material such as ceramics to carry metal ions or the like to achieve a stable antibacterial effect sufficiently over a long period of time.

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、安定して金属イオンを供給でき、長期間にわたって安定した抗菌作用を十分に奏功せしめることが可能な抗菌部材を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an antibacterial member that can stably supply metal ions and can sufficiently exert a stable antibacterial action over a long period of time. And

このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明の抗菌部材は、三次元網目構造状の多孔質体からなり、前記多孔質体が、0.01wt%以上0.1wt%以下のPを含み、残部がAgと不可避不純物とからなるAg合金で構成されていることを特徴としている。   In order to solve such problems and achieve the above object, the antibacterial member of the present invention comprises a porous body having a three-dimensional network structure, and the porous body is 0.01 wt% or more and 0.1 wt%. % P or less, and the balance is made of an Ag alloy composed of Ag and inevitable impurities.

このような構成とされた本発明の抗菌部材においては、三次元網目構造状の多孔質体からなり、前記多孔質体が、Pを0.01wt%以上添加されたAg合金で構成されているので、多孔質体の表面から銀イオンを効率良く溶出させることが可能となり、水等の抗菌処理を行うことができる。すなわち、Agに微量のPを含有させることによって、Agの水への溶出速度が向上し、抗菌作用を十分に奏功せしめることが可能となり、抗菌部材として利用することができるのである。   In the antibacterial member of the present invention having such a structure, it is made of a porous body having a three-dimensional network structure, and the porous body is made of an Ag alloy to which 0.01 wt% or more of P is added. Therefore, silver ions can be efficiently eluted from the surface of the porous body, and antibacterial treatment such as water can be performed. That is, by containing a very small amount of P in Ag, the elution rate of Ag into water can be improved, and the antibacterial action can be sufficiently achieved, so that it can be used as an antibacterial member.

なお、Pの含有量が0.1wt%を超える場合には、この多孔質体を粉末焼結する際に、PとAgの化合物がAg粉末の表面に過度に存在することになり、焼結性が著しく阻害されることになる。このため、Pの含有量は0.1wt%以下に設定する必要がある。
さらに、多孔質体であることから、水との接触面積が大きくなり、Agイオンを効率的に溶出させることが可能となる。
When the P content exceeds 0.1 wt%, when the porous body is powder-sintered, the compound of P and Ag is excessively present on the surface of the Ag powder. Sex will be significantly inhibited. For this reason, it is necessary to set the P content to 0.1 wt% or less.
Furthermore, since it is a porous body, a contact area with water becomes large and it becomes possible to elute Ag ion efficiently.

そして、多孔質体がAg合金で構成されていることから、従来のようにセラミックスからなる多孔質体に比べて、耐久性が高く、劣化して微粉化するおそれがない。また、多孔質体自体がAg合金で構成されていて、Agイオンの供給源となっていることから、Agイオンが、水の流れや振動等によって多孔質体から流出してしまうおそれがない。
よって、本発明の抗菌部材によれば、長期間にわたって安定した抗菌作用を十分に奏功せしめることが可能となる。
And since the porous body is comprised with Ag alloy, compared with the porous body which consists of ceramics like the past, durability is high and there is no possibility of deteriorating and pulverizing. Further, since the porous body itself is made of an Ag alloy and serves as a supply source of Ag ions, there is no possibility that Ag ions will flow out of the porous body due to water flow or vibration.
Therefore, according to the antibacterial member of the present invention, a stable antibacterial action over a long period can be sufficiently achieved.

また、本発明の抗菌部材は、三次元網目構造状の多孔質体からなり、前記多孔質体が、0.01wt%以上0.1wt%以下のPと、0.01wt%以上0.1wt%以下のCaを含み、残部がAgと不可避不純物とからなるAg合金で構成されていることを特徴としている。   The antibacterial member of the present invention comprises a porous body having a three-dimensional network structure, and the porous body contains 0.01 wt% or more and 0.1 wt% or less of P, and 0.01 wt% or more and 0.1 wt% or less. The following Ca is contained, and the balance is made of an Ag alloy composed of Ag and inevitable impurities.

このような構成とされた本発明の抗菌部材においては、Pを0.01wt%以上0.1wt%以下含有したAg合金によって構成されているので、前述のように、Agイオンを効率的に溶出させることができ、抗菌処理を行うことが可能となる。また、長期間にわたって安定した抗菌作用を十分に奏功せしめることが可能となる。   Since the antibacterial member of the present invention having such a structure is composed of an Ag alloy containing 0.01 wt% or more and 0.1 wt% or less of P, as described above, Ag ions are efficiently eluted. And antibacterial treatment can be performed. In addition, it is possible to sufficiently achieve a stable antibacterial action over a long period of time.

さらに、Caを0.01wt%以上含有していることから、Agイオンの溶出がさらに促進されることになる。
なお、Caの含有量が0.1wt%を超える場合には、この多孔質体を粉末焼結する際に、CaとAgの化合物がAg粉末の表面に過度に存在することになり、焼結性が著しく阻害されることになる。このため、Caの含有量は0.1wt%以下に設定する必要がある。
Furthermore, since Ca is contained in an amount of 0.01 wt% or more, the elution of Ag ions is further promoted.
When the Ca content exceeds 0.1 wt%, when the porous body is powder-sintered, the Ca and Ag compounds are excessively present on the surface of the Ag powder. Sex will be significantly inhibited. For this reason, it is necessary to set the Ca content to 0.1 wt% or less.

ここで、前述の抗菌部材においては、前記多孔質体の比表面積を、0.001m/g以上0.2m/g以下の範囲内に設定してもよい。
多孔質体の比表面積が0.001m/g未満であると、水との接触面積が比較的小さくなり、効率的にAgイオンを溶出させることができない。また、Agイオンの溶出量を確保するためには、銀の重量を増加させる必要がある。
一方、多孔質体の比表面積が0.2m/gを超えると、剛性が不十分となり、多孔質体が崩壊してしまうおそれがある。また、多孔質体を焼結する前の状態において、構造体として保持されなくなる。
このため、多孔質体の比表面積は、0.001m/g以上0.2m/g以下の範囲内に設定することが好ましい。
Here, in the antibacterial member described above, the specific surface area of the porous body may be set to 0.001 m 2 / g or more 0.2 m 2 / g within the range.
When the specific surface area of the porous body is less than 0.001 m 2 / g, the contact area with water becomes relatively small, and Ag ions cannot be eluted efficiently. Moreover, in order to ensure the elution amount of Ag ions, it is necessary to increase the weight of silver.
On the other hand, if the specific surface area of the porous body exceeds 0.2 m 2 / g, the rigidity becomes insufficient and the porous body may collapse. Moreover, in the state before sintering a porous body, it will not be hold | maintained as a structure.
Therefore, the specific surface area of the porous body is preferably set to 0.001 m 2 / g or more 0.2 m 2 / g within the range.

本発明によれば、安定して金属イオンを供給でき、長期間にわたって安定した抗菌作用を十分に奏功せしめることが可能な抗菌部材を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the antibacterial member which can supply metal ion stably and can fully demonstrate the stable antibacterial action over a long period of time can be provided.

本発明の実施形態である抗菌部材の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the antimicrobial member which is embodiment of this invention. 図1に示す抗菌部材の製造方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the antibacterial member shown in FIG. 図2に示す抗菌部材の製造方法に用いられる成形装置の説明図である。It is explanatory drawing of the shaping | molding apparatus used for the manufacturing method of the antibacterial member shown in FIG. 実施例2の結果を示すグラフである。10 is a graph showing the results of Example 2.

以下に、本発明の実施形態について添付した図面を参照して説明する。
本実施形態である抗菌部材10は、図1に示すように、相互に連通状態の空孔部11が入り込むことによって、スポンジ状をなす三次元網目構造とされた骨格部12を有する多孔質体とされている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, the antibacterial member 10 according to the present embodiment has a porous body having a skeleton portion 12 having a sponge-like three-dimensional network structure by entering pores 11 in communication with each other. It is said that.

この多孔質体(抗菌部材10)は、0.01wt%以上0.1wt%以下のPと、0.01wt%以上0.1wt%以下のCaを含み、残部がAgと不可避不純物とからなるAg合金で構成されている。なお、本実施形態では、さらに、Pの含有量を0.03wt%以上0.06wt%以下に限定している。
そして、この多孔質体(抗菌部材10)の比表面積は、0.001m/g以上0.2m/g以下の範囲内に設定されている。
This porous body (antibacterial member 10) contains 0.01 wt% or more and 0.1 wt% or less of P and 0.01 wt% or more and 0.1 wt% or less of Ca, with the balance being Ag and inevitable impurities. Made of alloy. In the present embodiment, the P content is further limited to 0.03 wt% or more and 0.06 wt% or less.
The specific surface area of the porous body (antibacterial member 10) is set to 0.001 m 2 / g or more 0.2 m 2 / g within the range.

次に、この抗菌部材10の製造方法について、図2に示すフロー図を参照して、各工程ごとに説明する。   Next, the manufacturing method of this antibacterial member 10 is demonstrated for each process with reference to the flowchart shown in FIG.

(金属粉末作製工程S1)
まず、0.01wt%以上0.1wt%以下(本実施形態では、0.03wt%以上0.06wt%以下)のPを含み、残部がAgと不可避不純物とからなるAg合金からなる金属粉末を準備する。この銀粉末は、水アトマイズ法、プラズマアトマイズ法等のアトマイズ法、酸化還元法、カルボニル反応法等の公知の手段によって製造することが可能である。なお、水アトマイズ法によって金属粉末を作製する場合には、溶湯にリン酸銀粉末を添加することによってP量を調整することが可能である。
ここで、本実施形態では、Ag合金からなる金属粉末の粒径を、0.5μm以上30μm以下とした。
(Metal powder production process S1)
First, a metal powder made of an Ag alloy containing 0.01 wt% or more and 0.1 wt% or less (in this embodiment, 0.03 wt% or more and 0.06 wt% or less) of P and the balance of Ag and inevitable impurities. prepare. This silver powder can be produced by a known means such as an atomizing method such as a water atomizing method or a plasma atomizing method, an oxidation-reduction method, or a carbonyl reaction method. In addition, when producing metal powder by the water atomization method, it is possible to adjust the amount of P by adding silver phosphate powder to the molten metal.
Here, in this embodiment, the particle size of the metal powder made of the Ag alloy is set to 0.5 μm or more and 30 μm or less.

(スラリー作製工程S2)
前述のようにして得られた金属粉末に、バインダ(水溶性樹脂結合剤)、発泡剤、水、と、必要に応じて界面活性剤や可塑剤を混合して発泡性のスラリーを作製する。
ここで、バインダ(水溶性樹脂結合剤)としては、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシセルロース、カルボキシメチルセルロースアンモニウム、エチルセルロース、ポリビニルアルコールなどを使用することが可能である。
(Slurry production process S2)
The metal powder obtained as described above is mixed with a binder (water-soluble resin binder), a foaming agent, water, and, if necessary, a surfactant or a plasticizer to produce a foamable slurry.
Here, as the binder (water-soluble resin binder), methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxy cellulose, carboxymethyl cellulose ammonium, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, or the like can be used.

発泡剤としては、ガスを発生してスラリー中に気泡を形成できるものであればよく、揮発性有機溶剤、例えばペンタン、ネオペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、ベンゼン、オクタン、トルエンなどの炭素数5〜8の非水溶性炭化水素系有機溶剤を使用することができる。この発泡剤の含有量としては、スラリーS全体の0.1質量%以上5重量%以下とすることが好ましい。   The foaming agent is not limited as long as it can generate gas and form bubbles in the slurry. 5-8 water-insoluble hydrocarbon organic solvents can be used. The foaming agent content is preferably 0.1% by weight or more and 5% by weight or less of the entire slurry S.

界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸エステル塩、アルカンスルホン酸塩などのアニオン界面活性剤や、ポリエチレングリコール誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン性界面活性剤、及び、両性界面活性剤などを使用することができる。   Surfactants include anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, alkane sulfonates, polyethylene glycol derivatives, polyhydric alcohol derivatives, etc. Nonionic surfactants, amphoteric surfactants, and the like can be used.

可塑剤は、スラリーSを成形して得られる成形体に可塑性を付与するために添加されるものであり、例えば、エチレングリコール、ポリエチレングリコール。グリセリンなどの多価アルコール、鰯油、菜種油、オリーブ油などの油脂、石油エーテルなどのエーテル類、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジエチルヘキシル、フタル酸ジオクチル、ソルビタンモノオレート、ソルビタントリオレート、ソルビタンパルミテート、ソルビタンステアレートなどのエステル等を使用することができる。   A plasticizer is added in order to provide plasticity to the molded object obtained by shape | molding the slurry S, for example, ethylene glycol, polyethyleneglycol. Polyhydric alcohols such as glycerin, oils such as coconut oil, rapeseed oil, olive oil, ethers such as petroleum ether, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, diethyl hexyl phthalate, dioctyl phthalate, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan Esters such as palmitate and sorbitan stearate can be used.

これら金属粉末、バインダ(水溶性樹脂結合剤)、発泡剤、水、界面活性剤、可塑剤以外に、他の成分を添加してもよい。例えば、防腐剤を添加してスラリーSの保存性を向上させてもよい。あるいは、結合助剤としてポリマー系化合物を加えて成形体の強度を向上させてもよい。
また、本実施形態においては、得られたスラリーSに塩化カルシウムを添加し、Ca濃度を調整した。
In addition to these metal powder, binder (water-soluble resin binder), foaming agent, water, surfactant, and plasticizer, other components may be added. For example, a preservative may be added to improve the storage stability of the slurry S. Alternatively, the strength of the molded body may be improved by adding a polymer compound as a binding aid.
Moreover, in this embodiment, calcium chloride was added to the obtained slurry S to adjust the Ca concentration.

本実施形態では、バインダーとして、メチルセルロースを使用した。発泡剤として、ヘキサンを使用した。可塑剤として、ポリエチレングリコールを使用した。界面活性剤として、α−オレフィンスルホン酸塩を使用した。
これらの原料を、金属粉末:5〜80質量%、バインダー:0.5〜20質量%、発泡剤:0.05〜1質量%、可塑剤:0.1〜15質量%、界面活性剤:0.05〜50質量%、塩化カルシウム:0〜3質量%水:残部、の比率で混合して、スラリーSを作製した。
In this embodiment, methylcellulose was used as the binder. Hexane was used as the blowing agent. Polyethylene glycol was used as a plasticizer. As the surfactant, α-olefin sulfonate was used.
These raw materials are metal powder: 5 to 80% by mass, binder: 0.5 to 20% by mass, foaming agent: 0.05 to 1% by mass, plasticizer: 0.1 to 15% by mass, surfactant: A slurry S was prepared by mixing at a ratio of 0.05 to 50 mass%, calcium chloride: 0 to 3 mass% water: balance.

このようにして成形されたスラリーSは、図3に示す成形装置20によってグリーンシートGが形成されることになる。
この成形装置20は、スラリーSを貯留するホッパ21と、ホッパ21から供給されたスラリーSを移送するキャリアシート22と、キャリアシート22を支持するローラ23と、キャリアシート22上に載置されたスラリーSを所定の厚さに成形するブレード24と、成形されたスラリーSを発泡させる発泡槽25と、発泡したスラリーを乾燥させる乾燥槽26と、を備えている。
In the slurry S thus molded, a green sheet G is formed by the molding apparatus 20 shown in FIG.
The molding apparatus 20 was placed on a hopper 21 that stores the slurry S, a carrier sheet 22 that transfers the slurry S supplied from the hopper 21, a roller 23 that supports the carrier sheet 22, and the carrier sheet 22. A blade 24 for forming the slurry S to a predetermined thickness, a foaming tank 25 for foaming the formed slurry S, and a drying tank 26 for drying the foamed slurry are provided.

(成形工程S3)
まず、均一化したスラリーSをホッパ21に貯留しておき、このホッパ21からキャリアシート22上にスラリーSを供給する。このキャリアシート22は、ローラ23によって後段側(図3において右側)に向けて移送される。キャリアシート22上に載置されたスラリーSは、キャリアシート22とともに移送され、ブレード24によって薄板状に成形される。本実施形態では、幅20〜300mm、厚さ0.3〜3mmの薄板状に成形するように構成されている。
(Molding step S3)
First, the homogenized slurry S is stored in the hopper 21, and the slurry S is supplied from the hopper 21 onto the carrier sheet 22. The carrier sheet 22 is transferred toward the rear side (right side in FIG. 3) by the roller 23. The slurry S placed on the carrier sheet 22 is transferred together with the carrier sheet 22 and formed into a thin plate shape by the blade 24. In this embodiment, it is configured to be formed into a thin plate shape having a width of 20 to 300 mm and a thickness of 0.3 to 3 mm.

(発泡工程S4)
薄板状に成形されたスラリーSは、キャリアシート22とともに、発泡槽25へと移送される。この発泡槽25内は、例えば温度30〜40℃、湿度75〜95%に調整されており、薄板状に成形されたスラリーSは、この発泡槽25内を、例えば10〜20分かけて通過する。このように発泡槽25内を通過する際に、スラリーS中の発泡剤が発泡することになる。
(Foaming step S4)
The slurry S formed into a thin plate shape is transferred to the foaming tank 25 together with the carrier sheet 22. The inside of the foaming tank 25 is adjusted to, for example, a temperature of 30 to 40 ° C. and a humidity of 75 to 95%. To do. Thus, when passing through the foaming tank 25, the foaming agent in the slurry S is foamed.

(乾燥工程S5)
発泡したスラリーSは、さらにキャリアシート22とともに乾燥槽26へと移送される。この乾燥槽26内は、例えば温度50〜70℃に調整されており、発泡したスラリーSが、この乾燥槽26内を、例えば10〜20分かけて通過する。このように乾燥槽26内を通過する際に、発泡したスラリーSが乾燥される。
これにより、スポンジ状のグリーンシートGが得られることになる。
(Drying step S5)
The foamed slurry S is further transferred to the drying tank 26 together with the carrier sheet 22. The inside of this drying tank 26 is adjusted, for example to the temperature of 50-70 degreeC, and the foamed slurry S passes through this drying tank 26 over 10-20 minutes, for example. Thus, when passing through the drying tank 26, the foamed slurry S is dried.
Thereby, a sponge-like green sheet G is obtained.

(脱脂工程S6)
次に、成形装置20によって成形されたスポンジ状のグリーンシートGを、脱脂炉に装入し、例えば、大気雰囲気で、450〜550℃、25〜30分間保持する。これにより、グリーンシートに含まれる脂分(有機バインダー等)が揮発除去される。
(Degreasing step S6)
Next, the sponge-like green sheet G molded by the molding apparatus 20 is charged into a degreasing furnace, and held at 450 to 550 ° C. for 25 to 30 minutes, for example, in an air atmosphere. Thereby, the fat (organic binder etc.) contained in the green sheet is volatilized and removed.

(焼結工程S7)
そして、脱脂されたグリーンシートGを、焼結炉内に装入し、例えば、大気雰囲気で、800〜900℃、60〜120分間保持する。これにより、スポンジ状をなすグリーンシートGが焼結される。
これにより、三次元網目構造をなす多孔質体(抗菌部材10)が製造される。なお、多孔質体(抗菌部材10)の比表面積は、スラリーSに混合される発泡剤の材質、量、発泡工程S4の条件等によって調整される。
(Sintering step S7)
Then, the degreased green sheet G is charged into a sintering furnace, and is held in an air atmosphere at 800 to 900 ° C. for 60 to 120 minutes, for example. Thereby, the sponge-like green sheet G is sintered.
Thereby, the porous body (antibacterial member 10) which makes a three-dimensional network structure is manufactured. The specific surface area of the porous body (antibacterial member 10) is adjusted by the material and amount of the foaming agent mixed in the slurry S, the conditions of the foaming step S4, and the like.

このような構成とされた本実施形態である抗菌部材10においては、0.01wt%以上0.1wt%以下のPを含み、残部がAgと不可避不純物とからなるAg合金で構成された多孔質体とされているので、耐久性が高く、水中に長期間にわたって浸漬しても微粉化するおそれはない。また、Pが添加されることによって、Agイオンの溶出が促進され、抗菌作用を十分に奏功せしめることが可能となる。また、多孔質体(抗菌部材10)自体がAgイオンの供給源とされているので、水の流れや振動によってAgイオンが脱落するおそれがない。
よって、安定して金属イオンを供給でき、長期間にわたって安定した抗菌作用を十分に奏功せしめることができる。
In the antibacterial member 10 according to the present embodiment having such a configuration, the porous material is composed of an Ag alloy containing 0.01 wt% or more and 0.1 wt% or less of P, and the balance of Ag and inevitable impurities. Since it is made into a body, it is highly durable and there is no risk of pulverization even if immersed in water for a long period of time. Moreover, by adding P, elution of Ag ions is promoted, and the antibacterial action can be sufficiently achieved. In addition, since the porous body (antibacterial member 10) itself is a supply source of Ag ions, there is no possibility that Ag ions will drop off due to the flow or vibration of water.
Therefore, metal ions can be supplied stably, and a stable antibacterial action can be sufficiently achieved over a long period of time.

さらに、本実施形態では、0.01wt%以上0.1wt%以下のCaを含有しているので、CaによってAgイオンの溶出がさらに促進されることになる。
また、Pの含有量が0.1wt%以下、Caの含有量が0.1wt%以下とされていることから、焼結性が確保され、本実施形態である抗菌部材10を良好に製造することが可能となる。
さらに、本実施形態では、Pの含有量が、0.03wt%以上0.06wt%以下に限定されていることから、上述の作用効果を確実に奏功せしめることができる。
Furthermore, in this embodiment, since 0.01 wt% or more and 0.1 wt% or less of Ca is contained, elution of Ag ions is further promoted by Ca.
Moreover, since the P content is 0.1 wt% or less and the Ca content is 0.1 wt% or less, the sinterability is ensured, and the antibacterial member 10 according to the present embodiment is manufactured satisfactorily. It becomes possible.
Furthermore, in this embodiment, since the content of P is limited to 0.03 wt% or more and 0.06 wt% or less, the above-described effects can be reliably achieved.

また、本実施形態である抗菌部材10は、比表面積が0.001m/g以上0.2m/g以下の範囲内に設定されているので、水との接触面積が確保されてAgイオンを効率的に溶出させることができるとともに、抗菌部材10の剛性が確保されることになる。また、比表面積が0.2m/g以下のとされていることから、焼結前のグリーンシートGの状態で形状を保持することが可能となる。 Further, the antibacterial member 10 is this embodiment, since the specific surface area is set to 0.001 m 2 / g or more 0.2 m 2 / g within the range, the contact area with water is ensured Ag ions Can be efficiently eluted, and the rigidity of the antibacterial member 10 is ensured. Further, since the specific surface area is 0.2 m 2 / g or less, the shape can be maintained in the state of the green sheet G before sintering.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、Pの含有量の調整を、Ag粉末作製工程S1において行うものとして説明したが、これに限定されることはなく、スラリーに対して添加してもよいし、焼結時に添加してもよい。焼結後の多孔質体(抗菌部材)において、P量が調整されていればよい。
また、Caの添加についても、本実施形態に限定されることはなく、上述のPと同様に、焼結後の多孔質体(抗菌部材)において、Ca量が調整されていればよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can change suitably in the range which does not deviate from the technical idea of the invention.
For example, in the present embodiment, the adjustment of the P content has been described as being performed in the Ag powder production step S1, but the present invention is not limited to this and may be added to the slurry or sintered. Sometimes it may be added. In the porous body (antibacterial member) after sintering, the amount of P should just be adjusted.
Further, the addition of Ca is not limited to the present embodiment, and it is sufficient that the amount of Ca is adjusted in the sintered porous body (antibacterial member) in the same manner as P described above.

また、金属粉末として、平均粒径0.5〜30μmのこれに限定されることはなく、粉末のサイズに制限はなく、焼結性、多孔質体のサイズ等を考慮して適宜設計変更することができる。
さらに、バインダー、発泡剤、可塑剤、界面活性剤等は、本実施形態に限定されることはなく、他のバインダー、発泡剤、可塑剤、界面活性剤等を用いてもよい。
Further, the metal powder is not limited to this having an average particle size of 0.5 to 30 μm, the powder size is not limited, and the design is appropriately changed in consideration of the sinterability, the size of the porous body, and the like. be able to.
Furthermore, binders, foaming agents, plasticizers, surfactants and the like are not limited to the present embodiment, and other binders, foaming agents, plasticizers, surfactants and the like may be used.

また、水の抗菌処理を行う抗菌部材として説明したが、これに限定されることはなく、水を含有する対象物に対して抗菌処理を行うことができる。例えば空気中の水分等にAgイオンを放出して抗菌処理を行うことも可能である。   Moreover, although demonstrated as an antibacterial member which performs the antibacterial process of water, it is not limited to this, An antibacterial process can be performed with respect to the target object containing water. For example, it is possible to perform antibacterial treatment by releasing Ag ions to moisture in the air.

本発明の作用効果を確認すべく行った確認実験の結果について説明する。
まず、Agイオンの溶出量について評価した。
上述の実施形態に記載された製造方法によって抗菌部材を作製した。このとき、Ag粉末のP濃度を調整するとともに、スラリーを作製する際に、Ag粉末に塩化カルシウムを添加した。P、Caをともに添加しなかったサンプルを比較例とし、Pのみを添加したものを本発明例1とし、P、Caをともに添加したものを本発明例2とした。ここで、比較例、本発明例1、2の試験片は、10mm角×厚さ1.5mmの平板状とし、重量を0.2gとした。
The result of the confirmation experiment conducted to confirm the effect of the present invention will be described.
First, the elution amount of Ag ions was evaluated.
An antibacterial member was produced by the manufacturing method described in the above embodiment. At this time, while adjusting the P concentration of the Ag powder, calcium chloride was added to the Ag powder when the slurry was prepared. A sample in which neither P nor Ca was added was taken as a comparative example, and one in which only P was added was designated as Invention Example 1, and one in which both P and Ca were added was designated as Invention Example 2. Here, the test pieces of Comparative Example and Invention Examples 1 and 2 were formed into a flat plate shape of 10 mm square × 1.5 mm thickness, and the weight was 0.2 g.

比較例、本発明例1、2について、成分分析した結果を表1に示す。なお、成分分析は、蛍光X線分析装置による定性分析結果から半定量分析によって測定した。   Table 1 shows the results of component analysis for Comparative Example and Invention Examples 1 and 2. In addition, the component analysis was measured by semi-quantitative analysis from the qualitative analysis result by the fluorescent X-ray analyzer.

Figure 2010184917
Figure 2010184917

また、従来例1として、リン酸銀をシリカに担持させた粒状の抗菌部材を1g準備した。さらに、従来例2として、Agイオンをシリカゲルに担持させたタブレット状の抗菌部材を1g準備した。なお、これらの抗菌部材は、従来より、水の抗菌処理に使用されているものである。   Further, as Conventional Example 1, 1 g of a granular antibacterial member in which silver phosphate was supported on silica was prepared. Furthermore, as Conventional Example 2, 1 g of a tablet-like antibacterial member in which Ag ions are supported on silica gel was prepared. In addition, these antibacterial members are conventionally used for the antibacterial treatment of water.

これらの試験片を、それぞれ80℃、100ccの純水中に浸漬し、攪拌しながら100時間保持した。その後、純水中のAgイオン濃度をICP−AES(プラズマ発光分光分析)によって測定した。結果を表2に示す。   These test pieces were immersed in pure water of 80 cc and 100 cc, respectively, and held for 100 hours with stirring. Thereafter, the Ag ion concentration in pure water was measured by ICP-AES (plasma emission spectroscopy). The results are shown in Table 2.

Figure 2010184917
Figure 2010184917

P、Caを含まない比較例では、純水中のAgイオン濃度が0.1mg/Lと少なく、単にAgを浸漬しただけではAgイオンが充分に溶出されず、抗菌処理を行うことができないことが確認される。
一方、Pを含有する本発明例1、2においては、純水中のAgイオン濃度が2mg/L、4mg/Lであって、従来例1、2と同等のAgイオン濃度をなっている。このことから、Pを含有させることによって、Agイオンの溶出が促進されることが確認される。
さらに、Caを含有した本発明例2においては、Caを含有しない本発明例1よりも、Agイオン濃度が高くなっていることから、Caの添加により、さらにAgイオンの溶出が促進されることが確認される。
In the comparative example that does not contain P and Ca, the Ag ion concentration in pure water is as low as 0.1 mg / L, and simply immersing Ag does not sufficiently dissolve the Ag ions and cannot perform antibacterial treatment. Is confirmed.
On the other hand, in Invention Examples 1 and 2 containing P, the Ag ion concentration in pure water is 2 mg / L and 4 mg / L, which is the same Ag ion concentration as in Conventional Examples 1 and 2. From this, it is confirmed that inclusion of P promotes elution of Ag ions.
Furthermore, in the present invention example 2 containing Ca, the Ag ion concentration is higher than in the present invention example 1 not containing Ca, so that the elution of Ag ions is further promoted by the addition of Ca. Is confirmed.

次に、Agイオンの溶出量の安定性について評価した。
上述の本発明例2、従来例1、2の試験片を、それぞれ80℃、100ccの純水中に浸漬し、攪拌しながら24時間保持し、純水中のAgイオン濃度をICP−AES(プラズマ発光分光分析)によって測定した。その後、純水を全て入れ替えて、さらに24時間保持し、純水中のAgイオン濃度をICP−AES(プラズマ発光分光分析)によって測定した。これを繰り返して、Agイオンの溶出量の安定性について評価した。評価結果を図4に示す。
Next, the stability of the elution amount of Ag ions was evaluated.
The test pieces of Invention Example 2 and Conventional Examples 1 and 2 described above were immersed in pure water of 80 cc and 100 cc, respectively, and held for 24 hours with stirring, and the Ag ion concentration in pure water was determined by ICP-AES ( Plasma emission spectroscopy). Thereafter, all of the pure water was replaced and held for another 24 hours, and the Ag ion concentration in the pure water was measured by ICP-AES (plasma emission spectroscopy). This was repeated and the stability of the elution amount of Ag ions was evaluated. The evaluation results are shown in FIG.

図4に示すように、従来例1においては、日数が経過する毎にAgイオン濃度が大きく低下していき、8日経過後には、初期の40%となった。また、従来例2においても7日経過後からAgイオン濃度の低下が顕著となり、10日経過後には、初期の40%となった。このように、従来例1、2では、時間の経過に伴ってAgイオンの溶出量が低下しており、抗菌作用も劣化していることが確認される。   As shown in FIG. 4, in Conventional Example 1, the Ag ion concentration greatly decreased each time the number of days passed, and reached the initial 40% after 8 days. Also in Conventional Example 2, the decrease in Ag ion concentration was remarkable after 7 days, and it was 40% of the initial value after 10 days. Thus, in the conventional examples 1 and 2, it is confirmed that the elution amount of Ag ions is reduced with the passage of time, and the antibacterial action is also deteriorated.

一方、本発明例2においては、Agイオン濃度は比較的安定しており、10日経過後においても、初期の80%以上を確保している。このことから、本発明例2によれば、Agイオンを長期間にわたって安定して溶出できることが確認された。   On the other hand, in Inventive Example 2, the Ag ion concentration is relatively stable, and the initial 80% or more is secured even after 10 days. From this, it was confirmed that according to Invention Example 2, Ag ions can be stably eluted over a long period of time.

10 抗菌部材
S スラリー
G グリーンシート
10 Antibacterial material S Slurry G Green sheet

Claims (3)

三次元網目構造状の多孔質体からなり、
前記多孔質体が、0.01wt%以上0.1wt%以下のPを含み、残部がAgと不可避不純物とからなるAg合金で構成されていることを特徴する抗菌部材。
It consists of a porous body with a three-dimensional network structure,
An antibacterial member, wherein the porous body contains 0.01 wt% or more and 0.1 wt% or less of P, and the balance is composed of an Ag alloy composed of Ag and inevitable impurities.
三次元網目構造状の多孔質体からなり、
前記多孔質体が、0.01wt%以上0.1wt%以下のPと、0.01wt%以上0.1wt%以下のCaを含み、残部がAgと不可避不純物とからなるAg合金で構成されていることを特徴する抗菌部材。
It consists of a porous body with a three-dimensional network structure,
The porous body is made of an Ag alloy containing 0.01 wt% or more and 0.1 wt% or less of P and 0.01 wt% or more and 0.1 wt% or less of Ca, with the balance being made of Ag and inevitable impurities. An antibacterial member characterized by
前記多孔質体の比表面積が、0.001m/g以上0.2m/g以下の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の抗菌部材。 The specific surface area of the porous body, the antibacterial member according to claim 1 or claim 2, characterized in that it is set to 0.001 m 2 / g or more 0.2 m 2 / g within the range.
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