JP2021041371A

JP2021041371A - 銀担持物製造方法

Info

Publication number: JP2021041371A
Application number: JP2019167174A
Authority: JP
Inventors: 昌平高橋; Shohei Takahashi
Original assignee: CASTING IN KK
Current assignee: CASTING IN KK
Priority date: 2019-09-13
Filing date: 2019-09-13
Publication date: 2021-03-18

Abstract

【課題】従来の各方法よりも生産の簡便性に優れる銀担持物製造方法を提供する。【解決手段】本発明の銀担持物製造方法は、物体にイオン化した銀粒子を担持して銀担持物を製造する方法であって、物体に銀イオン水溶液を付着させる工程と、銀イオン水溶液が付着した物体に大気中で赤外線を照射する工程を備えている。銀イオン水溶液には、ナノ銀粒子を含む銀イオン水溶液を用いることができる。物体は水環境使用資材、より具体的には、水耕栽培用資材とすることができる。【選択図】なし

Description

本発明は、イオン化した銀粒子が担持した物体（以下「銀担持物」という）の製造方法（以下「銀担持物製造方法」という）に関する。

従来、銀担持物製造方法として、物体を浸漬した銀イオン水溶液をマイクロ波や超音波、ＩＨ等を利用して加熱することによって、イオン化した銀粒子を物体に担持させる方法が知られている（特許文献１及び２）。

国際公開第２００８／１４９５６８号公報特開２０１６−１８３０８９号公報

ところが、前記文献に記載の各方法では、電磁波漏れによって人体や通信機器に影響が出ないように、装置に電磁シールド部品を設ける等の対策を講じる必要があり、シールド部品の分だけ製造コストや運搬費が高騰するという難点がある。また、前記各方法では、対象物と銀イオン水溶液を入れる容器が必要であり、大型の製品を処理する場合等には、その都度、処理対象物が収まる大きさの容器を用意する必要がある。この場合、処理対象である物体が収まる大きさの容器を用意することができても、用意した容器が装置内に収まらない場合には、銀担持処理を断念せざるを得ないこともある。このように、従来の各方法では銀担持物を簡便に製造するのが難しい場合があり、この点に改善の余地がある。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、従来の各方法よりも生産の簡便性に優れる銀担持物製造方法を提供することにある。

本発明の銀担持物製造方法は、物体に銀イオン水溶液を付着させる工程と、銀イオン水溶液が付着した物体に大気中で赤外線を照射する工程を備えた製造方法である。なお、本願において大気中とは、従来の各方法で用いられていた装置や容器内に入れていないこと、具体的には、銀イオン水溶液に浸漬されていない状態を意味する。

本発明の銀担持物製造方法は赤外線を利用する方法であり、電磁波漏れの問題がないため、大気中でも銀担持物を製造することができ、従来の各方法に比べて生産の簡便性に優れる。また、処理対象である物体を容器に入れる必要がないため、物体の大きさに関わらず銀担持処理を行うことができる。

（実施形態）
本発明の銀担持物製造方法の実施形態の一例を説明する。本発明の銀担持物製造方法は、物体に銀イオン水溶液を付着させる工程と、銀イオン水溶液が付着した物体に大気中で赤外線を照射する工程を備えている。

前記物体に銀イオン水溶液を付着させる工程では、物体の表面に銀イオン水溶液を付着させる。銀イオン水溶液は、物体を銀イオン水溶液に浸漬させる方法や、物体に銀イオン水溶液を噴霧する方法、物体に銀イオン水溶液を塗布する方法などによって付着させることができる。

浸漬により銀イオン水溶液を付着させる場合は、例えば、容器に入れた銀イオン水溶液に物体を浸して付着させることができる。噴霧により銀イオン水溶液を付着させる場合は、例えば、スプレー等の噴霧器によって付着させることができる。塗布により銀イオン水溶液を付着させる場合は、例えば、ローラーや刷毛などで付着させることができる。なお、浸漬により銀イオン水溶液を付着させる場合も、赤外線の照射は対象物を容器から出した状態で行うことができる。

前記物体には、義歯や義歯床、マウスピース等の歯科用資材をはじめ、育苗ポットや栽培トレイ、スポンジ等の水耕栽培に用いる各種資材（以下、「水耕栽培用資材」という）、医療用資材、漁業用資材、養殖資材など、抗菌が必要とされる或いは抗菌により効果の向上が期待される各種物体が含まれる。また本願における物体には、レジン（ポリオレフィンやＰＭＭＡなど）のほか、シリコン、アルミニウム、セラミック、布、革、ゴム、木等の各種材質製のものが含まれる。

物体は表面を粗面化しておくこともできる。粗面化する場合、その粗さは０．１μｍ〜０．５μｍ程度とすることができる。反対に、物体は平滑化しておくこともできる。

前記銀イオン水溶液は、電荷を帯びた銀粒子（銀イオン）を含む水溶液である。銀イオン水溶液には、既存の又は新規の銀イオン水溶液を用いることができる。銀イオン水溶液としては、例えば、銀イオン濃度（銀含有率）１０ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍ程度のものを用いることができる。ただし、この数値は一例であり、この範囲より含有率の高いものや低いものを用いることもできる。

また、銀イオン水溶液は加熱前温度が常温のもの（例えば、１０℃〜４０℃程度）を用いることができる。ただし、この温度は一例であり、加熱前温度がこれ以外のものを用いることもできる。

銀イオン水溶液には、ナノサイズの銀粒子（以下「ナノ銀粒子」という）を含んだ水溶液（ナノ銀水溶液）を用いることができる。具体的には、粒径１ｎｍ〜１０００ｎｍ程度のナノ銀粒子が含まれたものを用いることができる。ただし、この数値は一例であり、マイクロサイズの銀粒子を含む銀イオン水溶液など、この範囲より粒径の大きな銀粒子を用いることや、この範囲より粒径の小さな銀粒子を含む銀イオン水溶液を用いることもできる。

銀イオン水溶液は、物体が湿潤する程度の量（例えば、０．１ｍL／ｍｍ^２）を付着させればよい。ただし、この数値は一例であり、付着させる銀イオン水溶液の量はこれより多くても少なくてもよい。

赤外線の照射には、既存の又は新規の赤外線照射機を用いることができる。赤外線には、近赤外線、中赤外線、遠赤外線、より具体的には、近赤外線、短波長赤外線、中波長赤外線、長波長赤外線、遠赤外線が含まれる。赤外線は物体から２０ｃｍ程度離れた位置から照射する。赤外線照射機から物体までの距離は２０ｃｍより近くても遠くてもよい。

赤外線の照射時間は、照射範囲当たり１０秒〜２４０秒程度が好ましい。１０秒よりも短いと物体が十分に昇温しないため銀粒子が担持しにくく、２４０秒よりも長いと物体が過剰に加温されて物体自体が変形するおそれがある。

赤外線の照射時間は抗菌対象となる物体の種類や大きさ、形状等によって適宜変更することができる。いずれの場合も、照射時間は銀粒子が物体に担持し、かつ、物体が変形しない範囲とする。

（作用）
銀イオン水溶液が付着した物体に赤外線を照射すると、当該赤外線によって物体の温度が上昇し、その上昇によって銀イオン水溶液中のイオン化した銀粒子が物体表面に離散して担持される。なお、ここでいう離散して担持とは、従来のコーティングのように膜形成をするのではなく、粒子が分散して付着することを意味する。

（実験１）
本件出願人は、本発明により製造された銀担持物の効果を検証するため、次の実験（実験１）を行った。実験１の概要は次のとおりである。

［実験１の概要］
１．実験に用いる物体として、化学的性質や電気的性質の異なる次の試験体を用意した。それぞれ、赤外線を照射するピースのほか、赤外線照射をしない比較用のピースを用意した。
試験体１：アルミニウム（加工用及び比較用）
試験体２：セラミック（加工用及び比較用）
試験体３：ポリオレフィン（加工用及び比較用）
試験体４：シリコン（加工用及び比較用）
試験体５：ＰＭＭＡ（加工用及び比較用）
２．各試験体について、次の処理を行った。
（１）試験体に銀イオン水溶液を１ｃｃ滴下した。
（２）上記（１）の銀イオン水溶液が付着した試験体に対し、赤外線を８００Ｗで１０秒間照射した。
（３）上記（２）の赤外線照射後の試験体を純水ですすいだ。
（４）上記（３）のすすぎ後の各試験体について、フィルム密着法（ＪＩＳＺ２８０１）による試験を行った。

［実験１の結果］
実験１の結果を表１に示す。

［実験１の考察］
表１に示すとおり、「処理なし」の生菌数は、アルミニウムが１２５．０ＣＦＵ／枚、セラミックが１１０，０００．０ＣＦＵ／枚、ポリオレフィンが１７０，０００．０ＣＦＵ／枚、シリコンが２９８，９５８．０ＣＦＵ／枚、ＰＭＭＡが１４０，０００．０であったのに対し、「処理あり」では、いずれの試験体も生菌は検出されなかった。

また、各試験体の抗菌活性値についてみると、「処理なし」の抗菌活性値を０．０とした場合、「処理あり」では、アルミニウムが２．１、セラミックが５．４、ポリオレフィンが５．４、シリコンが５．５、ＰＭＭＡが４．１であり、いずれも抗菌活性値が向上していることが確認された。ＪＩＳＺ２８０１では、抗菌活性値２．０以上（９９％以上の死滅率）で抗菌効果があると規定されていることから、「処理あり」の試験体はいずれもＪＩＳＺ２８０１で規定する抗菌効果を備えていることが実証された。

以上のことから、銀イオン水溶液を付着させた物体に赤外線を照射することで、物体の性質（化学的性質、電気的性質）にかかわらず、抗菌効果が生じることが確認された。

（実験２）
本件出願人は、本発明により製造された銀担持物の効果を検証するため、次の実験（実験２）を行った。実験２の概要は次のとおりである。

［実験２の概要］
１．水耕栽培に用いるスポンジ培地（ウレタン製）を二つ用意した。
２．各試験体を用いて、次の処理を行った。
（１）試験体に銀イオン水溶液を１ｃｃ滴下した。
（２）上記（１）の銀イオン水溶液が付着した試験体に対し、赤外線を８００Ｗで１０秒間照射した。
（３）上記（２）の赤外線照射後の試験体を純水ですすいだ。
（４）上記（３）のすすぎ後の各試験体にレタス（ハンサムレッド）の種を植え付け、生育した。

［実験２の結果］
実験２の結果を表２及び表３に示す。

［実験２の考察］
表２は種植え付け後の両試験体の変化を示すものである。表２に示すとおり、処理なしのスポンジ（表２の右側）は、７日目には部分的に藻の発生がみられ、その後は、１０日目、１３日目、１６日目と日を追うごとに藻が繁殖し、スポンジの色が徐々に濃い緑色になっていることが確認できる。これに対し、処理ありのスポンジ（表２の左側）は、日を追うごとに藻が繁殖しているものの、その繁殖スピードは、処理なしの場合に比べて明らかに遅いことが確認できる。

表３は種植え付け後１６日目の両試験体から株分けした一部を示すものである。表３に示すとおり、処理なしのスポンジ（表３の右側）には藻が大量に繁殖し、全体的に濃い緑色になっていることが確認できる。これに対し、処理ありのスポンジ（表３の左側）には部分的に藻が付着しているものの、全体的にはほぼ白いままの状態であることが確認できる。

以上のことから、本発明の銀担持物製造方法で製造された銀担持物には、抗菌効果に加えて、藻の繁殖を抑制する効果（防藻効果）があることが確認された。

本発明の銀担持物製造方法は、抗菌効果を必要とする各種物体の製造に加え、防藻効果を必要とする各種物体（例えば、魚などの飼育に用いる水槽やフィルタ、砂利といった各種飼育用資材等の水に触れる環境下で使用される各種資材（水環境使用資材））の製造方法として、広く利用することができる。

Claims

物体にイオン化した銀粒子を担持して銀担持物を製造する方法において、
前記物体に銀イオン水溶液を付着させる工程と、
前記銀イオン水溶液が付着した物体に大気中で赤外線を照射する工程を備えた、
ことを特徴とする銀担持物製造方法。
請求項１記載の銀担持物製造方法において、
銀イオン水溶液としてナノ銀粒子を含む銀イオン水溶液を用いる、
ことを特徴とする銀担持物製造方法。
請求項１又は請求項２記載の銀担持物製造方法において、
物体が水環境使用資材である、
ことを特徴とする銀担持物製造方法。
請求項３記載の銀担持物製造方法において、
水環境使用資材が水耕栽培用資材である、
ことを特徴とする銀担持物製造方法。