JP2023183145A - 抗菌部材、その製造方法及び評価方法 - Google Patents
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- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Abstract
Description
しかし、本発明者等が、更に研究、解析を進めた結果、抗菌効果を発揮する微小凹凸の特徴について新たな知見を得た。
微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下である表面を有することを特徴とする。
微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、
かつ、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下である、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たす表面を有することを特徴とする。
微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下であると共に、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下である、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たす表面を有することを特徴とする。
微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下である表面を形成することで、部材の当該表面に抗菌効果を持たせることを特徴とする。
微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、
かつ、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下である、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たす表面を形成することで、部材の当該表面に抗菌効果を持たせることを特徴とする。
微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下である表面に基づいて、部材の当該表面の抗菌効果の有無を評価することを特徴とする。
微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、
かつ、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下である、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たす表面に基づいて、部材の当該表面の抗菌効果の有無を評価することを特徴とする。
JIS規格で定められる二乗平均平方根傾斜Rdqの説明を、図6(A)に示す。
図1(A)は、横軸にRdq、縦軸にRp(最大山高さ)を取り、抗菌効果なし(抗菌性能なし)を〇、抗菌効果あり(抗菌性能あり)を□でプロットした図である。JIS規格で定められる最大山高さRpの説明を、図7(A)に示す。
図1(A)から、Rdqが6°以上の場合に、抗菌効果があることがわかる。但し、図1(A)では、抗菌効果がある表面は、Rp≦0.6μm(若しくは0.2μm≦Rp≦0.6μmの範囲)である。なお、Rdqが6°以上のデータ群(抗菌効果ありのプロット群)におけるRpの最小値は0.232μmであり、最大値は0.567μmである(図5参照)。
図1(B)から、Rdqが6°以上の場合に、抗菌効果があることがわかる。但し、図1(B)では、抗菌効果がある表面は、Rv≦0.6μm(若しくは0.2μm≦Rv≦0.6μmの範囲)である。なお、Rdqが6°以上のデータ群(抗菌効果ありのプロット群)におけるRvの最小値は0.235μmであり、最大値は0.506μmである(図5参照)。
図1(C)から、Rdqが6°以上の場合に、抗菌効果があることがわかる。但し、図1(C)では、抗菌効果がある表面は、Rz≦1.2μm(若しくは0.4μm≦Rz≦1.2μmの範囲)である。なお、Rdqが6°以上のデータ群(抗菌効果ありのプロット群)におけるRzの最小値は0.527μmであり、最大値は1.030μmである(図5参照)。
図1(D)から、Rdqが6°以上の場合に、抗菌効果があることがわかる。但し、図1(D)では、抗菌効果がある表面は、Rc≦0.7μm(若しくは0.2μm≦Rc≦0.7μmの範囲)である。なお、Rdqが6°以上のデータ群(抗菌効果ありのプロット群)におけるRcの最小値は0.304μmであり、最大値は0.645μmである(図5参照)。
図2(A)は、横軸にRdq、縦軸にRa(算術平均高さ)を取り、抗菌効果なし(抗菌性能なし)を〇、抗菌効果あり(抗菌性能あり)を□でプロットした図である。JIS規格で定められる算術平均高さRaの説明を、図9(A)に示す。
図2(A)から、Rdqが6°以上の場合に、抗菌効果があることがわかる。但し、図2(A)では、抗菌効果がある表面は、Ra≦0.2μm(若しくは0.07μm≦Ra≦0.2μmの範囲)である。なお、Rdqが6°以上のデータ群(抗菌効果ありのプロット群)におけるRaの最小値は0.072μmであり、最大値は0.181μmである(図5参照)。
図2(B)から、Rdqが6°以上の場合に、抗菌効果があることがわかる。但し、図2(B)では、抗菌効果がある表面は、Rq≦0.25μm(若しくは0.09μm≦Rq≦0.25μmの範囲)である。なお、Rdqが6°以上のデータ群(抗菌効果ありのプロット群)におけるRqの最小値は0.094μmであり、最大値は0.222μmである(図5参照)。
図2(C)から、Rdqが6°以上の場合に、抗菌効果があることがわかる。但し、図2(C)では、抗菌効果がある表面は、Rku≦6.0(若しくは2.0≦Rku≦6.0の範囲)である。なお、Rdqが6°以上のデータ群(抗菌効果ありのプロット群)におけるRkuの最小値は2.182であり、最大値は5.126である(図5参照)。
図3から、Rdqが6°以上の場合に、抗菌効果があることがわかる。但し、図3では、抗菌効果がある表面は、RSm≦20μm(若しくは9μm≦RSm≦20μmの範囲)である。なお、Rdqが6°以上のデータ群(抗菌効果ありのプロット群)におけるRSmの最小値は9.6であり、最大値は18.5である(図4参照)。
すなわち、抗菌試験は、地方独立法人神奈川県立産業技術総合研究所にて実施した。
試験方法は、表面処理(表面テクスチャ)の異なる試料(試験片、サンプル)について、フィルム密着法による抗菌力評価試験を行った。
試験菌株:Escherichia coli NBRC3972株
接種菌液濃度:4.9×105 CFU/mL
菌液接種量:0.4mL
試験面積:40×40mm角
被覆フィルム:エスクリニカパックL、積水化学工業(株)製
試験温度:35°C
試験時間:8時間
生菌数測定には大腸菌群用微生物培地シート(JNC(株)製)を用いた。
生菌数測定は、試料を滅菌生理食塩水9.6mLで洗い、この洗い出した液中の生菌数濃度を測定することで行った。
当該表面は、SUS304の表面に、微粒子状のメディア(ショット材)を投射してディンプル状の微小凹部を形成するショット材投射処理によりディンプル状の微小凹部を無数にランダムに形成したものの一例である。微小凹凸が無数にランダムに形成されることで梨地状の表面が形成されている。
また、水などの液体と共にショットを高圧で噴射するウォータージェット等のウェット系ブラストなども使用することができる。
なお、化学研磨(化学エッチング)としては、例えば、塩酸・硝酸・硫酸・リン酸などの酸性薬剤や塩化鉄(III)などを任意の割合で水溶液に調製し使用することが想定される。
すなわち、「ショット材投射処理により(或いは基づいて)、微小凹部を形成した表面」などの表現を用いる代わりに、「微小凹凸が無数にランダムに形成された表面」といった特定方法(表現)を用いている。
しかしながら、先行技術などとの対比において、上記特定方法(表現)では、ショット材投射処理により形成された凹凸表面を、他と区別した特徴的な特定方法(表現)として採用することが難しくなる場合も想定される。
従って、ショット材投射処理により形成された微小凹凸を形状、構造、特性等により特定することには、本願出願時において不可能・非現実的事情が存在しており、「ショット材投射処理により(或いは基づいて(転写などの場合を考慮))表面に微小凹凸を形成することで」という表現を用いざるを得ない場合があることについて、以下に説明しておく。
また、数ミリオーダーのメディアを衝突させて残留応力を付与して疲労限を改善するショットピーニング処理からは、ショット材投射処理を施した表面が洗浄性改善効果などを有するといったことは到底予測できないものである。
以上のように、ショット材投射処理により形成された微小凹凸を形状、構造、特性等により特定することには、本願出願時において不可能・非現実的事情が存在している。
ショット材投射処理により、微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、その表面の二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下とすることで、当該表面に抗菌性を持たせたことを特徴とする。
ショット材投射処理により、微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、その表面の二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、
かつ、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たすことで、当該表面に抗菌性を持たせたことを特徴とする。
ショット材投射処理により、微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、その表面の二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下であると共に、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たすことで、当該表面に抗菌性を持たせたことを特徴とする。
ショット材投射処理により、微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、その表面の二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下である表面を形成することで、部材の当該表面に抗菌効果を持たせることを特徴とする。
ショット材投射処理により、微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、その表面の二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、
かつ、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たす表面を形成することで、部材の当該表面に抗菌効果を持たせることを特徴とする。
ショット材投射処理により、微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、その表面の二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下である表面に基づいて、部材の当該表面の抗菌効果の有無を評価することを特徴とする。
ショット材投射処理により、微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、その表面の二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、
かつ、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たす表面に基づいて、部材の当該表面の抗菌効果の有無を評価することを特徴とする。
部材の菌と接触する表面に、ショット材投射処理に基づいて、微小凹凸を無数にランダムに形成し、その表面の二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下である表面を有することで、部材の当該表面に抗菌効果を持たせたことを特徴とする。
部材の菌と接触する表面に、ショット材投射処理に基づいて、微小凹凸を無数にランダムに形成し、その表面の二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、
かつ、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たす表面を有することで、部材の当該表面に抗菌効果を持たせたことを特徴とする。
部材の菌と接触する表面に、ショット材投射処理に基づいて、微小凹凸を無数にランダムに形成し、その表面の二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下であると共に、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たす表面を有することで、部材の当該表面に抗菌効果を持たせたことを特徴とする。
部材の菌と接触する表面に、ショット材投射処理に基づいて、その表面の二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下である表面を、微小凹凸を無数にランダムに形成することで、部材の当該表面に抗菌効果を持たせることを特徴とする。
部材の菌と接触する表面に、ショット材投射処理に基づいて、その表面の二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、
かつ、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たす表面を、微小凹凸を無数にランダムに形成することで、部材の当該表面に抗菌効果を持たせることを特徴とする。
ショット材投射処理に基づいて、微小凹凸が無数にランダムに形成された菌と接触する表面であって、その表面の二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下である表面に基づいて、部材の当該表面の抗菌効果の有無を評価することを特徴とする。
ショット材投射処理に基づいて、微小凹凸が無数にランダムに形成された菌と接触する表面であって、その表面の二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、
かつ、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たす表面に基づいて、部材の当該表面の抗菌効果の有無を評価することを特徴とする。
Claims (9)
- 微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下である表面を有することを特徴とする抗菌部材。
- 微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、
かつ、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下である、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たす表面を有することを特徴とする抗菌部材。 - 微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下であると共に、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下である、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たす表面を有することを特徴とする抗菌部材。 - 前記微小凹凸を、ショット材投射処理、化学エッチング、プラズマ処理の何れか一つ或いはこれらの少なくとも2つ以上の組み合わせに基づいて形成することを特徴とする請求項1~3の何れか一つに記載の抗菌部材。
- 前記微小凹凸は、ショット材投射処理、化学エッチング、プラズマ処理の何れか一つ或いはこれらの少なくとも2つ以上の組み合わせに基づいて形成された微小凹凸を有する型を用いて転写により形成されることを特徴とする請求項1~請求項3の何れか1つに記載の抗菌部材。
- 微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下である表面を形成することで、部材の当該表面に抗菌効果を持たせることを特徴とする抗菌部材の生産方法。
- 微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、
かつ、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下である、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たす表面を形成することで、部材の当該表面に抗菌効果を持たせることを特徴とする抗菌部材の生産方法。 - 微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、かつ、平均長さRSmが20μm以下である表面に基づいて、部材の当該表面の抗菌効果の有無を評価することを特徴とする抗菌部材の評価方法。
- 微小凹凸が無数にランダムに形成された表面であって、二乗平均平方根傾斜Rdqが6°以上であり、
かつ、
最大山高さRpが0.6μm以下、最大谷深さRvが0.6μm以下、十点平均粗さRzが1.2μm以下、平均高さRcが0.7μm以下、算術平均高さRaが0.2μm以下である、二乗平均平方根長さRqが0.3μm以下、或いはクルトシスRkuが6.0以下のうちの少なくとも一つの条件を満たす表面に基づいて、部材の当該表面の抗菌効果の有無を評価することを特徴とする抗菌部材の評価方法。
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