JP2828522B2

JP2828522B2 - 殺菌処理剤

Info

Publication number: JP2828522B2
Application number: JP3141841A
Authority: JP
Inventors: 純資武藤; 宏紀北脇; 昌司杉山; 義則三田; 豊彦久野; 友昭木戸
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1991-06-13
Filing date: 1991-06-13
Publication date: 1998-11-25
Anticipated expiration: 2013-11-25
Also published as: JPH0578999A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空調用エアフィルター、
水処理用フィルター、抗菌性不織布、抗菌性シート、建
築用内・外装補助材、生活関連用品の内・外装補助材等
の殺菌作用を行う殺菌処理剤に関する。詳しくは、殺菌
作用を有する銀含有ガラス微粉末とガラス繊維を混抄し
たシート状殺菌処理剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】一価の銀イオン（Ａｇ⁺）（以下、単に
銀イオンと記すことがある）は、微生物などの下等生物
に対して毒性を示すことがある知られている。

【０００３】ここで、微生物（ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉ
ｓｍ）とは、狭義には細菌（ｂａｃｔｅｒｉａ）、菌類
（ｆｕｎｇｉ）、ウイルス（ｖｉｒｕｓ）をいい、広義
にはさらに、原生動物（ｐｒｏｔｏｚｏａ）、藻類など
を含める。

【０００４】そこで、本明細書においては、前期微生物
に対する毒性作用（抗菌作用を含む）を簡単に殺菌作用
ということとする。

【０００５】銀イオンを含む物質として硝酸銀などがあ
るが、硝酸銀から得られる銀イオンは、容易に還元され
て銀（Ａｇ）となるので、殺菌作用が早期になくなる。
殺菌効果を持続させるためには、水溶液中（空気中の湿
度を含む）において、銀イオンを安定的に存在させなけ
ればならないのであるが、ガラスの水溶解性を利用し
て、ガラス中に含まれる銀イオンを徐々に水中に溶出さ
せることにより、上記殺菌作用を持続させる方法が、特
開昭６２−２１００９８号、特開昭６３−３５６９５
号、特開昭６３−３９６９２号、特開平１−１５３７４
８号に開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ガラス中
に含まれる銀イオンを徐々に水中に溶出させる方法は、
銀イオンを含む水溶解性ガラスとして、塊状および粉粒
状体を水に浸漬して用いるため、銀イオンの溶出速度が
遅く、速効的効果を要求される用途において用いること
ができなかった。また塊状および粒状状態であるがゆえ
に、殺菌剤を製造の途中また必要部分にセットすること
が困難な場合が多い。

【０００７】大容量の保有水を有する水処理は、上記従
来技術においては、全体の保有水に対して、溶解性ガラ
スを投入するため、費用の面からも利用者の負担になっ
ていた。

【０００８】さらに、水処理を実施していくうえにおい
て、保有水の全体の改善を必要とする場合もあるが、装
置と水との界面に微生物が増殖する性質から考えて、水
と設備機械との界面、水と装置壁面との界面などの殺菌
が可能ならば、大容量の水処理装置全体ではなく、装置
の部分的な殺菌を行うのみで効果があるので、利用者の
費用負担が軽減されることになる。そこで、装置と水と
の界面の効果的な殺菌が要望される場合が多い。

【０００９】しかも、前記ガラスは水溶性のものであ
り、水溶液または水分含有溶液に適用は可能であった
が、不水溶性の銀イオン含有ガラスに関する殺菌剤につ
いては知られていなかった。

【００１０】またシート状の銀含有ガラス材としては、
このガラスをガラス繊維化にして、更に不織布とする方
法が有力である。（特願平２−２５４７９４）しかしな
がらガラス繊維化にするためには、繊維化しやすい組成
にする必要があるし、銀を含有することにより均一なガ
ラス繊維を作りにくい問題やコストも高くつくなどの問
題がある。

【００１１】そこで、本発明の目的は迅速にしかも持続
性のある殺菌作用をもつ、水溶性または水不溶性の銀イ
オン含有ガラスからなり、装置の必要な場所へセットす
ることが容易なシート状の殺菌処理剤を提供することで
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、一
価の銀イオン（Ａｇ⁺）を含有するガラス微粉末、好ま
しくは粒径０．５〜２００μｍのガラス微粉末をガラス
繊維と混抄したシート状の殺菌処理剤により達成され
る。

【００１３】本発明で用いるガラス微粉末のガラス成分
としては、例えばＮａ₂Ｏ，ＳｉＯ₂，Ｂ₂Ｏ₃，Ａｌ
₂Ｏ₃，ＣａＯ，ＭｇＯを用い、これに一価の銀イオン
含有化合物、たとえばＡｇＮＯ₃を添加する。

【００１４】そして、後述するように、前記各成分の組
合せによって得られるガラスが水溶解性または水不溶性
となる。その他の水溶解性ガラス原料成分として、網目
形成酸化物としてＰ₂Ｏ₅，網目修飾酸化物としてＫ₂
Ｏ，ＢａＯ，ＺｎＯ，中間体酸化物としてＴｉＯ₂など
があげられる。

【００１５】また、これを混抄する相手のガラス繊維
は、火焔延伸法、ロータリー法などの製法により製造し
た、含アルカリ珪酸ガラスの平均径０．５〜８．０μｍ
の短繊維を用いる。

【００１６】一価の銀イオンを含有するガラスを微粉末
状にして用いる場合に、微粉末の粒径を０．５〜２００
μｍに限定する理由は、２００μｍ以上の粒系のもの
は、従来技術の項で記載した粉粒状ガラスの直径と実質
的に同一となり、銀イオンの溶出速度が小さくなるため
である。ガラス微粉末の直径の下限を０．５μｍとした
のは、これ以上直径を小さくしても製造コストの割には
殺菌作用に著しい向上がないためである。

【００１７】しかも、ガラス微粉末径が小さすぎると、
ガラス繊維中の全銀イオンの溶出が早期に完了し、殺菌
処理剤として寿命が短くなる欠点もある。より好ましく
は、０．５〜２０μｍの粒径をもつガラス微粉末が用い
られる。ガラス微粉末粒径は使用用途により殺菌速度と
殺菌効果との持続性を勘案して選定する。殺菌速度は大
略ガラス微粉末の比表面積の関数である。ガラス微粉末
の直径が大きくなると、比表面積は著しく小さくなる。

【００１８】例えば、直径１，１０，１００，５００，
１０００μｍのガラス微粉末の比表面積は、それぞれ
２．４m²／ｇ，０．２４m²／ｇ，０．０２４m²／ｇ，
０．００２４m²／ｇ，であり、各辺の長さが１０mmのガ
ラス立方体の比表面積が０．０００２４m²／ｇである。
したがって、直径１０μｍのガラス微粉末の比表面積は
辺長１０mmのガラス立方体の数百倍にもなる。

【００１９】本発明において、銀含有ガラス微粉末は通
常組成のガラス繊維の交点部分に均一に分散してとどま
り安定状態となる。通常組成のガラス繊維は、平均繊維
径として、０．５〜８．０μｍの間で選択できる。

【００２０】細径の通常組成ガラス繊維を使用する場合
は、通過させる流体の通過抵抗が大きくなるが、繊維交
点数が多くなる分銀含有ガラス微粉末の分散状態が細分
化し殺菌効率がよい。

【００２１】太径の通常組成のガラス繊維を使用する場
合は、通過する流体の通過抵抗が小さいが、繊維交点数
が少なくなるため、銀含有ガラス微粉末の分散状態は細
分化されず、殺菌効率は悪くなる。

【００２２】通常組成のガラス繊維の平均繊維経が０．
５μｍより小さいと通過抵抗が高すぎるし、コストも高
くなる。また８μｍより大きいと効率が悪くなるし、混
抄するとき銀含有ガラス微粉末の脱落量が大きくなる。

【００２３】混抄比率は、通常組成のガラス繊維５０〜
９０重量％と銀含有ガラス微粉末１０〜５０重量％が好
ましい。

【００２４】銀含有ガラス微粉末が１０％より小さい
と、殺菌効率が悪くなり、５０％より多いとシート状の
引張強度が小さくなって取扱いがやりにくくなる。

【００２５】混抄シート体の厚さは０．５mm〜３．０mm
とする。０．５mmより小さいと引張強度が低くて取り扱
いにくく、３．０mmより大きいと抄紙が困難になる。使
用に当たっては、複数枚を重ねて使用することは自由で
ある。

【００２６】銀含有ガラス微粉末の基になるガラス組成
は、ＳｉＯ₂ ２０〜６０重量％Ｂ₂Ｏ₃ ３０〜７０重量％Ｎａ₂Ｏ５〜３５重量％Ａｇ₂Ｏ（換算）０．５〜３重量％のものが好ましく用いられ、Ｂ₂Ｏ₃を含有しないもの
として、ＳｉＯ₂ ５５〜８０重量％Ａｌ₂Ｏ₃ ０．５〜３０重量％Ｎａ₂Ｏ１９．５〜４２重量％Ａｇ₂Ｏ（換算）０．５〜３重量％のものが好ましく用いられる。

【００２７】ここにおいて、Ｎａ₂Ｏの一部をＫ₂Ｏお
よび／またはＣａＯで置換することにより、Ａｇ濃度を
増加させることができる。

【００２８】銀含有ガラス微粉末を使用した本発明シー
ト状殺菌剤は次の用途に用いられる。

【００２９】すなわち、空調用フィルター、水処理用フ
ィルター、抗菌性不織布、抗菌性シート、建築用内・外
装補助材、生活関連用品の内・外装補助材等の殺菌作用
を行う殺菌処理剤などや抗菌性コンクリート補強材、抗
菌性結露防止材、壁材、床材等に用いられる。

【００３０】

【作用】銀含有水溶性ガラス微粉末は、水溶液中または
含水溶液中で加水分解されることにより、ガラス組成は
溶液中にイオンとして溶出される。ガラス中の銀は、銀
イオン（Ａｇ⁺）として、確実に継続的に水中に溶出さ
れ、微生物に対して生育阻止や抗菌作用を奏する。

【００３１】また銀の酸化物にも抗菌作用がある。その
ため、銀含有水不溶性ガラス微粉末を用いる場合には、
銀含有塊状物を用いる場合に比べて、銀酸化物がガラス
繊維表面に存在する率が高くなる。

【００３２】更に水不溶性ガラス微粉末中の銀イオンの
触媒作用により、ガラス微粉末中の酸素が部分的に活性
酸素に転換され、この活性酸素が微生物の細胞に作用し
てこれを破壊する。

【００３３】また、ガラス微粉末は塊状および粉粒状ガ
ラスに比べて表面積が大きい。そのため殺菌作用はその
分高くなる。また、塊状および粉粒状ガラスは通水性織
布内または通気性シート内に収納して使用されるため、
粉粒状体同志が積層状に配置された場合は、液体または
気体と接触するガラスの表面積が小さくなる欠点があ
る。また、塊状および粉粒状ガラスの粉または粒子が通
水性または通気性織布またはシートの網目を塞ぎやすく
なり、液体または気体と接触するガラスの表面積がます
ます小さくなる欠点がある。

【００３４】これに対して、本発明のシート状殺菌剤の
場合には、糸状ガラスの交差する部分に微粒子が分散し
ているので、すべてのガラス微粉末表面が液体または気
体と接触しうる。また、ガラス繊維の格子の中に微粒子
をキャッチしているので、塊状および粉粒体をそのまま
使用した場合のように、通水性または通気性織布または
シートの網目を塞ぐこともない。

【００３５】したがって、ガラス微粉末中の銀イオンは
粉粒体ガラス中の銀イオンに比較して、水溶液中に迅速
に溶出しやすくなり、ほとんどすべてのガラス微粉末中
の銀イオンを無駄なく水溶液中に溶出させることができ
る。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の殺菌処理剤を用いて水質変化
を観察した実施例を説明する。

【００３７】実施例１水溶解性ガラス微粉末の組成ＳｉＯ₂ ３５．０重量％Ｂ₂Ｏ₃ ５５．０重量％Ｎａ₂Ｏ１０．０重量％Ａｇ₂Ｏ（換算）１．３６重量％上記組成からなる直径２．０μｍのガラス微粉末繊維２
０％とＳｉＯ₂７２．３，ＣａＯ７．３，ＭｇＯ３．
９，Ｎａ₂Ｏ１３．５，Ｋ₂Ｏ０．９，およびＡｌ₂Ｏ
₃１．８各重量％からなる組成の０．８μｍのガラス繊
維８０％からなる混抄シート材を容量１０m³の冷却水槽
の一部の側面にたらすようにして経時変化を観察した。
その結果を表１に示す。比較例として同一組成成分から
なる直径５〜４０mmの塊状ガラス６kgを使用して水槽側
面の変化と水質の経時変化を観察した。その結果を表２
に示す。

【００３８】同実施例の結果により、表１においては、
装置壁面との界面においての改善が可能となった。

【００３９】表２においては、水質全体の改善と装置壁
面の界面における改善が可能であった。

【００４０】水処理を実施していくうえにおいて、大容
量の水全体を改善するということになれば、費用の面で
負担が多大にかかる場合が考えられる。問題のある箇所
のみが改善できれば利用者の費用負担も軽減されること
になり、部分的な問題箇所に効果的な殺菌処理剤が要望
される場合が多い。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】実施例２水溶解性ガラス微粉末の組成ＳｉＯ₂ ６０．０重量％Ｎａ₂Ｏ３５．０重量％Ａｌ₂Ｏ₃ ３．０重量％Ａｇ₂Ｏ（換算）１．３６重量％上記組成からなる直径２．０μｍのガラス微粉末繊維１
００ｇと０．８μｍの通常ガラス繊維１５０ｇを混抄し
たシート体を、自動販売機のドレン・パン前面に敷いて
糸状細菌の発生を防止する試験を行った結果を表３に示
す。

【００４４】

【表３】

【００４５】実施例３水溶解性ガラス微粉末（水不溶性）の組成ＳｉＯ₂ ６５．０重量％Ｎａ₂Ｏ１５．０重量％ＣａＯ５．０重量％Ａｌ₂Ｏ₃ ３．０重量％Ｂ₂Ｏ₃ １０．０重量％Ａｇ₂Ｏ（換算）１．３６重量％上記組成からなる直径２．０μｍのガラス微粉末４０％
と４μｍの通常ガラス繊維を混抄したシート体を、カー
・エアコンの吹き出し口にあてがい、真菌用サブロー寒
天培地（日水製薬（株）製）を、その上からあてがった
状態で、１分間送風した。

【００４６】比較のため、シート体をあてがわない状態
で、培地を吹き出し口にあてがって、１分間送風した。

【００４７】試験に供した培地は、ふらん器に入れ、３
７℃で２日間培養し、カビの胞子の集団を観測した。

【００４８】試験に使用した車は、乗車年数は約１０ヶ
月で、総走行距離は２４，４５１kmであった。

【００４９】試験の結果を表４に示す。

【００５０】上記実験条件を少し変えて試験を試みた。
すなわち、カー・エアコンの吹き出しを強風状態にし、
空気循環方式を外気取り入れ方式と、室内循環方式とを
くり返す方法である。送風は２分間行った。

【００５１】試験の結果を表５に示す。

【００５２】

【表４】

【００５３】

【表５】

【００５４】実施例４実施例３と同じ組成からなる直径１０μｍのガラス微粉
末４０％と２μｍの通常ガラス繊維６０％を混抄したシ
ート体をフィルター状にして、空調機の吹き出し口にあ
てがい、真菌用サブロー寒天培地（日水製薬（株）製）
を、その上からあてがった状態で２分間送風した。

【００５５】真菌用サブロー寒天培地（日水製薬（株）
製）を、そのまま、空調機の室外吹き出し口にあてがっ
て、２分間送風したものを比較サンプルとした。

【００５６】試験に供した培地は、ふらん器に入れ、３
７℃で２日間培養し、カビの胞子の集団を観測した。

【００５７】試験の結果を表６に示す。

【００５８】

【表６】

【００５９】実施例５水溶解性ガラス微粉末（水不溶性）の組成ＳｉＯ₂ ６３．６重量％Ｎａ₂Ｏ１５．９重量％Ａｌ₂Ｏ₃ ５．９重量％ＣａＯ５．８重量％Ｂ₂Ｏ₃ ４．４重量％ＭｇＯ２．９重量％Ａｇ₂Ｏ（換算）１．３６重量％室内のパンチ絨毯に、真菌用サブロー寒天培地（日水製
薬（株）製）を接触させ、培地の状態を観測した。

【００６０】接触させた培地に、上記組成からなる直
径９μｍのガラス微粉末４０％と２μｍの通常ガラス繊
維６０％の混抄シート体を、培地の上に置いた。

【００６１】培地は、接触させたそのままの状態とし
た。

【００６２】試験に供した培地は、ふらん器に入れ、３
７℃で２日間培養し、カビの胞子の集団を観測した。

【００６３】試験の結果を表７に示す。

【００６４】

【表７】

【００６５】

【発明の効果】本発明の殺菌処理剤は、銀イオン含有ガ
ラス微粉末と通常ガラス繊維を混抄したシート体を用い
るので、ガラス塊状および粉粒体として用いる殺菌処理
剤に比べて被処理液体または気体との接触面積が大きく
なり、銀イオン（Ａｇ⁺）が溶出しやすくなる。

【００６６】したがって、殺菌作用が迅速に行われる。
また、装置への装着が容易であり、装置と水との界面
の、微生物の繁殖しやすい部分のみを効果的に、しかも
迅速に殺菌できるので、利用者の費用負担が軽減され、
その利用範囲が広くなる特徴がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＤ２１Ｈ 13/40 Ｄ２１Ｈ 5/18 Ｄ 17/63 3/66 (72)発明者北脇宏紀大阪市中央区道修町３丁目５番11号日本板硝子株式会社内 (72)発明者杉山昌司大阪市中央区道修町３丁目５番11号日本板硝子株式会社内 (72)発明者三田義則三重県津市高茶屋小森町4902番地日本硝子繊維株式会社内 (72)発明者久野豊彦京都市右京区太泰朱雀町１番地の５近畿パイプ技研株式会社内 (72)発明者木戸友昭広島市佐伯区城山２丁目20−５有限会社サン微研内 (56)参考文献特開平４−343796（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D21H 3/66,13/40,21/36

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一価の銀イオン（Ａｇ⁺）を含有するガ
ラス微粉末をガラス繊維とともに混抄したシート状殺菌
処理剤。