JP2864251B2 - 抗菌性酸化チタン及びその製造法 - Google Patents

抗菌性酸化チタン及びその製造法

Info

Publication number
JP2864251B2
JP2864251B2 JP18693089A JP18693089A JP2864251B2 JP 2864251 B2 JP2864251 B2 JP 2864251B2 JP 18693089 A JP18693089 A JP 18693089A JP 18693089 A JP18693089 A JP 18693089A JP 2864251 B2 JP2864251 B2 JP 2864251B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
titanium
titanium oxide
antibacterial
ion
ions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP18693089A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0352804A (ja
Inventor
彰 大久保
好男 斉田
眞志 内田
靖夫 栗原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHINANEN KK
TOMITA SEIYAKU KK
Original Assignee
SHINANEN KK
TOMITA SEIYAKU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHINANEN KK, TOMITA SEIYAKU KK filed Critical SHINANEN KK
Priority to JP18693089A priority Critical patent/JP2864251B2/ja
Publication of JPH0352804A publication Critical patent/JPH0352804A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2864251B2 publication Critical patent/JP2864251B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は抗菌性酸化チタン及びその製造法に関し、詳
しくは、人体に対する安全性が高く、抗菌効果持続性に
優れた抗菌性酸化チタンに関するものである。
〔従来の技術〕
酸化チタンは従来より塗料、プラスチック等の白色顔
料、化粧料として多く用いられ、その製造法も水酸化チ
タンゲル熱分解法(特開昭59−123532号)、チタンアル
コキシド熱分解法(特開昭60−186418号)等が開示され
ている。しかしこれまでは三価チタンと四価チタンを共
に含有する酸化チタンのイオン交換性については考慮さ
れておらず、置換イオンにより新規な機能性を供与する
試みはなされていなかった。
〔発明が解決しようとする課題〕
酸化チタンは両性酸化物として知られ、その表面は周
囲の液性により酸基や塩基に解離し、両性イオン交換性
を示す。しかし通常の酸化チタンでは交換容量が極めて
少なく、イオン選択性、及び親和力も弱いなどイオン交
換物質としては安全性に欠けていた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者等は、酸化チタンの持っている親水性が高
く、隠蔽力が高く、皮膚に対する刺激性がなく、紫外線
吸収性に優れた基本的物性を損なうことなく、かつイオ
ン交換安定性を高め、抗菌性金属イオンを導入すること
で抗菌性を付与する方法について鋭意研究した結果、三
価チタンと四価チタンを共に含有した酸化チタン中のイ
オン交換可能なイオンの一部又は全部を抗菌性金属イオ
ンで置換した抗菌性酸化チタンが上記条件をすべて満足
することを見出し本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明によれば、抗菌効果持続性に優れ、
かつ親水性が高く、隠蔽力は高く、皮膚に対する刺激性
がなく、紫外線吸収性に優れた化粧料等に好適な抗菌性
酸化チタンを提供できる。
以下本発明の細部を具体的に説明する。
本発明において酸化チタンとしては、抗菌性を付与す
るに必要な抗菌性金属イオンを安定して相当量保持でき
る観点よりイオン交換容量が0.3ミリ当量/g以上である
酸化チタンが必要である。この条件を満足する酸化チタ
ンはその構造内に三価チタンと四価チタンを共に含有し
たものが挙げられる。
一般に酸化チタンはTi4+イオンが6つのO2-のイオン
からなるわずかに不整化した8面体に囲まれ、さらにO
2-イオンに対するTi4+イオンの配位数が3であるTiO6
基本単位とした構造より成り立っている。この構造では
その結晶表面上で空気中の水分が強くTi4+イオンに配位
分極され、次いでTiO2表面のO2-イオンの負電荷を分極
安定化するため、吸着水分子の水素をプロトンとして奪
い、2つのOH-基を生成する。これが液性により酸基ま
たは水酸基となる、イオン交換容量の基準として示され
る表面水酸基である。この表面水酸基は液性に左右され
結合力が弱いなどイオン交換安定性が小さい欠点があっ
た。これに対し酸化チタン内に三価チタンイオンを一部
導入すると、四価チタンイオンに比べ負電荷が一個過剰
になり、それを電子的に中和させるため、カチオンがイ
オン結合する構造の大きな交換容量(0.3ミリ当量/g以
上)を有する酸化チタンが得られる。
本発明で用いる抗菌性酸化チタンは、上記酸化チタン
中のイオン交換可能なイオンのその一部又は全部を抗菌
性金属イオンで置換して得られる。抗菌性金属イオンの
例としては、銀、銅、亜鉛、水銀、錫、鉛、カドミウ
ム、クロム又はタリウムのイオン、好ましくは銀、銅又
は亜鉛のイオンを挙げることができる。
抗菌性の点から、上記抗菌性金属イオンは、酸化チタ
ン中に1.5〜10%含有されていることが適当である。
尚、本明細書において、%とは110℃乾燥基準の重量%
をいう。
以下本発明で用いる抗菌性酸化チタンの製造方法につ
いて説明する。
本発明に用いる三価チタン化合物としては、三塩化チ
タン、三臭化チタン、硫酸チタン(III)等を挙げるこ
とができるが、合成工程中の安全性や価格が安価な点よ
り三塩化チタンが好ましい。また四価チタン化合物とし
ては、四塩価チタン、四臭化チタン、二塩化酸化チタ
ン、硫酸チタン(IV)、硝酸チタン、水酸化チタンや酢
酸チタン、プロピオン酸チタン、吉草酸チタン、カプロ
ン酸チタン、安息香酸チタン等有機酸塩やイソプロピル
チタネート、チタンエトキシド、モノアシルオキシアル
キルチタニウム、ジアシルオキシジエトキシチタニウ
ム、トリオキシチタニウムモノハライド等のチタンアル
コキシド化合物を挙げることができるが、合成工程中の
安全性や価格が安価な点より四塩化チタンが好ましい。
上記三価チタンと四価チタンの混合溶液は四価チタンを
三価チタンに対してモル比率で6〜720含むのが好まし
い。この範囲より少なければ三価チタン自体が着色し、
使用範囲が限定されるし、またこの範囲より多ければ、
三価チタン導入の効果があらわれず低交換容量の物質し
かできない。
上記のように調製した三価チタンと四価チタンの混合
溶液を従来より知られている方法により加水分解し、酸
化チタン微粒子を得る。加水分解方法としては、例え
ば、水溶液中での加熱分解法、水蒸気下の噴霧法または
中和熱分解法が挙げられる。
加水分解により得られた酸化チタン微粒子を次いで、
抗菌性金属溶液に接触させて酸化チタン中のイオン交換
可能なイオンと抗菌性金属イオンとを置換させる。接触
は、10〜70℃、好ましくは40〜60℃で3〜24時間、好ま
しくは10〜24時間バッチ式又は連続式(例えばカラム
法)によって行うことができる。尚上記混合水溶液のpH
は5〜10、好ましくは5〜7に調整することが適当であ
る。該調整により、銀の酸化物等の酸化チタン表面への
析出を防止できるとともに抗菌性金属を安定した形で置
換できるので好ましい。又、混合水溶液中の各イオン
は、通常いずれも塩として供給される。例えば銀イオン
は、硝酸銀、硫酸銀、過塩素酸銀、酢酸銀、ジアミン銀
硝酸塩、ジアンミン銀硫酸塩等、銅イオンは、硝酸銅
(II)、硫酸銅、過塩素酸銅、酢酸銅、テトラシアノ銅
酸カリウム等、亜鉛イオンは硝酸亜鉛(II)、硫酸亜
鉛、過塩素酸亜鉛、チオシアン酸亜鉛、酢酸亜鉛等、水
銀イオンは過塩素酸水銀、硝酸水銀、酢酸水銀等、錫イ
オンは硫酸すず等、鉛イオンは、硫酸鉛、硝酸鉛等、カ
ドミウムイオンは過塩素酸カドミウム、硫酸カドミウ
ム、硝酸カドミウム、酢酸カドミウム等、クロムイオン
は、過塩素酸クロム、硫酸クロム、硝酸クロム等、タリ
ウムイオンは、過塩素酸タリウム、硫酸タリウム、硝酸
タリウム、酢酸タリウム等を用いることができる。
酸化チタン中の銀イオン等の含有量は前記混合溶液中
の各イオン(塩)濃度を調節することによって、適宜制
御することができる。例えば抗菌性酸化チタンが銀イオ
ン、銅イオン及び亜鉛イオンを含有する場合、前記混合
水溶液の銀イオン濃度を0.02M/l〜0.6M/l、銅イオン濃
度を0.05M/l〜1.2M/l、亜鉛イオン濃度を0.07M/l〜1.8M
/lとすることによって、適宜、銀イオン、銅イオン、亜
鉛イオンのそれぞれの含有量が1.5〜10%の抗菌性酸化
チタンを得ることができる。
本発明においては、前記の如き混合水溶液以外に各イ
オンを単独で含有する水溶液を用い、各水溶液と酸化チ
タンとを遂次接触させることによって、イオン交換する
こともできる。各水溶液中の各イオンの濃度は、前記混
合水溶液中の各イオン濃度に準じて定めることができ
る。
イオン交換が終了した酸化チタンは、充分に水洗した
後、乾燥する。乾燥は、常圧で105℃〜115℃、又は減圧
(1〜30torr)下70〜90℃で行うことが好ましい。
本発明の抗菌性酸化チタンは微粒子(粉体)で用いる
ほか、種々の形状で用いることができる。例えば、バイ
ンダーを加えてハニカム状、ビーズ状、ペレット状に成
型したり、樹脂成分を加えてプラスチック成型物等やク
リーム、軟膏、スプレー等にすることもできる。
本発明の抗菌性酸化チタンは種々の分野で利用するこ
とができる。例えば、メイクアップ料、ファンデーショ
ン等の化粧料分野、病院衣、治療器具、病院内装材、傷
絆創膏等の医療分野、スポーツウエアー、作業衣等の衣
料分野、クーリングタワー水、金属切削油等の水防腐・
防藻剤分野、塗料分野、樹脂添加剤分野に好適である。
〔発明の効果〕
本発明の抗菌性酸化チタンは、従来にない少量で強い
抗菌性を持ちその抗菌効果も長時間持続することから、
化粧料や医療分野など適用量が少ないものや衣料、塗
料、樹脂など長い寿命を要求されるものに好適である。
本発明品は、さらに親水性が高く、隠蔽力は高く、皮膚
に対する刺激性がなく、紫外線吸収性に優れ、種々の用
途に好適に利用できる効果がある。
〔実施例〕
以下本発明を実施例により更に詳しく説明する。
実施例1 1.2M/l四塩化チタン水溶液0.5lに三塩化チタン水溶液
をTi4+/Ti3+モル比が720となるように添加し、その混合
溶液を100℃の温度で3時間保ち、加水分解させた後、
加熱を停止し、母液中で一夜室温下熟成した。熟成後、
酸化チタン懸濁液に15M/lアンモニア水を滴下し、中性
とした後、濾過し、濾液中に塩素イオンが検出しなくな
るまで水洗した。得られた酸化チタンスラリーをpH6.2
に調整した抗菌性金属溶液(0.1M硝酸銀、1.8M硝酸亜鉛
混合水溶液)1lに投入し、24℃で24時間撹拌しつつ平衡
状態に到達させた状態に保持した。イオン交換終了後酸
化チタン相を濾過し室温の水または温水で酸化チタン中
の過剰の抗菌性金属イオンがなくなるまで水洗した。得
られた酸化チタンを次いで110℃で加熱乾燥し、サンプ
ルとした。
実施例2〜12 実施例2〜12としてTi4+/Ti3+モル比を変えたもの、
及び抗菌性金属塩溶液として硝酸銀、硝酸亜鉛以外に、
Cu(NO3、Hg(NO3、SnSO4、Pb(NO3、Cd
(NO3、Cr(NO3、TINO3を用いて実施例1と同
様な操作を行い、11種類のサンプルを調製した。各サン
プルの調製に関する詳細なデータを表1に示す。なお比
較例として三塩化チタンを加えないもの(比較例1)お
よび化粧品原料基準規格適合品である市販酸化チタン
(比較例2)についても同様に処理し比較サンプルとし
た。
試験例1(抗菌性酸化チタン物性) 実施例1〜12で得た抗菌性酸化チタン及び比較例1、
2の各々について表面水酸基量、カチオン交換量、結晶
型、結晶子径、色差を測定した。結果を表2に示す。
表面水酸量は、0.01M/lフッ化ナトリウムに酢酸−酢
酸ナトリウム緩衝液を加えてpH4〜5とした液50mlに、
サンプル0.1g添加し、1時間撹拌後、濾液中のフッ素濃
度を測定し、その量より表面のOH-量を求めた。
カチオン交換量は酸化チタンの抗菌性金属イオンの交
換可能な容量を示す値で、pH7〜8で塩化カルシウム溶
液を300mgCaO/lに調製した液にサンプル1g添加し、室温
下2時間撹拌後、濾液中の残留カルシウム濃度を測定
し、その量より求めた。
結晶型はX線回折装置により測定し、さらにルチル
(110)面の回折ピーク半値幅より結晶子径を求めた。
尚実施例1のサンプルについてX線回折パターンを第1
図に示す。
色差は色彩色差計にてCIE表色系での各色値L、a、
bを測定した。さらに実施例1のサンプルについて硫酸
バリウムを基準とした紫外線吸収曲線を第2図に示す。
試験例2(抗菌性試験) 実施例1〜12で得た抗菌性酸化チタン及び比較例1、
2の各々について下記の方法により最低発育阻止濃度
(MIC)を測定し、抗菌性について評価した。
試験菌株として緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)II
D P−1と大腸菌(Escherichia coli)IFO 3301を使
用した。各菌種の菌数を106個/mlとした接種用菌液を、
抗菌性酸化チタン濃度を2000ppm以下1/2ずつ希釈した感
受性測定用平板(Mueller Hinton培地)にニクロム線ル
ープで2cm程度画線塗抹し、37℃、18時間培養した。判
定は所定の時間培養後、発育が阻止された濃度をもって
MICとした。結果を表2に示す。
試験例3(化粧料での試験) 実施例1〜12で調製した抗菌性酸化チタンを用いて、
下記の処方に従いO/W型ファンデーション(仕上化粧
品)を調製した。あらかじめの成分を混合粉砕してお
く。の成分を加熱溶解し80℃に調製しておく。の成
分を加熱溶解しを加えホモミキサーで均一に分散させ
78℃に調製する。アンカーミキサーで撹拌しながらを
+にゆっくり加え、乳化を行った後、ホモミキサー
で均一に分散させる。アンカーミキサーで撹拌しながら
冷却を開始し60℃での香料を加え30℃まで冷却する。
(処方) ステアリン酸 2.5部 ステアリン酸プロピレングリコール 2.0部 セタール 0.3 液状ラノリン 2.0 流動パラフィン 5.0 シリコン油 1.0 ミスチリン酸イソブロピル 3.0 精製水 63.5 トリエタノールアミン 1.0 ベントナイト 1.0 1,3−ブチレングリコール 3.0 抗菌性酸化チタン 8.0 ベンガラ 0.7 黄酸化鉄 0.2 黒酸化鉄 0.1 香料 0.3 上記化粧料についてウサギ皮膚刺激試験、保存試験を
行った。また比較例1、2についても保存試験を行っ
た。結果を表3に示す。
ウサギ皮膚刺激試験はウサギ50検体を背部正中線付近
を適用前日に剪毛し、25×25mmの広さの適用部位6カ所
を設定した。適用部位6カ所をさらに真皮に傷をつけな
いように注射針でいげた状に角質層をはく離した。綿布
に化粧料を塗布し、これを24時間巴布した。適用後、水
を含ませた脱脂綿にて被験物を拭きとり除去した。皮膚
上の湿疹、赤斑の有無を判定した。
保存試験は化粧料サンプル30gに試験例2で用いた菌
液(106個/ml)を0.3ml噴霧し、SCDLP液体培地で希釈
し、これについて菌数測定用培地による混釈平板培養法
(37℃、2日間)により生菌数を測定した。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例に関するものであり、第1図は実
施例1のサンプルのX線回折パターン(回折角2θ=4
〜70℃)であり、第2図は実施例1のサンプルの紫外線
・可視光線波長域(波長250〜600nm)における吸収曲線
である。
フロントページの続き (72)発明者 栗原 靖夫 愛知県名古屋市瑞穂区豊岡通3丁目35番 地 (56)参考文献 特開 昭61−190536(JP,A) 特開 昭63−265809(JP,A) 特開 平2−6333(JP,A) 特開 平2−56407(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A01N 59/16 C01G 23/053 CA(STN) REGISTRY(STN) WPIDS(STN)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】三価チタンと四価チタンを共に含有する酸
    化チタン中のイオン交換可能なイオンの一部又は全部を
    抗菌性金属イオンで置換した抗菌性酸化チタン。
  2. 【請求項2】抗菌性金属イオンが銀、銅、亜鉛、水銀、
    錫、鉛、カドミウム、クロム及びタリウムからなる群か
    ら選ばれる少なくとも1種の金属のイオンである請求項
    1記載の抗菌性酸化チタン。
  3. 【請求項3】四価チタンを三価チタンに対してモル比率
    で6〜720含んだ混合溶液を加水分解し、次いで、pH5〜
    10に調整した抗菌性金属溶液を加え、抗菌金属イオンで
    置換することを特徴とする抗菌性酸化チタンの製造法。
JP18693089A 1989-07-19 1989-07-19 抗菌性酸化チタン及びその製造法 Expired - Lifetime JP2864251B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18693089A JP2864251B2 (ja) 1989-07-19 1989-07-19 抗菌性酸化チタン及びその製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18693089A JP2864251B2 (ja) 1989-07-19 1989-07-19 抗菌性酸化チタン及びその製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0352804A JPH0352804A (ja) 1991-03-07
JP2864251B2 true JP2864251B2 (ja) 1999-03-03

Family

ID=16197205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18693089A Expired - Lifetime JP2864251B2 (ja) 1989-07-19 1989-07-19 抗菌性酸化チタン及びその製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2864251B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04231062A (ja) * 1990-09-18 1992-08-19 Create Medic Kk 抗菌性医療用品
JPH04231063A (ja) * 1990-09-18 1992-08-19 Create Medic Kk 抗菌性組成物
JPH0737363B2 (ja) * 1992-08-19 1995-04-26 工業技術院長 抗菌抗カビ性セラミックス及びその製造方法
GB9505083D0 (en) * 1995-03-14 1995-05-03 Johnson Matthey Plc Improvements in biocidal compositions
KR100436240B1 (ko) * 2001-11-01 2004-06-16 김대승 항균금속성분을 함유하는 이산화티타늄 광촉매 및 그의 제조방법
JP5483853B2 (ja) * 2008-09-30 2014-05-07 国立大学法人 熊本大学 ヒトまたは動物用防臭抗菌剤
WO2012046493A1 (ja) * 2010-10-08 2012-04-12 信越化学工業株式会社 ルチル型酸化チタン微粒子分散液、その製造方法及び該ルチル型酸化チタン薄膜を表面に有する部材

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0352804A (ja) 1991-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR970000745B1 (ko) 항균성 화장료용 안료와 그 제조방법 및 이를 함유하는 화장료 조성물
KR910007311B1 (ko) 항균성 분체를 함유한 분산체의 제조방법
EP2935285B1 (en) Zinc-lysine complex
DE2605386A1 (de) Basische zirkoniumkomplexe und verfahren zur herstellung und verwendung derselben in antitranspirantien
US3930000A (en) Silver-zinc allantoinate compositions and method of killing bacteria and fungi therewith
EP0317272B1 (en) Flaky powder of zinc oxide and its composition for external use
JP2990335B2 (ja) 歯磨き配合用ヒドロキシアパタイト及びその製造法
EP0956266B1 (de) Ti-Sn-O-NANOCLUSTER, VERFAHREN ZU IHRER HERSTELLUNG UND VERWENDUNG DERSELBEN
EP0596442B1 (en) Ultraviolet-shielding agent, method for the preparation thereof and cosmetic composition compounded therewith
DE2436946B2 (de) Zink-/Methionin-Komplexsalze und Verfahren zu ihrer Herstellung
AU2006342738A1 (en) Functional nanomaterials with antibacterial and antiviral activity
JP2864251B2 (ja) 抗菌性酸化チタン及びその製造法
CN109432507B (zh) 含金属氧化物的抗菌羟基磷灰石复合材料及其制备方法
US3947556A (en) Zinc complexes of basic aluminum chlorides and methods of making same
JPH0733255B2 (ja) チタニアゾル及びその製造方法
DE3152555C2 (ja)
JP3559293B2 (ja) 薄片状酸化亜鉛粉末及びその製造方法
JPH01153760A (ja) オキシ塩化ビスマスから成る真珠光沢顔料の製法
JPS63215520A (ja) 中性チタニアゾル及びその製造方法
US20090162448A1 (en) Metal Carbonate Particles and Methods of Making Thereof
JP3169621B2 (ja) 抗菌外用剤
JP3061663B2 (ja) 抗菌・防カビ材及びその製造方法
US3712948A (en) Antiperspirant action by bimetallic salts of gluconic,glucuronic and galacturonic acids
KR20030014182A (ko) 약물의 안정화 및 전달을 위한 혼성 물질 및 그 제조 방법
DE4003750C2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 9

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071218

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081218

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091218

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091218

Year of fee payment: 11