JP2965488B2 - Antimicrobial composition - Google Patents

Antimicrobial composition

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JP2965488B2
JP2965488B2 JP20398095A JP20398095A JP2965488B2 JP 2965488 B2 JP2965488 B2 JP 2965488B2 JP 20398095 A JP20398095 A JP 20398095A JP 20398095 A JP20398095 A JP 20398095A JP 2965488 B2 JP2965488 B2 JP 2965488B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は新規な抗菌性組成物を提
供するものであり、また各種水系の抗菌〜殺菌のみなら
ず、防汚、防藻、ぬめり防止、および防臭のための該抗
菌性組成物の使用、および水処理方法に関する。本発明
にかかる抗菌性組成物は、従来の水処理剤に比較して機
械的強度が大で、耐摩耗性、耐水性や耐熱性に富んだ、
完全に無機物質より構成される特定のシリカゲルを母体
としたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention provides a novel antibacterial composition, which is useful not only for antibacterial and antibacterial treatment of various aqueous systems, but also for antifouling, anti-algae, anti-slimming, and deodorizing. The present invention relates to the use of a water-soluble composition and a water treatment method. The antibacterial composition according to the present invention has a higher mechanical strength than conventional water treatment agents, and has excellent abrasion resistance, water resistance and heat resistance,
It is based on a specific silica gel composed entirely of inorganic substances.

【0002】[0002]

【従来技術】無機系抗菌剤は安全性が高く、数多くが公
表されている。例えば銀、銅、亜鉛等の抗菌金属イオン
をイオン交換により結晶質のゼオライトに担持させた抗
菌剤(特開昭60-181002号、特公昭63-54013号)や非晶
質のアルミノ珪酸塩に担持させた抗菌剤(特開昭62-702
21号、特公昭63-54013号)、又抗菌金属イオンをアルミ
ノ珪酸塩に結合させたものをシリカゲル母体の表面(細
孔表面)にイオン結合させて抗菌性アルミノ珪酸塩層を
固定化した抗菌剤(特開平3-252308号、特開平4-295406
号、特公平6-39368号、米国特許 5,244,677号、ヨーロ
ッパ特許444939号)、さらに抗菌金属として銀をリン酸
ヂルコニウムに保持させた抗菌剤(特開平3-83905号)
やリン酸カルシウムやガラス質に銀を担持させた抗菌剤
などが典型的な無機質抗菌剤として挙げられる。これら
の抗菌剤の大部分は粉末〜微粒子状で調製されてポリマ
ーの抗菌化に使用されている。
2. Description of the Related Art Inorganic antibacterial agents have high safety and many have been published. For example, antibacterial agents in which antibacterial metal ions such as silver, copper, and zinc are supported on crystalline zeolite by ion exchange (JP-A-60-181002, JP-B-63-54013) and amorphous aluminosilicate Supported antimicrobial agent (JP-A-62-702)
No. 21, JP-B-63-54013) Also, an antibacterial agent in which antibacterial metal ions are bonded to aluminosilicate and ion-bonded to the surface (pore surface) of the silica gel matrix to immobilize the antibacterial aluminosilicate layer Agents (JP-A-3-252308, JP-A-4-295406)
No. 6-39368, U.S. Pat. No. 5,244,677, European Patent 444939), and an antimicrobial agent in which silver is retained on perconium phosphate as an antimicrobial metal (Japanese Patent Laid-Open No. 3-83905).
, Calcium phosphate, and antibacterial agent having silver supported on glass are listed as typical inorganic antibacterial agents. Most of these antibacterial agents are prepared in powdery to fine particle form and used for antibacterialization of polymers.

【0003】粉末〜微粒子状の抗菌剤は、取扱いがむず
かしく、また圧力損失が大きいなどの問題があり、その
ままでは水性系で使用することはできない。そのため、
結合剤を使用して抗菌剤粉末を成型し、ビーズ、ペレッ
ト等の成型体にして使用している。しかしながら、かか
る手段で調製された成型体でも、水中浸漬時間の増大に
つれて、次第に成型体の微粉化が進行して性能が劣化す
るので、従来品は水性系における長期使用には耐えない
という欠点があった。水性系の水処理剤としては抗菌〜
殺菌はもとより、防汚、防藻、ぬめり防止、防臭等の機
能を有することが望まれ、さらに前記特性に加えて水処
理剤が機械的強度や耐水性に優れていることが必要不可
欠の条件である。しかしながらかかる特性を有する好ま
しい水処理剤は未だ得られていなかった。
The antibacterial agent in the form of powder or fine particles has problems such as difficulty in handling and large pressure loss, and cannot be used in an aqueous system as it is. for that reason,
An antibacterial agent powder is molded using a binder, and is used as a molded product such as beads and pellets. However, even with a molded article prepared by such means, as the immersion time in water increases, the pulverization of the molded article gradually progresses and the performance deteriorates, so that the conventional article does not withstand long-term use in an aqueous system. there were. Antibacterial as an aqueous water treatment agent
In addition to sterilization, it is desired to have functions such as antifouling, anti-algae, anti-slimming, and odor prevention. In addition to the above-mentioned properties, it is essential that the water treatment agent has excellent mechanical strength and water resistance. It is. However, a preferred water treatment agent having such properties has not yet been obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の水処理剤の問題
点を解決し、より機械的強度、耐摩耗性、耐水性、耐熱
性等に優れた新規な無機系の抗菌性組成物である水処理
剤を提供するとともに、これを使用して各種の用水を対
象として、抗菌〜殺菌、防汚、防藻、ぬめり防止、防臭
等の効果に優れた水処理方法を提供することが本発明の
目的である。
SUMMARY OF THE INVENTION A novel inorganic antibacterial composition which solves the above-mentioned problems of the water treatment agent and has more excellent mechanical strength, abrasion resistance, water resistance and heat resistance. It is an object of the present invention to provide a water treatment agent and to provide a water treatment method which is excellent in effects such as antibacterial to sterilization, antifouling, anti-algae, anti-slimming, and deodorization for various types of water using the same. Is the purpose.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者がさきに実施し
たシリカゲルを母体とする抗菌性組成物(特公平6-3936
8号、米国特許 5,244,667号、ヨーロッパ特許 444939
号)の物性や化学特性を改善して水性系の処理に適合さ
せることにより、前述の未解決の問題点が解決され、水
処理剤としてより好ましい特性を有する抗菌性組成物が
得られることを見い出し、本発明を完成させたものであ
る。
The antimicrobial composition based on silica gel which was carried out earlier by the present inventors (Japanese Patent Publication No. 6-3936)
8, US Patent 5,244,667, European Patent 444939
By improving the physical properties and chemical properties of No. 1) and adapting it to aqueous treatment, the aforementioned unsolved problems can be solved and an antibacterial composition having more preferable properties as a water treatment agent can be obtained. The present invention has been completed and the present invention has been completed.

【0006】すなわち、本発明は、少なくとも0.2c
3/gの細孔容積(P.V.)、少なくとも70m2
gの比表面積(S.S.A)を有し、且つSiO2の含
有率が65−90重量%であるシリカゲルを主な母材と
し、その表面にシリカゲルとイオン結合した、銀、銅及
び亜鉛からなる群より選ばれた少なくとも1種の抗菌金
属イオンを保持する抗菌性アルミノ珪酸塩層を有する粒
子の焼結体である抗菌性組成物に関する。
That is, the present invention provides at least 0.2c
m 3 / g pore volume (PV), at least 70 m 2 / g
g of silica, having a specific surface area (SSA) of 65 g and a SiO 2 content of 65-90% by weight as a main base material, and silver, copper and The present invention relates to an antibacterial composition which is a sintered body of particles having an antibacterial aluminosilicate layer holding at least one antibacterial metal ion selected from the group consisting of zinc.

【0007】本発明の抗菌性組成物においては、細孔容
積(P.V.)が少なくとも0.2cm3/gであるこ
とが好ましく、0.3cm3/g 以上のものはより好ま
しく、い。さらに好ましくは0.3cm3/g〜1.5
cm3/gの範囲であり、最も好ましくは、0.7cm3
/g〜1.0cm3/gの範囲である。比表面積(S.
S.A)は、素材の反応性を考慮して少なくとも65m
2/g以上のものが好ましく、さらに90m2/g以上の
ものはより好適である。
[0007] In the antimicrobial composition of the present invention is preferably a pore volume (P.V.) is at least 0.2cm 3 / g, 0.3cm 3 / g or more things more preferably, have . More preferably, 0.3 cm 3 / g to 1.5.
cm 3 / g, most preferably 0.7 cm 3
/ G to 1.0 cm 3 / g. Specific surface area (S.
S. A) is at least 65m considering the reactivity of the material
It is preferably at least 2 / g, more preferably at least 90 m 2 / g.

【0008】本明細書において、細孔容積の値は、水銀
ポロシメーターで、比表面積はBET法によるN2吸着
により測定することができ、本明細書において言及され
るこれらの値は、それぞれ上記の方法により測定された
値である。また、密度は、一般的な種々の密度計により
容易に測定することができる。さらに本発明の抗菌性組
成物においては、平均細孔径(P.D.)はできるだけ
大きい方が好ましく、少なくとも50オングストローム
以上が好ましく、200オングストローム以上のものは
より好ましい。
In the present specification, the value of the pore volume can be measured by a mercury porosimeter, and the specific surface area can be measured by N 2 adsorption according to the BET method. It is a value measured by the method. Further, the density can be easily measured by various general densitometers. Further, in the antibacterial composition of the present invention, the average pore diameter (PD) is preferably as large as possible, preferably at least 50 Å, more preferably at least 200 Å.

【0009】また、平均粒径が1〜10ミクロンの時の
見かけ密度が、0.35〜0.8g/cm3であること
が好ましく、より好ましくは0.40〜0.70g/c
3であり、最も好ましくは0.50〜0.60g/c
3である。見かけ密度の詳細な測定法は後述の実施例
に示されるが、特にことわりのない限り、明細書中で言
及される見かけ密度の数値は振動充填時のものであり、
特許請求の範囲に記載された数値も振動充填時のもので
ある。見かけ密度は粒径により若干変動するので、平均
粒径を1〜10ミクロンとして測定する必要がある。な
お、上記の記載は1〜10ミクロンの粒径範囲のすべて
において上記の見かけ密度範囲にあることを必要とする
意味ではなく、該粒度範囲のいずれかにおいて上記の見
かけ密度範囲にあればよいとの趣旨である。見かけ密度
は、焼成の度合いを評価する尺度となるものであり、見
かけ密度が大きいほど焼成が進んでいると考えることが
できる。見かけ密度があまりに大きいと、焼成が進みす
ぎ、抗菌力が低下する傾向となる。一方、見かけ密度が
小さすぎる場合には、焼結が進んでおらず、本発明の効
果が十分に得られない。
The apparent density when the average particle size is 1 to 10 μm is preferably 0.35 to 0.8 g / cm 3 , more preferably 0.40 to 0.70 g / c.
m 3 , most preferably 0.50 to 0.60 g / c
m is 3. The detailed method of measuring the apparent density will be described in Examples below, but unless otherwise specified, the values of the apparent density referred to in the specification are those at the time of vibration filling,
The numerical values described in the claims are those at the time of vibration filling. Since the apparent density slightly varies depending on the particle size, it is necessary to measure the average particle size as 1 to 10 microns. In addition, the above description does not mean that it is necessary to be in the above apparent density range in all of the particle size range of 1 to 10 microns, and it is sufficient if the above apparent density range is in any of the particle size ranges. The purpose of this is. The apparent density serves as a scale for evaluating the degree of firing, and it can be considered that firing increases as the apparent density increases. If the apparent density is too large, baking proceeds too much, and the antibacterial activity tends to decrease. On the other hand, when the apparent density is too small, sintering has not progressed, and the effect of the present invention cannot be sufficiently obtained.

【0010】本発明の抗菌性組成物において、抗菌金属
イオンが銀、銅、または亜鉛イオンのみである場合に
は、それぞれの含有量は無水状態の抗菌性組成物の少な
くとも0.2%、0.5、または3%であることが好ま
しい。さらに、抗菌性組成物中の抗菌金属イオンが、銅
及び亜鉛からなる群から選ばれる少なくとも1種の抗菌
金属イオン、並びに銀イオンから構成される場合、無水
状態の抗菌性組成物の重量に対し、銀の含有量が少なく
とも0.1%、銅及び亜鉛からなる群から選ばれる少な
くとも1種の抗菌金属イオン含有量の量が少なくとも2
%であることが好ましい。上記の範囲内で使用されるこ
とにより、抗菌性組成物の強度をより大きくし、又耐水
性を増大させ、さらに抗菌金属イオンの孔内拡散を円滑
にして、抗菌効果、防藻、防臭等を好ましい状態で発揮
することができる。なお、「無水状態」とは、抗菌性組
成物と結合している水および表面付着水のない状態をい
う。
In the antibacterial composition of the present invention, when the antibacterial metal ion is only silver, copper or zinc ion, the content of each is at least 0.2%, 0% of the anhydrous antibacterial composition. It is preferably 0.5 or 3%. Furthermore, when the antibacterial metal ion in the antibacterial composition is composed of at least one antibacterial metal ion selected from the group consisting of copper and zinc, and silver ion, the weight of the anhydrous antibacterial composition is based on the weight of the anhydrous antibacterial composition. The content of silver is at least 0.1% and the content of at least one antibacterial metal ion selected from the group consisting of copper and zinc is at least 2%;
%. By being used in the above range, the strength of the antibacterial composition is further increased, the water resistance is increased, and the diffusion of the antibacterial metal ions in the pores is smoothed, and the antibacterial effect, anti-algae, deodorant, etc. Can be exhibited in a preferable state. The “anhydrous state” refers to a state in which there is no water bound to the antibacterial composition and no water attached to the surface.

【0011】本発明の抗菌性組成物は、多孔質のシリカ
ゲルをアルカリ溶液とアルミン酸塩溶液で化学処理し、
シリカゲルの表面(ミクロ孔やマクロ孔)にイオン結合
しているアルミノ珪酸塩よりなる無抗菌層を形成し、次
いで抗菌金属イオンを使用してイオン交換を実施して前
記の無抗菌層を抗菌層に転換し、得られた抗菌性組成物
を熱処理することにより製造できる。すなわち、具体的
には本発明の抗菌性組成物は、1)シリカゲルをアルカ
リ溶液とアルミン酸溶液で処理し、イオン交換可能な金
属を含むアルミノ珪酸塩層をシリカゲル母体の細孔の活
性表面に実質的に固定せしめ、2)次いで銀、銅及び亜
鉛よりなる群より選ばれた少なくとも1種の金属イオン
を含む塩類溶液で処理して殺菌性の金属イオンをアルミ
ノ珪酸塩層にイオン結合させ、抗菌層を形成せしめ、
3)得られた抗菌性組成物を350−800℃で熱処理
することにより製造することができる。
The antibacterial composition of the present invention is obtained by chemically treating porous silica gel with an alkali solution and an aluminate solution.
Form a non-antibacterial layer made of aluminosilicate ion-bonded to the surface of silica gel (micropores or macropores), and then perform ion exchange using antibacterial metal ions to replace the antibacterial layer with the antibacterial layer. And the resulting antibacterial composition can be produced by heat treatment. That is, specifically, the antibacterial composition of the present invention comprises: 1) treating silica gel with an alkali solution and an aluminate solution to form an aluminosilicate layer containing an ion-exchangeable metal on the active surface of the pores of the silica gel matrix. Substantially immobilized, 2) then treated with a salt solution containing at least one metal ion selected from the group consisting of silver, copper and zinc to ionically bind the germicidal metal ions to the aluminosilicate layer; Form an antibacterial layer,
3) It can be produced by heat-treating the obtained antibacterial composition at 350-800 ° C.

【0012】本発明の抗菌性組成物の出発原料として使
用されるシリカゲルは粉末状、粒子状、破砕状又はペレ
ット、タブレット等に成型された形状の何れでもよい。
粉末状のシリカゲルを原料とする場合は、これを用いて
抗菌性組成物の粉末を調製した後、有機系の結合剤の存
在下にこれを成型し、次いで熱処理をして抗菌性組成物
にすればよい。
The silica gel used as a starting material of the antibacterial composition of the present invention may be any of powder, particle, crushed or molded into pellets, tablets and the like.
When powdered silica gel is used as a raw material, an antibacterial composition powder is prepared using the silica gel, then molded in the presence of an organic binder, and then heat-treated to form an antibacterial composition. do it.

【0013】有機系の結合剤としては、セルロース粉
末、たとえばメチルセルロースおよび、カルボキシメチ
ルセルロースのようなセルロース誘導体、ポリビニルア
ルコール、デンプン、ゼラチン等の水溶性結合剤、ヒド
ロオキシエチルセルロース、ヒドロオキシプロピルセル
ロース、ポリビニルピロリドンなどのアルコール可溶の
結合剤などを使用することができる。
Examples of the organic binder include cellulose powders such as methylcellulose and cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose, water-soluble binders such as polyvinyl alcohol, starch and gelatin, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose and polyvinylpyrrolidone. Alcohol-soluble binders such as can be used.

【0014】原料シリカゲル(SiO2)x・(H2O)
y[式中、x及びyはそれぞれSiO2およびH2Oの係
数を表わす]は内部細孔が無数に発達しており、反応性
を考慮すれば細孔径及び比表面積の大きな、多孔質で活
性のものが好ましい。シリカゲルは粒状、球状、破砕
品、粉末、成型品(ペレット、タブレット)等の形状で
市販されている。それらの多くはSiO2の含有量が9
9%以上であり、この中には若干の不純物として、Na
2O、Fe23、MgO、CaO、Al23等が含有さ
れている。上述した特性を有する、本発明で好適に使用
されるシリカゲルは、たとえば国内では富士シリシア化
学(株)、旭ガラス、水化学工業(株)、豊田化工
(株)等で市販されており、国外ではグレース社(Grac
e Chem. Co)などより多数の品種が販売されている。
Raw material silica gel (SiO 2 ) x · (H 2 O)
y (where x and y represent the coefficients of SiO 2 and H 2 O, respectively) has an innumerable number of internal pores developed, and in consideration of reactivity, is a porous material having a large pore diameter and a large specific surface area. Active ones are preferred. Silica gel is commercially available in the form of granules, spheres, crushed products, powders, molded products (pellets, tablets) and the like. Many of them have an SiO 2 content of 9
9% or more, in which some impurities such as Na
It contains 2 O, Fe 2 O 3 , MgO, CaO, Al 2 O 3 and the like. Silica gel having the above-mentioned properties and suitably used in the present invention is commercially available in Japan, for example, from Fuji Silysia Chemical Ltd., Asahi Glass Co., Ltd., Water Chemical Industry Co., Ltd., Toyota Chemical Co., Ltd., and other countries. Grace (Grac)
e Chem. Co) and many more varieties are on sale.

【0015】アルカリ溶液としては例えばNaOH、K
OH、LiOHのようなアルカリ金属の水酸化物溶液を
使用して、シリカゲル含有のスラリー液を、例えば9.
5〜12.5の範囲のpHに保持することにより、シリ
カゲル表面のアルカリ処理が行われる。次いでNaAl
、KAlO、LiAlOのようなアルカリ金属
のアルミン酸塩溶液による化学的処理が常温又は加温下
に行われる。かかる化学処理により、シリカゲルの細孔
表面に存在するSiOがアルミン酸塩と反応し、イオ
ン交換可能な金属を含有するアルミノ珪酸塩層がシリカ
ゲルの細孔の活性表面に形成される。前記のアルミノ珪
酸塩層は無抗菌性であり、一般式2/nO・Al・ySiO・zHO で表示される。ここにx及びyはそれぞれ金属酸化物及
び二酸化珪素の係数を、Mはイオン交換可能な金属を、
又nはMの原子価、zは水の分子数を表す。Mは通常L
i、Na、Kのような1価金属であり、又NH でも
よい。さらにこれを例えばMg、Ca、Sr、Ba、M
n、Ni、Co又はFeのような2価金属により、イオ
ン交換を利用して、部分置換又は完全置換して使用して
も差し支えない。
As the alkaline solution, for example, NaOH, K
Using a hydroxide solution of an alkali metal such as OH or LiOH, a slurry solution containing silica gel is prepared by, for example, 9.
By maintaining the pH in the range of 5 to 12.5, the alkali treatment of the silica gel surface is performed. Then NaAl
Chemical treatment with an aluminate solution of an alkali metal such as O 2 , KAlO 2 , and LiAlO 2 is performed at room temperature or under heating. By this chemical treatment, SiO 2 present on the surface of the pores of the silica gel reacts with the aluminate, and an aluminosilicate layer containing an ion-exchangeable metal is formed on the active surface of the pores of the silica gel. Aluminosilicate layer of the are no antimicrobial, represented by the general formula X M 2 / n O · Al 2 O 3 · ySiO 2 · zH 2 O. Where x and y are the coefficients of the metal oxide and silicon dioxide, M is the ion-exchangeable metal,
N represents the valence of M, and z represents the number of water molecules. M is usually L
It is a monovalent metal such as i, Na, or K, and may be NH 4 + . This is further converted to, for example, Mg, Ca, Sr, Ba, M
Partial or complete substitution using a divalent metal such as n, Ni, Co or Fe by ion exchange may be used.

【0016】前記方法で得られるシリカゲル母体の表面
上にイオン結合により固定される、アルミノ珪酸塩より
なる無抗菌層の厚さ及び組成は、シリカゲル素材の物性
やそれの使用量、アルカリ濃度、アルミン酸塩の添加
量、反応温度や反応時間等の因子を調節することにより
任意に調節できる。
The thickness and composition of the antimicrobial layer made of aluminosilicate, which is fixed by ionic bonding on the surface of the silica gel matrix obtained by the above method, depends on the physical properties of the silica gel material, the amount used, the alkali concentration, the alumina It can be arbitrarily adjusted by adjusting factors such as the amount of the acid salt added, the reaction temperature and the reaction time.

【0017】次いで前述の無抗菌層中のイオン交換可能
な金属Mは抗菌〜殺菌性の金属イオンとして銀、銅及び
亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも1種の抗菌金属
イオンを含む溶液を用いてカーラム法又はバッチ法、あ
るいは両者を併用してイオン交換することにより抗菌性
組成物が得られる。イオン交換により、前述のMの1部
又は全部が抗菌金属イオンにより置換されて、シリカゲ
ル母体の表面(細孔表面)にイオン結合し母体と容易に
剥離しない抗菌層が形成される。得られた抗菌層の金属
イオンはシリカゲルの細孔やマクロ孔に薄層をなして均
質な好ましい状態で分布している。
Next, the ion-exchangeable metal M in the non-antibacterial layer is obtained by using a solution containing at least one antibacterial metal ion selected from the group consisting of silver, copper and zinc as an antibacterial to bactericidal metal ion. An antimicrobial composition can be obtained by ion exchange using the currum method, the batch method, or a combination of both. By ion exchange, a part or all of the above-mentioned M is replaced with an antibacterial metal ion, and an antibacterial layer which is ion-bonded to the surface (pore surface) of the silica gel matrix and is not easily separated from the matrix is formed. The metal ions of the obtained antibacterial layer are distributed in a thin layer in the pores and macropores of the silica gel in a homogeneous and favorable state.

【0018】熱処理工程では抗菌性組成物の種類や物性
により処理条件は異なるが、通常350〜800℃の熱
処理が所定時間実施される。抗菌性組成物が粉末状の場
合は350℃以下の温度領域における処理では焼結密度
が上がらず、又800℃以上の温度領域における処理で
は、温度の上昇につれて抗菌力は徐々に低下する傾向に
ある。熱処理の最適温度と所要時間は抗菌性組成物の形
状や組成等により変化する。例えば、抗菌金属として銀
と亜鉛を使用したシリカゲルを母体とする抗菌性組成物
の耐熱性は高いので、熱処理は400〜800℃の温度
領域で好適に行われ、また銀のみを使用した組成物の耐
熱性は若干低いので、熱処理は380〜550℃の温度
領域で好適に行われる。又、抗菌性組成物がペレット、
タブレット、球状体又は塊状(凝固)体であっても、前
記の350〜800℃の熱処理領域の中の適当な温度範
囲を選択して実施することにより、本発明の抗菌性組成
物を得ることができる。
In the heat treatment step, the treatment conditions vary depending on the type and physical properties of the antibacterial composition, but usually a heat treatment at 350 to 800 ° C. is performed for a predetermined time. When the antibacterial composition is in powder form, the sintering density does not increase in the treatment in the temperature range of 350 ° C. or less, and in the treatment in the temperature range of 800 ° C. or more, the antibacterial activity tends to gradually decrease as the temperature increases. is there. The optimum temperature and the required time for the heat treatment vary depending on the shape and composition of the antibacterial composition. For example, since the heat resistance of an antibacterial composition based on silica gel using silver and zinc as antibacterial metals is high, the heat treatment is suitably performed in a temperature range of 400 to 800 ° C, and a composition using only silver. Is slightly lower in heat resistance, so that the heat treatment is suitably performed in a temperature range of 380 to 550 ° C. Also, the antibacterial composition is a pellet,
The antibacterial composition of the present invention can be obtained by selecting an appropriate temperature range from the above-mentioned heat treatment region of 350 to 800 ° C. even if it is a tablet, a sphere or a block (coagulated) body. Can be.

【0019】本発明の抗菌性組成物は、種々の用途にお
ける抗菌剤として好適に使用され、特に水処理剤として
優れた効果を有する。本発明の抗菌性組成物の主な特徴
を列記すれば、下記の通りである。 1)本発明の方法で得られる抗菌性組成物(形状:破砕
品、粒状品、成型品)は、それの種類や組成により耐熱
性が若干相異するが、前述のようにその組成に応じて適
当な温度範囲において熱処理すれば、構造的に安定で熱
処理前と同様な抗菌力を有する抗菌性組成物が得られ
る。 2)抗菌性物質が粉末である場合は、これの成型を実施
してからシンタリング又は焼結を実施することにより、
最終的に得られる抗菌性組成物の機械的強度や耐水性を
高めることが可能で、水性系に適した水処理剤が得られ
る。抗菌性物質が塊状〜成型体状である場合でも、本発
明の熱処理を実施することにより焼結密度がより高めら
れ、水処理に適した強度の大きい剤が得られる。
The antibacterial composition of the present invention is suitably used as an antibacterial agent in various uses, and has an excellent effect particularly as a water treatment agent. The main features of the antibacterial composition of the present invention are listed below. 1) The antibacterial composition (shape: crushed product, granular product, molded product) obtained by the method of the present invention has slightly different heat resistance depending on the type and composition thereof. If heat treatment is performed in an appropriate temperature range, an antibacterial composition having a structurally stable antibacterial activity similar to that before heat treatment can be obtained. 2) When the antibacterial substance is a powder, by sintering or sintering it after molding it,
The mechanical strength and water resistance of the finally obtained antibacterial composition can be increased, and a water treatment agent suitable for an aqueous system can be obtained. Even when the antibacterial substance is in the form of a lump to a molded body, the heat treatment of the present invention can further increase the sintering density and provide a high strength agent suitable for water treatment.

【0020】3)熱処理を実施することにより、シリカ
ゲルを母体とする抗菌性組成物の細孔表面の物性がより
改善され、Ag+、Zn2+やCu2+等の抗菌金属イオン
の母体よりの溶出が極端に抑えられ、水処理剤として使
用した場合、長期に亘る効果が期待される。 4)熱処理を実施することにより、抗菌性組成物の細孔
内における抗菌性のAg+、Zn2+やCu2+の拡散速度
が適度となり、イオンが徐々に系外に放出されるので抗
菌力、防藻やぬめり防止等の長期間に亘る発揮が可能で
ある。さらに、母体からの解離により生成したAg+
Cu2+またはZn2+等の抗菌金属イオンの孔内拡散が速
やかに行われ、抗菌金属イオンと菌類等の接触面積が大
きい状態で拡散が行われるので菌類の増殖の抑制や死滅
が理想的に行われる。
3) By performing the heat treatment, the physical properties of the surface of the pores of the antibacterial composition containing silica gel as a matrix are further improved, and the antibacterial metal ions such as Ag + , Zn 2+, and Cu 2+ are compared with the matrix. Is extremely suppressed, and when used as a water treatment agent, a long-term effect is expected. 4) By performing the heat treatment, the diffusion rate of the antibacterial Ag + , Zn 2+ and Cu 2+ in the pores of the antibacterial composition becomes appropriate, and the ions are gradually released out of the system. It can be used for a long period of time, such as strength, algae prevention and slimming prevention. Further, Ag + generated by dissociation from the mother,
Antimicrobial metal ions such as Cu 2+ or Zn 2+ are rapidly diffused in the pores and diffused with a large contact area between the antimicrobial metal ions and fungi, so ideally for suppressing or killing fungal growth. Done in

【0021】5)本抗菌性組成物の細孔径は公知抗菌剤
に比較して極端に大きいので、塩素イオンの多い水性系
においても、難溶性または不溶性析出物(AgCl等)
により細孔が閉塞を起こすことなく、従って抗菌〜殺菌
等が円滑に行えて、抗菌効果が長期に亘って持続される
利点がある。さらに本発明の抗菌性組成物で処理した水
は少なくとも48時間以上に亘って雑菌の発育が見られ
ない特徴がある。かかる効果は現状の公知の抗菌剤では
見られない効果であり、特筆すべき事項である。 6)本発明の抗菌性組成物を水処理剤として使用した場
合、耐水性、耐摩耗性が高く、一般細菌は勿論のこと、
カビ類等の真菌に対して好ましい抗菌効果を発揮する。
さらに防藻、ぬめり防止、防臭等の効果も発揮する利点
がある。
5) Since the pore size of the present antibacterial composition is extremely large as compared with the known antibacterial agents, even in an aqueous system containing a large amount of chloride ions, hardly soluble or insoluble precipitates (such as AgCl)
Thus, there is an advantage that the pores are not blocked, so that antibacterial to sterilization can be performed smoothly and the antibacterial effect is maintained for a long time. Further, the water treated with the antibacterial composition of the present invention is characterized in that no growth of various bacteria is observed for at least 48 hours or more. Such an effect is an effect that cannot be seen with current known antibacterial agents, and is a matter to be noted. 6) When the antibacterial composition of the present invention is used as a water treatment agent, it has high water resistance and abrasion resistance, and is not limited to general bacteria,
It exerts a favorable antibacterial effect on fungi such as molds.
In addition, there is an advantage that effects such as algae prevention, slimming prevention, and odor prevention are also exhibited.

【0022】7)シリカゲルを母体として抗菌金属が主
として銅よりなる抗菌性組成物を焼成して得られる水性
系の処理剤を、塩分濃度の高い水系、例えば海水中で使
用しても、塩素イオンの影響を受けて、CuCl2、C
uCl等が析出することなく、海水中の雑菌(主にビブ
リオ属の雑菌)の増殖を抑制する効果がある。これは公
知の無機系の抗菌剤に見られぬ特徴である。 8)機械的強度(硬度)が脅威的に大きく、耐水性も優
れている。後述の実施例で示されるように、耐水テスト
では本発明の抗菌性組成物の破損、亀裂、摩耗、微粉化
の現象は肉眼では感知されない。 9)何れも水に難溶であり、抗菌性組成物の母体より放
出される抗菌金属イオンは徐放性(ppm〜ppb オーダ
ー)であり、これにもとづく抗菌、防藻、防臭、ぬめり
防止、くろずみ防止効果は長期間に亘って持続する利点
がある。
7) An aqueous treating agent obtained by calcining an antibacterial composition comprising silica gel as a matrix and an antibacterial metal mainly composed of copper can be used in an aqueous system having a high salt concentration, for example, in seawater. Under the influence of CuCl 2 , C
It has an effect of suppressing the growth of various bacteria (mainly, bacteria of the genus Vibrio) in seawater without precipitation of uCl or the like. This is a feature not found in known inorganic antibacterial agents. 8) The mechanical strength (hardness) is threateningly large and the water resistance is excellent. As shown in the examples described below, in the water resistance test, the phenomena of breakage, cracking, abrasion, and pulverization of the antibacterial composition of the present invention are not visually recognized. 9) All are poorly soluble in water, and the antibacterial metal ions released from the base of the antibacterial composition are sustained release (ppm to ppb order), based on which antibacterial, antialgal, deodorant, anti-slimming, There is an advantage that the blackening prevention effect lasts for a long time.

【0023】10)本発明の抗菌性組成物は活性なシリ
カゲルを母体にしているので、防臭成分の吸着にも効果
を発揮する。又本抗菌性組成物を含有する水中に高分子
成型体を浸漬して長期間保持した場合、ぬめりの発生は
全く見られない利点がある。 11)銅を主たる抗菌金属とした有する本発明の抗菌性
組成物は、通常の用水はもとより、塩分濃度の高い水
系、例えば海水中で使用しても、塩素イオンの影響を受
けて、CuCl2、CuCl等の銅塩の析出が見られ
ず、優れた効果を発揮する。また海水系で本品を使用し
た場合、海水中に存在する主としてビブリオ属の雑菌や
大腸菌、黄色ブドウ球菌等の細菌に対して、抗菌作用を
発揮して、これらの菌の増殖を抑えたり、又は完全に死
滅させる効果がある。これは公知の無機系の抗菌剤に見
られぬ特徴である。 12)銀を主たる抗菌金属とする抗菌性組成物は各種用
水の沈澱層、水濾過機や浄水器の濾過層に使用すれば、
これらの濾過層よりの流出液中の[Ag+]を50ppb以
下に抑えることは容易(EPAの飲料水中のAg+規制
は50ppb以下)であり、水中の抗菌〜殺菌目的に優れ
た効果を発揮する。
10) Since the antibacterial composition of the present invention is based on active silica gel, it is also effective in adsorbing deodorant components. Further, when the polymer molded article is immersed in water containing the antibacterial composition and held for a long period of time, there is an advantage that no slime is generated. 11) Copper antimicrobial composition of the present invention having that mainly antimicrobial metal is usually the water well, high salinity water, be used, for example seawater, under the influence of chloride ion, CuCl 2 No precipitation of copper salts such as CuCl and the like is observed, and an excellent effect is exhibited. In addition, when this product is used in seawater systems, it exerts an antibacterial effect on bacteria such as Vibrio spp., Escherichia coli, and Staphylococcus aureus, which are mainly present in seawater, and suppresses the growth of these bacteria, Or has the effect of completely killing. This is a feature not found in known inorganic antibacterial agents. 12) The antibacterial composition containing silver as the main antibacterial metal can be used for the precipitation layer of various types of water and the filtration layer of water filters and water purifiers.
It is easy to keep [Ag + ] in the effluent from these filtration layers to 50 ppb or less (Ag + regulation in drinking water of EPA is 50 ppb or less), and exhibits excellent effects for antibacterial to sterilization purposes in water. I do.

【0024】以下において、実施例を挙げて本発明をよ
り詳細に説明するが、かかる実施例はあくまでも本発明
の例示にすぎず、本発明の技術的範囲をなんら制限する
ものではない。 参考例1 本参考例は抗菌性組成物の調製に先行して、シリカゲル
素材をアルカリとアルミン酸塩溶液で処理して、イオン
交換可能な金属を含むアルミノ珪酸塩層をシリカゲル母
体の活性な細孔表面に形成せしめて、無抗菌性の中間組
成物を調製する方法を例示したものである。出発原料の
シリカゲル素材として、富士シリシア(株)のシリカゲ
ル(商品名CARIACT−30、5〜10メッシュビ
ーズ)が使用された。前記シリカゲルを無水物として約
25kgを反応槽に加えた後、水60リットルを添加
し、水溶液相を循環させてシリカゲルビーズ混合液が調
製された。次いで薄いNaOH溶液を加え、水溶液のp
Hを9.6に保持した。固体NaOH、3.9kgとA
l(OH)、5.2kgを水に加熱溶解し、さらに水
を加えて全容量約45リットル(pH=12.9)のN
aAlO溶液を調製した。撹拌下の反応槽に、得られ
たNaAlO溶液を加えた後、反応槽の水溶液相を循
環下に昇温し、58〜60℃に保持し、次いで同温度域
で72時間に亘る反応を行い、中間組成物(シリカゲル
の母体表面にアルミノ珪酸塩層を有する中間組成物)を
合成した。反応終了後SUS製の濾過機(濾布:サラ
ン)により固相を分離し、次いで温水(約60℃)を用
いて水洗した。水洗は濾液のpHが10以下になるまで
実施された。水洗終了後、上記の中間組成物は乾燥機を
用いて110〜120℃で乾燥された。上記の工程を経
て、中間組成物の乾燥品が約26kg得られた。乾燥ビ
ーズの含水率は5.55%であり、Na=4.74%、
Al=5.39%(無水基準)であった。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, these examples are merely examples of the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention. Reference Example 1 In this reference example, prior to the preparation of the antibacterial composition, the silica gel material was treated with an alkali and an aluminate solution to form an aluminosilicate layer containing an ion-exchangeable metal on the active silica gel matrix. This is an example of a method of forming an antibacterial intermediate composition by forming it on the surface of a pore. Silica gel (trade name: CARIACT-30, 5 to 10 mesh beads) manufactured by Fuji Silysia Ltd. was used as a starting silica gel material. After about 25 kg of the silica gel as an anhydride was added to the reaction vessel, 60 liters of water was added, and the aqueous phase was circulated to prepare a silica gel bead mixture. Then a thin NaOH solution is added and the aqueous solution p
H was kept at 9.6. 3.9 kg of solid NaOH and A
l (OH) 3 was dissolved in 5.2 kg of water by heating, and water was further added to add a total volume of about 45 liters (pH = 12.9) of N.
An aAlO 2 solution was prepared. After adding the obtained NaAlO 2 solution to the reaction vessel under stirring, the aqueous phase of the reaction vessel was heated under circulation, kept at 58 to 60 ° C., and then reacted at the same temperature range for 72 hours. Then, an intermediate composition (an intermediate composition having an aluminosilicate layer on the base surface of silica gel) was synthesized. After completion of the reaction, the solid phase was separated by a SUS filter (filter cloth: Saran), and then washed with warm water (about 60 ° C.). Washing was performed until the pH of the filtrate became 10 or less. After the completion of washing, the above intermediate composition was dried at 110 to 120 ° C. using a dryer. Through the above steps, about 26 kg of a dried product of the intermediate composition was obtained. The moisture content of the dried beads is 5.55%, Na = 4.74%,
Al = 5.39% (anhydrous basis).

【0025】実施例2 本例は参考例1で調製された中間組成物を用いて、銅を
抗菌金属として有する、シリカゲルを母体とする抗菌性
組成物の調製例に関するものである。本例においてはカ
ーラム法とバッチ法が併用されて参考例1で調製された
中間組成物の抗菌化が実施された後、得られた抗菌性組
成物を熱処理することにより抗菌性組成物が調製され
た。
Example 2 This example relates to a preparation example of an antibacterial composition containing copper as an antibacterial metal and containing silica gel as a matrix, using the intermediate composition prepared in Reference Example 1. In this example, an antibacterial composition was prepared by heat-treating the obtained antibacterial composition after the intermediate composition prepared in Reference Example 1 was subjected to antibacterial treatment by using both the carram method and the batch method. Was done.

【0026】透明な塩化ビニル製のイオン交換塔〔I.
D.104×150m/m(有効長)〕2基を用い、参
考例1で調製された中間組成物ビーズ〔Na=4.74
%、Al=5.39%(無水基準)〕を、それぞれの塔
に対して、約5.5kgづつ充填した。これらの塔を水
を用いて逆洗(back-washing)し、中間組成物ビーズを
カーラムに均質充填した。前記2基を直列に連結した
後、室温に保持された0.30MCu(NO32溶液
(pH=3.30;load solution)130リットルが
流速5リットル/時(線速1.1cm/分)で下降流で
通液された。前記通水液とカーラム底部より流出する液
(Eluate)中の銅イオン濃度がほぼ同一になり、イオン
交換系が動的平衡に到達するまでかかる処理を実施し
た。通液を終了後、イオン交換塔内の両相を取り出し、
これに対して前記の0.30MCu(NO32溶液の少
量を添加し、24時間に亘り室温下で水溶液相を緩やか
に循環し、平衡に到達せしめた(バッチ法)。両相を分
離した後、固相の銅を有するビーズ状の抗菌性組成物は
水洗され、過剰のCu2+が固相より除去された。水洗終
了後固相は100〜110℃で乾燥され、銅を含有する
抗菌性組成物のビーズが調製された。本例で得られた乾
燥済みのビーズの収率は約11.5kgであり、ビーズ
中のCu=5.9%、Na=0.2%(無水基準)であ
った。
An ion exchange column made of transparent vinyl chloride [I.
D. 104 × 150 m / m (effective length)], the intermediate composition beads prepared in Reference Example 1 [Na = 4.74]
%, Al = 5.39% (anhydrous basis)] was charged to each column in an amount of about 5.5 kg. The towers were back-washed with water and the intermediate composition beads were homogenously packed into a carram. After connecting the two units in series, 130 liters of a 0.30 M Cu (NO 3 ) 2 solution (pH = 3.30; load solution) kept at room temperature was flowed at a flow rate of 5 liters / hour (linear velocity 1.1 cm / min.). ). This treatment was performed until the copper ion concentration in the water-flowing liquid and the liquid (Eluate) flowing out from the bottom of the carrum became almost the same, and the ion exchange system reached dynamic equilibrium. After passing the solution, take out both phases in the ion exchange column,
On the other hand, a small amount of the above-mentioned 0.30 M Cu (NO 3 ) 2 solution was added, and the aqueous phase was slowly circulated at room temperature for 24 hours to reach equilibrium (batch method). After separating the two phases, the bead-like antibacterial composition having the copper in the solid phase was washed with water to remove excess Cu 2+ from the solid phase. After completion of the water washing, the solid phase was dried at 100 to 110 ° C. to prepare beads of an antibacterial composition containing copper. The yield of the dried beads obtained in this example was about 11.5 kg, and Cu = 5.9% and Na = 0.2% (anhydrous basis) in the beads.

【0027】次に前述の工程を経て調製された抗菌性組
成物ビーズの乾燥品約500gを採取して、490℃に
おける熱処理を3時間に亘って実施し、本発明の銅を抗
菌金属として含有する抗菌性組成物が調製された。実施
例2で調製された抗菌性組成物(KCu-1-1;490℃−
3時間焼成品)の組成と物性:Cu=5.9%;Na=
0.2%;Al=5.39%;SiO2=82.2%
(無水基準);SSA=94m2/g;P.V=0.9
3cm3/g;P.D.=285オングストローム(無
水基準)
Next, about 500 g of a dried product of the antibacterial composition beads prepared through the above-described steps was collected, and heat-treated at 490 ° C. for 3 hours to contain the copper of the present invention as an antibacterial metal. An antimicrobial composition was prepared. The antibacterial composition prepared in Example 2 (KCu-1-1;
Composition and physical properties of the product fired for 3 hours): Cu = 5.9%; Na =
0.2%; Al = 5.39%; SiO 2 = 82.2%
(Anhydrous basis); SSA = 94 m 2 / g; V = 0.9
3 cm 3 / g; D. = 285 angstroms (anhydrous basis)

【0028】圧縮強度(硬度)測定と耐水性試験 実施例-2で得られた抗菌性組成物(490℃−3時間
焼成ビーズ)の圧縮強度(硬度)の測定が木屋式硬度計
を用いて実施された。硬度測定に際しては、抗菌性組成
物の母集団(約200g)を調製し、これより10個の
ビーズが無作為抽出されて、硬度が測定された(表
1)。平均硬度は表記のように14.8kg/ビーズで
あった。なお前記の硬度測定に際しては、硬度測定値が
20kg/ビーズ以上のものは、20kg/ビーズとし
て、平均値が算出された。表1よりも本発明で調製され
た抗菌性組成物の機械的強度は脅威的に大きいことがわ
かる。
Compressive Strength (Hardness) Measurement and Water Resistance Test The compressive strength (hardness) of the antibacterial composition (beads fired at 490 ° C. for 3 hours) obtained in Example-2 was measured by using a Kiya hardness meter. It was implemented. At the time of hardness measurement, a population (about 200 g) of the antibacterial composition was prepared, from which 10 beads were randomly sampled and the hardness was measured (Table 1). The average hardness was 14.8 kg / bead as indicated. In the above hardness measurement, the average value was calculated as 20 kg / bead when the hardness measured value was 20 kg / bead or more. Table 1 shows that the mechanical strength of the antibacterial composition prepared according to the present invention is threateningly high.

【0029】次いで実施例2で調製された抗菌性組成物
(490℃−3時間焼成ビーズ)の浸水試験が水中に7
2時間浸漬されて行われた。72時間水中に浸漬したビ
ーズを無作為抽出し、それの表面水分を除去した後に硬
度測定が行われた。表1に示したように、ウェットビー
ズの平均硬度値として11.3kg/ビーズが得られ
た。かかる値は本発明で得られた抗菌性組成物の耐水性
が極端に高く、優れている事を示している。なお72時
間に亘る耐水浸漬を通してビーズの破損、摩耗による粉
化等の現象は全く見られなかった。さらに耐水試験を終
了したビーズを100℃−3時間乾燥し、得られたビー
ズの硬度測定が行われた。表1に示したように乾燥ビー
ズの平均硬度値(圧縮強度)として15.2kg/ビー
ズが得られた。これらの試験より本発明の抗菌性組成物
が水性系使用に好適な物性を有し、長期間の使用に耐え
ることが示された。
Next, the antibacterial composition prepared in Example 2 (beads fired at 490 ° C. for 3 hours) was subjected to a water immersion test in water.
This was performed by soaking for 2 hours. The beads immersed in water for 72 hours were randomly extracted and the hardness was measured after removing the surface moisture. As shown in Table 1, 11.3 kg / bead was obtained as an average hardness value of the wet beads. These values indicate that the antibacterial composition obtained in the present invention has extremely high water resistance and is excellent. In addition, no phenomenon such as breakage of beads or powdering due to abrasion was observed at all during the water-resistant immersion for 72 hours. Further, the beads after the water resistance test were dried at 100 ° C. for 3 hours, and the hardness of the obtained beads was measured. As shown in Table 1, 15.2 kg / bead was obtained as an average hardness value (compressive strength) of the dried beads. From these tests, it was shown that the antibacterial composition of the present invention has physical properties suitable for use in aqueous systems and can withstand long-term use.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】抗菌力試験 実施例2で得られた抗菌性組成物の抗菌力試験が、下記
の条件でシェークフラスコ法により行われた。 抗菌力の測定法:シェークフラスコ法(S.F.法) 試験時の全液量:100cm3一定 液 温:約25℃ 被 検 菌:大腸菌(Escherichia coli);菌株 IFO-12734 黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus); 菌株 IFO-12732 初期菌数 :大腸菌 8.3×105cells/ml 黄色ブドウ球菌 7.3×105cells/ml 培 地:Mueller Hinton 2(BBL) 試験結果を表2及び表3に示した。これらの結果は水性
系において、抗菌性組成物の母体より抗菌金属イオンが
解離されて、僅かのCu2+が連続放出され、これに基づ
いて一般細菌に対して好ましい抗菌力を発揮しているこ
とを示している。
Antibacterial activity test The antibacterial activity test of the antibacterial composition obtained in Example 2 was conducted by the shake flask method under the following conditions. Antimicrobial activity assay: shake flask method (S. F. Law) total liquid volume during the test: 100 cm 3 constant liquid temperature: about 25 ° C. test bacteria: Escherichia coli (Escherichia coli); strain IFO-12734 Staphylococcus aureus ( Staphylococcus aureus); strain IFO-12732 Initial number of bacteria: E. coli 8.3 × 10 5 cells / ml Staphylococcus aureus 7.3 × 10 5 cells / ml Medium: Mueller Hinton 2 (BBL) Test results are shown in Tables 2 and 3. 3 is shown. These results indicate that, in an aqueous system, antimicrobial metal ions are dissociated from the parent of the antimicrobial composition, and a small amount of Cu 2+ is continuously released, based on which a favorable antimicrobial activity against general bacteria is exhibited. It is shown that.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】[0033]

【表3】 [Table 3]

【0034】防藻試験 井戸水(熊本県菊池郡七城町)500ミリリットルに対
して、実施例2で調製された抗菌性組成物(KCu−1
−1)が20g添加され、ポリエチレン瓶に保管され
た。一方空試験用として井戸水が500ミリリットル採
取され、ポリエチレン瓶に保管された。両方の瓶は間欠
攪拌下に3ヶ月保管されて、藻の発育の有無が観察され
た。本発明の抗菌性組成物を含有する液には全く藻の発
生は見られず、一方空試験の液では多数の藻の発生が約
1ケ月で確認された。かかる試験からも本抗菌性組成物
が優れた防藻作用を有することがわかる。
Anti-algae test The antibacterial composition (KCu-1) prepared in Example 2 was added to 500 ml of well water (Nanagi-cho, Kikuchi-gun, Kumamoto).
20 g of -1) was added and stored in a polyethylene bottle. On the other hand, 500 ml of well water was collected for a blank test and stored in a polyethylene bottle. Both bottles were stored for 3 months under intermittent agitation and the presence or absence of algae growth was observed. Algae formation was not observed at all in the solution containing the antibacterial composition of the present invention, while a large number of algae were observed in the blank test solution in about one month. This test also shows that the antibacterial composition has an excellent antialgal effect.

【0035】実施例3 参考例1で調製された無抗菌性の中間組成物(ビーズ5
〜10メッシュ;Na=4.74%;Al=5.39
%)約5kgが反応槽に採取され、これに水約20リッ
トルを添加してから、水溶液相は循環下に昇温されて6
0℃に保持された。次いで反応槽の水溶液相を循環させ
つつ希硝酸溶液が徐々に注入されて、水溶液相のpHは
最終的に4.4±0.1に調整された。固液分離を行っ
てから、得られた固相に対してAgNO溶液(0.1
4モル/リットル)9.9リットルが添加され、次いで
液温を60℃に保持して36時間に亘るイオン交換反応
が水溶液相の循環下にバッチ法で実施された。これによ
り、前述のアルミナ珪酸塩層を有するシリカゲルを母体
とする中間組成物(無抗菌性)は抗菌化されて、抗菌金
属として銀を含有する抗菌性組成物に転換された。前記
反応を経て調製された抗菌性組成物ビーズは、50〜6
0℃の温水を用いて洗浄された。洗浄は過剰のAg
濾液中に認められなくなるまで実施された。次いで水洗
を終了したビーズは100〜110℃で乾燥されて、含
水率4.5%の抗菌性組成物ビーズが得られた。前記の
乾燥ビーズに対して500℃における熱処理が2時間3
0分に亘って実施されて本発明の銀を抗菌金属とする抗
菌性組成物が最終的に調製された。 実施例3で調製された抗菌性組成物(B−1−A)の収
率:4.6kg 実施例3で調製された抗菌性組成物の組成及び物性:A
g=3.4%;Na=3.6%;Al=5.39%;S
iO=81.3%(無水基準);SSA=91m
g;P.V.=0.96cm/g;P.D.=290
オングストローム(無水基準)
Example 3 An antibacterial intermediate composition (bead 5) prepared in Reference Example 1
-10 mesh; Na = 4.74%; Al = 5.39
%) Is collected in a reaction vessel, and about 20 liters of water is added thereto.
It was kept at 0 ° C. Then, a dilute nitric acid solution was gradually injected while circulating the aqueous phase of the reaction vessel, and the pH of the aqueous phase was finally adjusted to 4.4 ± 0.1. After performing solid-liquid separation, an AgNO 3 solution (0.1
9.9 liters (4 mol / l) were added, and then the ion exchange reaction for 36 hours was carried out batchwise with circulation of the aqueous phase, keeping the liquid temperature at 60 ° C. As a result, the above-mentioned intermediate composition (non-antibacterial) mainly composed of silica gel having the alumina silicate layer was made antibacterial and converted to an antibacterial composition containing silver as an antibacterial metal. The antimicrobial composition beads prepared through the above reaction are 50 to 6
Washed with warm water at 0 ° C. Washing was performed until no excess Ag + was found in the filtrate. Next, the beads that had been washed with water were dried at 100 to 110 ° C. to obtain antibacterial composition beads having a water content of 4.5%. Heat treatment at 500 ° C. for 2 hours 3
Running for 0 minutes, the antimicrobial composition using silver as the antimicrobial metal of the present invention was finally prepared. Yield of antibacterial composition (B-1-A) prepared in Example 3: 4.6 kg Composition and physical properties of antibacterial composition prepared in Example 3: A
g = 3.4%; Na = 3.6%; Al = 5.39%; S
iO 2 = 81.3% (on anhydrous basis); SSA = 91 m 2 /
g; V. = 0.96 cm 3 / g; D. = 290
Angstrom (anhydrous basis)

【0036】圧縮強度(硬度)測定と耐水性試験(実施
例3) 実施例3で得られた抗菌性組成物(500℃−2時間3
0分焼成ビーズ;B−1−A)の圧縮強度(硬度)の測
定が実施例2に準じて実施された。硬度測定に際しては
抗菌性組成物の母集団(約250g)を調製し、これよ
り3組の小集団が作成された。この場合前記の小集団は
10個のビーズが無作為抽出されて構成された。圧縮強
度(硬度)測定に際しては、表記のように硬度の最小及
び最大値は削除された。表4に表記したように実施例3
(B−1−A)の抗菌性組成物の平均硬度(Hm)は1
2.0kg/ビーズであり、機械的強度の優れたビーズ
が得られている。さらに実施例3で得られた抗菌性組成
物(B−1−A)の耐水性試験が実施例2に準じて実施
された。耐水試験に際してはB−1−Aビーズは1週間
に亘って水中に浸漬された後、表面付着水を除去してか
らウェットビーズの硬度測定が行われた。なお母集団の
調製とこれより3組の小集団の調製方法は表4 B-1-
A(500℃−2時間30分焼成体)の場合と全く同様
である。
Measurement of Compressive Strength (Hardness) and Water Resistance Test (Example 3) The antibacterial composition obtained in Example 3 (500 ° C. for 2 hours
The compression strength (hardness) of the 0-minute fired beads (B-1-A) was measured according to Example 2. At the time of hardness measurement, a population (about 250 g) of the antibacterial composition was prepared, and three sets of small populations were prepared therefrom. In this case, the small population consisted of 10 beads randomly selected. In measuring the compressive strength (hardness), the minimum and maximum values of the hardness were deleted as shown. Example 3 as described in Table 4
The average hardness (Hm) of the antibacterial composition (B-1-A) is 1
At 2.0 kg / bead, beads having excellent mechanical strength were obtained. Further, a water resistance test of the antibacterial composition (B-1-A) obtained in Example 3 was performed according to Example 2. In the water resistance test, the B-1-A beads were immersed in water for one week, and then the hardness of the wet beads was measured after removing water adhering to the surface. Table 4 B-1-1
This is exactly the same as the case of A (500 ° C. for 2 hours 30 minutes).

【0037】表5に記載したように、水中浸漬1週間を
終了したウェットビーズの平均硬度値(Hm)は10.
9kg/ビーズであり、これと表4のHm=12.0k
g/ビーズの比較よりも、本剤が水中浸漬しても耐水性
が極端に大で機械的強度は殆ど劣化していないことは明
かである。なお耐水試験中のビーズの劣化、破損、粉化
等は全く見られなかった。上記試験から実施例3で得ら
れた抗菌性組成物は水性系使用に好適な特性を有するこ
とが判明した。さらに浸漬を終了したビーズを乾燥した
ものの平均硬度は表記のようにHm=11.5kg/ビ
ーズである。これらの試験よりも本発明のB−1−Aビ
ーズは水性系の処理剤として好ましい物性値を有するこ
とは明かである。
As shown in Table 5, the average hardness (Hm) of the wet beads after one week of immersion in water was 10.
9 kg / bead, and Hm = 12.0 k in Table 4
It is clear from the comparison of g / beads that the water resistance is extremely large and the mechanical strength is hardly deteriorated even when the agent is immersed in water. No deterioration, breakage, or powdering of the beads during the water resistance test was observed at all. From the above test, it was found that the antibacterial composition obtained in Example 3 had properties suitable for use in aqueous systems. Further, the average hardness of the dried beads after immersion is Hm = 11.5 kg / bead as shown. It is clear from these tests that the B-1-A beads of the present invention have preferable physical properties as an aqueous treatment agent.

【0038】[0038]

【表4】 [Table 4]

【0039】[0039]

【表5】 [Table 5]

【0040】防藻試験 井戸水(熊本県菊池郡七城町)500ミリリットルに対
して実施例3で調製された抗菌性組成物(B−1−A)
が20g添加され透明な瓶に保管された。一方空試験用
として、前記の井戸水が500ミリリットル透明瓶に保
管された。両瓶は間欠的振とう下に3ケ月保管され藻の
発生の有無が観察された。本剤のB−1−Aを含有する
井水では全く藻の発生は見られず、一方空試験液では多
数の藻の発生が1ケ月半経過後には明らかに確認され
た。かかる試験よりも本抗菌性組成物が優れた防藻効果
を示すことは明かである。
Anti-algae test Antibacterial composition (B-1-A) prepared in Example 3 against 500 ml of well water (Nanagi-cho, Kikuchi-gun, Kumamoto)
Was added and stored in a clear bottle. On the other hand, for the blank test, the well water was stored in a 500 ml transparent bottle. Both bottles were stored for 3 months under intermittent shaking, and the occurrence of algae was observed. No generation of algae was observed at all in well water containing B-1-A of the present agent, while generation of a large number of algae was clearly confirmed in the blank test solution after one and a half months. It is clear that the antimicrobial composition exhibits an excellent anti-algal effect than this test.

【0041】実施例4 参考例1で調製された無抗菌性の中間組成物(ビーズ5
〜10メッシュ;Na=3.6%;Al=5.39%)
が約5kgが反応槽に採取され、これに水20リットル
を加えてから、水溶液相は循環下に保って昇温されて6
0℃に保持された。次いで、反応槽の水溶液相(60
℃)を循環させながら、希硝酸溶液が徐々に注入され
て、水溶液相のpHは最終的に4.4±0.1に調製さ
れた。固液分離を行ってから得られた固相に対して、A
gNO3−Zn(NO32混合溶液〔AgNO3、0.2
1kg+Zn(NO32・6H2O、0.88kg+H2
O→9.9リットル(pH=4.35)〕が添加され、
次いで液温を60℃付近に保持して、36時間に亘るイ
オン交換反応が水溶液相の循環下に保持されて実施され
た(バッチ法)。
Example 4 The non-bacterial intermediate composition (bead 5) prepared in Reference Example 1
-10 mesh; Na = 3.6%; Al = 5.39%)
About 5 kg was collected in a reaction vessel, and 20 liters of water was added thereto. Then, the aqueous phase was heated while maintaining circulation.
It was kept at 0 ° C. Next, the aqueous phase of the reaction vessel (60
C.), the pH of the aqueous phase was finally adjusted to 4.4 ± 0.1 by slowly injecting the dilute nitric acid solution. For the solid phase obtained after performing solid-liquid separation, A
gNO 3 -Zn (NO 3) 2 mixture [AgNO 3, 0.2
1 kg + Zn (NO 3 ) 2 .6H 2 O, 0.88 kg + H 2
O → 9.9 liters (pH = 4.35)]
Next, the liquid temperature was maintained at around 60 ° C., and the ion exchange reaction for 36 hours was carried out while maintaining the circulation of the aqueous phase (batch method).

【0042】この場合、必要あれば希硝酸を時々添加し
て水溶液相のpH=3.7〜4.6に保持された。上記
の方法により前述のアルミナ珪酸塩層を有するシリカゲ
ルを母体とする中間組成物は抗菌化されて、抗菌金属と
して銀と亜鉛を含有する複合抗菌性組成物に転換され
た。前記反応を経て調製された抗菌性組成物ビーズは5
0〜60℃温水を用いて洗浄された。洗浄は過剰のAg
が濾液中に認められなくなるまで実施された。次いで
水洗洗浄終了後、ビーズは100〜110℃で乾燥され
て含水率5.28%の抗菌性組成物ビーズが得られた。
前記乾燥ビーズに対して650℃における加熱処理が2
時間40分に亘って実施されて、本発明の銀と亜鉛を複
合してなる抗菌性組成物が最終的に調製された。 実施例4で調製された抗菌性組成物(B−2−AZ)の
収率:4.7kg 実施例4で調製された抗菌性組成物の組成及び物性: Ag=3.1%;Zn=3.6%;Na=1.0%;A
l=5.39%;SiO=80.7%(無水基準);
SSA=93m/g;P.V.=0.98cm
g;P.D.=280オングストローム(無水基準)
In this case, if necessary, the pH of the aqueous phase was maintained at 3.7 to 4.6 by occasionally adding dilute nitric acid. According to the above-mentioned method, the intermediate composition based on silica gel having the alumina silicate layer was made antibacterial, and was converted into a composite antibacterial composition containing silver and zinc as antibacterial metals. The antimicrobial composition beads prepared through the above reaction are 5
Washed with hot water at 0-60 ° C. Wash with excess Ag
Performed until no more + was found in the filtrate. Next, after completion of washing with water, the beads were dried at 100 to 110 ° C to obtain beads of an antibacterial composition having a water content of 5.28%.
The dried beads were subjected to heat treatment at 650 ° C. for 2 days.
The operation was carried out for 40 minutes to finally prepare the antibacterial composition comprising silver and zinc of the present invention. Yield of antibacterial composition (B-2-AZ) prepared in Example 4: 4.7 kg Composition and physical properties of antibacterial composition prepared in Example 4: Ag = 3.1%; Zn = 3.6%; Na = 1.0%; A
l = 5.39%; SiO 2 = 80.7% (on anhydrous basis);
SSA = 93 m 2 / g; V. = 0.98cm 3 /
g; D. = 280 angstroms (anhydrous basis)

【0043】圧縮強度(硬度)の測定と耐水性試験(実
施例4) 実施例4で得られた抗菌性組成物(650℃−2時間4
0分焼成品;B-2-AZ)の圧縮強度(硬度)の測定
が、前記実施例に準じて実施された。硬度測定に際して
の抗菌性組成物の母集団や小集団の調製は全く前記例と
同様である。測定結果を表6に記載したように、本例で
調製された抗菌性組成物(650℃−2時間40分焼成
品;B-2-AZ)の平均硬度(Hm)は9.2kg/ビ
ーズで依然として好ましい硬度を有することがわかる。
さらに上記の水浸漬品(1週間水浸漬したウェットビー
ズ)も表記のようにHmは10.0kg/ビーズで、耐
水性が極めて高いことを示しており、水浸漬中ビーズの
破損、劣化、摩耗、微粉化の現象は全く確認されなかっ
た。さらに水浸漬を終了したビーズを100〜110℃
で乾燥したドライビーズのHmは9.5kg/ビーズで
あった。これらの試験より、本発明の実施例4で調製さ
れた抗菌性組成物ビーズは水性系の処理に適した好まし
い物性値を有することは明白である。
Measurement of Compressive Strength (Hardness) and Water Resistance Test (Example 4) The antimicrobial composition obtained in Example 4 (650 ° C. for 2 hours 4 hours)
The measurement of the compressive strength (hardness) of the 0-minute fired product (B-2-AZ) was performed according to the above-described example. Preparation of a population or a small population of the antibacterial composition at the time of hardness measurement is exactly the same as in the above example. As shown in Table 6, the average hardness (Hm) of the antibacterial composition (baked at 650 ° C. for 2 hours and 40 minutes; B-2-AZ) prepared in this example was 9.2 kg / bead. It can be seen that the sample still has a preferable hardness.
Further, the above water-immersed product (wet beads immersed in water for one week) also has an Hm of 10.0 kg / bead as indicated, indicating extremely high water resistance. No pulverization phenomenon was observed. Further, the beads which have been immersed in water are heated at 100 to 110 ° C.
Hm of the dried beads dried at 9.5 kg / bead. From these tests, it is clear that the antimicrobial composition beads prepared in Example 4 of the present invention have preferable physical properties suitable for treatment of aqueous systems.

【0044】[0044]

【表6】 [Table 6]

【0045】抗菌性組成物の抗菌力測定例 実施例-3及び4により調製されたビーズ状の抗菌性組
成物について述べる。抗菌力測定は下記のシェークフラ
スコ法により実施された。 抗菌力のテスト法:シェークフラスコ法(S.F.法) 試験時の全液量:200ミリリットル(一定) 液 温:約25℃ 被 検 菌:大 腸 菌(Escherichia coli):菌株 IFO-12734 枯 草 菌(Bacillus subtilis):菌株 IFO-13719 緑 膿 菌(Pseudomonas aeruginosa):菌株 IFO-12689 MRSA(Methycillin-resistant staphylococcus aureus):菌株 KB-1005 初期菌数:大 腸 菌:6.7×105cells/ml 枯 草 菌:7.9×105cells/ml 緑 膿 菌:3.8×105cells/ml MRSA:8.6×105cells/ml 使用培地:Mueller Hinton 2(BBL)
Example of Measurement of Antibacterial Activity of Antibacterial Composition The antibacterial composition in the form of beads prepared according to Examples 3 and 4 will be described. The antibacterial activity was measured by the following shake flask method. Test method for antibacterial activity: Shake flask method (SF method) Total liquid volume during test: 200 ml (constant) Liquid temperature: about 25 ° C Test bacteria: Escherichia coli: strain IFO-12734 Bacillus subtilis: strain IFO-13719 Pseudomonas aeruginosa: strain IFO-12689 MRSA (Methycillin-resistant staphylococcus aureus): strain KB-1005 Initial bacterial count: E. coli: 6.7 × 10 5 cells / ml Bacillus subtilis: 7.9 × 10 5 cells / ml Pseudomonas aeruginosa: 3.8 × 10 5 cells / ml MRSA: 8.6 × 10 5 cells / ml Medium used: Mueller Hinton 2 (BBL)

【0046】Escherichia coliに対する抗菌力テスト結
果は、表7に示されているように、B−2−AZ(65
0℃−2時間40分焼成ビーズ;実施例4)は上記菌に
対して優れた抗菌力を発揮し、菌は極めて短時間に死滅
することがわかる。S−1は実施例3に準じて調製され
た。抗菌金属Agの含有量が比較的少ない抗菌性組成物
ビーズ(Ag=0.66%)であるにかかわらず菌は3
0分で消滅している。
As shown in Table 7, the results of the antibacterial activity test on Escherichia coli were as follows: B-2-AZ (65
Example 4) shows that the baked beads at 0 ° C. for 2 hours and 40 minutes exhibit excellent antibacterial activity against the above bacteria, and the bacteria are killed in a very short time. S-1 was prepared according to Example 3. Regardless of the antimicrobial composition beads having a relatively low antimicrobial metal Ag content (Ag = 0.66%), the number of bacteria is 3
It has disappeared in 0 minutes.

【0047】次にBacillus subtilisに対するテスト結
果が表8に示されている。B−1−A(500℃−2時
間30分焼成ビーズ;実施例3)、B−2−AZ(65
0℃−2時間40分焼成ビーズ;実施例4)の何れもBa
cillus subtilisに対 して優れた抗菌力を発揮してい
る。さらに表9にはPseudomonas aeruginosaに対する抗
菌力テスト結果が示されているが、B−2−AZ(65
0℃−2時間40分焼成ビーズ;実施例4)は短時間に
上記菌を死滅させている。またMRSA(Methycillin-
resistant staphylococcus aureus)に対しても、表1
0に示したように本抗菌性組成物(B−1−AおよびB
−2−AZ)は好ましい抗菌力を示している。なお表7
〜10に示した括弧値は全液量200ミリリットル(一
定)中の抗菌性組成物ビーズの採取量を示している。上
記の各表には空試験用として抗菌性組成物ビーズ無添加
時の菌数の経時変化が記載されている(対照値)。本抗
菌性組成物中の抗菌金属イオンはシリカゲル母体の細孔
内で迅速に拡散されて、菌類と接触して好ましい抗菌〜
殺菌効果を発揮することは、上述の抗菌力試験より明か
である。
Next, the test results for Bacillus subtilis are shown in Table 8. B-1-A (500 ° C. for 2 hours 30 minutes fired beads; Example 3), B-2-AZ (65
Baked beads at 0 ° C. for 2 hours and 40 minutes;
It has excellent antibacterial activity against cillus subtilis. Further, Table 9 shows the results of an antibacterial activity test on Pseudomonas aeruginosa, in which B-2-AZ (65
The fired beads at 0 ° C. for 2 hours and 40 minutes; Example 4) kills the above bacteria in a short time. MRSA (Methycillin-
Table 1 for resistant staphylococcus aureus)
0, the antimicrobial compositions (B-1-A and B
-2-AZ) shows preferable antibacterial activity. Table 7
The parenthesized values shown in Tables 10 to 10 indicate the amount of the antibacterial composition beads collected in a total volume of 200 ml (constant). In each of the above tables, the time-dependent change in the number of bacteria when no antibacterial composition beads were added is described for a blank test (control value). The antimicrobial metal ions in the antimicrobial composition are rapidly diffused in the pores of the silica gel matrix, and come into contact with fungi to achieve the preferred antimicrobial activity.
The germicidal effect is evident from the antibacterial activity test described above.

【0048】[0048]

【表7】 [Table 7]

【0049】[0049]

【表8】 [Table 8]

【0050】[0050]

【表9】 [Table 9]

【0051】[0051]

【表10】 [Table 10]

【0052】実施例5 本実施例は成型してなる抗菌性組成物の調製例に関する
ものである。本剤においては比較的微粒子よりなるシリ
カゲルを素材原料として使用し、これをアルカリとアル
ミン酸塩溶液で処理してイオン交換可能な金属イオン
(Na+)を含有するアルミノ珪酸塩層をシリカゲル母
体の活性な細孔表面に形成させて無機抗菌性の中間組成
物を調製せしめ、次いでこれは抗菌化されて、微粒子状
の抗菌性組成物に転換された。前記組成物は有機系の結
合剤存在下に成型されて、球状に成型された後、最終的
に焼成されて本発明の抗菌性組成物が調製された。
Example 5 This example relates to an example of preparing a molded antibacterial composition. In this agent, silica gel composed of relatively fine particles is used as a raw material, and this is treated with an alkali and aluminate solution to form an aluminosilicate layer containing ion-exchangeable metal ions (Na + ) as a base material of the silica gel. An inorganic antimicrobial intermediate composition was formed on the active pore surface, which was then antimicrobial and converted to a particulate antimicrobial composition. The composition was molded in the presence of an organic binder, molded into a sphere, and finally baked to prepare the antimicrobial composition of the present invention.

【0053】中間組成物の調製 出発原料としては豊田化工(株)の市販品(50メッシ
ュパス;真比重 2.2:SSA 450m2/g;細孔
径 約60オングストローム:細孔容積 約0.8ミリ
リットル/g)が使用された。前記シリカゲルを約5.
5kgを反応槽に添加した後、水約15リットルを加え
て攪拌することによりシリカゲルスラリー混合液が調製
された。次いで、薄いNaOH溶液を注入して、水溶液
相のpHは9.7に調製された。NaOH、0.93k
gと水、0.8リットル、およびAl(OH)3、1.
2kgとの混合物を加熱溶解し、溶解液に水を加えて全
容10.9リットルとし、NaAlO2溶液(pH=1
2.9)を調製した。攪拌下の反応槽に、得られたNa
AlO2溶液の10.9リットルが注入された後、反応
槽は攪拌下に昇温されて約60℃に保持され、次いで同
温度で7時間に亘る反応が行われて、シリカゲルの母体
表面に固定されたアルミノ珪酸塩層を有する中間組成物
の合成が行われた。反応終了後ステンレススチール製の
濾過機(濾布:サラン)に固相は取り出されて温水にて
洗浄された。水洗は濾液のpHが10以下になるまで実
施された。次いで、前記の中間組成物は110〜120
℃で乾燥された。上記工程を経て中間組成物乾燥品(微
粒子状;50メッシュパス)が5.3kgが得られ、そ
れの組成はNa=4.48%、Al=4.30%(無水
基準)であった。
Preparation of Intermediate Composition As a starting material, a commercial product of Toyoda Kako Co., Ltd. (50 mesh pass; true specific gravity 2.2: SSA 450 m 2 / g; pore diameter: about 60 Å: pore volume: about 0.8 Milliliter / g) was used. The silica gel was added to about 5.
After adding 5 kg to the reaction vessel, about 15 liters of water was added and stirred to prepare a silica gel slurry mixture. The pH of the aqueous phase was then adjusted to 9.7 by injecting a dilute NaOH solution. NaOH, 0.93k
g of water 0.8 liters and Al (OH) 3, 1.
The mixture with 2 kg was heated and dissolved, and water was added to the solution to make a total volume of 10.9 liters. A NaAlO 2 solution (pH = 1)
2.9) was prepared. The obtained Na was added to the reactor under stirring.
After 10.9 liters of the AlO 2 solution was injected, the temperature of the reaction vessel was raised with stirring and maintained at about 60 ° C., and then the reaction was carried out at the same temperature for 7 hours, so that the silica gel matrix surface The synthesis of an intermediate composition with a fixed aluminosilicate layer was performed. After completion of the reaction, the solid phase was taken out to a stainless steel filter (filter cloth: Saran) and washed with warm water. Washing was performed until the pH of the filtrate became 10 or less. Then, the intermediate composition is 110-120.
Dried at ℃. Through the above steps, 5.3 kg of a dried product of the intermediate composition (fine particles, 50 mesh pass) was obtained, and the composition was Na = 4.48% and Al = 4.30% (anhydrous basis).

【0054】中間組成物の抗菌化 前記合成で得られた中間組成物〔微粒子状;50メッシ
ュパス;Na=4.48%、Al=4.30%(無水基
準)〕の無水物として4.9kgが反応槽に採取され、
これに約20リットルの水を添加してから反応槽は昇温
されて約60℃に保持された。次いで反応槽は攪拌下に
保持されて希硝酸が徐々に注入され水溶液相のpHは最
終的に4.4前後に調製された。AgNO3、0.31
kgとZn(NO32・6H2O、1.3kgとを水に
溶解し、全容を10リットルとし、AgNO3−Zn
(NO32混合液を調製した。これを固液分離を行って
から得られた固相に対して添加した後、液温は60℃に
保持されて、攪拌下に約3時間に亘るイオン交換反応が
実施された(バッチ法)。上記イオン交換に際しては水
溶液相のpHは3〜4に保持された。かかる方法により
無抗菌性微粒子状の中間組成物は抗菌化され、抗菌金属
として銀及び亜鉛を有する抗菌性組成物に転換された。
前記の工程を経て調製された微粒子状の抗菌性組成物は
約60℃の温水を用いて洗浄された。洗浄は過剰のAg
+が濾液中に認められなくなるまで行われた。次いで、
水洗終了抗菌性組成物は100〜110℃で乾燥され
た。 本例で得られた微粒子状(50メッシュパス)抗菌性組
成物の収率:約4.8kg(無水物)
Antibacterialization of Intermediate Composition As an anhydride of the intermediate composition obtained in the above synthesis [fine particles; 50 mesh pass; Na = 4.48%, Al = 4.30% (anhydrous basis)] 4. 9 kg is collected in the reaction tank,
After adding about 20 liters of water thereto, the temperature of the reaction vessel was raised and maintained at about 60 ° C. Then, the reaction vessel was kept under stirring, and dilute nitric acid was gradually injected to adjust the pH of the aqueous phase to around 4.4 finally. AgNO 3 , 0.31
kg and Zn (NO 3) 2 · 6H 2 O, and 1.3kg was dissolved in water, the total volume and 10 liters, AgNO 3 -Zn
(NO 3 ) 2 mixture was prepared. After this was added to the solid phase obtained after solid-liquid separation, the liquid temperature was maintained at 60 ° C., and an ion exchange reaction was carried out for about 3 hours with stirring (batch method). . During the ion exchange, the pH of the aqueous phase was maintained at 3 to 4. By this method, the intermediate composition in the form of non-antibacterial fine particles was converted into an antibacterial composition having silver and zinc as antibacterial metals.
The fine-particle antibacterial composition prepared through the above steps was washed with warm water of about 60 ° C. Wash with excess Ag
This was done until no more + was found in the filtrate. Then
The water-washed antibacterial composition was dried at 100 to 110 ° C. Yield of the particulate (50 mesh pass) antibacterial composition obtained in this example: about 4.8 kg (anhydrous)

【0055】成型と熱処理 前述の工程を経て調製された微粒子状の抗菌性組成物
(50メッシュパス)約2kgを採取しこれに有機系の
結合剤としてM.C.(メチルセルロース)1%含有液
を加えて混合した後、マルメライザーを用いて球状体に
成型した。次いで前記球状成型体は100℃付近で乾燥
された後645−650℃で2時間に亘る熱処理を経て
焼結されて、本発明の抗菌金属として銀と亜鉛を複合し
てなる球状の抗菌性組成物が得られた。実施例5で得ら
れた抗菌性組成物(B-3-AZ;645〜650℃−2
時間)の組成Ag=3.4%;Zn=2.1%;Na=
1.5%;SiO2=83.6%(無水基準);SSA
=434m2/g;P.V.=0.75cm3/g;P.
D.=56オングストローム
Molding and heat treatment About 2 kg of the fine-particle antibacterial composition (50 mesh pass) prepared through the above-mentioned steps was collected and used as an organic binder. C. A liquid containing 1% (methylcellulose) was added and mixed, and then molded into a spherical body using a marmellaizer. Next, the spherical molded body is dried at about 100 ° C. and then sintered through a heat treatment at 645-650 ° C. for 2 hours to obtain a spherical antibacterial composition comprising silver and zinc as the antibacterial metal of the present invention. Thing was obtained. The antibacterial composition obtained in Example 5 (B-3-AZ; 645 to 650 ° C-2)
H) Composition Ag = 3.4%; Zn = 2.1%; Na =
1.5%; SiO 2 = 83.6% (anhydrous basis); SSA
= 434 m 2 / g; V. = 0.75cm 3 / g; P.
D. = 56 angstroms

【0056】実施例5の中間組成物の抗菌化工程で得ら
れた抗菌性組成物(50メッシュパス品)の熱処理と抗
菌力の関係が表11に示されている。本例で得られた抗
菌性組成物は500〜800℃に亘る熱処理では構造は
安定(X線回析の結果)であり、E.coliやA.nigerにた
いして優れた抗菌力を発揮することは 表11より明か
である。次に実施例5で調製された抗菌性組成物(B−
3−AZ;ビーズ)の圧縮強度(硬度)測定が前述の実
施例と同一方法で実施された。本例で得られた抗菌性組
成物(645〜650℃焼成品;ビーズ)を篩分けし
て、ビーズの直径2.0〜3.4m/mの母集団を作成
しこれよりビーズ10個を無作為抽出して硬度の測定
(表12)が行われた。この場合、表記のように最大と
最小値は削除された。平均硬度Hsとして9.8kg/
ビーズが得られた。かかるテストより本発明で得られる
抗菌性組成物(B−3−AZ)は優れた硬度を有してお
り、水性系の水処理剤として好適な事がわかる。
Table 11 shows the relationship between the heat treatment and the antibacterial activity of the antibacterial composition (50-mesh pass product) obtained in the step of antibacterializing the intermediate composition of Example 5. The antibacterial composition obtained in this example has a stable structure (result of X-ray diffraction) at a heat treatment of 500 to 800 ° C., and exhibits excellent antibacterial activity against E. coli and A. niger. It is clear from Table 11. Next, the antibacterial composition (B-
3-AZ; beads) were measured in the same manner as in the above-mentioned Example. The antibacterial composition (a product fired at 645 to 650 ° C .; beads) obtained in this example was sieved to prepare a population of beads having a diameter of 2.0 to 3.4 m / m. Hardness was measured randomly (Table 12). In this case, the maximum and minimum values have been removed as indicated. 9.8 kg / average hardness Hs
Beads were obtained. From this test, it can be seen that the antibacterial composition (B-3-AZ) obtained in the present invention has excellent hardness and is suitable as an aqueous water treatment agent.

【0057】[0057]

【表11】 [Table 11]

【0058】[0058]

【表12】 [Table 12]

【0059】実施例6 海水(大牟田市大字岬付近の海水)10リットルに対
し、実施例2で調製された抗菌性組成物(KCu−1−
1:490℃−3時間焼成ビーズ)の一定量を添加し、
所定時間攪拌した後、海水サンプルを200ミリリット
ル採取し、海水中の銅イオンの定量、及び定量培養法に
よるサンプル海水中に存在する雑菌の測定が行われた。
表13に結果を示す。サンプルS−0は海水中にKCu
−1−1が無添加のものを表す。S−6−12およびS
−6−24は、KCu−1−1ビーズを海水10リット
ルに対して約6g添加して攪拌し、それぞれ12時間及
び24時間経過時点で採取した海水サンプルを示す。S
−12−12およびS−12−24は、KCu−1−1
ビーズを海水10リットルに対して約12g添加して攪
拌し、それぞれ12時間及び24時間経過時点で採取し
た海水サンプルを示す。S−24−12およびS−24
−24は、KCu−1−1ビーズを海水10リットルに
対して約24g添加して攪拌し、それぞれ12時間及び
24時間経過時点で採取した海水サンプルを示す。採取
した海水サンプル中のCu2+は表13に示したように、
1〜3.7ppmの範囲にあり、この範囲では海水中の
雑菌はサンプルS−0と比較して著しく減少している。
KCu−1−1ビーズの海水中に存在する雑菌に対して
抗菌効果を有することが明かに示されている。
Example 6 The antibacterial composition (KCu-1-) prepared in Example 2 was used for 10 liters of seawater (seawater near Ojimisaki, Omuta-shi).
1: 490 ° C. for 3 hours fired beads).
After stirring for a predetermined time, 200 ml of a seawater sample was collected, and copper ions in the seawater were quantified, and bacteria present in the sample seawater were measured by a quantitative culture method.
Table 13 shows the results. Sample S-0 contains KCu in seawater.
-1-1 represents an additive-free product. S-6-12 and S
-6-24 shows a seawater sample obtained by adding about 6 g of KCu-1-1 beads to 10 liters of seawater and stirring the mixture, and after 12 hours and 24 hours, respectively. S
12-12 and S-12-24 are KCu-1-1.
About 12 g of beads were added to 10 liters of seawater and stirred, and seawater samples collected at the lapse of 12 hours and 24 hours, respectively, are shown. S-24-12 and S-24
-24 indicates a seawater sample obtained by adding about 24 g of KCu-1-1 beads to 10 liters of seawater and stirring the mixture, and after 12 hours and 24 hours, respectively. Cu 2+ in the collected seawater sample was as shown in Table 13,
It is in the range of 1 to 3.7 ppm, and in this range, the germs in the seawater are significantly reduced as compared with the sample S-0.
It has been clearly shown that KCu-1-1 beads have an antibacterial effect against various bacteria existing in seawater.

【0060】[0060]

【表13】 [Table 13]

【0061】実施例7 実施例2から5の抗菌性組成物の微粉砕品の見かけ密度
を測定した。結果を表14に示す。表中、dは軽く充
填したときの見かけ密度を示し、dは振動充填したと
きの見かけ密度を示す。それぞれの測定法は以下の通り
である。 d(軽く充填したときの見かけ密度): 200ミリリットルのメスシリンダーに粉末をいれ、軽
く振動させ、粉末が沈降した後、粉末の容量と重量を測
定して算出した。 d(振動充填したときの見かけ密度): 200ミリリットルのメスシリンダーに振動させながら
粉末をいれ、粉末が沈降した後、さらに振動を繰り返
し、最終的な粉末の容量と重量を測定して算出した。実
施例5(B−3−AZ)の110〜120℃乾燥品(成
型体)を粉砕して微細粉末(Dav=2.54ミクロ
ン)としたものは、d=0.21、d=0.29で
あった。一方、645〜650℃に2時間焼成された成
型体を微細粉末(Dav=2.88ミクロン)としたも
のは、d=0.34、d=0.50であった。これ
らの値の比較からも、本発明の焼成工程を通じて焼結度
が上昇して粉体間の結合力が増大して、成型体の機械的
強度が大きくなることは明白である。
Example 7 The apparent densities of the finely pulverized products of the antibacterial compositions of Examples 2 to 5 were measured. Table 14 shows the results. In Table, d 1 represents the apparent density when packed lightly, d 2 represents the apparent density when the vibration filling. Each measuring method is as follows. d 1 (apparent density when lightly filled): Powder was placed in a 200 ml measuring cylinder, lightly vibrated, and after the powder settled, the volume and weight of the powder were measured and calculated. d 2 (apparent density when the vibration filling): is vibrated in 200 ml graduated cylinder while putting powder after the powder settled, further repeated vibrations, capacity and weight of the final powder was calculated by measuring . The dried product (molded product) of Example 5 (B-3-AZ) dried at 110 to 120 ° C. was pulverized into fine powder (Dav = 2.54 μm), and d 1 = 0.21 and d 2 = Was 0.29. On the other hand, when the molded body fired at 645 to 650 ° C. for 2 hours was made into a fine powder (Dav = 2.88 μm), d 1 = 0.34 and d 2 = 0.50. From the comparison of these values, it is clear that the sintering degree increases through the firing step of the present invention, the bonding force between the powders increases, and the mechanical strength of the molded body increases.

【0062】[0062]

【表14】 [Table 14]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A01N 59/16 A01N 25/08 A01N 59/20 CAPLUS(STN) REGISTRY(STN) WPIDS(STN)──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) A01N 59/16 A01N 25/08 A01N 59/20 CAPLUS (STN) REGISTRY (STN) WPIDS (STN)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シリカゲルを主な母材とし、その表面に
シリカゲルとイオン結合した、銀、銅及び亜鉛からなる
群より選ばれた少なくとも1種の抗菌金属イオンを保持
する抗菌性アルミノ珪酸塩層を有する粒子の焼結体であ
って、少なくとも0.2cm /gの細孔容積、少なく
とも70m /gの比表面積を有し、且つSiO の含
有率が65−90重量%であり、無機質結合剤を含まな
い抗菌性組成物。
(1) Silica gel is used as the main base material, and
Consists of silver, copper and zinc ionically bonded to silica gel
Holds at least one antibacterial metal ion selected from the group
Is a sintered body of particles having an antibacterial aluminosilicate layer
A pore volume of at least 0.2 cm 3 / g
Both have a specific surface area of 70m 2 / g, and the SiO 2 containing
The content is 65-90% by weight and does not include an inorganic binder.
Antibacterial composition.
【請求項2】 平均細孔径が少なくとも50オングスト
ロームであることを特徴とする請求項1記載の抗菌性組
成物。
2. The antimicrobial composition according to claim 1, wherein the average pore size is at least 50 Å.
【請求項3】 抗菌金属イオンが銀イオンであり、銀含
有量が無水状態の抗菌性組成物の少なくとも0.2%で
あることを特徴とする請求項1または2記載の抗菌性組
成物。
3. The antibacterial composition according to claim 1, wherein the antibacterial metal ion is silver ion, and the silver content is at least 0.2% of the anhydrous antibacterial composition.
【請求項4】 抗菌金属イオンが銅イオンであり、銅含
有量が無水状態の抗菌性組成物の少なくとも0.5%で
あることを特徴とする請求項1または2記載の抗菌性組
成物。
4. The antimicrobial composition according to claim 1, wherein the antimicrobial metal ion is a copper ion and the copper content is at least 0.5% of the anhydrous antimicrobial composition.
【請求項5】 抗菌金属イオンが亜鉛イオンであり、亜
鉛含有量が無水状態の抗菌性組成物の少なくとも3%で
あることを特徴とする請求項1または2記載の抗菌性組
成物。
5. The antimicrobial composition according to claim 1, wherein the antimicrobial metal ion is a zinc ion, and the zinc content is at least 3% of the anhydrous antimicrobial composition.
【請求項6】 水処理剤である、請求項1から5のいず
れか1項記載の抗菌性組成物。
6. The antibacterial composition according to claim 1, which is a water treatment agent.
【請求項7】 1)シリカゲルをアルカリ溶液とアルミ
ン酸溶液で処理し、イオン交換可能な金属を含むアルミ
ノ珪酸塩層をシリカゲル母体の細孔の活性表面に実質的
に固定せしめる工程、 2)次いで銀、銅及び亜鉛よりなる群より選ばれた少な
くとも1種の金属イオンを含む塩類溶液で処理して殺菌
性の金属イオンをアルミノ珪酸塩層にイオン結合させ、
抗菌層を形成せしめる工程、および 3)得られた抗菌性組成物を、有機物結合剤を使用し
て、350−800℃で熱処理する工程、 を含む、請求項1記載の抗菌性組成物の製造方法。
7. A step of: 1) treating silica gel with an alkali solution and an aluminate solution to substantially fix an aluminosilicate layer containing an ion-exchangeable metal on the active surface of the pores of the silica gel matrix; 2) Silver, copper and zinc are treated with a salt solution containing at least one metal ion selected from the group consisting of zinc to form bactericidal metal ions in the aluminosilicate layer,
A step of forming an antimicrobial layer, and 3) using the obtained antimicrobial composition with an organic binder.
The method for producing an antibacterial composition according to claim 1, comprising a step of performing a heat treatment at 350 to 800 ° C.
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