JP3205968B2 - 抗菌性リン酸塩層間化合物 - Google Patents
抗菌性リン酸塩層間化合物Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、種々の細菌に対して抗
菌作用を有する新規な抗菌性リン酸塩層間化合物に関
し、更に詳しくは、それ自体が経時的に変色せず、樹脂
等に混練して抗菌性樹脂組成物として用いる場合にも、
樹脂と混練させる際の変色、さらには混練後の抗菌性樹
脂組成物の経時的な変色も少ない、抗菌性リン酸塩層間
化合物に関するものである。
菌作用を有する新規な抗菌性リン酸塩層間化合物に関
し、更に詳しくは、それ自体が経時的に変色せず、樹脂
等に混練して抗菌性樹脂組成物として用いる場合にも、
樹脂と混練させる際の変色、さらには混練後の抗菌性樹
脂組成物の経時的な変色も少ない、抗菌性リン酸塩層間
化合物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、無機系の抗菌剤においては、抗菌
作用を有する銀などの金属やそれの化合物をゼオライ
ト、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル等の吸着剤に吸
着させて抗菌目的に利用することが知られている。その
他、有機系の抗菌剤として種々の有機物質も多数提案さ
れている。しかし前者の無機系のものは、銀などの抗菌
作用を有する金属の安定性が不十分で抗菌効果の持続性
等の点で問題があった。また、後者の有機系では、耐熱
性に乏しい、蒸気圧が高い、毒性が比較的高い等の欠点
があった。
作用を有する銀などの金属やそれの化合物をゼオライ
ト、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル等の吸着剤に吸
着させて抗菌目的に利用することが知られている。その
他、有機系の抗菌剤として種々の有機物質も多数提案さ
れている。しかし前者の無機系のものは、銀などの抗菌
作用を有する金属の安定性が不十分で抗菌効果の持続性
等の点で問題があった。また、後者の有機系では、耐熱
性に乏しい、蒸気圧が高い、毒性が比較的高い等の欠点
があった。
【０００３】このような従来の抗菌剤の持つ問題点を解
消するものの一つとして、水に不溶ないし難溶性のリン
酸塩または縮合リン酸塩に、重金属イオンを担持させて
なる抗菌性組成物が提案されている（特開平２−９６５
０８）。この抗菌性組成物は、抗菌作用を有する金属が
活性な状態で安定に保持されており、抗菌作用の持続性
に優れ、耐熱性にも優れている。
消するものの一つとして、水に不溶ないし難溶性のリン
酸塩または縮合リン酸塩に、重金属イオンを担持させて
なる抗菌性組成物が提案されている（特開平２−９６５
０８）。この抗菌性組成物は、抗菌作用を有する金属が
活性な状態で安定に保持されており、抗菌作用の持続性
に優れ、耐熱性にも優れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た抗菌性組成物は、樹脂等に混練して抗菌性樹脂組成物
として用いる場合に、樹脂との混練時に変色したり、混
練後の抗菌性樹脂組成物が経時的に徐々に変色する、と
いう問題点があった。
た抗菌性組成物は、樹脂等に混練して抗菌性樹脂組成物
として用いる場合に、樹脂との混練時に変色したり、混
練後の抗菌性樹脂組成物が経時的に徐々に変色する、と
いう問題点があった。
【０００５】そこで本発明は、それ自体は経時的に変色
せず、さらに樹脂等に混練して抗菌性樹脂組成物として
用いる場合に、混練時に変色したり、混練後の抗菌性樹
脂組成物が経時的に徐々に変色することのない、抗菌性
リン酸塩間化合物を提供することを目的としてなされた
ものである。
せず、さらに樹脂等に混練して抗菌性樹脂組成物として
用いる場合に、混練時に変色したり、混練後の抗菌性樹
脂組成物が経時的に徐々に変色することのない、抗菌性
リン酸塩間化合物を提供することを目的としてなされた
ものである。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】すなわち本発明の抗菌
性リン酸塩層間化合物は、抗菌作用を有する金属イオン
とアルカリ金属イオンをイオン交換法によりインターカ
レートした層状リン酸塩からなることを特徴とするもの
である。この抗菌性リン酸塩層間化合物は、抗菌効果の
持続性、抗菌物質の安定性、耐熱性といった多くの利点
を失うことなく、しかも、それ自体が経時的に変色せ
ず、樹脂等に混練して抗菌性樹脂組成物として用いる場
合にも、樹脂と混練させる際の変色、さらには混練後の
抗菌性樹脂組成物の経時的な変色も少ない。
性リン酸塩層間化合物は、抗菌作用を有する金属イオン
とアルカリ金属イオンをイオン交換法によりインターカ
レートした層状リン酸塩からなることを特徴とするもの
である。この抗菌性リン酸塩層間化合物は、抗菌効果の
持続性、抗菌物質の安定性、耐熱性といった多くの利点
を失うことなく、しかも、それ自体が経時的に変色せ
ず、樹脂等に混練して抗菌性樹脂組成物として用いる場
合にも、樹脂と混練させる際の変色、さらには混練後の
抗菌性樹脂組成物の経時的な変色も少ない。
【０００７】上記した本発明の抗菌性リン酸塩層間化合
物は、層状リン酸塩に抗菌作用を有する金属とアルカリ
金属の水溶液を接触させ、イオン交換することにより、
容易に製造できる。
物は、層状リン酸塩に抗菌作用を有する金属とアルカリ
金属の水溶液を接触させ、イオン交換することにより、
容易に製造できる。
【０００８】本発明で用いる抗菌作用を有する金属イオ
ンとしては、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオン等が好ま
しく使用でき、これらの金属イオンは一種だけでなく数
種を層状リン酸塩にインターカレートさせてもよい。ア
ルカリ金属イオンとしては、リチウムイオン、ナトリウ
ムイオン等が好ましく使用でき、これらについても一種
だけでなく数種を層状リン酸塩にインターカレートさせ
てもよい。
ンとしては、銀イオン、銅イオン、亜鉛イオン等が好ま
しく使用でき、これらの金属イオンは一種だけでなく数
種を層状リン酸塩にインターカレートさせてもよい。ア
ルカリ金属イオンとしては、リチウムイオン、ナトリウ
ムイオン等が好ましく使用でき、これらについても一種
だけでなく数種を層状リン酸塩にインターカレートさせ
てもよい。
【０００９】抗菌作用を有する金属イオンとアルカリ金
属イオンの保持体となる層状リン酸塩としては、リン酸
ジルコニウム、リン酸チタンなどの４価金属のリン酸
塩、トリポリリン酸アルミニウムなどが好ましく利用で
きる。４価金属のリン酸塩は、A. Clearfield, G. Albe
rti 及びU. Costantino “Inorganic Ion Exchange Mat
erials”，A. Clearfield 編， CRC Press社, USA, 第
３章(1982)に大要が述べられているが、Ｍ4 （ＨＰ
Ｏ4 ）2 ．ｎＨ2 Ｏ（Ｍ4 ；４価金属）のように表わさ
れ、１水和物のα型、２水和物のγ型などが一般的によ
く知られている。これらは水に難溶の固体酸で陽イオン
交換能を持つ。イオン交換能はリン酸水素基（ＨＰＯ4
2-）のプロトンが担っており、理論的イオン交換容量は
α型リン酸ジルコニウム（以下α−ＺｒＰと略記）が
６．６４ｍｅｑ／ｇ、α型リン酸チタン（以下α−Ｔｉ
Ｐと略記）が７．７６ｍｅｑ／ｇ、γ型リン酸ジルコニ
ウム（以下γ−ＺｒＰと略記）が６．２７ｍｅｑ／ｇ、
γ型リン酸チタン（以下γ−ＴｉＰと略記）が７．２５
ｍｅｑ／ｇである。また、トリポリリン酸アルミニウム
はＡｌＨ2 Ｐ3 Ｏ10・２Ｈ2 Ｏ（以下ＡｌＰと略記）で
表わされ、理論的イオン交換容量は６．２９ｍｅｑ／ｇ
である。
属イオンの保持体となる層状リン酸塩としては、リン酸
ジルコニウム、リン酸チタンなどの４価金属のリン酸
塩、トリポリリン酸アルミニウムなどが好ましく利用で
きる。４価金属のリン酸塩は、A. Clearfield, G. Albe
rti 及びU. Costantino “Inorganic Ion Exchange Mat
erials”，A. Clearfield 編， CRC Press社, USA, 第
３章(1982)に大要が述べられているが、Ｍ4 （ＨＰ
Ｏ4 ）2 ．ｎＨ2 Ｏ（Ｍ4 ；４価金属）のように表わさ
れ、１水和物のα型、２水和物のγ型などが一般的によ
く知られている。これらは水に難溶の固体酸で陽イオン
交換能を持つ。イオン交換能はリン酸水素基（ＨＰＯ4
2-）のプロトンが担っており、理論的イオン交換容量は
α型リン酸ジルコニウム（以下α−ＺｒＰと略記）が
６．６４ｍｅｑ／ｇ、α型リン酸チタン（以下α−Ｔｉ
Ｐと略記）が７．７６ｍｅｑ／ｇ、γ型リン酸ジルコニ
ウム（以下γ−ＺｒＰと略記）が６．２７ｍｅｑ／ｇ、
γ型リン酸チタン（以下γ−ＴｉＰと略記）が７．２５
ｍｅｑ／ｇである。また、トリポリリン酸アルミニウム
はＡｌＨ2 Ｐ3 Ｏ10・２Ｈ2 Ｏ（以下ＡｌＰと略記）で
表わされ、理論的イオン交換容量は６．２９ｍｅｑ／ｇ
である。
【００１０】層状リン酸塩に抗菌作用を有する金属イオ
ンおよびアルカリ金属イオンがインターカレートする反
応はリン酸水素基のプロトンとのイオン交換反応と考え
られる。本発明の抗菌性リン酸塩層間化合物の製造に当
っては、イオン交換法により、上記層状リン酸塩のイオ
ン交換可能なプロトンの一部または全部を、抗菌作用を
有する金属イオンおよびアルカリ金属イオンで置換すれ
ばよく、一般的なバッチ法あるいはカラム法により常温
〜高温で行なえる。以上のように、抗菌作用を有する金
属イオンおよびアルカリ金属イオンを層状リン酸塩にイ
オン交換によりインターカレートさせた後、固相を瀘別
・水洗し未反応のイオンを除去した後乾燥することによ
り、抗菌作用を有する金属イオンおよびアルカリ金属イ
オンをインターカレートした層状リン酸塩すなわち抗菌
性リン酸塩層間化合物が得られる。
ンおよびアルカリ金属イオンがインターカレートする反
応はリン酸水素基のプロトンとのイオン交換反応と考え
られる。本発明の抗菌性リン酸塩層間化合物の製造に当
っては、イオン交換法により、上記層状リン酸塩のイオ
ン交換可能なプロトンの一部または全部を、抗菌作用を
有する金属イオンおよびアルカリ金属イオンで置換すれ
ばよく、一般的なバッチ法あるいはカラム法により常温
〜高温で行なえる。以上のように、抗菌作用を有する金
属イオンおよびアルカリ金属イオンを層状リン酸塩にイ
オン交換によりインターカレートさせた後、固相を瀘別
・水洗し未反応のイオンを除去した後乾燥することによ
り、抗菌作用を有する金属イオンおよびアルカリ金属イ
オンをインターカレートした層状リン酸塩すなわち抗菌
性リン酸塩層間化合物が得られる。
【００１１】
【実施例】以下に、実施例によりこの発明を詳細に説明
するが、本実施例は単に例示のために記すものであり、
本発明はこれらの実施例によって制限されるものではな
い。
するが、本実施例は単に例示のために記すものであり、
本発明はこれらの実施例によって制限されるものではな
い。
【００１２】実施例１（本発明の抗菌性リン酸塩層間化
合物の製造方法） 層状リン酸塩２０ｇに対し、表１に示した組成の抗菌作
用を有する金属の硝酸塩（ＡｇＮＯ３，Ｃｕ（ＮＯ３）
２，Ｚｎ（ＮＯ３）２）水溶液４００ｍｌを加え、つづ
いて撹拌しながら所定量（表１に記載）のアルカリ金属
水酸化物（ＬｉＯＨ，ＮａＯＨ）の水溶液を徐々に添加
し、約４時間撹拌接触を続けた。こうして、層状リン酸
塩に抗菌作用を有する金属イオンとアルカリ金属イオン
をインターカレートさせた。次に固相を濾別、水洗後１
００〜１１０℃で約５時間乾燥し、本発明の抗菌性リン
酸塩層間化合物を得た。
合物の製造方法） 層状リン酸塩２０ｇに対し、表１に示した組成の抗菌作
用を有する金属の硝酸塩（ＡｇＮＯ３，Ｃｕ（ＮＯ３）
２，Ｚｎ（ＮＯ３）２）水溶液４００ｍｌを加え、つづ
いて撹拌しながら所定量（表１に記載）のアルカリ金属
水酸化物（ＬｉＯＨ，ＮａＯＨ）の水溶液を徐々に添加
し、約４時間撹拌接触を続けた。こうして、層状リン酸
塩に抗菌作用を有する金属イオンとアルカリ金属イオン
をインターカレートさせた。次に固相を濾別、水洗後１
００〜１１０℃で約５時間乾燥し、本発明の抗菌性リン
酸塩層間化合物を得た。
【００１３】比較例１（アルカリ金属イオンを含まない
従来の抗菌性組成物の製造方法） 表１に示した組成の抗菌作用を有する金属の金属塩水溶
液４００ｍｌを使用して、アルカリ金属水酸化物の水溶
液を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にして、
アルカリ金属イオンを含まない従来の抗菌性組成物を調
製した。
従来の抗菌性組成物の製造方法） 表１に示した組成の抗菌作用を有する金属の金属塩水溶
液４００ｍｌを使用して、アルカリ金属水酸化物の水溶
液を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にして、
アルカリ金属イオンを含まない従来の抗菌性組成物を調
製した。
【００１４】以上の実施例１および比較例１で調製した
サンプルの抗菌作用を有する金属イオン及びアルカリ金
属イオンの含有量については、表２に示す。
サンプルの抗菌作用を有する金属イオン及びアルカリ金
属イオンの含有量については、表２に示す。
【００１５】実施例２（抗菌試験） 寒天希釈法により、実施例１および比較例１で得られた
抗菌性組成物の、種々の細菌に対する最小発育阻止濃度
（以下ＭＩＣと略記）を測定した。測定は以下のような
方法で行なった：
抗菌性組成物の、種々の細菌に対する最小発育阻止濃度
（以下ＭＩＣと略記）を測定した。測定は以下のような
方法で行なった：
【００１６】滅菌シャーレに、抗菌性組成物の含有濃度
が異なる普通寒天培地を１０ｍｌ作製する。これらの培
地各々に一定量の供試菌液をのせ、乾燥させ、３０℃で
培養する。そして、菌の状態の変化（増殖や減少）がな
くなれば、完全に発育が阻止された培地の中から抗菌性
組成物含有濃度の最小の濃度（ＭＩＣ）を求める。試験
菌種として、Staphylococcus aureus （黄色ブドウ球
菌）， Escherichiacoli（大腸菌）， Bacillus subtil
is（枯草菌）及びPseudomonas aeruginosa（緑膿菌）を
使用した。
が異なる普通寒天培地を１０ｍｌ作製する。これらの培
地各々に一定量の供試菌液をのせ、乾燥させ、３０℃で
培養する。そして、菌の状態の変化（増殖や減少）がな
くなれば、完全に発育が阻止された培地の中から抗菌性
組成物含有濃度の最小の濃度（ＭＩＣ）を求める。試験
菌種として、Staphylococcus aureus （黄色ブドウ球
菌）， Escherichiacoli（大腸菌）， Bacillus subtil
is（枯草菌）及びPseudomonas aeruginosa（緑膿菌）を
使用した。
【００１７】表３に結果を示す。ＭＩＣ値の小さなもの
程抗菌力が強いといえるが、従来品と同等の抗菌力が有
ることがわかる。
程抗菌力が強いといえるが、従来品と同等の抗菌力が有
ることがわかる。
【００１８】実施例３（変色試験） 変色試験は以下のような方法で行なった： （樹脂混練変色試験）低密度ポリエチレン粉末１００部
に対し、実施例１、比較例１で得られたサンプル各々５
部および酸化チタン５部を加え、よく混合し、るつぼ中
で１９０℃、２０分間加熱溶融した。放冷後およびフェ
ードオメーターを用いて５０時間光照射した後、色の変
化を比較した。色は、マンセル色票と比較し、マンセル
値にて表示した。表４に結果を示す。
に対し、実施例１、比較例１で得られたサンプル各々５
部および酸化チタン５部を加え、よく混合し、るつぼ中
で１９０℃、２０分間加熱溶融した。放冷後およびフェ
ードオメーターを用いて５０時間光照射した後、色の変
化を比較した。色は、マンセル色票と比較し、マンセル
値にて表示した。表４に結果を示す。
【００１９】（抗菌性リン酸塩層間化合物自身の変色試
験）調製直後およびフェードオメーターで５０時間光照
射した後の色の変化を比較した。色は、樹脂混練試験と
同様にマンセル値にて表示した。表５に結果を示す。
験）調製直後およびフェードオメーターで５０時間光照
射した後の色の変化を比較した。色は、樹脂混練試験と
同様にマンセル値にて表示した。表５に結果を示す。
【００２０】
【発明の効果】本発明の抗菌性リン酸塩層間化合物は、
従来のアルカリ金属イオンを含まない抗菌性組成物と同
程度の抗菌力を有し、かつ従来品と比較して経時的な変
色あるいは樹脂等に混練させる際の変色および混練後の
抗菌性樹脂組成物の経時的な変色がはるかに少ない（表
４および表５参照）。
従来のアルカリ金属イオンを含まない抗菌性組成物と同
程度の抗菌力を有し、かつ従来品と比較して経時的な変
色あるいは樹脂等に混練させる際の変色および混練後の
抗菌性樹脂組成物の経時的な変色がはるかに少ない（表
４および表５参照）。
【００２１】また本発明の抗菌性リン酸塩層間化合物を
製造するに際しても、抗菌作用を有する金属イオンのみ
を層状リン酸塩にインターカレートさせる方法に比べ
て、アルカリ金属イオンと抗菌作用を有する金属イオン
とを同時にイオン交換することによって、抗菌作用を有
する金属イオンの歩留りが向上する（表１および表２参
照）。
製造するに際しても、抗菌作用を有する金属イオンのみ
を層状リン酸塩にインターカレートさせる方法に比べ
て、アルカリ金属イオンと抗菌作用を有する金属イオン
とを同時にイオン交換することによって、抗菌作用を有
する金属イオンの歩留りが向上する（表１および表２参
照）。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０１Ｄ 1/00 Ｃ０１Ｄ 1/00 Ｃ０８Ｋ 3/32 Ｃ０８Ｋ 3/32 9/02 9/02 (56)参考文献 特開 平５−32406（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−96508（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−88109（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−282109（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01B 25/37 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (2)
- 【請求項１】 アルカリ金属イオンおよび抗菌作用を有
する金属イオンをインターカレートした層状リン酸塩か
らなることを特徴とする抗菌性リン酸塩層間化合物。 - 【請求項２】 前記抗菌作用を有する金属イオンが銀イ
オン、銅イオンまたは亜鉛イオンから選ばれる請求項１
に記載の抗菌性リン酸塩層間化合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19282191A JP3205968B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 抗菌性リン酸塩層間化合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19282191A JP3205968B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 抗菌性リン酸塩層間化合物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0532407A JPH0532407A (ja) | 1993-02-09 |
| JP3205968B2 true JP3205968B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=16297543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19282191A Expired - Lifetime JP3205968B2 (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 抗菌性リン酸塩層間化合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3205968B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009026539A1 (de) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | Chemische Fabrik Budenheim Kg | Antimikrobiell ausgerüstete Materialien |
-
1991
- 1991-08-01 JP JP19282191A patent/JP3205968B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0532407A (ja) | 1993-02-09 |
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