JP3247308B2 - 抗菌性に優れた軽合金およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長期間にわたって
抗菌効果が持続し、かつ、抗菌性物質の使用量が比較的
少なくても効果的に抗菌性を発揮する抗菌性に優れた軽
合金およびその製造方法に関する。（尚、本発明におい
て抗菌性とは防黴性、防藻性をも意味するものとす
る。）

【０００２】

【従来の技術】近年、衛生・清潔指向の高まる中、腸管
出血性大腸菌Ｏ−１５７やＭＲＳＡといった細菌の流行
により、あらゆる材料に抗菌性を付与することが求めら
れており、アルミニウム合金またはチタニウム合金等の
軽合金も例外でない。これらの軽合金に抗菌性を付与す
る抗菌処理方法としては、これらの表面に各種抗菌剤を
含む塗料を塗布することが行われてきた。

【０００３】ここで用いられる抗菌剤としては、有機系
抗菌剤、銀や銅などの無機系抗菌性成分を含有する無機
系抗菌剤があげられるが、有機系抗菌剤は耐久性に劣
り、安全性にも問題があるので、無機系抗菌剤が好適に
使用されている。一方、塗料を用いない方法としては、
アルミニウム又はアルミニウム合金の陽極酸化皮膜の孔
中に銀等の金属を電析させる方法が知られている（特開
昭58-167798 ）。

【０００４】従来技術における抗菌剤を含有する塗料を
塗布する場合、抗菌性を有するのは表面の塗膜部分だけ
であり、合金自体が抗菌性を有するものではない。従っ
て、塗膜の剥離、チョーキング等の劣化により抗菌性が
短時間に消失するという問題点を有していた。

【０００５】また、陽極酸化皮膜の微細孔内に銀等を電
析せしめる方法では、陽極酸化皮膜の微細孔深部から電
析するので、図３に示すような不都合があった。即ち、
電析量が少ない場合（図３（イ）参照）は、銀等が微細
孔の深部に電析しているのでなかなか抗菌性が発揮され
ず、また電析するために着色する、更にアルミニウム又
はアルミニウム合金の耐蝕・耐候性を向上させるために
封孔処理を施す（図３（ロ）参照）と実質的に微細孔が
塞がれるため抗菌性が消失してしまう。一方、電析量が
多い場合（図３（ハ）参照）には、抗菌性は発現するよ
うになるものの、着色が著しくなり、抗菌性物品の意匠
性が著しく低下するという問題点を有していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における前記問題点を解消するためのものであり、その
ための課題は、合金表面に抗菌性を有し、長時間にわた
って抗菌効果が持続し、比較的少量の無機系抗菌性成分
量でも十分な抗菌性を発揮し、封孔処理を施しても抗菌
性の低下が少なく、しかも表面色調に変化がない抗菌性
に優れた軽合金およびその製造方法を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
に係る抗菌性に優れた軽合金は、陽極酸化皮膜層中に
銀、銅、銀―銅合金、リン酸銀、塩化銀、硫化銀、酸化
銀、硫酸銀、クエン酸銀や乳酸銀等の有機銀化合物、銀
担持無機化合物、リン酸第一銅、リン酸第二銅、塩化第
一銅、塩化第二銅、硫化第一銅、硫化第二銅、酸化第一
銅、酸化第二銅、硫酸第一銅、硫酸第二銅、クエン酸銅
や乳酸銅等の有機銅化合物、銅担持無機化合物のうちの
いずれか１種または２種以上である無機系抗菌性成分が
拡散していることを特徴とするものである。

【０００８】また、請求項２に係る抗菌性に優れた軽合
金は、陽極酸化皮膜層に銀、銅、銀―銅合金、リン酸
銀、塩化銀、硫化銀、酸化銀、硫酸銀、クエン酸銀や乳
酸銀等の有機銀化合物、銀担持無機化合物、リン酸第一
銅、リン酸第二銅、塩化第一銅、塩化第二銅、硫化第一
銅、硫化第二銅、酸化第一銅、酸化第二銅、クエン酸銅
や乳酸銅等の有機銅化合物、銅担持無機化合物のうちの
いずれか１種または２種以上である無機系抗菌性成分が
微粒子状で吸着していることを特徴とする。

【０００９】また、請求項３に係る抗菌性に優れた軽合
金は、前記陽極酸化皮膜層を設ける母材としてアルミニ
ウム合金を用いたことを特徴とする。

【００１０】更に、請求項４に係る抗菌性に優れた軽合
金の製造方法は、軽合金の表面に請求項１に記載の無機
系抗菌性成分の微粒子分散液を接触させた後、加熱処理
することにより、前記無機系抗菌性成分の微粒子を前記
軽合金の表面層内部に拡散せしめ、その後前記表面層を
陽極酸化処理することを特徴とするものである。

【００１１】更に、請求項５に係る抗菌性に優れた軽合
金の製造方法は、前記加熱処理を温度 100〜600 ℃によ
り加熱することを特徴とする。

【００１２】更に、請求項６に係る抗菌性に優れた軽合
金の製造方法は、軽合金の表面に陽極酸化皮膜層を形成
し、該陽極酸化皮膜層に請求項２に記載の無機系抗菌性
成分の微粒子分散液を接触させることにより、前記無機
系抗菌性成分の微粒子を前記陽極酸化皮膜に微粒子状に
吸着せしめることを特徴とする。

【００１３】更に、請求項７に係る抗菌性に優れた軽合
金の製造方法は、引き続き封孔処理を施すことを特徴と
する。

【００１４】更に、請求項８に係る抗菌性に優れた軽合
金の製造方法は、前記陽極酸化皮膜層を設ける母材とし
てアルミニウム合金を用いることを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に基づ
き、本発明を詳細に説明する。ただし、この実施の形態
は、本発明をより良く理解させるために具体的に説明す
るものであって、特に指定のない限り、本発明の内容を
限定するものではない。

【００１６】〔抗菌性を付与した軽合金〕本発明の第１
の抗菌性に優れた軽合金は、陽極酸化皮膜層中に無機系
抗菌性成分が拡散し、この無機系抗菌性成分が微粒子状
で分散・担持されている。即ち、図１に示されるよう
に、軽合金１に設けた陽極酸化皮膜層２中には無機系抗
菌性成分３が多量に存在し、しかも微粒子状で分散・担
持され、一方、軽合金中央部には無機系抗菌性成分３が
ほとんど存在しておらず、更に、軽合金表面にバインダ
ー成分や無機系抗菌性成分３の融着膜が実質的に存在し
ていない。そして、抗菌性を発揮するのは、陽極酸化皮
膜表面に露出している無機系抗菌性成分によるものであ
る。

【００１７】したがって、軽合金の表面が少々摩耗する
ような場合でも、新たな無機系抗菌性成分が露出するの
で抗菌性が短時間に消失することはなく、また、軽合金
の表面が別材料によりコーティングされるわけではない
から、表面色調を著しく変えることがほとんどなく、さ
らに、表面が陽極酸化処理されているから十分な耐蝕・
耐候性を有している。

【００１８】本発明の第２の抗菌性に優れた軽合金は、
陽極酸化皮膜層に無機系抗菌性成分が微粒子状で吸着さ
れてなる。即ち、図２に示されるように、軽合金１に設
けた陽極酸化皮膜層２には無機系抗菌性成分３が多量に
存在し、しかも微粒子状で吸着され（陽極酸化皮膜２に
は微細な孔が多数形成されているため、強い吸着性を有
し、無機系抗菌性成分３も容易に脱離しない）、一方、
軽合金中央部には無機系抗菌性成分３がほとんど存在し
ておらず、更に、軽合金表面にバインダー成分や無機系
抗菌性成分３の膜が実質的に形成されていない。

【００１９】したがって、軽合金の表面が少々摩耗する
ような場合でも抗菌性が短時間に消失することはなく、
また、軽合金表面が別材料によりコーティングされるわ
けではないから、表面色調を著しく変えることがほとん
どなく、さらに、表面が陽極酸化処理されているから十
分な耐蝕・耐候性を有している。

【００２０】このような第１及び第２の抗菌性に優れた
軽合金には、アルミニウム合金、マグネシウム合金、ま
たはチタニウム合金が含まれるが、特に、軽量・高強度
かつ入手し易く、安価で実用性に富む材料であるアルミ
ニウム合金またはチタニウム合金が好ましい。なお、本
発明においてアルミニウム合金とはアルミニウムを、マ
グネシウム合金とはマグネシウムを、チタニウム合金と
はチタニウムを含むものとする。

【００２１】〔第１の製造方法〕本発明の第１の抗菌性
に優れた軽合金は以下の製造方法（以下、第１の製造方
法という）により製造される。まず、無機系抗菌性成分
を軽合金の表面層の内部に拡散させる。即ち、軽合金の
所望表面に無機系抗菌性成分の微粒子分散液を接触さ
せ、所望の温度にて加熱処理することにより、無機系抗
菌性成分の微粒子を軽合金の表面層内部に拡散させる。

【００２２】なお、軽合金は、無機系抗菌性成分の微粒
子分散液に接触せしめる前に、抗菌性付与面を十分に洗
浄して汚れを取り除いておく。使用し得る無機系抗菌性
成分としては、耐熱性に富み、かつオリゴジナミ−効果
を有するものであって、前記所定温度下での加熱処理後
に残存する有機系または無機系のバインダー成分（例え
ば釉薬成分等）を含まないものを使用する。

【００２３】好適な無機系抗菌性成分（本明細書中にお
いて無機系抗菌性成分としては、抗菌性を有する金属単
体をも含む）としては、軽合金の表層部内部への拡散し
やすさ、安全性、表面性質（例えば色調）への影響がな
い等の点から、銀、銅、銀−銅合金、リン酸銀、塩化
銀、硫化銀、酸化銀、硫酸銀、クエン酸銀や乳酸銀等の
有機銀化合物、銀担持無機化合物、リン酸第一銅、リン
酸第二銅、塩化第一銅、塩化第二銅、硫化第一銅、硫化
第二銅、酸化第一銅、酸化第二銅、硫酸第一銅、硫酸第
二銅、クエン酸銅や乳酸銅等の有機銅化合物、銅担持無
機化合物のうちのいずれか１種または２種以上であるこ
とが好ましい。

【００２４】無機系抗菌性成分の微粒子分散液は、界面
活性剤を併用して軽合金への濡れ性を良くするのが好適
である。無機系抗菌性成分の微粒子分散液を軽合金に接
触させる方法としては、浸漬、スプレー塗布、刷毛塗り
等があり、特に制約はない。無機系抗菌性成分の微粒子
分散液の濃度は 0.0001 〜 10 ％が好適であり、これよ
り薄くすると十分な抗菌性が得られず、これより濃くす
ると軽合金表面に無機系抗菌性成分の膜が形成された
り、汚れが残る場合が多くなる。

【００２５】無機系抗菌性成分の塗布量も特に制限はな
いが、例えば銀を含有する無機系抗菌性成分の場合、銀
固形分換算で 0.0001 〜１ｇ／ｍ² 程度が好適であり、
これより少ない場合には抗菌性が十分でなく、これより
多くても抗菌性の向上は望めないからである。また、無
機系抗菌性成分の微粒子の平均粒子径は１μｍ以下と
し、特に 0.1μｍ以下のコロイドとするのが好適であ
る。コロイド状の無機系抗菌性成分の微粒子を使用する
と、軽合金の表層部への拡散が容易に起こる。

【００２６】加熱処理温度は、抗菌性材料の母材への拡
散状態により広い温度範囲が使用可能であるが、 100〜
600 ℃が実用的に好適である。これは、 100℃未満では
無機系抗菌性成分の拡散速度が遅く、 600℃を超えると
アルミニウム合金またはチタン合金の物性変化が大きく
なるためである。しかし、加熱により物性に変化が生じ
た場合には、適宜、圧延や曲げなどの加工を施しても支
障はない。

【００２７】加熱時間は、使用する無機系抗菌性成分の
種類、および無機系抗菌性成分を拡散させる深さにより
定まるが、通常 24 時間以下で十分である。加熱処理時
の雰囲気は、特に制限されない。また、加熱処理時に、
特に加圧する必要もないが、加圧すれば加熱処理時間を
短縮することができ、更に、より深く拡散させることが
できる。

【００２８】次に、陽極酸化処理を施す。陽極酸化処理
については、公知の方法を適用することができる。即
ち、アルミニウム合金の陽極酸化処理の場合は、例え
ば、硫酸、リン酸、クロム酸等の無機酸、またはシュウ
酸、スルホサリチル酸、マロン酸等の有機酸、若しくは
水酸化ナトリウム、リン酸三ナトリウム等のアルカリ性
水溶液中で、直流、交流、パルス、または交直重畳法に
より電解する方法を採用することができる。

【００２９】チタニウム合金の陽極酸化処理の場合は、
例えば、硫酸、リン酸、ホウ酸、酢酸、あるいはこれら
の塩の水溶液中で、直流、交流、パルス、または交直重
畳法により電解する方法を採用することができる。

【００３０】また、マグネシウム合金の陽極酸化処理の
場合は、ＭＩＬ−Ｍ−45202 Ａ、ＭＩＬ−Ｍ−3171Ａ記
載の方法等を採用することができる。そして、このよう
な陽極酸化処理により形成された酸化皮膜は安定化され
ており、耐蝕性、耐候性等が軽合金に付与される。

【００３１】更に、アルミニウム合金の場合には、陽極
酸化処理に続けて、電解着色法や染色法により陽極酸化
皮膜を着色することもできる。即ち、封孔処理前の陽極
酸化皮膜は多孔質であり非常に大きな表面積を有するた
め、この孔に金属を電析させること、あるいは、この強
い吸着性を利用して染料を吸着させることにより着色す
るものである。

【００３２】次に、必要に応じて封孔処理を施す。封孔
処理についても、公知の方法を適用することができる。
即ち、チタン合金、マグネシウム合金の場合は通常行わ
ないが、アルミニウム合金の場合は、沸騰水、酢酸コバ
ルトやフッ化ニッケル等の金属塩の水溶液中に浸漬した
り、又は加圧水蒸気下に暴露することにより行なうこと
ができる。

【００３３】なお、このような特別な封孔処理を施さな
くとも、空気に含まれる水蒸気により自然に封孔を行わ
せることも可能である。そして、このような封孔処理に
より、軽合金の耐蝕・耐候性が更に向上するので好まし
く、無機系抗菌性成分が図３−２のように閉塞されるわ
けではないので、封孔処理により抗菌性が著しく低下す
ることはない。

【００３４】〔第２の製造方法〕本発明の第２の抗菌性
に優れた軽合金は以下の製造方法（以下、第２の製造方
法という）により製造される。まず、軽合金に陽極酸化
処理を施す。陽極酸化処理としては、第１の製造方法に
おける陽極酸化処理をそのまま採用することができる。
また、アルミニウム合金の場合には、第１の製造方法と
同様な方法により陽極酸化処理に続けて、電解着色法や
染色法により、陽極酸化皮膜を着色することも可能であ
る。

【００３５】そして、陽極酸化処理により形成された陽
極酸化皮膜層に無機系抗菌性成分の微粒子分散液を接触
させることにより、前記無機系抗菌性成分の微粒子を前
記陽極酸化皮膜表面に吸着せしめる。なお、陽極酸化処
理された軽合金は、無機系抗菌性成分の微粒子分散液に
接触せしめる前に、抗菌性付与面を十分に洗浄して汚れ
を取り除いておく。

【００３６】使用し得る無機系抗菌性成分としては、第
１の製造方法における無機系抗菌性成分を使用すること
ができる。無機系抗菌性成分の微粒子分散液は、界面活
性剤を併用して軽合金への濡れ性を良くするのが好適で
ある。無機系抗菌性成分の微粒子分散液を軽合金に接触
させる方法としては、浸漬、スプレー塗布、刷毛塗り等
があり、特に制約はない。

【００３７】無機系抗菌性成分の微粒子分散液の濃度は
0.0001 〜 10 ％が好適であり、これより薄くすると十
分な抗菌性が得られず、これより濃くすると軽合金表面
に汚れが残る場合が多くなる。無機系抗菌性成分の吸着
量も特に制限はないが、例えば銀を含有する無機系抗菌
性成分の場合、銀固形分換算で 0.0001 〜１ｇ／ｍ² 程
度が好適であり、これより少ない場合には抗菌性が十分
でなく、これより多くても抗菌性の向上は望めないから
である。また、無機系抗菌性成分の微粒子の平均粒子径
は１μｍ以下とし、特に 0.1μｍ以下のコロイドとする
のが好適である。コロイド状の無機系抗菌性成分の微粒
子を使用すると、陽極酸化皮膜層への吸着が容易に起こ
る。

【００３８】次に、必要に応じて封孔処理を施す。封孔
処理についても、公知の方法を適用することができる。
即ち、チタン合金、マグネシウム合金の場合は通常行わ
ないが、アルミニウム合金の場合は、沸騰水、酢酸コバ
ルトやフッ化ニッケル等の金属塩の水溶液中に浸漬した
り、又は加圧水蒸気下に暴露することにより行なうこと
ができる。なお、上記のような特別な封孔処理を施さな
くとも、空気に含まれる水蒸気により自然に封孔を行わ
せることも可能である。そして、このような封孔処理に
よりアルミニウム合金の耐蝕性および耐候性が更に向上
するので好ましく、無機系抗菌性成分が従来技術の図３
（ロ）のように閉塞されるわけではないので、封孔処理
により抗菌性が著しく低下することはない。

【００３９】

【実施例】〔試料の作製〕 まず、本実施例にて使用する無機系抗菌性成分の微粒子
分散液を、以下に示す２通りの方法で調整した。 (1) 0.2重量％の硝酸銀水溶液を蒸発皿にとり、液面に
バーナー炎をあて、銀の微粒子を得た。これを水に分散
して、0.1重量％の銀微粒子を含む分散液を得た。銀微
粒子の平均粒子径は 0.01μｍであった。 (2)乳酸銀 10ｇに水を１リットル加え、ボールミルにて
48時間粉砕し、１重量％の乳酸銀の分散液を得た。乳
酸銀微粒子の 0.1μｍであった。

【００４０】〔実施例１〜３〕 溶剤で脱脂処理したアルミニウム合金 5052の板材を、
上記 (1)〜(2)の銀または銀含有物の微粒子分散液にそ
れぞれ浸漬、塗布し、乾燥した。塗布量は銀換算で、そ
れぞれ 0.005、0.03、0.001ｇ／ｍ^２であった。次に、
この板材を大気中 200℃で 8時間加熱して、銀または銀
含有物をアルミニウム合金板の表層部内へ拡散させた。
更に、濃度 180ｇ／リットルの硫酸溶液中、 25℃で、
この板材を陽極として、 1.5Ａ／ｄｍ^２の電流密度で 2
5分間電解処理を行い、厚さ 11μｍの陽極酸化皮膜を形
成した。その後、酢酸ニッケルを 5ｇ／リットルの濃度
となるよう溶解した水溶液中に5分間浸漬することによ
り封孔処理を施した。この板材の表面色調にはいずれも
変化が認められなかった。

【００４１】〔比較例１〕実施例１〜３と同様に溶剤で
脱脂処理したアルミニウム合金 5052 の板材を、銀また
は銀含有物の微粒子分散液に浸漬、塗布することなく、
大気中 200℃で８時間加熱した。その後、実施例１〜３
に準じて、陽極酸化処理及び封孔処理を施した。

【００４２】〔実施例４〜６〕 酸洗した工業用純チタンの板材を、上記 (1)〜(2)の銀
または銀含有物の微粒子分散液にそれぞれ浸漬、塗布
し、乾燥した。塗布量は銀換算で、それぞれ 0.005、0.
03、0.001ｇ／ｍ^２であった。次に、この板材を大気中
450℃で 1時間加熱して、銀または銀含有物を板材の表
層部内へ拡散させた。更に、燐酸−硫酸混合液（燐酸濃
度 25ｇ／リットル、硫酸濃度 35ｇ／リットル）中、 2
5℃で、この板材を陽極として、 15Ｖ／分の昇圧速度で
250Ｖまで昇圧し、その後 30分間定電圧電解して、厚
み 6μｍの陽極酸化皮膜を形成した。その後、特別な封
孔処理は行わず、大気中に放置した。この板材の表面色
調にはいずれも変化が認められなかった。

【００４３】〔比較例２〕実施例４〜６と同様に酸洗し
たチタン製の板材を、銀または銀含有物の微粒子分散液
に浸漬、塗布することなく、大気中 450℃で１時間加熱
した。その後、実施例４〜６に準じて、陽極酸化処理を
施した。その後、特別な封孔処理は行わず、大気中に放
置した。

【００４４】〔実施例７〜９〕 溶剤で脱脂処理したアルミニウム合金 5052の板材を、
濃度 180ｇ／リットルの硫酸中、 25℃で、この板材を
陽極として、 1.5Ａ／ｄｍ^２の電流密度で 25分間電解
処理を行い、厚さ 11μｍの陽極酸化皮膜を形成した。
次に、10℃に冷却した上記 (1)〜(2)の銀または銀含有
物の微粒子分散液に 5分間浸漬、塗布した後、乾燥し
た。吸着量は銀換算で、それぞれ 0.005、0.03、0.001
ｇ／ｍ^２であった。続いて、 95℃のイオン交換水に 5
分間浸漬することにより封孔処理を施した。この板材の
表面色調にはいずれも変化が認められなかった。

【００４５】〔比較例３〕実施例７〜９と同様に溶剤で
脱脂処理したアルミニウム合金 5052 の板材を、実施例
７〜９に準じて、陽極酸化処理及び封孔処理を施した
（銀または銀含有物の微粒子分散液への浸漬、塗布な
し）。

【００４６】〔比較例４〕実施例７〜９と同様に溶剤で
脱脂処理したアルミニウム合金 5052 の板材を、実施例
７〜９に準じて、陽極酸化処理を施した。次いで、 15
ｇ／リットル硫酸、 1.5ｇ／リットル硝酸銀浴で交流 1
8 Ｖの条件下で銀の電析量が 0.03 ｇ／ｍ² となるよう
電析し、その後、実施例７〜９に準じて封孔処理した。
この板材の表面色調に変化が認められた。

【００４７】〔実施例１０〜１２〕 酸洗した工業用純チタンの板材を陽極として、燐酸−硫
酸混合液（燐酸濃度 25ｇ／リットル、硫酸濃度 35ｇ／
リットル）中、15Ｖ／分の昇圧速度で 250Ｖまで昇圧
し、その後 30分間定電圧電解処理して、厚み 6μｍの
陽極酸化皮膜を形成した。その後、10℃に冷却した上記
(1)〜(2)の銀または銀含有物の微粒子分散液に 5分間
浸漬、塗布した後、乾燥した。吸着量は銀換算で、それ
ぞれ 0.005、0.03、0.001ｇ／ｍ^２であった。その後、
特別な封孔処理は行わず、大気中に放置した。この板材
の表面色調にはいずれも変化が認められなかった。

【００４８】〔比較例５〕実施例１０〜１２と同様に酸
洗した工業用純チタンの板材を陽極として、実施例１０
〜１２に準じて陽極酸化処理を施し、銀または銀含有物
の微粒子分散液への浸漬、塗布、特別な封孔処理は行わ
ず、大気中に放置した。

【００４９】「抗菌性試験」上記の実施例１〜１２、比
較例１〜５で作製した試料の抗菌性を、銀等無機抗菌剤
研究会制定のフィルム密着法に準拠して実施し、評価し
た。その結果を表に示す。なお、フィルム密着法の試験
方法の概要は以下のとおりである。「 25 ｃｍ² の平板
状試験体に、 1／500 希釈した普通ブイヨンを含み、菌
濃度約１０⁵ ｃｆｕ／ｍｌに調整した大腸菌、黄色ブド
ウ球菌の菌液 0.5ｍｌを接種し、更にその菌液の上に試
験体と同一形状のポリエチレン製フィルムを乗せる。そ
して、これを 35 ℃、 24 時間培養した後、生存菌数を
寒天平板法で測定する。」

【００５０】

【表１】

【００５１】表に示される抗菌性試験結果より、実施例
１〜１２の抗菌処理が施された軽合金では、生菌数が１
００以下（検出限界以下を表す）に減少したのに対し、
比較例１、２、３、５の抗菌処理が施されていない軽合
金、及び比較例４の従来法の電析法により抗菌処理が施
されたアルミニウム合金では、全て多数の菌の生存が認
められた。これにより、本発明に係る軽合金は、優れた
抗菌効果を有することが確認された。

【００５２】また、本発明に係る軽合金は、比較例４の
従来法の電析法により抗菌処理が施されたアルミニウム
合金と比べて、銀担持量が同量もしくは少量であるにも
かかわらず、抗菌性に優れている。その理由としては、
本発明に係る軽合金にあっては、銀が微粒子状に分散・
担持されるか（実施例１〜６）、または微粒子状で分散
・吸着されてなる（実施例７〜１２）から、抗菌作用を
発揮する銀の表面積が非常に大きく、活性に富むのに対
し、比較例４の従来法の電析法により抗菌処理が施され
たアルミニウム合金にあっては、微細孔深部に電析し、
また電着されてなるから、抗菌作用を発揮する銀の表面
積が小さく活性に富まないためと思われる。

【００５３】

【発明の効果】以上のように本発明において請求項１に
係る軽合金では、陽極酸化皮膜中に銀、銅、銀―銅合
金、リン酸銀、塩化銀、硫化銀、酸化銀、硫酸銀、クエ
ン酸銀や乳酸銀等の有機銀化合物、銀担持無機化合物、
リン酸第一銅、リン酸第二銅、塩化第一銅、塩化第二
銅、硫化第一銅、硫化第二銅、酸化第一銅、酸化第二
銅、硫酸第一銅、硫酸第二銅、クエン酸銅や乳酸銅等の
有機銅化合物、銅担持無機化合物のうちのいずれか１種
または２種以上である無機系抗菌性成分が拡散し、微粒
子状で分散・担持されているから、表面積が非常に大き
く活性に富むので、比較的少量の無機系抗菌性成分量で
も十分な抗菌性を発揮し、封孔処理を施しても抗菌性の
低下が少なく、しかも表面が少々磨耗するような場合で
も新たな無機系抗菌性成分が露出するので長期間にわた
って抗菌効果が持続し、更に、表面が別材料によりコー
ディングされているわけではないから表面色調に変化が
ないという優れた効果を生じる。

【００５４】また、請求項２に係る軽金属にあっては、
陽極酸化皮膜中に銀、銅、銀―銅合金、リン酸銀、塩化
銀、硫化銀、酸化銀、硫酸銀、クエン酸銀や乳酸銀等の
有機銀化合物、銀担持無機化合物、リン酸第一銅、リン
酸第二銅、塩化第一銅、塩化第二銅、硫化第一銅、硫化
第二銅、酸化第一銅、酸化第二銅、クエン酸銅や乳酸銅
等の有機銅化合物、銅担持無機化合物のうちのいずれか
１種または２種以上である無機系抗菌性成分が微粒子状
で吸着されているから、表面積が非常に大きく活性に富
むので、比較的少量の無機系抗菌性成分量でも十分な抗
菌性を発揮し、封孔処理を施しても抗菌性の低下が少な
く、しかも表面が少々磨耗するような場合でも新たな無
機系抗菌成分が露出するので長期間にわたって抗菌効果
が持続し、更に、表面が別材料によりコーティングされ
ているわけではないから表面色調に変化がないという優
れた効果を生じる。

【００５５】また、請求項３に係る軽合金では、陽極酸
化皮膜層を設ける母材をアルミニウム合金としたことに
よって、軽量で高強度であり、しかも材料の入手がし易
く、安価で実用性に富む、抗菌効果に優れた製品を供給
することができる。

【００５６】また、請求項４に係る軽合金の製造方法で
は、軽合金の表面に請求項１記載の無機系抗菌性成分の
微粒子分散液を接触させた後、加熱処理することにより
前記無機系抗菌性成分の微粒子を前記軽合金の表面層内
部に拡散せしめ、その後、前記表面層を陽極酸化処理す
ることとしたため、軽合金のような緻密質な金属にも簡
便な方法により無機系抗菌性成分を深部まで拡散させる
ことができ、しかも無機系抗菌性成分は微粒子状に分散
・担持されるから表面積が非常に大きく活性に富むので
無機系抗菌性成分の使用量を減少させ、しかも比較的少
量の無機系抗菌性成分量でも十分な抗菌性を発揮する軽
合金を容易に製造することができる。

【００５７】更に、請求項５に係る軽合金の製造方法で
は、加熱処理温度を 100〜600 ℃としたことによって、
無機系抗菌性成分の拡散速度が比較的に速く、軽合金の
物性変化が少ないうちに目的とする表層部へ拡散させる
ことができる。

【００５８】また、請求項６に係る軽合金の製造方法に
あっては、軽合金の表面に陽極酸化皮膜層を形成し、該
陽極酸化皮膜層に請求項２に記載の無機系抗菌性成分の
微粒子分散液を接触させることにより、前記無機系抗菌
性成分の微粒子を前記陽極酸化皮膜に微粒子状に吸着せ
しめることとしたため、簡便な方法により無機系抗菌性
成分を陽極酸化皮膜に微粒子状で吸着させることがで
き、しかも無機系抗菌性成分は表面積が非常に大きく活
性に富むので、無機系抗菌性成分の使用量を減少させ、
しかも比較的少量の無機系抗菌性成分でも十分な抗菌性
を発揮する軽合金を容易に製造することができる。

【００５９】更に、請求項７に係る軽合金の製造方法で
は、更に封孔処理を施すこととしたため、軽合金の表面
を安定化させ、より一層の耐蝕・耐候性を付与すること
ができる。

【００６０】更に、請求項８に係る軽合金の製造方法で
は、陽極酸化皮膜層を設ける母材をアルミニウム合金と
したので、軽量で高強度であり、しかも材料の入手がし
易く、安価で実用性に富む、抗菌性に優れた製品を製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の抗菌性に優れた軽合金における
無機系抗菌性成分の分布状態を模式的に示した断面図で
ある。

【図２】本発明の第２の抗菌性に優れた軽合金における
無機系抗菌性成分の分布状態を模式的に示した断面図で
ある。

【図３】従来の電析法により得られたアルミニウム合金
中における無機系抗菌性成分の電析状態を模式的に示し
た断面図であり、（イ）は電析量が少ない場合、（ロ）
は電析後に封孔処理した場合、（ハ）は電析量が多い場
合である。

【符号の説明】

１ 軽合金 ２ 陽極酸化皮膜 ３ 無機系抗菌性成分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇佐見 勉 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽 金属工業株式会社 内 (56)参考文献 特開 平９−125284（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−71897（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−147898（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−246192（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C25D 11/00 - 11/34

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陽極酸化皮膜層中に銀、銅、銀―銅合金、
   リン酸銀、塩化銀、硫化銀、酸化銀、硫酸銀、クエン酸
   銀や乳酸銀等の有機銀化合物、銀担持無機化合物、リン
   酸第一銅、リン酸第二銅、塩化第一銅、塩化第二銅、硫
   化第一銅、硫化第二銅、酸化第一銅、酸化第二銅、硫酸
   第一銅、硫酸第二銅、クエン酸銅や乳酸銅等の有機銅化
   合物、銅担持無機化合物のうちのいずれか１種または２
   種以上である無機系抗菌性成分が拡散していることを特
   徴とする抗菌性に優れた軽合金。
2. 【請求項２】陽極酸化皮膜層に銀、銅、銀―銅合金、リ
   ン酸銀、塩化銀、硫化銀、酸化銀、硫酸銀、クエン酸銀
   や乳酸銀等の有機銀化合物、銀担持無機化合物、リン酸
   第一銅、リン酸第二銅、塩化第一銅、塩化第二銅、硫化
   第一銅、硫化第二銅、酸化第一銅、酸化第二銅、クエン
   酸銅や乳酸銅等の有機銅化合物、銅担持無機化合物のう
   ちのいずれか１種または２種以上である無機系抗菌性成
   分が微粒子状で吸着していることを特徴とする抗菌性に
   優れた軽合金。
3. 【請求項３】前記陽極酸化皮膜層を設ける母材としてア
   ルミニウム合金を用いたことを特徴とする請求項１また
   は２記載の抗菌性に優れた軽合金。
4. 【請求項４】軽合金の表面に請求項１に記載の無機系抗
   菌性成分の微粒子分散液を接触させた後、加熱処理する
   ことにより、前記無機系抗菌性成分の微粒子を前記軽合
   金の表面層内部に拡散せしめ、その後前記表面層を陽極
   酸化処理することを特徴とする抗菌性に優れた軽合金の
   製造方法。
5. 【請求項５】前記加熱処理を 100〜600 ℃により加熱す
   ることを特徴とする請求項４に記載の抗菌性に優れた軽
   合金の製造方法。
6. 【請求項６】軽合金の表面に陽極酸化皮膜層を形成し、
   該陽極酸化皮膜層に請求項２に記載の無機系抗菌性成分
   の微粒子分散液を接触させることにより、前記無機系抗
   菌性成分の微粒子を前記陽極酸化皮膜に微粒子状に吸着
   せしめることを特徴とする抗菌性に優れた軽合金の製造
   方法。
7. 【請求項７】引き続き封孔処理を施すことを特徴とする
   請求項４乃至６のいずれかに記載の抗菌性に優れた軽合
   金の製造方法。
8. 【請求項８】前記陽極酸化皮膜層を設ける母材としてア
   ルミニウム合金を用いることを特徴とする請求項４乃至
   ７のいずれかに記載の抗菌性に優れた軽合金の製造方
   法。