JP3525523B2 - 抗菌剤およびその製造方法 - Google Patents

抗菌剤およびその製造方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、種々の細菌およびカビ
に対して抗菌作用を有する新規かつ改良された抗菌剤お
よびその製造方法に関し、更に詳しくは、それ自体が経
時的に変色せず、さらには樹脂等に混練して抗菌性樹脂
組成物とした場合にも経時的に変色することのない抗菌
剤およびその製造方法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。一方、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、抗菌作用を有する金属を保持
した層状リン酸塩からなる脱臭性能を有する抗菌剤が提
案されている(特開平3−190806号)。この抗菌
剤は、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
た従来の抗菌剤は、樹脂等と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
組成物が経時的に変色することのない抗菌剤およびその
製造方法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
剤は、銀イオンをインターカレートさせた層状リン酸塩
を、水和酸化アルミニウムにより表面コーティングした
こと、および前記水和酸化アルミニウムによる被覆率
が、銀イオンをインターカレートさせた層状リン酸塩の
乾量を基準として、Al 2 3 換算で0.5〜15重量
%であることを特徴とするものである。
【0007】さらに本発明の抗菌剤の製造方法は、層状
リン酸塩を銀の水溶性塩の水溶液と接触させた後、固相
を濾別することにより、銀イオンをインターカレートさ
せた層状リン酸塩を調製し、次いでこの層状リン酸塩を
アルミニウムの水溶性アルカリ金属塩の水溶液と接触さ
せることにより、水和酸化アルミニウムで層状リン酸塩
を表面コーティングして、前記水和酸化アルミニウムに
よる被覆率を、銀イオンをインターカレートさせた層状
リン酸塩の乾量を基準として、Al 2 3 換算で0.5
〜15重量%とすることを特徴とするものである。
【0008】本発明による抗菌剤は、抗菌効果の持続
性、抗菌物質の安定性、耐熱性等といった優れた特性を
失うことなく、しかも、経時的に変色しにくく、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
脂等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。
【0009】銀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やリン酸チタン等の4価金属
のリン酸塩、トリポリリン酸アルミニウム等が好ましく
使用でき、これらの単独または2種以上を混合して使用
することができる。
【0010】4価金属のリン酸塩は、A. Clearfield,
G. Alberti 及びU. Costantino “Inorganic Ion Excha
nge Materials”,A. Clearfield 編, CRC Press社, U
SA,第3章(1982)に大要が述べられているが、一般式M
4 (HPO4 2 ・nH2 O(式中のM4 は4価金属を
示す。n=0〜2)のように表わされ、1水和物(n=
1)のα型、2水和物(n=2)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(HPO
4 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。化学式AlH2 3 10・2H2
で表わされるトリポリリン酸アルミニウム(以下AlP
と略記)も水に難溶の固体酸でイオン交換能を有する。
イオン交換能はトリポリリン酸水素基(H2 3 10
3-のプロトンが担っており、理論的イオン交換容量は
6.29meq/gである。
【0011】層状リン酸塩へ銀イオンがインターカレー
トする反応は、リン酸水素基あるいはトリポリリン酸水
素基のプロトンとのイオン交換反応と考えられる。一
方、アルミニウムの水溶性アルカリ金属塩と層状リン酸
塩とを接触させることにより水和酸化アルミニウムが生
成(表面コーティング)する反応は、アルミニウムのア
ルカリ金属塩と固体酸である層状リン酸塩との中和反応
である。
【0012】本発明において表面コーティングに用いる
アルミニウムの水溶性アルカリ金属塩としては、アルミ
ン酸リチウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリ
ウム等であり、中でもアルミン酸ナトリウムが最も好ま
しい。水和酸化アルミニウムにより表面コーティングす
る際の被覆率は、銀イオンをインターカレートさせた層
状リン酸塩の乾量を基準として、Al2 3 換算で0.
5〜15重量%の範囲とする。
【0013】本発明の抗菌剤の製造に当っては、まず、
銀の水溶性塩の水溶液に層状リン酸塩を加えて撹拌ある
いは振盪することなどにより接触させて、層状リン酸塩
へ銀イオンをインターカレートさせる。次に、固相を濾
別、水洗して未反応のイオンを除去した後、濾別した固
相をアルミニウムの水溶性アルカリ金属塩の水溶液中に
加え、撹拌あるいは振盪することなどにより接触させ
る。最後に固相を濾別、必要ならば水洗して未反応のイ
オンを除去し、乾燥することにより本発明の抗菌剤が得
られる。
【0014】
【実施例】次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。
【0015】実施例1−1(銀イオンをインターカレー
トさせた層状リン酸塩の調製) 表1に示した濃度の硝酸銀(AgNO3 )水溶液400
mlに、表1に示した種類の層状リン酸塩20gを加え
て約6時間撹拌接触させて、銀イオンを層状リン酸塩へ
インターカレートさせた。固相を濾別、水洗して未反応
のイオンを除去することにより、銀イオンをインターカ
レートさせた層状リン酸塩を調製した。
【0016】実施例1−2(水和酸化アルミニウムによ
る表面コーティング) 実施例1−1で得られた銀イオンをインターカレートさ
せた層状リン酸塩の全量を、表1に示した濃度のアルミ
ン酸ナトリウム(NaAlO2 )の水溶液200mlに
加えて約6時間撹拌接触させ、水和酸化アルミニウムに
よる表面コーティングを行なった。その後、固相を濾
別、水洗して150℃で3時間乾燥することにより、本
発明の抗菌剤(表1のサンプルNo.1〜5)を得た。
【0017】比較例1 実施例1−1と同様にして得られた固相(銀イオンをイ
ンターカレートさせた層状リン酸塩)を150℃にて3
時間乾燥することにより、従来の表面未コーティングの
抗菌剤(表1のサンプルNo.6〜9)を得た。
【0018】
【0019】実施例2(抗菌性試験) 寒天希釈法により、実施例1および比較例1で得られた
抗菌剤の、種々の菌に対する最小発育阻止濃度(以下M
ICと略記)を測定した。測定は以下のような方法で行
なった。
【0020】滅菌シャーレに、供試抗菌剤の含有濃度が
異なる寒天培地を作製する。これらの培地各々に一定量
の菌液をのせ、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
れた培地の中から供試抗菌剤含有濃度の最小の濃度(M
IC)を求める。
【0021】試験菌種として、Staphylococcus aureus
FDA 209P(黄色ブドウ球菌), Escherichia coli IFO
3044(大腸菌),Klebsiella pneumoniae IFO 13277 ,
Pseudomonas aeruginosa IFO 3452 (緑膿菌),Asperg
illus niger IFO 6341(黒麹菌),Penicillium citrin
um IFO 6347 (青カビ),Trichophyton mentagrophyte
s IFO 5466(白癬菌)を使用した。
【0022】表2に結果を示す。MIC値の小さなもの
ほど抗菌力が強いといえるが、従来品と同等以上の効果
があることがわかる。
【0023】
【0024】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)ポリプロピレン粉末100部に対
し、実施例1、比較例1で得られた抗菌剤サンプル各々
5部および酸化チタン(TiO2 )5部を加え、よく混
合し、るつぼ中で250℃、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
した後の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3に結果を示す。
【0025】
【0026】(抗菌剤自体の変色試験)抗菌剤の調製直
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、樹脂混練変色試験と同様に
マンセル値にて表示した。表4に結果を示す。
【0027】
【0028】
【発明の効果】本発明の抗菌剤は、水和酸化アルミニウ
ムにより表面コーティングされていない従来の抗菌剤と
同等以上の抗菌力を有し(表2参照)、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3および表4参照)。
【0029】さらに、本発明の抗菌剤の製造方法は、層
状リン酸塩のみならず、陽イオン交換性を有する固体
酸、たとえばプロトンを交換基として有するゼオライト
等に銀イオンを交換担持させた従来の抗菌剤の製造にも
応用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A01N 59/16 A01N 25/26

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銀イオンをインターカレートさせた層状
    リン酸塩を、水和酸化アルミニウムにより表面コーティ
    ングしたこと、および前記水和酸化アルミニウムによる
    被覆率が、銀イオンをインターカレートさせた層状リン
    酸塩の乾量を基準として、Al 2 3 換算で0.5〜1
    5重量%であることを特徴とする抗菌剤。
  2. 【請求項2】 層状リン酸塩を銀の水溶性塩の水溶液と
    接触させた後、固相を濾別することにより、銀イオンを
    インターカレートさせた層状リン酸塩を調製し、次いで
    この層状リン酸塩をアルミニウムの水溶性アルカリ金属
    塩の水溶液と接触させることにより、水和酸化アルミニ
    ウムで層状リン酸塩を表面コーティングして、前記水和
    酸化アルミニウムによる被覆率を、銀イオンをインター
    カレートさせた層状リン酸塩の乾量を基準として、Al
    2 3 換算で0.5〜15重量%とすることを特徴とす
    る抗菌剤の製造方法。
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