JP6840328B2 - 抗菌性歯ブラシ - Google Patents
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Description
どこにでも存在する黄色ブドウ球菌、緑膿菌等は誤嚥性肺炎の起因菌としても知られている。歯ブラシは使用後も湿った状態にあるため、細菌やカビが繁殖しやすい。細菌等が付着した歯ブラシを使用すれば、誤嚥性肺炎の危険性が高まるばかりでなく、口腔を清潔にするどころか、外部から細菌を口腔内に入れることにもなってしまう。
また、歯ブラシ毛として持続的な抗菌力と機械的特性を備えることを目的として、シリコン酸化物でコーティングされた抗菌性金属粒子をポリブチレンテレフタレートに均一に含浸することも提案されている(特許文献4)。
また、無機系抗菌剤である銀(Ag)を含有する従来の抗菌性樹脂繊維では、銀を3.3重量%(33,000重量ppm)の濃度で添加しなければ十分な抗菌活性は得られなかった。
本発明は、抗菌剤である金属の含有量が少なく、人体への安全性が高い、抗菌力が高く、抗菌力が持続するブラシ毛を有する抗菌性歯ブラシを提供することを目的とする。
1.金(Au)及び銀(Ag)を含有する樹脂からなるブラシ毛を有する抗菌性歯ブラシ。
2.前記樹脂が、さらに多孔質担体を含有する1に記載の抗菌性歯ブラシ。
3.前記多孔質担体が、銀イオン及び/又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体である2に記載の抗菌性歯ブラシ。
4.前記銀イオン及び/又は亜鉛イオンの多孔質担体への担持量が、1.0〜30重量%の範囲内である3に記載の抗菌性歯ブラシ。
5.前記多孔質担体が、ゼオライト、ヒドロキシアパタイト及びリン酸ジルコニウムからなる群から選択される2〜4のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
6.前記多孔質担体が、ゼオライトである2〜5のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
7.前記ゼオライトの平均粒径が、0.1〜30μmの範囲内である6に記載の抗菌性歯ブラシ。
8.前記樹脂が、ポリエステル系樹脂である1〜7のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
9.前記樹脂が、ポリブチレンテレフタレート(PBT)である1〜8のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
10.前記ブラシ毛中の金の濃度が、50〜5000重量ppmの範囲内である1〜9のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
11.前記ブラシ毛中の銀の濃度が、100〜5000重量ppmの範囲内である1〜10のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
12.前記樹脂中における、銀イオン及び/又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体の濃度が、1000〜5000重量ppmの範囲内である項1〜11のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
13.前記ブラシ毛の毛先から0.5mmの部分の太さが、0.01〜0.05mmの範囲内である1〜12のいずれかに記載の抗菌性歯ブラシ。
14.金粉、銀粉、並びに銀イオン及び/又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体を樹脂と混合して樹脂混合物を得る工程、及び
得られた樹脂混合物を200〜280℃で圧出させて糸状とする工程
を有する抗菌性歯ブラシ毛の製造方法。
15.前記樹脂混合物を得る工程が、前記金粉、銀粉、並びに銀イオン及び/又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体の前記樹脂中の合計濃度が、前記樹脂混合物の約10倍であるマスターバッチ樹脂混合物を製造する工程、及び
前記マスターバッチ樹脂混合物にさらに前記樹脂を加えて希釈して前記樹脂混合物を得る工程
からなる14に記載の抗菌性歯ブラシ毛の製造方法。
種々の金属が抗菌活性を有することが知られているが、抗菌活性が高い代表的な金属をその抗菌性の強さの順に示すと次のようになる。
Cu>Ag>Au>Pb>Pt>Ni>Al>Sn>Zn
これらの金属は人体に対しても毒性を示す。上記金属のうち、比較的安全性が高いとされているのはAg、Au及びPtであるが、Agの抗菌活性はAuやPtに比べて非常に強い。そのため、抗菌剤として一般にAgがよく使用されている。
従来は、所望の抗菌活性を得るために、Agをブラシ毛の3.3重量%(33,000ppm)と高い濃度で配合することが必要であった。
Auの抗菌活性はAgに比べて非常に弱いが、AgとAuを併用すると、それぞれが非常に少量であっても、顕著に高い抗菌活性を示すことを本発明者らは見出した。つまり、銀と金の相乗作用により抗菌活性が顕著に向上することを見出した。これにより、抗菌剤としての金属の合計量を減らすことが可能になり、人体への毒性も抑えることが可能になった。
ブラシ毛樹脂中の金の濃度は、50〜5000重量ppmの範囲内であることが好ましく、100〜4000重量ppmの範囲内であることがより好ましく、150〜3000ppmの範囲内であることがさらに好ましい。
さらに、本発明では、金及び銀に加えて多孔質単体に担持された銀イオン及び/又は亜鉛イオンも樹脂に練り込むことでより優れた抗菌性が得られるため好ましい。
本発明の抗菌性歯ブラシでは、抗菌性を有する銀イオン及び/又は亜鉛イオンを多孔質担体に担持させ、これを樹脂に練り込むことで金及び銀をブラシ毛中に均質に分散させることが可能となり、抗菌性を大きく向上させることができる。
金粉、銀粉、並びに銀イオン及び/又は亜鉛イオンを担持した多孔質担体を樹脂と混合して樹脂混合物を得る工程、及び
得られた樹脂混合物を200〜280℃で圧出させて糸状とする工程
を有することを特徴とする。
前記マスターバッチ樹脂混合物にさらに前記樹脂を加えて希釈して前記樹脂混合物を得る工程
からなることが好ましい。
ゼオライトが均一に分散された樹脂組成物とするために、濃度が約10重量%となるように濃度の高いマスターバッチ樹脂混合物を製造し、このマスターバッチ樹脂混合物にさらに樹脂を加えてゼオライトが所望の濃度となるように希釈して歯ブラシ毛製造用樹脂組成物とすることが好ましい。
より具体的には、銀イオン、亜鉛イオンの水溶液に、適当なpH条件でゼオライトを添加し、ゼオライト中のイオン交換可能なイオンの一部又は全部を銀イオン、亜鉛イオンで置換させ、イオン交換終了後、水洗し、加熱乾燥すればよい。
このようにして得られたブラシ毛に対し、洗浄、乾燥等の仕上げを行い、ブラシ柄に植毛することで本発明の抗菌性歯ブラシを得ることができる。
本発明の抗菌性歯ブラシは、身の回りのどこにでも存在する黄色ブドウ球菌等の細菌やかびの繁殖を抑制することができる。
A型ゼオライト50gを蒸留水400mLに加えて撹拌し、スラリー状にした。このゼオライトスラリーに硝酸を加えてpH7.2に調整した。蒸留水100mLに硝酸銀5g及び硝酸亜鉛3gを加えて金属塩水溶液を調製した。この金属塩水溶液をゼオライトスラリーに加えて55℃で3時間撹拌し、金属イオン(銀イオン及び亜鉛イオン)のイオン交換処理を行った。イオン交換後のスラリーを遠心分離し、沈殿物を蒸留水で水洗し、乾燥し、粉砕して平均粒径が2.6μmの銀イオン及び亜鉛イオンを担持したゼオライト粉末を得た。
純度99.9%の金粉180g、純度99.9%の銀粉400g、並びに銀イオン及び亜鉛イオンを担持したゼオライト粉末3.0kgを、ポリブチレンテレフタレート(PBT)に添加し、均一になるように混練し、合計100kgのマスターバッチ樹脂混合物を製造した。マスターバッチ樹脂混合物にさらにPBTを加えて均一に混合し、歯ブラシ毛製造用樹脂組成物(歯ブラシ毛素材)1000kgを得た。
実施例1で製造した歯ブラシ毛製造用樹脂組成物を用い、大きさ約3cm×3cm×厚み約7mmのプレートを製造し、試験用検体として用いた。
JIS Z 2801:2010「抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果」5 試験方法を参考にして、検体の抗菌力試験を行った。
検体は消毒用アルコールに約1分間浸漬して、検体表面に付着している雑菌を除去してから試験に供した。
規定に従い、大きさ約30mm×30mm×厚さ約0.09mmのポリエチレンフィルムを比較対照として用いた。
試験はStaphylococcus aureus subsp. aureus NBRC 12732(黄色ブドウ球菌)及びEscherichia coli
(大腸菌)で行った。
純度99.9%の金粉180g、純度99.9%の銀粉400g、並びに銀イオン及び亜鉛イオンを担持したゼオライト粉末3.0kgを、ポリブチレンテレフタレート(PBT)に添加し、均一になるように混練し、合計100kgのマスターバッチ樹脂混合物を製造した。マスターバッチ樹脂混合物にさらにPBTを加えて均一に混合し、歯ブラシ毛製造用樹脂組成物(歯ブラシ毛素材)1000kgを得た。
樹脂組成物中の金の濃度は約180重量ppm、銀の濃度は約400ppmであった。
銀の濃度が3.3重量%(33,000重量ppm)の歯ブラシ毛製造用樹脂組成物を用いた以外は実施例2と同様にして歯ブラシ毛を製造した。
実施例2で製造した歯ブラシ毛及び比較例で製造した歯ブラシ毛を、それぞれ5cm×5cmに敷き詰めたものを試験用検体として用い、試験例1と同様の方法で抗菌力試験を行った。
規定に従い、大きさ約30mm×30mm×厚さ約0.09mmのポリエチレンフィルムを比較対照として用いた。
試験はStaphylococcus aureus subsp. aureus NBRC 12732(黄色ブドウ球菌)及びEscherichia coli
(大腸菌)で行った。
抗菌活性値は、次の式で計算出した。
抗菌活性値=Ut−At
Ut:比較対照の試験片1cm2当たりの24時間培養後の生菌数の常用対数値
At:検体1cm2当たりの24時間培養後の生菌数の常用対数値
ここで、抗菌活性値が2.0以上で、抗菌活性ありと評価される。
結果を表2に示す。
同様に、大腸菌についても、比較例では抗菌活性値が5.0であったのに対し、実施例2では抗菌活性が6.2であった。
本発明によって、銀に比べて抗菌活性が弱い金を少量併用することによって、銀の添加量が少なくても抗菌活性が顕著に向上し、これにより抗菌剤である金属の合計添加量を顕著に少なく抑えることができ、人体への安全性が高い、抗菌性ブラシ毛の生産が可能となった。
本発明によれば、特別な手段や手間を必要とせずに歯ブラシの衛生を保持することができるため、介護の現場において特に有用である。
また、本発明によれば、抗菌剤である金属の含有量が少なく、人体への安全性が高い、抗菌性歯ブラシが生産できる。
Claims (3)
- 金属金(Au)及び金属銀(Ag)を含有し、さらに銀イオン及び/又は亜鉛イオンを担持したゼオライトを含有する樹脂からなるブラシ毛を有する抗菌性歯ブラシであって、
前記ブラシ毛中の金属金の濃度が、約180重量ppmであり、
前記ブラシ毛中の金属銀の濃度が、約400重量ppmであり、
前記樹脂が、ポリブチレンテレフタレート(PBT)であり、
前記銀イオン及び/又は亜鉛イオンを担持したゼオライトの平均粒径が、2.0〜5.0μmの範囲内であり、
前記銀イオン及び/又は亜鉛イオンを担持したゼオライトの、銀イオン及び/又は亜鉛イオンのゼオライトへの担持量が、1.0〜30重量%の範囲内であり、
前記樹脂中における、銀イオン及び/又は亜鉛イオンを担持したゼオライトの濃度が、1000〜5000重量ppmの範囲内であり、かつ
前記ブラシ毛の毛先から0.5mmの部分の太さが、0.01〜0.05mmの範囲内である抗菌性歯ブラシ。 - 金粉、銀粉、並びに銀イオン及び/又は亜鉛イオンを担持したゼオライトを樹脂と混合して樹脂混合物を得る工程、及び
得られた樹脂混合物を200〜280℃で圧出させて糸状とする工程
を有する、請求項1に記載の抗菌性歯ブラシの製造方法。 - 前記樹脂混合物を得る工程が、前記金粉、銀粉、並びに銀イオン及び/又は亜鉛イオンを担持したゼオライトの前記樹脂中の合計濃度が、前記樹脂混合物の約10倍であるマスターバッチ樹脂混合物を製造する工程、及び
前記マスターバッチ樹脂混合物にさらに前記樹脂を加えて希釈して前記樹脂混合物を得る工程
からなる請求項2に記載の抗菌性歯ブラシの製造方法。
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