JPH0616509A - 抗菌材料 - Google Patents

抗菌材料

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JPH0616509A
JPH0616509A JP20037992A JP20037992A JPH0616509A JP H0616509 A JPH0616509 A JP H0616509A JP 20037992 A JP20037992 A JP 20037992A JP 20037992 A JP20037992 A JP 20037992A JP H0616509 A JPH0616509 A JP H0616509A
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JP
Japan
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metal
antibacterial
particles
composite
antigerminal
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JP20037992A
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Yoshiyasu Ito
善康 伊藤
Kenji Kuramoto
兼治 倉本
Kana Sakuma
奏 佐久間
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Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は新規な抗菌材料に関する。詳しくは、
抗菌ならびに防カビ機能に優れ、かつ作業性に優れた抗
菌材料を提供するものである。 【構成】平均粒径0.05〜5μmの抗菌効果のある金
属微粉末(A)に該金属微粉末の金属よりイオン化傾向
の低い金属を無電解メッキした抗菌性複合粒子、さらに
はその抗菌性複合粉体を平均粒径0.5〜60μmの核
粒子(C)とを湿式または乾式で機械的歪力をかけ混合
し,その抗菌性複合粉体を核粒子(C)の表面に固定化
した複合粒子である抗菌材料に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の目的】
【産業上の利用分野】本発明は新規な抗菌材料に関す
る。詳しくは、抗菌ならびに防カビ機能に優れ、且つ樹
脂への練込み作業性に優れた抗菌材料を提供するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】銀イオン,銅イオン,亜鉛イオン等が抗
菌性を有することは古くから知られており、例えば銀イ
オンは硝酸銀の溶液の形態で消毒剤や殺菌剤として広く
利用されてきた。金属イオンを利用した抗菌性基材とそ
の製造技術の重要な分野に、基材の加工時に高温工程が
あり、有機系の抗菌材料が使用できない樹脂等の成形分
野がある。この分野の従来技術として、容器、カテーテ
ル等の表面にメッキや蒸着で銀等の抗菌性金属層を形成
する方法が利用されてきた。しかしながらこれらは技法
の特性によって、その適応範囲が限定される欠点があ
る。
【0003】抗菌性金属層からのイオン溶出量は接触す
る溶液等の組成及び状態によって大幅に変化する欠点が
ある。さらに、銀,銅,亜鉛等の一種類の金属層からの
蒸留水へのイオン溶出量は極微量であり、大量の金属の
存在が必要になる欠点がある。メッキ等による金属層形
成法の欠点である適応範囲の狭さを解消する方法とし
て、金属粉体を混合した塗料、インキをコーチングする
方法(特開平04-37640等)がある。さらに、金属粉体を
樹脂等に混合し成形体を得る方法(特開平01-46464等)
があり、銀等の金属粉体を単独又は二種以上を混用して
いるが、単独の場合は、金属層形成法と同様にイオン溶
出量が極微量な欠点があり、さらに、本発明者らが鋭意
研究した結果によれば、例えば、銀と銅を併用した場合
に、銅イオンの溶出は銅単独の場合よりも増加するが、
抗菌性が銅より優れた銀イオンの溶出は全く認められな
い欠点がある。また、特に抗菌性に優れた銀とより貴な
る金属を併用した場合に、銀イオンの溶出量に有為差が
認められるまで増大させるには、高価な貴金属を多量に
併用しなければならない欠点がある事が判明した。
【0004】金属層、金属粉体を原料とした場合のイオ
ン溶出量の少なさ、不安定性を解消し、かつ、樹脂成形
物、繊維、フィルム等の抗菌性が要求される素材に適用
できる優れた技術として、銀等の抗菌イオンをゼオライ
ト等のイオン交換反応で担持させ、抗菌剤が接触する雰
囲気に存在するイオンとの交換反応で抗菌性イオンを放
出する方法(特開昭60-174707 等)が開発され、工業的
に実施されているが、イオンの溶出量は良好であるが、
抗菌剤の樹脂成形物等への混入練り込み時に熱によって
ゼオライトの結晶水が発泡の原因になるために、予め抗
菌剤を加熱乾燥して結晶水を除く処理が必要な欠点があ
る。また、イオン交換による抗菌性イオンの溶出が原理
であるために、使用条件で抗菌性イオンの溶出が大幅に
変化する欠点がある。さらに、製造工程が長くコストが
高い欠点がある。
【0005】一方、金属そのものを使用する方法は、ポ
リマーへの分散性が悪く、又比較的多量の金属を必要と
するためコスト高となる。このような問題を解決するた
めに、少量の金属で長期間にわたり殺菌効果が持続しか
つ樹脂との混練り作業に優れた抗菌材料として、抗菌効
果のある金属微粉末および該金属よりイオン化傾向の低
い金属 (以下貴なる金属と言う)を核粒子の表面に機械
的歪み力にて担持した抗菌剤が開発された(特願平2−
70880号)。この方法では貴なる金属が核粒子の表
面に付着しムダになるために、貴なる金属を多量に使用
しないと金属間の局部電池があまり形成されず金属の溶
出量が少ない欠点がある。特に銀イオンの抗菌性を利用
する場合には、白金、パラジュウム等貴なる金属を多量
に使用するのは経済性が問題である。そこで、貴なる金
属の代わりにその金属塩溶液を核粒子に付着させ乾燥し
た後に抗菌効果のある金属微粉末を機械的歪み力にて担
持した抗菌剤が開発された(特願平3−100369
号)。この方法では抗菌剤から、まず貴なる金属イオン
が雰囲気に溶出し、抗菌性金属上に選択的に析出しごく
少量の貴なる金属でムダなく局部電池が形成される。し
かし、金属の組み合わせや抗菌剤の雰囲気の条件によっ
て、局部電池の形成のされ方が大幅に変化し、安定した
抗菌効果が得られない欠点がある。すなわち、抗菌性金
属イオンの充分な溶出機能を持つ局部電池を形成する複
合金属粒子はイオン化傾向の異なる2種類の金属が強固
に付着する必要があることが判明した。
【0006】本発明はかかる欠点を補うために、抗菌効
果のある金属微粉末の表面に該金属よりイオン化傾向の
低い金属を無電解メッキ法により付着することにより該
金属と貴なる金属の付着力を増加させ、該金属と貴なる
金属の間で確実に局部電池を形成し、効果のある金属を
優先的に溶出させることにより、経済的に安定した持続
性のある性能を有する抗菌剤を提供するものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
を解決し、少量の抗菌性金属で長期間にわたり抗菌効果
が持続しかつ樹脂との混練り作業性に優れた抗菌材料を
提供することを目的とするものである。
【0008】
【発明の構成】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を重ねた結果,平均粒径0.05〜5μmの抗菌効果の
ある金属微粉末(A)の表面に該金属微粉末よりイオン
化傾向の低い金属(B:以下 貴なる金属と称する)を
無電解メッキ法により強固に付着させた複合金属粒子
(C)を得た。この方法で使用される金属微粉末(A)
は銀,銅,亜鉛,錫,ニッケル, 鉛,カドミウム及びク
ロム等の公知の材料でよい。貴なる金属(B)は金属微
粉末(A)よりイオン化傾向の低い金属の中から選定す
る。金属微粉末(A)が銀の場合パラジウム,白金,
金,ロジウムから選ばれる。本方法では貴なる金属
(B)の量は少量で効果が有る。好ましい抗菌性金属
(A)と貴なる金属(B)との割合は重量比率で5/1
から50/1が適当である。本方法の特徴の一つは貴な
る金属と抗菌性金属との割合を変えることより溶出量を
制御することが出来る。
【0009】本製造方法の実施に当たって安定し優れた
た製品を得る上で留意すべき点を以下にふれる。抗菌性
金属微粉末の表面が清浄である必要がある。また、メッ
キ工程で抗菌性金属の表面にイオンの溶出に悪影響を及
ぼす金属塩が生成する場合があるので注意を要する。生
成された複合金属粒子(C)を凍結乾燥して得られた粉
体の抗菌剤は樹脂等への練り込みが容易になる。又、複
合金属粒子(C)はそれ自体単独に使用することも可能
であるが、適当な核粒子(D)の表面に担持させること
により、樹脂への練込性、分散性等が向上し複合金属粒
子(C)の使用量を減ずることができる。担持させる方
法としては湿式法と乾式法とがある。湿式法ではメッキ
後水洗を行った後、乾燥の複合金属粒子(C)を、予め
水に分散させた核粒子(D)に添加し混合攪拌した後、
凍結乾燥することにより、ソフトテキスチャーで樹脂へ
の練込性、分散性が優れた抗菌剤が得られる。乾式法は
核粒子(D)の表面に凍結乾燥等で乾燥した複合金属粒
子(C)を機械的歪力によって固定化することにより樹
脂への練込性、分散性が良好な抗菌剤が得られる。尚、
核粒子(D)の粒子径は限定するのではないが使用する
複合金属粒子(C)の10倍以上が好ましい。核粒子
(D)としては使用用途によって選定する必要がある。
たとえば高温耐性を必要とする樹脂練込にはフエノール
樹脂等の熱硬化性樹脂やシリカ、沈降性硫酸バリュウム
等の無機物が使用される。
【0010】複合金属粒子(C)を核粒子(D)に固定
化する機械の例としては、SIミル(東洋インキ製造
製),KTM粉砕機(川崎重工業製),ハイブリダイザ
ー(奈良機械製作所製)等が挙げられる。これらの装置
は、そのまま、もしくは目的に合わせて改良して使うこ
とが出来る。できれば循環式であり密閉系の装置,たと
えばハイブリダイザーが望ましい。上記混合処理の前
に、弱い攪拌条件、例えばヘンシェルミキサーで予備混
合することがこのましい。このような混合処理によっ
て,複合金属粒子が、核粒子表面に固定化されるという
効果が生ずるのは,これらの粒子が粉体同士あるいは,
壁,羽根,ビーズなどの分散媒体などと衝突して,瞬間
的,かつ部分的にかなり高温となり無機化学の分野でい
うメカノケミカル反応と同様な現象が生じているものと
考えられ,系を冷却することも場合によっては必要とな
る。上記現象は,予備混合しただけの混合処理前,及び
混合処理後の電子顕微鏡写真の観察によって理解され
る。本発明者らの研究によると,上記気流を利用した混
合機を用いる場合では気流の速度が最も大きく,数十m
/秒〜数百m/秒とすることが好ましい。
【0011】
【発明の効果】本発明の効果は抗菌性金属の表面により
貴なる金属を無電解メッキして得た局部電池のイオン放
出機能を活用し、殺菌性の金属イオンの溶出を制御し初
期抗菌性能と持続性の優れた抗菌材を提供するものであ
る。さらに得られたイオン放出機能を持つ金属複合粒子
を核粒子の表面に固定化することで、成形体表面付近に
存在する金属の割合を増やし抗菌効果が出やすく、混練
り作業性の優れた抗菌材を提供するものである。
【0012】
【実施例】以下、本発明をさらに具体的に説明するため
実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。なお例中「部」、「%」は重量部、重量
%を示す。 実施例 1 予め残存する分散剤等の不純物をメチルエチルケトンで
2回洗浄し水系に移し凍結乾燥を行った銀の微粉末を
(品名:AgC−H、福田金属箔粉工業製、平均粒径:
0.1μm)10部と塩化パラジウム(日進化成製)1
部と純水500部を25℃で20時間混合攪拌し、銀に
パラジウムを無電解メッキをした後、18%アンモニヤ
水で金属表面の塩化銀を溶解除去し、さらに純水で洗浄
後その中に沈降性硫酸バリュウム(品名: B−54,堺
化学製、平均粒径:1.2μm)146.1部を加えホ
モディスパーにて2000rpm,10min混合し、
凍結乾燥を行い複合粒子を得た。抗菌性複合粒子30
部,ポリエチレン樹脂70部を、加熱ロールで混練りし
てペレットを作製した後、さらにポリエチレンを加え混
練りした後、成形して約2cm角、厚さ0.1cmの成
形体を調整した(サンプル1)。この成形体中の複合粒
子の混入量は、最終的に複合粒子の重量濃度が1%にな
るように調整した。
【抗菌性評価】抗菌性能の評価は、以下のようにして行
った。まず,試験菌株として大腸菌および黄色ブドウ球
菌を選び,普通ブイヨン培地で35℃,24時間振とう
培養しした試験品の培養液を,そのまま減菌リン酸緩衝
液で希釈し,1ml当りの菌数が約105 個となるよう
に調整し,この菌液1mlを試験片上に滴下し,25℃
で保存し,6時間後及び24時間後に生菌数を測定し
た。
【0013】実施例 2 実施例1において銀を20部にかえた以外は、実施例1
と同様の方法で複合粒子を得た。 〔サンプル2〕実施例2で調整した複合粒子を使用した
以外はサンプル1と同様の方法で成形体を得た。評価用
試料の作成及び抗菌性の評価は実施例1と同様に行っ
た。
【0014】実施例 3 実施例1において銀にかえて、銅(品名:UCP−03
0住友金属鉱山製:平均粒径0.3μm)10部使用し
た以外は実施例1と同様の方法で複合粒子を得た。評価
用試料の作成(サンプル3)及び抗菌性の評価は実施例
1と同様に行った。
【0015】実施例 4 実施例1において得られた複合粒子をヘンシェルミキサ
ーにて周速10m/秒で5分間予備混合後,ハイブリダ
イザー(タイプ:NHS−I型)に導入し,8000r
pmで5分間運転させて、複合化処理を行った複合粒子
を得た。評価用試料の作成(サンプル4)及び抗菌性の
評価は実施例1と同様に行った。
【0016】比較例 1 銀の微粉末を(品名:AgC−H)10部と沈降性硫酸
バリュウム146部と水156部を加えホモディスパー
にて2000rpm,10min混合し、凍結乾燥を行
い複合粒子を得た。凍結乾燥以後の工程は実施例1と同
様に複合粒子を調整した。抗菌性粉体30部,ポリエチ
レン樹脂70部を、加熱ロールで混練りしてペレットを
作製した後、さらにポリエチレンを加え混練りした後、
成形して約2cm角、厚さ0.1cmの成形体を調整し
た。この成形体中の複合粒子の混入量は、最終的に複合
粒子の重量濃度が1%になるように調整した。評価用試
料の作成及び抗菌性の評価は実施例1と同様に行った。
【0017】実施例と比較例の大腸菌、黄色ブドウ状菌
に対する抗菌性の試験結果を、表1に示す。
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A01N 59/20 Z 8517−4H

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均粒径0.05〜5μmの抗菌効果の
    ある金属微粉末(A)表面に該金属微粉末(A)よりイ
    オン化傾向の低い金属(B)を無電解メッキ法により付
    着してなる複合金属粒子(C)を用いることを特徴とす
    る抗菌材料。
  2. 【請求項2】 金属微粉末(A)と該金属微粉末よりイ
    オン化傾向の低い金属(B)との比率が5/1から50
    /1であることを特徴とする請求項1記載の抗菌材料。
  3. 【請求項3】 抗菌効果のある金属微粉末(A)が、
    銀,銅,亜鉛,錫,ニッケル,鉛,カドミウム,クロム
    から選ばれることを特徴とする請求項1または2記載の
    抗菌材料。
  4. 【請求項4】 前記複合金属粒子(C)と平均粒径0.
    5〜60μmの核粒子(D)とを湿式で混合、乾燥し核
    粒子(D)の表面に複合金属粒子(C)を固定化してな
    る複合粒子(E)を用いることを特徴とする抗菌材料。
  5. 【請求項5】 前記複合金属粒子(C)と平均粒径0.
    5〜60μmの核粒子(D)とを乾式で機械的歪力にて
    核粒子(D)の表面に複合金属粉体(C)を固定化して
    なる複合粒子(E)を用いることを特徴とする抗菌材
    料。 【0001】
JP20037992A 1992-07-03 1992-07-03 抗菌材料 Pending JPH0616509A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09218679A (ja) * 1996-02-14 1997-08-19 Junji Yamamoto 抗菌楽器
US20100028436A1 (en) * 2006-06-05 2010-02-04 Bactiguard Ab Polymer matrix, uses thereof and a method of manufacturing the same
JP2018080143A (ja) * 2016-11-18 2018-05-24 大日本塗料株式会社 殺菌又は除菌方法並びに抗菌剤及びそれを備えた物品

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