JPH06211558A - 殺菌性セラミック組成物 - Google Patents

殺菌性セラミック組成物

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JPH06211558A JP29792891A JP29792891A JPH06211558A JP H06211558 A JPH06211558 A JP H06211558A JP 29792891 A JP29792891 A JP 29792891A JP 29792891 A JP29792891 A JP 29792891A JP H06211558 A JPH06211558 A JP H06211558A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単に製造可能で、安定的な殺菌性を有し、
人体に有害な重金属を捕獲し、生物に肯定的な影響を及
ぼす遠赤外線を放射する殺菌性バイオセラミック材料を
提供する。 【構成】 粒状にした脊椎動物の骨、脊椎動物の化石、
人工リン灰石、リン酸カルシウム鉱石、TCP（リン酸三
カルシウム）、Mg3(PO4)2.5H2O、MgO3SiO2.xH2O及びSr
(C3H5OH)2.3H2O等のアルカリ土類金属とリンとを含む化
合物に、銀、銅又は亜鉛等の殺菌性と無害な性質を持つ
金属を反応させて、殺菌性のバイオセラミック材料を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、抗菌性又は殺菌性を有
するセラミック組成物に関する。より詳しくは、銀、銅
及び亜鉛等の殺菌性の金属を、セラミック物質で置換す
ることによって製造されたセラミック組成物、又適正な
分量の上記の組成物を加えることによって製造されたポ
リマーや壁紙に関する。
【０００２】
【従来の技術】銀、銅、亜鉛の金属イオンは殺菌性を有
することは知られており、それらは、有機又は無機金属
塩の状態で、殺菌剤として使用されている。また、上記
金属の金属塩は、特に、大腸菌、黄色ブドウ球菌、バチ
ルス、カビ、タムシ、ビブリオ菌、サルモネラ菌及びウ
歯バクテリアに対して優れた殺菌性を持つことも知られ
ている。
【０００３】従来、上記金属は、液体の状態で使用され
ている。例えば、銀イオンは硝酸塩溶液の状態の消毒剤
又は殺菌剤として使用されている。しかし、液体の状態
では扱いが困難であり、安定的な効果を示さず、又耐熱
性に劣るため、その利用は、当然ながら制限されてい
る。
【０００４】上記の問題を解決するために、フランス国
特許第1,061,158号明細書及び日本国特許第63-54013号
明細書には、上記殺菌性金属を金属ゼオライトの状態で
使用することについて記載されている。天然又は人工ゼ
オライトは、イオン交換性を有するため、これは、上記
金属イオンをゼオライトのカチオン（Na+)で置換するこ
とによって得られる。従って、金属ゼオライトは、比較
的良好な耐熱性と安定性を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法に
は重大な問題がある。即ち、それが乾燥され置換された
場合に恐らくその多孔性が損なわれるという事実によっ
て、殺菌性が劣化することである。上記方法の他の問題
は、表面面積とSiO2又はAl2O3のモル変化率の制御が困
難なことである。上記方法の更に他の問題は、ゼオライ
トそれ自体の吸収率が飽和レベルと一致した場合、即ち
飽和不能の状態である時、その効果の低下が避け難いこ
とである。
【０００６】最後に、重要なこととして、上記方法に
は、生物に対して融和性が劣るという問題がある。
【０００７】従来の方法の欠点を考慮して、本発明の目
的は、製造簡単で、安定した殺菌性を有し、人体に有害
な重金属を捕らえ、かつ生物に肯定的な影響をもつ遠赤
外線を放射するセラミック材料を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】牛、豚等の脊椎動物の骨
の焼却物から作られた材料又は人工リン灰石のようなリ
ン及びアルカリ土類金属を含む化合物を基礎材料として
使用し、これらの基礎材料を、銀、銅又は亜鉛のような
殺菌性があり、かつ無害な性質を持つ金属で反応させる
ことによって、上記の目的が達成されることを、本出願
の発明者は発見した。
【０００９】
【実施例】本発明に使用出来る基礎材料の例としては、
高温で燃焼させた脊椎動物又は甲殻綱の粒状化した骨、
脊椎動物の化石、人工リン灰石、リン酸カルシウム鉱
石、TCP（リン酸三カルシウム）、Mg3(PO4)2.5H2O、MgO
3SiO2.xH2O及びSr(C3H5OH)2.3H2O等のアルカリ土類金属
とリンとを含む化合物がある。特に、カルシウムとリン
を含む化合物は、それら自体有害なバクテリアに対して
殺菌性を有し、更に人体にとって有益なバクテリアを活
性化することが出来ると言う点で、最も好ましい。一
方、バリウム又はマグネシウムを含む化合物は、簡単に
水に溶けると言う点で、やや問題がある。
【００１０】上記のようにして製造された基礎物質で、
銀、銅又は亜鉛等のといった殺菌性と無害な性質を備え
る金属を反応させることによって、本発明の殺菌性セラ
ミック材料を得ることが出来る。上記金属（銀、銅及び
亜鉛）がアルカリ土類金属を含む化合物に反応する場
合、これらの金属のイオン傾向は、アルカリ土類金属の
ものより低いため、それらの間の置換反応が期待され
る。
【００１１】これらの金属の使用量は、基礎材料の種類
によるが、基礎材料として粒状骨を使用する場合、銀で
は、基礎物質の乾燥重量の25重量％を下回り、銅又は亜
鉛では、10重量％を下回る。上記の量を超えると、上記
の金属イオンが人体にとって必要とされる量を上回るこ
とになり、従って、人体に対して否定的な影響を持つ可
能性が考えられる。又、置換することが出来ないアルカ
リ土類金属の比率が、比較的小さくなるため、本発明の
第１の目的である重金属の捕獲能力が不十分となる。
【００１２】上記の比率に従って、殺菌性金属が基礎材
料で置換反応を起こすと、作られたセラミック物質は、
置換された殺菌性の金属のために、殺菌性の性質を有す
るものとなる。また同時に、置換されずに残っているア
ルカリ土類金属が、置換によってHg++、Pb++及びCd++と
いった人体に有害な重金属イオンを捕らえることがで
き、しかもそれらは、Cl-、F-のような有害な陰イオン
を取り除くことができる。
【００１３】食品の容器や包装紙として使用するのに最
も好適な基礎材料の例は、TCP、人工リン灰石、又はCa
10(PO4)6(OH)2（脊椎動物の粒状骨の第１組成物）等の
カルシウムとリンとを含む化合物である。
【００１４】しかし、人工リン灰石は高価すぎ、又TCP
は、粒状骨と比較して、人体への親和力に劣る。食品貯
蔵容器又は他の台所用品以外に基礎材料を使用する場合
には、TCPやリン酸カルシウム鉱石を基礎材料として使
用することができる。
【００１５】脊椎動物の骨を、1000゜Cの温度で燃焼する
と、ほとんどの有機又は無機質の物質は蒸発し、蒸発の
後に残るものは、不純物及び重金属を簡単に吸収するこ
とができる多孔質の物質である。これらは、重金属捕獲
の効果を促進することができる。非常に細かい粒子に粒
状化されて、その粒子の平均直径が0.2μmを下回るよう
になった多孔質の物質は、およそ200m2/gの比表面積を
持つようになる。これらの粉粒化された粒子は、遠赤外
線放射の性質を持ち、又遠赤外線放射セラミック材料を
作るための物質として使用することができる。
【００１６】基礎材料を人間のための人工骨又は人工歯
として使用する場合、適正な量の上記の殺菌性金属を加
えることによって、手術後の炎症又はウ歯の発生を顕著
に減少させることができる。又、上記の粉粒状の骨のよ
うなカルシウム塩を含む基礎物質から作られた食品用容
器は、少量のカルシウムイオンの溶出によってより美味
になり、不足しがちなカルシウムイオンを人体に供給す
ることとなる。
【００１７】（実験例１）牛の骨を1000゜Cで燃焼させ
て1000gの骨粉を作り、次にそれを、0.1μmの粒直径の
細かい粉末に粒状化する。33gのAgNO3を1500mlの水で溶
解し溶液を作る。上記の骨粉を、上記の溶液に混合し、
その混合液を25゜Cの温度で２時間攪はんし、それを沈
澱させて液体物を取り除き、5000mlの水を加えて１時間
攪はんし、残りの液体物を集める。上述のようにして得
た液体物に、数滴の0.1NHClを加えた時に白色の沈澱物
が見られなくなるまで、洗浄を継続する。その後、固形
物を沈澱させ、100゜Cの熱い空気を供給して、それを乾
燥させると、Clが得られる。
【００１８】（実験例２）13gのCuSO4を、1500mlの水で
溶解して溶液を作る。実験例１で得られた1000gの骨粉
を、上記の溶液に混合し、その混合物を、３時間攪はん
して沈澱させる。上記の混合物の液体物に数滴のK4Fe(C
N)6を加えた時に赤褐色の反応が見られなくなるまで洗
浄を継続し、次にその固形物を沈澱させる。このように
して作った固形物に、100゜Cの熱い空気を供給して乾燥
させると、C2が得られる。
【００１９】（実験例３）11gのZnCl2を、2000mlの水で
溶解して溶液を作る。実験例１で得られた1000gの骨粉
を上記の溶液に混合し、３時間攪はんしてそれを沈澱さ
せる。数滴の0.1NAgNO3を加えた時に白色の沈澱物が見
られなくなるまで洗浄を継続する。その後、100゜Cの熱
い空気を供給することによって固形物を乾燥させると、
C3が得られる。
【００２０】（試験１）上記の３つの物質、C1、C2及び
C3を使用して、それらの各々を、C1（又はC2又はC3）の
２重量％の割合でポリプロピレンと混合する。これらの
混合物を用いて、200゜Cで射出成形により、食品用容器
を３個作る。その３個の容器を試料として使用するため
に、それらの各々から小片を採取する（D1、D2、D3と呼
ぶ）。
【００２１】（結果１）波長10μmで計測した各試料、D
1、D2、D3の遠赤外線放射比率は次の通りである。
【００２２】
【００２３】（試験２）３つの物質、C1、C2及びC3に戻
って、それら各々を、C1（又はC2又はC3）の３重量％の
割合で従来のサイジング剤と混合する。このようにして
得えられた各混合物を、サイジングすることによって、
３つの異なった壁紙を作成し、この３つの壁紙を、試料
として使用するために、各々から小片を採取する（ こ
こでE1、E2、E3と呼ぶ）。また、上記のサイジング剤だ
けでサイジングして得られた壁紙を用意してそれをＥ４
と呼ぶ。
【００２４】（結果１）E1、E2、E3及びE4の各々の抗菌
性を試験するために、それらは、太陽光を遮断した、相
対湿度が90％の室内に半月間放置する。その後、それぞ
れへのカビの発生を調査した。その結果を次の表に示
す。
【００２５】
【００２６】試料E2においては、１０日経過後にカビの
発生が少し始まったが増加はしなかった。一方試料E4に
おいては、かびの発生は７日経過後に始まり、継続して
増加した。試料E1及びE3においては、かびの発生は１５
日の全期間見られなかった。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｄ２１Ｈ 13/00

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アルカリ土類金属及びリンから成る化合
    物を粒状化することによって作った微粉末を、銀、銅及
    び亜鉛から成る１又はそれ以上の種類の金属で置換する
    ことによって製造された殺菌性セラミック組成物。
  2. 【請求項２】 アルカリ土類金属がカルシウムから成る
    請求項１記載の殺菌性セラミック組成物。
  3. 【請求項３】 前記化合物が、比較的高温で燃焼させた
    脊椎動物の粒状の骨から成る請求項１記載の殺菌性セラ
    ミック組成物。
  4. 【請求項４】 アルカリ土類金属及びリンから成る化合
    物を粒状化することによって作った微粉末を、銀、銅及
    び亜鉛から成る１又はそれ以上の種類の金属で置換する
    ことによって製造された殺菌性セラミック組成物を、0.
    1〜20重量パーセント含む物品。
  5. 【請求項５】 壁紙、食品容器、及び医療用人工骨又は
    人工歯である請求項４記載の物品。
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