JPH06312477A - Antibacterial thin film and manufacture thereof - Google Patents

Antibacterial thin film and manufacture thereof

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JPH06312477A
JPH06312477A JP10405293A JP10405293A JPH06312477A JP H06312477 A JPH06312477 A JP H06312477A JP 10405293 A JP10405293 A JP 10405293A JP 10405293 A JP10405293 A JP 10405293A JP H06312477 A JPH06312477 A JP H06312477A
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chemical
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忠 大竹
Norihisa Mino
規央 美濃
Kazufumi Ogawa
小川  一文
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Abstract

PURPOSE:To obtain an antibacterial thin film in which a molecular film of an Angstrom order can be formed and which is chemically bonded to a base by covalent bond. CONSTITUTION:Since a cationic complex chemical adsorption single molecular film 3 in which a film forming molecule is rigidly fixed directly or indirectly to a base (glass board 1) by covalent bond by using a chlorosilyl group and halogenated sulfinyl group as functional groups for fixing the molecule to the base has a quinolinyl group for forming complex with Cu<2+> as a functional group having antibacterial properties, it becomes a thin and rigid antibacterial thin film which has not been heretofore existed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、抗菌性薄膜およびその
製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antibacterial thin film and its manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】細菌が人間生活に与える影響は計り知れ
ない。医薬品、食料品等、有益な細菌の働きなしには得
られないものが数多くある。しかし、人間にとって有害
な細菌が存在するのも事実で、その有害細菌そのものか
ら、また有害細菌に起因する損害から人間生活を守るこ
とは従来から強く要望されてきている。その要望に答え
るべくなされている抗菌剤に関する研究の歴史は長い。
一方、高付加価値製品に対する需要の急増という状況が
プラスされた中で、抗菌性、またそれによる防臭性を唱
い文句にした製品も少なからず生まれてきている。
2. Description of the Related Art The influence of bacteria on human life is immeasurable. There are many things that cannot be obtained without the beneficial action of bacteria, such as pharmaceuticals and food products. However, it is also true that harmful bacteria exist for humans, and it has been strongly demanded to protect human life from the harmful bacteria themselves and from damage caused by the harmful bacteria. There is a long history of research on antibacterial agents that has been made to meet the demand.
On the other hand, given the rapid increase in demand for high value-added products, a number of products complaining of antibacterial properties and deodorant properties have been born.

【0003】まず抗菌性が求められる一番の対象物とし
ては衣料品が挙げられる。その中でも特に従来から抗菌
性を備えたものが求められているのは、概して肌に直接
触れるものである。例えば、肌着、靴下、おむつ、スポ
ーツウェアー等が挙げられる。上述したような衣料を作
る方法としては、抗菌性を付与した繊維を用いて編み上
げるのが一般的である。
First of all, clothing is the most important object requiring antibacterial properties. Among them, what has particularly been conventionally required to have antibacterial properties is that which is generally in direct contact with the skin. Examples include underwear, socks, diapers, sportswear and the like. As a method of making clothing as described above, it is general to knit using fibers having antibacterial properties.

【0004】抗菌性繊維は繊維上の菌の増殖を抑制し、
防臭効果のある衛生加工繊維製品を作る原糸であるが、
衣料の原糸であるためには組織、風合い、色合い等の他
に、原料感からくる感覚的で心理的な要因まで配慮すべ
きである。さらに抗菌効果が大であっても人体には安全
であること、ならびに洗濯しても効力が持続することや
防縮加工等の特殊な機能を妨げないことなどが必要にな
ってくる。
The antibacterial fiber suppresses the growth of bacteria on the fiber,
It is a raw yarn that makes sanitary processed textile products with deodorant effect,
In order to be a raw thread for clothing, in addition to the texture, texture, color and the like, it is necessary to consider the sensory and psychological factors that come from the feeling of the raw material. Furthermore, even if the antibacterial effect is large, it must be safe for the human body, and the effect must be maintained even if washed, and special functions such as shrink-proofing must not be disturbed.

【0005】以上のような要求を満足した上で、さらに
抗菌性を付与する方法としては、大きく分けて2通りの
方法がある。その第1の方法は、本来抗菌性を有する物
質を繊維内に存在させる方法であり、そして第2の方法
は、汗を分解する細菌を寄せつけないために汗をすばや
く乾燥させる方法である。
As a method of further imparting antibacterial properties while satisfying the above requirements, there are roughly two methods. The first method is a method in which a substance having an antibacterial property is present in the fiber, and the second method is a method in which sweat is quickly dried in order to keep away bacteria that decompose sweat.

【0006】具体的には前記第1の方法としては、銅を
繊維内に内蔵させる方法、銅線を繊維に織り込む方法、
銅を繊維に直接スパッタリングする方法、有機塩素系物
質を繊維内に内蔵させる方法、銀イオンや銅イオンをイ
オン交換により導入したゼオライトを繊維に練り込む方
法、有機水銀や有機スズを繊維に練り込む方法等があっ
た。銅や銀に抗菌作用があるということは、古くから経
験的に知られているところであり、銀のスプーン等が高
級品であるというだけでなく、病気予防の点から注目を
されもてはやされてきている。銀はコスト的に難しい面
がある場合があるので、一般的には銅を用いてそれに代
えている。また、有機水銀や有機スズは、船底外壁への
貝類の付着を防ぐために塗られている。
Specifically, as the first method, a method of incorporating copper into the fiber, a method of weaving a copper wire into the fiber,
A method of directly sputtering copper into the fiber, a method of incorporating an organic chlorine-based substance in the fiber, a method of kneading zeolite into which silver ions and copper ions are introduced by ion exchange into the fiber, and a method of kneading organic mercury or organic tin into the fiber There were ways, etc. It has long been known empirically that copper and silver have antibacterial effects, and not only are silver spoons and the like high-end products, but they have also been paid attention to from the viewpoint of disease prevention. There is. Since silver may be difficult in terms of cost, copper is generally used instead of silver. In addition, organic mercury and organic tin are applied to prevent shellfish from adhering to the outer wall of the ship bottom.

【0007】また、前記第2の方法としては、繊維にキ
チン質を直接コーティングする方法、ポリウレタン樹脂
をベースにした超微細多孔構造を形成させる方法等があ
った。汗を強力に吸収し、速やかに拡散させ、蒸発させ
ることで菌の繁殖を防ぐと共に、さわやかな着用感を与
える。それを、吸収・拡散・蒸発を効果的に行える繊維
の開発で実現させた。
The second method includes a method of directly coating fibers with chitin and a method of forming an ultrafine porous structure based on polyurethane resin. It strongly absorbs sweat, quickly diffuses it, and evaporates it to prevent the growth of bacteria and give it a refreshing feel. We have made this possible by developing fibers that can effectively absorb, diffuse, and evaporate.

【0008】以上、衣料品について述べてきたが、他に
寝具やインテリア用品、建材等でもカビが生えないよう
に、やはり同様の技術が生かされているものがある。
Although the clothing has been described above, there are also those in which the same technique is applied to other bedding, interior products, building materials, etc. so that molds do not grow.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記2
つの方法では十分な抗菌効果が得られていないのが現状
である。第1の方法では、常に問題となるのはその毒性
である。人体の皮膚への刺激や薬剤の体内への侵入につ
いては完全に克服されているとは言い難い。事実、有機
水銀や有機スズはその強力な毒性により使用されなくな
り、有機塩素系物質は例えば加熱および紫外線照射によ
りダイオキシン等の毒性物質を発生させることで使用さ
れなくなった。その点、銀や銅を用いる方法は、毒性で
はそれほど問題にされないが、耐久性の点で問題にされ
る場合が多い。つまり、洗浄、洗濯等でとれてしまい、
抗菌効果が長期にわたっては保証されないということで
ある。
However, the above-mentioned 2
The current situation is that one method does not have a sufficient antibacterial effect. In the first method, it is its toxicity that is always a problem. Irritation to the skin of the human body and penetration of drugs into the body cannot be said to be completely overcome. In fact, organic mercury and organic tin are no longer used because of their strong toxicity, and organic chlorine-based substances are no longer used because they generate toxic substances such as dioxins by heating and UV irradiation. On the other hand, the method using silver or copper is not so serious in toxicity, but is often problematic in terms of durability. In other words, it can be removed by washing, washing, etc.,
That is, the antibacterial effect is not guaranteed in the long term.

【0010】一方、第2の方法では抗菌作用は全くない
かわりに、菌が繁殖する前に汗を乾かしてしまおうとい
うだけなので、菌が付いてしまえば、それを減少させる
のは困難である。構造的に汗の乾燥を促進する方法以外
では、やはりこれも耐久性の点に問題はある。
On the other hand, in the second method, there is no antibacterial action at all, but since it is only to dry the sweat before the bacteria propagate, it is difficult to reduce the bacteria if they adhere. . Other than the method of structurally promoting the drying of sweat, this also has a problem in durability.

【0011】本発明では、オングストロームオーダーの
成膜および膜厚制御が可能で、かつ強固に基体と結合し
ている抗菌性薄膜およびその製造方法を提供することを
目的とする。
It is an object of the present invention to provide an antibacterial thin film capable of film formation and film thickness control in the angstrom order and firmly bonded to a substrate, and a method for producing the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の抗菌性薄膜は、薄膜を構成する分子が基体
と直接または間接的に、Si、Ge、Sn、Ti、Z
r、SおよびCから選ばれる少なくとも一つの原子を介
して共有結合で固定されている有機薄膜であって、前記
有機薄膜は分子中に抗菌性をもつ官能基を有することを
特徴とする。
In order to achieve the above object, the antibacterial thin film of the present invention has a structure in which molecules constituting the thin film directly or indirectly form Si, Ge, Sn, Ti, Z.
An organic thin film fixed by a covalent bond via at least one atom selected from r, S and C, wherein the organic thin film has a functional group having antibacterial properties in its molecule.

【0013】前記構成においては、有機薄膜が単分子膜
または単分子累積膜であることが好ましい。また、前記
構成においては、抗菌性を有する官能基が、前記一般式
(化1)で示される官能基、前記一般式(化1)で示さ
れる官能基と金属イオンとで形成されるキレート骨格を
含む官能基、前記一般式(化2)で示される官能基、前
記一般式(化2)で示される官能基と金属イオンとで形
成されるキレート骨格を含む官能基、第4級アンモニウ
ム基、第4級ホスホニウム基および前記一般式(化3)
で示される官能基から選ばれる少なくとも一つの官能基
であることが好ましい。
In the above structure, the organic thin film is preferably a monomolecular film or a monomolecular cumulative film. Further, in the above structure, the functional group having antibacterial properties is a chelate skeleton formed by the functional group represented by the general formula (Formula 1) and the functional group represented by the general formula (Formula 1) and a metal ion. , A functional group represented by the general formula (Formula 2), a functional group containing a chelate skeleton formed by the functional group represented by the general formula (Formula 2) and a metal ion, and a quaternary ammonium group. A quaternary phosphonium group and the above general formula (Formula 3)
It is preferably at least one functional group selected from the functional groups represented by.

【0014】また、前記構成においては、有機薄膜を構
成する分子が、マーキュロクロム誘導体、チメロサール
誘導体、酢酸フェニル水銀誘導体、キノホルム誘導体、
アクリノール誘導体、硫酸オキシキノリン誘導体、ニト
ロフラゾン誘導体、ポルフィリン誘導体、フタロシアニ
ン誘導体、金属イオンと錯体を形成したポルフィリン誘
導体および金属イオンと錯体を形成したフタロシアニン
誘導体から選ばれる少なくとも一つの誘導体であること
が好ましい。
Further, in the above-mentioned constitution, the molecules constituting the organic thin film are a mercury chrome derivative, a thimerosal derivative, a phenylmercuric acetate derivative, a quinoform derivative,
At least one derivative selected from an acrinol derivative, an oxyquinoline sulfate derivative, a nitrofurazone derivative, a porphyrin derivative, a phthalocyanine derivative, a porphyrin derivative complexed with a metal ion, and a phthalocyanine derivative complexed with a metal ion is preferable.

【0015】また、前記構成においては、金属イオン
が、Cu+ 、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co2+、C
3+、Co4+、Co5+、Co6+、Fe2+、Fe3+、Mn
2+およびMg2+から選ばれる少なくとも一つであること
が好ましい。
In the above structure, the metal ions are Cu + , Cu 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Co 2+ , C.
o 3+ , Co 4+ , Co 5+ , Co 6+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Mn
It is preferably at least one selected from 2+ and Mg 2+ .

【0016】次に、本発明の第1の抗菌性薄膜の製造方
法は、マーキュロクロム誘導体、チメロサール誘導体、
酢酸フェニル水銀誘導体、キノホルム誘導体、アクリノ
ール誘導体、硫酸オキシキノリン誘導体、ニトロフラゾ
ン誘導体、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導
体、金属イオンと錯体を形成したポルフィリン誘導体お
よび金属イオンと錯体を形成したフタロシアニン誘導体
から選ばれる少なくとも一つの誘導体を有する分子であ
って、分子内に前記一般式(化4)で示される官能基、
前記一般式(化4)で示される官能基と金属イオンとで
形成されるキレート骨格を含む官能基、前記一般式(化
5)で示される官能基、前記一般式(化5)で示される
官能基と金属イオンとで形成されるキレート骨格を含む
官能基、第4級アンモニウム基、第4級ホスホニウム
基、前記一般式(化6)〜(化8)で示される官能基、
前記一般式(化9)で示されるハロゲン化スルフォニル
基、前記一般式(化10)で示されるハロゲン化スルフ
ィニル基およびシアノ基(−CN)から選ばれる少なく
とも一つの官能基を有する分子を、活性な水素またはア
ルカリ金属を有する基体に、接触し、低分子脱離反応さ
せ化学吸着膜を形成するものである。
Next, the first method for producing an antibacterial thin film of the present invention comprises a mercury chrome derivative, a thimerosal derivative,
At least one selected from phenylmercury acetate derivatives, quinoform derivatives, acrinol derivatives, oxyquinoline sulfate derivatives, nitrofurazone derivatives, porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives complexed with metal ions, and phthalocyanine derivatives complexed with metal ions. A molecule having a derivative, the functional group represented by the general formula (Formula 4) in the molecule,
A functional group containing a chelate skeleton formed by a functional group represented by the general formula (Formula 4) and a metal ion, a functional group represented by the general formula (Formula 5), and a functional group represented by the general formula (Formula 5) A functional group containing a chelate skeleton formed of a functional group and a metal ion, a quaternary ammonium group, a quaternary phosphonium group, a functional group represented by the general formula (Formula 6) to (Formula 8),
The molecule having at least one functional group selected from the halogenated sulfonyl group represented by the general formula (Formula 9), the halogenated sulfinyl group represented by the general formula (Formula 10) and the cyano group (—CN) is activated. This is to form a chemisorption film by contacting with a substrate having various hydrogen or alkali metal to cause a low molecular desorption reaction.

【0017】次に、本発明の第2の抗菌性薄膜の製造方
法は、前記一般式(化11)〜(化12)で示される官
能基、前記一般式(化13)で示されるハロゲン化スル
フォニル基、前記一般式(化14)で示されるハロゲン
化スルフィニル基およびシアノ基(−CN)から選ばれ
る少なくとも一つの官能基を、活性な水素またはアルカ
リ金属を有する基体に、接触し、低分子脱離反応させ化
学吸着膜を形成し、次いで前記化学吸着膜に前記一般式
(化15)で示される官能基、前記一般式(化15)で
示される官能基と金属イオンとで形成されるキレート骨
格を含む官能基、前記一般式(化16)で示される官能
基、前記一般式(化16)で示される官能基と金属イオ
ンとで形成されるキレート骨格を含む官能基、第4級ア
ンモニウム基、第4級ホスホニウム基および前記一般式
(化17)で示される官能基、マーキュロクロム誘導
体、チメロサール誘導体、酢酸フェニル水銀誘導体、キ
ノホルム誘導体、アクリノール誘導体、硫酸オキシキノ
リン誘導体、ニトロフラゾン誘導体、ポルフィリン誘導
体、フタロシアニン誘導体、金属イオンと錯体を形成し
たポルフィリン誘導体および金属イオンと錯体を形成し
たフタロシアニン誘導体から選ばれる少なくとも一つの
官能基を形成または導入するものである。
Next, in the second method for producing an antibacterial thin film of the present invention, the functional groups represented by the general formulas (Formula 11) to (Formula 12) and the halogenated group represented by the general formula (Formula 13) are used. At least one functional group selected from a sulfonyl group, a halogenated sulfinyl group represented by the general formula (Formula 14) and a cyano group (-CN) is brought into contact with a substrate having active hydrogen or an alkali metal to form a low molecular weight compound. A desorption reaction is performed to form a chemisorption film, and then the chemisorption film is formed with the functional group represented by the general formula (Formula 15), the functional group represented by the general formula (Formula 15), and a metal ion. A functional group containing a chelate skeleton, a functional group represented by the general formula (Formula 16), a functional group containing a chelate skeleton formed by a functional group represented by the general formula (Formula 16) and a metal ion, and a quaternary group. Ammonium group, first -Class phosphonium groups and functional groups represented by the general formula (Formula 17), mercury chrome derivatives, thimerosal derivatives, phenylmercuric acetate derivatives, quinoform derivatives, acrinol derivatives, oxyquinoline sulfate derivatives, nitrofurazone derivatives, porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives, metal ions It forms or introduces at least one functional group selected from a porphyrin derivative complexed with and a phthalocyanine derivative complexed with a metal ion.

【0018】前記第1および第2の抗菌性薄膜の製造方
法においては、金属イオンが、Cu + 、Cu2+、Z
2+、Ni2+、Co2+、Co3+、Co4+、Co5+、Co
6+、Fe 2+、Fe3+、Mn2+およびMg2+から選ばれる
少なくとも一つのイオンであることが好ましい。
Method for producing the first and second antibacterial thin films
In the method, the metal ion is Cu +, Cu2+, Z
n2+, Ni2+, Co2+, Co3+, Co4+, Co5+, Co
6+, Fe 2+, Fe3+, Mn2+And Mg2+Chosen from
It is preferably at least one ion.

【0019】[0019]

【作用】前記した本発明の構成によれば、薄膜を構成す
る分子が基体と直接または間接的に、Si、Ge、S
n、Ti、Zr、SおよびCから選ばれる少なくとも一
つの原子を介して共有結合で固定されている有機薄膜で
あって、前記有機薄膜は抗菌性をもつ官能基を有するの
で、強固に基体と結合している抗菌性薄膜とすることが
できる。さらに、透明性、耐久性の保持は勿論、基体表
面に損傷を与えることなく優れた抗菌性を発現できる。
According to the above-mentioned constitution of the present invention, the molecules constituting the thin film directly or indirectly with the substrate, Si, Ge, S
An organic thin film which is fixed by a covalent bond through at least one atom selected from n, Ti, Zr, S and C. Since the organic thin film has a functional group having antibacterial properties, it is strongly supported as a substrate. It can be a bound antimicrobial film. Further, not only transparency and durability are maintained, but also excellent antibacterial property can be expressed without damaging the surface of the substrate.

【0020】また、有機薄膜が単分子膜または単分子累
積膜であるという本発明の好ましい構成によれば、分子
配向が良好でオングストロームオーダーまたはナノメー
ターレベルの成膜および膜厚制御が可能であり、または
膜構成分子の密度を向上させることができるので、これ
までには存在しない薄さの強固な抗菌性薄膜とすること
ができる。
Further, according to the preferable constitution of the present invention in which the organic thin film is a monomolecular film or a monomolecular cumulative film, the molecular orientation is good, and film formation and film thickness control on the angstrom order or nanometer level are possible. Or, since the density of the film-constituting molecules can be improved, it is possible to obtain a strong antibacterial thin film having a thinness that has not existed so far.

【0021】また、抗菌性を有する官能基が、前記一般
式(化1)で示される官能基、前記一般式(化1)で示
される官能基と金属イオンとで形成されるキレート骨格
を含む官能基、前記一般式(化2)で示される官能基、
前記一般式(化2)で示される官能基と金属イオンとで
形成されるキレート骨格を含む官能基、第4級アンモニ
ウム基、第4級ホスホニウム基および前記一般式(化
3)で示される官能基から選ばれる少なくとも一つの官
能基であるという本発明の好ましい構成によれば、優れ
た抗菌性を発現できる。
The functional group having antibacterial properties includes a functional group represented by the general formula (Formula 1) and a chelate skeleton formed by the functional group represented by the general formula (Formula 1) and a metal ion. A functional group, a functional group represented by the general formula (Formula 2),
A functional group having a chelate skeleton formed by a functional group represented by the general formula (Formula 2) and a metal ion, a quaternary ammonium group, a quaternary phosphonium group, and a function represented by the general formula (Formula 3). According to the preferable constitution of the present invention, which is at least one functional group selected from the group, excellent antibacterial properties can be expressed.

【0022】また、有機薄膜を構成する分子が、マーキ
ュロクロム誘導体、チメロサール誘導体、酢酸フェニル
水銀誘導体、キノホルム誘導体、アクリノール誘導体、
硫酸オキシキノリン誘導体、ニトロフラゾン誘導体、ポ
ルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、金属イオン
と錯体を形成したポルフィリン誘導体および金属イオン
と錯体を形成したフタロシアニン誘導体から選ばれる少
なくとも一つの誘導体であるという本発明の好ましい構
成によれば、優れた抗菌性を発現できる。
Further, the molecules constituting the organic thin film include a mercury chrome derivative, a thimerosal derivative, a phenylmercuric acetate derivative, a quinoform derivative, an acrinol derivative,
According to a preferred constitution of the present invention, it is at least one derivative selected from an oxyquinoline sulfate derivative, a nitrofurazone derivative, a porphyrin derivative, a phthalocyanine derivative, a porphyrin derivative complexed with a metal ion and a phthalocyanine derivative complexed with a metal ion. If so, excellent antibacterial properties can be expressed.

【0023】また、金属イオンが、Cu+ 、Cu2+、Z
2+、Ni2+、Co2+、Co3+、Co4+、Co5+、Co
6+、Fe2+、Fe3+、Mn2+およびMg2+から選ばれる
少なくとも一つであるという本発明の好ましい構成によ
れば、優れた抗菌性を発現できる。
Further, the metal ions are Cu + , Cu 2+ , Z
n 2+ , Ni 2+ , Co 2+ , Co 3+ , Co 4+ , Co 5+ , Co
According to the preferred constitution of the present invention, which is at least one selected from 6+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Mn 2+ and Mg 2+ , excellent antibacterial properties can be exhibited.

【0024】次に、本発明の製造方法によれば、前記し
た抗菌性膜を効率よく合理的に製造することができる。
Next, according to the production method of the present invention, the above-mentioned antibacterial film can be produced efficiently and rationally.

【0025】[0025]

【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明する。マーキュロクロムとは図1(a)に示す化
合物であり、チメロサールとは図1(b)に示す化合物
であり、酢酸フェニル水銀とは図1(c)に示す化合物
であり、キノホルムとは図1(d)に示す化合物であ
り、アクリノールとは図1(e)に示す化合物であり、
硫酸オキシキノリンとは図1(f)に示す化合物であ
り、ニトロフラゾンとは図1(g)に示す化合物であ
る。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. Mercurochrome is the compound shown in FIG. 1 (a), thimerosal is the compound shown in FIG. 1 (b), phenylmercuric acetate is the compound shown in FIG. 1 (c), and quinoform is the compound shown in FIG. d), and acrinol is the compound shown in FIG. 1 (e),
Oxyquinoline sulfate is the compound shown in FIG. 1 (f), and nitrofurazone is the compound shown in FIG. 1 (g).

【0026】本発明の抗菌性薄膜は、基体に直接または
内層膜を介して間接的に共有結合により強固に固定され
ている。また原理的にオングストロームオーダーまたは
ナノメーターレベルの成膜および膜厚制御が可能であ
り、これまでには存在しない薄く、かつ強固な抗菌性薄
膜になる。
The antibacterial thin film of the present invention is firmly fixed to a substrate directly or indirectly through an inner layer film by covalent bonding. Further, in principle, film formation and film thickness control on the angstrom order or nanometer level are possible, resulting in a thin and strong antibacterial thin film that has never existed before.

【0027】なお、ここで言う抗菌性とは、広い意味で
いわゆる除菌性、殺菌性を含む。化学吸着法の基本的技
術は、ジャーナル オブ アメリカン ケミカル ソサ
イアティー第102巻(1980年)92ページ(J.
Sagiv et al.,J.Am.Chem.So
c.,102(1980),92.)およびラングミュ
アー第6巻(1990年)851ページ(K.Ogaw
a et al.,Langmuir,6(199
0)、851.)等に掲載されている。この化学吸着法
は、クロロシリル基を有する化学吸着剤と呼ばれる分子
を、その表面に水酸基等を有する基体上に脱塩化水素反
応を経て固定させる方法である。
The term "antibacterial property" as used herein includes, in a broad sense, so-called bactericidal property and bactericidal property. The basic technique of the chemisorption method is described in Journal of American Chemical Society Vol. 102 (1980), page 92 (J.
Sagiv et al. J. Am. Chem. So
c. , 102 (1980), 92. ) And Langmuir Volume 6 (1990) page 851 (K. Ogaw).
a et al. , Langmuir, 6 (199
0), 851. ) Etc. This chemical adsorption method is a method in which a molecule called a chemical adsorbent having a chlorosilyl group is immobilized on a substrate having a hydroxyl group or the like on its surface through a dehydrochlorination reaction.

【0028】化学吸着剤としては、マーキュロクロム誘
導体、チメロサール誘導体、酢酸フェニル水銀誘導体、
キノホルム誘導体、アクリノール誘導体、硫酸オキシキ
ノリン誘導体、ニトロフラゾン誘導体、ポルフィリン誘
導体、フタロシアニン誘導体、金属イオンと錯体を形成
したポルフィリン誘導体および金属イオンと錯体を形成
したフタロシアニン誘導体から選ばれる少なくとも1つ
の誘導体を有する分子であって、分子内に前記一般式
(化1)で示される官能基、前記一般式(化1)で示さ
れる官能基と金属イオンとで形成されるキレート骨格を
含む官能基、前記一般式(化2)で示される官能基、前
記一般式(化2)で示される官能基と金属イオンとで形
成されるキレート骨格を含む官能基、第4級アンモニウ
ム基、第4級ホスホニウム基、前記一般式(化3)で示
される官能基から選ばれる少なくとも1つの官能基、ま
たは反応処理後前記官能基になり得る官能基を有し、か
つ前記一般式(化7)〜(化8)で示される官能基、前
記一般式(化9)で示されるハロゲン化スルフォニル
基、前記一般式(化10)で示されるハロゲン化スルフ
ィニル基およびシアノ基(−CN)から選ばれる少なく
とも1つの官能基を有する分子であればよい。ただし、
ハロゲンはCl、BrおよびIが挙げられる。なかでも
反応性の点ではClが好ましいが、BrやIであっても
同様な化学吸着単分子膜および化学吸着単分子累積膜を
得られる。
As the chemical adsorbent, a mercury chrome derivative, a thimerosal derivative, a phenylmercuric acetate derivative,
A molecule having at least one derivative selected from quinoform derivatives, acrinol derivatives, oxyquinoline sulfate derivatives, nitrofurazone derivatives, porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives complexed with metal ions and phthalocyanine derivatives complexed with metal ions. The functional group represented by the general formula (Formula 1), a functional group containing a chelate skeleton formed by a metal ion with the functional group represented by the general formula (Formula 1), and the general formula ( A functional group represented by the chemical formula 2), a functional group containing a chelate skeleton formed by the functional group represented by the general formula (chemical formula 2) and a metal ion, a quaternary ammonium group, a quaternary phosphonium group, the general formula At least one functional group selected from the functional groups represented by the formula (Formula 3), or A functional group capable of becoming a functional group and represented by the general formulas (Formula 7) to (Formula 8); a halogenated sulfonyl group represented by the general formula (Formula 9); Any molecule having at least one functional group selected from the halogenated sulfinyl group and the cyano group (-CN) represented by 10) may be used. However,
Halogen includes Cl, Br and I. Among them, Cl is preferable from the viewpoint of reactivity, but the same chemisorption monomolecular film and chemisorption monomolecular cumulative film can be obtained even with Br or I.

【0029】なお、前記した金属イオンとは、Cu+
Cu2+、Zn2+、Ni2+、Co2+、Co3+、Co4+、C
5+、Co6+、Fe2+、Fe3+、Mn2+およびMg2+
が挙げられるが、これらに限定されない。
The above metal ions are Cu + ,
Cu 2+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Co 2+ , Co 3+ , Co 4+ , C
Examples include, but are not limited to, o 5+ , Co 6+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Mn 2+ and Mg 2+ .

【0030】また、前記一般式(化3)、(化6)およ
び(化17)において、ベンゼン環の6つの炭素原子の
うち2つが選ばれて、それぞれがSまたはN原子と共有
結合する。ただし特にパラ位が有効である。
In the general formulas (Chemical Formula 3), (Chemical Formula 6) and (Chemical Formula 17), two of the six carbon atoms of the benzene ring are selected, and each of them is covalently bonded to an S or N atom. However, the para position is particularly effective.

【0031】前記化学吸着剤を固定させる基体として
は、その表面に、水酸基、カルボキシル基、スルフォン
酸基、スルフィン酸基、リン酸基、亜リン酸基、第四級
アルミニウム基、第四級ホスホニウム基、チオール基、
アミノ基、硫酸エステル基から選ばれる少なくとも1つ
の官能基を有するものであればよい。この場合、前記官
能基内のHがアルカリ金属またはアルカリ土類金属で置
換された官能基であってもよい。また、前記基体は、前
記官能基を有する基体上に既に固定され、かつ前記官能
基を膜上に有している化学吸着膜であってもよい。
As the substrate for fixing the chemical adsorbent, a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, a phosphoric acid group, a phosphorous acid group, a quaternary aluminum group and a quaternary phosphonium are formed on the surface of the substrate. Group, thiol group,
It may be any one having at least one functional group selected from an amino group and a sulfate group. In this case, H in the functional group may be a functional group substituted with an alkali metal or an alkaline earth metal. Further, the substrate may be a chemical adsorption film which is already fixed on the substrate having the functional group and has the functional group on the film.

【0032】基体表面に前記した官能基がないか、もし
くは少ない場合には、UV/オゾン処理、酵素プラズマ
処理、過マンガン酸カリウム液等の化合物酸化剤処理等
を行って、表面改質を施し、前記官能基を作り出すか、
または増やしてやると効果的である。
When the surface of the substrate does not have the above-mentioned functional groups or the number of the functional groups is small, UV / ozone treatment, enzyme plasma treatment, treatment with a compound oxidizer such as potassium permanganate solution is carried out to modify the surface. , Create the functional group,
Or it is effective to increase it.

【0033】また、前記化学吸着膜を前記基体に固定さ
せる方法として、液体状および/または気体状の前記化
学吸着剤に基体を接触させる方法、若しくは前記化学吸
着剤を溶解させた溶液に基体を接触させる方法が挙げら
れるが、これらに限定されない。前記化学吸着剤を溶液
として供する場合、用いる溶媒は活性な水素が含まれて
いない分子から成るのが適当である。例えば、化学吸着
剤が長鎖のアルキル基を有する場合には、炭化水素類と
ハロゲン化炭素類の混合溶媒を、カルボニル基を有する
場合には、ハロゲン化炭化水素類や芳香族類を用いるの
が適当であるが、これらに限定されない。
As a method of fixing the chemical adsorption film to the substrate, a method of bringing the substrate into contact with the liquid and / or gaseous chemical adsorbent, or a method of dissolving the chemical adsorbent on the substrate is used. Examples of the contacting method include, but are not limited to. When the chemical adsorbent is provided as a solution, the solvent used is preferably composed of molecules containing no active hydrogen. For example, when the chemical adsorbent has a long-chain alkyl group, a mixed solvent of hydrocarbons and halogenated carbons is used, and when it has a carbonyl group, halogenated hydrocarbons and aromatics are used. Are suitable, but are not limited to these.

【0034】化学吸着膜を基体上に固定させた後には、
未反応の分子を除去する工程を加える方が単分子膜およ
び単分子累積膜を作成しやすいので好ましい。その洗浄
除去の際用いる溶媒は、非プロトン系溶媒が好ましい。
例えば、ハロゲン化炭化水素類、エーテル類、ラクトン
類、エステル類、ニトリル類、アミド類等があげられる
が、これらに限定されない。
After fixing the chemisorption film on the substrate,
It is preferable to add a step of removing unreacted molecules because a monomolecular film and a monomolecular cumulative film can be easily formed. The solvent used for the washing and removal is preferably an aprotic solvent.
For example, halogenated hydrocarbons, ethers, lactones, esters, nitriles, amides and the like can be mentioned, but not limited to these.

【0035】以下に、本発明の抗菌性薄膜について、製
造方法も含めより詳細に説明する。ただし、本発明は以
下の具体的実施例に限定されない。 (実施例1)はじめに、吸着溶液Aを調製した。ヘキサ
デカンと四塩化炭素とクロロホルムを重量比で80:1
2:8の割合で混合した混合溶媒に化学吸着剤であるp
−トルエンスルフォン酸8−{4−(5−トリクロロシ
リルペンチル)}キノリニルを1wt%の濃度で溶解して
調製し、これを吸着溶液Aとした。
The antibacterial thin film of the present invention will be described in more detail below, including the manufacturing method. However, the present invention is not limited to the following specific examples. (Example 1) First, an adsorption solution A was prepared. Hexadecane, carbon tetrachloride and chloroform in a weight ratio of 80: 1
In a mixed solvent mixed in a ratio of 2: 8, p which is a chemical adsorbent
-Toluenesulfonic acid 8- {4- (5-trichlorosilylpentyl)} quinolinyl was dissolved at a concentration of 1 wt% to prepare an adsorption solution A.

【0036】図2に示すように、親水性基板としてガラ
ス基板1を用い、有機溶剤で洗浄した後、吸着溶液Aに
1時間浸漬させた。その後15分間の非水系溶媒のクロ
ロホルム洗浄を行い、続いて15分間の水洗を行うと基
板表面全面にわたり図3に示したような化学吸着単分子
膜2が形成された。この単分子膜は、強固に基板と固定
されており、かつ親水性に富んでいた。
As shown in FIG. 2, the glass substrate 1 was used as a hydrophilic substrate, washed with an organic solvent, and then immersed in the adsorption solution A for 1 hour. After that, the non-aqueous solvent was washed with chloroform for 15 minutes, and then washed with water for 15 minutes, whereby the chemisorption monomolecular film 2 as shown in FIG. 3 was formed over the entire surface of the substrate. This monomolecular film was firmly fixed to the substrate and was rich in hydrophilicity.

【0037】なお、得られた化学吸着単分子膜は、フー
リエ変換赤外吸収(FTIR)スペクトル測定で292
5、2840(帰属:−CH2 −)、1680(帰属:
C=N)、1620、1500、1450(帰属:以上
3つベンゼン骨格)、1470(帰属:−CH2 −)、
1380(帰属:O=S=O)、1080(帰属:Si
−O)cm-1にこの構造に特徴的なシグナルを得たこと
で、膜形成を確認できた。
The chemisorption monolayer obtained was 292 by Fourier transform infrared absorption (FTIR) spectrum measurement.
5,2840 (Ownership: -CH 2 -), 1680 (attribution:
C = N), 1620,1500,1450 (attribution: three or more benzene skeleton), 1470 (attributable: -CH 2 -),
1380 (attribute: O = S = O), 1080 (attribute: Si
The formation of a film was confirmed by obtaining a signal characteristic of this structure at -O) cm -1 .

【0038】次に、この化学吸着単分子膜2を有するガ
ラス基板を希硫酸で軽くリンスし、5%硫酸銅水溶液に
1時間浸漬させ、その後15分間水洗を行った。この処
理後、十分に乾燥させX線光分光(XPS)測定でCu
に由来するシグナルを得たことで、Cu2+の取り込みを
確認できた。この取り込みは、図4に示すようなカチオ
ン錯体化学吸着単分子膜3になっていることによる。
Next, the glass substrate having the chemisorption monomolecular film 2 was lightly rinsed with dilute sulfuric acid, immersed in a 5% copper sulfate aqueous solution for 1 hour, and then washed with water for 15 minutes. After this treatment, it is dried sufficiently and Cu is measured by X-ray spectroscopy (XPS).
Since the signal derived from was obtained, the uptake of Cu 2+ could be confirmed. This incorporation is due to the formation of the cation complex chemisorption monomolecular film 3 as shown in FIG.

【0039】次に、抗菌効果の判定を常法に従って、ス
タフィロコッカスアウレウス(Staphylococus aureus)
を検定細菌として菌数測定法(日本防菌学会指定の細菌
生育抑制試験法)により行なった。スタフィロコッカス
アウレウスの0.25%寒天を含有した増菌用液体培地
で培養し105 コ/ml程度とした生菌液1mlを、シ
ャーレ中に置いた先の化学吸着単分子膜2を有するガラ
ス基板上に滴下し、ガラス基板上から落ちない程度に十
分に広げ、シャーレのふたをし、30℃の恒温槽中1週
間培養した。培養停止は、滅菌食塩水20mlをこのガ
ラス基板上の液滴に滴下し希釈して行なった。この希釈
液1mlを別のシャーレにとり、そこへ45℃で液体状
態を維持している菌数測定用寒天培地20mlを加え均
一に分散させた。冷却後、30℃で40日間培養し生菌
数を測定した。その結果、生菌数は130コ/gであっ
た。
Next, the antibacterial effect is determined according to a standard method according to Staphylococus aureus.
Was used as a test bacterium by the bacterial count measurement method (bacterial growth inhibition test method specified by the Japan Antimicrobial Society). Staphylococcus aureus cultivated in a liquid medium for enrichment containing 0.25% agar to about 10 5 co / ml, 1 ml of a live bacterial solution was placed in a petri dish, and the chemisorbed monolayer 2 was prepared. The solution was dropped onto a glass substrate, sufficiently spread so as not to fall from the glass substrate, covered with a petri dish, and cultured in a thermostat at 30 ° C. for 1 week. The culturing was stopped by adding 20 ml of sterile saline to the droplets on the glass substrate for dilution. 1 ml of this diluted solution was placed in another Petri dish, and 20 ml of an agar medium for measuring the number of bacteria, which was kept in a liquid state at 45 ° C., was added thereto and uniformly dispersed. After cooling, the cells were cultured at 30 ° C. for 40 days, and the viable cell count was measured. As a result, the viable cell count was 130 cells / g.

【0040】(実施例2)まず実施例1と同様の化学吸
着単分子膜2をガラス基板上に形成した。次に、この化
学吸着単分子膜2を有するガラス基板を5%硫酸鉄水溶
液に1時間浸漬させ、その後15分間水洗を行った。こ
の処理後、十分に乾燥させXPS測定を行い、Fe2+
取り込みを確認した。この取り込みは、図5に示すよう
なカチオン錯体化学吸着単分子膜4になっていることに
よる。
Example 2 First, the same chemical adsorption monolayer 2 as in Example 1 was formed on a glass substrate. Next, the glass substrate having this chemisorption monomolecular film 2 was immersed in a 5% iron sulfate aqueous solution for 1 hour, and then washed with water for 15 minutes. After this treatment, it was sufficiently dried and XPS measurement was performed to confirm the uptake of Fe 2+ . This incorporation is due to the formation of the cation complex chemisorption monomolecular film 4 as shown in FIG.

【0041】次に、実施例1と同様の検定法を用いて生
菌数を測定した。その結果、生菌数は80コ/gであっ
た。 (実施例3)まず実施例1と同様のカチオン錯体化学吸
着単分子膜3を6,6−ナイロン片(20mm×20mm)
上に形成した。次に、実施例1と同様の検定法を用いて
生菌数を測定した。その結果、生菌数は95コ/gであ
った。
Next, the number of viable bacteria was measured using the same assay method as in Example 1. As a result, the viable cell count was 80 cells / g. (Example 3) First, a cation complex chemisorption monomolecular film 3 similar to that of Example 1 was prepared as a 6,6-nylon piece (20 mm x 20 mm).
Formed on. Next, the number of viable bacteria was measured using the same assay method as in Example 1. As a result, the viable cell count was 95 cells / g.

【0042】その後、このカチオン錯体化学吸着単分子
膜3を有する6,6−ナイロン片を80℃の温水に10
分間浸漬させ、その後5分間エタノールに浸漬させた。
続いて30℃の水中で1時間撹拌した。そして、再度実
施例1と同様の検定法を用いて生菌数を測定した。その
結果、生菌数は97コ/gであり、実施例1と大差なか
ったことが確認でき、さらに洗浄前後で効果が変わらな
いことも確認できた。
Then, the 6,6-nylon piece having the cation complex chemisorption monolayer 3 was immersed in warm water at 80 ° C. for 10 times.
It was soaked for 1 minute and then soaked in ethanol for 5 minutes.
Then, it stirred in 30 degreeC water for 1 hour. Then, the viable cell count was measured again using the same assay method as in Example 1. As a result, it was confirmed that the viable cell count was 97 cells / g, which was not much different from that of Example 1, and that the effect was not changed before and after washing.

【0043】同様の洗浄を行った後、1日2回、10日
間にわたって同様の試験を行ったところ、表1のような
結果を得た。
After the same washing, the same test was conducted twice a day for 10 days, and the results shown in Table 1 were obtained.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】(実施例4)はじめに、吸着溶液Bを調製
した。ヘキサデカンと四塩化炭素とクロロホルムを重量
比で80:12:8の割合で混合した混合溶媒に図6で
示した化学吸着剤を1wt%の濃度で溶解して調製し、こ
れを吸着溶液Bとした。
Example 4 First, an adsorption solution B was prepared. Hexadecane, carbon tetrachloride and chloroform were mixed at a weight ratio of 80: 12: 8 to prepare a chemical adsorbent shown in FIG. 6 dissolved at a concentration of 1 wt%, which was designated as adsorption solution B. did.

【0046】実施例1と同様の親水性基板としてガラス
基板1を用い、有機溶剤で洗浄した後、吸着溶液Bに1
時間浸漬させた。その後15分間の非水系溶媒のクロロ
ホルム洗浄を行い、続いて15分間の水洗を行うと基板
表面全面にわたり図7に示したような化学吸着単分子膜
5が形成された。この単分子膜は、強固に基板と固定さ
れており、かつ親水性に富んでいた。
A glass substrate 1 was used as a hydrophilic substrate similar to that in Example 1, washed with an organic solvent, and then adsorbed on solution B.
Let it soak for an hour. Then, the non-aqueous solvent was washed with chloroform for 15 minutes, and then washed with water for 15 minutes to form a chemisorption monomolecular film 5 as shown in FIG. 7 over the entire surface of the substrate. This monomolecular film was firmly fixed to the substrate and was rich in hydrophilicity.

【0047】なお、得られた化学吸着単分子膜は、フー
リエ変換赤外吸収(FTIR)スペクトル測定で292
5、2840(帰属:−CH2 −)、1680(帰属:
C=N)、1620、1500、1450(帰属:以上
3つベンゼン骨格)、1470(帰属:−CH2 −)、
1380(帰属:O=S=O)cm-1にこの構造に特徴
的なシグナルを得たことで、膜形成を確認できた。
The chemisorption monolayer obtained was 292 by Fourier transform infrared absorption (FTIR) spectrum measurement.
5,2840 (Ownership: -CH 2 -), 1680 (attribution:
C = N), 1620,1500,1450 (attribution: three or more benzene skeleton), 1470 (attributable: -CH 2 -),
The formation of a film was confirmed by obtaining a signal characteristic of this structure at 1380 (attribute: O = S = O) cm −1 .

【0048】次に、この化学吸着単分子膜4を有するガ
ラス基板を5%硫酸銅水溶液に1時間浸漬させ、その後
15分間水洗を行った。この処理後、十分に乾燥させX
PS測定でCuに由来するシグナルを得たことで、Cu
2+の取り込みを確認できた。この取り込みは、図8に示
すようなカチオン錯体化学吸着単分子膜6になっている
ことによる。次に、実施例1と同様の検定法を用いて生
菌数を測定した。その結果、生菌数は92コ/gであっ
た。
Next, the glass substrate having the chemisorption monomolecular film 4 was dipped in a 5% copper sulfate aqueous solution for 1 hour and then washed with water for 15 minutes. After this treatment, dry thoroughly and X
By obtaining the signal derived from Cu by PS measurement, Cu
2+ uptake was confirmed. This incorporation is due to the cation complex chemisorption monomolecular film 6 as shown in FIG. Next, the number of viable bacteria was measured using the same assay method as in Example 1. As a result, the viable cell count was 92 cells / g.

【0049】(実施例5)まず実施例4と同様のカチオ
ン錯体化学吸着単分子膜5を6,6−ナイロン片(20
mm×20mm)上に形成した。次に、実施例1と同様の検
定法を用いて生菌数を測定した。その結果、生菌数は9
8コ/gであった。その後、このカチオン錯体化学吸着
単分子膜5を有する6,6−ナイロン片を80℃の温水
に10分間浸漬させ、その後5分間エタノールに浸漬さ
せた。続いて30℃の水中で1時間撹拌した。そして、
再度実施例1と同様の検定法を用いて生菌数を測定し
た。その結果、生菌数は100コ/gであり、実施例1
と大差なかったことが確認でき、さらに洗浄前後で効果
が変わらないことも確認できた。さらに実施例3と同様
の試験を行ったところ、表2のような結果を得た。
(Embodiment 5) First, a cation complex chemisorption monolayer 5 similar to that of Embodiment 4 was prepared with 6,6-nylon pieces (20).
mm × 20 mm). Next, the number of viable bacteria was measured using the same assay method as in Example 1. As a result, the viable cell count is 9
It was 8 co / g. Then, the 6,6-nylon piece having this cation complex chemisorption monomolecular film 5 was immersed in warm water at 80 ° C. for 10 minutes, and then immersed in ethanol for 5 minutes. Then, it stirred in 30 degreeC water for 1 hour. And
The number of viable bacteria was measured again using the same assay method as in Example 1. As a result, the viable cell count was 100 cells / g.
It was confirmed that the effect was not significantly different from that before and after washing. Further, when the same test as in Example 3 was performed, the results shown in Table 2 were obtained.

【0050】[0050]

【表2】 [Table 2]

【0051】以上の5つの実施例から、これらの化学吸
着単分子膜に細菌の増殖阻害効果があることが明確にな
った。また、本実施例では、膜構成分子を基体に固定す
るための官能基がクロロシリル基およびハロゲン化スル
フィニル基である場合を示したが、他に前記請求項内で
記載したハロゲン化スルフォニル基等を用いた場合でも
同様の効果が得られる抗菌性薄膜が形成できる。さら
に、本実施例では、抗菌性を有する官能基がCu 2+およ
びFe2+と錯体を形成しているキノリニル基である場合
を示したが、他に前記請求項内で記載したNi2+等を用
いた場合でも同様の効果が得られる抗菌性薄膜が形成で
きる。
From the above five examples, these chemical absorptions are
It has been clarified that the deposited monolayer has a bacterial growth inhibitory effect.
It was. In addition, in this example, the membrane-constituting molecule is immobilized on the substrate.
The functional groups for
Although it is shown that it is a finyl group, in the other claims,
Even when using the halogenated sulfonyl group etc. described
An antibacterial thin film with the same effect can be formed. Furthermore
In this example, the functional group having antibacterial property is Cu. 2+And
And Fe2+When it is a quinolinyl group that forms a complex with
However, the Ni described in the other claims is2+Etc.
Even if it is, it is possible to form an antibacterial thin film with the same effect.
Wear.

【0052】以上説明した通り、本実施例の抗菌性薄膜
の実用性は極めて高い。本実施例の薄膜は、原理的に活
性な水素、アルカリ金属またはアルカリ土類金属がその
基体の表面にありさえすれば形成できるので、従来抗菌
性が望まれていたにも拘らず、化学的に、また諸々の事
情によってそれができなかった用途へも本実施例の抗菌
性薄膜は使用できる。例えば、医療用具等には本実施例
の抗菌性薄膜は他の如何なる材料を用いるよりも、安定
性、膜厚の点で適している。
As described above, the practicality of the antibacterial thin film of this embodiment is extremely high. The thin film of this example can be formed as long as hydrogen, an alkali metal or an alkaline earth metal which is active in principle is present on the surface of the substrate. In addition, the antibacterial thin film of this embodiment can be used for applications where it could not be done due to various circumstances. For example, the antibacterial thin film of the present embodiment is more suitable for medical devices and the like in terms of stability and film thickness than using any other material.

【0053】また、肌に直接接触する衣料から臭気が発
生するのは、皮膚表面から出る汗を靴下や肌着が直接吸
収し、そこに皮膚上のフローラ(正常菌糞)を構成する
細菌や空気中に浮遊する細菌が付着して、汗や老廃物な
どを栄養分として繁殖する時に出すガスが原因である。
最近の衣料はストレッチ性に富むので、特に臭気の発生
が顕著である。細菌の種類にもよるが、発生ガスの多く
は嫌悪感をもよおす。抗菌性が実現されれば同時に防臭
性をも発揮することになる場合が有り得る。さらに、細
菌の代謝によって生ずるグリコール酸、乳酸、クエン
酸、珪酸、酢酸、シュウ酸等は繊維の変色の原因にもな
っており、同時に防変色性をも発揮することになる場合
が有り得る。以上から利用範囲は極めて広い。
Further, the odor is generated from the clothes which come into direct contact with the skin, because the socks and the underwear directly absorb the sweat from the skin surface, and the bacteria and air which constitute the flora (normal fungus) on the skin are absorbed there. This is caused by the gas that is emitted when bacteria that float inside adhere to it and propagate as sweat and waste products as nutrients.
Since recent garments are rich in stretchability, odor is particularly noticeable. Although it depends on the type of bacteria, most of the generated gas is aversive. If the antibacterial property is realized, it may be possible to exhibit the deodorant property at the same time. Furthermore, glycolic acid, lactic acid, citric acid, silicic acid, acetic acid, oxalic acid and the like produced by the metabolism of bacteria also cause discoloration of the fiber, and at the same time, they may also exhibit discoloration resistance. From the above, the range of use is extremely wide.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、薄く
かつ強固な抗菌性薄膜を効率よく合理的に製造すること
が可能となる。さらに、従来法による抗菌効果と比較し
ても、明らかに抗菌性、耐久性の点で大きな効果を発揮
する抗菌性薄膜を提供できる。
As described above, according to the present invention, a thin and strong antibacterial thin film can be efficiently and rationally manufactured. Furthermore, it is possible to provide an antibacterial thin film which exhibits a great effect in terms of antibacterial property and durability, as compared with the antibacterial effect obtained by the conventional method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の化学吸着剤のもとになる骨格。 (a)マーキュロクロム骨格 (b)チメロサール骨格 (c)酢酸フェニル水銀骨格 (d)キノホルム骨格 (e)アクリノール骨格 (f)硫酸オキシキノリン骨
格 (g)ニトロフラゾン骨格
FIG. 1 is a skeleton on which the chemical adsorbent of the present invention is based. (A) Mercurochrome skeleton (b) Thimerosal skeleton (c) Phenylmercury acetate skeleton (d) Quinoform skeleton (e) Acrinol skeleton (f) Oxyquinoline sulfate skeleton (g) Nitrofurazone skeleton

【図2】本発明の一実施例のガラス基板の要部拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of a glass substrate according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の化学吸着単分子膜の要部拡
大図。
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of a chemisorption monolayer according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の化学吸着単分子膜の要部拡
大図。
FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the chemisorption monolayer according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例の化学吸着単分子膜の要部
拡大図。
FIG. 5 is an enlarged view of a main part of a chemisorption monolayer according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の別の実施例の化学吸着剤。FIG. 6 is a chemical adsorbent according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の別の実施例の化学吸着単分子膜の要部
拡大図。
FIG. 7 is an enlarged view of a main part of a chemisorption monolayer according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の別の実施例の化学吸着単分子膜の要部
拡大図。
FIG. 8 is an enlarged view of an essential part of a chemisorption monolayer according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラス基板 2,3,4,5,6 化学吸着単分子膜 1 glass substrate 2,3,4,5,6 chemisorption monolayer

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 薄膜を構成する分子が基体と直接または
間接的に、Si、Ge、Sn、Ti、Zr、SおよびC
から選ばれる少なくとも一つの原子を介して共有結合で
固定されている有機薄膜であって、前記有機薄膜は分子
中に抗菌性をもつ官能基を有することを特徴とする抗菌
性薄膜。
1. The molecules constituting the thin film directly or indirectly with the substrate are Si, Ge, Sn, Ti, Zr, S and C.
An organic thin film fixed by a covalent bond through at least one atom selected from the above, wherein the organic thin film has a functional group having antibacterial properties in the molecule.
【請求項2】 有機薄膜が単分子膜または単分子累積膜
である請求項1に記載の抗菌性薄膜。
2. The antibacterial thin film according to claim 1, wherein the organic thin film is a monomolecular film or a monomolecular cumulative film.
【請求項3】 抗菌性を有する官能基が、一般式(化
1)で示される官能基、前記一般式(化1)で示される
官能基と金属イオンとで形成されるキレート骨格を含む
官能基、一般式(化2)で示される官能基、前記一般式
(化2)で示される官能基と金属イオンとで形成される
キレート骨格を含む官能基、第4級アンモニウム基、第
4級ホスホニウム基および一般式(化3)で示される官
能基から選ばれる少なくとも一つの官能基である請求項
1または2に記載の抗菌性薄膜。 【化1】 【化2】 【化3】
3. A functional group having antibacterial properties, a functional group represented by the general formula (Formula 1), and a chelate skeleton formed by the functional group represented by the general formula (Formula 1) and a metal ion. Group, a functional group represented by the general formula (Formula 2), a functional group containing a chelate skeleton formed by the functional group represented by the general formula (Formula 2) and a metal ion, a quaternary ammonium group, a quaternary group The antibacterial thin film according to claim 1 or 2, which is at least one functional group selected from a phosphonium group and a functional group represented by the general formula (Formula 3). [Chemical 1] [Chemical 2] [Chemical 3]
【請求項4】 有機薄膜を構成する分子が、マーキュロ
クロム誘導体、チメロサール誘導体、酢酸フェニル水銀
誘導体、キノホルム誘導体、アクリノール誘導体、硫酸
オキシキノリン誘導体、ニトロフラゾン誘導体、ポルフ
ィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、金属イオンと錯
体を形成したポルフィリン誘導体および金属イオンと錯
体を形成したフタロシアニン誘導体から選ばれる少なく
とも一つの誘導体である請求項1または2に記載の抗菌
性薄膜。
4. A molecule forming an organic thin film forms a complex with a merculochrome derivative, a thimerosal derivative, a phenylmercury acetate derivative, a quinoform derivative, an acrinol derivative, an oxyquinoline sulfate derivative, a nitrofurazone derivative, a porphyrin derivative, a phthalocyanine derivative, and a metal ion. The antibacterial thin film according to claim 1 or 2, which is at least one derivative selected from the porphyrin derivative and the phthalocyanine derivative complexed with a metal ion.
【請求項5】 金属イオンが、Cu+ 、Cu2+、Z
2+、Ni2+、Co2+、Co3+、Co4+、Co5+、Co
6+、Fe2+、Fe3+、Mn2+およびMg2+から選ばれる
少なくとも一つである請求項3または4に記載の抗菌性
薄膜。
5. The metal ion is Cu + , Cu 2+ , Z
n 2+ , Ni 2+ , Co 2+ , Co 3+ , Co 4+ , Co 5+ , Co
The antibacterial thin film according to claim 3 or 4, which is at least one selected from 6+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Mn 2+ and Mg 2+ .
【請求項6】 マーキュロクロム誘導体、チメロサール
誘導体、酢酸フェニル水銀誘導体、キノホルム誘導体、
アクリノール誘導体、硫酸オキシキノリン誘導体、ニト
ロフラゾン誘導体、ポルフィリン誘導体、フタロシアニ
ン誘導体、金属イオンと錯体を形成したポルフィリン誘
導体および金属イオンと錯体を形成したフタロシアニン
誘導体から選ばれる少なくとも一つの誘導体を有する分
子であって、分子内に一般式(化4)で示される官能
基、前記一般式(化4)で示される官能基と金属イオン
とで形成されるキレート骨格を含む官能基、一般式(化
5)で示される官能基、前記一般式(化5)で示される
官能基と金属イオンとで形成されるキレート骨格を含む
官能基、第4級アンモニウム基、第4級ホスホニウム
基、一般式(化6)で示される官能基、一般式(化7)
で示される官能基、一般式(化8)で示される官能基、
一般式(化9)で示されるハロゲン化スルフォニル基、
一般式(化10)で示されるハロゲン化スルフィニル基
およびシアノ基(−CN)から選ばれる少なくとも一つ
の官能基を有する分子を、活性な水素またはアルカリ金
属を有する基体に、接触し、低分子脱離反応させ化学吸
着膜を形成する抗菌性薄膜の製造方法。 【化4】 【化5】 【化6】 【化7】 【化8】 【化9】 【化10】 【化11】
6. Mercurochrome derivatives, thimerosal derivatives, phenylmercuric acetate derivatives, quinoform derivatives,
A molecule having at least one derivative selected from an acrinol derivative, an oxyquinoline sulfate derivative, a nitrofurazone derivative, a porphyrin derivative, a phthalocyanine derivative, a porphyrin derivative complexed with a metal ion and a phthalocyanine derivative complexed with a metal ion, A functional group represented by the general formula (Formula 4) in the molecule, a functional group containing a chelate skeleton formed by the functional group represented by the general formula (Formula 4) and a metal ion, represented by the general formula (Formula 5) A functional group containing a chelate skeleton formed by the functional group represented by the general formula (Formula 5) and a metal ion, a quaternary ammonium group, a quaternary phosphonium group, or a general formula (Formula 6). Functional group shown, general formula (Chemical Formula 7)
A functional group represented by, a functional group represented by the general formula (Formula 8),
A halogenated sulfonyl group represented by the general formula (Formula 9),
A molecule having at least one functional group selected from a halogenated sulfinyl group and a cyano group (-CN) represented by the general formula (Formula 10) is brought into contact with a substrate having active hydrogen or an alkali metal to remove a low molecular weight compound. A method for producing an antibacterial thin film which forms a chemisorption film by a separation reaction. [Chemical 4] [Chemical 5] [Chemical 6] [Chemical 7] [Chemical 8] [Chemical 9] [Chemical 10] [Chemical 11]
【請求項7】 一般式(化11)で示される官能基、一
般式(化12)で示される官能基、一般式(化13)で
示されるハロゲン化スルフォニル基、一般式(化14)
で示されるハロゲン化スルフィニル基およびシアノ基
(−CN)から選ばれる少なくとも一つの官能基を、活
性な水素またはアルカリ金属を有する基体に、接触し、
低分子脱離反応させ化学吸着膜を形成し、次いで前記化
学吸着膜に一般式(化15)で示される官能基、前記一
般式(化15)で示される官能基と金属イオンとで形成
されるキレート骨格を含む官能基、一般式(化16)で
示される官能基、前記一般式(化16)で示される官能
基と金属イオンとで形成されるキレート骨格を含む官能
基、第4級アンモニウム基、第4級ホスホニウム基およ
び一般式(化17)で示される官能基、マーキュロクロ
ム誘導体、チメロサール誘導体、酢酸フェニル水銀誘導
体、キノホルム誘導体、アクリノール誘導体、硫酸オキ
シキノリン誘導体、ニトロフラゾン誘導体、ポルフィリ
ン誘導体、フタロシアニン誘導体、金属イオンと錯体を
形成したポルフィリン誘導体および金属イオンと錯体を
形成したフタロシアニン誘導体から選ばれる少なくとも
一つの官能基を形成または導入する抗菌性薄膜の製造方
法。 【化12】 【化13】 【化14】 【化15】 【化16】 【化17】
7. A functional group represented by the general formula (Formula 11), a functional group represented by the general formula (Formula 12), a halogenated sulfonyl group represented by the general formula (Formula 13), and a general formula (Formula 14).
By contacting at least one functional group selected from a halogenated sulfinyl group and a cyano group (-CN) with a substrate having active hydrogen or an alkali metal,
A low molecular weight desorption reaction is performed to form a chemisorption film, and then the chemisorption film is formed of a functional group represented by the general formula (Formula 15), a functional group represented by the general formula (Formula 15) and a metal ion. A functional group containing a chelate skeleton, a functional group represented by the general formula (Formula 16), a functional group containing a chelate skeleton formed by the functional group represented by the general formula (Formula 16) and a metal ion, quaternary Ammonium group, quaternary phosphonium group and functional group represented by the general formula (Formula 17), Mercurochrome derivative, thimerosal derivative, phenylmercuric acetate derivative, quinoform derivative, acrinol derivative, oxyquinoline sulfate derivative, nitrofurazone derivative, porphyrin derivative, phthalocyanine Derivatives, porphyrin derivatives complexed with metal ions and phthalocyanines complexed with metal ions At least one method of producing an antimicrobial film forming or introducing a functional group selected from Nin derivatives. [Chemical 12] [Chemical 13] [Chemical 14] [Chemical 15] [Chemical 16] [Chemical 17]
【請求項8】 金属イオンが、Cu+ 、Cu2+、Z
2+、Ni2+、Co2+、Co3+、Co4+、Co5+、Co
6+、Fe2+、Fe3+、Mn2+およびMg2+から選ばれる
少なくとも一つである請求項6または7に記載の抗菌性
薄膜の製造方法。
8. The metal ion is Cu + , Cu 2+ , Z
n 2+ , Ni 2+ , Co 2+ , Co 3+ , Co 4+ , Co 5+ , Co
The method for producing an antibacterial thin film according to claim 6 or 7, which is at least one selected from 6+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Mn 2+ and Mg 2+ .
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