JPH1015042A - 耐久的抗菌性を有する医療用もしくは食品用器具及びその製造法 - Google Patents

耐久的抗菌性を有する医療用もしくは食品用器具及びその製造法

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JPH1015042A
JPH1015042A JP8202714A JP20271496A JPH1015042A JP H1015042 A JPH1015042 A JP H1015042A JP 8202714 A JP8202714 A JP 8202714A JP 20271496 A JP20271496 A JP 20271496A JP H1015042 A JPH1015042 A JP H1015042A
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chitosan
food
calcium
medical
water
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JP8202714A
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Toshio Ozawa
敏男 小澤
Tsukasa Taniyama
宰 谷山
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Mazda Motor Corp
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Toyo Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 人体に全く悪影響がなく、かつ細菌類に対し
て、耐久性のある優れた殺菌性を示す樹脂製の医療用も
しくは食品用器具を得る。 【解決手段】 樹脂からなる器具もしくはその半製品の
表面にカルシウムの水溶性塩とキトサンとを必須成分と
する複合体の層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐久性のある抗菌効果
を持つ樹脂製の医療用、食品用器具及びその製造法に関
する。
【0002】
【従来の技術】注射器、各種カテーテル、人工臓器等の
体内に挿入または人体に接触する器具、あるいはコッ
プ、食事用皿、茶碗、弁当箱、スプーン、箸等の食器
は、体内に細菌類が進入しないように無菌状態のものが
要求される。
【0003】そのために、これらの医療用、食品用器具
は使用にあたって煮沸殺菌、薬品による殺菌等、各種の
殺菌処理が行われているが、殺菌が不充分であったり、
殺菌処理してから実際に使用するまでの間に再汚染をし
たりして、完ぺきを期することは極めて困難であり、医
療用、食品用器具自体に耐久性のある抗菌性を持たせる
ことが要求される。
【0004】しかし、これまで人体に対しては実質的に
無毒であるという条件の下に医療用、食品用器具自体に
耐久性のある抗菌性を保持させることは極めて困難で、
これまでにこの要件を満足させるものは得られていな
い。これは、人体に対して無毒であるということと、抗
菌性を保持させるということとは全く相反する条件であ
って、人体に対して無毒であろうとすれば、抗菌性を弱
くせざるを得ず、抗菌性を強くしようとすれば人体に悪
影響を与えるからである。
【0005】一方、最近、上記医療用・食品用器具の材
料として各種樹脂が使用されている。これらの樹脂は金
属やガラス等と比較して種類が多く、成形が容易で、剛
直なものから柔軟で可撓性に富むものまで任意に選択で
きるので、その用途は急速に増加しつつある。
【0006】しかし、前述したように、これらの樹脂を
医療用、食品用器具に使用した場合にも、人体に全く悪
影響がなく、かつ細菌類に対しては優れた殺菌性を示す
という相反する特性を具備する器具を得ることは至難の
技である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述したよ
うに、人体に全く悪影響がなく、かつ細菌類に対して優
れた殺菌性を示し、しかもこの特性に耐久性がある樹脂
製の医療用もしくは食品用器具を得ることを目的とする
ものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、器具もしくは
半製品の表面に、人体の各器官の構成成分であって、人
体には無害のカルシウムの水溶性塩とキトサンとを必須
成分とする混合物もしくは複合体の層が形成されている
ことを特徴とする医療用もしくは食品用器具とすること
である。ここに混合物もしくは複合体とは、塩、錯化合
物を形成したり、物理的な結合力によって形成された集
合体を意味する。
【0009】キトサン水溶性塩は、抗菌性を示すことは
知られているが、これのみでは満足すべき抗菌性は得ら
れない。特にアルカリ性条件下では酸が脱離し、抗菌性
の基となるアミノ基の4級化塩が消失して、抗菌性を喪
失する欠点がある。しかし、本発明のようにキトサンが
金属と複合体を形成して被処理体表層に皮膜を形成する
と、アルカリ性条件下でも酸成分が脱離しないため抗菌
性は消滅しない。特に人体に無毒であるとともにカルシ
ウム・キトサン複合体は、他の金属のキトサン複合体と
比較して結合が極めて強く、しかもアミノ酸系物質(細
菌類を含む)の吸着力が非常に大きい性質があり、従っ
て医療品、食品用機器に最良の抗菌剤である。
【0010】本発明における医療用器具としては、注射
器、カテーテル、医療用チューブ、輸液バッグ等の治療
用器具、人工腎臓、人工血管、人工心臓等の人工臓器、
内視鏡等の診断器具、医療用器具もしくは医薬を包装す
るびん、袋、箱等の容器等が含まれる。また食品用器具
としては、コップ、湯飲み、茶碗、皿、炊飯器、湯沸
し、弁当箱、食品保存容器等の食品容器、箸、ナイフ、
フォーク等の食品摂取器具等が含まれる。
【0011】本発明における医療用もしくは食品用器具
を構成する基体樹脂としては、目的、用途によって異な
るが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン等の熱可
塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹
脂、ふっ素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性
樹脂、セルロース、コラーゲン等の天然樹脂、セルロー
スアセテート等の半合成樹脂等が挙げられる。
【0012】本発明に使用するカルシウムの水溶性金属
塩は、毒性が少ないという点で有機酸塩が好ましい。具
体的には酢酸塩、蓚酸塩、乳酸塩、りんご酸塩等が例示
される。特に好ましい塩は、酢酸塩、蓚酸塩、乳酸塩で
ある。
【0013】またキトサンは、蟹等の甲殻類や「きの
こ」等から得られるキチンを高濃度のアルカリで処理し
て脱アセチル化して得られる遊離アミノ基を有するもの
であり、脱アセチル化度は30%以上が好ましい。
【0014】上記キトサンはカルシウムの場合と同様に
毒性が少ない水溶性の有機酸塩として使用することが好
ましい。具体的にはカルシウムの場合と同様、酢酸塩、
蓚酸塩、乳酸塩、りんご酸塩等が例示されるが、特に好
ましい塩は、酢酸塩、蓚酸塩、乳酸塩である。
【0015】本発明の医療用もしくは食品用器具の表面
に形成されるカルシウム−キトサン塩複合物に含有され
るカルシウムは、金属換算量として単位面積当たり0.
02〜2g/m、好ましくは1〜1.5g/mであ
り、キトサンは、単位面積当たり0.05〜5g/
、好ましくは0.1〜4g/mである。カルシウ
ムが多すぎるとカルシウム塩の脱落が多くなり、脱落カ
ルシウム塩による弊害も起こる。またキトサンの付着量
が多すぎると金属の場合と同様に脱離が多くなる欠点が
ある。
【0016】上記カルシウム塩とキトサンとは、理想的
には過不足がないようにすることが好ましい。上記カル
シウム塩とキトサンとの混合物もしくは複合体の含有量
は、単位面積当たり0.1〜5g/mであることが好
ましい。
【0017】樹脂製の医療用もしくは食品用器具にカル
シウム−キトサンの混合物もしくは複合体の層を設ける
手段としては、常法に従って上記水溶性カルシウム塩と
キトサン塩の水溶液もしくは水分散液、または該液に有
機溶剤を混合もしくは分散した液を上記器具もしくはそ
の半製品の表面にスプレー法、パッディング法、コーテ
ィング法、浸漬法等で付与すればよい。ただし、この
際、キトサン塩濃度は20重量%以下で、pHは3〜6
の範囲とすることが好ましい。ここに半製品とは器具を
作成する材料となる樹脂フィルム、シート、チューブ、
部分成形品等が含まれる。
【0018】更に該複合体層を上記器具の表面に形成す
るために、カルシウム塩水溶液とキトサン塩水溶液もし
くは水分散液を同時に施してもよいが、上記カルシウム
塩水溶液とキトサン塩水溶液もしくは水分散液を別々に
付与して(順序は問わない)、器具上で複合体を形成し
てもよい。
【0019】本発明において、耐久性を更に高めるため
に、上記器具表面の特性を改善することは望ましいこと
である。器具表面の特性を改善するには、上記カルシウ
ム・キトサン複合体処理に先立って、電子線、放射線、
紫外線等のエネルギー線照射処理が有効である。この処
理によって、器具表面を構成する樹脂の各種元素間の化
学結合が切断され、同時に発生するオゾンの発生期酸素
が化学結合の切断部分に作用して、カルボニル基等の極
性基が生成し、カルシウム−キトサン複合体が強固に結
合するものと考えられる。
【0020】上記エネルギー線照射前処理は、言うまで
もなく、ポリエチレン、ポリプロピレン等の極性基を持
たない樹脂を用いた器具に用いると有効であることは上
記メカニズムからしても当然である。上記エネルギー線
照射前処理では紫外線処理が容易であるとともに効果的
であり、好ましい処理である。
【0021】紫外線照射前処理について述べると、光源
としては低圧水銀ランプを使用するのが好ましく、照射
する紫外線の波長は100〜400nmの波長領域、好
ましくは100〜280nmの範囲を用いる。光源と被
照射物の距離は5〜100mmが好ましく、紫外線の照
度は5〜50mW/cm、照射時間は5〜200秒間
が好ましい。
【0022】上記エネルギー線照射処理をすると、被処
理物表面に極性基が生成して、次いで付与する処理剤が
強固に付着するように思われるが、必ずしも有効とはい
えない。先に説明したとおり、紫外線照射により、被処
理物表面にカルボニル基等の極性基が生成して電荷が高
くなるが、この場合、成形物表面が負に帯電することが
多く、従って、水系媒体中の処理剤のうち、負に帯電し
ているもの、例えば、ポリアクリル酸塩、ビニルアセテ
ート等は反撥されて表面に付着しにくい。キトサンはア
ミノ基という陽に帯電する基を有するという特殊なポリ
マーであるためにエネルギー線照射処理を施した樹脂表
面に強固に付着するのである。
【0023】また、上記器具をエネルギー線処理するに
先立って、有機溶剤で処理すると、カルシウム塩−キト
サン層の耐久性を一層向上させることができる。特にポ
リエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂のような表面
張力の小さい樹脂に有効である。
【0024】有機溶剤の例としてはトリクロロエチレ
ン、四塩化炭素のような塩素系溶剤、ジオキサン、テト
ラハイドロフランのような酸素含有有機溶剤等が挙げら
れ、液状で器具もしくはその半製品の表面に塗布する
か、液状の増感剤中に器具もしくはその半製品を浸漬し
て、その表面に溶剤を充分浸透させる。
【0025】次に実施例により、本発明を更に詳細に説
明する。なお、抗菌性の評価はシェークフラスコ法によ
り、次の手順によって行った。
【0026】試料:未処理器具もしくは半製品(フィル
ム、チューブ等)、上記処理器具もしくは半製品、上記
処理器具もしくは半製品を水に1時間浸漬したのち乾燥
したもの 試験菌:黄色ぶどう状球菌 測定法:200mlの三角フラスコ3個を用意し、これ
らのフラスコに試験菌の懸濁液を加えて、その生菌数を
測定したところ、32,400個/mlであった。これ
に上記各試料0.75gを入れて、25℃、325rp
mで1時間振盪したのち、各々の振盪後の生菌数を測定
し、次式により滅菌率を求めた。
【0027】〔実施例1〕キトサンの蓚酸水溶液(キト
サン5重量%、蓚酸2重量%)10容量部と蓚酸カルシ
ウム水溶液(2.0重量%)45容量部を常温で充分に
混合し、処理液を作成した。
【0028】ポリエステル2軸延伸フィルム(厚み12
μm)に上記処理液を滴下し、ステンレス製の棒で流延
したのち60〜80℃の熱風で乾燥した。この加工フィ
ルムを所定の寸法に切断、折込み、熱融着を行い、内面
が加工された被処理袋が得られた。この加工フィルムに
ついて抗菌性テストをした結果は表1のとおりであり、
優れた滅菌性と耐久性を有する。
【表1】
【0029】〔実施例2〕医療用に使用する軟質塩化ビ
ニル製チューブ(外径4mm、内径3mm、長さ100
mm)を紫外線表面改質実験機(200Wの低圧水銀ラ
ンプ装着、セン特殊光源(株)製)に通してチューブ表
面の洗浄と改質を行った。この場合、断面が円形のチュ
ーブの外面にほぼ均一に紫外線が照射されるように、紫
外線ランプの配置とチューブとの位置を調節し、距離2
0mm、照射時間60秒間、照度5mW/cmで照射
処理し、更にチューブの向きを変えて再度同一条件で照
射処理を行った。その際の紫外線の主波長は185μm
と254μmである。
【0030】一方、キトサンの乳酸水溶液(キトサン5
重量%、乳酸3重量%)10mlを乳酸カルシウム水溶
液(4.8重量%)22mlと混合し、更にエタノール
20mlを加えて充分に混合し、処理液を作成した。
【0031】上記紫外線処理した医療用チューブを、上
述した処理液に浸漬し、取出して60〜80℃で熱風乾
燥したところ、チューブの内外面に強固で均一な被膜を
外面に持っチューブが得られた。抗菌テスト、耐水性テ
ストの結果は表2のとおりであり、優れた抗菌性、耐水
性を示した。
【0032】
【表2】
【0033】〔実施例3〕注射器包装用の2軸延伸ポリ
プロピレンフィルム(厚さ20μm、大きさ200mm
×200mm)を1,1,1−トリクロロエタンを拭き
取った。このフィルムに実施例2で用いた紫外線表面改
質実験機を用いて、距離20mm、照度5mW/c
、照射時間1.5分間、紫外線照射処理した(主波
長185μm、254μm)。
【0034】次いで実施例2で使用したキトサン−乳酸
カルシウム水溶液をコーティング液として、上記表面改
質フィルムの面に滴下し、ステンレス棒で均一に流延し
たのち、60〜80℃の熱風で乾燥したところ、フィル
ム表面に斑のない均一で強固な被膜が形成された。抗菌
テスト、耐水性テストの結果は表3のとおりであり、優
れた抗菌性、耐水性を示した。
【0035】
【表3】
【0036】〔実施例4〕経口粉末薬包装用ポリエステ
ル2軸延伸フィルム(厚み12μm、幅300mm、長
さ500mm)の両面を実施例2で使用した紫外線表面
改質照射機を用いて紫外線照射した。この際の照射距離
は10mm、照度は5mW/cm、照射時間は30秒
間で処理を行った。
【0037】次にキトサンの乳酸水溶液(キトサン5重
量%、乳酸3重量%)の100ccと乳酸カルシウム水
溶液(4.8重量%)の250ccとを混合し、更にエ
タノール30mlを加えてコーティング液を作成した。
【0038】上述した粉末薬包装用の紫外線照射処理し
たポリエステル2軸延伸フィルムに上記キトサン−乳酸
カルシウム−エタノール混合液を滴下し、ステンレス製
マイヤー棒で流延したのち、60〜80℃の熱風で乾燥
したところ、接着性の高い強固で均一なキトサン−カル
シウム塩被膜の形成されたコーティングフィルムを得
た。
【0039】次いで上記コーティングフィルムの抗菌性
の評価を、先に説明したシェークフラスコ法で行った。
試料は(1)未処理のフィルム、(2)紫外線照射処理
のみのフィルム、(3)、(4)上記紫外線照射処理な
し−キトサン・乳酸カルシウム・エタノール処理フィル
ム、(5)、(6)、(7)紫外線処理後、キトサン・
乳酸カルシウム・エタノール処理したフィルムをJIS
L−0217−103号の洗濯法(洗剤は第一工業製薬
社製洗剤「モノゲン」 1g/l)によって10回及び
50回繰り返し洗濯を行ったものを用いた。その結果は
表4に示したとおりであり、抗菌性はもちろん、特に優
れた耐洗濯性を示すことが分かった。
【表4】
【0040】表4の結果から分かるように、紫外線処理
後、キトサン−カルシウム処理したものは50回洗濯し
ても抗菌性が低下しないという、卓越した耐久性を示す
ことが分かる。
【0041】
【効果】以上説明したように、本願の医療用もしくは食
品用器具は、実質的に無毒であるとともに、抗菌性に優
れ、しかもこの抗菌性は画期的な耐久性を示すことが分
かる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08J 7/04 C08J 7/04 U

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カルシウムの水溶性塩とキトサンとを必
    須成分とする混合物もしくは複合体の表面層を基体樹脂
    面に設けた耐久的抗菌性を有する医療用もしくは食品用
    樹脂製器具もしくはその半製品。
  2. 【請求項2】 カルシウム水溶性塩・キトサン混合物も
    しくは複合体の表面層と基体樹脂の中間にエネルギー線
    照射層が設けられている請求項1記載の耐久的抗菌性を
    有する医療用もしくは食品用樹脂製器具もしくはその半
    製品。
  3. 【請求項3】 エネルギー線が紫外線である請求項1も
    しくは2記載の医療用もしくは食品用樹脂製器具もしく
    はその半製品。
  4. 【請求項4】 カルシウム水溶性塩が有機酸塩である請
    求項1ないし3記載の医療用もしくは食品用樹脂製器具
    もしくはその半製品。
  5. 【請求項5】 表面層を構成するカルシウムが、金属換
    算量として単位面積当たり0.02〜2g/mであ
    り、キトサンが単位面積当たり0.05〜5g/m
    ある請求項1ないし4記載の医療用もしくは食品用樹脂
    製器具もしくはその半製品。
  6. 【請求項6】 医療用もしくは食品用樹脂製器具もしく
    はその半製品表面にカルシウムの水溶性塩とキトサンの
    水溶性塩を施して乾燥することを特徴とする耐久的抗菌
    性を有する医療用もしくは食品用樹脂製器具もしくはそ
    の半製品の製造法。
  7. 【請求項7】 カルシウムの水溶性塩とキトサンの水溶
    性塩とを施すのに先立って、エネルギー線照射処理を施
    すことを特徴とする耐久的抗菌性を有する医療用もしく
    は食品用樹脂製器具もしくはその半製品の製造法。
  8. 【請求項8】 カルシウムの水溶性塩とキトサンの水溶
    性塩とを施すのに先立って、溶剤処理を施し、次いでエ
    ネルギー線照射を施すことを特徴とする耐久的抗菌性を
    有する医療用もしくは食品用樹脂製器具もしくはその半
    製品の製造法。
JP8202714A 1996-06-27 1996-06-27 耐久的抗菌性を有する医療用もしくは食品用器具及びその製造法 Pending JPH1015042A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1732399A2 (en) * 2004-03-18 2006-12-20 The State of Oregon acting by and through The State Board of Higher Education on behalf of Oregon State University Lysozyme-chitosan films

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