JPH10237643A - 抗菌性金物およびその製造方法 - Google Patents

抗菌性金物およびその製造方法

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JPH10237643A
JPH10237643A JP9042644A JP4264497A JPH10237643A JP H10237643 A JPH10237643 A JP H10237643A JP 9042644 A JP9042644 A JP 9042644A JP 4264497 A JP4264497 A JP 4264497A JP H10237643 A JPH10237643 A JP H10237643A
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啓二郎 茂
Yoshitomo Inoue
善智 井上
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恭行 粟野
Takako Yazawa
孝子 矢澤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた抗菌性を備えた金物およびその安価な
製造方法に関し、銀製以外の金物に銀製と同程度の抗菌
性を付与し、それを安価に製造することを課題とする。 【解決手段】 濃度 0.5〜10000 ｐｐｍの銀原子が金物
表面層に分散するように構成し、銀原子を金物表面から
金物表面層内部に拡散させるように製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金物およびその製造
方法、特に優れた抗菌性を備えた金物およびその安価な
製造方法に関する。なお、本明細書中における抗菌性と
は、防黴性、防藻性をも意味するものとする。
【０００２】
【従来の技術】従来より金物は数多くの衛生性や清潔性
を要求される道具に用いられてきた。その理由は、洗浄
や殺菌処理に耐えるという性質の他に、金属自身がオリ
ゴジナミー効果と称される抗菌作用を有していたためと
考えられる。オリゴジナミー効果は水銀（Ｈｇ）、銀
（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、モリブデン（Ｍ
ｏ）等にあることが知られているが、これらのうちで、
水銀と銀とが特に優れたオリゴジナミー効果を有してい
る。
【０００３】〔従来技術の問題点〕しかし、水銀は室温
下において液体であるため金物として使用することは不
可能であり、銀は金物としての利用は可能であるが高価
であり、黒ずみ易く、また軟質であるため利用範囲が制
限されるという問題点があった。また、その他の金属で
は、銀に比べて抗菌性が微弱であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における問題点に鑑みてなされたものであり、その解消
のための具体的な課題は、銀製以外の金物に銀製金物と
同程度の抗菌性を付与し、それを安価に製造することが
できるようにした抗菌性金物およびその製造方法を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
に係る抗菌性金物は、濃度 0.5〜10000 ｐｐｍの銀原子
が金物表面層に分散していることを特徴とするものであ
る。
【０００６】請求項２に係る抗菌性金物は、前記金物表
面層における銀原子分散層の厚みを30 μｍ以下とした
ことを特徴とする。
【０００７】請求項３に係る抗菌性金物は、前記金物表
面層には、銀、銀合金または銀化合物の一部が金物表面
に露出するように分散していることを特徴とする。
【０００８】また、請求項４に係る抗菌性金物の製造方
法は、銀原子を金物表面から金物表面層内部に拡散させ
ることを特徴とする。
【０００９】請求項５に係る抗菌性金物の製造方法は、
金物表面層に銀原子をイオン注入することを特徴とす
る。
【００１０】請求項６に係る抗菌性金物の製造方法は、
引き続き表面層の一部を除去することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
的に説明する。ただし、この実施の形態は、本発明をよ
り良く理解させるために具体的に説明するものであっ
て、特に指定のない限り、発明内容を限定するものでは
ない。
【００１２】〔抗菌性金物〕図１に示すように、抗菌性
を付与した金物１には、その表面層における銀濃度とし
て 0.5〜10000 ｐｐｍの銀原子２が、表面３で最も濃度
が高く、内部に進行するほど濃度が低くなり、実質的に
銀原子２が検出されるのは金物表面からの深さが 5〜 3
0 μｍの範囲となるように分散させ、表面３に銀原子２
が生成する金属銀、銀合金又は銀化合物を露出させる。
（なお、本明細書では、「銀原子」とは、「金属銀」は
勿論のこと、銀合金や銀化合物として存在する場合も包
含するものとする。）
【００１３】この金物表面層の銀濃度が 10000ｐｐｍ以
上であると金物１の強度あるいは耐蝕性が変化する恐れ
があり、また、 0.5ｐｐｍ未満になると金物表面全体の
抗菌性を維持するためには充分でない。また、抗菌成分
としての銀原子２の分布が 30 μｍを超える深部に存在
したとしても、その銀原子２の金物表面における抗菌性
の強弱との係わりは小さい。ただし、摩耗量の多い金物
においては、内部深くまで銀が拡散している程、金物表
面の摩耗による抗菌性の減少が少なくなる。
【００１４】抗菌性が付与される対象となる金属として
は、特に制限されるものではなく、鉄、ステンレス鋼、
アルミニウム合金等、またはこれらにニッケル、クロ
ム、錫、亜鉛、アルミニウム等のメッキを施したもの
等、オリゴジナミー効果が銀よりも微弱な金属が対象と
なる。
【００１５】この抗菌性金物は、優れた抗菌性を有する
ものであるから、抗菌性が要求されるあらゆる金物、例
えば、病院用器具（鋏、ピンセット、針、メス、鉗子、
ボウル等）、厨房器具（水切り、ザル、シンク三角コー
ナー等）、食器（コップ、皿等）、建材用器具（手摺
り、ドアノブ、バスタブ、金具等）、刃物（包丁、ナイ
フ、カッター、ノコ等）、工業用材料（タンク、容器
等）、把手等に利用することができる。
【００１６】このように抗菌性を付与した金物１では、
銀原子２が分散しているのは金物の表面層のみであるか
ら、銀、銀合金または銀化合物の使用量が節約され、母
体となる金属の特性が損なわれることはほとんどなく、
また、金物１の表面３が少々磨耗しても表面層内部の銀
原子２が表層に出て抗菌性を発揮するため抗菌性が消失
することはない。このような抗菌性を付与した金物１
は、銀原子２による抗菌性が維持されるとともに銀使用
量が少なくても効果的に抗菌性を発揮でき、安価にな
る。
【００１７】〔製造方法〕抗菌性金物の第１の製造方法
は、金物表面から金物表面層内部に銀原子を拡散させて
抗菌性金物を製造する方法である。銀原子を拡散させる
には、次の３方法のいずれかによって行う。
【００１８】 金物表面に銀、銀合金または銀化合物
を積層し、温度 100〜1200℃の金物母材に影響を与えな
い温度下で熱処理する。 金物表面に銀、銀合金または銀化合物を積層し、加
圧する。 金物表面に銀、銀合金または銀化合物を積層し、温
度 100〜1200℃の金物母材に影響を与えない温度下で熱
処理しつつ加圧する。
【００１９】これらの場合において、金物表面に銀、銀
合金または銀化合物を積層する方法としては、塗布液を
塗布する方法、蒸着法、ＣＶＤ法、イオンプレーティン
グ法、スパッタリング法、溶射法、メッキ法等を例示す
ることができる。
【００２０】熱処理方法は、特に限定されず、抵抗加熱
法、交流誘導加熱法、金物自体への通電等、適宜選択し
得る。なお、ＣＶＤ法、スパッタリング法、溶射法等の
通常基板（金物）が加熱された状態で処理される積層法
を用いる場合には、上記 100〜1200℃の温度下での加熱
処理は必ずしも必要でない。熱処理時の雰囲気は、特に
制限されないが、金物に何らかの影響があるときには、
例えば、アルゴン雰囲気等の非酸化性雰囲気とする。
【００２１】熱処理時間は、金物の材質、銀原子を拡散
させる深さにより定まるが、通常は10 〜100 時間程度
である。例えば、ステンレス鋼の場合、 380℃では１時
間程度、820 ℃では数十分で済む。熱処理工程は、金物
の製造工程中の熱処理工程を利用することもできる。例
えば、焼きなまし、焼きもどし等の熱処理工程前に金物
表面に銀、銀合金または銀化合物を予め積層しておけ
ば、これらの熱処理工程が抗菌性金物の熱処理工程にな
る。
【００２２】また、熱処理に替えてあるいは熱処理とと
もに、加圧処理することによっても銀原子を金物表面層
に拡散させることができる。加圧法としては、ロールに
よる加圧法、静水圧プレス法、オートクレーブ処理法等
を挙げることができる。
【００２３】次に、抗菌性金物の第２の製造方法は、金
物表面層に銀原子をイオン注入する方法である。イオン
注入法では、銀、銀合金または銀化合物を加熱蒸発さ
せ、電離させた後、 10 〜100 ｅＶで加速して金物表面
に照射する。
【００２４】注入量としては、 1013 〜 1017 個／ｃｍ
2 程度で、金物表面層における銀原子の濃度が 0.5〜10
000 ｐｐｍとなる。なお、銀原子をより深く拡散させる
ためには、必要に応じて、イオン注入後に温度 50 〜 1
200 ℃の金物母材に影響を与えない温度下で熱処理して
も良い。
【００２５】そして、熱処理後またはイオン注入後、金
物表面に、未拡散分が融着膜を形成したり、不純物等が
残留することがあるが、これらは表面層の一部を塩酸、
硝酸、硫酸等の強酸で酸洗浄するか、または金物表面か
ら１〜２μｍの範囲を研摩することにより除去すること
ができる。銀原子は金物表面層内部に分散して存在して
いるので、表面層の一部を除去しても抗菌性が消失する
ことはなく、依然として良好な抗菌性を有する。
【００２６】
【実施例】抗菌性を付与した金物の具体的な実施例を以
下に説明する。 〔実施例１〕 抗菌性ステンレス鋏 乳酸銀１％水溶液に、市販の界面活性剤を 0.5％添加し
て銀化合物分散液とした。この分散液にステンレス製の
鋏を浸漬した後、室温にて乾燥し、さらに、温度 400℃
にて 30 分間熱処理し、その後、5 ％塩酸で酸洗浄して
抗菌性ステンレス鋏を得た。この抗菌性ステンレス鋏の
表面層における銀の拡散状況を、ＧＤＭＳ法（グロー放
電質量分析法）により分析したところ、表面で 2000 ｐ
ｐｍの銀原子の存在が確認され、深さ約 20 μｍまで銀
原子の存在が確認された（図２）。
【００２７】〔実施例２〕 抗菌性鋼鉄刃物 鋼鉄刃物表面にスパッタリング法により銀の薄膜を形成
した後、温度 900℃にて１分間熱処理し、その後、表面
を約２μｍ研摩して抗菌性鋼鉄刃物を得た。この抗菌性
鋼鉄刃物の表面層における銀の拡散状況をＧＤＭＳ法に
より分析したところ、表面で 200ｐｐｍの銀原子の存在
が確認され、深さ約 10 μｍまで銀原子の存在が確認さ
れた。
【００２８】〔実施例３〕 抗菌性ニッケルクロームメ
ッキ把手 表面にニッケルクロムメッキが施された鋳鉄製把手の表
面に銀原子をイオン注入し、５％塩酸で酸洗浄し、抗菌
性ニッケルクロムメッキ把手を得た。この抗菌性ニッケ
ルクロムメッキ把手の表面層における銀の拡散状況をＧ
ＤＭＳ法により分析したところ、表面で 50 ｐｐｍの銀
原子の存在が確認され、深さ約 10 μｍまで銀原子の存
在が確認された。
【００２９】〔各実施例に対する抗菌性の評価〕実施例
１〜３で得られた金物の抗菌性を、銀等無機抗菌剤研究
会制定のフィルム密着法に準拠して抗菌性試験を実施
し、評価した。その結果を表１に示す。なお、フィルム
密着法による試験の概要は以下の通りである。「試験体
に、 1/500に希釈した普通ブイヨンを含み、菌濃度約 1
05ｃｆｕ／ｍｌに調整した大腸菌、黄色ブドウ球菌の菌
液を 25 ｃｍ2 当たり 0.5ｍｌ接種し、その菌液の上に
試験体と同一形状のポリエチレン製フィルムを載せる。
そして、これを温度 35 ℃にて 24 時間培養した後、生
存菌数を寒天平板法で測定する。」
【００３０】この表１から明らかな通り、抗菌加工品は
すべて生存菌数は５未満となり未加工品とは明確な差異
が確認された。
【表１】
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に係る抗
菌性金物では、金物表面層に濃度 0.5〜10000 ｐｐｍの
銀原子が分散していることにより充分な抗菌性を発揮す
ることができる。このため、この抗菌性金物で製造した
道具は、衛生性および清潔性が求められる道具に対する
抗菌性要求事項を満足させることができる。
【００３２】また、請求項２に係る抗菌性金物では、前
記金物表面層における銀原子分散層の厚みが 30 μｍ以
下であるから、少ない銀消費量で必要にして充分な抗菌
性を有する金物を提供することができるとともに銀使用
量を削減しコストを低減化させることができる。
【００３３】また、請求項３に係る抗菌性金物では、前
記金物表面層に形成された銀、銀合金または銀化合物の
一部が金物表面に露出しているから、母体材料の特性を
失うことなく効果的な抗菌性を発揮することができると
ともに少量の銀使用量による抗菌性金物を形成すること
ができる。
【００３４】また、請求項４に係る抗菌性金物の製造方
法では、銀原子を金物表面から金物表面層内部に拡散さ
せたことにより、耐久性のある抗菌性金物を少ない銀使
用量にて製造可能にするとともに抗菌性金物のコストを
低減させることができる。
【００３５】また、請求項５に係る抗菌性金物の製造方
法では、金物表面層に銀原子をイオン注入したことによ
って、非常に少ない銀使用量により効果的に抗菌性を付
与することができ、抗菌性金物の製造コストを効果的に
低減させることができる。
【００３６】また、請求項６に係る抗菌性金物の製造方
法では、引き続き表面層の一部を除去することによっ
て、抗菌性を低下させることなく、抗菌性金物の表面に
形成された未拡散分の融着膜や不純物を効果的に除去す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における抗菌性を有する金物の銀分布断
面図である。
【図２】実施例におけるステンレス鋼中の銀濃度分布を
示すグラフである。
【符号の説明】
１ 金物 ２ 銀原子 ３ 表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢澤 孝子 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新材料事業部内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】濃度 0.5〜10000 ｐｐｍの銀原子が金物表
    面層に分散していることを特徴とする抗菌性金物。
  2. 【請求項２】前記金物表面層における銀原子分散層の厚
    みを 30 μｍ以下としたことを特徴とする請求項１記載
    の抗菌性金物。
  3. 【請求項３】前記金物表面層には、銀、銀合金または銀
    化合物の一部が金物表面に露出するように前記銀原子が
    分散していることを特徴とする請求項１または２記載の
    抗菌性金物。
  4. 【請求項４】銀原子を金物表面から金物表面層内部に拡
    散させることを特徴とする抗菌性金物の製造方法。
  5. 【請求項５】金物表面層に銀原子をイオン注入すること
    を特徴とする抗菌性金物の製造方法。
  6. 【請求項６】引き続き表面層の一部を除去することを特
    徴とする請求項４または５記載の抗菌性金物の製造方
    法。
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