JPH11179870A - 抗菌紙およびその製造方法 - Google Patents

抗菌紙およびその製造方法

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JPH11179870A
JPH11179870A JP9355743A JP35574397A JPH11179870A JP H11179870 A JPH11179870 A JP H11179870A JP 9355743 A JP9355743 A JP 9355743A JP 35574397 A JP35574397 A JP 35574397A JP H11179870 A JPH11179870 A JP H11179870A
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JP
Japan
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paper
metal
atoms
antibacterial
acid
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Application number
JP9355743A
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English (en)
Inventor
Shin Fukuda
福田  伸
Satoshi Kawamoto
悟志 川本
Fumiharu Yamazaki
文晴 山▲崎▼
Tomoyuki Okamura
友之 岡村
Katsuhiko Koike
小池  勝彦
Yumi Gotou
優実 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】シート状の紙の少なくとも一つの主面に1
×1014〜1×1017原子/cm2 の金属原子が付着し
た抗菌紙であり、当該抗菌紙の酸塩基度のpHが6〜9
の範囲に調整されている。当該金属原子は銀、銅、亜
鉛、錫から選ばれる少なくとも1種類の金属の原子であ
る。 【効果】病院のカルテなどに好適に使用できる、優れた
抗菌性を示す紙が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シート状もしくは
ロール状の紙に関し、さらに、詳しくは抗菌性に優れた
紙に関し、さらに詳しくは病院のカルテ、病院で使用す
る紙ラベル等に好適に用いることができる抗菌紙に関す
る。
【0002】
【従来の技術】現在使用されている抗菌剤には、無機系
と有機系の2種類がある。有機系の抗菌・防カビ剤とし
ては、界面活性剤系、ビグアナイド系、アルコール系、
フェノール系、アニリド系、ヨウ素系、イミダゾール
系、チアゾール系、イソチアゾロン系、トリアジン系、
ニトリル系、フッ素系、糖質系、トロポロン系、有機金
属塩系等、極めて多くの種類の化合物が開発され、市販
されている。有機系の抗菌・防カビ剤は、優れた抗菌剤
や防カビ性能を示すものの、人体への影響が心配されて
いる。その上、紙を製造するプロセスで上記抗菌剤を紙
に含ませようとすると、実用上重要である紙表面での抗
菌剤の濃度を上げるために必要以上の多くの抗菌剤を使
用しなければならないという問題がある。
【0003】一方、無機系の抗菌剤としては、ゼオライ
ト、チタニア、アパタイト、シリカ、リン酸カルシウ
ム、シリカゲル、リン酸ジルコニウム、無機金属塩が知
られている。なかでも、銀、銅は安全性と抗菌性を兼ね
備えた材料であるが、高価な金属であるにもかかわら
ず、紙に含浸させる時に、必要な表面濃度を得ようとす
ると特に必要の無い内部にまで均一に分散してしまい、
必要以上に多量の金属を用いなければならなかった。
【0004】また、紙を製造するプロセスで金属を紙に
含ませようとすると、上記金属を含んだ大量の廃液を処
理することが必要となり、産業上も好ましいものではな
かった。さらに、様々な紙の主面上に金属を付着させて
も、その抗菌性は必ずしも安定して得ることができなか
った。一方、社会情勢としては、病院内における、結核
等の感染、いわゆる院内感染が問題となっており、医療
事務や医療行為等において用いる紙の抗菌化は重要な課
題となっているのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる課題を
解決するためになされたものであって、その目的とする
ところは、廃液等産業上の問題を発生させることなく、
きわめて微量の金属により、安定した抗菌作用の優れた
紙、すなわち、抗菌紙を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題を
解決するために、鋭意検討を重ねたところ、特定の金属
原子を、特定の量、紙の主面にドライプロセスにより付
着させた抗菌紙において、酸塩基度を特定の範囲に維持
することにより、抗菌性の優れた紙を得ることができる
ことを見いだし、本発明に到達したのである。
【0007】即ち、本発明はシート状の紙の少なくとも
一つの主面に1×1014〜1×1017原子/cm2の金
属原子が付着せしめられた抗菌紙において、当該抗菌紙
の酸塩基度のpHが6〜9の範囲にある抗菌紙であり、
また、上記金属原子が、銀、銅、亜鉛、錫から選ばれる
少なくとも1種類の金属の原子である抗菌紙であり、ま
た、上記金属原子を付着せしめる方法がドライプロセス
であり、酸塩基度を制御する方法がウエットプロセスで
ある抗菌紙の製造方法を提供するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明で言うところのシート状の
紙とは、薄紙、上質紙、画用紙、ケント紙、コート紙で
あり、一般的にその表面に筆記用具をもちいて記録を行
うことを目的とする紙を指す。特に、好ましくは、上質
紙であり例えば、好適にはPPCコピー用紙等である。
【0009】紙の主面上に付着させる金属原子として
は、銀、銅、亜鉛、錫等の金属の原子が好ましいことが
知られている(特開平7−266477、特開平8−9
9383、特開平9−111378、特開平9−111
380)。とりわけ銀および銅は、高い抗菌性を示し好
ましい金属であるとされている。
【0010】上記金属の紙表面への付着量は通常1×1
14〜1×1017原子/cm2 の範囲であり、好ましく
は、3×1014〜5×1016原子/cm2 であり、より
好ましくは3×1014〜1×1016原子/cm2 であ
る。金属原子の付着量が少な過ぎると充分な抗菌性が得
られない。また、金属原子の付着量が上記した範囲内で
あれば白色の抗菌紙が得られ、多すぎると紙の色が白色
から逸脱し着色するため、記録用の紙という観点から好
ましくない。
【0011】本発明で言う白色とは、1)反射率が60
%以上であり、2)反射光の95%以上が拡散反射であ
り、3)波長400nmから600nmにおける光の反
射率の最小・最大の差が10%以下であることを意味す
る。これらの値は、分光光度計(例えば日立UV340
0を好適に用いることができる)により測定することが
できる。
【0012】金属原子の紙表面への付着方法は、ドライ
プロセスが好適に用いられる。本発明で言うドライプロ
セスとは、真空を用いるプロセス一般であり、具体的に
例示すれば、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ス
パッタリング法等である。真空蒸着法で当該金属原子を
紙の表面に付着させる場合は、当該金属を加熱して蒸気
圧を上昇せしめ、蒸気に紙を暴露させることにより紙表
面に金属原子を付着させることができる。
【0013】実際に薄膜を形成する方法を説明するに、
電子ビーム加熱式真空蒸着法では金属のペレットやチャ
ンクを電子ビームにより加熱する。真空容器内を1×1
-3Torrよりも低い圧力まで排気しておくと、蒸発
した金属原子の平均自由行程が1cm以上になるので、
蒸発した金属は数cm離れたところに設置された基板、
すなわち、紙に付着する。付着の速度は投入電力や用い
る金属の蒸気圧に依存する。概略の範囲を例示すれば、
1×1015〜1×1019原子/cm2 /秒程度である。
この値は、物理的に決定される場合もあるし、また、工
業上一定の速度以上で製造しないとコスト的にバランス
しないと言った理由で決定されるものであり、必ずしも
この値に制限されるものではない。
【0014】スパッタリング法は、付着量を精密にコン
トロールすることができ、本用途には最も好ましい。ス
パッタリング法では、付着させたい金属の固体状ターゲ
ットを用いる。銀を付着させたい場合は、銀のターゲッ
トを、銅を付着させたい場合は銅のターゲットを用い
る。亜鉛や錫にしても同様である。これらの金属を合金
化することが有効である場合もあることは当業者であれ
ば容易に類推できるのである。金属の純度は2N〜4N
のものが通常用いられる。
【0015】なお、付着した金属原子の結合状態に関し
ては、通常はすべてが金属状態である必要はなく、酸素
と結合した酸化物状態や炭素結合した炭化物状態、水素
と結合した水素化物状態、窒素と結合した窒化物状態と
なっているものが含まれてもよい。
【0016】スパッタガスには、アルゴン、クリプト
ン、ネオン等が用いられるが、安価であるという点から
工業的にはアルゴンが最も好ましい。スパッタガス中に
金属の酸化度を制御する等の目的で、酸素、水素、水蒸
気等を適宜混合させることができることは当業者の設計
事項の範疇であろう。
【0017】実際にスパッタする手順を具体的に示せ
ば、金属ターゲットに対向する位置の真空容器内に紙基
板を設置する。次に、真空容器内を1×10-4Torr
以下まで排気して、アルゴンガスを1×10-2Torr
程度まで導入する。ターゲットの負の電圧もしくは、高
周波電圧を印加し、グロー放電を発生させスパッタを開
始する。工業的には、ロール状の紙を用いて、いわゆる
ロール・ツー・ロール法で行うことが好ましい。
【0018】紙の酸塩基度を制御するには、紙を梳く時
点において、各種の添加剤をいれることで行うことがで
きる。また、紙の表面に添加剤を溶解水した溶液を噴蒸
して水を蒸発させ、乾燥させることによってもできる。
一般的に、例えば、硫酸板土、硫酸、硝酸を添加するこ
とによりpHを下げることができる。一方、例えば、炭
酸カルシウム、水酸化マグネシウムを添加することによ
りpHを上昇させることができる。このように酸塩基度
を調整した紙の酸塩基度の測定は、JIS P8133
の試験方法に準じて実施すればよい。
【0019】すなわち、全体を代表する様に切り取った
試料を約10mm以下に小さく切るが、0.3mmより
厚い紙または密度の高い紙などの場合には、ケルナー型
離解機などにより綿毛状にする。これらをよく混合して
試験片とする。冷水試験として、上記試料片を約1g計
り取り、ビーカー100mlに入れて蒸留水約20ml
を加え、先の平らなかき混ぜ棒で試験片が均一に湿るま
で浸し柔らかくする。次に蒸留水50mlを加え、よく
かき混ぜ、時計皿をかぶせて20±5℃で約1時間放置
する。その後さらにかき混ぜて、そのまま抽出液のpH
をpHメーターで測定すればよい。
【0020】かくして得られた金属原子が付着した紙の
酸塩基度のpHは通常6〜9の範囲であり、好ましくは
6.5〜8.5の範囲であり、より好ましくは7.2〜
8.5の範囲である。この値よりpHが低すぎても高す
ぎても十分な抗菌性を得ることができないのである。
【0021】なお、紙の主面上に金属を付着せしめる前
に、付着性等を向上させる目的で、コロナ放電処理、グ
ロー放電処理、表面粗面化処理、化学洗浄処理、レーザ
ー照射処理、紫外線照射処理、各種金属による表面修飾
処理等を行うことは当業者には容易に類推できるであろ
う。
【0022】上記の方法により付着せしめた金属の量
は、オージェ電子分光法(AES)、誘導結合プラズマ
法(ICP)、X線光電子分光法(XPS)、ラザフォ
ード・バックスキャッタリング法(RBS)等の方法で
求めることができる。
【0023】実際に付着量をコントロールする方法は前
もって、付着量を時間の関数として実験的に求めてお
き、次に、実際には付着時間を計測して、付着量を求め
ることができる。付着量を前もって求めるには、連続な
膜として検知できる程度の金属薄膜を形成した後、その
膜厚を表面粗さ計を用いる方法、トランスキー法等で膜
厚を測定する。膜厚から付着量を計算する。膜厚をd
(cm)、その材料の密度をn(g/cm3 )、原子量
をMとすると、付着量N(原子/cm2 )と膜厚の関係
は、N=d×n/Mなる関係から求めることができるの
である。また、成膜中に付着量をモニターする方法とし
ては水晶振動子法等を好適に用いることができる。
【0024】
【実施例】以下に、実施例および比較例を上げて本発明
をより具体的に説明する。しかし本発明はその要旨を越
えない範囲で、以下の実施例に限定されるものではな
い。 <実施例1>PPC用コピー用紙表面に炭酸カルシウム
1重量%の水溶液を噴霧して均一に1m2 当たり100
ml吹き付けた後乾燥させ、当該コピー紙に真空蒸着法
により銀を1×1016原子/cm2 付着せしめた。この
紙の酸塩基度を測定したところpH=7.8であった。
【0025】<実施例2>PPC用コピー用紙表面に炭
酸カルシウム2重量%の水溶液を噴霧して均一に1m2
当たり100ml吹き付けた後乾燥させ、当該コピー紙
にDCマグネトロンスパッタ法により銀を8×1016
子/cm2 付着せしめた。この紙の酸塩基度を測定した
ところpH=8.5であった。
【0026】<実施例3>PPC用コピー用紙表面に硫
酸板土0.2重量%の水溶液を噴霧して均一に1m2
たり80ml吹き付けた後乾燥させ、当該コピー紙に真
空蒸着法により亜鉛を5×1016原子/cm2 付着せし
めた。この紙の酸塩基度を測定したころpH=6.5で
あった。
【0027】<実施例4>PPC用コピー用紙表面に硫
酸板土0.2重量%の水溶液を噴霧して均一に1m2
たり100ml吹き付けた後乾燥させ、当該コピー紙に
DCマグネトロンスパッタ法により銀を3×1014原子
/cm2 付着せしめた。この紙の酸塩基度を測定したこ
ろpH=6.2であった。
【0028】<実施例5>PPC用コピー用紙表面に炭
酸カルシウム2重量%の水溶液を噴霧して均一に1m2
当たり100ml吹き付けた後乾燥させ、当該コピー紙
にDCマグネトロンスパッタ法により錫を2×1014
子/cm2 付着せしめた。この紙の酸塩基度を測定した
ころpH=8.5であった。
【0029】<比較例1>PPC用コピー用紙表面に炭
酸カルシウム2重量%の水溶液を噴霧して均一に1m2
当たり200ml吹き付けた後乾燥させ、当該コピー紙
にDCマグネトロンスパッタ法により銅を5×1015
子/cm2 付着せしめた。この紙の酸塩基度を測定した
ころpH=9.5であった。
【0030】<比較例2>PPC用コピー用紙表面に硫
酸板土0.5重量%の水溶液を噴霧して均一に1m2
たり100ml吹き付けた後、当該コピー紙に真空蒸着
法により銅を3×1014原子/cm2 付着せしめた。こ
の紙の酸塩基度を測定したころpH=5.5であった。
【0031】<比較例3>PPC用コピー用紙表面に炭
酸カルシウム1重量%の水溶液を噴霧して均一に1m2
当たり100ml吹き付けた後乾燥させ、当該コピー紙
にDCマグネトロンスパッタ法により銀を5×1013
子/cm2 付着せしめた。この紙の酸塩基度を測定した
ころpH=7.9であった。
【0032】<比較例4>PPC用コピー用紙表面に炭
酸カルシウム1重量%の水溶液を噴霧して均一に1m2
当たり100ml吹き付けた後乾燥させ、当該コピー紙
にDCマグネトロンスパッタ法により銀を5×1017
子/cm2 付着せしめた。この紙の酸塩基度を測定した
ころpH=7.9であった。この紙は表面が著しく黒く
なり記録に適さないものになってしまった。反射率を測
定したところ51%であった。
【0033】上記実施例1〜5、比較例1〜3において
作製した供試体の抗菌性を、次に様な方法により調査し
た。すなわち、実施例および比較例でえた供試体を10
0cm2 切り取り、これら供試体において金属を付着せ
しめた側に、黄色ブドウ球菌の洗浄菌体を105 個にな
るように塗布した。この様にして得た供試体を室内で2
4時間放置後の菌数を測定し、その抗菌性を評価した。
その結果を表1に示す。
【0034】
【表1】 表1から分かるように、本発明によると優れた抗菌紙を
得ることができ、本発明により、病院のカルテや記録表
に好適に用いることができる抗菌紙を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の抗菌紙の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
10 紙基板 20 金属付着層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡村 友之 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 化学株式会社内 (72)発明者 小池 勝彦 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 化学株式会社内 (72)発明者 後藤 優実 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 化学株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シート状の紙の少なくとも一つの主面に1
    ×1014〜1×10 17原子/cm2 の金属原子が付着せ
    しめられた抗菌紙において、当該抗菌紙の酸塩基度のp
    Hが6〜9の範囲にある抗菌紙。
  2. 【請求項2】上記金属原子が、銀、銅、亜鉛、錫から選
    ばれる少なくとも1種類の金属の原子である請求項1に
    記載の抗菌紙。
  3. 【請求項3】金属原子を付着せしめる方法がドライプロ
    セスであり、酸塩基度を制御する方法がウエットプロセ
    スである請求項1〜2に記載の抗菌紙の製造方法。
JP9355743A 1997-12-24 1997-12-24 抗菌紙およびその製造方法 Pending JPH11179870A (ja)

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