JPH1176374A - 抗菌性材料及びその製造方法 - Google Patents
抗菌性材料及びその製造方法Info
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- JPH1176374A JPH1176374A JP24389497A JP24389497A JPH1176374A JP H1176374 A JPH1176374 A JP H1176374A JP 24389497 A JP24389497 A JP 24389497A JP 24389497 A JP24389497 A JP 24389497A JP H1176374 A JPH1176374 A JP H1176374A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】環境衛生上の問題の少ない安全で使いやすい抗
菌性材料を提供する。 【解決手段】銅イオンと界面活性剤とをイオン結合して
なる銅イオン抗菌剤を、少なくとも基材表層部に含有し
てなる抗菌性材料を得る。抗菌性材料は、銅イオン抗菌
剤が水溶液であり、当該銅イオン抗菌剤の水溶液を少な
くとも基材表層部に含浸させてなることが好ましい。銅
イオン抗菌剤の水溶液を脱水乾燥後粉末化し、当該銅イ
オン抗菌剤の粉末を少なくとも基材表層部に混入させて
なることができる。
菌性材料を提供する。 【解決手段】銅イオンと界面活性剤とをイオン結合して
なる銅イオン抗菌剤を、少なくとも基材表層部に含有し
てなる抗菌性材料を得る。抗菌性材料は、銅イオン抗菌
剤が水溶液であり、当該銅イオン抗菌剤の水溶液を少な
くとも基材表層部に含浸させてなることが好ましい。銅
イオン抗菌剤の水溶液を脱水乾燥後粉末化し、当該銅イ
オン抗菌剤の粉末を少なくとも基材表層部に混入させて
なることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、抗菌性材料、特
に、銅イオンと界面活性剤とをイオン結合してなる銅イ
オン抗菌剤を用いた抗菌性材料及びその製造方法に関す
る。
に、銅イオンと界面活性剤とをイオン結合してなる銅イ
オン抗菌剤を用いた抗菌性材料及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】抗菌性を付与した材料として、例えば抗
菌性建築材料が知られている。これは、抗菌性防カビ剤
を含有した塗料をコーティングするか建築材料に練り込
む等の方法により、建築材料そのものに抗菌性を持た
せ、微生物による環境汚染の軽減を図ったものである。
また、建材の他にも、ビニルクロス、床材、カーペット
等の内装材に抗菌性を付与することも知られている（東
レリサーチセンター「殺菌・抗菌技術の新展開」２０
７、２０８頁）。
菌性建築材料が知られている。これは、抗菌性防カビ剤
を含有した塗料をコーティングするか建築材料に練り込
む等の方法により、建築材料そのものに抗菌性を持た
せ、微生物による環境汚染の軽減を図ったものである。
また、建材の他にも、ビニルクロス、床材、カーペット
等の内装材に抗菌性を付与することも知られている（東
レリサーチセンター「殺菌・抗菌技術の新展開」２０
７、２０８頁）。
【０００３】木材を例にとると、従来、こうした抗菌性
の一般的な付与方法として、クロム銅ヒ素系防腐剤（Ｃ
ＣＡ）が広く使用されている。ＣＣＡの成分は、重クロ
ム酸カリウム５０〜６０％、硫酸銅３０〜３７％、五酸
化二ヒ素１０〜３０％を含む。
の一般的な付与方法として、クロム銅ヒ素系防腐剤（Ｃ
ＣＡ）が広く使用されている。ＣＣＡの成分は、重クロ
ム酸カリウム５０〜６０％、硫酸銅３０〜３７％、五酸
化二ヒ素１０〜３０％を含む。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＣＡ
は毒性の強い成分を含んでいるため、製造工程において
作業者の健康管理や公害の発生防止を含む、環境衛生上
の問題が避けられない。また、ＣＣＡによって抗菌性を
付与した木材は、一方で切断加工時の粉塵や、製品に組
み込んだ際発生する残骸もしくは使用後のゴミの廃棄処
理上も大きな問題を含んでいる。そこで、こうした問題
のない安全な抗菌性を付与した材料の開発が望まれてい
る。
は毒性の強い成分を含んでいるため、製造工程において
作業者の健康管理や公害の発生防止を含む、環境衛生上
の問題が避けられない。また、ＣＣＡによって抗菌性を
付与した木材は、一方で切断加工時の粉塵や、製品に組
み込んだ際発生する残骸もしくは使用後のゴミの廃棄処
理上も大きな問題を含んでいる。そこで、こうした問題
のない安全な抗菌性を付与した材料の開発が望まれてい
る。
【０００５】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消し、安全で使いやすい抗菌性材料及びその製造方
法を提供することにある。
を解消し、安全で使いやすい抗菌性材料及びその製造方
法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、銅イオンと界
面活性剤とをイオン結合してなる銅イオン抗菌剤を、少
なくとも基材表層部に含有してなる抗菌性材料を要旨と
する。
面活性剤とをイオン結合してなる銅イオン抗菌剤を、少
なくとも基材表層部に含有してなる抗菌性材料を要旨と
する。
【０００７】抗菌性材料は、銅イオン抗菌剤が水溶液で
あり、当該銅イオン抗菌剤の水溶液を少なくとも基材表
層部に含浸させてなることが好ましい。
あり、当該銅イオン抗菌剤の水溶液を少なくとも基材表
層部に含浸させてなることが好ましい。
【０００８】また、前記基材は木材もしくは紙とするこ
とができる。
とができる。
【０００９】さらに、抗菌性材料は、前記銅イオン抗菌
剤が粉末であり、当該銅イオン抗菌剤の粉末を少なくと
も基材表層部に混入させてなることができる。
剤が粉末であり、当該銅イオン抗菌剤の粉末を少なくと
も基材表層部に混入させてなることができる。
【００１０】この際、前記基材はゴムもしくは合成樹脂
であることが好ましい。
であることが好ましい。
【００１１】また、本発明の製造方法は、銅イオンと界
面活性剤とをイオン結合してなる銅イオン抗菌剤の水溶
液を、少なくとも基材表層部に含浸させる抗菌性材料の
製造方法である。
面活性剤とをイオン結合してなる銅イオン抗菌剤の水溶
液を、少なくとも基材表層部に含浸させる抗菌性材料の
製造方法である。
【００１２】また、本発明の他の製造方法によれば、銅
イオンと界面活性剤とをイオン結合してなる銅イオン抗
菌剤の水溶液を脱水乾燥後粉末化し、当該粉末を少なく
とも基材表層部に混入させる抗菌性材料の製造方法であ
る。
イオンと界面活性剤とをイオン結合してなる銅イオン抗
菌剤の水溶液を脱水乾燥後粉末化し、当該粉末を少なく
とも基材表層部に混入させる抗菌性材料の製造方法であ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】銅イオンの微量金属作用によって
強い殺菌効果が得られることは、従来から知られてい
る。しかし、所定の材料に抗菌性を付与するに十分な濃
度の銅イオンを含有した銅イオン抗菌剤を得る必要があ
る。
強い殺菌効果が得られることは、従来から知られてい
る。しかし、所定の材料に抗菌性を付与するに十分な濃
度の銅イオンを含有した銅イオン抗菌剤を得る必要があ
る。
【００１４】本発明においては、銅イオンと界面活性剤
とをイオン結合してなる銅イオン抗菌剤を用いる。この
銅イオン抗菌剤は、一例として、陰イオン性界面活性剤
の水溶液中に電気化学的に所定量の銅を溶解して含有さ
せることで得ることができる。
とをイオン結合してなる銅イオン抗菌剤を用いる。この
銅イオン抗菌剤は、一例として、陰イオン性界面活性剤
の水溶液中に電気化学的に所定量の銅を溶解して含有さ
せることで得ることができる。
【００１５】水中に一対の電極を挿入し、通電して銅を
溶解させるとき、電気化学的に生じた銅イオンＣｕ
++は、水中の水酸基ＯＨ- と結合して水酸化銅Ｃｕ（Ｏ
Ｈ）2 となる。この水酸化銅は殆ど水に不溶であり、多
量になると凝集して沈殿する。このため、水中に存在す
る銅の総量は１ppm （mg/1tr）以下の程度となってしま
うが、陰イオン性界面活性剤、例えばアルキルベンゼン
スルホン酸ナトリウム（従来よりいわゆるソープレスソ
ープとして知られている安全な洗剤）の水溶液中ではマ
イナスイオンであるアルキルベンゼンスルホン酸基とナ
トリウムイオンに電離しており、前者は前記した電気化
学的方法で生成した陽イオンであるＣｕ++と結合し、液
中に安定した状態で分散し、その銅量を数百ppm 以上に
高めることができる。
溶解させるとき、電気化学的に生じた銅イオンＣｕ
++は、水中の水酸基ＯＨ- と結合して水酸化銅Ｃｕ（Ｏ
Ｈ）2 となる。この水酸化銅は殆ど水に不溶であり、多
量になると凝集して沈殿する。このため、水中に存在す
る銅の総量は１ppm （mg/1tr）以下の程度となってしま
うが、陰イオン性界面活性剤、例えばアルキルベンゼン
スルホン酸ナトリウム（従来よりいわゆるソープレスソ
ープとして知られている安全な洗剤）の水溶液中ではマ
イナスイオンであるアルキルベンゼンスルホン酸基とナ
トリウムイオンに電離しており、前者は前記した電気化
学的方法で生成した陽イオンであるＣｕ++と結合し、液
中に安定した状態で分散し、その銅量を数百ppm 以上に
高めることができる。
【００１６】銅イオンと界面活性剤とをイオン結合して
なる銅イオン抗菌剤の抗菌作用の有効性を確かめるた
め、実験を行った。臭気の強い水溶性切削油を１００cc
容器に入れ、これに酸化第Ｉ銅、酸化第II銅、炭酸銅、
水酸化銅、及び銅イオンと界面活性剤とをイオン結合し
てなる銅イオン抗菌剤を０．１ｇ（1000ppm 相当）混入
し、３０℃で５日間保管後の硫酸塩還元菌最確数を測定
した。その結果を表に示す。
なる銅イオン抗菌剤の抗菌作用の有効性を確かめるた
め、実験を行った。臭気の強い水溶性切削油を１００cc
容器に入れ、これに酸化第Ｉ銅、酸化第II銅、炭酸銅、
水酸化銅、及び銅イオンと界面活性剤とをイオン結合し
てなる銅イオン抗菌剤を０．１ｇ（1000ppm 相当）混入
し、３０℃で５日間保管後の硫酸塩還元菌最確数を測定
した。その結果を表に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】陰イオン性界面活性剤としては、前記した
ものの他、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、
アルキルスルホコハク酸ナトリウム、脂肪酸のアルカリ
金属塩（いわゆる石鹸）等多くの種類があり、いずれの
水溶液も銅を溶解し、大量かつ均一に分散させる媒体と
して使用可能である。
ものの他、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、
アルキルスルホコハク酸ナトリウム、脂肪酸のアルカリ
金属塩（いわゆる石鹸）等多くの種類があり、いずれの
水溶液も銅を溶解し、大量かつ均一に分散させる媒体と
して使用可能である。
【００１９】本発明で使用する銅イオン抗菌剤を得る方
法としては、陰イオン性界面活性剤の水溶液中に、少な
くとも陽極が銅である電極を浸漬し、外部電源より両電
極間に通電して陽極の銅を溶解させる方法が採用でき
る。
法としては、陰イオン性界面活性剤の水溶液中に、少な
くとも陽極が銅である電極を浸漬し、外部電源より両電
極間に通電して陽極の銅を溶解させる方法が採用でき
る。
【００２０】この場合、電極の周囲に陰イオン性界面活
性剤の水溶液を充満させかつ所定の速度で相対的に移動
させることが望ましい。そうすることにより液中に溶け
出した銅イオンが陰極側に析出（陰極にめっきする形に
なる）する割合を減らし、電流効率を向上させることが
できる。
性剤の水溶液を充満させかつ所定の速度で相対的に移動
させることが望ましい。そうすることにより液中に溶け
出した銅イオンが陰極側に析出（陰極にめっきする形に
なる）する割合を減らし、電流効率を向上させることが
できる。
【００２１】一対の電極に同じ銅または銅と銅以外の金
属を用い、極性が所定時間毎に切り替わる直流電源より
通電して銅を溶解するようにしても差し支えなく、そう
することで電解効率を向上させることができる。実験に
よれば、水道水中に１％以上の陰イオン界面活性剤を溶
解し、この中に銅電極を浸漬して、極性が所定時間毎に
切り替わる直流電源より通電して銅を溶解した結果、最
大２０００ppm の銅イオン濃度を有する溶液を得ること
ができた。
属を用い、極性が所定時間毎に切り替わる直流電源より
通電して銅を溶解するようにしても差し支えなく、そう
することで電解効率を向上させることができる。実験に
よれば、水道水中に１％以上の陰イオン界面活性剤を溶
解し、この中に銅電極を浸漬して、極性が所定時間毎に
切り替わる直流電源より通電して銅を溶解した結果、最
大２０００ppm の銅イオン濃度を有する溶液を得ること
ができた。
【００２２】銅の溶解量は投入した電気量（アンペア・
アワないしクーロン）の値で決まるが、電源を定電流装
置とすることにより、投入電気量は時間に正比例するこ
とになり、予め実験的に定数を求めておくことにより、
溶解量を通電時間で管理することができるようになる。
また、定電流装置を使用することにより、電極表面が液
中に含まれる成分や不純物等の付着、酸化等で電気抵抗
が増してきた場合、電圧が上昇してくるので、これを検
知して電極交換時期の警報を出す等に利用することがで
きる。
アワないしクーロン）の値で決まるが、電源を定電流装
置とすることにより、投入電気量は時間に正比例するこ
とになり、予め実験的に定数を求めておくことにより、
溶解量を通電時間で管理することができるようになる。
また、定電流装置を使用することにより、電極表面が液
中に含まれる成分や不純物等の付着、酸化等で電気抵抗
が増してきた場合、電圧が上昇してくるので、これを検
知して電極交換時期の警報を出す等に利用することがで
きる。
【００２３】なお、陰イオン界面活性剤としてアルキル
ベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いた水溶液に銅を電
気化学的に溶解するときの反応を化学式で表すと、次の
ようになる。
ベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いた水溶液に銅を電
気化学的に溶解するときの反応を化学式で表すと、次の
ようになる。
【００２４】
【化１】
【００２５】銅イオンと界面活性剤とをイオン結合して
なる銅イオン抗菌剤を基材のすくなくとも表層部に含有
させるには、木材を例にとると、従来の防腐処理方法と
同様に、塗布、吹き付け、浸漬、拡散、温冷浴、加圧注
入、充細胞法（ベセル法）、空細胞法（リュービング
法）、半空細胞法（ローリー法）、液中加圧、減加圧交
替、セロン法（ドライロン法）等がある。この場合、界
面活性剤は、木材への銅イオン抗菌剤の浸透を促進させ
る点で好都合であり、製造コストを安価にできる。
なる銅イオン抗菌剤を基材のすくなくとも表層部に含有
させるには、木材を例にとると、従来の防腐処理方法と
同様に、塗布、吹き付け、浸漬、拡散、温冷浴、加圧注
入、充細胞法（ベセル法）、空細胞法（リュービング
法）、半空細胞法（ローリー法）、液中加圧、減加圧交
替、セロン法（ドライロン法）等がある。この場合、界
面活性剤は、木材への銅イオン抗菌剤の浸透を促進させ
る点で好都合であり、製造コストを安価にできる。
【００２６】また、本発明で使用する銅イオンと界面活
性剤とをイオン結合してなる銅イオン抗菌剤は、その水
溶液を脱水処理することにより、濃縮液や粉末にするこ
とができる。そうすることで、抗菌剤自体の保管や運搬
が容易となる。
性剤とをイオン結合してなる銅イオン抗菌剤は、その水
溶液を脱水処理することにより、濃縮液や粉末にするこ
とができる。そうすることで、抗菌剤自体の保管や運搬
が容易となる。
【００２７】銅イオンと界面活性剤とをイオン結合して
なる銅イオン抗菌剤の水溶液を真空乾燥しすることで粉
末とし、その粉末をゴムや合成樹脂材料に混入すること
で抗菌性材料が得られる。そのようにして得られた、例
えばゴムを基材とした抗菌性材料は、エスカレータのハ
ンドレール用材料として適している。
なる銅イオン抗菌剤の水溶液を真空乾燥しすることで粉
末とし、その粉末をゴムや合成樹脂材料に混入すること
で抗菌性材料が得られる。そのようにして得られた、例
えばゴムを基材とした抗菌性材料は、エスカレータのハ
ンドレール用材料として適している。
【００２８】銅単体では、ゴムや合成樹脂の分子構造の
劣化を促進することがよく知れている。しかし、本発明
に用いる銅イオン抗菌剤によれば、銅イオンが陰イオン
性界面活性剤と結び付いているので、ゴムや合成樹脂の
劣化を抑制できる。
劣化を促進することがよく知れている。しかし、本発明
に用いる銅イオン抗菌剤によれば、銅イオンが陰イオン
性界面活性剤と結び付いているので、ゴムや合成樹脂の
劣化を抑制できる。
【００２９】
【実施例】図１は、本発明の抗菌性材料の一実施例を示
す斜視図である。この例では、木材２の表層部に、銅イ
オンと陰イオン界面活性剤としてアルキルベンゼンスル
ホン酸ナトリウムとをイオン結合してなる銅イオン抗菌
剤を含浸させて含浸層３を形成した抗菌性木材１を得
た。具体的には、銅イオンと界面活性剤とをイオン結合
してなる銅イオン抗菌剤は、５００ppm の銅イオンを含
有する銅イオン抗菌剤水溶液として作製し、沸騰させた
その水溶液中に材木片（ニュージーランド松）を１時間
浸漬して抗菌性木材を得た。
す斜視図である。この例では、木材２の表層部に、銅イ
オンと陰イオン界面活性剤としてアルキルベンゼンスル
ホン酸ナトリウムとをイオン結合してなる銅イオン抗菌
剤を含浸させて含浸層３を形成した抗菌性木材１を得
た。具体的には、銅イオンと界面活性剤とをイオン結合
してなる銅イオン抗菌剤は、５００ppm の銅イオンを含
有する銅イオン抗菌剤水溶液として作製し、沸騰させた
その水溶液中に材木片（ニュージーランド松）を１時間
浸漬して抗菌性木材を得た。
【００３０】
【発明の効果】本発明の抗菌性材料によれば、安全性が
高く、製造工程や流通後の廃棄処分時の環境衛生上の問
題が少ない。
高く、製造工程や流通後の廃棄処分時の環境衛生上の問
題が少ない。
【図１】本発明の一実施例である抗菌性材料を示す斜視
図である。
図である。
１ 抗菌性材料 ２ 木材 ３ 含浸層
Claims (7)
- 【請求項１】銅イオンと界面活性剤とをイオン結合して
なる銅イオン抗菌剤を、少なくとも基材表層部に含有し
てなる抗菌性材料。 - 【請求項２】前記銅イオン抗菌剤が水溶液であり、当該
銅イオン抗菌剤の水溶液を少なくとも基材表層部に含浸
させてなる請求項１の抗菌性材料。 - 【請求項３】前記基材が、木材もしくは紙である請求項
２記載の抗菌性材料。 - 【請求項４】前記銅イオン抗菌剤が粉末であり、当該銅
イオン抗菌剤の粉末を少なくとも基材表層部に混入させ
てなる請求項１の抗菌性材料。 - 【請求項５】前記基材がゴムもしくは合成樹脂である請
求項４の抗菌性材料。 - 【請求項６】銅イオンと界面活性剤とをイオン結合して
なる銅イオン抗菌剤の水溶液を、少なくとも基材表層部
に含浸させる抗菌性材料の製造方法。 - 【請求項７】銅イオンと界面活性剤とをイオン結合して
なる銅イオン抗菌剤の水溶液を脱水乾燥後粉末化し、当
該粉末を少なくとも基材表層部に混入させる抗菌性材料
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24389497A JPH1176374A (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 抗菌性材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24389497A JPH1176374A (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 抗菌性材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1176374A true JPH1176374A (ja) | 1999-03-23 |
Family
ID=17110587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24389497A Pending JPH1176374A (ja) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | 抗菌性材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1176374A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007084493A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Iwao Hishida | 銅イオン発生組成物 |
| JP2013231004A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Kumiai Chemical Industry Co Ltd | 農園芸用殺菌剤 |
-
1997
- 1997-09-09 JP JP24389497A patent/JPH1176374A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007084493A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Iwao Hishida | 銅イオン発生組成物 |
| JP4561558B2 (ja) * | 2005-09-22 | 2010-10-13 | 巌 菱田 | 銅イオン発生組成物を含む粒状組成物およびそれを用いて水中の有害菌や雑菌の増殖を抑制する方法 |
| JP2013231004A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Kumiai Chemical Industry Co Ltd | 農園芸用殺菌剤 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050621 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051018 |