JPWO2011114976A1 - Antibacterial agent for water treatment, method for producing antibacterial agent for water treatment, and water treatment method - Google Patents

Antibacterial agent for water treatment, method for producing antibacterial agent for water treatment, and water treatment method Download PDF

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Abstract

【課題】本発明の課題は、飲料水や循環水などの清浄水に対し過不足ない一定濃度の銀イオンを溶出して抗菌処理することが可能であり、しかも銀溶出能を長期に持続することのできる抗菌処理剤およびそれを用いた水処理方法を提供することである。【解決手段】標準水分率が1〜10重量%の樹脂と、抗菌剤として式〔1〕で表される銀置換リン酸ジルコニウムを1〜30重量%と、を含む樹脂組成物からなることを特徴とする水処理用抗菌処理剤。AgaMbZrcHfd(PO4)3・nH2O 〔1〕式〔1〕において、Mはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、水素イオン及びオキソニウムイオンよりなる群から選ばれた少なくとも1種のイオンであり、a、b及びcはそれぞれ独立して正数であり、dは0または正数であり、nは0または2以下の正数である。An object of the present invention is to allow antibacterial treatment by eluting silver ions at a constant concentration that is not excessive or insufficient with respect to clean water such as drinking water and circulating water, and to maintain silver elution ability for a long period of time. It is providing the antibacterial processing agent which can be used, and the water treatment method using the same. The resin composition comprises a resin having a standard moisture content of 1 to 10% by weight and 1 to 30% by weight of silver-substituted zirconium phosphate represented by the formula [1] as an antibacterial agent. An antibacterial agent for water treatment. AgaMbZrcHfd (PO4) 3 · nH2O [1] In the formula [1], M is at least one ion selected from the group consisting of alkali metal ions, alkaline earth metal ions, ammonium ions, hydrogen ions and oxonium ions. A, b and c are each independently a positive number, d is 0 or a positive number, and n is 0 or a positive number of 2 or less.

Description

本発明は、特定の標準水分率の樹脂と、特定の銀系無機抗菌剤とを含む樹脂組成物からなることを特徴とする、水処理用抗菌処理剤とその製造方法に関する。また、本発明の水処理用抗菌処理剤を各種の水に接触させることで、水の抗菌処理を行う水処理方法に関する。   The present invention relates to an antibacterial agent for water treatment and a method for producing the same, comprising a resin composition containing a resin having a specific standard moisture content and a specific silver-based inorganic antibacterial agent. The present invention also relates to a water treatment method for performing antibacterial treatment of water by bringing the antibacterial treatment agent for water treatment of the present invention into contact with various types of water.

水処理用の抗菌剤としては、用途や対象の水、通水量などにより様々なものが提案されている。例えば、水処理用として固液分離可能な任意の大きさのゼオライト粒子又はゼオライト系加工品に、ゼオライトの結晶構造を破壊しない程度のpHの処理液中で銀イオンを担持させてなる、水処理用銀担持抗菌剤が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、組成中に一価の銀イオンを含有する溶解性ガラスからなるガラス水処理剤をクーリングタワー、貯水槽、プール、ソーラーシステム、及び灌漑用水などに加えることでスライムや藻類などの水棲細菌及び水棲生物の発生を防ぐ提案がされている。(例えば、特許文献2参照)   Various antibacterial agents for water treatment have been proposed depending on the application, target water, water flow rate, and the like. For example, a water treatment in which silver particles are supported in a treatment solution having a pH that does not destroy the crystal structure of zeolite in zeolite particles or zeolite-based processed products of any size that can be solid-liquid separated for water treatment. A silver-supporting antibacterial agent has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Also, by adding a glass water treatment agent consisting of soluble glass containing monovalent silver ions in the composition to cooling towers, water tanks, pools, solar systems, irrigation water, etc., elutriation bacteria such as slime and algae and elutriation Proposals have been made to prevent the occurrence of organisms. (For example, see Patent Document 2)

また、抗菌性能を有する金属又は金属イオンをリン酸塩に担持させて得られる抗菌剤を繊維中に含有させた複数本の短繊維が絡み合った繊維塊からなる抗菌性水処理用媒体が提案されている。(例えば、特許文献3参照)   Also proposed is an antibacterial water treatment medium comprising a fiber mass in which a plurality of short fibers in which an antibacterial agent obtained by supporting a metal or metal ion having antibacterial performance on a phosphate is contained in the fiber is intertwined. ing. (For example, see Patent Document 3)

また、水から汚染物質を除去するための水処理用フィルターにおいて、活性炭とともに抗菌性を有する金属イオンを担持したゼオライトを高分子量多孔質ポリマーからなるバインダーで固化したことを特徴とする水処理用フィルター(例えば、特許文献4参照)や銀を担持、結合させたリン酸ジルコニウム化合物と活性炭からなる抗菌性に優れた浄水剤(例えば、特許文献5参照)が示されている。   In addition, a water treatment filter for removing contaminants from water, characterized by solidifying a zeolite carrying an antibacterial metal ion together with activated carbon with a binder comprising a high molecular weight porous polymer. (For example, refer to Patent Document 4) and a water purifier having excellent antibacterial properties (for example, refer to Patent Document 5) comprising a zirconium phosphate compound carrying and binding silver and activated carbon.

その他、銀系無機抗菌剤、アルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属のハロゲン塩並びにポリオレフィン系樹脂を含む混合物を溶融混合して樹脂組成物を形成し、これに水処理を施すことで樹脂組成物を微細多孔としたことを特徴とする水棲菌の増殖を抑制する抗菌樹脂成形物が提案されている。この技術を用いて、銀ゼオライトをポリオレフィンに配合したものは、銀ゼオライトのみを単にポリアミドに配合したものよりも高濃度の銀が持続的に溶出することが示されている。(例えば、特許文献6参照)   In addition, a resin composition is formed by melt-mixing a mixture containing a silver-based inorganic antibacterial agent, an alkali metal and / or alkaline earth metal halogen salt, and a polyolefin resin, and subjecting the mixture to water treatment. An antibacterial resin molded product that suppresses the growth of varicella has been proposed, characterized by having a microporous structure. Using this technique, it has been shown that silver zeolite blended with polyolefin elution of silver at a higher concentration lasts than that simply blended with silver zeolite in polyamide. (For example, see Patent Document 6)

特開2001−278715号公報JP 2001-278715 A 特開昭62−210098号公報JP 62-210098 A 特開平8−155480号公報JP-A-8-155480 特開2006−95517号公報JP 2006-95517 A 特開平7−222983号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-222983 特開2008−174576号公報JP 2008-174576 A

特許文献1に記載されているようなゼオライト粒子をそのまま水に加えると、いくら粒子を硬化させてあっても長期使用には耐えられず、有効成分である銀以外にゼオライト粉末の粉落ちや脱落があるうえ、銀溶出量の変動が大きいため、銀濃度が安定しない。一方、特許文献2に記載されているような溶解性ガラスも同様で、有効成分である銀以外のガラス成分の溶解があるうえ、水溶液中の銀濃度の制御が難しい。水の入れ替えがないか少ない場合でもガラスは溶け続け、銀が継続して溶解し続けてしまうことで処理水中の銀濃度を著しく増加させる問題がある。飲料用途や循環水などの清浄な水に対しては、抗菌成分である微量な銀イオンのみを適量溶出し、必要以上の他の物質が溶出・溶解しないものが最適である。
また、特許文献3に記載された発明では、抗菌剤と環境との平衡により溶出銀濃度を制御可能なイオン交換体ではないリン酸塩に銀を担持しても銀溶出濃度の制御はできない。また、短繊維では糸が解れて水に混入してしまう問題がある。
また、特許文献4、特許文献5のように活性炭を用いる提案もある。活性炭を用いると、黒色であることと汚染物質以外のものも吸着してしまうため用途が限定され、活性炭の吸着能が飽和すると汚染物質を水中に放出するようになる問題もある。
特許文献6に記載された発明では、ポリオレフィンは親水性が低いため水処理により微細多孔が得られるのは成形品のごく表面近傍のみであることから、利用できるのは表面付近の銀だけであり、初期の持続性は得られても長期の持続性は得られない。また、銀ゼオライトの細孔は大きくイオン交換性の制御能は決して精密とは言えないため、溶出銀濃度は厳密には制御できるとは言えない。
このように短期に抗菌性を発現させることは可能であるが、水中で長期に渡る持続性と一定の銀濃度を制御することは容易ではなく、水処理用に適した抗菌剤の技術は明らかにされていない。
If zeolite particles as described in Patent Document 1 are added to water as they are, they cannot withstand long-term use, no matter how hard the particles are cured. In addition, the silver concentration is not stable due to large fluctuations in the elution amount of silver. On the other hand, the soluble glass as described in Patent Document 2 is also the same, and there is dissolution of glass components other than silver which is an active ingredient, and it is difficult to control the silver concentration in the aqueous solution. Even if there is little or no replacement of water, there is a problem that the glass continues to melt, and silver continues to dissolve, thereby significantly increasing the silver concentration in the treated water. For clean water such as beverage use and circulating water, it is optimal to elute only a small amount of silver ions, which are antibacterial components, and not to dissolve or dissolve other substances than necessary.
Further, in the invention described in Patent Document 3, the silver elution concentration cannot be controlled even if silver is supported on a phosphate that is not an ion exchanger capable of controlling the elution silver concentration by the balance between the antibacterial agent and the environment. Further, there is a problem that the short fiber is unwound and mixed into water.
There are also proposals using activated carbon as in Patent Document 4 and Patent Document 5. When activated carbon is used, it is black and adsorbs substances other than pollutants, which limits the application, and there is also a problem that pollutants are released into water when the activated carbon adsorption capacity is saturated.
In the invention described in Patent Document 6, since polyolefin is low in hydrophilicity, fine pores can be obtained by water treatment only in the vicinity of the very surface of the molded product. Therefore, only silver near the surface can be used. Even if initial sustainability is obtained, long-term sustainability cannot be obtained. Moreover, since the silver zeolite has large pores and the ability to control ion exchange cannot be said to be precise, it cannot be said that the concentration of eluted silver can be strictly controlled.
In this way, it is possible to develop antibacterial properties in a short period of time, but it is not easy to control long-term sustainability and constant silver concentration in water, and the technology of antibacterial agents suitable for water treatment is clear Not been.

本発明の課題は、飲料水や循環水などの清浄水に対し過不足ない一定濃度の銀イオンを溶出して抗菌処理することが可能であり、しかも銀溶出能を長期に持続することのできる水処理用抗菌処理剤、水処理用抗菌処理剤の製造方法及びそれを用いた水処理方法を提供することである。   The problem of the present invention is that antibacterial treatment can be carried out by eluting silver ions at a constant concentration that is not excessive or insufficient with respect to clean water such as drinking water and circulating water, and the ability to elute silver can be maintained for a long time. It is providing the antibacterial agent for water treatment, the manufacturing method of the antibacterial agent for water treatment, and the water treatment method using the same.

本発明の上記課題は下記の<1>、<6>及び<7>に記載の手段により解決された。好ましい実施態様である<2>〜<5>と共に以下に記載する。
<1>JIS L 0105:2006に規定される標準水分率が、1〜10重量%の樹脂と、抗菌剤として式〔1〕で表される銀置換リン酸ジルコニウムを1〜30重量%と、を含む樹脂組成物からなることを特徴とする水処理用抗菌処理剤、
AgabZrcHfd(PO43・nH2O 〔1〕
式〔1〕において、Mはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、水素イオン及びオキソニウムイオンよりなる群から選ばれた少なくとも1種のイオンであり、a、b及びcはそれぞれ独立して正数であり、dは0または正数であり、nは0または2以下の正数であり、a、b、c及びdは式〔A〕の関係を満たし、Mが1価の場合は式〔B〕を満たし、Mが2価の場合は式〔C〕を満たす、1.75<c+d<2.25 〔A〕 a+b+4(c+d)=9 〔B〕 a+2b+4(c+d)=9 〔C〕、
<2>前記銀置換リン酸ジルコニウムの銀含有率が4〜13重量%である、上記<1>に記載の水処理用抗菌処理剤、
<3>前記処理剤の比表面積が5〜100cm2/gである、上記<1>に記載の水処理用抗菌処理剤、
<4>前記樹脂組成物を構成する樹脂の50〜99重量%がポリアミド樹脂である、上記<1>に記載の水処理用抗菌処理剤、
<5>前記ポリアミド樹脂がナイロン6である、上記<4>に記載の水処理用抗菌処理剤、
<6>前記抗菌剤を前記樹脂と配合する工程を含む、上記<1>から<5>のいずれか1つに記載の水処理用抗菌処理剤の製造方法、
<7>上記<1>から<5>のいずれか1つに記載の水処理用抗菌処理剤と水とを接触させる工程を含む水処理方法。
The above-described problems of the present invention have been solved by the means described in <1>, <6> and <7> below. It is described below together with <2> to <5> which are preferred embodiments.
<1> JIS L 0105: The standard moisture content specified in 2006 is 1 to 10% by weight of resin, and 1 to 30% by weight of silver-substituted zirconium phosphate represented by the formula [1] as an antibacterial agent; An antibacterial treatment agent for water treatment, characterized by comprising a resin composition containing
Ag a M b Zr c Hf d (PO 4) 3 · nH 2 O [1]
In the formula [1], M is at least one ion selected from the group consisting of alkali metal ions, alkaline earth metal ions, ammonium ions, hydrogen ions and oxonium ions, and a, b and c are each independent. And d is 0 or a positive number, n is 0 or a positive number of 2 or less, a, b, c and d satisfy the relationship of the formula [A], and M is monovalent In this case, the formula [B] is satisfied, and when M is divalent, the formula [C] is satisfied. 1.75 <c + d <2.25 [A] a + b + 4 (c + d) = 9 [B] a + 2b + 4 (c + d) = 9 [C],
<2> The antibacterial treatment agent for water treatment according to <1>, wherein the silver content of the silver-substituted zirconium phosphate is 4 to 13% by weight,
<3> The antibacterial treatment agent for water treatment according to <1>, wherein the treatment agent has a specific surface area of 5 to 100 cm 2 / g,
<4> The antibacterial agent for water treatment according to <1>, wherein 50 to 99% by weight of the resin constituting the resin composition is a polyamide resin,
<5> The antibacterial agent for water treatment according to <4>, wherein the polyamide resin is nylon 6.
<6> The method for producing an antibacterial agent for water treatment according to any one of <1> to <5>, including a step of blending the antibacterial agent with the resin.
<7> A water treatment method including a step of bringing water into contact with the antibacterial agent for water treatment according to any one of <1> to <5>.

本発明によれば、飲料水や循環水などの清浄水に対し過不足ない一定濃度の銀イオンを溶出して抗菌処理することが可能であり、しかも銀溶出能を長期に持続することのできる水処理用抗菌処理剤、水処理用抗菌処理剤の製造方法及びそれを用いた水処理方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to elute a certain concentration of silver ions in excess or deficiency with respect to clean water such as drinking water and circulating water to perform antibacterial treatment, and to maintain silver elution ability for a long period of time. An antibacterial agent for water treatment, a method for producing an antibacterial agent for water treatment, and a water treatment method using the same can be provided.

以下、本発明について詳細に説明する。
なお、本発明において、数値範囲を表す「下限〜上限」の記載は、「下限以上、上限以下」を表し、「上限〜下限」の記載は、「上限以下、下限以上」を表す。すなわち、上限及び下限を含む数値範囲を表す。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, the description of “lower limit to upper limit” representing a numerical range represents “lower limit or higher and lower limit or lower”, and the description of “upper limit to lower limit” represents “lower limit or higher and lower limit or higher”. That is, it represents a numerical range including an upper limit and a lower limit.

(水処理用抗菌処理剤)
本発明の水処理用抗菌剤は、標準水分率1〜10重量%の樹脂と、下記式〔1〕で示される特定の銀置換リン酸ジルコニウム(以下、単に「銀置換リン酸ジルコニウム」ともいう。)を樹脂組成物の全重量に対し1〜30重量%とを含む樹脂組成物からなることを特徴とする。
AgabZrcHfd(PO43・nH2O 〔1〕
上記式〔1〕において、Mはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、水素イオン及びオキソニウムイオンよりなる群から選ばれた少なくとも1種のイオンであり、a、b及びcはそれぞれ独立して正数であり、dは0または正数であり、nは0または2以下の正数であり、a、b、c及びdは式〔A〕の関係を満たし、Mが1価の場合は式〔B〕を満たし、Mが2価の場合は式〔C〕を満たす。
1.75<c+d<2.25 〔A〕
a+b+4(c+d)=9 〔B〕
a+2b+4(c+d)=9 〔C〕
(Antimicrobial agent for water treatment)
The antibacterial agent for water treatment of the present invention is a resin having a standard moisture content of 1 to 10% by weight and a specific silver-substituted zirconium phosphate represented by the following formula [1] (hereinafter also simply referred to as “silver-substituted zirconium phosphate”). .) Is made of a resin composition containing 1 to 30% by weight based on the total weight of the resin composition.
Ag a M b Zr c Hf d (PO 4) 3 · nH 2 O [1]
In the above formula [1], M is at least one ion selected from the group consisting of alkali metal ions, alkaline earth metal ions, ammonium ions, hydrogen ions and oxonium ions, and a, b and c are respectively Independently a positive number, d is 0 or a positive number, n is 0 or a positive number of 2 or less, a, b, c and d satisfy the relationship of the formula [A], and M is monovalent In the case of, the formula [B] is satisfied, and in the case where M is divalent, the formula [C] is satisfied.
1.75 <c + d <2.25 [A]
a + b + 4 (c + d) = 9 [B]
a + 2b + 4 (c + d) = 9 [C]

本発明における水処理とは、直接あるいは調理、混合、溶解等の工程を経た後に生体内に摂取される水(飲料水)や、循環冷却水や各種鑑賞用の水、食品薬品等のライン洗浄水などの無害、清潔を要求される水(清浄水)の抗菌をすることを意味し、本発明においては、上記の水に対し過不足ない一定濃度の銀イオンを溶出して抗菌処理することである。なお、抗菌処理とは、細菌の増殖を抑制する処理のことを意味する。
本発明の水処理用抗菌処理剤は、処理対象となる水に含まれるイオン濃度に従い一定の銀濃度を維持することが可能であり、しかも長期の銀溶出持続性も有している。従って、飲料水や循環水などの清浄水に対し、通水や水の消費などにより水の入れ替えがあっても、水中に、抗菌作用に過不足ない銀イオン濃度を実現し、しかも長期に渡り抗菌効果を維持することが可能である。
The water treatment in the present invention refers to line washing of water (drinking water) taken directly into the living body directly or after undergoing steps such as cooking, mixing, and dissolution, circulating cooling water, various viewing waters, food chemicals, etc. It means antibacterial treatment of water (clean water) that is harmless and clean, such as water. In the present invention, antibacterial treatment is performed by eluting silver ions of a certain concentration that is not excessive or insufficient with respect to the above water. It is. The antibacterial treatment means a treatment that suppresses bacterial growth.
The antibacterial treatment agent for water treatment of the present invention can maintain a constant silver concentration according to the ion concentration contained in the water to be treated, and also has long-term silver elution persistence. Therefore, even if water is replaced by clean water such as drinking water or circulating water due to water flow or water consumption, it achieves a silver ion concentration that is not excessive or insufficient for antibacterial action in water, and for a long time. It is possible to maintain the antibacterial effect.

本発明で用いる銀置換リン酸ジルコニウムは銀系無機抗菌剤の1種であり、その骨格となるリン酸ジルコニウムは3次元網目構造を有している結晶質のものが好ましい。リン酸ジルコニウムには、非晶質のものと2次元層状構造や3次元網目状構造をとる結晶質のものがある。このなかでも3次元網目状構造をとる結晶質リン酸ジルコニウムは、耐熱性、耐薬品性、耐放射線性及び低熱膨張性などに優れているので好ましく、中でも、六方晶リン酸ジルコニウムに銀イオンを置換することにより得られる銀置換リン酸ジルコニウムは、優れた抗菌効果を発現するばかりでなく、耐久性やイオン選択性、樹脂加工時の変色や安全性にも優れているので、より好ましい。   The silver-substituted zirconium phosphate used in the present invention is a kind of silver-based inorganic antibacterial agent, and the zirconium phosphate serving as the skeleton is preferably a crystalline one having a three-dimensional network structure. Zirconium phosphate includes an amorphous one and a crystalline one having a two-dimensional layered structure or a three-dimensional network structure. Among these, crystalline zirconium phosphate having a three-dimensional network structure is preferable because it is excellent in heat resistance, chemical resistance, radiation resistance, low thermal expansion, etc. Among them, silver ions are preferably added to hexagonal zirconium phosphate. The silver-substituted zirconium phosphate obtained by substitution is more preferable because it exhibits not only excellent antibacterial effects but also excellent durability, ion selectivity, discoloration and safety during resin processing.

本発明で用いる銀置換リン酸ジルコニウムの具体的な合成方法としては、下記式〔2〕で示されるリン酸ジルコニウム化合物に、その1モル当たりとして、式〔2〕の係数b1に0.6〜0.99をかけた当量の硝酸銀を含有する水溶液を用いてイオン交換した後、熱処理することで得ることができる。
Nab1c1ZreHff(PO43・nH2O 〔2〕
式〔2〕において、Aはアンモニウムイオン及び/又は水素イオンであり、b1、c1、e及びfはそれぞれ独立して正数であり、1.75<(e+f)<2.25であり、b1+c1+4(e+f)=9を満たす数である。
As a specific method for synthesizing the silver-substituted zirconium phosphate used in the present invention, the zirconium phosphate compound represented by the following formula [2] is used as 0.6 to a coefficient b1 of the formula [2] per mole thereof. It can be obtained by heat treatment after ion exchange using an aqueous solution containing an equivalent amount of silver nitrate multiplied by 0.99.
Na b1 A c1 Zr e Hf f (PO 4) 3 · nH 2 O (2)
In Formula [2], A is an ammonium ion and / or a hydrogen ion, b1, c1, e, and f are each independently a positive number, 1.75 <(e + f) <2.25, and b1 + c1 + 4 It is a number that satisfies (e + f) = 9.

式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物の合成方法には、各種原料を水溶液中で反応させる湿式法又は水熱法が挙げられる。式〔2〕におけるAがアンモニウムイオンであるリン酸ジルコニウム化合物は、ジルコニウム化合物、アンモニア又はその塩、シュウ酸又はその塩、若しくはリン酸又はその塩などを所定量含有する水溶液を水酸化ナトリウム(以下、「苛性ソーダ」とも言う。)又はアンモニア水でpHを1〜4程度に調整後、70℃以上の温度で加熱することで合成できる。また、前記加熱温度は200℃以下であることが好ましい。
また、式〔2〕におけるAが水素イオンであるリン酸ジルコニウム化合物は、ジルコニウム化合物、シュウ酸若しくはその塩、又はリン酸若しくはその塩など、所定量含有する水溶液を苛性ソーダでpHを1〜4程度に調整後、70℃以上の温度で加熱することで得られるリン酸ジルコニウムを更に塩酸、硝酸又は硫酸などの水溶液中で撹拌し水素イオンを担持することで合成できる。また、前記加熱温度は200℃以下であることが好ましい。
なお、水素イオンの担持は、硝酸銀による銀イオンの担持と同時に実施するか、銀イオンの担持後に実施することも可能である。合成後のリン酸ジルコニウム化合物を、更に濾別し、所定の電気伝導度まで水洗後に乾燥、軽く粉砕することで白色の微粒子リン酸ジルコニウム化合物が得られる。また、100℃超の加圧下で合成する水熱法であれば、シュウ酸又はその塩を用いずに式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物が合成可能である。
Examples of the synthesis method of the zirconium phosphate compound represented by the formula [2] include a wet method or a hydrothermal method in which various raw materials are reacted in an aqueous solution. The zirconium phosphate compound in which A in formula [2] is an ammonium ion is an aqueous solution containing a predetermined amount of a zirconium compound, ammonia or a salt thereof, oxalic acid or a salt thereof, phosphoric acid or a salt thereof, or the like. , Or “caustic soda”) or after adjusting the pH to about 1 to 4 with aqueous ammonia and then heating at a temperature of 70 ° C. or higher. Moreover, it is preferable that the said heating temperature is 200 degrees C or less.
In addition, the zirconium phosphate compound in which A in formula [2] is a hydrogen ion is an aqueous solution containing a predetermined amount of zirconium compound, oxalic acid or a salt thereof, or phosphoric acid or a salt thereof, with caustic soda and having a pH of about 1 to 4 After the adjustment, the zirconium phosphate obtained by heating at a temperature of 70 ° C. or higher is further stirred in an aqueous solution such as hydrochloric acid, nitric acid or sulfuric acid to carry hydrogen ions. Moreover, it is preferable that the said heating temperature is 200 degrees C or less.
The hydrogen ions can be supported simultaneously with the silver ions supported by silver nitrate or after the silver ions are supported. The synthesized zirconium phosphate compound is further filtered, washed with water to a predetermined electrical conductivity, dried, and lightly pulverized to obtain a white particulate zirconium phosphate compound. Moreover, if it is the hydrothermal method synthesize | combined under the pressurization over 100 degreeC, the zirconium phosphate compound represented by Formula [2] is compoundable, without using an oxalic acid or its salt.

式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物の合成原料として使用することができるジルコニウム化合物には、水溶性又は酸可溶性のジルコニウム塩が挙げられる。例えば、硝酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、塩基性硫酸ジルコニウム、オキシ硫酸ジルコニウム、及びオキシ塩化ジルコニウムなどが例示され、反応性や経済性などを考慮するとオキシ塩化ジルコニウムが好ましい。   Zirconium compounds that can be used as a raw material for the synthesis of the zirconium phosphate compound represented by the formula [2] include water-soluble or acid-soluble zirconium salts. For example, zirconium nitrate, zirconium acetate, zirconium sulfate, basic zirconium sulfate, zirconium oxysulfate, and zirconium oxychloride are exemplified, and zirconium oxychloride is preferable in consideration of reactivity and economy.

式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物の合成原料として使用することができるハフニウム化合物には、水溶性又は酸可溶性のハフニウム塩があり、塩化ハフニウム、オキシ塩化ハフニウム及びハフニウムエトキシドなどが例示され、ハフニウムを含有するジルコニウム化合物も例示される。ジルコニウム化合物に対して含有されるハフニウム含有率は、0.1〜5モル%が好ましく、0.3〜4モル%がより好ましい。本発明においては、このようなハフニウムを微量含有したオキシ塩化ジルコニウムを使用することが、反応性や経済性などを考慮すると好ましい。   Hafnium compounds that can be used as a raw material for the synthesis of the zirconium phosphate compound represented by the formula [2] include water-soluble or acid-soluble hafnium salts, such as hafnium chloride, hafnium oxychloride, and hafnium ethoxide. Also exemplified are zirconium compounds containing hafnium. 0.1-5 mol% is preferable and, as for the hafnium content rate contained with respect to a zirconium compound, 0.3-4 mol% is more preferable. In the present invention, it is preferable to use zirconium oxychloride containing such a small amount of hafnium in view of reactivity, economy, and the like.

式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物の合成原料として使用できるシュウ酸又はその塩としては、シュウ酸2水和物、シュウ酸ナトリウム、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸水素ナトリウム、及びシュウ酸水素アンモニウムなどが例示され、好ましくはシュウ酸2水和物である。   As oxalic acid or a salt thereof that can be used as a raw material for the synthesis of the zirconium phosphate compound represented by the formula [2], oxalic acid dihydrate, sodium oxalate, ammonium oxalate, sodium hydrogen oxalate, and hydrogen oxalate Ammonium is exemplified, and oxalic acid dihydrate is preferable.

式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物の合成原料として使用できるアンモニア又はその塩としては、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、アンモニア水、シュウ酸アンモニウム、及びリン酸アンモニウムなどが例示でき、好ましくは塩化アンモニウム又はアンモニア水である。   Examples of ammonia or a salt thereof that can be used as a raw material for synthesizing the zirconium phosphate compound represented by the formula [2] include ammonium chloride, ammonium nitrate, ammonium sulfate, aqueous ammonia, ammonium oxalate, and ammonium phosphate. Ammonium chloride or aqueous ammonia.

式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物の合成原料として使用できるリン酸又はその塩としては、可溶性又は酸可溶性の塩が好ましく、具体的にはリン酸、リン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素アンモニウム及びリン酸アンモニウムなどが例示され、より好ましくはリン酸である。なお、当該リン酸の濃度としては、60〜85重量%程度の濃度の水溶液が好ましい。   As phosphoric acid or a salt thereof that can be used as a raw material for the synthesis of the zirconium phosphate compound represented by the formula [2], a soluble or acid-soluble salt is preferable. Specifically, phosphoric acid, sodium phosphate, sodium hydrogen phosphate Examples thereof include ammonium hydrogen phosphate and ammonium phosphate, and phosphoric acid is more preferable. The concentration of the phosphoric acid is preferably an aqueous solution having a concentration of about 60 to 85% by weight.

式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物を合成するときのリン酸又はその塩とジルコニウム化合物とのモル比率(ジルコニウム化合物を1として)は、好ましくは1.5より大きく2未満であり、より好ましくは1.51以上1.71未満であり、更に好ましくは1.52以上1.67以下であり、特に好ましくは1.52以上1.65以下である。   When synthesizing the zirconium phosphate compound represented by the formula [2], the molar ratio of phosphoric acid or a salt thereof to the zirconium compound (with the zirconium compound being 1) is preferably more than 1.5 and less than 2. More preferably, it is 1.51 or more and less than 1.71, More preferably, it is 1.52 or more and 1.67 or less, Especially preferably, it is 1.52 or more and 1.65 or less.

また、式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウムを合成するときのリン酸又はその塩とアンモニア又はその塩とのモル比率(アンモニア又はその塩を1として)は、0.3〜10が好ましく、1〜10が更に好ましく、特に好ましくは2〜5である。   Further, the molar ratio of phosphoric acid or a salt thereof to ammonia or a salt thereof when synthesizing zirconium phosphate represented by the formula [2] (ammonia or a salt thereof is 1) is preferably 0.3 to 10. 1 to 10 is more preferable, and 2 to 5 is particularly preferable.

式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウムを合成するときのリン酸又はその塩とシュウ酸又はその塩とのモル比率(シュウ酸又はその塩を1として)は、1〜6が好ましく、より好ましくは1.5〜5であり、更に好ましくは1.51〜4であり、特に好ましくは1.52〜3.5である。すなわち、式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物は、シュウ酸又はその塩を含有する湿式法又は水熱法で好ましく合成することができる。
水熱法の場合はシュウ酸又はその塩を含有する必要がない。一方、湿式法は粒径の制御がしやすく、メジアン径が0.1μm以上5μm以下の範囲で粒度分布の揃ったリン酸ジルコニウム化合物の結晶を得ることができる。
The molar ratio of phosphoric acid or a salt thereof and oxalic acid or a salt thereof when synthesizing the zirconium phosphate represented by the formula [2] (with oxalic acid or a salt thereof as 1) is preferably 1 to 6, more Preferably it is 1.5-5, More preferably, it is 1.51-4, Most preferably, it is 1.52-3.5. That is, the zirconium phosphate compound represented by the formula [2] can be preferably synthesized by a wet method or a hydrothermal method containing oxalic acid or a salt thereof.
In the case of the hydrothermal method, it is not necessary to contain oxalic acid or a salt thereof. On the other hand, the wet method makes it easy to control the particle size, and it is possible to obtain crystals of a zirconium phosphate compound having a uniform particle size distribution in the median size range of 0.1 μm to 5 μm.

式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物を合成するときの反応スラリー中の固形分濃度は、3重量%以上が好ましく、経済性など効率を考慮すると7〜20重量%の間がより好ましい。   The solid content concentration in the reaction slurry when synthesizing the zirconium phosphate compound represented by the formula [2] is preferably 3% by weight or more, and more preferably 7 to 20% by weight in view of efficiency such as economy. .

式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物を合成するときのpHは、1以上4以下が好ましく、より好ましくは1.3〜3.5、更に好ましくは1.8〜3.0であり、特に好ましくは2.0〜3.0である。このpHの調整には水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又はアンモニア水などを用いることが好ましく、水酸化ナトリウムがより好ましく用いられる。   The pH when synthesizing the zirconium phosphate compound represented by the formula [2] is preferably 1 or more and 4 or less, more preferably 1.3 to 3.5, and still more preferably 1.8 to 3.0. Particularly preferred is 2.0 to 3.0. For adjusting the pH, it is preferable to use sodium hydroxide, potassium hydroxide or aqueous ammonia, and sodium hydroxide is more preferably used.

また、式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウムを合成するときの合成温度は、高い方が反応が速く、確実に進行するので好ましいが、一方合成装置の建設費用や加熱するためのエネルギーは合成温度を低く設定したほうが有利である。好ましい下限は70℃以上であり、より好ましくは80℃以上であり、更に好ましくは90℃以上、特に好ましくは95℃以上である。また、合成温度の上限としては、150℃以下が好ましく、更に好ましくは120℃以下である。   Moreover, the synthesis temperature when synthesizing the zirconium phosphate represented by the formula [2] is preferable because the higher the reaction is, the faster the reaction proceeds. It is advantageous to set the synthesis temperature low. A preferred lower limit is 70 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, still more preferably 90 ° C. or higher, and particularly preferably 95 ° C. or higher. Moreover, as an upper limit of synthesis | combination temperature, 150 degrees C or less is preferable, More preferably, it is 120 degrees C or less.

式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物の合成時には原料が均質に混合され、反応が均一に進むように撹拌されることが望ましい。
式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物の合成時間は、合成温度により異なる。例えば、本発明で用いるリン酸ジルコニウム化合物の合成時間として4時間〜72時間が好ましく、8時間〜72時間がより好ましく、10時間〜48時間が特に好ましい。
In the synthesis of the zirconium phosphate compound represented by the formula [2], it is desirable that the raw materials are mixed homogeneously and stirred so that the reaction proceeds uniformly.
The synthesis time of the zirconium phosphate compound represented by the formula [2] varies depending on the synthesis temperature. For example, the synthesis time of the zirconium phosphate compound used in the present invention is preferably 4 hours to 72 hours, more preferably 8 hours to 72 hours, and particularly preferably 10 hours to 48 hours.

式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物の粒径は、レーザー回折式粒度分布計により、体積基準の測定でメジアン径で定義される。式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物のメジアン径は、0.1〜5μmが好ましく、0.1〜4μmがより好ましく、更に好ましくは0.2〜3μm、特に好ましくは0.3〜2μmである。なお、各種製品への加工性を考慮すればメジアン径のみでなく、最大粒径も重要である。このことから、式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物の最大粒径は10μm以下にすることが好ましく、更に好ましくは6μm以下であり、特に好ましくは4μm以下である。下限値は、0.1μm以上であることが好ましい。   The particle diameter of the zirconium phosphate compound represented by the formula [2] is defined as a median diameter by volume-based measurement using a laser diffraction particle size distribution meter. The median diameter of the zirconium phosphate compound represented by the formula [2] is preferably from 0.1 to 5 μm, more preferably from 0.1 to 4 μm, still more preferably from 0.2 to 3 μm, particularly preferably from 0.3 to 2 μm. In addition, considering the workability to various products, not only the median diameter but also the maximum particle diameter is important. Accordingly, the maximum particle size of the zirconium phosphate compound represented by the formula [2] is preferably 10 μm or less, more preferably 6 μm or less, and particularly preferably 4 μm or less. The lower limit is preferably 0.1 μm or more.

本発明で用いる銀置換リン酸ジルコニウムの原料として用いることができる式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物として、具体的には下記のものが例示できる。
Na0.07(NH4)0.85Zr2.0Hf0.02(PO43・0.65H2
Na0.12(NH4)0.65Zr2.01Hf0.03(PO43・0.85H2
Na0.19(NH4)0.65Zr2.03Hf0.01(PO43・0.75H2
Na0.21(NH4)0.75Zr1.99Hf0.02(PO43・0.6H2
Na0.27(NH4)0.75Zr1.92Hf0.15(PO43・0.75H2
Na0.29(NH4)0.55Zr1.92Hf0.05(PO43・0.5H2
Na0.57(NH4)0.55Zr1.95Hf0.02(PO43・0.35H2
Na0.70(NH4)0.85Zr1.99Hf0.01(PO43・0.4H2
Na0.070.85Zr2.0Hf0.02(PO43・0.65H2
Na0.120.65Zr2.01Hf0.03(PO43・0.85H2
Na0.190.65Zr2.03Hf0.01(PO43・0.75H2
Na0.210.75Zr1.99Hf0.02(PO43・0.6H2
Na0.270.75Zr1.92Hf0.15(PO43・0.75H2
Na0.290.55Zr1.92Hf0.05(PO43・0.5H2
Na0.570.55Zr1.95Hf0.02(PO43・0.35H2
Na0.700.85Zr1.99Hf0.01(PO43・0.4H2
Specific examples of the zirconium phosphate compound represented by the formula [2] that can be used as a raw material for the silver-substituted zirconium phosphate used in the present invention include the following.
Na 0.07 (NH 4 ) 0.85 Zr 2.0 Hf 0.02 (PO 4 ) 3 · 0.65H 2 O
Na 0.12 (NH 4 ) 0.65 Zr 2.01 Hf 0.03 (PO 4 ) 3 · 0.85H 2 O
Na 0.19 (NH 4 ) 0.65 Zr 2.03 Hf 0.01 (PO 4 ) 3 · 0.75H 2 O
Na 0.21 (NH 4 ) 0.75 Zr 1.99 Hf 0.02 (PO 4 ) 3 · 0.6H 2 O
Na 0.27 (NH 4 ) 0.75 Zr 1.92 Hf 0.15 (PO 4 ) 3・ 0.75H 2 O
Na 0.29 (NH 4 ) 0.55 Zr 1.92 Hf 0.05 (PO 4 ) 3 · 0.5H 2 O
Na 0.57 (NH 4 ) 0.55 Zr 1.95 Hf 0.02 (PO 4 ) 3 · 0.35H 2 O
Na 0.70 (NH 4 ) 0.85 Zr 1.99 Hf 0.01 (PO 4 ) 3 · 0.4H 2 O
Na 0.07 H 0.85 Zr 2.0 Hf 0.02 (PO 4 ) 3 · 0.65H 2 O
Na 0.12 H 0.65 Zr 2.01 Hf 0.03 (PO 4 ) 3 · 0.85 H 2 O
Na 0.19 H 0.65 Zr 2.03 Hf 0.01 (PO 4 ) 3 · 0.75H 2 O
Na 0.21 H 0.75 Zr 1.99 Hf 0.02 (PO 4 ) 3 · 0.6H 2 O
Na 0.27 H 0.75 Zr 1.92 Hf 0.15 (PO 4 ) 3・ 0.75H 2 O
Na 0.29 H 0.55 Zr 1.92 Hf 0.05 (PO 4 ) 3 · 0.5H 2 O
Na 0.57 H 0.55 Zr 1.95 Hf 0.02 (PO 4 ) 3 · 0.35H 2 O
Na 0.70 H 0.85 Zr 1.99 Hf 0.01 (PO 4 ) 3 · 0.4H 2 O

式〔1〕の銀置換リン酸ジルコニウムを得るには、これらのリン酸ジルコニウム化合物に対し銀イオン交換した後、熱処理することで得られる。銀イオン交換する方法は、硝酸銀を含有する水溶液にリン酸ジルコニウム化合物を浸漬することである。上記の水溶液の硝酸銀含有量を多くした方が、得られた銀系無機抗菌剤を樹脂に配合して用いる時に変色し難くなるために好ましく、一方、あまり多すぎても過剰の銀イオンが水溶液に残留してしまうので経済的に好ましくない。式〔2〕で示されるリン酸ジルコニウム化合物の1モル当たりとして、式〔2〕の係数b1に0.6〜0.99をかけたモル量の硝酸銀を含有する水溶液を用いることが好ましく、更に好ましくはリン酸ジルコニウム1モル当たりとして、式〔2〕の係数b1に0.7〜0.98をかけたモル量の硝酸銀を含有する水溶液を用いることである。リン酸ジルコニウム化合物を硝酸銀水溶液に浸漬する量は、水溶液に対し均一に混合できる濃度であればよく、具体的には式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物が水溶液との合計量の内の20重量%以下となることが好ましい。   The silver-substituted zirconium phosphate of the formula [1] can be obtained by heat-treating these zirconium phosphate compounds after silver ion exchange. The method for silver ion exchange is to immerse the zirconium phosphate compound in an aqueous solution containing silver nitrate. It is preferable to increase the silver nitrate content of the above aqueous solution because it is difficult for the resulting silver-based inorganic antibacterial agent to discolor when used in a resin. This is economically undesirable. It is preferable to use an aqueous solution containing a molar amount of silver nitrate obtained by multiplying the coefficient b1 of the formula [2] by 0.6 to 0.99, per mole of the zirconium phosphate compound represented by the formula [2]. It is preferable to use an aqueous solution containing a molar amount of silver nitrate obtained by multiplying the coefficient b1 of the formula [2] by 0.7 to 0.98 per mole of zirconium phosphate. The amount of the zirconium phosphate compound immersed in the aqueous silver nitrate solution is not particularly limited as long as it can be uniformly mixed with the aqueous solution. Specifically, the zirconium phosphate compound represented by the formula [2] It is preferable that it becomes 20 weight% or less of.

銀イオンを含有する水溶液の調整には、脱イオン水に硝酸銀を溶解した水溶液を使用することが好ましい。イオン交換時の水溶液の温度は、0〜100℃であることが好ましく、より好ましくは20〜80℃である。このイオン交換は速やかに行われるので、浸漬時間は5分以内でも可能であるが、均一で高い銀イオン交換率を得るためには30分〜5時間が好ましい。銀イオン交換終了後には、これを脱イオン水などで水洗することが好ましい。水洗はろ液の電気伝導度を測定して500μS以下となるまで行なうことが好ましい。水洗後はろ過乾燥し、更に適正な温度で熱処理することにより、式〔1〕で示される銀系無機抗菌剤を得ることができる。   For the adjustment of the aqueous solution containing silver ions, it is preferable to use an aqueous solution in which silver nitrate is dissolved in deionized water. It is preferable that the temperature of the aqueous solution at the time of ion exchange is 0-100 degreeC, More preferably, it is 20-80 degreeC. Since this ion exchange is performed promptly, the immersion time can be within 5 minutes, but 30 minutes to 5 hours is preferable in order to obtain a uniform and high silver ion exchange rate. After completion of the silver ion exchange, it is preferably washed with deionized water or the like. Washing with water is preferably carried out until the electrical conductivity of the filtrate is measured and is 500 μS or less. After washing with water, the silver-based inorganic antibacterial agent represented by the formula [1] can be obtained by filtration and drying, and further heat treatment at an appropriate temperature.

式〔1〕におけるaは銀の含有量を示しており、aの値が小さいと銀置換リン酸ジルコニウム中の銀含有率が低く、aの値が大きいと銀の含有率が高くなる。銀の含有率が高い方が持続性が向上するので好ましい。   In the formula [1], a represents the silver content. When the value of a is small, the silver content in the silver-substituted zirconium phosphate is low, and when the value of a is large, the silver content is high. A higher silver content is preferred because of improved sustainability.

一方、銀イオンは、熱及び光の暴露に対して不安定であり、すぐ金属銀に還元されてしまうことで着色を起こすなど、長期間の安定性に問題がある。銀イオンを安定に担持できるリン酸ジルコニウムであっても、高い銀含有率は、変色性や生産性などの懸念もあり適正な銀含有率に調整する必要がある。また、aの値は他の成分の種類や比率によって、リン酸ジルコニウム中の銀含有率は変動するため、aの値ではなく銀含有率で制御したほうが応用しやすい。好ましい銀置換リン酸ジルコニウム中の銀の含有率は2重量%以上15重量%以下、更に好ましくは4重量%以上13重量%以下、特に好ましくは6重量%以上12重量%以下である。なお、このときの好ましいaの値は0.05以上0.7以下である。   On the other hand, silver ions are unstable with respect to heat and light exposure, and there is a problem in long-term stability, such as causing coloration by being immediately reduced to metallic silver. Even in the case of zirconium phosphate capable of stably supporting silver ions, the high silver content needs to be adjusted to an appropriate silver content because of concerns such as discoloration and productivity. Further, since the silver content in zirconium phosphate varies depending on the type and ratio of other components, the value of a is more easily controlled by controlling the silver content rather than the value of a. The silver content in the preferred silver-substituted zirconium phosphate is 2 to 15% by weight, more preferably 4 to 13% by weight, and particularly preferably 6 to 12% by weight. In addition, the preferable value of a at this time is 0.05 or more and 0.7 or less.

式〔1〕において、c及びdは、1.75<c+d<2.25、a+b+4(c+d)=9を満たす数である。cは、1.75より大きく2.1以下であることが好ましく、より好ましくは1.85以上2.07以下であり、更に好ましくは1.9以上2.03以下である。またdは、0.005〜0.2であり、好ましくは0.01〜0.2であり、より好ましくは0.015〜0.15である。   In the formula [1], c and d are numbers satisfying 1.75 <c + d <2.25 and a + b + 4 (c + d) = 9. c is preferably larger than 1.75 and not larger than 2.1, more preferably not smaller than 1.85 and not larger than 2.07, still more preferably not smaller than 1.9 and not larger than 2.03. Moreover, d is 0.005-0.2, Preferably it is 0.01-0.2, More preferably, it is 0.015-0.15.

式〔1〕においてbは、0.01〜2であり、好ましくは0.01〜1.95である。   In Formula [1], b is 0.01-2, Preferably it is 0.01-1.95.

式〔1〕においてMは、1種類又は複数の種類含まれていてもよく、好ましくは1〜5種類で、より好ましくは1〜3種類である。Mとして好ましくは、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、アンモニウムイオン、水素イオン、オキソニウムイオンを例示できる。   In Formula [1], M may be included in one or more types, preferably 1 to 5 types, and more preferably 1 to 3 types. Preferable examples of M include sodium ion, potassium ion, lithium ion, magnesium ion, zinc ion, ammonium ion, hydrogen ion and oxonium ion.

式〔1〕においてnは、1以下が好ましく、より好ましくは0.01〜0.5であり、特に好ましくは0.03〜0.3の範囲である。nが2より大きいときは、含まれる水分の絶対量が多く、様々な材料に配合した際の加熱時等に発泡や加水分解などを生じる恐れがある。   In the formula [1], n is preferably 1 or less, more preferably 0.01 to 0.5, and particularly preferably 0.03 to 0.3. When n is larger than 2, the absolute amount of water contained is large, and foaming or hydrolysis may occur during heating when blended in various materials.

これら銀置換リン酸ジルコニウムは、白色の微粒子結晶で得られ、レーザー粒度分布計により体積基準で測定したメジアン径が0.1〜30μmであるものが好ましい。より好ましくは0.1〜4μmであり、更に好ましくは0.2〜3μm、特に好ましくは0.3〜2μmである。なお、各種製品への加工性を考慮すればメジアン径のみでなく、最大粒径も重要である。このことから、式〔2〕で表されるリン酸ジルコニウム化合物の最大粒径は10μm以下にすることが好ましく、より好ましくは6μm以下であり、特に好ましくは4μm以下である。下限値は、0.1μm以上であることが好ましい。   These silver-substituted zirconium phosphates are preferably obtained as white fine-particle crystals and have a median diameter of 0.1 to 30 μm measured on a volume basis by a laser particle size distribution meter. More preferably, it is 0.1-4 micrometers, More preferably, it is 0.2-3 micrometers, Most preferably, it is 0.3-2 micrometers. In addition, considering the workability to various products, not only the median diameter but also the maximum particle diameter is important. Accordingly, the maximum particle size of the zirconium phosphate compound represented by the formula [2] is preferably 10 μm or less, more preferably 6 μm or less, and particularly preferably 4 μm or less. The lower limit is preferably 0.1 μm or more.

本発明で用いる銀置換リン酸ジルコニウムは、多くの他の担持体に比べて銀イオンの保持性が高いため、イオン濃度の低い清浄な水への銀イオンの放出は少なくなる傾向がある一方で、イオン濃度が高い汚染された水に対しては、銀イオンは放出しやすいため、水の汚染度に応じた銀イオンの放出量が自動調節され、抗菌効果の持続性が良く、過剰の銀イオン放出による変色も起きにくいという特徴がある。   The silver-substituted zirconium phosphate used in the present invention has a higher retention of silver ions than many other carriers, and therefore the release of silver ions into clean water having a low ion concentration tends to be reduced. Since silver ions are easy to release in contaminated water with high ion concentration, the release amount of silver ions is automatically adjusted according to the degree of water contamination, and the antibacterial effect is long-lasting. There is a feature that discoloration due to ion emission hardly occurs.

本発明における銀置換リン酸ジルコニウムは、結晶性の高いものが好ましい。銀置換リン酸ジルコニウムの結晶性は、粉末X線回折により銀置換リン酸ジルコニウム結晶に起因するピ−ク強度で判定が可能である。粉末X線回折分析により50kV/120mAの測定条件で、CuKα線で測定した場合に検出された六方晶リン酸ジルコニウムに起因するピークである凡そ2θ=20.2°のピーク強度が1,500cps以上であることが好ましく、更に好ましくは2,000cps以上、特に好ましくは2,500cps以上である。前記ピーク強度が高いほど、結晶性が高く、銀イオンの保持力が高くなるので、銀イオンの遊離による変色を防ぐことができる。   The silver-substituted zirconium phosphate in the present invention is preferably highly crystalline. The crystallinity of silver-substituted zirconium phosphate can be determined by the peak intensity resulting from the silver-substituted zirconium phosphate crystal by powder X-ray diffraction. The peak intensity at about 2θ = 20.2 °, which is a peak attributed to hexagonal zirconium phosphate detected when measured with CuKα rays under measurement conditions of 50 kV / 120 mA by powder X-ray diffraction analysis, is 1,500 cps or more. Preferably, it is 2,000 cps or more, particularly preferably 2,500 cps or more. The higher the peak intensity, the higher the crystallinity and the higher the silver ion retention, so that discoloration due to the liberation of silver ions can be prevented.

本発明で用いる銀置換リン酸ジルコニウムは高純度であることが好ましい。銀置換リン酸ジルコニウムの純度は粉末X線回折により銀置換リン酸ジルコニウム結晶に起因するピ−ク以外の不純物ピークの有無の確認、更に蛍光X線分析による含有成分量の確認により可能である。蛍光X線分析により検出された銀置換リン酸ジルコニウムに起因する成分の合計が96%以上100%以下であることが好ましく、より好ましくは99%以上100%以下である。   The silver-substituted zirconium phosphate used in the present invention is preferably highly pure. The purity of the silver-substituted zirconium phosphate can be confirmed by confirming the presence or absence of an impurity peak other than the peak due to the silver-substituted zirconium phosphate crystal by powder X-ray diffraction, and confirming the content of the component by fluorescent X-ray analysis. The total of components derived from silver-substituted zirconium phosphate detected by fluorescent X-ray analysis is preferably 96% or more and 100% or less, and more preferably 99% or more and 100% or less.

本発明で用いる銀置換リン酸ジルコニウムの具体例としては、下記に例示することができる。
Ag0.05Na0.220.1(H3O)0.55Zr2.0Hf0.02(PO43・0.15H2
Ag0.17Na0.320.35Zr2.03Hf0.01(PO43・0.05H2
Ag0.17Na0.640.33Zr1.92Hf0.05(PO43・0.15H2
Ag0.45Na0.470.2Zr1.95Hf0.02(PO43・0.05H2
Ag0.55Na0.10.2(H3O)0.15Zr1.99Hf0.01(PO43・0.15H2
Ag0.05Na0.32(NH4)0.20.35Zr2.0Hf0.02(PO43・0.15H2
Ag0.10Na0.210.28(H3O)0.25Zr2.01Hf0.03(PO43・0.10H2
Ag0.17Na0.20Li0.150.3Zr1.92Hf0.10(PO43・0.15H2
Ag0.17Na0.10Mg0.100.25Zr1.92Hf0.15(PO43・0.15H2
Ag0.17Zn0.20Na0.250.3Zr1.92Hf0.05(PO43・0.15H2
Ag0.45Na0.270.10.3Zr1.95Hf0.02(PO43・0.05H2
Ag0.550.10.1(H3O)0.25Zr1.99Hf0.01(PO43・0.15H2
Specific examples of the silver-substituted zirconium phosphate used in the present invention can be exemplified below.
Ag 0.05 Na 0.22 H 0.1 (H 3 O) 0.55 Zr 2.0 Hf 0.02 (PO 4 ) 3 · 0.15H 2 O
Ag 0.17 Na 0.32 H 0.35 Zr 2.03 Hf 0.01 (PO 4 ) 3 · 0.05H 2 O
Ag 0.17 Na 0.64 H 0.33 Zr 1.92 Hf 0.05 (PO 4 ) 3 · 0.15H 2 O
Ag 0.45 Na 0.47 H 0.2 Zr 1.95 Hf 0.02 (PO 4 ) 3・ 0.05H 2 O
Ag 0.55 Na 0.1 H 0.2 (H 3 O) 0.15 Zr 1.99 Hf 0.01 (PO 4 ) 3 · 0.15H 2 O
Ag 0.05 Na 0.32 (NH 4 ) 0.2 H 0.35 Zr 2.0 Hf 0.02 (PO 4 ) 3 · 0.15H 2 O
Ag 0.10 Na 0.21 H 0.28 (H 3 O) 0.25 Zr 2.01 Hf 0.03 (PO 4 ) 3 · 0.10H 2 O
Ag 0.17 Na 0.20 Li 0.15 H 0.3 Zr 1.92 Hf 0.10 (PO 4 ) 3 · 0.15H 2 O
Ag 0.17 Na 0.10 Mg 0.10 H 0.25 Zr 1.92 Hf 0.15 (PO 4 ) 3 · 0.15H 2 O
Ag 0.17 Zn 0.20 Na 0.25 H 0.3 Zr 1.92 Hf 0.05 (PO 4 ) 3 · 0.15H 2 O
Ag 0.45 Na 0.27 K 0.1 H 0.3 Zr 1.95 Hf 0.02 (PO 4 ) 3・ 0.05H 2 O
Ag 0.55 K 0.1 H 0.1 (H 3 O) 0.25 Zr 1.99 Hf 0.01 (PO 4 ) 3 · 0.15H 2 O

本発明で用いる銀置換リン酸ジルコニウムを樹脂と配合することにより抗菌性樹脂組成物を容易に得ることができる。本発明の水処理用抗菌処理剤の製造方法は、前記抗菌剤を前記樹脂と配合する工程を含むことを特徴とする。銀置換リン酸ジルコニウムを樹脂へ配合し抗菌性樹脂成形品とする加工方法は、公知の方法がどれも採用でき、例えば以下の(1)〜(4)の4つの製造方法を挙げることができる。
(1)銀置換リン酸ジルコニウムと樹脂とが付着しやすくするための添着剤や、分散性を向上させるための分散剤を使用し、ペレット状樹脂又はパウダー状樹脂をミキサーで直接混合する方法。
(2)前記のようにして混合して、押し出し成形機にてペレット状に成形した後、その成形物をペレット状樹脂に配合する方法。
(3)銀置換リン酸ジルコニウムをワックスを用いて高濃度のペレット状に成形後、そのペレット状成形物をペレット状樹脂に配合する方法。
(4)銀置換リン酸ジルコニウムをポリオ−ルなどの高粘度の液状物に分散混合したペ−スト状組成物を調製後、このペーストをペレット状樹脂に配合する方法。
An antibacterial resin composition can be easily obtained by blending the silver-substituted zirconium phosphate used in the present invention with a resin. The method for producing an antibacterial treatment agent for water treatment according to the present invention includes a step of blending the antibacterial agent with the resin. As a processing method for blending silver-substituted zirconium phosphate into a resin to obtain an antibacterial resin molded product, any known method can be adopted, and examples include the following four production methods (1) to (4). .
(1) A method of directly mixing a pellet-like resin or a powder-like resin with a mixer using an additive for facilitating adhesion between the silver-substituted zirconium phosphate and the resin and a dispersant for improving dispersibility.
(2) A method in which the mixture is mixed as described above and formed into a pellet form with an extrusion molding machine, and then the formed product is blended with the pellet-shaped resin.
(3) A method in which the silver-substituted zirconium phosphate is molded into a high-concentration pellet using wax, and then the pellet-shaped molded product is blended with the pellet-shaped resin.
(4) A method of blending this paste into a pellet-shaped resin after preparing a paste-like composition in which silver-substituted zirconium phosphate is dispersed and mixed in a highly viscous liquid such as polyol.

これらの方法のうち、分散剤やポリオールなどの親水性物質を用いる場合は、樹脂組成物中で親水性物質が0重量%を超え5%未満となることが好ましく、更に好ましくは0重量%を超え1重量%未満である。本発明では一定の標準水分率の樹脂を用いることを必須としているが、他の親水性物質を併用すると、樹脂組成物の親水性が高くなりすぎて銀の溶出量が多くなりすぎたり、親水性成分が先に溶出して処理剤の物性を変えてしまったりする恐れがあるからである。   Among these methods, when a hydrophilic substance such as a dispersant or a polyol is used, the hydrophilic substance in the resin composition is preferably more than 0% by weight and less than 5%, more preferably 0% by weight. More than 1% by weight. In the present invention, it is essential to use a resin having a certain standard moisture content. However, when other hydrophilic substances are used in combination, the hydrophilicity of the resin composition becomes too high, and the amount of elution of silver becomes too high. This is because the sex component may be eluted first and change the physical properties of the treatment agent.

本発明における、銀置換リン酸ジルコニウムの樹脂組成物への配合量は、樹脂組成物の全重量に対し1〜30重量%である。水中への銀溶出濃度の制御及び持続性が高くなる点から配合量は高濃度のほうが好ましいが、樹脂に練り込み加工する際の分散性や加工しやすさでは配合量が少ない方が好ましい。好ましい配合量は2〜25重量%、更に好ましくは3〜20重量%である。   The compounding quantity of the silver substituted zirconium phosphate in the present invention in the resin composition is 1 to 30% by weight based on the total weight of the resin composition. A higher blending amount is preferable from the viewpoint of control of silver elution concentration in water and high sustainability, but a smaller blending amount is preferable in terms of dispersibility and ease of processing when kneaded into a resin. The preferred blending amount is 2 to 25% by weight, more preferably 3 to 20% by weight.

本発明の水処理用抗菌処理剤を加工するための成形方法には制限はなく、既存の方法や装置が使用できる。例えば、射出成形(機)、押し出し成形(機)、ブロー成形(機)、熱プレス成形(機)などが例示される。この中でも射出成形(機)が形状の安定性に加え、熱履歴が少ないため好ましい。熱履歴が少ない方が樹脂の熱劣化が少なく、樹脂の分解成分などが水中に溶け出すおそれが少ないためである。   There is no restriction | limiting in the shaping | molding method for processing the antibacterial agent for water treatment of this invention, The existing method and apparatus can be used. Examples thereof include injection molding (machine), extrusion molding (machine), blow molding (machine), and hot press molding (machine). Among these, injection molding (machine) is preferable because of its low thermal history in addition to the stability of the shape. This is because the heat history is less when the heat history is smaller, and the decomposition component of the resin is less likely to be dissolved in water.

本発明の水処理用抗菌処理剤に使用される樹脂の標準水分率とは、繊維製品の物理試験方法通則JIS L 0105:2006に定義される公定水分率と同じ定義、すなわち絶乾状態(試験片を105℃プラスマイナス2℃の熱風乾燥機中に放置して恒量になった状態)の重量と、標準状態(温度20℃プラスマイナス2℃、相対湿度65%プラスマイナス4%)の状態で恒量となった試験片重量との差を標準水分量として、上記絶乾状態の重量を基に百分率で表したものであり、JIS L 1030−2:2005の表1にある繊維の公定水分率とも同じ定義で用いることができる。
本発明に用いられる樹脂の標準水分率は、高い方が銀の溶出量が多くなり抗菌効果は発現しやすくなるが、あまり溶出量が多いと変色の問題が起きやすくなる。一方で、前記水分率が低い方が溶出量が低くなり、抗菌効果は発現しにくくなるが変色の恐れは減少する。この効果は組み合わせる抗菌剤によっても大きく影響を受ける。本発明で用いる樹脂は前記水分率1.0重量%以上10重量%以下であり、好ましくは2重量%以上9重量%以下、更に好ましくは3重量%以上8.5重量%以下、特に好ましくは4重量%以上8重量%以下である。
The standard moisture content of the resin used in the antibacterial treatment agent for water treatment of the present invention is the same definition as the official moisture content defined in JIS L 0105: 2006, which is a general rule for physical test methods for textile products, that is, in an absolutely dry state (test The weight of the piece in a hot air dryer at 105 ° C plus or minus 2 ° C and a constant weight) and the standard state (temperature 20 ° C plus or minus 2 ° C, relative humidity 65% plus or minus 4%) The difference from the weight of the test piece that became a constant weight was expressed as a percentage based on the weight of the above-mentioned dry state as the standard moisture content, and the official moisture content of the fiber in Table 1 of JIS L 1030-2: 2005 Both can be used with the same definition.
The higher the standard moisture content of the resin used in the present invention, the more silver is eluted and the antibacterial effect tends to be manifested. However, when the amount is too much, the problem of discoloration tends to occur. On the other hand, the lower the water content, the lower the elution amount and the less antibacterial effect, but the risk of discoloration is reduced. This effect is greatly influenced by the antibacterial agent to be combined. The resin used in the present invention has a water content of 1.0% by weight to 10% by weight, preferably 2% by weight to 9% by weight, more preferably 3% by weight to 8.5% by weight, and particularly preferably 4 wt% or more and 8 wt% or less.

一般的な樹脂の標準水分率としては、ポリプロピレン0.0、ポリエチレン0.0、塩ビ0.0、ビニリデン0.0、ポリエステル0.3〜0.4、ウレタン1、アクリル1.2〜2.0、ポリアセタール2.0、ポリアミド3.5〜5.0、アセテート6〜7、レーヨン12〜14であり、標準水分率の値から最も好ましい樹脂はポリアミドである。ポリアミドは一般にナイロンとも呼ばれ、その種類にはナイロン6、66、46、MDX6、61、9T、610、612、11、12などがあり、これらは単独又は混合して使用することも可能である。このなかで汎用性、成形性、銀溶出量の制御性などから特に好ましくは、ナイロン6であり、他の種類のナイロンと混合して使用することも可能であり、その場合は50%以上100%以下の配合率が好ましい。さらに、同じ樹脂の中では低密度のものほど溶出しやすいため好ましい。
樹脂の密度は、樹脂の硬さなどに影響することが知られており、標準的な樹脂の密度の中心値としては、ポリプロピレンで0.90〜0.91、ポリエチレンで0.92〜0.93、塩化ビニルで1.30〜1.35、ナイロンで1.12〜1.14、ウレタンで1.20、アクリルで1.17〜1.2、ポリアセタールで1.42などの数字が知られているが、これらの範囲も含めて、同じ樹脂では高密度のものは銀が溶出しにくく、低密度のものは銀が溶出しやすいという傾向があることを見出した。
As a standard moisture content of a general resin, polypropylene 0.0, polyethylene 0.0, vinyl chloride 0.0, vinylidene 0.0, polyester 0.3 to 0.4, urethane 1, acrylic 1.2 to 2. 0, polyacetal 2.0, polyamide 3.5-5.0, acetate 6-7, rayon 12-14, and the most preferred resin from the value of standard moisture content is polyamide. Polyamide is generally called nylon, and there are nylon 6, 66, 46, MDX6, 61, 9T, 610, 612, 11, 12, etc., which can be used alone or in combination. . Among these, nylon 6 is particularly preferable from the viewpoint of versatility, moldability, controllability of silver elution amount, and the like, and can be used by mixing with other types of nylon. % Or less is preferred. Furthermore, among the same resins, the lower the density, the easier it is to elute.
The density of the resin is known to affect the hardness of the resin and the like. The standard value of the standard resin density is 0.90 to 0.91 for polypropylene and 0.92 to 0.001 for polyethylene. 93, 1.30 to 1.35 for vinyl chloride, 1.12 to 1.14 for nylon, 1.20 for urethane, 1.17 to 1.2 for acrylic, 1.42 for polyacetal, etc. However, including these ranges, it has been found that the same resin has a tendency that silver having a high density is less likely to elute and silver having a lower density tends to elute.

また、本発明の効果を損なわない程度で標準水分率が1.0〜10の範囲内にない樹脂を併用することもできる。効果を損なわない程度とは、好ましくは使用した樹脂全体量の40重量%以下、更に好ましくは20重量%以下、特に好ましくは10重量%以下である。   In addition, a resin whose standard moisture content is not in the range of 1.0 to 10 as long as the effect of the present invention is not impaired can be used in combination. The degree that does not impair the effect is preferably 40% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, and particularly preferably 10% by weight or less of the total amount of the resin used.

本発明の水処理用抗菌処理剤には、金属石鹸などの分散剤を用いることができる。好ましい分散剤は金属石鹸であり、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウムなどで、より好ましくはステアリン酸マグネシウムである。   For the antibacterial agent for water treatment of the present invention, a dispersant such as metal soap can be used. A preferred dispersant is a metal soap, such as zinc stearate, calcium stearate, magnesium stearate, and more preferably magnesium stearate.

本発明の水処理用抗菌処理剤に用いる樹脂組成物には、樹脂への練り込み加工性やその他の物性を改善するため、必要に応じて種々の添加剤を混合することもできる。具体例としては酸化亜鉛や酸化チタンなどの顔料、リン酸ジルコニウムやゼオライトなどの無機イオン交換体、染料、酸化防止剤、耐光安定剤、難燃剤、帯電防止剤、発泡剤、耐衝撃強化剤、ガラス繊維、金属石鹸などの滑剤、防湿剤、増量剤、カップリング剤、核剤、流動性改良剤、消臭剤、木粉、防黴剤、防汚剤、防錆剤、金属粉、紫外線吸収剤、及び、紫外線遮蔽剤などがある。しかし、清浄な水の抗菌処理に用いるため、これらの添加剤はできるだけ含まないことが好ましい。   The resin composition used for the antibacterial treatment agent for water treatment of the present invention can be mixed with various additives as necessary in order to improve kneading into the resin and other physical properties. Specific examples include pigments such as zinc oxide and titanium oxide, inorganic ion exchangers such as zirconium phosphate and zeolite, dyes, antioxidants, light-resistant stabilizers, flame retardants, antistatic agents, foaming agents, impact-strengthening agents, Lubricant such as glass fiber, metal soap, moisture proof agent, extender, coupling agent, nucleating agent, fluidity improver, deodorant, wood powder, antifungal agent, antifouling agent, rust preventive agent, metal powder, UV There are absorbers and ultraviolet shielding agents. However, since it is used for antibacterial treatment of clean water, it is preferable that these additives are not contained as much as possible.

本発明の水処理用抗菌処理剤には、各種樹脂の特性に合わせてあらゆる公知の加工技術と機械が使用可能であり、適当な温度又は圧力で加熱及び加圧又は減圧しながら混合、混入又は混練りの方法によって容易に調製することができ、それらの具体的操作は常法により行えば良い。また、その形状に制限はなく、球状、塊状、スポンジ状、フィルム状、板状、糸状又はパイプ状或いはこれらの複合体など、種々の形態に成形加工でき、用途に応じて適宜設計することができる。   In the antibacterial treatment agent for water treatment of the present invention, any known processing technique and machine can be used in accordance with the characteristics of various resins, and mixing, mixing or mixing while heating and pressurizing or depressurizing at an appropriate temperature or pressure. They can be easily prepared by a kneading method, and their specific operation may be performed by a conventional method. The shape is not limited, and can be formed into various forms such as a spherical shape, a lump shape, a sponge shape, a film shape, a plate shape, a thread shape, a pipe shape, or a composite thereof, and can be appropriately designed according to the application. it can.

本発明における水処理用抗菌処理剤の成形品の比表面積は、大きい方が銀の溶出速度が速くなり、多くの溶出銀濃度が得られる上に、接水表面から遠い深部の抗菌剤が十分利用されないという恐れがないので好ましい。一方、比表面積が小さいものは厚く、強度が高いので変形して重なり合ったりする心配がなく好ましい。そこで、本発明における水処理用抗菌処理剤の比表面積は、3〜110cm2/gであることが好ましく、5〜100cm2/gより好ましい。比表面積は成形体としての処理剤の寸法を用いて算出することができ、例えば、3cm2/g〜50cm2/gの表面積を得るには、球であれば半径0.05cm〜1cm程度であり、10cm角の板状であれば、平均厚みは0.3mmから6mm程度である。また、比表面積を大きくした場合、平面形状では設置面積が大きくなるため、通水カートリッジ等の形状によっては干渉することも考えられるが、渦巻型に成形したり、あるいは、充填しても通水性を損ねないような好ましい意匠の成形体として使用したりすることもできる。The specific surface area of the molded article of the antibacterial agent for water treatment in the present invention is that the larger the silver elution rate is, the more the dissolved silver concentration is obtained, and the deep antibacterial agent far from the water contact surface is sufficient. This is preferable because there is no fear that it will not be used. On the other hand, those having a small specific surface area are preferable because they are thick and have high strength, so there is no fear of deformation and overlapping. Therefore, the specific surface area of the water treatment antibacterial treatment agent in the present invention is preferably 3~110cm 2 / g, preferably from 5 to 100 cm 2 / g. The specific surface area can be calculated using the dimensions of the treatment agent as shaped bodies, for example, to obtain a surface area of 3cm 2 / g~50cm 2 / g, with a radius 0.05cm~1cm about if a sphere In the case of a 10 cm square plate, the average thickness is about 0.3 mm to 6 mm. In addition, when the specific surface area is increased, the installation area becomes larger in the planar shape, so interference may occur depending on the shape of the water flow cartridge, etc. It can also be used as a molded article of a preferable design that does not impair the quality.

本発明の水処理方法は、前記の水処理用抗菌処理剤と水とを接触させる工程を含むことを特徴としている。
本発明の水処理用抗菌処理剤の使用形態には特に制限はなく、そのまま使用してもメッシュや不織布などに梱包してもカートリッジ状の容器に充填してもよい。処理したい水に抗菌処理剤を浸漬するか、又は抗菌処理剤の入った容器に処理したい水を通水することで、抗菌処理剤を使用可能である。抗菌処理剤を常時水中に存在させる必要はなく、空気中で一旦乾いても再度水中に戻せばその性能は大きく変化しない。抗菌処理剤の使用量の目安は銀含有量や目的とする抗菌効果により適宜調整すればよい。本発明における水処理用抗菌処理剤を、対象とする清浄水に浸漬又は通水させた時の銀溶出量は、5ppb以上200ppb以下が好ましく、より好ましくは10ppb以上100ppb以下である。この範囲の濃度が3週間以上、可能であれば1年程度は持続することが好ましい。なお、ppbは重量ppbである。
例えば、処理剤を浸漬して使用する場合は1Lの水に対し表面積で50cm2〜500cm2程度の水処理用抗菌処理剤を用いることでこの好ましい銀溶出量が得られる。浸漬よりも通水のほうが接触時間が少ないため、通水で使用する場合は、浸漬の数倍から10倍程度の表面積が好ましい。
The water treatment method of the present invention includes a step of bringing the antibacterial agent for water treatment into contact with water.
There is no restriction | limiting in particular in the usage form of the antibacterial agent for water treatment of this invention, You may use it as it is, pack it in a mesh, a nonwoven fabric, etc., or you may fill a cartridge-like container. The antibacterial treatment agent can be used by immersing the antibacterial treatment agent in water to be treated or by passing water to be treated through a container containing the antibacterial treatment agent. The antibacterial treatment agent need not always be present in water, and once it is dried in air, its performance does not change greatly if it is returned to water again. What is necessary is just to adjust the standard of the usage-amount of an antimicrobial treatment agent suitably with silver content or the target antimicrobial effect. The silver elution amount when the antibacterial treatment agent for water treatment in the present invention is immersed or passed through the target clean water is preferably 5 ppb or more and 200 ppb or less, more preferably 10 ppb or more and 100 ppb or less. It is preferable that the concentration in this range be maintained for 3 weeks or more, and if possible, about 1 year. Note that ppb is the weight ppb.
For example, when used in immersing the treating agent the preferred silver elution amount by using 50cm 2 ~500cm 2 about water treatment antibacterial agent in a surface area to 1L water is obtained. Since the water contact time is shorter than the immersion, the surface area is preferably several times to 10 times the immersion when used in water flow.

本発明の水処理用抗菌剤の用途は特に限定はなく、微生物汚染が問題となる水に対する水処理用途に有効に使用可能である。例えば、浄水器用ろ過材、ウォーターサーバー用水タンク、循環水、切花用水、通水用パイプ内やタンク、プールや池、冷蔵庫での氷製造用水、加湿器、エアコンドレン水などがあげられる。   The use of the antibacterial agent for water treatment of the present invention is not particularly limited, and can be effectively used for water treatment for water in which microbial contamination is a problem. For example, filter media for water purifiers, water tanks for water servers, circulating water, water for cut flowers, water pipes and tanks, pools and ponds, water for ice production in refrigerators, humidifiers, air conditioning drain water, and the like.

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
粒子のメジアン径は、レーザー回折式粒度分布を用いて体積基準により測定した。
抗菌剤やその原料に含まれるジルコニウムの量は、強酸を用いて検体を溶解後、この液を誘導結合プラズマ(ICP)発光分光分析計にて測定し算出した。リンの量は、強酸を用いて検体を溶解後、この液をICP発光分光分析計にて測定し算出した。ナトリウムの量は、強酸を用いて検体を溶解後、この液を原子吸光光度計にて測定し算出した。アンモニアの量は、強酸を用いて検体を溶解後、この液をインドフェノール法にて測定し算出した。オキソニウムイオンの量は、熱分析により160〜190℃の重量減少量を測定し算出した。X線粉末回折法(XRD)の回折強度は、粉末XRD回折装置によりX線50kV/120mAの条件でCuα線により測定したX線回折強度である。細菌数は、普通寒天培地を用いた混釈培養法により37℃、2日間培養する方法で測定した。銀溶出濃度は、ICP発光分析装置で測定した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to this.
The median diameter of the particles was measured on a volume basis using a laser diffraction particle size distribution.
The amount of zirconium contained in the antibacterial agent and its raw material was calculated by dissolving the specimen using a strong acid and measuring the liquid with an inductively coupled plasma (ICP) emission spectrometer. The amount of phosphorus was calculated by dissolving the sample using a strong acid and then measuring this solution with an ICP emission spectrometer. The amount of sodium was calculated by dissolving the specimen with a strong acid and measuring the liquid with an atomic absorption photometer. The amount of ammonia was calculated by dissolving the sample using a strong acid and measuring this solution by the indophenol method. The amount of oxonium ions was calculated by measuring the weight loss of 160 to 190 ° C. by thermal analysis. The diffraction intensity of the X-ray powder diffractometry (XRD) is an X-ray diffraction intensity measured with Cuα rays under the condition of X-ray 50 kV / 120 mA with a powder XRD diffractometer. The number of bacteria was measured by a culture method at 37 ° C. for 2 days by a pour culture method using a normal agar medium. The silver elution concentration was measured with an ICP emission spectrometer.

<抗菌剤A:銀置換リン酸ジルコニウム(A)の調製>
脱イオン水300mlにシュウ酸2水和物0.1モル、ハフニウム0.17%含有オキシ塩化ジルコニウム8水和物0.2モル及び塩化アンモニウム0.1モルを溶解後、撹拌しながらリン酸0.3モルを加えた。この溶液に20%水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを2.6に調整後、98℃で14時間撹拌した。その後、得られた沈殿物を、脱イオン水よく洗浄し、120℃で4時間乾燥することによりリン酸ジルコニウム化合物を合成した。
このリン酸ジルコニウム化合物の各成分量を測定したところ、組成式は次式であった。
Na0.6(NH40.4Zr1.98Hf0.02(PO43・0.09H2
得られたリン酸ジルコニウム0.09モルに、硝酸銀0.05モルを溶解したイオン交換水溶液450mlを加え、60℃で2時間撹拌することで銀を担持させた。銀を担持処理後のスラリーを濾過・水洗し、濾液の電気伝導度が70μSになるまで脱イオン水で洗浄した。さらに、この乾燥品を電気炉を用いて650℃で12時間熱処理後に解砕することで銀置換リン酸ジルコニウム(A)を得た。
この銀置換リン酸ジルコニウム(A)のメジアン径は1.0μm、銀含有率は10.2重量%であり、各成分量を測定することにより得られた組成式は以下のとおりであった。
Ag0.5Na0.10.4Zr1.98Hf0.02(PO43
<Antimicrobial agent A: Preparation of silver-substituted zirconium phosphate (A)>
Dissolve 0.1 mol of oxalic acid dihydrate, 0.2 mol of zirconium oxychloride octahydrate containing 0.17% hafnium and 0.1 mol of ammonium chloride in 300 ml of deionized water, and then add 0 phosphoric acid with stirring. .3 moles were added. The solution was adjusted to pH 2.6 using 20% aqueous sodium hydroxide solution and stirred at 98 ° C. for 14 hours. Thereafter, the resulting precipitate was washed with deionized water and dried at 120 ° C. for 4 hours to synthesize a zirconium phosphate compound.
When the amount of each component of the zirconium phosphate compound was measured, the composition formula was as follows.
Na 0.6 (NH 4 ) 0.4 Zr 1.98 Hf 0.02 (PO 4 ) 3 · 0.09H 2 O
450 ml of an ion exchange aqueous solution in which 0.05 mol of silver nitrate was dissolved was added to 0.09 mol of the obtained zirconium phosphate, and silver was supported by stirring at 60 ° C. for 2 hours. The slurry after the silver loading treatment was filtered and washed with water, and washed with deionized water until the electrical conductivity of the filtrate reached 70 μS. Furthermore, this dried product was crushed after heat treatment at 650 ° C. for 12 hours using an electric furnace to obtain silver-substituted zirconium phosphate (A).
The silver-substituted zirconium phosphate (A) had a median diameter of 1.0 μm and a silver content of 10.2% by weight. The composition formula obtained by measuring the amount of each component was as follows.
Ag 0.5 Na 0.1 H 0.4 Zr 1.98 Hf 0.02 (PO 4 ) 3

<抗菌剤B:銀置換リン酸ジルコニウム(B)の調製>
脱イオン水300mlにシュウ酸2水和物0.1モル、ハフニウム0.18%含有オキシ塩化ジルコニウム8水和物0.19モル及び塩化アンモニウム0.10モルを溶解後、攪拌しながらリン酸0.3モルを加えた。この溶液に20%水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを2.7に調整後、98℃で14時間撹拌した。その後、得られた沈殿物を脱イオン水によりよく洗浄し、120℃で乾燥することによりリン酸ジルコニウム化合物を合成した。
このリン酸ジルコニウム化合物の各成分量を測定したところ、組成式は、次のとおりであった。
Na0.5(NH40.8Zr1.91Hf0.015(PO43・0.11H2
得られたリン酸ジルコニウム化合物0.09モルに硝酸銀0.019モルを溶解した1N硝酸水溶液450mlに、を加え、60℃で2時間撹拌することで銀を担持させた。その後脱イオン水によりよく洗浄し、120℃で乾燥したものを670℃で4時間高温加熱処理した。高温加熱処理後の粉末を軽く解砕した後、湿度50%、温度110℃の雰囲気中で6時間静置し、吸湿処理することで銀置換リン酸ジルコニウム(B)を得た。
この銀置換リン酸ジルコニウム(B)のメジアン径は0.8μm、銀含有率は4.2重量%であり、各成分量を測定することにより得られた組成式は以下のとおりであった。
Ag0.19Na0.370.21(H3O)0.43Zr1.91Hf0.015(PO43・0.19H2
<Antimicrobial agent B: Preparation of silver-substituted zirconium phosphate (B)>
Dissolve 0.1 mol of oxalic acid dihydrate, 0.19 mol of zirconium oxychloride octahydrate containing 0.18% hafnium and 0.10 mol of ammonium chloride in 300 ml of deionized water, and then add 0 phosphoric acid with stirring. .3 moles were added. The solution was adjusted to pH 2.7 using a 20% aqueous sodium hydroxide solution and then stirred at 98 ° C. for 14 hours. Thereafter, the resulting precipitate was thoroughly washed with deionized water and dried at 120 ° C. to synthesize a zirconium phosphate compound.
When the amount of each component of this zirconium phosphate compound was measured, the composition formula was as follows.
Na 0.5 (NH 4 ) 0.8 Zr 1.91 Hf 0.015 (PO 4 ) 3 · 0.11H 2 O
450 ml of 1N aqueous nitric acid solution in which 0.019 mol of silver nitrate was dissolved in 0.09 mol of the obtained zirconium phosphate compound was added and stirred at 60 ° C. for 2 hours to carry silver. Thereafter, the sample was thoroughly washed with deionized water and dried at 120 ° C. for 4 hours at 670 ° C. for high temperature heating. After lightly pulverizing the powder after the high-temperature heat treatment, it was allowed to stand for 6 hours in an atmosphere of 50% humidity and 110 ° C., and then subjected to moisture absorption treatment to obtain silver-substituted zirconium phosphate (B).
The median diameter of this silver-substituted zirconium phosphate (B) was 0.8 μm, the silver content was 4.2% by weight, and the composition formula obtained by measuring the amount of each component was as follows.
Ag 0.19 Na 0.37 H 0.21 (H 3 O) 0.43 Zr 1.91 Hf 0.015 (PO 4 ) 3 · 0.19H 2 O

<抗菌剤C:銀置換リン酸ジルコニウム(C)の調製>
脱イオン水300mlに、ハフニウム0.18%含有オキシ塩化ジルコニウム8水和物0.195モル及び塩化アンモニウム0.12モルを溶解後、撹拌しながらリン酸0.3モルを加えた。この溶液に20%水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを2.7に調整後、140℃飽和蒸気圧下で4時間撹拌した。その後、得られた沈殿物を脱イオン水によりよく洗浄し、120℃で乾燥することによりリン酸ジルコニウム化合物を合成した。
このリン酸ジルコニウム化合物の各成分量を測定したところ、組成式は次のとおりであった。
Na0.35(NH40.85Zr1.93Hf0.02(PO43・0.09H2
であった。
得られたリン酸ジルコニウム0.09モルに硝酸銀0.014モルを溶解したイオン交換水450mlに加え、60℃で2時間撹拌することで銀を担持させた。その後脱イオン水によりよく洗浄し、120℃で乾燥したものを700℃で4時間高温加熱処理して、銀置換リン酸ジルコニウム(C)を得た。
この銀置換リン酸ジルコニウム(C)のメジアン径は0.8μm、銀含有率は3.1重量%であり、各成分量を測定することにより得られた組成式は以下のとおりであった。
Ag0.14Na0.240.46Zr2.03Hf0.02(PO43
<Antimicrobial agent C: Preparation of silver-substituted zirconium phosphate (C)>
After dissolving 0.195 mol of zirconium oxychloride octahydrate containing 0.18% hafnium and 0.12 mol of ammonium chloride in 300 ml of deionized water, 0.3 mol of phosphoric acid was added with stirring. The solution was adjusted to pH 2.7 using a 20% aqueous sodium hydroxide solution and then stirred at 140 ° C. under saturated vapor pressure for 4 hours. Thereafter, the resulting precipitate was thoroughly washed with deionized water and dried at 120 ° C. to synthesize a zirconium phosphate compound.
When the amount of each component of the zirconium phosphate compound was measured, the composition formula was as follows.
Na 0.35 (NH 4 ) 0.85 Zr 1.93 Hf 0.02 (PO 4 ) 3 · 0.09H 2 O
Met.
Silver was supported by adding it to 450 ml of ion-exchanged water in which 0.014 mol of silver nitrate was dissolved in 0.09 mol of the obtained zirconium phosphate and stirring at 60 ° C. for 2 hours. Thereafter, the sample was thoroughly washed with deionized water and dried at 120 ° C. and subjected to high-temperature heat treatment at 700 ° C. for 4 hours to obtain silver-substituted zirconium phosphate (C).
The median diameter of this silver-substituted zirconium phosphate (C) was 0.8 μm, the silver content was 3.1% by weight, and the composition formula obtained by measuring the amount of each component was as follows.
Ag 0.14 Na 0.24 H 0.46 Zr 2.03 Hf 0.02 (PO 4 ) 3

<抗菌剤D:銀置換リン酸ジルコニウム(D)の調製>
脱イオン水300mlに、ハフニウム0.18%含有オキシ塩化ジルコニウム8水和物0.195モル及び塩化アンモニウム0.12モルを溶解後、撹拌しながらリン酸0.3モルを加えた。この溶液に20%水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを2.7に調整後、140℃飽和蒸気圧下で4時間撹拌した。その後、得られた沈殿物を脱イオン水によりよく洗浄し、120℃で乾燥することによりリン酸ジルコニウム化合物を合成した。
このリン酸ジルコニウム化合物の各成分量を測定したところ、組成式は次のとおりであった。
NaZr1.985Hf0.015(PO43・0.09H2
であった。
得られたリン酸ジルコニウム0.09モルに硝酸銀0.08モルを溶解したイオン交換水450mlに加え、60℃で2時間撹拌することで銀を担持させた。その後脱イオン水によりよく洗浄し、120℃で乾燥したものを700℃で4時間高温加熱処理して、銀置換リン酸ジルコニウム(D)を得た。
この銀置換リン酸ジルコニウム(D)の各成分量を測定したところ、組成式は、次のとおりであった。
Ag0.79Na0.110.28Zr1.985Hf0.015(PO43
そして、この銀置換リン酸ジルコニウム(D)のメジアン径は1.0μm、銀含有率は15.3重量%であった。
<Antimicrobial agent D: Preparation of silver-substituted zirconium phosphate (D)>
After dissolving 0.195 mol of zirconium oxychloride octahydrate containing 0.18% hafnium and 0.12 mol of ammonium chloride in 300 ml of deionized water, 0.3 mol of phosphoric acid was added with stirring. The solution was adjusted to pH 2.7 using a 20% aqueous sodium hydroxide solution and then stirred at 140 ° C. under saturated vapor pressure for 4 hours. Thereafter, the resulting precipitate was thoroughly washed with deionized water and dried at 120 ° C. to synthesize a zirconium phosphate compound.
When the amount of each component of the zirconium phosphate compound was measured, the composition formula was as follows.
NaZr 1.985 Hf 0.015 (PO 4 ) 3 · 0.09H 2 O
Met.
Silver was supported by adding to 450 ml of ion-exchanged water in which 0.08 mol of silver nitrate was dissolved in 0.09 mol of the obtained zirconium phosphate and stirring at 60 ° C. for 2 hours. Thereafter, it was thoroughly washed with deionized water and dried at 120 ° C. and subjected to high-temperature heat treatment at 700 ° C. for 4 hours to obtain silver-substituted zirconium phosphate (D).
When the amount of each component of the silver-substituted zirconium phosphate (D) was measured, the composition formula was as follows.
Ag 0.79 Na 0.11 H 0.28 Zr 1.985 Hf 0.015 (PO 4 ) 3
The silver-substituted zirconium phosphate (D) had a median diameter of 1.0 μm and a silver content of 15.3% by weight.

<抗菌剤E:ゼオライト系銀系無機抗菌剤(E)の調製>
市販のA型ゼオライト20gに硝酸銀1.4gを溶解したイオン交換水溶液100mlを加え、60℃で2時間撹拌することで銀を担持させた。水洗後、120℃乾燥し得られたゼオライト系銀系無機抗菌剤(E)を解砕したところ、メジアン径は4μmで、銀含有率は4.2重量%であった。
<Antimicrobial agent E: Preparation of zeolitic silver-based inorganic antimicrobial agent (E)>
100 ml of an ion exchange aqueous solution in which 1.4 g of silver nitrate was dissolved in 20 g of a commercially available A-type zeolite was added, and silver was supported by stirring at 60 ° C. for 2 hours. When the zeolite-based silver-based inorganic antibacterial agent (E) obtained by drying at 120 ° C. after water washing was crushed, the median diameter was 4 μm and the silver content was 4.2% by weight.

<抗菌剤F:ゼオライト系銀系無機抗菌剤(F)の調製>
市販のA型ゼオライト20gに硝酸銀3.6gを溶解したイオン交換水溶液100mlを加え、60℃で2時間撹拌することで銀を担持させた。水洗後、120℃乾燥し得られたゼオライト系銀系無機抗菌剤(F)を解砕したところ、メジアン径は4μmで、銀含有率は10.2重量%であった。
<Antimicrobial agent F: Preparation of zeolitic silver-based inorganic antimicrobial agent (F)>
100 ml of an ion exchange aqueous solution in which 3.6 g of silver nitrate was dissolved in 20 g of commercially available A-type zeolite was added, and silver was supported by stirring at 60 ° C. for 2 hours. When the zeolite-based silver-based inorganic antibacterial agent (F) obtained by drying at 120 ° C. after water washing was crushed, the median diameter was 4 μm and the silver content was 10.2% by weight.

<抗菌剤G:銀ガラス系抗菌剤(G)の調製>
Ag2O(2重量%)、K2O(7重量%)、B23(45重量%)、SiO2(46重量%)となるようにガラス原料を調合し、1,200℃で加熱溶融した。溶融後、金属製の冷却成形ローラーを用いて冷却し、得られたガラスを簡易的に叩いて破砕したものを、更にボ−ルミルにて乾式破砕した後、メジアン径9μm、銀含有率は1.9重量%の銀ガラス系抗菌剤(G)を得た。
<Antimicrobial agent G: Preparation of silver glass-based antimicrobial agent (G)>
A glass raw material was prepared so as to be Ag 2 O (2% by weight), K 2 O (7% by weight), B 2 O 3 (45% by weight), and SiO 2 (46% by weight). Melted by heating. After melting, it is cooled using a metal cooling molding roller, and the resulting glass is crushed by simple hitting and further dry-crushed by a ball mill. Then, the median diameter is 9 μm and the silver content is 1. 9% by weight of a silver glass antibacterial agent (G) was obtained.

<実施例1〜9及び比較例1〜9>
前述の方法で得られた各種銀系無機抗菌剤A〜Gを、表1のとおり各種樹脂に配合し、成形して実施例1〜9及び比較例1〜9の抗菌処理剤を作製した。樹脂には標準水分率4.4重量%のナイロン6(宇部興産(株)製 商品名1011FB)、標準水分率3.9重量%のナイロン66(宇部興産(株)製 商品名2020B)、標準水分率1.8重量%のポリアセタール樹脂(ポリプラスチック(株)製 商品名ジュラコン)、標準水分率1.4重量%のアクリル樹脂(三菱レイヨン(株)製 商品名アクリペット)、標準水分率0.0重量%のポリプロピレン樹脂((株)プライムポリプロ製 商品名J105G)、標準水分率0.3重量%のポリエステル樹脂(ユニチカ(株)製 商品名NEH−2030)を用い、抗菌剤粉末を各種樹脂ペレットに直接混合後、成形した。プレート成形の場合は、射出成形機を用いて10cm角の板状とした場合、厚さ1mmのプレートで比表面積(寸法からの計算値)が約14cm2/g、厚さ4mmのプレートでは比表面積が約3cm2/g、厚さ0.15mmでは比表面積が約110cm2/gとなった。ペレットはホットカット押出成形機を用いて直径4mmの高さ1mmの円錐状に成形した。なお、樹脂種類と抗菌剤の組合せ、抗菌剤の配合率、処理剤形状及び処理剤の比表面積は表1に記載した。ただし、比較例8及び9は著しい発泡及び変色が生じ、成形自体ができなかったので比表面積は測定せず、以降の処理剤を用いる試験も行わなかった。
<Examples 1-9 and Comparative Examples 1-9>
Various silver-based inorganic antibacterial agents A to G obtained by the above-described method were blended in various resins as shown in Table 1 and molded to prepare antibacterial treatment agents of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 9. For the resin, nylon 6 having a standard moisture content of 4.4% by weight (trade name 1011FB manufactured by Ube Industries, Ltd.), nylon 66 having a standard moisture content of 3.9% by weight (trade name 2020B manufactured by Ube Industries, Ltd.), standard Polyacetal resin with a moisture content of 1.8% by weight (trade name Duracon manufactured by Polyplastics Co., Ltd.), acrylic resin with a standard moisture content of 1.4% by weight (trade name Acrypet manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), standard moisture content 0 Various antibacterial powders were prepared using 0.0% by weight polypropylene resin (trade name J105G manufactured by Prime Polypro Co., Ltd.) and a polyester resin having a standard moisture content of 0.3% by weight (trade name NEH-2030 manufactured by Unitika Co., Ltd.). Molded directly after mixing with resin pellets. In the case of plate molding, if a 10 cm square plate is formed using an injection molding machine, the specific surface area (calculated from the dimensions) is about 14 cm 2 / g for a plate with a thickness of 1 mm, and the ratio for a plate with a thickness of 4 mm. When the surface area was about 3 cm 2 / g and the thickness was 0.15 mm, the specific surface area was about 110 cm 2 / g. The pellets were formed into a cone having a diameter of 4 mm and a height of 1 mm using a hot cut extruder. The combination of the resin type and the antibacterial agent, the blending ratio of the antibacterial agent, the shape of the treatment agent, and the specific surface area of the treatment agent are shown in Table 1. However, in Comparative Examples 8 and 9, significant foaming and discoloration occurred, and the molding itself could not be performed. Therefore, the specific surface area was not measured, and a test using a subsequent treatment agent was not performed.

Figure 2011114976
(表中、−は測定していないことを示す。)
Figure 2011114976
(In the table,-indicates that measurement is not performed.)

<飲料用天然水を用いた抗菌処理評価>
実施例1〜9及び比較例1〜7で得られた水処理用抗菌処理剤を市販の飲料用天然水(以下、天然水と呼ぶ)及び硝酸ナトリウムを加え天然水中のNa濃度を500ppmに調整した水1Lに対し各々30g浸漬し、水温約15℃で1日保存後の水中の銀濃度を測定した。また、天然水に対しては、そのまま21日保存後と1日毎に水のみを新しく入れ換えて同様に21日保存後の水中の銀濃度を測定した。ICP発光分析により測定した溶出銀濃度の結果を表2に示した。
<Antimicrobial treatment evaluation using natural water for beverages>
The antibacterial treatment agent for water treatment obtained in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 7 was added with commercially available natural water for beverages (hereinafter referred to as natural water) and sodium nitrate to adjust the Na concentration in natural water to 500 ppm. 30 g of each was immersed in 1 L of the water, and the silver concentration in the water after storage for 1 day at a water temperature of about 15 ° C. was measured. Moreover, with respect to natural water, the water concentration after the storage for 21 days was measured in the same manner after storing for 21 days and replacing only water every day. The results of the elution silver concentration measured by ICP emission analysis are shown in Table 2.

Figure 2011114976
Figure 2011114976

実施例1〜9は、1日後の銀濃度が全て5ppb以上であり、水入換えの有無に関わらず21日後でも大幅な銀濃度の増減はなく、安定して銀溶出が生じていることを示す。また、Na濃度を500ppmという高濃度にした溶出試験の意味は、Naイオンと銀イオンとのイオン交換が急速に起きることから、試験片から溶出可能な銀イオンを溶出させてその濃度を測定すれば、溶出可能な銀の量の多寡が反映されるという考え方に基づき、この試験で高い銀濃度が得られた試験片は、溶出可能な銀の量が多いことから通常の使用条件では持続性が高いものであると判断できる。   In Examples 1 to 9, the silver concentration after 1 day was all 5 ppb or more, and there was no significant increase or decrease in silver concentration even after 21 days regardless of whether water was replaced or not. Show. The meaning of the dissolution test with Na concentration as high as 500 ppm is that ion exchange between Na ions and silver ions occurs rapidly. Therefore, elute silver ions that can be eluted from the test piece and measure the concentration. For example, based on the idea that the amount of silver that can be eluted is reflected, the test piece that obtained a high silver concentration in this test has a high level of silver that can be dissolved. Can be determined to be high.

一方、比較例1〜3は、1日後の溶出量が少なく、抗菌効果が得られる銀濃度に達するために時間を要する。また、比較例1、2及び4は、水入換えにより銀濃度が低下するため、水を交換する条件では、抗菌効果が得られる十分な銀濃度にいつまでも達しないことを示す。
比較例3〜6は、Na濃度が500ppmの条件でも銀濃度が低かったことから、溶出可能な銀の量が少なく、持続性が期待できない。
比較例7は、水の入換えなしの21日後の銀濃度が必要以上に高いことから、銀イオン濃度が高すぎることによる変色が観測され、過不足ない一定濃度の銀イオンを溶出することができなかった。
On the other hand, Comparative Examples 1 to 3 have a small amount of elution after one day and require time to reach a silver concentration at which an antibacterial effect can be obtained. In addition, Comparative Examples 1, 2 and 4 show that the silver concentration is lowered by water replacement, and therefore the sufficient silver concentration at which an antibacterial effect can be obtained is not reached under the condition that water is exchanged.
In Comparative Examples 3 to 6, since the silver concentration was low even under the condition where the Na concentration was 500 ppm, the amount of silver that can be eluted is small, and sustainability cannot be expected.
In Comparative Example 7, since the silver concentration after 21 days without water replacement is higher than necessary, discoloration due to the silver ion concentration being too high is observed, and a certain concentration of silver ions that are not excessive or insufficient can be eluted. could not.

<長期間寿命の評価>
なお、長期間寿命を調べるために、実施例3と4の2種類では、毎日水を取り替える試験を90日まで延長して行なった。すると、90日目の水中銀濃度は実施例3が13ppb、実施例4が24ppbと、1日目、21日目とは逆転して実施例3よりも実施例4の方が高かった。この結果は実施例3よりも実施例4の方が、初期の銀の溶出量は少ないけれど、より濃度変動が少なく、長い期間溶出できて優れていることを示すものである。
<Evaluation of long-term life>
In addition, in order to investigate the long-term life, in the two types of Examples 3 and 4, the test for replacing water every day was extended to 90 days. Then, the silver concentration in water on the 90th day was 13 ppb in Example 3 and 24 ppb in Example 4, which was higher in Example 4 than in Example 3 as reversed from Day 1 and Day 21. This result shows that Example 4 is superior to Example 3 in that the amount of elution of silver at the initial stage is small, but the concentration fluctuation is smaller and the elution is longer for a longer period.

<工業用水を用いた通水処理評価>
実施例3、4及び比較例1、3、7の試験片の各々100gをそれぞれ浄水器カートリッジに充填し、一般細菌数が平均約100個/ml、水温約15℃の工業用水を0.1リットル/分で通水した。通水10分後及び1日後の工業用水1ml中の一般細菌数を普通寒天培地を用いた混釈培養法で測定した結果及びその際の溶出銀濃度をICP発光分析により測定した結果を表3に示した。
<Evaluation of water flow treatment using industrial water>
100 g of each of the test pieces of Examples 3 and 4 and Comparative Examples 1, 3, and 7 was filled in a water purifier cartridge, and the number of general bacteria was about 100 / ml on average, and industrial water with a water temperature of about 15 ° C. was 0.1 Water was passed at a liter / minute. Table 3 shows the results of measurement of the number of general bacteria in 1 ml of industrial water 10 minutes after passing water and one day later by the pour culture method using a normal agar medium and the result of measuring the eluted silver concentration by ICP emission spectrometry. It was shown to.

Figure 2011114976
(−は測定しなかったことを示す。)
Figure 2011114976
(-Indicates that measurement was not performed.)

実施例3及び4は、10分後及び1日後にも抗菌効果が確認され、銀溶出濃度が安定していることが確認された。一方、比較例1、3及び7は10分後に比べて1日後の抗菌効果及び銀溶出濃度が明らかに低下していた。比較例7で用いた成形体は、イオン交換とは関係なく銀が溶出し続ける性質を示すものであるため、表2に示した水の入れ替え方式の評価では、高濃度に達しても銀が溶出し続ける結果が認められた。一方、通水処理評価の表3の試験結果では、通水に対する銀の溶出速度が高くないため、10分後の銀濃度はそれほど高くなく、1日後にはさらに溶出速度が下がってしまったことがわかる。   In Examples 3 and 4, the antibacterial effect was confirmed after 10 minutes and 1 day, and the silver elution concentration was confirmed to be stable. On the other hand, in Comparative Examples 1, 3, and 7, the antibacterial effect after 1 day and the silver elution concentration were clearly reduced as compared with 10 minutes later. Since the molded body used in Comparative Example 7 shows the property that silver continues to elute regardless of ion exchange, the evaluation of the water replacement method shown in Table 2 shows that even if the concentration reached a high concentration, The result of continuing elution was observed. On the other hand, in the test results of Table 3 for evaluating water flow treatment, the elution rate of silver with respect to water flow was not high, so the silver concentration after 10 minutes was not so high, and the elution rate was further lowered after 1 day. I understand.

本発明の水処理用抗菌処理剤は、一定の銀濃度を維持することが可能であり、しかも長期の持続性も有している。従って、飲料水や循環水などの清浄水に対し、通水や消費などにより水の入れ替えがあっても必要量である水中の一定の銀イオン濃度を調整し、しかも長期に渡り抗菌効果を維持することが可能である。   The antibacterial agent for water treatment of the present invention can maintain a constant silver concentration and has long-term sustainability. Therefore, with respect to clean water such as drinking water and circulating water, even if water is replaced due to water flow or consumption, the constant amount of silver ions in the water, which is the required amount, is adjusted, and the antibacterial effect is maintained over a long period of time. Is possible.

Claims (7)

JIS L 0105:2006に規定される標準水分率が1〜10重量%の樹脂と、抗菌剤として式〔1〕で表される銀置換リン酸ジルコニウムを1〜30重量%と、を含む樹脂組成物からなることを特徴とする
水処理用抗菌処理剤。
AgabZrcHfd(PO43・nH2O 〔1〕
式〔1〕において、Mはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムイオン、水素イオン及びオキソニウムイオンよりなる群から選ばれた少なくとも1種のイオンであり、a、b及びcはそれぞれ独立して正数であり、dは0又は正数であり、nは0又は2以下の正数であり、a、b、c及びdは式〔A〕の関係を満たし、Mが1価の場合は式〔B〕を満たし、Mが2価の場合は式〔C〕を満たす。
1.75<c+d<2.25 〔A〕
a+b+4(c+d)=9 〔B〕
a+2b+4(c+d)=9 〔C〕
A resin composition comprising a resin having a standard moisture content of 1 to 10% by weight as defined in JIS L 0105: 2006, and 1 to 30% by weight of a silver-substituted zirconium phosphate represented by the formula [1] as an antibacterial agent An antibacterial treatment agent for water treatment, characterized by comprising a product.
Ag a M b Zr c Hf d (PO 4) 3 · nH 2 O [1]
In the formula [1], M is at least one ion selected from the group consisting of alkali metal ions, alkaline earth metal ions, ammonium ions, hydrogen ions and oxonium ions, and a, b and c are each independent. And d is 0 or a positive number, n is 0 or a positive number of 2 or less, a, b, c and d satisfy the relationship of the formula [A], and M is a monovalent In the case, the formula [B] is satisfied, and in the case where M is divalent, the formula [C] is satisfied.
1.75 <c + d <2.25 [A]
a + b + 4 (c + d) = 9 [B]
a + 2b + 4 (c + d) = 9 [C]
前記銀置換リン酸ジルコニウムの銀含有率が4〜13重量%である、請求項1に記載の水処理用抗菌処理剤。   The antibacterial agent for water treatment according to claim 1, wherein the silver content of the silver-substituted zirconium phosphate is 4 to 13% by weight. 前記処理剤の比表面積が5〜100cm2/gである、請求項1または2に記載の水処理用抗菌処理剤。The antibacterial agent for water treatment according to claim 1 or 2, wherein the specific surface area of the treatment agent is 5 to 100 cm 2 / g. 前記樹脂組成物を構成する樹脂の50〜100重量%がポリアミド樹脂である、請求項1から3のいずれかに記載の水処理用抗菌処理剤。   The antibacterial agent for water treatment according to any one of claims 1 to 3, wherein 50 to 100% by weight of the resin constituting the resin composition is a polyamide resin. 前記ポリアミド樹脂がナイロン6である、請求項4に記載の水処理用抗菌処理剤。   The antibacterial treatment agent for water treatment according to claim 4, wherein the polyamide resin is nylon 6. 前記抗菌剤を前記樹脂と配合する工程を含む、請求項1から5のいずれか1つに記載の水処理用抗菌処理剤の製造方法。   The manufacturing method of the antibacterial agent for water treatment as described in any one of Claim 1 to 5 including the process of mix | blending the said antibacterial agent with the said resin. 請求項1から5のいずれか1つに記載の水処理用抗菌処理剤と水とを接触させる工程を含む水処理方法。   A water treatment method comprising a step of bringing the antibacterial agent for water treatment according to any one of claims 1 to 5 into contact with water.
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