JP3894246B2

JP3894246B2 - 導電性及び抗菌性を有する釉薬組成物

Info

Publication number: JP3894246B2
Application number: JP00175398A
Authority: JP
Inventors: 吉弘飯沢; 昌子浜口; 崇河島
Original assignee: 池袋琺瑯工業株式会社
Priority date: 1998-01-07
Filing date: 1998-01-07
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2018-01-07
Also published as: JPH11199273A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ほうろう及び陶磁器の表面に施釉される釉薬組成物に関し、更に詳細には、パネル、容器、クリーンルーム壁、バスタブ、流し台等のほうろう製品や、タイル、衛生陶器等の陶磁器製品等のクリーン度合い、洗浄性や清潔さを要求される製品に用いられる導電性及び抗菌性を有する釉薬組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術・課題】
ほうろう製品や陶磁器製品の表面には、通常釉薬組成物が施釉されている。施釉層は、汚れにくく、洗浄が容易でクリーンであること等の機能を有する。また、最近では、抗菌性釉薬組成物を施釉した抗菌性を具備するものもある。
【０００３】
従来の抗菌性釉薬組成物は、銀イオンや銅イオンのような重金属を含有するものであった。例えば、特開平３−１４６４３６号公報には、ほうけい酸ガラスを主体とし、銀イオン及び銅イオンからなる群から選択された１種以上の金属イオンを含み、更に、塩素、臭素またはヨウ素のようなハロゲン族イオンを含むことを特徴とする抗菌性ガラスが開示されている。
【０００４】
しかし、上述のような抗菌性ガラスを施釉して得られた施釉層を備えてなるほうろう製品や陶磁器は、大腸菌や黄色ブドウ球菌に対して明確な抗菌作用は有するものの、釉薬組成物がけい酸アルカリ成分を含有するガラス成分よりなるものであるために、施釉層の体積抵抗率は１×１０¹²〜１０¹⁴Ωｃｍ程度の絶縁材質であり、静電気により施釉層が帯電してほこり等が付着し易くなるという問題点があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、導電性及び抗菌性を有する釉薬組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の寸法、形状を有する金属繊維を抗菌性釉薬組成物に配合することにより、該釉薬組成物を施釉して得られる抗菌性施釉層の体積抵抗率を低下して導電性を付与することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、抗菌性釉薬組成物１００重量部に対して、直径０.００１〜２０ミクロン、長さ０.５〜２０００ミクロン、長さ／直径の形状比５０以上の金属繊維を０.００１〜１.５重量部含有してなる導電性及び抗菌性を有する釉薬組成物にある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の導電性及び抗菌性を有する釉薬組成物(以下、単に「本発明の釉薬組成物」と記載する)は、慣用の抗菌性フリットを含む抗菌性釉薬組成物に、直径０.０１〜２０ミクロン、長さ０.５〜２０００ミクロン、長さ／直径の形状比５０以上の金属繊維を添加、配合してなることを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、本発明の釉薬組成物に使用する金属繊維の直径は、金属繊維の添加量と釉薬組成物のスプレー施釉性との関係から細い程良く、０.０１〜２０ミクロン、好ましくは０.０１〜１.０ミクロンの範囲内である。金属繊維の直径が０.０１ミクロン未満のものは金属繊維自体の加工が難しく現状ではコストの面から使用することはできない。また、該直径が２０ミクロンを超えると、釉薬組成物としてもスリップ粘性が乏しくなり、スプレー施釉性が著しく劣るために好ましくない。なお、金属繊維の直径は細いもの程、その見掛け体積は増加するので、金属繊維の添加量を少なくすることができ、更に、釉薬組成物の焼成作業や生産技術面でも利点がある。従って、コスト面での問題が解決できれば、０.０１ミクロン未満の直径を有する金属繊維も使用可能であることは言うまでもない。
【００１０】
また、金属繊維の長さは、０.５〜２０００ミクロン、好ましくは２０〜１０００ミクロンの範囲内にある。ここで、金属繊維の長さが０.５ミクロン未満では、金属繊維自体のチップが難しく、また、該長さが２０００ミクロンを超えると、釉薬組成物としてのスリップ粘性が乏しくなり、スプレー施釉性が著しく劣るために好ましくない。
【００１１】
更に、金属繊維の長さ／直径の形状比は５０以上である。該形状比が５０未満であると、金属繊維を多量に配合しないと施釉層の導電性を向上させることができないために好ましくない。
【００１２】
本発明の釉薬組成物において、使用する金属繊維の寸法は上記の範囲内であるが、後述するフリットと混合する際に、金属繊維の粉砕・切断が生じ、釉薬組成物を施釉する時には上述の範囲内よりも小さい金属繊維が若干混入することもあるが、このような金属繊維が存在していても得られる施釉層の導電性には何ら影響を及ぼすものではない。
【００１３】
本発明の釉薬組成物に使用できる金属繊維は、例えばステンレス系金属、貴金属系金属、及び白金と白金族金属との合金からなる群から選択される１種または２種以上であり、特に、貴金属系金属、及び白金と白金族金属との合金からなる群から選択される１種または２種以上の金属繊維を使用することが好ましい。ここで、ステンレス系金属繊維としては、例えばＳＵＳ−３１６繊維(体積抵抗率：７.４×１０^-5Ωｃｍ)、ＳＵＳ−３０４繊維(体積抵抗率：７.２×１０^-5Ωｃｍ)等を使用することができる。また、貴金属系金属繊維としては、例えばＡｇ繊維(体積抵抗率：１.６×１０^-6Ωｃｍ)、Ａｕ繊維(体積抵抗率：２.４×１０^-6Ωｃｍ)、Ｐｔ繊維(体積抵抗率：１０.６×１０^-6Ωｃｍ)等を使用することができる。更に、白金と白金族金属との合金繊維としては、例えばＰｔと、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、ＯｓまたはＲｕとの合金からなるものを使用することができる。
【００１４】
なお、金属繊維の抗菌性釉薬組成物への添加量は、抗菌性釉薬組成物１００重量部に対して０.００１〜１.５重量部、好ましくは０.０１〜０.０５重量部である。金属繊維の添加量が０.００１重量部未満であると導電性の大幅な向上が望めない。また、１.５重量部を超えて金属繊維を添加することも可能であるが、添加量の増加に見合うだけの効果の改善は期待できない。なお、金属繊維の添加量が上記範囲内であれば、釉薬組成物の施釉層での発泡や、凹凸現象がなく、良質の施釉層を形成することができる。
【００１５】
次に、本発明の釉薬組成物に使用する抗菌性釉薬組成物は、抗菌性物質として銀、銅、亜鉛等を含有する慣用の抗菌性釉薬組成物の任意のものを使用することができ、特に限定されるものではない。例えば、抗菌性釉薬組成物としては下記のような組成を有するものを例示することができる：
（Ａ）ＳｉＯ_２＋ＴｉＯ_２＋ＺｒＯ_２：４０〜７０重量％
ただし、ＳｉＯ_２：４０〜７０重量％
ＴｉＯ_２：０〜２０重量％
ＺｒＯ_２：０〜１０重量％
（Ｂ）Ｒ_２Ｏ：５〜２２重量％（ＲはＮａ、ＫまたはＬｉを表す）
ただし、Ｎａ_２Ｏ：５〜２２重量％
Ｋ_２Ｏ：０〜１６重量％
Ｌｉ_２Ｏ：０〜１０重量％
（Ｃ）Ｒ’Ｏ：０〜８重量％（Ｒ’はＣａ、Ｂａ、ＲｂまたはＭｇを表す）
ただし、ＣａＯ：０〜８重量％
ＢａＯ：０〜６重量％
ＲｂＯ：０〜８重量％
ＭｇＯ：０〜６重量％
（Ｄ）Ｂ_２Ｏ_３＋Ａｌ_２Ｏ_３：０〜２２重量％
ただし、Ｂ_２Ｏ_３：０〜２２重量％
Ａｌ_２Ｏ_３：０〜６重量％
（Ｅ）ＣｏＯ＋ＮｉＯ＋ＭｎＯ_２：０〜５重量％
ただし、ＣｏＯ：０〜５重量％
ＮｉＯ：０〜５重量％
ＭｎＯ_２：０〜５重量％
（Ｆ）Ａｇ_２Ｏ＋ＣｕＯ＋ＺｎＯ：０．０５〜２０重量％（抗菌性物質）
ただし、Ａｇ_２Ｏ：０．０５〜１０重量％
ＣｕＯ：０〜１０重量％
ＺｎＯ：０〜１０重量％
（Ｅ）Ｆ＋Ｃｌ＋Ｂｒ：０〜２重量％（抗菌性物質）
ただし、Ｆ：０〜２重量％
Ｃｌ：０〜１重量％
Ｂｒ：０〜１重量％
【００１６】
なお、従来の抗菌性釉薬組成物には、抗菌性物質として銀が配合されているものが多い。このような抗菌性釉薬組成物において、銀は銀粉末、銀イオン(硝酸銀、塩化銀、臭化銀等)や酸化物(Ａｇ₂Ｏ)のような形態で添加されている。ここで、銀イオンや酸化物の形態で釉薬組成物に銀を添加しても、施釉層に導電性を付与することはできないが、銀粉末を添加すると、施釉層の体積抵抗率を低減して導電性を付与することができる。しかしながら、施釉層への静電気の帯電を防止するには、銀粉末は抗菌性釉薬組成物１００重量部に対して数重量部程度の添加量では、導電性の向上に効果はなく、数十重量部程度添加することが必要となる。ところが、釉薬組成物に銀粉末のような金属粉末を数十重量部程度も添加すると、施釉表面が平滑になりにくく、且つ発泡現象が起こり、ほうろう製品や陶磁器製品として好ましくない。
【００１７】
これに対して、本発明の釉薬組成物において、導電性を付与するための金属繊維として銀繊維も使用可能であるが、その添加量は抗菌性釉薬組成物１００重量部に対して最大でも１.５重量部程度というような少量で、施釉層に良好な導電性を付与することができる。従って、抗菌性釉薬組成物に抗菌性物質として添加されている銀粉末と、本発明の釉薬組成物において、導電性を付与するために添加される銀繊維の作用、効果は全く異なるものであるばかりか、本発明の釉薬組成物においては、銀繊維は抗菌性物質としても作用する。なお、銀繊維以外の金属繊維についても、以下の実施例における抗菌性試験の結果から明らかなように、理由は定かではないが、従来の抗菌性釉薬組成物よりも優れた抗菌性を発揮することさえある。
【００１８】
本発明の釉薬組成物は、従来のうわぐすりと同様にほうろう製品や陶磁器製品の基材となる金属基体上や陶磁器上に直接施釉することができ、体積抵抗率１×１０⁸Ωｃｍ以下の良好な導電性を示す施釉層を提供することができる。
【００１９】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明の釉薬組成物を更に説明する。
実施例
以下の本発明品及び比較品の釉薬組成物に使用したうわぐすりの原料成分(重量％)は下記の通りである：
【００２０】
【表１】

【００２１】
次に、表１のうわぐすりＡ及びＢを用い、以下の表２に示すミル配合(金属繊維の他に、うわぐすり１００重量部に対して粘土２重量部、ＣＭＣ０.０５重量部、亜硝酸ソーダ０.３重量部及び適量の水を添加)及び焼成条件で、厚さ１.０ｍｍ、直径１０５ｍｍの低炭素鋼丸板に施釉した。
なお、ステンレス繊維は、ナス物産株式会社製の直径８ミクロン、長さ５ｍｍのものであり、白金繊維(Ｐｔ繊維１)は、田中貴金属株式会社製の直径０.５ミクロン、長さ２ｍｍのものであり、白金繊維(Ｐｔ繊維２)は、田中貴金属株式会社製の直径０.０１ミクロン、長さ０.５ミクロンのものであり、銀粉は、粒径約３ミクロンのものである。
【００２２】
次に、得られた試料を図１に示す三端子法による抵抗測定法で体積抵抗率を求め、得られた結果を表２に併記する。
【００２３】
【表２】

【００２４】
上記表２から明らかなように、うわぐすりＢ(抗菌性釉薬組成物)に金属繊維を添加した本発明品１〜６は、うわぐすりＡのみ並びにうわぐすりＢのみの比較品７及び８に比べていずれも著しく体積抵抗率が小さく、良好な導電性を示した。また、うわぐすりＢのみを施釉した比較品８においては、銀が酸化物形態で２重量％含まれているにも拘わらず、導電性の向上はなく、銀を酸化物形態で添加しても導電性の向上には寄与しないことが判った。更に、うわぐすりＢに銀粉末を０.１重量部または１.５重量部配合した比較品９及び１０においても、導電性の向上はなく、銀粉末を０.１〜１.５重量部程度添加しても効果がないことが判った。
【００２５】
次に、本発明品２、４及び６並びに７及び８について、対象細菌として大腸菌と黄色ブドウ球菌を使用して抗菌性試験を行った。抗菌性試験方法は以下の通りであった。
(１)接種菌液として、対象細菌を液体培地で培養後、遠心分離して希釈水(０.８５％減菌食塩水)に懸濁させた；
(２)接種菌液１ｍｌを試験片の施釉層上に塗布し、３７±１℃で０〜１６時間の所定の期間にわたりふ卵器に保持した；
(３)試験片を希釈水で洗浄後２５ｍｌにし、細菌試験を行った；
(４)細菌試験方法は寒天培地法で行った。
得られた結果を表３に記載する。
【００２６】
【表３】

上記表３から明らかなように、本発明品２、４及び６は、従来品の抗菌性釉薬組成物であるうわぐすりＢと同等またはそれ以上の抗菌性を示し、抗菌性釉薬組成物に金属繊維を添加しても、抗菌性に悪影響を及ぼすことがないばかりか、逆に、抗菌性がより良好となることもあることが判る。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、施釉層の体積抵抗率が１×１０⁸Ωｃｍ以下の良好な導電性を有し、非静電気帯電性能を有する抗菌性釉薬組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明品及び比較品の体積抵抗率を測定するための三端子法による抵抗測定法の概略図である。

Claims

抗菌性釉薬組成物１００重量部に対して、直径０.０１〜２０ミクロン、長さ０.５〜２０００ミクロン、長さ／直径の形状比５０以上の金属繊維を０.００１〜１.５重量部含有してなる導電性及び抗菌性を有する釉薬組成物。
金属繊維がステンレス系金属、貴金属系金属、及び白金と白金族金属との合金からなる群から選択される１種または２種以上である、請求項１記載の導電性及び抗菌性を有する釉薬組成物。
抗菌性釉薬組成物が抗菌性物質として銀を含有するものである、請求項１または２記載の導電性及び抗菌性を有する釉薬組成物。