JPH01258792A - 塗布用抗菌剤、抗菌材および抗菌性水槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は種々の細菌およびカビ閑に対して殺菌および抗
菌効果を有する新規な抗菌剤で、特に種々のものの表面
に塗布できる抗菌剤、さらに、抗菌性表面を有する抗菌
性基材および抗菌性内面を有する抗菌性水槽に関する。

［従来技術およびその問題点］ 従来より、銀および銅が殺菌作用を有することは公知で
あり、例えば銀は硝酸銀、乳酸銀等の水溶液の形態（Ａ
ｇ’）で消毒剤として広く利用されている。

そして、各所に、微生物反応の旺盛な場所があり、例え
ば、プール内の側壁、防火用水の内壁、水槽の内面には
、緑藻が発生し易く、特に水槽では、発生した緑藻によ
り、外部からの鑑賞が困難となり、定期的な清掃を行う
ことが必要であった。

しかし、上記のような硝酸銀などを、プール内の側壁、
防火用水の内壁、水槽の内面に塗布しても、容易に液体
中に流れてしまい、極めて短期にしか抗菌力を示さない
。また、長期的に抗菌性を維持するためには、液体中に
かなりの高濃度で硝酸銀などを含有させることが必要と
なり、大量の硝酸銀が必要となるとともに、流出したと
きの二次公害の恐れもあり、さらに、水槽内に入れられ
る魚貝類などにも悪影響を与えるおそれか高い。

そこで、本発明は、種々の場所、種々の材料、容器など
の表面に容易に塗布でき、塗布後、乾燥により被膜を形
成し容易に剥離することがなく、かつ長期にわたり高い
殺菌性、抗菌性を有する液体状の被膜形成性を持つ塗布
型抗菌剤を提供するものであり、さらに、長期にわたり
抗菌性を維持する抗菌性基材、さらに、抗菌性内表面を
有し、長期にわたり緑藻の発生を防止できる抗菌性水Ｐ
Ｊを提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するものは、アルミナゾル中の酸化アル
ミニウムの表面に、抗菌作用を有する金属またはその化
合物が付着した抗菌性を有するアルミナゾルを含有する
抗菌剤である。

さらに、アルミナゾル中の酸化アルミニウムの表面に、
抗菌作用を有する金属またはその化合物が付着した抗菌
性を有するアルミナゾルと抗菌作用を有する金属または
その化合物を付着しないアルミナゾルとを含有する抗菌
剤であることが好ましい。さらに、前記抗菌作用を有す
る金属またはその化合物は、銀または銀化合物であるこ
とが好ましい。さらに、前記抗菌剤中の酸化アルミニウ
ム含有量は、０．１〜２０重量％であることが好ましい
。さらに、前記抗菌剤中の抗菌作用を有する金属または
その化合物含有量は、ｌｏ−７〜５重量％であることが
好ましい。さらに、前記抗菌剤中における酸化アルミニ
ウムと抗菌作用を有する金属またはその化合物との含有
量の比は、１０”：１〜４：１であることが好ましい。

さらに、上記目的を達成するものは、表面に抗菌作用を
有する金属またはその化合物を含有した酸化アルミニウ
ムの被膜を有する抗菌性基材である。さらに、前記基材
は、例えば、ガラスまたは透明性樹脂である。さらに、
前記透明性樹脂は、例えば、アクリル板である。さらに
、上記目的を達成するものは、少なくとも内面に抗菌作
用を有する金属またはその化合物を含有した酸化アルミ
ニウムの被膜を有する抗菌性水槽である。

そこで、本発明の抗菌剤を第１図に示す実施例を用いて
説明する。

本発明の抗菌剤１は、アルミナゾル中の酸化アルミニウ
ム２の表面に、抗菌作用を有する金属またはその化合物
３が付着した抗菌性を有するアルミナゾルを含有するも
のである。

本発明の特徴は、アルミナゾルの持つ被膜形成性、粘着
性、陽電荷などの性質と、抗菌性を有する金属またはそ
の化合物の持つの高殺菌力を利用し、アルミナゾルと金
属またはその化合物をメカノケミカル的に反応させ、ア
ルミナゾル中の酸化アルミニウムの表面に金属またはそ
の化合物を付着させ、ペースト状の塗布しやすい形態の
抗菌剤としたことにある。

アルミナゾルは非常に大きな比表面積をもっており、か
つ高い陽電荷のため陰性電荷をもった物質との吸着力が
大きく、さらに、微粒子状であるため高い表面活性と反
応性、被膜形成性、結合性など多（の利点を持っている
。そして、抗菌性を有する金属または金属化合物と併用
することにより、優れた塗布型殺菌剤を形成する。

従って、本発明の抗菌剤は、アルミナゾル型殺菌剤であ
り、多種の物質の表面に塗布しても強力に付着し、かつ
、被膜を形成したアルミナ中に金属またはその化合物が
存在するので、長期間にわたり有効に抗菌作用を発揮し
、極少１でも相当の殺菌力が期待できる塗膜を形成する
。

本発明の抗菌剤に使用される抗菌作用を有する金属また
はその化合物としては、銀または銅などの金属およびそ
れらの化合物が好適に使用できる。化合物としては、酸
化銀、酸化銅、炭酸銀、炭酸銅、塩化銀、塩化銅、硝酸
銀、硝酸銅、乳酸銀などが考えられる。

抗菌力の強さからは、上記のうち、銀または銀化合物が
好ましい。さらに、安全性の点から、銀、酸化銀、炭酸
銀、乳酸銀が好ましい。

以下、本発明の抗菌剤として銀化合物を用いた場合を例
に取り説明する。

本発明の抗菌剤に使用されるアルミナゾルとは、水を分
散媒とするコロイドの大きさを持つアルミナ（酸化アル
ミニウム、ＡＩ２ｔＯｇ）の水和物（ベーマイト系）で
、重合粒子が水中の陰イオンを安定剤として分散してい
る乳白色の粘性ある液体である。粒子の形状は、羽毛状
粒子の集合体で、この羽毛状粒子１つは約６０万個のア
ルミナが重合して形成されている。表面状態は、コロイ
ドに安定性を持たせる陰イオンが粒子の表面およびその
近辺に存在し、アルミナ粒子の安定化の役割を行ってお
り、また、アルミナ粒子自身は陽性に帯電している。そ
して、アルミナ（酸化アルミニウム）は、それぞれが約
ｌ０ＪＩμの直径を有し、長さが約１００次μという略
円柱状形状となっている。そして、第１図に示すように
、酸化アルミニウムの表面には銀化合物が付着している
。

アルミナゾルとしては、公知のものが使用でき、例えば
、日産化学（株）製、アルミナゾル−１００，２００，
５２０などが好適に使用でき、特に、安定剤としては、
酢酸系のものが好適に使用できる。

一般的に、アルミナゾル中の酸化アルミニウムの含量は
、５〜３０％程度であり、少量の安定剤としての酸（例
えば、酢酸）を含み、液体としては水が用いられている
。

本発明の抗菌剤中の酸化アルミニウム含量としては、０
．１〜２０重量％、好ましくは、０．１〜５重量％であ
る。０．１％以下では、均一な被膜が形成されないおそ
れがあり、２０％以上では、粘度が高くなり、塗布が困
難となる場合があり、また、透明性基材に塗布したとき
、透明性を低下させるおそれがある。そして、抗菌剤中
における抗菌作用を有する金属またはその化合物の含有
量は、１０−７〜５重量％であることが好ましく、特に
好ましくは、１０１〜０．１重量％である。

さらに、前記抗菌剤中における酸化アルミニウムと抗菌
作用を有する金属またはその化合物との含有量の比は、
ＩＯ２：１〜４：１であることが好ましく、より好まし
くは、ｔｏ’：ｌ〜１００：ｌである。そして、本発明
の抗菌剤における分散媒としては、アルミナゾルの分散
媒でもある水が好適に使用される。また、水の他に有機
溶媒（例えば、アセトン、ジメチルフォルムアミド、メ
チルエチルケトン、またメチルアルコール、エチルアル
コール、さらにはエチレングリコールなどのアルコール
類）を用いてもよく、さらに、水とそれらの混合物を用
いてもよい。

また、分散媒中に少量のＰＶＡ、ＰＶＰなどを含有させ
てもよい。

そして、酸化アルミニウムの表面への銀化合物の付着形
態としては、部分的に点在するように付着していればよ
い。

両者の付着理論としては、例えば、銀化合物として、炭
酸銀を用いた場合、一部はＡ　ｇ、Ｏとなり、一部はＡ
ｇ（コロイド）の状態となり、また一部はＡ　ｇｔＣＯ
３のまま酸化アルミニウムの表面に両者の分子間引力な
どで付着している。

そして１．その付着力は、それほど強いものではない。

そして、付着とは、酸化アルミニウムの表面に、銀化合
物が接触していること、および極めて近い距離にあるこ
とを示している。そして、抗菌剤中に含有される銀化合
物のすべてが酸化アルミニウムに付着していることが好
ましいが、その一部が付着していなくてもよい。そして
、好ましくは、銀化合物が酸化アルミニウムに接触する
とともに、上記のような羽毛状粒子である酸化アルミニ
ウムの集合体の酸化アルミニウム間に入り込んでいるこ
とが好ましい。

このような状態となっていると、塗布され乾燥後に形成
される酸化アルミニウム被膜の内部に銀化合物が取り込
まれた状態の抗菌性被膜が形成され、容易に銀化合物が
被膜より離脱することがなく、長期にわたり抗菌力を発
揮する。

そして、本発明の抗菌剤が塗布された表面は、乾燥する
と、アルミナの強固な塗布固化物となる。そして、形成
された塗布固化物の表面に露出する銀化合物により、表
面は常に高い抗菌性を維持する。上記の乾燥方法として
は、常温放置によるものでもよいが、好ましくは１１０
℃以上、より好ましくは１２０〜４００℃の高温で行う
ことである。このような高温による乾燥は、例えば、乾
燥器を用いる方法、また塗布面に工業用ドライヤーを用
いて熱風を吹き付ける方法などが考えられる。

さらに、本発明の抗菌剤の塗布対象物に対する粘着性、
被膜形成性を向上させるために、上記のアルミナゾル中
の酸化アルミニウムの表面に、銀化合物が付着した抗菌
性を有するアルミナゾルの他に、銀化合物を付着させて
いないアルミナゾルを含有させることが好ましい。銀化
合物を付着したアルミナゾルだけでも十分な粘着性、被
膜形成性を有するが、銀化合物が付着していないアルミ
ナゾルに比べ、その機能は若干低下している。そこで、
銀化合物を付着させていないアルミナゾルを含有させる
ことにより、上記機能を向上させることができる。

さらに、本発明の抗菌剤として、酸化アルミニウムの表
面に付着している銀化合物の離脱を強く抑制し、銀化合
物の離脱がほとんど起こらないようにしてもよい。その
ためには、本発明の抗菌剤を例えば、２液型とすること
が考えられる。具体的に述べると、第１液として、アル
ミナゾル中の酸化アルミニウムの表面に、抗菌作用を有
する金属またはその化合物が付着した抗菌性を有するア
ルミナゾルを含有する抗菌性塗布液とし、上記第１液を
塗布し固化した表面に塗布するための第２液として、ア
ルミナゾルを含有する表面塗布液とすることである。第
２液中の酸化アルミニウムの含有量としては、ｏ、ｏｉ
〜１Ｇ％、好ましくは０，０１〜１％である。このよう
にすることにより、第２液である表面塗布液の乾燥によ
り、抗菌性表面中の銀化合物の流出が抑制され、かつ抗
菌性被膜の表面より部分的に露出する銀化合物により長
期にわたり抗菌性を維持できるとともに、形成される抗
菌性塗布面の被膜がより強固となる。

さらに、第２液として、アルミナゾルに代えて、シリカ
ゾルを用いたものとしてもよい。シリカゾルを第２液と
して用いた場合、塗布固化物の表面に、ケイ酸アルミニ
ウムの強固な被膜が形成される。シリカゾルとしては、
例えば、コロイダルシリカ（日産化学株式会社製、商品
名、スノーテックス）の低濃度液などが好適に使用でき
る。

そして、アルミナゾル中の酸化アルミニウムの表面に銀
化合物を付着させる方法としては、所定量のアルミナゾ
ルと銀化合物を容器（例えば、乳鉢）に入れ、押圧しな
がら撹拌（混練）し、酸化アルミニウムの表面に強制的
に銀化合物を押し付けることにより行うことができる。

さらに、酸化アルミニウムの表面に強制的に銀化合物を
より強く押し付けることにより、羽毛状粒子である酸化
アルミニウムの集合体の酸化アルミニウム間に銀化合物
を入り込ませることができる。

このように、形成された本発明の抗菌剤では、酸化アル
ミニウムの表面に抗菌性を有する銀化合物が付着してい
るので、抗菌性を有する部分が外表面に露出しているた
め、抗菌力、抗菌効率が高い。

次に、本発明の抗菌剤を塗布した抗菌性基材について説
明する。

本発明の抗菌性基材５は、第２図に示すように、基材７
の表面に抗菌作用を有する金属またはその化合物３を含
有した酸化アルミニウムの被膜６を有するものである。

使用される基材材料としては、いかなる樹脂も使用可能
であり、例えば、アクリル系樹脂（例えば、ＡＳ、ＡＢ
Ｓ）　、ポリカーボネート、ポリオレフィン樹脂（例え
ば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブチレン、エ
チレン−プロピレンコポリマー）、塩化ビニル樹脂、ス
チレン系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン樹脂、ポリア
ミド、ポリビニリデン（例えば、ポリ塩化ビニリデン、
ポリフッ化ビニリデン）、ポリエステル、ガラスなどが
使用でき、本発明の抗菌性を有する被膜は、無色透明で
あるので、透明性を有する基材材料を用いることが可能
である。

また、基材の形状としては、板状、球状など種々の形状
が考えられる。

そして、本発明の抗菌性基材における抗菌作用を有する
金属またはその化合物３を含有した酸化アルミニウムの
被膜６は、上記のような材料の表面に、上述の抗菌剤を
塗布し、乾燥させることにより、作成することができる
。被膜６の厚さとしては、１〜１００μｍ程度が好適で
ある。

特に、ガラス表面への塗布は良好に行える。また、基材
が、合成樹脂であって、塗布面が均一にならないような
ものの場合は、基材の良溶媒と貧溶媒との混合物（例え
ば、アセトン−アルコール、メチルエチルケトン−アル
コール、ＴＨＦ−アルコール）などで塗布表面をふいた
後、行うことにより、より均質な塗布を行うことができ
る。また、合成樹脂表面に本発明の上記の抗菌剤を塗布
する場合には、抗菌剤の分散媒（例えば、水）中に、塗
布される合成樹脂の良溶媒と貧溶媒との混合物（例えば
、アセトン−アルコール、メチルエチルケトン−アルコ
ール、ＴＨＦ−アルコール）を含有させたものを用いて
もよい。

そして、この抗菌性基材は、種々の成形物、学校、工場
、家庭などにおける水を使用する箇所に用いられる種々
の容器、トレー、水槽などに使用される。

次に、本発明の抗菌剤を塗布した抗菌性内表面を有する
抗菌性水槽について説明する。

本発明の抗菌性水槽は、少なくとも内面に抗菌作用を有
する金属またはその化合物を含有した酸化アルミニウム
の被膜を有するものである。

抗菌性水槽に使用される材料としては、アクリル系樹脂
（例えば、ＡＳ、ＡＢＳ）　、ポリカーボネート、ガラ
スなどの無色透明のものが好適に使用される。そして、
本発明の抗菌性水槽の内表面に設けられている抗菌性被
膜は、水槽の材料の透明性を殆ど阻害することはない。

本発明の抗菌性水槽は、上記のような水槽材料の表面に
上述の抗菌剤を塗布することにより容易に作成すること
ができる。抗菌剤の塗布は、水槽を構成する部材の表面
（内表面となる部分）に上記の抗菌剤を塗布した後、組
み立てたものでもよく、また水槽を作成した後、その内
表面に塗布して作成してもよい。

そして、この抗菌性水槽は、水族館、学校、料理店、家
庭用など種々の水槽に利用できる。

［実施例］ 次に、本発明の抗菌剤を以下の方法により作成した。

アルミナゾルとして、日産化学株式会社製（アルミナゾ
ル−２００、酸化アルミニウム含量約ｌＯ％、安定剤と
して微量の酢酸を含有、比重１．０９〜１，１４、ｆ）
８４．０〜６．０）を用いた。金属として、炭酸銀（和
光純薬株式会社製）を用いた。

そして、アルミナゾル１００ｃｃ　（約ｔｔｏ９）と炭
酸銀１ｇを、自動乳鉢内に入れ、押圧しながら撹拌（乳
鉢内にて粉砕）し、酸化アルミニウムの表面に炭酸銀を
強制的に押し付け、本発明の抗菌剤約１１０９　（実施
例１）を得た。

そして、さらに、上記の実施例Ｉの抗菌剤約１０９を、
さらに、アルミナゾル−２００で約１０倍（実施例２）
、約１００倍（実施例３）に希釈したもの、また、上記
の実施例１の抗菌剤約１０ｇを、水を用いて約１０倍（
実施例４）、約１００倍（実施例５）、約１０００倍（
実施例６）に希釈した本発明の抗菌剤を作成した。さら
に、上記実施例２の抗菌剤をさらに水で１００倍（実施
例７）に希釈した本発明の抗菌剤を作成した。

実施例１の抗菌剤中における酸化アルミニウムの含有量
は、約ｌθ％であり、銀化合物の含有量は約１％であっ
た。実施例２の抗菌剤中における酸化アルミニウムの含
有量は、約ｌθ％であり、銀化合物の含有量は約０．１
％であった。実施例３の抗菌剤中における酸化アルミニ
ウムの含有量は、約１０％であり、銀化合物の含有量は
約０．０１％であった。実施例４の抗菌剤中における酸
化アルミニウムの含有量は、約１％であり、銀化合物の
含有量は約０．１％であった。実施例５の抗菌剤中にお
ける酸化アルミニウムの含有量は、約０．１％であり、
銀化合物の含有量は約０゜０１％であった。実施例６の
抗菌剤中における酸化アルミニウムの含有量は、約０．
０１％であり、銀化合物の含有量は約０．００１％であ
った。実施例７の抗菌剤中における酸化アルミニウムの
含有量は、約０．１％であり、銀化合物の含有量は約ｏ
、ｏｏｔ％であった。

［実験］ 上記実施例５の抗菌作用性物質を用いて以下の実験を行
った。

（実験ｌ）　抗菌作用性試験 蒸留水１００ｃｃに、寒天培地（日永製薬（社）製、普
通寒天培地）３．５９を入れ、培地を作成した。

そして、上記培地２５９に上記実施例３の抗菌剤１ｇを
混入させた抗菌性培地を作成した。

そして、１つのシャーレに、抗菌剤を混入していない培
地を入れたものを作成した。さらに、別のシャーレに上
記の抗菌作用性物質を混入した培地を入れたものを作成
した。

そして、上記の２つのシャーレを開放状態にて約２４時
問屋外に放置した。

上記２つのシャーレを加温庫にいれ、約４０℃にて２４
時間加温した。そして、各シャーレを顕微鏡を用いて１
００００倍の倍率で確認したところ、抗菌剤を混入させ
た培地を収納したシャーレでは、菌の成育は確認できな
かった。また、抗菌剤を混入しなかった培地を収納した
シャーレでは顕著な菌の成育が見られた。

（実験２）緑藻発生実験 透明性基材として、ガラス板を用い、上記の実施例１な
いし実施例７の抗菌剤をその表面（両面）に塗布し、乾
燥器内（１２０℃、６０分）に入れ、乾燥させたものを
作成した。それらガラス板の透明性は殆ど低下せず、ま
た形成された抗菌性被膜は、固く容易に剥離しなかった
。そして、比較例として、本発明の抗菌剤を塗布しない
ガラス板を用意した。

そして、上記の８枚のガラス板を水槽の中に入れ、約６
ケ月放置したところ、比較例のガラス板の表面には緑藻
が全面に繁殖していた。しかし、実施例１ないし７の抗
菌剤を塗布したガラス板の表面には緑藻の発生は見られ
なかった。

［発明の効果］ 本発明の抗菌剤は、アルミナゾル中の酸化ア　フルミニ
ラムの表面に、抗菌作用を有する金属またはその化合物
が付着した抗菌性を有するアルミナゾルを含有するもの
であるので、アルミナゾルの有する被膜形成性、粘着性
により、多種の物質の表面に塗布しても強力に付着し、
強固な抗菌性表面を形成し、さらに金属またはその化合
物が容易に流出しないので長時間にわたり、高い抗菌性
表面を形成することができる。

さらに、本発明の抗菌性基材は、表面に抗菌作用を有す
る金属またはその化合物を含有した酸化アルミニウムの
被膜を有するものであるので、長期にわたり高い抗菌性
を有する表面となっており、種々の用途に使用できる。

さらに、本発明の抗菌性水槽は、少なくとも内面に抗菌
作用を有する金属またはその化合物を含有した酸化アル
ミニウムの被膜を有するものであるので、長期にわたり
、内表面に緑藻の付着を防止することができ、水槽の清
掃を容易とし、水槽の管理が極めて容易なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の抗菌剤の一実施例を示す拡大図、第
２図は、本発明の抗菌性基材の拡大断面図である。 ■・・・抗菌剤　　　　２・・・酸化アルミニウム３・
・・金属またはその化合物 ５・・・抗菌性基材 ６・・・酸化アルミニウム被膜 ７・・・基材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミナゾル中の酸化アルミニウムの表面に、抗
   菌作用を有する金属またはその化合物が付着した抗菌性
   を有するアルミナゾルを含有することを特徴とする抗菌
   剤。
2. （２）アルミナゾル中の酸化アルミニウムの表面に、抗
   菌作用を有する金属またはその化合物が付着した抗菌性
   を有するアルミナゾルと、抗菌作用を有する金属または
   その化合物が付着していないアルミナゾルとを含有する
   ことを特徴とする抗菌剤。
3. （３）前記抗菌作用を有する金属またはその化合物は、
   銀または銀化合物である請求項１または２記載の抗菌剤
   。
4. （４）表面に抗菌作用を有する金属またはその化合物を
   含有した酸化アルミニウムの被膜を有することを特徴と
   する抗菌性基材。
5. （５）少なくとも内面に抗菌作用を有する金属またはそ
   の化合物を含有した酸化アルミニウムの被膜を有するこ
   とを特徴とする抗菌性水槽。