JPH01317121A - 針状抗菌性物質 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、針状抗菌性物質に関し、このものは、プラス
チックス、ゴム、繊維などの抗菌性イ」与剤として有用
なものである。

〔従来の技術〕

一般に銅、銀などの金属は、いわゆる微量金属作用とし
ての抗菌性を有することはよく知られており、例えば種
々の可溶性銅塩、銅錯化合物などよりなる銅イオンを使
用する医薬用治療剤や予防剤として、あるいは銅金属を
例えば超極細銅繊維に加工して殺菌フィルター、防藻フ
ィルター、防藻網、殺菌消臭衣料や皮革などの利用も提
案されている。ところで、近年機や細菌等の微生物やそ
の他有害生物による原材料、工業製品、構築物等による
各種被害が増大しており、これらの防止を図るべく多く
の提案がなされているが、その一つとして前記金属銅繊
維を使用する場合のほか、さらに前記金属の抗菌性を利
用した種々の形態の防除手段がさかんに検討されている
。例えば樹脂粒子粉末やゼオライトのような固体粒子粉
末に金属成分を担持させることが試みられたりしている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記のような抗菌性金属担持物は、微細粒子のものが得
られ難かったり、また担持金属成分が粒子表面より脱離
し易かったり、あるいは前記金属担持物を適用する例え
ば塗料被覆剤、樹脂成形物、樹脂フィルム、紙加工用塗
布剤などの媒体への分散性が十分でなかったり、さらに
は十分な抗菌効果を得ようとすると添加量を多くする必
要があり、その結果それらを使用した塗布品や成形品な
どの色調、強度を損ね、所望の調色、耐久性のものが得
られ難いなど、その改善が希求されている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、前記問題点を解決すべく種々検討する過
程で、二酸化チタン粒子粉末は、粒子表面における抗菌
性金属成分の付着性がきわめて′優れており、したがっ
て抗菌性効果の持続性を増大ゼしめ得るとの知見を得て
、先に特願昭６３−６４３９２号として抗菌性金属成分
を酸化チタン系基体粒子に担持する抗菌性粉末を特許出
願した。その後、更に検討を進めた結果、針状二酸化チ
タンや針状チタン酸カリウムも二酸化チタン粒子粉末と
その表面物性が同様であり、しかもこのような刺状物質
を各種の樹脂、ゴム、繊維などに配合することにより、
それらの強度を高め得ると共に抗菌効果も向上するとの
知見を得て本発明を完成したもの　。

である。

すなわち本発明は、針状二酸化チタン及び（又は）針状
チタン酸カリウムの表面に、抗菌性金属成分を担持して
なることを特徴とする釧状抗菌性物質である。

本発明において、針状とは、繊維状、柱状、棒状その他
類似形状のものも包含する。

本発明において、抗菌性金属成分を担持する基体粒子で
ある針状二酸化チタンは、本質的にＴｉＯ２の組成をも
つものであり、その平均長軸長さが゛１μｍ以上、望ま
しくは３μｍ以上で、軸比（長軸／短軸）が３以上、望
ましくは１０以上のものがよい。また、その結晶形はル
チル形のものであるが、アナクース形のものを一部含ん
でいてもよい。

針状二酸化チタンは、例えば特公昭４７−４４９７４号
に記載されているように、ルチルＴｉＯ□と塩化ナトリ
ウムのようなアルカリ金属塩及びオキシ−リン化合物と
を混合し、次に７２５〜１０００°Ｃで焼成して得られ
たり、また特公昭４５４８３７０号に記載されているよ
うにＴｉＯ□源、亜鉛化合物、アルカリ金属化合物及び
燐酸化合物を混合し、焼成して得られる。なお、針状二
酸化チタンが長いものと短いものの混合物として得られ
る場合は、分級処理などを施して長いものを選別し、重
量平均長軸長さが１μｍ以上、軸比が３以上であるもの
を使用するのが望ましい。また、このようにして得られ
る針状二酸化チタンは、普通、焼成の後水浸出などの手
段で可溶性塩を除去して用いるのが望ましい。可溶性塩
の除去を完全に行なうことは困難であるが、本発明で用
いる針状二酸化チタンは少′量の不純物を含んでいても
よい。

また、≦１状チタン酸カリウムは、Ｋ２Ｏ・ｎＴｉｏ。

なる式（式中、ｎは２〜８である）で表わされる組成を
有する針状物質であり、結晶質のものと非晶質のものと
があるが、いずれのものでも使用できる。

針状チタン酸カリウムは、例えば特公昭４２−２７２６
４号に記載されているように、塩基性酸素含有アルカリ
金属化合物と酸素含有チタン化合物との混合物を５００
〜９００°Ｃで焼成し、焼成物を精製および分離処理す
ることにより得られる。この他にも種々の製造方法が提
案されており、製造方法によっても異なるが、普通、平
均長軸長さ１〜１００μｍ、軸比１０〜１００の針状チ
タン酸カリウムが得られる。

前記基体粒子である針状二酸化チタン、針状チタン酸カ
リウムに担持される抗菌性を有する金属としては、種々
のものを使用し得るが、好適例としては例えば金属銅、
Ｃｕ−Ｚｎ、　Ｃｕ−５ｎ、　Ｃｕ−Ｚｎ−Ｐなど種々
の銅合金、金属銀、金属亜鉛などを挙げることができ、
それらは単独であっても二種以上が担持される場合であ
ってもよい。前記金属成分の担持量は、基体粒子の重量
基準に対して、担持金属として通常０．００１〜３５％
、望ましくは０．０１〜３０％である。担持量が前記範
囲より少なきにすぎると所望の抗菌効果がもたらされず
、また前記範囲より多きにすぎるとコスト的に有利でな
いばかりか、抗菌性付与処理媒体への分散性や色調性な
どが損なわれ易かったりする。本発明において、基体粒
子に抗菌性金属を担持処理するには、種々の方法によっ
て行なうことができるが、例えば（１）前記金属成分を
含む金属イオン水溶液に還元剤、さらに必要に応じ緩衝
剤、錯化剤、ｐｌ＋調節剤など種々の補助剤を加えてめ
っき浴を構成し、このめっき浴中へ前記基体粒子粉末を
浸漬し、所定時間攪拌処理して前記金属イオンを該粒子
表面上に金属被膜として析出させるいわゆる無電解めっ
き法で担持させる方法、なお前記の場合に抗菌性金属の
析出に先立って、基体粒子粉末を予め例えばパラジウム
、錫などの水溶液に浸漬させることによ′って該基体粒
子表面にそれらを付着せしめておくと、前記抗菌性金属
成分の被膜析出が一層効率よく行ない易かったり、さら
には密着性の良好な強固な被膜が形成され易かったりす
る、（２）基体粒子粉末と、抗菌性金属粉末とを乾式ま
たは湿式の圧密粉砕装置例えばボールミル、エツジラン
ナーミルなどに装填して圧密混合し、該基体粒子表面上
に抗菌性金属を担持させる方法、（３）抗菌性金属成分
を含有する種々の有機金属化合物、例えばアルキル金属
化合物、有機金属錯化合物などを基体粒子上で熱分解さ
せることによって、該粒子表面に抗菌性金属を担持させ
る方法。なお、前記の担持処理を行なう場合に、窒素ガ
スなどの不活性ガス雰囲気下なるべく酸化を防ぐように
して行なうのが望ましい。

前記のようにして担持処理された針状抗菌性物質は、そ
れ自体公知の種りの方法を適用することによって、広範
な利用分野、例えば塗料、プラスチック成形物、紙、繊
維などへ添加して、種々の工業用、家庭用の電気機器、
家具調度品、室内゛装飾材、食器等の包装資材、医療衛
生用の資料や機器、環境衛生機器や施設などの抗菌性処
理に優れた性能を有するとともに、導電性付与材として
の特長をももたらし得ることが可能なものであって、甚
だ工業的に有用なものである。

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに説明す
る。

〔実施例〕

（針状二酸化チタンの製造） 四塩化チタン水溶液（ＴｉＯ□：２００ｇ／ｊりを３０
°Ｃに保持しながら水酸化ナトリウム水溶液で中和して
析出させたコロイド状非晶質水酸化チタンを７０°Ｃで
７時間熟成してルチル形の微小チタニアゾルを得た。こ
のゾルを乾燥後粉砕して得られた二酸化チタン粉末４０
重量部、塩化ナトリウム４０重量部及びメタリン酸ナト
リウム１０重量部を混合し、８３０°Ｃで３時間焼成し
た。得られた焼成物を水中に投入し、撹拌した後、濾過
、洗浄して可溶性塩類を除去した。その後液体サイクロ
ンで分級して長袖長さが３〜６μｍのものを゛選択的に
回収した。

（針状チタン酸カリウムの製造） 前記針状二酸化チタンの製造で用いた二酸化チタン粉末
５７．７　ｇと無水炭酸カリウムとをに２０／ＴｉＯ□
のモル比で１／３になるように十分混合し、混合物を５
００　ｋｇ／ｃ＋ｎ″の圧力で円板状に成形した。

得られた成形体をアルミナ製ルツボに入れ、電気炉中で
９８０°Ｃで３時間焼成した。その後６００°Ｃまで２
時間で降温させて焼成物を取り出した。

このものは、Ｘ線回折により同定したところ実質的に四
チタン酸カリウム（Ｋ２Ｏ・４ＴｉＯｚ）の単一相であ
った。

この焼成物を粗砕した後２２の沸騰水中に投入、浸漬し
て強い撹拌を行ないながら３時間保持して針状物を濾過
、分離した後、再び沸騰水中に投入し、濾液の比抵抗値
が約７０００Ωｃｍを示すまで洗浄した。（このとき洗
浄物のに２０／ＴｉＯ２のモル比は１／６．６であった
。）その後８００°Ｃで３時間加熱処理した。得られた
針状物をＸ線回折に゛より同定したところ実質的に六チ
タン酸カリウム（Ｋ２Ｏ・６ＴｉＯ□）の単一相であり
、その太さは０．２〜１μｍであり、平均長軸長さは約
９０μｍであった。

実施例１ 前記針状二酸化チタン２５０ｇを水に懸濁させて、水性
スラリー（２４４ｇ／ｉ、）を調整した。

前記スラリーの２５０ｍ１！、を分取し、これに黄銅粉
（福田金属箔粉工業ＢＲＡ−へＴ　−２００）を１０ｇ
投入し、ヘンシェルミキザーにて十分混合の後、黄銅製
ボールミル中（ミル内容積４ｊ２．６＋ｎｍφ黄銅製ボ
ールを５００ｍｆｆ１充填、スラリー量２５０ｍ乏、回
転数１５　Ｏｒｐｍ）にて２４０分間圧密混合処理した
。ボールミル処理後、該スラリーを取出し稀釈、沈降分
離を繰返し黄銅粉粒子と針状二酸化チタンとを分別した
。分別後のスラリーを濾過、水洗、乾燥して、該基体粒
子表面に黄銅合金を担持した目的とする針状抗菌性物質
を得た。

実施例２ 実施例１において、基体粒子の水性スラリー゛２５０ｍ
Ｉ！、中に、銀粉末粒子（福田金属箔扮工業＾ｇｃ−Ａ
Ｏ）を１０ｇ投入し、磁製のボールミル及びボールを用
いたことのほかは、同例の場合と同様に処理して、該基
体粒子表面に金属銀を担持した目的とする針状抗菌性物
質を得た。

実施例３ 実施例１において、基体粒子の水性スラリー２５０＋ｎ
ｊ！中に、銅粉末（幅用金属箔粉工業ＣＵ−ＡＴ−２０
０）を１０ｇ投入し、銅製のボールミル及びボールを用
いたことのほかは、同例の場合と同様に処理して、該基
体粒子表面に金属銅を担持した目的とする針状抗菌性物
質を得た。

実施例４ 実施例１において、針状二酸化チタンに代えて針状チク
ン酸カリウム２５０ｇを水に懸濁させること以外は同様
に処理して、目的とする針状抗菌性力質を得た。

実施例５ 実施例２において、針状二酸化チタンに代えて針状チタ
ン酸カリウムの水性スラリーを用いる゛こと以外は同様
に処理して、目的とする針状抗菌性物質を得た。

実施例６ 実施例３において、針状二酸化チタンに代えて針状チタ
ン酸カリウムの水性スラリーを用いること以外は同様に
処理して、目的とする針状抗菌性物質を得た。

実施例７ 針状二酸化チタン１０ｇを、予め６５°Ｃに昇温したパ
ラジウムゾル液（Ｐｄ−Ｃｌ　２水溶液にドデシルヘン
ゼンスルボン酸ソーダを加え、ＮａＢＩＩ、で還元処理
したもの）５００ｍｊ！中に投入し、２０分間撹拌の後
傾斜、水洗をおこない、針状二酸化チタン粒子表面にパ
ラジウムをイ」着させた。このようにして前処理された
針状二酸化チタン粉末を、めっき浴液（硫酸銅０．１１
　ｍｏｌ／　ｆ！、、ボルムアルデヒト２．２　ｍｏｌ
／　ｊ！、ロソシル塩０．５ｍｏｌ／ｊ！、Ｎａ０ＩＩ
　　１．Ｏｍｏｌ／　１　、　　Ｎａ２ＣＯ：＋　　０
．２５ｍｏｌ／　ｊ２　、　　ＩＥＤＴＡＯ，０６ｍｏ
ｌ　／　１　）に投入しく４０℃）、同液温で４０分間
攪拌を継続して該載体粒子表面に金属銅の被膜を析出さ
せた。しかる後、針状二酸化チタン粒子を濾別、水洗、
乾燥して目的とする針状抗菌性物質を得た。

実施例８ 実施例７において、針状二酸化チタン粉末に代えて針状
チタン酸カリウム粉末１０ｇを用いたことのほかは、同
例の場合と同様に処理して、目的とする針状抗菌性物質
を得た。

実施例９ 針状二酸化チタン２０ｇを、エチレングリコール４００
ｍｊ＋に懸濁させた後、この懸濁液をＩ宛拌機付四つロ
フラスコ中に投入し、窒素ガスを導入しながら非酸化性
雰囲気下で３０分間攪拌した。

次いでＣｕ（Ｃ，５ｌ１７ｏｚ）　２を６．７ｇ添加し
、更に１５分間攪拌を継続した。しかる後、このものを
１９０°Ｃまで昇温（４°Ｃ／分）シ、゛この温度に６
０分間工３ 保持してＣＬＩ（Ｃ５Ｉ１．０□）２を加熱分解した。

次いで懸濁液を濾過・洗浄（トルエンにて洗浄）してケ
ーキを得た。このケーキを低温にてゆるやかに乾燥して
粒子表面に金属銅を担持した目的とする針′状抗菌性物
質を得た。

実施例１０ 実施例９において、針状二酸化チタン粉末に代えて針状
チタン酸カリウム粉末２０ｇを使用することのほかは、
同例の場合と同様に処理して粒子表面に金属銅を担持し
た目的とする針状抗菌性物質を得た。

試験例 実施例１〜１０で得られた針状抗菌性物質名Ｌｏｇに対
し、アクリル樹脂（大日本インキアクリディック）を容
積率で１；１量、さらにトルエフ２０ｍｆｆ１をレッド
デビル社製ペイントシェーカー（内容積２００ｍｆｆ、
ガラスピーズ１．　Ｏｍｍφ充填）中に仕込み、混合分
散させて塗液を調製した。

この塗液をＰＥＴフィルム上にドクターブレード塗工し
た。指触乾燥後、さらに８０°Ｃにて１０時間乾燥して
塗工物（ｓ＋＋　Ｓ２．・・・Ｓ＋ｏ＋　塗膜厚み１１
〜１４μｍ、全厚み１１０〜１１５μｍ、直径２３ｍｍ
φ）を得た。

前記のようにして作成されたｓ、、　ｓ３．　ｓ、、、
　ｓ’、。

Ｓ、の塗工物試料、Ｓｏ：無処理のＰＥＴフィルム、Ｃ
：銅板を試料片とし、この試料片を０．１０％ペプトン
添加減菌生理食塩水１００ｍ１を保持したシャーレの中
に各々２個（並置）投入し、所定量の菌を接種し、直後
の菌数に対する培養温度（３５’Ｃ）下での菌数を確認
してゆき、各試料の抗菌性を評価した。その結果を第１
表に示した。なお試験に用いた菌は次の３種である。

Ｂ＋　　；　　Ｅ、　Ｃｏ１１　　（大腸菌）Ｂ２　　
；　　Ｓ、　ｔａｐ、　ａｕｒｅｕｓ　（ブドウ球菌）
１１＋　　；　　Ｔ、　５ｃｈｏｅｎｌｅｉｎｉ　　（
白瑠菌）（投入個数＝２） 〔発明の効果〕 本発明によって得られる針状抗菌性物質は、基体粒子表
面に抗菌性金属成分が強固に担持されたものであって、
抗菌性効果の持続性の増大が期待し得るものであり、か
つ針状二酸化チタン或は針状チタン酸カリウム本来の高
隠ペイ力や着色力、分散性などの色材特性を具備したも
のであり、広範な利用分野での抗菌性付与処理材として
また力ラーイング材として甚だ工業的利用価値の大きい
ものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 針状二酸化チタン及び（又は）針状チタン酸カリウムの
   表面に、抗菌性金属成分を担持してなることを特徴とす
   る針状抗菌性物質。