JPH03190805A - 脱臭性能を有する抗菌剤とその製造方法 - 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〉 この発明は、種々の細菌に対する抗菌作用および種々の
悪臭に対しての吸着作用を有する新規な抗菌剤およびそ
の製造方法に関する。

〈従来の技術〉 従来、抗菌剤においては、抗菌作用を有する銀などの金
属やそれの化合物をゼオライト、７舌性炭、活性アルミ
ナ、シリカゲル等の吸着剤に吸着させて抗菌および／ま
たは吸着目的（こ利用することが知られている。その他
、有機物質等も多数考案されている。

〈発明か解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような従来の吸着剤に対して単に抗
菌作用を有する金属やそれの化合物を吸着させるのみて
は、安定性、抗菌効果、吸着効果の持続性等の点ては充
分とはいい難い。

また、有機系では耐熱性に乏しい、蒸気圧か高い等の欠
点かあった。

この発明は、このような従来の問題点に着１」してなさ
れたもので、抗菌作用を有する金属を活性な状態で安定
化させて、持続性のある抗菌作用を有するとともに、良
好な吸着性能をもつ抗菌剤を提供することを１−４的と
してなされたものである。

〈問題点を解決するための手段・作用〉」二記目的達成
のため、本発明者は鋭意研究の結果、抗菌作用を有する
金属を酸化物として二酸化ケイ素と無定形の複合物にす
ることで、抗菌効果の持続性、抗菌物質の安定性、耐熱
性等の点で多くの利点があること、さらに悪臭ガスであ
るアンモニア、アミン類、硫化水素、メルカプタン類等
が金属との配位結合により化学吸着されることを見出た
し、この発明に至ったものである。

抗菌作用を有する金属の酸化物と二酸化ケイ素との上記
した無定形複合物は、抗菌作用を有する金属の水溶性塩
の水溶液とケイ酸ナトリウムの水溶液とを混合、反応せ
しめ、得られたゲルを乾燥させることによって製造する
ことができる。しかしなから、上記のような製造方法で
は以下のような欠点がある。水分の少ない条件で反応さ
せると、生成するゲルは著しく高粘度になってしまい、
均一な反応が起こりにくい。

この傾向は、原料水溶液の濃度が高くなるはと高まり、
条件によってはゲルは塊状の固形物となる。この場合、
原料水溶液が均一に混合されるより早くゲル化が始まり
、粘度が急激に上昇するために均質化か困難となる。そ
の結果、製造される抗菌剤の性能は再現性が乏しくなる
。

また、水分の少ない条件では、比較的低粘度の均質なゲ
ルが得られるが、このゲルは濾過性か悪く、固液分離後
の含水率が８０％を越えるため、濾過および乾燥に極め
て長時間を要する。

これらの欠点を解決するためにさらに研究を重ねた結果
、次のような製造方法を発明した。

すなわちこの発明による脱臭性能を有する抗菌剤の製造
は、抗菌作用を有する金属の水溶性塩の水溶液とケイ酸
ナトリウムの水溶液とを、反応系内の水分含有量が８５
％以上となるように混合、反応せしめてゲル状の金属酸
化物と二酸化ケイ素の無定形複合物スラリーを調製し、
このスラリーを母液として、そのｐＨを６．５〜８．０
に保ちながら新たに前記金属の水溶性塩の水溶液とケイ
酸ナトリウムの水溶液とを同時に別々に徐々に添加し、
生成するゲルを分離した後、乾燥することを特徴とする
ものである。

この発明の方法によれば、原料液が母液中に添加されて
希釈されるから、はぼ均一に混合された状態で反応する
。また、原料成分は母液中に常に希釈された状態て（Ｙ
在し、反応の終始にわたり母液スラリーのｐＨはほぼ一
定に保たれるので、均質なゲル状の金属酸化物と二酸化
ケイ素の無定形の複合物スラリーを得ることかできる。

また、このとき得られゲルは、含水率が５０〜８０％と
比較的低いため、濾過性や乾燥性が良好となる。

原料の抗菌作用を有する金属の水溶性塩としでは、硝酸
銀、硝酸銅、硝酸亜鉛、硫酸銅、硫酸亜鉛、塩化銅、塩
化亜鉛等が好ましく使用できる。一方、ケイ酸ナトリウ
ムとしては、工業的に大量に生産されている水ガラスが
使用できる。

この製造方法を実施するに際しては、まず、抗菌作用を
有する金属の水溶性塩の水溶液とケイ酸ナトリウム水溶
液を反応系内の水分含有量が８５％以上となるように混
合、反応せしめて、ゲル状の金属酸化物と二酸化ケイ素
との無定形の複合物スラリーを生成させ、母液スラリー
とする。このとき、水分存在量が８５％未満であるとス
ラリーの粘性か高く、撹拌が困難であるため、１ｓｆ、
液スラリーとして適さない。次にこの母液スラリーを撹
拌しながら新たに各原料の水溶液を同時に別々に徐々に
このスラリーに添加する。かくして、濾過性のよい含水
率５０〜８０％のゲル状の金属酸化物と二酸化ケイ素の
無定形の複合物が母液中に生成する。

また、」二記したような同時添加反応法により得たスラ
リーの一部を取り出した後のスラリを、再び母液スラリ
ーとして繰り返し使用することができる。このときのス
ラリーは、同時添加反応の効果によって粘性が著しく低
下しているので、水分存在量が８５％以」二である必要
はない。以後繰り返しておこなう反応においては、反応
中のスラリーｐＨを６．５〜８０とすることで、系内の
水分存在量が８５％未満の条件でも、濾過性の良い含水
率５０〜８０％のゲルを得ることが可能である。

以上のようにして調製したゲルを濾別、水洗して副生じ
たナトリウム塩を除去した後、３００℃以下の温度で乾
燥することにより、抗菌作用を有する金属の酸化物と二
酸化ケイ素の無定形の複合物からなる、脱臭性能を有す
る抗菌剤が得られる。乾燥温度が３００℃をこえると抗
菌剤の比表面積が極端に減少し、抗菌力、吸着力が低下
する傾向にある。

この反応の生成物の含水率を決定する因子は、主として
反応母液であるスラリーのｐＨである。

すなわち、反応中のスラリーｐＨを６．５以下に保つと
、スラリーは比較的高粘度となり、生成するゲルは高含
水率の濾過性の悪いものとなる。

ｐＨを６５〜８０、好ましくは７．０〜７．５とした場
合には、スラリーの粘性は極めて低くなり、沈降性の良
いゲルが生成する。この条件下で得られるゲルは含水率
が５０〜８０％であり、濾過性が極めて良い。スラリー
ｐＨか８０を越えると、得られるゲルの含水率は低いが
、反応の当量におけるｐＨからのずれが大きくなってし
まうため好ましくない。

かようなスラリーのｐＩ（の実際の調整は、金属塩とケ
イ酸ナトリウムの添加の割合をわずかに変えることによ
りて可能となる。つまり、金属塩をケイ酸すＩ・リウム
より幾分過剰に保ちながら反応槽に供給すれば、反応中
のスラリーのｐＨはやや酸性になり、その逆ではイっす
かにアルカリ性となる。実際の反応に際しては、水ガラ
ス中のＮ　ａ　２０に対して金属塩を当量反応さぜると
、生成するスラリーのｐＨは６５〜７．５となる。

また、反応の際、金属塩を不足当量とし過剰のナトリウ
ム分を酸で中和すれば、金属酸化物と二酸化ケイ素の種
々の割合の抗菌剤が調製できる。

〈実施例〉 次に、実施例および比較例によりこの発明の詳細な説明
するが、実施例はｊｌｉに例示のために記すものであり
、この発明はこれらの実施例によって制限されるもので
はない。銀、銅、亜鉛から選ばれる他の絹み合わせおよ
び他の金属との組み合わせによる生成物については、効
果、製造方法などは容易に推定でき、この発明に含まれ
ることはいうまでもない。

なお、実施例における抗菌試験は次のような方法で行な
った ３００ｍ１容三角コルベンに粉末試料を入れ、さらに各
菌液（大腸菌、ブドウ球菌）を１００ｍ１づつ加えた後
、室温で振とうしながら、２４時間後の菌数を測定した
。

また、脱臭試験は次のようにして行なった：粉末試料０
．５ｇを、窒素ガスで希釈調製した所定濃度のガス３℃
封入したテトラ−バッグに入れた。ガス濃度の経時変化
をガス検知管で測定した。

比較例１ 硫酸亜鉛ＺｎＳ０　　・７Ｈ，，０１−９，８ｇを水５
０ｍｌに溶解した。一方、水ガラス３号５０ｇを水１７
０　ｍｌで希釈した。これらの原料溶液を混合し、ゲル
を生成させ、室温下で９０分間放置、熟成させた。ゲル
のスラリーのｐＨは６．８であった。

ゲルのスラリー２００　ｍｌを径１０８ｍのブフナー漏
斗で吸引濾過し、水１００ｍ１で５回洗浄した。洗浄１
０ 水１００ｍ１当たり１５〜２０分の濾過時間を要した。

２００℃乾燥器内で１０時間乾燥し７、抗菌剤Ａを得た
。乾燥減量は８８％で、比表面積は　１．８５　ｔｎ２
７ｇであった。

実施例１ 比較例１と同様にして調製したゲルのスラリー２００ｍ
１を母液として３ρ容ビーカーに入れ、２５Ｏｒｐｍで
母液を撹拌しながら、０．６７ｍｏｌ／ｄｍ”　Ｚｎ　
Ｓ　Ｏ４水溶液および０．７ｍｏｌ／ｄｍ　　Ｎ　ａ　
２０２．１ｍｏｌ／ｄｍ　　Ｓ　ｉ　Ｏ、、水溶液の各
１４を５．５ｍ／ｍｉｎ　　で同時に別々に添加した。

反応中のスラリーｐＨは７２〜７．５であった。このス
ラリ２００ｍ１を比較例１と同様にして濾過し、得られ
たゲルを水洗した。洗浄水１００ｍ１当たりの濾過時間
は３０〜４０秒であった。水洗後のゲルを１１０℃、２
００℃および３００℃で乾燥したものをそれぞれ抗菌剤
Ｂ−１、Ｂ−２およびＢ−３とした。乾燥減量は約７５
％で、比表面積はそれぞれ３６５．１９ｇおよび　１６
３ｍ２／ｇであった。

１ 比較例２ 実施例］て得られたゲルを水洗後５００℃で乾燥し、抗
菌剤Ｃとした。比表面積は７０　ｍ２７ｇ、であった。

実施例２ 硫酸銅Ｃｕ　Ｓ　０　　・５　Ｈ２０４５，３ｇを水２
５０ｍｌに溶解した。一方、水ガラス３号１２５ｇを水
５００ｍ１で希釈した。これらの原料液を混合し、ゲル
を生成させた。このスラリー４００　ｍｌを母液とし、
０．８　ｍｏｌ／ｄｍ　　Ｃｕ　Ｓ　Ｏ４水溶液および
０゜３ ６ｍｏｌ／ｄｍ　Ｎａ　　Ｏ−１，８ｍｏｌ／ｄｍ　Ｓ
ｔ、、、水溶液の各２ρを［ｉ、Ｏｍｌ／ｍｉｎ　　で
同時に別々に添加して反応させた。母液は３５０ｒｐｍ
で撹拌し、また反応中のｐＨは６．８〜７．２であった
。生成したゲルを濾過、水洗後、１１０℃で６時間乾燥
し、抗菌剤りを得た。比表面積は３４０ｍ２／ｇであっ
た。

実施例３ 硫酸銀Ａ　ｇ　Ｎ　Ｏ３１，，２３ｔｒと６９％硝酸１
１９ｇを水にとかし１００ｍ１とした。一方、水ガラス
３号５０ｇを水１００ｍ１で希釈した。これらの原料液
を　２ 混合し、ゲルを生成させた。これを室温下で６０分間放
置、熟成させた。ゲルを濾過し、水洗後１１０℃で１０
時間乾燥し、抗菌剤Ｅを得た。比表面積は３１．５ｍ２
／ｇであった。

実施例４ 硝酸銀ＡｇＮ０　１．２３ｇ硝酸銅Ｃｕ　（Ｎ　Ｏ３）
２−３Ｈ２０７，０１，ｇおよび硝酸亜鉛Ｚｎ（Ｎ。

３）　２’　６Ｈ２０１１，８８ｇを水１−１−５Ｏに
とかした。一方、水ガラス３号５０ｇを水１５０ｍ１で
希釈した。以Ｆ、実施例３と同様にして、抗菌剤Ｆを得
た。比表面積は３２５ｄ／にであった。

上記で得られた抗菌剤Ａ−Ｆは、粉末Ｘ線回折により調
べたところ、すべて無定形（非晶質）であった。また、
これらの抗菌試験の結果を表１、脱臭試験の結果を表２
に示す。脱臭、抗菌「１的に十分使用できることかわか
る。実施例１で得られた抗菌剤Ｂ−１、Ｂ−２及びＢ−
１と比較例２で得られた抗菌剤Ｃを比べると、５００℃
の乾燥で性能が極端に低ドしているのがわかる。

製造方法に関しては、実施例１を比較例１と比べると、
その製造−■−程が非常に優れているのがわかる。

１′３ ４ 表 １ 抗菌試験 ぢ 〈発明の効果〉 以上説明したように、この発明による抗菌作用を有する
金属の酸化物と二酸化ケイ素との無定形の複合物は、以
下のような効果並びに特徴がある。

１、従来の有機系の抗菌剤と比較して、この発明の抗菌
剤は無機系のため、構造的に安定で蒸気圧も小さく耐熱
性も高い。

２　この発明の抗菌剤は、水に難溶である。

３、悪臭成分であるアンモニア、硫化水素、メルカプタ
ン類、アミン類等をすばやく吸着脱臭する。

４、原料か安価である。

５　製造が容易である。

また、この発明による抗菌作用を有する金属の酸化物と
二酸化ケイ素との無定形の複合物は、上記のような特徴
から、単に粉体や粒状物として用いられるだけでなく、
各種プラスチック、紙、繊維などの母材に添加、加工す
ることにより、母材に抗菌、脱臭性能を付与することも
可７ 能であり、その応用範囲は極めて広い。

この発明による製造方法では、均質な金属酸化物と二酸
化ケイ素との無定形の複合物ゲルを調製できる。さらに
は、上記ケルは濾過性が良く比較的低含水率であるため
に、その工業的な製造において、濾過及び乾燥上程が大
幅に短縮でき、経済性が良いという利点がある。また、
抗菌作用を有する金属のみならず、他の金属に関しても
応用できるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、抗菌作用を有する金属の酸化物と二酸化ケイ素との
   無定形の複合物からなる脱臭性能を有する抗菌剤。 ２、前記抗菌作用を有する金属が銀、銅および亜鉛から
   選ばれる請求項１に記載の脱臭性能を有する抗菌剤。 ３、抗菌作用を有する金属の水溶性塩の水溶液とケイ酸
   ナトリウムの水溶液とを反応系内の水分含有量が８５％
   となるように混合、反応せしめてゲル状の金属酸化物と
   二酸化ケイ素との無定形複合物スラリーを調製し、この
   スラリーを母液としてそのｐＨを６．５〜８．０に保ち
   ながら新たに抗菌作用を有する金属の水溶性塩の水溶液
   とケイ素ナトリウムの水溶液とを同時に別々に徐々に添
   加し、生成するゲルを分離した後、乾燥することを特徴
   とする脱臭性能を有する抗菌剤の製造方法。 ４、前記母液スラリーに抗菌作用を有する金属の水溶性
   塩の水溶液とケイ酸ナトリウムの水溶液を同時に別々に
   徐々に添加し、生成するゲルの一部を分離した後のスラ
   リーを再び前記母液スラリーとして繰り返し使用するこ
   とを特徴とする請求項３に記載の方法。 ５、前記乾燥工程を３００℃以下の温度で行う請求項３
   または４に記載の方法。