JPH05148116A - 抗菌・防カビ性組成物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 リン酸カルシウムに、抗菌性金属化合物及び
安定化剤であるアルミニウム化合物を添加した抗菌・防
カビ性組成物。 【効果】 本発明の抗菌・防カビ性組成物は、抗菌性金
属の溶出を抑え、長期にわたり抗菌・防カビ性を発揮
し、また紫外線照射や加熱処理によって変化を起こさ
ず、材料の安定化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抗菌・防カビ性組成物
及びその製造方法に関するものであり、更に詳しくは、
リン酸カルシウムに抗菌性金属を添加した抗菌・防カビ
性組成物中の抗菌性金属を安定化し、変色せず、耐熱
性、安定性に優れ、かつ抗菌防カビ力に優れた抗菌・防
カビ性組成物及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、銀、銅、亜鉛やこれらの金属
イオンが抗菌力を有することは知られており、これらの
金属イオンを無機化合物に担持又はイオン交換させた抗
菌・防カビ材が提案されている。これらの抗菌性金属イ
オンの中でも銀イオンは、抗菌・抗カビ性が特に優れて
おり、銀イオンの添加により抗菌・防カビ性が格段に向
上すると言われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、銀イオ
ンを添加した無機系抗菌・防カビ材は、イオン性銀が紫
外線や加熱下で不安定であり銀に還元され易いため、無
機系抗菌・防カビ材の色が薄黒色もしくは灰色に変色し
てしまう欠点を有している。従って、銀イオンを含む抗
菌・防カビ材により被覆、含浸された抗菌・防カビ性を
有する製品は、光に暴露したり、熱にさらされた後変色
し、製品の審美性を損なってしまう問題があった。ま
た、従来の無機系抗菌・防カビ材は、添加した銀イオン
が無機材から溶出し易く抗菌・防カビ力が次第に低下
し、耐久性に劣る問題があった。このように従来の無機
系抗菌・防カビ材における問題点は、長期にわたる抗菌
性金属の溶出による抗菌・防カビ力の低下と、紫外線や
加熱処理による変色である。

【０００４】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、他の物質に添加混合して抗菌・防カビ製品を作るこ
とが容易にでき、長期間抗菌・防カビ性を維持でき、ま
た熱加工や紫外線照射によっても変色しない抗菌・防カ
ビ性組成物を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の抗
菌・防カビ材の問題点に鑑み鋭意研究した結果、リン酸
カルシウムを湿式法で合成する際に、抗菌性を有する水
溶性金属化合物を添加すると同時にアルミニウムの水溶
性塩を加え、リン酸カルシウム中のＣａイオンの一部を
抗菌性金属イオンとアルミニウムイオンで置換すること
により、リン酸カルシウムの構造体に抗菌性金属イオン
を安定な状態で取り込むことができることを見出し、本
発明を完成させた。

【０００６】即ち、本発明は、リン酸カルシウムに、抗
菌性金属化合物及び安定化剤であるアルミニウム化合物
を添加した抗菌・防カビ性組成物によって、上記課題を
解決した。また、この抗菌・防カビ性組成物の製造方法
としては、リン酸カルシウムを湿式法により合成し、こ
れに抗菌性金属化合物と水溶性アルミニウム化合物を同
時に添加する製造方法が好ましい。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
係わる抗菌・防カビ性組成物は、リン酸カルシウムに、
抗菌性金属化合物及び安定化剤であるアルミニウム化合
物を添加したものであり、この組成物は、リン酸カルシ
ウム中のＣａの一部が抗菌性金属及びアルミニウムで置
換された構造になっている。

【０００８】リン酸カルシウムは、湿式法により製造さ
れた各種組成のものが使用可能であるが、特にカルシウ
ムとリンのモル比が１．５０〜１．６７であることが好
適である。リン酸カルシウム中に添加される抗菌性金属
としては、銀、銅、亜鉛等が使用可能であるが、特に銀
が好ましい。これらの抗菌性金属は、水溶性化合物とし
て湿式法により合成されたリン酸カルシウム中に添加さ
れる。銀イオン等の抗菌性金属イオンは、リン酸カルシ
ウム中のＣａイオンの一部を置換した状態でリン酸カル
シウム中に取り込まれる。また、アルミニウム化合物
は、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸アルミ
ニウムナトリウム等の水溶性アルミニウム化合物とし
て、湿式法で合成したリン酸カルシウム中に添加され
る。このアルミニウムイオンもリン酸カルシウム中のＣ
ａイオンの一部を置換した状態でリン酸カルシウム中に
取り込まれる。添加されたアルミニウムは、抗菌性金属
イオンが紫外線や加熱によって還元されたり、リン酸カ
ルシウム中から溶出するのを防止し、銀イオン等の抗菌
性金属イオンが長期間変化することなく、リン酸カルシ
ウム中に存在させるための安定剤となる。

【０００９】本発明に係わる抗菌・防カビ性組成物を製
造するには、まず、湿式法によってリン酸カルシウムを
合成する。湿式法によるリン酸カルシウムの合成は、水
酸化カルシウム懸濁液に、リン酸を滴下する方法により
行なうことができる。この時、リン酸の滴下による懸濁
液中のｐＨ値を制御することにより、抗菌性金属イオン
の置換容量を変化させることが可能である。即ち、本発
明の抗菌・防カビ性組成物は、リン酸カルシウム合成時
のｐＨを４〜７の範囲とすることにより抗菌性金属イオ
ンの置換量が多くなり、このｐＨの範囲で抗菌性金属化
合物を添加することが好ましい。

【００１０】水酸化カルシウム懸濁液にリン酸を滴下し
てｐＨを４〜７の範囲としてリン酸の滴下を中止し、好
ましくは３０分以上熟成してリン酸カルシウムの沈澱を
得る。次いで、リン酸カルシウムの沈澱中に、硝酸銀な
どの抗菌性金属化合物溶液と、硝酸アルミニウムなどの
水溶性アルミニウム化合物溶液を同時に添加する。そし
て、好ましくは数時間以上熟成させることにより、目的
とする抗菌・防カビ性組成物が得られる。

【００１１】リン酸カルシウム合成品に添加する抗菌性
金属及びアルミニウムの量は、使用する抗菌性金属の種
類、処理温度、処理液の濃度、ｐＨなどにより任意に選
択することができるが、抗菌性金属として銀を用いる場
合には、リン酸カルシウムに対して１０重量％以下、好
適には、0.001〜５重量％とされる。抗菌性金属等の添
加量が0.001重量％より少ないと抗菌・防カビ力に劣
り、十分な抗菌・防カビ力が得られなくなり、また５重
量％を越えるとリン酸カルシウムの構造がくずれ、それ
以上の置換が望めないからである。

【００１２】このようにして得られた抗菌・防カビ性組
成物の合成品は、ろ過した後、十分に蒸留水で洗浄し、
置換された抗菌性金属とアルミニウム以外の共雑物を完
全に取り除いた後に乾燥し、必要に応じて粉砕して本発
明の抗菌・防カビ性組成物を製造する。

【００１３】このようにして得られる抗菌・防カビ性組
成物は、抗菌性金属イオンの溶出がなく安定で紫外線や
加熱による変色がないため、他の材料、例えばプラスチ
ック、繊維等に混合して用いたり或いは塗料中に混合し
て抗菌・防カビ塗装用などとして用いることができる。

【００１４】本発明による抗菌・防カビ性組成物は、抗
菌性金属の溶出を抑え、長期にわたり抗菌・防カビ性を
発揮し、また紫外線照射や加熱処理によって変化を起こ
さず、材料の安定化を図ることができる。即ち本発明の
抗菌・防カビ性組成物は、リン酸カルシウム中のＣａイ
オンの一部を抗菌性金属イオンで置換すると同時にアル
ミニウムイオンで置換して安定化させ、リン酸カルシウ
ムの持つ結晶構造内に抗菌性金属とアルミニウムが取り
込まれていることを特徴とするものであり、そのため
に、容易に抗菌性金属がイオンとして溶出することもな
く、長期にわたり安定である。また、リン酸カルシウム
の結晶構造内に抗菌性金属がアルミニウムと共に取り込
まれているため紫外線や熱に対しても構造変化をおこす
ことがなく、日光に長期間さらされたり熱処理しても変
色することがない。

【００１５】

【実施例】以下、実施例により本発明の効果を明確にす
る。 〔実施例１〕蒸留水１リットルに３７ｇの水酸化カルシ
ウムを懸濁させ、温度を４０℃に設定した。これに８０
ｇ／リットルのリン酸を徐々に滴下し、懸濁液のｐＨが
６になった時点でリン酸の滴下を中止した。１時間熟成
後、銀を0.1g／mlを含む硝酸銀水溶液を１５ml加え、同
時にアルミニウム0.05g／mlを含む硝酸アルミニウム水
溶液を20ml添加した。このまま３時間熟成した後、沈澱
をろ過し、蒸留水で十分に洗浄した。沈澱物を回収し５
０℃で乾燥し、粉砕して本発明の抗菌・防カビ性組成物
を得た。このとき銀含有量は、粉体中1.9％であった。

【００１６】（比較例１）実施例１と同様の操作で銀を
0.1g／mlを含む硝酸銀水溶液を15ml加えたが、アルミニ
ウムは添加せず、以下実施例１と同様の操作で抗菌・防
カビ性組成物を得た。この時粉体中の銀の含有量は2.3
％であった。

【００１７】（比較例２）市販のＮａ−Ａゼオライト粉
末100gに銀を0.1g／mlを含む硝酸銀水溶液を約50mlと蒸
留水を加えて全量300mlとした。１５時間熟成後、銀で
置換されたゼオライトをろ過し蒸留水で十分洗浄した。
５０℃で２０時間乾燥し、Ａｇ置換ゼオライトを得た。
この時粉体中の銀の含有量は2.1％であった。

【００１８】実験１ 紫外線抵抗性 実施例１、比較例１，２で得られた抗菌・防カビ性組成
物に254nmの紫外線を照射し、各組成物の色の変化を調
べた。その結果を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１から明らかなように、本発明の抗菌・
防カビ性組成物は、紫外線を５時間照射しても変色が起
こらず、白色のままであった。

【００２１】実験２ 加熱安定性 実施例１、比較例１，２で得られた抗菌・防カビ性組成
物を、200℃〜600℃の範囲で加熱処理して色の変化を調
べた。その結果、表２に示すように、本発明の抗菌・防
カビ性組成物は、いずれの温度処理でも変色が起こら
ず、白色のままであった。

【００２２】

【表２】

【００２３】実験３ 抗菌力安定性 実施例１、比較例１，２で得られた抗菌・防カビ性組成
物１gを蒸留水１０リットルで洗浄した後の抗菌性を調
べた。試験菌には、黄色ブドウ球菌、枯草菌、大腸菌、
サルモネラ菌、肺炎桿菌、緑膿菌を用いた。各試験菌を
普通ブイヨン培地で２４時間培養した後、１００倍に希
釈し、それぞれ０．１mlずつ普通寒天培地に播種した。
菌を接種した寒天培地上に被験物質をのせ、４８時間培
養した後、被験物質の周囲にできた阻止帯の幅を測定し
た。表３にその結果を示した。この表３中の数値は、実
施例１、比較例１，２のそれぞれ未洗浄の組成物の阻止
帯の幅を1.00とし、洗浄後の阻止帯の幅をその相対値と
して示したものである。

【００２４】

【表３】

【００２５】表３から明らかなように、本発明の抗菌・
防カビ性組成物は、十分に洗浄した後でも十分な抗菌力
を有しており、優れた耐久性を有していることが認めら
れた。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の抗菌・防
カビ性組成物は、抗菌性金属の溶出を抑え、長期にわた
り抗菌・防カビ性を発揮し、また紫外線照射や加熱処理
によって変化を起こさず、材料の安定化を図ることがで
きる。即ち本発明の抗菌・防カビ性組成物は、リン酸カ
ルシウム中のＣａイオンの一部を抗菌性金属イオンで置
換すると同時にアルミニウムイオンで置換して安定化さ
せ、リン酸カルシウムの持つ結晶構造内に抗菌性金属と
アルミニウムが取り込まれていることを特徴とするもの
であり、そのために、容易に抗菌性金属がイオンとして
溶出することもなく、長期にわたり安定である。また、
構造内に抗菌性金属がアルミニウムと共に取り込まれて
いるため紫外線や熱に対しても構造変化をおこすことが
なく、日光に長期間さらされたり熱処理しても変色する
ことがない。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リン酸カルシウムに、抗菌性金属化合物
   及び安定化剤であるアルミニウム化合物を添加した抗菌
   ・防カビ性組成物。
2. 【請求項２】 リン酸カルシウムを湿式法により合成
   し、これに抗菌性金属化合物と水溶性アルミニウム化合
   物を同時に添加することを特徴とする抗菌・防カビ性組
   成物の製造方法。