JPH06305922A

JPH06305922A - 加工砂、抗菌材および抗菌材の製造方法

Info

Publication number: JPH06305922A
Application number: JP5120691A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ichikawa; 賢治市川
Original assignee: Nikko KK
Current assignee: Nikko KK
Priority date: 1993-04-23
Filing date: 1993-04-23
Publication date: 1994-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】種々の場所にまくことができ、かつ長期にわ
たり高い抗菌性、防カビ性を有すし、かつ人体に対して
安全な加工砂、抗菌材および抗菌材の製造方法を提供す
るものである。【構成】本発明の加工砂、抗菌材は、砂、ガラス粒状
物またはシリカゲル粒状物の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ケイ素または酸化ア
ルミニウムの被膜を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抗菌性、防カビ性を有
し、種々の目的に応じて、散布、添加することができる
加工砂、抗菌材および抗菌材の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、土壌中の細菌、カビの繁殖の繁殖
が問題となっている。園芸用の土壌砂では、細菌の繁殖
により土壌中の栄養分が奪われ、植物に供給される栄養
が、減少し、植物の成長が低下する。また、植物の根枯
れを起こしやすくなり、土壌腐敗の原因となる。また、
幼稚園、学校の砂場では、犬、猫、鳥などの小動物のふ
んによる細菌汚染により、病原菌が繁殖し、砂場で遊ぶ
幼時、生徒の発病の原因となる。また、ゴルフ場のバン
カーでも、犬、猫、鳥などの小動物のふんによる細菌汚
染により、病原菌が繁殖し、ゴルフプレーヤーの発病の
原因となる。ゴルフ場の芝生目地砂では、細菌、カビの
繁殖により芝生の病気を発生することがあり、青々とし
た正常な芝生の成長を阻害する。現状は、農薬を用いて
細菌などの繁殖を抑制しているが、環境汚染、ゴルフプ
レーヤーに対する影響もあり、農薬はできれば使用しな
いことが好ましい。

【０００３】そして、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(Ａg⁺)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。また、特開平２−２１３３５０号公報に
は、砂や小石の表面に抗菌性セラミックスを被覆した抗
菌材を開示している。この抗菌材では、砂や小石の表面
に、抗菌性セラミックスの粉体を、バインダー（具体的
には、エポキシ、アクリルなどの硬化剤）を用いて固着
することにより、被覆させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
硝酸銀などを、園芸用の土壌砂、幼稚園の砂場、ゴルフ
場のバンカー、ゴルフ場の芝生目地砂に散布しても、雨
などにより流れてしまい、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、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、生体、環境に対する悪影響
のおそれもある。また、硝酸銀をプール、水槽、池など
に散布、プールの内壁、防火用水の内壁、水槽の内面に
塗布しても、容易に、流れてしまい、極めて短期にしか
抗菌力を示さない。さらに、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
おそれが高い。また、上記特開平２−２１３３５０号公
報のものでは、エポキシ、アクリルなどの硬化剤を用い
ている。このような硬化剤は、人体に対して好ましいも
のではない。そこで、本発明は、種々の場所にまくこと
ができ、かつ長期にわたり高い抗菌性、防カビ性を有
し、かつ人体に対して安全な加工砂、抗菌材および抗菌
材の製造方法を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するもの
は、砂の表面に、抗菌作用を有する金属またはその化合
物を含有した酸化ケイ素の被膜を有する加工砂である。
また、上記目的を達成するものは、砂の表面に、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加工砂である。また、上記目的を
達成するものは、ガラス粒状体の表面に、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ケイ素の被膜
を有する加工ガラス粒状物である。また、上記目的を達
成するものは、ガラス粒状体の表面に、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
被膜を有する加工ガラス粒状物である。また、上記目的
を達成するものは、シリカゲル粒状体の表面に、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ケイ素
の被膜を有する加工シリカゲル粒状物である。また、上
記目的を達成するものは、シリカゲル粒状体の表面に、
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加工シリカゲル粒状物であ
る。

【０００６】そして、前記抗菌作用を有する金属または
その化合物は、銀、銀化合物、銅、銅化合物から選ばれ
た少なくとも１種であることが好ましい。さらに、前記
加工砂または前記加工ガラス粒状物の表面に付着した酸
化ケイ素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、10⁶：１〜４：１であることが好まし
い。また、前記加工砂または前記ガラス粒状物の表面に
付着した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、10⁶：１〜４：１であ
ることが好ましい。

【０００７】そこで、本発明の加工砂について説明す
る。本発明の加工砂は、砂の表面に、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ケイ素の被膜を有
している。本発明の加工砂に使用される砂としては、粒
状物、いわゆる砂状の立体物、石などの破砕物、さらに
は、細かい粉体などが目的に応じて使用され、特に、ケ
イ砂が好適である。大きさとしては、粒状物換算で、粒
径が０．００１ｍｍ〜２０ｍｍ程度のものが使用され、
好適には、０．０１〜１０ｍｍ程度である。そして、こ
の砂の表面には、抗菌作用および／または防カビ作用を
有する金属またはその化合物を含有した酸化ケイ素の被
膜が形成されている。

【０００８】本発明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。さらに、酸化ケイ素被膜中には、抗菌
作用を有する金属またはその化合物として、異なる金属
または異なる金属の化合物が含有されていることが好ま
しい。つまり異なる金属または金属化合物を有すること
により、１種のみの抗菌性金属または化合物を用いたよ
り、より広い抗菌スペクトルを有するものとなり、抗菌
作用がより高くなるとともに、より多くの種類の菌類に
対し、抗菌作用を発揮する。そして、抗菌力、安全性の
点より、銀または銅を必須の金属とし、他の金属（銀、
銅、鉛、亜鉛、錫、ビスマスなど）より少なくとも１種
（具体的には、それら金属、またはそれら金属の酸化
物、炭酸塩、塩化塩、硝酸塩、乳酸塩など）を選択して
用いることが好ましい。また、より好ましい組み合わせ
としては、銀または銅を必須の金属とし、他の金属
（銀、銅、鉛、亜鉛、錫、ビスマスなど）より２種以上
を選択して用いることである。好ましい組み合わせの具
体例としては、銀と銅、銀と亜鉛、銀と鉛、銅と亜鉛、
銀と銅と亜鉛、銀と銅と鉛、銀と銅とビスマス、銅と亜
鉛と鉛などである。

【０００９】そして、砂の主成分は、酸化ケイ素であ
り、表面に形成された酸化ケイ素の被膜は、強固に付着
される。そして、この酸化ケイ素被膜中の抗菌作用を有
する金属またはその化合物は、すべてが被膜中に埋没す
ることなく、少なくとも一部が、好ましくは、大部分が
表面に部分的に露出している。このため、加工砂は、抗
菌、防カビ作用を発揮する。つまり、本発明の加工砂の
表面に形成された被膜は、酸化ケイ素によりマトリック
スに形成された無機被膜中に、部分的に抗菌作用を有す
る金属またはその化合物存在し、その少なくとも一部が
外表面に露出している。そして、このような加工砂は、
砂の表面に、抗菌作用を有する金属または化合物（以
下、抗菌性金属という）を含有するコロイダルシリカ液
体またはコロイダルアルミニウム液体に接触させた後、
乾燥させることにより、製造することができる。そし
て、好ましくは、抗菌作用を有する金属を、金属コロイ
ドの形態で含有するシリカゾル（例えば、コロイダルシ
リカ液体、メチルシリケート、エチルシリケート）、ア
リミナゾル（例えば、コロイダルアルミニウム液体）を
用いることである。コロイダルシリカ、言い換えればシ
リカゾルは、水またはアルコールを分散媒とするコロイ
ドの大きさを持つシリカ（酸化ケイ素）の水和物（ベー
マイト系）で、重合粒子が安定に分散している乳白色の
粘性ある液体である。メチルシリケート、エチルシリケ
ートは、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプ
ロピルアルコールなどのアルコールにより加水分解され
たオルガノシロキサン加水分解物で、あり、実質的にＳ
ｉ（ＯＨ）₄の構造をもっている。

【００１０】シリカゾルとしては、公知のものが使用で
き、例えば、水を分散媒とするものでは、日産化学(株)
製、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）液、アルコールを分散媒とする、エチ
ルシリケート（日本モンサント株式会社、商品名シルエ
ステル）、加水分解エチルシリケート（日本モンサント
株式会社、商品名加水分解シルエステル）などが好適に
使用できる。シリカゾルは、被膜形成性、粘着性、陰電
荷などの性質を有している。そして、この液体状のシリ
カゾル中に、抗菌性を有する金属またはその化合物を添
加することにより、抗菌性シリカゾルが作成される。よ
り好ましくは、抗菌性金属を金属コロイド状態にし、こ
れを、シリカゾル中に添加することである。このように
することにより、金属と酸化ケイ素との結合が強固とな
る。これは、金属コロイドと酸化ケイ素は脱水結合する
ことに起因すると思われる。

【００１１】さらに、シリカゾルと抗菌性金属をメカノ
ケミカル的に反応させ、シリカゾル中の酸化ケイ素の表
面に金属またはその化合物を付着させ、ペースト状の液
状物（以下、抗菌性シリカゾルという）を形成すること
ができ、この液状物を砂に塗布し、乾燥させることによ
り、本発明の加工砂が形成される。シリカゾルは非常に
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
性など多くの利点を持っている。さらに、砂の主成分
は、酸化ケイ素であるため、砂への付着性は良好であ
り、さらに、被膜を形成したシリカ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、防
カビ作用を発揮する。一般的に、シリカゾル中の酸化ケ
イ素の含量は、５〜３０％程度であり、少量の安定剤と
して酸（例えば、塩酸）を含む水を分散媒とするもの、
また、ごく少量の酸を含むアルコールを分散媒とするも
のがある。

【００１２】本発明に使用される抗菌性シリカゾル中の
酸化ケイ素含量としては、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る。そ
して、抗菌性シリカゾル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、１０^-4〜０．１重
量％である。さらに、前記抗菌性シリカゾル中における
酸化ケイ素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、１０⁶：１〜４：１であることが好ま
しく、より好ましくは、１０⁵：１〜１００：１であ
る。そして、本発明の抗菌性シリカゾルにおける分散媒
としては、シリカ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。

【００１３】そして、酸化ケイ素の表面への抗菌性金属
（例えば、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Ａｇ₂Ｏとなり、一部はＡｇ（コロイド）の状態
となり、また一部はＡｇ２ＣＯ₃のまま酸化ケイ素の表
面に両者の分子間引力などで付着している。そして、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、酸化ケイ素の表面に、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、抗菌性シリカゾル中に含有される銀化合物のすべ
てが酸化ケイ素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、
銀化合物が酸化ケイ素に接触するとともに、酸化ケイ素
の集合体の酸化ケイ素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
形成される酸化ケイ素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。

【００１４】そして、シリカゾル中の酸化ケイ素の表面
に銀化合物が付着していることが好ましい。このように
することにより、砂の表面に形成される酸化ケイ素被膜
からの銀化合物の離脱を抑制でき、かつ、銀化合物を表
面への露出も多くなる。その方法としては、所定量のシ
リカ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、酸化ケイ素の表面に強制的
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、酸化ケイ素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、酸化ケイ素の集合体の酸化ケ
イ素間に銀化合物を入り込ませることができる。そし
て、シリカゾルは、乾燥すると、シリカ（酸化ケイ素）
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。そして、この被膜形成
性の点、特に、あまり高温状態でなくても、十分な硬
度、強度を有する被膜が形成できる点において、シリカ
ゾルとしては、加水分解エチルシリケートが好ましい。

【００１５】さらに、砂の表面に付着した銀化合物の離
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、砂の表面に形成され
た抗菌作用を有する金属またはその化合物を含有した酸
化ケイ素の被膜の表面に、薄い抗菌作用を有する金属ま
たはその化合物を含有しない酸化ケイ素の被膜形成する
ことである。この方法としては、第１液として、シリカ
ゾル中に抗菌作用を有する金属またはその化合物が含有
された抗菌性を有するシリカゾルを塗布し、この抗菌性
シリカゾルが固化した後、第２液として、抗菌作用を有
する金属またはその化合物が含有シリカゾルを含有しな
い単なるシリカゾルを塗布することである。第１液（抗
菌性シリカゾル）中の酸化ケイ素含量としては、０．１
〜２０重量％、好ましくは、０．１〜５重量％である。
第２液中の酸化ケイ素の含有量としては、０．０１〜５
％、好ましくは０．０１〜１％である。このようにする
ことにより、加工砂からの抗菌性金属または化合物の流
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、シリカナゾルに代えて、後
述するアルミナゾルを用いたものとしてもよい。

【００１６】次に、第２の加工砂について説明する。こ
の加工砂では、砂の表面に、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し
ている。この第２の加工砂と上述した第１の加工砂との
相違は、砂表面に形成された被膜が、第１のものでは酸
化ケイ素により形成されており、第２のものでは、酸化
アルミニウムで形成されている点であり、その他の点、
例えば担体となる砂、使用される抗菌作用を有する金属
またはその化合物については、同じであり、上述のもの
が好適に使用される。そして、砂の主成分は、酸化ケイ
素であり、表面に形成された酸化アルミニウムの被膜
は、強固に付着される。そして、被膜中の抗菌作用を有
する金属またはその化合物は、完全に被膜中に埋没する
ことなく、表面に部分的に露出している。このため、加
工砂は、抗菌、防カビ作用を発揮する。そして、このよ
うな加工砂は、砂の表面に、抗菌作用を有する金属また
は化合物（以下、抗菌性金属という）を含有するコロイ
ダルアルミニウム液体（抗菌性アルミナゾル）に接触さ
せた後、乾燥させることにより、製造することができ
る。そして、好ましくは、抗菌作用を有する金属を、金
属コロイドの形態で含有するコロイダルアルミニウム液
体を用いることである。

【００１７】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、Ａｌ
₂Ｏ₃）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１０ｍμの直径を有
し、長さが約１００ｍμという略円柱状形状となってい
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、２０
０，５２０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。

【００１８】そして、アルミナゾルは、シリカゾルと同
様に、被膜形成性、粘着性、陽電荷などの性質を有して
いる。そして、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、
ペースト状液状物とすることができ、この液状物を砂に
塗布し、乾燥させることにより、本発明の第２の加工砂
が製造される。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、結合性など多くの利
点を持っている。

【００１９】上記の抗菌性アルミナゾル中の酸化アルミ
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る。そし
て、抗菌性アルミナゾル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、１０^-4〜０．１重
量％である。さらに、前記抗菌性アルミナゾル中におけ
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、１０⁶：１〜４：１であるこ
とが好ましく、より好ましくは、１０⁵：１〜１００：
１である。そして、本発明の抗菌性アルミナゾルにおけ
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。

【００２０】そして、酸化アルミニウムの表面に抗菌性
金属または化合物（例えば、銀化合物）が付着している
事が好ましい。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Ａｇ₂Ｏとな
り、一部はＡｇ（コロイド）の状態となり、また一部は
Ａｇ₂ＣＯ₃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、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
菌性アルミナゾル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、抗菌性アルミナゾル中において、抗菌
性金属化合物（例えば、銀化合物酸化）は、酸化アルミ
ニウムの表面に付着していることが好ましい。その方法
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。

【００２１】抗菌性アルミナゾルは、乾燥すると、抗菌
性を有する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、加工砂の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１２０〜４０
０℃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、砂の表面に付着した銀化合物の離脱を
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、砂の表面に形成された抗
菌作用を有する金属またはその化合物を含有した酸化ケ
イ素の被膜の表面に、薄い抗菌作用を有する金属または
その化合物を含有しない酸化ケイ素の被膜形成すること
である。

【００２２】この方法としては、第１液として、アルミ
ナゾル中に抗菌作用を有する金属またはその化合物が含
有された抗菌性を有するアルミナゾルを塗布し、この抗
菌性アルミナゾルが固化した後、第２液として、抗菌作
用を有する金属またはその化合物が含有アルミナゾルを
含有しない単なるアルミナゾルを塗布することである。
第１液（抗菌性アルミナゾル）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。第２液中の酸化アルミニウムの含有
量としては、０．０１〜５％、好ましくは０．０１〜１
％である。このようにすることにより、加工砂からの抗
菌性金属または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、上述のシリカナゾルを用いたも
のとしてもよい。

【００２３】次に、本発明の加工ガラス粒状体について
説明する。本発明の加工ガラス粒状体は、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ケイ素
の被膜を有している。本発明の加工ガラス粒状体に使用
されるガラス粒状体としては、粒状物、ビーズ、いわゆ
る砂状の立体物、ガラス破砕物、さらには、細かい粉体
などが目的に応じて使用される。大きさとしては、粒状
物換算で、粒径が０．００１ｍｍ〜２０ｍｍ程度のもの
が使用され、好適には、０．０１〜１０ｍｍ程度であ
る。そして、このガラス粒状体の表面には、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ケイ素の被
膜を有している。この加工ガラス粒状体と上述した第１
の加工砂との相違は、担体の材料の相違であり、形成さ
れた酸化ケイ素被膜、使用される抗菌作用を有する金属
またはその化合物については、同じであり、上述のもの
が好適に使用される。

【００２４】本発明の第２の加工ガラス粒状体は、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している。本発明の加工ガラ
ス粒状体に使用されるガラス粒状体としては、粒状物、
ビーズ、いわゆる砂状の立体物、ガラス破砕物、さらに
は、細かい粉体などが目的に応じて使用される。具体的
には、粒状物換算で、粒径が０．００１ｍｍ〜２０ｍｍ
程度のものが使用され、好適には、０．０１〜１０ｍｍ
程度である。そして、このガラス粒状体の表面には、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している。この加工ガラス粒状体
と上述した第２の加工砂との相違は、担体の材料の相違
であり、形成された酸化アルミニウム被膜、使用される
抗菌作用を有する金属またはその化合物については、同
じであり、上述のものが好適に使用される。

【００２５】次に、本発明の加工シリカゲル粒状体につ
いて説明する。本発明の加工シリカゲル粒状体は、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
化ケイ素の被膜を有している。本発明の加工シリカゲル
粒状体に使用されるシリカゲル粒状体としては、粒状
物、ビーズ、いわゆる砂状の立体物、破砕物、さらに
は、細かい粉体などが目的に応じて使用される。具体的
には、粒状物換算で、粒径が０．００１ｍｍ〜２０ｍｍ
程度のものが使用され、好適には、０．０１〜１０ｍｍ
程度である。そして、このシリカゲル粒状体の表面に
は、抗菌作用を有する金属またはその化合物を含有した
酸化ケイ素の被膜を有している。この加工シリカゲル粒
状体と上述した第１の加工砂との相違は、担体の材料の
相違であり、形成された酸化ケイ素被膜、使用される抗
菌作用を有する金属またはその化合物については、同じ
であり、上述のものが好適に使用される。

【００２６】本発明の第２の加工シリカゲル粒状体は、
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している。本発明の加工
シリカゲル粒状体に使用されるシリカゲル粒状体として
は、粒状物、ビーズ、いわゆる砂状の立体物、破砕物、
さらには、細かい粉体などが目的に応じて使用される。
具体的には、粒状物換算で、粒径が０．００１ｍｍ〜２
０ｍｍ程度のものが使用され、好適には、０．０１〜１
０ｍｍ程度である。そして、このシリカゲル粒状体の表
面には、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している。この加工シ
リカゲル粒状体と上述した第２の加工砂との相違は、担
体の材料の相違であり、形成された酸化アルミニウム被
膜、使用される抗菌作用を有する金属またはその化合物
については、同じであり、上述のものが好適に使用され
る。さらに、上記の加工ガラス粒状体および加工シリカ
ゲル粒状体は、ガラス粒状体、シリカゲルの表面に、抗
菌作用を有する金属またはその化合物を含有するコロイ
ダルシリカ液体またはコロイダルアルミニウム液体に接
触させた後、乾燥させることにより製造することができ
る。さらに、好ましくは、ガラス粒状体、シリカゲルの
表面に、抗菌作用を有する金属の金属コロイドを含有す
るコロイダルシリカ液体またはコロイダルアルミニウム
液体に接触させた後、乾燥させることである。また、シ
リカゲルの代わりに、セラミックス粒状体（例えば、シ
リカ−アルミナ）を用いることにより、本発明の抗菌材
を形成することができる。

【００２７】

【実施例】

（実施例１）シリカゾルとして、加水分解エチルシリケ
ート（日本モンサント株式会社、商品名シルエステル
ＸＡＲ、酸化ケイ素含量約２０％、エチルアルコール２
７．５％、イソプロピルアルコール５２．５％、安定剤
として微量の硫酸を含有，粘度４ｃｐｓ、比重０．９１
５、白濁液体）を用いた。抗菌性金属化合物として、硝
酸銀（和光純薬株式会社製）を用いた。そして、シリカ
ゾル１００ｇを、エチルアルコールで１０倍に希釈し
た、希釈シリカゾル１０００ｇを作成した。そして、水
９１．５ｇに、硝酸銀８．５ｇを添加し、撹拌した硝酸
銀水溶液１００ｇに、１％水酸化ナトリウム水溶液５０
ｇを添加し、コロイド銀が形成された液体を作成した。
そして、希釈シリカゾル１００ｇに、上記のコロイド銀
含有液体１．５ｇを添加し、よく撹拌して、抗菌性シリ
カゾル約１００ｇを得た。砂としては、粒径２．５〜
５．０ｍｍ範囲（長江産業株式会社製）のもの１０００
ｇを用いた。そして、抗菌性シリカゾル１００ｇを、上
記のケイ砂に噴霧した後、ケイ砂をよくかきまわした
後、ロータリーキルンのカラム内にいれ、２５０℃、１
０分間加熱乾燥させて本発明の加工抗菌性ケイ砂を作成
した。

【００２８】（実施例２）上記の実施例１で用いた抗菌
性シリカゾル約１００ｇを、さらに、エチルアルコール
で約１０倍で希釈した抗菌性シリカゾルを作成した。ケ
イ砂としては、粒径０．５〜０．９ｍｍ範囲（長江産業
株式会社製）のもの１０００ｇを用いた。そして、実施
例１と同様にして、本発明の加工抗菌性ケイ砂（実施例
２）を作成した。

【００２９】（実施例３）シリカゾルとして、実施例１
に用いたものと同じ加水分解エチルシリケートを用い
た。抗菌性金属化合物として、硝酸銀（和光純薬株式会
社製）および硝酸銅（日本化学産業株式会社製）を用い
た。そして、シリカゾル１００ｇを、エチルアルコール
で１０倍に希釈した、希釈シリカゾル１０００ｇを作成
した。そして、水８５．７５ｇに、硝酸銀４．２５ｇ、
硝酸銅１０ｇ、を添加し、撹拌した水溶液１００ｇに、
１％水酸化ナトリウム水溶液５０ｇを添加し、コロイド
銀およびコロイド銅が形成された液体を作成した。そし
て、希釈シリカゾル１００ｇに、上記のコロイド銀およ
び銅含有液体１．５ｇを添加し、よく撹拌して、抗菌性
シリカゾル約１００ｇを得た。ケイ砂としては、粒径
０．０５〜０．２ｍｍ範囲（長江産業株式会社製）のも
の１０００ｇを用いた。そして、抗菌性シリカゾル１０
０ｇを、上記のケイ砂に噴霧した後、ケイ砂をよくかき
まわした後、ロータリーキルンのカラム内にいれ、２５
０℃、１０分間加熱乾燥させて本発明の加工抗菌性ケイ
砂（実施例３）を作成した。

【００３０】（実施例４）シリカゾルとして、日産化学
株式会社製、商品名スノーテックスＯ、酸化ケイ素含量
約２０％、水約８０％、安定剤として微量の塩酸を含
有，粘度１〜３ｃｐｓ、比重１．１２〜１．１４、白濁
液体）を用いた。抗菌性金属化合物として、硝酸銀（和
光純薬株式会社製）および硝酸銅（日本化学産業株式会
社製）を用いた。そして、シリカゾル１００ｇを、水で
１０倍に希釈した、希釈シリカゾル１０００ｇを作成し
た。そして、水８５．７５ｇに、硝酸銀４．２５ｇ、硝
酸銅１０ｇを添加し、撹拌した水溶液１００ｇに、１％
水酸化ナトリウム水溶液５０ｇを添加し、コロイド銀お
よびコロイド銅が形成された液体を作成した。そして、
希釈シリカゾル１００ｇに、上記のコロイド銀および銅
含有液体１．５ｇを添加し、よく撹拌して、抗菌性シリ
カゾル約１００ｇを得た。ケイ砂としては、粒径０．０
５〜０．２ｍｍ範囲（長江産業株式会社製）のもの１０
００ｇを用いた。そして、抗菌性シリカゾル中に、上記
のケイ砂を浸漬し、引き上げ、ロータリーキルンのカラ
ム内にいれ、４００℃、１０分間加熱乾燥させて本発明
の加工抗菌性ケイ砂を作成した。

【００３１】（実施例５）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１０％、安定剤として微量の酢酸を含有，比重
１．０９〜１．１４、ｐＨ４．０〜６．０）を用いた。
抗菌性金属化合物として、硝酸銀（和光純薬株式会社
製）を用いた。そして、アルミナゾル１００ｇ（約１１
０ｇ）と硝酸銀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、酸化ケイ素の表面に硝酸
銀を強制的に押し付け、抗菌性アルミナゾル約１１０ｇ
を得た。ケイ砂としては、粒径１．２〜２．５ｍｍ範囲
（長江産業株式会社製）のもの１０００ｇを用いた。そ
して、抗菌性アルミナゾル１００ｇを、上記のケイ砂に
噴霧した後、ケイ砂をよくかきまわした後、ロータリー
キルンのカラム内にいれ、４００℃、１０分間加熱乾燥
させ、本発明の加工抗菌性ケイ砂を作成した。

【００３２】（実施例６）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１０％、安定剤として微量の酢酸を含有，比重
１．０９〜１．１４、ｐＨ４．０〜６．０）を用いた。
抗菌性金属化合物として、硝酸銀（和光純薬株式会社
製）を用いた。そして、水９１．５ｇに、硝酸銀８．５
ｇを添加し、撹拌した硝酸銀水溶液１００ｇに、１％水
酸化ナトリウム水溶液５０ｇを添加し、コロイド銀が形
成された液体を作成した。ケイ砂としては、粒径１．２
〜２．５ｍｍ範囲（長江産業株式会社製）のもの１００
０ｇを用いた。そして、抗菌性アルミナゾル１００ｇ
を、上記のケイ砂に噴霧した後、ケイ砂をよくかきまわ
した後、ロータリーキルンのカラム内にいれ、４００
℃、１０分間加熱乾燥させ、本発明の加工抗菌性ケイ砂
を作成した。

【００３３】（実施例７）上記の実施例４の抗菌性アル
ミナゾル約１００を、さらに、水で約１０倍で希釈した
抗菌性アルミナゾルを作成した。ケイ砂としては、粒径
０．３〜０．６ｍｍ範囲（長江産業株式会社製）のもの
１０００ｇを用いた。そして、抗菌性アルミナカゾル１
００ｇを、上記のケイ砂に噴霧した後、ケイ砂をよくか
きまわした後、ロータリーキルンのカラム内にいれ、４
００℃、１０分間加熱乾燥させて本発明の加工抗菌性ケ
イ砂を作成した。

【００３４】（実施例８）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）を用いた。抗菌
性金属化合物として、硝酸銀（和光純薬株式会社製）、
硝酸銅（日本化学産業株式会社製）を用いた。そして、
アルミナゾル１００ｇを、水で１０倍に希釈した、希釈
アルミナゾル１０００ｇを作成した。そして、水８５．
７５ｇに、硝酸銀４．２５ｇ、硝酸銅１０ｇを添加し、
撹拌した水溶液１００ｇに、１％水酸化ナトリウム水溶
液５０ｇを添加し、コロイド銀およびコロイド銅が形成
された液体を作成した。そして、希釈アルミナゾル１０
０ｇに、上記のコロイド銀および銅含有液体１．５ｇを
添加し、よく撹拌して、抗菌性アルミナゾル約１００ｇ
を得た。ケイ砂としては、粒径０．０５〜０．２ｍｍ範
囲（長江産業株式会社製）のもの１０００ｇを用いた。
そして、抗菌性アルミナカゾル１００ｇを、上記のケイ
砂に噴霧した後、ケイ砂をよくかきまわした後、ロータ
リーキルンのカラム内にいれ、４００℃、１０分間加熱
乾燥させて本発明の加工抗菌性ケイ砂を作成した。

【００３５】（実施例９）シリカゾルとして、日産化学
株式会社製（スノーテックスＯ）を用い、このシリカゾ
ルを水で約１０倍に希釈した希釈シリカゾルを作成し
た。そして、この希釈シリカゾル１００ｇを、実施例３
の抗菌性加工ケイ砂に、噴霧した後、ケイ砂をよくかき
まわした後、ロータリーキルンのカラム内にいれ、４０
０℃、１０分間加熱乾燥させて本発明の加工抗菌性ケイ
砂を作成した。

【００３６】（実施例１０）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１０％、安定剤として微量の酢酸を含有，比
重１．０９〜１．１４、ｐＨ４．０〜６．０）を用い、
このアルミナゾルを水で約１０倍に希釈した希釈アルミ
ナゾルを作成した。そして、この希釈シリカゾルに実施
例６の抗菌性加工ケイ砂を浸漬し、引き上げ、４００
℃、１０分間加熱乾燥させて本発明の加工抗菌性ケイ砂
を作成した。

【００３７】（実施例１１）ケイ砂のかわりに、ガラス
ビーズ（平均球径１ｍｍ，東新理興株式会社製）１００
０ｇを用いた以外は、実施例３と同様にして、表面に銀
化合物および銅化合物を含有する酸化ケイ素被膜を有す
る本発明の抗菌性加工ガラスビーズを作成した。

【００３８】（実施例１２）ケイ砂のかわりに、シリカ
ゲル（平均球径１ｍｍ，東新理興株式会社製）１０００
ｇを用いた以外は、実施例３と同様にして、表面に銀化
合物および銅化合物を含有する酸化ケイ素被膜を有する
本発明の抗菌性加工シリカゲルビーズを作成した。

【００３９】［実験］実験には、以下の菌を用いた。 Escherichia coli IFO 3301（大腸菌） Pseudomonas aeruginosa IID P-1（緑膿菌） Staphylocoｇus aureus IFO 12732（黄色ブドウ球菌）そして、菌液の調製は、試験菌株を普通寒天斜面培地
［SCDLP寒天培地］（日本製薬社製）で37℃一昼夜培養
した後、菌体を滅菌精製水に浮遊させて調製した（約10
⁴／ｍｌ）。そして、実施例１ないし１２の抗菌性物質
それぞれ２０ｇ入れた、シャーレ（Ｎｏ．１〜１２）を
それぞれ３つ、さらに抗菌性物質を入れないシャーレ
（Ｎｏ．１３）、さらに、抗菌性被膜をもたないケイ砂
（粒径０．９〜１．２ｍｍ）を２０ｇ入れたシャーレ
（Ｎｏ．１４）を作成し、それぞれシャーレに上述した
各種菌液１ｍｌを添加し、３５℃で静置し、０（保存開
始時），２４時間および４８時間後の生菌数を菌数測定
用培地を使用して測定した。その結果は、表１ないし表
３に示す通りであった。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】

【表３】

【００４３】

【発明の効果】本発明の加工砂、抗菌材は、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ケイ
素または酸化アルミニウムの被膜を有するので、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。特に、園芸用の土壌砂、幼稚園の砂
場、ゴルフ場のバンカー、ゴルフ場の芝生目地砂にとし
て、使用しても、抗菌性物質である金属は、容易に流
出、脱落しないため、使用者に対して安全である。さら
に、流出、脱落しにくいので、長期的な抗菌作用を発揮
するとともに、環境に対する悪影響も与えない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｃ０２Ｆ 1/50 １０１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】砂の表面に、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ケイ素の被膜を有すること
を特徴とする加工砂。
【請求項２】砂の表面に、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加工砂。
【請求項３】前記抗菌作用を有する金属またはその化
合物は、銀、銀化合物、銅、銅化合物から選ばれた少な
くとも１種である請求項１または２に記載の加工砂。
【請求項４】ガラス粒状体またはシリカゲル粒状体の
表面に、抗菌作用を有する金属またはその化合物を含有
した酸化ケイ素の被膜を有することを特徴とする抗菌
材。
【請求項５】ガラス粒状体またはシリカゲル粒状体の
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
抗菌材。
【請求項６】前記抗菌作用を有する金属またはその化
合物は、銀、銀化合物、銅、銅化合物から選ばれた少な
くとも１種である請求項４または５に記載の抗菌材。
【請求項７】砂、ガラス粒状体、シリカゲルおよびセ
ラミックス粒子より選択された１種の無機担体の表面
に、抗菌作用を有する金属の金属コロイドを含有するコ
ロイダルシリカ液体またはコロイダルアルミニウム液体
に接触させた後、乾燥させることを特徴とする抗菌材の
製造方法。