JPH08120496A

JPH08120496A - 抗菌剤を含有する電着塗装被膜の形成方法

Info

Publication number: JPH08120496A
Application number: JP28487294A
Authority: JP
Inventors: Jun Kawasaki; 純河崎
Original assignee: CHIYUUGAI KOGYO KK; Toshin KK
Current assignee: CHIYUUGAI KOGYO KK; Toshin KK
Priority date: 1994-01-27
Filing date: 1994-11-18
Publication date: 1996-05-14

Abstract

(57)【要約】【目的】抗菌性金属イオンの溶出、経時変化による変
色、抗菌力の低下等を来すことのない抗菌剤を電着塗装
被膜表面に共析させることにより、被塗装物の金属の色
調、光沢、表面状態をそのまま保持し、しかも耐久性に
優れ、人体に対して安全であり、十分な抗菌力を有する
抗菌剤を含有する電着塗装被膜の形成方法を得ることを
目的とするものである。【構成】抗菌性を有する金属銀を強固に担持したリン
酸カルシウムのセラミックス微粒子よりなる抗菌剤を電
着塗装溶液中に分散させ、装身具、腕時計部品、メガネ
フレーム、建築金物、水栓器具類に電着塗装を施すと同
時に、抗菌剤をその表面に共析させた、抗菌剤を含有す
る電着塗装被膜の形成方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は抗菌性を有する金属銀を
強固に担持したリン酸カルシウムのセラミックス微粒子
よりなる抗菌剤を、電着塗装の特性である均一な被覆性
を応用し、被塗装物表面に均一に共析させ、電着塗装皮
膜の特性に抗菌作用を付加させた被膜を得ることのでき
る、抗菌剤を含有する電着塗装被膜の形成方法に関する
ものである。材料となる抗菌剤は、リン酸カルシウム
（ハイドロキシアパタイトあるいはリン酸３カルシウ
ム）と銀化合物の混合物を１０００℃以上の高温で焼結
することにより、化合物中の銀イオンを焼結過程で金属
銀となし、化学的にはリン酸カルシウムと金属銀の焼結
混合したセラミック体として得られるものを利用するこ
とができる。今日、抗菌剤は生活の中に普及し利用され
ている。この抗菌剤を常時身体に装着する装身具、腕時
計、メガネフレーム等に応用すれば、日々の雑菌に対す
る抗菌効果の期待は大きい。また、食品、医薬品の工
場、あるいは病院等の衛生面での配慮が特に必要な施設
において、ドアノブや蛇口等、直接人手が触れるような
建築金物、水栓器具類に応用してもその抗菌効果は非常
に有効である。

【０００２】

【従来の技術】従来、銀、銅、亜鉛等の抗菌性を有する
金属または金属塩を含有する抗菌剤は数多く発表されて
いる。その用法としては、合成樹脂、合成繊維等の原材
料に抗菌剤を練り込みそれらを成形加工する方法、塗料
に抗菌剤を混合して塗装する方法等の報告は種々ある。
しかし以上のような抗菌性金属または金属塩を含有する
抗菌剤は、金属イオンの溶出等による変色、抗菌力の低
下等の経時変化を来すものが多く、問題となっていた。
また、電着塗装技術は以前より確立されており、広範囲
において実用化された実績も十分にある。しかし、本発
明のように電着塗装溶液中に抗菌剤を分散させ、被塗装
物の金属の色調、光沢、表面状態をそのまま保持し、電
着塗装被膜表面に抗菌剤を共析させるという方法は未だ
発表されていない。また、金、プラチナ及びそれらの合
金からなる、いわゆる貴金属製の装身具に電着塗装を施
す報告も殆どない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者は電
着塗装により電着塗装被膜上に抗菌剤を共析させる方法
を提案するものである。しかしながら電着塗装溶液は繊
細な溶液であり、酸、アルカリ、金属イオンあるいは有
機物等の不純物の混入に対して鋭敏に反応し、外観不
良、密着不良等の不具合を生じ易い。一般に電着塗装溶
液中では抗菌剤中の金属イオンが溶出し易いため、抗菌
剤は不純物として作用し、外観、密着性の優れた電着塗
装被膜を得ることはできない。そこで、抗菌剤が不純物
として作用しないような、すなわち、金属イオンの溶出
がなく、経時変化による変色、抗菌力の低下を起こすこ
とのない抗菌剤及び電着塗装溶液の選択が重要な課題と
なる。

【０００４】また、金、プラチナ及びそれらの合金から
なる、いわゆる貴金属製の装身具に電着塗装を施すこと
は、貴金属製品の特有な高級感を損ねるという感覚的な
慣習があり、敬遠されることが多い。さらに、複雑、微
細な形状、構造の多い装身具や腕時計部品、メガネフレ
ーム等に電着塗装を施すことにより、その機能に支障を
来す恐れがある。本発明は、以上のような感覚的な慣習
から脱却し、貴金属製品としての装身具に抗菌剤を含有
する電着塗装被膜処理を施すことにより、貴金属製品特
有の色調、光沢、表面状態を素材金属そのままに保持
し、全く違和感を感じさせない外観を呈し、複雑、微細
な形状、構造の被塗装物の機能を損ねることのない抗菌
剤を含有する電着塗装被膜の形成方法を得ることを目的
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は以上のような課
題を解決し、目的を達成するため、次のような抗菌剤を
含有する電着塗装被膜の形成方法を提供するものであ
る。すなわち、リン酸カルシウムと金属銀の焼結混合し
たセラミックス微粒子よりなる抗菌剤を電着塗装溶液中
に均一に分散させ、該溶液中にて被塗装物と極板間に電
圧を印加して直流通電を行なうことにより、被塗装物表
面に抗菌剤が共析した被膜を得ることを特徴とする抗菌
剤を含有する電着塗装被膜の形成方法である。本発明に
おいては抗菌剤及び電着塗装溶液の選択が重要な要素と
なる。すなわち、抗菌剤そのものの特性としては、安定
性、耐久性、耐熱性、抗菌力の持続性、人体に対する安
全性を有し、経時変化を起こさない微粒子であり、更に
電着塗装溶液に対して不溶かつ安定であり、悪影響を与
えず、分散が容易なものでなければならない。得られる
電着塗装被膜は、均一、美麗な外観を呈し、抗菌性に優
れ、耐久性に富み、人体に対し安全であり、素材金属の
色調、光沢、表面状態をそのままに保持し、なおかつ装
身具や腕時計部品、メガネフレーム等においては金属ア
レルギー防止効果を具備したものでなければならない。
以上の選定条件を考慮し選択した抗菌剤は、抗菌力を有
する銀を強固に担持した粒径０. ５〜２μｍのリン酸カ
ルシウムのセラミックス微粒子である。（市販品：商品
名アパサイダーＡＷ／（株）サンギ社製）また、電着
塗装溶液は樹脂固形分１０％アクリル−メラミン系アニ
オン型を使用した。（市販品：商品名ハニーブライトＣ
−１／ハニー化成（株）社製）次に、抗菌剤を電着塗装溶液中にいかに均一に分散させ
るかが、本発明の重要な要素の一つである。回転子、プ
ロペラ等の回転力を利用した機械的攪拌若しくは循環ポ
ンプ等を利用した液の対流による攪拌、超音波発振器等
を利用した振動による撹拌、またそれらの撹拌方法の組
み合わせ等、色々考えられるが、使用する槽の形状、大
きさ；極板の形状、大きさ、設置位置；被塗装物の形
状、大きさ等により適宜、装置設計をする必要がある。
攪拌強度は抗菌剤が電着塗装溶液中に均一に分散し、沈
降しない程度にできるだけ穏やかな方が望ましい。ま
た、均一美麗な外観、密着性の良い電着塗装被膜を得る
には、電圧を印加する際に、瞬時に所定電圧を印加させ
ずに、徐々に所定電圧まで上げる印加方法が望ましい。
電着塗装被膜処理を施すことにより被塗装物の機能を損
なう例として、ネックレス、ブレスレット等の微細な鎖
構造のもの、時計バンドのような微細な嵌合構造を有す
るものは、鎖或いはバンドとしての自在性が失われる。
また、イヤリングやメガネフレームのように微細なネジ
構造を有するものは、電着塗装被膜の厚みによりネジと
しての機能を損なう場合がある。以上のような不具合
は、電着塗装処理を施す際に被塗装物の形状、構造、機
能等をよく考慮し、膜厚の調整、治具の工夫等、電着条
件、方法等を調整することによって回避することができ
る。

【０００６】

【作用】電着塗装溶液中に抗菌剤を分散させ、被塗装物
と極板間に電圧を印加し、直流通電を行って被塗装物の
被膜表面に抗菌剤を含有する電着塗装被膜を形成させ
る。

【０００７】

【実施例】

実施例１図１のような原理の装置を使用し、良く脱脂洗浄した試
験片（３）を陽極、ステンレス板（２）を陰極とし抗菌
剤の分散量を電着塗装溶液中の樹脂固形分に対し２％、
５％、７％、１０％、１５％と変化させた抗菌剤分散電
着塗装溶液（６）中にてソフトスタート付直流整流器
（４）を用い、電圧を印加し直流通電を行い、純水水
洗、水切り処理、予備乾燥（５０〜６０℃ １０分以
上）、焼付処理を施し、得られた試験片の外観、密着性
試験を行った。その際、印加電圧を１０、２５、５０、
７５、１００、１２５、１５０、２００ボルトと変化さ
せ各々の組み合わせにより判定した結果を表１に示す。・電着条件：１０〜２００Ｖ、３０秒、液温２５±０.
５℃ ・焼付処理：１８０℃、３０分・外観試験：肉眼及びルーペ（×１０）にて表面観察・密着試験：クロスカット後テープ剥離試験・試験片：３×３ｃｍのＫ１８地金

【表１】上記の試験結果より、抗菌剤分散量５〜１０％、印加電
圧２５〜７５Ｖの条件下における電着塗装被膜が均一
性、外観の美しさ、密着性の点で優れていることが分か
った。

【０００８】実施例２次に電着条件の変化（印加電圧の変化）に伴う抗菌剤を
含有する電着塗装被膜の膜厚、抗菌剤共析量、抗菌効果
の変化を測るために、抗菌剤分散量を５％一定とし、印
加電圧を１０、２５、５０、７５、１００、１２５、１
５０、２００ボルトと変化させ、得られた試験片にて試
験した結果を表２に示す。・電着条件：１０〜２００Ｖ、３０秒、液温２５±０.
５℃ ・焼付処理：１８０℃、３０分・膜厚、抗菌剤分散量の測定は被膜重量法及び原子吸光
法による。・抗菌効果試験は培養した大腸菌を懸濁させたリン酸緩
衝液に各々の試験片を入れ、２４時間、４８時間振盪さ
せ各処理菌液について生菌数を測定。・試験片：３×３ｃｍのＫ１８地金

【表２】上記の試験結果より、抗菌剤分散量５％においては、印
加電圧１０〜２００Ｖの範囲では何れも十分な抗菌作用
が発揮されることが分かった。

【０００９】実施例３更に抗菌剤分散量の変化に伴う、抗菌剤を含有する電着
塗装被膜の抗菌効果を確認するために電着条件を印加電
圧５０Ｖ一定とし、抗菌剤分散量を２％、５％、７％、
１０％、１５％と変化させ実施例２と同様の試験を行っ
た結果を表３に示す。

【表３】上記の試験結果より、印加電圧５０Ｖにおいては、抗菌
剤分散量２〜１５％の範囲では何れも十分な抗菌効果を
発揮することが分かった。

【００１０】実施例４抗菌剤を含有する電着塗装被膜の安全性の確認のため、
該被膜を生理食塩液にて４０℃、７２時間抽出して得ら
れた試験液を用いて、ウサギにおける皮膚刺激性試験
を、ＯＥＣＤ化学物質試験法ガイドライン「４０４急性
皮膚刺激性／腐食性試験法」(1992)、及びFederal Regi
ster 37,27635(1972) 「皮膚一次刺激性試験法」に準拠
して実施した。その結果、生理食塩液抽出試験液を適用
後９６時間の観察において、非擦過傷皮膚及び擦過傷皮
膚のいずれの適用箇所にも紅斑及び浮腫は認められず、
一次刺激性指数は０であった。従って、抗菌剤を含有す
る電着塗装被膜の生理食塩液抽出液の、ウサギにおける
皮膚一次刺激性は認められなかった。

【００１１】実施例５Ｋ１８製ネックレスに抗菌剤分散量５％、電着塗装条件
５０Ｖ−３０秒、焼付処理１８０℃−３０分にて処理し
たものを金属アレルギー症状を有する女性４人に３ケ月
間装着した結果、全く異常が認められなかった。

【００１２】実施例６抗菌剤を含有する電着塗装被膜の一般的な物性試験を行
った結果を表４に示す。・電着条件：抗菌剤分散量５％、印加電圧５０Ｖ・焼付処理：１８０℃、３０分・試験片：５×１０ｃｍの黄銅板に銅めっき→ニッケル
めっき→金めっきを施し、抗菌剤を含有する電着塗装処
理を行った。

【表４】上記の試験結果より、抗菌剤を含有する電着塗装被膜
は、抗菌剤を共析させることによる物性面での変化は無
く、従来の電着塗装被膜と物性面で同等である。

【００１３】実施例１〜６の結果より、抗菌剤の分散量
は電着塗装溶液中の樹脂固形分に対して５〜１０重量
％、また、電着塗装時の印加電圧は２５〜７５Ｖにて行
うのが望ましく、作業性、経済性、仕上がり状態も優
れ、抗菌効果も十分得られ、人体に対して安全であり、
なおかつ金属アレルギー防止効果も十分期待できる。

【００１４】

【発明の効果】抗菌剤を含有する電着塗装被膜処理を施
した貴金属製の装身具は、貴金属製品の持つ高級感を損
なうことなく、また、複雑、微細な形状、構造を有する
装身具、腕時計部品、メガネフレーム等の機能に支障を
来すこともなく、被塗装物の金属特有の色調、光沢等を
保持したまま、均一美麗な外観を呈し、耐久性に富み、
人体に対して安全であり、抗菌効果も十分に得られ、更
に金属アレルギー症状を有する人でも安全に使用できる
ものである。建築金物、水栓器具類においては、特に衛
生面に配慮を要する施設等に使用することにより、その
抗菌効果は非常に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に使用した抗菌剤を含有する電
着塗装処理装置の原理を示す概略図

【符号の説明】

１槽２陰極板（ＳＵＳ３０４）３被塗装品４直流電源（ソフトスタート付）５攪拌機６抗菌剤分散電着塗装溶液

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リン酸カルシウムと金属銀の焼結混合し
たセラミックス微粒子よりなる抗菌剤を電着塗装溶液中
に均一に分散させ、該溶液中にて被塗装物と極板間に電
圧を印加して直流通電を行なうことにより、被塗装物表
面に抗菌剤が共析した被膜を得ることを特徴とする抗菌
剤を含有する電着塗装被膜の形成方法。
【請求項２】被塗装物が金、プラチナ及びそれらの合
金である貴金属地金、あるいはステンレス、銅合金、ニ
ッケル合金、鉄、アルミニウム、チタン等の素材及びそ
の素材上に金、プラチナ、ロジウム、ニッケル、クロ
ム、チタン合金等を被覆したものである請求項１記載の
抗菌剤を含有する電着塗装被膜の形成方法。
【請求項３】被塗装物がネックレス、ブレスレット、
リング、ピアス、イヤリング等の装身具、腕時計部品、
メガネフレームである請求項１記載の抗菌剤を含有する
電着塗装被膜の形成方法。
【請求項４】被塗装物が建築金物及び水栓器具類であ
る請求項１記載の抗菌剤を含有する電着塗装被膜の形成
方法。