JP2000053451A - 抗菌性ガラス製品およびその製造方法 - Google Patents
抗菌性ガラス製品およびその製造方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
- C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
- C03C21/005—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to introduce in the glass such metals or metallic ions as Ag, Cu
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- C03C2204/02—Antibacterial glass, glaze or enamel
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的少量の抗菌性成分量にも拘わらず抗
菌効果に優れ、抗菌性成分に起因した着色が抑制され、
透明性の低下が防止された抗菌性ガラス製品およびその
簡便かつ安価な製造方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 抗菌性ガラス製品はガラス製品の表面
層にガラス中のイオンとのイオン交換により置換された
銀イオンが 0.5〜10,000ｐｐｍの濃度で含有されてなる
ことを特徴とし、抗菌性ガラス製品の製造方法は銀また
は銀化合物の微粒子分散液または溶液をガラス製品の表
面に塗布し、熱処理して、銀イオンとガラス中のイオン
とをイオン交換せしめることを特徴とする。
菌効果に優れ、抗菌性成分に起因した着色が抑制され、
透明性の低下が防止された抗菌性ガラス製品およびその
簡便かつ安価な製造方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 抗菌性ガラス製品はガラス製品の表面
層にガラス中のイオンとのイオン交換により置換された
銀イオンが 0.5〜10,000ｐｐｍの濃度で含有されてなる
ことを特徴とし、抗菌性ガラス製品の製造方法は銀また
は銀化合物の微粒子分散液または溶液をガラス製品の表
面に塗布し、熱処理して、銀イオンとガラス中のイオン
とをイオン交換せしめることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、抗菌効果に優れ、
抗菌性成分に起因した着色が抑制され、透明性の低下が
防止された抗菌性ガラス製品及びその製造方法に関す
る。なお、本明細書では、抗菌性とは防黴性、防藻性を
も意味するものとする。
抗菌性成分に起因した着色が抑制され、透明性の低下が
防止された抗菌性ガラス製品及びその製造方法に関す
る。なお、本明細書では、抗菌性とは防黴性、防藻性を
も意味するものとする。
【０００２】
【従来の技術】従来、抗菌性ガラス製品として、銀微粒
子の分散液または溶液をガラス製品の表面に塗布した
後、熱処理することにより、銀微粒子をガラス製品表面
層内部に拡散・担持させたものが知られている。そし
て、拡散性を向上させ、銀の拡散量や拡散深さを確保す
るためには、用いる銀微粒子の粒径は小さいほど好適と
されており、また熱処理温度は高温であることが好適と
され、通常、 400〜600 ℃程度の温度で熱処理されてい
る。
子の分散液または溶液をガラス製品の表面に塗布した
後、熱処理することにより、銀微粒子をガラス製品表面
層内部に拡散・担持させたものが知られている。そし
て、拡散性を向上させ、銀の拡散量や拡散深さを確保す
るためには、用いる銀微粒子の粒径は小さいほど好適と
されており、また熱処理温度は高温であることが好適と
され、通常、 400〜600 ℃程度の温度で熱処理されてい
る。
【０００３】〔問題点〕しかしながら、従来の技術で
は、以下のような問題点があった。 銀微粒子としてＡｇイオンを用いると金属Ａｇに還
元されて着色しやすい。 表面層内部で銀微粒子同士の凝集、融着が起こりや
すく着色しやすい。 銀微粒子が凝集・融着して銀表面積が減少し抗菌効
果が不充分になる。
は、以下のような問題点があった。 銀微粒子としてＡｇイオンを用いると金属Ａｇに還
元されて着色しやすい。 表面層内部で銀微粒子同士の凝集、融着が起こりや
すく着色しやすい。 銀微粒子が凝集・融着して銀表面積が減少し抗菌効
果が不充分になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における問題点に鑑みてなされたものであり、この問題
点を解消するため具体的に設定された課題は、比較的少
量の抗菌性成分量にも拘わらず抗菌効果に優れ、抗菌性
成分に起因した着色が抑制された抗菌性ガラス製品およ
びその簡便かつ安価な製造方法を提供することを課題と
する。
における問題点に鑑みてなされたものであり、この問題
点を解消するため具体的に設定された課題は、比較的少
量の抗菌性成分量にも拘わらず抗菌効果に優れ、抗菌性
成分に起因した着色が抑制された抗菌性ガラス製品およ
びその簡便かつ安価な製造方法を提供することを課題と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
に係る抗菌性ガラス製品は、ガラス製品の表面層に、ガ
ラス中のイオンとのイオン交換により置換された銀イオ
ンが 0.5〜10,000ｐｐｍの濃度で含有されてなることを
特徴とするものである。
に係る抗菌性ガラス製品は、ガラス製品の表面層に、ガ
ラス中のイオンとのイオン交換により置換された銀イオ
ンが 0.5〜10,000ｐｐｍの濃度で含有されてなることを
特徴とするものである。
【０００６】請求項２に係る抗菌性ガラス製品は、銀が
実質的に検出される範囲は表面から深さ 5〜30μｍまで
であることを特徴とする。
実質的に検出される範囲は表面から深さ 5〜30μｍまで
であることを特徴とする。
【０００７】また、請求項３に係る抗菌性ガラス製品の
製造方法は、銀または銀化合物の微粒子分散液または溶
液をガラス製品の表面に塗布し、熱処理して、銀イオン
とガラス中のイオンとをイオン交換せしめることを特徴
とするものである。
製造方法は、銀または銀化合物の微粒子分散液または溶
液をガラス製品の表面に塗布し、熱処理して、銀イオン
とガラス中のイオンとをイオン交換せしめることを特徴
とするものである。
【０００８】また、請求項４に係る抗菌性ガラス製品の
製造方法は、前記熱処理の処理温度が 300℃以下である
ことを特徴とする。
製造方法は、前記熱処理の処理温度が 300℃以下である
ことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に実施の形態を詳述する。な
お、この実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させ
るため具体的に説明するものであり、特に指定のない限
り、発明内容を限定するものではない。
お、この実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させ
るため具体的に説明するものであり、特に指定のない限
り、発明内容を限定するものではない。
【００１０】この実施の形態における抗菌性ガラス製品
は、ガラス製品表面から表面層内部に、比較的低温下で
抗菌性成分として銀を導入したものであり、ガラス製品
の表面層における銀イオン濃度として 0.5〜10,000ｐｐ
ｍの銀イオンが、表面で最も濃度が高く、内部に進行す
るほど濃度が低くなり、実質的に銀が検出される範囲は
ガラス製品表面から深さが 5〜30μｍとなるように銀を
導入し、ガラス中のイオンとイオン交換された状態で主
として存在するようにしたものである。
は、ガラス製品表面から表面層内部に、比較的低温下で
抗菌性成分として銀を導入したものであり、ガラス製品
の表面層における銀イオン濃度として 0.5〜10,000ｐｐ
ｍの銀イオンが、表面で最も濃度が高く、内部に進行す
るほど濃度が低くなり、実質的に銀が検出される範囲は
ガラス製品表面から深さが 5〜30μｍとなるように銀を
導入し、ガラス中のイオンとイオン交換された状態で主
として存在するようにしたものである。
【００１１】なお、イオン交換された状態で主として存
在するとは、拡散後の銀の一部が抗菌効果を損なわない
程度に、銀粒子として粒界等に存在することを許容す
る。また、ガラス製品とは、ガラスの板状物は勿論のこ
と、コップ等の任意の形状物や、琺瑯、釉等のガラス質
物質により表面コーティング処理された物品をも包含す
るものとする。
在するとは、拡散後の銀の一部が抗菌効果を損なわない
程度に、銀粒子として粒界等に存在することを許容す
る。また、ガラス製品とは、ガラスの板状物は勿論のこ
と、コップ等の任意の形状物や、琺瑯、釉等のガラス質
物質により表面コーティング処理された物品をも包含す
るものとする。
【００１２】このガラス製品表面層の銀濃度が10,000ｐ
ｐｍを超えて高くなると、ガラス製品の強度が劣化し、
あるいは着色が目立つようになるなどの不具合があり、
また、銀濃度が 0.5ｐｐｍ未満になるとガラス製品表面
全体の抗菌性を実用上十分な水準に維持することができ
なくなる。また、抗菌性成分としての銀イオンがガラス
製品表面から 30 μｍを超える深部に分布していても、
その銀イオンは抗菌性の強弱との係わりは小さい。
ｐｍを超えて高くなると、ガラス製品の強度が劣化し、
あるいは着色が目立つようになるなどの不具合があり、
また、銀濃度が 0.5ｐｐｍ未満になるとガラス製品表面
全体の抗菌性を実用上十分な水準に維持することができ
なくなる。また、抗菌性成分としての銀イオンがガラス
製品表面から 30 μｍを超える深部に分布していても、
その銀イオンは抗菌性の強弱との係わりは小さい。
【００１３】熱処理温度は 300℃以下、特に 200℃以下
とすることが好適である。即ち、温度 300℃以上で熱処
理すると、銀がガラス製品の表面層内部で凝集・融着し
て粗大化し、イオン化されにくいためイオン交換されに
くい。また、凝集・融着して粗大化するため、銀の表面
積が減少して活性度、即ち銀のオリゴジオナミー効果が
低下して、抗菌性が充分には発揮されず、また着色の原
因ともなる。
とすることが好適である。即ち、温度 300℃以上で熱処
理すると、銀がガラス製品の表面層内部で凝集・融着し
て粗大化し、イオン化されにくいためイオン交換されに
くい。また、凝集・融着して粗大化するため、銀の表面
積が減少して活性度、即ち銀のオリゴジオナミー効果が
低下して、抗菌性が充分には発揮されず、また着色の原
因ともなる。
【００１４】更に、銀または銀化合物の分散液若しくは
溶液（以下、抗菌性塗布液という）を高温下でガラス製
品表面に塗布し熱処理するという製造方法に依るため、
ガラス製品の表面に微少なクラックが無数に発生しやす
く、透明性が低下する原因ともなる。
溶液（以下、抗菌性塗布液という）を高温下でガラス製
品表面に塗布し熱処理するという製造方法に依るため、
ガラス製品の表面に微少なクラックが無数に発生しやす
く、透明性が低下する原因ともなる。
【００１５】適正な熱処理温度は、抗菌性を付与するガ
ラス製品の種類や、用いる銀または銀化合物の種類、導
入する深さ等を考慮して、例えば 300℃以下の温度から
適宜選択される。また、熱処理時間も抗菌性を付与する
ガラス製品の種類や、抗菌性成分の種類、抗菌性成分を
導入する深さ等により異なるが、通常、数秒〜数十時間
程度である。なお、熱処理には、ガラス製品の製造工程
中の各種熱処理工程を用いることができ、製造途上のガ
ラス製品に直接抗菌性塗布液を塗布しても良い。
ラス製品の種類や、用いる銀または銀化合物の種類、導
入する深さ等を考慮して、例えば 300℃以下の温度から
適宜選択される。また、熱処理時間も抗菌性を付与する
ガラス製品の種類や、抗菌性成分の種類、抗菌性成分を
導入する深さ等により異なるが、通常、数秒〜数十時間
程度である。なお、熱処理には、ガラス製品の製造工程
中の各種熱処理工程を用いることができ、製造途上のガ
ラス製品に直接抗菌性塗布液を塗布しても良い。
【００１６】熱処理時の雰囲気も特に制限されないが、
何らかの影響を受けるときは、例えば非酸化性雰囲気と
する。熱処理時に、ガラス製品に影響がない程度に加圧
してもよい。加圧すれば熱処理時間を短縮でき、更に、
より深く導入させることができる。なお、抗菌性塗布液
の塗布法は、ディップ、スプレーがけ、刷毛塗り等があ
り、特に制約はない。
何らかの影響を受けるときは、例えば非酸化性雰囲気と
する。熱処理時に、ガラス製品に影響がない程度に加圧
してもよい。加圧すれば熱処理時間を短縮でき、更に、
より深く導入させることができる。なお、抗菌性塗布液
の塗布法は、ディップ、スプレーがけ、刷毛塗り等があ
り、特に制約はない。
【００１７】抗菌性成分としては、銀微粒子または銀化
合物を用いる。銀化合物は特段制限されるものではない
が熱処理後に残存する成分を含まないものを使用する。
好適な銀化合物としては、ガラス製品表面から内部への
導入しやすさ、安全性、ガラス製品の表面性質、例えば
色調への影響がないなどの理由から、クエン酸銀、乳酸
銀、銀石鹸等の有機系銀化合物、アンモニアやチオ硫酸
などの配位能を有する化合物との銀錯体、塩化銀、硫化
銀、硫酸銀、酸化銀等の無機系銀化合物のうちのいずれ
か１種または２種以上が好適である。
合物を用いる。銀化合物は特段制限されるものではない
が熱処理後に残存する成分を含まないものを使用する。
好適な銀化合物としては、ガラス製品表面から内部への
導入しやすさ、安全性、ガラス製品の表面性質、例えば
色調への影響がないなどの理由から、クエン酸銀、乳酸
銀、銀石鹸等の有機系銀化合物、アンモニアやチオ硫酸
などの配位能を有する化合物との銀錯体、塩化銀、硫化
銀、硫酸銀、酸化銀等の無機系銀化合物のうちのいずれ
か１種または２種以上が好適である。
【００１８】抗菌性塗布液は、上記の抗菌性成分の微粒
子を分散させるか、または溶解させたものであり、抗菌
性成分の分散安定性、ガラス製品表面への塗布性、イオ
ン交換性等の向上のために、有機溶剤、界面活性剤、溶
解性またはエマルジョンタイプの有機系樹脂、溶解性有
機酸塩、縮合リン酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、
アンモニアからなる群から選ばれた少なくとも１種を含
有するものが好適である。
子を分散させるか、または溶解させたものであり、抗菌
性成分の分散安定性、ガラス製品表面への塗布性、イオ
ン交換性等の向上のために、有機溶剤、界面活性剤、溶
解性またはエマルジョンタイプの有機系樹脂、溶解性有
機酸塩、縮合リン酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、
アンモニアからなる群から選ばれた少なくとも１種を含
有するものが好適である。
【００１９】有機溶剤としては、メタノール、エタノー
ル等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソ
ルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類、アセトン、
エチルメチルケトン等のケトン類、ジエチルエーテル等
のエーテル類が好適に使用可能である。その配合量には
特に制限はなく、乾燥速度等を考慮して適宜に決定す
る。
ル等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソ
ルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類、アセトン、
エチルメチルケトン等のケトン類、ジエチルエーテル等
のエーテル類が好適に使用可能である。その配合量には
特に制限はなく、乾燥速度等を考慮して適宜に決定す
る。
【００２０】界面活性剤としては、ノニオン系、アニオ
ン系、カチオン系のいずれも使用可能である。その配合
量には特に制限はないが、通常 0.01 〜1 重量％程度で
あり、これよりも多量に配合しても効果に差がない。
ン系、カチオン系のいずれも使用可能である。その配合
量には特に制限はないが、通常 0.01 〜1 重量％程度で
あり、これよりも多量に配合しても効果に差がない。
【００２１】溶解性またはエマルジョンタイプの有機系
樹脂としては、水溶性アクリル樹脂、アクリルエマルジ
ョン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール等
が好適に使用可能である。その配合量には特に制限はな
いが、通常、 0.1〜10重量％とするのが適度な粘度が得
られる点で好適である。
樹脂としては、水溶性アクリル樹脂、アクリルエマルジ
ョン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール等
が好適に使用可能である。その配合量には特に制限はな
いが、通常、 0.1〜10重量％とするのが適度な粘度が得
られる点で好適である。
【００２２】溶解性有機酸塩、縮合リン酸ナトリウム、
チオ硫酸ナトリウム、アンモニアの配合量には、特に制
限はないが、通常それぞれ 0.01 〜1 重量％程度であ
り、これよりも多量に配合しても効果に差がない。な
お、溶解性有機酸塩としては、クエン酸ナトリウム、乳
酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、クエン酸カルシウム、
乳酸カルシウム、酢酸カルシウムを例示することができ
る。
チオ硫酸ナトリウム、アンモニアの配合量には、特に制
限はないが、通常それぞれ 0.01 〜1 重量％程度であ
り、これよりも多量に配合しても効果に差がない。な
お、溶解性有機酸塩としては、クエン酸ナトリウム、乳
酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、クエン酸カルシウム、
乳酸カルシウム、酢酸カルシウムを例示することができ
る。
【００２３】抗菌性塗布液には、特に、添加剤として縮
合リン酸ナトリウムとセロソルブとを含有するものが好
適である。このうち、セロソルブとしては、特に制限は
ないものの、ブチルセロソルブが銀微粒子の微小化が図
れる点で好適である。
合リン酸ナトリウムとセロソルブとを含有するものが好
適である。このうち、セロソルブとしては、特に制限は
ないものの、ブチルセロソルブが銀微粒子の微小化が図
れる点で好適である。
【００２４】即ち、金属銀微粒子の分散液に、縮合リン
酸ナトリウムと、例えばブチルセロソルブとを添加し、
放置したものは、金属銀微粒子の微小化が図られて極め
て分散安定性に優れ、ガラス製品表面から表面層内部へ
の拡散性に優れ、たとえ抗菌性成分としてイオン性の低
い銀または銀化合物を用いても、比較的低温下、例えば
温度 300℃以下における熱処理時であっても容易にイオ
ン化されてガラス中のイオンとイオン交換されやすく、
また塗布性にも優れているため、ガラス製品の所望表面
全域にわたって均一な抗菌層を形成することができる。
そして、ガラス製品の表面色調への影響もない。
酸ナトリウムと、例えばブチルセロソルブとを添加し、
放置したものは、金属銀微粒子の微小化が図られて極め
て分散安定性に優れ、ガラス製品表面から表面層内部へ
の拡散性に優れ、たとえ抗菌性成分としてイオン性の低
い銀または銀化合物を用いても、比較的低温下、例えば
温度 300℃以下における熱処理時であっても容易にイオ
ン化されてガラス中のイオンとイオン交換されやすく、
また塗布性にも優れているため、ガラス製品の所望表面
全域にわたって均一な抗菌層を形成することができる。
そして、ガラス製品の表面色調への影響もない。
【００２５】抗菌性塗布液の抗菌性成分濃度は 0.001〜
10 重量％が好適で、これより薄くすると充分な抗菌性
が得られず、これより濃くするとガラス製品表面に抗菌
性成分の融着膜が形成されたり、汚れが残る場合が多く
なり、またガラス製品の表面層における銀イオン濃度を
0.5〜10,000ｐｐｍとするのが困難となる。
10 重量％が好適で、これより薄くすると充分な抗菌性
が得られず、これより濃くするとガラス製品表面に抗菌
性成分の融着膜が形成されたり、汚れが残る場合が多く
なり、またガラス製品の表面層における銀イオン濃度を
0.5〜10,000ｐｐｍとするのが困難となる。
【００２６】また、抗菌性塗布液中の抗菌性成分の粒径
は 10 μｍ以下、特に 0.05 μｍ以下とするのが好適で
ある。特に 0.05 μｍ以下の抗菌性成分を使用すると、
たとえ抗菌性成分としてイオン性の低い銀または銀化合
物を用いても、温度 200℃以下における熱処理時に、容
易にイオン化されてガラス中のイオンとイオン交換され
やすい。
は 10 μｍ以下、特に 0.05 μｍ以下とするのが好適で
ある。特に 0.05 μｍ以下の抗菌性成分を使用すると、
たとえ抗菌性成分としてイオン性の低い銀または銀化合
物を用いても、温度 200℃以下における熱処理時に、容
易にイオン化されてガラス中のイオンとイオン交換され
やすい。
【００２７】熱処理後、ガラス製品表面に、抗菌性成分
が融着膜を形成したり、不純物が残留することがある
が、これは酸やアルカリを用いた洗浄等により容易に取
り除くことができる。また、抗菌性成分はガラス製品の
表面層内部に導入されているので、融着膜や残留物を取
り除いても抗菌性が消失・低下することはなく、依然と
して良好な抗菌性を保持している。
が融着膜を形成したり、不純物が残留することがある
が、これは酸やアルカリを用いた洗浄等により容易に取
り除くことができる。また、抗菌性成分はガラス製品の
表面層内部に導入されているので、融着膜や残留物を取
り除いても抗菌性が消失・低下することはなく、依然と
して良好な抗菌性を保持している。
【００２８】
【実施例】〔実施例１〕抗菌性塗布液として、下記の組
成を有する塗布液を用いた。 乳酸銀濃度 0.5 重量％（銀イオン濃度として0.25重量％） 縮合リン酸ナトリウム 0.1 重量％ ブチルセロソルブ 10.0 重量％ 水 残部 この抗菌性塗布液を緻密なソーダ石灰ガラス板（密度約
100％、ガラス軟化点540℃）にディップ法により塗布
し（銀塗布量 0.1ｇ／ｍ2 ）、乾燥後、大気中、温度 1
80℃で 30 分間熱処理した後、抗菌処理面を酸洗浄して
抗菌性ガラス板を得た。
成を有する塗布液を用いた。 乳酸銀濃度 0.5 重量％（銀イオン濃度として0.25重量％） 縮合リン酸ナトリウム 0.1 重量％ ブチルセロソルブ 10.0 重量％ 水 残部 この抗菌性塗布液を緻密なソーダ石灰ガラス板（密度約
100％、ガラス軟化点540℃）にディップ法により塗布
し（銀塗布量 0.1ｇ／ｍ2 ）、乾燥後、大気中、温度 1
80℃で 30 分間熱処理した後、抗菌処理面を酸洗浄して
抗菌性ガラス板を得た。
【００２９】この抗菌性ガラス板の表面を走査型顕微鏡
で観察したところ、微細なクラックは一切認められず、
またグロー放電質量分析法にて銀の存在量を分析したと
ころ、表面で 1000 ｐｐｍの銀が確認され、平均深さ５
μｍまで銀の存在が確認された。更に、この抗菌性ガラ
ス板を 50 ℃の温水に３日間浸漬したところ、銀イオン
の溶出が原子吸光法により確認された。なお、この抗菌
性ガラス板は、抗菌処理前と同様に透明性に優れ、また
何ら着色していないことが、目視により確認された。
で観察したところ、微細なクラックは一切認められず、
またグロー放電質量分析法にて銀の存在量を分析したと
ころ、表面で 1000 ｐｐｍの銀が確認され、平均深さ５
μｍまで銀の存在が確認された。更に、この抗菌性ガラ
ス板を 50 ℃の温水に３日間浸漬したところ、銀イオン
の溶出が原子吸光法により確認された。なお、この抗菌
性ガラス板は、抗菌処理前と同様に透明性に優れ、また
何ら着色していないことが、目視により確認された。
【００３０】〔実施例２〕ガラス製品として、施釉され
た陶磁器板（釉の融点 1000 ℃）を用いた他は、実施例
１に準じて抗菌性陶磁器板を得た。この抗菌性陶磁器板
の表面を実施例１に準じて観察したところ、微細なクラ
ックは一切認められず、またグロー放電質量分析法にて
銀の存在量を分析したところ、表面で 1200 ｐｐｍの銀
が確認され、平均深さ 8μｍまで銀の存在が確認され
た。更に、実施例１に準じて銀イオンの溶出を確認した
ところ、銀イオンの存在が確認された。なお、この抗菌
性陶磁器板は、色調に変化がないことが、目視により確
認された。
た陶磁器板（釉の融点 1000 ℃）を用いた他は、実施例
１に準じて抗菌性陶磁器板を得た。この抗菌性陶磁器板
の表面を実施例１に準じて観察したところ、微細なクラ
ックは一切認められず、またグロー放電質量分析法にて
銀の存在量を分析したところ、表面で 1200 ｐｐｍの銀
が確認され、平均深さ 8μｍまで銀の存在が確認され
た。更に、実施例１に準じて銀イオンの溶出を確認した
ところ、銀イオンの存在が確認された。なお、この抗菌
性陶磁器板は、色調に変化がないことが、目視により確
認された。
【００３１】〔実施例３〕抗菌性塗布液として次の組成
を有するものを用い、熱処理温度を 300℃とした他は、
実施例１に準じて抗菌性ガラス板を得た。 平均粒子径３ｎｍの銀微粒子 0.1 重量％ 縮合リン酸ナトリウム 0.1 重量％ ブチルセロソルブ 10.0 重量％ 水 残部
を有するものを用い、熱処理温度を 300℃とした他は、
実施例１に準じて抗菌性ガラス板を得た。 平均粒子径３ｎｍの銀微粒子 0.1 重量％ 縮合リン酸ナトリウム 0.1 重量％ ブチルセロソルブ 10.0 重量％ 水 残部
【００３２】この抗菌性陶磁器板の表面を実施例１に準
じて観察したところ、微細なクラックは一切認められ
ず、またグロー放電質量分析法にて銀の存在量を分析し
たところ、表面で 950ｐｐｍの銀が確認され、平均深さ
６μｍまで銀の存在が確認された。更に、実施例１に準
じて銀イオンの溶出を確認したところ、銀イオンの存在
が確認された。なお、この抗菌性陶磁器板は、色調に変
化がないことが、目視により確認された。
じて観察したところ、微細なクラックは一切認められ
ず、またグロー放電質量分析法にて銀の存在量を分析し
たところ、表面で 950ｐｐｍの銀が確認され、平均深さ
６μｍまで銀の存在が確認された。更に、実施例１に準
じて銀イオンの溶出を確認したところ、銀イオンの存在
が確認された。なお、この抗菌性陶磁器板は、色調に変
化がないことが、目視により確認された。
【００３３】〔比較例１〕熱処理温度を 350℃とした他
は実施例１に準じて、抗菌性ガラス板を得た。この抗菌
性ガラス板の表面を実施例１に準じて観察したところ、
微細なクラックが多数スジ状に形成され、また実施例１
に準じて銀イオンの溶出を確認したところ、銀イオンの
溶出は確認されなかった。また、この抗菌性ガラス板
は、透明性が低下し、着色していることが、目視により
確認された。
は実施例１に準じて、抗菌性ガラス板を得た。この抗菌
性ガラス板の表面を実施例１に準じて観察したところ、
微細なクラックが多数スジ状に形成され、また実施例１
に準じて銀イオンの溶出を確認したところ、銀イオンの
溶出は確認されなかった。また、この抗菌性ガラス板
は、透明性が低下し、着色していることが、目視により
確認された。
【００３４】〔比較例２〕熱処理温度を 320℃とした他
は、実施例２に準じて、抗菌性陶磁器板を得た。この抗
菌性陶磁器板の表面を実施例１に準じて観察したとこ
ろ、微細なクラックが多数スジ状に形成され、また実施
例１に準じて銀イオンの溶出を確認したところ、銀イオ
ンの溶出は確認されなかった。なお、この抗菌性陶磁器
板は、色調が僅かに変化していることが、目視により確
認された。
は、実施例２に準じて、抗菌性陶磁器板を得た。この抗
菌性陶磁器板の表面を実施例１に準じて観察したとこ
ろ、微細なクラックが多数スジ状に形成され、また実施
例１に準じて銀イオンの溶出を確認したところ、銀イオ
ンの溶出は確認されなかった。なお、この抗菌性陶磁器
板は、色調が僅かに変化していることが、目視により確
認された。
【００３５】〔比較例３〕熱処理温度を 350℃とした他
は実施例３に準じて、抗菌性ガラス板を得た。この抗菌
性ガラス板の表面を実施例１に準じて観察したところ、
微細なクラックが多数スジ状に形成され、粒界に沿って
銀の凝集・融着物が斑点状に形成されていることが確認
された。また実施例１に準じて銀イオンの溶出を確認し
たところ、銀イオンの溶出は確認されなかった。更に、
この抗菌性ガラス板は、透明性が低下しており、着色し
ていることが、目視により確認された。
は実施例３に準じて、抗菌性ガラス板を得た。この抗菌
性ガラス板の表面を実施例１に準じて観察したところ、
微細なクラックが多数スジ状に形成され、粒界に沿って
銀の凝集・融着物が斑点状に形成されていることが確認
された。また実施例１に準じて銀イオンの溶出を確認し
たところ、銀イオンの溶出は確認されなかった。更に、
この抗菌性ガラス板は、透明性が低下しており、着色し
ていることが、目視により確認された。
【００３６】〔抗菌性の評価〕実施例１〜３、比較例１
〜３で作製した抗菌性ガラス製品の各種菌類に対する抵
抗性（抗菌性）を、それぞれ対応させて評価した。即
ち、抗菌性ガラス製品の表面に黄色ブドウ球菌、枯草
菌、大腸菌、肺炎桿菌、サルモネラ菌、緑膿菌の各菌液
を 0.1ｍｌ乗せ、温度 37 ℃で 24 時間放置した後の生
存菌数を寒天平板法で測定した。その結果をそれぞれ表
１、表２、表３に示した。
〜３で作製した抗菌性ガラス製品の各種菌類に対する抵
抗性（抗菌性）を、それぞれ対応させて評価した。即
ち、抗菌性ガラス製品の表面に黄色ブドウ球菌、枯草
菌、大腸菌、肺炎桿菌、サルモネラ菌、緑膿菌の各菌液
を 0.1ｍｌ乗せ、温度 37 ℃で 24 時間放置した後の生
存菌数を寒天平板法で測定した。その結果をそれぞれ表
１、表２、表３に示した。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】
【表３】
【００４０】また、実施例１〜３、比較例１〜３で作製
した抗菌性ガラス製品の黴、藻に対する抵抗性（防黴
性、防藻性）を評価した。即ち、これらの抗菌性ガラス
製品の表面に、黴、藻を所定時間 27 ℃で培養し、評価
基準を次のようにして、発生状況を目視観察した。 ０ … 黴、藻の発生なし １ … 黴、藻の発生が僅かにあり ２ … 黴、藻の発生が中程度あり ３ … 黴、藻の発生が多くあり ４ … 黴、藻の発生が全面にあり その結果を表４に示した。
した抗菌性ガラス製品の黴、藻に対する抵抗性（防黴
性、防藻性）を評価した。即ち、これらの抗菌性ガラス
製品の表面に、黴、藻を所定時間 27 ℃で培養し、評価
基準を次のようにして、発生状況を目視観察した。 ０ … 黴、藻の発生なし １ … 黴、藻の発生が僅かにあり ２ … 黴、藻の発生が中程度あり ３ … 黴、藻の発生が多くあり ４ … 黴、藻の発生が全面にあり その結果を表４に示した。
【００４１】
【表４】
【００４２】〔評価結果〕以上の結果より、実施例１〜
３に係る抗菌性ガラス製品は、それぞれ比較例１〜３に
係るガラス製品よりも、抗菌性、防黴性、防藻性にも優
れていることが確認された。また、抗菌性成分である銀
に起因した着色が抑制され、透明性の低下もないことが
確認された。さらに、温水浸漬試験の結果より、実施例
１〜３に係る抗菌性ガラス製品においては、銀はガラス
中のイオンとイオン交換されていることが判明した。
３に係る抗菌性ガラス製品は、それぞれ比較例１〜３に
係るガラス製品よりも、抗菌性、防黴性、防藻性にも優
れていることが確認された。また、抗菌性成分である銀
に起因した着色が抑制され、透明性の低下もないことが
確認された。さらに、温水浸漬試験の結果より、実施例
１〜３に係る抗菌性ガラス製品においては、銀はガラス
中のイオンとイオン交換されていることが判明した。
【００４３】
【発明の効果】以上のように請求項１に係る抗菌性ガラ
ス製品では、ガラス製品の表面層に、ガラス中のイオン
とのイオン交換により置換された銀イオンが 0.5〜10,0
00ｐｐｍの濃度で含有されてなるから、比較的少量の抗
菌性成分量にも拘わらず抗菌性、防黴性、防藻性に優
れ、更に、抗菌性成分である銀に起因した着色が抑制さ
れて意匠性の低下がないという優れた効果を有する。
ス製品では、ガラス製品の表面層に、ガラス中のイオン
とのイオン交換により置換された銀イオンが 0.5〜10,0
00ｐｐｍの濃度で含有されてなるから、比較的少量の抗
菌性成分量にも拘わらず抗菌性、防黴性、防藻性に優
れ、更に、抗菌性成分である銀に起因した着色が抑制さ
れて意匠性の低下がないという優れた効果を有する。
【００４４】また、請求項２に係る抗菌性ガラス製品で
は、銀が実質的に検出される範囲は表面から深さ 5〜30
μｍまでであることから、抗菌性を発揮できる範囲に抗
菌性成分である銀を担持させることができ、抗菌性成分
を無駄なく担持させることができる。
は、銀が実質的に検出される範囲は表面から深さ 5〜30
μｍまでであることから、抗菌性を発揮できる範囲に抗
菌性成分である銀を担持させることができ、抗菌性成分
を無駄なく担持させることができる。
【００４５】また、請求項３に係る抗菌性ガラス製品の
製造方法では、銀または銀化合物の微粒子分散液または
溶液をガラス製品表面に塗布し熱処理してイオン交換さ
せることにより、製造方法が極めて簡便であり、また銀
原子を効率良くガラス製品表層部に導入し、イオン交換
反応により担持させることができ、抗菌性、防黴性、防
藻性にも優れた抗菌性ガラス製品を安価に製造すること
ができ、更に、抗菌性成分である銀に起因した着色が抑
制されて意匠性の低下がない抗菌性ガラス製品を得るこ
とができる。
製造方法では、銀または銀化合物の微粒子分散液または
溶液をガラス製品表面に塗布し熱処理してイオン交換さ
せることにより、製造方法が極めて簡便であり、また銀
原子を効率良くガラス製品表層部に導入し、イオン交換
反応により担持させることができ、抗菌性、防黴性、防
藻性にも優れた抗菌性ガラス製品を安価に製造すること
ができ、更に、抗菌性成分である銀に起因した着色が抑
制されて意匠性の低下がない抗菌性ガラス製品を得るこ
とができる。
【００４６】また、請求項４に係る抗菌性ガラス製品の
製造方法では、熱処理の処理温度が300℃以下であるた
め、銀の凝集・融着を生じさせることなく、イオン化さ
れた銀を担持させることができ、抗菌性、防黴性、防藻
性にも優れた抗菌性ガラス製品を容易に得ることができ
る。
製造方法では、熱処理の処理温度が300℃以下であるた
め、銀の凝集・融着を生じさせることなく、イオン化さ
れた銀を担持させることができ、抗菌性、防黴性、防藻
性にも優れた抗菌性ガラス製品を容易に得ることができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗野 恭行 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新材料事業部内 (72)発明者 矢澤 孝子 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新材料事業部内 Ｆターム(参考） 4C058 AA06 AA30 BB07 JJ05 JJ28 4G059 AA01 AC30 HB02 HB17
Claims (4)
- 【請求項１】ガラス製品の表面層に、ガラス中のイオン
とのイオン交換により置換された銀イオンが 0.5〜10,0
00ｐｐｍの濃度で含有されてなることを特徴とする抗菌
性ガラス製品。 - 【請求項２】銀が実質的に検出される範囲は表面から深
さ 5〜30μｍまでであることを特徴とする請求項１記載
の抗菌性ガラス製品。 - 【請求項３】銀または銀化合物の微粒子分散液または溶
液をガラス製品の表面に塗布し熱処理して、銀イオンと
ガラス中のイオンとをイオン交換せしめることを特徴と
する抗菌性ガラス製品の製造方法。 - 【請求項４】前記熱処理の処理温度が 300℃以下である
ことを特徴とする請求項３記載の抗菌性ガラス製品の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10222100A JP2000053451A (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 抗菌性ガラス製品およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10222100A JP2000053451A (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 抗菌性ガラス製品およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000053451A true JP2000053451A (ja) | 2000-02-22 |
Family
ID=16777146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10222100A Pending JP2000053451A (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 抗菌性ガラス製品およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000053451A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2004250327A (ja) * | 2003-02-20 | 2004-09-09 | Gemtron Corp | 抗菌性のガラス製品及びガラス様製品、並びにそれら製品の製法 |
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-
1998
- 1998-08-05 JP JP10222100A patent/JP2000053451A/ja active Pending
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