JP3159863B2 - 抗菌性を有する溶解性ガラス組成物 - Google Patents
抗菌性を有する溶解性ガラス組成物Info
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Description
に含浸あるいは添着されて優れた抗菌作用を発揮する亜
鉛を含有した硼酸系ガラスからなる抗菌性を有する溶解
性ガラス組成物に関するものである。
細書では単に抗菌性と呼ぶ)を付与する試みは従来から
なされており、例えば樹脂、繊維、紙等の素材に無機系
抗菌剤を練り込んだものが既に知られている。そして、
この種の無機系抗菌剤としては、銅イオンや銀イオンを
イオン交換したゼオライトが知られているが、このゼオ
ライト粒子を練り込んだ樹脂等の素材は抗菌機能が小さ
いこと、溶出速度をコントロールし難いこと、ゼオライ
ト粒子自体の吸湿性が大きく加工性や保管性が悪いこと
等の欠点があった。
解消する新規な溶解性ガラス組成物として銀イオンを含
有する溶解性ガラスを開発し、先に特願平1−2634
53号(特公平4−74453号)として提案した。と
ころが、銀イオンを含有する溶解性ガラスを練り込んだ
樹脂等の素材は優れた抗菌機能を発揮するものの、樹脂
への練り込み時における熱の影響や、水あるいは紫外線
の影響により銀イオンが還元されて黒く着色されてしま
うという現象を生じた。この結果、白い衣料品や衛生用
品等には外観の点で適さないものとなり、素材の用途が
大幅に限定されるという問題点があった。
従来の問題点を解決して、優れた抗菌機能を長期間にわ
たって安定して発揮することができ、しかも加工性や保
管性にも優れているとともに、いかなる製造条件や使用
条件下においても着色変化することがなくあらゆる用途
の素材にもに適用可能な抗菌性を有する溶解性ガラス組
成物を提供することを目的として完成されたものであ
る。
めになされた本発明の抗菌性を有する溶解性ガラス組成
物は、亜鉛イオンを溶出する抗菌性を有する溶解性ガラ
ス組成物であって、モル%でZnO :15〜50%、B
2O3:40〜80%、Na2O:5〜30%からなることを
特徴とするものである。
は、制御された溶解速度を持つようにガラスの物理的、
化学的特性を考慮して組成を調節したガラスの総称であ
り、亜鉛イオンを含有させた溶解性ガラスは数時間から
数年間の任意の期間にわたって定められた速度で亜鉛イ
オンを溶出させることができる。そして溶出した亜鉛イ
オンは細菌や微生物の細胞壁に吸着したり細胞膜内に凝
縮していわゆるオリゴジナミー作用により細菌や微生物
の成育を阻害し、抗菌機能を発揮することができる。
度で溶出させるためには、溶解性ガラスがモル%でZnO
:15〜50%、B2O3:40〜80%、Na2O:5〜3
0%からなるものとしておく必要がある。ここで、ZnO
を15〜50モル%の範囲としたのは、15モル%未満
では亜鉛の場合、1価の銀イオンと異なりガラス中にお
ける網目形成イオンとなる中間酸化物でその溶出速度が
極めて遅いため、十分な抗菌機能を発揮させるためZnO
として15モル%以上添加する必要があるからであり、
一方、50モル%より多い場合には溶解性が悪くなり均
質なガラスを得ることが困難となるからである。また、
B2O3を40〜80モル%の範囲としたのは、40モル%
未満では十分な融剤としての作用を発揮することが困難
となるとともに十分なガラス骨格の形成が困難となり、
一方、80モル%より多い場合には相対的にZnO の含有
量が15モル%未満と少なくなり十分な抗菌性を発揮す
ることができなくなるからである。また、Na2Oを5〜3
0%の範囲としたのは、5モル%未満ではクリアなガラ
スが得られず乳白ガラスとなり、この乳白化現象によっ
てガラスが不均質となって安定した抗菌性を発揮するこ
とができなくなり、一方、30モル%より多い場合には
ガラス成形時に失透を生じ得られたガラスの特性が不安
定となるからである。
K2O を5〜30%(K2O は20%以下)、CaO およびMg
O の少なくとも1種以上を20%以下、SiO2を20%以
下、Al2O3 を20%以下含有することが好ましく、この
ような組成とすることによってより安定、かつ長期間に
わたって優れた抗菌性を発揮することができる。
を10μm 以下の粉末とし、例えば樹脂繊維素材中に練り
込んだり添着したりして抗菌性を有する素材を成形する
のに供される。ここで、溶解性ガラスの粒径を10μm 以
下とするのは、前述のように亜鉛イオンの溶出速度が遅
いため比表面積を大きくして十分な抗菌機能を発揮させ
るためであり、また溶解性ガラスの添加量としては素材
の10〜30重量%程度が好ましい。この結果、亜鉛イオン
の初期溶出速度は2μg/g/day 以上に制御され、この素
材で成形された製品は十分な抗菌機能を発揮することと
なる。
スは、例えば樹脂繊維等の素材に練り込まれて衣料、タ
オル、スポーツ用品、エアコン用フィルター、日用雑貨
ブラシ、歯ブラシ等に広く使用されるが、いずれの場合
にも水分に接すると繊維内部に練り込まれた溶解性ガラ
スの粉末から徐々に亜鉛イオンが一定速度で溶出し、優
れた抗菌機能を発揮する。しかも、従来の銀イオンと異
なり熱や紫外線等によって還元・着色することもない。
このため、本発明の溶解性ガラスを適用した素材からな
る製品は抗菌、抗黴、消臭効果を生じて衛生的であるの
みならず、清潔感を重視する現代の風俗によくマッチし
たものであるとともに、着色変化がなくあらゆる製品に
使用することが可能となる。
000〜1300℃で溶解してガラスを成形後、得られ
たガラスを500±90μmに粉砕し、20℃の水中に
6時間浸漬して1時間当たりの重量減少率により水に対
する溶解度を測定した。
湿式粉砕して粒径10μm 以下の検体とし、下記の試験
方法に基づいて各種菌に対する最小発育阻止濃度を判定
した。 A.増菌用培地 Mueller-Hinton液体培地 B.感受性測定用培地 Mueller-Hinton寒天培地 感受性測定用培地の作製は、滅菌精製水を用いて検体の
64,000μg 懸濁液を調整し、更に順次2倍希釈を行い2
倍希釈系列懸濁液を調整・懸濁後、50〜60℃となっ
た感受性測定用培地に各希釈系列懸濁液を培地の1/9
量加え、十分に混合してシャーレに分注・固化させ感受
性測定用平板とした。 C.接種用菌液の調整 増菌用培地で35℃で一夜培養した試験菌株の菌液を同
培地で希釈し、1ml当たりの菌数が106 になるよう調
整した。 D.培養 接種用菌液を感受性測定用平板にニクロム線ループ(内
径約1mm)で2cm程度画線塗抹し、35℃で18〜20
時間培養した。 E.判定 所定の時間経過後、発育が阻止された最低濃度をもって
各種菌に対する検体の最小発育阻止濃度とし、得られた
結果を表2に示す。
のガラスについて黄色ブドウ球菌に対する最小発育阻止
濃度を調べた結果は表3のとおりであった。
明の亜鉛イオンを含有する溶解性ガラスは、いかなる製
造条件や使用条件下においても着色変化することがなく
あらゆる用途に適用可能であり、また長時間にわたって
安定した抗菌機能を発揮することができるものである。
よって本発明は従来の問題点を一掃した抗菌性を有する
溶解性ガラス組成物として、産業の発展に寄与するとこ
ろは極めて大である。
Claims (2)
- 【請求項1】 亜鉛イオンを溶出する抗菌性を有する溶
解性ガラス組成物であって、モル%でZnO :15〜50
%、B2O3:40〜80%、Na2O:5〜30%からなるこ
とを特徴とする抗菌性を有する溶解性ガラス組成物。 - 【請求項2】 請求項1の溶解性ガラスが、モル%でNa
2O+K2O を5〜30%(K2O は20%以下)、CaO およ
びMgO の少なくとも1種以上を20%以下、SiO2を20
%以下、Al2O3 を20%以下含有することを特徴とする
請求項1に記載の抗菌性を有する溶解性ガラス組成物。
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- 1994-03-18 JP JP04837794A patent/JP3159863B2/ja not_active Expired - Fee Related
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