JPH0256407A - 殺菌性組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、チタン酸銀塩を含有した殺菌性組成物に関す
るものである。

（従来技術とその問題点） 銀、銅、水銀などの金属イオンが微生物などに対して強
い殺菌作用を有することは公知である。

特に二次公害などの理由から銀の利用が有効であるとさ
れている。

該作用を応用した例として、硝酸銀水溶液などの携帯で
利用されている消毒薬や殺菌剤などがあり、近年では活
性炭、アルミナまたはシリカゲル系の吸着物質やイオン
交換樹脂、ゼオライトなどに銀または銀化合物などを吸
着させた銀担持体や、難溶性銀塩などによる浄水剤や浄
水器などが開発提案されてきている。

こうした殺菌性組成物の使用の一例として、水処理に応
用した例を説明する。

溶液状で使用するのは、取り扱いが不便であり用途も限
定されてしまい、簡便さに欠ける欠点がある。

活性炭等に銀化合物を担持させたものでは、活性炭と銀
化合物との分配比が小さく、銀の溶出ををおこしやすく
長期間の使用に問題がある。長期間の使用を可能とする
ために、担持させる銀化合物の最を増やすと、銀の吸着
等混線からみても明らかなように溶出する銀化合物の量
が多くなるので余分に銀化合物を担持させる効果はあま
りなく、かえって溶出する銀化合物が多くなり、銀の許
容濃度を超えてしまい二次公害をひきおこす恐れもある
。

イオン交換樹脂やゼオライトなどのイオン交換体に銀化
合物を吸着させたものでは、分配比を大きくとることが
でき前者に比べ長期的な使用が可能である。しかしこれ
らのイオン交換体は、銀に対してばかりでなくその他の
イオンに対する選択性も有するものが多く、銀よりも高
い分配比を有するイオン物質が存在すると、イオン交換
作用により原水中の他のイオンの影響をうけ、予想され
うる濃度以上に銀の溶出がおこる恐れがある。特にイオ
ン交換樹脂では、金属イオンの影響を受けやすく、また
ゼオライトではアンモニウムイオンの影響が顕著である
などの問題点があった。

こうした意味で、銀の溶出を極力抑えつつ、殺菌効果を
長期にわたって持続させる殺菌性組成物の開発は急務で
あった。

（発明の目的） 本発明は、こうした従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、長期間の使用に耐える安定性の高い銀の殺菌性組成
物を提供することを目的としてなされたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、四チタン酸塩を銀イオンでイオン交換させた
チタン酸銀塩を含むようにすることで殺菌性組成物とし
て使用した場合、長期の使用に耐えかつ安定した銀の溶
出を可能ならしめるようにしたところにある。

（作用） 本発明をより明瞭ならしめるために、以下本発明の作用
について説明する。

本発明に用いる四チタン酸塩は、　ｘ２０・４Ｔ　ｊＯ
２・ｎＨａＯであられされるものである。

但しＸはアルカリ金属に代表される一価の金属や水素、
アンモニアを表し、さらにｎは０以上の整数を表してい
る。

四チタン酸塩のＸを銀で置換すると四チタン酸銀塩を得
ることができる。

四チタン酸塩、四チタン酸銀塩とも難溶性塩であり、前
記記号ＸとＯ”４ＴｉＯ２”ｎＨ２Ｏとは、イオン結合
により結合しており、０・４ＴｉＯ。

・ｎＨ２Ｏは、イオン交換性を有する。

四チタン酸銀塩においては、銀と四チタン酸化物（０・
４　Ｔ　ＩＯ２・ｎＨ２Ｏ）との結合力が極めて強く、
分配比から導かれる極微■の銀イオンが少しずつ処理水
や周りの水分に放出されて殺菌作用を示すことになる。

なお、チタン酸塩への銀のイオン交換は一原子であって
も二原子でもよい。

また四チタン酸化物の、イオン交換能力は非常に大きく
、実用ではｎ＝ｏの時に四チタン酸化物１　ｋｇあたり
約４００ｇの銀を吸着することができ、活性炭に比べて
約２０倍、イオン交換樹脂やゼオライトに比べ数倍の能
力を有する。

さらに四チタン酸銀塩は、極めて銀に対する選択性が高
いので、処理水中に含まれる銀以外のイオンの影響を通
常の使用条件ではほとんどうけない。これは四チタン酸
塩が銀以外の金属イオンやアンモニウムイオンに対して
イオン交換特性を有しなかったり、銀よりも分配比が低
いことによる。

該四チタン酸銀塩の殺菌性組成物を浄水器に使用した場
合には、四チタン酸銀塩の分配比が極めて大きいので、
吸着している銀に対して溶出する銀の割合が小さく、溶
出する銀イオンは極微量であり、また吸着している銀イ
オンの消耗が少なく、処理遣、処理時間が飛躍的埠向上
する。

これにたいして、従来の活性炭などの吸着物質は、分配
比が小さいので、吸着している銀に対して溶出する銀の
割合が大きく、溶出する銀イオンの量が多くなる。

また、四チタン酸塩の銀イオンに対する、分配比が、他
の金属イオンやアンモニウムイオンに比べて大きく、ナ
トリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アン
モニウムなどのイオンや、微量の重金属イオンなどが処
理水中に含まれていても銀の溶出の程度はほとんど変わ
らないので、定量の銀イオンを処理水中に溶出させるこ
とができる。

本発明による殺菌性組成物は、前述の水処理における殺
菌性素材としての用途のほかに、土壌処理や園芸用とし
て土壌消毒や活着率の向上、建築用資材として浴室や手
術室などの壁材やセメント材に混入させて、防かびや殺
菌などの効果をだすことが可能で殺菌性組成物として各
種の用途に使うことができる。

四チタン酸塩は、繊維状の粉末であり、銀イオンを交換
させた後も同様の形状であるが、殺菌性組成物として使
用するさいには、これをそのまま使用してもよく、微粉
末に粉砕して使用しても良し）。またバインダー等を介
して加工成型して使用してもよい。

またこれらの加工に際しては、チタン酸銀塩の熱分解を
避けるために、５００℃以下の温度で処理することが望
ましい。

以下本発明の実施例についてのべる。

実施例１ 四チタン酸カリウム１００　ｇに希硝酸（１＋３）１０
０ｍ７！を作用させ、カリウムを水素でイオン交換して
四チタン酸とし、次いで純水で洗浄液の水素イオン濃度
が４になるまでよく洗浄した。かかる状態にしたものを
さらに硝酸銀溶液（Ａｇ：Ｌｏｇ／　ｊ２　）５００ｍ
ｌ中に３時間浸漬して、イオン交換反応により前記四チ
タン酸に銀をイオン交換させて四チタン酸銀塩の形成を
おこなわせた。次いで得られた四チタン酸銀塩を過剰の
銀イオン（塩化銀形成反応で確認する）が認められなく
なるまで洗浄し、乾燥ののち、本発明の殺菌性組成物で
ある四チタン酸塩に銀イオンをイオン交換させた物質（
以下チタン酸銀塩とする。）を得た。

チタン酸銀塩中の銀の保持量は約５％で、理論量の約８
分の１を保持させたものである。

実施例２ 四チタン酸カリウム１００　ｇに希硝酸（１＋３）１０
０＋＋＋１．を作用させ、カリウムを水素でイオン交換
して四チタン酸とし、次いで純水で洗浄液の水素イオン
濃度が４になるまでよく洗浄した。かかる状態にしたも
のをさらに硝酸銀溶液（Ａ　ｇ’　：　５０ｇ／ｌ　　
５００−中に３時間浸漬して、イオン交換反応により前
記四チタン酸に銀をイオン交換させて四チタン酸銀塩の
形成をおこなわせた。次いで得られた四チタン酸銀塩を
過剰の銀イオン（塩化銀形成反応で確認する）が認めら
れなくなるまで洗浄し、乾燥ののち、本発明の殺菌性組
成物である四チタン酸塩に銀イオンをイオン交換させた
物質を得た。

チタン酸銀塩中の銀の保持量は約２５％で、理論量の約
３分の２を保持させたものである。

実施例３ 本実施例は、前記実施例１で製造したチタン酸銀塩を水
処理に応用した例として、銀の溶出特性の試験に関する
ものである。

実施例１により得られた本発明の殺菌性組成物２０ｇを
１０１の市水に入れてスラリー状にし、カプセル型のカ
ートリッジフィルター（有効濾過面積１０００ｃｆｆｌ
、孔径２虜）上に均一に保持させた。　これに水道水を
０．５１／分の速さで通液して通液盪と溶出銀濃度との
関係を求めた。

表−１に示すように銀の溶出は僅かであるとともに、銀
の溶出は一定量であり安定した特性を示しており、２０
ｍ’処理したにもかかわらず保持している銀壷の１．９
％を溶出させたのみで、まだ十分に処理能力を有してい
る。

表−１ 実施例４ 本実施例は、前記実施例２で製造したチタン酸銀塩を水
処理に応用した例として、銀の溶出特性の試験に関する
ものである。

実施例２により得られた本発明による殺菌性組成物２０
ｇをＩＯＡの市水に入れてスラリー状にし、カプセル型
のカートリッジフィルター（有効濾過面積１０００Ｃｒ
１１孔径２．ｃａ）上に均一に保持させた。

これに水道水を０．５１／分の速さで通液して通液蛍と
溶出銀濃度との関係を求めた。

表−２に示すように銀の溶出は僅かであるとともに、銀
の溶出は一定量であり安定した特性を示しており、２０
ｍ’処理したにもかかわらず保持している銀量の１．６
％を溶出させたのみで、まだ十分に処理能力を有してい
る。

実施例５ 本実施例は、前記実施例１で製造したチタン酸銀塩を水
処理に応用した例として、銀の溶出特性の試験に関する
ものである。

実施例１により得られた本発明による殺菌性組成物２０
ｇを１０βの市水に入れてスラリー状にし、カプセル型
のカートリッジフィルター（有効濾過面積ＬＯＯＯｃｎ
ｆ、孔径２ｊＪｎ）上に均一に保持させた。

これに処理水中にナトリウム、カリウム、カルシウム、
マグネシウム、アンモニウムの各イオンを各２０ｐｐｍ
（計１１００ｐｐ　）をふくむよう調製したものを０．
５　１７分の速さで通液して通液量と溶出銀濃度との関
係を求めた。

表−３に示すように銀の溶出は僅かであるとともに、銀
の溶出は一定量であり安定した特性を示しており、２０
ｍ”処理したにもかかわらず保持している銀１の２，１
％を溶出させたのみで、まだ十分に処理能力を有してい
る。

（以下余白） 表−３ で通液して通液量と溶出銀濃度との関係を求めた。

表−４に示すように銀の溶出は、始めに大きく処理量が
増えるとともに減少していくことがわかる。２０ｍ゛処
理した結果、保持している銀量の５４％を溶出゛させて
しまった。

従来例１ 本従来例は、従来の活性炭に銀イオンを担持させたもの
の例として、銀の溶出特性の試験に関するものである。

銀を０．５％担持させた活性炭２００ｇをＬＨの市水に
入れてスラリー状にし、カプセル型のカートリッジフィ
ルター（有効濾過面積１０００ｃ＋＋ｆ、孔径２膚）上
に均一に保持させた。これに処理水中にナトリウム、カ
リウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウムの各
イオンを各２０ｐｐｍ（計１０１００ｐｐをふくむよう
調製したものを０．５　１２／分の速さ従来例２ 本従来例は、従来のゼオライトに銀イオンを担持させた
ものの例として、銀の溶出特性の試験に関するものであ
る。

銀を２．０％担持させたゼオライ）５０ｇをＩＯＡの市
水に入れてスラリー状にし、カプセル型のカートリッジ
フィルター（有効濾過面積１０００ｃｄ、孔径２遍）上
に均一に保持させた。これに処理水中にナトリウム、カ
リウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウムの各
イオンを各２０ｐｐｍ（計１０１００ｐｐをふくむよう
調製したものを０．５　１２／分の速さで通液して通液
量と溶出銀濃度との関係を求めた。

表−５に示すように銀の溶出は、始めに少なかったが、
アンモニウムイオンの影響をうけて増大し、溶出する銀
がなくなったところで減少する傾向をみせた。２０ｍ′
処理した結果、保持している銀量の６７％を溶出させて
しまった。

（以下余白） 表−５ 実施例　６ 本実施例は、前記実施例２で製造したチタン酸銀塩の殺
菌効果について試験したものである。

河川水（神奈川県平塚市の相模用にて採水）２０βにチ
タン酸銀塩１０ｇを入れ゛常時ゆるやかに攪拌しつつ常
温で放置し、藻の発生状況、細菌の発生量を調査した。

ブランクテストとしてチタン酸銀塩を添加しないものに
ついても同様のテストをした。結果を表−６に示す。

（以下余白） ○：変化無し △：変化有り ×：多量発生 表からも明らかなように、チタン酸銀塩を添加した側は
、藻類の発生や細菌の発生に明らかに抑止効果がみられ
る。

実施例　７ 本実施例は、前記実施例１で製造したチタン酸銀塩の殺
菌効果について試験したものである。

市販のホワイトセメント　１００　ｇにチタン酸銀塩１
ｇを添加して混練りし、１０ｃｍ角の石膏ボードに塗り
、浴室を想定した培地とした。

乾燥後、−旦よく水洗いし、水切りののち１．５％の澱
粉溶液を２０ｒｄ噴霧して吸収させた。ついで表面に浴
室にある黒色のカビをのせて、５０ｍ１の水を張った直
径２０ｃｍのガラスシャーレにいれ３５℃の恒温恒湿器
内でカビの発生テストを行った。またブランクとしてチ
タン酸銀塩の添加をしないものについても同様のテスト
をした。

７日後に、取り出して［δ忍したところチタン酸銀塩を
添加したものは、変化が無くカビの発生はみられなかっ
たが、ブランクであるチタン酸銀塩無添加のものは、全
面に黒色のカビが発生していた。

実施例　８ 本実施例は、前記実施例１で製造したチタン酸銀塩を園
芸用培地に適用したものである。

松の小枝（長さ１０ｃｍ）　２５本の根元側３ｃｍの葉
を取り、根元側先端部を斜めに切ったものの根元側３ｃ
ｍを水に漬けたのち、該根元側先端部をチタン酸銀塩３
％を含む乾煙させた赤玉土でまぶし、さらに粘土状にし
た赤玉土でくるみ、直径５　ｃｍ程度とし鹿沼上培地上
に挿し木した。

ブランクとして、前記チタン酸銀塩３％を含む乾燥させ
た赤玉土をチタン酸銀塩を含まない赤玉土に変えたもの
についても同様のテストを行った。

１ケ月後に、活着率を調査したところ、チタン酸銀塩を
添加した赤玉土を使用した群の活着率は８８％であった
。一方チタン酸銀塩を含まない赤玉土を使用した群の活
着率は、６４％であった。

これは、チタン酸銀塩が、松の小枝の根元側先端部を保
護し、活着に有害なバクテリアなどの繁殖を抑制するか
らにほかならない。

（発明の効果） 以上のように、本発明による殺菌性組成物は、水処理を
はじめとする、各種殺菌性素材の要求に十分こたえるこ
とができ、殺菌効果が長期間にわたって持続し、妨害物
質の影響が小さいなどのすぐれた特徴を有する。

出願人　　田中貴金属工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、四チタン酸塩に銀イオンをイオン交換吸着させたチ
   タン酸銀塩を含むことを特徴とする殺菌性組成物。