JPH07300339A - 抗菌性ガラス組成物 - Google Patents
抗菌性ガラス組成物Info
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- JPH07300339A JPH07300339A JP9478694A JP9478694A JPH07300339A JP H07300339 A JPH07300339 A JP H07300339A JP 9478694 A JP9478694 A JP 9478694A JP 9478694 A JP9478694 A JP 9478694A JP H07300339 A JPH07300339 A JP H07300339A
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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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/16—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
-
- 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
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
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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
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- C03C2204/02—Antibacterial glass, glaze or enamel
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- Glass Compositions (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多量の Ａｇ+イオンを安定に含有することが
でき、その製造が比較的容易で、なおかつ水分への溶解
速度を調整することによって用途に応じて十分な抗菌性
を発現できる範囲が広いガラス組成物を提供とする。 【構成】 モル％で表示して、 Ｐ2０5 ４０〜５５
％、ＣａＯ＋Ｍｇ０ ３０〜６０％、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ
3 ０〜 ４％、Ｌｉ2Ｏ＋Ｂ2Ｏ3 ０〜１５％、Ｎａ2
Ｏ＋Ｋ2Ｏ ０〜 ５％、ＺｎＯ＋ＢａＯ ０〜３０
％、ただし（ＣａＯ＋Ｍｇ０＋ＺｎＯ＋ＢａＯ）の合計
３０〜６０％、ＰｂＯ ０〜 ５％、Ａｇ2Ｏ０．０３
〜５％からなることを特徴とする抗菌性ガラス組成物で
ある。
でき、その製造が比較的容易で、なおかつ水分への溶解
速度を調整することによって用途に応じて十分な抗菌性
を発現できる範囲が広いガラス組成物を提供とする。 【構成】 モル％で表示して、 Ｐ2０5 ４０〜５５
％、ＣａＯ＋Ｍｇ０ ３０〜６０％、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ
3 ０〜 ４％、Ｌｉ2Ｏ＋Ｂ2Ｏ3 ０〜１５％、Ｎａ2
Ｏ＋Ｋ2Ｏ ０〜 ５％、ＺｎＯ＋ＢａＯ ０〜３０
％、ただし（ＣａＯ＋Ｍｇ０＋ＺｎＯ＋ＢａＯ）の合計
３０〜６０％、ＰｂＯ ０〜 ５％、Ａｇ2Ｏ０．０３
〜５％からなることを特徴とする抗菌性ガラス組成物で
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、抗菌および抗カビ性に
優れたガラス組成物に関する。
優れたガラス組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】一価の銀イオン（ Ａｇ+）が、微生物な
どの下等生物に対して毒性を示すことは良く知られてい
る。ここで微生物とは、狭義には細菌，菌類，ウィルス
を言い、広義には更に原生動物，藻類などを含める。本
明細書では、前記の微生物などに毒性作用（抗菌作用を
含む）を示すことを、簡単に抗菌性があると言うことに
する。
どの下等生物に対して毒性を示すことは良く知られてい
る。ここで微生物とは、狭義には細菌，菌類，ウィルス
を言い、広義には更に原生動物，藻類などを含める。本
明細書では、前記の微生物などに毒性作用（抗菌作用を
含む）を示すことを、簡単に抗菌性があると言うことに
する。
【０００３】銀イオンを溶解性ガラスに含有することで
抗菌性を付与する方法が数多く提案されている。このよ
うな溶解性ガラスとしては、 ＳｉＯ2，Ｂ2Ｏ3を主成分
とするホウケイ酸系とＰ2Ｏ5を主成分とするリン酸系が
知られている。例えばホウケイ酸系の溶解性ガラスに
Ａｇ+イオンを含有させた抗菌性のある水処理剤（特公
平４−５０８７８）、リン酸系の溶解性ガラスに Ａｇ+
イオンを含有させた抗菌性のある樹脂添加用ガラス組成
物（特開平４−３３８１２９）などがある。
抗菌性を付与する方法が数多く提案されている。このよ
うな溶解性ガラスとしては、 ＳｉＯ2，Ｂ2Ｏ3を主成分
とするホウケイ酸系とＰ2Ｏ5を主成分とするリン酸系が
知られている。例えばホウケイ酸系の溶解性ガラスに
Ａｇ+イオンを含有させた抗菌性のある水処理剤（特公
平４−５０８７８）、リン酸系の溶解性ガラスに Ａｇ+
イオンを含有させた抗菌性のある樹脂添加用ガラス組成
物（特開平４−３３８１２９）などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】銀含有ガラスの抗菌性
は、主に Ａｇ+イオンによって示されるので、そのガラ
ス組成としては銀がイオンとして安定に存在し得る組成
が望ましい。ガラス中での Ａｇ+イオンの安定性は、ガ
ラスネットワークを形成するカチオンと酸素の間の結合
の酸性度が高い程、すなわちＳｉ−Ｏ＜Ｂ−Ｏ＜Ｐ−Ｏ
の順に高くなるので、ケイ酸系＜ホウケイ酸系＜リン酸
系の順にＡｇ+ イオンを多量かつ安定に含有することが
できる（例えば、窯業協会誌,88[8],459(1980)）。
は、主に Ａｇ+イオンによって示されるので、そのガラ
ス組成としては銀がイオンとして安定に存在し得る組成
が望ましい。ガラス中での Ａｇ+イオンの安定性は、ガ
ラスネットワークを形成するカチオンと酸素の間の結合
の酸性度が高い程、すなわちＳｉ−Ｏ＜Ｂ−Ｏ＜Ｐ−Ｏ
の順に高くなるので、ケイ酸系＜ホウケイ酸系＜リン酸
系の順にＡｇ+ イオンを多量かつ安定に含有することが
できる（例えば、窯業協会誌,88[8],459(1980)）。
【０００５】しかし、ホウケイ酸系ガラスはケイ酸系ガ
ラスより多量のＡｇ+ イオンを含有することができるも
のの、その中におけるＡｇ+イオン安定性は余り高くは
なく、有機材料と複合化させる場合、あるいは塗料に混
合して他物品の表面に塗布して使用する場合において、
加熱処理や紫外線照射によってガラス中のＡｇ+ イオン
が容易に還元されて着色を起こす。また、ホウケイ酸系
ガラス中に銀をイオンとして含有することができる量は
せいぜい ０.５モル％程度に過ぎず、粉末状や繊維状で
他素材に添加して使用される場合には材料全体で見ると
Ａｇ+イオン含有量が少なくなって抗菌作用が十分でな
い場合がある。
ラスより多量のＡｇ+ イオンを含有することができるも
のの、その中におけるＡｇ+イオン安定性は余り高くは
なく、有機材料と複合化させる場合、あるいは塗料に混
合して他物品の表面に塗布して使用する場合において、
加熱処理や紫外線照射によってガラス中のＡｇ+ イオン
が容易に還元されて着色を起こす。また、ホウケイ酸系
ガラス中に銀をイオンとして含有することができる量は
せいぜい ０.５モル％程度に過ぎず、粉末状や繊維状で
他素材に添加して使用される場合には材料全体で見ると
Ａｇ+イオン含有量が少なくなって抗菌作用が十分でな
い場合がある。
【０００６】これに対して、リン酸系ガラス中では Ａ
ｇ+イオンは非常に安定で、数モル％以上含有すること
が可能であり、また有機材料と複合化させる時の加熱処
理によって、あるいは紫外線照射によっても還元されに
くく変色を起こしにくい。上記特開平４−３３８１２９
にはこのような現象に着目し、合成樹脂に添加した時に
変色を起こしにくいガラス組成物として、 Ｐ2０5 ４５〜７５モル％ ＣａＯ＋ＭｇＯ ３５〜５５モル％ Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ０〜 ５モル％ ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3 ５〜２０モル％ Ａｇ2Ｏ ０．１〜５重量％ で表されるリン酸系ガラス組成物が開示されている。し
かし、ここに開示されているアルカリ土類のリン酸塩を
主成分とするガラス組成物は、（１）その溶融に比較的
高温を必要とし、また（２）水分への溶解速度が比較的
小さく銀イオンの溶出速度が小さいために、銀イオンを
多量に含有できるにもかかわらず抗菌性を十分に発現で
きず、さらに（３）用途に応じて水分への溶解速度を調
整することが可能な範囲が狭いという問題点がある。
ｇ+イオンは非常に安定で、数モル％以上含有すること
が可能であり、また有機材料と複合化させる時の加熱処
理によって、あるいは紫外線照射によっても還元されに
くく変色を起こしにくい。上記特開平４−３３８１２９
にはこのような現象に着目し、合成樹脂に添加した時に
変色を起こしにくいガラス組成物として、 Ｐ2０5 ４５〜７５モル％ ＣａＯ＋ＭｇＯ ３５〜５５モル％ Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ０〜 ５モル％ ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3 ５〜２０モル％ Ａｇ2Ｏ ０．１〜５重量％ で表されるリン酸系ガラス組成物が開示されている。し
かし、ここに開示されているアルカリ土類のリン酸塩を
主成分とするガラス組成物は、（１）その溶融に比較的
高温を必要とし、また（２）水分への溶解速度が比較的
小さく銀イオンの溶出速度が小さいために、銀イオンを
多量に含有できるにもかかわらず抗菌性を十分に発現で
きず、さらに（３）用途に応じて水分への溶解速度を調
整することが可能な範囲が狭いという問題点がある。
【０００７】本発明は、上記従来技術の問題点に基づ
き、多量の Ａｇ+イオンを安定に含有することができ、
その製造が比較的容易で、なおかつ水分への溶解速度を
調整することによって用途に応じて十分な抗菌性を発現
できる範囲が広いガラス組成物を提供とする事を目的と
するものである。
き、多量の Ａｇ+イオンを安定に含有することができ、
その製造が比較的容易で、なおかつ水分への溶解速度を
調整することによって用途に応じて十分な抗菌性を発現
できる範囲が広いガラス組成物を提供とする事を目的と
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明のガラス
組成物は、モル％で表示して以下に示す範囲にあること
を特徴とする。 Ｐ2０5 ４０〜５５％ ＣａＯ＋Ｍｇ０ ３０〜６０％ ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3 ０〜 ４％ Ｌｉ2Ｏ＋Ｂ2Ｏ3 ０〜１５％ Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ０〜 ５％ ＺｎＯ＋ＢａＯ ０〜３０％ ただし（ＣａＯ＋Ｍｇ０＋ＺｎＯ＋ＢａＯ）の合計 ３０〜６０％ ＰｂＯ ０〜 ５％ Ａｇ2Ｏ ０．０３〜５％
組成物は、モル％で表示して以下に示す範囲にあること
を特徴とする。 Ｐ2０5 ４０〜５５％ ＣａＯ＋Ｍｇ０ ３０〜６０％ ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3 ０〜 ４％ Ｌｉ2Ｏ＋Ｂ2Ｏ3 ０〜１５％ Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ０〜 ５％ ＺｎＯ＋ＢａＯ ０〜３０％ ただし（ＣａＯ＋Ｍｇ０＋ＺｎＯ＋ＢａＯ）の合計 ３０〜６０％ ＰｂＯ ０〜 ５％ Ａｇ2Ｏ ０．０３〜５％
【０００９】本発明の抗菌性ガラス組成物は、ガラスネ
ットワークを形成するカチオンと酸素の間の結合の酸性
度が高く Ａｇ+イオンが安定に存在し得るリン酸系を主
成分としているために、多量の Ａｇ+イオンを安定に含
有することが可能である。また、リン酸系ガラスの溶融
性を悪化させる ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3の含有量を少量に抑
えることによって、比較的容易に溶融が可能である。
ットワークを形成するカチオンと酸素の間の結合の酸性
度が高く Ａｇ+イオンが安定に存在し得るリン酸系を主
成分としているために、多量の Ａｇ+イオンを安定に含
有することが可能である。また、リン酸系ガラスの溶融
性を悪化させる ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3の含有量を少量に抑
えることによって、比較的容易に溶融が可能である。
【００１０】また、本発明の抗菌性ガラス組成物は、リ
ン酸系ガラスの水に対する溶解速度を小さくする成分で
あるＡｌ2Ｏ3の含有量を少量に抑えているので、それ自
身の少量の範囲での含有量の調整、あるいはそれ以外の
成分、例えばＰ2Ｏ5、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ
などの含有量を調整することによって、水分への溶解速
度を制御することが可能であり、用途に応じた抗菌性の
発現を調節することが可能である。さらに、本発明の抗
菌性ガラス組成物は、原料の混合，溶融が容易で安価に
製品を供給することができるよう、その組成がガラス原
料として安価な粉末状のリン酸塩原料の組み合わせで実
現できる範囲にある。
ン酸系ガラスの水に対する溶解速度を小さくする成分で
あるＡｌ2Ｏ3の含有量を少量に抑えているので、それ自
身の少量の範囲での含有量の調整、あるいはそれ以外の
成分、例えばＰ2Ｏ5、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ
などの含有量を調整することによって、水分への溶解速
度を制御することが可能であり、用途に応じた抗菌性の
発現を調節することが可能である。さらに、本発明の抗
菌性ガラス組成物は、原料の混合，溶融が容易で安価に
製品を供給することができるよう、その組成がガラス原
料として安価な粉末状のリン酸塩原料の組み合わせで実
現できる範囲にある。
【００１１】上記組成範囲における各成分の限定理由は
以下の通りである。即ち、Ｐ2Ｏ5は４０モル％より少な
いとガラスが失透し易くなり、５５モル％より多いと粉
末状のリン酸塩原料のみの組み合わせではＰ2Ｏ5分が足
りなくなり、混合，溶融が困難となり製品のコスト上昇
を招く液体状のリン酸や非常に吸湿性の強いＰ2Ｏ5を原
料として使用せざるを得なくなる。
以下の通りである。即ち、Ｐ2Ｏ5は４０モル％より少な
いとガラスが失透し易くなり、５５モル％より多いと粉
末状のリン酸塩原料のみの組み合わせではＰ2Ｏ5分が足
りなくなり、混合，溶融が困難となり製品のコスト上昇
を招く液体状のリン酸や非常に吸湿性の強いＰ2Ｏ5を原
料として使用せざるを得なくなる。
【００１２】ＣａＯ＋Ｍｇ０の含有量は、３０モル％よ
り少ないと粉末状のリン酸塩原料のみの組み合わせ組成
を実現することが困難となり、６０モル％より多いとＰ
2Ｏ5分が４０モル％より少なくなりガラスが失透し易く
なる。なお、ＣａＯ＋Ｍｇ０の成分の内、ＭｇＯのみを
使用する場合には、ＣａＯのみの使用の場合に比べてガ
ラスの水に対する溶解速度を小さくなり、他の成分の含
有量の調整で耐水性を制御可能な範囲が狭くなるので、
ＣａＯのみを使用するかあるいはＣａＯの割合を多くし
て、モル比でＣａＯ／（ＣａＯ＋Ｍｇ０）を７０％以上
とするのが望ましい。
り少ないと粉末状のリン酸塩原料のみの組み合わせ組成
を実現することが困難となり、６０モル％より多いとＰ
2Ｏ5分が４０モル％より少なくなりガラスが失透し易く
なる。なお、ＣａＯ＋Ｍｇ０の成分の内、ＭｇＯのみを
使用する場合には、ＣａＯのみの使用の場合に比べてガ
ラスの水に対する溶解速度を小さくなり、他の成分の含
有量の調整で耐水性を制御可能な範囲が狭くなるので、
ＣａＯのみを使用するかあるいはＣａＯの割合を多くし
て、モル比でＣａＯ／（ＣａＯ＋Ｍｇ０）を７０％以上
とするのが望ましい。
【００１３】Ａｌ2Ｏ3は、上記のようにガラスの溶融性
を悪化させると共に、多量に入れ過ぎるとガラスの水に
対する溶解速度を小さくなり過ぎるので必須成分ではな
いが、少量の添加でガラスの水に対する溶解速度の調整
が可能な成分である。ＳｉＯ2もＡｌ2Ｏ3と同様の働き
をするので、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）の合計の上限量は
４モル％望ましくは３モル％である。
を悪化させると共に、多量に入れ過ぎるとガラスの水に
対する溶解速度を小さくなり過ぎるので必須成分ではな
いが、少量の添加でガラスの水に対する溶解速度の調整
が可能な成分である。ＳｉＯ2もＡｌ2Ｏ3と同様の働き
をするので、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）の合計の上限量は
４モル％望ましくは３モル％である。
【００１４】Ｌｉ2ＯおよびＢ2Ｏ3は必須成分ではない
が、 いずれも銀イオンの安定性を悪化させること無
く、ガラスの溶融性を向上させることができる成分であ
り、Ｌｉ2ＯおよびＢ2Ｏ3の合計で １５モル％以下の範
囲で加えることができる。これらの成分は、ガラスの水
に対する溶解速度を減少させるので、１５モル％を越え
ると水分に対する溶解性が低くなり過ぎる。また、これ
らの原料は高価なため、その量が多くなると製品のコス
トが上昇する。またＺｎＯおよびＢａＯはいずれも必須
成分ではないが、銀イオンの安定性を悪化させることな
くガラスの溶融を向上させる成分であり、ＺｎＯおよび
ＢａＯの合計で３０モル％以下の範囲で加えることがで
きる。また、Ｚｎ2+はＡｇ2+には劣るものの同様に抗菌
性を示す成分であってガラスの抗菌力を向上させる効果
もある。さらに（ＣａＯ＋Ｍｇ０＋ＺｎＯ＋ＢａＯ）の
合計量があまり大きすぎると、Ｐ2Ｏ5分が４０モル％よ
り少なくなりガラスが失透し易くなるのでこれら合計量
は６０モル％以下にする必要がある。またＰｂＯは５モ
ル％以下含有していても差し支えない。 Ａｇ2Ｏは、
０．０３モル％未満では抗菌性が弱くなり、５モル％を
越えると抗菌性に寄与しない金属状の銀が生じ易くなる
と共に、銀は高価であるため製品のコストを上昇させ
る。
が、 いずれも銀イオンの安定性を悪化させること無
く、ガラスの溶融性を向上させることができる成分であ
り、Ｌｉ2ＯおよびＢ2Ｏ3の合計で １５モル％以下の範
囲で加えることができる。これらの成分は、ガラスの水
に対する溶解速度を減少させるので、１５モル％を越え
ると水分に対する溶解性が低くなり過ぎる。また、これ
らの原料は高価なため、その量が多くなると製品のコス
トが上昇する。またＺｎＯおよびＢａＯはいずれも必須
成分ではないが、銀イオンの安定性を悪化させることな
くガラスの溶融を向上させる成分であり、ＺｎＯおよび
ＢａＯの合計で３０モル％以下の範囲で加えることがで
きる。また、Ｚｎ2+はＡｇ2+には劣るものの同様に抗菌
性を示す成分であってガラスの抗菌力を向上させる効果
もある。さらに（ＣａＯ＋Ｍｇ０＋ＺｎＯ＋ＢａＯ）の
合計量があまり大きすぎると、Ｐ2Ｏ5分が４０モル％よ
り少なくなりガラスが失透し易くなるのでこれら合計量
は６０モル％以下にする必要がある。またＰｂＯは５モ
ル％以下含有していても差し支えない。 Ａｇ2Ｏは、
０．０３モル％未満では抗菌性が弱くなり、５モル％を
越えると抗菌性に寄与しない金属状の銀が生じ易くなる
と共に、銀は高価であるため製品のコストを上昇させ
る。
【００１５】
【実施例】表１に示した実施例および表２に示した比較
例の組成になるよう、Ｃａ，Ｍｇのリン酸塩あるいは場
合により炭酸塩、Ｌｉ、Ｎａのリン酸塩化合物あるいは
炭酸塩、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、アルミニウムのリン酸
塩、Ｈ3ＢＯ3、ＢａＣＯ3、ＺｎＯ、メタリン酸亜鉛、
ＡｇＮＯ3を原料として用いバッチを調合した。 このバ
ッチをＰｔるつぼに入れ、１３００℃で２時間溶融した
後、ステンレス板上に流し出し板状に成形後徐冷した。
本実施例の組成になるバッチは、粉末状の原料のみで構
成可能で、通常のケイ酸系あるいはホウケイ酸系ガラス
の場合と同様に混合，溶融が可能であった。次に、得ら
れたガラスについて、金属銀の析出状況、耐水性、抗菌
性、樹脂混合時の変色を調べた。結果を表１および表２
下段に示す。表２に示した比較例の内、１，２はホウケ
イ酸系抗菌ガラスの代表的組成、３〜５は前述の特開平
４−３３８１２９の特許請求範囲に含まれる組成、６〜
１０は本発明の特許請求範囲を外れた組成である。
例の組成になるよう、Ｃａ，Ｍｇのリン酸塩あるいは場
合により炭酸塩、Ｌｉ、Ｎａのリン酸塩化合物あるいは
炭酸塩、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、アルミニウムのリン酸
塩、Ｈ3ＢＯ3、ＢａＣＯ3、ＺｎＯ、メタリン酸亜鉛、
ＡｇＮＯ3を原料として用いバッチを調合した。 このバ
ッチをＰｔるつぼに入れ、１３００℃で２時間溶融した
後、ステンレス板上に流し出し板状に成形後徐冷した。
本実施例の組成になるバッチは、粉末状の原料のみで構
成可能で、通常のケイ酸系あるいはホウケイ酸系ガラス
の場合と同様に混合，溶融が可能であった。次に、得ら
れたガラスについて、金属銀の析出状況、耐水性、抗菌
性、樹脂混合時の変色を調べた。結果を表１および表２
下段に示す。表２に示した比較例の内、１，２はホウケ
イ酸系抗菌ガラスの代表的組成、３〜５は前述の特開平
４−３３８１２９の特許請求範囲に含まれる組成、６〜
１０は本発明の特許請求範囲を外れた組成である。
【００１６】金属銀の析出状況は、得られた板状ガラス
にハロゲンランプを照射して１０μｍ以上の金属銀につ
いてそのガラス１００ｇ当たりの数を数え、検出されな
い場合に◎、１００個以下の場合に○、１００個以上の
場合に×で示した。
にハロゲンランプを照射して１０μｍ以上の金属銀につ
いてそのガラス１００ｇ当たりの数を数え、検出されな
い場合に◎、１００個以下の場合に○、１００個以上の
場合に×で示した。
【００１７】耐水性は、日本光学硝子工業会規格（ＪＯ
ＧＩＳ）『光学ガラスの化学的耐久性の測定方法（粉末
法）０６−１９７５』を用いて評価した。この方法は、
粉砕したガラスから４２０〜５９０μｍの粒度の粉末を
採取し、これをアセトンで洗浄して微粉を除去した後、
その中から比重ｇ分を１００ｍｌの沸騰水中に１時間浸
漬し、乾燥後重量減を測定する方法である。銀入りガラ
スが抗菌性を示すためには、ガラスが水分にある程度溶
解し、銀イオンが溶出する必要があり、また余り溶解速
度が速過ぎると耐久性あるいは抗菌性の持続性が乏しく
なるので、本試験法による重量減で０．２〜６０％の水
に対する溶解性が必要であり、より好ましい溶解性は
１．０〜４０％である。
ＧＩＳ）『光学ガラスの化学的耐久性の測定方法（粉末
法）０６−１９７５』を用いて評価した。この方法は、
粉砕したガラスから４２０〜５９０μｍの粒度の粉末を
採取し、これをアセトンで洗浄して微粉を除去した後、
その中から比重ｇ分を１００ｍｌの沸騰水中に１時間浸
漬し、乾燥後重量減を測定する方法である。銀入りガラ
スが抗菌性を示すためには、ガラスが水分にある程度溶
解し、銀イオンが溶出する必要があり、また余り溶解速
度が速過ぎると耐久性あるいは抗菌性の持続性が乏しく
なるので、本試験法による重量減で０．２〜６０％の水
に対する溶解性が必要であり、より好ましい溶解性は
１．０〜４０％である。
【００１８】抗菌性は、以下のようにして簡易的に評価
した。１０５μｍ以下に粉砕したガラスをオルガノポリ
シロキサン系バインダーに重量で１０％添加し、これを
スプレーで５ｃｍ角で厚さが１ｍｍのガラス板表面に吹
き付け、乾燥して試料とした。この試料を寒天培地上に
置き、その上からカビの一種であるアスペルギウステレ
ウスの胞子を約１×１０5個／ｍｌ 含有する胞子懸濁液
を散布した後蓋をし、３０℃の恒温槽中で１週間培養
し、カビの生育状況を観察した。評価は、ガラス表面上
にアスペルギウステレウスの生育が全く観察されなかっ
た場合に◎、アスペルギウステレウスの生育範囲がガラ
ス表面の１／３以下の場合に○、ガラス表面の１／３以
上にアスペルギウステレウスが生育した場合に×で示し
た。
した。１０５μｍ以下に粉砕したガラスをオルガノポリ
シロキサン系バインダーに重量で１０％添加し、これを
スプレーで５ｃｍ角で厚さが１ｍｍのガラス板表面に吹
き付け、乾燥して試料とした。この試料を寒天培地上に
置き、その上からカビの一種であるアスペルギウステレ
ウスの胞子を約１×１０5個／ｍｌ 含有する胞子懸濁液
を散布した後蓋をし、３０℃の恒温槽中で１週間培養
し、カビの生育状況を観察した。評価は、ガラス表面上
にアスペルギウステレウスの生育が全く観察されなかっ
た場合に◎、アスペルギウステレウスの生育範囲がガラ
ス表面の１／３以下の場合に○、ガラス表面の１／３以
上にアスペルギウステレウスが生育した場合に×で示し
た。
【００１９】樹脂混合時の変色は、重量で同量の粉末状
ポリエチレンと１０５μｍ以下のガラス粉末を混合し、
これを２００℃に保持したオーブン中に入れ、３０分間
加熱した後炉外に取り出して冷却し、溶融したポリエチ
レンが変色するかどうかによって評価した。評価は、変
色が全く認められない場合に◎、変色がわずかな場合に
○、変色が顕著な場合に×で示した。
ポリエチレンと１０５μｍ以下のガラス粉末を混合し、
これを２００℃に保持したオーブン中に入れ、３０分間
加熱した後炉外に取り出して冷却し、溶融したポリエチ
レンが変色するかどうかによって評価した。評価は、変
色が全く認められない場合に◎、変色がわずかな場合に
○、変色が顕著な場合に×で示した。
【００２０】
【表１】 実施例（mol%） ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 1 2 3 4 5 6 7 8 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− P2O5 49.7 44.0 42.5 49.0 49.0 50.0 52.5 48.5 MgO 50.0 55.0 46.5 40.0 0 0 0 8.0 CaO 0 0 0 0 49.5 48.0 43.5 40.0 Al2O3 0 0 0 0 0 1.0 3.0 1.0 B2O3 0 0 10.0 0 0 0 0 0 Li2O 0 0 0 10.0 0 0 0 0 Ag2O 0.3 1.0 1.0 1.0 1.5 1.0 1.0 2.5 金属銀析出 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 耐水性（％） 4.0 1.5 0.5 0.3 20.0 11.5 4.7 2.3 抗菌性 ○ ◎ ○ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ 樹脂着色 ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
【００２１】 実施例（mol%） ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ ９ １０ １１ １２ １３ １４ −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− P2O5 48.0 44.5 49.5 49.5 49.5 48.5 CaO 48.0 44.5 39.5 46.5 46.5 48.5 BaO 0 10.0 0 0 0 0 ZnO 0 0 10.0 0 0 0 SiO2 3.0 0 0 0 0 0 Na2O 0 0 0 3.0 0 0 K2O 0 0 0 0 3.0 0 PbO 0 0 0 0 0 2.0 Ag2O 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 金属銀析出 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 耐水性（％） 9.5 21.7 15.1 24.8 31.2 18.5 抗菌性 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 樹脂着色 ◎ ◎ ◎ ○ ○ ◎ ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
【００２２】
【表２】 比較例（mol%） ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 1 2 3 4 5 6 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− SiO2 37.5 36.8 0 0 10.0 0 P2O5 0 0 49.5 50.0 50.0 35.0 MgO 0 0 43.5 39.0 0 0 CaO 0 0 0 0 39.0 50.0 Al2O3 0 0 6.0 10.0 0 0 B2O3 47.0 46.8 0 0 0 10.0 Li2O 0 0 0 0 0 0 Na2O 15.0 14.9 0 0 0 4.0 Ag2O 0.5 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 金属銀析出 ○ × ◎ - - - 耐水性（％） 35.0 - 0.5 - - - 抗菌性 ◎ - ○ - - - 樹脂着色 × - ○ - - - ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
【００２３】 ４〜５：１３００℃，２時間では完全に溶融せず。 ５、７：粉末状のリン酸塩原料のみでの調合不可。 ６、８：失透してガラス化しない。
【００２４】表１に示した実施例から明らかなように、
本発明の範囲にある組成のガラスについては、金属銀の
析出は認められず、樹脂着色もほとんど認められなかっ
た。着色が認められたものも、それはわずかで実用上問
題無いレベルと推定された。また、耐水性も組成の調整
により、 0.3％から数10％程度までの広い範囲で調整可
能であり、組成によっては多少弱い物もあるが抗菌性が
観察された。この抗菌性の違いは、銀イオン含有量およ
び耐水性の違いによる、ガラスからの銀イオンの溶出速
度の違いに起因すると思われる。また、表２の比較例１
０および前述の特開平４−３３８１２９に記載のよう
に、銀イオンの安定性が高く、樹脂に混合した時に着色
を起こしにくいリン酸系ガラスであっても、Ｎａ2Ｏあ
るいはＫ2Ｏなどのアルカリ金属酸化物を５ｍｏｌ％を
越えて含有すると、ガラス中の銀イオン安定性が低下
し、樹脂に混合した時に着色を起こし易くなる。しかし
ながら、実施例４に示したように同じアルカリ金属酸化
物でもＬｉ2Ｏ の場合には、ガラス中に含有させても、
樹脂に混合した時に着色を起こすことはなかった。
本発明の範囲にある組成のガラスについては、金属銀の
析出は認められず、樹脂着色もほとんど認められなかっ
た。着色が認められたものも、それはわずかで実用上問
題無いレベルと推定された。また、耐水性も組成の調整
により、 0.3％から数10％程度までの広い範囲で調整可
能であり、組成によっては多少弱い物もあるが抗菌性が
観察された。この抗菌性の違いは、銀イオン含有量およ
び耐水性の違いによる、ガラスからの銀イオンの溶出速
度の違いに起因すると思われる。また、表２の比較例１
０および前述の特開平４−３３８１２９に記載のよう
に、銀イオンの安定性が高く、樹脂に混合した時に着色
を起こしにくいリン酸系ガラスであっても、Ｎａ2Ｏあ
るいはＫ2Ｏなどのアルカリ金属酸化物を５ｍｏｌ％を
越えて含有すると、ガラス中の銀イオン安定性が低下
し、樹脂に混合した時に着色を起こし易くなる。しかし
ながら、実施例４に示したように同じアルカリ金属酸化
物でもＬｉ2Ｏ の場合には、ガラス中に含有させても、
樹脂に混合した時に着色を起こすことはなかった。
【００２５】一方、表２に示した比較例の中では、１お
よび２のホウケイ酸系組成については、銀含有量が少な
いと金属銀の析出はなく抗菌性も強いが、樹脂に混合す
ると顕著な変色を起こし、銀含有量を増加させると金属
銀の析出が起こった。また、３〜５の特開平４−３３８
１２９の特許請求範囲に含まれる組成の中では、３につ
いては金属銀の析出はなく樹脂の着色もわずかであった
が、耐水性が良く銀イオンの溶出速度が小さいため抗菌
性がやや弱く、４，５の組成についてはバッチの溶解性
が悪く１３００℃では完全に溶融しなかった。また、５
組成のバッチについては粉末状のリン酸塩原料のみでの
調合が不可能であり、液体状のリン酸あるいは吸湿性が
非常に強い無水リン酸を使用する必要があった。さら
に、本発明の特許請求の範囲を外れた６〜８の組成につ
いては失透してガラスが得られなかったり、あるいは粉
末状のリン酸原料のみでの調合が不可能であり、また
９、１０の組成については、抗菌性が弱かったり、ある
いは樹脂に混合すると顕著な着色を起こした。
よび２のホウケイ酸系組成については、銀含有量が少な
いと金属銀の析出はなく抗菌性も強いが、樹脂に混合す
ると顕著な変色を起こし、銀含有量を増加させると金属
銀の析出が起こった。また、３〜５の特開平４−３３８
１２９の特許請求範囲に含まれる組成の中では、３につ
いては金属銀の析出はなく樹脂の着色もわずかであった
が、耐水性が良く銀イオンの溶出速度が小さいため抗菌
性がやや弱く、４，５の組成についてはバッチの溶解性
が悪く１３００℃では完全に溶融しなかった。また、５
組成のバッチについては粉末状のリン酸塩原料のみでの
調合が不可能であり、液体状のリン酸あるいは吸湿性が
非常に強い無水リン酸を使用する必要があった。さら
に、本発明の特許請求の範囲を外れた６〜８の組成につ
いては失透してガラスが得られなかったり、あるいは粉
末状のリン酸原料のみでの調合が不可能であり、また
９、１０の組成については、抗菌性が弱かったり、ある
いは樹脂に混合すると顕著な着色を起こした。
【００２６】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、多量の銀
イオンを含有可能で、比較的製造が容易な抗菌性ガラス
組成物を得ることができる。また、本発明による抗菌性
ガラス組成物は、水分に対する溶解性を調整することに
よって銀イオンの溶出性を抗菌性が発現される比較的広
い範囲で調整することが可能で、用途に応じて抗菌性を
比較的広い範囲で調整することが可能でり、また樹脂に
混合しても着色を起こすことがほとんど無い抗菌性ガラ
ス組成物である。
イオンを含有可能で、比較的製造が容易な抗菌性ガラス
組成物を得ることができる。また、本発明による抗菌性
ガラス組成物は、水分に対する溶解性を調整することに
よって銀イオンの溶出性を抗菌性が発現される比較的広
い範囲で調整することが可能で、用途に応じて抗菌性を
比較的広い範囲で調整することが可能でり、また樹脂に
混合しても着色を起こすことがほとんど無い抗菌性ガラ
ス組成物である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０３Ｃ 3/17
Claims (1)
- 【請求項１】モル％で表示して、 Ｐ2０5 ４０〜５５％ ＣａＯ＋Ｍｇ０ ３０〜６０％ ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3 ０〜 ４％ Ｌｉ2Ｏ＋Ｂ2Ｏ3 ０〜１５％ Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ０〜 ５％ ＺｎＯ＋ＢａＯ ０〜３０％ ただし（ＣａＯ＋Ｍｇ０＋ＺｎＯ＋ＢａＯ）の合計 ３０〜６０％ ＰｂＯ ０〜 ５％ Ａｇ2Ｏ ０．０３〜５％ からなることを特徴とする抗菌性ガラス組成物。
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|---|---|---|---|
| JP09478694A JP3486951B2 (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 抗菌性ガラス組成物 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH07300339A true JPH07300339A (ja) | 1995-11-14 |
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| EP1116698A1 (en) * | 1999-12-28 | 2001-07-18 | Ishizuka Garasu Kabushiki Kaisha | Antibacterial property imparting glass composition, antibacterial fiber, antibacterialtwisted yarn and antibacterial cloth |
| JP2001247726A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-09-11 | Ishizuka Glass Co Ltd | 抗菌性付与用ガラス組成物、及び抗菌性高分子複合材料 |
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| US6482444B1 (en) * | 1999-06-14 | 2002-11-19 | Imperial College Innovations | Silver-containing, sol/gel derived bioglass compositions |
| KR100364528B1 (ko) * | 2000-02-08 | 2002-12-18 | 강원호 | 항균 다공성 글라스 세라믹스의 제조방법 |
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| EP1449816A1 (en) | 2003-02-20 | 2004-08-25 | Gemtron Corporation | Antimicrobial glass and glass-like products and method of preparing same |
| WO2004076371A3 (de) * | 2003-02-25 | 2005-04-28 | Schott Ag | Antimikrobiell wirkendes phosphatglas |
| US6939820B2 (en) | 2003-02-28 | 2005-09-06 | Ishisuka Garasu Kabushiki Kaisha | Antibacterial glass composition and antibacterial polymer composition using the same |
| JP2005255517A (ja) * | 2004-03-08 | 2005-09-22 | Schott Ag | 抗菌性の屈折率を調整したリン酸塩ガラス |
| JP5642325B1 (ja) * | 2013-07-02 | 2014-12-17 | 興亜硝子株式会社 | 抗菌性ガラス |
| WO2018203028A1 (en) * | 2017-05-04 | 2018-11-08 | Dyson Technology Limited | Scale inhibition composition |
| US10209441B2 (en) | 2008-11-19 | 2019-02-19 | Hamamatsu Photonics K.K. | Fiber optic plate and method for producing the same |
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|---|---|---|---|---|
| US10131574B2 (en) | 2013-06-17 | 2018-11-20 | Corning Incorporated | Antimicrobial glass articles and methods of making and using same |
| EP3105195A1 (en) | 2014-02-13 | 2016-12-21 | Corning Incorporated | Glass with enhanced strength and antimicrobial properties, and method of making same |
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1994
- 1994-05-09 JP JP09478694A patent/JP3486951B2/ja not_active Expired - Fee Related
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