(57)【要約】  酸化アルミニウムのアルカリ水溶液で加熱処理する前に、強酸で加熱処理して表面を活性化させることにより、ガラス繊維の表面に抗菌抗ウイルス性の金属イオンを吸着させるゼオライト層を適切に形成させる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカ系ガラス繊維を酸水溶液に浸漬し加熱して表面を酸処理した後、酸化アルミニウムのアルカリ水溶液に浸漬し加熱してアルカリ処理することで、表面にゼオライト層を形成させ、その後、抗菌抗ウイルス性の金属イオンを含有する金属化合物水溶液を接触させて前記ゼオライト層に前記金属イオンを吸着させる、抗菌抗ウイルス性ガラス繊維材料の製造方法。
【請求項２】
上記酸水溶液がｐＨ２以下の無機酸であり、上記酸処理を７０℃以上の環境で１時間以上８時間以下行う、請求項１に記載の抗菌抗ウイルス性ガラス繊維材料の製造方法。
【請求項３】
上記アルカリ水溶液が、酸化アルミニウムを５質量％以上含有する、ｐＨ１３以上のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水溶液であり、上記アルカリ処理を７０℃以上の環境で２時間以上１２時間以下行う、請求項１又は２に記載の抗菌抗ウイルス性ガラス繊維材料の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の方法で製造された、前記ガラス繊維の表面に形成された前記ゼオライト層に前記金属イオンが付加された抗菌抗ウイルス性繊維材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガラス繊維に抗菌抗ウイルス性の金属イオンを付与させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス繊維は耐久性のある繊維素材として広く利用されている。その用途の一つに空気清浄機用のフィルターがある。この空気清浄機は従来、埃の除去のみを目的としていたが、近年になって抗菌性、抗ウイルス性を付加して空気をさらに清浄化することが求められている。そのために、繊維状の抗菌抗ウイルス材料が必要となり、ガラス繊維に抗菌抗ウイルス性の金属イオンとして銅、銀、亜鉛などのイオンなどを吸着させることが検討されている。【０００３】
銀イオンなどの金属イオンをガラス繊維に吸着させる方法として、ガラス繊維にゼオライトを被覆することが提案されている。酸化珪素（シリカ）を基本構成とするガラス繊維の表面に、酸化アルミニウム付加によるゼオライト構造を形成させることで、酸化アルミニウムである部分が金属イオンを受容できるようになる。その製造方法としては、例えば、シリカ−アルミナ系ガラス繊維をアルカリ性水溶液に浸漬して加熱反応させ、繊維表面のアルミナ部分をゼオライト化する方法（特許文献１、２）や、シリカ系ガラス繊維をケイ素化合物（シリカ源）とアルミニウム化合物（アルミナ源）と水酸化ナトリウム（アルカリ源）が溶解している水溶液に浸漬させて加熱反応させ、繊維表面にゼオライトを析出させる方法（特許文献３）などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２１７２４１号公報
【特許文献２】特開２００１−３９７４０号公報
【特許文献３】特開２００８−５６５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、シリカ−アルミナ系ガラス繊維をアルカリ性水溶液に浸漬してゼオライト化する方法では、ガラス繊維そのものをゼオライト化するために、ガラス繊維が減量するだけでなく、それによって脆化してしまうという問題があった。【０００６】
また、酸化珪素、酸化アルミニウム、水酸化ナトリウムを有する水溶液中で、シリカ系ガラス繊維をゼオライト化させる方法では、ガラス繊維自体が反応するわけではないので脆化しにくいが、ガラス繊維中の酸化珪素に比べて、水溶液中の酸化珪素の方が反応性が高いために、ガラス繊維上に生成する層状のゼオライトが生成するとともに、溶液中で反応して生成する粉状のゼオライトも大量に生成してしまった。特許文献３のように濃度を最適となるように限定しても、ある程度粉状ゼオライトの生成量を減らすことはできても、無視できない量が副生してしまった。このような粉状ゼオライトが大量にあると、フィルターとして用いる際に、粉塵を除去する機能が低下してしまった。また、粉状ゼオライトを除去しようとすると、それらに付与した金属イオンが無駄になってしまった。【０００７】
さらに、いずれの方法でも、実際に抗菌抗ウイルス性を発揮する金属イオンはゼオライトの表面部分に存在するイオンに限られるため、内部に存在する金属イオンは無駄となってしまう。しかし、表面の金属イオン密度を十分に確保するためには、ゼオライトの内部にもある程度の金属イオンを吸着させる程度に付与させなければならず、本来必要となるよりも大量の金属イオンを吸着させなければならず、かなりの無駄が生じていた。【０００８】
これらの問題を解決するため、脆化しにくいシリカ系ガラス繊維の表面にのみゼオライトを蓄積させるべく、アルミナ−アルカリ水溶液中に浸漬して加熱したとしても、シリカ系ガラス繊維にゼオライトを付着させることはできなかった。これは、溶液中に分散状態で存在する酸化珪素に比べて、シリカ系ガラス繊維を構成する酸化珪素は安定な結合状態にあるため、強アルカリ環境下で水酸化アルミニウムと接触しても反応できないためと考えられる。【０００９】
そこでこの発明は、フィルターなどに用いるガラス繊維に、粉状ゼオライトを副生させず、かつ、ガラス繊維自体を脆化させずに、抗菌抗ウイルス性の金属イオンを吸着させるゼオライトを付与することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、ガラス繊維として酸化珪素を主な成分とするシリカ系ガラス繊維を用い、アルカリ処理の前にまず、酸処理を行って表面を活性化させることにより、その後に酸化アルミニウムのアルカリ水溶液に浸漬して行う加熱処理で、従来の手法よりも薄い必要最小限の厚さのゼオライト層を生成させて、上記の課題を解決したのである。【００１１】
その特徴は、一つの反応原料である酸化珪素を固体に置き、もう一つの反応原料である酸化アルミニウムを液体中に置き、その固体と液体との接触面で反応を生じさせることにある。【００１２】
上記の酸処理とは、酸水溶液中に上記シリカ系ガラス繊維を浸漬して加熱処理するといった方法で、シリカ系ガラス繊維の表面にある珪素原子を活性化させることをいう。これにより、アルカリ水溶液中のアルミニウム原子が珪素原子に付与しやすくなり、シリカ系ガラス繊維の表面に原子一個分程度のアルミニウムによるゼオライトの層が形成されることになる。この層はゼオライトの結晶構造のようにシリカ−アルミナの原子複数個から成る吸着孔を有する形とほぼ無関係であるほど薄いものである。【００１３】
そこに生じる金属イオンを吸着する点は、立体的というよりは編み目状平面的にあるといえる。ゼオライト結晶の孔径はÅ単位であるのに対し、菌類やウイルスはその百倍以上の大きさであるため、ゼオライト孔内やゼオライト層内に吸着した金属イオンは菌類やウイルスに接触することが出来ず無駄になるが、本発明ではそのようなことは起こらず、吸着したほぼ全ての金属イオンが抗菌抗ウイルス効果を発揮する。【００１４】
このシリカ系ガラス繊維としては、ソーダガラスのように、酸化珪素を主成分としつつ一部にアルカリ金属やアルカリ土類金属を含有するガラスであると、特に酸処理により表面を活性させやすく、この発明を適用しやすい。一方で、アルミナ成分を大量に含むガラスを用いると上記のように脆化するため、アルミナ成分の含有量は少ないことが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
この発明により、ガラス繊維の表面に必要最低限の厚みのゼオライト層を形成したものを得ることができ、このゼオライト層に吸着させる抗菌抗ウイルス性金属イオンを必要最低限な量にまで削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１にかかる材料のＸＲＤチャート
【図２】比較例１にかかる材料のＸＲＤチャート
【図３】比較例２にかかる材料のＸＲＤチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明について詳細に説明する。この発明は、シリカ系ガラス繊維の表面にゼオライト層を生成させ、必要最小限の抗菌抗ウイルス性の金属イオンを吸着させた抗菌抗ウイルス性ガラス繊維材料の製造方法である。
【００１８】
この発明で用いるシリカ系ガラス繊維は、少なくとも５０質量％以上が酸化珪素からなるものであり、６０質量％以上が酸化珪素からなると好ましく、７０質量％以上が酸化珪素からなるものであるとより好ましい。酸化珪素の量が多いほど、後述する酸処理及びアルカリ処理の際に脆化しにくく、強度を維持できる。
【００１９】
また、上記シリカ系ガラス繊維は、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はその両方を２０質量％以上含むと好ましい。具体的には、アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどが挙げられ、アルカリ土類金属としては、カルシウム、マグネシウムなどが挙げられる。これらアルカリ金属及びアルカリ土類金属を２０質量％以上含有していると、次に行う酸処理の際に、表面を活性化させやすくなり、これらの金属が酸と反応しやすいためである。ただし、アルカリ金属及びアルカリ土類金属が多すぎると、酸処理やその後の処理の際に脆化する可能性が無視できないものとなるため、一般的なソーダガラス（ソーダ石灰ガラス）と同程度の範囲であるとよい。
【００２０】
なお、上記シリカ系ガラス繊維は上記の酸化珪素の含有量の条件を満たす範囲でその他の元素を含有していてもよいが、アルミニウムの含有量は少ないほど好ましい。アルミニウムが大量に含まれていると、後述するアルカリ処理の際に、シリカ系ガラス繊維の表面だけでなく、内部にまでゼオライト化が進行してしまい、繊維の脆化が無視できなくなるためである。具体的には、一般的なソーダ石灰ガラスと同程度以下のアルミニウム含有量であるとよく、３質量％以下が好ましく、２質量％以下がより好ましい。
【００２１】
上記シリカ系ガラス繊維の形状は特に限定されるものではなく、布状でも糸状でもよい。ただし、糸状であるとゼオライト層を形成させた後にさらなる加工を施すことになり、その際にゼオライト層が剥がれるおそれがあるため、使用する用途に適した大きさと形態である布状または綿状の繊維に対して、直接にこの発明にかかる製造方法を適用して抗菌抗ウイルス性を付与することが好ましい。
【００２２】
上記シリカ系ガラス繊維を構成する個々の繊維の径は１μｍ以上であると好ましい。１μｍ未満では細すぎて、表面のゼオライト化や金属イオンの吸着がうまく行かないことがあるためである。一方で、径が１０μｍ以下であると好ましい。１０μｍを超えるガラスウールなどは一般的ではないためである。実際にはこの径の範囲で、用いるフィルターの性質に応じて径を決定すると良い。
【００２３】
なお、上記シリカ系ガラス繊維の繊維長は特に限定されない。
【００２４】
次に、このシリカ系ガラス繊維に対して行う処理について説明する。
このシリカ系ガラス繊維に対して、まず酸水溶液による酸処理を行って不純物を取り除き表面を活性化させた後、酸化アルミニウムを含有するアルカリ水溶液によるアルカリ処理を行って、表面にゼオライト層を生成させる。その後、水洗してアルカリ水溶液を流し落とした後、抗菌抗ウイルス性を有する金属イオンを有する抗菌抗ウイルス処理液を付与して前記金属イオンを吸着させる。
【００２５】
上記酸水溶液は、強酸であることが必要である。具体的には少なくともｐＨ２以下である必要があり、ｐＨ１以下であるとより好ましい。ｐＨ２を超えると、上記シリカ系ガラス繊維の表面をわずかに反応させて珪素原子を活性化させることがほとんど達成できない。用いる酸の種類としては、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸が好ましく、加熱しても蒸発しにくいため硫酸が好ましい。ただし、硫酸の場合は濃度が高すぎると逆に反応性が低下するおそれがあるため、１０質量％（２規定）以上２０質量％以下であるとよい。
【００２６】
上記酸処理は、上記酸水溶液に上記シリカ系ガラス繊維を浸漬させ、加熱して行うとよい。この酸処理は、７０℃以上で行うことが好ましく、９０℃以上であるとより好ましい。低温ではシリカ系ガラス繊維の表面を活性化させる効果が不十分であり、仮にできたとしても時間が掛かりすぎてしまうためである。
【００２７】
上記酸処理は１時間以上行うことが好ましい。１時間未満では酸処理の温度が９５℃であっても表面を活性化させる効果が不十分になるおそれがあるためである。一方で、あまりに時間を掛けすぎると作業効率が悪いので、８時間以下であると好ましい。この時間内に十分な処理を行うためには、温度が上記範囲であるとよい。
【００２８】
この酸処理を行った後、一旦水洗してからアルカリ処理を行うと好ましい。酸が残存しているとアルカリが中和されてしまい、アルカリ水溶液との間で副生粉体を生じるおそれもある。一方で、酸処理した表面は水洗程度では不活性状態にはならない。
【００２９】
上記アルカリ水溶液は、酸化アルミニウム又は少なくともそれと同等の成分を含有する必要がある。十分な量の酸化アルミニウム、又はそれに相当する量のアルミニウム原子と酸素原子を十分に有していないと、上記シリカ系ガラス繊維の表面にゼオライト層を形成させることができない。具体的には、酸化アルミニウム又はその相当量を５質量％以上含むことが好ましく、１０質量％以上含むと好ましい。溶解可能な範囲で十分に高い濃度であるとその分処理効率がよくなる。ただし、酸化アルミニウムそのものを含有しているのではなく、アルミン酸ナトリウムなど、アルカリ金属やアルカリ土類金属と化合した化合物を材料として用いてもよい。この場合、その中に実質的に含まれる酸化アルミニウムの量が前記の範囲であるとよい。
【００３０】
上記アルカリ水溶液は、強アルカリ性である必要がある。具体的には少なくともｐＨ１２以上である必要があり、ｐＨ１３以上であると好ましい。ｐＨ１２未満では、珪素原子が活性化していてもゼオライト層を生じるほどの反応を起こすことが困難である。用いるアルカリの種類としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムなどのアルカリ金属や、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどのアルカリ土類金属の水溶液が好ましく、濃度の調整のし易さから、ナトリウム又はカリウムが好ましい。ただし、濃度が高すぎると上記シリカ系ガラス繊維を脆化させるおそれがあるため、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の濃度は２０質量％未満であるのが好ましい。
【００３１】
上記アルカリ水溶液には、酸化アルミニウムと、アルカリ金属又はアルカリ土類金属とが両方溶解している必要があるが、その重量混合比は、３：１〜１：３程度であるとよい。一方が少なすぎると、ゼオライトを生じる反応がうまく進まないことがある。
【００３２】
上記アルカリ水溶液は、酸化アルミニウムとアルカリ金属又はアルカリ土類金属以外の成分を含まないことが望ましく、特に珪素化合物を含まないことが望ましい。珪素を含んでいると、上記シリカ系ガラス繊維の表面で反応するより先に、溶液内でゼオライト化を生じてしまうおそれがあるためである。
【００３３】
上記アルカリ処理は、上記酸処理で表面を活性化させた上記シリカ系ガラス繊維を、酸化アルミニウムのアルカリ水溶液に浸漬させ、加熱して行うとよい。このアルカリ処理は、７０℃以上で行うことが好ましく、７５℃以上であるとより好ましい。低温ではゼオライト化が十分に進まず、後述する金属イオンを吸着できる量が不十分になる可能性が高くなる。一方で、アルカリ濃度にもよるが、９０℃を超えるとアルカリ処理が進みすぎて上記シリカ系ガラス繊維が脆化するおそれがあるので、９０℃以下が好ましく、８５℃以下がより好ましい。
【００３４】
上記アルカリ処理は２時間以上行うことが好ましい。２時間未満ではアルカリ処理の温度が９５℃であっても、表面のゼオライト化が不十分で、後述する金属イオンを吸着できる量が不十分になるおそれが高い。一方で、時間を掛けすぎると、生じるゼオライト層が表面に留まらず、必要以上に深くなりすぎ、吸着しても表面に露出しない金属イオンが多数存在しうることになってしまい、無駄が生じやすくなる。このため、上記アルカリ処理は１０時間以下であると好ましく、６時間以下がより好ましい。
【００３５】
上記アルカリ処理によって上記シリカ系ガラス繊維の表面に生じさせるゼオライト層の厚さは、できるだけ薄いことが好ましく、固体のガラス繊維とアルカリ水溶液中の酸化アルミニウムとの接触表面でのみゼオライト化が生じ、表層より中には入り込まない程度であると好ましい。後述する金属イオンを吸着するのは主にアルミニウム原子部分であるが、表面に露出していない金属イオンは実質的に抗菌抗ウイルス効果が発揮しにくいので、内部にアルミニウム原子が多数あってもほとんど意味がなく、無駄となってしまうためである。また、ゼオライト層が厚すぎると、そのゼオライト層自体は元の状態に比べて脆化しているため、剥離してしまうおそれもある。このため、上記の時間、温度、及び酸濃度の範囲に収まるように適切に条件を調整することが必要である。
【００３６】
上記アルカリ処理により表面に上記ゼオライト層を生じさせた上記シリカ系ガラス繊維を水洗し、上記アルカリ水溶液を除去する。その後、抗菌抗ウイルス性を有する金属イオンを含有する金属化合物水溶液に浸漬して、上記金属イオンを上記ゼオライト層のアルミニウム原子部分に吸着させる。
【００３７】
上記の抗菌抗ウイルス性を有する金属イオンとしては、例えば銅イオン、銀イオン、亜鉛イオンが挙げられ、効力の強さの点から銀イオンが最も好ましい。この金属イオンを含有する金属化合物水溶液としては、例えば硝酸銀水溶液が挙げられる。この金属化合物水溶液の量と濃度は、上記ゼオライト層の表面に生じている吸着点の全てに上記金属イオンを吸着できる程度の量と濃度であることが好ましい。上記シリカ系ガラス繊維の径が上記の範囲であれば、上記シリカ系ガラス繊維の重量に対して１〜５質量％程度の銀イオンを有する金属化合物水溶液を用いると概ね必要な量の銀イオンを吸着できる。これより少ないと抗ウイルス性が不十分になるおそれがあり、多すぎると銀イオンが無駄になってしまう。
【００３８】
上記のようにして得られた、金属イオンを表面のゼオライト層に吸着された上記シリカ系ガラス繊維は、その金属イオンにより、抗菌抗ウイルス効果を有するので、冷暖房や空気清浄機などのフィルターに用いることで、通過する空気中に存在する菌類やウイルスに対して抑制効果を発揮でき、かつ、十分な強度を維持したものとなる。また、粉状ゼオライトが副生していないため、利用時に埃を生じにくい。
【実施例】
【００３９】
次に、この発明を具体的に実施した実施例を挙げる。【００４０】
（実施例１）
シリカ系ガラス繊維として、ガラスウール布（パラマウント硝子工業（株）製、型番：ハウスロン４３０（住宅用断熱材グラスウール））を用い、これを１６質量％硫酸に浸漬して９０℃で３時間かけて酸処理を行った。そのガラス繊維を水洗し、アルミン酸ナトリウムのアルカリ水溶液（Ａｌ２Ｏ３濃度が１２質量％、ＮａＯＨ濃度が１６質量％、ｐＨは１３以上であった）に浸漬して８０℃で５時間かけてアルカリ処理を行った。それから水洗してアルカリを除去した後、試料の一部を採取し、確認のためにＸ線回折による測定（使用測定機器：（株）リガク製：ＭｉｎｉｆｌｅｘＩＩ）を行った。サンプリング幅は０．００２０（２θ／θ）、スキャンスピードは３．００（２θ／ｍｉｎ）、照射Ｘ線はＣｕ−Ｋα、照射条件は：３０ｋＶ，１５ｍＡである。その結果を図１に示す。【００４１】
一方、残りの試料については、シリカ系ガラス繊維質量に対して２質量％の銀イオンを有する硝酸銀水溶液に浸漬し、１２０時間かけて銀イオンの吸着を行った。吸着後、使用した硝酸銀水溶液に塩化ナトリウム水溶液を滴下したが、塩化銀の沈殿物は確認されなかった。これにより、硝酸銀水溶液に含まれていた銀イオンのほぼ全量がゼオライト層に吸着されたと考えられる。【００４２】
この、元のガラス繊維と、酸処理段階でのガラス繊維と、表面にゼオライト層を形成させたガラス繊維とについて、（株）リガク製：ＰｒｉｍｕｓＩＩを用い、蛍光Ｘ線分析法により化学成分の分析を行った。その結果を表１に示す。【００４３】
【表１】
2012046803.tif 000002
【００４４】
（実施例２）
アルカリ水溶液のＡｌ２Ｏ３濃度を８質量％に変更した以外は実施例１と同様の条件で製造、測定を行った。硝酸銀水溶液で吸着を行った後、使用した溶液に塩化ナトリウム水溶液を滴下したが銀鏡反応は見られなかった。これにより、酸化アルミニウム濃度がこの程度の範囲ならば、十分にガラス繊維全体にゼオライト層を形成できていることが推測された。【００４５】
（比較例１）
酸処理を行わないこと以外は実施例１と同様の条件で製造、測定を行った。ＸＲＤの結果を図２に示す。また、吸着を試みた後の硝酸銀水溶液に塩化ナトリウム水溶液を滴下したところ、大量の銀が析出した。このため、銀イオンはほとんど吸着しておらず、シリカ系ガラス繊維の表面にゼオライト層がほとんど生じていないことが確認された。【００４６】
（比較例２）
比較例１と比べて、アルカリ水溶液のＮａＯＨ濃度を２０質量％とし、アルカリ処理の温度を９０℃とした以外は同様の条件で製造、測定を行った。ＸＲＤの結果を図３に示す。このシリカ系ガラス繊維は脆化していることが確認された。また、吸着を試みた後の硝酸銀水溶液に塩化ナトリウム水溶液を滴下したところ、大量の銀が析出した。このため、銀イオンはほとんど吸着しておらず、シリカ系ガラス繊維の表面にゼオライト層がほとんど生じていないことが確認された。【００４７】
（ＸＲＤの検討）
ゼオライト層が生じていない図２及び３と比べても、図１にはゼオライト結晶特有のピークが確認できなかった。これは、ゼオライト層が極めて薄く、ゼオライト結晶によるＸＲＤが検出できるほどの厚さを持っていないことが確かめられた。【００４８】
＜抗菌試験＞
実施例１で銀イオンを吸着させたシリカ系ガラス繊維布を用いて、抗菌性の試験を行った。試験菌株として黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ  ＡＴＣＣ  ６５３８Ｐ）を用い、試験方法はＪＩＳ  Ｌ  １９０２：２００８定量試験（菌液吸収法）により行い、生菌数の測定法は混釈平板培養法で行った。【００４９】
まず、植菌数ａ＝２．７×１０４（すなわち、ｌｏｇａ＝４．４）に対し、標準綿布を用いた無加工布菌数ｂ＝９．６×１０６（すなわち、ｌｏｇｂ＝７．０）となり、ｌｏｇｂ≧ｌｏｇａだったので試験が成立することを確認した。次に、実施例１のシリカ系ガラス繊維布に対して、界面活性剤（Ｔｗｅｅｎ８０）０．０５％を添加した試験菌液を用いて同様に植菌し、直後の生菌数（ｏ）と、１８時間後の生菌数（ｃ）を測定したところ、いずれも測定限界の２０未満であった。これらから殺菌活性値Ｌ＝ｌｏｇａ−ｌｏｇｂ、静菌活性値Ｓ＝（ｌｏｇｂ−ｌｏｇａ）−（ｌｏｇｃ−ｌｏｇｏ）を算出した。それらの値を表２に示す。長時間経過するまでもなく接触直後から殺菌力を発揮し、殺菌活性値Ｌ、静菌活性値Ｓともに良好な値となった。【００５０】
【表２】
2012046803.tif 000003
【００５１】
＜抗ウイルス性試験＞
実施例１の抗菌抗ウイルス繊維材料を用いて、インフルエンザウイルスに対する不活化試験を行った。具体的には以下の通りである。
まず、実施例１で得られた抗菌抗ウイルス性繊維材料を２ｃｍ×２ｃｍに切断した後、０．０５ｇ量り取り、高圧蒸気滅菌（１２１℃、１５分間）したものを試料とした。これについてまず事前に予備試験を行った。それから、試料にウイルス浮遊液を滴下して室温で２４時間保存した後、ウイルス感染価を測定した。【００５２】
試験方法の詳細は次の通りである。
１．試験ウイルス：インフルエンザＡ型（Ｈ１Ｎ１）
２．使用細胞：ＭＤＣＫ（ＮＢＬ−２）細胞  ＡＴＣＣ  ＣＣＬ−３４株（大日本製薬（株））
３．使用培地：細胞増殖培地・イーグルＭＥＭ培地「ニッスイ」（１）［日本製薬（株）］に牛胎仔血清を１０質量％加えたものを使用。細胞維持培地・以下の組成からなる培地を使用した。
イーグルＭＥＭ培地「ニッスイ」（１）    １０００ｍｌ
１０％ＮａＨＣＯ３                       １４ｍｌ
Ｌ−グルタミン（３０ｇ／ｌ）            ９．８ｍｌ
１００×ＭＥＭ用ビタミン液              ３０ｍｌ
１０％アルブミン                        ２０ｍｌ
０．２５％トリプシン                    ２０ｍｌ【００５３】
ウイルス浮遊液の調製手順は以下の通りである。まず、細胞の培養は、細胞増殖培地を用いて、使用細胞を組織培養用フラスコ内に単層培養した。ウイルスの接種は、まず単層培養後にフラスコ内から細胞増殖培地を除き、試験ウイルスを接種した。次に細胞維持培地を加えて３７℃±１℃の炭酸ガスインキュベーター（ＣＯ２濃度：５％）で１〜５日間培養した。ウイルス浮遊液の調製は、上記の培養後、倒立位相差顕微鏡を用いて細胞の形態を観察し、細胞に形態変化（細胞変性効果）が起こっていることを確認した。次に、培養液を遠心分離（３００００ｒ／ｍｉｎ、１０分間）し、得られた上澄み液をウイルス浮遊液とした。【００５４】
このウイルス浮遊液０．２ｍｌを試料に滴下し、室温にて保存した。２４時間経過後、試料のウイルス浮遊液を細胞維持培地２ｍｌで洗い出した。この試料についてウイルス感染価の測定を行った。【００５５】
細胞増殖培地を用い、使用細胞を組織培養用マイクロプレート（９６穴）内で単層培養した後、細胞増殖培地を除き細胞維持培地を０．１ｍｌずつ加えた。次に、洗い出し液及びその希釈液０．１ｍｌを４穴ずつに接種し、３７±１℃の炭酸ガスインキュベーター（ＣＯ２濃度：５％）内で４〜７日間培養した。培養後、倒立位相差顕微鏡を用いて細胞の形態変化（細胞変性効果）の有無を観察し、Ｒｅｅｄ−Ｍｕｅｎｃｈ法により５０％組織培養感染量（ＴＣＩＤ５０）を算出して洗い出し液１ｍｌ当たりのウイルス感染価に換算した。その結果を表３に示す。なお、対照はプラスチックシャーレである。【００５６】
【表３】
2012046803.tif 000004
【００５７】
これにより、試料は対照に比べて二桁近いウイルス数の抑制効果が発揮されることが確認された。【００５８】
なお、試料の洗い出し液そのものについて遠心分離（３０００ｒ／ｍｉｎ、１０分間）し、得られた上澄み液についてウイルス感染価を測定し、検体による細胞変性効果が認められないことを予備試験により確認した。
【図１】
2012046803.tif 000005
【図２】
2012046803.tif 000006
【図３】
2012046803.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月28日(2012.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維径が１μｍ以上１０μｍ以下のシリカ系ガラス繊維を酸水溶液に浸漬し加熱して表面を酸処理した後、酸化アルミニウムのアルカリ水溶液に浸漬し加熱してアルカリ処理することで、表面にゼオライト層を形成させ、その後、抗菌抗ウイルス性の金属イオンを含有する金属化合物水溶液を接触させて前記ゼオライト層に前記金属イオンを吸着させる、抗菌抗ウイルス性ガラス繊維材料の製造方法。
【請求項２】
上記酸水溶液がｐＨ２以下の無機酸であり、上記酸処理を７０℃以上の環境で１時間以上８時間以下行う、請求項１に記載の抗菌抗ウイルス性ガラス繊維材料の製造方法。
【請求項３】
上記アルカリ水溶液が、酸化アルミニウムを５質量％以上含有する、ｐＨ１３以上のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水溶液であり、上記アルカリ処理を７０℃以上の環境で２時間以上１２時間以下行う、請求項１又は２に記載の抗菌抗ウイルス性ガラス繊維材料の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の方法で製造された、前記ガラス繊維の表面に形成された前記ゼオライト層に前記金属イオンが付加された抗菌抗ウイルス性繊維材料。
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月8日(2012.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
５０質量％以上が酸化珪素からなり、アルミニウム含有量が３質量％以下である繊維径が１μｍ以上１０μｍ以下のシリカ系ガラス繊維を酸水溶液に浸漬し加熱して表面を酸処理した後、酸化アルミニウムのアルカリ水溶液に浸漬し加熱してアルカリ処理することで、表面にゼオライト層を形成させ、その後、抗菌抗ウイルス性の金属イオンを含有する金属化合物水溶液を接触させて前記ゼオライト層に前記金属イオンを吸着させる、抗菌抗ウイルス性ガラス繊維材料の製造方法。
【請求項２】
上記酸水溶液がｐＨ２以下の無機酸であり、上記酸処理を７０℃以上の環境で１時間以上８時間以下行う、請求項１に記載の抗菌抗ウイルス性ガラス繊維材料の製造方法。
【請求項３】
上記アルカリ水溶液が、酸化アルミニウムを５質量％以上含有する、ｐＨ１３以上のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水溶液であり、上記アルカリ処理を７０℃以上の環境で２時間以上１２時間以下行う、請求項１又は２に記載の抗菌抗ウイルス性ガラス繊維材料の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の方法で製造された、前記ガラス繊維の表面に形成された前記ゼオライト層に前記金属イオンが付加された抗菌抗ウイルス性繊維材料。
【国際調査報告】
2012046803.tif 000008
2012046803.tif 000009
2012046803.tif 000010
2012046803.tif 000011