(57)【要約】【課題】高い親水性、血液の様な体液との高い親和性および抗菌性を有する蒸着膜を備える積層体の提供。【解決手段】本発明の積層体は、基材と、基材上に、抗菌性金属イオンを担持するケイ酸塩由来の蒸着膜を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材上に、抗菌性金属イオンを担持するケイ酸塩由来の蒸着膜を備えることを特徴とする、積層体。
【請求項２】
前記蒸着膜の厚さが、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である、請求項１に記載の積層体。
【請求項３】
前記蒸着膜表面の、ＪＩＳ  Ｒ３２５７に準拠したぬれ性試験方法の静滴法による水に対する接触角が、３５°以下である、請求項１または２に記載の積層体。
【請求項４】
前記基材が、撥水性を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層体。
【請求項５】
前記蒸着膜が、前記撥水性フィルム上において、パターンを形成する、請求項４に記載の積層体。
【請求項６】
前記抗菌性金属イオンが、金イオン、銀イオン、パラジウムイオン、白金イオン、カドミウムイオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、銅イオン、亜鉛イオンおよびスズイオン等からなる群より選択される１種または２種以上の金属イオンである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の積層体。
【請求項７】
基材を準備する工程と、
前記基材上に、抗菌性金属イオンを担持するケイ酸塩由来の蒸着膜を形成する工程とを含むことを特徴とする、積層体の製造方法。
【請求項８】
前記蒸着膜が、真空蒸着により形成される、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記蒸着膜の厚さが、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である、請求項７または８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記蒸着膜表面の、ＪＩＳ  Ｒ３２５７に準拠したぬれ性試験方法の静滴法による水に対する接触角が、１°以上３５°以下である、請求項７〜９のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記基材が、撥水性フィルムである、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記蒸着膜が、前記撥水性フィルム上において、パターンを形成する、請求項１１に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材と、抗菌性金属イオンを担持するケイ酸塩由来の蒸着膜とを備える積層体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、抗菌性の向上を目的として、基材の表面に、銀、銅、亜鉛等を用いた蒸着膜の形成が行われている（特許文献１）。
【０００３】
このような蒸着膜は、空気中や水中の水分子と反応し、活性酸素を発生させ、大腸菌等の細菌の細胞内酵素を酸化し、失活させることにより、抗菌効果を発現すると考えられている。
そのため、該蒸着膜には、高い親水性が求められているが、従来の薄膜の親水性は十分ではなく、改善が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１１０２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
今般、本発明者は、基材上に、抗菌性金属イオンを担持するケイ酸塩由来の蒸着膜を形成し、積層体とすることにより、その親水性を著しく向上することができ、その抗菌性をより改善することができるとの知見を得た。また、本発明者は、該積層体は、水のみならず、血液の様な体液と高い親和性を示すとの知見を得た。
本発明はかかる知見に基づいてなされたものであり、その解決しようとする課題は、高い親水性、血液の様な体液との高い親和性および抗菌性を有する蒸着膜を備える積層体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の積層体は、基材と、基材上に、抗菌性金属イオンを担持するケイ酸塩由来の蒸着膜を備えることを特徴とする。
【０００７】
一実施形態において、蒸着膜の厚さは、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。
【０００８】
一実施形態において、蒸着膜表面の、ＪＩＳ  Ｒ３２５７に準拠したぬれ性試験方法の静滴法による水に対する接触角が、３５°以下である。
【０００９】
一実施形態において、基材は、撥水性を有する。
【００１０】
一実施形態において、蒸着膜は、前記撥水性フィルム上において、パターンを形成する。
【００１１】
一実施形態において、抗菌性金属イオンは、金イオン、銀イオン、パラジウムイオン、白金イオン、カドミウムイオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、銅イオン、亜鉛イオンおよびスズイオン等からなる群より選択される１種または２種以上の金属イオンである。
【００１２】
本発明の積層体の製造方法は、基材を準備する工程と、基材上に、抗菌性金属イオンを担持するケイ酸塩由来の蒸着膜を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
一実施形態において、蒸着膜は、真空蒸着により形成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高い親水性、血液の様な体液との高い親和性および抗菌性を有する蒸着膜を備える積層体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態における本発明の積層体の模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（積層体）
本発明の積層体１０は、図１に示すように、基材１１と、抗菌性金属イオンを担持するケイ酸塩由来の蒸着膜１２とを備える。
【００１７】
（基材）
本発明の積層体が備える基材は、特に限定されるものではなく、例えば、アート紙、コート紙、レジンコート紙、キャストコート紙、板紙、合成紙および含浸紙等の紙基材、金、銀、銅、白金、亜鉛、アルミニウム、チタン、鉄、コバルト、ニッケル、ジルコニウム、モリブデン、インジウム等金属、およびこれらの合金を含む金属基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、１，４−ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、テレフタル酸−シクロヘキサンジメタノール−エチレングリコール共重合体等のポリエステル、ナイロン６およびナイロン６，６等のポリアミド、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）およびポリメチルペンテン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラールおよびポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）等のビニル樹脂、ポリアクリレート、ポリメタアクリレートおよびポリメチルメタアクリレート等の（メタ）アクリル樹脂、ポリイミドおよびポリエーテルイミド等のイミド樹脂、セロファン、セルロースアセテート、ニトロセルロース、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）およびセルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ）等のセルロース樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）等のスチレン樹脂、ポリカーボネート、並びにアイオノマー樹脂等から構成される樹脂フィルム、セラミックス、ならびにガラス等が挙げられる。
【００１８】
また、基材として、その表面に凹凸構造を有し、撥水性を有するものを使用することができる。
一実施形態において、このような凹凸構造を有する基材は、上記樹脂フィルム等の上に、１種以上の微粒子を含む塗工液を塗布、乾燥することにより、作製することができる。
該微粒子は、有機粒子であっても、無機粒子であってもよい。
有機粒子としては、例えば、（メタ）アクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂およびビニル樹脂等の樹脂から構成される粒子が挙げられる。
無機粒子としては、例えば、疎水化表面処理を施した酸化物微粒子、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３およびＭｇＯ等や、ガラス粒子、タルクおよびマイカ等が挙げられる。
【００１９】
また、一実施形態において、基材に対し、サンドブラスト処理等の表面処理を施すことにより、その表面に凹凸構造を形成することができる。
【００２０】
基材が撥水性を有する場合、その撥水性は用途に応じ適宜変更することが好ましいが、ＪＩＳ  Ｒ３２５７に準拠したぬれ性試験方法の静滴法による水に対する接触角を、１００°以上とすることができる。このような基材上に、下記蒸着膜を部分的に設けることにより、高い親水性を有する領域と、高い撥水性を有する領域とを有する積層体とすることができる。
【００２１】
基材は、その表面が、コロナ放電処理、プラズマ処理、オゾン処理またはフレーム処理されていてもよい。これにより、蒸着膜とも密着性を向上することができる。
【００２２】
基材の厚さは、特に限定されず、用途に応じ適宜変更することが好ましいが、例えば、１０μｍ以上２０００μｍ以下とすることができる。
【００２３】
（蒸着膜）
本発明の積層体は、抗菌性金属イオンを担持するケイ酸塩由来の蒸着膜を備えることを特徴とする。
蒸着膜は、基材の全体に設けられていてもよく、その一部に設けられていてもよい。
また、基材が撥水性を有するものである場合、該蒸着膜をその一部に、すなわちパターンを形成するように設けることにより、親水性領域と、撥水性領域とを有する積層体とすることができる。
【００２４】
一実施形態において、本発明の積層体が備える蒸着膜は、抗菌性金属イオンを担持するゼオライトを用いて形成されたものであり、本発明において、ゼオライトとは、結晶構造中に空隙を有するアルミノケイ酸塩のことを指し、本発明においては、天然ゼオライトであっても、人工ゼオライトであっても使用することができる。また、その構造は、Ａ型、Ｙ型およびＰ型のいずれであってもよいが、蒸着膜の親水性および血液の様な体液との親和性という観点からは、Ａ型であることが好ましい。
ゼオライトへの抗菌性金属イオンの担持は、イオン交換法により行うことができる。
【００２５】
一実施形態において、本発明の積層体が備える蒸着膜は、抗菌性金属イオンを担持するトバモライトを用いて形成されたものであり、本発明において、トバモライトとは、結晶性のケイ酸カルシウム水和物を指す。
【００２６】
抗菌性金属イオンとしては、例えば、金イオン、銀イオン、パラジウムイオン、白金イオン、カドミウムイオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、銅イオン、亜鉛イオンおよびスズイオン等が挙げられ、これらの中でも、親水性および抗菌性という観点からは、銀イオン、銅イオン、ニッケルイオンおよび亜鉛イオンが好ましい。
本発明において、ゼオライトまたはトバモライトへは、２種以上の抗菌性金属イオンが担持されていてもよく、親水性、血液の様な体液との親和性および抗菌性という観点からは、銀イオン、銅イオン、ニッケルイオンおよび亜鉛イオンが担持されていることが好ましい。
【００２７】
蒸着膜の厚さは、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。蒸着膜の厚さを上記数値範囲内とすることにより、蒸着膜形成コストを抑えつつ、その親水性、血液の様な体液との親和性および抗菌性を向上することができる。
【００２８】
蒸着膜表面の、ＪＩＳ  Ｒ３２５７に準拠したぬれ性試験方法の静滴法による水に対する接触角が、３５°以下であることが好ましく、１５°以下であることがより好ましい。
該接触角は、ＪＩＳ  Ｒ３２５７の「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」内の「６．静滴法」に記載された方法（試験方法の種類：静滴法、水滴の容量：３μｌ、測定時間：水滴を静置してから１０秒間）に準拠し、市販の接触角計により測定する。
【００２９】
（用途）
本発明の積層体は、特に限定されるものではないが、例えば、光学部材、医療機器、自動車親水性ミラーおよびコンタクトレンズ等の分野において適用することができる。
例えば、電気メス（基材）表面に、上記蒸着膜を設けることにより、親水性および血液の様な体液にも親和性を付与することができ、肉片等の生体物の付着を抑制することができると同時に抗菌性が発現するので、細菌等の汚染を防ぐことができる。
【００３０】
（積層体の製造方法）
本発明の積層体の製造方法は、基材を準備する工程と、該基材上に蒸着膜を形成する工程を含む。また、本発明の積層体の製造方法は、基材の蒸着膜が設けられた面とは反対の面に押出ラミネート法やドライラミネート法で他の基材と接着する工程を含むことができる。
【００３１】
（基材を準備する工程）
基材は、市販されるものを使用してもよく、例えば、上記した樹脂フィルムの場合、インフレーション法やＴダイ法等の従来公知の製造方法を利用することにより作製してもよい。
【００３２】
（蒸着膜を形成する工程）
蒸着膜の形成は、真空蒸着法、スッパタリング法、イオンビーム方またはイオン化蒸着法等の物理的蒸着法を利用することにより行うことができる。これらの中でも、装置構成が比較的シンプルで、膜厚制御が容易で、均質かつ高速に成膜できる等の理由から真空蒸着法を利用することにより行うことが好ましい。
真空蒸着法において、その加熱手段としては、抵抗加熱、高周波誘導加熱および電子ビーム等が挙げられ、これらの中でも、高融点材質の成膜に適しているという観点からは電子ビームを利用することが好ましい。
【実施例】
【００３３】
次に実施例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。また、以下、別途説明している場合を除いて、含有量、配合比等は、質量基準である。
【００３４】
実施例１
基材として、厚さ５０μｍのＰＥフィルムを準備した。
該ＰＥフィルムを、蒸着装置（アルバック社製、商品名：バッチ式高真空蒸着装置ｅｉシリーズ）内に配置し、銀イオンを担持するゼオライトに対し、電子ビームを照射し、厚さ５０ｎｍの蒸着膜を形成し、積層体を得た。なお、蒸着条件は以下の通りとした。
（蒸着条件）
蒸着装置内の真空度：１０−５Ｐａ
電子ビーム加速電圧：−５ｋＶ
【００３５】
実施例２
蒸着膜の厚さを１００ｎｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、積層体を作製した。
【００３６】
実施例３
蒸着膜の厚さを１５０ｎｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、積層体を作製した。
【００３７】
実施例４
基材を、表面に凹凸構造を有する撥水性フィルムに変更した以外は、実施例１と同様にして、積層体を作製した。
【００３８】
実施例５
蒸着膜の厚さを１００ｎｍに変更した以外は、実施例４と同様にして、積層体を作製した。
【００３９】
実施例６
蒸着膜の厚さを１５０ｎｍに変更した以外は、実施例５と同様にして、積層体を作製した。
【００４０】
＜＜親水性評価＞＞
上記実施例において得られた積層体が備える蒸着層表面のぬれ性を、ＪＩＳ  Ｒ３２５７に準拠し、測定した。
具体的には、ＪＩＳ  Ｒ３２５７（１９９９年発行）の「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」内の「６．静滴法」に記載された方法（試験方法の種類：静滴法、水滴の容量：３μｌ、測定時間：水滴を静置してから１０秒間）に準拠し、接触角計（協和界面科学社製、商品名：ＤＭ−ＳＡ）により測定した。測定結果を表１にまとめた。
なお、実施例１等において使用したＰＥフィルム（比較例１として記載）の接触角は、７３．１°であり、実施例４等において使用した撥水性フィルム（比較例４として記載）の接触角は１５０°より大きく、正確には測定することができなかった。
【００４１】
＜＜精肉ドリップ液との親和性評価＞＞
上記実施例１および３において得られた積層体について、上記ぬれ性試験において使用した水滴を、ドリップ液（トレーパックで市販されている牛モモ赤身ステーキ）に変更した以外は、親水性試験と同様にして、接触角を測定した。
＜＜ヒト血液との親和性評価＞＞
また、ドリップ液をヒト血液に変更し、同様に接触角を測定した。
測定結果を表１にまとめた。
なお、実施例１等において使用したＰＥフィルム（比較例１として記載）のドリップ液との接触角は、６６．８°、ヒト血液との接触角は８０．３°であった。
【００４２】
＜＜抗菌性評価＞＞
ＪＩＳ  Ｚ２８０１（２０１０年発行）に準拠し、上記実施例において得られた積層体の抗菌性評価試験を行った。
まず、上記実施例において得られた積層体を、５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさにカットし、蒸着膜上に、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ  ＮＢＲＣ  ３９７２）を含む菌液０．４ｍＬを滴下し、その上から４０ｍｍ×４０ｍｍのサイズのＰＥフィルムを密着させ、３７℃、相対湿度８０％の条件下で２４時間培養した。
培養後、ＳＣＤＬＰ培地１０ｍＬを加えて試験菌を洗浄したのち回収し、生菌数を１０倍希釈法で測定して、プレート上の生菌数（ＮＡ）を求めた。
実施例１等において使用したＰＥフィルム、および実施例４等において使用した撥水性フィルムについても同様の試験を行い、生菌数（ＮＢおよびＮＣ）を求めた
【００４３】
得られたＮＡ、ＮＢおよびＮＣを下記の式に代入し、抗菌活性値（Ｒ）を求め、下記評価基準に基づいて評価した。評価結果を表１にまとめた。
Ｒ＝ｌｏｇ（ＮＢ／ＮＡ）
Ｒ＝ｌｏｇ（ＮＣ／ＮＡ）
【００４４】
【表１】
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【符号の説明】
【００４５】
１０：積層体、１１：基材、１２：蒸着膜、１３：接着層
【図１】
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