(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンに銀ゼオライトを含有する抗菌性水処理剤であって、
前記銀ゼオライトがＡ型結晶構造であり、１０〜３０重量％の範囲で含有されており、該銀ゼオライトから前記抗菌性水処理剤の表面に連通孔を形成して成る多孔体であり、該多孔体の連通孔が上記銀ゼオライトの含有する結晶水により形成されてなることを特徴とする抗菌性水処理剤。
【請求項２】
前記ポリエチレンのメルティングフローレートが７〜３０ｇ／１０分の範囲にあり、その融点が１２０〜１４０℃の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の抗菌性水処理剤。
【請求項３】
前記銀ゼオライトの担持する銀担持率が０．５〜５．０重量％の範囲にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の抗菌性水処理剤。
【請求項４】
前記ポリエチレンが低密度ポリエチレン又は高密度ポリエチレンであることを特徴とする請求項３に記載の抗菌性水処理剤。
【請求項５】
前記抗菌性水処理剤１００ｇ中の銀ゼオライトから硝酸で溶解して得られる全ての銀イオン濃度が、１．３〜６４ｐｐｍの範囲にあることを特徴とする請求項４に記載の抗菌性水処理剤。
【請求項６】
前記抗菌性水処理剤１００ｇ中の銀ゼオライトから硝酸で溶解して得られる全ての銀イオン量が、２７〜１２７７ｍｇの範囲にあることを特徴とする請求項４に記載の抗菌性水処理剤。
【請求項７】
前記抗菌性水処理剤１００ｇ中の銀ゼオライトから硝酸で溶解して得られる全ての銀イオン量を、上記銀ゼオライトと同量のＡ型銀ゼオライト粉体を硝酸で溶解して得られる全ての銀イオン量で割って得られた値である銀イオン量の利用率が、５３〜８５％の範囲にあることを特徴とする請求項４に記載の抗菌性水処理剤。
【請求項８】
前記抗菌性水処理剤にガラスビーズを含有し、その含有率が１０〜３０重量％の範囲にあることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の抗菌性水処理剤。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエチレンに銀ゼオライトを含有する抗菌性水処理剤に関し、詳細には、その抗菌性水処理剤の表面のみならず内部に含有した銀ゼオライトが、ウォーターサーバー、水タンク、空調機、洗濯槽、流しの排水機構、排水用配管設備、水系洗浄機等の各種の用途の水を汚染する細菌を、上記表面と内部から銀イオンを溶出して抗菌する抗菌性水処理剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記各種の用途の水を汚染する細菌の増殖を抑制するのに、銀ゼオライトは、高い安全性を有すること、広範な抗菌スペクトルを有すること、優れた耐久性を有すること、耐性菌の発生のないことから、他の抗菌剤と比べて機能性に優れていることで最もよく利用されている。しかし、銀ゼオライトが粉体であるので水に流れて取扱いが難しい問題があり、その解決策として樹脂に銀ゼオライトを含有させて、抗菌性水処理剤としてプラスチック粒状体にしたものが市販されている。そのプラスチック粒状体に関する特許文献として、特許文献１の抗菌性組成物が知られている。この抗菌性組成物は、銀ゼオライトとベントナイトを３〜４時間混和してペレットに成形し、焼成を５１０〜５２０℃で４．５時間行う工程を経て抗菌性組成物を得ている（特許文献１参照）。しかし、この抗菌性組成物は、その表面に存在する銀ゼオライトが抗菌作用を発揮するが、その内部に含有された銀ゼオライトは抗菌作用を発揮できないために、その抗菌性組成物の抗菌作用は１ケ月程度の短期間にしか発揮できない。銀ゼオライトの含有量を増やしても内部の銀ゼオライトは抗菌作用に関係しないので、その抗菌作用は２ケ月程度であり、その内部の銀ゼオライトが抗菌作用を発揮できないことが問題として指摘されている。
【０００３】
その問題点を解決するために、特許文献２の菌樹脂成型物が提案されている。この菌樹脂成型物は、ポリオレフィン系樹脂に銀系無機抗菌剤（銀ゼオライト）、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のハロゲン塩を含有するものであり、この抗菌樹脂成型物をウォーターサーバーの貯水槽に浸漬して、銀イオンをウォーターサーバーの貯留水中に除放することで、水棲細菌の増殖を３ヶ月にわたって抑制できたことが記載されている（特許文献２、特に表４参照）。 
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭60-100504号公報
【特許文献２】特開2008-174576号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２の抗菌樹脂成型物は、銀ゼオライトとハロゲン塩の存在する位置が異なるために、ハロゲン塩が溶解した後の微細な空孔は、その空孔に銀ゼオライトが存在しなければ、銀イオンを溶出する通路とならないので、多くの銀ゼオライトは水に接触できずに有効な抗菌作用が働かないので、上記抗菌樹脂成型物の抗菌作用が働く期間は４ケ月程度と推測される。このように引用文献２の抗菌樹脂成型物は、樹脂中に含有する多くの銀ゼオライトが抗菌作用を発揮できないために、その単価が高い銀ゼオライトが有効に利用されずに無用なものとなっている。
【０００６】
それ故に、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、ポリエチレンに高い安全性等を有する銀ゼオライトを含有する抗菌性水処理剤を前提とするものであって、上記ポリエチレンの表面のみならず内部に含有する銀ゼオライトを有効に利用できる抗菌性水処理剤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従来からプラスチック粒状体に含有させるＡ型結晶構造の銀ゼオライト（以下「Ａ型銀ゼオライト」という）は、２５０℃で乾燥したものを用いるが、本発明の抗菌性水処理剤のＡ型銀ゼオライトは、１１０℃で乾燥したものを用いているので、その骨格に１６．８重量％の結晶水を含有している。そのために、押出機で成形する際に水蒸気を生成してプラスチック粒状体を白化することに着目して、押出機にポリオレフィン型樹脂のペレットと結晶水を含有したＡ型銀ゼオライトを投入して造粒を試みようとした。しかし、上記ペレットは、２５０℃で乾燥させて水分を除去したものを押出機に投入するのがこの業界の技術常識である。それは、水分含有のペレットを押出機に投入した場合、水分の存在が成形されたペレットの質を劣化させるため、そのペレットで射出成形された射出成形体が低品質になるからである。そのために、押出機に水含有のペレットや充填剤等を投入して、プラスチック粒状体を成形することは専門家がやってはならないこととされている。
そのために、押出機にそのＡ型銀ゼオライトを投入してプラスチック粒状体を成形する試みは多大な困難があったが、本発明者は、敢えて上記Ａ型銀ゼオライトを押出機に投入して上記成形体を成形したところ、Ａ型銀ゼオライトからその成形体の表面に連通孔が形成される多孔体が得られ、その多孔体の連通孔から溶出する銀イオン量が大量であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち本発明は、以下の通りのものである。
請求項１に係る抗菌性水処理剤は、ポリエチレンに銀ゼオライトを含有する抗菌性水処理剤であって、前記銀ゼオライトがＡ型結晶構造であり、１０〜３０重量％の範囲で含有されており、該銀ゼオライトから前記抗菌性水処理剤の表面に連通孔を形成して成る多孔体であり、該多孔体の連通孔が上記銀ゼオライトの含有する結晶水により形成されてなることを特徴とする。
請求項２に係る抗菌性水処理剤は、前記ポリエチレンのメルティングフローレートが７〜３０ｇ／１０分の範囲にあり、その融点が１２０〜１４０℃の範囲にあることを特徴とする。
請求項３に係る抗菌性水処理剤は、前記銀ゼオライトの担持する銀担持率が０．５〜５．０重量％の範囲にあることを特徴とする。
請求項４に係る抗菌性水処理剤は、前記ポリエチレンが低密度ポリエチレン又は高密度ポリエチレンであることを特徴とする。
請求項５に係る抗菌性水処理剤は、前記抗菌性水処理剤１００ｇ中の銀ゼオライトから硝酸で溶解して得られる全ての銀イオン濃度が、１．３〜６４ｐｐｍの範囲にあることを特徴とする。
請求項６に係る抗菌性水処理剤は、前記抗菌性水処理剤１００ｇ中の銀ゼオライトから硝酸で溶解して得られる全ての銀イオン量が、２７〜１２７７ｍｇの範囲にあることを特徴とする。
請求項７に係る抗菌性水処理剤は、前記抗菌性水処理剤１００ｇ中の銀ゼオライトから硝酸で溶解して得られる全ての銀イオン量を、上記銀ゼオライトと同量のＡ型銀ゼオライト粉体を硝酸で溶解して得られる全ての銀イオン量で割って得られた値である銀イオン量の利用率が、５３〜８５％の範囲にあることを特徴とする。
請求項８に係る抗菌性水処理剤は、前記抗菌性水処理剤にガラスビーズを含有し、その含有率が１０〜３０重量％の範囲にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の抗菌性水処理剤は、銀ゼオライトからその表面に連通孔を形成する多孔体であるから、その水処理剤に含有する銀ゼオライトの酸溶解銀イオン濃度が１．３〜６４ｐｐｍの範囲にあり、酸溶解銀イオン量が２７〜１２７７ｍｇの範囲にあるから、広範な領域まで拡げられるので、ウォーターサーバー、水タンク、空調機、洗濯槽、流しの排水機構、排水用配管設備、水系洗浄機等の各種の用途に利用することができ、また、浸漬する抗菌性水処理剤を増減することで何れの用途にも対応することができる。
また、本発明の抗菌性水処理剤は、その水処理剤に含有する銀ゼオライトの銀イオン量利用率が５３〜８５％の範囲にあるので、単価の高い銀ゼオライトが有効に利用されており、経済性の向上を図ることができる。
また、本発明の抗菌性水処理剤の酸溶解銀イオン量は、市販品のその量に対して１２倍の量であるから、同量の銀ゼオライトを含有した市販品のものに比べて、大量の銀イオンを溶出できることを意味しているので、長期に渡って抗菌作用を奏することができる。
更に、ウォーターサーバーの貯水槽、水タンク等の水槽に本発明の抗菌性水処理剤を浸漬する場合に、その処理剤に含有率が１０〜３０重量％の範囲にあるガラスビーズを含有させることで、水に沈降させて銀イオンを溶出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ペレット状の抗菌性水処理剤の横断面の４０倍の電子顕微鏡写真である。
【図２】ペレット状の抗菌性水処理剤の側面の４０倍の電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
最初に、抗菌性水処理剤の製造方法について説明する。その後に抗菌性水処理剤を説明する。
以下に説明する抗菌性水処理剤等で用いる％は重量％を示す。
本発明の抗菌性水処理剤の製造方法の概要は以下の通りである。
銀ゼオライトは、一般に三次元骨格構造を有するアルミノシリケートであり、一般式としてｘＭ2/nＯ・Ａｌ2Ｏ3・ｙＳｉＯ2・ｚＨ2Ｏで表示される。ここで、Ｍはイオン交換可能な金属を表し、ｎはそのイオンの価数を表し、通常は１又は２価の金属のイオンである。ｘは金属酸化物のモル数、ｙはシリカのモル数、ｚは結晶水のモル数を表示している。銀ゼオライトの具体例としては、最も利用されているＡ型ゼオライトを挙げることができる。上記抗菌性ゼオライトの粒径は平均粒径で０．１μｍ〜２０μｍ、好ましくは０．４μｍ〜９．０μｍ、特に好ましくは０．７μｍ〜３．５μｍである。Ａ型銀ゼオライトのイオン交換容量は７ｍｅｑ／ｇであり、イオン交換するのに充分な容量を有している。
【００１２】
ところで、１１０℃で乾燥させたＡ型銀ゼオライトは、押出機に投入される前には１６．８％の結晶水を含有する。このＡ型銀ゼオライトは、Ｓｉ−Ｏ−Ａｌ−Ｏ−Ｓｉの構造を三次元的に結合した結晶構造中のＡｌ部分に、静電気的に銀イオンが吸着された構造を有しており、イオン交換作用により上記結晶構造中の銀イオンが溶出して細菌を殺菌する、そして、Ａ型銀ゼオライトの上記骨格に１６．８％の水が含まれている。
【００１３】
押出機の第１ホッパーよりボリエチレンを投入して溶融させ、その溶融ポリエチレンに第２ホッパーよりＡ型銀ゼオライトを投入して混練して、最後に押出し冷却してカッターでペレット状に切断により抗菌性水処理剤が形成される。上記１６．８％の結晶水を含有するＡ型銀ゼオライトは、該Ａ型銀ゼオライトが１２０〜１４０℃の温度で加熱されるため、上記混練されている間に上記Ａ型銀ゼオライトに含まれる結晶水が蒸気化されて気泡を発生し、その気泡が溶融した上記ポリエチレンの内部から外部に放出した状態で冷却されて、カッターでペレット状に切断されるので、抗菌性水処理剤の表面に連通孔が形成される。
【００１４】
（Ａ型銀ゼオライト）
Ａ型銀ゼオライトの結晶水の蒸発によりポリエチレンに連通孔を形成するには、Ａ型銀ゼオライトが結晶水を含んでいることが重要である。
Ａ型銀ゼオライトの工業製品は結晶水を含有しており、その含有量は乾燥条件により相違する。１１０℃で乾燥したＡ型銀ゼオライトは、１６．８％の結晶水を含有する。プラスチック粒状体に用いられるＡ型銀ゼオライトは、上記結晶水含有のＡ型銀ゼオライトが水蒸気を生成してプラスチック粒状体を白化するために、樹脂の溶融温度より低い乾燥温度で作製されたＡ型銀ゼオライトを使用することはない。それ故に、結晶水が影響しないように２５０℃又はそれ以上の温度で乾燥したＡ型銀ゼオライトを用いている。１００℃以下で乾燥したＡ型銀ゼオライトは結晶水が安定しないので、１１０℃乾燥のＡ型銀ゼオライトが好ましい。Ａ型銀ゼオライトを用いた製品にはゼオミックＡＪ１０Ｎ（シナネンゼオミックス（株）（銀イオン担持量２．２％））等がある。
なお、Ｘ型又はＹ型銀ゼオライトを用いても抗菌性水処理剤を作製できるが、Ｘ型又はＹ型銀ゼオライトの結晶水が少ないために連通孔が形成し難くなるので好ましくない。
【００１５】
（ポリエチレン）
Ａ型銀ゼオライトの結晶水の蒸発によりポリエチレン（以下、「ＰＥ」という）に連通孔を形成するには、ＭＦＲが７〜３０ｇ／１０分の範囲にあって、融点が１２０〜１４０℃の範囲にあることが好ましい。１１０℃で乾燥させた工業製品のＡ型銀ゼオライトは、１６．８％の結晶水を含有する。その結晶水を蒸発させて抗菌性水処理剤の表面に連通孔を形成するには、ＭＦＲが７ｇ／１０分以下では粘性が大きくて連通孔が形成し難い。ＭＦＲが３０ｇ／１０分以上では流動性が大きく蒸気孔ができても押出機の撹拌で消滅する。ＰＥの溶融温度である融点が１１０℃以下ではＡ型銀ゼオライトの結晶水が放出されず、１４０℃以上では撹拌により蒸気が微細化して連続した孔が形成され難い。
ＭＦＲが７〜３０ｇ／１０分の範囲にあって、融点が１２０〜１４０℃の範囲にあることが重要である。
なお、ポリプロピレン又はポリエチレンテレフタレートを用いて抗菌性水処理剤を作製できるが、１１０℃で乾燥のＡ型銀ゼオライトの結晶水が１４０℃以上の温度で加熱されるために連通孔が形成し難くなるので好ましくない。
【００１６】
ＰＥは、上記ＭＦＲの範囲にあればＬＤＰＥ及びＨＤＰＥを用いることができる。ＬＤＰＥには、ペレット状ではノバテックＬＤ  ＬＪ８０４１（日本ポリプロ（株））、ＭＦＲが２３ｇ／１０分、融点が１２３℃のものがあり、粉末状ではサンファインＰＡＫＦタイブ（旭化成ケミカルズ（株））、ＭＦＲが１０ｇ／１０分、融点が１２５℃のものがある。ＨＤＰＥには、ニポロンハード１０００（東ソー（株））、ＭＦＲが２０ｇ／１０分、融点が１３４℃を挙げることができる。
ＰＥとＡ型銀ゼオライトの含有率の関係は、本発明の抗菌性水処理剤が用いられる用途により決定される。例えば、ウォーターサーバーの貯水槽であれば、銀イオン濃度が４０〜１００ｐｐｂである必要があり、ＰＥの含有率は７０〜９０％の範囲が好ましい。空調機のドレーン受けであれば、抗菌作用が発揮できる期間が長い方がよいので、上記含有率は６０〜８０％の範囲が好ましい。この様に用途に適合した含有率を選べばよい。
【００１７】
（抗菌性水処理剤）
上述したように、Ａ型銀ゼオライトの骨格に結晶水である１６．８％のＨ２Ｏが静電気的に結合していて、混練後の押出工程でその結晶水がＰＥの上記Ａ型銀ゼオライトの骨格から蒸気となって気泡を発生し、抗菌性水処理剤の表面に連通孔を形成する。その連通孔が抗菌性水処理剤に形成されていることを確かめるために、ペレット状の抗菌性水処理剤の横断面と側面を電子顕微鏡で撮影して確認した。
図１はペレット状の抗菌性水処理剤の横断面の４０倍の電子顕微鏡写真である。
図２はペレット状の抗菌性水処理剤の側面の４０倍の電子顕微鏡写真である。
図１の写真は中心部に大きな複数の穴が示されているが、中心部付近で発生した蒸気は外部に排出されずに中心部に集合して大きな穴を形成しており、それ以外の場所には非常に小さな孔が無数に形成されている。また、図２の写真は吐出口から押し出されるために、上下方向に延びた細長い孔が無数に形成されている。この２枚の写真は、結晶水がＰＥのＡ型銀ゼオライトの骨格から蒸気となって気泡を発生し、抗菌性水処理剤の表面に連通孔が形成されている多孔体であることを示している。
【００１８】
それ故に、抗菌性水処理剤は、それを水に浸漬すると、水がその表面の全ての孔から連通孔を通って、水中の金属イオン（カルシウム、カリウム、ナトリウム等）がＡ型銀ゼオライトに触れてイオン交換が行われ、そのＡ型銀ゼオライトから銀イオンが解離して連通孔を通ってその表面から銀イオンが流出できる構造、即ち、Ａ型銀ゼオライトの骨格から抗菌性水処理剤の表面に連通孔が形成されている多孔体であることは明らかである。
しかしながら、図２の写真は、細長い孔が上下方向に延びて形成されているので、上記したＡ型銀ゼオライトの骨格の全てから抗菌性水処理剤の表面に連通孔が形成されていないことも示している。従って、樹脂中に含有されているＡ型銀ゼオライトを後述する酸処理して溶解させて銀イオンを生成し、その銀イオン濃度の測定により銀イオン量の定量化を行う必要がある。その銀イオン濃度を測定するために、以下に述べる高周波誘導結合プラズマ発光分析装置を用いて銀イオン濃度の測定を行い、その銀イオン濃度の計測値から計算により銀イオン量の定量化を行った。
【００１９】
（銀イオン濃度の測定）
上記プラスチック粒状体のＡ型銀ゼオライトの銀イオン量を実測することは不可能であるが、水に溶出する銀イオン濃度を測定してＡ型銀ゼオライト銀イオン量を測定できる。しかし、銀イオンの溶出はイオン交換が長期間にわたって平衡が継続するので、測定には１年以上の長期間を要すること、また、水中の金属イオン（カルシウム、カリウム、ナトリウム等）の条件によって銀イオン濃度が異なること、これらのことがＡ型銀ゼオライトの銀イオン濃度を測定することを困難にしている。
その問題を解決する銀イオン濃度の測定方法が特開２００８−１５５７号公報に提案されている。この銀イオン濃度の測定方法は、銀イオンを含有するプラスチック粒状体が、抗菌性ゼオライトを構成するアルミ二ウム成分が酸に対して比較的弱いという該ゼオライトの性質により、酸処理により該ゼオライト中のイオン交換されたイオンが液相中へ溶解するという現象を利用している。そして、上記特許文献には、得られた液相中の銀イオン濃度を原子吸光法により測定したところ、酸処理により測定された銀イオン濃度（測定値）と化学理論に基づき計算した銀イオン濃度（理論値）との比較結果は、両者がほぼ一致したことを示していことから、酸処理に基づいて抗菌性ゼオライトの銀イオン濃度を測定できると判断した旨が記載されている。
【００２０】
上述した酸処理による銀イオン濃度の測定方法に基づき、酸処理液として硝酸を用いて銀イオンの生成を行った。具体的には、５０℃、５００ｍｌの水溶液に規定濃度が１２ＮのＨＮＯ３（１２Ｎ（規定濃度））を混合した硝酸溶液に、プラスチック粒状体である抗菌性水処理剤を３時間浸漬することで、硝酸処理により銀イオンを生成してその銀イオン濃度の測定を行った。この硝酸処理は、非常に短時間である３時間で銀イオンを生成し、また、水中の金属イオン（カルシウム、カリウム、ナトリウム等）の条件と無関係にその銀イオン濃度を測定できるものである。そして、ポリオレフィン樹脂であるＰＥは硝酸溶液に溶解されることはない。
上述したＡ型銀ゼオライトは、ＰＥに含有する抗菌剤をＡ型銀ゼオライトとして説明してきたが、ＰＥに含有しない粉体であるＡ型銀ゼオライトも同じものを意味しているので、Ａ型銀ゼオライトの銀イオン濃度の測定により得られた両者の銀イオン量が混同されるのを避けるために、ＰＥに含有しない粉体であるＡ型銀ゼオライトを「Ａ型銀ゼオライト粉体」と定義して、ＰＥに含有する抗菌剤のＡ型銀ゼオライトと区別して用いる。
【００２１】
（ガラスビーズ）
本発明の多孔体である抗菌性水処理剤は、ウォーターサーバーの貯水槽、水タンク等の水槽にそれを浸漬しようとすると、多孔体であるために水に浮上して浮上した部分から銀イオンが水中に溶出し難くなるので、水に沈降させて銀イオンを溶出させることが好ましい。そのためには、抗菌性水処理剤にガラスビーズを含有させる必要がある。ガラスビーズは、水に溶出分のないＥガラスを用いて、ＰＥに含有率１０〜３０重量％を含有させることで、抗菌性水処理剤を水に沈ませることができる。平均粒径１０〜２０μｍの中実の球状体で比重２．６のＥガラスビーズとしてＥＡ−１５０（日東紡（株）製品）がある。例えば、ＰＥにガラスビーズを２０重量％配合して見かけの比重を１．２４とすることができる。ガラスビーズの配合により水に沈む抗菌性水処理剤に比重を調整することができる。ガラスビーズの配合率は１０〜３０重量％の範囲とする。３０重量％以上の配合は比重調節としてオーバースペックとなり、１０重量％以下では調節が不充分となる。
【実施例】
【００２２】
実施例としてＰＥに銀担持率０．５、２．２及び５．０％のＡ型銀ゼオライトを含有率２０％で含有させた抗菌性水処理剤の実施例１〜３を以下に説明する。
（実施例１）
実施例１として、ＬＤＰＥであるノバテックＬＤ  Ｌ１８０４１（日本ポリエチレン（株）製品）、Ａ型銀ゼオライトである１１０℃で乾燥したゼオミックＡＷ１０Ｎ（シナネンゼオミックス（株）製品、銀担持率０．５％）を用いた。
上記ＬＤＰＥは、そのＭＦＲが２３ｇ／１０分で、その融点が１２３℃であり、その配合量が８０％である。Ａ型銀ゼオライトの配合量は２０％である。
上記ＬＤＰＥのペレット及びＡ型銀ゼオライトを押出機のホッパーに投入する。その後に、約１４０℃に加熱された押出機の加熱・冷却装置で上記ペレットとＡ型銀ゼオライトが溶融されながら混練されて、最後に押し出されてカットすることで抗菌性水処理剤が形成される。上記１６．８％の結晶水を含有するゼオライトは、該ゼオライトが約１４０℃の温度で加熱されるため、混練し、押し出されるＬＤＰＥ中のＡ型銀ゼオライトから蒸気を発生して連通孔が形成された。
【００２３】
（実施例２）
実施例２として、ＬＤＰＥであるノバテックＬＤ  Ｌ１８０４１（日本ポリエチレン（株）製品）、Ａ型銀ゼオライトである１１０℃で乾燥したゼオミックＡＪ１０Ｎ（シナネンゼオミックス（株）製品、銀担持率２．２％）を用いた。
上記ＬＤＰＥは、実施例１と同様のＭＦＲ、融点及び配合量である。同様にＡ型銀ゼオライトの配合量は２０％である。また、抗菌性水処理剤の形成方法も実施例１と同様であるから、説明を省略する。
【００２４】
（実施例３）
実施例３として、ＬＤＰＥであるノバテックＬＤ  Ｌ１８０４１（日本ポリエチレン（株）製品）、Ａ型銀ゼオライトである１１０℃で乾燥したゼオミックＡＫ１０Ｎ（シナネンゼオミックス（株）製品、銀担持率５．０％）を用いた。
上記ＬＤＰＥは、実施例１及び２と同様のＭＦＲ、融点及び配合量である。同様にＡ型銀ゼオライトの配合量は２０％である。また、抗菌性水処理剤の形成方法も実施例１及び２と同様であるから、説明を省略する。
【００２５】
（比較例）
比較例として、ＬＤＰＥであるノバテックＬＤ  Ｌ１８０４１（日本ポリエチレン（株）製品）、Ａ型銀ゼオライトである２５０℃で乾燥した銀担持率２．５％のＡ型銀ゼオライトを用いた。上記ＬＤＰＥは、実施例と同様のＭＦＲ、融点及び配合量である。同様にＡ型銀ゼオライトの配合量は２０％である。
上記ＬＤＰＥのペレット及びＡ型銀ゼオライトを押出機のホッパーに投入する。その後に、約１４０℃に加熱された押出機の加熱・冷却装置で上記ペレットとＡ型銀ゼオライトが溶融されながら混練されて、最後に押し出されて比較例の抗菌性水処理剤が形成される。
上記Ａ型銀ゼオライトは２５０℃で乾燥されているので、約１４０℃の温度で加熱されてもＬＤＰＥ中のＡ型銀ゼオライトから蒸気は発生しないので、比較例の抗菌性水処理剤は、Ａ型銀ゼオライトからその表面に連通孔が全く形成されていない。この比較例は市販品として利用されているものと同じ条件で調整した。
【００２６】
（銀イオン量の定量）
実施例及び比較例の抗菌性水処理剤の重量は、全て１００ｇを前提として後述する銀イオン量、酸溶解銀イオン量、銀イオン量利用率を求めたが、酸溶解銀イオン濃度の測定には、上記実施例及び比較例の抗菌性水処理剤の重量は、全て２．５ｇを用いて測定した。具体的には、５０℃、５００ｍｌのＨＮＯ３（１２Ｎ（規定濃度））溶液に、実施例及び比較例の抗菌性水処理剤の重量は、全て２．５ｇのものを上記ＨＮＯ３溶液に３時間浸漬して酸処理を行い、酸溶解した銀イオンの濃度を高周波誘導結合プラズマ発光分析装置（ＩＣＰＳ−８１００、島津製作所株式会社製）により測定した。
上記分析装置は、１０ｐｐｍまでの濃度であれば測定できるが、それ以上の濃度を測定する場合には希釈して測定する必要があるので、上記抗菌性水処理剤２．５ｇを用いて測定した。
その測定して得られた銀イオン濃度から計算により銀イオン量を算出した。そして、Ａ型銀ゼオライト粉体の銀イオン量に対して、測定して得られた銀イオン濃度から算出した銀イオン量の比率を、銀イオン量利用率として求めた。
【００２７】
酸溶解銀イオン濃度を測定して得られた結果及びその結果から計算して得られた酸溶解銀イオン量、銀イオン量利用率の結果は表１に示すとおりである。
抗菌性水処理剤の銀イオン量Ａは、抗菌性水処理剤１００ｇ中に含有されるＡ型銀ゼオライト粉体を酸溶解して得られた銀イオンの重量（ｍｇ／１００ｇ）であり、酸溶解銀イオン濃度は、上記高周波誘導結合プラズマ発光分析装置で測定された測定値（ｐｐｍ）である。酸溶解銀イオン量Ｂは、上記測定値から計算により得られた計算値（ｍｇ）であり、銀イオン量利用率は、銀ゼオライトを酸溶解して得られた銀イオン量Ｂを、Ａ型銀ゼオライト粉体の銀イオン量Ａで割って得られた値（％）である。
なお、表１に示す各実施例及び比較例の銀イオン濃度の値は、試料数Ｎ＝３を測定して得られた値を算術平均で求めたものである。
【表１】
0004779106.tif 000002
【００２８】
ここで、実施例２と比較例のＡ型銀ゼオライト含有の抗菌性水処理剤１００ｇ中の銀イオン量が異なっているので、その異なる理由を説明する。両者は、シナネンゼオミックス（株）製品であるゼオミックＡＪ１０Ｎを用いているにも拘わらず、前者の銀イオン量は４４０ｍｇであるのに対して、後者のそれが５００ｍｇで異なっている。その理由は、実施例２の銀担持率が２．２％であるのに対して、比較例のそれが２．５％であるために、比較例の銀イオン量が６０ｍｇだけ大きくなっている。換言すれば、Ａ型銀ゼオライト含有の抗菌性水処理剤の重量を同じ１００ｇに揃えており、そして実施例２のＡ型銀ゼオライトは１１０℃で乾燥しているために１６．８％の結晶水を含有しているが、比較例のそれは２５０℃で乾燥されているので結晶水がないためである。
【００２９】
次に、銀イオン量利用率の求め方を一例として実施例１で説明する。
上記抗菌性水処理剤１００ｇ中のＡ型銀ゼオライトの重量は、全重量１００ｇの２０％がＡ型銀ゼオライトであるから、１００ｇ×０．２＝２０ｇである。そして、２０ｇのＡ型銀ゼオライト粉体をＨＮＯ３溶液５００ｍｌに３時間浸漬して酸処理を行えば、その銀ゼオライト粉体の銀担持率が０．５％であるから、酸溶解銀イオン量は、２０ｇ×０．００５＝０．１ｇ（１００ｍｇ）であるが、実施例１の抗菌性水処理剤を酸処理により得られた銀イオン濃度は３．７ｐｐｍである。そして、この抗菌性水処理剤は２．５ｇを用いて測定しているので、３．７ｐｐｍの銀イオン濃度から酸溶解銀イオン量は、３．７ｐｐｍ×（５００ｍｌ／１０００ｍｌ）×（１００ｇ／２．５ｇ）を計算すれば、Ａ型銀ゼオライト２０ｇから酸溶解銀イオン量として７４．０ｍｇが得られる。
従って、２０ｇのＡ型銀ゼオライト粉体から酸溶解銀イオン量は１００ｍｇであるのに対して、２０ｇのＡ型銀ゼオライトが含有されている抗菌性水処理剤から酸溶解銀イオン量は、７４．０ｍｇであるから、銀イオン量利用率は７４．０ｍｇ÷１００ｍｇ×１００＝７４．０％である。上述した手順で他の実施例及び比較例の銀イオン量利用率が求められる。
【００３０】
表１の酸溶解銀イオン量及びその銀イオン量利用率から、実施例は比較例の酸溶解銀イオン量が１２倍であり、酸溶解銀イオン量の割合が１３倍の銀イオン量を酸溶解することが判った。比較例の抗菌性水処理剤は、高価なＡ型銀ゼオライトを約９５％も無用なものにしていたが、本発明の抗菌性水処理剤は７０％以上のＡ型銀ゼオライトを有益に利用できる。
次に、２０％Ａ型銀ゼオライト含有の抗菌性水処理剤（実施例１〜３）と同様に、１０％及び３０％Ａ型銀ゼオライト含有の抗菌性水処理剤の表１が示す各々の値を求めるが、銀担持率０．５％でＡ型銀ゼオライト含有１０％の実施例４と銀担持率５．０％でＡ型銀ゼオライト含有３０％の実施例５の資料を調整した。酸溶解銀イオン濃度、酸溶解銀イオン量及び銀イオン量利用率に関して、実施例４の示す値は最小値であり、実施例５の示す値は最大値であるのでこの２者の最小値と最大値を求めた。
実施例４はＡ型銀ゼオライト含有率０．５％が相違するだけで、他は実施例１と同様に調整し、また、実施例５はＡ型銀ゼオライト含有率５．０％が相違するだけで、他は実施例３と同様に調整した。
【００３１】
酸溶解銀イオン濃度を測定して得られた銀イオン濃度の結果及びその結果から計算して得られた酸溶解銀イオン量、銀イオン量利用率の結果を表２に示す。
【表２】
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実施例４の酸溶解銀イオン濃度は１．４ｐｐｍであり、実施例５の酸溶解銀イオン濃度は６０．８ｐｐｍであり、実施例４の酸溶解銀イオン量は２８．０ｍｇであり、実施例５の酸溶解銀イオン量は１２１６．０ｍｇである。また、実施例４の銀イオン量利用率は５６．０％であり、実施例５の銀イオン量利用率は、８１．１％である。ところで、酸溶解銀イオン濃度の測定値は±５％程度の誤差を生じるので、その測定誤差を加味すれば、実施例の酸溶解銀イオン濃度は１．３〜６４ｐｐｍの範囲にあり、実施例の酸溶解銀イオン量は２７〜１２７７ｍｇの範囲にあり、実施例の抗菌性水処理剤の銀イオン量利用率は５３〜８５％の範囲にあることが判る。
また、表１の比較例の酸溶解銀イオン量が２８．０ｍｇであるのに対して、実施例２のその量は３２２．０ｍｇであり、従って、その量が１２倍であるから、同量の銀ゼオライトを含有した市販品のものに比べて、大量の銀イオンを溶出できることを意味しているので、長期に渡って抗菌作用を奏することができる。
【００３２】
実施例の酸溶解銀イオン濃度は１．３〜６４ｐｐｍの広範な領域まで拡げられ、また、実施例の酸溶解銀イオン量は２７〜１２７７ｍｇの広範な領域まで拡げられるので、本発明の抗菌性水処理剤は、ウォーターサーバー、水タンク、空調機、洗濯槽、流しの排水機構、排水用配管設備、水系洗浄機等の各種の用途に利用することができる。また、表１の比較例の酸溶解銀イオン量が２８．０ｍｇであるのに対して、実施例２のそれは３２２．０ｍｇで１２倍の銀イオンを溶出できることを意味しているので、長期に渡って抗菌作用を奏することができる。更に、実施例の抗菌性水処理剤の銀イオン量利用率は５３〜８５％の範囲にあるので、単価の高い銀ゼオライトが有効に利用されており、経済性の向上を図ることができる。
【００３３】
更に、抗菌性水処理剤にガラスビーズを含有させた抗菌性水処理剤の実施例７−４〜７−６について説明する。
ガラスビーズ含有の抗菌性水処理剤は、押出機の第１ホッパーよりポリエチレンを投入して溶融させ、その溶融ポリエチレンに第２ホッパーよりＡ型銀ゼオライトとガラスビーズを投入して混練して、最後に押出し冷却してカッターでペレット状に切断することで形成される。
ガラスビーズ含有により、酸溶解銀イオン濃度、酸溶解銀イオン量及び銀イオン量利用率の値が含有しない抗菌性水処理剤と比べてどの程度の変化があるかを見るために、含有しない抗菌性水処理剤の実施例７−１〜７−３の上記酸溶解銀イオン濃度等の値も求めた。
【００３４】
酸溶解銀イオン濃度を測定して得られた結果及びその結果から計算して得られた酸溶解銀イオン量、銀イオン量利用率の結果を表３に示す。
【表３】
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ガラスビーズ含有率が１０％から３０％に増えることで、銀イオン量利用率は、銀イオン量Ａが同じなのにも拘わらず低下していることが分かる。ガラスビーズ含有により連通孔が形成しにくくなっていると考えられる。
【要約】
【課題】ポリエチレンに高い安全性等を有する銀ゼオライトを含有する抗菌性水処理剤を前提とするものであって、上記ポリエチレンの表面のみならず内部に含有する銀ゼオライトを有効に利用できる抗菌性水処理剤を提供する。
【解決手段】本発明の抗菌性水処理剤は、ポリエチレンに銀ゼオライトを含有する抗菌性水処理剤であって、銀ゼオライトがＡ型結晶構造であり、１０〜３０重量％の範囲で含有されており、銀ゼオライトから抗菌性水処理剤の表面に連通孔を形成して成る多孔体であり、多孔体の連通孔が銀ゼオライトの含有する結晶水により形成されてなることを特徴とする。
【選択図】  図１【図１】
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【図２】
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