(57)【要約】【課題】タイルやホーローなどの基材の表面に微粒状の銀などの抗菌材が固着された抗菌部材であって、摩擦や機械的応力などの作用で抗菌材が剥落することがなく、また、洗剤等に対する耐薬品性に優れ、長期にわたって優れた抗菌性を維持し得る抗菌部材を提供する。【解決手段】表面に抗菌材を付着させた抗菌部材において、表面に、抗菌性が残る程度に樹脂塗膜を形成した抗菌部材。樹脂塗膜は、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１の抗菌性試験法による抗菌活性値が、これを形成する前の抗菌部材の５０％以上となるように形成されていることが好ましい。【選択図】図１
2009040729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材表面に抗菌材を付着させた抗菌部材において、該抗菌材付着面に、抗菌性が残る程度に樹脂塗膜を形成したことを特徴とする抗菌部材。
【請求項２】
請求項１において、抗菌材は金属であることを特徴とする抗菌部材。
【請求項３】
請求項１又は２において、抗菌材はショットピーニングにより基材に付着されたものであることを特徴とする抗菌部材。
【請求項４】
請求項１又は２において、抗菌材は粉の擦り付け又はワイヤーの擦り付けにより基材に付着されたものであることを特徴とする抗菌部材。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１の抗菌性試験法による抗菌活性値が、前記樹脂塗膜を形成する前の抗菌部材の５０％以上であることを特徴とする抗菌部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイルやホーローなどの基材の表面に微粒状の銀などの抗菌材が固着された抗菌部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイルやホーローなどの基材の表面に、抗菌性粒子を固着させ、基材表面に抗菌性能を付与することが行われている。
【０００３】
例えば、特開２０００−３１９１０９号公報には、無機系材料よりなる基材の表面に、Ａｇなどの抗菌材粒子をショットピーニングによって固着させることが開示されている。同公報の第００３３段落には、基材に固着された抗菌材粒子の平均粒子径が１μｍ〜３０μｍの範囲内にあることが好ましいと記載されている。また、同公報の第００３５段落には、基材に固着された抗菌材粒子の粒子間隔は、微生物菌体の通常のサイズである０．５μｍ〜１０μｍ程度以下であることが好ましいと記載されている。
【０００４】
上記特開２０００−３１９１０９号公報のように、抗菌材粒子をショットピーニングによって固着させたタイル等にあっては、その上を歩行したり、あるいは雑巾などで拭いたりすることにより、抗菌材粒子が次第に剥がれ取れてゆき、この結果、継時により抗菌性が失われていくおそれがある。即ち、ショットピーニングにより基材表面に固着された抗菌材粒子は、基材表面の細かい空隙の中に入り込むことで物理的に固着されたものであるため、摩擦などの作用で容易に剥落する。
【０００５】
また、抗菌材粒子を固着させることにより、抗菌性を得ることはできても、耐酸性、耐薬品性等を得ることはできず、このため、洗剤や漂白剤等の薬液と抗菌材粒子や基材表面との反応により、或いは、紫外線等の外部環境因子により、表面が変質したり、劣化したり、抗菌性能が損なわれたりするおそれもある。
【０００６】
このような抗菌材粒子の剥落や薬液等による変質、劣化を防止するために、抗菌材粒子の固着面に樹脂塗膜を形成することが考えられるが、この場合には、抗菌材粒子が樹脂で隠蔽されてしまい、抗菌作用が奏されなくなってしまう。
【０００７】
なお、特開昭５９−１６５７０号公報、特開昭６２−２６９７７９号公報には、金属製の基材表面にフッ素樹脂のコーティング層を形成するに当たり、フッ素樹脂層の密着性の向上のために、金属基材の表面に金属メッキを行うか、金属粉末を付着させ、その上にフッ素樹脂のコーティング層を形成することが記載されているが、これらの技術は、金属により抗菌作用を得るものではなく、また、基材上のメッキ金属や金属粉末はフッ素樹脂層に隠蔽されて、その特性が表面に及ぶことはない
【特許文献１】特開２０００−３１９１０９号公報
【特許文献２】特開昭５９−１６５７０号公報
【特許文献３】特開昭６２−２６９７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、タイルやホーローなどの基材の表面に微粒状の銀などの抗菌材が固着された抗菌部材であって、摩擦や機械的応力などの作用で抗菌材が剥落することがなく、また、洗剤等に対する耐薬品性に優れ、長期にわたって優れた抗菌性を維持し得る抗菌部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明（請求項１）の抗菌部材は、基材面に抗菌材を付着させた抗菌部材において、該抗菌材付着面に、抗菌性が残る程度に樹脂塗膜を形成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の抗菌部材は、請求項１において、抗菌材は金属であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の抗菌部材は、請求項１又は２において、抗菌材はショットピーニングにより基材に付着されたものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４の抗菌部材は、請求項１又は２において、抗菌材は粉の擦り付け又はワイヤーの擦り付けにより基材に付着されたものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項５の抗菌部材は、請求項１ないし４のいずれか１項において、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１の抗菌性試験法による抗菌活性値が、前記樹脂塗膜を形成する前の抗菌部材の５０％以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の抗菌部材は、抗菌材が付着している基材表面に樹脂塗膜を形成しているため、抗菌材の剥落が防止され、また、樹脂塗膜による保護効果で耐薬品性、耐食性等の耐久性も高められる。しかも、樹脂塗膜は、抗菌性が残る程度に形成されているため、樹脂塗膜により、抗菌性が失われることはない。このため、長期にわたって抗菌性を発揮する、抗菌性能の長期持続性に優れた抗菌部材が提供される。
【００１５】
この抗菌部材は、基材の表面に、ショットピーニング処理によって金属などの抗菌材を固着させたものであることが好ましい。ただし、この抗菌部材は、抗菌材をワイヤーブラシで基材表面に擦り付けることにより固着させたものでもよく、抗菌粉を基材表面に擦り付けて固着させたものでもよい。
【００１６】
また、本発明において、樹脂塗膜は、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１の抗菌性試験法による抗菌活性値が、これを形成する前の抗菌部材の５０％以上となるように形成されていることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の抗菌部材の実施の形態について説明する。
【００１８】
本発明の抗菌部材は、基材表面に抗菌材を付着させ、該抗菌材付着面に、抗菌性が残る程度に樹脂塗膜を形成したものである。
【００１９】
［基材］
本発明の抗菌部材の基材としては特に制限はなく、一般的にはタイル等の陶磁器材料、セメント、ガラス、ホーロー等のセラミック、金属、石材等が挙げられるが、プラスチック、その他の材料に適用することも可能である。
これらの基材のうち、例えばタイル等にあっては、施釉されたものであってもよく、施釉されていないものであってもよく、施釉されたものの場合、釉層が抗菌材を含むものであってもよい。また、基材自体に抗菌材が含有されていてもよい。
基材の形状には特に制限はなく、本発明は、平板状、曲板状、その他の異形形状のものにも適用可能である。
【００２０】
［抗菌材付着面］
＜抗菌材の種類＞
基材に付着させる抗菌材としては、抗菌性を有し、基材表面に付着可能なものであれば特に制限はないが、後述する基材への付着方法に適用するために、粒子形状であることが好ましく、その材質としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｓｎ、これら金属の化合物及びこれら金属又は化合物を担体に担持したものよりなる群より選ばれる１種又は２種以上を用いることが好ましい。
【００２１】
ここで、これら金属の化合物とは、これら金属の酸化物、亜酸化物、過酸化物、塩化物、硫化物又はリン酸化物である。また、担体としては、粘土鉱物、ゼオライト、シリカゲル、シリカ、アルミナ、メタケイ酸アルミン酸マグネシウム、ガラス、リン酸ジルコニウム、リン酸カルシウム（アパタイト）、酸化チタン、Ｎ、Ｃａ、Ｐ等の元素をドープした酸化チタン、チタン酸塩、ニオブ酸塩、タンタル酸塩、硫酸カドミウム、硫化亜鉛等の硫化物半導体などが挙げられる。
【００２２】
この抗菌材粒子が粒状である場合、その平均粒径は、大き過ぎると、後述の基材への付着処理において、基材表面を過度に粗すことになり、好ましくなく、また、小さ過ぎると、基材に付着しにくくなるため、２０〜５００μｍの範囲内であることが好ましい。
【００２３】
この抗菌材粒子は針状であってもよく、この場合、長さ２０〜５００μｍ、アスペクト比３〜３０であることが好ましい。
【００２４】
＜抗菌材の付着量＞
基材表面への抗菌材粒子の付着量には特に制限はなく、用いる抗菌材の種類や、抗菌部材の用途等に応じて適宜決定されるが、１０〜３０００ｎｇ／ｃｍ２であることが好ましい。抗菌材の付着量が１０ｎｇ／ｃｍ２以上であると、抗菌性能が良好となり、３０００ｎｇ／ｃｍ２以下であると、製造コストが低くなる。
【００２５】
＜抗菌材の付着方法＞
基材に抗菌材を付着させる方法としては特に制限はないが、（１）ショットピーニング、或いは（２）抗菌材粉の擦り付け又はワイヤーの擦り付けによる方法が好ましい。
【００２６】
以下にショットピーニングによる基材への抗菌材の付着方法について、基材に銀粒子を付着させる場合を例示して、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１はショットピーニング法を説明する模式的な断面図である。
図１（ａ）に示す通り、基材１の表面に、銀粒子２を用いてショットピーニング処理を行う。このとき、銀粒子２が基材１に衝突する（図１（ｂ））。この衝突により、銀粒子２の一部が、微粒状銀３として基材１の表面に固着する（図１（ｃ））。このようにして、基材１の表面に微粒状銀３が固着される。
【００２８】
なお、基材１の表面に微粒状銀３が固着する機構の詳細は以下の通りであると考えられる。即ち、銀粒子２の衝突時に、運動エネルギーの一部が熱エネルギーに変化する。この熱エネルギーによって、銀粒子２のうち基材１との接触箇所近傍部分が溶融し、基材１の表面に付着する。この付着したＡｇが固化することにより、基材１の表面に微粒状銀３が固着する。
【００２９】
このショットピーニングに用いられる銀粒子２は、純銀であってもよく、他の金属を、例えば５０ｍａｓｓ％以下程度含む銀合金であってもよい。銀合金としては、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ等の１種又は２種以上とＡｇとからなる銀合金などが用いられる。
【００３０】
この銀粒子２の平均粒径は、１０〜５００μｍの範囲内であることが好ましい。平均粒径１００μｍよりも大きいと、粗大な微粒状銀３が基材１の表面に過剰に固着するおそれがある。また、１０μｍ未満であると、銀の固着量が過少となるおそれがある。
このような平均粒径の銀微粒子２をショットピーニングした場合、微粒状銀３の平均粒径は、通常は０．５〜５μｍ程度となる。
【００３１】
この微粒状銀３の固着量は、前述の如く、５０〜３０００ｎｇ／ｃｍ２であることが好ましい。この固着量が５０ｎｇ／ｃｍ２以上であると、抗菌性能、特に抗カビ性能、とりわけ抗白癬菌性能が良好となる。また、固着量が３０００ｎｇ／ｃｍ２以下であると、抗菌部材の表面の色調がメタリック調に変色することがなく、基材１自体の色調が維持される。
【００３２】
基材の表面に、ワイヤーブラシなどを用いて銀粒子等の抗菌材を擦り付けることにより、抗菌材粒子の一部を基材の表面に固着させる場合は、用いる銀粒子等の抗菌材の平均粒径は０．０５〜２ｍｍが好適である。また、基材の表面に銀製ワイヤー等の抗菌材製ワイヤーを有するブラシを擦り付け、該ワイヤーの抗菌材の一部を基材表面に固着させる場合、ワイヤーの線径は０．５〜５ｍｍが好適である。
【００３３】
［樹脂塗膜］
基材の抗菌材付着面に形成する樹脂塗膜の樹脂としては、耐摩擦性、耐薬品性、防汚性等に優れたものが好ましく、例えばフッ素系樹脂、シラン系樹脂、フッ素−シラン系樹脂等を用いることができる。
【００３４】
フッ素系樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化三フッ化エチレン、ポリ四フッ化エチレン、ポリ四フッ化エチレンー六フッ化プロピレンコポリマー、エチレンーポリ四フッ化エチレンコポリマー、エチレンーポリ塩化三フッ化エチレンコポリマー、四フッ化エチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー、パーフルオロシクロポリマー、ビニルエーテルーフルオロオレフィンコポリマー、ビニルエステルーフルオロオレフィンコポリマー等を挙げることができる。
【００３５】
また、シラン系樹脂としては、アルコキシシランなどのコロイダルシリカ、水酸基含有有機ポリマー、シランカップリング剤の３成分系によるコロイダルシリカ系複合ポリマー、アルキルシリケート、水酸基含有有機ポリマーの２成分系によるアルキルシリケート系複合ポリマー等を挙げることができる。
【００３６】
また、フッ素−シラン系樹脂としては上記フッ素系樹脂とシラン系樹脂の複合材料を用いることができる。
【００３７】
これらの樹脂を用いた樹脂塗膜は、例えば、基材の抗菌材付着面に樹脂溶液を塗布した後、当該樹脂の硬化方法に従って硬化させることにより形成することができるが、本発明では、この樹脂塗膜を、基材の抗菌材付着面の抗菌性が残る程度に形成するために、基材の抗菌材付着面に樹脂液を塗布した後、ウェス、布、紙等で拭き取るなどして塗膜を薄くした後硬化させることが好ましい。
【００３８】
この樹脂塗膜は、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１の抗菌性試験法による抗菌活性値が、この樹脂塗膜を形成する前の抗菌部材の抗菌活性値の５０％以上となるように形成することが好ましい（以下において、樹脂塗膜を形成する前の抗菌部材の抗菌活性値に対する樹脂塗膜形成後の抗菌部材の抗菌活性値の割合（％）を「抗菌活性保持率」と称す場合がある。）。
【００３９】
なお、ここで、抗菌活性値は以下の抗菌性試験法により求めることができる。
【００４０】
＜抗菌性試験法＞  
試験片の表面をエタノール拭きした後、２．５×１０５個／ｍｌ〜１０×１０５個／ｍｌに調製した試験菌の黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）の菌液を規定量載せ、フィルムで被覆した後、温度３５±１℃、相対湿度９０％以上で２４±１時間培養した。その後、菌液を洗い出し、寒天平板培地法によって生菌数を求める。
抗菌活性値は、以下の式により算出される。
抗菌活性値＝ｌｏｇ（培養後の非抗菌部材の生菌数／培養後の抗菌部材の生菌数）
【００４１】
従って、抗菌活性保持率は次のようにして求めることができる。
即ち、まず試験片として、基材（「試験片Ａ」と称す。）と、基材の表面に抗菌材を付着させたもの（「試験片Ｂ」と称す。）と、基材表面の抗菌材付着面に更に樹脂塗膜を形成した試験片（「試験片Ｃ」と称す。）とを準備し、試験片Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれについて、上記抗菌性試験法により生菌数を求め、下記式で樹脂塗膜形成前の抗菌活性値Ｘ０と樹脂塗膜形成後の抗菌活性値Ｘ１とを算出する。
抗菌活性値Ｘ０＝ｌｏｇ（培養後の試験片Ａの生菌数／培養後の試験片Ｂの生菌数）
抗菌活性値Ｘ１＝ｌｏｇ（培養後の試験片Ａの生菌数／培養後の試験片Ｃの生菌数）
抗菌活性保持率は、抗菌活性値Ｘ０，Ｘ１より、下記式で算出される。
抗菌活性保持率＝（Ｘ１／Ｘ０）×１００
【００４２】
この抗菌活性保持率が過度に小さいと、樹脂塗膜により抗菌部材の抗菌性が失われてしまい、抗菌部材としての機能を果たし得ない。
従って、抗菌活性保持率は５０％以上、特に７０％以上であることが好ましい。
【００４３】
このような抗菌活性保持率を示す樹脂塗膜は、樹脂塗膜を形成する樹脂の種類によっても異なるが、一般的には樹脂付着量が０．３〜１０ｇ／ｍ２程度の薄い樹脂塗膜である。
このような薄い樹脂塗膜を形成することにより、上述のような抗菌活性保持率が達成されるメカニズムの詳細は明らかではないが、樹脂塗膜が極薄であることにより、樹脂塗膜の下層の抗菌材が樹脂塗膜内を拡散して樹脂塗膜表面に抗菌性が及ぶようになるためであると推察される。
【００４４】
［用途］
本発明の抗菌部材は、例えば浴室の床タイルやプールタイル、ホーロー製品、衛生陶器、洗面ボウルなどとして好適に使用され、この抗菌部材の抗菌材の有する抗菌作用により、細菌の繁殖を抑制することができる。また、細菌に限らず、真菌に対しても効果があるため、例えば直接足が触れる床タイル、プールタイル等では、水虫感染の抑制が期待できる。しかも、表面の樹脂塗膜による保護効果で、摩擦等の機械的応力や、洗剤、その他の薬品、紫外線等の環境条件に対する耐久性が高められ、抗菌活性を長期に亘り維持すると共に、特に樹脂塗膜として、フッ素系樹脂やシラン系樹脂、フッ素−シラン系樹脂等を用いた場合には、優れた防汚機能で表面を清浄に保つことも可能となる。
【実施例】
【００４５】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００４６】
なお、以下において、基材としては、次のものを準備した。
＜基材＞
基材（１）：株式会社ＩＮＡＸ製非抗菌タイル「デザレートコット」
基材（２）：石材
基材（３）：株式会社ＩＮＡＸ製非抗菌タイル「システィネオ」
【００４７】
また、樹脂塗膜用樹脂としては、次のものを準備した。
＜樹脂塗膜用樹脂＞
フッ素系樹脂：株式会社ダイキン製「Ｔ−３０２」
シラン系樹脂：株式会社ＩＮＡＸ製「ＲＭＧＦ」
フッ素−シラン系樹脂：株式会社研光通商製「ＣｌｅａｒＣｏａｔ  Ｕ−ＳＩＬ１２０」
【００４８】
実施例１
＜ショットピーニング処理＞
基材（１）のタイル表面を、ブラスト装置を用いて、以下の条件でショットピーニング処理した。この処理により、基材（１）の表面に、平均粒径０．５〜５μｍの銀粒子が６５０ｎｇ／ｃｍ２固着した。
【００４９】
抗菌材：銀粒子（平均粒径５７．５μｍ）
ブラスト装置のノズルとタイルとの距離：１５ｃｍ
コンプレッサー圧力：０．６ＭＰａ
処理時間：１０秒
【００５０】
次いで、この銀粒子付着面にフッ素−シラン系樹脂溶液を２５ｇ／ｍ２塗布した後、ウェスで拭き取り、残留塗膜量２ｇ／ｍ２とした後、１００℃で１時間乾燥させて樹脂塗膜を形成した。この樹脂塗膜の樹脂付着量は０．７ｇ／ｍ２であった。
【００５１】
このようにして得られた抗菌部材について、前述の抗菌性試験法により樹脂塗膜形成前後の抗菌活性値Ｘ０，Ｘを求め、これらの値から抗菌活性保持率（％）を算出し、結果を表１に示した。
また、得られた抗菌部材について、十分に水を浸したスコッチブライト（商品名）で１００ｇ／ｃｍ２の圧力をかけて２万回こする摩耗試験を行った後、同様に前述の抗菌性試験法により抗菌活性値を求め、結果を表１に示した。
【００５２】
実施例２，３
基材及び樹脂塗膜用樹脂として表１に示すものを用い、表１に示す樹脂塗膜形成法で樹脂塗膜を形成したこと以外は実施例１と同様にして抗菌部材を製造し、同様に試験を行って結果を表１に示した。
【００５３】
比較例１〜３
実施例１〜３において、樹脂塗膜を形成しないこと以外は同様にして抗菌部材を得、同様に試験を行って結果を表１に示した。
【００５４】
比較例４〜６
実施例１〜３において、樹脂塗膜形成に当たり、塗膜の拭き取りを行わず、厚膜の樹脂塗膜を形成したこと以外は同様にして抗菌部材を得、同様に試験を行って結果を表１に示した。
【００５５】
【表１】
2009040729.tif 000003
【００５６】
表１より、本発明によれば、基材の抗菌材付着面に、抗菌材による抗菌性が残る程度に樹脂塗膜を形成したことにより、抗菌活性の持続性に優れた抗菌部材が得られることが分る。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】ショットピーニング法を説明する模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  基材
２  銀粒子
３  微粒状銀
【図１】
2009040729.tif 000004