(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成成分の粒径が０．００７乃至０．０７μｍでそれぞれその粒径が異なり且酸化珪素が４５乃至６５％重量、酸化アルミナ２０乃至３０％重量及び酸化チタン１５乃至２５％重量の組成割合で焼結され、而も焼結粒径が最大でも０．１μｍ以下に形成されてなることを特徴とする抗菌セラミックス粉体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は高い安全性と優れた抗菌性を保持する抗菌セラミックス粉体に係るもので、食品包材の抗菌には極めて好適な抗菌セラミックス粉体に関する。
【０００２】
【従来技術】
食品類とりわけ生鮮食品や水分率の高い加工食品等では、生産から流通を経て消費に至る間に細菌類や黴菌類が食品素材に原初より混在し、若しくは加工生産時に付着混入し或いは流通時に落下混入し且これらが短時に繁殖して腐敗や変質が招来され、而もかかる腐敗や変質とともに食中毒事故も度々招来される。
【０００３】
ところで細菌類や黴菌類を殺菌、殺黴するための殺菌剤としては古くから広範の菌類に有効なものが数多く知られているものの、食品包材への使用にはその安全性が危惧されるため使用が制限されている。
これがため、現状の生鮮食品では合成樹脂フィルム材で各個を包装したり、或いは合成樹脂製の容器や紙器等で包装し、流通から消費に至る間の細菌類や黴菌類等の付着や落下混入の防止を図っているものの、該フィルム材や容器等は特段抗菌性を保持するものでないから、原初から混在した菌類が遂次繁殖し腐敗や変質が招来され、而もこれら包材の外表面に付着或いは落下した菌類は短時に繁殖するため極めて非衛生的である等の問題を抱えている。
【０００４】
更に加工食品においても専ら壜容器や合成樹脂フィルム材からなる簡易包装袋で包装され流通及び消費に供されているが、これら包材も特段抗菌性を保持するものではなく加工食品が短時に腐敗や変質するため、現状では加工食品に合成保存料を添加し腐敗や変質の防止を図っているが、近年の著るしい健康指向の高まりにより消費者が該合成保存料を用いた加工食品を忌避する傾向があること等、食品包材の抗菌については全く未解決の状況にある。
【０００５】
かかる状況に鑑み発明者等は鋭意研究の結果、細菌類や黴菌類の菌体を形成する水分或いは菌類が繁殖に必須の環境水分の水分子を共振且励起させることにより、菌類の生理機能が阻害され或いは繁殖が阻止されること、及び酸化マンガンや酸化亜鉛の存在と共に酸化チタン並びに銀若しくは銅の共振且励起をなすことにより殺菌性の強い遊離活性酸素の創出並びにオリゴダイナミック作用も活性化されて、優れた抗菌性が発揮されることを究明し既に特願平７−２７４６３８号でその内容を開示している。
【０００６】
そして該先願発明を合成樹脂素材に配合し食品包材用のフィルムや包装容器を作成し、若しくは紙素材に配合し形成した紙器或いは一般的原紙で形成した紙器の外表面に、該先願発明を塗着し若しくは印刷した食品包装紙器を用いて食品包装をなした場合においても食品安全性の面での重金属類や有害物質の溶出或いは残留については全く認められず且確実に抗菌効果が期待できるものの、かかる組成成分の構成では依然として食品包材用としての使用を制限される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる問題を解決するため更なる研究を重ねた結果なされたものであって、食品安全上無害な組成成分を用いて安全で且細菌類や黴菌類を確実に抗菌しえ、而も食品包材の形成素材に容易に配合分散でき若しくは塗着或いは印刷のできる抗菌セラミックス粉体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために本発明が採用した技術的手段は、細菌類や黴菌類等の菌体を形成する水分或いは該菌類が繁殖する場合に必須の環境水分の水分子を有効に而も効率良く共振且励起させ乙水分子から活性酸素を生成させ、この活性酸素で菌類の確実な抗菌を果すため、水分子の共振電磁波領域である波長１乃至３μｍの近赤外線電磁波及び波長６乃至１１μｍの遠赤外線電磁波を有効に放射させ且高い安全性をも保持させるうえで、組成成分の粒径が０．００７乃至０．０７μｍでそれぞれその粒径が異り且酸化珪素４５乃至６５％重量、酸化アルミナ２０乃至３０％重量及び酸化チタン１５乃至２５％重量からなる組成割合で焼結し最密充填密度のセラミックスとなし以って所要領域の電磁波を安定して放射せしめるとともに、該安定した電磁波を効率良く放射させ而も食品包材等の形成素材に容易に配合分散させ若しくは食品包材に強固に塗着或いは印刷しえるよう、焼結されるセラミックスの粒径が最大でも０．１μｍ以下に形成させてなる抗菌セラミックス粉体の構成に存し、更には近赤外線電磁波をより有効に放射させて活性酸素の生成を一段と高めるため、酸化珪素に代えて炭化珪素を組成成分とする構成に存する。
【０００９】
【作  用】
本発明の技術手段は以下のような作用を有する。即ち組成成分の粒径が０．００７乃至０．０７μｍと超微粒状でそれぞれその粒径が異り且酸化珪素４５乃至６５％重量、酸化アルミナ２０乃至３０％重量及び酸化チタン１５乃至２５％重量の組成割合で焼結されるから組成成分粒子相互が結合力の強い所謂最密充填密度の状態で形成され、所定の電磁波が安定して放射される。
そして組成上において酸化珪素が４５乃至６５％重量割合からなるため、該酸化珪素の放射特性に伴って略３乃至２０μｍに亘る遠赤外線領域の電磁波が放射され、而も酸化アルミナが２０乃至３０％重量割合と更に酸化チタンが１５乃至２５％重量割合の金属酸化物が組成されるため短波長の電磁波領域に移行されるために、略０．９乃至２．５μｍの近赤外線領域の電磁波も放射される。而も酸化珪素に代えて炭化珪素を使用すると更に短波長の略０．８乃至２．５μｍの近赤外線領域の電磁波が放射される。
【００１０】
加えてかかる組成で焼結形成されるセラミックスは、その粒径が最大でも０．１μｍ以下の微粒状に形成されるため放射表面積率が極めて大きくなり、近赤外線や遠赤外線領域の電磁波が効率良く放射される。
【００１１】
そして菌体を形成する水分や、菌類が繁殖に必須の環境水分の水分子の共振波長に対応した近赤外線や遠赤外線領域の電磁波が有効且効率良く放射される結果、該水分子が強度に共振され且励起されて該水分子の基底状態の酸素が、反応性が高く殺菌力を持つ一重項酸素やスーパーオキシド若しくは過酸化水素と化し、或いは水分子からヒドロキシラジカル等の所謂活性酸素が生成される。
【００１２】
更に本発明は、その組成が無機質からなり而も酸化チタンが１５乃至２５％重量割合で使用され且その粒径も最大でも０．１μｍ以下の微粒状のため、食品包材の形成素材たる合成樹脂素材への配合に際しても容易に混合しえるばかりか、酸化チタンが分散作用を有するため均質な配合分散がなされ、而も組成成分である酸化珪素や炭化珪素は合成樹脂接着剤との被着性を有するから、合成樹脂素材や紙素材からなる食品包材の外表面への塗着や印刷も容易になしえる。
【００１３】
【実施例】
以下に本発明実施例を詳細に説明すれば、本発明に採用する組成成分としては細菌類や黴菌類の菌体を形成する水分や該菌類の繁殖に必須の環境水分の水分子を共振且励起させるため、波長１乃至３μｍの近赤外線電磁波及びその波長６乃至１１μｍの遠赤外線電磁波を有効且効率良く放射させること、並びに食品包材に配合させ或いは塗着若しくは印刷使用するうえで食品安全性の高いものが要求される。
【００１４】
一方赤外線或いは遠赤外線領域の電磁波を有効に放射する放射物としては古くからジルコニアやチタニア或いはアルミナを主たる組成成分とするセラミックスが知られている。そこでセラミックスのかかる電磁波放射特性を活用し且本発明の目的達成のための組成成分として酸化珪素並びに酸化アルミナ及び酸化チタンが選択されるもので、更に酸化珪素の代えて炭化珪素が選択される。
【００１５】
ところで酸化珪素を主成分とした従来のセラミックスの赤外線或いは遠赤外線の放射特性では、その放射波長が略３乃至３．３μｍの領域及び略５乃至９μｍの領域に比較的放射率の高いピークが存在し、更に酸化アルミナを主成分とした従来のセラミックスの放射特性では、その放射波長が略４乃至６μｍの領域に放射率の低い緩かなピークが存在する等、セラミックスは組成如何で電磁波の放射特性も種々異ってくる。そして更に特徴的なことは組成成分の粒径が０．０７μｍ以下の超微粒状で且それぞれその粒径の異るものを使用することにより、焼結に伴って成分相互が高い結合力所謂最密充填密度に形成され、放射電磁波領域の短波長側への移行と、且均質で安定した放射がなされることにある。
【００１６】
そこで選択された組成成分である酸化珪素、酸化アルミナ、酸化チタン或いは炭化珪素についてもその粒径において０．００７乃至０．０７μｍの超微粒状のものを採用すること、及びこれらの組成に際してはそれぞれに粒径の異るものを使用することが肝要であって、かかる理由は最密充填密度の形成にはその組成に係る最大粒径の１／１０程度の粒径の成分粒子が略３０乃至５０％程度の割合を以って組成されれば可能とされていることによる。
【００１７】
かくしてなる組成成分の組成割合は、その放射波長が１乃至３μｍの遠赤外線領域の電磁波と、放射波長が６乃至１１μｍの遠赤外線領域の電磁波にあるから、近赤外線電磁波領域に近い放射特性を有する酸化珪素を４５乃至６５％重量の割合とし、且遠赤外線領域の電磁波領域の放射特性を有する酸化アルミナを２０乃至３０％重量割合で組成し、更に近赤外線領域の電磁波の放射を高めるうえから、酸化チタンが１５乃至２５％重量割合で組成されている。
【００１８】
而してかかる組成割合を以って焼結することにより本発明抗菌セラミックス粉体が形成されるものであるが、該抗菌セラミックス粉体からの近赤外線や遠赤外線領域の電磁波放射エネルギーは絶対温度に対する実質温度差に対応するもので微弱であるから、放射効率を高めるうえからもその放射表面積率を増大させることが肝要で、これがためには焼結により形成される抗菌セラミックス粉体の粒径が最大でも０．１μｍ以下に形成されてなるものである。
【００１９】
以下に本発明抗菌セラミックス粉体の放射特性並びにこの抗菌セラミックス粉体を食品包材に使用して抗菌性を調べた結果を述べる。
抗菌セラミックス粉体の形成には、その平均粒径が０．０３μｍの酸化珪素５３％重量に平均粒径が０．０６μｍの酸化アルミナ３１％重量、及び平均粒径０．００７μｍの酸化チタン１６％重量割合の組成で焼結し、その平均粒径が０．０９５μｍのセラミックス粉体Ａと、酸化珪素に代えて略同等の粒径の炭化珪素を用いて焼結し、その平均粒径が０．０９１μｍのセラミックス粉体Ｂとの放射特性を調べた結果は表１の通りである。
【００２０】
【表１】
0003809590.tif 000002
【００２１】
表１からも明らかなように、セラミックス粉体Ａは比較的放射率が高く且放射電磁波領域も略１．２μｍから１１μｍに亘って二つのピークを示す放射特性が理解され、更にセラミックス粉体Ｂにおいては比較的放射率は低いが、放射電磁波領域は略０．９μｍから１１μｍに亘って緩かな曲線を以った放射特性を有することが理解される。
【００２２】
上述のセラミックス粉体Ａをポリエチレンフィルム成形用樹脂に対してそれぞれ０．０１％重量、０．１％重量及び１．０％重量配合のうえ厚さ８０μｍの抗菌ポリエチレンフィルムをそれぞれ形成し、該抗菌ポリエチレンフィルムを用いて幅１０ｃｍ、長さ２０ｃｍの抗菌包装袋を作成し、且セラミックス粉体Ａを無配合のうえ形成したポリエチレンフィルムで同様に作成した包装袋を対照に用いて抗菌試験を行った。
【００２３】
抗菌試験に供した試験菌としては、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ  ３３０１）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ＩＦＯ  １３２７５）、及びメリシチン耐性黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ  ＩＩＤ  １６７７）を、ＮＢ培地で３５℃１６乃至２０時間振とう培養した試験菌の培養液を同培地で菌数が略  １０６／ｍｌとなるよう希釈後減菌リン酸緩衝液で１０００倍に希釈したものを菌液として用いた。
【００２４】
試験方法は前記抗菌包装袋及び対照包装袋内に該菌液１ｍｌを封入し、３５℃の条件において３時間、６時間、１２時間及び２４時間経過後にそれぞれこの菌液の一部を取出して、その生菌数を測定した結果は表２の通りであった。
【００２５】
【表２】
0003809590.tif 000003
【００２６】
【発明の効果】
本発明は水分子の共振波長領域である１乃至３μｍの近赤外線電磁波及び６乃至１１μｍの遠赤外線電磁波の二つの共振領域に亘る電磁波が安定して且効率良く放射されるため、菌体を形成する水分や繁殖に必須の環境水分の水分子が強く共振し且励起されて、水分子から殺菌、殺黴力の強い活性酸素が生成され、食品包材に使用する場合には原初から混在する菌類はもとより流通や消費に至る間に付着し或いは落下する菌類も短時に抗菌され、且生産から消費に亘るあらゆる状況下でも該電磁波は常時放射されるため抗菌作用が持続し食品類が衛生的に保持され、而も活性酸素は水分子から生成され且寿命も短かく食品安全性が極めて高い。更に本発明は酸化チタンが１５乃至２５％重量割合で組成されてなるから、合成樹脂素材に配合して使用する場合にも該酸化チタンが分散性を発揮するから均質に分散でき、而も酸化珪素若しくは炭化珪素も４５乃至６５％重量割合で組成され、該酸化珪素や炭化珪素は合成樹脂接着剤と被着性を有するため、食品包材に塗着或いは印刷も可能となる等特長の多い抗菌セラミックス粉体である。