環境に対応した抗菌性食器の開発−陶磁器製造技術を活用した機能性食器・照明具の開発−（地域資源活用型研究開発事業：経済産業省）
堤靖幸・寺﨑信共同研究機関：（財）佐賀県地域産業支援センター（管理法人）
長崎県窯業技術センター、熊本県産業技術センター（同）文八工房、（株）中善、上田陶石（資）陶磁器の原料供給から製造において深いつながりのある熊本県、長崎県および佐賀県の三県の企業と公設試らが連携して良質の天草陶石の安定供給のため低火度陶石の活用と陶磁器産地振興のため新商品の開発による販路拡大を目的として共同研究を行う。当センターは分担課題として「環境に対応した抗菌性食器の開発」を行う。天草低火度陶石を使った低温焼成素地を用いて抗菌性試験を行い、これまでに 1160℃酸化焼成の釉薬、800℃焼成の上絵具でそれぞれ抗菌効果が認められた。

1. はじめに

2. 実験方法

陶磁器産業は 1990 年代以降売上高の減少が続い

2.1 抗菌剤の作成ており、これまでにない高付加価値を持った商品作Ａ型ゼオライトを硝酸銀水溶液中に懸濁させ、ゼりが求められている。現在はO-157 騒動や安全性にオライト中のナトリウムを銀と置換した。遠心分離疑問のある食材などの問題から衛生面の管理強化がにより銀を担持したゼオライトを沈殿させ回収した。

求められている。1）そこで食器に付加する機能とし回収物を速やかに乾燥器中で乾燥後、電気炉で焼成て抗菌性を採り上げ安全性が確認されている銀を使

温度 800℃でか焼した。このか焼物を抗菌剤としてった抗菌剤を用いることにした。2）また低温焼成に用いた。

は製造工程における二酸化炭素排出量削減という環2.2 釉薬の調製境面への配慮と燃料費節約という利点がある。熊本

基礎釉として溶融温度、熱膨張等の物性から勘案県が行う均質化技術により供給される安定した品質

して過去に低温焼成用釉薬として開発した 276 釉4）の低火度陶石を利用することで低温焼成に適した陶を選択した。基礎釉の組成を表 1 に示す。これに抗土の調製が可能となる。開発の具体的目標として低菌剤を加えて湿式混合して抗菌釉薬とした。

温焼成では焼成における二酸化炭素排出量を従来より 6％以上削減すること、抗菌性食器ではJIS Z

表 1 基礎釉の原料組成

2801 で規定する抗菌効果を有すること、の二点を挙

原料名
調合割合（％）珪 石
20
ＮＺカオリン
1
石灰石
8
インドソーダ長石20
益田長石30
炭酸バリウム
18
亜鉛華3
合 計
100

げる。前者は京都議定書で決められた日本の削減義務がマイナス 6％であることから、後者は抗菌製品技術協議会が抗菌製品と認めるSIAAマークの抗菌性試験がこれであることから、これらを目標とした。
なおJIS Z 2801 は昨年ISOにおいて国際規格（ISO22196）として承認された。3）1佐賀県窯業技術センター

平成 19 年度

研究報告書

るもので試験に用いる細菌は大腸菌と黄色ぶどう球

2.3 抗菌加工技術の検討
抗菌釉薬は酸化焼成でのみ抗菌性を発現している。

菌で菌株の保存機関はＮＢＲＣ（独立行政法人 製一般に磁器は還元焼成の方が酸化焼成より白く焼き品評価技術基盤機構）である。試験片上に試験菌液上がる。そこでより白い製品を作るため還元焼成のを接種しフィルムで被覆する。これを温度 35±１℃、素地に抗菌性を発現させる方法を検討した。抗菌剤

相対湿度 90％以上で 24±1 時間培養する。試験菌を添加した無鉛上絵具で抗菌性を得られることは確

液を洗い出し寒天培地で温度 35±１℃で 40〜48 時5）認している。 このときは上絵転写による試験であ間培養する。菌の集落数を測定し、それから生菌数った。転写技法は平らな面にしかできないため、平を算出する。抗菌加工品３個と無加工品３個で同様皿なら全面に転写が可能であるが深皿や茶碗など曲の試験を行い３個の試験片の生菌数対数値の平均値面が大きいものには部分的にしか転写できない。そから無加工品と比較した抗菌加工品の抗菌活性値をこでスプレーによる吹付け技法で全面の抗菌加工を算出し、抗菌活性値が 2.0 以上で抗菌効果が認めら試みた。

れる。これは無加工品と比べて抗菌加工品では 99％2.4 試験体素地の作成以上の菌数の減少が見られるということである。

本事業での低温焼成用陶土ができるまでの期間は既開発品のＡ40 陶土を試験体素地とした。Ａ40 陶

3. 結果と考察

土6）を水分率 25％、解膠剤として水ガラス 0.2％で3.1 釉薬の抗菌性試験

泥漿とし圧力鋳込成形により 50×50×8ｍｍの形276 釉に抗菌剤を5％添加し1200℃焼成した試験状に成形した。これを乾燥後 900℃で素焼きし、一体の抗菌性試験の結果を表 2 に示す。大腸菌に対し部を抗菌釉薬試験用とした。残りの素焼き素地にては抗菌活性値が 5.87 と抗菌効果が認められた。し276 釉を施釉し、乾燥仕上げ後ガス窯で 1160℃還元かし、黄色ぶどう球菌に対しては抗菌活性値が 1.62

焼成した太白を抗菌上絵具試験用テストピースとしと若干有効値を下回った。そこで抗菌活性値を上げた。

るために抗菌剤の添加量を5％のものと10％に増や2.5 抗菌釉薬試験用テストピースの作成したものの 2 つで焼成温度を 1160℃に下げて焼成

素焼き素地に抗菌釉薬を施釉し、乾燥仕上げ後電した試験体の抗菌性試験の結果を表 3 に示す。抗菌気炉で 1160 から 1200℃で酸化焼成した。これを各剤の添加量が 5％、10％の試料どちらも大腸菌、黄試料 6 枚用意して抗菌性試験に供した。

色ぶどう球菌ともに抗菌活性値が 2.0 を超えて抗菌2.6 抗菌上絵具試験用テストピースの作成効果が認められた。わずか４０℃の焼成温度を下げ

太白素地に抗菌剤を添加した無鉛フリットを吹付け、乾燥後電気炉で 800℃で酸化焼成した。用いたるだけで抗菌性は格段に向上した。
3.2

上絵具の抗菌性試験

無鉛フリットは市販のフリットを試験して低温で熔無鉛フリットの中で 2Ｍ5-1 フリットと 4235 フリけやすいものを選択した。800℃焼成品の表面の光ットを選択してそれぞれ抗菌剤を 3％添加して太白沢が鈍かったため、光沢を得るために 900℃焼成のにスプレー掛けして電気炉で上絵焼成した試験体の試験体も作成した。これを各試料 6 枚用意して抗菌抗菌性試験の結果を表 4 に示す。２種類の無鉛フリ性試験に供した。

ットどちらも 800℃焼成品では大腸菌、黄色ぶどう2.7 抗菌性試験

球菌ともに抗菌効果が認められた。900℃焼成品で抗菌性試験はＪＮＬＡ（試験所認定機関連絡会）
認定試験機関の石塚硝子株式会社研究開発センター

はどちらのフリットも大腸菌、黄色ぶどう球菌ともに抗菌効果は認められなかった。

抗菌試験所に依頼した。試験方法は JIS Z 2801 抗菌加工製品-抗菌性試験方法・抗菌効果 5.2 項によ2
佐賀県窯業技術センター

平成 19 年度

研究報告書

表 2 釉薬の抗菌性試験結果（1）菌種：黄色ぶどう球菌

Ｎｏ.

生菌数

抗菌剤5％添加1200℃焼成品の２４時間後の生菌数

123123

1.6×10
3.4×104
3.9×105
1.2×104
1.7×103
1.8×102

菌種：大腸菌Ｎｏ.

生菌数

無加工試験片の２４時間後の生菌数

無加工試験片の２４時間後の生菌数
抗菌剤5％添加1200℃焼成品の２４時間後の生菌数

平均生菌数

生菌数対数値

抗菌活性値

2.0×105

5.29

基準

4.6×103

3.67

1.62

平均生菌数

生菌数対数値

抗菌活性値

7.3×106

6.87

基準101.005.87

平均生菌数

生菌数対数値

抗菌活性値

56123
1236.0×10
8.2×106
7.8×1061010<10Ｎｏ.

生菌数

表 3 釉薬の抗菌性試験結果（2）菌種：黄色ぶどう球菌

53.9×101.0×104
1.7×105
4.1×10380
7.2×10260
10<101.9×105

5.28

基準

1.6×103

3.212.07

抗菌剤10％添加
1160℃焼成品の２４時間後の生菌数

12312312327

1.433.85

菌種：大腸菌

Ｎｏ.

生菌数

平均生菌数

生菌数対数値

抗菌活性値

1.4×1077.13

基準101.00

6.13

40

1.60

5.53

無加工試験片の２４時間後の生菌数
抗菌剤5％添加1160℃焼成品の２４時間後の生菌数

無加工試験片の２４時間後の生菌数
抗菌剤5％添加1160℃焼成品の２４時間後の生菌数
抗菌剤10％添加
1160℃焼成品の２４時間後の生菌数

123123123

58.8×102.2×107
1.8×107<10<10<101.0×102<10<103
佐賀県窯業技術センター

平成 19 年度

研究報告書

表 4 上絵具の抗菌性試験結果
菌種：黄色ぶどう球菌

Ｎｏ.

生菌数

平均生菌数

生菌数対数値

抗菌活性値

2.0×1055.29

基準

51.6×10
3.4×104
3.9×105
1.2×102<10<10<1040
2.6×102
5.9×104
7.1×104
3.8×105
8.8×104
6.6×104
2.3×105

47

1.67

3.62

1.0×102

2.01

3.28

1.5×1055.190.104235フリット
900℃焼成品の２４時間後の生菌数

123123123123123

1.3×105

5.110.18

菌種：大腸菌

Ｎｏ.

生菌数

平均生菌数

生菌数対数値

抗菌活性値

7.3×106

6.87

基準

1.9×102

2.27

4.60

8.8×102

2.58

4.29

9.7×106

6.99

-0.12

1.6×1077.20-0.33

無加工試験片の２４時間後の生菌数
2Ｍ5-1フリット
800℃焼成品の２４時間後の生菌数4235フリット
800℃焼成品の２４時間後の生菌数
2Ｍ5-1フリット
900℃焼成品の２４時間後の生菌数

無加工試験片の２４時間後の生菌数
2Ｍ5-1フリット
800℃焼成品の２４時間後の生菌数4235フリット
800℃焼成品の２４時間後の生菌数
2Ｍ5-1フリット
900℃焼成品の２４時間後の生菌数4235フリット
900℃焼成品の２４時間後の生菌数12312312312312366.0×10
8.2×106
7.8×106
5.1×10240<103.3×102
5.6×102
2.6×1021.2×107
7.8×106
9.4×106
1.1×1078.0×106
2.9×107

4. まとめ

年度 研究報告書 5-9

抗菌釉薬については 1160℃酸化焼成において抗菌2） 菊池靖志 抗菌性金属材料の現状と課題 ま効果が認められた。釉薬以外の抗菌加工技術として抗てりあ 第 39 巻（2000）第 2 号

菌剤を添加した無鉛フリットをスプレー掛けした抗菌3） 朝日新聞 2007 年 10 月 18 日版

上絵具試験体は 800℃焼成で抗菌効果が認められた。

4） 寺﨑 信 佐賀県窯業技術センター 平成 14

しかし上絵具試験体は表面光沢が十分でなかったため吹付け方法やフリットの選択等を工夫する必要がある。

年度 業務報告書 33-375） 堤 靖幸、寺﨑 信 佐賀県窯業技術センタ
ー 平成 18 年度 研究報告書 6-96） 寺﨑 信 佐賀県窯業技術センター 平成 13

参考文献1） 堤 靖幸 佐賀県窯業技術センター 平成 17年度 業務報告書 44-484佐賀県窯業技術センター

平成 19 年度

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