抗菌性能を向上させた抗菌ガラス「DL － 7900」
益田紀 彰（ますだ・のりあき）

日本電気硝子㈱ 電子部品事業本部
電子部品事業部はじめに原因である。この傾向は，樹脂成形品が白色の場合に顕在化し易くなる。

浴槽や洗面所などの住宅設備や，人の手に触れまた，銀イオンから銀金属コロイドに変化するることが多い雑貨品において，抗菌性能を重視しと，抗菌持続性能が劣化する。これは，銀イオンた樹脂成形品の需要が増加している。一般に，歯および銀金属コロイドのそれぞれの抗菌特性に起ブラシ，石鹸入れ，たらい，洗面台，浴槽等の樹因する。銀イオンと銀金属コロイドの抗菌性能を脂成形品は高湿度の条件下で長期間使用されるた比較すると銀イオンの方が強い。つまり，銀イオ

め細菌や黴が増殖し易く，抗菌材料を一定量加工ンから銀金属コロイドに変化することで樹脂の変時に樹脂に練りこむことで細菌や黴の増殖を抑制色を引き起こすだけなく，抗菌性能も低下する。

している。

そのため，抗菌性能の付与が必要な高湿度の条件

抗菌材料は，有機材料，無機材料および天然材下で長期間十分な抗菌性能を発揮できない。

料の 3 つに分類される。上記樹脂成形品には，ポそこで，当社ではガラス組成を最適化することリプロプレン，ポリエチレンのような熱可塑性樹で，樹脂成形品の変色を抑制させ，かつ優れた抗脂が使用され，加工時に 200 ～ 300℃程度の熱が菌性能を付与させた抗菌ガラスを開発した。本稿かかる。そのため，耐熱性を有する無機材料が主では，その取り組みについて紹介する。に使用される。
無機抗菌材料はゼオライトやリン酸ジルコニウ

１．抗菌ガラス「DL － 7900」の開発ムを担体として，金属イオンをイオン交換法によ当社では，これまでの一般的な銀系抗菌ガラスり担持させるセラミックス系と，溶融法によりガが持つ「樹脂と反応することで茶褐色に変色すラス中に金属イオンをドープさせるガラス系の 2る」というデメリットを解消し，かつ大幅に抗菌種類に分類される。そのうち，ガラス系は金属イ性能を向上させた新材料「DL － 7900」の開発に成オン含有量を多くしても，安定に含有させること功した。
本抗菌材料の特長は以下のとおりである。

ができる。

＜特長＞

金属イオンには，昔から食器等に用いられてい・高い銀イオン溶出性能る銀が主に利用される。銀イオンは金属イオンの細菌は，水を介して移動，増殖する。抗菌性能中で最も抗菌性能に優れており，グラム陽性・陰を向上させるためには，水中への銀イオンの溶出性菌に捉われず様々な菌に効果があり，優れた抗量が多く，かつそれを長期間に渡って高レベルで1),2)。

溶出が持続させることが重要である。DL － 7900

ただし，銀イオンを含む無機抗菌材料は，優れは，ガラス組成の最適化により銀イオンの溶出量た抗菌性能を有するが，長期間の使用により紫外を高レベルで持続できる。また，銀イオンの溶出線や熱等の作用で変色する傾向がある 3) 。これ

量が多いと樹脂への添加量を少なくでき，樹脂本は，銀イオンが銀金属コロイドに変化することが来の特長を損なうことなく抗菌性能を付与させる

菌スペクトルを示す

114

JETI

Vol．63，No.14（2015）

第２表 PP 樹脂の温水処理による変色（抗菌材料 0.5wt% 練込）

100.0

銀イオン溶出量（*1）

初期溶出量
50℃-16h浸漬後

DL-7900

10.0

当社従来品

一般的な銀系
抗菌材料

未処理

1.00.1
当社従来品

DL-7900

第１図 銀イオン溶出量（純水：35℃－ 24h 浸漬）＊１：当社従来品 初期溶出量を１とした時60℃-48h浸漬後ことが期待できる。第１図に DL － 7900 の水中への銀イオン溶出量を示す。
第１図には，抗菌ガラスを平均粒径：約 10 μm

DL － 7900 は当社従来品と比較して初期，50℃－になるように調整したものを純水中に一定量浸漬

16h 浸漬後とともに水中への銀イオン溶出量が多させた時の水中へ溶出した銀イオン量を示していいことがわかる。

る。浸漬条件は，温度 35℃，時間 24h。図中の初・優れた抗菌持続性

期溶出量は，上記の粒度にて調整して直後の抗菌JIS Z2801「プラスチック試験法などの抗菌力ガラス粉末を浸漬させた時の値であり，50℃の温試験法」に準拠して，DL － 7900 を 0.3wt％添加し水に 16h 浸漬後のデータは，上記の粒度に調整した樹脂成形品の抗菌力試験を行った。第１表にた抗菌ガラス粉末を前処理として 50℃の温水中50℃温水に 16h 浸漬後の抗菌性能を示す。PP 樹に 16h 浸漬させた後，ろ過・乾燥処理を行ったも脂への添加量が 0.3wt％と少ない状態でも，十分のを試料として用い，35℃で 24 時間，水中に浸漬な抗菌性能を付与させることができており，抗菌させた後の銀イオン溶出量の値である。図には，性能の持続性が期待できる。

従来の当社品も比較として示している。図より，・樹脂製品の変色を低減
一般的な銀系抗菌ガラスの場合，樹脂に添加し第１表

DL － 7900 練りこみ PP 樹脂成形品の抗菌力
抗菌面が茶褐色に変色することがある。白やアイボ

試験直後

24 時間後活性値

リー系の色が好まれる水廻り製品でのこのような

1.7×104

1.4×106－43.5×1023.6

1.8×104

8.3×104－

1.8×104

4.2×102

2.3

生菌数（個/cm ）
菌名

検体

無添加
大腸菌

色の変化は，商品イメージが損なわれる恐れがあ

DL-7900
1.7×10添加品

黄色無添加

ﾌﾞﾄﾞｳ球DL-7900

菌添加品

長期間使用すると樹脂成分や光と反応し，樹脂表2る。当社の抗菌ガラスは，銀のほかに亜鉛を含有させることでこうした樹脂表面の変色を抑えている。
第２表にポリプロピレン（PP）樹脂に DL － 7900を添加した際の結果を示す。
抗 菌 材 料 の 添 加 量 は，PP 樹 脂 に 対 し て

抗菌活性値：Ut-At
DL-7900：0.3wt%
練込品，50℃温水に 16h 浸漬後
Ut: 無添加品の 24 時間後の生菌数の対数値
抗菌活性値：Ut-At
At: DL-7900 添加品の 24 時間後の生菌数の対数値

0.5wt％。PP 樹脂ペレットと抗菌材料を 1 軸の押2.0
Ut:以上で抗菌力ありと判断
無添加品の 24 時間後の生菌数の対数値を作製した後，射出成型機にて約 25 × 60 × 3mm

At: DL-7900 添加品の 24 時間後の生菌数の対数値
2.0 以上で抗菌力ありと判断の板状の PP 樹脂成形体を作製した。その成形体

Vol．63，No.14（2015）

出混練機を用いて抗菌材料含有 PP 樹脂ペレット

を 60℃の温水中に 48h 浸漬した時の樹脂成形体のJETI 115変色状態を目視にて確認した。比較として，当社を外部にて実施中である。

従来品と一般的な銀系抗菌材料を示す。表より，

・急性経口毒性試験・皮膚一次刺激性試験・変60℃の温水に浸漬していないものについてはどれ異原性試験・皮膚感作性試験も顕著な変色は見られなかったが，60℃の温水に②様々な用途への対応

48h 浸漬したものについては一般的な銀系抗菌材

 現在，主に樹脂成形品への添加用途でお客様料で茶褐色の顕著な変色が確認された。DL － 7900に検討頂いている。抗菌ガラス粉末粒度は，平は，当社従来品と比較して銀イオン溶出量が大幅均粒度で約 10 μm である。ただし，抗菌材料はに増大したにも関わらず樹脂成形品の顕著な変色

樹脂成形品だけでなく医療分野で使用される白は見られなかった。

衣等の衣服や，病院内の内装壁用の塗料材料等

このように，DL － 7900 は優れた抗菌性能を有様々な用途で使用されている。衣服用途では，

し，かつ樹脂成形品の変色を抑制することができ紡糸工程にて繊維切れを抑制するため，また塗るため高湿度の条件下で長期間使用される樹脂成料用途では，長期保管による沈降分離を抑制す形品用の抗菌材料として最適である。

るため，添加する抗菌材料には非常に細かい粒2.

今後の課題度が要求される。当社では，電子部品用途での粉末ガラスの開発・販売を長く行っており，

DL － 7900 は，2015 年 6 月にプレスリリースし様々な粉末粒度をお客様から要求され対応してた。多くのお客様から反応を頂きサンプル供給をきた。今後は，これまでの技術・知見をいかし開始した。今後広く使用頂くため，以下の対応を抗菌ガラス粉末の粒度を所望の粒度にコント行っている。

ロールすることで様々な用途に対応していく。

①安全性の取得参 抗菌材料は，主に人の手に触れることが多い

考文

献場所に使用される。消費者に安全にご使用頂く

１）MATERIAL STAGE Vol.14, No6 2014．

ために，抗菌材料自体の安全性について確認す

２）医療関連感染る必要がある。現在，下記 4 項目の安全性試験

３）CERI NEWS No.53 pp 2-3 (2006)．

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JETI

pp 50-52 (2011)．

Vol．63，No.14（2015）