説明

抗カビ部材

【課題】抗カビ性に優れた抗カビ部材を提供する。
【解決手段】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。銀粒子2が基材1に衝突し、銀粒子2の一部が、微粒状銀3として基材1の表面に固着することにより、抗カビ部材4が製造される。抗カビ部材4の表面を20μm四方の単位領域毎に区画し、これら単位領域毎に、EPMAを用いて元素分析を行い、Ag濃度を測定する。次いで、以下の式により、Ag1mass%超の面積割合を算出する。Ag1mass%超の面積割合(%)=(Ag濃度が1mass%を超える単位領域の数)÷(元素分析した全単位領域の数)×100。本発明では、このAg1mass%超の面積割合は、10〜60%である。

【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が固着された抗カビ部材に関する。
【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。同号の第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、同号の第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。
【特許文献1】特開2000−319109号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特開2000−319109号には、基材表面における抗菌材の濃度に関する具体的な記載がなされていない。このため、基材表面におけるAgの分布状態が明確ではない。
【0005】
本発明は、表面における微粒状銀の分布及び銀濃度が特定されており、抗カビ性に優れた抗カビ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】
【0006】
請求項1の抗カビ部材は、基材の表面に微粒状の銀が固着されてなる抗カビ部材であって、該抗カビ部材の表面を、EPMAを用いて元素分析した場合に、Ag濃度が1mass%を超える20μm四方の単位領域の数が、全単位領域数の10〜60%であることを特徴とする。
【0007】
請求項2の抗カビ部材は、請求項1において、前記微粒状の銀は、銀粒子がショットピーニングされることによって前記基材の表面に固着したものであることを特徴とする。
【0008】
請求項3の抗カビ部材は、請求項2において、ショットピーニングされる銀粒子の平均粒径が20〜100μmであることを特徴とする。
【0009】
請求項4の抗カビ部材は、請求項1において、前記微粒状の銀は、銀粒子が前記基材の表面に擦り付けられることにより前記基材の表面に固着したものであることを特徴とする。
【0010】
請求項5の抗カビ部材は、請求項1において、前記微粒状の銀は、銀製ワイヤーブラシが前記基材の表面に擦り付けられることにより、前記基材の表面に固着したものであることを特徴とする。
【0011】
請求項6の抗カビ部材は、請求項1ないし5のいずれか1項において、前記基材は、抗菌剤を含有することを特徴とする。
【0012】
請求項7の抗カビ部材は、請求項6において、前記基材は、基材本体と、該基材本体の表面に形成された、抗菌剤を含む釉薬層とを有するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明の抗カビ部材は、抗カビ部材の表面を、EPMAを用いて元素分析した場合に、Ag濃度が1mass%を超える20μm四方の単位領域の数が、分析した全単位領域数の10〜60%となっている。この抗カビ部材は、抗カビ性能、特に抗白癬菌性能に優れると共に、抗カビ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、基材自体の色調が維持される。この抗カビ部材は、抗菌性能にも優れる。ここで、抗菌の「菌」とは「細菌」を意味する。
【0014】
この抗カビ部材は、基材の表面に、銀粒子を用いたショットピーニング処理によって微粒状の銀を固着させたものであることが好ましい。この場合、微粒状銀の基材への固着強度が高くなる。
【0015】
ショットピーニングに用いるAg粒子の平均粒径は、20〜100μmであることが好ましい。この場合、微粒状銀が基材表面に強固に固着される。また、基材表面が過度に粗くなったり、汚れが付着し易くなったりすることが防止される。
【0016】
なお、この抗カビ部材は、銀粒子をワイヤーブラシで基材表面に擦り付けることにより、銀粒子の一部を固着させたものでもよく、銀製ワイヤーブラシを基材表面に擦り付け、このワイヤーブラシの銀ワイヤーの一部を基材表面に固着させたものでもよい。
【0017】
本発明において、基材に抗菌剤が含有されていてもよい。この場合、この抗菌剤による抗菌効果により、抗菌性能が高いものとなる。
【0018】
この抗菌剤を含有させた基材としては、基材本体の表面に、抗菌剤を含む釉薬層を形成させたものが好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、図面を参照して、本発明の抗カビ部材の実施の形態について説明する。第1図は実施の形態に係る抗カビ部材の製造方法を説明する模式的な断面図、第2図(a)は銀粒子が基材に衝突した状態を示す模式的な断面図、第2図(b)は銀粒子が基材に衝突した後の状態を示す模式的な断面図、第3図は抗カビ部材の表面におけるAg濃度の分布を説明する模式的な平面図である。
【0020】
第1図、第2図(a)及び第2図(b)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。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。このようにして、基材1の表面に微粒状銀3が固着された抗カビ部材4(第3図)が製造される。
【0021】
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。
【0022】
この抗カビ部材4の表面におけるAg濃度分布は、EPMAにより測定される。即ち、EPMAによる銀の特性X線に基づいて銀分布に関する2次元画像を得る。この画像を20μm四方の単位領域毎に区画する。即ち、第3図の通り、上下方向に20μm間隔をおいて配置された緯線と、左右方向に20μm間隔をおいて配置された経線とによって区画される20μm四方の単位領域毎に、Ag濃度が1mass%以下であるか、1mass%超であるか判定する。そして、以下の式により、Ag1mass%超の面積割合を算出する。なお、この判定及び計算は、画像処理により自動的に行われる。
【0023】
Ag1mass%超の20μm四方の単位領域の割合(%)
=(Ag濃度が1mass%を超える単位領域の数)÷(EPMA分析したエリアに含まれる全単位領域の数)×100…(1)
【0024】
第3図では、元素分析した全100個の単位領域のうち、Ag濃度が1mass%を超える単位領域の数が12個である。よって、Ag1mass%超の面積割合は、12%である。
【0025】
本発明では、このAg1mass%超の単位領域の割合は、10〜60%となっている。このように、Ag1mass%超の単位領域の割合が10%以上であるため、抗カビ性能、特に抗白癬菌性能に優れる。また、抗菌性能(抗細菌性能)にも優れる。また、Ag1mass%超の単位領域の割合が60%以下であるため、抗カビ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。
【0026】
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等とAgとからなる銀合金などが用いられる。
【0027】
この銀粒子2の平均粒径は、10〜100μmの範囲内であることが好ましい。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。
【0028】
この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。
【0029】
この微粒状銀3の固着量は、50〜500ng/cmであることが好ましい。この固着量が50mg/cm以上であると、抗カビ性能、特に抗白癬菌性能が良好となる。また、固着量が500mg/cm以下であると、抗カビ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。
【0030】
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【0031】
例えば、基材の表面に、ワイヤーブラシなどを用いて銀粒子を擦り付けることにより、この銀粒子の一部を基材の表面に固着させたものを、抗カビ部材としてもよい。この場合、用いる銀粒子の粒径は0.05〜2mmが好適である。また、基材の表面に銀製ワイヤーを有するブラシを擦り付け、該ワイヤーの銀の一部を基材表面に固着させたものを、抗カビ部材としてもよい。この場合、ワイヤーの線径は0.5〜5mmが好適である。
【0032】
基材としては、抗菌剤が含有された抗菌基材を用いてもよい。この抗菌基材を用いた抗カビ部材は、抗菌基材に含まれる抗菌剤が抗菌性を有するため、抗菌性能に優れたものとなる。この抗菌基材としては、基材自体に抗菌剤が含有されたものであってもよいが、基材本体の表面に、抗菌剤を含む釉薬層が形成されたものがより好適である。
【0033】
この抗菌剤含有釉薬層は、釉薬に抗菌剤を配合した抗菌剤含有釉薬を、基材本体の表面に塗布し、焼成することによって形成される。
【0034】
この抗菌剤の材質としては、Ag、Au、Cu、Fe、Zn、Ni、Co等の金属及びこれら金属の化合物等が好適である。これら金属の化合物としては、酸化物、亜酸化物、過酸化物、塩化物、リン酸化物、硝酸化物等が挙げられる。
【0035】
抗菌剤の粒径は10μm以下、とりわけ0.005〜5μmが好適である。粒径を小さくすることにより、焼成時に抗菌剤が釉薬層の表層部から基材本体側へ拡散沈降することを抑制することができる。原料中の抗菌剤の濃度は、0.05〜10mass%であることが好ましい。
【0036】
本発明の抗カビ部材は、例えば浴室の床タイルやプールタイルとして好適に使用される。この抗カビ部材は、抗菌(抗細菌)作用を有するのみならず、抗カビ作用、特に抗白癬菌作用を有するため、水虫感染の抑制効果に優れている。
【実施例】
【0037】
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。
【0038】
なお、非抗菌タイル1、非抗菌タイル2及び抗菌タイルとして、以下のタイルを50mm×50mmに切断したものを使用した。
【0039】
非抗菌タイル1:株式会社INAX製「グロッシー」
非抗菌タイル2:株式会社INAX製「デザレートコット」
抗菌タイル1 :株式会社INAX製「ミスティネオ」
(タイルの表面に、銀含有釉薬を塗布し、焼成したもの)
【0040】
実施例1
<ショットピーニング処理>
非抗菌タイル1の表面を、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、試料1を得た。
【0041】
研磨材:銀粒子(メディアン粒径61.3μm)
ブラスト装置のノズルとタイルとの距離:20cm
コンプレッサー圧力:0.6MPa
処理時間:10秒
【0042】
<抗菌試験>
試験片の表面をエタノール拭きした後、2.5×10個/ml〜10×10個/mlに調製した試験菌の黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)を規定量載せ、フィルムを被覆した後、35±1℃、相対湿度90%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た。抗菌活性値は、以下の式により求めた。
【0043】
抗菌活性値=log(培養後の非抗菌材料の細菌数/培養後の抗菌材料の細菌数)
【0044】
<白癬菌試験>
この試料1について、JIS Z2801を応用し、以下の条件で白癬菌試験を行い、白癬菌平均減菌率(%)を測定した。その結果を表1に示す。
【0045】
試験菌:白癬菌(Trichophyton rubrun TIMM2659)
保存温度:25℃±1℃
菌液調製溶液:0.005%スルホ琥珀酸ジオクチルナトリウム溶液
洗い出し液:GPLP培地(日本製薬株式会社製)
生菌数測定条件:ポテトデキストロース寒天培地(栄研化学株式会社製)
混釈平板培養法(25℃±1℃、7日間培養)
フィルムの位置:密着
【0046】
なお、白癬菌平均減菌率(%)は、以下の式で求めた白癬菌減菌率を平均したものである(n=3)。
【0047】
白癬菌減菌率(%)={(初期の細菌数−培養後の細菌数)/(初期の細菌数)}
×100
【0048】
【表1】

【0049】
<Ag濃度のEPMA分析>
この試料1の表面のうち5mm四方の範囲についてEPMA分析し、銀で覆われる面積割合を算出した。その結果をAg面分析として表1に示す。
【0050】
また、上記の5mm四方の範囲におけるすべての20μm四方の単位領域についてAg濃度を算出し、Agが0.5mass%未満である単位領域の面積割合、Agが0.5〜1.0mass%である単位領域の割合及びAgが1mass%超である単位領域の割合を表1に示した。
【0051】
実施例2
タイルとして非抗菌タイル2を用い、実施例1と同様の方法でショットピーニング処理したものを、試料2とした。
【0052】
この試料2について、実施例1と同様にして、抗菌試験、抗白癬菌試験及びAg濃度分析を行った。その結果を表1に示す。
【0053】
比較例1
抗菌タイル1を、ショットピーニング処理することなく、試料3として用いた。この試料3について、実施例1と同様にして、抗菌試験、抗白癬菌試験及びAg濃度分析を行った。その結果を表1に示す。
【0054】
比較例2
非抗菌タイル1を、ショットピーニング処理することなく、試料4として用いた。この試料4について、実施例1と同様にして、抗菌試験、抗白癬菌試験及びAg濃度分析を行った。その結果を表1に示す。
【0055】
実施例1及び2は、白癬菌平均減菌率及び抗菌活性値が共に高く、優れた抗白癬菌性能を有することが認められた。これに対し、比較例1は、十分な抗菌活性値を有するが、白癬菌平均減菌率が低く、抗白癬菌効果は殆ど無かった。比較例2は、抗菌活性値が0であると共に白癬菌平均減菌率が低く、抗白癬菌効果は殆ど無かった。
【0056】
比較例1では、タイル表面にAgがほぼ均等に拡散しており、Agが1mass%超である単位領域の割合は0.3%であった。これに対し、実施例1及び2では、タイル表面に微粒状銀が点在しており、Agが1mass%超である単位領域の割合は、それぞれ11.5%及び52.5%であった。
【0057】
実施例1と比較例1とを比較すると、Ag面分析の値は、それぞれ0.21面積%及び0.49面積%であり、これらに大きな差はなかった。このことから、局所的にAgが存在する実施例1のタイルは、Agが均一に存在する比較例1に比べて、抗白癬菌性能が高いことが認められた。
【0058】
実施例3及び4
実施例3及び実施例4として、上記試料1及び試料2について、黄色ブドウ球菌に代えて大腸菌を用いて抗菌試験を行った。その結果、試料1及び試料2は、黄色ブドウ球菌の場合と同様に大腸菌に対しても、抗菌活性値が5以上となった。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】実施の形態に係る抗カビ部材の製造方法を説明する模式的な断面図である。
【図2】第2図(a)はAg粒子が基材に衝突した状態を示す模式的な断面図、第2図(b)はAg粒子が基材に衝突した後の状態を示す模式的な断面図である。
【図3】抗カビ部材の表面におけるAg濃度1mass%超の単位領域の分布を説明する模式的な平面図である。
【符号の説明】
【0060】
1 基材
2 銀粒子
3 微粒状銀
4 抗カビ部材
5 Ag1mass%超の単位領域

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材の表面に微粒状の銀が固着されてなる抗カビ部材であって、
該抗カビ部材の表面を、EPMAを用いて元素分析した場合に、Ag濃度が1mass%を超える20μm四方の単位領域の数が、全単位領域数の10〜60%であることを特徴とする抗カビ部材。
【請求項2】
請求項1において、前記微粒状の銀は、銀粒子がショットピーニングされることによって前記基材の表面に固着したものであることを特徴とする抗カビ部材。
【請求項3】
請求項2において、ショットピーニングされる銀粒子の平均粒径が20〜100μmであることを特徴とする抗カビ部材。
【請求項4】
請求項1において、前記微粒状の銀は、銀粒子が前記基材の表面に擦り付けられることにより前記基材の表面に固着したものであることを特徴とする抗カビ部材。
【請求項5】
請求項1において、前記微粒状の銀は、銀製ワイヤーブラシが前記基材の表面に擦り付けられることにより、前記基材の表面に固着したものであることを特徴とする抗カビ部材。
【請求項6】
請求項1ないし5のいずれか1項において、前記基材は、抗菌剤を含有することを特徴とする抗カビ部材。
【請求項7】
請求項6において、前記基材は、基材本体と、該基材本体の表面に形成された、抗菌剤を含む釉薬層とを有するものであることを特徴とする抗カビ部材。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2008−214197(P2008−214197A)
【公開日】平成20年9月18日(2008.9.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−49690(P2007−49690)
【出願日】平成19年2月28日(2007.2.28)
【出願人】(000000479)株式会社INAX (1,429)
【Fターム(参考)】