抗菌性组合物及抗菌性釉料组合物以及抗菌性物品的制作方法_2

文档序号:9849260阅读:来源:国知局
果、以及由磷酸盐玻璃的分相引起的银离 子在覆膜表面的局部化的效果提高,包含抗菌性釉料组合物的覆膜能够显现出优良的抗菌 性。
[0040] 另一方面,含银粉体的BET比表面积小于0. 2m2/g时,难以形成含银粉体与磷酸盐 玻璃粉体的二次聚集体,即使形成二次聚集体,也容易变脆而破坏。因此,在制备抗菌性釉 料组合物时,在釉料中含银粉体与磷酸盐玻璃粉体分开存在,在对抗菌性组合物或抗菌性 釉料组合物进行焙烧时,银离子与磷酸盐玻璃难以键合,抑制银的扩散、蒸发的效果变得不 充分。
[0041] 在此,二次聚集体是指如下状态的粒子(二次粒子),所述状态为:至少一个含银 粉体的一次粒子与至少一个磷酸盐玻璃粉体的一次粒子通过静电相互作用、范德华力等非 共价键性相互作用会合的状态;或者由于粒子间的表面因混合时粒子之间的撞击而几何学 地胶粘从而使界面被固定,粒子之间胶粘而集合的状态。
[0042] 作为二次聚集体的大小的指标,可以列举抗菌性组合物的平均粒径。本实施方式 的抗菌性组合物通过激光衍射/散射测定法测定的平均粒径(中值粒径)优选为50 μ m以 下,更优选为1 μ m以上且20 μ m以下。
[0043] 另外,二次聚集体的大小也可以通过扫描电子显微镜(SEM)等直接观察。二次聚 集体的最长宽度优选为100 μ m以下,更优选为50 μ m以下。需要说明的是,二次聚集体的 最长宽度是从二次聚集体(不定形)的一端到另一端的长度达到最长的方向的宽度。
[0044] 在抗菌性组合物中,二次聚集体的平均粒径(中值粒径)超过50 μ m、或者二次聚 集体的最长宽度超过1〇〇 μ m这样的粗大二次聚集体增多时,对包含抗菌性釉料组合物的 涂膜进行焙烧而形成包含抗菌性釉料组合物的覆膜时,含有丰富的银离子的磷酸盐玻璃的 分相的尺寸增大,而且抗菌性釉料组合物中的分相的数目减少,因此,在包含抗菌性釉料组 合物的覆膜的表面中的银离子的分布变得不均匀,该覆膜有可能无法得到稳定的抗菌性。
[0045] "磷酸盐玻璃粉体"
[0046] 磷酸盐玻璃粉体中,作为利用荧光X射线测定法的氧化物换算的成分,优选含有 五氧化二磷(P 205)、氧化铝(A1203)、以及选自氧化钠(Na 20)和氧化钾(K20)中的至少任意一 种。
[0047] 磷酸盐玻璃粉体中,作为利用荧光X射线测定法的氧化物换算的成分的Ρ20 5的含 量为25质量%以上且60质量%以下,优选为30质量%以上且50质量%以下。
[0048] Ρ205的含量小于25质量%时,与磷酸盐玻璃键合的银离子的量减少,抑制银的扩 散、蒸发的效果变得不充分。另一方面,Ρ 2〇5的含量超过60质量%时,使用包含抗菌性组合 物的抗菌性釉料组合物在陶瓷器或搪瓷制品的表面上形成覆膜而制作抗菌性物品的情况 下,覆膜容易从抗菌性物品上分离,因此,有可能给抗菌性物品的外观和平滑性带来不良影 响。
[0049] 磷酸盐玻璃粉体中,作为利用荧光X射线测定法的氧化物换算的成分的Α120 3的含 量为10质量%以上且35质量%以下,优选为20质量%以上且30质量%以下。
[0050] 磷酸盐玻璃粉体通过Ρ205与Α120 3的键合而形成三维网状结构。由于仅Ρ205时形 成直链状的缩合磷酸盐而可溶于水。因此,磷酸盐玻璃粉体中,Α1 203的含量小于10质量% 时,直链状的缩合磷酸盐增加,因此,使用包含抗菌性组合物的抗菌性釉料组合物在陶瓷器 或搪瓷制品的表面上形成覆膜而制作抗菌性物品的情况下,抗菌性物品的耐水性变差,在 有水的环境中使用时,银从覆膜中溶出,有可能难以显现出恒久的抗菌性。另一方面,Α1 203 的含量超过35质量%时,由于焙烧时的磷酸盐玻璃的熔解性的降低和Α1203的析出,给抗菌 性的降低和釉料层表面的平滑性带来影响。
[0051] 磷酸盐玻璃粉体中,作为利用荧光X射线测定法的氧化物换算的成分的选自Na20 和K 20中的至少任意一种的含量、即将Na20与K20合并在一起的合计含量为10质量%以上 且35质量%以下,优选为18质量%以上且28质量%以下。
[0052] Na20和Κ20的含量小于10质量%时,银离子没有被磷酸盐玻璃粉体中含有的钠离 子(Na+)和钾离子(Κ+)以充分的量置换,因此,与磷酸盐玻璃键合的银离子的量减少,抑制 银的扩散、蒸发的效果变得不充分。另一方面,Na 20和K20的含量超过35质量%时,在制备 抗菌性釉料组合物的情况下,碱性成分的溶出量增多,对抗菌性釉料组合物的粘性产生影 响,有可能给涂布性带来不良影响。
[0053] 在上述含银粉体与磷酸盐玻璃粉体的二次聚集体中,磷酸盐玻璃粉体的平均一次 粒径优选为20 μ m以下,更优选为5 μ m以下。
[0054] 磷酸盐玻璃粉体的平均一次粒径超过20 μ m时,难以形成含银粉体与磷酸盐玻璃 粉体的二次聚集体,即使形成二次聚集体,也容易变脆而破坏。因此,在制备抗菌性釉料组 合物时,在釉料中含银粉体与磷酸盐玻璃粉体分开存在,在对抗菌性组合物或抗菌性釉料 组合物进行焙烧时,银离子与磷酸盐玻璃难以键合,抑制银的扩散、蒸发的效果变得不充 分。
[0055] 本实施方式的抗菌性组合物中,优选磷酸盐玻璃粉体的软化点低于含银粉体的熔 点。在磷酸盐玻璃粉体的软化点高于含银粉体的熔点的情况下,对抗菌性组合物或抗菌性 釉料组合物进行焙烧的过程中,首先熔解的银直到磷酸盐玻璃发生软化才能与磷酸盐玻璃 键合,因此,会由于蒸发、扩散而损失。
[0056] 本实施方式的抗菌性组合物,除了含银粉体和磷酸盐玻璃粉体以外,为了调节焙 烧时的熔解性等,还可以根据需要含有玻璃粉末、矿物粉末、金属氧化物、金属盐化合物、磷 酸盐等。
[0057] [抗菌性组合物的制造方法]
[0058] 本实施方式的抗菌性组合物的制造方法是将磷酸盐玻璃粉体与含银粉体混合 的方法,磷酸盐玻璃粉体的制造方法可以应用通常进行的玻璃粉体(烧结玻璃(fritted glass))的制造方法等。
[0059] 含银粉体与磷酸盐玻璃粉体的混合方法没有特别限定,为了大量生成含银粉体与 磷酸盐玻璃粉体的二次聚集体,优选在混合时粒子之间产生适度的撞击能量、粒子之间的 撞击频率高的混合方法,优选不发生强烈的撞击力和剪切力的混合方法。强烈的撞击力和 剪切力发挥作用时,由含银粉体和磷酸盐玻璃粉体形成的二次聚集体有可能发生破坏。另 外,在混合时间长、发生高摩擦热的混合方法中,二次聚集体有可能变粗大,因此不优选。
[0060] 作为这样的混合方法,可以列举例如:锥形混合机等容器旋转型混合机、螺条混合 器等混合叶轮型混合机、流化床型混合机。
[0061] 使用上述混合方法的含银粉体与磷酸盐玻璃粉体的混合中,混合时间优选为1小 时以上且小于100小时。
[0062] 混合时间短时,混合状态有可能变得不均匀。另一方面,混合时间长时,产生粗大 的聚集物,釉料层表面的银离子的分布变得不均匀,抗菌性有可能变得不稳定。
[0063] 由以上能够得到包含含银粉体与磷酸盐玻璃粉体的混合物、上述混合物中的含银 粉体的含量以银换算计为5质量%以上且60质量%以下、上述混合物中含有的银(A)与磷 酸盐玻璃(P)的质量比即A/P为0. 05以上且1. 5以下的、平均粒径为50 μ m以下的抗菌性 组合物。
[0064][抗菌性釉料组合物]
[0065] 本实施方式的抗菌性釉料组合物是含有上述的本实施方式的抗菌性组合物和釉 料而得到的抗菌性釉料组合物,抗菌性组合物的含量相对于釉料以银换算计优选为〇. 01 质量%以上且3质量%以下,更优选为0. 05质量%以上且1. 5质量%以下。
[0066] 在此,使抗菌性组合物的含量相对于釉料以银换算计为0. 01质量%以上且3质 量%以下的理由在于,抗菌性组合物的含量以银换算计小于0.01质量%时,抗菌性组合物 中含有的银的量过少,抗菌性降低,其结果是,无法显现出期望的抗菌性,作为抗菌性组合 物的抗菌性降低,因此不优选。另一方面,抗菌性组合物的含量以银换算计超过3质量% 时,含有银至显现出期望的抗菌性以上,大多数银被浪费,因此不优选。
[0067] 本实施方式的抗菌性釉料组合物,除了上述的本实施方式的抗菌性组合物和釉料 以外,还可以含有玻璃粉末、矿物粉末等无机粉末、增稠剂、分散剂等助剂。
[0068] 本实施方式的抗菌性釉料组合物通过含有相对于釉料以银换算计为0. 01质量% 以上且3质量%以下的本实施方式的抗菌性组合物,能够对釉料赋予抗菌性,而且能够减 少银或银化合物的含量。
[0069] 因此,通过在陶瓷器制品或搪瓷制品上涂布本实施方式的抗菌性釉料组合物形成 涂膜,并对该涂膜进行热处理,由此形成覆膜(釉料层),能够对陶瓷器制品或搪瓷制品赋 予抗菌性。
[0070] 本实施方式的抗菌性釉料组合物相对于陶磁器制品或搪瓷制品的涂布膜厚(涂 膜的厚度)优选为10 μ m以上且小于1000 μ m。抗菌性釉料组合物的涂布膜厚小于10 μ m
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