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_3

文档序号:9849260阅读:来源:国知局
时,难以在陶磁器制品或搪瓷制品的表面上均匀地形成包含抗菌性釉料组合物的覆膜,有 可能在抗菌性的显现方面产生不均。另一方面,抗菌性釉料组合物的涂布膜厚为1000 μ m 以上时,抗菌性釉料组合物的使用量增多,因此,成本增高,经济上不优选。
[0071][抗菌性物品]
[0072] 本实施方式的抗菌性物品是利用本实施方式的抗菌性釉料组合物形成覆膜(釉 料层)的物品,作为这些物品,可以举出在盥洗室、厕所、厨房、浴室等应当防止由细菌造成 的污染的场所或医院、食品加工设施、公共设施等需要保护生命免受细菌威胁的场所使用 的物品,例如:卫生陶具、容器、餐具、瓷砖、陶器等陶瓷器制品,容器、面板、炊具、电气制品、 建材构件等搪瓷制品。
[0073] 通过利用本实施方式的抗菌性釉料组合物在这些陶瓷器制品或搪瓷制品表面的 至少必要的部位形成覆膜,能够提高该物品表面的抗菌性,而且能够减少银或银化合物的 含量。
[0074] 在陶磁器制品或搪瓷制品的表面上形成的覆膜可以为单层,也可以为两层以上, 但优选使利用本实施方式的抗菌性釉料组合物形成的覆膜作为最外层。在没有使利用本实 施方式的抗菌性釉料组合物形成的覆膜作为最外层的情况下,银离子难以存在于覆膜的表 面,有可能难以显现出由银带来的抗菌性。
[0075] 如以上所说明的,根据本实施方式的抗菌性组合物,由于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,并且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,因此,能够提高抗菌性,而且能够减少银或银化合物的含量。
[0076] 将包含上述含银粉体与上述磷酸盐玻璃粉体的混合物的抗菌性组合物添加到釉 料中进行焙烧时,在焙烧过程中,银离子与磷酸盐玻璃中的一价阳离子(例如,Na+、K+)进 行置换,银离子与磷酸盐玻璃键合,因此,能够抑制由于银成分的蒸发或者银成分向陶瓷器 的基底(素坯)中的扩散而导致的银的损失。即,银离子为了与磷酸盐玻璃键合,需要与磷 酸盐玻璃中的一价阳离子进行置换。二价以上的阳离子(例如,Ca2+)由于与磷酸盐玻璃 强固地结合,因而难以与银离子置换。因此,本实施方式的抗菌性组合物中,优选磷酸盐玻 璃粉体含有一定量以上的Na+、K+等一价阳离子。
[0077] 本实施方式的抗菌性组合物,除了能够抑制如上所述的由银成分的蒸发或扩散导 致的银的损失之外,而且,由于磷酸盐玻璃在以二氧化硅作为主成分的釉料中内包银而发 生分相,并且磷酸盐玻璃的热膨胀系数大,焙烧时的比重轻,因此,利用在包含抗菌性釉料 组合物的覆膜的表面附近容易局部化的现象,能够使该覆膜的表面的银的量增多。由此,即 使减少银或银化合物向抗菌性组合物中的添加量,抗菌性组合物也能够显现出抗菌性。
[0078] 为了充分地发挥上述的效果,含银粉体与磷酸盐玻璃粉体的混合比很重要。抗菌 性组合物中,在含银粉体的含量比磷酸盐玻璃粉体多的情况下,银离子与磷酸盐玻璃的键 合所带来的、抑制由银成分的蒸发或扩散导致的银的损失的效果变得不充分。另一方面,抗 菌性组合物中,在含银粉体的含量比磷酸盐玻璃粉体少的情况下,抗菌性组合物中的银的 含量少,因此,为了使含有抗菌性组合物和釉料的抗菌性釉料组合物显现出抗菌性,必须在 该抗菌性釉料组合物中大量添加抗菌剂,抗菌性釉料组合物中的磷酸盐玻璃浓度增高。如 上所述,磷酸盐玻璃在以二氧化硅作为主成分的釉料中发生分相,具有在包含抗菌性釉料 组合物的覆膜的表面上局部化的倾向,因此,抗菌性釉料组合物中的磷酸盐玻璃的含量多 时,有可能发生包含抗菌性釉料组合物的覆膜白化等外观上的不良情况,或者给覆膜的表 面的平滑性带来不良影响。
[0079] 另外,磷酸盐玻璃具有在以二氧化硅作为主成分的釉料中发生分相的倾向,在分 相中银离子浓缩。另外,由于磷酸盐玻璃的热膨胀系数大,在高温下比重变轻,因此,在分相 中银离子浓缩后的磷酸盐玻璃具有在釉料层表面上浮出的倾向。其结果是,在釉料层表面 的银尚子的量增多。
[0080] 由于以上的作用,本实施方式的抗菌性组合物能够以比以往更少量的银或银化合 物的配合量显现出优良的抗菌性。
[0081] 由于缩合磷酸盐(磷酸的聚合物)与金属离子发生配位键合,因此,可作为水处理 剂等的金属离子的捕捉剂利用。缩合磷酸盐不具有耐水性,但结构中含有氧化铝的磷酸盐 玻璃形成三维网状结构。另外,铝进入磷酸盐玻璃的网状结构中,由此,磷酸盐玻璃将电荷 保持为中性,因此,磷酸盐玻璃的双键打开,磷酸盐玻璃的结构变密,因此,本实施方式的抗 菌性组合物的耐水性提高。
[0082] 本实施方式的抗菌性组合物适用于卫生陶具或搪瓷制品,因此,耐水性是重点。因 此,本实施方式的抗菌性组合物中的磷酸盐玻璃需要在结构中含有铝。
[0083] 另外,本实施方式的抗菌性组合物中,含银粉体与磷酸盐玻璃粉体形成二次聚集 体,含银粉体与磷酸盐玻璃粉体相互邻接存在,由此,在抗菌性釉料组合物的焙烧过程中, 银离子与磷酸盐玻璃键合的概率提高。
[0084] 根据本实施方式的抗菌性釉料组合物,由于含有本实施方式的抗菌性组合物和釉 料,并且使该抗菌性组合物的含量相对于釉料以银换算计为〇. 〇1质量%以上且3质量%以 下,因此,能够提高抗菌性釉料组合物的抗菌性,而且能够减少银或银化合物的含量。
[0085] 根据本实施方式的抗菌性物品,由于利用本实施方式的抗菌性釉料组合物形成覆 膜,因此,能够提高该抗菌性物品的表面的抗菌性,而且能够减少银或银化合物的含量。
[0086] 实施例
[0087] 以下,通过实施例和比较例对本发明更加具体地进行说明,但本发明不限于以下 的实施例。
[0088] [实施例1]
[0089] "抗菌性组合物的制作"
[0090] 将作为含银粉体的BET比表面积为0. 6m2/g的银:35质量份、和表1中示出成分的 磷酸盐玻璃粉体A :65质量份投入容器旋转型混合机中,混合3小时,得到由含银粉体和磷 酸盐玻璃粉体A的混合物构成的实施例1的抗菌性组合物。
[0091] "平均粒径的测定"
[0092] 将抗菌性组合物在水中混悬,使用激光衍射/散射式粒径分布计(商品名: LA-920、堀场制作所公司制),测定抗菌性组合物的平均粒径(中值粒径)。
[0093] 将评价结果示于表2。
[0094] "二次聚集体的确认"
[0095] 通过扫描电子显微镜(SEM)观察抗菌性组合物,确认二次聚集体的有无。
[0096] 另外,通过扫描电子显微镜(SEM)测定二次聚集体的最长宽度(μπι)。
[0097] 将评价结果示于表2。另外,将抗菌性组合物的扫描电子显微镜(SEM)图像示于图 1。将抗菌性组合物的反射电子组成(C0MP0)图像示于图2。需要说明的是,扫描电子显微 镜图像使测定对象物的形状明确。另外,反射电子组成图像是对反射电子像进行图像处理 而得到的,根据测定对象物的成分,图像的亮度不同,原子序号越大越亮。
[0098] 图1中,粒径小且形成球状的粒子为含银粉体,粒径大且没有形成球状的粒子为 磷酸盐玻璃粉体A。图2中,亮(偏白)的粒子为含银粉体,暗(偏黑)的粒子为磷酸盐玻 璃粉体A。
[0099] "抗菌性釉料组合物的制作"
[0100] 作为釉料原料,使用具有下述组成的釉料原料。
[0101] Si02 : 60 质量%
[0102] Al203:13 质量 %
[0103] C02:10 质量 %
[0104] Ca0:ll 质量%
[0105] Ζη0:1 质量 %
[0106] Κ20:3 质量 %
[0107] Na20:2 质量 %
[0108] 将该釉料原料60质量份和水40质量份投入球磨机中,粉碎15小时后,添加上述 抗菌性组合物使其以银换算计相对于釉料原料达到0. 30质量%,进一步混合1小时,得到 实施例1的抗菌性釉料组合物。
[0109] "抗菌性陶磁器板的制作"
[0110] 准备长50mmX宽50mmX厚5mm的陶瓷器板,在该陶瓷器板上以1000g/m2的涂布 量喷涂上述抗菌性釉料组合物,干燥后,在1200°C的温度下焙烧1小时,得到实施例1的抗 菌性陶瓷器板。
[0111] "抗菌性陶磁器板的抗菌性评价"
[0112] 为了确认耐水性,将上述抗菌性陶磁器板在50°C的水中浸渍16小时。然后,用日 本工业标准JIS Z 2801 "抗菌加工制品-抗菌性试验方法及抗菌效果"评价抗菌性陶磁器 板的抗菌性,由以下的计算式求出抗菌活性值。
[0113] 抗菌活性值(R) = (Ut-UO)-(At-UO) = Ut-At
[0114] U0 :未加工试验片的刚接种后的活菌数的平均值(个)
[0115] Ut :未加工试验片的24小时后的活菌数的平均值(
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