[发明专利]抗微生物性材料及其制造方法、以及抗微生物性资材

说明书

技术领域

本发明涉及抗微生物性材料及其制造方法、以及抗微生物性资材。

背景技术

为了维持物品的卫生，有时在物品表面设置具有抗微生物性的物质。例如在处理食品的营业场所、一般家庭的厨房、医疗设施等中，为了防止附着于地板或墙壁等内部装饰、机器、用具等的病原菌等有害微生物所引起的接触感染、中毒等，要求将这些内部装饰、机器、用具的表面保持在无菌状态。另外，在高湿且换气少的住宅的壁橱、食品保管库或者结露多的浴室等的水周边以及空调设备、冰箱的内部等中，要求有效防止发霉、食品等的腐坏。这样，要求对壁纸等建材、食品保存容器以及浴室用品等的物品表面赋予减少有害微生物的效果。

作为对这些物品表面赋予减少有害微生物的效果的方法，广泛进行在物品表面掺入抗菌剂或者涂布含有抗菌剂的涂料。作为抗菌剂，有有机系的抗菌剂和无机系的抗菌剂，尤其是负载银离子的沸石等无机抗菌剂，由于与有机系的抗菌剂相比，对更广范围的有害微生物发挥效果，并且对人体的毒性低，因此受到关注。

另外，作为具有抗微生物效果的物质，一直以来已知几种金属，尤其已知的是银、铜及其合金。为了防止食物中毒、发霉，这些金属被广泛用于餐具、洗脸盆和建材等。另外，也尝试了使这些铜、铜合金的抗微生物效果有益于医疗设施内等的预防感染(参照非专利文献1～8)。实际上，部分医疗设施中，铜、铜合金被用于门等的金属零件、床栅栏等。

但是，就掺有或在表面涂有有机系的抗菌剂的物质而言，由于在单一抗菌剂的情况下仅对有限种类的微生物起作用、容易出现对抗菌剂具有耐性的微生物等，因此有害微生物的减少效果未必称得上充分。

无机系的抗菌剂的减少有害微生物的效果较优异。但是，就在高分子材料等中掺入配合有无机系的抗菌剂的物质而言，由于抗菌剂并非在物品的表面整面露出，因此附着于抗菌剂未露出的部位的有害微生物恐怕不会受到抗菌剂的影响而存活下来。

另一方面，对具有抗微生物效果的金属、例如银、铜自身进行加工而成的物品的例子有在洗涤台放置的铜制的垃圾容器(所谓的三角台)、黄铜制的房屋设备等。由于这些物品其整面具有杀菌活性，因此不担心如前所述的有害微生物在无机系的抗菌剂未露出至表面的部位不会受到抗菌剂的影响。然而，由于这些金属的比重大，因此不仅物品变重，成本也升高。另外，由银、铜构成的物品还存在因与水分、酸、盐分等的接触而容易变色、外观品质容易降低的不良状况。

为了抑制这种金属的变色，研究了耐蚀性的合金，例如在铜中配合了锡的青铜、在铜中配合了铝的铝青铜、在铜中配合了镍和锌的铜镍锌合金等耐蚀性合金。虽然其中部分耐蚀性合金所具有的抗微生物效果已被科学验证(参照非专利文献1～6)，但从制品的成本、重量和加工性等观点考虑而未被广泛使用。

例如，就铜中配合了锡的青铜而言，已知越增加锡的配合量，耐蚀性就越高，但另一方面，变脆，加工性下降。因此，锡的配合量在需要后加工的板材等中相对于铜为5重量％左右(约3原子％)，在不需要后加工的铸件等中，为了确保制品强度而限定设为10重量％左右(约6原子％)，耐蚀性有限。另一方面，在铜中配合了镍的铜镍合金、在铜中配合了镍和锌的铜镍锌合金虽然耐蚀性优异，但由于成本较高、比重高达8以上等，因此未被广泛使用。

其中，在表面形成了具有抗微生物效果的金属薄膜的制品中，外观的品质下降是严重的问题。由于块状的铜或铜合金的表面被较稳定的亚微米程度的厚度的氧化膜包覆，因此腐蚀的进行被抑制。但是，对于在表面形成了与该氧化膜的厚度相同程度的、具有抗微生物效果的金属薄膜的物品而言，由于具有抗微生物效果的金属薄膜整体被快速氧化，因此无法稳定地固着在作为基材的物品上。因此，铜或铜合金的薄膜与块状的铜或铜合金相比，与水分接触所引起的劣化极其剧烈。特别是纯铜的薄膜由于在较短时间内就会被氧化而消失，因此水滴附着的部分会形成黄褐色的痕迹而导致制品的品质显著下降。

另一方面，银薄膜由于与水分接触所引起的氧化足够慢，因此实用上不成问题。但是，由于银薄膜与盐分接触时会生成水溶性的氯化银，因此如果与人的汗或体液等接触，则金属薄膜会与铜薄膜同样地变色或消失，存在外观显著变差的问题。