[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，为了防止由地板、墙壁等内部装饰、设备、日常用具等所附着的病原菌等有害微生物引起的接触感染、中毒，要求使这些内部装饰、设备、日常用具的表面保持无菌状态。

作为赋予抗菌性的手段，已知在物品的表面设置金属薄膜的方法。作为具有抗菌性的金属薄膜，提出了表面设置有铜、银和包含它们的合金等的金属薄膜的纸、塑料膜。

例如专利文献1中，作为设置于基材上的具有抗菌性的金属薄膜，公开了包含Sn－Cu合金和1～10质量%的SnO₂的Sn－Cu合金薄膜。记载了Sn－Cu合金薄膜是通过溅射来形成Sn层和Cu层后；在高温下进行退火处理来形成的。

此外，研究了提高具有抗菌性的金属薄膜的耐摩耗性。例如，专利文献2中，公开了具有纤维体；以及设置于该纤维体上的、表面呈现橙皮样皱纹的金属被膜的金属纤维体。记载了表面呈现橙皮样皱纹的金属被膜具有高密合强度和抗菌性。此外专利文献3中，公开了具有基材；以及设置于该基材表面的多个抗菌金属岛的抗菌性基材。记载了通过调整抗菌金属岛的接触角度，可以提高耐摩耗性，长时间维持抗菌性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006－342418号公报

专利文献2：日本特开2001－234468号公报

专利文献3：国际公开第2008－047810号

发明内容

发明所要解决的课题

然而，专利文献1的金属薄膜有耐摩耗性不充分这样的问题。

另一方面，专利文献2和3的金属薄膜由于具有特定的表面形状，因此可以认为耐摩耗性一定程度地高。然而，薄膜的耐摩耗性不充分。此外，由于这些金属薄膜不是CuSn合金，因此耐蚀性也不充分。

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的是提供在具有高抗菌性和耐蚀性的同时具有高耐摩耗性的抗微生物性材料及其制造方法以及抗微生物性资材。

用于解决课题的方法

本发明人等发现，为了兼有铜－锡合金层的抗菌性和耐蚀性，只要将铜和锡的合金比率调整至规定的范围即可。

此外发现，为了提高铜－锡合金层的耐摩耗性，重要的是抑制铜－锡合金层的表面破损；所以并非只要提高铜-锡合金层的表面硬度即可，缓和通过摩擦而施加的力也是重要的。此外发现，提高铜－锡合金层表面的滑动性也是重要的。为了实现这些，优选铜－锡合金层在表面以适度的密度具有适度尺寸的颗粒，在颗粒彼此之间存在非晶相的晶体结构。推测本发明的铜－锡合金层中的颗粒为粒状物，由多个种类的结晶相的混合物形成。

可以认为由于铜－锡合金层具有非晶相，因此对铜－锡合金层赋予适度的柔软性，易于缓和通过摩擦而施加的力。此外，可以认为通过在铜－锡合金层的表面以适度的密度存在适度大小的颗粒，从而易于提高铜－锡合金层表面的滑动性。

铜－锡合金层的晶体结构可以通过结晶相的组成来调整。大量包含Cu₄₁Sn₁₁相的铜－锡合金层的结晶性高，硬度高。此外，在大量包含Cu₄₁Sn₁₁相的铜－锡合金层表面，往往几乎不存在颗粒。另一方面，大量包含Cu₃Sn相的铜－锡合金层的结晶性低(接近无定形)，硬度低。此外，在大量包含Cu₃Sn相的铜－锡合金层表面存在颗粒。颗粒有时通过结晶生长而较大地形成，或高密度地形成。

即发现，为了获得具有适度尺寸的颗粒以适度的密度存在于表面，颗粒彼此之间存在非晶相的晶体结构的铜－锡合金层，优选调整铜－锡合金层中的Cu₄₁Sn₁₁相与Cu₃Sn相的含有比率。此外发现，铜－锡合金层的晶体结构、Cu₄₁Sn₁₁相与Cu₃Sn相的含有比率同由薄层电阻导出的Q值有相关性。即发现，Q值在规定的范围内的铜－锡合金层由于具有上述晶体结构，因此耐摩耗性高。本发明是基于这样的认识而提出的。

本发明的第一方面涉及抗微生物性材料及其制造方法。