JPH057329B2 - - Google Patents
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- JPH057329B2 JPH057329B2 JP63063511A JP6351188A JPH057329B2 JP H057329 B2 JPH057329 B2 JP H057329B2 JP 63063511 A JP63063511 A JP 63063511A JP 6351188 A JP6351188 A JP 6351188A JP H057329 B2 JPH057329 B2 JP H057329B2
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- JP
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- zeolite
- copper
- bactericidal
- ions
- ion exchange
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- Expired - Lifetime
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- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は殺菌作用を有する金属イオン特に銀、
銅又は亜鉛イオンを担持するゼオライト固体粒子
からなる殺菌性ゼオライト組成物及びその製造方
法に関する。
〔従来の技術〕
銀イオン、銅イオン、亜鉛イオン等が抗菌性を
有することは古くより知られており、例えば銀イ
オンは硝酸銀の溶液の形態で消毒剤や殺菌剤とし
て広く利用されてきた。しかしながら溶液状では
取扱いの点で不便があり、また用途の点でも限定
される欠点がある。そこで金属イオンをポリマー
に保持させるならばかかる欠点が少く広い分野で
の利用を期待することができる。従来、金属イオ
ンをポリマーに保持させる方法として種々の方法
が提案されており、例えば金属の細線や粉末をポ
リマーに接着又は添加する方法、あるいは金属の
化合物をポリマーに含有せしめる方法などが知ら
れている。しかしながら金属そのものを利用する
方法は、金属の比重やヤング率が通常のポリマー
よりも著るしく高いためポリマーとのなじみが悪
いという欠点があり、また比較的多量を必要とす
るため重量が増えかつコスト高となる。一方、金
属の化合物を利用する方法では該化合物がポリマ
ーへ及ぼす影響が大きくて利用できる範囲が著る
しく限定されるか、そうでない場合でも金属イオ
ンがポリマーに単に含有又は付着されているにす
ぎないため、使用中の脱落が多く、殺菌効果の持
続性に問題がある。かかる欠点の少い方法とし
て、イオン交換能又は錯体形成能を有する有機官
能基をポリマーに含有させ、該有機官能基に金属
イオンを結合させる方法が提案されている。しか
しながらこの方法においても該有機官能基とポリ
マーとの相互作用が無視できず、有機官能基をポ
リマー鎖内へ導入するにしろ、あるいは有機官能
基含有化合物をポリマーへ添加するにせよ、ポリ
マーの著るしい物性変化を避けるためには、ポリ
マーの種類及び有機官能基の種類と量が極めて狭
い範囲のものとならざるを得ない。
銅、亜鉛、銀などで飽和されたゼオライトを20
〜30重量%含む船舶用塗料が知られている(フラ
ンス国特許第1061158号)。しかし、この塗料は貝
や藻などを駆除するには適しているが、殺菌性に
ついては満足できるものではないことが判つた。
これについては後の実施例4により詳しく説明す
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、殺菌性金属イオンの殺菌性を最大限
に発揮させ、かつその利用分野を拡大する手段を
提供することを目的とする。すなわち、少量の殺
菌性金属イオンを用いて優れた殺菌性を長期間安
定して発揮し、他の物質たとえばポリマーに混入
したときにその物性を低下させることが少い殺菌
のための手段を本発明は提供する。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、150m2/g以上の比表面積及び14以
下のSiO2/Al2O3モル比を有するゼオライト固体
粒子、及び該ゼオライト固体粒子のイオン交換容
量の約90%以下の量でゼオライト固体粒子にイオ
ン交換により担持されている殺菌性金属イオンよ
り主として成る殺菌性ゼオライト組成物である。
また本発明は、上記殺菌性ゼオライト組成物を
製造する方法であつて、ゼオライト固体粒子を殺
菌性金属の塩で水溶液で、金属の化合物が析出し
ない条件下で含浸することにより、ゼオライト固
体粒子のイオン交換容量の約90%以下の量の殺菌
性金属イオンをイオン交換でゼオライトに担持さ
せることを特徴とする方法を提供する。
本発明において殺菌性金属イオンを担持するゼ
オライト固体粒子(以下において簡単のため殺菌
性ゼオライト固体粒子と云うことがある)とは、
アルミノシリケートよりなる天然又は合成ゼオラ
イトが殺菌性金属イオンの1種又は2種以上をイ
オン交換して担持しているものである。
殺菌性金属イオンの好適例として銀、銅及び亜
鉛のイオンが挙げられる。
ゼオライトは一般に三次元的に発達した骨格構
造を有するアルミノシリケートであつて、一般に
はAl2O3を基準にしてxM2/oO・Al2O3・ySiO2・
zH2Oで表わされる。Mはイオン交換可能な金属
イオンを表わし、通常は1価〜2価の金属であ
り、nはこの原子価に対応する。一方x及びyは
それぞれ金属酸化物、シリカの係数、zは結晶水
の数を表わしている。ゼオライトは、その組成比
及び細孔径、比表面積などの異る多くの種類のも
のが知られている。
しかし本発明で使用するゼオライト固体粒子の
比表面積は150m2/g(無水ゼオライト基準)以
上であつて、ゼオライト構成成分のSiO2/Al2O3
モル比は14以下好ましくは11以下でなければなら
ない。
銀、銅及び亜鉛の水溶性塩類の溶液は、本発明
で限定しているゼオライトとは容易にイオン交換
するので、かかる現象を利用して必要とする上記
の金属イオンを単独又は混合でゼオライトの固定
相に担持させることが可能であるが、金属イオン
を担持しているゼオライト粒子は、比表面積が
150m2/g以上、かつSiO2/Al2O3モル比が14以
下であるという二つの条件を満さなければならな
い。もしそうでなければ効果的な殺菌作用を達成
する目的物が得られないことが判つた。これは、
効果を発揮できる状態でゼオライトに固定された
金属イオンの絶対量が不足するためであると考え
られる。つまり、ゼオライトの交換基の量、交換
速度、アクセシビリテイなどの物理化学的性質に
帰因するものと考えられる。
従つて、モレキユラーシーブとして知られてい
るSiO2/Al2O3モル比の大きなゼオライトは、本
願発明において全く不適当である。
またSiO2/Al2O3モル比が14以下のゼオライト
においては、殺菌作用を有する金属イオンを均一
に担持させることが可能であり、このためにかか
るゼオライトを用いることにより初めて充分な殺
菌効果が得られることが判つた。加えて、ゼオラ
イトのSiO2/Al2O3モル比が14を越えるシリカ比
率の高いゼオライトの耐酸、耐アルカリ性は
SiO2の増大とともに増大するが、一方これの合
成にも長時間を要し、経済的にみてもかかる高シ
リカ比率のゼオライトの使用は得策でない。前述
したSiO2/Al2O3≦14の天然又は合成ゼオライト
は本組成物の通常考えられる利用分野では、耐酸
性、耐アルカリ性の点よりみても充分に使用可能
であり、また経済的にみても安価であり得策であ
る。この意味からもSiO2/Al2O3モル比は14以下
でなければならない。
本発明で使用するSiO2/Al2O3のモル比が14以
下のゼオライト素材としては天然または合成品の
何れのゼオライトも使用可能である。例えば天然
のゼオライトとしてはアナルシン(Analcime:
SiO2/Al2O3=3.6〜5.6)、チヤバサイト
(Chabazite:SiO2/Al2O3=3.2〜6.0及び6.4〜
7.6)、クリノプチロライト(Clinoptilolite:
SiO2/Al2O3=8.5〜10.5)、エリオナイト
(Erionite:SiO2/Al2O3=5.8〜7.4)、フオジヤ
サイト(Faujasite:SiO2/Al2O3=4.2〜4.6)、
モルデナイト(mordenite:SiO2/Al2O3=8.34
〜10.0)、フイリツプサイト(Phillipsite:
SiO2/Al2O3=2.6〜4.4)等が挙げられる。これ
らの典型的な天然ゼオライトは本発明に好適であ
る。一方合成ゼオライトの典型的なものとしては
A−型ゼオライト(SiO2/Al2O3=1.4〜2.4)、X
−型ゼオライト(SiO2/Al2O3=2〜3)、Y−
型ゼオライト(SiO2/Al2O3=3〜6)、モルデ
ナイト(SiO2/Al2O3=9〜10)等が挙げられる
が、これらの合成ゼオライトは本発明のゼオライ
ト素材として好適である。特に好ましいものは、
合成のA−型ゼオライト、X−型ゼオライト、Y
−型ゼオライト及び合成又は天然のモルデナイト
である。
ゼオライトの形状は粉末粒子状が好ましく、粒
子径は用途に応じて適宜選べばよい。厚みのある
成形体、例えば各種容器、パイプ、粒状体あるい
は太デニールの繊維等に本発明の殺菌性ゼオライ
トを混入して使用する場合には粒子径は数ミクロ
ン〜数10ミクロンあるいは数100ミクロン以上で
よく、一方細デニールの繊維やフイルムに成形す
る場合は粒子径が小さい方が好ましく、例えば衣
料用繊維の場合は5ミクロン以下、特に2ミクロ
ン以下であることが望ましい。
金属イオンはゼオライト固体粒子にイオン交換
反応により担持されなければならない。ゼオライ
ト固体粒子のイオン交換容量未満、特にその約90
%以下の量の金属イオンでイオン交換すべきであ
る。イオン交換によらず単に金属化合物を吸着あ
るいは付着したもの、あるいは飽和以上にイオン
交換したものでは殺菌効果及びその持続性が不充
分である。金属イオンを保持させる方法として本
発明で定義した各種のゼオライトを本発明のAg
−ゼオライトに転換する場合を例にとり説明す
る。通常Ag−ゼオライト転換に際しては硝酸銀
のような水溶性銀塩の溶液が使用されるが、これ
の濃度は過大にならないよう留意する必要があ
る。例えばA−型又はX−型ゼオライト(ナトリ
ウム−型)をイオン交換反応を利用してAg−ゼ
オライトに転換する際に、銀イオン濃度が大であ
ると(例えば1〜2M AgNO3使用時は)イオン
交換により銀イオンは固相のナトリウムイオンと
置換すると同時にゼオライト固相中に銀の酸化物
等として沈殿析出する。このために、ゼオライト
の多孔性は減少し、比表面積は著しく減少する欠
点がある。また比表面積はさほど減少しなくて
も、銀酸化物の存在自体によつて殺菌力は低下す
る。かかる過剰な銀のゼオライト相への析出を防
止するためには、銀溶液の濃度をより希釈状態例
えば0.3M AgNO3以下に保つことが必要である。
もつとも安全なAgNO3の濃度は0.1M以下であ
る。かかる濃度のAgNO3溶液を使用した場合に
は得られるAg−ゼオライトの比表面積は元のゼ
オライトとほぼ同等であり、殺菌力の効果が最適
条件で発揮できることが伴つた。
次に本発明で定義したゼオライトをCu−ゼオ
ライトに転換する場合にも、イオン交換に使用す
る銅塩の濃度によつては、前述のAg−ゼオライ
トと同様な現象が起る。例えばA−型又はX−型
ゼオライト(ナトリウム−型)をイオン交換反応
によりCu−ゼオライトに転換する際に、1M
CuSO4使用時は、Cu2+は固相のNa+と置換する
が、これと同時にゼオライト固相中にCu3(SO4)
(OH4)のような塩基性沈殿が析出するためにゼ
オライトの多孔性は減少し、比表面積は著しく減
少する欠点がある。かかる過剰な銅のゼオライト
相への析出を防止するためには使用する水溶性銅
液の濃度をより希釈状態、例えば0.05M以下に保
つことが好ましい。かかる濃度のCuSO4溶液の使
用時には得られるCu−ゼオライトの比表面積は
元のゼオライトとほぼ同等であり、殺菌効果が最
適な状態で発揮できる利点があることが判つた。
Ag−ゼオライトならびにCu−ゼオライトへの
転換に際して、イオン交換に使用する塩類の濃度
によりゼオライト固相への固形物の析出があるこ
とを述べたが、Zn−ゼオライトへの転換に際し
ては、使用する塩類が2〜3Mの付近では、かか
る現象がみられない。通常本発明で使用するZn
−ゼオライトは上記濃度付近の塩類を使用するこ
とにより容易に得られる。
上述のAg−ゼオライト、Cu−ゼオライト及び
Zn−ゼオライトへの転換のためのイオン交換反
応をバツチ法で実施する際には、上述の濃度を有
する塩類溶液を用いてゼオライト素材を浸漬処理
すればよい。ゼオライト素材中への金属含有量を
高めるためにはバツチ処理の回数を増大すればよ
い。一方、上述の濃度を有する塩類溶液を用いて
カラム法によりゼオライト素材を処理する場合に
は、吸着塔にゼオライト素材を充填し、これに塩
類溶液を通過させれば容易に目的とする金属−ゼ
オライトが得られる。
上記の金属−ゼオライト(無水ゼオライト基
準)中に占める金属の量は、銀については30重量
%以下であり、好ましい範囲は0.001〜5重量%
にある。一方、銅及び亜鉛については金属−ゼオ
ライト(無水ゼオライト基準)中に占める銅又は
亜鉛の量は35重量%以下であり、好ましい範囲は
0.01〜15重量%にある。銀、銅及び亜鉛イオンを
併用して利用することも可能であり、この場合は
金属イオンの合計量は金属−ゼオライト(無水ゼ
オライト基準)に対し35重量%以下でよく、好ま
しい範囲は金属イオンの構成比により左右される
が、およそ0.001〜15重量%にある。
また、銀、銅、亜鉛以外の金属イオン、例えば
ナトリウム、カリウム、カルシウムあるいは他の
金属イオンが共存していても殺菌効果をさまたげ
ることはないので、これらのイオンの残存又は共
存は何らさしつかえない。
本発明の殺菌性ゼオライト組成物は使用する前
に要すれば乾燥処理を行う。乾燥条件は常圧又は
減圧下100〜500℃の範囲で適宜選べばよい。好ま
しい乾燥条件は減圧下100〜350℃である。
本発明で定義したゼオライトと、銀、銅、亜鉛
イオンとの結合力は、活性炭やアルミナ等の吸着
物質に単に物理吸着により保持させる方法と異な
り、極めて大きい。従つてかかる金属−ゼオライ
トを含有する物品たとえばポリマー成形品の強力
な殺菌能力、及びその長時間持続性は本発明の特
微的利点として特記すべきものである。本発明の
如く限定したゼオライトは、殺菌力を有するAg、
Cu及びZnとの反応性が大きい利点がある。例え
ばA−型ゼオライト、X−型ゼオライト、Y−型
ゼオライト、チヤバサイト中のイオン交換可能な
金属イオン(Na+)は容易にAg+、Cu2+又はZn2+
とイオン交換を行なつて、ゼオライトの母体中に
該金属イオンが担持される。また本発明の如く限
定したゼオライトは、Ag+、Cu2+及びZn2+に対
する選択吸着性が大きい利点がある。かかる事実
は本発明の殺菌性ゼオライト粒子含有ポリマー組
成物を殺菌目的で、他の種々の金属イオンを含有
する液体や水中で使用する時でもAg+、Cu2+、
Zn2+がゼオライト母体中に安定に長期間担持さ
れて溶出せず、殺菌力が長期間持続されることを
意味している。
加えて、本発明の如く限定したゼオライトは、
その交換容量が大きく、殺菌力を有するAg、Cu
及びZnイオンの担持量を大きくしうる利点があ
る。また本発明の殺菌性ゼオライト組成物の使用
目的に応じて、ゼオライト固体粒子に担持させる
Ag、Cu及びZnイオン量の調節が、イオン交換で
容易に行なえる利点がある。
また本発明で定義した殺菌性ゼオライトは、こ
れをポリマーに混入したときポリマーの物性を劣
化させることが少く、種々のポリマーに混入でき
る。
また、本発明の殺菌性ゼオライト組成物を抗菌
性のペイントやコーテイング剤、あるいはタイル
用目地剤等に広く応用できる。
また、本発明の殺菌性ゼオライト組成物はゼオ
ライト本来の機能をも合わせ持つているので、抗
菌性とゼオライト本来の機能とを合わせて利用す
ることが可能である。例えばゼオライトの本体の
機能である吸湿、吸着効果と抗菌効果の複合効果
を利用することができる。
さらには他の機能性物質を併存させて、上記効
果と他の機能との複合機能を発揮せしめることも
可能である。他の機能性物質としては活性炭、シ
リカゲルなどがある。活性炭の場合は脱臭、吸着
効果が、シリカゲルの場合は吸湿効果が増強され
る。
次に本発明の実施例について述べるが、本発明
はその要旨を越えぬ限り本実施例に限定されるも
のではない。実施例中殺菌効果の評価は以下の試
験方法によつて行つた。
(1) 殺菌力の評価試験方法
デイスク法による抗菌力試験を行つた。すな
わち殺菌性ゼオライト組成物をポリマーに混入
して成形体を作り、直径20m/mのデイスクに
切断し、被験デイスクとした。被検菌としては
細菌類ではEscherichia coli、Pseudomonas
aeruginosa、Staphylococcus aureusを用い、
真菌類ではCandida albicansを用いた。培地
は細菌類についてはMueller Hinton培地を、
また真菌についてはサブロー培地を使用した。
被検菌は生理食塩水に108個/ml浮遊させ、培
地に0.1mlコンラージ棒で分散させた。次に被
検デイスクをその上に張りつけた。
抗菌力の判定に際して、細菌類の場合は37℃
で18時間保持して培養後、阻止帯形成の有無を
観察し、一方真菌類の場合は30℃で1週間保持
して培養後阻止帯の有無を観察した。
(2) 真菌の死滅率の測定方法
Aspergillus flavusの胞子懸濁液(104個/
ml)に殺菌性ゼオライト組成物を含有するポリ
マー成形体を浸漬して、30℃で24時間作用させ
た。次にサンプリング、希釈してサブロー寒天
培地に分散させ、30℃で24時間保持した。次に
生存個数を測定して死滅率を算出した。
実施例 1
本発明の実施例で使用する素材の天然及び合成
ゼオライト粒子を第1表に示した。各ゼオライト
は粗原料を粉砕・分級して所望の粒子径とした。
第1表のA−型ゼオライトをZ1、X−型ゼオライ
トをZ2、Y−型ゼオライトをZ3、天然モルデナイ
ト1をZ4、天然モルデナイト2をZ5、天然チヤバ
サイトをZ6と略記する。これらゼオライトの粒子
径、含水率、比表面積は第1表の通りであつた。
次いで第1表の各種ゼオライトの微粉末乾燥品
各250gを採取し、各々に1/10M硝酸銀水溶液500
mlを加え、室温にて3時間撹拌下に保持してイオ
ン交換を行なつた。かかるイオン交換により得ら
れた銀−ゼオライトを濾過した後、水洗して過剰
の銀イオンを除去した。次に水洗済みの銀−ゼオ
ライトを100〜105℃で乾燥してから粉砕して銀−
ゼオライトの微粉末を得た。得られた銀−ゼオラ
イト乾燥品の銀含有量、比表面積及びイオン交換
された銀の量とゼオライトのイオン交換容量との
比(%)(以下ではイオン交換飽和%と云う)を
第2表に示す。
以下では銀−ゼオライト転換品のうち、銀−A
型ゼオライトをZ7、銀−X型ゼオライトをZ8、銀
−Y型ゼオライトをZ9、銀−天然モルデナイト1
をZ10、銀−天然モルデナイト2をZ11、銀−天然
チヤバサイトをZ12と略記する。
[Industrial Application Field] The present invention uses metal ions having bactericidal action, especially silver,
The present invention relates to a bactericidal zeolite composition comprising solid zeolite particles supporting copper or zinc ions, and a method for producing the same. [Prior Art] It has been known for a long time that silver ions, copper ions, zinc ions, etc. have antibacterial properties. For example, silver ions have been widely used as disinfectants and disinfectants in the form of silver nitrate solutions. However, the solution form is inconvenient in handling and has the drawback of being limited in terms of use. Therefore, if metal ions are retained in a polymer, such drawbacks will be minimized and it can be expected to be used in a wide range of fields. Conventionally, various methods have been proposed for holding metal ions in polymers, such as methods of adhering or adding thin metal wires or powder to polymers, and methods of incorporating metal compounds into polymers. There is. However, the method of using the metal itself has the disadvantage that the specific gravity and Young's modulus of the metal are significantly higher than those of ordinary polymers, so it is poorly compatible with the polymer, and it also requires a relatively large amount, which increases the weight and The cost will be high. On the other hand, methods using metal compounds either have a large effect on the polymer and severely limit the scope of their use, or even if this is not the case, the metal ions are simply contained or attached to the polymer. Because of this, they often fall off during use, causing problems with the sustainability of the sterilizing effect. As a method with fewer such drawbacks, a method has been proposed in which a polymer contains an organic functional group having ion exchange ability or a complex forming ability, and a metal ion is bonded to the organic functional group. However, even in this method, the interaction between the organic functional group and the polymer cannot be ignored, and whether the organic functional group is introduced into the polymer chain or an organic functional group-containing compound is added to the polymer, the interaction between the organic functional group and the polymer cannot be ignored. In order to avoid drastic changes in physical properties, the type of polymer and the type and amount of organic functional groups must be within extremely narrow ranges. 20 zeolites saturated with copper, zinc, silver etc.
Marine paints containing ~30% by weight are known (French Patent No. 1061158). However, although this paint is suitable for exterminating shellfish and algae, it was found that its bactericidal properties were not satisfactory.
This will be explained in detail in Example 4 later. [Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a means to maximize the bactericidal properties of bactericidal metal ions and to expand the field of use thereof. In other words, we are developing a method for sterilization that uses a small amount of sterilizing metal ions to stably exhibit excellent sterilizing properties over a long period of time, and that reduces the physical properties of other substances, such as polymers, when mixed with them. The invention provides. [Means for Solving the Problems] The present invention provides zeolite solid particles having a specific surface area of 150 m 2 /g or more and a SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio of 14 or less, and an ion exchange capacity of the zeolite solid particles. A germicidal zeolite composition consisting primarily of germicidal metal ions supported by ion exchange on zeolite solid particles in an amount up to about 90%. The present invention also provides a method for producing the above-mentioned bactericidal zeolite composition, which comprises impregnating zeolite solid particles with a bactericidal metal salt in an aqueous solution under conditions that do not precipitate metal compounds. Provided is a method characterized in that zeolite is supported by ion exchange with sterilizing metal ions in an amount of about 90% or less of the ion exchange capacity. In the present invention, the zeolite solid particles supporting bactericidal metal ions (hereinafter sometimes referred to as bactericidal zeolite solid particles for simplicity) are:
A natural or synthetic zeolite made of aluminosilicate supports one or more bactericidal metal ions through ion exchange. Suitable examples of germicidal metal ions include silver, copper and zinc ions. Zeolite is generally an aluminosilicate with a three-dimensionally developed skeleton structure, and is generally xM 2/o O・Al 2 O 3・ySiO 2・based on Al 2 O 3
It is expressed as zH 2 O. M represents an ion-exchangeable metal ion, usually a monovalent to divalent metal, and n corresponds to this valence. On the other hand, x and y represent the coefficients of metal oxide and silica, respectively, and z represents the number of crystal water. Many types of zeolites are known, differing in their composition ratio, pore diameter, specific surface area, etc. However, the specific surface area of the zeolite solid particles used in the present invention is 150 m 2 /g or more (based on anhydrous zeolite), and the zeolite constituent SiO 2 /Al 2 O 3
The molar ratio should be 14 or less, preferably 11 or less. A solution of water-soluble salts of silver, copper, and zinc easily undergoes ion exchange with the zeolite defined in the present invention, so utilizing this phenomenon, the necessary metal ions can be added to the zeolite, either singly or in combination. Zeolite particles supporting metal ions can be supported on a stationary phase, but the specific surface area of zeolite particles supporting metal ions is
Two conditions must be met: 150 m 2 /g or more and a SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio of 14 or less. It has been found that if this is not the case, the object of achieving effective bactericidal action cannot be obtained. this is,
This is thought to be due to the fact that the absolute amount of metal ions fixed on the zeolite is insufficient to be effective. In other words, this is thought to be due to the physicochemical properties of the zeolite, such as the amount of exchange groups, exchange rate, and accessibility. Therefore, zeolites with a high SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio, known as molecular sieves, are completely unsuitable for the present invention. Furthermore, in zeolite with a SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio of 14 or less, it is possible to uniformly support metal ions that have a bactericidal effect, and for this reason, it is only by using such zeolite that a sufficient bactericidal effect can be achieved. I found out that I can get it. In addition, the acid resistance and alkali resistance of zeolite with a high silica ratio, where the SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio of zeolite exceeds 14, is
The silica content increases as SiO 2 increases, but its synthesis also takes a long time, and from an economic standpoint, it is not a good idea to use a zeolite with such a high silica ratio. The above-mentioned natural or synthetic zeolite with SiO 2 /Al 2 O 3 ≦14 can be used satisfactorily from the viewpoint of acid resistance and alkali resistance in the fields in which the present composition is usually considered, and is also economically acceptable. It is also cheap and a good idea. From this point of view as well, the SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio must be 14 or less. As the zeolite material having a SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio of 14 or less used in the present invention, either natural or synthetic zeolite can be used. For example, natural zeolite is analcime (Analcime).
SiO2 / Al2O3 =3.6 ~ 5.6 ), Chabazite: SiO2 / Al2O3 =3.2~6.0 and 6.4~
7.6), Clinoptilolite:
SiO 2 /Al 2 O 3 = 8.5 to 10.5), Erionite (Erionite: SiO 2 / Al 2 O 3 = 5.8 to 7.4), Faujasite (Faujasite: SiO 2 / Al 2 O 3 = 4.2 to 4.6),
mordenite: SiO 2 /Al 2 O 3 = 8.34
~10.0), Philipsite:
SiO 2 /Al 2 O 3 =2.6 to 4.4), and the like. These typical natural zeolites are suitable for the present invention. On the other hand, typical synthetic zeolites include A-type zeolite (SiO 2 /Al 2 O 3 = 1.4-2.4),
-type zeolite (SiO 2 /Al 2 O 3 = 2-3), Y-
These synthetic zeolites are suitable as the zeolite material of the present invention . . Particularly preferred are
Synthetic A-type zeolite, X-type zeolite, Y
- type zeolites and synthetic or natural mordenites. The shape of the zeolite is preferably in the form of powder particles, and the particle size may be appropriately selected depending on the application. When the sterilizing zeolite of the present invention is mixed into thick molded bodies, such as various containers, pipes, granules, or thick denier fibers, the particle size should be from several microns to several tens of microns or several hundred microns or more. On the other hand, when forming fine denier fibers or films, it is preferable that the particle size is smaller; for example, in the case of textiles for clothing, it is preferably 5 microns or less, particularly 2 microns or less. Metal ions must be supported on zeolite solid particles by an ion exchange reaction. The ion exchange capacity of zeolite solid particles is less than approximately 90
% or less of metal ions. If metal compounds are simply adsorbed or adhered without ion exchange, or if ions are exchanged beyond saturation, the bactericidal effect and its sustainability will be insufficient. As a method for retaining metal ions, various zeolites defined in the present invention can be used as Ag
- The case of conversion to zeolite will be explained as an example. Normally, a solution of water-soluble silver salt such as silver nitrate is used in Ag-zeolite conversion, but care must be taken not to increase the concentration thereof. For example, when converting A-type or Through ion exchange, silver ions replace sodium ions in the solid phase and at the same time are precipitated as silver oxides in the zeolite solid phase. This has the disadvantage that the porosity of the zeolite is reduced and the specific surface area is significantly reduced. Furthermore, even if the specific surface area does not decrease significantly, the bactericidal activity decreases due to the presence of silver oxide itself. In order to prevent such excessive silver precipitation into the zeolite phase, it is necessary to maintain the concentration of the silver solution in a more dilute state, for example, below 0.3M AgNO 3 .
The safest concentration of AgNO 3 is 0.1M or less. When an AgNO 3 solution with such a concentration was used, the specific surface area of the Ag-zeolite obtained was almost the same as that of the original zeolite, and the bactericidal effect could be exhibited under optimal conditions. Next, when the zeolite defined in the present invention is converted to Cu-zeolite, a phenomenon similar to that of the above-mentioned Ag-zeolite occurs depending on the concentration of the copper salt used for ion exchange. For example, when converting A-type or X-type zeolite (sodium-type) to Cu-zeolite by ion exchange reaction, 1M
When CuSO 4 is used, Cu 2+ replaces Na + in the solid phase, but at the same time Cu 3 (SO 4 ) is added to the zeolite solid phase.
The porosity of zeolite decreases due to the precipitation of basic precipitates such as (OH 4 ), which has the disadvantage that the specific surface area decreases significantly. In order to prevent such excessive copper precipitation into the zeolite phase, it is preferable to maintain the concentration of the water-soluble copper solution used in a more dilute state, for example, at 0.05M or less. It has been found that the specific surface area of the Cu-zeolite obtained when using a CuSO 4 solution of such a concentration is almost the same as that of the original zeolite, which has the advantage that the bactericidal effect can be exhibited in an optimal state. As mentioned above, when converting to Ag-zeolite and Cu-zeolite, solids may precipitate on the zeolite solid phase depending on the concentration of salts used for ion exchange.However, when converting to Zn-zeolite, the salts used This phenomenon is not observed when the distance is around 2 to 3M. Zn usually used in the present invention
- Zeolite can be easily obtained by using salts at concentrations near the above. The above-mentioned Ag-zeolite, Cu-zeolite and
When carrying out the ion exchange reaction for conversion to Zn-zeolite by the batch method, the zeolite material may be immersed in a salt solution having the above-mentioned concentration. In order to increase the metal content in the zeolite material, the number of batch treatments can be increased. On the other hand, when treating a zeolite material by a column method using a salt solution having the above-mentioned concentration, the desired metal-zeolite material can be easily obtained by filling an adsorption tower with the zeolite material and passing the salt solution through it. is obtained. The amount of metal in the above metal-zeolite (based on anhydrous zeolite) is 30% by weight or less for silver, and the preferred range is 0.001 to 5% by weight.
It is in. On the other hand, regarding copper and zinc, the amount of copper or zinc in the metal-zeolite (based on anhydrous zeolite) is 35% by weight or less, and the preferable range is
It lies between 0.01 and 15% by weight. It is also possible to use silver, copper, and zinc ions in combination; in this case, the total amount of metal ions may be 35% by weight or less based on the metal-zeolite (based on anhydrous zeolite), and the preferred range is the amount of metal ions. Although it depends on the composition ratio, it is approximately 0.001 to 15% by weight. Furthermore, even if metal ions other than silver, copper, and zinc, such as sodium, potassium, calcium, or other metal ions, coexist, the bactericidal effect is not hindered, so the residual or coexistence of these ions is not a problem. The bactericidal zeolite composition of the present invention is subjected to a drying treatment, if necessary, before use. The drying conditions may be appropriately selected from the range of 100 to 500°C under normal pressure or reduced pressure. Preferred drying conditions are 100-350°C under reduced pressure. The bonding force between the zeolite defined in the present invention and silver, copper, and zinc ions is extremely large, unlike a method in which the zeolite is held by an adsorbent such as activated carbon or alumina simply by physical adsorption. The strong germicidal ability of articles containing such metal-zeolites, such as polymer moldings, and their long-term persistence are therefore to be noted as particular advantages of the present invention. The zeolite limited as in the present invention has bactericidal properties such as Ag,
It has the advantage of high reactivity with Cu and Zn. For example , ion - exchangeable metal ions ( Na + ) in A-type zeolite,
The metal ions are supported in the zeolite matrix by ion exchange with the zeolite. Furthermore, the zeolite defined as in the present invention has the advantage of high selective adsorption for Ag + , Cu 2+ and Zn 2+ . This fact shows that even when the polymer composition containing sterilizing zeolite particles of the present invention is used for sterilizing purposes in liquids or water containing various other metal ions, Ag + , Cu 2+ ,
This means that Zn 2+ is stably supported in the zeolite matrix for a long period of time and does not elute, which means that the bactericidal activity is maintained for a long period of time. In addition, the zeolite limited as in the present invention is
Ag and Cu have a large exchange capacity and sterilizing power.
It also has the advantage of increasing the amount of Zn ions supported. Also, depending on the purpose of use of the bactericidal zeolite composition of the present invention, it may be supported on zeolite solid particles.
It has the advantage that the amounts of Ag, Cu, and Zn ions can be easily adjusted by ion exchange. Furthermore, when the sterilizing zeolite defined in the present invention is mixed into a polymer, it hardly deteriorates the physical properties of the polymer, and can be mixed into various polymers. Furthermore, the bactericidal zeolite composition of the present invention can be widely applied to antibacterial paints, coating agents, tile joints, and the like. Furthermore, since the bactericidal zeolite composition of the present invention also has the functions inherent to zeolite, it is possible to utilize both antibacterial properties and the functions inherent to zeolite. For example, it is possible to utilize the combined effect of moisture absorption, adsorption and antibacterial effects, which are the main functions of zeolite. Furthermore, it is also possible to coexist with other functional substances to exhibit a combined function of the above effects and other functions. Other functional substances include activated carbon and silica gel. In the case of activated carbon, the deodorizing and adsorption effects are enhanced, and in the case of silica gel, the moisture absorption effect is enhanced. Next, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples unless the gist thereof is exceeded. In the Examples, the bactericidal effect was evaluated by the following test method. (1) Test method for evaluating bactericidal activity Antibacterial activity was tested using the disk method. That is, the sterilizing zeolite composition was mixed into a polymer to form a molded body, which was cut into disks with a diameter of 20 m/m to provide test disks. Bacteria to be tested include Escherichia coli and Pseudomonas.
aeruginosa, Staphylococcus aureus,
For fungi, Candida albicans was used. For bacteria, use Mueller Hinton medium.
For fungi, Sabouraud medium was used.
The test bacteria were suspended at 10 8 cells/ml in physiological saline and dispersed in the medium using a 0.1 ml Conlage stick. Next, the test disk was pasted onto it. When determining antibacterial activity, in the case of bacteria, the temperature is 37℃.
After culturing for 18 hours, the presence or absence of an inhibition zone was observed.For fungi, the cells were kept at 30°C for one week and the presence or absence of an inhibition zone was observed after culturing. (2) Method for measuring fungal mortality rate Aspergillus flavus spore suspension (10 4 spores/
ml), and the polymer molded body containing the bactericidal zeolite composition was immersed in it and allowed to act at 30°C for 24 hours. Next, it was sampled, diluted, dispersed on Sabouraud agar medium, and kept at 30°C for 24 hours. Next, the number of surviving specimens was measured and the mortality rate was calculated. Example 1 Table 1 shows the natural and synthetic zeolite particles used in the examples of the present invention. Each zeolite was made by crushing and classifying crude raw materials to obtain the desired particle size.
The A-type zeolite in Table 1 is abbreviated as Z 1 , the X-type zeolite as Z 2 , the Y-type zeolite as Z 3 , natural mordenite 1 as Z 4 , natural mordenite 2 as Z 5 , and natural chabasite as Z 6 . The particle diameter, water content, and specific surface area of these zeolites were as shown in Table 1. Next, 250 g of dried fine powder of each type of zeolite listed in Table 1 was collected, and 500 g of a 1/10M silver nitrate aqueous solution was added to each.
ml was added and kept under stirring at room temperature for 3 hours to perform ion exchange. After filtering the silver-zeolite obtained by such ion exchange, it was washed with water to remove excess silver ions. Next, the washed silver-zeolite is dried at 100 to 105℃ and then crushed to produce silver-zeolite.
A fine powder of zeolite was obtained. The silver content, specific surface area, and ratio (%) of the amount of ion-exchanged silver to the ion-exchange capacity of the zeolite (hereinafter referred to as ion-exchange saturation %) of the obtained dried silver-zeolite product are shown in Table 2. show. Below, among the silver-zeolite conversion products, silver-A
Type zeolite is Z7 , silver-X type zeolite is Z8 , silver-Y type zeolite is Z9 , silver-natural mordenite 1
is abbreviated as Z 10 , silver-natural mordenite 2 is abbreviated as Z 11 , and silver-natural chabasite is abbreviated as Z 12 .
【表】【table】
【表】
実施例 2
第1表の各種ゼオライトの中からZ1、Z3、Z4及
びZ6の4種類の合成又は天然ゼオライトの微粉末
乾燥品各250gを採取し、各々に1/20M硫酸銅水
溶液1を加えた。得られた混合物を室温で撹拌
下に5時間保持した。かかるイオン交換により得
られた銅−ゼオライトは吸引濾過後、硫酸イオン
がなくなるまで水洗された。次に水洗済みの銅−
ゼオライトを100〜105℃で乾燥した後粉砕して微
粉末を銅−ゼオライト転換品を得た。
上述の方法で得られた銅−ゼオライト転換品の
銅含有量、比表面積、及びイオン交換飽和%を第
2表に示した。銅−ゼオライト転換品のうち、銅
−A型ゼオライトZ13、銅−Y型ゼオライトを
Z14、銅−天然モルデナイト1をZ15、銅−天然チ
ヤバサイトをZ16と略記する。
実施例 3
第1表のA−型ゼオライト(Z1)の乾燥粉末
250gを採取し、これに2M塩化亜鉛溶液1を加
えて得られた混合物を60℃付近にて撹拌下に3時
間20分保持した。かかるイオン交換により得られ
た亜鉛−ゼオライトを遠心分離により分離した。
ここではかかるバツチ法による処理を4回繰返し
た。最終的に得られた転換品を水洗して過剰の亜
鉛イオンを除去した。次に100℃付近にて乾燥後、
粉砕して亜鉛−A型ゼオライトの微粉末を得た。
また、第1表のX−型ゼオライト(Z2)及び天
然モルデナイト2(Z5)の微粉末乾燥品250gを採
取し、各々に1/20M硫酸亜鉛溶液1を加えて得
られた混合物を室温にて5時間撹拌下に保持して
イオン交換を行なつた。得られた亜鉛−ゼオライ
トを吸引濾過後、硫酸イオンがなくなるまで水洗
した。次に水洗済み亜鉛−ゼオライトを100〜105
℃で乾燥してから粉砕して亜鉛−ゼオライトの微
粉末を得た。
上述の方法で得られた3種類の亜鉛−ゼオライ
ト転換品の亜鉛含有量、比表面積及びイオン交換
飽和%を第2表に示した。
亜鉛−ゼオライト転換品のうち、亜鉛−A型ゼ
オライトをZ17、亜鉛−X型ゼオライトをZ18、亜
鉛−天然モルデナイト2をZ19と略記する。[Table] Example 2 250 g each of dried fine powders of four types of synthetic or natural zeolites, Z 1 , Z 3 , Z 4 and Z 6 , were collected from the various zeolites shown in Table 1, and 1/20 M of each was collected. 1 of copper sulfate aqueous solution was added. The resulting mixture was kept under stirring at room temperature for 5 hours. The copper-zeolite obtained by such ion exchange was suction filtered and then washed with water until sulfate ions were removed. Next, the washed copper
The zeolite was dried at 100-105°C and then ground to obtain a fine powder of copper-zeolite conversion. The copper content, specific surface area, and ion exchange saturation % of the copper-zeolite conversion product obtained by the above method are shown in Table 2. Among copper-zeolite conversion products, copper-A type zeolite Z 13 and copper-Y type zeolite are
Z14 , copper-natural mordenite 1 is abbreviated as Z15 , and copper-natural chabasite is abbreviated as Z16 . Example 3 Dry powder of A-type zeolite (Z 1 ) shown in Table 1
250 g was collected, and 2M zinc chloride solution 1 was added thereto, and the resulting mixture was kept at around 60° C. for 3 hours and 20 minutes while stirring. The zinc-zeolite obtained by such ion exchange was separated by centrifugation.
Here, the batch process was repeated four times. The finally obtained converted product was washed with water to remove excess zinc ions. Next, after drying at around 100℃,
It was pulverized to obtain a fine powder of zinc-A type zeolite. In addition, 250 g of dried fine powders of X-type zeolite (Z 2 ) and natural mordenite 2 (Z 5 ) shown in Table 1 were collected, and 1/20 M zinc sulfate solution was added to each of them, and the resulting mixture was heated to room temperature. The mixture was kept under stirring for 5 hours to carry out ion exchange. The obtained zinc-zeolite was filtered with suction and then washed with water until sulfate ions disappeared. Next, add water-washed zinc-zeolite to 100-105
It was dried at ℃ and then ground to obtain a fine powder of zinc-zeolite. Table 2 shows the zinc content, specific surface area, and ion exchange saturation % of the three types of zinc-zeolite conversion products obtained by the above method. Among the zinc-zeolite conversion products, zinc-A type zeolite is abbreviated as Z17 , zinc-X type zeolite as Z18 , and zinc-natural mordenite 2 as Z19 .
【表】【table】
【表】
使用実施例 1
第2表に示した銀−A型ゼオライト(Z7)、銀
−X型ゼオライト(Z8)、銀−Y型ゼオライト
(Z9)、又は銀−天然モルデナイト1(Z10)を減圧
下200℃で7時間乾燥した。次いでこれを、95%
硫酸で測定した相対粘度(ηrel)2.3の6ナイロン
乾燥チツプに各々2重量%の濃度となるように添
加混合し、常法に従い溶融紡糸後延伸して120デ
ニール/4フイラメントの4種類の延伸糸を得
た。次に該延伸糸を筒編し精練した後、各々の殺
菌効果の評価を行つた。さらに抗菌力の持続性を
見るため該筒編布をJIS L−0217(105法)に準じ
て洗濯し、これを50回繰返した後抗菌力の評価を
行つた。但し、本試験に際してはCandida
albicansを被検菌として使用した。
第3表に抗菌力の評価結果を、第4表に真菌の
死滅率を第5表に抗菌力の持続性の評価結果を示
す。[Table] Usage Example 1 Silver-A type zeolite (Z 7 ), silver-X type zeolite (Z 8 ), silver-Y type zeolite (Z 9 ), or silver-natural mordenite 1 ( Z 10 ) was dried at 200° C. for 7 hours under reduced pressure. Then add this to 95%
They were added and mixed to 6 nylon dry chips with a relative viscosity (η rel ) of 2.3 measured with sulfuric acid to a concentration of 2% by weight, and then melt-spun and stretched according to a conventional method to obtain four types of stretching of 120 denier/4 filaments. Got the thread. Next, the drawn yarn was tube-knitted and refined, and then the bactericidal effect of each yarn was evaluated. Furthermore, in order to examine the durability of the antibacterial activity, the tubular knitted fabric was washed according to JIS L-0217 (method 105), and this was repeated 50 times, after which the antibacterial activity was evaluated. However, for this test, Candida
albicans was used as the test bacterium. Table 3 shows the evaluation results of the antibacterial activity, Table 4 shows the fungal kill rate, and Table 5 shows the evaluation results of the sustainability of the antibacterial activity.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
第3表で明らかなように、本発明の殺菌性ポリ
マー組成物は表記3種以上の被検菌に対し殺菌効
果を有している。また第4表で明らかなように、
Aspergillus flavusに対する殺菌力は90%以上で
ある。更に、第5表で明らかなように、50回繰返
し洗濯後にも抗菌力が持続されることが確認でき
た。
比較例 1
第1表に示した、銀イオンを担持しないゼオラ
イトZ1、Z2、Z3又はZ4の微粉末乾燥品を、実施例
1と同様にナイロンに各々添加混合紡糸して120
デニール/4フイラメントの延伸糸4種類を得
た。次いで該延伸糸筒編布の抗菌力の評価と真菌
の死滅率の試験を、使用実施例1と同様の方法及
び被検菌により行つたところ、いずれも阻止帯は
形成されず、死滅率は0%であり効果は認められ
なかつた。
使用実施例 2
第2表に示した銅−A型ゼオライト(Z13)、銅
−Y型ゼオライト(Z14)又は銅−天然モルデナ
イト1(Z15)を減圧下200℃で7時間乾燥した。
次いでこれをフエノール/四塩化エタン(6:
4)混合溶剤中で測定した極限粘度〔η〕0.640
のポリエチレンテレフタレート乾燥チツプに各々
10重量%の濃度となるように添加して270℃で溶
融混合後ガツト状に押出して冷却・切断し、3種
類のマスターチツプを得た。次いで該マスターチ
ツプ及びゼオライト未添加のポリエチレンテレフ
タレートチツプを水分率0.01%迄乾燥後、1対2
の割合で供給して複合紡糸・延伸し、第1図に示
すような断面形状の50デニール/5フイラメント
の複合糸3種類を得た。第1図においてAは殺菌
性ゼオライト添加ポリエステル成分であり、Bは
殺菌性ゼオライト未添加ポリエステル成分であ
る。
次いで該複合糸と殺菌性ゼオライトを含有しな
い通常のポリエチレンテレフタレートの50デニー
ル/36フイラメントの延伸糸とを2本合糸して筒
編みし精練した後、Esuherichia coliに対する抗
菌力の評価試験を行つた結果、いずれも阻止帯が
形成され、殺菌効果が確認できた。
比較例 2
第1表に示した銅イオンを担持しないゼオライ
トZ1、Z3及びZ4の微粉末乾燥品を使用実施例2と
同様にポリエチレンテレフタレートに添加混合し
た後複合紡糸して50デニール/5フイラメントの
複合糸を得た。該複合糸筒編布の抗菌力を使用実
施例2と同様に評価したところ、いずれも阻止帯
は形成されず効果は認められなかつた。
比較例 3
第1表のA型ゼオライト(Z1)微粉末乾燥品
250gを採取し、1M硫酸銅水溶液1を加えた。
これを室温で撹拌下に5時間保持した。斯くして
得られた銅−A型ゼオライトを吸引濾過後硫酸イ
オンがなくなるまで水洗し、100〜105℃で乾燥、
粉砕して微粉末銅−A型ゼオライトを得た。得ら
れた銅−A型ゼオライト転換品にはCu3(SO4)
(OH)4が析出混入していた。
かかる銅−A型ゼオライト転換品を使用実施例
2と同様にポリエステルに添加混合・複合紡糸し
て50デニール/5フイラメントの複合糸を得た。
該複合糸の抗菌力を使用実施例2と同様に評価し
たところ、阻止帯は形成されず効果は認められな
かつた。
使用実施例 3
第2表に示した亜鉛−A型ゼオライト(Z17)
又は亜鉛−X型ゼオライト(Z18)を減圧下200℃
で7時間乾燥した。次いで第1成分がアクリロニ
トリル、第2成分がメチルアクリレート10重量
%、第3成分がアリルスルホン酸ソーダ1重量%
からなるアルリル系ポリマーの25重量%DMF溶
液に、該殺菌性ゼオライトがポリマーに対し各々
5重量%の濃度となるように添加混合し、常法に
従い湿式紡糸し延伸後切断して、3デニール×51
mmの2種類のアクリルステープルを得た。次に該
ステープルを常法により紡績して30番単糸となし
た後、各々筒編み精練して、殺菌効果の評価を真
菌の死滅率測定で行つた。結果を第6表に示す。[Table] As is clear from Table 3, the bactericidal polymer composition of the present invention has a bactericidal effect against three or more types of test bacteria. Also, as shown in Table 4,
The bactericidal activity against Aspergillus flavus is over 90%. Furthermore, as shown in Table 5, it was confirmed that the antibacterial activity was maintained even after repeated washing 50 times. Comparative Example 1 Dried fine powders of zeolite Z 1 , Z 2 , Z 3 or Z 4 that do not support silver ions shown in Table 1 were added to nylon in the same manner as in Example 1, mixed and spun to obtain 120%
Four types of drawn yarns each having a denier of 4 filaments were obtained. Next, the antibacterial activity of the drawn yarn tube knitted fabric was evaluated and the fungal killing rate was tested using the same method as in Use Example 1 and using the test bacteria. In both cases, no inhibition zone was formed, and the killing rate was It was 0% and no effect was observed. Use Example 2 Copper-A type zeolite (Z 13 ), copper-Y type zeolite (Z 14 ) or copper-natural mordenite 1 (Z 15 ) shown in Table 2 were dried at 200°C under reduced pressure for 7 hours.
This was then mixed with phenol/tetrachloroethane (6:
4) Intrinsic viscosity measured in mixed solvent [η] 0.640
of polyethylene terephthalate dry chips each
The mixture was added to a concentration of 10% by weight, melted and mixed at 270°C, extruded into guts, cooled and cut to obtain three types of master chips. Next, the master chips and polyethylene terephthalate chips to which no zeolite was added were dried to a moisture content of 0.01%, and then mixed in a ratio of 1:2.
Three types of composite yarns of 50 denier/5 filaments with cross-sectional shapes as shown in FIG. In FIG. 1, A is a polyester component to which sterilizing zeolite has been added, and B is a polyester component to which no sterilizing zeolite has been added. Next, two of the composite yarn and a 50 denier/36 filament drawn yarn of ordinary polyethylene terephthalate containing no bactericidal zeolite were combined, tube-knitted, and refined, and then an evaluation test for antibacterial activity against Esuherichia coli was conducted. As a result, an inhibition zone was formed in all cases, and the bactericidal effect was confirmed. Comparative Example 2 Fine powder dry products of zeolites Z 1 , Z 3 and Z 4 that do not carry copper ions shown in Table 1 were added and mixed to polyethylene terephthalate in the same manner as in Example 2, and then composite spun to obtain 50 denier/ A composite yarn of 5 filaments was obtained. When the antibacterial activity of the composite yarn tube knitted fabric was evaluated in the same manner as in Use Example 2, no inhibition zone was formed and no effect was observed. Comparative Example 3 A-type zeolite (Z 1 ) fine powder dried product shown in Table 1
250g was taken and 1M aqueous copper sulfate solution was added.
This was kept under stirring at room temperature for 5 hours. The thus obtained copper-A type zeolite was filtered with suction, washed with water until sulfate ions disappeared, and dried at 100 to 105°C.
It was pulverized to obtain finely powdered copper-A type zeolite. The obtained copper-A type zeolite conversion product contains Cu 3 (SO 4 )
(OH) 4 was precipitated and mixed. This copper-A type zeolite conversion product was added to polyester and mixed and composite spun in the same manner as in Example 2 to obtain a composite yarn of 50 denier/5 filaments.
When the antibacterial activity of the composite yarn was evaluated in the same manner as in Use Example 2, no inhibition zone was formed and no effect was observed. Use Example 3 Zinc-A zeolite (Z 17 ) shown in Table 2
Or zinc-X type zeolite (Z 18 ) at 200℃ under reduced pressure.
It was dried for 7 hours. Next, the first component is acrylonitrile, the second component is 10% by weight of methyl acrylate, and the third component is 1% by weight of sodium allylsulfonate.
The bactericidal zeolite was added to a 25 wt% DMF solution of an arylic polymer consisting of 25% by weight of the polymer so that the concentration of each zeolite was 5% by weight relative to the polymer, and the mixture was wet-spun according to a conventional method, stretched, and then cut to form a 3 denier x 51
Two types of acrylic staples of mm were obtained. Next, the staples were spun into a No. 30 single yarn using a conventional method, and then each yarn was knitted in a tube and the bactericidal effect was evaluated by measuring the fungal killing rate. The results are shown in Table 6.
【表】
第6表から明らかなように、本発明の亜鉛−ゼ
オライトを添加したアクリル繊維は相当の殺菌効
果を有することが認められた。
比較例 4
第1表に示した亜鉛イオンを担持しないゼオラ
イトZ1又はZ2の微粉末乾燥品を使用実施例3と同
様にアクリルポリマーに添加混合した後紡糸して
3デニール×51mmのステープルを得、さらに紡績
して30番単糸とした。該紡績糸筒編布の抗菌性を
使用実施例3と同様に評価したところ、いずれも
真菌に対する死滅率が0%であり、効果は認めら
れなかつた。
使用実施例 4
第2表に示した銀−A型ゼオライト(Z7)、銀
−天然モルデナイト2(Z11)、銀−天然チヤバシ
アト(Z12)、銅−天然チヤバサイト(Z16)又は
亜鉛−天然モルデナイト2(Z19)を減圧下200℃
で7時間乾燥した。次いで、フエノール/四塩化
チタン(6:4)混合溶剤中で測定した極限粘度
〔η〕1.10のポリブチレンテレフタレート(以下
PBTと略記する)乾燥粉末に各金属−ゼオライ
トを種々の濃度に添加混合し、240℃で溶融射出
して直径20mm、厚さ3mmの円形デイスクに成型し
た。添加量が50重量%を越えたものは溶融時の流
動性が不良で外観の不均一な成型品となつた。添
加量が50重量%以下であればかかる問題が少く、
さらに添加量が40重量%以下特に10重量%以下で
はバラツキの少い安定した物性のものが得られ
た。次に、得られたデイスクの殺菌効果を真菌の
死滅率により評価した結果を第7表に示す。[Table] As is clear from Table 6, the acrylic fiber to which the zinc-zeolite of the present invention was added was found to have a considerable bactericidal effect. Comparative Example 4 A dried fine powder of zeolite Z 1 or Z 2 that does not carry zinc ions shown in Table 1 was added to the acrylic polymer and mixed in the same manner as in Example 3, and then spun to form a staple of 3 denier x 51 mm. This was further spun into No. 30 single yarn. When the antibacterial properties of the spun yarn tube knitted fabrics were evaluated in the same manner as in Use Example 3, the killing rate against fungi was 0% in all cases, and no effect was observed. Usage Example 4 Silver-A type zeolite (Z 7 ), silver-natural mordenite 2 (Z 11 ), silver-natural chabasite (Z 12 ), copper-natural chabasite (Z 16 ), or zinc- Natural mordenite 2 (Z 19 ) at 200℃ under reduced pressure
It was dried for 7 hours. Next, polybutylene terephthalate (hereinafter referred to as
Each metal-zeolite was added and mixed at various concentrations to the dry powder (abbreviated as PBT) and melt-injected at 240°C to form a circular disc with a diameter of 20 mm and a thickness of 3 mm. When the amount added exceeds 50% by weight, the fluidity during melting was poor and the molded product had an uneven appearance. If the amount added is 50% by weight or less, this problem will be less likely.
Furthermore, when the amount added was 40% by weight or less, especially 10% by weight or less, stable physical properties with little variation were obtained. Next, Table 7 shows the results of evaluating the bactericidal effect of the obtained disks based on the fungal killing rate.
【表】
ゼオライトの金属含有量と金属ゼオライトの添
加量の両者に依存して一定量以上の金属イオン濃
度が必要であることが分る。本分記載の必要量を
満たした本発明の殺菌性ゼオライト粒子含有ポリ
マー組成物は良好な抗菌力を有している。
実施例 4
本実施例は、本発明に反してゼオライトのイオ
ン交換容量に達する飽和量の金属がゼオライトに
付与された場合には殺菌効果が顕著に低下すると
いう事を示すものである。ここでの比較例である
(3)は、フランス国特許第1061158号明細書実施例
1に従つて行われた。
実験に用いたゼオライトは、市販のモルデナイ
ト微粉(SiO2/Al2O3モル比=約10)であつた。
先ずこのモルデナイト中のイオン交換しうる金属
の種類を確実にナトリウムとするために、2Mの
NaCl水溶液によりモルデナイトを予備処理して
再生し、次に水で洗つて過剰のNaClを除去した。
(1) 1Kgのモルデナイトに0.7M Cu(NO3)2水溶
液約2リツトルを撹拌下に加え、次に希硝酸を
連続撹拌下に少しずつ加えて混合物のPHを最終
的に3.1とした。混合物を更に5時間室温で撹
拌して、銅−モルデナイトへの転化を進めた。
銅−モルデナイトを分離し、水で洗つて過剰の
銅イオンを除去し、次に乾燥した。乾燥した銅
−モルデナイトの約890gが得られ、これは2.6
%(乾燥基準)の銅を含んだ。2.6%の銅は、
このモルデナイトのイオン交換容量の41%に対
応する。
(2) 1Kgのモルデナイトに0.9M Cu(SO4)水溶
液約2リツトルを撹拌下に加え、次に希硫酸を
連続撹拌下に少しずつ加えて混合物のPHを最終
的に2.9とした。混合物を更に3時間室温で撹
拌して、銅−モルデナイトへの転化を進めた。
銅−モルデナイトを分離し、0.9M CuSO4水溶
液1.5リツトルを更に加えて、上記手続を繰返
した。この二度処理して得た銅−モルデナイト
を分離し、水で洗つて過剰の銅イオンの除去
し、次に乾燥した。乾燥した銅−モルデナイト
の約930gが得られ、これは4.5%(乾燥基準)
の銅を含んだ。4.5%の銅は、このモルデナイ
トのイオン交換容量の71%に対応する。
(3) 比較例
100gのモルデナイトに2M CuSO4水溶液約250
mlを加え、4時間撹拌した。モルデナイトを分離
し、2M CuSO4水溶液約250mlを加え、上記手続
を繰返した。得た銅−モルデナイトを水で洗い、
乾燥した後に、これは6.3%(乾燥基準)の銅を
含んだ。6.3%の銅は、このモルデナイトのイオ
ン交換容量にほぼ等しい。
上記で得た三種類の銅−モルデナイト及び銅を
担持しないモルデナイトを、前記したデイスク法
に準じて抗菌力についてテストした。但し、ここ
ではデイスクの代りに銅−モルデナイト粒子を培
地上にふりまいた。結果を第8表に示す。[Table] It can be seen that a metal ion concentration of a certain amount or more is required depending on both the metal content of the zeolite and the amount of metal zeolite added. The germicidal zeolite particle-containing polymer composition of the present invention that satisfies the required amounts described in this article has good antibacterial activity. Example 4 This example shows that, contrary to the present invention, when a saturated amount of metal is added to the zeolite that reaches the ion exchange capacity of the zeolite, the bactericidal effect is significantly reduced. Here is a comparative example
(3) was carried out according to Example 1 of French Patent No. 1061158. The zeolite used in the experiment was commercially available mordenite fine powder (SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio = approximately 10).
First, in order to ensure that the type of metal that can be ion-exchanged in this mordenite is sodium, 2M of
The mordenite was pretreated and regenerated with an aqueous NaCl solution and then washed with water to remove excess NaCl. (1) Approximately 2 liters of 0.7M Cu(NO 3 ) 2 aqueous solution was added to 1 kg of mordenite under stirring, and then dilute nitric acid was added little by little under continuous stirring to finally adjust the pH of the mixture to 3.1. The mixture was stirred for an additional 5 hours at room temperature to advance the conversion to copper-mordenite.
The copper-mordenite was separated, washed with water to remove excess copper ions, and then dried. Approximately 890 g of dry copper-mordenite was obtained, which is 2.6
% (dry basis) of copper. 2.6% copper is
This corresponds to 41% of the ion exchange capacity of mordenite. (2) Approximately 2 liters of 0.9M Cu (SO 4 ) aqueous solution was added to 1 kg of mordenite under stirring, and then dilute sulfuric acid was added little by little under continuous stirring to finally adjust the pH of the mixture to 2.9. The mixture was stirred for an additional 3 hours at room temperature to advance the conversion to copper-mordenite.
The copper-mordenite was separated, an additional 1.5 liters of 0.9M CuSO4 aqueous solution was added, and the above procedure was repeated. The copper-mordenite obtained from this double treatment was separated, washed with water to remove excess copper ions, and then dried. Approximately 930 g of dry copper-mordenite was obtained, which is 4.5% (dry basis)
Contains copper. 4.5% copper corresponds to 71% of the ion exchange capacity of this mordenite. (3) Comparative example 2M CuSO 4 aqueous solution approx. 250 g to 100 g of mordenite
ml and stirred for 4 hours. The mordenite was separated, about 250 ml of 2M CuSO4 aqueous solution was added and the above procedure was repeated. Wash the obtained copper-mordenite with water,
After drying, it contained 6.3% (dry basis) copper. 6.3% copper is approximately equal to the ion exchange capacity of this mordenite. The three types of copper-mordenite and non-copper-supported mordenite obtained above were tested for antibacterial activity according to the disk method described above. However, here, copper-mordenite particles were sprinkled on the medium instead of disks. The results are shown in Table 8.
【表】
+=阻止帯の形成あり
−=阻止帯の形成なし
以上より、イオン交換容量未満の量で殺菌性金
属イオンをイオン交換して担持するゼオライト組
成物が、イオン交換飽和量の金属を担持するゼオ
ライトの場合に比べて顕著に優れた殺菌性を持つ
ことが明らかである。[Table] + = Formation of inhibition zone - = No formation of inhibition zone From the above, it can be seen that the zeolite composition that carries bactericidal metal ions through ion exchange in an amount less than the ion exchange capacity carries the metal in an ion exchange saturation amount. It is clear that it has significantly superior bactericidal properties compared to the case of supported zeolite.
第1図は、紡糸延伸されたポリマー組成物の断
面形状の例を示す。
FIG. 1 shows an example of the cross-sectional shape of a spun-drawn polymer composition.
Claims (1)
SiO2/Al2O3モル比を有するゼオライト固体粒
子、及び該ゼオライト固体粒子のイオン交換容量
の約90%以下の量でゼオライト固体粒子にイオン
交換により担持されている殺菌性金属イオンより
主として成る殺菌性ゼオライト組成物。 2 ゼオライト固体粒子がA−型ゼオライト、X
−型ゼオライト、Y−型ゼオライト又はモルデナ
イトから構成されている特許請求の範囲第1項記
載の殺菌性ポリマー組成物。 3 殺菌性金属イオンが銀イオン、銅イオン及び
亜鉛イオンより成る群より選ばれたものである特
許請求の範囲第1項記載の殺菌性ゼオライト組成
物。 4 特許請求の範囲第1項記載の殺菌性ゼオライ
ト組成物の製造法において、ゼオライト固体粒子
を殺菌性金属の塩の水溶液で、金属の化合物が析
出しない条件下で含浸することにより、ゼオライ
ト固体粒子のイオン交換容量の約90%以下の量の
殺菌性金属イオンをイオン交換でゼオライトに担
持させることを特徴とする方法。[Claims] 1 Specific surface area of 150 m 2 /g or more and 14 or less
consisting primarily of zeolite solid particles having a molar ratio of SiO 2 /Al 2 O 3 , and bactericidal metal ions supported by ion exchange on the zeolite solid particles in an amount of about 90% or less of the ion exchange capacity of the zeolite solid particles. Germicidal zeolite composition. 2 Zeolite solid particles are A-type zeolite,
2. The fungicidal polymer composition according to claim 1, which is comprised of Y-type zeolite, Y-type zeolite, or mordenite. 3. The germicidal zeolite composition according to claim 1, wherein the germicidal metal ions are selected from the group consisting of silver ions, copper ions, and zinc ions. 4. In the method for producing a bactericidal zeolite composition according to claim 1, the zeolite solid particles are impregnated with an aqueous solution of a bactericidal metal salt under conditions in which metal compounds do not precipitate. A method characterized by causing zeolite to support bactericidal metal ions in an amount of about 90% or less of the ion exchange capacity of zeolite by ion exchange.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6351188A JPS63260810A (en) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | Bactericidal zeolite composition and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6351188A JPS63260810A (en) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | Bactericidal zeolite composition and production thereof |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58007361A Division JPS59133235A (en) | 1983-01-21 | 1983-01-21 | Zeolite particle-containing polymer and its production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63260810A JPS63260810A (en) | 1988-10-27 |
| JPH057329B2 true JPH057329B2 (en) | 1993-01-28 |
Family
ID=13231321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6351188A Granted JPS63260810A (en) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | Bactericidal zeolite composition and production thereof |
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| Country | Link |
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-
1988
- 1988-03-18 JP JP6351188A patent/JPS63260810A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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