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公開番号2024098618
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-24
出願番号2023002214
出願日2023-01-11
発明の名称抗菌剤及びそれを用いた抗菌用品
出願人株式会社ジーエルライフ
代理人弁理士法人友野国際特許事務所
主分類A01N 59/16 20060101AFI20240717BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】本発明は、抗菌用品の使用者が、抗菌効果が消失したことを知覚することができる抗菌剤及びそれを用いて抗菌効果が消失したことを知覚することができる抗菌用品、すなわち、期限切れ表示機能を有する抗菌剤及びそれを用いた期限切れ表示機能を有する抗菌用品を提供することを課題とするものである。
【解決手段】本発明は、抗菌性を有する金属を蒸着源として、粒状合成樹脂を粒状合成樹脂として用い、制御された蒸着雰囲気温度と連続蒸着時間の下で物理蒸着を行うことによって、粒状合成樹脂表面上に適度な付着力で担持され、粒状合成樹脂から脱離することによって期限切れを表示できる金属ナノ粒子担持合成樹脂抗菌剤である。また、本発明は、その金属ナノ粒子担持合成樹脂抗菌剤が、内部を視認でき、通液可能な収容部材に封入した期限切れを表示できる抗菌用品である。
【選択図】図6

特許請求の範囲【請求項１】
物理蒸着が、抗菌性を有する金属を蒸着源として用いると共に、粒状合成樹脂を被蒸着体として用い、連続して蒸着する蒸着時間を０．０１ｓｅｃから０．２ｓｅｃの範囲に制御すると同時に、蒸着雰囲気温度を２５℃から前記粒状合成樹脂の融点の範囲に制御して行われ、
前記蒸着源からの蒸発物質が、前記粒状合成樹脂表面上へ間欠的に到達し、前記粒状合成樹脂表面上で生成して前記粒状合成樹脂表面上に適度な付着力で担持される前記金属のナノ粒子が、前記粒状合成樹脂から脱離することによって発現する期限切れ表示機能を有することを特徴とする金属ナノ粒子担持粒状合成樹脂抗菌剤。
続きを表示（約 3,200 文字）【請求項２】
前記物理蒸着が、前記抗菌性を有する金属として、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、コバルト（Ｃｏ）、及び、ニッケル（Ｎｉ）から選択されるいずれか一つ以上の金属、又は、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、コバルト（Ｃｏ）、及び、ニッケル（Ｎｉ）から選択される二種以上の金属を含む合金を用いると共に、前記粒状合成樹脂として、熱可塑性樹脂を用い、蒸着法、イオンプレーティング法、及び、スパッタリング法から選択されるいずれかの方法で行われ、前記粒状合成樹脂表面上で生成して前記粒状合成樹脂表面上に適度な付着力で担持される前記金属のナノ粒子が、前記粒状合成樹脂から脱離することによって発現する期限切れ表示機能を有することを特徴とする請求項１に記載の金属ナノ粒子担持粒状合成樹脂抗菌剤。
【請求項３】
前記物理蒸着が、前記粒状合成樹脂として、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹脂、酢酸セルロース系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、エチレン－酢酸ビニル系樹脂、エチレン－ビニルアルコール共重合体系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン系樹脂、アクリロニトリル－スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリフッ化ビニル系樹脂、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、及び、ポリフェニレンスルフィド系樹脂から選択されるいずれか一つ以上を用いて行われ、前記粒状合成樹脂表面上で生成して前記粒状合成樹脂表面上に適度な付着力で担持される前記金属のナノ粒子が、前記粒状合成樹脂から脱離することによって発現する期限切れ表示機能を有することを特徴とする請求項２に記載の金属ナノ粒子担持粒状合成樹脂抗菌剤。
【請求項４】
前記物理蒸着が、前記蒸着雰囲気温度を２５℃から１５０℃の範囲に制御し、前記粒状合成樹脂として、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹脂、酢酸セルロース系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、エチレン－酢酸ビニル系樹脂、エチレン－ビニルアルコール共重合体系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン系樹脂、アクリロニトリル－スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリフッ化ビニル系樹脂、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、及び、ポリフェニレンスルフィド系樹脂から選択されるいずれか一つ以上を用いて行われ、前記粒状合成樹脂表面上で生成して前記粒状合成樹脂表面上に適度な付着力で担持される前記金属のナノ粒子が、前記粒状合成樹脂から脱離することによって発現する期限切れ表示機能を有することを特徴とする請求項２に記載の金属ナノ粒子担持粒状合成樹脂抗菌剤。
【請求項５】
前記物理蒸着が、前記蒸着雰囲気温度を２５℃から１５０℃の範囲に制御し、前記粒状合成樹脂として、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹脂、酢酸セルロース系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、エチレン－酢酸ビニル系樹脂、エチレン－ビニルアルコール共重合体系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン系樹脂、アクリロニトリル－スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、及び、ポリフェニレンスルフィド系樹脂からから選択されるいずれか一つ以上を用いて行われ、前記粒状合成樹脂表面上で生成して前記粒状合成樹脂表面上に適度な付着力で担持される前記金属のナノ粒子が、前記粒状合成樹脂から脱離することによって発現する期限切れ表示機能を有することを特徴とする請求項２に記載の金属ナノ粒子担持粒状合成樹脂抗菌剤。
【請求項６】
前記物理蒸着が、前記蒸着雰囲気温度を４０℃から１３０℃の範囲に制御し、前記粒状合成樹脂として、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹脂、酢酸セルロース系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、エチレン－酢酸ビニル系樹脂、エチレン－ビニルアルコール共重合体系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン系樹脂、アクリロニトリル－スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、及び、ポリフェニレンスルフィド系樹脂から選択される一つ以上を用いて行われ、前記粒状合成樹脂表面上で生成して前記粒状合成樹脂表面上に適度な付着力で担持される前記金属のナノ粒子が、前記粒状合成樹脂から脱離することによって発現する期限切れ表示機能を有することを特徴とする請求項２に記載の金属ナノ粒子担持粒状合成樹脂抗菌剤。
【請求項７】
前記物理蒸着が、前記金属のナノ粒子の平均粒子径が１～５０ｎｍとなるように制御して行われ、前記粒状合成樹脂表面上で生成して前記粒状合成樹脂表面上に適度な付着力で担持される前記金属のナノ粒子が、前記粒状合成樹脂から脱離することによって発現する期限切れ表示機能を有することを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の金属ナノ粒子担持粒状合成樹脂抗菌剤。
【請求項８】
前記物理蒸着が、前記金属のナノ粒子が、前記粒状合成樹脂に対して、０．００５～０．５重量％付着するように制御して行われ、前記粒状合成樹脂表面上で生成して前記粒状合成樹脂表面上に適度な付着力で担持される前記金属のナノ粒子が、前記粒状合成樹脂から脱離することによって発現する期限切れ表示機能を有することを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の金属ナノ粒子担持粒状合成樹脂抗菌剤。
【請求項９】
前記物理蒸着が、前記金属のナノ粒子が、前記粒状合成樹脂に対して、０．００５～０．５重量％付着するように制御して行われ、前記粒状合成樹脂表面上で生成して前記粒状合成樹脂表面上に適度な付着力で担持される前記金属のナノ粒子が、前記粒状合成樹脂から脱離することによって発現する期限切れ表示機能を有することを特徴とする請求項７に記載の金属ナノ粒子担持粒状合成樹脂抗菌剤。
【請求項１０】
請求項１～６のいずれか一項に記載の金属ナノ粒子担持粒状合成樹脂抗菌剤が、内部を視認することができ、通液可能な収容部材に封入されていることを特徴とする期限切れ表示機能を有する抗菌用品。
【請求項１０】
請求項７に記載の金属ナノ粒子担持粒状合成樹脂抗菌剤が、内部を視認することができ、通液可能な収容部材に封入されていることを特徴とする期限切れ表示機能を有する抗菌用品。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌剤及びそれを用いた抗菌用品に関する。特に、抗菌効果の期限切れが視認することができる抗菌剤及びそれを用いた抗菌用品に関する。
続きを表示（約 4,800 文字）【背景技術】
【０００２】
１９００年代後半、人間の物質的欲求がある程度満足されると、清潔で罹患しない快適な生活環境、すなわち、目に見えない真菌、細菌、及び、ウイルス等の病原体から保護され、悪臭もなく清浄な空気に囲まれた生活環境に対する要求が急速に高まってきた。それと呼応するように、１９８５年頃、安定性及び安全性に課題を有していた有機抗菌剤に対し、安定性及び安全性に優れた銀を用いた無機抗菌剤の出現により、家庭・台所用品、食品容器・包材、衣料品、文具・おもちゃ、電気・電子製品、住宅・建材、及び、車両・航空機等に至るまで抗菌加工処理が施された抗菌用品の用途が拡大した（例えば、特許文献１及び非特許文献１）。しかし、「抗菌」という用語が、適正に理解されることがなく、病原性を有する真菌、細菌、及び、ウイルスに限定されず、病原性がない微生物も含めた、滅菌、殺菌、消毒、除菌、静菌、制菌、防腐、防菌、及び、防黴等も含めた総称として一般消費者に広まり、これらの学術的に類似した用語の区別もなく、抗菌用品の効果効用に対する誤解も多い状況にあった（例えば、非特許文献２及び３）。このため、現在では、ＩＳＯのプラスチック専門委員会年次大会で承認され国際標準化された抗菌試験方法が、ＩＳＯ２２１９６として発行されるに至り、一般社団法人抗菌製品技術協議会（Society of International sustaining growth for Antimicrobial Articles, SIAA）が、ＩＳＯ２２１６番号入りＳＩＡＡマークを運用し管理するまでになっている（非特許文献４）。
【０００３】
このような抗菌用品の需要拡大は、無機抗菌剤の高性能化を促進する原動力となり、その開発が進められてきた結果、多数の無機抗菌剤が商品化されてきた。従来は、抗菌化学種である銀イオン等の金属イオンを溶出する、金属イオンを配位させて担持した各種無機担体、又は、抗菌化学種を溶出しない、光触媒酸化チタン粒子等を無機抗菌剤として利用されることが一般的であった（例えば、特許文献１、非特許文献１及び５）。その後、多岐多様に亘る技術分野において数々の潜在的可能性を秘めているナノテクノロジーの特徴の一つであり、この分野で極めて重要な役割を果たす比表面積を追求し、微粒子化、更には、ナノ粒子化した抗菌性金属を無機抗菌剤として利用する技術が着目されると共に、金属微粒子及び金属ナノ粒子の製造方法が検討されてきた（例えば、特許文献２～９）。金属微粒子及び金属ナノ粒子も、金属イオンを配位させて担持した各種無機担体同様、抗菌化学種を溶出する無機抗菌剤の範疇に入るが、粒子径が小さい程比表面積が大きくなり、金属イオンの溶出量が増加するが、金属イオンを担持した各種無機単体よりも単位時間当たりの溶出量が少ないため、抗菌効果を損なうことなく寿命が長いという特長を有している。
【０００４】
そして、このような無機抗菌剤の抗菌メカニズムは、抗菌化学種を配位させて担持した各種無機担体の場合のように、抗菌化学種を溶出する場合と、光触媒二酸化チタンの場合のように、固体で機能して抗菌化学種を溶出しない場合とでは、プロセスが異なっているものの、最終的な抗菌作用は、活性酸素及びヒドロキシラジカルが、有機物である微生物を酸化分解することにおいては一致しているものと考えられている（例えば、非特許文献３）。
【０００５】
一方、抗菌作用の寿命に関する情報は極めて少ないが、一般的に、抗菌化学種を配位させて担持した各種無機担体のような抗菌化学種を溶出する無機抗菌剤の抗菌性を持続する寿命は短く、固体で機能する光触媒二酸化チタンのような抗菌化学種を溶出しない無機抗菌剤の抗菌性を持続する寿命は長いと考えられている（例えば、非特許文献５）。このことは、抗菌化学種を溶出しない無機抗菌剤の寿命が半永久的であることを意味していると考えられる。また、抗菌化学種を溶出する無機抗菌剤にしても、抗菌化学種の単位時間当たりの溶出量は極めて少なく、抗菌化学種を溶出しない無機抗菌剤よりも寿命が短いとはいえ、有機抗菌剤よりも遥かに長い期間に亘って抗菌性を発現することができるという無機抗菌剤の特徴を損なうものではない。そして、金属微粒子及び金属ナノ粒子は、金属イオンを溶出する範疇の無機抗菌剤であるが、金属イオンを配位しているものではなく、固体として機能するため、金属イオンの単位時間当たりの溶出量は、抗菌化学種を配位させて担持した各種無機担体よりも少なく、抗菌化学種を溶出しない無機抗菌剤と匹敵する寿命を有していると考えることができる。
【０００６】
しかしながら、無機抗菌剤の寿命において留意しなければならないことは、抗菌化学種を配位させて担持した各種無機担体、光触媒二酸化チタン、並びに、金属微粒子及び金属ナノ粒子の抗菌性を持続する寿命が、無機抗菌剤自体の脱離や脱落等の物理的要因によって支配されるということである（例えば、特許文献２～４、６、７、及び、９、並びに、非特許文献６）。いずれの無機抗菌剤も、成形加工される抗菌用品に適用する場合、微生物を含む環境と接触して抗菌作用を発揮する必要があるため、抗菌用品の表面近傍に固定されている無機抗菌剤が効果的であるが、環境との接触条件によっては、簡単に脱離する可能性がある（特許文献２、４、及び、７）。また、高温高湿、温度変化、及び、太陽光等へ長期間に亘って曝露される厳しい環境条件では、抗菌用品の劣化によって、無機抗菌剤の脱落の可能性もある（例えば、非特許文献６）。特に、金属微粒子及び金属ナノ粒子が担持された担体の無機抗菌剤は、担体からの脱離を懸念する必要がある（例えば、特許文献３、６）。段落０００５に示したように、無機抗菌剤自体には、有機抗菌剤と比較して、優れた安定性及び安全性を有しているが、このような無機抗菌剤の脱離や脱落による抗菌効果の消失に対する関心は低く、上記無機抗菌剤自体の寿命よりも極度に短いにもかかわらず、抗菌用品の使用者が、抗菌効果の消失を知覚できる技術は開示されていない（例えば、特許文献２～９、並びに、非特許文献１～６）。
【０００７】
例えば、家庭用品で抗菌効果が求められる洗濯ボールに係る特許文献を調査しても、洗剤量削減、型崩れ防止、選択効率向上、及び、抗菌作用の均質化等の改良に関する記載は認められるものの、洗濯ボールの使用者が、その抗菌効果が消失する時期を知覚できる技術は全く開示されていない（例えば、特許文献１０～１３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０００－００１６２１号公報
特開平１１－１８１３２７号公報
特表２００９－５１１７５４号公報
特開２０１０－０４７８６２号公報
特開２０１１－１９５９３１号公報
特開２０１２－２０１６２３号公報
特開２０１５－１２０８９６号公報
特開２０１７－０００９６９号公報
特開２０１８－１３５４４０号公報
特開２００４－２３８６０２号公報
特開２００８－１４２４９２号公報
特表２０１５－５０５５０４号公報
特開２０２０－０６９３７０号公報
【非特許文献】
【０００９】
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【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
背景技術で説明したように、無機抗菌剤を使用した抗菌用品が多岐に亘り使用されているが、抗菌用品の使用者が、その抗菌効果が消失したことを知覚できる抗菌用品は認められず、使用できる抗菌用品を廃棄する、逆に、使用できない抗菌用品を繰り返し使用するということが生じる。取扱説明書に頼ることもできるが、それを廃棄する使用者も多い。
（【００１１】以降は省略されています）

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