(57)【要約】      （修正有）【課題】Ａｇおよび消石灰（水酸化カルシウム）を含まず、高い抗ウィルス性を有し、しかも低コストである抗ウィルス剤を提供する。【解決手段】ＳｉＯ２と、アルカリ金属酸化物及び／又はアルカリ土類金属酸化物を含有し、分相構造を有するガラスからなる抗ウィルス剤および、前記抗ウィルス剤を含む樹脂成形品。前記樹脂成形品中の前記抗ウィルス剤の含有量が０．０１〜２０質量％である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ２と、アルカリ金属酸化物及び／又はアルカリ土類金属酸化物を含有し、分相構造を有するガラスからなることを特徴とする抗ウィルス剤。
【請求項２】
ガラスが、組成として、酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜９５％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ  １〜６０％を含有することを特徴とする請求項１に記載の抗ウィルス剤。
【請求項３】
ガラスが、さらに組成としてＢ２Ｏ３を含有することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の抗ウィルス剤。
【請求項４】
ガラスが、さらに、組成としてＡｇ２Ｏ、ＣｕＯ、ＺｎＯからなる群より選択される少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の抗ウィルス剤。
【請求項５】
ガラスが、１３０μｍ以下に分級された密度×４．８重量分のガラス粉末を２５℃、６０ｍｌの純水に３０分間浸漬し、浸漬直後とｐＨ測定直前に５秒間の撹拌を行った溶出試験において、溶出液のｐＨが１２．５超となる性質を有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の抗ウィルス剤。
【請求項６】
粉末状であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の抗ウィルス剤。
【請求項７】
レーザー回折式粒度分布測定による粒子の累計存在割合が５０％となるときの粒径（Ｄ５０）が、０．１〜５０μｍであることを特徴とする請求項６に記載の抗ウィルス剤。
【請求項８】
抗ウィルス剤を含む樹脂成形品であって、抗ウィルス剤が請求項１〜７の何れかに記載の抗ウィルス剤を含むことを特徴とする樹脂成形品。
【請求項９】
抗ウィルス剤の含有量が０．０１〜２０質量％であることを特徴とする請求項８に記載の樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い抗ウィルス性を示す抗ウィルス剤、及びこれを用いて作製した樹脂成型品に関する。
【背景技術】
【０００２】
抗ウィルス性を有する殺菌剤や消毒剤は、主に有機系と無機系に分けられる。無機系としては例えば、特許文献１において無機化合物の担体にＡｇイオンを担持させたＡｇ系抗菌剤が提案されている。Ａｇ系抗菌剤は、建材やエアーフィルター、マスク、衣料品等の工業製品と複合化させて使用され、前述の工業製品に殺菌や消毒の効果を付与することが可能である。
【０００３】
Ａｇ系抗菌剤の抗ウィルス性は、次のメカニズムによって生じると考えられている。すなわち、ウィルスが抗菌剤の粒子表面に吸着した際ＡｇイオンがウィルスのＤＮＡ・ＲＮＡに侵入し二重鎖の橋渡しを形成する。その結果、増殖の機能が抑制され、ウィルスの不活性化効果を引き起こす。また、エンベロープ（脂質膜）を持つウィルスに対してはＡｇイオンが脂質膜と結合して細胞との膜融合過程を阻止し、脱穀阻害または複製阻害を起こさせる。
【０００４】
また特許文献２には、消石灰（水酸化カルシウム）を抗ウィルス剤として利用した繊維が提案されている。消石灰は安価であり、有機物の存在下でも使用可能なことから、畜産現場で頻繁に使われる消毒資材である。昨今、高病原性鳥インフルエンザ（ＨＰＡＩ）の発生が相次ぎ、その防疫対策として広く用いられている。
【０００５】
消石灰の抗ウィルス性は、強力なアルカリ化作用によると考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４３３６９３７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０９４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
Ａｇ系抗菌剤は抗ウィルス性を有するが、効果的な抗ウィルス性を得るためには抗菌剤のＡｇ濃度を高める必要がある。結果として製造コストが高くなったり、樹脂製品が変色したりするという問題がある。
【０００８】
一方、消石灰は安価であるが、抗ウィルス性が不十分である。つまりウィルスの不活性化効果はｐＨに依存し、ｐＨが高くなるほどウィルスが不活性化し易くなる。しかし消石灰の飽和水溶液の理論ｐＨは１２．５であるため、十分な抗ウィルス性が得られない。
【０００９】
このように、高い抗ウィルス能と低い製造コストを両立した抗ウィルス剤を開発することは、極めて困難な技術的課題であった
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、高い抗ウィルス性を有し、しかも低コストである抗ウィルス剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は種々の検討を行った結果、アルカリ金属成分やアルカリ土類金属成分が容易に溶出するガラスを用いて抗ウィルス剤を作製すれば上記目的が達成できることを見出し、本発明として提案するに至った。
【００１１】
本発明の抗ウィルス剤は、ＳｉＯ２と、アルカリ金属酸化物及び／又はアルカリ土類金属酸化物を含有し、分相構造を有するガラスからなることを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、ＳｉＯ２を含む、分相構造を有するガラスを使用する。ＳｉＯ２を含む分相構造を有するガラスは、一般にＳｉＯ２リッチで化学耐久性に優れた相と、ＳｉＯ２プアで化学耐久性の低い相を含む。そしてガラス組成にアルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が含まれている場合には、これらの成分はＳｉＯ２プアな相に含まれ易い。それゆえ本発明の抗ウィルス剤が環境中の水分と接触した際、ＳｉＯ２プアな相（即ちアルカリ金属酸化物及び／又はアルカリ土類金属酸化物のリッチな相）からアルカリ金属成分やアルカリ土類金属成分が優先的に溶出する。溶出したアルカリ成分やアルカリ土類成分は水酸化物イオン（ＯＨ−）を形成し、ｐＨが上昇する。ｐＨが１２．５を超えると、ウィルスの膜タンパクが分解され始める。この効果によって、ウィルスを不活性化することができる。さらにアルカリ成分等が溶出した後のガラスは、表面にシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）が形成された多孔質体となる。このような多孔質体はウィルスや細菌、カビを孔の中に物理的に吸着する作用を示し、ウィルス等を効果的にトラップすることができる。
【００１３】
よって本発明の抗ウィルス剤は、これらの効果が相まって高い抗ウィルス性を示す。また抗ウィルス性が高いため、Ａｇなどの高価な原料の使用量を最小限に抑えることが可能になる。
【００１４】
また本発明においては、抗ウィルス剤を構成するガラスが、組成として、酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜９５％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ  １〜６０％を含有することが好ましい。ここで「Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ」とはＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＣａＯの含有量の合量を意味する。
【００１５】
また本発明においては、抗ウィルス剤を構成するガラスが、さらに組成としてＢ２Ｏ３を含有することが好ましい。
【００１６】
上記構成を採用すれば、分相性の制御が容易になり、アルカリ成分等の溶出量を適正化し易くなる。
【００１７】
また本発明においては、抗ウィルス剤を構成するガラスが、さらに、組成としてＡｇ２Ｏ、ＣｕＯ及びＺｎＯからなる群より選択される少なくとも一種を含有することが好ましい。
【００１８】
上記構成を採用すれば、抗ウィルス性をより向上させることができる。
【００１９】
また本発明においては、抗ウィルス剤を構成するガラスが、１３０μｍ以下に分級された密度×４．８重量分のガラス粉末を２５℃、６０ｍｌの純水に３０分間浸漬し、浸漬直後とｐＨ測定直前に５秒間の撹拌を行った溶出試験において、溶出液のｐＨが１２．５以上となる性質を有することが好ましい。「密度×４．８重量分のガラス粉末」とは、例えば密度が２．４ｇ／ｃｍ３のガラスの場合、２．４ｇ×４．８＝１１．５２ｇ分のガラス粉末であることを意味する。
【００２０】
上記構成を採用すれば、抗ウィルス性をより向上させることができる。
【００２１】
また本発明においては、抗ウィルス剤を構成するガラスが粉末状であることが好ましい。
【００２２】
上記構成を採用すれば、本発明の抗ウィルス剤を含む樹脂成型品等を作製することが容易になる。
【００２３】
また本発明においては、抗ウィルス剤を構成するガラスが、レーザー回折式粒度分布測定による粒子の累計存在割合が５０％となるときの平均粒子径（Ｄ５０）が、０．１〜５０μｍであることが好ましい。
【００２４】
上記構成を採用すれば、抗ウィルス剤が凝集したり、アルカリ成分等の溶出が不足したりする事態が回避し易くなる。
【００２５】
本発明の樹脂成型品は、上記した抗ウィルス剤を含むことを特徴とする。
【００２６】
また本発明の樹脂成型品においては、抗ウィルス剤の含有量が０．０１〜２０質量％であることが好ましい。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の抗ウィルス剤を詳述する。
【００２８】
本発明において抗ウィルス剤を構成するガラスは、ＳｉＯ２と、アルカリ金属酸化物及び／又はアルカリ土類金属酸化物を含有する。ＳｉＯ２はガラスの骨格を構成する成分である。アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物は、分相性を高めつつガラスの粘度を低下させる成分である。また、ガラスの溶出速度を低下させる成分である。さらに、溶出液中で水酸化物イオン（ＯＨ−）を形成し、ｐＨを上昇させる成分である。アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物としては、特にＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ及びＣａＯが好ましい。ガラス組成範囲は制限されるものではないが、例えば酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜９５％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯ  １〜６０％含有するガラスが好適に使用できる。ガラスを構成する各成分の作用と、その含有量を上記のように規定した理由を説明する。尚、各成分の含有範囲の説明において「％」は質量％を指す。
【００２９】
ＳｉＯ２は、ガラス骨格構造を形成する主要成分である。また、ガラスの粘度を上昇させる成分である。さらにガラスの溶出速度を低下させる成分である。加えてアルカリ成分、アルカリ土類成分の溶出後に残存ガラス相の主成分となり、ウィルスに対する吸着性を発揮する成分でもある。ＳｉＯ２の含有量は４０〜９５％、５５〜９３％、６０〜９０％、６５〜８８％、特に６８〜８６％であることが好ましい。ＳｉＯ２の含有量が多くなりすぎるとガラスの溶出速度が極端に低下して、抗ウィルス性の効果を得にくくなる。また溶融温度が高くなって製造コストが増加する。ＳｉＯ２の含有量が少なくなりすぎるとガラスの溶出速度が極端に上昇して、抗ウィルス性の効果が持続しにくくなる。
【００３０】
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯの含有量は、１〜６０％、３〜５０％、５〜４０％、１０〜３５％、特に１２〜２５％であることが好ましい。Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯの含有量が多くなりすぎると、ガラスの溶出速度が極端に上昇して、抗ウィルス性の効果が持続しにくくなる。Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋ＣａＯの含有量が少なくなりすぎると、ガラスの溶解速度が極端に低下して抗ウィルス性の効果を得にくくなる。また溶融温度が高くなって製造コストが増加する。なおＮａ２Ｏの含有量は１〜３０％、特に５〜２５％であることが好ましく、Ｋ２Ｏの含有量は０〜３０％、特に０〜２０％であることが好ましく、ＣａＯの含有量は０〜２０％、特に０〜１０％であることが好ましい。
【００３１】
本発明の抗ウィルス剤は、ガラス組成中にさらにＢ２Ｏ３を含有することが好ましい。Ｂ２Ｏ３はガラスの分相性を高める成分であり、分相性を制御しやすくなる。しかし、Ｂ２Ｏ３は含有量が多すぎると溶出液のホウ酸イオンＢ（ＯＨ）４−の濃度が上昇し、ｐＨが低下して抗ウィルス性の効果を得にくくなる。また、ガラスの溶出速度が極端に上昇して、抗ウィルス性の効果が持続しにくくなる。Ｂ２Ｏ３の含有量は０〜２５％、０〜１５％、特に０〜１０％であることが好ましい。
【００３２】
本発明の抗ウィルス剤は、ガラス組成中にさらにＡｇ２Ｏ、ＣｕＯ及びＺｎＯからなる群より選択される少なくとも一種を含有することが好ましい。Ａｇ２Ｏ、ＣｕＯ及び／又はＺｎＯを導入することで、抗ウィルス性の効果をさらに上昇させることができる。これらの成分の含有量は合量で０〜８％、特に０〜５％であることが好ましく、また各成分の含有量は各々０〜５％、特に０〜２％であることが好ましい。
【００３３】
本発明の抗ウィルス剤は、以下の溶出試験において溶出液のｐＨが１２．５超となることが好ましい。この溶出試験において、ｐＨが１２．５以下の場合、抗ウィルス剤に必要な抗ウィルス性が得にくくなる。（１）抗ウィルス剤を構成する密度×４．８重量分のガラスを、１３０μｍ以下に分級する。（２）分級したガラス粉末を２５℃、６０ｍｌの純水に３０分間浸漬する。なお浸漬直後と測定直前に５秒間の撹拌を行う。（３）溶出液のｐＨを測定する。
【００３４】
本発明の抗ウィルス剤は、粉末状のガラス（ガラス粉末）からなることが好ましい。粉末状のガラスからなる場合、大きな比表面積を有する為、高い抗ウィルス性の効果を得ることができる。また樹脂との混練が容易になり、射出成型や紡糸によって樹脂成型品とすることができる。このような樹脂成型品は、調理用器具やトイレ用品、エアーフィルター、マスクなどの製品部材として使用可能であり、これらの製品に抗ウィルス性を付与できる。
【００３５】
本発明の抗ウィルス剤は、ガラス粉末のレーザー回折式粒度分布測定による粒子の累計存在割合が５０％となるときの平均粒子径（Ｄ５０）が、０．１〜５０μｍであることが好ましい。平均粒子径（Ｄ５０）が０．１μｍより小さいと、ガラス粉末同士が凝集して、樹脂等と混練し難くなる。また樹脂成形品とした場合に、温水等に流出して、樹脂成形品の抗菌性に寄与できない虞が生じる。一方、平均粒子径（Ｄ５０）が５０μｍより大きいと、ガラス粉末の単位質量あたりの溶出量が低下して抗ウィルス性の効果を得にくくなる。なお「平均粒子径（Ｄ５０）」は、レーザー回折法により測定した際の体積基準の累積粒度分布曲線において、その積算量が粒子の小さい方から累積して５０％である粒子径を表す。
【００３６】
次に本発明の樹脂成型品について説明する。
【００３７】
本発明の樹脂成型品は、上記した抗ウィルス剤を含む。抗ウィルス剤については既述の通りであり、ここでは説明を割愛する。
【００３８】
本発明の樹脂成型品は、抗ウィルス剤を０．０１〜２０質量％含有することが好ましい。抗ウィルス剤の含有量が０．０１質量％より少ないと、樹脂成形品に十分な抗ウィルス性能を付与することが困難になる。一方、抗ウィルス剤の含有量が２０質量％より多いと、樹脂中に均一に分散させることが困難になり、マスターバッチ成形を行い難くなる。
【００３９】
本発明の樹脂成型品において、樹脂は特に限定されるものではなく、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の何れも使用可能である。例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンオキシド系樹脂、ポリフェニルサルファイド系樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ユリア系樹脂、ポリイミド系樹脂、脂肪族系ナイロン樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニデン樹脂、酢酸ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、主要なエンジニアリングプラスティック等やこれらの複合体に使用可能である。またガラス繊維、ボロン繊維、炭素繊維で強化された樹脂にも適用可能である。
【００４０】
熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂と抗ウィルス剤を混合する場合、抗ウィルス剤の分散性を高めるために、抗ウィルス剤表面をシランカップリング処理等で親油性にすることができる。なお、シランカップリング剤としては、アミノシラン、エポキシシラン、メタクリルシラン、ウレイドシラン、イソシアネートシラン等が挙げられる。
【００４１】
本発明の樹脂成形品は、抗ウィルス剤以外にも、各種の添加物（コロイダルシリカ、酸化亜鉛、アルミナ、ホワイトカーボン、酸化錫、酸化チタン、酸化珪素等）を含んでいてもよい。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例に基づいて、本発明を説明する。
【００４３】
表１は、本発明の分相ガラスからなる抗ウィルス剤の実施例（試料Ｎｏ．１〜４）及び比較例（試料Ｎｏ．５、６）を示している。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
表１の試料Ｎｏ．１〜４は次のようにして調製した。
【００４６】
まず、表１中のガラス組成になるように、天然原料、化成原料等の各種ガラス原料を秤量、混合して、ガラスバッチを作製した。次に、このガラスバッチを白金ロジウム合金製坩堝に投入した後、間接加熱電気炉内で１５００〜１６００℃で４時間加熱して、溶融ガラスを得た。尚、均質な溶融ガラスを得るために、加熱時に、耐熱性撹拌棒を用いて、溶融ガラスを複数回攪拌した。続いて、得られた溶融ガラスを耐火性鋳型内に流し出し、６００℃に設定した熱処理炉に移して、徐冷して塊状のガラス試料を得た。
【００４７】
続いてこのガラス試料について分相のための熱処理を実施した。詳述するとガラス試料を６００〜７５０℃に設定した熱処理炉に投入し、２４時間熱処理を行ってガラス試料を白濁させた。このガラス試料を走査型電子顕微鏡にて確認したところ、分相していることが確認された。
【００４８】
このようにして得られた試料について、密度、平均粒子径（Ｄ５０）及び溶出液のｐＨを測定した。結果を表１に示す。
【００４９】
また表１の試料Ｎｏ．５、６は、次のようにして調製した。まず上記と同様の方法によって、溶融ガラスから塊状のガラス試料を得、試料とした（分相のための熱処理を行っていない状態）。その後、分相状態を観察したところ、分相は確認できなかった。これらの試料について上記と同様の方法で密度、平均粒径（Ｄ５０）及び溶出液のｐＨを測定した。結果を表１に示す。
【００５０】
表１から、本発明の実施例である試料Ｎｏ．１は、溶出液のｐＨが１２．７であり、優れた抗ウィルス性を示すことが推測される。
【００５１】
なお密度は、周知のアルキメデス法によって測定した。
【００５２】
平均粒子径（Ｄ５０）は次のようにして求めた。まずガラス試料を乳鉢、乳棒を用いて粉砕し、目開き１３０μｍの篩を通過したガラス粉末を採取した。続いて、レーザー回折式粒度分布測定装置（ＳＩＭＡＤＺＵ  ＳＡＬＤ−２２００）により粒度分布を測定し、粒度分布から累計存在割合が５０％となるときの粒径を平均粒子径とした。
【００５３】
溶出液のｐＨは、次のようにして測定した。まず各試料を密度×４．８重量分精秤した。続いて容量１００ｍｌのポリプロピレン容器（ＰＰ容器）に純水６０ｍｌを入れ、試料を浸漬して、２５℃、３０分間の条件で溶出試験を行った。その際、浸漬直後とｐＨ測定の直前に５秒間の撹拌処理を行った。撹拌は前記ＰＰ容器を手で素早く振ることによって行った。溶出試験の終了直後に試験溶液にｐＨメーターの電極を浸漬させ、溶出液のｐＨを測定した。なお、ｐＨメーターはＨＯＲＩＢＡ製  Ｆ−７１を、電極は９６８１Ｓ−１０ｄを使用した。