(57)【要約】【課題】高い抗ウイルス性及び耐光性を有する被膜を得ることが可能な抗ウイルス性樹脂組成物を提供する。【解決手段】本発明の抗ウイルス性樹脂組成物は、無機粒子と、亜酸化銅粒子と、バインダー樹脂と、有機溶剤とを含有する。当該無機粒子は、酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム及び酸化ジルコニウムからなる群より選ばれる少なくとも一つを含み、かつ、電気泳動レーザー・ドップラー法により求められる水中における等電点が７以上である。そして、抗ウイルス性樹脂組成物の加熱残分１００質量部中に、無機粒子は２０〜６０質量部含有し、亜酸化銅粒子は０．１〜１０質量部含有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム及び酸化ジルコニウムからなる群より選ばれる少なくとも一つを含み、かつ、電気泳動レーザー・ドップラー法により求められる水中における等電点が７以上である無機粒子と、
亜酸化銅粒子と、
バインダー樹脂と、
有機溶剤と、
を含有し、
抗ウイルス性樹脂組成物の加熱残分１００質量部中に、前記無機粒子は２０〜６０質量部含有し、前記亜酸化銅粒子は０．１〜１０質量部含有する抗ウイルス性樹脂組成物。
【請求項２】
前記無機粒子及び亜酸化銅粒子は、動的光散乱法で測定しキュムラント解析法により得られる平均二次粒子径が２００ｎｍ以下である請求項１に記載の抗ウイルス性樹脂組成物。
【請求項３】
前記抗ウイルス性樹脂組成物の加熱残分１００質量部中における酸化チタンの含有量は、１０質量部以下である請求項１又は２に記載の抗ウイルス性樹脂組成物。
【請求項４】
基材と、
前記基材上に設けられ、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の抗ウイルス性樹脂組成物より形成される被膜と、
を有する抗ウイルス性部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗ウイルス性樹脂組成物及び抗ウイルス性部材に関する。詳細には本発明は、ウイルスの増殖を抑制しつつも耐光性に優れた抗ウイルス性樹脂組成物及び当該樹脂組成物を用いた抗ウイルス性部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
消費者の清潔志向の向上により、生活環境中のウイルスを減少させる多様な抗ウイルス性材料が開発され、製品化されている。そして、住宅用や自動車用の内装部材に対して抗ウイルス性を付与する抗ウイルス性材料は、一般的に銀や亜鉛などを含有している。通常、これらの抗ウイルス性材料は、多孔質なゼオライトやシリカなどに担持した状態で利用されている。しかし、銀や亜鉛などは、価格や生態毒性の点で課題を有している。
【０００３】
そこで従来、一価銅化合物を有効成分として用い、さらに一価銅化合物を、バインダーを用いて基材表面に固定化した微生物不活化材料が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１において、一価銅化合物としては、酸化第一銅、硫化第一銅、ヨウ化第一銅及び塩化第一銅などの化合物が開示され、バインダーとしては、重合や溶媒の揮発により被膜を形成することが可能な高分子バインダーが開示されている。そして特許文献１では、酸化チタンや金属担持酸化チタンなどの光触媒物質が微生物不活化材料に含有され得ることも開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１９０１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来より、特許文献１に示すように、亜酸化銅などが抗ウイルス性を示すことは知られていた。しかしながら、亜酸化銅と有機バインダーとを複合化した場合、抗ウイルス性を示すためには、大量の亜酸化銅を含有させて被膜の表面に露出させるか、あるいは被膜を薄くし亜酸化銅を被膜の表面に露出させる手法がとられていた。前者の場合、亜酸化銅の含有量が多いため被膜の外観が亜酸化銅に支配され赤みを帯びる問題があった。また後者の場合、薄膜であるが故に摺動などにより被膜が剥離し、抗ウイルス性が損なわれるなどの欠点があった。
【０００６】
また特許文献１のように、光触媒物質と組み合わせて抗ウイルス性を確保する手法も開示されている。しかし、光触媒物質を活性化させるためには初期に一定の光を照射する必要があった。さらに光触媒物質を多量に用いる場合、光触媒物質の作用により高分子バインダーが分解され、被膜の外観異常を示す可能性があった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、高い抗ウイルス性及び耐光性を有する被膜を得ることが可能な抗ウイルス性樹脂組成物、及び当該抗ウイルス性樹脂組成物を用いた抗ウイルス性部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様に係る抗ウイルス性樹脂組成物は、無機粒子と、亜酸化銅粒子と、バインダー樹脂と、有機溶剤とを含有する。当該無機粒子は、酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム及び酸化ジルコニウムからなる群より選ばれる少なくとも一つを含み、かつ、電気泳動レーザー・ドップラー法により求められる水中における等電点が７以上である。そして、抗ウイルス性樹脂組成物の加熱残分１００質量部中に、無機粒子は２０〜６０質量部含有し、亜酸化銅粒子は０．１〜１０質量部含有する。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る抗ウイルス性樹脂組成物は、第１の態様に係る樹脂組成物において、無機粒子及び亜酸化銅粒子は、動的光散乱法で測定しキュムラント解析法により得られる平均二次粒子径が２００ｎｍ以下である。
【００１０】
本発明の第３の態様に係る抗ウイルス性樹脂組成物は、第１又は第２の態様に係る樹脂組成物において、抗ウイルス性樹脂組成物の加熱残分１００質量部中における酸化チタンの含有量は１０質量部以下である。
【００１１】
本発明の第４の態様に係る抗ウイルス性部材は、基材と、基材上に設けられ、第１乃至第３のいずれかの態様に係る抗ウイルス性樹脂組成物より形成される被膜とを有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の抗ウイルス性樹脂組成物は、無機粒子と亜酸化銅粒子とを共存させているため、亜酸化銅粒子の価数が長期間安定し、その結果、高い抗ウイルス性を発揮することができる。また、酸化チタンのような光触媒物質を含有する必要がないため、得られる被膜の耐光性を高めることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る抗ウイルス性樹脂組成物及び抗ウイルス性部材について詳細に説明する。なお本明細書において、「抗ウイルス性樹脂組成物」を単に「樹脂組成物」ともいう。
【００１４】
［抗ウイルス性樹脂組成物］
本発明の実施形態に係る抗ウイルス性樹脂組成物は、電気泳動レーザー・ドップラー法により求められる水中における等電点が７以上である無機粒子と、亜酸化銅粒子と、バインダー樹脂と、有機溶剤とを含有する。
【００１５】
無機粒子としては、水中における等電点が７以上である無機化合物を使用する。このような無機粒子を使用することにより、酸化チタンのような光触媒物質を使用しなくても亜酸化銅と組み合わせることで、ウイルスの増殖を効果的に抑制する抗ウイルス性樹脂組成物を得ることが可能となる。なお、上述のように等電点は、電気泳動レーザー・ドップラー法により求められる水中における値を採用するが、この値は、日本工業規格ＪＩＳ  Ｒ１６３８（ファインセラミックス粉末の等電点測定方法）に準拠して測定することができる。
【００１６】
無機粒子を構成する無機化合物は、等電点が７以上であれば特に限定されない。ただ、無機粒子は、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３，Ｆｅ３Ｏ４）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）及び酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）からなる群より選ばれる少なくとも一つを含有していることが好ましい。無機粒子がこのような化合物を含有していることにより、亜酸化銅（Ｃｕ２Ｏ）と組み合わせることで、高い抗ウイルス性を発揮する被膜を容易に得ることが可能となる。なお、無機粒子は、酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム及び酸化ジルコニウムからなる群より選ばれる少なくとも一つからなる粒子であってもよい。
【００１７】
無機粒子の平均一次粒子径は、２ｎｍ〜８０ｎｍであることが好ましい。無機粒子の平均一次粒子径がこの範囲外であっても本発明の効果を発揮することができる。ただ、無機粒子の平均一次粒子径が２ｎｍ未満の場合には、個々の無機粒子の表面積が過少となり、後述する亜酸化銅粒子の価数安定化効果を発揮し難くなる恐れがある。また、無機粒子の平均一次粒子径が８０ｎｍを超える場合には、後述する分散処理工程にて十分な微粒子化が困難となる。その結果、無機粒子が分散処理工程や分散処理後の貯蔵中に凝集し、沈殿しやすくなる恐れがある。なお、無機粒子の平均一次粒子径は、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて複数個の無機粒子の直径を測定することにより求めることができる。
【００１８】
なお、無機粒子の平均一次粒子径は、５ｎｍ〜５０ｎｍであることが好ましく、５ｎｍ〜３０ｎｍであることがより好ましい。このような平均一次粒子径であることにより、無機粒子の表面積を高い状態に維持しつつ、有機溶剤中で高分散させることが可能となる。
【００１９】
さらに本実施形態の抗ウイルス性樹脂組成物は、上記無機粒子に加え、亜酸化銅粒子も含有している。従来より抗ウイルス活性を示す銅化合物は数多く報告されているが、酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）と比較し、酸化銅（Ｉ）（亜酸化銅、Ｃｕ２Ｏ）は抗ウイルス活性が高い。つまり、亜酸化銅は銅イオンを溶出しやすいため、溶出した銅イオンがウイルスと接触することで蛋白質と結合し活性を低下させ、ウイルスの代謝機能を阻害しやすくなる。さらに溶出した銅イオンの触媒作用によって空気中の酸素を活性酸素化し、ウイルスの有機物を分解しやすくなる。そのため、亜酸化銅粒子は、酸化銅（Ｉ）からなる粒子を用いることが好ましい。
【００２０】
ここで、上述のように本実施形態の抗ウイルス性樹脂組成物は、水中における等電点が７以上である無機粒子と亜酸化銅粒子とを混合している。酸化銅（Ｉ）はウイルスの代謝機能を阻害し、ウイルスの有機物を分解する作用を有する。しかし、酸化銅（Ｉ）が酸化銅（ＩＩ）に酸化した場合、このような作用が低下する可能性がある。そのため、本実施形態の抗ウイルス性樹脂組成物は、亜酸化銅粒子の価数を安定化させるために、等電点が７以上である無機粒子を含有させている。その結果、後述する被膜中で亜酸化銅粒子が酸化銅粒子に酸化することを抑制し、亜酸化銅粒子の抗ウイルス活性を長期間維持することが可能となる。
【００２１】
亜酸化銅粒子は、結晶構造を有していてもよく、非晶質構造であってもよい。また亜酸化銅粒子が結晶構造を有する場合、その結晶構造にかかわらず、細菌やウイルスの表面を構成する蛋白質に配位することで、当該蛋白質の構造を変化させ、細菌やウイルスを不活性化させることができる。そのため、亜酸化銅粒子の結晶構造は特に制限されない。
【００２２】
亜酸化銅粒子の平均一次粒子径は、２ｎｍ〜８０ｎｍであることが好ましい。亜酸化銅粒子の平均一次粒子径がこの範囲外であっても、本実施形態の効果を発揮することができる。しかし、亜酸化銅粒子の平均一次粒子径が２ｎｍ未満の場合には、個々の亜酸化銅粒子の表面積が過少となり、銅イオンが溶出し難くなる恐れがある。また、亜酸化銅粒子の平均一次粒子径が８０ｎｍを超える場合には、後述する分散処理工程で十分な微粒子化が困難となる。その結果、亜酸化銅粒子が分散処理工程や分散処理後の貯蔵中に凝集し、沈殿しやすくなる恐れがある。なお、亜酸化銅粒子の平均一次粒子径は、無機粒子と同様に透過型電子顕微鏡を用いて求めることができる。
【００２３】
なお、亜酸化銅粒子の平均一次粒子径は、１０ｎｍ〜７０ｎｍであることが好ましく、３０ｎｍ〜６０ｎｍであることがより好ましい。このような平均一次粒子径であることにより、亜酸化銅粒子の表面積を高い状態に維持しつつ、有機溶剤中で高分散させることが可能となる。
【００２４】
本実施形態の抗ウイルス性樹脂組成物は、バインダー樹脂を含有する。バインダー樹脂は、当該樹脂組成物より得られる被膜の安定性及び抗ウイルス性が確保される限り、特に限定されない。バインダー樹脂としては、例えばアルキッド系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂などを使用することができる。また、ポリエステル系樹脂、ポリアミド酸系樹脂、ポリイミド系樹脂、スチレンマレイン酸系樹脂、スチレン無水マレイン酸系樹脂なども使用することができる。さらに、各種のアクリル酸系モノマー、アクリレート系モノマーも適用可能である。バインダー樹脂として特に好ましい樹脂、モノマーとしては、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリル系モノマー、ポリアミド酸系樹脂、ポリイミド系樹脂、スチレンマレイン酸系樹脂、スチレン無水マレイン酸系樹脂が挙げられる。バインダー樹脂は一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２５】
本実施形態の抗ウイルス性樹脂組成物は、無機粒子及び亜酸化銅粒子を分散し、樹脂組成物の粘度や固形分量を調整するために、有機溶剤を含有する。有機溶剤としては、例えば芳香族炭化水素類（トルエン及びキシレン等）、アルコール類（メタノール、エタノール及びイソプロピルアルコール等）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトン等）が挙げられる。さらに、脂肪族炭化水素類（ヘキサン及びヘプタン等）、エーテル類（テトラヒドロフラン等）、アミド系溶剤（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）及びジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）等）、ニトリル系溶剤が挙げられる。これらの有機溶剤は一種を単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２６】
ここで、無機粒子及び亜酸化銅粒子の表面は極性が高い場合が多い。そのため、これらの粒子の凝集を抑制し、平均二次粒子径が例えば２００ｎｍ以下になるように分散させるには、極性の高い有機溶剤を使用することが好ましい。このような極性の高い有機溶剤としては、例えばアルコール系、ケトン系、ニトリル系の有機溶剤を用いることが好ましい。具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール等の第一級アルコール；２−プロパノール、２−ブタノール等の第二級アルコール；１，１，１−トリメチルメタノール等の第三級アルコールを用いることができる。また、エチレングリコール、プロピレングリコール等の多価アルコール；アセトン、メチルエチルケトン等のジアルキルケトン；アセトニトリル、プロピオニトリル、ピバロニトリル等のニトリル系溶剤も用いることができる。
【００２７】
本実施形態に係る抗ウイルス性樹脂組成物において、抗ウイルス性樹脂組成物の加熱残分１００質量部中における、無機粒子の含有量は２０〜６０質量部である。つまり、無機粒子は、有機溶剤分を除く抗ウイルス性樹脂組成物の固形分１００質量部中において、２０〜６０質量部含まれる。無機粒子の含有量が２０質量部未満では、無機粒子による亜酸化銅の価数を安定化させる作用が不十分となり、亜酸化銅粒子による抗ウイルス性能が低下する恐れがある。一方、無機粒子の含有量が６０質量部を超えると、得られた被膜が多孔質と成り過ぎるため、被膜の強度、耐久性及び密着性などに悪影響を与える恐れがある。
【００２８】
なお、無機粒子の含有量は、抗ウイルス性樹脂組成物の加熱残分１００質量部中において、３０〜６０質量部であることが好ましく、４０〜６０質量部であることがより好ましい。この範囲内であることにより、十分な抗ウイルス性能を確保しつつも、被膜の強度、耐久性及び密着性を向上させることが可能となる。
【００２９】
さらに、本実施形態に係る抗ウイルス性樹脂組成物において、抗ウイルス性樹脂組成物の加熱残分１００質量部中における、亜酸化銅粒子の含有量が０．１〜１０質量部である。つまり、亜酸化銅粒子は、有機溶剤分を除く抗ウイルス性樹脂組成物の固形分１００質量部中において０．１〜１０質量部含まれる。亜酸化銅粒子の含有量が０．１質量部未満では、形成された被膜の表面において蛋白質の変性が十分に生じず、抗ウイルス性能が不十分となる恐れがある。一方、亜酸化銅粒子の含有量が１０質量部を超えると、亜酸化銅粒子による着色の影響が大きくなり、外観を損ねる恐れがある。
【００３０】
なお、亜酸化銅粒子の含有量は、抗ウイルス性樹脂組成物の加熱残分１００質量部中において、０．３〜５質量部であることが好ましく、０．３〜３質量部であることがより好ましい。この範囲内であることにより、十分な抗ウイルス性能を確保しつつも、被膜の物性を向上させ、不要な着色を抑制することが可能となる。
【００３１】
なお、本明細書における加熱残分は、日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ５６０１−１−２（塗料成分試験方法−第１部：通則−第２節：加熱残分）に準拠して測定することができる。そして、加熱残分から元素分析することにより、無機粒子及び亜酸化銅粒子、並びに後述する酸化チタンの含有量を求めることができる。
【００３２】
無機粒子及び亜酸化銅粒子は、抗ウイルス性樹脂組成物中において、平均二次粒子径が２００ｎｍ以下であることが好ましい。これらの粒子の平均二次粒子径が２００ｎｍを超えても本発明の効果を発揮することができる。ただ、平均二次粒子径が２００ｎｍを超えると、無機粒子及び亜酸化銅粒子の表面積が減少し、抗ウイルス性が低下する恐れがある。また、これらの粒子の平均二次粒子径が２００ｎｍ以下である場合、得られる被膜の透明性を確保することができる。なお、無機粒子及び亜酸化銅粒子の平均二次粒子径の下限は特に限定されないが、例えば５０ｎｍとすることができる。これらの粒子の平均二次粒子径が５０ｎｍ以上であれば、これらの粒子における結晶構造の破壊が抑制され、抗ウイルス性を高めることが可能となる。なお本明細書において、無機粒子及び亜酸化銅粒子の平均二次粒子径は、動的光散乱法で測定し、キュムラント解析法により得られる平均二次粒子径を採用する。
【００３３】
本実施形態の抗ウイルス性樹脂組成物は、必要により、無機又は有機微粒子用の分散剤や、消泡剤、シランカップリング剤、チクソトロピー性付与剤(増粘剤)、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を含有させることができる。添加剤の使用量は、それぞれ本実施形態の抗ウイルス性樹脂組成物の全体に対し、５質量％以下であることが好ましく、２質量％以下であることがより好ましい。
【００３４】
分散剤としては、有機分散剤や無機分散剤を使用することができる。有機分散剤としては、重量平均分子量が２０００〜５０００００の高分子分散剤や重量平均分子量が２０００未満の低分子分散剤が挙げられる。
【００３５】
チクソトロピー性付与剤としては、無機チクソトロピー性付与剤や、有機チクソトロピー性付与剤を使用することができる。無機チクソトロピー性付与剤としては、ベントナイト、有機処理ベントナイト、極微細表面処理炭酸カルシウム等が挙げられる。また、有機チクソトロピー性付与剤としては、水添ヒマシ油ワックス、ステアリン酸カルシウム、オレイン酸アルミニウム、重合アマニ油等が挙げられる。
【００３６】
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系やアミン系の酸化防止剤を使用することができる。ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、トリエチレングリコール−ビス−［３−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］が挙げられる。また、１，６−ヘキサンジオール−ビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］が挙げられる。さらに、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルホスホネート−ジエチルエステルが挙げられる。アミン系酸化防止剤としては、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、ジエチルアミノメチルメタクリレート等）等が挙げられる
【００３７】
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール、トリアジン、ベンゾフェノン及びシュウ酸アニリドなどを使用することができる。ベンゾトリアゾールとしては、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾールが挙げられる。また、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール等も挙げられる。トリアジンとしては、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−［（ヘキシル）オキシ］−フェノール等が挙げられる。ベンゾフェノンとしては、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクチルオキシベンゾフェノン等が挙げられる。シュウ酸アニリドとしては、２−エトキシ−２’−エチルオキサリック酸ビスアニリド等が挙げられる。
【００３８】
本実施形態に係る抗ウイルス性樹脂組成物は、無機粒子と、亜酸化銅粒子と、バインダー樹脂と、有機溶剤とを含有する。当該無機粒子は、酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム及び酸化ジルコニウムからなる群より選ばれる少なくとも一つを含み、かつ、電気泳動レーザー・ドップラー法により求められる水中における等電点が７以上である。そして、抗ウイルス性樹脂組成物の加熱残分１００質量部中に、無機粒子は２０〜６０質量部含有し、亜酸化銅粒子は０．１〜１０質量部含有する。このように、本実施形態の樹脂組成物は、無機粒子と亜酸化銅粒子とを共存させているため、亜酸化銅粒子の価数が長期間安定し、その結果、高い抗ウイルス性を発揮することが可能となる。
【００３９】
また、従来のように、被膜に酸化チタンや金属担持酸化チタンなどの光触媒物質を含有する場合には、光触媒物質が光励起した際に有機物であるバインダー樹脂を酸化分解し、被膜に白化、クラック、剥離等の問題を起こす可能性があった。しかし、本実施形態の抗ウイルス性樹脂組成物は、光触媒物質を含有しなくとも高い抗ウイルス性を発揮することができるため、被膜の耐久性を高めることが可能となる。
【００４０】
なお、本実施形態の抗ウイルス性樹脂組成物は、酸化チタンや金属担持酸化チタンなどの光触媒物質を完全に排除するものではなく、抗ウイルス性をより高める観点から少量を含有していてもかまわない。ただ、被膜の耐久性・耐光性を高める観点から、抗ウイルス性樹脂組成物の加熱残分１００質量部中における酸化チタンの含有量は、１０質量部以下であることが好ましく、５質量部以下であることがより好ましく、１質量部以下であることが特に好ましい。酸化チタンの含有量がこの範囲内であることにより、光触媒によりバインダー樹脂の一部が酸化分解されてもその欠陥が拡大せず、問題となるような白化、クラック、剥離等の発生を抑制することが可能となる。
【００４１】
さらに、本実施形態の抗ウイルス性樹脂組成物では、無機粒子と亜酸化銅粒子を結着するためのバインダーとして、樹脂製のバインダーを使用している。そのため、無機粒子及び亜酸化銅粒子とバインダー樹脂とを組み合わせることにより、得られる被膜の耐曲性を向上させ、被膜の厚膜化を図りつつも、高い抗ウイルス性を発揮することが可能となる。
【００４２】
［抗ウイルス性樹脂組成物の製造方法］
次に、本実施形態の抗ウイルス性樹脂組成物の製造方法について説明する。本実施形態の抗ウイルス性樹脂組成物は、上述の無機粒子と、亜酸化銅粒子と、バインダー樹脂と、有機溶剤とを混合することにより、調製することができる。
【００４３】
ここで、無機粒子及び亜酸化銅粒子が抗ウイルス性樹脂組成物中で高分散している場合には、当該樹脂組成物から得られる被膜の膜特性が良好なものとなる。また、これらの粒子の表面積が増加し、ウイルスとの接触率が向上するため、抗ウイルス性が良好となる。そのため、無機粒子及び亜酸化銅粒子を高分散させることが可能な方法を用いることがより好ましい。つまり、次のように、まず無機粒子分散液及び亜酸化銅粒子分散液を調製した後、これらとバインダー樹脂及び有機溶剤とを混合することが好ましい。
【００４４】
＜無機粒子分散液の調製＞
無機粒子分散液は、上述の無機粒子と、分散剤と、有機溶剤とを含有する。そして無機粒子分散液は、無機粒子、分散剤及び有機溶剤を混合し、無機粒子を有機溶剤中に高分散させることにより調製することが可能である。そのため、無機粒子分散液の製造方法としては、無機粒子を高分散させることが可能な方法であれば、如何なるものも使用することができる。
【００４５】
ただ、無機粒子の分散性を高める観点から、無機粒子の分散工程は前分散処理と本分散処理とに分けて行うことが好ましい。これにより無機粒子の表面が濡れ、表面の空気層が有機溶剤と置き換えられるため、その後の本分散処理で速やかに分散が進行する。この前分散処理が不十分だと、分散の進行が遅く、無駄な機械的衝撃が無機粒子に与えられる恐れがある。その結果、無機粒子の結晶構造そのものが破壊され、安定性が低下した分散液となる恐れがある。
【００４６】
前分散処理は、一般的なディゾルバーを用いて攪拌することにより行うことができる。ただ、無機粒子の表面を濡れやすくさせる観点から、高速攪拌機により攪拌することが好ましい。高速攪拌機としては、例えば、Ｔ．Ｋ．ホモミクサー、Ｔ．Ｋ．ロボミックス及びＴ．Ｋ．フィルミックス（商品名、プライミクス株式会社製）を使用することができる。また、クレアミックス（登録商標）（商品名、エム・テクニック株式会社製）及びウルトラディスパー（商品名、浅田鉄工株式会社製）なども使用することができる。
【００４７】
本分散処理を行う分散装置としては、例えば、ニーダー、二本ロール、三本ロール、ＳＳ５（商品名、エム・テクニック株式会社）、ミラクルＫＣＫ（登録商標）（商品名、浅田鉄工株式会社製）といった混練機を使用することができる。また、超音波分散機や、高圧ホモジナイザーであるマイクロフルイダイザー（商品名、みづほ工業株式会社製）、ナノヴェイタ（登録商標）（商品名、吉田機械興業株式会社製）なども挙げられる。さらに、スターバースト（登録商標）（商品名、株式会社スギノマシン）、Ｇ−スマッシャー（商品名、リックス株式会社）なども挙げられる。ガラスやジルコンなどのビーズメディアを使用したものでは、ボールミルやビーズミル、サンドミル、横型メディアミル分散機、コロイドミルなどが使用できる。ビーズミルにおいて使用するメディアとしては、直径１ｍｍ以下のビーズメディアが好ましく、直径０．５ｍｍ以下のビーズメディアがより好ましい。なお、前分散処理及び本分散処理の分散時間は、無機粒子が分散剤と共に有機溶剤中で高分散されるように、各分散装置やメディアによって適宜調整すればよい。
【００４８】
また、前分散処理を行った処理液を分散装置に供給する際にも、高速攪拌機等を用いて十分な攪拌を実施しながら供給することにより、より短時間で処理することが可能である。
【００４９】
なお、上述のように、無機粒子の分散性を向上させ、膜特性を良好なものとする観点から、無機粒子分散液中における無機粒子の平均二次粒子径は２００ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００５０】
＜亜酸化銅粒子分散液の調製＞
亜酸化銅粒子分散液は、上述の亜酸化銅粒子と、分散剤と、有機溶剤とを含有する。そして、亜酸化銅粒子分散液は、亜酸化銅粒子、分散剤及び有機溶剤を混合し、亜酸化銅粒子を有機溶剤中に高分散させることにより調製することが可能である。そのため、亜酸化銅粒子を高分散させることが可能な方法であれば、如何なるものも使用することができる。ただ、亜酸化銅粒子の分散性を高める観点から、亜酸化銅粒子の分散工程は、無機粒子分散液と同様に前分散処理と本分散処理に分けて行うことが好ましい。これにより亜酸化銅粒子の表面が濡れ、表面の空気層が有機溶剤と置き換えられるため、その後の本分散処理で速やかに分散が進行する。
【００５１】
また、上述の無機粒子分散液と同様に亜酸化銅粒子の分散性を向上させ、膜特性を良好なものとする観点から、亜酸化銅粒子分散液中における亜酸化銅粒子の平均二次粒子径は２００ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００５２】
＜抗ウイルス性樹脂組成物の調製＞
本実施形態に係る抗ウイルス性樹脂組成物は、上述の無機粒子分散液及び亜酸化銅粒子分散液に加え、バインダー樹脂及び有機溶剤を混合することにより、調製することができる。なお、混合工程では、例えば、上述のディゾルバーや高速攪拌機を用いて混合することが可能である。また、必要に応じて、上述の添加剤を混合してもよい。
【００５３】
［抗ウイルス性部材］
本実施形態に係る抗ウイルス性部材は、基材と、基材上に設けられ、抗ウイルス性樹脂組成物より形成される被膜とを有するものである。上述のように、本実施形態の抗ウイルス性樹脂組成物は、無機粒子及び亜酸化銅粒子に起因する高い抗ウイルス性を有する。そのため、当該樹脂組成物を乾燥してなる被膜を有する抗ウイルス性部材も、高い抗ウイルス性を有する。
【００５４】
本実施形態において、基材の材質は、有機高分子、セラミック、金属、ガラス、プラスチック、化粧合板又はそれらの複合物等、基本的に何でもよい。基材の形状も特に限定されず、例えば板状物や球状物、円柱状物、円筒状物、棒状物、角柱状物、中空の角柱状物などの単純形状のものでも複雑形状のものでもよい。また、基材はフィルターのような多孔質体でもよい。
【００５５】
基材としては、天井材、タイル、ガラス、壁紙、壁材、床及び造作材などの建築資材、自動車用内装材（インストルメントパネル、シート、天井材）、冷蔵庫やエアコン等の家電製品、衣類やカーテン等の繊維製品、工業用設備、医療用設備などが好ましい。さらに基材としては、例えば、ドア、ドアハンドル、引き手、手摺り、内装カウンター、家具、キッチン、トイレ、風呂、照明器具、タッチパネル、スイッチ及びこれらに用途に用いられるシートなども好ましい。本実施形態のコーティング剤組成物からなる被膜は抗ウイルス性が高いため、このような人体などが頻繁に接触する面に対して特に有効である。
【００５６】
また、本実施形態に係る抗ウイルス性部材は、例えば空気清浄機用フィルターやエアコン用フィルターなどとしても適用することができる。そして、住宅だけでなく、病院及び高齢者施設、並びに電車、バス及び飛行機のような公共交通機関等の不特定多数の人が利用する場所に用いられることにより、ウイルスの感染リスクを低減することが可能となり、有用である。
【００５７】
本実施形態に係る抗ウイルス性部材は、基材に抗ウイルス性樹脂組成物を塗布し乾燥することにより得ることができる。この際の塗布方法及び乾燥条件は特に限定されない。抗ウイルス性樹脂組成物を基材の少なくとも一部に塗布する方法としては、塗工法や印刷法を用いることができる。塗工法においては、エアスプレー、ハケ、バーコーター、メイヤーバー、エアナイフ等を用いて抗ウイルス性樹脂組成物を塗布することができる。また、印刷法では、グラビア印刷、リバースグラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷等の方法を用いることができる。なお、乾燥条件としては、有機溶剤が除去される条件ならば特に限定されず、必要に応じて加熱処理を行ってもよい。
【００５８】
なお、必要に応じて、抗ウイルス性樹脂組成物が乾燥した後、さらに紫外線照射等を行ってもよい。これにより、得られる被膜を硬化させ、硬度を高めることが可能となる。
【００５９】
抗ウイルス性樹脂組成物の被膜（塗布膜）の厚さは、硬化後の膜厚として２〜１５μｍが好ましく、４〜１３μｍがより好ましい。硬化後の被膜の膜厚がこの範囲であることにより、被膜の表面硬度を向上させつつも、密着性を高めることが可能となる。
【００６０】
このように、本実施形態の抗ウイルス性部材は、基材と、当該基材上に設けられ、抗ウイルス性樹脂組成物を含有する被膜とを有する。そして、抗ウイルス性樹脂組成物では、ナノレベルの無機粒子及び亜酸化銅粒子が高濃度で分散している。そのため、無機粒子及び亜酸化銅粒子に起因する高い抗ウイルス性を確保すると共に、被膜の透明性も得ることが可能となる。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例で示す物質の「不揮発分」とは、「固形分」又は「目的成分」を意味する。
【００６２】
［亜酸化銅粒子分散液の調製］
まず、亜酸化銅粒子として、US Research Nanomaterials, Inc.製酸化銅（Ｉ）ナノパウダー（平均一次粒子径：１８ｎｍ）を準備した。さらに分散剤として、ビックケミー・ジャパン株式会社製ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１１１を準備した。
【００６３】
次に、亜酸化銅粒子５質量部をメチルエチルケトン９４質量部に加え、ビーズミルで分散しながら、分散剤１質量部を徐々に添加していくことで、メチルエチルケトンに分散した亜酸化銅粒子分散液を得た。なお、亜酸化銅粒子分散液の不揮発分は５質量％であった。また、動的光散乱法で測定した亜酸化銅粒子の平均二次粒子径は、１１０ｎｍであった。
【００６４】
［実施例１］
ジルコニア粒子分散液５２．６質量部と、亜酸化銅粒子分散液１５．８質量部と、バインダー樹脂３１．６質量部と、希釈剤としてのメチルエチルケトン１０．８質量部とを混合し、本例の樹脂組成物を得た。なお、当該樹脂組成物の不揮発分は１５質量％である。
【００６５】
なお、ジルコニア粒子分散液は、堺化学工業株式会社製ＳＺＲ−Ｋを使用した。当該ジルコニア粒子分散液の不揮発分は３０質量％であり、ジルコニア粒子の平均一次粒子径（Ｄ５０）は４ｎｍである。また、ジルコニアの等電点は８である。また、バインダー樹脂は、ＤＩＣ株式会社製イソシアネート硬化用アクリル樹脂アクリディック（登録商標）Ａ−１９０を使用した。なお、このアクリル樹脂の不揮発分は５０質量％である。
【００６６】
次に、得られた樹脂組成物をバーコーター＃１０を用いて、両面易接着処理を行ったポリエステル基材に塗布した。そして、８０℃で１０分間乾燥することにより、本例の試験サンプルを得た。なお、両面易接着処理を行ったポリエステル基材としては、東洋紡株式会社製コスモシャイン（登録商標）Ａ４３００を使用した。
【００６７】
［実施例２］
アルミナ粒子分散液５２．６質量部と、亜酸化銅粒子分散液１５．８質量部と、バインダー樹脂３１．６質量部と、希釈剤としてのメチルエチルケトン１０．８質量部とを混合し、本例の樹脂組成物を得た。なお、当該樹脂組成物の不揮発分は１５質量％である。
【００６８】
なお、アルミナ粒子分散液は、ＢＹＫ  ｃｈｅｍｉｅ社製ＮＡＮＯＢＹＫ−３６１０を使用した。当該アルミナ粒子分散液の不揮発分は３０質量％であり、アルミナ粒子の平均一次粒子径（Ｄ５０）は２０ｎｍである。また、アルミナの等電点は８である。バインダー樹脂は実施例１と同じものを使用した。
【００６９】
次に、実施例１と同様に、得られた樹脂組成物をポリエステル基材に塗布し乾燥することにより、本例の試験サンプルを得た。
【００７０】
［実施例３］
酸化亜鉛粒子分散液４５．５質量部と、亜酸化銅粒子分散液１８．２質量部と、バインダー樹脂３６．４質量部と、希釈剤としてのメチルエチルケトン１０．８質量部とを混合し、本例の樹脂組成物を得た。なお、当該樹脂組成物の不揮発分は１５質量％である。
【００７１】
なお、酸化亜鉛粒子分散液は、レジノカラー工業株式会社製酸化亜鉛分散液ＳＤ−Ｅ１６３７−Ａを使用した。当該酸化亜鉛粒子分散液の不揮発分は４０質量％であり、酸化亜鉛粒子の平均一次粒子径（Ｄ５０）は６ｎｍである。また、酸化亜鉛の等電点は９である。バインダー樹脂は、実施例１と同じものを使用した。
【００７２】
次に、実施例１と同様に、得られた樹脂組成物をポリエステル基材に塗布し乾燥することにより、本例の試験サンプルを得た。
【００７３】
［比較例１］
シリカ粒子分散液５２．６質量部と、亜酸化銅粒子分散液１５．８質量部と、バインダー樹脂３１．６質量部と、希釈剤としてのメチルエチルケトン１０．８質量部とを混合し、本例の樹脂組成物を得た。なお、当該樹脂組成物の不揮発分は１５質量％である。
【００７４】
なお、シリカ粒子分散液は、日産化学工業株式会社製ＭＥＫ−ＳＴを使用した。当該シリカ粒子分散液の不揮発分は３０質量％であり、シリカ粒子の平均一次粒子径（Ｄ５０）は１５ｎｍである。また、シリカの等電点は２である。バインダー樹脂は、実施例１と同じものを使用した。
【００７５】
次に、実施例１と同様に、得られた樹脂組成物をポリエステル基材に塗布し乾燥することにより、本例の試験サンプルを得た。
【００７６】
［比較例２］
酸化チタン分散液６６．２質量部と、亜酸化銅粒子分散液１１．３質量部と、バインダー樹脂２２．５質量部と、希釈剤としてのメチルエチルケトン１０．８質量部とを混合し、本例の樹脂組成物を得た。なお、当該樹脂組成物の不揮発分は１５質量％である。
【００７７】
なお、酸化チタン分散液は、テイカ株式会社製ＴＫＤ−７０１を使用した。当該酸化チタン分散液の不揮発分は１７質量％であり、酸化チタン粒子の平均一次粒子径（Ｄ５０）は６ｎｍである。また、酸化チタンの等電点は６である。バインダー樹脂は、実施例１と同じものを使用した。
【００７８】
次に、実施例１と同様に、得られた樹脂組成物をポリエステル基材に塗布し乾燥することにより、本例の試験サンプルを得た。
【００７９】
各実施例及び比較例における抗ウイルス性樹脂組成物中の無機粒子分散液、亜酸化銅粒子分散液及びバインダー樹脂の混合量を表１に示す。さらに使用した無機粒子の材料及び等電点も表１に合わせて示す。なお、各実施例及び比較例における樹脂組成物は、不揮発分の質量比が、バインダー樹脂：無機粒子：亜酸化銅粒子＝５０：５０：２．５になるように各材料の添加量を調整した。
【００８０】
【表１】
2015117187.tif 000002
【００８１】
上記実施例及び比較例で得られた抗ウイルス性部材に対して、次の評価試験を実施した。評価試験の結果を表２に示す。
【００８２】
［外観］
各例で得られた抗ウイルス性部材に対し、コニカミノルタ株式会社製の分光測色計ＣＭ−７００ｄを用い、被膜形成前の基材と被膜形成後の基材との色差ΔＥを測定した。
【００８３】
［被膜硬度］
各例で得られた抗ウイルス性部材の被膜に対して、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４（塗料一般試験方法−第５部：塗膜の機械的性質−第４節：引っかき硬度（鉛筆法））に準じて被膜表面の硬度（鉛筆硬度）を測定した。
【００８４】
［耐光性試験前後の色差］
耐光性試験は、７５℃で４００Ｗの水銀灯を点灯させた雰囲気下に各例で得られた抗ウイルス性部材を設置して、光を３０日間照射した。その後、コニカミノルタ株式会社製の分光測色計ＣＭ−７００ｄを用い、耐光性試験前後の抗ウイルス性部材の色差ΔＥを測定した。
【００８５】
［抗ウイルス性］
各例で得られた抗ウイルス性部材に対し、ＪＩＳ  Ｒ１７０６（ファインセラミックス−光触媒材料の抗ウイルス性試験方法−バクテリオファージＱβを用いる方法）にほぼ準拠した試験を実施した。ただＪＩＳ  Ｒ１７０６と異なる点は、光を照射しない条件、つまり暗室にて試験を実施した。そして１時間毎に大腸菌数を測定し、抗ファージ活性の１時間当りの変化率を算出し、「抗ウイルス活性／時間」とした。
【００８６】
【表２】
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【００８７】
表２に示すように、本発明の実施形態に係る実施例１〜３の樹脂組成物は、抗ウイルス性試験において、高い活性値を示した。特に、実施例の樹脂組成物は、酸化チタン粒子と亜酸化銅粒子とを組み合わせた比較例２の樹脂組成物と比べても２倍以上の抗ウイルス性を示す結果となった。これに対し、比較例１は等電点が２のシリカ粒子を使用したため、亜酸化銅粒子の価数を安定化させることができず、抗ウイルス性が低下したものと考えられる。
【００８８】
さらに、実施例の樹脂組成物は光触媒物質を使用していないため、耐光性試験において、良好な結果となった。これに対し比較例２は、光触媒物質としての酸化チタンを使用したため、バインダー樹脂が酸化分解して着色した結果、耐光性が悪化したものと考えられる。
【００８９】
以上、本発明を実施例及び比較例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。