(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
殺生物剤であってその分子が遊離電子対を有する少なくとも１つの窒素原子を有する殺生物剤をベースとする、ポリマーマトリックスへの組み込みによりポリマーを殺生物化するための抗微生物剤であって、上記殺生物剤が上記の窒素原子の遊離電子対を介して金属錯体に配位的に結合していること、および上記金属錯体が、銅、亜鉛、スズ、鉄もしくはコバルトを中心原子として有するフタロシアニン系化合物、マグネシウム、銅もしくは鉄を中心原子として有するポルフィリン系化合物、または銅、亜鉛、鉄、金、銀、バナジウム、モリブデンもしくはコバルトを中心原子として有するコロール系化合物であることを特徴とする、抗微生物剤。
【請求項２】
上記殺生物剤が、イミダゾール系化合物、ベンゾイミダゾール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、オキサジアゾール系化合物、ビグアニド系化合物、チアゾール系化合物、イソチアゾール系化合物、ピリミジン系化合物またはピリジン系化合物であることを特徴とする、請求項１に記載の抗微生物剤。
【請求項３】
中心原子として銅を有するフタロシアニン系化合物が、ポリアミノプロピルビグアニド系化合物、ポリヘキサメチレンビグアニド系化合物またはポリオキシアルキレンビグアニド系化合物と配位的に結合していることを特徴とする、請求項１または２に記載の抗微生物剤。
【請求項４】
中心原子としてマグネシウムまたは銅を有するポルフィリン系化合物が、イミダゾール系化合物またはベンゾイミダゾール系化合物と配位的に結合していることを特徴とする、請求項１または２に記載の抗微生物剤。
【請求項５】
中心原子として鉄を有するポルフィリン系化合物が、ヘキサメチレン−ビス（ｐ−クロロフェニル）ビグアニド系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物もしくはオキサジアゾール系化合物と配位的に結合していることを特徴とする、請求項１または２に記載の抗微生物剤。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の抗微生物剤がポリマーマトリックスに組み込まれていることを特徴とする、ポリマー発泡材料製の加工物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、殺生物剤であってその分子が遊離電子対を有する少なくとも１つの窒素原子を有する殺生物剤をベースとする、ポリマーの殺生物仕上げのための抗微生物剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリマーの、特にポリウレタン発泡材料のまたは繊維産業で使用されるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアクリルニトリル（ＰＡＮ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等をベースとするポリマー繊維の殺生物仕上げでは、一方では微生物の物質代謝に介入し、他方では微生物から栄養の基礎を奪うことが望まれる。そのために最も有効な殺生物剤は１０００を大幅に下回る相対分子質量を有し、このことは一般にこれらの作用物質の揮発性、可溶性および易移行性（Ｍｉｇｒａｔｉｏｎｓｆｒｅｕｄｉｇｋｅｉｔ）を促進してしまう。そのような殺生物剤による環境汚染を回避するために、作用物質の重合またはポリマーの連結による分子量の増加、および作用物質をポリマーマトリックスへ共有結合させる試みが知られている（ＥＰ  ２  ４２０  ５２１  Ａ１（引用文献１）、ＥＰ  ２  ５０５  ０５９  Ａ１（引用文献２））。このように、例えば、分子内に効果的な一級および二級アミンを有するかまたは反応性のヒドロキシル基を有する一連の殺生物剤は、ポリウレタン−またはエポキシ樹脂マトリックス中に成功裏に組み入れることができる。しかしながら、最も有効な殺生物剤は多くの場合に、三級で結合された窒素のみを有するか、（十分に反応性の）ヒドロキシル基を有しないか、または一方で非常に反応不活性であるために最初に副次的に重付加パートナーと反応する二級アミノ基を有し、その結果、重付加が共有結合よりも優先される。
【０００３】
さらに、多くの場合、最も有効な塩基分子は共有結合された形態ではその優れた作用を失い、それはこれらの生物学的作用のためにはある程度の移動性（可溶性）を有していなければならないからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＥＰ  ２  ４２０  ５２１  Ａ１
【特許文献２】ＥＰ  ２  ５０５  ０５９  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の説明
従って、本発明は、殺生物性作用に関する制限を甘受する必要なしに、その殺生物剤分子の水への良好な可溶性にも拘らずに、長期的作用においても殺生物剤分子による環境汚染を十分に防ぐ抗微生物剤を案出するという課題に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
初めに記載したタイプの抗微生物剤から出発して、本発明は、殺生物剤を窒素原子の遊離電子対を介して金属錯体に配位的に結合させることにより上記課題を解決した。
【０００７】
驚くべきことに、殺生物剤分子は揮発性でないと考えられるにも拘らず、殺生物剤が配位的に金属錯体に結合している抗微生物剤は、概して水溶性ではないが、殺生物剤の抗微生物作用を保持することが判明した。このことは配位結合に起因し、配位結合は、戦うべき微生物の表面との相互作用を維持するために、金属錯体に強く結合した殺生物剤分子の十分な移動性（Ｂｅｗｅｇｌｉｃｈｋｅｉｔ）を可能にする。
【０００８】
これに関連する有利な殺生物剤が、イミダゾール類、ベンゾイミダゾール類、オキサゾール類、イソオキサゾール類、オキサジアゾール類、ビグアニド類、チアゾール類、イソチアゾール類、ピリミジン類およびピリジン類であることが明らかとなった。金属錯体としては特に、銅、亜鉛、スズ、鉄またはコバルトを中心原子として有するフタロシアニン類、マグネシウム、銅または鉄を中心原子として有するポルフィリン類、あるいは銅、亜鉛、鉄、金、銀、バナジウム、モリブデンまたはコバルトを中心原子として有するコロール類が挙げられる。中心原子の異なる配位数２、４および６に基づいて、金属錯体の金属の中心原子の種類に応じて、いくつかの窒素含有殺生物剤分子をドッキングさせるかまたは殺生物剤分子を何回かドッキングさせることができ、その結果、量および安定性に関して種々の結合の可能性がもたらされる。
【０００９】
中心原子として銅を有するフタロシアニン系化合物を使用する場合、有利には、銅の配位数４に基づいて可能な配位子の平面配置を利用することができ、十分な移動性を有するより大きな殺生物剤分子を配位的に結合させることもできる。そのためには特にビグアニド系化合物が適しており、２つのビグアニド分子のそれぞれ１つずつの窒素原子に銅原子が結合することができるが、特に安定な比率を利用するためには通常、１つのビグアニド分子のみが配位的に中心の銅原子に結合する。
【００１０】
ビグアニドとしては、有利には、以下の構造式
【００１１】
【化１】
0006741663.tif 000002
（式中、ｎ＝５〜５０である）
を有するポリアミノプロピルビグアニド系化合物（相対分子質量Ｍｒ＝８００〜１００００）、
以下の構造式
【００１２】
【化２】
0006741663.tif 000003
（式中、ｎ＝５〜５０である）
を有する、ポリヘキサメチレンビグアニド系化合物（Ｍｒ＝８００〜１００００）、
および以下の構造式
【００１３】
【化３】
0006741663.tif 000004
（式中、ｍ＝２〜１０およびｎ＝５〜５０である）
を有する、ポリオキシアルキレンビグアニド系化合物（Ｍｒ＝１０００〜１５０００）
が適している。
【００１４】
中心原子としてマグネシウムもしくは銅を有するポルフィリン系化合物、例えばクロロフィル系化合物は、立体構造上の理由から、イミダゾール類、ベンゾイミダゾール類および窒素−硫黄化合物への際立った親和性を示す。
【００１５】
これに関して、例えば、以下の構造式
【００１６】
【化４】
0006741663.tif 000005
（式中、Ｒ＝水素、アルキルまたはハロゲンである）
を有するイミダゾール系化合物、
または、以下の構造式
【００１７】
【化５】
0006741663.tif 000006
のベンゾイミダゾール系化合物を挙げることができる。同様のことが、コロール類、特に中心原子としてコバルトを有するコバラミンに当てはまる。
【００１８】
中心原子として鉄を有するポルフィリン系化合物、例えばヘミン系化合物は、低分子ビグアニド系化合物、好ましくは以下の構造式
【００１９】
【化６】
0006741663.tif 000007
のヘキサメチレン−ビス（ｐ−クロロフェニル）ビグアニド系化合物と、
また、酸素−窒素複素環、例えば以下の構造式  
【００２０】
【化７】
0006741663.tif 000008
のイソチアゾール系化合物、
以下の構造式
【００２１】
【化８】
0006741663.tif 000009
（式中、Ｒ＝水素、アルキルまたはハロゲンである）
のイソオキサゾール系化合物
または以下の構造式
【００２２】
【化９】
0006741663.tif 000010
を有するオキサジアゾール系化合物とも、配位的に結合することができる。これに関連して、酸素、窒素および硫黄をベースとする殺生物剤、特に以下の構造式
【００２３】
【化１０】
0006741663.tif 000011
を有する２−メルカプトピリジン−Ｎ−オキシド系化合物も、有利には使用することができる。
【００２４】
以下の例により、殺生物作用およびその移行および洗浄に対する安定性を示す本発明を説明するが、本発明の対象はそれに限定されない。
【実施例】
【００２５】
例１：
中心原子として銅を有するフタロシアニン（ＣｕＰｈｔｈＣ）には、全部で１１個の立体特異的な配置が存在し、そのうちのα−、β−およびε−バリアントが工業的に利用される。それらは、純粋に光学的に種々の青の色調により区別される：  
α  赤みを帯びた青、熱にあまり安定でない
β  緑がかった青、熱に高度に安定
ε  強い赤みを帯びた青、化学的にαおよびβより不安定、従って、αおよびβより反応性、そのため本発明ではε−バリアントのみが使用される。
【００２６】
５７．６ｇ（０．１ｍｏｌ）のＣｕＰｈｔｈＣを２００ｍｌのジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に懸濁し、加熱下（６０℃）で１３００ｇ（０．１ｍｏｌ）のポリヘキサメチレンビグアニド（ポリヘキサニド）（相対分子質量Ｍｒ＝１２９８、１８００ｍｌのＨ２Ｏに溶解）と混合し、２時間撹拌する。非常に急速に、赤みを帯びた部分の色が失われ、懸濁液は明らかにより粘性である。
【００２７】
得られた生成物のろ過および乾燥後に、１２１６ｇの配位化合物１ｍｏｌ  ＣｕＰｈｔｈＣ  ＋  １ｍｏｌポリヘキサニドが淡青色色素として得られる。
【００２８】
例２
７３ｇ（０．１ｍｏｌ）のＥ１４１−ナチュラルグリーン（食品着色料）として市販されている銅含有クロロフィリン（ＣｕＣｈｌｏｒｏｐｈ）を、２５０ｍｌの水に一部は溶解し、一部は懸濁し、２０．３ｇ（０．１ｍｏｌ）の２−（４−チアゾリル）ベンゾイミダゾール（「チオベンダゾール」）と混合し、緑色の懸濁液を３０分間、室温で撹拌した。色調はより鮮やかであり、より黄色味を帯びていた。単離後に、８５．４ｇの配位化合物１ｍｏｌ  ＣｕＣｈｌｏｒｏｐｈ  ＋  １ｍｏｌ  チオベンダゾールを黄緑色の色素として得た。
【００２９】
例３：
６７ｇ（１ｍｏｌ）のピロールを９２ｇ（１ｍｏｌ）の４−メチルベンズアルデヒドと、４００ｍｌメタノール＋２０ｍｌ濃ＨＣＬにおいて、窒素雰囲気下で１時間還流煮沸し、その際、自然発生的にテトラトリルポルフィリンの暗青色溶液が生じた。１３６ｇ（１ｍｏｌ）の塩化亜鉛の添加後に、ポルフィリン−亜鉛錯体の懸濁液が生じた。引き続き、２８２ｇの４，５−ジクロロ−２−オクチルイソチアゾロン（ＤＣＯＩＴ）を添加し、１時間の撹拌相後に、形成した濃い青色の配位化合物を吸引ろ過した。乾燥後、３１０ｇのテトラトリルポルフィリン／Ｚｎ／ＤＣＯＩＴ−配位化合物が得られた。
【００３０】
例４：
６．５２ｇ（０．０１ｍｏｌ）のヘミンを２５０ｍｌの蒸留Ｈ２Ｏに溶解し、１．５ｇ（０．０１ｍｏｌ）の２−ピリジンチオール−１−オキシド（ピリチオン）のナトリウム塩と混合し、その後、所望の配位化合物１ｍｏｌヘミン＋１ｍｏｌピリチオンの赤褐色の沈殿物が生じた。慣用の単離の後に、７．４ｇの所望の生成物を得る。
【００３１】
以下の例は、ポリウレタン発泡材料に導入した際の殺生物作用を示す。
【００３２】
例５：
９５ｇの三官能性ポリプロピレングリコール（ＯＨ数：４６）、３．４ｇＨ２Ｏ、２．０ｇのポリシロキサンポリエチレングリコール−コポリマーをベースとするシリコーン安定剤および３ｇのトリプロピレングリコールに溶解した１．５ｇの発泡触媒としての１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）を、ＮＣＯ−インデックス１０３％に相当する２９．５％のＮＣＯ含量を有する６５ｇのジフェニルメタン−ジイソシアネート（ＭＤＩ）と激しく混合し、約６０秒以内に嵩密度ＲＧ＝４５ｋｇ／ｍ３を有する弾性発泡材料に発泡する。この発泡材料の一部を比較サンプル（０サンプル）として使用する。
【００３３】
例６：
例５と同様。ただし、１７０ｇの全重量を基準として５％のポリヘキサニド（Ｍｒ＝１３００）を添加（＝０．８５ｇ）。得られた発泡材料は嵩密度ＲＧ＝４６ｋｇ／ｍ３を有していた。
【００３４】
例７：
例５と同様。ただし、全重量を基準として０．３％＝０．５０ｇのチアベンダゾールを添加。得られた発泡材料は嵩密度ＲＧ＝４５ｋｇ／ｍ３を有していた。
【００３５】
例８：
例５のように。ただし、０．４５％の例１からのＣｕＰｈｔＣ／ポリヘキサニド−錯体（０．５％ポリヘキサニドに相当）を添加。
【００３６】
例９：
例５と同様。ただし、１．８％の例２からの配位錯体（０．４％チアベンダゾールに相当）を添加。
【００３７】
例１０：
例５によるポリオール混合物１０５ｇを、０．０５ｇのε−銅フタロシアニンおよび０．６ｇの塩酸ポリヘキサニドと激しく混合し、１５分の待機時間後に、６５ｇのメチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）と例５と同様に混合し、発泡させる。得られた発泡材料は嵩密度ＲＧ＝４６ｋｇ／ｍ３を有していた。
【００３８】
例１１：
例５によるポリオール混合物９５ｇを、５．０ｇ三官能性塩基ポリプロピレングリコール（ＯＨ数：４６）における０．０３ｇのＣｕ−フタロシアニンの微細分散混合物５．０３ｇ、および５．０ｇの同一ポリプロピレングリコールにおける０．３ｇピリチオン亜鉛の微細混合物と均一に混合し、６２．０ｇのトルエンジイソシアネートと公知の方法によって発泡させる。例１０に対応する、４２ｋｇ／ｍ３の嵩密度を有し、殺生物特性を有する細孔性の連続気泡発泡材料が得られ、３０℃の水での３０回の洗浄サイクルの後でさえも殺生物特性は完全に維持されたままである。Ｃｕ−フタロシアニンなしの類似の比較用発泡では、６回の洗浄サイクルの後で既に殺生物作用が０に低下した。
【００３９】
殺生物作用の試験
例５〜１０の発泡材料から、他は同一の条件下でサンプルを製造し、日本工業規格ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１：２０００に従う抗菌活性を、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）（グラム陽性）および黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）（グラム陰性）に関するクリアランス指数（Ｒｅｄｕｋｔｉｏｎｓｆａｋｔｏｒｓ）ＩＲの測定により１週間後に決定した。結果を下記表に要約する。そこでは、元のサンプルの値と、６０℃の温度の水で３回洗浄後のサンプルの値が対比される（溶出なし／溶出あり）。
【００４０】
【表１】
0006741663.tif 000012
【００４１】
０サンプル（Ｎｏ．５）の低い殺生物作用は、溶出前の触媒として使用されたｔｅｒｔ．アミンの含量に起因する。
【００４２】
本発明のサンプルＮｏ．８〜１０と先行技術の比較サンプルとのクリアランス指数ＩＲの比較により、一方では卓越した殺生物作用、他方では配位化合物の良好な安定性および不溶性が示され、これらは、部分的には、おそらくポリウレタンマトリックスへの化学的な組み込みにも起因するはずである。  
【００４３】
上記例は、ＰＵＲ−軟質発泡材料を用いて実施されたが、当然、小胞状の物体にもポリウレタンにも限定されない。金属コーティングのためのエポキシド調製物を用いても、同等の結果が達成された。
【００４４】
熱可塑性物質における使用の際は、当然、一時的な溶剤の不在のためｉｎ  ｓｉｔｕ合成（例１０に従う）は使用できない。この場合、単離した配位化合物（例１〜４による）が使用可能であり、その際予め熱安定性（加工温度  通常＞１５０〜２５０℃）がチェックされるべきである。他方、加工温度は、上記重付加合成樹脂の場合には、穏やかな２５〜８０℃である。
なお、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下も包含し得る。
１．殺生物剤であってその分子が遊離電子対を有する少なくとも１つの窒素原子を有する殺生物剤をベースとする、ポリマーの殺生物化処理のための抗微生物剤であって、上記殺生物剤が上記の窒素原子の遊離電子対を介して金属錯体に配位的に結合していることを特徴とする、抗微生物剤。
２．上記殺生物剤が、イミダゾール系化合物、ベンゾイミダゾール系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、オキサジアゾール系化合物、ビグアニド系化合物、チアゾール系化合物、イソチアゾール系化合物、ピリミジン系化合物またはピリジン系化合物であることを特徴とする、上記１に記載の抗微生物剤。
３．上記金属錯体が、銅、亜鉛、スズ、鉄もしくはコバルトを中心原子として有するフタロシアニン系化合物、マグネシウム、銅もしくは鉄を中心原子として有するポルフィリン系化合物、または銅、亜鉛、鉄、金、銀、バナジウム、モリブデンもしくはコバルトを中心原子として有するコロール系化合物であることを特徴とする、上記１または２に記載の抗微生物剤。
４．中心原子として銅を有するフタロシアニン系化合物が、ポリアミノプロピルビグアニド系化合物、ポリヘキサメチレンビグアニド系化合物またはポリオキシアルキレンビグアニド系化合物と配位的に結合していることを特徴とする、上記２または３に記載の抗微生物剤。
５．中心原子としてマグネシウムまたは銅を有するポルフィリン系化合物が、イミダゾール系化合物またはベンゾイミダゾール系化合物と配位的に結合していることを特徴とする、上記２または３に記載の抗微生物剤。
６．中心原子として鉄を有するポルフィリン系化合物が、ヘキサメチレン−ビス（ｐ−クロロフェニル）ビグアニド系化合物、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物もしくはオキサジアゾール系化合物または２−メルカプトピリジン窒素オキシド系化合物と配位的に結合していることを特徴とする、上記２または３に記載の抗微生物剤。
７．上記１〜６のいずれか１つに記載の抗微生物剤で処理されていることを特徴とする、ポリマー製の、特に発泡材料製の加工物。