JP2016108349A - 抗菌性コーティング剤 - Google Patents
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Abstract
Description
業務用の空調機器(説明図1参照)は、吸込口から新鮮外気の導入を行い、屋内からの環気の一部を混合させ、フィルタ、冷却コイル、加熱コイル、加湿器が備えられた空調機に送り、給気ファンを介して、吹出口から冷温風を屋内に給気し、同時に環気ファンを介して、屋内空気の一部を吹出口から排気すると共に、環気の一部を空調機に送るように設計されている。冷却コイル及び加湿器の下部には、凝縮水を溜めるドレンパン(露受皿)が設置されている。ただし、図1に示す空調機器は一例にすぎない。
一般家庭等で用いられる空調機器(説明図2参照)は、吸込口から屋内空気を吸い込み、フィルタを経由して、コイルで冷媒から冷温熱を受け取り、送風ファンを介して、吹出口から吹き出すように設計されている。吹出口には風向調整用の風向板が設置されている。熱交換器の下部(前面及び背面)には、凝縮水を溜めるドレンパンが設置されている。ただし、図2に示す空調機器は一例にすぎない。
塗膜形成材としてアクリルシリコーン樹脂エマルジョンを用い、抗菌効果の持続性を確保するために保湿剤を用い、かつ抗菌剤としてベンズイミダゾール系化合物とイソチアゾリン系化合物とを併用し、これらを水溶性増粘剤とともに水中に溶解又は分散して、抗菌性コーティング剤を調製したところ、これにより得られる乾燥塗膜が塗布性、長期抗菌性に優れるだけでなく、塗膜のリコート性や長期安定性にも優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
アクリルシリコーン樹脂エマルジョン(A)と、
2−(4−チアゾリル)ベンゾイミダゾール(B)と、
少なくとも1種のイソチアゾリン系化合物(C)と、
少なくとも1種の水溶性ポリマーからなる保湿剤(D)と、
を含む抗菌性コーティング剤。
(2)2−(4−チアゾリル)ベンゾイミダゾール(B)とイソチアゾリン系化合物(C)とを、アクリルシリコーン樹脂エマルジョン(固形分換算)に対して、合計で1〜10重量%含む、前記(1)に記載の抗菌性コーティング剤。
(3)2−(4−チアゾリル)ベンゾイミダゾール(B)と、イソチアゾリン系化合物(C)との配合割合が、重量比で1:1〜10の範囲である、前記(1)又は(2)に記載の抗菌性コーティング剤。
(4)保湿剤(D)が、カチオン性ポリマー及び両性ポリマーから選ばれる少なくとも1種の水溶性ポリマーである、前記(1)〜(3)のいずれかに記載の抗菌性コーティング剤。
(5)さらに、少なくとも1種の水溶性増粘剤(E)を含む、前記(1)〜(4)のいずれかに記載の抗菌性コーティング剤。
(6)水溶性増粘剤(E)が、アルカリ可溶性もしくはアルカリ膨潤性のアクリル系ポリマーである、前記(5)に記載の抗菌性コーティング剤。
(7)前記(1)〜(6)のいずれかに記載の抗菌性コーティング剤を塗布することで得られる抗菌性塗膜。
(8)膜厚が10〜200μmである、前記(7)に記載の抗菌性塗膜。
(9)主として、空調機器を構成する吸込口、吹出口、通風路壁、ファン、風向板、ダンパー、ドレンパン、ドレン配管の各要素のうち、少なくとも1つの要素に、前記(1)〜(6)のいずれかに記載の抗菌性コーティング剤を塗布する工程を含む抗菌・防カビ処理方法。
本発明の抗菌性コーティング剤は、主として、空調機器を構成する吸込口、吹出口、通風路壁、ファン、風向板、ダンパー、ドレンパン、ドレン配管の各要素のうち、少なくとも1つの要素に塗布する抗菌性コーティング剤であって、
アクリルシリコーン樹脂エマルジョン(A)と、
2−(4−チアゾリル)ベンゾイミダゾール(TBZ)(B)と、
少なくとも1種のイソチアゾリン系化合物(C)と、
少なくとも1種の水溶性ポリマーからなる保湿剤(D)と、
を必須成分として、水溶媒に溶解又は分散したものである。
本発明の抗菌性コーティング剤に配合するアクリルシリコーン樹脂エマルジョンは、抗菌性塗膜を形成する際に造膜性を付与する成分であり、抗菌剤を塗膜中に担持する機能もある。抗菌性塗膜は、空調機器を構成する上記の各要素に付着しているカビの増殖を抑制する効果がある。アクリルシリコーン樹脂は、耐候性に優れ、磁器タイル、ステンレス、アルミ等の材料への密着性にも優れているため、送風ファンから風を受けた場合でも、塗膜の剥離や落剥が無い。また、シリコーンにより低防汚性であるため、塗膜にごみや埃が付着することを防止する、防汚効果もある。さらに、前記保湿剤との相溶性に優れているだけでなく、特に非水溶性の粉末状抗菌剤を塗膜中に担持する機能に優れている。
本発明の抗菌性コーティング剤は、塗膜に抗菌性を付与する目的で、ベンズイミダゾール系化合物の2−(4−チアゾリル)ベンゾイミダゾール[TBZ](B)と、少なくとも1種のイソチアゾリン系化合物(C)と、を含有する。いずれも有機系抗菌剤で、酸素のチオール基を作用点とする薬剤である。
TBZはカビに対し非常に高い活性と広いスペクトルを示す。水及び有機溶媒に難溶である。融点が高い(約300℃)ため、温風下に曝された場合でも揮発する恐れがなく、塗膜中での担持性に優れている。イソチアゾリン系化合物は、細菌・カビに高い活性と広いスペクトルを示す。殺菌性と防食性を有しているため、アルミフィン等のアルミ部材を腐食する恐れがない。イソチアゾリン系化合物は、1種又は2種以上を併用することができ、2種以上併用することで、種々の細菌・カビに対して高い活性を示すようになる。
従って、TBZとイソチアゾリン系化合物とを併用することで、種々のカビ及び細菌に対して、優れた抗菌・防カビ効果を発揮することが可能になる。
保湿剤(D)は、少なくとも1種の水溶性ポリマーからなり、抗菌性塗膜に親水性を付与する。これにより、抗菌性塗膜に担持した抗菌剤を乾燥状態から保護し、抗菌剤の機能を長期間に亘って発現させる作用を有することができる。抗菌剤の場合、乾燥状態では十分な機能を発揮できなくなる。保湿剤は、カビや細菌が抗菌剤への耐性を持った野生菌になり、抗菌剤が本来の抗菌性能を発現しなくなるのを防止する効果がある。
カチオン性ポリマーとしては、例えば、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)/ブチルアクリレートコポリマー(LIPIDURE、日油社)、ビニルイミダゾリウムクロライド/ビニルピロリドンコポリマー(ルビカット、BASF社)、ヒドロキシエチルセルロース/ジメチルジアリルアンモニウムクロライドコポリマー(セルカット、ナショナル・スターチ社)、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド/アクリルアミドコポリマー(マーコート、ナルコ社)、ポリビニルピロリドン/四級化ジメチルアミノエチルメタクリレートコポリマー(ガフカット、ISP社)、ポリビニルピロリドン/アルキルアミノアクリレートコポリマー(ルビフレックス、BASF社)、ポリビニルピロリドン/アルキルアミノアクリレート/ビニルカプロラクタムコポリマー、ビニルピロリドン/メタクリルアミドプロピル塩化トリメチルアンモニウムコポリマー(以上、ISP社)等が挙げられる。両性ポリマーとしては、例えば、カルボキシベタン系ポリマー(ユカフォーマー、三菱化学社)、ジアリルアミン塩酸塩とマレイン酸の共重合体(PAS、日東紡社)、等が挙げられる。
本発明の抗菌性コーティング剤は、抗菌性コーティング剤を塗布する際の塗工性、タレ防止性を確保するため、少なくとも1種の水溶性増粘剤(E)を含有することができる。
水溶性増粘剤は、水溶性のものであればよく、カルボキシル系ポリマー、ヒドロキシル系ポリマー等、一般的な水溶性の増粘剤を使用することができる。中でも、抗菌剤の経時的な沈降に対する安定性が高く、アクリルシリコーン樹脂エマルジョンや保湿剤との相溶性が良好である点より、アルカリ可溶性もしくはアルカリ膨潤性のアクリル系ポリマー(例えば、カルボキシル系ポリマー等)が好ましい。アルカリ可溶性タイプの水溶性増粘剤は、アンモニア等の一般的なアルカリ成分を含有することができる。
本発明の抗菌性コーティング剤は、通常、製品を希釈しないで塗布する。ただし、塗装時に、製品を溶媒で希釈しても良い。溶媒としては、例えば、水、エタノール、プロパノール、グリコールエーテル類、又はこれら2種以上の混合溶媒等の水性溶媒が挙げられ、安全性及び塗工性の点から、水/エタノール混合溶媒、水/プロパノール混合溶媒が好ましい。
空調機器は、既設の空調機器及び新品の空調機器のいずれであっても良く、業務用、家庭用、自動車用等、公知の空調機器に適用することができる。
また、空調機器以外でも、上記各要素と同様の環境に曝される防菌面にも適用することができる。かかる防菌面としては、例えば、建築構造物の床、壁、天井、外壁材等;食品製造装置、食品保存庫、熱交換器、水槽の表面;流し台の排水口;等が挙げられる。
表1に示す成分及び量(いずれも固形分換算)を、均一に攪拌混合した後、アンモニアでpHを約8〜9に調整することで、抗菌性コーティング剤を調製した。
食品工場に設置された空調機器の吹出口の表面を、ウエスで拭き取り、さらに70%エタノールを浸したウエスで拭き取って除菌した。清浄化した表面に、調製例1〜4の抗菌性コーティング剤(100〜120g/m2)を、ロールコート法で乾燥膜厚が約150μmになるように塗布した。塗布後、20℃で24時間程度乾燥して塗膜を形成した。各塗膜の抗菌剤残存量は2〜6g/m2であった。
塗膜形成から1年経過後、調製例1の抗菌性コーティング剤を塗膜上に塗布した。その結果、下層と上層の塗膜間に剥がれが発生しないことがわかった(リコート性良好)。1年に1回リコートした結果、5年間効果が持続した。
食品工場に設置された空調機器のドレンパンの表面を、ウエスで拭き取り、さらに70%エタノールを浸したウエスで拭き取って除菌した。清浄化した表面に、調製例5の抗菌性コーティング剤(100〜120g/m2)を、ロールコート法で乾燥膜厚が約150μmになるように塗布した。塗布後、実施例1と同様、乾燥して塗膜を形成した。
実施例1において、調製例6〜9の抗菌性コーティング剤を使用した以外は、実施例1と同様の方法で塗膜を形成した。
実施例1において、空調機器の吹出口の表面を除菌した後、抗菌性コーティング剤を塗布すること無く、平常通り空調機器を運転した。
塗膜の外観を目視で観察し、以下の基準で評価した。
○:塗膜が透明で異物が無い。
×:塗膜がやや白濁している、又は、塗膜に異物が存在する。
塗膜の表面を流水した後の塗膜の剥がれ、膨れの有無を評価した。
○:塗膜の剥がれ・膨れが無い。
×:塗膜の膨れ・剥がれが有る。
塗膜形成後、平常通り空調機器を運転し、塗膜に異常が発生するまでに要した時間を測定した。
○:1年以上経過後も異常がなく、塗膜表面に汚れが付着していない。
×:3ヶ月で塗膜に剥がれ・破れが発生している。
塗膜形成後、平常通り空調機器の運転を継続し、1年後、塗膜表面のカビ発生の有無を目視評価した。
○:塗膜にカビが発生していない。
△:塗膜に若干のカビが認められる。
×:塗膜にカビが繁殖している。
Claims (9)
- 主として、空調機器を構成する吸込口、吹出口、通風路壁、ファン、風向板、ダンパー、ドレンパン、ドレン配管の各要素のうち、少なくとも1つの要素に塗布する抗菌性コーティング剤であって、
アクリルシリコーン樹脂エマルジョン(A)と、
2−(4−チアゾリル)ベンゾイミダゾール(B)と、
少なくとも1種のイソチアゾリン系化合物(C)と、
少なくとも1種の水溶性ポリマーからなる保湿剤(D)と、
を含む抗菌性コーティング剤。 - 2−(4−チアゾリル)ベンゾイミダゾール(B)とイソチアゾリン系化合物(C)とを、アクリルシリコーン樹脂エマルジョン(固形分換算)に対して、合計で1〜10重量%含む、請求項1に記載の抗菌性コーティング剤。
- 2−(4−チアゾリル)ベンゾイミダゾール(B)と、イソチアゾリン系化合物(C)との配合割合が、重量比で1:1〜10の範囲である、請求項1又は2に記載の抗菌性コーティング剤。
- 保湿剤(D)が、カチオン性ポリマー及び両性ポリマーから選ばれる少なくとも1種の水溶性ポリマーである、請求項1〜3のいずれかに記載の抗菌性コーティング剤。
- さらに、少なくとも1種の水溶性増粘剤(E)を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の抗菌性コーティング剤。
- 水溶性増粘剤(E)が、アルカリ可溶性もしくはアルカリ膨潤性のアクリル系ポリマーである、請求項5に記載の抗菌性コーティング剤。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の抗菌性コーティング剤を塗布することで得られる抗菌性塗膜。
- 膜厚が10〜200μmである、請求項7に記載の抗菌性塗膜。
- 主として、空調機器を構成する吸込口、吹出口、通風路壁、ファン、風向板、ダンパー、ドレンパン、ドレン配管の各要素のうち、少なくとも1つの要素に、請求項1〜6のいずれかに記載の抗菌性コーティング剤を塗布する工程を含む抗菌・防カビ処理方法。
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