JP6871222B2 - 抗ウィルス性部材 - Google Patents

抗ウィルス性部材 Download PDF

Info

Publication number
JP6871222B2
JP6871222B2 JP2018215701A JP2018215701A JP6871222B2 JP 6871222 B2 JP6871222 B2 JP 6871222B2 JP 2018215701 A JP2018215701 A JP 2018215701A JP 2018215701 A JP2018215701 A JP 2018215701A JP 6871222 B2 JP6871222 B2 JP 6871222B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cured product
organic binder
antimicrobial
binder
binder cured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018215701A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020083772A (ja
Inventor
晃章 横田
晃章 横田
和紘 伊藤
和紘 伊藤
康平 大塚
康平 大塚
孝三 高田
孝三 高田
圭司 足立
圭司 足立
克年 堀野
克年 堀野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ibiden Co Ltd filed Critical Ibiden Co Ltd
Priority to JP2018215701A priority Critical patent/JP6871222B2/ja
Publication of JP2020083772A publication Critical patent/JP2020083772A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6871222B2 publication Critical patent/JP6871222B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Sanitary Device For Flush Toilet (AREA)
  • Domestic Plumbing Installations (AREA)
  • Steps, Ramps, And Handrails (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Description

本発明は、抗ウィルス性部材に関する。
近年、病原体である種々の微生物を媒介とした感染症が短時間で急激に広がる、いわゆる「パンデミック」が問題になっており、SARS(重症急性呼吸器症候群)や、ノロウィルス、鳥インフルエンザ等のウィルス感染による死者も報告されている。
そこで、様々なウィルスに対して抗ウィルス活性を発揮する抗ウィルス剤の開発が活発に行われており、実際に様々な基材に抗ウィルス活性を有するPd等の金属や有機化合物からなる抗ウィルス剤を含む樹脂等を塗布したり、抗ウィルス剤が担持された材料を含む部材を製造することが行われている。特に基材そのもの、もしくは表面に金属を有する基材からなる工業製品は数多く存在し、その応用範囲は広い。
特許文献1には、表面に金属部を有する基材に対して、電気化学的に抗ウィルス性を有する1価の銅化合物を析出させ抗ウィルス性を有する部材の製造方法が開示されている。
特開2014−173120号公報
しかしながら、特許文献1では金属表面に特殊な電気化学的手法でCuIやCuOメッキを施すことによって、抗ウィルス性を付与させている。このような電気化学的手法は取り扱いが煩雑で、ひいてはコストも高い。また、メッキ設備などの大規模な設備が必要であることからあらかじめ完成品として施工され、壁やドア、天井などに据え付けられている既存金属基材への現場施工は困難であると考えられる。また、メッキのような表面を均質な抗ウィルス性の膜で覆ってしまうとメッキ層の残留応力の負荷、並びに、外気の気温や周囲環境の変動があった場合や、拭き取りなどの応力がかかった場合に、部材自体の熱膨張係数とメッキ膜の熱膨張係数の違いから生じる表面被膜のクラックや剥がれなどを生じてしまい、信頼性の高い抗ウィルス性部材を提供できないという問題も存在した。
本発明は、このような問題を鑑みてなされたものであり、メッキ設備のような高額な設備を必要とせず、簡便に施工済の据え付け品にも現場施工により既存の基材に信頼性の高い抗ウィルス性などの抗微生物性能を付与出来る抗微生物部材を提供することを目的とする。
また、本願発明は、金属からなる基材表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなる不連続領域を形成することによって、熱や圧力などによる周囲環境の違いや、基材の変形や膨張などによって、表面皮膜のクラック、剥がれ、膨れなどを生じることがなく、抗微生物活性の低下の無い、信頼性の高い抗微生物部材を提供することを目的とする。
本発明の抗微生物部材は、金属からなる基材表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、前記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に前記バインダ硬化物が形成された領域と前記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする。
本発明の抗微生物部材における、抗微生物とは、抗ウィルス、抗菌、抗カビ、防カビを含む概念である。従って、抗微生物成分とは、抗ウィルス成分、抗菌成分、抗カビ成分、防カビ成分を含む概念であり、抗微生物剤とは、抗ウィルス剤、抗菌剤、抗カビ剤、防カビ剤を含む概念であり、抗微生物組成物とは、抗ウィルス組成物、抗菌組成物、抗カビ組成物、防カビ組成物を含む概念である。
本明細書において、上記抗微生物部材は、抗ウィルス、抗菌、抗カビ及び防カビのうちいずれか1種の活性を示す部材であってもよく、抗ウィルス、抗菌、抗カビ及び防カビのうち、いずれか2種類の活性を示す部材であってもよく、いずれか3種類の活性を示す部材であってもよく、4種類全ての活性を示す部材であってもよい。
本発明の抗微生物部材における抗微生物特性の中で、特に抗ウィルス、抗カビに有効であり、抗ウィルスが最も高い活性を持つ。
本発明の抗微生物部材では、金属からなる基材表面(以下、単に基材表面ともいう)に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、上記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に上記バインダ硬化物が形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなるため、基材表面に抗微生物成分からなる硬化物で構成される凹凸が形成されている。このため、バインダ硬化物を膜状に形成した場合に比べて、抗微生物成分を含むバインダ硬化物の総表面積が大きくなることから、ウィルス等の微生物との接触確率が高くなる。また、ウィルス等の微生物をバインダ硬化物間にトラップできるため、高い抗微生物活性が得られるのである。また、抗微生物成分がバインダ硬化物中に含まれているため、基材との密着性にも優れ、ふき取り清掃による脱落も防止できる。さらに、前述したメッキ加工により均質に基材にコーティングされた抗微生物部材に比べ、熱応力などの違いによる剥がれやクラックを生じることもない。また、上記バインダ硬化物は、基材の変形や膨張によって該基材との界面に生じる応力を分散することができ、剥離や膨れなどが生じることがないので、抗微生物活性を示すバインダ硬化物が脱落することがなく、上記バインダ硬化物と金属からなる基材との熱膨張率差により生じる抗微生物活性の低下という課題を解決できる。
本明細書において、バインダ硬化物は、基材表面の10%以上、95%以下を覆っていることが望ましく、バインダ硬化物が形成されたバインダ硬化物形成領域と、バインダ硬化物が形成されていないバインダ硬化物非形成領域と、が混在した状態であればよい。すなわち、バインダ硬化物は、基材表面の一部を露出するように、基材表面に固着形成されているのである。バインダ硬化物は島状に形成されていてもよく、また、上記バインダ硬化物が膜状に形成され、当該バインダ硬化物の膜が形成された領域内に硬化物が形成されていない領域が混在して設けられた状態であってもよい。
上記島状とは、基材表面のバインダ硬化物が他のバインダ硬化物と接触しない孤立した状態で存在していることをいう。島状に散在しているバインダ硬化物の形状は特に限定されず、その輪郭を平面視した際、円形、楕円形等の曲線から構成される形状であってもよく、多角形等の形状であってもよく、円形、楕円形等が細い部分を介して繋がり合ったような形状であってもよく、アメーバ状のようなものでもよい。また、島同士が互いに入り組んで接触することなく隣接していてもよい。
また、上記バインダ硬化物は、膜状に形成され、その膜状のバインダ硬化物の形成領域内に硬化物が形成されていない領域が混在して設けられた状態のバインダ硬化物と、島状に形成されたバインダ硬化物が混在していてもよい。
本発明の抗微生物部材では、上記バインダ硬化物は、上記抗微生物成分として、無機系抗微生物剤及び有機系抗微生物剤からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが望ましい。
本発明の抗微生物部材において、上記バインダ硬化物が、上記抗微生物成分として、無機系抗微生物剤及び有機系抗微生物剤からなる群から選択される少なくとも1種を含んでいると、確実に高い抗微生物活性を有する抗微生物部材を実現することができる。
本発明の抗微生物部材では、無機系抗微生物剤としては、銀、銅、亜鉛、白金、亜鉛化合物、銀化合物、銅化合物、チタン、タングステン、金属もしくは金属酸化物が担持された金属酸化物触媒、金属イオンでイオン交換されたゼオライト、及び、銅の錯体等から選ばれる少なくとも1種の金属を含む金属酸化物あるいは金属水和物の粒子を用いることもできる。無機系抗微生物剤の具体例としては、例えば、酸化銅(I)(亜酸化銅)、酸化銅(II)、炭酸銅(II)、水酸化銅(II)、塩化銅(II)、ナノ銀及び銅の少なくとも一方が担持されたアルミナ、ナノ銀及び銅の少なくとも一方が担持されたシリカ、ナノ銀及び銅の少なくとも一方が担持された酸化亜鉛、ナノ銀及び銅の少なくとも一方が担持された酸化チタン、もしくは酸化タングステン、ナノ銀及び銅の少なくとも一方が担持されたリン酸カルシウム等の無機粒子が挙げられる。銀イオン及び銅イオンの少なくとも一方で交換されたゼオライトは、さらに亜鉛イオン等の他の金属イオンで交換されていてもよい。また、本発明の無機系抗微生物剤としては、銅の錯体であることが望ましい。
本発明の抗微生物部材では、無機系抗微生物剤は、銀、銅、亜鉛、白金、亜鉛化合物、銀化合物、銅化合物、金属もしくは金属酸化物が担持された金属酸化物触媒、金属イオンでイオン交換されたゼオライト、及び、銅の錯体からなる群から選択される少なくとも1種であることが望ましい。
本発明の抗微生物部材において、上記無機系抗微生物剤が、銀、銅、亜鉛、白金、亜鉛化合物、銀化合物、銅化合物、金属もしくは金属酸化物が担持された金属酸化物触媒、金属イオンでイオン交換されたゼオライト、及び、銅の錯体からなる群から選択される少なくとも1種であると、抗微生物剤を粒子状とすることができ、該無機系抗微生物剤がバインダ硬化物から露出し易く、より高い抗微生物活性を有する抗微生物部材となる。
本発明の抗微生物部材では、上記有機系抗微生物剤は、抗微生物樹脂、スルホン酸系界面活性剤、銅のアルコキシド、及び、ビス型第四級アンモニウム塩からなる群から選択される少なくとも1種であることが望ましい。
本発明の抗微生物部材において、上記有機系抗微生物剤が、抗微生物樹脂、スルホン酸系界面活性剤、銅のアルコキシド、及び、ビス型第四級アンモニウム塩からなる群から選択される少なくとも1種であると、有機系抗微生物剤はバインダ硬化物の全体に広がり易く、高い抗微生物活性を有する抗微生物部材となる。
本発明の抗微生物部材では、上記バインダ硬化物は、有機バインダ、無機バインダおよび有機・無機ハイブリッドバインダから選ばれる少なくとも1種以上の硬化物を含むことが望ましい。上記有機・無機ハイブリッドのバインダとしては有機金属化合物を使用することができる。
上記有機バインダは、熱硬化性樹脂、電磁波硬化型樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であることが望ましい。
本発明の抗微生物部材では、上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種以上であることが望ましい。上記電磁波硬化型樹脂は、アクリル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、及び、アルキッド樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であることが望ましい。
本発明の抗微生物部材において、上記電磁波硬化型樹脂が、アクリル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、及び、アルキッド樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であると、バインダ硬化物は、透明性を有するとともに、基材に対する密着性にも優れる。
本発明の抗微生物部材では、上記無機バインダは、シリカゾル、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル及びケイ酸ナトリウムからなる群から選択される少なくとも1種であることが望ましい。
本発明の抗微生物部材において、上記無機バインダが、シリカゾル、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル及びケイ酸ナトリウムからなる群から選択される少なくとも1種であると、抗微生物成分の種類に応じて水を分散媒としたゾル等や有機溶媒を分散媒としたゾルを使い分けることができ、抗微生物成分が良好に分散したバインダ硬化物を形成することができる。
本発明の抗微生物部材では、上記バインダ硬化物の基材表面に平行な方向の最大幅は、0.1〜500μmであり、その厚さの平均値は、0.1〜20μmであることが望ましい。
本発明の抗微生物部材において、上記バインダ硬化物の上記基材の表面に平行な方向の最大幅を0.1〜500μmとすることにより、基材の表面がバインダ硬化物により被覆されていない部分の割合を適切に保つことができ、基材表面に所定パターンの意匠等が形成されている場合でも、意匠等の外観や美観が損なわれてしまうのを防止することができる。
本発明の抗微生物部材においては、上記バインダ硬化物の上記基材の表面に平行な方向の最大幅が0.1μm未満のバインダ硬化物を形成することは技術的に困難であり、バインダ硬化物の基材表面の被覆率も低くなってしまい、抗微生物活性が低下してしまう。一方、上記バインダ硬化物の上記基材の表面に平行な方向の最大幅が500μmを超えると、1個のバインダ硬化物の大きさが大きくなりすぎ、基材表面に所定パターンの意匠等が形成されている場合、バインダ硬化物が邪魔して意匠等が見にくくなり、意匠等の外観や美観が損なわれてしまう。
本発明の抗微生物部材において、バインダ硬化物の厚さの平均値が0.1〜20μmであると、バインダ硬化物の厚さが薄いので、バインダ硬化物の連続層となりにくく、バインダ硬化物が島状に散在、もしくは、上記バインダ硬化物が膜状に形成され、当該バインダ硬化物の膜が形成された領域内に硬化物が形成されていない領域が混在して設けられた状態にさせ易くなり、意匠等の外観や美観が損なわれてしまうのを防止することができ、高い抗微生物活性を得ることができる。
本発明の抗微生物部材において、その厚さの平均値が0.1μm未満のバインダ硬化物を形成するのは技術的に難しく、バインダ硬化物の基材表面の被覆率も低くなってしまい、抗微生物活性が低下してしまう。一方、バインダ硬化物の厚さの平均値が20μmを超えると、バインダ硬化物が厚すぎるので、基材表面に所定パターンの意匠等が形成されている場合、バインダ硬化物が邪魔して意匠等が見にくくなり、意匠等の外観や美観が損なわれてしまう。
本発明の抗微生物部材では、表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着している基材の上記バインダ硬化物を含む表面のJIS B 0601に準拠した算術平均粗さ(Ra)は、0.1〜5μmであることが望ましい。
本発明の抗微生物部材おいては、表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着している基材の上記バインダ硬化物を含む表面のJIS B 0601に準拠した算術平均粗さ(Ra)が、0.1〜5μmであると、バインダ硬化物を含む基材表面の表面積及び凹凸が適切な範囲となり、ウィルス等の微生物と抗微生物成分が接触する確率が高くなり、また、表面の凹凸の谷間に、ウィルス等の微生物がトラップされ易くなり、その結果、ウィルス等の微生物を失活させ易くなる。
本発明の抗微生物部材では、バインダ硬化物が島状に散在している場合は、上記島状のバインダ硬化物は、基材の表面1平方メートル当たり0.05×10〜30×10個存在することが望ましい。
本発明の抗微生物部材おいて、上記バインダ硬化物が島状に散在している場合、上記島状のバインダ硬化物が、基材の表面1平方メートル当たり0.05×10〜30×10個存在すると、バインダ硬化物の大きさが適切に設定されていることとなり、基材表面に形成された意匠等の外観や美観が損なわれてしまうのを防止することができ、単位担持量当たり抗微生物活性の高い抗微生物部材となる。
本発明の抗微生物部材は、抗ウィルス性部材であることが望ましい。
本発明の抗微生物部材は、抗ウィルス、抗菌、抗カビ及び防カビの特性を有するが、特に抗ウィルスが最も高い活性を持つ。
本発明のドアノブは、金属からなるドアノブであって、上記ドアノブを構成する金属の表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、上記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に上記バインダ硬化物が形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする。
ドアノブの表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されていることにより、ドアノブに付着したウィルス等の微生物を失活させることができるので、ドアノブに触れた人間にウィルス等の微生物が感染することを防止することができる。また、ウィルス等の微生物を保有する人間がドアノブに触れたとしても、抗微生物成分を含むバインダ硬化物によってウィルス等の微生物を失活させることができ、次にドアノブに触れた人間に、ウィルス等の微生物が伝染することを防止することができる。また、抗微生物成分を含むバインダ硬化物は、ドアノブとの密着性にも優れるので、次々と人間の手が触れたとしても、ふき取り清掃をしたとしても脱落しない。
本発明のスライド錠は、金属からなるスライド錠であって、上記スライド錠を構成する金属の表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、上記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に上記バインダ硬化物が形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする。
スライド錠のつまみやスライドカバーの表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されていることにより、つまみやスライドカバーにウィルス等の微生物が付着したとしても失活させることができ、人間がつまみやスライドカバーに触れても、ウィルス等の微生物が感染することを防止することができる。また、抗微生物成分を含むバインダ硬化物は、スライド錠との密着性にも優れるので、次々と人間の手が触れたとしても、ふき取り清掃をしたとしても脱落しない。
本発明の取っ手は、金属からなる取っ手であって、上記取っ手を構成する金属の表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、上記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に上記バインダ硬化物が形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする。
取っ手の表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されていることにより、取っ手に付着したウィルス等の微生物を失活させることができるので、取っ手に触れた人間にウィルス等の微生物が感染することを防止することができる。また、ウィルス等の微生物を保有する人間が取っ手に触れたとしても、抗微生物成分を含むバインダ硬化物によってウィルス等の微生物を失活させることができ、次に取っ手に触れた人間に、ウィルス等の微生物が伝染することを防止することができる。また、抗微生物成分を含むバインダ硬化物は、取っ手との密着性にも優れるので、次々と人間の手が触れたとしても、ふき取り清掃をしたとしても脱落しない。
本発明の手すりは、金属からなる手すりであって、上記手すりを構成する金属の表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、上記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に上記バインダ硬化物が形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする。
手すりの表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されていることにより、手すりに付着したウィルス等の微生物を失活させることができるので、手すりに触れた人間にウィルス等の微生物が感染することを防止することができる。また、ウィルス等の微生物を保有する人間が手すりに触れたとしても、抗微生物成分を含むバインダ硬化物によってウィルス等の微生物を失活させることができ、次に手すりに触れた人間に、ウィルス等の微生物が伝染することを防止することができる。また、抗微生物成分を含むバインダ硬化物は、手すりとの密着性にも優れるので、次々と人間の手が触れたとしても、ふき取り清掃をしたとしても脱落しない。
本発明の蛇口は、金属からなる蛇口であって、上記蛇口を構成する金属の表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、上記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に上記バインダ硬化物が形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする。
蛇口のハンドルの表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されていることにより、蛇口のハンドルに付着したウィルス等の微生物を失活させることができるので、蛇口のハンドルに触れた人間にウィルス等の微生物が感染することを防止することができる。また、ウィルス等の微生物を保有する人間が蛇口のハンドルに触れたとしても、抗微生物成分を含むバインダ硬化物によってウィルス等の微生物を失活させることができ、次に蛇口のハンドルに触れた人間に、ウィルス等の微生物が伝染することを防止することができる。また、蛇口の本体や吐出口が金属製である場合には、その表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物を固着形成させることにより、本体や吐出口にも抗微生物特性を付与することもできる。また、抗微生物成分を含むバインダ硬化物は、蛇口のハンドルとの密着性にも優れるので、次々と人間の手が触れたとしても、ふき取り清掃をしたとしても脱落しない。
本発明のトイレのレバーは、金属からなるトイレのレバーであって、上記トイレのレバーを構成する金属の表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、上記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に前記バインダ硬化物が形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする。
トイレのレバーの表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されていることにより、レバーに付着したウィルス等の微生物を失活させることができるので、レバーに触れた人間にウィルス等の微生物が感染することを防止することができる。また、ウィルス等の微生物を保有する人間がレバーに触れたとしても、抗微生物成分を含むバインダ硬化物によってウィルス等の微生物を失活させることができ、次にレバーに触れた人間に、ウィルス等の微生物が伝染することを防止することができる。また、抗微生物成分を含むバインダ硬化物は、トイレのレバーとの密着性にも優れるので、次々と人間の手が触れたとしても、ふき取り清掃をしたとしても脱落しない。
図1は、本発明の抗微生物部材の一実施形態を模式的に示す平面図である。 図2(a)は、本発明の抗微生物部材の他の一実施形態を模式的に示す断面図であり、図2(b)は、図2(a)に示した抗微生物部材の断面図である。 図3は、実施例1で得られた抗微生物部材を示す光学顕微鏡写真である。 図4(a)は、本発明のドアノブの一実施形態を模式的に示す断面図であり、図4(b)は、図4(a)に示したドアノブの斜視図である。 図5は、本発明のスライド錠の一実施形態を模式的に示す平面図である。 図6(a)は、本発明の取っ手の一実施形態を模式的に示す断面図であり、図6(b)は、図6(a)に示した取っ手の斜視図である。 図7(a)は、本発明の手すりの一実施形態を模式的に示す斜視図であり、図7(b)は、図7(a)に示した手すりのA−A線断面図であり、図7(c)は、本発明の取っ手の別の一実施形態を模式的に示す斜視図である。 図8(a)は、本発明の蛇口の一実施形態を模式的に示す斜視図であり、図8(b)は、本発明の蛇口の別の一実施形態を模式的に示す斜視図である。 図9は、本発明のトイレのレバーの一実施形態を模式的に示す斜視図である。
(発明の詳細な説明)
以下、本発明の抗微生物部材について詳細に説明する。
本発明の抗微生物部材は、金属からなる基材表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、上記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に上記バインダ硬化物が形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする。
本発明においては、バインダ硬化物は、基材表面の10%以上、95%以下を覆っていることが望ましい。
図1は、本発明の抗微生物部材の一実施形態を模式的に示す平面図である。
図1に示すように、本発明の抗微生物部材10では、基材11の表面に、抗微生物のバインダ硬化物が膜状に形成された膜形成領域12の中にバインダ硬化物が設けられていない膜非形成領域13が混在した状態となっている。
図2(a)は、本発明の抗微生物部材の他の一実施形態を模式的に示す断面図であり、図2(b)は、図2(a)に示した抗微生物部材の断面図である。
図2(a)及び(b)に示す本発明の抗微生物部材20では、基材21の表面に、抗微生物のバインダ硬化物22が島状に形成されている。
本発明の抗微生物部材では、基材表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、上記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に上記バインダ硬化物が形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなるため、基材表面に抗微生物成分からなる硬化物で構成される凹凸が形成されている。このため、バインダ硬化物を膜状に形成した場合に比べて、抗微生物成分を含むバインダ硬化物の総表面積が大きくなることから、ウィルス等の微生物との接触確率が高くなる。また、ウィルス等の微生物をバインダ硬化物間にトラップできるため、高い抗微生物活性が得られるのである。また、抗微生物成分がバインダ硬化物中に含まれているため、基材との密着性にも優れ、ふき取り清掃による脱落も防止できる。さらに、前述したメッキ加工により均質に基材にコーティングされた抗微生物部材に比べ、熱応力などの違いによる剥がれやクラックを生じることもない。また、上記バインダ硬化物は、基材の変形や膨張によって該基材との界面に生じる応力を分散することができ、剥離や膨れなどが生じることがないので、抗微生物活性を示すバインダ硬化物が脱落することがなく、上記バインダ硬化物と金属からなる基材との熱膨張率差により生じる課題を解決できる。
本発明の抗微生物部材を構成する基材の材料は、金属であれば特に限定されるものでなく、例えば、鉄、アルミニウム、亜鉛、錫、タングステン、インジウム、モリブデン、クロム、ゲルマニウム、タンタル、ニオブ、マグネシウム、コバルト、チタン、ジルコニウム、バナジウム、ガリウム、アンチモン、ホウ素、珪素、マンガン、ニッケル、銅、白金、金、銀など、汎用的に工業製品として使用される卑金属、貴金属、またはそれらの合金(例えば、SUS、鋼、インバー、コパールなどの鉄合金、真鍮、丹銅、青銅などの銅合金、ジェラルミン、シルミンなどのアルミニウム合金、クロムモリブデン、マンガンモリブデンなどの合金鋼、チタン合金、ニッケル合金、マグネシウム合金など)が挙げられる。
また、基材内部が樹脂や陶器など非金属であってもその表面に金属メッキなどで表面がコーティングされている基材でもよく、また、基材内部が金属で、表面に樹脂や塗料がコートされていてもよく、これらも金属基材と呼ぶことにする。また、本発明の抗微生物部材を構成する金属基材となる製品用途も、特に限定されるものではなく、一般住宅や商店、公営施設、工場、公園などの施設や、電車、乗用車などの乗り物施設に頻繁に設置されているドアノブ、スライド錠、持ち手、取っ手、手すり、サッシ、流し台、蛇口、トイレのレバー等あらゆる用途に適用可能である。また、カギやハサミ、カッターナイフ、クリップなどの文房具、スプーン、フォーク、ナイフ、包丁、鍋、フライパン、ボールなどに代表される一般調理器具、ロッカー、ラック、机などの事務用品などに代表される一部が金属基材よりなる部品製品にも適用できることは言うまでもない。もちろん食品工業など一般に使用されている大小の金属より構成される設備、器具も含まれる。
本発明の抗微生物部材を構成する金属基材には、その金属表面に印刷、塗装などの方法で表面保護、意匠向上のために着色、装飾が施されてもよい。前述したように本発明はバインダ硬化物が形成されたバインダ硬化物形成領域とバインダ硬化物が形成されていないバインダ硬化物非形成領域が混在しているために発揮される効果を基としているため硬化物とその界属表面、塗装表面)との相互作用には関係しない。
本発明の抗微生物部材において、上記バインダ硬化物は、上記抗微生物成分として、無機系抗微生物剤及び有機系抗微生物剤からなる群から選択される少なくとも1種を含んでいることが望ましい。
上記バインダ硬化物中には、上記した無機系抗微生物剤が1種類のみ含まれていてもよく、2種類以上の無機系抗微生物剤が含まれていてもよく、上記した有機系抗微生物剤が1種類のみ含まれていてもよく、2種類以上の有機系抗微生物剤が含まれていてもよい。さらに、上記バインダ硬化物中には、上記無機系抗微生物剤と上記有機系抗微生物剤とが2種類以上含まれていてもよい。
また、本発明の抗微生物部材において、上記無機系抗微生物剤は、銀、銅、亜鉛、白金、亜鉛化合物、銀化合物、銅化合物、金属もしくは金属酸化物が担持された金属酸化物触媒、金属イオンでイオン交換されたゼオライト、及び、銅の錯体からなる群から選択される少なくとも1種であることが望ましい。
上記バインダ硬化物中に含まれている無機系抗微生物剤として、例えば、銀、銅、亜鉛及び白金の少なくとも1種からなる金属が挙げられる。
バインダ硬化物中には、銀、銅、亜鉛及び白金の粒子が単独で含まれていてもよく、銀、銅、亜鉛及び白金のうち、2種類以上の金属粒子が含まれていてもよく、例えば、銀、銅、亜鉛及び白金のうち、少なくとも2種を含む合金の金属粒子が固定されていてもよい。
上記バインダ硬化物中に含まれている無機系抗微生物剤として、例えば、銅のカルボン酸塩、銅の錯体、銅の水酸化物、銅の酸化物、又は、銅の水溶性無機塩等の銅化合物等が挙げられる。
上記銅のカルボン酸塩としては、銅のイオン性化合物を使用することができ、酢酸銅、安息香酸銅、フタル酸銅等が挙げられる。
上記銅の水溶性無機塩としては、銅のイオン性化合物を使用することができ、例えば、硝酸銅、硫酸銅等が挙げられる。
その他の銅化合物としては、例えば、銅(メトキシド)、銅エトキシド、銅プロポキシド、銅ブトキシドなどが挙げられ、銅の共有結合性化合物としては銅の酸化物、銅の水酸化物などが挙げられる。銅のカルボン酸塩、銅の水酸化物は、有機バインダ、無機バインダとの親和性が高く、水により溶出しないため、耐水性に優れる。
上記銅の錯体としては、例えば、アセチルアセトンと銅との錯体、5−メチル−2,4−ヘキサンジオン等のβジケトンと銅との錯体、銅(I)(1−ブタンチオレート)、銅(I)(へキサフルオロペンタンジオネートシクロオクタジエン)等が挙げられる。
上記銅の水溶性無機塩としては、銅のイオン性化合物を使用することができ、例えば、硝酸銅(II)、硫酸銅(II)等が挙げられる。
その他の銅化合物としては、例えば、銅(II)(メトキシド)、銅(II)エトキシド、銅(II)プロポキシド、銅(II)ブトキシド等が挙げられ、銅の共有結合性化合物としては銅の酸化物、銅の水酸化物などが挙げられる。
上記バインダ硬化物中に含まれている金属もしくは金属酸化物が担持された金属酸化物触媒として、例えば、酸化チタン等に白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムなどの白金族、銀、銅などを担持させたものなどが挙げられる。金属もしくは金属酸化物が担持された金属酸化物触媒として、具体的には、例えば、白金担持チタニア触媒、銅担持チタニア触媒、銀担持チタニア触媒、白金担持窒素ドープチタニア触媒、白金担持硫黄ドープチタニア触媒、炭素ドープチタニア触媒、銅担持酸化タングステン触媒、銀担持酸化タングステン触媒等の可視光応答型光触媒が挙げられ、上記銅担持チタニア触媒としては、例えば、特開2006−232729号公報に記載されたCuO/TiO(重量%比)=1.0〜3.5の範囲で銅を含有するアナターゼ型酸化チタン、特開2012−210557号公報に記載された亜酸化銅(酸化銅(I):CuO)と酸化チタンとが複合化した光触媒組成物、特開2013−166705号公報に記載された一価銅化合物及び二価銅化合物を含む混合物を表面に担持した酸化チタン、並びに、国際公開第2013/094573号に記載された結晶性ルチル型酸化チタンを含む酸化チタンと2価銅化合物とを含有する銅及びチタン含有組成物などが挙げられる。
また、無機系抗微生物剤としては、銀、銅、亜鉛、チタン、タングステン等から選ばれる少なくとも1種の金属を含む金属酸化物あるいは金属水和物の粒子を用いることもできる。無機系抗微生物剤の具体例としては、例えば、酸化銅(I)(亜酸化銅)、酸化銅(II)、炭酸銅(II)、水酸化銅(II)、塩化銅(II)、銀イオン及び銅イオンの少なくとも一方で交換されたゼオライト、ナノ銀及び銅の少なくとも一方が担持されたアルミナ、ナノ銀及び銅の少なくとも一方が担持されたシリカ、ナノ銀及び銅の少なくとも一方が担持された酸化亜鉛、ナノ銀及び銅の少なくとも一方が担持された酸化チタン、もしくは酸化タングステン、ナノ銀及び銅の少なくとも一方が担持されたリン酸カルシウム等の無機粒子が挙げられる。銀イオン及び銅イオンの少なくとも一方で交換されたゼオライトは、さらに亜鉛イオン等の他の金属イオンで交換されていてもよい。また、本発明の無機系抗微生物剤としては、銅の錯体であることが望ましい。
本発明の抗微生物部材では、上記有機系抗微生物剤は、抗微生物樹脂、スルホン酸系界面活性剤、銅のアルコキシド、及び、ビス型第四級アンモニウム塩からなる群から選択される少なくとも1種であることが望ましい。
本発明の抗微生物部材において、上記有機系抗微生物剤としては、例えば、ハロカルバン、クロロフェネシン、塩化リゾチーム、塩酸アルキルジアミノエチルグリシン、イソプロピルメチルフェノール、チモール、ヘキサクロロフェン、ベルベリン、チオキソロン、サリチル酸およびそれらの誘導体、安息香酸、安息香酸ナトリウム、パラオキシ安息香酸エステル、パラクロルメタクレゾール、塩化ベンザルコニウム、フェノキシエタノール、イソプロピルメチルフェノール、石炭酸、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム、ヘキサクロロフェン、塩化クロルヘキシジン、トリクロロカルバニリド、チアントール、ヒノキチオール、トリクロサン、トリクロロヒドロキシジフェニルエーテル、クロルヘキシジングルコン酸塩、フェノキシエタノール、レゾルシン、アズレン、サリチル酸、ジンクピリチオン、モノニトログアヤコールナトリウム、ウイキョウエキス、サンショウエキス、塩化セチルピリジニウム、塩化ベンゼトニウム及びウンデシレン酸誘導体、アルキルベンゼンスルホン酸又はその塩等が挙げられる。これらのなかでは、アルキルベンゼンスルホン酸又はその塩が好ましい。
本発明の抗微生物部材において、抗微生物樹脂は、酸性官能基と樹脂基体とからなる。酸性官能基としては、例えば、スルホン酸基、リン酸基、カルボキシル基、水酸基、ニトロ基などが挙げられる。これらのなかでは、スルホン酸基、リン酸基、カルボキシル基が好ましい。
上記樹脂基体は、ビニル基を有するモノマーの重合体であることが望ましい。
ビニル基を有するモノマーの重合体は、付加重合で合成されるので水などの副生成物がなく、透明度の高い抗微生物樹脂を得ることができる。このため、基材の意匠性に与える影響を小さくすることができる。
上記ビニル基を有するモノマーは、スチレン、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼンから選択される1種以上のモノマーであることが望ましい。
スチレン、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼンは、特に透明度の高い抗微生物樹脂を得ることができる。また、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼンは、モノマーに添加することによって架橋し、三次元網目構造を形成することができる。三次元網目構造を形成することによって、分解しにくくなり、耐久性を高くすることができる。
本発明の抗微生物部材において、酸性官能基と樹脂基体とからなる抗微生物樹脂は、特に限定されるものではないが、例えば、陽イオン交換樹脂をそのままあるいは粉砕などして微細化して使用することができる。陽イオン交換樹脂は、同様に樹脂基体に酸性官能基を有する構成であり、本発明の抗微生物樹脂として利用することができる。
上記ビス型第四級アンモニウム塩としては、例えば、下記一般式(1)で表されるビス型ピリジニウム塩、ビス型キノリニウム塩、ビス型チアゾリウム塩、下記一般式(2)で表される化合物等が望ましい。
Figure 0006871222
(上記一般式(1)中、R及びRは、同一または異なっていてもよいアルキル基、Rはエーテル結合を含んでもよい有機基であり、Xは、ハロゲン陰イオンを示す。)
Figure 0006871222
(上記一般式(2)中、Rは、官能基を有してもよいアルキル基を表し、R、R、R、R、R及びR10は、アルキル基を表す。)
まず、上記一般式(1)で表されるビス型ピリジニウム塩について説明する。
上記一般式(1)で表されるビス型ピリジニウム塩において、Xとしては、例えば、Cl、Br、I等が挙げられる。
、Rは、炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、上記アルキル基は、側鎖を有していてもよい。
上記一般式(1)中、Rで表される有機基は、−CO−O−(CH−O−CO−、−CONH−(CH−CO−、−NH−CO−(CH−CO−NH−、−S−Ph−S−、−CONH−Ph−NHCO−、―NHCO−Ph−CONH−、−O−(CH−O−または−CH−O−(CH−O−CH−(但し、Phは、フェニレン基を表す。)で表されるものであることが望ましい。
具体的には、ビス型ピリジニウム塩として、下記の一般式(3)〜一般式(10)で示されるものが挙げられる。
Figure 0006871222
上記一般式(3)中、R11は、C2n+1で表されるアルキル基であり、nは、8、10、12、14、16または18が望ましい。また、mは、3、4、6、8、10が望ましい。以下に示す化合物の置換基R11についても、同様である。
Figure 0006871222
Figure 0006871222
Figure 0006871222
Figure 0006871222
Figure 0006871222
Figure 0006871222
Figure 0006871222
また、上記ビス型ピリジニウム塩としては、下記の一般式(11)で表される1,1′−ジデシル−3,3′−[ブタン−1,4−ジイルビス(オキシメチレン)]ジピリジニウム=ジブロミドが特に望ましい。
Figure 0006871222
次に、上記ビス型チアゾリウム塩について説明する。
また、上記ビス型チアゾリウム塩としては、下記の一般式(12)で示されるビス型チアゾリウム塩が挙げられる。
Figure 0006871222
次に、ビス型キノリニウム塩について説明する。
上記ビス型キノリニウム塩としては、一般式(3)〜一般式(10)で表されるビス型ピリジニウム塩を構成する下記の一般式(13)に表されるピリジニウム基を、一般式(14)に示すキノリウム基に置換した化学構造を有するビス型キノリニウム塩が挙げられる。上記ビス型キノリニウム塩において、他の置換基等は、一般式(3)〜一般式(10)で表されるビス型ピリジニウム塩と同様である。
Figure 0006871222
Figure 0006871222
さらに、本発明で使用される一般式(2)で表される化合物について説明する。
Figure 0006871222
上記一般式(2)中、Rは、官能基を有してもよいアルキル基を示す。アルキル基は、側鎖を有してもよく、その炭素数は、1〜20が望ましい。上記官能基としては、ヒドロキシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、エーテル基等が挙げられる。また、R、R、R、R、R及びR10は、アルキル基を表し、上記アルキル基は、側鎖を有してもよく、その炭素数は、1〜20が望ましい。
上記一般式(2)で表される化合物としては、2,3−ビス(ヘキサデシルジメチルアンモニウムブロマイド)−1−プロパノール等が挙げられる。
本発明の抗微生物部材では、上記バインダ硬化物は、有機バインダ、無機バインダ、有機・無機ハイブリッドのバインダ及び/又は電磁波硬化型樹脂の硬化物であることが望ましい。上記有機・無機ハイブリッドのバインダとしては有機金属化合物を使用することができる。
本発明の抗微生物部材では、上記抗微生物成分として、無機系抗微生物剤及び有機系抗微生物剤からなる群から選択される少なくとも1種と、バインダである有機バインダ、無機バインダ、有機・無機ハイブリッドのバインダ及び電磁波硬化型樹脂の少なくとも1種とを混合したものを硬化させることにより、バインダ硬化物を得ることができる。
次に、本発明の抗微生物部材における電磁波硬化型樹脂の硬化物について説明する。
未硬化の電磁波硬化型樹脂であるモノマー又はオリゴマーと重合開始剤と各種添加剤と抗微生物成分とを含んだ抗微生物組成物を用いて基材表面に液滴を形成した後、電磁波を照射することにより、重合開始剤は、開裂反応、水素引き抜き反応、電子移動等の反応を起こし、これにより生成した光ラジカル分子、光カチオン分子、光アニオン分子等が上記モノマーや上記オリゴマーを攻撃してモノマーやオリゴマーの重合反応や架橋反応が進行し、抗微生物成分を含むバインダ硬化物が形成される。このような反応により生成する本発明のバインダ硬化物を構成する樹脂を電磁波硬化型樹脂という。
本発明においては、重合開始剤は、銅に対する還元剤として使用することができる。このため、無機バインダ、銅化合物および分散媒からなる抗微生物組成物に重合開始剤を添加してもよい。重合開始剤としては、光重合開始剤であることが望ましい。重合開始剤により、銅(II)を銅(I)に還元することができる。銅(I)の方が銅(II)よりも抗微生物性能が高い。
このような電磁波硬化型樹脂は、例えば、アクリル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、及び、アルキッド樹脂からなる群から選択される少なくとも1種が望ましい。
上記アクリル樹脂としては、エポキシ変性アクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂(ウレタン変性アクリレート樹脂)、シリコーン変性アクリレート樹脂等が挙げられる。
上記ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等が挙げられる。
上記エポキシ樹脂としては、脂環式エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂やグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂とオキセタン樹脂を組みわせたもの等が挙げられる。
アルキッド樹脂としては、ポリエステルアルキッド樹脂等が挙げられる。
これらの樹脂は、透明性を有するとともに、基材に対する密着性にも優れる。
次に、本発明の抗微生物部材における無機バインダの硬化物について説明する。
無機バインダと抗微生物成分と必要により各種添加剤や分散媒とを混合して抗微生物組成物を用いて基材表面に液滴を形成した後、乾燥させることにより、抗微生物成分を含むバインダ硬化物(無機バインダの硬化物)が形成される。
液滴は、孤立して基材表面に付着するとバインダ硬化物は島状となり、液滴が基材表面に重畳して付着すると、バインダ硬化物は膜状となり、そのバインダ硬化物は、バインダ硬化物の形成領域とバインダ硬化物が形成されていない非形成領域が混在した形態となる。これは、上記した電磁波硬化型樹脂においても同様である。
上記無機バインダとしては、シリカゾル、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル及びケイ酸ナトリウムからなる群から選択される少なくとも1種であることが望ましい。上記無機バインダにおけるシリカ等の無機酸化物の含有割合は、固形分換算で2〜80重量%が好ましい。
上記無機バインダは、分散媒として、水を用いたものと有機溶媒を用いたものが存在するので、添加する抗微生物成分の種類を考慮して、無機バインダを選択することができ、抗微生物成分が均一に分散した上記抗微生物組成物を得ることができる。
本発明の抗微生物部材では、上記バインダ硬化物の基材表面に平行な方向の最大幅は、0.1〜500μmであり、その厚さの平均値は、0.1〜20μmであることが望ましい。
本発明の抗微生物部材において、バインダ硬化物の厚さの平均値が0.1〜20μmであると、バインダ硬化物の厚さが薄いので、バインダ硬化物の連続層となりにくく、バインダ硬化物が島状に散在、もしくは、上記バインダ硬化物が膜状に形成され、当該バインダ硬化物の膜が形成された領域内に硬化物が形成されていない領域が混在して設けられた状態にさせ易くなり、意匠等の外観や美観が損なわれてしまうのを防止することができ、高い抗微生物活性を得ることができる。
本発明の抗微生物部材において、その厚さの平均値が0.1μm未満のバインダ硬化物を形成するのは技術的に難しく、バインダ硬化物の基材表面の被覆率も低くなってしまい、抗微生物活性が低下してしまう。一方、バインダ硬化物の厚さの平均値が20μmを超えると、バインダ硬化物が厚すぎるので、基材表面に所定パターンの意匠等が形成されている場合、バインダ硬化物が邪魔して意匠等が見にくくなり、意匠等の外観や美観が損なわれてしまう。
また、本発明の抗微生物部材において、上記バインダ硬化物の上記基材の表面に平行な方向の最大幅を0.1〜500μmとすることにより、基材の表面がバインダ硬化物により被覆されていない部分の割合を適切に保つことができ、基材表面に所定パターンの意匠等が形成されている場合でも、意匠等の外観や美観が損なわれてしまうのを防止することができる。
本発明の抗微生物部材においては、上記バインダ硬化物の上記基材の表面に平行な方向の最大幅が0.1μm未満のバインダ硬化物を形成することは技術的に困難であり、バインダ硬化物の基材表面の被覆率も低くなってしまい、抗微生物活性が低下してしまう。一方、上記バインダ硬化物の上記基材の表面に平行な方向の最大幅が500μmを超えると、1個のバインダ硬化物の大きさが大きくなりすぎ、基材表面に所定パターンの意匠等が形成されている場合、バインダ硬化物が邪魔して意匠等が見にくくなり、意匠等の外観や美観が損なわれてしまう。
上記バインダ硬化物の基材表面に平行な方向の最大幅やその厚さの平均値は、走査型顕微鏡、レーザー顕微鏡を用いることにより、測定することができる。
具体的には、画像解析・画像計測ソフトウェアを備えた走査型顕微鏡やレーザー顕微鏡を用いることにより、又は、走査型顕微鏡、レーザー顕微鏡で得られた画像を画像解析・画像計測ソフトウェアを用いて画像解析等を行うことにより、上記したバインダ硬化物の基材表面に平行な方向の最大幅やその厚さの平均値を求めることができる。
本発明の抗微生物部材では、表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着している基材の上記バインダ硬化物を含む表面のJIS B 0601に準拠した算術平均粗さ(Ra)は、0.1〜5μmであることが望ましい。
上記算術平均粗さ(Ra)は、東京精密製の接触式表面粗さ測定機であるHANDYSURFを用い、8mmの測定長さで測定することにより得ることができる。
本発明の抗微生物部材おいては、表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着している基材の上記バインダ硬化物を含む表面のJIS B 0601に準拠した算術平均粗さ(Ra)が、0.1〜5μmであると、バインダ硬化物を含む基材表面の表面積が適切な範囲となり、ウィルス等の微生物と抗微生物成分が接触する確率が高くなり、また、表面の凹凸の谷間に、ウィルス等の微生物がトラップされ易くなり、その結果、ウィルス等の微生物を失活させ易くなる。
本発明の抗微生物部材では、上記バインダ硬化物が島状に散在している場合、上記島状のバインダ硬化物は、基材の表面1平方メートル当たり0.05×10〜30×10個存在することが望ましい。
本発明の抗微生物部材おいて、上記バインダ硬化物が島状に散在している場合、上記島状のバインダ硬化物が、基材の表面1平方メートル当たり0.05×10〜30×10個存在すると、バインダ硬化物の大きさが適切に設定されていることとなり、基材表面に形成された意匠等の外観や美観が損なわれてしまうのを防止することができ、単位担持量当たり抗微生物活性の高い抗微生物部材となる。
本発明の抗微生物部材によれば、例えば、建築物内部のノブ、スライド錠、持ち手、取っ手、手すり等に、表面に形成されたパターン、色彩、意匠、色調等を変えることなく、抗微生物機能を付加することができる。
次に、上記した抗微生物部材の製造方法について説明する。
上記抗微生物部材を製造する際には、まず、基材の表面に、抗微生物成分と未硬化のバインダと分散媒と重合開始剤とを含む抗微生物組成物を散布する散布工程を行い、続いて必要に応じて、上記散布工程により散布された上記抗微生物組成物を乾燥させて上記分散媒を除去する乾燥工程を行い、最後に上記乾燥工程で分散媒を除去した上記抗微生物組成物中の上記未硬化のバインダを硬化させる硬化工程を行い、基材の表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が基材表面に固着し、バインダ硬化物が基材表面の一部が露出するように被覆している抗微生物部材を得ることができる。バインダの硬化は、乾燥と同時でもよい。
(1)散布工程
本発明の抗微生物部材を製造する際には、まず、散布工程として、基材の表面に、抗微生物成分と未硬化のバインダと分散媒と重合開始剤とを含む抗微生物組成物を散布する。
上記抗微生物成分としては、無機系抗微生物剤及び有機系抗微生物剤からなる群から選択される少なくとも1種が挙げられる。
上記無機系抗微生物剤は、銀、銅、亜鉛、白金、亜鉛化合物、銀化合物、銅化合物、金属もしくは金属酸化物が担持された金属酸化物触媒、金属イオンでイオン交換されたゼオライト、及び、銅の錯体からなる群から選択される少なくとも1種であることが望ましく、上記有機系抗微生物剤は、抗微生物樹脂、スルホン酸系界面活性剤、銅のアルコキシド、及び、ビス型第四級アンモニウム塩からなる群から選択される少なくとも1種であることが望ましい。
上記バインダは、有機バインダ、無機バインダおよび有機・無機ハイブリッドバインダから選ばれる少なくとも1種以上からなり、上記有機バインダは、熱硬化性樹脂、電磁波硬化型樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であることが望ましい。
上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1種以上であることが望ましい。上記電磁波硬化型樹脂は、アクリル樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、及び、アルキッド樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であることが望ましい。
上記無機バインダは、シリカゾル、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル及びケイ酸ナトリウムからなる群から選択される少なくとも1種であることが望ましい。
上記分散媒の種類は特に限定されるものではないが、安定性を考慮した場合にはアルコール類や水を使用する事が好ましい。アルコール類としては、粘性を下げる事を考慮して、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、sec−ブチルアルコール等のアルコール類が挙げられる。これらのアルコールのなかでは、粘度が高くなりにくいメチルアルコール、エチルアルコールが好ましく、アルコールと水との混合液が望ましい。
上記重合開始剤は、具体的にはアルキルフェノン系、ベンゾフェノン系、アシルフォスフィンオキサイド系、分子内水素引き抜き型、及び、オキシムエステル系からなる群から選択される少なくとも1種が望ましい。上記重合開始剤は、銅化合物を還元するために用いられる。バインダとして電磁波硬化型樹脂を使用した場合は、モノマーやオリゴマーを重合させる機能を持つ。
上記アルキルフェノン系の重合開始剤としては、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホニル)フェニル] −1−ブタノン等が挙げられる。
アシルフォスフィンオキサイド系の重合開始剤としては、例えば、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド等が挙げられる。
分子内水素引き抜き型の重合開始剤としては、例えば、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、オキシフェニルサクサン、2−[2−オキソ−2−フェニルアセトキシエトキシ]エチルエステルトオキシフェニル酢酸と2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチルエステルとの混合物等が挙げられる。
オキシムエステル系の重合開始剤としては、例えば、1.2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(0−アセチルオキシム)等が挙げられる。
上記抗微生物組成物中の抗微生物成分の含有割合は、2〜30重量%が望ましく、未硬化のバインダの含有割合は、15〜60重量%が望ましく、分散媒の含有割合は、30〜80重量%が望ましい。この場合、上記抗微生物組成物中のシリカ等の無機酸化物の含有割合は、5〜20重量%となる。
上記抗微生物組成物中には、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、接着促進剤、レオロジー調整剤、レベリング剤、消泡剤等が配合されていてもよい。
上記抗微生物組成物を調製する際には、分散媒に抗微生物成分とモノマー若しくはオリゴマーと重合開始剤を添加した後、ミキサー等で充分に攪拌し、抗微生物成分、未硬化のバインダ等、重合開始剤が均一な濃度で分散する組成物とした後、散布することが望ましい。
本明細書において、散布とは、上記抗微生物組成物を、分割された状態で基材表面に付着させることをいう。
上記散布方法としては、例えば、スプレー法、二流体スプレー法、静電スプレー法、エアロゾル法等が挙げられる。
本発明において、スプレー法とは、高圧の空気などのガスや機械的な運動を(指やピエゾ素子など)用いて抗微生物組成物を霧の状態で噴霧し、基材表面に上記抗微生物組成物の液滴を付着させることをいう。
本発明において、二流体スプレー法とは、スプレー法の一種であり、高圧の空気などのガスと抗微生物組成物とを混合した後、ノズルから霧の状態で噴霧し、基材表面に上記抗微生物組成物の液滴を付着させることをいう。
本発明において、静電スプレー法とは、帯電した抗微生物組成物を利用する散布方法であり、上記したスプレー法により抗微生物組成物を霧の状態で噴霧するが、上記抗微生物組成物を霧状にするための方式には、上記抗微生物組成物を噴霧器で噴霧するガン型と、帯電した抗微生物組成物の反発を利用した静電霧化方式があり、さらに、ガン型には帯電した抗微生物組成物を噴霧する方式と、噴霧した霧状の抗微生物組成物に外部電極からコロナ放電で電荷を付与する方式とがある。霧状の液滴は、帯電しているため、基材表面に付着し易く、良好に上記抗微生物組成物を、細かく分割された状態で基材表面に付着させることができる。
本発明において、エアロゾル法とは、金属の化合物を含む抗微生物組成物を物理的及び化学的に生成した霧状のものを対象物に吹き付ける手法である。
上記散布工程により、抗微生物成分と未硬化のバインダと分散媒と重合開始剤とを含む抗微生物組成物が基材表面に孤立して、もしくは基材表面の一部を露出した状態で重畳して付着した状態となる。
(2)乾燥工程
上記散布工程により基材の表面に散布された抗微生物成分と未硬化のバインダと分散媒と重合開始剤とを含む抗微生物組成物を乾燥させ、分散媒を蒸発、除去し、抗微生物成分を含むバインダ硬化物を基材表面に仮固定させるとともに、バインダ硬化物の収縮により、抗微生物成分をバインダ硬化物の表面から露出させることができる。
無機バインダ、銅化合物、分散媒および必要に応じて加えられる重合開始剤からなる抗微生物組成物の場合は、乾燥により分散媒を除去することで無機バインダの硬化が進行する。この抗微生物組成物の場合は、乾燥工程と硬化工程が同時に進行する。
乾燥条件としては、60〜100℃、0.5〜5.0分が望ましい。
(3)硬化工程
上記の抗微生物部材を製造する際には、硬化工程として、上記乾燥工程で分散媒を除去した抗微生物組成物中の上記未硬化の電磁波硬化型樹脂であるモノマーやオリゴマーに電磁波を照射して上記未硬化のバインダを硬化させ、バインダ硬化物とする。
本発明の抗微生物部材の製造方法において、未硬化のバインダが電磁波硬化型樹脂である場合は、硬化のために照射する電磁波としては、特に限定されず、例えば、紫外線(UV)、赤外線、可視光線、マイクロ波、電子線(Electron Beam:EB)等が挙げられるが、これらのなかでは、紫外線(UV)が望ましい。
これらの工程により、基材表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が基材表面に固着し、かつ、上記バインダ硬化物は、基材表面の一部を露出するように被覆している本発明の抗微生物部材を製造することができる。
また、上記電磁波は、光重合開始剤を励起して、銅化合物を還元する働きをもつ。このため、銅(II)を還元して銅(I)の量を増やして抗微生物活性を高くすることができる。
本発明の抗微生物部材では、X線光電子分光分析法により、925〜955eVの範囲にあるCu(I)とCu(II)に相当する結合エネルギーを5分間測定することで算出される、上記銅化合物中に含まれるCu(I)とCu(II)とのイオンの個数の比率(Cu(I)/Cu(II))は、0.5〜50であることが望ましい。
また、Cu(I)の銅は、Cu(II)の銅と比較して抗微生物により優れているため、第1の本発明の抗微生物部材において、X線光電子分光分析法により、925〜955eVの範囲にあるCu(I)とCu(II)に相当する結合エネルギーを5分間測定することで算出される、上記銅化合物中に含まれるCu(I)とCu(II)とのイオンの個数の比率(Cu(I)/Cu(II))が1.0〜4.0であると、より抗微生物に優れた抗微生物部材となる。
上記バインダ硬化物の基材表面への被覆率は、抗微生物組成物中の抗微生物成分の濃度、分散媒の濃度等や散布の圧力、塗液の噴出速度、散布時間等を操作することにより、調整することができる。スプレーガンを用いて噴射する場合は、スプレーガンのエアー圧力やスプレー塗布幅、スプレーガンの移動速度、塗液の噴出速度、塗布距離を変化させることにより、バインダ硬化物の被覆率を調整できる。
本発明の抗微生物部材の応用例として、図4にドアノブ、図5にスライド錠、図6に取っ手、図7に手すり、図8に蛇口、図9にトイレのレバーの実施形態を記載する。なお、本発明はこれらの記述に限定されず、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
以下、本発明のドアノブについて説明する。
ドアノブとは、ドアを開閉させるための取っ手であり、円筒状のドアノブを回転させることにより、ドアとドア枠を結びつきている空錠が外れ、ドアが開くように構成されたものである。また、ドアノブがレバー状などの形態であっても、本発明のドアノブに包含される。
本発明のドアノブは、金属からなるドアノブであって、上記ドアノブを構成する金属の表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、上記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に上記バインダ硬化物が形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする。
図4(a)は、本発明のドアノブの一実施形態を模式的に示す断面図であり、図4(b)は、図4(a)に示したドアノブの斜視図である。
図4のドアノブの実施形態では、ドアノブ40は、ドア41にねじ42によって固定されている。ドアノブ40は、ステンレスなどの金属製の概ね円筒状の形態を有しており、その表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物43が固着形成され、抗微生物特性が付与されている。
ドアノブ40の表面に抗微生物特性が付与されていることにより、ドアノブ40に付着したウィルス等の微生物を失活させることができるので、ドアノブ40に触れた人間にウィルス等の微生物が感染することを防止することができる。また、ウィルス等の微生物を保有する人間がドアノブ40に触れたとしても、ウィルス等の微生物を失活させることができ、次にドアノブ40に触れた人間に、ウィルス等の微生物が伝染することを防止することができる。また、抗微生物成分を含むバインダ硬化物43は、ドアノブ40との密着性にも優れるので、次々と人間の手が触れたとしても、ふき取り清掃をしたとしても脱落しない。
以下、本発明のスライド錠について説明する。
本発明のスライド錠は、金属からなるスライド錠であって、上記スライド錠を構成する金属の表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、上記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に上記バインダ硬化物が形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする。
ここで、スライド錠とは、スライドプレートをスライド操作することにより、施錠状態から解錠状態、又は、解錠状態から施錠状態へと切り替え可能な錠である。
図5は、本発明のスライド錠の一実施形態を模式的に示す平面図である。
図5のスライド錠の実施形態では、スライド錠50は、スライドカバー51とスライドカバー内部を摺動するスライドプレート53により構成されている。スライドカバー51には開口部511が設けられている。また、スライドプレート53にはつまみ56が設けられ、つまみ56は開口511から突出しており、つまみ56を動かすことで、スライドプレート53が動き、施錠状態、開錠状態への切り替えが行われる。
スライドプレート53は、図視しない壁もしくは間仕切りパネルに固定された固定プレート54に設けられたレール55の間に嵌め込まれて摺動する。スライドカバー51と固定プレート54は、孔52に介挿されるねじ(図示しない)によって固定される。スライドカバー51、つまみ56、スライドプレート53、固定プレート54いずれもステンレスなどの金属製である。スライドカバー51、つまみ56、スライドプレート53、固定プレート54の表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物57が固着形成され、抗微生物特性が付与されている。
スライド錠50のスライドカバー51やつまみ56の表面に抗微生物特性が付与されていることにより、スライドカバー51やつまみ56にウィルス等の微生物が付着したとしても失活させることができ、スライドカバー51やつまみ56に触れても、ウィルス等の微生物が感染することを防止することができる。また、抗微生物成分を含むバインダ硬化物57は、スライドカバー51やつまみ56との密着性にも優れるので、次々と人間の手が触れたとしても、ふき取り清掃をしたとしても脱落しない。
以下、本発明の取っ手について説明する。
本発明の取っ手は、金属からなる取っ手であって、上記取っ手を構成する金属の表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、上記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に上記バインダ硬化物が形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする。
ここで、取っ手とは、手でつかんだりするための家具、器物などに取り付けられたつまみである。
図6(a)は、本発明の取っ手の一実施形態を模式的に示す断面図であり、図6(b)は、図6(a)に示した取っ手の斜視図である。
図6の取っ手の実施形態では、取っ手60は、持ち手部61がねじ63によって固定されている。持ち手部61はステンレスなどの金属製であり、その表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物62が固着形成され、抗微生物特性が付与されている。
取っ手60の持ち手部61に抗微生物特性が付与されていることにより、持ち手部61に付着したウィルス等の微生物を失活させることができるので、持ち手部61に触れた人間にウィルス等の微生物が感染することを防止することができる。また、ウィルス等の微生物を保有する人間が持ち手部61に触れたとしても、ウィルス等の微生物を失活させることができ、次に持ち手部61に触れた人間に、ウィルス等の微生物が伝染することを防止することができる。また、抗微生物成分を含むバインダ硬化物62は、持ち手部61との密着性にも優れるので、次々と人間の手が触れたとしても、ふき取り清掃をしたとしても脱落しない。
以下、本発明の手すりについて説明する。
本発明の手すりは、金属からなる手すりであって、上記手すりを構成する金属の表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、上記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に上記バインダ硬化物が形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする。
手すりとは、人がつかまるために、乗り物、橋、階段、ベランダなどの縁に取り付ける横木、柵、欄干をいう。
図7(a)は、本発明の手すりの一実施形態を模式的に示す斜視図であり、図7(b)は、図7(a)に示した手すりのA−A線断面図であり、図7(c)は、本発明の取っ手の別の一実施形態を模式的に示す斜視図である。
図7(a)に示す手すり70は、1本の棒状であり、図7(b)に示す手すり70′は、L形状に屈曲している。手すりの形状は、図7(a)及び(b)に示す形状に限定されず、屈曲部が複数あってもよく、湾曲した形状であってもよい。
図7の手すりの実施形態では、手すり本体73、73′が繋ぎ部材74、74′によって壁面71、71′に固定されている。手すり本体73、73′はステンレスなどの金属製であり、その表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物72、72′が固着形成され、抗微生物特性が付与されている。
手すりの表面に抗微生物特性が付与されていることにより、手すり本体73、73′に付着したウィルス等の微生物を失活させることができるので、手すりに触れた人間にウィルス等の微生物が感染することを防止することができる。また、ウィルス等の微生物を保有する人間が手すり本体73、73′に触れたとしても、ウィルス等の微生物を失活させることができ、次に手すり本体73、73′に触れた人間に、ウィルス等の微生物が伝染することを防止することができる。また、抗微生物成分を含むバインダ硬化物72は、手すり本体73、73′との密着性にも優れるので、次々と人間の手が触れたとしても、ふき取り清掃をしたとしても脱落しない。
以下、本発明の蛇口について説明する。
本発明の蛇口は、金属からなる蛇口であって、上記蛇口を構成する金属の表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、上記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に上記バインダ硬化物が形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする。
ここで、蛇口とは、ハンドルを回転または上下させることにより、吐出口から水などの液体が吐出されるものである。蛇口が、ハンドル型のものであっても、レバー型のものであっても本発明に包含される。
図8(a)は、本発明の蛇口の一実施形態を模式的に示す斜視図であり、図8(b)は、本発明の蛇口の別の一実施形態を模式的に示す斜視図である。
図8(a)に示す蛇口80は、回転式のハンドル81を備えており、図8(b)に示す蛇口80′は、レバー式のハンドル81′を備えている。
図8の蛇口の実施形態では、蛇口80、80′は、本体83、83′にハンドル81、81′と吐出口84、84′が連結された構造を有しており、ハンドル81、81′を回転または上下させることにより、吐出口84、84′から水などの液体が吐出される。ハンドル81、81′は金属製であり、その表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物82、82′が固着形成され、抗微生物特性が付与されている。
蛇口80、80′のハンドル81、81′の表面に抗微生物特性が付与されていることにより、蛇口80、80′のハンドル81、81′に付着したウィルス等の微生物を失活させることができるので、ハンドル81、81′に触れた人間にウィルス等の微生物が感染することを防止することができる。また、ウィルス等の微生物を保有する人間が蛇口のハンドルに触れたとしても、ウィルス等の微生物を失活させることができ、次に蛇口のハンドルに触れた人間に、ウィルス等の微生物が伝染することを防止することができる。また、抗微生物成分を含むバインダ硬化物82、82′は、ハンドル81、81′との密着性にも優れるので、次々と人間の手が触れたとしても、ふき取り清掃をしたとしても脱落しない。
なお、蛇口80、80′の本体83、83′や吐出口84、84′が金属製である場合には、その表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物82、82′を固着形成させることにより、本体83、83′や吐出口84、84′にも抗微生物特性を付与することもできる。
以下、本発明のトイレのレバーについて説明する。
本発明のトイレのレバーは、金属からなるトイレのレバーであって、上記トイレのレバーを構成する金属の表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物が固着形成されてなり、上記バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなるか、もしくは基材表面に前記バインダ硬化物が形成された領域と上記バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする。
ここで、トイレのレバーとは、トイレのタンクや便器に設けられており、レバーを左右に回転または上下させることにより、便器に水道水が提供され、洗浄されるものである。
図9は、本発明のトイレのレバーの一実施形態を模式的に示す斜視図である。
図9のトイレのレバーの実施形態では、トイレ90は、便器94に開閉可能な便座95と、タンク93とが連結された構造を有しており、タンク93には、レバー91が設けられており、レバー91を左右に回転させることにより、便器94に水道水が提供されて洗浄される。レバー91は金属製であり、その表面に抗微生物成分を含むバインダ硬化物92が固着形成され、抗微生物特性が付与されている。
トイレ90のレバー91の表面に抗微生物特性が付与されていることにより、レバー91に付着したウィルス等の微生物を失活させることができるので、レバー91に触れた人間にウィルス等の微生物が感染することを防止することができる。また、ウィルス等の微生物を保有する人間がレバー91に触れたとしても、ウィルス等の微生物を失活させることができ、次にレバー91に触れた人間に、ウィルス等の微生物が伝染することを防止することができる。また、抗微生物成分を含むバインダ硬化物92は、レバー91との密着性にも優れるので、次々と人間の手が触れたとしても、ふき取り清掃をしたとしても脱落しない。
(実施例1)
(1)酢酸銅の濃度が1.75wt%になるように、酢酸銅(II)・一水和物粉末(富士フイルム和光純薬社製)を純水に溶解させた後、マグネチックスターラーを用い、600rpmで15分撹拌して酢酸銅水溶液を調製した。紫外線硬化樹脂液は、光ラジカル重合型アクリレート樹脂(ダイセル・オルネクス社製 UCECOAT7200)と光重合開始剤(IGM社製 Omnirad500)と(IGM社製 Omnirad184)を重量比97:2:1で混合し、ホモジナイザーを用い、8000rpmで30分間撹拌して調製した。上記1.75wt%酢酸銅水溶液と紫外線硬化樹脂液を重量比1.9:1.0で混合し、マグネチックスターラーを用い、600rpmで2分撹拌して抗微生物組成物を調製した。なお、IGM社製のOmnirad500は、BASF社のIRGACURE500と同じもので、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンとベンゾフェノンとの混合物である。この光重合開始剤は、水に不溶であり、紫外線により還元力を発現する。
(2)ついで、300mm×300mmの大きさのSUS304板上に、1.2g/分の噴出速度で分散媒を含んだ状態で16.7g/mに相当する抗微生物組成物をスプレーガン(アネスト岩田製 LPH−50)を用い、0.1MPaのエアー圧力、30cm/secのストローク速度で霧状に散布し、抗微生物組成物の液滴をSUS304板表面に付着させた。
(3)この後、SUS304板を80℃で3分間乾燥させ、さらに紫外線照射装置(COATTEC社製 MP02)を用い、30mW/cmの照射強度で80秒間紫外線を照射することにより、基材であるSUS304板表面にその表面の一部が露出するように銅化合物を含むバインダ硬化物が固着形成された抗微生物部材を得た。
(実施例2)
実施例1で得られた抗微生物部材に対し、水道水を染み込ませたマイクロファイバークロスを用いて、150Paの圧力で7.5cm/秒の速度にて11000回の拭き取りを行い、拭き取り評価用の抗微生物部材とした。
(比較例)
実施例1と同様にして抗微生物組成物を得た後、300mm×300mmの大きさのSUS304板上に、抗微生物組成物をバーコータで板の全面に塗布して抗微生物部材を得た。
(抗微生物部材の形状及びバインダ硬化物の分散状態の評価)
得られた抗微生物部材について、光学顕微鏡(キーエンス社製 マイクロスコープ VHX−5000)で写真を撮影した。図3は、実施例1で得られた抗微生物部材を示す光学顕微鏡写真である。基材であるSUS304板表面にバインダ硬化物がその表面の一部を露出するように、固着形成されていることが分かる。図3は、バインダ硬化物が形成された領域とバインダ硬化物が形成されていない領域が混在しているものである。
(ファージウィルスを用いた抗ウィルス評価)
この抗ウィルス試験は以下のように実施した。
実施例1、2で得られた抗微生物部材における抗ウィルス性を評価するために、JIS Z 2801 抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果を改変した手法を用いた。改変点は、「試験菌液の接種」を「試験ウィルスの接種」に変更した点である。ウィルスを使用することによる変更点についてはすべてJIS L 1922繊維製品の抗ウィルス性試験方法に基づき変更した。測定結果は実施例1、2で得られた抗微生物部材についてJIS L 1922付属書Bに基づき、大腸菌への感染能力を失ったファージウィルス濃度をウィルス不活度として表示する。ここで、ウィルス濃度の指標として、大腸菌に対して不活性化されたウィルスの濃度(ウィルス不活度)を使用し、このウィルス不活度に基づいて抗ウィルス活性値を算出した。
以下、手順を具体的に記載する。
(1)実施例1、2で得られた抗微生物部材について、当該抗微生物部材を1辺50mm角の正方形に切り出して試験試料とした。この試験試料を滅菌済プラスチックシャーレに置き、試験ウィルス液(>107PFU/mL)を0.4mL接種した。試験ウィルス液は108PFU/mLのストックを精製水で10倍希釈したものを使用した。
(2)対照試料として50mm角のポリエチレンフイルムを用意し、試験試料と同様にウィルス液を接種した。
(3)接種したウィルスの液の上から40mm角のポリエチレンを被せ、試験ウィルス液を均等に接種させた後、25℃で所定時間反応させた。
(4)接種直後または反応後、SCDLP培地10mLを加え、ウィルス液を洗い流した。
(5)JIS L 1922付属書Bによってウィルスの感染値を求めた。
(6)以下の計算式を用いて抗ウィルス活性値を算出した。
Mv=Log(Vb/Vc)
Mv:抗ウィルス活性値
Log(Vb):ポリエチレンフイルムの所定時間反応後の感染値の対数値
Log(Vc):試験試料の所定時間反応後の感染値の対数値
参考規格 JIS L 1922、JIS Z 2801
測定方法は、プラーク測定法によった。
得られた抗ウィルス活性値を表1に示した。
(黄色ブドウ球菌を用いた抗菌性評価)
黄色ブドウ球菌を用いた抗菌性評価を、以下のように実施した。
(1)実施例1、2で得られた抗微生物部材(SUS304)を、50mm角の正方形に切り出して試験試料とした。この試験試料を滅菌済プラスチックシャーレに置き、試験菌液(菌数2.5×10〜10×10/mL)を0.4mL接種する。試験菌液は、培養器中で温度35±1℃で16〜24時間前培養した培養菌を、さらに斜面培地に移植して、培養器中で温度35±1℃で16〜20時間前培養したものを、1/500NB培地により適宜調整したものを使用した。
(2)対照試料として50mm角のポリエチレンフイルムを用意し、試験試料と同様に試験菌液を接種した。
(3)接種した試験菌液の上から40mm角のポリエチレンフイルムを被せ、試験菌液を均等に接種させた後、温度35±1℃で24±1時間反応させた。
(4)接種直後または反応後、SCDLP培地10mLを加え、試験菌液を洗い出した。
(5)洗い出し液を適宜希釈し、標準寒天培地と混合して生菌数測定用シャーレを作成し、温度35±1℃で40〜48時間培養した後、集落数を測定した。
(6)生菌数の計算
以下の計算式を用いて生菌数を求めた。
N=C×D×V
N:生菌数
C:集落数
D:希釈倍率
V:洗い出しに用いたSCDLP培地の液量(mL)
(7) 以下の計算式を用いて抗菌活性値を算出した。
R=(U−U)−(A−U)=U−A
R:抗菌活性値
:無加工試験片の接種直後の生菌数の対数値の平均値
:無加工試験片の24時間後の生菌数の対数値の平均値
:抗菌加工試験片の24時間後の生菌数の対数値の平均値
参考規格 JIS Z 2801
試験菌はStaphylococcus aureus NBRC12732を使用した。
得られた抗菌活性値を表1に示した。
(クロコウジカビを用いた抗カビ性評価)
クロコウジカビを用いた抗カビ性評価を、以下のように実施した。
(1)実施例1、2で得られた抗微生物部材(SUS304)を、50mm角の正方形に切り出して試験試料とした。この試験試料を滅菌済プラスチックシャーレに置き、胞子懸濁液(胞子濃度>2x10個/ml)を0.4mL接種した。
(2)対照試料として50mm角のポリエチレンフイルムを用意し、試験試料と同様に胞子懸濁液を接種した。
(3)接種した胞子懸濁液の上から40mm角のポリエチレンフイルムを被せ、胞子懸濁液を均等に接種させた後、温度26℃で約900LUXの光を照射しながら42時間反応させた。
(4)接種直後または反応後、JIS L 1921 13発光量の測定に従い、ATP量を測定した。
(5)以下の計算式を用いて抗カビ活性値を算出した。
=(LogC−LogC)−(LogT−LogT
:抗カビ活性値
LogC:接種直後の対照資料3検体のATP量の算術平均の常用対数値
LogC:培養後の対照資料3検体のATP量の算術平均の常用対数値
LogT:接種直後の試験資料3検体のATP量の算術平均の常用対数値
LogT:培養後の試験資料3検体のATP量の算術平均の常用対数値
参考規格 JIS Z 2801、JIS L 1921
試験カビはAspergillus niger NBRC105649を使用した。
得られた抗カビ活性値を表1に示す。
Figure 0006871222
上記実施例1、2の評価結果から、本発明では、拭き取りによっても抗ウィルス活性値、抗菌活性値、抗カビ活性値ともに、実用な範囲を維持できている。一般に、膜状のバインダ硬化物を用いた場合は、金属表面と樹脂硬化物との密着性が悪いため、拭き取りの力で樹脂膜が剥離してしまい、抗ウィルス活性値、抗菌活性値、抗カビ活性値が著しく低下するが、本発明の抗微生物部材では拭き取り等でもこのような抗微生物活性の低下がみられず、耐久性に優れた抗微生物部材を得ることができることが確認された。特に、抗ウィルス性能、抗カビ性能は殆ど低下がみられず、抗ウィルス性、抗カビ性の耐久性に優れることが確認された。また、スプレーで塗布するだけで、簡単に抗微生物活性を付与できるので、特別な装置を必要とせず、低コストで現場施工を実現できる。
また、実施例1と比較例で得られる抗微生物部材に対して、50℃〜80℃の冷熱サイクル試験をところ、実施例1の抗微生物部材については、変化は見られないが、比較例の抗微生物部材は、抗微生物成分を含むバインダ硬化物に剥離が確認される。金属と抗微生物成分を含むバインダ硬化物との熱膨張率差により抗微生物成分を含むバインダ硬化物と金属板との界面に剥離応力が発生して、その結果、剥離が生じるものと推定される。一方、実施例1では、抗微生物成分を含むバインダ硬化物が不連続状態で金属板上に固着しているので、界面における応力集中が発生しないと考えられる。このように、本発明は金属と抗微生物成分を含むバインダ硬化物との間の熱膨張率差により生じる抗微生物活性の低下という課題を解決できる。
10、20 抗微生物部材
11、21 基材
12 膜形成領域
13 膜非形成領域
22、43、57、62、72、72′、82、82′、92 バインダ硬化物
40 ドアノブ
41 ドア
42、63 ねじ
50 スライド錠
51 スライドカバー
511 開口部
52 孔
53 スライドプレート
54 固定プレート
55 レール
56 つまみ
60 取っ手
61 持ち手部
63 ねじ
70、70′ 手すり
71、71′ 壁面
73、73′ 手すり本体
74、74′ 繋ぎ部材
80、80′ 蛇口
81、81′ ハンドル
83、83′ 本体
84、84′ 吐出口
90 トイレ
91 レバー
93 タンク
94 便器
95 便座

Claims (8)

  1. 金属からなる基材表面に抗ウィルス成分として銅化合物を含む有機バインダ硬化物が固着形成されてなり、前記有機バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなり、前記有機バインダ硬化物の基材表面に平行な方向の最大幅が0.1〜500μmであるか、もしくは基材表面の有機バインダ硬化物の膜が形成された領域内に前記有機バインダ硬化物が形成された領域と前記有機バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする抗ウィルス性部材。
  2. 前記有機バインダは、熱硬化性樹脂、電磁波硬化型樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である請求項に記載の抗ウィルス性部材。
  3. 金属からなるドアノブであって、前記ドアノブを構成する金属の表面に抗ウィルス成分として銅化合物を含む有機バインダ硬化物が固着形成されてなり、前記有機バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなり、前記有機バインダ硬化物の基材表面に平行な方向の最大幅が0.1〜500μmであるか、もしくは基材表面の有機バインダ硬化物の膜が形成された領域内に前記有機バインダ硬化物が形成された領域と前記有機バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とするドアノブ。
  4. 金属からなるスライド錠であって、前記スライド錠を構成する金属の表面に抗ウィルス成分として銅化合物を含む有機バインダ硬化物が固着形成されてなり、前記有機バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなり、前記有機バインダ硬化物の基材表面に平行な方向の最大幅が0.1〜500μmであるか、もしくは基材表面の有機バインダ硬化物の膜が形成された領域内に前記有機バインダ硬化物が形成された領域と前記有機バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とするスライド錠。
  5. 金属からなる取っ手であって、前記取っ手を構成する金属の表面に抗ウィルス成分として銅化合物を含む有機バインダ硬化物が固着形成されてなり、前記有機バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなり、前記有機バインダ硬化物の基材表面に平行な方向の最大幅が0.1〜500μmであるか、もしくは基材表面の有機バインダ硬化物の膜が形成された領域内に前記有機バインダ硬化物が形成された領域と前記有機バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする取っ手。
  6. 金属からなる手すりであって、前記手すりを構成する金属の表面に抗ウィルス成分として銅化合物を含む有機バインダ硬化物が固着形成されてなり、前記有機バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなり、前記有機バインダ硬化物の基材表面に平行な方向の最大幅が0.1〜500μmであるか、もしくは基材表面の有機バインダ硬化物の膜が形成された領域内に前記有機バインダ硬化物が形成された領域と前記有機バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする手すり。
  7. 金属からなる蛇口であって、前記蛇口を構成する金属の表面に抗ウィルス成分として銅化合物を含む有機バインダ硬化物が固着形成されてなり、前記有機バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなり、前記有機バインダ硬化物の基材表面に平行な方向の最大幅が0.1〜500μmであるか、もしくは基材表面の有機バインダ硬化物の膜が形成された領域内に前記有機バインダ硬化物が形成された領域と前記有機バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とする蛇口。
  8. 金属からなるトイレのレバーであって、前記トイレのレバーを構成する金属の表面に抗ウィルス成分として銅化合物を含む有機バインダ硬化物が固着形成されてなり、前記有機バインダ硬化物は、島状に分散して基材表面に固着されてなり、前記有機バインダ硬化物の基材表面に平行な方向の最大幅が0.1〜500μmであるか、もしくは基材表面の有機バインダ硬化物の膜が形成された領域内に前記有機バインダ硬化物が形成された領域と前記有機バインダ硬化物が形成されていない領域が混在して設けられてなることを特徴とするトイレのレバー。
JP2018215701A 2018-11-16 2018-11-16 抗ウィルス性部材 Active JP6871222B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018215701A JP6871222B2 (ja) 2018-11-16 2018-11-16 抗ウィルス性部材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018215701A JP6871222B2 (ja) 2018-11-16 2018-11-16 抗ウィルス性部材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020083772A JP2020083772A (ja) 2020-06-04
JP6871222B2 true JP6871222B2 (ja) 2021-05-12

Family

ID=70906355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018215701A Active JP6871222B2 (ja) 2018-11-16 2018-11-16 抗ウィルス性部材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6871222B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021101284A1 (de) * 2021-01-21 2022-07-21 Grohe Ag Sanitärarmatur mit einer beschichteten Komponente sowie Verfahren zur Beschichtung einer Komponente für eine Sanitärarmatur
KR102562372B1 (ko) * 2021-11-03 2023-09-11 주식회사 예스코리아 항균기능을 가진 도어 손잡이

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0733892A (ja) * 1993-07-23 1995-02-03 Chisso Corp 抗菌性セパレートシート
JPH08252302A (ja) * 1995-03-15 1996-10-01 Lab:Kk 抗菌性シート素材およびその製造方法
JP3773087B2 (ja) * 1999-02-26 2006-05-10 昭 藤嶋 光触媒性機能部材
JP5723097B2 (ja) * 2008-12-25 2015-05-27 株式会社Nbcメッシュテック 抗ウイルス性塗料および抗ウイルス性塗料が塗布乾燥された部材
JP5904524B2 (ja) * 2010-12-22 2016-04-13 国立大学法人 東京大学 ウイルス不活化剤
KR101500593B1 (ko) * 2011-06-27 2015-03-09 고쿠리츠다이가쿠호우진 도쿄다이가쿠 구리 화합물 담지 산화 티타늄 광촉매 및 그 제조 방법
US11324222B2 (en) * 2016-03-28 2022-05-10 Toyo Seikan Group Holdings, Ltd. Dispersion liquid, method for producing the same, and copper compound particles
JP2018134753A (ja) * 2017-02-20 2018-08-30 イビデン株式会社 抗ウィルス性フィルム及び該抗ウィルス性フィルムの製造方法
JP2018172306A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 住化エンバイロメンタルサイエンス株式会社 抗ウイルス性コーティング剤

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020083772A (ja) 2020-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7149235B2 (ja) 抗ウィルス性基体、抗ウィルス性組成物、抗ウィルス性基体の製造方法、抗微生物基体、抗微生物組成物及び抗微生物基体の製造方法
JP6871222B2 (ja) 抗ウィルス性部材
JP2020040267A (ja) 機能性部材
JP2021050236A (ja) 抗微生物部材
JP2021014457A (ja) 抗微生物部材
JP6861686B2 (ja) 抗ウィルス性部材
JP7229215B2 (ja) 抗ウィルス部材
JP6843814B2 (ja) 抗ウィルス部材
JP2021059562A (ja) 抗微生物部材
JP6861687B2 (ja) 抗ウィルス性部材
JP6838037B2 (ja) 抗ウィルス性硬化物の固着方法および抗ウィルス性部材の製造方法
JP6843815B2 (ja) 抗ウィルス部材
JP6876026B2 (ja) 抗ウィルス性部材
JP2021075559A (ja) 抗微生物部材
JP6871223B2 (ja) 抗ウィルス性部材
JP6871224B2 (ja) 抗ウィルス性部材
JP6838034B2 (ja) 抗ウィルス性部材
JP6782752B2 (ja) 抗微生物壁紙
JP7229216B2 (ja) 抗ウィルス部材
JP2020040935A (ja) 抗微生物組成物及び抗微生物部材

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200518

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20200518

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20200529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200825

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20201021

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201210

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210406

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210415

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6871222

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250