JPWO2014141600A1 - 銅複合酸化チタン分散液、コーティング剤組成物及び抗菌・抗ウイルス性部材 - Google Patents

Abstract

本発明の銅複合酸化チタン分散液は、酸化チタン粒子と、酸化チタン粒子１００質量部に対し、０．１〜２０質量部の亜酸化銅粒子とを含有する。さらに当該分散液は、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の合計１００質量部に対し、５〜１００質量部のリン酸エステル型アニオン界面活性剤と、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の合計１００質量部に対し、３００〜２０００質量部の有機溶剤とを含有する。また、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子は、平均一次粒子径が２〜８０ｎｍであり、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５０〜１５０ｎｍである。そして、酸化チタン粒子は、銅複合酸化チタン分散液の加熱残分１００質量部中に１０質量部以上含有する。

Description

本発明は、銅複合酸化チタン分散液、コーティング剤組成物及び抗菌・抗ウイルス性部材に関する。詳細には、本発明は、高い抗菌性、抗ウイルス性及び透明性が得られる銅複合酸化チタン分散液及びコーティング剤組成物、並びに当該コーティング剤組成物を用いた抗菌・抗ウイルス性部材に関する。

消費者の清潔志向の向上により、生活環境中の微生物を減少させる多様な抗菌性部材が開発され、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菌性を付与する抗菌性部材は、一般的に銀や亜鉛などの抗菌性材料を含有している（例えば、特許文献１及び２参照）。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。

そこで、安価で多量に存在し、生態毒性の少ない酸化チタンを抗菌性材料として使用する試みが行われている（例えば、特許文献３参照）。酸化チタンは光触媒活性を有するため、この光触媒活性を用いた抗菌作用が注目されている。

ここで、酸化チタンは、白色塗料の顔料に多用されているように白色の粉末である。そのため、様々な用途で使用できるように、酸化チタンを用いた場合でも透明性を確保するための技術が必要となる。具体的には、ボトムアップ合成や各種分散技術を用いた酸化チタンの微粒子化が必要となる。

特開２００８−２５５１０１号公報 特開２０１１−４２６４２号公報 特開２００３−２７５６０１号公報

しかしながら、酸化チタンの微粒子分散液として現在上市されているものは、粒子間の電荷による反発作用を用いた水分散液が主流となっている。そのため、このような酸化チタンの水分散液に対し、アクリルウレタンとイソシアネートとを組み合わせたようなバインダーを用いると、水の影響により透明性が損なわれるという問題がある。また、酸化チタンの水分散液にこのようなバインダーを用いると、可使時間が極端に短くなるという問題もある。

また、従来の酸化チタンの微粒子分散液は、酸化チタン濃度が低い。酸化チタン濃度が低い場合は塗膜が厚くなり、液だれなどの問題が発生しやすくなる。さらに、溶媒を多量に含むことから、乾燥時間を長くし、乾燥温度を上昇させる必要性が生じてくる。また、抗菌性材料の更なる抗菌性向上に加え、抗ウイルス性の付与も望まれている。

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、抗菌性材料の濃度を高めて抗菌性を向上させつつも透明性を有し、さらに抗ウイルス性も備えた被膜を得ることが可能な銅複合酸化チタン分散液及びコーティング剤組成物を提供することにある。さらに本発明の目的は、当該コーティング剤組成物を用いた抗菌・抗ウイルス性部材を提供することにある。

本発明の第１の態様に係る銅複合酸化チタン分散液は、酸化チタン粒子と、酸化チタン粒子１００質量部に対し、０．１〜２０質量部の亜酸化銅粒子とを含有する。さらに当該分散液は、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の合計１００質量部に対し５〜１００質量部のリン酸エステル型アニオン界面活性剤と、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の合計１００質量部に対し３００〜２０００質量部の有機溶剤とを含有する。また、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子は、平均一次粒子径が２〜８０ｎｍであり、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５０〜１５０ｎｍである。そして、酸化チタン粒子は、銅複合酸化チタン分散液の加熱残分１００質量部中に１０質量部以上含有する。

本発明の第２の態様に係るコーティング剤組成物は、第１の態様に係る銅複合酸化チタン分散液とバインダー樹脂とを含有する。そして、コーティング剤組成物中の酸化チタン粒子は、コーティング剤組成物の加熱残分１００質量部中に１０〜８０質量部含有する。

本発明の第３の態様に係るコーティング剤組成物は、第２の態様に係るコーティング剤組成物において、バインダー樹脂が塩素化ポリオレフィンを含有する。

本発明の第４の態様に係る抗菌・抗ウイルス性部材は、基材と、当該基材上に設けられ、第２又は第３の態様に係るコーティング剤組成物を含有する被膜とを有する。

本発明の第５の態様に係る抗菌・抗ウイルス性部材は、第４の態様に係る抗菌・抗ウイルス性部材において、当該被膜は、オレイン酸に対する静的接触角が３０度以下である。

以下、本発明の実施形態に係る銅複合酸化チタン分散液、コーティング剤組成物及び抗菌・抗ウイルス性部材について詳細に説明する。

［銅複合酸化チタン分散液］
本発明の実施形態に係る銅複合酸化チタン分散液は、酸化チタン粒子と、酸化チタン粒子１００質量部に対し、０．１〜２０質量部の亜酸化銅粒子とを含有する。さらに当該分散液は、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の合計１００質量部に対し、５〜１００質量部のリン酸エステル型アニオン界面活性剤と、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の合計１００質量部に対し、３００〜２０００質量部の有機溶剤とを含有する。また、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子は、平均一次粒子径が２〜８０ｎｍであり、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５０〜１５０ｎｍである。そして、酸化チタン粒子は、銅複合酸化チタン分散液の加熱残分１００質量部中に１０質量部以上含有する。

酸化チタン粒子としては、アナターゼ型又はルチル型の酸化チタンからなる粒子を用いることができる。また、アナターゼ型酸化チタン及びルチル型酸化チタンが混合した粒子を用いることもできる。ただ、酸化チタン粒子としては、アナターゼ型酸化チタンの粒子を用いることが好ましい。アナターゼ型酸化チタンはルチル型酸化チタンに比べてバンドギャップが大きく、光触媒性に優れているからである。

なお、アナターゼ型酸化チタンの粒子には無定形状の酸化チタンが混合されていてもよい。ただ、無定形状の酸化チタンは光触媒性の乏しいものであるため、混合量はできる限り少量であることが好ましい。また、光触媒活性を向上させるために、酸化チタン粒子の表面に鉄及び銅の酸化物を担持した粒子を用いてもよい。

酸化チタン粒子の平均一次粒子径は、２ｎｍ〜８０ｎｍである。酸化チタン粒子の平均一次粒子径が２ｎｍ未満の場合には、個々の酸化チタン粒子の表面積が過少となり、光触媒活性を発揮し難くなる恐れがある。また、酸化チタン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、酸化チタン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、酸化チタン粒子の平均一次粒子径は、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて複数個の酸化チタン粒子の直径を測定することにより求めることができる。

なお、酸化チタン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、酸化チタン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。

さらに、本実施形態の銅複合酸化チタン分散液は、上記酸化チタン粒子に加え、亜酸化銅粒子も含有している。ここで、従来より抗菌活性を示す銅化合物は多々報告されているが、酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）と比較し、酸化銅（Ｉ）（亜酸化銅、Ｃｕ_２Ｏ）は抗菌活性及び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微生物と接触することで酵素や蛋白質と結合し活性を低下させ、微生物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、微生物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。

亜酸化銅粒子の平均一次粒子径は、２ｎｍ〜８０ｎｍである。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にて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、酸化チタン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。

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。

本実施形態の銅複合酸化チタン分散液は、有機溶剤中での酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の分散性を向上させるために、リン酸エステル型アニオン界面活性剤を含有する。リン酸エステル型アニオン界面活性剤を用いることによって、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の抗菌性及び抗ウイルス性の低下を抑制しつつも分散性を高めることが可能となる。リン酸エステル型アニオン界面活性剤としては、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸塩などが挙げられる。さらに具体的には、アルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレン（モノ又はジ）アルキルフェニルエーテルリン酸エステルが挙げられる。また、ポリオキシエチレン（モノ、ジ又はトリ）アルキルフェニルエーテルのポリマーのリン酸エステル、ポリオキシエチレン（モノ、ジ又はトリ）フェニルフェニルエーテルリン酸エステルが挙げられる。さらに、ポリオキシエチレン（モノ、ジ又はトリ）ベンジルフェニルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレン（モノ、ジ又はトリ）スチリルフェニルエーテルリン酸エステルが挙げられる。また、ポリオキシエチレン（モノ、ジ又はトリ）スチリルフェニルエーテルのポリマーのリン酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーのリン酸エステルも挙げられる。ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールイミン及び縮合リン酸（例えばトリポリリン酸等）等のリン酸エステルも挙げられる。さらに、上記リン酸エステルの塩が挙げられる。リン酸エステル型アニオン界面活性剤は、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。

酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の分散媒としての有機溶剤は特に限定されないが、塗膜作成時に容易に揮発し、かつ、被膜形成時に硬化阻害などを生じないものを適宜選択することが好ましい。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）を挙げることができる。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）が挙げられる。これらのうち好ましいのは、芳香族炭化水素類及びアルコール類である。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。

銅複合酸化チタン分散液における亜酸化銅粒子の添加量は、酸化チタン粒子の含有量によって適宜調整できる。具体的には、酸化チタン粒子１００質量部に対し、亜酸化銅粒子は０．１〜２０質量部とする。亜酸化銅粒子が０．１質量部未満の場合には、亜酸化銅粒子を添加した効果が認められず、抗菌性が十分に向上しない恐れがある。また、亜酸化銅粒子が２０質量部を超える場合には、後述するコーティング剤組成物の硬度が低下する恐れがある。

なお、亜酸化銅粒子の添加量は、酸化チタン粒子１００質量部に対し、０．１〜１０質量部とすることがより好ましい。このような添加量であることにより、酸化チタン粒子と亜酸化銅粒子との相乗効果により高い抗菌性及び抗ウイルス性を発揮することができる。さらに、コーティング剤組成物中における酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の分散性が向上し、コーティング剤組成物の硬度を高めることが可能となる。

銅複合酸化チタン分散液におけるリン酸エステル型アニオン界面活性剤の添加量は、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の合計含有量によって適宜調整できる。具体的には、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の合計１００質量部に対し、リン酸エステル型アニオン界面活性剤は５〜１００質量部とする。リン酸エステル型アニオン界面活性剤が５質量部未満の場合には、酸化チタン粒子同士及び／又は亜酸化銅粒子同士が凝集し、十分な分散性が得られない恐れがある。また、リン酸エステル型アニオン界面活性剤が１００質量部を超える場合には、後述するようにバインダー樹脂と混合して被膜を作成する際に硬化阻害が起こる恐れがある。また、１００質量部を超える場合には、成膜性や密着性などの膜物性の低下も生じる恐れがある。

なお、リン酸エステル型アニオン界面活性剤の添加量は、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の合計１００質量部に対し、５〜９０質量部とすることがより好ましい。このような添加量であることにより、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の分散性を向上させつつも、膜物性の低下を抑制することが可能となる。

銅複合酸化チタン分散液における有機溶剤の添加量も、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の合計含有量によって適宜調整できる。具体的には、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の合計１００質量部に対し、有機溶剤は３００〜２０００質量部とする。有機溶剤が３００質量部未満の場合には、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の分散性が低下し、さらに銅複合酸化チタン分散液の粘度が上昇するため塗布作業の効率が低下する恐れがある。また、有機溶剤が２０００質量部を超える場合には、バインダー樹脂と混合して被膜を形成した際、被膜の成膜性（乾燥性）が低下し、作業効率が低下する恐れがある。

なお、有機溶剤の添加量は、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の合計１００質量部に対し、５００〜１８００質量部とすることがより好ましい。このような添加量であることにより、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の分散性を向上させつつも、過度の粘度上昇を抑制することが可能となる。

なお、後述するように、本実施形態の銅複合酸化チタン分散液は、バインダー樹脂と混合することによりコーティング剤組成物となり、さらに当該コーティング剤組成物を基材に塗布することにより、抗菌・抗ウイルス性被膜となる。そして、当該被膜の透明性を高める観点から、銅複合酸化チタン分散液中における酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の平均二次粒子径は、５０ｎｍ〜１５０ｎｍである必要がある。平均二次粒子径が５０ｎｍ未満の場合には、過度に分散処理を行ったために、結晶構造が破壊された一次粒子と分散された二次粒子とが共存する状態となり、光触媒活性及び抗菌性が低下する恐れがある。また、平均二次粒子径が１５０ｎｍを超える場合には、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の表面積が減少し、光触媒活性及び抗菌性が低下する恐れがある。なお、本明細書において、酸化チタン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。

さらに、本実施形態の銅複合酸化チタン分散液において、酸化チタン粒子は、銅複合酸化チタン分散液の加熱残分１００質量部中に１０質量部以上含有する。全加熱残分１００質量部中の酸化チタン粒子の含有量が１０質量部より少ない場合は、バインダー樹脂と混合した際に、コーティング剤組成物の溶媒成分が過大となる。そのため、コーティング剤組成物中の酸化チタン粒子の配合量が低下し、高い抗菌性を確保することが困難となる恐れがある。また、溶媒成分か過大になることにより、コーティング剤組成物の塗工時に液だれなどが発生して外観異常が生じ、さらに十分な膜厚が得られないことによる物性低下を招く恐れがある。なお、銅複合酸化チタン分散液における酸化チタン粒子の含有量の上限は、得られる被膜の透明性が確保される限り特に限定されないが、例えば、銅複合酸化チタン分散液の加熱残分１００質量部中において５０質量部以下とすることができる。

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、酸化チタン及び亜酸化銅の含有量を求めることができる。

このように、本実施形態の銅複合酸化チタン分散液は、酸化チタン粒子と、亜酸化銅粒子と、リン酸エステル型アニオン界面活性剤と、有機溶剤とを含有する。そして、酸化チタン粒子１００質量部に対し、亜酸化銅粒子は０．１〜２０質量部含有する。さらに、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の合計１００質量部に対し、リン酸エステル型アニオン界面活性剤は５〜１００質量部含有し、有機溶剤は３００〜２０００質量部含有する。また、銅複合酸化チタン分散液において、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子は、平均一次粒子径が２ｎｍ〜８０ｎｍであり、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５０ｎｍ〜１５０ｎｍである。そして、酸化チタン粒子は、銅複合酸化チタン分散液の加熱残分１００質量部中に１０質量部以上含有する。このような構成により、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の濃度を高めた場合であってもこれらの粒子の分散性を高い状態に維持することができるため、これらを用いた抗菌・抗ウイルス性被膜の透明性を確保することが可能となる。また、酸化チタン粒子だけでなく亜酸化銅粒子も含有しているため、高い抗菌性及び抗ウイルス性を得ることが可能となる。

［銅複合酸化チタン分散液の製造方法］
次に、銅複合酸化チタン分散液の製造方法について説明する。銅複合酸化チタン分散液は、上述の酸化チタン粒子、亜酸化銅粒子、リン酸エステル型アニオン界面活性剤及び有機溶剤を混合し、酸化チタン粒子及び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、酸化チタン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であれば、如何なるものも使用することができる。ただ、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の分散性を向上させるために、酸化チタン粒子分散液と亜酸化銅粒子分散液とを個別に調製した後、これらの分散液を混合することより、銅複合酸化チタン分散液を得ることが好ましい。

＜酸化チタン粒子分散液＞
酸化チタン粒子分散液は、上述の酸化チタン粒子と、リン酸エステル型アニオン界面活性剤と、有機溶剤とを含有する。そして、酸化チタン粒子分散液は、上述の酸化チタン粒子、リン酸エステル型アニオン界面活性剤及び有機溶剤を混合し、酸化チタン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、酸化チタン粒子分散液の製造方法としては、酸化チタン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、酸化チタン粒子の分散性を高め、抗菌・抗ウイルス性被膜の透明性を確保しやすくする観点から、酸化チタン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。これにより酸化チタン粒子の表面が濡れ、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酸化チタン粒子に与えられる恐れがある。その結果、酸化チタン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。

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、酸化チタン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。

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、酸化チタン粒子がリン酸エステル型アニオン界面活性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。

また、前分散処理を行った処理液を上記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。

ここで、酸化チタン粒子分散液におけるリン酸エステル型アニオン界面活性剤の添加量は、酸化チタン粒子の含有量によって適宜調整できる。具体的には、酸化チタン粒子１００質量部に対し、リン酸エステル型アニオン界面活性剤は１〜３０質量部とすることが好ましい。リン酸エステル型アニオン界面活性剤が１質量部未満の場合には、酸化チタン粒子同士が凝集し、十分な分散性が得られない恐れがある。また、リン酸エステル型アニオン界面活性剤が３０質量部を超える場合には、後述するように亜酸化銅粒子分散液及びバインダー樹脂と混合して被膜を作成する際に硬化阻害を起こす恐れがある。また、３０質量部を超える場合には、成膜性や密着性などの膜物性の低下も生じる恐れがある。

なお、リン酸エステル型アニオン界面活性剤の添加量は、酸化チタン粒子１００質量部に対し、１０〜２５質量部とすることがより好ましい。このような添加量であることにより、酸化チタン粒子の分散性を向上させつつも、膜物性の低下を抑制することが可能となる。

酸化チタン粒子分散液における有機溶剤の添加量も、酸化チタン粒子の含有量によって適宜調整できる。具体的には、酸化チタン粒子１００質量部に対し、有機溶剤は５００〜２０００質量部とすることが好ましい。有機溶剤が５００質量部未満の場合には、酸化チタン粒子の分散性が低下する恐れがある。また、有機溶剤が２０００質量部を超える場合には、亜酸化銅粒子分散液及びバインダー樹脂と混合して被膜を形成した際、被膜の成膜性（乾燥性）が低下し、作業効率が低下する恐れがある。

なお、有機溶剤の添加量は、酸化チタン粒子１００質量部に対し、５００〜１０００質量部とすることがより好ましい。このような添加量であることにより、酸化チタン粒子の分散性を向上させつつも、過度の粘度上昇を抑制することが可能となる。

なお、後述するように、本実施形態の酸化チタン粒子分散液は、亜酸化銅粒子分散液及びバインダー樹脂と混合することによりコーティング剤組成物となり、さらに当該コーティング剤組成物を基材に塗布することにより、抗菌・抗ウイルス性被膜となる。そして、当該被膜の透明性を高める観点から、酸化チタン粒子分散液中における酸化チタン粒子の平均二次粒子径は、５０ｎｍ〜１５０ｎｍである必要がある。平均二次粒子径が５０ｎｍ未満の場合には、過度に分散処理を行ったために、結晶構造が破壊された一次粒子と分散された二次粒子とが共存する状態となり、光触媒活性が低下する恐れがある。また、平均二次粒子径が１５０ｎｍを超える場合には、酸化チタン粒子の表面積が減少し、光触媒活性（抗菌性）が低下する恐れがある。

さらに、本実施形態の酸化チタン粒子分散液において、酸化チタン粒子は、酸化チタン粒子分散液の加熱残分１００質量部中に１０質量部以上含有することが好ましい。全加熱残分１００質量部中の酸化チタン粒子の含有量が１０質量部より少ない場合は、亜酸化銅粒子分散液及びバインダー樹脂と混合した際に、コーティング剤組成物の溶媒成分が過大となる。そのため、コーティング剤組成物中の酸化チタン粒子の配合量が低下し、高い抗菌性を確保することが困難となる恐れがある。また、溶媒成分か過大になることにより、コーティング剤組成物の塗工時に液だれなどが発生して外観異常が生じ、さらに十分な膜厚が得られないことによる物性低下を招く恐れがある。なお、酸化チタン粒子分散液における酸化チタン粒子の含有量は、得られる被膜の透明性が確保される限り特に限定されないが、例えば、酸化チタン粒子分散液の加熱残分１００質量部中において５０質量部以下とすることができる。

＜亜酸化銅粒子分散液＞
亜酸化銅粒子分散液は、上述の亜酸化銅粒子と、リン酸エステル型アニオン界面活性剤と、有機溶剤とを含有する。そして、亜酸化銅粒子分散液は、上述の亜酸化銅粒子、リン酸エステル型アニオン界面活性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、抗菌・抗ウイルス性被膜の透明性を確保しやすくする観点から、亜酸化銅粒子の分散工程は、酸化チタン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。

ここで、亜酸化銅粒子分散液におけるリン酸エステル型アニオン界面活性剤の添加量は、亜酸化銅粒子の含有量によって適宜調整できる。具体的には、亜酸化銅粒子１００質量部に対し、リン酸エステル型アニオン界面活性剤は１０〜１００質量部とすることが好ましい。リン酸エステル型アニオン界面活性剤が１０質量部未満の場合には、亜酸化銅粒子同士が凝集し、十分な分散性が得られない恐れがある。また、リン酸エステル型アニオン界面活性剤が１００質量部を超える場合には、酸化チタン粒子分散液及びバインダー樹脂と混合して被膜を作成する際に硬化阻害を起こす恐れがある。また、１００質量部を超える場合には、成膜性や密着性などの膜物性の低下も生じる恐れがある。

なお、リン酸エステル型アニオン界面活性剤の添加量は、亜酸化銅粒子１００質量部に対し、２０〜９０質量部とすることがより好ましく、３０〜７０質量部とすることが特に好ましい。このような添加量であることにより、亜酸化銅粒子の分散性を向上させつつも、膜物性の低下を抑制することが可能となる。

亜酸化銅粒子分散液における有機溶剤の添加量も、亜酸化銅粒子の含有量によって適宜調整できる。具体的には、亜酸化銅粒子１００質量部に対し、有機溶剤は５００〜１００００質量部とすることが好ましい。有機溶剤が５００質量部未満の場合には、亜酸化銅粒子の分散性が低下し、さらに亜酸化銅粒子分散液の粘度が上昇するため塗布作業の効率が低下する恐れがある。また、有機溶剤が１００００質量部を超える場合には、酸化チタン粒子分散液及びバインダー樹脂と混合して被膜を形成した際、被膜の成膜性（乾燥性）が低下し、作業効率が低下する恐れがある。

なお、有機溶剤の添加量は、亜酸化銅粒子１００質量部に対し、１０００〜５０００質量部とすることがより好ましい。このような添加量であることにより、亜酸化銅粒子の分散性を向上させつつも、過度の粘度上昇を抑制することが可能となる。

後述するように、本実施形態の亜酸化銅粒子分散液は、酸化チタン粒子分散液及びバインダー樹脂と混合することによりコーティング剤組成物となり、さらに当該コーティング剤組成物を基材に塗布することにより、抗菌・抗ウイルス性被膜となる。そして、当該被膜の透明性を高める観点から、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、５０ｎｍ〜１５０ｎｍである必要がある。平均二次粒子径が５０ｎｍ未満の場合には、過度に分散処理を行ったために結晶構造が破壊された一次粒子と分散された二次粒子とが共存する状態となり、抗菌性が低下する可能性がある。また、平均二次粒子径が１５０ｎｍを超える場合には、亜酸化銅粒子の表面積が減少し、抗菌性が低下する恐れがある。

＜銅複合酸化チタン分散液＞
上述のようにして得られた酸化チタン粒子分散液及び亜酸化銅粒子分散液を、上述の添加量となるように混合することで、本実施形態の銅複合酸化チタン分散液を得ることができる。なお、酸化チタン粒子分散液と亜酸化銅粒子分散液とを混合する際には、上述の高速攪拌機を用いることができる。

［コーティング剤組成物］
本実施形態に係るコーティング剤組成物は、上述の銅複合酸化チタン分散液と、バインダー樹脂とを含有する。上述のように、本実施形態の銅複合酸化チタン分散液は、酸化チタン及び亜酸化銅を共存させ、さらにこれらの分散性を高めている。そのため、このような銅複合酸化チタン分散液を用いたコーティング剤組成物は、抗菌・抗ウイルス性及び透明性が高い被膜を形成することが可能となる。

銅複合酸化チタン分散液と共に混合されるバインダー樹脂としては、コーティング剤組成物より得られる被膜の安定性、抗菌・抗ウイルス性及び透明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。

さらに、上記バインダー樹脂は、官能基として、炭素数５〜２３のアルキル基及び芳香環の少なくともいずれか一方を有することが好ましい。このような官能基を有するバインダー樹脂を用いた場合、抗菌・抗ウイルス性部材の被膜表面に親油性を付与することができる。これにより、例えば指紋などの脂質成分が被膜に付着した場合、親油性を有する被膜表面の界面上で、脂質成分が拡散し易くなる。その結果、付着した脂質成分に起因する汚れが目立たなくなる、あるいは汚れを目立ち難くすることが可能となる。

上述のように、バインダー樹脂がアルキル基を有する場合、アルキル基が含有する炭素数は５〜２３であることが好ましい。炭素数がこの範囲外でも親油性を付与し、上記効果を発揮することが可能である。ただ、アルキル基の炭素数が５未満の場合、親油性が若干不十分となる恐れがある。また、炭素数が２３を超える場合、バインダー樹脂の取り扱い性が悪化し、安定した性能のコーティング剤組成物を得ることが困難となる恐れがある。なお、バインダー樹脂が官能基として芳香環を有する場合、芳香環は特に限定されるものではなく、フェニル基やアミノフェニル基などを使用することが可能である。

さらに上記バインダー樹脂は、上述の樹脂に加え、塩素化ポリオレフィンを含有してもよい。後述するように、コーティング剤組成物を塗布する基材としては特に限定されない。ただ、ポリエチレン及びポリプロピレンなどのポリオレフィンは表面自由エネルギーが低いため、上記コーティング剤組成物からなる被膜の接着性が低下する恐れがある。しかし、バインダー樹脂として塩素化ポリオレフィンを含有することにより、ポリオレフィン基材への接着性を向上させることが可能となる。

塩素化ポリオレフィンの含有量は、好ましくはバインダー成分１００質量部中において２０〜５０質量部であることが好ましく、３０〜４０質量部であることがより好ましい。塩素化ポリオレフィンの含有量がこの範囲内であることにより、コーティング剤組成物の長期に亘る貯蔵安定性や、コーティング剤組成物からなる被膜の機械的強度及び密着力を高めることが可能となる。

ここで、塩素化ポリオレフィン１００質量部中の塩素含有量は２０〜３０質量部であることが好ましく、２５〜３０質量部であることがより好ましい。バインダー樹脂としてアクリル樹脂と塩素化ポリオレフィンを使用した場合、塩素含有量が上述の範囲内であることにより、貯蔵時に粘度上昇を起こしたりゲル化物を生成したりすることが少なく、安定したコーティング剤組成物を得ることが可能となる。また、ポリエチレン及びポリプロピレンなどのポリオレフィンに対する接着パフォーマンスが向上する傾向が見られる。

バインダー樹脂に含有され得る塩素化ポリオレフィンとしては、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、塩素化ポリブタジエン、塩素化エチレン−プロピレン共重合体、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体などが例示される。これらの塩素化ポリオレフィンは、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。

さらに、コーティング剤組成物は、銅複合酸化チタン分散液及びバインダー樹脂に加え、抗菌活性に影響の出ない範囲において、各種の添加剤を配合してもよい。具体的には、分散剤、顔料、充填剤、骨材、増粘剤、フローコントロール剤、レベリング剤、硬化剤、架橋剤、硬化用触媒などを配合することができる。

本実施形態に係るコーティング剤組成物は、上述の銅複合酸化チタン分散液及びバインダー樹脂、さらには必要に応じて上記添加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。

コーティング剤組成物において、酸化チタン粒子は、コーティング剤組成物の加熱残分１００質量部中に１０〜８０質量部含有することが好ましい。加熱残分中の酸化チタン粒子の含有量が１０質量部より少ない場合は、抗菌性が低下する恐れがある。また、被膜の硬度が低下する恐れもある。酸化チタン粒子の含有量が８０質量部を超える場合には、十分な抗菌性を得ることは可能であるが、バインダー樹脂が不足するため、膜物性が低下する可能性がある。また、被膜の透明性も低下する可能性がある。

なお、コーティング剤組成物における酸化チタン粒子の含有量は、コーティング剤組成物の加熱残分１００質量部中に３０〜７０質量部含有することがより好ましく、４０〜６０質量部含有することが特に好ましい。酸化チタン粒子の含有量がこの範囲内であることにより、十分な抗菌性及び抗ウイルス性を備えつつも膜物性の低下を抑制し、高い透明性を確保することが可能となる。

コーティング剤組成物における亜酸化銅粒子の含有量は、コーティング剤組成物の加熱残分１００質量部中に０．１〜１０質量部含有することがより好ましく、０．１〜５質量部含有することが特に好ましい。亜酸化銅粒子の含有量がこの範囲内であることにより、酸化チタン粒子との相乗効果により十分な抗菌性及び抗ウイルス性を備えつつも、膜物性の低下を抑制し、高い透明性を確保することが可能となる。

［抗菌・抗ウイルス性部材］
本実施形態に係る抗菌・抗ウイルス性部材は、基材と、基材上に設けられ、上記コーティング剤組成物を含有する被膜とを有するものである。上述のように、本実施形態のコーティング剤組成物は、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子に起因する高い抗菌性及び抗ウイルス性と共に防汚・防臭の効果も有する。さらに、コーティング剤組成物において酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子が高分散していることから、得られる被膜も高い透明性を有している。

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。

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菌性及び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。

また、本実施形態に係る抗菌・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、菌・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。

本実施形態に係る抗菌・抗ウイルス性部材は、基材にコーティング剤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。コーティング剤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、スクリーン印刷、スピンコート、ディップコート、ロールコート、刷毛コート、スプレーコート、インクジェットなどの方法を用いることができる。また、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ない。

なお、必要に応じて、コーティング剤組成物が乾燥した後、さらに紫外線照射を行ってもよい。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。

コーティング剤組成物の塗布膜の厚さは、硬化後の膜厚として、２μｍ〜１５μｍが好ましく、４μｍ〜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。

このように、本実施形態の抗菌・抗ウイルス性部材は、基材と、当該基材上に設けられ、コーティング剤組成物を含有する被膜とを有する。そして、コーティング剤組成物では、ナノレベルの酸化チタン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、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子に起因する高い抗菌性及び抗ウイルス性を確保すると共に、透明性も得ることが可能となる。

さらに、抗菌・抗ウイルス性部材の被膜に含有されるバインダー樹脂は、官能基として、炭素数５〜２３のアルキル基及び芳香環の少なくともいずれか一方を有していてもよい。バインダー樹脂がこのような親油基を有することにより、指紋などの脂質成分に起因する汚れが目立たない、あるいは汚れを目立ち難くすることができ、耐指紋性にも優れた抗菌・抗ウイルス性部材を提供することが可能となる。なお、この場合、前記被膜は、オレイン酸に対する静的接触角が３０度以下であることが好ましく、１５度以下であることが特に好ましい。なお、オレイン酸に対する静的接触角の下限値は特に限定されないが、１度以上であることが好ましい。

さらに、抗菌・抗ウイルス性部材の被膜に含有されるバインダー樹脂は、塩素化ポリオレフィンを含有してもよい。塩素化ポリオレフィンを含有することにより、難密着性であるポリオレフィン等の基材に対してプライマー等の塗工のような前処理をする必要がなく、基材に直接コーティング剤組成物を塗工することが可能となる。

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。

［実施例１］
＜酸化チタン粒子分散液の調製＞
まず、酸化チタン粒子として、石原産業株式会社製ＳＴ−０１（平均一次粒子径：７ｎｍ、結晶構造：アナターゼ）を準備し、有機溶剤として、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を準備した。さらに、リン酸エステル型アニオン界面活性剤として、楠本化成株式会社製ＤＩＳＰＡＲＬＯＮ（登録商標）ＰＷ−３６を準備した。

次に、上記酸化チタン粒子１００質量部、メチルエチルケトン８００質量部、リン酸エステル型アニオン界面活性剤１０質量部を混合し、前分散処理として、攪拌機を用い、８０００ｒｐｍにて３０分間攪拌を行った。なお、攪拌機は、プライミクス株式会社製Ｔ．Ｋ．ロボミックスを使用した。

その後、前分散処理で得られた処理液１Ｌを、攪拌機（プライミクス株式会社製Ｔ．Ｋ．ロボミックス）を用いて３０００ｒｐｍにて攪拌した後、続いて分散機（浅田鉄工株式会社製ピコミル）を用いて本分散処理を行った。なお、分散機の分散メディアとしては０．３ｍｍのジルコニアビーズを用い、２時間循環することにより分散処理を行った。これにより、酸化チタン濃度が１１質量％である酸化チタン粒子分散液を調製した。

＜亜酸化銅粒子分散液の調製＞
まず、亜酸化銅粒子として、シグマアルドリッチ社製亜酸化銅（平均一次粒子径：５０ｎｍ、ＣｕＯ還元）を準備し、有機溶剤として、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を準備した。さらに、リン酸エステル型アニオン界面活性剤として、楠本化成株式会社製ＤＩＳＰＡＲＬＯＮ ＰＷ−３６を準備した。

次に、上記亜酸化銅粒子１００質量部、メチルエチルケトン２５００質量部、リン酸エステル型アニオン界面活性剤５０質量部を混合し、前分散処理として、攪拌機を用いて８０００ｒｐｍにて３０分間攪拌を行った。なお、攪拌機は、プライミクス株式会社製Ｔ．Ｋ．ロボミックスを使用した。

その後、前分散処理で得られた処理液１Ｌを、攪拌機（プライミクス株式会社製Ｔ．Ｋ．ロボミックス）を用いて３０００ｒｐｍにて攪拌した後、続いて分散機（浅田鉄工株式会社製ピコミル）を用いて本分散処理を行った。なお、分散機の分散メディアとしては０．３ｍｍのジルコニアビーズを用い、２時間循環することにより分散処理を行った。これにより、亜酸化銅濃度が４質量％である亜酸化銅粒子分散液を調製した。

＜コーティング剤組成物の調製＞
そして、得られた酸化チタン粒子分散液４５５質量部と、亜酸化銅粒子分散液２７質量部と、バインダー樹脂２４５質量部とを混合し、攪拌機を用いて攪拌することにより本例のコーティング剤組成物を調製した。なお、バインダー樹脂としては、次の樹脂を用いた。

まず、イソシアネート硬化用アクリル樹脂としてのアクリディック（登録商標）Ａ８０１（ＤＩＣ株式会社製）とデュラネート（登録商標）ＴＰＡ１００（旭化成ケミカルズ株式会社製）とを、イソシアネート基と水酸基がＮＣＯ／ＯＨ＝１となるように混合した。次に、この混合物に対して、メチルエチルケトンを用いて加熱残分が２０質量％となるように希釈を行うことにより、バインダー樹脂を調製した。

［実施例２］
酸化チタン粒子１００質量部と、メチルエチルケトン１８００質量部と、リン酸エステル型アニオン界面活性剤１０質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、酸化チタン粒子分散液を調製した。なお、当該酸化チタン粒子分散液における酸化チタン濃度は、５質量％であった。

さらに、上記酸化チタン粒子分散液９５５質量部と、実施例１で得られた亜酸化銅粒子分散液２７質量部と、バインダー樹脂２４５質量部とを実施例１と同様に混合し、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［実施例３］
酸化チタン粒子１００質量部と、メチルエチルケトン３００質量部と、リン酸エステル型アニオン界面活性剤１０質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、酸化チタン粒子分散液を調製した。なお、当該酸化チタン粒子分散液における酸化チタン濃度は、２４質量％であった。

さらに、上記酸化チタン粒子分散液２０５質量部と、実施例１で得られた亜酸化銅粒子分散液２７質量部と、バインダー樹脂２４５質量部とを実施例１と同様に混合し、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［実施例４］
亜酸化銅粒子１００質量部と、メチルエチルケトン１００００質量部と、リン酸エステル型アニオン界面活性剤５０質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、亜酸化銅粒子分散液を調製した。なお、当該亜酸化銅粒子分散液における亜酸化銅濃度は、１質量％であった。

さらに、実施例１で得られた酸化チタン粒子分散液４５５質量部と、上記亜酸化銅粒子分散液１０２質量部と、バインダー樹脂２４５質量部とを実施例１と同様に混合し、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［実施例５］
亜酸化銅粒子１００質量部と、メチルエチルケトン８００質量部と、リン酸エステル型アニオン界面活性剤５０質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、亜酸化銅粒子分散液を調製した。なお、当該亜酸化銅粒子分散液における亜酸化銅濃度は、１１質量％であった。

さらに、実施例１で得られた酸化チタン粒子分散液４５５質量部と、上記亜酸化銅粒子分散液１０質量部と、バインダー樹脂２４５質量部とを実施例１と同様に混合し、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［実施例６］
酸化チタン粒子１００質量部と、メチルエチルケトン８００質量部と、リン酸エステル型アニオン界面活性剤２５質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、酸化チタン粒子分散液を調製した。なお、当該酸化チタン粒子分散液における酸化チタン濃度は、１１質量％であった。

さらに、上記酸化チタン粒子分散液４５３質量部と、実施例１で得られた亜酸化銅粒子分散液２７質量部と、バインダー樹脂２４５質量部とを実施例１と同様に混合し、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［実施例７］
酸化チタン粒子１００質量部と、メチルエチルケトン８００質量部と、リン酸エステル型アニオン界面活性剤５質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、酸化チタン粒子分散液を調製した。なお、当該酸化チタン粒子分散液における酸化チタン濃度は、１１質量％であった。

さらに、上記酸化チタン粒子分散液４５３質量部と、実施例１で得られた亜酸化銅粒子分散液２７質量部と、バインダー樹脂２４５質量部とを実施例１と同様に混合し、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［実施例８］
亜酸化銅粒子１００質量部と、メチルエチルケトン２５００質量部と、リン酸エステル型アニオン界面活性剤７０質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、亜酸化銅粒子分散液を調製した。なお、当該亜酸化銅粒子分散液における亜酸化銅濃度は、４質量％であった。

さらに、実施例１で得られた酸化チタン粒子分散液４５５質量部と、上記亜酸化銅粒子分散液２７質量部と、バインダー樹脂２４５質量部とを実施例１と同様に混合し、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［実施例９］
亜酸化銅粒子１００質量部と、メチルエチルケトン２５００質量部と、リン酸エステル型アニオン界面活性剤２０質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、亜酸化銅粒子分散液を調製した。なお、当該亜酸化銅粒子分散液における亜酸化銅濃度は、４質量％であった。

さらに、実施例１で得られた酸化チタン粒子分散液４５５質量部と、上記亜酸化銅粒子分散液２６質量部と、バインダー樹脂２４５質量部とを実施例１と同様に混合し、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［実施例１０］
酸化チタン粒子分散液１８２質量部と、亜酸化銅粒子分散液２７質量部と、バインダー樹脂２４５質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［実施例１１］
酸化チタン粒子分散液８１９質量部と、亜酸化銅粒子分散液２７質量部と、バインダー樹脂４５質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［実施例１２］
酸化チタン粒子分散液４５５質量部と、亜酸化銅粒子分散液１３質量部と、バインダー樹脂２４８質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［実施例１３］
酸化チタン粒子分散液４５５質量部と、亜酸化銅粒子分散液２１２質量部と、バインダー樹脂２１０質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［実施例１４］
実施例１で得られた酸化チタン粒子分散液４５５質量部及び亜酸化銅粒子分散液２７質量部と、バインダー樹脂２４５質量部とを混合した。次に、この混合液に対して、メチルエチルケトンを用いて加熱残分が２０質量％となるように希釈を行い、攪拌機を用いて攪拌することにより本例のコーティング剤組成物を調製した。なお、バインダー樹脂としては、荒川化学工業株式会社製ＵＶ硬化型樹脂ビームセット１４６１を１００質量部、光重合開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４（ＢＡＳＦ社製）を１５質量部となるように混合したものを使用した。

［実施例１５］
まず、塩素化ポリオレフィンとしてのハードレン（登録商標）１３−ＬＰ（東洋紡株式会社製、塩素含有量：２６質量％、固形分：１００％）を１５質量部と、溶媒としてのメチルエチルケトン８５質量部とを混合し、塩素化ポリオレフィン溶解液を得た。

次に、実施例１の酸化チタン粒子分散液４５５質量部と、亜酸化銅粒子分散液２７質量部と、バインダー樹脂１２２．５質量部とに加え、塩素化ポリオレフィン溶解液１２２．５質量部を混合し、攪拌機を用いて攪拌した。これにより本例のコーティング剤組成物を調製した。

［比較例１］
酸化チタン粒子１００質量部と、メチルエチルケトン２５００質量部と、リン酸エステル型アニオン界面活性剤１０質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、酸化チタン粒子分散液を調製した。なお、当該酸化チタン粒子分散液における酸化チタン濃度は、４質量％であった。

さらに、上記酸化チタン粒子分散液１３０５質量部と、実施例１で得られた亜酸化銅粒子分散液２７質量部と、バインダー樹脂２４５質量部とを実施例１と同様に混合し、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［比較例２］
まず、実施例１と同様に、酸化チタン粒子、メチルエチルケトン及びリン酸エステル型アニオン界面活性剤を準備した。次に、上記酸化チタン粒子１００質量部、メチルエチルケトン８００質量部、リン酸エステル型アニオン界面活性剤１００質量部を混合し、前分散処理として、攪拌機を用い、８０００ｒｐｍにて３０分間攪拌を行った。なお、攪拌機は、プライミクス株式会社製Ｔ．Ｋ．ロボミックスを使用した。

その後、前分散処理で得られた処理液１Ｌを、攪拌機（プライミクス株式会社製Ｔ．Ｋ．ロボミックス）を用いて３０００ｒｐｍにて攪拌した後、続いて分散機（浅田鉄工株式会社製ピコミル）を用いて本分散処理を行おうとした。しかしながら、前分散処理で得られた処理液の粘度が分散機に供給可能な程度まで低下しなかったことから、本分散処理を実施することができなかった。そのため、酸化チタン粒子分散液を調製することができず、本例のコーティング剤組成物を得ることができなかった。

［比較例３］
亜酸化銅粒子１００質量部と、メチルエチルケトン１５０００質量部と、リン酸エステル型アニオン界面活性剤５０質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、亜酸化銅粒子分散液を調製した。なお、当該亜酸化銅粒子分散液における亜酸化銅濃度は、１質量％であった。

さらに、実施例１で得られた酸化チタン粒子分散液４５５質量部と、上記亜酸化銅粒子分散液１５２質量部と、バインダー樹脂２４５質量部とを実施例１と同様に混合し、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［比較例４］
まず、実施例１と同様に、亜酸化銅粒子、メチルエチルケトン及びリン酸エステル型アニオン界面活性剤を準備した。次に、上記亜酸化銅粒子１００質量部、メチルエチルケトン１００質量部、リン酸エステル型アニオン界面活性剤５０質量部を混合し、前分散処理として、攪拌機（プライミクス株式会社製Ｔ．Ｋ．ロボミックス）を用いて８０００ｒｐｍにて３０分間攪拌を行った。

その後、前分散処理で得られた処理液１Ｌを、攪拌機（プライミクス株式会社製Ｔ．Ｋ．ロボミックス）を用いて３０００ｒｐｍにて攪拌した後、続いて分散機（浅田鉄工株式会社製ピコミル）を用いて本分散処理を行おうとした。しかしながら、前分散処理で得られた処理液の粘度が分散機に供給可能な程度まで低下しなかったことから、本分散処理を実施することができなかった。そのため、亜酸化銅粒子分散液を調製することができず、本例のコーティング剤組成物を得ることができなかった。

［比較例５］
酸化チタン粒子１００質量部と、メチルエチルケトン８００質量部と、リン酸エステル型アニオン界面活性剤５０質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、酸化チタン粒子分散液を調製した。なお、当該酸化チタン粒子分散液における酸化チタン濃度は、１１質量％であった。

さらに、上記酸化チタン粒子分散液４７５質量部と、実施例１で得られた亜酸化銅粒子分散液２７質量部と、バインダー樹脂２４５質量部とを実施例１と同様に混合し、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［比較例６］
まず、実施例１と同様に、酸化チタン粒子、メチルエチルケトン及びリン酸エステル型アニオン界面活性剤を準備した。次に、上記酸化チタン粒子１００質量部、メチルエチルケトン８００質量部、リン酸エステル型アニオン界面活性剤０．５質量部を混合し、前分散処理として、攪拌機を用い、８０００ｒｐｍにて３０分間攪拌を行った。なお、攪拌機は、プライミクス株式会社製Ｔ．Ｋ．ロボミックスを使用した。

その後、前分散処理で得られた処理液１Ｌを、攪拌機（プライミクス株式会社製Ｔ．Ｋ．ロボミックス）を用いて３０００ｒｐｍにて攪拌した後、続いて分散機（浅田鉄工株式会社製ピコミル）を用いて本分散処理を行おうとした。しかしながら、前分散処理で得られた処理液の粘度が分散機に供給可能な程度まで低下しなかったことから、本分散処理を実施することができなかった。そのため、酸化チタン粒子分散液を調製することができず、本例のコーティング剤組成物を得ることができなかった。

［比較例７］
亜酸化銅粒子１００質量部と、メチルエチルケトン２５００質量部と、リン酸エステル型アニオン界面活性剤２００質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、亜酸化銅粒子分散液を調製した。なお、当該亜酸化銅粒子分散液における亜酸化銅濃度は、４質量％であった。

さらに、実施例１で得られた酸化チタン粒子分散液４５５質量部と、上記亜酸化銅粒子分散液２８質量部と、バインダー樹脂２４５質量部とを実施例１と同様に混合し、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［比較例８］
まず、実施例１と同様に、亜酸化銅粒子、メチルエチルケトン及びリン酸エステル型アニオン界面活性剤を準備した。次に、上記亜酸化銅粒子１００質量部、メチルエチルケトン２５００質量部、リン酸エステル型アニオン界面活性剤５質量部を混合し、前分散処理として、攪拌機（プライミクス株式会社製Ｔ．Ｋ．ロボミックス）を用いて８０００ｒｐｍにて３０分間攪拌を行った。

その後、前分散処理で得られた処理液１Ｌを、攪拌機（プライミクス株式会社製Ｔ．Ｋ．ロボミックス）を用いて３０００ｒｐｍにて攪拌した後、続いて分散機（浅田鉄工株式会社製ピコミル）を用いて本分散処理を行おうとした。しかしながら、前分散処理で得られた処理液の粘度が分散機に供給可能な程度まで低下しなかったことから、本分散処理を実施することができなかった。そのため、亜酸化銅粒子分散液を調製することができず、本例のコーティング剤組成物を得ることができなかった。

［比較例９］
実施例１で得られた亜酸化銅粒子分散液２７質量部と、バインダー樹脂４９５質量部とを混合し、攪拌機を用いて攪拌することにより本例のコーティング剤組成物を調製した。つまり、本例では、酸化チタン粒子分散液を使用しなかった。

［比較例１０］
酸化チタン粒子分散液８６５質量部と、亜酸化銅粒子分散液２７質量部と、バインダー樹脂２０質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［比較例１１］
実施例１で得られた酸化チタン粒子分散液４５５質量部と、バインダー樹脂２５０質量部とを混合し、攪拌機を用いて攪拌することにより本例のコーティング剤組成物を調製した。つまり、本例では、亜酸化銅粒子分散液を使用しなかった。

［比較例１２］
酸化チタン粒子分散液４５５質量部と、亜酸化銅粒子分散液５３０質量部と、バインダー樹脂２５０質量部とを混合した以外は実施例１と同様にして、本例のコーティング剤組成物を調製した。

［比較例１３］
界面活性剤として、ビックケミー・ジャパン株式会社製ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）−１１１（イオン性界面活性剤）を用いた以外は実施例１と同様にして、本例のコーティング剤組成物を調製した。

実施例及び比較例における酸化チタン粒子分散液中の酸化チタン粒子の添加量、有機溶剤の添加量、界面活性剤の添加量及び酸化チタン粒子分散液中の酸化チタン粒子濃度を表１及び２に示す。また、実施例及び比較例における亜酸化銅粒子分散液中の亜酸化銅粒子の添加量、有機溶剤の添加量、界面活性剤の添加量及び亜酸化銅粒子分散液中の亜酸化銅粒子濃度も表１及び２に示す。さらに、コーティング剤組成物中の酸化チタン粒子分散液、亜酸化銅粒子分散液及びバインダー樹脂の混合量も表１及び２に示す。

上記実施例及び比較例で得られた酸化チタン粒子分散液、亜酸化銅粒子分散液及びコーティング剤組成物に対して、次の評価試験を実施した。評価試験の結果を表３及び４に示す。

［分散適正］
攪拌機を用いて前分散処理を実施した後に、分散機を用いて本分散処理する際に、送液ポンプを用いて処理液を攪拌機から分散機に送液可能であったものを「○」と評価した。しかし、処理液の粘度が高すぎて、送液できなかったものを「×」と評価した。なお、送液ポンプとしては、ＰＴＦＥポンプヘッドを備えたＭＡＳＴＥＲ ＦＬＥＸ社製ＭＡＳＴＥＲ ＦＬＥＸ送液ポンプを使用した。

［平均二次粒子径］
各例で得られた酸化チタン粒子分散液及び亜酸化銅粒子分散液を動的光散乱法にて測定し、キュムラント解析することにより、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の平均二次粒子径を測定した。なお、粒子径の測定には、濃厚系粒径アナライザーＦＰＡＲ-１０００（大塚電子株式会社製）を使用した。

［透明性］
各例で得られた酸化チタン粒子分散液を、メチルエチルケトンを用いて、酸化チタン濃度が１質量％となるように調整した。次に、希釈した酸化チタン粒子分散液を、バーコーター＃１０を用いてガラス板上に塗布を行った。さらに、得られた塗膜に対して、５０℃で３０分間乾燥を行った。乾燥後に得られた薄膜の曇り度を、ヘーズメーターＮＤＨ４０００（日本電色工業株式会社製）を用いて測定し、曇り度が３以下を「○」と評価とし、３以上を「×」と評価した。同様に、亜酸化銅粒子分散液の透明性も評価した。

［抗菌性］
ＪＩＳ Ｒ１７０２（ファインセラミックス−光触媒抗菌加工製品の抗菌性試験方法・抗菌効果）に準拠して大腸菌を用いて、抗菌性評価を実施した。なお、光照射の条件は、蛍光灯の全光１０００Ｌｘにて１時間照射を行った。１時間あたりの抗菌活性値が３以上を「○」と評価し、０．５以上３未満を「△」と評価し、０．５未満を「×」と評価した。

［抗ウイルス性］
抗ウイルス性試験の代替評価方法として制定されているＪＩＳ Ｒ１７５６（ファインセラミックス−可視光応答形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）に準拠して、抗ウイルス性評価を実施した。なお、光照射の条件は、蛍光灯の全光１０００Ｌｘにて１時間照射を行った。１時間あたりの抗菌活性値が３以上を「○」と評価し、０．５以上３未満を「△」と評価し、０．５未満を「×」と評価した。

［成膜性］
各実施例１〜１４及び比較例１〜１３のコーティング剤組成物を、バーコーター＃１０を用いて、厚み２ｍｍ、大きさ１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス板上に塗布した。そして１００℃で３０秒間乾燥することにより、各例の被膜を調製した。なお、実施例１４については、得られた被膜に対して、さらに紫外線照射器を用いて８００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線照射を行い、被膜を硬化させた。

また、実施例１５のコーティング剤組成物を、バーコーター＃１０を用いて、ポリプロピレン基材に塗布した。そして８０℃で３時間乾燥することにより、実施例１５の被膜を調製した。なお、ポリプロピレン基材としては、タキロン株式会社製、品名：ＰＰ１３００ ＰＰプレート（ポリプロピレン）／プレス ナチュラルを用いた。

次に、得られた各例の被膜の指触乾燥性を評価した。具体的には、各例の被膜の中央を指で触れ、目視により指紋跡が確認できないものを「○」と評価し、指紋跡が確認できるものを「×」と評価した。

［密着性（付着性）］
成膜性評価において得られた各実施例及び比較例の被膜に対して、ＪＩＳ Ｋ５６００（塗料一般試験方法）におけるクロスカット法に準拠して、１ｍｍのカット間隔にて密着性を評価した。この際、剥離が見られないものを「○」と評価し、剥離が見られるものを「×」と評価した。

［鉛筆硬度］
成膜性評価において得られた各実施例及び比較例の被膜に対して、ＪＩＳ Ｋ５６００（塗料一般試験方法）における引っかき硬度（鉛筆法）に準拠し評価した。

［耐傷性］
成膜性評価において得られた各実施例及び比較例の被膜に対して、スチールウール（等級：＃００００番）を用いて１００ｇ／ｃｍ^２の荷重にて５０往復擦った。擦った後に、被膜の表面における傷の有無を調査した。目視により傷が確認できないものを「○」と評価し、傷が確認できるものを「×」と評価した。

［接触角］
成膜性評価において得られた各実施例及び比較例の被膜に対して、０．３ｍｇのオレイン酸を滴下させた後、５秒後の静的接触角を測定した。なお、静的接触角の測定は、接触角計（協和界面科学株式会社製ＣＡ−ＤＴ）を用いて行った。

表３に示すように、実施例１〜１５の銅複合酸化チタン分散液は、分散適正評価で良好な結果を示し、さらに得られたコーティング剤組成物も透明性、抗菌性、抗ウイルス性、成膜性、密着性、鉛筆硬度、耐傷性の各評価で良好な結果を示した。また、実施例１４では、オレイン酸接触角が１０°となり、耐指紋性に対しても良好な結果を示した。さらに実施例１５では、ポリプロピレンのような難密着性基材に対しても、良好な密着性を示した。

これに対し表４に示すように、有機溶剤が過多の比較例１及び比較例３では、成膜性、鉛筆硬度及び耐傷性等の膜特性が低下した。さらに、界面活性剤が過多の比較例２及び過少の比較例６では、分散液の粘度が上昇し、酸化チタン粒子分散液を調製することができなかった。また、有機溶剤が過少の比較例４では、分散液の粘度が上昇し、亜酸化銅粒子分散液を調製することができなかった。界面活性剤が過多の比較例７では、耐傷性が低下し、それに伴い抗菌性及び抗ウイルス性も不十分な結果となった。界面活性剤が過少の比較例８では、分散液の粘度が上昇し、亜酸化銅粒子分散液を調製することができなかった。

酸化チタン粒子を含有していない比較例９及び亜酸化銅粒子を含有していない比較例１１では、抗菌性及び抗ウイルス性が不十分な結果となった。亜酸化銅粒子が過少の比較例１０では、抗菌性及び抗ウイルス性が不十分な結果となった。亜酸化銅粒子が過多の比較例１２では、鉛筆硬度及び耐傷性等の膜特性が低下した。そして、リン酸エステル型アニオン界面活性剤以外の界面活性剤を用いた比較例１３では、粒子の分散性は高いものの抗菌性及び抗ウイルス性が低下する結果となった。

特願２０１３−０５０２３９号（出願日：２０１３年３月１３日）、特願２０１３−０９４２８８号（出願日：２０１３年４月２６日）、及び特願２０１３−２５７２８３号（出願日：２０１３年１２月１２日）の全内容は、ここに援用される。

以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

本発明の銅複合酸化チタン分散液は、酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の濃度を高めた場合であっても、これらの粒子の分散性を高い状態に維持することができる。その結果、これらの粒子を含有するコーティング剤組成物、及び当該コーティング剤組成物を用いた抗菌・抗ウイルス性部材の透明性を向上させることが可能となる。さらに、当該コーティング剤組成物及び抗菌・抗ウイルス性部材は、酸化チタン粒子だけでなく亜酸化銅粒子も含有しているため、高い抗菌性及び抗ウイルス性を発揮することができる。

Claims (5)

1. 酸化チタン粒子と、
   前記酸化チタン粒子１００質量部に対し、０．１〜２０質量部の亜酸化銅粒子と、
   前記酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の合計１００質量部に対し、５〜１００質量部のリン酸エステル型アニオン界面活性剤と、
   前記酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子の合計１００質量部に対し、３００〜２０００質量部の有機溶剤と、
   を含有し、
   前記酸化チタン粒子及び亜酸化銅粒子は、平均一次粒子径が２〜８０ｎｍであり、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５０〜１５０ｎｍであり、
   前記酸化チタン粒子は、銅複合酸化チタン分散液の加熱残分１００質量部中に１０質量部以上含有する銅複合酸化チタン分散液。
2. 請求項１に記載の銅複合酸化チタン分散液と、バインダー樹脂とを含有し、
   前記酸化チタン粒子は、コーティング剤組成物の加熱残分１００質量部中に１０〜８０質量部含有するコーティング剤組成物。
3. 前記バインダー樹脂は、塩素化ポリオレフィンを含有する請求項２に記載のコーティング剤組成物。
4. 基材と、
   前記基材上に設けられ、請求項２又は３に記載のコーティング剤組成物を含有する被膜と、
   を有する抗菌・抗ウイルス性部材。
5. 前記被膜は、オレイン酸に対する静的接触角が３０度以下である請求項４に記載の抗菌・抗ウイルス性部材。