JPWO2018021106A1 - Antimicrobial, antiviral and / or algal material comprising inorganic / organic hybrid compound and method for producing the same - Google Patents

Antimicrobial, antiviral and / or algal material comprising inorganic / organic hybrid compound and method for producing the same Download PDF

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Abstract

従来の有効成分を固形物に固定するタイプの抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料は、通常のプラスチック(有機ポリマー)に有効成分を練り込むタイプであったが、その場合には表面では有効成分が脱離しやすく、また内部に包埋されたものは作用が十分に発現できない問題があった。本発明は、無機酸化物あるいはその誘導体と水酸基を有する有機ポリマーとが化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物に、有効成分である銀または銅の金属または化合物が固定されている抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料である。ハイブリッド化合物は耐水性と吸水性を兼ね備えており、そこに安定的に固定された有効成分がナノ粒子のような微細で活性の高い粒子であることから、有効成分の余分な脱離、放出を伴わずに高い抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料効果を得ることができ、かつ固定されたすべての有効成分を十分に使い切ることができる。Conventional types of anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal materials that fix the active ingredient to a solid are of the type in which the active ingredient is incorporated into a conventional plastic (organic polymer), but in that case the surface There is a problem that the active ingredient is easily detached, and the one embedded inside can not sufficiently exhibit the action. The present invention relates to an anti-microbial agent, an antiviral agent, in which a metal or a compound of silver or copper as an active ingredient is fixed to an inorganic / organic hybrid compound in which an inorganic oxide or a derivative thereof and an organic polymer having a hydroxyl group are chemically bonded. And / or anti-algal material. The hybrid compound has both water resistance and water absorbency, and since the active ingredient stably fixed thereto is fine active particles such as nanoparticles, extra detachment and release of the active ingredient is achieved. Without it, a high anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material effect can be obtained, and all the fixed active ingredients can be fully used up.

Description

本発明は、新規な抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料に関する。   The present invention relates to novel anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal materials.

従来、家庭、ビルなど住環境を改善することを目的として、殺菌、抗菌処理がなされている。例えば住宅設備機器に対しては、紫外線ランプによる紫外線照射法、オゾン酸化法、次亜塩素酸ナトリウム溶液による洗浄法などによる各種方法があり、目的に応じてそれぞれ選択されている。殺菌性、抗菌性を有する製品には、有機系抗菌剤や銀、銅などの殺菌、抗菌材料が使用され、清潔な環境を提供するために殺菌又は抗菌性を付与する様々な工夫がなされている。   Conventionally, sterilization and antibacterial treatment have been performed for the purpose of improving the living environment such as homes and buildings. For example, for housing equipment, there are various methods such as an ultraviolet irradiation method using an ultraviolet lamp, an ozone oxidation method, and a cleaning method using a sodium hypochlorite solution, which are respectively selected according to the purpose. Products that have bactericidal and / or bactericidal properties include organic bactericidal agents, and bactericidal and bactericidal materials such as silver and copper, and various devices for imparting bactericidal or bactericidal properties to provide a clean environment There is.

これらの方法のうち、物理的手法であるγ線、電子線、紫外線、マイクロ波などの電磁波(光)を照射する方法は非常に効果的ではあるが、そのための装置や電源が必要であり、工場の専用設備内や住宅設備機器の中などもともと限られた場所でしか使用できない。オゾン酸化法についても、それを発生させるための装置や電源が必要であり、事情はあまり変わらない。また、より簡単な方法として加熱殺菌法もあるが、やはり加熱のための何らかの設備が必要である。これら電磁波照射、オゾン酸化、加熱などの方法はまた、いずれも抗微生物効果のみならず、対象物の劣化を伴う場合が多く、その点からも適用できないケースが多々ある。   Among these methods, the physical method of irradiating electromagnetic waves (light) such as gamma rays, electron beams, ultraviolet rays, microwaves etc. is very effective, but an apparatus and a power source for this are necessary, It can only be used in a originally limited place, such as in a dedicated facility of a factory or in a housing equipment. The ozone oxidation method also requires an apparatus and a power source to generate it, and the situation does not change much. Moreover, although the heat sterilization method is also available as a simpler method, it still requires some equipment for heating. These methods of electromagnetic wave irradiation, ozone oxidation, heating and the like also often involve not only the antimicrobial effect, but also the deterioration of the object in many cases, and there are many cases where this method can not be applied.

光を間接的に利用する方法として、酸化チタンなど光触媒を利用して、そこに光を当てることによって抗微生物あるいは抗ウイルス作用を発現させる方法もある。この場合は自然光や住環境での照明によって効果を発現させることができ、必ずしも専用装置や電源が必要なわけではないが、しかし何某かの光源が必要であるという点では使用場所、用途にやはり制限もある。   As a method of indirectly utilizing light, there is also a method of causing an antimicrobial or antiviral action by applying light to the light using photocatalyst such as titanium oxide. In this case, the effect can be expressed by natural light or lighting in the living environment, and a dedicated device or power source is not necessarily required, but it is also used in the place of use and application in that some light sources are required. There is also a limit.

化学物質(薬剤)による抗微生物、抗ウイルス、防藻は、特に装置、電源、光源を必要とせず、使用場所に制限が少ないため、広く使用されている方法である。最も菌が増殖しやすい環境は貯め水、循環水、水まわり、湿潤環境であるが、例えば、水道水の殺菌には昔から塩素が使用されている。また、工場やビルの冷却水、プール、温浴施設の浴槽水、水を使用する紙・パルプ工業の抄紙工程の水などの抗菌のためには、塩素あるいは塩素系化合物、イソチアゾリン系化合物などが使用され、直接水の中に溶解する方法が取られている。これらの方法は水に溶解させるために抗菌作用が広く全域に及ぶ点で効果的であるが、より高い抗菌効果を得るために高濃度に溶解させると、健康を害する懸念が生じる他、排水の際の環境に対する悪影響も懸念される。また、その薬剤が持つ酸化性、pHに対する影響が、設備の部材や機器の腐食を促進することも懸念される。   Antimicrobial agents, antiviral agents and algae-protecting agents by chemical substances (drugs) are widely used methods because they do not require an apparatus, a power source and a light source, and there are few restrictions on the place of use. The environment where bacteria are most likely to grow is reservoir water, circulating water, around water, and a wet environment, but for example, chlorine has long been used to sterilize tap water. In addition, chlorine and chlorine compounds, isothiazoline compounds, etc. are used for the antibacterial activity of cooling water in factories and buildings, swimming pools, bath water in hot water facilities, water in paper making process of paper and pulp industry using water, etc. The method of direct dissolution in water is taken. These methods are effective in that the antibacterial action is widely spread because they are dissolved in water, but if they are dissolved at a high concentration to obtain a higher antibacterial effect, health hazards may arise, and drainage There are also concerns about the negative impact on the environment. In addition, there is a concern that the effect of the chemical on the oxidizing property and pH may accelerate the corrosion of equipment components and equipment.

一方で、建具、家具、文房具、玩具、美容用具など、日常的に皮膚と接触する部分の抗微生物、抗ウイルスのための方法としては、構成材料に有効成分を練り込んだり、材料表面にコートしたりする方法が取られる。すなわち、有効成分は固形材料に固定された状態となる。例えば、チアベンダゾール系化合物、あるいは銀などの有効成分をシリカ、アルミナ、ゼオライト、リン酸ジルコニウムなどに担持させた抗微生物、抗ウイルス組成物を構成材料中に練り込んだり、材料表面にコートしたりする方法などがとられる。これらの方法は抗微生物、抗ウイルス作用を必要とする固形物全般に適用可能であり、例えば、抗微生物、抗ウイルス作用を持つフィルター(マスク)、ネット、シート、フィルム、繊維などにも適用できる。これら抗微生物、抗ウイルス有効成分が固形物に固定されたタイプのものは、前記のような貯め水、循環水、水まわり、湿潤環境に適用することもでき、薬剤を水中に溶解せずして抗微生物、抗ウイルス効果を実現できる可能性もある。   On the other hand, as a method for anti-microbial and anti-viral of parts that contact skin regularly such as fittings, furniture, stationery, toys, beauty tools, etc., the active ingredient is kneaded into the constituent material or coated on the material surface Methods are taken. That is, the active ingredient is in a state of being fixed to the solid material. For example, an antimicrobial or antiviral composition in which an active ingredient such as a thiabendazole compound or silver is supported on silica, alumina, zeolite, zirconium phosphate or the like is kneaded into a constituent material or coated on the material surface Methods are taken. These methods are applicable to all kinds of anti-microbial and solid substances that require antiviral action, such as anti-microbial, anti-viral filter (mask), net, sheet, film, fiber, etc. . These anti-microbial and anti-viral active ingredients of the type fixed on solid can also be applied to the above reservoir water, circulating water, around water, and in a wet environment, and the drug is dissolved in water. There is also a possibility that anti-microbial and anti-viral effects can be realized.

抗微生物、抗ウイルス成分を固定した固形物の例としては以下のようなものが開示されている。
例えば、プラスチックシートや樹脂成形物の場合は、ジフェニルエーテル系殺菌剤やクロルヘキシジン系殺菌剤などの有機系抗菌剤を樹脂に練り込む、または表面に塗工することにより、殺菌性又は抗菌性を保持させている(特許文献1参照)。
またゼオライトやシリカゲル、およびガラスなどの鉱物担体に、銀、銅、および亜鉛などの金属材料を担持させた無機系抗菌剤を、樹脂に練り込む、または表面に塗工させたフィルムやプラスチックシート、繊維に殺菌性又は抗菌性を保持させている(特許文献2、特許文献3、特許文献4参照)。
また二軸延伸PETフィルム上に、銀イオンをイオン蒸着法により蒸着して抗菌層としし、ポリエステルなどを抗菌層の上に塗布したフィルム状の抗菌性積層体が開示されている(特許文献5参照)。
またセルロース系誘導体、ウレタン樹脂、アクリル樹脂およびポリビニルアルコール樹脂などの高分子化合物をバインダーとし、銀、銀ナノ粒子、銅、亜鉛、および金などの抗菌性を有する無機化合物や、クロルヘキシジンやトリクロサン等の有機系抗菌剤、および防腐剤や抗生剤を併用するなどをした抗菌積層構造体が開示されている(特許文献6参照)。
また、アクリル系樹脂に銀を担持させたシリカやアルミナ粒子を、フィルム表面に塗工処理とすることによって、防藻性を有するフィルムが得ることが開示されている(特許文献7参照)。
これらの先行文献は、いずれも抗微生物、抗ウイルス作用を持たせる固形物、すなわち有効成分を固定化する基材となるものは既存の有機ポリマー(プラスチック)である。
The following is disclosed as an example of the anti-microbial and solid substance fixed with anti-viral component.
For example, in the case of a plastic sheet or a resin molded product, the bactericidal or antibacterial property is maintained by kneading an organic type antibacterial agent such as a diphenyl ether type bactericide or a chlorhexidine type bactericide into the resin or coating it on the surface. (See Patent Document 1).
Also, a film or a plastic sheet obtained by kneading or coating an inorganic antibacterial agent in which a metal material such as silver, copper, and zinc is supported on a mineral carrier such as zeolite, silica gel, and glass; The fibers are made to retain bactericidal or antibacterial properties (see Patent Document 2, Patent Document 3, Patent Document 4).
In addition, a film-like antimicrobial laminate is disclosed in which silver ions are vapor-deposited by an ion deposition method to form an antimicrobial layer on a biaxially stretched PET film, and polyester or the like is coated on the antimicrobial layer (Patent Document 5) reference).
In addition, inorganic compounds having antibacterial properties such as silver, silver nanoparticles, copper, zinc, and gold using a polymer compound such as a cellulose derivative, a urethane resin, an acrylic resin, and a polyvinyl alcohol resin as a binder, and chlorhexidine and triclosan etc. An antimicrobial laminate structure in which an organic antimicrobial agent and a preservative or an antibiotic agent are used in combination is disclosed (see Patent Document 6).
In addition, it is disclosed that a film having algal protection is obtained by applying a coating treatment to the film surface of silica or alumina particles in which silver is supported on an acrylic resin (see Patent Document 7).
In all of these prior art references, anti-microbial and anti-viral solid substances, that is, base materials for immobilizing active ingredients are existing organic polymers (plastics).

ところで、本発明の発明者の一部はこれまでに、純粋な有機ポリマーとも純粋な無機酸化物とも異なる新たな素材である無機/有機ハイブリッド化合物を開示している。このものは、水酸基を持つポリビニルアルコールが無機酸化物と分子レベルで化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物であって、無機酸化物の性質を反映して、低価格にもかかわらず化学的安定性や耐熱性に優れ、いくつかの分野(抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料を含まない)に適用可能であることが示されている。   By the way, some of the inventors of the present invention have so far disclosed an inorganic / organic hybrid compound which is a new material different from a pure organic polymer and a pure inorganic oxide. This is an inorganic / organic hybrid compound in which polyvinyl alcohol having a hydroxyl group is chemically bonded to an inorganic oxide at a molecular level, and it has low chemical stability and low cost, reflecting the properties of the inorganic oxide. It has been shown to be excellent in heat resistance and applicable in several fields (without anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal materials).

例えば、これらの無機/有機ハイブリッド化合物は、プロトン(あるいは水酸化物イオン)伝導性固体電解質として使用することができ、燃料電池、各種電解装置、センサー、電池、エレクトロクロミックデバイス、除湿機などさまざまな用途への応用が提案されている。これら固体電解質として使用できる無機/有機ハイブリッド化合物は、詳しくは珪酸化合物とポリビニルアルコールからなる無機/有機ハイブリッド化合物(特許文献8参照)、ジルコン酸化合物とポリビニルアルコールからなる無機/有機ハイブリッド化合物(特許文献9、10参照)などである。あるいはまた、ジルコン酸化合物とポリビニルアルコールからなる無機/有機ハイブリッド化合物がパラジウムなどの金属ナノ粒子を含んでいる有機合成用の触媒も開示されている(特許文献11参照)。これらのハイブリッド化合物から成る固体電解質は、無機酸化物の塩とポリビニルアルコールが共存する状態で、無機酸化物の塩を酸あるいはアルカリで中和する工程を経て製造される。   For example, these inorganic / organic hybrid compounds can be used as proton (or hydroxide ion) conductive solid electrolytes, and various fuel cells, various electrolytic devices, sensors, batteries, electrochromic devices, dehumidifiers, etc. Applications to applications have been proposed. The inorganic / organic hybrid compounds that can be used as these solid electrolytes are, specifically, inorganic / organic hybrid compounds consisting of a silicate compound and polyvinyl alcohol (see Patent Document 8), and inorganic / organic hybrid compounds consisting of a zirconate compound and polyvinyl alcohol (Patent Document) 9, 10) and so on. Alternatively, a catalyst for organic synthesis is also disclosed in which an inorganic / organic hybrid compound composed of a zirconate compound and polyvinyl alcohol contains metal nanoparticles such as palladium (see Patent Document 11). A solid electrolyte composed of these hybrid compounds is produced through the process of neutralizing the salt of the inorganic oxide with an acid or an alkali in the state where the salt of the inorganic oxide and the polyvinyl alcohol coexist.

特表2010−510819号公報Japanese Patent Publication No. 2010-510819 特表2011−500306号公報JP 2011-500306 gazette 国際公開第2012/098742号International Publication No. 2012/098742 特表2011−530400号公報JP 2011-530400 gazette 国際公開第2007/132919号WO 2007/132919 特表2010−509791号公報Japanese Patent Publication No. 2010-509791 特開2003−327730号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-327730 特許第4832670号Patent No. 4832670 特許第3848882号Patent No. 3848882 特許第4081343号Patent No. 4081343 PCT/JP2011/065129PCT / JP2011 / 065129

本願の課題は、新規な抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料を提供することである。好ましくは、下記課題を解決する抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料を提供することである。   The object of the present application is to provide novel anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal materials. Preferably, the present invention provides an anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material which solves the following problems.

上記のとおり、電磁波(光)照射、オゾン酸化、加熱などの物理的方法での殺菌は、専用の装置や電源、光源などが必要であり、もともと使用できる場所や用途が限定される。従って、使用できる場所や環境の制限が少ない化学物質(薬剤)を用いた抗微生物、抗ウイルス処理が広く使用されるが、貯め水、循環水などに使用される薬剤は水に溶解させるタイプが主流であり、人体や環境に対する悪影響が懸念される他、それと接触する部材、機器の腐食も問題となる可能性がある。そのため、貯め水、循環水などに適用するためには有効成分を固形物に固定した抗微生物、抗ウイルス材料を使用するのが望ましい。すなわち、水に接触する部材そのものを抗微生物、抗ウイルス作用のあるもので構成するとか、有効成分を固形物に固定した材料でフィルター等を形成し、そこに水を接触させて抗微生物、抗ウイルス処理を行なう方法もある。   As described above, sterilization using a physical method such as electromagnetic wave (light) irradiation, ozone oxidation, or heating requires a dedicated device, a power source, a light source, etc., and places and uses that can be originally used are limited. Therefore, although antimicrobial and antiviral treatments using chemical substances (drugs) with few restrictions on places and environments where they can be used are widely used, drugs used for stored water and circulating water are of the type that is dissolved in water In addition to being the mainstream, there are concerns about adverse effects on the human body and the environment, and corrosion of parts and equipment that come in contact with it may also be a problem. Therefore, in order to apply to reservoir water, circulating water, etc., it is desirable to use an antimicrobial or antiviral material in which the active ingredient is fixed to a solid. That is, the member that comes in contact with water itself is made of an anti-microbial, anti-viral material, or a filter or the like is formed of a material in which the active ingredient is fixed to a solid. There is also a method to carry out virus treatment.

固形物に固定される抗微生物、抗ウイルス有効成分としてはチアベンダゾール系化合物などの有機化合物、および銀、銅などの金属、金属微粒子(ナノ粒子)、あるいは塩、酸化物、錯体などの金属化合物がある。また、金属の場合、シリカ、アルミナ、ゼオライト、リン酸ジルコニウムなどの無機固体粒子に担持された状態で、その無機固体粒子担持体を固形物に固定して使用される場合も多い。水に接触する部材そのものに抗微生物、抗ウイルス作用を持たせるためには、これらの有効成分を部材に練り込む方法が考えられる。しかし、その場合部材に使用できる構成材料の選択にある程度制約が生じるため、実際には有効成分を固定したコート膜を部材表面に形成するのがより簡単である。あるいは有効成分を固定したフィルム状物を部材表面に貼り付ける方法も考えられる。一方、有効成分を固形物に固定した材料でフィルターを形成し、そこに水を接触させて抗微生物、抗ウイルス処理を行なう場合も、フィルターであるネット、メッシュ、不織布などの多孔質体の構成部材そのものに有効成分を練り込むか、有効成分を固定したコート膜を部材表面に形成すればよい。   The antimicrobial and antiviral active ingredients to be immobilized on solid substances are organic compounds such as thiabendazole compounds, metals such as silver and copper, metal fine particles (nanoparticles), or metal compounds such as salts, oxides and complexes is there. In the case of metal, the inorganic solid particle support is often used by being fixed to a solid in a state of being supported by inorganic solid particles such as silica, alumina, zeolite and zirconium phosphate. In order to make the member in contact with water have an antimicrobial and antiviral effect, a method is conceivable in which these active ingredients are kneaded into the member. However, in that case, it is easier to form a coat film on which the active ingredient is fixed on the surface of the member, since there is a certain restriction on the selection of constituent materials that can be used for the member. Or the method of affixing the film-form thing which fixed the active ingredient on the member surface is also considered. On the other hand, when a filter is formed of a material in which the active ingredient is fixed to a solid and water is brought into contact with the filter to carry out an antimicrobial or antiviral treatment, the structure of a porous body such as a filter net, mesh or non-woven fabric The active ingredient may be kneaded into the member itself, or a coat film on which the active ingredient is fixed may be formed on the surface of the member.

ところで、抗微生物、抗ウイルス有効成分を固形物の部材に練り込む方法をとる場合、練り込みプロセスを容易に行なえる点から構成材料はほぼプラスチック(有機ポリマー)に限られる。また、固形物表面に有効成分を固定したコート膜を形成する場合でも、そのコート膜はフレキシブルでなくてはならないため、有機ポリマーで形成される。有効成分を固定したフィルム状物を固形物に貼り付ける場合にも、そのフィルム状物はフレキシブルである必要があり、有機ポリマーで形成されることになる。例えば特許文献1〜7でも有効成分が固定されているのはポリエステルなどの一般的な有機ポリマーである。前記の抗微生物、抗ウイルス作用のある金属成分をシリカ、アルミナ、ゼオライト、リン酸ジルコニウムなどの無機固体粒子に担持させたものは、直接的には有効成分は無機固体粒子に固定されているが、最終的にはその粒子ごと有機ポリマーに練り込まれることによって使用される。   By the way, when the method of mixing the anti-microbial and anti-viral active ingredients into a solid member, the constituent material is almost limited to the plastic (organic polymer) in that the mixing process can be easily performed. In addition, even in the case of forming a coated film in which the active ingredient is fixed on the solid surface, the coated film must be flexible, and thus is formed of an organic polymer. Even when the film-like material having the active ingredient fixed thereto is attached to a solid, the film-like material needs to be flexible and is formed of an organic polymer. For example, even in Patent Documents 1 to 7, it is a common organic polymer such as polyester that the active ingredient is fixed. Although the above-mentioned antimicrobial and antiviral metal components are supported on inorganic solid particles such as silica, alumina, zeolite and zirconium phosphate, the active ingredient is directly fixed to the inorganic solid particles. Finally, the particles are used by being incorporated into the organic polymer.

これらの有効成分は、有機ポリマーに練り込まれる場合は、有効成分が有機ポリマーに包み込まれることによって固定される。固形物表面に形成されるコート膜においても、結局、有効成分はコート膜を構成する有機ポリマーに包み込まれることによって固定されている。ところで、抗微生物、抗ウイルス、あるいは防藻作用が発現されるためには、微生物、ウイルス、藻などが有効成分と接触する必要があり、多くの場合固定した有効成分が微量溶出し、それが微生物、ウイルス、藻と接触することによって効力が発現すると考えられている。従って、有効成分は固形物の有機ポリマーに包み込まれながらも、露出される部分も必要である。しかし、水中では露出部分での有効成分の溶出、脱離速度が大きいため、露出度が大きすぎる場合には有効成分の減失が起こりやすく、初期には大きな抗微生物、抗ウイルス効果が得られるものの、効果が持続しないことになってしまう。あるいはまた、有効成分が高濃度に溶出することによって、周囲の環境を汚染してしまうことにもなり、さらには有効成分を無駄に多量に溶出することで材料コストの点からも好ましくない。しかし、逆に有効成分が容易に脱離しないように過度に埋め込まれた状態にすると、十分な抗微生物、抗ウイルス作用が得られなくなり、やはり無駄に多くの有効成分を練り込んで使用することになってしまう。有効成分を固定したタイプのものでは、これらは相反する条件を適度な状態に調節する必要があるが、実際にはその調節は難しい。   When these active ingredients are mixed into an organic polymer, they are fixed by wrapping the active ingredient in the organic polymer. Even in the case of the coated film formed on the solid surface, the active ingredient is eventually fixed by being encased in the organic polymer constituting the coated film. By the way, in order for anti-microbial, anti-viral or anti-algal effects to be expressed, microorganisms, viruses, algae, etc. need to be in contact with the active ingredient, and in many cases a small amount of the immobilized active ingredient elutes. Efficacy is thought to be manifested by contact with microorganisms, viruses and algae. Thus, while the active ingredient is encased in solid organic polymer, it also needs to be exposed. However, since the elution and desorption rates of the active ingredient in the exposed part are large in water, loss of the active ingredient is likely to occur when the degree of exposure is too high, and a large anti-microbial and antiviral effect can be obtained initially However, the effect will not last. Alternatively, the elution of the active ingredient at a high concentration may contaminate the surrounding environment, and the elution of the active ingredient in a large amount wastefully is not preferable from the viewpoint of material cost. However, conversely, if the active ingredient is excessively embedded so as not to be easily detached, sufficient antimicrobial and antiviral effects can not be obtained, and too many active ingredients are used by kneading too Become. In the fixed type of the active ingredient, it is necessary to adjust the contradictory conditions to an appropriate state, but the adjustment is actually difficult.

前記のとおり、有効成分を固定する固形物は多くの場合有機ポリマーであるが、使用される一般的有機ポリマーは疎水性であり、水に溶けず、かつ水を吸収しない。水溶性の有機ポリマーを使用すると水中でそれ自身が溶解してしまうため、水中での安定性から自ずと疎水性の一般的な有機ポリマーが選択されることになる。しかし、疎水性の有機ポリマーに包埋されて固定された有効成分は、水との接触が阻まれることから実質的に抗微生物、抗ウイルス、あるいは防藻作用に対してより不活性となってしまう。有効成分が露出した部分では溶出、脱離速度が非常に大きく、これらの相反する条件を適度な状態に調節することは難しく、抗微生物、抗ウイルス、あるいは防藻作用に対する高活性と有効成分の脱離抑制(耐久性)とを両立させることは極めて困難である。また、そもそも埋め込まれた部分の有効成分の失活によって必ず有効成分の無駄が自動的に多量に生じてしまうことは避けられない。これらの問題は、貯め水、循環水、水まわり、湿潤環境のような水環境での抗微生物、抗ウイルス、あるいは防藻処理全般に当てはまることである。   As mentioned above, although the solid that fixes the active ingredient is often an organic polymer, the common organic polymers used are hydrophobic, insoluble in water and do not absorb water. When a water-soluble organic polymer is used, it dissolves itself in water, and a natural organic polymer which is naturally hydrophobic is selected because of its stability in water. However, the active ingredient embedded and immobilized in a hydrophobic organic polymer is substantially inactivated against antimicrobial, antiviral or algal action since the contact with water is blocked. I will. Elution and desorption rates are very high in the part where the active ingredient is exposed, so it is difficult to adjust these contradictory conditions to a suitable state, and it has high activity against antimicrobial, antiviral, or algal action and active ingredient It is extremely difficult to make it compatible with desorption control (durability). In addition, it is inevitable that a large amount of waste of the active ingredient is automatically generated by the deactivation of the active ingredient in the embedded part in the first place. These problems apply to anti-microbial, anti-viral or anti-algal treatment generally in an aqueous environment such as stored water, circulating water, around water, or in a wet environment.

抗微生物、抗ウイルス作用は水環境だけでなく、通常のドライな環境にある建具、家具、文房具、玩具、美容用品など、日常的に皮膚と接触するものにも要求される。この場合も上記と同様、抗微生物、抗ウイルス有効成分が構成部材に練り込まれたり、有効成分が固定されたコート膜が表面に形成されたり、有効成分が固定されたフィルムが貼り付けられたりする方法が有り、一般的には固定されるものは有機ポリマーである。前記のとおり、抗微生物、抗ウイルス作用は固定した有効成分が微量溶出し、それが微生物、ウイルスと接触することによって効力が発現すると考えられている。従って、水環境と異なり、通常のドライな状態で使用される場合にはもともと効果が出にくい。大気中の湿気、あるいは人間の体から発散される湿気、分泌される汗等に由来する有機ポリマー表面の微量吸着水分によって機能することになるが、前記のとおり、一般的に使用される有機ポリマーは疎水性であり、もともと吸着水をはじきやすいために抗微生物、抗ウイルス作用が発現しにくい。   Antimicrobial and antiviral effects are required not only in the water environment, but also in the daily dry environment such as fixtures, furniture, stationery, toys, beauty products, etc. that are in daily contact with the skin. Also in this case, as in the above, the antimicrobial or antiviral active ingredient is kneaded into the component, a coated film on which the active ingredient is immobilized is formed on the surface, or a film on which the active ingredient is immobilized is attached In general, what is fixed is an organic polymer. As described above, it is believed that the anti-microbial and anti-viral effects are produced by microelution of the fixed active ingredient, and that the effect is manifested by contact with microorganisms and viruses. Therefore, unlike the water environment, when used in a normal dry state, the effect is inherently less effective. It functions by the minute amount of adsorbed moisture on the surface of the organic polymer derived from atmospheric moisture or moisture emitted from the human body, excreted sweat, etc. As described above, commonly used organic polymers Since it is hydrophobic and it is easy to repel adsorbed water, its anti-microbial and anti-viral effects are difficult to develop.

有効成分が固定されたコート膜が表面に形成される抗微生物、抗ウイルス材の場合、下地の構成部材が有機ポリマーであればなじみがよく、接合安定性が良いが、適用しようとするものの構成材料は必ずしも有機ポリマーとは限らない。例えば、ガラス、タイル、便器などの陶器製品、セメント材などの無機材料で構成されている場合、有機ポリマーでできたコート膜はなじみがよくないため、コート膜自体の長期的な接合安定性に問題を生じることになる。   In the case of an antimicrobial or antiviral material on the surface of which a coating film to which an active ingredient is fixed is formed, if the component of the base is an organic polymer, it is familiar and the bonding stability is good. The material is not necessarily an organic polymer. For example, when it is made of inorganic materials such as glass, tiles, pottery such as a toilet bowl, cement material, etc., the coat film made of organic polymer is not well-matched, so long-term bonding stability of the coat film itself It will cause problems.

本発明は、無機酸化物あるいはその誘導体と水酸基を有する有機ポリマーが化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物から成り、その無機/有機ハイブリッド化合物が銀または銅の金属またはその化合物を内部に含有するとともに、水に溶解しない固体であり、かつ水を吸収することができることを特徴とする。   The present invention comprises an inorganic / organic hybrid compound in which an inorganic oxide or a derivative thereof and an organic polymer having a hydroxyl group are chemically bonded, and the inorganic / organic hybrid compound contains silver or copper metal or its compound inside. It is a solid which does not dissolve in water, and can absorb water.

無機/有機ハイブリッド化合物は、特には無機酸化物あるいはその誘導体がジルコニウムの酸化物あるいはそれらの誘導体を含み、水酸基を有する有機ポリマーがポリビニルアルコールを含むものである。無機/有機ハイブリッド化合物に含有される銀または銅の金属またはその化合物が直径10nm以下の粒子を含んでおり、またCuΚα線を利用したX線回折法で得られた回折強度―回折角図において、銀または銅の金属またはその化合物に帰属される最高ピークの半値幅が2(2θ°)以上であるか、ピークが無いことを特徴とする。   The inorganic / organic hybrid compound is particularly one in which the inorganic oxide or the derivative thereof contains an oxide of zirconium or a derivative thereof, and the organic polymer having a hydroxyl group contains a polyvinyl alcohol. The metal of silver or copper contained in the inorganic / organic hybrid compound or the compound thereof contains particles having a diameter of 10 nm or less, and in the diffraction intensity-diffraction angle diagram obtained by the X-ray diffraction method using a CuΚα ray, It is characterized in that the half width of the highest peak attributed to the metal of silver or copper or the compound thereof is 2 (2θ °) or more or no peak.

本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料は、その中の銀または銅の量が常温の水に対して1mg/L以上となるように材料を投入して24時間以上浸漬した場合、水中に材料から溶け出した銀または銅の濃度が0.05mg/L未満であることを特徴とする。   The antimicrobial, antiviral and / or anti-algal material of the present invention is immersed in the material so that the amount of silver or copper in the material is 1 mg / L or more to water at ordinary temperature and is immersed for 24 hours or more Characterized in that the concentration of silver or copper dissolved out of the material in water is less than 0.05 mg / L.

本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料は膜状物であることができ、膜状物が固形物表面にコートされた塗布膜であることができる。塗布膜は、建具、家具、文房具、玩具、美容用具、ゴミ容器、排水口部材、便器、ビニールハウス用ビニールシート、機器のスイッチ、医療用具、船底外面などの固形物表面にコートすることができる。塗布膜をコートする固形物は多孔質材料であり、ネット、メッシュ、織物、不織布であることができ、フィルターあるいはマスクとして使用することができる。さらに、本発明の材料が膜状である場合、無機/有機ハイブリッド化合物に含有される銀または銅の金属またはその化合物が膜状物の厚さ方向に対して濃度傾斜を持っていることを特徴とする。   The anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of the present invention can be a film, and the film can be a coated film coated on the solid surface. The coating film can be coated on solid surfaces such as fixtures, furniture, stationery, toys, beauty tools, trash containers, drainage members, toilet bowls, vinyl sheets for plastic greenhouses, switch of equipment, medical tools, outer surface of ship bottom etc. . The solid that coats the coating film is a porous material and can be a net, mesh, woven fabric, non-woven fabric, and can be used as a filter or a mask. Furthermore, when the material of the present invention is in the form of a film, the metal of silver or copper contained in the inorganic / organic hybrid compound or the compound thereof has a concentration gradient with respect to the thickness direction of the film. I assume.

本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料は液体に接触させることで、その液体中の微生物、ウイルスの個体数の増加を抑えるか、個体数を減らすことができる。その場合、液体を強制的に循環させながら接触させることができ、また適用される液体は、プール、浴場、集合住宅用貯水槽、飼育用水槽、工業用貯水槽、工業用循環水、水道水、浄化槽、冷却塔、輸送船のバラスト水に使用される水である。本材料は気体に接触させることで、その気体中の微生物、ウイルスの個体数の増加を抑えるか、個体数を減らすこともでき、その場合気体を強制的に循環させながら接触させることができる。   The anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of the present invention can be brought into contact with a liquid to suppress an increase in the population of microorganisms and viruses in the liquid or reduce the population. In that case, the liquid can be brought into contact while being forcibly circulated, and the liquid to be applied may be a pool, a bath, a water reservoir for housing, a water tank for breeding, an industrial water reservoir, circulating water for industry, tap water , Septic tanks, cooling towers, and water used for ballast water of transport vessels. When the material is brought into contact with a gas, the increase in the population of microorganisms and viruses in the gas can be suppressed or the population can be reduced. In this case, the gas can be brought into contact while being forcibly circulated.

本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料は、ポリビニルアルコールおよび銀または銅の塩の共存する状態で、ジルコニウム塩あるいはオキシジルコニウム塩をアルカリによって中和し、ジルコン酸化合物とポリビニルアルコールが化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物を形成する過程を経ることによって製造される。その場合、ジルコン酸化合物とポリビニルアルコールが化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物を形成する過程が、ジルコニウム塩あるいはオキシジルコニウム塩とポリビニルアルコール、および銀または銅の塩の共存する溶液から溶媒を除去することによって固形物を形成し、それをアルカリに接触させて固形物中のジルコニウム塩あるいはオキシジルコニウム塩を中和することによって行なうことができる。   In the anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of the present invention, the zirconium salt or oxyzirconium salt is neutralized by alkali in the coexistence of polyvinyl alcohol and a silver or copper salt, and the zirconate compound and the polyvinyl alcohol It is manufactured through the process of forming a chemically bonded inorganic / organic hybrid compound. In that case, in the process of forming the inorganic / organic hybrid compound in which the zirconate compound and the polyvinyl alcohol are chemically bonded, the solvent is removed from the solution in which the zirconium salt or oxyzirconium salt and the polyvinyl alcohol and the silver or copper salt coexist. To form a solid, which is contacted with alkali to neutralize the zirconium or oxyzirconium salt in the solid.

本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料の製造方法において、銀または銅の化合物を含有する、ジルコン酸化合物とポリビニルアルコールが化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物を形成した後、銀または銅の化合物を還元剤で還元することによって金属状態の銀または銅にすることができる。   In the method of producing an anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of the present invention, silver or an inorganic / organic hybrid compound containing a silver or copper compound, in which a zirconate compound and a polyvinyl alcohol are chemically bonded is formed. The copper compound can be reduced to silver or copper in the metallic state by reduction with a reducing agent.

上記と重複するが、本発明を以下に示す。
[発明1]
無機酸化物あるいはその誘導体と水酸基を有する有機ポリマーが化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物から成り、その無機/有機ハイブリッド化合物が銀または銅の金属またはその化合物を内部に含有するとともに、水に溶解しない固体であり、かつ水を吸収することができることを特徴とする抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明2]
無機酸化物がジルコニウム、珪素、チタン、またはタングステンの酸化物である発明1に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明3]
無機酸化物がジルコニウムの酸化物である発明2に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明4]
水酸基を有する有機ポリマーがポリビニルアルコールである発明1に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明5]
無機/有機ハイブリッド化合物に含有される銀または銅の金属またはその化合物が直径10nm以下の粒子を含んでいる発明1〜4のいずれか一項に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明6]
CuΚα線を利用したX線回折法で得られた回折強度―回折角図において無機/有機ハイブリッド化合物に含有される銀または銅の金属またはその化合物に帰属されるピークのうち最高ピークの半値幅が2(2θ°)以上であるか、ピークが無いことを特徴とする発明1〜4のいずれか一項に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明7]
抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料を中の銀または銅の量が1mg/L以上となるような量の常温の水に24時間以上浸漬した場合の水中に溶け出した銀または銅の濃度が0.05mg/L未満であることを特徴とする発明1〜4のいずれか一項に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明8]
膜状物であることを特徴とする発明1〜4のいずれか一項に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明9]
膜状物が固形物表面にコートされた塗布膜であることを特徴とする発明8に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明10]
表面に塗布膜コートされた固形物が建具、家具、文房具、玩具、美容用具、ゴミ容器、排水口部材、便器、ビニールハウス用ビニールシート、機器のスイッチ、医療用具であることを特徴とする発明9に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明11]
固形物が多孔質材料であることを特徴とする発明9に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明12]
多孔質材料が、ネット、メッシュ、織物、不織布であることを特徴とする発明11に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明13]
多孔質材料がフィルターあるいはマスクである発明11に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明14]
無機/有機ハイブリッド化合物に含まれる銀または銅の金属またはその化合物が膜状物の厚さ方向に対して濃度傾斜を持っていることを特徴とする発明8に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明15]
抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料を液体に接触させることで、その液体中の微生物、ウイルスの個体数の増加を抑えるか、個体数を減らすことを特徴とする発明1〜5のいずれか一項に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明16]
液体を強制的に循環させながら接触させることを特徴とする発明15に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明17]
液体が、プール、浴場、集合住宅用貯水槽、飼育用水槽、工業用貯水槽、工業用循環水、水道水、浄化槽、冷却塔、輸送船のバラスト水に使用される水であることを特徴とする発明15に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明18]
抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料を気体に接触させることで、その気体中の微生物、ウイルスの個体数の増加を抑えるか、個体数を減らすことを特徴とする発明1〜4のいずれか一項に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明19]
気体を強制的に循環させながら接触させることを特徴とする発明18に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。
[発明20]
ポリビニルアルコールおよび銀または銅の塩の共存する状態で、ジルコニウム塩あるいはオキシジルコニウム塩をアルカリによって中和し、ジルコン酸化合物とポリビニルアルコールが化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物を形成する過程を経ることによって発明3または4の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料を得る製造方法。
[発明21]
ジルコン酸化合物とポリビニルアルコールが化合した無機/有機ハイブリッド化合物を形成する過程が、ジルコニウム塩あるいはオキシジルコニウム塩とポリビニルアルコール、および銀または銅の塩の共存する溶液から溶媒を除去することによって固形物を形成し、それをアルカリに接触させて固形物中のジルコニウム塩あるいはオキシジルコニウム塩を中和することによって行なわれる発明20の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料の製造方法。
[発明22]
銀または銅の化合物を含有するジルコン酸化合物とポリビニルアルコールが化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物を形成した後、銀または銅の化合物を還元剤で還元することによって金属状態の銀または銅にすることを特徴とする発明20の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料を得る製造方法。
Although overlapping with the above, the present invention is shown below.
[Invention 1]
The inorganic oxide or derivative thereof and an organic polymer having an hydroxyl group are chemically bonded to each other, and the inorganic / organic hybrid compound contains a silver or copper metal or a compound thereof and is not soluble in water. An anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material characterized in that it is solid and capable of absorbing water.
[Invention 2]
The antimicrobial, antiviral and / or algal material according to Invention 1, wherein the inorganic oxide is an oxide of zirconium, silicon, titanium or tungsten.
[Invention 3]
The antimicrobial, antiviral and / or algal material according to Invention 2, wherein the inorganic oxide is an oxide of zirconium.
[Invention 4]
The antimicrobial, antiviral and / or algal material according to Invention 1, wherein the organic polymer having a hydroxyl group is polyvinyl alcohol.
[Invention 5]
The antimicrobial, antiviral, and / or antialgal agent according to any one of Inventions 1 to 4, wherein the metal of silver or copper contained in the inorganic / organic hybrid compound or the compound thereof comprises particles having a diameter of 10 nm or less material.
[Invention 6]
In the diffraction intensity-diffraction angle diagram obtained by X-ray diffraction method using Cu Κ α ray, the half width of the highest peak among the peaks attributed to the metal of silver or copper contained in the inorganic / organic hybrid compound or the compound is The antimicrobial, antiviral, and / or anti-algal material according to any one of Inventions 1 to 4, which is 2 (2θ) or more, or has no peak.
[Invention 7]
Silver or copper dissolved in water when immersed in water at room temperature where the amount of silver or copper in the antimicrobial, antiviral and / or anti-algal material is 1 mg / L or more for 24 hours or more The anti-microbial, anti-viral, and / or anti-algal material according to any one of Inventions 1 to 4, wherein the concentration of
[Invention 8]
The antimicrobial, antiviral, and / or anti-algal material according to any one of Inventions 1 to 4, which is a film-like material.
[Invention 9]
The anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material according to Invention 8, wherein the film-like material is a coated film coated on a solid surface.
[Invention 10]
The invention is characterized in that the solid coated with a coating film on the surface is a fixture, furniture, stationery, toy, beauty tool, trash container, drainage member, toilet bowl, vinyl sheet for vinyl house, switch of equipment, medical tool The anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material as described in 9.
[Invention 11]
The antimicrobial, antiviral, and / or antialgal material according to Invention 9, wherein the solid substance is a porous material.
[Invention 12]
The antimicrobial, antiviral, and / or algal material as set forth in claim 11, wherein the porous material is a net, a mesh, a woven fabric, or a non-woven fabric.
[Invention 13]
The antimicrobial, antiviral, and / or antialgal material according to Invention 11, wherein the porous material is a filter or a mask.
[Invention 14]
The antimicrobial, antiviral, and antifungal agent according to invention 8, wherein the silver or copper metal contained in the inorganic / organic hybrid compound or the compound thereof has a concentration gradient with respect to the thickness direction of the film-like material And / or algae protection material.
[Invention 15]
In the inventions 1-5, the antimicrobial, antiviral and / or antialgal material is brought into contact with the liquid to suppress an increase in the number of microorganisms and viruses in the liquid or to reduce the number of individuals. Antimicrobial, antiviral, and / or anti-algal material according to any one of the preceding claims.
[Invention 16]
The antimicrobial, antiviral, and / or antialgal material according to invention 15, characterized in that the liquid is brought into contact while being forced to circulate.
[Invention 17]
The liquid is a water used for a pool, a bath, a water storage tank for collective housing, a breeding water tank, an industrial water storage tank, industrial circulating water, tap water, a septic tank, a cooling tower, and ballast water for transport vessels. The anti-microbial, anti-viral, and / or anti-algal material according to Invention 15.
[Invention 18]
In the inventions 1-4, the antimicrobial, antiviral and / or antialgal material is brought into contact with a gas to suppress an increase in the number of microorganisms and viruses in the gas or to reduce the number of individuals. Antimicrobial, antiviral, and / or anti-algal material according to any one of the preceding claims.
[Invention 19]
The antimicrobial, antiviral, and / or antialgal material according to Invention 18, characterized in that the gas is brought into contact while being forced to circulate.
[Invention 20]
By neutralizing the zirconium salt or oxyzirconium salt with an alkali in the coexistence of polyvinyl alcohol and a silver or copper salt, and forming an inorganic / organic hybrid compound in which the zirconate compound and the polyvinyl alcohol are chemically bonded The manufacturing method which obtains the antimicrobial of the invention 3 or 4, an antiviral, and / or an anti-algal material.
[Invention 21]
The process of forming the inorganic / organic hybrid compound in which the zirconate compound and the polyvinyl alcohol are combined forms a solid by removing the solvent from the solution in which the zirconium salt or oxyzirconium salt and the polyvinyl alcohol and the silver or copper salt coexist. A process for producing the anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material according to the invention 20, which is carried out by forming it and bringing it into contact with alkali to neutralize the zirconium salt or oxyzirconium salt in the solid.
[Invention 22]
After forming an inorganic / organic hybrid compound in which a zirconate compound containing a silver or copper compound and a polyvinyl alcohol are chemically bonded, the silver or copper compound is reduced to silver or copper in a metallic state by reducing with a reducing agent. A method for producing the anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of the invention 20, characterized in that

本発明の材料は抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻効果を奏する。好ましくは、本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料は水に溶解しない固体であり、かつ水を吸収することができることを特徴とする。本発明は銀または銅などの有効成分の放出速度を容易に制御できることで過度の放出を抑制し、有効成分を無駄なく活用できるために長期に亘って効果を維持でき、かつコストメリットも大きい。また、無機/有機ハイブリッド化合物中で銀または銅などの有効成分がナノ粒子など微細で活性な状態で存在しており、表面にある粒子は直接接触することで高い抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻作用を示し、小さなウイルスなどを材料中に取り込んで攻撃することも可能である。さらに、コート膜として使用する場合にも有機材料、無機材料を問わず、広範囲な材料に安定した接合性を示す。   The material of the present invention exerts an antimicrobial, antiviral and / or algal effect. Preferably, the anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of the present invention is a solid that is not soluble in water, and is characterized by being capable of absorbing water. In the present invention, the release rate of the active ingredient such as silver or copper can be easily controlled to suppress excessive release, and the active ingredient can be used without waste, so the effect can be maintained over a long period of time, and the cost merit is large. In addition, active ingredients such as silver or copper are present in a fine and active state such as nanoparticles in the inorganic / organic hybrid compound, and particles on the surface are brought into direct contact with high anti-microbial, anti-viral and / or antiviral agents. It exhibits antialgal activity, and it is also possible to take small virus etc. into the material and attack it. Furthermore, even when used as a coated film, it exhibits stable bonding to a wide range of materials, regardless of whether it is an organic material or an inorganic material.

すなわち、まず無機酸化物と有機ポリマーが化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物は抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻効果を持つ銀および銅の、金属、金属化合物などの有効成分をナノ粒子のような微細な粒子として安定的に固定することができる。これら銀および銅の有効成分は、ハイブリッド化合物が生成する際に同時にその固体内部で生成するために多くはナノ粒子など微細な状態で留まり、大きく成長して不活性化することなく、活性な状態で維持されるのである。本発明の無機/有機ハイブリッド化合物は内部に水を吸収する性質があるため、環境中に水分があると、それをハイブリッド化合物の分子間隙に吸収した状態となる。その状態ではハイブリッド化合物の水を吸収した分子間隙を通って銀および銅の有効成分が化合物内部を拡散するようになり、徐々に表面にも供給されるようになる。表面に到達した銀および銅の有効成分は、そこで微生物、ウイルスなどと接触し、抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻作用を発現するが、この時表面への有効成分の供給は、ハイブリッド化合物内でのゆっくりとした内部拡散に律速されることで、速度が適度に制御され、有効成分の過剰な放出を避けることができる。それによって有効成分の無駄な消費がなくなる。このような効果は、有機ポリマーであっても水溶性の有機ポリマーをベースにした親水性の高い有機ポリマーを使用すれば実現可能であるが、その場合水環境において安定な材料を得るのが難しい。本発明の材料は、高い親水性を持ちながら水に溶解せず、水中でも高い安定性を維持する無機/有機ハイブリッド化合物を適用することでこのような効果を実現できる。   That is, first, inorganic / organic hybrid compounds in which an inorganic oxide and an organic polymer are chemically bonded to each other as active ingredients such as metals and metal compounds of silver and copper having antimicrobial, antiviral and / or antialgal effects like nanoparticles. Can be stably fixed as fine particles. These active ingredients of silver and copper remain in a fine state such as nanoparticles in many cases so that they are simultaneously generated inside the solid when the hybrid compound is formed, and are active states without large growth and inactivation. It is maintained by Since the inorganic / organic hybrid compound of the present invention has the property of absorbing water internally, if there is water in the environment, it will be in a state of being absorbed in the molecular gap of the hybrid compound. In that state, the active components of silver and copper diffuse through the intermolecular space of the hybrid compound absorbed in water, and are gradually supplied to the surface. The active ingredients of silver and copper that reach the surface come in contact with microorganisms, viruses, etc. there and exhibit antimicrobial, antiviral and / or algal action, but at this time the supply of the active ingredient to the surface is a hybrid compound By being limited by the slow internal diffusion within, the rate can be controlled appropriately and excessive release of the active ingredient can be avoided. This eliminates useless consumption of the active ingredient. Such an effect can be realized by using a highly hydrophilic organic polymer based on a water-soluble organic polymer even if it is an organic polymer, but in that case it is difficult to obtain a stable material in a water environment . The material of the present invention can realize such an effect by applying an inorganic / organic hybrid compound which has high hydrophilicity but does not dissolve in water and maintains high stability in water.

また、ハイブリッド化合物内部では有効成分がナノ粒子のような微細で常に活性の高い状態にあるため、有効成分を余すことなく活用しきることができるため、長期に亘って高い抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻作用を安定的に維持することができる。前記のとおり、従来の有効成分を固形物に固定するタイプの抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料では、有効成分の露出部では脱離、溶出が過度に起こり、包埋部では逆にまったく不活性であるという問題がある。一方、本材料では無機/有機ハイブリッド化合物で構成されていることにより、水中でも安定な材料でありながら親水性で水を吸収することができ、有効成分を材料内の内部拡散によって速度制御された状態で表面に供給できることで、従来材料の問題を解消できる。そのような効果を持ちながら、ハイブリッド化合物は有機ポリマーのようにフレキシブルな物性も持ち合わせている。   In addition, since the active ingredient is in a state of fine and always high activity such as nanoparticles inside the hybrid compound, it can be used without exhaustive of the active ingredient, so that high antimicrobial, antiviral and / or long-term effects can be obtained. Alternatively, the antialgal activity can be stably maintained. As described above, in the conventional antimicrobial, antiviral and / or anti-algal materials of the type that fixes the active ingredient to a solid, desorption and elution occur excessively at the exposed part of the active ingredient, and conversely at the embedding site. There is a problem that it is totally inactive. On the other hand, this material is composed of an inorganic / organic hybrid compound, so it can be hydrophilic and absorb water while being a stable material even in water, and the active ingredient can be controlled in rate by internal diffusion in the material. By being able to supply to the surface in the state, the problem of the conventional material can be solved. While having such an effect, the hybrid compound also has flexible physical properties like organic polymers.

銀または銅の有効成分はまた、ハイブリッド化合物内部だけでなく表面にも存在し、微生物、ウイルスなどと直接接触するが、これら表面にある有効成分もナノ粒子で活性の高い状態にあるため、高い抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻作用を発揮する。さらにはまた、水を吸収することでハイブリッド化合物の格子間隙が広がるが、サイズの小さいウイルスはその内部に入り込み、そこでナノ粒子と接触し、攻撃される。すなわち、有効成分を放出することなく抗ウイルス効果を得ることも可能である。   The active ingredient of silver or copper is also present not only inside the hybrid compound but also on the surface, and is in direct contact with microorganisms, viruses, etc., but the active ingredient on these surfaces is also highly active in the nanoparticles. It exerts anti-microbial, anti-viral and / or algal action. Furthermore, the absorption of water widens the interstitial space of the hybrid compound, but the small virus enters inside, where it contacts the nanoparticles and is attacked. That is, it is also possible to obtain an antiviral effect without releasing the active ingredient.

無機/有機ハイブリッド化合物が吸水性であることは、水環境に限らず、通常の環境にある建具、家具、文房具、玩具、美容用品など、日常的に皮膚と接触するものの抗微生物、抗ウイルス処理においても重要である。前記のとおり一般的に有効成分が固定されるのは有機ポリマーであるが、有機ポリマーは疎水性であり、水環境、湿潤環境ではない普通のドライな環境では抗微生物、抗ウイルス作用が発現しにくい。それに対し、本発明の無機/有機ハイブリッド化合物は吸水性があることから、大気中の湿気、あるいは人間の体から発散される湿気、分泌される汗等に由来する水分を吸収し、通常のドライな環境であっても保水した状態を実現することが可能である。無機/有機ハイブリッド化合物の部分はある程度水環境、湿潤状態に似た抗微生物、抗ウイルス作用を発現しやすい状態を維持でき、それによって高い効果を得ることができる。   Inorganic / organic hybrid compounds are water-absorbable, not only in the water environment, but also for anti-microbial and anti-viral treatments of fixtures, furniture, stationery, toys, beauty products, etc. that are in daily contact with the skin Is also important. As described above, although it is generally the organic polymer to which the active ingredient is fixed, the organic polymer is hydrophobic, and in a normal dry environment which is not a water environment or a wet environment, an antimicrobial and antiviral action is developed. Hateful. On the other hand, since the inorganic / organic hybrid compound of the present invention is water-absorbent, it absorbs moisture from the atmosphere, moisture emitted from the human body, moisture derived from sweat etc. secreted, etc. It is possible to realize a state of holding water even under various environments. The portion of the inorganic / organic hybrid compound can be maintained in a water environment, a state similar to a wet state, an anti-microbial effect, or an anti-viral effect, thereby obtaining a high effect.

従来の有機ポリマーに有効成分を固定する方法においても、有効成分ができるだけ表面に露出するようにすることで、活性を上げる方法もあるが、その場合使用中に水に濡れることがあると有効成分が簡単に除去されてしまう。また、水に濡れなくても人が触る用途である場合に有効成分が簡単に取れてしまう。しかし、本発明の材料では、もともと内部に存在する有効成分が無機/有機ハイブリッド化合物の吸湿性によって、表面へと拡散していく機構が働くため、有効成分の表面露出が少なくても効果を発現することができる。あるいはウイルスを内部に取り込んで攻撃する場合には、そもそも有効成分は表面に露出している必要もない。   In the conventional method of fixing the active ingredient to the organic polymer, there is also a method of enhancing the activity by exposing the active ingredient to the surface as much as possible, but in such a case, the active ingredient will become wet if it gets wet during use. Is easily removed. In addition, the active ingredient can be easily removed when it is used for touching by people without getting wet with water. However, in the material of the present invention, the mechanism by which the active ingredient originally existing inside diffuses to the surface works by the hygroscopicity of the inorganic / organic hybrid compound, so the effect is exhibited even if the surface exposure of the active ingredient is small can do. Alternatively, when the virus is incorporated inside and attacked, the active ingredient does not have to be exposed on the surface.

銀または銅は抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料の一般的な有効成分としてよく使用され、本発明においてもそれらを利用しているが、それらの酸化物などの化合物は酸化性が非常に強い。しかし、一般的には有機ポリマーは酸化に対して弱く、銀または銅の化合物を担持した場合に、それらの酸化作用で劣化される可能性がある。それに対し、本発明の無機/有機ハイブリッド化合物は無機酸化物の極めて高い耐酸化性の性質を反映して、酸化作用の強い銀または銅の化合物を担持した場合にも劣化が起こりにくい。   Silver or copper is often used as a general active ingredient of anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal materials, and they are also used in the present invention, but compounds such as their oxides are highly oxidative. Strong However, in general, organic polymers are weak to oxidation and may be degraded by their oxidation when they carry a silver or copper compound. On the other hand, the inorganic / organic hybrid compound of the present invention reflects the extremely high oxidation resistance property of the inorganic oxide, and is less likely to be deteriorated even when carrying a silver or copper compound having a strong oxidizing action.

また、本発明の材料は無機物と有機物の両方に対して親和性の高い、無機/有機ハイブリット化合物で構成されている。そのため、固形物の表面にコート膜を形成する際、固形物の構成材料が有機ポリマーであっても、セラミックのような無機物であっても安定的に接合することができる。   In addition, the material of the present invention is composed of an inorganic / organic hybrid compound having high affinity to both inorganic and organic substances. Therefore, when forming a coating film on the surface of a solid, even if the constituent material of the solid is an organic polymer or an inorganic substance such as a ceramic, it can be stably joined.

本発明にかかる抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料の、CuΚα線を利用したX線回折法で得られた回折強度―回折角図(45kV、40mA、スキャン速度0.002°s−1)(a)銀を含む材料、(b)銅を含む材料Diffraction intensity-diffraction angle figure (45 kV, 40 mA, scan rate 0.002 ° s −1) obtained by X-ray diffraction method using CuΚα ray of the antimicrobial, antiviral and / or anti-algal material according to the present invention ) (A) Material containing silver, (b) Material containing copper 本発明にかかる抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料の代表的な実施形態(第1実施形態)を概略的に示すシステム図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a system diagram schematically showing a representative embodiment (first embodiment) of an antimicrobial, antiviral and / or algal material according to the present invention. 本発明にかかる抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料の代表的な実施形態(第2実施形態)を概略的に示すシステム図。2 is a system diagram schematically showing a representative embodiment (second embodiment) of the anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material according to the present invention. FIG.

本出願において、「から成り」「から成る」は、記載の成分以外の成分を含んでもよいことを意味する。 In the present application, "consisting of" and "consisting of" mean that it may include components other than the components described.

以下本発明にかかる抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料の実施形態を説明する。本発明は、無機酸化物あるいはその誘導体と水酸基を有する有機ポリマーが化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物から成り、その無機/有機ハイブリッド化合物が銀または銅の金属あるいはその化合物を内部に含有するとともに、水に溶解しない固体であり、かつ水を吸収できることを基本とする。本発明において、無機酸化物あるいはその誘導体は、好ましくはジルコニウムの酸化物あるいはそれらの誘導体である。ここでのジルコニウムの酸化物あるいはその誘導体とはZrO2を基本単位として含む化合物であり、水酸化ジルコニウムや一般式ZrO2・xH2Oで表せるジルコン酸、あるいはそれらの誘導体全般を指す。また、他の無機酸化物として珪素の酸化物あるいはその誘導体なども使用することができるが、その場合珪素の酸化物あるいはその誘導体とはSiO2を基本単位として含む化合物であり、一般式SiO2・xH2Oで表せるケイ酸、あるいはそれらの誘導体全般を指す。それ以外の無機酸化物としてはチタン、タングステンなどの酸化物も使用可能である。これらの無機酸化物あるいはその誘導体には一部別の金属元素が置換されていてもよく、化学量論組成からのずれ、或いは添加物を加えることも許容される。   Hereinafter, embodiments of the anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material according to the present invention will be described. The present invention comprises an inorganic / organic hybrid compound in which an inorganic oxide or a derivative thereof and an organic polymer having a hydroxyl group are chemically bonded, and the inorganic / organic hybrid compound contains a silver or copper metal or its compound inside. It is a solid that does not dissolve in water and that it can absorb water. In the present invention, the inorganic oxide or the derivative thereof is preferably an oxide of zirconium or a derivative thereof. Here, the oxide of zirconium or its derivative is a compound containing ZrO 2 as a basic unit, and refers to zirconic acid which can be represented by zirconium hydroxide, the general formula ZrO 2 · x H 2 O, or all of their derivatives. In addition, as other inorganic oxides, oxides of silicon or derivatives thereof can also be used, in which case the oxides of silicon or derivatives thereof are compounds containing SiO 2 as a basic unit and have a general formula of SiO 2 · x H 2 O It refers to silicic acid that can be represented by or their derivatives in general. Other inorganic oxides such as titanium and tungsten may be used. These inorganic oxides or their derivatives may be partially substituted with another metal element, and deviations from the stoichiometric composition or addition of additives may be tolerated.

本発明における無機/有機ハイブリッド化合物は、上記無機酸化物あるいはその誘導体が有機ポリマー分子と化学結合したものである。従って、有機ポリマー分子には無機酸化物と結合する手が必要であり、その結合のための手として水酸基を有する有機ポリマーが使用される。例えば、無機酸化物あるいはその誘導体が水酸基を有する有機ポリマーと無機/有機ハイブリッド化合物を形成する場合、両者は分子レベルでお互いに絡み合うとともに、有機ポリマーの水酸基を介して水素結合、脱水縮合によって強固に結びついている。ハイブリッド化合物は、有機ポリマーと無機酸化物あるいはその誘導体との物理的な混合による混合物とは区別される。すなわち、混合物と異なりハイブリッド化合物を構成する各成分の化学的性質はハイブリッド化後には必ずしも保持されない。例えば、水酸基を有する有機ポリマーが単独では水溶性の場合であっても、無機酸化物あるいはその誘導体とハイブリッド化合物形成した状態では水には基本的に溶解しない。このようにハイブリッド化後に化学的性質が変化していることにより、物理的な混合による混合物とは異なるハイブリッド化合物であることを示すことができる。また、この無機/有機ハイブリッド化合物は水に溶けないが、親水性が高く、吸水性を持つ。前記のとおり、有効成分を固定するこの無機/有機ハイブリッド化合物の耐水性と吸水性の両立によって、本発明は抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料に関する高活性、有効成分放出速度の制御などさまざまな効果を生む。   The inorganic / organic hybrid compound in the present invention is obtained by chemically bonding the above-mentioned inorganic oxide or its derivative with an organic polymer molecule. Therefore, the organic polymer molecule needs a way to bond with the inorganic oxide, and an organic polymer having a hydroxyl group is used as the hand for the bond. For example, when an inorganic oxide or derivative thereof forms an organic polymer having an hydroxyl group and an inorganic / organic hybrid compound, both entangle each other at the molecular level, and firmly by hydrogen bond or dehydration condensation via the hydroxyl group of the organic polymer. It is connected. Hybrid compounds are distinguished from mixtures by physical mixing of organic polymers and inorganic oxides or derivatives thereof. That is, unlike the mixture, the chemical properties of the components constituting the hybrid compound are not necessarily retained after hybridization. For example, even if the organic polymer having a hydroxyl group is water-soluble alone, it is basically insoluble in water in the state of forming a hybrid compound with an inorganic oxide or a derivative thereof. Thus, the change in chemical properties after hybridization can indicate that it is a hybrid compound different from a mixture by physical mixing. In addition, this inorganic / organic hybrid compound is insoluble in water but is highly hydrophilic and has water absorption. As described above, the present invention relates to high activity, control of active ingredient release rate, etc. for antimicrobial, antiviral and / or algal materials, by combining the water resistance and water absorbency of this inorganic / organic hybrid compound for fixing the active ingredient. Produces various effects.

抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料の有効成分としてよく使用される銀または銅の酸化物などそれらの化合物は酸化性が非常に強いため、それらを担持させた一般的な有機ポリマーは劣化される可能性がある。それに対し、本発明の無機/有機ハイブリッド化合物は無機酸化物の極めて高い耐酸化性の性質を反映して、酸化作用の強い銀または銅の化合物を担持した場合にも劣化が起こりにくい。すなわち、有効成分を固定させるものとして無機/有機ハイブリッド化合物を適用することは、上記のような耐水性と吸水性を両立できる点に加え、銀または銅の化合物の強い酸化作用に耐えられる点においても重要である。   These compounds, such as oxides of silver or copper, which are often used as active ingredients of anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal materials, are very oxidative, so the common organic polymers loaded with them deteriorate There is a possibility. On the other hand, the inorganic / organic hybrid compound of the present invention reflects the extremely high oxidation resistance property of the inorganic oxide, and is less likely to be deteriorated even when carrying a silver or copper compound having a strong oxidizing action. That is, application of the inorganic / organic hybrid compound as a compound for fixing the active ingredient is, in addition to the point that the water resistance and the water absorption as described above are compatible, in that it can withstand the strong oxidation action of the silver or copper compound. It is also important.

本発明において、無機/有機ハイブリッド化合物を構成する水酸基を有する有機ポリマーの重合度は特に限定されない。例えば、500〜100000、好ましくは1000〜20000、より好ましくは2000〜5000である。重合度は、例えばJIS K 6726:1994にしたがって測定される。   In the present invention, the polymerization degree of the organic polymer having a hydroxyl group constituting the inorganic / organic hybrid compound is not particularly limited. For example, it is 500-100000, Preferably it is 1000-20000, More preferably, it is 2000-5000. The degree of polymerization is measured, for example, in accordance with JIS K 6726: 1994.

本発明において、無機/有機ハイブリッド化合物を構成する水酸基を有する有機ポリマーは、より好ましくはポリビニルアルコールである。ここでのポリビニルアルコールは完全なものである必要がなく、本質的にポリビニルアルコールとして機能するものであれば使用することができる。例えばヒドロキシル基の一部が他の基で置換されているもの、一部分に他のポリマーが共重合されているものもポリビニルアルコールとして機能することができる。例えば、本発明の有機ポリマーのポリビニルアルコールは、好ましくは50モル%以上、より好ましくは70モル%以上、より一層好ましくは90モル%以上のビニルアルコール又はその誘導体のモノマー単位で構成されている。例えば、そのビニルアルコール又はその誘導体のモノマー単位は、そのヒドロキシル基の少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%が他の基で置換されていない。また、本発明の製造過程でポリビニルアルコールを経由すれば同様な効果が得られるので、ポリビニルアルコールの原料となるポリ酢酸ビニルなどを出発原料とすることができる。例えば、ポリ酢酸ビニルの少なくとも70%、好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%がけん化されて得られたポリビニルアルコールを使用することができる。けん化度は、例えばJIS K 6726:1994にしたがって測定される。   In the present invention, the organic polymer having a hydroxyl group constituting the inorganic / organic hybrid compound is more preferably polyvinyl alcohol. The polyvinyl alcohol here does not need to be perfect and can be used if it essentially functions as a polyvinyl alcohol. For example, those in which a part of hydroxyl groups is substituted with another group, and those in which another polymer is copolymerized in part can also function as polyvinyl alcohol. For example, the polyvinyl alcohol of the organic polymer of the present invention is preferably composed of 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, still more preferably 90 mol% or more of monomer units of vinyl alcohol or its derivative. For example, monomer units of the vinyl alcohol or derivative thereof are not substituted at least 70%, preferably at least 80%, more preferably at least 85% of the hydroxyl groups with other groups. In addition, since similar effects can be obtained by passing polyvinyl alcohol in the production process of the present invention, polyvinyl acetate or the like, which is a raw material of polyvinyl alcohol, can be used as a starting material. For example, polyvinyl alcohol obtained by saponifying at least 70%, preferably at least 80%, more preferably at least 85% of polyvinyl acetate can be used. The degree of saponification is measured, for example, in accordance with JIS K 6726: 1994.

ポリビニルアルコールは、その機能が十分発現する範囲であれば、他のポリマー、例えばポリエチレン,ポリプロピレン等のポリオレフィン系ポリマー、ポリアクリル酸系ポリマー、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル系ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン,ポリフッ化ビニリデン等のフッ素系ポリマー、メチルセルロース等の糖鎖系ポリマー、ポリ酢酸ビニル系ポリマー、ポリスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、エポキシ樹脂系ポリマー或いはその他の有機,無機添加物などを混合することもできる。例えば、本発明の有機ポリマーは、好ましくは50重量%以上、より好ましくは70重量%以上、より一層好ましくは90重量%以上のポリビニルアルコールを含んでいる。   For polyvinyl alcohol, other polymers, for example, polyolefin polymers such as polyethylene and polypropylene, polyacrylic acid polymers, polyether polymers such as polyethylene oxide and polypropylene oxide, polyethylene terephthalate, as long as the function is sufficiently expressed. Polyester polymers such as polybutylene terephthalate, fluorine polymers such as polytetrafluoroethylene and polyvinylidene fluoride, sugar chain polymers such as methyl cellulose, polyvinyl acetate polymers, polystyrene polymers, polycarbonate polymers, epoxy resin polymers or Other organic and inorganic additives can also be mixed. For example, the organic polymer of the present invention preferably comprises 50% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, still more preferably 90% by weight or more of polyvinyl alcohol.

本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料では、無機/有機ハイブリッド化合物における有機ポリマーに対する無機酸化物あるいはその誘導体の量が少なすぎると、耐水性、耐酸化性が不十分となる。逆に、無機酸化物あるいはその誘導体が多すぎると、水分の吸収量が低下し、膨潤も小さくなることから、有効成分やウイルスの拡散速度が小さくなり、抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻効果が低くなったり、無機/有機ハイブリッド化合物が固く、脆くなり、破損が起こりやすくなる。従って、ハイブリッド化合物における無機酸化物あるいはその誘導体重量の、有機ポリマー重量に対する重量比が0.1〜10になるように制御するのが好ましい。   In the antimicrobial, antiviral and / or algal materials of the present invention, when the amount of the inorganic oxide or the derivative thereof to the organic polymer in the inorganic / organic hybrid compound is too small, the water resistance and the oxidation resistance become insufficient. On the contrary, when the amount of the inorganic oxide or its derivative is too large, the amount of absorbed water decreases and the swelling decreases, so that the diffusion rate of the active ingredient and the virus decreases, and the antimicrobial, antiviral and / or antialgal The effect is reduced, and the inorganic / organic hybrid compound becomes hard and brittle, and breakage easily occurs. Therefore, it is preferable to control the weight ratio of the inorganic oxide or the derivative thereof in the hybrid compound to the weight of the organic polymer to be 0.1 to 10.

本発明では、無機/有機ハイブリッド化合物が、抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻作用を持つ有効成分として銀または銅の金属またはその化合物を含んでいる。銀の場合、金属状態の他、銀酸化物、塩化銀などの銀塩、銀の錯体などの化合物が使用できる。銅の場合には、金属状態の他、銅酸化物、銅の錯体などの化合物が使用できる。これらは単独で含まれていても、複数種が同時に含まれていてもよい。また、これらが、固体の粒子として無機/有機ハイブリッド化合物中に含まれている場合、それらがナノ粒子であることが好ましく、特には直径10nm以下の粒子を含んでいることが望ましい。それによって、常に活性の高い状態にあるため、有効成分が無機/有機ハイブリッド化合物内での内部拡散によって表面に供給される場合に余すことなく活用しきることができ、長期に亘って高い抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻作用を安定的に維持することができる。また、微細なナノ粒子であることによって、表面に存在する粒子が直接微生物やウイルスに接触して攻撃する際、高い活性を示し、またウイルスなどを取り込んで攻撃する際にも高い活性を示す。これら銀または銅の金属またはその化合物が十分小さな粒子として存在することは、CuΚα線を利用したX線回折法で得られた回折強度―回折角図において、それらの金属または化合物に帰属されるピークのうち、最高ピークの半値幅が2(2θ°)以上であるか、ピークが無い状態であることによって示すことができる。本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料中に、銀または銅の金属またはその化合物は、金属原子で換算して0.1wt%以上、より好ましくは0.5wt%以上、さらに好ましくは1wt%以上含有されていることが好ましい。上限はないが、金属原子で換算して例えば15wt%以下、金属の溶出を抑制できる観点からは5wt%以下の含有が望ましい。   In the present invention, the inorganic / organic hybrid compound contains a silver or copper metal or a compound thereof as an active ingredient having an antimicrobial, antiviral and / or antialgal activity. In the case of silver, in addition to the metallic state, compounds such as silver oxides, silver salts such as silver chloride, and complexes of silver can be used. In the case of copper, in addition to the metal state, compounds such as copper oxide and complexes of copper can be used. These may be contained alone or in combination of two or more species. When these are contained as solid particles in the inorganic / organic hybrid compound, they are preferably nanoparticles, and in particular, it is desirable to include particles with a diameter of 10 nm or less. As a result, since the active ingredient is always in a highly active state, it can be fully utilized when the active ingredient is supplied to the surface by internal diffusion in the inorganic / organic hybrid compound, and has a high anti-microbial activity over a long period of time, The antiviral and / or algal activity can be stably maintained. In addition, the fine nanoparticles exhibit high activity when particles present on the surface directly contact and attack microorganisms and viruses, and also exhibit high activity when incorporating and attack viruses and the like. The existence of these silver or copper metals or their compounds as sufficiently small particles is a peak attributed to those metals or compounds in the diffraction intensity-diffraction angle diagram obtained by the X-ray diffraction method using CuΚα rays. Among these, it can be shown by the fact that the half width of the highest peak is 2 (2θ °) or more or that there is no peak. In the anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of the present invention, a metal of silver or copper or a compound thereof is at least 0.1 wt%, more preferably at least 0.5 wt%, more preferably in terms of metal atoms. It is preferable that 1 wt% or more is contained. Although there is no upper limit, a content of, for example, 15 wt% or less in terms of metal atoms, and 5 wt% or less is desirable from the viewpoint of suppressing metal elution.

回折強度―回折角図とはX線回折の結果として一般的に得られるものであり、回折角2θに対するX線のカウント数との関係を示すものである。物質が結晶性である場合、結晶面の規則的な積層によってX線の回折現象が起こり、結晶面の面間隔に対応するある特定の回折角においてX線のカウント数が著しく高くなり、回折強度―回折角図においてその回折角位置にシャープなピークが得られる。粒子が小さく、結晶面の積層数が多くない場合、ピークは高さが低く幅の広いブロードなものとなるため、半値幅(回折ピークの頂点の高さの半分の位置でのピーク幅を2θの角度単位2θ°で表したもの)が大きくなる。また、物質が結晶を形成できないほど小さい微粒子(ナノ粒子)の場合、本来その物質が結晶である場合にピークが生じるはずの回折角においてもまったく回折ピークが現れない。すなわち、半値幅は無限大となる。従って、半値幅は微粒子(ナノ粒子)の程度を表す尺度とみなすことができ、その値が大きいほど結晶性が低く、より微粒子であることを示している。本発明では、無機/有機ハイブリッド化合物の回折強度―回折角図において、その中に含まれる銀または銅の金属またはその化合物に帰属されるピークのうち、最高ピークの半値幅が2(2θ°)以上であるか、回折ピークが無い状態となる。図1に本発明の銀および銅を含む材料のX線回折の典型的な回折強度―回折角図を示した(パナリティカル社製X‘Part Pro、CuΚα線使用)。いずれの材料の回折強度―回折角図にもシャープな回折ピークは見られず、半値幅が2(2θ°)未満のものは無い。   Diffraction intensity-diffraction angle diagram is generally obtained as a result of X-ray diffraction, and shows the relationship between the diffraction angle 2θ and the count number of X-rays. When the substance is crystalline, the regular stacking of crystal planes causes the diffraction phenomenon of X-rays, the count number of X-rays becomes extremely high at a specific diffraction angle corresponding to the plane spacing of crystal planes, and the diffraction intensity A sharp peak is obtained at the diffraction angle position in the diffraction angle diagram. When the particles are small and the number of stacked crystal planes is not large, the peak has a low height and a broad broad peak, so the half width (peak width at half the height of the peak of the diffraction peak is 2θ Of the angular unit of 2θ °). In addition, in the case of fine particles (nanoparticles) which are so small that a substance can not form crystals, no diffraction peak appears at all at the diffraction angle at which the peak should originally occur when the substance is a crystal. That is, the half width becomes infinite. Therefore, the half width can be regarded as a scale that represents the degree of the fine particles (nanoparticles), and the larger the value is, the lower the crystallinity is, which indicates that it is more fine particles. In the present invention, in the diffraction intensity-diffraction angle diagram of the inorganic / organic hybrid compound, among the peaks attributed to the metal of silver or copper contained therein or the compound thereof, the half width of the highest peak is 2 (2θ °) If it is above, there will be no diffraction peak. FIG. 1 shows a typical diffraction intensity-diffraction angle diagram of X-ray diffraction of the material containing silver and copper of the present invention (Panalytical X‘Part Pro, using CuΚα ray). No sharp diffraction peak is observed in the diffraction intensity-diffraction angle diagrams of any of the materials, and none have a half width of less than 2 (2θ °).

本発明では、有効成分である銀または銅の金属またはその化合物が、微粒子(ナノ粒子)の状態で吸水性を持つ無機/有機ハイブリッド化合物中に含まれていることが特徴であり、それによってそれら有効成分が材料表面まで拡散し、放出される速度を制御することが可能となる。すなわち、抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻作用のために必要最小限の有効成分が徐々に放出され、内包する有効成分が微粒子(ナノ粒子)の状態であるため、有効成分の供給はそれを使いきるまでコンスタントに維持することができ、耐久性に優れる。その上、周囲の環境の汚染や、接触する人に対する汚染を最小限に抑えることが可能となる。また、表面に固定化されている有効成分の粒子が活性の高い微粒子(ナノ粒子)であることで、微生物、ウイルスなどに直接接触して高い抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻作用を示す。さらにはウイルスなどを取り込んで攻撃する際にも高い活性を示すことで、有効成分の放出を極限的に少なくして効果を得ることも可能である。これら有効成分の放出速度は、本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料の中の銀または銅の量が1mg/L以上となるような量の常温の水に抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料を24時間以上浸漬し、水中に溶け出した銀または銅の濃度を測定することで数値化することが可能である。本発明では望ましくはその数値が0.05mg/L未満である。   The present invention is characterized in that the active ingredient silver or copper metal or its compound is contained in the inorganic / organic hybrid compound having water absorbency in the form of fine particles (nanoparticles), whereby It is possible to control the rate at which the active ingredient diffuses to the material surface and is released. That is, the minimum amount of the active ingredient necessary for the antimicrobial, antiviral and / or antialgal action is gradually released, and the active ingredient to be contained is in the form of microparticles (nanoparticles), so the supply of the active ingredient is It can be maintained constantly until it is used up, and it is excellent in durability. In addition, it is possible to minimize the pollution of the surrounding environment and the pollution to the contacting person. In addition, the particles of the active ingredient immobilized on the surface are highly active fine particles (nanoparticles), and thus exhibit high anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal activity by direct contact with microorganisms, viruses, etc. . Furthermore, it is also possible to obtain an effect by extremely reducing the release of the active ingredient by showing high activity even when attacking by taking in a virus or the like. The release rate of these active ingredients can be controlled in such a way that the amount of silver or copper in the anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of the present invention is 1 mg / L or more. It is possible to immerse by immersing the anti-algal material for 24 hours or more and measuring the concentration of silver or copper dissolved out in water. In the present invention, the value is desirably less than 0.05 mg / L.

本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料は、適当な形態の固形物にして、そのまま処理したい水に漬けておくなどして使用することができる。好ましい形態は膜状である。その場合、例えば膜状物をそのまま水に漬けることも可能であり、何らかの支持材にマウントしたり、丸めてカラムに挿入したりして使用することも可能である。また、細かくカットして小片として使用することもでき、その小片をカラムに充填して使用することも可能である。また、膜状物を対象とする固形物の表面に貼り付けて使用することも可能である。   The anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of the present invention can be used as a solid of a suitable form and dipped in water to be treated as it is. The preferred form is a membrane. In that case, for example, it is possible to immerse the membranous substance in water as it is, or to mount it on some kind of support material, or to round it and insert it into a column. It is also possible to cut finely and use it as a small piece, and it is also possible to use the small piece packed in a column for use. Moreover, it is also possible to stick and use it on the surface of the solid object which makes a film-like object.

本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料は、対象とする固形物の表面にコートして使用することも可能である。その場合にもやはり表面では膜状物となっている。コートする場合、対象とする固形物の形態はどのようなものでもよく、あらゆるものが対象となる。また、本材料は無機物、有機物の両方の性質を兼ね備えた無機/有機ハイブリッド化合物をベースとしてできているため、無機物、有機物を問わず、あらゆるものと安定的に接合することができ、有機ポリマー(プラスチック)、木材、紙、ガラス、セラミックス、金属などに安定的にコートすることが可能である。例えば、多孔質材であるネット、メッシュ、織物、不織布などの表面に本発明の材料をコートすることで、抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻作用を持つフィルターとして使用することが可能である。あるいは、ビーズなど粒状物あるいはその他固形物の表面に本発明の材料をコートしておき、貯め水に沈めておくタイプの抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料とすることもできる。   The anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of the present invention can also be used by coating on the surface of the target solid. Also in that case, it is a film-like substance on the surface. In the case of coating, the form of the target solid may be any form, and all targets are applicable. In addition, since this material is based on an inorganic / organic hybrid compound having both inorganic and organic properties, it can be stably bonded to any inorganic or organic compound, and organic polymers ( It can be stably coated on plastic, wood, paper, glass, ceramics, metals and the like. For example, by coating the material of the present invention on the surface of a porous material such as net, mesh, woven fabric, non-woven fabric, it can be used as a filter having antimicrobial, antiviral and / or algal action. . Alternatively, the material of the present invention may be coated on the surface of particles or other solid matter such as beads, and may be used as an anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of the type to be stored in water.

本材料が膜状物の場合、無機/有機ハイブリッド化合物に含まれる有効成分の銀または銅の金属またはその化合物が膜状物の厚さ方向に対して濃度傾斜を持つようにすることができる。例えば、水環境で使用する場合には、有効成分の過度の放出が起こりやすいため、膜状物の表面側の有効成分濃度を内部側よりも低くすることで、放出速度を抑える方法が有効である。一方、通常のドライな環境で使用する場合には、逆に有効成分の放出が起こりにくく、効果が出にくいため、むしろ膜状物の表面側の有効成分濃度を内部側よりも高くするのが有効である。   When the material is a film-like material, the silver or copper metal of the active ingredient contained in the inorganic / organic hybrid compound or the compound thereof can have a concentration gradient with respect to the thickness direction of the film-like material. For example, when used in a water environment, excessive release of the active ingredient is likely to occur. Therefore, the method of suppressing the release rate is effective by lowering the concentration of the active ingredient on the surface side of the film like compared to the inner side. is there. On the other hand, when used in a normal dry environment, the release of the active ingredient is less likely to occur and the effect is less likely to occur, so the concentration of the active ingredient on the surface side of the film is rather higher than that on the inner side. It is valid.

本発明の材料は、抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料としてあらゆる用途に使用可能である。菌や藻が増殖しやすい場所として貯め水、循環水があるが、本発明は前記のとおり、余分な有効成分の溶出で水を汚染することなく効果的に抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻作用を発現するため、あらゆる貯め水、循環水に使用可能である。例えば、プール、温浴施設の浴槽水、集合住宅用貯水槽の水、水道水などは直接人体に触れたり、人が体内に摂取したりするものであるから、極力薬剤を使用したくない用途である。また、養殖用あるいは鑑賞用の飼育用水槽も、魚類など飼育する生物への影響があるため、薬剤を使用したくない、あるいは使用できない用途である。輸送船のバラスト水は最終的に海に廃棄されるため、環境汚染の観点からやはり薬剤の使用は避けたい用途である。その他、例えば紙・パルプ工業の抄紙工程に使用する水などの工業用貯水・循環水、工場やビルの冷却塔の水などは、薬剤を使用した場合にその薬剤の酸化性、pHに対する影響が、設備の部材や機器の腐食を促進することが懸念される。また、工業用水の場合には製品に対する薬剤混入の懸念もある。これらの用途では、本発明の材料の余分な有効成分の溶出が抑えられる特徴を活かすことができる。   The material of the present invention can be used in any application as an antimicrobial, antiviral and / or algal material. There are storage water and circulating water as a place where bacteria and algae are likely to grow, but as described above, the present invention is effective in anti-microbial, anti-viral and / or prevention without polluting water by elution of the extra active ingredients. It can be used for all reservoir water and circulating water to express algal action. For example, because the pool, bath water in a hot-water bath facility, water in a water reservoir for collective housing, tap water, etc. touch the human body directly or ingested by the human body, it is an application where you do not want to use medicine is there. In addition, a breeding aquarium for culture or appreciation is also an application that does not want to use or can not use medicines because it has an influence on breeding animals such as fish. Because the ballast water of transport vessels is ultimately discarded to the sea, it is also an application where it is desirable to avoid the use of drugs from the viewpoint of environmental pollution. In addition, for example, industrial water storage and circulating water such as water used for paper making process of paper and pulp industry, water of cooling towers of factories and buildings, etc. influence the oxidizing property and pH of the drug when using the drug. , There is a concern to promote the corrosion of equipment components and equipment. In addition, in the case of industrial water, there is also the concern of drug contamination of the product. In these applications, it is possible to take advantage of the feature which suppresses the elution of the extra active ingredient of the material of the invention.

これらの用途に本発明の材料を適用する場合、基本的には本材料が水と接触していれば、抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻効果を得ることができるため、どのような使用形態も可能である。最も簡単なのは本発明の材料を直接水に漬けることである。有効成分を効果的に機能させる観点からは比表面積の比較的大きい膜状、繊維状が好ましいが、製造の容易さ、使用後の回収の簡単さ、強度などの点から膜状が最も好ましい。また、水と接触する部材に本発明の材料の膜状物を貼り付けるか、あるいは部材表面にコートしておく方法もある。また、貯め水の場合はガラスビーズ、石、セラミックブロック、セラミック片などの固形物に本発明の材料をコートしておき、それを沈めておいたり、あるいはプラスチック球などにコートして浮かせておくなどの方法もある。例えば養殖用あるいは鑑賞用の飼育用水槽では、魚類など飼育する生物がウイルスに感染するのを防止したり、飼育ケースのガラスに藻(苔)が生えないようにするなどの必要があり、飼育する生物に影響しないように抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻処理を施すことが必要となる。例えば本発明の材料をコートした小石を水槽の底に敷き詰めておくとか、飼育ケースのガラス内面に本発明の材料をコートしておくなどの方法がある。   When the material of the present invention is applied to these uses, basically, if the material is in contact with water, an antimicrobial, antiviral and / or algal effect can be obtained, so any use A form is also possible. The simplest is to dip the material of the present invention directly into water. From the viewpoint of effectively functioning the active ingredient, a film-like or fiber-like having a relatively large specific surface area is preferable, but a film-like is most preferable from the viewpoint of easiness of production, easiness of recovery after use, strength and the like. There is also a method of sticking a film-like material of the material of the present invention to a member in contact with water or coating the surface of the member. In addition, in the case of reservoir water, the material of the present invention is coated on solid matter such as glass beads, stones, ceramic blocks, ceramic pieces, etc., and then it is sunk or coated on a plastic ball or the like and floated. There is also a method such as For example, in a culture tank for culture or appreciation, it is necessary to prevent infection of a living organism such as fish with a virus, or to prevent algae (carp) from growing on the glass of the breeding case. It is necessary to apply an anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal treatment so as not to affect the organism. For example, pebbles coated with the material of the present invention may be spread on the bottom of the water tank, or the glass inner surface of the breeding case may be coated with the material of the present invention.

ただし、水に薬剤を溶解させる方法が有効成分を水全域に満遍なく行き渡らせられるのと異なり、本発明の材料の場合は材料と接触した水にしか効果が及ばない。すなわち、ごく限られた場所にのみ本材料を設置して、かつ水があまり動いていない場合、抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻効果は水全体に行き渡らない。そこで、底一面に本材料をコートしたものを敷き詰めるとか、水と接している構成材料の全面に本材料をコートするなどの必要があるが、その場合かなりコストがかかる場合もある。従って、本材料を貯め水で使用する場合は水全体を循環させるのが効果的である。その場合、本材料を適当な形態で充填したカラムを構成し、そこに水を通すようにしたり、攪拌装置の攪拌羽の表面に本材料を貼り付ける、あるいはコートしておくと、効果的に処理することができる。   However, unlike the method in which the drug is dissolved in water, the active ingredient is distributed uniformly throughout the water, in the case of the material of the present invention, the effect is only on the water in contact with the material. That is, if the material is placed only in very limited places and the water is not moving so much, the anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal effect does not extend to the whole water. Therefore, it is necessary to cover the bottom with a coating of the present material or to coat the entire surface of the constituent material in contact with water, but in such a case, the cost may be considerable. Therefore, it is effective to circulate the entire water when the material is used as reservoir water. In that case, it is effective to construct a column packed with this material in an appropriate form, pass water through it, or paste or coat this material on the surface of the stirring blade of the stirring device. It can be processed.

本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料は、船の船底外面にフジツボなどの貝類や藻が付着、成長し、推進時の抵抗が増大するのを防ぐことに使用することができる。その場合、船底外面に本材料をコートするか、膜を貼り付ける方法がある。従来の方法のように、銅化合物などの有効成分を塗料に混ぜて塗布する方法もあり得るが、その場合は有効成分の過度の溶出が起こりやすいため、海洋、河川、湖などの環境汚染が起こりやすい。本発明の材料では余分な有効成分の溶出なしに効果が得られるため、汚染が少なくてすむ。   The anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of the present invention can be used for preventing shellfish and algae such as barnacles from adhering and growing on the outer surface of the bottom of the ship and increasing resistance during propulsion. . In that case, there is a method of coating the material on the outer surface of the bottom of the ship or attaching a film. As in the conventional method, there is also a method of mixing and applying an active ingredient such as a copper compound to a paint, but in such a case, excessive elution of the active ingredient is likely to occur, resulting in environmental pollution such as oceans, rivers and lakes. It is easy to happen. The material of the present invention is effective without elution of the extra active ingredient, so that less contamination is required.

本発明の材料は、貯め水、循環水など常に水に漬かった環境のみならず、水まわり、湿潤環境での抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料として使用できる。これらの用途では、そのような環境にある物品の表面に本材料をコートする方法が中心となる。例えば、浴室の壁、床、排水口、あるいはそこで使用されるすべてのものが対象となる。それらの大半は通常有機ポリマー(プラスチック)でできているが、それらの表面に対して本材料は安定なコート膜を形成することができる。また、本発明の材料は無機/有機ハイブリッド化合物でできており、無機物に対しても高い親和性を持っていることから、壁、床、浴槽、窓などがセメント、タイル、陶器、ガラスなど無機物質でできている場合も本材料を安定的にコートすることができる。その他、台所、洗面所、トイレの水まわりで使用されるあらゆるもの、洗面器、桶、たらい、バケツ、ゴミ容器なども対象となる。この場合も、無機物質である陶器でできた洗面所のシンク、便器などに対しても安定なコート膜を形成することができる。調理器具、その他いわゆる台所用品にも使用可能であり、水筒、弁当容器などのパッキンにも使用できる。   The material of the present invention can be used as an antimicrobial, antiviral and / or antialgal material not only in an environment always immersed in water, such as stored water and circulating water, but also in water and in a wet environment. In these applications, the method of coating the material on the surface of an article in such an environment is central. For example, bathroom walls, floors, drains, or anything used therein. Most of them are usually made of organic polymers (plastics), but the materials can form a stable coated film on their surface. In addition, since the material of the present invention is made of an inorganic / organic hybrid compound and has high affinity to inorganic substances, walls, floors, baths, windows, etc. are inorganic such as cement, tile, pottery, glass, etc. The material can also be coated stably if it is made of a material. Other items used in the kitchen, washroom, toilet water area, basins, baskets, tubs, buckets, rubbish bins, etc. are also covered. Also in this case, a stable coat film can be formed against a sink of a toilet made of pottery which is an inorganic substance, a toilet bowl, and the like. It can also be used for cooking utensils and other so-called kitchen utensils, and can also be used for packing water bottles, lunch containers and the like.

また、湿潤環境で使用されるものとしてビニールハウスに使用されるビニールシートには藻が生えやすく、植物の生育に必要な光の供給を妨げる問題があるが、このビニールシートに本材料をコートしておく方法が考えられる。   In addition, there is a problem that algae sheets are easily grown on vinyl sheets used in vinyl houses as those used in a wet environment, and the light necessary for plant growth is impeded. There is a conceivable way to keep

本発明の材料は特に湿潤環境でなくても通常の大気環境下でも抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料としても使用することができる。例えば建具、家具、文房具、おもちゃ、美容用品、機器のスイッチ類など、日常的に皮膚と接触するものに対してどのようなものにも適用することができる。特に病院内のこれらのものに適用すると、院内感染の抑止に有効である。また、各種医療器具に利用することも可能である。これらの用途に対しては、本発明の材料の膜状物をそれらの表面に貼り付けるか、本発明の材料をそれらの表面にコートして使用する。   The materials according to the invention can also be used as anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal materials, even under normal atmospheric conditions, but not in wet environments. For example, it can be applied to anything that routinely comes in contact with the skin, such as fittings, furniture, stationery, toys, beauty products, and switches of equipment. Especially when applied to those in the hospital, it is effective in suppressing nosocomial infections. Moreover, it is also possible to utilize for various medical instruments. For these applications, film-like materials of the present invention are attached to their surfaces, or materials of the present invention are coated on their surfaces and used.

例えば家畜、鳥、その他動物の飼育場において、そこで使用されるあらゆるものに対して本材料を表面にコートしておくか、表面に貼り付けておくと、菌、ウイルスの感染の防止に役立つ。特に菌やウイルスを持った鳥が外から飛来することによって起こる鳥インフルエンザなどの病気の感染は、本材料をコートしたネットで囲っておくなどの方法をとることで防止できる可能性がある。   For example, in livestock, birds, and other breeding grounds for animals, if the material is coated on the surface or pasted on anything used there, it helps to prevent infection of bacteria and viruses. In particular, infection with diseases such as avian influenza caused by the flight of birds carrying bacteria and viruses from the outside may be prevented by taking a method such as enclosing this material in a coated net.

多孔質材であるネット、メッシュ、織物、不織布などの表面に本発明の材料をコートすることで、抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻作用を持つフィルターとして使用することが可能である。気体を強制的に循環させながら、このフィルターに通し、接触させることで、空気中の菌、ウイルス増えないようにしたり、減少させることができる。従って、空気清浄機のエアフィルターとして使用することが可能である。また、同様の作用でマスクに使用することも可能である。   By coating the material of the present invention on the surface of a porous material such as net, mesh, woven fabric or non-woven fabric, it can be used as a filter having an antimicrobial, antiviral and / or algal action. Passing through the filter while contacting the gas while forcibly circulating the gas can prevent or reduce the increase of bacteria and viruses in the air. Therefore, it can be used as an air filter of an air purifier. Moreover, it is also possible to use for a mask by the same effect | action.

次に、本発明にかかる抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料の製造工程を説明する。図2は本材料の製造工程の第1実施形態を概略的に示すシステム図である。先ず、原料として、ステップ1で溶媒を、ステップ2で銀または銅の塩を、ステップ3で銀または銅の塩以外の無機塩あるいはオキソ酸塩を、ステップ4で水酸基を有する有機ポリマーをそれぞれ準備し、ステップ5でこれらの原料を混合して、溶媒中で銀または銅の塩、およびそれ以外の無機塩あるいはオキソ酸塩と水酸基を有する有機ポリマーが共存する混合溶液を得る。ステップ1から4の準備工程の順序は限定されないし、ステップ5においてこれらの原料を混合する順序も限定されない。溶媒は水を含んでいるのが好ましい。また、銀または銅の塩、それ以外の無機塩、オキソ酸塩、あるいは水酸基を含む有機ポリマーはどのような組成のものでもよいが、水に溶解するものが好ましい。例えば、ステップ2において、銀または銅の塩としては硝酸銀、塩化銅などが使用でき、それらの水和物でもいい。ステップ3において、銀または銅の塩以外の無機塩あるいはオキソ酸塩としては、ジルコニウム塩、オキシジルコニウム塩、珪酸塩などが使用可能である。また、例えばステップ4の水酸基を有する有機ポリマーとしてポリビニルアルコールを使用する場合では、後工程で水を除去して成形する工程を、生産上の実際的な時間範囲の中で行えるようにするためには、ステップ5の混合溶液において、ポリビニルアルコール濃度にして5重量%以上、より好ましくは10重量%以上であることが望ましい。また、銀塩を用いる場合は、光によって銀塩が還元されることを防ぐため、この工程では光を遮断して行なうのが好ましい。   Next, the process for producing the anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material according to the present invention will be described. FIG. 2 is a system diagram schematically showing a first embodiment of the manufacturing process of the present material. First, a solvent is prepared in step 1 as a raw material, a silver or copper salt in step 2, an inorganic salt other than a silver or copper salt in step 3 or an oxo acid salt, and an organic polymer having a hydroxyl group in step 4 Then, these raw materials are mixed in step 5 to obtain a mixed solution in which silver or copper salts and other inorganic salts or oxo acid salts and an organic polymer having a hydroxyl group coexist in a solvent. The order of the preparation steps of steps 1 to 4 is not limited, and the order of mixing the raw materials in step 5 is also not limited. Preferably the solvent comprises water. The silver or copper salt, the other inorganic salt, the oxo acid salt, or the organic polymer containing a hydroxyl group may have any composition, but it is preferably soluble in water. For example, silver nitrate, copper chloride and the like can be used as the silver or copper salt in step 2, and their hydrates may be used. In Step 3, zirconium salts, oxyzirconium salts, silicates and the like can be used as inorganic salts or oxo acid salts other than silver or copper salts. Also, for example, in the case of using polyvinyl alcohol as the organic polymer having a hydroxyl group in step 4, in order to be able to perform the step of removing water and forming in a later step within a practical time range for production. In the mixed solution of step 5, it is desirable that the concentration of polyvinyl alcohol is 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more. When a silver salt is used, it is preferable to block the light in this step to prevent the silver salt from being reduced by light.

次に、ステップ3の銀または銅の塩以外の無機塩あるいはオキソ酸塩がジルコニウム塩、オキシジルコニウム塩などアルカリで中和され得るものである場合は、ステップ6で混合溶液中の銀または銅の塩、それ以外の無機塩あるいはオキソ酸塩を、アルカリによって中和し、ステップ7で中和後の原料溶液を得る。ステップ3の銀または銅の塩以外の無機塩あるいはオキソ酸塩が珪酸塩など酸で中和され得るものである場合は、ステップ6で混合溶液中の銀または銅の塩以外の無機塩あるいはオキソ酸塩を、酸によって中和し、ステップ7で中和後の原料溶液を得る。その後ステップ8で溶媒を除去し、ステップ9で本発明の材料の成形体を得る。ステップ7の中和後の原料液に中和によって生成した不要な塩が存在する場合は、ステップ9で成形物を得た後、それを水洗することによって不要な塩を除去することができる。   Next, if the inorganic salt or oxo acid salt other than the silver or copper salt in step 3 can be neutralized with an alkali, such as a zirconium salt or oxyzirconium salt, then silver or copper in the mixed solution in step 6 The salt, other inorganic salts or oxo acid salts are neutralized with alkali to obtain a raw material solution after neutralization in step 7. If the inorganic salt or oxo acid salt other than the silver or copper salt in step 3 can be neutralized with an acid such as a silicate, then the inorganic salt or oxo salt other than the silver or copper salt in the mixed solution in step 6 The acid salt is neutralized with acid to obtain the raw material solution after neutralization in step 7. The solvent is then removed in step 8 and in step 9 a compact of the material of the invention is obtained. In the case where an unnecessary salt generated by neutralization is present in the raw material solution after the neutralization in Step 7, after the molded product is obtained in Step 9, the unnecessary salt can be removed by washing with water.

図2のステップ5の原料液においては、銀または銅の塩、それ以外の無機塩あるいはオキソ酸塩と水酸基を有する有機ポリマーは溶解して分子レベルで混ぜ合わさっている。この状態においてステップ6で中和操作を行なうと、無機塩あるいはオキソ酸塩は中和されて、無機酸化物あるいはその誘導体となる。生まれたばかりの小さな無機酸化物あるいはその誘導体は不安定であり、近傍に水酸基を有する有機ポリマーがあると、その水酸基と結合する。このようにして、無機酸化物あるいはその誘導体と有機ポリマーとが化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物が形成される。この時、無機酸化物あるいはその誘導体は有機ポリマーと化学結合するために成長を阻害され、ナノ粒子に留まる。銀または銅の塩は、ステップ6の中和操作がアルカリで行なわれた場合は酸化物、水酸化物などの形で無機/有機ハイブリッド化合物に取り込まれた状態、あるいはそれら自身も有機ポリマーと化学結合した状態となるが、いずれにしてもナノ粒子に留まる。ステップ6の中和操作が酸で行なわれた場合は銀または銅の塩は、中和後も塩の状態で無機/有機ハイブリッド化合物中に取り込まれる。従って、この場合は銀または銅の塩は中和操作の前でなく、後で加えてもよい。いずれの場合も銀または銅の化合物は無機/有機ハイブリッド化合物中で生成するため、大きな粒子とはならない。   In the raw material liquid of step 5 of FIG. 2, the salt of silver or copper, the inorganic salt other than that, or the oxo acid salt and the organic polymer having a hydroxyl group are dissolved and mixed at the molecular level. In this state, when the neutralization operation is performed in step 6, the inorganic salt or oxo acid salt is neutralized to be an inorganic oxide or a derivative thereof. Small new-born inorganic oxides or derivatives thereof are unstable, and if there is an organic polymer having a hydroxyl group in the vicinity, they bind to the hydroxyl group. In this way, an inorganic / organic hybrid compound is formed in which an inorganic oxide or a derivative thereof and an organic polymer are chemically bonded. At this time, the inorganic oxide or the derivative thereof is inhibited from growing because it chemically bonds with the organic polymer, and remains in the nanoparticles. Silver or copper salts are incorporated into inorganic / organic hybrid compounds in the form of oxides, hydroxides, etc. when the neutralization operation in step 6 is carried out with alkali, or they are themselves either organic polymers or chemically It is bound but in any case remains in the nanoparticles. When the neutralization operation in step 6 is carried out with an acid, a silver or copper salt is incorporated into the inorganic / organic hybrid compound in the form of a salt even after neutralization. Thus, in this case the silver or copper salt may be added later than before the neutralization operation. In either case, the silver or copper compound is formed in the inorganic / organic hybrid compound and does not form large particles.

ステップ6において原料溶液中の無機塩あるいはオキソ酸塩を中和する酸は、これらの中和が行えるものであればどのようなものでもよい。例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、プロトンタイプのカチオン交換性樹脂等が使用可能である。ステップ6において原料溶液中の無機塩あるいはオキソ酸塩を中和するアルカリは、これらの中和が行えるものであればどのようなものでもよい。例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、アンモニア、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、炭酸塩、水酸化物イオンタイプのアニオン交換性樹脂等が使用可能である。これらの酸、アルカリは単独でも、複数混合した状態で使用してもよい。   The acid for neutralizing the inorganic salt or oxo acid salt in the raw material solution in step 6 may be any acid as long as it can neutralize these. For example, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, proton type cation exchange resin, etc. can be used. The alkali for neutralizing the inorganic salt or oxo acid salt in the raw material solution in step 6 may be any alkali capable of neutralizing these. For example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, ammonia, calcium hydroxide, strontium hydroxide, barium hydroxide, carbonate, hydroxide ion type anion exchange resin, etc. can be used. These acids and alkalis may be used alone or in combination.

既存の固形物の表面に本材料をコートする場合は、ステップ7の原料溶液を対象物表面に塗布した後、ステップ8で溶媒を除去(乾燥)し、ステップ9で本材料のコート膜を得る。例えば、ネットの表面に本材料のコート膜を形成する場合は、ステップ7の原料溶液を直接塗布あるいは噴霧するか、ネットを原料液に浸して引き上げるなどしておき、加熱して溶媒を除去(乾燥)するなどの方法で実施することができる。   In the case of coating this material on the surface of an existing solid, after applying the raw material solution of step 7 to the surface of the object, the solvent is removed (dried) in step 8 and a coated film of this material is obtained in step 9 . For example, when forming a coated film of this material on the surface of the net, the raw material solution in step 7 may be directly applied or sprayed, or the net may be dipped in the raw material liquid and pulled up to remove the solvent by heating ( It can implement by methods, such as drying.

図3は本材料の製造工程の第2実施形態を概略的に示すシステム図である。図2と同じ工程を経てステップ5で銀または銅の塩、およびそれ以外の無機塩あるいはオキソ酸塩と水酸基を有する有機ポリマーが共存する混合溶液を得る。次に、ステップ6で溶媒を除去する。ステップ7で銀または銅の塩、およびそれ以外の無機塩あるいはオキソ酸塩と水酸基を有する有機ポリマーの混合物が成形された固形物とする。ステップ8でそれを酸あるいはアルカリに接触させて無機塩あるいはオキソ酸塩を中和する。ステップ9で本材料の成形体を得る。ステップ8において、酸あるいはアルカリと接触させる方法としては、酸あるいはアルカリの溶液に浸漬するか、酸あるいはアルカリ溶液をステップ7の混合物に塗布或いは噴霧するか、蒸気に曝すなどの方法がある。図3のステップ8の中和工程においても図2の場合の原理と同様にしてハイブリッド化が進行し、銀または銅の化合物、あるいはそれ以外の無機酸化物あるいはその誘導体はナノ粒子のような微細粒子に留まる。   FIG. 3 is a system diagram schematically showing a second embodiment of the manufacturing process of the present material. Through the same steps as in FIG. 2, a mixed solution in which a silver or copper salt, and other inorganic salts or oxoacid salts and an organic polymer having a hydroxyl group coexist is obtained in step 5. Next, in step 6, the solvent is removed. In step 7, a silver or copper salt, and a mixture of other inorganic salts or oxo acid salts and an organic polymer having a hydroxyl group are formed into a shaped solid. In step 8, it is contacted with an acid or alkali to neutralize the inorganic salt or oxo acid salt. In step 9, a molded body of the material is obtained. As a method of contacting with acid or alkali in step 8, there is a method of immersing in an acid or alkali solution, applying or spraying acid or alkali solution on the mixture of step 7, or exposing to a vapor. Hybridization proceeds in the neutralization step of step 8 of FIG. 3 in the same manner as in the case of FIG. 2, and the compound of silver or copper or the other inorganic oxide or its derivative is fine as nanoparticles. Stay in the particles.

第2実施形態に基づいて既存の固形物の表面に本材料をコートする場合は、ステップ5の混合溶液を対象物表面に塗布した後、ステップ6で溶媒を除去(乾燥)し、ステップ7で銀または銅の塩、およびそれ以外の無機塩あるいはオキソ酸塩と水酸基を有する有機ポリマーの混合物のコート膜が対象物表面上に成形される。ステップ8でそれを酸あるいはアルカリに接触させて無機塩あるいはオキソ酸塩を中和して、ステップ9で本材料のコート膜を得る。ステップ8において、酸あるいはアルカリと接触させる方法としては、酸あるいはアルカリの溶液に浸漬するか、酸あるいはアルカリ溶液をステップ7の混合物のコート膜に塗布或いは噴霧するか、蒸気に曝すなどの方法がある。   In the case of coating this material on the surface of the existing solid according to the second embodiment, after applying the mixed solution of step 5 to the surface of the object, the solvent is removed (dried) in step 6, and the step 7 is performed. A coated film of a silver or copper salt and a mixture of other inorganic salts or an oxo acid salt and an organic polymer having a hydroxyl group is formed on the surface of the object. In step 8, it is contacted with an acid or alkali to neutralize the inorganic salt or oxo acid salt, and in step 9, a coated film of the present material is obtained. In step 8, as a method of contacting with acid or alkali, there is a method of immersing in an acid or alkali solution, applying or spraying an acid or alkali solution on a coated film of the mixture of step 7, or exposing to a vapor. is there.

図2あるいは図3のような方法で無機酸化物あるいはその誘導体と水酸基を有する有機ポリマーとが化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物を製造することができる。このハイブリッド化合物は有機ポリマーが無機酸化物あるいはその誘導体のナノ粒子によって架橋されているために水には溶解しない。そして、無機酸化物あるいはその誘導体のナノ粒子、あるいは有機ポリマーの結合せずに残された水酸基などの作用によって親水性が高く、吸水する性質がある。前記のとおり、この耐水性と吸水性の両立によって、良好な抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻作用を実現できる。また、既製の銀、銅あるいはその化合物を後で練り込む方法をとった場合には、それらの粒子をそれほど細かくすることはできないが、本発明の方法のように、銀、銅の成分を原料液の段階から導入し、無機/有機ハイブリッド化合物の生成過程で同時にそれらの化合物も生成させることで、ナノ粒子のような非常に微細な粒子とすることができる。前記のとおり、このことによって最後まで有効成分を使い切ったり、表面に固定された粒子が直接微生物、ウイルスを攻撃する際の活性を高めたり、ウイルスを内部に取り込んで攻撃する際の活性を高めるなどの効果が得られる。銀または銅の金属または化合物の微粒子(ナノ粒子)の程度は、無機/有機ハイブリッド化合物の無機酸化物がジルコニウムの酸化物である場合のように図2のステップ6あるいは図3のステップ8の中和操作がアルカリで行なわれ、銀または銅の塩も中和を受ける場合により微細なものとなる。この点から無機酸化物としては特にジルコニウムの酸化物が好ましく、その場合製造方法としては図3の第2実施形態の方が好ましい。   An inorganic / organic hybrid compound in which an inorganic oxide or a derivative thereof and an organic polymer having a hydroxyl group are chemically bonded can be produced by the method as shown in FIG. 2 or FIG. This hybrid compound is not soluble in water because the organic polymer is crosslinked by the nanoparticles of the inorganic oxide or its derivative. And, it is highly hydrophilic due to the action of nanoparticles of an inorganic oxide or its derivative, or a hydroxyl group left without bonding of an organic polymer, and has a property of absorbing water. As described above, by the coexistence of the water resistance and the water absorbability, a good antimicrobial, antiviral and / or algal action can be realized. In addition, when a method of incorporating already-made silver, copper or a compound thereof is adopted later, those particles can not be made very fine, but as in the method of the present invention, silver and copper components are used as raw materials By introducing from the liquid stage and simultaneously forming these compounds during the formation of the inorganic / organic hybrid compounds, it is possible to make very fine particles such as nanoparticles. As described above, this causes exhaustion of the active ingredient to the end, enhances the activity when particles immobilized on the surface attack microorganisms and viruses directly, and enhances the activity when viruses are taken inside and attacked, etc. The effect of The degree of fine particles (nanoparticles) of the silver or copper metal or compound is as in step 6 of FIG. 2 or step 8 of FIG. 3 as in the case where the inorganic oxide of the inorganic / organic hybrid compound is a zirconium oxide. The sum operation is carried out with alkali, and silver or copper salts are also finer when neutralized. From this point of view, an oxide of zirconium is particularly preferable as the inorganic oxide, and in that case, the second embodiment of FIG. 3 is preferable as a manufacturing method.

図2あるいは図3のステップ9の段階で、成形体となった後もさらに80〜170℃で加熱を続けることで、ハイブリッド化の反応をさらに進め、本材料の強度を向上させることができる。また、図2あるいは図3の方法で製造した無機/有機ハイブリッド化合物中の銀または銅の化合物は、適当な還元剤で還元することで、金属状態とすることもできる。   By continuing heating at 80 to 170 ° C. even after forming a molded body at the stage of step 9 in FIG. 2 or FIG. 3, the hybridization reaction can be further advanced to improve the strength of the present material. Also, the silver or copper compound in the inorganic / organic hybrid compound produced by the method of FIG. 2 or 3 can be converted to a metal state by reduction with an appropriate reducing agent.

本材料の膜状物を得る場合は図2のステップ7の原料液、あるいは図3のステップ5の混合溶液を平面の基材にキャストするか、あるいはコートする対象物表面に塗布して製造する。この場合、ある程度溶媒を飛ばした状態でさらに二層目をキャストあるいは塗布し、これを繰り返すことによって複数層コートすることができる。各層の組成を変えることも可能で、例えば各層の銀または銅の濃度を変えることにより、膜状物の厚さ方向に対して濃度傾斜を持たせることも可能である。水環境で使用する場合には、有効成分の過度の放出が起こりやすいため、膜状物の表面側の有効成分濃度を内部側よりも低くすることで、放出速度を抑える方法が有効である。その状態は表面側の層の銀または銅成分の濃度を内部側の層よりも低くすることで実現できる。一方、通常のドライな環境で使用する場合には、逆に有効成分の放出が起こりにくく、効果が出にくいため、むしろ膜状物の表面側の層の有効成分濃度を内部側よりも高くするのが有効である。その状態は表面側の層の銀または銅成分の濃度を内部側の層よりも高くすることで実現できる。   In order to obtain a film-like material of this material, the material solution of step 7 of FIG. 2 or the mixed solution of step 5 of FIG. 3 is cast on a flat substrate or coated on the surface of the object to be coated. . In this case, the second layer can be further cast or coated in a state in which the solvent is removed to some extent, and this can be repeated to coat a plurality of layers. It is also possible to change the composition of each layer, for example, to make the concentration gradient in the thickness direction of the film-like material by changing the concentration of silver or copper in each layer. When used in a water environment, excessive release of the active ingredient is likely to occur, so a method of suppressing the release rate is effective by lowering the concentration of the active ingredient on the surface side of the film-like substance than in the inner side. The state can be realized by making the concentration of the silver or copper component of the layer on the surface side lower than that of the layer on the inner side. On the other hand, when used in a normal dry environment, the release of the active ingredient is less likely to occur and the effect is less likely to occur. Rather, the concentration of the active ingredient in the layer on the surface side of the film is higher than that on the inner side. Is effective. The state can be realized by making the concentration of the silver or copper component of the layer on the surface side higher than that of the layer on the inner side.

以下に本発明にかかる抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料の実施例を説明する。なお、本願発明はこれら実施例の記載内容に限定されるものではない。   Hereinafter, examples of the anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material according to the present invention will be described. The present invention is not limited to the contents described in these embodiments.

例1
銀を有効成分として含む本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料である膜を第3実施形態に従って作製し、なおかつ膜状物の厚さ方向に対して銀成分が濃度傾斜を持っており、内部の方が表面よりも銀成分の濃度が高いものを作製した。
Example 1
A film which is an anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of the present invention containing silver as an active ingredient is prepared according to the third embodiment, and the silver component has a concentration gradient with respect to the thickness direction of the film The inside was made the one whose concentration of the silver component is higher than the surface.

重合度が3100〜3900でケン化度が86〜90%のポリビニルアルコール10重量%水溶液90gに硝酸銀(AgNO)0.7gおよびオキシ塩化ジルコニウム八水和物(ZrClO・8HO)4gを加えて、硝酸銀の光還元を防止するためアルミ箔で遮光した状態で攪拌しながら50℃で1時間加熱して、混合溶液Aを調製した。また、重合度が3100〜3900でケン化度が86〜90%のポリビニルアルコール10重量%水溶液90gにオキシ塩化ジルコニウム八水和物(ZrClO・8HO)4gを加えて、攪拌しながら50℃で1時間加熱して、混合溶液Bを調製した。すなわち混合溶液Aには銀化合物が入っており、混合溶液Bには銀化合物は入っていなかった。Silver nitrate saponification degree of the 86 to 90% polyvinyl alcohol aqueous solution of 10 weight percent 90g in polymerization degree of 3100~3900 (AgNO 3) 0.7g and zirconium oxychloride octahydrate (ZrCl 2 O · 8H 2 O ) 4g The mixture solution A was prepared by heating at 50 ° C. for 1 hour while stirring while being shielded from light by aluminum foil in order to prevent photoreduction of silver nitrate. In addition, 4 g of zirconium oxychloride octahydrate (ZrCl 2 O · 8 H 2 O) is added to 90 g of a 10 wt% aqueous solution of polyvinyl alcohol having a degree of polymerization of 3100 to 3900 and a degree of saponification of 86 to 90% while stirring The mixture solution B was prepared by heating at 50 ° C. for 1 hour. That is, the silver solution was contained in the mixed solution A, and the silver compound was not contained in the mixed solution B.

次に、この混合溶液を、マイクロメータを用いて台座とのギャップを調節できるブレードが装着されたコーティング装置(R K Print Coat Instruments Ltd.製 Kコントロールコータ202)の平滑な台座の上に敷いたポリエステルフィルム上に混合溶液Bを流延した。このとき台座を70℃になるように制御しながら加熱した。混合溶液Bを台座の上に流延した後、すぐにギャップを0.4mmに調節したブレードを一定速度で混合溶液B上を掃引して一定の厚みにならした。さらに、70℃で加熱しながら放置することによって水分を飛ばし、流動性がほぼ消失した段階で混合溶液Aを上から重ねて流延し、再びすぐにギャップを0.6mmに調節したブレードを一定速度で混合溶液A上を掃引した。さらに、70℃で加熱しながら放置することによって水分を飛ばし、流動性がほぼ消失した段階で再び混合溶液Bを上から重ねて流延し、すぐにギャップを0.4mmに調節したブレードを一定速度で原料溶液B上を掃引した。70℃で加熱しながら放置することによって水分を飛ばし、流動性がほぼ消失した段階で台座の温度を130℃まで引き上げ、その状態を保って1.5時間の加熱処理を行った。その後、台座の上に生成した膜を剥離し、0.2Nの水酸化ナトリウム水溶液に常温で18時間浸漬した後、60℃〜70℃の熱水中で30分程度洗浄した。室温で乾燥後、120℃で1時間加熱処理を行い、再び90℃の熱水中で1時間程度洗浄して、膜1を作製した。膜1は銀を平均して1.3wt%含有していた。   Next, this mixed solution is coated on a smooth pedestal of a coating device (K Control Coater 202, manufactured by RK Print Coat Instruments Ltd.) equipped with a blade whose gap with the pedestal can be adjusted using a micrometer. The mixed solution B was cast on the film. At this time, the pedestal was heated to 70 ° C. while being controlled. After casting the mixed solution B on the pedestal, a blade whose gap was adjusted to 0.4 mm was swept at a constant speed over the mixed solution B to make a constant thickness. Furthermore, by standing with heating at 70 ° C., the water is removed by leaving it at a stage where the fluidity almost disappears, the mixed solution A is cast one on top of the mixture solution and cast, and the blade whose gap is adjusted to 0.6 mm is fixed again. It swept over mixed solution A at speed. In addition, water is removed by standing with heating at 70 ° C., and when the fluidity is almost lost, mixed solution B is again cast from the top and cast, and the blade whose gap is adjusted to 0.4 mm is fixed immediately. The raw material solution B was swept at a speed. Moisture was removed by standing at 70 ° C. while heating, and the temperature of the pedestal was raised to 130 ° C. when fluidity was almost lost, and heat treatment was carried out for 1.5 hours while maintaining that state. Then, after peeling the film | membrane produced | generated on the base and immersed in 0.2 N sodium hydroxide aqueous solution for 18 hours at normal temperature, it wash | cleaned in 60 degreeC-70 degreeC hot water for about 30 minutes. After drying at room temperature, heat treatment was performed at 120 ° C. for 1 hour, and the film 1 was washed again in hot water of 90 ° C. for about 1 hour, to prepare a membrane 1. Film 1 contained 1.3 wt% of silver on average.

本例のように、本材料を三層塗布することで作製し、内部の層のみ銀化合物を持つ混合溶液Aにすることで、内部の銀成分の濃度が高く、表面付近では濃度が低い膜状物を製造することができる。   As in this example, a film is prepared by applying three layers of the present material, and by making only the inner layer into a mixed solution A having a silver compound, a film having a high concentration of silver component inside and a low concentration near the surface Can be produced.

例2
銀を有効成分として含む本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料である膜を第3実施形態に従って作製し、なおかつ膜状物の厚さ方向に対して銀成分が濃度傾斜を持っており、表面の方が内部よりも銀成分の濃度が高いものを作製した。
Example 2
A film which is an anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of the present invention containing silver as an active ingredient is prepared according to the third embodiment, and the silver component has a concentration gradient with respect to the thickness direction of the film The surface was made to have a higher concentration of silver component than the inside.

重合度が3100〜3900でケン化度が86〜90%のポリビニルアルコール10重量%水溶液90gにオキシ塩化ジルコニウム八水和物(ZrClO・8HO)2g、および硝酸銀0.05gを加えて、硝酸銀の光還元を防止するためにアルミ箔で遮光した状態で攪拌しながら50℃で1時間加熱して、混合溶液Aを調製した。また、重合度が3100〜3900でケン化度が86〜90%のポリビニルアルコール10重量%水溶液90gにオキシ塩化ジルコニウム八水和物(ZrClO・8HO)2gを加えて、攪拌しながら50℃で1時間加熱して、混合溶液Bを調製した。すなわち混合溶液Aには銀化合物が入っており、混合溶液Bには銀化合物は入っていなかった。Add 2 g of zirconium oxychloride octahydrate (ZrCl 2 O 8 H 2 O) and 0.05 g of silver nitrate to 90 g of a 10% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol having a degree of polymerization of 3100 to 3900 and a degree of saponification of 86 to 90% In order to prevent photoreduction of silver nitrate, the mixture solution A was prepared by heating at 50 ° C. for 1 hour while stirring in a state shielded from light by aluminum foil. Further, 2 g of zirconium oxychloride octahydrate (ZrCl 2 O · 8 H 2 O) is added to 90 g of a 10 wt% aqueous solution of polyvinyl alcohol having a degree of polymerization of 3100 to 3900 and a degree of saponification of 86 to 90% while stirring The mixture solution B was prepared by heating at 50 ° C. for 1 hour. That is, the silver solution was contained in the mixed solution A, and the silver compound was not contained in the mixed solution B.

次に、この混合溶液を、マイクロメータを用いて台座とのギャップを調節できるブレードが装着されたコーティング装置(R K Print Coat Instruments Ltd.製 Kコントロールコータ202)の平滑な台座の上に敷いたポリエステルフィルム上に混合溶液Aを流延した。このとき台座を70℃になるように制御しながら加熱した。混合溶液Aを台座の上に流延した後、すぐにギャップを0.3mmに調節したブレードを一定速度で混合溶液A上を掃引して一定の厚みにならした。さらに、70℃で加熱しながら放置することによって水分を飛ばし、流動性がほぼ消失した段階で混合溶液Bを上から重ねて流延し、再びすぐにギャップを0.6mmに調節したブレードを一定速度で混合溶液B上を掃引した。さらに、70℃で加熱しながら放置することによって水分を飛ばし、流動性がほぼ消失した段階で再び混合溶液Aを上から重ねて流延し、すぐにギャップを0.4mmに調節したブレードを一定速度で混合溶液A上を掃引した。70℃で加熱しながら放置することによって水分を飛ばし、流動性がほぼ消失した段階で台座の温度を130℃まで引き上げ、その状態を保って1.5時間の加熱処理を行った。その後、台座の上に生成した膜を剥離し、0.2Nの水酸化ナトリウム水溶液に常温で18時間浸漬した後、60℃〜70℃の熱水中で30分程度洗浄した。室温で乾燥後、120℃で1時間加熱処理を行い、再び90℃の熱水中で1時間程度洗浄して、膜2を作製した。   Next, this mixed solution is coated on a smooth pedestal of a coating device (K Control Coater 202, manufactured by RK Print Coat Instruments Ltd.) equipped with a blade whose gap with the pedestal can be adjusted using a micrometer. The mixed solution A was cast on the film. At this time, the pedestal was heated to 70 ° C. while being controlled. After casting the mixed solution A on the pedestal, a blade whose gap was adjusted to 0.3 mm was swept at a constant speed over the mixed solution A to make a constant thickness. Furthermore, by standing with heating at 70 ° C., the water is removed by leaving it at a stage where the fluidity almost disappears, the mixed solution B is cast one on top of the mixture solution and cast, and the blade whose gap is adjusted to 0.6 mm is constant again. It swept over mixed solution B at speed. Furthermore, by standing with heating at 70 ° C., the water is removed by leaving it at a stage where the fluidity almost disappears, mixed solution A is again cast from the top again and cast, and the blade whose gap is adjusted to 0.4 mm is fixed immediately. It swept over mixed solution A at speed. Moisture was removed by standing at 70 ° C. while heating, and the temperature of the pedestal was raised to 130 ° C. when fluidity was almost lost, and heat treatment was carried out for 1.5 hours while maintaining that state. Then, after peeling the film | membrane produced | generated on the base and immersed in 0.2 N sodium hydroxide aqueous solution for 18 hours at normal temperature, it wash | cleaned in 60 degreeC-70 degreeC hot water for about 30 minutes. After drying at room temperature, heat treatment was performed at 120 ° C. for 1 hour, and the film 2 was washed again in hot water of 90 ° C. for about 1 hour to prepare a membrane 2.

本例のように、本材料を三層塗布することで作製し、表面側の層のみ銀化合物を持つ混合溶液Aにすることで、表面付近の銀成分の濃度が高く、内部では濃度が低い膜状物を製造することができる。   As in this example, by preparing three layers of this material and preparing only the layer on the surface side into the mixed solution A having a silver compound, the concentration of the silver component near the surface is high and the concentration is low inside Membranes can be produced.

例3
銅を有効成分として含む本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料膜を第3実施形態に従って作製した。
Example 3
The antimicrobial, antiviral and / or antialgal material film of the present invention containing copper as an active ingredient was prepared according to the third embodiment.

重合度が3100〜3900でケン化度が86〜90%のポリビニルアルコール10重量%水溶液90gにオキシ塩化ジルコニウム八水和物(ZrClO・8HO)6g、および塩化銅二水和物(CuCl・2HO)0.3gを加えて、攪拌しながら50℃で1時間加熱して、混合溶液を調製した。次に、この混合溶液を、マイクロメータを用いて台座とのギャップを調節できるブレードが装着されたコーティング装置(R K Print Coat Instruments Ltd.製 Kコントロールコータ202)の平滑な台座の上に敷いたポリエステルフィルム上に混合溶液を流延した。このとき台座を70℃になるように制御しながら加熱した。混合溶液を台座の上に流延した後、すぐにギャップを0.5mmに調節したブレードを一定速度で混合溶液上を掃引して一定の厚みにならした。さらに、70℃で加熱しながら放置することによって水分を飛ばし、流動性がほぼ消失した段階で台座の温度を130℃まで引き上げ、その状態を保って1.5時間の加熱処理を行った。その後、台座の上に生成した膜を剥離し、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液に常温で18時間浸漬した後、60℃〜70℃の熱水中で30分程度洗浄した。室温で乾燥後、120℃で1時間加熱処理を行い、再び90℃の熱水中で1時間程度洗浄して、膜3を作製した。膜3は銅を平均して1.2wt%含有していた。90 g of a 10% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol having a polymerization degree of 3100 to 3900 and a saponification degree of 86 to 90%, 6 g of zirconium oxychloride octahydrate (ZrCl 2 O · 8 H 2 O), and copper chloride dihydrate ( 0.3 g of CuCl 2 · 2 H 2 O) was added, and the mixture was heated at 50 ° C. for 1 hour while stirring to prepare a mixed solution. Next, this mixed solution is coated on a smooth pedestal of a coating device (K Control Coater 202, manufactured by RK Print Coat Instruments Ltd.) equipped with a blade whose gap with the pedestal can be adjusted using a micrometer. The mixed solution was cast on a film. At this time, the pedestal was heated to 70 ° C. while being controlled. Immediately after casting the mixed solution on the pedestal, a blade whose gap was adjusted to 0.5 mm was swept over the mixed solution at a constant speed to make a constant thickness. Furthermore, by standing while heating at 70 ° C., the moisture was removed, and at the stage when the fluidity almost disappeared, the temperature of the pedestal was raised to 130 ° C. and heat treatment was performed for 1.5 hours while maintaining that state. Then, after peeling the film | membrane produced | generated on the base and immersed in 0.1 N sodium hydroxide aqueous solution at normal temperature for 18 hours, it wash | cleaned in 60 degreeC-70 degreeC hot water for about 30 minutes. After drying at room temperature, heat treatment was performed at 120 ° C. for 1 hour, and the film 3 was washed again in hot water of 90 ° C. for about 1 hour. The film 3 contained 1.2 wt% of copper on average.

例4
銀を有効成分として含む本発明の抗微生物、抗ウイルスおよび/または防藻材料である膜を第3実施形態に従って作製し、ポリプロピレン製のメッシュ(ネット)の表面にコートしたものを作製した。
Example 4
A film which is an antimicrobial, antiviral and / or anti-algal material of the present invention containing silver as an active ingredient was prepared according to the third embodiment and coated on the surface of a polypropylene mesh (net).

重合度が3100〜3900でケン化度が86〜90%のポリビニルアルコール10重量%水溶液90gにオキシ塩化ジルコニウム八水和物(ZrClO・8HO)4g、および硝酸銀0.4gを加えて、硝酸銀の光還元を防止するためにアルミ箔で遮光した状態で攪拌しながら50℃で1時間加熱して、混合溶液を調製した。この混合溶液にポリプロピレン製のメッシュ(網戸用ネット)を1時間浸漬させた。取り出した後、エアーブローで余分の混合溶液を除去し、130℃で1時間加熱処理を行った。その後、0.2Nの水酸化ナトリウム水溶液に常温で18時間浸漬した後、60℃〜70℃の熱水中で30分程度洗浄した。室温で乾燥後、120℃で1時間加熱処理を行い、再び90℃の熱水中で1時間程度洗浄して、本発明の膜でコートされたポリプロピレン製のメッシュ(PPメッシュ)を作製した。Add 4 g of zirconium oxychloride octahydrate (ZrCl 2 O 8 H 2 O) and 0.4 g of silver nitrate to 90 g of a 10% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol having a degree of polymerization of 3100 to 3900 and a degree of saponification of 86 to 90% In order to prevent photoreduction of silver nitrate, the mixture solution was prepared by heating at 50 ° C. for 1 hour while stirring while being shielded from light by aluminum foil. A polypropylene mesh (mesh for net) was immersed in this mixed solution for 1 hour. After taking it out, the excess mixed solution was removed by air blow and heat treatment was performed at 130 ° C. for 1 hour. Then, after immersing in 0.2N sodium hydroxide aqueous solution at normal temperature for 18 hours, it wash | cleaned in 60 degreeC-70 degreeC hot water for about 30 minutes. After drying at room temperature, heat treatment was carried out at 120 ° C. for 1 hour, and the film was washed again in hot water of 90 ° C. for about 1 hour to produce a polypropylene mesh (PP mesh) coated with the membrane of the present invention.

例5
(試験例1 溶出試験)
本発明の膜を、各試験水に添加してICP発光分析により銀、および銅の溶出量を測定した。
滅菌水、リン酸バッファー、および菌数が10CFU/mlとなるように黄色ブドウ球菌と大腸菌を含む菌液を添加したリン酸バッファー(リン酸バッファー+菌)の各試験水800mlを調製した。銀または銅の含量が約1mg/L以上となるように膜1または膜3を各試験水に添加して攪拌した。その後、膜投入前と、膜投入から3時間後、6時間後、および24時間後における各試験水中の銀または銅の濃度を測定した。膜1、膜3のいずれにおいても銀、および銅は検出されず、膜に安定に固定化されていることを示した。その測定結果を表1、表2に示す。なお、膜1、膜3ともに、どの水に浸漬した場合にも膜の膨張が見られ、かつ柔らかくなったが、測定後取り出して大気中で放置して乾かしたところ、元の大きさ、硬さに戻った。このことから、これらの膜が明らかに吸水することが確認された。また、膜1、膜3ともにどの水に浸漬した場合にも、吸水はするが溶解することはなく、膜の劣化は見られなかった。
Example 5
(Test Example 1 Dissolution Test)
The membrane of the present invention was added to each test water and the elution amount of silver and copper was measured by ICP emission analysis.
We prepared 800 ml of each test water of sterile water, phosphate buffer, and phosphate buffer (phosphate buffer + bacteria) to which bacterial solution containing Staphylococcus aureus and E. coli was added so that the number of bacteria was 10 5 CFU / ml. . The film 1 or 3 was added to each test water and stirred so that the content of silver or copper was about 1 mg / L or more. Thereafter, the concentration of silver or copper in each test water was measured before, 3 hours, 6 hours, and 24 hours after film introduction. Silver and copper were not detected in any of the membrane 1 and the membrane 3, indicating that the membrane was stably immobilized. The measurement results are shown in Tables 1 and 2. Both the membrane 1 and the membrane 3 showed swelling of the membrane when immersed in any water and became soft, but after measurement, they were taken out and left to dry in the air, the original size, hardness Returned to From this, it was confirmed that these films absorb water clearly. Further, when both the membrane 1 and the membrane 3 were immersed in any water, although they absorbed water, they did not dissolve, and deterioration of the membrane was not observed.

例6
(試験例2 抗菌力試験)
作製した膜を抗菌製品技術協議会の試験法に準じて、シェイクフラスコ法による抗菌力評価試験を実施した。
Example 6
(Test Example 2 Antibacterial Activity Test)
The prepared membrane was subjected to the antibacterial force evaluation test by the shake flask method in accordance with the test method of the Antimicrobial Product Technology Council.

Staphylococcus aureus、Escherichia coliの各々につき、菌数が10〜10CFU/mL程度になるように滅菌済みリン酸緩衝生理食塩水(KH2PO4)に菌液を添加して、試験菌液30mlを作製した。それを200mlの滅菌済み三角フラスコに加え、銀または銅として1mg/L以上になるように膜1または膜3をカットして投入し、25±5℃、320〜340rpmの条件で振盪した。その後、経過時間(0時間、1時間、3時間、24時間、72時間、168時間)ごとに生菌数を測定し、抗菌力の評価を行った。なお、上記操作で菌液を加えないものをコントロールとした。また、銀および銅を含有しない比較膜を作製し、膜重量として膜1または膜3とほぼ同様の量を投入し、それを評価した(比較例1)。それらの結果を表3、表4に示す。膜1および膜3ともに優れた殺菌効果を示した。
なお、試験に使用した菌株は次の2種類である。
Staphylococcus aureus NBRC12732
Escherichia coli NBRC3972
For each of Staphylococcus aureus and Escherichia coli, 30 ml of the test solution is prepared by adding the solution to sterile phosphate buffered saline (KH2PO4) so that the number of bacteria is about 10 4 to 10 5 CFU / mL. did. It was added to a 200 ml sterilized Erlenmeyer flask, and the membrane 1 or the membrane 3 was cut and charged so as to be 1 mg / L or more as silver or copper, and shaken at 25 ± 5 ° C., 320 to 340 rpm. Thereafter, the number of viable bacteria was measured at each elapsed time (0 hour, 1 hour, 3 hours, 24 hours, 72 hours, 168 hours) to evaluate the antibacterial activity. In addition, what did not add a microbe liquid by said operation was set as control. In addition, a comparative film containing no silver and copper was prepared, and a film weight approximately equal to that of the film 1 or 3 was added and evaluated (comparative example 1). The results are shown in Tables 3 and 4. Both membrane 1 and membrane 3 showed excellent bactericidal effects.
The following two strains were used in the test.
Staphylococcus aureus NBRC12732
Escherichia coli NBRC3972

例7
( 試験例3 殺藻試験)
緑藻類であるChlorella a vulgaris C−135(以下、クロレラという)を、用いて膜1および膜3の殺藻効果を評価した。
Example 7
(Test example 3 Algae test)
Chlorella a vulgaris C-135 (hereinafter referred to as Chlorella), which is a green algae, was used to evaluate the algicidal effect of Membrane 1 and Membrane 3.

MDM培地によるクロレラの前培養液を、吸光度O.D.420での値が0.25〜0.28になるように蒸留水で希釈し、これにHEPES(N−2−ヒドロキシエチルピペラジン−N’−2−エタンスルホン酸)を投入して溶解させ、HEPESの濃度を50mMにした。これに苛性ソーダを添加して、pHを8.5に調整した。この試験液10mlをL字型試験管に分注し、光照射型振盪−恒温水層に設置した。膜1および膜3をカットして、銀または銅として6mg/L以上になるように各々を投入した。また、例6で作製したのと同じ比較膜を作製し、カットし、膜重量として膜1または膜3と同様の量を投入し、それを評価した。30℃、10KLx(明:12時間、暗:12時間)の条件で振盪培養し、目視観察で2日間観察を行った。殺藻効果は表5に記載の判定基準で評価し、試験結果を表6示す。A preculture solution of Chlorella in MDM medium is diluted with distilled water so that the value at absorbance 420 is 0.25 to 0.28, and HEPES (N-2-hydroxyethylpiperazine-N is added thereto). The '-2- ethane sulfonic acid) was introduced and dissolved to make the concentration of HEPES 50 mM. To this was added caustic soda to adjust the pH to 8.5. 10 ml of this test solution was dispensed into an L-shaped test tube and placed in a light-irradiated shaking-constant temperature aqueous layer. Membrane 1 and membrane 3 were cut, and each was charged so as to be 6 mg / L or more as silver or copper. Also, the same comparative film as prepared in Example 6 was prepared, cut, and the same amount as film 1 or film 3 was added as the film weight, and it was evaluated. The shaking culture was carried out under conditions of 30 ° C. and 10 KLx (light: 12 hours, dark: 12 hours), and observation was carried out for 2 days by visual observation. The algicidal effect was evaluated by the criteria described in Table 5, and the test results are shown in Table 6.

例8
(試験例4 ウイルス不活化試験)
次に例4で作製した銀ナノ膜処理したPP製メッシュのウイルス不活化性能の評価を行った。
Example 8
Test Example 4 Virus Inactivation Test
Next, the evaluation of the virus inactivation performance of the mesh made of PP made of silver nano membrane prepared in Example 4 was performed.

例4のPPメッシュを約3cm×3cmの大きさに切断し、それを4枚重ねて、評価対象のPPメッシュ試験片とした。また、比較対照としてガラス板の試験片を用いた。インフルエンザウイルス(influenza A virus(H1N1) A/PR/8/34 ATCC VR−1469)の細胞培養後のインフルエンザウイルス培養液を遠心分離して、得られた上澄み液を精製水で10倍希釈して、ウイルス液を作製した。各試験片にウイルス液を0.2ml接種し、室温で3時間、6時間、24時間保存した。保存後、ウイルス感染価(TCID50/mL)を測定した。それらの結果を表7に示す。The PP mesh of Example 4 was cut into a size of about 3 cm × 3 cm, and four sheets were stacked to obtain a PP mesh test piece to be evaluated. Moreover, the test piece of the glass plate was used as a comparison control. The influenza virus culture solution after cell culture of influenza virus (influenza A virus (H1N1) A / PR / 8/34 ATCC VR-1469) is centrifuged and the obtained supernatant is diluted 10 times with purified water. The virus solution was prepared. Each test piece was inoculated with 0.2 ml of virus solution and stored at room temperature for 3 hours, 6 hours, and 24 hours. After storage, the virus infectivity titer (TCID 50 / mL) was measured. The results are shown in Table 7.

なお、ウイルス感染価を評価は、[R=logB−logA](A:比較対照としたガラス板の試験片のウイルス感染価、B:評価対象のPPメッシュ試験片のウイルス感染価)で表される不活化効果Rが2以上であるとき、不活化効果かあると判断した。この結果、試験片に24時間後の接触でウイルス不活化効果を示した。   In addition, evaluation of virus infectivity titer is expressed by [R = log B-log A] (A: virus infectivity titer of the test piece of the glass plate as a comparison control, B: virus infectivity titer of the PP mesh test piece to be evaluated) When the inactivation effect R was 2 or more, it was judged that there was an inactivation effect. As a result, the test piece showed a virus inactivation effect after 24 hours of contact.

本発明の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料は、有効成分の余分な放出を伴わずに高い効果が得られる特徴を活かし、プール、浴場、集合住宅用貯水槽、飼育用水槽、工業用貯水槽、工業用循環水、水道水、浄化槽、冷却塔、輸送船のバラスト水に使用される水のための抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料として使用できる。また、建具、家具、文房具、玩具、美容用具、ゴミ容器、排水口部材、便器、ビニールハウス用ビニールシート、機器のスイッチ、医療用具、エアフィルター、マスクなどにコートして使用する抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料としても使用できる。

The anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of the present invention takes advantage of the feature of achieving a high effect without extra release of the active ingredient, and it can be used in swimming pools, baths, water reservoirs for collective housing, breeding aquariums, It can be used as an anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material for water used in industrial reservoirs, industrial circulating water, tap water, septic tanks, cooling towers, transport vessel ballast water. Also, anti-microbial, anti-microbial, anti-microbial, anti-microbial, anti-microbial, anti-microbial, anti-microbial, etc. used to coat fittings, furniture, stationery, toys, beauty tools, waste containers, drainage members, toilet bowls, vinyl sheets for plastic greenhouses, equipment switches, medical tools, air filters, masks, etc. It can also be used as a virus and / or as an algicidal material.

Claims (22)

無機酸化物あるいはその誘導体と水酸基を有する有機ポリマーが化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物から成り、その無機/有機ハイブリッド化合物が銀または銅の金属またはその化合物を内部に含有するとともに、水に溶解しない固体であり、かつ水を吸収することができることを特徴とする抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   The inorganic oxide or derivative thereof and an organic polymer having an hydroxyl group are chemically bonded to each other, and the inorganic / organic hybrid compound contains a silver or copper metal or a compound thereof and is not soluble in water. An anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material characterized in that it is solid and capable of absorbing water. 無機酸化物がジルコニウム、珪素、チタン、またはタングステンの酸化物である請求項1に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   The antimicrobial, antiviral, and / or antialgal material according to claim 1, wherein the inorganic oxide is an oxide of zirconium, silicon, titanium, or tungsten. 無機酸化物がジルコニウムの酸化物である請求項2に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   The antimicrobial, antiviral and / or algal material according to claim 2, wherein the inorganic oxide is an oxide of zirconium. 水酸基を有する有機ポリマーがポリビニルアルコールである請求項1に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   The antimicrobial, antiviral, and / or antialgal material according to claim 1, wherein the organic polymer having a hydroxyl group is polyvinyl alcohol. 無機/有機ハイブリッド化合物に含有される銀または銅の金属またはその化合物が直径10nm以下の粒子を含んでいる請求項1〜4のいずれか一項に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   5. The antimicrobial, antiviral, and / or preventive agent according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal of silver or copper contained in the inorganic / organic hybrid compound or the compound thereof comprises particles of 10 nm or less in diameter. Algae material. CuΚα線を利用したX線回折法で得られた回折強度―回折角図において無機/有機ハイブリッド化合物に含有される銀または銅の金属またはその化合物に帰属されるピークのうち最高ピークの半値幅が2(2θ°)以上であるか、ピークが無いことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   In the diffraction intensity-diffraction angle diagram obtained by X-ray diffraction method using Cu Κ α ray, the half width of the highest peak among the peaks attributed to the metal of silver or copper contained in the inorganic / organic hybrid compound or the compound is The antimicrobial, antiviral, and / or anti-algal material according to any one of claims 1 to 4, which is 2 (2θ) or more, or has no peak. 抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料を中の銀または銅の量が1mg/L以上となるような量の常温の水に24時間以上浸漬した場合の水中に溶け出した銀または銅の濃度が0.05mg/L未満であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   Silver or copper dissolved in water when immersed in water at room temperature where the amount of silver or copper in the antimicrobial, antiviral and / or anti-algal material is 1 mg / L or more for 24 hours or more The anti-microbial, anti-viral, and / or anti-algal material according to any one of claims 1 to 4, wherein the concentration of S is less than 0.05 mg / L. 膜状物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   The antimicrobial, antiviral, and / or anti-algal material according to any one of claims 1 to 4, which is a film-like material. 膜状物が固形物表面にコートされた塗布膜であることを特徴とする請求項8に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   9. The anti-microbial, anti-viral, and / or anti-algal material according to claim 8, wherein the film-like material is a coated film coated on a solid surface. 表面に塗布膜コートされた固形物が建具、家具、文房具、玩具、美容用具、ゴミ容器、排水口部材、便器、ビニールハウス用ビニールシート、機器のスイッチ、医療用具であることを特徴とする請求項9に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   Solids coated with a coating on the surface are fittings, furniture, stationery, toys, beauty tools, waste containers, drainage members, toilet bowls, vinyl sheets for plastic greenhouses, switches for equipment, and medical devices. Item 10. The antimicrobial, antiviral and / or antialgal material according to item 9. 固形物が多孔質材料であることを特徴とする請求項9に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   10. The anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material according to claim 9, characterized in that the solid is a porous material. 多孔質材料が、ネット、メッシュ、織物、不織布であることを特徴とする請求項11に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   The antimicrobial, antiviral and / or algal material as claimed in claim 11, wherein the porous material is a net, a mesh, a woven fabric, or a non-woven fabric. 多孔質材料がフィルターあるいはマスクである請求項11に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   The antimicrobial, antiviral and / or algal material as claimed in claim 11, wherein the porous material is a filter or a mask. 無機/有機ハイブリッド化合物に含まれる銀または銅の金属またはその化合物が膜状物の厚さ方向に対して濃度傾斜を持っていることを特徴とする請求項8に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   9. The antimicrobial or antiviral agent according to claim 8, wherein the silver or copper metal contained in the inorganic / organic hybrid compound or the compound thereof has a concentration gradient with respect to the thickness direction of the film-like material. And / or algae protection material. 抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料を液体に接触させることで、その液体中の微生物、ウイルスの個体数の増加を抑えるか、個体数を減らすことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the antimicrobial, antiviral and / or antialgal material is brought into contact with the liquid to suppress an increase in the number of microorganisms and viruses in the liquid or to reduce the number of individuals. Antimicrobial, antiviral, and / or anti-algal material according to any one of the preceding claims. 液体を強制的に循環させながら接触させることを特徴とする請求項15に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   The anti-microbial, anti-viral, and / or anti-algal material according to claim 15, characterized in that the liquid is brought into contact while being forced to circulate. 液体が、プール、浴場、集合住宅用貯水槽、飼育用水槽、工業用貯水槽、工業用循環水、水道水、浄化槽、冷却塔、輸送船のバラスト水に使用される水であることを特徴とする請求項15に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   The liquid is a water used for a pool, a bath, a water storage tank for collective housing, a breeding water tank, an industrial water storage tank, industrial circulating water, tap water, a septic tank, a cooling tower, and ballast water for transport vessels. The anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material as claimed in claim 15. 抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料を気体に接触させることで、その気体中の微生物、ウイルスの個体数の増加を抑えるか、個体数を減らすことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   The antimicrobial, antiviral and / or antialgal material is brought into contact with a gas to suppress an increase in the number of microorganisms and viruses in the gas or reduce the number of individuals. Antimicrobial, antiviral, and / or anti-algal material according to any one of the preceding claims. 気体を強制的に循環させながら接触させることを特徴とする請求項18に記載の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料。   The anti-microbial, anti-viral, and / or anti-algal material according to claim 18, characterized in that the gas is brought into contact while being forced to circulate. ポリビニルアルコールおよび銀または銅の塩の共存する状態で、ジルコニウム塩あるいはオキシジルコニウム塩をアルカリによって中和し、ジルコン酸化合物とポリビニルアルコールが化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物を形成する過程を経ることによって請求項3または4の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料を得る製造方法。   By neutralizing the zirconium salt or oxyzirconium salt with an alkali in the coexistence of polyvinyl alcohol and a silver or copper salt, and forming an inorganic / organic hybrid compound in which the zirconate compound and the polyvinyl alcohol are chemically bonded A method of producing the anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of claim 3 or 4. ジルコン酸化合物とポリビニルアルコールが化合した無機/有機ハイブリッド化合物を形成する過程が、ジルコニウム塩あるいはオキシジルコニウム塩とポリビニルアルコール、および銀または銅の塩の共存する溶液から溶媒を除去することによって固形物を形成し、それをアルカリに接触させて固形物中のジルコニウム塩あるいはオキシジルコニウム塩を中和することによって行なわれる請求項20の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料の製造方法。   The process of forming the inorganic / organic hybrid compound in which the zirconate compound and the polyvinyl alcohol are combined forms a solid by removing the solvent from the solution in which the zirconium salt or oxyzirconium salt and the polyvinyl alcohol and the silver or copper salt coexist. 21. A process for producing an anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material according to claim 20, which is carried out by forming and contacting it with alkali to neutralize zirconium or oxyzirconium salts in the solid. 銀または銅の化合物を含有するジルコン酸化合物とポリビニルアルコールが化学結合した無機/有機ハイブリッド化合物を形成した後、銀または銅の化合物を還元剤で還元することによって金属状態の銀または銅にすることを特徴とする請求項20の抗微生物、抗ウイルス、および/または防藻材料を得る製造方法。
After forming an inorganic / organic hybrid compound in which a zirconate compound containing a silver or copper compound and a polyvinyl alcohol are chemically bonded, the silver or copper compound is reduced to silver or copper in a metallic state by reducing with a reducing agent. 21. A method of producing the anti-microbial, anti-viral and / or anti-algal material of claim 20, characterized in that
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108379669B (en) * 2018-02-06 2021-04-30 中国科学院金属研究所 Medical catheter with copper-containing coating and preparation method thereof
JP2020025608A (en) * 2018-08-09 2020-02-20 株式会社ニコン Member having antibacterial membrane, and method for manufacturing the same
GB2596076A (en) * 2020-06-15 2021-12-22 Louver Lite Ltd Coating composition
CN112225984B (en) * 2020-10-26 2022-12-13 晋江泉得利体育用品有限公司 Antibacterial EVA sole and preparation method thereof
WO2022192111A1 (en) * 2021-03-08 2022-09-15 King Technology Pool pump dispensers
JP2024514540A (en) * 2021-04-02 2024-04-02 ネオ ケミカルズ アンド オキサイデス、エルエルシー Zirconium polymer compositions containing metal particles having biological contaminant removal properties - Patents.com
JPWO2022230405A1 (en) * 2021-04-28 2022-11-03
CN113718519B (en) * 2021-09-14 2023-09-26 三河市安霸生物技术有限公司 Antiviral finishing agent, antiviral fabric and preparation method thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002062872A1 (en) * 2001-02-08 2002-08-15 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Organic domain/inorganic domain complex materials and use thereof
JP2007535573A (en) * 2004-04-29 2007-12-06 バクテリン インターナショナル, インコーポレイテッド Antimicrobial coatings for inhibition of bacterial adhesion and biofilm formation
JP2014172936A (en) * 2013-03-06 2014-09-22 Nippon Kodoshi Corp Method for producing inorganic-organic composite compound
JP2015024373A (en) * 2013-07-26 2015-02-05 ニッポン高度紙工業株式会社 Separation membrane comprising inorganic/organic hybrid compound and its manufacturing method
US20150064279A1 (en) * 2013-08-28 2015-03-05 Technicka Univerzita V Liberci Antibacterial hybrid layer operating against pathogenic bacterial strains, particularly against the bacterial strain mrsa, and a method of its development
WO2016041488A1 (en) * 2014-09-19 2016-03-24 The Hong Kong University Of Science And Technology Antimicrobial coating for long-term disinfection of surfaces

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002062872A1 (en) * 2001-02-08 2002-08-15 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Organic domain/inorganic domain complex materials and use thereof
JP2007535573A (en) * 2004-04-29 2007-12-06 バクテリン インターナショナル, インコーポレイテッド Antimicrobial coatings for inhibition of bacterial adhesion and biofilm formation
JP2014172936A (en) * 2013-03-06 2014-09-22 Nippon Kodoshi Corp Method for producing inorganic-organic composite compound
JP2015024373A (en) * 2013-07-26 2015-02-05 ニッポン高度紙工業株式会社 Separation membrane comprising inorganic/organic hybrid compound and its manufacturing method
US20150064279A1 (en) * 2013-08-28 2015-03-05 Technicka Univerzita V Liberci Antibacterial hybrid layer operating against pathogenic bacterial strains, particularly against the bacterial strain mrsa, and a method of its development
WO2016041488A1 (en) * 2014-09-19 2016-03-24 The Hong Kong University Of Science And Technology Antimicrobial coating for long-term disinfection of surfaces

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