TW201329173A - 抗菌抗病毒性組成物及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供應用於各種用途時，可持續長期發揮良好抗菌抗病毒性之抗菌抗病毒性組成物及其製造方法等。本發明為一種抗菌抗病毒性組成物及其製造方法等，該抗菌抗病毒性組成物係含有BET比表面積為5~100m2/g之氧化亞銅粒子、與具有醛基之糖類，且前述具有醛基之糖類的含量，相對於前述氧化亞銅粒子100質量份為0.5~10質量份。
Description
本發明係關於在建築建材、衛生用品、防污用品等之生活環境中所適用之抗菌抗病毒性組成物及其製造方法；以及抗菌抗病毒性組成物分散液、含有抗菌抗病毒性組成物之塗覆劑、抗菌抗病毒性膜、及抗菌抗病毒性物品。
已知有銅(II)離子作為有效於抗菌抗病毒性的成分。例如專利文獻1中揭示有抗菌性及抗病毒性之聚合物材料，該聚合物材料具有離子銅之微觀粒子，該粒子被封入該聚合物材料，且自其表面突出。
又，專利文獻2~4中，揭示了於抗菌抗病毒性能方面，銅(I)之化合物相較於銅(II)之化合物更優越。
專利文獻5中，揭示了於抗菌抗病毒性能方面，由銅、氧化銅(II)、及/或氧化亞銅之混合組成物所構成之奈米粒子係為良好。
又，有報導在合成氧化亞銅時，將以葡萄糖等為代表之具有還原性醛基之糖類作為還原劑使用。例如專利文獻6~8中，揭示了使用葡萄糖等還原糖，合成具有各種形狀之數微米大小的氧化亞銅。
進一步地，亦已知於光觸媒物質上載持銅的化合物，而賦予抗菌抗病毒性能的研究。例如，專利文獻9中，揭示於紫外線照射下會使病毒不活性化之由載持有氧化銅
(II)之氧化鈦所構成的噬菌體/病毒之不活化劑。
又，專利文獻10中揭示了載持有氧化亞銅(I)之氧化鈦會顯示抗病毒性能。專利文獻11中，記載了於抗菌抗病毒性能方面，氧化亞銅(I)會顯示高的性能。
[專利文獻1]日本特表2003-528975號公報
[專利文獻2]日本特表2006-506105號公報
[專利文獻3]日本特表2007-504291號公報
[專利文獻4]日本特表2008-518712號公報
[專利文獻5]日本特表2009-526828號公報
[專利文獻6]日本專利4401197號公報
[專利文獻7]日本專利4401198號公報
[專利文獻8]日本專利4473607號公報
[專利文獻9]日本專利4646210號公報
[專利文獻10]CN101322939A
[專利文獻11]日本特開2011-153163號公報
已知有氧化亞銅作為顯示良好抗菌抗病毒性之銅(I)化合物，但純粹之氧化亞銅的奈米微粒子，在大氣中不安定，會慢慢的被氧化為氧化銅(II)，而使抗菌抗病毒性能漸弱。但針對如此之抗菌抗病毒性的降低之問題，專利文獻
1~4全無任何揭示。
專利文獻5中，並無於氧化亞銅之奈米粒子單質的評估，又，針對氧化亞銅之奈米粒子在大氣中容易被氧化，因此抗菌抗病毒性會將低之問題亦無揭示。
專利文獻6~8中，係於合成氧化亞銅後去除還原劑。因此，以該等文獻中記載之方法所得之氧化亞銅粉末亦於大氣中容易被氧化，因而，係有抗菌抗病毒性降低的可能性。又，以該等文獻中記載之方法所得之微米尺寸的氧化亞銅，會有比表面積變小、抗菌抗病毒性能降低之可能性。
專利文獻9中，全無揭示氧化亞銅會顯示極高之抗菌抗病毒性能。又，以抗菌抗病毒用途來使用時，相較於在氧化鈦表面維持氧化銅(II)狀態的狀態，以氧化亞銅狀態時其抗菌抗病毒之效果更大。進一步者，使將氧化亞銅奈米粒子在大氣中被氧化而成為氧化銅(II)者，藉由光觸媒而還原為氧化亞銅，就持續抗菌抗病毒效果而言係有利的，但亦無關於該等之記載。
專利文獻10中記載之載持有氧化亞銅(I)之氧化鈦，就在大氣中容易被氧化此點而言與其他文獻的情況相同，會有抗菌抗病毒性降低之可能性。
專利文獻11中，氧化亞銅(I)在大氣中容易被氧化，因而，係有抗菌抗病毒性降低的可能性。關於此點，專利文獻11並無揭示關於抑制氧化亞銅(I)之氧化的方法。
本發明之目的為提供應用於各種用途時，可持續長期
發揮良好抗菌抗病毒性之抗菌抗病毒性組成物及其製造方法、以及抗菌抗病毒性組成物分散液。又，本發明之目的為提供可持續長期發揮良好抗菌抗病毒性之含有抗菌抗病毒性組成物之塗覆劑、抗菌抗病毒性膜、及抗菌抗病毒性物品。
本發明者等人發現了為了使發揮良好抗菌抗病毒性之氧化亞銅粒子，在大氣中不被氧化為氧化銅(II)而可安定存在，使具有還原性醛基之糖類(以下或稱為「還原性糖類」)以特定量共存係重要的。亦即，發現了藉由特定量之還原性糖類的存在，會持續長期地維持氧化亞銅之良好的抗菌抗病毒性。又，發現了藉由與光觸媒物質組合，可將氧化為氧化銅(II)而失去抗菌抗病毒性能者，藉由光照射還原為氧化亞銅，而半永久地持續效果。進一步地，發現了藉由使用特定之可見光應答型光觸媒作為光觸媒物質，於可見光照射下，可半永久地持續抗菌抗病毒性能。
亦即，本發明係如下所述。
[1]一種抗菌抗病毒性組成物，其係含有BET比表面積為5~100m2/g之氧化亞銅粒子、與具有醛基之糖類，且前述具有醛基之糖類的含量，相對於前述氧化亞銅粒子100質量份為0.5~10質量份。
[2]如[1]記載之抗菌抗病毒性組成物，其係進一步含有光觸媒物質，且相對於前述氧化亞銅粒子、前述具有醛
基之糖類與光觸媒物質之合計量，該光觸媒物質之含量為70~99.9質量%。
[3]如[2]記載之抗菌抗病毒性組成物，其中前述光觸媒物質係含有由氧化鈦及氧化鎢中選出之至少1種。
[4]如[2]或[3]記載之抗菌抗病毒性組成物，其中前述光觸媒物質係(A)由氧化鈦及氧化鎢中選出之基材經(B)由銅(II)離子及鐵(III)離子中選出之至少1種修飾之可見光應答型光觸媒。
[5]如[2]或[3]記載之抗菌抗病毒性組成物，其中前述光觸媒物質係(C)由摻雜過渡金屬之氧化鈦；摻雜碳、氮、及硫之至少任一者的非金屬之氧化鈦；摻雜過渡金屬之氧化鎢；及摻雜碳、氮、及硫之至少任一者的非金屬之氧化鎢所構成群組中選出之基材，經(B)由銅(II)離子及鐵(III)離子中選出之至少1種修飾之可見光應答型光觸媒。
[6]一種抗菌抗病毒性組成物分散液，其係含有如上述[1]~[5]中任一項記載之抗菌抗病毒性組成物1~30質量%、非水系有機溶劑60~98.99質量%、可溶於前述非水系有機溶劑之鹼性物質0.01~10質量%而成。
[7]一種抗菌抗病毒性組成物分散液，其係含有如上述[1]~[5]中任一項記載之抗菌抗病毒性組成物1~30質量%、非水系有機溶劑40~98.98質量%、可溶於前述非水系有機溶劑之鹼性物質0.01~10質量%、可溶於前述非水系有機溶劑之界面活性劑0.01~20質量%而成。
[8]一種含有抗菌抗病毒性組成物之塗覆劑，其係於
如上述[6]或[7]記載之抗菌抗病毒性組成物分散液中，含有於10~120℃之環境下硬化之黏合劑成分而成。
[9]一種抗菌抗病毒性膜，其係塗佈如上述[8]記載之含有抗菌抗病毒性組成物之塗覆劑後硬化而成。
[10]一種抗菌抗病毒性物品，其係於最表面的至少一部分具有如上述[9]記載之抗菌抗病毒性膜。
[11]一種抗菌抗病毒性組成物之製造方法，其係包含於銅(II)化合物之水溶液中添加鹼性物質、與具有醛基之糖類以外的還原劑，以合成氧化亞銅粒子之氧化亞銅粒子合成步驟；混合氧化亞銅粒子與具有醛基之糖類的水溶液，使得具有醛基之糖類含量相對於所得到之氧化亞銅粒子100質量份，成為0.5~10質量份之混合步驟；與混合步驟後分餾固體成分，施以粉碎處理之粉碎步驟。
依照本發明，可提供應用於各種用途時，可持續長期發揮良好抗菌抗病毒性之抗菌抗病毒性組成物及其製造方法、以及抗菌抗病毒性組成物分散液。又，可提供可持續長期發揮良好抗菌抗病毒性之含有抗菌抗病毒性組成物之塗覆劑、抗菌抗病毒性膜、及抗菌抗病毒性物品。
例如，藉由於不特定多數人所接觸之物品或部位塗佈含有本發明之抗菌抗病毒性組成物的塗覆劑，可期待降低菌或病毒透過物品表面由人感染人之風險。
本發明之抗菌抗病毒性組成物，係含有BET比表面積為5~100m2/g之氧化亞銅粒子、與具有醛基之糖類而成。BET比表面積為5~100m2/g之氧化亞銅粒子，於抗菌抗病毒性高之另一面，因為易氧化性高，故難以持續長期維持良好抗菌抗病毒性。因而，本發明中係藉由使具有醛基之糖類共存來維持氧化亞銅粒子之良好抗菌抗病毒性。但是，具有醛基之糖類太少時則無法抑制氧化亞銅粒子之易氧化性，具有醛基之糖類太多時則會阻礙氧化亞銅粒子之抗菌抗病毒性。因而，本發明中，係將具有醛基之糖類的含量設成相對於氧化亞銅粒子100質量份為0.5~10質量%，來抑制氧化亞銅粒子之易氧化性、且實現良好抗菌抗病毒性。
本發明中使用之氧化亞銅粒子，係以Cu2O之化學式所示之粒子。以電子顯微鏡觀察時之形狀雖無特殊限制，但係有成為八面體結晶者或為不定形而顯示近似球的形狀者，本發明中可為該等單獨、或混合存在。
本發明之氧化亞銅粒子，藉由氮吸附法(BET法)算出之BET比表面積為5~100m2/g、較佳為10~50m2/g、更佳為20~40m2/g。藉由使BET比表面積為5~100m2/g可發揮高的抗菌抗病毒性，然BET比表面積超過100m2/g時
，合成困難而且難以回收，操作反而變困難。又，比表面積未達5m2/g時，與菌或病毒之接觸點少，抗菌抗病毒效果變小。再者，因為帶有濃的橙褐色，因此作為抗菌抗病毒性塗覆劑來使用時，會有損及物品之設計性的問題點。
抗菌抗病毒性能中，氧化亞銅之粒子徑越小，效果越大。再者，已知使氧化亞銅成為微粒子時，因為量子尺寸效果，顏色會變淡。而且，因為抗菌抗病毒性能變大，故可將使用量抑制在少的水準，因此，可使著色亦變少。如此地，可認為作為抗菌抗病毒性材料之氧化亞銅，越成為微粒子則越適合。但是，氧化亞銅粒子其粒子徑越小，則越容易在大氣中被氧化而成為氧化銅(II)。氧化銅(II)係帶有黑色，因此已知亦會損及物品之設計性，又，抗菌抗病毒性能亦會降低。
因此，氧化亞銅粒子之粒子徑，較佳為由以電子顯微鏡確認之最大粒子直徑所求得之一次粒子徑為1~400nm之範圍內、更佳為5~150nm、又更佳為10~50nm。
本發明中使用之具有醛基(-CHO)之糖類，較佳為通稱「醛醣」之糖類群，可為單糖類亦可為多糖類、亦可為該等之混合物。可列舉葡萄糖、木糖、半乳糖、果糖、麥芽糖、乳糖等為例子。該等之中，考慮獲得之容易程度、價格等，更佳為葡萄糖、木糖、半乳糖；最佳為葡萄糖。
具有醛基之糖類之含量，相對於前述氧化亞銅粒子
100質量份為0.5~10質量份。含量小於0.5質量份時，抗氧化效果不充分。另一方面，超過10質量份時抗菌抗病毒性能會降低。含量較佳為1.0質量份~7質量份、更佳為1.0質量份~5質量份、又更佳為1.0質量份~3.0質量份、最佳為1.3~2.0質量份。
此處，具有醛基之糖類之含量，意指包含鏈狀體及環狀體等之異構物的全部量。
本發明之抗菌抗病毒性組成物亦可含有光觸媒物質。全體(含有光觸媒物質之抗菌抗病毒性組成物之全體量)中光觸媒物質之含量較佳為70~99.9質量%。藉由含有光觸媒物質，可藉由光照射將由氧化銅(I)變為氧化銅(II)而失去抗菌抗病毒性能的狀態還原為氧化亞銅。結果，可半永久地持續抗菌抗病毒性能。
全體(含有光觸媒物質之抗菌抗病毒性組成物之全體量)中光觸媒物質之含量更佳為80~99質量%、又更佳為90~98質量%。
光觸媒物質只要係藉由光照射而具有氧化還原能力的物質則無特殊限制，可列舉金屬氧化物或金屬氮氧化物等之化合物半導體。由通用性之觀點而言，可列舉含有氧化鈦或氧化鎢作為主成分者，較佳為以氧化鈦為主成分之光觸媒。
此處，「主成分」意指光觸媒物質中之比例為60質
量%以上。
再者，氧化鈦已知有金紅石、銳鈦礦、板鈦礦之結晶型，可無特殊限制地來應用。本發明者等人，雖掌握了作為抗菌抗病毒性能者，金紅石具有比較高之性能，然金紅石其真比重大，難以成為分散液，故難以作為透明的塗覆劑。因此，使用銳鈦礦或板鈦礦作為透明性高之塗覆劑來使用，雖抗菌抗病毒性能稍微差些，但就實用的見解而言亦為重要。因此，就氧化鈦之結晶形而言，只要依生產性或用途來選擇即可。
假定於屋內等使用的情況時，光觸媒物質較佳為可見光應答型光觸媒。
特別地，較佳為(A)由氧化鈦及氧化鎢中選出之基材的表面經(B)由銅(II)離子及鐵(III)離子中選出之至少1種修飾的可見光應答型光觸媒、或者(C)由摻雜過渡金屬及非金屬之氧化鈦及摻雜過渡金屬及非金屬之氧化鎢中選出之基材的表面經(B)由銅(II)離子及鐵(III)離子中選出之至少1種修飾的可見光應答型光觸媒。
此處，作為上述(A)之氧化鈦者並無特殊限制，可使用銳鈦礦、金紅石、板鈦礦型之單結晶型氧化鈦或混合了2種以上之結晶型的氧化鈦。作為氧化鎢者並無特殊限制，例如可使用三斜結晶、單斜結晶、正方結晶。
作為上述(B)之銅(II)離子及鐵(III)離子者，只要係被光觸媒修飾，且在可見光照射下會提高光觸媒活性者則無特殊限制。例如被光觸媒修飾之銅(II)離子及鐵(III)離子
，可列舉氧化物、氫氧化物、氯化物、硝酸鹽、硫酸鹽、乙酸鹽、或銅(II)離子及鐵(III)之有機錯合物等。該等之中，較佳為氧化物、氫氧化物。
上述(C)之過渡金屬及非金屬，只要係摻雜於氧化鈦，產生雜質能階，使可見光之吸收增加，則無特殊限制。例如，過渡金屬可列舉釩、鉻、鐵、銅、釕、銠、鎢、鎵、銦等。非金屬可列舉碳、氮、硫。又，於氧化鈦結晶內部，為了取得電荷平衡，亦可共摻雜複數之過渡金屬、或共摻雜過渡金屬與非金屬。
關於該等觸媒，例如關於銅(II)離子修飾之氧化鈦，可舉例如日本特開2011-079713號公報之段落[0029]~段落[0032]的觸媒。關於銅(II)離子修飾之氧化鎢，可舉例如日本特開2009-226299號公報之段落[0028]~段落[0031]的觸媒。關於共摻雜銅(II)離子修飾之鎢與鎵的氧化鈦，可列舉如日本特開2011-031139號公報之段落[0013]~段落[0021]的觸媒。
本發明之抗菌抗病毒性組成物，可經由於銅(II)化合物之水溶液中添加鹼性物質、與具有醛基之糖類以外的還原劑，以合成氧化亞銅粒子之氧化亞銅粒子合成步驟；混合氧化亞銅粒子與具有醛基之糖類的水溶液，使得具有醛基之糖類含量相對於所得到之氧化亞銅粒子100質量份，成為0.5~10質量份之混合步驟；與混合步驟後分餾固體成分，施以粉碎處理之粉碎步驟來製造。
以下說明各步驟。
水溶性之銅(II)化合物，可列舉硫酸銅(II)、氯化銅(II)、硝酸銅(II)、乙酸銅(II)、氫氧化銅(II)。較佳為硫酸銅(II)。合成所用之銅水溶液中的銅(II)化合物濃度，以銅(II)離子換算時，較佳為0.05~1mol/L、更佳為0.1~0.5mol/L。
鹼性物質可為有機系及無機系物質之任意者，可列舉氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氨、三乙基胺、氫氧化四丁基銨等。其中尤以氫氧化鈉、氫氧化四丁基銨較佳。鹼性物質之添加量較佳相對於銅(II)離子之莫耳數為0.5~5倍之莫耳數、更佳為1~3倍之莫耳數。
具有醛基之糖類以外之還原劑，可列舉硫酸羥胺、硝酸羥胺、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、二硫亞磺酸鈉(sodium dithionite)、硫酸肼、肼、亞磷酸鈉等之水溶液。其中尤以肼水溶液較佳。該還原劑之添加量，相對於銅(II)離子之莫耳數，較佳為0.1~1倍莫耳數、更佳為0.2~0.5倍莫耳數。
又，作為合成時之條件，較佳使溫度成為10~90℃、更佳為30~60℃。
作為具有醛基之糖類者，可列舉已敘述過之糖類。還原性糖類在水溶液中之濃度，較佳為0.1~2mol/L、更佳
為0.5~1.5mol/L。
又，最終得到之抗菌抗病毒性組成物中，係設定還原性糖類之水溶液的混合量，使得相對於所得到之氧化亞銅粒子100質量份，具有醛基之糖類含量成為0.5~10質量份。
混合還原性糖類之水溶液後，係於將固體成分分離乾燥而分餾後，對其施以粉碎處理，藉以得到本發明之抗菌抗病毒性組成物。
再者，含有光觸媒物質的情況時，只要將經混合步驟後之氧化亞銅粒子及還原性糖類的固體成分或分散液與光觸媒物質之分散液混合即可。
固體成分之分離，可採用膜濾器之過濾。固體成分分餾後，依需要在50~80℃乾燥，藉由通常之粉碎手段來進行粉碎處理。此時，較佳為以氧化亞銅粒子之比表面積成為5~100m2/g之範圍的方式，以粉碎能量弱的粉碎處理裝置來進行。可列舉例如以球磨機、混合器、罐式球磨機、瑪瑙研缽之粉碎。
本發明之抗菌抗病毒性組成物分散液，較佳為下述任一態樣。
本發明之第1抗菌抗病毒性組成物分散液，係含有已
敘述過之本發明之抗菌抗病毒性組成物1~30質量%、非水系有機溶劑60~98.99質量%、可溶於非水系有機溶劑之鹼性物質0.01~10質量%而成。
本發明之第2抗菌抗病毒性組成物分散液，係含有已敘述過之本發明之抗菌抗病毒性組成物1~30質量%、非水系有機溶劑40~98.98質量%、可溶於非水系有機溶劑之鹼性物質0.01~10質量%、可溶於非水系有機溶劑之界面活性劑0.01~20質量%而成。
再者，亦有將本發明之第1及第2抗菌抗病毒性組成物分散液統稱為本發明之分散液者。
本發明之分散液中，藉由使成為如上述之含有比例，可使抗菌抗病毒性組成物均勻地分散，而安定地保存。
藉由使抗菌抗病毒性組成物為1質量%以上，可發揮抗菌抗病毒性能。藉由成為30質量%以下，能夠使本發明之分散液安定地保存，提高便利性。抗菌抗病毒性組成物在分散液中之抗菌抗病毒性組成物之濃度，較佳為2~20質量%、更佳為3~10質量%。
關於鹼性物質，藉由使其濃度成為0.01質量%以上，可使本發明之分散液成為鹼性，而防止氧化亞銅粒子之溶解。又，藉由使濃度成為10質量%以下，可使由本發明之分散液形成之膜中的鹼性物質之殘存量降低，實現顯示抗菌抗病毒性能之氧化亞銅粒子性能的維持。抗菌抗病毒性組成物分散液中之鹼性物質濃度，較佳為0.05~7質量%、更佳為0.08~5質量%。
非水系有機溶劑係為水以外之有機溶劑，可列舉乙醇、甲醇、2-丙醇、變性醇、甲乙酮(MEK)、乙酸正丙酯(NPAC)等。
使用非水系有機溶劑之理由，係因為若於水中則氧化亞銅容易被氧化為2價銅，於非水系溶劑中，則不易發生之故。
作為可溶於非水系有機溶劑之鹼性物質者，可為有機系及無機系物質之任意者，可列舉氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氨、三乙基胺、氫氧化四丁基銨等。其中尤以氫氧化鈉、氫氧化四丁基銨較佳。此處，鹼性物質之溶解度，較佳相對於非水系有機溶劑100g為0.05g以上者。
本發明之第2抗菌抗病毒性組成物分散液中，含有可溶於非水系有機溶劑之界面活性劑而成，藉由含有該界面活性劑而使抗菌抗病毒組成物粒子間之凝集減弱，藉由賦予立體障礙，可使分散液安定。又，界面活性劑之含量未達0.01質量%時，分散液之分散性不佳，抗菌抗病毒組成物會沈降，超過20質量%時於由分散液形成之膜中的殘存量多，膜之抗菌抗病毒性能會降低。含量較佳為0.05~15質量%、更佳為0.08~10質量%。
可溶於非水系有機溶劑之界面活性劑，較佳為具有非離子性之界面活性劑，可列舉例如酯型之甘油脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、醚型之脂肪醇乙氧化物、聚氧乙烯烷基苯醚、辛基苯氧基聚乙氧基乙醇(Triton(註冊商標)X-100)、烷基醣苷等。其中尤以辛基苯氧基聚
乙氧基乙醇較佳。
本發明之含有抗菌抗病毒性組成物之塗覆劑，係於本發明之抗菌抗病毒性組成物分散液中，含有於10~120℃之環境下硬化的黏合劑成分而成。該黏合劑成分可使用無機系黏合劑或有機系黏合劑之任意者。考慮光觸媒物質所致之黏合劑的分解時，較佳為無機系黏合劑。黏合劑之種類並無特殊限定，可列舉例如二氧化矽黏合劑、氧化鋯黏合劑、氧化鋁黏合劑、氧化鈦黏合劑等，亦可合併使用該等。其中尤以二氧化矽黏合劑或氧化鋯黏合劑較佳。
黏合劑成分之含量較佳為0.5~10質量%、更佳為1~8質量%。藉由成為0.5~10質量%，塗覆劑能夠安定地分散，可使於基材硬化而形成的膜均勻地接著於基材上。
本發明之抗菌抗病毒性膜，係將本發明之含有抗菌抗病毒性組成物之塗覆劑塗佈且硬化而成。作為塗佈本發明之含有抗菌抗病毒性組成物之塗覆劑的基材者，可列舉金屬、陶瓷、玻璃、纖維、不織布、薄膜、塑膠、橡膠、紙、木材等，該等基材之表面亦可經塗料等塗佈。塗佈方法並無特殊限定，可應用旋轉塗佈法、浸漬塗佈法、噴塗法等。
塗佈後之硬化溫度雖隨使用之黏合劑成分而不同，但較佳為20~80℃之程度。硬化而得之本發明之抗菌抗病毒
性膜之膜厚較佳為0.05~1μm、更佳為0.1~0.5μm。
本發明之抗菌抗病毒性物品，係於最表面的至少一部分(例如人接觸的部位)具有本發明之抗菌抗病毒性膜的物品，可列舉例如建築建材、衛生用品、防污用品等物品。
以下，藉由實施例具體地說明本發明。
再者，對於各例子中得到之抗菌抗病毒性組成物之氧化亞銅粒子，藉由XRD測定來進行結晶峰值所屬的測定。該XRD測定係使用銅靶材，使用Cu-K α 1線，以射線管電壓45kV、射線管電流40mA、測定範圍2 θ=20~80deg、樣品間隔0.0167deg、掃描速度1.1deg/min來進行。測定係使用Panalytical公司製之X’PertPRO。
又，對於各例子中得到之抗菌抗病毒性組成物之氧化亞銅粒子之BET比表面積測定，係使用(股)Mountech製之全自動BET比表面積測定裝置「Macsorb,HM model-1208」來進行。
將蒸餾水1000mL加熱至50℃，一邊攪拌，同時置入硫酸銅(II)五水合物52.25g使其完全溶解。之後，同時置入2mol/L之氫氧化鈉水溶液200mL、與2mol/L之肼水合物的水溶液28mL。強力攪拌1分鐘後，得到分散有氧化亞銅粒子之分散液。之後，置入1.2mol/L之葡萄糖水溶
液300mL，進行1分鐘攪拌。以0.3μm之膜濾器過濾，以1000mL之蒸餾水進行水洗，回收固體成分，於60℃乾燥3h後，以瑪瑙研缽予以粉碎，得到相對於氧化亞銅粒子100質量份共存有葡萄糖1.5質量份之抗菌抗病毒性組成物。圖1顯示抗菌抗病毒性組成物之SEM照片。
再者，將由分散有氧化亞銅粒子之分散液過濾而得之氧化亞銅粒子的BET比表面積藉由氮吸附法測定後，為29m2/g。
以與實施例1同樣的方式，製造分散有氧化亞銅粒子之分散液。之後，不置入葡萄糖水溶液而直接以0.3μm膜濾器過濾，進行水洗，回收固體成分，於60℃乾燥3h後，以瑪瑙研缽予以粉碎，得到氧化亞銅粒子。
將所得之氧化亞銅粒子的BET比表面積藉由氮吸附法測定後，為29m2/g。
藉由實施例1而得之抗菌抗病毒性組成物中之葡萄糖的定量，係如下述方式求得。亦即，使用高頻加熱-紅外吸收法來測定碳量，由碳量算出共存之葡萄糖的量。此時，比較例1中所含之碳量，作為因實驗操作而混入的碳量，藉由將之減去，而由剩餘碳量算出氧化亞銅粒子中所含之葡萄糖量。結果表示於下述表1。再者，對其他實施例亦同樣地求得。
於實施例1中所得之抗菌抗病毒性組成物、與比較例1中所得之氧化亞銅粒子中，藉由XRD測定來觀察於暴露於大氣中之狀態下1週後、2週後、1個月後之狀態。結果如圖2所示。實施例1中，幾乎觀察不到氧化亞銅(Cu2O)之峰值強度的變化(圖2(A))，但比較例1中，因為氧化亞銅被氧化，而出現氧化銅(CuO)之峰值(圖2(B))。藉由此實驗，可確認藉由葡萄糖之極少量共存，抑制了氧化亞銅之氧化。
將蒸餾水1000mL加熱至50℃，一邊攪拌，同時置入硫酸銅(II)五水合物52.25g使其完全溶解。之後，同時置入2mol/L之氫氧化鈉水溶液200mL與2mol/L之肼水合物的水溶液28mL。強力攪拌1分鐘後，以0.3μm之膜濾器過濾，以1000mL之蒸餾水進行水洗，回收固體成分，於60℃乾燥3h後，以瑪瑙研缽予以粉碎，得到氧化亞銅粒子。將所得之氧化亞銅粒子1g懸濁於50mL乙醇溶液中，添加相對於氧化亞銅粒子100質量份為相當於5質量份之葡萄糖量的葡萄糖水溶液，使溶劑蒸發，得到共存有5質
量份之葡萄糖的氧化亞銅粒子(抗菌抗病毒性組成物)。
再者，藉由氮吸附法，測定於實施例2中所得之氧化亞銅粒子的BET比表面積後，為28m2/g。
除了添加相對於氧化亞銅粒子100質量份，為相當於10質量份葡萄糖量的葡萄糖水溶液以外，係與實施例2同樣方式，得到共存有10質量份之葡萄糖的氧化亞銅粒子(抗菌抗病毒性組成物)。
再者，藉由氮吸附法，測定於實施例3中所得之氧化亞銅粒子的BET比表面積後，為28m2/g。
將銳鈦礦型氧化鈦(商品名「FP-6」、昭和Titanium(股)製)懸濁於2-丙醇(以下稱為「IPA」)，調製固體成分濃度5質量%之分散體。添加相對於氧化鈦100質量份為相當於2質量份的TritonX-100(辛基苯氧基聚乙氧基乙醇關東化學製)後，添加相對於氧化鈦為相當於2質量份之氫氧化四丁基銨(使用40質量%氫氧化四丁基銨水溶液(關東化學(股)製))。
之後，使用0.1mm尺寸之介質將懸濁液以珠磨處理進行分散處理，得到分散液(以下稱為「FP-6之IPA分散體」)。將實施例1中所得之「共存有1.5質量份之葡萄糖的氧化亞銅粒子」分散於FP-6之IPA分散體使得相對於氧
化鈦100質量份成為3質量份，而得到抗菌抗病毒性組成物分散液。
將所得之抗菌抗病毒性組成物分散液塗佈於玻璃板(50mm×50mm×1mm)使得固體成分成為1.5mg/25cm2。使玻璃板上之溶劑蒸發，進行病毒不活化能力之評估(評估方法如後述)。結果如圖3所示。
圖3中之「空白」，係為僅有玻璃板之病毒不活化能力的評估結果。「暗處」係為經塗佈分散液之玻璃板在暗條件下的評估結果。「可見光照射」係為經塗佈分散液之玻璃板在可見光照射下之評估結果。
再者，可見光照射係以由白色螢光燈通過N-113光學濾片，以照射經濾除400nm以下之光的光之條件來進行。光強度為800Lux。
由圖3可知，僅有玻璃板時，不顯示病毒不活化能力。經塗佈分散液之玻璃板時，於暗處亦會顯示病毒不活化能力。又，在可見光照射時，顯示更高之病毒不活化能力。由此可知本發明之抗菌抗病毒性組成物顯示良好的病毒不活化能力。又，藉由與光觸媒物質(FP-6氧化鈦)合併使用，可確認具有在暗處之光照射所致的病毒不活化能力提高之效果。
於蒸餾水1000mL中懸濁50g之板鈦礦型氧化鈦(NTB-01、昭和Titanium(股)製)，添加0.133g CuCl2．2H2O(
關東化學(股)製)，使得相對於氧化鈦100質量份，載持0.1質量份之銅(II)離子，加熱至90℃，一邊攪拌同時進行1h熱處理。洗淨、乾燥，得到銅(II)離子修飾之氧化鈦。除了使用前述之銅(II)離子修飾之氧化鈦以取代FP-6以外，係與實施例4同樣方式，得到抗菌抗病毒性組成物分散液。
於蒸餾水1000mL中懸濁50g之氧化鎢(和光純藥工業(股)製)，添加0.133g CuCl2．2H2O(關東化學(股)製)，使得相對於氧化鎢100質量份，載持0.1質量份之銅(II)離子，加熱至90℃，一邊攪拌同時進行1h熱處理。洗淨、乾燥，調製銅(II)離子修飾之氧化鎢。除了使用前述之銅(II)離子修飾之氧化鎢以取代FP-6以外，係與實施例4同樣方式，得到抗菌抗病毒性組成物分散液。
將10g氧化鈦(金紅石型、Tayca(股)製)懸濁於20mL之乙醇(和光純藥工業(股)製)，調製氧化鈦懸濁液。將1g之六氯化鎢(Aldrich製)溶解於10mL之乙醇，以調製鎢溶液。將1g之硝酸鎵(III)水合物(Aldrich製)溶解於10mL之乙醇，以調製鎵溶液。以使鎢：鎵：鈦之莫耳比成為0.03：0.06：0.91的方式，將鎢溶液、鎵溶液與氧化鈦懸濁液混合，一邊攪拌，同時使乙醇溶劑蒸發。將所得之粉
末於950℃熱處理3小時。藉此，得到共摻雜有鎢與鎵之氧化鈦。接著，將共摻雜有鎢與鎵之氧化鈦5g懸濁於100g蒸餾水，添加0.013g CuCl2．2H2O(關東化學(股)製)使得相對於共摻雜有鎢與鎵之氧化鈦100質量份，載持0.1質量份之銅(II)離子，加熱至90℃，一邊攪拌同時進行1h熱處理。洗淨、乾燥，調製經銅(II)離子修飾之共摻雜鎢與鎵的氧化鈦。除了使用此經銅(II)離子修飾之共摻雜有鎢與鎵的氧化鈦以取代FP-6以外，係與實施例4同樣方式，得到抗菌抗病毒性組成物分散液。
將比較例1中得到之氧化亞銅粒子1g懸濁於50mL乙醇溶液，添加相對於氧化亞銅粒子100質量份為相當於0.3質量份葡萄糖量之葡萄糖水溶液，使溶劑蒸發，得到共存有0.3質量份之葡萄糖的氧化亞銅粒子。
將比較例1中得到之氧化亞銅粒子1g懸濁於50mL乙醇溶液，添加相對於氧化亞銅粒子100質量份為相當於12質量份葡萄糖量之葡萄糖水溶液，使溶劑蒸發，得到共存有12質量份之葡萄糖的氧化亞銅粒子。
將市售之工業品氧化亞銅粒子(商品名：Regular、古
河Chemicals(股)製BET比表面積1m2/g)1g懸濁於50mL乙醇溶液，添加相對於氧化亞銅粒子100質量份為相當於1.5質量份葡萄糖量之葡萄糖水溶液，使溶劑蒸發，得到共存有1.5質量份之葡萄糖的氧化亞銅粒子。將所得之氧化亞銅粒子1g分散於乙醇100ml而得到分散液。將該分散液以塗佈量成為8mg/m2之方式塗佈於玻璃板而形成氧化亞銅之塗膜。
除了使塗佈量成為24mg/m2以外係與比較例4同樣方式形成氧化亞銅之塗膜。
藉由將比較例1中得到之氧化亞銅粒子放置於大氣中30日以氧化為氧化銅(II)，以與實施例4同樣方式與FP-6之IPA分散體混合，得到氧化銅(II)/氧化鈦分散液。
將比較例1中得到之氧化亞銅粒子，以與實施例4同樣方式與FP-6之IPA分散體混合，得到氧化亞銅(I)/氧化鈦分散液。
將比較例1中得到之氧化亞銅粒子，以與實施例5同
樣方式與銅(II)離子修飾之氧化鈦的IPA分散體混合，得到氧化亞銅(I)/銅(II)離子修飾之氧化鈦分散液。
病毒不活化能力係藉由使用了噬菌體之模式實驗，由以下方法來確認。再者，利用對噬菌體之不活化能力作為病毒不活化能力的模式之方法，係例如記載於Appl.Microbiol Biotechnol.,79,pp.127-133,2008，已知可得到具有信賴性之結果。
於深型培養皿內鋪上濾紙，添加少量之滅菌水。於濾紙上放置厚度5mm程度之玻璃製台，於其上放置各塗佈有實施例1~3之抗菌抗病毒性組成物、實施例4~7之抗菌抗病毒性組成物分散液、及比較例1~3、6~8之試樣的玻璃板(50mm×50mm×1mm)，分別使實施例1~3及比較例1~3時固體成分成為0.02mg/25cm2、實施例4~7及比較例6~8時固體成分成為1.5mg/25cm2。於其上滴下預先馴化且濃度亦明確之QB噬菌體(NBRC20012)懸濁液100μL，為了使試樣表面與噬菌體接觸，被覆PET(聚對苯二甲酸乙二酯)製之OHP薄膜。將以玻璃板覆蓋此深型培養皿者作為測定用組。準備複數個同樣的測定用組。
又，使用於15W白色螢光燈(Panasonic(股)製、全白螢光燈、FL15N)安裝有紫外線隔除濾片(股)King製作所製、KU-1000100)者作為光源，於照度為800勒克司(以照度計：TOPCON(製)IM-5測定)的位置靜置複數個測定用組。
於指定時間經過後，進行玻璃板上之樣品的噬菌體濃度測定。
噬菌體濃度之測定係由以下方法進行。將玻璃板上之樣品浸透於10mL之回收液(SM Buffer)，以振盪機振盪10分鐘。將此噬菌體回收液適當稀釋，與另外預先培養之大腸菌(NBRC13965)培養液(OD600>1.0、1×108CFU/mL)混合並攪拌後，於37℃之恆溫庫內靜置10分鐘使噬菌體感染大腸菌。將此液塗於洋菜培養基，於37℃培養15小時後以目視計測噬菌體之溶菌斑數。將所得之溶菌斑數乘以噬菌體回收液之稀釋倍率藉以求得噬菌體濃度N。
由初期噬菌體濃度N0、與指定時間後之噬菌體濃度N，求得噬菌體相對濃度(LOG(N/N0))。
再者，關於比較例4及5之塗膜，係以其原本的狀態載置於濾紙上之厚度5mm程度之玻璃製台上，進行噬菌體濃度測定。
以各種條件進行病毒不活化能力之評估後的結果如下述表2~4所示。
上述表2係顯示隨葡萄糖量不同，剛合成後(合成後5日以內)之氧化亞銅粒子的病毒不活化能力與放置1個月(30日以上)後之病毒不活化能力的表。塗膜量為8mg/m2。
實施例1~3中，隨著葡萄糖量增加，病毒不活化能力會降低。不管何例中，由合成後之評估與1個月後之評估結果，均未觀察到病毒不活化能力之變化。比較例3雖有抗氧化效果，但由於存在有大量的葡萄糖，故全體的病毒不活化能力低。
比較例1與比較例2中，合成後之病毒不活化能力為高，相對於此，1個月後之病毒不活化能力大幅降低。此可認為是因為葡萄糖之量少，抗氧化不發生效果所致。
上述表3係比較實施例1與比較例4、5之病毒不活化能力的表。
由實施例1合成之氧化亞銅粒子，BET比表面積大，故顯示相較於添加了葡萄糖之市售BET比表面積小的工業品氧化亞銅明顯為高的活性。因而，藉由使用本發明之抗菌抗病毒性組成物，即使塗佈量少，亦可期待高的病毒不活化能力。
上述表4係顯示組合了光觸媒物質之材料於剛合成後及於大氣中放置1個月(30日以上)後之抗病毒性能的表。
實施例4~7係葡萄糖、氧化亞銅與光觸媒之組合的抗菌抗病毒性組成物；比較例6~8係不含葡萄糖，而為氧化亞銅與光觸媒之組合的抗菌抗病毒性組成物。
比較剛合成後之評估與合成1個月後之評估時，不管於暗處、或是可見光照射，存在有葡萄糖之實施例4~7均可確認較能維持良好的病毒不活化能力。另一方面，無葡萄糖之比較例6~8，病毒不活化能力低。
實施例4~7與比較例6~8中，顯示了藉由與光觸媒之組合，可見光照射條件下，相較於暗處的情況更顯示良好的病毒不活化能力。此可認為是在可見光照射下，藉由光觸媒之氧化還原，銅(I)增加，而對抗病毒性能做出貢獻。但是，比較例6~8中，即使與光觸媒組合，病毒不活化能力為較實施例4~7更低之等級。
由以上事實，如實施例4~7所述，可確認若依照葡萄糖、氧化亞銅與光觸媒之組合的抗菌抗病毒性組成物，即使時間經過，亦可維持高的病毒不活化能力。
[圖1]為顯示於實施例1得到之氧化亞銅粒子之SEM照片的圖。
[圖2]為顯示於實施例1得到之抗菌抗病毒性組成物、及於比較例1得到之氧化亞銅中，X射線繞射圖案之變
化的圖；(A)為實施例1之圖、(B)為比較例1之圖。
[圖3]為顯示實施例4之抗病毒性能的圖。
Claims (11)
- 一種抗菌抗病毒性組成物，其係含有BET比表面積為5~100m2/g之氧化亞銅粒子、與具有醛基之糖類，且前述具有醛基之糖類的含量，相對於前述氧化亞銅粒子100質量份，為0.5~10質量份。
- 如申請專利範圍第1項之抗菌抗病毒性組成物，其係進一步含有光觸媒物質，且相對於前述氧化亞銅粒子、前述具有醛基之糖類與前述光觸媒物質之合計量，該光觸媒物質之含量為70~99.9質量%。
- 如申請專利範圍第2項之抗菌抗病毒性組成物，其中前述光觸媒物質係含有由氧化鈦及氧化鎢中選出之至少1種。
- 如申請專利範圍第2或3項之抗菌抗病毒性組成物，其中前述光觸媒物質係(A)由氧化鈦及氧化鎢中選出之基材經(B)由銅(II)離子及鐵(III)離子中選出之至少1種修飾之可見光應答型光觸媒。
- 如申請專利範圍第2或3項之抗菌抗病毒性組成物，其中前述光觸媒物質係(C)由摻雜過渡金屬之氧化鈦；摻雜碳、氮、及硫之至少任一者的非金屬之氧化鈦；摻雜過渡金屬之氧化鎢；及摻雜碳、氮、及硫之至少任一者的非金屬之氧化鎢所構成群組中選出之基材，經(B)由銅(II)離子及鐵(III)離子中選出之至少1種修飾之可見光應答型光觸媒。
- 一種抗菌抗病毒性組成物分散液，其係含有如申請 專利範圍第1或2項之抗菌抗病毒性組成物1~30質量%、非水系有機溶劑60~98.99質量%、可溶於前述非水系有機溶劑之鹼性物質0.01~10質量%而成。
- 一種抗菌抗病毒性組成物分散液，其係含有如申請專利範圍第1或2項之抗菌抗病毒性組成物1~30質量%、非水系有機溶劑40~98.98質量%、可溶於前述非水系有機溶劑之鹼性物質0.01~10質量%、可溶於前述非水系有機溶劑之界面活性劑0.01~20質量%而成。
- 一種含有抗菌抗病毒性組成物之塗覆劑，其係於如申請專利範圍第6項之抗菌抗病毒性組成物分散液中，含有於10~120℃之環境下硬化之黏合劑成分而成。
- 一種抗菌抗病毒性膜，其係塗佈如申請專利範圍第8項之含有抗菌抗病毒性組成物之塗覆劑後硬化而成。
- 一種抗菌抗病毒性物品，其係於最表面的至少一部分具有如申請專利範圍第9項之抗菌抗病毒性膜。
- 一種抗菌抗病毒性組成物之製造方法，其係包含於銅(II)化合物之水溶液中添加鹼性物質、與具有醛基之糖類以外的還原劑，以合成氧化亞銅粒子之氧化亞銅粒子合成步驟；混合氧化亞銅粒子與具有醛基之糖類的水溶液，使得具有醛基之糖類含量相對於所得到之氧化亞銅粒子100質量份，成為0.5~10質量份之混合步驟；與混合步驟後分餾固體成分，施以粉碎處理之粉碎步驟。
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