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特開2023-2258抗菌・抗ウイルス剤組成物、それを用いた硬化膜及び積層構造体
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023002258
(43)【公開日】2023-01-10
(54)【発明の名称】抗菌・抗ウイルス剤組成物、それを用いた硬化膜及び積層構造体
(51)【国際特許分類】
   A01N 33/12 20060101AFI20221227BHJP
   C08L 101/00 20060101ALI20221227BHJP
   C08K 5/17 20060101ALI20221227BHJP
   C08K 5/544 20060101ALI20221227BHJP
   A01P 3/00 20060101ALI20221227BHJP
   A01N 25/10 20060101ALI20221227BHJP
   A01N 55/10 20060101ALI20221227BHJP
【FI】
A01N33/12 101
C08L101/00
C08K5/17
C08K5/544
A01P3/00
A01N25/10
A01N55/10 200
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021103390
(22)【出願日】2021-06-22
(71)【出願人】
【識別番号】000226161
【氏名又は名称】日華化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001047
【氏名又は名称】弁理士法人セントクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】福岡 秀幸
【テーマコード(参考)】
4H011
4J002
【Fターム(参考)】
4H011AA02
4H011AA04
4H011BB04
4H011BB16
4H011BC19
4H011DA07
4H011DA08
4H011DH05
4J002AA021
4J002AC081
4J002BB061
4J002BC051
4J002BF031
4J002BG071
4J002CD001
4J002CD012
4J002CD022
4J002CD052
4J002CF001
4J002CK021
4J002EN136
4J002ER007
4J002EU187
4J002EU227
4J002EX076
4J002FD142
4J002FD147
4J002FD186
4J002GB00
4J002GH00
4J002GP00
4J002GQ00
(57)【要約】      (修正有)
【課題】抗菌・抗ウイルス性、抗菌・抗ウイルス即効性及び透明性に優れた硬化膜を形成することが可能であり、安定性に優れた抗菌・抗ウイルス剤組成物を提供する。
【解決手段】例えば、3-(トリメトキシシリル)プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロライド、ラウリルジメチルヒドロキシエチルアンモニウム-ブチルリン酸エステル、ヘキサデシルエチルジメチルアンモニウム-エチル硫酸塩、ジデシルジメチルアンモニウムメチル硫酸塩から選択される少なくとも1種の第4級アンモニウム塩からなる抗菌・抗ウイルス剤と、熱硬化性化合物及び熱硬化樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の熱硬化成分とを含有する抗菌・抗ウイルス剤組成物。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記式(1)で表される化合物及び下記式(2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種の第4級アンモニウム塩からなる抗菌・抗ウイルス剤と、熱硬化性化合物及び熱硬化樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の熱硬化成分とを含有することを特徴とする抗菌・抗ウイルス剤組成物。
【化1】
〔式(1)中、Rは炭素数10~22のアルキル基又はアリール基を表し、Rはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基又は(AO)Hで表される基を表し、AOは炭素数2~4のアルキレンオキサイドを表し、pは1~10の整数であり、Rはメチル基、エチル基、ベンジル基又は炭素数2~4のヒドロキシアルキル基を表し、m及びnはそれぞれ独立に1又は2であってm+n=3であり、kは1又は2であり、Zはモノアルキルリン酸イオン、ジアルキルリン酸イオン、ハロゲンイオン、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン又は芳香族アニオンを表し、また、式(2)中、Rは炭素数10~22のアルキル基を表し、R及びRはそれぞれ独立にメチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基を表し、Rは炭素数2~4のアルキレン基を表し、R、R及びR10はそれぞれ独立にメチル基又はエチル基を表し、Zはハロゲンイオンを表す。〕
【請求項2】
前記第4級アンモニウム塩からなる抗菌・抗ウイルス剤が前記熱硬化成分100質量部に対して0.1~50質量部含まれていることを特徴とする請求項1に記載の抗菌・抗ウイルス剤組成物。
【請求項3】
前記熱硬化成分が、水酸基を有するウレタン樹脂、水酸基を有するアクリル樹脂、水酸基を有するポリエステル樹脂及び水酸基を有するエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1又は2に記載の抗菌・抗ウイルス剤組成物。
【請求項4】
請求項1~3のうちのいずれか一項に記載の抗菌・抗ウイルス剤組成物の熱硬化物であることを特徴とする硬化膜。
【請求項5】
部材と、前記部材の表面に配置された請求項4に記載の硬化膜からなる層とを備えていることを特徴とする積層構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、抗菌・抗ウイルス剤組成物、並びに、抗菌・抗ウイルス性硬化膜及び積層構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
近年の新型コロナウイルスの世界的な感染拡大によって、人が接触する部材(構造体)に対する抗菌・抗ウイルス加工の必要性が高まっている。このような部材(構造体)に対する抗菌・抗ウイルス加工技術としては、抗菌・抗ウイルス作用を有する組成物を部材の表面にコーティングし、抗菌・抗ウイルス性膜を形成する方法が知られている。
【0003】
例えば、国際公開第2014/184989号(特許文献1)には、酸化チタン等の光触媒粒子と亜酸化銅粒子とバインダー樹脂と有機溶剤とを含有するコーティング組成物が記載されている。また、特開2010-168578号公報(特許文献2)には、一価の銅化合物を含む抗ウイルス性塗料が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第2014/184989号
【特許文献2】特開2010-168578号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、金属酸化物粒子を含有する抗菌・抗ウイルス性組成物においては、金属酸化物粒子が凝集して沈殿しやすく、保存安定性に劣り、また、金属成分が熱変色して塗膜の透明性が低下するという問題があった。さらに、金属酸化物粒子は、抗菌・抗ウイルス性が十分なものであっても、抗菌・抗ウイルス即効性に劣るという問題があった。
【0006】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、抗菌・抗ウイルス性、抗菌・抗ウイルス即効性及び透明性に優れた硬化膜を形成することが可能であり、安定性に優れた抗菌・抗ウイルス剤組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、熱硬化性化合物及び熱硬化樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の熱硬化成分に特定の第4級アンモニウム塩からなる抗菌・抗ウイルス剤を配合することによって、前記熱硬化成分の安定性及び硬化膜の透明性を維持した状態で、前記熱硬化成分に優れた抗菌・抗ウイルス性及び抗菌・抗ウイルス即効性を付与できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
すなわち、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、下記式(1)で表される化合物及び下記式(2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種の第4級アンモニウム塩からなる抗菌・抗ウイルス剤と、熱硬化性化合物及び熱硬化樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の熱硬化成分とを含有することを特徴とするものである。
【0009】
【化1】
【0010】
前記式(1)中、Rは炭素数10~22のアルキル基又はアリール基を表し、Rはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基又は(AO)Hで表される基を表し、AOは炭素数2~4のアルキレンオキサイドを表し、pは1~10の整数であり、Rはメチル基、エチル基、ベンジル基又は炭素数2~4のヒドロキシアルキル基を表し、m及びnはそれぞれ独立に1又は2であってm+n=3であり、kは1又は2であり、Zはモノアルキルリン酸イオン、ジアルキルリン酸イオン、ハロゲンイオン、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン又は芳香族アニオンを表し、また、前記式(2)中、Rは炭素数10~22のアルキル基を表し、R及びRはそれぞれ独立にメチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基を表し、Rは炭素数2~4のアルキレン基を表し、R、R及びR10はそれぞれ独立にメチル基又はエチル基を表し、Zはハロゲンイオンを表す。
【0011】
本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物においては、前記第4級アンモニウム塩からなる抗菌・抗ウイルス剤が前記熱硬化成分100質量部に対して0.1~50質量部含まれていることが好ましい。
【0012】
また、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物においては、前記熱硬化成分が、水酸基を有するウレタン樹脂、水酸基を有するアクリル樹脂、水酸基を有するポリエステル樹脂及び水酸基を有するエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
【0013】
本発明の硬化膜は、前記本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物の熱硬化物であり、本発明の積層構造体は、部材と、前記部材の表面に配置された前記本発明の硬化膜からなる層とを備えるものである。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、抗菌・抗ウイルス性、抗菌・抗ウイルス即効性及び透明性に優れた硬化膜を形成することが可能であり、安定性に優れた抗菌・抗ウイルス剤組成物を得ることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
【0016】
<抗菌・抗ウイルス剤組成物>
先ず、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物について説明する。本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、後述する式(1)で表される化合物及び式(2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種の第4級アンモニウム塩からなる抗菌・抗ウイルス剤と、熱硬化性化合物及び熱硬化樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の熱硬化成分とを含有するものである。このような本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、抗菌・抗ウイルス性に優れた塗膜(硬化膜)を形成することができ、様々な部材(構造体)に対して抗菌・抗ウイルス性を付与することが可能である。特に、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、金属系抗菌・抗ウイルス剤を含有する組成物に比べて、抗菌・抗ウイルス即効性に優れた塗膜を形成することができる。さらに、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、金属系抗菌・抗ウイルス剤を含有する組成物に比べて、抗菌・抗ウイルス剤が分離沈降せず、安定性に優れており、また、塗膜形成時に変色しにくく、透明性に優れた塗膜を形成することが可能である。
【0017】
〔抗菌・抗ウイルス剤〕
本発明に用いられる抗菌・抗ウイルス剤は、第4級アンモニウムカチオン基を有する化合物からなるものである。前記第4級アンモニウムカチオン基を有する化合物は部材(構造体)の表面において抗菌・抗ウイルス性を発現する。このような抗菌・抗ウイルス性を発現する第4級アンモニウムカチオン基としては、シラン系のアンモニウムカチオン基、ポリオキシアルキレンアルキルアンモニウムカチオン基、アルキルアンモニウムカチオン基等が挙げられる。前記第4級アンモニウムカチオン基を有する化合物においては、このような抗菌・抗ウイルス性を発現する第4級アンモニウムカチオン基が1分子中に1つ以上含まれていればよい。また、前記第4級アンモニウムカチオン基を有する化合物は低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
【0018】
前記第4級アンモニウムカチオン基を有する化合物において、第4級アンモニウムカチオン基の対イオンとなるアニオンとしては、特に制限はなく、例えば、モノアルキルリン酸イオン、ジアルキルリン酸イオン、ハロゲンイオン、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン、芳香族アニオン等が挙げられる。また、芳香族アニオンとしては、例えば、パラトルエンスルホン酸のアニオン残基、キシレンスルホン酸のアニオン残基、安息香酸のアニオン残基、アルキルベンゼンスルホン酸のアニオン残基等が挙げられる。
【0019】
本発明に用いられる抗菌・抗ウイルス剤は、具体的には、下記式(1)で表される化合物及び下記式(2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種の第4級アンモニウム塩からなるものである。
【0020】
【化2】
【0021】
前記式(1)中、Rは炭素数10~22のアルキル基又はアリール基を表す。Rの炭素数が前記範囲から逸脱すると、抗菌・抗ウイルス性が低下しやすい。また、Rの炭素数としては、12~18が好ましい。
【0022】
前記式(1)中、Rはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基又は(AO)Hで表される基を表し、AOは炭素数2~4のアルキレンオキサイドを表し、pは1~10の整数である。これらの基のうち、抗菌・抗ウイルス性が向上するという観点から、メチル基が好ましい。
【0023】
前記式(1)中、Rはメチル基、エチル基、ベンジル基又は炭素数2~4のヒドロキシアルキル基を表す。これらの基のうち、抗菌・抗ウイルス性が向上するという観点から、炭素数2~4のヒドロキシアルキル基が好ましく、ヒドロキシエチル基がより好ましい。
【0024】
前記式(1)中、Zはモノアルキルリン酸イオン、ジアルキルリン酸イオン、ハロゲンイオン、メチル硫酸イオン、エチル硫酸イオン又は芳香族アニオンを表す。これらのイオンのうち、抗菌・抗ウイルス性が向上するという観点から、モノアルキルリン酸イオン、ジアルキルリン酸イオンが好ましい。また、モノアルキルリン酸イオン及びジアルキルリン酸イオンのアルキル基の炭素数としては1~12が好ましく、1~6がより好ましく、2~4が特に好ましい。また、前記芳香族アニオンとしては、パラトルエンスルホン酸のアニオン残基、キシレンスルホン酸のアニオン残基、安息香酸のアニオン残基、アルキルベンゼンスルホン酸のアニオン残基等が挙げられる。
【0025】
このような前記式(1)で表される第4級アンモニウム塩としては、例えば、ドデシルジメチルヒドロキシエチルアンモニウム-ブチルリン酸エステル塩、テトラデシルジメチルヒドロキシエチルアンモニウム-ブチルリン酸エステル塩、ドデシルジメチルヒドロキシエチルアンモニウム-エチルリン酸エステル塩、テトラデシルジメチルヒドロキシエチルアンモニウム-エチルリン酸エステル塩等が挙げられる。これらの第4級アンモニウム塩の中でも、抗菌・抗ウイルス性が向上するという観点から、ドデシルジメチルヒドロキシエチルアンモニウム-ブチルリン酸エステル塩が好ましい。
【0026】
前記式(1)中、m及びnはそれぞれ独立に1又は2であってm+n=3であり、kは1又は2である。
【0027】
また、前記式(2)中、Rは炭素数10~22のアルキル基を表す。Rの炭素数が前記範囲から逸脱すると、抗菌・抗ウイルス性が低下しやすい。また、Rの炭素数としては、12~18が好ましい。Rを構成するアルキル基としては、例えば、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、ウンエイコシル基、ドエイコシル基、トリエイコシル基、テトラエイコシル基等が挙げられる。
【0028】
前記式(2)中、R及びRはそれぞれ独立にメチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基を表し、Rは炭素数2~4のアルキレン基を表し、R、R及びR10はそれぞれ独立にメチル基又はエチル基を表す。また、Zはハロゲンイオンを表し、例えば、塩素イオン、臭素イオン等が挙げられるが、抗菌・抗ウイルス性が向上するという観点から、塩素イオンが好ましい。
【0029】
このような前記式(2)で表される第4級アンモニウム塩としては、例えば、メトキシシラン系第4級アンモニウム塩、エトキシシラン系第4級アンモニウム塩が挙げられる。
【0030】
前記メトキシシラン系第4級アンモニウム塩としては、例えば、オクタデシルジメチル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ドデシルジメチル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ドデシルジイソプロピル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、テトラデシルジメチル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、テトラデシルジエチル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、テトラデシルジ-n-プロピル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ペンタデシルジメチル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ペンタデシルジエチル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ペンタデシルジ-n-プロピル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ヘキサデシルジメチル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ヘキサデシルジエチル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ヘキサデシルジ-n-プロピル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、オクタデシルジエチル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、オクタデシルジ-n-プロピル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド等が挙げられる。これらのメトキシシラン系第4級アンモニウム塩の中でも、抗菌・抗ウイルス性が向上するという観点から、テトラデシルジメチル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライドが好ましい。
【0031】
また、前記エトキシシラン系第4級アンモニウム塩としては、例えば、オクタデシルジメチル(3-トリエトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ドデシルジメチル(3-トリエトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ドデシルジイソプロピル(3-トリエトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、テトラデシルジメチル(3-トリエトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、テトラデシルジエチル(3-トリエトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、テトラデシルジ-n-プロピル(3-トリエトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ペンタデシルジメチル(3-トリエトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ペンタデシルジエチル(3-トリエトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ペンタデシルジ-n-プロピル(3-トリエトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ヘキサデシルジメチル(3-トリエトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ヘキサデシルジエチル(3-トリエトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、ヘキサデシルジ-n-プロピル(3-トリエトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、オクタデシルジエチル(3-トリエトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、オクタデシルジ-n-プロピル(3-トリエトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド等が挙げられる。これらのエトキシシラン系第4級アンモニウム塩の中でも、抗菌・抗ウイルス性が向上するという観点から、テトラデシルジメチル(3-トリエトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライドが好ましい。
【0032】
本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物においては、前記式(1)で表される化合物及び前記式(2)で表される化合物からなる少なくとも1種の第4級アンモニウム塩からなる抗菌・抗ウイルス剤のみが含まれていてもよいが、本発明の効果が得られる範囲において、前記第4級アンモニウム塩からなる抗菌・抗ウイルス剤のほかに、他の抗菌・抗ウイルス剤が含まれていてもよい。
【0033】
〔熱硬化成分〕
本発明に用いられる熱硬化成分は、熱硬化性化合物及び熱硬化樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である。本発明において、熱硬化性化合物とは、加熱により反応して硬化する特性を有する化合物を意味し、例えば、重合開始剤の存在下で加熱することによって重合する重合性官能基を有するプレポリマー等、硬化剤や架橋剤の存在下で加熱することによって硬化(架橋)する熱硬化性のモノマーやオリゴマー等が挙げられる。また、熱硬化樹脂とは、前記熱硬化性化合物が加熱により重合(硬化)したものを意味し、例えば、前記重合性官能基を有するプレポリマーが重合したポリマー等、前記熱硬化性のモノマーやオリゴマーの硬化物や半硬化物等が挙げられる。また、前記重合性官能基を有するプレポリマーのうち、重合性官能基を有するモノマーが熱重合したプレポリマーは、重合開始剤を使用せずにそのままの状態で熱硬化樹脂として使用することもできる。なお、本発明において、「熱硬化成分」とは、前記熱硬化性化合物と前記熱硬化樹脂の両者を包含する概念である。
【0034】
前記熱硬化樹脂の製造方法としては特に制限はないが、例えば、
(1)重合性官能基を有するモノマーと他のモノマーとを共重合したり、プレポリマーの構成するポリマー鎖に重合性官能基を導入したりして前記重合性官能基を有するプレポリマーを調製した後、この重合性官能基を有するプレポリマーを、重合開始剤の存在下で加熱することによって重合させ、ポリマーを形成する方法、
(2)重合性官能基を有するモノマーを、重合開始剤の存在下で加熱することによって重合させ、ポリマーを形成する方法、
(3)熱硬化性のモノマーやオリゴマーを、硬化剤や架橋剤の存在下で加熱することによって硬化(架橋)させ、前記熱硬化性のモノマーやオリゴマーの硬化物や半硬化物を得る方法等が挙げられる。
【0035】
前記熱硬化性化合物としては、例えば、ラジカル重合性の炭素-炭素二重結合を有する化合物、エポキシ化合物、メラミン化合物、フェノール化合物、オキセタン樹脂、ユリア樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、スチレン-ブタジエンゴム等が挙げられる。これらの熱硬化性化合物は1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。これらの熱硬化性化合物のうち、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、スチレン-ブタジエンゴムは、熱硬化樹脂としても使用することができる。また、硬化後のアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、スチレン-ブタジエンゴム(すなわち、これらの熱硬化物)も、熱硬化樹脂として使用することができる。
【0036】
また、本発明に用いられる熱硬化成分は、抗菌・抗ウイルス剤組成物の作業性の観点から、室温(25℃)で液状であることが好ましい。
【0037】
〔ラジカル重合性の炭素-炭素二重結合を有する化合物〕
ラジカル重合性の炭素-炭素二重結合を有する化合物とは、分子内に炭素-炭素二重結合を有する化合物であり、炭素-炭素二重結合が反応することで、硬化する化合物である。このようなラジカル重合性の炭素-炭素二重結合を有する化合物においては、硬度・耐摩耗性・耐熱性等が向上するという観点から、ラジカル重合性の炭素-炭素二重結合を1分子内に2つ以上有する化合物が好ましい。
【0038】
本発明に用いられるラジカル重合性の炭素-炭素二重結合を有する化合物としては、例えば、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレート、ポリブタジエン、ブタジエンアクリロニトリル共重合体であってアクリル基を有する化合物;ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレート、ポリブタジエン、ブタジエンアクリロニトリル共重合体であってアリル基を有する化合物;マレイミド基を有する化合物、熱反応性モノマー等が挙げられる。なお、本明細書において、(メタ)アクリレートとは、アクリレートとメタクリレートとの総称であり、アクリレート及びメタクリレートの一方又は両方を意味する。
【0039】
以下に、好ましいラジカル重合性の炭素-炭素二重結合を有する化合物を例示するが、本発明に用いられるラジカル重合性の炭素-炭素二重結合を有する化合物はこれらに限定されるものではない。
【0040】
(ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレート、ポリブタジエン又はブタジエン-アクリロニトリル共重合体であってアクリル基を有する化合物)
アクリル基を有するポリエーテルを構成するポリエーテルとしては、炭素数3~6の有機基がエーテル結合を介して繰り返したものが好ましい。このようなアクリル基を有するポリエーテルは、ポリエーテルポリオールと(メタ)アクリル酸又はその誘導体との反応により得ることができる。
【0041】
アクリル基を有するポリエステルを構成するポリエステルとしては、炭素数3~6の有機基がエステル結合を介して繰り返したものが好ましい。このようなアクリル基を有するポリエステルは、ポリエステルポリオールと(メタ)アクリル酸又はその誘導体との反応により得ることができる。
【0042】
アクリル基を有するポリカーボネートを構成するポリカーボネートとしては、炭素数3~6の有機基がカーボネート結合を介して繰り返したものが好ましい。このようなアクリル基を有するポリカーボネートは、ポリカーボネートポリオールと(メタ)アクリル酸又はその誘導体との反応により得ることができる。
【0043】
アクリル基を有するポリ(メタ)アクリレートを構成するポリ(メタ)アクリレートとしては、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリレートとの共重合体、水酸基を有する(メタ)アクリレートと極性基を有さない(メタ)アクリレートとの共重合体、グリシジル基を有する(メタ)アクリレートと極性基を有さない(メタ)アクリレートとの共重合体等が好ましい。このようなアクリル基を有するポリ(メタ)アクリレートは、カルボキシ基を有する共重合体(例えば、(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリレートとの共重合体)と水酸基を有する(メタ)アクリレート又はグリシジル基を有する(メタ)アクリレートとの反応、水酸基を有する共重合体(例えば、水酸基を有する(メタ)アクリレートと極性基を有さない(メタ)アクリレートとの共重合体)と(メタ)アクリル酸又はその誘導体との反応、或いは、グリシジル基を有する共重合体(例えば、グリシジル基を有する(メタ)アクリレートと極性基を有さない(メタ)アクリレートとの共重合体)と(メタ)アクリル酸又はその誘導体との反応によって、得ることができる。
【0044】
アクリル基を有するポリブタジエンは、カルボキシ基を有するポリブタジエンと水酸基を有する(メタ)アクリレート又はグリシジル基を有する(メタ)アクリレートとの反応、水酸基を有するポリブタジエンと(メタ)アクリル酸又はその誘導体との反応、或いは、無水マレイン酸を付加したポリブタジエンと水酸基を有する(メタ)アクリレートとの反応により得ることができる。
【0045】
アクリル基を有するブタジエン-アクリロニトリル共重合体は、カルボキシ基を有するブタジエン-アクリロニトリル共重合体と水酸基を有する(メタ)アクリレート又はグリシジル基を有する(メタ)アクリレートとの反応によって得ることができる。
【0046】
(ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレート、ポリブタジエン又はブタジエン-アクリロニトリル共重合体であってアリル基を有する化合物)
アリル基を有する化合物としては、ジアリルエステルとジオールとの反応物等が挙げられる。前記ジアリルエステルとしては、ジカルボン酸又はその誘導体とアリルアルコールとの反応物等が挙げられ、前記ジカルボン酸としては、しゅう酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸等が挙げられる。前記ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール等が挙げられる。
【0047】
(マレイミド基を有する化合物)
マレイミド基を有する化合物としては、例えば、N,N’-(4,4’-ジフェニルメタン)ビスマレイミド、ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、2,2-ビス[4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン等のビスマレイミド化合物;ダイマー酸ジアミンと無水マレイン酸との反応物;マレイミド酢酸、マレイミドカプロン酸等のマレイミド化アミノ酸とポリオールとの反応物等が挙げられ、中でも、ダイマー酸ジアミンと無水マレイン酸との反応物;マレイミド酢酸、マレイミドカプロン酸等のマレイミド化アミノ酸とポリオールとの反応物が好ましい。前記マレイミド化アミノ酸は、無水マレイン酸とアミノ酢酸又はアミノカプロン酸とを反応させることによって得られるものである。ポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリアクリレートポリオール、ポリメタクリレートポリオールが好ましい。
【0048】
(熱反応性モノマー)
熱反応性モノマーとしては、例えば、水酸基を有する(メタ)アクリレート、水酸基を有する(メタ)アクリレートとジカルボン酸又はその誘導体との反応物であるカルボキシ基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。前記水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられ、前記ジカルボン酸としては、例えば、しゅう酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸等が挙げられる。これらの水酸基を有する(メタ)アクリレート及びジカルボン酸は1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
【0049】
また、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ターシャリーブチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、その他のアルキル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジンクモノ(メタ)アクリレート、ジンクジ(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリフロロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3-テトラフロロプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,4,4-ヘキサフロロブチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、N,N'-メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N'-エチレンビス(メタ)アクリルアミド、1,2-ジ(メタ)アクリルアミドエチレングリコール、ジ(メタ)アクリロイロキシメチルトリシクロデカン、N-(メタ)アクリロイロキシエチルマレイミド、N-(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、N-(メタ)アクリロイロキシエチルフタルイミド等の(メタ)アクリレート化合物;n-ビニル-2-ピロリドン、スチレン誘導体、α-メチルスチレン誘導体等のビニル化合物も、熱反応性モノマーとして用いることができる。これらの熱反応性モノマーは1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
【0050】
(熱ラジカル重合開始剤)
前記ラジカル重合性の炭素-炭素二重結合を有する化合物の熱ラジカル重合開始剤としては、特に制限はないが、急速加熱試験(試料1gを電熱板の上にのせ、4℃/分で昇温した時の分解開始温度)における分解温度が40℃以上140℃以下となるものが好ましい。分解温度が前記下限未満になると、前記ラジカル重合性の炭素-炭素二重結合を有する化合物と熱ラジカル重合開始剤とを含む組成物の常温における保存性が悪くなる傾向にあり、他方、前記上限を越えると、硬化時間が極端に長くなる傾向にある。
【0051】
このような熱ラジカル重合開始剤として具体的には、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2-ビス(4,4-ジ-t-ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロドデカン、n-ブチル4,4-ビス(t-ブチルパーオキシ)バレレート、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)ブタン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-2-メチルシクロヘキサン、t-ブチルハイドロパーオキサイド、P-メンタンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、t-ヘキシルハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、α,α'-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3-ヘキシン、イソブチリルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、桂皮酸パーオキサイド、m-トルオイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ-3-メトキシブチルパーオキシジカーボネート、ジ-2-エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ-sec-ブチルパーオキシジカーボネート、ジ(3-メチル-3-メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、ジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、α,α'-ビス(ネオデカノイルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3,-テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1-シクロヘキシル-1-メチルエチルパーオキシネオデカノエート、t-ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t-ブチルパーオキシネオデカノエート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、t-ブチルパーオキシピバレート、2,5-ジメチル-2,5-ビス(2-エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルへキサノエート、1-シクロヘキシル-1-メチルエチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシマレイックアシッド、t-ブチルパーオキシラウレート、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルモノカーボネート、2,5-ジメチル-2,5-ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシアセテート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシ-m-トルオイルベンゾエート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、ビス(t-ブチルパーオキシ)イソフタレート、t-ブチルパーオキシアリルモノカーボネート、3,3',4,4'-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等が挙げられる。これらの熱ラジカル重合開始剤は1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
【0052】
〔エポキシ化合物〕
エポキシ化合物は、グリシジル基を分子内に1つ以上有する化合物であり、加熱によりグリシジル基が反応することで3次元的網目構造を形成し、硬化する化合物である。このようなエポキシ化合物においては、十分な硬化物特性を示すという観点から、1分子にグリシジル基が2つ以上含まれている化合物が好ましい。
【0053】
本発明に用いられるエポキシ化合物としては、特に制限はないが、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビフェノール等のビスフェノール化合物又はこれらの誘導体、水素添加ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールF、水素添加ビフェノール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジエタノール等の脂環構造を有するジオール又はこれらの誘導体、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール等の脂肪族ジオール又はこれらの誘導体等をエポキシ化した2官能の化合物、トリヒドロキシフェニルメタン骨格、アミノフェノール骨格を有する3官能の化合物、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂等をエポキシ化した多官能のエポキシ樹脂等が挙げられる。また、このようなエポキシ化合物は、単独で又は混合物として室温で液状のものが好ましい。これにより、室温で液状の抗菌・抗ウイルス剤組成物が得られる。なお、ジオール又はその誘導体をエポキシ化する方法としては、ジオール又はその誘導体の2つの水酸基と、エピクロルヒドリンとを反応させて、グリシジルエーテルに変換することにより、エポキシ化する方法等が挙げられる。また、3官能以上のものについても、同様である。
【0054】
また、このようなエポキシ化合物は、反応性の希釈剤を用いて希釈して使用することも可能である。反応性の希釈剤としては、フェニルグリシジルエーテル、ターシャリーブチルフェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル等の1官能の芳香族グリシジルエーテル類、脂肪族グリシジルエーテル類等が挙げられる。
【0055】
(エポキシ化合物の硬化剤)
前記エポキシ化合物の硬化剤としては、例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン、ジシアンジアミド、ジヒドラジド化合物、酸無水物、フェノール化合物等が挙げられる。前記ジヒドラジド化合物としては、例えば、アジピン酸ジヒドラジド、ドデカン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、p-オキシ安息香酸ジヒドラジド等のカルボン酸ジヒドラジドが挙げられる。前記酸無水物としては、フタル酸無水物、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、4-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、無水マレイン酸等が挙げられる。
【0056】
また、前記エポキシ化合物の硬化剤として用いられるフェノール化合物は、1分子内にフェノール性水酸基を2つ以上有する化合物である。1分子内にフェノール性水酸基を1つのみ有する化合物の場合には、架橋構造を形成することができず、硬化物特性が低下する。また、前記フェノール化合物としては、1分子内にフェノール性水酸基を2つ以上有しているものであればよいが、1分子内にフェノール性水酸基を2つ以上5つ以下有するものが好ましく、1分子内にフェノール性水酸基を2つ又は3つ有するものがより好ましい。1分子内のフェノール性水酸基数が前記上限を超えると、分子量が大きくなりすぎ、抗菌・抗ウイルス剤組成物の粘度が高くなりすぎる傾向にある。このようなフェノール化合物としては、ビスフェノールF、ビスフェノールA、ビスフェノールS、テトラメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールS、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキシベンゾフェノン、テトラメチルビフェノール、エチリデンビスフェノール、メチルエチリデンビス(メチルフェノール)、シクロへキシリデンビスフェノール、ビフェノール等のビスフェノール類及びその誘導体、トリ(ヒドロキシフェニル)メタン、トリ(ヒドロキシフェニル)エタン等の3官能のフェノール類及びその誘導体、フェノール類とホルムアルデヒドとを反応することで得られるフェノールノボラック、クレゾールノボラック等のフェノール樹脂及びその誘導体等が挙げられる。
【0057】
さらに、前記エポキシ化合物の硬化促進剤としては、イミダゾール類、トリフェニルホスフィン又はテトラフェニルホスホニウムの塩類、ジアザビシクロウンデセン等のアミン系化合物及びその塩類等が挙げられる。これらの硬化促進剤の中でも、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール-2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-C1123-イミダゾール、2-メチルイミダゾールと2,4-ジアミノ-6-ビニルトリアジンとの付加物等のイミダゾール化合物が好ましく、融点が180℃以上のイミダゾール化合物が特に好ましい。
【0058】
〔メラミン化合物〕
本発明に用いられるメラミン化合物としては、メラミン又はその誘導体である。メラミンの誘導体としては、例えば、イミノ基やメチロール基、メトキシメチル基、ブトキシメチル基等のアルコキシメチル基等の官能基を有する誘導体が挙げられる。また、メチロール基を有するメラミン誘導体に低級アルコールを反応させて部分的或いは完全にエーテル化した化合物も挙げられる。このようなメラミン化合物として具体的には、モノメチロールメラミン、ジメチロールメラミン、トリメチロールメラミン、テトラメチロールメラミン、ペンタメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン等のメチロール基を有する誘導体が挙げられる。
【0059】
〔フェノール化合物〕
フェノール化合物は、1分子内にフェノール性水酸基を2つ以上有する化合物である。本発明に用いられるフェノール化合物としては、前記エポキシ化合物の硬化剤として例示したフェノール化合物が挙げられる。
【0060】
〔ウレタン樹脂〕
ウレタン樹脂は、ポリオール及びポリイソシアネートを含む原料の反応物であり、必要に応じて、鎖延長させてもよい。このようなウレタン樹脂においては、水酸基、アミノ基、イミノ基のうちの少なくとも1種の官能基を有するウレタンプレポリマーが好ましい。このような官能基を有するウレタンプレポリマーは、ポリイソシアネートに対して、ポリオールと鎖延長剤とを、それらの合計量が当量を超える量で使用することにより得ることができる。以下に、ウレタン樹脂の原料の各成分について説明する。
【0061】
(ポリオール)
ポリオールは、1分子中に2個以上の水酸基を有する化合物である。前記ポリオールとしては、特に制限はなく、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルエステルポリオール、ポリオレフィンポリオール、シリコンポリオール、脂肪族ポリオール、脂環式ポリオール、芳香族系ポリオール等が挙げられる。これらのポリオールは1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。これらのポリオールの中でも、硬化膜の耐候性、機械的強度、耐摩耗性が向上するという観点から、ポリカーボネートポリオールが好ましい。
【0062】
ポリオールの総使用量に対するポリカーボネートポリオールの使用量としては、硬化膜の硬度及び耐候性が良好になるという観点から、25モル%以上が好ましく、50モル%以上がより好ましく、70モル%以上が更に好ましい。
【0063】
ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びテトラメチレンオキサイドなどの炭素数2~4のアルキレンオキサイドの単独付加重合物又は共付加重合物(ブロック共重合でも、ランダム共重合でもかまわない)であるポリオール等が挙げられる。
【0064】
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、ポリオール類とカーボネート類との脱アルコール反応、脱フェノール反応等で得られるものが挙げられる。ポリオール類としては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。これらのポリオール類は1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。カーボネート類としては、例えば、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジフェニルカーボネート等が挙げられる。これらのカーボネート類は1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。また、このようなポリオール類とカーボネート類との組合せからなるポリカーボネートポリオールは1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
【0065】
ポリエステルポリオールとしては、例えば、二塩基酸と、上述のポリオール類との重縮合反応により得られるものが挙げられる。二塩基酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、マロン酸、アジピン酸、セバシン酸、1,4-シクロヘキシルジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。これらの二塩基酸は1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。また、このような二塩基酸とポリオール類との組合せからなるポリエステルポリオールは1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
【0066】
ポリエーテルエステルポリオールとしては、前記ポリエステルポリオールに環状エーテルを開環重合した化合物や、前記ポリエーテルポリオールと前記ジカルボン酸とを重縮合した化合物が挙げられ、中でも、ポリ(ポリテトラメチレンエーテル)アジペートが好ましい。
【0067】
ポリオレフィンポリオールは、2個以上の水酸基を有するポリオレフィンである。前記ポリオレフィンポリオールは1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。前記ポリオレフィンポリオールとしては、例えば、ポリブタジエンポリオール、水添ポリブタジエンポリオール、及びポリイソプレンポリオールが挙げられる。
【0068】
シリコンポリオールは、2個以上の水酸基を有するシリコーンである。前記シリコンポリオールは1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。前記シリコンポリオールとしては、例えば、ポリジメチルシロキサンポリオールが挙げられる。
【0069】
脂肪族ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、2-メチル-1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2,2,4-トリメチル-1,5-ペンタンジオール、2,3,5-トリメチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-エチル-1,6-ヘキサンジオール、2,2,4-トリメチル-1,6-ヘキサンジオール、3,3-ジメチロールヘプタン、1,8-オクタンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール等が挙げられる。
【0070】
脂環式ポリオールとしては、シクロプロパンジオール、シクロプロパンジメタノール、シクロプロパンジエタノール、シクロプロパンジプロパノール、シクロプロパンジブタノール、シクロペンタンジオール、シクロペンタンジメタノール、シクロペンタンジエタノール、シクロペンタンジプロパノール、シクロペンタンジブタノール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジエタノール、シクロヘキサンジプロパノール、シクロヘキサンジブタノール、シクロヘキセンジオール、シクロヘキセンジメタノール、シクロヘキセンジエタノール、シクロヘキセンジプロパノール、シクロヘキセンジブタノール、シクロヘキサジエンジオール、シクロヘキサジエンジメタノール、シクロヘキサジエンジエタノール、シクロヘキサジエンジプロパノール、シクロヘキサジエンジブタノール、水添ビスフェノールA、トリシクロデカンジオール、アダマンチルジオール等が挙げられる。
【0071】
これらの脂肪族ポリオールや脂環式ポリオールの中でも、得られる硬化膜の耐候性、機械的強度が向上するという観点から、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール等の水酸基間の炭素数が1~4のポリオール;1,4-シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA等の水酸基が脂環式構造を挟んで対称な位置に存在している脂環式ポリオールが特に好ましい。
【0072】
芳香族系ポリオールとしては、ビスヒドロキシエトキシベンゼン、ビスヒドロキシエチルテレフタレート、ビスフェノール-A等が挙げられる。
【0073】
また、N-メチルジエタノールアミン等のジアルカノールアミン;ペンタエリスリトール;ソルビトール;マンニトール;グリセリン;トリメチロールプロパン等もその他のポリオール成分として使用することができる。
【0074】
(ポリイソシアネート)
本発明に用いられるポリイソシアネートは、1分子中に2個以上のイソシアネート基及びイソシアネート基を含む置換基の一方又は両方(「イソシアネート基類」とも言う)を有する化合物である。ポリイソシアネートは1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。また、ポリイソシアネートの多量体(ポリイソシアネート単量体同士が反応した変性体)であってもよい。さらに、1種のポリイソシアネートにおいて、イソシアネート基類は同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、ポリイソシアネートのNCO基の一部をウレタン、ウレア、ビュレット、アロファネート、カルボジイミド、オキサゾリン、アミド、イミド、ポリオール等に変性したものであってもよい。さらに、多核体にはこれら以外の異性体が含まれていてもよい。
【0075】
イソシアネート基を含む置換基としては、例えば1個以上のイソシアネート基を含む、炭素数1~5のアルキル基、アルケニル基、又はアルコキシル基が挙げられる。イソシアネート基を含む置換基としての前記アルキル基等の炭素数としては1~3が好ましい。
【0076】
前記ポリイソシアネートとしては、例えば、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式構造を有するポリイソシアネート、及び芳香族ポリイソシアネートが挙げられる。
【0077】
脂肪族ポリイソシアネートは、脂肪族構造とそれに結合する2以上のイソシアネート基類とを有する化合物である。脂肪族ポリイソシアネートは、硬化膜の耐候性を高め、かつ屈曲性を付与する観点から好ましい。脂肪族ポリイソシアネートにおける脂肪族構造としては特に限定はされないが、炭素数1~6の直鎖又は分岐のアルキレン基が好ましい。このような脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、メチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、及びダイマー酸のカルボキシル基をイソシアネート基に転化したダイマージイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、及びトリス(イソシアネートヘキシル)イソシアヌレート等の脂肪族トリイソシアネートが挙げられる。これらの中でも、ヘキサメチレンジイソシアネートが好ましい。
【0078】
本発明に用いられるポリイソシアネートとしては、硬化膜の機械的強度、耐汚染性の点から、脂環式構造を有するポリイソシアネートを含むものが好ましい。脂環式構造を有するポリイソシアネートは、脂環式構造とそれに結合する2以上のイソシアネート基類とを有する化合物である。脂環式構造を有するポリイソシアネートにおける脂環式構造としては特に限定はされないが、炭素数3~6のシクロアルキレン基が好ましい。脂環式構造を有するポリイソシアネートとしては、例えば、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、シクロヘキサンジイソシアネート、ビス(イソシアネートシクロヘキシル)メタン、ビス(イソシアネートシクロヘキシル)プロパン、イソホロンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート(水添TDI:)等の脂環式構造を有するジイソシアネート、及びトリス(イソシアネートイソホロン)イソシアヌレート等の脂環式構造を有するトリイソシアネートが挙げられる。これらの脂環式構造を有するポリイソシアネートのうち、硬化膜の強度及び密着性を高める観点や、経時での着色も少なく、透明性を必要とする材料に好適に用いることができるという観点から、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、シクロヘキサンジイソシアネート、ビス(イソシアネートシクロヘキシル)メタン、及びイソホロンジイソシアネートが好ましい。
【0079】
芳香族ポリイソシアネートは、芳香族構造とそれに結合する2以上のイソシアネート基類とを有する化合物である。芳香族ポリイソシアネートにおける芳香族構造としては特に限定はされないが、炭素数6~13の2価の芳香族基が好ましい。このような芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、キシリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4’-MDI)、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4’-MDI)、4,4’-ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4,4’-ジベンジルジイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、1,5-ナフチレンジイソシアネート、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、及びm-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートが挙げられる。これらの芳香族ポリイソシアネートのうち、硬化膜の機械的強度を高める観点から、トリレンジイソシアネート、及び4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましい。
【0080】
(鎖延長剤)
鎖延長剤は、主として、2個以上のヒドロキシル基を有する化合物(短鎖ポリオール)、2個以上のアミノ基を有する化合物(ポリアミン化合物)、水に分類される。この中で水については反応を安定に行うために、できるだけ低減することが好ましい。
【0081】
2個以上のヒドロキシル基を有する化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2,5-ジメチル-2,5-ヘキサンジオール、2-ブチル-2-ヘキシル-1,3-プロパンジオール、1,8-オクタンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール等の脂肪族グリコール、シクロヘキサンジオール、ビスヒドロキシメチルシクロヘキサン等の脂環族グリコール、キシリレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン等の芳香環を有するグリコール、グリセリン、トリメチロールメタン、トリメチロールエタン、及びトリメチロールプロパンなどの3価アルコール;ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなど、4つ以上の水酸基を有するアルコール等が挙げられる。
【0082】
2個以上のアミノ基を有する化合物としては、例えば、2,4-もしくは2,6-トリレンジアミン、キシリレンジアミン、4,4’-ジフェニルメタンジアミン等の芳香族ジアミン、エチレンジアミン、1,2-プロピレンジアミン、1,6-ヘキサンジアミン、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジアミン、2-メチル-1,5-ペンタンジアミン、1,3-ジアミノペンタン、2,2,4-もしくは2,4,4-トリメチルヘキサンジアミン、2-ブチル-2-エチル-1,5-ペンタンジアミン、1,8-オクタンジアミン、1,9-ノナンジアミン、1,10-デカンジアミン等の脂肪族ジアミン、1-アミノ-3-アミノメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキサン(IPDA)、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジアミン(水添MDA)、イソプロピリデンシクロヘキシル-4,4’-ジアミン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン、トリシクロデカンジアミン等の脂環族ジアミン等が挙げられる。これらの鎖延長剤は1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
【0083】
(鎖停止剤)
また、ウレタン樹脂の分子量を制御する目的で、必要に応じて、1個の活性水素基を有する鎖停止剤を使用することができる。このような鎖停止剤のうち、活性水素基として1個の水酸基を鎖停止剤としては、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール等の脂肪族モノオールが挙げられ、また、1個のアミノ基を有する鎖停止剤としては、ジエチルアミン、ジブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン等の脂肪族モノアミンが挙げられる。これらの鎖停止剤は1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
【0084】
(ウレタン樹脂の製造方法)
前記ウレタン樹脂の製造方法としては特に制限はなく、一般的に実験的/工業的に用いられる公知の方法を採用することができる。具体的には、(1)ポリオール、ポリイソシアネート及び鎖延長剤を一緒に反応させる方法(一段法)や、(2)先ず、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて両末端がイソシアネート基のプレポリマーを調製した後、このプレポリマーと鎖延長剤を反応させる方法(二段法)が挙げられる。この二段法は、ポリオールを予め1当量以上のポリイソシアネートと反応させることにより、ウレタン樹脂のソフトセグメントに相当する両末端がイソシアネート基で封止された中間体(プレポリマー)を調製する工程を経る方法である。予めプレポリマーを調製した後に鎖延長剤と反応させることにより、ソフトセグメント部分の分子量を調整しやすく、ソフトセグメントとハードセグメントの相分離がしっかりとなされやすく、ウレタン樹脂としての性能を発揮しやすいという特徴がある。特に、鎖延長剤がジアミンの場合には、ポリオールの水酸基と比較して、イソシアネート基との反応速度が大きく異なるため、二段法(プレポリマー法)でポリウレタンウレア化を実施することがより好ましい。
【0085】
(一段法)
一段法とは、ワンショット法とも呼ばれ、ポリオール、ポリイソシアネート及び鎖延長剤を一緒に仕込むことにより反応を行う方法である。一段法における反応温度は、通常、0~250℃であるが、溶剤の量、使用原料の反応性、反応設備等により適宜設定することができる。反応温度が低すぎると、反応の進行が遅すぎたり、原料や重合物の溶解性が低くなるため、生産性が低下する傾向にあり、他方、高すぎると、副反応やウレタン樹脂の分解が起こる場合がある。また、反応は、減圧下で脱泡しながら行ってもよい。さらに、必要に応じて、触媒、安定剤等を添加してもよい。触媒としては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジブチル錫ジラウレ-ト、オクチル酸第一錫、酢酸、燐酸、硫酸、塩酸、スルホン酸等が挙げられ、安定剤としては、例えば、2,6-ジブチル-4-メチルフェノール、ジステアリルチオジプロピオネ-ト、ジβ-ナフチルフェニレンジアミン、トリ(ジノニルフェニル)フォスファイト等が挙げられる。
【0086】
(二段法)
二段法は、プレポリマー法ともよばれ、予めポリイソシアネートとポリオールとを、通常、反応当量比=1.0~10.00で反応させたプレポリマーを製造し、次いで、これにポリイソシアネート又は多価アルコール、アミン等の活性水素を有する化合物を加えることにより二段階で反応させる方法である。特に、ポリオールに対して当量以上のポリイソシアネートを反応させて両末端イソシアネート基含有プレポリマーを調製し、次いで、これに鎖延長剤である短鎖ジオールやジアミン等を作用させてウレタン樹脂を得る方法が有用である。
【0087】
二段法により製造する場合、(1)溶媒を使用せずに直接ポリイソシアネートとポリオールとを反応させてプレポリマーを合成し、そのまま鎖延長剤を作用させてもよいし、(2)前記(1)の方法でプレポリマーを合成し、次いで、プレポリマーを溶媒に溶解した後、鎖延長剤を作用させてもよいし、(3)ポリイソシアネートとポリオールとを溶媒中で反応させてプレポリマーを合成し、そのまま、溶媒中で鎖延長剤を作用させてもよい。また、前記(2)の方法においては、鎖延長剤を溶媒に溶解した後、プレポリマーに作用させてもよいし、プレポリマーを溶媒に溶解する際に同時に鎖延長剤も溶解してもよい。
【0088】
二段法における反応温度は、通常、0~250℃であるが、溶剤の量、使用原料の反応性、反応設備等により適宜設定することができる。反応温度が低すぎると、反応の進行が遅すぎたり、原料や重合物の溶解性が低くなるため、生産性が低下する傾向にあり、他方、高すぎると、副反応やウレタン樹脂の分解が起こる場合がある。また、反応は、減圧下で脱泡しながら行ってもよい。さらに、必要に応じて、触媒、安定剤等を添加してもよい。触媒としては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジブチル錫ジラウレ-ト、オクチル酸第一錫、酢酸、燐酸、硫酸、塩酸、スルホン酸等が挙げられ、安定剤としては、例えば、2,6-ジブチル-4-メチルフェノール、ジステアリルチオジプロピオネ-ト、ジβ-ナフチルフェニレンジアミン、トリ(ジノニルフェニル)フォスファイト等が挙げられる。なお、鎖延長剤が短鎖脂肪族アミン等の反応性の高いものの場合には、触媒を添加せずに前記反応を実施することが好ましい。
【0089】
このようなウレタン樹脂の製造方法(一段法及び二段法)においては、粘度の調整を目的に溶剤を使用することができる。溶剤は1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよく、公知の溶剤のいずれも使用することができる。このような溶剤としては、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ヘプタン、ノナン、オクタン、イソオクタン、デカン等の脂肪族系炭化水素溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、エチルベンゼン等の芳香族系炭化水素;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル-tert-ブチルエーテル等のエーテル系溶媒;シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、ジメチルケトン、ジエチルケトン、ジイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒が挙げられる。これらの溶剤のうち、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトンが好ましい。
【0090】
〔熱硬化性化合物〕
本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物においては、このような熱硬化性化合物の中でも、水酸基、アミノ基、イミノ基のうちの少なくとも1種の官能基を有する熱硬化性化合物が好ましく、前記官能基を有するウレタン樹脂、前記官能基を有するアクリル樹脂、前記官能基を有するポリエステル樹脂、前記官能基を有するエチレン酢酸ビニル樹脂、前記官能基を有するスチレン-ブタジエンゴム、前記官能基を有するエポキシ樹脂がより好ましく、水酸基を有するウレタン樹脂、水酸基を有するアクリル樹脂、水酸基を有するポリエステル樹脂、水酸基を有するエチレン酢酸ビニル樹脂、水酸基を有するスチレン-ブタジエンゴム、水酸基を有するエポキシ樹脂が更に好ましく、水酸基を有するウレタン樹脂、水酸基を有するアクリル樹脂、水酸基を有するポリエステル樹脂、水酸基を有するエポキシ樹脂が特に好ましい。また、このような官能基を有する熱硬化性化合物の硬化剤としては、ポリイソシアネート単量体、ポリイソシアネート変性体、エポキシ化合物、メラミン化合物、オキサゾリン化合物等が挙げられる。
【0091】
水酸基を有する熱硬化性化合物の市販品としては、例えば、東レ・ファインケミカル株式会社製アクリル樹脂(商品名「コータックスLH-601」、「コータックスLH-591」)、三井化学株式会社製アクリル樹脂(商品名「アルマテックス646」、「アルマテックス646SB」、「オレスターQ810」、「オレスターQ519」)、DIC株式会社製アクリル樹脂(商品名「アクリディックA-811」)、DIC株式会社製ポリエステル樹脂(商品名「バーノックD-161」)、和信化学工業株式会社製ウレタン樹脂(商品名「ポリウレックスエコV-HK500クリヤーP液(主剤)」)等が挙げられる。
【0092】
(熱硬化性化合物の硬化剤)
前記官能基を有する熱硬化性化合物の硬化剤としては、イソシアネート系硬化剤、エポキシ系硬化剤、メラミン系硬化剤、オキサゾリン系硬化剤が挙げられる。
【0093】
前記イソシアネート系硬化剤は1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネートである。このようなイソシアネート系硬化剤としては、例えば、前記ウレタン樹脂の原料として例示したポリイソシアネートの単量体及び変性体が挙げられ、中でも、脂肪族ポリイソシアネート及びその多量体が好ましい。これらのポリイソシアネートは1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
【0094】
前記エポキシ系硬化剤は1分子中に2個以上のグリシジル基を有する架橋可能なエポキシ化合物である。このようなエポキシ系硬化剤としては、前記エポキシ化合物として例示したものが挙げられ、中でも、ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂、脂環式エポキシ化合物、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルが好ましい。
【0095】
前記ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂としては、常温で液状である樹脂であれば特に制限されず、市販品を用いてもよい。このような市販品としては、例えば、EPICLON840、840-S、850、850-S、EXA-850CRP、850-LC(商品名、DIC株式会社製)、jER828EL、827(商品名、三菱化学株式会社製)、エポミックR-140P(商品名、三井化学株式会社製)が挙げられる。
【0096】
前記脂環式エポキシ化合物は、エポキシシクロアルキル基又はエポキシシクロアルケニル基を分子内に2個以上有する化合物、或いは、少なくとも1個のエポキシ基が脂環に単結合で結合した基を分子内に2個以上有する化合物である。このような脂環式エポキシ化合物としては、例えば、3,4-エポキシシクロヘキセニルメチル-3',4'-エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、3',4'-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシシクロヘキシルオクチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル-5,5-スピロ-3,4-エポキシ)シクロヘキサン-m-ジオキサン、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、ビス(3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシル-3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス(3,4-エポキシシクロヘキサン)、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールジ(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル、エチレンビス(3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、1,2,8,9-ジエポキシリモネン、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物、特開2008-214555号公報に記載の化合物が挙げられる。また、前記脂環式エポキシ化合物としては、セロキサイド2021P、EHPE3150、EHPE3150CE、エポリードGT401(商品名、株式会社ダイセル製)等の市販品を用いてもよい。これらの脂環式エポキシ化合物の中でも、部材に対する硬化膜の接着性が向上するという観点から、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物が好ましい。
【0097】
前記トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルとしては、例えば、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、及びこれらの混合物が挙げられる。また、前記トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルとしては、EX-321L(商品名、ナガセケムテックス株式会社製)等の市販品を用いてもよい。
【0098】
前記メラミン系硬化剤はメラミン又はその誘導体である。このようなメラミン系硬化剤としては、例えば、前記メラミン化合物として例示したものが挙げられる。
【0099】
前記オキサゾリン系硬化剤は、1分子中に2個以上のオキサゾリン基を有する架橋可能なオキサゾリン化合物である。このようなオキサゾリン系硬化剤としては、例えば、オキサゾリン基含有モノマーの重合体、オキサゾリン基含有モノマーと他のモノマーとの共重合体等のオキサゾリン基含有ポリマーが挙げられる。また、前記オキサゾリン系硬化剤としては、「エポクロス」シリーズ(商品名、日本触媒株式会社製)等の市販品を用いてもよい。
【0100】
前記オキサゾリン基含有モノマーとしては、例えば、2-ビニル-2-オキサゾリン、2-ビニル-4-メチル-2-オキサゾリン、2-ビニル-5-メチル-2-オキサゾリン、2-イソプロペニル-2-オキサゾリン、2-イソプロペニル-4-メチル-2-オキサゾリン、2-イソプロペニル-5-エチル-2-オキサゾリン、2-イソプロペニル-2-オキサゾリン、2-イソプロペニル-4,4-ジメチル-2-オキサゾリンが挙げられる。これらのオキサゾリン基含有モノマー1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
【0101】
前記他のモノマーとしては、例えば、アルキル(メタ)アクリレート(アルキル基の炭素数1~14程度);アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、スチレンスルホン酸及びその塩(ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、第三級アミン塩等)等の不飽和カルボン酸類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル類;(メタ)アクリルアミド、N-アルキル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド、(アルキル基:メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、2-エチルヘキシル基、シクロヘキシル基等)等の不飽和アミド類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;エチレン、プロピレン等のα-オレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル等の含ハロゲンα,β-不飽和モノマー類;スチレン、α-メチルスチレン等のα,β-不飽和芳香族モノマーが挙げられる。これらは1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
【0102】
〔その他の添加剤〕
本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物においては、本発明の効果が得られる範囲において、同様の用途に用いられる組成物に添加される種々の材料をその他の添加剤として用いることができる。その他の添加剤は1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。このようなその他の添加剤としては、例えば、酸化防止剤(例えば、2,6-ジブチル-4-メチルフェノール(BHT)のほか、サンケミカル株式会社製「CYANOX1790」、BASFジャパン株式会社製「IRGANOX245」及び「IRGANOX1010」、住友化学株式会社製「Sumilizer GA-80」等の市販品);光安定剤(例えば、BASFジャパン株式会社製「TINUVIN622LD」及び「TINUVIN765」、三共ライフテック株式会社製「SANOL LS-2626」及び「SANOL LS-765」等の市販品);紫外線吸収剤(例えば、BASFジャパン株式会社製「TINUVIN328」及び「TINUVIN234」等の市販品);シリコーン化合物(例えば、ジメチルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体等);添加型及び反応型難燃剤(例えば、赤リン、有機リン化合物、燐及びハロゲン含有有機化合物、臭素又は塩素含有有機化合物、ポリ燐酸アンモニウム、水酸化アルミニウム、酸化アンチモン等);顔料(例えば、二酸化チタン等);染料;着色剤(例えば、カーボンブラック等);加水分解防止剤(例えば、カルボジイミド化合物等);フィラー類(例えば、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、雲母、酸化亜鉛、酸化チタン、マイカ、タルク、カオリン、金属酸化物、金属繊維、鉄、鉛、金属粉、炭素繊維、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブ、C60等のフラーレン類、メラミン、白土等);熱安定剤、耐指紋剤、表面親水化剤、帯電防止剤、滑り性付与剤、可塑剤、離型剤、消泡剤、レベリング剤、沈降防止剤、界面活性剤、チクソトロピー付与剤、滑剤、難燃助剤、重合禁止剤、充填剤、シランカップリング剤、油剤、柔軟剤、架橋剤、撥水撥油剤、防曇剤、触感付与剤等の改質剤類;色相調整剤等の着色剤類;並びに前記熱硬化成分以外のモノマー又は/及びそのオリゴマー、触媒、硬化促進剤類等が挙げられる。 このようなその他の添加剤の含有量としては、架橋密度の低下による機械的強度の低下が起こり難いという観点から、前記熱硬化成分100質量部に対して、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。
【0103】
〔抗菌・抗ウイルス剤組成物〕
本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物において、前記第4級アンモニウム塩からなる抗菌・抗ウイルス剤の含有量としては、特に制限はないが、硬化膜の硬度の低下が少なく、優れた抗菌・抗ウイルス性が得られるという観点から、熱硬化性化合物及び熱硬化樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の熱硬化成分100質量部に対して、0.1質量部以上50質量部以下が好ましく、0.2質量部以上30質量部以下がより好ましく、0.5質量部以上20質量部以下が特に好ましい。
【0104】
本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物には、塗膜を形成するためのコーティング方式に応じて、粘度の調整を目的として、溶剤を配合することができる。溶剤は1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよく、本発明の効果が得られる範囲において、公知の溶剤のいずれも使用することができる。このような溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;イソプロパノール、イソブタノール等のアルコール類;ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族又は脂環式の炭化水素類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;クロルベンゼン、トリクレン、パークレン等のハロゲン化炭化水素類;γ-ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等の非プロトン性極性溶媒が好ましい。溶剤は、通常、前記熱硬化成分100質量部に対して500質量部以下で使用可能である。また、溶剤を配合した本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物において、前記第4級アンモニウム塩からなる抗菌・抗ウイルス剤の濃度としては、特に制限はないが、組成物全体に対して、0.01質量%以上30質量%以下が好ましく、0.02質量%以上20質量%以下がより好ましく、0.04質量%以上10質量%以下が特に好ましい。
【0105】
本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物の粘度は、前記組成物の用途や使用態様等に応じて適宜調節することができるが、取り扱い性、塗工性、成形性、立体造形性等の観点から、E型粘度計(ローター1°34’×R24)により25℃で測定される粘度が、10mPa・s以上であることが好ましく、100mPa・s以上であることがより好ましく、また、100,000mPa・s以下であることが好ましく、50,000mPa・s以下であることがより好ましい。粘度の調節は、前記熱硬化成分の含有量、その他の成分の種類や含有量等によって適宜調整することができる。
【0106】
本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、抗菌・抗ウイルス剤と、前記熱硬化成分と、必要に応じて、硬化剤、その他の添加剤、溶媒とを混合することによって製造することができる。混合方法としては特に限定はなく、従来公知の混合、分散方法等が挙げられる。ホモミキサー、ディスパー、二本ロール、三本ロール、ビーズミル、ボールミル、サンドミル、ペブルミル、トロンミル、サンドグラインダー、セグバリアトライター、遊星式攪拌機、高速インペラー分散機、高速ストーンミル、高速度衝撃ミル、ニーダー、ホモジナイザー、超音波分散機等の分散機を用いてもよい。
【0107】
本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物の塗工方法としては、バーコーター法、アプリケーター法、カーテンフローコーター法、ロールコーター法、スプレー法、グラビアコーター法、コンマコーター法、リバースロールコーター法、リップコーター法、ダイコーター法、スロットダイコーター法、エアーナイフコーター法、ディップコーター法等の公知の方法を適用可能であるが、その中でもバーコーター法及びグラビアコーター法が好ましい。
【0108】
<硬化膜及び積層構造体>
次に、本発明の硬化膜及び積層構造体について説明する。本発明の硬化膜は、前記本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物の熱硬化物であり、抗菌・抗ウイルス性、抗菌・抗ウイルス即効性及び透明性に優れている。このような本発明の硬化膜は、前記本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物からなる塗膜を、必要に応じて洗浄した後、自然乾燥又は加熱乾燥により硬化させることによって形成することができる。加熱乾燥は、ループ式乾燥機、ネット式ドライヤー、オーブン、ヒートセッター等の公知の加熱乾燥装置を用いて行うことができる。
【0109】
自然乾燥又は加熱乾燥における処理温度としては、前記抗菌・抗ウイルス剤組成物に含まれる前記熱硬化成分に応じて適宜設定することができるが、5~190℃が好ましく、10~160℃がより好ましい。また、自然乾燥又は加熱乾燥における処理時間についても、前記抗菌・抗ウイルス剤組成物に含まれる前記熱硬化成分に応じて適宜設定することができるが、30秒~24時間が好ましく、1~30分間がより好ましい。
【0110】
本発明の硬化膜の膜厚としては、目的とされる用途に応じて適宜決定することができるが、1μm以上が好ましく、3μm以上がより好ましく、5μmで以上が特に好ましく、また、200μm以下が好ましく、100μm以下がより好ましく、50μm以下が特に好ましく、20μm以下が最も好ましい。硬化膜の膜厚が前記下限未満になると、三次元加工後の意匠性や機能性の発現が不十分となる場合があり、他方、前記上限を超えると、内部硬化性、三次元加工適性が不十分となる場合がある。
【0111】
本発明の積層構造体は、部材と、前記部材の表面に配置された前記本発明の硬化膜からなる層とを備えるものである。この積層構造体は、優れた抗菌・抗ウイルス性及び抗菌・抗ウイルス即効性を有するものである。また、部材が透明性を有するものである場合には、透明性にも優れている。
【0112】
前記部材の材質としては、特に制限はなく、例えば、プラスチック、ガラス、金属、木材、塗装塗膜、合成皮革等が挙げられる。また、部材の形状も、特に制限はなく、積層構造体の用途に応じて適宜決定することができる。
【0113】
本発明の積層構造体においては、前記本発明の硬化膜からなる層が前記部材の表面に直接配置されていてもよいし、前記本発明の硬化膜からなる層と前記部材との間に、前記硬化膜及び前記部材以外の他の層が更に配置されていてもよい。また、本発明の積層構造体においては、前記本発明の硬化膜からなる層と前記部材とからなる積層体の外側に、前記硬化膜及び前記部材以外の他の層が更に配置されていてもよい。
【0114】
このような本発明の積層構造体の製造方法としては、例えば、(1)前記部材上に、前記本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物からなる塗膜を含む全ての層を未硬化の状態で積層し、必要に応じて洗浄した後、自然乾燥又は加熱乾燥により硬化させる方法が挙げられる。複数の層を未硬化の状態で積層する方法としては、特に制限はないが、下層を未硬化の状態で形成した後、その上に上層を未硬化の状態で形成する逐次塗工法や、多重スリットを用いて2層以上の層を未硬化の状態で同時に形成する同時多層塗工法等の公知の塗工方法が挙げられる。また、積層構造体が前記本発明の硬化膜からなる層と他の層とを備えている場合(すなわち、複数の層を備えている場合)においては、(2)前記部材上に、下層を未硬化の状態で積層し、必要に応じて洗浄した後、自然乾燥又は加熱乾燥により硬化又は半硬化させ、さらに、その上に上層を未硬化の状態で積層し、再度、必要に応じて洗浄した後、自然乾燥又は加熱乾燥により硬化させる方法や、(3)離型フィルムやベースフィルムの上に、未硬化又は半硬化の状態で各層を形成し、これらの層を貼り合わせ、要に応じて洗浄した後、自然乾燥又は加熱乾燥により硬化させる方法を採用してもよい。これらの方法のうち、層間密着性が向上するという観点から、前記方法(1)を採用することが好ましい。
【0115】
本発明の積層構造体の製造する際の前記部材に対する前記本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物の付着量としては、特に制限はないが、硬化膜の硬度の低下が少なく、優れた抗菌・抗ウイルス性が得られるという観点から、前記部材に対する抗菌・抗ウイルス剤の付着量が0.01g/m以上50g/m以下となる量が好ましく、0.02g/m以上25g/m以下となる量がより好ましい。また、優れた抗菌・抗ウイルス性と優れた透明性及び部材に対する密着性とを兼ね備える硬化膜が得られるという観点から、前記部材に対する前記熱硬化成分の付着量が0.05g/m以上100g/m以下であることが好ましく、0.1g/m以上50g/m以下であることがより好ましい。
【0116】
<用途>
上述したように、本発明の硬化膜は、抗菌・抗ウイルス性、抗菌・抗ウイルス即効性及び透明性に優れたものであるが、さらに、強靭性、柔軟性、耐擦傷性、薬品性等にも優れたものである。このため、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、プラスチックやガラスに対するコーティング剤や、レンズの成型剤、封止剤、接着剤等の様々な分野に用いることができる。
【0117】
したがって、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、エラストマー、塗料、繊維、接着剤、床材、シーラント、医療用材料、人工皮革、コーティング剤等に広く用いることが可能であり、これらの用途において、多様な特性を発現させることができる。特に、人工皮革、合成皮革、医療用材料、床材、コーティング剤等の用途に、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物を用いると、抗菌・抗ウイルス性に加え、耐摩擦性、耐ブロッキング性に優れるため、引っ掻き等による傷がつきにくく、摩擦による劣化が少ないという良好な表面特性を付与することができる。
【0118】
また、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、熱可塑性エラストマーとしての用途にも適用できる。例えば、食品、医療分野で用いる空圧機器、塗装装置、分析機器、理化学機器、定量ポンプ、水処理機器、産業用ロボット等におけるチューブやホース類、スパイラルチューブ、消防ホース等に使用できる。また、丸ベルト、Vべルト、平ベルト等のベルトとして、各種伝動機構、紡績機械、荷造り機器、印刷機械等に用いることができる。さらに、履物のヒールトップや靴底、カップリング、パッキング、ポールジョイント、ブッシュ、歯車、ロール等の機器部品、スポーツ用品、レジャー用品、時計のベルト等に使用できる。また、オイルストッパー、ギアボックス、スペーサー、シャーシー部品、内装品、タイヤチェーン代替品等の自動車部品にも用いることができる。さらに、キーボードフィルム、自動車用フィルム等のフィルム、カールコード、ケーブルシース、ベロー、搬送ベルト、フレキシブルコンテナー、バインダー、合成皮革、ディピンイング製品、接着剤等に使用できる。
【0119】
さらに、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、楽器、仏壇、家具、化粧合板、スポーツ用品等の木材製品に適用できる。また、自動車補修用にも使用できる。
【0120】
また、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、例えば、プラスチックバンパー用塗料、ストリッパブルペイント、磁気テープ用コーティング剤、床タイル、床材、紙、木目印刷フィルム等のオーバープリントワニス、木材用ワニス、高加工用コイルコート、光ファイバー保護コーティング、ソルダーレジスト、金属印刷用トップコート、蒸着用ベースコート、食品缶用ホワイトコート等に適用できる。
【0121】
さらに、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、接着剤として、食品包装、靴、履物、磁気テープバインダー、化粧紙、木材、構造部材、液晶パネル内部のOCR材料等に適用できる。
【0122】
また、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、鉄、銅、アルミニウム、フェライト、メッキ鋼板等の金属材料、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ABS樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂等の樹脂材料、ガラス、セラミック等の無機材料を効率良く接着することができる。
【0123】
さらに、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、バインダーとして、磁気記録媒体、インキ、鋳物、焼成煉瓦、グラフト材、マイクロカプセル、粒状肥料、粒状農薬、ポリマーセメントモルタル、レジンモルタル、ゴムチップバインダー、再生フォーム、ガラス繊維サイジング等に使用可能である。
【0124】
また、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、繊維加工剤の成分として、防縮加工、防皺加工、撥水加工等に使用できる。
【0125】
さらに、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、シーラント・コーキングとして、コンクリート打ち壁、誘発目地、サッシ周り、壁式PC目地、ALC目地、ボード類目地、複合ガラス用シーラント、断熱サッシシーラント、自動車用シーラント等に使用できる。
【0126】
また、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、医療用材料としての使用が可能であり、血液適合材料として、チューブ、カテーテル、人工心臓、人工血管、人工弁等、また、使い捨て素材としてカテーテル、チューブ、バッグ、手術用手袋、人工腎臓ポッティング材料等に使用できる。
【0127】
さらに、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、UV硬化型塗料、電子線硬化型塗料、フレキソ印刷版用の感光性樹脂組成物、光硬化型の光ファイバー被覆材組成物等の原料として用いることができる。
【0128】
これらの用途の中でも、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物、硬化膜及び積層構造体は、折り曲げ可能なフィルム等のフレキシブル材料にコーティング剤として使用することが好ましく、例えば、携帯電話、モニター、タブレット等のタッチパネル等の電子機器やメガネレンズ等の光学機器に有効に適用することができる。
【0129】
また、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、これを硬化させて硬化膜とした場合、抗菌・抗ウイルス性に加え、硬度に優れる硬化膜を与えることができ、本発明の硬化膜を各種部材への被膜として用いることにより、表面保護性を付与することが可能となる。
【実施例0130】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例で使用した抗ウイルス剤、熱硬化性化合物及び硬化剤を以下に示す。
【0131】
(抗ウイルス剤1)
反応容器に、トリメトキシシリルプロピルクロライド199質量部、ジメチルオクタデシルアミン298質量部及びエタノール744質量部を入れ、窒素雰囲気下、150℃で20時間反応させて、3-(トリメトキシシリル)プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロライドを40質量%含むエタノール溶液(抗ウイルス剤1)1241質量部を得た。なお、前記3-(トリメトキシシリル)プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロライドは、前記式(2)中のRが炭素数18のアルキル基であり、R及びRがメチル基であり、Rがプロピレン基であり、R~R10がメチル基であり、Zが塩素イオンである。
【0132】
(抗ウイルス剤2)
反応容器に、n-ブタノール3モルと無水リン酸1モルとから調製したモノ体/ジ体の混合比が約1/1のアルキルリン酸エステル143質量部及び水497質量部を入れ、ラウリルジメチルアミン260質量部を添加して中和した。この中和物にエチレンオキサイド100質量部を添加し、100℃で3時間反応させて、ラウリルジメチルヒドロキシエチルアンモニウム-ブチルリン酸エステルを45.3質量%含む組成物(抗ウイルス剤2)1000質量部を得た。これをラウリルジメチルヒドロキシエチルアンモニウム-ブチルリン酸エステルの濃度が15質量%となるように水で希釈した。なお、前記ラウリルジメチルヒドロキシエチルアンモニウム-ブチルリン酸エステルは、前記式(1)中のRが炭素数12のアルキル基であり、Rがメチル基であり、Rがヒドロキシエチル基であり、nが1であり、mが2であり、kが1であり、Zがジブチルリン酸イオンである化合物1と、前記式(1)中のRが炭素数12のアルキル基であり、Rがメチル基であり、Rがヒドロキシエチル基であり、nが1であり、mが2であり、kが2であり、Zがブチルリン酸イオンである化合物2との混合物(化合物1:化合物2(モル比)=1:1)である。
【0133】
(抗ウイルス剤3)
反応容器に、ヘキサデシルジメチルアミン322質量部を入れ、50℃に冷却しながら、ジエチル硫酸178質量部を滴下により徐々に添加した。滴下終了後、50℃で1時間反応させて、ヘキサデシルエチルジメチルアンモニウム-エチル硫酸塩を含む組成物(抗ウイルス剤3)500質量部を得た。
【0134】
(抗ウイルス剤4)
ジデシルジメチルアンモニウムメチル硫酸塩(ライオン株式会社製「リポカード210-80MSPG」)。
【0135】
(抗ウイルス剤5)
銀ジルコニウム化合物(東亞合成株式会社製「ノバロンIV-1000」)。
【0136】
(抗ウイルス剤6)
銀イオン担持ゼオライト(株式会社シナネンニューセラミック製「シナネンゼオミックHD-10N」)。
【0137】
(抗ウイルス剤7)
酸化銅(I)ナノパウダー(US Research Nanomaterials社製、平均一次粒子径:18nm)15質量部をメチルエチルケトン84質量部に添加し、ビーズミルで分散しながら、分散剤(ビックケミー・ジャパン株式会社製「DISPERBYK-111」)1質量部を徐々に添加して、固形分濃度が15質量%の亜酸化銅粒子分散液(抗ウイルス剤7)を調製した。なお、動的光散乱法により測定した亜酸化銅粒子の平均二次粒子径は110nmであった。
【0138】
(水酸基を有さないウレタン樹脂1)
熱電対、冷却管及び撹拌装置を具備したセパラブルフラスコを60℃のオイルバスに設置し、あらかじめ80℃に加温した平均分子量2000のポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱ケミカル株式会社製「PTMG2000」、平均分子量:2000、水酸基価:56.3)248.0gを入れ、さらに、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(H12MDI、分子量:262)65.8g及び反応抑制剤としてトリイソオクチルフォスファイト1.15gを添加し、セパラブルフラスコ内を窒素雰囲気とし、撹拌しながら1時間程度で80℃に昇温した。80℃に達した後、ウレタン化触媒(日東化成株式会社製「ネオスタンU-600」)0.0157g(PTMG2000とH12MDIの合計量に対して50質量ppmに相当)をセパラブルフラスコに添加し、発熱がおさまってからオイルバスを100℃まで昇温し、さらに2時間程度撹拌し、プレポリマーを得た。このとき、イソシアネート基の濃度を測定して理論量のイソシアネート基が消費されたことを確認した。
【0139】
得られたプレポリマー315gをメチルエチルケトン(MEK、和光純薬工業株式会社製)335.0gで希釈した。オイルバスの温度を35℃に設定し、約200rpmで撹拌しながら前記プレポリマーを溶解し、プレポリマーのMEK溶液を得た。次に、オイルバスの温度を35℃に設定し、プレポリマーのMEK溶液中のイソシアネート基濃度を測定し、残存するイソシアネート量より算出した必要量のイソホロンジアミン(東京化成工業株式会社製、分子量:170)17.4gを分割添加した。分割添加後、約1時間撹拌し、鎖停止剤としてモルフォリン(東京化成工業株式会社製)0.90gを添加した。モルフォリン添加後、さらに1時間撹拌して、重量平均分子量14.75万のウレタン樹脂(水酸基を有さないウレタン樹脂1)を得た。
【0140】
(水酸基を有さないウレタン樹脂2)
ラッカー型ウレタン樹脂(DIC株式会社製「バーノック16-411」、重量平均分子量:29796、ガラス転移点(Tg):20℃)。
【0141】
(水酸基含有ウレタン樹脂)
二液型ポリウレタン樹脂塗料用主剤(和信化学工業株式会社製「ポリウレックスエコV-HK500クリヤーP液」)。
【0142】
(水酸基含有アクリル樹脂)
イソシアネート硬化型アクリル樹脂(DIC株式会社製「アクリディックA-811」、不揮発分:50%、水酸基価:14~20mgKOH/g、酸価:3~5mgKOH/g)。
【0143】
(水酸基含有ポリエステル樹脂)
イソシアネート硬化型ポリエステル樹脂(DIC株式会社製「バーノックD-161」、不揮発分:100%、水酸基価:155~180mgKOH/g、酸価:max.4.5mgKOH/g)。
【0144】
(二液型ポリウレタン樹脂塗料用硬化剤)
和信化学工業株式会社製「ポリウレックスエコV-HK500フラットクリヤー(1:1用)D液」。
【0145】
(HDI系イソシアヌレート型硬化剤)
イソシアヌレート型ヘキサメチレンジイソシアネート(旭化成株式会社製「デュラネートTPA-100」、粘度:1350mPa・s/25℃)。
【0146】
(実施例1~10及び比較例1~3)
熱硬化成分に、抗菌・抗ウイルス剤及び硬化剤を表1に示す配合量で配合し、さらに、酢酸ブチルを混合して、有効成分量(溶媒以外の成分量)が50質量%の抗菌・抗ウイルス剤組成物を調製した。なお、表1に示した配合量は各成分の固形分量に換算した値である。
【0147】
得られた抗菌・抗ウイルス剤組成物を硬化膜厚が5μmとなるように100μm厚のコロナ処理ポリエステルフィルム(東洋紡株式会社製「コスモシャインA4160」)上に塗工し、得られた塗膜を80℃で12時間加熱して、前記ポリエステルフィルム上に硬化膜を備える積層体を得た。
【0148】
<抗ウイルス性評価>
ウイルスとして、A型インフルエンザウイルス(H3N2)ATCC VR-1679を使用し、得られた積層体について、ISO21702:2019に従って、抗ウイルス試験(試料とウイルス液との接触時間:24時間)を行った。なお、未加工試料としては、抗菌・抗ウイルス剤を配合せずに作製した硬化膜を備える積層体を使用した。各硬化膜の抗ウイルス活性値を下記式:
抗ウイルス活性値=(U-U)-(A-U
〔前記式中、Uは接種直後の未加工試料から回収したプラーク数の平均常用対数(PFU/cm)であり、Uは接種から24時間後の未加工試料から回収したプラーク数の平均常用対数(PFU/cm)であり、Aは接種から24時間後の抗ウイルス加工処理した試料(前記積層体)から回収したプラーク数の平均常用対数(PFU/cm)である。〕
により求め、得られた硬化膜の抗ウイルス性能を評価した。その結果を表1に示す。抗ウイルス活性値が高いものほど、抗ウイルス性に優れていることを意味し、本実施例においては、抗ウイルス活性値Rが2.0以上である場合に抗ウイルス性が良好であると判断した。
【0149】
<抗ウイルス即効性評価>
試料とウイルス液との接触時間を30分間に変更した以外は上記と同様にして前記抗ウイルス試験を行い、各硬化膜におけるウイルス残存率を下記式:
ウイルス残存率(%)=(A/U)×100
〔前記式中、Uは接種直後の未加工試料から回収したプラーク数の平均常用対数(PFU/cm)であり、Aは接種から24時間後の抗ウイルス加工処理した試料(前記積層体)から回収したプラーク数の平均常用対数(PFU/cm)である。〕
により求めた。その結果を表1に示す。ウイルス残存率が小さいほど、抗ウイルス即効性に優れていることを意味する。
【0150】
<ヘーズ値(曇価)>
JIS K7136:2000に従い、ヘーズメーター(スガ試験機株式会社製、型式:HGM-2DP)を用いて前記積層体のヘーズ値(ΔH(%))を測定した。その結果を表1に示す。ヘーズ値が小さいものほど、透明性に優れていることを意味する。
【0151】
<抗菌・抗ウイルス剤組成物の安定性評価>
前記抗菌・抗ウイルス剤組成物(有効成分量:50質量%)の調製1時間後の組成物中の沈降物の発生と変色の有無を目視により観察し、下記基準により評価した。
A:沈降なし及び変色なし。
B:沈降なし、変色あり。
C:沈降物の発生あり。
【0152】
【表1】
【0153】
表1に示したように、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物(実施例1~10)は、安定性に優れており、また、抗ウイルス性、抗ウイルス即効性及び透明性に優れた硬化膜を形成できることが確認された。すなわち、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、安定性及びその硬化膜の透明性を維持した状態で、抗ウイルス性及び抗ウイルス即効性に優れた硬化膜を形成できることがわかった。
【0154】
一方、抗ウイルス剤として銀ジルコニウム化合物を含有する抗菌・抗ウイルス剤組成物(比較例1)及び亜酸化銅粒子を含有する抗菌・抗ウイルス剤組成物(比較例3)は、硬化膜の抗ウイルス性は優れているものの、抗ウイルス即効性が不十分であり、また、抗ウイルス剤を配合することによって、安定性及び硬化膜の透明性が低下することが確認された。
【0155】
また、抗ウイルス剤として銀イオン担持ゼオライトを含有する抗菌・抗ウイルス剤組成物(比較例2)は、硬化膜の抗ウイルス性及び抗ウイルス即効性が不十分であり、また、抗ウイルス剤を配合することによって、安定性及び硬化膜の透明性も低下することが確認された。
【産業上の利用可能性】
【0156】
以上説明したように、本発明によれば、安定性に優れた抗菌・抗ウイルス剤組成物を得ることが可能となる。また、この抗菌・抗ウイルス剤組成物を用いることによって、抗菌・抗ウイルス性、抗菌・抗ウイルス即効性及び透明性に優れた硬化膜を形成することが可能となる。
【0157】
したがって、本発明の抗菌・抗ウイルス剤組成物は、各種部材(構造体)に抗菌性・抗ウイルス性を付与することが可能なコーティング組成物等として有用である。また、本発明の積層構造体は、優れた抗菌・抗ウイルス性及び抗菌・抗ウイルス即効性を有していることから、各種用途における抗菌性・抗ウイルス性部材等として有用である。