ホーム > 特許ランキング > 信越化学工業株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-08
(45)【発行日】2024-04-16
(54)【発明の名称】有機ケイ素化合物を含有する水溶液組成物
(51)【国際特許分類】
A01N 55/10 20060101AFI20240409BHJP
C09K 3/18 20060101ALI20240409BHJP
A01N 33/12 20060101ALI20240409BHJP
A01P 3/00 20060101ALI20240409BHJP
D06M 13/513 20060101ALN20240409BHJP
【ＦＩ】
A01N55/10
C09K3/18 104
A01N33/12
A01P3/00
D06M13/513
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021105391
(22)【出願日】2021-06-25
(65)【公開番号】P2023003977
(43)【公開日】2023-01-17
【審査請求日】2023-05-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000002060
【氏名又は名称】信越化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002240
【氏名又は名称】弁理士法人英明国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】廣神 宗直
(72)【発明者】
【氏名】山田 哲郎
(72)【発明者】
【氏名】土田 和弘
【審査官】井上 恵理
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－０７０３１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１５０５５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－２６５２８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／１４１５１６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０２８５０９３０（ＣＮ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１１３６３５５０（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０９Ｋ ３／１８
Ａ０１Ｎ １／００－６５／４８
Ａ０１Ｐ １／００－２３／００
Ｄ０６Ｍ １３／００－１５／７１５
ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記式（１）で表される有機ケイ素化合物と、下記式（２）で表される有機ケイ素化合物との共加水分解物、共加水分解縮合物またはそれらの両方を含む水溶液組成物。【化1】
【請求項2】
アルコールの含有量が、水溶液組成物全体に対して０．３質量％以下である請求項１記載の水溶液組成物。
【請求項3】
請求項１または２記載の水溶液組成物で処理された物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、特定の有機ケイ素化合物の共加水分解物等を含有する水溶液組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、抗ウイルス志向が高まっており、持続性のある抗ウイルス剤が求められている。例えば、オクタデシルジメチル（３－トリアルコキシシリルプロピル）アンモニウムクロライドを主成分とする組成物が、固定化可能な抗ウイルス剤として知られている（特許文献１，２）。
【0003】
オクタデシルジメチル（３－トリアルコキシシリルプロピル）アンモニウムクロライドを加水分解させ、生成したアルコールを除去した水溶液組成物が市販され、使用されているが、高濃度品を得ようとすると、ゲル化してしまうという欠点がある。また、低濃度であっても、経時で析出物が発生してしまうという問題点があり、安定性の高い４級アンモニウム塩官能基含有有機ケイ素化合物の水溶液組成物が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１１－９８９７６号公報
【文献】国際公開第２０１５／１４１５１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、保存安定性の高い、４級アンモニウム塩官能基含有有機ケイ素化合物を含む水溶液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】
【0006】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、特定の有機ケイ素化合物の共加水分解物等を含む水溶液組成物が、保存安定性に優れることを見出し、本発明を完成した。
【0007】
すなわち、本発明は、
１． 下記式（１）で表される有機ケイ素化合物と、下記式（２）で表される有機ケイ素化合物との共加水分解物、共加水分解縮合物またはそれらの両方を含む水溶液組成物、
（式中、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に、炭素数１～１０のアルキル基または炭素数６～１０のアリール基であり、Ｒ3は、炭素数１２～２４のアルキル基であり、Ｒ4およびＲ5は、それぞれ独立に、炭素数１～６のアルキル基であり、Ｘは、ハロゲン原子であり、ｍは、１～２０の整数であり、ｎは、１～３の整数である。）
２． アルコールの含有量が、水溶液組成物全体に対して０．３質量％以下である１記載の水溶液組成物、
３． １または２記載の水溶液組成物で処理された物品
を提供する。
１． 下記式（１）で表される有機ケイ素化合物と、下記式（２）で表される有機ケイ素化合物との共加水分解物、共加水分解縮合物またはそれらの両方を含む水溶液組成物、
【化1】
（式中、Ｒ1およびＲ2は、それぞれ独立に、炭素数１～１０のアルキル基または炭素数６～１０のアリール基であり、Ｒ3は、炭素数１２～２４のアルキル基であり、Ｒ4およびＲ5は、それぞれ独立に、炭素数１～６のアルキル基であり、Ｘは、ハロゲン原子であり、ｍは、１～２０の整数であり、ｎは、１～３の整数である。）
２． アルコールの含有量が、水溶液組成物全体に対して０．３質量％以下である１記載の水溶液組成物、
３． １または２記載の水溶液組成物で処理された物品
を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明の水溶液組成物は、保存安定性に優れ、ゲル化および析出物の発生を抑制することができる。また、本発明の水溶液組成物を用いて繊維等の物品を処理することにより、物品に抗ウイルス性を付与することができる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明の水溶液組成物は、下記式（１）で表される有機ケイ素化合物と、下記式（２）で表される有機ケイ素化合物との共加水分解物および／または共加水分解縮合物を含有する。
本発明の水溶液組成物は、下記式（１）で表される有機ケイ素化合物と、下記式（２）で表される有機ケイ素化合物との共加水分解物および／または共加水分解縮合物を含有する。
【0010】
【化2】
【0011】
Ｒ1の炭素数１～１０、好ましくは炭素数１～８、より好ましくは炭素数１～６のアルキル基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓ－ブチル、ｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、ｎ－ヘキシル、シクロヘキシル基等が挙げられる。
炭素数６～１０、好ましくは炭素数６～８のアリール基の具体例としては、フェニル基、トリル基などが挙げられる。
これらの中でも、Ｒ1は、炭素数１～３のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。
炭素数６～１０、好ましくは炭素数６～８のアリール基の具体例としては、フェニル基、トリル基などが挙げられる。
これらの中でも、Ｒ1は、炭素数１～３のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましい。
【0012】
Ｒ2の炭素数１～１０のアルキル基、炭素数６～１０のアリール基としては、それぞれＲ1と同じものが挙げられ、それらの中でもメチル基がより好ましい。
【0013】
Ｒ3の炭素数１２～２４、好ましくは炭素数１２～２０、より好ましくは１２～１８のアルキル基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、ｎ－ドデシル、２－メチルウンデシル、ｎ－トリデシル、ｎ－テトラデシル、ｎ－ペンタデシル、ｎ－ヘキサデシル、ｎ－ヘプタデシル、ｎ－オクタデシル、ｎ－ノナデシル、ｎ－エイコシル、ｎ－ヘンエイコシル、ｎ－ドコシル、ｎ－トリコシル、ｎ－テトラコシル、シクロドデシル基等が挙げられる。これらの中でも、Ｒ3は、炭素数１４～１８のものが好ましく、原料の入手性や使用時の環境負荷の観点から、ｎ－オクタデシル基がより好ましい。
【0014】
Ｒ4およびＲ5の炭素数１～６のアルキル基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓ－ブチル、ｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、ｎ－へキシル、シクロヘキシル基等を例示することができる。これらの中でも、Ｒ4およびＲ5は、いずれも炭素数１～３のアルキル基が好ましく、原料の入手性や使用時の環境負荷の観点から、メチル基がより好ましい。
【0015】
ｍは、１～２０の整数を表すが、３～１２の整数が好ましい。ｍが２０を超えると、単位質量当たりの４級アンモニウム塩含有量が低下することにより、抗ウイルス性が低下する。
Ｘのハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
Ｘのハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
【0016】
上記式（１）で表される有機ケイ素化合物の具体例としては、オクタデシルジメチル（１－トリメトキシシリルメチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（１－トリエトキシシリルメチル）アンモニウムクロライド、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、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、オクタデシルジメチル（４－トリメトキシシリルブチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（４－トリエトキシシリルブチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（６－トリメトキシシリルヘキシル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（６－トリエトキシシリルヘキシル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－トリメトキシシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－トリエトキシシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－ジメトキシメチルシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－ジエトキシメチルシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（１０－トリメトキシシリルデシル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（１０－トリエトキシシリルデシル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（１１－トリメトキシシリルウンデシル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（１１－トリエトキシシリルウンデシル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（１２－トリメトキシシリルドデシル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（１２－トリエトキシシリルドデシル）アンモニウムクロライド等が挙げられる。これらは１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、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、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、オクタデシルジメチル（４－トリメトキシシリルブチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（６－トリエトキシシリルヘキシル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－トリメトキシシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－トリエトキシシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－ジメトキシメチルシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－ジエトキシメチルシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（１１－トリメトキシシリルウンデシル）アンモニウムクロライドが好ましく、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、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、オクタデシルジメチル（８－トリメトキシシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－トリエトキシシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－ジメトキシメチルシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－ジエトキシメチルシリルオクチル）アンモニウムクロライドがより好ましい。
これらの中でも、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、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、オクタデシルジメチル（４－トリメトキシシリルブチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（６－トリエトキシシリルヘキシル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－トリメトキシシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－トリエトキシシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－ジメトキシメチルシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－ジエトキシメチルシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（１１－トリメトキシシリルウンデシル）アンモニウムクロライドが好ましく、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、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、オクタデシルジメチル（８－トリメトキシシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－トリエトキシシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－ジメトキシメチルシリルオクチル）アンモニウムクロライド、オクタデシルジメチル（８－ジエトキシメチルシリルオクチル）アンモニウムクロライドがより好ましい。
【0017】
上記式（１）で表される有機ケイ素化合物は、下記式（Ａ）で表される有機ケイ素化合物と、下記式（Ｂ）で表される３級アミンとを、大気雰囲気下または窒素等の不活性ガス雰囲気下で反応させることにより得られる。
【0018】
【化3】
【0019】
上記式（Ａ）で表される化合物としては、例えば、クロロメチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、３－クロロプロピルトリメトキシシラン、３－クロロプロピルトリエトキシシラン、４－クロロブチルトリメトキシシラン、４－クロロブチルトリエトキシシラン、４－ブロモブチルトリメトキシシラン、４－ブロモブチルトリエトキシシラン、６－クロロヘキシルトリメトキシシラン、６－クロロヘキシルトリエトキシシラン、６－ブロモヘキシルトリメトキシシラン、６－ブロモヘキシルトリエトキシシラン、８－クロロオクチルトリメトキシシラン、８－クロロオクチルトリエトキシシラン、８－クロロオクチルジメトキシメチルシラン、８－クロロオクチルジエトキシメチルシラン、８－ブロモオクチルトリメトキシシラン、８－ブロモオクチルトリエトキシシラン、８－ブロモオクチルジメトキシメチルシラン、８－ブロモオクチルジエトキシメチルシラン、１０－クロロデシルトリメトキシシラン、１０－クロロデシルトリエトキシシラン、１０－ブロモデシルトリメトキシシラン、１０－ブロモデシルトリエトキシシラン、１１－クロロウンデシルトリメトキシシラン、１１－クロロウンデシルトリエトキシシラン、１１－ブロモウンデシルトリメトキシシラン、１１－ブロモウンデシルトリエトキシシラン、１２－クロロドデシルトリメトキシシラン、１２－クロロドデシルトリエトキシシラン、１２－ブロモドデシルトリメトキシシラン、１２－ブロモドデシルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらは１種を単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。
これらの中でも、３－クロロプロピルトリメトキシシラン、３－クロロプロピルトリエトキシシラン、４－クロロブチルトリメトキシシラン、４－クロロブチルトリエトキシシラン、６－クロロヘキシルトリメトキシシラン、６－クロロヘキシルトリエトキシシラン、８－クロロオクチルトリメトキシシラン、８－クロロオクチルトリエトキシシラン、８－クロロオクチルジメトキシメチルシラン、８－クロロオクチルジエトキシメチルシラン、１１－クロロウンデシルトリメトキシシラン、１１－クロロウンデシルトリエトキシシランが好ましく、３－クロロプロピルトリメトキシシラン、３－クロロプロピルトリエトキシシラン、８－クロロオクチルトリメトキシシラン、８－クロロオクチルトリエトキシシラン、８－クロロオクチルジメトキシメチルシラン、８－クロロオクチルジエトキシメチルシランがより好ましい。
これらの中でも、３－クロロプロピルトリメトキシシラン、３－クロロプロピルトリエトキシシラン、４－クロロブチルトリメトキシシラン、４－クロロブチルトリエトキシシラン、６－クロロヘキシルトリメトキシシラン、６－クロロヘキシルトリエトキシシラン、８－クロロオクチルトリメトキシシラン、８－クロロオクチルトリエトキシシラン、８－クロロオクチルジメトキシメチルシラン、８－クロロオクチルジエトキシメチルシラン、１１－クロロウンデシルトリメトキシシラン、１１－クロロウンデシルトリエトキシシランが好ましく、３－クロロプロピルトリメトキシシラン、３－クロロプロピルトリエトキシシラン、８－クロロオクチルトリメトキシシラン、８－クロロオクチルトリエトキシシラン、８－クロロオクチルジメトキシメチルシラン、８－クロロオクチルジエトキシメチルシランがより好ましい。
【0020】
上記式（Ｂ）で表される３級アミンとしては、ドデシルジメチルアミン、ドデシルジエチルアミン、トリデシルジメチルアミン、トリデシルジエチルアミン、テトラデシルジメチルアミン、テトラデシルジエチルアミン、ペンタデシルジメチルアミン、ペンタデシルジエチルアミン、ヘキサデシルジメチルアミン、ヘキサデシルジエチルアミン、ヘプタデシルジメチルアミン、ヘプタデシルジエチルアミン、オクタデシルジメチルアミン、オクタデシルジエチルアミン、ノナデシルジメチルアミン、ノナデシルジエチルアミン、エイコシルジメチルアミン、エイコシルジエチルアミン、ヘンエイコシルジメチルアミン、ヘンエイコシルジエチルアミン、ドコシルジメチルアミン、ドコシルジエチルアミン、トリコシルジメチルアミン、トリコシルジエチルアミン、テトラコシルジメチルアミン、テトラコシルジエチルアミン等が挙げられる。これらは１種を単独で、または２種以上を組み合わせて使用することができる。
これらの中でも、オクタデシルジメチルアミン、オクタデシルジエチルアミンが好ましく、オクタデシルジメチルアミンがより好ましい。
これらの中でも、オクタデシルジメチルアミン、オクタデシルジエチルアミンが好ましく、オクタデシルジメチルアミンがより好ましい。
【0021】
上記反応は、無溶媒で行うこともできるが、反応を阻害しない範囲で、必要に応じて、メタノール、エタノール等のアルコール溶媒中で行うことができる。
反応温度としては、８０～１５０℃が好ましく、１００～１３０℃がより好ましい。反応時間は、１～３０時間が好ましく、５～２５時間がより好ましい。
反応の際の上記式（Ａ）で表される有機ケイ素化合物と、上記式（Ｂ）で表される３級アミンとの使用比率は、３級アミン（Ｂ）１モルに対して、有機ケイ素化合物（Ａ）が０．７～１．３モルが好ましい。
反応温度としては、８０～１５０℃が好ましく、１００～１３０℃がより好ましい。反応時間は、１～３０時間が好ましく、５～２５時間がより好ましい。
反応の際の上記式（Ａ）で表される有機ケイ素化合物と、上記式（Ｂ）で表される３級アミンとの使用比率は、３級アミン（Ｂ）１モルに対して、有機ケイ素化合物（Ａ）が０．７～１．３モルが好ましい。
【0022】
上記式（２）で表される有機ケイ素化合物の具体例としては、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、６－グリシドキシヘキシルトリメトキシシラン、６－グリシドキシヘキシルトリエトキシシラン、６－グリシドキシヘキシルメチルジメトキシシラン、６－グリシドキシヘキシルメチルジエトキシシラン、８－グリシドキシオクチルトリメトキシシラン、８－グリシドキシオクチルトリエトキシシラン、８－グリシドキシオクチルメチルジメトキシシラン、８－グリシドキシオクチルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。これらは１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【0023】
上記式（１）で表される有機ケイ素化合物と、上記式（２）で表される有機ケイ素化合物の割合は、特に限定されないが、保存安定性や生産性の観点から、上記式（１）で表される有機ケイ素化合物１モルに対し、上記式（２）で表される有機ケイ素化合物が、０．１～１００モルが好ましく、０．５～２０モルがより好ましく、１～１０モルがさらに好ましい。
【0024】
本発明の水溶液組成物は、上記式（１）で表される有機ケイ素化合物と、上記式（２）で表される有機ケイ素化合物とを大気雰囲気下または窒素等の不活性ガス雰囲気下で水に希釈し、上記式（１）および上記式（２）においてＳｉ－ＯＲ1（Ｒ1は、上記と同じである。）で表される基の一部または全部をシラノール基（Ｓｉ－ＯＨ基）へと加水分解させることにより得られる。また、水を添加する際は、加水分解反応中に継続的に行ってもよいし、反応を始める前に加えてもよい。なお、上記反応により得られた式（１）で表される有機ケイ素化合物のアルコール溶液は、そのまま加水分解反応に用いることができる。
【0025】
加水分解反応の温度としては、５０～１１０℃が好ましく、６０～１０５℃がより好ましい。反応時間は、１～３０時間が好ましく、５～２５時間がより好ましい。
【0026】
上記加水分解反応によって副生するアルコール成分（Ｒ1ＯＨ（Ｒ1は、上記と同じである。））および加水分解反応に際して必要に応じて水と共に加えられたアルコール成分は、蒸留等の分離方法によって除去することが好ましい。なお、蒸留は、上記加水分解反応と同時に行うことが好ましい。
【0027】
本発明の水溶液組成物に含まれる上記式（１）で表される有機ケイ素化合物と、上記式（２）で表される有機ケイ素化合物との共加水分解物の量は、特に限定されないが、保存安定性や生産性の観点から、水溶液組成物全体に対して０．１～５０質量％が好ましく、１０～４０質量％がより好ましい。
また、本発明の水溶液組成物は、上記式（１）で表される有機ケイ素化合物および上記式（２）で表される有機ケイ素化合物の加水分解により生じるシラノール基同士の分子間縮合による縮合物を含んでいてもよいし、加水分解物および加水分解縮合物の両方を含んでいてもよい。
また、本発明の水溶液組成物は、上記式（１）で表される有機ケイ素化合物および上記式（２）で表される有機ケイ素化合物の加水分解により生じるシラノール基同士の分子間縮合による縮合物を含んでいてもよいし、加水分解物および加水分解縮合物の両方を含んでいてもよい。
【0028】
本発明の水溶液組成物に含まれるアルコールの量は、安全性の観点から水溶液組成物全体に対して０．３質量％以下が好ましく、０．１質量％以下がさらに好ましい。なお、水溶液組成物中のアルコールの量は、ガスクロマトグラフ（ＧＣ）分析にて確認することができる。
【0029】
本発明の水溶液組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、クエン酸等の有機酸、界面活性剤等の添加剤などを含んでいてもよく、水溶液の保存安定性の観点からクエン酸等の有機酸を添加することが好ましい。
【0030】
本発明の水溶液組成物は、各種材料、物品等に適用することで、これらに抗菌性、抗ウイルス性を付与することができる。上記材料、物品の具体例としては、例えば、綿、絹、ウール等の天然繊維、レーヨン等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維、ビニロン、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリアラミド繊維等の合成繊維、これらの繊維の複合繊維（ポリエステル／綿等）等の各種繊維材料；鉄、ステンレススチール、アルミニウム、ニッケル、亜鉛、銅等の各種金属材料；アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等の各種合成樹脂材料；ガラス、チタン、セラミック、セメント、モルタル等の各種無機材料；これらの材料を用いた各種物品などが挙げられる。
【実施例】
【0031】
以下、合成例、実施例および比較例を示して本発明をより詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0032】
＜有機ケイ素化合物の合成＞
［合成例１－１］
窒素置換した３００ｍＬ加圧反応容器に、３－クロロプロピルトリメトキシシラン３９．７ｇ、オクタデシルジメチルアミン（リポミンＤＭ１８Ｄ、ライオン（株）製、以下同じ。）５９．６ｇ、メタノール９９．３ｇを入れ、１２０℃で２０時間反応させた。反応後、濾過することにより、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のメタノール溶液１９０ｇ（固形分濃度５０質量％）を得た。
［合成例１－１］
窒素置換した３００ｍＬ加圧反応容器に、３－クロロプロピルトリメトキシシラン３９．７ｇ、オクタデシルジメチルアミン（リポミンＤＭ１８Ｄ、ライオン（株）製、以下同じ。）５９．６ｇ、メタノール９９．３ｇを入れ、１２０℃で２０時間反応させた。反応後、濾過することにより、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のメタノール溶液１９０ｇ（固形分濃度５０質量％）を得た。
【0033】
［合成例１－２］
窒素置換した３００ｍＬ加圧反応容器に、８－クロロオクチルトリメトキシシラン５３．８ｇ、オクタデシルジメチルアミン５９．６ｇ、メタノール１１３ｇを入れ、１２０℃で２０時間反応させた。反応後、濾過することにより、オクタデシルジメチル（８－トリメトキシシリルオクチル）アンモニウムクロライドのメタノール溶液２２０ｇ（固形分濃度５０質量％）を得た。
窒素置換した３００ｍＬ加圧反応容器に、８－クロロオクチルトリメトキシシラン５３．８ｇ、オクタデシルジメチルアミン５９．６ｇ、メタノール１１３ｇを入れ、１２０℃で２０時間反応させた。反応後、濾過することにより、オクタデシルジメチル（８－トリメトキシシリルオクチル）アンモニウムクロライドのメタノール溶液２２０ｇ（固形分濃度５０質量％）を得た。
【0034】
＜水溶液組成物の製造＞
［実施例１－１］
窒素置換した１０００ｍＬ加圧反応容器に、合成例１－１で得た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のメタノール溶液（固形分濃度５０質量％）５０ｇ、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ－４０３、信越化学工業（株）製、以下同じ。）７０ｇ、イオン交換水５００ｇ、クエン酸２ｇを加え、内温が１００℃になるまで水－メタノール混合溶媒を留去し、その後、濃度が３０質量％になるようにイオン交換水を加え、水溶液組成物Ａを得た。
得られた水溶液組成物の外観は透明であり、ＧＣ分析においてメタノールは検出されなかった。
［実施例１－１］
窒素置換した１０００ｍＬ加圧反応容器に、合成例１－１で得た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のメタノール溶液（固形分濃度５０質量％）５０ｇ、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ－４０３、信越化学工業（株）製、以下同じ。）７０ｇ、イオン交換水５００ｇ、クエン酸２ｇを加え、内温が１００℃になるまで水－メタノール混合溶媒を留去し、その後、濃度が３０質量％になるようにイオン交換水を加え、水溶液組成物Ａを得た。
得られた水溶液組成物の外観は透明であり、ＧＣ分析においてメタノールは検出されなかった。
【0035】
［実施例１－２］
窒素置換した１０００ｍＬ加圧反応容器に、合成例１－１で得た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のメタノール溶液（固形分濃度５０質量％）８０ｇ、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン５０ｇ、イオン交換水５００ｇ、クエン酸２ｇを加え、内温が１００℃になるまで水－メタノール混合溶媒を留去し、その後、濃度が３０質量％になるようにイオン交換水を加え、水溶液組成物Ｂを得た。
得られた水溶液組成物の外観は透明であり、ＧＣ分析においてメタノールは検出されなかった。
窒素置換した１０００ｍＬ加圧反応容器に、合成例１－１で得た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のメタノール溶液（固形分濃度５０質量％）８０ｇ、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン５０ｇ、イオン交換水５００ｇ、クエン酸２ｇを加え、内温が１００℃になるまで水－メタノール混合溶媒を留去し、その後、濃度が３０質量％になるようにイオン交換水を加え、水溶液組成物Ｂを得た。
得られた水溶液組成物の外観は透明であり、ＧＣ分析においてメタノールは検出されなかった。
【0036】
［実施例１－３］
窒素置換した１０００ｍＬ加圧反応容器に、合成例１－１で得た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のメタノール溶液（固形分濃度５０質量％）３０ｇ、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン９０ｇ、イオン交換水５００ｇ、クエン酸２ｇを加え、内温が１００℃になるまで水－メタノール混合溶媒を留去し、その後、濃度が３０質量％になるようにイオン交換水を加え、水溶液組成物Ｃを得た。
得られた水溶液組成物の外観は透明であり、ＧＣ分析においてメタノールは検出されなかった。
窒素置換した１０００ｍＬ加圧反応容器に、合成例１－１で得た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のメタノール溶液（固形分濃度５０質量％）３０ｇ、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン９０ｇ、イオン交換水５００ｇ、クエン酸２ｇを加え、内温が１００℃になるまで水－メタノール混合溶媒を留去し、その後、濃度が３０質量％になるようにイオン交換水を加え、水溶液組成物Ｃを得た。
得られた水溶液組成物の外観は透明であり、ＧＣ分析においてメタノールは検出されなかった。
【0037】
［実施例１－４］
窒素置換した１０００ｍＬ加圧反応容器に、合成例１－２で得たオクタデシルジメチル（８－トリメトキシシリルオクチル）アンモニウムクロライドのメタノール溶液（固形分濃度５０質量％）５０ｇ、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン７０ｇ、イオン交換水５００ｇ、クエン酸２ｇを加え、内温が１００℃になるまで水－メタノール混合溶媒を留去し、その後、濃度が３０質量％になるようにイオン交換水を加え、水溶液組成物Ｄを得た。
得られた水溶液組成物の外観は透明であり、ＧＣ分析においてメタノールは検出されなかった。
窒素置換した１０００ｍＬ加圧反応容器に、合成例１－２で得たオクタデシルジメチル（８－トリメトキシシリルオクチル）アンモニウムクロライドのメタノール溶液（固形分濃度５０質量％）５０ｇ、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン７０ｇ、イオン交換水５００ｇ、クエン酸２ｇを加え、内温が１００℃になるまで水－メタノール混合溶媒を留去し、その後、濃度が３０質量％になるようにイオン交換水を加え、水溶液組成物Ｄを得た。
得られた水溶液組成物の外観は透明であり、ＧＣ分析においてメタノールは検出されなかった。
【0038】
［比較例１－１］
窒素置換した５００ｍＬ加圧反応容器に、合成例１－１で得た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のメタノール溶液（固形分濃度５０質量％）１０ｇ、イオン交換水１５０ｇ、クエン酸０．４ｇを加え、内温が１００℃になるまで水－メタノール混合溶媒を留去し、その後、濃度が５質量％になるようにイオン交換水を加え、水溶液組成物Ｅを得た。
得られた水溶液組成物の外観は透明であり、ＧＣ分析においてメタノールは検出されなかった。
窒素置換した５００ｍＬ加圧反応容器に、合成例１－１で得た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のメタノール溶液（固形分濃度５０質量％）１０ｇ、イオン交換水１５０ｇ、クエン酸０．４ｇを加え、内温が１００℃になるまで水－メタノール混合溶媒を留去し、その後、濃度が５質量％になるようにイオン交換水を加え、水溶液組成物Ｅを得た。
得られた水溶液組成物の外観は透明であり、ＧＣ分析においてメタノールは検出されなかった。
【0039】
［比較例１－２］
窒素置換した５００ｍＬ加圧反応容器に、合成例１－１で得た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のメタノール溶液（固形分濃度５０質量％）１００ｇ、イオン交換水２００ｇ、クエン酸０．４ｇを加え、内温が１００℃になるまで水－メタノール混合溶媒を留去したところ、留去中にゲル化した。
窒素置換した５００ｍＬ加圧反応容器に、合成例１－１で得た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のメタノール溶液（固形分濃度５０質量％）１００ｇ、イオン交換水２００ｇ、クエン酸０．４ｇを加え、内温が１００℃になるまで水－メタノール混合溶媒を留去したところ、留去中にゲル化した。
【0040】
＜保存安定性の評価＞
実施例１－１～１－４、比較例１－１で得た水溶液組成物Ａ～Ｅを５０℃、密閉条件で所定の期間（１週間、１か月、３か月）保管後の外観を目視で観察し、安定性を評価した。析出物が観察されず、透明溶液であった場合を〇、析出物が観察された場合を×とした。結果を表１に示す。
実施例１－１～１－４、比較例１－１で得た水溶液組成物Ａ～Ｅを５０℃、密閉条件で所定の期間（１週間、１か月、３か月）保管後の外観を目視で観察し、安定性を評価した。析出物が観察されず、透明溶液であった場合を〇、析出物が観察された場合を×とした。結果を表１に示す。
【0041】
【表1】
【0042】
＜処理物品の製造＞
［実施例２－１～２－４、比較例２－１］
実施例１－１～１－４、比較例１－１で得られた水溶液組成物Ａ～Ｅを更にイオン交換水で濃度０．５質量％に希釈し、それぞれにＴ／Ｃ繊維（ポリエステル／コットンの複合繊維）５ｇを３０秒間浸漬させ、繊維を取り出して８０℃で１０分間乾燥させることにより、処理されたＴ／Ｃ繊維を作製した。
［実施例２－１～２－４、比較例２－１］
実施例１－１～１－４、比較例１－１で得られた水溶液組成物Ａ～Ｅを更にイオン交換水で濃度０．５質量％に希釈し、それぞれにＴ／Ｃ繊維（ポリエステル／コットンの複合繊維）５ｇを３０秒間浸漬させ、繊維を取り出して８０℃で１０分間乾燥させることにより、処理されたＴ／Ｃ繊維を作製した。
【0043】
＜抗ウイルス性の評価＞
得られた繊維について下記方法により抗ウイルス性を評価した。評価は、下記の方法により算出したウイルス減少率により行った。結果を表２に示す。
［繊維］：抗ウイルス剤組成物で処理されたＴ／Ｃ繊維
［使用ウイルス］：インフルエンザウイルスＨ１Ｎ１ ＩＯＷＡ株
［培養細胞］：ＭＤＣＫ細胞
［ウイルス液調整方法］：インフルエンザウイルスをＭＤＣＫ細胞に接種した。３７℃で１時間吸着後、接種ウイルス液を除去し、滅菌ＰＢＳで２回洗浄した。ＭＥＭ培地を加え、３７℃、５％ＣＯ2存在下で５日間培養した。培養上清を回収し、３０００ｒｐｍで３０分間遠心後、遠心上清を分注し、－７０℃以下で保存したものをウイルス液とした。
［ウイルス力価測定］：上記繊維にウイルス液を０．４ｍＬ添加し、滅菌バイアルに入れて密閉した。室温（２５℃）下で２時間静置し、感作時間とした。感作時間経過後、バイアル中に細胞維持培地２０ｍＬを添加し、よく混合してウイルスを洗い出した。洗い出し液について、さらに細胞維持培地で１０倍段階希釈を行い、各希釈液をマイクロプレートの培養細胞に接種し、３７℃、５日間培養した。培養後の各培養液を回収し、赤血球凝集反応によりウイルスの増殖の有無を確認し、ウイルス力価（ＴＣＩＤ５０）を測定した。
［ウイルス減少率（％）］：１００×［（未処理の繊維におけるウイルス力価－上記繊維におけるウイルス力価）／（未処理の繊維におけるウイルス力価）］
得られた繊維について下記方法により抗ウイルス性を評価した。評価は、下記の方法により算出したウイルス減少率により行った。結果を表２に示す。
［繊維］：抗ウイルス剤組成物で処理されたＴ／Ｃ繊維
［使用ウイルス］：インフルエンザウイルスＨ１Ｎ１ ＩＯＷＡ株
［培養細胞］：ＭＤＣＫ細胞
［ウイルス液調整方法］：インフルエンザウイルスをＭＤＣＫ細胞に接種した。３７℃で１時間吸着後、接種ウイルス液を除去し、滅菌ＰＢＳで２回洗浄した。ＭＥＭ培地を加え、３７℃、５％ＣＯ2存在下で５日間培養した。培養上清を回収し、３０００ｒｐｍで３０分間遠心後、遠心上清を分注し、－７０℃以下で保存したものをウイルス液とした。
［ウイルス力価測定］：上記繊維にウイルス液を０．４ｍＬ添加し、滅菌バイアルに入れて密閉した。室温（２５℃）下で２時間静置し、感作時間とした。感作時間経過後、バイアル中に細胞維持培地２０ｍＬを添加し、よく混合してウイルスを洗い出した。洗い出し液について、さらに細胞維持培地で１０倍段階希釈を行い、各希釈液をマイクロプレートの培養細胞に接種し、３７℃、５日間培養した。培養後の各培養液を回収し、赤血球凝集反応によりウイルスの増殖の有無を確認し、ウイルス力価（ＴＣＩＤ５０）を測定した。
［ウイルス減少率（％）］：１００×［（未処理の繊維におけるウイルス力価－上記繊維におけるウイルス力価）／（未処理の繊維におけるウイルス力価）］
【0044】
【表2】
【0045】
表１、表２に示されるように、実施例１－１～１－４の水溶液組成物は、比較例１－１の水溶液組成物に比べ、処理した繊維の抗ウイルス性は同等であるが、保存安定性に優れる結果であった。