JP2995453B2

JP2995453B2 - 抗菌性塗料組成物

Info

Publication number: JP2995453B2
Application number: JP7292917A
Authority: JP
Inventors: 克司小林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-11-10
Filing date: 1995-11-10
Publication date: 1999-12-27
Anticipated expiration: 2015-11-10
Also published as: JPH09137085A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、抗菌性が改善さ
れた抗菌性塗料組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、アクリル・エポキシ・ウレタ
ン等の有機系の塗料樹脂に、抗菌剤が添加された塗料が
市販されている。

【０００３】この抗菌性の塗料には、抗菌剤が長期間に
わたり徐放性を維持することが期待される。

【０００４】しかし、抗菌剤が有機樹脂に被覆された場
合、抗菌効果が不安定で発揮されにくいという問題があ
った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
従来のものよりも抗菌性を有効に発揮し得る抗菌性塗料
組成物を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明では次のような技術的手段を講じている。

【０００７】この発明の抗菌性塗料組成物は、シリカ及
びシラン化合物を主成分とする無機質系の塗料と抗菌剤
とを含有し、塗料の塗装後に加熱硬化させることにより
その塗膜中に連続的な微細孔が形成されるようにしたこ
とを特徴とする。

【０００８】すなわち、シリカは表面積が大きく塗料の
艶消し剤として用いられたりしているが、このシリカと
シラン化合物とを含有する無機質系の塗料に抗菌剤を添
加し、塗料の塗装後に加熱硬化させることによりその塗
膜中に連続的な微細孔が形成されるようにすると抗菌剤
の徐放性が阻害されにくく抗菌性が損なわれにくいこと
を見出すことにより、この発明を完成するに至ったもの
である。

【０００９】塗料の抗菌性が損なわれにくいのは、シリ
カ微粒子を含有する無機質系の塗料は多孔質の被膜を生
成しやすく、抗菌剤の徐放性を妨げにくいからであると
考えられる。なお有機塗料に抗菌剤を添加した場合に抗
菌剤の徐放性が妨げられるのは、抗菌剤に対する有機塗
料の被覆性がよいからと考えられる。

【００１０】この無機系の樹脂は、塗料が本来的に目的
とする部材の保護（例えば腐食や傷付きの防止など）を
行うと共に、抗菌剤を添加することによって優れた抗菌
性を発揮させることができる。すなわち装飾効果を損な
うことなく、抗菌耐久性にも優れている。

【００１１】前記シリカたる微粒シリカ粉末又は／及び
水や有機溶媒に分散されたコロイド状シリカが、組成物
中に組成物の固形分１００重量％中の約３０〜６０重量
％の含有率で配合されたこととして実施することもでき
る。約３０重量％未満とすると抗菌効果が少な過ぎる場
合があり、６０重量％を越えるとクラックが発生したり
塗膜表面の滑らかさを失ったり密着性が低下したりする
場合がある。

【００１２】一般式Ｒ¹ _nＳｉ（ＯＲ²）_4-nで表され
るシラン化合物又は／及び加水分解された一般式Ｒ¹ _n
Ｓｉ（ＯＨ）_4-nで表されるシラン化合物が、組成物中
に組成物の固形分１００重量％中の約１０〜５５重量％
の含有率で配合されたこととして実施することもでき
る。約１０重量％未満とするとクラックが発生したり塗
膜表面の滑らかさを失ったり密着性が低下したりする場
合があり、５５重量％を越えると抗菌効果が少な過ぎる
場合がある。

【００１３】ジ又はトリアルコキシシラン基が有機樹脂
骨格中が含有され塗料用に用いられるアクリル（メタク
リル）樹脂又は／及びエポキシ樹脂又は／及びウレタン
樹脂／及びを主成分とする塗料ワニスが、組成物中に組
成物の固形分１００重量％中の約１０〜４５重量％の含
有率で配合されたこととして実施することもできる。約
１０重量％未満とするとクラックが発生したり塗膜表面
の滑らかさを失ったり密着性が低下したりする場合があ
り、４５重量％を越えると抗菌効果が少な過ぎる場合が
ある。

【００１４】抗菌剤の含有率が組成物中の固形分１００
重量％中の約０．１〜５０重量％であることとして実施
することもできる。約０．１重量％未満とすると抗菌効
果が少な過ぎる場合があり、５０重量％を越えるとクラ
ックが発生したり塗膜表面の滑らかさを失ったり密着性
が低下したりする場合がある。

【００１５】ところで一般的に抗菌剤は強力なものほど
毒性が強く認められ、人に対する悪影響が心配される。
一方毒性のごく弱いものを使用した場合には、長期間に
わたり必要且つ安定した抗菌性を得ることは困難であ
る。また十分な抗菌性を引き出すために抗菌剤を多量に
添加すると、防錆効果や装飾面の美感など塗料本来の性
能を損ねてしまう傾向がある。

【００１６】一方、この抗菌性塗料組成物には市販され
ているいずれの抗菌剤を使用することも可能であるが、
既述の如く抗菌剤の徐放性が阻害されにくいという特性
があるので、特に毒性が少なく比較的弱い抗菌剤であっ
てもその抗菌性が十分発揮される。すなわち市販されて
いる無毒で安全な抗菌剤が塗膜中にあるにもかかわら
ず、必要かつ安定な抗菌特性を発揮させることができ
る。

【００１７】またこの無機質系の抗菌性樹脂塗料は、金
属類・ガラス・無機材料などに広く適用することがで
き、各種の材料を被覆することができる。例えば、建築
部材としては台所で使用されるステンレス・壁材・浴室
・トイレに使用される金具類、壁材、さらに病院等の公
共施設に用いられる扉の把手や手摺り、公人医療施設の
種々の部材などあらゆる用途に利用可能であり、その耐
久性を向上させる。

【００１８】塗料を塗装すべき建築部材に求められる機
能は、高級感だけでなく安全性と環境衛生面が備わった
総合的な観点から判断される傾向が強い。建築部材は装
飾の面から高度な技術が確率されているが、範囲が公共
の施設まで幅広いにもかかわらず衛生面の技術向上が遅
れている。この発明の抗菌性塗料組成物はこれからの社
会が要求する環境衛生面を重視し、建築部材の表面に十
分な耐久性と抗菌作用を付与することができる。

【００１９】この発明の抗菌性塗料組成物は最も抗菌性
が有効的に発揮される無機質系塗料樹脂を用いたもので
あり、無機質系樹脂を塗料樹脂に用いることにより抗菌
性を低下させずに安全な抗菌性を任意の添加量で種々の
用途に利用できるとともに、有機塗料に抗菌剤を添加す
る場合と比較して非常に少ない量の抗菌剤で優れた抗菌
性を得ることができるという利点がある。

【００２０】

【発明の実施の形態】コロイド状シリカとして、市販さ
れている水分散型やアルコール溶媒分散型等を使用する
ことができる。特公昭５２−３９６９１号公報に示され
るコロイド状シリカとシラン化合物から塗料樹脂を合成
してもよい。また水やアルコール溶媒以外に、エチレン
グリコールモノアルキルエーテル類やプロピレングリコ
ールアルキルエーテルアセテート類などのコロイド状シ
リカの溶液として可能な有機溶剤に分散した分散液を使
用することもできる。

【００２１】ジ又はトリアルコキシシラン基が有機樹脂
骨格中に含有された有機系樹脂を次のようにして得た。
アクリル（メタクリル）単量体とビニル単量体の１種又
は数種と不飽和基を有するシラン化合物を、単量体との
比率がアクリル（メタクリル）単量体とビニル単量体の
合計が１００重量部に対してシラン化合物の合計が５〜
５０重量部とし、さらにその樹脂濃度が約３０〜６０重
量％の範囲で通常に用いられる有機溶媒（芳香族系、酢
酸エステル系、アルコール系、ケトン系等）中、開始剤
にアゾ化合物や過酸化物等を用いて公知の方法により重
合を行った。

【００２２】そして上記コロイド状シリカとシラン化合
物の樹脂が１００部に対し、前記有機系樹脂が１〜３０
部の範囲で混合溶解することにより、無機質塗料を得
た。

【００２３】抗菌剤としては樹脂に容易に溶解又は混合
分散できるものであれば特に制限はなく、市販されてい
る各種の抗菌剤を用いることができる。なお抗菌剤とし
て有機化合物と無機化合物とがあるが、無機質樹脂は長
期にわたりその耐性が低下せず被覆する部材を保護する
ことができるので耐久性のある無機化合物の方が好まし
い。

【００２４】無機質塗料への抗菌剤の混合分散は、混合
溶解または混合後機械的に分散して使用する。この実施
例では、一般的な攪拌機を用いて塗料を攪拌しながら抗
菌剤を添加することにより行った。抗菌剤の添加率は塗
料樹脂に対して約０．１〜４０．０重量％が効果がでや
すいが、効果とコスト面を考慮すると約０．５〜１０．
０重量％が好ましい。

【００２５】

【実施例】次に、この発明の構成をより具体的に説明す
る。１．無機質系樹脂の合成表１（重量部表示）にしたがって成分をフラスコに調合
し、室温下６時間攪拌し加水分解物を得た。得られた加
水分解物のｐＨを測定すると１〜２であった。この加水
分解物に、水で１〜５重量％に希釈したアンモニア水を
滴下しながらｐＨ４〜６の範囲に調整し無機質系樹脂と
した（Ｎｏ．１〜３）。コロイド状シリカとして、水分
散型の含有量２０重量％の酸性タイプのものを使用し
た。

【００２６】前記と同様にして表２（重量部表示）にし
たがって成分を調合し、室温下６時間攪拌し加水分解物
を得た。１〜５重量％のアンモニア水を用い、同様に加
水分解物のｐＨを４〜６に調節した（Ｎｏ．４〜６）。
微粒子シリカは、粒径１〜５ミクロンの粉体を使用し
た。

【００２７】次に、表３（重量部表示）に従って無機質
塗料に添加するアクリル樹脂を重合した。重合は次のよ
うな方法で行った。四つ口フラスコにモノマーと溶媒を
計量し、室温下で窒素置換を約０．５〜１．０時間行っ
た後、８０℃まで加温した。そこで、重合開始剤を表３
に従って投入し、８０〜１００℃下で約５〜６時間重合
した（Ｎｏ．７〜９）。また市販のシリコン含有塗料樹
脂として、表４に示す樹脂（信越シリコーン社製樹脂）
を用いた（Ｎｏ．１０〜１２）。

【００２８】そして、表１乃至表４に記載の塗料樹脂を
用いて表５〜８にしたがって計量し、室温下３時間攪拌
した後、無機質塗料を得た。２．抗菌剤の分散表５〜８に示すように、実施例１〜１６及び比較例１〜
３の塗料樹脂に抗菌剤の添加量を変化させ無機質塗料を
得た。抗菌剤の分散には高速攪拌機を使用した。抗菌剤
は市販品（東亜合成社製、商品名ノバロンＡＧ３００）
を使用した。この抗菌剤は銀化合物系のものである。

【００２９】比較例として市販の有機塗料（日本ペイン
ト社製、商品名アクローゼ）に抗菌剤を添加し同様の方
法で分散させた。（実施例１）表５に示す無機質塗料１００重量部に抗菌
剤０．１重量部を添加し、約１時間攪拌した。攪拌後、
凝集物の無いことを確認し、抗菌性を有する無機質塗料
を得た。（実施例２）実施例１と同様に表５に示す無機質塗料１
００重量部に抗菌剤１．０重量部を添加し攪拌後、無機
質塗料を得た。（実施例３）実施例１と同様に表５に示す無機質塗料１
００重量部に抗菌剤１０．０重量部を添加し攪拌後、無
機質塗料を得た。（実施例４）実施例１と同様に表５に示す無機質塗料１
００重量部に抗菌剤５０．０重量部を添加し攪拌後、無
機質塗料を得た。（実施例５〜１６）実施例１と同様に表６〜８に示すそ
れぞれの無機質塗料１００重量部に抗菌剤１．０重量部
を添加し攪拌後、無機質塗料を得た。（比較例１〜４）実施例１と同様の方法で有機系の塗料
樹脂（日本ペイント社製、商品名アクローゼ）に抗菌剤
０．１重量部添加分散したものを比較例１とし、抗菌剤
を１．０重量部添加分散したものを比較例２とし、抗菌
剤１０．０重量部添加分散したものを比較例３とし、抗
菌剤５０．０重量部添加したものを比較例４とした。３．テストピースの作成テストピースとして、アルミニウム板、真鍮板、ステン
レス板、大理石を用いた。実施例１〜１６及び比較例１
〜４の塗料をスプレーにてそれぞれのテストピースに塗
装し、８０〜９０℃下５分乾燥後１４０℃下１５分加熱
硬化した。

【００３０】なお、他にスレート、石材、コンクリート
材などの無機建材やガラス、紙、不織布等をテストピー
スとして用いてもよい。４．抗菌性の評価作成したテストピースの抗菌効果の違いを、培養した大
腸菌、黄色葡萄球菌、ＭＲＳＡ（メチシリン耐性黄色葡
萄球菌）を使用して評価した。大腸菌の抗菌評価は全て
の種類のテストピースを用い、黄色葡萄球菌、ＭＲＳＡ
はアルミニウム板及びステンレス板の２種類のテストピ
ースについて評価した。５．抗菌テストの方法テストピース（約５０ｍｍ×５０ｍｍ）に菌液０．５ｍ
ｌを接種し、ポリエチレンフィルムを密着させた後、２
５℃で保存し、６時間後及び２４時間後にＳＣＤＬＰ寒
天培地（日本製薬社製）で生残菌を洗い出した。この洗
い出し液の菌数を、菌数測定用培地を用いた寒天平板培
養法（３５℃、２日間）により測定して、テストピース
１枚当たりの生菌数を換算した。

【００３１】また対照として、テストピースに接種した
ものと同量の菌液をシャーレに接種して同様に試験し、
保存開始時の測定を行った。結果を、表９〜１４に示
す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】

【表３】

【００３５】

【表４】

【００３６】

【表５】

【００３７】

【表６】

【００３８】

【表７】

【００３９】

【表８】

【００４０】

【表９】

【００４１】

【表１０】

【００４２】

【表１１】

【００４３】

【表１２】

【００４４】

【表１３】

【００４５】

【表１４】

【００４６】以上の結果により、この実施例の抗菌性の
無機質塗料を各種の材質の建築部材に塗装すると、市販
されている抗菌処理された建築部材に比べ優れた優位性
があるものと把握される。

【００４７】

【発明の効果】この発明は上述のような構成であり、次
の効果を有する。

【００４８】従来のものよりも抗菌性を有効に発揮し得
る抗菌性塗料組成物を提供することができる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シリカ及びシラン化合物を主成分とする
無機質系の塗料と抗菌剤とを含有し、塗料の塗装後に加
熱硬化させることによりその塗膜中に連続的な微細孔が
形成されるようにしたことを特徴とする抗菌性塗料組成
物。
【請求項２】前記シリカたる微粒シリカ粉末又は／及
び水や有機溶媒に分散されたコロイド状シリカが、組成
物中に組成物の固形分１００重量％中の約３０〜６０重
量％の含有率で配合された請求項１記載の抗菌性塗料組
成物。
【請求項３】一般式Ｒ¹ _nＳｉ（ＯＲ²）_4-nで表さ
れるシラン化合物又は／及び加水分解された一般式Ｒ¹
_nＳｉ（ＯＨ）_4-nで表されるシラン化合物が、組成物
中に組成物の固形分１００重量％中の約１０〜５５重量
％の含有率で配合された請求項１記載の抗菌性塗料組成
物。
【請求項４】ジ又はトリアルコキシシラン基が有機樹
脂骨格中が含有され塗料用に用いられるアクリル（メタ
クリル）樹脂又は／及びエポキシ樹脂又は／及びウレタ
ン樹脂を主成分とする塗料ワニスが、組成物中に組成物
の固形分１００重量％中の約１０〜４５重量％の含有率
で配合された請求項１乃至３のいずれかに記載の抗菌性
塗料組成物。
【請求項５】抗菌剤の含有率が組成物中の固形分１０
０重量％中の約０．１〜５０重量％である請求項１乃至
４のいずれかに記載の抗菌性塗料組成物。