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抗病原体结构、用于生产抗病原体结构的方法、用于生产抗病原体结构的设备和液体组合物与流程

2022-10-27 00:07:05 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及抗病原体结构、用于生产抗病原体结构的方法、用于生产抗病原体结构的设备和液体组合物。


背景技术:

2.近年来,许多呈现抗微生物活性或抗病毒活性的产品是可商购的。抗微生物活性是指例如减少微生物数量的性质。抗病毒活性是指减少病毒数量或降低整体病毒活性(例如对宿主的感染能力和在宿主中的增殖效力)的性质。作为实现抗微生物活性或抗病毒活性的方法,例如,已知对微生物或病毒给予一定损伤或杀死微生物或病毒的药剂引入结构中的方法,以及利用具有特殊表面结构的结构对与该表面结构接触的微生物或病毒给予一定损伤或杀死该微生物或病毒的方法。
3.非专利文献1公开了蝉翼表面上具有精细的突起结构,并且该突起结构呈现抗微生物活性。更具体地,其公开了带有精细突起结构的柱(纳米柱)破坏微生物的外壳部分(例如,细胞膜和细胞壁)以呈现抗微生物活性。
4.非专利文献2、专利文献1和专利文献2公开了,甚至在人工生产模拟前述带有精细突起结构的柱(纳米柱)的结构时,也可以呈现抗微生物活性。
5.引用列举
6.专利文献
7.ptl1:日本未审查专利申请公开号2019-72475
8.ptl2:日本专利号6454710
9.非专利文献
10.npl1:elena p.ivanova等,“natural bactericidal surfaces:mechanical rupture of pseudomonas aeruginosa cells by cicada wings”,small,2012,第8卷第16期,第2489-2494页
11.npl2:elena p.ivanova等,“bactericidal activity of black silicon”,nature communications,2013年11月26日


技术实现要素:

12.技术问题
13.然而,常规的抗病原体结构具有抗微生物活性或抗病毒活性容易降低的问题。
14.问题解决方案
15.根据本公开的一个方面,抗病原体结构包括树脂结构,该树脂结构的表面中具有多个开口。该树脂结构具有抗微生物活性或抗病毒活性。
16.发明有益效果
17.本公开实现了防止抗微生物活性或抗病毒活性降低的优越效果。
附图说明
18.[图1]图1是呈现用于生产抗病原体结构的设备的一个实例的示意图,以实现用于生产本公开的实施方式的抗病原体结构的方法。
[0019]
[图2]图2是用扫描电子显微镜(sem)观察树脂结构(抗病原体结构)的表面时获得的视图,该树脂结构包括:骨架,该骨架具有多个颗粒彼此联接的形状;以及由骨架塑形的开口。
[0020]
[图3]图3是用扫描电子显微镜(sem)观察树脂结构(抗病原体结构)的表面时获得的视图,该树脂结构包括具有基本上平坦形状的骨架;和由骨架塑形的开口。
[0021]
[图4]图4是用扫描电子显微镜(sem)观察实施例1的抗病原体结构的表面时获得的视图。
[0022]
[图5]图5是用扫描电子显微镜(sem)观察比较例1的结构的表面时获得的视图。
[0023]
[图6]图6是用扫描电子显微镜(sem)观察实施例4的结构的表面时获得的视图。
具体实施方式
[0024]
在下文中,将描述本公开的一个实施方式。
[0025]
《《抗病原体结构》》
[0026]
本实施方式的抗病原体结构包括树脂结构,所述树脂结构具有在所述树脂结构的表面中的多个开口,并且如需,还可以包括其他物质。抗病原体结构可以不包括其他物质,并且可以仅包括树脂结构。
[0027]
抗病原体结构表示包括呈现抗微生物活性的抗微生物结构和呈现抗病毒活性的抗病毒结构的概念。抗病原体结构是整体呈现抗微生物活性或抗病毒活性的结构,因为构成抗病原体结构的树脂结构具有抗微生物活性或抗病毒活性。换句话说,树脂结构本身是可以呈现抗微生物活性或抗病毒活性的结构。注意,当仅包含树脂结构呈现抗微生物活性或抗病毒活性时,具有抗微生物活性的药剂(下文中可称为抗微生物剂)或具有抗病毒活性的药剂(下文中可称为抗病毒剂)作为其它物质可被另外包含在该结构中或可以被承载在该结构的表面上。在以下描述中,当抗微生物活性和抗病毒活性被共同提及时,这些活性被称为“抗病原体活性”。注意,病原体总体上表示具有在作为宿主的生物体中引起疾病的性质的一者。然而,在本公开中,病原体表示统称微生物和病毒的概念,无论其是否具有引起疾病的性质。
[0028]
抗微生物活性是指通过使树脂结构与微生物接触以对微生物具有某种影响(例如,损伤和杀死微生物)来减少微生物数量的性质。即,不能说当由于树脂结构被其它构件密封或紧密密封而难以使树脂结构与微生物接触时该树脂结构具有抗微生物活性。在此,短语“减少微生物的数量”意为施加至包括抗病原体结构的测试件(测试件c)的微生物数量经过时间而与施加到测试件(测试件b)的微生物数量相比减小,其中该测试件(测试件b)由与构成抗病原体结构的材料相同的材料形成,但是具有平坦的表面结构并且不具有多个开口。用于确认此性质的方法没有具体限制。该方法的实例包括:利用例如荧光显微镜直接观察微生物移动的方法、利用sem观察微生物死体的方法、以及利用例如抗微生物测试的确认方法。具体地,抗微生物测试优选地是按照例如jis z 2801(2012)、jis z 2901(2018)和iso 22196(2011)所述的方法进行的测试。
[0029]
当按照jis z 2801(2012)的方法进行测试时,在本测试中评价的抗菌活性值为0.3以上的情况优选地被判断为具有抗微生物活性。抗菌活性值优选为0.5以上,更优选1.0以上,还更优选1.5以上,特别优选2.0以上。在此,按照jis z 2801(2012)的方法获得的抗菌活性值由以下数值公式表示。具体地,将相同的细菌培养物分别接种到作为玻璃基板的未加工测试件(测试件a)、在测试件a上形成的测试件b、以及在测试件a上形成的测试件c。然后,测量24小时后获得的活细胞计数,并基于以下数值公式计算抗菌活性值。抗菌活性值为2以上的情况可被定义为抗微生物材料。然而,在本实施方式中,抗菌活性值为0.3以上的情况被判断为在防止微生物增殖方面具有抗微生物活性。
[0030]
抗菌活性值=(log b-log a)*(log c-log a)。
[0031]
a:24小时后获得的测试件a上的活细胞计数平均值。
[0032]
b:24小时后获得的测试件b上的活细胞计数平均值。
[0033]
c:24小时后获得的测试件c上的活细胞计数平均值。
[0034]
当按照iso 22196(2011)的方法进行测试时,在本测试中评价的抗菌活性值为0.3以上的情况优选地被判断为具有抗微生物活性。抗菌活性值优选为0.5以上,更优选1.0以上,还更优选1.5以上,特别优选2.0以上。在此,按照iso 22196(2011)的方法获得的抗菌活性值由以下数值公式表示。具体地,将相同的细菌培养物分别接种到测试件b和测试件c中,测量24小时后获得的活细胞计数,以基于以下数值公式计算抗菌活性值。注意,jis z2801(2012)和iso 22196(2011)是基本上彼此对应的标准。
[0035]
抗菌活性值=ut-at。
[0036]
ut:在24小时后获得的测试件b上活细胞计数的常用对数值的平均值。
[0037]
at:在24小时后获得的测试件c上活细胞计数的常用对数值的平均值。
[0038]
抗病毒活性是指通过使树脂结构与病毒接触以对病毒具有某种影响(例如,损伤和杀死病毒)而减少病毒数量的性质或减少活性(例如,对宿主的感染能力和宿主中的增殖效力)的性质。即,不能说由于树脂结构被其它构件密封或紧密密封而难以使树脂结构与病毒接触时所述树脂结构具有抗病毒活性。在此,短语“减少病毒数量”或“减少整体病毒活性”意为施加至包括抗病原体结构的测试件(测试件x)的病毒数量或整体病毒中获得的活性经过时间与施加至测试件(测试件y)的病毒数量或整体病毒中获得的活性相比减少,其中测试件(测试件y)由与构成抗病原体结构的材料相同的材料形成,但具有平坦的表面结构并且不具有多个开口。用于确认前述性质的方法没有具体限制。例如,采用以下方法:具体地,具有相同浓度的病毒各自被施加至测试件x和测试件y,并静置一定时间。然后,将已静置的病毒各自暴露于宿主,以用病毒感染宿主。然后,观察宿主是否被病毒感染以及宿主生存还是死亡。当未观察到发作时或当宿主未死亡时,将自病毒暴露起经过一段时间后获得的宿主的部分组织移除,粉碎,和悬浮以制备悬浮液。然后,制备悬浮液的稀释系列(dilution series),并且利用该稀释系列以用病毒感染培养细胞。确定tcid
50
值(50%组织培养感染剂量)以定量病毒。具体地,抗病毒测试优选地是按照例如iso 21702(2019)所述的方法进行的测试。注意,iso 21702(2019)是通过上述抗微生物测试(iso 22196和jis z 2801)的改进而获得的病毒测试。
[0039]
当按照iso 21702(2019)的方法进行测试时,在本测试中评价的抗病毒活性值为0.2以上的情况优选地被判断为具有抗病毒活性。抗病毒活性值优选为0.5以上,更优选1.0
以上,还更优选1.5以上,特别优选2.0以上。在此,按照iso 21702(2019)的方法获得的抗病毒活性值由以下数值公式表示。具体地,将相同的病毒培养物分别接种到测试件x和测试件y中,并且测量24小时后获得的病毒感染性滴度(pfu/cm2),以基于以下数值公式计算抗病毒活性值。抗病毒活性值为2以上的情况可被定义为抗病毒材料。然而,在本实施方式中,抗病毒活性值为0.2以上的情况被判断为在防止抗病毒增殖方面具有抗病毒活性。
[0040]
抗病毒活性值=ut-at。
[0041]
ut:在24小时后获得的测试件y上病毒感染性滴度的常用对数值的平均值。
[0042]
at:在24小时后获得的测试件x上病毒感染性滴度的常用对数值的平均值。
[0043]
抗病原体结构优选具有耐水性。具体地,该抗病原体结构更优选地甚至在25摄氏度的水(具体地,例如纯化水和离子交换水)中浸没24小时时也具有抗病原体活性。这是因为假设抗病原体结构在使用抗病原体结构时水附着的环境下被使用。
[0044]
微生物是指小原核生物和真核生物。微生物的实例包括:革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌、金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)、大肠杆菌(escherichia coli)、鼠疫耶尔森菌(yersinia pestis)、霍乱弧菌(vibrio cholerae)、结核分枝杆菌(mycobacterium tuberculosis)、铜绿假单胞菌(pseudomonas aeruginosa)、引起梅毒或莱姆病的螺旋体、引起流行性虱传斑疹伤寒或丛林斑疹伤寒(恙虫病)的立克次体(rickettsia)、衣原体、支原体和蓝细菌,其被归类为原核生物细菌;产甲烷菌(methanogens)和超嗜热菌(hyperthermophiles),其被归类为原核生物古细菌;以及霉菌、真菌、酵母、念珠菌(candida)、毛癣菌(trichophyton)和引起疟疾的疟原虫(plasmodium),其被归类为真核生物。
[0045]
本技术中的微生物不限于当前已鉴定的微生物,并且还包括未来将鉴定的微生物。未来将鉴定的微生物的实例包括药剂抗性细菌,如mrsa(甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌)和将被新鉴定或命名的微生物。
[0046]
病毒是极小的感染性结构,其通过利用其他生物体的细胞来自我复制。病毒的实例包括:dna病毒,包括例如疱疹病毒、痘病毒和肝脱氧核糖核酸病毒(hepadnavirus);和rna病毒,包括例如黄病毒、披膜病毒、冠状病毒、丁型肝炎病毒、正粘病毒、副粘病毒、弹状病毒(rhabdovirus)、布尼亚病毒(bunyavirus)、丝状病毒和逆转录病毒。
[0047]
正粘病毒的实例包括流感病毒a、流感病毒b、流感病毒c、传染性鲑鱼贫血病毒(isavirus)、索戈托病毒(thogoto virus)和夸兰扎病毒(quaranjavirus)。
[0048]
冠状病毒的实例包括α冠状病毒、β冠状病毒、γ冠状病毒和δ冠状病毒。
[0049]
副粘病毒的实例包括副粘病毒、腮腺炎病毒(rubulavirus)、麻疹病毒(morbillivirus)和肺病毒(pneumovirus)。
[0050]
本技术中的病毒不限于当前已鉴定的病毒,并且还包括未来将鉴定的病毒。未来将鉴定的病毒的实例包括突变新病毒和将被新鉴定或命名的病毒。
[0051]
抗病原体结构的形状可以根据预期目的而适当地选择。形状的实例包括诸如层形状(膜形状)和颗粒形状的形状。当使用具有层形状(膜形状)的抗病原体结构时,层形状(膜形状)可以是平坦形状或曲线形状。可以使用通过聚集多个抗病原体结构而形成的复合材料或在另一构件的表面上形成的涂覆物。
[0052]
在使用时,抗病原体结构的形状优选地是表面结构容易受例如磨损影响的形状。
其原因如下。具体地,甚至在具有这样的形状时,本公开的抗病原体结构也具有高耐久性,并且可以进一步显著地实现防止抗微生物活性或抗病毒活性降低的效果。在这样使用时,使表面结构容易受例如磨损影响的形状可以是例如层形状(膜形状)。同时,在颗粒形状的情况下,表面结构具有这样的形状:表面结构几乎不受例如使用时磨损的影响。因此,抗病原体结构的形状可以不是颗粒形状。
[0053]
《树脂结构》
[0054]
树脂结构是利用树脂作为材料形成的结构。树脂结构是指:包括通过人工地使可聚合化合物聚合而生产的合成树脂作为材料的结构;或包括通过人工加工或处理源自植物或动物的天然树脂而生产的天然来源的树脂作为材料的结构。树脂结构不包括仅包含未加工或未处理的材料如天然树脂的结构。根据本实施方式的树脂结构本身呈现抗病原体活性,如上所述。
[0055]
在树脂结构的表面上,形成包括多个开口的表面结构。当微生物或病毒接触该表面结构时,源自开口的表面吸附力破坏微生物或病毒的外壳部分,并且表现抗病原体活性。在本行为中,甚至基本上不包含作为药剂的抗微生物剂或抗病毒剂的抗病原体结构也可呈现抗病原体活性。这使得可以防止可能由抗微生物剂或抗病毒剂引起的对人体的影响(例如过敏反应)。与抗微生物剂或抗病毒剂不同,其不经过时间而消耗,因此提高了效果(抗病原体活性)的持久性。此外,可以防止对抗微生物剂或抗病毒剂具有耐受性的微生物或病毒的出现。
[0056]
表面结构包括多个开口和塑形所述多个开口的骨架。开口是表面结构中骨架以外的部分,并且至少表示向外界开放的空间。骨架是表面结构中所述多个开口以外的部分,并且表示由树脂形成的结构部分。骨架是树脂结构表面的连续结构,并且所述连续结构塑形所述多个开口。因此,具有带精细突起结构的柱(纳米柱)但具有不连续的表面结构的常规结构具有低耐久性。同时,本实施方式的表面结构不易受磨损引起的精细结构劣化的影响。因此,提高了抗病原体结构的耐久性。即,根据本实施方式的表面结构容易保持所述多个开口的形状,有助于实现抗病原体活性,以防止抗病原体活性降低。
[0057]
开口的形状没有具体限制。形状的实例包括各种形状,如基本上圆形形状、基本上椭圆形形状和基本上多边形形状。开口的孔径没有具体限制。开口的孔径是指在观察开口时(换言之,当在平面中观看开口时)绘制的最长直线的长度。具体地,开口的孔径可以利用例如扫描电子显微镜(sem)拍摄的照片来确定。
[0058]
为了实现抗微生物活性,开口的孔径优选为10微米以下,更优选5微米以下,还更优选1微米以下,特别优选0.5微米以下。当开口的孔径为10微米以下时,源自开口的表面吸附力破坏外壳部分(例如,微生物的细胞膜和细胞壁),并且抗微生物活性被适当表现。优选地,开口的孔径根据将呈现抗微生物活性的微生物的种类或大小而适当地改变。总体上,开口的孔径优选地小于微生物的最大直径。例如,在真菌的情况下开口的孔径优选地为10微米以下,在金黄色葡萄球菌的情况下开口的孔径优选为1微米以下,并且在大肠杆菌的情况下开口的孔径优选为4微米以下。表面吸附力与开口的孔径成反比。因此,孔径越小,表面吸附力越大,并且因此可以预期越高的抗微生物活性。开口的孔径可以通过例如允许可聚合化合物聚合的聚合条件(例如,发射活性能量射线的照射强度和照射时间)而被适当地调节。为了区分实现以下抗病毒活性目的的开口孔径,实现抗菌活性目的的开口孔径可以大
于0.1微米。
[0059]
为了实现抗病毒活性,开口的孔径优选为0.1微米以下,更优选0.05微米以下。当开口的孔径为0.1微米以下时,源自开口的表面吸附力破坏病毒的外壳部分(例如,包膜),并适当地表现抗病毒活性。优选地,开口的孔径根据将呈现抗病毒活性的病毒的种类或大小而适当地改变。总体上,开口的孔径优选小于病毒的最大直径。表面吸附力与开口的孔径成反比。因此,孔径越小,表面吸附力越大,并且因此可以预期越高的抗病毒活性。开口的孔径可以通过例如允许可聚合化合物聚合的聚合条件(例如,发射活性能量射线的照射强度和照射时间)而被适当地调节。具体地,可以通过例如增加可聚合化合物的量或增强发射活性能量射线的照射强度来减小开口的孔径。抗病毒活性将被呈现的情况下的开口孔径的下限没有具体限制,但优选为例如0.001微米以上。
[0060]
骨架的形状没有具体限制,只要其可以塑形开口。形状的实例包括各种形状,如通过将多个颗粒彼此联接而获得的形状和基本上平面的形状。图2是通过用sem观察树脂结构(抗病原体结构)的表面而获得的视图,该树脂结构包括:具有通过将多个颗粒彼此联接而获得的形状的骨架;以及由骨架塑形的开口。图3是通过用sem观察树脂结构(抗病原体结构)的表面而获得的视图,该树脂结构包括:具有基本上平面形状的骨架;以及由所述骨架塑形的开口。作为骨架的形状,基本上平面的形状比通过将多个颗粒彼此联接而获得的形状更优选。其原因如下。具体地,在基本上平面形状的情况下,形成树脂结构的表面结构的表面具有高硬度,可以减少由于磨损劣化精细结构而导致的影响,以及提高抗病原体结构的耐久性。因此,可以防止抗病原体活性降低。关于形成树脂结构的表面结构的表面的硬度,优选采用按照例如iso 15184所述方法评价的铅笔硬度。此时,当骨架具有通过将多个颗粒彼此联接而获得的形状时,铅笔硬度为6b至2b。同时,当骨架的形状为基本上平面形状时,铅笔硬度可以为b以上,并且进一步可以为f以上。此评价可以利用例如铅笔硬度测试仪(可得自toyo seiki seisaku-sho,ltd.)通过施加负荷(750g)来进行。此外,为了提高抗病原体结构的耐久性和防止抗病原体活性降低,铅笔硬度优选为高硬度。
[0061]
树脂结构优选地具有多孔结构,所述多孔结构具有共连续结构,其中多个孔彼此连续地联接。更优选地,所述多个开口各自独立地联接到构成共连续结构的孔中的一些。
[0062]
如上所述,树脂结构其中包括多个孔,并且优选地是这些孔彼此联接(换言之,所述多个孔连续地彼此联接)的结构。这种结构也称为共连续结构或整体结构(monolith structure)。由于树脂结构包括多个孔并且一个孔被联接到该孔周围的另一个孔,其具有连通性质,并且连续的孔三维地展开。当所述多个开口各自独立地联接到构成所述共连续结构的孔中的一些时,表现从表面的开口到所述内部共连续结构的连续毛细作用(capillarity),进一步提高抗病原体活性。此外,微生物或病毒的死体从表面的开口被排出到内部共连续结构,并且防止留在表面上。因此,可以防止抗病原体活性经过时间降低。此外,甚至在树脂结构的表面被剃刮时,内孔被暴露作为新的开口,以呈现抗病原体活性。因此,与具有带精细突起结构的柱(纳米柱)的常规结构相比,该抗病原体结构的预期效果长期持续。
[0063]
用于确认孔彼此联接的方法的实例包括这样的方法:其中用例如扫描电子显微镜(sem)观察树脂结构的横截面图像以确认彼此联接的孔是连续的。孔彼此联接时获得的物理特性的一个实例是例如透气度。树脂结构的透气度根据例如jis p8117来测量。树脂结构
[0073]
通过聚合而固化以形成构成树脂结构的树脂的液体组合物(也称为固化型组合物)优选包括可聚合化合物、溶剂、聚合引发剂和有机聚合物化合物。在由液体组合物形成的树脂结构中,优选在固化时形成包括多个开口的表面结构。更优选地,在由液体组合物形成的树脂结构中,在固化时形成包括所述多个开口的表面结构,并且同时形成通过将开口彼此联接而获得的共连续结构。本方法是更有利的,因为抗病原体结构可在短工艺时间内生产,与之相比,包括带有精细突起结构的柱(纳米柱)的结构需要长工艺时间用于生产(例如,转印(transfer)方法,如纳米压印和图案化)。此外,由于以下原因,本方法更加有利。即,由于液体组合物可以通过例如喷墨法和喷雾方法被排出在待实现抗病原体活性的对象(基材)上,与诸如纳米压印的转印方法相比,可以以非接触方式在对象(基材)上生成抗病原体结构。更具体地,以非接触方式生成抗病原体结构在以下情况下是有利的:由于对象(基材)结构脆弱而不能应用转印方法的情况;对象(基材)具有复杂的三维形状如曲线结构的情况;以及从例如公共卫生角度需要以非接触方式处理对象(基材)的情况。液体组合物是否形成具有预定形状和特性的树脂结构是基于按照以下方法形成的结构来判断的。首先,将液体组合物(20μl/cm2)施加到玻璃板,从而形成实心图像。其后立即在n2气氛下,用紫外线(uv)(光源:uv-led(可得自phoseon,产品名称:fj800),波长:365nm,照射强度:30mw/cm2,照射时间:20s)照射液体组合物的施加区域,以固化液体组合物的施加区域。因此,获得一种结构。
[0074]
‑‑
可聚合化合物
‑‑
[0075]
可聚合化合物通过聚合而形成树脂,并在液体组合物中聚合时形成具有开口和孔的多孔树脂。可聚合化合物优选通过活性能量射线的照射而形成树脂。由可聚合化合物形成的树脂优选地在其分子中具有交联结构——通过利用双官能以上的可聚合化合物。这使得能够增加树脂的玻璃化转变温度或熔点,这导致强度提高。此外,交联结构还提高耐水性。
[0076]
活性能量射线没有具体限制,只要活性能量射线可供给必要的能量以允许液体组合物中的可聚合化合物的聚合反应进行。活性能量射线的实例包括紫外线、电子束、α射线、β射线、γ射线和x射线。其中,紫外线是优选的。当利用具有特别高能量的光源时,聚合反应可以在不使用聚合引发剂的情况下进行。
[0077]
可聚合化合物优选包括至少一种自由基可聚合的官能团。其实例包括单官能自由基可聚合化合物、双官能自由基可聚合化合物、三官能以上的自由基可聚合化合物、官能单体和自由基可聚合低聚物。其中,双官能以上的自由基可聚合化合物是优选的。
[0078]
可聚合化合物的优选实例包括具有(甲基)丙烯酰基或乙烯基的可聚合化合物。
[0079]
单官能自由基可聚合化合物的实例包括2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、2-丙烯酰氧基乙基琥珀酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、2-羟乙基丙烯酸酯、2-羟丙基丙烯酸酯、丙烯酸四氢糠酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、3-甲氧基丁基丙烯酸酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸异丁酯、甲氧基三甘醇丙烯酸酯、苯氧基四甘醇丙烯酸酯、丙烯酸鲸蜡酯、丙烯酸异硬脂酯、丙烯酸硬脂酯和苯乙烯单体。这些可以单独或组合使用。
[0080]
双官能自由基可聚合化合物的实例包括1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸
酯、二甘醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、eo-改性双酚a二丙烯酸酯、eo-改性双酚f二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯和三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯。这些可以单独或组合使用。
[0081]
三官能以上的自由基可聚合化合物的实例包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、eo改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、po改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、己内酯改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、hpa-改性的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯(peta)、甘油三丙烯酸酯、ech-改性的甘油三丙烯酸酯、eo改性的甘油三丙烯酸酯、po-改性的甘油三丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯(dpha)、己内酯改性的二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇羟基五丙烯酸酯、烷基改性的二季戊四醇五丙烯酸酯、烷基改性的二季戊四醇四丙烯酸酯、烷基改性的二季戊四醇三丙烯酸酯、二羟甲基丙烷四丙烯酸酯(dtmpta)、季戊四醇乙氧基四丙烯酸酯、eo改性的磷酸三丙烯酸酯和2,2,5,5-四羟基甲基环戊酮四丙烯酸酯。这些可以单独或组合使用。
[0082]
相对于液体组合物的总量,液体组合物中的可聚合化合物的量优选为5.0质量%以上但70.0质量%以下,更优选10.0质量%以上但50.0质量%以下,还更优选20.0质量%以上但50.0质量%以下。可聚合化合物的量满足70.0质量%以下是优选的,因为所要获得的树脂结构的开口或孔的尺寸可以落在适当的范围内。可聚合化合物的量满足5.0质量%以上是优选的,因为树脂结构的强度被提高。
[0083]
‑‑
溶剂
‑‑
[0084]
溶剂(下文中也称为致孔剂)是与可聚合化合物相容的液体。
[0085]
溶剂(下文中也称为致孔剂)是与可聚合化合物相容的液体。溶剂是在允许可聚合化合物在液体组合物中聚合的过程中变得与聚合物(树脂)不相容(发生相分离)的液体。即,本公开中“溶剂”的含义区别于常用术语"溶剂"的含义。液体组合物中包含溶剂使得可以在可聚合化合物在液体组合物中聚合时形成具有前述开口和孔的多孔树脂。此外,溶剂可优选地溶解化合物,该化合物通过施加光或热(即下文将描述的聚合引发剂)而生成自由基或酸。溶剂可以被单独使用,或者两种以上溶剂可以被组合使用。注意,溶剂不具有聚合能力。
[0086]
单独使用的致孔剂的沸点或组合使用的两种致孔剂的沸点优选在常压下为50摄氏度以上但250摄氏度以下,更优选70摄氏度以上但200摄氏度以下。当沸点为50摄氏度以上时,可以防止致孔剂在近乎室温下蒸发,液体组合物容易处理,并且液体组合物中的致孔剂含量可以容易被控制。当沸点为250摄氏度以下时,在聚合后干燥致孔剂的步骤中所需的时间缩短,以提高树脂结构的生产力。
[0087]
致孔剂的实例包括:乙二醇类,如二甘醇单甲醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单异丙醚、三甘醇单丁醚和二丙二醇单甲醚;酯类,如γ-丁内酯和碳酸亚丙酯;和酰胺类,如nn二甲基乙酰胺。
[0088]
致孔剂的实例包括具有相对大的分子量的液体(例如,十四烷酸甲酯、癸酸甲酯、肉豆蔻酸甲酯和十四烷)。此外,还可以使用诸如丙酮、2-乙基己醇和1-溴萘的液体。
[0089]
注意,前述示例性液体并不始终对应于致孔剂。如上所述,致孔剂是与可聚合化合物相容并且在允许可聚合化合物在液体组合物中聚合的过程中变得与聚合物(树脂)不相
容(发生相分离)的液体。换言之,一种液体是否对应于致孔剂可以通过可聚合化合物与聚合物(通过允许可聚合化合物聚合而形成的树脂)之间的关系来确定。
[0090]
注意,液体组合物可包括如上所述满足上述可聚合化合物与聚合物之间的上述特定关系的至少一种致孔剂。因此,可以另外包含不满足可聚合化合物与聚合物之间的上述特定关系的液体(即,不是致孔剂的液体)。相对于液体组合物的总量,不满足可聚合化合物与聚合物之间的上述特定关系的液体(即,不是致孔剂的液体)的量优选为10.0质量%以下,更优选5.0质量%以下,还更优选1.0质量%以下。特别优选地,不包含不满足可聚合化合物与聚合物之间的上述特定关系的液体(即,不是致孔剂的液体)。
[0091]
相对于液体组合物的总量,液体组合物中的致孔剂的量优选为30.0质量%以上但95.0质量%以下,更优选50.0质量%以上但90.0质量%以下,还更优选50.0质量%以上但80.0质量%以下。致孔剂的量满足30.0质量%以上是优选的,因为所获得的树脂结构的开口或孔的尺寸可以落在适当的范围内。致孔剂的量满足95.0质量%以下是优选的,因为树脂结构的强度可以被提高。
[0092]
液体组合物中的可聚合化合物量与致孔剂量之间的质量比(可聚合化合物:致孔剂)优选为1.0:0.4至1.0:19.0,更优选1.0:1.0至1.0:9.0,还更优选1.0:1.0至1.0:4.0。
[0093]
‑‑
聚合引发剂
‑‑
[0094]
聚合引发剂是可通过施加能量如光或热而生成活性物质如自由基或阳离子以引发可聚合化合物聚合的材料。作为聚合引发剂,本领域已知的自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂和碱生成剂可被单独或组合使用。其中,优选使用光自由基聚合引发剂。
[0095]
作为光自由基聚合引发剂,可以使用光自由基生成剂。其实例包括光自由基聚合引发剂,如米氏(michler’s)酮和二苯甲酮,其已知产品名称:irgacure和darocur。作为更具体的化合物,适合使用例如二苯甲酮、苯乙酮衍生物(例如,α-羟基苯乙酮和α-氨基苯乙酮)、4-芳酰基-1,3-二氧戊环、苄缩酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、对二甲基氨基苯乙酮、对二甲基氨基苯丙酮、二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、pp'-二氯二苯甲酮、pp'-双二乙基氨基二苯甲酮、米氏酮、苄基、安息香、苄基二甲基缩酮、四甲基秋兰姆(tetramethylthiuram)单硫化物、噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、偶氮双异丁腈、安息香过氧化物、二叔丁基过氧化物、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙-1-酮、苯甲酰基甲酸甲酯、安息香异丙基醚、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香醚、安息香异丁基醚、安息香正丁基醚、安息香正丙基、1-羟基环己基苯基酮、2-苄基2-二甲基氨基1-(4-吗啉苯基)-丁酮-1,1-羟基环己基-苯基-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮、双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1h-吡咯-1-基)-苯基)钛、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、2-甲基-1[4-(甲基硫)苯基]-2-吗啉丙-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮(darocur 1173)、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙-1-酮单酰基氧化膦、双酰基氧化膦或环戊二烯钛(titanocene)、荧光素、蒽醌、噻吨酮或呫吨酮、洛酚碱二聚体、三卤甲基化合物或二卤甲基化合物、活性酯化合物和有机硼化合物。
[0096]
可同时包含可光交联的自由基生成剂,如双叠氮化合物。可选地,当通过施加热进行聚合时,可以利用热聚合引发剂,如偶氮双异丁腈(aibn),其是通用的自由基生成剂。
[0097]
当可聚合化合物的总质量为100.0质量%时,聚合引发剂的量优选为0.05质量%
以上但10.0质量%以下,更优选0.5质量%以上但5.0质量%以下,以获得足够的固化率。
[0098]
‑‑
有机聚合物化合物
‑‑
[0099]
有机聚合物化合物是有机化合物,其是聚合物并且将被添加到液体组合物中。有机聚合物化合物的实例包括树脂(在下文中也称为“添加树脂(addition resin)”)和源自天然产物的有机聚合物化合物。注意,所述添加树脂区别于通过可聚合化合物(可称为“可聚合树脂”)聚合而形成的树脂。有机聚合物化合物优选被添加到液体组合物中,但可以不被添加到液体组合物中。有机聚合物化合物优选不包括可聚合官能团。
[0100]
将有机聚合物化合物添加到液体组合物中可以提高通过固化液体组合物而形成的树脂结构的硬度。下面将描述有机聚合物化合物可以提高树脂结构的硬度的原因。
[0101]
以下可被假设。总体上,在固化不含有机聚合物化合物的液体组合物的过程中,通过可聚合化合物聚合而形成的树脂随着聚合进行变得不溶于所述液体组合物,以形成颗粒核。该核通过分子间力而聚集和结合。因此,可以形成树脂结构,该树脂结构包括具有通过将多个颗粒彼此联接而获得的形状的骨架。同时,在固化含有有机聚合物化合物的液体组合物的过程中,有机聚合物化合物与可聚合化合物之间存在能够实现可逆结合和解离的结合强度,以允许可聚合化合物的聚合沿着有机聚合物化合物的长链进行(换言之,甚至在可聚合化合物的聚合物和有机聚合物化合物之间也存在能够实现可逆结合和解离的结合强度)。因此,随着聚合进行,通过可聚合化合物的聚合而形成的树脂变得不溶于液体组合物。然后,防止颗粒核形成,以形成包括具有基本上平面形状的骨架的树脂结构。如上所述,包括具有基本上平面形状的骨架的树脂结构的硬度高于包括具有通过将多个颗粒彼此联接而获得的形状的骨架的树脂结构的硬度。因此,可以说,有机聚合物化合物可以提高树脂结构的硬度。
[0102]
注意,能够实现可逆结合和解离的结合强度优选为氢键(2kj/mol-40kj/mol)。即,有机聚合物化合物优选包括可通过氢键结合可聚合化合物和可聚合化合物的聚合物的官能团。
[0103]
有机聚合物化合物优选溶解在溶剂中。这是因为当有机聚合物化合物可以溶解在溶剂中时,可聚合化合物的聚合适当地沿着有机聚合物化合物的长链进行。在此,短语"有机聚合物化合物溶解在溶剂中"意为,当将20g有机聚合物化合物加入到100g溶剂(25摄氏度)中然后混合和搅拌时,90%质量以上的有机聚合物化合物溶解。
[0104]
添加树脂没有具体限制,只要可聚合化合物与可聚合化合物的聚合物之间存在能够实现可逆结合和解离的结合强度。添加树脂的实例包括其分子中包含羟基的树脂,因为其优选包括可形成氢键的官能团。其具体实例包括聚丙烯酸多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯多元醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩醛、乙基纤维素和硝基纤维素。其中,例如聚乙烯醇缩丁醛是优选的。这些可以单独或组合使用。此外,可以使用适当合成的产物或市售产品。
[0105]
源自天然产物的有机聚合物化合物没有具体限制,只要可聚合化合物与可聚合化合物的聚合物之间存在能够实现可逆结合和解离的结合强度。源自天然产物的有机聚合物化合物优选包括可形成氢键的官能团。具体地,其优选实例包括源自天然木质素的木质素衍生物。
[0106]
天然木质素的实例包括天然木材中包含的木质素和草本植物如水稻秸秆和小麦秸秆中包含的木质素。
[0107]
木质素衍生物可以通过使天然木质素进行例如下述预定处理而获得。
[0108]
作为预定处理的一个实例,从天然木材中去除木质素以获得浆料的处理方法是代表性的处理方法。其一个实例是利用牛皮纸(kraft)工艺的浆料处理。这是一种利用氢氧化钠水溶液和硫化钠水溶液作为蒸煮液的方法。当进行分子量降低处理以使木质素从天然木材分离时,可获得木质素衍生物。在此处理中获得的木质素衍生物被称为“牛皮纸木质素”。
[0109]
另一种处理的一个实例如下。具体地,利用硫酸来糖化诸如木材的材料,以获得残留木质素。然后,将残留木质素在碱性水溶液中进行水热处理以进行水溶解,以获得木质素衍生物。通过本处理获得的木质素衍生物被称为“水热处理的硫酸木质素”。
[0110]
作为另一种处理的一个实例,将草本植物材料如水稻秸秆或小麦秸秆在碱性水溶液中处理以进行水溶解,以获得木质素衍生物。在此处理中获得的木质素衍生物被称为“碱性木质素”。
[0111]
此外,还可以利用酶促糖化的木质素。
[0112]
本公开中的木质素衍生物不限于在前述预定处理后获得的那些。可以使用在前述预定处理后已进行另外的处理(例如,羟基甲基化处理和磷酸化处理)的木质素。
[0113]
当液体组合物的总质量为100.0质量%时,有机聚合物化合物的量优选为1.0质量%以上但15.0质量%以下,更优选1.3质量%以上但10.0质量%以下,以获得树脂结构的足够硬度。
[0114]
‑‑
液体组合物的物理性质
‑‑
[0115]
在施加液体组合物时的可操作性方面,液体组合物在25摄氏度下的粘度优选为1.0mpa
·
s以上但200.0mpa
·
s以下,更优选1.0mpa
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s以上但150.0mpa
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s以下,还更优选1.0mpa
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s以上但100.0mpa
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s以下,还更优选1.0mpa
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s以上但30.0mpa
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s以下,特别优选1.0mpa
·
s以上但25.0mpa
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s以下。液体组合物的粘度满足1.0mpa
·
s以上但200.0mpa
·
s以下使得可以在将液体组合物应用于排出法(优选地,喷墨方法)时获得良好的排出性。在此,粘度可以利用例如粘度计(装置名称:re-550l,可得自toki sangyo co.,ltd)来测量。
[0116]-通过干燥形成树脂结构的液体组合物-[0117]
液体组合物(也称为沉淀型组合物)——其被干燥以使溶解或分散的树脂沉淀或聚集(下文中“沉淀或聚集”将被简单地统称为“沉淀”)以形成树脂结构——优选地包括例如树脂(下文中也称为“沉淀树脂”)、沉淀树脂的良溶剂、和沉淀树脂的不良溶剂。在由该液体组合物形成的树脂结构中,优选在干燥时形成包括多个开口的表面结构。更优选地,在由该液体组合物形成的树脂结构中,包括所述多个开口的表面结构和通过将开口彼此联接而获得的共连续结构在干燥时同时形成。本方法是更有利的,因为抗病原体结构可在短工艺时间内生产,与之相比,包括带有精细突起结构的柱(纳米柱)的结构的生产需要长工艺时间(例如,转印方法如纳米压印和图案化)。此外,由于以下原因,本方法更加有利。即,与诸如纳米压印的转印方法相比,由于液体组合物可以通过例如喷墨法和喷雾方法被排出在将实现抗病原体活性的对象(基材)上,抗病原体结构可以以非接触方式在对象(基材)上形成。更具体地,以非接触方式生产抗病原体结构在以下情况下是有利的:由于对象(基材)结构脆弱而不能应用转印方法的情况;对象(基材)具有复杂的三维形状如曲线结构的情况;以及从例如公共卫生角度需要以非接触方式处理对象(基材)的情况。
[0118]
首先,将描述为什么包含例如沉淀树脂、良溶剂和不良溶剂的液体组合物被干燥
以形成树脂结构的原因。
[0119]
当沉淀树脂被溶解或分散在含有良溶剂和不良溶剂的液体中以形成液体组合物时,沉淀树脂主要被溶解或分散在良溶剂中,并且沉淀树脂基本上不存在于不良溶剂中。即,可以在液体组合物中实现沉淀树脂不均匀分布的状态。当将处于此状态的液体组合物干燥以使沉淀树脂沉淀时,沉淀树脂保留在良溶剂存在的部分中,并且在不良溶剂存在的部分中形成空隙。因此,所生产的沉淀树脂的树脂结构成为其表面中包括多个开口的多孔结构。
[0120]
‑‑
树脂(沉淀树脂)
‑‑
[0121]
液体组合物被干燥以使沉淀树脂沉淀,并且形成包括所述开口和所述孔的多孔树脂。如上所述,沉淀树脂被溶解或分散在良溶剂中,并且基本上不溶解或分散在不良溶剂中。
[0122]
可以用作沉淀树脂的树脂没有具体限制,只要树脂溶解或分散在良溶剂中并且基本上不溶解或分散在不良溶剂中。树脂的实例包括上述可生物降解树脂和热塑性树脂。
[0123]
当液体组合物的总质量为100.0质量%时,沉淀树脂的量优选为0.1质量%以上但20.0质量%以下,更优选5.0质量%以上但15.0质量%以下。
[0124]
‑‑
良溶剂
‑‑
[0125]
良溶剂是可溶解或分散沉淀树脂的液体。在本公开中,良溶剂优选地表示在将沉淀树脂(0.1g)添加到25摄氏度的液体(100g)时能够溶解或分散沉淀树脂的液体。
[0126]
良溶剂没有具体限制,只要其是可溶解或分散沉淀树脂的液体。良溶剂的实例包括醇、酮、醚、乙腈和四氢呋喃。
[0127]
醇的实例包括具有1个以上但4个以下碳原子的醇。具有1个以上但4个以下碳原子的醇的实例包括甲醇、乙醇、丙醇和丁醇。
[0128]
酮的实例包括具有3个以上但6个以下碳原子的酮。具有3个以上但6个以下碳原子的酮的实例包括丙酮、甲基乙基酮和环己酮。
[0129]
醚的实例包括具有2个以上但6个以下碳原子的醚。具有2个以上但6个以下碳原子的醚的实例包括二甲醚、甲基乙基醚和二乙醚。
[0130]
这些可以单独或组合使用。当使用两种以上良溶剂时,醇和酮优选被组合使用,并且乙醇和丙酮更优选被组合使用。
[0131]
良溶剂的量没有具体限制,只要其是能够溶解或分散沉淀树脂的量。例如,当液体组合物的总质量为100.0质量%时,良溶剂的量优选为30.0质量%以上但90.0质量%以下,更优选40.0质量%以上但80.0质量%以下。
[0132]
‑‑
不良溶剂
‑‑
[0133]
不良溶剂是基本上不溶解或分散沉淀树脂的液体。在本公开中,不良溶剂优选是这样的液体:在将沉淀树脂添加到25摄氏度的液体(100g)中时所能够溶解或分散的沉淀树脂质量,相对于在将该沉淀树脂添加到良溶剂中时25摄氏度的良溶剂(100g)所能够溶解或分散的沉淀树脂质量,为一半以下。
[0134]
不良溶剂是与一定量的良溶剂相容而不与良溶剂分离的液体。
[0135]
不良溶剂没有具体限制,只要其是基本上不溶解或分散沉淀树脂并且与一定量的良溶剂相容而不与良溶剂分离的液体。不良溶剂的实例包括甲醇、乙醇和水。这些可以单独
或组合使用。
[0136]
不良溶剂的量没有具体限制,只要其是不良溶剂可分散在良溶剂中的量。例如,当液体组合物的总质量为100.0质量%时,不良溶剂的量优选为10.0质量%以上但60.0质量%以下,更优选20.0质量%以上但50.0质量%以下。
[0137]
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液体组合物的物理性质
‑‑
[0138]
在施加液体组合物时的可操作性方面,液体组合物在25摄氏度下的粘度优选为1.0mpa
·
s以上但200.0mpa
·
s以下,更优选1.0mpa
·
s以上但150.0mpa
·
s以下,还更优选1.0mpa
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s以上但100.0mpa
·
s以下,还更优选1.0mpa
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s以上但30.0mpa
·
s以下,特别优选1.0mpa
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s以上但25.0mpa
·
s以下。液体组合物的粘度满足1.0mpa
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s以上但200.0mpa
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s以下使得可以在将液体组合物应用于排出法(优选地,喷墨方法)时获得良好的排出性。在此,粘度可以利用例如粘度计(装置名称:re-550l,可得自toki sangyo co.,ltd)来测量。
[0139]
《其他物质》
[0140]
除树脂结构外,抗病原体结构如果需要还可包括其它物质。其它物质的实例包括抗微生物剂和抗病毒剂。抗微生物剂和抗病毒剂的具体实例包括:其中物质本身具有抗微生物活性或抗病毒活性的有机物质(例如药剂);经过时间呈现抗微生物活性或抗病毒活性的物质(例如,次氯酸);具有抗微生物活性或抗病毒活性的无机物质(例如,银和铜);以及具有通过光催化反应而分解有机物质的功能的无机物质(例如,氧化钛和氧化钨)。注意,生产后保留的树脂结构的起始材料(例如,可聚合化合物)不应被包括在本公开中的抗微生物剂或抗病毒剂中。
[0141]
优选地,本实施方式的抗病原体结构基本上不包括抗微生物剂或抗病毒剂。更优选地,本实施方式的抗病原体结构不含抗微生物剂和抗病毒剂。其原因如下。具体地,当抗病原体结构不含抗微生物剂和抗病毒剂时,可以防止抗微生物剂或抗病毒剂引起的对人体的影响(例如过敏反应),并且可以防止对抗微生物剂或抗病毒剂具有耐受性的微生物或病毒出现。短语"基本上不包括抗微生物剂"表示以下情况中的任一种:相对于抗病原体结构的质量抗微生物剂的量为1.0质量%以下的情况;相对于抗病原体结构的质量抗微生物剂的量为0.5质量%以下的情况;相对于抗病原体结构的质量抗微生物剂的量为0.1质量%以下的情况;不能观察到由抗微生物剂实现的抗微生物活性的情况;以及抗微生物剂的量不可检测的情况。短语“基本上不包括抗病毒剂”表示以下情况中的任一种:相对于抗病原体结构的质量抗病毒剂的量为1.0质量%以下的情况;相对于抗病原体结构的质量抗病毒剂的量为0.5质量%以下的情况;相对于抗病原体结构的质量抗病毒剂的量为0.1质量%的情况;不能观察由抗病毒剂实现的抗病毒活性的情况;以及抗病毒剂的量不可检测的情况。注意,对抗微生物剂实现的抗微生物活性的观察、对抗微生物剂的量的检测、对抗病毒试剂实现的抗病毒活性的观察以及对抗病毒剂的量的检测均通过本领域中常用的已知手段来进行。
[0142]
《《用于生产抗病原体结构的设备和用于生产抗病原体结构的方法》》
[0143]
图1是展示用于生产抗病原体结构的设备以实现用于生产本公开的实施方式的抗病原体结构的方法的一个实例的示意图。图1的生产设备展示了如下情况的一个设备实例:使用通过聚合和固化形成构成树脂结构的树脂的液体组合物(固化型组合物)。甚至在使用通过干燥液体组合物以使溶解或分散的树脂沉淀而形成树脂结构的液体组合物(沉淀型组
合物)时,图1的生产设备也可以通过添加、删除和改变图1的生产设备中的配置而适用。因此,以下将描述图1的生产设备。
[0144]
《用于生产抗病原体结构的设备》
[0145]
用于生产抗病原体结构的设备100是利用上述液体组合物生产抗病原体结构的设备。用于生产抗病原体结构的设备100,包括:施加步骤部分10;聚合步骤部分20;和加热步骤部分30。施加步骤部分10被配置以将液体组合物施加到基材4上。聚合步骤部分20被配置以允许可聚合化合物聚合,从而获得抗病原体结构的前体6,该可聚合化合物被包含在通过将液体组合物施加到基材4上而获得的液体组合物层中。加热步骤部分30被配置以加热抗病原体结构的前体6以获得抗病原体结构。用于生产抗病原体结构的设备100包括被配置以输送基材4的输送部分5。输送部分5被配置以以施加步骤部分10、聚合步骤部分20和加热步骤部分30的顺序以在前设定的速率输送基材4。
[0146]
当沉淀型组合物用作液体组合物时,可以省略聚合步骤部分20。
[0147]-施加步骤部分-[0148]
施加步骤部分10包括施加装置1a、储存容器1b和供应管1c。施加装置1a是实现将液体组合物施加到基材4上的步骤的施加单元的一个实例。储存容器1b被配置以储存液体组合物。供应管1c被配置以将储存在储存容器1b中的液体组合物供应到施加装置1a。
[0149]
储存容器1b被配置以储存液体组合物7。在施加步骤部分10中,液体组合物7在基材4的方向上从施加装置1a被排出,以施加液体组合物7。然后,以薄膜形式形成液体组合物层。
[0150]
注意,储存容器1b可以与用于生产抗病原体结构100的设备整合,但是可以是从用于生产抗病原体结构的设备100可拆卸的。储存容器1b可以是一种容器,其用于被添加到与用于生产抗病原体结构的设备100整合的储存容器或可从用于生产抗病原体结构的设备100拆卸的储存容器。
[0151]
施加装置1a没有具体限制,只要其能够施加液体组合物7。例如,可以按照以下应用任何施加装置:例如旋涂法、浇铸法、微凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、辊涂法、线棒涂布法、浸涂法、狭缝涂布法、毛细涂布法、喷涂法、喷嘴涂布法、和各种印刷方法,如凹版印刷法、丝网印刷法、柔性版印刷法、胶版印刷法、反向印刷法和喷墨印刷法。其中,喷墨印刷法是优选的,因为液体组合物7可以被施加至基材的目标位置。此外,喷墨印刷方法是优选的,因为可以实现抗病原体结构的均匀膜厚度。
[0152]
储存容器1b或供应管1c可任选地被选择,只要液体组合物7可被稳定地储存和供应。构成储存容器1b或供应管1c的材料优选地具有在紫外线和可见光的相对短波长区域中的不透光性质。这使得可以防止液体组合物7因自然光而开始聚合。
[0153]-聚合步骤部分-[0154]
如图1所示,聚合步骤部分20包括发光装置2a和聚合惰性气体循环装置2b。发光装置2a是固化单元的一个实例,其被配置以用诸如热和光的活性能量射线照射液体组合物,以固化液体组合物。聚合惰性气体循环装置2b被配置以使聚合惰性气体循环。发光装置2a被配置以在聚合惰性气体的存在下将光发射到通过施加步骤部分10形成的液体组合物层,以允许其光聚合。因此,获得了抗病原体结构的前体6。
[0155]
发光装置2a根据液体组合物层中包含的光聚合引发剂的吸收波长被适当地选择。
发光装置2a没有具体限制,只要液体组合物层中的化合物的聚合可开始和进行。其实例包括高压汞灯、金属卤化物灯、热阴极管、冷阴极管和紫外线光源如led。注意,由于具有较短波长的光总体上倾向于到达深部,优选根据所要形成的抗病原体结构的厚度来选择光源。
[0156]
将描述发光装置2a的光源的照射强度。当照射强度过强时,聚合在相分离充分发生之前急剧进行。因此,难以获得具有充足数量的开口和孔的抗病原体结构。同时,当照射强度过弱时,相分离在微尺度(microscale)以上进行。因此,开口和孔的尺寸容易变得不均匀并且容易增加。另外,照射时间延长,生产力趋于降低。因此,照射强度优选地为10mw/cm2以上但1w/cm2以下,更优选30mw/cm2以上但300mw/cm2以下。
[0157]
聚合惰性气体循环装置2b使空气中包含的具有聚合活性的氧气浓度降低,以促进液体组合物层表面附近可聚合化合物的聚合反应而不受干扰。因此,所用聚合惰性气体没有具体限制,只要其满足上述功能。聚合惰性气体的实例包括氮气、二氧化碳和氩气。
[0158]
考虑到其流速可以有效地实现抑制降低效果,o2的浓度优选地小于20%(其中氧浓度低于空气中的氧气浓度的环境),更优选0%以上但15%以下,还更优选0%以上但5%以下。聚合惰性气体循环装置2b优选地设置有温度调节单元,该温度调节单元被配置以调节温度,以实现稳定的聚合促进条件。
[0159]-加热步骤部分-[0160]
如图1所示,加热步骤部分30包括加热装置3a,该加热装置3a是实现加热步骤的加热单元的一个实例。加热步骤部分30包括如下步骤(溶剂去除步骤):用加热装置3a加热和干燥保留在由聚合步骤部分20形成的抗病原体结构的前体6上的溶剂,以去除该溶剂。这使得可以形成抗病原体结构。在加热步骤部分30中,可以在减压下进行溶剂去除步骤。
[0161]
加热步骤部分30还包括聚合促进步骤和引发剂去除步骤。聚合促进步骤是利用加热装置3a加热抗病原体结构的前体6以进一步促进聚合步骤部分20中进行的聚合反应的步骤。引发剂去除步骤是利用加热装置3a加热和干燥保留在抗病原体结构的前体6中的光聚合引发剂以去除该引发剂的步骤。注意,该聚合促进步骤和引发剂去除步骤可以不与溶剂去除步骤同时进行,并且可以在溶剂去除步骤之前或之后进行。
[0162]
加热步骤部分30还包括在溶剂去除步骤之后在减压下加热抗病原体结构的步骤(聚合完成步骤)。加热装置3a没有具体限制,只要其满足前述功能。加热装置3a的实例包括ir加热器和暖气加热器。
[0163]
加热温度或其时间可以根据抗病原体结构的前体6中包含的溶剂的沸点或所要形成的膜厚度而被适当地选择。
[0164]
当利用沉淀型组合物作为液体组合物时,加热步骤部分30利用加热单元进行加热并且干燥良溶剂和不良溶剂,以使溶解或分散的沉淀树脂沉淀,形成抗病原体结构。此时,干燥单元,作为用于干燥良溶剂和不良溶剂的步骤(干燥步骤)的单元,不限于加热单元。例如,吹气单元可以用作干燥单元。
[0165]-基材-[0166]
作为基材4的材料,可以使用任何材料,无论该材料是透明还是不透明的。透明基材的实例包括:玻璃基材;树脂膜基材,如各种塑料膜;以及这些基材的复合基材。不透明基材的实例包括:金属基材,如不锈钢;以及通过堆叠前述而获得的基材。
[0167]
关于基材的形状,可以采用任何形状而没有具体限制,只要基材可以是适用于施
加步骤部分10和聚合步骤部分20的基材。例如,可以采用具有曲线表面形状或不平坦形状的基材。
[0168]
《《抗病原体结构的用途》》
[0169]
本实施方式的抗病原体结构的用途没有具体限制,只要可呈现抗病原体结构。用途的实例包括这样的用途:抗病原体结构在各种基材(例如,树脂、纸、金属和织物)的表面上形成,从而给这些基材赋予抗病原体活性。更具体地,所述用途优选地应用于食物用途和医疗用途。其实例包括食物托盘、食物容器、食品包装膜、医用托盘、医用容器、医用织物、医用手套、医用盖(帽,cap)、医用面罩、医用带、抗菌膜和抗菌组织。
[0170]
在此,在本技术中,包括基材以及在基材表面上形成的抗病原体结构并且具有加入基材的抗病原体活性的产品被称为“抗病原体活性加合物(adduct)”。
[0171]
实施例
[0172]
下面将描述本公开的实施例。然而,本公开不应被解释为限于这些实施例。
[0173]
《液体组合物的制备例》
[0174]
(制备例1)
[0175]
以下述比率混合材料以制备液体组合物1。
[0176]
·
可聚合化合物:三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(得自daicel-allnex ltd.):29.0质量份
[0177]
·
致孔剂:二丙二醇单甲醚(得自kanto chemical industry co.,ltd.):70.0质量份
[0178]
·
聚合引发剂:irgacure 184(得自basf):1.0质量份
[0179]
当利用粘度计(装置名称:re-550l,得自toki sangyo co.,ltd)测量液体组合物1在25摄氏度下的粘度时,发现其粘度为30.0mpa
·
s以下。
[0180]
(制备例2)
[0181]
以下述比率混合材料以制备液体组合物2。
[0182]
·
可聚合化合物:三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯(得自arkema(sartomer)):29.0质量份
[0183]
·
致孔剂:二丙二醇单甲醚(得自kanto chemical industry co.,ltd.):70.0质量份
[0184]
·
聚合引发剂:irgacure 184(得自basf):1.0质量份
[0185]
当利用粘度计(装置名称:re-550l,得自toki sangyo co.,ltd)测量液体组合物2在25摄氏度下的粘度时,发现其粘度为30.0mpa
·
s以下。
[0186]
(对比制备例1)
[0187]
以下述比率混合材料以制备比较液体组合物1
[0188]
·
可聚合化合物:三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(得自daicel-allnex ltd.):29.0质量份
[0189]
·
致孔剂:环己酮(得自kanto chemical industry co.,ltd.):70.0质量份。
[0190]
·
聚合引发剂:irgacure 184(得自basf):1.0质量份
[0191]
当利用粘度计(装置名称:re-550l,得自toki sangyo co.,ltd)测量比较液体组合物1在25摄氏度下的粘度时,发现其粘度为30.0mpa
·
s以下。
[0192]
《抗病原体结构的制备例》
[0193]
(实施例1)
[0194]
将液体组合物1负载到配备有gen5头(得自ricoh printing systems,ltd.)的喷墨排出设备中,并排出到玻璃板上,以形成实心图像的施加区域。此后立即在n2气氛下,用紫外线(uv)(光源:uv-led(得自phoseon,产品名称:fj800),波长:365nm,照射强度:30mw/cm2,照射时间:20秒)照射液体组合物1的施加区域,以固化液体组合物1的施加区域,然后,利用热板将固化产物在120摄氏度下加热1分钟,以去除致孔剂。因此,获得了实施例1的抗病原体结构。当通过喷墨方法排出液体组合物1时,未发现诸如喷嘴堵塞和排出弯曲的排出故障。因此,发现液体组合物1具有高排出稳定性。
[0195]
图4中展示了通过用扫描电子显微镜(sem)观察实施例1的抗病原体结构的表面而获得的结果。
[0196]
(实施例2)
[0197]
以与实施例1相同的方式获得实施例2的抗病原体结构,除了将液体组合物1改为液体组合物2。当通过喷墨方法排出液体组合物2时,未发现诸如喷嘴堵塞和排出弯曲的排出故障。因此,发现液体组合物2具有高排出稳定性。
[0198]
(比较例1)
[0199]
以与实施例1相同的方式获得比较例1的结构,除了将液体组合物1改为比较液体组合物1。当通过喷墨方法排出比较液体组合物1时,未发现诸如喷嘴堵塞和排出弯曲的排出故障。因此,发现比较液体组合物1具有高排出稳定性。
[0200]
图5中展示了通过用扫描电子显微镜(sem)观察比较例1的结构的表面而获得的结果。
[0201]
对获得的实施例1和2的抗病原体结构和比较例1的结构评价表面开口的孔径、内孔的孔径和孔隙率。
[0202]
《表面开口孔径的评价》
[0203]
用扫描电子显微镜(sem)观察抗病原体结构的表面。结果是,在实施例1和2中的抗病原体结构的整个表面上发现孔径为约1.0微米的开口,同时,在比较例1中没有发现开口。
[0204]
《内孔孔径的评价》
[0205]
准备抗病原体结构的横截面,并且用扫描电子显微镜(sem)观察横截面。结果是,在实施例1和2中的抗病原体结构的整个横截面上发现孔径为约1.0微米的孔。同时在比较例1中没有发现孔,发现实施例1和2中孔彼此联接,并且进一步联接到表面的开口。
[0206]
《孔隙率的评价》
[0207]
用不饱和脂肪酸(市售黄油)负载抗病原体结构并对其进行锇染色。然后,通过fib切割内部横截面结构,并且用sem测量抗病原体结构的孔隙率。结果是,实施例1和2的孔隙率为30%以上。同时,比较例的孔隙率小于30%。
[0208]
接下来,对所获得的实施例1和2的抗病原体结构以及比较例1的结构评价抗病原体活性(抗菌活性)。
[0209]
《抗病原体活性(抗菌活性)的评价》
[0210]
按照jis z 2801(2012)的方法,评价抗病原体活性。具体地,将相同的细菌培养物接种到未加工的测试件(玻璃板)和样品(实施例1和2的抗病原体结构以及比较例1的结构)
中,并且测量24小时后获得的活细胞计数。结果展示于下表1中。
[0211]
[表1]
[0212][0213]
对所获得的实施例1和2的抗病原体结构和比较例1的结构评价耐久性和耐水性。
[0214]
《耐久性的评价》
[0215]
首先,按照jis z 2801(2012)的方法,对所获得的实施例1和2的抗病原体结构以及比较例1的结构评价抗菌活性值。具体地,将相同的细菌培养物分别接种到作为玻璃基板的未加工测试件(测试件a)、在测试件a上形成的测试件b、以及在测试件a上形成的测试件c中。然后,测量24小时后获得的活细胞计数,并基于以下数值公式计算抗菌活性值。0.3以上的抗菌活性值被认为是“a”,并且小于0.3的抗菌活性值被认为是“b”。结果展示于下表2中。
[0216]
在此,测试件c是实施例1和2的抗病原体结构和比较例1的结构。
[0217]
测试件b是通过利用下述液体组合物制备的测试件。具体地,以与制备例1和2和比较制备例1相同的方式获得上述液体组合物,除了不包括致孔剂。更具体地,以以下方式获得测试件b。首先,将液体组合物涂覆在玻璃板上以形成实心图像的涂覆区域。其后立即在n2气氛下,用紫外线(uv)(光源:uv-led(得自phoseon,产品名称:fj800),波长:365nm,照射强度:30mw/cm2,照射时间:20s)照射液体组合物的涂覆区域,以固化液体组合物的涂覆区域。利用所述液体组合物制备的测试件b全部均为具有平面表面结构且不包括多个开口的测试件。
[0218]
抗菌活性值=(log b-log a)-(log c-log a)。
[0219]
·
a:24小时后获得的测试件a上活细胞计数的平均值。
[0220]
·
b:24小时后获得的测试件b上活细胞计数的平均值。
[0221]
·
c:24小时后获得的测试件c上活细胞计数的平均值。
[0222]
利用干棉布(细白布(canequim)3号)通过施加负荷(400g)擦拭测试件c(实施例1和2的抗病原体结构和比较例1的结构)的表面10次。在擦拭后,以上述方式确定实施例1和2的抗病原体结构和比较例1的结构的抗菌活性值。结果展示于下表2中。
[0223]
《耐水性的评价》
[0224]
首先,按照jis z 2801(2012)的方法,对所获得的实施例1和2的抗病原体结构以及比较例1的结构评价抗菌活性值。具体地,将相同的细菌培养物分别接种到作为玻璃基板的未加工测试件(测试件a)、在测试件a上形成的测试件b、以及在测试件a上形成的测试件c中。然后,测量24小时后获得的活细胞计数,并基于以下数值公式计算抗菌活性值。0.3以上的抗菌活性值被认为是“a”,并且小于0.3的抗菌活性值被认为是“b”。结果展示于下表2中。
[0225]
在此,测试件c是实施例1和2的抗病原体结构和比较例1的结构。
[0226]
测试件b是通过利用下述液体组合物制备的测试件。具体地,以与制备例1和2和比较制备例1相同的方式获得上述液体组合物,除了不包括致孔剂。更具体地,以以下方式获得测试件b。首先,将液体组合物涂覆在玻璃板上以形成实心图像的涂覆区域。其后立即在n2气氛下,用紫外线(uv)(光源:uv-led(得自phoseon,产品名称:fj800),波长:365nm,照射强度:30mw/cm2,照射时间:20s)照射液体组合物的涂覆区域,以固化液体组合物的涂覆区域。利用所述液体组合物制备的测试件b全部均为具有平面表面结构且不包括多个开口的测试件。
[0227]
抗菌活性值=(log b-log a)-(log c-log a)。
[0228]
·
a:24小时后获得的测试件a上活细胞计数的平均值。
[0229]
·
b:24小时后获得的测试件b上活细胞计数的平均值。
[0230]
·
c:24小时后获得的测试件c上活细胞计数的平均值。
[0231]
将测试件c(实施例1和2的抗病原体结构和比较例1的结构)浸入蒸馏水中,其温度保持在25摄氏度,并静置24小时。然后,将所得物进一步空气干燥一天。以上述方式确定干燥后获得的实施例1和2的抗病原体结构和比较例1的结构的抗菌活性值。结果展示于下表2中。
[0232]
[表2]
[0233][0234]
《液体组合物的制备例》
[0235]
(制备例3)
[0236]
以下述比率混合材料以制备比较液体组合物3。
[0237]
·
可聚合化合物:三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(得自daicel-allnex ltd.):28.0质量份
[0238]
·
致孔剂:乙二醇单丁醚:70.0质量份
[0239]
·
聚合引发剂:irgacure 819(得自basf):1.0质量份
[0240]
当利用粘度计(装置名称:re-550l,得自toki sangyo co.,ltd)测量液体组合物3在25摄氏度下的粘度时,发现其粘度为30.0mpa
·
s以下。
[0241]
《抗病原体结构的制备例》
[0242]
(实施例3)
[0243]
以与实施例1相同的方式获得实施例3的抗病原体结构,除了将液体组合物1改为液体组合物3。当通过喷墨方法排出液体组合物3时,未发现诸如喷嘴堵塞和排出弯曲的排出故障。因此,发现液体组合物3具有高排出稳定性。
[0244]
以与实施例1相同的方式对所获得的实施例3的抗病原体结构评价表面开口孔径、
内孔孔径和孔隙率,结果是,在抗病原体结构的整个表面上发现孔径为约0.1微米至0.5微米的开口。在抗病原体结构的整个横截面上发现孔径为约0.1微米至0.5发现微米的孔。其孔隙率为30%以上。
[0245]
对所获得的实施例3的抗病原体结构评价抗病原体活性(抗菌活性)。
[0246]
《抗病原体活性(抗菌活性)的评价》
[0247]
首先,按照iso 22196(2011)的方法,确定实施例3的抗病原体结构的抗菌活性值。具体地,将相同的细菌培养物分别接种到在玻璃基板上形成的测试件b和在玻璃基板上形成的测试件c中。然后,测量24小时后获得的活细胞计数,并基于以下数值公式计算抗菌活性值。结果展示于表3中。
[0248]
在此,测试件c是实施例3的抗病原体结构。
[0249]
测试件b是通过利用下述液体组合物制备的测试件。具体地,以与制备例3相同的方式获得上述液体组合物,除了不包括致孔剂。更具体地,以以下方式获得测试件b。首先,将液体组合物涂覆在玻璃板上以形成实心图像的涂覆区域。其后立即在n2气氛下,用紫外线(uv)(光源:uv-led(得自phoseon,产品名称:fj800),波长:365nm,照射强度:30mw/cm2,照射时间:20s)照射液体组合物的涂覆区域,以固化液体组合物的涂覆区域。利用所述液体组合物制备的测试件b为具有平面表面结构且不包括多个开口的测试件。
[0250]
抗菌活性值=ut-at。
[0251]
·
ut:在24小时后获得的测试件b上活细胞计数的常用对数值的平均值。
[0252]
·
at:在24小时后获得的测试件c上活细胞计数的常用对数值的平均值。
[0253]
[表3]
[0254][0255]
对所获得的实施例3的抗病原体结构评价耐久性和耐水性。
[0256]
《耐久性的评价》
[0257]
利用干棉布(细白布3号)通过施加负荷(400g)擦拭测试件c(实施例3的抗病原体结构)的表面10次。在擦拭之后,如上文所述通过按照iso 22196(2011)的方法确定实施例3的抗病原体结构的抗菌活性值。0.3以上的抗菌活性值被认为是“a”,并且小于0.3的抗菌活性值被认为是“b”。结果展示于下表4中。
[0258]
《耐水性的评价》
[0259]
将测试件c(实施例3的抗病原体结构)浸入蒸馏水中,其温度保持在25摄氏度,并且静置24小时。然后,将所得物进一步空气干燥一天。如上文所述通过按照iso 22196(2011)的方法确定干燥后获得的实施例3的抗病原体结构的抗菌活性值。0.3以上的抗菌活性值被认为是“a”,并且小于0.3的抗菌活性值被认为是“b”。结果展示于下表4中。
[0260]
[表4]
[0261][0262]
《液体组合物的制备例》
[0263]
(制备例4)
[0264]
以下述比率混合材料以制备液体组合物4。
[0265]
·
可聚合化合物:三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(得自daicel-allnex ltd.):48.0质量份
[0266]
·
致孔剂:乙二醇单异丙醚:50.0质量份
[0267]
·
聚合引发剂:irgacure 819(得自basf):1.0质量份
[0268]
当利用粘度计(装置名称:re-550l,得自toki sangyo co.,ltd)测量液体组合物4在25摄氏度下的粘度时,发现其粘度为30.0mpa
·
s以下。
[0269]
《抗病原体结构的制备例》
[0270]
(实施例4)
[0271]
将液体组合物4负载到配备有gen5头(得自ricoh printing systems,ltd.)的喷墨排出设备中,并排出到玻璃板上,以形成实心图像的施加区域。其后立即在n2气氛下,用紫外线(uv)(光源:uv-led(得自phoseon,产品名称:fj800),波长:365nm,照射强度:400mw/cm2,照射时间:20s)照射液体组合物4的施加区域,以固化液体组合物4的施加区域。然后,利用热板将固化产物在120摄氏度下加热1分钟,以去除致孔剂。因此,获得实施例4的抗病原体结构。当通过喷墨方法排出液体组合物4时,未发现诸如喷嘴堵塞和排出弯曲的排出故障。因此,发现液体组合物4具有高排出稳定性。
[0272]
通过用扫描电子显微镜(sem)观察实施例4的抗病原体结构的表面而获得的结果展示在图6中。
[0273]
以与实施例1相同的方式对所获得的实施例4的抗病原体结构评价表面开口孔径、内孔孔径和孔隙率。
[0274]
结果是,在抗病原体结构的整个表面上发现孔径为约0.05微米的开口。在抗病原体结构的整个横截面上发现孔径为约0.05微米的孔。其孔隙率为30%以上。
[0275]
对所获得的实施例1和实施例4的抗病原体结构评价抗病原体活性(抗病毒活性)。
[0276]
《抗病原体活性(抗病毒活性)的评价》
[0277]
按照iso 21702(2019)的方法,确定实施例1和实施例4的抗病原体结构的抗病毒活性值。具体地,将相同的病毒培养物分别接种到在玻璃板上形成的测试件y和在玻璃板上形成的测试件x。测量24小时后获得的其病毒感染性滴度(pfu/cm2),以基于以下数值公式计算抗病毒活性值。结果展示于下表5中。
[0278]
在此,测试件x是实施例1或实施例4的抗病原体结构。
[0279]
测试件y是通过利用下述液体组合物制备的测试件。具体地,以与制备例1或制备例4相同的方式获得上述液体组合物,除了不包括致孔剂。更具体地,以以下方式获得测试件y。首先,将液体组合物涂覆在玻璃板上以形成实心图像的涂覆区域。其后立即在n2气氛
下,用紫外线(uv)(光源:uv-led(得自phoseon,产品名称:fj800),波长:365nm,照射强度:30mw/cm2,照射时间:20s)照射液体组合物的涂覆区域,以固化液体组合物的涂覆区域。利用该液体组合物制备的测试件y是具有平面表面结构并且不包括多个开口的测试件。
[0280]
抗病毒活性值=ut-at。
[0281]
·
ut:在24小时后获得的测试件y上病毒感染性滴度的常用对数值的平均值。
[0282]
·
at:在24小时后获得的测试件x上病毒感染性滴度的常用对数值的平均值。
[0283]
[表5]
[0284][0285]
对所获得的实施例1和实施例4的抗病原体结构评价耐久性和耐水性。
[0286]
《耐久性的评价》
[0287]
利用干棉布(细白布3号)通过施加负荷(400g)擦拭测试件x(实施例1和实施例4的抗病原体结构)的表面10次。在擦拭之后,如上文所述通过按照iso 21702(2019)的方法确定实施例1和实施例4的抗病原体结构的抗病毒活性值。0.2以上的抗病毒活性值被认为是“a”,并且小于0.2的抗病毒活性值被认为是“b”。结果展示于下表6中。
[0288]
《耐水性的评价》
[0289]
将测试件x(实施例1和实施例4的抗病原体结构)浸入蒸馏水中,其温度保持在25摄氏度,并静置24小时。然后,将所得物进一步空气干燥一天。如上所述通过按照iso 21702(2019)的方法确定在干燥后获得的实施例1和实施例4的抗病原体结构的抗病毒活性值。0.2以上的抗病毒活性值被认为是“a”,并且小于0.2的抗病毒活性值被认为是“b”。结果展示于下表6中。
[0290]
[表6]
[0291][0292]
《液体组合物的制备例》
[0293]
(制备例5)
[0294]
以下述比率混合材料以制备液体组合物5。
[0295]
·
可聚合化合物:三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(得自daicel-allnex ltd.):29.0质量份
[0296]
·
致孔剂:二丙二醇单甲醚(得自kanto chemical industry co.,ltd.):65.0质量份
[0297]
·
聚合引发剂:irgacure 184(得自basf):1.0质量份
[0298]
·
聚乙烯醇缩丁醛树脂(得自kuraray co.,ltd.,mowital b20h):5.0质量份
[0299]
当利用粘度计(装置名称:re-550l,得自toki sangyo co.,ltd)测量液体组合物5在25摄氏度下的粘度时,发现其粘度为100.0mpa
·
s以下。
[0300]
《抗病原体结构的制备例》
[0301]
(实施例5)
[0302]
将液体组合物5涂覆到玻璃板上,以形成实心图像的施加区域。其后立即在n2气氛下,用紫外线(uv)(光源:uv-led(得自phoseon,产品名称:fj800),波长:365nm,照射强度:30mw/cm2,照射时间:20s)照射液体组合物5的施加区域,以固化液体组合物5的施加区域。然后,利用热板将固化产物在120摄氏度下加热1分钟,以去除致孔剂。因此,获得实施例5的抗病原体结构。
[0303]
通过用扫描电子显微镜(sem)观察实施例5的抗病原体结构的表面而获得的结果如上文所述展示在图3中。
[0304]
以与实施例1相同的方式对所获得的实施例5的抗病原体结构评价表面开口孔径、内孔孔径和孔隙率。
[0305]
结果是,在抗病原体结构的整个表面上发现孔径为约0.5微米的开口。在抗病原体结构的整个横截面上发现孔径为约0.5微米的孔。其孔隙率为15%以上。
[0306]
对所获得的实施例5的抗病原体结构评价铅笔硬度。
[0307]
《铅笔硬度的评价》
[0308]
按照iso 15184的方法,确定其上形成有实施例5的抗病原体结构(树脂结构)的表面结构的表面硬度。该测量利用铅笔硬度测试仪(得自toyo seiki seisaku-sho,ltd.)通过施加负荷(750g)进行。
[0309]
结果是,实施例5的抗病原体结构的铅笔硬度为f。
[0310]
类似于实施例3,按照iso 22196(2011)的方法对所获得的实施例5的抗病原体结构评价抗病原体活性(抗菌活性)。
[0311]
结果是,实施例5的抗病原体结构的抗菌活性值为0.3以上。
[0312]
以与实施例3相同的方式对所获得的实施例5的抗病原体结构评价耐久性。
[0313]
结果是,擦拭后获得的实施例5的抗病原体结构的抗菌活性值为0.3以上。
[0314]
以与实施例3相同的方式对所获得的实施例5的抗病原体结构评价耐水性。
[0315]
在将实施例5的抗病原体结构浸入蒸馏水中然后干燥后获得的抗菌活性值为0.3以上。
[0316]
《液体组合物的制备例》
[0317]
(制备例6)
[0318]
以下述比率混合材料以制备液体组合物6。
[0319]
·
沉淀树脂:聚乳酸-乙醇酸共聚物(plga7520,得自fujifilm wako pure chemical corporation):10.0质量份
[0320]
·
良溶剂:丙酮:67.5质量份(得自fujifilm wako pure chemical corporation)
[0321]
·
不良溶剂:乙醇:22.5质量份(得自fujifilm wako pure chemical corporation)
[0322]
当利用粘度计(装置名称:re-550l,得自toki sangyo co.,ltd)测量液体组合物6
在25摄氏度下的粘度时,发现其粘度为30.0mpa
·
s以下。
[0323]
《液体组合物的制备例》
[0324]
(制备例7)
[0325]
以下述比率混合材料以制备液体组合物7。
[0326]
·
沉淀树脂:聚乳酸(resomer r 203h,得自sigma-aldrich):15.0质量份
[0327]
·
良溶剂:甲基乙基酮:45.0质量份(得自fujifilm wako pure chemical corporation)
[0328]
·
不良溶剂:甲醇:45.0质量份(得自fujifilm wako pure chemical corporation)
[0329]
当利用粘度计(装置名称:re-550l,得自toki sangyo co.,ltd)测量液体组合物7在25摄氏度下的粘度时,发现其粘度为30.0mpa
·
s以下。
[0330]
《抗病原体结构的制备例》
[0331]
(实施例1)
[0332]
将液体组合物6和7各自负载到配备有gen5头(得自ricoh printing systems,ltd.)的喷墨排出设备中,并排出到玻璃板上,以形成实心图像的施加区域。其后立即将玻璃板置于温度设定为25摄氏度的真空干燥器中,并干燥6小时,以除去良溶剂和不良溶剂。因此,获得实施例6和7的抗病原体结构。当通过喷墨方法排出液体组合物6和7时,未发现诸如喷嘴堵塞和排出弯曲的排出故障。因此,发现液体组合物6和7具有高排出稳定性。
[0333]
以与实施例1相同的方式对所获得的实施例6和7的抗病原体结构评价表面开口孔径、内孔孔径和孔隙率。
[0334]
结果是,在抗病原体结构的整个表面上发现孔径为约0.5微米的开口。在抗病原体结构的整个横截面上发现孔径为约0.5微米的孔。其孔隙率为15%以上。
[0335]
类似于实施例3,按照iso 22196(2011)的方法对所获得的实施例6和7的抗病原体结构评价抗病原体活性(抗菌活性)。
[0336]
结果是,实施例6和7的抗病原体结构的抗菌活性值为0.3以上。
[0337]
以与实施例3相同的方式对所获得的实施例6和7的抗病原体结构评价耐久性。
[0338]
结果是,擦拭后获得的实施例6和7的抗病原体结构的抗菌活性值为0.3以上。
[0339]
以与实施例3相同的方式对所获得的实施例6和7的抗病原体结构评价耐水性。
[0340]
在将实施例6和7的抗病原体结构浸入蒸馏水中然后干燥后获得的抗菌活性值为0.3以上。
[0341]
参考标记列表
[0342]
1a:施加装置
[0343]
1b:容器
[0344]
1c:供应管
[0345]
2a:发光装置
[0346]
2b:聚合惰性气体循环装置
[0347]
3a:加热装置
[0348]
4:基材
[0349]
5:输送部分
[0350]
6:抗病原体结构的前体
[0351]
7:液体组合物
[0352]
10:施加步骤部分
[0353]
20:聚合步骤部分
[0354]
30:加热步骤部分
[0355]
100:生产设备。
再多了解一些

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