TWI882192B - 抗病毒組成物、抗病毒保護膜及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種抗病毒組成物，其包括樹脂材料以及含金屬粒子。 含金屬粒子的粒徑介於2奈米至200奈米。以抗病毒組成物的總重計，含金屬粒子的含量大於0.1wt%。

Description

抗病毒組成物、抗病毒保護膜及其製造方法

本發明是有關於一種組成物、保護膜及其製造方法，且特別是有關於一種抗病毒組成物、抗病毒保護膜及其製造方法。

近年來，由於流行性感冒病毒（influenza viruses）或2019冠狀病毒（COVID-19）肆虐的影響，人們意識到了如何方便、快速又有效的降低病源體（如：霉、菌或病毒）附著及/或滋生是如此的重要。

本發明提供一種抗病毒組成物、抗病毒保護膜及其製造方法，其可以降低病源體附著於其上及/或滋生。

本發明的抗病毒組成物包括樹脂材料以及含金屬粒子。含金屬粒子的粒徑介於2奈米至200奈米。以抗病毒組成物的總重計，含金屬粒子的含量大於0.1 wt%。

本發明的抗病毒保護膜包括基材層、抗病毒層以及膠層。抗病毒層位於基材層的一表面上。抗病毒層包含由前述的抗病毒組成物所形成。膠層位於基材層的另一表面上。基材層位於抗病毒層與膠層之間。

本發明的抗病毒保護膜的製造方法包括以下步驟：提供基材層；以及將前述的抗病毒組成物塗佈於基材層上，以形成抗病毒層。

基於上述，抗病毒組成物及抗病毒保護膜可以降低病源體（如：霉、菌或病毒）附著於其上及/或滋生。

在以下詳細描述中，為了說明而非限制，闡述揭示特定細節之示例性實施例以提供對本發明之各種原理之透徹理解。然而，本領域一般技術者將顯而易見的是，得益於本揭示案，可在脫離本文所揭示特定細節的其他實施例中實踐本發明。此外，可省略對熟知物件、方法及材料之描述以免模糊對本發明之各種原理之描述。

範圍在本文中可表達為自「約」一個特定值至「約」另一特定值，其亦可以直接表示為一個特定值及/或至另一特定值。在表達所述範圍時，另一實施例包括自該一個特定值及/或至另一特定值。類似地，當藉由使用先行詞「約」將值表達為近似值時，將理解，該特定值形成另一實施例。將進一步理解，每一範圍之端點顯然與另一端點相關或與另一端點無關。在本文中，使用「約」特定值；或，省略「約」而直接表示為一個特定值的描述方式，其包括所述特定值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量（如：測量系統的限制、換算過程中之誤差傳遞（Error Propagation）等其他因素所產生的誤差）。例如，「約」特定值；或，省略「約」而直接表示為一個特定值的描述方式可以表示在所述特定值的±10%範圍內。

在本文中，非限定之術語（如：可能、可以、例如或其他類似用語）為非必要或可選擇性之實施、包含、添加或存在。

除非另外定義，在此使用的所有術語（包括技術術語和科學術語）具有與本發明所屬技術領域中具有通常知識者通常理解相同的含義。還將理解的是，術語（諸如在通常使用的字典中定義的那些）應解釋為具有與在相關技術背景中的含義一致的含義，並不應以理想化或過於正式的意義解釋，除非在此明確這樣定義。

圖1是依照本發明一實施例的一種抗病毒保護膜的示意圖。圖2是依照本發明一實施例的一種抗病毒保護膜的用法示意圖。

請參照圖1，抗病毒保護膜100可以包括抗病毒層110、基材層120以及膠層130。抗病毒層110可以由抗病毒組成物所形成。抗病毒組成物的詳細內容說明如後。基材層120位於抗病毒層110上。膠層130位於基材層120上。

在一實施例中，基材層120可以包括透光材質。舉例而言，基材層120可以包括聚酯膜或其他適宜的高分子膜，但本發明不限於此。

需說明的是，本文中的術語「聚酯」、「聚酯材料」等是指任意類型的聚酯，特別是指芳香族聚酯，並且此處特別指源自對苯二甲酸（purified terephthalic acid，PTA）及乙二醇（ethylene glycol，EG）的聚酯（即，聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate，PET））。另外，本文中的聚酯也可以例如是聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯（polybutylene terephthalate；PBT）、聚萘二甲酸乙二酯或上述之組合。

在本實施例中，所述的聚酯優選為聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯或上述之組合。此外，也可以使用共聚物，其特別指的是可通過使用兩種以上的二羧酸及/或兩種以上的二醇成分得到的共聚物。

請參照圖1及圖2，在抗病毒保護膜100的一種示例性用法中，可以使抗病毒保護膜100的膠層130黏貼於一物件240上，以使抗病毒保護膜100的抗病毒層110面向外界，而可以降低病源體（如：黴、細菌及/或病毒）附著於其上及/或滋生。

請參照圖1，抗病毒保護膜100可以更包括離型層（release layer）140。離型層140可以位於膠層上。

舉例而言，用於販售的抗病毒保護膜可以更包括離型層。並且，在一示例性用法中，可以將離型層撕除，以使膠層黏貼於一物件上。前述物件的被黏貼處可以包括可適於被觸碰的電子產品（如：手機或觸控螢幕等，但不限）的表面或可能接觸公眾環境的物件（如：桌面、椅面、檯面或醫療器材等，但不限）的表面。如此一來，面向外界的抗病毒層可以降低病源體附著於其上及/或滋生。並且，應用方式及/或使用上也較為簡單。

在一實施例中，抗病毒層具有鉛筆硬度為2H或以上。鉛筆硬度可以依據ASTM D3363-05鉛筆試驗法測定塗膜硬度的標準試驗方法（ASTM D3363 - 05 Standard Test Method for Film Hardness by Pencil Test）進行測定。

在本實施例中，用於形成抗病毒層的抗病毒組成物可以包括樹脂材料以及含金屬粒子。金屬粒子的粒徑介於2奈米（nanometer，nm）至200奈米。金屬粒子的粒徑在前述的範圍內，可以具有較佳的分散性、整體抗黴/抗菌/抗病毒效果及/或耐久性。另外，若金屬粒子的粒徑過大（如：超過200奈米），則可能會使影響抗病毒保護膜整體的霧度升高而影響外觀（如：視覺上類似白霧膜面）。

在本實施例中，以抗病毒組成物的總重計，含金屬粒子的含量大於0.1 重量百分比（wt%）且小於8.0 wt%。若含金屬粒子的含量過少（如：小於0.1wt%），則可能會降低其抗黴、抗菌及/或抗病毒的能力。若含金屬粒子的含量過高（如：大於8.0wt%），則可能會降低產品外觀。

在一實施例中，含金屬粒子選自由金屬粒子、金屬鹽粒子、金屬氧化物粒子或上述所組成的族群中的一者。

在一實施例中，含金屬粒子中的金屬選自由銀、鈦、鋁、鎳、鈷、銅、鋅、鐵、錳所組成的族群中的一者。

舉例而言，含金屬粒子可以選自由金屬銀粒子、金屬鈦粒子、金屬鋁粒子、金屬鎳粒子、金屬鈷粒子、金屬銅粒子、金屬鋅粒子、金屬鐵粒子、金屬錳粒子、銀鹽粒子、鈦鹽粒子、鋁鹽粒子、鎳鹽粒子、鈷鹽粒子、銅鹽粒子、鋅鹽粒子、鐵鹽粒子、錳鹽粒子、銀的氧化物的粒子、鈦的氧化物的粒子、鋁的氧化物的粒子、鎳的氧化物的粒子、鈷的氧化物的粒子、銅的氧化物的粒子、鋅的氧化物的粒子、鐵的氧化物的粒子、錳的氧化物的粒子所組成的族群中的一者。

在一實施例中，含金屬粒子中的金屬選自由銀、鈦、鋁、鎳、鈷、銅、鋅、鐵、錳所組成的族群中的兩者以上。換句話說，在含金屬粒子中，至少具有選自由銀、鈦、鋁、鎳、鈷、銅、鋅、鐵、錳所組成的族群中兩者以上的元素。在一實施例中，前述兩者以上的金屬元素中的至少兩者的對應離子態可以具有不同的價數。

在一實施例中，含金屬粒子中的金屬選自由銀、鈦、鋁、鎳、鈷、銅、鋅、鐵、錳所組成的族群中的兩者以上，且含金屬粒子至少選自由銀金屬粒子、銀鹽粒子、銀氧化物粒子所組成的族群中的一者。也就是說，含金屬粒子至少選自由銀金屬粒子、銀鹽粒子、銀氧化物粒子所組成的族群中的一者；以及，含金屬粒子中的金屬選自由鈦、鋁、鎳、鈷、銅、鋅、鐵、錳所組成的族群中的一者以上。

在一實施例中，含金屬粒子中的金屬選自由銀、鈦、鋁、鎳、鈷、銅、鋅、鐵、錳所組成的族群中的兩者以上，含金屬粒子至少選自由銀金屬粒子、銀鹽粒子、銀氧化物粒子所組成的族群中的一者。並且，以抗病毒組成物的總重計，銀金屬粒子、銀鹽粒子及銀氧化物粒子的含量總和大於或等於0.01 wt%。

在一實施例中，含金屬粒子至少選自由銀金屬粒子、銀鹽粒子、銀氧化物粒子所組成的族群中的一者；以及，含金屬粒子中的金屬選自由鈦、鋁、鎳、鈷、銅、鋅、鐵、錳所組成的族群中的二者以上。在一實施例中，前述三者以上的金屬元素（即：銀及其他二者以上）中的至少三者的對應離子態可以具有不同的價數。

與一般有機類（如：酚類）或非金屬類（如：含亞硝基或過氧化基的化合物）的化學抗霉劑、化學抗菌劑或化學抗病毒劑相比，無機的含金屬粒子較不會產生抗藥性。並且，無機的含金屬粒子的緩釋性較佳，抗霉/抗菌/抗病毒時效較長，且/或耐久性較好。並且，由於無機的含金屬粒子機本上不會具有揮發性，因此，其安全性較高，而可以被用於與人體相接觸之物件。

在一實施例中，在含金屬粒子中，由於選自兩者以上的不同金屬元素。並且，可能會由於不同金屬元素的氧化還原電位不同及/或價數不同，因此，其對應的抗霉/抗菌/抗病毒會有對應的不同。如此一來，可以在抗霉/抗菌/抗病毒的應用上較為廣泛，而可以具有較佳/較廣範的抗霉/抗菌/抗病毒效果。

在一實施例中，抗病毒組成物中的樹脂材料可以包括光固化樹脂。光硬化樹脂至少可以藉由照光的方式而被固化（curing）。在一實施例中，光硬化樹脂可以藉由紫外光的照射而被固化。在一實施例中，光硬化樹脂可以包括聚甲基丙烯酸甲酯（poly(methyl methacrylate)，PMMA）、脂肪型聚氨酯（fatty polyurethane）或上述之共聚物（如：聚氨酯預聚物脂肪聚氨酯丙烯酸酯（Polyurethane Prepolymer Fatty Polyurethane Acrylate））。

在一實施例中，以抗病毒組成物的總重計，聚甲基丙烯酸甲酯、脂肪型聚氨酯及/或上述之共聚物的含量可以介於20 wt %至60 wt%。

在一實施例中，抗病毒組成物中的樹脂材料可以更包括環氧樹脂、環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酯、純丙烯酸樹脂、有機矽低聚物或上述之組合，但本發明不限於此。以抗病毒組成物的總重計，環氧樹脂、環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酯、純丙烯酸樹脂、有機矽低聚物或上述之組合的含量可以介於32 wt %至79.9 wt%。

在本實施例中，抗病毒保護膜的製造方法可以包括以下步驟：將抗病毒組成物藉由塗佈（coating）的方式覆蓋至基材層的一表面；然後，藉由適當的固化方式（如：光固化）以使覆蓋於基材層上的抗病毒組成物固化，而形成抗病毒層。在基材層的另一表面上，可以在適當的時間（如：在形成抗病毒層之後；或是，在塗佈抗病毒組成物之前）形成對應的膠層及/或離型層。

在一實施例中，抗病毒層的厚度可以介於0.02公釐（millimeter，mm）至0.5公釐。若抗病毒層的厚度太厚（如：超過0.5公釐），則可能會提高成本，且/或影響抗病毒保護膜整體的透光性或外觀。若抗病毒層的厚度太薄（如：不到0.02公釐），則可能會（但，不一定會）使抗病毒層較容易破損。

在一實施例中，抗病毒層可以是多個膜層的堆疊。並且，在前述堆疊的多個膜層中，至少其中一層是由前述的抗病毒組成物所形成。

[ 實例及比較例 ]

於以下表示實例及比較例，對於本發明作具體地說明，而本發明根本不受到下述實例限定。

各實例及比較例可以為藉由上述的方式形成對應的抗病毒保護膜。在各實例及比較例中，各層的材質及/或結構（如：厚度或相對位置）基本上相同，差別在於：在形成抗病毒層（或；結構上相同於其，但材質上不同於其的類似膜層）的組成物中，含金屬粒子的種類或對應的添加量。

[實例1]至[實例3]及[比較例]的組成及對應的評價項目如[表1]所示。

在以下表示實例及比較例中，可以藉由美國材料和試驗協會（American Society for Testing and Materials，ASTM）訂立的ASTM G21合成聚合材料防黴（耐真菌）性能測試標準（Standard Practice for Determining Resistance of Synthetic Polymeric Materials to Fungi）進行抗黴評價。若評價物（如：後續的實例或比較例）對於一測試黴菌的防黴效果為第0級（即：無黴菌生長），則表示前述的評價物對於前述的測試黴菌具抗黴效果。

在以下表示實例及比較例中，可以藉由日本產業標準（にほんさんぎょうきかく，Japanese Industrial Standards，JIS）中的JIS Z 2801抗菌檢測標準（抗菌加工製品ー抗菌性試験方法・抗菌効果）進行抗菌評價。若評價物（如：後續的實例或比較例）對於一測試菌種的抗菌活性值大於或等於2.0，則表示前述的評價物對於前述的測試菌種具抗菌效果。

在以下表示實例及比較例中，可以藉由國際標準化組織（International Organization for Standardization，ISO）訂立的ISO 21702:2019抗病毒檢測標準（Measurement of antiviral activity on plastics and other non-porous surfaces）進行抗病毒評價。若評價物（如：後續的實例或比較例）對於一測試病毒的抗病毒活性值大於或等於2.0，則表示前述的評價物對於前述的測試病毒具抗病毒效果。

上述的抗霉、抗菌及/或抗病毒測試、評價或鑑定例如可以（但，不限）由以下第三方公正單位執行：通用檢測集團（Société Générale de Surveillance，SGS）或經其認證之檢測單位；或，日本BOKEN（一般財団法人ボーケン品質評価機構）或經其認證之檢測單位。

在以下表示實例及比較例中，於可見光波長範圍下的可見光穿透率（visible light transmission，VLT）及/或霧度（haze）可以是以Hunterlab®-UltraScan PRO分光光度計進行量測。另外，各實例及比較例所表示之數值可以相對數值（如：對應於相同的標準品）。

[表1]

項次	實例1	實例2	實例3	比較例
含金屬粒子種類及對應於抗病毒組成物的總重比例	磷酸銀	0.016 wt%	0.008 wt%	0.000 wt%	0.000 wt%
氧化鋅	0.240 wt%	0.120 wt%	0.240 wt %	0.000 wt%
二氧化鈦	0.008 wt%	0.004 wt%	0.008 wt %	0.000 wt%
抗病毒保護膜外觀	相對穿透率	90.08%	90.53%	90.12%	91.08%
相對霧度	2.01%	1.14%	1.91%	1.06%
耐刮等級	2H以上	2H以上	2H以上	2H以上
抗菌效果	大腸桿菌	＞6.24	4.16	1.87	0.08
金黃色葡萄球菌	＞4.24	2.90	1.08	0.04

另外，針對[實例1]及[實例2]進行防黴效果的評價，以黑麴菌、四松青黴菌、球毛殼菌、綠黏帚黴菌及出芽短梗黴菌中任一種進行測試，[實例1]及[實例2]的防黴效果皆為第0級。

另外，針對[實例1]及[實例2]進行進一步的抗黴效果的評價，以黑麴菌、四松青黴菌、球毛殼菌、綠黏帚黴菌及出芽短梗黴菌中任一種進行測試，[實例1]及[實例2]的防黴效果皆為第0級。

另外，針對[實例3]進行進一步的抗黴效果的評價，以黑麴菌、四松青黴菌、球毛殼菌、綠黏帚黴菌及出芽短梗黴菌中任一種進行測試，針對前述部分的黴菌，[實例3]的防黴效果可能為第1級（仍有黴菌生長，但黴菌生長面積＜10%）。

另外，針對[實例1]及[實例2]進行進一步的抗菌效果的評價，以肺炎桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、抗藥性金黃色葡萄球菌、沙門氏菌及綠膿桿菌中任一種進行測試，[實例1]及[實例2]的抗菌活性值皆大於或等於2.0。

以[實例2]為例，對各測試菌種的抗菌活性值如下所示。肺炎桿菌：大於5.76。大腸桿菌：約4.16。金黃色葡萄球菌：約2.90。抗藥性金黃色葡萄球菌：約3.60。沙門氏菌：約2.59。綠膿桿菌：大於5.10。

以某同一測試菌種進行比較，[實例1]的抗菌效果更優於[實例2]的抗菌效果。

另外，針對[實例1]進行進一步的抗病毒效果的評價，以H1N1流感病毒進行測試，[實例1]的抗病毒活性值約為3.9。

另外，如[實例1]至[實例3]與[比較例]進行比較，在上述對應的含金屬粒子添加量範圍內，對於抗病毒保護膜的外觀(如：可見光穿透率及/或霧度)及/或實用性(如：耐刮成度)皆可在一般產業利用性的可接受範圍內。

綜上所述，本發明的抗病毒組成物及/或包含由其所形成的抗病毒保護膜，可以具有較佳的抗黴、抗菌及/或抗病毒效果。

[產業利用性]

本發明的抗病毒組成物可以形成對應的抗病毒保護膜。本發明的抗病毒保護膜可以被覆蓋(如：以黏貼方式)至可適於被觸碰的電子產品(如：手機或觸控螢幕等，但不限)的表面或可能接觸公眾環境的物件(如：桌面、椅面、檯面或醫療器材等，但不限)的表面。如此一來，面向外界的抗病毒層可以降低病源體附著於其上及/或滋生。

100:抗病毒保護膜

110:抗病毒層

120:基材層

130:膠層

140:離型層

240:物件

圖1是依照本發明一實施例的一種抗病毒保護膜的示意圖。 圖2是依照本發明一實施例的一種抗病毒保護膜的用法示意圖。

100:抗病毒保護膜

110:抗病毒層

120:基材層

130:膠層

240:物件

Claims (5)

1. 一種抗病毒組成物，包括：樹脂材料，其中以所述抗病毒組成物的總重計，所述樹脂材料的材質包括含量介於20wt%至60wt%的聚甲基丙烯酸甲酯、脂肪型聚氨酯或上述之共聚物；以及含金屬粒子，其中所述含金屬粒子的粒徑介於2奈米至200奈米，且以所述抗病毒組成物的總重計，所述含金屬粒子包括：含量為0.016wt%的磷酸銀粒子；含量為0.240wt%的氧化鋅粒子；以及含量為0.008wt%的二氧化鈦粒子，其中以ISO 21702：2019抗病毒檢測標準進行抗病毒評價，所述抗病毒組成物的抗病毒活性值大於或等於2.0。
2. 如請求項1所述的抗病毒組成物，其中所述樹脂材料的材質更包括環氧樹脂、環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酯、純丙烯酸樹脂、有機矽低聚物或上述之組合。
3. 一種抗病毒保護膜，包括：基材層；抗病毒層，位於所述基材層的一表面上，且所述包含由如請求項1所述的抗病毒組成物所形成；以及膠層，位於所述基材層的另一表面上，且所述基材層位於所述抗病毒層與所述膠層之間。
4. 如請求項3所述的抗病毒保護膜，更包括：離型層，位於所述膠層上。
5. 一種抗病毒保護膜的製造方法，包括：提供基材層；以及將如請求項1所述的抗病毒組成物塗佈於所述基材層上，以形成抗病毒層。

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