(57)【要約】      （修正有）【課題】ナノ抗菌粒子が全て塗料の表面付近に位置し、最適な抗菌効果を達成する抗菌コーティング、及び抗菌コーティングの塗装方法を提供する。【解決手段】塗料１０と、当該塗料の表面付近に位置する複数のナノ抗菌粒子１１とを含む抗菌コーティング１。好ましくは、当該塗料の当該表面に埋め込まれ、挿入され、又は粘着され、当該塗料とこれらのナノ抗菌粒子との間に、これらのナノ抗菌粒子を当該塗料の表面付近に固定させる付着力がある抗菌コーティング。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料と、
当該塗料の表面付近にのみ位置する複数のナノ抗菌粒子と、を含む、
抗菌コーティング。
【請求項２】
これらのナノ抗菌粒子は、当該塗料の当該表面に埋め込まれ、挿入され、又は粘着され、当該塗料とこれらのナノ抗菌粒子との間に、これらのナノ抗菌粒子を当該塗料の表面付近に固定させる付着力がある請求項１に記載の抗菌コーティング。
【請求項３】
完全に乾燥したこれらのナノ抗菌粒子と当該塗料との間のスチールウールアンチスクラッチテストを５００ｇで２００回（ｃｙｃｌｅ）以上行った結果の密着性が５ｂである請求項２に記載の抗菌コーティング。
【請求項４】
これらのナノ抗菌粒子としてナノ金属又はナノ金属酸化物を用い、当該ナノ金属はナノ金属銀であり、当該ナノ金属酸化物はナノ二酸化チタン又はナノ酸化亜鉛である請求項１に記載の抗菌コーティング。
【請求項５】
基材を更に含み、当該塗料は当該基材の上にあり、当該基材は有機基材又は無機材料である請求項１に記載の抗菌コーティング。
【請求項６】
塗料を基材上に塗布することと、
当該塗料が乾燥していない段階に、複数のナノ抗菌粒子を含有するナノ抗菌溶液を当該塗料にスプレーすることと、
当該塗料、及び全て当該塗料の表面付近に位置するこれらのナノ抗菌粒子が完全に乾燥する段階に、抗菌コーティングを形成することと、を含む、
抗菌コーティングの塗装方法。
【請求項７】
当該乾燥段階が完成時間を有し、当該塗料が当該完全に乾燥する状態に達し、当該乾燥していない段階が、予定時間を有し、当該乾燥していない段階の当該予定時間を、当該完全に乾燥する段階の当該完成時間よりも小さくすることにより、当該塗料は、乾燥していない状態に達し、当該乾燥していない段階の当該予定時間は１〜６０分間である請求項６に記載の抗菌コーティングの塗装方法。
【請求項８】
これらのナノ抗菌粒子は、当該塗料の当該表面に埋め込まれ、挿入され、又は粘着され、当該塗料とこれらのナノ抗菌粒子との間に、これらのナノ抗菌粒子を当該塗料の表面付近に固定させる付着力がある請求項７に記載の抗菌コーティングの塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌コーティング及びその塗装方法に関し、特に、ナノ抗菌粒子が全て塗料の表面付近に位置する抗菌コーティング及びその塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
社会の発展に伴って、人々の健康意識及び環境保護意識が高くなっている。例えば、表面塗装の分野においては、美観及び製品のコーティングの保護だけでは人々の要求を満足できなくなっており、人々は、健康上の効果を同時に有することを望んでいる。
【０００３】
抗菌塗料は、その一例である。ナノ抗菌粒子は、その小寸法効果及び表面効果のために、独特な物理化学的性能を有し、ナノ抗菌粒子を塗料に加えることで、得られる塗料が抗菌効果を有する。従来の抗菌塗料は二種類に分けられ、一つは、ナノ二酸化チタン又はナノ酸化亜鉛をナノ抗菌粒子として用いる光触媒抗菌塗料であり、光触媒ナノ抗菌塗料は、紫外線、酸素、水などの条件下で良好な抗菌性能を有する。もう一つは、ナノ金属銀をナノ抗菌粒子として用いる抗菌塗料であり、ナノ金属銀の抗菌作用が外界から受けた影響が小さいので、その適用範囲が広い。
【０００４】
図１を参照する。塗布工程後の抗菌塗料２０におけるナノ抗菌粒子２１の殺菌原理は、主に当該ナノ抗菌粒子２１が空気中の細菌３に接触し、当該細菌３の細胞膜３１を破壊し、当該細菌３の組織液を流出させることで、タンパク質に凝固現象が生じ細菌３の活性が失われ、最終的に当該細菌３のＤＮＡの合成が阻害され、分裂繁殖能力が失われて死亡する。以上により、抗菌効果を達成することができる。
【０００５】
しかしながら、ナノ二酸化チタン又はナノ酸化亜鉛をナノ抗菌粒子２１として用いる場合も、ナノ金属銀をナノ抗菌粒子２１として用いる場合も、これらのナノ抗菌粒子２１は、塗布工程の前に、ドープして撹拌するように当該抗菌塗料２０に加えられるので、多数のナノ抗菌粒子２１は、当該抗菌塗料２０の中心内部に分散され、少数のナノ抗菌粒子２１だけが、当該塗料２０の表面から露出する。このように、当該抗菌塗料２０の中心内部に位置する多数のナノ抗菌粒子２１は、殺菌できず無駄になる。当該塗料２０の表面から露出するナノ抗菌粒子２１は少数に過ぎず、従来の抗菌塗料２０は抗菌効果に制限があった。
【０００６】
このため、上記問題を克服できる抗菌コーティングが求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一つの目的は、ナノ抗菌粒子が全て塗料の表面付近に位置する抗菌コーティングを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、塗料と、全て当該塗料の表面付近に位置する複数のナノ抗菌粒子とを含む抗菌コーティングを提供する。
【０００９】
本発明は、塗料を基材上に塗布することと、当該塗料が乾燥していない段階に、複数のナノ抗菌粒子を含有するナノ抗菌溶液を当該塗料にスプレーすることと、当該塗料、及び全て当該塗料の表面付近に位置するこれらのナノ抗菌粒子が乾燥する段階に、抗菌コーティングを形成することと、を含む抗菌コーティングの塗装方法を更に提供する。
【００１０】
本発明の抗菌コーティングによれば、当該塗料の中心内部に分散するナノ抗菌粒子がなく、無駄がないため、コストを低減させることができる。ナノ抗菌粒子は、全て当該塗料の表面付近に位置し、例えば、ナノ抗菌粒子が当該塗料の表面から露出してもよいため、当該抗菌コーティングの抗菌効果を制限させず、最適な抗菌効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の抗菌塗料の断面模式図である。
【図２】本発明に係る一実施例の塗装方法のフローチャートである。
【図３】本発明に係る一実施例の塗装方法の断面模式図であり、塗料を基材上に塗布することを示す。
【図４】本発明に係る一実施例の塗装方法の断面模式図であり、複数のナノ抗菌粒子を当該塗料にスプレーすることを示す。
【図５】本発明に係る一実施例の抗菌コーティングの断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の上記目的、特徴及び特点をより明らかに理解しやすくするために、図面により本発明に係る実施例を以下のとおり詳細に説明する。
【００１３】
図２をは、本発明に係る一実施例の塗装方法のフローチャートを示す。当該塗装方法は、以下の工程を含む。
【００１４】
図３を参照する。工程Ｓ１００において、塗料１０を基材１２上に塗布する。当該塗料は、水性塗料（水で希釈できる塗料であれば、いずれも水性塗料として定義される）であってもよく、水性塗料の処方として、第一の水性樹脂（例えば、アクリル樹脂）５０ｋｇ、第二の水性樹脂（例えば、ポリウレタン分散体樹脂）５０ｋｇ、第一の消泡剤（例えば、ポリエーテル−シロキサンコポリマーエマルジョン）０．４ｋｇ、密着剤２ｋｇ、艶消し粉４ｋｇ、第二の消泡剤（例えば、キシレンポリシロキサンエマルジョン）１．２ｋｇ、逆浸透（ＲＯ）水４ｋｇ、ピンホール除去助剤０．５ｋｇ、黒いペースト１１ｋｇが挙げられる。
当該塗布方式は、バーコーティング（ｂａｒ  ｃｏａｔｉｎｇ）、スライドコーティング（ｓｌｉｄｅ  ｃｏａｔｉｎｇ）、カーテンコーティング（ｃｕｒｔａｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）及びスプレーコーティング（ｓｐｒａｙ  ｃｏａｔｉｎｇ）の少なくとも一種を採用し、当該基材１２は、有機基材（例えば、木材又はプラスチックスなど）又は無機材料（例えば、金属又はガラスなど）であってもよい。
【００１５】
図４を参照する。工程Ｓ２００において、当該塗料１０が乾燥していない段階（例えば、当該塗料は、半硬化状態、まだ全部硬化していない状態、又はゲル状である）に、複数のナノ抗菌粒子１１を含有するナノ抗菌溶液を当該塗料１０にスプレーする。当該ナノ抗菌溶液は、有色塗料又は透明塗料へのスプレーに適する。ナノ抗菌溶液を水で希釈すると、水性のナノ抗菌溶液として定義できる。例えば、複数のナノ抗菌粒子１１は、含有量が０．０５〜２％のナノ金属銀に由来し、残量の水を溶剤として用いてもよく、好ましくは、ナノ金属銀の含有量が０．０５〜１％である。当該ナノ抗菌溶液には、有機溶剤をドープしてもよい。これらのナノ抗菌粒子１１の粒子径は、１０ナノメートルよりも小さく、好ましくは、約３〜５ナノメートルである。当該塗料１０の表面１０１付近に位置するナノ抗菌粒子１１の密度について、１００００〜１２０００ｐｐｍのナノ抗菌粒子１１を含有するナノ抗菌溶液を選択してもよく、更に８〜２０グラムの当該ナノ抗菌溶液を１平方メートルの塗料１０にスプレーすることにより、該抗菌コーティングの抗菌効果を好適にすることができる。
【００１６】
更に図４を参照する。工程Ｓ３００において、当該塗料１０及びこれらのナノ抗菌粒子１１が完全に乾燥する段階（例えば、当該塗料が完全硬化状態である）に、抗菌コーティング１を形成する。そのうち、これらのナノ抗菌粒子１１は、全て当該塗料１０の表面１０１の付近に位置し、例えば、これらのナノ抗菌粒子１１は、当該塗料１０の表面１０１から露出してもよい。例えば、当該完全に乾燥する段階（例えば、自然に乾燥させるか、或いは、強制的に乾燥するように乾燥させる）は、完成時間を有し、これにより、当該塗料１０は、完全に乾燥する状態に達し、当該ナノ抗菌溶液の水を蒸発させる。当該乾燥していない段階は、予定時間（例えば、当該予定時間は、１〜６０分間であってもよく、好ましくは、当該予定時間が１〜３０分間であってもよく、最も好ましくは、当該予定時間が１〜１０分間であってもよい）を有し、当該乾燥していない段階の予定時間が、当該完全に乾燥する段階の完成時間よりも小さいことにより、当該塗料１０は乾燥していない状態に達する。本実施例において、これらのナノ抗菌粒子１１は、ナノ金属（例えば、ナノ金属銀）を採用する。他の実施例において、これらのナノ抗菌粒子１１は、ナノ金属酸化物（例えば、ナノ二酸化チタン又はナノ酸化亜鉛）を採用してもよい。
当該塗料１０が当該乾燥していない段階にある時、これらのナノ抗菌粒子１１を当該塗料１０にスプレーする。当該塗料１０が乾燥していない状態に制御されるので、これらのナノ抗菌粒子１１は、当該塗料１０の中心内部に没入せず、この時、当該塗料１０は、これらのナノ抗菌粒子１１を粘着可能な粘性を十分に有し、粘性材料を別途提供する必要がない。当該塗料１０が当該完全に乾燥する段階にある時、当該ナノ抗菌溶液の水が蒸発し、この時、これらのナノ抗菌粒子１１は、当該塗料１０の表面１０１に埋め込まれ、挿入又は粘着され、当該塗料１０とこれらのナノ抗菌粒子１１との間には、これらのナノ抗菌粒子１１を当該塗料１０の表面１０１付近に固定させる十分な付着力がある。
完全に乾燥したこれらのナノ抗菌粒子１１と当該塗料１０との間のスチールウールアンチスクラッチテスト００００では、５００ｇで２００回（ｃｙｃｌｅ）以上行い、密着性は５ｂであった。なお、当該塗料１０及びこれらのナノ抗菌粒子１１を完全に乾燥させると、光沢が高く抗菌効果が良好な抗菌コーティング１が得られる。
【００１７】
図５を参照する。本発明に係るナノ抗菌粒子１１は空気中の細菌３に接触し、当該細菌３の細胞膜３１を破壊させ、当該細菌３の組織液を流出させることで、タンパク質に凝固現象が生じ細菌３の活性が失われ、最終的に当該細菌３のＤＮＡの合成が阻害され、分裂繁殖能力が失われて死亡する。このようにして、確実に抗菌効果を達成することができる。なお、本発明に係るナノ抗菌溶液のナノ抗菌粒子は抗ウイルス効果を有すると、乾燥後のナノ抗菌粒子も抗ウイルス効果を有する。
【００１８】
本発明に係る抗菌コーティングによれば、当該塗料の中心内部に分散するナノ抗菌粒子がなく、無駄になることがなく、このようにしてコストを低減させることができる。ナノ抗菌粒子は全て当該塗料の表面付近に位置し、例えば、これらのナノ抗菌粒子は、当該塗料の表面から露出してもよく、これによって当該抗菌コーティングの抗菌効果を制限させず、最適な抗菌効果を達成することができる。
【００１９】
以上は、本発明が問題を解決するために採用する技術手段の好ましい実施形態又は実施例を記載するに過ぎず、本発明の実施範囲を限定するためのものではない。すなわち、本発明の特許請求の範囲の意味に合致し、又は本発明の特許請求の範囲により行った等価な変化及び修飾は、いずれも本発明の特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２０】
１  抗菌コーティング
１０  塗料
１０１  表面
１１  ナノ抗菌粒子
１２  基材
２０  抗菌塗料
２１  ナノ抗菌粒子
３  細菌
３１  細胞膜
Ｓ１００〜Ｓ３００  工程
【図１】
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【図２】
2020169319.tif 000004
【図３】
2020169319.tif 000005
【図４】
2020169319.tif 000006
【図５】
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