(57)【要約】【課題】コーティングの抗菌性物質のパターンの幾何学的パラメータを、複数の大きさ基準において制御して、コーティング内の２つ以上の抗菌性物質の抗菌効果を最適化する。【解決手段】抗菌性コーティングの製作方法では、一以上の第１抗菌性物質を基板表面上に一以上の第１パターン様に塗布し、一以上の第２抗菌性物質を基板表面上に、第１抗菌性物質の一以上の第１パターンに対しておおむね隣接する関係に配置される一以上の第２パターン様に塗布する。抗菌性構造も開示されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗菌性表面コーティングの製作方法であって、
基板表面を有する基板を供給するステップ、
一以上の第１抗菌性物質を、前記基板表面上に、一以上の第１パターン様に塗布するステップ、及び
一以上の第２抗菌性物質を、前記基板表面上に、前記第１抗菌性物質の前記一以上の第１パターンに対しておおむね隣接した関係に配置される一以上の第２パターン様に塗布するステップ
を含む方法。
【請求項２】
一以上の第２抗菌性物質を前記基板表面上に塗布する前記ステップが、一以上の第２抗菌性物質を、前記基板表面上に、前記一以上の第１抗菌性物質に対して少なくとも約１ミクロンの間隔を置いて塗布するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
一以上の第２抗菌性物質を前記基板表面上に塗布するステップ前記が、一以上の第２抗菌性物質を、前記基板表面上に、前記一以上の第１抗菌性物質に対して約１ミクロン〜１ミリの間隔を置いて塗布するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
一以上の第１抗菌性物質を前記基板表面上に一以上の第１パターン様に塗布するステップ前記が、第１コーティング塗布媒体を供給するステップ、前記第１コーティング塗布媒体に前記一以上の第１抗菌性物質を加えるステップ、及び前記基板の前記基板表面上に前記第１コーティング塗布媒体を塗布するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
一以上の第２抗菌性物質を前記基板表面上に一以上の第２パターン様に塗布する前記ステップが、第２コーティング塗布媒体を供給するステップ、前記第２コーティング塗布媒体に前記一以上の第２抗菌性物質を加えるステップ、及び前記基板の前記基板表面上に前記第２コーティング塗布媒体を塗布するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記基板の前記基板表面に前記第１コーティング塗布媒体を塗布する前記ステップと、前記基板の前記基板表面に前記第２コーティング塗布媒体を塗布する前記ステップが、三次元印刷技術を用いて、前記第１コーティング塗布媒体と前記第２コーティング塗布媒体を前記基板の前記基板表面上に塗布するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
三次元印刷技術を用いて、前記基板の前記基板表面に前記第１コーティング塗布媒体と前記第２コーティング塗布媒体を塗布する前記ステップが、インクジェット印刷を利用して、前記第１コーティング塗布媒体と前記第２コーティング塗布媒体を、前記基板の前記基板表面上に塗布するステップを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
一以上の第２抗菌性物質を前記基板表面上に一以上の第２パターン様に塗布する前記ステップが、一以上の第２抗菌性物質を、前記基板表面上に、前記第１パターンと交互の関係に塗布するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
抗菌性表面コーティングの製作方法であって、
基板表面を有する基板を供給するステップ、
第１の複数の抗菌性物質を、前記基板表面上に、第１の複数のパターン様に塗布するステップ、及び
第２の複数の抗菌性物質を、前記基板表面上に、前記第１の複数の抗菌性物質の前記第１の複数のパターンに対しておおむね隣接した関係に配置される第２の複数のパターン様に塗布するステップ
を含む方法。
【請求項１０】
第２の複数の抗菌性物質を前記基板表面上に塗布する前記ステップが、第２の複数の抗菌性物質を、前記基板表面上に、前記第１の複数の抗菌性物質に対して少なくとも約１ミクロンの間隔を置いて塗布するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
第２の複数の抗菌性物質を前記基板表面上に塗布する前記ステップが、第２の複数の抗菌性物質を、前記基板表面上に、前記第１の複数の抗菌性物質に対して約１ミクロン〜１ミリの間隔を置いて塗布するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
第１の複数の抗菌性物質を前記基板表面に第１の複数のパターン様に塗布する前記ステップが、第１コーティング塗布媒体を供給するステップ、前記第１コーティング塗布媒体に前記第１の複数の抗菌性物質を加えるステップ、及び前記基板の前記基板表面に前記第１コーティング塗布媒体を塗布するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
第２の複数の抗菌性物質を前記基板表面に第２の複数のパターン様に塗布する前記ステップが、第２コーティング塗布媒体を供給するステップ、前記第２コーティング塗布媒体に前記第２の複数の抗菌性物質を加えるステップ、及び前記基板の前記基板表面に前記第２コーティング塗布媒体を塗布するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記基板の前記基板表面に前記第１コーティング塗布媒体を塗布する前記ステップと、前記基板の前記基板表面に前記第２コーティング塗布媒体を塗布する前記ステップが、三次元印刷技術を用いて、前記第１コーティング塗布媒体と前記第２コーティング塗布媒体を前記基板の前記基板表面に塗布するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
三次元印刷技術を用いて前記基板の前記基板表面に前記第１コーティング塗布媒体と前記第２コーティング塗布媒体を塗布する前記ステップが、インクジェット印刷を利用して、前記第１コーティング塗布媒体と前記第２コーティング塗布媒体を、前記基板の前記基板表面に塗布するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記基板表面上に第２の複数の抗菌性物質を第２の複数のパターン様に塗布する前記ステップが、第２の複数の抗菌性物質を、前記基板表面に、前記第１の複数のパターンと交互の関係に塗布するステップを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
基板表面を有する基板と、
前記基板表面上に、一以上の第１パターン様に塗布される一以上の第１抗菌性物質と、
前記基板表面上に、前記第１抗菌性物質の前記一以上の第１パターンに対しておおむね隣接した関係に配置される一以上の第２パターン様に塗布される一以上の第２抗菌性物質
を含む抗菌性構造。
【請求項１８】
前記一以上の第２抗菌性物質が、前記基板の前記基板表面上に、前記一以上の第１抗菌性物質に対して少なくとも約１ミクロンの間隔を置いて配置される、請求項１７に記載の抗菌性構造。
【請求項１９】
前記一以上の第２抗菌性物質が、前記基板の前記基板表面上に、前記一以上の第１抗菌性物質に対して約１ミクロン〜１ミリの間隔を置いて配置される、請求項１８に記載の抗菌性構造。
【請求項２０】
前記一以上の第２抗菌性物質が、前記一以上の第１抗菌性物質とおおむね交互の、重複した関係に配置される、請求項１７に記載の抗菌性構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌特性を有する物質および構造と、抗菌性の表面コーティングを製作する方法に関するものである。さらに具体的には、本発明は、コーティング内の異なる抗菌性物質が混ざらずに、物質の全抗菌効果が実質的に維持される又は最適化されるように抗菌性コーティングを表面に塗布することができる、抗菌性コーティングの製作方法及び構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な抗菌性物質及びコーティングが知られている。抗菌性のプラスチック製品の製作においては、単一のバイオサイドを可塑性樹脂に加えて混合し、溶解及び成形又は押出成形して最終的な製品を作製することができる。抗菌特性を有する布地の製作においては、単一のバイオサイド（周知のバイオサイド、又は例えば非限定的にフレランス等の現在研究中のバイオサイドでもよい）を発泡、埋め込み又は吹き付けによって布基板に加えることができる。イオン抗菌剤（例えば、銀イオン等）の製作では、イオンをゼオライト構造に埋め込むことができる。最近のナノ技術の開発により、例えば布及びプラスチック等の様々な物質に銀イオンを埋め込むことが可能になった。調合プロセス中に、銀ナノ粒子を多層蒸着法を利用して繊維上に固定化することができる。このステップには、様々な溶液中への繊維の浸漬又は処理を含むことができる。
【０００３】
抗菌性コーティングの抗菌効果は、コーティングへの単一タイプの抗菌性物質の使用により制限される可能性がある。さらに、樹脂に様々な抗菌剤を混合することで抗菌剤が中和又は凝結される可能性があり、この結果、単一の抗菌剤を使用したときに得られるよりも効力の弱い抗菌性コーティング又は構造となり得る。複数のタイプの抗菌性物質を、構造の表面上の選択パターン又はコーティングに組み合わせ、パターンの幾何学的パラメータを最適化することにより、抗菌物質の抗菌効果を最適化することができる。
【０００４】
したがって、コーティング中の抗菌性物質のパターンの幾何学的パラメータを、複数の大きさ基準において制御して、コーティング内の２つ以上の抗菌性物質の抗菌効果を最適化することができる、抗菌性コーティングの蒸着方法及び構造が必要である。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は概して、抗菌性表面コーティングを製作する方法に関する。本方法の実例となる実施形態は、基板表面を有する基板を供給するステップ、一以上の第１の抗菌性物質を基板表面上に一以上の第１パターン様に塗布するステップ、及び一以上の第２抗菌性物質を、基板表面上に、第１抗菌性物質の一以上の第１パターンに対しておおむね隣接した関係に配置される一以上の第２パターン様に塗布するステップを含む。
【０００６】
本発明はさらに概して、抗菌性構造に関する。抗菌性構造の実例となる実施形態は、基板表面を有する基板と、基板表面上に一以上の第１パターン様に塗布された一以上の第１抗菌性物質と、基板表面上に、第１抗菌性物質の一以上の第１パターンに対しておおむね隣接した関係に配置された一以上の第２パターン様に塗布された、一以上の第２抗菌性物質を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は抗菌性表面コーティングの製作方法の実例となる実施形態のフロー図である。
【図２】図２は物質の抗菌効果を最適化する幾何学的パラメータにしたがって、抗菌性物質が基板表面のコーティングに塗布される、抗菌性構造の実例となる実施形態の上面図である。
【図３】図３は図２に示す抗菌性構造の実例となる実施形態の側面図である。
【図４】図４は航空機の製造及び就航手順のフロー図である。
【図５】図５は航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は概して、抗菌性表面コーティングの製作方法に関する。ある実施形態においては、本方法は例えば非限定的に、少なくとも第１及び第２コーティング塗布媒体を供給するステップ、少なくとも第１及び第２抗菌性物質を供給するステップ、第１抗菌性物質（例えば非限定的に、ＴｉＯ２、Ａｇ、フレランス、及び／又はＨ２Ｏ２等）を第１コーティング塗布媒体に、第２抗菌性物質を第２コーティング塗布媒体に加えるステップ、表面を有する基板を供給するステップ、第１抗菌性物質を有する第１コーティング塗布媒体を基板表面に塗布するステップ、第２抗菌性物質を有する第２コーティング塗布媒体を第１抗菌性物質に第２抗菌性物質が隣接するように基板表面に塗布するステップ、及び第１及び第２コーティング塗布媒体を硬化させるステップを含むことができる。ある実施形態においては、第１コーティング塗布媒体、第２コーティング塗布媒体及び任意の追加的なコーティング塗布媒体を、抗菌性表面コーティングの多層三次元パターンに第１、第２及び任意の追加的な抗菌性物質を分散又は分配するために、当業者に周知の任意の好適な三次元印刷技術を利用して基板の表面に連続的に塗布することができる。ある実施形態においては、第１、第２及び任意の追加的なコーティング塗布媒体を基板表面に塗布するのに使用される三次元印刷技術には、例えば非限定的に、インクジェット印刷を含むことができる。
【０００９】
本発明はさらに概して、異なる抗菌性物質が実質的に混合されずにいることで物質の全抗菌性効果が維持又は最適化される、パターン様（ランダム分布、組織化分布、又はランダム分布と組織化分布の両方）に表面に塗布される抗菌性コーティングを含むことができる抗菌性構造に関する。構造又はコーティング内の抗菌性物質のパターンの三次元幾何学的パラメータを複数の大きさ基準で制御して、抗菌性物質の抗菌効果を最適化することができる。したがって、様々な抗菌性物質を、例えば非限定的にミクロンから１ミリまでにわたって変化可能な間隔を置いてパターン様に相互にほぼ隣接する関係に分散させて、抗菌効果を最適化することができる。抗菌性物質を、表面に層ごとのパターンで別々に連続的に塗布して、パターン内で物質が相互に分離した状態を実質的に維持することができる。ある実施形態においては、第１コーティング塗布媒体と第２コーティング塗布媒体を、当業者に周知の任意の好適な三次元印刷技術を利用して基板表面に塗布することができる。ある実施形態においては、抗菌性物質を例えば非限定的にインクジェット印刷を用いて基板表面に塗布することができる。
【００１０】
図１をまず参照すると、抗菌性表面コーティングの製作方法の実例となる実施形態のフロー図１００が示されている。ブロック１０２においては、第１及び第２コーティング塗布媒体を供給することができる。各第１及び第２コーティング塗布媒体は、抗菌性物質を基板表面に塗布するのに好適な任意のタイプの媒体を含むことができる。第１及び第２コーティング塗布媒体は、例えば非限定的に塗装ペンキを含むことができる。ある応用形態においては、基板表面に塗布されるべき異なるタイプの抗菌性物質の数によって、追加的なコーティング塗布媒体を塗布することができる。
【００１１】
ブロック１０４においては、異なるタイプの第１及び第２抗菌性物質を供給することができる。各第１及び第２抗菌性物質は、例えば非限定的に細菌又はキノコ類等の微生物を殺すことができる及び／又はウイルスを殺す又は不活性化させることができる任意のタイプの物質であってよい。ある応用形態においては、各第１及び第２抗菌性物質は、例えば非限定的にバイオサイド（周知のバイオサイド、又はフレランス等の現在研究中のバイオサイドでもよい）を含むことができる。ある応用形態においては、追加の抗菌性物質を第１及び第２抗菌性物質と併せて塗布することができる。抗菌性物質は、抗菌性作用を与えることが望ましい微生物の対象範囲によって選択することができる。
【００１２】
ブロック１０６においては、第１抗菌性物質を第１コーティング塗布媒体に、第２抗菌性物質を第２コーティング塗布媒体に加えることができる。ある応用形態においては、追加の抗菌性物質をそれぞれ追加のコーティング塗布媒体に加えることができる。ある応用形態においては、２つ以上の抗菌性物質を各コーティング塗布媒体に加えることが可能である。
【００１３】
ブロック１０８においては、基板表面を有する基板を供給することができる。この基板は、例えば非限定的にプラスチック、金属、木材、ガラス、又は布等を含む、基板表面が抗菌特性を有するべき任意の所望の材料でできていてよい。
【００１４】
ブロック１１０においては、第１抗菌性物質を有する第１コーティング塗布媒体を基板表面に塗布することができる。ブロック１１２においては、第２コーティング塗布媒体を、第２抗菌性物質が第１抗菌性物質に隣接するように基板表面に続いて塗布することができる。各々選択したタイプの抗菌性物質を有する追加のコーティング塗布媒体を、一連の層の基板表面に続いて塗布することができる。ある応用形態においては、各第１コーティング塗布媒体と第２コーティング塗布媒体は、２つ以上の抗菌性物質を含むことができる。
【００１５】
第１コーティング塗布媒体、第２コーティング塗布媒体及び任意の追加的なコーティング塗布媒体をそれぞれ、当業者に周知の任意の好適な三次元蒸着技術を使用して基板表面に塗布することができる。基板へのコーティング塗布媒体の蒸着は、例えば非限定的に、マイクロジェット、マイクロノズル、マイクロディスペンサー、静電沈着、スクリーン印刷、接着性を高める要素を使用したパターン化された吸収作用、又は生物有機体の担体としての使用による蒸着を含むことができる。ある応用形態においては、コーティング塗布媒体を、例えば非限定的に、インクジェット印刷技術を使用して基板表面に塗布することができる。塗布された、抗菌性物質を有するコーティング塗布媒体により、基板表面上に多層の抗菌性コーティングを形成することができる。抗菌性コーティングにおいては、異なるタイプの抗菌性物質により、三次元パターンを形成することができ、この三次元パターンでは、抗菌性物質を相互に実質的に隣接し重複するように配置することが可能である。ある応用形態においては、抗菌性コーティングの連続的な層における異なるタイプの抗菌性物質を、パターン内において例えば非限定的に約１ミクロン〜１ミリの間隔をおいて相互に分離させることができる。ブロック１１４において、第１、第２及び任意のその後に続くコーティング塗布媒体を硬化させることができる。ある応用形態では、２つ以上の異なるタイプの抗菌性物質を、抗菌性コーティングの各層に付与することができる。各層の抗菌性物質は、別々の重複した、交互に配列した、又は隣接したパターンに形成することができる。
【００１６】
次に図２及び３を参照すると、抗菌性構造の実例となる実施形態は概して、それぞれ上面図及び側面図の参照番号１で表されている。抗菌性構造１は、基板表面３を有する基板２（図３）を含むことができる。基板２は、非限定的にプラスチック、金属、木材、ガラス又は布を含む、基板２の基板表面３が抗菌特性を有する任意の望ましい材料でできていてよい。
【００１７】
抗菌性コーティング４は、基板２の基板表面３に塗布することができる。少なくとも２つの異なるタイプの抗菌性物質を抗菌性コーティング４に付与することができる。図２及び３に示す抗菌性構造１の実施形態においては、第１抗菌性物質８、第２抗菌性物質９、第３抗菌性物質１０、及び第４抗菌性物質１１を抗菌性コーティング４に付与することができる。しかしながら、ある実施形態では、抗菌性コーティング４は抗菌性コーティング４が対象とする微生物の所望の範囲に基づいて、４つを超える異なるタイプの抗菌性物質を含むことができる。
【００１８】
抗菌性コーティング４は、それぞれ一以上の選択されたタイプの抗菌性物質を含むことができる、２つ以上の連続的に塗布されるコーティング塗布媒体として重層化して、基板表面３に塗布することができる。コーティング塗布媒体の各層は、抗菌性物質を基板２の基板表面３に塗布するのに好適な任意のタイプの媒体を含むことができる。コーティング塗布媒体の各層は、例えば非限定的に、塗装ペンキを含むことができる。
【００１９】
図２及び３に示すように、ある実施形態では、コーティング塗布媒体の層は基板表面３（図３）上に三次元パターン様に連続的に蒸着させることができ、この三次元パターンにおいては、第１抗菌性物質８を基板２の基板表面３におおむね隣接させて配置することができ、第２抗菌性物質９を第１抗菌性物質８におおむね隣接させて配置することができ、第３抗菌性物質１０を第２抗菌性物質９におおむね隣接させて配置することができ、第４抗菌性物質１１を第３抗菌性物質１０におおむね隣接させて配置することができる。抗菌性物質８、９、１０及び１１を、図２に示すように上から見て、また図３に示すように横から見て、互いに交互になった又は重複した関係に配置することができる。ある実施形態においては、例えば第１抗菌性物質８と第２抗菌性物質９等の少なくとも２つの異なるタイプの抗菌性物質を基板表面３の第１層に共に配置することができ、例えば第３抗菌性物質１０と第４抗菌性物質１１等の少なくとも２つの異なるタイプの抗菌性物質を基板表面３の第２層に共に配置することができる。
【００２０】
ある実施形態においては、抗菌性コーティング４の、連続的な層の異なるタイプの隣接する抗菌性物質８、９、１０、１１又は同じ層の隣接する抗菌性物質は、パターン内で例えば非限定的に、約１ミクロン〜１ミリの間隔をおいて相互から分離することができる。抗菌性コーティング４における異なるタイプの抗菌性物質の分離を維持することによって、各抗菌性物質の抗菌効果を最適化することができる。
【００２１】
通常の応用形態においては、抗菌性コーティング４は、通常前述したように基板２の基板表面３に塗布される。基板２の基板表面３は、抗菌特性を有するべき任意の表面であってよく、上記表面は、例えば非限定的に、民間又は軍事航空機、回転翼航空機、又は無人航空機（ＵＡＶ）におけるものであってよい。航空宇宙への応用形態では、基板２は、例えば非限定的に、エアダクト、トイレ、トレイテーブル、隔壁または断熱毛布であってよい。したがって、図２に示すように、抗菌性コーティング４のそれぞれのタイプの抗菌性物質８、９、１０、１１によって、抗菌性物質が作用し抗菌性コーティング４に接触する微生物１４の範囲内に含まれる細菌、キノコ類及び／又はウイルス等の微生物１４を殺す又は不活性化させることができる。
【００２２】
次に図４及び５を参照すると、本発明の実施形態は、図４に示す航空機の製造及び就航方法７８と、図５に示す航空機９４において使用することができる。試作段階においては、例示の方法７８は航空機９４の規格及び設計８０と材料調達８２を含むことができる。製造段階においては、航空機９４の部品及び部品組立品の製造８４と、システムの一体化８６が行われる。その後に、航空機９４は認証及び納品８８を経て、就航９０される。顧客によって就航されている間、航空機９４には定期的な保守及び点検９２（修正、再構成、改修等を含むことができる）が予定される。
【００２３】
方法７８の各プロセスは、システム・インテグレーター、第三者、及び／又はオペレータ（例えば顧客）によって行われる又は実施することが可能である。この説明の目的のために、システム・インテグレーターは、非限定的に、任意の数の航空機メーカー及び主要なシステム下請業者を含むことができ、第三者は、非限定的に、任意の数の供給メーカー、下請業者及びサプライヤを含むことができ、オペレータは、航空機、リース会社、軍部、サービス組織等であってよい。
【００２４】
図５に示すように、例示の方法７８によって製造される航空機９４は、複数のシステム９６と内部装飾１００を有する機体９８を含むことができる。高レベルシステム９６の例は、一以上の推進システム１０２、電気システム１０４、油圧システム１０６、及び環境システム１０８を含む。任意の数の他のシステムを含むことができる。航空宇宙における実施例を示したが、本発明の原理は自動車産業等の他の業界にも応用することができる。
【００２５】
本明細書で具体化した装置を、製造及び就航方法７８の任意の一以上の段階において活用することができる。例えば、製造プロセス８４に対応する部品又は部品組立品は、航空機９４が就航されている間に製造される部品又は部品組立品と同様の方法で製作又は製造することができる。また、一以上の装置の実施形態を、例えば航空機９４の組立を実質的に早めることによってまたは航空機９４にかかる費用を削減することによって、製造段階８４及び８６において利用することができる。同様に、一以上の装置の実施形態を、航空機９４が就航している間に、例えば非限定的に、保守及び点検９２に利用することができる。
【００２６】
本発明の実施形態を特定の例示の実施形態について説明したが、当然ながら特定の実施形態は例示目的のものであって、限定するものではなく、当業者によって他の変形例を発想することが可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１    抗菌性構造
２    基板
３    基板表面
４    抗菌性コーティング
８    第１抗菌性物質
９    第２抗菌性物質
１０    第３抗菌性物質
１１    第４抗菌性物質
１４    微生物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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