(57)【要約】      （修正有）【課題】抗菌特性を向上させた抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングを有する陶製用品の提供。【解決手段】陶製用品１、具体的には、陶製衛生用品、キッチン用品、又は実験用品であって、３５重量％超という重量比の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む抗菌面４及び／又は抗菌表面コーティング３を少なくとも部分的に有する陶製基体２を有する陶製用品１。好ましくは抗菌表面コーティング３の層厚が０．１〜３ｍｍ、具体的には０．２５〜１．５ｍｍ、特に好ましくは０．５〜１ｍｍである陶製用品１。好ましくは、抗菌面４及び／又は抗菌表面コーティング３が０．０５〜５重量％の重量比の銀を含む陶製用品１。更に好ましくは、０．１〜２０重量％の重量比で酸化スズを含み、その上、０．０５〜１重量％の重量比で酸化セリウムを含む、陶製用品１。その上、特に好ましくは０．０５〜１重量％の重量比で酸化チタンを含む陶製用品１。【選択図】図１
2016165887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３５重量％超という重量比の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む抗菌面（４）及び／又は抗菌表面コーティング（３）を少なくとも部分的に有する陶製基体（２）を有することを特徴とする陶製用品（１）、具体的には陶製衛生用品、キッチン用品、又は実験用品。
【請求項２】
前記抗菌表面コーティング（３）が、前記陶製基体（２）に直接、又は前記陶製基体（２）に少なくとも部分的に塗布されているベースコーティング（５）に塗布されていることを特徴とする請求項１に記載の陶製用品。
【請求項３】
前記抗菌表面コーティング（３）の層厚が、０．１ｍｍ〜３ｍｍ、具体的には０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍの層厚範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載の陶製用品。
【請求項４】
前記抗菌面（４）及び／又は前記抗菌表面コーティング（３）が更に、０．００５〜５重量％という重量比の銀を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の陶製用品。
【請求項５】
前記抗菌面（３）及び／又は前記抗菌表面コーティング（４）が更に、０．１〜２０重量％という重量比の酸化スズ（ＳｎＯ2）を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の陶製用品。
【請求項６】
前記抗菌面（４）及び／又は前記抗菌表面コーティング（３）が更に、０．０５〜１重量％という重量比の酸化セリウム（ＣｅＯ2）を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の陶製用品。
【請求項７】
前記抗菌面（４）及び／又は前記抗菌表面コーティング（３）が更に、０．０５〜１重量％という重量比の酸化チタン（ＴｉＯ2）を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の陶製用品。
【請求項８】
前記抗菌面（４）及び／又は前記抗菌表面コーティング（３）が純粋に酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の陶製用品。
【請求項９】
前記抗菌表面コーティング（３）の層厚が、０．１ｍｍ〜３ｍｍ、具体的には０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍの層厚範囲であることを特徴とする請求項８に記載の陶製用品。
【請求項１０】
前記酸化亜鉛が微粒子形態であり、酸化亜鉛の全割合のうちの少なくとも３％の粒径が４５μｍ超であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の陶製用品。
【請求項１１】
陶製用品（１）、具体的には、請求項１〜１０のいずれかに記載の陶製用品（１）であって、３５重量％超という重量比の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む抗菌面（４）及び／又は抗菌表面コーティング（３）を少なくとも部分的に有する陶製基体（２）を有する陶製用品（１）を製造する方法であって、
陶製基体（２）を用意する工程と、
３５重量％超という重量比の酸化亜鉛を含む抗菌表面コーティング（３）、及び／又は３５重量％超という重量比の酸化亜鉛を含む抗菌面（４）を前記陶製基体（２）の上に形成して、前記陶製用品（１）を製造する工程と、
によって特徴付けられる方法。
【請求項１２】
不焼成陶製基体（２）を用いることと、前記抗菌面（４）及び／又は前記抗菌表面コーティング（３）の形成を前記不焼成陶製基体（２）の上で行うこととを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
不焼成陶製基体（２）を用いることと、ベースコーティング（５）を前記不焼成陶製基体（２）に少なくとも部分的に塗布することと、前記抗菌表面コーティング（３）を前記ベースコーティング（５）に塗布することとを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
不焼成陶製基体（２）を用いることと、ベースコーティング（５）を前記不焼成陶製基体（２）に少なくとも部分的に、０．５ｍｍ〜３ｍｍ、具体的には１ｍｍ〜２ｍｍの層厚で塗布することとを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記抗菌表面コーティング（３）を前記ベースコーティング（５）に、０．１ｍｍ〜３ｍｍ、具体的には０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍの層厚で塗布することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記抗菌面（４）及び／又は前記抗菌表面コーティング（３）を形成するための焼成を、１１００℃〜１３５０℃、具体的には１１３０℃〜１２８０℃の温度範囲の焼成温度で行うことを特徴とする請求項１２〜１５に記載の方法。
【請求項１７】
予め焼成した陶製基体（２）を用いることと、前記抗菌面（４）及び／又は前記抗菌表面コーティング（３）を形成する工程を、前記予め焼成した陶製基体（２）の上で行うことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記抗菌表面コーティング（３）を前記予め焼成した陶製基体（２）に、０．１ｍｍ〜３ｍｍ、具体的には０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍの層厚で塗布することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記抗菌面（４）及び／又は前記抗菌表面コーティング（３）を形成するための焼成を、６５０℃〜１３５０℃、具体的には７００℃〜１２８０℃の温度範囲の焼成温度で行うことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の方法。
【請求項２０】
印刷、具体的にはスクリーン印刷、キャスティング、スプレー、噴霧、スプレッドコーティング、若しくはディップコーティングプロセス、又は示されているコーティングプロセスのうちの２つ以上を組み合わせたものを用いて、前記抗菌表面コーティング（３）を塗布する工程を行うことを特徴とする請求項１１〜１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
更に、銀を０．００５〜５重量％という重量比で添加混合することによって、前記抗菌面（４）及び／又は前記抗菌表面コーティング（３）を形成することを特徴とする請求項１１〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
更に、酸化スズ（ＳｎＯ2）を０．１〜２０重量％という重量比で添加混合することによって、前記抗菌面（４）及び／又は前記抗菌表面コーティング（３）を形成することを特徴とする請求項１１〜２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
更に、酸化セリウム（ＣｅＯ2）を０．０５〜１重量％という重量比で添加混合することによって、前記抗菌面（４）及び／又は前記抗菌表面コーティング（３）を形成することを特徴とする請求項１１〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
更に、酸化チタン（ＴｉＯ2）を０．０５〜１重量％という重量比で添加混合することによって、前記抗菌面（４）及び／又は前記抗菌表面コーティング（３）を形成することを特徴とする請求項１１〜２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記抗菌面（４）及び／又は前記抗菌表面コーティング（３）を純粋に酸化亜鉛（ＺｎＯ）で形成させることを特徴とする請求項１１〜２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
用いる酸化亜鉛の全割合の少なくとも３％の粒径が４５μｍを超える微粒子酸化亜鉛を用いることを特徴とする請求項１１〜２５のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陶製用品、具体的には、陶製衛生用品、陶製キッチン用品、又は陶製実験用品と、それらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
陶製用品は、陶器材料で作られているか、又は必須成分として陶器材料を含む用品であり、周知である。このような陶製用品の、よく知られた用途分野及び／又は利用分野としては具体的には、衛生分野、キッチン分野、及び実験分野が挙げられる。
【０００３】
特に、上記の用途分野又は利用分野では、本発明で採用することになる、特定の陶製用品の一部の抗菌特性は有益である場合があり、更には、例えば、特定の規格規定に準拠する必要がある際に有益である場合がある。
【０００４】
抗菌特性を有する既知の陶製用品の抗菌効果は不十分な場合があり、改善の必要がある。
【発明の概要】
【０００５】
これに関連して、本発明が取り組む課題は、改良された陶製用品、特に抗菌特性が向上した陶製用品の考案である。
【０００６】
この課題は、冒頭で示したタイプの陶製用品（３５重量％超という重量比の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングを少なくとも部分的に有する陶製基体を有する陶製用品）によって解決する。
【０００７】
本明細書に記載されている陶製用品は、陶製基体を含む。この陶製基体は典型的には、陶製用品の形状を定めるのに十分なものであり、この形状が、ひいては又は概して、陶製用品の用途分野及び／又は利用分野を決定することになる。
【０００８】
本明細書に記載されている陶製用品は、具体的には陶製衛生用品、キッチン用品、又は実験用品を含むので、陶製基体の形状は、例えば、便器、洗面器及び／若しくは洗面台、キッチンシンク及び／若しくはシンクユニット、又は実験用シンク及び／若しくは実験用ベンチの形状をしていてよい。
【０００９】
例示に過ぎない上記のリストには、他の形状、すなわち、他の用途分野及び／又は利用分野の余地があることは明らかであろう。したがって、本明細書に記載されている陶製用品は、例えば、施釉タイル又は無釉タイル、具体的には屋外用の施釉タイル又は無釉タイル、施釉煉瓦タイル又は無釉煉瓦タイル、具体的には屋根瓦、陶製食器の構成部分、すなわち、例えばカップ、プレートなど、又は装飾品の構成部分、具体的には腕時計、すなわち、具体的には、時間を表示する腕時計本体、若しくは腕時計のベルトの一部分であってもよい。上記の陶製用品では、酸化亜鉛の重量比は任意に応じて、３５重量％未満であってもよい。
【００１０】
陶製基体は、少なくとも部分的に、すなわち所望に応じて全面に、抗菌面及び／若しくは抗菌表面コーティングを有するか、並びに／又は少なくとも部分的に、すなわち所望に応じて全面に、抗菌面及び／若しくは抗菌表面コーティングが搭載される。
【００１１】
抗菌面は、部分的に、すなわち表面において、陶製基体の抗菌効果を担っている。すなわち、本発明で陶製基体を形成する陶器材料は、少なくとも部分的に、少なくとも表面領域において、抗菌特性を有する。陶製基体の抗菌特性は、抗菌材料で形成されているか、又は少なくとも抗菌材料を含む表面によるものである。本発明では、抗菌特性の実現には必ずしも、追加の抗菌コーティングを陶製基体に塗布する必要があるわけではない。このような抗菌コーティングを更に、陶製基体に少なくとも部分的に塗布してよいことは明らかであろう。
【００１２】
抗菌表面コーティングは、抗菌作用を有する表面コーティングで、陶製基体を少なくとも部分的にコーティングしたものである。したがって、陶製基体を形成する陶製材料は、表面領域が、抗菌作用を有する表面コーティングで少なくとも部分的にコーティングされているか、及び／又は抗菌作用を有するこのような表面コーティングが、少なくとも部分的に、陶製基体に、表面領域において塗布されており、後述のように、この陶製基体は、その基体に予め塗布されたベースコーティングを既に有していてもよい。したがって、本発明における陶製基体は必ずしも、抗菌材料で形成されていたり、又は少なくとも抗菌材料を含んでいたりするわけではない。抗菌表面コーティングの抗菌特性は、抗菌材料で形成されているか、又は少なくとも抗菌材料を含むコーティングによるものである。
【００１３】
上記のような抗菌面、及び上記のような抗菌表面コーティングのいずれも、３５重量％超という重量比の酸化亜鉛、すなわち、具体的には少なくとも３６重量％の酸化亜鉛を抗菌成分として含む。したがって、抗菌面又は抗菌表面コーティングが更なる成分を含む場合、組成物全体における酸化亜鉛の重量比が、３５重量％超、具体的には少なくとも３６重量％である。全体では、抗菌面又は抗菌表面コーティングの全成分を合わせると、当然ながら、組成物全体の１００重量％となる。
【００１４】
本発明の開発の一環として行った試験において、具体的には３５重量％超という重量比の酸化亜鉛により、顕著な抗菌効果が確保され、この効果は、３５重量％以下という重量比の酸化亜鉛では実現不能であることが示された。
【００１５】
３５重量％超〜１００重量％という重量比範囲の酸化亜鉛であれば、いずれの酸化亜鉛重量比も考えてよい。したがって、具体的には、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、及び１００重量％という酸化亜鉛重量比、並びに示した重量比の間の値が可能である。原理上は、抗菌効果は、酸化亜鉛の重量比を上昇させることによって向上可能である。
【００１６】
上述のように、上記のような抗菌面又は上記のような抗菌表面コーティングの成分を全て合わせると必ず、全組成物の１００重量％となる。当然ながら、抗菌面又は抗菌表面コーティングが完全に、すなわち１００％、純粋に酸化亜鉛からなるケースは例外である。
【００１７】
３５重量％超という重量比の酸化亜鉛は、ゼーゲル式でも表現可能であり、この式は、陶製コーティング及び／又は釉薬に関して、そのコーティング及び／又は釉薬に存在する酸化物のモル比を表すことが知られている。ゼーゲル式では、陶器組成物の塩基性酸化物、中性酸化物、及び酸性酸化物がそれぞれ、別のグループ（欄）で列挙される。基準量は塩基性酸化物のモル和であり、この値を「１」とする。ゼーゲル式により、特定の目的のためのコーティング及び／又は釉薬の分類が可能になる。ゼーゲル式で換算すると、３５重量％超という重量比の酸化亜鉛は、０．４超という割合の酸化亜鉛に相当する。
【００１８】
焼成温度が１１５０℃〜１３００℃の温度範囲である場合の考え得るゼーゲル式を以下に例示する。
【００１９】
【表１】
2016165887.tif 000003
【００２０】
当該抗菌表面コーティングは、陶製基体の上に直接形成させても、及び／又は陶製基体に直接塗布してもよい。製造プロセスにおいて、当該抗菌表面コーティングを直接塗布することが有益である場合がある。あるいは、陶製基体に（予め）塗布したか、及び／又は形成させたベースコーティングに、当該抗菌表面コーティングを形成させても、及び／又は塗布してもよい。具体的には、例えば組成に関する理由から、抗菌表面コーティングを安定した形で陶製基体に容易には塗布することができないケースでは、抗菌表面コーティングを当該ベースコーティングに塗布することが有益な場合がある。この問題は、抗菌表面コーティングを塗布することになるベースコーティングであって、化学物理的な面で親和性の高いベースコーティングを挿入することによって解決可能である。当該ベースコーティングは、例えば、陶製用品の特定の用途分野及び／又は利用分野を考慮して選択した標準的な釉薬であってよい。したがって、例示的ケースの陶製衛生用品では、例えば、当該ベースコーティングは、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）又は酸化ケイ素（ＳｉＯ2）ベースの標準的な衛生釉薬であってよい。
【００２１】
焼成温度が１１５０℃〜１３００℃の温度範囲である場合のベースコーティングの考え得るゼーゲル式を以下に例示する。
【００２２】
【表２】
2016165887.tif 000004
【００２３】
当該抗菌表面コーティングの層厚は、具体的には、いずれかの焼成後において、０．１ｍｍ〜３ｍｍ、具体的には０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍの層厚範囲であってよい。試験により、当該層厚は、抗菌表面コーティングによる抗菌効果の確保に十分であることが示されている。この点に関しては、例外が考えられること、すなわち、層厚が例外的に０．１ｍｍを下回ったり、及び／又は３ｍｍを超えたりしてもよいことは明らかであろう。当該抗菌表面コーティング全体が同じ層厚である必要はなく、すなわち、抗菌表面コーティングの層厚は、製造プロセスによって付与されるばらつきにかかわらず、領域によって異なっていてよい。
【００２４】
所望に応じて、抗菌表面コーティングが純粋に酸化亜鉛からなることが考えられる場合、抗菌表面コーティングの層厚は典型的には、０．１ｍｍ〜３ｍｍ、具体的には０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍの層厚範囲である。示した層厚範囲には、製造プロセスにおける技術面での利点がある場合があり、示した層厚範囲により、抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングの光学的特性に対するいずれかの過度の有害作用、具体的には、いずれかの過度のツヤ喪失作用が防止される。
【００２５】
当該抗菌面及び／又は当該抗菌表面コーティングは更に、銀を具体的には０．００５〜５重量％という重量比で含んでよい。銀の添加混合によって、抗菌効果に明確な影響を及ぼすことができる。銀は、金属形態で添加混合してよい。しかしその一方で、銀化合物、例えば炭酸銀（Ａｇ2ＣＯ3）を添加混合することも考えられる。
【００２６】
当該抗菌面及び／又は当該抗菌表面コーティングは更に、酸化スズ（ＳｎＯ2）を具体的には０．１〜２０重量％という重量比で含んでよい。酸化スズは、核剤として機能できるので、安定した抗菌表面コーティングの形成を促すことができる。酸化スズの添加混合によって、抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングの表面構造に更に影響を及ぼすことができる。
【００２７】
当該抗菌面及び／又は当該抗菌表面コーティングは更に、酸化セリウム（ＣｅＯ2）を具体的には０．０５〜１重量％という重量比で含んでよい。酸化セリウムは、核剤として機能できるので、安定した抗菌表面コーティングの形成を促すことができる。酸化セリウムの添加混合によって、抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングの表面構造に更に影響を及ぼすことができる。
【００２８】
当該抗菌面及び／又は当該抗菌表面コーティングは更に、酸化チタン（ＴｉＯ2）を具体的には０．０５〜１重量％という重量比で含んでよい。酸化スズ及び酸化セリウムと同様に、酸化チタンは、核剤として機能できるので、安定した抗菌表面コーティングの形成を促すことができる。酸化チタンの添加混合によって、抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングの表面構造に更に影響を及ぼすことができる。
【００２９】
抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングに存在する酸化亜鉛は、典型的には微粒子形態である。その粒子特性、すなわち、具体的には粒子の形、大きさ、及び分布、並びに／又は微粉度を用いて、粒子、すなわち抗菌表面コーティング全体の反応性、更には溶融性に影響を及ぼすことができる。このような点に関しては、比較的高い微粉度、すなわち、比較的微細な粒子サイズが有益である。したがって、酸化亜鉛の全割合の少なくとも３％の粒径は、例えば４５μｍ超であってよい。
【００３０】
本発明は更に、陶製用品、具体的には、３５重量％超という重量比の酸化亜鉛を含む抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングを少なくとも部分的に有する陶製基体を有する上記のような陶製用品を製造する方法を提供する。このプロセスは、
陶製基体を用意する必須工程と、
３５重量％超という重量比の酸化亜鉛を含む抗菌表面コーティング、及び／又は３５重量％超という重量比の酸化亜鉛を含む抗菌面を陶製基体の上に形成させて、陶製用品を製造する必須工程と、
によって特徴付けられる。
【００３１】
陶製基体を用意する第１の工程の後、次の第２の工程は、３５重量％超という重量比の酸化亜鉛、具体的には少なくとも３６重量％の酸化亜鉛を含む抗菌面、及び／又は３５重量％超という重量比の酸化亜鉛、具体的には少なくとも３６重量％の酸化亜鉛を含む抗菌表面コーティングを形成させることを含む。すなわち、第２の工程は概して、抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングを形成させるために、少なくとも１つの処置を行うことを含む。下記で明らかになるように、抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングの形成作業は、典型的には、陶製基体を少なくとも１回焼成することを含む。
【００３２】
陶製用品に関して述べた内容はいずれも、上記の方法にも適用される。一方で、上記の方法に関して述べた内容はいずれも、製造されたり、及び／又は得られたりする陶製用品にも適用される。
【００３３】
上記の方法に関しては、不焼成陶製基体（陶製体）を用いてよい。すなわち、抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングを形成させる工程を不焼成陶製基体で行ってもよい。
【００３４】
より具体的には、上記の方法では、ベースコーティングが少なくとも部分的に塗布されるか、又は予め塗布されている不焼成陶製基体を用いてよい。すなわち、当該抗菌表面コーティングを当該ベースコーティングに塗布することができる。本明細書に記載の方法との関連では、予め少なくとも部分的にベースコーティングを塗布することは、同様に行ってよい。具体例は、層厚が０．５ｍｍ〜３ｍｍ、具体的には１ｍｍ〜２ｍｍの層厚範囲であるベースコーティングが少なくとも部分的に塗布されるか、又は塗布されている不焼成陶製基体を用いることである。
【００３５】
更に、抗菌表面コーティングは、ベースコーティングに、０．１ｍｍ〜３ｍｍ、具体的には０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍの層厚で塗布してもよい。任意に応じて、３ｍｍを（際立って）超える層厚で抗菌表面コーティングをベースコーティングに塗布して、上記の層厚範囲が焼成後のみに得られるようにしてもよい。
【００３６】
上述のように、抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングの形成作業は典型的には、少なくとも１回の焼成作業を含む。具体的には、抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングを形成するために、焼成を１１００℃〜１３５０℃、具体的には１１３０℃〜１２８０℃の温度範囲の焼成温度で行ってもよい。焼成温度、焼成時間などを用いて、抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングの具体的な組成に影響を及ぼすことができる。１１００℃〜１３５０℃、具体的には１１３０℃〜１２８０℃という示した温度範囲により、概して、抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングの確実な形成が可能になる。示した温度範囲により、いずれのコーティング材も、過剰に液体化することなく（過剰な液体化は、抗菌表面コーティングの塗布作業を複雑にする）、十分な溶融が可能になる。
【００３７】
当該抗菌面及び／又は当該抗菌表面コーティングを不焼成陶製基体の上に形成させる代わりに、予め焼成した陶製基体（陶製体）の上に当該抗菌面及び／又は当該抗菌表面コーティングを形成させてもよい。すなわち、上記の方法に関しては、予め焼成した陶製基体も用いてよい。
【００３８】
このケースでは、当該抗菌表面コーティングは、予め焼成した陶製基体に、０．１ｍｍ〜３ｍｍ、具体的には０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍの層厚で塗布してよい。任意に応じて、本発明における抗菌表面コーティングは、３ｍｍを（際立って）超える層厚で塗布して、上記の層厚範囲が、（２回目の）焼成後のみに得られるようにしてもよい。
【００３９】
本発明では、抗菌表面コーティングを形成させるために、焼成を６５０℃〜１３５０℃、具体的には７００℃〜１２８０℃の温度範囲の焼成温度で行ってよい。すなわち、任意に応じて、比較によって、上記よりも低い焼成温度、具体的には１１００℃未満の温度が可能である。上記と同様に、焼成温度、焼成時間などを用いて、抗菌表面コーティングの具体的な組成に影響を及ぼすことができるのは明らかであろう。
【００４０】
抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングは、銀、具体的には０．００５〜５重量％という重量比の銀を更に添加混合することによって形成させてよい。銀は典型的には、金属形態で添加混合する。ただし、銀化合物、例えば炭酸銀の添加混合も考えられる。
【００４１】
抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングは更に、酸化スズ、具体的には０．１〜２０重量％という重量比の酸化スズを更に添加混合することによって形成させてよい。
【００４２】
この代わりに、又はこれに加えて、抗菌面及び／又は抗菌表面コーティングは、酸化セリウム及び／又は酸化チタン、具体的には０．０５〜１重量％という重量比の酸化セリウム及び／又は０．０５〜１重量％という重量比の酸化チタンを更に添加混合することによって形成させてもよい。
【００４３】
陶製用品との関連で繰り返し述べたように、当該抗菌面及び／又は当該抗菌表面コーティングは、完全に、すなわち１００％、純粋に酸化亜鉛で形成させてもよい。
【００４４】
上記の方法では、用いる酸化亜鉛の全割合の少なくとも３％の粒径が４５μｍ超である微粒子酸化亜鉛を用いてよい。
【００４５】
いずれかの抗菌表面コーティングを塗布する工程は、印刷、具体的にはスクリーン印刷、キャスティング、スプレー、噴霧、スプレッドコーティング、若しくはディップコーティングプロセス、又は示したコーティングプロセスのうちの２つ以上を組み合わせたものを用いて行ってよい。特に、完全に、すなわち１００％、純粋に酸化亜鉛からなる抗菌表面コーティングという上記の考え得るケースでは、技術的製造の理由、すなわち営利的理由から、スプレーで塗布するのが有益な場合がある。
【００４６】
本発明の更なる特徴、利点、及び詳細は、下記の例示的実施形態及び図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の例示的実施形態による陶製用品の詳細の原理上の描写を示す図である。
【図２】本発明の例示的実施形態による陶製用品の詳細の原理上の描写を示す図である。
【図３】本発明の例示的実施形態による陶製用品の抗菌表面コーティングの抗菌効果を示すグラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１及び２はそれぞれ、本発明の例示的実施形態による陶製用品１の詳細の断面図による原理上の描写を示している。
【００４９】
陶製用品１は、陶製基体２を含む。図１及び２に示されている例示的実施形態に示されている陶製用品１は、例えば陶製衛生用品、キッチン用品、又は実験用品、すなわち、例えば便器、洗面器、及び／若しくは洗面台、キッチンシンク及び／若しくはシンクユニット、又は実験用シンク及び／若しくは実験用ベンチであってよい。
【００５０】
図１のように、例示的実施形態に示されている陶製基体２は、抗菌表面コーティング３を有するか、及び／又は抗菌表面コーティング３が搭載される一方で、図２のように、例示的実施形態に示されている陶製基体は、抗菌面４を有するか、及び／又は抗菌面４が搭載される。
【００５１】
抗菌表面コーティング（図１参照）は、抗菌作用を有する表面コーティング３で陶製基体２を少なくとも部分的にコーティングしたものである。したがって、陶製基体２を形成する陶器材料は、表面領域が、抗菌作用を有する表面コーティング３で少なくとも部分的にコーティングされており、及び／又は、このような抗菌作用を有する表面コーティング３が、陶製基体２に、表面領域において、少なくとも部分的に塗布されている。すなわち、本発明では、陶製基体２は必ずしも、抗菌材料で形成されているか、又は少なくとも抗菌材料を含むわけではない。抗菌表面コーティング３の抗菌特性は、抗菌材料で形成されているか、又は少なくとも抗菌材料を含むコーティングによるものである。
【００５２】
抗菌面４（図２参照）は、部分的に、すなわち表面において、陶製基体２の抗菌効果を担う。したがって、本発明では、陶製基体２を形成する陶器材料は、少なくとも部分的に、少なくとも表面領域において、抗菌特性を有する。陶製基体２の抗菌特性は、抗菌材料で形成されているか、又は少なくとも抗菌材料を含む表面によるものである。
【００５３】
図２に示されているこのような抗菌面４と、図１に示されているこのような抗菌表面コーティング３のいずれも、３５重量％超という重量比の酸化亜鉛（ＺｎＯ）、すなわち、具体的には少なくとも３６重量％の酸化亜鉛を抗菌成分として含む。すなわち、抗菌面４又は抗菌表面コーティング３が更なる成分を含む場合、組成物全体における酸化亜鉛の重量比は３５重量％超であり、具体的には少なくとも３６重量％の酸化亜鉛である。全体では、抗菌面４又は抗菌表面コーティング３の全成分を合わせると、組成物全体の１００重量％となる。例外は、抗菌表面コーティング３及び／又は抗菌面４が完全に、すなわち１００％、純粋に酸化亜鉛からなるケースである。
【００５４】
下に記載されている試験で示されているように、３５重量％超という重量比の酸化亜鉛により、顕著な抗菌効果が可能となる。これは、３５重量％以下という重量比の酸化亜鉛では実現不能である。
【００５５】
３５重量％超という重量比の酸化亜鉛は、ゼーゲル式でも表現可能であり、この式は、陶製コーティング及び／又は釉薬に関して、そのコーティング及び／又は釉薬に存在する酸化物のモル比を表すことが知られている。ゼーゲル式で換算すると、３５重量％超という重量比の酸化亜鉛は、０．９超という割合の酸化亜鉛に相当する。
【００５６】
上記では、考え得るゼーゲル式は、１１５０℃〜１３００℃の温度範囲の焼成温度について示されている。
【００５７】
当該抗菌表面コーティング３は、陶製基体２の上に直接形成しても、及び／又は、陶製基体２に直接塗布してもよい。図１において、破線によって概略的に分けられている領域によって示されているように、抗菌表面コーティング３は、陶製基体２に（予め）塗布するか及び／又は形成したベースコーティング５の上に形成しても及び／又は塗布してもよい。当該ベースコーティング５は、例えば、陶製用品１の特定の用途分野及び／又は使用分野を考慮して選択した標準的な釉薬であってよい。したがって、例示的ケースの陶製衛生用品では、例えば、当該ベースコーティング５は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）又は酸化ケイ素（ＳｉＯ2）ベースの標準的な衛生釉薬であってよい。
【００５８】
当該抗菌表面コーティング３の層厚は、具体的には、いずれかの焼成後において、０．１ｍｍ〜３ｍｍ、具体的には０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍの層厚範囲であってよい。抗菌表面コーティング３全体が同じ層厚である必要はなく、すなわち、抗菌表面コーティング３の層厚は、製造プロセスによって付与されるばらつきにかかわらず、領域によって異なっていてよい。
【００５９】
抗菌表面コーティング３が、純粋に酸化亜鉛からなる場合、抗菌表面コーティング３の層厚は典型的には、０．１ｍｍ〜３ｍｍ、具体的には０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍの層厚範囲である。
【００６０】
抗菌表面コーティング３は更に、銀を具体的には０．００５〜５重量％という重量比で含んでよい。これは、抗菌面４でも同様である。銀の添加混合によって、抗菌効果に明確な影響を及ぼすことができる。銀は、金属形態で添加混合してよい。しかしその一方で、銀化合物、例えば炭酸銀（Ａｇ2ＣＯ3）を添加混合することも考えられる。
【００６１】
抗菌表面コーティング３は更に、銀成分の代わりに、又は銀成分に加えて、酸化スズ（ＳｎＯ2）を具体的には０．１〜２０重量％という重量比で含んでよい。これは、抗菌面４でも同様である。酸化スズは、核剤として機能できるので、安定した抗菌表面コーティング３の形成を促すことができる。酸化スズの添加混合によって、抗菌面４及び／又は抗菌表面コーティング３の表面構造に更に影響を及ぼすことができる。
【００６２】
抗菌表面コーティング３は更に、銀成分と酸化スズ成分の代わりに、又は銀成分と酸化スズ成分に加えて、酸化セリウム（ＣｅＯ2）を具体的には０．０５〜１重量％という重量比で含んでよい。これも、抗菌面４でも同様である。酸化スズと同様に、酸化セリウムも核剤として機能できるので、安定した抗菌表面コーティング３の形成を促すことができる。酸化セリウムの添加混合によって、抗菌面４及び／又は抗菌表面コーティング３の表面構造に更に影響を及ぼすことができる。
【００６３】
抗菌表面コーティング３は更に、銀成分、酸化スズ成分、及び酸化セリウム成分の代わりに、又は銀成分、酸化スズ成分、及び酸化セリウム成分に加えて、酸化チタン（ＴｉＯ2）を具体的には０．０５〜１重量％という重量比で含んでよい。これも、抗菌面４でも同様である。酸化スズ及び酸化セリウムと同様に、酸化チタンも核剤として機能できるので、安定した抗菌表面コーティング３の形成を促すことができる。酸化チタンの添加混合によって、抗菌面４及び／又は抗菌表面コーティング３の表面構造に更に影響を及ぼすことができる。
【００６４】
抗菌面４及び／又は抗菌表面コーティング３に存在する酸化亜鉛は、典型的には微粒子形態である。その粒子特性、すなわち、具体的には粒子の形、大きさ、及び分布、並びに／又は微粉度を用いて、粒子、すなわち抗菌表面コーティング３全体の反応性、更には溶融性に影響を及ぼすことができる。このような点に関しては、比較的高い微粉度、すなわち、比較的微細な粒子サイズが有益である。したがって、酸化亜鉛の全割合の少なくとも３％の粒径は、例えば４５μｍ超であってよい。
【００６５】
図１及び２の例示的実施形態に示されているような陶製用品１を製造する方法は、
陶製基体２を用意する必須工程と、
３５重量％超という重量比の酸化亜鉛を含む抗菌表面コーティング３、及び／又は３５重量％超という重量比の酸化亜鉛を含む抗菌面４を陶製基体２の上に形成させて、陶製用品１を製造する必須工程と、
によって特徴付けられる。
【００６６】
この方法との関連では、不焼成陶製基体２（陶製体）を用いてよい。より具体的には、上記の方法は、少なくとも部分的にベースコーティング５が塗布されるか、又は予め塗布されている不焼成陶製基体２を使用してよい。本明細書に記載の方法との関連では、予め少なくとも部分的にベースコーティング５を塗布することは、同様に行ってよい。具体例は、層厚が０．５ｍｍ〜３ｍｍ、具体的には１ｍｍ〜２ｍｍの層厚範囲であるベースコーティング５が少なくとも部分的に塗布されるか、又は少なくとも部分的に塗布されている不焼成陶製基体２を使用することである。
【００６７】
更に、ベースコーティング５に、抗菌表面コーティング３を０．１ｍｍ〜３ｍｍ、具体的には０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍの層厚で塗布してよい。任意に応じて、抗菌表面コーティング３は、ベースコーティング５に、３ｍｍを（際立って）超える層厚で塗布して、上記の層厚範囲が焼成後のみに得られるようにしてもよい。
【００６８】
抗菌面４及び／又は抗菌表面コーティング３を形成するために、焼成を１１００℃〜１３５０℃、具体的には１１３０℃〜１２８０℃の温度範囲の焼成温度で行ってよい。焼成温度、焼成時間などを用いて、抗菌面４及び／又は抗菌表面コーティング３の具体的な組成に影響を及ぼすことができる。示した温度範囲により、いずれのコーティング材も、過剰に液体化することなく（過剰な液体化は、抗菌表面コーティング３の塗布を複雑にする）、十分な溶融が可能になる。
【００６９】
当該抗菌面４及び／又は当該抗菌表面コーティング３を不焼成陶製基体２の上に形成させる代わりに、当該抗菌面４及び／又は当該抗菌表面コーティング３を予め焼成した陶製基体２（陶製体）の上に形成させてもよい。このケースでは、当該抗菌表面コーティング３は、予め焼成した陶製基体２に、０．１ｍｍ〜３ｍｍ、具体的には０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍの層厚で塗布してよい。任意に応じて、抗菌表面コーティング３は、本発明では、３ｍｍを（際立って）超える層厚で塗布して、上記の層厚範囲が、（２回目の）焼成後のみに得られるようにしてもよい。
【００７０】
抗菌表面コーティング３を形成するために、本発明では、焼成を６５０℃〜１３５０℃、具体的には７００℃〜１２８０℃の温度範囲の焼成温度で行ってもよい。すなわち、任意に応じて、比較によって、これよりも低い焼成温度、具体的には１１００℃未満の温度が可能である。上記と同様に、焼成温度、焼成時間などを用いて、抗菌表面コーティング３の具体的な組成に影響を及ぼすことができるのは明らかであろう。
【００７１】
上記の方法を用いて、銀及び／又は酸化スズ及び／又は酸化セリウム及び／又は酸化チタンを更に添加混合することによって、抗菌表面コーティング３及び／又は抗菌面４を形成させてもよい。具体的な追加成分の具体的な重量比は、上に示されている。
【００７２】
いずれのケースにおいても、抗菌表面コーティング３は、例えば印刷、具体的にはスクリーン印刷、キャスティング、スプレー、噴霧、スプレッドコーティング、若しくはディップコーティングプロセス、又は示したコーティングプロセスのうちの２つ以上を組み合わせたものを用いて塗布してよい。
【００７３】
当該抗菌表面コーティング３の特有の抗菌効果を試験で確認した（当該抗菌面４も同様である）。これらの試験結果は、以下に、より詳細に説明されている。
【００７４】
一連の試験では、大腸菌（ＮＣＴＣ１０５３８）を試験菌／生物として、当該抗菌表面コーティング３を有する陶製用品、具体的には陶製タイル（試験面）の抗菌特性を試験した。試験は、日本工業規格「ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１：２０１０−抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果」と、「ＢＳ  ＩＳＯ  ２２１９６：２００７−プラスチック−プラスチック表面の抗菌性の測定」という規格に従って行った。
【００７５】
この一連の試験の試験結果は、下記の表に含まれている対照と比較した状態で示されている。１回の操作につき４枚のタイルを試験した。用いた対照面は、抗菌表面コーティング３を有さないガラス面であった。抗菌効果試験は、３７℃の温度で、２４時間の処理時間を用いて行った。
【００７６】
【表３】
2016165887.tif 000005
【００７７】
表から明らかなように、試験生物の大腸菌は、１回目、２回目とも、抗菌コーティングを塗布した試験面上で、インキュベート中に、ｌｏｇ10変換値で２．２９及び２．０８減少した。したがって、抗菌表面コーティング３を有さない対照面上での試験生物の増殖（ｌｏｇ10変換値で０．９７及び０．９４）を考慮に入れると、抗菌コーティングを塗布した試験面上での試験生物の実効減少値は、１回目ではｌｏｇ10変換値で３．２６、２回目ではｌｏｇ10変換値で３．０２であった。すなわち、抗菌表面コーティング３には、確かな抗菌効果があると認めることができる。この試験では、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１：２０１０による「抗菌効果」という用語は、試験生物の減少値がｌｏｇ10変換値で２以上である必要がある点に留意しなければならない。
【００７８】
更なる一連の試験では、組成の異なる当該抗菌表面コーティング３を有する陶製用品（この試験でも陶製タイルである）の抗菌特性を、試験菌／生物としての大腸菌（ＮＣＴＣ１０５３８）に関して試験した。この試験も、日本工業規格「ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１：２０１０−抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果」に従って同様に行った。
【００７９】
この一連の試験結果は、図３に示されているグラフに示されている。
【００８０】
棒６は、ドロマイト約２．６０重量％、炭酸カルシウム約１０．１９、シャモット約１２．１５重量％、フリット約３．９９重量％、カオリン約５．２１重量％、石英粉約２８．６３重量％、ケイ酸ジルコニウム約９．１１重量％、長石約１０．５４重量％、酸化スズ約０．８７重量％、及び酸化亜鉛約３５．５０重量％という組成の抗菌表面コーティング３を表している。試験目的のこの抗菌表面コーティング３は更に、わずかな水、糊剤、及び解膠剤含む。焼成は、１２８２℃の温度で行った。
【００８１】
棒７は、ドロマイト約２．６０重量％、炭酸カルシウム約９．１１重量％、シャモット約１２．１５重量％、フリット約３．９９重量％、カオリン約５．２１重量％、石英粉約３０．８０重量％、ケイ酸ジルコニウム約９．１１重量％、長石約９．４６重量％、酸化スズ約０．８７重量％、及び酸化亜鉛約３５．５０重量％という組成の抗菌表面コーティング３を表している。試験目的のこの抗菌表面コーティング３は更に、わずかな水、糊剤、及び解膠剤を含む。焼成は、１２８０℃の温度で行った。
【００８２】
棒８は、ドロマイト約２．６０重量％、炭酸カルシウム約９．１１重量％、シャモット約１２．１５重量％、フリット約３．９９重量％、カオリン約５．２１重量％、石英粉約３０．８０重量％、ケイ酸ジルコニウム約９．１１重量％、長石約９．４６重量％、酸化スズ約０．８７重量％、及び酸化亜鉛約３５．５０重量％という組成の抗菌表面コーティング３を表している。試験目的のこの抗菌表面コーティング３は更に、わずかな水、糊剤、及び解膠剤を含む。焼成は、１２８０℃の温度で行った。
【００８３】
図３に示されている結果によって、３つのｌｏｇ10変換値から、いずれの割合においても、確かな抗菌効果があることが示されている。
【図１】
2016165887.tif 000006
【図２】
2016165887.tif 000007
【図３】
2016165887.tif 000008
【外国語明細書】
2016165887000001.pdf