(57)【要約】  本発明の実施形態は、抗菌性ガラス組成物、ガラス、および物品に関する。本発明の物品は、ガラス相と赤銅鉱相とを含むことができるガラスを含む。別の実施形態では、ガラスは、複数のＣｕ１＋イオンとして、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、およびＫ２Ｏを含む分解性相、ならびにＳｉＯ２を含む耐久性相を含む。別の実施形態は、ガラスの表面上、ならびにガラス網目および／またはガラスマトリックスの中に配置された複数のＣｕ１＋イオンを有するガラスを含む。この物品はポリマーを含むこともできる。本明細書に開示されるガラスおよび物品は、ＥＰＡ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｅｆｆｉｃａｃｙ  ｏｆ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ａｌｌｏｙ  ａｓ  ａ  Ｓａｎｉｔｉｚｅｒ試験条件下、および細菌用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験条件下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ｂａｃｔｅｒｉａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）の少なくとも１つの濃度の２対数減少以上を示す。ある実施形態では、ガラスおよび物品は、ウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験の試験条件下で、マウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）の濃度の２対数減少以上を示す。
2017508705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスを含む物品において、前記ガラスが、
複数のＣｕ１＋イオンを含む赤銅鉱相と、
Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５およびＲ２Ｏの少なくとも１つを含む第１の相と、
ＳｉＯ２を含む第２の相と
を含むことを特徴とする物品。
【請求項２】
ポリマー、モノマー、バインダー、または溶媒をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の物品。
【請求項３】
重量パーセント基準で約１０：９０〜約９０：１０の範囲内のガラス対ポリマー比をさらに示すことを特徴とする請求項２に記載の物品。
【請求項４】
前記ガラスが、モルパーセントの単位で：
約４０〜約７０の範囲内のＳｉＯ２、
約０〜約２０の範囲内のＡｌ２Ｏ３、
約１０〜約５０の範囲内の銅含有酸化物、
約０〜約１５の範囲内のＣａＯ、
約０〜約１５の範囲内のＭｇＯ、
約０〜約２５の範囲内のＰ２Ｏ５、
約０〜約２５の範囲内のＢ２Ｏ３、
約０〜約２０の範囲内のＫ２Ｏ、
約０〜約５の範囲内のＺｎＯ、
約０〜約２０の範囲内のＮａ２Ｏ、
約０〜約５の範囲内のＦｅ２Ｏ３、
ならびにＴｉＯ２およびＺｒＯ２のいずれかまたは両方を含む任意選択の核剤
を含み；
前記銅含有酸化物の量がＡｌ２Ｏ３の量よりも多いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の物品。
【請求項５】
物品の製造方法において：
ガラス組成物を溶融させて、複数のＣｕ１＋イオンおよびガラス相を含むガラスを形成するステップと；
前記ガラスから少なくとも１つの粒子または繊維を形成するステップと、
前記少なくとも１つの粒子または繊維をポリマー中に分散させて、充填されたポリマーを得るステップと；
前記充填されたポリマーから抗菌性物品を形成するステップと
を有してなることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条の下で、２０１４年８月８日に出願された米国仮特許出願第６２／０３４，８４２号明細書、２０１４年８月８日に出願された米国仮特許出願第６２／０３４，８３４号明細書、２０１４年７月１８日に出願された米国仮特許出願第６２／０２６，１８６号明細書、２０１４年７月１８日に出願された米国仮特許出願第６２／０２６１７７号明細書、２０１４年５月１４日に出願された米国仮特許出願第６１／９９２，９８７号明細書、２０１４年５月１４日に出願された米国仮特許出願第６１／９９２，９８０号明細書、２０１４年２月１９日に出願された米国仮特許出願第６１／９４１，６９０号明細書、および２０１４年２月１９日に出願された米国仮特許出願第６１／９４１，６７７号明細書の優先権の利益を主張し、本明細書はそれらの内容に依拠し、それらの全体が参照により本明細書に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、一般に、抗菌性ガラス組成物、およびそのような組成物を含む物品に関する。特に、本明細書に記載の種々の実施形態は、抗菌特性を有するガラス、およびそのようなガラスを含む物品に関する。
【背景技術】
【０００３】
スクリーン面（たとえば、表面の特定部分に接触することで作動するユーザーインタラクティブ能力を有する電子デバイスの表面）などのタッチ駆動またはタッチインタラクティブデバイスを含む家庭用エレクトロニクス物品は、ますます普及してきている。利用者とデバイスとの間のタッチスクリーンに基づく相互作用が増加すると、表面に住む微生物（たとえば、細菌、菌類、ウイルスなど）が利用者間で移動しうる可能性も増加する。さらに、タッチ駆動またはタッチインタラクティブデバイスが組み込まれたハウジングも、利用者間で移動しうるそのような微生物が住む表面を含む。微生物の移動の問題は、医療または職場環境で使用される設備、家具、および建築用物品、ならびに利用者が表面に接触する多くの他の物品に関する問題でもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
種々の材料上の微生物の存在を最小限にするために、いわゆる「抗菌」性が種々のガラスに付与されているが、抗菌性も示す物品全体（ハウジング、およびカバーガラスとして使用されるあらゆるガラスを含む）を提供する必要がある。したがって、特定の用途に有用な抗菌性物品は、それらが使用される目的のために十分な耐久性となるべきであり、同時に、受動的である、すなわち利用者または外部源（たとえばＵＶ光）によるさらなる活性化が不要である抗菌性も連続的に得られるべきである。さらに、抗菌性ガラスおよび物品は、制御された抗菌活性が得られるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の第１の態様は、担体とガラスとを含む物品に関する。好適な担体の例としては、ポリマー、モノマー、バインダー、溶媒、ならびに他の材料であって、成形物品、形成された物品、基材上のコーティング、または他のそのような物品の形成に使用される他の材料が挙げられる。代表的なコーティングとしては、減摩コーティング、低摩擦係数を示すコーティング、または低摩擦係数を示す表面を形成するコーティングを挙げることができる。
【０００６】
１つ以上の実施形態のガラスは、モルパーセントの単位で：約４０〜約７０の範囲内のＳｉＯ２、約０〜約２０の範囲内のＡｌ２Ｏ３、約１０〜約５０の範囲内の銅含有酸化物、約０〜約１５の範囲内のＣａＯ、約０〜約１５の範囲内のＭｇＯ、約０〜約２５の範囲内のＰ２Ｏ５、約０〜約２５の範囲内のＢ２Ｏ３、約０〜約２０の範囲内のＫ２Ｏ、約０〜約５の範囲内のＺｎＯ、約０〜約２０の範囲内のＮａ２Ｏ、および約０〜約５の範囲内のＦｅ２Ｏ３を含む組成物を含むこともできる。ある実施形態では、銅含有酸化物の量は、Ａｌ２Ｏ３の量（場合により約５モルパーセント以下となりうる）の量よりも多い。場合によっては、組成物は、Ａｌ２Ｏ３を含まなくてよい。好適な銅含有酸化物の例としては、ＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、またはそれらの組合せを挙げることができる。
【０００７】
１つ以上の実施形態の物品は、複数のＣｕ１＋イオン、Ｃｕ金属、またはそれらの組合せを含むことができる。場合によっては本発明のガラスは、黒銅鉱を実質的に含まなくてよい。
【０００８】
１つ以上の実施形態のガラスは、赤銅鉱相およびガラス相を含むことができる。ある実施形態では、赤銅鉱相は、約５マイクロメートル（μｍ）以下、またはさらには約１マイクロメートル（μｍ）以下の平均主要寸法を有する結晶を含むことができる。
【０００９】
本開示の第２の態様は、担体と、複数のＣｕ１＋イオン、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、およびＲ２Ｏの少なくとも１つを含む分解性相、ならびにＳｉＯ２を含む耐久性相を有するガラスとを含む物品に関する。ガラスは、本明細書に記載の組成物から形成することができる。場合によっては、耐久性相は、分解性相よりも多い重量基準の量で存在する。１つ以上の実施形態の分解性相は、水の存在下で浸出する、または浸出可能である。
【００１０】
本発明の物品は、分解性相および耐久性相の一方または両方の中に分散可能な赤銅鉱相を場合により含むことができる。赤銅鉱相は、約５マイクロメートル（μｍ）以下、約１マイクロメートル（μｍ）以下、または約５００ナノメートル（ｎｍ）以下の平均主要寸法を有する結晶を有することができる。赤銅鉱相は、ガラスの少なくとも約１０重量パーセント、または少なくとも約２０重量パーセントを構成することができる。
【００１１】
１つ以上の実施形態では、ガラスは、複数の銅イオンを含む表面部分（約５ナノメートル（ｎｍ）未満の深さを有する）を含む。ある実施形態では、複数の銅イオンの少なくとも７５％がＣｕ１＋である。別の実施形態では、複数の銅イオンの約２５％未満がＣｕ２＋である。
【００１２】
本開示の第３の態様は、担体、および無機材料を含む物品において、無機材料が表面、および表面上に配置された複数のＣｕ１＋イオンを含む物品に関する。無機材料は、ガラスを含むことができ、本明細書に記載の組成物から形成してもよい。無機材料は黒銅鉱を実質的に含まなくてよい。
【００１３】
１つ以上の実施形態では、複数のＣｕ１＋イオンは、ガラス網目および／またはガラスマトリックスの中に分散することができる。場合によっては、ガラス網目は、複数のＣｕ１＋イオンが原子的に結合する原子を含む。複数のＣｕ１＋イオンは、ガラスマトリックス中に分散する赤銅鉱結晶を含むことができる。
【００１４】
担体は、ポリマー、モノマー、バインダー、溶媒、またはそれらの組合せを含むことができる。担体は、たとえば、フルオロカーボン、フッ素化シラン、およびアルキルパーフルオロカーボンシランなどの減摩材料を含むことができる。本明細書に記載の実施形態に使用されるポリマーは、有機または無機のポリマーを含むことができる。代表的なポリマーとしては、熱可塑性ポリマー、ポリオレフィン、硬化させたポリマー、紫外線またはＵＶ硬化させたポリマー、ポリマーエマルジョン、溶剤系ポリマー、およびそれらの組合せを挙げることができる。モノマーの具体例としては、触媒硬化性モノマー、熱硬化性モノマー、放射線硬化性モノマー、およびそれらの組合せが挙げられる。本明細書に記載の物品は、重量パーセントを基準として約１０：９０〜約９０：１０の範囲内のガラス対担体比を含むことができる。
【００１５】
本明細書に記載のガラスおよび物品は、ＥＰＡ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｅｆｆｉｃａｃｙ  ｏｆ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ａｌｌｏｙ  ａｓ  ａ  Ｓａｎｉｔｉｚｅｒ試験条件（本明細書では以降「ＥＰＡ試験」）の下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ｂａｃｔｅｒｉａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）の少なくとも１つの濃度の２対数減少以上を示すことができる。
【００１６】
１つ以上の実施形態による本明細書に記載のガラスおよび物品は、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件に基づいて、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ｂａｃｔｅｒｉａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）の少なくとも１つの濃度の４対数減少以上（たとえば、５対数減少以上）を示すことができる。本明細書に記載のガラスおよび物品の１つ以上の実施形態は、修正されたＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件（以降、「細菌用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験」下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）の少なくとも１つの濃度も４対数減少以上（たとえば、５対数減少以上）を示す。細菌用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験は、本明細書にさらに詳細に記載する。
【００１７】
１つ以上の実施形態では、１つ以上の実施形態による本明細書に記載のガラスおよび物品は、ウイルスを評価するための修正されたＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件（以降、「ウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１」）下で、マウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）の濃度の２対数減少以上（たとえば、４対数減少以上、または５対数減少以上）を示すことができる。ウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験は、本明細書にさらに詳細に記載される。
【００１８】
ある実施形態では、ガラスおよび物品は、本明細書に記載（すなわち、ＥＰＡ試験、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験条件、細菌用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験、および／またはウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験下）の対数減少を、１か月以上の期間または３か月以上の期間示すことができる。この１か月の期間または３か月の期間は、ガラスの形成時もしくは形成後、またはガラスと担体との組合せ時または組合せ後に開始することができる。
【００１９】
１つ以上の実施形態では、物品は、浸出液に曝露または接触すると銅イオンを浸出する。１つ以上の実施形態では、物品は、水を含む浸出液に曝露すると銅イオンのみを浸出する。
【００２０】
本明細書に記載の物品は、電子デバイス用のハウジングを形成することができる。
【００２１】
本開示の第４の態様は、抗菌性物品の製造方法に関する。１つ以上の実施形態では、この方法は、ガラス組成物を溶融させて、複数のＣｕ１＋イオンおよびガラス相を含むガラスを形成するステップと、ガラスから少なくとも１つの粒子または繊維を形成するステップと、少なくとも１つの粒子または繊維を（本明細書に記載のような）ポリマー、モノマー、またはバインダーなどの担体中に分散させて、充填された担体を得るステップと、充填された担体から抗菌性物品を形成するステップとを含む。ガラス組成物は、本明細書に記載の組成物を含むことができる。
【００２２】
さらなる特徴および利点は、以下の詳細な説明に記載され、その一部は、当業者には、その説明から容易に明らかとなるであろうし、以下の詳細な説明、請求項、および添付の図面を含めた本明細書に記載の実施形態を実施することによって理解されるであろう。
【００２３】
以上の概要および以下の詳細な説明の両方は、単に例示的なものであり、請求項の性質および特徴の理解のための概要または構成の提供を意図していることを理解すべきである。添付の図面は、さらなる理解を得るために含まれ、本明細書の一部に含まれ、本明細書の一部を構成する。図面は、１つ以上の実施形態を示しており、本明細書の説明とともに、種々の実施形態の原理および操作を説明する機能を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】１つ以上の実施形態による板の形態の抗菌性ガラスの側面図である。
【図２】図１に示す抗菌性ガラスの拡大部分図である。
【図３】１つ以上の実施形態による抗菌性ガラスの透過型電子顕微鏡法（ＴＥＭ）画像である。
【図４】図３に示される抗菌性ガラスの断面の走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）画像である。
【図５】図３に示す抗菌性ガラスの破断断面のＳＥＭ画像である。
【図６】１つ以上の実施形態による抗菌性ガラスのＳＥＭ画像である。
【図７Ａ】１６５０℃で溶融させた後６５０℃で終夜アニールした後の実施例３０の断面のＳＥＭ−エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）ハイパーマップ（ｈｙｐｅｒｍａｐ）である。
【図７Ｂ】１６５０℃で溶融させた後に水中で急冷した後の実施例３０の断面のＳＥＭ−ＥＤＸハイパーマップである。
【図８Ａ】８００℃で１時間のさらなる熱処理後の実施例３０の破断断面を示している。
【図８Ｂ】８００℃で１時間のさらなる熱処理後の実施例３０の研磨断面を示している。
【図９】１つ以上の実施形態によるガラスの抗菌活性を示している。
【図１０】種々の時間の後の、粒子に成形しポリマー担体と組み合わせた場合の本明細書に記載の抗菌性ガラスの抗菌活性を示すグラフである。
【図１１】１つ以上の実施形態による種々の物品の抗菌活性を示すグラフである。
【図１２】１つ以上の実施形態による種々の物品の抗菌活性を示すグラフである。
【図１３】種々の量の銅を有するガラスの抗菌活性を示すグラフである。
【図１４】実施例１２およびポリマーから作製した射出成形物品の画像を示している。
【図１５】１つ以上の実施形態による、種々の表面処理を有する、および有さない射出成形物品の抗菌活性を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
これより種々の実施形態に詳細に言及し、それらの例を添付の図面に示されている。
【００２６】
本開示の第１の態様は、抗菌性ガラス組成物、ならびにそのような組成物でできた、またはそのような組成物を含むガラスに関する。本明細書に開示されるガラスの抗菌性は、抗ウイルス性および／または抗細菌性を含む。本明細書において使用される場合、用語「抗菌性」は、細菌、ウイルス、および／または菌類を死滅させる、または成長を阻害する材料または材料表面を意味する。本明細書において使用されるこの用語は、そのような科のすべての種の微生物を死滅させる、または成長を阻害する材料または材料表面を意味するのではなく、そのような科の微生物の１つ以上の種を死滅させる、または成長を阻害することを意味する。
【００２７】
本明細書において使用される場合、用語「対数減少」は、−ｌｏｇ（Ｃａ／Ｃ０）を意味し、式中、Ｃａ＝抗菌性表面のコロニー形成単位（ＣＦＵ）数であり、Ｃ０＝抗菌性表面ではない対照表面のコロニー形成単位（ＣＦＵ）数である。一例として、３対数減少は、細菌、ウイルスおよび／または菌類の約９９．９％が死滅したことに等しく、５の対数減少＝細菌、ウイルス、および／または菌類の９９．９９９％が死滅したことになる。
【００２８】
１つ以上の実施形態では、抗菌性ガラスは、Ｃｕ種を含む。１つ以上の別の実施形態では、Ｃｕ種は、Ｃｕ１＋、Ｃｕ０、および／またはＣｕ２＋を含むことができる。Ｃｕ種の総量は約１０重量％以上であってよい。しかし、以下により詳細に議論されるように、Ｃｕ２＋量は最小限であるか、抗菌性ガラスがＣｕ２＋を実質的に含まないようにＣｕ２＋量を減少させる。Ｃｕ１＋イオンは、抗菌性ガラスの表面および／または全体の上または中に存在することができる。ある実施形態では、Ｃｕ１＋イオンは、抗菌性ガラスのガラス網目および／またはガラスマトリックスの中に存在する。Ｃｕ１＋イオンがガラス網目中に存在する場合、Ｃｕ１＋イオンはガラス網目中の原子に原子的に結合する。Ｃｕ１＋イオンがガラスマトリックス中に存在する場合、Ｃｕ１＋イオンは、ガラスマトリックス中に分散するＣｕ１＋結晶の形態で存在することができる。ある実施形態ではＣｕ１＋結晶は赤銅鉱（Ｃｕ２Ｏ）を含む。このような実施形態では、Ｃｕ１＋結晶が存在する場合、その材料を抗菌性ガラスセラミックと材料を呼ぶことができ、これは、１つ以上の結晶相がガラス中に導入および／または形成される従来のセラミック化プロセスが行われる場合も行われない場合もある、結晶を有する特殊な種類のガラスを意味することが意図される。Ｃｕ１＋イオンが非結晶形態で存在する場合は、その材料を抗菌性ガラスと呼ぶことができる。ある実施形態では、Ｃｕ１＋結晶と、結晶に関連しないＣｕ１＋イオンとの両方が、本明細書に記載の抗菌性ガラス中に存在する。
【００２９】
１つ以上の実施形態では、抗菌性ガラスは、モルパーセントの単位で、約４０〜約７０の範囲内のＳｉＯ２、約０〜約２０の範囲内のＡｌ２Ｏ３、約１０〜約３０の範囲内の銅含有酸化物、約０〜約１５の範囲内のＣａＯ、約０〜約１５の範囲内のＭｇＯ、約０〜約２５の範囲内のＰ２Ｏ５、約０〜約２５の範囲内のＢ２Ｏ３、約０〜約２０の範囲内のＫ２Ｏ、約０〜約５の範囲内のＺｎＯ、約０〜約２０の範囲内のＮａ２Ｏ、および／または約０〜約５の範囲内のＦｅ２Ｏ３を含むことができる組成物から形成することができる。このような実施形態では、銅含有酸化物の量はＡｌ２Ｏ３の量よりも多い。ある実施形態では、組成物は、ある含有量のＲ２Ｏを含むことができ、ＲはＫ、Ｎａ、Ｌｉ、Ｒｂ、Ｃｓ、およびそれらの組合せを含むことができる。
【００３０】
本明細書に記載の組成物の実施形態では、ＳｉＯ２は、主要なガラス形成性酸化物として機能する。組成物中に存在するＳｉＯ２の量は、その使用または用途（たとえば、タッチ用途、物品のハウジングなど）に適した必要な化学的耐久性を示すガラスが得られるのに十分な量であるべきである。ＳｉＯ２の上限は、本明細書に記載の組成物の溶融温度を制御するために選択することができる。たとえば、過剰のＳｉＯ２によって、２００ポアズ（２０Ｐａ・ｓ）における溶融温度を、処理中および得られるガラス中に清澄気泡などの欠陥が現れうる、または発生しうる高温まで上昇させることができる。さらに、ほとんどの酸化物と比較して、ＳｉＯ２は、得られるガラスのイオン交換プロセスによって生じる圧縮応力を低下させる。言い換えると、過剰のＳｉＯ２を有する組成物から形成されたガラスは、過剰のＳｉＯ２を有さないガラスから形成されたガラスと同程度まではイオン交換可能とならない場合がある。俺に加えて、またはこれとは別に、１つ以上の実施形態による組成物中に存在するＳｉＯ２は、得られるガラスの破壊前の塑性変形特性を高めることができる。本明細書に記載の組成物から形成されるガラス中のＳｉＯ２含有量が増加すると、ガラスの圧入破壊閾値も増加しうる。
【００３１】
１つ以上の実施形態では、組成物は、ＳｉＯ２を、モルパーセントの単位で、約４０〜約７０、約４０〜約６９、約４０〜約６８、約４０〜約６７、約４０〜約６６、約４０〜約６５、約４０〜約６４、約４０〜約６３、約４０〜約６２、約４０〜約６１、約４０〜約６０、約４１〜約７０、約４２〜約７０、約４３〜約７０、約４４〜約７０、約４５〜約７０、約４６〜約７０、約４７〜約７０、約４８〜約７０、約４９〜約７０、約５０〜約７０、約４１〜約６９、約４２〜約６８、約４３〜約６７、約４４〜約６６、約４５〜約６５、約４６〜約６４、約４７〜約６３、約４８〜約６２、約４９〜約６１、約５０〜約６０の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内の量で含む。
【００３２】
１つ以上の実施形態では、組成物はＡｌ２Ｏ３を、モルパーセントの単位で、約０〜約２０、約０〜約１９、約０〜約１８、約０〜約１７、約０〜約１６、約０〜約１５、約０〜約１４、約０〜約１３、約０〜約１２、約０〜約１１、約０〜約１０、約０〜約９、約０〜約８、約０〜約７、約０〜約６、約０〜約５、約０〜約４、約０〜約３、約０〜約２、約０〜約１、約０．１〜約１、約０．２〜約１、約０．３〜約１、約０．４〜約１、約０．５〜約１、約０〜約０．５、約０〜約０．４、約０〜約０．３、約０〜約０．２、約０〜約０．１の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内の量で含む。ある実施形態では、組成物はＡｌ２Ｏ３を実質的に含まない。本明細書において使用される場合、組成物および／または得られるガラスの成分に関する「実質的に含まない」という語句は、その成分が、初期のバッチング中または引き続く後処理（たとえば、イオン交換プロセス）中に組成物に積極的および意図的に加えられることはないが、不純物としては存在しうることを意味する。たとえば、成分が約０．０１モル％未満の量で存在する場合に、組成物、ガラスがその成分を実質的に含まないと記載することができる。
【００３３】
Ａｌ２Ｏ３の量は、ガラス形成性酸化物として機能させるため、および／または溶融組成物の粘度を制御するために調節することができる。理論によって束縛するものではないが、組成物中のアルカリ酸化物（Ｒ２Ｏ）の濃度がＡｌ２Ｏ３の濃度以上である場合、アルミニウムイオンは、電荷バランサーとして機能するアルカリイオンを有する四面体配位中に見られると考えられる。この四面体配位は、そのような組成物から形成されたガラスの種々の後処理（たとえば、イオン交換プロセス）を大幅に向上させる。二価陽イオン酸化物（ＲＯ）も種々の程度で四面体アルミニウムの電荷のバランスを取ることができる。カルシウム、亜鉛、ストロンチウム、およびバリウムなどの元素は、２つのアルカリイオンと同様の挙動を示すが、マグネシウムイオンは強い場の強度のために、四面体配位中のアルミニウムの電荷バランスが十分に取られず、５および６配位したアルミニウムが形成される。一般に、Ａｌ２Ｏ３は、それによって強い網目骨格（すなわち高歪点）が可能となり、同時にアルカリイオンの比較的速い拡散率も可能となるので、イオン交換可能な組成物および強化されたガラス中で重要な役割を果たすことができる。しかし、Ａｌ２Ｏ３の濃度が高すぎる場合、組成物がより低い液相線粘度を示すことがあり、したがってＡｌ２Ｏ３濃度を妥当な範囲内で制御することができる。さらに、以下により詳細に議論するように、過剰のＡｌ２Ｏ３は、所望のＣｕ１＋イオンではなくＣｕ２＋イオンの形成を促進することが分かった。
【００３４】
１つ以上の実施形態では、組成物は銅含有酸化物を、モルパーセントの単位で、約１０〜約５０、約１０〜約４９、約１０〜約４８、約１０〜約４７、約１０〜約４６、約１０〜約４５、約１０〜約４４、約１０〜約４３、約１０〜約４２、約１０〜約４１、約１０〜約４０、約１０〜約３９、約１０〜約３８、約１０〜約３７、約１０〜約３６、約１０〜約３５、約１０〜約３４、約１０〜約３３、約１０〜約３２、約１０〜約３１、約１０〜約３０、約１０〜約２９、約１０〜約２８、約１０〜約２７、約１０〜約２６、約１０〜約２５、約１０〜約２４、約１０〜約２３、約１０〜約２２、約１０〜約２１、約１０〜約２０、約１１〜約５０、約１２〜約５０、約１３〜約５０、約１４〜約５０、約１５〜約５０、約１６〜約５０、約１７〜約５０、約１８〜約５０、約１９〜約５０、約２０〜約５０、約１０〜約３０、約１１〜約２９、約１２〜約２８、約１３〜約２７、約１４〜約２６、約１５〜約２５、約１６〜約２４、約１７〜約２３、約１８〜約２２、約１９〜約２１の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内の量で含む。１つ以上の特定の実施形態では、銅含有酸化物は組成物中に約２０モルパーセント、約２５モルパーセント、約３０モルパーセント、または約３５モルパーセントの量で存在することができる。銅含有酸化物はＣｕＯ、Ｃｕ２Ｏ、および／またはそれらの組合せを含むことができる。
【００３５】
本発明の組成物中の銅含有酸化物は、得られるガラス中に存在するＣｕ１＋イオンを形成する。銅は、本発明の組成物および／または本発明の組成物を含むガラスの中にＣｕ０、Ｃｕ１＋、およびＣｕ２＋などの種々の形態で存在することができる。Ｃｕ０またはＣｕ１＋の形態の銅は抗菌活性が得られる。しかし抗菌銅のこれらの状態の形成および維持は困難であり、多くの場合周知の組成物中では、所望のＣｕ０またはＣｕ１＋イオンの代わりにＣｕ２＋イオンが形成される。
【００３６】
１つ以上の実施形態では、銅含有酸化物の量は、組成物中のＡｌ２Ｏ３の量よりも多い。理論によって束縛するものではないが、組成物中で銅含有酸化物とＡｌ２Ｏ３とがほぼ同量であれば、赤銅鉱（Ｃｕ２Ｏ）の代わりに黒銅鉱（ＣｕＯ）が形成されると考えられる。黒銅鉱が存在すると、Ｃｕ１＋量が減少してＣｕ２＋が有利となり、そのため抗菌活性が低下する。さらに、銅含有酸化物の量がＡｌ２Ｏ３の量とほぼ同じ場合、アルミニウムは４配位中に存在することが好ましく、組成物中および得られるガラス中の銅は、電荷のバランスが維持されるようにＣｕ２＋形態のままとなる。銅含有酸化物の量がＡｌ２Ｏ３の量を超えると、少なくとも一部の銅は、Ｃｕ２＋状態ではなくＣｕ１＋状態で残存することができ、したがってＣｕ１＋イオンの存在が増加すると考えられる。
【００３７】
１つ以上の実施形態の組成物はＰ２Ｏ５を、モルパーセントの単位で、約０〜約２５、約０〜約２２、約０〜約２０、約０〜約１８、約０〜約１６、約０〜約１５、約０〜約１４、約０〜約１３、約０〜約１２、約０〜約１１、約０〜約１０、約０〜約９、約０〜約８、約０〜約７、約０〜約６、約０〜約５、約０〜約４、約０〜約３、約０〜約２、約０〜約１、約０．１〜約１、約０．２〜約１、約０．３〜約１、約０．４〜約１、約０．５〜約１、約０〜約０．５、約０〜約０．４、約０〜約０．３、約０〜約０．２、約０〜約０．１の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内で含む。ある実施形態では、組成物は約１０モルパーセントまたは約５モルパーセントのＰ２Ｏ５を含み、別の場合にはＰ２Ｏ５を実質的に含まなくてよい。
【００３８】
１つ以上の実施形態では、Ｐ２Ｏ５は、ガラス中の耐久性のより低い相または分解性相の少なくとも一部を形成する。ガラスの分解性相と抗菌活性との間の関係については、本明細書でより詳細に議論される。１つ以上の実施形態では、形成中の組成物および／またはガラスの結晶化を制御するために、Ｐ２Ｏ５の量を調節することができる。たとえば、Ｐ２Ｏ５の量が約５モル％以下、またはさらには１０モル％以下に限定される場合、結晶化を最小限にしたり、均一になるように制御したりすることができる。しかし、ある実施形態では、組成物および／またはガラスの結晶化の量または均一性が問題とならない場合があり、したがって、組成物中に使用されるＰ２Ｏ５の量が１０モル％を超える場合がある。
【００３９】
１つ以上の実施形態では、ガラス中に耐久性のより低い相または分解性相を形成するＰ２Ｏ５の傾向にもかかわらず、ガラスの所望の損傷抵抗性に基づいて組成物中のＰ２Ｏ５の量を調節することができる。理論によって束縛するものではないが、Ｐ２Ｏ５はＳｉＯ２に対して溶融粘度を低下させることができる。場合によっては、Ｐ２Ｏ５は、ジルコン破壊粘度（すなわち、ジルコンが破壊してＺｒＯ２を形成するときの粘度）の抑制を促進すると考えられ、この点に関してＳｉＯ２よりも有効となりうる。ガラスがイオン交換プロセスによって化学強化される場合、網目形成体と特徴付けられることもある他の成分（たとえば、ＳｉＯ２および／またはＢ２Ｏ３）と比較すると、Ｐ２Ｏ５は拡散率を改善してイオン交換時間を短縮することができる。
【００４０】
１つ以上の実施形態の組成物はＢ２Ｏ３を、モルパーセントの単位で、約０〜約２５、約０〜約２２、約０〜約２０、約０〜約１８、約０〜約１６、約０〜約１５、約０〜約１４、約０〜約１３、約０〜約１２、約０〜約１１、約０〜約１０、約０〜約９、約０〜約８、約０〜約７、約０〜約６、約０〜約５、約０〜約４、約０〜約３、約０〜約２、約０〜約１、約０．１〜約１、約０．２〜約１、約０．３〜約１、約０．４〜約１、約０．５〜約１、約０〜約０．５、約０〜約０．４、約０〜約０．３、約０〜約０．２、約０〜約０．１の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内の量で含む。ある実施形態では、組成物は、たとえば、約１０モルパーセントまたは約５モルパーセントであってよい非ゼロ量のＢ２Ｏ３を含む。ある実施形態の組成物はＢ２Ｏ３を実質的に含まなくてよい。
【００４１】
１つ以上の実施形態では、Ｂ２Ｏ３は、前記組成物から形成されたガラス中に耐久性のより低い相または分解性相を形成する。ガラスの分解性相と抗菌活性との間の関係は、本明細書でより詳細に議論される。理論によって束縛するものではないが、ガラス中に耐久性のより低い相または分解性相を形成するＢ２Ｏ３の傾向にもかかわらず、組成物中にＢ２Ｏ３が含まれることで、そのような組成物を含むガラス中に損傷抵抗性が付与されると考えられる。１つ以上の実施形態の組成物は、１種類以上のアルカリ酸化物（Ｒ２Ｏ）（たとえば、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、および／またはＣｓ２Ｏ）を含む。ある実施形態では、アルカリ酸化物は、そのような組成物の溶融温度および／または液相線温度を変化させる。１つ以上の実施形態では、低い溶融温度および／または低い液相線温度を示す組成物を得るために、アルカリ酸化物の量を調節することができる。理論によって束縛するものではないが、アルカリ酸化物を加えることで、そのような組成物を含む抗菌性ガラスの熱膨張係数（ＣＴＥ）の増加および／または化学的耐久性の低下が生じうる。場合によっては、これらの特性は、アルカリ酸化物を加えることによって大幅に変化させることができる。
【００４２】
ある実施形態では、より大きなアルカリイオン（たとえば、Ｋ＋）とのイオン交換、たとえば抗菌性ガラスのより小さなアルカリイオンと、そのようなより大きなアルカリイオンを含有する溶融塩浴のより大きなアルカリイオンとの交換を促進するために、少量のアルカリ酸化物（Ｌｉ２ＯおよびＮａ２Ｏなど）の存在が必要となるイオン交換プロセスによって、本明細書に開示される抗菌性ガラスを化学強化することができる。一般に、３つの種類のイオン交換を行うことができる。そのようなイオン交換の１つはＮａ＋とＬｉ＋の交換を含み、これによって深い層深さが得られるが圧縮応力は小さくなる。別のそのようなイオン交換はＫ＋とＬｉ＋の交換を含み、これによって小さい層深さが得られるが、比較的大きな圧縮応力が得られる。第３のそのようなイオン交換はＫ＋とＮａ＋の交換を含み、これによって中間の層深さおよび圧縮応力が得られる。圧縮応力は抗菌性ガラスから交換されるアルカリイオンの数に比例するので、組成物中の小さなアルカリ酸化物が十分に高濃度であることが、そのような組成物を含む抗菌性ガラス中に大きな圧縮応力を発生させるのに十分となり得る。
【００４３】
１つ以上の実施形態では、組成物はＫ２Ｏを、モルパーセントの単位で、約０〜約２０、約０〜約１８、約０〜約１６、約０〜約１５、約０〜約１４、約０〜約１３、約０〜約１２、約０〜約１１、約０〜約１０、約０〜約９、約０〜約８、約０〜約７、約０〜約６、約０〜約５、約０〜約４、約０〜約３、約０〜約２、約０〜約１、約０．１〜約１、約０．２〜約１、約０．３〜約１、約０．４〜約１、約０．５〜約１、約０〜約０．５、約０〜約０．４、約０〜約０．３、約０〜約０．２、約０〜約０．１の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内の量で含む。ある実施形態では、組成物は非ゼロ量のＫ２Ｏを含み、または組成物は本明細書において定義されるようにＫ２Ｏを実質的に含まなくてもよい。イオン交換の促進に加えて、利用可能な場合、１つ以上の実施形態では、Ｋ２Ｏは、ガラス形成形態の組成物中に耐久性のより低い相または分解性相を形成することもできる。ガラスの分解性相と抗菌活性との間の関係は、本明細書でより詳細に議論される。
【００４４】
１つ以上の実施形態では、組成物はＮａ２Ｏを、モルパーセントの単位で、約０〜約２０、約０〜約１８、約０〜約１６、約０〜約１５、約０〜約１４、約０〜約１３、約０〜約１２、約０〜約１１、約０〜約１０、約０〜約９、約０〜約８、約０〜約７、約０〜約６、約０〜約５、約０〜約４、約０〜約３、約０〜約２、約０〜約１、約０．１〜約１、約０．２〜約１、約０．３〜約１、約０．４〜約１、約０．５〜約１、約０〜約０．５、約０〜約０．４、約０〜約０．３、約０〜約０．２、約０〜約０．１の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内の量で含む。ある実施形態では、組成物は非ゼロ量Ｎａ２Ｏを含み、または組成物は本明細書において定義されるようにＮａ２Ｏを実質的に含まなくてもよい。
【００４５】
１つ以上の実施形態では、組成物は、アルカリ土類酸化物および／またはＺｎＯなどの１種類以上の二価陽イオン酸化物を含むことができる。このような二価陽イオン酸化物は、組成物の溶融挙動を改善するために含むことができる。イオン交換性能に関して、二価陽イオンの存在は、アルカリ移動度を低下させる機能を果たすことがあり、したがって、より大きな二価陽イオン酸化物が使用される場合、イオン交換性能に対して悪影響が生じることがある。さらに、より小さな二価陽イオン酸化物は、一般に、より大きな二価陽イオン酸化物よりも、イオン交換されたガラス中での圧縮応力の発生が促進される。したがって、ＭｇＯおよびＺｎＯなどの二価陽イオン酸化物は、改善された応力緩和に関して利点を得ることができ、同時に、アルカリ拡散率に対する悪影響を最小限にすることができる。
【００４６】
１つ以上の実施形態では、組成物はＣａＯを、モルパーセントの単位で、約０〜約１５、約０〜約１４、約０〜約１３、約０〜約１２、約０〜約１１、約０〜約１０、約０〜約９、約０〜約８、約０〜約７、約０〜約６、約０〜約５、約０〜約４、約０〜約３、約０〜約２、約０〜約１、約０．１〜約１、約０．２〜約１、約０．３〜約１、約０．４〜約１、約０．５〜約１、約０〜約０．５、約０〜約０．４、約０〜約０．３、約０〜約０．２、約０〜約０．１の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内の量で含む。ある実施形態では、組成物はＣａＯを実質的に含まない。
【００４７】
１つ以上の実施形態では、組成物はＭｇＯを、モルパーセントの単位で、約０〜約１５、約０〜約１４、約０〜約１３、約０〜約１２、約０〜約１１、約０〜約１０、約０〜約９、約０〜約８、約０〜約７、約０〜約６、約０〜約５、約０〜約４、約０〜約３、約０〜約２、約０〜約１、約０．１〜約１、約０．２〜約１、約０．３〜約１、約０．４〜約１、約０．５〜約１、約０〜約０．５、約０〜約０．４、約０〜約０．３、約０〜約０．２、約０〜約０．１の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内の量で含む。ある実施形態では、組成物はＭｇＯを実質的に含まない。
【００４８】
１つ以上の実施形態の組成物はＺｎＯを、モルパーセントの単位で、約０〜約５、約０〜約４、約０〜約３、約０〜約２、約０〜約１、約０．１〜約１、約０．２〜約１、約０．３〜約１、約０．４〜約１、約０．５〜約１、約０〜約０．５、約０〜約０．４、約０〜約０．３、約０〜約０．２、約０〜約０．１の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内の量で含むことができる。ある実施形態では、組成物はＺｎＯを実質的に含まない。
【００４９】
１つ以上の実施形態の組成物はＦｅ２Ｏ３を、モルパーセントの単位で、約０〜約５、約０〜約４、約０〜約３、約０〜約２、約０〜約１、約０．１〜約１、約０．２〜約１、約０．３〜約１、約０．４〜約１、約０．５〜約１、約０〜約０．５、約０〜約０．４、約０〜約０．３、約０〜約０．２、約０〜約０．１の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内で含むことができる。ある実施形態では、組成物はＦｅ２Ｏ３を実質的に含まない。
【００５０】
１つ以上の実施形態では、組成物は１種類以上の着色剤を含むことができる。このような着色剤の例としては、ＮｉＯ、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｃｏ３Ｏ４、およびその他の周知の着色剤が挙げられる。ある実施形態では、１種類以上の着色剤は、最大約１０モル％の範囲内の量で存在することができる。場合によっては、１種類以上の着色剤は、約０．０１モル％〜約１０モル％、約１モル％〜約１０モル％、約２モル％〜約１０モル％、約５モル％〜約１０モル％、約０．０１モル％〜約８モル％、または約０．０１モル％〜約５モル％の範囲内の量で存在することができる。
【００５１】
１つ以上の実施形態では、組成物は１種類以上の核剤を含むことができる。代表的な核剤としては、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、および当技術分野において周知の他の核剤が挙げられる。組成物は１種類以上の異なる核剤を含むことができる。組成物の核剤含有量は約０．０１モル％〜約１モル％の範囲内であってよい。場合によっては、核剤含有量は、約０．０１モル％〜約０．９モル％、約０．０１モル％〜約０．８モル％、約０．０１モル％〜約０．７モル％、約０．０１モル％〜約０．６モル％、約０．０１モル％〜約０．５モル％、約０．０５モル％〜約１モル％、約０．１モル％〜約１モル％、約０．２モル％〜約１モル％、約０．３モル％〜約１モル％、または約０．４モル％〜約１モル％の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内であってよい。
【００５２】
本発明の組成物から形成されたガラスは複数のＣｕ１＋イオンを含むことができる。ある実施形態では、このようなＣｕ１＋イオンは、ガラス網目の一部を形成し、ガラス改質剤として特徴付けることができる。理論によって束縛するものではないが、Ｃｕ１＋イオンがガラス網目の一部となる場合、典型的なガラス形成プロセス中、溶融ガラスの冷却ステップが速すぎるため、銅含有酸化物（たとえば、ＣｕＯおよび／またはＣｕ２Ｏ）が結晶化できない場合があると考えられる。したがって、Ｃｕ１＋は非晶質状態で残存し、ガラス網目の一部を形成する。場合によっては、Ｃｕ１＋イオンの総量は、結晶相中またはガラスマトリックス中のいずれに存在する場合でも、最大４０モル％、最大５０モル％、または最大６０モル％など、より多くなりうる。
【００５３】
１つ以上の実施形態では、本明細書に開示される組成物から形成されたガラスは、Ｃｕ１＋結晶としてガラスマトリックス中に分散されるＣｕ１＋イオンを含む。１つ以上の実施形態では、Ｃｕ１＋結晶は赤銅鉱の形態で存在することができる。ガラス中に存在する赤銅鉱は、ガラスマトリックスまたはガラス相とは異なる相を形成することができる。別の実施形態では、赤銅鉱は、１つ以上のガラス相（たとえば、本明細書に記載の耐久性相）の一部を形成したり、それらと関連したりすることができる。Ｃｕ１＋結晶の平均主要寸法は、約５マイクロメートル（μｍ）以下、４マイクロメートル（μｍ）以下、３マイクロメートル（μｍ）以下、２マイクロメートル（μｍ）以下、約１．９マイクロメートル（μｍ）以下、約１．８マイクロメートル（μｍ）以下、約１．７マイクロメートル（μｍ）以下、約１．６マイクロメートル（μｍ）以下、約１．５マイクロメートル（μｍ）以下、約１．４マイクロメートル（μｍ）以下、約１．３マイクロメートル（μｍ）以下、約１．２マイクロメートル（μｍ）以下、約１．１マイクロメートル以下、１マイクロメートル以下、約０．９マイクロメートル（μｍ）以下、約０．８マイクロメートル（μｍ）以下、約０．７マイクロメートル（μｍ）以下、約０．６マイクロメートル（μｍ）以下、約０．５マイクロメートル（μｍ）以下、約０．４マイクロメートル（μｍ）以下、約０．３マイクロメートル（μｍ）以下、約０．２マイクロメートル（μｍ）以下、約０．１マイクロメートル（μｍ）以下、約０．０５マイクロメートル（μｍ）以下、ならびにそれらの間のすべての範囲および部分的範囲となりうる。本明細書に使用され、語句「平均主要寸法」と関連する場合、単語「平均」は、平均値を意味し、単語「主要寸法」は、ＳＥＭによって測定される粒子の最大寸法である。ある実施形態では、赤銅鉱相は、抗菌性ガラス中に、抗菌性ガラスの少なくとも約１０重量％、少なくとも約１５重量％、少なくとも約２０重量％、少なくとも約２５重量％、ならびにそれらの間のすべての範囲および部分的範囲の量で存在することができる。
【００５４】
ある実施形態では、ガラスは約７０重量％以上のＣｕ１＋、および約３０重量％以下のＣｕ２＋を含むことができる。Ｃｕ２＋イオンは、黒銅鉱形態中、および／またはさらにはガラス中（すなわち、結晶相としてではなく）に存在することができる。
【００５５】
ある実施形態では、ガラス中の重量％でのＣｕの総量は、約１０〜約３０、約１５〜約２５、約１１〜約３０、約１２〜約３０、約１３〜約３０、約１４〜約３０、約１５〜約３０、約１６〜約３０、約１７〜約３０、約１８〜約３０、約１９〜約３０、約２０〜約３０、約１０〜約２９、約１０〜約２８、約１０〜約２７、約１０〜約２６、約１０〜約２５、約１０〜約２４、約１０〜約２３、約１０〜約２２、約１０〜約２１、約１０〜約２０、約１６〜約２４、約１７〜約２３、約１８〜約２２、約１９〜約２１の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内となることができる。１つ以上の実施形態では、ガラス中のＣｕ１＋イオンの総量Ｃｕに対する比は、約０．５以上、０．５５以上、０．６以上、０．６５以上、０．７以上、０．７５以上、０．８以上、０．８５以上、０．９以上、またはさらには１以上、ならびにそれらの間のすべての範囲および部分的範囲である。Ｃｕ量およびＣｕ１＋イオンの全Ｃｕに対する比は、当技術分野において周知の誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）技術によって求めることができる。
【００５６】
ある実施形態では、ガラスは、Ｃｕ２＋よりも多い量のＣｕ１＋および／またはＣｕ０を示しうる。たとえば、ガラス中のＣｕ１＋、Ｃｕ２＋、およびＣｕ０の総量に基づくと、Ｃｕ１＋およびＣｕ０を合わせたパーセント値は、約５０％〜約９９．９％、約５０％〜約９９％、約５０％〜約９５％、約５０％〜約９０％、約５５％〜約９９．９％、約６０％〜約９９．９％、約６５％〜約９９．９％、約７０％〜約９９．９％、約７５％〜約９９．９％、約８０％〜約９９．９％、約８５％〜約９９．９％、約９０％〜約９９．９％、約９５％〜約９９．９％の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内となりうる。Ｃｕ１＋、Ｃｕ２＋、およびＣｕ０の相対量は、当技術分野において周知のＸ線フォトルミネッセンス分光法（ＸＰＳ）技術を用いて求めることができる。以下の表には、ＸＰＳによって測定されたこれらの量が報告されている。特に、これらの表には、Ｃｕ２＋の量とＣｕ１＋およびＣｕ０の合計量とが報告されている。理論によって束縛するものではないが、表１に示される実施形態の大部分は、ＸＰＳを行った条件下で銅がＣｕ１＋の形態で存在することを示していると考えられる。
【００５７】
本発明の抗菌性ガラスは、少なくとも第１の相および第２の相を含む。１つ以上の実施形態では、抗菌性ガラスは２つ以上の相を含むことができ、それらの相は、浸出液との相互作用に耐えるための特定の相中の原子結合の性質に基づいて異なる。特に、１つ以上の実施形態のガラスは、分解性相と記載できる第１の相と、耐久性相と記載できる第２の相とを含むことができる。語句「第１の相」および「分解性相」は同義で使用することができる。語句「第２の相」および「耐久性相」は同義で使用することができる。本明細書において使用される場合、用語「耐久性」は、浸出液との相互作用中および相互作用後に無傷のままとなる耐久性相の原子結合の傾向を意味する。本明細書において使用される場合、用語「分解性」は、１種類以上の浸出液との相互作用中および相互作用後に破壊される分解性相の原子結合の傾向を意味する。１つ以上の実施形態では、耐久性相はＳｉＯ２を含み、分解性相はＢ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、およびＲ２Ｏ（式中、Ｒは、Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ、Ｒｂ、およびＣｓのいずれか１つ以上を含むことができる）の少なくとも１つを含む。理論によって束縛するものではないが、分解性相の成分（すなわち、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、および／またはＲ２Ｏ）は、浸出液とより容易に相互作用し、これらの成分同士の間の結合、およびこれらの成分と抗菌性ガラス中の別の成分との間の結合は、浸出液との相互作用中および相互作用後により容易に破壊されると考えられる。浸出液としては、水、酸、またはその他の同様の材料を挙げることができる。１つ以上の実施形態では、分解性相は分解に１週間以上、１か月以上、３か月以上、またはさらには６か月以上耐える。ある実施形態では、寿命は、特定の期間にわたる抗菌効果の維持として特徴付けることができる。
【００５８】
１つ以上の実施形態では、耐久性相は、分解性相の量よりも多い重量基準の量で存在する。場合によっては、分解性相は島を形成し、耐久性相は島（すなわち耐久性相）を取り囲む海を形成する。１つ以上の実施形態では、耐久性相および分解性相のいずれか一方または両方が赤銅鉱を含むことができる。そのような実施形態における赤銅鉱は、それぞれの相中または両方の相中に分散することができる。
【００５９】
ある実施形態では、抗菌性ガラスのさらなる熱処理なしに相分離が起こる。ある実施形態では、相分離は、溶融中に起こる場合があり、ガラス組成物を最高約１６００℃または１６５０℃およびそれらを含む温度で溶融させる場合に生じうる。ガラスを冷却すると、相分離が維持される。
【００６０】
抗菌性ガラスは、板として提供できるし、または粒子状、繊維状などの別の形状を有することもできる。１つ以上の実施形態では、図１および２に示されるように、抗菌性ガラス１００は、表面１０１と、約５ナノメートル（ｎｍ）以下の深さで表面１０１から抗菌性ガラス中に延在する表面部分１２０とを含む。表面部分は複数の銅イオンを含むことができ、複数の銅イオンの少なくとも７５％がＣｕ１＋イオンを含む。たとえば、場合によっては、表面部分中の複数の銅イオンの少なくとも約８０％、少なくとも約８５％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、少なくとも約９８％、少なくとも約９９％または少なくとも約９９．９％がＣｕ１＋イオンを含む。ある実施形態では、表面部分中の複数の銅イオンの２５％以下（たとえば、２０％以下、１５％以下、１２％以下、１０％以下、または８％以下）がＣｕ２＋イオンを含む。たとえば、場合によっては、表面部分中の複数の銅イオンの２０％以下、１５％以下、１０％以下、５％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、または０．０１％以下がＣｕ２＋イオンを含む。ある実施形態では、抗菌性ガラス中のＣｕ１＋イオンの表面濃度は制御される。場合によっては、約４ｐｐｍ以上のＣｕ１＋イオン濃度を抗菌性ガラスの表面上であることができる。
【００６１】
１つ以上の実施形態の抗菌性ガラスは、ＥＰＡ試験下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）の少なくとも１つの濃度の２対数減少以上（たとえば、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６、６．５、ならびにそれらの間のすべての範囲および部分的範囲）を示すことができる。場合によっては、抗菌性ガラスは、ＥＰＡ試験下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ｂａｃｔｅｒｉａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）の少なくとも１つの濃度の少なくとも４対数減少、５対数減少、またはさらには６対数減少を示す。
【００６２】
１つ以上の実施形態による本明細書に記載のガラスは、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ｂａｃｔｅｒｉａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）の少なくとも１つの濃度の４対数減少以上（たとえば、５対数減少以上）を示すことができる。本明細書に記載のガラスの１つ以上の実施形態は、細菌用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験の下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）の少なくとも１つの濃度の４対数減少以上（たとえば、５対数減少以上）をも示す。本明細書において使用される場合、細菌用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験は、約３８パーセントから約４２パーセントの湿度でガラスまたは物品を約２３℃から約３７℃の温度に約６時間加熱することを含む修正された条件で標準のＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験下で細菌を評価することを含む。
【００６３】
本明細書に記載の１つ以上の実施形態では、抗菌性ガラスは、ウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験下でマウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）が２対数減少以上、３対数減少以上、４対数減少以上、または５対数減少以上を示す。ウイルス用ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験は、以下の手順を含む。試験される各材料（たとえば、１つ以上の実施形態の物品またはガラス、対照材料、ならびにあらゆる比較用ガラスまたは物品）に対して、材料の３つの試料（個別の滅菌ペトリ皿中に入れられる）のそれぞれに、試験ウイルスの２０μＬのアリコート（抗菌活性が測定される場合）、または試験ウイルスを有する、もしくは有さない５％ウシ胎児血清の有機汚物負荷を含む試験媒体（細胞毒性が測定される場合）を接種する。次に接種材料をフィルムで覆い、試験ウイルスおよび／または試験媒体がフィルム上に広がるがフィルム端部を越えて広がらないように、フィルムを押し下げる。各試料に接種したときに曝露時間を開始する。接種した試料を相対湿度４２％で室温（約２０℃）に設定した調整室に２時間入れる。対照試料に関する曝露時間は以下に議論される。２時間の曝露時間の後、滅菌鉗子を用いてフィルムを持ち上げ、試験ウイルスおよび／または試験媒体の２．００ｍＬのアリコートを個別に、材料の各試料上、および各試料を覆うために使用したフィルムの下側（すなわち試料に露出するフィルムの側）にピペットで移す。各試料の表面を、個別に滅菌プラスチック製セルスクレーパーですくい取り、試験ウイルスを収集する。試験ウイルスおよび／または試験媒体を（１０−２希釈で）収集し、ボルテックス型ミキサーを用いて混合し、連続１０倍希釈液を調製する。次に、希釈液の抗菌活性および／または細胞毒性の分析を行う。
【００６４】
ウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験のための抗菌活性試験用の対照試料（「ゼロ時間ウイルス対照」とも記載される）を調製するために、３つの対照試料（個別の滅菌ペトリ皿中に入れられる）に、試験ウイルスの２０μＬのアリコートをそれぞれ接種する。接種直後に、試験ウイルスの２．００ｍＬのアリコートをピペットで対照試料上に移す。各試料の表面を個別に滅菌プラスチック製セルスクレーパーですくい取り、試験ウイルスを収集する。試験ウイルスを（１０−２希釈で）収集し、ボルテックス型ミキサーを用いて混合し、連続１０倍希釈液を調製した。希釈液の抗菌活性の分析を行う。
【００６５】
ウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験のための細胞毒性用の対照試料（「２時間対照ウイルス」とも記載される）を調製するために、１つの対照試料（個別の滅菌ペトリ皿に入れられる）に、試験ウイルスは有さずに有機汚物負荷（５％ウシ胎児血清）を含有する試験媒体の２０μＬのアリコートを接種する。接種材料をフィルムで覆い、試験媒体がフィルム上に広がるがフィルム端部を越えて広がらないように、フィルムを押し下げる。各試料に接種するときに曝露時間を開始する。対照試料を相対湿度４２％で室温（２０℃）に設定した調整室に２時間曝露時間の間入れる。この曝露時間の後、滅菌鉗子を用いてフィルムを持ち上げ、試験媒体のアリコートを個別に、各対照試料上、およびフィルムの下側（すなわち試料に露出するフィルムの側）にピペットで移す。各試料の表面を、個別に滅菌プラスチック製セルスクレーパーですくい取り、試験媒体を収集する。試験媒体を（１０−２希釈で）収集し、ボルテックス型ミキサーを用いて混合し、連続１０倍希釈液を調製した。希釈液の細胞毒性の分析を行った。
【００６６】
１つ以上の実施形態の抗菌性ガラスは、本明細書に記載の対数減少を長期間示すことができる。言い換えると、抗菌性ガラスは、長時間または延長された抗菌効果を示すことができる。たとえば、ある実施形態では、抗菌性ガラスは、抗菌性ガラスの形成後、または抗菌性ガラスを担体（たとえば、ポリマー、モノマー、バインダー、溶媒など）と組み合わせた後に、ＥＰＡ試験、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件、細菌用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１、および／またはウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１の試験下で、最大１か月、最大３か月、最大６か月、または最大１２か月の間、本明細書に記載の対数減少を示すことができる。これらの期間は、抗菌性ガラスを形成した時点、もしくは担体と組み合わせた時点、またはそれらの後に開始することができる。
【００６７】
１つ以上の実施形態の抗菌性ガラスは、本明細書に記載の担体と組み合わせると防腐機能を示すことができる。このような実施形態において、抗菌性ガラスによって、担体中の種々の汚染物の死滅もしくは除去、または増殖の減少が可能となる。汚染物としては、菌類、細菌、ウイルス、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００６８】
１つ以上の実施形態では、本明細書に記載のガラスおよび／または物品は、浸出液に曝露または接触すると銅イオンを浸出する。１つ以上の実施形態では、ガラスは、水を含む浸出液に曝露すると銅イオンのみを浸出する。
【００６９】
１つ以上の実施形態では、本明細書に記載の抗菌性ガラスおよび／または物品は、調整可能な抗菌活性放出を有することができる。ガラスおよび／または物品の抗菌活性は、抗菌性ガラスと水などの浸出液との間の接触によって生じることができ、浸出液によって、Ｃｕ１＋イオンが抗菌性ガラスから放出される。この作用は水溶性と記載することができ、この水溶性を調整することでＣｕ１＋イオンの放出を制御することができる。
【００７０】
ある実施形態では、Ｃｕ１＋イオンが、ガラス網目中に配置される、および／またはガラス網目中の原子と原子結合を形成する場合、水または水分によってそれらの結合が破壊され、Ｃｕ１＋イオンは放出できるようになり、ガラスまたはガラスセラミックの表面上に露出しうる。
【００７１】
１つ以上の実施形態では、抗菌性ガラスは、ソーダ石灰ケイ酸塩などのガラス組成物の溶融に典型的に使用される低コストの溶融タンク中での形成を用いて形成することができる。当技術分野において周知の形成方法を用いて、抗菌性ガラスから板を形成することができる。たとえば、形成方法の例としては、フロートガラス法、ならびにフュージョンドローおよびスロットドローなどのダウンドロー法が挙げられる。
【００７２】
本発明の抗菌性ガラスは、電子デバイス（たとえば、携帯電話、スマートフォン、タブレット、ビデオプレーヤー、情報端末装置、ラップトップコンピュータなど）、建築構造（たとえば、カウンタートップまたは壁）、器具（たとえば、クックトップ、冷蔵庫、および食器洗浄機の扉など）、情報表示装置（たとえばホワイトボード）、および自動車部品（たとえば、ダッシュボードパネル、フロントガラス、窓部品など）など、単独または他の材料との組合せで種々の物品中に組み込むことができる。そのような物品中に使用される場合、抗菌性ガラスはハウジングおよび／またはディスプレイの少なくとも一部を形成することができる。
【００７３】
形成後、抗菌性ガラスは、板に成形することができ、所望の最終用途のための成形、研磨、またはその他の処理が可能である。場合によっては、抗菌性ガラスを粉砕して、粉末または粒子の形態にすることができる。別の実施形態では、粒子状の抗菌性ガラスを別の材料または担体と組み合わせて、種々の最終用途の物品にすることができる。抗菌性ガラスとそのような別の材料または担体との組合せは、射出成形、押出成形、またはコーティングに適している場合があるし、または延伸して繊維にすることもできる。このような別の材料または担体としては、本明細書に記載のようなポリマー、モノマー、バインダー、溶媒、またはそれらの組合せを挙げることができる。本明細書に記載の実施形態に使用されるポリマーとしては、熱可塑性ポリマー、ポリオレフィン、硬化させたポリマー、紫外線硬化すなわちＵＶ硬化させたポリマー、ポリマーエマルジョン、溶剤系ポリマー、およびそれらの組合せを挙げることができる。好適なポリマーの例としては、熱可塑性プラスチック、たとえばポリスチレン（ＰＳ）、高衝撃ＰＳ、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン（場合によりポリアミド（ＰＡ）と呼ばれる）、ポリ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）（ＡＢＳ）、ＰＣ−ＡＢＳブレンド、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）およびＰＢＴコポリマー、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびＰＥＴコポリマー、ポリオレフィン（ＰＯ）、たとえば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、環状ポリオレフィン（環状ＰＯ）、変性ポリフェニレンオキシド（ｍＰＰＯ）、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、アクリルポリマー、たとえばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、熱可塑性ウレタン（ＴＰＵ）、ポリエーテルイミド（ＰＥｌ）、ならびにこれらのポリマーの互いのブレンドが挙げられるが、これらに限定されるものではない。好適な射出成形可能な熱硬化性ポリマーとしては、エポキシ、アクリル系、スチレン系、フェノール系、メラミン、ウレタン、ポリエステル、およびシリコーン樹脂が挙げられる。別の実施形態では、ポリマーは、溶媒中に溶解させたり、または溶媒中の別個の相として分散させて、合成ゴムまたは天然ゴムの水エマルジョンであるラテックスなどのポリマーエマルジョンを形成したり、または重合によって得られたプラスチックであり、特にコーティング（塗料として）および接着剤として使用したりすることができる。ポリマーは、フッ素化シラン、またはその他の低摩擦材料または減摩材料を含むことができる。ポリマーは、衝撃改質剤、難燃剤、ＵＶ抑制剤、帯電防止剤、離型剤、ガラス、金属、または炭素の繊維または粒子（スフィアなど）、タルク、クレー、もしくはマイカなどの充填剤、および着色剤を含有することができる。モノマーの具体例としては、触媒硬化性モノマー、熱硬化性モノマー、放射線硬化性モノマー、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００７４】
一例では、アクリルラテックス塗料を、粒子形態で直径が約５マイクロメートル（μｍ）である２０重量％の抗菌性ガラスと組み合わせることができる。ある実施形態では、得られる塗料および抗菌性ガラスの組合せは、約４重量％のＣｕＯを含んだ。１つ以上の実施形態では、ポリマー、モノマー、バインダー、または溶媒などの担体と組み合わせる場合、抗菌性ガラスの量は約５０重量％〜約８５重量％の範囲内であってよい。ある実施形態では、抗菌性ガラスは、抗菌性ガラスおよび担体の全重量を基準として約５５重量％〜約８５重量％、約６０重量％〜約８５重量％、約６５重量％〜約８５重量％、約５０重量％〜約８０重量％、約５０重量％〜約７５重量％、約５０重量％〜約７０重量％の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内の量で存在することができる。このような実施形態では、その中に存在するＣｕＯの総量は約２０重量％であってよい。別の実施形態では、抗菌性ガラスおよび担体の組合せ中に存在するＣｕ２Ｏの量は、約１０重量％〜約２０重量％の範囲内、特に約１５％であってよい。体積％での抗菌性ガラス対担体の比は、約９０：１０〜約１０：９０の範囲内、特に約５０：５０であってよい。
【００７５】
１つ以上の実施形態では、抗菌性ガラスは、粒子形態で提供することができ、約０．１マイクロメートル（μｍ）〜約１０マイクロメートル（μｍ）、約０．１マイクロメートル（μｍ）〜約９マイクロメートル（μｍ）、約０．１マイクロメートル（μｍ）〜約８マイクロメートル（μｍ）、約０．１マイクロメートル（μｍ）〜約７マイクロメートル（μｍ）、約０．１マイクロメートル（μｍ）〜約６マイクロメートル（μｍ）、約０．５マイクロメートル（μｍ）〜約１０マイクロメートル（μｍ）、約０．７５マイクロメートル（μｍ）〜約１０マイクロメートル（μｍ）、約１マイクロメートル（μｍ）〜約１０マイクロメートル（μｍ）、約２マイクロメートル（μｍ）〜約１０マイクロメートル（μｍ）、約３マイクロメートル（μｍ）〜約１０マイクロメートル（μｍ）、約３マイクロメートル（μｍ）〜約６マイクロメートル（μｍ）、約３．５マイクロメートル（μｍ）〜約５．５マイクロメートル（μｍ）、約４マイクロメートル（μｍ）〜約５マイクロメートル（μｍ）の範囲内、ならびにそれらの間のすべての範囲内および部分的範囲内の直径を有することができる。粒子状抗菌性ガラスは、実質的に球状であってよいし、不規則な形状を有することもできる。これらの粒子は、溶媒中に提供することができ、その後、他の点では本明細書に記載されるように担体中に分散させることができる。
【００７６】
理論によって束縛するものではないが、ラテックス塗料などの本明細書に記載の抗菌性ガラスと担体との組合せは、同じ量の銅が使用される場合でさえも、Ｃｕ２Ｏ（赤銅鉱）のみを含む同じラテックス塗料よりも実質的に高い抗菌効果が得られると考えられる。本明細書に記載の抗菌性ガラス中のＣｕ１＋結晶の存在は、赤銅鉱として存在する場合でさえも、Ｃｕ１＋状態を維持する傾向にある。理論によって束縛するものではないが、Ｃｕ２Ｏが、本明細書に記載のガラスから離れて単独で提供されると、Ｃｕイオンは安定性がより低くなり、Ｃｕ１＋からＣｕ２＋に変化しうると考えられる。
【００７７】
本明細書に記載の物品の抗菌性能は、物品の表面上にポリマーの薄層の存在の影響を受けうる。この薄層は疎水性を示すことができ、活性銅種（Ｃｕ１＋）の空気への曝露または表面への浸出を妨害しうる。１つ以上の実施形態では、物品には、活性銅種の浸出を促進するバランスのとれた疎水性−親水性を有するポリマーを使用することができる。そのようなポリマーの例としては、吸湿性／水溶性ポリマーおよび界面活性剤、両親媒性ポリマー、および／または両親媒性ポリマーおよび吸湿性材料の組合せが挙げられる。１つ以上の実施形態では、空気への曝露および／または活性銅種の表面への浸出は、露出処理面を有する物品を提供することによって促進することができる。１つ以上の実施形態では、露出処理面は、物品中に含まれるガラスの少なくとも一部を空気に露出させるため、またはガラスの一部を物品表面に提供するために、機械的または化学的に処理された表面である。露出処理面を形成するための具体的な方法としては、サンディング、研磨、プラズマ処理（たとえば、空気、Ｎ２、Ｏ２、Ｈ２、Ｎ２、および／またはアルゴンを主成分とするプラズマ）、およびポリマー材料の薄層を除去する別の方法が挙げられる。１つ以上の別の実施形態では、露出処理表面は、そのような面をより親水性するために露出処理面中または露出処理面に導入される官能基、特にヒドロキシル基およびカルボニル基を含む。露出処理面を形成することで、活性銅種が空気に曝露し、物品表面により容易に浸出する。
【００７８】
加工性、機械的性質、およびポリマーと本明細書に記載のガラス（使用可能なあらゆる充填剤および／または添加剤を含む）との間の相互作用を改善するために、処理剤／加工助剤を本明細書に記載の物品中に含めることができる。代表的な処理剤／加工助剤としては、固体または液体の材料を挙げることができる。処理剤／加工助剤によって、押出成形の種々の利点を得ることができ、処理剤／加工助剤としてはシリコーン系油、ワックス、および流動性フルオロポリマーを挙げることができる。別の実施形態では、処理剤／加工助剤としては、相溶化剤／カップリング剤、たとえば、機械的性質および熱的性質を改善するためにポリマー複合材料の処理に典型的に使用されるオルガノ−シラン／シロキサンなどの有機ケイ素化合物を挙げることができる。このような相溶化剤／カップリング剤は、ガラスの表面改質に使用することができ、そのようなものとしては、（３−アクリロキシ−プロピル）トリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリ−エトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、およびビニルトリメトキシシランを挙げることができる。
【００７９】
ある実施形態では、本明細書に記載の物品は、着色およびその他の目的で加えることもできる典型的には金属系無機物質である顔料などの充填剤を含むことができ、たとえば、アルミニウム顔料、銅顔料、コバルト顔料、マンガン顔料、鉄顔料、チタン顔料、スズ顔料、クレイアース顔料（天然に形成された酸化鉄）、炭素顔料、アンチモン顔料、バリウム顔料、および亜鉛顔料を含むことができる。
【００８０】
本明細書に記載のように本明細書に記載の抗菌性ガラスを担体と組み合わせた後、その組合せから所望の物品を形成することができる。そのような物品の例としては、電子デバイスのハウジング（たとえば、携帯電話、スマートフォン、タブレット、ビデオプレーヤー、情報端末装置、ラップトップコンピュータなど）、建築構造（たとえば、カウンタートップまたは壁）、器具（たとえば、クックトップ、冷蔵庫、および食器洗浄機の扉など）、情報表示装置（たとえばホワイトボード）、および自動車部品（たとえば、ダッシュボードパネル、フロントガラス、窓部品など）が挙げられる。
【００８１】
１つ以上の実施形態では、本発明の物品は、所望の多孔度を示すことができ、同じまたは異なる用途を有することが可能な、複雑な形状などの種々の形状、およびプラスチック、ゴム、および繊維／布などの種々の形態にすることができる。多孔質物品は、抗菌フィルターとして使用することもできる。たとえば、本発明の物品は、チャネルだけではなく多孔質チャネル壁も含むハニカム構造に押出成形することができる。
【００８２】
別の実施形態では、本発明の物品は、高ガラス充填量を含むことができる。そのような物品は、溶融プロセスまたは湿式プロセスで形成することができる。このような実施形態では、物品自体を抗菌性材料として使用することに加えて、ポリマーを焼失させたり除去したりすることで、多孔質で単純または複雑な形状を有する純銅ガラス抗菌性物品を得ることができる。
【００８３】
Ｃｕ（Ｉ）は、有機反応、特に、一部の例としてアクリルモノマーの重合および油脂化学用途（たとえば、メチルエステルおよびワックスエステルの両方のプロセスを含む脂肪エステルから脂肪アルコールへの水素化分解、アルコールとアミンとのアルキル化、および脂肪アルコールのアミノ化）などの穏やかな有機反応の場合の優れた触媒の１つである。本明細書に記載の物品はそのような用途に使用することができる。
【００８４】
本明細書に記載の物品の種々の使用および用途の例を図１４に示している。
【００８５】
抗菌性ガラスおよびポリマーを含む本明細書に記載の物品は、ＥＰＡ試験下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ｂａｃｔｅｒｉａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）の少なくとも１つの濃度の２対数減少以上を示すことができる。場合によっては、本発明の物品は、ＥＰＡ試験下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ｂａｃｔｅｒｉａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）の少なくとも１つの濃度の少なくとも４対数減少、５対数減少、またはさらには６対数減少を示す。
【００８６】
１つ以上の実施形態による本明細書に記載の物品は、ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件および／または細菌用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ｂａｃｔｅｒｉａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）の少なくとも１つの濃度の２対数減少以上（たとえば、３対数減少以上、４対数減少以上、または５対数減少以上）を示すことができる。本明細書に記載の物品の１つ以上の実施形態は、ウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験下で、マウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）（ＭＮＶ−１株）の濃度の４対数減少以上（たとえば、５対数減少以上）をも示す。
【００８７】
１つ以上の実施形態の物品は、本明細書に記載の対数減少を長期間示すことができる。言い換えると、本発明の物品は、長時間または延長された抗菌効果を示すことができる。たとえば、ある実施形態では、本発明の物品は、抗菌性ガラスの形成後、または抗菌性ガラスを担体と組み合わせた後、最大１か月、最大３か月、最大６か月、または最大１２か月の間、本明細書に記載の細菌および／またはウイルスの対数減少を示すことができる。これらの期間は、抗菌性ガラスの形成された時点、または担体と組み合わせた時点、もしくはそれらの後に開始することができる。
【００８８】
１つ以上の実施形態では、本発明の物品は、表面上に塗布することができる、被覆表面を形成するコーティングを含むことができる。被覆表面は、特定の環境に曝露した後で実質的な変化が生じない安定した色を示すことができる。たとえば、被覆表面は、相対湿度１００％で３８℃の温度に７日間曝露した後にＡＳＴＭ  Ｄ２２４７により測定して２未満、またはさらには約１未満のデルタ（Δ）Ｅを示すことができる。本明細書において使用される場合、語句「デルタ（Δ）Ｅ」は、ＣＩＥＬＡＢ色空間の２つの色座標間の距離によって測定される全色距離を意味する：
【００８９】
【数１】
2017508705.tif 000003
被覆表面は、試験片の中央に化学物質を１時間曝露した後にＡＳＴＭ  Ｄ１３０８によって測定されるように、種々の化学物質に対して耐薬品性を示すこともできる。
【００９０】
本明細書に記載の物品は、着色のための顔料を含むことができる。したがって、そのような物品から作製されるコーティングは、担体の色、担体混合物、および粒子充填量によって多種多様の色を示すことができる。さらに、本明細書に記載の物品および／またはコーティングは、ＡＳＴＭ  Ｄ４５４１によって測定される塗料密着性に対する悪影響を示さない。場合によっては、本発明の物品またはコーティングの下にある基材に対する密着性は、基材の凝集強度よりも高かった。言い換えると、試験中、コーティングと基材との間の密着性は、コーティングが基材表面から分離する前に下にある基材が破壊されるほど強かった。たとえば、基材が木材を含む場合、コーティングと基材との間の密着力は、ＡＳＴＭ  Ｄ４５４１によって測定した場合に約３００ｐｓｉ（２．０７ＭＰａ）以上、４００ｐｓｉ（２．７６ＭＰａ）以上、５００ｐｓｉ（３．４５ＭＰａ）以上、６００ｐｓｉ（４．１４ＭＰａ）以上、ならびにそれらの間のすべての範囲および部分的範囲となりうる。場合によっては、本発明の物品は、コーティングとして基材に塗布した場合、ＡＳＴＭ  Ｄ４４００によって測定して約３以上、約５以上、７以上、８以上、９以上、１０以上、１１以上、１２以上、１３以上、１４以上、またはさらには１５以上の抗垂れ指数（ａｎｔｉ−ｓａｇ  ｉｎｄｅｘ）値を示す。
【００９１】
本発明の物品および／またはコーティングは、家庭用途および商業用途における使用に十分な耐久性を示すことができる。特に、本発明の物品は、コーティングとして基板に塗布した場合に、ＡＳＴＭ  Ｄ４２１３によって測定して、約４以上、５以上、６以上、７以上ならびにそれらの間のすべての範囲および部分的範囲の耐擦性を示す。
【００９２】
１つ以上の実施形態では、本発明の物品および／またはコーティングは、湿気に対して抵抗性となりうる。たとえば、物品および／またはコーティングを最大約９５％の相対湿度の環境に２４時間曝露した後、本発明の物品および／またはコーティングは抗菌活性の変化を示さない。
【００９３】
本発明の物品の１つ以上の実施形態は、抗菌性ガラスと担体とを含むことができ、物品が汚染物の存在または成長に対して抵抗性または維持を示すような充填量の抗菌性ガラスを有する。汚染物としては、菌類、細菌、ウイルス、およびそれらの組合せが挙げられる。場合によっては、塗料、ワニスなどの物品中の汚染物の存在または成長によって、物品の色が変化する場合があるし、物品の完全性が低下し、物品の種々の性質に悪影響が生じる場合がある。抗菌性ガラスの最小使用料（たとえば、約５重量％以下、約４重量％以下、約３重量％以下、約２重量％以下、または約１重量％以下）を担体に含めることによって、汚染物を排除したり減少させたりすることができる。場合によっては、汚染物が排除される、または減少する場合には、担体配合物は特定の成分を含む必要がない。したがって、本明細書に記載の物品の１つ以上の実施形態に使用される担体配合物は、抗菌性ガラスを含まない周知の物品の場合に従来可能であったよりも自由度を高めおよび種類を増やすことができる。
【００９４】
本開示の別の一態様は、抗菌性物品の製造方法に関する。１つ以上の実施形態では、この方法は、ガラス組成物（本明細書に開示される組成物など）を溶融させてガラスを形成するステップと、ガラスから粒子、繊維、またはそれらの組合せを形成するステップと、粒子および／または繊維を担体（たとえば、ポリマー）中に分散させて、充填されたポリマーを得るステップと、充填されたポリマーから抗菌性物品を形成するステップとを含む。
【００９５】
１つ以上の実施形態では、方法は、物品の用途によって、選択された量のガラスをポリマー中に充填するステップを含む。たとえば、モノマーをガラス（粒子またはその他の形態に粉砕することができる）と混合し、次に重合させる（それによって熱硬化性または熱可塑性ポリマーマトリックスを得る）ことによるその場プロセス、または溶液または溶融配合（たとえば一軸スクリューまたは二軸スクリュー、反応性または非反応性のブラベンダー配合機または押出機を使用）のプロセスによるポリマーとガラスとの混合によるなどの種々の方法およびプロセスを使用することができる。
【００９６】
１つ以上の実施形態では、充填されたポリマーから抗菌性物品を形成するステップは、充填されたポリマーの押出成形または成形のステップを含むことができる。１つ以上の実施形態では、抗菌性物品は、ガラスの少なくとも一部を外面に露出させるためにさらに処理することができる。外面は、抗菌性物品の使用者が相互作用する表面（たとえば、携帯電話の外面、携帯電話のディスプレイなど）であってよい。１つ以上の実施形態では、この方法は、抗菌性物品の表面部分を除去して、充填されたポリマー中に分散したガラスを露出させるステップを含むことができる。抗菌性物品の表面部分の代表的な除去方法としては、エッチング（プラズマ、酸、またはサンディングもしくは研磨などの機械的手段による）を挙げることができる。
【実施例】
【００９７】
以下の実施例によって種々の実施形態がさらに明らかとなるであろう。
【００９８】
実施例１〜６２
本明細書に記載の組成物の非限定的な例を表１中に列挙する。表１中の組成物を、バッチ処理し、溶融させ、ガラスを形成した。表２は、表１の組成物および／またはそれらより形成されたガラスの選択された性質を示しており、溶融条件、アニール、溶融物の外観、密度、アニール点（Ｂｅａｍ  Ｂｅｎｄｉｎｇ  Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ（ＢＢＶ）により測定される）、歪点（ＢＢＶによって測定される）、軟化点（平行板粘度計（ＰＰＶ）によって測定される）、ビッカース硬度、ビッカース亀裂発生、シェブロンノッチによる破壊靱性、熱膨張係数など、およびその他の性質が含まれる。表２は、ＩＣＰ技術によって求められるＣｕ酸化物の重量パーセント、および選択されたガラスのＣｕ１＋：Ｃｕ２＋の比も含む。
【００９９】
表３は、当技術分野において周知のＸ線回折（ＸＲＤ）技術を使用し、Ｐｈｉｌｉｐｓ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ製造のＰＷ１８３０（ＣｕＫα放射線）回折計としてのモデルの市販の装置などを使用して測定される選択されたガラスの結晶相集合の結晶相および／または結晶サイズに関する情報を含んでいる。スペクトルは通常５〜８０度の２θで取得した。表３は、ＸＰＳ技術で測定した選択されたガラスの元素プロファイル情報も含んでいる。
【０１００】
次に、ガラスを、表４に示すような２つの条件下で黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）を用いてＥＰＡ試験下で試験した。表４は、ＩＣＰ技術によって求められた選択された例で見られるＣｕおよびＣｕ１＋の総量も含んでいる。
【０１０１】
【表１−１】
2017508705.tif 000004
【０１０２】
【表１−２】
2017508705.tif 000005
【０１０３】
【表１−３】
2017508705.tif 000006
【０１０４】
【表１−４】
2017508705.tif 000007
【０１０５】
【表１−５】
2017508705.tif 000008
【０１０６】
【表１−６】
2017508705.tif 000009
【０１０７】
【表１−７】
2017508705.tif 000010
【０１０８】
【表１−８】
2017508705.tif 000011
【０１０９】
【表１−９】
2017508705.tif 000012
【０１１０】
【表１−１０】
2017508705.tif 000013
【０１１１】
【表１−１１】
2017508705.tif 000014
【０１１２】
【表１−１２】
2017508705.tif 000015
【０１１３】
【表１−１３】
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【０１１４】
【表２−１】
2017508705.tif 000017
【０１１５】
【表２−２】
2017508705.tif 000018
【０１１６】
【表２−３】
2017508705.tif 000019
【０１１７】
【表２−４】
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【０１１８】
【表２−５】
2017508705.tif 000021
【０１１９】
【表２−６】
2017508705.tif 000022
【０１２０】
【表２−７】
2017508705.tif 000023
【０１２１】
【表２−８】
2017508705.tif 000024
【０１２２】
【表２−９】
2017508705.tif 000025
【０１２３】
【表２−１０】
2017508705.tif 000026
【０１２４】
【表２−１１】
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【０１２５】
【表２−１２】
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【０１２６】
【表２−１３】
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【０１２７】
【表２−１４】
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【０１２８】
【表３−１】
2017508705.tif 000031
【０１２９】
【表３−２】
2017508705.tif 000032
【０１３０】
【表３−３】
2017508705.tif 000033
【０１３１】
【表３−４】
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【０１３２】
【表３−５】
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【０１３３】
【表３−６】
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【０１３４】
【表３−７】
2017508705.tif 000037
【０１３５】
【表３−８】
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【０１３６】
【表３−９】
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【０１３７】
【表３−１０】
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【０１３８】
【表３−１１】
2017508705.tif 000041
【０１３９】
【表３−１２】
2017508705.tif 000042
【０１４０】
【表４−１】
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【０１４１】
【表４−２】
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【０１４２】
【表４−３】
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【０１４３】
【表４−４】
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【０１４４】
【表４−５】
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【０１４５】
【表４−６】
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【０１４６】
【表４−７】
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【０１４７】
【表４−８】
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実施例１３に関して、ＳＥＭ画像は、相分離が起こり、ガラス質マトリックス相および分散したガラス質の第２の相とを含んでいることを示している。この分散相は、分解性相と考えられ、赤銅鉱結晶を含む。分散相の分解は、形成されたガラスを水中で研磨すると、その相が部分的に溶解する場合に明らかとなった。ＥＤＳ分析は、ガラス質の第２の相および結晶相の両方よりもケイ素の多いガラス質相（すなわち耐久性相）を示した。結晶相は、最も銅が多かった。理論によって束縛するものではないが、ガラス質の第２の相はホウ素が多いと考えられる。分解性相（赤銅鉱結晶の沈殿を含む）の相分離は、単純な溶融後アニール以上のさらなる熱処理なしに容易に生じた。
【０１４８】
図３〜５は、実施例３０の組成物から作製したガラスのＴＥＭ画像およびＳＥＭ画像である。図３はＴＥＭ画像を示しており、最も暗い領域はシリカが多いガラス質相を示しており、より明るい領域は、リン、ホウ素、およびカリウムが多い相分離したガラス質領域である。前述したように、これらの相分離したガラス質領域は分解性領域であり、シリカの多いガラス質相は耐久性相である。分解性相および耐久性相の両方が、このガラスのガラス相を形成する。図３のＴＥＭ画像中に示される最も明るい領域は赤銅鉱結晶を示している。最も明るい領域よりも暗く見える領域は、リン、ホウ素、およびカリウムが多い相分離したガラス質領域（すなわち、分解性相）を示している。シリカが多いガラス質相は、図３中の最も暗い領域で示されている。赤銅鉱結晶のファセットを図３のＴＥＭ画像中に見ることができる。図４は、水を用いて研磨した後のガラスの断面のＳＥＭ画像を示している。図４から、分解性相（すなわち、図３中に示されるリン、ホウ素、およびカリウムが多い相分離したガラス質領域）の水に優先的な溶解を見ることができる。分解性相を形成する赤銅鉱結晶中に含まれるＣｕ１＋イオンは、分解性相が溶解することで放出される。
【０１４９】
図６は、本明細書に記載の組成物から作製したガラスのＳＴＥＭ画像を示している。図６は、銅は粒子形態で存在し、リン酸塩によって包まれ、ガラスマトリックス中に分散している３相形態を示している。リン酸塩は水に対して少し溶解性であるので、水に溶解して、Ｃｕ粒子を露出させ、活性Ｃｕ種を放出することで機能する（ウイルスおよび細菌を死滅させる）。
【０１５０】
溶融後のガラスの相分離を図７Ａ〜７Ｂおよび８Ａ〜８Ｂに示しており、これらは全体および表面領域から得た試料の断面ＴＥＭ画像のＥＤＸハイパーマップである。両方のＴＥＭ画像で同じ倍率を使用した。図７Ａ〜７Ｂは、それぞれ、１６５０℃で溶融させた直後に、６５０℃のアニールした実施例３０、および１６５０℃の溶融温度から水中で急冷した実施例３０の全体および表面領域を示している。急冷した試料を示す図７Ｂは、相分離し、分解性相中に赤銅鉱結晶を含む。したがって、相分離および結晶の形成は急冷によって抑制されなかった。したがって、図７Ａは、１６００℃または溶融物中で相分離が起こることを示している。特に、図７Ａは、最も暗い色として耐久性相を示しており、最も明るい部分は銅の存在を示しており、最も明るい部分を取り囲みわずかにより暗い色を有する部分はリンを表している。図８Ａ〜８Ｂは、８００℃で１時間のさらなる熱処理後の実施例３０の、それぞれ破断断面および研磨断面のＳＥＭ画像を示している。さらなる熱処理によって、微細構造が熟成されたように見える。図４および５に示されるような標準方法で作製した試料と比較すると、最大の赤銅鉱結晶のサイズが増加し、ナノスケールの明るいコントラストの相の数が大幅に減少する。ある実施形態では、銅の濃度が分解性相中の溶解度の限度を超え、分解性相から銅が析出する。したがって、本発明の抗菌性ガラスは、溶融状態で抗菌活性を有し、さらなる熱処理（たとえば、最高約６００℃の温度で水素中の熱処理）を行うことなく、冷却して完成状態にした場合に抗菌活性を有する。本発明の抗菌性ガラスは、十分な量で分解性相中に存在するＣｕ１＋および／またはＣｕ０を含み、銅イオンが浸出して抗菌効果が得られる。
【０１５１】
表４に記載の条件下でガラスを入手時および１日後に試験した場合、ＥＰＡ試験下での黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）の対数減少で示されるように、Ｃｕ１＋イオンが放出されることで抗菌活性が得られる。
【０１５２】
本明細書に記載のガラスの抗菌性能は、２．５ｃｍ×２．５ｃｍの寸法を有するクーポンまたは基材物品を形成することによって試験した。
【０１５３】
実施例の抗菌活性を試験するために、ＥＰＡ試験を使用した。本明細書に記載の実施例では、試験を行う前に、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）（ＡＴＣＣ  ６５３８）を連続５日間培養した。細菌培養物を血清（５％の最終濃度）およびＴｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００（最終濃度０．０１％）と混合した。各試料／担体に２０μｌの細菌懸濁液を接種し、室温および相対湿度４２％で乾燥（典型的には、約２０分〜４０分）させた後、２時間の曝露時間の間、細菌に曝露した。２時間の曝露の後、中和緩衝液を用いて細菌を担体から洗い落とし、トリプティックソイ寒天プレート上に置いた。３７℃でのインキュベーションから２４時間後、細菌コロニー形成を確認し、計数した。ガラス担体または適切な塗料対照試料に対する試料のコロニー数に基づいて、相乗平均およびパーセント減少を計算した。
【０１５４】
１つ以上の実施形態による物品を以下のように作製した。ガラスを粉末に粉砕し、Ｍｉｎｗａｘ  ＣｏｍｐａｎｙよりＰｏｌｙｃｒｙｌｉｃ（登録商標）の商標で入手可能な透明光沢保護仕上げ剤と記載される市販の担体と混合した。銅充填量（重量％／重量％）は、約５％、１０％、または１５％（ガラスが約２０重量％のＣｕを含むことに基づいて計算した）のいずれかであった。混合した担体およびガラス粉末を次に、コーティング前にポリマーフィルムを裏打ちしたＰｙｖｅｋ（登録商標）紙の上に刷毛塗りした。コーティングしたＰｙｖｅｋ（登録商標）紙を、抗菌性能試験のための２．５×２．５ｃｍのクーポンに切断した。
【０１５５】
熱可塑性ポリマーを使用した場合、１９５℃〜２２０℃の範囲内の温度および５０ｒｐｍの速度で、ガラス粉末をＰｅｒａｌｔｈａｎｅ（登録商標）の商標を有する市販のポリマーと配合した。ガラスの充填量は約６０〜８０％であった。得られたポリマーおよびガラスの複合材料から、ホットプレス法によって２．５×２．５ｃｍのクーポンを作製した。
【０１５６】
一部の実施例では、エポキシ樹脂を使用した。そのような実施例では、約３．０ｇの市販のエポキシ樹脂Ｅｒｉｓｙｓ  ＧＥ２２を、約１ｇの硬化剤Ａｍｉｃｕｒｅ  ＰＡＣＭおよび２ｇのエタノールと２０ｍＬのバイアル中で１つにまとめて、十分に混合した。約１０ｇの粉末ガラスを加え、十分に混合した。得られた混合物を室温で数日間硬化させ、次にバイアルを破壊して、得られた組合せをゲル化させ、これを室温で１日間、および６５℃で数時間さらに乾燥させた。これによって乾燥エポキシ樹脂／ガラス複合材料を得た。
【０１５７】
エポキシ樹脂と組み合わせた実施例は、得られた複合材料の密度または多孔度を求める試験も行った。これは、実施例を水中に２分間入れ、次にその実施例を取り出すことを含んだ。水に入れる前後の質量差を測定して、実施例の多孔度を示した。
【０１５８】
完全に実施例４、５、６、９、１０、１２、１３、１４、および２１のガラスから作製したクーポンについてＥＰＡ試験下で試験を行った。さらに、純銅金属の比較用基材もＥＰＡ試験下で試験を行った。図９は、それらのガラスの抗菌性能を示している。実施例１４は比較用基材と少なくとも同じ抗菌性能を示し、実施例６、１２、および１３は黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）の３を超える対数減少を示した。
【０１５９】
ガラス５６から、約１μｍ以下の平均主要寸法を有する粒子を形成した。これらの粒子をポリマー担体と組合せた。担体中の粒子の充填量は約５％であった。黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）のＥＰＡ試験によって測定される抗菌効果について、粒子およびポリマー担体を組み合わせた直後、粒子およびポリマー担体を組み合わせてから１週間後、粒子およびポリマー担体を組み合わせてから１か月後、および粒子およびポリマー担体を組み合わせてから３か月後に評価した。図１０は、各期間後の抗菌効果を示すグラフである。図１０に示されるように、粒子を形成しポリマー担体と組み合わせてから３か月後でさえも、ガラスは黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ）の少なくとも２対数減少を示した。さらに、ガラス粒子およびポリマー担体の組合せは、組み合わせてから１か月後に５を超える対数減少を示した。
【０１６０】
ガラス５６および比較用ガラス（Ａ）（内部に拡散させた１０重量％の銀イオン含有量を含む）について、ウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験下で、マウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）に対する抗菌活性および細胞毒性を評価した。ウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験に準拠して記載されるように、ガラス５６および比較用ガラスＡの抗菌活性対照試料および細胞毒性対照試料も作製した。表５は入力ウイルス対照および抗菌活性対照の結果を示しており、表６は細胞毒性対照の結果を示しており、表７はマウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）への２時間曝露時間の後の比較用ガラスの結果を示しており、表８はマウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）への２時間曝露時間の後のガラス５６の結果を示しており、表９はＲＡＷ  ２６４．７細胞培養物に対する比較用ガラスＡおよびガラス５６の細胞毒性を示しており、表１０は、比較用ガラスＡおよびガラス５６の細胞毒性対照試料に対して測定した試験ウイルスの非殺ウイルスレベルを示している。
【０１６１】
【表５】
2017508705.tif 000051
【０１６２】
【表６】
2017508705.tif 000052
【０１６３】
【表７】
2017508705.tif 000053
【０１６４】
【表８】
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【０１６５】
【表９】
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【０１６６】
【表１０】
2017508705.tif 000056
比較用ガラスＡは、相対湿度４２％で室温（２０℃）における２時間曝露時間の後、抗菌活性対照試料と比較して、マウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）の０．３３対数減少（または５３．２％平均減少）を示した。しかしガラス５６は、相対湿度４２％で室温（２０℃）における２時間曝露時間の後、抗菌活性対照試料と比較して、マウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）の４．３３対数減少（または９９．９９５％平均減少以上）を示した。
【０１６７】
比較用ガラスＡは、５％ウシ胎児血清の有機汚物負荷の存在下、相対湿度４２％で室温（２０℃）における２時間曝露時間の後、細胞毒性対照試料と比較して、マウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）のウイルス力価の平均減少を示さなかった。しかしガラス５６は、５％ウシ胎児血清の有機汚物負荷の存在下、相対湿度４２％で室温（２０℃）における２時間曝露時間の後、細胞毒性対照試料と比較して、マウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）の３．６７を超える平均対数減少（または少なくとも９９．９８％以上の平均減少）を示した。
【０１６８】
表１０に示される結果は、各試験試料が≦１．５ｌｏｇ１０のＰＦＵ５０／２５０μＬにおいて中和されたことを示している。
【０１６９】
実施例１２、１３、および１４から粉末を形成し、Ｃｕ２Ｏ含有量に基づいて種々の充填量でＰｏｌｙｃｒｙｌｉｃ（登録商標）と混合した。次にこれらの混合物をＰｙｖｅｋ（登録商標）紙（コーティング前にプラスチックフィルムで裏打ちした）の上に刷毛塗り法でコーティングし、１週間硬化させた。コーティングした紙から、ＥＰＡ試験下の試験のためのクーポンを切断した。図１１および１２に結果を示している。図１１は、種々の銅充填量を有するクーポンの抗菌性能を示している。図１２は、１５％Ｃｕ２Ｏを有する複合材料の抗菌性能を示している。
【０１７０】
実施例１２を粉末に粉砕し、Ｐｅａｒｌｔｈａｎｅ（登録商標）ポリウレタンと混合して、種々の量のガラス（重量パーセント）を有する複合材料を得た。粉末ガラスおよびポリウレタンは１９５〜２２０℃で数分間混合した。得られた組合せから、溶融加工を用いて２．５ｃｍ×２．５ｃｍのクーポンを作製し、ＥＰＡ試験を使用して抗菌性能を評価した。結果を図１３に示す。
【０１７１】
射出成形物品を形成して、表面がマトリックスポリマーの薄層で通常は覆われる場合の抗菌活性を評価した。そのような物品では、マトリックスポリマーは通常は疎水性であり、抗菌性能に影響を与えうる。図１５に示されるように、表面処理によって抗菌性能を改善できる。射出成形試料を作製するために、実施例１２を粉末に粉砕し、Ｐｅａｒｌｔｈａｎｅ（登録商標）ポリウレタンと混合して、６０重量％のガラスを有する射出成形可能な複合材料を得た。この複合材料を図１４に示すようなペトリ皿に射出成形して、４つの射出成形試料（試料Ａ〜Ｄ）を作製し、ＥＰＡ試験を用いてそれらの抗菌性能を評価した。試料Ａは表面処理を行わなかった。試料Ｂは、試料の上面１０ｍｇをサンディングで除去した。試料ＣおよびＤは、表１１に示すような２つの異なるガスを用いて、出力１００Ｗおよび圧力２ｔｏｒｒ（２６７Ｐａ）を用いて５分間のプラズマ処理を行った。図１５は試料Ａ〜Ｄの対数減少を示している。
【０１７２】
【表１１】
2017508705.tif 000057
本明細書で議論したように、熱可塑性ポリマーを使用して、溶融配合プロセスによって本明細書に記載の物品を形成することができる。熱可塑性ポリマーを用いる物品は、その場重合によって形成し、次にキャスティングプロセスによって物品を形成することもできる。この概念を実証するためにエポキシ樹脂（熱硬化性ポリマーである）を使用した。エポキシ樹脂をＥｒｉｓｙｓ  ＧＥ２２およびＡｍｉｃｕｒｅ  ＰＡＣＭから作製し、アルコールの存在下でこれらを十分に混合した。実施例１２を粉末に粉砕し、表１２による混合物に加え、ペースト状材料を得て、これを型中にキャストした。この実施例では、ガラスバイアルを型として使用した。エポキシ樹脂および粉砕ガラスの組合せを次に室温で数日間硬化させた。次に型を除去し、得られた物品を室温で１日間、および６５℃で数時間乾燥させた。
【０１７３】
【表１２】
2017508705.tif 000058
物品中のガラスの充填量により、得られる物品は多孔質または緻密となりうる。多孔度は、表１３に示されるようにガラス充填量の増加とともに多孔度が増加し、物品による水の取り込みは、物品を水中に２分間浸漬した後に測定した。表１２に使用されるような同じエポキシを、種々の量の実施例１２の粉砕ガラスと組み合わせて、種々の物品を作製した。物品は、ゲルキャスティングを用いて作製した。
【０１７４】
【表１３】
2017508705.tif 000059
本発明の意図および範囲から逸脱することなく種々の修正および変形が可能なことは当業者には明らかであろう。
【０１７５】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１７６】
実施形態１
ガラスを含む物品において、前記ガラスが、モルパーセントの単位で：
約４０〜約７０の範囲内のＳｉＯ２、
約０〜約２０の範囲内のＡｌ２Ｏ３、
約１０〜約５０の範囲内の銅含有酸化物、
約０〜約１５の範囲内のＣａＯ、
約０〜約１５の範囲内のＭｇＯ、
約０〜約２５の範囲内のＰ２Ｏ５、
約０〜約２５の範囲内のＢ２Ｏ３、
約０〜約２０の範囲内のＫ２Ｏ、
約０〜約５の範囲内のＺｎＯ、
約０〜約２０の範囲内のＮａ２Ｏ、および
約０〜約５の範囲内のＦｅ２Ｏ３
を含み、
前記銅含有酸化物の量がＡｌ２Ｏ３の量よりも多いことを特徴とする、物品。
【０１７７】
実施形態２
ポリマー、モノマー、バインダー、または溶媒をさらに含むことを特徴とする実施形態１に記載の物品。
【０１７８】
実施形態３
ＥＰＡ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｅｆｆｉｃａｃｙ  ｏｆ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ａｌｌｏｙ  ａｓ  ａ  Ｓａｎｉｔｉｚｅｒ試験条件下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）のいずれか１つ以上の濃度の２対数減少以上をさらに示すことを特徴とする実施形態１または実施形態２に記載の物品。
【０１７９】
実施形態４
ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件または細菌用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ｂａｃｔｅｒｉａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）のいずれか１つ以上の濃度の４対数減少以上をさらに示すことを特徴とする実施形態１〜３のいずれか一項に記載の物品。
【０１８０】
実施形態５
ウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験下で、マウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）の濃度の４対数減少以上をさらに示すことを特徴とする実施形態１〜４のいずれか一項に記載の物品。
【０１８１】
実施形態６
前記銅含有酸化物がＣｕＯおよびＣｕ２Ｏの少なくとも１つを含むことを特徴とする実施形態１〜のいずれか一項に記載の物品。
【０１８２】
実施形態７
複数のＣｕ１＋イオンをさらに含むことを特徴とする実施形態１〜６のいずれか一項に記載の物品。
【０１８３】
実施形態８
Ｃｕ金属をさらに含むことを特徴とする実施形態１〜７のいずれか一項に記載の物品。
【０１８４】
実施形態９
前記ガラスが黒銅鉱を実質的に含まないことを特徴とする実施形態１〜８のいずれか一項に記載の物品。
【０１８５】
実施形態１０
前記組成物が約５モルパーセント以下の量のＡｌ２Ｏ３を含むことを特徴とする実施形態１〜９のいずれか一項に記載の物品。
【０１８６】
実施形態１１
前記組成物がＡｌ２Ｏ３を実質的に含まないことを特徴とする実施形態１〜１０のいずれか一項に記載の物品。
【０１８７】
実施形態１２
赤銅鉱相をさらに含み、前記赤銅鉱相が、約５マイクロメートル（μｍ）以下の平均主要寸法を有する結晶を含むことを特徴とする実施形態１〜１１のいずれか一項に記載の物品。
【０１８８】
実施形態１３
前記平均主要寸法が約５００ナノメートル（ｎｍ）以下であることを特徴とする実施形態１２に記載の物品。
【０１８９】
実施形態１４
前記組成物が核剤を含み、前記核剤がＴｉＯ２およびＺｒＯ２のいずれか１つ以上を含むことを特徴とする実施形態１〜１３のいずれか一項に記載の物品。
【０１９０】
実施形態１５
ガラスを含む物品において、前記ガラスが
複数のＣｕ１＋イオンを含む赤銅鉱相を含み、
Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、およびＲ２Ｏの少なくとも１つを含むことを特徴とする物品。
【０１９１】
実施形態１６
４０モル％を超えるＳｉＯ２を含むガラス相をさらに含むことを特徴とする実施形態１５に記載の物品。
【０１９２】
実施形態１７
ポリマー、モノマー、バインダー、または溶媒をさらに含むことを特徴とする実施形態１５に記載の物品。
【０１９３】
実施形態１８
重量パーセント基準で約１０：９０〜約９０：１０の範囲内のガラス対ポリマーの比をさらに示すことを特徴とする実施形態１６に記載の物品。
【０１９４】
実施形態１９
ＥＰＡ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｅｆｆｉｃａｃｙ  ｏｆ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ａｌｌｏｙ  ａｓ  ａ  Ｓａｎｉｔｉｚｅｒ試験条件下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ｂａｃｔｅｒｉａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）のいずれか１つ以上の濃度の２対数減少以上をさらに示すことを特徴とする実施形態１５〜１８のいずれか一項に記載の物品。
【０１９５】
実施形態２０
ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件または細菌用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ｂａｃｔｅｒｉａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）のいずれか１つ以上の濃度の４対数減少以上をさらに示すことを特徴とする実施形態１５〜１９のいずれか一項に記載の物品。
【０１９６】
実施形態２１
ウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験下で、マウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）の濃度の４対数減少以上をさらに示すことを特徴とする実施形態１５〜２０のいずれか一項に記載の物品。
【０１９７】
実施形態２２
前記ガラス相が前記赤銅鉱相の重量を基準とした量で存在することを特徴とする実施形態１６〜２１のいずれか一項に記載の物品。
【０１９８】
実施形態２３
前記赤銅鉱相が前記ガラス相中に分散していることを特徴とする実施形態１６〜２２のいずれか一項に記載の物品。
【０１９９】
実施形態２４
前記赤銅鉱相および前記ガラス相のいずれか一方または両方がＣｕ１＋を含むことを特徴とする実施形態１５〜２３のいずれか一項に記載の物品。
【０２００】
実施形態２５
前記赤銅鉱相が約５マイクロメートル（μｍ）以下の平均主要寸法を有する結晶を含むことを特徴とする実施形態１５〜２４のいずれか一項に記載の物品。
【０２０１】
実施形態２６
水の存在下で前記赤銅鉱相が分解性であり浸出することを特徴とする実施形態１５〜２５のいずれか一項に記載の物品。
【０２０２】
実施形態２７
ガラスが約５ナノメートル（ｎｍ）未満の深さを有する表面部分を含み、前記表面部分が複数の銅イオンを含み、前記複数の銅イオンの少なくとも７５％がＣｕ１＋であることを特徴とする実施形態１５〜２６のいずれか一項に記載の物品。
【０２０３】
実施形態２８
前記複数の銅イオンの約２５％未満がＣｕ２＋であることを特徴とする実施形態２７に記載の物品。
【０２０４】
実施形態２９
前記ガラス物品がＡｌ２Ｏ３を実質的に含まないことを特徴とする実施形態１５〜２８のいずれか一項に記載の物品。
【０２０５】
実施形態３０
前記赤銅鉱相が前記ガラスの少なくとも約１０重量パーセントを構成することを特徴とする実施形態１５〜２９のいずれか一項に記載の物品。
【０２０６】
実施形態３１
前記赤銅鉱相が前記ガラスの少なくとも約２０重量パーセントを構成することを特徴とする実施形態１５〜３０のいずれか一項に記載の物品。
【０２０７】
実施形態３２
表面と、前記表面上、ならびにガラス網目およびガラスマトリックスの少なくとも１つの中に配置された複数のＣｕ１＋イオンとを含む無機材料を含むことを特徴とする物品。
【０２０８】
実施形態３３
ポリマー、モノマー、バインダー、または溶媒をさらに含むことを特徴とする実施形態３２に記載の物品。
【０２０９】
実施形態３４
ＥＰＡ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｅｆｆｉｃａｃｙ  ｏｆ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ａｌｌｏｙ  ａｓ  ａ  Ｓａｎｉｔｉｚｅｒ試験条件下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）のいずれか１つ以上の濃度の２対数減少以上、
ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件または細菌用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）のいずれか１つ以上の濃度の４対数減少以上、
ウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験下で、マウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）の濃度の４対数減少以上
のいずれか１つ以上をさらに示すことを特徴とする実施形態３２または実施形態３３に記載の物品。
【０２１０】
実施形態３５
前記ガラス網目が原子を含み、前記複数のＣｕ１＋イオンが前記原子に原子的に結合していることを特徴とする実施形態３２〜３４のいずれか一項に記載の物品。
【０２１１】
実施形態３６
前記無機材料が、モルパーセントの単位で：
約４０〜約７０の範囲内のＳｉＯ２、
約０〜約２０の範囲内のＡｌ２Ｏ３、
約１０〜約５０の範囲内の銅含有酸化物、
約０〜約１５の範囲内のＣａＯ、
約０〜約１５の範囲内のＭｇＯ、
約０〜約２５の範囲内のＰ２Ｏ５、
約０〜約２５の範囲内のＢ２Ｏ３、
約０〜約２０の範囲内のＫ２Ｏ、
約０〜約５の範囲内のＺｎＯ、
約０〜約２０の範囲内のＮａ２Ｏ、および
約０〜約５の範囲内のＦｅ２Ｏ３
を含み；
前記銅含有酸化物の量がＡｌ２Ｏ３の量よりも多いことを特徴とする実施形態３２〜３５のいずれか一項に記載の物品。
【０２１２】
実施形態３７
前記無機材料が核剤を含み、前記核剤がＴｉＯ２およびＺｒＯ２のいずれか１つ以上を含むことを特徴とする実施形態３２〜３６のいずれか一項に記載の物品。
【０２１３】
実施形態３８
前記複数のＣｕ１＋イオンが、前記ガラスマトリックス中に分散している赤銅鉱結晶を含むことを特徴とする実施形態３２〜３７のいずれか一項に記載の物品。
【０２１４】
実施形態３９
前記無機材料が黒銅鉱を実質的に含まないことを特徴とする実施形態３２〜３８のいずれか一項に記載の物品。
【０２１５】
実施形態４０
Ａｌ２Ｏ３が約５モルパーセント以下の量で存在することを特徴とする実施形態３６に記載の物品。
【０２１６】
実施形態４１
前記組成物がＡｌ２Ｏ３を実質的に含まないことを特徴とする実施形態３６に記載の物品。
【０２１７】
実施形態４２
抗菌性物品の製造方法において：
ガラス組成物を溶融させて、複数のＣｕ１＋イオンおよびガラス相を含むガラスを形成するステップと；
前記ガラスから少なくとも１つの粒子または繊維を形成するステップと、
前記少なくとも１つの粒子または繊維をポリマー中に分散させて、充填されたポリマーを得るステップと；
前記充填されたポリマーが前記抗菌性物品を形成するステップと
を有してなることを特徴とする製造方法。
【０２１８】
実施形態４３
前記ガラス組成物が、モルパーセントの単位で：
約４０〜約７０の範囲内のＳｉＯ２、
約０〜約２０の範囲内のＡｌ２Ｏ３、
約１０〜約４０の範囲内の銅含有酸化物、
約０〜約１５の範囲内のＣａＯ、
約０〜約１５の範囲内のＭｇＯ、
約０〜約２５の範囲内のＰ２Ｏ５、
約０〜約２５の範囲内のＢ２Ｏ３、
約０〜約２０の範囲内のＫ２Ｏ、
約０〜約５の範囲内のＺｎＯ、
約０〜約２０の範囲内のＮａ２Ｏ、
約０〜約５の範囲内のＦｅ２Ｏ３、および
場合により約０．１〜約１の核剤
を含み、
前記銅含有酸化物の量がＡｌ２Ｏ３の量よりも多いことを特徴とする実施形態４２に記載の方法。
【０２１９】
実施形態４４
前記ポリマーが、熱可塑性ポリマー、ポリオレフィン、硬化させたポリマー、紫外線硬化またはＵＶ硬化させたポリマー、ポリマーエマルジョン、溶剤系ポリマー、およびそれらの組合せを含むことを特徴とする実施形態４２または実施形態４３に記載の方法。
【０２２０】
実施形態４５
前記抗菌性物品が電子デバイスのハウジングを含むことを特徴とする実施形態４２〜４４のいずれか一項に記載の方法。
【０２２１】
実施形態４６
前記抗菌性物品が：
ＥＰＡ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｅｆｆｉｃａｃｙ  ｏｆ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ａｌｌｏｙ  ａｓ  ａ  Ｓａｎｉｔｉｚｅｒ試験条件下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ｂａｃｔｅｒｉａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）のいずれか１つ以上の濃度の２対数減少以上、
ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件または細菌用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）のいずれか１つ以上の濃度の４対数減少以上、
ウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験下で、マウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）の濃度の４対数減少以上
のいずれか１つ以上を示すことを特徴とする実施形態４２〜４５のいずれか一項に記載の方法。
【０２２２】
実施形態４７
前記抗菌性物品が：
ＥＰＡ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｅｆｆｉｃａｃｙ  ｏｆ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ａｌｌｏｙ  ａｓ  ａ  Ｓａｎｉｔｉｚｅｒ試験条件下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ  ｂａｃｔｅｒｉａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）のいずれか１つ以上の濃度の２対数減少以上、
ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１（２０００）試験条件または細菌用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験下で、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、エンテロバクター・アエロゲネス（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｍａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（Ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、および大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）のいずれか１つ以上の濃度の４対数減少以上、
ウイルス用修正ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１試験下で、マウスノロウイルス（Ｍｕｒｉｎｅ  Ｎｏｒｏｖｉｒｕｓ）の濃度の４対数減少以上
のいずれか１つ以上を３か月以上の期間示すことを特徴とする実施形態４２〜４６のいずれか一項に記載の方法。
【図１】
2017508705.tif 000060
【図２】
2017508705.tif 000061
【図３】
2017508705.tif 000062
【図４】
2017508705.tif 000063
【図５】
2017508705.tif 000064
【図８Ａ】
2017508705.tif 000065
【図８Ｂ】
2017508705.tif 000066
【図１３】
2017508705.tif 000067
【図１４】
2017508705.tif 000068
【図６】
2017508705.tif 000069
【図７Ａ】
2017508705.tif 000070
【図７Ｂ】
2017508705.tif 000071
【図９】
2017508705.tif 000072
【図１０】
2017508705.tif 000073
【図１１】
2017508705.tif 000074
【図１２】
2017508705.tif 000075
【図１５】
2017508705.tif 000076
【国際調査報告】
2017508705.tif 000077
2017508705.tif 000078
2017508705.tif 000079
2017508705.tif 000080