(57)【要約】  本発明は、内部表面を消毒するための光触媒的方法および光触媒特性を有する洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物に関する。この組成物は、アクリル−スチレン樹脂をベースとし、その中に、感光性殺生物剤としてアナターゼ型ＴｉＯ２またはＺｎＯの光増感金属酸化物半導体の粒子が分散され、これらの酸化物にはＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、ＣｏまたはＭｎなどの遷移金属がドープされており、その殺生物剤特性は、当該組成物に４５０ｎｍ〜５００ｎｍの間の波長を有する可視光スペクトルの光子を照射することによる光触媒活性化法によって活性化される。上記光触媒的方法および組成物は、アナターゼ型ＴｉＯ２またはＺｎＯの光増感半導体のドーパントの活性化により、殺生物作用および消毒作用を有する種である反応性酸素一重項種ＲＯＳ（タイプＯ２  Ｉ  ＡｇまたはＯ２  Ｅｇ）の出現がもたらされることを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部表面を消毒するための光触媒的方法および光触媒特性を備えた洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物であって、この組成物は、ベースとして５〜１５部のアクリル−スチレン樹脂、５〜１５部の脂肪族ポリウレタン樹脂、１５〜３５部の間の水、２５〜３０部の間の白色顔料、最大５０部のフィラー材料、最大１０部のレオロジー剤、ｐＨ調整剤、セルロース硬化剤を含み、そこに、３〜５部の間の、光増感剤の質量の０．７％〜１．５％の間の銀イオンがドープされたアナターゼ型二酸化チタンベースの殺生物剤光触媒剤が添加されている、上記光触媒的方法および組成物。
【請求項２】
内部表面を消毒するための光触媒的方法および光触媒特性を備えた洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物であって、請求項１に記載の洗浄可能な塗料の組成物を調製し、適用されるべき壁を準備し、次いでブラシを使用して、ペイントガンまたは他の塗装技法で前記壁に前記組成物を適用して１つ以上の塗料層とする；そして、洗浄可能な塗料として壁の上に適用された組成物の乾燥後、洗浄可能な塗料は、室内照明ランプ、４５０ｎｍ〜５００ｎｍの間のスペクトルの連続、パルス、または断続的な光を放出する照射源を含むランプ、部屋の天井に固定されたランプ、あるいは部屋の壁に取り付けられたＬＥＤストリップ、あるいは消毒の必要性に応じて照明するモバイルランプにより放出された光子を壁に照射することによって照明され、この照明は常時または必要なときはいつでも行われ、顔料の光触媒プロセスによる消毒が開始されることを特徴とする、上記光触媒的方法および組成物。
【請求項３】
内部表面を消毒するための光触媒的方法および光触媒特性を備えた洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物であって、壁に適用された殺生物剤の洗浄可能な塗料組成物に含まれる光増感剤粒子の光触媒活性化が、消毒の必要性に応じて照明する、屋内空間のランプ、また４５０ｎｍ〜５００ｎｍの間のスペクトル範囲で連続、パルス、または断続的な光を放射する照射源を含むランプ、部屋の天井に固定されたランプ、または部屋の壁に適用されたＬＥＤストリップまたはモバイルランプにより放出された光子を用いてこれらの壁に照射すること、殺生物剤の洗浄可能な塗料組成物のＡｇがドープされた顔料アナターゼＴｉＯ２の光触媒消毒プロセスを開始すること、これにより、消毒の必要性に応じ、光強度によって制御され、調整可能であり、再現可能であり、外部の発光因子の変動によって影響されない内部表面の消毒プロセスが得られることを特徴とする、上記光触媒的方法および組成物。
【請求項４】
内部表面を消毒するための光触媒的方法および光触媒特性を備えた洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物であって、壁の上に適用された殺生物剤の洗浄可能な塗料の組成物に含まれる光増感剤粒子が、Ａｇイオン粒子をその表面上にデポジットすることによってドープしたアナターゼＴｉＯ２の粒子であることを特徴とする、上記光触媒的方法および組成物。
【請求項５】
内部表面を消毒するための光触媒的方法および光触媒特性を備えた洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物であって、殺生物剤の光増感剤アナターゼＴｉＯ２粒子にＡｇイオンをドープすることにより、４５０ｎｍ〜５００ｎｍの間の可視領域へのアナターゼＴｉＯ２粒子の光学活性化応答のシフトが実現され、それにより、人間に悪影響を与えることなく殺生物性の光触媒プロセスを活性化する生態学的手法が達成されることを特徴とする、上記光触媒的方法および組成物。
【請求項６】
内部表面を消毒するための光触媒的方法および光触媒特性を備えた洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物であって、Ａｇイオンを備えた殺生物剤の光増感剤アナターゼＴｉＯ２粒子についての４５０ｎｍ〜５００ｎｍの間の可視スペクトルの波長による活性化によって、制御可能で、量子収量が高く、一定の光触媒殺生物剤活性が保証されることを特徴とする、上記光触媒的方法および組成物。
【請求項７】
内部表面を消毒するための光触媒的方法および光触媒特性を備えた洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物であって、アナターゼＴｉＯ２の光増感剤粒子に、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、ＣｏまたはＭｎなどの他の遷移金属をドープ可能であり、それによって、ＴｉＯ２活性化スペクトルが可視スペクトルの波長にシフトされることを特徴とする、上記光触媒的方法および組成物。
【請求項８】
内部表面を消毒するための光触媒的方法および光触媒特性を備えた洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物であって、光増感剤顔料として、アナターゼ型ＴｉＯ２、および金属酸化物半導体ＺｎＯに基づく顔料、またはこれらの混合物を使用することが可能であり、この顔料は、Ａｇ種の遷移金属がドープされていてよく、または、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、ＣｏもしくはＭｎなどの他の遷移金属がドープされていてよく、これらのドーパントによって金属酸化物半導体の活性化スペクトルが可視スペクトルの波長にシフトされることを特徴とする、上記光触媒的方法および組成物。
【請求項９】
内部表面を消毒するための光触媒的方法および光触媒特性を備えた洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物であって、光触媒プロセスの殺生物活性がこの手順に耐性のある感染性病原菌を生成せず、ＭＲＳＡ耐性の排除も可能にすることを特徴とする、上記光触媒的方法および組成物。
【請求項１０】
［追加請求項１］
光触媒特性を備えた洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物であって、本発明によるこの組成物は、それぞれ１５重量部のアクリル−スチレン樹脂、１０部の脂肪族ポリウレタン樹脂、プロピレングリコール、２５部の一般的なフィラー、１５部の、顔料質量に対して０．７％および１．５％のＡｇまたはＣｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｆｅがドープされた光触媒殺生物剤としてのアナターゼＴｉＯ２顔料またはＺｎＯ、４部の分散剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、セルロース硬化剤、および、１００部までの水からなる、上記組成物。
【請求項１１】
［追加請求項２］
内部表面を消毒するための光触媒的方法であって、本発明によるこの方法は、内部表面上に１つ以上の層を塗装し、光触媒組成物が塗装された内部空間により形成された空間内に位置する照明ランプによって放射されたスペクトル４５０ｎｍ〜５００ｎｍの光の連続、パルスまたは断続的な照射により組成物を活性化することからなり、このランプは、その光束によって、請求項１に記載の光触媒塗料組成物の光活性化、および、本発明に記載された光触媒塗料組成物で塗装された構内での活動を良好な状態で行うために必要な光の両方を提供する、上記光触媒的方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部表面（ｉｎｔｅｒｉｏｒ  ｓｕｒｆａｃｅｓ：屋内表面、室内表面）の消毒のための光触媒的方法および光触媒特性を有する洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物、水性アクリル−スチレン樹脂に基づく組成物であって、その中に感光性殺生物剤として主にＡｇもしくはＡｕ、またはＣｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｎなどの遷移金属がドープされたアナターゼＴｉＯ２またはＺｎＯのような金属酸化物半導体粒子が分散された組成物、ならびに、使用されたドーピング剤に応じて４５０ｎｍ〜５００ｎｍの間の可視光の量子を用いた組成物の殺生物剤成分および消毒特性の活性化の光触媒的方法に関し、これにより、医療行為、病院、学校、食品産業、一般に微生物細菌の発生と拡散の危険がある地域で、内部表面の抗菌および抗真菌保護と消毒を実現する。本特許が対象とする組成物は、アナターゼＴｉＯ２、またはＺｎＯの感光性顔料を含み、一般にＡｇもしくはＡｕ、またはＣｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｎのような遷移金属がドープされた洗浄可能な殺生物剤保護塗料として、石積み、コンクリート、石膏で形成された内部表面、またはセルラーコンクリート、レンガ、石膏ボード、石膏を含むその他のいずれかの鉱物材料ベースの表面のあらゆる種類を塗装することにより、部屋の内壁上に適用される。このように壁に適用された組成物の消毒および殺生物効果の確保は、必要に応じて永続的または間欠的な照射を使用する殺生物剤組成物に含まれる感光剤の光触媒活性化方法、ならびに４５０ｎｍ〜５００ｎｍの間の波長の光量子（この光は室内照明ランプによって放射される）によるそれぞれの表面に対する光照射の発生源によって実現される。スペクトル４５０ｎｍおよび５００ｎｍで放出される波長は、一般にＡｇあるいはＡｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｎなどの遷移金属がドープされたＴｉＯ２またはＺｎＯが活性化される特定の波長である。ＴｉＯ２が禁制帯の幅以上の光エネルギーで励起されると、光線力学反応が起こり、その結果、その光増感剤レベルでＲＯＳ一重項酸素の反応種が形成され、病原菌に対する殺菌作用が生じる。ＲＯＳとは、半導体基板から遊離酸素分子への電子移動の結果として現れる反応性酸素ラジカルの種であり、ＲＯＳ種は分子酸素自体よりも有機分子に対してはるかに反応性が高いと理解されている。このようにして、内部表面の消毒プロセスが得られ、これは、消毒の必要性に応じて光の強度によって制御され、調整可能であり、再現可能であり、外部の発光因子の変動の影響がない。
【背景技術】
【０００２】
ベンズイソチアゾール−３（２Ｈ）−オンまたは銀粒子もしくはコロイド銀、またはベンズイソチアゾール−３（２Ｈ）−オンと銀イオンとの混合物のタイプの活性物質のいずれかを殺生物剤として含有する洗浄可能な殺生物剤塗料の様々な組成物が知られている。このような組成物の欠点は、ベンズイソチアゾール−３（２Ｈ）−オンが接触アレルギーを引き起こし、そして抵抗力を発現する微生物細菌に対してだけでなく、時間的にも作用が制限されることである。銀は、ベンズイソチアゾール−３（２Ｈ）−オンよりもはるかに優れた殺生物剤であるが、制限された作用しか有しておらず、消毒効果は、塗料内のイオンの濃度および形状に依存している。
【０００３】
アナターゼ型ＴｉＯ２またはＺｎＯの半導体金属酸化物は、光触媒反応において感光性の役割を果たすことが知られている。また、特定の波長の光で感光性物質の相互作用によって引き起こされる、光化学反応に基づく、光増感剤の光線力学的治療における効果と作用モードは、酸素一重項ＲＯＳ（タイプＯ２  ｌΔｇまたはＯ２  ｌΣｇ＋）を形成することが知られている。アナターゼＴｉＯ２またはＺｎＯなどの金属酸化物半導体光増感剤の消毒作用は、アナターゼＴｉＯ２またはＺｎＯを含む光増感剤と特定の波長の光との相互作用によって引き起こされる光触媒メカニズムに基づいて発現され、その後、微生物の破壊に決定的な役割を持つ酸素の反応種、すなわち酸素一重項ＲＯＳが生じ、それにより、これらの物質に殺生物剤と抗真菌の役割が与えられる。
【０００４】
消毒法としての半導体光触媒作用の最初の応用例の１つは、Ｍａｔｓｕｎａｇａとその協力者の研究であった［Ｔ．Ｍａｔｓｕｎａｇａ，  Ｒ．Ｔｏｍｏｄａ，  Ｔ．Ｎａｋａｊｉｍａ，  Ｎ．Ｎａｋａｍｕｒａ，  Ｔ．Ｋｏｍｉｎｅ，  ｆ−Ｑｌ  Ａｐｐｌ．  Ｅｎｖｉｒｏｎ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．５４（１９８８）１３３０ページ］。彼らは、紫外スペクトルで照射されたＴｉＯ２粒子が、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ  ａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓ、Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ    ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ、およびＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｌｉなどの細菌の光破壊に効率的であり、その破壊が光酸化による細胞内ＣｏＡレベルの低下と関連していたことを実証することに成功した。別の研究では、Ｃｕｓｈｎｉｅと協力者は、低温で行われた実験を含め、ＵＶによって活性化されたアナターゼＴｉＯ２のＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓに対する非常に優れた抗菌効率を実証および評価した［Ｔ．Ｐ．Ｔ．Ｃｕｓｈｎｉｅ，  Ｐ．Ｋ．Ｊ．Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ，  Ｓ．Ｏｆｆｉｃｅｒ，  Ｐ．Ｍ  Ｐｏｌｌａｒｄ，  Ｒ．Ｐｒａｂｈｕ，  Ｃ．ＭｃＣｕｌｌａｇｈ，  Ｊ．Ｍ．Ｃ．Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ  Ｐｈｏｔｏｂａｃｔｅｒｉｃｉｄａｌ  ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  ＴｉＯ２  ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍｓ  ａｔ  ｌｏｗ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ  −  Ａ  ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ  ｓｔｕｄｙ（低温でのＴｉＯ２薄膜の光殺菌効果−予備研究）  Ｊ．Ｐｈｏｔｏｃｈ．  Ｐｈｏｔｏｂｉｏ．Ａ，  ２１６（２０１０）２９０−２９４ページ］。別の研究では、Ｕ．Ｊｏｏｓｔと共同研究者は、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｌｉに対する殺菌剤としてのＵＶによって活性化されたＴｉＯ２光触媒の際立った効能を実証した［Ｕ．Ｊｏｏｓｔ，  Ｋ．Ｊｕｇａｎｓｏｎ，  Ｍ．Ｖｉｓｎａｐｕｕ，  Ｍ．Ｍｏｒｔｉｍｅｒ，  Ａ．Ｋａｈｒｕ，  Ｅ．Ｎｏｍｍｉｓｔｅ，  Ｕ．Ｊｏｏｓｔ，  Ｖ．Ｋｉｓａｎｄ，  Ａ．Ｉｖａｓｋ、Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ  ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ  ａｃｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  ｎａｎｏ−ＴｉＯ２  （ａｎａｔａｓｅ）−ｂａｓｅｄ  ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍｓ：  ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｎ  Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ  ｃｅｌｌｓ  ａｎｄ  ｆａｔｔｙ  ａｃｉｄｓ（ナノＴｉＯ２（アナターゼ）ベースの薄膜の光触媒抗菌活性：Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ細胞および脂肪酸に対する効果）、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌｏｇｙ  Ｂ：Ｂｉｏｌｏｇｙ（２０１４）］。２０１５年からの別の研究では、Ｆａｇａｎは、単純なＴｉＯ２またはＡｇもしくはＡｕ、Ｃｕ、ＮｉがドープされたＴｉＯ２が優れた光触媒殺菌特性を有することを示し、ＴｉＯ２の光触媒殺生物作用のメカニズムを説明している［Ｆａｇａｎ，Ｒ．  ｅｔ  ａｌ．，（２０１５）  Ａ  ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  ｓｏｌａｒ  ａｎｄ  ｖｉｓｉｂｌｅ  ｌｉｇｈｔ  ａｃｔｉｖｅ  ＴｉＯ２  ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ  ｆｏｒ  ｔｒｅａｔｉｎｇ  ｂａｃｔｅｒｉａ，  ｃｙａｎｏｔｏｘｉｎｓ  ａｎｄ  ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ  ｏｆ  ｅｍｅｒｇｉｎｇ  ｃｏｎｃｅｒｎ（関心が高まっている細菌、シアノトキシン、汚染物質を処理するための太陽光および可視光活性ＴｉＯ２光触媒作用の総説）、Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ｉｎ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｖｏｌ．４２，２−１４ページ］。
【０００５】
特許ＤＥ２０２０１５０００７６２Ｕには、ＴｉＯ２で覆われ、臭気中和機能と衛生機能を備えたランプ用の汎用照明パネルが記載されている。特許ＷＯ２０１１／１１３６９２Ａ１には、殺生物特性を有する光触媒ＴｉＯ２で覆われたプラスチックパネルの製造手順が記載されている。特許ＵＳ２０１４０２０５５４６Ａ１には、銀がドープされたＴｉＯ２による高分子薄膜の実現が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光触媒消毒のためのそのような応用例の主な欠点は、それらがＵＶ放射または太陽放射によって与えられる自然放射のいずれかである光触媒活性化を利用することであり、前者については人間にとって危険であり、後者については、太陽放射によって与えられるという事実に起因して、太陽放射にはＴｉＯ２で光増感剤を活性化する特定の波長の光子が５％未満のみ含まれていることを考えると、量子収量が小さい。そのような理由により、ＴｉＯ２を使用した光消毒は、長い接触時間や太陽光が豊富な場所で許容され得る応用例を有するが、消毒プロセスの効率としての量子収量は、太陽放射の強度によって与えられる変動を記録する。
【０００７】
そのような応用例の別の大きな欠点は、これらの応用例のいずれも部屋の内壁の全表面の被覆を実現しないという事実によって与えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の内部表面の消毒のための光触媒的方法および光触媒特性を有する洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物は、内壁の表面上の洗浄可能な塗料として適用可能であり、ＡｇもしくはＡｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｎの種類の遷移金属がドープされたアナターゼＴｉＯ２またはＺｎＯに基づく殺生物剤光触媒作用を有する殺生物剤顔料を含む感光性殺生物剤組成物の実現を通じて、ならびに、それぞれの空間の照明ランプによって放出された可視スペクトル領域かつ４５０ｎｍ〜５００ｎｍの間の波長の光によって、すなわちＡｇもしくはＡｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｎがドープされた顔料アナターゼＴｉＯ２またはＺｎＯの活性化を通じて光触媒消毒プロセスを開始する光によって、前記の組成物に覆われた壁を照射することにより、組成物に含まれる光増感剤粒子の活性化のための光触媒的方法を用いた組成物の組み合わせ作用の実現を通じて、これらの技術的問題を解決する。
【０００９】
本発明によって解決される最初の技術的課題は、強力な抗菌性および抗アレルゲン作用を有し、高い被覆特性を備えた洗浄可能な塗料タイプの組成物を得ることを含んでなり、これにより、微生物細菌または院内感染による感染の発生および拡大の危険を有する、病院、医療行為、学校、食品業界のスペース、またはその他のタイプのスペースの内壁に対して、抗菌性材料を保護するフィルムで全体を被覆することが可能になり、ここで当該組成物には、その全体において、ドーパントして用いられた特にＡｇ、あるいはＡｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、ＣｏまたはＭｎであってもよい遷移金属がドープされたアナターゼＴｉＯ２またはＺｎＯをベースとする光増感剤、すなわち可視スペクトルの波長、特に４５０ｎｍ〜５００ｎｍの間の波長の光子によって活性化される光増感剤が均一に分散されている。
【００１０】
本発明によって解決される第２の技術的課題は、内部空間（ｉｎｔｅｒｉｏｒ  ｓｐａｃｅｓ：屋内空間、室内空間）の照明ランプ、４５０ｎｍ〜５００ｎｍの間のスペクトルの連続、パルス、または断続的な光を放出する照射源を含むランプ、部屋の天井に固定されたランプ、あるいは部屋の壁に取り付けられたＬＥＤストリップ、あるいは消毒の要件に従って照明するモバイルランプから放出される光子で内壁上に適用された組成物を照射することによる、組成物に含まれる光増感剤の光触媒活性化の方法である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明によれば、内部表面を消毒するための光触媒的方法および光触媒特性を有する洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物が提供される。部屋の内壁を塗装することにより適用された組成物は、ベースとしてのアクリルスチレン樹脂５〜１５部、ポリウレタン樹脂５〜１５部、プロピレングリコール最大１０部、水５〜３５部、白色顔料５〜２０部、フィラー材料最大５０部、レオロジー添加剤最大１０部、ｐＨ調整剤、分散剤０、２〜２部、消泡剤０．２〜２部、界面活性剤０．２〜１部、セルロース硬化剤０．２〜２部を含み、さらに、当該組成物に、光増感剤の質量に対して０．７％〜１．５％の間のＡｇイオンがドープされたアナターゼＴｉＯ２をベースとする光触媒殺生物剤として１０〜２０部の間の顔料が添加されている（部は重量基準である）。金属酸化物アナターゼＴｉＯ２の代わりに光増感顔料としてＡｇがドープされたＺｎＯを使用することもでき、または、それはＡｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、ＣｏもしくはＭｎの他の遷移金属の種類がドープされていてもよい。消毒プロセスは、洗浄可能な塗料の形態で部屋の内壁に適用された殺生物剤組成物により、消毒の必要性に応じて照明する内部スペースの照明ランプ、あるいはまた４５０ｎｍ〜５００ｎｍの間のスペクトルの連続、パルス、もしくは断続的な光を放出する照射源を含むランプ、部屋の天井に固定されたランプ、あるいは部屋の壁に取り付けられたＬＥＤストリップ、あるいはモバイルランプによって放出された光子を使用して、この洗浄可能な塗料で覆われた壁に対して照射する光触媒的方法での活性化によってトリガーされ、洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物の成分としてＡｇまたはＡｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、ＣｏもしくはＭｎがドープされた顔料アナターゼＴｉＯ２または顔料ＺｎＯによる光触媒消毒プロセスが開始される。殺生物剤組成物の成分としての感光性粒子の活性化によるこの光触媒的方法は、消毒の必要性に応じて照明の持続時間および強度を確実なものにする。光触媒殺生物性組成物の成分としての光増感粒子の活性化によるこの光触媒的方法の適用に続いて、殺生物作用および消毒作用を有する種であり、微生物破壊において決定的な役割を果たす一重項酸素ＲＯＳ（タイプＯ２  ｌΔｇまたはＯ２  ｌΣｇ＋）の反応種が現れ、光触媒組成物に抗菌および抗真菌機能を付与する。したがって、消毒の必要性に応じて、照明強度によって制御され、調整可能であり、再現可能であり、外部の発光因子の変動に影響されることがない、内部表面の消毒プロセスが得られる。
【００１２】
内部表面の消毒のための光触媒的方法および光触媒特性を備えた殺生物剤の洗浄可能な塗料の組成物は、Ａｇイオンの殺生物作用を、光増感剤アナターゼ型ＴｉＯ２または光増感剤金属酸化物半導体ＺｎＯの光触媒殺生物剤効果で倍加することにより、強力な殺生物作用を有する。これらの顔料にＡｇイオン（またはＡｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、もしくはＭｎなどの他の遷移金属）をドープすることによって、光増感剤アナターゼＴｉＯ２の活性化スペクトルおよび金属酸化物半導体ＺｎＯの活性化スペクトルは、可視スペクトルの波長に向かってシフトし、これにより、人間にとって危険のない永久的な活性化方法が可能になり、人間にとって危険なＵＶスペクトルからの波動による活性化が排除される。
【００１３】
本発明に係る内部表面を消毒するための光触媒的方法および光触媒特性を有する殺生物剤の洗浄可能な塗料の組成物を適用することにより、以下の利点が得られる：
・抗菌性物質を保護するフィルムで内壁の全体の被覆を実現し、院内感染の伝播を排除すること。
・Ａｇイオンの殺生物効果を、アナターゼ型ＴｉＯ２または金属酸化物半導体ＺｎＯの光増感剤の光触媒殺生物効果で倍加すること。
・Ａｇイオン（またはＡｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、もしくはＭｎなどの他の遷移金属）をドープすることにより、光増感剤アナターゼＴｉＯ２または金属酸化物半導体ＺｎＯの活性化スペクトルが、可視スペクトルの波長にシフトされる。
・これにより、人間にとって危険な、ＵＶ光の波長によって活性化される光増感剤を使用する必要が排除される。
・このようにして、人間にとって危険ではない光増感剤の活性化方法が実現され、微生物細菌に対する永続的かつ完全な活性化を可能になった。
・生態学的製品であるため、アレルギー現象を示さない。
・使用される光増感剤は、組成物で使用される水性樹脂と完全に相溶性があるため、組成物の製造プロセスが容易になる。
・黄変に対する耐性がある。
・白色度が高く、壁の息づかい（ｂｒｅａｔｈｉｎｇ）が確保される。
【実施例】
【００１４】
実現例
組成物は、Ｃｏｗｌｅｓタイプの分散機を使用し、１５リットルの水、１０ｋｇのプロピレングリコール、１０ｋｇのポリウレタン樹脂、２５ｋｇのフィラー剤を導入することによって組成物を得る。組成物を２０分間分散処理し、１５ｋｇのアナターゼＴｉＯ２顔料、すなわちＡｇイオンが０．７％〜１．５％ドープされたアナターゼ光触媒殺生物剤をさらに添加する。２０分間の分散処理後、１ｋｇの分散剤、１ｋｇの消泡剤、２ｋｇのセルロース硬化剤、１５ｋｇのアクリル−スチレン樹脂、ｐＨ調整剤が追加され、１００ｋｇに達するまで水で満たす。均一で粘ちょうな液体として分散塊が得られるまで、攪拌と振とうを続ける。
【００１５】
組成物の実現例
連続撹拌システムを備えた反応容器に、最終組成物の重量部として、１５部のアクリル−スチレン樹脂、１０部の脂肪族ポリウレタン樹脂、プロピレングリコール、２５部の一般的なフィラー材料を導入する。均質化の後、継続的に攪拌しながら、光触媒殺生物剤として、銀または銅イオンがドープされた１５部のＺｎＯ顔料を顔料質量の０．７％〜１．５％の範囲の濃度で徐々に加える。それを均質化し、４部の分散剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、セルロース硬化剤、および１００部になるまでの水を徐々に加える。均一な粘ちょうな液体として分散塊が得られるまで、攪拌と振とうを続ける。ＺｎＯ顔料のドーピングには、ＣｏまたはＣｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｆｅイオンを顔料質量の０．７％〜１．５％の濃度で使用することができる。
【００１６】
組成物の実現例
反応攪拌機で組成物を調製するために、最終組成物の重量部として、それぞれ１５部のアクリル−スチレン樹脂、１０部の脂肪族ポリウレタン樹脂、プロピレングリコール、２５部の一般的なフィラー材料を導入する。均一な混合物が得られるまで、１０〜２０分の間分散させる。また、攪拌下で、光触媒殺生物剤を、顔料質量の０．７％〜１．５％の間の濃度で、銀または銅イオンがドープされた１５部のＴｉＯ２顔料と共に添加する。それを均質化し、４部の分散剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、セルロース硬化剤、１００部までの水を徐々に加える。均一な粘ちょうな液体として分散塊が得られるまで、連続的に攪拌し振盪する。ＴｉＯ２顔料のドーピングには、ＣｏまたはＣｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｆｅイオンを顔料質量の０．７％〜１．５％の間の濃度で使用することができる。
【００１７】
内部表面の消毒のための光触媒的方法の実現例
上記の方法の１つによって、光触媒特性を備えた殺生物剤の洗浄可能な塗料の組成物が調製される。部屋の内壁を準備し、ブラシを使用して、ペイントガンまたは他の塗装技法で壁にこの組成物を適用し、１つ以上の塗料層とする。壁に洗浄可能な塗料として適用された組成物を乾燥させた後、複数のＬＥＤ付き照明ランプを天井に固定する。ランプはまた、本発明に記載された光触媒組成物を用いて、塗装された壁に４５０ｎｍ〜５００ｎｍのスペクトルの光を放出および照射する光源を含む。殺生物剤の洗浄可能な塗料の形態で内壁上に適用された本発明に記載の組成物の光触媒的な活性化方法が、壁に取り付けられたランプによる４５０ｎｍ〜５００ｎｍのスペクトルの光の連続、パルスまたは断続的な照射によって実行される。
【００１８】
内部表面の消毒のための光触媒的方法の実現例
光触媒特性を備えた殺生物剤の洗浄可能な塗料組成物を調製する。部屋の内壁を準備し、ブラシを使用して、ペイントガンまたは他の塗装技法で壁にこの組成物を適用し、１つ以上の塗料層とする。壁に洗浄可能な塗料として適用された組成物を乾燥させた後、本発明に記載の光触媒組成物で塗装された壁に４５０ｎｍ〜５００ｎｍの光を放射および照射するＬＥＤを含む照明ストリップを取り付ける。洗浄可能な殺生物剤塗料の形態で内壁上に適用された本発明に記載の組成物の光触媒的な活性化方法が、塗装された壁に取り付けられたＬＥＤストリップによる４５０ｎｍ〜５００ｎｍスペクトルの光の連続、パルスまたは断続的な照射によって実行される。
【００１９】
生存可能な細菌細胞がそのフィルムの表面上に分散しているか、またはその塗料全体に組み込まれた状態の上記の例に従って調製された光触媒組成物を４５０ｎｍ〜５００ｎｍの間の範囲の波長で照射することによって生成される光触媒活性化の作用を比較することにより、内部表面の消毒のための光触媒的方法および光触媒特性を備えた洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物の抗菌効果の定量的評価を行った。
【００２０】
室内表面の消毒のための光触媒的方法および光触媒特性を備えた洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物の抗菌効果の定量的評価のために、実験室試験を行った。フィルムに分散された、または上記のように調製された光触媒特性を備えた洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物に埋め込まれた、いくつかの種類の微生物株から選択された生菌細胞を用いて、より多くの同一ロットの生物学的サンプルを準備した。複数の生物学的サンプルのバッチを暗闇にさらし、もう１つを日光にさらし、もう１つは４５０ｎｍ〜５００ｎｍのスペクトルの光照射によって組成物の光触媒活性化を行った。４５０ｎｍ〜５００ｎｍのスペクトルの光による光触媒照射法によって活性化された洗浄可能な殺生物剤塗料組成物の抗菌効果の定量的評価を、塗料の全体に埋め込まれた、またはフィルムの表面上に分散した生存細菌細胞に対する可視光線の影響を比較することによって行い、対数で表現されたＵＦＣ／ｍｌ値（ＩＳＯ規格２２１９６：２００７に従う）を求めることによって行った。その結果は、４５０ｎｍ〜５００ｎｍのスペクトルの光にさらされた洗浄可能な塗料サンプルの場合、同じ条件で自然光にさらされた同じサンプルで得られた値と比較して、２単位を超えるＵＦＣ／ｍｌ値の対数減少を示した。
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月9日(2020.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、ＣｏおよびＭｎの遷移金属がドープされたＴｉＯ２アナターゼまたはＺｎの光増感剤に基づく殺生物剤光触媒作用を備えた殺生物剤顔料を含む、洗浄可能な殺生物剤塗料の組成物。
【請求項２】
−  ５〜１５重量部の間のアクリル−スチレン樹脂、
−  ５〜１５重量部の間のポリウレタン樹脂、
−  １０重量部までのプロピレングリコール、
−  １５〜３５重量部の間の水、
−  ５〜２０重量部の間の白色顔料、
−  ５０重量部までのフィラー材料、
−  １０重量部までのレオロジー添加剤、
−  ｐＨ調整剤、
−  ０．２〜２重量部の間のセルロース硬化剤
をさらに含み、ここで重量部は、組成物の全重量を基準としており、
１０〜２０重量部の間の殺生物剤顔料を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
光増感剤の質量に対して０．７％〜１．５％の間のＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、ＣｏまたはＭｎの遷移金属がＴｉＯ２アナターゼまたはＺｎＯにドープされている、請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
−  １５重量部のアクリル−スチレン樹脂、
−  １０重量部のポリウレタン樹脂、
−  １０重量部のプロピレングリコール、
−  ５〜２０重量部の間の白色顔料、
−  ２５重量部のフィラー材料、
−  １０重量部までのレオロジー添加剤、
−  ｐＨ調整剤、
−  ０．２〜２重量部の間の分散剤、
−  ０．２〜２重量部の間の消泡剤、
−  ０．２〜１重量部の間の表面活性剤、
−  ０．２〜２重量部の間のセルロース硬化剤、
および１００部までの水を含み、
ここで重量部は、組成物の全重量を基準としており、
１５重量部の殺生物剤顔料を含む、請求項２に記載の組成物。
【請求項５】
光増感剤の質量に対して０．７％〜１．５％の間のＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、ＣｏまたはＭｎの遷移金属がＴｉＯ２アナターゼまたはＺｎＯにドープされている、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
内部表面を消毒するための光触媒的方法であって、
−  請求項１〜５の組成物で塗装された表面を、４５０ｎｍ〜５００ｎｍの間のスペクトルの連続、パルスまたは断続的な光を放出する照射源で照射することにより生成される光触媒活性化を含み、
ここで、この光は、内部照明ランプによって放射され、消毒の必要性に応じた光強度によって制御され、調整可能であり、再現可能であり、外部の光因子によって影響されない連続的な内部表面の消毒が与えられ、
この照明ランプによって放出される光は、請求項１〜５のいずれか１項の組成物の光触媒活性化と、それぞれの構内で良好な状態で活動を行うために必要な光との両方を保証する、上記光触媒的方法。
【国際調査報告】
2020536962.tif 000002