DE112020006174T5

DE112020006174T5 - Antibakterielle Glaszusammensetzung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE112020006174T5
Application number: DE112020006174.4T
Authority: DE
Inventors: Daesung Kim; Namjin Kim; Young Seok Kim
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2022-10-27
Also published as: US20230031976A1; CN115135615A; CN115135615B; WO2021125804A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine antibakterielle Glaszusammensetzung und deren Herstellungsverfahren. Die antibakterielle Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung weist 20 bis 40 Gew.-% SiO2; 5 bis 25 Gew.-% B2O3; 15 bis 25 Gew.-% von einem oder mehreren aus Na2O, K2O und Li2O; und 25 bis 45 Gew.-% CaO auf, wobei eine Verschlechterung der Haltbarkeit verhindert wird und sie eine hervorragende antibakterielle Eigenschaft hat. Außerdem betrifft die vorliegende Offenbarung eine antibakterielle Glaszusammensetzung und ein Herstellungsverfahren für antibakterielles Glaspulver, das diese verwendet, das eine neuartige Silicatglaszusammensetzung ist, transparent und farblos ist und eine hervorragende antibakterielle Eigenschaft und ein hohes antimykotisches Aktivierungsniveau hat, so dass die antibakterielle Glaszusammensetzung, wenn die antibakterielle Glaszusammensetzung als ein Beschichtungsmittel eines Glasregals, ein Zusatzstoff eines Kunststoffspritzgussprodukts und Ähnliches verwendet wird, die Verformung des Äußeren des Glasregals, des Kunststoffspritzgussprodukts und Ähnlicher verhindert.

Description

Technisches Gebiet
Hier werden eine antibakterielle Glaszusammensetzung mit einer antibakteriellen Eigenschaft und ein Herstellungsverfahren dafür offenbart.
Hintergrundtechnik
Mikroorganismen, wie etwa Keime, Viren und Bakterien, sind an allen Orten, insbesondere einem Waschbecken, Regalen in einem Kühlschrank oder einer Waschmaschine, die in unserem alltäglichen Leben verwendet werden, zu finden. Wenn derartige Mikroorganismen in den menschlichen Körper eindringen, können sie den menschlichen Körper infizieren und eine ernsthafte Bedrohung für die menschliche Gesundheit werden. Unter den Gegebenheiten besteht ein wachsender Bedarf an einer antibakteriellen Glaszusammensetzung, die fähig ist, die Verbreitung von Mikroorganismen auf Haushaltsprodukte, wie etwa ein Waschbecken, Regale in einem Kühlschrank, einen Backofen oder eine Waschmaschine und Ähnliche, zu kontrollieren.
In der verwandten Technik umfasst eine antibakterielle Glaszusammensetzung vielfältige Arten von Metalloxiden, um die Anzahl positiver Wasserstoffionen, die aus Feuchtigkeit und den Metalloxiden erzeugt werden, zu erhöhen. Folglich wird in einem wasserlöslichen Medium eine saure Umgebung erzeugt, und Mikroorganismen werden in der sauren Umgebung abgetötet. Jedoch kann die vorstehend beschriebene antibakterielle Glaszusammensetzung keine Wasserbeständigkeit sicherstellen und die saure Umgebung muss erzeugt werden.
Außerdem ist eine antibakterielle Glaszusammensetzung, die Dank der Eluierung von Ionen, wie etwa Ag, Zn und Au eine antibakterielle Aktivität besitzt, wohlbekannt. Die Elemente sind jedoch für den menschlichen Körper schädlich und teuer. Die Kosten der Herstellung einer antibakteriellen Glaszusammensetzung erhöhen sich, wenn die antibakterielle Glaszusammensetzung die vorstehenden Elemente enthält, und die vorstehenden Elemente können eine toxische Wirkung auf den menschlichen Körper bewirken.
Ferner besteht eine wachsende Nachfrage nach einer antibakteriellen Glaszusammensetzung, die fähig ist, die Verbreitung von Mikroorganismen auf die Möbel, medizinische Werkzeuge, einen Behälter für Desinfektionsflüssigkeiten und Ähnliches in einem Krankenhaus, ebenso wie ein Haushaltsprodukt, wie etwa ein Waschbecken, ein Regal in einem Kühlschrank, einen Backofen, eine Waschmaschine und Ähnliche, zu verhindern.
In der verwandten Technik umfasst eine antibakterielle Glaszusammensetzung Molybdänoxide, um die Anzahl positiver Wasserstoffionen, die aus Feuchtigkeit und den Molybdänoxiden erzeugt werden, zu erhöhen. Folglich wird in einem wasserlöslichen Medium eine saure Umgebung erzeugt, und Mikroorganismen werden in der sauren Umgebung abgetötet.
Jedoch kann die antibakterielle Glaszusammensetzung, die Mono-Molybdänoxide umfasst, die Wasserbeständigkeit nicht richtig sicherstellen und die saure Umgebung muss erzeugt werden.
Um ausreichende Wasserbeständigkeit sicherzustellen, umfasst eine antibakterielle Glaszusammensetzung Verbundoxide, in denen Molybdän und Silber oder Molybdän und Kupfer kombiniert sind. Jedoch nimmt in der antibakteriellen Glaszusammensetzung, welche die Verbundoxide umfasst, ein Anteil von Molybdän ab. Folglich kann kaum eine saure Umgebung aus einem wasserlöslichen Medium erzeugt werden, was eine Verschlechterung einer antibakteriellen Eigenschaft bewirkt.
Patentdokument

Dokument 1 JP-Patent Nr. 3845975
Dokument 2 KR-Patentveröffentlichung Nr. 10-2016-0124193

Beschreibung der Erfindung
Technische Probleme
Die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine neuartige Zusammensetzung von antibakteriellem Glas, das auf der Eluierung für den menschlichen Körper harmloser Komponenten basiert, bereitzustellen.
Die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine neuartige und wirtschaftliche antibakterielle Glaszusammensetzung, die kostspielige Komponenten ausschließt, bereitzustellen.
Die Aufgabe einer anderen Ausführungsform in der vorliegenden Offenbarung ist es, eine antibakterielle Glaszusammensetzung und ein Herstellungsverfahren für ein antibakterielles Glaspulver unter Verwendung derselben, die eine neuartige Silicatglaszusammensetzung ist, transparent und farblos ist und eine hervorragende antibakterielle Eigenschaft und ein hohes antimykotisches Aktivierungsniveau hat, bereitzustellen, so dass die antibakterielle Glaszusammensetzung die Verformung des Äußeren des Glasregals, des Kunststoffspritzgussprodukts und Ähnlicher verhindert, wenn die antibakterielle Glaszusammensetzung als ein Beschichtungsmittel für ein Glasregal, ein Zusatzstoff für ein Kunststoffspritzgussprodukt und Ähnliche verwendet wird.
Die Aufgabe einer anderen Ausführungsform in der vorliegenden Offenbarung ist es, eine antibakterielle Glaszusammensetzung und ein Herstellungsverfahren für antibakterielles Glaspulver unter Verwendung derselben bereitzustellen, wobei geringfügig Ag-Oxide anstelle von Cu-Oxiden, Fe-Oxiden und Ähnlichen, zugesetzt werden, das eine hervorragende antibakterielle Wirkung hat und Glas transparent hält.
Technische Lösungen
Gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst eine antibakterielle Glaszusammensetzung 25 bis 45 Gew.-% CaO, das für den menschlichen Körper harmlos ist, und die Zusammensetzungsverhältnisse der anderen Komponenten werden geeignet gesteuert.
Insbesondere umfasst die antibakterielle Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung 20 bis 40 Gew.-% SiO₂; 5 bis 25 Gew.-% B₂O₃; 15 bis 25 Gew.-% von einem oder mehreren aus Na₂O, K₂O und Li₂O; und 25 bis 45 Gew.-% CaO, wobei die Verschlechterung der Haltbarkeit verhindert wird und eine hervorragende antibakterielle Eigenschaft gezeigt wird.
In der antibakteriellen Glaszusammensetzung kann der SiO₂-Gehalt höher als der B₂O₃-Gehalt sein, und es können 30 Gew.-% oder mehr CaO enthalten sein.
In einer antibakteriellen Glaszusammensetzung und einem Herstellungsverfahren des antibakteriellen Glaspulvers das diese verwendet, gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, ist die antibakterielle Glaszusammensetzung eine neuartige Silicatglaszusammensetzung, ist transparent und farblos und hat eine hervorragende antibakterielle Eigenschaft und ein hohes antimykotisches Aktivierungsniveau.
Auf diese Weise verhindert in der antibakteriellen Glaszusammensetzung und dem Herstellungsverfahren des antibakteriellen Glaspulvers unter deren Verwendung gemäß der vorliegenden Offenbarung die antibakterielle Glaszusammensetzung die Verformung des Äußeren des Glasregals, des Kunststoffspritzgussprodukts und Ähnlicher, wenn sie als ein Beschichtungsmittel für ein Glasregal, ein Zusatzstoff für das Kunststoffspritzgussprodukt und Ähnliche verwendet wird.
Außerdem werden in der antibakteriellen Glaszusammensetzung einer anderen Ausführungsform in der vorliegenden Offenbarung geringfügig Ag-Oxide anstelle von Cu-Oxiden, Fe-Oxiden und Ähnlicher zugesetzt, was eine hervorragende antibakterielle Wirkung erzeugt und Glas transparent hält.
Zu diesem Zweck umfasst die antibakterielle Glaszusammensetzung einer anderen Ausführungsform 20 bis 45 Gew.-% SiO₂; 5 bis 40 Gew.-% B203; 5 bis 30 Gew.-% von einem oder mehreren aus Na₂O, K₂O und Li₂O; 5 bis 20 Gew.-% CaO; und 0,01 bis 2 Gew.-% von einem oder mehreren aus Ag₂O, Ag3PO₄ und AgNO₃.
Die antibakterielle Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ferner 15 Gew.-% oder weniger TiO₂ umfassen.
Vorteilhafte Ergebnisse
In einer antibakteriellen Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein Zusammensetzungsverhältnis eingestellt, das trotz der Eluierung von Ca-Ionen eine Verschlechterung der Wasserbeständigkeit und Haltbarkeit verhindert.
Außerdem kann die antibakterielle Glaszusammensetzung in vielfältigen Arten von Produkten als ein antibakterielles Vielzweckmittel angewendet werden.
Ferner umfasst die antibakterielle Glaszusammensetzung keine teure Komponente, was die Kosteneffizienz sicherstellt.
Eine antibakterielle Glaszusammensetzung und ein Herstellungsverfahren für antibakterielles Glaspulver, das diese verwendet, umfassen in einer anderen Ausführungsform eine neuartige Silicatglaszusammensetzung, die transparent und farblos ist und eine hervorragende antibakterielle Eigenschaft hat und ein hohes antimykotisches Aktivierungsniveau hat, so dass die antibakterielle Glaszusammensetzung die Verformung des Äußeren des Glasregals, des Kunststoffspritzgussprodukts und Ähnlicher verhindert, wenn sie als ein Beschichtungsmittel für ein Glasregal, ein Zusatzstoff für ein Kunststoffspritzgussprodukt und Ähnliches verwendet wird.
Außerdem werden in der antibakteriellen Glaszusammensetzung und dem Herstellungsverfahren des antibakteriellen Glaspulvers unter deren Verwendung geringfügig Ag-Oxide anstelle von Cu-Oxiden, Fe-Oxiden und Ähnlichen zugesetzt, wodurch eine hervorragende antibakterielle Wirkung erzeugt wird und Glas transparent gehalten wird.
Auf diese Weise werden in der antibakteriellen Glaszusammensetzung und dem Herstellungsverfahren des antibakteriellen Glaspulvers unter deren Verwendung jede Komponente und ein Zusammensetzungsverhältnis jeder Komponente gesteuert, was eine hervorragende antibakterielle Eigenschaft und ein hohes antimykotisches Aktivierungsniveau ebenso wie eine hervorragende Haltbarkeit sicherstellt. Folglich kann die antibakterielle Glaszusammensetzung als ein Beschichtungsmittel für ein Glasregal und ein Zusatzstoff für ein Kunststoffspritzgussprodukt verwendet werden.
Spezifische Effekte werden zusammen mit den vorstehend beschriebenen Effekten im Abschnitt der detaillierten Beschreibung beschrieben.
Figurenliste

1 ist ein Verarbeitungsflussdiagramm, das ein Herstellungsverfahren eines antibakteriellen Glaspulvers in einer anderen Ausführungsform zeigt.

Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
Die vorstehend beschriebenen Aspekte, Merkmale und Vorteile werden hier nachstehend unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen spezifisch beschrieben, so dass jemand mit gewöhnlichen Kenntnissen der Technik, welche die vorliegende Offenbarung betrifft, den technischen Geist der Offenbarung leicht ausführen kann. In der Offenbarung wird die detaillierte Beschreibung bekannter Technologien in Bezug auf die Offenbarung weggelassen, wenn erachtet wird, dass sie den Kern der Offenbarung unnötig unklar macht.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen gemäß der Offenbarung unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen spezifisch beschrieben. In den Zeichnungen können identische Bezugszahlen identische oder ähnliche Komponenten bezeichnen.
Wenn eine Komponente als „in dem oberen Abschnitt (oder dem unteren Abschnitt)“ oder „auf (oder unter)“ einer anderen Komponente beschrieben wird, kann eine Komponente direkt auf (oder unter) einer anderen Komponente sein, und es kann eine zusätzliche Komponente zwischen den zwei Komponenten eingefügt sein.
Wenn eine Komponente als mit einer anderen Komponente „verbunden“, „gekoppelt“ oder „verbunden“ beschrieben wird, kann eine Komponente direkt mit der anderen Komponente verbunden oder gekoppelt sein, aber es kann eine zusätzliche Komponente zwischen den zwei Komponenten „eingefügt“ sein, oder die zwei Komponenten können durch eine zusätzliche Komponente „verbunden“, „gekoppelt“ oder „verbunden“ sein.
Durch die ganze Offenbarung kann, wenn nicht das Gegenteil dargelegt ist, jede Komponente einzeln oder mehrfach bereitgestellt werden.
In der Offenbarung umfassen, wenn nicht ausdrücklich anders angezeigt, Singularformen auch Pluralformen. Es versteht sich, dass die Begriffe, wie etwa „aufweisen“ oder „umfassen“ und Ähnliche, wenn sie in dieser Offenbarung verwendet werden, nicht als notwendigerweise die dargelegten Komponenten oder Schritte enthaltend ausgelegt werden sollen, sondern als einige der dargelegten Komponenten oder Schritte ausklammernd oder als ferner zusätzliche Komponenten oder Schritte enthaltend ausgelegt werden können.
Durch die ganze Offenbarung können die Begriffe „A und/oder B“, wie sie hier verwendet werden, A, B oder A und B bezeichnen, und die Begriffe „C bis D“ können, wenn nicht das Gegenteil dargelegt wird, C oder größer und D oder kleiner bezeichnen.
Hier nachstehend werden eine antibakterielle Glaszusammensetzung und deren Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung spezifisch beschrieben.
<Antibakterielle Glaszusammensetzung 1>
Eine antibakterielle Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung weist auf: 20 bis 40 Gew.-% SiO₂; 5 bis 25 Gew.-% B₂O₃; 15 bis 25 Gew.-% von einem oder mehreren aus Na₂O, K₂O und Li₂O; und 25 bis 45 Gew.-% CaO.
Die antibakterielle Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt Dank der Eluierung von Ca-Ionen eine hervorragende antibakterielle Eigenschaft und Haltbarkeit. Hier nachstehend werden Komponenten der antibakteriellen Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung spezifisch beschrieben.
Si02 ist eine wesentliche Komponente, die eine Glasstruktur bildet und als ein Gerüst der Glasstruktur dient. Die antibakterielle Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst 20 bis 40 Gew.-% SiO₂. Wenn mehr als 40 Gew.-% SiO₂ enthalten sind, nimmt die Viskosität zu, wenn Glas schmilzt. Folglich kann sich die Verarbeitbarkeit während des Abschreckens verschlechtern. Wenn weniger als 20 Gew.-% SiO₂ enthalten sind, kann die Glasstruktur geschwächt sein, was eine Verschlechterung der Wasserbeständigkeit bewirkt.
Die antibakterielle Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst 5 bis 25 Gew.-% B₂O3. Wenn mehr als 25 Gew.-% B₂O₃ enthalten sind, beeinträchtigt das B203 den Gehalt der anderen Komponenten, was zu einer Verschlechterung der antibakteriellen Eigenschaft führt. Wenn weniger als 5 Gew.-% B₂O₃ enthalten sind, kann die Glasstruktur geschwächt sein, was eine Verschlechterung der Wasserbeständigkeit bewirkt.
In der antibakteriellen Glaszusammensetzung der vorliegenden Offenbarung würde es bevorzugt, mehr SiO₂ als B₂O₃ aufzunehmen. Wenn die antibakterielle Glaszusammensetzung der vorliegenden Offenbarung ein Zusammensetzungsverhältnis hat, bei dem der Gehalt an SiO₂ höher als der Gehalt an B₂O₃ ist, kann trotz der Eluierung von Ca-Ionen eine geeignete Wasserbeständigkeit sichergestellt werden.
Alkalioxide, wie etwa Na₂O, K₂O und Li20, führen eine Vernetzung in der Glaszusammensetzung durch und dienen als ein Netzwerkmodifikator. Einige der vorstehend beschriebenen Komponenten können nicht alleine verglast werden, sondern können verglast werden, wenn sie mit dem Netzwerkbildner, wie etwa SiO₂, B₂O₃, und Ähnlichen in einem vorgegebenen Verhältnis gemischt werden. Wenn in der Glaszusammensetzung nur eine der vorstehend beschriebenen Komponenten enthalten ist, kann sich die Haltbarkeit von Glas in einem Bereich, in dem die Verglasung möglich ist, verschlechtern. Wenn in der Glaszusammensetzung zwei oder mehr der vorstehend beschriebenen Komponenten enthalten sind, kann sich die Haltbarkeit von Glas abhängig von einem Verhältnis verbessern. Die antibakterielle Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst 15 bis 25 Gew.-% von einem oder mehreren aus Na₂O, K₂O und Li₂O. Wenn in der Glaszusammensetzung mehr als 25 Gew.-% von einem oder mehreren aus Na₂O, K₂O und Li₂O enthalten sind, kann sich die Haltbarkeit der Zusammensetzung erheblich verschlechtern. Wenn weniger als 15 Gew.-% von einem oder mehreren aus Na20, K₂O und Li₂O enthalten sind, wird eine Hydrolyse einer Komponente, wie etwa CaO, kaum gesteuert, was eine Verschlechterung der antibakteriellen Eigenschaft bewirkt.
In der vorliegenden Offenbarung ist CaO eine kritische Komponente, die eine antibakterielle Eigenschaft in der Zusammensetzung von Glas zeigt. CaO ist eine Komponente, die Ca-Ionen bildet, indem sie mit umgebendem Wasser reagiert. Die antibakterielle Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst 25 bis 45 Gew.-% CaO. In der antibakteriellen Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung nimmt der pH-Wert von umgebendem Wasser aufgrund der Eluierung von Ca-Ionen auf 10 oder mehr zu, und es wird eine Umgebung erzeugt, in der Baktierenstämme um Bereiche herum, auf welche die antibakterielle Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung aufgebracht ist, nicht leben können. Außerdem bewirkt eine Erhöhung des Gehalts an CaO in der antibakteriellen Glaszusammensetzung eine Verschlechterung der Haltbarkeit der Glaszusammensetzung. In der vorliegenden Offenbarung wird jedoch der Gehalt der anderen Komponenten gesteuert, um eine Verschlechterung der Haltbarkeit zu verhindern. Wenn weniger als 25 Gew.-% CaO enthalten ist, zeigt sich die antibakterielle Eigenschaft in der Glaszusammensetzung kaum, da die Menge von Ca-Ionen, die als ein Ergebnis einer Reaktion mit umgebendem Wasser eluiert wird, knapp ist. Wenn mehr als 45 Gew.-% CaO enthalten ist, kann die Verglasung in der Glaszusammensetzung kaum sichergestellt werden, was eine Verschlechterung der Haltbarkeit und thermischen Eigenschaften bewirkt. Die antibakterielle Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann zum Beispiel 30 Gew.-% oder mehr CaO umfassen.
<Herstellungsverfahren für antibakterielle Glaszusammensetzung>
Hier nachstehend wird ein Herstellungsverfahren einer antibakteriellen Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung spezifisch beschrieben.
Das Herstellungsverfahren einer antibakteriellen Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst das Bereitstellen der vorstehend beschriebenen antibakteriellen Glaszusammensetzungsmaterialien; das Schmelzen der antibakteriellen Glaszusammensetzungsmaterialien; und das Abkühlen der geschmolzenen antibakteriellen Glaszusammensetzungsmaterialien in einer Abschreckwalze und das Ausbilden einer antibakteriellen Glaszusammensetzung.
Die antibakteriellen Glaszusammensetzungsmaterialien mischen sich ausreichend und schmelzen dann. Zum Beispiel können die antibakteriellen Glaszusammensetzungsmaterialien in einem Bereich von 1200 bis 1300°C in einem elektrischen Ofen schmelzen. Außerdem können die antibakteriellen Glaszusammensetzungsmaterialien 10 - 60 Minuten lang schmelzen.
Dann können die antibakteriellen Glaszusammensetzungsmaterialien unter Verwendung eines Kühlers und Ähnlichem in der Abschreckwalze schnell abkühlen. Als ein Ergebnis kann eine antibakterielle Glaszusammensetzung ausgebildet werden.
<Anwendungsverfahren für antibakterielle Glaszusammensetzung>
Dann kann die antibakterielle Glaszusammensetzung gemäß der Offenbarung auf eine Oberfläche eines Objekts, das beschichtet werden soll, aufgebracht werden. Das Objekt, das beschichtet werden soll, kann ein Teil oder das Gesamte einer metallischen Platte, einer getemperten Glasplatte und eines Kochgeräts sein. Als eine Beschichtungsweise für das Objekt, das beschichtet werden soll, wird eine Beschichtungsflüssigkeit auf die Oberfläche des Objekts, das beschichtet werden soll, aufgebracht und gebrannt. Ein Sprühverfahren kann ebenfalls verwendet werden, um das Objekt, das beschichtet werden soll, zu beschichten. Das Beschichtungsverfahren ist jedoch nicht beschränkt. Die antibakterielle Glaszusammensetzung kann 300 bis 450 Sekunden lang in einem Bereich von 700 bis 750°C gebrannt werden.
Außerdem kann das antibakterielle Glas gemäß der vorliegenden Offenbarung als ein Zusatzstoff auf ein Kunststoffharz-Spritzgussobjekt angewendet werden. Eine geeignete Menge des antibakteriellen Glaspulvers gemäß der vorliegenden Offenbarung kann in einem Kunststoffharz-Formgussprodukt aufgenommen werden, um der Oberfläche des Spritzgussobjekts eine antibakterielle Aktivität zu verleihen.
Hier nachstehend sind detaillierte Aspekte gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezug auf die Ausführungsformen offenbart.
<Antibakterielle Glaszusammensetzung 2>
Eine antibakterielle Glaszusammensetzung in einer anderen Ausführungsform ist eine neuartige Silicatglaszusammensetzung, die transparent und farblos ist und eine hervorragende antibakterielle Eigenschaft und ein hohes antimykotisches Aktivierungsniveau hat. Wenn sie als ein Beschichtungsmittel für ein Glasregal, als ein Zusatzstoff für ein Kunststoffspritzgussprodukt und Ähnliches verwendet wird, kann die antibakterielle Glaszusammensetzung die Verformung des Äußeren des Glasregals, des Kunststoffspritzgussprodukts und Ähnlicher verhindern.
Die antibakterielle Glaszusammensetzung ist aus zwei Elementen zusammengesetzt, umfassend eine Glasmatrix, welche eine Glasstruktur bildet und die Haltbarkeit einstellt, und ein Metallion, das in Glas enthalten ist, das die antibakterielle Aktivität zeigt.
Die antibakterielle Glaszusammensetzung in einer anderen Ausführungsform umfasst Ag-Oxide und, um eine Glasmatrix herzustellen die praktisch verwendet werden kann und Wasserbeständigkeit zeigt, wird der Gehalt an B₂O₃ streng gesteuert und mit 5 bis 40 Gew.-% zugesetzt. B₂O₃ hilft bei der Verglasung von Ag-Ionen, wobei eine antibakterielle Wirkung erzeugt wird. Wenn jedoch eine vorgegebene Menge oder mehr von B₂O₃ aufgenommen wird, kann sich die Wasserbeständigkeit verschlechtern. Um ferner die Wasserbeständigkeit von Glas, das große Mengen an B₂O₃ enthält, sicherzustellen, wird ein Zusammensetzungsverhältnis des Gehalts einer Komponente wie etwa Ti02 und CaO, die als ein Netzwerkmodifikator wie auch Netzwerkbildner dient, zum Gehalt der Alkalikomponente streng gesteuert.
Somit werden in der antibakteriellen Glaszusammensetzung einer anderen Ausführungsform geringfügig Ag-Oxide anstatt Cu-Oxiden, Fe-Oxiden und Ähnlicher zugesetzt, um eine hervorragende antibakterielle Wirkung zu haben und Glas transparent zu halten.
Zu diesem Zweck ist die antibakterielle Glaszusammensetzung einer anderen Ausführungsform zusammengesetzt aus: 20 bis 45 Gew.-% SiO₂; 5 bis 40 Gew.-% B₂O₃; 5 bis 30 Gew.-% von einem oder mehreren aus Na₂O, K₂O und Li₂O; 5 bis 20 Gew.-% CaO; und 0,01 bis 2 Gew.-% von einem oder mehreren aus Ag20, Ag3PO₄ und/ AgNO₃.
Die antibakterielle Glaszusammensetzung einer anderen Ausführungsform kann ferner 15 Gew.-% oder weniger TiO₂ umfassen.
Außerdem werden in der antibakteriellen Glaszusammensetzung einer anderen Ausführungsform jede Komponente und ihr Zusammensetzungsverhältnis gesteuert, um eine hervorragende antibakterielle Eigenschaft und ein hohes antimykotisches Aktivierungsniveau ebenso wie Haltbarkeit zu haben.
Somit kann die antibakterielle Glaszusammensetzung einer anderen Ausführungsform als ein Beschichtungsmittel für ein Glasregal und ein Zusatzstoff für ein Kunststoffspritzgussprodukt verwendet werden.
Hier nachstehend werden die Rolle und der Gehalt jeder Komponente der antibakteriellen Glaszusammensetzung einer anderen Ausführungsform spezifisch beschrieben.
SiO₂ ist ein Glasbildner, der die Verglasung ermöglicht, und eine wesentliche Komponente, die als ein strukturelles Gerüst von Glas dient. Außerdem wirkt SiO₂ nicht als eine direkte Komponente, die antibakterielle Aktivität zeigt, ist aber nützlich, um im Vergleich zu P₂O₅, das ein repräsentativer Glasbildner ist, weniger OH-Gruppen auf der Oberfläche von Glas auszubilden und um zu ermöglichen, dass die Oberfläche von Glas aufgrund von Metallionen in dem Glas positiv geladen ist.
Zum Beispiel ist SiO₂ mit dem Gehaltsanteil von 20 bis 45 Gew.-% des Gesamtgewichts der antibakteriellen Glaszusammensetzung einer anderen Ausführungsform enthalten. Vorzugsweise sind 30 bis 40 Gew.-% SiO₂ enthalten. Wenn mehr als 45 Gew.-% SiO₂ enthalten sind, nimmt die Viskosität zu, wenn Glas schmilzt. Folglich verschlechtern sich die Verarbeitbarkeit und die Ausbeute während des Abkühlens. Wenn weniger als 20 Gew.-% SiO₂ enthalten sind, kann die Glasstruktur geschwächt sein, was eine Verschlechterung der Wasserbeständigkeit bewirkt.
B₂O₃ dient zusammen mit SiO₂ als Glasbildner, so dass eine Glaszusammensetzung verglast wird. Da B₂O₃ einen niedrigen Schmelzpunkt hat, trägt B₂O₃ dazu bei, einen eutektischen Punkt eines geschmolzenen Materials zu senken. Außerdem hilft B₂O₃, die Löslichkeit von einem oder mehreren aus Ag₂O, AgNO₃ und Ag₃PO₄, die aufgrund ihrer geringeren Kopplungsstärke als Glas mit hohem Silicatgehalt schwer verglast werden, während des Glasschmelzverfahren zu verbessern, was die Homogenität des Glases sicherstellt.
B₂O₃ ist zum Beispiel mit dem Gehaltsanteil von 5 bis 40 Gew.-% des Gesamtgewichts der antibakteriellen Glaszusammensetzung einer anderen Ausführungsform enthalten. Vorzugsweise kann B₂O₃ mit 30 bis 38 Gew.-% enthalten sein. Wenn mehr als 40 Gew.-% B₂O₃ enthalten sind, beeinträchtigt das B₂O₃ den Gehalt der anderen Komponenten, was zu einer Verschlechterung der antibakteriellen Eigenschaft führt. Wenn weniger als 5 Gew.-% B₂O₃ enthalten sind, kann die Kopplungsstruktur von Glas geschwächt sein, was eine Verschlechterung der Wasserbeständigkeit bewirkt.
In einer anderen Ausführungsfonn wird zum Beispiel mehr SiO₂ als B₂O₃ zugesetzt, um die Wasserbeständigkeit sicherzustellen.
Alkalioxide, wie etwa Na₂O, K₂O und Li₂O, dienen als ein Netzwerkmodifikator, der in der Glaszusammensetzung die Vernetzung durchführt. Die Komponenten können nicht alleine verglast werden, sondern können verglast werden, wenn sie mit dem Netzwerkbildner, wie etwa SiO₂, B₂O₃, und Ähnlichen in einem vorgegebenen Verhältnis gemischt werden. Wenn in der Glaszusammensetzung nur eine der Komponenten enthalten ist, kann sich die Haltbarkeit von Glas in einem Bereich, in dem die Verglasung möglich ist, verschlechtern. Wenn in der Glaszusammensetzung zwei oder mehr der Komponenten enthalten sind, kann sich die Haltbarkeit von Glas abhängig von einem Verhältnis verbessern. Auf dieses Phänomen wird als Mischalkalieffekt Bezug genommen.
Zum Beispiel sind eines oder mehrere aus Na₂O, K₂O und Li₂O in dem Gehaltsverhältnis von 5 bis 30 Gew.-% des Gesamtgewichts der antibakteriellen Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung enthalten. Wenn mehr als 30 Gew.-% von einem oder mehreren aus Na₂O, K₂O und Li₂O in der Glaszusammensetzung enthalten sind, kann sich die thermische Eigenschaft der Zusammensetzung verschlechtern. Wenn weniger als 5 Gew.-% von einem oder mehreren aus Na₂O, K20 und Li₂O enthalten sind, wird die Hydrolyse einer Komponente, wie etwa ZnO, schwer gesteuert, was eine Verschlechterung einer antibakteriellen Eigenschaft bewirkt.
CaO ist eine Komponente, die unter einem strukturellen Aspekt als ein Netzwerkmodifikator ebenso wie ein Netzwerkbildner von Glas dient. Außerdem ist CaO eine der wesentlichen Komponenten, die in der Glaszusammensetzung eine antibakterielle Wirkung zeigt.
Zum Beispiel ist CaO in dem Gehaltsanteil von 5 bis 20 Gew.-% des Gesamtgewichts der antibakteriellen Glaszusammensetzung einer anderen Ausführungsform enthalten. Wenn weniger als 5 Gew-% CaO enthalten ist, wird die antibakterielle Eigenschaft der Glaszusammensetzung kaum gezeigt. Wenn mehr als 20 Gew.-% CaO enthalten sind, können sich die Haltbarkeit oder thermische Eigenschaften in der Glaszusammensetzung verschlechtern.
Aluminiumoxide, wie etwa Ag₂O, Ag₃PO₄ und AgN03, sind wesentliche Komponenten, die ermöglichen, das Glas in sich selbst eine antibakterielle Wirkung erzeugt. Da Ag₂O, Ag₃PO₄ und AgNO₃ eine geringe Ionisierungsneigung zeigen, werden sie leicht als Ag-Metall abgeschieden, wenn sie in Silcatglas enthalten sind, wobei keine Homogenität des Glases sichergestellt wird. Wenn in der vorliegenden Offenbarung 5 bis 40 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 38 Gew.-% B₂O₃ enthalten sind, schwächt B₂O₃ eine Kopplungsstärke, so dass die Homogenität des Glases, wo Ag zuverlässig in einer ionisierten Form in Glas vorhanden ist, sichergestellt wird.
Wenn weniger als 0,01 Gew.-% von einem oder mehreren aus Ag₂O, Ag₃PO₄ und AgNO₃ enthalten sind, kann die Verbesserung der antibakteriellen Eigenschaft von Glas möglicherweise nicht sichergestellt werden. Wenn mehr als 2 Gew.-% von einem oder mehreren aus Ag₂O, Ag3PO₄ und AgN03 enthalten sind, wird Ag-Metall abgeschieden, was die Instabilität bei der Verglasung bewirkt.
In der vorliegenden Offenbarung wird bevorzugt, dass B203 und eines oder mehrere aus Ag₂O, Ag₃PO₄ und AgNO₃ die nachstehend beschriebene Formel 1 erfüllen. [B203]/[eines oder mehrere aus Ag₂O, Ag3PO₄ und AgNO₃] ≤ 50 Formel 1: (In Formel 1 bezeichnet [] Gew.-% jeder Komponente.)
Ag zeigt eine geringe Ionisationsneigung und wird leicht reduziert. Glas, das große Mengen B₂O₃ enthält, hat eine geringere Kopplungsstärke als Glas mit hohem SiO₂-Gehalt, was die Leichtigkeit der Ionisierung von Ag sicherstellt.
Wenn jedoch in der vorstehend beschriebenen Formel 1 ein Verhältnis von [B₂O₃]/[eines oder mehrere aus Ag₂O, Ag₃PO₄ und AgNO₃] kleiner als 50 ist, wird Ag-Metall abgeschieden, was die Instabilität bei der Verglasung bewirkt. Wenn das Verhältnis von [B₂O₃]/[eines oder mehrere aus Ag₂O, Ag3PO₄ und AgNO₃], wie in der Formel 1 gezeigt, 50 oder größer ist, wird kein Ag-Metall abgeschieden und die Verglasung wird zuverlässig durchgeführt.
TiO₂ ist eine Komponente, welche die chemische Haltbarkeit und die Wärmebeständigkeit und Ähnliches von Glas verbessert. Wenn mehr als 15 Gew.-% TiO₂ enthalten ist, kann während des Abkühlens eine Entglasung oder Entmischung aus einem Verglasungsbereich heraus auftreten. Zum Beispiel ist TiO₂ mit dem Gehaltsanteil von 15 Gew.-% oder weniger des Gesamtgewichts der antibakteriellen Glaszusammensetzung einer anderen Ausführungsform enthalten.
In einer anderen Ausführungsform muss ein Gesamtgehalt von 5 Gew.-% oder mehr von CaO und TiO₂ zugesetzt werden. Dann kann sich die Wasserbeständigkeit, die aufgrund einer relativ großen Menge zugesetztem B₂O₃ geschwächt ist, verbessern. Wenn der Gesamtgehalt von CaO und TiO₂ jedoch höher als 30 Gew.-% ist, können die Entglasung oder Entmischung auftreten, was eine Verschlechterung der Wasserbeständigkeit bewirkt.
Um zu verhindern, dass dies passiert, ist der Gesamtgehalt von CaO und TiO₂ zum Beispiel auf 5 bis 30 Gew.-% des Gesamtgewichts der antibakteriellen Glaszusammensetzung einer anderen Ausführungsform beschränkt.
Hier nachstehend wird ein Herstellungsverfahren für antibakterielles Glaspulver in einer anderen Ausführungsform unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Verarbeitungsflussdiagramm, das ein Herstellungsverfahren für antibakterielles Glaspulver in einer anderen Ausführungsform zeigt.
Wie in 1 dargestellt, umfasst das Herstellungsverfahren für antibakterielles Glaspulver in einer anderen Ausführungsform einen Mischschritt (S110), einen Schmelzschritt (S120), einen Kühlschritt (S130) und einen Mahlschritt (S140).
Mischschritt
In dem Mischschritt werden 20 bis 45 Gew.-% SiO₂; 5 bis 40 Gew.-% B₂O₃; 5 bis 30 Gew.-% von einem oder mehreren aus Na₂O, K₂O und Li₂O; 5 bis 20 Gew.-% CaO; und 0,01 bis 2 Gew.-% von einem oder mehreren aus Ag₂O, Ag₃PO₄ und AgNO₃ gemischt und gerührt, um eine antibakterielle Glaszusammensetzung zu bilden.
In diesem Schritt wird zum Beispiel mehr Si02 als B₂O₃ zugesetzt.
Außerdem wird bevorzugt, dass B₂O₃ und eines oder mehrere aus Ag₂O, Ag₃PO₄ und AgNO₃ die nachstehend beschriebene Formel 1 erfüllen. [B203]/[eines oder mehrere aus Ag₂O, Ag₃PO₄ und AgNO₃] ≤ 50 Formel 1: (In Formel 1 bezeichnet [] Gew.-% jeder Komponente.)
Die antibakterielle Glaszusammensetzung kann ferner 15 Gew.-% oder weniger TiO₂ umfassen.
Außerdem wird zum Beispiel ein Gesamtgehalt von 5 bis 30 Gew.-% CaO und TiO₂ zugesetzt.
Schmelzschritt
In dem Schmelzschritt (S120) wird die antibakterielle Glaszusammensetzung geschmolzen.
Der Schmelzschritt wird zum Beispiel 1 bis 60 Minuten lang bei 1200 bis 1300°C durchgeführt. Die antibakterielle Glaszusammensetzung kann bei weniger als 1200°C und weniger als 1 Minute lang nicht vollständig geschmolzen werden, was bewirkt, dass das Entmischen des geschmolzenen Glasobjekts auftreten kann. Ferner muss die antibakterielle Glaszusammensetzung nicht länger als 60 Minuten lang bei mehr als 1300°C geschmolzen werden, um lediglich eine übermäßige Energie und Zeit zu verbrauchen.
Kühlschritt
In dem Kühlschritt (S130) kühlt die geschmolzene antibakterielle Glaszusammensetzung bis auf Raumtemperatur.
In dem Kühlschritt wird bevorzugt, das Kühlen in einem Ofen durchzuführen. Während einer Luftkühlung oder Wasserkühlung kann antibakterielles Glas hohe innere Spannungen aufweisen, und in einigen Fällen kann das antibakterielle Glas einen Riss aufweisen. Um zu verhindern, dass dies passiert, wird das Kühlen im Ofen bevorzugt.
Mahlschritt
In dem Mahlschritt (S140) wird das gekühlte antibakterielle Glas gemahlen. In dem Mahlschritt wird ein trockenes Mahlwerk bevorzugt.
In dem Mahlschritt wird das antibakterielle Glas fein gemahlen und antibakterielles Glaspulver wird hergestellt. Das antibakterielle Glaspulver hat vorzugsweise einen mittleren Durchmesser von 30 µm oder weniger, besser 15 bis 25 µm.
<Ausführungsform 1 >
<Herstellung der antibakteriellen Glaszusammensetzung>
Antibakterielle Glaszusammensetzungen mit Zusammensetzungsverhältnissen in nachstehend gezeigter Tabelle 1 wurden hergestellt. Ein Ausgangsmaterial für jede Komponente wurde 3 Stunden lang in einem V-Mischer ausreichend gemischt. Na2C03, K₂CO₃, Li₂CO₃ und CaCO₃ wurden jeweils als ein Ausgangsmaterial für Na₂O, K₂O, Li₂O und CaO verwendet. Die restlichen Komponenten sind in Tabelle 1 aufgelistet. Die gemischten Materialien wurden 30 Minuten lang bei 1300°C ausreichend geschmolzen und in einer Abschreckwalze schnell gekühlt, um einen Glasbruch zu erhalten.

Um eine antibakterielle Glaszusammensetzung herzustellen, wurde die Anfangsgranularität des in dem vorstehenden Verfahren gewonnenen Glasbruchs mit einer Kugelmühle gesteuert, wurde etwa fünf Stunden lang unter Verwendung einer Strahlmühle gemahlen und dann durch ein 325-Mesh-Sieb (ASTM C285-88) passiert, so dass ein D50-Partikeldurchmesser auf 5 bis 15 µm begrenzt wurde, und schließlich wurde das antibakterielle Glaspulver hergestellt. [Tabelle 1]

Komponente	Ausführungsform 1	Ausführungsform 2	Ausführungsform 3	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2
SiO₂	27,4	27,4	24,2	30,6	40
B₂O₃	21	10,5	14,1	23,5	7,8
Na₂O	11,6	11,6	10,5	12,9	12,2
K₂O	6,3	6,3	3,4	7,1	6,7
Li₂O	2,1	2,1	3,7	2,4	-
CaO	31,6	42,1	44,1	-	11,1
ZnO	-	-	-	23,5	22,2

<Herstellung eines Kunststoffspritzgussprodukts mit zugesetztem antibakteriellem Glas>
Polypropylenharz wurde verwendet, um ein Spritzgussobjekt mit ungefähr 200 mm × 100 mm und einer Dicke von 3 mm herzustellen. Drei Spritzgussobjekte, die jeweils 4 Gew.-% des antibakteriellen Glaspulvers der Ausführungsformen 1 bis 3 wurden hergestellt, und zwei Spritzgussobjekte, die jeweils 4 Gew.-% des antibakteriellen Glaspulvers der Vergleichsbeispiele 1 und 2 wurden hergestellt. In Bezug auf die fünf Spritzgussobjekte wurde ein Anti-Biofilm-Test durchgeführt.
<Experimentelles Beispiel für antibakterielles Aktivierungsniveau, Anti-Biofilm>
Die antibakteriellen Eigenschaften der Spritzgussobjekte, die in den Ausführungsformen und Vergleichsbeispielen hergestellt wurden, wurden wie folgt, bewertet.
Um die antibakterielle Aktivität der antibakteriellen Glaszusammensetzung gemäß der vorliegenden Offenbarung zu erkennen, wurde das ASTM E2149-13a-Schüttelkolbenverfahren angewendet.

Um die Anti-Biofilm-Wirkung zu erkennen, wurde das ASTM E2562-12-Standard-Testverfahren angewendet. [Tabelle 2]

	Ausführungsform 1	Ausführungsform 2	Ausführungsform 3	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2
Antibakterielles Aktivierungsniveau (ASTM E2149-13a Schüttelkolbenverfahren) Escherichia coli	99,9%	99,9%	99,9%	40%	24%
Anti-Biofilm (ASTM E2562-12) Pseudomonas aeruginasa	98%	98%	98%	65%	43%
pH-Wert Umgebung	10,62	11,22	11,43	7,81	7,51

Wie in Tabelle 2 gezeigt, zeigen die Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung eine hervorragende antibakterielle Leistung.
Im Gegensatz zu den Ausführungsformen zeigen die Vergleichsbeispiele eine unbefriedigende antibakterielle Leistung.
<Ausführungsform 2>
1. Herstellung des antibakteriellen Glaspulvers
Ausführungsform 2-1
Die antibakterielle Glaszusammensetzung mit der in Tabelle 3 aufgelisteten Zusammensetzung wurde bei 1250°C in einem elektrischen Ofen geschmolzen und dann während der Luftkühlung auf einer Edelstahlplatte in Glasmassenform gekühlt, um antibakterielles Glas in der Form eines Bruchs zu erhalten. Dann wurde das antibakterielle Glas mit einem trockenen Mahlwerk (einer Kugelmühle) gemahlen und dann durch ein 400 Maschensieb passiert, um antibakterielles Glaspulver mit einem D50-Partikeldurchmesser von 15 µm zu erhalten.
Ausführungsform 2-2
Antibakterielles Glaspulver mit einem D50-Partikeldurchmesser von 20 µm wurde auf die gleiche Weise wie der in Ausführungsform 2-1 hergestellt, abgesehen davon, dass die antibakterielle Glaszusammensetzung mit der Zusammensetzung von Tabelle 3 in Ausführungsform 2-2 bei 1240°C in einem elektrischen Ofen geschmolzen wurde.
Ausführungsform 2-3
Antibakterielles Glaspulver mit einem D50-Partikeldurchmesser von 22 µm wurde auf die gleiche Weise wie der in Ausführungsform 2-1 hergestellt, abgesehen davon, dass die antibakterielle Glaszusammensetzung mit der Zusammensetzung von Tabelle 3 in Ausführungsform 2-3 bei 1250°C in einem elektrischen Ofen geschmolzen wurde.
Vergleichsbeispiel 2-1
Antibakterielles Glaspulver mit einem D50-Partikeldurchmesser von 15 µm wurde auf die gleiche Weise wie der in Ausführungsform 2-1 hergestellt, abgesehen davon, dass die antibakterielle Glaszusammensetzung mit der Zusammensetzung von Tabelle 3 in Vergleichsbeispiel 2-1 bei 1250°C in einem elektrischen Ofen geschmolzen wurde.
Vergleichsbeispiel 2-2

Antibakterielles Glaspulver mit einem D50-Partikeldurchmesser von 20 µm wurde auf die gleiche Weise wie der in Ausführungsform 2-1 hergestellt, abgesehen davon, dass die antibakterielle Glaszusammensetzung mit der Zusammensetzung von Tabelle 3 in dem Vergleichsbeispiel 2-2 bei 1260°C in einem elektrischen Ofen geschmolzen wurde. [Tabelle 3] (Einheit: Gew.-%)

Komponente	Ausführungsform 2-1	Ausführungsform 2-2	Ausführungsform 2-3	Vergleichsbeispiel 2-1	Vergleichsbeispiel 2-2
SiO₂	37,8	35,8	35,9	30,6	39,8
B₂O₃	35,3	35,2	33,5	23,5	7,7
Na₂O	8,8	8,4	8,4	12,9	12,2
K₂O	8,8	8,4	8,4	7,1	6,6
Li₂O	-	-	-	2,4	-
ZnO	-	-	-	23,5	22,1
CaO	8,8	7,0	8,4	-	11,1
TiO₂	-	4,5	4,8	-	-
Ag₂O	0,5	-	-	-	0,4
AgNO₃	-	0,7	-	-	-
Ag₃PO₄	-	-	0,6	-	-
Gesamt	100	100	100	100	100

2. Messung des antibakteriellen Aktivierungsniveaus
Tabelle 4 zeigt Ergebnisse der Messung des antibakteriellen Aktivierungsniveaus des antibakteriellen Glaspulvers, das in den Ausführungsformen 2-1 bis 2-3 und den Vergleichsbeispielen 2-1 bis 2-2 hergestellt wurde. Um in diesem Fall das antibakterielle Aktivierungsniveau jedes antibakteriellen Glaspulvers zu erkennen, wurde das ASTM E2149-13a-Schüttelkolbenverfahren angewendet, und ein antibakterieller Aktivitätswert gegen Staphylococcus aureus und Escherichia coli wurde gemessen. Außerdem wurde die antibakterielle Aktivität gegen Pneumococcus and Pseudomonas aeruginosa gemessen.
Um ferner das antimykotische Aktivierungsniveau jedes antibakteriellen Glaspulvers zu erkennen, wurde eine Mischlösung, in der das in den Ausführungsformen 1 bis 3 und dem Vergleichsbeispiel 1 hergestellte antibakterielle Glaspulver mit destilliertem Wasser gemischt wurde, mit einer Dicke von 100 µm auf eine Probe beschichtet, die aus einer Bambussperrholzplatte mit 50 mm (Breite), 50 mm (Länge) und 4 mm (Dicke) hergestellt war, gehärtet und dann mit dem antimykotischen Aktivierungstextverfahren ASTM G21-15-getestet (verwendete Bakterienstämme: Aspergillus niger ATCC 9642, Chaetomium globosum ATCC 6205, Penioillium pinophilum ATCC 11797, Gliooledium virens ATCC 9645, Aureobasidium pullulans ATCC 15233)
<Kriterien für die Bestimmung des antimykotischen Aktivierungsniveaus>

Stufe 0: Die Bakterienstämme können nicht wachsen.
Stufe 1: Die Bakterienstämme wachsen auf der Probe 10% oder weniger.
Stufe 2: Die Bakterienstämme wachsen auf der Probe 10% bis 30 % oder weniger.
Stufe 3: Die Bakterienstämme wachsen auf der Probe 30% bis 60 % oder weniger.
Stufe 4: Die Bakterienstämme wachsen auf der Probe mehr als 60%.

[Tabelle 4]

Kategorie		Ausführungsform 2-1	Ausführungsform 2-2	Ausführungsform 2-3	Vergleichsbeispiel 2-1	Vergleichsbeispiel 2-2
B₂O₃/eines oder mehrere aus Ag₂O, Ag3PO₄ und AgNO₃		70,6	50,3	55,8	-	19,25
Antibakterielles Aktivierungsniveau (ASTM E2149-13a Schüttelkolbenverfahren)	Staphylococcus aureus	99,9%	99,9%	99,9%	40,0%	Ag abgeschieden (Keine Verglasung)
	Escherichia coil	99,9%	99,9%	99,9%	42,9%
	Klebsiella pneumoniae	99,9%	99,9%	99,9%	73,8%
	Pseudomonas aeruginosa	99,9%	99,9%	99,9%	91,2%
Antimykotisches Aktivierungsniveau (ASTM G21-15, antimykotisches Aktiverungstestverfahren)	0	0	0	1

Wie in Tabelle 3 und 4 gezeigt, zeigt das antibakterielle Glaspulver, das in den Ausführungsformen 2-1 bis 2-3 hergestellt wurde, ein antibakterielles Aktivierungsniveau von 99% oder mehr.
Jedoch zeigt das antibakterielle Glaspulver, das in dem Vergleichsbeispiel 2-1 hergestellt wurde, ein antibakterielles Aktivierungsniveau von ungefähr 92% oder weniger.
Außerdem wurde das Vergleichsbeispiel 2-2 aufgrund des abgeschiedenen Ag nicht verglast. Das Vergleichsbeispiel 2-2 erfüllt den Bereich für B₂O₃, der in der vorliegenden Offenbarung vorgeschlagen wird, erfüllt aber nicht Formel 1. Als ein Ergebnis wird angenommen, das Ag abgeschieden wurde.
Ferner zeigt das antibakterielle Glaspulver, das in den Ausführungsformen 2-1 bis 2-3 hergestellt wurde, basierend auf den Ergebnissen der Messung des antimykotischen Aktivierungsniveaus in der antimykotischen Aktivierungsstufe die Stufe 0, bei der Bakterienstämme nicht wuchsen. Jedoch zeigt das antibakterielle Glaspulver, das in dem Vergleichsbeispiel 2-1 hergestellt wurde, in der antimykotischen Aktivierungsstufe die Stufe 1, die anzeigt, dass die antimykotische Aktivierung nicht gut ist.
Die Ausführungsformen werden vorstehend unter Bezug auf eine Anzahl ihrer veranschaulichenden Ausführungsformen beschrieben. Jedoch sind die Ausführungsformen nicht auf die hier dargelegten Ausführungsformen und Zeichnungen beschränkt, und von Fachleuten der Technik können innerhalb des technischen Schutzbereichs der Offenbarung zahlreiche andere Modifikationen und Ausführungsformen erhalten werden. Ferner sollen die Ergebnisse und basierend auf der Offenbarung vorhersagbare Ergebnisse in dem Bereich der Offenbarung enthalten sein, auch wenn sie in der Beschreibung der Ausführungsformen nicht explizit beschrieben sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 3845975 [0008]

Claims

Antibakterielle Glaszusammensetzung, die aufweist: 20 bis 40 Gew.-% SiO₂; 5 bis 25 Gew.-% B₂O₃; 15 bis 25 Gew.-% von einem oder mehreren aus Na₂O, K₂O und Li₂O; und 25 bis 45 Gew.-% CaO.
Antibakterielle Glaszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der SiO₂-Gehalt höher als der B203-Gehalt ist
Antibakterielle Glaszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die antibakterielle Glaszusammensetzung 30 Gew.-% oder mehr CaO aufweist.
Herstellungsverfahren für eine antibakterielle Glaszusammensetzung, das aufweist: Bereitstellen von Materialien für eine antibakterielle Glaszusammensetzung, die aufweist: 20 bis 40 Gew.-% SiO₂; 5 bis 25 Gew.-% B₂O₃; 15 bis 25 Gew.-% von einem oder mehreren aus Na₂O, K₂O und Li₂O; und 25 bis 45 Gew.-% CaO; Schmelzen der Materialien für eine antibakterielle Glaszusammensetzung; und Kühlen der geschmolzenen Materialien für eine antibakterielle Glaszusammensetzung in einer Abschreckwalze, und Ausbilden einer antibakteriellen Glaszusammensetzung.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 4, wobei der SiO₂-Gehalt höher als der B₂O₃-Gehalt ist.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 4, wobei die antibakterielle Glaszusammensetzung 30 Gew.-% oder mehr CaO aufweist.
Antibakterielle Glaszusammensetzung, die aufweist: 20 bis 45 Gew.-% SiO₂; 5 bis 40 Gew.-% B₂O₃; 5 bis 30 Gew.-% von einem oder mehreren aus Na₂O, K₂O und Li₂O; 5 bis 20 Gew.-% CaO; und 0,01 bis 2 Gew.-% von einem oder mehreren aus Ag₂O, Ag₃PO₄ und AgNO₃.
Antibakterielle Glaszusammensetzung nach Anspruch 7, wobei mehr SiO₂ als B₂O₃ zugesetzt ist.
Antibakterielle Glaszusammensetzung nach Anspruch 7, wobei B₂O₃ und eines oder mehrerer aus Ag₂O, Ag₃PO₄ und AgN03 die nachstehend beschriebene Formel 1 erfüllen, wobei in Formel 1 [] die Gew.-% jeder Komponente bezeichnet: [B₂O₃]/[eines oder mehrere aus Ag₂O, Ag₃PO₄ und AgN03] ≤ 50 (Formel 1).
Antibakterielle Glaszusammensetzung nach Anspruch 7, wobei die antibakterielle Glaszusammensetzung ferner 15 Gew.-% oder weniger TiO₂ aufweist.
Antibakterielle Glaszusammensetzung nach Anspruch 10, wobei ein Gesamtgehalt von 5 bis 30 Gew.-% CaO und TiO₂ zugesetzt ist.
Herstellungsverfahren für antibakterielles Glaspulver, das aufweist: (a) Mischen und Rühren von 20 bis 45 Gew.-% Si02; 5 bis 40 Gew.-% B₂O₃; 5 bis 30 Gew.-% von einem oder mehreren aus Na₂O, K₂O und Li₂O; 5 bis 20 Gew.-% CaO; und 0,01 bis 2 Gew.-% von einem oder mehreren aus Ag₂O, Ag₃PO₄ und AgNO₃ und Ausbilden einer antibakteriellen Glaszusammensetzung; (b) Schmelzen der antibakteriellen Glaszusammensetzung; (c) Kühlen der geschmolzenen antibakteriellen Glaszusammensetzung; und (d) Mahlen des gekühlten antibakteriellen Glases.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, wobei in (a) mehr SiO₂ als B₂O₃ zugesetzt wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, wobei in (a) B₂O₃ und eines oder mehrere aus Ag₂O, Ag3PO₄ und AgNO₃ die nachstehend beschriebene Formel 1 erfüllen, , wobei in Formel 1 [] die Gew.-% jeder Komponente bezeichnet: [B203]/[eines oder mehrere aus Ag₂O, Ag₃PO₄ und AgNO₃] ≤ 50 (Formel 1).
Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, wobei in (a) die antibakterielle Glaszusammensetzung ferner 15 Gew.-% oder weniger TiO₂ aufweist.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, wobei in (a) ein Gesamtgehalt von 5 bis 30 Gew.-% CaO und Ti02 zugesetzt wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, wobei in (b) die antibakterielle Glaszusammensetzung 1 bis 60 Minuten lang bei 1200 bis 1300°C geschmolzen wird.