JP2013540673A5 - - Google Patents
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Description
表面Ag +1 濃度を定量化する方法
銀イオンにより生じる抗菌作用は「表面効果」である。言い換えれば、重要なことは、ガラスの銀含有表面が微生物と接触する性質と程度である。したがって、μg/cm2またはイオン/cm2で表される表面Ag+1濃度の定量化知識は、抗菌作用の有効性を確認する上で重要である。このことは、Agがイオン交換プロセスにより加えられている本件においてより一層該当する。EMP(電子マイクロプローブ)、XPS(X線ルミネセンス分光法)およびSIMS(二次イオン質量分析法)の分析技法を使用して、Ag+1プロファイルを得ることができるが、それらの技法は、表面に近いにもかかわらず、体積濃度値を生じるのに対し、重要なのは、表面イオン濃度である。EMPおよびXPSは、10〜20nm以内までAg+濃度を定量的に決定できる。TOF−SIMS(飛行時間型二次イオン質量分析法)は、表面をより近く見ることができるが、それは非定量的である。表面濃度の予測を難しくしているのは、Ag+1濃度は、図4のEMP測定値から示されるように、表面に近づくにつれて実際に減少することである。図4は、第2の浴中に異なる濃度のAgNO3を使用した2−工程方法によって調製されたガラスサンプルに関する、深さに対して計算されたAg2Oである実際の銀イオン濃度を示すEMP結果のグラフであり、ここで、第1のIOX浴は、100質量%のKNO3であり、第2のIOX浴は、それぞれ、1質量%(◆)、2質量%(■)または5質量%(▲)のAgNO3を含有するKNO3浴であり、第2の浴のイオン交換の時間と温度は、それぞれ、20分間と420℃であった。
銀イオンにより生じる抗菌作用は「表面効果」である。言い換えれば、重要なことは、ガラスの銀含有表面が微生物と接触する性質と程度である。したがって、μg/cm2またはイオン/cm2で表される表面Ag+1濃度の定量化知識は、抗菌作用の有効性を確認する上で重要である。このことは、Agがイオン交換プロセスにより加えられている本件においてより一層該当する。EMP(電子マイクロプローブ)、XPS(X線ルミネセンス分光法)およびSIMS(二次イオン質量分析法)の分析技法を使用して、Ag+1プロファイルを得ることができるが、それらの技法は、表面に近いにもかかわらず、体積濃度値を生じるのに対し、重要なのは、表面イオン濃度である。EMPおよびXPSは、10〜20nm以内までAg+濃度を定量的に決定できる。TOF−SIMS(飛行時間型二次イオン質量分析法)は、表面をより近く見ることができるが、それは非定量的である。表面濃度の予測を難しくしているのは、Ag+1濃度は、図4のEMP測定値から示されるように、表面に近づくにつれて実際に減少することである。図4は、第2の浴中に異なる濃度のAgNO3を使用した2−工程方法によって調製されたガラスサンプルに関する、深さに対して計算されたAg2Oである実際の銀イオン濃度を示すEMP結果のグラフであり、ここで、第1のIOX浴は、100質量%のKNO3であり、第2のIOX浴は、それぞれ、1質量%(◆)、2質量%(■)または5質量%(▲)のAgNO3を含有するKNO3浴であり、第2の浴のイオン交換の時間と温度は、それぞれ、20分間と420℃であった。
Claims (10)
- 抗菌性化学強化ガラスであって、
ガラス物品の表面からガラス物品の選択された深さまで延在する圧縮応力層を有するガラス物品、および
前記ガラス物品の圧縮応力層の一部である抗菌性Ag+領域、
を含み、
前記ガラス物品の圧縮応力層の圧縮応力が少なくとも250MPaであり、
前記ガラス物品の表面から5nmの深さにおけるAg+1イオンの濃度がゼロ超から0.08μg/cm2以下の範囲にある、抗菌性化学強化ガラス。 - 前記Ag+1イオンの濃度がゼロ超から0.047μg/cm2以下の範囲にある、請求項1記載の抗菌性化学強化ガラス。
- 前記ガラス物品が、水分子を該ガラス物品中のAg+1イオンに到達させる特徴を有する低表面エネルギーコーティングを該ガラス物品の表面に含む、請求項2記載の抗菌性化学強化ガラス。
- 前記ガラス物品が、1時間以内に、1より大きい対数減少まで少なくとも2種類の微生物種を阻害することができる、請求項2記載の抗菌性化学強化ガラス。
- 前記ガラス物品が、6時間後に、4超の抗菌対数減少を有する、請求項2記載の抗菌性化学強化ガラス。
- 前記圧縮応力が少なくとも500MPaである、請求項2記載の抗菌性化学強化ガラス。
- 400nmから750nmの波長範囲に亘る、反射損失について未補正の、前記ガラス物品の透過率が、少なくとも88%である、請求項2記載の抗菌性化学強化ガラス。
- 428nm/650nmでの前記透過率の比が少なくとも99%である、請求項2記載の抗菌性化学強化ガラス。
- 抗菌性化学強化ガラス物品を製造する方法において、
第1の表面、第2の表面および該表面間の選択された厚さ、並びにガラス中のアルカリ金属イオンを有するガラス物品を提供する工程、
提供された前記ガラス物品中のアルカリ金属イオンより大きい少なくとも1種類のアルカリ金属イオンの第1のイオン交換浴を提供し、該ガラス物品を該第1のイオン交換浴でイオン交換して、該ガラス物品に250MPa超の圧縮応力を与える工程;
0.005質量%から5.0質量%の硝酸銀から実質的になり、残りが、前記第1のイオン交換浴中の前記少なくとも1種類のアルカリ金属イオンを有する第2のイオン交換浴を提供する工程;および
前記ガラス物品を前記第2のイオン交換浴によりイオン交換し、それによって、銀および少なくとも1種類のアルカリ金属イオンを前記表面の少なくとも一方に含ませて、250MPa超の圧縮応力および少なくとも1つの抗菌性化学強化表面を有するガラス物品を形成する工程、
を有してなり、
前記ガラス物品の少なくとも1つの抗菌性化学強化表面から5nmの深さにおける銀イオンの濃度が、ゼロ超から0.047μg/cm2未満の範囲にある方法。 - 前記少なくとも1つの抗菌性化学強化表面に、ペルフルオロアルキルシラン、ペルフルオロポリエーテルアルコキシシラン、ペルフルオロアルキルアルコキシシラン、フルオロアルキルシラン−(非フルオロアルキルシラン)コポリマー、およびフルオロアルキルシランと親水性シランの混合物からなる群より選択される低表面エネルギーコーティングを施す工程、および
施された前記低表面エネルギーコーティングを硬化させ、それによって、該低表面エネルギーコーティングと前記ガラス物品との間のSi−O結合によって、該低表面エネルギーコーティングを該ガラス物品に結合させる工程、
をさらに含み、
前記低表面エネルギーコーティングが0.5nmから20nmの範囲の厚さを有する、請求項9記載の方法。
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