JP2020533172A - 抗菌コーティング - Google Patents

Abstract

本発明は、基材（１２）の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）であって、前記コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）は、静電噴霧法を利用した基材表面（１４）でのコーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）の施与により得られ、かつ前記コーティングは、少なくとも１つの金属酸化物および／または少なくとも１つの金属塩を含有する、抗菌コーティングに関する。さらに本発明は、少なくとも１つの基材（１２）を、抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）でコーティングするための静電噴霧法に関する。さらに本発明は、基材（１２）表面で抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）を生成するためのコーティング材の使用であって、前記コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）は、少なくとも１つの金属酸化物および／または少なくとも１つの金属塩を含有する、使用に関する。

Description

本発明は、静電噴霧法を利用した基材表面でのコーティングの施与により得られる、基材の抗菌コーティングに関する。

人間、さらには動物と直接または間接的に接触し、また高度の細菌負荷に曝されている物品表面は、疾病の伝染または感染に明らかな影響を及ぼす。こうした表面は、例えば、衣類、建物の休憩室および公共交通、ならびにその備品、医療用インプラント、衛生用品、支払手段または医療機器等によって形成され得る。

こうした表面を起点とする望ましくない疾病の伝染または感染を阻止すべく、該表面には抗菌コーティングが付与される。

独国実用新案第２０２００６０１８６９５号明細書からすでに、水性媒体と接触した際に水素カチオンの形成を生じさせて抗菌作用の達成に寄与する無機物質の使用が知られている。

さらに独国特許出願公開第１０２０１２１０３０６４号明細書には、少なくとも１つの支持材と、金属または金属化合物の形態の少なくとも１つの抗菌作用物質とを有する親水性複合材料が開示されている。

さらに独国特許出願公開第１０２０１３１１４５７５号明細書には、抗菌作用を示す複合材の製造方法であって、少なくとも１つのモリブデン含有無機化合物および／またはタングステン含有無機化合物を、少なくとも１つのさらなる材料と結合させる方法が示されている。

さらに独国特許出願公開第１０２０１３１１４５７３号明細書には、抗菌作用を示す家具部品および／または内装品の製造方法であって、少なくとも１つのモリブデン含有無機化合物を、家具部品および／または内装品の少なくとも表面領域に配置する方法が示されている。

また独国特許出願公開第１０２０１３１０４２８４号明細書には、抗菌作用を示す表面の形成に利用される、複合材用のドープまたは非ドープの混合酸化物の製造方法が開示されている。

さらに独国特許出願公開第１０２０１１０８５８６２号明細書には、水性媒体と接触した際にプロトン供与体として機能する少なくとも１つの抗菌作用有効成分を含む組成物であって、該少なくとも１つの有効成分は、少なくとも１つのコーティング材で少なくとも部分的に被覆されており、該コーティング材は、有効成分よりも水溶性が低い、組成物が開示されている。

国際公開第２００８／０５８７０７号には、無機物質の使用であって、該無機物質は、水性媒体と接触した際に水素カチオンを形成し、該水素カチオンによって抗菌作用が生じ、該無機物質は、モリブデンおよび／またはタングステンを含有する、使用が示されている。

独国特許出願公開第１０２００７０６１９６５号明細書から、複合材および／または材料複合体と、タングステンおよび／またはモリブデンを含有する抗菌作用物質とから構成される内蔵品によって微生物による汚染およびその増殖を防止できる冷却塔が知られている。

独国特許第６００２２３４４号明細書翻訳文は、抗菌性の使い捨て吸収性物品、歯ブラシまたは乳児用おしゃぶりから選択される、抗菌作用を示すボディケア製品に関する。

抗菌作用を示すさらなる物品表面は、独国特許出願公開第１９９３６０５９号明細書、独国特許出願公開第１０３４２２５８号明細書、独国特許出願公開第１０３２３４４８号明細書、独国特許出願公開第１０１２０８０２号明細書、独国特許出願公開第１００１３２４８号明細書、国際公開第９５／０２０８７８号および独国特許出願公開第１０２０１３１０１９０９号明細書から知られている。

しかし、こうした抗菌コーティングまたは物品が有するコーティング品質またはコーティング作用は、常に満足のいくものというわけではなく、また該抗菌コーティングまたは物品が有するコーティング法は、手間がかかる上に操作が煩雑である。

したがって、本来のコーティング工程の簡便化により抗菌コーティングを提供することが望ましい。

したがって本発明の課題は、冒頭で述べた種類の抗菌コーティングを有利に改良することであり、特に、抗菌コーティングのコーティング工程を簡便化してより可変に構成できるよう、またその付着特性を改善できるよう、改良することである。

前記課題は、本発明によれば、請求項１の特徴を有する抗菌コーティングにより解決される。それによれば、基材の抗菌コーティングであって、静電噴霧法を利用した基材表面でのコーティングの施与により得られ、かつ少なくとも１つの金属酸化物および／または少なくとも１つの金属塩を含有する、抗菌コーティングを提供することが想定されている。

本発明は、金属酸化物および／または金属塩を含有する水溶液を微小液滴の形態で基材に施与することで、蒸発により固形抗菌コーティングが形成される、という基本思想に基づく。そのためには、金属酸化物および／または金属塩は、水溶液に非常に良好に可溶または懸濁可能である。そのために、水性の溶液／懸濁液は、約２８％の硝酸塩含有率を有する。さらに、特に金属酸化物（例えば、ＴｉＯ_２）は、単独でも金属塩と併用しても特に良好でかつ効果的な抗菌特性を示すため、その化合物種は、組成を狙いどおりに変化させることにより、コーティングの抗菌作用の改善に特に十分に適する。さらにこのコーティング法の大きな利点は、噴霧工程の際に帯電する液滴が、それとは反対の電荷を有するコーティング表面で適切な放電相手を見出すため、その放電相手に自動的に引き寄せられることにある。その結果、微小液滴の付着特性、およびそれによって形成される抗菌コーティングの付着特性が、著しく改善される。それゆえ、施与時の粒子状物質負荷の望ましくない作用も軽減される。したがって、一方では抗菌コーティングの単位面積あたりの密度が改善され、また他方ではその付着特性および寿命が改善される。

さらには、コーティングが少なくとも１つの錯化合物を含有することを想定できる。錯化合物を利用して、抗菌コーティングの組成に応じて、抗菌コーティングの付加的な新たな特性を生じさせることができる。これに関連して、例えばコーティングの抗菌作用を錯化合物によって強化することが可能である。

さらに、金属酸化物の構造が、式Ａ_ｃＯ_ｄ［式中、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素であり、ｃおよびｄは、互いに独立して０〜２４の値をとり得る］により記述されることが考えられる。元素周期表（略してＰＳＥ）の第４族の金属を有する金属酸化物を使用することで、このコーティングの非常に良好な抗菌作用が得られる。添え字ｃおよびｄにより特徴づけられる組成の狙いどおりの選択によって、この特性に、さらに自由にかつ狙いどおりに影響を与えることができる。ここで、ＰＳＥの第４族という命名は、ＩＵＰＡＣの現協定に関連することを述べておく。さらに、本開示において挙げるＰＳＥの族に関する他のいずれの命名も、ＩＵＰＡＣの現協定に関連する。

さらに、金属酸化物の構造が、式ＡＯ_２［式中、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素である］により記述され、特に、該金属酸化物が、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２またはＨｆＯ_２であることが考えられる。特に、ＰＳＥの第４族の金属酸化物は、非常に良好な抗菌作用を示すため、特に有利に、抗菌コーティングでの使用に適している。したがって、コーティングの抗菌作用がさらに高まり得る。

さらに、金属酸化物の構造が、式Ｍｅ_ｅＯ_ｄ［式中、Ｍｅは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第６族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素であり、ｄおよびｅは、互いに独立して０〜２４の値をとり得る］により記述されることが可能である。金属酸化物のこのような構造によって、抗菌コーティングの多様な触媒特性が可能となる。これに関連して、特にモリブデンＭｏおよびタングステンＷから構成される金属酸化物が挙げられる。なぜならば、対応するクロム化合物は、非常に著しい毒性を示すためである。作用機序としては、その酸化還元電位およびその酸性特性を挙げることができ、これは、抗菌コーティングの作用に好影響を及ぼす。

さらに、錯化合物の構造が、式Ａ_ｃＢ_ｄＸ_ｎＭｅ_ｅＢ_ｆまたはＸ_ｎＭｅ_ｅＢ_ｆ［式中、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から、Ｂは、第１５族または第１６族の元素から、Ｘは、第５族、第７族、第８族、第９族、第１０族、第１１族、第１２族、第１３族、第１４族、ランタノイドまたはアクチノイドの元素から、Ｍｅは、第６族の元素から選択されており、かつｃ、ｄ、ｎ、ｅおよびｆは、互いに独立して０〜２４の値をとり得る］により記述されることを想定できる。この種の錯化合物も優れた抗菌特性を示すため、抗菌コーティングにおけるこの種の錯化合物の使用も同様に特に有利である。これに関連して、このような錯化合物を、懸濁液の形態でまたは乾燥後の固体としてワニスおよびペイント（例えば、防汚ワニスまたは防汚ペイント）に添加することも同様に考えられ、それにより、こうしたワニスおよびペイントは抗菌特性を得る。

同様に、錯化合物の構造が、式ＡＯ_２Ｘ_ｎＭｅＯ_４またはＸ_ｎＭｅＯ_４［式中、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から、Ｘは、第５族、第７族、第８族、第９族、第１０族、第１１族、第１２族、第１３族、第１４族、ランタノイドまたはアクチノイドの元素から、Ｍｅは、第６族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素であり、ｎは、０〜２４の値をとり得る］により記述され、該錯化合物が、特にモリブデン酸塩、タングステン酸塩またはクロム酸塩を含むことが考えられる。式ＡＯ_２Ｘ_ｎＭｅＯ_４の錯化合物は、特に抗菌コーティングの抗菌特性または抗菌作用の強化に関して相乗効果を示す。なぜならば、式ＡＯ_２Ｘ_ｎＭｅＯ_４の錯化合物は、その、式ＡＯ_２またはＸ_ｎＭｅＯ_４の構成要素よりも強力な抗菌作用を示すためである。この組成を有する錯化合物は、特に部分的に式ＴｉＯ_２ ^＊Ｘ_ｎＭｅＯ_４の無色錯体の形態にあり、特に有利にプラスチック（例えば、シリコーン、ＰＵ等）または建設材料（例えば、セメント）に加えることができ、それにより、こうしたプラスチックまたは建設材料は、少なくともその表面において抗菌特性を示す。

さらに、錯化合物の構造が、式ＡＯ_２Ｍｅ_ｅＯ_ｄ［式中、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から、Ｍｅは、第６族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素であり、ｄおよびｅは、互いに独立して０〜２４の値をとり得る］により記述されることが考えられる。この種の錯化合物も、抗菌コーティングの抗菌作用に対して強化的な影響を及ぼすため、これに関して、その使用も特に有利である。

さらに、金属酸化物および／または金属塩の構造が、式ＡＯ_２ＸＢＯ_３またはＸＢＯ_３［式中、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から、Ｘは、第５族、第７族、第８族、第９族、第１０族、第１１族、第１２族、第１３族、第１４族、ランタノイドまたはアクチノイドの元素から、Ｂは、第１５族または第１６族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素である］により記述され、特に、該金属酸化物および／または金属塩が、ＴｉＯ_２ＡｇＮＯ_３またはＡｇＮＯ_３であることが可能である。この種の金属酸化物および／または金属塩は、特に遮光した周囲条件下で抗菌コーティングの抗菌作用に対して強化的な影響を及ぼす。特に、ほとんど光が入射しない状態で、例えば配管系の内側コーティングまたはインプラントにおいてコーティングを使用する場合、その使用も特に有利である。

さらに、コーティングがマトリクス構造の形態で形成されており、該マトリクス構造が、互いに離隔している複数のアイランドを有し、該アイランドが、特に約０．１μｍ〜約５００μｍ、好ましくは約１μｍ〜約２００μｍ、特に好ましくは約２μｍ〜約１００μｍの範囲の直径を有し、かつ該アイランドが、それぞれ、その直径に応じて互いに離隔していることを想定できる。個々のアイランドの互いの間隔が狭いことによって、これを基材に均一に分配することができ、その結果、コーティングの高い抗菌作用と、使用される金属酸化物または金属塩の材料使用の最適化とを同時に達成することが可能となる。アイランドは、前述の静電噴霧法を利用して基材に施与されているため、さらに、基材へのその付着性が改善され得る。これに関して、表面噴霧（ａｕｆｓｐｒａｙｅｎ）されて蒸着した微小液滴が、（例えば室温で）わずか１〜２分以内に非常に迅速に蒸発し、そのアイランドの形態の透明なＴｉＯ_２マトリクスを後に残す。

さらに、アイランドが、ＴｉＯ_２およびＺｎＭｏＯ_４を含有することが考えられる。かなり以前から、ＴｉＯ_２の非常に効果的な抗菌特性は知られている。その抗菌特性は、ＺｎＭｏＯ_４を添加することで双方の個別成分に比して相乗的に高められるため、コーティングの抗菌作用が全体としてさらに高まり得る。懸濁液または水溶液を利用して水溶性二酸化チタンを基材に施与し、これを用いて基本マトリクスとして作業するというもう１つの本質的な態様は、固体状態での正電荷である。二酸化チタンのこの正電荷は、特に、水性酸性環境（ｐＨ＜６．８）からの蒸着後に乾燥状態でも保持される。その際、Ｔｉ−Ｏ（Ｈ^＋）−Ｔｉの形態の種だけでなく、Ｏ−Ｔｉ^＋−Ｏの形態の種も生じる。さらに、永久正電荷を有する化合物（例えば、ＰＨＭＢのような第４級アンモニウム化合物）は、その外被において負極性の細菌を引き寄せるため、そのそれぞれの生息空間への逆輸送を阻止することが知られている。さらに、正電荷によって、細菌膜の構造変化およびイオンチャネルの機能障害が生じる。それゆえ、細胞ホメオスタシスが平衡を失い、微生物がさらに効果的に死滅する。

アイランドが、中央領域とそれに対して半径方向に外側に向かって隆起する縁部領域とで鍋状に形成されている表面を有することも可能である。この種の成形によって、特にアイランドの表面積が増大するため、一方では、個々のアイランドのより大きな有効表面積を生じさせることができる。また他方では、それによって抗菌コーティングの全有効表面積も増大する。さらに、個々のアイランド表面の鍋状構造によって、特に、個々のアイランドの沈下した中央領域が、例えばクリーニングクロスによる機械作用からより好都合に守られるため、抗菌コーティングの寿命がさらに延長し得る。

さらに、アイランドが、中央領域とそれに対して半径方向に外側に向かって低下する縁部領域とで形成されている凸形表面を有することが可能である。この種の凸形の成形によっても同様に、個々のアイランドの表面積が増大するため、一方では、個々のアイランドのより大きな有効表面積を生じさせることができる。また他方では、それによって抗菌コーティングの全有効表面積も増大する。

さらに、アイランドの表面が溝状構造を有し、該溝が、それぞれ特に約１０μｍ、好ましくは約５μｍ、特に好ましくは約２μｍの幅を有することで、マトリクス構造のアイランドの表面積を増大させることを想定できる。溝によって、すでに前記したように、さらに付加的に個々のアイランドの有効表面積が増大するため、抗菌コーティングの全表面積も増大する。それゆえ、コーティング全体の抗菌作用が、改善または増大し得る。

さらに、コーティングの表面が親水性を有することが考えられる。コーティングの親水性によって、その抗菌作用がさらに改善される。この状況は、親水性表面が、疎水性表面とは異なって、細菌または微生物を表面で結合させ、その生息空間、例えば周囲空気または水への逆輸送を阻止することによって説明できる。さらに、汚れ（例えば、細胞破片）と表面との間に水単分子層が形成されるため、親水性によって、抗菌コーティングの清浄化が容易になる。

さらに、コーティングの抗菌特性が、光入射、特にＵＶ光入射にかかわらず存在することが可能である。ある種のコーティング化合物の光入射に対する非依存性は、特に、抗菌コーティングに関して遮光した周囲条件下で著しい利点を有する（例えば、ＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３）。最終的には、そのようにして、抗菌コーティングの使用を、明らかにより可変に構成すること、またはその使用条件の点で拡張させることが可能となる。これに関連して、例えば、部分的にのみ光入射下にあるか、またはまったく光入射下にない物品または部品における使用条件が考えられる。光入射とは、本発明では特に、（例えば、屋外での）自然光源および／または非自然光源に由来するＵＶ光入射とも理解できる。これは、例えば、配管系または容器のコーティング、インプラント、フィルタ、衛生用品、カテーテル、接着剤、ボディケア製品、ワニス、ポリマー材料、補綴物、ステント、シリコーン膜、傷用包帯、蛇口、クレジットカード、ハウジング、コイン、紙幣、公共交通の内装部品等であり得る。

さらに、コーティングの抗菌特性を、光入射、特にＵＶ光入射によって強化し得ることが可能である。ＵＶ光入射による抗菌コーティングの強化は、特に、このコーティングの抗菌作用がさらに強力になるという利点を有する。抗菌コーティングは、しばしば露光条件または部分的な露光条件下で使用されるため、そのようにして、抗菌コーティングの使用を、またも明らかにより可変に構成または拡張させることができる。

さらには、前述の静電噴霧法を、少なくとも１つの基材のコーティングに使用し、該方法が、少なくとも次のステップ：
− 基材を準備するステップ、
− 該基材に、静電噴霧法によって液滴の形態の水性の溶液または懸濁液をコーティングするステップであって、該水性の溶液または懸濁液が、少なくとも１つの、該液に可溶の金属酸化物および／または少なくとも１つの金属塩を含有することにより、該水性の溶液または懸濁液が抗菌特性を示すものとするステップ、および
− 該水性の溶液または懸濁液に由来する水性相および／または液相の蒸発により、該基材上に、マトリクス構造の形態で固形抗菌コーティングを形成させるステップであって、その結果、該金属酸化物および／または金属塩が、該コーティングのマトリクス構造内に含まれるものとするステップ
を含むことが考えられる。

とりわけ、基材への抗菌コーティングの付着特性の改善に関して、静電噴霧法は特に有利である。静電噴霧法を利用した場合、まず、帯電した液滴が、反対の電荷を有する基材上で反対の放電相手を見出すため、その放電相手に自動的に引き寄せられることになる。それゆえ、施与時の粒子状物質負荷のリスクも低下する。前記のように、次いで、基材への噴霧後に、その上に蒸着した微小液滴が（例えば室温で）わずか１〜２分以内に非常に迅速に蒸発し、小さなアイランドの形態で、コーティング成分の透明なマトリクス（特にＴｉＯ_２マトリクス）を後に残す。特に、金属酸化物が、水性の溶液または懸濁液への添加前に、特に約１００ｎｍ未満、好ましくは約２０ｎｍ未満、特に好ましくは約１０ｎｍ未満の平均サイズを有するナノ粒子の形態で存在し、水性の溶液または懸濁液が、特に約６．８以下、好ましくは約２以下、特に好ましくは約１．５以下のｐＨ値を有することを想定できる。金属酸化物、例えばＴｉＯ_２は、水性の溶液または懸濁液への添加前にナノ粒子の形態で存在するため、非常によく水に溶解する。この優れた水溶性は、個々のナノ粒子のサイズの低下によってさらに高まるため、これに関連して、約１０ｎｍ未満のナノ粒子サイズが特に有利である。さらに、これに適した金属酸化物（例えば、ＴｉＯ_２）は、水性酸性環境（ｐＨ＜６．８）からの蒸着後に、その正電荷を乾燥状態でも保持できる。それゆえ、抗菌コーティングのさらに優れた効果が生じる。

同様に、金属酸化物が、水性の溶液または懸濁液中に、特に約０．００５％〜約２０％、好ましくは約０．０１％〜約１０％、特に好ましくは約０．１％〜約２％の範囲で含有されていることも考えられる。静電噴霧法を用いた場合、水溶液を、特に０．０１〜１０％の金属酸化物含有率で施与することができる。後にこの水溶液から得られる金属酸化物の固体マトリクスに関しては、１．５％（１５ｇ／Ｌ）の含有率の使用が特に有利である。その場合、最終濃度は、特に有利には約５０ｍｇ／ｍ^２（＝５０μｇ／ｃｍ^２）である。

さらに、水性の溶液または懸濁液が、少なくとも１つの錯化合物を含有することが考えられる。錯化合物により、特にコーティングの病原菌減少性または抗菌特性を有利に変化または拡張させることができる。これにより、例えば、コーティングの抗菌作用を改善することも、光入射もしくはＵＶ光入射あり、または光入射なしといった外部環境に適合させることも可能となる。

さらに、少なくとも基材をコーティングする際に、基材が電気的に正または負に帯電しており、かつ水性の溶液または懸濁液の液滴が電気的に正または負に帯電していることを想定できる。これに関連して特に重要である留意すべき点は、液滴は常に基材と反対の電荷を有しなければならず、その結果、コーティングの改善されかつ特に有利な施与を行うことができ、それにより生じるコーティングの付着特性の改善が、固体状態で総じてようやく生じ得る、ということである。

さらに、基材表面で抗菌コーティングを生成するためのコーティング材の使用であって、該コーティングが、少なくとも１つの金属酸化物および／または少なくとも１つの金属塩を含有する使用を想定できる。すでに前記したように、特に金属酸化物（例えば、ＴｉＯ_２）は、単独でも金属塩と併用しても特に良好でかつ効果的な抗菌特性を示すため、その化合物種は、特に有利に、コーティングの、改善されかつより変化に富む抗菌作用に適している。コーティング材は、同様に、防汚ワニスおよび／または防汚ペイントの形態で形成されていてもよく、その際、コーティング材には、少なくとも１つの錯体、特に少なくとも１つのＴｉＯ_２ ^＊Ｘ_ｎＭｅＯ_４錯体が、懸濁液の形態でまたは乾燥後の固体として添加される。

さらに、コーティングが、前記のように、抗菌コーティングであること、および／またはコーティングが、同様に前記のように、静電噴霧法により得られることが考えられる。すでに前記したように、このコーティング法の大きな利点は、噴霧工程の際に帯電する液滴が、それとは反対の電荷を有する基材上で効果的な放電相手を見出すため、その放電相手に自動的に引き寄せられることにある。その結果、微小液滴の付着特性、およびそれによって形成される抗菌コーティングの付着特性が、著しく改善される。

さらに、コーティング表面が、作業面であり、かつ／または周囲空気および／もしくは流体および／もしくは液体と少なくとも一時的に接触していることが考えられる。作業面（例えば、事務机またはキーボード）の場合、本発明による抗菌コーティングによって利用者の病原菌負荷が著しく低下し、このことは特に、利用者の快適さおよび健康に有利に作用する。例えば、居間またはクリーンルーム内の空気品質を高めるためには、本発明による抗菌コーティングが同様に非常に有利である。なぜならば、そのようにして、例えば、空気の粒子負荷の低下が、クリーンルーム内での生産条件に有利に作用する（欠陥部品が減少する）か、または居間の空気品質をさらに改善できるためである。飲料水品質の改善には、抗菌コーティングを、例えば内側コーティングとして、飲料水管、飲料水容器および飲料水蛇口に施与することができる。

本発明のさらなる詳細および利点について、図面に示す例示的実施形態をもとに、より詳細に説明する。

本発明による抗菌コーティングの第１の例示的実施形態の平面図を拡大ＲＥＭ図で示す。 図１によるコーティングの第１の例示的実施形態のそれぞれ１つの平面図を２つの拡大図で示す。 図１によるコーティングの第１の例示的実施形態の親水性を２つの拡大斜視図で示す。 抗菌コーティングの抗菌効果（ＩＳＯ ２２１９６に準拠）の表による一般的特性化を示す。 本発明による抗菌コーティングのさらなる例示的実施形態の抗菌効果に関する表を示す。 本発明による抗菌コーティングのさらなる例示的実施形態の抗菌効果に関するさらなる２つの表を示す。 本発明による抗菌コーティングのさらなる例示的実施形態の抗菌効果に関するさらなる表を示す。 本発明による抗菌コーティングのさらなる例示的実施形態の抗菌効果に関するさらなる表を示す。 本発明による抗菌コーティングを得るための静電噴霧法の一例示的実施形態の図解を示す。 アイランドの拡大図を示す。 図５による本発明のコーティングの一例示的実施形態に関する、暗所および明所での経時的な病原菌減少の対比のグラフを示す。 図５による本発明のコーティングの一例示的実施形態に関する、ペトリシャーレの２ｘ、３ｘおよび５ｘコーティングでの抗菌効果の棒グラフを示す。 図５による本発明のコーティングの３つの例示的実施形態に関する、暗所および明所での経時的な病原菌減少の対比の棒グラフを示す。 図５による本発明のコーティングの２つの例示的実施形態に関する、暗所および明所での経時的な病原菌減少の対比のグラフを示す。 図１３ａから選択したデータ点を表で示す。 図５によるコーティングの一例示的実施形態の、病原菌スタフィロコッカス・アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）に対する抗菌効果の表を示す。 非コーティングペトリシャーレ上、および図５によるコーティングの一例示的実施形態でコーティングしたペトリシャーレ上での病原菌アスペルギルス・フミガタス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｆｕｍｉｇａｔｕｓ）の経時的な減少の推移を示す。 非コーティングペトリシャーレ上、および図５によるコーティングの一例示的実施形態でコーティングしたペトリシャーレ上での病原菌カンジダ・アルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）の経時的な減少の推移を示す。 図５および図６による本発明のコーティングの６つの例示的実施形態による、暗所での経時的な大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）減少の対比に関する棒グラフを示す。

図１は、基材１２の本発明による抗菌コーティング１０の第１の例示的実施形態の平面図を拡大図で示す。

基材１２の抗菌コーティング１０は、静電噴霧法を利用した基材１２の表面１４でのコーティング１０の施与によって得られる。

コーティング１０は、少なくとも１つの金属酸化物を含有する。

金属酸化物の構造は、式Ａ_ｃＯ_ｄにより記述される。

その際、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素である。

さらに、添え字ｃおよびｄは、互いに独立して０〜２４の値をとり得る。

金属酸化物の構造は、さらに具体的には、式ＡＯ_２により記述される。

その際、Ａは、同様に元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素である。

金属酸化物は、特にＴｉＯ_２（またはＺｒＯ_２もしくはＨｆＯ_２）である。

図１によるコーティング１０は、その中にＴｉＯ_２が含有されているマトリクス構造の形態で形成されている。

このマトリクス構造は、図１によれば、互いに離隔している複数のアイランド１６を有する。

これらのアイランド１６は、特に約２μｍ〜約１００μｍの範囲の直径を有する。

さらに、アイランド１６は、それぞれ、その直径に応じて互いに離隔している。

アイランド１６は、ＴｉＯ_２の他に、さらにＡｇＮＯ_３を含有する。

図２に、図１によるコーティングの第１の例示的実施形態のそれぞれ１つの平面図のさらなる２つの拡大図を示す。

アイランドのＲＥＭ分析は、ＴｉＯ_２アイランドの縁部での明らかな隆起を有する中央領域１８における、平鍋状物を示している。

それに応じて、アイランド１６は、中央領域１８とそれに対して半径方向に外側に向かって隆起する縁部領域２０とで鍋状に形成されている表面を有する。

さらなる一例示的実施形態（図には表示せず）では、アイランド１６は、凸形表面を有する。

この表面も同様に、中央領域とそれに対して半径方向に外側に向かって低下する縁部領域とで形成されている。

さらに、図２に、溝状構造を有する、アイランド１６の表面を示す。

この溝状構造は、特に個々のアイランド１６の縁部領域２０に形成されている。

溝２２は、それぞれ約２μｍの幅を有するため、マトリクス構造のアイランド１６の表面積は増大する。

図３に、同様に２つの拡大斜視図で、図１によるコーティング１０の第１の例示的実施形態の親水性を示す。

これに関して、図３の２つの図に、非コーティング表面１２（左側）とコーティング表面１２（右側）との対比を示す。

親水性を有するコーティング１０の表面（右側）は、明らかに認識できる親水効果を示す。

その親水効果は、特に水滴形の顕著な平坦化により認識できる。

図４に、抗菌コーティングの抗菌効果の表による特性化を一般的に示す。

様々なコーティングの抗菌効果または抗細菌効果を、図４により、「なし」、「軽度」、「顕著」および「強度」に分類できる。

抗菌効果の定量化には、減少係数（Ｒｅｄｕｋｔｉｏｎｓｆａｋｔｏｒ）Ｒ_Ｌを用いる。

この減少係数Ｒ_Ｌは、次の数学的関係によって表すことができる：Ｒ_Ｌ＝ｌｏｇ（Ａ／Ｂ）。

ここで、Ａは、抗菌コーティングを有しない参照表面上での１ｍｌ当たりのいわゆるコロニー形成単位（ＣＦＵ）の平均値に相当する。

したがって、Ｂは、本発明による抗菌コーティングを有する基準表面上での１ｍｌ当たりのコロニー形成単位（ＣＦＵ）の平均値に相当する。

コロニー形成単位（ＣＦＵ）は、１ｍｌ当たりの比総菌数としても把握可能である。

表面の病原菌減少作用の客観的な評価には、国際的に承認されたＪＩＳ試験（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ、ＪＩＳ Ｚ ２８０１）を用いる。該試験は、欧州ではＩＳＯ ２２１９６に対応する。

その際、被検物質でコーティングしたペトリシャーレをまず、病原菌懸濁液（例えば、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）またはスタフィロコッカス・アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ））で濡らし、フィルムで覆い、次いで、３５℃、空気湿度９５％でインキュベートする。

その際、実験を、暗所で、または所定の光条件（例えば、ＬＥＤ光による１６００Ｌｕｘ）下で行うことができる。

インキュベーション終了後に、生存病原菌数を特定し、減少係数Ｒ_Ｌを前記のとおりに算出する。

図５に、本発明による抗菌コーティング１０’のさらなる例示的実施形態の抗菌効果に関する表を示す。

大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対する抗菌効果を、図５において、暗所での、および１６００Ｌｕｘでの所定の光条件下での、５分間の時間で示す。

図５に示す本発明による各抗菌コーティング１０’の例示的実施形態は、実質的には、図１および２に示す例示的実施形態と同一の構造的（巨視的）特徴および機能的特徴を有する。

指摘されるのは、単に以下の相違点のみである：
抗菌コーティング中に含有されている金属酸化物および金属塩または金属塩のみの構造は、図５によれば、一般的に式ＡＯ_２ＸＢＯ_３またはＸＢＯ_３により記述される。

その際、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素、Ｘは、第１１族の元素、Ｂは、第１５族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素である。

特に、金属酸化物および金属塩がＴｉＯ_２ＡｇＮＯ_３であるか、または金属塩がＡｇＮＯ_３である。

図６に、本発明による抗菌コーティング１０’’のさらなる例示的実施形態の抗菌効果に関するさらなる表を示す。

大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対する抗菌効果を、図６において、１６００Ｌｕｘでの所定の光条件下での、５分間、１時間および２４時間の時間で示す。

図６に示す本発明による各抗菌コーティング１０’’の例示的実施形態は、実質的には、図１および２に示す例示的実施形態と同一の構造的（巨視的）特徴および機能的特徴を有する。

指摘されるのは、単に以下の相違点のみである：
コーティング１０’’は、少なくとも１つの錯化合物を含有する。

錯化合物の構造は、一般的に式Ａ_ｃＢ_ｄＸ_ｎＭｅ_ｅＢ_ｆまたはＸ_ｎＭｅ_ｅＢ_ｆにより記述される。

その際、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から、Ｂは、第１５族または第１６族の元素から、Ｘは、第５族、第７族、第８族、第９族、第１０族、第１１族、第１２族、第１３族、第１４族、ランタノイドまたはアクチノイドの元素から、Ｍｅは、第６族の元素から選択されている。

さらに、ｃ、ｄ、ｎ、ｅおよびｆは、互いに独立して０〜２４の値をとり得る。

特に、錯化合物の構造は、式ＡＯ_２Ｘ_ｎＭｅＯ_４またはＸ_ｎＭｅＯ_４により記述される。

その際、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から、Ｘは、第５族、第７族、第８族、第９族、第１０族、第１１族、第１２族、第１３族、第１４族、ランタノイドまたはアクチノイドの元素から、Ｍｅは、第６族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素である。

さらに、ｎは、０〜２４の値をとり得る。

錯化合物は、図６によれば、特にモリブデン酸塩またはタングステン酸塩を含む。

モリブデン酸塩は、特に（ＮＨ_４）_６Ｍｏ_７Ｏ_２４、Ｎａ_２ＭｏＯ_４、Ａｇ_２ＭｏＯ_４、Ａｌ_２（ＭｏＯ_４）_３、ＣｅＭｏＯ_４、ＣｏＭｏＯ_４、ＣｕＭｏＯ_４、Ｆｅ−ＩＩＩ−ＭｏＯ_４、ＭｎＭｏＯ_４、ＮｉＭｏＯ_４またはＺｎＭｏＯ_４を含む。

抗菌コーティング１０’’は、これらのモリブデン酸塩から形成されていてもよいし、これらのモリブデン酸塩とＴｉＯ_２との化合物から形成されていてもよい。

さらに図６から明らかであるように、抗菌コーティング１０’’は、モリブデン酸塩に代えて、同様にＭｏＯ_３またはＴｉＯ_２とＭｏＯ_３とからの化合物を含んでもよい。

それに対して、タングステン酸塩は、特にＮａ_２ＷＯ_４、ＡｇＷＯ_４、ＡｌＷＯ_４、ＣｅＷＯ_４、ＣｏＷＯ_４、ＣｕＷＯ_４、Ｆｅ−ＩＩＩ−ＷＯ_４、ＭｎＷＯ_４、ＮｉＷＯ_４またはＺｎＷＯ_４を含む。

抗菌コーティング１０’’は、これらのタングステン酸塩から形成されていてもよいし、これらのタングステン酸塩とＴｉＯ_２との化合物から形成されていてもよい。

さらに図６から明らかであるように、抗菌コーティング１０’’は、同様にＷＯ_３、またはＴｉＯ_２とＷＯ_３とからの化合物を含んでもよい。

図７に、本発明による抗菌コーティング１０’’’のさらなる例示的実施形態の抗菌効果に関するさらなる表を示す。

大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対する抗菌効果を、図７において、１６００Ｌｕｘでの所定の光条件下での、１時間および２４時間の時間で示す。

図７に示す本発明による各抗菌コーティング１０’’’の例示的実施形態は、実質的には、図１および２に示す例示的実施形態と同一の構造的（巨視的）特徴および機能的特徴を有する。

指摘されるのは、単に以下の相違点のみである：
図７の描写は特に、一方ではタングステン酸塩から形成されており、他方ではＴｉＯ_２を伴うそのタングステン酸塩から形成されている抗菌コーティングの抗菌効果の相違を示す役割を果たす。

図７によるタングステン酸塩は、特にＡｇＷＯ_４、ＡｌＷＯ_４、ＣｅＷＯ_４、ＣｕＷＯ_４もしくはＺｎＷＯ_４、またはＴｉＯ_２を伴うそれらのタングステン酸塩を含む。

さらに、図７に示す表の最後から２行目または最終行に、もう１つの金属酸化物およびもう１つの錯化合物を示す。

この金属酸化物の構造は、式Ｍｅ_ｅＯ_ｄにより記述される。

その際、Ｍｅは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第６族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素である。

さらに、ｄおよびｅは、互いに独立して０〜２４の値をとり得る。

図７による金属酸化物は、特にＷＯ_３である。

それに対して、錯化合物の構造は、式ＡＯ_２Ｍｅ_ｅＯ_ｄにより記述される。

その際、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から、Ｍｅは、第６族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素である。

さらに、ｄおよびｅは、互いに独立して０〜２４の値をとり得る。

図７による錯化合物は、特にＷＯ_３ ^＊ＴｉＯ_２である。

図８は、本発明による抗菌コーティング１０’’’’のさらなる例示的実施形態の抗菌効果に関するさらなる表を示す。

大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対する抗菌効果を、図８において、１６００Ｌｕｘでの所定の光条件下での１時間の時間で記載する。

図８に示す本発明による各抗菌コーティング１０’’’’の例示的実施形態は、実質的には、図１および２に示す例示的実施形態と同一の構造的（巨視的）特徴および機能的特徴を有する。

指摘されるのは、単に以下の相違点のみである：
図８の描写は特に、様々な組成を有するこの抗菌コーティング１０’’’’の抗菌効果の相違を示す役割を果たす。

このコーティング１０’’’’は、特にＺｎＣｒＯ_４、ＺｎＭｏＯ_４またはＺｎＷＯ_４を含む。

確かに、酸化クロムは、著しい毒性作用を示す。

それでもなお、Ｋ_２ＣｒＯ_４＋Ｚｎ（ＮＯ_３）_２→ＺｎＣｒＯ_４＋２ＫＮＯ_３によるクロム酸亜鉛（ＺｎＣｒＯ_４）の組成を含めて、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第６族のＭｅＸＯ_４の形態の金属酸による抗菌効果の原理が完成される。

図９ａは、本発明による抗菌コーティング１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’を得るための静電噴霧法の一例示的実施形態の図解を示す。

その際、少なくとも１つの基材１２をコーティングするための静電噴霧法は、次のステップ：
− 基材１２を準備するステップ、
− 該基材１２に、静電噴霧法によって液滴の形態の水性の溶液または懸濁液２４をコーティングするステップであって、該水性の溶液または懸濁液２４が、少なくとも１つの、該の液に可溶の金属酸化物および／または少なくとも１つの金属塩を含有することにより、該水性の溶液または懸濁液２４が抗菌特性を示すものとするステップ、および
− 該水性の溶液または懸濁液２４に由来する水性相および／または液相の蒸発により、該基材１２上に、マトリクス構造の形態で固形抗菌コーティング１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’を形成させるステップであって、その結果、該金属酸化物および／または金属塩が、該コーティング１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’のマトリクス構造内に含まれるものとするステップ
を含む。

金属酸化物は、水性の溶液または懸濁液２４への添加前に、約１０ｎｍ以下の平均サイズを有するナノ粒子の形態で存在する。

水性の溶液または懸濁液２４は、約１．５以下のｐＨ値を有する。

さらに、金属酸化物は、水性の溶液または懸濁液２４中に、特に約０．１％〜約２％の範囲で含有されている。

水性の溶液または懸濁液２４は、さらに、錯化合物を含有してもよい。

さらに図９ａには、基材１２をコーティングする際に、その中に溶解したＴｉＯ_２を含む微小液滴が電気的に正に帯電していることが示されている。

これに関して、図９ｂは、アイランド１６の拡大図を示す。

特に図９ｂには、乾燥後、光学顕微鏡下でのＴｉＯ_２（質量濃度：１５ｇ／Ｌ）の５００倍拡大図を示す。

その際、複数の液滴２６がまとまって１つの大きな形成物となることを想定できる。

ここで、本発明によるコーティング１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’の各例示的実施形態の作用機序を、複数の実験結果をもとに、次のように記載できる。

使用したいずれの実験でも、水溶性ナノ二酸化チタン（平均粒径が約１０ｎｍ以下）を、硝酸塩含有率が約２８％である水溶液２４（ｐＨ＝約１．５）において使用する。

含水率は、２％である。

結局のところ、こうした挙動は、水溶性ＴｉＯ_２を前述の静電噴霧法を用いて小液滴２６の形態で施与した後に、この水溶性ＴｉＯ_２を固体マトリクスへと変換させ、この固体マトリクスに、病原菌減少作用を示す可溶性および不溶性の（錯）化合物を導入できる、という基本的な発想を決定づけるものである。

蒸着した微小液滴２６は、室温で、わずか１〜２分以内に非常に迅速に蒸発し、小アイランド１６の形態の透明なＴｉＯ_２マトリクスを後に残す（これに関しては、図１および２参照）。

基本マトリクスとしての水溶性二酸化チタンを用いて作業するという発想をもたらしたもう１つの本質的な態様は、水性酸性環境（ｐＨ＜約６．８）からの蒸着後に、その正電荷を乾燥状態でも保持するという、文献に記載されるこの酸化物の特性である。

その際、Ｔｉ−Ｏ（Ｈ^＋）−Ｔｉの形態の種だけでなく、Ｏ−Ｔｉ^＋−Ｏの形態の種も生じる。

永久正電荷を有する化合物（例えば、ＰＨＭＢのような第４級アンモニウム化合物）は、その外被において負極性の細菌を引き寄せるため、周囲空気への逆輸送を阻止することが知られている。

さらに、正電荷によって、細菌膜の構造変化およびイオンチャネルの機能障害が生じる。

それゆえ、細胞ホメオスタシスが平衡を失い、微生物が死滅する。

ＴｉＯ_２マトリクスの親水性ゆえ（図３参照）、基材１２のそのような親水性表面は、疎水性表面とは異なって、細菌を表面で結合させ、コーティング表面から離れる逆輸送を阻止するという利点を有する。

さらに、汚れ（とりわけ、細胞破片）と表面との間に水単分子層が形成されるため、親水性によって清浄化が容易になる。

この特性は、改善された空間衛生に向かう重要な第一歩である。

これに関連して、図１０に、図５による本発明のコーティングのＴｉＯ_２の形態での一例示的実施形態に関して、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）の経時的な病原菌減少の対比のグラフを示す。

図１０に示すＴｉＯ_２マトリクスの病原菌減少に関する実験結果を算出するために、ＴｉＯ_２を溶解させた約１５ｇ／Ｌの懸濁液（ｐＨ＝約１．５）を２ｘペトリシャーレに表面噴霧し、暗所で、および所定のＬＥＤ光条件（１６００Ｌｕｘ＝オフィス用白色照明）下で、０〜２４時間、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）でインキュベートした（ＪＩＳ試験Ｚ ２８０１または規格ＩＳＯ ２２１９６）。

この結果は、最初の１時間以内の迅速な生命力損失と、さらなる１時間〜２４時間のゆっくりとした実質的に線形の減少とを伴う、２相性の低下を裏付けるものである。

さらに、どちらの曲線も、暗所条件下および光条件下で同様の推移を示し、２４時間後に強度の効果を奏する（Ｒ_Ｌ＞３．５）。

したがって、どちらの条件下でも、ＵＶ光入射にかかわらず、コーティング１０’の抗菌特性が存在するという結論が容易に導き出せる。

電子伝達（酸化還元反応）または電子励起（光触媒反応）をベースとするプロセスの場合、微生物の迅速な死滅が予想できる。

まさに後者のプロセスの場合には、暗反応の曲線の形とは明らかに異なる曲線の形が予想できる。

これに関して、例えば、ヨウ化カリウムデンプンを使用した、ＴｉＯ_２でコーティングした表面での１６００Ｌｕｘでの実験は、反応：２Ｉ⁻＋２ｈ^＋→Ｉ_２（ｈ^＋：正孔）；Ｉ_２＋デンプン→Ｉ_２デンプン（青色）による青色のヨウ素デンプン複合体の形成に関するいかなる示唆も与えない。

さらに、図１１には、図５による本発明のコーティング１０’の一例示的実施形態に関する、ペトリシャーレの２ｘ、３ｘおよび５ｘコーティングでの抗菌効果の棒グラフを示す。

この抗菌コーティングは、ＴｉＯ_２と硝酸銀とから構成されるマトリクスＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３を含有する。

大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対するコーティングの抗菌効果を、図１１において、１６００Ｌｕｘでの所定の光条件下での２４時間のインキュベーション時間後に示す。

第１ステップでは、銀が、細菌外膜の三次構造を変化させる。

それゆえ、その透過性が高まり、その結果、呼吸鎖のイオウ含有酵素、およびＤＮＡ複製を担うタンパク質が不活性化されるため、微生物が死滅する。

この場合、生存のために重要な細胞ホメオスタシスの機能が完全に停止するため、銀に対する耐性形成の疑いはない。

ここに記載するＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３マトリクスについては、５００ｍｇのＡｇＮＯ_３を、ＴｉＯ_２懸濁液（約１５ｇ／Ｌ）中に溶解させ、エレクトロスプレーを利用して、正方形のアルミニウム小板（１ｘ１ｃｍ^２）上に施与した（実験構成は、添付の図面には示さず）。

銀イオンの導入により長期的な抗菌効果を達成することが重要であるため、第１の試験では、ＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３を用いて複数回（２ｘ、５ｘ、１０ｘ）コーティングしたペトリシャーレを２日間静置し、デカンテーションで水を除去した後に塩酸を混合した。

その際、いずれの場合も塩化銀（ＡｇＣｌ）は検出されなかった。

さらに、蒸着したＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３マトリクスの構造は、殺菌性布地（エタノール、塩化ベンザルコニウム）での１０００回のふき取りに対して安定であることが判明した。

したがって、例えば抗菌コーティングの表面を毎日１回清浄化した場合、約３年の寿命を達成できる。

第１の実験によってすでに、２４時間のインキュベーション後に、ＪＩＳ試験で大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対するＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３マトリクスの強度の抗菌効果（Ｒ_Ｌ＞３）が示された（図１１参照）。

その後、強度の抗菌効果または抗細菌効果が、３０分〜２４時間の時間において実証された。

さらに、図１２に、図５による、ＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３を含有するコーティングならびにその個別成分の、暗所および明所での経時的な病原菌減少の対比に関する２つの棒グラフを示す。

ＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３およびその個別成分の詳細検査から、５分のインキュベーション後に、ＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３の暗所での強度の効果（Ｒ_Ｌ＝３．３±１．０）が、銀カチオンの抗菌効果によって優勢となる（Ｒ_Ｌ＝４．３）ことが判明した。

ＴｉＯ_２自体は、その時点で顕著な効果（Ｒ_Ｌ＝２．１）を示す。

１ｍｌ当たりのコロニー形成単位（ＣＦＵ／ｍｌ）による評価によって、ＴｉＯ_２は暗所よりも光の下でより強力な効果を発揮するという印象が得られるとしても、１６００ＬｕｘにおけるＲＬ値の結果（Ｒ_Ｌ＝２．１±０．９）からは、明らかな傾向は認められない。

したがって、作用機序をより良く理解するために、ＴｉＯ_２を単独で含む抗菌コーティングと、ＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３の組み合わせを含む抗菌コーティングとのそれぞれ２つの動力学を、図１３ａによる異なる光条件下で行った。

それゆえ、図１３ａに、図５による本発明のコーティング１０’のこれら２つの例示的実施形態に関する、暗所および明所（約１６００Ｌｕｘ）での経時的な病原菌減少の対比のグラフを示す。

この評価は、全体を見やすくするために百分率データで表示する。

１００％は、図１３ａによれば、それぞれの開始濃度（約５ｘ１０^５ＣＦＵ）に相当する。

ＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３からなる組み合わせは、最初の５分以内に、＞９９．９９％までの非常に著しい病原菌減少を示す。

注目すべきは、１６００Ｌｕｘにおける、１分後に９８．１％、そして３分後に９９．８５９％という、非常に著しい病原菌減少である。

このＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３複合マトリクスの、暗所での、１分（７１．３％）および３分後（８８．１％）のそれぞれより低い減少数は、光依存性の作用機序の寄与を裏付ける第一の証拠を提供するものである。

したがって、このコーティング１０’の抗菌特性は、ＵＶ光入射によって強化可能である。

一方、ＴｉＯ_２の場合には、パターンはさほど明確でない。

この場合、まず３０分後に、１６００Ｌｕｘにおける８２％という（暗所：６８％を参照）病原菌減少の明確な差異が認められる。

この揺れの理由は、結局のところ絶対数ではなく「効果なし、軽度、顕著および強度に効果的」への分類を可能にするＪＩＳ試験にその原因がある。

１．０≦Ｒ_Ｌ≦３．０の範囲にある効果を示す化合物の場合には、観察された変動が最も大きいのに対して、強度に効果的なＡｇＮＯ_３によって、４．０〜４．３の範囲の再現性のあるＲＬ値が得られる。

さらに具体的に示すために、図１３ｂに、付加的に、図１３ａで示したデータ点を表で示す。

それによれば、存在するＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３の病原菌減少特性を、次のように説明できる。

第１に、金属酸化物ＴｉＯ_２の実証済みの親水性および正電荷により、病原菌がまず引き寄せられて保持される。

第２ステップにおいて、カチオンが、ＴｉＯ_２マトリクスを起点に細菌外膜の三次構造を変化させて、その膜に穴があき、細菌が死滅する。

第２に、カチオン性銀が、非常に高い酸化電位を有し、迅速な電子伝達により微生物の外膜を攻撃できるため、さらにイオン含有酵素が化学的に不活性化される。

これは、時間的に見ると、細菌の即座の死滅をもたらす非常に迅速なプロセスである。

さらなるイン・ビトロ（ｉｎ−ｖｉｔｒｏ）実験では、グラム陽性菌スタフィロコッカス・アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）に対するＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３の強度の効果を実証できた。

これに関して、図１４ａに、図５によるコーティング１０’の一例示的実施形態の、病原菌スタフィロコッカス・アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）に対する抗菌効果の表を示す。

病原菌スタフィロコッカス・アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）に対するこのコーティング１０’の抗菌効果は、図１４ａにおいて、所定の約１６００Ｌｕｘの光条件下での２４時間のインキュベーション時間後に、ＲＬ＝４．１と示されている。

カビおよび酵母菌のコロニー形成に対するＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３の潜在的効果をさらに評価するために、それらの病原菌に対する実際の条件下で、その組み合わせを抗菌コーティングにより検査した。

その際、コーティングしたペトリシャーレおよび非コーティングペトリシャーレを、乾燥状態で汚染させ、転写法（Ａｂｋｌａｔｓｃｈｖｅｒｆａｈｒｅｎ）（ＲＯＤＡＣ法）を利用して、病原菌増殖を調べる。

図１４ｂに、これに関して、非コーティングペトリシャーレ上、および図５によるコーティング１０’の一例示的実施形態でコーティングしたペトリシャーレ上での病原菌アスペルギルス・フミガタス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｆｕｍｉｇａｔｕｓ）の経時的な減少を示す。

図１４ｂの抗菌コーティングは、図１１〜図１４ａでも示されるように、ＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３マトリクス構造を有する。

２４時間試験では、ＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３コーティングペトリシャーレ（図１４ｂの右図）は、最初の４時間以内に著しい増殖制御を示し、２４時間後には、非コーティング対照ペトリシャーレ（図１４ｂの左図）と比べて、明らかな病原菌減少を示す。

図１５に、非コーティングペトリシャーレ上、および図５によるコーティング１０’の一例示的実施形態でコーティングしたペトリシャーレ上での病原菌カンジダ・アルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）の経時的な減少を示す。

図１５の抗菌コーティング１０’も同様に、図１１〜図１４ａでも示されるように、ＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３マトリクス構造を有する。

同様に２４時間試験では、ＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３でコーティングしたペトリシャーレ（図１５の右図）において、４時間のインキュベーション後にすでに、対数４桁（Ｒ_Ｌ＝３．７）までの、病原菌カンジダ・アルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ ａｌｂｉｃａｎｓ）の強度の減少が、非コーティング対照ペトリシャーレ（図１５の左図）と比べて認められる。

図１１〜図１５による、ＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３を含む基材の抗菌コーティング１０’は、例えば、屋外（例えば、建物外壁、公共交通車両の表面または路面）で可能である。

したがって、このコーティングの、ミジンコおよびアルテミア（塩水小エビ）に対する毒物学的挙動を検査した。

そのために、ペトリシャーレを、ＴｉＯ_２ ^＊ＡｇＮＯ_３で０回、２回、５回および１０回コーティングし、その中で３日間にわたってそれらの水生生物を培養した。その結果、これらの小動物は、コーティングしたプレート中で、非コーティングプレート中と同様の生命力を示す。

実験の終了後に、生体マトリクスを濾別し、透明水溶液に塩酸を滴下して加えた。

しかし、その際、反応Ａｇ^＋＋Ｃｌ⁻→ＡｇＣｌによる塩化銀のいかなる形成も認められなかった。

これは、銀イオンがＴｉＯ_２マトリクス中に保持されたままであることを意味する。

図１６ａに、図５および図６による本発明のコーティング１０’、１０’’の６つの例示的実施形態による、暗所での５分のインキュベーション後の経時的な大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）減少の対比に関する棒グラフを示す。

これに関して、抗菌コーティングは、ＴｉＯ_２マトリクスと元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第６族の酸化物および塩との組み合わせを含有する。

クロム化合物は、非常に著しい毒性の点で傑出しているため、元素モリブデン（Ｍｏ）およびタングステン（Ｗ）の酸化物および塩に焦点を当てた。

可能な作用機序として、その酸化還元電位および酸性特性が挙げられる。

したがって、可溶性の硝酸銀（ＡｇＮＯ_３）の代替物を求めて、図１６ａに示す、難溶性のモリブデン酸亜鉛（ＺｎＭｏＯ_４）を用いた最初の実験を行った。

モリブデン酸亜鉛（ＺｎＭｏＯ_４）を単独で（約５．０ｇ／Ｌ）および前述のＴｉＯ_２マトリクス（約１５ｇ／Ｌ）と組み合わせて、エレクトロスプレーにより、基材１２上に施与し、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対して検査した。

ＺｎＭｏＯ_４（Ｒ_Ｌ＝３．２）は、ＡｇＮＯ_３（Ｒ_Ｌ＝４．３）と比べると微弱であるものの、ＴｉＯ_２（Ｒ_Ｌ＝２．１）と比べるとより強力な病原菌減少作用を示す。

興味深いことに、ＴｉＯ_２ ^＊ＺｎＭｏＯ_４という組み合わせは、双方の個別成分ＴｉＯ_２およびＺｎＭｏＯ_４よりも著しく強力に効果的（Ｒ_Ｌ＝４．１）である。

この強度の効果は、ＴｉＯ_２ ^＊ＺｎＭｏＯ_４マトリクスにＡｇＮＯ_３を加えても、これ以上強化できない。

もう１つの病原菌スタフィロコッカス・アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）と組み合わせた付加的な検査によって、ＪＩＳ試験における１６００Ｌｕｘ光入射下での、ＺｎＭｏＯ_４およびＴｉＯ_２ ^＊ＺｎＭｏＯ_４の病原菌減少効果が実証された。

モリブデン酸塩ならびに酸化モリブデンの化学物質群の抗菌潜在性に基づき、以下の化合物を、すでに前記したように、それぞれ抗菌コーティングの形態で基材１２上に噴霧し、２４時間以内のインキュベーション時間で、１６００Ｌｕｘの光入射下で、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対して検査した。

対応するモリブデン酸塩および酸化モリブデン、ならびにそれらの１時間および２４時間後の抗菌効果は、図６から読み取れる。

さらに、ヘプタモリブデン酸アンモニウム（ＮＨ_４）_６Ｍｏ_７Ｏ_２４を検査したところ、この実験条件下で、１時間後に１．４、あるいは２４時間後に４．３の抗菌効果が示された。

合成に使用したヘプタモリブデン酸アンモニウム（（ＮＨ_４）_６Ｍｏ_７Ｏ_２４）は、１時間後にすでに顕著な効果を示す。

しかし、同様に非常に溶解し易いモリブデン酸ナトリウム（Ｎａ_２ＭｏＯ_４）は、２４時間後であっても抗菌効果が認められない（図６参照）。

前述のモリブデン酸亜鉛（ＺｎＭｏＯ_４）に加えてモリブデン酸銀（Ａｇ_２ＭｏＯ_４）も、強度に病原菌減少性を示すさらなる化合物であることが証明できた。

モリブデン酸塩および酸化モリブデンと同様に、対応するタングステン酸塩およびタングステン酸化物を合成し、１６００ＬｕｘにおけるＪＩＳ試験で大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対して検査した。

合成の出発原料としては、アルミニウム、セリウム、コバルト、銅、ニッケル、マンガン、銀および亜鉛の可溶性塩（塩化物、硝酸塩、硫酸塩）と反応して式Ｘ_ｎＷＯ_４の難溶性塩となるタングステン酸ナトリウムを利用した。

対応するタングステン酸塩および酸化タングステン、ならびにそれらの１時間および２４時間後の抗菌効果は、図６および７から読み取れる。

モリブデン酸ナトリウムと同様にモリブデン酸タングステンもまた、１時間および２４時間のインキュベーション時間後にいかなる抗菌効果も示さない。

タングステン酸マンガンを除き、他のいずれのタングステン酸塩および酸化タングステン自体も、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対して顕著ないし強度の効果を示す。

モリブデン酸亜鉛と同様に、タングステン酸亜鉛（ＺｎＷＯ_４）も、単独でもＴｉＯ_２ ^＊ＺｎＷＯ_４の組み合わせにおいても、２４時間以内に強度の病原菌減少作用を示す。

その強度の病原菌減少作用は、タングステン酸銀（ＡｇＷＯ_４）、タングステン酸アルミニウム（ＡｌＷＯ_４）、タングステン酸セリウム（ＣｅＷＯ_４）、タングステン酸銅（ＣｕＷＯ_４）に関して、およびＴｉＯ_２マトリクスとのそれらの各組み合わせに関しても認められる。

さらに、酸化タングステンおよびそのＴｉＯ_２マトリクスとの組み合わせも、その強度の作用を示す。

金属タングステン酸塩とＴｉＯ_２とからなる混合懸濁液を構成する際に、部分的には非常に有色のタングステン酸塩が、ＴｉＯ_２と無色錯体を形成するということが注目される。

例としては、ここでは、ＴｉＯ_２とＣｅＷＯ_４（黄色）との、およびＣｕＷＯ_４（緑色）との組み合わせが挙げられる。

この観察から、部分的に正に帯電したＴｉＯ_２結晶が、負に帯電したタングステン酸アニオンと、Ｏ−（Ｔｉ）^＋．．．．．⁻Ｗ（Ｏ_４）またはＯ−（Ｔｉ）^＋．．．．．⁻Ｏ−Ｗ（Ｏ_３）の形態の錯形成をするものと推定される。

場合によっては、正に帯電したＴｉＯ_２と、正の金属カチオン（例えば、Ｃｅ^２＋）と、タングステン酸アニオンとの間で、三核錯体も形成される。

いずれにせよ、本来のタングステン酸塩の有色性が失われるように電子状態が変化する。

黄色の酸化タングステン（ＷＯ_３）も、ＴｉＯ_２と共に、錯形成によって無色懸濁液を生成する。

要約すると、ＴｉＯ_２ ^＊Ｘ_ｎＭｅＯ_４（Ｍｅ＝Ｃｒ、ＭｏまたはＷ、Ｘ＝Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、ならびにＣｅおよびランタニド、ｎ＝０〜２４）の種類の錯体の抗菌効果に基づき、こうした錯体は、エレクトロスプレーを利用してあらゆる種類の表面に施与され、抗菌効果を発揮し得ることが確認できる。

したがって、コーティング材のそのような使用が、基材１２の表面１４上で前述のような抗菌コーティング１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’を生成するために想定でき、その際、コーティング１０は、少なくとも１つの前記のような金属酸化物および／または金属塩を含有する。

その際、コーティング１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’は、静電噴霧法により、前記のように得られる。

その際、コーティング１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’の表面１４は、作業面であってもよいし、周囲空気、流体または液体と少なくとも一時的に接触してもよい。

さらに、ＴｉＯ_２ ^＊Ｘ_ｎＭｅＯ_４は、懸濁液の形態でまたは乾燥後の固体としてワニスおよびペイント（例えば、防汚）に添加でき、それにより、そのワニスおよびペイントは抗菌特性を得る。

その場合、特に、防汚ワニスまたは防汚ペイントとして形成されているコーティング材に、ＴｉＯ_２ ^＊Ｘ_ｎＭｅＯ_４錯体を、懸濁液の形態でまたは乾燥後の固体として添加する。

式ＴｉＯ_２ ^＊Ｘ_ｎＭｅＯ_４の無色錯体を、プラスチック（例えば、シリコーン、ＰＵ等）または建設材料（例えば、セメント）に加えることができ、それにより、こうしたプラスチックまたは建設材料は、抗菌性となる。

モリブデン酸塩Ｘ_ｎＭｏＯ_４と同様にタングステン酸塩Ｘ_ｎＷＯ_４も、非常に難溶性である点で傑出している。

これらの化合物は、ＴｉＯ_２との懸濁液中で著しい沈降作用を示す。これによって、水性媒体中での保管が困難となり、場合によっては、エレクトロスプレーにより、常に正確な濃度を転写することができなくなる。

酸性条件下で、ヘプタモリブデン酸アンモニウムから酸化モリブデンを合成する際と同様に、タングステン酸ナトリウムから酸化タングステンを製造する際にも、生成する酸化物は、そのゲル状の性質ゆえ、ろ過しにくいという点が注目される。

しかしこの観察が、前述の難溶性化合物向けの適切な懸濁液の生成に寄与した。

酸性ＴｉＯ_２ナノ懸濁液（ｐＨ＝１．５）にまず、ヘプタモリブデン酸アンモニウム５０〜１５０ｍｇを混合すると、ＴｉＯ_２．．．ＭｏＯ_３またはＭｏＯ_３ ^＊（Ｈ_２Ｏ）_ｎの視認可能な条痕が生成される。

そこでＺｎＭｏＯ_４を添加すると、ＺｎＭｏＯ_４が、沈殿せずに浮遊状態でかなり長時間にわたって安定したままとなる。

それゆえ、母材マトリクスＴｉＯ_２の他に、さらにＭｏＯ_３、ＷＯ_３および／または前述の塩を含有する混合成分を用いて調製する新規のアプローチの可能性が開かれる。

調合全体の改善にこの知見を利用することで、ＴｉＯ_２とさらなる難溶性金属酸化物（ＡｇＯ、ＣｕＯ、ＳｉＯ_２、ＺｎＯ）またはマトリクス架橋剤（Ｎａ_２ＳｉＯ_４、Ｎａ_２［Ｂ_４Ｏ_５（ＯＨ）_４］）との新規の組み合わせの可能性が開かれる。

これらは、抗菌効果にだけではなく、蒸着したＴｉＯ_２マトリクスの耐久性および頑健性にも有利な影響を及ぼし得る。

ＴｉＯ_２の代替物として、例えば、同様に水溶性のナノ酸化ジルコニウムＺｒＯ_２もまた、静電噴霧法を利用して施与して、ＴｉＯ_２（ＰＳＥの同族）に匹敵する透明なマトリクスとすることが可能であることが実証できた。

ＴｉＯ_２マトリクス原理のＺｒＯ_２への転用性に関する例示的な実験では、１５ｇ／ＬのナノＺｒＯ_２に０．５ｇのＡｇＮＯ_３を加えて溶解させ、表面噴霧後に、ＪＩＳ試験（１６００Ｌｕｘ）で１時間、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）に対して検査した。

ここで、この組み合わせの効果は、Ｒ_Ｌ＝４．３（強度）である。

それゆえ、ＺｒＯ_２を、ＴｉＯ_２の代替物としても、ＴｉＯ_２と併用しても、効果的に使用できるという証拠が得られた。

同様に、酸化ハフニウムも、第ＩＶ族遷移元素（Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ）の族類縁物として使用可能である。

１０ 抗菌コーティング
１２ 基材
１４ 基材表面
１６ アイランド
１８ 中央領域
２０ 外側に向かって隆起する縁部領域
２２ 溝
２４ 水性の溶液または懸濁液
２６ 液滴
１０’ 抗菌コーティング
１０’’ 抗菌コーティング
１０’’’ 抗菌コーティング
１０’’’’ 抗菌コーティング

Claims (26)

1. 基材（１２）の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）であって、前記コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）は、静電噴霧法を利用した基材表面（１４）でのコーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）の施与により得られ、かつ前記コーティングは、少なくとも１つの金属酸化物および／または少なくとも１つの金属塩を含有する、抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）。
2. 前記コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’）が、少なくとも１つの錯化合物を含有することを特徴とする、請求項１記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’）。
3. 前記金属酸化物の構造が、式Ａ_ｃＯ_ｄ［式中、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素であり、ｃおよびｄは、互いに独立して０〜２４の値をとり得る］により記述されることを特徴とする、請求項１記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）。
4. 前記金属酸化物の構造が、式ＡＯ_２［式中、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素である］により記述され、特に、前記金属酸化物が、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２またはＨｆＯ_２であることを特徴とする、請求項３記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）。
5. 前記金属酸化物の構造が、式Ｍｅ_ｅＯ_ｄ［式中、Ｍｅは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第６族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素であり、ｄおよびｅは、互いに独立して０〜２４の値をとり得る］により記述されることを特徴とする、請求項１記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）。
6. 前記錯化合物の構造が、式Ａ_ｃＢ_ｄＸ_ｎＭｅ_ｅＢ_ｆまたはＸ_ｎＭｅ_ｅＢ_ｆ［式中、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から選択され、Ｂは、第１５族または第１６族の元素から選択され、Ｘは、第５族、第７族、第８族、第９族、第１０族、第１１族、第１２族、第１３族、第１４族、ランタノイドまたはアクチノイドの元素から選択され、Ｍｅは、第６族の元素から選択されており、かつｃ、ｄ、ｎ、ｅおよびｆは、互いに独立して０〜２４の値をとり得る］により記述されることを特徴とする、請求項２記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’）。
7. 前記錯化合物の構造が、式ＡＯ_２Ｘ_ｎＭｅＯ_４またはＸ_ｎＭｅＯ_４［式中、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から選択され、Ｘは、第５族、第７族、第８族、第９族、第１０族、第１１族、第１２族、第１３族、第１４族、ランタノイドまたはアクチノイドの元素から選択され、Ｍｅは、第６族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素であり、ｎは、０〜２４の値をとり得る］により記述され、前記錯化合物が、特にモリブデン酸塩、タングステン酸塩またはクロム酸塩を含むことを特徴とする、請求項６記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’）。
8. 前記錯化合物の構造が、式ＡＯ_２Ｍｅ_ｅＯ_ｄ［式中、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から選択され、Ｍｅは、第６族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素であり、ｄおよびｅは、互いに独立して０〜２４の値をとり得る］により記述されることを特徴とする、請求項２記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’）。
9. 前記金属酸化物および／または金属塩の構造が、式ＡＯ_２ＸＢＯ_３またはＸＢＯ_３［式中、Ａは、元素周期表（ＩＵＰＡＣ命名法）の第４族の元素から選択され、Ｘは、第５族、第７族、第８族、第９族、第１０族、第１１族、第１２族、第１３族、第１４族、ランタノイドまたはアクチノイドの元素から選択され、Ｂは、第１５族または第１６族の元素から選択されており、Ｏは、酸素元素である］により記述され、特に、前記金属酸化物および／または金属塩が、ＴｉＯ_２ＡｇＮＯ_３またはＡｇＮＯ_３であることを特徴とする、請求項１記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）。
10. 前記コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）がマトリクス構造の形態で形成されており、前記マトリクス構造が、互いに離隔している複数のアイランド（１６）を有し、前記アイランド（１６）が、特に約０．１μｍ〜約５００μｍ、好ましくは約１μｍ〜約２００μｍ、特に好ましくは約２μｍ〜約１００μｍの範囲の直径を有し、かつ前記アイランド（１６）が、それぞれ、その直径に応じて互いに離隔していることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）。
11. 前記アイランド（１６）が、ＴｉＯ_２およびＺｎＭｏＯ_４を含有することを特徴とする、請求項１０記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）。
12. 前記アイランド（１６）が、中央領域（１８）とそれに対して半径方向に外側に向かって隆起する縁部領域（２０）とで鍋状に形成されている表面を有することを特徴とする、請求項１０または請求項１１記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）。
13. 前記アイランド（１６）が、中央領域とそれに対して半径方向に外側に向かって低下する縁部領域とで形成されている凸形表面を有することを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか１項記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）。
14. 前記アイランド（１６）の前記表面が溝状構造を有し、前記溝（２２）が、それぞれ特に約１０μｍ、好ましくは約５μｍ、特に好ましくは約２μｍの幅を有することにより、前記マトリクス構造のアイランド（１６）の表面積が増大されることを特徴とする、請求項１０から１３のいずれか１項記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）。
15. 前記コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）の前記表面が親水性を有することを特徴とする、請求項１から１４のいずれか１項記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）。
16. 前記コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）の抗菌特性が、光入射、特にＵＶ光入射にかかわらず存在することを特徴とする、請求項１から１５のいずれか１項記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）。
17. 前記コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）の抗菌特性が、光入射、特にＵＶ光入射によって強化可能であることを特徴とする、請求項１６記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）。
18. 少なくとも１つの基材（１２）をコーティングするための静電噴霧法であって、少なくとも次のステップ：
    − 基材（１２）を準備するステップ、
    − 前記基材（１２）に、静電噴霧法によって液滴の形態の水性の溶液または懸濁液（２４）をコーティングするステップであって、前記水性の溶液または懸濁液（２４）が、少なくとも１つの、前記液に可溶の金属酸化物および／または少なくとも１つの金属塩を含有することにより、前記水性の溶液または懸濁液（２４）が抗菌特性を示すものとするステップ、および
    − 前記水性の溶液または懸濁液（２４）に由来する水性相および／または液相の蒸発により、前記基材（１２）上に、マトリクス構造の形態で固形抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）を形成させるステップであって、その結果、前記金属酸化物および／または金属塩が、前記コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）の前記マトリクス構造内に含まれるものとするステップ
    を含む、静電噴霧法。
19. 前記金属酸化物が、前記水性の溶液または懸濁液（２４）への添加前に、特に約１００ｎｍ未満、好ましくは約２０ｎｍ未満、特に好ましくは約１０ｎｍ未満の平均サイズを有するナノ粒子の形態で存在し、かつ前記水性の溶液または懸濁液（２４）が、特に約６．８以下、好ましくは約２以下、特に好ましくは約１．５以下のｐＨ値を有することを特徴とする、請求項１８記載の静電噴霧法。
20. 前記金属酸化物が、前記水性の溶液または懸濁液（２４）中で、特に約０．００５％〜約２０％、好ましくは約０．０１％〜約１０％、特に好ましくは約０．１％〜約２％の範囲で含有されていることを特徴とする、請求項１８または請求項１９記載の静電噴霧法。
21. 前記水性の溶液または懸濁液（２４）が、少なくとも１つの錯化合物を含有することを特徴とする、請求項１８から２０のいずれか１項記載の静電噴霧法。
22. 少なくとも前記基材（１２）をコーティングする際に、前記基材（１２）が、電気的に正または負に帯電しており、かつ前記水性の溶液または懸濁液（２４）の液滴（２６）が、電気的に正または負に帯電していることを特徴とする、請求項１８から２１のいずれか１項記載の静電噴霧法。
23. 基材（１２）表面で抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）を生成するためのコーティング材の使用であって、前記コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）が、少なくとも１つの金属酸化物および／または少なくとも１つの金属塩を含有する、使用。
24. 前記コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）が、請求項１から１７のいずれか１項記載の抗菌コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）であること、および／または前記コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）が、請求項１８から２２のいずれか１項記載の静電噴霧法によって得られることを特徴とする、請求項２３記載の使用。
25. 前記コーティング（１０、１０’、１０’’、１０’’’、１０’’’’）の表面が、作業面であり、かつ／または周囲空気および／もしくは流体および／もしくは液体と少なくとも一時的に接触していることを特徴とする、請求項２３または請求項２４記載の使用。
26. 前記コーティング材が、防汚ワニスおよび／または防汚ペイントの形態で形成されており、前記コーティング材に、少なくとも１つの錯体、特に少なくとも１つのＴｉＯ_２ ^＊Ｘ_ｎＭｅＯ_４錯体を、懸濁液の形態でまたは乾燥後の固体として添加することを特徴とする、請求項２３または請求項２４記載の使用。

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