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JP2023542156A

Antimicrobial and antiviral coating

Abstract

The present invention comprises (i) a glass substrate; and (ii) a silica matrix coating layer, wherein the silica matrix coating layer comprises (a) at least 50% by weight silica; and (b) in an amount from 1 to 50% by weight. and a silica matrix coating layer comprising copper-containing particles deposited on and/or embedded within the silica matrix coating layer, bacterial growth on the substrate is inhibited on the uncoated glass. Antibacterial and/or antiviral coated glass substrates, and their fabrication, wherein the inactivation of viruses on the substrate is reduced by at least 10% compared to the substrate and increased by at least 10% compared to uncoated glass substrates. Concerning methods and uses thereof. [Selection diagram] None

JP2023542156A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 55

Term

15 yearsto projected expiry

Projected expiry 16 September 2041, counted from filing; an application has no term until it is granted.

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  5. Projected expiry

25 claims: 7 independent, 18 dependent

  1. 1
    基板上に抗菌および/または抗ウイルスコーティングを生成するプロセスであって、(i)第1の表面と第2の表面とを有するガラス基板を準備するステップと、(ii)ケイ素含有溶液と銅含有粒子溶液または粉末とを準備するステップと、(iii)水および加水分解材料の存在下で前記ケイ素含有溶液と前記銅含有粒子溶液または粉末とを共に混合して、シリカおよび銅コーティング組成物を形成するステップであって、前記加水分解材料は、(a)1つ以上のポリオール、(b)少なくとも0.5のpKa値を有する1つ以上の弱酸、または(c)1つ以上のポリオールおよび1つ以上の弱酸、を備える、ステップと、(iv)前記ガラス基板の少なくとも前記第1の表面を前記シリカおよび銅コーティング組成物と接触させて、前記ガラス基板上にシリカの層を堆積させるステップと、(iv)前記ガラス基板上に堆積された前記シリカおよび銅コーティング組成物を硬化させてシリカマトリックスコーティング層を形成するステップであって、前記銅含有粒子は、1~50重量%の量で前記シリカマトリックスコーティング層上に堆積されおよび/または前記シリカマトリックスコーティング層内に埋め込まれる、ステップと、を含む、基板上に抗菌および/または抗ウイルスコーティングを生成するプロセス。
  2. 2
    (v)コーティングガラス基板を、少なくとも600°Cの温度で、より好ましくは少なくとも650°Cの温度で、強化するステップをさらに含む、請求項1に記載のプロセス。
  3. 3
    前記銅含有粒子溶液または粉末は、銅、銅合金、銅金属もしくは酸化銅またはそれらの混合物のマイクロ粒子、ナノ粒子のクラスターの形態の銅含有粒子を含む、請求項1または2に記載のプロセス。
  4. 4
    前記銅含有マイクロ粒子または銅のナノ粒子のクラスターは、100nm~10μmのサイズ範囲を含む、請求項3に記載のプロセス。
  5. 5
    前記銅合金は、亜鉛、スズ、アルミニウム、ケイ素、ニッケル、マンガン、ベリリウム、鉛、鉄、アルミニウムから選択される1つ以上の元素を含む、請求項3に記載のプロセス。
  6. 6
    前記ケイ素含有溶液および前記銅含有粒子溶液または粉末は、ジアセトンアルコール、プロピレングリコール、プロピレングリコールメチルエーテル(PGME)、イソプロパノール、3-メトキシ-1-ブタノールおよびそれらの混合物を含む群から選択される溶媒を含む、請求項1から5のいずれか一項に記載のプロセス。
  7. 7
    前記シリカおよび銅コーティング組成物は、少なくとも50重量%のシリカ、より好ましくは少なくとも65重量%のシリカを含む、請求項1から6のいずれか一項に記載のプロセス。
  8. 8
    前記シリカマトリックスコーティング層は、温和な反応条件下でのオルトケイ酸テトラエチル(TEOS)および/またはその誘導体の加水分解および重縮合を伴うゾルゲル反応から形成される、請求項1から7のいずれか一項に記載のプロセス。
  9. 9
    前記シリカおよび銅コーティング組成物は、前記ガラス基板に直接付与される、請求項1から8のいずれか一項に記載のプロセス。
  10. 10
    前記シリカおよび銅コーティング組成物は、前記シリカマトリックスコーティング層中のシリカの量に対して少なくとも1.0重量%のジルコニアをさらに含む、請求項1から9のいずれか一項に記載のプロセス。
  11. 11
    存在する前記ジルコニアまたはアルミニウムは、酸化物の形態である、請求項10に記載のプロセス。
  12. 12
    前記シリカおよび銅コーティング組成物は、ローラーコーティング、スプレーコーティング、液圧霧化噴霧、空気霧化噴霧、超音波噴霧、浸漬コーティング、スピンコーティング、カーテンコーティングまたはスロットダイコーティングの1つ以上の手段によって前記ガラス基板に付与される、請求項1から11のいずれか一項に記載のプロセス。
  13. 13
    前記シリカ銅コーティング組成物は、ローラーコーティングまたはスプレーコーティングによって前記ガラス基板に付与される、請求項12に記載のプロセス。
  14. 14
    前記シリカおよび銅コーティング組成物を付与する前に、前記ガラス基板の前記表面をクリーニングするステップをさらに含む、請求項1から13のいずれか一項に記載のプロセス。
  15. 15
    前記クリーニングステップは、前記ガラス基板の前記表面を、セリアによる研磨、アルカリ水溶液による洗浄、脱イオン水によるすすぎ、および/またはプラズマ処理の1つ以上の手段によって処理することを含む、請求項14に記載のプロセス。
  16. 16
    前記シリカおよび銅コーティング組成物を硬化させるステップは、90°C~450°Cの範囲の温度、より好ましくは90°C~300°Cの範囲の温度に加熱することを含む、請求項1から15のいずれか一項に記載のプロセス。
  17. 17
    前記シリカマトリックスコーティング層は、5nm~250nmの範囲の厚さに堆積される、請求項1から16のいずれか一項に記載のプロセス。
  18. 18
    前記シリカおよび銅コーティング組成物を堆積させる前に、透明導電性酸化物コーティングをガラス基板に付与する、請求項1から8または請求項1から8に従属する場合の請求項10から17のいずれか一項に記載のプロセス。
  19. 19
    請求項1から18のいずれか一項に記載のプロセスによって作製された抗菌および/または抗ウイルスコーティングガラス基板であって、(i)ガラス基板と、(ii)シリカマトリックスコーティング層であって、前記シリカマトリックスコーティング層は、(a)少なくとも50重量%のシリカと、(b)1~50重量%の量でシリカマトリックスコーティング層上に堆積されたおよび/またはシリカマトリックスコーティング層内に埋め込まれた銅含有粒子と、を含むシリカマトリックスコーティング層と、を備え、前記基板上の細菌の増殖は、コーティングされていないガラス基板と比較して少なくとも10%減少し、前記基板上のウイルスの不活性化は、コーティングされていないガラス基板と比較して少なくとも10%増加する、請求項1から18のいずれか一項に記載のプロセスによって調製された抗菌および/または抗ウイルスコーティングガラス基板。
  20. 20
    前記シリカマトリックスコーティング層は、少なくとも1.0重量%のジルコニアをさらに含む、請求項19に記載の抗菌および/または抗ウイルスコーティングガラス基板。
  21. 21
    前記コーティングガラス基板は、24時間以内に、少なくとも、グラム陽性菌および/またはグラム陰性菌について2対数減少させる、またはウイルスについて2対数減少させる、請求項19または20に記載の抗菌コーティングガラス基板。
  22. 22
    前記コーティングガラス基板は、2時間以内に少なくともグラム陽性菌および/またはグラム陰性菌について3対数減少させる、または2時間以内にウイルスについて2対数減少させる、請求項19または20に記載の抗菌コーティングガラス基板。
  23. 23
    請求項19から22のいずれか一項に記載の抗菌および/もしくは抗ウイルスコーティングガラスを備える、ならびに/または請求項1から18のいずれか一項に記載のプロセスによって作製された、建築用または自動車用グレージング。
  24. 24
    断熱グレージングユニットまたは自動車用グレージングユニットの作製における、請求項19から22のいずれか一項に記載の、および/または請求項1から18のいずれか一項に記載のプロセスによって作製された、抗菌および/または抗ウイルスコーティングガラス基板の使用。
  25. 25
    電子デバイス、家具、スプラッシュバックもしくはスクリーン、医療用容器、壁装材、タッチスクリーン、鏡もしくはガラス瓶、冷蔵用品の作製における、または輸送中もしくは輸送用途における、請求項19から22のいずれか一項に記載の、および/または請求項1から18のいずれか一項に記載のプロセスによって作製された、抗菌および/または抗ウイルスコーティングガラス基板の使用。
Independent claims25