抗微生物的上釉的可视通信面板的制作方法
【专利摘要】在通信面板的书写侧上具有釉涂层的可视通信板，在所述通信面板的书写侧上施加有由陶瓷材料组成的点图案或实心区域，所述陶瓷材料包含具有抗微生物性能的金属、金属氧化物或金属盐，并且在高于500℃的温度下退火成釉涂层。
【专利说明】抗微生物的上釉的可视通信面板
【技术领域】
[0001]本发明涉及交互式(或另外地)上釉的可视通信面板，即可以用例如干燥的可擦除毡头笔在上面书写的干燥可擦除板，或者可以用粉笔在上面书写的着色黑板或类似物。
【背景技术】
[0002]每天有许多人在办公室或教室内使用通信板(communication board),这使得通信板成为微生物传播的潜在风险(例如通过接触或咳嗽而导致感染)，使得通信板成为微生物的传递介质。
[0003]这些通信板的使用者对具有抗菌作用的通信板感兴趣以限定抗微生物产品在教室或办公室内的使用。
[0004]一般来说，抗微生物材料和涂层是通过添加具有杀微生物活性的特效剂(特定试齐U)而得到的。
[0005]有机抗微生物物质不能耐受上釉板生产过程的温度。
[0006]无机抗微生物剂如金属(Ag、Cu、Au、Zn等)或金属氧化物(如ZnO、CaO或MgO)、或金属盐(如AgNO3)确实具有温度耐受性。
[0007]对于一些金属来说，事实上金属离子(Ag+、Cu2+、Zn2+等)是有效成分。这意味着必须提供水分和氧气以使金属形成离子。
[0008]金属氧化物如ZnO的抗微生物活性归因于H202、0.、和0H_的形成，它们可以穿透
细胞壁并杀死细菌。
[0009]最常见的无机添加剂是Ag和Cu，它们能够以不同形式添加:作为纳米颗粒、作为金属氧化物颗粒、作为金属盐，或者甚至更复杂的形式，但也直接作为在离子交换剂-载体(如沸石或粘土)上的离子。
[0010]已经有许多具有银或银基涂层的材料的实例，如含银漆，例如用于医院的墙漆(Bioni Nature)。
[0011]Environmental Hygiene Products公司提供了漆涂钢(lacquered steel)的抗微生物书写板，并且旨在用于医院或其中表面接触可导致大肠杆菌或其他生物传播的其他地方(Antimicrobial whiteboard, Hospital Bulletin, January 2010，p.6)。
[0012]EP 1.580.172 (2005)描述了具有上达至5%Ag20的含量的抗微生物磷酸盐玻璃。
[0013]DE 102.006.026.033 (2007)描述了用于获得富含银的玻璃和玻璃陶瓷的表面的方法。在熔融玻璃中的银的浓度限于按重量计0.1%的银盐以避免沉淀。为了获得富含银的表面，描述了可替代的方法如离子交换和离子注入。
[0014]通过向含银抗微生物玻璃中加入0.1%至10%的CuO获得了协同的抗微生物效 应(Synthesis and characterisation of bioactive and antibacterial glassceramic, Advances in Applied Ceramics 107 (5)，p.234-244)。
[0015]Ying Xu等人描述了硼娃酸盐玻璃的制备及其通过以0.5%至3.0%之间的浓度加入 Ag20 而获得的抗微生物性能(Study on the preparation and properties ofsilver-doped borosilicate antibacterial glass,Journal of non-crystallinesolids 354，p.1341-1345) (2008)。
[0016]在许多中国和日本专利中也描述了抗微生物玻璃，如CN 101.580.342 (2009)，其中使用了 1%至5%Ag203的含量。
[0017]釉由例如硼硅酸盐玻璃以及金属离子或金属氧化物沉淀组成以获得颜色效果。
[0018]抗微生物釉进一步描述于:
[0019]US 6.303.183 (2001)描述了抗微生物瓷釉，其中优选以0.1%至3%的浓度使用金属银，但是也可使用锌或铜。
[0020]Voss等人已经明确地证明了含银釉的抗微生物效果(Evaluation of bacterialgrowth on various materials, 20th International Enamellers Congress,15-19 May2005，Istanbul)。
[0021]WO 2006/133075描述了对于钢基底具有抗微生物特性的有成本效益的和实用的耐酸性瓷釉。所述瓷釉包含最佳量的具有良好抗微生物特性的锌或其他成分而不丧失其他重要性质如耐酸性。
[0022]WO 2006/088468描述了具有硼酸锌的抗微生物釉施釉组合物以赋予许多上釉产品抗微生物性能。
[0023]最近Luca Pignatti等人的研究描述了向不同类型的釉组合物中加入Ag20、CuO和ZnO。抗菌试验明确地证明了抗菌效应(Definition of a new range of porcelainenamels with antibacterial characteristics and the method of the antibacterialpower control, 21st International enamelIers Congress, 18-22 May 2008，ShangaiX
[0024]即使提供抗微生物作用，用于学校和办公室的上釉通信板也必须始终满足对于现代通信板的持久性、可擦除性、耐酸和耐色性的要求。
[0025]更具体地，在交互式板的情况下，位置编码图案必须保持光学可读取性(甚至在长期使用后)以使读取仪器能够形成在通信面板上书写的信息的定位电子复制。
[0026]在W0.01/16872中详细描述了这种交互式通信面板以及附带的读取仪器，其内容通过引用合并在本文中。
[0027]WO 2009/000053描述了上釉钢的交互式通信板，在其上通过在陶瓷材料上施加印刷而附着位置编码图案，所述陶瓷材料在高于500°C的温度下对于釉涂层退火。
【发明内容】
[0028]为了获得抗微生物通信面板的目的，因此本发明涉及在通信面板的书写侧上具有釉涂层的可视通信面板，在所述通信面板的书写侧上施加有由陶瓷材料组成的图案或实心区域，所述陶瓷材料，除了其他物质之外，包含具有抗微生物特性的杀生物剂如直接涂覆在离子交换剂或载体(如沸石或粘土)上的金属、金属氧化物、金属盐或金属离子，并且在高于500°C的温度下退火成釉涂层。
[0029]这种通信面板的优点是书写侧提供了抗微生物活性，而没有不利地影响对于其用作通信板有用的性质。
[0030]保留了这类陶瓷板的高度耐刮擦性和耐磨性，以及它们优秀的可擦除性和良好的耐酸性和耐色性，以及在多次循环使用后同样保持此状态。[0031]抗微生物作用由耐磨图案保证，在板的使用期限内所述耐磨图案保持抗微生物金属离子源。
[0032]在优选的【具体实施方式】中，图案是用于交互式通信板的光学可读取的位置编码图案。
[0033]这种图案的优点是它可以被读取设备使用以便能够电子记录板上的信息，使得该板可以用作交互式板，并且还具有用于卫生保护其使用者的抗微生物表面。
[0034]优选地，图案的陶瓷材料包含具有抗微生物特性的杀生物剂，例如直接涂覆在离子交换剂或载体(如沸石或粘土)上的金属、金属氧化物、金属盐或金属离子。
[0035]银化合物的优点是它们的抗微生物活性始终在银化合物的低剂量时出现，使得在图案的陶瓷材料中的银的量需要不超过按重量计10%，并且在按重量计0.1%时抗微生物活性已经很可观。
[0036]用于通过丝网印刷来印刷位置编码图案的陶瓷坯泥(膏状物)可以按以下组成，例如:
[0037]I)按重量计30至70份的用于印刷的无色有机丝网印刷介质。这些介质在坯泥退火期间完全蒸发。
[0038]2)按重量计20至60份的硼硅酸盐玻璃，具有以下组成:19.9%钠；0.9%铝；32.8%硅；1.51% 硫；16.0% 钾；5.7% 钡；22.2% 钛；0.9% 铜。
[0039]3)按重量计5至20份的陶瓷颜料，具有以下组成:1.1%铝；8.4%硅；0.6%硫；
30.9%铬；4.3%锰；28.2%铁；16.5%铜；10%的银、银氧化物、银盐或银离子(涂覆在离子交换剂或载体(如沸石或粘土)上)。
[0040]用于点图案的陶瓷坯泥(膏状物)可以是这样的，使得坯泥吸收来自读取仪器的光源的光，以便改进图案的光学检测。
[0041]更具体地，所用的陶瓷坯泥(膏状物)可以是这样的，使得它吸收800_950nm的红外光。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]为了更好地显示本发明的特点，在下文中，通过实施例，没有任何限制性地、参考附图来描述根据本发明的交互式上釉的可视通信板的优选的实施方式，其中:
[0043]图1示意地显示了根据本发明的可视通信板；
[0044]图2显示了一般性图案，其不是位置编码图案并且还可以作为实心区域出现；
[0045]图3显示了位置编码图案；
[0046]图4以较小的比例尺显示了位置编码图案；
[0047]图5以较大的比例尺显示了根据图1的线V-V的横截面。
【具体实施方式】
[0048]在图1中提供的可视通信面板I主要由钢板2组成，在这种情况中为0.35mm厚，在正面3上钢板具有基本上白色的釉涂层4，在这种情况中为0.1Omm厚。
[0049]通信面板I的正面3或书写侧还具有图案5
[0050]在这里图案5由小黑点6的规则图案组成，实际上小黑点施加在通信面板I的正面3的基本上整个表面上，并且在图2中以较大的比例尺显示了小黑点的细节。
[0051]代替黑点的规则图案，根据如W001/16872中所述的图案，该图案还可以是位置编码图案。相关的描述通过引用合并到本专利申请中。
[0052]简言之，并且如图3所示，归结到底在通信面板I的书写表面3上存在虚拟光栅，在此以虚线表示但实际上并不存在，并且在光栅的每个虚拟节点8附近存在点7，然而相对于虚拟节点8稍微向上、向左、向右或向下位移。
[0053]在此节点8之间的距离是0.3mm,点7的直径是100pm,并且相对于虚拟节点的位移是 50 u rtio
[0054]例如，取决于通信面板I的尺寸和希望的定位分辨率，四乘四(或十六)个点7或六乘六(或三十六)个点7足以确定位置。
[0055]作为举例，图4显示了位置编码图案9，其中相对于对应的虚拟节点8四乘四个点7的位移的配准(记录)足以确定每个位置。
[0056]图5以较大的比例尺显示了通信面板I的横截面。在此，显示了钢板2，在正面和背面其具有基本上白色的釉涂层4。
[0057]在釉涂层4的顶部上施加具有点7的图案5，其中处理具有抗微生物性能的杀生物齐U，例如直接涂覆在离子交换剂或载体(如沸石或粘土)上的金属、金属氧化物、金属盐或金属离子。
[0058]例如，用于实现根据本发明的可视通信面板的方法由以下组成:至少在正面3上提供具有釉涂层4的钢板2，并且在820°C下烘焙。
[0059]这种方法能够例如在连续过程中完成，由此可以将这样得到的上釉薄板卷起用于后期处理或立即切成形成通信面板I的基部的多个板。
[0060]通过丝网印刷施加上述图案，由此，丝网选择性地允许丝网印刷膏状物在希望的点7的位置处在来自橡皮辊的压力下通过。丝网印刷膏状物包含具有抗微生物性能的杀生物剂，例如直接涂覆在离子交换剂或载体(如沸石或粘土)上的金属、金属氧化物、金属盐或金属离子。
[0061]包含釉颗粒、抗微生物成分、以及颜料(如果期望的话)的丝网印刷膏状物的点在比第一层或多个层退火的温度更低的温度下退火，例如在740°C下。
[0062]这种技术提供的优点是可以通过丝网印刷技术以足够的准确度施加图案5。
[0063]如WO 01/16872描述的，如果图案5是位置编码图案9，更高的准确度是希望的并且可以使用照相方法来施加这些点。
[0064]清楚的是，根据本发明用于施加图案5的不同方法的描述不排除能够用于施加抗菌点图案的其他方法，由此通过数字技术或转印技术或另外的技术、或通过使用其他转印技术如移画印花法(移印法，decalcomania),将釉或含釉油墨或墨粉(色粉)施加至通信板的上釉表面。
[0065]如果对于本申请来说这变成更为实用，那么不用说形成图案的点可以具有任意形状或者甚至互相接触，只要保留通信板的希望的表面性质即可。
[0066]例如，这些点可以是这样的，即它们产生条纹图案或它们产生实心区域。
[0067]对于实心区域来说，还可以利用连续印刷系统如浸溃涂布、喷涂或辊涂进行施用，由此施加抗微生物材料作为连续层。[0068]清楚的是，如果图案是位置编码图案(以上通常表示为较暗的点)，在这些点中还可以存在光吸收成分或额外的反射成分。
[0069]对于在上面可以用粉笔或类似物书写的着色黑板来说，和/或当用其检测位置编码图案的光源发出红外光时，这种实施方式可以是特别有用的。
[0070]为了验证图案的抗细菌性能，它必须进行测量。
[0071]表面的抗细菌性能通常通过“接触”法测量。在ISO 22196:2007标准中描述了此步骤，这已经成为国际工业标准。
[0072]在这种方法中，在待测表面上放置细菌培养物。在规定的时间之后，冲洗掉培养物并且将一部分液体置于琼脂培养基上。在参比表面上重复相同的步骤。
[0073]在一定时间之后，测量在琼脂上的细菌生长水平并且与参比样品比较试验样品的细菌生长比例，由此两者之间的比例成为试验表面抗细菌性能的度量。
[0074]将这种方法应用于大肠杆菌菌株或其他微生物。
[0075]抗菌活性由数字表示，该数字代表在未经抗微生物处理的表面上细菌的数量和在经抗微生物处理的相同表面上细菌的数量的比值的对数。例如如果这个数字是6，它的意思是，在测量时间间隔之后，通过抗细菌活性作用，只剩下百万分之一的细菌。
[0076]在以下实验中，通过丝网印刷了丝网印刷培养基为Polyvision的标准上釉板提供了图案，其中添加了 3%Ag20、5%Ag20或3%AgN03作为抗微生物剂。
[0077]表1显示了测量的抗细菌活性。
[0078]
【权利要求】
1.一种可视通信板，其在所述通信面板的书写侧具有釉涂层，在所述通信面板的书写侧上施加有由陶瓷材料组成的点图案或实心区域，所述陶瓷材料包含，除了其他物质之外，具有抗微生物性能的杀生物剂，如直接涂覆在离子交换剂或载体，如沸石或粘土，上的金属、金属氧化物、金属盐或金属离子，在高于500°c的温度下退火成釉涂层。
2.根据权利要求1所述的可视通信板，其特征在于，所述图案是用于交互式通信板的光学可读取的位置编码图案。
3.根据权利要求1或2所述的可视通信板，其特征在于，其包含直接涂覆在离子交换剂或载体，如沸石或粘土，上的金属、金属氧化物、金属盐或金属离子，银、氧化银、硝酸银或银离子。
4.根据权利要求1或2所述的可视通信板，其特征在于，在所述图案的陶瓷材料中的银、氧化银、银盐或银离子的含量为以重量计0.1%至10%之间。
5.根据权利要求1或2所述的可视通信板，其特征在于，形成所述图案的点可以具有任意形状或者甚至互相接触。
6.根据权利要求1所述的可视通信板，其特征在于，所述抗微生物陶瓷材料以以下精细分布形式结合在油墨或涂层中，即可以通过任何涂覆或印刷技术将得到的油墨或涂层作为实心区域施加至所述通信板上，由此具有抗微生物材料的所述点任意分布在所述实心区域中。
7.根据权利要求1或3所述的可视通信板，其特征在于，所述板表现出根据ISO22196:2007标准测量的抗菌作用，由此通过所述表面的抗菌作用在24小时内将所述表面上的细菌数量减少至少99% (在对数刻度上抗菌作用为2)。
8.根据权利要求1或2所述的可视通信板，其特征在于，所述点可以包含光吸收成分或额外的反射成分。
9.用于制造如权利要求1或2中所描述的可视通信板(I)的方法，其特征在于，所述印刷技术可以是能够以图案形式施加陶瓷形成介质的任何印刷技术，如丝网印刷或直接照相法、数字印刷技术如喷墨、墨粉转印、或柔版印刷技术或深度印刷技术、或其他转印技术如移画印花法。
10.用于制造如权利要求1中所描述的可视通信板(I)的方法，其特征在于，所述方法提供了通过转印以实心区域形式的具有抗微生物成分的涂层或油墨或组合物而将实心区域施加至所述通信面板的表面。
11.用于制造如权利要求5中所描述的可视通信板(I)的方法，其特征在于，在至少500°C的温度下在所述可视通信板的上釉表面上使通过印刷技术施加的图案(6)退火。
【文档编号】B43L1/00GK103534100SQ201280019481
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年4月19日 优先权日:2011年4月21日
【发明者】里奥·阿尔贝特·尤利娅·吉潘, 沃特·伯特·卡塔琳努斯·范德布勒克 申请人:波利视觉股份有限公司