陶瓷物品和用于制造這種陶瓷物品的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種陶瓷物品(1)，特別是衛(wèi)生物品、廚房物品或?qū)嶒?yàn)室物品，其中該陶瓷物品具有陶瓷基體(2)，所述陶瓷基體至少局部具有包含氧化鋅(ZnO)的抗菌表面(4)和/或抗菌表面涂層(3)，所述氧化鋅的重量比率大于35wt.％。
【專利說明】
陶瓷物品和用于制造這種陶瓷物品的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種陶瓷物品、特別是陶瓷衛(wèi)生物品、陶瓷廚房物品或陶瓷實(shí)驗(yàn)室物 品，以及一種用于制造這種陶瓷物品的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷物品由陶瓷材料制成或者是包括陶瓷材料作為主要組分的物品，并且是長久 以來已知的。相應(yīng)陶瓷物品的已知的使用及應(yīng)用領(lǐng)域特別是包括衛(wèi)生領(lǐng)域、廚房領(lǐng)域或?qū)?驗(yàn)室領(lǐng)域。
[0003] 特別在上述使用及應(yīng)用領(lǐng)域中，分別在那里待使用的陶瓷物品的抗菌特性是有利 的，甚至關(guān)于特定的規(guī)范是必需的。
[0004]迄今為止已知的具有抗菌特性的陶瓷物品有時具有不充分并且因此值得改善的 抗菌效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，提供一種與之相比特別是在抗菌特性方面得到改善的陶瓷物 品。
[0006] 該目的通過開頭所述類型的陶瓷物品得以實(shí)現(xiàn)，該陶瓷物品的突出之處在于，這 種陶瓷物品具有陶瓷基體，所述基體至少局部具有含有重量比率大于35wt. % (重量百分 比）的氧化鋅(ZnO)的抗菌表面和/或含有重量比率大于35wt. %的氧化鋅的抗菌表面涂層。
[0007] 這里所述的陶瓷物品包括一個陶瓷基體。陶瓷基體通常便已可以定義陶瓷物品的 幾何結(jié)構(gòu)，由此又得到陶瓷物品的所述使用及應(yīng)用領(lǐng)域或一般而言得到陶瓷物品的一個使 用及應(yīng)用領(lǐng)域。
[0008] 因?yàn)檫@里所述的陶瓷物品特別是指陶瓷的衛(wèi)生物品、廚房物品或?qū)嶒?yàn)室物品，陶 瓷基體的幾何結(jié)構(gòu)可以形成例如抽水馬桶、盥洗盆或盥洗臺，廚房水槽或廚房水槽臺、或者 實(shí)驗(yàn)室水槽或?qū)嶒?yàn)室水槽臺。
[0009] 有鑒于上述列舉是純示例性的，當(dāng)然也可設(shè)想其它幾何結(jié)構(gòu)以及因此可設(shè)想其它 使用及應(yīng)用領(lǐng)域。在此描述的陶瓷物品據(jù)此例如也可以指:上釉的或未上釉的面磚、特別是 用于戶外區(qū)域的面磚;上釉的或未上釉的瓦、特別是屋頂瓦;餐具即例如杯子、盤子等;或者 飾品、特別是手表，即特別是指示時間的鐘表基體;或者表帶的所述或一個元件。在上述陶 瓷物品中氧化鋅的重量比率也可以少于35wt. %。
[0010] 陶瓷基體至少局部地、即必要時完全地具有抗菌表面和/或至少局部地、即必要時 完全地具有抗菌表面涂層，或者至少局部地、即必要時完全地配備有這樣的抗菌表面或抗 菌表面涂層。
[0011]抗菌表面理解為陶瓷基體設(shè)計(jì)成局部地、即在表面的區(qū)域內(nèi)具有抗菌效果。在此 亦即，構(gòu)成陶瓷基體的陶瓷材料至少在表面的區(qū)域內(nèi)至少局部地具有抗菌特性。陶瓷基體 的抗菌特性由下述方式得到，即：陶瓷基體由抗菌材料構(gòu)成或者至少包括一種抗菌材料。為 了實(shí)現(xiàn)抗菌特性，在此不強(qiáng)制要求在陶瓷基體上施加額外的抗菌涂層。自然還可以額外至 少局部地在陶瓷基體上施加這種抗菌涂層。
[0012] 抗菌表面涂層在此理解為用具有抗菌作用的表面涂層至少局部地涂覆陶瓷基體。 在此亦即，構(gòu)成陶瓷基體的陶瓷材料在表面的區(qū)域內(nèi)至少局部地以具有抗菌作用的表面涂 層進(jìn)行涂覆，或者這種具有抗菌作用的表面涂層在如同待描述的那樣其上已經(jīng)事先施加有 底涂層的表面的區(qū)域內(nèi)至少局部地施加在陶瓷基體上。因此在此陶瓷基體不強(qiáng)制要求由抗 菌材料構(gòu)成或至少包括一種抗菌材料?？咕砻嫱繉拥目咕匦杂上率龇绞降玫?，即：該抗 菌表面涂層由抗菌材料構(gòu)成或者至少包括一種抗菌材料。
[0013] 對相應(yīng)的抗菌表面和相應(yīng)的抗菌表面涂層都適用的是，抗菌表面或抗菌表面涂層 包含重量比率大于35wt. %的氧化鋅、即特別是至少36wt. %的氧化鋅作為抗菌組分。如果 抗菌表面或抗菌表面涂層具有其它組分，則氧化鋅在總成分中的重量比率因此大于 35wt. %，特別是氧化鋅至少為36wt. %。當(dāng)然總體上抗菌表面或抗菌表面涂層的全部組分 加起來為l〇〇wt. %的總成分。
[0014]結(jié)合本發(fā)明的形成，在研究中顯示出：氧化鋅的大于35wt. %的重量比率正好可以 確保突出的抗菌效果，這是氧化鋅的35wt. %以下的重量比率所不能達(dá)到的。
[0015] 在氧化鋅的從大于35wt. %直到lOOwt. %的比率范圍內(nèi)可以設(shè)想氧化鋅的所有重 量比率。因此氧化鋅的重量比率特別可以是36wt. %、37wt. %、38wt. %、39wt. %、40wt. %、 41wt. % >42wt. % >43wt. % >44wt. % >45wt. % >46wt. % >47wt. % >48wt. % >49wt. % > 50wt. % >51wt. % >52wt. %>53wt. %>54wt. %>55wt. %>56wt. % >57wt. % >58wt. %> 59wt. %>60wt. %>61wt. %>62wt. %>63wt. %>64wt. %>65wt. %>66wt. % >67wt. > 68wt. % >69wt. % >70wt. % >71wt. % >72wt. % >73wt. % >74wt. % >75wt. % >76wt. % > 77wt. % >78wt. % >79wt. % >80wt. % >81wt. % >82wt. % >83wt. % >84wt. % >85wt. % > 86wt. % >87wt. % >88wt. % >89wt. %>90wt. %>91wt. %>92wt. %>93wt. % >94wt. %> 95wt. %、96wt. %、97wt. %、98wt. %、99wt. %和lOOwt. %并且可以是介于上述重量比率之 間的中間值。原則上抗菌效果可以通過提高氧化鋅的重量比率得以提升。
[0016] 如已經(jīng)說過的，相應(yīng)的抗菌表面或相應(yīng)的抗菌表面涂層的全部組分加起來總是 100wt. %的總成分。當(dāng)然下述情況例外，即：抗菌表面或抗菌表面涂層完全、即100%地并因 此由純氧化鋅構(gòu)成。
[0017] 氧化鋅大于35wt. %的重量比率同樣可以在塞格爾公式/西格公式中得到顯示，眾 所周知，對于陶瓷涂層和/或釉彩，塞格爾公式表示該涂層及釉彩中所含的氧化物的摩爾比 率。在塞格爾公式中，陶瓷成分的堿性氧化物、兩性氧化物和酸性氧化物各自概括在一個組 (欄）中?；鶞?zhǔn)量是被設(shè)為等于"Γ的堿性氧化物的摩爾和。塞格爾公式允許用于特定目的的 涂層及釉彩的分類。轉(zhuǎn)換到塞格爾公式上，氧化鋅大于35wt. %的重量比率意味著大于0.4 的氧化鋅含量。
[0018] 下面針對介于1150 °C和1300 °C之間的溫度范圍內(nèi)的焙燒溫度示例性示出可能的 塞格爾公式：
[0019]

[0020]相應(yīng)的抗菌表面涂層可以直接在陶瓷基體上形成或直接施加到陶瓷基體上。相應(yīng) 的抗菌表面涂層的直接施加可以帶來制造技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn)。另選的是，可以將相應(yīng)的抗菌表 面涂層形成或施加在(事先)形成在陶瓷基體上的或(事先)施加在陶瓷基體上的底涂層上。 抗菌表面涂層在相應(yīng)底涂層上的施加特別是在以下情況下具有優(yōu)點(diǎn)，其中抗菌表面涂層例 如由于其成分而不能容易地穩(wěn)定施加在陶瓷基體上。這個問題可通過"中間插入"與待施加 的抗菌表面涂層化學(xué)物理良好兼容的底涂層而解決。相應(yīng)的底涂層例如可以是基于陶瓷物 品的相應(yīng)使用及應(yīng)用領(lǐng)域而選出的標(biāo)準(zhǔn)釉彩。對于陶瓷衛(wèi)生物品的示例性情況，相應(yīng)的底 涂層因此例如可以是衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)釉彩，例如基于氧化鋁(Al2〇3)或氧化硅(Si02)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)釉 彩。
[0021 ]下面針對介于1150 °C和1300 °C之間的溫度范圍內(nèi)的焙燒溫度示例性示出可能的 塞格爾公式：
[0022]
[0024] 相應(yīng)的抗菌表面涂層的層厚度可以一一特別在焙燒之后一一處于介于0.1mm和 3mm之間、特別是0 · 2 5mm和1 · 5mm之間、優(yōu)選0 · 5mm和1 mm之間的層厚度范圍內(nèi)。研究表明，相 應(yīng)的層厚度對抗菌表面涂層的可靠抗菌效果而言是足夠的。不言而喻，在這方面可以設(shè)想 以下例外，即層厚度可以在例外情況下小于〇. 1mm或大于3mm。相應(yīng)的抗菌表面涂層不必處 處具有相同的層厚度，就是說抗菌表面涂層的層厚度可以不管與制造有關(guān)的偏差而局部發(fā) 生變化。
[0025] 針對上述可設(shè)想的情況，即抗菌表面涂層由純氧化鋅構(gòu)成的情況，抗菌表面涂層 的層厚度典型地處于介于0.1mm和3mm之間、特別是0.25mm和1.5mm之間、優(yōu)選0.5mm和1mm之 間的層厚度范圍內(nèi)。所述層厚度范圍可以具有制造技術(shù)方面的優(yōu)點(diǎn)并避免對抗菌表面和抗 菌表面涂層的光學(xué)特性具有過強(qiáng)的負(fù)面影響、特別是過強(qiáng)的磨毛。
[0026] 相應(yīng)的抗菌表面和/或相應(yīng)的抗菌表面涂層此外還可以包含銀、特別是重量比率 為0.005-5wt. %的銀。通過添加銀可以有針對性地影響抗菌效果。銀可以以金屬形式添加。 也可以設(shè)想附加銀化合物、例如碳酸銀(Ag2C03)。
[0027] 相應(yīng)的抗菌表面和/或相應(yīng)的抗菌表面涂層此外還可以包含氧化錫(Sn02)、特別 是重量比率為〇. l-20wt. %的氧化錫。氧化錫可以用作晶核并因此有助于形成穩(wěn)定的抗菌 表面涂層。此外還可以通過添加氧化錫影響抗菌表面或抗菌表面涂層的表面性質(zhì)。
[0028] 相應(yīng)的抗菌表面和/或相應(yīng)的抗菌表面涂層此外還可以包含氧化鈰(Ce02)、特別 是重量比率為0.05-lwt. %的氧化鈰。與氧化錫類似，氧化鈰也可以用作晶核并因此有助于 形成穩(wěn)定的抗菌表面涂層。此外也可以通過添加氧化鈰影響抗菌表面或抗菌表面涂層的表 面性質(zhì)。
[0029] 相應(yīng)的抗菌表面和/或相應(yīng)的抗菌表面涂層此外還可以包含氧化鈦(Ti02)、特別 是重量比率為0.05-lwt. %的氧化鈦。與氧化錫和氧化鈰類似，氧化鈦也可以用作晶核并因 此有助于形成穩(wěn)定的抗菌表面涂層。此外也可以通過添加氧化鈦影響抗菌表面或抗菌表面 涂層的表面性質(zhì)。
[0030] 包含在抗菌表面或抗菌表面涂層中的氧化鋅典型地顆粒狀地存在。通過顆粒特性 即特別是顆粒的形狀、尺寸和分布及細(xì)度可以整體影響顆粒和進(jìn)而抗菌表面涂層的反應(yīng)性 以及可熔性。在這方面有利的是相對較高的細(xì)度、即相對較細(xì)的粒度。相應(yīng)地，例如占總比 率/總含量的至少3 %的氧化鋅可以具有45μπι以上的粒徑。
[0031] 本發(fā)明還涉及一種用于制造陶瓷物品、特別是如上所述的陶瓷物品的方法，該陶 瓷物品具有陶瓷基體，陶瓷基體至少局部具有包含重量比率大于35wt. %的氧化鋅的抗菌 表面和/或抗菌表面涂層。該方法的突出之處在于以下重要步驟：
[0032]-提供陶瓷基體，
[0033]-在形成陶瓷基體的抗菌表面，所述抗菌表面包含重量比率大于35wt. %的氧化 鋅，和/或在陶瓷基體上形成抗菌表面涂層，所述抗菌表面涂層包含重量比率大于35wt. % 的氧化鋅，用以制造所述陶瓷物品。
[0034] 當(dāng)在第一方法步驟中提供陶瓷基體之后，在隨后的第二方法步驟中形成包含重量 比率大于35wt. %的氧化鋅、特別是至少36wt. %的氧化鋅的抗菌表面和/或形成包含重量 比率大于35wt. %的氧化鋅、特別是至少36wt. %的氧化鋅的抗菌表面涂層。因此在第二方 法步驟中通常實(shí)施至少一種措施以形成抗菌表面或抗菌表面涂層。此外還可以得出，抗菌 表面或抗菌表面涂層的形成典型地包括陶瓷基體的至少一次焙燒。
[0035] 與陶瓷物品有關(guān)的全部實(shí)施形式類似地適用于該方法。反過來，與該方法有關(guān)的 全部實(shí)施形式也類似地適用于待制造的或已制造的陶瓷物品。
[0036] 在該方法的范圍內(nèi)可以使用未焙燒的陶瓷基體（陶瓷盆）?？咕砻婧?或抗菌表 面涂層的形成可以相應(yīng)地在未焙燒的陶瓷基體上實(shí)施。
[0037] 特別是可以使用如下未焙燒的陶瓷基體，在該基體上(事先)至少局部地施加有底 涂層。相應(yīng)的抗菌表面涂層此后可以施加在相應(yīng)的底涂層上。事先至少局部地施加底涂層 的步驟同樣也可以在此處描述的方法的范圍內(nèi)實(shí)施。作為具體的示例可以使用如下未焙燒 的陶瓷基體，在該基體上至少局部地施加有具有在介于0.5mm和3mm之間、特別是1mm和2_ 之間的層厚度范圍內(nèi)的層厚度的底涂層。
[0038] 抗菌表面涂層此外還可以以在介于0.1mm和3mm之間、特別是0.25mm和1.5mm之間、 優(yōu)選0.5mm和1mm之間的層厚度范圍內(nèi)的層厚度施加在底涂層上。在需要時，抗菌表面涂層 也可以以（明顯）大于3mm的層厚度施加在底涂層上，從而前述層厚度范圍在焙燒之后才可 獲得。
[0039] 如已經(jīng)說過的，抗菌表面和/或抗菌表面涂層的形成典型地包括至少一次焙燒。具 體而言，為了形成抗菌表面和/或抗菌表面涂層，可以實(shí)施焙燒溫度在介于ll〇〇°C和1350Γ 之間、特別是1130 °C和1280 °C之間的溫度范圍內(nèi)的焙燒。通過焙燒溫度、焙燒持續(xù)時間等可 以對抗菌表面和/或抗菌表面涂層的具體成分施加影響。上述介于ll〇〇°C和1350 °C之間、特 別是1130°C和1280°C之間的溫度范圍通常保證了抗菌表面和/或抗菌表面涂層的可靠形 成。在上述溫度范圍內(nèi)可以充分熔化涂層材料，而不會使涂層材料過強(qiáng)地液化，這使抗菌表 面涂層的施加變得困難。
[0040] 代替在未焙燒的陶瓷基體上形成相應(yīng)的抗菌表面和/或相應(yīng)的抗菌表面涂層，相 應(yīng)的抗菌表面和/或相應(yīng)的抗菌表面涂層的形成也可以在預(yù)燒的陶瓷基體（陶瓷盆)上實(shí) 施。在該方法的范圍內(nèi)因此也可以使用預(yù)燒的陶瓷基體。
[0041] 在這種情況下，可以在預(yù)燒的陶瓷基體上施加層厚度在介于0.1mm和3mm之間、特 別是0.25mm和1.5mm之間、優(yōu)選0.5mm和1mm之間的層厚度范圍內(nèi)的相應(yīng)抗菌表面涂層。在需 要時，在此也可以以（明顯）大于3mm的層厚度施加抗菌表面涂層，從而前述層厚度范圍在 (第二次)焙燒之后才可獲得。
[0042]為了形成抗菌表面涂層，在此可以實(shí)施焙燒溫度在介于650°C和1350Γ之間、特別 是700°C和1280Γ之間的溫度范圍內(nèi)的焙燒。因此相比之下在此在必要時可以使用較低的 焙燒溫度、特別是低于ll〇〇°C的焙燒溫度。不言而喻，在此也可以通過焙燒溫度、焙燒持續(xù) 時間等對抗菌表面涂層的具體成分施加影響。
[0043] 抗菌表面和/或抗菌表面涂層可以通過額外添加銀、特別是重量比率為0.005- 5wt. %的銀而形成。典型的是銀以金屬的形式添加。也可以設(shè)想添加銀化合物、例如碳酸 銀。
[0044] 抗菌表面和/或抗菌表面涂層還可以通過額外添加氧化錫、特別是重量比率為 0.1-20wt. %的氧化錫而形成。
[0045] 代替地或補(bǔ)充地，抗菌表面和/或抗菌表面涂層還可以通過額外添加氧化鈰和/或 氧化鈦、特別是重量比率為0.05-lwt. %的氧化鋪和/或重量比率為0.05-lwt. %的氧化鈦 而形成。
[0046] 像在陶瓷物品方面多次提到的那樣，相應(yīng)的抗菌表面和/或相應(yīng)的抗菌表面涂層 也可以完全、即1 〇〇 %地并因此由純氧化鋅構(gòu)成。
[0047] 在該方法的范圍內(nèi)可以使用顆粒狀的氧化鋅，其中所使用的占總比率的至少3% 的氧化鋅具有45μηι以上的粒徑。
[0048] 如果要施加抗菌表面涂層，所述施加可以在所有情況下例如借助印刷涂覆特別是 絲網(wǎng)印刷涂覆、流延涂布、噴涂、噴霧涂布、刷涂或浸涂或者上述涂覆方法中的至少兩種的 組合而實(shí)施。特別是對于如上所述的抗菌表面涂層完全、即100%地并因此由純氧化鋅構(gòu)成 的可設(shè)想的情況，由于制造技術(shù)和進(jìn)而經(jīng)濟(jì)方面的因素，噴涂是有利的。
【附圖說明】
[0049] 本發(fā)明的其它特征、優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)由下列描述的實(shí)施例及借助附圖而得出，其中：
[0050] 圖1、2示出各一個根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的陶瓷物品的局部部分的原理圖；和
[0051] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的陶瓷物品的抗菌表面涂層的抗菌效果的圖 表。
【具體實(shí)施方式】
[0052] 圖1、2各自以剖視圖示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的陶瓷物品1的局部部分的原 理圖。
[0053]陶瓷物品1包括陶瓷基體2。在所述附圖示出的實(shí)施例中示出的陶瓷物品1例如可 以是陶瓷的衛(wèi)生物品、廚房物品或?qū)嶒?yàn)室物品，就是說例如是抽水馬桶、盥洗盆或盥洗臺、 廚房水槽或水槽臺、或者實(shí)驗(yàn)室水槽或水槽臺。
[0054]在根據(jù)圖1的實(shí)施例中示出的陶瓷基體2具有抗菌表面涂層3或配備有這種抗菌表 面涂層，而在根據(jù)圖2的實(shí)施例中示出的陶瓷基體2具有抗菌表面4或配備有這種抗菌表面。
[0055] 抗菌表面涂層(參見圖1)理解為陶瓷基體2至少局部地涂覆有具有抗菌效果的表 面涂層3。形成陶瓷基體2的陶瓷材料因此在此在所述表面的區(qū)域內(nèi)至少局部地涂覆有具有 抗菌效果的表面涂層3或者說這種具有抗菌效果的表面涂層3在所述表面的區(qū)域內(nèi)至少局 部地施加在陶瓷基體2上。即在此陶瓷基體2并不強(qiáng)制由抗菌材料構(gòu)成或者至少包括一種抗 菌材料?？咕砻嫱繉?的抗菌特性由下述方式得到，即：該表面涂層由抗菌材料構(gòu)成或者 至少包括一種抗菌材料。
[0056] 抗菌表面4(參見圖2)理解為局部地、即在該表面的區(qū)域內(nèi)具有抗菌效果地形成陶 瓷基體2。形成陶瓷基體2的陶瓷材料因此在此至少在所述表面的區(qū)域內(nèi)至少局部具有抗菌 特性。陶瓷基體2的抗菌特性由下述方式得到，即：該陶瓷基體由抗菌材料構(gòu)成或者至少包 括一種抗菌材料。
[0057] 對在圖1中示出的抗菌表面涂層3和在圖2中示出的抗菌表面4都適用的是，其包含 重量比率大于35wt. %的氧化鋅(ZnO)、即特別是至少36wt. %的氧化鋅作為抗菌組分。如果 抗菌表面涂層3或抗菌表面4具有其它組分，則氧化鋅在總成分中的重量比率為大于 35wt. %、特別是為至少36wt. %。總而言之，抗菌表面涂層3或抗菌表面4的所有組分加起來 為lOOwt. %的總成分。下述情況除外，即：抗菌表面涂層3或抗菌表面4完全、即100 %地并因 此由純氧化鋅構(gòu)成。
[0058]如下面接下來所述的研究所示，重量比率大于35wt. %的氧化鋅保證了突出的抗 菌效果。這是利用重量比率小于等于35wt. %的氧化鋅不能實(shí)現(xiàn)的。
[0059]重量比率大于35wt. %的氧化鋅同樣可以在塞格爾公式中得到顯示，眾所周知，對 于陶瓷涂層或釉彩的情況，塞格爾公式表示該涂層或釉彩中所含的氧化物的摩爾比率。轉(zhuǎn) 換到塞格爾公式上，重量比率大于35wt. %的氧化鋅意味著大于0.9的氧化鋅含量。
[0060] 上面可能的塞格爾公式針對介于1150°C和1300°C之間的溫度范圍內(nèi)的焙燒溫度 示例性示出。
[0061] 抗菌表面涂層3可以直接在陶瓷基體2上形成或者直接施加到陶瓷基體2上。如在 圖1中通過由虛線示意性分開的區(qū)域所示的，抗菌表面涂層3也可以在(事先)在陶瓷基體2 上形成的或(事先)施加到陶瓷基體2上的底涂層5上形成或施加。底涂層5可以是就陶瓷物 品1的相應(yīng)使用或應(yīng)用領(lǐng)域選出的標(biāo)準(zhǔn)釉彩。針對陶瓷衛(wèi)生物品的示例情況，底涂層5因此 例如可以是衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)釉彩，例如基于氧化鋁(Al2〇3)或氧化硅(Si〇2)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)釉彩。
[0062] 抗菌表面涂層3的層厚度特別是在焙燒之后處于介于0.1mm和3mm之間、特別是介 于0.25mm和1.5mm之間、優(yōu)選介于0.5mm和1mm之間的層厚度范圍內(nèi)。抗菌表面涂層3不必總 是具有相同的層厚度，就是說抗菌表面涂層3的層厚度可以不管與制造有關(guān)的偏差而局部 發(fā)生變化。
[0063] 針對抗菌表面涂層3由純氧化鋅構(gòu)成的情況，抗菌表面涂層3的層厚度典型地處于 介于0 · 1mm和3mm之間、特別是介于0 · 25mm和1 · 5mm之間、優(yōu)選介于0 · 5mm和1mm之間的層厚度 范圍內(nèi)。
[0064] 此外抗菌表面涂層3附加地還可以包含銀、特別是重量比率為0.005_5wt. %的銀。 同樣的情況也適用于抗菌表面4。通過添加銀可以有針對性地影響抗菌效果。銀可以以金屬 形式添加。當(dāng)然也可以設(shè)想添加銀化合物，例如碳酸銀(Ag2C03)。
[0065] 代替銀成分或除了銀成分以外，抗菌表面涂層3還可以包含氧化錫(Sn02)、特別是 重量比率為0.1-20wt. %的氧化錫。同樣的情況也適用于抗菌表面4。氧化錫可以用作晶核 并因此有助于形成穩(wěn)定的抗菌表面涂層3。此外通過添加氧化錫還可以影響抗菌表面涂層3 或抗菌表面4的表面性質(zhì)。
[0066] 代替銀成分和氧化錫成分或者除了銀成分和氧化錫成分以外，抗菌表面涂層3還 可以包括氧化鈰(Ce02)、特別是重量比率為0.05-lwt.%的氧化鈰。同樣的情況也適用于抗 菌表面4。與氧化錫類似，氧化鈰也可以用作晶核并因此有助于形成穩(wěn)定的抗菌表面涂層3。 此外通過添加氧化鈰還可以影響抗菌表面涂層3或抗菌表面4的表面性質(zhì)。
[0067] 代替銀成分、氧化錫成分和氧化鈰成分或者除了銀成分、氧化錫成分和氧化鈰成 分以外，抗菌表面涂層3還可以包括氧化鈦(Ti02)、特別是重量比率為0.05-lwt. %的氧化 鈦。同樣的情況也適用于抗菌表面4。與氧化錫和氧化鈰類似，氧化鈦也可以用作晶核并因 此有助于形成穩(wěn)定的抗菌表面涂層3。此外通過添加氧化鈦還可以影響抗菌表面涂層3或抗 菌表面4的表面性質(zhì)。
[0068] 包含在抗菌表面涂層3或抗菌表面4中的氧化鋅通常顆粒狀地存在。通過顆粒特性 即特別是顆粒的形狀、尺寸和分布及細(xì)度，可以整體影響顆粒和進(jìn)而抗菌表面涂層3的反應(yīng) 性以及可熔性。在這方面相對較高的細(xì)度、即相對較小的粒度是有利的。相應(yīng)地，例如占總 比率的至少3 %的氧化鋅可以具有45μπι以上的粒徑。
[0069] -種用于制造如在根據(jù)圖1、2的實(shí)施例中示出的陶瓷物品1的方法的突出之處在 于以下重要步驟：
[0070] -提供陶瓷基體2，
[0071]-在陶瓷基體2上形成抗菌表面涂層3，所述表面涂層包含重量比率大于35wt. %的 氧化鋅，和/或形成陶瓷基體2的抗菌表面4,所述抗菌表面包含重量比率大于35wt. %的氧 化鋅，用以制造所述陶瓷物品1。
[0072]在該方法的范圍內(nèi)可以使用未焙燒的陶瓷基體2(陶瓷盆）。特別是可以使用如下 的未焙燒的陶瓷基體2,在該基體上(事先)至少局部地施加有或施加了底涂層5。事先至少 局部地施加底涂層5的步驟同樣也可以在該方法的范圍內(nèi)完成。例如可以使用在其上施加 有或施加了層厚度在介于0.5mm和3mm之間、特別是介于1mm和2mm之間的層厚度范圍內(nèi)的底 涂層5的未焙燒的陶瓷基體2。
[0073] 抗菌表面涂層3此外還能以在介于0.1mm和3mm之間、特別是介于0.25mm和1.5mm之 間、優(yōu)選介于〇. 5mm和1mm之間的層厚度范圍內(nèi)的層厚度施加在底涂層5上。在必要時，抗菌 表面涂層3也能以（明顯)大于3mm的層厚度施加在底涂層5上，從而上述層厚度范圍在焙燒 之后才可獲得。
[0074]為了形成抗菌表面涂層3或抗菌表面4，可以實(shí)施焙燒溫度在介于1100 °C和1350 °C 之間、特別是介于1130 °C和1280 °C之間的溫度范圍內(nèi)的焙燒。通過焙燒溫度、焙燒持續(xù)時間 等可以對抗菌表面涂層3或抗菌表面4的具體成分施加影響。在上述溫度范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)涂 層材料的充分熔化，而不會過強(qiáng)地液化該涂層材料而使抗菌表面涂層3的施加變得困難。 [0075]代替在未焙燒的陶瓷基體2上形成抗菌表面涂層3或抗菌表面4,抗菌表面涂層3或 抗菌表面4的形成也可以用預(yù)燒的陶瓷基體2(陶瓷盆)來實(shí)施。在這種情況下，可以將層厚 度在介于〇. lmm和3mm之間、特別是介于0.25mm和1.5mm之間、優(yōu)選介于0.5mm和1mm之間的層 厚度范圍內(nèi)的抗菌表面涂層3施加到預(yù)燒的陶瓷基體2上。在必要時，在此也可以以（明顯） 大于3mm的層厚度施加抗菌表面涂層3,從而前述層厚度范圍在(第二次)焙燒之后才可獲 得。
[0076]為了形成抗菌表面涂層3，在此可以實(shí)施焙燒溫度在介于650°C和1350°C之間、特 別是介于700°C和1280Γ之間的溫度范圍內(nèi)的焙燒。因此在此能夠使用相較而言可能較低 的焙燒溫度、特別是低于1100 °C的焙燒溫度。不言而喻，這里也可以通過焙燒溫度、焙燒持 續(xù)時間等對抗菌表面涂層3的具體成分施加影響。
[0077] 在本方法的范圍內(nèi)，抗菌表面涂層3或抗菌表面4還通過額外添加銀和/或氧化錫 和/或氧化鈰和/或氧化鈦來形成。各種附加組分的相應(yīng)重量比率上面已經(jīng)提及。
[0078] 在所有情況下都可以例如借助于印刷涂覆特別是絲網(wǎng)印刷涂覆、流延涂布、噴涂、 噴霧涂布、刷涂或浸涂或者上述涂覆方法中的至少兩種的組合來施加抗菌表面涂層3。
[0079] 相應(yīng)的抗菌表面涂層3的特殊的抗菌效果在研究中得到確認(rèn)(類似地也適用于相 應(yīng)的抗菌表面4)。這些研究的結(jié)果詳細(xì)示出如下。
[0080] 在一個系列研究中，研究了配備有相應(yīng)抗菌表面涂層3的陶瓷物品（此處為瓷磚 (測試面））針對作為測試病菌或測試生物體的大腸桿菌(NCTC 10538)的抗菌特性。這些研 究遵照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)"JIS Z 2801:2010--抗菌產(chǎn)品--用于抗菌活性和功效的測試"和 標(biāo)準(zhǔn)"BS ISO 22196:2007--塑料--塑料表面上的抗菌活性的測量"而實(shí)施。
[0081 ] 該系列研究的研究結(jié)果在下表中與所包括的監(jiān)控件相對比地示出。每個批次研究 四種瓷磚。沒有抗菌表面涂層3的玻璃面用作監(jiān)控面。在37°C的溫度下和24小時的作用時間 內(nèi)研究是否存在抗菌效果。
[0082]
[0083] 在表中可見，可以確定:在兩個批次中在抗菌涂層測試面上大腸桿菌測試生物體 在潛伏期間減少了 2.29和2.081og1Q等級?？紤]到測試生物體在沒有抗菌表面涂層3的監(jiān)控 面上的增長（0.97和0.941og1Q等級），因此在抗菌涂層測試面上在第1批次中實(shí)現(xiàn)了 3.261〇g1Q等級的、測試生物體的有效減少，而在第2批次中實(shí)現(xiàn)了3.021〇g 1Q等級的、測試生 物體的有效減少。因此可以證明抗菌表面涂層3的較可靠的抗菌效用。此處應(yīng)該注意，針對 術(shù)語"抗菌效果"，就JIS Z 2801:2010標(biāo)準(zhǔn)而言要求測試生物體減少了至少21〇g1Q等級。
[0084] 在另一個系列研究中，研究了配備有不同成分的相應(yīng)抗菌表面涂層3的陶瓷物品 (在此又是瓷磚)的針對作為測試病菌或測試生物體的大腸桿菌(NCTC 10538)的抗菌特性。 這些研究同樣遵照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)"JIS Z 2801:2010--抗菌產(chǎn)品--用于抗菌活性和功 效的測試"而實(shí)施。
[0085] 該系列研究的結(jié)果在圖3所示的圖表中示出。
[0086] 柱條6代表具有如下成分的抗菌表面涂層3:約2.60wt. %的白云石、約10.19wt. % 的碳酸1丐、約12.15wt. %的耐火黏土、約3.99wt. %的玻璃料、約5.21wt. %的高嶺土、約 28 · 63wt · %的石英粉、約9 · llwt · %的娃酸錯、約10 · 54wt · %的長石、約0 · 87wt · %的氧化 錫、約35.50wt. %的氧化鋅。此外為了研究目的，抗菌表面涂層3還包含水、膠水和液化劑的 成分。焙燒在1282 °C的溫度下進(jìn)行。
[0087] 柱條7代表具有如下成分的抗菌表面涂層3:約2.60wt. %的白云石、約9.1 lwt. % 的碳酸1丐、約12.15wt. %的耐火黏土、約3.99wt. %的玻璃料、約5.21wt. %的高嶺土、約 30.80wt. %的石英粉、約9.11wt. %的娃酸錯、約9.46wt. %的長石、約0.87wt. %的氧化錫、 約35.50wt. %的氧化鋅。此外為了研究目的，抗菌表面涂層3還包含水、膠水和液化劑的成 分。焙燒在1280Γ的溫度下進(jìn)行。
[0088] 柱條8代表具有如下成分的抗菌表面涂層3:約2.60wt. %的白云石、約9.1 lwt. % 的碳酸1丐、約12.15wt. %的耐火黏土、約3.99wt. %的玻璃料、約5.21wt. %的高嶺土、約 30.80wt. %的石英粉、約9.11wt. %的娃酸錯、約9.46wt. %的長石、約0.87wt. %的氧化錫、 約35.50wt. %的氧化鋅。此外為了研究目的，抗菌表面涂層3還包含水、膠水和液化劑的成 分。焙燒在1280Γ的溫度下進(jìn)行。
[0089]由圖3所示的結(jié)果可以推導(dǎo)出，在任何情況下都可證明有31og1Q等級的抗菌效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種陶瓷物品（1)，特別是衛(wèi)生物品、廚房物品或?qū)嶒?yàn)室物品，其特征在于，該陶瓷物 品具有陶瓷基體(2)，所述陶瓷基體至少局部具有包含氧化鋅(ZnO)的抗菌表面(4)和/或抗 菌表面涂層(3)，所述氧化鋅的重量比率大于35wt. %。2. 根據(jù)權(quán)利要求1的陶瓷物品，其特征在于，所述抗菌表面涂層（3)直接施加在陶瓷基 體(2)上或者施加在底涂層(5)上，該底涂層至少局部地施加在陶瓷基體(2)上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的陶瓷物品，其特征在于，所述抗菌表面涂層(3)的層厚度處于介 于0 · 1mm和3mm之間、特別是介于0 · 25mm和1 · 5mm之間、優(yōu)選介于0 · 5mm和1mm之間的層厚度范 圍內(nèi)。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的陶瓷物品，其特征在于，所述抗菌表面(4)和/或所述 抗菌表面涂層(3)額外還包含重量比率為0.005-5wt. %的銀。5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的陶瓷物品，其特征在于，所述抗菌表面(3)和/或所述 抗菌表面涂層(4)額外還包含重量比率為0.1 -20wt. %的氧化錫(Sn02)。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的陶瓷物品，其特征在于，所述抗菌表面(4)和/或所述 抗菌表面涂層(3)額外還包含重量比率為0.05-1 wt. %的氧化鈰(Ce02)。7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的陶瓷物品，其特征在于，所述抗菌表面(4)和/或所述 抗菌表面涂層(3)額外還包含重量比率為0.05-lwt. %的氧化鈦(Ti02)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的陶瓷物品，其特征在于，所述抗菌表面(4)和/或所述 抗菌表面涂層(3)由純氧化鋅(ZnO)構(gòu)成。9. 根據(jù)權(quán)利要求8的陶瓷物品，其特征在于，所述抗菌表面涂層（3)的層厚度處于介于 0 · 1mm和3mm之間、特別是介于0 · 25mm和1 · 5mm之間、優(yōu)選介于0 · 5mm和1mm之間的層厚度范圍 內(nèi)。10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的陶瓷物品，其特征在于，所述氧化鋅顆粒狀地存在， 其中，占總比率的至少3%的氧化鋅具有45μπι以上的粒徑。11. 一種用于制造陶瓷物品（1)、特別是根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的陶瓷物品 (1)的方法，該陶瓷物品具有陶瓷基體(2)，所述陶瓷基體至少局部具有包含氧化鋅(ZnO)的 抗菌表面(4)和/或抗菌表面涂層(3)，所述氧化鋅的重量比率大于35wt. %，其特征在于包 括以下步驟： _提供陶瓷基體(2)， -在陶瓷基體（2)上形成抗菌表面涂層（3)，所述抗菌表面涂層包含重量比率大于 35wt. %的氧化鋅，和/或形成所述陶瓷基體(2)的抗菌表面(4)，所述抗菌表面包含重量比 率大于35wt. %的氧化鋅，用以制造所述陶瓷物品（1)。12. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，使用未焙燒的陶瓷基體（2)，所述抗菌表面 (4)和/或所述抗菌表面涂層(3)的形成在未焙燒的陶瓷基體(2)上實(shí)施。13. 根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于，在未焙燒的陶瓷基體(2)上至少局部施加底 涂層(5 )，所述抗菌表面涂層(3)施加到所述底涂層(5)上。14. 根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其特征在于，至少局部施加在未焙燒的陶瓷基體(2)上的 底涂層(5)的層厚度處于介于0.5mm和3mm之間、特別是介于1mm和2mm之間的層厚度范圍內(nèi)。15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14的方法，其特征在于，施加在所述底涂層(5)上的抗菌表面涂 層(3)的層厚度處于介于0.1mm和3mm之間、特別是介于0.25mm和1.5mm之間、優(yōu)選介于0.5mm 和1mm之間的層厚度范圍內(nèi)。16. 根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，為形成所述抗菌表面(4)和/或 所述抗菌表面涂層（3)而實(shí)施焙燒，其焙燒溫度在介于1100°C和1350Γ之間、特別是介于 1130 °C和1280 °C之間的溫度范圍內(nèi)。17. 根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，使用預(yù)燒的陶瓷基體(2)，所述抗菌表面(4) 和/或所述抗菌表面涂層(3)的形成在預(yù)燒的陶瓷基體(2)上實(shí)施。18. 根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其特征在于，施加在預(yù)燒的陶瓷基體(2)上的抗菌表面涂 層(3)的層厚度處于介于0.1mm和3mm之間、特別是介于0.25mm和1.5mm之間、優(yōu)選介于0.5mm 和1mm之間的層厚度范圍內(nèi)。19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18的方法，其特征在于，為形成所述抗菌表面(4)和/或所述抗菌 表面涂層(3)而實(shí)施焙燒溫度在介于650°C和1350°C之間、特別是介于700°C和1280°C之間 的溫度范圍內(nèi)的焙燒。20. 根據(jù)權(quán)利要求11至19中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述抗菌表面涂層（3)的施加 借助印刷涂覆特別是絲網(wǎng)印刷涂覆、流延涂布、噴涂、噴霧涂布、刷涂或浸涂或者上述涂覆 方法中的至少兩種的組合而實(shí)施。21. 根據(jù)權(quán)利要求11至20中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述抗菌表面(4)和/或所述抗 菌表面涂層(3)額外還通過添加重量比率為0.005-5wt.%的銀而形成。22. 根據(jù)權(quán)利要求11至21中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述抗菌表面(4)和/或所述抗 菌表面涂層(3)額外還通過添加重量比率為0.1 -20wt. %的氧化錫(Sn02)而形成。23. 根據(jù)權(quán)利要求11至22中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述抗菌表面(4)和/或所述抗 菌表面涂層(3)額外還通過添加重量比率為0.05-lwt. %的氧化鋪(Ce〇2)而形成。24. 根據(jù)權(quán)利要求11至23中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述抗菌表面(4)和/或所述抗 菌表面涂層(3)額外還通過添加重量比率為0.05-lwt.%的氧化鈦(Ti0 2)而形成。25. 根據(jù)權(quán)利要求11至24中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述抗菌表面(4)和/或所述抗 菌表面涂層(3)由純氧化鋅(ZnO)構(gòu)成。26. 根據(jù)權(quán)利要求11至25中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，使用顆粒狀的氧化鋅，其中，占 總比率的至少3%的氧化鋅具有45μπι以上的粒徑。
【文檔編號】C04B41/85GK105837253SQ201610077067
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年2月3日
【發(fā)明人】T·施塔梅爾, S·桑德爾, D·格德羅恩諾
【申請人】杜拉維特股份公司