JP2001501688A - 舗装道路マーキング材料の前処理および後処理 - Google Patents

舗装道路マーキング材料の前処理および後処理

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、舗装道路に固着した際に舗装道路マーキングの上および下において微生物の生育を阻害するための、舗装道路マーキングシステムへの抗微生物剤の添加に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 舗装道路マーキング材料の前処理および後処理 発明の分野 本発明は、舗装道路マーキングを舗装道路上に配置した際に、微生物の生育を 抑えるための予備成形された舗装道路マーキング中における抗微生物剤の使用に 関する。 発明の背景 予備成形された舗装道路マーキング材料は、交通管制標示として、車線幅変更 標示、停車線、および横断歩道の歩道標示、並びに車線および路肩デリニエータ ーまたはハイウェー上の破線などの様々な用途に使用される。典型的には予備成 形された舗装道路マーキング材料は、柔軟なベースシートに重なる連続した好ま しくは耐磨耗性のトップ層を含む。このような標示材料は、典型的には感圧接着 剤および/またはコンタクトセメントを使用して、舗装道路表面に適用される。 標示材料それ自体は、Harperらに付与された米国特許番号第5,453,320号、お よびHedblomに付与された米国特許番号第5,227,221号で開示された舗装道路マー キング材料などのように、1つ以上の層を含むことができる。舗装道路マーキン グ材料は、要すればLaschらに付与された米国特許番号第5,194,113号、Kaczmarc zikらに付与された米国特許番号第5,310,278号で述べられたような、露出した反 射性要素および/または滑り抵抗性粒子を含む。その他の舗装道路マーキング材 料は、米国特許番号第3,782,843号、第3,935,365号、第3,399,607号、第 4,020,211号、第4,117,192号、第4,990,024号、第4,490,432号、第4,069,281号 、第および4,146,635で開示されている。 舗装道路マーキングは通常、プライマーおよび接着剤コーティングも含む。標 示は典型的には、最初に舗装道路上に配置される1つ以上のプライマーコーティ ングを使用して適用される。舗装道路マーキングのためのプライマーコーティン グ組成物は、技術分野で既知である。これらには例えばBilkadiらに付与された 米国特許番号第4,906,523号、Guderらに付与された米国特許番号第5,468,795号 が含まれる。標示材料に接着剤が適用され、標示材料はプライマー上に配置され る。接着剤は技術分野で既知であり、これらには例えば米国特許番号第3,902,93 9号およびヨーロッパ特許第91 309号が含まれる。 舗装道路マーキングは、温度、四季の長さ、地理的領域が被る湿気の高さおよ びタイプがそれぞれ異なる、様々な地理的場所にある舗装道路に適用される。舗 装道路マーキングは、極端な温度や、標示上での車両の始動、加速、減速、ター ンおよび停止からの極端な剪断力(すなわち交通ストレス)、および雨、みぞれ 、雪、雹などからの直接攻撃を受ける。さらに舗装道路マーキングは、舗装道路 上の水中に存在し、車両によってあるいは表面流出または雨水流出として、舗装 道路に運び込まれる泥および土砂からの摩耗を受ける。これらの逆境にもかかわ らず、舗装道路マーキング、接着剤およびプライマーは、無傷で舗装道路表面に 接着し続けることが期待される。 これらの不利な条件によって、舗装道路マーキングの完全性が損なわれること もありうる。標示の接着特性は環境条件によっては低下して、トップ標示層の完 全性が乱され、滑り抵抗性の低下また は反射性性の低下が生じる場合もある。例えば降雨量の多い地域を含めた特定地 域では、舗装道路マーキングの寿命が低下することが観察されている。特に舗装 道路マーキングが交通量の多い地域にあったり、凍結溶解サイクルなどの温度変 化にさらされる場合は、標示と舗装道路表面の間の小さなポケット内にある水が 、舗装道路表面から標示を水圧で押し上げる役目をする。不利な条件により、舗 装道路上の標示製品の完全性が損なわれる地域で、舗装道路マーキングの寿命を 延長させる方法および組成物が必要である。 いくつかの抗微生物剤が、ペンキの缶内防腐剤として使用されており、抗微生 物剤のいくつかは、家屋用ペンキで変色や装飾的特性の損失などを防止するため に使用されている(Ross,Journal of Paint Technology 41(5):266-274,1969 を参照されたい)。木材由来材料を含有する製品中で缶内防腐剤として使用して 、木材を原料とする製品の外観を保護するための抗微生物剤が開示されている。 病院および手術室で使用する屋内床仕上げ材用接着剤のための抗微生物剤が、米 国特許番号第5,258,425号で開示されている。舗装道路上の舗装道路マーキング の寿命を延長させるための抗微生物剤の添加と使用については、これらの出版物 のいずれでも提案されていない。 発明の要約 本発明は、舗装道路上に標示を配置すると、舗装道路マーキングの上下での微 生物の生育により標示の完全性が損なわれるという発見に由来する。車両や天候 による舗装道路マーキングの摩耗が、表面流出または雨水流出、車両、歩行者お よび/または動物の通行からの微生物付着と相俟って、舗装道路マーキング材料 内で限局性または散在性に微生物が生育する。微生物の生育によって舗装道路 マーキング材料は侵食されて接着性が低下し、舗装道路表面における完全性が破 壊される。微生物の生育は、標示と舗装道路の間に閉じこめられた小さな水のポ ケットの持ち上げ効果も悪化させる。 本発明は、舗装道路システムが舗装道路マーキングを含む舗装道路システムの 1つ以上の構成成分に対して、舗装道路マーキングの1つ以上の層を一緒に固着 するのに使用される、および/または舗装道路に舗装道路マーキングを接着して 固着するのに使用されるプライマーおよび/または接着剤と共に、1つ以上の抗 微生物剤を添加することを含む。 本発明の一側面では、少なくとも1つの層と、舗装道路接触面と、舗装道路マ ーキングの舗装道路接触面に適用される抗微生物剤とを含む接着剤組成物を含む 予備成形された舗装道路マーキングを含む舗装道路マーキングシステムが開示さ れる。抗微生物剤は、様々な水への溶解度を有することができ、一実施例では水 への溶解度は25℃で0.002g/L未満である。発明のこの側面の一実施例では、舗装 道路マーキングシステムは標示の少なくとも1つの層内に抗微生物剤を含む。別 の実施例では、舗装道路マーキングシステムはプライマーを更に含む。プライマ ーは抗微生物剤を含むことができる。好ましくは舗装道路マーキングシステム中 の抗微生物剤は、約1000ppm未満の抗微生物剤濃度で、栄養塩類寒天培地におい て1種以上の微生物を阻害できる。好ましくは抗微生物剤は、1種以上の菌類お よび/または1種以上の細菌を阻害できる。 本発明の他の側面では、少なくとも1つの層と、舗装道路接触面を有する標示 と、予備成形された舗装道路マーキングの舗装道路接触面に適用される接着剤と 、液体プライマーと、システムを舗装道路に固着する際に抗微生物剤が舗装道路 マーキングシステム内に存在するように、システム内に含有される少なくとも1 つの抗微 生物剤と、を含む予備成形された舗装道路マーキングを含む舗装道路マーキング システムが開示される。一実施例では、予備成形された舗装道路マーキングの少 なくとも1つの層内に抗微生物剤が含有される。別の実施例では抗微生物剤がプ ライマー中に含有され、更に別の実施例では抗微生物剤は接着剤中に含有される 。好ましくは抗微生物剤は、25℃で0.002g/L未満の水への溶解度を有し、好まし くはシステム中に含有される抗微生物剤は、約1000ppm未満の濃度で、1種以上 の微生物を阻害できる。この実施例の一側面では、微生物は菌類の一種および/ または細菌の一種である。 本発明の別の側面は、約1000ppm未満の濃度で、栄養塩類寒天培地中において 1種以上の微生物を阻害できる少なくとも1つの抗微生物剤を含む、1つ以上の 層を含む予備成形された舗装道路マーキングに関する。 本発明の更に別の側面は、1つ以上の層と、抗微生物剤を含む接着剤と、抗微 生物剤を含有するプライマーとを含む予備成形された舗装道路マーキングを含む 舗装道路マーキングシステムに関する。一実施例では、予備成形された舗装道路 マーキングは少なくとも1つの抗微生物剤を含む。 本発明は、舗装道路に舗装道路マーキングシステムを適用する方法にも関する 。舗装道路に舗装道路マーキングシステムを適用する方法の一実施例では、方法 は、少なくとも1つの抗微生物剤を含むプライマーで舗装道路表面をコーティン グするステップと、舗装道路接触面をプライマーに接触させて、舗装道路接触面 を有する舗装道路マーキングをプライマー上に位置合わせして、固着するステッ プとを含む。位置合わせして固着するステップの舗装道路マーキングは、好まし くは抗微生物剤を含む少なくとも1つの層を含む。別の実施例では、方法は、舗 装道路マーキングの舗装道路接触 面に接着剤を適用して、舗装道路接触面上の接着剤をプライマーに接触させるス テップを更に含む。好ましくは接着剤は、少なくとも1つの抗微生物剤を含む。 この発明の好ましい側面では、方法はコーティングのステップに先立って舗装道 路をクリーニングするステップを更に含み、好ましくはクリーニングのステップ は、コーティングのステップの前に、舗装道路を少なくとも1つの抗微生物剤で 処理することを含む。舗装道路マーキングシステムを舗装道路に適用する方法は 、位置合わせして固着するステップの後に、舗装道路マーキングシステムを少な くとも1つ抗微生物剤で処理するステップを更に含むこともできる。 本発明の別の側面は、予備成形された舗装道路マーキングを舗装道路に接着で きる接着剤に抗微生物剤を添加するステップと、成型標示の少なくとも舗装道路 接触面を接着剤でコーティングするステップとを含む、接着剤で被覆された舗装 道路マーキングの製造方法に関する。 本発明は、舗装道路上の舗装道路マーキングシステムを抗微生物剤で少なくと も一度処理するステップを含む、舗装道路上の舗装道路マーキングシステムの完 全性を維持する方法に関する。好ましくは処理するステップは、少なくとも年に 一度実施される。 発明は、抗微生物剤を約35℃で少なくとも3週間プレインキュベートしてから 、無菌栄養塩寒天に適用すると、栄養寒天プレート上で少なくとも1種の微生物 の生育を十分阻害できる抗微生物剤を、舗装道路マーキングシステム中に少なく とも1つ含めるステップを含む、舗装道路上で舗装道路マーキングシステムの寿 命を延長する方法にも関する。 好ましい実施例の詳細な説明 本発明は、予備成形された舗装道路マーキングシステムへの抗微生物剤の添加 を開示する。予備成形された舗装道路マーキングシステムの構成部分は、舗装道 路マーキング、プライマーおよび/または接着剤を含む。予備成形された舗装道 路マーキングは、テープおよび個々の標示を含む。テープと標示の両者は、除去 可能な、および永久的な予備成形された舗装道路マーキング形態を含む。「成型 」という用語は、例えば液体舗装道路マーキングと区別して、舗装道路マーキン グのあらかじめ形成された特性を指す。ここでの用法では「プライマー」と言う 用語は、道路をはじめとする舗装道路、または舗装道路マーキングシステム設置 個所における舗装道路マーキングに適用されるコンタクトセメントなどを含むが 、これに限定されるものではない液体状態の接着剤組成物を指す。「接着剤」と はここでは、舗装道路マーキングシステム設置に先だち、通常、舗装道路マーキ ング製造時に舗装道路マーキングに適用される接着剤組成物を指す。舗装道路マ ーキングへの抗微生物剤の添加は、舗装道路表面における舗装道路マーキングの 完全性の維持を助ける。 舗装道路マーキングの中、周囲、下における微生物の生育によって、舗装道路 マーキングが損なわれることが観察されている。舗装道路上の舗装道路マーキン グ表面上、舗装道路マーキング表面下の双方で、菌糸や藻類および細菌のコロニ ーが観察されている。これらの観察は、種々の地理的場所、特に著しく多量の降 雨、および/または湿気などの湿潤気候にさらされる場所で得られた。舗装道路 マーキングシステムの予備成形された舗装道路マーキング部分の全層は、微生物 分解を受け、顕微鏡分析からは、成型標示の全層に細菌および菌類の生育の存在 が確認された。標示下面もまた様々な微生物の生育を支持する。微生物の生育に よって舗装道路マーキング上面が分解され、標示の接着能が損なわれて舗装道路 マーキング の全般的な劣化が生じる。 実験室で研究を行い、予備成形された舗装道路マーキングの構成部分上で微生 物が生育する能力を更に詳しく調査した。シリコン剥離ライナー支持体上にプラ イマーをコーティングして、プライマーコートを乾燥させ、ライナーを除去して 、フリープライマーフィルムを製造し、製造したフリープライマーフィルム上に 、水処理プラントからの活性汚泥を塗った。「活性汚泥」という用語は、ここで は巨視的および微視的生物が混合して、主として管理されていない集合体からな る微生物学的増菌培養を指す。汚泥は、排水処理プラントから得た下水サンプル の好気的処理から得られた。このフラクションは技術分野では、「混合液」サン プルとしても知られている。フィルム上で微生物を生育させる培養期間後に、プ ライマーの引張強度に顕著な変化が観察された(実施例1参照)。結果からはプ ライマーへの微生物攻撃が、プライマーの性能を損なうことが示された。 微生物の生育はまた、舗装道路マーキング層の完全性も損なう。フィールドワ ークでは外観検査および顕微鏡分析に基づいて、舗装道路マーキングの全層に微 生物(細菌コロニー、菌類および藻類を含む)が同定された。舗装道路マーキン グは膨潤したスポンジ状組織を呈し、舗装道路マーキングの上部は舗装道路表面 から「ガム様」に剥がすことができた。これらの特徴を有する舗装道路マーキン グサンプルを、栄養寒天の入ったプレートに入れて、微生物の生育を支持するこ とが分かっている条件下でさらに培養して、フィールドワークで観察された特徴 を悪化させた(実施例2参照)。 舗装道路マーキングの様々な構成部分のいずれもが、1つ以上の微生物による 分解を受ける。例えば微生物は、舗装道路マーキングの固着に使用するプライマ ーおよび接着剤中に隠れることができる。 プライマーまたは接着剤製造業者による抗微生物剤の添加は、舗装道路上での微 生物の生育を制限するであろう。代案としては、プライマー製造現場を含め、舗 装道路上への舗装道路マーキングの適用に先だって、抗微生物剤をプライマーに 添加することができ、および/または製造現場で、あるいは舗装道路設置の際に スプレーコートとして、抗微生物剤を接着剤に添加することもできる。抗微生物 剤は、舗装道路マーキングの製造中または使用前に添加することもできる。舗装 道路マーキングシステムに抗微生物剤を添加することで、様々な系統の細菌、カ ビなどの菌類、並びに藻類をはじめとする広範な微生物の生育を制限できる。代 案としては、抗微生物剤を舗装道路上に直接適用して、抗微生物剤上に舗装道路 マーキングを配置し、舗装道路マーキングシステムと抗微生物剤を一体化できる 。 この目的のために有用な抗微生物剤は、高温で長期にわたり抗菌活性を示せる るものである。舗装道路マーキングシステム中での使用に適した抗微生物剤は、 好ましくは舗装道路マーキングシステムの少なくとも1つの構成部分中で、好ま しくは少なくとも約3週間の期間にわたり、少なくとも35℃の温度にさらした後 に抗微生物剤活性を示せるものである。更に抗微生物剤は、好ましくはpH約4.5 未満からpH約9.0を超えるpHの範囲にわたり抗微生物剤活性を示す。抗微生物剤 は、例えば通常pH約5.0を有する雨水中でも活性を維持すべきである。 抗微生物剤または抗微生物剤の組み合わせは、好ましくは生態学的に安全と見 なされ、すなわち抗微生物剤を含有する舗装道路マーキングからの流出液中に存 在する濃度で、環境保護局(EPA)の最小毒性基準に適合し、あるいは適合でき る。例えば抗微生物剤は好ましくは、スズまたは水銀、ヒ素、カドミウム、鉛、 銅、クロムなど含むが、これに限定されるものではない重金属をはじめとす る特定の金属をEPAの勧告を超える割合で含まない。一実施例では、抗微生物剤 は水の存在下で舗装道路マーキング材料から容易に溶出しせず、すなわち抗微生 物剤は好ましくは、水への溶解度が低い。好ましくは抗微生物剤は、水への溶解 度が0.01g/L未満であり、より好ましくは水への溶解度が25℃で0.002g/L未満で ある。別の実施例では、抗微生物剤は水溶性である。 舗装道路マーキングシステム中における微生物生育阻害剤としての、抗微生物 剤の有効性に対する抗微生物剤溶解性の効果を評価する一方法は、抗微生物剤を 含有する舗装道路マーキングシステムの1つ以上の構成部分を、雨水に近いpHの 水にさらしてから、抗微生物剤の微生物生育阻害能力を試験することである。抗 微生物剤の阻害能力に対する抗微生物剤の溶解性の効果を評価する一方法は、40 CFR第1章261部付録IIの方法1311で提供される「毒性浸出手順および殺菌剤殺黴 剤性能試験」を修正することである。同様の試験は、EPA出版物SW-846で提供さ れる「固形廃棄物評価のための試験方法、物理的/化学的方法」と題された方法 で提供される。雨にさらした後に、舗装道路マーキングシステム中で特定の抗微 生物剤が機能するかどうかを判断するために、プライマーのサンプル、標示のサ ンプル、接着剤のサンプル、またはそれらの組み合わせを抗微生物剤を入れて、 または入れないで調製して48時間風乾した。プライマーフィルムは、シリコン引 きの紙を使用し、実施例3に提供される方法を使用して調製できる。プライマー フィルム、接着剤付き標示、標示それ自体などを含むがこれに限定されるもので はないサンプルを乾燥後、抽出容器(典型的には非反応性キャップ付きホウケイ 酸ガラス容器)に入れてpH約5.0の水にさらした。例えば雨水のpHに近似させた 水は、500mLのMillipore Milli-QTM水に5.7mLの氷酢酸を添加して、 64.3mLの1N NaOHを添加して、総容積を1リットルに希釈して調製できる。 抽出溶液と固形サンプル容積の比が20:1になるように抽出容器を液体で満たし 、例えば攪拌機に乗せた(例えば約23〜25℃で約16〜20時間、約30rpmで転倒回 転する攪拌機)。抽出期間後に、孔径約0.6〜約0.8μmのガラス繊維フィルター を通して、抽出溶液を濾過した。固形サンプルを好ましくは、少なくとも24時間 風乾した。抽出処理後に栄養塩寒天に固形サンプルをのせて(実施例参照)、実 施例3の方法を使用して微生物生育阻害能力について試験した。液体部分は、連 邦規制出版物の「毒性浸出手順および殺菌剤殺黴剤性能試験規約」に概説された 方法に従った、有機および無機分析のために分割した。 抗微生物剤、または1つ以上の異なる抗微生物剤の組み合わせから得られる抗 微生物剤活性は、好ましくは全体で広域スペクトル抗微生物剤活性を有し、これ は標準栄養寒天培地中で、抗微生物剤または抗微生物剤の組み合わせが約1500pp m未満、好ましくは約1000ppm未満の抗微生物剤濃度で、1種以上の菌類および好 ましくは1種以上の細菌を阻害できることを意味する。 舗装道路マーキング中で微生物の生育を制限するのに有用な特徴を有する抗微 生物剤の例としては、Metasol TK-100TM(ペンシルベニア州ピッツバーグのCalg on Corp.)の商品名で市販されるものなどのベンズイミダゾールと、AmicalTM 4 8、AmicalTM Flowable、AmicalTM WPおよびAmicalTM 50など、AmicalTM(イリノ イ州バッファローグローブのAngus Chemical Company)の商品名で市販されるも のをはじめとするジハロアルキルアリスルフォンと、Zinc OmadineTM(コネチカ ット州スタンフォードのOlin Corporationから粉末および液 体の双方の形態で入手可能)の商品名で市販されるものなどのピリチオンと、Sk ane M8(ペンシルベニア州フィラデルフィアのRohm & Haas)をはじめとするイ ソチアゾリンと、Nopcocide(イリノイ州カンカキーのHenke1 Corp.)と、NuoCi deTM らに限定されるものではない。当業者がこの開示の観点から、予備成形された舗 装道路マーキング中で使用するのに適した特性および特徴を有すると認める、そ の他の様々な抗微生物剤があることを当業者は認めるだろう。 本発明の舗装道路マーキング中の抗微生物剤のレベルは、抗微生物剤次第で異 なって良い。規格協会試験ANSI A136.1-1967は、カビの阻害を試験して舗装道路 マーキング材料中の抗微生物剤の有用な濃度範囲を判断する有用な手順である。 細菌および/または菌類の生育を阻害する、特定の抗微生物剤の効果的な濃度範 囲を判断するためのその他の有用な試験手順としては、ASTM G21-90およびASTM G22-76(それぞれ「合成ポリマー材料の菌類に対する抵抗性測定の標準的技法」 および「プラスチックの細菌に対する抵抗性測定の標準的技法」、ASTM Standar ds on Materials and Environmental Microbiology,1993,ペンシルベニア州フ ィラデルフィアの米国材料試験協会より入手できる)が挙げられる。 抗微生物剤をプライマーまたは接着剤に組み込む有用な初期試験範囲としては 、例えばプライマーまたは接着剤の液体重量の約0.05%〜約0.4%の好ましい初 期範囲で使用されるZinc OmadineTM粉末が挙げられる。Zinc OmadineTM液体は、 好ましくは最初に液体重量で約0.05%〜約0.8%の範囲で試験される。AmicalTM 48は重量で約0.05%〜約1.0%で、MetasolTM TK- 100は液体重量で約0.05%〜約0.3%で使用される。 接着剤が抗微生物剤と共に、または抗微生物剤なしに提供される場合に、別個 の構成部分として、または標示にあらかじめ適用される接着剤と共に、標示のみ に抗微生物剤が含まれる舗装道路マーキングを含む舗装道路マーキングシステム が提供される。また要すればプライマーがシステムと共に提供され、プライマー は抗微生物剤と共に、または抗微生物剤なしに提供される。システムの少なくと も1つの構成部分は抗微生物剤を含む。 また1つ以上の異なる抗微生物剤も舗装道路マーキングに組み込むことができ る。例えば上述の例示的抗微生物剤群から選択された抗微生物剤の組み合わせ、 または代案として(上の考察で提供された)予備成形された舗装道路マーキング で使用するのに適した特徴を有するその他の抗微生物剤などの1つ以上の薬剤を プライマー、接着剤に添加でき、または標示に組み込める。抗微生物剤はプライ マーまたは接着剤の製造中に組み込め、あるいは調製したプライマーまたは接着 剤組成物に添加できる。抗微生物剤は、舗装道路マーキングの層にスプレーによ って添加でき、あるいは舗装道路マーキングの1つ以上の層を構成する組成物に 組み込める。 予備成形された舗装道路マーキングは、標準混合アスファルト、オープン等級 摩擦コース、チップシール、スラリーシール、再生アスファルト、ゴム化アスフ ァルト、ポルトランドセメントコンクリートなどをはじめとする様々な舗装道路 表面タイプに適用される。予備成形された舗装道路マーキングは、舗装道路時に 舗装道路表面に付加され、あるいはすでに舗装道路された表面に付加される。予 備成形された舗装道路マーキングの適用の説明書は、予備成形された舗装道路マ ーキング製造業者によって供給される。すでに舗装道路された表面に予備成形さ れた舗装道路マーキングを適用する場合、 普通は高圧空気を使用して、表面を最初にクリーニングする。典型的には舗装道 路マーキングは、(通常、舗装道路マーキング適用の約24時間以内に降雨してい ない)乾燥した舗装道路表面に適用され、標示を意図する領域に流し込み、スプ レー、または刷毛塗りして、通常1層以上のプライマーコートが舗装道路表面に 適用される。プライマーは、舗装道路マーキングの適用前に乾燥される。プライ マーの1層以上のコートを舗装道路表面に適用することは、必ずしも必要でなく 、特定の舗装道路マーキングでは、例えばプライマーの使用なしに接着剤の1層 以上のコートを使用するなどの推奨される使用法がある。 プライマーとして舗装道路マーキングに使用できる様々な物質があり、特定の 舗装道路マーキングに好ましいプライマーを製造業者が推奨する場合もある。舗 装道路マーキング用途で有用なプライマーとしては、例えばStamarkTM E-44、St amarkTM E-44TおよびP-46、StamarkTM SP-44スプレー可能接着剤、Scotch-LaneT M 舗装道路調製接着剤P-40(ミネソタ州セントポールのMinnesota,Mining and M anufacturingより入手できる)、#BL 33および#BL 52(マサチューセッツ州ベッ ドフォードのBRITE-LINETM)、ATMプライマーおよびATMコンタクトセメント(ノ ースカロライナ州ロアノークラピッズのAdvanced Traffic mrkings)および米 国特許番号第5,468,795号および米国特許番号第4,906,523号のプライマー組成物 が挙げられる。 微生物の生育を阻害する能力を試験するために、抗微生物剤をプライマー組成 物に添加した。実施例3の結果からは、プライマーに抗微生物剤を添加すること で、微生物の生育が抑制されプライマー組成物の完全性が維持されることが実証 される。 舗装道路マーキングに使用される接着剤は、通常、舗装道路上に標示を配置す る前に標示の舗装道路接触部分に適用される。舗装道路マーキングを舗装道路表 面に接着するのに使用される様々な接着剤があり、Freemanらに付与された米国 特許番号第3,451,537号で開示された、溶剤含有工程により調製されるものなど の粘着性ポリブタジエン接着剤と、ブチルゴム接着剤と、Harperらに付与された 米国特許番号第5,453,320号などの無溶剤工程で調製されるポリブタジエン接着 剤と、天然ゴム接着剤と、Kaczmarczikらに付与された米国特許番号第5,310,278 号などのシリコンベースの接着剤とが挙げられるが、これに限定されるものでは ない。 1つ以上の抗微生物剤が、製造時に製造現場でプライマーに添加でき、あるい は抗微生物剤は、舗装道路マーキングシステム設置時にプライマー組成物に添加 できる。1つ以上の抗微生物剤を通常は舗装道路マーキング製造現場で、接着剤 および/または舗装道路マーキングに添加することもでき、または舗装道路上で 微生物の生育を阻害するのに十分な濃度の抗微生物剤を入れて、または入れずに 接着剤を舗装道路マーキング製造業者に提供できる。実施例3および4の方法を 使用して、抗微生物剤濃度が試験できる。舗装道路システム設置前または後に、 成型標示の舗装道路接触面に固着した接着剤上に、または交通管制用の舗装道路 マーキングの露出面に、1つ以上の抗微生物剤をスプレーするすることもできる 。「舗装道路接触面」という用語は、舗装道路上での舗装道路マーキングの向き を指す。接着剤および/またはプライマー層は、舗装道路と舗装道路接触面の間 に挿入できる。 様々な舗装道路マーキングが市販されており、舗装道路マーキングに1つ以上 の抗微生物剤をコーティングとして添加でき、あ るいは1つ以上の抗微生物剤を予備成形された舗装道路マーキングの構成部分に 組み込める。舗装道路マーキングテープの実施例としては、StamarkテープTM、S cotch-LaneTMテープ(Minnesota Mining and Manufacturing)、Series 100、20 0、1000およびVibralineTM舗装道路マーキングテープ(BRITE-LINETM Inc.)、S warco Inc.(Columbia,TN)からのフォイル標示テープであるDirector、Direc tor 2、およびAdvanced Traffic Marking,Inc.のATM Series 200、300、および 400舗装道路マーキングテープが挙げられるが、これに限定されるものではない 。その他の予備成形された舗装道路マーキングとしては、EP91 309 941で開示さ れたトップ層と、任意のベースシートと、ゴムと多量の粘着性付与剤を含む接着 剤層とを含む舗装道路マーキング材料、およびEigenmannに付与された米国特許 番号第3,902,939号で開示された室温では粘着性でないが、高温プライマー層ま たは溶剤によって活性化されて、舗装道路表面への接着性を提供する接着剤を使 用した舗装道路マーキング材料が挙げられる。その他の予備成形された舗装道路 マーキングとしては、Hedblomに付与された米国特許番号第5,227,221号、Wyckof fに付与された第4,681,401号、Eigenmannに付与された第4,388,359号および第3, 935,365号が挙げられる。好ましくは抗微生物剤は、舗装道路マーキングシステ ムの舗装道路マーキング部分を有害に歪ませたり、または実質的に変色させたり しない。 舗装道路マーキングは、通常、上方の標示形成または交通摩耗抵抗性層、およ び基底層を含む1つ以上の層から調製される。いくつかの舗装道路マーキングで は、順応層も含まれる。舗装道路マーキング中に1つ以上の層がある場合、いず れの層にも1つ以上 の抗微生物剤が適用できる。結合材料の1つ以上の層を層間に散在させて、無傷 の多層標示を提供できる。要すれば粒子または微小球が上層の上に配置され、こ れらの粒子および/または微小球は、通常は上層に粒子および/または微小球を エンボス、接着または固着して上層に接着される。 標示の様々な層は、1つ以上の抗微生物剤を含有する接着剤、結合剤などの1 つ以上の層を含むことができる。例えば米国特許番号第5,194,113号、第5,077,1 17号または第5,227,221号では、滑り止め粒子がその上に配置された、および/ または反射性粒子がその中に包埋された多層舗装道路マーキングが開示されてい る。一般に、粒子を組み込むのに使用される包埋材料および/または結合材料は 、1つ以上の抗微生物剤を含むことができ、ウレタン、ビニルまたはエチレンメ タクリル酸トップコートには、抗微生物剤を組み込むことができ、標示内の接着 剤層は、抗微生物剤を含むことができ、製造中に1つ以上の抗微生物剤をポリマ ー材料または順応層に散在させることができ、および/または使用前あるいは舗 装道路マーキングを舗装道路に配置した後に、抗微生物剤を含む組成物を舗装道 路マーキングの1つ以上の表面にスプレーできる。 好ましくは抗微生物剤の濃度は、抗微生物剤を舗装道路マーキングの1つ以上 の構成部分に組合わせる際に、微生物の生育阻害能力について試験される。舗装 道路マーキングシステムの標示、接着剤またはプライマー構成部分に散在する抗 微生物剤入り舗装道路マーキングシステムは、微生物分解に抵抗する能力、およ び舗装道路への固着を維持する能力について、舗装道路上で試験できる。実施例 4は、低い、中程度、および高い交通ストレスを受ける地域に配置した、舗装道 路マーキングシステム中の抗微生物剤の効果を調べるために計画された一実験の 詳細である。 本発明では、舗装道路マーキングシステム設置前に舗装道路表面に適用される コーティングとして、液体中の1つ以上の抗微生物剤を添加することも考察され た。好ましくは土砂を除去するためのクリーニング、または表面の準備ステップ に続く1つ以上の抗微生物剤の添加もまた、特に既存の舗装道路表面において舗 装道路表面での舗装道路マーキングの寿命を改善する。消毒ステップには、洗剤 が入った、または入らない水中での様々な洗浄、溶剤の適用、加熱処理または加 圧空気処理が含められ、舗装道路表面の土砂を除去するためのブラシ掛けおよび 清掃も含めることができる。代案としては、設置に続いて設置された舗装道路に 直接、または舗装道路上で舗装道路マーキングシステムを長持ちさせるための維 持療法として、1つ以上の抗微生物剤を適用できる。抗微生物剤は抗微生物剤活 性に適合し、当業者には既知の適切な媒体および/または溶剤を使用して、舗装 道路に適用できる。 本願明細書に引用した特許については、いずれもその内容全体を本願明細書に 引用したものとする。本発明の特定の実施例について詳細に述べて、本発明の範 囲内である可能な変動について言及した。意図する発明の実施を同様に可能にす る、当業者が利用できる様々な代替技術および手順がある。 実施例1 微生物の生育はプライマーの物理特性を変化させる シリコン剥離ライナー上にStamarkTM E-44プライマーを被覆して、約5ミル( 0.005インチまたは約0.0127cm)の乾燥フィルム厚に乾燥させた。乾燥したE-44 プライマーフィルムをシリコン被覆紙ライナーから除去して、約1”x8”大の 13片を裁断し た。このうち5片を水に3週間浸漬して、対照サンプルとした。別の5片は栄養 寒天(Disco,Detroit,MI)が入ったプレートに入れて、活性汚泥中に存在する 種々の細菌および菌類の攻撃にさらした。微生物種は、劣化の形跡を示す舗装道 路マーキングからの採取サンプルに観察された種類の範囲を反映するように選択 した。これらにはPhysarum属をはじめとするMyxomycetesと、Mucor属をはじめと するZygomycetesと、Aspergillus、Penicillium、Fusariumなどを含むがこれに 限定されるものではないその他の菌類が含まれる。細菌種の例としては、Staphy lococcus属、Streptococcus属、Bacillus属、Pseudomonas属、Actinomyces属、 その他が挙げられる。35℃で3週間にわたりサンプルに攻撃を受けさせた。残り のサンプル片は、室温(約20-25℃)で保管した。培養後、微生物攻撃を受けた サンプルに手でストレスを与えた。サンプルが培養条件のために湿った状態では 、サンプルは容易に引きちぎれるようであった。 各サンプル片を代表する1インチ(2.54cm)ゲージ長さのサンプルを試験して 、サンプルの引張強度を比較した。標準張力試験装置を使用して、サンプルを分 速約10インチで引っ張ってサンプルを試験した。サンプルは、全て室温で平衡化 してから乾燥状態で試験した。 一元分散分析(ANOVA)からは、微生物攻撃にさらしたサンプルの降伏応力、 破損応力、およびピーク応力に有意な変化が示された。降伏点における加重をサ ンプルの最小横断原面積で割って、降伏応力を計算した。降伏点は、応力の増大 なしに歪の増大が生じる応力‐歪曲線の最初の点である。破損応力とは、任意の 時点で試験標本にかけられた、ゲージ境界内の最小横断原面積単位あたり引 張荷重を指す。破損とは、試験標本の破断モーメントである。ピーク応力とは、 張力試験中に標本が保持する最大引っ張り応力を指す。降伏点歪は、試験標本で 降伏点が得られた時点の伸び百分率と関連する。伸び百分率とは、ゲージ長の百 分率で表した、引張荷重により試験標本のゲージ長に生じる長さの増大である。 ゲージ長とは、その上で歪または長さの変化を測定する標本部分の原長である。 水浸漬サンプル特性にはわずかな変化が観察されたが、ANOVA分析からは、測 定したサンプルの2つの母集団間には有意な重なり合いがあったため、水浸漬サ ンプルが対照から統計学的に異なる可能性は低いことが示された。 以下の結果は、以下の各特性について試験した水浸漬群のサンプル5個、微生 物にさらしたサンプル5個、および対照サンプル3個の平均値に基づく。 1. 降伏応力は、対照(1504psi)に比べて、微生物にさらしたサンプル(712 .6psi)では約53%減少し、水浸漬サンプルでは約14%減少(1292.2psi)した。 2. 破損応力は対照(1689psi)に比べて、微生物にさらしたサンプル(978.8 psi)では約41%減少し、水浸漬サンプルでは約13%減少(1465.8psi)した。 3. ピーク応力は対照(1689psi)に比べて、微生物にさらしたサンプル(977 .4psi)では約42%減少し、水浸漬サンプルでは約13%減少(1465.8psi)した。 4. 降伏点%歪のANOVAの結果からは、3つのサンプル母 集団間に重なり合いが示された。降伏点%歪の平均値は、対照では約5.3%、水 浸漬サンプルでは約6.5%、微生物にさらしたサンプル約9.3%の範囲であった。 これらの結果からは、このパラメータがサンプルに観察された変化を必ずしも反 映しないことが示唆された。 実施例2 微生物の生育は舗装道路マーキングの物理特性を変質させる フィールドワークでは、外観検査および顕微鏡分析に基づいて、微生物(細菌 コロニー、菌類および藻類を含む)が舗装道路マーキングの全層に同定された。 一例では、米国特許番号第5,077,117号に従って製造した舗装道路マーキングで 、舗装道路マーキング全層の変質が観察された。舗装道路マーキングは膨潤した スポンジ状組織を呈し、舗装道路マーキング上部は舗装道路表面から「ガム様」 に剥がせた。これらの特徴を有する舗装道路マーキングサンプルを栄養寒天(Di sco)の入ったプレートに入れ、微生物の生育を支持することが分かっている条 件下でさらに培養して、フィールドワークで観察された特徴を悪化させた。 実施例3 プライマー組成物中の微生物生育の阻害 ASTM G21-90(合成ポリマー材料の菌類に対する抵抗性測定技法)およびG22-7 6(プラスチックの細菌に対する抵抗性測定の標準的技法)に従った手順を使用 した。 活性汚泥は排水処理プラントから入手した。500mLを2つの250mL滅菌円錐遠心 管に分けた。サンプルを10分間遠心分離 (3,000 x g)した。上清を廃棄して、ペレットを200mLの活性炭濾過井戸水に再 懸濁した。サンプルを再度遠心分離し、上清を廃棄した。ペレットを無菌栄養塩 溶液(約200mL)に再懸濁した。このステップをもう1度繰り返した。サンプル を再懸濁して計量し、無菌栄養塩溶液(栄養寒天と同様であるが寒天を入れない もの)中で約1 x 106コロニー形成単位(cfu)/mlになるように、サンプルを希 釈した。 StamarkTM E-44およびE-44Tプライマー(Minnesota Mining and Manufacturin gから入手できる)を別々に、抗微生物剤(1000ppmおよび2000ppmのZinc Omadin eTM(粉末)、1000ppmおよび2000ppmのZinc OmadineTM(48%分散液および48% 微細粒子)、1500ppmのMetasolTM TK-100、または3000ppmのAmicalTM48)と液体 プライマー中で混合して、滅菌した5cmガラス繊維紙(ミシガン州アンアーバー のGelman Sciences)上にコーティングした。ASTM G21-90およびG22-76(上で引 用した)にあるように、ディスクを室温で48時間乾燥させ、次に栄養塩類寒天培 地上にのせた。 栄養塩類寒天培地は、1LのMillipore Milli-QTM水中に0.7gのKH2PO4、0.7gのK2 HPO4、0.7gのMgSO4.7H2O、1.0gのNH4NO3、0.005gのNaCl、0.002gのFeSO4.7H2O 、0.002gのZnSO4.7H2O、0.001gのMnSO4.H2Oおよび15.0gの寒天(全てミズーリ州 セントルイスのSigmaより入手できる)をpH6.0〜6.5の範囲で溶解して、121℃で 20分間高圧滅菌して調製できる。 滅菌した噴霧器を使用して、表面全体が懸濁液で湿るまでプレート上に活性汚 泥をスプレーした。プレートを85%未満の相対湿度で35℃で培養した。14日間の 培養中における対照標本上の生 育の観察に基づいて対照を標準化し、有効な試験を認定した。 4週間にわたって週に1度、微生物の生育対非生育の規模に基づいて、0〜4の 視覚的比較を使用して生育を記録した。10%の生育は1と格付けし、10〜30%の 生育は2と格付けし、30〜60%の生育は3と格付けし、60%以上の被覆面積は4 と格付けした。対照には、未処理ディスクおよび抗微生物剤なしでプライマー処 理したディスクが含まれた。 対照プライマーは、抗微生物剤効果を示さなかった。Zinc Omadinc粉末で処理 したサンプルは、試験条件下で実質的に微生物阻害活性を有するようであった。 実施例4 舗装道路上においてプライマーおよび接着剤組成物中の抗微生物剤を試験する方 法 米国特許番号第5,453,320号、米国特許番号第5,227,221号、および米国特許番 号第No.5,077,117号の好ましい実施例で開示されたもののような予備成形され た舗装道路マーキングを2フィートx8フィートの範囲の大きさに、1フィートx 8フィート大のサンプル、または1フィートx4フィート大のサンプルに切断し た。サンプルの大きさは交差点の大きさと、試験現場に含まれるいくつかの変数 に左右された。サンプルを例えばオレゴン州、またはワシントン州などの米国太 平洋北西部と、または太平洋北西部と同様の気候を有するその他の世界各地と、 フロリダ州、ルイジアナ州、またはアラバマ州などの米国南東部と、米国大西洋 岸と、年間を通して降雨があり相対湿度が高い中央ヨーロッパまたはヨーロッパ の沿岸地域などの湿潤気候に位置する試験舗装道路に適用した。 Zinc OmadineTM、MetasolTM TK-100またはAmicalTM48を含むが、これに限定さ れるものではない試験抗微生物剤を使用して、接着剤付きのプライマーコート1 層、または接着剤なしのプライマーコート3層のどちらかを使用してサンプルを 適用し、抗微生物剤なしの対照サンプルを含めた。車両の使用からの交通ストレ スが低い、中程度、または高いと記録された場所などの、様々な交通ストレスを 受ける舗装道路上の種々の位置に試験サンプルを配置した。接着剤中の1つ以上 の抗微生物剤、または舗装道路マーキングに添加された1つ以上の抗微生物剤の 効果を評価するのに同様の研究が使用できる。低い交通ストレスは、通常わずか な輪距の接触しか受けない舗装道路の領域であり、好ましくは応力レベルが3500 平均一日交通量(ADT)/レーン未満である。ADTとは、一日あたりの車両衝撃数 を指す。高い交通ストレスは、通常5500ADT/レーンを超えるターンレーンを含み 、中程度の交通ストレスは、約3500〜約5500ADT/レーンのレベルを含む。 その他の舗装道路試験パラメータは、剥離試験測定である。これらの実験では 、適用された舗装道路マーキングを90°の角度で舗装道路から剥し、舗装道路マ ーキングシステムの1つ以上の構成部分に1つ以上の抗微生物剤が添加された場 合、舗装道路マーキングを押し上げるのに必要な力を比較する。その他の試験に は、舗装道路マーキングを舗装道路に適用した後における、舗装道路マーキング システムの異なる構成部分の視覚的および顕微鏡分析が含まれる。舗装道路マー キングシステム中の微生物生育の程度とタイプを評価するために、培養分析も実 施できる。 上述の発明を特定の実施例および例示に関連して述べたが、発明はそれらによ って制限を受けず、数々のその他の実施例、例示、使用、修正、および実施例か らの逸脱、例示、および使用は、この 適用の発明的範囲を逸脱することなくできることを当業者は理解するであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09J 5/02 C09J 5/02 11/06 11/06 201/00 201/00 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN, CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,G E,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR ,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV, MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,P L,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK ,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,UZ,VN (72)発明者 ホッフマン,キース エム. アメリカ合衆国,ミネソタ 55133―3427, セント ポール,ポスト オフィス ボッ クス 33427 (72)発明者 ヤコブス,グレゴリー エフ. アメリカ合衆国,ミネソタ 55133―3427, セント ポール,ポスト オフィス ボッ クス 33427

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 少なくとも1つの層を含み、舗装道路接触面を有する予備成形された舗装 道路マーキング、および 前記舗装道路マーキングの舗装道路接触面に適用される抗微生物剤を含む 接着剤組成物 を含む舗装道路マーキングシステム。 2. マーキングの少なくとも1つの層に抗微生物剤を含む、請求項1に記載の 舗装道路マーキングシステム。 3. プライマーをさらに含む請求項1に記載の舗装道路マーキングシステム。 4. プライマーが抗微生物剤を含む請求項3に記載の舗装道路マーキングシス テム。 5. 抗微生物剤が25℃で、0.002g/L未満の水への溶解度を有する請求項1に記 載の舗装道路マーキングシステム。 6. 抗微生物剤が栄養塩類寒天培地上で、約1000ppm未満の抗微生物剤濃度で 1種以上の微生物を阻害できる、請求項1に記載の舗装道路マーキングシステム 。 7. 抗微生物剤が1種以上の菌類を阻害できる請求項6に記載の舗装道路マー キングシステム。 8. 抗微生物剤が1種以上の細菌を阻害できる請求項6に記載の舗装道路マー キングシステム。 9. プライマー中の抗微生物剤が25℃で、0.002g/L未満の水への溶解度を有す る請求項4に記載の舗装道路マーキングシステム。 10.プライマー中の抗微生物剤が約1000ppm未満の抗微生物剤濃度で、1種以 上の菌類および1種以上の細菌を阻害できる請求項4に記載の舗装道路マーキン グシステム。 11.少なくとも1つの層を含み、舗装道路接触面を有する予備成形された舗装 道路マーキングと、 前記舗装道路マーキングの舗装道路接触面に適用される接着剤と、 液体プライマーと、 システムの舗装道路への固着時に抗微生物剤が舗装道路マーキングシステ ム中に存在するように、システム中に含まれる少なくとも1つの抗微生物剤と を含む舗装道路マーキングシステム。 12.抗微生物剤が予備成形された舗装道路マーキングの少なくとも1つの層に 含有される請求項11に記載のシステム。 13.抗微生物剤が接着剤中に含有される請求項11に記載のシステム。 14.抗微生物剤がプライマー中に含有される請求項11に記載のシステム。 15.抗微生物剤が25℃で、0.002g/L未満の水への溶解度を有する請求項11に記 載のシステム。 16.抗微生物剤が約1000ppm未満の濃度で、栄養塩中で1種以上の微生物を阻 害できる請求項11に記載のシステム。 17.微生物が菌類の1種である請求項16に記載のシステム。 18.微生物が細菌の1種である請求項16に記載のシステム。 19.約1000ppm未満の濃度で、栄養塩類寒天培地中で1種以上の微生物を阻害 できる、少なくとも1つの抗微生物剤を含む1つ以上の層を含む予備成形された 舗装道路マーキング。 20.1つ以上の層を含む予備成形された舗装道路マーキングと、 抗微生物剤を含む接着剤と、 抗微生物剤を含むプライマーと を含む舗装道路マーキングシステム。 21.予備成形された舗装道路マーキングが少なくとも1つの抗微生物剤を含む 請求項20に記載のシステム。 22.舗装道路表面を少なくとも1つの抗微生物剤を含むプライマーでコーティ ングするステップ、および 舗装道路接触面を有する舗装道路マーキングを、プライマーに舗装道路接触面 を接触させてプライマー上に配置して固着するステップ を含む舗装道路マーキングシステムを舗装道路に適用する方法。 23.配置して固着するステップに係る舗装道路マーキングが、抗微生物剤を含 む少なくとも1つの層を含む請求項22に記載の方法。 24.接着剤を舗装道路マーキングの舗装道路接触面に適用するステップ、およ び舗装道路接触面の接着剤をプライマーに接触させるステップを更に含む請求項 22に記載の方法。 25.接着剤が少なくとも1つの抗微生物剤を含む請求項22に記載の方法。 26.コーティングのステップに先立って、舗装道路をクリーニングするステッ プを更に含む請求項22に記載の方法。 27.クリーニングのステップが、舗装道路をコーティングのステップの前に少 なくとも1つの抗微生物剤で処理することを含む請求項26に記載の方法。 28.配置および固着のステップの後に、舗装道路マーキングシステムを少なく とも1つの抗微生物剤で処理するステップを更に含む請求項22に記載の方法。 29.配置および固着のステップの後に、舗装道路を少なくとも1つの抗微生物 剤で処理するステップを更に含む請求項24に記載の方法。 30.予備成形された舗装道路マーキングを舗装道路に接着できる接着剤に抗微 生物剤を添加するステップ、および 予備成形されたマーキングの少なくとも1つの舗装道路接触面を接着剤で コーティングするステップ を含む接着剤で被覆された舗装道路マーキングを製造する方法。 31.舗装道路上の舗装道路マーキングシステムを少なくとも1度抗微生物剤で 処理するステップを含む、舗装道路上の舗装道路マーキングシステムの完全性を 維持する方法。 32.処理のステップが少なくとも年に1度実施される請求項31に記載の方法。 33.抗微生物剤を約35℃で少なくとも3週間前培養した際に、無菌栄養塩培地 中の抗微生物剤が、栄養寒天プレート上で少なくとも1種の微生物の生育を阻害 するのに十分である、少なくとも1つの抗微生物剤を舗装道路マーキングシステ ム中に含めるステップを含む舗装道路上で舗装道路マーキングシステムの寿命を 増大させる方法。
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