JP2005171547A - 微生物防止効果を有するコンクリートベース床および壁装材 - Google Patents

Abstract

【課題】能率的で長続きする微生物防止効果を示すコンクリートベース床および壁装材を提供する。
【解決手段】基材と、基材と直接混合される有効量の少なくとも１種の殺微生物有機剤とからなる、抗微生物効果を有するコンクリートベース床またはコーチングである。基材は、セメント、微細骨材、固形骨材、添加剤および水を含む混合物である。基材と混合される殺菌剤は能率的で長持ちする抗微生物効果を有する。
【選択図】なし

Description

本発明は微生物防止効果を有する建設材料に関する。特に、本発明は効果的かつ長持ちする微生物防止効果を有する、セメント、骨材および添加剤で製造される床および壁装材に関する。

微生物制御は、家庭生活およびいくつかの産業を包含する広範な分野で主要な関心事である。たとえば、家庭の床、壁および天井における汚染または衛生の欠如は、囲われた部屋内のかなりの湿潤条件下で微生物汚染源となる。

食品産業において、製品製造、処理および包装等いくつかの段階における微生物の汚染は、食品の衛生および保存の点から見て深刻な問題である。このような場合、主な微生物汚染源は、食品製造、処理および包装が行われる、部屋の壁、天井および床に付着したり成長する微生物により汚染される環境にあり、この汚染微生物は広がって食品を汚染する可能性がある。

医療サービス分野内では、手術室、治療室、検査室、患者室、待合室、クリニック、台所等の悪環境汚染により、汚染に対する対策として生物学的衛生化部屋の強い要請がある。この場合、微生物の攻撃および成長にたいし壁、天井および床を保護することは深刻な問題を提起する。

薬および薬剤は、微生物のない適切な環境内で生産されることがきわめて重要である。

電子産業分野内でもまた、生物学的に適切な環境内で電子構成部品を製造することが電子部品または構成部品の機能、精度、信頼性及び生産を改良するのに有益であると認められている。さらに、また、バクテリアおよび菌類が壁、天井および床に付着成長することを防止することも重要である。

微生物による汚染に対する従来の対策は、ｉ）比較的に短期間で規則正しく行われる、合成洗剤、漂白剤等の洗浄剤で、部屋、区域または病棟床、壁および（または）天井等の表面洗浄と；ｉｉ）洗浄剤塗布の持続作用と短期間という欠点のある、表面への殺菌剤の塗布と；およびｉｉｉ）床、壁および（または）天井面に塗布される殺菌剤を組み入れた塗布剤の塗布で、塗布剤は層、膜またはシート状で塗布される、こととを含む。

今日では、家庭およびいくつかの産業域表面への微生物の付着と広がりを回避するため単独または組み合わせて使用され得る、複数種の殺菌剤が開発されている。これらの殺菌剤は、たとえば、洗浄用製品、組成物および消毒剤と混合することができ、または布、紙、接着条片、プラスチック材シート等に壁装材として塗布される。

この技術分野でなされた試みの特別な例が、マユミ（Ｍａｙｕｍｉ）他の１９７７年２月１５日に発行された、“抗細菌および抗菌活動を有するシートまたはフィルム材”と題する米国出願第４，００８，３５１号に開示され、この米国出願は、壁、天井および床を被覆するために利用される抗細菌および抗菌活性を有するシートまたはフィルム材を開示している。この材料はベンゾイミダゾールとフタルイミドとを混合することにより得られる。前記出願に開示されたようなシートまたはフィルムは熱可塑性材ベース製品であり、微生物の成長に対する保護は得られるが、使用により摩耗を生ずる付加的構成部分である欠点を有し、付加的費用が課されて短期稼働で塗布または交換される。この出願は、殺菌剤がセメントおよび骨材ベース組成物の一体の部分であることを示唆していない。同様に、長続き抗微生物効果を有する床またはコーチング等長続き製品の製造は示唆されていない。

Ｗ．ウエイン．フリード（Ｗａｙｎｅ Ｆｒｅｅｄ）に２０００年１２月１９日に発行された、“改良微生物防止繊維を有する補強コンクリート”と題する米国出願第６，１６２，８４５号は、殺菌剤が組み入れられているか、または、コンクリート．マトリックス内に順に広がる複数種の繊維塗布する場合、コンクリートの耐久性を長くするため、効果的量の組み入れ殺菌剤を有する繊維で補強したコンクリートと同様な材料製品を開示する。殺菌剤を含む繊維は、コンクリートを補強し、生物学的攻撃にたいするコンクリートの感受性を減少することを目指している。しかし、この書類は、繊維がコンクリート自身を微生物の成長による劣化から保護する殺菌剤（Ｍｉｃｒｏｂａｎ®Ｂ）を含む、繊維補強コンクリート特定適用に言及しており、このコンクリートは建物全体の構造に、特に、この種の薬剤の使用による付加的保護が必要とされるものに使用される。しかしながら、異なる形態及びデザインのコンクリートベース床および壁装材には言及していないし、建物構造全体にこのような製品を必要としないで床と壁および天井のコーチングとして利用されるときの抗微生物保護のため、補強素子として、また殺菌剤を組み入れないキャリアとして繊維を含まない。また、キャリアとして繊維を含まないで殺菌剤を用いる長続きする抗微生物作用が証明された、特定使用の完成品についての言及がない。

トザカ．エイサクの２００２年２月２６日に発行された、“建設材料”と題する米国出願第６，３５０，３５０号は、セメント、骨材、および水混合物等基本的建設材料と混合した特定の殺菌剤のマイクロカプセルを含む建設材料を開示する。前記殺菌剤のマイクロカプセルを有する基本的材料は床、壁および天井構造に使用される。マイクロカプセルに含まれる液体殺菌剤は、切替え時によるマイクロカプセルのブレークごとに建設材料内に徐々に発汗または浸透される。この発明の抗細菌作用を有する建設材料は、最初に特定の殺菌剤を含むマイクロカプセルを形成し、このマイクロカプセルを取得した後、混合物を組み入れて最後に建設材料を形成する、装置および処理をさらに必要とする欠点を有する。この建設材料の他の欠点は、前述の保護を得るため、壁および一般構造物を建設するのに使用されるときに必要になる費用因子である。しかし、前記出願には、殺菌剤が建設材料の他の構成部分として直接一体化され、マイクロカプセル等キャリアを使用しないで即時長続きする抗細菌作用を含むことの示唆がない。

コンクリートまたは建設材料と混合され、または前記コンクリートまたは建設材料へのコーチングとして配設されるいくつかの添加剤を組み入れる、他の刊行物および出願がある。たとえば、２０００年５月２０日に発行された、シシェヴァ（Ｓｙｃｈｅｖａ）他の“凝集剤”と題するロシア出願第２１４９１４７号は、０．１から０．３重量％のＫｍｎ０_４の組み入れにより抗細菌活性を示す低温下での溶液およびコンクリートの製造を開示する。殺微生物化合物としてＫｍｎ０_４の使用は、コンクリートに対する特別の着色を与えること、異なる色を有するいくつかの製品の製造を妨げることの欠点がある。その上、Ｋｍｎ０_４によって得られる前記着色により、床、天井および壁の壁装材へのその塗布はきわめて限られている。

１９９９年８月３１日に発行されたミヤサキ．ノリヒコの“抗細菌建設材料”と題する日本出願第１１２３６７３４号は、抗細菌コーチング組成物が抗細菌金属の原樹脂およびアミノ酸塩からなる彩色型組成物である場合、床、壁または天井等インテリア仕上げ用の紫外線硬化型抗細菌塗料組成物を開示する。この種の壁装材は、抗細菌効果を与えるのに使用される金属ベース製品の欠点を有し、このような金属ベース製品は、小さい層または保護膜を形成するための取り扱いおよび適用に関するかぎり問題を呈する。床のコーチングとして使用される特別の場合には、前記コーチングは、単純な使用により疲労しまたは除去され、抗細菌コーチング組成物をもう一度塗布するために床を再び作成する必要がある。

１９９９年７月２８日に発行されたチアン．シュリンの“建造物用殺菌添加物、その製造方法および使用”と題する中国出願第１２２３７９５号は、キャリアおよび抗細菌金属塩から製造される建設材料用殺菌添加物を開示する。この書類は、製造用の付加的段階および材料、ならびに建設産業に使用され得る適切な殺菌添加物が必要であるという欠点を有する。しかし、前記活性部分が、その殺菌性を保持し、かつ長続き効果を持続してコンクリートベース要素（たとえば、床、壁、および天井コーチング）を製造するのに直接使用できることは記述していない。

１９９２年１１月１９日に発行されたナワタ．ノゾミ他の“建造物用抗細菌、抗菌基礎材料”と題する日本出願第４３３１７５２号は、基材（セメントまたはプラスター）に添加される２，２，３，−チオヨーデンアリル アルコール等０．０１から３０重量部の抗細菌、抗菌化合物の添加に言及している。抗細菌、抗菌化合物は基材と混合され得、この基材は紛状であり、まだ成形も硬化もされず、この抗細菌、抗菌化合物は再塗布または噴霧方法で基材表面に塗布される。この日本出願は、保護されることが望まれる要素に小さい層を塗布するのに使用される抗細菌、抗菌作用を有する製品を記載しているが、長続きする抗微生物硬化を有しかつ表面を保護するさらなる保護層を必要としない、床、壁、および天井壁装材に使用されるコンクリートベース要素の一体状の殺菌剤の使用を示唆していない。

１９９６年４月３０日に発行されたオグラ．ユウスケ他の“モルデナイトを使用することにより得られる組み合わせ材よりなる抗細菌活性を有する建設材料とその製造”と題する日本出願第８１０９１０８号は、アルカリイオンが銀イオンと交換される、硝酸銀の希釈溶液に浸せきされるモルデナイト（主成分）から作られるキャリアからなる材料を開示する。キャリアは、組み合わせ材料を得るためセメント、木材、チップ、紙または繊維等建設材料との組み合わせである。この組み合わせ材料は、望ましくは建設材料として形成処理される。この材料は室外とともに室内に有用である。この日本出願は、一般建造物用の材料に関し、これは、その構成分の１つを抗細菌剤溶液に浸せきして１種のアルカリイオンを銀イオンと置換するさらなる工程を含むが、薬用剤はキャリアを使用しないで直接添加し殺菌剤を投与、重金属ベース化合物の使用と付加的工程の必要とを回避し、能率的で長続きする抗微生物効果を与えることは記載されていない。

上記によれば、コンクリートベース床、またはコーチング、コンクリートベース床と壁装材組成物の構成部分として殺菌剤を直接組み入れるため付加的材料またはキャリアおよび手順を要しないコンクリートベース床、またはコーチングを記載または示唆していない。その結果、微生物成長を抑制するため、表面上の活性剤の早くて長続きする開放とともに、少なくとも直接容易に混合される有機殺菌剤からなり、より衛生的な環境が必要とされる塗布用の有用なコンクリートベース床および壁装材が必要である。
米国出願第４，００８，３５１号 米国出願第６，１６２，８４５号 米国出願第６，３５０、３５０号 ロシア出願第２１４９１４７号 日本出願第１１２３６７３４号 中国出願第１２２３７９５号 日本出願第４３３１７５２号 日本出願第８１０９１０８号

従って、本発明の目的は、能率的で長続きする微生物防止効果を同時に示す、普通製造コンクリートベース床および壁装材を提供することにある。

本発明の他の目的は、設置状態にある仕上げ床および壁装材を製造するセメント構成成分、骨材および添加物混合物として少なくとも１種の殺菌剤を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、特別な清潔を要する、家庭、いくつかの産業、食品処理施設、薬品研究所、病院等の区域に使用される、微生物の成長と接触の効果的抑制を有するコンクリートベース床および壁装材を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、特別の解放機構がない基材に組み入れられるキャリアの使用を要しない抗微生物効果を有するコンクリートベース床および（または）コーチングの形式の安価な仕上げ製品を提供することにある。

一般に、本発明は、効果的で長続きする効果を与える少なくとも殺菌剤を含む、コンクリートベースで製造される、抗微生物効果を有する床および（または）コーチングに関する。

本発明の一実施例において、抗微生物効果を有するコンクリートベース床および（または）コーチングは、基材と、少なくとも効果的量の、基材と直接混合される殺菌有機剤とからなる。基材は、セメント、微細骨材、固形骨材、添加剤、および水からなる混合物である。

本発明の他の側面によれば、床および（または）コーチング基材は、約５からほぼ５０重量％のセメントと、ほぼ５０重量％までの微細骨材と、約２０からほぼ３０重量％の固形骨材と、約０．０１からほぼ５重量％の添加剤とからなり、少なくとも１つの殺菌剤の０．０１％から５重量％の基材、または殺菌剤の混合物が添加される。

前述のように、本発明は、生物攻撃および有機体の広がりを抑制する、少なくとも有効量の殺菌剤または殺菌剤の混合物を含むコンクリートベース床および（または）コーチングに関する。

本発明は、即時抗微生物効果を有する床および（または）コーチング等仕上げ部用コンクリートベース建設材料である。仕上げ部用コンクリートベース建設材料は、基材と、少なくとも効果的量の殺菌有機剤または基材と直接混合される種々の殺菌有機剤の混合物からなる。基材は、セメント、微細骨材、固形骨材、添加物および水からなる混合物である。本発明の好ましい実施例において、基材は、約５％からほぼ５０重量％のセメントと、ほぼ５０重量％までの微細骨材と、約２０からほぼ３０重量％の固形骨材と、約０．０１からほぼ５重量％の添加剤とからなる。

本発明における有用な殺菌剤は、有機的、無害で使用中環境的に保存性がある。周知のように、殆どの殺菌剤は、有機体薄気泡壁を透過することにより有機体成長を制御することにより、有機体代謝機能を妨げ、最後に前記有機体を死滅する。このようにして、本発明において、“殺菌剤”なる用語は、コンクリートベース仕上げ床またはコーチングに対する微生物攻撃とその広がりを効果的に抑制する有機化合物を含むことを言うことが理解される。本発明において使用される“少なくとも１種の殺菌剤”なる用語は、殺菌剤または異なる
殺菌剤の混合物を使用することができると理解すべきである。

本発明により使用される適当な殺菌剤は、フェノール誘導体、特に、２，４，４’―トリクロリンー２’―ヒドロキシフェノール（たとえば、トリクロサン、イルガサン、ミクロバン）、有機錫、特に、ブチル錫マレート（たとえば、ウルトラフレシュ）、ソジウムｏ−フェニルフェネート テトラ水和物（ダウサイドーＡ）、およびアルキルジメチル ベンジルアンモニュウム塩化物である。

殺菌剤を本発明により使用される基材に添加する投与量比は、コンクリートベース床またはコーチングが適用される場所の使用および環境条件により大いに左右されて変化する。そのため、家庭およびいくつかの産業表面での細菌および微生物の付着、成長および広がりを防止するため効果的量の殺菌剤が必要である。殆どの場合、殺菌剤または殺菌剤の混合物の効果的比率は、基材の０．０１％から５重量％の範囲である。

少なくとも殺菌剤を添加する好ましい方法は、該技術分野で周知の従来の手段により、基材構成部分、すなわち、セメント、微細骨材、固形骨材、添加物および水とともに殺菌剤を単に混合することである。そのため、抗微生物効果を有するコンクリート混合物が得られ、これは、その後、床および（または）コーチングを形成する製造手順を受ける。

床およびコーチングを形成する例示製造方法は下記の工程からなる：
投与量比 - 要素に付与される適用によって所要抵抗設計に従い、適切な比の基材成分または構成部分は、望ましい抗微生物効果により、有効量の少なくとも１種の殺菌有機剤とともに投与される。主基材配合物は、セメント、微細骨材、固形骨材、（大理石および花崗岩片等），染料および水である。
混合および混練 – 基材および殺菌剤が一度投与されると、これら材料は、該技術分野で周知の適切な方法または装置により、混合または混練され、抗微生物効果を有する均質ペーストを得て、基材成分と殺菌剤とを正しく一体化する。
金型再充填 – 適切量の、抗微生物効果を有する前に均質化されたペーストが、床および壁装材の設計（長方形、湾曲等）によるいくつかの形式とサイズを有する、金型に投与再充填される。
加圧 – 金型内に前に注入されたペーストは、プレスを介し、加圧を受けて、余分の水を除去し、かつ、その後の段階で機械により取り扱われる適切な密度と多孔性を有する製品を得る。
硬化 – 製品が加圧段階で一度固化されると、床および壁装材フレームは分解されて硬化室に持ち込まれる；後者は常温におかれ、これは４８時間続き、または蒸気を使用することにより、時間が２４時間に減少される。
校正 – 床タイルが一度セットされ、硬化段階で抵抗を受けると、それらの寸法は、完全に整合された表面仕上げ・造形機を使用することにより校正される。
研磨および増白 – 校正後、床および壁装材は、ボースト、研磨、艶出し、および増白する多砥石からなる、研磨および増白ラインを通過する。
包装 – 最終製品は多形態で包装される。

発明の実施を示し、その効能を評価するため、２５重量％のセメント、５０重量％の微細骨材、２４．５重量％の固形骨材（大理石片）、および混合物を形成するのに十分な量の水を混合することによって基材を作成する。基材混合物形成中、０．０５重量％の殺菌剤（トリクロサン）を添加し基材の混合物全体と均質に混合することにより、抗微生物効果を有する基材を形成する。ついで、コンクリート床タイルを形成するために、抗微生物効果を有する混合物を適切な形状と寸法を有する金型に注入する。

抗微生物効果を有する床タイルが硬化された後、ほぼ２５ｍｍの直径のサンプル（処理済み要素）を用いて、非処理通常材（制御要素）で製造された床タイルとともに抗微生物抑制を検認する。試験結果を下記の表１に示す。

表１から理解できるように、殺菌剤（この場合、トリクロサン）で処理された試験管の回りの抑制帯域微生物の成長と再生産を抑制する処理をした時に要素が有する効果を示し、他の試験では、この種の処理が細菌類になされる成長抑制効果が示されている。これは、これらコンクリートベース床および壁装材が、それらが使用されている場所への微生物の広がりの保護に寄与しなければならない保護能力を示す。

本発明のある実施例を例示説明したが、それにたいし、いくつかの変更と変形がなされるものである。従って、本発明は、従来技術の要請および添付請求項の精神を除き限定されることは認められない。

Claims (9)

1. 基材と、有効で長持ち効果を付与する、有効量の少なくとも１種の殺微生物有機剤とを有する、コンクリート基礎上に作成される、抗微生物効果を有するコンクリートベース床又は壁装材。
2. 前記少なくとも１種の殺微生物剤は床および壁装材製造に使用される混合物の一体の部分を形成する、請求項１に記載のコンクリート基礎上に作成される、抗微生物効果を有するコンクリートベース床又は壁装材
3. 前記基材は、約５からほぼ５０重量％のセメントと、ほぼ５０重量％までの微細骨材と、約２０からほぼ３０重量％の固形骨材と、約０．０１からほぼ５重量％の添加剤とからなり、殺菌剤は、基材の約０．０１％から５重量％の量で存在する、請求項２に記載のコンクリート基礎上に作成される、抗微生物効果を有するコンクリートベース床又は壁装材。
4. 前記殺微生物有機剤は、フェノール誘導体、有機錫、ソジウムｏ−フェニルフェネート テトラ水和物またはアルキルジメチル ベンジルアンモニュウム塩化物、またはこれらの混合物体からなる群から選択される、請求項２に記載のコンクリート基礎上に作成される、抗微生物効果を有するコンクリートベース床又は壁装材。
5. 前記フェノール誘導体は、好ましくは、２，４，４’―トリクロリンー２’―ヒドロキシフェノールから誘導され、前記有機錫は、好ましくは、ブチル錫マレエートである、請求項４に記載のコンクリート基礎上に作成される、抗微生物効果を有するコンクリートベース床又は壁装材。
6. 下記よりなる、抗微生物効果を有する床又は壁装材を製造する方法：ａ）床またはコーチングに付与される適用に必要な抵抗設計に従い、適切な比に基づく、セメント、微細骨材、固形骨材、添加物および水よりなる基材の投与量比；ｂ）基材成分を均質なペーストを形成するように混合する；ｃ）床および壁装材の設計による適切な形状とサイズの金型に均質なペーストを注入する；ｄ）金型内に含まれる均質ペーストを加圧して、余分の水を除去し、適切な密度と多孔性を有する脱水ペーストを得る；ｅ）金型からのフレーム分解脱水均質ペースト；ｆ）４８時間中環境温度でまたは２４時間中水蒸気の使用により脱水均質ペーストを硬化させてコンクリートベース硬化床又はコーチングを得ること；ｇ）硬化床またはコーチングを検量して、その寸法を荒削りし形づくる；およびｈ）コンクリートベース床またはコーチングを研磨し増白する；ここで、工程ｂの前に、有効量の少なくとも１種の殺菌剤を添加する他の工程を有する。
7. 前記少なくとも殺菌剤は、前記床および壁装材製造に使用されるペーストの一体の部分を形成する、請求項６に記載の抗微生物効果を有する床又は壁装材を製造する方法。
8. 前記有効量の殺菌剤は、コンクリートベース床またはコーチングが適用される場所の使用条件と環境条件に左右され；前記床および壁装材表面へのバクテリアまたは微生物付着成長および広がりを防止する、請求項７に記載の抗微生物効果を有する床又は壁装材を製造する方法。
9. 前記有効量の殺菌剤は、基材の０．０１％から５重量％の範囲である、請求項８に記載の抗微生物効果を有する床又は壁装材を製造する方法。