JP2008503696A - 抗菌仕上げを有し可撓性プラスチックで製造されたサニタリーホース - Google Patents

Abstract

【課題】水を排出した後に残る残留水が病原性微生物で汚染されず、単独に排水した間の数日間を経過した後でさえ汚染されないサニタリーホースを提供する。
【解決手段】 本発明は、内表面１７と外表面１４を含み、抗菌仕上げをした可撓性プラスチックから製造されたサニタリーホース、特にシャワーホースに関する。抗菌仕上げには、少なくとも１種類の抗菌プラスチックが少なくとも内表面１７の材料中に埋め込まれている。
【選択図】図１

Description

本発明は、内表面および外表面を含み、かつ抗菌仕上げを有する、可撓性プラスチックで製造されたサニタリーホース、特にシャワー用ホースに関する。

開発途上国のみでなく、飲料水中および用水中の微生物の汚れは、健康上重大な危険となる。工業国においてもまた、生命に危険を及ぼす微生物の汚れは、飲料水または用水の容器またはパイプまたは温水器中で、いっそう頻繁に現れる。パイプ、容器または排水装置の中にあった、もともとは汚染の少ない水が、或る期間加熱や輸送された場合は、とりわけこのような汚染に影響される。

これら微生物の汚れは、微生物の増殖に非常に適した周囲温度で、容器やパイプ部分における水の滞りによって生じる。当初は熱水が流れていたが、水を抜いたあとに残存水が徐々に冷え、そうしている間に微生物の増殖に最適な温度範囲を比較的長期間上下する、という温水器や温水パイプが特に危険である。こうしたことは、これら病原性微生物の猛烈な増殖をもたらし、飲料水に定義されている含水病原体に対する限界値を急速に上回り、ヒトに対して有害な濃度に達する。レジオネラ菌（レジュネラ・ニューモフィラ菌）が最も危険な病原体の一つと考えられ、３０℃から５０℃の範囲の増殖最適温度をもつ。

現在では、銀または塩素を含む添加剤の形の化学物質添加によって、長期貯蔵される水槽や貯水缶の中の水を、汚染から有効に守れることが知られている。しかし、この方法は水の容器中でのみ実施可能であって、水のパイプまたはホースの中ではできない、というのは水パイプやホースでは水が循環して流れるために、このタイプの抗菌添加剤は、絶えず添加することが必要となるからである。

長期間水温が３０℃から５０℃の範囲に保たれる温水容器に加えて、水が周囲温度、特に夏場や浴室で２５℃から３０℃にさらされる場合、空調システム、加湿器、シャワースプリンクラー、およびシャワーホースもまた、ことのほか危険である。従って、これらの設備や装置においては、比較的短時間に病原体の顕著な増殖が起こる、すなわち、水が不定期に排出された場所では装置や設備を稼動させた場合などに、その病原体はエアゾルとして呼吸気に、そして直接的に肺に侵入する。特にレジオネラ菌の場合、この罹患ルートによって極めて重篤で致命的な感染がしばしば発生する。

ドイツ特許第４２２６８１０Ｃ１号からは、病原菌によるコロニー形成ができないプラスチック部品が知られていて、主に医療分野で使用されている。プラスチック自体の表面上および／または内部にある銀化合物によって殺菌効果が得られている。このためには、プラスチックを膨潤剤で処理し、膨潤したプラスチックを銀化合物（例えばＡｇＮＯ３）の溶液で処理する。一つの問題点は、銀化合物がその水溶性ゆえに、保護すべき材料から早々と流去されるという事実にある。これは、特に流量の大きいパイプの場合、重大な欠点である。さらに、このような方法でコートされたホースやシャワースプリンクラーを長期間使用すると、流出した硝酸銀が、皮膚接触で好ましからぬ局所的黒変を引き起こす。

ドイツ特許第４４３６９２７Ｃ２号から、液体容器中またはポンプ中の残留水汚染を防止するために、液体容器部品またはポンプチャンバー部品を銀合金で被覆した口腔洗浄器が知られている。

ドイツ特許第１０１３４４６８Ａ１号から、既存のシャワーホース内に組み入れて銀イオンを放出させ、ホース中の微生物の成長を阻害するための銀および特殊スチールの棒状インサート材が知られている。棒状インサート材の欠点は、銀が大量になることに加え、とりわけ、その挿入によりホースの可撓性が損なわれ、特にホース断面積が小さくなることである。このことは水の流速低下をまねく。加えて、コイル状にした棒状インサート材の上に沈着物のできる危険性があり、ホース閉塞の危惧を伴う。

銀は微生物に対して毒性の高い金属として知られ、極めて広範な抗菌スペクトルをもつ。病原性微生物に対する有効性は、膜内外のエネルギー代謝に銀イオンが侵入することに起因し、とりわけグラム陰性およびグラム陽性の双方のバクテリア、およびヒトに有毒な他の多様な微生物、特にレジオネラ菌に対して作用する。

さらには、真空装置内でプラズマ応用コーティングプロセスによって、様々な材料から製造される金属銀薄層を備えた気相被覆製品が知られている。しかし、このコーティングは、装置に高度な複雑さが要求され、従って極めて高価になり、専ら医療エンジニアリング製品の関連で使用されている。
ドイツ特許第４２２６８１０Ｃ１号 ドイツ特許第４４３６９２７Ｃ２号 ドイツ特許第１０１３４４６８Ａ１号

本発明の目的は、水を排出した後に残る残留水が病原性微生物で汚染されず、単独に排水した間の数日間を経過した後でさえ汚染されないサニタリーホースを提供することである。

本目的は、内表面と外表面を含み、材料の少なくとも内面に少なくとも１種類の抗菌剤が埋め込まれている抗菌仕上げがなされ、可撓性プラスチックから製造されたサニタリーホース、特にシャワーホースによって達成される。

発明の実施の形態

本発明によれば、少なくとも１種類の抗菌剤がホース材料に埋め込まれている。このような埋め込みは、サニタリーホースを通る水の流れを邪魔せず、ホース製造の最中に安く実施できる。その結果、抗菌剤はホース表面で材料からしみ出して、または拡散できて、その有効性を示す。

本発明の好ましい実施形態では、抗菌剤は、ホース内側を形成する材料中のみでなく、ホース外側、つまり外表面を形成する材料中にも埋め込まれる。こうしてホース外側の汚染を阻止することが可能であるが、そうでなく、もし汚れや石鹸の残渣がホース外側に付着していれば、汚染は容易に発生しうる。構造の点から、ホースは通常のシャワーホースであってもよい。ホースは少なくとも二重壁化されたホース、一般的には二重壁ホースが好ましい。

抗菌剤は、ホース材料のプラスチック全体に充填されていてもよい。換言すれば薬剤は、材料全体に導入されていてもよい。しかし、このことは必ずしも必要でなく、また多くの場合、望ましいものではない。好ましい実施形態では、少なくとも１種類の抗菌剤が、ホースの材料の少なくとも１つの表面領域にのみ埋め込まれる。このことにより、ホース材料は望ましい材料特性を保つことが、さらに以前と全く変わらずに保つことが保証される。さらには、その薬剤量の一部分でも、当該効果を減じることなく十分である。

抗菌剤はホース材料の表面に、様々にして導入でき、多様な技術を組み合わせることもできる。本発明の一実施形態として、例えば、抗菌剤をプラスチック表面に打ち込むことができる。このためには、特に外表面に対して、いわゆる冷ガス注入法が適する。この場合、抗菌剤の粒子、特に金属粒子の形をしているものが、例えば３５バールの高圧下に窒素でプラスチック表面中に打ち込まれる。これで得られる粒子の浸入深さは、数年間にわたり細菌用薬剤の長期の効果を得るのに十分である。

本発明の一実施形態では、内側および／または外側の表面は、抗菌剤を含む表面層で形成される。このような表面層は、ホースの下地層と同じプラスチックからなるのが好ましい。ホースの可撓性プラスチックは可撓性で熱可塑性プラスチック、および／または熱可塑性エラストマーが有利である。このようなプラスチックは知られており、例えば、軟質ＰＶＣ（軟質ポリ塩化ビニル）、軟質ポリエチレン、可撓性ポリウレタン、およびシリコーンがある。

表面層が別の層であってもよい。抗菌剤を追加して含むという点のみで、下地のホース材料と相違しているというのが有利である。本発明の一実施形態としては、少なくとも一つの表面層が、好ましくはホースの下地層の上に押出される熱可塑性プラスチックで形作られる。表面層が下地層と結合しているのが好ましい。この場合、共押し出しによって表面層が下地層と結合していれば特に好適である。溶融物からの共押し出しの結果として、明確な分離境界線のない材料の密接な結合が生じる。

抗菌剤は、表面の材料中に濃度が表面から内部に向かって減少するように存在できる。このことは、例えば、抗菌剤粒子を表面に打ち込んだ場合などに相当する。他方、抗菌剤は、表面層内に均一分布することもできる。これは、好ましくは表面層を押出コーティングした場合に該当する。このためには、抗菌剤が混合された溶融材料で、表面層を形成することにより可能である。

表面層の層厚は、ホース材料の残余部分の層厚に対して小さい。層厚は、一般的には２０％未満であり、特にホース材料の厚みの１０％未満である。表面層の層厚は０．０５から１ｍｍ、特に０．２から０．５ｍｍが好ましい。

既に記述したように、少なくとも１種類の抗菌剤が粒子の形で存在するのが好ましい。粒子の大きさは５μｍから２００μｍ、特に２０μｍから１００μｍの範囲内にあるのが好ましい。粒子の大きさは、抗菌剤の溶解速度および拡散速度に適合させるのが好ましい。

抗菌剤としては、非特異的作用をする物質を考慮するのが好ましい。このような薬剤は、耐性形成の危険性がなく、極めて広範な活性スペクトルをもつ。薬剤は、実際に効果を示した「あと」製品を使用することもまた可能である。薬剤は、表面のプラスチックからゆっくりと拡散し、またはそのプラスチックからゆっくりと流去され、その際に効果を発揮し始めるが、このことは水が長期間ホース内にあるときに特に望ましい。

本発明の一実施形態として、抗菌剤は金属および／または金属塩である。金属としては、銅などの重金属、および特に銀を考慮するのが好ましい。銅や銀の酸化生成物は実際に抗菌作用をもっている。酸化生成物は、金属体から形成される。もし粒子状の金属体との組み合わせが必要ならば、例えば、ケイ酸塩マトリックスの中に入れた重金属塩またはその他の化合物または錯体を直接に使用することも可能である。抗菌剤としては、非特異的有機抗菌剤も使用できる。このような薬剤は知られている。例えばトリクロサンやＰＨＭＢで、良好な抗菌特性が示されている。多様な抗菌剤の混合物もまた使用でき、あるいはホースの内表面と外表面上で相違する薬剤が使用できる。

表面、特にホースの表面層における薬剤濃度は、薬剤の活性および保持時間に適合させることができる。薬剤は通常、表面材料中に０．０１から１０重量％、特に０．１から２重量％の範囲の濃度で存在する。

通常サニタリーホースは、取り付け部品用の連結部を両末端に有する。例えば、通常シャワーホースは両末端にホースニップルが付けてあり、それにより一方でハンドシャワーに、他方では水の供給パイプに連結される。本発明によるホースは、不透明すなわち光に対して不透過性であるのが好ましい。それによって好ましくない藻類のホース内での形成が防げられ、その結果、いかなる有害病原菌を駆除するためであっても、抗菌剤効果を十分に発揮できる。

本発明のさらなる有利性や特徴は、従属請求項や図と共に、以下の好ましい実施形態の記述から導き出される。実施形態に関し個々の特徴は、単独でまたは互いに複数組み合わせて、それぞれ実現できる。

図に示した本発明による実施形態では、本発明によるホースの製造例が概略示されている。これはシャワーホースの連続生産に関する。連続ホースでは、所望の長さのシャワーホースがその長さに切断され、ホースの両端に通常の方法で連結用ニップルが付けられ、その後ホースは使用できる状態になる。本発明によるホースは、黒ずんだ軟質ＰＶＣの内部チューブ２、透明な軟質ＰＶＣの外部チューブ３、および硬質ＰＶＣの介在補強コイル４をもつ二重壁のシャワーホース１で構成され、金属的な外観を得るために、その外側をアルミ化処理し、またはアルミ箔を付してもよい。

シャワーホースは、従来法によりエクストルーダーで主に製造されるが、この場合、特殊な仕上げが行われている。エクストルーダーの１本のスクリューまたは１対のスクリュー（図示せず）は溶融物５を押し出し、ホース空間８を形成するマンドレル７がその中にあるリングノズル６を通って、内部チューブ２が形成される。空間８の中には、ホースが潰れるのを防ぐため、高い内圧が維持されている。まだ温かい内部チューブ２の上に、補強バンド９が補強コイル４を形成しながら巻かれ、そのあとから、共押し出しノズルとして設定されている第二の環状押し出しノズル１０によって、外部チューブ３が補強コイル４の上に形成され、容易に接合する。

共押し出しノズル１０には、２種類の異なる軟質ＰＶＣの溶融物が別々のエクストルーダーで充填される。より正確には、通常のＰＶＣ溶融物はリングダクト１１に、抗菌剤を含む溶融物はリングダクト１２に充填される。それに応じて本実施形態では、本発明によるシャワーホースの外側チューブ３は２層構造をとる。リングダクト１１を通って流入する溶融物は、外側チューブ３の底層１３を形成し、この層は補強コイル４の上に位置する。上面層１４はホースの外表面を形成するが、底層１３よりもかなり薄く、共押し出しの結果として底層に結合固定されているが、同じ原材料が使用されている。

上面層すなわち表面層１４の溶融物は、ＰＶＣの顆粒から形成され、銀粒子が１重量％の量で埋め込まれている。銀粒子は、５０から１００μｍの範囲にある平均的大きさをもつ。この溶融物で形成された上面層または表面層は、約０．３ｍｍの層厚である。

内部チューブ２の形成には、抗菌剤が既に含まれている顆粒を使うことができる。この場合には、トリクロサン（登録商標）（２，４，４’トリクロロ−２’−ヒドロキシジフェニルエーテル）またはＰＨＭＢ（ポリヘキサメチレンビグアナイド塩酸塩）などの非特異的作用性をもつ有機化合物の形の抗菌剤が適する。

それに比べ、説明している実施形態では、内部チューブの内側表面中に抗菌剤の埋め込みが行われるが、それが実施されても溶融物５の形でそのまま存在する。エクストルーダーの外部から来ている計量パイプ１５はマンドレル７の内部に導かれ、そして多数の放射状単一ノズル１６を通して、マンドレル７の外表面上に導かれる。加圧により、粉末状またはペースト状の抗菌剤は、放射状ノズル１６を通して押し流されて、流れている溶融物に吸収され、とりわけこれに溶融されて内部表面１７を形成する。抗菌剤は、例えばＰＶＣ粉末と前もって混合して、その中に溶融されることで、溶融物の形で存在することもできる。抗菌剤としては、ここでもまた粒子状の銀が適する。銀は、金属および塩の双方の形でも、あるいは望ましければ、当初から良好な抗菌作用を得るのに十分な溶解性を持つ錯体の形ででも存在してよい。放射状ノズル１６は、必要ならば放射状リングノズルにまとめることもできる。これは、内部チューブの内側表面全体に抗菌剤を付与しようとする場合に有利である。

本発明の１つの実施例によるホースを概略的に示す。

Claims (19)

1. 内表面（１７）および外表面（１４）を含み、抗菌仕上げがされた、可撓性プラスチックで製造されたサニタリーホース、特にシャワーホースであって、少なくとも１種類の抗菌剤が少なくとも内表面（１７）の材料中に埋め込まれていることを特徴とする、サニタリーホース。
2. 抗菌剤が外表面（１４）の材料中にも埋め込まれていることを特徴とする、請求項１に記載のサニタリーホース。
3. ホースが少なくとも二重壁化されたホース、とりわけ二重壁ホース（１）であることを特徴とする、請求項１または２に記載のサニタリーホース。
4. ホースの材料中の少なくとも一つの表面（１４、１７）領域にのみ抗菌剤が埋め込まれていることを特徴とする、前記請求項のうちの一項に記載のサニタリーホース。
5. 抗菌剤が表面内に打ち込まれていることを特徴とする、前記請求項のうちの一項に記載のサニタリーホース。
6. 内表面および／または外表面が抗菌剤を含む表面層（１４）で形成されていることを特徴とする、前記請求項のうちの一項、特に請求項１ないし４の一項に記載のサニタリーホース。
7. 表面層（１４）が下地層（１３）と同じプラスチックからなることを特徴とする、請求項６に記載のサニタリーホース。
8. 可撓性プラスチックが可撓性の熱可塑性プラスチックおよび／または熱可塑性エラストマーであることを特徴とする、前記請求項のうちの一項に記載のサニタリーホース。
9. 表面層（１４）が熱可塑性プラスチックからなり、特に下地層（１３）の上に押出されることを特徴とする、請求項６ないし８の一項に記載のサニタリーホース。
10. 表面層（１４）が下地層（１３）と結合することを特徴とする、請求項６ないし９の一項に記載のサニタリーホース。
11. 共押し出しにより表面層（１４）が下地層（１３）と結合していることを特徴とする、請求項６ないし１０の一項に記載のサニタリーホース。
12. 少なくとも１種類の抗菌剤が表面から内側に減少する濃度で存在することを特徴とする、前記請求項のうちの一項に記載のサニタリーホース。
13. 抗菌剤が表面層（１４、１７）を形成するプラスチック成分中に溶融していることを特徴とする、請求項６ないし１２の一項に記載のサニタリーホース。
14. 表面層（１４）が０．０５から１ｍｍの層厚であることを特徴とする、請求項６ないし１３の一項に記載のサニタリーホース。
15. 抗菌剤が粒子状で存在し、特に５μｍから２００μｍ範囲の粒子の大きさであることを特徴とする、前記請求項のうちの一項に記載のサニタリーホース。
16. 少なくとも１種類の抗菌剤が金属および／または金属塩、特に銀であることを特徴とする、前記請求項のうちの一項に記載のサニタリーホース。
17. 少なくとも１種類の抗菌剤が非特異的有機抗菌剤であることを特徴とする、前記請求項のうちの一項に記載のサニタリーホース。
18. 抗菌剤が少なくと２種類の薬剤混合物の形で存在することを特徴とする、前記請求項のうちの一項に記載のサニタリーホース。
19. 薬剤が表面（１４）、特に表面層に、濃度が０．０１から１０重量％、特に０．１から２重量％で存在することを特徴とする、前記請求項のうちの一項に記載のサニタリーホース。

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