【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
（産業上の利用分野）
本発明は防黴性、抗菌性を持ち、特に目地用及
び左官用モルタルとして使用するに適したモルタ
ル組成物に関するものである。
（従来の技術）
一般にモルタルはセメントに砂等の細骨材と各
種の混和材を加えたものであり、それ自体が高ア
ルカリ性を示すので、施工後一定期間は防黴性や
抗菌性を持つ。ところが時間の経過とともにモル
タルの表面層が空気中のCO2等により次第に中性
化される結果、防黴性や抗菌性が徐々に失われ、
目地等が次第に黴により汚れてくることはよく観
察されるところである。
このため、従来からモルタル中に有機系の防
黴・抗菌剤を混入して黴等による汚れを防止して
いたが、このような有機系の防黴・抗菌剤はその
効果の持続性に欠け、上記したようにモルタル自
体のアルカリ性がなくなり防黴・抗菌剤の効果を
必要とする頃にはほとんど効能がないのが実情で
あつた。また、殺菌剤として使用される、次亜塩
素酸系剤は、一時的短期間の効果しかないため、
何度も表面処理をくり返す手間がかかる。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は上記したような従来の問題点を解決し
て、極めて長期間にわたり安定した防黴・抗菌性
を維持することができるモルタル組成物を提供す
るために完成されたものである。
（課題を解決するための手段）
上記の課題は、モルタルのアルカリ性が失われ
た時に主たる溶解を開始して銀イオン又は銅イオ
ンを徐々に溶出させることができる銀イオン又は
銅イオンを含有する好ましくは硼珪酸素の溶解性
ガラスの粉末をモルタル中に混入することにより
解決することができる。
本発明において使用される溶解性ガラスとは、
制御された溶解速度を持つように組成を調節した
ガラスであつて、銀化合物又は銅化合物を含有さ
せておくことにより、任意の期間にわたつて定め
られた一定速度で銀イオン又は銅イオンを溶出さ
せることができる。そして溶出したこれらの銀イ
オンや銅イオンは、組菌や微生物の細胞壁へ吸着
したり細胞壁内に濃縮し、いわゆるオリゴジナミ
ー効果によりこれらの成育を阻害し、防黴・抗菌
効果を発揮することができる。このような溶解性
ガラスは適当な粒度の粉末とされ、通常のモルタ
ル中に重量比で１〜10％程度混入される。
ところで、上記したようにモルタルは施工後の
ある期間は高いアルカリ性を有するためにそれ自
体に防黴・抗菌効果があり、この間は防黴・抗菌
剤は効果を発揮する必要がなく、モルタルのアル
カリ性が失われた後に防黴・抗菌剤がその効果を
発揮することが理想的である。そこで本発明にお
いては、硼珪酸系の溶解性ガラスを使用すること
が特に有効である。
硼珪酸系ガラスはB2O3−SiO2−Na2Ｏの一般
式で表される組成を持ち、PHが高いCa（OH）2の
水溶液中では表面に含水珪酸カルシウムのゲル層
を形成する。このため硼珪酸系の溶解性ガラスを
使用すれば、モルタルのアルカリ性が高い期間中
は溶解性ガラスはほとんど溶解しないが、その後
にモルタルのアルカリ性が失われると表面のゲル
層が崩壊して溶解が開始し、銀イオンや銅イオン
を徐々に溶出させることができる。このように、
硼珪酸系の溶解性ガラスを使用すれば防黴・抗菌
効果を特に長期間にわたり持続させることが可能
となる。また溶出速度は湿度が高くなると増加
し、湿度が低くなると低下するので、この点から
も黴等の発生を防ぐのに好適である。
以下に本発明の実施例を示す。
（実施例）
実施例１：凝固直後からの有効成分の溶出
一般用モルタル（小野田セメント社製目地モル
タル：商品名タイロン）95wt％に硼珪酸系溶解
性ガラス（B2O3 50モル％、SiO2 40モル％、
Na2Ｏ 10モル％、Ag2Ｏ 0.5wt％又はCu2Ｏ
5wt％）5wt％を混合し、水を加えて直径75mm、
高さ20mm、重量約140ｇ、表面積約100cm2の形状に
凝固させた。また比較対象として、ポルトランド
セメントのみも同様に凝固させた。
このように作成したテストピース１個につき
100mlの水を加え50℃で成分を溶出させた。水は
毎日新しいものに替え、20日間試験したところ第
１表のとおりの結果が得られた。
第１表から分かるように、モルタルの凝固直後
はセメントからの水酸化カルシウムの溶出があ
り、強アルカリ性であるため、銀イオンや銅イオ
ンの溶出はほとんど認められなかつた。
実施例２：モルタル抽出液浸漬後に水浸漬した場
合の溶出状況
実施例１と同一の一般用モルタルと、内装用モ
ルタル（タイルメント社製：商品名CG−41より
防黴材を抜いたもの）を水に入れ。モルタル抽出
液（飽和溶液）を作成した。また実施例１と同一
の硼珪酸系溶解性ガラスを粒径425〜600μｍに整
粒しておいた。
モルタル抽出液100mlにこの硼珪酸系溶解性ガ
ラスを入れ、20℃で２日間保持して溶出状況を測
定し、引続き３日間水に浸漬して溶出状況を測定
した。その結果を第２表に示す。
第２表に示されたように、モルタル抽出液に硼
珪酸系溶解性ガラスを浸漬すると水酸化カルシウ
ムのために銀イオンや銅イオンも溶出はないが、
さらに水に浸漬して中性化させると、珪酸カルシ
ウムのゲル層が崩壊して溶出が始まることが分か
る。
実施例３：炭酸化処理モルタルからの有効成分の
溶出
実施例１と同一の一般用モルタル97wt％に銀
含有硼珪酸系溶解性ガラス3wt％を混合し、水を
加えて凝固させた。そして高圧釜にドライアイス
を入れ、10Kg／cm2以上の高圧でモルタルを強制的
に中性化させた。このように作成したテストピー
ス１個につき100mlの水を加え、水を毎日新しい
ものに替えつつ成分を溶出させた。その結果を第
３表に示す。
第３表に示されるように、強制的に中性化させ
たモルタルからは銀イオンがごく微量ずつ溶出し
続けることが分かる。
実施例４：ポルトランドセメントの黴抵抗性試験
一般用ポルトランドセメント95wt％に硼珪酸
系溶解性ガラス5wt％を混合し、水を加えて凝固
させた。また比較対象として、ポルトランドセメ
ントのみも同様に凝固させた。更にこのセメント
を実施例３の方法により高圧炭酸ガス処理したも
のも作成した。
黴抵抗性試験はJIS Ｚ 2911に準拠して北里環
境科学センターにて実施した。用いた黴は住宅環
境でよく見られる次の４種とした。
第１群(1) アルペルギルス・ニゲル
（Aspergillus niger）ATCC 6275
第２群(1) ペニシリウム・シトリナム
（Penicillium citrinum）ATCC 9849
第４群(1) クラドスポリウム・クラドスポリオイ
デス（Cladosporium cladosporioides）IFO
6348
第５群(1) ケトミウム・グロボスム
（Chaetomium globosum）IFO 6347
上記の４種の黴の胞子懸濁液に少量の栄養源を
加えてモルタル上に塗布し、27℃で５週間培養し
て結果を第４表に示す。
第４表に示すように、本発明のモルタルは中性
化処理を行つても黴の発生が認められなかつた。
なお、本発明のモルタル組成物を使用したセメ
ントの凝固性をJIS Ｒ 5201の方法により測定
し、通常のモルタルの凝固性と全く変わりのない
ことを確認した。
(Industrial Field of Application) The present invention relates to a mortar composition that has antifungal and antibacterial properties and is particularly suitable for use as mortar for joints and plastering. (Conventional technology) Generally, mortar is made by adding fine aggregate such as sand and various admixtures to cement, and since it itself is highly alkaline, it has anti-mold and anti-bacterial properties for a certain period of time after construction. . However, as time passes, the surface layer of mortar gradually becomes neutralized by CO2 in the air, and as a result, its anti-mold and anti-bacterial properties are gradually lost.
It is often observed that joints etc. gradually become contaminated with mold. For this reason, organic antifungal and antibacterial agents have traditionally been mixed into mortar to prevent stains caused by mold, etc., but these organic antifungal and antibacterial agents lack long-lasting effects. As mentioned above, the reality is that by the time the mortar itself has lost its alkalinity and the effects of antifungal and antibacterial agents are needed, they have almost no effect. In addition, hypochlorous acid-based agents used as disinfectants are only effective for a short period of time, so
It takes time and effort to repeat surface treatment many times. (Problems to be Solved by the Invention) The present invention aims to solve the above-mentioned conventional problems and provide a mortar composition that can maintain stable anti-mold and anti-bacterial properties for an extremely long period of time. It is complete. (Means for Solving the Problem) The above problem is solved by using a preferred method containing silver ions or copper ions that can start main dissolution and gradually elute silver ions or copper ions when the alkalinity of the mortar is lost. This problem can be solved by mixing borosilicate-oxygen soluble glass powder into the mortar. The meltable glass used in the present invention is
A glass whose composition is adjusted to have a controlled dissolution rate, which contains a silver compound or a copper compound to elute silver or copper ions at a fixed rate over a given period of time. can be done. These eluted silver ions and copper ions adsorb to or concentrate within the cell walls of bacteria and microorganisms, inhibiting their growth through the so-called oligodynamic effect, and exhibiting antifungal and antibacterial effects. . Such soluble glass is made into a powder with a suitable particle size, and is mixed into ordinary mortar in an amount of about 1 to 10% by weight. By the way, as mentioned above, mortar has a high alkalinity for a certain period after construction, so it has anti-mold and anti-bacterial effects, and during this period, there is no need for anti-mold and anti-bacterial agents to be effective. Ideally, the antifungal/antibacterial agent would be effective after the antifungal and antibacterial agents have been lost. Therefore, in the present invention, it is particularly effective to use borosilicate-based soluble glass. Borosilicate glass has a composition expressed by the general formula B 2 O 3 -SiO 2 -Na 2 O, and forms a gel layer of hydrated calcium silicate on its surface in an aqueous solution of Ca(OH) 2 with a high pH. . For this reason, if borosilicate-based soluble glass is used, it will hardly dissolve during the period when the mortar is highly alkaline, but if the mortar loses its alkalinity after that, the gel layer on the surface will collapse and dissolution will occur. The silver ions and copper ions can be gradually eluted. in this way,
If borosilicate-based melting glass is used, it is possible to maintain the antifungal and antibacterial effects over a particularly long period of time. Furthermore, the elution rate increases as the humidity increases and decreases as the humidity decreases, so from this point of view as well, it is suitable for preventing the generation of mold and the like. Examples of the present invention are shown below. (Example) Example 1: Elution of active ingredients immediately after solidification 95 wt% of general mortar (joint mortar manufactured by Onoda Cement Co., Ltd.: trade name Tyron) and borosilicate-based soluble glass (50 mol% of B 2 O 3 , SiO 2 40 mol%,
Na 2 O 10 mol%, Ag 2 O 0.5wt% or Cu 2 O
5wt%) Mix 5wt% and add water to make a diameter of 75mm,
It was solidified into a shape with a height of 20 mm, a weight of about 140 g, and a surface area of about 100 cm 2 . For comparison, only Portland cement was solidified in the same manner. For each test piece created in this way
100 ml of water was added and the components were eluted at 50°C. The water was replaced with fresh water every day, and the test was conducted for 20 days, and the results shown in Table 1 were obtained. As can be seen from Table 1, calcium hydroxide was eluted from the cement immediately after the mortar solidified, and since the mortar was strongly alkaline, almost no silver ions or copper ions were observed to be eluted. Example 2: Elution status when immersed in water after immersion in mortar extract The same general mortar and interior mortar as in Example 1 (manufactured by Tilement Co., Ltd., product name CG-41 without the antifungal material) put it in water. A mortar extract (saturated solution) was prepared. Further, the same borosilicate-based soluble glass as in Example 1 was sized to have a particle size of 425 to 600 μm. This borosilicate-based soluble glass was added to 100 ml of mortar extract and kept at 20°C for 2 days to measure the elution state, and then immersed in water for 3 days to measure the elution state. The results are shown in Table 2. As shown in Table 2, when borosilicate-based soluble glass is immersed in mortar extract, silver and copper ions are not eluted due to calcium hydroxide;
It can be seen that when further immersed in water to neutralize it, the gel layer of calcium silicate collapses and elution begins. Example 3: Elution of active ingredients from carbonated mortar 97 wt % of the same general mortar as in Example 1 was mixed with 3 wt % of silver-containing borosilicate-based soluble glass, and water was added to solidify the mixture. Then, dry ice was placed in a high-pressure pot, and the mortar was forcibly neutralized under high pressure of 10 kg/cm 2 or more. 100 ml of water was added to each test piece prepared in this way, and the components were eluted while replacing the water with fresh water every day. The results are shown in Table 3. As shown in Table 3, it can be seen that silver ions continue to be eluted in very small amounts from the forcibly neutralized mortar. Example 4: Mildew resistance test of Portland cement 95 wt % of general purpose Portland cement was mixed with 5 wt % of borosilicate-based soluble glass, and water was added to solidify the mixture. For comparison, only Portland cement was solidified in the same manner. Furthermore, this cement was treated with high-pressure carbon dioxide gas by the method of Example 3 to prepare a cement. The mold resistance test was conducted at Kitasato Environmental Science Center in accordance with JIS Z 2911. The molds used were the following four types that are commonly found in residential environments. Group 1 (1) Aspergillus niger ATCC 6275 Group 2 (1) Penicillium citrinum ATCC 9849 Group 4 (1) Cladosporium cladosporioides IFO
6348 Group 5 (1) Chaetomium globosum (Chaetomium globosum) IFO 6347 A small amount of nutrient source was added to the spore suspension of the above four types of mold, spread on mortar, and cultured at 27°C for 5 weeks. are shown in Table 4. As shown in Table 4, no mold was observed in the mortar of the present invention even after the neutralization treatment. Furthermore, the coagulation properties of cement using the mortar composition of the present invention were measured by the method of JIS R 5201, and it was confirmed that the coagulation properties were no different from those of ordinary mortar.
【表】【table】
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【表】
（発明の効果）
本発明は以上に説明したように、通常のモルタ
ル中に銀イオン又は銅イオンを含有する溶解性ガ
ラスの粉末を混入することにより、極めて長期間
にわたり安定した防黴・抗菌性を維持することが
できるようにしたものであるから、特に目地用及
び佐官用モルタルとして使用すれば、半永久的に
美しい外観を維持することができる。また本発明
のモルタル組成物は通常のモルタルと同様に取り
扱うことができ、しかも極めて微量の銅又は銀イ
オンを溶出するのみであるから安全性の面でも全
く問題のないものである。
よつて本発明は従来の問題点を解決したモルタ
ル組成物として、産業の発展に寄与するところは
極めて大きいものがある。[Table] (Effects of the Invention) As explained above, the present invention provides stable mold-proofing over an extremely long period of time by mixing soluble glass powder containing silver ions or copper ions into ordinary mortar. - Since it is designed to maintain its antibacterial properties, it can maintain its beautiful appearance semi-permanently if used as mortar for joints and samurai. Furthermore, the mortar composition of the present invention can be handled in the same manner as ordinary mortar, and since only a very small amount of copper or silver ions are eluted, there is no problem in terms of safety. Therefore, the present invention can greatly contribute to the development of industry as a mortar composition that solves the conventional problems.