JPH083009A

JPH083009A - 抗菌砂

Info

Publication number: JPH083009A
Application number: JP6216700A
Authority: JP
Inventors: Kiminori Atsumi; 公則渥美; Tsutomu Ishizaki; 勉石崎; Keijiro Fujita; 恵二郎藤田
Original assignee: Sangi Co Ltd
Current assignee: Sangi Co Ltd
Priority date: 1993-08-30
Filing date: 1994-08-19
Publication date: 1996-01-09

Abstract

(57)【要約】（修正有）【構成】銀、銅及び亜鉛から選ばれた少くとも１つの
抗菌性金属又は金属イオンを無機担体に0.１〜５０％担
持させた無機系抗菌剤をケイ素系バインダー又はケイ素
系バインダーと硬化剤を用いて、砂にコーティングさせ
るか、香料、着色料又は動物用忌避剤とともに、ケイ素
系バインダー又はそれと硬化剤を用いて、砂に付着コー
ティングさせ、無機系抗菌剤の量を砂に対し0.１％以上
とした白色又は着色の抗菌砂及びフザリウム（Fusariu
m) 菌、リゾクトニア(Rhizoctonia)菌、スクレロテニア
(Sclerotinia）菌などの植物病原菌に対する殺菌剤とし
ての抗菌砂の使用。【効果】安全に使用でき、抗菌力の持続期間が長く、
抗菌力の持続が臭い又は色により判定できるので、砂の
取替え、追加の時期が容易に判定でき、動物の糞尿によ
り汚染されることがない。又、抗菌砂を混合した土壌を
植物栽培に使用すると、植物の上記病原菌による病気
を、環境に悪影響を与えることなく防御できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、白色又は着色の抗菌
砂、詳しくは抗菌性金属又はそのイオンを無機担体に担
持させた無機系抗菌剤を、香料、着色料及び／又は動物
用忌避剤の存在又は不在下に、砂に付着コーティングさ
せてえられた白色又は着色の抗菌砂及び抗菌砂の植物病
原菌に対する使用に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、犬、猫の糞尿による砂場の汚染に
より、幼児への細菌、回虫感染が問題になっている。そ
こで、これらを防ぐため、薬剤による砂の殺菌消毒、高
熱殺菌、抗菌砂の混合などの方法が考えられるが、薬剤
による殺菌消毒、高熱殺菌は、薬剤の毒性、有効期間が
比較的短いなどの問題があり、特に高熱殺菌に関して
は、実用的な処理装置が開発されていないというのが現
状である。そこで、長期間抗菌性を保ち、簡単に抗菌処
理が行なえる方法として、有機物と抗菌性の高い銀イオ
ンとを含む液体で、砂をコーティングした後、焼成し、
表面に抗菌性の膜を有する砂を使用する、銀含有セラミ
ックスを砂と混合するなどの方法が開発され始めた。

【０００３】然しながら、有機物と銀イオンを含む液体
で砂をコーティングし、焼成した砂は、焼成の工程を必
要とするのでコストの問題があり、銀イオンを、又は有
機物と銀イオンとを砂にコーティングしただけでは、銀
イオンが剥離して安全性の問題があり、砂に銀含有セラ
ミックスを混合する場合は、砂への均一な分散が要求さ
れる。特に、これらの抗菌砂を使用する場合、使用状
況、使用場所などの環境により、抗菌効果の持続期間を
異にするが、抗菌効果の持続期間が不明であり、砂の取
替え時期が明確でない。

【０００４】農業上各種の菌及び微生物が、植物の生育
に悪影響を及ぼしており、菌及び微生物の防御のため各
種の農薬が使用されている。然しながら、農薬の使用は
環境を破壊する恐れがあり、人体にも悪影響を及ぼす。
加えて、いかなる菌又は微生物にも作用するという農薬
は存在しない。特に芝、ラン、シクラメンの病因として
大きな影響を及ぼしているリゾクトニア（Rhizoctonia)
菌、フザリウム（Fusarium) 菌、スクレロテニア(Scler
otinia) 菌などの植物病原菌に対しては、環境に悪影響
を及ぼさず有効に作用する農薬は存在しないと云える。
従って、環境にやさしく有効な農薬が要求されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、簡単に製造
でき、安全で、抗菌作用の持続期間が長く、且つ抗菌効
果の持続期間が容易に判明する抗菌砂及びリゾクトニア
（Rhizoctonia)菌、フザリウム（Fusarium) 菌、その他
の植物病原菌による植物病態を抑制し、環境にやさしい
抗菌砂を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】上記の抗菌砂の
問題点を解決するため、本発明は、銀、銅、亜鉛などの
安全性の高い抗菌性金属又は金属イオンを無機担体に担
持させた無機系抗菌剤を、水ガラス、シランなどの安全
性の高いケイ素化合物又はケイ素化合物とその硬化剤と
をコーティング剤として用いて、砂に付着、コーティン
グさせた抗菌砂及び無機系抗菌剤をコーティングさせる
際、併せて香料、着色料、動物用忌避剤などを共存さ
せ、それらを無機系抗菌剤と同時に砂に付着、コーティ
ングさせた抗菌性が持続し、かつ抗菌性有無の判定が容
易である砂をまず提供するものである。

【０００７】抗菌性を有する金属又はそのイオンであれ
ばいかなる金属でも使用可能であるが、特に本発明に使
用する抗菌性金属又はそのイオンは、比較的安全性の高
い銀、銅、亜鉛から選ばれた少くとも１つの金属又は金
属イオンであり、無機担体は、リン酸３カルシウム、リ
ン酸水素カルシウム、ピロリン酸カルシウム、メタリン
酸カルシウム、ハイドロキシアパタイト、ハロゲン化ア
パタイトなどのリン酸カルシウム系化合物、リン酸亜
鉛、リン酸ジルコニウム、リン酸アルミニウム、ゼオラ
イト、シリカ及び炭酸カルシウムより適宜選択される。

【０００８】無機系抗菌剤は、前記抗菌性金属塩を含む
水溶液に前記無機担体を添加、充分に攪拌して金属塩を
無機担体に吸着又はイオン交換により担持させた後、無
機担体を採取し、水洗、乾燥、要すれば焼成し、粉砕し
てえることができる。無機担体に担持させる金属塩の量
は、使用する抗菌性金属塩濃度、処理時間、処理温度に
より決定されるが、担持された金属又は金属イオンの量
が無機担体に対し重量で、0.００１％以上であれば十分
に抗菌性を示すが好ましくはその担持量は0.０１％〜飽
和担持量の範囲である。

【０００９】又無機系抗菌剤は、担体を生成する際、抗
菌性金属塩を反応系に共存させて担体を生成させること
によっても得ることができる。例えば、塩化カルシウム
と Na₂HPO₄とを酸性溶液で反応させてリン酸水素カルシ
ウムをえる系に、硝酸銀を共存させることにより、銀担
持リン酸水素カルシウムをえることができる。この方法
により無機系抗菌剤をえる場合、前記の方法より多量の
抗菌性金属又は金属イオンを担体に担持させえるが、過
剰の抗菌性金属塩を共存させると、遊離の金属塩が無機
担体に混入し、水洗により除去されず水で処理された場
合抗菌性金属又は金属イオンを水中に溶出する可能性が
あるので、担持される抗菌性金属塩の量は、無機担体の
量に対し0.０１〜５０％程度になるよう、共存させる抗
菌性金属塩の量を制御する必要がある。このようにして
えられた無機系抗菌剤は、水と処理しても抗菌性金属又
は金属イオンを水中に溶離することが殆んどなく、特に
焼成された無機系抗菌剤は、抗菌性金属又は金属イオン
と担体との結合力が強化されているため、抗菌性金属イ
オンの水中への溶離を生ぜず安全に使用できる。

【００１０】このようにしてえられた無機系抗菌剤は、
砂に、水ガラス、シランなどの安全性の高いケイ素化合
物をバインダーとしてコーティングさせる。例えば砂に
水ガラス又はシランの溶液を添加し、ミキサーで攪拌
し、砂にこれらのバインダーをコーティングした後、無
機系抗菌剤を添加、攪拌してこれをミキサーより取出
し、乾燥することにより抗菌砂がえられる。一般にバイ
ンダーを砂に対し多量を使用すると無機系抗菌剤の付着
量が多くなり、少量の使用は無機系抗菌剤の付着量を少
くすることができる。従ってバインダーの量を適宜選択
することにより、付着する無機系抗菌剤の量を調整する
ことが可能であり、均一に無機系抗菌剤を少量付着させ
た抗菌砂は、砂と同様な比重、粒度を有するため、砂へ
の分散も良好であり、バインダーがケイ素化合物である
ため無機系抗菌剤の剥離がなく、持続性のよい抗菌砂と
なる。無機系抗菌剤の付着量は、砂の重量に対し、0.０
５〜４０％、好ましくは0.１〜３０％である。

【００１１】砂は抗菌であればいかなるものでも使用で
きる。従来砂場用の砂は、灰色から黒色の国内産の川砂
が用いられており、白色砂はガラスなどに用いるシリカ
原料として、ベトナム、オーストラリア、などから大量
輸入されているが砂場用の砂としては用いられていなか
った。本発明ではこれら白色砂も使用され、その使用は
場合によっては好ましいと言える。なぜなら白色砂を用
いることにより簡単に白色抗菌砂がえられ、白色である
ため清潔感があり、抗菌砂として見た目も良く、加えて
シリカ純度が高く通常の砂と比較して不純物が少ないた
めコーティング剤として水ガラス、シラン等のケイ素系
バインダーを用いた場合、接着効果が高いので抗菌剤が
落ちにくいからである。

【００１２】更に砂に、水ガラス、シランなどの安全性
の高いケイ素化合物で無機系抗菌剤をコーティングさせ
る場合、硬化剤として硫酸チタン Ti(SO₄)₂、塩化チタ
ン TiCl₄、硫酸ジルコニウム Zr(SO₄)₂、塩化ジルコニ
ウム ZrCl₄、硝酸ジルコニウム Zr(NO₃)₄、酢酸ジルコ
ニウム Zr(CH₃COO)₄などの４価の金属化合物を添加する
ことにより、えられた抗菌砂の抗菌力が、添加しないも
のに比し持続することを認めた。これら硬化剤の添加料
は、適宜選択することが可能である。

【００１３】抗菌砂は多くの場合、普通砂場の砂の上に
まくことにより砂に抗菌性を持たせているが、砂場が使
われているうちに、次第に抗菌砂と普通の砂が混ざり合
い、抗菌性が薄れていく。又砂場全部の砂を抗菌砂に取
り替えた場合も外部から次第に土やゴミが混じったり、
抗菌剤が剥離したり、微粒の抗菌砂が雨などにより流さ
れたりして、次第に抗菌性が薄れていく。この度合いを
調べるためには、常に砂の抗菌力の測定をしなくてはな
らないが、それは困難であり、抗菌砂の取替、追加の時
期が判定しがたい。

【００１４】そこで、これまで使用されていた普通の砂
と、はっきり異なる色の抗菌砂を使用することは、砂の
色の変化を目で見ることにより抗菌力の低下の度合いを
知ることができるので便利である。白色抗菌砂も普通の
砂場の砂と異なる色であるので同じことが言えるととも
に、白色抗菌砂の使用は以下に述べる着色の工程を必要
としない利点を有している。そこでバインダーとして用
いる水ガラスやシラン中に、香料、着色料及び／又は
犬、猫、鳥などの動物用忌避剤を添加しておくことを本
発明は提案する。これらの物性を添加することにより、
抗菌砂の臭い又は色の変化により、抗菌砂の取替え、追
加の時期を確認することができるとともに、リモネン、
シトラール、リナロールなどのテルペン系精油は、動物
忌避効果も有するため、抗菌砂に動物を寄せつけず、動
物の糞尿などによる汚染から抗菌砂を保護することがで
きる。これら物質の砂への添加量は、少量で充分その効
果を示すものであり、砂に対し重量で数％以下の添加で
充分である。

【００１５】このようにして得られた抗菌砂が、リゾク
トニア(Rhizoctonia) 菌、フザリウム(Fusarium)菌、ピ
シウム(Pyshium) 菌、スクレロテニア(Sclerotinia) 菌
などの植物病原菌に対して強い殺菌力を示すことを認め
た。これらの菌は何れも植物の生育を著しく阻害するに
もかかわらず、適当な殺菌剤のない菌である。例えば、
これらの菌は芝、ラン、シクラメン等の病害の原因とし
て大きな影響を及ぼしているがゴルフ場の芝に対する農
薬として一般に、TPN 、キャプタン、TMTD等が使用され
ている。然しながらこれらの薬剤は、非選択性であり、
環境に悪影響を及ぼし好ましくなく、加えて上記の菌に
対する殺菌性は弱い。従って、この殺菌砂を土壌に混合
使用することは、従来の農薬散布では抑制出来なかった
上記菌類による植物病状の発生を抑制でき、植物を正常
に保持するとともに、抗菌砂の抗菌性金属が遊離し、土
壌中に拡散することがないので環境を汚染することがな
い利点を有している。

【００１６】抗菌砂はその構成成分よりして、それ自体
植物の生育に悪影響を及ぼさない。従ってその土壌への
添加量は特に限定されないが、添加量が少なすぎると上
記菌への殺菌力を低下するので少なくとも土壌に対し重
量で0.1%以上、好ましくは0.5%以上添加する必要があ
る。以下に実施例を示して本発明を具体的に説明する。

【００１７】

【実施例１】実施例に使用した無機系抗菌剤の種類を表
１に示した。これらの無機系抗菌剤は前記記載の方法に
より作成し、未焼成のまゝ使用した。表１に示された数
字は、担体に担持された各金属の担体に対する重量％を
示したものである。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１に示した無機系抗菌剤試料の夫々を使
用し、下記の方法により抗菌砂を作成した。 (1) 試料１、試料４及び試料１１水ガラスに同量の水を添加し、これに対し表２に示され
た量になる様無機系抗菌剤、香料、着色料又は動物忌避
剤などを加え、砂に対し水ガラスが１％添加される様に
調整してえられた液を砂に添加混合し、乾燥して抗菌砂
をえた。 (2) 試料２、試料３、試料５及び試料１２砂に水ガラス１５％及び水１０％を添加し、よく混合し
た、その後表２に示された量になる様に無機系抗菌剤、
香料、着色料又は動物忌避剤を添加、混合し、乾燥して
抗菌砂をえた。 (3) 試料６、試料９及び試料１４ 0.５％のビニルシランを含むアルコール水溶液に、表２
に示された量になる様無機系抗菌剤、香料、着色料、又
は動物忌避剤を添加した溶液を作成し、砂に対して、溶
液が１０％添加されるように溶液を調整してえられた液
を砂に添加、混合した後0.１％の塩酸を加えて再度混合
し、乾燥して抗菌砂をえた。 (4) 試料７、試料８、試料１０及び試料１３砂にメタクリルシランを５％、アルコール水溶液を１５
％添加し、良く混合した。その後0.５％の塩酸を加えて
再度混合し、表２に示された量になる様、無機系抗菌
剤、香料、着色料又は動物忌避剤などを加えて混合し、
乾燥して抗菌砂をえた。

【００２０】

【表２】

【００２１】

【実施例２】抗菌力試験試料１〜試料１４で得られた抗菌砂を普通の砂に５％添
加し、良く混合した砂１０ｇに滅菌水１ml添加し、１×
１０⁷個／mlの大腸菌液を１００μl 添加して砂に良く
分散させる。その砂を２５℃で２４時間静置した後、菌
数測定を行なったところ、いずれも大腸菌は検出されな
かった。

【００２２】

【実施例３】試料３〜試料１４で得られた砂を攪拌しな
がら水を流し、試料３、試料４、及び試料７、試料８に
ついては臭いが薄くなったとき、試料５〜試料８、及び
試料１１、試料１２については色が薄くなったときに取
りだし、使用後の抗菌砂として実施例２と同様の方法で
抗菌試験を行なった。比較として、元の抗菌砂と、攪拌
しながら水を流し、臭いや色が薄くなる前の使用途中の
砂を用いて抗菌力試験を行なった。又、試料１、試料
２、試料１３、及び試料１４については、それぞれの試
料に水を３，０００mm／cm²（約２年分の降雨量）流し
た後、使用中の砂として抗菌力試験を行った。その結
果、表３のように、臭いや色が薄くなった砂では抗菌力
が低下していた。

【００２３】

【表３】

【００２４】

【実施例４】銀を２％含有したハイドロキシアパタイト
0.５％を、バインダーとして水ガラスを１％、硫酸チタ
ンを１％添加して、白砂にコーティングした。

【００２５】

【実施例５】銀を２％含有したハイドロキシアパタイト
５％を、バインダーとして水ガラスを５％、硫酸チタン
を１０％添加して、白砂にコーティングした。

【００２６】

【実施例６】銀を２％含有したハイドロキシアパタイト
0.５％を、バインダーとして水ガラスを１％添加して、
白砂にコーティングした。

【００２７】

【実施例７】銀を２％含有したハイドロキシアパタイト
５％を、バインダーとして水ガラスを５％添加して、白
砂にコーティングした。

【００２８】

【実施例８】銀を２％含有したハイドロキシアパタイト
0.５％を、バインダーとして水ガラスを１％、硫酸チタ
ンを１％添加して、川砂にコーティングした。

【００２９】

【実施例９】銀を２％含有したハイドロキシアパタイト
５％を、バインダーとして水ガラスを５％、硫酸チタン
を１０％添加して、川砂にコーティングした。

【００３０】

【実施例１０】銀を２％含有したハイドロキシアパタイ
ト0.５％を、バインダーとして水ガラスを１％添加し
て、川砂にコーティングした。

【００３１】

【実施例１１】銀を２％含有したハイドロキシアパタイ
ト５％を、バインダーとして水ガラスを５％添加して、
川砂にコーティングした。

【００３２】

【実施例１２】実施例４〜１１で得られた砂を攪拌しな
がら水を４５００mm/cm²（約３年分の降雨量）、及び７
５００mm/cm²（約５年分の降雨量）流した後、砂の抗菌
力試験を行なった。その結果を表４に示す。

【００３３】

【表４】

【００３４】これらの結果より、水ガラスをバインダー
として用いた白砂は川砂に比べて抗菌効果が長持ちし、
又硬化剤である硫酸チタンを添加することにより、白砂
においても川砂においても、より効力が長持ちすること
がわかる。

【００３５】

【実施例１３】銀２％担持したハイドロキシアパタイト
を、水ガラスをバインダーとして、0.5%コーテイングし
た砂を用いて試験を行った。この砂をシャーレ中で、ポ
テトデキストロース寒天培地中に0.1%、0.5%、1.0%、5.
0%混合し、それぞれのポテトデキストロース寒天培地の
中央にフザリウム、リゾクトニアおよずスクレロテニア
の各病原菌をそれぞれ接種し、２５℃インキュベーター
で１週間培養した後、菌の発育を観察した。その結果、
いずれの菌においても砂の濃度が0.1%以上で菌の発育が
見られなかった。

【００３６】

【実施例１４】実施例１３の「銀を２％担持したハイド
ロキシアパタイト」の代わりに「銅を３％担持したリン
酸３カルシウム」を用いた以外は実施例１３と同様の方
法で試験を行った。その結果、砂の濃度が0.1%では菌の
発育が見られたが、いずれの菌においても砂の濃度が0.
5%以上で菌の発育が見られなかった。

【００３７】

【実施例１５】ポットに実施例１３及び１４で用いた抗
菌砂を乾熱滅菌した土に１０％添加して混合し、シクラ
メン、シンビデューム、コウライ芝をそれぞれ１０ポッ
トづつ植え、シクラメンにフザリウム（Fusarium) 菌、
シンビデュームにフザリウム（Fusarium) 菌、コウライ
芝にリゾクトニア（Rhizoctonia)菌と、ピシウム(Pyshi
um) 菌を接種し、シクラメンとシンビデュームは３ケ月
間、コウライ芝は１年間育て、病気の状況を観察した。
又、比較として乾熱滅菌した土を用いて同様の試験を行
った。その結果を表５に示したが、本願の抗菌砂は植物
の病害に対しても大変有効な効果が認められた。

【００３８】

【表５】

【００３９】

【発明の効果】本発明による抗菌砂は安全に使用され、
抗菌作用の持続期間が長く、又抗菌作用の持続期間が簡
単に判定できるので、取扱いが容易であり、動物の糞尿
により汚染されることがなく、砂との混合も容易であ
り、砂場などの砂としての使用に適したものである。
又、本発明の抗菌砂はフザリウム（Fusarium) 菌、リゾ
クトニア(Rhizoctonia) 菌、スクレロテニア(Sclerotin
ia) 菌、ピシウム(Pyshium)菌などの植物病原菌に有用
であり、抗菌砂を土壌に混合して使用すると上記病原菌
による植物の病気が抑制され、且つ、環境に悪影響を及
ぼすことがない。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ａ０１Ｎ 59/20 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】抗菌性金属又は金属イオンを無機担体に
担持させた無機系抗菌剤を砂に付着コーティングさせた
ことを特徴とする抗菌砂。
【請求項２】抗菌性金属又は金属イオンを無機担体に
担持させた無機系抗菌剤を白色砂に付着コーティングさ
せたことを特徴とする白色抗菌砂。
【請求項３】抗菌性金属又は金属イオンを無機担体に
担持させた無機系抗菌剤と香料及び／又は着色料を砂に
付着コーティングさせたことを特徴とする請求項１又は
２の抗菌砂。
【請求項４】動物用忌避剤を砂に付着コーティングさ
せた請求項１乃至３のいずれか１項に記載の抗菌砂。
【請求項５】抗菌性金属又は金属イオンが銀、銅及び
亜鉛より選ばれた少くとも１つの金属又は金属イオンで
ある請求項１乃至４のいずれか１項に記載の抗菌砂。
【請求項６】無機担体が、リン酸カルシウム系化合
物、ゼオライト、シリカ、炭酸カルシウム、リン酸亜
鉛、リン酸アルミニウム及びリン酸ジルコニウムからな
る群から選ばれた少くとも１つの無機担体である請求項
１乃至５のいずれか１項に記載の抗菌砂。
【請求項７】リン酸カルシウム系化合物が、リン酸３
カルシウム、リン酸水素カルシウム、ピロリン酸カルシ
ウム、メタリン酸カルシウム、ハイドロキシアパタイト
及びハロゲン化アパタイトから選ばれた少くとも１つの
リン酸カルシウム系化合物である請求項６の抗菌砂。
【請求項８】コーティング剤が水ガラス、シランから
選ばれたケイ素化合物である請求項１乃至７のいずれか
１項に記載の抗菌砂。
【請求項９】コーティング剤の硬化剤として、硫酸チ
タン、塩化チタン、硫酸ジルコニウム、塩化ジルコニウ
ム、硝酸ジルコニウム、及び酢酸ジルコニウムより選ば
れた少なくとも１つを添加することを特徴とする請求項
８に記載の抗菌砂。
【請求項１０】無機系抗菌剤の量が砂に対し0.１％以
上である請求項１乃至９のいずれか１項に記載の抗菌
砂。
【請求項１１】担持された抗菌性金属又は金属イオン
が無機担体の重量に対し0.１〜５０％である無機系抗菌
剤である請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の抗菌
砂。
【請求項１２】リゾクトニア（Rhizoctonia)菌、フザ
リウム(Fusarium)菌、スクレロテニア（Sclerotinia)
菌、ピシウム(Pyshium) 菌などの植物病原菌の殺菌剤と
しての抗菌砂の使用。
【請求項１３】抗菌砂を添加した土壌。
【請求項１４】抗菌砂の添加量が、重量で、土壌に対
し少なくとも0.1%以上である請求項13の土壌。