JPH09263466A - コンクリート表面浸透性抗菌剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンクリート表面の抗菌，防カビ，防藻，防
汚性組成物及び方法、さらに詳しくは、風雨や物理的摩
耗に対して耐久性があり、しかも経済的にコンクリート
表面を抗菌，防カビ，防藻，防汚性にする組成物及び方
法に関し、経済的に、しかも長期間にわたって抗菌，防
カビ，防藻，防汚性をコンクリート表面に付与すること
ができる抗菌性組成物及びその施工方法を提供すること
を課題とする。 【解決手段】 抗菌，防カビ，防藻作用を有した無機化
合物粉末と水溶性糊剤とでコンクリート表面浸透性抗菌
剤を構成したことである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート表面
の抗菌，防カビ，防藻，防汚性組成物及び方法に関す
る。さらに詳しくは、風雨や物理的摩耗に対して耐久性
があり、しかも経済的にコンクリート表面を抗菌，防カ
ビ，防藻，防汚性にする組成物及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コンクリート表面を抗菌，防
カビ，防藻し、さらに汚れにくくするには、有機系抗
菌，防カビ，防藻剤やはっ水剤をコンクリート表面に塗
布又は噴霧することによって行われている。

【０００３】また、最近では抗菌，防カビ，防藻作用を
有した無機化合物（以下、無機系抗菌剤と略す）や光触
媒活性によって有機質汚れを酸化分解してしまう性質を
有した酸化チタンが開発され、ペイントに添加混合し、
或いはコンクリートに練混ぜて使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようする課題】しかし、有機系の薬剤は
コンクリート表面に塗布又は噴霧しても揮発したり水で
洗い流されて、長期間にわたってコンクリート表面に抗
菌，防カビ，防藻，防汚効果を持続させることが難しい
状況にある。

【０００５】また、無機系抗菌剤や酸化チタン粉末は、
その物理的安定性の高さ及び水への溶解性が非常に小さ
いために効果を長期間にわたって持続させることができ
る。しかし、単独で表面に塗布することが困難であるた
め、通常はペイントに添加混合し、或いはコンクリート
に混ぜ合わせて使用されている。

【０００６】しかし、ペイントにした場合には抗菌剤や
酸化チタン粒子がペイントで覆われてしまうため、十分
に効果を発揮させることができない。

【０００７】また、コンクリートに練り混ぜて使用する
場合、十分に効果を発揮させるためには多量に添加しな
ければならず、多大なコストアップになる。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決せんと
するもので、経済的に、しかも長期間にわたって抗菌，
防カビ，防藻，防汚性をコンクリート表面に付与するこ
とができる抗菌性組成物及びその施工方法を提供するこ
とを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な課題を解決するために、コンクリート表面に経済的に
しかも長期間にわたって抗菌，防カビ，防藻，防汚効果
を付与できる方法について検討を行った。

【００１０】その結果、無機系の抗菌剤に水溶性の糊剤
を添加したもの、さらには光触媒活性を有した酸化チタ
ン粉末、シリコーンエマルジョンを添加したものを、コ
ンクリートを打設しようとする型枠面に予め塗布又は噴
霧して付着させる。

【００１１】その後にコンクリートを打設すると、無機
系抗菌剤等が型枠面からコンクリート内部へ浸透し強固
に保持されるため、経済的に長期間にわたって抗菌，防
カビ，防藻，防汚性を有するコンクリート表面が得られ
ることを見い出し、本発明を完成するに至った。

【００１２】本発明で使用される抗菌，防カビ，防藻性
を有する無機系抗菌剤は、銀，銅，亜鉛，スズ，ニッケ
ルから選ばれた少なくとも１種類の金属、又は金属イオ
ンを吸着若しくはイオン交換等により表面及び構造内部
に取り込んだ無機化合物粉よりなる。

【００１３】具体的な無機化合物としては、ガラス粉，
ゼオライト粉，リン酸カルシウム粉，シリカゲル粉等の
金属又は金属イオンをその表面に吸着したり構造中に安
定的に取り込むことのできる無機粉体が例示される。

【００１４】一般に市販されている無機系抗菌剤や新た
に合成したもの等、いずれを用いてもよい。これら無機
系抗菌剤単独では、型枠面に塗布又は噴霧しても良好に
付着させることはできない。

【００１５】本発明では、これら無機系抗菌剤に水溶性
糊剤を添加したもの主成分とし、これを、コンクリート
を打設しようとする型枠面に予め塗布又は噴霧して厚さ
30〜200 μm に付着させて使用する。

【００１６】ここでいう水溶性糊剤としては、ポリエチ
レンオキサイド，カルボキシメチルセルロース等の水溶
性セルロース，ポリビニルアルコール，デキストリン，
デンプン等をあげることができ、特に限定はされない。

【００１７】しかし、水溶性セルロースやポリビニルア
ルコールはコンクリートによってゲル化し、またデキス
トリンやデンプンはカビが発生することがあるため、ポ
リエチレンオキサイドを使用するのが好ましい。

【００１８】本発明では、上記無機系抗菌剤と水溶性糊
剤との混合物に光触媒活性を有した酸化チタン粉末、さ
らにはシリコーンエマルジョンを添加したものであって
もよい。

【００１９】光触媒活性を有した酸化チタン粉末は、こ
れに光、特に紫外線が照射されると活性化されて強い酸
化力を持つようになるため、有機質の汚れを酸化分解す
ることができる。

【００２０】またシリコーンエマルジョンは、コンクリ
ートに添加された後にはっ水性を示すため、コンクリー
ト表面に藻類や汚れが付着するのを抑制する。

【００２１】この無機系抗菌剤と水溶性糊剤さらには酸
化チタン粉末、シリコーンエマルジョンが付着した型枠
にコンクリートを打設すると、コンクリートの水分によ
って糊が溶けて無機系抗菌剤，酸化チタン粉末，シリコ
ーンエマルジョンとコンクリートとが混ざり合い、さら
にコンクリート内部に浸透していく。

【００２２】このとき、無機系抗菌剤，酸化チタン粉
末，シリコーンエマルジョンと糊剤との混合物の型枠へ
の付着厚さが200 μm よりも厚いと、型枠面からコンク
リート内部に浸透しきれずに余分な無機系抗菌剤等が型
枠面に残る。従って、材料が無駄になるばかりでなくコ
ンクリート表面も脆弱なものとなる。

【００２３】一方、抗菌剤等の付着厚さが30μm よりも
薄いと、コンクリート表面には十分に浸透するが、抗菌
剤等の量が少ないために十分に抗菌，防カビ，防藻，防
汚性を発揮させることができなくなるおそれがある。

【００２４】コンクリート表面から内部に浸透した無機
系抗菌剤等は、コンクリートが硬化することによって強
固に保持されるため、風雨や物理的な摩耗によって容易
に除去されることはなく、またコンクリート表面が劣
化，剥離しても内部から新しい表面が次々と露出するた
め、非常に長期にわたって効力が持続されることとな
る。

【００２５】無機系抗菌剤，酸化チタン粉末，シリコー
ンエマルジョンと糊剤との混合割合は、重量比で10：１
〜１：５の範囲で選択される。

【００２６】無機化合物が多いと、型枠面に塗布又は噴
霧したときに型枠に保持させることができなくなってし
まい、コンクリート内部へ均一に浸透させることができ
にくくなる。

【００２７】逆に糊剤が多いと、水に溶いたときに粘性
が高くなりすぎて塗布又は噴霧しにくくなり、さらにコ
ンクリートを打設したときに糊が溶けにくくなってしま
う。

【００２８】さらに、本発明では、無機化合物等のコン
クリートへの浸透をさらに効果的に深くするために、分
散剤を添加することもできる。

【００２９】分散剤としては通常の合成界面活性剤や醗
酵法によって得られるリンゴ酸，スピクリスポリック酸
のナトリウム塩等を使用するのが効果的である。

【００３０】通常のコンクリートで無機化合物の浸透深
さは３mm程度であり、分散剤を用いることによって５mm
程度の深さまで浸透することができる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００３２】実施例１ 発泡スチロール製コンクリート型枠に、銀を0.5 ％含有
したホウケイ酸ガラス粉末と、分子量100 万のポリエチ
レンオキサイドとを１：１で混合したものに３倍量の水
を加えて溶解分散させたものを塗布し、60μm の厚さに
付着させた。この型枠にコンクリートを打設し、コンク
リートが硬化した後に脱型した。

【００３３】比較例として、同様にして300 μm の厚さ
に付着させた型枠についてもコンクリートを打設した。

【００３４】脱型後の状況は、型枠に60μm の厚さに付
着させたものでは、銀含有ホウケイ酸ガラス粉はコンク
リート内部に浸透しており、コンクリート表面は強固に
硬化していた。

【００３５】また、このコンクリートの断面について銀
の元素分析を行ったところ、表面から2.5mm 程度の深さ
まで抗菌剤が浸透しているのが観察された。

【００３６】一方、型枠に300 μm の厚さに付着させた
ものは、型枠面に抗菌剤が残存していて、コンクリート
表面も脆弱でホウケイ酸ガラス粉末は容易に剥がれ落ち
た。

【００３７】実施例２ 実施例１で作製したコンクリート板を、屋外の日陰に設
置し、１日に一度水をかけ、表面を湿潤状態とし、１年
間暴露して表面の藻やカビの発生による表面の汚れを観
察した。しかし、藻やカビは発生しなかった。

【００３８】比較例として型枠に銀含有ホウケイ酸ガラ
ス粉末を塗布しないで直接コンクリートを打設したもの
は、コンクリート表面に藻やカビが発生し、汚れが著し
かった。

【００３９】実施例３ 実施例１で作製したコンクリート板の一部を切り出し、
温度20度、湿度60％、炭酸ガス濃度５％に保持された槽
内に30日間入れ、表面を中性化させた。この供試体を浴
室内に１年間暴露したが、カビは全く発生しなかった。

【００４０】比較例として型枠に銀含有ホウケイ酸ガラ
ス粉末を塗布しないで直接コンクリートを打設したもの
についても、同様に処理を行い、浴室内に１年間暴露し
たところ、全面にカビの発生が認められた。

【００４１】実施例４ 実施例１で作製したコンクリート板の一部を切り出し、
温度20℃、炭酸ガス濃度98％に保持された槽内に入れ、
コンクリート内部まで完全に中性化させた。中性化処理
は、試料の一部を良く粉砕し、これを蒸留水に少量添加
し、この上澄液のｐＨが８以下となるまで行った。

【００４２】比較例として、銀含有ホウケイ酸ガラス粉
末を型枠に塗布しないで直接コンクリートを打設したも
のについても、同様に中性化処理を行った。

【００４３】これらについて、カビ抵抗性試験をJIS Z
2911に準じて実施した。すなわち、馬鈴薯−ブドウ糖−
寒天平板培地の上に試験片を載せ、カビの胞子懸濁液を
まきかけ、28℃で２週間培養してカビの菌糸の発育状況
を観察した。使用したカビの胞子は、クロコウジカビ、
クロカワカビ、ススカビとした。

【００４４】結果を表１に示すが、本実施例のコンクリ
ート板にはカビの発生は認められなかった。

【００４５】

【００４６】表１において、１，２，３の各数字は、次
の評価事項を示す。 １：試験片全面積に菌糸の発育が認められた。 ２：試験片全面積の1/3 を越えない範囲で、菌糸の発育
が認められた。 ３：試験片全面積に、菌糸の発育が認められない。

【００４７】実施例５ 銅を５％含有したホウケイ酸ガラス粉末と、分子量100
万のポリエチレンオキサイドとを５：１の割合で混合し
たものに３倍量の水を添加して溶解，分散させた液を使
用し、実施例１と同様にしてコンクリート板を作製し
た。

【００４８】この板を海岸の岸壁に固定し、干潮時には
水面上に現れ、満潮時には水没してしまうように設置し
た。

【００４９】比較例として、銅含有ホウケイ酸ガラスを
浸透させる処理をしていない通常のコンクリート板も同
様にして設置した。

【００５０】１年後には、銅を含有したホウケイ酸ガラ
スを浸透させたコンクリート板には海藻や貝類は付着し
ていなかった。

【００５１】一方、通常のコンクリート板には、全面に
海藻や貝類が付着していた。

【００５２】実施例６ 銀を0.5 ％含有したホウケイ酸ガラス粉末１部、光触媒
活性を有した酸化チタン粉末１部、シリコーンエマルジ
ョン0.5 部と、分子量100 万のポリエチレンオキサイド
0.5 部を混合したものに水を３倍量添加して、溶解分散
させた液を使用し、実施例１と同様にしてコンクリート
板を作製した。

【００５３】これを交通量の多い幹線道路の交差点の路
端に設置し、１年間暴露して表面の汚れ状況を観察した
が、汚れは軽微であった。

【００５４】比較例として、通常のコンクリート板も同
様に設置したが、表面全体がススや藻で汚れていた。

【００５５】

【発明の効果】叙上のように、本発明では、抗菌，防カ
ビ，防藻作用を有した無機化合物と水溶性糊剤を混合し
た材料、さらにはこれに光触媒活性を有した酸化チタン
粉末、シリコーンエマルジョンを添加したものを、型枠
に塗布又は噴霧し、この型枠にコンクリートを打設する
ことによって、コンクリート表面に経済的に、しかも長
期にわたって抗菌，防カビ，防藻，防汚作用を付与する
ことが可能となった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 裕明 大阪市大正区南恩加島７丁目１番55号 住 友大阪セメント株式会社中央研究所セメン ト・コンクリート研究所内 (72)発明者 茂 啓二郎 千葉県船橋市豊富町585 住友大阪セメン ト株式会社新規技術研究所新材料研究部内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 抗菌，防カビ，防藻作用を有した無機化
   合物粉末と水溶性糊剤とからなるコンクリート表面浸透
   性抗菌剤。
2. 【請求項２】 前記無機化合物粉末と水溶性糊剤との混
   合物に、さらに光触媒活性を有した酸化チタン粉末を添
   加してなる請求項１記載のコンクリート表面浸透性抗菌
   剤。
3. 【請求項３】 前記無機化合物粉末と水溶性糊剤との混
   合物に、さらにシリコーンエマルジョンを添加してなる
   請求項１記載のコンクリート表面浸透性抗菌剤。
4. 【請求項４】 前記抗菌，防カビ，防藻作用を有した無
   機化合物粉末が、銀，銅，亜鉛，スズ，ニッケルから選
   ばれた少なくとも１種の金属若しくは金属イオンを含有
   している請求項１記載のコンクリート表面浸透性抗菌
   剤。
5. 【請求項５】 前記水溶性糊剤が、ポリエチレンオキサ
   イド，カルボキシメチルセルロース等の水溶性セルロー
   ス，ポリビニルアルコール，デキストリン，デンプンか
   ら選ばれた１種である請求項１記載のコンクリート表面
   浸透性抗菌剤。
6. 【請求項６】 コンクリート打設用型枠面に、抗菌，防
   カビ，防藻作用を有した無機化合物粉末と水溶性糊剤と
   の混合物、及びさらに酸化チタン粉末、シリコーンエマ
   ルジョンを添加したものを水に溶解，分散させた液を塗
   布又は噴霧により30〜200 μm の厚さに付着させた後、
   この型枠にコンクリートを打設することで、型枠面から
   コンクリート内部に抗菌，防カビ，防藻作用を有した無
   機化合物粉末及び酸化チタン粉末、シリコーンエマルジ
   ョンが浸透していくことによるコンクリート表面の抗
   菌，防カビ，防藻，防汚方法。