(57)【要約】      （修正有）【課題】抗菌性と遠赤外線放射の特性をもつ抗菌タイルを提供する。【解決手段】抗菌タイル１は、基体１１、化粧土層１２、ベース釉薬層１３、および、抗菌釉薬層１４を含む。化粧土層が基体の表面を覆い、ベース釉薬層が化粧土層を覆い、抗菌釉薬層がベース釉薬層を覆っている。表面釉薬と抗菌材料とを１００：５−１０の重量比で混合した抗菌性の釉薬に対し、水と前記抗菌性の釉薬とを５−６：４−５の重量比で混合し、さらに粉砕したものを抗菌釉薬とし、抗菌釉薬をベース釉薬層に点在、噴霧または注ぎかけてベース釉薬層の上に抗菌釉薬層を設ける。抗菌タイルは、抗菌タイルを１０００〜１６００℃で焼成した場合、抗菌率は２４時間で９９．９％以上に達する。【選択図】図１
0003235649.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
前記基体を覆う化粧土層と、
前記化粧土層を覆うベース釉薬層と、
前記ベース釉薬層を覆う抗菌釉薬層と、を有する抗菌タイルであって、
表面釉薬と抗菌材料とが１００：５〜１０の重量比で混合された抗菌性の釉薬に対し、水と前記抗菌性の釉薬とが５〜６：４〜５の重量比で混合され、さらに粉砕されたものを抗菌釉薬とし、
前記抗菌釉薬層は、前記抗菌釉薬が前記ベース釉薬層に点在、噴霧または注ぎかけられることで前記ベース釉薬層の上に設けられたものである
ことを特徴とする抗菌タイル。
【請求項２】
請求項１に記載の抗菌タイルにおいて、
抗菌材料は、コーティングされたナノ酸化亜鉛粉末またはコーティングされたナノ銅酸化物粉末、あるいはコーティングされたナノ酸化亜鉛粉末とコーティングされたナノ銅酸化物粉末との混合物からなる
ことを特徴とする抗菌タイル。
【請求項３】
請求項２に記載の抗菌タイルにおいて、
前記コーティングされたナノ酸化亜鉛粉末は、ナノ酸化亜鉛粉末がシリカゾルでコーティングされたものであり、
前記コーティングされたナノ酸化銅粉末は、ナノ酸化銅粉末が砂でコーティングされたものである
ことを特徴とする抗菌タイル。
【請求項４】
請求項１に記載の抗菌タイルにおいて、
当該抗菌タイルの大腸菌に対する抗菌率は９９．９％以上である
ことを特徴とする抗菌タイル。
【請求項５】
請求項１に記載の抗菌タイルにおいて、
当該抗菌タイルの黄色ブドウ球菌に対する抗菌率は９９．９％以上である
ことを特徴とする抗菌タイル。
【請求項６】
請求項３に記載の抗菌タイルにおいて、
前記ナノ酸化亜鉛粉末の平均粒子サイズは２〜４５ナノメートルであり、比表面積は７０〜１３０平方メートル／ｇであり、
前記ナノ酸化銅粉末の平均粒子サイズは３０〜３５ナノメートル、比表面積は１５０〜１８０平方メートル／ｇである
ことを特徴とする抗菌タイル。
【請求項７】
請求項３に記載の抗菌タイルにおいて、
前記シリカゾルの粒子の平均粒子サイズは４〜５ナノメートルである
ことを特徴とする抗菌タイル。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、抗菌タイル、例えば、抗菌性と遠赤外線放射のような特性を持つ抗菌タイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
人々が良好な生活環境を望んでいるのであれば、まず周囲の環境でのバクテリア（細菌）の増殖を防ぎ、効果的に抑制する必要がある。この点、ナノマテリアルの開発により、例えば、抗菌性を備えたナノ光触媒粒子が日用品に広く使用されるようになってきている。すなわち、光触媒に光を照射してヒドロキシルラジカルを生成し、ヒドロキシルラジカルの高酸化能力により、バクテリアやウイルスのタンパク質を変性させて殺菌効果を発揮する。
【０００３】
タイルは長い間踏まれたり、触れられたり、さまざまなほこりで汚染されたりするため、家の内外のタイルにはかなりの量のバクテリアやウイルスが付着している。そこで、タイルに光触媒を使った抗菌作用が付加されるようになるなど、ナノマテリアルとタイルを組み合わせることで、環境の消毒と浄化に役立つ。今日にように種々のウイルスが出現する環境にあって、環境衛生の要件が高い場所には安全で衛生的な空間が必要になってきている。
【０００４】
現在使用されているナノマテリアルは、製造プロセス中に生成された不純物を除去するために、複数回のろ過、洗浄、蒸発、分解、およびその他のステップを必要とする。また、製造工程が複雑であるため、設備および設置スペースが大きく、コストが高く、製造サイクル全体が長く、品質管理の安定性が悪い。また、発生する廃棄物は環境を汚染し、処理コストやエネルギー消費量を増加させる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
上記を鑑み、本実用新案の創作者らは、研究開発に多くのエネルギーと精神を投資し、革新的な思考で従来のプロセスフレームワークをブレークスルーして従来の欠点を解決することを希求し、この分野で絶えずブレークスルーとイノベーションを行いました。そして、新しい技術的手段を使用し、社会により多くをもたらすだけでなく、安全で優れた製品は産業の発展も促進します。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本件考案の主な目的は、抗菌タイルを提供することである。
抗菌タイルに使用されている抗菌材料は、セラミックの釉薬であって、１０００〜１６００°Ｃで焼成した後、優れた抗菌能力と遠赤外線放射のような特性を保持している。
製造プロセスはシンプル、低コスト、無公害であり、工業化して継続的に自動生産できるため、安定した製品品質を実現できる。
【０００７】
上記の目的を達成するために、本考案は、基体と、前記基体を覆う化粧土層と、前記化粧土層を覆うベース釉薬層と、前記ベース釉薬層を覆う抗菌釉薬層と、を有する抗菌タイルである。
そして、表面釉薬と抗菌材料とを１００：５−１０の重量比で混合して抗菌性の釉薬を作る。次に、水と前記抗菌性の釉薬とを５−６：４−５の重量比で混合し、さらに粉砕する。このとき、抗菌釉薬の比重は１．３０〜１．５０に調整される。抗菌釉薬がベース釉薬層に点在、噴霧または注ぎかけされることでベース釉薬層の上に抗菌釉薬層が設けられる。
【０００８】
本考案の抗菌タイルにおいて、抗菌材料は、コーティングされたナノ酸化亜鉛粉末、コーティングされたナノ酸化銅粉末、またはコーティングされたナノ酸化亜鉛粉末とコーティングされたナノ銅酸化物粉末の混合物である。
【０００９】
本考案の抗菌タイルにおいて、抗菌材料のコーティングされたナノ酸化亜鉛粉末は、ナノ酸化亜鉛粉末をシリカゾルでコーティングすることによって形成される。
また、コーティングされたナノ酸化銅粉末は、ナノ酸化銅粉末を砂でコーティングすることによって形成される。
なお、砂というのは、極めて微細な、あるいは微細に粉砕された石の集合のことであり、天然の岩石等でよく、組成を特段限定しないが、一般論として、砂としては、ケイ素に富む珪質の岩石やケイ素およびアルミニウムに富む珪長質の岩石由来のものが例としてして挙げられる。ただし、苦鉄質や石灰質の岩石由来の砂を排除しない。酸化銅懸濁液に細粒砂のゾルを加えて、沈殿、濾過、乾燥、粉砕、か焼などの工程で砂でコーティングするようにしてもよい。あるいはナノ酸化亜鉛粉末と同じようにシリカ（シリカゾル）でコーティングしてもよい。
【００１０】
本考案の抗菌タイルにおいて、大腸菌に対する抗菌タイルの抗菌率は９９．９％以上である。
【００１１】
本考案の抗菌タイルにおいて、黄色ブドウ球菌に対する抗菌タイルの抗菌率は９９．９％以上である。
【００１２】
本考案の抗菌タイルにおいて、前記ナノ酸化亜鉛粉末の平均粒子サイズ（平均粒径）は２〜４５ナノメートルであり、比表面積は７０〜１３０平方メートル／ｇであり、前記ナノ酸化銅粉末の平均粒子サイズ（平均粒径）は３０〜３５ナノメートル、比表面積は１５０〜１８０平方メートル／ｇである。
【００１３】
本考案の抗菌タイルにおいて、抗菌材料のシリカゾルの粒子の平均粒子サイズは４ｎｍ−５ｎｍである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案の抗菌タイルの概略断面図である。
【図２】本考案の抗菌タイルの製造方法のフローチャートである。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下は、本考案の実施を説明するための具体例である。この技術に精通している当業者は、本明細書に開示されている内容から本考案の他の利点および効果を容易に理解することができるだろう。また、本考案は、他の異なる特定の実施形態によって実施または適用することができ、本考案の趣旨から逸脱することなく、様々な修正および変更を行うことができる。
【００１６】
図１を参照されたい。
図１は、本考案の抗菌タイルの概略断面図である。
【００１７】
図１に示されるように、本考案は抗菌タイル１であり、抗菌タイル１は、基体１１、化粧土層１２、ベース釉薬層１３および抗菌釉薬層１４を含む。
化粧土層１２は、基体１１の表面を覆っている。ベース釉薬層１３は、化粧土層１２を覆う。抗菌釉薬層１４は、ベース釉薬層１３を覆う。
表面釉薬と抗菌材料を１００：５−１０の重量比で混合して、抗菌釉薬を形成する。次に、水と抗菌釉薬を５−６：４−５の重量比で混合し、粉砕し、比重を１．３０−１．５０に調整する。
抗菌釉薬はベース釉薬層に点在、噴霧、または注ぎかけされ、抗菌釉薬層１４を形成する。点在というのは、例えば、抗菌釉薬をベース釉薬層の上に互いに間隔をあけて密にあるいは粗にドット状で複数点に塗布していくようなものである。
一実施形態において、２０×２０ｃｍのサイズで８〜１２ｇの釉薬を適用し、半完成品のベース釉薬層の上に抗菌釉薬をスプレーし、抗菌効果が得られた後、例えば台車に乗せて保管し、その後、窯で焼成する。
抗菌材料は、コーティングされたナノ酸化亜鉛粉末、コーティングされたナノ酸化銅粉末、または、コーティングされたナノ酸化亜鉛粉末とコーティングされたナノ酸化銅粉末の混合物で構成される。
コーティングされたナノ酸化亜鉛は、ナノ酸化亜鉛粉末をシリカゾルでコーティングすることによって形成される。コーティングされたナノ酸化銅粉末は、ナノ酸化銅粉末を砂でコーティングすることによって形成される。
ナノ酸化銅粉末をコーティングするコーティング技術は、２つの効果を達成することができる。
第一に、酸化しにくいことである。
また、ナノ酸化銅は金属であるが、コーティング後は比較的危険性がなく、比較的安全である。
なお、コーティング後ナノ酸化銅は、銅イオンの放出に影響がない。これは、銅イオンのもともとの酸化特性に由来し、独自の電子親和特性や結合力を持っているためである。
また、コーティング技術で使用される砂には２つの利点がある。
１つ目は、砂コーティング技術を使用してナノ酸化銅の特性を保護することである。一般に、コーティングされていないナノ銅酸化物は、約１１００°Ｃの高温で亜酸化銅になってしまう。そして、２つ目の利点は、酸化の継続を防ぎ、原材料をより安定させることができることである。
ナノ酸化亜鉛粉末の平均粒子サイズ（平均粒径）は２〜４５ナノメートルであり、比表面積は７０〜１３０平方メートル／ｇである。ナノ酸化銅粉末の平均粒子サイズは３０〜３５ナノメートル、比表面積は１５０〜１８０平方メートル／ｇである。シリカゾルの粒子の細かさ（平均粒子サイズ）は４〜５ナノメートルである。
平均粒径は、数回サンプリングしたものを顕微鏡で確認し、統計的処理により平均粒径を求めるようにしてもよいし、光散乱法（レーザー回折・散乱法）で求めるようにしてもよいだろう。
【００１８】
図２を参照されたい。図２は、本考案の抗菌タイルの製造方法のフローチャートである。
【００１９】
図２に示されるように、本考案の抗菌タイルの製造方法は、タイル本体を提供し、抗菌釉薬を形成し、そして焼成する工程を含む。
ここで、タイル本体を提供するステップには以下が含まれる。
土壌材料を粉砕してスラリーにし、熱風でスラリーを粉末に乾燥させ、成形機により粉末を基体とする。
化粧土層を形成するために、基体の表面に化粧用の釉薬（化粧土）を点在させるか、噴霧するか、または、注ぐ（かける）。そして、釉薬スラリーを化粧土層に点在させたり、噴霧したり、注いだり（かけたり）して、ベース釉薬を形成する。
具体的にいうと、２０−３０ｗｔ％の粘土、６０〜７０ｗｔ％の長石、５〜１０ｗｔ％の砂を粉砕してスラリーにし、中および高アルミナボールで１０〜１１時間、研磨用ボール（例えばスチール）で１８〜１９時間粉砕する。
試験標準比重は１．７２±０．０２、残留物は１．０ｇ±０．３ｇ、粘度は３００ｃｐｓ±１００ｃｐｓ、とする。テストが不適格である場合、スラリーを排出する前に合格するように調整する。
次に、スラリーはスプレー塔に汲み上げられ、高圧によってミスト（霧）状にされ、塔内の温度は５７０〜６５０°Ｃの範囲である。スラリーの液体含水率は３２〜３５％で、高温で瞬時に５．５〜６．５％まで乾燥して粒状粒子を生成し、粉末バケツに輸送して保管する。
粉末は高圧３００〜４００ｋｇｆ／ｃｍ２で成形され、焼くの前の曲げ抵抗は１２−２０ｋｇｆ／ｃｍ２に調整される。そして、釉薬を塗るために垂直乾燥室に運ばれる。
例として、２０×２０ｃｍサイズのタイルを例とする。まず、比重１．５０〜１．６０、重量１８ｇ〜２１ｇの釉薬（化粧土としての釉薬）を敷く。さらに、比重１．５５〜１．６５、重量１８ｇ〜２１ｇの釉薬を先の化粧土の上に塗布する。
【００２０】
次に、表面釉薬と抗菌材料を１００：５−１０の重量比で混合して、抗菌釉薬を形成する。次に、水と抗菌釉薬を５−６：４−５の重量比で混合し、粉砕し、比重を１．３０−１．５０に調整する。ベース釉薬層に抗菌釉薬を点在させるか、噴霧するか、注ぐ（かける）。さらに、タイルと抗菌釉薬は、焼成温度で抗菌タイルに素早く焼成される。
好ましい実施形態では、焼成温度は１１８０〜１１９５℃、窯速度は３２〜４５分である。焼結曲線が常温から１１８０〜１１９５℃に変化し、その後、急冷が完了する。最終温度で、インクジェットまたはスクリーンまたはローラー印刷で抗菌釉薬を滑らかに焼結させる。完成品の特性に応じて、外観、曲げ抵抗、吸水率、質感、抗菌効果をユーザの満足度に合わせて選定する。選別後、製品は仕様（例えばＣＮＳ（中華民国国家標準））に従って梱包、ラベル付け、保管され、その後、クライアントに送られる。
【００２１】
酸化亜鉛の水への溶解度が低いため、Ｚｎイオンは飽和二酸化炭素溶液とゆっくりと反応して、溶解度の低い塩基性炭酸亜鉛の沈殿物を形成する。
プロセス全体は動的な過程であり、Ｚｎイオンが連続的にイオン化され、塩基性炭酸亜鉛が連続的に沈殿する。塩基性炭酸亜鉛の粒子サイズは、酸化亜鉛の量、二酸化炭素ガスの単位量、水の割合、および温度制御によって調整される。
シリカゾルコーティングを追加し、乾燥および焼成して過剰な水と炭酸塩を分解する。このようにして活性がいきた状態でコーティングされたナノ酸化亜鉛を得る。
製造工程では、ナノ酸化亜鉛が緻密な六方最密格子を形成する。各六方最密格子は負の電荷を帯びており、六方最密格子同士の衝突や高速回転により熱エネルギーが発生する。次に、水酸化物と過酸素イオンを生成し、これらは直接滅菌力がある。
さらに、コーティングされたナノ酸化亜鉛は、８８〜９２マイクロメートルの波長の遠赤外線放出の機能を持っており、例えば人間の血液循環を助ける。また、コーティングされたナノ銅酸化物に含まれる正に帯電した銅イオンは、より強い殺菌力を持ち、細菌細胞やウイルスのタンパク質膜に直接付着し、それらの構造を直接破壊して、滅菌と無害化の効果を達成する。コーティング技術の導入により、１０００〜１６００°Ｃで焼成したナノ酸化亜鉛銅の滅菌率は、２４時間で９９．９％を超え、また、放射率０．９２で遠赤外線放射のような機能も備えている。
【００２２】
本考案の抗菌タイルは、ＪＩＳ試験方法（ＪＩＳ  Ｚ  ２８０１：２１０  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  ｐｒｏｄｕｃｔｓ−Ｔｅｓｔ  ｆｏｒ  ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  ａｃｔｉｖｉｔｙ  ａｎｄ  ｅｆｆｉｃａｃｙ）で試験された。２４時間の作用時間の試験結果を表１に示す。
【００２３】
表１  抗菌タイルの試験結果
【表１】
0003235649.tif 000003
【００２４】
表１において、
抗菌値（Ｒ）＝  ［抗菌物質を含まないサンプル中の細菌数の平均対数値］−［抗菌物質を含むサンプル中の細菌数の平均対数値］
である。
抗菌値（Ｒ）≧２．０の場合、抗菌効果があることを意味する。
【００２５】
本考案の抗菌タイルは、ＩＳＯ検査方法（ＩＳＯ  ２２１９６：２０１１  Ｐｌａｓｔｉｃ−Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ  ａｃｔｉｖｉｔｙ  ｏｎ  ｐｌａｓｔｉｃｓ  ｓｕｒｆａｃｅｓ）でテストされ、その試験結果を表２および表３に示す。
【００２６】
表２  抗菌タイルの試験結果
【表２】
0003235649.tif 000004
【００２７】
表３  抗菌タイルの試験結果
【表３】
0003235649.tif 000005
【００２８】
表２および表３において、
Ｕ０：抗菌剤を含まないサンプルの接種直後に検出される細菌の数であり、それは、６．２×１０３〜２．５×１０４（ＣＦＵ／ｃｍ２）の間である。
Ｕｔ：２４時間のインキュベーション後における抗菌物質を含まないサンプル中の細菌の数である。
Ａｔ：２４時間のインキュベーション後における抗菌物質を含むサンプル中の細菌の数である。
抗菌値（Ｒ）＝Ｕｔ−Ａｔ
なお、上記の試験は、ＳＧＳ−食品研究所−高雄およびＳＧＳ−ＵＴＩＳ−台北に委託されたものである。
また、次の式により、抗菌値をパーセンテージ値に変換する。
［（Ｕｔ−Ａｔ）／Ｕｔ］×１００［％］、
大腸菌の抗菌率は次のようになる。
［（６．９×１０５−８．１０）／６．９×１０５］×１００＝９９．９９［％］
黄色ブドウ球菌の抗菌率は次のようになる。
［（２．１×１０３−１．９０）／２．１×１０３］×１００＝９９．９１［％］
【００２９】
上記のように、本考案の抗菌タイルには、抗菌材料、すなわち、コーティングされたナノ酸化亜鉛粉末またはコーティングされたナノ酸化亜鉛粉末、あるいはコーティングされたナノ酸化亜鉛粉末とコーティングされたナノ銅酸化物粉末との混合物が添加される。ナノ酸化亜鉛とナノ酸化銅の釉薬を１０００〜１６００℃で焼成した場合でも、２４時間で９９．９％以上の殺菌率が得られ、さらに、遠赤外線の放射というような機能も持ち、その放射率は最大０．９２が得られる。また、新規抗菌タイルの製造方法は、シンプル、低コスト、無公害であり、工業化が可能であり、継続的に自動生産でき、安定した製品品質を保つという利点もある。
【００３０】
ここまで詳細な説明のために特定の実施形態を参照しながら説明してきたが、上記実施形態は、本考案の開示の重要点あるいは本考案の実施に最も適切な説明のために選ばれ、説明されたものであり、これにより、当業者であれば、上記実施形態の開示説明を最善に利用し特別な使用形態のための種々の変形例を利用できるであろう。上記説明した実施形態や添付の図面は例示であり、本考案の権利範囲が限定的に解釈されるべきことを意図するものではない。上記説明の示唆から得られる変更、変形例は本考案に含まれる。
【符号の説明】
【００３１】
１  抗菌タイル
１１  基体
１２  化粧土層
１３  ベース釉薬層
１４  抗菌釉薬層
【図１】
0003235649.tif 000006
【図２】
0003235649.tif 000007