(57)【要約】【課題】本発明は、藻の生えやすい環境にある構造物の表面を実験室レベルで再現することで、従来の防藻試験方法の場合に比較し、良好な再現性と迅速性を併せ持つ簡便な防藻試験方法を提供することを目的とする。更には、光触媒加工された基材であっても評価し得ることも目的とする。【解決手段】  基材表面の防藻効果を調べる防藻試験方法であって、以下の工程を有する試験方法。１）平面状の基材を平底の容器内に設置し、続いて、該基材表面上に藻の培養液の薄層を形成するに十分な量の藻の培養液を、基材表面に滴下する工程；  ２）該基材表面を覆うに十分な大きさの無色透明なフィルムを、滴下した培養液上に被せ、培養液がフィルム全体にいきわたるように押さえつけて、該基材とフィルムの間に藻の培養液の薄層を形成する工程；  ３）該容器を、無色透明の包装体内に封入する工程；  ４）該容器を封入した包装体を可視光灯下に設置し、藻を培養する工程；  ５）所定の期間培養後、培養液中の藻の量を測定する工程【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材表面の防藻効果を調べる防藻試験方法であって、以下の工程を有する試験方法。
１）平面状の基材を平底の容器内に設置し、続いて、該基材表面上に藻の培養液の薄層を形成するに十分な量の藻の培養液を、基材表面に滴下する工程；
２）該基材表面を覆うに十分な大きさの無色透明なフィルムを、滴下した培養液上に被せ、培養液がフィルム全体にいきわたるように押さえつけて、該基材とフィルムの間に藻の培養液の薄層を形成する工程；
３）該容器を、無色透明の包装体内に封入する工程；
４）該容器を封入した包装体を可視光灯下に設置し、藻を培養する工程；
５）所定の期間培養後、培養液中の藻の量を測定する工程
【請求項２】
基材が光触媒を含有する基材であり、無色透明のフィルム及び無色透明の包装体がポリエチレン製であり、工程４）において、さらに紫外光灯を併用することを特徴とする請求項１に記載の試験方法。
【請求項３】
基材表面の防藻効果を調べる防藻試験方法であって、以下の工程を有する試験方法。
１）平面状の基材を容器内に設置し、続いて、該基材表面上に藻の培養液の薄層を形成するに十分な量の藻の培養液を、基材表面に滴下する工程；
２）該基材表面を覆うに十分な大きさの無色透明なフィルムを、滴下した培養液上に被せ、培養液がフィルム全体にいきわたるように押さえつけて、該基材とフィルムの間に培養液の薄層を形成する工程；
３）該容器の開口部を、容器内を密閉する無色透明の蓋でふさぐ工程；
４）該容器を可視光灯下に設置し、藻を培養する工程；
５）所定の期間培養後、培養液中の藻の量を測定する工程；
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防藻効果を調べる防藻試験方法に関する技術分野に属し、特には、建築材料、農業用資材等に用いられる基材についての防藻効果の評価試験方法に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
藻類は、光合成を行う微生物であり、外部暴露された人工の流路や湿潤な環境下にある陸上の構造物の表面上で繁殖し、種々の問題を生じる。例えば、クーリングタワーや貯水槽等では、藻類が発生しやすく、水質の悪化や異臭の発生等の問題が生じる。ビニールハウスの屋根の撓んだ部分や、家屋の窓ガラスの縁等、水の溜まりやすい場所にも発生し、遮光や美観の低下等の問題が生じる。
そのような問題の解決手段として種々の防藻剤の開発が行われており、防藻効果の評価試験方法も開発されている。水中に防藻剤を投入し評価する試験方法が一般に用いられているが、この方法では防藻加工された部材の防藻効果を正確に把握することができない。
これに対し、防藻加工した部材を外部暴露し、藻類の繁殖の程度を評価する試験方法も開示されているが、その場合定量的とは言い難い（特許文献１、特許文献２）。また、防藻加工した部材を、培養液中に浸漬し、藻類の繁殖の程度を評価する試験方法も開示されているが、部材表面における効果を直接観測しているとは言い難い（特許文献３、特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−２２３８７４
【特許文献２】特開平２−１２９２５０
【特許文献３】特開昭６３−１２２８４９
【特許文献４】特開平３−１６７１０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、藻の生えやすい環境にある陸上の構造物の表面を実験室レベルで再現することで、従来の防藻試験方法の場合に比較し、良好な再現性と迅速性を併せ持つ簡便な防藻試験方法を提供することを目的とする。更には、光触媒加工された基材であっても評価し得ることも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、鋭意検討の結果、本発明の防藻試験方法を見出し、発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下の発明に関する。
（１）基材表面の防藻効果を調べる防藻試験方法であって、以下の工程を有する試験方法。
１）平面状の基材を平底の容器内に設置し、続いて、該基材表面上に藻の培養液の薄層を形成するに十分な量の藻の培養液を、基材表面に滴下する工程；
２）該基材表面を覆うに十分な大きさの無色透明なフィルムを、滴下した培養液上に被せ、培養液がフィルム全体にいきわたるように押さえつけて、該基材とフィルムの間に藻の培養液の薄層を形成する工程；
３）該容器を、無色透明の包装体内に封入する工程；
４）該容器を封入した包装体を可視光灯下に設置し、藻を培養する工程；
５）所定の期間培養後、培養液中の藻の量を測定する工程
（２）基材が光触媒を含有する基材であり、無色透明のフィルム及び無色透明の包装体がポリエチレン製であり、工程４）において、さらに紫外光灯を併用することを特徴とする（１）に記載の試験方法。
（３）基材表面の防藻効果を調べる防藻試験方法であって、以下の工程を有する試験方法。
１）平面状の基材を容器内に設置し、続いて、該基材表面上に藻の培養液の薄層を形成するに十分な量の藻の培養液を、基材表面に滴下する工程；
２）該基材表面を覆うに十分な大きさの無色透明なフィルムを、滴下した培養液上に被せ、培養液がフィルム全体にいきわたるように押さえつけて、該基材とフィルムの間に培養液の薄層を形成する工程；
３）該容器の開口部を、容器内を密閉する無色透明の蓋でふさぐ工程；
４）該容器を可視光灯下に設置し、藻を培養する工程；
５）所定の期間培養後、培養液中の藻の量を測定する工程  
【発明の効果】
【０００６】
良好な再現性と迅速性を併せ持つ簡便な防藻試験方法を提供することができる。
光触媒加工された基材であっても、再現性良く、迅速に評価することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（Ａ）本試験方法を構成する各要素
本試験方法を構成する材料、器具、及び装置について説明する。
（１）基材
基材は、発明の構成上、水が浸透しない非多孔質の基材であれば、特に制限はなく、樹脂、金属、ガラス、防水処理されたテント生地や木材であってもよい。基材の形状としては、発明の構成上、平板状のものがよい。基材の大きさは、基材表面上で培養液中の藻の個体数を十分に確認し得る大きさであれば、特に制限はない。
防藻を目的とする加工手段に制限はなく、防藻成分を含有する塗膜を有する基材であっても、防藻成分を含浸した基材であってもよい。
【０００８】
（２）容器
容器は、開口部を有し、評価対象の基材を設置できる程度の大きさの容器であれば特に制限はない。透明な材質であっても不透明な材質であってもよい。容器の形状についても、平底のものであれば、特に限定はなく、断面が円形又は楕円形である円筒状、断面が四角形等である角筒状であってもよい。具体的には、薄い基材であれば、ガラス製又はプラスチック製のシャーレでよいし、厚みがある基材であれば、ビーカーや腰高シャーレでよい。
【０００９】
（３）フィルム
フィルムは、基材表面に藻の培養液の薄い層を形成する際の覆いとして用いる。フィルムは、藻の培養を行う必要上無色透明な材質であることを要する。具体的には、ポリエチレンフィルム（ＰＥフィルム）、ポリ塩化ビニルフィルム（ＰＶＣフィルム）、ポリプロピレンフィルム（ＰＰフィルム）、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）等である。防藻効果が光触媒に由来するものである場合、紫外線を透過する必要があるため、用いるフィルムはＰＥフィルムが好ましい。
フィルムの大きさは、基材表面を覆うに十分な大きさであれば特に制限はない。フィルムの厚みは、０．１ｍｍ以内がよい。
【００１０】
（４）包装体、蓋
包装体は、容器を内部に封入し、培養液を乾燥から防ぐために用いる。包装体は、藻の培養を行う必要上無色透明な材質であることを要する。具体的には、ポリエチレン製、ポリ塩化ビニル製、ポリプロピレン製、ポリエチレンテレフタレート製等である。防藻効果が光触媒に由来するものである場合、紫外線を透過する必要があるため、用いる包装体の材質はポリエチレンフィルム（ＰＥフィルム）が好ましい。包装体の形状は、容器を内部に封入し得るものであれば特に制限はなく、袋状やラップフィルム状であってよい。
また、容器と一体となる蓋を用いてもよい。なお、防藻効果が光触媒に由来するものである場合、ガラス製の蓋は紫外線の透過率が低いので避けるべきである。
【００１１】
（５）可視光灯
可視光灯は、藻を培養する際の光源として用いる。光合成に必要な波長の光を含み、培養期間中に連続照射可能なものであれば特に制限はない。具体的には、蛍光灯、白色ＬＥＤランプ等である。
【００１２】
（６）紫外光灯
紫外光灯は、防藻効果が光触媒に由来する基材を評価する場合に、光触媒を励起するために用いる。３００〜３８０  ｎｍ  の範囲内にある波長の紫外線を照射できるものであれば特に制限はない。具体的には、３６５ｎｍ付近の紫外線を発するブラックライト蛍光ランプ（ブラックライトブルーランプ、型式：ＦＬ１０ＢＬＢ  三共電気株式会社）、２９０ｎｍから３１０ｎｍの波長領域を含む紫外線を発する蛍光ランプ（ＵＶ−Ｂランプ、型式：ＧＬ４Ｅ  三共電気株式会社製）等である。
【００１３】
（７）防藻成分
本発明は、基材の表面上に繁殖する藻の多寡を指標に防藻効果を評価する試験方法である。基材自体に由来する防藻効果であっても、基材表面上の防藻成分由来の防藻効果であっても評価することができる。
防藻成分は、無機物であっても有機化合物であってもよい。
【００１４】
（８）光触媒
本発明は、用いるフィルムと包装体の選択により、防藻成分が光触媒であっても評価することができる。光触媒は、太陽や蛍光灯等の光が当たることで、その表面で強力な酸化力を生じ、接触してくる有機化合物や細菌等を除去することができる環境浄化材料である。
光触媒の具体例としては、ビストレーターＬ（日本曹達社製）、ＳＴ−Ｋ２２１（石原産業社製）、ＳＴＳ−０１（石原産業社製）等がある。
【００１５】
（９）藻類
試験に用いる藻類の種類に特に制限はない。代表的な藻類としては、藍藻類に分類されるアナベナ属（Anabaena）、ホルミディウム属（Hormidium）の藻類、緑藻類に分類されるクロレラ属（Chlorella）、ケレブソルミディウム属（Klebsormidium）、デスモコッカス属（Desmococcus）の藻類等である。
【００１６】
（１０）培養液
藻類の培養に用いる培地の組成は、一般に用いられるものでよい。代表的な培地としてＭｙｅｒｓ−４ＮＡ５培地が挙げられる。本培地は、無機成分からなるものであり、培地１Ｌ中に、ＫＮＯ３を５．０ｇ、ＫＨ２ＰＯ４を１．２５ｇ、ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏを２．５ｇ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏを２．８ｍｇ、Ｈ３ＢＯ３を２．８５ｍｇ、ＭｎＣｌ２・４Ｈ２Ｏを１．８１ｍｇ、ＺｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏを０．２２ｍｇ、ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏを０．０７８ｍｇ、３（ＮＨ４）２Ｏ・７ＭｏＯ３・４Ｈ２Ｏを０．１７１ｍｇ、それぞれ含み、硫酸又はＮａＯＨでｐＨを５．８から６．５に調製したものである。
試験前に藻類は、温度２５±２℃、蛍光灯を連続照射して、６８０ｎｍの吸光度（ＡＢＳ）が０．２以上となるように培養しておく。
【００１７】
（Ｂ）操作手順
本試験方法の操作手順について説明する。
試験に用いる材料及び器具は、アルカリ又は中性洗剤で丁寧に洗浄し、水で十分すすぎ、乾燥してから乾熱殺菌又は高圧蒸気殺菌したものを用いる。
（１）工程１）
第一の工程は、平面状の基材を平底の容器内に設置し、続いて、該基材表面上に藻の培養液の薄層を形成するに十分な量の藻の培養液を、基材表面に滴下する工程である。
基材の全面は、エタノールを吸収させた局方ガーゼ又は脱脂綿で軽く２〜３回拭いた後、十分に乾燥する。これらの処理をすることによって、基材の軟化、表面の塗装の溶解、成分の溶出などの変化が起こり、これらが原因で試験結果に影響を及ぼすと判断される場合は、他の適切な方法を用いて清浄化するか、又は清浄化せずにそのまま試験に用いる。
滴下する藻の培養液の量は、基材の大きさに合わせて適宜調整する。基材の大きさが５０ｍｍ×５０ｍｍであれば０．８ｍＬが適量である。
【００１８】
（２）工程２）
第二の工程は、基材表面を覆うに十分な大きさの無色透明なフィルムを、滴下した培養液上に被せ、培養液がフィルム全体にいきわたるように押さえつけて、該基材とフィルムの間に藻の培養液の薄層を形成する工程である。
フィルムの大きさは、基材の大きさに合わせて適宜調整する。基材の大きさが５０ｍｍ×５０ｍｍであれば、４０ｍｍ×４０ｍｍが適当である。
通常は、表面張力によりフィルムと基材が培養液を介して密着する。そして、フィルムの端まで培養液が行き渡るようにフィルムの上から押さえつければよい。
このフィルムは、あらかじめ裁断したものをエタノールで拭くか、又は滅菌済みのフィルムを無菌的に裁断したものを用いる。
【００１９】
（３）工程３）
第三の工程は、容器を、無色透明の包装体内に封入する工程である。
多検体による試験を行う場合は、ひとつの包装体にまとめて封入することもできるが、容器毎にひとつの包装体に封入することが好ましい。
【００２０】
（４）工程４）
第四の工程は、容器を封入した包装体を可視光灯下に設置し、藻を培養する工程である。
培養は、温度２５±２℃、蛍光灯を連続照射すればよい。その際、周囲からの光を遮断することができる装置内で行うことがよい。培養の期間は、１週間〜４週間であるが、１０日程度経過すれば十分に評価することができる。
【００２１】
（５）工程５）
第五の工程は、所定の期間培養後、培養液中の藻の量を測定する工程である。
厳密な評価が必要でない場合は、目視で基材表面の藻の多寡を観察すればよい。精度を求める場合は、分光測色法を用いればよい。分光測色法では、分光測色計又は分光測色器（spectrophotometer）のいずれかを用いればよい。
【００２２】
（Ｃ）光触媒を用いた試験方法
基材が光触媒を含有する基材である場合、基材表面を覆うフィルム及び包装体は、ポリエチレン製のものを用いる。さらに、工程４）においては、紫外光灯を併用する。
陸上の構造物において、藻の繁殖が問題となるのは、陽当りの悪い日陰か、構造物の北側等である。その辺りの紫外線の放射照度はおよそ０．１ｍＷ／ｃｍ２であることから、基材表面も０．１ｍＷ／ｃｍ２の照度となるように調整することがよい。
【実施例】
【００２３】
以下に本発明の実施例を示すが、これらの実施例は本発明の技術的範囲を限定するものではない。
（基材の調製例１）
１）光触媒の調製
酸化銅（Ｉ）５ｇ（和光純薬社製）をイソプロピルアルコール１０００ｇに懸濁させ、ビーズミルで粉砕し、酸化銅（Ｉ）分散体を得た。これに、アナターゼ型酸化チタン（ＦＰ−６、昭和電工セラミックス社製）４５ｇを加え、固形分５質量％の可視光応答型銅担持二酸化チタン光触媒スラリーを得た。
２）接着層の形成
シリコン含量３質量％のアクリル−シリコン樹脂を２０質量％含有する酢酸エチル−エタノール混合溶媒に、ポリシロキサン（コルコート（株）製メチルシリケート５１）をアクリル−シリコン樹脂に対して３０質量％と、界面活性剤とを添加して混合した溶液を、接着層塗布液とした。
ポリエステル製基布の両面にポリ塩化ビニルを貼付し、上面に可塑剤移行防止層を設け、テント地キャンバスを得た。さらに、可塑剤移行防止層上に、接着層塗布液をバーコーターで塗布し、６０℃で３０分乾燥して接着層を設けた。
３）光触媒担持シート（本発明の基材に相当する。）の作成
硝酸酸性とした６０％変性アルコール水溶液に、各最終含有量が、上記の光触媒４質量％、シリカゾル（固形分として）３．８質量％、硝酸アルミニウム０．２質量％となるように分散させ、光触媒塗布液とした。
接着層を設けたテント地キャンバスに、光触媒層の乾燥膜厚が１μｍとなるように光触媒塗布液をバーコーターで塗布し、９０℃で乾燥して光触媒層とし、光触媒担持シートを得た。
【００２４】
（基材の調製例２）
実施例１の光触媒に代えて、紫外線応答型二酸化チタン光触媒（ＳＴＳ−０１、石原産業社製）を使用した他は、実施例１と同様にして光触媒担持シートを得た。
【００２５】
（防藻試験）
前記基材の調製例により得られた光触媒担持シート（５０ｍｍ×５０ｍｍ、各２連）をシャーレに置床し、下記の４種の藻類からなる培養液を光触媒担持シートの片面に０．８ｍｌ滴下した。光触媒担持シートに滅菌済みのポリエチレンフィルム（４０ｍｍ×４０ｍｍ）を密着させ、チャック付ビニル袋で密封した。これにブラックライトブルーランプ（０．１ｍＷ／ｃｍ２）２灯及び蛍光灯（１０００  ｌｘ）１灯で光照射しながら２５±１℃で、表１に示した一定期間培養した。
供試した藻類：
Anabaena variabilis Kutzing ex Bornet et Flahauit（ＮＩＥＳ-２０９５）
Chlorella vulgaris Beijerinck var. vulgaris（ＮＩＥＳ-６８６）
Klebsormidium flaccidum（ＩＡＭＣ-１１７）
Desmococcus sp.
一定期間培養後に、各光触媒担持シート上の藻の繁殖量を目視にて判定した。判定基準は以下の通りとした。
−：シート上に藻の繁殖なし
±：シート上に藻の繁殖が僅か
＋：シート上に藻の繁殖が小
＋＋：シート上に藻の繁殖が中
＋＋＋：シート上に藻の繁殖が大
結果を表１に示した。
【００２６】
【表１】
2018150278.tif 000002