特開 2024-85228 防蟻処理剤及び防蟻処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024085228

(43)【公開日】2024-06-26

(54)【発明の名称】防蟻処理剤及び防蟻処理方法

(51)【国際特許分類】

   A01N 59/00 20060101AFI20240619BHJP

   A01P 7/04 20060101ALI20240619BHJP

   A01N 29/02 20060101ALI20240619BHJP

   B27K 3/02 20060101ALI20240619BHJP

   B27K 3/32 20060101ALI20240619BHJP

【ＦＩ】

A01N59/00 Z

A01P7/04

A01N29/02

B27K3/02 B

B27K3/32

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022199640

(22)【出願日】2022-12-14

(71)【出願人】

【識別番号】501421269

【氏名又は名称】株式会社アムズ

(74)【代理人】

【識別番号】100114661

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 美洋

(72)【発明者】

【氏名】眞子 孝

【テーマコード（参考）】

2B230

4H011

【Ｆターム（参考）】

2B230AA05

2B230BA03

2B230BA04

2B230BA18

2B230CA15

2B230CA30

2B230EB03

2B230EB13

4H011AC03

4H011BA02

4H011BB18

4H011BC02

(57)【要約】

【課題】本発明では、住宅の内部に使用する木材をシロアリの食害から守る防蟻を目的とし、さらに防腐機能を加えた木材向け処理剤で、長期に亘って防蟻・防腐性能の低下がなく、人・環境に安全な無機系の防蟻処理剤及び防蟻処理方法を提供するものである。
【解決手段】本発明では、木材に対して防蟻処理を施すために木材の表面に塗布する防蟻処理剤において、アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物に珪酸ソーダを添加することにした。また、木材の表面に防蟻処理剤を塗布して木材に対して防蟻処理を施すための防蟻処理方法において、防蟻処理剤は、アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物に珪酸ソーダを添加することにした。また、前記防蟻処理剤に、パーフルオロアルキル化合物を添加することにした。また、前記防蟻処理剤に、ジメチルポリシロキサンポリオキシアルキレン共重合体を添加することにした。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

木材に対して防蟻処理を施すために木材の表面に塗布する防蟻処理剤において、
アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物に珪酸ソーダを添加したことを特徴とする防蟻処理剤。

【請求項2】

パーフルオロアルキル化合物を添加したことを特徴とする請求項１に記載の防蟻処理剤。

【請求項3】

ジメチルポリシロキサンポリオキシアルキレン共重合体を添加したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の防蟻処理剤。

【請求項4】

木材の表面に防蟻処理剤を塗布して木材に対して防蟻処理を施すための防蟻処理方法において、
防蟻処理剤は、アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物に珪酸ソーダを添加したことを特徴とする防蟻処理方法。

【請求項5】

パーフルオロアルキル化合物を添加したことを特徴とする請求項４に記載の防蟻処理方法。

【請求項6】

ジメチルポリシロキサンポリオキシアルキレン共重合体を添加したことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の防蟻処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、木材に対して防蟻処理を施すための防蟻処理剤及び防蟻処理方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

木造住宅における劣化の大きな要因は、「シロアリ」と「腐朽」となっている。特に、近年、住宅の高気密・高断熱化により、「シロアリ」対策としての、現行の農薬系有機化合物防蟻処理剤による防蟻処理は、難しい課題を抱えつつある。何故なら、現在、多くで使用されている農薬系有機化合物の防蟻処理剤は、成分が数年かけて揮発・蒸散し、それが高気密・高断熱化のため室内側に拡散してしまうことになる。それを、日常吸ってしまうことにより人体に影響(害)があるとされ、その結果、化学物質過敏症によって健康を害してしまうおそれがあるからである。

【0003】

また、従来から木造家屋で用いられてきた現行の農薬系有機化合物の木材処理剤による防蟻処理では、防蟻性能が経時的に低下するため、長期に亘る対応が困難な現実がある。防蟻剤としては、上記農薬系有機化合物の防蟻剤のほか、ヒバ油や木酢液を用いた天然素材からなる防蟻剤、シリカコロイドを主成分とし加熱処理して得られたアルカリ金属珪酸塩からなる無機質ワニスが知られている(例えば、特許文献１参照)。また、上記天然素材からなる防蟻剤にあっては、耐久性が低く、長期間に亘っては白蟻からの食害を防止できないもので、また自然界に存在する発がん性を含有する場合もあり、安全性の低いものであった。さらに、上記無機質ワニスにあっては、シリカコロイドを用いて加熱する必要があるために、製造コストが高くなり、また表面膜硬度が低く、白蟻の食害に対する効果が低いものであった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平１－９１５０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明では、住宅の内部に使用する木材をシロアリの食害から守る防蟻を目的とし、さらに防腐機能を加えた木材向け処理剤で、長期に亘って防蟻・防腐性能の低下がなく、人・環境に安全な無機系の防蟻処理剤及び防蟻処理方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に係る本発明では、木材に対して防蟻処理を施すために木材の表面に塗布する防蟻処理剤において、アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物に珪酸ソーダを添加することにした。

【0007】

また、請求項２に係る本発明では、前記請求項１に係る本発明において、パーフルオロアルキル化合物を添加することにした。

【0008】

また、請求項３に係る本発明では、前記請求項１又は請求項２に係る本発明において、ジメチルポリシロキサンポリオキシアルキレン共重合体を添加することにした。

【0009】

また、請求項４に係る本発明では、木材の表面に防蟻処理剤を塗布して木材に対して防蟻処理を施すための防蟻処理方法において、防蟻処理剤は、アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物に珪酸ソーダを添加することにした。

【0010】

また、請求項５に係る本発明では、前記請求項４に係る本発明において、パーフルオロアルキル化合物を添加することにした。

【0011】

また、請求項６に係る本発明では、前記請求項４又は請求項５に係る本発明において、ジメチルポリシロキサンポリオキシアルキレン共重合体を添加することにした。

【発明の効果】

【0012】

本発明では、長期に亘って防蟻・防腐性能の低下がなく、人・環境に安全な無機系の防蟻処理剤及び防蟻処理方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】殺蟻性能試験結果（製剤原液）

【図2】殺蟻性能試験結果（製剤１０倍希釈）

【図3】殺蟻性能試験結果（各種薬剤原液）

【図4】殺蟻性能試験結果（各種薬剤１０倍希釈）

【図5】耐食試験写真

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に、本発明に係る防蟻処理剤及び防蟻処理方法の具体的な構成について図面を参照しながら説明する。

【0015】

本発明では、安全性が高く長期持続性の無機系薬剤の開発を目的とし、アモルファスシリカとリチウムのシリケート結合物による塗膜が防蟻性を有することを見出したことによる。

【0016】

まず、アモルファスシリカとリチウムのシリケート結合物を主成分とし、木材の表面にセラミックス膜を形成する耐白蟻成膜剤（防蟻処理剤）について検討した。

【0017】

この耐白蟻成膜剤は、アモルファスシリカとリチウムのシリケート結合物を主成分とし、木材表面又は発泡ウレタン材表面に、無機系のセラミックス膜を形成するものである。

【0018】

アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物としては、無水珪酸(ＳｉＯ2)と酸化リチウム(Ｌｉ2Ｏ)とを所定の条件で混合反応させてシリケート結合させたものが好適に用いられる。この場合、塗布性や表面膜硬度を考慮すると、モル比(ＳｉＯ2／Ｌｉ2Ｏ)が４.５～７.５の範囲のものが特に好ましく、主剤として含有量が５～２０重量％の割合であることが好ましい。

【0019】

また、上記耐白蟻成膜剤には、湿潤機能剤としてパーフルオロアルキル化合物を添加してもよい。

【0020】

アモルファスシリカとリチウムのシリケート結合物の塗布時の成膜性を高める意図で湿潤機能剤のパーフルオロアルキル化合物を添加した場合には、木材表面でのレベリング性を高め、耐白蟻成膜剤を木材内部により均一より良好に含浸させるため、より安定した硬化膜形成につながる。

【0021】

この場合、成膜性を考慮すると、パーフルオロアルキル化合物の含有量としては０.２～０.５重量％の割合で添加したものが特に好ましい。

【0022】

上記耐白蟻成膜剤には、バインダーとして珪酸ソーダを添加してもよい。

【0023】

高濃度のアモルファスシリカとリチウムのシリケート結合物は、塗布量が多くて膜厚となった場合、結晶結合が出来ず粉噴き状態になりやすく、膜結合不良につながり塗膜が脆くなる難点があった。

【0024】

そこで珪酸ソーダを配合した場合には、珪酸ソーダがシリケート結合物の成膜性・膜結合性を高めて、表面被覆化をより促進させるものであった。

【0025】

そのことから、珪酸ソーダはバインダーとして有効であり、木材の表面膜硬度を高め、耐白蟻成膜剤の防蟻・防腐効果と膜耐久性を向上させることができる。

【0026】

この場合、成膜性や膜結合性を考慮すると、アモルファスシリカとリチウムのシリケート結合物と珪酸ソーダの含有量に対する珪酸ソーダの割合は２０～３５％が好ましく、含有量として２～６重量％の割合で配合したものが特に好ましい。

【0027】

また、上記耐白蟻成膜剤に、浸透機能剤としてジメチルポリシロキサンポリオキシアルキレン共重合体を添加した場合には、粘度の高い珪酸ソーダの粘度を下げることにつながり、木材内部へ浸透性が高まる。

【0028】

それにより、耐白蟻成膜剤が木材内部により良好に浸透することで、木材内部や表面でのより安定した硬化膜形成につながり、耐白蟻防蟻効果を安定して発揮させることにつながる。

【0029】

この場合、浸透性や膜硬度を考慮すると、ジメチルポリシロキサンポリオキシアルキレン共重合体の含有量としては、０.１～０.４重量％の割合で添加したものが好ましい。

【0030】

また、上記耐白蟻成膜剤は、木材の内部に真空加圧注入などの含浸により、又は表面刷毛塗りなどにより、アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物を主成分とするセラミックス膜を形成することができる。

【0031】

この場合、被膜化度合いや膜硬度を考慮すると、ｍ²当り１００ｍｌ以上塗布することが望ましい。

【0032】

そして、本発明では、木材の表面又は発泡ウレタン材の表面にアモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物を主成分とするセラミックス膜を形成することができ、木材の表面を硬化させて白蟻による食害を未然に防止することができる。

【0033】

しかも、本発明では、アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物、湿潤機能剤のパーフルオロアルキル化合物、成膜性・膜結合性を高めるためのバインダーとしての珪酸ソーダ、浸透機能剤のジメチルポリシロキサンポリオキシアルキレン共重合体、それらのいずれにも蒸散作用がなく、人体に害を及ぼすことがなく、木材の表面又は発泡ウレタン材の表面に安全性の高い耐白蟻成膜を形成することができる。

【0034】

また、この耐白蟻成膜剤は、無機系セラミックス膜になるため、膜劣化がなく、長期に亘って防蟻・防腐効果が維持されることになる。

【0035】

以下に、耐白蟻成膜剤によって形成した耐白蟻成膜の試験の結果を示す。

【0036】

まず、アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物を主剤とした製剤について、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ１５７１－２０１０に規定する防蟻試験及び防腐試験を行い、防蟻効果および防腐効果について確認した。

【0037】

防蟻試験及び防腐試験は、２０mm×２０mm×１０mmの杉辺材からなる試験片を用い、試験片の内部に製剤を注入した注入処理の場合と、表面に製剤を塗布した表面処理の場合の２種類の試験を行なった。

【0038】

また、耐候操作を行った場合と、耐候操作を行わなかった場合の２種類について試験を行なった。

【0039】

ここで、製剤としては、無水珪酸と酸化リチウムをモル比(ＳｉＯ2／Ｌｉ2Ｏ)が７.５でシリケート結合させて、アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物を主剤とし、主剤を１１.５重量％、湿潤機能剤のパーフルオロアルキル化合物を０.４重量％、無機バインダーとして珪酸ソーダ３号を５.０重量％、浸透機能剤としてジメチルポリシロキサンポリオキシアルキレン共重合体を０.２重量％の割合で配合した製剤を用いた。また、無処理の木材を対称とした。

【0040】

【表1】

【0041】

その結果、表１に示すように、注入処理による防蟻試験及び防腐試験では、耐白蟻成膜剤は、イエシロアリによる質量減少率が低く、耐候操作あり、なしのどちらの場合でも、ＪＩＳ性能基準の３.０％をクリアするもので、防蟻効果が認められた。

【0042】

しかもオオウズラタケ及びカワラタケによる平均質量の減少率も低く、防腐効果も認められた。

【0043】

【表2】

【0044】

表面処理による防蟻試験及び防腐試験では、表２に示すように耐候操作なしの場合では、耐白蟻成膜剤は、イエシロアリの食害による平均質量減少率が低く、ＪＩＳ性能基準の３.０％をクリアするものであり防蟻効果が認められた。

【0045】

しかも、オオウズラタケ及びカワラタケによる平均質量減少率も低く、防腐効果も認められた。

【0046】

つぎに、耐白蟻成膜剤について、殺蟻性能試験を行ない、殺蟻効果を確認した。また、製剤を構成する主要薬剤についても、どのように防蟻性に寄与しているかを確認する意図で、製剤と同じ内容の殺蟻性能試験を個々に行なうこととした。

【0047】

殺蟻性能試験では、直径５５ｍｍの濾紙に上記製剤を０.４ｍｌ含浸させ、３０頭のイエシロアリの３週間の健康状態の変化を観察した。また、殺蟻性能試験は、製剤を原液(×1)で用いた場合(図１参照)と、１０倍希釈(×10)して用いた場合(図２参照)とでそれぞれ観察した。また、各種薬剤を原液(×1)で用いた場合(図３参照)と、１０倍希釈(×10)して用いた場合(図４参照)もそれぞれ観察した。

【0048】

その結果、製剤を原液で用いた場合と１０倍希釈して用いた場合、図１～２に示すように、いずれの場合も７日間で白蟻が１００％死滅して強い殺蟻効果が確認された。

【0049】

続いて、製剤を構成する主要薬剤についての結果を図３～４に示す。

【0050】

その結果、図３の原液(×1)に示すように、主剤のみの薬剤について殺蟻効果が確認された。さらに、湿潤機能剤のみからなる薬剤についても殺蟻効果が確認され、それは製剤と同等の７日間で白蟻を１００％死滅させる強い殺蟻効果であった。

【0051】

図４の原液(×10)においては、主剤のみからなる薬剤、湿潤機能剤のみからなる薬剤、浸透機能剤のみからなる薬剤のいずれにおいても殺蟻効果は弱いものであった。

【0052】

以上の注入処理又は表面処理による防蟻試験及び防腐試験と殺蟻性能試験の結果から、アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物に防蟻作用及び防腐作用があることが認められたが、パーフルオロアルキル化合物においても、防蟻作用及び防腐作用があることが見い出された。

【0053】

次に、以上の試験結果を得て、白蟻の巣の中で、木材をシロアリに食わせる耐食性の実証試験も試みた。

【0054】

以下に、耐白蟻成膜剤によって形成した耐白蟻成膜の実証試験の結果を示す。

【0055】

実証試験では、基材として１００ｍｍ×２００ｍｍ×１０ｍｍの杉板を用いた。

【0056】

また、実証試験では、耐白蟻成膜剤として、無水珪酸と酸化リチウムをモル比(ＳｉＯ2／Ｌｉ2Ｏ)を７.５でシリケート結合させて、アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物を生成し、主剤として１１.５重量％配合した。これにパーフルオロアルキル化合物を含有量で０.４重量％の割合で添加、無機バインダーとして珪酸ソーダ３号を５.０重量％の割合で配合、浸透機能剤としてジメチルポリシロキサンポリオキシアルキレン共重合体を０.２重量％の割合で配合したものを製剤として用いた。

【0057】

また、実証試験では、成膜方法として、基材の表面に刷毛塗りを施して、基材の表面に均等量塗布し、塗布後常温にて乾燥させてセラミックス硬化膜を形成した。

【0058】

そして、何ら表面に耐白蟻成膜を形成していない無垢の基材をＮｏ.１試料とし、表面に白蟻成膜をｍ²当り１００ｍｌの量を１回目塗布後、自然乾燥させ２回目を塗布して計２００ｍｌの量を刷毛塗りで施した基材をＮｏ.２試料とした。これら試料を白蟻の中でも特に強靭なイエシロアリが約２００００匹存在する巣の中に載置して、１週間放置した。

【0059】

その結果、図５に示すように、無垢のＮｏ.１試料では、重量が半減近くまでに激しく食害されたのに対し、Ｎｏ.２試料では、全く食害箇所が見られなかった。結果として、ｍ²当り１００ｍｌを二度塗りをすることで、基材の凹凸の木質面上に成膜不良個所もなく、表面膜厚が均一に確保されたセラミックス硬化膜となっていたためと判断される。

【0060】

以上の実証試験の結果からも、アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物を主成分とする製剤について耐白蟻効果が実証された。

【0061】

従って、アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物を主成分とする防蟻処理剤は、木材に対して防蟻処理及び防腐処理を施すために、木材の内部に注入する又は表面に塗布する防蟻処理方法における防蟻処理剤として有効に利用することができる。

【0062】

また、アモルファスシリカとリチウムとのシリケート結合物又はパーフルオロアルキル化合物のいずれか一種又はこれらの混合物を主成分とする防蟻処理剤は、木材に対して防蟻処理及び防腐処理を施すために、木材の内部に注入する防蟻処理方法における防蟻処理剤として有効に使用することができる。

【0063】

以上に説明したように、本発明に係る防蟻処理剤及び防蟻処理方法は、木材に対して防蟻処理及び防腐処理を施すために、産業上有効に利用することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】