JP2005187353A

JP2005187353A - 有害生物駆除材及びその製法

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Publication number: JP2005187353A
Application number: JP2003428563A
Authority: JP
Inventors: Minoru Morioka; 実盛岡
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2023-12-25
Also published as: JP5072168B2

Abstract

【課題】雑菌、カビ、及び白蟻等の有害生物を駆除する有害生物駆除材とその製造方法を提供する。
【解決手段】CaO-Al₂O₃-B₂O₃系水和物を含有する有害生物駆除材。本発明の有害生物駆除材を使用することにより、母材に優れた抗菌・抗カビ性及び防白蟻性等を付与することができる。また、従来の抗菌・抗カビ性及び防白蟻性を有する物質の課題であった、セメントの水和硬化や強度発現への影響が少ない等の効果を奏するため、例えば、セメント・コンクリートに混和する方法、樹脂、プラスチック、又は塗料等に添加する方法、木材チップと混ぜてそれを成形し、抗菌・抗カビ性及び防白蟻性を有する擬似木材とする方法等で雑菌、カビ、及び白蟻等の有害生物を駆除する有害生物駆除材用途に適する。
【選択図】なし

Description

本発明は、セメント、樹脂、又は塗料等に添加して使用する有害生物駆除材及びその製造方法に関する。本発明における部や％は特に規定しない限り質量基準で示す。本発明で言うセメント・コンクリートとは、セメントペースト、モルタル、及びコンクリートを総称するものである。

抗菌・抗カビ性物質として、また、白蟻等の有害生物駆除に用いられる物質として、ホウ酸が知られている。ホウ酸は水に対する溶解度が高い物質であり、雨水等で容易に流されるため、長期にわたって抗菌・抗カビ性等の有害生物駆除効果を持続させるためには、有効成分であるホウ酸を母材に固定する必要があった。

ホウ酸を不溶性又は難溶性物質中に固定し、抗菌・抗カビ性及び防白蟻性を持続させる方法としてカルシウムボレートを用いる方法や、カルシウムボレート及び酸化カルシウムを含有する組成物を用いる方法が知られている（特許文献１参照）。特許文献１記載の発明は、コレマナイトを焼成することにより得られる物質を利用するものである。

取り扱いの観点から見ると、特許文献１に記載されたカルシウムボレートや、さらに酸化カルシウムを含有する物質をセメント・コンクリートに混和して、抗菌・抗カビ性及び防白蟻性を付与する方法も考えられるが、セメント・コンクリートの凝結遅延が著しく、硬化不良を生じる場合があるため、実用化までには至っていない。

今日では、高い抗菌・抗カビ性及び防白蟻性を有し、その効果の持続性があり、かつ、取り扱いやすさの観点から、セメント・コンクリートやプラスチックや塗料等と混和可能な抗菌・抗カビ性及び防白蟻性を有する有害生物駆除材の開発が強く求められている。

特開2002-20210号公報

雑菌、カビ、及び白蟻等の有害生物を駆除する有害生物駆除材を提供する。

本発明はCaO-Al₂O₃-B₂O₃系水和物を含有する有害生物駆除材であり、該有害生物駆除材の製法であり、CaO、Al₂O₃、及びB₂O₃を含有する化合物を水中で反応させることを特徴とする該有害生物駆除材の製造方法である。

本発明の有害生物駆除材を使用することにより、優れた抗菌・抗カビ性及び防白蟻性等を付与することができ、従来の抗菌・抗カビ性及び防白蟻性を有する物質の課題であった、セメントの水和硬化や強度発現への影響が少ない等の効果を奏する。

CaO-Al₂O₃-B₂O₃系水和物とは、CaO、Al₂O₃、B₂O₃を主成分とする結晶性水和物又は非晶質性の水和物を総称するものであり、特に限定されない。通常、CaO-Al₂O₃-B₂O₃系水和物の組成は、CaO／Al₂O₃モル比が4〜6で、B₂O₃／Al₂O₃モル比が1/2〜2の範囲にある。CaO-Al₂O₃-B₂O₃系水和物の代表としては、4CaO・Al₂O₃・1/2B₂O₃・12H₂Oや6CaO・Al₂O₃・2B₂O₃・39H₂Oが知られている。

CaO-Al₂O₃-B₂O₃系水和物は、カルシウムアルミネートとホウ酸やその塩、必要に応じて水酸化カルシウム及び／又は酸化カルシウムとを水中で反応させる方法により、あるいは、水酸化カルシウム及び／又は酸化カルシウムと、アルミン酸アルカリ金属塩と、ホウ酸やその塩を水中で反応させる方法等により合成することが可能である。また、CaO-Al₂O₃-B₂O₃系ガラスの微粉末を充分に水和させることによっても得られる。

CaO-Al₂O₃-B₂O₃系水和物は、それぞれの原料の配合割合や濃度、反応温度、反応時間等を変化させることによって、様々な組成のCaO-Al₂O₃-B₂O₃系水和物を合成することが可能である。例えば、4CaO・Al₂O₃・1/2B₂O₃・12H₂Oは、ホウ酸濃度がやや低い条件で生成しやすく、反応温度は高い条件でも生成しやすい。一方、6CaO・Al₂O₃・2B₂O₃・39H₂Oは、ホウ酸濃度が比較的濃い条件で生成しやすく、反応温度はやや低い方が生成しやすい。

有害生物駆除材は、様々な方法で広範に利用することができる。例えば、有害生物の活動場所に散布する方法、セメント・コンクリートに混和して用いる方法、樹脂やプラスチックに添加して用いる方法、木材チップと混ぜて成形して抗菌・抗カビ性、及び防白蟻性を有する擬似木材とする方法等が挙げられる。

有害生物駆除材の使用量は、目的や用途によって一義的に決定されるものではなく、特に限定されないが、例えば、セメント混和剤として使用する場合や樹脂添加剤として使用する場合は、セメントやプラスチックや塗料等の母材100部中、1〜30部の範囲で混和することが好ましい。添加量が少ないと十分な抗菌・抗カビ性及び防白蟻性が得られない場合があり、過剰に添加するとセメントの硬化阻害や樹脂の強度低下等が生じる場合がある。

セメントは、普通、早強、超早強、低熱、及び中庸熱等の各種ポルトランドセメント、これらのポルトランドセメントに高炉スラグ、フライアッシュ、又はシリカを混合した各種混合セメント、石灰石粉末等を混合したフィラーセメント、都市ゴミ焼却灰や下水汚泥焼却灰を原料として製造された環境調和型セメント（エコセメント）、並びにアルミナセメント等が挙げられ、これらのうちの一種又は二種以上が使用可能である。

本発明の有害生物駆除材は、公知の抗菌・抗カビ性及び防白蟻性を有する物質を本発明の目的を実質的に阻害しない範囲で併用することができる。その具体例としては、モンモリロナイトやカオリナイト等に代表されるベントナイト類、クリノプチロライトやモルデナイトに代表されるゼオライト類、セピオライト、ハイドロタルサイト類、アパタイト類等に抗菌性金属を担持させたもの、及び、ガラスに抗菌性金属を含有させたもの等が挙げられる。

各種の有害生物駆除材を表１に示す割合でセメントに混合してモルタルを調製した。モルタル配合はJIS R 5201に準じて調製した。ただし、有害生物駆除材は細骨材であるJIS標準砂に置換して配合した。このモルタルの凝結時間、圧縮強さ、長さ変化率、カビ抵抗性及び防白蟻性を評価した。結果を表１に併記する。

＜使用材料＞
セメント：早強ポルトランドセメント、市販品の３種混合品、比重3.14。
有害生物駆除材イ：4CaO・Al₂O₃・1/2B₂O₃・12H₂Oを主体。水酸化カルシウム１モルと、3CaO・Al₂O₃１モルと、ホウ酸１モルを混合して水／粉体比100%で水和させて合成。
有害生物駆除材ロ：6CaO・Al₂O₃・2B₂O₃・39H₂Oを主体。水酸化カルシウム5モルと、CaO・Al₂O₃１モルと、ホウ酸２モルを混合して水／粉体比100%で水和させて合成。
有害生物駆除材ハ：有害生物駆除材イ50部と有害生物駆除材ロ50部の混合物。
有害生物駆除材ニ：市販のホウ酸。
有害生物駆除材ホ：天然コレマナイトの粉末、CaO・B₂O₃・5H₂O組成、ブレーン比表面積3,000cm²/g、B₂O₃含有量46%。
有害生物駆除材ヘ：焼成コレマナイトの粉末、非晶質、ブレーン比表面積3,000cm²/g、B₂O₃含有量59%。

＜測定方法＞
凝結時間：ASTM C 403に準じて終結時間を測定。
圧縮強さ：JIS R 5201に準じて、材齢28日の圧縮強さを測定。
カビ抵抗性試験：縦30×横30×高さ3cmのモルタル硬化体を作製し、30℃・炭酸ガス濃度5%・相対湿度60%の条件で７日間炭酸化させた。このモルタル硬化体表面に、カビ種Ａ（クラドスポリウム・クラドスポリオイデス）とカビ種Ｂ（アスペルギルス・ニゲル）の胞子懸濁液を塗布し、4週間にわたってカビ抵抗性試験をJIS Z 2911に準じて行った。カビ抵抗性の×は1/3を越える面積にわたってカビ発生、△は1/3以下の面積においてカビ発生、○はカビの発生なし。
防白蟻性試験：縦30×横30×高さ3cmのモルタル硬化体を作製し、30℃・炭酸ガス濃度5%・相対湿度60%の条件で7日間炭酸化させ、表面を中性化した。このモルタル硬化体の上面中心部分に湿った木材を置いて、アクリル製のボックス中に設置した。白蟻200匹をアクリル製のボックス中に放して観察した。防白蟻性の×は白蟻が木材に群がった、△は小数の白蟻が木材に近づいた、○は白蟻が近づかなかった。

注：(1)実験No.1-4の−印は硬化体を得ることができなかったために評価しなかった。

本発明の有害生物駆除材を使用することにより、優れた抗菌・抗カビ性及び防白蟻性等を付与することができる。また、従来の抗菌・抗カビ性及び防白蟻性を有する物質の課題であった、セメントの水和硬化や強度発現への影響が少ない等の効果を奏するため、例えば、セメント・コンクリートに混和する方法、樹脂、プラスチック、又は塗料等に添加する方法、木材チップと混ぜてそれを成形し、抗菌・抗カビ性及び防白蟻性を有する擬似木材とする方法等で雑菌、カビ、及び白蟻等の有害生物を駆除する有害生物駆除材用途に適する。

Claims

CaO-Al₂O₃-B₂O₃系水和物を含有する有害生物駆除材。
CaO-Al₂O₃-B₂O₃系水和物のCaO／Al₂O₃モル比が4〜6であり、B₂O₃／Al₂O₃モル比が1/2〜2であることを特徴とする請求項１記載の有害生物駆除材。
CaO-Al₂O₃-B₂O₃系水和物が4CaO・Al₂O₃・1/2B₂O₃・nH₂O及び／又は6CaO・Al₂O₃・2B₂O₃・nH₂O(但しnは正数)であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の有害生物駆除材。
CaO、Al₂O₃、及びB₂O₃を含有する化合物を水中で合成することを特徴とする請求項１〜３のうちの１項に記載の有害生物駆除材の製造方法。