JP5639806B2 - 防蟻性を有する発泡樹脂成形体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
断熱材等として使用される樹脂発泡成形体を白蟻が好んで食害侵入し、周辺木部等を加害し、ひどい場合は住宅が崩壊する恐れもある。この為、従来防蟻製剤としてクロルピリホス、ホキシム等の有機リン系殺虫剤、カーバメート系殺虫剤、ピレスロイド系殺虫剤を発泡ビーズに塗布又は含浸させた樹脂発泡成形体等の技術が開示されている(特許文献4〜6参照)。
泡粒子と混合して付着させる方法は、予備発泡粒子に対する防蟻性物質又は防蟻製剤の付着力が欠け実用にならない。
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたもので、水をベースとする安定性の高い防蟻製剤を混入させた防蟻性の樹脂発泡体及びその製造方法を提供することを目的とする。
2.防蟻製剤中の防蟻薬剤が、予備発泡粒子100重量部に対して0.01〜1.0重量部であることを特徴とする防蟻性を有する発泡樹脂成形体。
3.防蟻製剤中の防蟻薬剤が、予備発泡粒子100重量部に対して0.01〜0.05重量部であることを特徴とする防蟻性を有する発泡樹脂成形体。
4.防蟻製剤中の防蟻薬剤が、シラフルオフェン、及びまたは、イミダクロプリドであることを特徴とする発泡樹脂成形体。
5.防蟻製剤中の防蟻薬剤がシラフルオフェン及びイミダクロプリドよりなり、シラフルオフェンとイミダクロプリドの配合割合が、シラフルオフェン/イミダクロプリドとしたときに、10〜90質量%/90〜10質量%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発泡樹脂成形体。
6.シラフルオフェンとイミダクロプリドを混合させた防蟻製剤を、予備発泡粒子に噴霧して付着させた後、熟成・乾燥することにより固着することを特徴とする発泡樹脂成形体。
7.イミダクロプリド製剤を予備発泡粒子に噴霧して付着させた後、熟成・乾燥し、さらに、シラフルオフェン製剤を予備発泡粒子に噴霧して付着させた後、熟成・乾燥することにより固着することを特徴とする発泡樹脂成形体。
8.難燃剤を含有することを特徴とする発泡樹脂成形体。
9.防蟻性を有する発泡樹脂成形体が12〜50Kg/m3の密度を有する発泡体であ
ることを特徴とする発泡樹脂成形体。
10.防蟻製剤がマイクロカプセル化していることを特徴とする発泡樹脂成形体。
11.1または2種以上の防蟻製剤を攪拌する工程と、発泡性樹脂粒子を予備発泡させる工程と、該攪拌された防蟻製剤と予備発泡させた該発泡性樹脂粒子とを流動させる攪拌装置と攪拌スクリューを有する被覆装置内において、該予備発泡させた発泡性樹脂粒子表面に防蟻製剤を被覆する工程と、該被覆された予備発泡粒子を発泡成型する工程とからなることを特徴とする、薬剤含有発泡樹脂成形体の製造方法。
12.上記製造方法に使用するための、攪拌された防蟻製剤と予備発泡させた発泡性樹脂粒子とを流動させる攪拌装置と、攪拌スクリューを有する被覆装置。
13.上記攪拌された防蟻製剤と予備発泡させた発泡性樹脂粒子とを流動させる攪拌装置が粒子を空中に流動させる気送攪拌装置であり、攪拌スクリューが逆円錐型被覆槽にほぼ接するように上下するヘリカルリボン型攪拌スクリューであることを特徴とする被覆装置。
さらに、初めにイミダクロプリドを塗布乾燥後、数日置いて熟成・乾燥し、さらに、シラフルオフェンを塗布してから熟成・乾燥してもよい。
1.本発明の方法により、予備発泡粒子を本発明の被覆装置(混合攪拌槽)内で撹拌(流動)させながら、予備発泡粒子に濃度の低い防蟻製剤を噴霧、噴射(シャワー)することにより、予備発泡粒子表面に防蟻製剤を均一に付着することができる。
2.防蟻製剤付着粒子を発泡成型することにより付着量の安定した成形体ができる。そのため加熱発泡しても、実用に耐える濃度を維持できる。
3.本発明の製造方法により最少の防蟻薬剤量で充分な効果を発揮する防蟻製剤入り断熱材ができる。すなわち製造工程における防蟻製剤の減耗率が小さく経済的であり、また、人体にも安全である。
4.予備発泡粒子に防蟻製剤を薄くコーティングすることにより表面の薬剤濃度が均一になり、さらに、樹脂発泡体の内部においては、個々の樹脂発泡体の表面に薬剤が塗布され封じ込められるために、長時間にわたりその効果を持続することができる。
5.2種以上の混合防蟻製剤を用いることにより、適宜の効果持続時間や性能を自由に確保することができる。例えば、即効性薬剤と遅効性薬剤の組合せにより長時間、高い防蟻効果を持続させることができる。
また、充分な防蟻効果を発揮するために、防蟻製剤の粒径を微細化することも必要である。微細化して高濃度の防蟻製剤とするためには、防蟻製剤の粒径を10μm以下にすることが望ましい。
少ない量の薬剤で多大な効果を発揮する事ができる。
また、初めにイミダクロプリドを塗布乾燥後、次に、シラフルオフェンを塗布してもよい。そして、本発明においては、製剤付着粒子の乾燥度が70%以上になるように熟成・乾燥するが、乾燥度が高い程、より強固な固着となる。
本発明の発泡性樹脂粒子として、例えばポリスチレン系発泡性樹脂粒子、ポリエチレン系発泡性樹脂粒子、ポリプロピレン系発泡性樹脂粒子、ポリメチルメタアクリレート系発泡性樹脂粒子、ウレタン系発泡性樹脂粒子、イソシアヌレート系発泡性樹脂粒子、メラミン系発泡性樹脂粒子、フェノール系発泡性樹脂粒子及びそれらの共重合体発泡性樹脂粒子等を用いることができる。
本発明の防蟻製剤は、防蟻薬剤として例えばイミダクロプリド(粉体で即効性)及び又はシラフルオフェン(油性で遅効性)を用いる。防蟻薬剤は、1種類のみならず、2種類以上を併用して使用することもできる。そしてこれらは、効果の長期化や安全性などの観点から、マイクロカプセル化して使用してもよい。
上記の防蟻薬剤に加えて、或いはこれらに代えて、エトフェンプロック、フルフェンプロック、ペルメトリン、ビフェントリン、トラロメスリン等のピレスロイド様及び系薬剤、クロルピリホス、ホキシム、ピリダフェンチオン、テトラクロルビンホス、フェニトロチオン、プロペタンホス等の有機リン系薬剤、フェノブカルブ、カルバミン酸エステル等のカーバメート系薬剤、アセタミプリド及びイミダクロプリド等のクロロピリジルメチル基を有する薬剤、クロム・銅・砒素化合物系薬剤、クロルナフタリン系薬剤、ヒ酸ナトリウム、ヒ酸鉛、酸性ヒ酸バリウム等の砒素化合物等を用いても良い。
防蟻製剤の製造においては、防蟻薬剤や接着剤、難燃剤の他に、適宜、分散剤や界面活性剤、その他の添加剤を加えてもよい。
さらに、着色顔料として無機系顔料、有機系顔料を防蟻製剤に微量添加することにより、有彩色防蟻製剤として使用することも可能である。
本発明に用いる、難燃剤としては、非ハロゲン系難燃剤である水和金属化合物、白雲母、金雲母、黒雲母、絹雲母等の雲母類、カオリン、滑石、沸石、ホウ砂、ダイアスポア、石膏等の鉱物類、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、二酸化珪素等の金属酸化物、炭酸カルシウム等の金属化合物、赤燐、ポリリン酸アンモニウム等のリン系化合物、窒素系化合物等に代表される無機系難燃剤(無機材料系粒子)、及びリン系、シリコーン系、窒素系の有機系難燃剤、さらには金属粉末粒子(金属材料系粒子)等を用いることができる。難燃剤は、例えば平均粒径0.05〜100μmのものを用いることが好ましい。
また、難燃剤はビーズ中に含有させても良く、その際の難燃剤としては、臭素化脂環族化合物をあげることができる。
本発明に用いる、使用可能な分散剤は特に限定されないが、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を使用できるが、これらの中でも高分子界面活性剤(高分子分散剤)を用いることが好ましい。
本発明に用いる界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤を含有することができる。水に溶解したときに、イオンの解離がなく、酸性からアルカリ性で使用でき、化学的に安定であるとの観点から、ノニオン性界面活性剤が特に好ましい。
チン−3,6−ジオール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3オールなどが挙げられる。
その他の一般的な添加剤として、着色剤、帯電防止剤、導電剤等の各種添加剤を加えてもよい。
以下に、本発明の製造方法及びその特徴を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、製造工程については図1参照。
1.本発明は、予備発泡粒子を逆円錐型の(上下を含めて撹拌)撹拌槽内に充填して防蟻製剤を噴霧し、その後、混合撹拌を一定時間行うことにより均一な防蟻製剤付着粒子を作る。さらに、サイロ等に保管し、一定期間(温風の場合は一定時間)熟成させることにより、油性分が乾燥固着し成形体は防蟻製剤の含有率の高い成形体とすることができる。また、付着させた粒子はサイロにて、1〜5日(実際は3日程度)熟成をさせた後に発泡成型する。
また、予備発泡粒子に添加して使用する防蟻製剤の量が少ないため、界面活性剤や所要の添加剤を併用して被覆を均一化し、平均化することもできる。その際に、油性の防蟻製剤の方が強い付着力を確保することができる。
予備発泡機内で予備発泡を行ったときに、含水率が5〜7%となるため、ブロアによりサイロ内に送粒して熟成・乾燥、すなわち、サイロ内を30℃〜35℃程度に加熱して12時間〜48時間、望ましくは36時間程度、通風することにより、独立気泡の復元と含水率を0%近くにする。これにより、防蟻製剤の付着性が良くなり成型品の不良が少なくなる。
最適な乾燥を得るために行った試験、すなわち、発泡粒子6Kgに防蟻製剤120g(合計6120g)を塗布した試験体をメッシュ袋に入れて、室温25〜30℃で通風して放置したものは、実測によると以下のとおりであった。
1日後 25℃ 72% 6074g 45.7g
2日後 27℃ 67% 6039g 35.6g
3日後 29℃ 44% 6020g 19.0g
4日後 26℃ 40% 6008g 11.4g
さらに防蟻製剤の粘性は、500mPas以下が望ましく、粘性がこれより強すぎると、粒子同士がくっつき塊となってしまう。また、希釈しすぎると長時間乾燥しないと排出することができなくなり問題が生じることとなる。
なお、発泡粒子内のガスが抜けると成型バランスが悪くなるため、スタートより1週間程度(7〜10日)で全ての工程を終了することが望ましい。
本発明において用いられる被覆装置は、逆円錐形となったダブルヘリカルリボンを有するリボンスクリュー型の攪拌機、すなわち、ダブルヘリカルリボン攪拌翼を有する攪拌機が望ましい。なお、被覆装置については図2参照。
本発明の被覆装置による混合攪拌により、防蟻製剤を、防蟻製剤噴霧ノズル等から噴霧して、発泡粒子表面に被覆する。混合時間は約5分程度の短時間で、均一な混合付着を行うことができる。
また、その際の計量ポンプによる防蟻製剤の噴霧量は、60〜120cc/分程度であることが望ましい。
(1)予備発泡機
発泡スチロール樹脂を所定の倍率である31倍に予備発泡させる。
缶内圧力0.01Mpaにて31倍に達するまで、105℃の蒸気で加熱し攪拌し、到達したことを計量カップにて計測確認する。
その後、サイロに送粒する。
(2)サイロ
予備発泡粒子の熟成・乾燥のために、サイロ内に18時間、33℃に加熱。通風させて格納する。サイロ内を通風することにより、防蟻製剤の水分が気化、乾燥して付着性が良くなり成型品の不良が少なくなる。予備発泡粒子の独立気泡を、減圧状態から復元させるために熟成を行う。この際に蒸気にて膨張させ含水率が5〜7%となるため、同時に乾燥する。
(3)計量器
熟成された発泡粒子を計量(2Kg)しながら、被覆装置に投入する。
(4)製剤攪拌機
防蟻製剤を投入して混合攪拌する。防蟻製剤は、10gあたり以下の組成を有するものである。
薬剤 2.50g (イミダクロプリド1.25g+シラフルオフェン1.25g)
界面活性剤 0.10g (デモールN、花王(株))
分散剤 0.04g (ノイゲンEA137、第一工業製薬(株))
水 7.36g
(5)被覆装置
上記の防蟻製剤を投入しながら混合攪拌して、発泡粒子表面に被覆する。混合時間は5分で防蟻製剤10gの均一な混合付着が行われる。
ヘリカルリボンの回転数は70回転/分とし、粒子が槽内で26回転するように攪拌する。防蟻製剤の噴霧量は90cc/分である。
(6)サイロ
発泡粒子の熟成・乾燥を行う。サイロ内を3日間30℃で通風することにより、防蟻製剤の水分が気化、乾燥して付着が良くなり、成型品への付着率が良くなる。
(7)成型機
成型機により所定の形状に成型する。
測定試料は、予備発泡粒子については、薬剤を被覆した粒子2Kgを、1m2に均一に分散したものから、ランダムに5カ所を選んで試料とし、測定後、平均値をとった。同様に、成型品(発泡板)については、1枚の発泡板(1m2程度)から、ランダムに6カ所を選んで試料とし、測定後、平均値をとった。
その結果は以下のとおりであるが、成型品の防蟻薬剤の含有率は、希釈濃度に依存し、希釈濃度の高いものほど防蟻薬剤の残存率が高くなっている。
「希釈」
2.50g/80cc 2.50g/50cc 2.50g/10cc
「発泡粒子」
2.32g 2.36g 2.40g
「成型品」
0.10g 0.38g 2.08g
(1)予備発泡機
発泡スチロール樹脂を所定の倍率である31倍に予備発泡させる。
缶内圧力0.01Mpaにて31倍に達するまで、105℃の蒸気で加熱し攪拌し、到達したことを計量カップにて計測確認する。
その後、サイロに送粒する。
(2)サイロ
予備発泡粒子の熟成・乾燥のために、サイロ内に18時間、30℃に加熱。通風させて格納する。サイロ内を通風することにより、防蟻製剤の水分が気化、乾燥して付着性が良くなり成型品の不良が少なくなる。予備発泡粒子の独立気泡を、減圧状態から復元させるために熟成を行う。この際に蒸気にて膨張させ含水率が5〜7%となるため、同時に乾燥する。
(3)計量器
熟成された発泡粒子2Kgを計量しながら、被覆装置に投入する。
(4)製剤攪拌機
第1の防蟻製剤を投入して混合攪拌する。防蟻製剤は、10gあたり以下の組成を有するものである。
薬剤 1.25g (イミダクロプリド)
界面活性剤 0.10g (デモールN、花王(株))
分散剤 0.04g (ノイゲンEA137、第一工業製薬(株))
水 8.61g
(5)被覆装置
上記第1の防蟻製剤を投入しながら混合攪拌して、発泡粒子表面に被覆する。混合時間は5分で防蟻製剤10gの均一な混合付着が行われる
ヘリカルリボンの回転数は、70回転/分とし、粒子が槽内で26回転するように攪拌する。防蟻製剤の噴霧量は、90cc/分である。
(6)サイロ
発泡粒子の熟成・乾燥。サイロ内を3日間30℃で通風することにより、防蟻製剤の水分が気化、乾燥して付着が良くなり、成型品への付着率が良くなる。
(7)計量器
第1の防蟻製剤を被覆された発泡粒子を計量しながら、被覆装置に投入する。
(8)製剤攪拌機
第2の防蟻製剤を投入して混合攪拌する。防蟻製剤は、10gあたり以下の組成を有するものである。
薬剤 1.25g (シラフルオフェン)
界面活性剤 0.10g (デモールN、花王(株))
分散剤 0.04g (ノイゲンEA137、第一工業製薬(株))
水 8.61g
(9)被覆装置
第2の防蟻製剤を投入しながら混合攪拌して、発泡粒子表面に被覆する。
(10)サイロ
発泡粒子の熟成・乾燥。サイロ内を3日間30℃で通風することにより、防蟻製剤の水分が気化、乾燥して付着が良くなり、成型品への付着率が良くなる。
(11)成型機
成型により所定の形状に成型する。
本発明によって、発泡粒子表面に、防蟻薬剤が均一に付着していることを確認するために、様々なタイプの試験体を用いて以下の試験を行った。
(薬剤量) 3は、0.7g/10cc
4は、0.5g/10cc
噴霧量: (60秒当たり100cc)
1は、12秒、20cc
2は、9.6秒、16cc
3は、12秒、20cc
4は、12秒、20cc
測定方法:UV法、高速液体クロマトグラフィーHPLC
測定装置:HPLC(日立製 L−6000)
HPLCカラム:CHEMCOSORB 5−ODS−H (4.6X150(W))
(シリカゲルにオクタデシルシランを化学的に結合したもの)
HPLC検出器:UV (検出波長 254nm)
[防蟻効力試験]
処理試験体の平均死虫率及び平均質量減少率で示す。
2.試料
防蟻剤の適当量を採取し、指定された溶媒により指定濃度に調整する。
3.供試虫
試験に供するシロアリは、イエシロアリとする。
試験体は処理試験体と、無処理試験体の2種類とする。試験体の個数はそれぞれ5個とする。ビーカーに入れた試験片を真空デシケーターの中に入れて減圧し、試料を吸収させながら常圧に戻し、しばらく放置する。その後、試料中から試験片を取り出し、これを軽く布でぬぐい、直ちにその質量 (m2) を0.01gまで量り、これを処理試験体とする。木材片の試料吸収率は、次式によって算出する。
試料吸収率(%) = m2−m1/m1×100
処理試験体は、試験片の試料吸収率が、水溶性試料及び乳化性試料にあっては、(250±10)%、油性及び油溶性試料にあっては (200±10)%の吸収率をもったものを規定個数選び出し、20日間以上室温に放置したものとする。
耐侯操作は溶脱操作と揮散操作を交互に10回繰り返すものとする。
溶脱操作は、試験体をビーカーに入れ、試験体容積の10倍量の脱イオン水を加え、試験体を水面下に沈め、マグネチックスターラーを用い、25±3℃で回転子を毎分450回転させ、8時間撹拌する。撹拌操作は、溶脱操作を行った試験体を、直ちに温度60±2℃の循環式乾燥機中に16時間静置する。なお一つの循環式乾燥機中には1種類の薬剤として他の薬剤の影響を避ける。
飼育容器としては直径8cm、高さ6cmのアクリル樹脂製円筒の一部に、硬石膏を厚さ約5mmに固めたものを用い、これをあらかじめ脱脂綿100gに水130mlを加えた湿潤綿を約1cmの厚さに敷きつめた蓋付き容器の中に置く。蓋には通気のため小孔をあけておく。
飼育容器は、温度28±2℃の暗所に21日間静置する。試験期間中は良く観察し、死亡したシロアリを数える。またシロアリの試験体に対する行動状況も観察し、試験期間中に死亡したシロアリは容器から取り出す。
21日経過したら試験体を飼育容器より取り出し、試験体表面の付着物をていねいに取り除き、室温で1日間風乾後、60±2℃で48時間乾燥し、約30分間デシケーターに放置した後その質量(W2)を0.01gまで量る。
シロアリ職蟻の死亡頭数を記録する。ただし、試験期間中にシロアリが全数死亡した場合はその日数を記録する。
次式により試験体の質量減少率を算出し、処理試験体、無処理試験体ごとに5個の平均質量減少率を求める。
平均質量減少率(%) = W2−W1/W1×100
次式により死虫率を算出し、平均死虫数を求める。
平均死虫率(%) =死虫数/150×100
処理試験体の平均質量減少率が、3.0%未満であるとき、防蟻剤の防蟻性能あり、とする。
なお、試験の対象とした防蟻剤、及び、発泡体は以下のとおりである。
防蟻剤 イミダクロプリド + シラフルオフェン
発泡体 発泡ポリスチロール板(100g)
2.サイロ
3.計量器
4.製剤攪拌機
5.被覆装置
6.サイロ
7.計量器
8.製剤攪拌機
9.被覆装置
10.サイロ
11.成型機
12.ダブルヘリカルリボン攪拌翼
13.予備発泡粒子
14.防蟻製剤噴霧ノズル
Claims (10)
- 攪拌装置と攪拌スクリューを有する被覆装置内において、予備発泡粒子を撹拌させながら、予備発泡粒子に、防蟻薬剤を含有し接着剤を含有しない防蟻製剤を噴霧し、その粒子表面に防蟻製剤を均一に付着させた後、
サイロ内において25〜30℃で1〜5日間熟成・乾燥させて該予備発泡粒子に該防蟻製剤を固着し、
さらに該予備発泡粒子を発泡成型することを特徴とする防蟻性を有する発泡樹脂成形体。 - 防蟻製剤中の防蟻薬剤が、予備発泡粒子100重量部に対して0.01〜1.0重量部であることを特徴とする防蟻性を有する請求項1記載の発泡樹脂成形体。
- 防蟻製剤中の防蟻薬剤が、シラフルオフェン及びまたはイミダクロプリドであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の発泡樹脂成形体。
- 防蟻製剤中の防蟻薬剤がシラフルオフェン及びイミダクロプリドからなり、シラフルオフェンとイミダクロプリドの配合割合が、シラフルオフェン/イミダクロプリドとしたときに、10〜90質量%/90〜10質量%であることを特徴とする請求項1〜3のいず
れか1項に記載の発泡樹脂成形体。 - シラフルオフェンとイミダクロプリドの混合物を含む防蟻製剤を、予備発泡粒子に噴霧して付着させた後、熟成・乾燥することにより固着することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発泡樹脂成形体。
- イミダクロプリド製剤を予備発泡粒子に噴霧して付着させた後、熟成・乾燥し、さらに、シラフルオフェン製剤を予備発泡粒子に噴霧して付着させた後、熟成・乾燥することにより固着することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の発泡樹脂成形体。
- 難燃剤を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の発泡樹脂成形体。
- 防蟻性を有する発泡樹脂成形体が12〜50Kg/m3の密度を有する発泡体であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の発泡樹脂成形体。
- 防蟻製剤がマイクロカプセル化していることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の発泡樹脂成形体。
- 1または2種以上の防蟻製剤を攪拌する工程と、発泡性樹脂粒子を予備発泡させる工程と、該攪拌された防蟻薬剤を含有し接着剤を含有しない防蟻製剤と予備発泡させた該発泡性樹脂粒子とを流動させる攪拌装置と攪拌スクリューを有する被覆装置内において、該予備発泡させた発泡性樹脂粒子表面に防蟻製剤を被覆する工程と、防蟻製剤を表面に被覆された該発泡性樹脂粒子を熟成・乾燥させて防蟻製剤を固着する工程と、該防蟻製剤が固着された予備発泡粒子を発泡成型する工程とからなることを特徴とする、請求項1記載の発泡樹脂成形体の製造方法。
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