(57)【要約】【課題】  環境や人体に優しい防蟻剤を含有するポリウレタンフォーム断熱材であって、防蟻剤を配合するにも拘わらず、発泡ウレタン本来の性能と優れた防蟻活性とを兼備し、しかも長期間に亘って優れた効果を維持し得る防蟻性断熱材を提供する。【解決手段】  ポリオール成分、イソシアネート成分、及び発泡剤からなるポリウレタンフォーム断熱材であって、天然精油から得られる防蟻剤を、前記２つの成分と発泡剤との合計量に対し、１．０〜３．０重量％となるように含む。この防蟻剤は、天然精油を内包したマイクロカプセルである。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオール成分、イソシアネート成分、及び発泡剤から得られるポリウレタンフォーム断熱材であって、
天然精油由来の防蟻剤を、前記２つの成分と発泡剤との合計量に対し、１．０〜３．０重量％となるように含むことを特徴とする防蟻性ポリウレタンフォーム断熱材。
【請求項２】
防蟻剤が、天然精油を内包したマイクロカプセルであることを特徴とする請求項１に記載の防蟻性ポリウレタンフォーム断熱材。
【請求項３】
防蟻剤が、ポリオール成分に添加されていることを特徴とする請求項１または２に記載の防蟻性ポリウレタンフォーム断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境や人体には優しいにも拘わらず、白蟻などの害虫に対しては極めて高い忌避作用を発現する防蟻性を備えたポリウレタンフォーム断熱材に関し、ポリウレタンフォーム本来の性能を保持したまま、優れた防蟻効果を有し、長期間に亘ってその効果を維持することができる防蟻性ポリウレタンフォーム断熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリウレタンフォームは、グラスウールに比べて、強度が高く、水を内包しにくいのでカビが発生しにくいうえ、経年変化が少ないことから、断熱材として広く使用されている。
このポリウレタンフォーム製の断熱材は、ボードとして、あるいは、ウレタン原料（液）を施工場所に吹付けたり注入するなどの現場施工により、建築物の壁、天井、床などに使用されている。
【０００３】
ところが、モルタル（断熱材を覆う被覆材など）やコンクリート（布基礎、べた基礎等の基礎部分など）に比べ、ウレタンに代表されるプラスチック発泡体は、白蟻などに容易に食害されることが知られている。
しかも、建築物の断熱材として使用される際には、それ自体の断熱効果によって内部が暖かいため、白蟻はもとより他の害虫にとっても絶好の侵入経路（白蟻の場合、これを「蟻道」とも言う）となりやすい。
従って、ポリウレタンフォーム断熱材における白蟻などによる食害は、今もなお無視できない問題である。
【０００４】
一般的な白蟻対策としては、従来から、薬剤を土面に散布したり、木材に薬剤を滲み込ませるなどが行われているが、外から建築物への侵入経路の１つである断熱材自体に対しても白蟻対策が必要であり、断熱材に防蟻機能があれば、断熱材における蟻道の形成を防ぐことができる。
【０００５】
これまで、ポリウレタンフォーム製の断熱材に防蟻機能を付与する方法として、例えば、防蟻剤と歴青とを含有したポリウレタンフォーム（特開昭６４−１６８６４号公報）や、マイクロカプセル化した害虫又は鼠の忌避剤を添加した防虫断熱ボード（特開平４−２０６３１号公報）などが提案されている。
しかし、これら先提案の防蟻剤や忌避剤においては、その防蟻（虫）効果については言及されているものの、環境や人体に対する無毒性についての追求はなされていない。
【０００６】
一方、特開２００４−９９５３６公報では、安全性の高い天然物由来の忌避剤を添加した害虫忌避活性接着剤やインキ等が開示されているが、この忌避剤をポリウレタン発泡体に使用した事例については記載されていない。
特に、この安全性の高い天然物由来の忌避剤をポリウレタン中に配合すると、ウレタン反応が阻害され、所望の発泡体が得られない懸念や、折角得られた発泡体が収縮する懸念などがある。
このような懸念につき、上記公報では、一切教示しておらず、ポリウレタン本来の発泡性（断熱性）や耐久性などの性能と、優れた防蟻効果とを兼備させるために、上記忌避剤をポリウレタンフォーム中にどのように配合すべきかについては、未だ充分な検討がなされていない。
【特許文献１】特開昭６４−１６８６４号公報
【特許文献２】特開平４−２０６３１号公報
【特許文献３】特開２００４−９９５３６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明では、天然精油由来の防蟻剤を使用しても、ウレタン反応が阻害されず、しかも得られる発泡体の収縮もなく、所望のポリウレタンフォームを得ることができるうえ、その本来の性能の低下を招くこともないポリウレタンフォームの技術を追求すること、そして環境や人体に優しい防蟻性を長期間に亘って維持することのできるポリウレタンフォーム断熱材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明者らは、環境や人体への安全性が高い無毒性の防蟻剤として白蟻忌避活性に優れた天然精油を使用し、この防蟻剤を、ポリウレタンフォームの原料液全体に対して最適な配合量とすることで、ポリウレタン本来の性能と、優れた防蟻効果とを兼備する防蟻性断熱材が得られることを見出した。
この知見の下で、さらに検討を進めた結果、本発明者らは、上記防蟻剤を特定の殻を用いたマイクロカプセルに内包させることで、徐放性がより高められるばかりでなく、ウレタン反応を阻害しやすい天然精油や、ウレタン反応時の反応熱により防蟻活性を失いやすい天然精油をも利用可能となることを見出した。
そして、これらの検討途上で、これら各種の天然精油は、イソシアネート成分ではなく、ポリオール成分に配合しておくことで、ウレタン反応の阻害を最小に抑えるか皆無とすることができるとともに、得られる発泡体の収縮をも最小に抑えるか皆無とすることができることをも見出している。
【０００９】
本発明は、これらの知見に基づいてなされたもので、ポリオール成分、イソシアネート成分、及び発泡剤から得られるポリウレタンフォーム断熱材であって、天然精油由来の防蟻剤を、前記２つの成分と発泡剤との合計量に対し、１．０〜３．０重量％となるように含むことを特徴とする防蟻性ポリウレタンフォーム断熱材を要旨とする。
このとき、防蟻剤は、天然精油を内包したマイクロカプセルであってもよく、また防蟻剤は、ポリオール成分に添加されていることが好ましい。
【００１０】
本発明のポリオール成分におけるポリオールとしては、分子中に１個以上の水酸基を有するポリオールであれば特に限定されず、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリマーポリオール等、通常のポリウレタンフォームの製造に使用されるものが用いられ、中でも、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールが、天然精油由来の防蟻剤を添加しているにも拘わらず、下記のイソシアネート成分との反応（すなわち、ウレタン反応）をスムーズに進行させて、所期性能を有するポリウレタンフォームを得ることができる点や、入手のしやすさ、あるいはコストの面で好ましく使用できる。
これらのポリオールは、いずれかを単独であるいは適宜の組み合わせによる２種以上を混合して使用することができる。
【００１１】
本発明におけるポリオール成分は、上記ポリオールの他に、必要に応じて、水や、難燃剤、整泡剤、触媒、染料、可塑剤、充填剤、架橋剤、防カビ剤、増粘剤、減粘剤、分散剤、界面活性剤等の各種添加剤を適宜配合して調整される。
【００１２】
本発明のイソシアネート成分におけるイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、メチレンジフェニルジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ＭＤＩ、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、水素添加ＴＤＩ、水素添加ＭＤＩ、メタキシリレンジイソシアネート等、通常のポリウレタンフォームの製造に使用されるものが用いられ、中でも、ＭＤＩが、天然精油由来の防蟻剤を添加しているにも拘わらず、上記のポリオール成分との反応（すなわち、ウレタン反応）をスムーズに進行させて、所期性能を有するポリウレタンフォームを得ることができる点や、製品フォームの性能や、入手のしやすさ、あるいはコストの面で好ましく使用できる。
また、このイソシアネート成分は、上記のイソシアネートの他に、必要に応じて、難燃剤、整泡剤、触媒、染料、可塑剤、充填剤、架橋剤、防カビ剤、増粘剤、減粘剤、分散剤、界面活性剤等の各種添加剤を適宜配合して調整される。
【００１３】
発泡剤としては、フロンガス、炭酸ガス、プロバンやペンタンなどの炭化水素ガス等の公知の発泡剤を使用することができるが、天然精油由来の防蟻剤によって本来の発泡性能を阻害されないばかりか、環境問題などを考慮して、炭化水素ガスを用いることが特に好ましい。
【００１４】
本発明では、以上のポリオール成分、イソシアネート成分、及び発泡剤との配合割合は、通常のポリウレタンフォーム断熱材におけるものと同様でよく、具体的には、重量比で、５０：１００：１〜１５０：１００：３０、好ましくは７０：１００：２〜９０：１００：１５が適している。
【００１５】
本発明の防蟻性断熱材は、以上のような割合のポリオール成分と、イソシアネート成分と、発泡剤と（以下、この２つの成分と発泡剤とを併せて「ポリウレタン原料」とも言う）を主原料とし、このポリウレタン原料と後述する防蟻剤との混合物を、例えば面材等に吹き付けることで、該面材上でポリオール成分とイソシアネート成分とが反応（すなわち、ウレタン反応を生起）し、防蟻剤、その他適宜の添加剤を含むポリウレタンフォームを、該面材に密着した状態で得ることができる。
【００１６】
この面材としては、クラフト紙等の紙、合成樹脂板、合成樹脂フィルム、金属板、金属箔、石膏ボードなどの断熱材の面材として使用される公知の面材が使用可能である。
【００１７】
そして、本発明では、防蟻性断熱材が、天然精油由来の防蟻剤を、ポリウレタン原料（ポリオール成分、イソシアネート成分、及び発泡剤）の合計量に対し、１．０〜３．０重量％となるように含むことが重要である。
防蟻剤が少なすぎれば、所望の白蟻忌避効果を得ることができないばかりか、本発明の防蟻性断熱材を一般家屋や事務所ビルあるいは居住ビルなどの断熱材として使用する場合に、これらの建造物に対して施工主が保障する期間（一般家屋では通常３０年間）に亘っての白蟻忌避効果を維持することができない場合があり、多すぎてもこの効果が飽和するのみならず、天然性油由来の防蟻剤に起因して反応阻害や発泡体の収縮などの弊害を引き起こす場合がある。
【００１８】
本発明では、防蟻剤として、天然精油由来のものを使用することで、環境や人体に対する安全性が高まり、毒性の心配がない。
しかも、天然精油は、一般的に分子量が大きく、一度ウレタン発泡体中に化学的あるいは物理的に結合すると抜け難く、流脱するおそれがないうえ、その揮散性もゆるやかであり、適度な徐放性を示し、長期間に亘って優れた白蟻忌避効果を発現する。
【００１９】
この天然精油としては、白蟻などの害虫に忌避活性を有するものであれば、特に限定されず、例えば、ヒノキチオール、ヒバオイル、コパイバオイル、カリオレフィン、ベチバー油、エレミ油、エレミリジノイド、オレンジフラワー油、ゲラニウム油、タイムホワイト油、ペニーロイヤル油、ニーム油等が挙げられ、これら天然精油のいずれか１種以上を適宜組み合わせて使用すればよい。
【００２０】
防蟻剤の添加方法については、防蟻剤を断熱材中に均一に分散させるために、少なくとも発泡反応のおきる前にポリウレタン原料液中に添加混合する必要がある。
本発明では、この防蟻剤を、イソシアネート成分ではなく、ポリオール成分に一度に、あるいは混合攪拌しながら連続的に添加することが好ましい。
すなわち、ポリオール成分と防蟻剤とをよく混合攪拌しておき、この防蟻剤含有ポリオール成分と、イソシアネート成分と、発泡剤とを、連続的に混合し、反応させ、発泡させる。
このようにすることで、天然精油から得られる防蟻剤によるウレタン反応の阻害が生じにくく、また得られる発泡体の収縮も生じにくくなる。
【００２１】
なお、発泡剤は、あらかじめポリオール成分に添加し、前述の難燃剤や触媒などと共に混合しておいてもよいし、あるいはポリオール成分とイソシアネート成分とを混合する際に、添加混合してもよい。
【００２２】
さらに、本発明では、防蟻剤が、天然精油を内包したマイクロカプセルであってもよい。
防蟻剤をマイクロカプセル化することで、断熱材の防蟻効果を、長期間に亘って維持し、その徐放性をより高めることができる。
加えて、マイクロカプセルの殻に使用する材質によっては、ウレタン反応を阻害する（ポリオール基と反応する活性水素を有する）天然精油や、ウレタン反応熱に弱い天然精油をも、防蟻剤として用いることが可能となる。
【００２３】
マイクロカプセルの殻の材質は、無機質でも有機質でもよいが、製造コストや、入手の容易さ、取り扱いやすさなどの面から、有機高分子（合成樹脂）の公知の材質が好ましく用いられる。
中でも、ウレタン反応の阻害を最小限に抑えるか皆無とするうえ、ウレタン反応時の熱による破損がないばかりか、製品断熱材を建築物の断熱材として使用中において内部に包含している天然精油由来の防蟻剤を好適に徐放するなどの点から、例えば、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ナイロン樹脂、アクリル樹脂等が好適に使用される。
これら殻の種類に応じて、公知の方法により前述のような防蟻剤を内包したマイクロカプセルを製造すればよい。
【００２４】
マイクロカプセルの粒径については、特に制限はないが、粒径が小さすぎれば、マイクロカプセル自体の製造、あるいは取扱い作業が困難となる場合があり、大きすぎると、ポリウレタン原料液との均一な混合作業が困難になり、特に本発明においては、ウレタン反応が阻害され、発泡ポリウレタンの本来の性能を有する断熱材を得ることが困難になる場合があるため、０．１〜１００μｍのものが使用可能であり、０．５〜１０μｍ程度のものが好ましい。
【００２５】
また、ポリウレタンフォーム断熱材におけるマイクロカプセルの分布についても、マイクロカプセル化しない防蟻剤同様、均一状態が好ましい。
さらに、本発明においては、マイクロカプセルの凝集や沈降を防ぐために、凝集・沈降防止剤を用いてもよい。この凝集・沈降防止剤としては、アクリル酸重合体、タンパク質、無機系物質等の公知のものが使用できる。
これらの凝集・沈降防止剤は、水または有機溶剤と混合することで、凝集・沈降防止剤溶液とし、この凝集・沈降防止剤溶液に防蟻剤を内包したマイクロカプセルを添加、混合、分散させ、マイクロカプセル分散液（懸濁液）を調製し、ポリウレタン原料液に添加すればよい。
【００２６】
本発明の防蟻性断熱材は、ボード状の成形板としても、あるいは現場施工方式としても、使用することができる。
また、本発明における防蟻性断熱材の厚みについて、特に制限は無く、通常のポリウレタンフォーム製断熱材程度の厚み、例えば１０〜７５ｍｍ程度が一般的に用いられている。
【００２７】
本発明において、発泡ウレタン本来の性能を保持しているか否かは、防蟻剤を添加して得られたポリウレタンフォームにおける収縮の有無が一つの判断基準となる。
ウレタン反応による発泡後、−２０℃あるいは＋５０℃、常圧下、２４時間（１日）放置した後の収縮度を肉眼で観察するか、あるいは密度測定して、放置前のものと比較して変化が無いか、あるいは１０％程度までの変化であれば、収縮は実用上無いとし、１０％を超える変化が認められれば、実用上収縮ありとする。
【００２８】
そして、発泡ウレタン本来の性能を保持しているか否かの別の基準としては、防蟻剤を添加して得られたポリウレタンフォームの断熱性や耐久性の測定により判断するものとする。
断熱性は、例えば、直立させたポリウレタンフォームボードの直前にセットしたガスバーナーを点火し、周囲温度を測定し、この温度とポリウレタンフォームの反対側（ガスバーナーの無い側）の温度との差を、防蟻剤を添加したポリウレタンフォームと無添加のポリウレタンフォームとで比較して判断する。
耐久性は、例えば、天然精油由来の防蟻剤を添加したポリウレタンフォームと無添加のポリウレタンフォームとを、夏場の日当たりの良い戸外に直立状態などで１週間放置した後に、密度測定を行うか、あるいは上記の断熱性測定と同様の実験を行い、１週間放置前のものとの断熱性を比較して判断する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の防蟻性断熱材は、環境や人体に優しい防蟻剤を配合するにも拘わらず、ポリウレタンフォーム本来の性能と優れた防蟻効果とを兼備し、しかも長期間に亘ってその防蟻性を維持することができる。
このため、本発明の防蟻性断熱材は、建築物の壁体（外張り断熱材、充填断熱材）、天井、床などに好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
実施例１〜２、比較例１〜４
ポリオールおよびその他の添加剤を、下記に示す割合で混合し、ポリオール成分（以下、「プレミックスレジン」とも言う）を調製した。
このプレミックスレジンに、防蟻剤（キセイテック社製商品名“キセイＰＲＯ・ＳＯＬ”）を、薬品全体（プレミックスレジン、発泡剤、イソシアネートの合計量）に対し表１に示す割合でそれぞれ添加し、均一に分散する様よく攪拌した。
次に、発泡剤を下記に示す割合で添加し、よくなじむまで攪拌した後、続いて、イソシアネートを下記に示す割合で添加し、混合攪拌し、スプレーにて面材（１２０ｇ／ｍ２のクラフト紙）に吹き付け、発泡させ、ポリウレタンフォーム部の厚みが５０ｍｍの防蟻性断熱材を得た。
【００３１】
（プレミックスレジン原料）
４種類のポリオール＊１      １１１．５重量部
整泡剤＊２                      １．５重量部
３種類の触媒＊３              １．２６重量部
水                                  ２重量部
（発泡剤）
発泡剤＊４                        ２３重量部
（イソシアネート成分）
イソシアネート＊５              １８２重量部
【００３２】
＊１：（１）旭硝子ウレタン社製のポリエーテルポリオール８０％とポリエステルポリオール２０％混合品（水酸基価７８０）、（２）旭硝子ウレタン社製のポリエーテルポリオール７８％とポリエステルポリオール２０％とポリマーポリオール２％混合品（水酸基価４７０）、（３）大日本インキ化学工業社製の飽和ポリエステル樹脂（水酸基価８４５）、（４）住化バイエルウレタン社製のポリエーテルポリオール（水酸基価４６０）を、等量づつ使用
＊２：シリコーン整泡剤（日本ユニカー社製商品名“Ｌ５４２０”）
＊３：（１）触媒Ａ；ペンタメチレンジエチレントリアミン（花王社製商品名“カオーライザーＮｏ．３”）、（２）触媒Ｂ；トリス（ジメチルアミノプロピル）ヘキサヒドロ−Ｓ−トリアジン（エアプロダクツ社製商品名“ポリキャット４１”）、（３）触媒Ｃ；オクチル酸鉛（大日本インキ化学社製商品名“Ｐｂ−Ｏｃ”）
＊４：シクロペンタン（日本ゼオン社製）
＊５：ポリメックＭＤＩ（メチレンジフェニルジイソシアネート）（住化バイエ
ルウレタン社製）
【００３３】
得られた各断熱材についての断熱性、収縮性、防蟻性、耐久性を、次のようにして評価し、結果を表１に示す。
【００３４】
（１）断熱性：断熱材を垂直に立ててセットし、この断熱材から１０ｃｍ離れた所に設置したガスバーナーに点火し、ガスバーナー設置側の周囲温度と反対側（ガスバーナーの無い側で、面材が存在する側）の周囲温度との差を比較し、次の基準で評価した。
○：ガスバーナー点火前に、断熱材のガスバーナー設置側の周囲温度と、反対側（ガスバーナーの無い側で、面材が存在する側）の周囲温度を測定し、点火後１０分間経過した時点で、再度これらの周囲温度を測定し、反対側の周囲温度がガスバーナー点火前・後で変化がないか、変化があっても１０℃未満のもの。
×：反対側の周囲温度が、ガスバーナー点火前の温度より１０℃以上昇温したもの。
（２）収縮性：−２０℃、常圧下、２４時間（１日）、および＋５０℃、常圧下、２４時間（１日）放置した後、密度を測定し、次の基準で評価した。
○：放置前のものと比較して、密度の変化がなく、よって収縮が見られないもの。
×：放置前のものと比較して、密度が大きくなり、よって収縮が見られたもの。
（３）防蟻性（穿孔度）：防蟻性については、「土壌処理用防蟻剤の防蟻効果試験（（社）日本木材保存協会規格第１３号 １９９２）」に準拠し、下記の試験を行い、穿孔度を求めた。
図１に示すように、Ａ（無処理土壌４５ｇ（水分２０％）入容器）に、イエシロアリの職蟻２００頭および兵蟻２０頭を投入し、Ｂ（防蟻性ポリウレタンフォーム入ガラス管）内へのイエシロアリの進行状態を観察し、下記の評価基準により穿孔度を測定する。
穿孔度０：防蟻性ポリウレタンフォームへの穿孔が全く認められない。
穿孔度１：穿孔距離１ｃｍ未満。
穿孔度２：穿孔距離２ｃｍ未満。
穿孔度３：穿孔距離３ｃｍ未満。
穿孔度４：穿孔距離４ｃｍ未満。
穿孔度５：穿孔距離４ｃｍ以上。
（４）耐久性：夏場の日当たりの良い戸外に、ポリウレタンフォーム側を南に向けて垂直に立てかけ、この状態で１週間放置した後、上記（１）の断熱性、上記（２）の収縮性、および上記（３）の防蟻性の評価と同様の実験を行い、次の基準で評価した。
○：上記（１）断熱性、上記（２）の断熱性、上記（３）の防蟻性の評価において、いずれも○のもの。
△：上記（１）断熱性、上記（２）の断熱性、上記（３）の防蟻性の評価において、少なくとも１つが×のもの。
×：上記（１）断熱性、上記（２）の断熱性、上記（３）の防蟻性の評価において、いずれも×のもの。
【００３５】
【表１】
2006077055.tif 000002
【００３６】
この結果、防蟻剤の添加比率が、ポリウレタン原料液の合計量に対し、３．０重量％を超えると、十分な防蟻効果は得られるが、ポリウレタンフォームに収縮が見られ、耐久性にも問題があり、１．０重量％より少ないと、ポリウレタンフォームに収縮は発生せず、耐久性も十分であるが、防蟻効果は不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の防蟻性断熱材は、環境や人体に優しい防蟻剤を配合するにも拘わらず、ポリウレタンフォーム本来の性能と優れた防蟻効果とを兼備し、しかも長期間に亘ってその防蟻性を維持することができる。
このような優れた諸特性を有する本発明による防蟻性断熱材は、建築物の断熱材として適しており、壁体（外張り断熱材、充填断熱材）、天井、床などに好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】防蟻性の試験方法を示した説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ａ  無処理土壌４５ｇ（水分２０％）入容器
Ｂ  得られた防蟻性ポリウレタンフォーム入ガラス管
Ｃ  アカマツ木片入容器
【図１】
2006077055.tif 000003