(57)【要約】ヒノキチオールを含有する樹木の抽出油を多孔質粒子の細孔部に吸着させた構成のヒノキチオール含有住環境改善材料を製造する際に、抽出油とアルコールとを混合する混合液作成工程と、その混合液に多孔質粒子を混合し該多孔質粒子の細孔部に混合液を吸着させる吸着工程と、多孔質粒子の細孔部に吸着された混合液からアルコール成分を除去することにより前記ヒノキチオール含有住環境改善材料を得るアルコール除去工程とを経るようにする。このようにすることで、多孔質粒子への抽出油の吸着性及びその作業性を向上することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒノキチオールを含有する樹木の抽出油を多孔質粒子の細孔部に吸着させた構成のヒノキチオール含有住環境改善材料を製造する方法であって、前記抽出油とアルコールとを混合する混合液作成工程と、前記混合液に多孔質粒子を混合し該多孔質粒子の細孔部に混合液を吸着させる吸着工程と、多孔質粒子の細孔部に吸着された混合液からアルコール成分を除去することにより前記ヒノキチオール含有住環境改善材料を得るアルコール除去工程とを少なくとも含むことを特徴とするヒノキチオール含有住環境改善材料の製造方法。
【請求項２】
前記混合液を、前記抽出油とアルコールとの体積比を５０：５０〜８０：２０としている請求の範囲第１項記載のヒノキチオール含有住環境改善材料の製造方法。
【請求項３】
前記吸着工程において混合される混合液と多孔質粒子との体積比を、１０：９０〜２０：８０としている請求の範囲第１項又は第２項記載のヒノキチオール含有住環境改善材料の製造方法。
【請求項４】
前記アルコール除去工程において、混合液を吸着した多孔質粒子と余剰の混合液との混合物から、余剰の混合液を濾過して除去するようにしている請求の範囲第１項乃至第３項記載のヒノキチオール含有住環境改善材料の製造方法。
【請求項５】
前記アルコール除去工程において、混合液を吸着した多孔質粒子を自然乾燥又は温風乾燥することによりアルコールを揮発させて除去するようにしている請求の範囲第１項乃至第４項記載のヒノキチオール含有住環境改善材料の製造方法。
【請求項６】
前記アルコールが、食用エタノールである請求の範囲第１項乃至第５項記載のヒノキチオール含有住環境改善材料の製造方法。
【請求項７】
前記多孔質粒子が、珪藻土粒子、人工セラミックス粒子、ゼオライト粒子、ハイドロキシアパタイト粒子、又はそれらの何れかと有機高分子物質との複合粒子から選択されるいずれか一種である請求の範囲第１項乃至第６項記載のヒノキチオール含有住環境改善材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、建材、建築用塗料、床下敷設材、散布剤等に適用され、防虫、抗菌、化学物質除去、リラックス効果等を発揮する住環境改善材料の製造方法に関するものである。
背景技術
従前より、建築物におけるシロアリ被害が大きな問題となっている。シロアリは、一般に湿潤な木材を好んで食べることがよく知られているが、木材の他にも布や紙はもちろん、コンクリート、土、ゴム、ビニール素材、発泡樹脂等も食害する極めて雑食性の高い害虫であることが知られてきている。このようなシロアリ被害は日本国内を問わず、また湿潤か乾燥しているかの気候も問わず世界中で深刻化している。建材が一旦シロアリの被害に遭うと、建材の内部が空洞化するほどシロアリに喰い荒らされて、建築物全体の構造まで脆弱化することになる。これまでシロアリ対策としては、合成化学薬剤や天然薬剤等を床下や基礎コンクリート等のシロアリが巣を作りそうな箇所に散布したり塗布する方法が採用されてきてはいるが、このような方法ではシロアリに対する駆除効果が長続きせず、所定期間を空けて何度も薬剤処理する必要があって手間やコストが多大であるという問題があり、また薬剤の中には人体やペット、家畜等に有害で使用に注意を要する有機化合物が含まれていることがあり、それによる健康被害の恐れもある。また、特に湿気がこもりがちな床下はシロアリ以外にもダニ等の害虫やカビ等の雑菌が繁殖しやすい場所でもあるため、建築物そのものが朽ちたり、その建築物に居住する者に健康被害を及ぼしたりするという問題も指摘されている。さらに液剤は一般に、タンク等に入れて保存・運搬する必要があるため、取り扱いに不便であるという不具合もある。
また、気密性の高い今日の建築物では、その気密性の高さ故に居室内に湿気がこもりがちになりカビやダニが繁殖しやすくなっているだけでなく、いわゆる新建材に使用されているホルムアルデヒド等の揮発性有機化学物質（ＶＯＣ）が原因で起こるといわれているシックハウス症候群による居住者の健康被害も大きな問題となっている。
このような状況から、人体や動物、環境に害を及ぼさずに、シロアリやダニの駆除、抗菌・防菌、有害化学物質の除去等の諸効果を長期に亘って得られるような材料が望まれている。
ところで、青森ヒバや台湾ヒノキに代表される木材を使用した日本の建築物ではシロアリやダニ等の害虫、カビ等の雑菌が繁殖しにくいと言われていることから、最近では、シロアリを始めとする防虫・抗菌対策、シックハウス症候群対策などとして、これら青森ヒバや台湾ヒノキ等の樹木から抽出される化合物である「ヒノキチオール」を用いると有効であることが分かってきている。
これは、ヒノキチオールが有する、シロアリやダニ等の害虫に対して忌避作用、ＶＯＣを除去（中和）作用、カビやＭＲＳＡ等に対する抗菌作用等を有効に利用しようとするものである。また、ヒノキチオールはこの他にも、その香気によって人や動物をリラックスさせる効果があることも分かってきている。
このようなヒノキチオールを含有する液体、すなわち青森ヒバから抽出したヒバ油又はその希釈液、或いは精製又は合成したヒノキチオールの溶液を、そのままの状態で塗布又は散布すると、ヒノキチオールが揮発してしまい、長期間に亘る効果を期待することができない。
発明の開示
そこで本発明は、ヒノキチオール含有液を長期間に亘って保持し且つヒノキチオールを徐々に放出することができる保持担体として多孔質粒子に着目し、ヒノキチオール含有液を前記担体に保持させた住環境改善材料の好適な製造方法を提供するものである。
すなわち、本発明は、ヒノキチオールを含有する樹木の抽出油を多孔質粒子の細孔部に吸着させた構成のヒノキチオール含有住環境改善材料の製造方法として、前記抽出油とアルコールとを混合し、その混合液に多孔質粒子を混合することで多孔質粒子の細孔部に混合液を吸着させ、多孔質粒子の細孔部に吸着された混合液からアルコール成分を除去することにより前記ヒノキチオール含有住環境改善材料を得るようにすることを特徴としている。
すなわち、抽出油は粘性が非常に高いためそのまま微細な多孔質粒子と混合すると、多孔質粒子が抽出油と混ざりにくいだけでなく、多孔質粒子の細孔部の内部まで抽出油が十分に吸着されないうえに、ドロドロとして極めて取り扱いにくい。そこで、本発明の方法のように、予め抽出油をアルコールと混合し粘性の低い混合液としておき、その混合液と多孔質粒子とを攪拌などして混ぜ合わせることで、取り扱いの容易な混合物を得ることができ、混合液を細孔部の内部まで行き渡らせて吸着させることが可能となる。さらに、最終的に得られるヒノキチオール含有住環境改善材料としては、細孔部に吸着された混合液のうちアルコールは不要な成分であるので、これを除去するようにしている。
ここで、混合液に用いられるアルコールとしては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等の低粘性アルコールを用いることが望ましい。但し、このヒノキチオール含有住環境改善材料は、人の居住空間に近いところで使用されるものであるため、製造工程の最終段階でアルコール成分が除去されるとしても、人体に害の少ないものを用いることが好ましい。特に、エタノールは入手や取り扱いが比較的容易なものであるため本発明において使用するのに最も適した材料であるといえるが、工業用アルコールを用いた場合には微量の不純物が残存することが予想されるため、好ましくは食用アルコールを適用するとよい。
また、多孔質粒子には、珪藻土粒子、人工セラミックス粒子、ゼオライト粒子、ハイドロキシアパタイト粒子、又はそれらの何れかと有機高分子物質との複合粒子から選択されるいずれか一種の適用を例示することができる。また、これらのうち複数種類の粒子の混合物を用いても構わない。
抽出油とアルコールとの混合液は、体積比にして抽出油：アルコールを５０：５０〜８０：２０とすることが好ましい。但し、混合液は、必ずしもこの組成にする必要はなく、外気温や費用対効果を考慮して適宜決定することができる。また、混合液と多孔質粒子との重量比は、１０：９０〜２０：８０とすることが好ましいが、混合液の組成と同様に、費用対効果を考慮して前記以外の他の割合としてもよい。
前記アルコールの除去工程においては、混合液を吸着した多孔質粒子と余剰の混合液とを分離しておくことが望ましいため、それらの混合物から、余剰の混合液を濾過して除去するとよい。また、アルコールを速やかに除去し多孔質粒子の細孔部にはヒノキチオールを含有する抽出油のみが吸着されるようにして、乾燥したヒノキチオール含有住環境改善材料をより迅速に得るためには、混合液を吸着した多孔質粒子を自然乾燥又は温風乾燥することによりアルコールを揮発させて除去するとよい。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
第１図は、本実施形態において製造されたヒノキチオール含有住環境改善材料（以下、「住環境改善材料」と略する。）１を概略的な断面図として示したものである。この住環境改善材料１は、表面から内部に亘って多数の細孔部を有する多孔質粒子２を担体として、その細孔部２１に、ヒノキチオールを含有する樹木から得られた抽出油３を吸着して保持した構成を有している。具体的に本実施形態では、抽出油３として、例えばヒノキチオールを多量に含有する樹木である青森ヒバから抽出した「ヒバ油」（以下、抽出油をヒバ油と称する）を用いている。また、多孔質粒子２には、珪藻土粒子、人工セラミックス粒子、ゼオライト粒子、ハイドロキシアパタイト粒子、又はそれらの何れかと有機高分子物質との複合粒子等を適用することができるが、本実施形態では、珪藻土粒子２を用いている。珪藻土は、植物プランクトン（珪藻類）が化石化し海底や湖底に堆積してできたもので、珪酸を主成分とし、一粒の大きさが約５０マイクロメートルで、表面及び内部の全体に亘って直径約０．１〜０．２マイクロメートルの微細孔を多数有する超多孔質の微粒子である。このような珪藻土は、調湿性を有し「呼吸する素材」として注目されており、特に壁材等として用いられることが多く、その材質及び構造から、不燃性、断熱性、結露防止機能、調湿機能、呼吸性、消臭機能、防水機能、空気浄化機能などの種々の有用な機能を有している。本実施形態では、珪藻土粒子として、５００℃〜１０００℃の熱環境下で焼成したものを用いている。
次に、住環境改善材料１の製造方法について、第２図を参照して説明する。この住環境改善材料１の製造は、本実施形態では大きく分けて、混合液作成工程Ｓ１、吸着工程Ｓ２、アルコール除去工程Ｓ３の３工程からなる。
まず、混合液作成工程Ｓ１では、ヒバ油３とアルコール４とを体積比にして１：１の割合で混合することによって、ヒバ油３とアルコール４の混合液５を作成する。ここで、ヒバ油３としては、ヒノキチオールを含有する青森ヒバの抽出油を用いているが、この抽出油は例えば次のような方法によって得られる。すなわち、青森ヒバの木片や樹皮、枝葉等を細かく粉砕したものに高温高圧の蒸気を当てて生じた液体のうち、ヒノキチオールを多量に含む油溶成分を用いる。なお、これ以外の方法で青森ヒバから抽出油を得てもよいし、青森ヒバの代わりに台湾ヒノキ等のヒノキチオールを多く含有する樹木を用いても同様の抽出油を得ることができる。また、化学合成されたヒノキチオールを親油性有機溶媒に溶解したものも抽出油の代用とすることができるが、住環境改善材料は人の生活領域に極めて近い環境で使用されるものであるので、天然の樹木の抽出油を用いた方が好ましい。一方、本実施形態においてアルコール４としては、不純物の含有量が少ない食用エタノールを用いる。なお、この混合液において、ヒバ油とアルコールとの体積比は、必ずしも１：１とする必要はなく、混合液５の粘度が適度になるように、またコスト的にも適正となるように、外気温などを参考にしつつ適宜その割合を変更することができる。
次に、吸着工程Ｓ２では、前記混合液作成工程Ｓ１で得られた混合液５に、多孔質粒子である珪藻土粒子２を混合し、珪藻土粒子２の細孔部２１に混合液５を吸着させる。ここで混合する混合液５と珪藻土粒子２との重量比は、例えば１：９〜２：８としているが、珪藻土粒子２の割合をさらに増加することもできる。なお、珪藻土粒子２の細孔部２１への混合液５の吸着速度を速めるためには、混合液５と珪藻土粒子２の混合物６を適宜の攪拌機８等を用いて攪拌するとよい。
次に、アルコール除去工程Ｓ３では、珪藻土粒子２に吸着された混合液５からアルコール（食用エタノール）４の除去を行い、乾燥した住環境改善材料１を得る。具体的に本実施形態ではこのアルコール除去工程Ｓ３で、濾過工程Ｓ３１と乾燥工程Ｓ３２の２つの工程を実施することとしている。まず、濾過工程Ｓ３１では、混合液５を吸着した珪藻土粒子２と、余剰の混合液５とからなる混合物６を、適宜のフィルター７を用いて濾過し、混合液５を吸着した珪藻土粒子２のみを得る。ここで、濾液である余剰の混合液５を回収することで、それを次回に住環境改善材料１を製造する際に再利用することができる。ただし、珪藻土粒子２に全ての混合液５が吸着された場合には、濾過工程Ｓ３１は不要である。また、濾過工程Ｓ３１で得た珪藻土粒子２を、次の乾燥工程Ｓ３２において乾燥させ、最終的にアルコール４を除去する。その際、細孔部２１に吸着された混合液５のうちアルコール（食用エタノール）４のみを、自然乾燥によって揮発させて除去するか、あるいは約３０℃〜４０℃の温風下で強制的に揮発させて除去する。その際、アルコール４と共にヒノキチオールが揮発してしまわないように作業するべき点に留意する。この乾燥工程においては、混合液５はヒバ油３を予めアルコール４によって希釈したものであるため、粘性が低くベタつきも少ないため、取り扱いが極めて容易であるので、乾燥物も短時間で得られる。
以上の工程を経ることで、ヒノキチオールを含むヒバ油３のみを細孔部２１に吸着させた珪藻土粒子２からなる乾燥した住環境改善材料１を得ることができる。
このようにして得られた住環境改善材料１は、例えば次のようにして使用される。
すなわち、この住環境改善材料１を一般的な建築用樹脂塗料に混合したものを、基礎コンクリートや柱、内外壁等の表面に塗布すると、珪藻土粒子の細孔部に含有された抽出油中のヒノキチオールが徐々に揮発・拡散し、シロアリに対する高い忌避効果が生じることになり、有効なシロアリ対策とすることができる。また、このような塗料を室内壁のクロス貼りの下地処理として壁体に塗布すると、シロアリ効果だけでなく、防ダニ、防カビ、抗菌、ホルムアルデヒド等のＶＯＣ除去、アトピー性皮膚炎の改善、リラクゼーション等の諸効果が得られる。
また、住環境改善材料１を単独で、又は土や砂或いは防シロアリ効果があるといわれる鉱物であるコレマナイト等と所定割合で混合した上で、建築前の土壌に散布する散布剤として使用したり、通気性のある袋に詰めて建築物の床下に敷設材として使用することによっても、外部からのシロアリの進入に対して高い防御効果を発揮することができる。また、基礎コンクリートの施工前に、その主材料であるセメント材料に住環境改善材料１を所定割合で混入しておくことも、同様の趣旨で有用である。
さらに、近年の建築物において断熱材、防音材として使用される発泡性建材にこの住環境改善材料１を含有させることや、壁体の表面仕上げに用いられる漆喰や珪藻土に住環境改善材料１を混合すること、敷物であるカーペットや絨毯、畳等の材料中に住環境改善材料１を含有させること等も、有用な使用方法として挙げることができる。特に室内又はそれに近いところで住環境改善材料１を使用する場合は、防シロアリ効果に加えて、防ダニ効果、防カビ効果、抗菌効果、ＶＯＣ除去効果、アトピー性皮膚炎の改善効果、香気によるリラクゼーション効果等の諸効果も大いに期待することができる。
以上をまとめると、上述した何れの態様でこの住環境改善材料１を使用した場合であっても、珪藻土粒子２の細孔部２１からはヒバ油３、特にその中のヒノキチオールが徐々に放散されるため、極めて長期間に亘ってヒノキチオールの奏する作用を享受することができる。その上、珪藻土粒子２自体が細孔部２１に空気中の水分を吸着して調湿作用を奏するものであるため、その効果も長期間得られることになる。
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではない。例えば多孔質粒子としては、珪藻土粒子以外に、人工セラミックス粒子、ゼオライト粒子、ハイドロキシアパタイト粒子、又はそれらの何れかと有機高分子物質との複合粒子等の多孔質の粒子を適用することができる。その他、混合液の成分比や、混合液と多孔質粒子との混合比、アルコール除去の具体的方法などについては、適宜種々変更することが可能である。
産業上の利用可能性
上述したように、本発明によれば、微小な多孔質粒子の細孔部に粘性の高いヒノキチオール含有抽出油を吸着させて住環境改善材料を製造する際に、抽出油をアルコールと混合することで粘度を下げておき、後にアルコールを除去するようにしているので、多孔質粒子への抽出油の吸着性を高めるとともにその取り扱いを容易なものとすることができ、しかも最終製品にアルコールを残存させることもない。そして、このようにして簡単且つ安価に得られたヒノキチオール含有住環境改善材料を、そのヒノキチオールが奏する効果を存分に発揮できる二次製品として安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施形態に係るヒノキチオール含有住環境改善材料を示す概略断面図。
第２図は、同実施形態におけるヒノキチオール含有住環境改善材料の製造工程を示す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年12月3日(2004.12.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】前記吸着工程において混合される混合液と多孔質粒子との重量比を、１０：９０〜２０：８０としている請求項１又は２記載のヒノキチオール含有住環境改善材料の製造方法。
【国際調査報告】
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