JP2001277208A

JP2001277208A - 木材用防腐・防虫処理剤およびそれを用いた木材の処理方法

Info

Publication number: JP2001277208A
Application number: JP2000098541A
Authority: JP
Inventors: Kenzou Nobashi; 健三野橋; Shinsuke Kodama; 真輔小玉; Yasuhiro Nomura; 安宏野村
Original assignee: Katayama Chemical Inc
Current assignee: Katayama Chemical Inc
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2001-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】木材の保存処理用注入装置の金属を腐食させ
ないで、木材に優れた防腐・防虫効果を付与できる、安
全性および安定性に優れた木材用防腐・防虫処理剤、お
よびそれを用いた処理方法を提供することを課題とす
る。【解決手段】天然トロポロン系化合物を有効成分と
し、これに水溶性アルカノールアミン化合物を特定の割
合で配合した木材用防腐・防虫処理剤、この処理剤に水
溶性ホウ素化合物をさらに配合した木材用防腐・防虫処
理剤、およびこれらの処理剤を用いた木材の防腐・防虫
処理方法により、上記の課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、木材の防腐・防
虫処理剤およびそれを用いた木材の処理方法に関する。
さらに詳細には、有効成分を高濃度に含有していても安
定性に優れ、しかも処理槽の金属を腐食させない木材用
防腐・防虫処理剤およびそれを用いた木材の処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】木材は軽量でありながら強度が大きいこ
とや、加工のしやすさ、人体にやさしいなど、その優れ
た特質により様々な分野で重用されている。しかしなが
ら、生物系材料であるために避けられない幾つかの欠
点、すなわち燃え易い、狂い易い、腐り易い、虫に食わ
れ易い、変色し易い、割れ易いなどの性質を併せもって
いる。これらの欠点、特に木材腐朽菌による腐朽や、シ
ロアリ等による虫害を防ぐことは、木材の供用期間の延
長や木材製品の信頼性向上のために不可欠であり、これ
らの欠点が克服されれば、資源としての木材をより一層
有効に利用でき、ひいては地球環境の保全に大きく寄与
できる。

【０００３】従来から、木材の保存を図るために、薬剤
による処理が行われてきており、その具体的な方法とし
て減圧・加圧注入法、浸漬法、塗布法等が採用されてい
る。これらの方法のうち、減圧・加圧注入法は、木材を
鉄などの金属製の注入缶に入れ、この注入缶に配管接続
された薬液貯蔵・回収タンクから減圧下に薬液を導入
し、木材を薬液に浸漬し、加圧して薬液を木材の内部ま
で浸透させた後、残った薬液を再び薬液貯蔵・回収タン
クに戻して再使用する方法であり、広く採用されてい
る。また、薬剤に関しては、安価で効力の持続性および
金属に対する防食性に優れた、加圧注入型水溶性防腐・
防虫薬剤として、銅・クロム・ヒ素を主成分とするＣＣ
Ａ薬剤がその主流として最近まで重用されてきた。

【０００４】しかし、これらの有害な元素を含む薬剤
は、経済性と効力の面では都合が良いものの、そのよう
な薬剤で処理された木材が耐用年数を過ぎて廃棄される
際に、焼却されたりすると、有害な元素が環境中に拡散
する危険性があるため、環境汚染が大きな社会問題とな
っている昨今では、注入プラントからの排水規制強化へ
の対応が困難なことも相俟って、敬遠される傾向にあ
る。そのため、ＣＣＡ薬剤に代わる加圧注入型木材保存
薬剤として、銅化合物と有機系殺菌剤とを併用するもの
が上市されつつある。しかしながら、この薬剤は、銅耐
性菌の出現による効力低下の問題や、処理された木材を
屋外で使用した場合の有機系殺菌成分の効力持続性に問
題があり、しかも重金属である銅が環境規制に抵触する
懸念もある。

【０００５】また、第４級アンモニウム塩、ホウ酸系化
合物、水溶性アルカノールアミンおよび亜鉛イオン供給
化合物から構成される木材防腐・防虫薬剤を、木材に加
圧注入して防腐・防虫処理を行なう方法も提案されてい
るが（特公平５−２３１６３号公報）、この薬剤も重金
属である亜鉛を含むために、環境面での配慮が必要とな
る傾向にある。したがって、既存の減圧・加圧注入装置
を利用できて、ＣＣＡに代わり得る高い安全性と効力持
続性を兼ね備えた木材用防腐・防虫処理剤の早期開発が
望まれている。

【０００６】他方、青森ヒバ材などヒノキ科の木材に含
まれるヒノキチオールなどの天然トロポロン系化合物
は、木材の高耐久性の原因物質であることが報告されて
おり、現に天然または合成のヒノキチオールを抗菌剤と
して種々の用途に応用する試みが行われており、木材用
防腐剤の成分として利用する提案もなされている。ま
た、銅や亜鉛などの重金属を含まない有効成分として、
ホウ素化合物が木材用の防虫剤として使用されている。
ホウ素化合物は魚毒性に配慮は要るものの、目薬の成分
としても使用されているなど、人体に対する安全性は高
く、化学的にも安定である。さらに、ホウ素化合物とヒ
ノキチオールとを配合してなる白蟻駆除剤も提案されて
いる（特開平１１−１４１０号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヒノキ
チオールなどの天然のトロポロン系化合物は揮発性が大
きく、光により分解され易いなど、木材に注入しても薬
剤としての残留性・効力の持続性が低く、長期間の効力
持続を期待できなかった。さらに、ヒノキチオールなど
の天然トロポロン系化合物は、注入缶に使用されている
鉄などの金属イオンと錯体を作りやすいため、鉄製の注
入缶が腐食され易いばかりでなく、ヒノキチオール本来
の効力が失活し易い。そのため、繰り返し使用される木
材処理剤としては実用に供し難く、しかも着色を生じて
木材の品質を低下させるなどの問題もあった。

【０００８】また、ホウ酸、ホウ砂などのホウ素化合物
は水に対する溶解度が常温では数％と低いため、濃縮タ
イプの薬剤を調製すると、低温環境下で結晶が析出する
などの問題があり、木材の防腐・防虫処理剤として満足
できるものではなかった。この発明は上記のような現状
に鑑みてなされたものであり、安全で環境面に悪影響が
なく、製剤の安定性に優れ、鉄などの金属に対する腐食
性がなく、かつ長期間にわたって効力が持続する木材用
防腐・防虫処理剤、およびそれを用いた処理方法を提供
することを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の発明者らは、
上記の課題を解決するため鋭意研究の結果、ヒノキチオ
ール等の天然トロポロン系化合物を有効成分とし、これ
に水溶性アルカノールアミン化合物を特定割合で配合す
ることにより、天然トロポロン系化合物が鉄などの金属
と反応する前に、アルカノールアミン化合物がアミン−
金属錯体をいち早く形成するため、金属防食性に優れた
木材用防腐・防虫処理剤が得られることを見出した。

【００１０】また、木材に注入しても仮道管など木材細
胞の内腔表面に留まり易い天然トロポロン系化合物が、
水溶性アルカノールアミンを配合することにより、水と
の相互作用による木材セルロース分子鎖非晶領域の水素
結合が開裂して木材構成細胞壁が一層膨潤し、これによ
り有効成分が木材構成要素の奥深くに浸透することがで
き、天然トロポロン系化合物の有する防腐・防虫効果を
高めることができる。さらに、この発明によれば、天然
トロポロン系化合物と水溶性アルカノールアミン化合物
とを配合した木材用防腐・防虫処理剤に、高濃度の水溶
性ホウ素化合物を配合することができ、製剤的にも安定
で、顕著な防腐・防虫効果を有する木材用防腐・防虫処
理剤が得られる。

【００１１】かくして、この発明によれば、天然トロポ
ロン系化合物１重量部に対して、水溶性アルカノールア
ミン化合物を１０〜２００重量部配合したことを特徴と
する水性の木材用防腐・防虫処理剤が提供される。ま
た、この発明によれば、天然トロポロン系化合物１重量
部に対して、水溶性アルカノールアミン化合物を４〜２
００重量部および水溶性ホウ素化合物を２０〜２００重
量部配合したことを特徴とする水性の木材用防腐・防虫
処理剤が提供される。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明で用いられる天然トロポ
ロン系化合物としては、ヒノキチオール（β−ツヤプリ
シン）、α−ツヤプリシン、γ−ツヤプリシン、β−ド
ラブリンおよびヌーカチンなどが挙げられ、これらの中
でもヒノキチオールが特に好ましい。水溶性アルカノー
ルアミン化合物としては、次の一般式で示される化合物
が挙げられる。 R₂NR’OH （Ｉ） RN（R’OH）₂ （II） N（R’OH）₃ (III) H₂NR’’NHR’OH （IV） HOCH₂NHR’OH （Ｖ） H₂NR’OR’’’ （VI) （式中、Rは水素原子または低級アルキル基、R’および
R’’は低級アルキレン基、R’’’は低級アルキル基を
それぞれ意味する）

【００１３】ここで、低級アルキル基および低級アルキ
レン基における「低級」とは炭素数１〜６のものを意味
するが、RおよびR’’’の低級アルキル基としては炭素
数１〜４のアルキル基が好ましく、R’の低級アルキレ
ン基としては炭素数２〜３のアルキレン基が好ましく、
またR’’’の低級アルキレン基としては炭素数１〜４
のアルキレン基が好ましい。これらの水溶性アルカノー
ルアミン化合物うち、モノエタノールアミン、ジエタノ
ールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタ
ノールアミンおよびN−エチルジエタノールアミンが好
ましく、安全性・経済性の点ではモノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミンおよびトリエタノールアミンが
特に好ましい。

【００１４】また、水溶性ホウ素化合物としては、オル
トホウ酸、メタホウ酸などのホウ酸化合物およびそれら
のアルカリ金属塩であるホウ砂（Borax、四ホウ酸ナト
リウム十水塩）、ティンボア（八ホウ酸二ナトリウム四
水塩）などが挙げられ、取扱い易さおよび作業性の点で
はオルトホウ酸が好ましい。なお、ホウ砂またはティン
ボアを水溶性ホウ素化合物として用いる場合には、アル
カノールアミンとの配合条件によっては、ホウ酸より溶
解度が低くなる場合もあるが、そのような場合にはアル
カノールアミンとの配合条件に配慮すればよい。

【００１５】この発明の木材用防腐・防虫処理剤に配合
される天然トロポロン系化合物、水溶性アルカノールア
ミン化合物および水溶性ホウ素化合物は、いずれも単独
でまたは２種以上のものを組合せて用いることができ
る。そして、処理剤中の各成分の配合割合は、天然トロ
ポロン系化合物１重量部に対して、水溶性アルカノール
アミン化合物が１０〜２００重量部、好ましくは４０〜
１５０重量部である。また、水溶性ホウ素化合物を配合
する場合は、天然トロポロン系化合物１重量部に対し
て、水溶性アルカノールアミン化合物が４〜２００重量
部、好ましくは４０〜１５０重量部であり、水溶性ホウ
素化合物が２０〜２００重量部、好ましくは４０〜１５
０重量部である。

【００１６】また、この発明の木材用防腐・防虫処理剤
に、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウムなどの亜硝酸金
属塩、特に亜硝酸ナトリウムを添加すると、天然トロポ
ロン系化合物による金属腐食性をより一層抑制すること
ができて好ましい。亜硝酸金属塩を添加するときの添加
割合は、水溶性アルカノールアミン化合物１重量部に対
して０．６５〜１重量部であるのが好ましい。また、こ
の発明の木材用防腐・防虫処理剤に、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル（ＭＤＧ）のようなグリコール
系溶剤や、ツインタイプの界面活性剤などを配合する
と、処理剤中の天然トロポロン系化合物および水溶性ホ
ウ素化合物の溶解性をさらに一層高めることができて好
ましい。

【００１７】この発明によれば、上記のようにしてなる
木材用防腐・防虫処理剤を用いて、木材処理用の減圧・
加圧可能な注入缶、薬液貯蔵・回収用タンクおよびこれ
らを接続する配管から構成される木材注入処理系内で、
木材を常法により処理することからなる木材の防腐・防
虫処理方法が提供される。この方法で木材に注入される
べき処理剤中の各成分の量は、処理される木材の種類や
用途、形状によっても左右されるが、通常、木材１ｍ³
当たり、天然トロポロン系化合物は約５０ｇである。そ
のためには処理液中の天然トロポロン系化合物の濃度を
５０〜１０００ｍｇ／ｌとすると都合がよい。また、水
溶性ホウ素化合物が配合されている場合、その注入量は
通常、木材１ｍ³当たり、約４ｋｇ、好ましくは約６ｋ
ｇ以上であり、そのためには処理液中の水溶性ホウ素化
合物の濃度を１０〜５０ｇ／ｌとすると都合がよい。

【００１８】この発明の木材用防腐・防虫処理剤で処理
された木材を、浸透性・造膜性を有する硬化型合成樹脂
塗料でさらに全面塗装処理すれば、処理済みの木材を屋
外で使用してもホウ素系化合物が木材から溶脱し難く、
さらに天然トロポロン系化合物の木材からの揮発が抑制
されて、防腐・防虫効果がより一層補強され、屋外での
長期使用にも十分耐え得る性能を有する。そのような硬
化型合成樹脂塗料としては、例えばポリウレタン樹脂塗
料などが挙げられる。

【００１９】

【実施例】この発明を実施例により詳細に説明するが、
これらの実施例によりこの発明が限定されるものではな
い。なお、実施例における「ＭＤＧ」はジエチレングリ
コールモノメチルエーテルの略称であり、各成分の配合
割合を表す数字は、特に断りのないかぎり重量部を示
す。実施例１〜１０後記の表１〜３に記載の各成分を含む処理剤を水に溶解
して、表１〜３に記載の数字で示される濃度（重量％）
となるように処理液を調製した。

【００２０】実施例１１ヒノキチオール０．５トリエタノールアミン３０．０ＭＤＧ５．０ノニオン系界面活性剤^* ５．０水５９．５上記の各成分を混合し、均一で透明な木材用防腐・防虫
処理剤を得た。（＊三洋化成工業（株）製、商品名：イオネットＴ−６
０ｃ）実施例１２ヒノキチオール０．５オルトホウ酸３０．０トリエタノールアミン３０．０ＭＤＧ４．５水３５．５上記の各成分を混合し、均一で透明な木材用防腐・防虫
処理剤を得た。

【００２１】実施例１３ヒノキチオール０．５オルトホウ酸３０．０ジエタノールアミン３０．０ＭＤＧ５．０ノニオン系界面活性剤^* ５．０水２９．５上記の各成分を混合し、均一で透明な木材用防腐・防虫
処理剤を得た。（＊三洋化成工業（株）製、商品名：イオネットＴ−６
０ｃ）

【００２２】比較例１〜７後記の表１〜３に記載の各成分を含む処理剤を水に溶解
して、表１〜３に記載の数字で示される濃度（重量％）
となるように処理液を調製した。比較例８ヒノキチオール０．５ＭＤＧ５．０ノニオン系界面活性剤^* ５．０水８９．５上記の各成分を常温で混合すると、ヒノキチオールが一
旦は分散するが、時間の経過とともに凝集物が生成し、
安定な製剤は得られなかった。（＊三洋化成工業（株）製、商品名：イオネットＴ−６
０ｃ）比較例９ヒノキチオール０．５オルトホウ酸３０．０ＭＤＧ５．０ノニオン系界面活性剤^* ５．０水５９．５上記の各成分を常温で混合したが、オルトホウ酸が５重
量部以上は溶解せず、目的とする高濃度の製剤が得られ
なかった。（＊三洋化成工業（株）製、商品名：イオネットＴ−６
０ｃ）

【００２３】試験例［腐食抑制効果確認試験］上記の実施例１〜１０および
比較例１〜７で得られた各処理液について鉄腐食抑制性
能を試験した。試験方法：実施例１〜１０および比較例１〜７で得られ
た各処理液をそれぞれ２ｇずつ試験液として試験管に採
取し、市販の鉄釘を脱脂後、半分だけ浸漬し、常温（１
０〜２５℃）で１０日間放置後、鉄釘の腐食状態を目視
により観察した。試験結果：試験で用いられた各処理液中の各成分の濃度
（重量％）および試験結果を表１〜３に示す。また、表中の各記号は次の意味である。：腐食なし＋：ごく一部に腐食あり ++：部分的な腐食あり +++：全体が腐食（赤さびが多量に沈澱し、液が赤褐色
に変色）

【００２４】

【表１】

【００２５】

【表２】

【００２６】

【表３】

【００２７】

【発明の効果】この発明によれば、濃縮タイプでありな
がら、安定性および安全性に優れ、かつ金属製の処理装
置に対する腐食性が抑制された木材用防腐・防虫処理剤
を提供できる。したがって、この発明の木材用防腐・防
虫処理剤およびそれを用いた処理方法は、ヒノキチオー
ルによる注入缶の腐食問題を回避でき、しかも処理液の
繰り返し使用にも適しており、環境面、安全性、処理操
作、効率のいずれの点でも極めて優れている。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年４月２０日（２０００．４．２
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明で用いられる天然トロポ
ロン系化合物としては、ヒノキチオール（β−ツヤプリ
シン）、α−ツヤプリシン、γ−ツヤプリシン、β−ド
ラブリンおよびヌーカチンなどが挙げられ、これらの中
でもヒノキチオールが特に好ましい。これらのトロポロ
ン系化合物はその化学構造が同一である限り、天然物か
らの抽出品に限定されない。水溶性アルカノールアミン
化合物としては、次の一般式で示される化合物が挙げら
れる。 R_２NR’OH （Ｉ） RN（R’OH）_２ (II) N（R’OH）_３ (III) H_２NR’’NHR’OH (IV) HOCH_２NHR’OH （Ｖ） H_２NR’OR’’’ (VI) （式中、Rは水素原子または低級アルキル基、R’および
R’’は低級アルキレン基、R’’’は低級アルキル基を
それぞれ意味する）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野村安宏大阪市東淀川区東淡路２丁目10番15号株式会社片山化学工業研究所内Ｆターム(参考） 2B230 AA01 AA04 BA01 BA17 CA14 CB01 CB02 CB06 CB10 CB18 DA02 EA19 EB02 EB03 EB13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】天然トロポロン系化合物１重量部に対し
て、水溶性アルカノールアミン化合物を１０〜２００重
量部配合したことを特徴とする水性の木材用防腐・防虫
処理剤。
【請求項２】天然トロポロン系化合物１重量部に対し
て、水溶性アルカノールアミン化合物を４〜２００重量
部および水溶性ホウ素化合物を２０〜２００重量部配合
したことを特徴とする水性の木材用防腐・防虫処理剤。
【請求項３】天然トロポロン系化合物が、ヒノキチオ
ール（β−ツヤプリシン）である請求項１または２に記
載の木材用防腐・防虫処理剤。
【請求項４】水溶性アルカノールアミン化合物が、モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミンおよびトリエ
タノールアミンから選ばれた１種以上である請求項１〜
３のいずれかに記載の木材用防腐・防虫処理剤。
【請求項５】水溶性ホウ素化合物がオルトホウ酸であ
る請求項２〜４のいずれかに記載の木材用防腐・防虫処
理剤。
【請求項６】天然トロポロン系化合物１重量部に対し
て、水溶性アルカノールアミン化合物を１０〜２００重
量部配合してなる水性の木材用防腐・防虫処理剤で、木
材を塗布、浸漬あるいは減圧・加圧注入処理することを
特徴とする木材の防腐・防虫処理方法。
【請求項７】天然トロポロン系化合物１重量部に対し
て、水溶性アルカノールアミン化合物を４〜２００重量
部および水溶性ホウ素化合物を２０〜２００重量部配合
してなる水性の木材用防腐・防虫処理剤で、木材を塗
布、浸漬あるいは減圧・加圧注入処理することを特徴と
する木材の防腐・防虫処理方法。