JP2003112304A

JP2003112304A - 木材製品の保存

Info

Publication number: JP2003112304A
Application number: JP2002194515A
Authority: JP
Inventors: Tirthankar Ghosh; ティルザンカ・ゴーシュ
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2003-04-15
Anticipated expiration: 2022-07-03
Also published as: US20030086979A1; AU780411B2; DE60205822D1; BR0202519A; EP1273403A1; US6753016B2; EP1273403B1; DE60205822T2; NZ519693A; CN1394726A; AU4884902A; CN1218817C; JP4433659B2; BR0202519B1

Abstract

(57)【要約】【課題】微生物による劣化から処理材料を保護しなが
ら、より高級生物に毒性のない、かなりの長期にわたり
含浸された木材材料から活性成分を浸出させず、有効に
処理木材材料の寸法安定性及び表面完全性を維持する処
理を提供すること。【解決手段】（ａ）木材材料を鉄塩及びオキシダントを
含む水性処理溶液と接触させて含浸木材材料を提供し；
（ｂ）該水性処理溶液から該含浸木材材料を分離するこ
とを含む木材材料の処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、木材材料の化学的処理に関す
る。より詳細には、木材材料を鉄塩及びオキシダントで
処理して木材材料の寸法安定性及び表面完全性を維持す
る方法に関する。任意に、殺微生物剤及び農薬薬剤が、
微生物及び害虫による汚染及び劣化を制御するために処
理された材料に混入され得る。

【０００２】木材材料の保存は、長い間、人類にとって
関心の対象であった；しかしながら、最善の防腐特性を
提供するものとして見出された化学薬品は、しばしば、
環境に対し深刻な危険を提起してきた。種々の水溶性
塩、例えば、ホウ砂、銅及びクロム塩、塩化亜鉛、塩化
水銀、ニッケル塩、フッ化ナトリウム及びフルオロ珪酸
ナトリウム等が、木材防腐特性を提供するものとして使
用されてきた。これらの塩は、しばしば、菌類及び昆虫
の蔓延に対する保護、（固体型での輸送能力による）取
り扱い易さ及び塗料又は難燃剤でのその後の処理に対す
る感受性の利点を提示する。

【０００３】不幸にして、これらの種類の水溶性無機塩
で処理された木材は結果的に周囲環境の汚染を伴う木材
から防腐剤の浸出を受けやすくなり、処理木材は処理木
材中の塩濃度が減少するに連れて長い間、微生物又は昆
虫の攻撃を受けやすくなる。クロム塩は比較的浸出に対
し抵抗性がある、なぜならこれらの塩は木材中の物質と
錯体を形成するからである。

【０００４】クロム‐銅‐砒素（ＣＣＡ）組成物は、木
材製品の従来の処理に使用される。砒素は昆虫（シロア
リ等）からの保護を提供し、銅は殺菌活性を提供し、６
価クロム種は耐浸出性である銅及び砒素との安定化合物
を形成する。それ故、ＣＣＡは防腐剤として作用し、ま
た、太陽及び雨に曝されるとき軟化から木材表面を保護
する。しかし、クロム及び砒素塩は、非常に毒性があ
り、如何なる浸出も周囲環境を汚染する。

【０００５】三酸化クロム及び第二鉄塩（硝酸塩、塩化
物）の水溶液で処理された木材表面の耐候性の研究は、
３価鉄処理は慣用の６価クロム処理に比較して処理木材
試料において深刻な重量及び強度損失を生じ、塩化第二
鉄での木材の処理は保護効果を有していないことを示し
た：Ｐ．Ｄ．エバンス及びＫ．Ｊ．シマルツルによる
「６価クロム及び３価鉄化合物による変性された木材表
面の定量的耐候性の研究」、Ｈｏｌｚｆｏｒｓｃｈｕｎ
ｇ、第４３巻、２８９〜２９２頁（１９８９年）。

【０００６】ＥＰ１，０３４，９０３号は、処理木材か
ら金属成分の浸出を減少させる方法としてリグニン（及
び／又はリグニン誘導体）及び金属化合物（好ましくは
銅）の混合物による木材含浸処理を開示する；リグニン
（リグニン誘導体）及び金属化合物の反応生成物は、木
材基体中でマクロモレキュラー化又は酸化により固定さ
れている。

【０００７】水溶性塩と異なり、木材を処理するために
使用される有機化学薬品は、深刻な程度まで長時間に亘
り処理製材品から浸出する傾向はない；しかし、有機木
材用防腐剤は、他の問題を提起する。ペンタクロロフェ
ノール又はクレオソートのような有機化学防腐剤は、木
材劣化微生物及び昆虫の蔓延を防止する殺生物剤として
効果的であるが、これらの物質は一般に毒性があり、一
般に不快な臭気を発生させ且つ処理木材に対し満足な表
面完全性（硬度）を提供しない。

【０００８】木材保存用に今日使用されている多くの化
学薬品は、水性であれ、有機性であれ広範な微生物スペ
クトルに対し非常に毒性である。ＣＣＡ又はクレオソ−
トのようなこれらの伝統的な化学薬品で処理された木材
は、浸出又はその後の特有な廃棄操作の必要性のいずれ
かを通して環境に重大な脅威を提起する。

【０００９】本発明は、一方で好ましくは、また、微生
物による劣化から処理材料を保護しながら、より高級生
物に毒性のない、かなりの長期にわたり含浸された木材
材料から活性成分を浸出させず、尚、有効に処理木材材
料の寸法安定性及び表面完全性を維持する処理を提供す
ることにより木材処理法の先行技術を改良することを模
索するものである。

【００１０】本発明は、（ａ）木材材料を鉄塩及びオキ
シダントを含む水性処理溶液と接触させて含浸木材材料
を提供し、（ｂ）水性処理溶液から含浸木材材料を分離
することを含む木材材料の処理用の方法を提供する。

【００１１】他の態様において、本発明は、上記方法の
中で工程（ａ）の水性処理溶液が、更に１以上の２‐オ
クチル‐３‐イソチアゾロン及び４，５‐ジクロロ‐２
‐ｎ‐オクチル‐３‐イソチアゾロンから選択される３
‐イソチアゾロンを含む上記の方法を提供する。

【００１２】更なる態様において、本発明は、（ａ）鉄
塩及び殺微生物剤を含む第一水性処理溶液と木材材料を
接触させて含浸木材材料を提供し、（ｂ）含浸木材材料
から残存第一水性処理溶液を除去し、（ｃ）オキシダン
トを含む第二水性処理溶液と含浸木材材料と接触させて
さらなる含浸木材材料を提供し、（ｄ）第二水性処理溶
液から含浸木材材料を分離することを含む木材材料の殺
微生物的処理用の方法を提供する。好ましい態様におい
ては、本発明は、更に１以上の工程（ａ）及び（ｃ）の
過程で含浸木材材料を加圧処理に付することを含む後者
の方法を提供する。

【００１３】我々は、１５℃から１００℃の温度におい
て少なくとも１５秒間、鉄塩及びオキシダントで処理す
ることにより、従来の６価クロムを使用することなくＵ
Ｖ線及び水に暴露の後でより長時間の間、寸法安定性及
び表面完全性を維持するために処理され得ることを見出
した。この発見は、また、殺微生物剤を上記処理方法に
混入させて結果的により長時間の間、処理木材における
殺微生物剤の保持をもたらすことにより微生物による攻
撃から木材材料の更なる保護を許容する．多くの場合、
オキシダントは、木材材料が鉄塩と接触させられる前
に、その過程又はその後で添加され得る；しかし、処理
過程で鉄塩とオキシダントが相互に迅速に相互作用し得
る場合においては、オキシダントは、好ましくは、鉄塩
又は鉄塩及び殺微生物剤が含浸された後で添加される。

【００１４】本明細書においては、次の用語は特段の指
示が明確にない限り指定された定義を有する。言及され
る全てのパーセンテージは、特段の指示がない限り、含
まれるポリマー又は組成物の重量を基準にした重量パー
セント（％）で表されるであろう。本明細書においては
次の略語が使用される：ｇ＝グラム、Ｌ＝リットル、ｍ
ｍ＝ミリメートル、ｃｍ＝センチメートル、圧力はキロ
パスカル（ｋＰａ）である。特段の指示がない限り、掲
載される範囲は両端の数字を含み且つ組み合わせ可能で
あると理解されるべきであり、温度は摂氏度（℃）であ
る。

【００１５】本明細書においては、「木材」、「木材材
料」及び「木材基体」は、例えば、固体木材（棒、梁、
厚板、薄板及び板状の材木及び製材等）、木材複合材
（木材繊維板、ボール紙及びパーティクルボード等）、
及び木材と木材複合材から作られた全ての製品（ミルフ
レーム、デッキング、サイジング、サイジング外装材、
屋根板及び電柱等）等、全ての形態の木材を意味する。

【００１６】本明細書においては、「表面完全性」は、
木材及び結果として生ずる処理木材の硬度及び不可侵入
性に関する性質、即ち、木材表面の変形及び軟化に対す
る抵抗性を意味する。本明細書においては、「寸法安定
性」とは、木材製品の膨潤、そり、又は割れに対する抵
抗性に関する木材及び結果として生ずる処理木材の性質
を意味する。用語「殺微生物剤」は、対象における微生
物の増殖を阻害し又は制御することが出来る化合物を意
味する；殺微生物剤としては、例えば、殺細菌剤、殺真
菌剤及び殺藻剤を含む。

【００１７】鉄塩、オキシダント及び殺微生物剤は、木
材基体と、上記成分の水溶液、エマルション又はサスペ
ンションとを、一緒にまたは別々の任意の順序のいずれ
かで接触させる処理方法により木材材料中に組み入れら
れ得る。好適な接触方法には、例えば、ブラッシング、
噴霧、浸漬、加圧及びその他類似の処理が含まれる。好
ましくは、木材基体への成分の適用は、加圧処理によ
る。

【００１８】好適な処理法は、１５から１００℃、好ま
しくは２０から５０℃の温度範囲で鉄塩、殺微生物剤及
び酸化剤の水溶液に木材又は他の木材材料を浸漬するこ
とを伴う。処理材料は、その後、処理溶液から除去さ
れ、乾燥させられる。

【００１９】ここで使用されるように、「浸漬」は、望
ましい活性成分の水溶液に木材製品を浸すことによる種
々の活性成分による木材材料への含浸を意味する。浸漬
工程は、他の種類の処理（例えば、下記の加圧処理を参
照のこと）により修正され得る、即ち、処理木材製品は
排水されて過剰の処理溶液をなくし、新たな処理溶液で
複数回処理又は再処理され得る。代替的に、処理木材製
品は、処理溶液から分離されることができ、更なる処理
（浸漬又は加圧処理）前に乾燥工程に付される。

【００２０】鉄塩及び殺微生物剤の木材材料への含浸
は、水性キャリヤー溶液の使用により達成され得る。典
型的には、鉄塩及び殺微生物剤は、共に添加されること
ができ、又は如何なる順序でも異なる時点において処理
サイクルに導入され得る。好ましくは、鉄塩、又は鉄塩
／殺微生物剤溶液は水溶液である。

【００２１】木材及び他の木材材料の浸漬は、真空圧サ
イクル、加圧又は他の標準的な木材防腐プロセスにより
標準圧力において遂行され得る。真空圧又は加圧技術の
使用は、処理回数を減じ、鉄塩／殺微生物剤の木材製品
への浸透量を増加し、それにより防腐剤処理の有効性を
増加する。好ましくは、処理は、木材材料と水性処理溶
液との接触の過程で含浸木材材料を加圧処理に付すこと
により行われる。

【００２２】本発明は、単純な、安全な、比較的安価な
木材保護方法を提供する。本発明の方法による処理され
る木材は、乾燥したものから乾燥されていない状態まで
の水分、即ち、２０％未満から及び１００％までの範囲
の水分を有することができる。鉄塩／殺微生物溶液の含
浸は、乾燥木材について行われたときに、好ましくは２
０％未満の水分を有するときにより有効である。しかし
ながら、木材が処理前に乾燥されることは要求されな
い。

【００２３】本発明の使用に好適な（第一鉄又は第二
鉄）塩の例としては、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硝酸
塩、ホウ酸塩、リン酸塩、ピロリン酸塩、炭酸塩、硫酸
及びチタン酸塩が、挙げられる。他の好適な鉄塩には、
酢酸塩、蟻酸塩、プロピオン酸塩、ステアリン酸塩、安
息香酸塩、クエン酸塩、Ｄ‐グルコン酸塩、乳酸塩及び
酒石酸塩等の有機酸塩が含まれる。任意に、鉄塩は上記
のアニオン性対イオンの任意の「混合」塩であり得る。
好ましくは、鉄塩は１以上の塩化物、臭化物、硝酸塩及
び硫酸塩の塩から選択される。

【００２４】追加の好適な鉄塩には、錯体化又はキレー
ト化された鉄塩のような有機化合物との相互作用により
形成される塩が含まれる。第一鉄イオン又は第二鉄イオ
ンと錯体又はキーレト化合物を作る配位子は、例えば、
芳香族アミン（２，２´‐ビピリジン又は２，２´‐ジ
ピリジル、１，１０‐フェナントロリン及びナフチリジ
ン等）、ポリアミン（エチレンジアミン及びジエチレン
トリアミン等）及びアニオン性求核性化合物（アセチル
アセトネート、蓚酸塩、カテコレート、チオフェノキシ
ド、シアン化物（ＣＮ⁻）、ニトリロトリ酢酸及びそれ
らの塩、及びエチレンジアミンテトラ酢酸及びそれらの
塩）が含まれる。好ましくは、有機配位子は、１以上の
２，２´‐ジピリジル及びエチレンジアミンテトラ酢酸
塩から選択される。

【００２５】鉄塩又は鉄塩／殺微生物剤水溶液に関し
て、水中の鉄塩の濃度は典型的には、０．１から１０％
及び好ましくは０．５から５％である。鉄濃度の選択
は、処理されるべき木材又は木材製品の種、大きさ、種
類及び他の性質並びに処理材料の意図される末端用途を
含む多様な要因に左右され得る。

【００２６】木材製品材料は、最初に鉄塩及びオキシダ
ント双方を含有する溶液で処理され得る；これは、鉄が
錯体形であるとき又はオキシダントが強いオキシダント
でない場合のような使用される鉄塩及びオキシダント間
において即座の化学相互作用がほとんど又は全くないと
き、好都合に行われる。しかし、好ましくは木材製品材
料は、第一段階においてオキシダントとの接触前に木材
基体の全体を通して鉄塩又は鉄塩／殺微生物剤混合物に
より完全な浸透を許容されるよう、処理される。そこで
は、含浸木材材料は残存水性処理溶液が除かれ、ついで
オキシダントで処理される。この場合において、鉄塩の
木材材料への含浸は、鉄がオキシダントにより酸化され
る前に実質的に完了する。

【００２７】典型的には、木材材料は、残存処理溶液を
排出させるか、その溶液から処理木材を除去するかのい
ずれかにより浸漬の後で鉄塩又は塩／殺微生物溶液から
除去され、「ドリップドライ（ｄｒｉｐ‐ｄｒｙ）」に
付される。真空が、過剰の処理溶液を除去するために処
理材料に適用され得る。この第一段階処理の後で、木材
は、更に第二段階処理においてオキシダント溶液と接触
させられる。処理木材は、それから最終的に処理溶液か
ら回収され、室温及び大気圧で又はキルン乾燥により乾
燥され得る。

【００２８】木材材料が浸漬可能とされる時間量は、寸
法、乾燥度及び処理される木材材料の種類によって決定
される。鉄塩／殺微生物剤の水溶液で処理された場合
は、少なくとも１５秒の処理時間が、典型的に必要とさ
れ、好ましくは３０秒から４８秒及びより好ましくは１
分から１時間である。他の含浸技術が、鉄塩の材料への
浸透を増加させ、同時に最大浸透を達成するに要する時
間を減少させるために処理工程の過程で適用され得る。
幾つかの公知技術として、加圧含浸及び真空浸漬が挙げ
られる。加圧及び真空圧技術は、しばしば大きな断面を
有する木片、例えば、約５ｃｍ（２インチ）より大き
く、約６０ｃｍまでの直径のものにとって好ましい。

【００２９】水性処理溶液の温度は、１５から１００
℃、好ましくは２０から５０℃及びより好ましくは２５
から４０℃であり得る。高温での処理は、木材材料への
鉄塩の拡散を促進する；しかしながら、５０℃より上の
温度は木材製品の多少の分解を結果的にもたらし得る。

【００３０】本発明に使用される好適なオキシダントと
しては、例えば、ペルオキシド（過酸化水素等）、過硫
酸塩（ペルオキシ硫酸塩）、塩素酸塩、次亜塩素酸塩、
ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、臭素酸塩、オゾン、ペルオ
キシ酢酸及びヒドロペルオキシド（たとえば、ターシャ
ーリーブチルヒドロペルオキシド）が挙げられる。過酸
化水素は、過酸化水素溶液を直接使用して、又は過ホウ
酸塩又は過炭酸塩のようなペルオキシド「前駆体」を使
用して提供され得る。オキシダントは、好都合に水溶液
又は固体として提供され、典型的には処理溶液の重量を
基準にして１から３０％、好ましくは２から２０％及び
より好ましくは３から１０％の濃度で本発明に使用され
る処理溶液に組み入れられる。過酸化水素は、典型的に
は水溶液として１から３０重量パーセントの過酸化水素
含量を有する希釈水溶液の形で提供され；過ホウ酸塩
は、典型的には水和物形で固体過ホウ酸ナトリウムの形
態で提供され；過炭酸塩は炭酸ナトリウムと過酸化水素
の付加物である水和物の形態での固体過炭酸ナトリウム
として提供される。好ましくは、オキシダントは、１以
上の過酸化水素及び過硫酸塩から選択される。

【００３１】任意の処理としては、処理プロセスの過程
で１以上の下記補助剤の添加が含まれる；界面活性剤
（典型的には０．１〜１％の量）、共溶媒（典型的には
０．１〜１％の量）、分散剤（典型的には０．１〜１％
の量）、消泡剤（典型的には１０〜１０００ｐｐｍの
量）、腐食防止剤（典型的には１００〜１０００ｐｐｍ
の量）、ワックス（典型的には０．１〜１％の量）、撥
水性ポリマー剤（スチレン／２‐エチルヘキシルアク
リレート／Ｎ‐メチロールアクリルアミド／メタクリル
酸；ブチルアクリレート／スチレン／アクリル酸／アク
リルアミド；ブチルアクリレート／スチレン／ヒドロキ
シエチルメタクリレート／アクリルアミド／メタクリル
酸；酢酸ビニル／ブチルアクリレート；及びＥＰ１，０
４８，４２２‐Ａに記載されたような長鎖アルキル（メ
タ）アクリレートコポリマー）及び難燃剤（リン酸塩、
硫酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、硝酸塩、塩化物、臭化物
等、典型的には０．０１から９０％、好ましくは１から
５０％の量）。上記で与えられる全ての濃度は、木材に
ついての成分の重量パーセントを意味する。

【００３２】幾つかの用途においては、追加の任意の成
分が、本発明の方法に含まれ得る。例えば、１以上の殺
微生物剤及び農薬が、本発明の方法に使用される処理溶
液に添加されてもよく、それにより追加の利点及び有効
性を提供する。殺微生物剤（たとえば、殺藻剤、殺細菌
剤、殺真菌剤及び海洋汚染防止剤）又は農薬、たとえ
ば、殺虫剤を含有する処理溶液が採用されるとき、使用
される比率は、処理される木材材料の量及び目標条件又
は制御される昆虫に関して混合物中の化合物の相対的効
率に依存するであろう。好ましくは、殺微生物剤は、１
以上の３‐イソチアゾロン及び殺真菌剤から選択され
る。本発明の方法に使用され得る殺微生物剤及び農薬の
例としては：（ａ）例えば、３‐イソチアゾロン、３‐ヨード２‐プ
ロピニルブチルカルバメート、１，２‐ジブロモ‐２，
４‐ジシアノブタン、メチレンビスチオシアネート（Ｍ
ＢＴ）、２‐チオシアノ‐メチルチオベンゾチアゾー
ル、テトラクロロイソフタロニトリル、５‐ブロモ‐５
‐ニトロ‐１，３‐ジオキサン、２‐ブロモ‐２‐ニト
ロプロパン‐１，３‐ジオール、２，２‐ジブロモ‐３
‐ニトリロプロピオンアミド（ＤＢＮＰＡ）、Ｎ，Ｎ´
‐ジメチルヒドロキシル‐５，５´‐ジメチルヒダント
イン、ブロモクロロジメチルヒダントイン、１，２‐ベ
ンズイソチアゾリン‐３‐オン、４，５‐トリメチレン
‐２‐メチル‐３‐イソチアゾロン、５‐クロロ‐２‐
（２，４‐ジクロロフェノキシ）‐フェノール、３，
４，４´‐トリクロロカルバニリド、ナフテン酸銅、銅
‐８‐ヒドロキシ‐キノリン、ホウ酸亜鉛、ホウ酸、ホ
ウ酸トリメチル、酸化亜鉛、グルタルアルデヒド、１，
４‐ビス（ブロモアセトキシ）‐２‐ブテン、４，５‐
ジクロロ‐１，１‐ジチアシクロペンテン‐３‐オン、
クロロタロニル及び第四級アンモニウムベースの化合物
等の一般的殺微生物剤。（ｂ）例えば、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、２‐
メチル‐４‐ｔ‐ブチルアミノ‐６‐シクロプロピルア
ミノ‐ｓ‐トリアジン、２，４，５，６‐テトラクロロ
イソフタロニトリル、Ｎ，Ｎ‐ジメチルジクロロフェニ
ルウレア、チオシアン酸銅、Ｎ‐（フルオロジクロロメ
チルチオ）フタールイミド、Ｎ，Ｎ‐ジメチル‐N´‐
フェニル‐N´‐フルオロジクロロメチルチオスルファ
ミド；２‐ピリジンチオール‐１‐オキシドの銅、ナト
リウム及び亜鉛塩；テトラメチルチウラムジスルフィ
ド、２，４，６‐トリクロロフェニル‐マレイミド、
２，３，５，６‐テトラクロロ‐４‐（メチルスルホニ
ル）‐ピリジン、ジヨードメチルｐ‐トリルスルホン、
フェニル（ビスピリジル）ビスマスジクロリド、２‐
(４‐チアゾリル)‐ベンズイミダゾール、ピリジントリ
フェニルボラン、フェニルアミド、ハロプロパギル化合
物、プロピコナゾール、シプロコナゾール、テブコナゾ
ール及び２‐ハロアルコキシアリール‐３‐イソチアゾ
ロン（たとえば、２‐（４‐トリフルオロメトキシ‐フ
ェニル）‐３‐イソチアゾロン、２‐（４‐トリフルオ
ロメトキシ‐フェニル）‐５‐クロロ‐３‐イソチアゾ
ロン、２‐（４‐トリフルオロメトキシ‐フェニル）‐
４，５‐ジクロロ‐３‐イソチアゾロン等）の殺真菌
剤。（ｃ）例えば、ファーバム、ジラム、マネブ（エチレン
ビスジチオカルバミン酸マンガン）、マンコゼブ、ジネ
ブ（エチレンビスジチオカルバミン酸亜鉛）、プロピネ
ブ、メタム、チラム、ジネブ及びポリエチレンチウラム
ジスルフィドの錯体、ダゾメット及び銅塩とこれらの混
合物のようなジチオカルバメート及び誘導体；ジノキャ
ップ、ビナパクリル及び２‐ｓｅｃ‐ブチル‐４，６‐
ジニトロフェニルイソプロピルカーボネートのようなニ
トロフェノール誘導体；キャプタンフォルペット、グリ
オジン、ジチアノン、チオキノックス、ベノミル、チア
ベンダゾール、ビノロゾリン、イプロジオン、プロシミ
ドン、トリアジメノール、トリアジメフォン、ビタータ
ノール、フルオロイミド、トリアリモール、シクロヘキ
シイミド、エチリモール、ドデモルフ、ジメトモルフ、
チフルザミド及びキノメチオネートのような複素環式構
造物；クロラニル、ジクロン、クロロネブ、トリカン
バ、ジクロラン及びポリクロロニトロベンゼンのような
種々のハロゲン化殺菌剤；グルセオフルビン、カスガマ
イシン及びストレプトマイシンのような殺菌性抗生物
質；ジフェニルスルホン、ドジン、メトキシル、１‐チ
オシアノ‐２，４‐ジニトロベンゼン、１‐フェニル‐
チオセミカルバジド、チオファネート‐メチル及びシモ
キサニルのような種々の殺菌剤；フララキシル、シプロ
フラム、オフレイス、ベナラキシル及びオキサジキシル
のようなアシルアラニン；フルアジナム、フルメトーバ
ー、ＥＰ５７８，５８６‐Ａに開示されたようなフェニ
ルベンズアミド誘導体、ＥＰ５５０，７８８‐Ａに記載
されたようなバリン誘導体のようなアミノ酸誘導体、メ
チル（Ｅ）‐２‐（２‐（６‐（２‐シアノフェノキ
シ）ピリミジン‐４‐イルオキシ）フェニル‐３‐メト
キシアクリレートのようなメトキシアクリレート、ベン
ゾ（１，２，３）チアジア‐ゾール‐７‐カルボチオン
酸Ｓ‐メチルエステル、プロパモカルブ、イマザリル、
カルベンダジム、ミクロブタニル、フェンブコナゾー
ル、トリデモルフ、ピラゾホス、フェナリモール、フェ
ンピコニル及びピリメタニルのような農業用殺菌剤。（ｄ）例えば、アセフェイト、アルジカブ、α‐シペル
メトリン、アジンホス‐メチル、ビフェントリン、ビナ
パクリル、ブプロフェジン、カルバリル、カルボフラ
ン、カルタップ、クロルピリホス、クロルピリホスメチ
ル、クロフェンテジン、シフルトリン、シヘキサチン、
シペルメトリン、シフェノトリン、デルタメトリン、デ
メトン、デメトン‐Ｓ‐メチル、デメトン‐Ｏ‐メチ
ル、デメトン‐Ｓ、デメトン‐Ｓ‐メチルスルホキシ
ド、デメフィオン‐Ｏ、デメフィオン‐Ｓ、ジアリホ
ア、ジアジノン、ジコホル、ジクロトホス、ジフフルベ
ンズロン、ジメトエート、ジノキャップ、エンドスルフ
ァン、エンドチオン、エスフェンバレレート、エチオフ
ェンカルブ、エチオン、エトエート‐メチル、エトプロ
ップ、エトリムホス、フェナミホス、フェナザフロア、
フェンブタチン‐オキシド、フェニトロチオン、フェノ
キシカルブ、フェンスルホチオン、フェンチオン、フェ
ンバレレート、フルシクロクスロン、フルフェノクスロ
ン、フルバリネート、ホノホス、ホスメチラン、フラチ
オカルブ、ヘキシチアゾックス、イサゾホス、イソフェ
ンホス、イソキサチオン、メタミドホス、メチダチオ
ン、メチオカルブ、メトミル、メチルパラチオン、メビ
ンホス、メキサカルベート、モノクロトホス、ニコチ
ン、オメトエート、オキサミル、パラチオン、ペルメト
リン、ホレート、ホサロン、ホスメット、ホスファミド
ン、ピリミカルブ、ピリミホス‐エチル、プロフェノホ
ス、プロメカルブ、プロパルガイト、ピリダベン、レス
メトリン、ロテノン、テブフェノザイド、テメホス、Ｔ
ＥＰＰ、テルブオス、チオジカルブ、トルクロホス‐メ
チル、トリアザメート、トリアゾホス及びバミドチオン
等の殺虫剤。

【００３３】殺微生物剤を任意に使用する場合は、これ
らは典型的には、木材についての重量で０．０２〜１％
（木材の立方フィート当たり約２〜１２０グラム）、好
ましくは０．１〜１％（木材の立方フィート当たり約１
２〜１２０グラム）の量で添加され、腐敗及び菌の攻撃
から木材を保護するために添加される。

【００３４】好ましくは、殺微生物剤は式Ｉの３‐イソ
チアゾロンである：

【００３５】

【化１】

【００３６】ここで、Ｙは、非置換又は置換（Ｃ１〜Ｃ
１８）アルキル基、非置換又は置換（Ｃ２〜Ｃ１８）ア
ルケニル又はアルキニル基、非置換又は置換（Ｃ６〜Ｃ
１２）シクロアルキル基、非置換又は置換（Ｃ７〜Ｃ１
０）アルアルキル基、又は置換（Ｃ７〜Ｃ１０）アリー
ル基である；ＲおよびＲ１は、独立に水素、ハロゲン、
又は（Ｃ１〜Ｃ４）アルキル基であり；又はＲ及びＲ１
は、イソチアゾリン環のＣ＝Ｃ二重結合と一緒になり非
置換又は置換ベンゼン環を形成する。

【００３７】「置換アルキル基」とは、他の置換基によ
って置き換えられている１以上の水素を有するアルキル
基を意味する；その置換基の例としては、ヒドロキシア
ルキル、ハロアルキル及びアルキルアミノが挙げられ
る。「置換アルアルキル基」は、他の置換基で置き換え
られているアリール環又はアルキル鎖のいずれかについ
ての１以上の水素を有するアルアルキル基を意味する；
その置換基の例としては、ハロ、（Ｃ１〜Ｃ４）アルキ
ル、ハロ‐（Ｃ１〜Ｃ４）アルコキシ及び（Ｃ１〜Ｃ
４）アルコキシが挙げられる。「置換アリール基」と
は、他の置換基で置き換えられているアリール環につい
ての１以上の水素を有するフェニル、ナフチル又はピリ
ジル基等のアリール基を意味する；その置換基の例とし
ては、ハロ、ニトロ、（Ｃ１〜Ｃ４）アルキル、ハロ‐
（Ｃ１〜Ｃ４）アルコキシ及び（Ｃ１〜Ｃ４）アルコキ
シが挙げられる。

【００３８】好適な３‐イソチアゾロン化合物には、例
えば、２‐メチル‐３‐イソチアゾロン、２‐メチル‐
５‐クロロ‐３‐イソチアゾロン及び他の２‐（Ｃ_１〜
Ｃ_５）アルキル‐３‐イソチアゾロン誘導体が含まれ
る。好ましくは、３‐イソチアゾロン化合物は、式Ｉの
３‐イソチアゾロンであり、そこで、Ｙは、非置換又は
置換（Ｃ_６〜Ｃ_１８）アルキル基又は非置換又は置換
(Ｃ_６〜Ｃ_１８)アルケニル又はアルキニル基である。好
ましくは、３‐イソチアゾロンは、２‐ｎ‐オクチル‐
３‐イソチアゾロン、４，５‐ジクロロ‐２‐ｎ‐オク
チル‐３‐イソチアゾロン（ＤＣＯＩＴ）、４，５‐ジ
クロロ‐２‐ベンジル‐３‐イソチアゾロン、２‐シク
ロヘキシル‐３‐イソチアゾロン、２‐ベンジル‐３‐
イソチアゾロン及び２‐ハロアルコキシアリール‐３‐
イソチアゾロン（たとえば、２‐（４‐トリフルオロメ
トキシフェニル）‐３‐イソチアゾロン、２‐（４‐ト
リフルオロメトキシフェニル）‐５‐クロロ‐３‐イソ
チアゾロン及び２‐（４‐トリフルオロメトキシフェニ
ル）‐４，５‐ジクロロ‐３‐イソチアゾロン等）から
選択される。より好ましくは、３‐イソチアゾロンは、
２‐ｎ‐オクチル‐３‐イソチアゾロン、４，５‐ジク
ロロ‐２‐ｎ‐オクチル‐３‐イソチアゾロンから選択
される。

【００３９】本発明の幾つかの態様は、次の実施例で詳
細に記載される。全ての比率、部、及びパーセンテージ
は断りのない限り重量で表され、使用される全ての試薬
は断りのない限り良好な市販の品質のものである。実施
例及び表で使用される略語は、相当する説明を伴い下記
に掲載される。ＳＹＰ＝サザーンイエローパイン（米国南部黄色材マ
ツ）ＣＣＡ＝銅‐クロム‐砒素ＤＣＯＩＴ＝４，５‐ジクロロ‐２‐ｎ‐オクチル‐３
‐イソチアゾロンＤＩＰＹ＝２，２´‐ジピリジルＰＡＳ＝光音響分光分析（Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ
Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）ＦＴＩＲ＝フーリエ変換赤外分光分析ｋＰａ＝キロパスカル

【００４０】実施例１サザーンイエローパイン（ＳＹＰ）から作られた木材ウ
ェーハ（７．６ｃｍ［３インチ］×３．８ｃｍ［１．５
インチ］×０．６ｃｍ［０．２５インチ］）が、処理効
力についてのスクリーニング試験用の基体として使用さ
れた。異なる化学薬品が、追加の加圧処理を伴い又は伴
わず（下記方法Ａ−Ｄ参照）「浸漬」処理により木材に
導入された。

【００４１】比較例：商業的にＣＣＡで加圧処理された
ＳＹＰウェーハは、比較目的で含められ、下記の他の処
理木材試料と共に５００時間ウェザロメーターに暴露さ
れた。

【００４２】方法‐Ａ：（鉄／ペルオキシドオキシダン
ト、２‐工程）６個のＳＹＰウェーハは、３０秒間、Ｆ
ｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏの５％水溶液に浸漬された。ウェー
ハは除去され、室温で３０分間、乾燥された。ウェーハ
の内二つは、それから３０分間、５％Ｈ２Ｏ２溶液の水
溶液に浸漬され、同様に、二つのウェーハは１％Ｈ２Ｏ
２の水溶液に浸漬され、残りの二つは、Ｈ２Ｏ２溶液処
理がなされなかった。ウェーハは、それから２４時間、
空気乾燥され、５００時間ウェザロメーターに暴露され
た。

【００４３】方法‐Ｂ（鉄／ヨウ素酸オキシダント、１
‐工程）ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏの５％溶液１００ｇに５
０％ヨウ素酸（ＨＩＯ３）溶液の２ｇが添加された；白
色沈殿が形成された。この混合物に３６％ＨＣｌ溶液の
５ｍｌが添加されて透明な、沈殿のない溶液を与えた。
４個のＳＹＰウェーハは、３０秒間、この溶液に浸漬さ
れた。ウェーハは除去され、室温で４８時間乾燥され
た；ウェーハは処理後、褐色を呈した。処理ウェーハの
二つは、それから２４時間、空気乾燥され、５００時間
ウェザロメーターに暴露された。

【００４４】方法‐Ｃ（鉄／過硫酸オキシダント、１‐
工程）ＦｅＣｌ３・６Ｈ２Ｏの２％溶液１００ｇに固体
過硫酸錯体（モル比が２部のＫＨＳＯ５＋１部のＫＨＳ
Ｏ４＋１部のＫ２ＳＯ４、デュポン社より入手可能なオ
クソン（Ｏｘｏｎｅ、商標））５ｇが添加された。濃Ｈ
Ｃｌが、最終ｐＨを１．１に調整するため加えられた。
４個のＳＹＰウェーハは、３０秒間、この溶液に浸漬さ
れ、２４時間、空気乾燥され、５００時間ウェザロメー
ターに暴露された。方法‐Ａについて記載されたものと
同様の「２‐工程」変法が、また、過硫酸錯体酸化剤で
実施された。

【００４５】方法‐Ｄ（錯体化鉄／ペルオキシドオキシ
ダント、２‐工程（加圧／加圧又は加圧／浸漬）、殺微
生物剤を伴い又は伴わず）３．８リットル（１ガロ
ン）パール（Ｐａｒｒ、商標）圧力容器に、加圧及び真
空サイクルを提供するような装備をもうけ、ステンレス
鋼アンカーで抑圧固定された１２のウェーハは、圧力反
応器に挿入された。液体（２％ＦｅＣｌ_２及び０．２％
ＤＩＰＹを含有する水性溶液）が、真空吸引（穏かな真
空、約３０ｋＰａ）により容器に導入され、液体濃度
は、伝導率センサーでモニターされた。液体量は、飽和
量が達成されるまで２％ＦｅＣｌ２／０．２％ＤＩＰＹ
の追加水溶液を提供するピストンポンプを使用して、加
圧下（約１×１０３ｋＰａ又は１５０ｐｓｉｇ）で維持
された。ウェーハは、約９０分、典型的には３０〜６０
分間、加圧‐処理され、その後ウェーハは除去され、１
０日間、乾燥された。４個の処理ウェーハは、圧力容器
に戻され、１％Ｈ２Ｏ２の水溶液を使用することを除
き、上記したものと同様に加圧処理に付された。四つの
他の処理ウェーハは、それから方法‐Ａの第二工程と同
様な１％Ｈ２Ｏ２での浸漬処理に付された。他のウェー
ハは、処理溶液が、鉄塩に加え、約３％（溶液の重量に
基づく）の乳化用界面活性剤と共に添加された殺微生物
剤、０．１５％のＤＣＯＩＴを含むことを除き、同様に
処理されエマルション形の処理溶液を提供した。ウェー
ハは、それから２４時間、乾燥され、５００時間ウェザ
ロメーターに暴露された。

【００４６】実施例２ウェザロメーターは、カーボンアーク（Ｃａｒｂｏｎ
Ａｒｃ）ウェザロメーター（アトラスＣｏ．より入手
可能）であり、暴露条件は湿度を導入するため２時間毎
に２０分の水噴霧を伴う０．３５ワット／平方メートル
（Ｗ／ｍ^２）の一定照射を含んでいた（米国試験材料協
会発行のＡＳＴＭＧ‐２６に従う）。

【００４７】木材表面は、８、５０及び７５ミクロン
（μ）の深さで光音響分光分析及びフーリエ変換赤外分
光分析（ＰＡＳ／ＦＴＩＲ）を使用してウェザロメータ
ー内での暴露後のリグニン損失について分析された。水
冷のセラミック中央‐赤外源及びＫＢｒ結晶ビームスプ
リッターを装備したバイオラッドＦＴＳ６０００ステッ
プ‐走査分光計（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，Ｍａｓｓａｃｈ
ｕｓｅｔｔｓ，ＵＳＡ）が、ヘリウムパージＭＴＥＣ３
００光音響検出器（エームス社、米国、アイオワ州）と
共に使用された。データは、１５００〜２０００ｃｍ−
１において２．５〜７１μの探針の深さで４０Ｋ、２０
Ｋ、１０Ｋ、２．５Ｋ、８００、４００、１００及び５
０Ｈｚの迅速‐走査、ステップ‐走査相変調周波数（ｐ
ｈａｓｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅ
ｓ）を使用して収集された。円形部分（１ｃｍ直径）
が、処理ウェーハ試料（１〜２．５ｍｍ厚さ）から切り
取られ、ＰＡＳ試料測定用セルに置かれた。入射光線
は、ディスク型の試料の平らな表面に垂直にセットされ
た。

【００４８】〜１５００ｃｍ−１（１５０９〜１５１５
ｃｍ−１）における吸収が、表面に残存するリグニンの
相対量の指標として、且つ、異なる処理の有効性の定性
的な構図を提供するために使用された（表１参照）。
「１０」はリグニン完全保持（１００％）及び「１」は
リグニンの保持が少ししかないか又は全くない（約１０
％）を表す１から１０の評点範囲が使用された。

【００４９】表１のデータから、結論は次の通りであ
る：（ｉ）未処理木材における全ての表面リグニンは、ＵＶ
及び水に暴露されたとき、劣化を蒙る。（ｉｉ）ＣＣＡ処理木材は、未暴露木材についての約１
００％と比較して、ＵＶ及び水暴露後に表面リグニンの
約２０〜４０％（８〜５０μ）を保持する。（ｉｉｉ）３価の鉄だけで処理した木材は、また、暴露
後(１‐１)表面リグニンの２０〜４０％（８〜５０μ）
を保持する。（ｉｖ）３価の鉄で処理され、引き続き過酸化水素（１
−４）又は過硫酸／重亜硫酸塩／硫酸塩混合物（１−
８、１−９）のいずれかで処理された木材は、対照の約
１０％と比較してかなりのリグニン保持（８〜５０μに
おいて３０〜７０％）を示した。

【００５０】

【表１】

【００５１】処理プロセスについて圧力の効果は、表２
に要約される。この場合において、鉄塩処理は、第一工
程において方法‐Ｄにおいて記載された加圧条件下で遂
行され、ここでは第二工程（オキシダント処理）は、慣
用の浸漬（方法‐Ａ参照）又は加圧条件下で遂行され
た。方法‐Ｄ処理からの全てのウェーハは、表面に均一
な淡い赤褐色を有していた。表２のデータからの結論
は、オキシダントがプロセスに含まれているとき、加圧
／加圧又は加圧／浸漬の処理形式から結果は同様であり
（２‐１Ａ対２‐２Ａ）、且つ任意の殺微生物剤の存在
は、表面リグニン保持の程度に影響を及ぼさないことで
ある。

【００５２】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ａ０１Ｎ 59/16 Ａ０１Ｎ 59/16 ＺＢ２７Ｋ 3/08 Ｂ２７Ｋ 3/08 3/52 3/52 ＺＦターム(参考） 2B230 AA01 AA10 BA01 BA17 CA25 CA30 CB10 CB30 DA02 EB01 EB02 EB13 4H011 AA02 BA01 BA06 BB10 BB18 BC18 DA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）木材材料を鉄塩及びオキシダントを
含む水性処理溶液と接触させて含浸木材材料を提供し；
（ｂ）該水性処理溶液から該含浸木材材料を分離するこ
とを含む木材材料の処理方法。
【請求項２】該鉄塩が１以上の塩化物、臭化物、硝酸塩
及び硫酸塩から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項３】該鉄塩が１以上の芳香族アミン、ポリアミ
ン及びアニオン求核性化合物から選択される有機配位子
と錯体化されている請求項１に記載の方法。
【請求項４】該オキシダントが１以上のペルオキシド、
過硫酸塩、塩素酸塩、次亜塩素酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨ
ウ素酸塩、臭素酸塩、オゾン、ペルオキシ酢酸及びヒド
ロペルオキシドから選択される請求項１に記載の方法。
【請求項５】工程（ａ）の水性処理溶液が、更に１以上
の殺微生物剤及び農薬から選択される成分を含む請求項
１に記載の方法。
【請求項６】該木材材料が少なくとも１５秒の時間の
間、該水性処理溶液と接触させられる請求項１に記載の
方法。
【請求項７】該木材材料が１５℃から１００℃の温度に
おいて該水性処理溶液と接触させられる請求項１に記載
の方法。
【請求項８】該水性処理溶液が、更に撥水性ポリマー剤
を含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】更に該含浸木材材料を工程（ａ）過程で加
圧処理に付すことを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】（ａ）木材材料を鉄塩及び殺微生物剤を
含む第一処理溶液と接触させて含浸木材材料を提供し；
（ｂ）該含浸木材材料から残存第一水性処理溶液を除去
し；（ｃ）更に該含浸木材材料を、オキシダントを含む
第二水性処理溶液と接触させて更なる含浸木材材料を提
供し；及び（ｄ）該更なる含浸木材材料を該第二水性処
理溶液から分離することを含む木材材料の殺微生物処理
方法。