JP2004017653A - 木材処理のための検出剤およびそれを検出する方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】木材処理のための検出可能な剤並びに、木材中の該剤の存在を検出できる方法の提供。
【解決手段】有機系防腐用酸および/またはそれの塩またはそれらの混合物並びに紫外線活性の指示薬物質を含有する検出性木材保護剤。
【選択図】 なし
【解決手段】有機系防腐用酸および/またはそれの塩またはそれらの混合物並びに紫外線活性の指示薬物質を含有する検出性木材保護剤。
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は木材処理のための検出可能な剤並びに、木材中の該剤の存在を検出できる方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
天然源の材料としての木材は全ての有機物質と同様に微生物により腐敗する。担子菌亜門の他に、かび類、酵母菌類、および稀にバクテリアもこの腐敗に寄与する。特に湿気の多い雰囲気では上述の腐食原因微生物に木材は感染し易い。
【0003】
腐食原因微生物には、製材したばかりのおよび/または天候変化に曝された木材の表面で比較的に速やかに成長し得る種々の木材汚染菌類も属する。これらは不利な条件のもとで、例えば伐採後に森の中にまたは加工後に特に運搬中に防水シートの下に保存しなけらばならない木材にも関係する。例えばアウレオバシジウム・プルランス(Aureobasidium pullulans)によって発生し得る変色は未処理木材でしばしばある。これは“青色変色(blue stain) ”の名称で知られている。かゝる真菌類の存在は木材またはそれから製造される製品の外観を悪化させるだけでなく、真菌類またはそれから発生する毒素が木材から他の製品に移り得るしおよびそれどころかかび菌の保続性芽胞を周囲の空気中に放出し得るという危険要因もある。かゝる真菌類の吸入は敏感な人の場合には例えばぜん息を発生させ得る。更に木材はそれの価値にマイナスの悪影響を受け、汚染された木材は僅かな価値しかないかまたは処分しなければならない。
【0004】
単に製品保護および消費者保護の理由からも保護処理は事実上、避けることができない。
【0005】
木材工業において種々の木材保護剤が使用されている。木材処理剤の内容物質はしばしば顕著な健康上の危険を伴う物質である。例えばフッ素系化合物( 例えば六フッ化珪酸銅、フッ化水素酸カリウム、フッ化水素酸アンモニウム) 、砒素系化合物(主として五酸化砒素)、ホウ素系化合物(例えばホウ酸、ポリボロン)、銅化合物(例えば硫酸銅)、錫化合物等がある。同様に使用されるクロム化合物(例えばクロム酸カリウム、二クロム酸アンモニウム)は、木材中に殺虫剤を固定するのに役立つので本来の意味でもはや殺虫剤ではない。
【0006】
殆どのこれらの物質はドイツ国の危険物条例によれば毒物であるかまたは少なくとも健康に有害とみなされている。強い臭気による臭気問題の他に、未だ無害と分類すべきウッドタール油の様な木材保存剤は、上記の木材保存剤の幾つかまたは相応する処理された木材と接触することだけで健康に著しい害をもたらし得る。
【0007】
工業分野においてかゝる木材処理剤を使用される時の必要とされる職業上の安全措置にも係わらず、この様にしばしば処理される木材の使用者は、この様に処理された木材と直接的に接触することがあるいは健康上に危険を及ぼすことを知らされていない。この木材と直接的に長時間接触する場合ですら、健康上に遅れて及ぼされる危害を排除することができない。
【0008】
それ故に工業分野においてかゝる物質を使用する他に、建築分野の職人が使用することに特に問題である。
【0009】
特に厳密な措置は、食品、食品成分、食品接触製品、飼料、ペット用食品、化粧料、食品屑または非常に広義な意味での日用品と接触し得る木材に適用するべきである。この場合には常にこれらの物質、例えば食品に直接的に移転する可能性がある。かゝる移転は消費に適していないかまたは毒性さえある物質の場合には、健康への危害を排除するために必ず避けなければならない。しかしながら故意でないかまたは間接的な汚染を完全に排除することはできないので、本発明の課題は、木材との接触による健康への危害がないかまたは木材保存剤が食品の様な他の物質に移転することなしに、かびの攻撃から木材を十分に保護することである。
【0010】
種々の食品を保存するために使用される保存剤は保存食品に、特に食品保存にそのまま使用されない誘導体の状態でそれを適用できることについて試験されてきた。幾つかの発明はこの問題に挑戦しそして種々の酸を、一部は木材処理のための他の物質に組合せて使用している。例えばドイツ特許出願公開(A)10003170号明細書(=ヨーロッパ特許出願公開(A)第1123787号明細書)ではソルビン酸およびそれの塩をかびの攻撃から木材を保護するために使用している。ドイツ特許出願公開(A)第19703552号明細書には、屋内用途のためにかびを抑制する水性調製物を開示している。即ちそれらにはソルビン酸およびそれの塩も使用されている。米国特許(A)第4585795号明細書は、かびの攻撃から木材を保護するために有機酸のアルカリ金属塩の混合物を選択された第四アンモニウム塩と組合せて使用することを開示している。特開平10−67607号公報は、有効成分として少なくとも1種類のC6 〜C12−脂肪酸を0.01〜9重量%含有する木材用殺虫剤を開示している。国際特許出願公開(A)第96/11572号明細書には炭素原子数10までのカルボン酸およびそれの塩とC3 〜C10−ジアルコールまたはこれら化合物のエステルよりなる、洗浄、殺菌、表面処理、含浸処理または抗菌処理のための組成物が開示されている。
【0011】
木材を例えば上記物質の溶液で処理する場合には、該溶液を乾燥した後には前処理を多くの場合、もはや容易に検知できない。しかしながら品質評価のため、後加工および市販のためにはこの前処理は経済的に非常に重要である。ある処理は個々の製品についての試験によって確かに検知可能であるが、これには複雑な化学分析および後処理を伴う。この目的のために相応する保護剤を(例えば有機溶剤で抽出することによって)木材から分離し、濃厚化し、同定しそして定量しなければならない。しかし得られた結果は試験した製品だけに関するものである。工業分野または木工分野(例えば未加工の家具用材木)または建築分野における多量の加工木材または組み立てられた状態の木材(例えばパレット)を全部検査することはできない。更に、かゝる試験を実施するための装置が高価でありそして試験自体が資格のある専門家によってしか実施できないことを別としても、上記の方法を木材加工工業において使用する時、生産量が多いので加工木材があらゆる点で十分に処理されたかどうかを試験することが不可能である。この様な支出は多くの場合、正当化できない。
【0012】
既に、木材の処理に使用される有機酸またはその塩の溶液に指示薬を添加することが提案されている。かゝる指示薬は例えばドイツ特許出願公開(A)第19611868号明細書に木材用マーカー剤として記載されている。しかしながらこの目的に化学反応が既に使用されている(強く着色するアゾ染料がドイツ特許出願公開(A)第19611868号明細書では生成されている)。使用される物質だけでなくカップリング反応に必要な薬品も毒物学的に危険がある。更にこの方法ではポイント試験しか行われておらず、試験場所での汚染しかわからない。
【0013】
国際特許出願公開(A)第02/17717号明細書には、花に使用する水が相応する切り花用の適当な処理剤と一緒に十分に適用できているかどうか示す蛍光剤を開示している。
【0014】
ヨーロッパ特許出願公開(A)第0950700号明細書には、徐氷剤が使用されていることの確認度を向上させるために、飛行機用徐氷剤中に蛍光増白剤を使用することを開示している。
【0015】
木材が適切に処理されているかどうかに関して情報を与える、迅速に行なえる簡単で経済的な試験が未だ要求されている。
【0016】
【発明の構成】
今や、本発明は木材処理の検知剤および木材中の該剤の存在を検知できる方法を提供する。本発明のこの剤は防腐用酸および紫外線活性指示薬物質を含む。
【0017】
この剤で処理された木材は、簡単な紫外線ランプを用いて照射すると、木材防腐剤の存在を示す蛍光を発する。
【0018】
本発明は、入射紫外線(180〜400nm)を比較的に長い波長の光に変換しそして蛍光の出現をもたらす光学的変換器を使用する。従って全ての木材部分が非常に短い運転時間で処理について検知されるだけでなく、後続の工業的諸分野でも処理を検知することができる。この場合、例えば食品または要求対象物において既に添加物として使用されているかまたは日用品においても非常に有望な毒性評価(例えば米国においてGRAS“安全と一般に見做される”)を知れる剤が使用される。便宜上、紫外線活性の指示薬物質は水溶性であるべきであり、従って処理すべき木材に水溶液状態で、例えば振りかけるか、噴霧するか、浸漬するかまたは含浸処理することによって適用することができる。
【0019】
本発明の意味での防腐用酸は特に好ましくは有機系防腐用酸、例えば蟻酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、ソルビン酸、安息香酸およびそれらの混合物である。同様にこれらの酸のアルカリ土類金属塩およびアルカリ金属塩並びにそれらの混合物もこの分類に包含される。更に中でも酸と種々の酸の塩との混合物もこれに包含される。
【0020】
本発明の意味での紫外線活性の指示薬物質としては原則として、紫外線を可視光線に変換するかゝるあらゆる化合物が適する。しかしながらこれらの紫外線活性物質の多くはその化学的組成のために高濃度の酸溶液あるいは塩溶液と不所望の反応を示す。酸溶液中では添加される紫外線活性物質がしばしば加水分解される。塩溶液中では太陽光のもとで長時間保存(約3ケ月)した後に凝集、顕著な変色または重合反応さえ起こし得る。それ故に特に有利な紫外線活性の指示薬物質は、上記の各反応を示さない物質である。防腐用物質溶液と組み合わせるために、特に好ましくは単独のまたは混合物としての以下の水溶性の紫外線活性指示薬物質が適している:即ち、フラボン酸(4,4’−ジアミノ−2,2’−スチルベンジスルホン酸)の誘導体、4,4’−ジスチリルビフェニレン、メチルウンベリフェロン、クマリン、ジヒドロキノリノン、1,3−ジアリールピラゾリン、ナフタル酸イミド類、CH=CH結合を介して結合したベンゾキサゾール−、ベンズイソキサゾール−およびベンズイミダゾール系(例えば5,7−ジメチル−2−(4’−フェニルスチルベン−4−イル)ベンゾキサゾールまたは2,5−ジ(1−メチルベンズイミダゾール−2−イル)フラン)の塩およびヘテロ環で置換されたピレン誘導体および上述の紫外線活性指示薬物質の組合せ。カフェイン、テオフィリンまたはキサンチン並びにこれらの物質の組合せの様な天然に産するプリン誘導体が特に有利である。更に健康に害を及ぼさない物質、例えばリボフラビン、キニン、クロロゲン酸またはキノリンイエロー並びにこれらの化合物の組合せを使用することも有利である。
【0021】
防腐用酸と上記の有利な紫外線活性指示薬物質との組合せは驚くべきことにいかなる不利な反応も示さず、かつこの組合せは、室温でかつ同時に太陽光の照射下でも6ケ月の保存期間にわたっても未だ安定している。驚くべきことに蛍光の消光も発生しないが、紫外線活性は紫外線の照射によって未だ濡れている木材でだけでなく乾燥後でも容易に検出できる。更に紫外線活性指示薬物質の添加後に処理された木材は、驚くべきことに純粋な防腐用酸の溶液で処理した場合に比較して更に長く維持されることがわかった。
【0022】
防腐用酸および紫外線活性指示薬物質を含有する本発明の剤は噴霧乾燥により、後で水に溶解して使用することができる顆粒または粉末にも加工できる。
【0023】
この顆粒を水に溶解するかまたは最終溶液を混合物としての上記の物質から製造する場合には、連続法での取り扱い性および混和性を改善するために僅かな割合の増粘剤を添加してもよい。それらには例えば食用脂肪酸のモノ−およびジグリセリド類、澱粉、寒天、アルギン酸塩(例えばアルギン酸ナトリウムまたは−カリウム)、カラゲニン(carrageen) 、グアー粉末、トラガカント、キサンタン、セルロースおよびそれの誘導体(例えばメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース(CMC))、ペクチン、アラビアゴム、ゼラチン、アルブミン、カゼイン酸塩、ポリオール類、例えばヘキシレングリコール、ブチレングリコール、プロピレングリコール、プロパン−1,2−ジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオールがある。
【0024】
更に場合によっては、あるいは発生する泡を減らす消泡剤(antifoam) を添加してもよい。消泡剤には例えばポリエチレン/プロピレングリコールエーテル、アルキルポリエチレングリコールエーテル、長鎖アルコール、例えばイソオクタノールまたはシリコーンをベースとする組成物(例えばTEGO Antiforam(R) 、製造元: Goldschmidt−Degussa) がある。
【0025】
この場合の水性原液中の防腐用酸の含有量は15.0〜55.0重量%、好ましくは17.5〜52.5重量%、特に好ましくは20.0〜50.0重量%である。水性原液中の紫外線活性指示薬物質の含有量は0.001重量%〜5重量%、特に好ましくは0.01重量%〜2.5重量%である。原液に場合によっては増粘剤を10重量%まで添加することができる。消泡剤は場合によっては0.15%までの濃度で添加する。こうして組成された原液から、噴霧乾燥して上記の粉末または顆粒を製造することができる。使用するためにはこの溶液を水で(原液の)1(容量割合)より大きい比に希釈する。
【0026】
本発明を以下の実施例に基づいて更に詳細に説明する。
【0027】
【実施例】
実施例1:
15重量%濃度の安息香酸ナトリウム溶液を0.20重量%の液状の Hostalux (R) N2R 200 ( カチオン性ピラゾリン誘導体、製造元: Clariant、Muttenz ,スイス国) と混合しそして得られる溶液を4容量部の水と浸漬浴中でよく混合する。こうして得られる溶液を伐採したての栂から切り取ったばかりの厚板を浸漬するために使用する。
【0028】
実施例2:
20重量%濃度のプロピオン酸カルシウム溶液に0.05重量%の液状の Leukophor(R) U ( アニオン性スチルベン誘導体、製造元: Clariant、Muttenz ,スイス国) を添加する。この溶液を4容量部の水と混合しそして可動式スプレー装置によって、貯蔵または運搬する前の伐採したての陸揚げされた松の幹に噴霧する。
【0029】
実施例3:
55重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.15重量%の液状の Hostalux (R) N2R 200 ( カチオン性ピラゾリン誘導体、製造元: Clariant、Muttenz ,スイス国) および2.0重量%のカフェインを添加しそしてよく混合する。この溶液を連続法で9容量部の水で希釈しそして伐採したての松材から切り取ったばかりの厚板に直ちに噴霧するために使用する。
【0030】
実施例4:
15重量%濃度の安息香酸ナトリウム溶液に0.25重量%の液状の Leukophor(R) U ( アニオン性スチルベン誘導体、製造元: Clariant,スイス国、Muttenz)を添加する。こうして得られた溶液を19容量部の水で希釈しそして伐採したての松材から切り取ったばかりの厚板に噴霧するために使用する。
【0031】
実施例5:
15重量%濃度の安息香酸ナトリウム溶液に0.175重量%の液状の Leukophor(R) U ( アニオン性スチルベン誘導体、製造元: Clariant、Muttenz ,スイス国) を添加しそして1.0重量%のキニン塩酸塩2水和物と混合する。この懸濁液を貯蔵用タンク中で攪拌下に9容量部の水で希釈しそして製材したての栂厚板に継続的に噴霧する。
【0032】
実施例6:
50重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.15重量%の液状の Hostalux (R) N2R 200 ( カチオン性ピラゾリン誘導体、製造元: Clariant International Ltd.)、2重量%のカフェインおよび7.5重量%のプロパン−1,2−ジオールを混入する。この溶液を継続的に19容量部の水と混合しそして製材したての木製厚板に噴霧する。
【0033】
実施例7:
50重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.15重量%の液状の Hostalux (R) N2R 200 ( カチオン性ピラゾリン誘導体、製造元: Clariant International Ltd.)、2重量%のカフェインおよび7.5重量%の2−メチル−2,4−ペンタンジオールを混入する。この溶液を継続的に19容量部の水と混合しそして製材したての木製厚板に噴霧する。
【0034】
実施例8:
40重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.25重量%の液状の Leukophor(R) U ( アニオン性スチルベン誘導体、製造元: Clariant、Muttenz ,スイス国) を溶解しそして2.0重量%のカフェインおよび2.5重量%のカルボン酸メチルセルロースを混入する。この溶液を連続的に19容量部の水で希釈しそして製材したての木製厚板の処理のために噴霧する。
【0035】
実施例9:
20重量%濃度のプロピオン酸カルシウム溶液に0.25重量%の液状の Hostalux (R) N2R 200 ( カチオン性ピラゾリン誘導体、製造元: Clariant International Ltd.)を添加する。強く攪拌した後に5.0重量%のプロパン−1,2−ジオールを混入する。この溶液を連続的に6容量部の水と混合しそして製材したての木製厚板に一定に噴霧する。
【0036】
実施例10:
50重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.15重量%の液状の Hostalux (R) N2R 200 ( カチオン性ピラゾリン誘導体、製造元: Clariant International Ltd.)に、2重量%のカフェインおよび7.5重量%の1,2−プロパンジオールを溶解する。この溶液を真空ベルト式乾燥機で乾燥する。僅かに褐色のフレーク状の粗い粉末が得られる。この粉末は溶液状態で木材処理のために直接的に使用することができる。この目的のために4.5重量%のこの粉末を水道水に溶解しそしてその中に製材したての木製厚板を浸漬する。
【0037】
実施例11:
45重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.3重量%の液状の Leukophor(R) U ( アニオン性スチルベン誘導体、製造元: Clariant,スイス国、Muttenz)を溶解しそして2重量%のカフェインおよび7.5重量%の2−メチル−2,4−ペンタンジオールをこれに混入する。こうして得られる溶液を減圧下に約60℃で約15〜10重量%の乾燥重量に濃縮し、次いで噴霧乾燥する。この粉末から5重量%濃度溶液を、製材したての木製厚板に噴霧するために製造する。
【0038】
実施例12:
50重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.25重量%の液状の Leukophor(R) ( アニオン性スチルベン誘導体、製造元: Clariant,スイス国、Muttenz)を溶解しそして0.05重量%の S 670(R) ( ポリメチル/ジメチルシロキサン、製造元: Wacker、ミュンヘン、ドイツ国) を添加する。この溶液を19容量部の水で連続的に希釈しそして製材したての木製厚板の処理のために使用する。
【0039】
実施例13:
55重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.175重量%の液状の Hostalux (R) N2R 200 ( カチオン性ピラゾリン誘導体、製造元: Clariant、Muttenz ,スイス国) および0.1重量%の S 670(R) ( ポリメチル/ジメチルシロキサン、製造元: Wacker、ミュンヘン、ドイツ国) を添加しそしてよく混合する。この溶液を連続法で9容量部の水に希釈しそして伐採したての松材の製材したての木製厚板に直ちに噴霧するために使用する。
【0040】
こうして処理された木材は処理溶液を乾燥させた後でもまたは長い貯蔵期間の後でも紫外線ランプで、例えば366nmの波長で照射した場合には、処理溶液の組成次第で強い白黄色、白紫色または白褐色に光輝する。この光輝挙動によって未処理の場所が速やかに検知できそして必要な場合には後処理できるだけでなく、厚板剤/加工品全体の基本処理も検知することができる。
【産業上の利用分野】
本発明は木材処理のための検出可能な剤並びに、木材中の該剤の存在を検出できる方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
天然源の材料としての木材は全ての有機物質と同様に微生物により腐敗する。担子菌亜門の他に、かび類、酵母菌類、および稀にバクテリアもこの腐敗に寄与する。特に湿気の多い雰囲気では上述の腐食原因微生物に木材は感染し易い。
【0003】
腐食原因微生物には、製材したばかりのおよび/または天候変化に曝された木材の表面で比較的に速やかに成長し得る種々の木材汚染菌類も属する。これらは不利な条件のもとで、例えば伐採後に森の中にまたは加工後に特に運搬中に防水シートの下に保存しなけらばならない木材にも関係する。例えばアウレオバシジウム・プルランス(Aureobasidium pullulans)によって発生し得る変色は未処理木材でしばしばある。これは“青色変色(blue stain) ”の名称で知られている。かゝる真菌類の存在は木材またはそれから製造される製品の外観を悪化させるだけでなく、真菌類またはそれから発生する毒素が木材から他の製品に移り得るしおよびそれどころかかび菌の保続性芽胞を周囲の空気中に放出し得るという危険要因もある。かゝる真菌類の吸入は敏感な人の場合には例えばぜん息を発生させ得る。更に木材はそれの価値にマイナスの悪影響を受け、汚染された木材は僅かな価値しかないかまたは処分しなければならない。
【0004】
単に製品保護および消費者保護の理由からも保護処理は事実上、避けることができない。
【0005】
木材工業において種々の木材保護剤が使用されている。木材処理剤の内容物質はしばしば顕著な健康上の危険を伴う物質である。例えばフッ素系化合物( 例えば六フッ化珪酸銅、フッ化水素酸カリウム、フッ化水素酸アンモニウム) 、砒素系化合物(主として五酸化砒素)、ホウ素系化合物(例えばホウ酸、ポリボロン)、銅化合物(例えば硫酸銅)、錫化合物等がある。同様に使用されるクロム化合物(例えばクロム酸カリウム、二クロム酸アンモニウム)は、木材中に殺虫剤を固定するのに役立つので本来の意味でもはや殺虫剤ではない。
【0006】
殆どのこれらの物質はドイツ国の危険物条例によれば毒物であるかまたは少なくとも健康に有害とみなされている。強い臭気による臭気問題の他に、未だ無害と分類すべきウッドタール油の様な木材保存剤は、上記の木材保存剤の幾つかまたは相応する処理された木材と接触することだけで健康に著しい害をもたらし得る。
【0007】
工業分野においてかゝる木材処理剤を使用される時の必要とされる職業上の安全措置にも係わらず、この様にしばしば処理される木材の使用者は、この様に処理された木材と直接的に接触することがあるいは健康上に危険を及ぼすことを知らされていない。この木材と直接的に長時間接触する場合ですら、健康上に遅れて及ぼされる危害を排除することができない。
【0008】
それ故に工業分野においてかゝる物質を使用する他に、建築分野の職人が使用することに特に問題である。
【0009】
特に厳密な措置は、食品、食品成分、食品接触製品、飼料、ペット用食品、化粧料、食品屑または非常に広義な意味での日用品と接触し得る木材に適用するべきである。この場合には常にこれらの物質、例えば食品に直接的に移転する可能性がある。かゝる移転は消費に適していないかまたは毒性さえある物質の場合には、健康への危害を排除するために必ず避けなければならない。しかしながら故意でないかまたは間接的な汚染を完全に排除することはできないので、本発明の課題は、木材との接触による健康への危害がないかまたは木材保存剤が食品の様な他の物質に移転することなしに、かびの攻撃から木材を十分に保護することである。
【0010】
種々の食品を保存するために使用される保存剤は保存食品に、特に食品保存にそのまま使用されない誘導体の状態でそれを適用できることについて試験されてきた。幾つかの発明はこの問題に挑戦しそして種々の酸を、一部は木材処理のための他の物質に組合せて使用している。例えばドイツ特許出願公開(A)10003170号明細書(=ヨーロッパ特許出願公開(A)第1123787号明細書)ではソルビン酸およびそれの塩をかびの攻撃から木材を保護するために使用している。ドイツ特許出願公開(A)第19703552号明細書には、屋内用途のためにかびを抑制する水性調製物を開示している。即ちそれらにはソルビン酸およびそれの塩も使用されている。米国特許(A)第4585795号明細書は、かびの攻撃から木材を保護するために有機酸のアルカリ金属塩の混合物を選択された第四アンモニウム塩と組合せて使用することを開示している。特開平10−67607号公報は、有効成分として少なくとも1種類のC6 〜C12−脂肪酸を0.01〜9重量%含有する木材用殺虫剤を開示している。国際特許出願公開(A)第96/11572号明細書には炭素原子数10までのカルボン酸およびそれの塩とC3 〜C10−ジアルコールまたはこれら化合物のエステルよりなる、洗浄、殺菌、表面処理、含浸処理または抗菌処理のための組成物が開示されている。
【0011】
木材を例えば上記物質の溶液で処理する場合には、該溶液を乾燥した後には前処理を多くの場合、もはや容易に検知できない。しかしながら品質評価のため、後加工および市販のためにはこの前処理は経済的に非常に重要である。ある処理は個々の製品についての試験によって確かに検知可能であるが、これには複雑な化学分析および後処理を伴う。この目的のために相応する保護剤を(例えば有機溶剤で抽出することによって)木材から分離し、濃厚化し、同定しそして定量しなければならない。しかし得られた結果は試験した製品だけに関するものである。工業分野または木工分野(例えば未加工の家具用材木)または建築分野における多量の加工木材または組み立てられた状態の木材(例えばパレット)を全部検査することはできない。更に、かゝる試験を実施するための装置が高価でありそして試験自体が資格のある専門家によってしか実施できないことを別としても、上記の方法を木材加工工業において使用する時、生産量が多いので加工木材があらゆる点で十分に処理されたかどうかを試験することが不可能である。この様な支出は多くの場合、正当化できない。
【0012】
既に、木材の処理に使用される有機酸またはその塩の溶液に指示薬を添加することが提案されている。かゝる指示薬は例えばドイツ特許出願公開(A)第19611868号明細書に木材用マーカー剤として記載されている。しかしながらこの目的に化学反応が既に使用されている(強く着色するアゾ染料がドイツ特許出願公開(A)第19611868号明細書では生成されている)。使用される物質だけでなくカップリング反応に必要な薬品も毒物学的に危険がある。更にこの方法ではポイント試験しか行われておらず、試験場所での汚染しかわからない。
【0013】
国際特許出願公開(A)第02/17717号明細書には、花に使用する水が相応する切り花用の適当な処理剤と一緒に十分に適用できているかどうか示す蛍光剤を開示している。
【0014】
ヨーロッパ特許出願公開(A)第0950700号明細書には、徐氷剤が使用されていることの確認度を向上させるために、飛行機用徐氷剤中に蛍光増白剤を使用することを開示している。
【0015】
木材が適切に処理されているかどうかに関して情報を与える、迅速に行なえる簡単で経済的な試験が未だ要求されている。
【0016】
【発明の構成】
今や、本発明は木材処理の検知剤および木材中の該剤の存在を検知できる方法を提供する。本発明のこの剤は防腐用酸および紫外線活性指示薬物質を含む。
【0017】
この剤で処理された木材は、簡単な紫外線ランプを用いて照射すると、木材防腐剤の存在を示す蛍光を発する。
【0018】
本発明は、入射紫外線(180〜400nm)を比較的に長い波長の光に変換しそして蛍光の出現をもたらす光学的変換器を使用する。従って全ての木材部分が非常に短い運転時間で処理について検知されるだけでなく、後続の工業的諸分野でも処理を検知することができる。この場合、例えば食品または要求対象物において既に添加物として使用されているかまたは日用品においても非常に有望な毒性評価(例えば米国においてGRAS“安全と一般に見做される”)を知れる剤が使用される。便宜上、紫外線活性の指示薬物質は水溶性であるべきであり、従って処理すべき木材に水溶液状態で、例えば振りかけるか、噴霧するか、浸漬するかまたは含浸処理することによって適用することができる。
【0019】
本発明の意味での防腐用酸は特に好ましくは有機系防腐用酸、例えば蟻酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、ソルビン酸、安息香酸およびそれらの混合物である。同様にこれらの酸のアルカリ土類金属塩およびアルカリ金属塩並びにそれらの混合物もこの分類に包含される。更に中でも酸と種々の酸の塩との混合物もこれに包含される。
【0020】
本発明の意味での紫外線活性の指示薬物質としては原則として、紫外線を可視光線に変換するかゝるあらゆる化合物が適する。しかしながらこれらの紫外線活性物質の多くはその化学的組成のために高濃度の酸溶液あるいは塩溶液と不所望の反応を示す。酸溶液中では添加される紫外線活性物質がしばしば加水分解される。塩溶液中では太陽光のもとで長時間保存(約3ケ月)した後に凝集、顕著な変色または重合反応さえ起こし得る。それ故に特に有利な紫外線活性の指示薬物質は、上記の各反応を示さない物質である。防腐用物質溶液と組み合わせるために、特に好ましくは単独のまたは混合物としての以下の水溶性の紫外線活性指示薬物質が適している:即ち、フラボン酸(4,4’−ジアミノ−2,2’−スチルベンジスルホン酸)の誘導体、4,4’−ジスチリルビフェニレン、メチルウンベリフェロン、クマリン、ジヒドロキノリノン、1,3−ジアリールピラゾリン、ナフタル酸イミド類、CH=CH結合を介して結合したベンゾキサゾール−、ベンズイソキサゾール−およびベンズイミダゾール系(例えば5,7−ジメチル−2−(4’−フェニルスチルベン−4−イル)ベンゾキサゾールまたは2,5−ジ(1−メチルベンズイミダゾール−2−イル)フラン)の塩およびヘテロ環で置換されたピレン誘導体および上述の紫外線活性指示薬物質の組合せ。カフェイン、テオフィリンまたはキサンチン並びにこれらの物質の組合せの様な天然に産するプリン誘導体が特に有利である。更に健康に害を及ぼさない物質、例えばリボフラビン、キニン、クロロゲン酸またはキノリンイエロー並びにこれらの化合物の組合せを使用することも有利である。
【0021】
防腐用酸と上記の有利な紫外線活性指示薬物質との組合せは驚くべきことにいかなる不利な反応も示さず、かつこの組合せは、室温でかつ同時に太陽光の照射下でも6ケ月の保存期間にわたっても未だ安定している。驚くべきことに蛍光の消光も発生しないが、紫外線活性は紫外線の照射によって未だ濡れている木材でだけでなく乾燥後でも容易に検出できる。更に紫外線活性指示薬物質の添加後に処理された木材は、驚くべきことに純粋な防腐用酸の溶液で処理した場合に比較して更に長く維持されることがわかった。
【0022】
防腐用酸および紫外線活性指示薬物質を含有する本発明の剤は噴霧乾燥により、後で水に溶解して使用することができる顆粒または粉末にも加工できる。
【0023】
この顆粒を水に溶解するかまたは最終溶液を混合物としての上記の物質から製造する場合には、連続法での取り扱い性および混和性を改善するために僅かな割合の増粘剤を添加してもよい。それらには例えば食用脂肪酸のモノ−およびジグリセリド類、澱粉、寒天、アルギン酸塩(例えばアルギン酸ナトリウムまたは−カリウム)、カラゲニン(carrageen) 、グアー粉末、トラガカント、キサンタン、セルロースおよびそれの誘導体(例えばメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース(CMC))、ペクチン、アラビアゴム、ゼラチン、アルブミン、カゼイン酸塩、ポリオール類、例えばヘキシレングリコール、ブチレングリコール、プロピレングリコール、プロパン−1,2−ジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオールがある。
【0024】
更に場合によっては、あるいは発生する泡を減らす消泡剤(antifoam) を添加してもよい。消泡剤には例えばポリエチレン/プロピレングリコールエーテル、アルキルポリエチレングリコールエーテル、長鎖アルコール、例えばイソオクタノールまたはシリコーンをベースとする組成物(例えばTEGO Antiforam(R) 、製造元: Goldschmidt−Degussa) がある。
【0025】
この場合の水性原液中の防腐用酸の含有量は15.0〜55.0重量%、好ましくは17.5〜52.5重量%、特に好ましくは20.0〜50.0重量%である。水性原液中の紫外線活性指示薬物質の含有量は0.001重量%〜5重量%、特に好ましくは0.01重量%〜2.5重量%である。原液に場合によっては増粘剤を10重量%まで添加することができる。消泡剤は場合によっては0.15%までの濃度で添加する。こうして組成された原液から、噴霧乾燥して上記の粉末または顆粒を製造することができる。使用するためにはこの溶液を水で(原液の)1(容量割合)より大きい比に希釈する。
【0026】
本発明を以下の実施例に基づいて更に詳細に説明する。
【0027】
【実施例】
実施例1:
15重量%濃度の安息香酸ナトリウム溶液を0.20重量%の液状の Hostalux (R) N2R 200 ( カチオン性ピラゾリン誘導体、製造元: Clariant、Muttenz ,スイス国) と混合しそして得られる溶液を4容量部の水と浸漬浴中でよく混合する。こうして得られる溶液を伐採したての栂から切り取ったばかりの厚板を浸漬するために使用する。
【0028】
実施例2:
20重量%濃度のプロピオン酸カルシウム溶液に0.05重量%の液状の Leukophor(R) U ( アニオン性スチルベン誘導体、製造元: Clariant、Muttenz ,スイス国) を添加する。この溶液を4容量部の水と混合しそして可動式スプレー装置によって、貯蔵または運搬する前の伐採したての陸揚げされた松の幹に噴霧する。
【0029】
実施例3:
55重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.15重量%の液状の Hostalux (R) N2R 200 ( カチオン性ピラゾリン誘導体、製造元: Clariant、Muttenz ,スイス国) および2.0重量%のカフェインを添加しそしてよく混合する。この溶液を連続法で9容量部の水で希釈しそして伐採したての松材から切り取ったばかりの厚板に直ちに噴霧するために使用する。
【0030】
実施例4:
15重量%濃度の安息香酸ナトリウム溶液に0.25重量%の液状の Leukophor(R) U ( アニオン性スチルベン誘導体、製造元: Clariant,スイス国、Muttenz)を添加する。こうして得られた溶液を19容量部の水で希釈しそして伐採したての松材から切り取ったばかりの厚板に噴霧するために使用する。
【0031】
実施例5:
15重量%濃度の安息香酸ナトリウム溶液に0.175重量%の液状の Leukophor(R) U ( アニオン性スチルベン誘導体、製造元: Clariant、Muttenz ,スイス国) を添加しそして1.0重量%のキニン塩酸塩2水和物と混合する。この懸濁液を貯蔵用タンク中で攪拌下に9容量部の水で希釈しそして製材したての栂厚板に継続的に噴霧する。
【0032】
実施例6:
50重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.15重量%の液状の Hostalux (R) N2R 200 ( カチオン性ピラゾリン誘導体、製造元: Clariant International Ltd.)、2重量%のカフェインおよび7.5重量%のプロパン−1,2−ジオールを混入する。この溶液を継続的に19容量部の水と混合しそして製材したての木製厚板に噴霧する。
【0033】
実施例7:
50重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.15重量%の液状の Hostalux (R) N2R 200 ( カチオン性ピラゾリン誘導体、製造元: Clariant International Ltd.)、2重量%のカフェインおよび7.5重量%の2−メチル−2,4−ペンタンジオールを混入する。この溶液を継続的に19容量部の水と混合しそして製材したての木製厚板に噴霧する。
【0034】
実施例8:
40重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.25重量%の液状の Leukophor(R) U ( アニオン性スチルベン誘導体、製造元: Clariant、Muttenz ,スイス国) を溶解しそして2.0重量%のカフェインおよび2.5重量%のカルボン酸メチルセルロースを混入する。この溶液を連続的に19容量部の水で希釈しそして製材したての木製厚板の処理のために噴霧する。
【0035】
実施例9:
20重量%濃度のプロピオン酸カルシウム溶液に0.25重量%の液状の Hostalux (R) N2R 200 ( カチオン性ピラゾリン誘導体、製造元: Clariant International Ltd.)を添加する。強く攪拌した後に5.0重量%のプロパン−1,2−ジオールを混入する。この溶液を連続的に6容量部の水と混合しそして製材したての木製厚板に一定に噴霧する。
【0036】
実施例10:
50重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.15重量%の液状の Hostalux (R) N2R 200 ( カチオン性ピラゾリン誘導体、製造元: Clariant International Ltd.)に、2重量%のカフェインおよび7.5重量%の1,2−プロパンジオールを溶解する。この溶液を真空ベルト式乾燥機で乾燥する。僅かに褐色のフレーク状の粗い粉末が得られる。この粉末は溶液状態で木材処理のために直接的に使用することができる。この目的のために4.5重量%のこの粉末を水道水に溶解しそしてその中に製材したての木製厚板を浸漬する。
【0037】
実施例11:
45重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.3重量%の液状の Leukophor(R) U ( アニオン性スチルベン誘導体、製造元: Clariant,スイス国、Muttenz)を溶解しそして2重量%のカフェインおよび7.5重量%の2−メチル−2,4−ペンタンジオールをこれに混入する。こうして得られる溶液を減圧下に約60℃で約15〜10重量%の乾燥重量に濃縮し、次いで噴霧乾燥する。この粉末から5重量%濃度溶液を、製材したての木製厚板に噴霧するために製造する。
【0038】
実施例12:
50重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.25重量%の液状の Leukophor(R) ( アニオン性スチルベン誘導体、製造元: Clariant,スイス国、Muttenz)を溶解しそして0.05重量%の S 670(R) ( ポリメチル/ジメチルシロキサン、製造元: Wacker、ミュンヘン、ドイツ国) を添加する。この溶液を19容量部の水で連続的に希釈しそして製材したての木製厚板の処理のために使用する。
【0039】
実施例13:
55重量%濃度のソルビン酸カリウム溶液に0.175重量%の液状の Hostalux (R) N2R 200 ( カチオン性ピラゾリン誘導体、製造元: Clariant、Muttenz ,スイス国) および0.1重量%の S 670(R) ( ポリメチル/ジメチルシロキサン、製造元: Wacker、ミュンヘン、ドイツ国) を添加しそしてよく混合する。この溶液を連続法で9容量部の水に希釈しそして伐採したての松材の製材したての木製厚板に直ちに噴霧するために使用する。
【0040】
こうして処理された木材は処理溶液を乾燥させた後でもまたは長い貯蔵期間の後でも紫外線ランプで、例えば366nmの波長で照射した場合には、処理溶液の組成次第で強い白黄色、白紫色または白褐色に光輝する。この光輝挙動によって未処理の場所が速やかに検知できそして必要な場合には後処理できるだけでなく、厚板剤/加工品全体の基本処理も検知することができる。
Claims (12)
- 有機系防腐用酸および/またはそれの塩またはそれらの混合物並びに紫外線活性の指示薬物質を含有する検出性木材保護剤。
- 有機系防腐用酸が蟻酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、ソルビン酸または安息香酸である、請求項1に記載の剤。
- 塩がアルカリ金属−またはアルカリ土類金属塩である、請求項1または2に記載の剤。
- 紫外線活性指示薬物質が4,4’−ジスチリルビフェニレン、スチルベン類、フラボン酸、ピラゾリン類、ウンベリフェロン、クマリン、ジヒドロキノリノン、ナフタル酸イミド類、ベンゾキサゾール系、ベンズイソキサゾール系およびベンズイミダゾール系、プリン誘導体およびヘテロ環で置換されたピレン誘導体、リボフラヴィン、キニン、クロロゲン酸、キノリンイエローおよびそれらの組合せよりなる群から選択される、請求項1〜3のいずれか一つに記載の剤。
- 紫外線活性指示薬物質が水溶性である、請求項4に記載の剤。
- 食用脂肪酸のモノ−およびジグリセリド類、澱粉、寒天、アルギン酸塩、カラゲニン、グアー粉末、トラガカント、キサンタン、セルロースおよびそれの誘導体、ペクチン、アラビアゴム、ゼラチン、アルブミン、カゼイン酸塩およびポリオール類よりなる群から選択される増粘剤を含有する、請求項1〜5のいずれか一つに記載の剤。
- ポリエチレン/−プロピレングリコールエーテル、アルキルポリエチレングリコールエーテル、長鎖アルコール、ポリメチル/ジメチルシロキサン類、または珪素をベースとする他の消泡剤よりなる群から選択される消泡剤を含有する、請求項1〜6のいずれか一つに記載の剤。
- 水を含有する、請求項1〜6のいずれか一つに記載の剤。
- 請求項1〜8のいずれか一つに記載の剤を含有することを特徴とする、木材。
- 請求項1に記載の剤を製造する方法において、有機系防腐用酸および紫外線活性指示薬物質を互いに混合することを特徴とする、上記方法。
- 木材の保存剤に紫外線活性指示薬物質を混入し、木材をこの混合物で防腐処理しそして紫外線活性指示薬物質の存在が紫外線源を用いて検出することを特徴とする、防腐処理された木材の検出方法。
- 検出可能な木材保護剤を製造するために紫外線活性指示薬物質を用いる方法。
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