JP2004504329A - 溶解度が混成されているホウ酸塩の防腐防虫剤 - Google Patents

Abstract

溶解度の一層大きいホウ酸塩と溶解度の一層小さいホウ酸塩の組合せを使用することによって、低湿度環境と高湿度環境の両方において、昆虫及び真菌の攻撃に対して迅速な防腐防虫保護と長期に渡る防腐防虫保護とを与えるリグノセルロースベース複合材料用防腐防虫組成物。殺真菌殺虫が可能な量の、溶解度の一層大きいホウ酸塩と溶解度の一層小さいホウ酸塩とは、それらがリグノセルロースベース複合材料の中に含有される前か又は含有される間に組み合わされる。有用な溶解度の小さいホウ酸塩には、ホウ酸銅、ホウ酸亜鉛及びメタホウ酸バリウムが包含される。有用な溶解度の大きいホウ酸塩には、ホウ酸、酸化ホウ素、ホウ酸アンモニウム、及びアルカリ金属ホウ酸塩（例えば、ホウ酸ナトリウム）が包含される。（ホウ酸カルシウムを包含する）幾つかのアルカリ土類金属ホウ酸塩は、溶解度が中程度のホウ酸塩であり；使用される組合せに依って、溶解度の小さいホウ酸塩又は溶解度の大きいホウ酸塩のいずれかとして有効に使用される場合がある。

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、リグノセルロースベース（ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃ−ｂａｓｅｄ）複合材料を防腐防虫すること（ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ）に関する。また、一層詳しく言えば、調合済み溶解度を持つホウ酸塩から成る防腐防虫剤の組合せ物（ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ）を使用することによって、複合材料製品を昆虫及び真菌による攻撃から保護することに関する。
【０００２】
（発明の背景）
世界中の、伐採して利用することのできる立ち木の種類、寸法及び品質が最近変化しているために、多くの構造的用途に使用するための伝統的硬質用材に代わって、リグノセルロース材料の複合材料が使用されている。これら複合材料の多くは、種々の用途に使用されており、木材腐朽性生物（例えば、真菌類及び昆虫類）に対する抵抗性が必要である。従って、このために、木材用防腐防虫剤で処理する必要がある。
硬質用材は伝統的に、防腐防虫剤薬品の溶液に浸漬されるか又はそれら溶液で加圧処理されている。しかし、複合材料の性質のために、複合材料が製造される間、その製品の中に防腐防虫剤を含ませることが可能となる。これによって、全製造コストが削減され；また、優れた製品であってその中の複合材料がその厚さ全体を通して一定の防腐防虫剤使用量を含有する該製品が生産される。
【０００３】
ホウ酸塩類は、５０年以上の間、広域木材用防腐防虫剤として使用されて来た。ホウ酸塩類の利点には、大抵の木材腐朽性生物（例えば、真菌類、シロアリ及び木食い甲虫類）に対する効き目が含まれる。ホウ酸塩類の、哺乳類に対する激しい毒性が小さいことと環境に対する影響が小さいこととを結びつけると、ホウ酸塩類が殺カビ性及び殺虫性を有する結果として、ホウ酸塩類は、大抵の構造的用途又は建設用途のために一層好まれる木材用防腐防虫剤と見なされてきた。ホウ酸、ホウ砂、八ホウ酸二ナトリウム四水和物［米国、ボラックス社（Ｂｏｒａｘ　Ｉｎｃ．）からのティム・ボル（Ｔｉｍ−Ｂｏｒ）（登録商標）工業用木材防腐防虫剤として市販されている］、及び一層最近のホウ酸亜鉛のようなホウ酸塩が、木材用防腐防虫剤としてかなり受け入れられている。ホウ酸、ホウ砂及び八ホウ酸二ナトリウムは通常、浸漬又は加圧処理によって硬質用材製品を処理するために使用される。しかし、これら防腐防虫剤は、水に容易に溶解し得、また、複合材料を用いた製品に使用されている多くの樹脂系と配合禁忌である（ｉｎｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ；　調剤できない）場合があり、結果として、得られる複合材料の内部接着強度に悪影響を及ぼし且つ機械強度が弱くなることになる。無水ホウ砂及びホウ酸亜鉛は、許容し得る内部接着強度を持つ複合材料を造るために、ある種の樹脂系（例えば、フェノールホルムアルデヒド樹脂）と一緒に比較的低い濃度で成功裏に使用されて来た。クヌーソン（Ｋｎｕｄｓｏｎ）等の米国特許第４，８７９，０８３号明細書を参照。ホウ酸亜鉛の溶解度が本来低いために、実験室試験において、また、使用中に高湿度になる恐れのある環境において、諸活性成分の浸出及び損失が減少するという理由で、ホウ酸亜鉛はまた、とりわけ好まれる。クヌーソン等の、低溶解度ホウ酸塩（とりわけ、ホウ酸亜鉛）は、配向ストランドボード（ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ｓｔｒａｎｄ　ｂｏａｒｄ）（ＯＳＢ）、ウェーハボード（ｗａｆｅｒｂｏａｒｄ）、ファイバーボード（ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ）及びパーティクルボード（ｐａｒｔｉｃｌｅｂｏａｒｄ）等の木材複合材料を処理するために成功裏に使用されて来たものの、それらホウ酸塩は、それらの溶解度が低いことに関連する幾つかの特殊な問題を抱えている。例えば、それら低溶解度ホウ酸塩は、高湿度状態での実験室腐朽試験において又は浸出後の実験室腐朽試験においては非常に良好に作用するが、もしそれらの試験を、浸出を行わないで且つ一層低い相対周囲湿度（木材の含水率２０〜３０％）で行えば、制限量で真菌腐朽が生じることがある。
【０００４】
本発明によって、木材腐朽性生物（例えば、真菌類及び昆虫類）による攻撃に対して抵抗性があり；優れた内部接着強度を有し、固有浸出量（ｉｎｈｅｒｅｎｔ　ｌｅａｃｈｉｎｇ）が小さく；更に、高含水率だけでなく低含水率でも、真菌類及び昆虫類による腐朽に対して迅速な効能と長期に渡る効能の両方を与える；木材及び他のリグノセルロース材料から造られた複合材料が提供される。
【０００５】
発明の概要
本発明によると、殺真菌殺虫が可能な量の、溶解度の一層小さいホウ酸塩と溶解度の一層大きいホウ酸塩とを、組み合せてリグノセルロースベース複合材料の中に含有させ、そうすることによって、低湿度環境及び高湿度環境において昆虫及び真菌の攻撃に対する迅速な抵抗性と長期に渡る抵抗性とを有する複合材料が製造される。
【０００６】
発明の詳細な記述
本発明の、溶解度が混成されているホウ酸塩製剤は、可変的に溶解し得る２種以上のホウ酸塩を、周知の方法で配合又は混合することによって調製することができる。通常、一層大きい割合の、溶解度の一層小さいホウ酸塩成分を、一層小さい割合の、溶解度の一層大きいホウ酸塩成分と組み合せて使用する。０．１：１程も小さいか又は９：１程も大きい［溶解度の一層小さいホウ酸塩成分］対［溶解度の一層大きいホウ酸塩成分］の重量比を用いれば、単一のホウ酸塩を使用する場合に比べて、改善されることがある。しかし、［小さい溶解度の成分］対［大きい溶解度の成分］の好ましい重量比は、約１：１〜３：１の範囲にある。
【０００７】
２種以上の成分の混合を、リグノセルロース・マトリックス（母材）又は樹脂接着剤に添加する前に行う場合、その混合はバッチ法又は連続法を用いて行うことができる。適切な混合手段であれば如何なる手段［例えば、Ｖブレンダー、回転混合機、ジグザグ混合機（ｚｉｇ　ｚａｇ　ｂｌｅｎｄｅｒ）、ピン混合機（ｐｉｎ　ｂｌｅｎｄｅｒ）、パドル混合機（即ち、リボンブレンダー）、流動層混合機、円錐スクリュー混合機、又はエアフロー混合機］をも使用することができる。混成ホウ酸塩製剤は、単一の混合機を使用する工程の他に、溶解度の小さいホウ酸塩成分を溶解度の大きいホウ酸塩成分で被覆することによるか；又は、例えばパン造粒機（ｐａｎ　ｇｒａｎｕｌａｔｏｒ）を使用して、溶解度の小さいホウ酸塩成分と溶解度の大きいホウ酸塩成分の両方を、結合剤（例えば、水）で密接に結合させて混合することによって；調製することができる。そのような被覆済み組合せ物又粒状化済み組合せ物は、運搬等の間、及び複合材料の中に含有させる前に、２つの成分が分離するのを防ぐのに有利である。また、それら組合せ物によって、生成物の分布が改善され、更に、複合材料内部での分離が減少する。
【０００８】
本発明の方法で組み合わせて使用する、溶解度の小さいホウ酸塩及び溶解度の大きいホウ酸塩は、ホウ酸、酸化ホウ素、ホウ酸アンモニウム、又はアルカリ金属ホウ酸塩（例えば、ホウ酸ナトリウム類、ホウ砂五水和物、ホウ砂十水和物、五ホウ酸ナトリウム、八ホウ酸二ナトリウム、及びメタホウ酸ナトリウム）のような、溶解度の大きいホウ酸塩化合物のいずれか１種以上；並びに、遷移金属ホウ酸塩（例えば、ホウ酸銅、ホウ酸亜鉛）又はメタホウ酸バリウムのような、溶解度の小さいホウ酸塩化合物のいずれか１種以上；である場合がある。ホウ酸カルシウム、ホウ酸カルシウムマグネシウム、ホウ酸マグネシウム、及びホウ酸カルシウムナトリウムを包含する幾つかのアルカリ土類金属のホウ酸塩は、溶解度が中程度のホウ酸塩であり、溶解度の小さいホウ酸塩又は溶解度の大きいホウ酸塩として有効に使用することができ、これは使用する組合せによって決まる。例えば、溶解度が中程度のホウ酸塩（例えば、ホウ酸カルシウム）と、溶解度の大きいホウ酸塩（例えば、ホウ酸ナトリウム）とを含有する製剤は、本発明による効果的な、溶解度が混成されているホウ酸塩製剤を与え、また、そのような物は、低湿度環境で（例えば、室内の被覆材の中で）使用するのが好ましい。同様に、溶解度が中程度のホウ酸塩（例えば、ホウ酸カルシウム）と、溶解度の小さいホウ酸塩（例えば、ホウ酸亜鉛）とを含有する製剤は、効果的な、溶解度が混成されているホウ酸塩製剤を与え、また、そのような物は、高湿度になる恐れのある環境で（例えば、外部羽目板の中で）使用するのが好ましい。
【０００９】
好ましいホウ酸ナトリウム類は、四ホウ酸ナトリウム、八ホウ酸ナトリウム及び五ホウ酸ナトリウムである。そのようなホウ酸ナトリウム類は、合成によって生成することができるか、又は天然に産出するホウ酸塩［例えば、天然ホウ砂（ｔｉｎｃａｌｃｏｎｉｔｅ）若しくはケルナイト（ｋｅｒｎｉｔｅ）］である場合がある。
好ましいホウ酸亜鉛は、ＺｎＯ：Ｂ_２Ｏ_３比が２：３であるポリ三ホウ酸亜鉛（ｚｉｎｃ　ｐｏｌｙｔｒｉｂｏｒａｔｅｓ）である。多くのポリ三ホウ酸塩が知られており、これら金属酸化物製剤は、［金属酸化物］対［酸化ホウ素］対［水］比を用いて記述することができる。適切なポリ三ホウ酸塩には、例えば、２：３：３．５のもの（ときには、４：６：７ポリ三ホウ酸塩と称される）、２：３：７のもの、及び２：３：７．５のもの（即ち、完全式がそれぞれ、２ＺｎＯ・３Ｂ_２Ｏ_３・３．５Ｈ_２Ｏ、２ＺｎＯ・３Ｂ_２Ｏ_３・７Ｈ_２Ｏ、及び２ＺｎＯ・３Ｂ_２Ｏ_３・７．５Ｈ_２Ｏであるもの）が包含される。他の適切な水和ホウ酸亜鉛には、３：５：１４のもの、１：１：２のもの（ここに、２は精確には恐らく１．６７である）、及び４：１：１のもの［即ち、完全式がそれぞれ、３ＺｎＯ・５Ｂ_２Ｏ_３・１４Ｈ_２Ｏ（不正確に、２ＺｎＯ・３Ｂ_２Ｏ_３・９Ｈ_２Ｏと表されることもある）、ＺｎＯ・Ｂ_２Ｏ_３・ｘＨ_２Ｏ（式中、ｘは約１．６７）（この化合物は典型的には、ＺｎＯ・Ｂ_２Ｏ_３・２Ｈ_２Ｏ又は２ＺｎＯ・２Ｂ_２Ｏ_３・３Ｈ_２Ｏと表される）、及び４ＺｎＯ・Ｂ_２Ｏ_３・Ｈ_２Ｏであるもの］が包含される。そのようなホウ酸亜鉛は、合成によって生成される。
【００１０】
適切なホウ酸銅には、既知の多くの化合物だけでなく、ホウ酸塩と銅の無定形混合物が包含される。例には、［Ｃｕ（ＮＨ_３）_４］Ｏ・２Ｂ_２Ｏ_３・６Ｈ_２Ｏ（キュプラミンボレート六水和物）が包含される。この化合物は典型的には、アンモニア性「ホウ酸銅」溶液（即ち、アンモニア溶液に溶解したホウ砂及び硫酸銅）を濃縮することによって得られる結晶の第１の析出群（ｃｒｏｐ）である。この化合物は、準安定性であり；溶液中に静置されているときに、他の銅とキュプラミンボレートとに分解する。既知の又は報告されている適切なホウ酸銅化合物には、４：１：５、３：２：３、２：１：１及び１：１：２のホウ酸銅（完全式は、４ＣｕＯ・Ｂ_２Ｏ_３・５Ｈ_２Ｏ、３ＣｕＯ・２Ｂ_２Ｏ_３・３Ｈ_２Ｏ、２ＣｕＯ・Ｂ_２Ｏ_３・Ｈ_２Ｏ及びＣｕＯ・Ｂ_２Ｏ_３・２Ｈ_２Ｏ）の他に、混合された金属酸化物３Ｎａ_２Ｏ・２ＣｕＯ・８Ｂ_２Ｏ_３・１７Ｈ_２Ｏが包含される。そのような適切なホウ酸銅は合成によって生成される。
【００１１】
好ましいホウ酸カルシウムは、ＣａＯ：Ｂ_２Ｏ_３の比が２：３であるポリ三ホウ酸カルシウム（ｃａｌｃｉｕｍ　ｐｏｌｙｔｒｉｂｏｒａｔｅｓ）、及びＣａＯ：Ｂ_２Ｏ_３の比が１：３である六ホウ酸カルシウムであり、最も好ましいものは、ポリ三ホウ酸カルシウムである。そのようなポリ三ホウ酸カルシウムは、合成によって生成することができることもあるし、又は天然に産出するホウ酸塩［例えば、インヨナイト（ｉｎｙｏｎｉｔｅ）、マイヤーホフェライト（ｍｅｙｅｒｈｏｆｆｅｒｉｔｅ）及びコールマン石（ｃｏｌｅｍａｎｉｔｅ）］であることもある。適切な六ホウ酸カルシウムの例には、ノブライト（ｎｏｂｌｅｉｔｅ）及びゴワライト（ｇｏｗｅｒｉｔｅ）が包含される。ホウ酸カルシウム・ナトリウム及びホウ酸カルシウム・マグネシウムには、プロバータイト（ｐｒｏｂｅｒｔｉｔｅ）、ウレキサイト（ｕｌｅｘｉｔｅ；　曹灰硼鉱）及びハイドロボラサイト（ｈｙｄｒｏｂｏｒａｃｉｔｅ）が包含される。
組み合わされた諸ホウ酸塩の粒径は、決定的に重要である訳ではないが、複合材料製品の全体に渡って容易に分散し得る大きさであることが望ましい。通常、約５００μｍもの大きい平均粒径及び約１μｍもの小さい平均粒径を使用することができる。しかし、最も良好な結果を得るためには、粒径は約１５０μｍ〜約１０μｍの範囲にあるのが好ましい。また、混合されている２種のホウ酸塩は通常、類似の粒径を持って混合操作を助けることが有利である。
【００１２】
複合材料に組み込まれている混合済みホウ酸塩製剤の有効量は、殺真菌殺虫が可能な量；即ち、木材製品及び類似のセルロースベース複合材料製品を壊す昆虫類並びに／又は真菌類（例えば、糸状菌及び腐朽菌）を抑制するか又は殺すのに十分な量である。厄介生物（ｐｅｓｔｓ；　昆虫類及び／又は真菌類）を抑制するために、該製剤は、複合材料製品に基づき約０．１〜約４重量％の範囲で使用する。使用量は、目標となる厄介生物、効能の所望寿命、及び沈澱暴露（ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｅｘｐｏｓｕｒｅ）の期待レベルによって決まる。腐朽菌とシロアリの両方に対する最適効能を得るためには、約０．５〜約２％の量を使用するのが好ましい。０．０５重量％もの低い使用量によって、幾つかの腐朽生物に対する好ましい効果が得られることがある。
【００１３】
混合済みホウ酸塩製剤の哺乳類に対する毒性は低く、環境に対するそれの影響は小さく、結果として、使用及び廃棄は比較的安全であると考えられている。それらホウ酸塩製剤は、比較的安価で、保管、取り扱い及び使用が容易な、殺真菌殺虫に有効な化合物である。更に、それらホウ酸塩製剤は、水に迅速に溶ける溶解度を有するものもあり、それによって、室内の被覆材等の用途における低湿度環境に晒されている複合材料に、迅速な殺真菌殺虫活性と継続的な殺真菌殺虫活性とが与えられるだけでなく、非常に長期間に渡る効能と、外部羽目板等の高湿度になる恐れのある環境の下での効能とを与える、一層徐々に放出される活性成分が蓄えられる。
【００１４】
本発明のリグノセルロースベース複合材料は、周知の手順により、リグノセルロース材の諸小片（ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）を接着剤で一体化し、次いで、（通常、加熱し加圧して）該複合材料を形成することによって造られる。本発明の、溶解度が混成されているホウ酸塩製剤は、複合材料を形成する前に、諸リグノセルロース小片及び／又は接着剤に添加することによって、予備混合し組み入れることができる。もう１つの方法として、溶解度の一層大きいホウ酸塩及び溶解度の一層小さいホウ酸塩は、複合材料を造っている間、例えば、別々のホッパー（ｈｏｐｐｅｒｓ）及び供給装置から互いに別々に（例えば、順次又は同時に）導入して、現場で（ｉｎ　ｓｉｔｕ）混合された防腐防虫剤を形成することができる。複層の複合材料を造る場合、１つ以上の層の中に溶解度の大きいホウ酸塩を含有させ、別の１つ以上の層の中に溶解度の小さいホウ酸塩を含有させることによって、本発明のホウ酸塩の防腐防虫剤を導入することができる。溶解度の一層大きいホウ酸塩は１つの内層の中に含有させ、溶解度の一層小さいホウ酸塩は１つ以上の外層の中に含有させるのが好ましい。複層の複合材料の異なる層の中に、前記の２つの異なるホウ酸塩を含有させることによって、コア（ｃｏｒｅ；　芯材）又は内層に１種類の樹脂又はリグノセルロース小片を使用し且つ外層中に異なる樹脂又は小片の系を使用する場合の、特殊な利点を与えることもできる。なぜなら、例えば、溶解度の大きいホウ酸塩を使用することによって悪影響を受ける樹脂系もあり、悪影響を受けない樹脂系もあるからである。
【００１５】
リグノセルロースベース複合材料はセルロース系材料の小片から形成される。また、それら複合材料は、（通常、加熱され加圧下で）接着剤で結合されている。リグノセルロースベース複合材料を形成する方法は周知であって、それによって、パーティクルボード（ｐａｒｔｉｃｌｅｂｏａｒｄ）、配向ストランドボード（ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ｓｔｒａｎｄ　ｂｏａｒｄ）（ＯＳＢ）、ウェーハボード（ｗａｆｅｒｂｏａｒｄ）、ファイバーボード（ｆｉｂｅｒｂｏａｒｄ）（中密度及び高密度のファイバーボードを包含する）、平行ストランド木材（ｐａｒａｌｌｅｌ　ｓｔｒａｎｄ　ｌｕｍｂｅｒ）（ＰＳＬ）、集成ストランド木材（ｌａｍｉｎａｔｅｄ　ｓｔｒａｎｄ　ｌｕｍｂｅｒ）（ＬＳＬ）、単板積層木材（ｌａｍｉｎａｔｅｄ　ｖｅｎｅｅｒ　ｌｕｍｂｅｒ）（ＬＶＬ）、並びに類似製品を包含する多くの製品が得られた。適切なセルロース系材料の例には、木材、わら（稲わら、小麦わら及び大麦わらが包含される）、亜麻、麻並びにバガス（ｂａｇｇａｓｓｅ；　さとうきびの搾り殻）が包含される。セルロース系材料の小片は、如何なる形態［例えば、チップ、薄片（ｆｌａｋｅｓ）、繊維、ストランド（ｓｔｒａｎｄｓ）、ウェーハ、削りくず（ｓｈａｖｉｎｇｓ）、おがくず、わら、茎、及び亜麻、麻等の外皮の断片（ｓｈｉｖｅｓ）］であってもよい。
【００１６】
複合材料を造る方法は周知であり、特定の手順は、セルロース系原材料と、複合材料の所望の種類とによって決まる。しかし、セルロース系材料は通常、適切な寸法の断片又は小片［これらは、完成紙料（ｆｕｒｎｉｓｈ）と呼ばれることもある］に加工して、接着剤と混合し、次いで、結果として得られた混合物は、マット（ｍａｔ）等の所望の形状に形成し、次いで、通常加圧下で加熱して、最終製品に形成する。このプロセスは、本質的に乾燥法と見なすことができる；即ち、（液状樹脂用キャリヤとして使用されることもある幾らかの水を除いて）諸材料のスラリーを形成するために水を全く添加しない。
【００１７】
接着剤は好ましくは、加熱によって硬化し、諸セルロース系小片又は断片の間に強力な結合力を与え、次いで、高機械強度を持つ構造用複合材料を与える接着剤樹脂である。そのような熱硬化性接着剤樹脂は周知であり、それら樹脂にはホルムアルデヒドベース樹脂及びイソシアネートベース樹脂が包含される。フェノール・ホルムアルデヒド、フェノール・レゾルシノール・ホルムアルデヒド、ユリア・ホルムアルデヒド、メラミン・ユリア・ホルムアルデヒド、及びジフェニルメタンジイソシアネート（ｐＭＤＩ）が、現在使用されている適切な熱硬化性樹脂の例である。接着剤の好ましいレベルは典型的には、最終木材複合材料の約１．５重量％〜約１５重量％の範囲であるが、一部の複合材料では０．５重量％程も低いか又は２５重量％程も高いことがある。これは、完成紙料の粒径、並びに完成木材複合材料に必要な強度及び耐久性のような種々の制約条件によって決まる。例えば、構造用品質を持つＯＳＢ（配向ストランドボード）は典型的には、接着剤を約１．５重量％〜７重量％含有するようであるが；構造用品質を持つパーティクルボードは接着剤を１５〜２０重量％以下又はそれ以上必要とする場合があり；また、強度及び耐久性の必要条件が低い中密度ファイバーボード（ＭＤＦ）［例えば、ペグボード（ｐｅｇｂｏａｒｄ）］は１重量％未満を含有する。セルロースベース複合材料を保護するために、従来使用されて来た多くのホウ酸塩とは違って、本発明の混和ホウ酸塩製剤は、複合材料製品の接着剤又は機械強度に悪影響を及ぼすことなく、成功裏に使用することができる。本発明の混和溶解度を持つ防腐防虫剤のもう１つの用途は、木材繊維・プラスチック複合材料であってその中で木材が熱可塑性接着剤（例えば、高密度ポリエチレン、ポリプロプレン又はポリ塩化ビニル）と混合されている該複合材料の、表面に出ている領域においてである。この用途において、混和溶解度を持つ防腐防虫組成物は、最終木材複合材料の約３０〜５０重量％以下の熱可塑性接着剤レベルを含有する木材繊維・プラスチック複合材料の中に含有させることができる。
【００１８】
混和ホウ酸塩製剤は、最終製品全体に分散させるやり方であれば如何なるやり方によっても、複合材料の中に含有させることができる。木材ベース複合材料の場合、最終複合材料を造るために、該製剤は、樹脂と混合する前に、木材小片（ｗｏｏｄ　ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）、又は完成紙料（ｆｕｒｎｉｓｈ）と混合することができるか；又は、該製剤は、樹脂若しくは木材・樹脂混合物に添加し、次いで、マット（ｍａｔ）に形成して、加圧し加熱して硬化させることができる。混和ホウ酸塩製剤は、木材小片と該防腐防虫剤の間の接触を最大にするために、木材小片（例えば、チップ又はストランド）の上に均一に分配させ、次いで、樹脂を塗布して、木材の完成紙料を板又は継ぎ目なしベルト（コンベアベルト）の上に均一に広げて、マットを形成して加圧し、それの最終厚さにすることが好ましい。樹脂を硬化させ、最終の複合材料製品を形成するために加熱する。木材の完成紙料には、所望により、任意の量の添加剤［例えば、粗ろう（ｓｌａｃｋ　ｗａｘ）又は流動剤（ｆｌｏｗ　ａｇｅｎｔ）］を含有されることができるが、それは不可欠なことではない。
【００１９】
諸例
次の諸例は、本発明の新規な防腐防虫組成物及び方法を例示する。
例１
フェノール・ホルムアルデヒド（ＰＦ）樹脂の表面と、ジフェニルメタンジイソシアネート（ｐＭＤＩ）樹脂のコアとを有する木材複合材料の試料を造った。それら試料には、ホウ酸亜鉛２ＺｎＯ・３Ｂ_２Ｏ_３・３．５Ｈ_２Ｏ（ＺＢ）と、八ホウ酸二ナトリウム四水和物（ＤＯＴ）の組合せを含有するものもあり、ＺＢのみを含有するものもあり、更に、木材用防腐防虫剤を全く含有しないものもあった。ＺＢ／ＤＯＴの組合せの製剤は、ＺＢ　６０重量％及びＤＯＴ　４０重量％を含有した。防腐防虫組成物は、木材複合材料の０．１重量％の使用量で、該木材複合材料に添加した。それら試料は、試験の前に、５０ｍｍ×２５ｍｍ×２０ｍｍに切断した。各々の処理組から全部で８個の試料を腐朽試験にかけた。
【００２０】
各々の処理組からの全部で８個の試料は、ＥＮ１１３として知られている標準欧州腐朽試験プロトコルに従って試験を行った。それら試料は先ず、ビニール袋に入れて天秤で量り、次いで、単一培養腐朽試験を行う前に、^６０Ｃｏ源を用いて２．０Ｍラドのレベルでγ線を放射し確実に滅菌した。
麦芽２．０％及び寒天２．０％の諸水溶液を調製し、次いで、１２０℃で３０分間オートクレーブの中に入れた。これら溶液は、５０℃℃〜８０℃に冷却し、次いで、事前にオートクレーブで滅菌した動物ジャー（ａｎｉｍａｌ　ｊａｒｓ）であって、ジャー１個当り約１００ｍｌ（寸法：高さ＝７ｃｍ、直径＝９ｃｍ）の該ジャーの中に注いだ。これらジャーは、１つの容器の中に置いて、温度制御された部屋で２２℃（±２℃）に保持し、次いで、２日間観察した。それらジャーが確実に汚染しないようにした後、イドタケ（Ｃｏｎｉｏｐｈｏｒａ　ｐｕｔｅａｎａ）（褐色腐敗−Ｂａｓｉｄｉｍｙｃｏｔｉｎａ）の成熟培養液（ｍａｔｕｒｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ）を接種した。それら接種済みジャーは、菌糸体が固体寒天基質の２／３〜９／１０を覆うまで、２２℃（±２℃）で培養した。
【００２１】
全ての試料は、寒天との接触及びウォータロギング（ｗａｔｅｒ　ｌｏｇｇｉｎｇ；　水浸しになること）を防ぐために、滅菌済みプラスチック網の上に置いた。次いで、それらγ線照射済み木材複合材料は、真菌培養液の上に置いた。それらジャーの蓋は、換気ができるように、ゆるく回して締めた。それら試料を培養液に導いた後、動物ジャーは再び、２２℃（±２℃）で１２週間培養した。次いで、それら複合材料は、８０℃で一晩中、オーブン乾燥を行い、次いで、真菌による腐朽から生じる減量（％）を決定するために秤量した。
腐朽の結果は表１に示し、真菌による腐朽にさらして１２週間後の、それら木材複合材料試料の平均減量（％）として示す。
【００２２】

【００２３】
例２
カビの生育に対する、本発明の、混和溶解度を持つ防腐防虫剤の有効性については、ポプラ（ａｓｐｅｎ）の配向ストランドボード（ＯＳＢ）の諸試料で試験を行った。２種類のＯＳＢ配合物について評価した。１つの種類は、ｐＭＤＩ樹脂を６％使用して接着した。他の種類は、表面にＰＦ樹脂を用い、コアにｐＭＤＩ樹脂を用いて接着した。それらＯＳＢ試料は、混和溶解度を持つホウ酸塩の防腐防虫製剤若しくは溶解度の小さいホウ酸塩のみを含有するか、又は対照試料の場合は、防腐防虫剤を全く含有しなかった。全ての場合、溶解度の小さいホウ酸塩は、ホウ酸亜鉛２：３：３．５であった。２種の異なる、溶解度の大きいホウ酸塩［即ち、八ホウ酸二ナトリウム四水和物（ＤＯＴ）、及び無水ホウ酸（ＡＢＡ）としても知られている酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）］について試験を行った。混和溶解度を持つ試料における［溶解度の小さいホウ酸塩］対［溶解度の大きいホウ酸塩］の重量比は、８０／２０又は６０／４０であった。諸ＯＳＢ試料中における防腐防虫剤の、２つの異なる目標使用量（即ち、０．１８重量％及び０．８８重量％）について試験を行った。
【００２４】
カビ暴露試験は、「ＡＳＴＭ：Ｄ−３２７３−９４手順」の修正版を用いて実施した。諸ＯＳＢ試料のカビへの暴露は、５９７ｍｍ×３１１ｍｍ×４１３ｍｍのプラスチック容器であって、それら試料の上に凝縮液が滴り落ちるのを防ぐために、該プラスチック容器の側面を傾けて４５^ｏの屋根角度が与えられており且つ水が２〜３インチ満たされている該容器から成る実験槽の中で行った。水は、サーモスタット制御の加熱用コイルを用いて、３２．５℃（±１℃）まで加熱した。２９２ｍｍ×３９４ｍｍ×１３３ｍｍのプラスチック鉢には、カビの接種材料源を与えるために、頂部から３インチ以内まで、鉢植え用土と屋外から集めた非滅菌土の混合物を充填した。そのプラスチック鉢は、該プラスチック容器の中に浮かべた。諸ボードは、接種材料源の上のプラスチック網の上に置いた。それらブロックは、１週間の間隔でひっくり返した。試験は４週間行った。
【００２５】
４週間の間カビに暴露した後、諸試料の目視検査を行い、０〜４の段階でカビ形成を採点評価した。ここに、０は、カビの形成が皆無であること（即ち、完全に制御されたこと）を示し、４は、試料がカビで完全に覆われていること又は試料の一面にカビが生えていることを示す。これらの結果を表２に示す。ホウ酸塩の使用量（即ち、０．１８％対０．８８％）は、効果が有意であり、予想通り、使用量が大きい程、制御は一層良好であった。［溶解度の大きいホウ酸塩］対［溶解度の小さいホウ酸塩］の比に関し、可溶性ホウ酸塩４０％（即ち、ホウ酸亜鉛６０％）を含有する試料は、可溶性ホウ酸塩０％（即ち、ホウ酸亜鉛１００％）を含有する試料に比べて、平均で著しく改善された。更に、諸ＯＳＢボード試料の表面におけるカビ成長は、該試料の端部におけるカビ成長に比べて、著しく激しかった。
【００２６】

【００２７】
例３
例２に似たもう１つのカビ試験を行った。諸試験試料は、使用量６％のｐＭＤＩ樹脂で接着した、ポプラのＯＳＢから成った。それらＯＳＢ試料は、撥水剤として役立つ、ボーデン（Ｂｏｒｄｅｎ）製の「疎水性樹脂１％のＥＷ−５８Ｓ」で処理した。防腐防虫剤で処理したＯＳＢ試料は、ホウ酸亜鉛のみ、又はホウ酸亜鉛とＤＯＴの混合物を、重量比６０／４０で含有した。それらＯＳＢ試料中における防腐防虫剤の目標使用量は、０．０５重量％、０．１０重量％及び０．２重量％であった。それらＯＳＢ試験試料は、カビ試験で使用するために、７６ｍｍ×１０２ｍｍのパネルに切断した。カビに暴露する試験は、水を３０．５℃（±１℃）まで加熱したことを除き、例２で記述した方法と本質的に同様の方法を使用して実施した。人工気候室内の相対湿度は、モニタリングして、平均温度２７〜３０℃で９５〜９９％に維持した。
４週間カビ暴露した後、それら試料は、目視検査を行い、例２のように、０〜４の段階でカビの成長に対して採点評価した。これらの結果は表３に示す。これらの結果から、ホウ酸亜鉛１００％を含有し且つ溶解度の大きいホウ酸塩を全く含有しない諸試料と比べて、ＤＯＴ　４０重量％（ホウ酸亜鉛６０％）の混合物を含有する諸試料は、カビ成長を一貫して一層良好に抑制することが分かる。
【００２８】

【００２９】
例４
溶解度が混成されているホウ酸塩の防腐防虫剤の、シロアリに対する効能は、（表面とコアの両方において）ｐＭＤＩ　１００％で接着されたか、又は、表面はフェノール・ホルムアルデヒド（ＰＦ）で接着され且つコアはｐＭＤＩで接着された、ポプラ（ａｓｐｅｎ）のウェーハボードを使用した研究によって調べた。それらボードは、表４に記述した諸製剤（混合物）を利用した防腐防虫剤０．８８％を目標使用量にして造った。混合機中で防腐防虫製剤をポプラのウェーハと混合し、次いで、接着剤を添加することによって、諸ホウ酸塩を該ボードの中に含有させ；次いで、ハワイ州ヒロ（Ｈｉｌｏ）の現場試験場において、ワックス塗布済み複合材料ボードの諸試料を、地下性台湾シロアリ［家シロアリシラキ（Ｃｏｐｔｏｔｅｒｍｅｓ　ｆｏｒｍｏｓａｎｕｓ　Ｓｈｉｒａｋｉ）］にさらした。それら試料は、「飼料供給材（ｆｅｅｄｅｒ）」としての未処理ポプラの複数の杭と一緒に、厚さ約１０ｃｍの中空コンクリートブロックの上に水平に配列する。前記の未処理飼料供給材の杭は、諸試験試料を取り囲むことの他に、それら試験試料に対するシロアリの攻撃圧力（ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を高めるために、地面に打ち込む。次いで、それら集合体には、木箱をかぶせて、雨が直接接触するのを防ぐ。この試験は、シロアリ感受性が非常に高い木材種（ポプラ）を用いて行った過酷試験形態である。
【００３０】
３ヶ月、９ヶ月及び１５ヶ月の間暴露した後、それらボードは、目視によって０〜１０の段階で採点評価した。１０の評点は、試料が好ましい状態にあることを示し、また、０の評点は、試料が本質的に壊れたことを意味する。各々の数値は、１０個の別々の試料（繰返し１０）の検査からの平均評点から成る。
結果は表４にまとめる。ＰＦ／ｐＭＤＩ樹脂系で造った諸ボードにおいて、８０／２０及び６０／４０の混和溶解度を持つ防腐防虫剤混合物は、この過酷なシロアリ促進試験で９ヶ月及び１５ヶ月の間暴露した後は、溶解度の小さい防腐防虫剤のみ（ＺＢ　１００％）よりも効能が優れていた。
【００３１】

【００３２】
本発明の種々の置き換え及び部分的修正を行うことは可能であり、そのような変形が本発明の趣旨を包含する限り、それら変形は特許請求の範囲内に含まれるものとする。

Claims (22)

1. 溶解度の一層大きいホウ酸塩と溶解度の一層小さいホウ酸塩とを含有する、リグノセルロースベース複合材料用防腐防虫組成物。
2. 溶解度の一層大きいホウ酸塩が、ホウ酸、酸化ホウ素、ホウ酸アンモニウム、及びアルカリ金属ホウ酸塩から成る群から選ばれている、請求項１に記載の防腐防虫組成物。
3. アルカリ金属ホウ酸塩が、ホウ砂五水和物、ホウ砂十水和物、五ホウ酸ナトリウム、八ホウ酸二ナトリウム、及びメタホウ酸ナトリウムから成る群から選ばれている、請求項２に記載の防腐防虫組成物。
4. 溶解度の一層小さいホウ酸塩が、ホウ酸銅、ホウ酸亜鉛、及びメタホウ酸バリウムから成る群から選ばれる低溶解度ホウ酸塩である、請求項２に記載の防腐防虫組成物。
5. 溶解度の一層小さいホウ酸塩が、ホウ酸カルシウム、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸カルシウムマグネシウム、及びホウ酸カルシウムナトリウムから成る群から選ばれる、溶解度が中程度であるホウ酸塩である、請求項２に記載の防腐防虫組成物。
6. 溶解度の一層小さいホウ酸塩が、ホウ酸銅、ホウ酸亜鉛、及びメタホウ酸バリウムから成る群から選ばれている、請求項１に記載の防腐防虫組成物。
7. 溶解度の一層大きいホウ酸塩が、ホウ酸カルシウム、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸カルシウムマグネシウム、及びホウ酸カルシウムナトリウムから成る群から選ばれる、溶解度が中程度であるホウ酸塩である、請求項６に記載の防腐防虫組成物。
8. ［溶解度の一層小さいホウ酸塩］対［溶解度の一層大きいホウ酸塩］の重量比が、約０．１：１〜約９：１の範囲にある、請求項１に記載の防腐防虫組成物。
9. ［溶解度の一層小さいホウ酸塩］対［溶解度の一層大きいホウ酸塩］の重量比が、約１：１〜約３：１の範囲にある、請求項８に記載の防腐防虫組成物。
10. 昆虫及び真菌の攻撃に対して迅速な初期防腐防虫保護を与える第１のホウ酸塩と長期に渡る防腐防虫保護を与える第２のホウ酸塩とを含有する、リグノセルロースベース複合材料用防腐防虫組成物。
11. リグノセルロースベース完成紙料と；樹脂結合剤と；迅速な初期防腐防虫保護を与える第１のホウ酸塩及び長期に渡る防腐防虫保護を与える第２のホウ酸塩を含有する防腐防虫組成物の、殺真菌殺虫が可能な量と；を含有する、昆虫及び真菌の攻撃に対する抵抗性を有するリグノセルロースベース複合材料。
12. 第１のホウ酸塩が溶解度の一層大きいホウ酸塩であり、且つ、第２のホウ酸塩が溶解度の一層小さいホウ酸塩である、請求項１１に記載のリグノセルロースベース複合材料。
13. 防腐防虫組成物の重量％が、複合材料の少なくとも約０．０５％である、請求項１１に記載のリグノセルロースベース複合材料。
14. 防腐防虫組成物の重量％が、複合材料の約０．１％〜約４％である、請求項１１に記載のリグノセルロースベース複合材料。
15. 防腐防虫組成物の重量％が、複合材料の約１％以下である、請求項１４に記載のリグノセルロースベース複合材料。
16. 殺真菌殺虫が可能な量の、溶解度の一層大きいホウ酸塩と溶解度の一層小さいホウ酸塩とを含有する、昆虫及び真菌の攻撃に対する抵抗性を有するリグノセルロースベース複合材料。
17. 複合材料が複数の層を有し、且つ、溶解度の一層大きいホウ酸塩及び溶解度の一層小さいホウ酸塩が異なる層の中に含有されている、請求項１６に記載のリグノセルロースベース複合材料。
18. 昆虫及び真菌の攻撃からリグノセルロースベース複合材料を保護する方法において、溶解度の一層大きいホウ酸塩と溶解度の一層小さいホウ酸塩とを含有する防腐防虫組成物の、殺真菌殺虫が可能な量を、該複合材料の中に含有させる段階を含む、上記保護方法。
19. 昆虫及び真菌の攻撃から、複数の層を有するリグノセルロースベース複合材料を保護する方法において、内層の中に第１のホウ酸塩を含有させ、少なくとも１つの外層の中に第２のホウ酸塩を含有させる段階を含む、上記保護方法。
20. 第１のホウ酸塩が溶解度の一層大きいホウ酸塩であり、且つ、第２のホウ酸塩が溶解度の一層小さいホウ酸塩である、請求項１９に記載の方法。
21. 昆虫及び真菌の攻撃に対して抵抗性のあるリグノセルロースベース複合材料を形成する方法において、改善点が、溶解度の一層大きいホウ酸塩と溶解度の一層小さいホウ酸塩とを含有する防腐防虫組成物の、殺真菌殺虫が可能な量を含有させる段階を含む、上記形成方法。
22. リグノセルロースベース完成紙料と；熱可塑性結合剤と；請求項１に記載の組成物の、殺真菌殺虫が可能な量と；を含有する複合材料ボード。