JP2007015959A - 木材防腐剤およびそれを用いる木材の防腐方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 オオウズラタケおよびカワラタケなどの木材腐朽菌に対して強力な防除効果を発揮し、かつ優れた安全性を有する木材防腐剤を提供することを課題とする。
【解決手段】 スルホン酸塩あるいはラウリル硫酸エステル塩を含有するアニオン系界面活性剤を有効成分とする木材防腐剤により、上記課題を解決する。

Description

この発明は、木材防腐剤およびそれを用いる木材の処理方法に関する。さらに詳しくは、この発明は、オオウズラタケおよびカワラタケなどによる木材の腐朽を防止または抑制し得る、安全性に優れた木材防腐剤およびそれを用いる木材の処理方法に関する。

木材は軽量でありながら強度が大きく、加工が容易で、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、寸法が狂い易い、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、シロアリなど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必要不可欠であり、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。

このような点に鑑み、木材腐朽菌の防除薬剤、すなわち木材防腐剤として、フェノール系化合物、有機ハロゲン系化合物、有機錫系化合物、ナフテン酸系化合物およびタール系化合物などの有機系薬剤や、銅化合物とクロム化合物とヒ素化合物との混合物であるＣＣＡ薬剤、銅化合物と有機系薬剤との併用、ならびに第4級アンモニウム塩とホウ酸系化合物と水溶性アルカノールアミンと亜鉛イオン供給化合物とから構成される薬剤などが提案されている。

上記の木材防腐剤の中で、有害な元素や重金属を含有する薬剤は、環境規制に抵触する懸念があることからその使用が困難となってきている。そこで、優れた安全性と効力持続性を兼ね備えた木材防腐剤の早期開発が望まれている。

この発明に使用する有効成分のスルホン酸塩あるいはラウリル硫酸エステル塩を含有するアニオン系界面活性剤は、安全性の高い界面活性剤として汎用されている。
例えば、特開２０００−２４７８１６号公報（特許文献１）には、（４−エトキシフェニル）［３−（４−フルオロ−３−フェノキシフェニル）プロピル］（ジメチル）シランを有効成分とし、有効成分の安定性を付与する成分として安全性の高いアルキルベンゼンスルホン酸アミン塩を配合した土壌処理用シロアリ防除剤が記載されている。

また、特開平１−２０４７０１号公報（特許文献２）には、対イオンに特徴を有する第４級アンモニウム塩を必須成分とする木材防腐剤が記載されている。対イオンは、全炭素数７以上の疎水基を有する酸のアニオン残基であって、具体的には、スルホン酸系化合物、カルボン酸系化合物、フォスフェート系化合物、硫酸エステル系化合物が記載されている。
しかしながら、上記いずれの公報にも、スルホン酸塩あるいはラウリル硫酸エステル塩を含有するアニオン系界面活性剤が、単独で木材防腐効果を有することについては記載されていない。

特開２０００−２４７８１６号公報 特開平１−２０４７０１号公報

この発明は、オオウズラタケ、カワラタケなどの木材腐朽菌に対する強力な防除効果を発揮し、かつ優れた安全性を有する木材防腐剤を提供することを課題とする。

この発明の発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、多くのアニオン界面活性剤のうち、スルホン酸塩あるいはラウリル硫酸エステル塩を含有するアニオン系界面活性剤のみが、意外にもオオウズラタケおよびカワラタケに対する強力な防除効果を有する事実を見出し、この発明を完成するに到った。

かくしてこの発明によれば、スルホン酸塩あるいはラウリル硫酸エステル塩を含有するアニオン系界面活性剤を有効成分とする木材防腐剤が提供される。

また、この発明によれば、上記の木材防腐剤で、木材を処理することを特徴とする木材の防腐方法が提供される。

この発明によれば、オオウズラタケおよびカワラタケなどの木材腐朽菌に対して強力な防除効果を発揮し、かつ優れた安全性を有する木材防腐剤を提供することができる。

この発明の木材防腐剤は、スルホン酸塩あるいはラウリル硫酸エステル塩を含有するアニオン系界面活性剤を有効成分として含有することを特徴とする。

この発明で用いられるスルホン酸塩を含有するアニオン系界面活性剤の具体例としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ドデシルナフタレンスルホン酸塩、カプリルスルホン酸塩、ラウリルスルホン酸塩などが挙げられ、木材防腐効果の点からドデシベンゼンスルホン酸塩を用いるのが好ましい。

一方、この発明で用いられるラウリル硫酸エステル塩を含有するアニオン系界面活性剤は、ラウリルアルコールを硫酸化して得られるものであって、ポリアルキレンオキシド付加物は含まない。通常、硫酸化剤としては、硫酸、発煙硫酸、クロルスルホン酸、無水硫酸、スルファミン酸などが用いられる。具体例としては、ラウリル硫酸エステルナトリム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸エステルカリウム、ラウリル硫酸エステルアンモニウムなどが挙げられ、木材防腐効果の点からラウリル硫酸エステルナトリム、ラウリル硫酸トリエタノールアミンを用いるのが好ましい。
なお、上記スルホン酸塩あるいはラウリル硫酸エステル塩を含有するアニオン系界面活性剤はいずれも、市販されているものを好適に用いることができる。

この発明の木材防腐剤は、使用目的により液剤（例えば乳剤、水溶剤、水和剤（フロアブル製剤）、油剤）、固型剤（例えば粉剤、粒剤）、エアゾール剤など種々の剤型が可能である。例えば、注入型薬剤（注入液）として使用する場合には水溶剤、表面処理剤（塗布液または浸漬液）として使用する場合には油剤および水溶剤とするのが好ましい。上記のいずれの製剤も公知の方法を利用して製剤化することができる。
この発明の木材防腐剤において、スルホン酸塩あるいはラウリル硫酸エステル塩を含有するアニオン系界面活性剤の含有量は、０．１〜５０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％である。
以下に、この発明の木材防腐剤の製剤法について述べる。

乳剤とする場合には、通常、有効成分を乳化のための乳化剤と混合し、これに有機溶媒および／または水を加えて製剤化する。また、乳剤を塗布処理した場合の被膜形成のために、乳剤には必要に応じて樹脂エマルションを添加してもよい。

乳剤を製剤化するための乳化剤としては、一般に界面活性剤が用いられる。この発明の有効成分は、防腐有効成分であると共にアニオン系界面活性剤でもあるから、特に他の界面活性剤を配合しなくてもよいが、この発明の効果を阻害しない範囲で他の界面活性剤を配合してもよい。そのような界面活性剤としては、製剤の安定性の点で、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルのようなノニオン系界面活性剤が挙げられる。

使用できる有機溶媒は、特に限定されるものではない。例えば、
１）脂肪族炭化水素系
ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタンなど
２）芳香族炭化水素系
キシレン、トルエン、エチルベンゼン、クメンなど
３）エステル系
酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸アミルなど
４）アルコール系
イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、２−エチル−１−ブタノール、イソペンタノール、１−ヘプタノール、１−オクタノール、ネオペンチルアルコール、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（ＭＤＧ）など
５）ケトン系
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノンなど
６）カーボネート
エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネートなど
７）炭化水素系
天然油脂、精油、灯油、重油、スピンドル油、タールオイル、タールなど
が挙げられ、これらの有機溶媒は、単独でまたは２種以上のものを組み合わせて用いることができる。

樹脂エマルションとしては、例えば、ポリ酢酸ビニル樹脂エマルション（樹脂固形分率４０〜５０％、平均分子量２，０００〜１００，０００）、ポリ酢酸ビニル・エチレン共重合体樹脂エマルション（樹脂固形分率４０〜５０％、平均分子量２，０００〜１００，０００）、ポリアクリル酸エステル樹脂エマルション（樹脂固形分率３０〜４０％、粘度１００〜５００ｃＰｓ、平均分子量３，０００〜５０，０００）が挙げられる。

乳剤は、製剤を１００重量部としたとき、有効成分量を０．１〜５０重量部、残部を乳化剤としての他の界面活性剤、有機溶媒および水、さらには樹脂エマルションとするのが好ましい。乳剤は使用時に、水で所望の倍率、例えば１〜５０倍に希釈して使用することもできる。

水溶剤とする場合には、有効成分を水に加えて製剤化する。必要に応じて、乳剤で例示したアルコール系の有機溶媒を配合してもよい。
水溶剤は、製剤を１００重量部としたとき、有効成分量が０．１〜５０重量部、残部を水および有機溶媒とするのが好ましい。水溶剤は使用時に、水で所望の倍率、例えば１〜５０倍に希釈して使用することもできる。

また、水和剤（フロアブル製剤）は、製剤を１００重量部としたとき、有効成分を０．１〜５０重量部、残部を乳化剤、増粘剤（例えば、ポリアクリル酸およびその塩、ポリビニルアルコール）、水および乳剤で例示された有機溶媒とするのが好ましい。

油剤とする場合には、乳剤で例示された有機溶媒を用いて製剤化する。
油剤は、製剤を１００重量部としたとき、有効成分を０．１〜５０重量部、残部を油脂などの有機溶媒とするのが好ましい。

粉剤とする場合には、通常、有効成分を固体希釈剤（例えば、カオリン、クレー、ベントナイト、ＣＭＣ、二酸化チタン、ホワイトカーボン、タルク、木粉、澱粉、デキストリン、シリカゲル粉末、無水石膏、水酸化カルシウムなどのカルシウム塩など）で希釈し、混合粉砕して製剤化する。
また、粒剤とする場合には、前記粉剤を成形して製剤化する。
粉剤および粒剤のような固型剤は、製剤を１００重量部としたとき、有効成分量を０．１〜５０重量部、残部を固体希釈剤とするのが好ましい。

エアゾール剤とする場合には、通常、油剤と同じように、有効成分を揮発性の強い有機溶媒に溶解して製剤化する。有機溶媒としては、乳剤で例示した有機溶媒を使用することができる。また、噴射剤としては、代替フロン、液化天然ガスを好適に用いることができる。使用時には、これを噴霧部と弁を備えた気密容器に加圧充填して用いる。

この発明によれば、上記の木材防腐剤で木材を処理することを特徴とする木材の防腐方法が提供される。具体的には、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方法が提供される。
木材の防腐方法は、この減圧・加圧注入法のほかに、塗布や浸漬などの通常の方法であってもよい。

また、この発明の木材防腐剤は、この発明の効果を阻害しない範囲で、多くの既存の木材防腐剤、防虫剤、防かび剤、浸透促進剤、割れ抑制剤などを適宜併用することができる。

この方法で木材に注入されるべき処理剤中の有効成分の量は、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１ｍ^３当たり、有効成分は０．２〜４０ｋｇ程度である。そのためには注入型薬剤（注入液）中の有効成分の濃度を０．１〜５０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％とすると都合がよい。

塗布に用いる場合には、表面処理剤（塗布液）中の有効成分の濃度を０．１〜５０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％とすると都合がよい。
また、浸漬に用いる場合には、表面処理剤（塗布液）中の有効成分の濃度を０．１〜５０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％とすると都合がよい。

この発明の木材防腐剤は、一般に建築用および土木工事用の木材（合板を含む）ならびに紙・パルプなど工業製品製造用および繊維原料用の木材を対象とするが、特に環境、種々の条件などにより木材腐朽菌が発生しやすいアカマツ、スギおよびブナなどに好適に用いることができる。

この発明の木材防腐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防腐有効成分の揮発や溶脱が抑制され、防腐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付与することができる。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。

（実施例）
この発明を製剤例、比較製剤例および試験例により詳細に説明するが、これらの製剤例および試験例によりこの発明が限定されるものではない。

下記の有効成分および水を混合、撹拌することにより製剤および比較製剤を調製した。
製剤例１
ｎ−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム １重量部
水 ９９重量部
製剤例２
ラウリル硫酸エステルナトリウム １重量部
水 ９９重量部
製剤例３
ラウリル硫酸トリエタノールアミン １重量部
水 ９９重量部

比較製剤例１
ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸トリエタノールアミン １重量部
（ラウリル硫酸エステル塩のポリエチレンオキシド付加物）
水 ９９重量部
比較製剤例２
ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム １重量部
（ラウリル硫酸エステル塩のポリエチレンオキシド付加物）
水 ９９重量部
比較製剤例３
ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド硫酸ナトリウム １重量部
（アルキル硫酸エステル塩）
水 ９９重量部

比較製剤例４
ヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム １重量部
（カルボン酸系化合物）
水 ９９重量部
比較製剤例５
ポリオキシエチレントリデシルエーテル酢酸ナトリウム １重量部
（カルボン酸系化合物）
水 ９９重量部
比較製剤例６
ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸 １重量部
（カルボン酸系化合物）
水 ９９重量部
比較製剤例７
ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸ナトリウム １重量部
（カルボン酸系化合物）
水 ９９重量部
比較製剤例８
Ｎ-ラウロイル-Ｎ-メチル-β-アラニントリエタノールアミン １重量部
（カルボン酸系化合物）
水 ９９重量部
比較製剤例９
ラウロイルメチルアラニンナトリウム １重量部
（カルボン酸系化合物）
水 ９９重量部

比較製剤例１０
スルホコハク酸ポリオキシエチレンラウロイルエタノールアミドニナトリウム １重量部
（スルホコハク酸エステル）
水 ９９重量部

試験例１（木材腐朽菌抑制効果確認試験）
（Ｂ培地の調製）
下記の組成を純水に添加して１０００ｍｌ溶液を調製した後、寒天２０ｇを添加して、Ｂ培地を得た。
ペプトン ５ｇ
マルトエキス １０ｇ
グルコース ２５ｇ
リン酸二水素カリウム ３ｇ
硫酸マグネシウム・７水和物 ２ｇ
（試験方法）
得られたＢ培地に、農林水産省森林総合研究所（ＦＦＰＲＩ）で分離した木材防腐剤防腐性能試験用標準菌より継代培養したオオウズラタケ（Fomitopsis palustris(Berk.et Curt.)Gilbn.&Ryv. FFPRI 0507、以下「ＴＹＰ」と略す。）とカワラタケ（Trametes versicolor(L.:Fr.)Pilat FFPRI 1030、以下「ＣＯＶ」と略す。）を接種し、予め２６〜２７℃で一週間培養した。滅菌済みのペトリ皿に、表１に示す供試薬剤２ｍＬと、別に調製したＢ培地１８ｍＬを添加し、よく混合した後、凝固させた。予め培養したＴＹＰおよびＣＯＶを直径５ｍｍの円筒状に取り出し、供試薬剤を含むＢ培地の中央部に接種した。接種から経時的に菌糸が成長した円形（菌叢部）の直径を測定し、その面積を求めた（単位：ｃｍ^２）。
得られた結果を表１に示す。なお、薬剤無添加（ブランク）の結果も併せて示す。

製剤例１〜３は、オオウズラタケとカワラタケに対して木材腐朽菌抑制効力を有していることがわかる。一方、比較製剤例１〜１０は、カワラタケに対して僅かにその効力を示すものがあるが、オオウズラタケとカワラタケの両方に対しては木材腐朽菌抑制効力を有していないことがわかる。
これらの結果から、スルホン酸塩あるいはラウリル硫酸エステル塩を含有するアニオン系界面活性剤が木材腐朽菌抑制効力を有するのに対して、ラウリル硫酸エステル塩のポリエチレンオキシド付加物や、スルホン酸塩あるいはラウリル硫酸エステル塩以外のアニオン界面活性剤は、木材腐朽菌抑制効力を有さないことがわかる。

Claims (4)

1. スルホン酸塩あるいはラウリル硫酸エステル塩を含有するアニオン系界面活性剤を有効成分とする木材防腐剤。
2. スルホン酸塩を含有するアニオン系界面活性剤がドデシルベンゼンスルホン酸塩である請求項１記載の木材防腐剤。
3. スルホン酸塩あるいはラウリル硫酸エステル塩を含有するアニオン系界面活性剤の含有量が、０．１〜５０重量％である請求項１または２に記載の木材防腐剤。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の木材防腐剤で、木材を処理することを特徴とする木材の防腐方法。