JP2674880B2 - 木材防腐方法及び木材防腐剤 - Google Patents
木材防腐方法及び木材防腐剤Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、請求項１の前文による木材の防腐方法に関
するものである。
するものである。
こうした方法によれば、木材腐朽菌及び類似の微生物
を防止する能力がある防腐剤によって木材を処理し、木
材腐朽菌及び類似の微生物は木材の中で増殖及び拡散す
ることによって、リグノセルロース化合物を分解させる
能力を有する。
を防止する能力がある防腐剤によって木材を処理し、木
材腐朽菌及び類似の微生物は木材の中で増殖及び拡散す
ることによって、リグノセルロース化合物を分解させる
能力を有する。
また、本発明は請求項８の前文による木材防腐剤に関
するものである。
するものである。
木材腐朽菌及び多数の他の微生物は、木材細胞の構造
成分を、代謝的に利用することができる。例えば、褐色
腐敗菌は、この木材構造中のセルロース及びヘミセルロ
ースのみを分解するが、一方、白色腐敗菌もまた、木材
のリグニン成分を利用する。褐色腐敗の特徴は、腐朽の
最初の段階において、あらゆる可視的な変化が明確にな
る前においてさえも、木材の強度特性が急速に劣化する
ことである。この事実は、寒帯気候の地域において木材
及び木材の構成物に損傷を引き起こすものとして、なぜ
褐色木材腐敗菌が最悪の犯人であるのかという理由の１
つであり、切り倒された木材中の腐朽によるだけでな
く、木材部品によって構成された居住及び他の建築物の
腐朽によって、数十億フィンマルクの年間損失の原因と
なっている。
成分を、代謝的に利用することができる。例えば、褐色
腐敗菌は、この木材構造中のセルロース及びヘミセルロ
ースのみを分解するが、一方、白色腐敗菌もまた、木材
のリグニン成分を利用する。褐色腐敗の特徴は、腐朽の
最初の段階において、あらゆる可視的な変化が明確にな
る前においてさえも、木材の強度特性が急速に劣化する
ことである。この事実は、寒帯気候の地域において木材
及び木材の構成物に損傷を引き起こすものとして、なぜ
褐色木材腐敗菌が最悪の犯人であるのかという理由の１
つであり、切り倒された木材中の腐朽によるだけでな
く、木材部品によって構成された居住及び他の建築物の
腐朽によって、数十億フィンマルクの年間損失の原因と
なっている。
木材は、腐朽菌によって引き起こされる損傷に対し
て、種々の効能の防腐剤に基づく種々の防腐方法によっ
て、化学的に保護することができる。本技術において採
用されている木材防腐剤は、大体３つのカテゴリーに分
類することができる。（１）水系防腐剤、（２）油系防
腐剤、（３）クレオソート油。これらのカテゴリーの各
々の概略を述べる。
て、種々の効能の防腐剤に基づく種々の防腐方法によっ
て、化学的に保護することができる。本技術において採
用されている木材防腐剤は、大体３つのカテゴリーに分
類することができる。（１）水系防腐剤、（２）油系防
腐剤、（３）クレオソート油。これらのカテゴリーの各
々の概略を述べる。
（１）固定型水系塩防腐剤は、銅、クロム及び砒素（CC
A防腐剤）を活性成分として含有する。固定型防腐剤
は、木材を長期間保護することを意図したものである。
非固定型の塩ベースの防腐剤は、種々のホウ素及びフッ
素化合物を、活性成分として使用している。後者の型の
防腐剤は、これらの保護化合物が環境湿度によって浸出
を受けやすいので、保護期間が制限される。
A防腐剤）を活性成分として含有する。固定型防腐剤
は、木材を長期間保護することを意図したものである。
非固定型の塩ベースの防腐剤は、種々のホウ素及びフッ
素化合物を、活性成分として使用している。後者の型の
防腐剤は、これらの保護化合物が環境湿度によって浸出
を受けやすいので、保護期間が制限される。
（２）油をベースにした防腐剤は、通常は溶媒ナフサ級
の軽油である有機溶媒中に、１種以上の活性の成分を含
有している。この活性化合物は、トリブチルスズナフテ
ネート（TBTN）、酸化トリブチルスズ（TBTO）、ペンタ
−及びテトラクロロフェノールの混合物、ホキシム及び
ジクロフルアニドであってよい。
の軽油である有機溶媒中に、１種以上の活性の成分を含
有している。この活性化合物は、トリブチルスズナフテ
ネート（TBTN）、酸化トリブチルスズ（TBTO）、ペンタ
−及びテトラクロロフェノールの混合物、ホキシム及び
ジクロフルアニドであってよい。
（３）クレオソート油は、コールタール蒸留の200℃を
越える留分である。グレオソート油を分析すると、約30
0の相異なる化合物と同定され、これらのほとんどは非
常に低い濃度で現れる。生物の増殖の阻害に対するクレ
オソートの効能は、その成分群の相乗的な防腐作用に基
づいている。
越える留分である。グレオソート油を分析すると、約30
0の相異なる化合物と同定され、これらのほとんどは非
常に低い濃度で現れる。生物の増殖の阻害に対するクレ
オソートの効能は、その成分群の相乗的な防腐作用に基
づいている。
従来の木材防腐剤は、顕著な欠点を有している。例え
ば、これらは、毒性の化合物を含有しており、従ってこ
れらの防腐剤を使用するためには、当局の許可が必要に
なる。これらの防腐剤の毒性は、一般的毒性に基づいて
おり、これは、例えば、細胞の呼吸及び高エネルギー化
合物であるATPの製造のような、生存有機体のすべての
生代謝機能に影響する。こうした防腐剤の毒性の広がり
が広汎であるため、従来の木材防腐剤の使用に伴い、顕
著な健康（例えば、発癌性）及び環境（土壌及び水路汚
染）の危険がある。健康上の危険は、植物、動物及び人
類を含む、すべての真核生物の上にもたらされる。しか
し、もしCCA防腐剤中の銅、砒素及びクロム成分を減少
させると、木材の中への防腐剤の固定に問題が生じ、重
金属濃度が減少するのと並行して、防腐剤の効能が顕著
に減少する。
ば、これらは、毒性の化合物を含有しており、従ってこ
れらの防腐剤を使用するためには、当局の許可が必要に
なる。これらの防腐剤の毒性は、一般的毒性に基づいて
おり、これは、例えば、細胞の呼吸及び高エネルギー化
合物であるATPの製造のような、生存有機体のすべての
生代謝機能に影響する。こうした防腐剤の毒性の広がり
が広汎であるため、従来の木材防腐剤の使用に伴い、顕
著な健康（例えば、発癌性）及び環境（土壌及び水路汚
染）の危険がある。健康上の危険は、植物、動物及び人
類を含む、すべての真核生物の上にもたらされる。しか
し、もしCCA防腐剤中の銅、砒素及びクロム成分を減少
させると、木材の中への防腐剤の固定に問題が生じ、重
金属濃度が減少するのと並行して、防腐剤の効能が顕著
に減少する。
本発明の目的は、従来技術の欠点を克服することであ
り、木材の腐朽に対するまったく新しい防腐方法をもた
らすことであり、この方法は、菌による劣化機構に対し
て特異的である。本発明に到達するための実験を通じ
て、予期せざる発見をなしたが、この発見が明らかにし
たところによれば、木材中に含有される鉄及び他の遷移
金属をキレート化合物へと結合させることによって、菌
の増殖及び拡大に対して作用する、顕著な阻害作用が得
られた。即ち、明らかになったところでは、例えば褐色
腐敗菌によりもたらされる結晶性セルロースの劣化にお
いては、利用される劣化の機構は、木材に含有される遷
移金属、特に３価の鉄イオンが重要な役割を演ずる酸化
的反応に基づいている。この過程においては、低分子量
の化合物が菌の代謝の結果として細胞外で生成し、木材
中に包含される鉄と反応し、この反応の最終結果とし
て、例えば酸素及び水酸基ラジカルのような強力な酸化
剤を放出し、この酸化剤が木材の炭化水素を開裂させ
て、一層短い鎖にさせ、これが菌によって生産された加
水分解酵素によって攻撃され、これにより菌の代謝サイ
クルから遊離の糖類を放出する。従って、木材に含有さ
れる鉄は、菌の拡散と、腐朽過程の開始との双方に対し
て重要である。
り、木材の腐朽に対するまったく新しい防腐方法をもた
らすことであり、この方法は、菌による劣化機構に対し
て特異的である。本発明に到達するための実験を通じ
て、予期せざる発見をなしたが、この発見が明らかにし
たところによれば、木材中に含有される鉄及び他の遷移
金属をキレート化合物へと結合させることによって、菌
の増殖及び拡大に対して作用する、顕著な阻害作用が得
られた。即ち、明らかになったところでは、例えば褐色
腐敗菌によりもたらされる結晶性セルロースの劣化にお
いては、利用される劣化の機構は、木材に含有される遷
移金属、特に３価の鉄イオンが重要な役割を演ずる酸化
的反応に基づいている。この過程においては、低分子量
の化合物が菌の代謝の結果として細胞外で生成し、木材
中に包含される鉄と反応し、この反応の最終結果とし
て、例えば酸素及び水酸基ラジカルのような強力な酸化
剤を放出し、この酸化剤が木材の炭化水素を開裂させ
て、一層短い鎖にさせ、これが菌によって生産された加
水分解酵素によって攻撃され、これにより菌の代謝サイ
クルから遊離の糖類を放出する。従って、木材に含有さ
れる鉄は、菌の拡散と、腐朽過程の開始との双方に対し
て重要である。
この酸化的腐朽過程において基軸成分として働くのに
加えて、また、鉄は、木材の腐朽に加わり、かつ菌の他
の生体機能を営む幾つかの酵素において、不可欠の元素
として含有されている。褐色腐敗菌については、また、
その増殖基質中の鉄成分も、木材構造中の白色腐敗菌、
軟腐菌及びかび菌の増殖及び拡散に対して重要である。
鉄以外にも、マンガン（Mn）のような他の遷移金属が、
腐朽過程の反応に加わりうる。この腐朽過程に加わるこ
とに加えて、鉄及び他の金属が、微生物の増殖に対して
大変な重要性を有している。従って、十分な金属を、特
に鉄を供給することなしには、有害な微生物が、増殖及
び再生する機会はない。
加えて、また、鉄は、木材の腐朽に加わり、かつ菌の他
の生体機能を営む幾つかの酵素において、不可欠の元素
として含有されている。褐色腐敗菌については、また、
その増殖基質中の鉄成分も、木材構造中の白色腐敗菌、
軟腐菌及びかび菌の増殖及び拡散に対して重要である。
鉄以外にも、マンガン（Mn）のような他の遷移金属が、
腐朽過程の反応に加わりうる。この腐朽過程に加わるこ
とに加えて、鉄及び他の金属が、微生物の増殖に対して
大変な重要性を有している。従って、十分な金属を、特
に鉄を供給することなしには、有害な微生物が、増殖及
び再生する機会はない。
上記した基礎に基づいて、本発明による木材防腐方法
は、天然形の木材において先ず金属と、少なくとも部分
的に結合するのに十分な有効量の錯化剤によって、木材
を処理することに基づいている。微生物の増殖及び拡散
に不可欠な遷移金属、特に鉄及びマンガンを、結合させ
る。
は、天然形の木材において先ず金属と、少なくとも部分
的に結合するのに十分な有効量の錯化剤によって、木材
を処理することに基づいている。微生物の増殖及び拡散
に不可欠な遷移金属、特に鉄及びマンガンを、結合させ
る。
更に詳しくは、本発明による方法は、請求項１の特徴
的部分において記載された事項によって、主として特徴
付けられる。
的部分において記載された事項によって、主として特徴
付けられる。
更に、本発明による木材防腐剤は、請求項８の特徴的
部分において記載された事項によって特徴付けられる。
部分において記載された事項によって特徴付けられる。
本出願の文脈においては、「錯化剤」（又は「キレー
ト剤」）という用語は、２価又は３価の陽イオンと結合
して不溶性又は可溶性の錯化合物となる能力がある化合
物を示す。
ト剤」）という用語は、２価又は３価の陽イオンと結合
して不溶性又は可溶性の錯化合物となる能力がある化合
物を示す。
錯化剤は、無機及び有機化合物に分類することができ
る。無機錯化剤は、異なった種類の環状又は直線状の多
リン酸ナトリウム（Na5P3O10）である。最も重要な有機
錯化剤は、酸部分として酢酸を有するアミノカルボキシ
レート（EDTA、NTA、DTPA）、多リン酸〔グリコン酸、
グルコヘプトン酸（glucoheptonic acid）〕及び他の糖
酸の塩であるヒドロキシカルボキシレート及び酸部分と
してリン酸を有する有機リン酸塩（ATPM、HEDP、EDTM
P、DTPMP）に分類することができる。錯化剤の効能は、
その錯化反応の平衡定数を測定することによって、評価
することができる。平衡定数Ｋの値が大きくなるほど、
錯化剤の存在下に反応しないで残留する遊離の金属イオ
ンの数は少なくなる。こうして生成した錯体の熱力学的
安定性、即ち、この錯化剤の錯体生成能力は、一般に、
この平衡定数の対数によって、特徴付けられる。
る。無機錯化剤は、異なった種類の環状又は直線状の多
リン酸ナトリウム（Na5P3O10）である。最も重要な有機
錯化剤は、酸部分として酢酸を有するアミノカルボキシ
レート（EDTA、NTA、DTPA）、多リン酸〔グリコン酸、
グルコヘプトン酸（glucoheptonic acid）〕及び他の糖
酸の塩であるヒドロキシカルボキシレート及び酸部分と
してリン酸を有する有機リン酸塩（ATPM、HEDP、EDTM
P、DTPMP）に分類することができる。錯化剤の効能は、
その錯化反応の平衡定数を測定することによって、評価
することができる。平衡定数Ｋの値が大きくなるほど、
錯化剤の存在下に反応しないで残留する遊離の金属イオ
ンの数は少なくなる。こうして生成した錯体の熱力学的
安定性、即ち、この錯化剤の錯体生成能力は、一般に、
この平衡定数の対数によって、特徴付けられる。
親鉄剤（Siderophore）は、微生物によって、この微
生物用の増殖基質から生産される、金属イオン（例えば
鉄）と結合する能力を持つ錯化剤である。幾つかの細菌
類〔シュードモナス（Pseudomonas）sp.〕によって生産
される親鉄剤が、他の微生物の増殖に対する阻害作用を
有していることを発見しており、この阻害作用は、その
増殖基質に含有される鉄に対する親鉄剤の強い親和性
に、基づいている。
生物用の増殖基質から生産される、金属イオン（例えば
鉄）と結合する能力を持つ錯化剤である。幾つかの細菌
類〔シュードモナス（Pseudomonas）sp.〕によって生産
される親鉄剤が、他の微生物の増殖に対する阻害作用を
有していることを発見しており、この阻害作用は、その
増殖基質に含有される鉄に対する親鉄剤の強い親和性
に、基づいている。
下記に記載した例は、本発明の方法において有効であ
ると照明された次の錯化剤を使用して、実施された：エ
チレンジアミンテトラアセテート（TDTA）、エチレンジ
アミン−ジ−（ｏ−ヒドロキシフェニルアセテート）
（EDDHA）、多リン酸ナトリウム（Na5P3O10）及び商業
的に入手可能な親鉄剤モデル化合物であるデスフェラル
（desferal）。
ると照明された次の錯化剤を使用して、実施された：エ
チレンジアミンテトラアセテート（TDTA）、エチレンジ
アミン−ジ−（ｏ−ヒドロキシフェニルアセテート）
（EDDHA）、多リン酸ナトリウム（Na5P3O10）及び商業
的に入手可能な親鉄剤モデル化合物であるデスフェラル
（desferal）。
本発明によれば、木材、主として切り倒された材木の
外表面を、１種の錯化剤又は複数の錯化剤の混合物が活
性成分である防腐剤溶液によって、できるだけ深く飽和
させる。本発明の１つの態様においては、目的は、木材
構造体中に含有される遷移金属の最大限に大きい部分
を、実質的に不溶性の形態に変化させ、これによってこ
れらの金属が、菌の増殖過程の反応に加わるのを、防止
することである。他の態様においては、この遷移金属
を、溶解性の錯体に変化させ、これによってこれらの錯
体が浸出によって木材から少なくとも部分的に除去され
うる。この後者の態様においては、木材は、少なくとも
部分的に、例えばその表面から、遷移金属なしに浸出さ
れうる。注意すべきことに、菌の増殖に対しては、遷移
金属錯体の溶解度特性は本質的ではない。なぜなら、溶
解性の錯体として結合した遷移金属（特に鉄）も、菌の
代謝には利用できない形だからである。
外表面を、１種の錯化剤又は複数の錯化剤の混合物が活
性成分である防腐剤溶液によって、できるだけ深く飽和
させる。本発明の１つの態様においては、目的は、木材
構造体中に含有される遷移金属の最大限に大きい部分
を、実質的に不溶性の形態に変化させ、これによってこ
れらの金属が、菌の増殖過程の反応に加わるのを、防止
することである。他の態様においては、この遷移金属
を、溶解性の錯体に変化させ、これによってこれらの錯
体が浸出によって木材から少なくとも部分的に除去され
うる。この後者の態様においては、木材は、少なくとも
部分的に、例えばその表面から、遷移金属なしに浸出さ
れうる。注意すべきことに、菌の増殖に対しては、遷移
金属錯体の溶解度特性は本質的ではない。なぜなら、溶
解性の錯体として結合した遷移金属（特に鉄）も、菌の
代謝には利用できない形だからである。
前記溶液中の錯化剤の濃度は、広い範囲で変化させる
ことができる。溶液の重量の、典型的には、約0.01〜1
0.0％の濃度を、好ましくは約0.1〜５％の濃度を、使用
する。水を溶媒として使用することが有利であり、また
木材防腐剤は、木材内への溶液の透過を目的とする従来
既知の他の添加剤を含有していてよい。生体不活性の添
加剤の他に、本発明による木材防腐剤は、銅イオン又は
銅錯体のような、本技術において既知の生体活性化合物
を含有していてよい。
ことができる。溶液の重量の、典型的には、約0.01〜1
0.0％の濃度を、好ましくは約0.1〜５％の濃度を、使用
する。水を溶媒として使用することが有利であり、また
木材防腐剤は、木材内への溶液の透過を目的とする従来
既知の他の添加剤を含有していてよい。生体不活性の添
加剤の他に、本発明による木材防腐剤は、銅イオン又は
銅錯体のような、本技術において既知の生体活性化合物
を含有していてよい。
本発明により、顕著な利益が得られる。例えば、上記
したように、本発明による木材防腐剤は、水系であり、
この意味において、環境適合的である。本防腐剤は、い
かなるいわゆる広汎な毒性をも有しておらず、むしろ、
木材中に発生する微生物、特に腐朽を引き起こす菌類に
対して非常に特異的である。本発明による方法は、増殖
基質に含有される鉄、他の遷移金属及び他の生体活性成
分に対して結合する、化学的錯化剤と、微生物が生産す
る親鉄剤との能力を有効に利用し、菌の増殖及び拡散を
防止するという目的を果たす。
したように、本発明による木材防腐剤は、水系であり、
この意味において、環境適合的である。本防腐剤は、い
かなるいわゆる広汎な毒性をも有しておらず、むしろ、
木材中に発生する微生物、特に腐朽を引き起こす菌類に
対して非常に特異的である。本発明による方法は、増殖
基質に含有される鉄、他の遷移金属及び他の生体活性成
分に対して結合する、化学的錯化剤と、微生物が生産す
る親鉄剤との能力を有効に利用し、菌の増殖及び拡散を
防止するという目的を果たす。
次記においては、幾つかの実施例の助けによって、本
発明を詳細に試験する。
発明を詳細に試験する。
例１ フィンランドにおいて最も広汎に分布し、多大な損害
を引き起こしている４種類の褐色腐敗菌を使用して、試
験を行った：乾燥腐敗菌〔ナミダタケ セルプラ ラク
リマンス（Serpula lacrymans）〕、セラー菌〔イドタ
ケ：コニオホラ プテアナ（Coniophora puteana）〕、
アントロディア風（Anthrodia Family）の白色孔菌〔ポ
リア プラセンタ（Poria placente）〕及びコニアホラ
セアエ属（Coniaphoraceae Family）のサウナ菌〔グロ
エオフィラム トラベウム（Gloeophyllum trabeu
m）〕。
を引き起こしている４種類の褐色腐敗菌を使用して、試
験を行った：乾燥腐敗菌〔ナミダタケ セルプラ ラク
リマンス（Serpula lacrymans）〕、セラー菌〔イドタ
ケ：コニオホラ プテアナ（Coniophora puteana）〕、
アントロディア風（Anthrodia Family）の白色孔菌〔ポ
リア プラセンタ（Poria placente）〕及びコニアホラ
セアエ属（Coniaphoraceae Family）のサウナ菌〔グロ
エオフィラム トラベウム（Gloeophyllum trabeu
m）〕。
増殖培地：蒸留水中に５％の麦芽抽出物及び３％の寒
天を含有する合成培養基。また、試験すべき必要量（25
mM又は50mM）のキレート剤も、この蒸留水中に溶解させ
た。対で、この培養基を、30分間1atmの圧力下で＋120
℃でオートクレーブすることによって、無菌化した。無
菌化に続いて、この培養基を、無菌の廃棄可能なペトリ
皿（90×90mm）の中に配置された15mlの試料に分割し
た。
天を含有する合成培養基。また、試験すべき必要量（25
mM又は50mM）のキレート剤も、この蒸留水中に溶解させ
た。対で、この培養基を、30分間1atmの圧力下で＋120
℃でオートクレーブすることによって、無菌化した。無
菌化に続いて、この培養基を、無菌の廃棄可能なペトリ
皿（90×90mm）の中に配置された15mlの試料に分割し
た。
キレート剤：エチレンジアミン−ジ−（ｏ−ヒドロキ
シフェニルアセテート）（EDDHA）、エチレンジアミン
テトラアセテート（EDTA）、多リン酸塩（Na5P3O10）。
試験すべき溶液の濃度は、25mM及び50mMであった。
シフェニルアセテート）（EDDHA）、エチレンジアミン
テトラアセテート（EDTA）、多リン酸塩（Na5P3O10）。
試験すべき溶液の濃度は、25mM及び50mMであった。
試験すべき菌を、キレート剤を含有する増殖培地上へ
と、約７×7mmの寸法の寒天片中に接種した。この菌の
増殖を、２日目ごとに、菌のコロニーの直径を測定する
ことによって、記録した。対照例の培養菌を、比較され
るキレート剤含有培養基から得られた結果とは反対に、
キレート剤を含有していない、従来の麦芽抽出培地（蒸
留水中に、５％の麦芽抽出物、３％の寒天）上で増殖さ
せた。すべての試験を、１組５個の皿を使用して並行し
て実施し、平均値を計算してこれらの結果を表に示す。
この菌の増殖を、対照例の皿が一杯（85×85mm）になる
まで、連続して監視した。
と、約７×7mmの寸法の寒天片中に接種した。この菌の
増殖を、２日目ごとに、菌のコロニーの直径を測定する
ことによって、記録した。対照例の培養菌を、比較され
るキレート剤含有培養基から得られた結果とは反対に、
キレート剤を含有していない、従来の麦芽抽出培地（蒸
留水中に、５％の麦芽抽出物、３％の寒天）上で増殖さ
せた。すべての試験を、１組５個の皿を使用して並行し
て実施し、平均値を計算してこれらの結果を表に示す。
この菌の増殖を、対照例の皿が一杯（85×85mm）になる
まで、連続して監視した。
合成増殖培地上での菌の増殖に対するキレート剤の作
用： 菌のコロニーの直径をミリメートルで与える。
用： 菌のコロニーの直径をミリメートルで与える。
菌:1＝G.trabeum ２＝S.lacrymans ３＝C.puteana ４＝P.placenta 表1A:試験したキレート剤の濃度25mMの試験系列 1 2 3 ４ 対照例の増殖培地 85 85 85 85 EDDHA 7 7 7 7 EDTA 21 30.3 80 70.8 多リン酸塩 27.7 21.3 85 7 表1B:試験したキレート剤の濃度50mMの試験系列 1 2 3 ４ 対照例の増殖培地 85 85 85 85 EDDHA 7 7 7 7 EDTA 10.3 25 38 33.5 多リン酸塩 7.8 7 9.3 7 注記：基の接種の直径は7mmであるので、例えばキレー
ト剤がEDDHAの場合におけるように、上記の表における
この値は、菌の増殖がゼロであるとを示す。
ト剤がEDDHAの場合におけるように、上記の表における
この値は、菌の増殖がゼロであるとを示す。
例2: 菌：例１と同じ。
増殖培地:1％のトウヒおがくずを含有するおがくず培
養基。このトウヒおがくずは、各培養基ごとに別々にオ
ートクレーブした。無菌の廃棄可能なペトリ皿（90×90
mm）の中へと、トウヒおがくずの3gの試料を分け、キレ
ート剤を含有する（濃度10mM又は50mM）オートクレーブ
された寒天含有溶液（１％寒天）の30mlの試料によって
加湿し、この培養基上で寒天溶液からなる水溶液層が離
れないようにした。
養基。このトウヒおがくずは、各培養基ごとに別々にオ
ートクレーブした。無菌の廃棄可能なペトリ皿（90×90
mm）の中へと、トウヒおがくずの3gの試料を分け、キレ
ート剤を含有する（濃度10mM又は50mM）オートクレーブ
された寒天含有溶液（１％寒天）の30mlの試料によって
加湿し、この培養基上で寒天溶液からなる水溶液層が離
れないようにした。
キレート剤：例１と同じ。試験すべき溶液の濃度は、
10mM及び50mMであった。
10mM及び50mMであった。
試験すべき菌を、例１に記載した方法で、キレート剤
を含有する増殖培地上へと接種した。この菌の増殖を、
２日目ごとに、菌のコロニーの直径を測定することによ
って、記録した。これらの結果を、対照例の増殖培地上
における菌の増殖と比較した。この対照例の増殖培地
は、キレート剤を含有しないがおがくず培養基によっ
て、形成した。すべての試験を、１組５個の皿を使用し
て並行して実施し、平均値を計算してこれらの結果を表
に示す。この菌の増殖を、対照例の皿が一杯になるま
で、連続して監視した。
を含有する増殖培地上へと接種した。この菌の増殖を、
２日目ごとに、菌のコロニーの直径を測定することによ
って、記録した。これらの結果を、対照例の増殖培地上
における菌の増殖と比較した。この対照例の増殖培地
は、キレート剤を含有しないがおがくず培養基によっ
て、形成した。すべての試験を、１組５個の皿を使用し
て並行して実施し、平均値を計算してこれらの結果を表
に示す。この菌の増殖を、対照例の皿が一杯になるま
で、連続して監視した。
おがくず培養基上での菌の増殖に対するキレート剤の
作用： 菌のコロニーの直径をミリメートルで与える。
作用： 菌のコロニーの直径をミリメートルで与える。
菌:1＝G.trabeum ２＝S.lacrymans ３＝C.puteana ４＝P.placenta 表2A:試験したキレート剤の濃度10mMの試験系列 1 2 3 ４ 対照例の増殖培地 85 85 85 85 EDDHA 7 7 7 7 EDTA 46.4 28.7 74.1 72.4 多リン酸塩 65.4 37.4 85 59.4 表2B:試験したキレート剤の濃度50mMの試験系列 1 2 3 ４ 対照例の増殖培地 85 85 85 85 EDDHA 7 7 7 7 EDTA 10.6 17.6 43.6 36.2 多リン酸塩 7 7 7 7 上記の表においても、数値の値７は、接種時の最初の
直径に等しい。
直径に等しい。
例３ 菌：サウナ菌（Gloeophyllum trabeum）、白色孔菌
（Poria placenta）及びセラー菌（Coniophora putean
a）。
（Poria placenta）及びセラー菌（Coniophora putean
a）。
松の辺材の試験片の初期乾燥重量を測定した。この試
験片に、キレート材を含有する水溶液（50mM）を加圧含
浸させ、この片を室温において常湿度まで乾燥した。こ
の試験片を、オートクレーブによって無菌化した。この
試験片を、寒天の水溶液が充填されたコレ（Kolle）フ
ラスコ中に配置し、各皿が３つの処理済試験片と３つの
非処理試験片とを含むようにした。試験すべき菌を、試
験片の上に接種した。この試験の対照例の培養菌を、コ
レフラスコ中に、非処理の試験片を含んだまま保持し
た。
験片に、キレート材を含有する水溶液（50mM）を加圧含
浸させ、この片を室温において常湿度まで乾燥した。こ
の試験片を、オートクレーブによって無菌化した。この
試験片を、寒天の水溶液が充填されたコレ（Kolle）フ
ラスコ中に配置し、各皿が３つの処理済試験片と３つの
非処理試験片とを含むようにした。試験すべき菌を、試
験片の上に接種した。この試験の対照例の培養菌を、コ
レフラスコ中に、非処理の試験片を含んだまま保持し
た。
キレート剤:50mMのEDTA、50mMの多リン酸塩。
この腐朽試験は、腐朽期間を10週間にして、国際標準
EN113に基づいた変形方によって、実施した。この期間
が終了した後に、これらのコレフラスコを開け、これら
の試験片を乾燥重量の測定のために、乾燥した。菌によ
って引き起こされる重量の減少を、重量の測定値から決
定した。この重量減少のパーセンテージを、対照培地の
もの及び従来の防腐剤を使用して得られた結果と比較し
た。
EN113に基づいた変形方によって、実施した。この期間
が終了した後に、これらのコレフラスコを開け、これら
の試験片を乾燥重量の測定のために、乾燥した。菌によ
って引き起こされる重量の減少を、重量の測定値から決
定した。この重量減少のパーセンテージを、対照培地の
もの及び従来の防腐剤を使用して得られた結果と比較し
た。
これらの結果が示すところでは、50mMのキレート剤濃
度で処理した松辺材試験片の重量減少は、ほとんど無視
できる。菌の代謝への鉄の利用可能性を取り除くことに
よって、菌による腐朽プロセスを完全に防止した。これ
らの結果を、下記の表に示す。
度で処理した松辺材試験片の重量減少は、ほとんど無視
できる。菌の代謝への鉄の利用可能性を取り除くことに
よって、菌による腐朽プロセスを完全に防止した。これ
らの結果を、下記の表に示す。
例４ 菌の増殖を防止するために、市販級の親鉄剤であるデ
スフェラルを精製して使用する。
スフェラルを精製して使用する。
菌：乾燥腐敗菌（Serpula lacrymans）。
増殖培地：蒸留水中に１％のトウヒおがくずを含有す
るおがくず培養基。この培養基の蒸留水中にデスフェラ
ルを溶解させた。2gの無菌化したおがくずの試料を、無
菌の廃棄可能なペトリ皿中へと秤量し、次いで、オート
クレーブした親鉄剤（濃度5mM及び15mM）を含有する15m
lの寒天水溶液（１％寒天）によって、このおがくずを
加湿した。
るおがくず培養基。この培養基の蒸留水中にデスフェラ
ルを溶解させた。2gの無菌化したおがくずの試料を、無
菌の廃棄可能なペトリ皿中へと秤量し、次いで、オート
クレーブした親鉄剤（濃度5mM及び15mM）を含有する15m
lの寒天水溶液（１％寒天）によって、このおがくずを
加湿した。
キレート剤：精製した5mM及び15mMの親鉄剤（デスフ
ェラル）の溶液。
ェラル）の溶液。
試験すべき菌を、この増殖培地の上へと、約７×7mm
の寸法の寒天片内に接種した。この菌（乾燥腐敗菌）
を、暗中、18℃で増殖させた。この菌の増殖を、２日目
ごとに、菌のコロニーの直径を測定することによって、
記録した。これらの結果を、対照例の皿（おがくず培養
基、デスフェラルを含有していない）の結果と比較し
た。すべての試験を、１組５個の皿を使用して並行して
実施した。この菌の増殖を、対照例の皿が一杯になるま
で、連続して監視した。
の寸法の寒天片内に接種した。この菌（乾燥腐敗菌）
を、暗中、18℃で増殖させた。この菌の増殖を、２日目
ごとに、菌のコロニーの直径を測定することによって、
記録した。これらの結果を、対照例の皿（おがくず培養
基、デスフェラルを含有していない）の結果と比較し
た。すべての試験を、１組５個の皿を使用して並行して
実施した。この菌の増殖を、対照例の皿が一杯になるま
で、連続して監視した。
これらの結果を、下記の表４に示す。
これらの結果が示すところでは、デスフェラルで処理
した試料中で増殖した菌のコロニーの直径は、対照例の
試料におけるよりも顕著に小さく、本発明の方法におい
て、木材防腐剤の活性成分としての親鉄剤の効能を証明
している。
した試料中で増殖した菌のコロニーの直径は、対照例の
試料におけるよりも顕著に小さく、本発明の方法におい
て、木材防腐剤の活性成分としての親鉄剤の効能を証明
している。
例５ EDTA−鉄錯体の固定化及び溶解度の測定 本例においては、木材中に生成したEDTA−鉄錯体の溶
解度を、試験した。松の辺材からなる木材試験片に、50
mMのEDTAを含浸させた。含浸の後、この試験片を、蒸留
水で１〜２時間洗浄した。この試験片、試験片洗浄水、
処理しない対照例の片及び対照例の片の洗浄水における
鉄含有量を、原子炎吸光分光法技術を使用して、測定し
た。この測定に先立って、この木材材料を灰化させた。
この全重量の灰の含有量は、１％未満であった。この液
体のFe含有量を、直接に測定した。このFeの含有量を、
この木材材料について、10個の試験片の平均を使用して
計算し、この液体について、100mlの容量を使用して計
算した。鉄の含有量の測定の結果を、下記の表に示す。
解度を、試験した。松の辺材からなる木材試験片に、50
mMのEDTAを含浸させた。含浸の後、この試験片を、蒸留
水で１〜２時間洗浄した。この試験片、試験片洗浄水、
処理しない対照例の片及び対照例の片の洗浄水における
鉄含有量を、原子炎吸光分光法技術を使用して、測定し
た。この測定に先立って、この木材材料を灰化させた。
この全重量の灰の含有量は、１％未満であった。この液
体のFe含有量を、直接に測定した。このFeの含有量を、
この木材材料について、10個の試験片の平均を使用して
計算し、この液体について、100mlの容量を使用して計
算した。鉄の含有量の測定の結果を、下記の表に示す。
表5:洗浄後の木材片の鉄の含有量。
試料 鉄の含有量（μg/木材材料及びμg/100ml） １ 1.16 ２ 1.61 ３ 0.6 ４ 0.2 １＝洗浄後の、EDTAで処理した試験片 ２＝対照例の試験片 ３＝洗浄に使用した蒸留水 ４＝対照例における水 これらの結果が証明しているように、木材中で生成す
るEDTA−鉄錯体は、少なくとも部分的に可溶性であり、
湿度によって木材から浸出する。これらの結果から引き
出される更なる結論は、各試験片から浸出した鉄が、洗
浄水中に保持されていることである。菌の増殖に対して
は、この鉄錯体の溶解度は不可欠ではない。なぜなら、
この形の鉄は、未だ菌の代謝に対しては利用できない形
（錯体として）だからである。
るEDTA−鉄錯体は、少なくとも部分的に可溶性であり、
湿度によって木材から浸出する。これらの結果から引き
出される更なる結論は、各試験片から浸出した鉄が、洗
浄水中に保持されていることである。菌の増殖に対して
は、この鉄錯体の溶解度は不可欠ではない。なぜなら、
この形の鉄は、未だ菌の代謝に対しては利用できない形
（錯体として）だからである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リッシュコフ アン−クリスティン フィンランド国 00530 ヘルシンキ アグリコランカツ ７ セー 79 (72)発明者 ヴィーカリ リーザ フィンランド国 00200 ヘルシンキ ロッキクヤ ５ エフ (72)発明者 パーヤネン レーナ フィンランド国 00340 ヘルシンキ カルキッパーデンティエ ２ デー (72)発明者 メティーラ ティーナ フィンランド国 02100 エスポー ハ カリーネ ２ エス 230 (56)参考文献 特開 昭62−193802（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−155604（ＪＰ，Ａ)
Claims (13)
- 【請求項１】木材腐朽菌及び類似の微生物により引き起
こされる腐朽及び類似の劣化反応に対して木材を保護す
る方法であって、この方法によって木材の構造体を、微
生物の増殖及び拡散を防止しうる木材防腐剤によって処
理するのに際して、この木材防腐剤が、微生物の増殖に
不可欠な木材中に自然に生ずる金属の少なくとも一部と
結合する少なくとも一種の錯化剤を含有する組成を有し
ていることを特徴とする、木材の保護方法。 - 【請求項２】前記錯化剤を使用して、前記木材構造体中
に含まれる遷移金属の相当部分を結合させることを特徴
とする、請求項１記載の木材の保護方法。 - 【請求項３】前記木材構造体中に含まれる鉄及びマンガ
ンの少なくとも相当部分を結合させることを特徴とす
る、請求項１又は２記載の木材の保護方法。 - 【請求項４】前記金属と結合させるために無機の錯化剤
を使用することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか
一つの項に記載の木材の保護方法。 - 【請求項５】前記金属と結合させるために有機の錯化剤
を使用することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか
一つの項に記載の木材の保護方法。 - 【請求項６】前記金属と結合させるために、微生物が生
産した錯化剤を使用することを特徴とする、請求項１〜
３のいずれか一つの項に記載の木材の保護方法。 - 【請求項７】前記木材構造体中に含まれる前記遷移金属
が、実質的に不溶性の錯体化合物に結合されていること
を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つの項に記載
の木材の保護方法。 - 【請求項８】前記錯化剤が、エチレンジアミンテトラア
セテート（EDTA）、エチレンジアミン−ジ−（ｏ−ヒド
ロキシフェニルアセテート）（EDDHA）、多リン酸塩（N
a5P3O10）及び微生物が生産した親鉄剤からなる群より
選択されていることを特徴とする、請求項１〜７のいず
れか一つの項に記載の木材の保護方法。 - 【請求項９】木材腐朽菌及び類似の微生物の増殖及び拡
散を防止しうる阻害剤と、従来使用されている佐剤とを
含有している木材防腐剤であって、微生物の増殖に対す
る前記阻害剤が、木材中で自然に生ずる遷移金属と金属
錯体化合物を生成しうる錯化剤からなることを特徴とす
る、木材防腐剤。 - 【請求項１０】前記防腐剤が、複数の錯化剤の混合物を
含有していることを特徴とする、請求項９記載の木材防
腐剤。 - 【請求項１１】前記防腐剤が、有機の、無機の、又は微
生物が生産した錯化剤を含有していることを特徴とす
る、請求項９又は10記載の木材防腐剤。 - 【請求項１２】前記錯化剤が、エチレンジアミンテトラ
アセテート（EDTA）、エチレンジアミン−ジ−（ｏ−ヒ
ドロキシフェニルアセテート）（EDDHA）、多リン酸塩
（Na5P3O10）及び微生物が生産した親鉄剤からなる群よ
り選択されていることを特徴とする、請求項９〜11のい
ずれか一つの項に記載の木材防腐剤。 - 【請求項１３】前記防腐剤が、0.01〜10重量％、好まし
くは0.1〜５重量％の濃度で前記錯化剤を含有している
ことを特徴とする、請求項９〜12のいずれか一つの項に
記載の木材防腐剤。
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| FI100981B (fi) | 1994-05-13 | 1998-03-31 | Koskisen Oy | Pinnoitekoostumus ja menetelmä rakennusmateriaalien pintojen suojaamis eksi mikro-organismien ei-toivotuilta reaktioilta |
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