JP3727132B2 - 本材用防蟻防腐剤 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の目的】
【産業上の利用分野】
本発明は、木材に対するシロアリの食害や、腐朽菌による腐食から木材を防御するための、新規な木材保存剤についての提案であって、これまでこの用途に慣用されてきた薬剤、砒素、クロム系化合物、有機水銀系化合物、塩素系化合物、燐系化合物等の合成薬剤のような悪影響を人体に与えない安全な木材用防蟻防腐剤を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来木材用の防蟻防腐剤としては、砒素、クロム、銅、水銀等の重金属系化合物や塩素系化合物等が汎用されてきたが、これらの物質は、細菌や真菌、害虫には効果的な反面、居住空間にそれらが漂って居住する住人の健康を阻害する傾向があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
最近になって、住宅内に漂う揮発性化学物質（略してＶＯＣと呼ばれている）が、住人に肉体的、精神的被害を与えることが指摘されるようになり、建設、厚生等の省庁や関連団体が中心となって健康住宅研究会が発足した。また一方、２年前の阪神淡路大震災で倒壊した木造住宅の、倒壊の最大の原因がシロアリによる木材の食害であって、木材に防蟻防腐性を付与することは以前にも増して重視されるようになった。このような情勢にかんがみ、本発明者は自然界に存在する天然物質を利用して、人間の健康に悪影響を及ぼさない安全性が高い木材用防蟻防腐性付与物質の探索、その性能試験を続けてきた。
【０００４】
【発明の構成】
【課題を解決するための手段】
テルペン系物質が木材に防蟻防腐性を付与することは、ヒノキ、ヒバ等の木材が長期間の食害や腐朽に耐えることからも実証されているし、いくつかの研究成果も発表されている。例えば、高知大学、鮫島らは、長年にわたりヒノキ材の防蟻性について研究を続け、その防蟻性の原因物質は、ヒノキ材に含有されるα−テルピニールアセテートであることを突き止めた。このことに関しては、第４６回日本木材学会大会研究発表要旨集Ｐ．４４３に「ヒノキの殺蟻活性に対するα−テルピニールアセテートの寄与」として報告されている。
【０００５】
ただ、ヒノキ材から抽出されるヒノキ材油に含有されるテルピニールアセテートは、せいぜい精油分の２〜３％程度であつて、工業的に防蟻防腐剤として利用するには含有量があまりにも僅少であり、ヒノキ材油からこれを分取することは高価について、工業用防蟻防腐剤として利用するには大きな支障があった。
また本発明者は、ヒノキ材にはテルピニールアセテートの他、その類縁物質であるテルピノーレン、テルピネオール等が存在するが、テルピニールアセテートのみが防蟻性を有するのかどうかの点にも疑念を抱いていた。テルピニールアセテートは、本来ヒノキ材中に含有されているテルピネオールが、熱水蒸留、水蒸気蒸留による高温の抽出工程で、木材中の酢酸により酢酸エステル化して生成されているので、これの類縁物質にも防蟻性があるのではないかと疑念を抱いた。
【０００６】
本発明者はそこで、ほとんどの樹木に含有され、自然界に多量に存在するα−ピネンに着目し、その酸触媒転移反応により得られるテルピノーレン、α−テルピネオール、テルピニールアセテート等の１種または２種以上の混合物を防蟻剤として利用することとしたが、これらの物質は防蟻牲は優れているものの、木材への防腐性付与については著効が見出せないことから、防腐性が優れたことで知られるヒバ材からの抽出精油を、前記α−ピネンからの誘導体と混合すれば、防蟻牲とともに防腐性も優れた天然の木材保存剤が得られることを見出したのである。
【０００７】
しかして、木材への塗布または含浸によりこれを使用した場合、長期間木材保護効果を持続させるには、蒸発し難いことが必要条件であって、両者の混合物の常圧下での沸点が、２００℃またはそれ以上であることが好ましく、これら薬剤の沸点は期待通りであって、既往の有害な合成薬品の代替として充分使用可能なことを知った。
【０００８】
【作 用】
本発明の基本趣旨は、請求項１に示す通り、α−ピネンの酸触媒転移反応により得られるテルピノーレン、α−テルピネオール、テルピニールアセテートの１種または２種以上の混合物に、ヒバ剤の抽出精油を混合した物質を主成分とする木材用防蟻防腐剤である。α−ピネンの酸触媒転移反応により種々の誘導体が得られることについては、成書「香料の化学」須賀、渡辺共著・講談者発行のＰ．４３〜Ｐ．４５に記載されている。
【０００９】
請求項２ないし請求項５には、請求項１に記載の基本物質の実施の態様を記載しているが、請求項２には、耐油性の優れた合成樹脂微粒子が水中に分散したエマルジョン中に請求項１の基本物質を添加して、加熱攪拌下で樹脂微粒子中に該物質を含浸させて水分散状としたものである。なお、その含油樹脂微粒子表面でモノマーを重合させて、本発明者がかつて提案した特許第１８２３６３０号の技法によって薬効成分徐放性多層構造エマルジョンとしたものも、本請求項２の趣旨に包括される。
【００１０】
請求項３、請求項４には、界面活性剤を使用することにより該物質をエマルジョン化する簡単な方法が開示されている。水性化することにより取扱が安全、便利となる利点を有する。
【００１１】
請求項５には、請求項１に示す基本物質および請求項２、請求項３、請求項４に示すような基本物質を水分散型とした木材用防蟻防腐剤を、多孔質の吸油性無機質粉体の微細空隙に含浸して粉末状、粒状とした木材用防蟻防腐剤を開示している。この粉末状ないし粒状化物としたものは、水性接着剤への添加用として、蟻害のおそれが大きい針葉樹合板の生産時に利用可能である。
【００１２】
【実施例１】
請求項１に示すテルピニールアセテートとヒバ材油の等量混合物を調製し、加熱撹拌下で、樹脂分４５％のエチレン−酢酸ビニール共重合エマルジョン７０部に対し、この等量混合物を３０部添加してエマルジョン粒子内部に含浸させ、含油分が全量の３０％の安定な木材用防蟻防腐剤エマルジョンを得た。
【００１３】
この混合物含有エマルジョンおよび混合物を含有しない原エマルジョンを針葉樹合板表面に、０．２０ｍｇ／ｃｍ^２の割合に塗布し乾燥したのち、これら合板をそれぞれ７５ｍｍ角にカットして試験片とし、水に１分間浸漬けののちシャーレ中央部に置き、シャーレ内に水１０ｃｃを置き、試験片の表面にはシロアリの行動範囲規制のために、直径６５ｍｍのプラスチックリングを置き、その中にシロアリ１１頭（兵蟻：１頭、職蟻：１０頭）を放ち、シロアリの生存状況を観察した。
【００１４】
試験後毎日シロアリの生存状況を観察していったが、２週間後に混合物含有エマルジョン塗布試験片表面のシロアリは全数が死滅したのに対し、混合物を含有しない原エマルジョンのみ塗布のコントロール試験片では、７頭が未だに生存していた。
【００１５】
【実施例２】
５重量部の界面活性剤（テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット・花王石鹸（株）製）を溶解した水７０重量部を高速ホモミキサーで攪拌しつつ、テルピニールアセテート、テルピネオール等量混合物２０重量部とヒバ油１０重量部の混合物を徐々に添加して、安定なエマルジョン状の木材用防蟻防腐剤を得た。
このエマルジョン型木材用防蟻防腐剤は、水で任意の割合に希釈することができて便利である。
【００１６】
【実施例３】
テルピノーレン、テルピネオール、テルピニールアセテート、ヒバ油の各３０ｇの混合物１２０ｇに、プロピレングリコール１８０ｇ、界面活性剤（ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート・第一工業製薬（株）製）３００部を溶解させ、これを４００ｇの水中に添加し、スプーンで撹拌したところ安定なエマルジョン状の木材用防蟻防腐剤を得た。
【００１７】
上記実施例２、実施例３に示すエマルジョン型木材用防蟻防腐剤を、実施例１に示す試験方法で防蟻性についてコントロールと比較したところ、実施例１と同等の防蟻牲が認められた。
【００１８】
【実施例４】
請求項５に示す粉末状木材用防蟻防腐剤を得るために、平均粒子径１０μＭの多孔質吸油性シリカ１，０００ｇを高速混合機に収納して攪拌しつつ、テルピネオール：テルピニールアセテート：ヒバ油の比率が４０：４０：２０の混合油１，０００ｇを徐々に添加して混合油をシリカに吸収させた。この吸油シリカはさらさらとした粉末状で、混合油はシリカ微粒子内に完全に含浸されていると判断この混合油含有シリカを、針葉樹単板を積層した針葉樹合板生産用のユリア・メラミン共縮合樹脂１００部重量に対し、０．０５重量部添加して合板製造装置実機で１２ｍｍ厚×３尺×６尺の合板を５００枚試験生産した。得られた合板は通常の合板と同等の接着性能を有し、他の性能もＪＡＳ水準に合格する製品が得られた。
【００１９】
この合板および通常の合板をそれぞれ５ｃｍ角に裁断して試験片とし、両者をそれぞれ直径２０ｃｍのシャーレの中央部よりやや端の位置に置き、通常合板使用のものは、中央から反対側のやや端の位置にシロアリが好むアカマツチップを置いた。両シャーレともに内部が乾燥しないように、水を湿した濾紙を置いた。
【００２０】
その後、シロアリ２５頭づつをそれぞれのシャーレ内に入れ蓋をした後、２５℃の恒温室に置いてシロアリの生存状況を観察した。
２週間後、混合油含有合板のみのシャーレでは合板に著しい食害の傾向が見られなかったが、２週間後約６０％のシロアリが死滅した。混合油含有合板、アカマツチップの併用シャーレでは、アカマツチップの周辺で生活し、アカマツを食害しつつ元気に生活していた。このことから、混合油にはシロアリ忌避性があるものと考えることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上に詳記した通り、本発明木材用防蟻防腐剤は、天然由来の成分のみから成るにもかかわらず、防蟻防腐効果が既往品に劣ることがなく、人体には無害の薬剤であって、従来使用されてきた重金属系その他の薬剤がもたらしたような危険性がない。しかもその効果は、沸点が高いことから、極めて長期にわたってその効果を持続するのである。

Claims (5)

1. α−ピネンの酸触媒転移反応により得られるテルピノーレン、α−テルピネオール、テルピニールアセテートの中から選択された１種または２種以上と、ヒバ材からの抽出精油を混合した物質を主成分とする木材用防蟻防腐剤。
2. 請求項１に示す木材用防蟻防腐剤を、合成樹脂エマルジョンの合成樹脂微粒子内に含浸させ、水分散状とした木材用防蟻防腐剤。
3. 請求項１に示す木材用防蟻防腐剤を界面活性剤を含有する水中に分散し、水分散状とした木材用防蟻防腐剤。
4. 請求項１に示す木材用防蟻防腐剤中に界面活性剤を溶解することにより、これを水中に添加時、水分散状となるようにした木材用防蟻防腐剤。
5. 請求項１ないし請求項４に示す木材用防蟻防腐剤が、多孔質吸油性無機質粉体内に含浸された粉末状ないし粒状の木材用防蟻防腐剤。