JP4235966B2 - 木材及び木質材料用の防腐防虫剤 - Google Patents
木材及び木質材料用の防腐防虫剤 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材及び木質材料用の防腐防虫剤に係り、特に、木材を化学的に処理することによって得られる防腐防虫剤に関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
従来、木材の防腐防虫剤は、銅、クロム、ヒ素化合物などの混合物（以下ＣＣＡと称する）を加圧・減圧により木材中に注入して防腐防虫効果を発現させる方法があった。この方法では木材中に薬剤を含浸させるための装置が大掛りとなり、薬剤注入後も使用前に木材を乾燥させる必要があった。また、ＣＣＡで処理した木材は廃棄の際に焼却すると、注入されていたヒ素が有毒なトリメチルアルシンあるいは、三酸化二ヒ素となって大気中に飛散するとともにクロムは六価クロムとなって木炭中に残り、廃棄後の環境汚染の原因となる。すなわち、廃棄物全体でたとえ１％でもＣＣＡ処理された木材が存在すると、その廃棄物は有害な金属を含んだ産業廃棄物となる。また、ＣＣＡ木材は木材表面に発生した亀裂部分から腐朽もしくはアリ、キクイ虫、シバン虫などに食害されるという欠点があった。
【０００３】
銅アルキルアンモニウム化合物は銅とアンモニアとを含む保存処理用の薬剤であるが、高価であり、アンモニアの蒸気圧が高いために木材への定着性が悪く、薬剤の効果が短く２年程度で塗り替えを必要とする。他に、銅、ホウ素、フッ素などの化合物を単独もしくは混合して使用することにより効果を発現させる方法があるが、いずれの薬剤も、木材への定着性を向上させるためには大がかりな減圧加圧式の注入装置と水や有機溶媒を取り除く乾燥機が必要であり、廃棄処理後の薬剤による環境汚染が懸念されている。そして、有機窒素含有化合物を防腐剤として用いることも知られており、アミン塩ならびに第４級アンモニウム化合物がこの目的のために用いられている。しかし、これらの薬剤は、木材への定着性が悪く、耐久性がない。
【０００４】
また、ペンタクロルフェノール及びテトラクロロフェノールは無垢の木材を防腐処理する際に用いられる薬剤であるが、その構造式からポリ塩化ジベンゾダイオキシンを発生させることが容易に予想される。石炭乾留物であるクレオソートは枕木や住宅土台材に用いられており木材への浸透性が良いものの、定着性が悪く振動により溶脱し、２０年間使用後のクレオソート残存量は１０％以下である。また、クレオソートには代謝の過程でガンを誘発するベンツピレンなどが含まれている。一方、柿渋は天然塗料として用いられるものの耐候性がない。また、木炭を主剤とした塗料は、高価であり、炭化物の組成によっては残存する木材成分がシロアリやカビを誘引する可能性がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した種々の問題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、天然材である木材成分を原料として人体に無害で環境汚染を引き起こさない防腐防虫剤を見いだしたのである。すなわち、本発明により、木材を、Ｌ−乳酸、クエン酸、アジピン酸、及びモノエタノールアミンから成る群より選ばれたいずれか一種の化合物で分解して得た木材分解生成物を有効成分として含む木材及び木質材料用の防腐防虫剤が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態により詳しく説明する。本発明においては、木材端材を原料木材としてそのまま使用できるが、原料木材は粉砕し（必要ならばポリ塩化ビニルなどを分別し）、この粉砕物をふるいに掛ける前処理を行うのが好ましい。前記の粉砕は、例えば、衝撃式破砕機（ハンマー式、チェーン式）、せん断式破砕機、切断式破砕機、圧縮式破砕機（ロール式、コンベア式、スクリュ式）、スタンプミル、ボールミル、ロッドミル粉砕機などにより行うことができる。粉砕物は小さい方が反応に関わる表面積が大きくなるので望ましいが、目の開き１０ｍｍのふるいを通過する程度のものが良い。好ましくは目の開き３ｍｍ、更に好ましくは目の開き１ｍｍのふるいを通過する粉砕物が良い。
【０００７】
そして、本発明の原料木材となる樹種としては、特に限定されないが、例えばクス、マツ、モミ、トウヒ、カラマツ、トガサワラ、ツガ、ヒノキ、ヒバ、ネズコ、スギ等の針葉樹や、ツゲ、カエデ、ブナ、ハンノキ、サクラ、カキ、トチノキ、シラカンバ、マカンバ、アカガシ、オニグルミ、クリ、シイ類、ナラ類、カシワ、クヌギ、キハダ、ハルニレ、ケヤキ、ホオノキ、クスノキ、タブノキ、イスノキ、カツラ、アサダ、ドロノキ、シナノキ、ミズキ、ハリギリ、キリ、タモ類、イヌエンジュ、ヤマグワなどの広葉樹が挙げられる。木質材料としては、例えばパーティクルボード、ファイバーボード、ＯＳＢ、ＷＢ、ストランドボード、針葉樹合板、広葉樹合板などが挙げられる。また、リグニンやヘミセルロースなども本発明の木質材料に含まれる。
【０００８】
本発明で木材の分解のために用いられるのは、Ｌ−乳酸、クエン酸、アジピン酸、及びモノエタノールアミンから成る群より選ばれたいずれか一種の化合物である。
【０００９】
原料木材と、木材分解剤として用いる化合物との重量比は１：０．２〜３５、好ましくは１：０．５〜５とするのが望ましい。この比を変えることにより、得られる木材分解生成物の分子量を調整できる。因みに、木材分解剤が少ないと木材分解生成物の分子量が大きくなり、木材分解剤が多いと木材分解生成物の分子量が小さくなる。処理コストの面からは、加える物質が少ないほうがよい。しかしながら、ぬれ性などの観点から一定よりも少なくできないことがある。また、木材粉砕物は嵩高いので、木材分解剤中に十分浸からず、木材粉砕物の表面がぬれないことがある。但し、十分にぬれない場合は、分解に用いたものと同種の新たな木材分解剤に、分解により生じた液（木材分解生成物）を加えることによって、木材粉砕物をぬらして分解させることができる。また、木材分解生成物から過剰の木材分解剤を分離することにより、木材粉砕物を効率良く有効利用することも可能である。
【００１０】
本発明において木材を分解するにあたりセルロース膨潤剤を用いても構わない。かかるセルロース膨潤剤としては、例えば、硝酸ナトリウム−水系（硝酸ナトリウム水溶液）、エチレンカーボネート、ラクチトール−水系（ラクチトール水溶液）、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルモルホリン−Ｎ−オキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド−塩化リチウム系（Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドと塩化リチウムの混合物）、アニソール、尿素、水などが挙げられる。これらのセルロース膨潤剤は、木材成分である、リグニン、ヘミセルロース、セルロースの溶解剤、膨潤剤として働き、木材成分の分解を早める。例えば、アニソールは高温でのリグニンの縮合による不溶化を防止すると考えられる。
【００１１】
一方、本発明において、木材成分の分解を速める反応触媒として、ルイス酸を使用しても構わない。かかるルイス酸としては、例えば、硫酸アルミニウム、三フッ化ホウ素、三塩化アルミニウム、四塩化チタン、三塩化スズ（微量の水などが共触媒として必要）、ジエチルエーテラートなどが挙げられる。
【００１２】
本発明における木材の分解温度は、比較的低温の１００℃から３００℃程度でよい。好ましくは、１５０℃〜２５０℃の分解温度とするのが、分解速度が速くなって望ましい。因みに、分解温度は２００℃〜２８０℃の範囲では、２２０℃が最も分解率が高かった。２２０℃よりも分解温度を高くした場合は、分解率が減少した。分解時間は１〜５時間の範囲では、１〜２時間における分解率が高く、２時間以後は分解率が減少した。木材チップ：乳酸の浴比は、１：２０，１：１０，１：５，１：３，１：２で実験したが、１：５までは分解率が高く、それ以下（１：３や１：２）では分解率が低くなった。これは浴比が小さいと原料木材（チップ）が木材分解剤に浸らないためである。また、硫酸アルミニウムの添加量は、１〜０．１５％では、１％が最も分解率が高く、硫酸アルミニウムの量が減少するにつれて分解率も減少した。
【００１３】
そして、窒素雰囲気下で分解反応させることは、酸化反応による着色などが防げるために望ましい。更には、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノールなどの酸化防止剤を添加して分解させると、よりいっそう着色を防ぐことができる。また、大気圧下あるいは加圧下で分解を行うことも可能である。因みに、低沸点ヒドロキシカルボン酸などを用いる場合、その沸点以上の温度では加圧下で分解を行う。
【００１４】
こうして得られた木材分解生成物は木材及び木質材料用の防腐防虫剤として使用される。木材及び木質材料への使用態様としては特に限定されないが、例えば、木材及び木質材料表面へ刷毛塗りする塗布法、塗料シャワー中を通過させて塗布するフローコーター法や、真空含浸装置を用いた加圧減圧による注入法などが挙げられる。
【００１５】
前記のように木材表面に防腐防虫剤を塗布することで木材表面に皮膜を形成したり、木材内部に防腐防虫剤を注入することで菌類の浸食から木材を保護することができる。特に、木材腐朽菌である、オオウズラタケやカワラタケに対する抗菌作用すなわち防腐作用はきわめて高いものであった。また、防虫効果も認められた。
【００１６】
一方、本発明の防腐防虫剤は、天然の木材成分で主に構成されているから、塗布加工時などに人体への毒性がなく、使用中も揮発しにくく定着性が良い。また、使用を終えて廃棄物となった時も環境汚染を引き起こさない。因みに、木材分解剤のひとつであるＬ−乳酸はＬＤ５０が３．７２ｇ／ｋｇであり、人体への害はほとんどない。そして、Ｌ−乳酸による木材分解生成物は、上述のように木材の構成成分である、セルロース、ヘミセルロース、リグニン及びＬ−乳酸で構成されているので、分解生成物自体が毒性を持たない。
【００１７】
本発明の防腐防虫剤は単独で使用できるし、他の化合物を加えても構わない。かかる他の化合物として塩化銅、硫酸銅、硫酸銀、またはホウ酸を加えれば、極めて高い防虫効果が得られる。
【００１８】
本発明の防腐防虫剤は、得られた木材分解生成物そのままの原液で使用できるのは無論のこと、水あるいはアルコール、アセトンなどの有機溶媒などに希釈させたり分散させたものでも構わない。かかる希釈液または分散液における木材分解生成物の濃度は、木材及び木質材料に対する防腐防虫効果を有する範囲であればよく、特に限定されない。また、木材分解生成物を真空乾燥などにより粉体とした防腐防虫剤であったり、あるいは使用条件に応じて選別した適当な充填剤、保形剤などを加えて粒剤ないしは錠剤とした防腐防虫剤であっても、市場に提供できる。
【００１９】
【実施例】
ここで、分解例などの実施例を挙げて本発明をいっそう具体的に説明する。以下の分解例では、耐圧硝子工業（株）製ポータブルリアクターＴＶＳ−Ｎ２型（キャップボルト方式、２００ｍＬ）中に、原料木材、木材分解剤などを仕込み、所定温度で所定時間かけて分解させ木材分解生成物を得た。グラスフィルターを通過した液状の木材分解生成物の分子量はゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）によりテトラヒドロフラン溶媒を用いて４０℃で測定した。前記のように分解後濾過した木材分解生成物は防腐防虫剤として後述の実施例で用いた。
【００２０】
分解例１〜６，９，１０，１３は、原料木材として、和歌山県産スギ（Cryptomeria japonica D．Don）の間伐材粉砕物（森下機械（株）製の商品名「ウグラン」、ふるいの目の開き０．２５〜２ｍｍ、かさ比重０．１７）を用いた例を示している。また、分解例１〜５，７，８，１１〜１５は「Ｌ−乳酸」により分解する例を示している。Ｌ−乳酸は和光純薬株式会社製試薬（純度９０％）を用いた。
【００２１】
（分解例１）
前記のスギ間伐材粉砕物５ｇにＬ−乳酸５０ｇを加え、２２０℃で２時間分解させて木材分解生成物を得た。この時の分解率は５４．５％であった。分解率は、その時得られた固形分をろ別しグラスフィルター上の固形分をメタノール、テトラヒドロフラン、アセトン、及び水で逐次洗浄し、グラスフィルター上に残った不溶分を減圧乾燥後に秤量し、この秤量値を粉砕木材重量で除して算出した。得られた分解生成物をＧＰＣで分析した。ＧＰＣの分析結果より、木材分解生成物のピーク１は平均分子量＝１５４、重量平均分子量＝１５７、重量平均分子量／数平均分子量＝１．０２であった。木材分解生成物のピーク２は数平均分子量＝２３９、重量平均分子量＝２４０、重量平均分子量／数平均分子量＝１．０１であった。木材分解生成物のピーク３は数平均分子量＝３１４、重量平均分子量＝３１５、重量平均分子量／数平均分子量＝１．００であった。木材分解生成物のピーク４は数平均分子量＝６７４、重量平均分子量＝９２３、重量平均分子量／数平均分子量＝１．３７であった。液状物のピークは数平均分子量＝２３２、重量平均分子量＝４２４、重量平均分子量／数平均分子量＝１．８３であった。また、木材分解生成物の赤外吸収スペクトル分析も行った。得られた赤外吸収スペクトルより、１７４６ｃｍ-1にエステル基の吸収があり、１６０４ｃｍ-1、１５０９ｃｍ-1、１４５９ｃｍ-1にフェニル基の吸収があり、エステル基の吸収以外はリグニンの吸収スペクトルと同じであった。すなわち、この例における木材分解生成物はＬ−乳酸により原料木材が加溶媒分解（エステル化）されて得られたものであることがわかる。
【００２２】
（分解例２）
分解反応時間を１時間にしたこと以外は、分解例１と同じ条件で木材分解生成物を得た。
【００２３】
（分解例３）
スギ間伐材粉砕物の量を１ｇとし、Ｌ−乳酸の量を２０ｇとし、４−メチルモルホリン−４−オキシド（セルロース膨潤剤）２ｇを加えて分解させたこと以外は、分解例１と同じ条件で木材分解生成物を得た。
【００２４】
（分解例４）
スギ間伐材粉砕物の量を１ｇとし、Ｌ−乳酸の量を２０ｇとし、アニソール（セルロース膨潤剤）１ｇを加え、２６０℃で分解させたこと以外は、分解例１と同じ条件で木材分解生成物を得た。
【００２５】
（分解例５）
スギ間伐材粉砕物の量を１ｇとし、Ｌ−乳酸の量を２０ｇとし、エチレンカーボネート（セルロース膨潤剤）５ｇを加え、２６０℃で３時間分解させたこと以外は、分解例１と同じ条件で木材分解生成物を得た。
【００２６】
（分解例６）
スギ間伐材粉砕物の量を１ｇとし、Ｌ−乳酸の替わりにモノエタノールアミン２０ｇを用い、ジメチルホルムアミド（セルロース膨潤剤）１ｇを加え、２５０℃で分解させたこと以外は、分解例１と同じ条件で木材分解生成物を得た。
【００２７】
（分解例７）
スギ間伐材粉砕物の替わりに褐色粉末のリグニン５ｇを原料としたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で木材分解生成物を得た。
【００２８】
（分解例８）
スギ間伐材粉砕物の替わりにヒノキ粉砕物５ｇを原料としたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で木材分解生成物を得た。
【００２９】
（分解例９）
Ｌ−乳酸の替わりに、スギ間伐材粉砕物重量（５ｇ）に対し６０ｗｔ％のクエン酸を用いて分解させたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で木材分解生成物を得た。
【００３０】
（分解例１０）
Ｌ−乳酸の替わりにアジピン酸２０ｇを用い、２６０℃でスギ間伐材粉砕物を分解させたこと以外は、分解例１と同じ条件で木材分解生成物を得た。
【００３１】
（分解例１１）
スギ間伐材粉砕物の替わりにクス粉砕物５ｇを原料としたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で木材分解生成物を得た。
【００３２】
（分解例１２）
スギ間伐材粉砕物（５ｇ）の替わりにヒバ粉砕物５ｇを原料としたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で木材分解生成物を得た。
【００３３】
（分解例１３）
スギ間伐材粉砕物重量（５ｇ）に対して２０ｗｔ％の硫酸アルミニウム（ルイス酸）をＬ−乳酸に加えて分解させたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で分解生成物を得た。
【００３４】
（分解例１４）
スギ間伐材粉砕物（５ｇ）の替わりに試薬リグニン５ｇを原料としたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で分解生成物を得た。
【００３５】
（分解例１５）
スギ間伐材粉砕物（５ｇ）の替わりにスギ樹皮５ｇを原料としたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で分解生成物を得た。
【００３６】
以下の実施例１〜４０は上記の分解例１〜１０で得た木材分解生成物による「防腐試験」について示したものである。この「防腐試験」ではバレイショ−ブドウ糖寒天培地を用いた。バレイショ−ブドウ糖寒天培地は、皮を剥いて角切りとしたバレイショ２００ｇに対して水道水１０００ｍＬを入れ６０℃で１時間加熱したものを布で濾した液に、グルコース２０．０ｇ、寒天１５．０ｇを加えて１２０℃で３０分オートクレーブしたものである。この培地を以下ＰＤＡ培地と略記する。試験は、シャーレ中のＰＤＡ培地２０ｍＬに対し木材腐朽菌（オオウズラタケ、カワラタケ）を無菌のクリーンベンチ内で植菌し、２８±２℃の室内で７日間放置した後の菌糸の最大長さを測定した。
【００３７】
（実施例１）
分解例１で得た木材分解生成物を１体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２）
分解例１で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３）
分解例１で得た木材分解生成物を１体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例４）
分解例１で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００３８】
（実施例５）
分解例２で得た木材分解生成物を１体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例６）
分解例２で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例７）
分解例２で得た木材分解生成物を１体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例８）
分解例２で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００３９】
（実施例９）
分解例３で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１０）
分解例３で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１１）
分解例３で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１２）
分解例３で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４０】
（実施例１３）
分解例４で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１４）
分解例４で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１５）
分解例４で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１６）
分解例４で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４１】
（実施例１７）
分解例５で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１８）
分解例５で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１９）
分解例５で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２０）
分解例５で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４２】
（実施例２１）
分解例６で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２２）
分解例６で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２３）
分解例６で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２４）
分解例６で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４３】
（実施例２５）
分解例７で得た木材分解生成物を１体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２６）
分解例７で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２７）
分解例７で得た木材分解生成物を１体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２８）
分解例７で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４４】
（実施例２９）
分解例８で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３０）
分解例８で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３１）
分解例８で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３２）
分解例８で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４５】
（実施例３３）
分解例９で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３４）
分解例９で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３５）
分解例９で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３６）
分解例９で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４６】
（実施例３７）
分解例１０で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３８）
分解例１０で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３９）
分解例１０で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例４０）
分解例１０で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４７】
（比較例１）
木材分解生成物を含まないＰＤＡ培地（ブランク）にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（比較例２）
木材分解生成物を含まないＰＤＡ培地（ブランク）にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４８】
上記した実施例１〜４０と比較例１，２により得られた防腐試験の結果を以下の表１〜３に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
【表３】
【００５２】
尚、表１，２，３中において、４−ＭＭ−４−ＯＸは４−メチルモルホリン−４−オキシド、ＥＣはエチレンカーボネート、ＭＥＡはモノエタノールアミン、ＤＭＦはジメチルホルムアミド、ＯＵはオオウズラタケ、ＫＷはカワラタケの略号であることをそれぞれ示している。また、表中に記した乳酸はいずれもＬ−乳酸を指している。以後の表においても同じ。
【００５３】
表１，２，３より明らかなように、比較例１，２（いずれもブランク）と比べ、実施例１〜４０はいずれもオオウズラタケ、カワラタケに対し、菌糸の生育を抑制する効果を呈した。また、木材分解生成物の添加量を増やすと、前記の生育抑制効果が大きくなる傾向も観察された。そして、乳酸を用いた分解（実施例１〜８）、乳酸とアニソールを用いた分解（実施例１３〜１６）、モノエタノールアミンとジメチルホルムアミドを用いた分解（実施例２１〜２４）、及び、アジピン酸を用いた分解（実施例３７〜４０）により得た木材分解生成物は、いずれも菌糸の生育を阻止しており、高い防腐効果が認められた。
【００５４】
「防虫試験」は、木材分解生成物に２４時間浸漬させたろ紙（直径７ｃｍ、厚さ０．０２ｍｍ）を、イエシロアリの職蟻２０頭、兵蟻２頭を入れた容器内に８日間置き、職蟻、兵蟻の生存頭数、ろ紙に対する食害の有無を測定した。かかる防虫試験の例を、以下の実施例４１〜５１に示す。
【００５５】
（実施例４１）
ろ紙重量（乾燥重量、以下同じ）１００部に対し分解例２で得た木材分解生成物１３０重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
（実施例４２）
ろ紙重量１００部に対し分解例１１で得た木材分解生成物１８０重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
（実施例４３）
ろ紙重量１００部に対し分解例８で得た木材分解生成物１３０重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
（実施例４４）
ろ紙重量１００部に対し分解例１２で得た木材分解生成物１００重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
（実施例４５）
ろ紙重量１００部に対し分解例１３で得た木材分解生成物１３０重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
（実施例４６）
ろ紙重量１００部に対し分解例１５で得た木材分解生成物１３７重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
（実施例４７）
ろ紙重量１００部に対し分解例１４で得た木材分解生成物１３７重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
【００５６】
（実施例４８）
塩化銅１０重量部と分解例１１で得た木材分解生成物９０重量部の混合物をろ紙重量１００部に対し１３１重量部付着させたろ紙を、試験に用いた。
（実施例４９）
硫酸銅１０重量部と分解例２で得た木材分解生成物９０重量部の混合物をろ紙重量１００部に対し１３１重量部付着させたろ紙を、試験に用いた。
（実施例５０）
硫酸銀１０重量部と分解例２で得た木材分解生成物９０重量部の混合物をろ紙重量１００部に対し１３１重量部付着させたろ紙を、試験に用いた。
（実施例５１）
ホウ酸１０重量部と分解例２で得た木材分解生成物９０重量部の混合物をろ紙重量１００部に対し１３１重量部付着させたろ紙を、試験に用いた。
【００５７】
（比較例３）
ろ紙重量１００部に対し樟脳１３１重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
（比較例４）
無処理のろ紙をブランクとして試験に用いた。
【００５８】
上記した実施例４１〜５１と比較例３，４により得られた防虫試験の結果を次の表４に示す。
【００５９】
【表４】
【００６０】
表４から明らかなように、無処理のろ紙（比較例４）と比べ、実施例４１〜５１のいずれにおいても防虫効果が認められた。そのうち、木材分解生成物と塩化銅、硫酸銅、硫酸銀、またはホウ酸を併用した場合（実施例４８〜５１）は極めて防虫効果が大きく、一般的な防虫剤である樟脳（比較例３）よりも優れていた。
【００６１】
以下の実施例５２から実施例５７は木材分解生成物の「木材への浸透性」を示したものである。
（実施例５２）
分解例２で得た木材分解生成物１００ｍLを５００ｍL容ビーカに入れ、スギ辺材（寸法：縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ１０ｍｍ）をその全体が浸るように木材分解生成物中に浸漬し、室温（２０℃）で３０分間減圧（１気圧）することによりスギ辺材内部に木材分解生成物を注入した。注入後にスギ辺材を取り出し、注入前のスギ辺材の重量に対する重量増加率（％）を算出した。
（実施例５３）
分解例３で得た木材分解生成物１００ｍLを用いたこと以外は、実施例５２と同様にして重量増加率を得た。
（実施例５４）
分解例２で得た木材分解生成物１００ｍLを５００ｍL 容ビーカに入れ、スギ辺材（寸法：縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ１０ｍｍ）を全体が浸るように浸漬し、浸漬したまま室温（２０℃）で２４時間放置した。２４時間後に取り出し、浸漬前後におけるスギ辺材の重量増加率を算出した。
（実施例５５）
分解例３で得た木材分解生成物１００ｍLを用いたこと以外は、実施例５４と同様にして重量増加率を得た。
（実施例５６）
分解例２で得た木材分解生成物１００ｍLをスギ辺材（寸法：縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ４５ｍｍ）の表面に刷毛で均一に塗布した。そして、塗布前後におけるスギ辺材の重量増加率を算出した。
（実施例５７）
分解例３で得た木材分解生成物１００ｍLを用いたこと以外は、実施例５６と同様にして重量増加率を得た。
【００６２】
上記した実施例５２〜５７により得られた浸透性試験の結果を次の表５に示す。
【００６３】
【表５】
【００６４】
表５から明らかなように、浸漬後減圧注入、浸漬後放置、刷毛塗りのいずれの方法によっても木材分解生成物を木材中に浸透させることができている。すなわち、浸漬後減圧注入によることなく、浸漬後放置であっても十分な量の木材分解生成物を木材に浸透させることができた。
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材及び木質材料用の防腐防虫剤に係り、特に、木材を化学的に処理することによって得られる防腐防虫剤に関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
従来、木材の防腐防虫剤は、銅、クロム、ヒ素化合物などの混合物（以下ＣＣＡと称する）を加圧・減圧により木材中に注入して防腐防虫効果を発現させる方法があった。この方法では木材中に薬剤を含浸させるための装置が大掛りとなり、薬剤注入後も使用前に木材を乾燥させる必要があった。また、ＣＣＡで処理した木材は廃棄の際に焼却すると、注入されていたヒ素が有毒なトリメチルアルシンあるいは、三酸化二ヒ素となって大気中に飛散するとともにクロムは六価クロムとなって木炭中に残り、廃棄後の環境汚染の原因となる。すなわち、廃棄物全体でたとえ１％でもＣＣＡ処理された木材が存在すると、その廃棄物は有害な金属を含んだ産業廃棄物となる。また、ＣＣＡ木材は木材表面に発生した亀裂部分から腐朽もしくはアリ、キクイ虫、シバン虫などに食害されるという欠点があった。
【０００３】
銅アルキルアンモニウム化合物は銅とアンモニアとを含む保存処理用の薬剤であるが、高価であり、アンモニアの蒸気圧が高いために木材への定着性が悪く、薬剤の効果が短く２年程度で塗り替えを必要とする。他に、銅、ホウ素、フッ素などの化合物を単独もしくは混合して使用することにより効果を発現させる方法があるが、いずれの薬剤も、木材への定着性を向上させるためには大がかりな減圧加圧式の注入装置と水や有機溶媒を取り除く乾燥機が必要であり、廃棄処理後の薬剤による環境汚染が懸念されている。そして、有機窒素含有化合物を防腐剤として用いることも知られており、アミン塩ならびに第４級アンモニウム化合物がこの目的のために用いられている。しかし、これらの薬剤は、木材への定着性が悪く、耐久性がない。
【０００４】
また、ペンタクロルフェノール及びテトラクロロフェノールは無垢の木材を防腐処理する際に用いられる薬剤であるが、その構造式からポリ塩化ジベンゾダイオキシンを発生させることが容易に予想される。石炭乾留物であるクレオソートは枕木や住宅土台材に用いられており木材への浸透性が良いものの、定着性が悪く振動により溶脱し、２０年間使用後のクレオソート残存量は１０％以下である。また、クレオソートには代謝の過程でガンを誘発するベンツピレンなどが含まれている。一方、柿渋は天然塗料として用いられるものの耐候性がない。また、木炭を主剤とした塗料は、高価であり、炭化物の組成によっては残存する木材成分がシロアリやカビを誘引する可能性がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記した種々の問題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、天然材である木材成分を原料として人体に無害で環境汚染を引き起こさない防腐防虫剤を見いだしたのである。すなわち、本発明により、木材を、Ｌ−乳酸、クエン酸、アジピン酸、及びモノエタノールアミンから成る群より選ばれたいずれか一種の化合物で分解して得た木材分解生成物を有効成分として含む木材及び木質材料用の防腐防虫剤が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態により詳しく説明する。本発明においては、木材端材を原料木材としてそのまま使用できるが、原料木材は粉砕し（必要ならばポリ塩化ビニルなどを分別し）、この粉砕物をふるいに掛ける前処理を行うのが好ましい。前記の粉砕は、例えば、衝撃式破砕機（ハンマー式、チェーン式）、せん断式破砕機、切断式破砕機、圧縮式破砕機（ロール式、コンベア式、スクリュ式）、スタンプミル、ボールミル、ロッドミル粉砕機などにより行うことができる。粉砕物は小さい方が反応に関わる表面積が大きくなるので望ましいが、目の開き１０ｍｍのふるいを通過する程度のものが良い。好ましくは目の開き３ｍｍ、更に好ましくは目の開き１ｍｍのふるいを通過する粉砕物が良い。
【０００７】
そして、本発明の原料木材となる樹種としては、特に限定されないが、例えばクス、マツ、モミ、トウヒ、カラマツ、トガサワラ、ツガ、ヒノキ、ヒバ、ネズコ、スギ等の針葉樹や、ツゲ、カエデ、ブナ、ハンノキ、サクラ、カキ、トチノキ、シラカンバ、マカンバ、アカガシ、オニグルミ、クリ、シイ類、ナラ類、カシワ、クヌギ、キハダ、ハルニレ、ケヤキ、ホオノキ、クスノキ、タブノキ、イスノキ、カツラ、アサダ、ドロノキ、シナノキ、ミズキ、ハリギリ、キリ、タモ類、イヌエンジュ、ヤマグワなどの広葉樹が挙げられる。木質材料としては、例えばパーティクルボード、ファイバーボード、ＯＳＢ、ＷＢ、ストランドボード、針葉樹合板、広葉樹合板などが挙げられる。また、リグニンやヘミセルロースなども本発明の木質材料に含まれる。
【０００８】
本発明で木材の分解のために用いられるのは、Ｌ−乳酸、クエン酸、アジピン酸、及びモノエタノールアミンから成る群より選ばれたいずれか一種の化合物である。
【０００９】
原料木材と、木材分解剤として用いる化合物との重量比は１：０．２〜３５、好ましくは１：０．５〜５とするのが望ましい。この比を変えることにより、得られる木材分解生成物の分子量を調整できる。因みに、木材分解剤が少ないと木材分解生成物の分子量が大きくなり、木材分解剤が多いと木材分解生成物の分子量が小さくなる。処理コストの面からは、加える物質が少ないほうがよい。しかしながら、ぬれ性などの観点から一定よりも少なくできないことがある。また、木材粉砕物は嵩高いので、木材分解剤中に十分浸からず、木材粉砕物の表面がぬれないことがある。但し、十分にぬれない場合は、分解に用いたものと同種の新たな木材分解剤に、分解により生じた液（木材分解生成物）を加えることによって、木材粉砕物をぬらして分解させることができる。また、木材分解生成物から過剰の木材分解剤を分離することにより、木材粉砕物を効率良く有効利用することも可能である。
【００１０】
本発明において木材を分解するにあたりセルロース膨潤剤を用いても構わない。かかるセルロース膨潤剤としては、例えば、硝酸ナトリウム−水系（硝酸ナトリウム水溶液）、エチレンカーボネート、ラクチトール−水系（ラクチトール水溶液）、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルモルホリン−Ｎ−オキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド−塩化リチウム系（Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドと塩化リチウムの混合物）、アニソール、尿素、水などが挙げられる。これらのセルロース膨潤剤は、木材成分である、リグニン、ヘミセルロース、セルロースの溶解剤、膨潤剤として働き、木材成分の分解を早める。例えば、アニソールは高温でのリグニンの縮合による不溶化を防止すると考えられる。
【００１１】
一方、本発明において、木材成分の分解を速める反応触媒として、ルイス酸を使用しても構わない。かかるルイス酸としては、例えば、硫酸アルミニウム、三フッ化ホウ素、三塩化アルミニウム、四塩化チタン、三塩化スズ（微量の水などが共触媒として必要）、ジエチルエーテラートなどが挙げられる。
【００１２】
本発明における木材の分解温度は、比較的低温の１００℃から３００℃程度でよい。好ましくは、１５０℃〜２５０℃の分解温度とするのが、分解速度が速くなって望ましい。因みに、分解温度は２００℃〜２８０℃の範囲では、２２０℃が最も分解率が高かった。２２０℃よりも分解温度を高くした場合は、分解率が減少した。分解時間は１〜５時間の範囲では、１〜２時間における分解率が高く、２時間以後は分解率が減少した。木材チップ：乳酸の浴比は、１：２０，１：１０，１：５，１：３，１：２で実験したが、１：５までは分解率が高く、それ以下（１：３や１：２）では分解率が低くなった。これは浴比が小さいと原料木材（チップ）が木材分解剤に浸らないためである。また、硫酸アルミニウムの添加量は、１〜０．１５％では、１％が最も分解率が高く、硫酸アルミニウムの量が減少するにつれて分解率も減少した。
【００１３】
そして、窒素雰囲気下で分解反応させることは、酸化反応による着色などが防げるために望ましい。更には、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノールなどの酸化防止剤を添加して分解させると、よりいっそう着色を防ぐことができる。また、大気圧下あるいは加圧下で分解を行うことも可能である。因みに、低沸点ヒドロキシカルボン酸などを用いる場合、その沸点以上の温度では加圧下で分解を行う。
【００１４】
こうして得られた木材分解生成物は木材及び木質材料用の防腐防虫剤として使用される。木材及び木質材料への使用態様としては特に限定されないが、例えば、木材及び木質材料表面へ刷毛塗りする塗布法、塗料シャワー中を通過させて塗布するフローコーター法や、真空含浸装置を用いた加圧減圧による注入法などが挙げられる。
【００１５】
前記のように木材表面に防腐防虫剤を塗布することで木材表面に皮膜を形成したり、木材内部に防腐防虫剤を注入することで菌類の浸食から木材を保護することができる。特に、木材腐朽菌である、オオウズラタケやカワラタケに対する抗菌作用すなわち防腐作用はきわめて高いものであった。また、防虫効果も認められた。
【００１６】
一方、本発明の防腐防虫剤は、天然の木材成分で主に構成されているから、塗布加工時などに人体への毒性がなく、使用中も揮発しにくく定着性が良い。また、使用を終えて廃棄物となった時も環境汚染を引き起こさない。因みに、木材分解剤のひとつであるＬ−乳酸はＬＤ５０が３．７２ｇ／ｋｇであり、人体への害はほとんどない。そして、Ｌ−乳酸による木材分解生成物は、上述のように木材の構成成分である、セルロース、ヘミセルロース、リグニン及びＬ−乳酸で構成されているので、分解生成物自体が毒性を持たない。
【００１７】
本発明の防腐防虫剤は単独で使用できるし、他の化合物を加えても構わない。かかる他の化合物として塩化銅、硫酸銅、硫酸銀、またはホウ酸を加えれば、極めて高い防虫効果が得られる。
【００１８】
本発明の防腐防虫剤は、得られた木材分解生成物そのままの原液で使用できるのは無論のこと、水あるいはアルコール、アセトンなどの有機溶媒などに希釈させたり分散させたものでも構わない。かかる希釈液または分散液における木材分解生成物の濃度は、木材及び木質材料に対する防腐防虫効果を有する範囲であればよく、特に限定されない。また、木材分解生成物を真空乾燥などにより粉体とした防腐防虫剤であったり、あるいは使用条件に応じて選別した適当な充填剤、保形剤などを加えて粒剤ないしは錠剤とした防腐防虫剤であっても、市場に提供できる。
【００１９】
【実施例】
ここで、分解例などの実施例を挙げて本発明をいっそう具体的に説明する。以下の分解例では、耐圧硝子工業（株）製ポータブルリアクターＴＶＳ−Ｎ２型（キャップボルト方式、２００ｍＬ）中に、原料木材、木材分解剤などを仕込み、所定温度で所定時間かけて分解させ木材分解生成物を得た。グラスフィルターを通過した液状の木材分解生成物の分子量はゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）によりテトラヒドロフラン溶媒を用いて４０℃で測定した。前記のように分解後濾過した木材分解生成物は防腐防虫剤として後述の実施例で用いた。
【００２０】
分解例１〜６，９，１０，１３は、原料木材として、和歌山県産スギ（Cryptomeria japonica D．Don）の間伐材粉砕物（森下機械（株）製の商品名「ウグラン」、ふるいの目の開き０．２５〜２ｍｍ、かさ比重０．１７）を用いた例を示している。また、分解例１〜５，７，８，１１〜１５は「Ｌ−乳酸」により分解する例を示している。Ｌ−乳酸は和光純薬株式会社製試薬（純度９０％）を用いた。
【００２１】
（分解例１）
前記のスギ間伐材粉砕物５ｇにＬ−乳酸５０ｇを加え、２２０℃で２時間分解させて木材分解生成物を得た。この時の分解率は５４．５％であった。分解率は、その時得られた固形分をろ別しグラスフィルター上の固形分をメタノール、テトラヒドロフラン、アセトン、及び水で逐次洗浄し、グラスフィルター上に残った不溶分を減圧乾燥後に秤量し、この秤量値を粉砕木材重量で除して算出した。得られた分解生成物をＧＰＣで分析した。ＧＰＣの分析結果より、木材分解生成物のピーク１は平均分子量＝１５４、重量平均分子量＝１５７、重量平均分子量／数平均分子量＝１．０２であった。木材分解生成物のピーク２は数平均分子量＝２３９、重量平均分子量＝２４０、重量平均分子量／数平均分子量＝１．０１であった。木材分解生成物のピーク３は数平均分子量＝３１４、重量平均分子量＝３１５、重量平均分子量／数平均分子量＝１．００であった。木材分解生成物のピーク４は数平均分子量＝６７４、重量平均分子量＝９２３、重量平均分子量／数平均分子量＝１．３７であった。液状物のピークは数平均分子量＝２３２、重量平均分子量＝４２４、重量平均分子量／数平均分子量＝１．８３であった。また、木材分解生成物の赤外吸収スペクトル分析も行った。得られた赤外吸収スペクトルより、１７４６ｃｍ-1にエステル基の吸収があり、１６０４ｃｍ-1、１５０９ｃｍ-1、１４５９ｃｍ-1にフェニル基の吸収があり、エステル基の吸収以外はリグニンの吸収スペクトルと同じであった。すなわち、この例における木材分解生成物はＬ−乳酸により原料木材が加溶媒分解（エステル化）されて得られたものであることがわかる。
【００２２】
（分解例２）
分解反応時間を１時間にしたこと以外は、分解例１と同じ条件で木材分解生成物を得た。
【００２３】
（分解例３）
スギ間伐材粉砕物の量を１ｇとし、Ｌ−乳酸の量を２０ｇとし、４−メチルモルホリン−４−オキシド（セルロース膨潤剤）２ｇを加えて分解させたこと以外は、分解例１と同じ条件で木材分解生成物を得た。
【００２４】
（分解例４）
スギ間伐材粉砕物の量を１ｇとし、Ｌ−乳酸の量を２０ｇとし、アニソール（セルロース膨潤剤）１ｇを加え、２６０℃で分解させたこと以外は、分解例１と同じ条件で木材分解生成物を得た。
【００２５】
（分解例５）
スギ間伐材粉砕物の量を１ｇとし、Ｌ−乳酸の量を２０ｇとし、エチレンカーボネート（セルロース膨潤剤）５ｇを加え、２６０℃で３時間分解させたこと以外は、分解例１と同じ条件で木材分解生成物を得た。
【００２６】
（分解例６）
スギ間伐材粉砕物の量を１ｇとし、Ｌ−乳酸の替わりにモノエタノールアミン２０ｇを用い、ジメチルホルムアミド（セルロース膨潤剤）１ｇを加え、２５０℃で分解させたこと以外は、分解例１と同じ条件で木材分解生成物を得た。
【００２７】
（分解例７）
スギ間伐材粉砕物の替わりに褐色粉末のリグニン５ｇを原料としたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で木材分解生成物を得た。
【００２８】
（分解例８）
スギ間伐材粉砕物の替わりにヒノキ粉砕物５ｇを原料としたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で木材分解生成物を得た。
【００２９】
（分解例９）
Ｌ−乳酸の替わりに、スギ間伐材粉砕物重量（５ｇ）に対し６０ｗｔ％のクエン酸を用いて分解させたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で木材分解生成物を得た。
【００３０】
（分解例１０）
Ｌ−乳酸の替わりにアジピン酸２０ｇを用い、２６０℃でスギ間伐材粉砕物を分解させたこと以外は、分解例１と同じ条件で木材分解生成物を得た。
【００３１】
（分解例１１）
スギ間伐材粉砕物の替わりにクス粉砕物５ｇを原料としたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で木材分解生成物を得た。
【００３２】
（分解例１２）
スギ間伐材粉砕物（５ｇ）の替わりにヒバ粉砕物５ｇを原料としたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で木材分解生成物を得た。
【００３３】
（分解例１３）
スギ間伐材粉砕物重量（５ｇ）に対して２０ｗｔ％の硫酸アルミニウム（ルイス酸）をＬ−乳酸に加えて分解させたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で分解生成物を得た。
【００３４】
（分解例１４）
スギ間伐材粉砕物（５ｇ）の替わりに試薬リグニン５ｇを原料としたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で分解生成物を得た。
【００３５】
（分解例１５）
スギ間伐材粉砕物（５ｇ）の替わりにスギ樹皮５ｇを原料としたこと以外は、分解例２と同じ反応条件で分解生成物を得た。
【００３６】
以下の実施例１〜４０は上記の分解例１〜１０で得た木材分解生成物による「防腐試験」について示したものである。この「防腐試験」ではバレイショ−ブドウ糖寒天培地を用いた。バレイショ−ブドウ糖寒天培地は、皮を剥いて角切りとしたバレイショ２００ｇに対して水道水１０００ｍＬを入れ６０℃で１時間加熱したものを布で濾した液に、グルコース２０．０ｇ、寒天１５．０ｇを加えて１２０℃で３０分オートクレーブしたものである。この培地を以下ＰＤＡ培地と略記する。試験は、シャーレ中のＰＤＡ培地２０ｍＬに対し木材腐朽菌（オオウズラタケ、カワラタケ）を無菌のクリーンベンチ内で植菌し、２８±２℃の室内で７日間放置した後の菌糸の最大長さを測定した。
【００３７】
（実施例１）
分解例１で得た木材分解生成物を１体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２）
分解例１で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３）
分解例１で得た木材分解生成物を１体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例４）
分解例１で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００３８】
（実施例５）
分解例２で得た木材分解生成物を１体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例６）
分解例２で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例７）
分解例２で得た木材分解生成物を１体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例８）
分解例２で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００３９】
（実施例９）
分解例３で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１０）
分解例３で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１１）
分解例３で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１２）
分解例３で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４０】
（実施例１３）
分解例４で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１４）
分解例４で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１５）
分解例４で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１６）
分解例４で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４１】
（実施例１７）
分解例５で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１８）
分解例５で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例１９）
分解例５で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２０）
分解例５で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４２】
（実施例２１）
分解例６で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２２）
分解例６で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２３）
分解例６で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２４）
分解例６で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４３】
（実施例２５）
分解例７で得た木材分解生成物を１体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２６）
分解例７で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２７）
分解例７で得た木材分解生成物を１体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例２８）
分解例７で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４４】
（実施例２９）
分解例８で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３０）
分解例８で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３１）
分解例８で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３２）
分解例８で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４５】
（実施例３３）
分解例９で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３４）
分解例９で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３５）
分解例９で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３６）
分解例９で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４６】
（実施例３７）
分解例１０で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３８）
分解例１０で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例３９）
分解例１０で得た木材分解生成物を１．０体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（実施例４０）
分解例１０で得た木材分解生成物を０．５体積％含むＰＤＡ培地にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４７】
（比較例１）
木材分解生成物を含まないＰＤＡ培地（ブランク）にオオウズラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
（比較例２）
木材分解生成物を含まないＰＤＡ培地（ブランク）にカワラタケを植え、広がった菌糸の最大長さを測定した。
【００４８】
上記した実施例１〜４０と比較例１，２により得られた防腐試験の結果を以下の表１〜３に示す。
【００４９】
【表１】
【表２】
【表３】
尚、表１，２，３中において、４−ＭＭ−４−ＯＸは４−メチルモルホリン−４−オキシド、ＥＣはエチレンカーボネート、ＭＥＡはモノエタノールアミン、ＤＭＦはジメチルホルムアミド、ＯＵはオオウズラタケ、ＫＷはカワラタケの略号であることをそれぞれ示している。また、表中に記した乳酸はいずれもＬ−乳酸を指している。以後の表においても同じ。
【００５３】
表１，２，３より明らかなように、比較例１，２（いずれもブランク）と比べ、実施例１〜４０はいずれもオオウズラタケ、カワラタケに対し、菌糸の生育を抑制する効果を呈した。また、木材分解生成物の添加量を増やすと、前記の生育抑制効果が大きくなる傾向も観察された。そして、乳酸を用いた分解（実施例１〜８）、乳酸とアニソールを用いた分解（実施例１３〜１６）、モノエタノールアミンとジメチルホルムアミドを用いた分解（実施例２１〜２４）、及び、アジピン酸を用いた分解（実施例３７〜４０）により得た木材分解生成物は、いずれも菌糸の生育を阻止しており、高い防腐効果が認められた。
【００５４】
「防虫試験」は、木材分解生成物に２４時間浸漬させたろ紙（直径７ｃｍ、厚さ０．０２ｍｍ）を、イエシロアリの職蟻２０頭、兵蟻２頭を入れた容器内に８日間置き、職蟻、兵蟻の生存頭数、ろ紙に対する食害の有無を測定した。かかる防虫試験の例を、以下の実施例４１〜５１に示す。
【００５５】
（実施例４１）
ろ紙重量（乾燥重量、以下同じ）１００部に対し分解例２で得た木材分解生成物１３０重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
（実施例４２）
ろ紙重量１００部に対し分解例１１で得た木材分解生成物１８０重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
（実施例４３）
ろ紙重量１００部に対し分解例８で得た木材分解生成物１３０重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
（実施例４４）
ろ紙重量１００部に対し分解例１２で得た木材分解生成物１００重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
（実施例４５）
ろ紙重量１００部に対し分解例１３で得た木材分解生成物１３０重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
（実施例４６）
ろ紙重量１００部に対し分解例１５で得た木材分解生成物１３７重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
（実施例４７）
ろ紙重量１００部に対し分解例１４で得た木材分解生成物１３７重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
【００５６】
（実施例４８）
塩化銅１０重量部と分解例１１で得た木材分解生成物９０重量部の混合物をろ紙重量１００部に対し１３１重量部付着させたろ紙を、試験に用いた。
（実施例４９）
硫酸銅１０重量部と分解例２で得た木材分解生成物９０重量部の混合物をろ紙重量１００部に対し１３１重量部付着させたろ紙を、試験に用いた。
（実施例５０）
硫酸銀１０重量部と分解例２で得た木材分解生成物９０重量部の混合物をろ紙重量１００部に対し１３１重量部付着させたろ紙を、試験に用いた。
（実施例５１）
ホウ酸１０重量部と分解例２で得た木材分解生成物９０重量部の混合物をろ紙重量１００部に対し１３１重量部付着させたろ紙を、試験に用いた。
【００５７】
（比較例３）
ろ紙重量１００部に対し樟脳１３１重量部を付着させたろ紙を試験に用いた。
（比較例４）
無処理のろ紙をブランクとして試験に用いた。
【００５８】
上記した実施例４１〜５１と比較例３，４により得られた防虫試験の結果を次の表４に示す。
【００５９】
【表４】
表４から明らかなように、無処理のろ紙（比較例４）と比べ、実施例４１〜５１のいずれにおいても防虫効果が認められた。そのうち、木材分解生成物と塩化銅、硫酸銅、硫酸銀、またはホウ酸を併用した場合（実施例４８〜５１）は極めて防虫効果が大きく、一般的な防虫剤である樟脳（比較例３）よりも優れていた。
【００６１】
以下の実施例５２から実施例５７は木材分解生成物の「木材への浸透性」を示したものである。
（実施例５２）
分解例２で得た木材分解生成物１００ｍLを５００ｍL容ビーカに入れ、スギ辺材（寸法：縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ１０ｍｍ）をその全体が浸るように木材分解生成物中に浸漬し、室温（２０℃）で３０分間減圧（１気圧）することによりスギ辺材内部に木材分解生成物を注入した。注入後にスギ辺材を取り出し、注入前のスギ辺材の重量に対する重量増加率（％）を算出した。
（実施例５３）
分解例３で得た木材分解生成物１００ｍLを用いたこと以外は、実施例５２と同様にして重量増加率を得た。
（実施例５４）
分解例２で得た木材分解生成物１００ｍLを５００ｍL 容ビーカに入れ、スギ辺材（寸法：縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ１０ｍｍ）を全体が浸るように浸漬し、浸漬したまま室温（２０℃）で２４時間放置した。２４時間後に取り出し、浸漬前後におけるスギ辺材の重量増加率を算出した。
（実施例５５）
分解例３で得た木材分解生成物１００ｍLを用いたこと以外は、実施例５４と同様にして重量増加率を得た。
（実施例５６）
分解例２で得た木材分解生成物１００ｍLをスギ辺材（寸法：縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×高さ４５ｍｍ）の表面に刷毛で均一に塗布した。そして、塗布前後におけるスギ辺材の重量増加率を算出した。
（実施例５７）
分解例３で得た木材分解生成物１００ｍLを用いたこと以外は、実施例５６と同様にして重量増加率を得た。
【００６２】
上記した実施例５２〜５７により得られた浸透性試験の結果を次の表５に示す。
【００６３】
【表５】
表５から明らかなように、浸漬後減圧注入、浸漬後放置、刷毛塗りのいずれの方法によっても木材分解生成物を木材中に浸透させることができている。すなわち、浸漬後減圧注入によることなく、浸漬後放置であっても十分な量の木材分解生成物を木材に浸透させることができた。
Claims (2)
- 木材を、Ｌ−乳酸、クエン酸、アジピン酸、及びモノエタノールアミンから成る群より選ばれたいずれか一種の化合物で分解して得た木材分解生成物を有効成分として含む木材及び木質材料用の防腐防虫剤。
- 塩化銅、硫酸銅、硫酸銀、及びホウ酸から成る群より選ばれたいずれか一種の化合物を加えて成る請求項１に記載の木材及び木質材料用の防腐防虫剤。
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