JP4400821B2 - 木材の防腐防蟻および干割れ防止剤 - Google Patents

Description

本発明は木材、合板等の木質材料の干割れを防止して寸法安定性を付与し、さらに防腐性能と防蟻性能を付与する加工剤に関するものである。

原木から製材した木材は非常に水分を多く含んでいるため、乾燥過程で割れを生じる場合がある。また、建造物の施工途上に降雨による水濡れや日射、風による乾燥の繰り返しで乾燥材でも割れの発生する危険性が高い。このため、湿度を管理した乾燥室に木材を保管し乾燥を徐々に行う方法や、木材表面に樹脂エマルジョンを塗布することによって割れを防止する方法が提案されている。例えば（特許文献１）には、メチロールフェノールを用いた木材処理剤が提案されているが、防腐性金属を含有しているものの防腐性は十分ではなく、防蟻性については全く効果がない。（特許文献２）にはフェノール樹脂を用いた木材に対して寸法安定性を有する防腐剤が提案されているが、ホルムアルデヒドを使用しているため安全性に問題があり、防腐力についても不十分である。さらに、樹脂固形分や粘度もはば広く、木材への樹脂の吸い込みもあり、塗布処理で割れ防止効果の付与には重ね塗りが必要で作業が繁雑であった。
また、木材あるいは合板等の木質材料に防腐成分または防蟻成分を加工する方法についても多くの方法が知られており、種々の防腐剤や防蟻剤が用いられている。これらの薬剤は、油剤でそのまま処理されるか、乳剤のように水で希釈した後で処理される。例えば、（特許文献３）には３−ヨード−２−プロピニル−Ｎ−ブチルカーバメート、ｐ−クロロフェニル−３−ヨードプロピニルホルマールおよび３−ブロモ−２，３−ジヨード−２−プロペニルエチルカルボネートを防腐剤としアクリル樹脂、グリセリン脂肪酸エステル、アルキド樹脂、ウレタン樹脂およびロジン誘導体を樹脂として併用する木材保存用組成物が提案されているが、これらの樹脂は耐候性を向上させるのには寄与しているものの油剤として用いられているため乾燥時の干割れ防止や寸法安定性については効果がなく、このことについては全く示唆さえされていない。従来では、木材が乾燥するときの割れを防止するための薬剤と防腐防蟻性を付与するための薬剤は別々に処理する必要があり、これらを同時に行えるような加工方法が望まれていた。

特開平１０−５２８０４ 特開平７−２７６３１６ 特開平５−２６１７０６

木質材料に簡便に塗布することによって、干割れ防止性および防腐防蟻性を付与することのできる組成物を得ることが、本発明の課題である。

本発明者らは、木質材料に干割れ防止性および防腐防蟻性を同時に付与することができる組成物を得るために鋭意検討した結果、ラテックス樹脂エマルジョンに防腐剤成分と防蟻剤成分を配合することによって、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、防腐剤成分および防蟻剤成分を含有するラッテクス樹脂エマルジョンからなる木材の防腐防蟻および干割れ防止組成物である。

上記の方法を用いることにより、木質材料に干割れ防止性および防腐防蟻性を同時に付与することができる。本発明の方法によって家屋の構造材の干割れを防止すると同時にシロアリ等の食害を防ぎ、腐朽菌の繁殖による腐朽を防止することができるものである。

本発明の防腐防蟻および干割れ防止剤について以下詳細に述べる。使用する防腐剤については特に制限されないが、３−ヨード−２−プロピニル−Ｎ−ブチルカーバメート、ｐ−クロロフェニル−３−ヨード−２−プロピニルホルマール、３−ブロモ−２，３−ジヨード−２−プロペニルエチルカルボネート、シプロコナゾール（（２ＲＳ，３ＲＳ）−２−（４−クロロフェニル）−３−シクロプロピル−１−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イル）ブタン−２−オール）、ヘキサコナゾール（（ＲＳ）−２−（２，４−ジクロロフェニル）−１−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イル）ヘキサン−２−オール）、プロピコナゾール（（ＲＳ）−１−［２−（２，４−ジクロロフェニル）−４−プロピル−１，３−ジオキソラン−２−イルメチル］−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール）、テブコナゾール（（ＲＳ）−１−ｐ−クロロフェニル−４，４−ジメチル−３−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イルメチル）ペンタン−３−オール）、イプコナゾール（（１ＲＳ，２ＳＲ，５ＲＳ；１ＲＳ，２ＳＲ，５ＳＲ）−２−（４−クロロベンジル）−５−イソプロピル−１−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イルメチル）−１−シクロペンタノール）、アザコナゾール（１−［［２−（２，４−ジクロロフェニル）−１，３−ジオキソラン−２−イル］メチル］−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール）、エポキシコナゾール（（２ＲＳ，３ＳＲ）−１−［３−（２−クロロフェニル）−２，３−エポキシ−２−（４−フルオロフェニル）プロピル］−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール）、メトコナゾール（（１ＲＳ，５ＲＳ，１ＲＳ，５ＳＲ）−５−（４−クロロベンジル）−２，２−ジメチル−１−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イルメチル）シクロペンタノール）、テトラコナゾール（（ＲＳ）−２−（２，４−ジクロロフェニル）−３−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イル）プロピル−１，１，２，２−テトラフルオロエチルエーテル）、ペンコナゾール（１−（２，４−ジクロロ−β−プロピルフェネチル）−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール）、トリアジメフォン（１−（４−クロロフェノキシ）−３，３−ジメチル−１−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イル）ブタン−２−オン）、ビテルタノール（１−（ビフェニル−４−イルオキシ）−３，３−ジメチル−１−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イル）ブタン−２−オール）、ミクロブタニル（２−ｐ−クロロフェニル−２−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イルメチル）ヘキサンニトリル）、ジニコナゾール（（Ｅ）−（ＲＳ）−１−（２，４−ジクロロフェニル）−４，４−ジメチル−２−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イル）ペント−１−エン−３−オール）、ジフェノコナゾール（シス，トランス−３−クロロ−４−［４−メチル−２−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イルメチル）−１，３−ジオキソラン−２−イル］フェニル−４−クロロフェニルエーテル）、イミベンコナゾール（４−クロロベンジル−Ｎ−（２，４−ジクロロフェニル）−２−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イル）チオアセタミデート）、トリアジメノール（（１ＲＳ，２ＲＳ，１ＲＳ，２ＳＲ）−１−（４−クロロフェノキシ−３，３−ジメチル−１−（１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−イル）ブタン−２−オール）等を用いることができ、単独もしくは二種類以上を用いても良い。これらの化合物のうち３−ヨード−２−プロピニル−Ｎ−ブチルカーバメート、ヘキサコナゾール、プロピコナゾール、テブコナゾールが好ましく、特に３−ヨード−２−プロピニル−Ｎ−ブチルカーバメートがより好ましい。防蟻剤については特に制限されないが、フェニトロチオン、ダイアジノン、ジクロルボス、フェンチオン、トリクロルホン、プロペタンホス、プロチオホス、ピリダフェンチオン、ホキシム等の有機リン系殺虫剤、フェノブカルブ、カルバリル、メソミル等のカーバメート系殺虫剤、フェノトリン、ペルメトリン、アレスリン、フタルスリン、プラレトリン、ビフェントリン、イミプロトリン、シフェノトリン、エトフェンプロクス等のピレスロイド系殺虫剤。イミダクロプリド、アセタミプリド、クロチアニジン、チアメトキサム等のネオニコチノイド系、天然ピレトリン、フィプロニルおよびクロロフェナピル等が挙げられ、単独もしくは二種類以上を用いても良い。これらの化合物のうちペルメトリン、シフェノトリンがより好ましい。

本発明で用いるラテックス樹脂エマルジョンは特に制限はないが、スチレン−ブタジエン共重合ポリマー、アクリル酸エステルポリマーのエマルジョンが好ましく、スチレン−ブタジエン共重合ポリマーのエマルジョンがより好ましい。これらのエマルジョンはカルボキシ変性等の変性を行っても差し支えない。

ラテックス樹脂エマルジョンに防腐成分および防蟻成分を配合する方法として、溶剤および／または界面活性剤に防腐成分および防蟻成分を溶解し、水を添加して乳化した後でラテックス樹脂エマルジョンと混合する方法が行われる。また、溶剤に防腐成分および防蟻成分を溶解するか、あるいは防腐成分および防蟻成分を加熱することによって融解させて液状とし、ラテックス樹脂エマルジョンに撹拌しながら添加する方法も可能である。

溶剤は防腐成分および防蟻成分を溶解できるものであれば特に制限されないが、水に不溶性の溶剤が好ましく、炭素数４〜１０のモノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸と炭素数１〜１８のアルコールのエステル化物、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ポリプロピレングリコール等が良い。例として、カプリル酸エチル、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸イソノニル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオクチル、ジメチルナフタレン、ドデシルベンゼン、流動パラフィン、灯油、フェニルキシリルエタン等が挙げられ、これらの溶剤は一種を用いても二種以上を混合して用いても差し支えない。使用する界面活性剤についても特に制限されないが、非イオン系またはアニオン系界面活性剤が用いられ、各々を単独で使用しても混合して使用しても差し支えない。非イオン界面活性剤にはポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等が挙げられる。アニオン系界面活性剤にはアルキルベンゼンスルホネート、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルサルフェート等が挙げられる。使用する溶剤および界面活性剤の量はより少ない方が好ましい。耐候性の点から、界面活性剤については１０％以下、好ましくは３％以下あるいは使用しない方がより好ましい。

以下実施例をあげて、さらに詳細に説明するが、本発明は実施例によって限定されないことはいうまでもない。

３−ヨード−２−プロピニル−Ｎ−ブチルカーバメート（以下ＩＰＢＣと称する）１．４ｇ、アジピン酸ジイソブチル（以下ＡＤＩＢと称する）２．３ｇ、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル（ニューカルゲンＣＰ−１２０：竹本油脂株式会社製）０．３ｇ、ペルメトリン０．３ｇを加熱しながら混合、溶解し、均一な溶液を得た。これに水５．７ｇを撹拌しながら加えて乳化し、さらにスチレン−ブタジエン共重合ポリマーのエマルジョン（ＳＸ−１１０５：日本ゼオン株式会社製）９０ｇを添加し均一なエマルジョン溶液を得た。界面活性剤濃度は０．３％、樹脂分は４５％となり、粘度は２３０ｍＰａ秒であった。

ヘキサコナゾール１．４ｇ、ＡＤＩＢ２．３ｇ、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル（ニューカルゲンＣＰ−１２０：竹本油脂株式会社製）２．３ｇ、シフェノトリン０．３ｇを加熱しながら混合、溶解し、均一な溶液を得た。これに水４．７ｇを撹拌しながら加えて乳化し、さらにカルボキシ変性スチレン−ブタジエン共重合ポリマーのエマルジョン（０６９６：ＪＳＲ株式会社製）８８ｇを添加し均一なエマルジョン溶液を得た。界面活性剤濃度は０％、樹脂分は４２％となり、粘度は１２０ｍＰａ秒であった。

ＩＰＢＣ１．４ｇ、ＡＤＩＢ２．３ｇ、ペルメトリン０．３ｇを加熱しながら混合、溶解し、均一な溶液を得た。これをカルボキシ変性スチレン−ブタジエン共重合ポリマーのエマルジョン（０５７３：ＪＳＲ株式会社製）９６ｇに撹拌しながら添加し、均一なエマルジョン溶液を得た。界面活性剤濃度は０％、樹脂分は４６％となり、粘度は１６０ｍＰａ秒であった。

ＩＰＢＣ１．４ｇ、ＡＤＩＢ２．３ｇ、ペルメトリン０．３ｇを加熱しながら混合、溶解し、均一な溶液を得た。これをスチレン−ブタジエン共重合ポリマーのエマルジョン（ＳＸ−１１０５：日本ゼオン株式会社製）９６ｇに撹拌しながら添加し均一なエマルジョン溶液を得た。界面活性剤濃度は０％、樹脂分は４８％となり、粘度は２８０ｍＰａ秒であった。

ＩＰＢＣ１．４ｇ、ＡＤＩＢ２．３ｇ、シフェノトリン０．３ｇを加熱しながら混合、溶解し、均一な溶液を得た。これをアクリル樹脂エマルジョン（ＡＥ３３７：ＪＳＲ株式会社製）９６ｇに撹拌しながら添加し均一なエマルジョン溶液を得た。界面活性剤濃度は０％、樹脂分は４６％となり、粘度は１１０ｍＰａ秒であった。
（比較例１）

ＩＰＢＣ１．４ｇ、ＡＤＩＢ３．３ｇ、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル（ニューカルゲンＣＰ−１２０：竹本油脂株式会社製）１２．０ｇ、ペルメトリン０．３ｇを加熱しながら混合、溶解し、均一な溶液を得た。これに水５．５ｇを撹拌しながら加えて乳化し、さらにスチレン−ブタジエン共重合ポリマーのエマルジョン（ＳＸ−１１０５：日本ゼオン株式会社製）８３ｇを添加し均一なエマルジョン溶液を得た。界面活性剤濃度は１２％、樹脂分は４２％となり、粘度は130mPa秒であった。
（比較例２）

ＩＰＢＣ１．４ｇ、ＡＤＩＢ３．３ｇ、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル（ニューカルゲンＣＰ−１２０：竹本油脂株式会社製）７．０ｇ、ペルメトリン０．３ｇを加熱しながら混合、溶解し、均一な溶液を得た。これに水３０．０ｇを撹拌しながら加えて乳化し、さらにアクリル樹脂エマルジョン（ＡＥ３３７：ＪＳＲ株式会社製）５８ｇを添加し均一なエマルジョン溶液を得た。界面活性剤濃度は７％、樹脂分は２８％となり、粘度は７０ｍＰａ秒であった。

試験例１ 耐水試験
木材試験片（米松：２０ｍｍ×２０ｍｍ×５０ｍｍ）の木口面および側面に実施例１〜５、比較例１を塗布した。室温で乾燥後、蒸留水に１０分間浸漬し塗膜の状態を観察した。結果を表１に示す。

試験例２ 防腐試験
ポテトデキストロース寒天培地をシャーレに固化し、供試菌オオウズラダケ（Fomitopsis palustris）
およびカワラタケ（Trametes versicolor）を接種した。２６℃で２週間培養し、菌叢を広げた。実施例３または比較例１を木材試験片（ベイマツ：２０ｍｍ×２０ｍｍ×１０ｍｍ）に塗布し乾燥させた。これらの木材試験片または無処理の試験木片をエチレンオキサイドガスで殺菌した後、菌叢の上に置き２６℃で４週間培養した。試験片は耐候操作の有無の両方で行った。耐候操作は、試験片をイオン交換水に５時間浸漬し１９時間４０℃で乾燥させる操作を１サイクルとし、この操作を１０回繰り返した。所定期間ごとに目視で観察を行い、表２の基準で評価した。結果を表３に示す。

試験例３ 防蟻忌避試験
木材試験片（ホワイトウッドおよびレッドウッド：３０ｍｍ×３０ｍｍ×１０ｍｍ）に実施例３および４を塗布し、乾燥させた。無処理の木片を、側面を接合して置き、接合面上に置いたガラス製円筒にイエシロアリ２０頭を放した。３時間後にそれぞれの試験片上にいるシロアリの頭数を数えた。結果を表４に示す。

試験例４ 木材の割れ試験
ベイマツ、ホワイトウッド、レッドウッドの構造用集成材（１０５ｍｍ×２７０ｍｍ×４００ｍｍ）の木口に実施例３または比較例２を刷毛塗りした。人口降雨装置（６０ｍｍ／ｈｒ）に２４時間置いた後、屋外の直射日光で乾燥させ、割れの発生状況を観察した。結果を表５に示す。

○：割れなし、×：割れ小〜中、××：割れ大

本発明により、木材、合板等の木質材料に耐候性に優れた防蟻性能および防腐性能を付与し、同時に干割れ防止性を付与することが可能になる。

Claims (6)

1. 防腐成分および防蟻成分をラテックス樹脂エマルジョンに添加することによって得られ、界面活性剤の濃度が３％以下であり、樹脂固形分が３０％以上で粘度１００ｍＰａ秒以上である木材の防腐防蟻および干割れ防止組成物。
2. ラテックス樹脂エマルジョンがスチレン−ブタジエン共重合樹脂エマルジョンおよびアクリル樹脂エマルジョンから選択される少なくとも一種類である請求項１に記載の木材の防腐防蟻および干割れ防止組成物。
   
3. 防腐成分が３−ヨード−２−プロピニル−Ｎ−ブチルカーバメートである請求項１〜２いずれかに記載の木材の防腐防蟻および干割れ防止組成物。
4. 防蟻成分がペルメトリンおよびシフェノトリンから選択される少なくとも一種類である請求項１〜３いずれかに記載の木材の防腐防蟻および干割れ防止組成物。
   
   
   
   
   
   
   
   
5. 防腐成分を０．１〜１０重量％および防蟻成分を０．０１〜５重量％含有する請求項１〜４いずれかに記載の木材の防腐防蟻および干割れ防止組成物。
6. 請求項１〜５いずれかに記載の木材の防腐防蟻および干割れ防止組成物を塗布した木質材料。