JP5531269B1 - 鉄の防食方法及び木材処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本開示は、薬剤組成物を木材に浸透させるための木材の処理装置において、薬剤組成物と接触しうる鉄製の部品等の腐食を防止できる薬剤組成物及び該鉄製の部品等の腐食防止方法を提供する。
【解決手段】一又は複数の実施形態において、木材処理装置を用いて薬剤組成物を木材に浸透させることを含み、前記処理装置は、前記薬剤組成物と接触する鉄製の部品又は部分を備え、前記薬剤組成物が、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物と、第四級アンモニウムの有機酸塩とを含む水性溶液組成物である、木材処理装置における鉄の防食方法。
【選択図】なし

Description

本開示は、木材の加圧処理装置における鉄の防食方法、及び、木材の処理方法に関する。
特許文献１は、シプロコナゾール、ＩＰＢＣ、及びイミダクロプリドから選択される少なくとも一種の有効成分（Ａ）と、ドデシルアミンの無機酸塩又は有機酸塩、テトラデシルアミンの無機酸塩又は有機酸塩、及びＮ，Ｎ−ジデシル−Ｎ−メチル−ポリ（オキシエチル）アンモニウムの有機酸塩から選択される少なくとも一種の有効成分（Ｂ）とを含む水性溶液からなる水性木材防腐・防蟻組成物を開示する。
特許文献２は、ＩＰＢＣと特定のアミンオキシドとからなる木材防腐組成物を開示する。また、同文献は、ＩＰＢＣと水との混合物は炭素鋼に対する腐食性があることを開示する（同文献００５８、００５９段落）。
特許文献３は、ＩＰＢＣを含む木材の抗変色菌組成物が、材木を浸漬するために用いられる処理設備又は処理タンクを腐食し、それにより浸出した反応性金属イオンがＩＰＢＣを不活化することを開示する（同文献０００３段落）。
特許文献４は、炭素数８〜１２のアルキル基を２つ有し、さらに、オキシエチレン基を有する第四級アンモニウムの有機カルボン酸塩を含有する消毒薬を開示する。
特開２０１０−１７３９６９号公報 特表２００３−５００３７２号公報 特表２０１１−５２２７８６号公報 特開昭５９−２２７８４２号公報
薬剤組成物を木材に浸透させるための木材の処理装置において、薬剤組成物と接触しうる鉄製の部品等の腐食を防止できる薬剤組成物及び該鉄製の部品等の腐食防止方法を提供する。
本開示は、一又は複数の実施形態において、木材の処理装置における鉄の防食方法であって、前記処理装置を用いて薬剤組成物を木材に浸透させることを含み、前記処理装置は、前記薬剤組成物と接触する鉄製の部品又は部分を備え、前記薬剤組成物が、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物と、第四級アンモニウムの有機酸塩とを含む水性溶液組成物である方法に関する。
また、本開示は、一又は複数の実施形態において、耐圧性の圧力容器と、薬剤組成物を前記圧力容器内の木材に加圧注入する加圧ポンプとを備える加圧処理装置で木材を処理する方法であって、前記圧力容器内で木材を加圧注入した前記薬剤組成物と接触させることを含み、前記圧力容器内に前記薬剤組成物が接触する鉄製の部品又は部分を備え、前記薬剤組成物が、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物と、第四級アンモニウムの有機酸塩とを含む水性溶液組成物である方法に関する。
本開示によれば、一又は複数の実施形態において、薬剤組成物を木材に浸透させるための木材の処理装置において、薬剤組成物と接触しうる鉄製の部品等の腐食を防止できる。
図１は、比較例１、参考例１、実施例１及び２の腐食性試験後のテストピースの写真を示す。左が錆落とし洗浄前で、右が錆落とし洗浄後の写真である。 図２は、比較例２及び３、参考例２及び３、実施例３の腐食性試験後のテストピースの写真を示す。左が錆落とし洗浄前で、右が錆落とし洗浄後の写真である。 図３は、比較例４、参考例４及び５、実施例４及び５の腐食性試験後のテストピースの写真を示す。左が錆落とし洗浄前で、右が錆落とし洗浄後の写真である。
ＩＰＢＣに代表されるカルバミン酸ヨードプロピニル化合物は、それ単独では鉄に対して腐食性がある（特許文献２及び３）。それにもかかわらず、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物が第四級アンモニウム有機酸塩と組み合わされると、それらによる鉄防食性が、該第四級アンモニウム有機酸塩の単独の鉄防食性よりも向上する。本開示は、第四級アンモニウム有機酸塩とカルバミン酸ヨードプロピニル化合物との組み合わせが、鉄防食性において相乗効果を発揮するという知見に基づく。
すなわち、本開示は、一態様において、木材の処理装置を用いて薬剤組成物を木材に浸透させることを含み、前記処理装置は、前記薬剤組成物と接触する鉄製の部品又は部分を備え、前記薬剤組成物が、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物と、第四級アンモニウムの有機酸塩とを含む水性溶液組成物である、木材の処理装置における鉄の防食方法（以下、「本開示にかかる鉄防食方法」ともいう。）に関する。
[カルバミン酸ヨードプロピニル化合物]
本開示にかかる鉄防食方法に用いる薬剤組成物は、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物を含有する。一又は複数の実施形態において、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物は、第四級アンモニウム有機酸塩と共存することで、鉄防食効果に相乗的な向上をもたらす。
カルバミン酸ヨードプロピニル化合物は、一又は複数の実施形態において、鉄防食効果向上の観点から、下記一般式（Ｉ）で表される化合物が挙げられる。
［式（Ｉ）中、Ｒは、水素、炭素数１〜２０の置換及び未置換のアルキル基、炭素数６〜２０の置換及び未置換のアリール、アルキルアリール、及びアラルキル基、並びに、炭素数３〜１０の置換及び未置換のシクロアルキル及びシクロアルケニル基からなる群から選択される。］
式（Ｉ）中、Ｒは、一又は複数の実施形態において、水素、炭素数１〜６の置換及び未置換のアルキル基、炭素数６〜１２の置換及び未置換のアリール、アルキルアリール、及びアラルキル基、並びに、炭素数３〜１０の置換及び未置換のシクロアルキル及びシクロアルケニル基からなる群から選択される。
一般式（Ｉ）で表される化合物として、一又は複数の実施形態において、鉄防食効果向上の観点から、３−ヨード−２−プロピニル−ｎ−ブチルカルバメート［ＩＰＢＣ］が挙げられる。
〔添加量〕
本開示にかかる鉄防食方法に用いる薬剤組成物は、一又は複数の実施形態において、濃縮物を水で希釈して使用される。使用時又は希釈時の前記薬剤組成物におけるカルバミン酸ヨードプロピニル化合物の含有量としては、一又は複数の実施形態において、３０〜１０００ｍｇ／Ｌ、５０〜５００ｍｇ／Ｌ、７０〜３００ｍｇ／Ｌ、又は１００〜２００ｍｇ／Ｌが挙げられる。
[第四級アンモニウムの有機酸塩]
本開示にかかる鉄防食方法に用いる薬剤組成物は、第四級アンモニウムの有機酸塩を含有する。一又は複数の実施形態において、第四級アンモニウム有機酸塩は、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物と共存することで、鉄防食効果に相乗的な向上をもたらす。
第四級アンモニウムの有機酸塩は、一又は複数の実施形態において、鉄防食効果向上の観点から、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物が挙げられる。
［式（ＩＩ）中、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は、それぞれ同一又は異なる炭素数１〜２４のアルキル基若しくは炭素数２〜２４のアルケニル基；Ｒ4は、平均付加モル数が１〜２０のポリオキシアルキレン基、炭素数６〜２４のアルキル若しくはアルケニル基、又は、炭素数７〜２４のアリールアルキル若しくはアリールアルケニル基；ｆは、１〜１０の整数；Ｘf-は、ｆ価の有機酸イオンである。］
一般式（ＩＩ）中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は炭素数１〜２４、好ましくは炭素数１〜１８の直鎖もしくは分岐のアルキル基、又は炭素数２〜２４、好ましくは炭素数２〜１８の直鎖もしくは分岐のアルケニル基である。一又は複数の実施形態において、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、ラウリル基、ミリスチル基、セチル基及びステアリル基が挙げられ、アルケニル基としては、アリル基、メタリル基、オクテニル基、デセニル基、ドデセニル基、テトラデセニル基、ヘキサデセニル基及びオレイル基などが挙げられる。Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は同一でも異なっていてもよい。
Ｒ4が平均付加モル数１〜２０のポリオキシアルキレン基以外の場合、一又は複数の実施形態において、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のうち好ましい組み合わせは、全てが炭素数１〜２、特にメチル基である組み合わせ、並びにＲ1及びＲ2が炭素数１〜２、特にメチル基で、Ｒ3が炭素数８〜１８、特に炭素数１０〜１６のアルキル基である組み合わせである。
Ｒ4が平均付加モル数１〜２０のポリオキシアルキレン基の場合、一又は複数の実施形態において、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3のうち好ましい組み合わせは、Ｒ1が炭素数１〜２のアルキル基、特にメチル基で、Ｒ2及びＲ3が炭素数８〜１４のアルキル基である組み合わせである。
Ｒ4は平均付加モル数が１〜２０のポリオキシアルキレン基、炭素数６〜２４の直鎖もしくは分岐のアルキル基又はアルケニル基、又は炭素数７〜２４のアリールアルキル基もしくはアリールアルケニル基である。ポリオキシアルキレン基としてはポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基が挙げられる。炭素数６〜２４のアルキル基及びアルケニル基としては前述のアルキル基及びアルケニル基のうちの炭素数６〜２４のものが挙げられる。
炭素数７〜２４のアリールアルキル基としてはベンジル基、フェニルエチル基及びフェニルブチル基などの炭素数１〜６のアルキル基を有するフェニルアルキル基が挙げられる。炭素数７〜２４のアリールアルケニル基としては、フェニルエテニル基及びフェニルプロペニル基などが挙げられる。
一又は複数の実施形態において、Ｒ4のうち好ましいのは平均付加モル数が１〜２０のポリオキシエチレン基、アルキル基又はアリールアルキル基である。Ｒ4が平均付加モル数が１〜２０のポリオキシアルキレン基以外の場合でＲ1〜Ｒ3が全て炭素数１〜２の場合はＲ4は炭素数１０〜２４のアルキル基がさらに好ましく、Ｒ1及びＲ2が炭素数１〜２でＲ3が炭素数８〜１８のアルキル基の場合はＲ4は、炭素数８〜１８のアルキル基及びアリールアルキル基、特にベンジル基が好ましい。
式（ＩＩ）の第四級アンモニウムは、一又は複数の実施形態において、以下のものが挙げられる。なお、本開示にかかる鉄防食方法に用いる薬剤組成物における第四級アンモニウム有機酸塩は、一又は複数の実施形態において、複数種類の第四級アンモニウムが含まれてよい。
（１）Ｒ1〜Ｒ3が全て炭素数１〜２で、Ｒ4は炭素数１０〜２４のアルキル基のもの。トリメチルドデシルアンモニウム、トリメチルテトラデシルアンモニウム、トリメチルヘキサデシルアンモニウム、トリメチルオクタデシルアンモニウム、トリメチルヤシ油アルキルアンモニウム、トリメチル−２−エチルヘキシルアンモニウム、ジメチルエチルドデシルアンモニウム、ジメチルエチルテトラデシルアンモニウム、ジメチルエチルヘキサデシルアンモニウム、ジメチルエチルオクタデシルアンモニウム、ジメチルエチルヤシ油アルキルアンモニウム、メチルジエチルドデシルアンモニウム、メチルジエチルテトラデシルアンモニウム、メチルジエチルヘキサデシルアンモニウム、メチルジエチルオクタデシルアンモニウム、メチルジエチルヤシ油アルキルアンモニウム及びメチルジエチル−２−エチルヘキシルアンモニウムカチオン。
（２）Ｒ1及びＲ2が炭素数１〜２のアルキル基、Ｒ3が炭素数８〜１８のアルキル基、Ｒ4がベンジル基のもの。
ジメチルデシルベンジルアンモニウム、ジメチルドデシルベンジルアンモニウム、ジメチルテトラデシルベンジルアンモニウム、ジメチルヘキサデシルベンジルアンモニウム及びジメチルヤシ油アルキルベンジルアンモニウムカチオン。
（３）Ｒ1及びＲ2が炭素数１〜２のアルキル基、Ｒ3及びＲ4が炭素数８〜１８のアルキル基のもの。
ジメチルジオクチルアンモニウム、ジメチルオクチルデシルアンモニウム、ジメチルジデシルアンモニウム、ジメチルデシルドデシルアンモニウム、ジメチルジドデシルアンモニウム、ジメチルジテトラデシルアンモニウム、メチルエチルジデシルアンモニウム及びジエチルジデシルアンモニウムカチオン。
（４）Ｒ1が炭素数１〜２のアルキル基、Ｒ2及びＲ3が炭素数８〜１４のアルキル基、Ｒ4がポリオキシエチレン基のもの。
Ｎ，Ｎ−ジデシル−Ｎ−メチル−ポリ（オキシエチル）アンモニウム、Ｎ，Ｎ−ジドデシル−Ｎ−メチル−ポリ（オキシエチル）アンモニウム、Ｎ，Ｎ−ジテトラデシル−Ｎ−メチル−ポリ（オキシエチル）アンモニウム。なお、ポリオキシエチレンの平均付加モル数は、一又は複数の実施形態において、１〜２０、１〜１０又は１〜５である。
第四級アンモニウムは、一又は複数の実施形態において、鉄防食効果向上の観点から、上記（３）又は（４）が好ましく、鉄防食効果向上及び部分腐食抑制効果向上の観点から上記（4）が好ましい。
有機酸塩としては、一又は複数の実施形態において、鉄防食効果向上の観点から、シュウ酸、クエン酸、リンゴ酸、マレイン酸、イタコン酸、酒石酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、コハク酸、マロン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、セバチン酸、アゼライン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、２−メチル酪酸、ｎ−ヘキサン酸、３，３−ジメチル酪酸、２−エチル酪酸、４−メチルペンタン酸、ｎ−ペプタン酸、２−メチルへキサン酸、２−エチルへキサン酸、ｎ−オクタン酸、ノナン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ステアリン酸、オレイン酸、安息香酸、エチル安息香酸、桂皮酸、ｔ−ブチル安息香酸、グリコール酸、ブタンテトラカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、サリチル酸、グリセリン酸又は乳酸から選ばれる有機酸の塩が挙げられる。なお、本開示にかかる鉄防食方法に用いる薬剤組成物における第四級アンモニウム有機酸塩は、一又は複数の実施形態において、複数種類の有機酸塩が含まれてよい。
また、有機酸塩を形成するイオンとしては、一又は複数の実施形態において、カルボン酸イオン、リン酸イオン、スルホン酸イオン、硫酸エステルイオン、リン酸エステルイオン等の形態のものが挙げられる。
カルボン酸イオンを形成するカルボン酸としては、１価又は２価〜１０価のカルボン酸が挙げられる。１価カルボン酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプリル酸、２−エチルヘキサン酸、ノナン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ステアリン酸及びオレイン酸等の炭素数１〜１８の脂肪族１価カルボン酸、並びに安息香酸、エチル安息香酸、桂皮酸、ｔ−ブチル安息香酸などの炭素数７〜１８の芳香族１価カルボン酸が挙げられる。２価カルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸などの炭素数２〜８の脂肪族２価飽和カルボン酸、マレイン酸及びイタコン酸などの炭素数４〜１８の脂肪族２価不飽和カルボン酸、並びにフタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸などの炭素数８〜２０の芳香族２価カルボン酸が挙げられる。３価〜１０価のカルボン酸としては、ブタンテトラカルボン酸などの脂肪族４価カルボン酸、トリメリット酸及びピロメリット酸などの芳香族３価若しくは４価カルボン酸が挙げられる。
本開示にかかる鉄防食方法に用いる第四級アンモニウム有機酸塩としては、一又は複数の実施形態において、鉄防食効果向上の観点から、トリメチルヘキサデシルアンモニウム、ジデシルジメチルアンモニウム、ジメチルドデシルベンジルアンモニウム、ジメチルテトラデシルベンジルアンモニウム及びＮ，Ｎ−ジデシル−Ｎ−メチル−ポリ（オキシエチル）アンモニウムの１価又は２価のカルボン酸塩が挙げられる。一又は複数の実施形態において、鉄防食効果向上の観点から、１価のカルボン酸としては、プロピオン酸が、２価のカルボン酸としてアジピン酸が挙げられる。
〔添加量〕
本開示にかかる鉄防食方法に用いる薬剤組成物は、一又は複数の実施形態において、濃縮物を水で希釈して使用される。使用時又は希釈時の前記薬剤組成物における第四級アンモニウム有機酸塩の含有量としては、一又は複数の実施形態において、４００〜１４０００ｍｇ／Ｌ、８００〜７０００ｍｇ／Ｌ、１０００〜５０００ｍｇ／Ｌ、又は１０００〜３０００ｍｇ／Ｌが挙げられる。
[その他の成分]
本開示にかかる鉄防食方法に用いる薬剤組成物は、一又は複数の実施形態において、木材の防蟻効果の薬剤として、下記一般式（ＩＩＩ）で表される成分を含んでいてもよい。
［式（ＩＩＩ）中、Ｘは、ＮＨ又はＳを示し、Ｙは、ＣＨ又はＮを示し、Ｗは、２−クロロ−５−ピリジル基又は２−クロロ−５−チアゾリル基を示し、Ｒ1は、水素原子又はメチル基を示し、そしてｎは、０又は１を示す。］
式（ＩＩＩ）の化合物は、一又は複数の実施形態において、防蟻効果向上の観点から、１−（６−クロロ−３−ピリジルメチル）−２−ニトロメチレン−イミダゾリジン“イミダクロプリド”、３−（６−クロロ−３−ピリジルメチル）−２−ニトロメチレン−チアゾリジン、１−（６−クロロ−３−ピリジルメチル）−２−ニトロイミノ−イミダゾリジン、１−（６−クロロ−３−ピリジルメチル）−２−ニトロメチレン−テトラヒドロピリミジン、３−（６−クロロ−３−ピリジルメチル）−２−ニトロメチレン−テトラヒドロ−２Ｈ−１，３−チアジンが挙げられる。
〔添加量〕
使用時又は希釈時の前記薬剤組成物における式（ＩＩＩ）の化合物の含有量としては、一又は複数の実施形態において、１０〜１０００ｍｇ／Ｌ、２０〜５００ｍｇ／Ｌ、又は４０〜１００ｍｇ／Ｌが挙げられる。
本開示にかかる鉄防食方法に用いる薬剤組成物は、一又は複数の実施形態において、木材の防腐効果の薬剤として、下記一般式（ＩＶ）又は（Ｖ）で表される成分を含んでもよい。
［式（ＩＶ）中、Ｒ1は分枝鎖又は直鎖のＣ1〜Ｃ5のアルキル基を表し、Ｒ2はハロゲン原子又はＣ1〜Ｃ3のアルキル、Ｃ1〜Ｃ3のアルコキシ、フェニル又はニトロ基から選択される１つ又はそれ以上の置換基によって場合によっては置換されているフェニル基を表す。］

［式（Ｖ）中、Ｒ3は上記でＲ2に関して定義した通りであり、Ｒ4は水素原子又は分枝鎖もしくは直鎖のＣ1〜Ｃ5のアルキル基を表す。］
式（ＩＶ）の化合物は、一又は複数の実施形態において、防腐効果向上の観点から、テブコナゾール： アルファ−［２−（４−クロロフェニル）エチル］−アルファ（１，１−ジメチルエチル）−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−エタノールが挙げられる。
式（Ｖ）の化合物は、一又は複数の実施形態において、防腐効果向上の観点から、プロピコナゾール： 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）、アザコナゾール： １−［［（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、シプロコナゾール： （２ＲＳ，３ＲＳ；２ＲＳ，３ＳＲ）−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−オールが挙げられる。
〔添加量〕
使用時又は希釈時の前記薬剤組成物における式（ＩＶ）又は（Ｖ）の化合物の含有量としては、一又は複数の実施形態において、５０〜１０００ｍｇ／Ｌ、７０〜５００ｍｇ／Ｌ、又は１００〜４００ｍｇ／Ｌが挙げられる。
［親水性有機溶剤］
本開示にかかる鉄防食方法に用いる薬剤組成物は、一又は複数の実施形態において、親水性有機溶剤をさらに含有していてもよい。親水性有機溶剤としては、一又は複数の実施形態において、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール、ブチルジグリコール、ブチルグリコール、メチルプロピレングリコール、２−ブトキシエタノール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、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、及びこれらの２以上の組み合わせからなる群から選択される親水性有機溶剤が挙げられる。
〔添加量〕
使用時又は希釈時の前記薬剤組成物における親水性有機溶剤の含有量としては、一又は複数の実施形態において、４００〜１４０００ｍｇ／Ｌ、８００〜７０００ｍｇ／Ｌ、又は１０００〜５０００ｍｇ／Ｌが挙げられる。
本開示にかかる鉄防食方法に用いる薬剤組成物は、一又は複数の実施形態において、前述のカルバミン酸ヨードプロピニル化合物、第四級アンモニウム有機酸塩、式（ＩＩＩ）の化合物、式（ＩＶ）又は（Ｖ）の化合物、親水性有機溶剤、及び水からなるものであるが、その他の一又は複数の実施形態において、消泡剤、界面活性剤等を含有してもよい。消泡剤としては、一又は複数の実施形態において、シリコン系の消泡剤が挙げられる。界面活性剤としては、一又は複数の実施形態において、高級アルコール系及び／又はソルビタン系の界面活性剤が挙げられ、これらの中でも、高級アルコール系界面活性剤としてのポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ソルビタン系界面活性剤としてのポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン、モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタンがあげられる。
[木材の処理方法]
本開示にかかる鉄防食方法における木材処理は、限定されない一又は複数の実施形態において、加圧注入法による木材処理である。加圧注入木材処理は、限定されない一又は複数の実施形態において、薬剤組成物及び木材で満たされた圧力容器内に加圧ポンプを用いて薬剤組成物を加圧注入する液加圧方式が挙げられ、或いは、薬剤組成物に接触させた木材を圧力容器内に配置し圧力容器内の空気を加圧するエアー加圧方式が挙げられる。加圧注入木材処理は、限定されない一又は複数の実施形態において、真空加圧含浸装置などの加圧処理装置を用い、定法により行われうる。加圧処理装置は、一又は複数の実施形態において、耐圧性の圧力容器と、薬剤組成物を前記圧力容器内の木材に加圧注入する加圧ポンプとを備える加圧処理装置である。また、加圧処理装置は、一又は複数の実施形態において、耐圧性の圧力容器と、薬剤組成物を貯留可能な液体タンクと、前記液体タンク中の薬剤組成物を前記圧力容器内に加圧注入する加圧ポンプとを備える加圧処理装置である。本開示にかかる鉄防食方法に用いる薬剤組成物を使用することで、加圧処理装置における薬剤組成物が接しうる鉄製の部品や部分の腐食を低減及び／又は抑制することができる。
したがって、本開示は、その他の態様において、耐圧性の圧力容器と、薬剤組成物を前記圧力容器内の木材に加圧注入する加圧ポンプとを備える加圧処理装置で木材を処理する方法であって、前記圧力容器内で木材を加圧注入した前記薬剤組成物と接触させることを含み、前記圧力容器内に、前記薬剤組成物が接触する鉄製の部品又は部分を備え、前記薬剤組成物が、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物と、第四級アンモニウムの有機酸塩とを含む水性溶液組成物である方法に関する。また、本開示は、さらにその他の態様において、耐圧性の圧力容器と、薬剤組成物を貯留可能な液体タンクと、前記液体タンク中の薬剤組成物を前記圧力容器内に加圧注入する加圧ポンプとを備える加圧処理装置で木材を処理する方法であって、前記圧力容器内で木材を加圧注入した前記薬剤組成物と接触させることを含み、前記圧力容器は、前記薬剤組成物が接触する鉄製の部品又は部分を備え、前記薬剤組成物が、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物と、第四級アンモニウムの有機酸塩とを含む水性溶液組成物である方法に関する。本態様における薬剤組成物における各成分は、前述のとおりである。
[薬剤組成物の調製]
本開示にかかる鉄防食方法に使用する薬剤組成物は、一又は複数の実施形態において、各成分を含有する濃縮物を水で希釈することにより調製してもよい。前記濃縮物としては、１０〜３００倍、２０〜１００倍、又は、４０〜６０倍の濃縮物として調製することができる。あるいは、一又は複数の実施形態において、処理装置の液体タンクに貯留された水に各成分を所定の濃度になるように添加して調製してもよい。
本開示は、さらに以下の一又は複数の実施形態に関する。
〔１〕 木材の処理装置における鉄の防食方法であって、
前記処理装置を用いて薬剤組成物を木材に浸透させることを含み、
前記処理装置は、前記薬剤組成物と接触する鉄製の部品又は部分を備え、
前記薬剤組成物が、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物と、第四級アンモニウムの有機酸塩とを含む水性溶液組成物である、方法。
〔２〕前記処理装置が、耐圧性の圧力容器と、薬剤組成物を前記圧力容器内の木材に加圧注入する加圧ポンプとを備える加圧処理装置である、〔１〕記載の方法。
〔３〕前記処理装置が、耐圧性の圧力容器と、薬剤組成物を貯留可能な液体タンクと、前記液体タンク中の薬剤組成物を前記圧力容器内に加圧注入する加圧ポンプとを備える加圧処理装置である、〔１〕又は〔２〕記載の方法。
〔４〕 耐圧性の圧力容器と、薬剤組成物を前記圧力容器内の木材に加圧注入する加圧ポンプとを備える加圧処理装置で木材を処理する方法であって、
前記圧力容器内で木材を加圧注入した前記薬剤組成物と接触させることを含み、
前記圧力容器内に、前記薬剤組成物が接触する鉄製の部品又は部分を備え、
前記薬剤組成物が、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物と、第四級アンモニウムの有機酸塩とを含む水性溶液組成物である、方法。
〔５〕 耐圧性の圧力容器と、薬剤組成物を貯留可能な液体タンクと、前記液体タンク中の薬剤組成物を前記圧力容器内に加圧注入する加圧ポンプとを備える加圧処理装置で木材を処理する方法であって、
前記圧力容器内で木材を加圧注入した前記薬剤組成物と接触させることを含み、
前記圧力容器は、前記薬剤組成物が接触する鉄製の部品又は部分を備え、
前記薬剤組成物が、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物と、第四級アンモニウムの有機酸塩とを含む水性溶液組成物である、方法。
〔６〕 カルバミン酸ヨードプロピニル化合物が、下記一般式（Ｉ）で表される、〔１〕から〔５〕のいずれかに記載の方法。
［式（Ｉ）中、Ｒは、水素、炭素数１〜２０の置換及び未置換のアルキル基、炭素数６〜２０の置換及び未置換のアリール、アルキルアリール、及びアラルキル基、並びに、炭素数３〜１０の置換及び未置換のシクロアルキル及びシクロアルケニル基からなる群から選択される。］
〔７〕 ヨードプロピニルカルバメート化合物が、３−ヨード−２−プロピニル−ｎ−ブチルカルバメート［ＩＰＢＣ］である、〔１〕から〔６〕のいずれかに記載の方法。
〔８〕 第四級アンモニウムの有機酸塩が、下記一般式（ＩＩ）で表される、〔１〕から〔７〕のいずれかに記載の方法。
［式（ＩＩ）中、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は、それぞれ同一又は異なる炭素数１〜２４のアルキル基若しくは炭素数２〜２４のアルケニル基；Ｒ4は、平均付加モル数が１〜２０のポリオキシアルキレン基、炭素数６〜２４のアルキル若しくはアルケニル基、又は、炭素数７〜２４のアリールアルキル若しくはアリールアルケニル基；ｆは、１〜１０の整数；Ｘf-は、ｆ価の有機酸イオンである。］
〔９〕 第四級アンモニウムが、Ｎ，Ｎ−ジデシル−Ｎ−メチル−ポリ（オキシエチル）アンモニウムである、〔１〕から〔８〕のいずれかに記載の方法。
〔１０〕 有機酸塩が、シュウ酸、クエン酸、リンゴ酸、マレイン酸、イタコン酸、酒石酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、コハク酸、マロン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、セバチン酸、アゼライン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、２−メチル酪酸、ｎ−ヘキサン酸、３，３−ジメチル酪酸、２−エチル酪酸、４−メチルペンタン酸、ｎ−ペプタン酸、２−メチルへキサン酸、２−エチルへキサン酸、ｎ−オクタン酸、ノナン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ステアリン酸、オレイン酸、安息香酸、エチル安息香酸、桂皮酸、ｔ−ブチル安息香酸、グリコール酸、ブタンテトラカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、サリチル酸、グリセリン酸又は乳酸から選ばれる有機酸の塩である、〔１〕から〔９〕のいずれかに記載の方法。
〔１１〕 前記薬剤組成物が、さらに、α−（４−クロロフェニル）−α−（１−シクロプロピル−エチル）−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−エタノール“シプロコナゾール”、又は、１−［（６−クロロ−３−ピリジニル）−メチル］−４，５−ジヒドロ−Ｎ−ニトロ−１Ｈ−イミダゾール−２−アミン“イミダクロプリド”の少なくとも一方を含有する、〔１〕から〔１０〕のいずれかに記載の方法。
〔１２〕 前記薬剤組成物が、さらに、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール、ブチルジグリコール、ブチルグリコール、メチルプロピレングリコール、２−ブトキシエタノール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、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、及びこれらの２以上の組み合わせからなる群から選択される親水性有機溶剤を含有する、〔１〕から〔１１〕のいずれかに記載の方法。
以下、以下の実施例に基づいて本開示を説明するが、本開示はこれに限定されるものではない。
［薬剤組成物の調製］
下記表１に示す組成の薬剤試薬を調製した（参考例１〜５、実施例１〜５、比較例１〜４）。薬剤試薬は、まず下記表１の様に濃縮物を作製し、それらを全て水道水にて５０倍希釈して１Ｌとしたものを使用した。なお、比較例１、２及び４の薬剤試薬は、水道水である。下記表１〜４において、略称は以下の通りである。
ＩＰＢＣ：３−ヨード−２−プロピニル−ｎ−ブチルカルバメート
ＤＭＰＡＰ：Ｎ，Ｎ−ジデシル−Ｎ−メチル−ポリ（オキシエチル）アンモニウムのプロピオン酸塩（ＥＯ基の重合度１〜５、商品名：Bardap26、Lonza社製、DMPAP 70%含有）
ＤＤＡＡ：Ｎ，Ｎ−ジデシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムのアジピン酸塩（商品目：オスモリン ＤＡ−５０、三洋化成工業社製、DDAA 50%含有）
ＭＤＧ：ジエチレングリコールモノメチルエーテル
［テストピース］
鉄の腐食性を判断するテストピースとして低炭素鋼SPCC-SB（1mm×30mm×50mm；JISG3141）を用いた。
［腐食性試験］
腐食性試験は、回転法を適用した。回転法は、試料水中にテストピースを浸漬して一定速度で回転させ、一定期間後のテストピースの腐食状態の観察と、腐食速度の算出から防食効果確認を行った。腐食速度の算出は、質量減法を適用した。質量減法は、腐食減量から試験期間中の平均的な腐食度（腐食速度）を求める方法である。
〔試験装置〕
試験装置には、先端にテストピースを保持することが可能な軸棒と、その軸棒を一定の回転速度で回転させるためのスリーワンモーター、ならびに試験水水温調節のための温度調節器と接続しているシリコンラバーヒーターで加温可能なセパラブルフラスコ１Ｌを設置した装置を用いた。
〔実験条件〕
試験水温及び試験期間は50℃・48時間又は室温・5日間とした。また、テストピースの回転数は100rpmとした。
〔評価〕
試験終了後、テストピースを回収し、15%塩酸水溶液及び水道水にて赤錆を除去し、試験前後のテストピースの重量差から腐食速度（MDD）を下記式から算出した。その結果を下記表２〜４に示す。また、試験後の錆洗浄前及び錆洗浄後の様子を図１〜３の写真に示す。
表２から４に示すとおり、ＩＰＢＣと第四級アンモニウム有機酸塩との組み合わせの実施例は、比較例及びＩＰＢＣを含まず第四級アンモニウム有機酸塩を含む参考例よりも鉄の防食性が向上した。また、図１〜３に示すとおり、参考例１〜５は穴部周辺の腐食（部分腐食）が顕著に認められたが、実施例１〜４ではその穴部周辺の腐食も効果的に抑制されていた。実施例１〜４における穴部周辺の部分腐食抑制効果は、実施例５のそれよりも優れていた。

Claims (12)

  1. 木材の処理装置における鉄の防食方法であって、
    前記処理装置を用いて薬剤組成物を木材に浸透させることを含み、
    前記処理装置は、前記薬剤組成物と接触する鉄製の部品又は部分を備え、
    前記薬剤組成物が、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物と、第四級アンモニウムの有機酸塩とを含む水性溶液組成物である、方法。
  2. 前記処理装置が、耐圧性の圧力容器と、薬剤組成物を前記圧力容器内の木材に加圧注入する加圧ポンプとを備える加圧処理装置である、請求項１記載の方法。
  3. 前記処理装置が、耐圧性の圧力容器と、薬剤組成物を貯留可能な液体タンクと、前記液体タンク中の薬剤組成物を前記圧力容器内に加圧注入する加圧ポンプとを備える加圧処理装置である、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 耐圧性の圧力容器と、薬剤組成物を前記圧力容器内の木材に加圧注入する加圧ポンプとを備える加圧処理装置で木材を処理する方法であって、
    前記圧力容器内で木材と前記薬剤組成物と接触させることを含み、
    前記圧力容器内に、前記薬剤組成物が接触する鉄製の部品又は部分を備え、
    前記薬剤組成物が、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物と、第四級アンモニウムの有機酸塩とを含む水性溶液組成物である、方法。
  5. 耐圧性の圧力容器と、薬剤組成物を貯留可能な液体タンクと、前記液体タンク中の薬剤組成物を前記圧力容器内に加圧注入する加圧ポンプとを備える加圧処理装置で木材を処理する方法であって、
    前記圧力容器内で木材を加圧注入した前記薬剤組成物と接触させることを含み、
    前記圧力容器は、前記薬剤組成物が接触する鉄製の部品又は部分を備え、
    前記薬剤組成物が、カルバミン酸ヨードプロピニル化合物と、第四級アンモニウムの有機酸塩とを含む水性溶液組成物である、方法。
  6. カルバミン酸ヨードプロピニル化合物が、下記一般式（Ｉ）で表される、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
    ［式（Ｉ）中、Ｒは、水素、炭素数１〜２０の置換及び未置換のアルキル基、炭素数６〜２０の置換及び未置換のアリール、アルキルアリール、及びアラルキル基、並びに、炭素数３〜１０の置換及び未置換のシクロアルキル及びシクロアルケニル基からなる群から選択される。］
  7. ヨードプロピニルカルバメート化合物が、３−ヨード−２−プロピニル−ｎ−ブチルカルバメート［ＩＰＢＣ］である、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
  8. 第四級アンモニウムの有機酸塩が、下記一般式（ＩＩ）で表される、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
    ［式（ＩＩ）中、Ｒ1、Ｒ2、及びＲ3は、それぞれ同一又は異なる炭素数１〜２４のアルキル基若しくは炭素数２〜２４のアルケニル基；Ｒ4は、平均付加モル数が１〜２０のポリオキシアルキレン基、炭素数６〜２４のアルキル若しくはアルケニル基、又は、炭素数７〜２４のアリールアルキル若しくはアリールアルケニル基；ｆは、１〜１０の整数；Ｘf-は、ｆ価の有機酸イオンである。］
  9. 第四級アンモニウムが、Ｎ，Ｎ−ジデシル−Ｎ−メチル−ポリ（オキシエチル）アンモニウムである、請求項１から８のいずれかに記載の方法。
  10. 有機酸塩が、シュウ酸、クエン酸、リンゴ酸、マレイン酸、イタコン酸、酒石酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、コハク酸、マロン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、セバチン酸、アゼライン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、２−メチル酪酸、ｎ−ヘキサン酸、３，３−ジメチル酪酸、２−エチル酪酸、４−メチルペンタン酸、ｎ−ペプタン酸、２−メチルへキサン酸、２−エチルへキサン酸、ｎ−オクタン酸、ノナン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ステアリン酸、オレイン酸、安息香酸、エチル安息香酸、桂皮酸、ｔ−ブチル安息香酸、グリコール酸、ブタンテトラカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、サリチル酸、グリセリン酸又は乳酸から選ばれる有機酸の塩である、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
  11. 前記薬剤組成物が、さらに、α−（４−クロロフェニル）−α−（１−シクロプロピル−エチル）−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール−１−エタノール“シプロコナゾール”、又は、１−［（６−クロロ−３−ピリジニル）−メチル］−４，５−ジヒドロ−Ｎ−ニトロ−１Ｈ−イミダゾール−２−アミン“イミダクロプリド”の少なくとも一方を含有する、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
  12. 前記薬剤組成物が、さらに、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール、ブチルジグリコール、ブチルグリコール、メチルプロピレングリコール、２−ブトキシエタノール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、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、及びこれらの２以上の組み合わせからなる群から選択される親水性有機溶剤を含有する、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
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