JPH0641121B2

JPH0641121B2 - 木材処理方法及び処理薬剤

Info

Publication number: JPH0641121B2
Application number: JP6438286A
Authority: JP
Inventors: 孝一西本; 安宏野村; 貞興金田
Original assignee: Katayama Chemical Inc
Current assignee: Katayama Chemical Inc
Priority date: 1986-03-22
Filing date: 1986-03-22
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2009-06-01
Also published as: JPS62220301A

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野この発明は、木材の防腐又は防腐防虫処理等の木材処理
方法に関する。特に加圧注入法により木材に注入して木
材の防腐あるいは防腐防虫処理を行なう処理方法に関す
る。

(ロ)従来の技術木材の防腐防虫処理として防腐防虫薬剤を木材に注入す
る方法が知られており、その具体的な方法として加圧注
入法、浸漬法、塗布法等が用いられている。これらのう
ち加圧注入法は、木材を金属製（通常、鉄製）の加圧可
能な木材処理用タンク内に入れて減圧下該タンクに配管
接続された薬液貯蔵・回収タンクから、薬液を導入して
木材を浸漬状態とした後、加圧して薬液を木材の内部迄
浸透させ、残りの薬液を再び薬液貯蔵・回収タンクに収
容して再使用する方法であり、工業上有利でかつ水溶性
の防腐防虫剤の水溶液を用いる上で最適な方法である。

そして、上記木材加圧注入処理系内へ注入する薬液とし
ては、防腐効果及び防虫効果の点で従来いわゆるＣＣＡ
（クロム化合物，銅化合物，ヒ素化合物を混合した木材
防腐剤）の水溶液が一液タイプの処理剤として用いられ
ている。かかるCCAの薬液を用いた処理法は金属製の木
材処理用タンク、薬液貯蔵・回収タンク、これらの接続
配管等の腐食を生じず、かつ薬剤の沈殿等を生じ難く長
時間の繰り返し使用に耐えうる方法である。

一方、最近第四級アンモニウム塩が木材の防腐剤として
有効であることが認められてきており、この水溶液を処
理液として用いて加圧注入を行なう提案もなされている
（特開昭58-188607号公報）。

(ハ)発明が解決しようとする問題点しかしながら、前者のＣＣＡを用いる方法においては、
注入処理後の木材の毒性が問題となつており、例えば、
この木材を焼却した際に猛毒の亜砒酸ガスや六価クロム
の灰が飛散するという公害上の問題点がある。従つて、
ＣＣＡに代替しうる実質的に無害な薬液を用いる加圧注
入処理法が切望されている。

一方、後者の第四級アンモニウム塩を用いる方法は、Ｃ
ＣＡに比して低毒性であるが、木材防腐処理に有効な第
四級アンモニウム塩系化合物の高濃度水溶液において
は、木材処理用タンク、薬液貯蔵・回収タンク、配管等
の鉄系金属の腐食性が大きく、かつこの腐食により溶出
する鉄イオンの作用により、第四級アンモニウム塩系化
合物水溶液が不安定となつてこの化合物濃度が析出等に
より低下しかつこの鉄イオン自体の防腐性に対する阻害
作用とが相俟つて、本来の目的とする防腐効力が得られ
ず長期間の貯蔵や長時間の繰り返し処理に耐えないとい
う問題点がある。

本発明者らの知見によれば、上記第四級アンモニウム塩
系化合物水溶液の不安定化及び鉄イオンによる防腐効果
の阻害性は系中の鉄の腐食速度（mdd）が１を越えた際
に著しく、従つて鉄の腐食を１mdd未満に抑えることが
実用上不可欠であることが判明している。

この発明は、かかる第四級アンモニウム塩系防腐剤を用
いる際の問題点に鑑みなされたものであり、ことに可能
な限り系中の鉄系金属の腐食を防止し、長期間の繰り返
し処理を可能とした木材処理方法を提供しようとするも
のである。

(ニ)問題点を解決するための手段及び作用本発明者は上記観点から、第四級アンモニウム塩系防腐
剤の水溶液を用いた木材処理系中に、腐食抑制成分を共
存せしめることに着目し鋭意研究を行なつた。

一般的に、水系中における腐食抑制成分としては従来か
ら膨大な種類の化合物が知られている。従つてかかる公
知の腐食抑制成分を適宜上記処理系中に添加することが
考えられる。しかしながら、この発明の対象とする木材
処理系においては、少なくとも腐食速度を１mdd未満に
できる著しい腐食抑制効果が必要であると共にその処理
液自体の安定性を阻害しないことが不可欠である。

本発明者らの研究によれば、多くの一般的な冷却水用腐
食抑制剤は、処理液の安定性を阻害することなく満足し
た腐食抑制効果を発現しない。ことに高塩類濃度のブラ
イン系においても強力な効果を奏する重クロム酸塩系の
腐食抑制剤であつても、上記処理液系中において１mdd
未満に腐食を抑制するためには3000ppm以上の添加が必
要であるが、この濃度下では、添加後すぐに第四級アン
モニウム塩系化合物が析出して本来の目的である木材防
腐処理が実用上不可能である。この傾向は、他の公知の
腐食抑制剤、例えばホスホン酸系、アミン系、有機酸
系、リン酸系、安息香酸系等の化合物においても同様で
あつた（後述する比較例参照）。

本発明者らは、さらに研究を重ねた結果、膨大な一般冷
却水用腐食抑制剤のうち、亜硝酸塩類を特定比で上記処
理液中に共存せしめることにより、処理液の安定性を全
く阻害せず、かつ著しく優れた腐食抑制効果が得られる
事実を見出した。

かかる亜硝酸塩類は、一般冷却水ことに塩類濃度の低い
淡水中で良好な腐食抑制作用を発現することは知られて
いるが、この発明のごとき第四級アンモニウム塩溶液中
において腐食抑制作用を奏することは全く知られておら
ず、しかもブラインのごとき高塩類濃度の水溶液中では
良好な腐食抑制効果を奏しないことが知られていること
からして、この発明で得られる効果は比較的高濃度の第
四級アンモニウム塩系化合物との併用による選択的かつ
特有の効果であると考えられる。

この発明は、かかる知見に基づいてなされたものであ
る。

かくしてこの発明によれば (a)第四級アンモニウム塩系化合物、 (b)防虫成分及び (c)亜硝酸塩を(a)：(b)：(c)として１：０〜８：0.01〜0.2の重量割
合〔但し、(c)は亜硝酸イオンに換算した値である。〕
で含有し、かつ成分(a)を0.25〜４重量％含む水性溶液
を、木材処理用の加圧可能なタンク及び薬液貯蔵・回収
用タンク並びにこれらを接続する管路から構成されてな
る木材加圧処理系内に導入し、該処理系内の腐食を防止
しつつ木材に加圧注入して防腐又は防腐防虫処理を行な
うことを特徴とする木材処理方法が提供される。

この発明に用いる上記成分(a)としては下式(I)：（式中、Ｒ_１は炭素数８〜１８のアルキル基、Ｒ_２は低
級アルキル基、炭素数８〜１８のアルキル基又はベンジ
ル基、Ｒ_３及びＲ_４はそれぞれ低級アルキル基、Ｘはハ
ロゲン原子を示す）で表わされる第四級アンモニウム塩系化合物が適してい
る。

上記式（Ｉ）の化合物の具体例としては、オクチルトリ
メチルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルアン
モニウムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウム
クロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド
等のアルキルトリメチルアンモニウムハライド類や、オ
クチルデシルジメチルアンモニウムクロライド、ジオク
チルジメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチ
ルアンモニウムクロライド、オクチルドデシルジメチル
アンモニウムクロライド、ジヘキサデシルジメチルアン
モニウムクロライド、ジオクタデシルジメチルアンモニ
ウムクロライド等のジアルキルジメチルアンモニウムハ
ライド類や、ドデシルジメチルベンジルアンモニウムク
ロライド、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウム
クロライド、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウ
ムクロライド等のアルキルベンジルジメチルアンモニウ
ムハライド類が挙げられる。もちろんこれらは混合物で
あつてもよく、一般油脂由来の混合アルキル基を有する
混合物、例えば、Ｃ₈〜Ｃ₁₈アルキルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、Ｃ₈〜Ｃ₁₈ジアルキルジメチルアン
モニウムクロライド、Ｃ₈〜Ｃ₁₈アルキルジメチルベン
ジルアンモニウムクロライド等を用いることができる。
これらのうち防腐効果の点でラウリルトリメチルアンモ
ニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリ
ルジメチルベンジルアンモニウムクロライド又はミリス
チルジメチルベンジルアンモニウムクロライドを用いる
のが好ましい。

この発明における成分(b)は、木材の防腐処理のみなら
ず、木材の防腐及び防虫処理を行なう際に併用される。
かかる成分(b)としては、ホウ酸系化合物、水溶性重金
属（例えば、Zn、Cu、Mo、Ｗ等）塩類などが挙げられ、
前者を用いるとさらに処理系中の腐食が抑制される点好
ましい。もつともかかるホウ酸系化合物と成分(a)とを
組合せただけでは満足な防食効果は得られない。かかる
ホウ酸系化合物としては、ホウ酸（オルトホウ酸）、メ
タホウ酸、四ホウ酸、八ホウ酸等のホウ酸化合物及びそ
れらのアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩が挙げら
れる。

この発明における成分(c)としては、亜硝酸リチウム、
亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム及び亜硝酸アンモニ
ウムが適している。

かかる各成分を水に溶解させることにより、この発明に
用いる処理液（水性溶液）が得られる。

溶解させる各成分(a)、(b)及び(c)の添加比率は、成分
(a)を１として重量比で(c)が0.01〜0.2とされ、(b)は必
要に応じて０〜８となるよう調整される（但し、(c)は
亜硝酸イオン換算値である）。成分(c)が0.01未満であ
ると腐食抑制効果が不充分で適さない。また成分(c)が
0.2を越えると増量に見合う腐食抑制効果の増加が奏さ
れず経済的な面で適さない。一方、成分(b)が８を越え
ると増量に見合う防虫効果が奏されず経済的な面で適さ
ない。これらの好ましい添加比率は成分(a)を１とし
て、(c)が0.05〜0.12であり、(b)は１〜６である。

処理液中のこれら各成分の濃度は、防腐防虫処理の対象
たる木材の種類や用途等によつて左右されるが、通常、
木材１ｍ当り上記成分(a)が１kg以上含浸されるように
調整するのが適しており、この観点から上記成分(a)が
処理液中0.25〜４重量％となるように設定される。かか
る濃度は、殺菌剤として用いる第四級アンモニウム塩の
使用濃度に比して遥かに高濃度である。他の成分の濃度
についてはこれに準じて前記比率により適宜決定する。

加圧注入を行なうタンクの減圧条件や加圧条件及び工程
については、従来の条件をそのまま適用することができ
る。

上記処理液の調製は、通常、現場にて行なわれ、一般的
に成分(a)の所定濃度溶液を系中で先に調製しこれに粉
状の成分(c)及び必要に応じて成分(b)を加えることによ
りその場で調製される。この際、液性は中性以上ことに
pH８〜１１に保つのが好ましく、得られた溶液が適合し
ない場合には適当なアルカリを添加するのが好ましい。

しかし、予め成分(a)を0.25〜４重量％含有しかつ成分
(b)及び(c)を上記比率で含有する水溶液は、加圧注入処
理薬剤として有用であり、さらに成分(a)が４重量％以
上の濃度のものであつても処理系中に４重量％以下に希
釈して用いる処理薬剤として有用である。従つて、この
発明は (a)第四級アンモニウム塩系化合物、 (b)防虫成分及び (c)亜硝酸塩を(a)：(b)：(c)として１：０〜８：0.01〜0.2の重量割
合〔但し、(c)は亜硝酸イオンに換算した値である。〕
で水性媒体中に溶解してなり、成分(a)を0.25重量％以
上に調整してなる防腐又は防腐防虫処理用の木材処理薬
剤をも提供するものである。

なお、かかる処理薬剤中には、この発明の効果が阻害さ
れない限り、親水性有機溶剤、界面活性剤、他の有機系
防腐剤、有機系防虫剤（例えば、有機リン系、ピレスロ
イド系、カーバメート系防虫剤）などが添加されていて
もよい。

(ホ)実施例試験例１加圧注入法に適した処理液として、この発明の実施例で
ある木材防腐剤及び防腐防虫剤と、比較例である木材防
腐剤を調整し、腐食抑制能を試験した。その結果を第１
表に、また第四級アンモニウム塩と亜硝酸塩の防食相関
性について第１図に示す。なお試験方法及び表中の記号
の意味を下記する。

腐食抑制効果確認試験（試験方法）各種配合成分を含有した水溶液（pHを約９
に調整済）１０ｇを作製し試験液として試験管に採取す
る。ＳＰＣＣテストピース（100×４×１mm）を脱脂
後、半浸漬し、常温（１０℃〜２５℃）において１０日
間放置後、腐食速度（mdd）を算出して防食効力を評価
しまた液安定性を観察した。

（第１表中の記号の意味） ○……第四級アンモニウム塩系化合物の析出が防止さ
れ、液が無色透明な状態。

△……鉄の腐食により、液全体が赤かつ色又は黒色に濁
る状態。

×……第四級アンモニウム塩系化合物と相性が悪く、製
剤直後に第四級アンモニウム塩系化合物が析出する状
態。

第１表中の数字は各種組成の木材防腐及び防腐防虫剤の
各成分の配合割合を重量％で示している。又( )内の数
字は、第四級アンモニウム塩を１とした亜硝酸塩（亜硝
酸イオンとして）の重量比の換算値である。

上記実施例及び比較例に示されるように、第四級アンモ
ニウム塩の存在下、液安定性及び優れた腐食抑制効果を
奏するものは亜硝酸塩だけであり、他の腐食抑制成分
（防食剤）は実用上使用できないことが判明した。

(ヘ)発明の効果この発明によれば、加圧注入系における鉄系金属の腐食
を著しく防止しつつ第四級アンモニウム塩系化合物によ
る木材の防腐処理又は防腐防虫処理を行なうことができ
る。従つてこの発明の処理方法は長期間の繰り返し使用
に耐え、実用上極めて有用な方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の処理方法による腐食抑制効果を例
示するグラフ図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】(a)第四級アンモニウム塩系化合物、 (b)防虫成分及び (c)亜硝酸塩を(a)：(b)：(c)として１：０〜８：0.01〜0.2の重量割
合〔但し、(c)は亜硝酸イオンに換算した値である。〕
で含有し、かつ成分(a)を0.25〜４重量％含む水性溶液
を、木材処理用の加圧可能なタンク及び薬液貯蔵・回収
用タンク並びにこれらを接続する管路から構成されてな
る木材加圧処理系内に導入し、該処理系内の腐食を防止
しつつ木材に加圧注入して防腐又は防腐防虫処理を行な
うことを特徴とする木材処理方法。
【請求項２】第四級アンモニウム塩系化合物(a)が、ラ
ウリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリ
メチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチル
アンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウ
ムクロライド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウム
クロライド又はミリスチルジメチルベンジルアンモニウ
ムクロライドである特許請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項３】第四級アンモニウム塩系化合物(a)がジデ
シルジメチルアンモニウムクロライドである特許請求の
範囲第２項記載の方法。
【請求項４】防虫成分(b)が、ホウ酸系化合物である特
許請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項５】亜硝酸塩が亜硝酸リチウム、亜硝酸ナトリ
ウム、亜硝酸カリウム及び亜硝酸アンモニウムである特
許請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項６】(a)第四級アンモニウム塩系化合物、 (b)防虫成分及び (c)亜硝酸塩を(a)：(b)：(c)として１：０〜８：0.01〜0.2の重量割
合〔但し、(c)は亜硝酸イオンに換算した値である。〕
で水性媒体中に溶解してなり、成分(a)を0.25重量％以
上に調整してなる防腐又は防腐防虫処理用の木材処理薬
剤。
【請求項７】第四級アンモニウム塩系化合物(a)が、ラ
ウリルトリメチルアンモニウムクロライド、セチルトリ
メチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチル
アンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウ
ムクロライド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウム
クロライド又はミリスチルジメチルベンジルアンモニウ
ムクロライドである特許請求の範囲第６項記載の処理薬
剤。
【請求項８】第四級アンモニウム塩系化合物(a)が、ジ
デシルジメチルアンモニウムクロライドである特許請求
の範囲第７項記載の処理薬剤。
【請求項９】防虫成分(b)が、ホウ酸系化合物である特
許請求の範囲第６項記載の処理薬剤。
【請求項１０】亜硝酸塩が亜硝酸リチウム、亜硝酸ナト
リウム、亜硝酸カリウム及び亜硝酸アンモニウムである
特許請求の範囲第６項記載の処理薬剤。