JPH0661726B2 - 合成防腐剤及びその製造方法 - Google Patents

合成防腐剤及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、成分間相互作用と基材−防腐剤−大気間の相
互作用とについて独特のモードを有し、電柱等木材もし
くは他の基材に付着せしめられて防腐効果を奏する合成
防腐剤の製造方法、および木材やその他基材への当該合
成防腐剤の適用に関する。さらに詳しくは、本発明は、
顔料乳化クレオソート（ＰＥＣ）と称するクレオソート
系の乳濁液（エマルション）及び誘導体に関する。
本発明の合成防腐剤は、同系統ないし全く異種系統のそ
の他既知の防腐剤とともに、新規な基材相互作用を呈し
て、相補的に強化された防腐効力をもたらし、独特の基
材形態構造の処理を実現するものである。
背景技術 クレオソートは、1681年にジェイ・ベッカーおよびエイ
チ・サーレに英国特許第214号が付与され、３００年以
上にわたって使用されてきた。元来、クレオソートは、
木材や織物の防腐剤として使用され、また医用，薬用，
染料，化学品，カーボンブラック，燃料などの分野にも
使用されてきた。
クレオソート防腐剤の多岐にわたる様々な応用と便益の
歴史において、悪臭，皮膚刺激，製品の取り扱い上の問
題など、特有の問題が障害となってきた。
近年において、クレオソート使用上に見られる欠点は、
プラント使用における加熱コスト，可燃性，悪臭，汚
染，処理済木材表面の油性ないしタール性の汚い被膜堆
積物である。これら欠点の幾つか、またはすべてが原因
で、クレオソートの使用は、人間や家畜に接触する恐れ
のないような木材の処理に限られてしまう。生クレオソ
ート固有の特性によって、家庭用への応用，建物用木材
や構造用木材への使用ができない。家庭用や建物用で
は、多様な所望の建物資材の選別および保全について、
美的に好ましい木材の防腐処理が重要となる。
高温クレオソート（ＨＴＣ）処理製品につきものの取り
扱いにくさへの不満は、1969年にＨＴＣがオーストラリ
アに紹介されてすぐに起きた。多くの柱が高い気温のも
とで、液を多量ににじみ出し、ねばりけのある、グリー
ス性または粘性のタール状の「くず」と呼ばれる光沢表
面を呈した。ＨＴＣは、処理済木材を取り扱う多くの人
々に、触覚皮膚過敏、刺激、炎症などを引き起した。他
の国々でも、クレオソート処理製品について、同様の結
果が表われた。世界各国で、浸出とくず形成とのメカニ
ズムを解明しようと、多くの研究が行われてきたが、商
品として受容できるような製品を提供するには至ってお
らず、問題は依然としてある。
1970年代に、オーストラリアで「顔料乳化着色クレオソ
ート」と呼ばれる超微粒顔料ＨＴＣ乳濁液が開発され
た。（このクレオソートは、以下、「顔料乳化クレオソ
ート」とも称する。）前記乳濁液は、ＨＴＣと、水と、
顔料と、少量の乳化剤および安定剤とからなる。この結
果、清浄で美的に好ましいクレオソート系の木材防腐剤
ができた。
オーストラリア特許第514,897号は、超高速せん断の条
件下で製造されるクレオソートの水中油形乳濁液を開示
する。初期において、このクレオソート乳濁液は、刷毛
塗り，噴霧，または浸潰処理用に使用され、一般に、フ
ェンスや屋外家具などの家庭用に使用された。1975年
に、ビクトリア州電力委員会（ＳＥＣＶ）と英連邦科学
および工業研究機構（ＣＳＩＲＯ）とは共同で、ユーカ
リの円形短柱について圧力処理の縮尺試験における初期
の乳濁液のテストを行った。処理した試料は、シリンダ
ーから取り出す際、非常に湿っており、スラッジ状の顔
料被膜を呈した。しかし、表面の乳濁液は、空気にさら
すと急速に分解し、短柱は急速に乾燥した。
さらに縮尺試験が行われ、前記特許第514,897号の乳濁
液によって２００本の電柱が処理された。この試験の成
功は、当該乳濁液の安定性を示したばかりでなく、処理
した電柱が乾燥しており美的にも好ましいものであるこ
とを示した。この結果に基づいて、３０００本の実寸法
のユーカリ柱を処理する契約が結ばれ、この商用試験は
1979年に開始された。この試験用に大量の前記特許第51
4,897号の乳濁液を製造するため、新しい乳濁液プラン
トが稼働された。不幸なことに、前記乳濁液は、処理プ
ラントに残っていた残留タナリスＣ溶液で汚染され、不
安定な乳濁液となり、１４の処理の後、処分された。前
記乳濁液は、水／クレオソートの混合の粗大分布であ
り、本来使われた超微粒乳濁液ではなかったことが分か
った。前記試験は、予定数の３分の１以下の電柱を処理
した後に中断された。これは、前記乳濁液が再構成され
なかったからである。
本発明は、上述のような問題点を解決するためになされ
たものであり、前記特許第514,897号の防腐剤よりも優
れ、木材エキスの存在中において、また、高温，高圧，
連続せん断の過酷な条件での使用において、超安定性を
有し、また、汚染の影響を受け難く、人体に対して無害
な合成防腐剤及びその製造方法を提供することを目的と
する。
また本発明は、リグノセルロース基材およびその他基材
に使用可能なクレオソートであって、単純構成または複
合構成で使用され、様々の処理に応用され、単一に広範
囲で使用され、または極めて特定の相補的な防腐効果を
もたらすことができ、また、黒色で湿り気を帯びタール
性であって、液のにじみ，汚れ，油性の汚い表面，皮膚
の刺激，悪臭，可燃性，汚染，高価なエネルギーコスト
等の欠点を著しく減少できる合成防腐剤及びその製造方
法を提供することを目的とする。
発明の説明 本発明は、木材エキスの存在中において超安定であるよ
うな合成防腐剤を提供する。前記合成防腐剤は、木材防
腐用クレオソートと、５〜９５％の水と、一つまたはそ
れ以上の予め分散された微細化顔料との乳濁液からな
り、この乳濁液は、超高速せん断の条件下で製造され、
さらに前記合成防腐剤は、 前記合成防腐剤にチキソトロピー特性を賦与するに充分
に大きい分子量を有するカルボキシビニルポリマ，変性
水素化ひまし油，ベントナイトクレー，燻蒸シリカ，多
糖類，ナフタリン，脂肪酸誘導体，及び前記合成防腐剤
にレオペクシー特性を賦与するに充分に大きい分子量を
有する水溶性ポリエチレンオキシドからなるグループか
ら選択される、多くとも２．５重量％までの流動学的構
成物質と、０．２５〜１０重量％の木材から誘導された
樹脂酸のアルカリ金属塩と、０．１〜５重量％の界面活
性剤と、０．２５〜５重量％のスルホン酸リグニンと、
０．２５〜２重量％の顔料変性樹脂あるいは沈下防止添
加剤とを含み、前記パーセントは前記乳濁液の総重量に
基づくことを特徴とする。
本発明に係る乳濁液は、存在する成分の比率に応じて、
油中水形または水中油形とすることができるが、油中水
形乳濁液が望ましい。
本発明の合成防腐剤は、加圧下で１００℃を越える温度
で連続的な使用が可能であり、予め決めた限界内におい
て合成防腐剤の成分を修正して、または修正せずに使用
でき、不活性物質、対抗イオンおよび化学薬品、木材基
材からの酸性エキスなどによる著しい汚染に耐えること
ができる。
本発明の合成防腐剤を市販の真空加圧含浸（ＶＰＩ）に
使用する場合、前記合成防腐剤は、０．１〜０．２重量
％の前記流動学的構成剤と、１〜５重量％の木材から誘
導された樹脂酸のアルカリ金属塩と、０．１〜０．５重
量％の界面活性剤と、０．２５〜１重量％のスルホン酸
リグニンと、０．２５〜２重量％の前記顔料変性樹脂あ
るいは沈下防止添加剤を含むことが望ましい。その他、
噴霧、刷毛塗り、ロール塗り、などの適用においては、
上記とは異なる量が適当であろう。
本発明の合成防腐剤に使用する顔料の量は、所望の色の
深さによるが、合成防腐剤の総重量に基づいて６０％ま
での重量の顔料を使用することができる。
市販のＶＰＩ用として、望ましい顔料の量は、３．５〜
６重量％であり、その他の適用においては、一般に前記
よりも多い量を使用する。
本発明の合成防腐剤は、驚異的に強い緩衝能力を呈す
る。例えば、乳濁液が１０％氷酢酸の添加によって分解
されても、pH値を増加すれば、化学状態および微細状態
を容易に回復できることが発見された。酸の添加によっ
て分解されたアルカリ乳濁液は、元のｐＨ値を回復して
も再乳化できないと考えられていた。
本発明の合成防腐剤は、酸，アルカリ，または他の化学
薬品で変性し、選択したｐＨ値を作ることができ、ある
いは、重合体類，重合体乳剤添加剤類，乳剤重合化反応
類，ゴム類，タール類，粘土類，ごく限られた不活性化
学薬品類によって変性し、粘性の，チキソトロピー（等
温状態においても変形のために見かけ粘度が一時的に低
下する減少）の，レオペクシー（チキソトロピーととも
に流動学的性質の１つで、ある種の懸濁液に見られる異
常な形態）の，ゲル状の，またはワックス状の半固体ペ
ーストを作ることもできる。
本発明の合成防腐剤は、さらに選択的に、無機顔料類，
充填剤類，または未処理ないし処理済のそれらの混合
物、有機顔料類，本発明の合成防腐剤に合成した顔料
類，および本発明の合成防腐剤の一つの成分または複数
の成分に基づいて作った色素または当該成分中に化学的
に作った色素を含むことができる。
本発明の合成防腐剤の望ましい選択的な成分としては、
処理済のまたは被覆済の微細化した顔料類または不活性
充填剤類である。前記選択的な成分は、乳濁液内および
基材の構造内または構造上において反応し、特定の効果
を作り出し、処理した基材内において防腐効力を強化す
る。
クレオソート相と水相との両方または一方は、水と油と
の一方または両方に可溶な毒物類，相分散不溶性毒物類
または毒物変性緩復旧重合体類または不活性充填剤によ
って化学的に変性されまたは強化されて、持続的で長時
間有効な、広範囲の又は特定の、殺菌力，殺藻力，殺真
菌力，殺虫力，殺シロアリ力を、清浄で汚染のない美的
に好ましく処理した基材とともに提供する。
水溶性重合体は、望ましい添加剤であり、油と水との濃
度間隙を架橋し、流動学的に最終乳濁液を構成し、乳濁
液の貯蔵中の顔料の沈下や固化を防止する。蒸溜水，軟
水，脱塩水などを使用してそれらの水を変性し、アニオ
ン性，中性，またはカチオン性のチキソトロピー乳濁液
合成防腐剤またはレオペクシー乳濁液合成防腐剤を製造
することが望ましい。
適切な乳化剤の例は、シリコン類，アミン類，脂肪酸
類，脂肪酸残留物類，エトキシル化アミン類，石鹸類，
洗剤類，アルカネート類，ナトリウムラウリル硫酸塩
類，ノニルフェノールエトキシレート類，オクチルフェ
ノール類，エトキシレート類，セチルステアリルアルコ
ールエトキシレート類，プロピレングリコールエトキシ
レート類，アルキルアリルエーテル類，エチレン酸化物
凝縮物類，およびスルホン酸塩類である。
本発明の合成防腐剤のその他の選択的成分は、コールタ
ール類，ワックス類，天然樹脂類，合成樹脂類，ロジン
類，ラテックス類，重合体類，共重合体類，トリポリマ
ー類，乾燥剤類，酸化防止剤類，流動点−結晶形成抑制
剤類，粘度指数および表面張力向上剤類，剥離防止剤
類，紫外線吸収剤類，湿潤剤類，可塑剤類，「長乾燥」
（long drying）添加剤類，チキソトロピー添加剤類，
レオペクシー添加剤類，構成剤類，架橋添加剤類，色保
持助剤類，充填剤類，染料類，金属懸濁液類，植物油
類，鉱物油類，熱凝固添加剤類，金属石鹸類，水素化触
媒類，毒物添加剤類，ゲル化剤類，または結合剤類を含
む。
顔料や染料の使用に加えて、クレオソートの成分の既知
の反応によって色を生じさせることもできる。例えば、
赤色は、クレオソートを濃密スルホン酸とグリセロール
とともに加熱して赤色スルホン酸を作ることによって生
じさせることができる。余剰スルホン酸は、中性化する
か色を付けたクレオソートから取り除いてから、乳濁液
を作る。
本発明の合成防腐剤に使用できるコールタールの品質
は、オーストラリア規格ＡＳ５００７に規定するもので
ある。コールタールは、クレオソートに溶解し、または
完成した乳濁液に溶解するが、その比率はクレオソート
または完成した乳濁液の重量の１０％までである。ター
ルは、乳濁液のクレオソート成分の３５％までの比率で
溶解でき、海洋環境での使用に供することができる。ク
レオソートまたはクレオソートの乳濁液に溶解する精製
タールは、Ｔ．００８〜Ｔ．５００の規格、またはそれ
ぞれの規格の組み合わせのいずれかの品質とできる。タ
ール溶液は、木材枕木の処理，犬くぎの潤滑と防腐，電
信柱，フェンスの柱，杭などの現場での適用や地下およ
び地表線の保守用として、さらに頑強な被覆および防腐
を提供する。タール溶液は、家畜類がクレオソート乳濁
液を摂取しようとするのを追い払う役割も果す。
ビチューメン，ビチューメン誘導体，およびビチューメ
ン乳濁液は、コールタールおよびその誘導体と同様、前
記に詳述したように含有させることができる。
本発明の合成防腐剤に使用するワックスは、４７〜１２
７℃の各種融点規格のパラフィンワックス，みつろう
（生または精製），各種品質および分子量の水溶性ワッ
クス類であり、最終乳濁液の重量の１０％までの比率で
添加する。これらのワックスは、最終乳濁液に応じ、所
望品質によって単独でまたは組み合せて添加することが
できる。ワックスは原油ワックスの形態で添加すること
もできる。ワックスを添加すると、防水性，特定の形態
における自己研摩特性，乳濁液粒子の補助，最終乳濁液
における超微粒顔料の収容の形成，顔料の分布，顔料の
解放などが提供される。それぞれのワックスまたはワッ
クスの組み合わせは、最終乳濁液の１０％まで含有でき
る。モンタン，キャルノバ等の天然ワックス、アタクチ
ックワックス、またはワックス乳濁液は、本発明の合成
防腐剤に含有させ、防水性，接着性，および研摩特性を
強化し、基材と合成防腐剤との固定化を促進する。
本発明の合成防腐剤に使用する天然樹脂は、植物または
化石類に天然に発生する樹脂であり、これらから抽出ま
たは処理して取り出す。本発明に使用できる前記樹脂
は、ガムコパル，ガムロジン，バチカ樹脂，セラック，
木材ロジン（重合タイプ、または水素化タイプ），トー
ルオイルロジン，チャイニーズウッドロジン「ＡＭＩＮ
Ｅ−Ｄ」（ヘラクレスパウダー社の登録商標であり、パ
イン樹脂酸から得られる高分子量第一アミン類の混合物
であり、主要アミンはデヒドロアビエチルアミンであ
る），およびカゼイン（各種品質）である。前記の誘導
体、例えば、ＡＭＩＮＥ−Ｄのペンタクロロフェノール
誘導体は、本発明の選択的成分として望ましい。
本発明の合成防腐剤に使用する合成樹脂は、天然品から
得られる樹脂や、炭化水素や変性炭化水素から製造され
る樹脂である。前記合成樹脂は、炭化水素または炭化水
素関連以外の、化学薬品または化合物から製造した樹脂
を含む。本発明に使用可能な樹脂は、脂肪族樹脂類，芳
香族樹脂類，クマロンインデン，テルペン樹脂類，ポリ
テルペン樹脂類，テルペンフェノール，アルキド樹脂
類，ポリウレタン樹脂類，およびシリコン樹脂類であ
る。
天然ゴム緩衝剤は、タイヤ工業の廃棄物であり、当該ゴ
ムには既に添加剤が存在しているので、合成樹脂として
含めることができる。合成樹脂と天然樹脂およびゴム緩
衝剤とは、最終乳濁液の１０％までの比率で加えること
ができる。５０％までの合成樹脂および天然樹脂を加え
て、特別の構成や効力を得ることができる。
本発明の合成防腐剤に使用可能なラテックスは、天然や
合成のゴム乳濁液、またはブロック共重合体乳濁液であ
る。
さらに本発明に使用可能なラテックスは、アクリルラテ
ックス類，ポリ塩化ビニルラテックス類，スチレンブタ
ジェンラテックス類，アクリルスチレンラテックス類，
純アクリルラテックス類，メチルメタクリレートブタジ
ェンラテックス類などを含む。
本発明の合成防腐剤に使用する重合体は、ポリイソブチ
レン類，ポリスチレン類，ブロック共重合体類，スチレ
ン−イソブレン−スチレン，スチレン−ブタジェン−ス
チレン，スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン，ポ
リイソブチレン類，ニトリロゴム，ヒドリン，エピクロ
ヒドリン類，熱活性液体重合体類，カルボキシル末端ポ
リブタジェンアクリロニトリル，ポリテルペン類，ポリ
エステル類，およびエチレン−ビニルアセテート共重合
体類を含む。これらの重合体は、単独で、または組み合
せて、最終乳濁液の１０％まで、または特別の要求にお
いては５０％まで使用できる。
本発明の合成防腐剤に使用する乾燥剤は、ナフテン酸カ
ルシウム類，ナフテン酸鉛類，ナフテン酸コバルト類，
ナフテン酸マンガン類，カルシウムオクトエート類，マ
ンガンオクトエート類，亜鉛オクトエート類，ジルコニ
ュームオクトエート類，大豆油脂肪酸類，なたね油脂肪
酸類，ステアリン酸塩類，あまに油，重合あまに油およ
びリノール油類，フマル酸，マンガン酸化物，およびオ
ーフェナントロリンを含む。
本発明の合成防腐剤に使用する酸化防止剤は、高分子量
束縛フェノール類，ハイドロサルファイト類，ブチル化
ハイドロキシトルエン類，トリフェニル亜燐酸塩，アル
キル化フェノル類，ジステアリルチオジプロピオネート
類，有機錫類，有機水銀類，メチルエチルケトキシム，
およびハイドロキノンを含む。
本発明の合成防腐剤に有効な流動点−結晶形成抑制剤
は、ＦＬＵＸＡＮ（ＢＡＳＦ社の登録商標）である。
本発明の合成品に有効な粘度指数向上剤は、ＯＰＰＡＮ
ＯＬ（ＢＡＳＦ社の登録商標）である。
メチルエチルケトキシムおよびＣＲＡＶＡＬＬＡＣＳＦ
（クレイバレープロダクト社の登録商標）は、本発明の
合成防腐剤に有効な剥離防止剤である。
本発明の合成防腐剤に有効な紫外線吸収剤の例は、束縛
アミン類，ベンゾフェノン類，ベンゾインエーテル類，
およびクマロン誘導体類である。
ダウコーニング４７０Ａ水溶性シリコン共重合体は、湿
潤剤として有効である。
本発明の合成防腐剤に有効な可塑剤は、例えば、フタレ
ート類である。
本発明の合成防腐剤に使用可能な「長乾燥」添加剤の例
は、ひまし油、なたね油、綿実油、あまに油、およびコ
コナツ油である。
本発明に使用される流動学的構成剤の１つとして有効な
チキソトロピー添加剤としては、ＣＡＲＢＯＰＯＬ９４
０、９４１（ビー・エフ・グッドリッチ社の登録商
標）、およびベントナイトクレーおよび燻蒸シリカ類が
挙げられる。
別の流動学的構成剤の１つとして使用可能なレオペクシ
ー添加剤としては、例えば、ナフタリン、脂肪酸誘導
体、およびＰＯＬＹＯＸ ＲＥＳＩＮＳ（ユニオンカー
バイド社の登録商標）が挙げられる。
本発明の合成防腐剤に有効な構成剤は、例えばＣＲＡＹ
ＶＡＬＬＡＣ ＳＦおよびベントナイトクレー類であ
る。
本発明の合成防腐剤に使用できるエラストマおよび膜形
成剤は、例えば、ブチルゴム類，天然ゴム類，緩衝剤
類，ウレタン類，メタクリレート樹脂類，ポリアミド樹
脂類，芳香樹脂類，脂肪族樹脂類，高融点パラフィンワ
ックス類，および石炭系高融点ワックス類である。
本発明の合成防腐剤に使用可能な界面活性剤は、例え
ば、ノニルフェニルエトキシレート類，アルカノルアミ
ド類，大豆レシチン類，エトキシレート化ひまし油類，
アミンエトキシレート類，アクリル共重合体類，湿潤剤
類，および弗素誘導体類である。前記湿潤剤としては、
アルカンスルホン酸ナトリウム塩などが挙げられる。
本発明の合成防腐剤の有効な沈下防止添加剤の例は、ア
ニオンおよびカチオン水溶性重合体，および沈下防止Ｃ
ＶＰ（ＡＮＴＩ ＳＥＴＴＬＥ ＣＶＰ（英国クレイバ
レープロダクツ社の登録商標））である。
前記乾燥剤，酸化防止剤，流動点−結晶形成抑制剤，粘
度指数向上剤，剥離防止剤，紫外線吸収剤，湿潤剤，可
塑剤，「長乾燥」添加剤，チキソトロピー添加剤，レオ
ペクシー添加剤，構成剤，架橋添加剤，エラストマ，膜
形成剤，界面活性剤，色保持助剤，および沈下防止添加
剤は、１０％までの量において、単独でまたは組み合わ
せて使用できる。特別の最終製品または最終乳濁液、あ
るいは反応について、スメクチッククレーなどの特別添
加剤を１５％まで添加できる。
本発明の合成防腐剤に有効な充填剤は、例えば、レイノ
ルズ（米国）アルミン酸ナトリウム粉末，タルク，ケイ
ソウ土，方解石，バライト，および珪酸塩である。
本発明の合成防腐剤に有効な染料は、油溶性染料であり
単独でまたは顔料とともに使用して老化または初期使用
における色を高め、特定の波長の光を屈折して最終製品
を保護し、紫外線の影響を遮断し、タール状の浸出形成
を防止し、酸化を防止する。染料は、犠牲的モードで本
発明に使用でき、塗装表面または処理表面の露出の初期
段階において、紫外線や赤外線をスクリーンするので、
退色して顔料の発色を高め、タールの形成や暗色化を防
止する。適切な染料の例は、インタアセチルレッド，イ
ンタアセチルグレー，ＫＣＡオイルイエロー２Ｇ，ＫＣ
ＡオイルオレンジＥ，ＫＣＡオイルレッドＡ，クロモフ
ァインオレンジ２Ｒ５５０，クロモファインレッドＢ７
５０，セイカファストイエローＭ３５，クロモファイン
グリーン２Ｇ５５０Ｄ，およびグロモファインブルー５
２７５である。
金属顔料は、単独または他の染料と組み合せて使用し、
「金属的」な光沢のある仕上げ面を付与するために優れ
ていることが分った。本発明の合成防腐剤のこの機能
は、クレオソートの浸透性および防腐効果に依存するば
かりでなく、ほこり，水，塩，降下物，塩噴霧，化学薬
品の侵食などのような環境危険の過酷な条件に表面を露
出することについて機械的保護を付与する。適当な金属
顔料は、例えば、青銅粉末類，およびアルミペースト類
である。前記ペースト類は、１０％までの量を単独で、
または顔料や染料との組み合わせで使用する。
本発明の合成防腐剤に使用する植物油は、天然製品から
得られる油類であり、乳濁液安定剤，乾燥助剤，増量
剤，および特別に多量の樹脂添加用の溶解助剤として使
用する。これらの油類は、長期貯蔵寿命が望まれるよう
な幾つかの非芳香族成分の融和性を確実にするために使
用する。これらの油類は、家畜地域，家屋密集地域，人
口密集地域に使用するような最終乳濁液の蒸気圧力特性
を変更するために使用されてきた。これらの油類は、金
属石鹸の形成を助けるために使用する。これらの植物油
の幾つかの例は、トールオイル，タロー脂肪酸類，脂肪
酸ピッチ，生あまに油，沸騰あまに油，重合あまに油，
大豆油，なたね油，木材油類，スタンド油，ひまし油，
ステアリン脂肪酸，およびココナツ脂肪酸類である。
これらの油類は、最終乳濁液の１０％までの量で使用
し、特別の目的用には、最終乳濁液の２５％までの量で
使用する。
本発明の合成防腐剤に効果がある鉱物油類は、鉱物テレ
ビン油のような油類，または当該油類の精製留分であ
り、これらは、溶解助剤や充填剤として使用したり、乳
濁液の芳香族成分を減少したり、特別の構成を可能にし
たり、困難な樹脂添加を行ったりするために使用する。
これらの油類は、幾つかの天然ゴムおよび合成ゴムの溶
解を助け、均一な粘り強い膜の形成を促進し、顔料の結
合を助ける。これらの鉱物油類の例は、鉱物テレピン
油，低芳香油類，液体パラフィン類，変性処理油類，デ
ィーゼル留分（ケロシンカット），処理油類，高沸騰芳
香油類，およびエチレンクラッカー残油などの特別選定
残油である。これらの油類は、最終乳濁液の１０％まで
の量で使用し、特別の増量剤または溶解助剤として使用
する場合は、さらに大きいパーセントで使用する。
熱凝固成分としては、慎重に選定した重合体類，樹脂
類，ゴム類，および乾燥剤類を最終乳濁液に追加し、処
理済の金属表面や木材表面に熱養生を可能にする。熱凝
固は、ブロートーチ，熱気乾燥器，オーブン，紫外線や
赤外線放射，または単に暑い天候で実現する。熱凝固を
もたらすために適当な添加剤は、例えば、脂肪族樹脂
類，ブロック共重合体樹脂類，セラック，ガムコパル，
チャイニーズウッドオイル，木材樹脂，天然ゴム，アク
リル乳濁液，エポキシ類，ウレタン乳濁液による２ポッ
トシステム，共重合体樹脂，フェノール樹脂類，および
フェノールフォルムアルデヒド抽出乳濁液添加剤であ
る。これらの樹脂は、最終乳濁液の１０％まで当該乳濁
液に慎重に混合する。１０％とは、添加混合の合計また
は単一成分である。
本発明の合成防腐剤に使用するゴムは、天然ゴムまたは
合成ゴムであり、各種顔料のローディングや顔料の混合
物について、粘り強い膜を作り、または結合効果を向上
する。前記ゴムは、厚いまたは弾力のある膜を作り、下
等品種の木材や繊維における間隙，穴，割れを充填し、
結合を促進する。顔料添加加硫ゴムは、本発明の合成防
腐剤の望ましい成分である。
前記ゴムは、木材船体処理用の多量顔料含有複合よごれ
止め乳濁液を作るために特に使用する。
金属石鹸は、水非混和性の樹脂金属複合物の乳濁液に添
加することができ、処理表面において触媒反応の乾燥を
促進し、安定剤，乳化剤，または全系統の添加物として
作用する。前記金属石鹸は、特別の構成における養生を
促進するために使用し、特別の膜が所望される場合に使
用する。前記金属石鹸は、その他の添加剤とともに毒性
レベルの補助をする。前記金属石鹸は、金属顔料やその
他顔料の懸濁の助けとなる。適当な金属石鹸の例は、ス
テアリン酸アルミニウム，ステアリン酸亜鉛，ステアリ
ン酸鉛，水溶性ステアリン酸塩，ステアリン酸リチウム
ハオドロキシ，ステアリン酸バリウム，ステアリン酸カ
ルシウム，ホウ酸亜鉛，アセテート亜鉛，およびジルコ
ニウムシンセートである。金属石鹸は、全乳濁液の微量
〜３．５％までを使用し、通常は少なくとも一つの別の
石鹸との組み合わせで使用する。
本発明の合成防腐剤に含めることのできる触媒は、金属
複合体または微細に分割し乳化前にクレオソートに加え
る金属である。触媒は、クレオソートの自動酸化を防止
し、色の形成と保持を促進するために使用する。使用す
る触媒は、乳化中に希釈ＮａＯＨまたはＫＯＨまたはＨ
Ｃｌを追加することによって開始するごくわずかの□
「水素化」による終局色効果を呈するために使用する。
前記触媒の例は、レイネイニッケル触媒，活性化レイネ
イニッケル，酸化バリウム，タングステンカーバイド，
ジルコニウム，酸化ジルコニウム，「トリウム触媒」，
「リチウム触媒」，５酸化バナジウム，鉄粉，水酸化
錫，ホウ酸，水酸化アルミニウム，燐酸，および黒鉛で
ある。
毒物添加剤は、水相や油相に溶解した乳濁液に分散さ
れ、危険度の高い地域での防腐効果を強化する。前記危
険度の高い地域とは、菌類，バクテリア，シロアリ等
が、高湿，厳しい乾燥状態，洪水，暗闇と湿潤，塩噴
霧，化学薬品蒸気，熱帯，亜熱帯，紫外線の高放射など
が存在するために危険を高めるような地域である。本発
明は、容易に複雑なまたは特定の構成を製造でき、非常
に過酷な危険や特別の危険の存在する場所や状況におい
ての防腐を実現する。前記毒物添加物の例は、ピレトリ
ン類，クレゾール酸類，混合キシレノール類，フェニル
水銀化合物，ヘクサクロロフェン，ペンタクロロフェノ
ル，ＴＣＭＴＢ，銅ペンタクロロフェノル，アミンデー
ペンタクロロフェノル，水銀剤，ヒ素剤，ボロン複合
体，ジブチル錫ジロウレート，塩化炭化水素類，金属ナ
フテネート，銅エタノルアミン８キノリネートである。
これらの添加剤は、個別にまたは組み合せて分散させ、
乳化剤の１０％までを形成するようにする。最初の処理
または特別の状況においては、１５％まで添加できる。
凝結防止剤，凝結剤，遅延反応開始剤，流動点抑制剤，
蒸気抑制剤，ゲル被膜開始剤，変性ワックス類，透明点
抑制剤，防火剤，および消臭剤なども本発明の合成防腐
剤に添加することができる。前記添加物の例は、水溶性
ワックス，シリコン類（ＴＥＲＩＣシリーズ），シリコ
ン類（ＤＯＷの特別品），シリコン樹脂類，アルコール
類，ボロン誘導体類，防錆剤，Ｅ．Ｄ．Ｔ．Ａ．，金属
キレート類，アミン類，およびアミン誘導体類や複合体
である。これらの添加物は、最終乳濁液の１０％までを
単独でまたは組み合せて使用し、極めて高度な機能をも
たらす。
本発明の合成防腐剤に使用するゲル化剤は、溶解性重合
体であり、水相の粘度、つまり乳濁液の粘度を上昇させ
チキソトロピーを作るために使用する。ゲルは、油溶解
性重合体で作ることができる。適当なゲル化剤の幾つか
の例としては、ＣＡＲＢＯＰＯＬＳ、ＰＯＬＹＯＸ（登
録商標），ＵＮＩＴＨＡＮＥＳ（登録商標），ＣＲＡＹ
ＶＡＬＬＡＣ ＳＦである。これらの添加剤は、いずれ
の相においても乳化前に慎重に制御し、添加のレベル，
温度，かくはんは、最終乳濁液におけるゲル構造，絶対
チキソトロピー，レオペクシーを制御するために使用で
きる。最終乳濁液の５％まで、ただし、一般には、０．
５％程度を使用する。
本発明の範囲では、あらゆる品質のクレオソートを予想
しているが、望ましいクレオソートは、高温コールター
ル蒸溜物、特に無結晶油、または清浄油から得たクレオ
ソートが望ましく、例えば、米国木材防腐協会規格ＡＷ
ＰＡ Ｐ １−６９，およびＡＳＴＭ Ｄ３９０，ＡＳ
Ｋ５５，ＡＳ １１４３，ＢＳ３０５１，ＢＳ１４
４，およびＳＡＢＳ ５３８／５３９／５４０に適合す
るものである。
本発明の合成防腐剤は、浸透可能な軟木および硬木の組
織内に、防腐剤と添加剤とが分布するための秩序を可能
にするように変更することができ、これらすべては、設
計した乳濁液の化学的性質および安定性によって、さら
に、熱，圧力，時間の影響を受ける。
本発明の別の局面として、本発明は、次の段階からなる
ような合成防腐剤の製造方法を提供する。すなわち、本
発明に係る合成防腐剤の製造方法は、木材防腐用クレオ
ソートと、５〜９５重量％の水と、一つまたはそれ以上
の予め分散された微細化顔料との乳濁液からなり、前記
乳濁液は、超高速せん断の条件下で製造されるところ
の、木材エキスの存在中において超安定であるような合
成防腐剤を製造するための方法であって、 (i)前記合成防腐剤にチキソトロピー特性を賦与するに
充分に大きい分子量を有するカルボキシビニルポリマ，
変性水素化ひまし油，ベントナイトクレー，燻蒸シリ
カ，多糖類，ナフタリン，脂肪酸誘導体，及び前記合成
防腐剤にレオペクシー特性を賦与するに充分に大きい分
子量を有する水溶性ポリエチレンオキシドからなるグル
ープから選択される流動学的構成剤を、前記合成防腐剤
の総重量に対して多くとも２．５重量％まで、前記合成
防腐剤の総重量の５〜９５重量％の水に溶解させて、第
１溶液を作る段階と、(ii)少なくとも８時間、前記第１
溶液を養生する段階と、(iii)前記第１溶液に、同時に
または順次に、前記合成防腐剤の総重量の０．２５〜１
０重量％の木材から誘導された樹脂酸のアルカリ金属塩
を溶解し、前記合成防腐剤の総重量の０．１〜５重量％
の界面活性剤を溶解して、第２溶液を形成する段階と、 (iv)クレオソートに前記第２溶液を加え、超高速せん断
の条件下で第１乳濁液を形成する段階と、 (v)前記第１乳濁液に、少なくとも一つの予め分散され
た微細化顔料を加える段階と、 (vi)前記合成防腐剤の総重量の０．２５〜５重量％のス
ルホン酸リグニンを加えて第２乳濁液を形成する段階
と、 (vii)前記合成防腐剤の重量の０．２５〜２重量％の沈
下防止添加剤を加える段階と、を含み、 超高速せん断の条件下の混合は、段階(v),(Vi),および
(vii)の後にそれぞれ行うことを特徴とする。あるい
は、スルホン酸リグニンは、第(iii)段階において添加
し、第(vi)段階での添加は省略できる。
超高速せん断の条件下で前記乳濁液を混合するために適
当な装置は、ドイツ連邦共和国のヤンケアンドクンケル
・ケー・ジーが製造している「Ultra Turrax」または
「Dispax-Reactor」である。
次に、本発明に係る合成防腐剤の各成分の働きおよび各
成分間の作用について述べる。
流動学的構成剤は、上述したチキソトロピーの乳濁液を
制御し、合成防腐剤が圧力プラント設備における連続な
いし繰り返し使用される際に、流動学的行動及び粒子寸
法や様々な相と成分との分布に関する安定性を改良す
る。
樹脂酸のアルカリ金属塩は、主として乳濁液を形成する
ための乳化剤として働く。
界面活性剤は、乳濁液の表面張力を変化させ、例えば圧
力下に材木中に含浸されるなどのようなせん断条件下
で、合成防腐剤の流動を促進させる。
また、スルホン酸リグニンは、乳濁液に対する安定剤と
して作用する。
また、顔料変性樹脂あるいは沈降防止添加剤は、乳濁液
中に、疑似体を生じさせ、特に保存中、顔料及び乳濁液
相の均一分散及び長期懸濁を実現する。
また、予め分散された微細化顔料により、以下のような
作用が促進される。すなわち、木材の防腐剤として使用
する場合、本発明の合成防腐剤は、細胞壁に浸透し、こ
れによって、クレオソート、または広範な効力のあるい
は特定の効力の毒物を、木材の最も弱い微少組織に導入
すると信じられている。細胞壁に運ばれ、おそらくＰＥ
Ｃの水相内の細胞壁内の毛細管に運ばれる毒物は、細胞
内の酸性基材内の乳濁液の分解によって沈殿し、超組織
的範囲での防腐をもたらす。
さらに、木材において、本発明の合成防腐剤は、境界壁
孔に浸透する。これは、水の自然の親和力によるもので
ある。前記水は、植生している木において、境界壁孔を
経由して細胞から細胞へ移送されたものであり、前記境
界壁孔は、植生している木の液材においてバルブとして
機能している。特別に乾燥して処理用に準備された白材
木のこれら「ドア」を閉じると、高温クレオソートの浸
透は制限される。しかし、処理後すぐに基材内で分解す
る乳濁液であるＰＥＣによれば、木材細胞は、前記「ド
ア」内に、本願構成物である顔料ないし充填剤を沈殿せ
しめて、クレオソートないし添加毒物の損失を封鎖でき
るとともに、これらクレオソートないし毒物を沈殿せし
めることができる。このようにして、本発明に係るＰＥ
Ｃにより、時間及び温度に関わらず、処理済材木の表面
からのクレオソートの浸出を防止することができる。
上述したような顔料，流動学的構成剤，樹脂酸のアルカ
リ金属塩，界面活性剤，スルホン酸リグニン，顔料変性
樹脂あるいは沈下防止添加剤、そして水と木材防腐剤と
してのクレオソートらは、全体として混合された状態で
内的に作用しあい、その態様は充分に理解されてはいな
いが、それら成分により、微細化顔料が分散されるクレ
オソート／水の乳濁液における超安定性及び懸濁均一性
が達成される。特に、顔料変性樹脂あるいは沈下防止添
加剤が、長期間の顔料分散安定性を促進する。また、上
述したように、流動学的構成剤は、特に木材へ乳濁液が
含浸される過程で乳濁液の安定性を維持する上で重要で
あり、界面活性剤は、乳濁液が木細胞へ浸透するのを促
進する。
また、全体的な作用をさらに述べると、本発明の合成防
腐剤は、木材の防腐に使用すると、添加剤とともに、ま
たは添加剤なしで、軟木の放射組織から仮導管に容易に
浸透し、樹脂とガムとを流し込むか乳化し、液体のため
に導通要素を広げ、酸媒体と時間とによる乳濁液の分解
において、浸出を防ぐための顔料や充填剤の沈殿によっ
て処理済木材に封鎖されている毒物を沈殿させる。
本発明の合成防腐剤は、超高速せん断の条件下で化学的
に処理されて静置においてチキソトロピー行動を示し、
せん断または吸入および６０℃以上での使用によって降
伏価を越えると、ニュートン行動を示す。
なお、全成分の超高速せん断混合は、独特の特徴を有す
る極微粒乳濁液を作り、温度，圧力，および過酷な環境
での連続的せん断に対して格別の安定性を示す。
また、本発明の合成防腐剤に熱凝固成分が含まれる場
合、一度行った塗装は、熱を加えることによって強靭に
なる。
次に、本発明の安定性及び該安定性による用途展望等に
ついてさらに述べる。
本発明の合成防腐剤は、対抗イオン，酸，塩，および化
学的汚染や水分の臨界転移レベル近辺での優れた安定性
を示す。
本発明の合成防腐剤は、真空沸騰条件において、長期間
にわたり、緑の木材（ボールトナイジング）がある場合
に極めて高い安定性を示し、５５００ｋＰａまでの圧力
下で１３０℃を越える温度において長期間にわたり安定
性を示す。
従来技術の木材用のクレオソート防腐剤が、高圧と高温
とを必要とするのに対し、本発明のクレオソート合成防
腐剤は、噴霧，刷毛塗り，またはロール塗り等、既知の
いずれかの方法によっても、送電線柱の液材、天然丸柱
やポスト，および軟木，硬木の表面を塗装したり含浸し
たりでき、これら種々の材料の表面に適用できる。
前記合成防腐剤の粘度は、調整できるので、前記合成防
腐剤は、液体−ペースト，ワックス，またはゲルの粘度
を有する形態をとることができる。
本発明の合成防腐剤は、吸入中および再循環において発
熱するので、加熱時間は短く、エネルギーの節約とな
る。
本発明の合成防腐剤は、浸潰，浸り塗り，刷毛塗り，ロ
ール塗り，低圧または高圧でのオートクレープ処理等の
木材処理において、約６０℃で最適な流動学的行動を示
すように構成され処理され得る。
したがって、ＰＥＣは、従来の加圧含浸システムにおい
て、標準的な含浸を行うに当り、ＨＴＣまたは従来の油
系防腐剤よりも著しく低い温度で使用でき、清浄で乾燥
した表面を提供し、環境的に受容できるプラント，設
備，および製品を可能にする。蒸気圧力は低く、有機蒸
気は無視できるほどであり、残存物は処理過程で再使用
できる。熱入力は最小であり、環境への熱損失は無視で
きる程度である。
本発明の方法は、従来技術が必要としていたよりも極め
て低い温度で、高温クレオソートと、類似の油系防腐剤
とを使用して行い得るものであり、エネルギーの節約を
実現し、プラントの準備時間と設備の消耗とを減じる。
また、９５℃までの温度での木材の圧力含浸において、
オートクレーブの蓋を開けた直後に、前記オートクレー
ブから熱した処理木材を取り出す近辺において、蒸気の
放出が著しく少ない。蒸気は、急速に消滅し、ベースク
レオソートの蒸気とは似ていない。大気温度または高温
における刷毛塗り，噴霧，浸潰，ロール塗り，または浸
し塗りでも、蒸気は同温度におけるＨＴＣの場合よりも
刺激性が少ない。
本発明の合成防腐剤は、新規に処理する場合、皮膚への
刺激が著しく少なく、木材部分はグリース状でなく、取
り扱いがより安全であり、開放大気中で急速に乾燥す
る。貯蔵中の浸出は少なく、ＰＥＣ処理した木材の表面
は、６５℃までの高い表面温度にもかかわらず、さらに
露出することによって美的に好ましい「粉状」乾燥の光
沢のある外観を呈する。乾燥反応が完了した後は、処理
済木材の表面からクレオソートは浸出しない。
リグノセルロース基材の例は、木材，合板，パーチクル
ボード，Scrimber（レプコ社の登録商標（再固定木
材）），およびハードボードである。その他の基材、例
えば金属や石工材も、本発明の合成防腐剤の基材として
有効であり、海上用よごれ防止として使用でき、水泳用
プールの壁や床の塗装に使用して藻類の発生を最小にす
ることができる。
既知の濃度において、本発明の合成防腐剤で処理した木
材やその他基材は、同一条件とスケジュールとのもとで
高温クレオソートにより処理した同様試料に比べ、吸収
する液体の合計が多い（単位体積当り約３０％質量）。
高温クレオソートの合計正味ピックアップは類似してい
る。
本発明の合成防腐剤は、超安定乳濁液を提供し、この乳
濁液は、不活性充填剤，所定の化学物質，および不燃性
有機液体および複合溶液，コロイドやその他の乳濁液を
添加して変性することができ、防腐処理木材に防火性を
付与できる。特に特徴的なのは、防火有機液体の範囲で
あり、この液体は、クレオソートに溶解するか乳化し
て、幾つかの有機液体のみに関連する蒸気の問題を全く
有さない防火性防腐剤を作る。本発明に乳化することが
できる幾つかの防火化学薬品は、本質的に防腐効力を示
し、本発明の合成防腐剤を補完する。したがって、屋内
および屋外の使用に適するように、浸潰，拡散，浸し塗
り，または加圧含浸等のＰＥＴによる処理を木材に対し
て行い、建築および工業の仕上げ用の広範囲な、保守不
要の着色防火防腐木材建設材料を提供できる。
本発明の合成防腐剤は、大気圧または高圧、および大気
温度または高温で含浸を行うことにより、多孔性基材に
応用できる。
本発明の合成防腐剤は、タナリスおよびその他の無機塩
防腐剤処理木材について、自然の親和力を示すので、海
洋環境木材，化学用木材，および危険場所木材に、二重
の防腐処理スケジュールを実行するような広い多様性を
可能にする。
本発明の重要な効果は、家人が適用することができ、乾
燥して清浄な表面を呈する真の木材防腐塗料を提供する
ことにある。このような製品は今までになかったもので
ある。今までは、家やフェンスなど現存の構築物におけ
る木材を塗装しようとする場合、完全に乾燥せず仕上げ
が魅力的でないような防腐剤か、仕上げがきれいである
が本当の木材防腐剤ではない塗料かの選択しかなかっ
た。本発明の合成防腐剤で予め処理した建物木材やその
他の基材は、家庭用，工業用，および農業用の構築物，
またはプレハブ製品に使用できる。
本発明の合成防腐剤の適用は、電信柱，鉱山木材，フェ
ンス，ブドウ栽培木材，牡蠣支柱などの専門的使用か
ら、屋内および屋外家庭用建物製品まで多岐にわたる。
クレオソートは、フットボール場の草の上に線を引くた
めに使用されてきたが、草を枯らすという欠点があっ
た。本発明の合成防腐剤は、ここにも適用でき、特にカ
ゼインを含む合成防腐剤がクレオソート直接よりも草に
障害を与えない。本発明に係る合成防腐剤は、噴霧，刷
毛塗り，油浸，こすり，研摩，浸潰，浸り塗り，その他
すべての工業木材防腐処理の形態で前記製品に適用でき
る。最も重要なのは、本発明の合成防腐剤は、高圧，高
温または低温のオートクレービングに適用できることで
ある。
以上説明したように、本発明は、全世界の基準規格に見
合うような合成防腐剤材及びその製造方法を提供する。
図面の簡単な説明 第１図は、第１０３実施例等において処理した柱の四分
円形柱を示す図、 第２図は、処理の後、試験用として第１図の四分円形柱
をどのように切断したかを示す図である。
本発明は、より安定な合成防腐剤を提供するため、徹底
的な実験，研究によって開発されたもので、下記の実施
例においては、本発明に基づく合成防腐剤の製造を示す
とともに、重量保持，浸透性，分布，浸出，湿潤，表面
乾燥，清浄，臭い等について、本発明とＨＴＣとを比較
し対比するように設計された。なお、下記の実施例は、
説明のために示すものであり、本発明の範囲を限定する
ものではない。
第１実施例 下記各構成成分は、Ultra Turraxで、T45 66を使用し、
1050rad.sec-1で、３５℃の温度で、下記の順序で混合
し、油中水形の褐色クレオソートアニオン乳濁液を製造
したものである。
重量割合 蒸溜水 30 多糖類＊１ 0.12 （ポリサッカライド、流動学的構成剤として） 樹脂石鹸＊２ 3.42 （樹脂酸のアルカリ金属塩として） アルカンスルホン酸ナトリウム塩＊３ （湿潤剤類、界面活性剤として また、アルカネート類、乳化剤として） 0.14 高温クレオソート （AS1143、木材防止用クレオソートとして） 70 顔料ＭＣ．１ブラウンオキサイド＊４ （微細化される顔料として） 3.5 スルホン酸リグニン＊５ 0.46 沈下防止Ｃ．Ｖ．Ｐ．＊６ （沈下防止添加剤として） 0.32 ＊１ ケルザンＤ ＊２ ビンソール樹脂のアルカリ金属塩 ＊３ ルテンシットＡ．Ｐ．Ｓ． ＊４ ハーショウ全相前分散顔料 ＊５ ポリフォンＦ ＊６ 英国クレイバレープロダクツ社 第２実施例 第１実施例の工程は、次の成分を使用して継続し、ブサ
ン３０の追加と相分散によって変性した褐色クレオソー
ト乳濁液を製造した。本第２実施例における前記乳濁液
は、毒物強化し、特に腐敗病危険地域におけるリグノセ
ルロース基材の防腐用に効力を持たせたものである。な
お、各物質名及びそのカテゴリについては、第１実施例
参照。以下、各実施例においても、同様。
重量割合 蒸溜水 30 多糖類 0.12 樹脂石鹸 3.42 ルテンシットＡ．Ｐ．Ｓ． 0.14 高温クレオソート（ＡＳ１１４３） 70 顔料ＭＣ．１ブラウンオキサイド 3.5 スルホン酸リグニン 0.46 沈下防止Ｃ．Ｖ．Ｐ． 0.32 ブサン３０＊ （３０％2-チオシアナトメチルチオ ベンゾチアゾールを含有する特許組成物、 毒物添加剤として）
3.0 ＊米国バックマンラボラトリーズ社の登録商標 第３実施例 第１実施例の工程は、次の成分を使用して継続し、褐色
クレオソート乳濁液を製造した。この乳濁液は、天然円
形ユーカリの液材の四分円形柱試料に加圧含浸して変性
した重合体であり、ＰＥＣ処理した円柱部分の表面に薄
い、着色した、防水性のクレオソート膜を作った。処理
した木材を圧力シリンダーから取り出し、乳濁液の水分
が蒸発する前に、木材の表面に樹脂を塗布した。
重量割合 蒸溜水 30 多糖類 0.12 樹脂石鹸 3.42 ルテンシットＡ．Ｐ．Ｓ． 0.14 高温クレオソート（ＡＳ１１４３） 70 顔料ＭＣ．１ブラウンオキサイド 3.5 スルホン酸リグニン 0.46 沈下防止Ｃ．Ｖ．Ｐ． 0.32 ヒドロキシルターミネーテッド液体 ポリブタジェン樹脂 （添加剤の一種の重合体として） 4.0 第４〜１０２実施例 第１実施例の工程は、次の成分を第１表に記載の量だけ
使用して継続した。
１ 水 ２ ケルザンＤ ３ ビンソール樹脂石鹸（樹脂酸のアルカリ金属塩） ４ ルテンシットＡ．Ｐ．Ｓ． ５ ポリフォンＦ ６ 沈下防止ＣＶＰ ７ 高温クレオソート（ＡＳ１１４３） ８ 顔料ＭＣ．１ブラウンオキサイド ９ 顔料ＭＣ−Ｗ（ホワイト、顔料として） 第１表において、すべての値は、乳濁液の総重量に基づ
いた重量割合である。
第４実施例〜第６３実施例で製造した組成物は、１６時
間の−１８℃における冷凍と、８時間の解凍とを７サイ
クル行う条件に晒された。乳濁液の外観は安定を保持し
た。第６４実施例〜第１０２実施例は、７日間１００℃
に加熱し、次に周囲温度に冷却した。乳濁液の外観は安
定を保持した。
次の比較実施例は、本発明の合成防腐剤と、オーストラ
リア特許第514,897号に基づき製造した組成物との差異
を示す。
比較実施例 以下に示したオーストラリア特許第514,897号の第１実
施例に係る組成物（以下、組成物Ａという）と、本明細
書中前記第１実施例の合成防腐剤（以下、組成物Ｂとい
う）とを、熱安定性，木材エキスの添加，カチオン添
加，および冷凍／解凍について比較した。
組成物Ａ 下記構成成分は、Ultra Turrax中、T45 G6ジェネレータ
を使用し、1050rad.sec-1で、300ケルビン（27℃）の温
度で、３分間撹拌され、黄色クレオソート乳濁液を製造
したものである。
重量割合 高温クレオソート（ＡＳ１１４３） 85 ２重蒸留された蒸溜水 15 水溶性ポリマ＊ 0.125 黄色顔料＊＊ 7.5 水酸化カリウム（水中２Ｍ溶液） 0.375 ＊ カーボポール９３４ ＊＊ ハーショウ全相マシーンカラー酸化Ｃ−イ エロー（予め分散された形態にある酸化鉄 から作られるジェオシライト（geothilite）） １．加熱安定性 （ｉ）前記組成物Ａおよび組成物Ｂの１リットルの試料
を３組、５０℃，７０℃，および９０℃のオーブンに４
日間置いた。次に、それぞれの外観を評価した。
（ｉｉ）前記試料を、同一温度において、さらに３日間
加熱した。それぞれの安定性を外観から評価した。
２．木材エキスに対する安定性 緑のユーカリの切株から新選な木材エキスを取り、前記
組成物Ａおよび組成物Ｂに使用した。エキス質量の１
％，２．５％，５．０％，および１０％を、新しい乳濁
液試料に加えて十分撹拌した、それぞれの試料の最終質
量は１００ｇであった。汚染した試料は、一晩静置し、
外観を評価した。
３．タナリスＣ溶液に対する安定性 タナリスＣの２重量％の溶液を使用した。新しい乳濁液
の汚染は、前記２と同様に行い、それぞれの試料の外観
を評価した。
４．冷凍／解凍に対する安定性 １リットルの新しい組成物Ａと、１リットルの新しい組
成物Ｂとを、７日間、−１８℃の温度の冷凍庫に置い
た。
当該試料は、解凍してから、乳濁液の安定性を外観で評
価した。
第１０３実施例 空気乾燥した１１ｍのトネリコ材タイプのユーカリ□
（ユーカリプタスレグナンス，ユーカリプタスオブリク
ア，およびユーカリプタスユージェニオディアスを含
む）の柱の元口から、８本の１．４ｍの切株を切った。
実験用に各切株は、４本の四分円形柱に切断し、番号を
付け、第１図に示すように処理用に配置した。
各四分円形柱について、両端の液材厚さの３点を、メチ
ルオレンジ指標を用いて決定し、処理可能体積を計算し
た。次に、各試料は、不浸透性エボキシ樹脂で、両切断
面（１）と上端（２）（第１図参照）とを二重に塗装し
た。これは、防腐剤の木口浸透が元口端部（３）（封鎖
してない端部）と外側曲面とに確実に限定されるように
するためである。各四分円形柱の表面状態は、記録して
写真に取った。
ロウリースケジュールを使用して、すべての四分円形柱
を、圧力１４００ｋＰａで１００分間処理し、次に−８
５ｋＰａの仕上げ真空で３０分間処理した。処理温度
は、第１実施例に基づいて準備した乳濁液およびＨＴＣ
ともに６０℃と９０℃とであった。四分円形柱Ａは、６
０℃の乳濁液で処理し、四分円形柱Ｂは、９０℃の乳濁
液で処理し、四分円形ＣおよびＤは、ＨＴＣによって９
０℃および６０℃でそれぞれ処理した。オーストラリア
では、ＨＴＣによるボールの商用処理は、通常９０℃ま
たはそれ以上で行われている。ホスリおよびボスシャル
ドが「天然木材および合成木材」37,445-461（1979年）
で、クレオソートの粘度は、その温度が６０℃を越える
と目立った減少はしないと指摘したように、本実験の一
部は６０℃で行った。多くのタイプの乳濁液が高温にお
いて不安定となり得るが、第１実施例の乳濁液の安定性
を試験するために、全処理数の２分の１について９０℃
で熱的にひずみを加えた。
保持率を計算するために、各四分円形柱の重量を、処理
前と処理後で決定した。わずかの試料においては、幾分
かの防腐剤の芯材への浸透が見られたが、液材のみが完
全に処理されたと見なした。
防腐剤の発煙、特に高温における発煙、処理済試料の取
り扱い、および表面外観が観察された。乳濁液は充填の
前と後とにおいてサンプリングし、水分含有量、顔料レ
ベル、ｐＨ、粘度、多くのせん断速度／温度にわたる流
動学的行動、および乳濁液の微細構造について分析し
た。厚さ２５ｍｍの円板（４）を各処理済四分円形柱
（５）（第２図参照）の中間長さから取り出し、−１８
℃で貯蔵して、後に、横断面における防腐剤の分布の外
観評価を行った。横に切った四分円形柱（５）の元口部
（６）は、５℃で保存し、後に、長手方向分布模様の評
価を行った。残りの２分の１長さ（７）は、大気にさら
し、長期間にわたって表面状態の評価を行った。
乳濁液で処理した１６本の四分円形柱のうち、１４本
は、同一温度でＨＴＣで処理した対応する同一の試料よ
りも高い保持率（乳濁液に基づく）を実行した（第３表
参照）。
乳材とＨＴＣとの間で、クレオソートの保持率に目立っ
た差異はなかった。各防腐剤および温度内における保持
率の可変性は、他の実験で得たものと同様であった。四
分円形柱の顕著な欠陥と実現された保持レベルとの間に
相関関係はなかった。処理温度の３０℃の上昇は、いず
れの防腐剤についても高い保持率の結果とならなかっ
た。オーストラリアにおける商用処理において、低い温
度で実施できれば、エネルギー消費の著しい節約の各課
となる。すべての処理済四分円形柱について記録したク
レオソートの重量保持の個々の記録は、オーストラリア
規格２２０９−１９７９の規定値１３４ｋｇ／ｍ３を大
きく上回った。
処理直後の圧力プラント状態 ＨＴＣ発煙は、シリンダー口と四分円形柱の表面とに黄
色蒸気の量（かさ）が多量にあった。ＨＴＣ発煙は、処
理後、数時間にわたって、試料にとどまった。呼吸が苦
しくなり、処理済試料の引き上げを遅らさざるを得なか
った。９０℃においても、本実施例の発煙は、ＨＴＣよ
りも極めて少なかった。本実施例の乳濁液の臭いは、ク
レオソートの臭いが顕著でなく、刺激的でなかった。９
０℃での処理の後、シリンダー内にわずかのスラッジが
見られた。このような過酷な条件下で、本実施例の乳濁
液の外観の安定性は、影響を受けなかった。
処理済試料の表面状態 本実施例の乳濁液で処理した四分円形柱は、処理シリン
ダーから取り出した時、特に９０℃処理の後、ほぼ乾燥
状態を呈した。四分円形柱上のグリース状態は全く無い
かわずかであり、手による取り扱いは容易で安全であっ
た。ＨＴＣで処理した四分円形柱は最初（最初の幾つか
の処理）、乾燥を呈していたが、後続の試料は、湿潤お
よび油状態を呈した。これは、ＨＴＣの幾つかの低沸点
成分が初期の処理で蒸発し、引続きの圧力処理中に幾つ
かのクレオソート成分の酸化と重合化とによって、観察
されたような汚れた表面が作られたという事実によると
思われる。ＨＴＣ処理した四分円形柱は、湿っていて滑
りやすく取り扱いが危険であった。ＨＴＣで処理した後
の試料は、本発明に基づいて処理した試料に比べ、多量
の表面浅割れが認められた。本発明の乳濁液の水分が木
材基材を膨脹させ、幾つかの浅割れを閉じたと思われ
る。
処理後、最初の数日間、両方の試料の組の大きな割れや
ヒビに沿って、クレオソートの浸出が明らかであった。
幾つかの顔料は、小雨や夜霧によって、本発明に基づい
て処理した四分円形柱の表面から失われたがそれら表面
は極めて乾燥したままであり、外観も好ましいものであ
った。ＨＴＣ処理した試料は、湿潤で油じみていた。処
理した四分円形柱から試料を切取り、頂部（第２図参
照）を受台の上で大気にさらした。約８カ月間大気にさ
らした後、本実施例の四分円形柱の多くは、特に浅割れ
やヒビの近くで、幾分かの「くず」を示した。この「く
ず」のほとんどは、乾燥した光沢を持ったままであっ
た。ＨＴＣ試料のほとんどに極めて深刻な「くず」が観
察され、この浸出物は、高い気温において、軟らかく付
着しやすくなり、タール塗装に近似していた。本発明に
基づいて処理した試料の表面は、乾燥したままであった
が、ＨＴＣ処理した試料のほとんどは、湿って油状態で
あった。
浸透とマクロ分布 クレオソート処理した木材を通常温度で切断し平面切削
すると、防腐剤を運動させる。切断表面上でのクレオソ
ートのスミアリングやクリープは、防腐剤の浸透と分布
について外観の印象を不正確にする。この問題を克服す
るために、すべての試料は数週間にわたり冷凍した。冷
凍した円板（第２図参照）は、機械で平面切削し、すぐ
に写真を取り、その後で、木目を横切るような処理領域
の外観評価を行った。同様に、処理領域の縦方向の浸透
模様も、冷凍した元口部（第２図参照）に沿って切断
し、切断面の一つを機械で平面切削し、すぐに写真を取
って記録した。
すべての処理済四分円形柱について、白黒写真およびカ
ラースライドを作った。同一四分円形柱においてどちら
の防腐剤もマクロ分布に顕著な差異は見られなかった。
すべての試料において、傷を受けた液材を除き、液材の
全厚にわたる浸透が観察された。
本第１０３実施例の乳濁液の１２処理の分析 （ａ）水分 すべての乳濁液試料の水分は、ＳＴＰＴＣＣＯ−２規格
に基づきディーンとスタークの方法によって決定した。
各処理において、水分は処理の後で減少し、初期の処理
において差異は大きかった。幾つかの処理の間におい
て、新しい乳濁液を追加する必要があり、これは、水分
を増加させた。全体として、１２回のシリンダーの運転
で水分は３％減少した。これらの試験の間、水分の修正
は行わなかったが、商用処理プラントにおいては、予め
決めた水分まで修正する作業を行う必要がある。水分の
変化は、乳濁液の安定性にも、四分円形柱の保持レベル
にも、顕著な影響を与えなかった。この結果は、１２回
の処理のうち６回が９０℃で行われたので、一般に、高
温が乳濁液の安定性に有害であることを特に示す結果と
なった。
（ｂ）顔料 乳濁液中での、顔料の癒着、分離、または沈降を示す兆
候はなかった。試料の顔料成分は、光沢磁器のるつぼ内
で防腐剤をゆっくりと蒸発させ、５５０℃で３日間発火
して決定した。１２のすべての処理について、乳濁液の
顔料の損失は、進展しなかった。
（ｃ）pH アルカリアニオン乳濁液のpHは、処理の進行にしたがっ
てわずかに変化した。結果は、１２回の処理中にpHの持
続的な低下を示さなかった。これは、特に、使用した硬
木の酸度（通常pH４〜５）が乳濁液のアルカリ度に極端
な影響を与えないことになり、有望な結果である。
（ｄ）粘度 各試料の粘度および流動学的性質は、広範囲のせん断速
度にわたって２０℃，３５℃，５０℃，７０℃，及び９
０℃で正確に決定し調査した。このようにして作成した
粘度／温度曲線およびレオグラムは、１２の処理につい
てわずかの変化を示した。乳濁液がさらされた処理条
件、例えば、高温，木材存在中の圧力下でのせん断など
を考慮すると、現在までの乳濁液の流動学的行動は極め
て満足できる。乳濁液は、一定の降伏価で、類似塑性行
動を示すように設計し処理した。６０℃以上において、
乳濁液はニュートン行動を示す。
（ｅ）顕微鏡検査 乳濁液の幾つかの試料を顕微鏡で検査した。乳濁液は、
処理によって、均一な様相が向上した。顔料や水の癒着
について、明確な形跡は認められなかった。顔料のほと
んどは、微細粒子サイズであり、両相に良好に分布して
いた。
第１０４実施例 300,000リットル以上の下記の乳濁液を、コッパースオ
ーストラリア社のビクトリア処理プラントで製造した。
組成物Ｃ 組成物Ｄ 顔料が５％のＭＣ−１ 顔料が５％のＭＣ−Ｗ ブラウンである以外は ホワイトである以外は 第１実施例と同一 第１実施例と同一 このプラントは、二つのシリンダー（12.0m×1.1mおよ
び15.2m×1.8m）を処理し、製品、特にボールを６９０
０ｋＰａまでの圧力で処理する能力を有する。本発明の
合成防腐剤（クレオソート乳濁液）を製造するための原
型設備が、前記処理シリンダーを使える状態にするため
に建設された。前記プラントは、４０００本余りの電柱
を処理した。さらに、多数の線路枕木を、本第１０４実
施例の乳濁液で処理した。つまり、ニューサウスウエー
ルズ北部およびタスマニアからの空気乾燥した各種の枕
木を、ベテルスケジュールで処理し、一部の枕木は、ボ
ールトナイジングで前処理してから従来のＨＴＣで加圧
処理し、次に本第１０４実施例の乳濁液で加圧処理し
た。
商用運転はロウリー処理スケジュールおよびベテル処理
スケジュールの両方を取入れ、広範囲の硬木について、
褐色着色乳濁液（前記組成物Ｃ）、および白色着色乳濁
液（前記組成物Ｄ）を使用して行った。前記組成物Ｄ
は、好ましい明るいオレンジ着色表面の商品を作った。
白色合成防腐剤で処理した空気乾燥枕木は、灰色を呈
し、従来のクレオソート処理枕木に全く似ていなかっ
た。
前記白色着色乳材（組成物Ｄ）および前記褐色着色乳濁
液（組成物Ｃ）で含浸したボールおよび枕木からの臭い
は、著しく少なかった。
処理の詳細は、利用者の要求が、特に保持基準および浸
透基準において、満足されていることを示している。第
４表は、プラントの商用運転および試験運転中に得た選
択データの要約である。
現在までの乳濁液処理した数千本の柱の内、わずかに見
られた浸出した柱を考慮しても、取り扱い特性は、受容
できるものである。この点については、その時点での気
象条件と、柱の処理所要時間とが、表面品質に影響を与
えることが明らかである。さらに、柱の積み重ね形態
が、表面乾燥特性に大きな影響を与えることが観察され
た。臭いは、気温が高くても、無視し得るものである。
第１０５実施例 次の成分を使用して、第１実施例の工程を継続し、白色
クレオソートアニオン水中油形乳濁液を製造した。
重量割合 蒸溜水 80 多糖類＊11 0.2 樹脂石鹸＊12 1.5 アルカンスルホン酸ナトリウム塩＊13 0.12 高温クレオソート（ＡＳ１１４３） 20 顔料ＭＣ．１ブラウンオキサイド＊14 ５ スルホン酸リグニン＊15 0.4 沈下防止Ｃ．Ｖ．Ｐ．＊16 0.5 ＴＣＭＴＢ＊17（毒物添加物として） 0.12 ＊11 ケルザンＤ ＊12 ビンソール樹脂のアルカリ金属塩 ＊13 ルテンシットＡ．Ｐ．Ｓ． ＊14 ハーショウ全相前分散顔料 ＊15 ポリフォンＦ ＊16 英国クレイバレープロダクツ社 ＊17 米国バックマンラボラトリーズ社登録商標
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ワトキンズ ジヨン ベルナルド オーストラリア国，ニユー サウス ウエ ールズ 2280，ベルモント ハイグ スト リート 14 (72)発明者 グレアベス ハリイ オーストラリア国，ビクトリア 3125，バ ーウツド アロンソ ストリート 15 (72)発明者 チン チエン ワオー オーストラリア国，ビクトリア 3150，ホ イラーズ ヒル レンブラント ドライブ 26 審査官 星野 浩一

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】木材エキスの存在中において超安定である
    ような合成防腐剤において、該合成防腐剤は、木材防腐
    用クレオソートと、５〜９５重量％の水と、一つまたは
    それ以上の予め分散された微細化顔料との乳濁液からな
    り、前記乳濁液は、超高速せん断の条件下で製造され、
    さらに前記合成防腐剤は、 前記合成防腐剤にチキソトロピー特性を賦与するに充分
    に大きい分子量を有するカルボキシビニルポリマ，変性
    水素化ひまし油，ベントナイトクレー，燻蒸シリカ，多
    糖類，ナフタリン，脂肪酸誘導体，及び前記合成防腐剤
    にレオペクシー特性を賦与するに充分に大きい分子量を
    有する水溶性ポリエチレンオキシドからなるグループか
    ら選択される、多くとも２．５重量％までの流動学的構
    成剤と、 ０．２５〜１０重量％の木材から誘導された樹脂酸のア
    ルカリ金属塩と、 ０．１〜５重量％の界面活性剤と、０．２５〜５重量％
    のリグニンスルホン酸塩と、 ０．２５〜２重量％の顔料変性樹脂あるいは沈下防止添
    加剤とを含み、前記パーセントは前記乳濁液の総重量に
    基づくことを特徴とする合成防腐剤。
  2. 【請求項２】０．１〜０．２重量％の前記流動学的構成
    剤と、１〜５重量％の前記木材から誘導された樹脂酸の
    アルカリ金属塩と、０．１〜０．５重量％の界面活性剤
    と、０．２５〜１重量％のリグニンスルホン酸塩と、
    ０．２５〜２重量％の顔料変性樹脂あるいは沈下防止添
    加剤とを含む請求の範囲第１項に記載の合成防腐剤。
  3. 【請求項３】前記顔料の量は、前記合成防腐剤の総重量
    の６０重量％までである請求の範囲第１項または第２項
    に記載の合成防腐剤。
  4. 【請求項４】前記顔料の量は、３．５〜６重量％である
    請求の範囲第３項に記載の合成防腐剤。
  5. 【請求項５】前記クレオソートは、前記乳濁液の組成に
    先だって、当該クレオソートの成分の一つにより呈色さ
    せるために化学的に変性される請求の範囲第１項から第
    ４項までのいずれかに記載の合成防腐剤。
  6. 【請求項６】請求の範囲第１項から第５項までのいずれ
    かに記載の合成防腐剤は、水中油形乳濁液である合成防
    腐剤。
  7. 【請求項７】請求の範囲第１項から第５項までのいずれ
    かに記載の合成防腐剤は、油中水形乳濁液である合成防
    腐剤。
  8. 【請求項８】木材防腐用クレオソートと、５〜９５重量
    ％の水と、一つまたはそれ以上の予め分散された微細化
    顔料との乳濁液からなり、前記乳濁液は、超高速せん断
    の条件下で製造されるところの、木材エキスの存在中に
    おいて超安定であるような合成防腐剤を製造するための
    方法であって、 (i)前記合成防腐剤にチキソトロピー特性を賦与するに
    充分に大きい分子量を有するカルボキシビニルポリマ，
    変性水素化ひまし油，ベントナイトクレー，燻蒸シリ
    カ，多糖類，ナフタリン，脂肪酸誘導体，及び前記合成
    防腐剤にレオペクシー特性を賦与するに充分に大きい分
    子量を有する水溶性ポリエチレンオキシドからなるグル
    ープから選択される流動学的構成剤を、前記合成防腐剤
    の総重量に対して多くとも２．５重量％まで、前記合成
    防腐剤の総重量の５〜９５重量％の水に溶解させて、第
    １溶液を作る段階と、 (ii)少なくとも８時間、前記第１溶液を養生する段階
    と、 (iii)この第１溶液に、同時にまたは順次に、前記合成
    防腐剤の総重量の０．２５〜１０重量％の木材から誘導
    された樹脂酸のアルカリ金属塩を溶解し、前記合成防腐
    剤の総重量の０．１〜５重量％の界面活性剤を溶解し
    て、第２溶液を形成する段階と、 (iv)クレオソートに前記第２溶液を加え、超高速せん断
    の条件下で第１乳濁液を形成する段階と、 (v)この第１乳濁液に少なくとも一つの予め分散された
    微細化顔料を加える段階と、 (vi)前記合成防腐剤の総重量の０．２５〜５重量％のス
    ルホン酸リグニンを加えて第２乳濁液を形成する段階
    と、 (vii)前記合成防腐剤の総重量の０．２５〜２重量％の
    顔料変性樹脂あるいは沈下防止添加剤を加える段階と、
    を含み、 前記段階(v),(vi)および(vii)のそれぞれの後に超高速
    せん断の条件下の混合を行うことを特徴とする合成防止
    剤の製造方法。
  9. 【請求項９】木材防腐用クレオソートと、５〜９５重量
    ％の水と、一つまたはそれ以上の予め分散された微細化
    顔料との乳濁液からなり、前記乳濁液は、超高速せん断
    の条件下で製造されるところの、木材エキスの存在中に
    おいて超安定であるような合成防腐剤を製造するための
    方法であって、 (i)前記合成防腐剤にチキソトロピー特性を賦与するに
    充分に大きい分子量を有するカルボキシビニルポリマ，
    変性水素化ひまし油，ベントナイトクレー，燻蒸シリ
    カ，多糖類，ナフタリン，脂肪酸誘導体，及び前記合成
    防腐剤にレオペクシー特性を賦与するに充分に大きい分
    子量を有する水溶性ポリエチレンオキシドからなるグル
    ープから選択される流動学的構成剤を、前記合成防腐剤
    の総重量に対して多くとも２．５重量％まで、前記合成
    防腐剤の総重量の５〜９５重量％の水に溶解させて、第
    １溶液を作る段階と、 (ii)少なくとも８時間、前記第１溶液を養生する段階
    と、 (iii)この第１溶液に、同時にまたは順次に、前記合成
    防腐剤の総重量の０．２５〜１０重量％の木材から誘導
    された樹脂酸のアルカリ金属塩を溶解し、前記合成防腐
    剤の総重量の０．１〜５重量％の界面活性剤を溶解する
    とともに、前記合成防腐剤の総重量の０．２５〜５重量
    ％のスルホン酸リグニンを加えて第２溶液を形成する段
    階と、 (iv)クレオソートに前記第２溶液を加え、超高速せん断
    の条件下で第１乳濁液を形成する段階と、 (v)この第１乳濁液に少なくとも一つの予め分散された
    微細化顔料を加える段階と、 (vi)前記合成防腐剤の総重量の０．２５〜２重量％の顔
    料変性樹脂あるいは沈下防止添加剤を加える段階と、を
    含み、 前記段階(iii),(v),および(vi)のそれぞれ後に超高速せ
    ん断の条件下の混合を行うことを特徴とする合成防腐剤
    の製造方法。
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