JPH07148711A

JPH07148711A - 木材改良剤

Info

Publication number: JPH07148711A
Application number: JP34031893A
Authority: JP
Inventors: Tadamoro Inoue; 唯師井上; Tetsuzo Tsujimura; 鉄蔵辻村
Original assignee: Nippon Suisan Kaisha Ltd; Kyowa Technos Co Ltd
Current assignee: Nissui Corp; Kyowa Technos Co Ltd
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 1993-11-26
Publication date: 1995-06-13
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JP2645801B2

Abstract

(57)【要約】【目的】身体に無害な木材改良剤の提供。【構成】キトサンの低分子化物及びコロイダルシリカ
の混合物を含有する木材改良剤。混合物はキトサンの低
分子化物１重量部に対してＳｉＯ_２５〜７０重量部の割
合で使用する。混合物は、ホウ素、銅、銀、アルミニウ
ム、マンガンおよび黒鉛から選ばれる金属類および／ま
たは半金属類の化合物を含有することもできる。好まし
くは、混合物をｐＨ６〜１０の水溶液として使用する。【効果】木材の細胞質に浸透しやすい低粘度の中性溶
液であって、木材細胞質に固定化される安全な木材改良
剤を提供することができる。コロイダルシリカによる木
材の無機質化を容易に達成することができ、防腐効果、
難燃注、抗収縮性等の物性強化に働き、木材の持つ欠点
を全てカバーし木質を劣化させることがない木材改良剤
を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は木材改良剤に関する。詳
しくは、本発明は、例えば化学的分解生成物、酵素的分
解生成物であるキトサンの低分子化物およびコロイダル
シリカの混合物を含有することを特徴とする木材改良剤
に関する。本発明は身体に無害であり、木材の物性を強
化し、耐火性を向上し、抗収縮性、抗菌・抗カビ性、高
含侵性、高加工性の保持、耐光性、湿度交換性を向上し
た木材改良剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】天然の素材である木材は、用途によって
は、その腐る、狂う、燃えるという性質を改善する必要
がある。例えば防腐剤を使用する木材の防菌、防カビ、
防虫などの処理は、普通、防腐剤にパラフィン、界面活
性剤などを加えたもので、木材に撥水性を付与する加工
をすることにより行う。防腐性の溶媒としてガスオイ
ル、軽油、高沸点灯油留分などが使用され、浸透性は改
善されるが、沸点が高いため処理材の乾燥性が悪くな
る。これら薬剤組成物の成分は、ヒトに対しても、作業
上も安全なものが要求される。

【０００３】従来より木材に対して無機物質を含浸させ
るという考えはあるが、最大の問題は、木材への含浸量
が低いことである。木材の中心の導管部内まで無機物質
を導入、含浸させることには技術的に制約があり、たと
え強制的に含浸させても、滲み出してしまい木材中への
固定化が困難である。木材が変色して、商品価値が低下
したり、木材用塗料の褪色化の原因となる。ケイ酸ソー
ダを使用する場合、その強いアルカリ性のため木材柔組
織が劣化することがある。さらに、木材処理剤は、処理
された木材が耐用年数が経過した後廃材として処理する
際毒性の強いガスや重金属類の溶出がないように、選択
されねばならない。

【０００４】樹木は基本的には有限の資材であり生育に
ついても長年月を経て資材化されるものであり、これら
木材の持つ機能性の強化、向上は従来より望まれていた
課題である。腐らない、燃えにくい、狂わない、害虫に
侵されない、土壌分解性があるという機能性を木材に付
与することができる実用的な木材改良剤が求められてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、腐らない、
燃えにくい、狂わない、害虫（白蟻・ゴキブリなどの節
足動物）に侵されない、担子菌類、木材劣化菌などに耐
性をもち、しかも、木材の使命が終わった廃材は、加圧
破壊して土壌に埋設することで自然崩壊性が期待され、
ケイ素は元の土壌成分として自然に帰るという機能性を
木材に付与することができる実用的な木材改良剤を提供
することを目的とする。具体的には、本発明は、例えば
化学的分解生成物、酵素的分解生成物などのキトサンの
低分子化物およびコロイダルシリカの混合物からなる木
材改良剤を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の木材改良剤は、
キトサンの低分子化物、例えば化学的あるいは酵素的分
解生成物およびコロイダルシリカの混合物からなる。木
材の機能的強度の補強手段として樹脂などが加工含浸さ
れているが、これら樹脂によって耐火性については強化
されない。耐火性付与の一つの解決手段が木材の無機質
化であり、本発明はコロイダルシリカをキトサンの低分
子化物の混合物として、また、混合物にホウ酸を加えて
なる複合化水溶液として木材に含浸させることによって
解決するものである。

【０００７】木材が腐るのは、腐朽菌類、白アリなどが
セルラーゼ、ペクチナーゼ、ギ酸などにより木材の構成
物質であるセルロース、ヘミセルロース、デンプン、ペ
クチンなどを分解して摂取、腐朽化するためである。一
方、腐朽菌類、白アリ、菌類、カビ類、その他節足動物
類などの細胞壁やプロテオグリカンではキチン質がこれ
らの構築物質として存在する。木材を構成しているデン
プン、セルロース、ヘミセルロースはホモポリマーの酸
性多糖であり、その他に微量の有機金属類の銅やマンガ
ン、鉄などが存在する。

【０００８】分子量が３２０〜４８，０００の低分子化
キトサンおよび化学的低分子化により還元末端に２，５
−アンヒドロマンノースをもつ低分子化キトサンは、等
電点をｐＨ８．５あたりに持つカチオン性の多糖および
オリゴ糖で構成されるヘテロ糖であり、木材に対して親
和性がある。この親和性は、セルロースがＣ−５位にエ
チル基に結合したヒドロキシル基、Ｃ−３位にヒドロキ
シル基を持ち、キトサンがＣ−５位に同じくヒドロキシ
ル基、Ｃ−３位にヒドロキシル基、Ｃ−２位に反応性の
強いカチオンに荷電したアミノ基を持つという分子構造
上の類似点に基づくと考えられる。その上化学処理によ
り低分子化したキトサンの場合は、分子鎖末端にアルデ
ヒド基を有する２，５−アンヒドロマンノースが存在し
ているので、なおさら木材の生体内における安定性があ
ると推定される。

【０００９】キトサンは単体ではＤ−グルコサミンあた
り７糖あたりの抗菌性が報告されており、抗カビ性につ
いては、低分子量化した分子量４８，０００以下のもの
も報告され、抗菌活性の存在が報告されている。これら
の抗菌、抗カビの作用を走査型電子顕微鏡で観察する
と、糸状菌やカワラタケ、ナミダタケ、オオウズラタケ
は脱アセチル化により分子構造が変化したキトサンに対
して、これらを分解して木材に侵入しようとしたとき、
自己の分泌する酵素によりキチン質を構造物質として保
有する自己の菌糸やグリカンが溶解していることが観察
され、増殖機能が停止していると推定される。

【００１０】特に低分子化したキトサンは、Ｃ−２位に
アミノ基をもち抗生物質のカナマイシン類と類似した構
造を持ち、原核細胞の１６ｓリボソームＲＮＡに働き、
リボソームの翻訳を特異的に阻害すると報告され、ま
た、リボザイムの一つとして知られているグループ２の
イントロン５′側のエキソンは１６ｓリボソームＲＮＡ
の高次構造を認識し働くことが考えられ、このことは菌
類やカビ類の増殖の阻害作用として働くことが期待され
る。

【００１１】コロイダルシリカは、水化物として水中に
懸濁している二酸化ケイ素であり、水ガラスや珪酸エス
テル、ハロゲン化ケイ素の加水分解などによって得られ
る珪酸が、重合高分子化してコロイドの大きさに成長し
た無定形シリカ球状粒子が、独立して安定に液体分散媒
中に分散しているものである。

【００１２】コロイダルシリカは、キトサンの化学的あ
るいは酵素的分解生成物１重量部に対してＳｉＯ_２５〜
７０重量部になる割合で使用する。金属類および／また
は半金属類の化合物は、キトサンの化学的あるいは酵素
的分解生成物１重量部に対してＳｉＯ_２２〜２５重量部
になる割合で使用する。低分子化キトサンの純分は例え
ば６ｇでこれを１部とすると次のようになる。コロイダ
ルシリカがＳｉＯ_２３０％の場合のものは３０４ｇが
１，０００ｍｌ中約５０〜５１部に相当する。コロイダ
ルシリカがＳｉＯ_２４０％の場合のものは４００ｇが
１，０００ｍｌ中約６６〜６７部に相当する。

【００１３】金属類および／または半金属類の化合物
は、ホウ素、銅、銀、アルミニウム、マンガンおよび黒
鉛から選ばれるものの化合物である。混合物はｐＨ５〜
１２の水溶液として使用される。ホウ酸を添加した場
合、中性の状態で安定して使用される。キトサンの酵素
的分解生成物は、キトサンの分子量が３２０〜４８，０
００の低分子量キトサンであり、キトサンの化学的分解
生成物は、分子量が３２０〜４８，０００の低分子量キ
トサンおよび２．５−アンヒドロマンノースの混合物で
ある。これらのものは、ｐＨ８．５の水溶液または粉体
の状態で使用され、且つ濃度としては０．０１〜５重量
％の範囲に調節して用いることが好ましい。

【００１４】このように調節した低分子量キトサン、
２，５−アンヒドロマンノースなどの水溶液に、０℃〜
９０℃の温度範囲に加温しながら撹拌して、例えばｐＨ
８．５のコロイダルシリカを添加すると、直ちに安定な
溶液が得られる。ホウ酸を添加すると中性の安定な溶液
となり、過剰なホウ酸は混合しない。また、過剰なホウ
酸が混合されてもケイ素の析出発生はしない。このこと
は、低分子化キトサンは、ケイ素の分子の表面にマスキ
ングを行ってケイ素の粒子径が小さくなっていることが
示唆される。

【００１５】糖鎖はコロイダルシリカと共に溶液中に溶
解し、低分子量キトサンおよび２，５−アンヒドロマン
ノースによる赤色の求核呈色が確認される。キトサンお
よび２，５−アンヒドロマンノースは、結合もしくは錯
体化した無機物質を木材の細胞組織内に特異的に導入す
ることができると推定される。分子量の大きいキトサン
は析出沈降するので溶液から遠心分離操作などにより除
去する。これらの物質は木材の柔組織および細胞壁、細
胞膜、導管部、維管束に対して含浸、導入することが困
難なためである。

【００１６】木材への含浸は、これらの溶液中に木材を
浮遊させまたはこれらの溶液を木材表面にスプレーコー
トなどにより被覆してから、真空含浸処理または加圧含
浸処理、拡散含浸法、二次拡散含浸法により含浸処理を
し、蒸発乾燥させる。蒸発乾燥はアルコール類、フェノ
ール類、石油関連物質の蒸発性を利用してもよい。蒸発
乾燥によりキトサンなどおよびコロイダルシルカを木材
細胞内に析出、固定化することができる。導入剤として
機能する低分子化キトサンは、コロイダルシリカの他に
クロム、マンガン、カルシウム、ホウ酸、ホウ素、珪
素、アルミニウム、鉄などの化合物またはこれら化合物
のイオンを木材細胞内に導入が可能である。従来使用さ
れている樹脂なども木材細胞内に導入が可能であること
はいうまでもない。

【００１７】コロイダルシリカは難燃性、物性機能強
化、防腐効果が優れている。コロイダルシリカはキトサ
ンの低分子化物構成のヘテロ糖のＣ−５位のヒドロキシ
ル基およびＣ−３位のヒドロキシル基と錯体化を行うこ
とは容易に推察され、これらの低分子化キトサンのヘテ
ロ糖は核酸、塩基、各種糖タンパク質、糖脂質、ホルモ
ンタンパク質、抗体、アルカロイド、レクチンなどの有
機物質と結合して生理調節、発現、制御に働く。一方、
珪酸の生体内での結晶構造は従来報告されているような
結晶構造とは相違し、低分子化キトサンが珪酸分子の間
に存在した状態で結晶化しており、これらのヘテロ糖が
木材を構成する柔組織のセルロース、ヘミセルロース、
ペクチンと結合し木材の導管部内を始め中心部に固定し
ていると考えられる。

【００１８】

【実施例】実施例により本発明を説明する。本発明はこ
れらの実施例により何ら限定されることはない。

【００１９】実施例１コロイダルシリカは、日産化学株式会社製スノーテック
スＣ（ＳｉＯ_２純分３０．４％；重量７６ｇ，Ｎａ_２Ｏ
純分０．４２ｐｐｍ，ｐＨ９．９，ｃｐ５．８）１，０
００ｍｌを使用する。純水１，０００ｍｌに対して低分
子化キトサン（キトサン、キトオリゴ糖および２，５−
アンヒドロマンノースの混合物）を５重量％，ｐＨ８．
５前後の水溶液とし、この低分子化キトサンの水溶液１
２０ｍｌを、上記コロイダルシリカへ添加し、３０分撹
拌する。

【００２０】さらに、このコロイダルシリカと低分子化
キトサンの混合溶液に、ホウ酸（ＢＯ_２純分９９．５
％；粉体物，ｐＨ４）重量９０ｇを撹拌しながら少量ず
つ溶液の表面でホウ酸によるゲル化が発生しないことに
注意して添加していく。コロイダルシリカと低分子化キ
トサンの混合溶液、ホウ酸の添加に対してゾルーゲルを
繰り返しながら混入する。これらの混合の安定な割合
は、溶液のｐＨが中性の位置で完了するが、この時点で
は未だホウ酸の一部は、完全には溶解せず液中に分散の
状態で存在する。

【００２１】さらに、これらの溶液を約１２時間安定な
室温下で撹拌する。その時、コロイダルシリカと低分子
化キトサンの結合水の一部の蒸散が発生するので、この
水の蒸散を阻止することにより粘度変化のないｃｐ６あ
たりの薄い赤色の求核反応をおびた、ほぼ透明な溶液を
得た。しかし、低分子化キトサンの活性の喪失したもの
は白濁した粘稠な溶液となり木材への含浸は困難とな
る。

【００２２】これらに使用する低分子化キトサンは、粉
体物でも可能であり、コロイダルシリカは、触媒化学株
式会社製カタロイドＳ（ＳｉＯ_２純分３０．４％；重量
７６ｇ，Ｎａ_２Ｏ純分０．４２ｐｐｍ，ｐＨ９．９，ｃ
ｐ５．８）１，０００ｍｌに対して低分子化キトサンの
粉体物６ｇを添加した場合も前述の低分子化キトサンの
水溶液と同様な結果が得られた。

【００２３】実施例２さらにコロイダルシリカの濃度の相違する日産化学株式
会社スノーテックスＣおよび触媒化学株式会社カタロイ
ドＳのケイ素純分２０％；ｐＨ９．５の資材を使用して
低分子化キトサンとホウ酸の混合可能な割合を求めた。
その結果ホウ酸の混合可能な割合は、コロイダルシリカ
のケイ素純分に対して３０％、低分子化キトサンの水溶
液は、コロイダルシリカの溶液に対して１２％であっ
た。これをケイ素純分に対しての比率を計算すると約２
％になる。

【００２４】これらの化合物を使用して、ラワン材を使
用して、含浸効果を確認した。乾燥したラワン材は、正
しく重量を整えた約１．５ｃｍ^３角のラワン材を５個作
り気乾状態のまま使用した。含浸は、アスピレーターに
よる真空含浸法により行った。コロイダルシリカと低分
子化キトサン、ホウ酸の溶液化合物２５０ｍｌに下記の
表の木材片５個を浮かべて、２回大気圧へ戻すことを繰
り返しながら３０分間含浸を行った。

【００２５】これらの試験片５個を６０℃に加熱したオ
ーブンヒーターに入れ３０分間乾燥した。乾燥した木材
片は木材表面にコロイダルシリカの付着した白い粉体が
半ガラス化した状態で付着しているので、これらのもの
を取り除き個々の木材片の重量を計測した結果は表１に
示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】さらに、これらの木材片をデシュケータ
ー、シリカゲル上で２日間乾燥させ、１，２００℃程度
のガスバァーナーで５分間燃焼試験を行ったところ、木
材は炭化は行うが、炎は発生せず木材の炭化したものの
中にガラス状に結晶化したコロイダルシリカが確認され
た。

【００２８】別に、これらの化合物をスギの木材片の表
面に塗布しパルプの劣化菌Ｐｕｌｌｕｌａｒｉａｐｕ
ｌｌｕｌａｎｓの培養容器での抗菌試験を行った。試験条件湿度９０％温度３０℃ 試験方法菌体接合法変法気乾状態のスギの木材片にコロイダルシリカと低分子化
キトサンおよびホウ酸の化合物を塗布した木材片３ｃｍ
×１５ｃｍ厚さ１ｃｍの板状３枚（Ａ）、３ｃｍ×１５
ｃｍ厚さ１ｃｍの対象物試験片３枚（Ｂ）、グルコース
を塗布した３ｃｍ×１５ｃｍ厚さ１ｃｍ木材片３枚
（Ｃ）、コロイダルシリカと低分子化キトサンおよびホ
ウ酸の化合物の塗布乾燥した表面にグルコースを塗布し
た３ｃｍ×１５ｃｍ厚さ１ｃｍ３枚（Ｄ）の計１２枚を
抗菌試験中で培養増殖した試験培地に３０日間培地に垂
直に立てて行った。その結果は表２で示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】実施例３純水１００ｍｌに低分子化キトサン（キトサン、キトオ
リゴ糖および２．５−アンヒドロマンノースの混合物）
を５重量％、ｐＨ８．５前後の水溶液とし、この低分子
化キトサン３０ｍｌに、コロイダルシリカ（ＳｉＯ_２純
分３０．４％；重量７６ｇ，Ｎａ_２Ｏ純分０．４２ｐｐ
ｍ，ｐＨ９．９，ｃｐ５．８）２５０ｍｌとホウ酸（Ｂ
Ｏ_２純分９９．５％；重量３３．８３ｇ，ｐＨ４．０）
２０ｇ添加し一晩撹拌した。ｐＨ７、ｃｐ約５の安定な
溶液２８０ｍｌを得た。

【００３１】実施例４日産化学株式会社製造のスノーテックスＳ（純分３
０．８％、ｐＨ９．９、粘度５ｃｐ）の資材に対して、
低分子量キトサンを添加して、ホウ酸（ＢＯ_２）を種々
の割合で添加して調整し、これら物質への安定化を検討
した。その結果、水２５０ｍｌ中ＳｉＯ_２０．８％、Ｂ
Ｏ_２８％の割合で安定化した溶液を得た。

【００３２】実施例５試験検体は、米マツの木材片の木目の良く詰まった柾目
部分を、同一木材から切りだした木材片で、木口面が５
００ｍｍ×６５０で、高さ４００ｍｍに切断したものを
３個、減圧デシケーター内１６８時間、シリカゲル上で
乾燥させたものを使用した。実施例３で製造した水溶液
３０１．１８ｍｌ中に用意した試験木材片３個を、３０
分、６０分、９０分の３試験時間帯区分の含浸時間と
し、各加圧含浸圧力は１ｃｍ^２当たり１０キロとして含
浸させた。含浸の結果を表３、表４に示す。推定含浸量
は検体番号１，２，３合計で１２６．１８ｇであった。
これは含浸率６７％に相当する。

【００３３】

【表３】

【００３４】

【表４】

【００３５】実施例６実施例４で得られた含浸木材について、米マツの試験片
検体１を純水へ酢酸を添加してｐＨ４とした溶液中に約
３時間浸漬後、メタノール中ｐＨ７に４時間浸漬して１
晩室外で風乾した。検体２・検体３については、最初か
らメタノール溶液ｐＨ７に約２時間浸漬後室外で風乾１
晩した。検体１のものは、もとの木材と同様若しくはそ
れ以上色・香りのよい仕上がりである。検体２・３のも
のは、木材の表面が少し白くなった。これら木材細胞中
におけるコロイダルシリカの結晶構造は、走査型電子顕
微鏡で観察するとその間に低分子化キトサンが存在した
状態で結晶化しているのが確認された。

【００３６】

【発明の効果】木材の細胞質に浸透しやすい低粘度の中
性溶液であって、木材細胞質に固定化される安全な木材
改良剤を提供することができる。木材細胞中に含浸され
た珪酸は５％以上で効果があることが報告されている
が、そのようなコロイダルシリカによる木材の無機質化
を容易に達成することができ、防腐効果、難燃性、抗収
縮性などの物性強化に働き、木材の持つ欠点を全てカバ
ーし木質を劣化させることがない木材改良剤を提供する
ことができる。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１１月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】木材が腐るのは、腐朽菌類、白アリなどが
セルラーゼ、ペクチナーゼ、ギ酸などにより木材の構成
物質であるセルロース、ヘミセルロース、デンプン、ペ
クチンなどを分解して摂取、腐朽化するためである。一
方、腐朽菌類、白アリ、菌類、カビ類、その他節足動物
類などの細胞壁やプロテオグリカンではキチン質がこれ
らの構築物質として存在する。木材を構成しているのは
デンプン、セルロース、ヘミセルロースであり、その他
に微量の有機金属類の銅やマンガン、鉄などが存在す
る。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】分子量が３２０〜４８，０００の低分子化
キトサンは、等電点をｐＨ８．５あたりに持つカチオン
性の多糖およびオリゴ糖で構成されるヘテロ糖であり、
木材に対して親和性がある。この親和性は、セルロース
がＣ−５位にエチル基に結合したヒドロキシル基、Ｃ−
３位にヒドロキシル基を持ち、キトサンがＣ−５位に同
じくヒドロキシル基、Ｃ−３位にヒドロキシル基、Ｃ−
２位に反応性カチオンに荷電したアミノ基を持つという
分子構造上の類似点に基づくと考えられる。その上化学
処理により低分子化したキトサンの場合は、分子鎖末端
にアルデヒド基を有する２，５−アンヒドロマンノース
が存在しているので、なおさら木材の内部における安定
性があると推定される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】キトサンそれ自体はＤ−グルコサミン７糖
あたりに抗菌性が報告されており、抗カビ性について
は、低分子量化した分子量４８，０００以下のものも報
告され、抗菌活性の存在が報告されている。これらの抗
菌、抗カビの作用を走査型電子顕微鏡で観察すると、糸
状菌やカワラタケ、ナミダタケ、オオウズラタケは脱ア
セチル化により分子構造が変化したキトサンに対して、
これらを分解して木材に侵入しようとしたとき、自己の
分泌する酵素によりキチン質を構造物質として保有する
自己の菌糸やグリカンが溶解していることが観察され、
増殖機能が停止していると推定される。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】コロイダルシリカは、水和物として水中に
懸濁している二酸化ケイ素であり、水ガラスや珪酸エス
テル、ハロゲン化ケイ素の加水分解などによって得られ
る珪酸が、重合高分子化してコロイドの大きさに成長し
た無定形シリカ球状粒子が、独立して安定に液体分散媒
中に分散しているものである。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】コロイダルシリカは、キトサンの化学的あ
るいは酵素的分解生成物１重量部に対してＳｉＯ_２５〜
７０重量部になる割合で使用する。好ましくは実施例に
示すように５０〜７０重量部になる割合で使用する。金
属類および／または半金属類の化合物は、キトサンの化
学的あるいは酵素的分解生成物１重量部に対して２〜２
５重量部になる割合で使用する。低分子化キトサンの純
分は例えば６ｇでこれを１部とすると次のようになる。
コロイダルシリカがＳｉＯ_２３０％の場合のものは１，
０００ｍｌ中ＳｉＯ_２を３００ｇ含有しており約５０〜
５１部に相当する。コロイダルシリカがＳｉＯ_２４０％
の場合のものは１，０００ｍｌ中にＳｉＯ_２を４００ｇ
含有しており約６７部に相当する。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】金属類および／または半金属類の化合物
は、ホウ素、銅、銀、アルミニウム、マンガンおよび黒
鉛から選ばれるものの化合物である。混合物はｐＨ５〜
１２の水溶液として使用される。好ましくはｐＨ６〜１
０の水溶液として使用される。ホウ酸を添加した場合、
中性の状態で安定して使用される。キトサンの酵素的分
解生成物は、キトサンの分子量が３２０〜４８，０００
の低分子量キトサンであり、キトサンの化学的分解生成
物は、分子量が３２０〜４８，０００の低分子量キトサ
ンおよび２．５−アンヒドロマンノースの混合物であ
る。これらのものは、ｐＨ８．５の水溶液または粉体の
状態で使用され、且つ濃度としては０．０１〜５重量％
の範囲に調節して用いることが好ましい。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】キトサンおよび２，５−アンヒドロマンノ
ースは、結合もしくは錯体化した無機物質を木材の細胞
組織内に特異的に導入することができると推定される。
分子量の大きいキトサンは析出沈降するので溶液から遠
心分離操作などにより除去する。これらの物質は木材の
柔組織および細胞壁、細胞膜、導管部、維管束に対して
含浸、導入することが困難なためである。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】コロイダルシリカは難燃性、物性機能強
化、防腐効果が優れている。コロイダルシリカはキトサ
ンの低分子化物構成の糖のＣ−５位のヒドロキシル基お
よびＣ−３位のヒドロキシル基と錯体化を行うことは容
易に推察され、これらの低分子化キトサンの糖は核酸、
塩基、各種糖タンパク質、糖脂質、ホルモンタンパク
質、抗体、アルカロイド、レクチンなどの有機物質と結
合して生理調節、発現、制御に働く。一方、珪酸の木材
内での結晶構造は従来報告されているような結晶構造と
は相違し、低分子化キトサンが珪酸分子の間に存在した
状態で結晶化しており、これらのヘテロ糖が木材を構成
する柔組織のセルロース、ヘミセルロース、ペクチンと
結合し木材の導管部内を始め中心部に固定していると考
えられる。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】実施例１コロイダルシリカは、日産化学株式会社製スノーテック
スＣ（ＳｉＯ_２純分３０．４％，Ｎａ_２Ｏ純分０．４２
ｐｐｍ，ｐＨ９．９，ｃｐ５．８）１，０００ｍｌを使
用する。純水１，０００ｍｌに対して低分子化キトサン
（キトサン、キトオリゴ糖および２，５−アンヒドロマ
ンノースの混合物）を５重量％，ｐＨ８．５前後の水溶
液とし、この低分子化キトサンの水溶液１２０ｍｌを、
上記コロイダルシリカへ添加し、３０分攪拌する。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】さらに、これらの溶液を約１２時間安定な
室温下で攪拌する。その時、コロイダルシリカと低分子
化キトサンの結合水の一部の蒸散が発生するので、この
水の蒸散を阻止することにより粘度変化のないｃｐ６あ
たりの薄い褐色をおびた、ほぼ透明な溶液を得た。しか
し、低分子化キトサンの活性の喪失したものは白濁した
粘稠な溶液となり木材への含浸は困難となる。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】これらに使用する低分子化キトサンは、粉
体物でも可能であり、コロイダルシリカは、触媒化学株
式会社製カタロイドＳ（ＳｉＯ_２純分３０．４％，Ｎａ
_２Ｏ純分０．４２ｐｐｍ，ｐＨ９．９，ｃｐ５．８）
１，０００ｍｌに対して低分子化キトサンの粉体物６ｇ
を添加した場合も前述の低分子化キトサンの水溶液と同
様な結果が得られた。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】これらの化合物を使用して、ラワン材を使
用して、含浸効果を確認した。乾燥したラワン材は、正
しく重量を整えた約１．５ｃｍ^３角のラワン材を５個作
り気乾状態のまま使用した。含浸は、アスピレーターに
よる真空含浸法により行った。コロイダルシリカと低分
子化キトサン、ホウ酸の溶液２５０ｍｌに下記の表の木
材片５個を浮かべて、２回大気圧へ戻すことを繰り返し
ながら３０分間含浸を行った。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】

【表２】

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】実施例３純水１００ｍｌに低分子化キトサン（キトサン、キトオ
リゴ糖および２．５−アンヒドロマンノースの混合物）
を５重量％、ｐＨ８．５前後の水溶液とし、この低分子
化キトサン３０ｍｌに、コロイダルシリカ（ＳｉＯ_２純
分３０．４％，Ｎａ_２Ｏ純分０．４２ｐｐｍ，ｐＨ９．
９，ｃｐ５．８）２５０ｍｌとホウ酸（ＢＯ_２純分９
９．５％；重量３３．８３ｇ，ｐＨ４．０）２０ｇ添加
し一晩攪拌した。ｐＨ７、ｃｐ約５の安定な溶液２８０
ｍｌを得た。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】実施例６実施例５で得られた含浸木材について、米マツの試験片
検体１を純水へ酢酸を添加してｐＨ４とした溶液中に約
３時間浸漬後、メタノール中ｐＨ７に４時間浸漬して１
晩室外で風乾した。検体２・検体３については、最初か
らメタノール溶液ｐＨ７に約２時間浸漬後室外で風乾１
晩した。検体１のものは、未処理の米マツ材と同様若し
くはそれ以上色・香りのよい仕上がりである。検体２・
３のものは、木材の表面が少し白くなった。これら木材
細胞中におけるコロイダルシリカの結晶構造は、走査型
電子顕微鏡で観察するとその間に低分子化キトサンが存
在した状態で結晶化しているのが確認された。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者辻村鉄蔵千葉県山武郡芝山町小池2759−３株式会社共和テクノス内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キトサンの低分子化物およびコロイダル
シリカの混合物を含有することを特徴とする木材改良
剤。
【請求項２】キトサンの低分子化物およびコロイダル
シリカの混合物が金属類および／または半金属類の化合
物を含有する請求項１記載の木材改良剤。
【請求項３】金属類および／または半金属類がホウ
素、銅、銀、アルミニウム、マンガンおよび黒鉛から選
ばれる請求項２記載の木材改良剤。
【請求項４】混合物中のキトサンの低分子化物とコロ
イダルシリカの割合が、キトサンの低分子化物１重量部
に対してＳｉＯ_２５〜７０重量部になる割合である請求
項１、請求項２または請求項３記載の木材改良剤。
【請求項５】混合物中のキトサンの低分子化物、コロ
イダルシリカ、金属類および／または半金属類の化合物
の割合が、キトサンの低分子化物１重量部に対してＳｉ
Ｏ_２５〜７０重量部、金属類および／または半金属類の
化合物２〜２５重量部になる割合である請求項２または
請求項３記載の木材改良剤。
【請求項６】混合物をｐＨ６〜１０の水溶液とした請
求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５
記載の木材改良剤。