JPH0732313A - 木材の防かび処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 寸法安定性、耐腐朽性を付与すると同時に防
かび性を付与する木材の防かび処理方法を提供する。 【構成】 多価カルボン酸と多価アルコールを混合した
後、適当な溶媒を加え、処理液を調合する。処理液を木
材に含浸又は塗布した後、木材を乾燥し、加熱炉中で所
定の温度に加熱処理する。処理温度は加熱中にエステル
化が進行する温度以上、木材が熱分解する温度以下に設
定される。実際には１００℃以上１６０℃以下が望まし
い。また、処理による木材の重量増加率は５％以上３５
％以下に設定するのが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は木材製品の防かび処理方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】防菌防黴ハンドブック（技報堂出版、日
本防菌防黴学会編）に見られるように、一般にかび防止
には、塗料中に防かび剤を混入し、この防かび剤により
かびの増殖を抑制する方法が採用されてきた。また、同
様に防腐剤を木材中に含浸させることにより防腐性を付
与することが行われてきた。しかしながら、ここで用い
られる薬品類は薬品自体に毒性があるものが多く、加工
作業者や製品使用者の健康への配慮が必要であった。ま
た、通常言われる「防かび」と「防腐」では対象とする
菌の種類が異なり、「防腐」に効果があるものであって
も必ずしも「防かび」に効果があるとは限らない。

【０００３】特に、化学加工木材においては、ウッド・
アンド・セルロースィク・ケミストリー(Wood and cell
ulosic chemistry)(マーセル・デッカー社 Marcel Dekk
erINC.,ISBN ０−８２４７−８３０４−２）に示される
ように、一般に耐腐朽性を示している。該書籍において
はレンチヌス・レピデュース（ Lentinus lepideus）や
グレオフィルム（ Gleophyllum )、カワラタケ（ Corio
lus versicolor )等の腐朽菌を対象にした化学加工木材
の耐腐朽性を解説している。また、特開昭６４−８００
１号、特開昭６３−１４７６０２号、特開昭６３−１７
６１０１号、特開昭６３−１９９６０４号等の化学加工
木材に関する特許文献においても、化学加工により木材
の耐腐朽性が向上することを開示しているが、「防か
び」に関して性能の向上は確認されていない。特に特開
昭６４−８００１号においては寸法安定化を目的とした
同様の化学処理方法が開示されているが、防かび性に関
する検討は行われていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】化学加工により、木材
の寸法安定性、耐腐朽性を改善することは可能である。
しかし、一般の化学加工では防かび性を付与することは
できず、防かび性を付与するには、さらに防かび処理を
施す必要があった。化学加工木材は、木材の主成分であ
るセルロースを化学的に変性し、水分の吸収を押さえ、
繊維飽和点を減少させる。そのため、高湿度雰囲気にお
いても、セルロースは乾燥セルロースに近い状態を保
つ。また、変性されたセルロースは酵素分解を受けにく
くなる。この様な理由から、化学加工により木材にセル
ロースを餌とする菌類、昆虫に対する耐性を付与するこ
とができる。しかし、セルロースを直接餌としないかび
に対しては効果を示さない。

【０００５】ＪＩＳ Ｚ２１９９「木材の腐朽試験方
法」においては、オオウズウタケ（ Tyromyces palustr
is )、カワラタケ（ Coriolus versicolor )を供試菌と
して用いるように指定されている。一方、ＪＩＳ Ｚ２
９１１「かび抵抗性試験方法」においてはアスペルギル
ス・ニゲル（ Aspergillus niger van Tieghem )、ペニ
シリウム・フニクロスム（ Penicillium funiculosum T
hom)、リゾプス・オリゼ（Rhizopus oryzae Went et Pr
insen-Geerligs )、グリオクラジウム・ヴィレンス（Gl
iocladium virens Miller)、ケトミウム・グロボスム
（ Chaetomiumglobosum Kunze ex Fries)等を用いるよ
うに指定されており、使用される菌種が全く異なってい
る。また、木材保存協会、規格 第２号、１９７９「木
材用防かび剤の防かび効力試験方法」においてもアスペ
ルギルス・ニゲル（Aspergillusniger van Tieghem)、
ペニシリウム・フニクロスム（Penicillium funiculosu
mThom )、リゾプス・ジャパニキュス・タケダ（ Rhizop
us japanicus Takeda )、オーレオバシジウム・プルラ
ンス・アーノウド（ Aureobasidium pullulansArnaud
)、グリオクラジウム・ヴィレンス（ Gliocladium vir
ens Miller )を用いるように指定されており、菌種は異
なっている。さらに試験方法に於ても、腐朽試験法と防
かび試験法は全く異なっている。

【０００６】特に木材のかびとして美観上問題が大きい
菌種としては、グリオクラジウム・ヴィレンス（ Glioc
ladium virens Miller )、オーレオバシジウム・プルラ
ンス・アーノウド（ Aureobasidium pullulans Arnaud
）等が挙げられる。これらのかびは、しっくい、コン
クリート、合成樹脂等に繁殖する汚らしいかびであり、
化学加工木材においても繁殖し、外観を著しく悪化させ
る。また、リゾプス（Rhizopus )は通常の防かび塗料で
は繁殖を抑制することが難しい菌種である。

【０００７】従って、本発明の目的は、寸法安定性、耐
腐朽性を付与すると同時に防かび性を付与する化学加工
方法、加工条件を提供しようとするものである。さらに
本発明の目的は、使用する薬品の安全性が高く、取扱い
が容易であり、作業者や製品使用者の健康への影響が殆
どない木材の防かび処理方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記課
題を解決するために、木材に多価カルボン酸又はその誘
導体と多価アルコールの混合物又は縮合物を含む処理液
を含浸又は塗布した後、加熱処理することを特徴とする
木材の防かび処理方法が提供される。

【０００９】本発明に使用される多価カルボン酸として
は、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アジ
ピン酸、フタル酸等の二価のカルボン酸、それらの無水
物及び誘導体、トリメリット酸等の三価のカルボン酸、
それらの無水物及び誘導体、ピロメリット酸等の四価の
カルボン酸、それらの無水物及び誘導体などがある。ま
た、本発明に使用される多価アルコールとしては、エチ
レングリコール、ジエチレングリコール、プロピレング
リコール等の二価のアルコール、グリセリン等の三価の
アルコール、各種糖類、糖アルコール等、さらにはポリ
ビニルアルコール等のポリオール類などが使用できる。
特に、マレイン酸とグリセリンを使用する場合、最も良
い結果が得られる。

【００１０】これら多価カルボン酸と多価アルコールを
混合した後、適当な溶媒を加え、処理液を調合する。処
理液を木材に含浸又は塗布した後、該木材を乾燥し、加
熱炉中で所定の温度に加熱処理する。処理温度は加熱中
にエステル化が進行する温度以上、木材が熱分解する温
度以下に設定される。実際には１００℃以上１６０℃以
下が望ましい。また、処理による木材の重量増加率は５
％以上３５％以下に設定するのが望ましい。なお、溶媒
としては、多価カルボン酸と多価アルコールを共に溶解
可能な溶媒であり、その沸点を木材の分解点以下に設定
できる溶媒であればよく、特に限定されるものではな
い。特に、溶媒として水を用いた場合には、多価カルボ
ン酸及び多価アルコールの溶解性に優れ、また木材の主
成分であるセルロースとの親和性が高く、処理性に優れ
ていると共に、被処理木材への処理液の含浸、熱処理に
おいても操作が容易である。

【００１１】

【発明の作用】本発明者らは、木材の化学加工及び防か
びに関して鋭意研究を行った結果、多価カルボン酸と多
価アルコールを含有する処理液を木材に含浸又は塗布し
た後、加熱処理することにより、エステル化反応が生
じ、木材の主成分であるセルロースの水酸基をブロック
し、木材に寸法安定性、耐腐朽性を付与すると共に、多
価カルボン酸と多価アルコールの縮合物が生じ、これが
優れた防かび効果を発揮することを見い出し、本発明を
完成するに至ったものである。

【００１２】本発明の処理による防かび作用について、
試験例に基づき具体的に説明すると、図１はマレイン酸
とグリセリンによりぶな材を防かび処理したサンプルに
ついて効力試験を行った結果を示す。木材保存協会、規
格 第２号、１９７９「木材用防かび剤の防かび効力試
験方法」に準じて、アスペルギルス・ニゲル（Aspergil
lus niger van Tieghem)、ペニシリウム・フニクロスム
（Penicilliumfuniculosum Thom）、リゾプス・ジャパ
ニキュス・タケダ(Rhizopus japanicusTakeda )、オー
レオバシジウム・プルランス・アーノウド（ Aureobasi
dium pullulans Arnaud）、グリオクラジウム・ヴィレ
ンス（ Gliocladium virensMiller）の５種の菌につい
て効力試験を行った。通常の「木材用防かび剤の防かび
効力試験方法」による評価では全くかびが発生せず、評
価不能であった。そのため、かびの胞子懸濁液を直接試
験片上に接種して、２８日後のかびの生育状態から「木
材用防かび剤の防かび効力試験方法」の方法により被害
値を求めたものである。このような苛酷な試験方法で
は、市販の防かび剤で被害値３０％程度が得られる。本
発明による方法では最高で２５％の被害値が得られ、優
れた防かび性を示した。さらに通常の防かび剤では抑制
の難しいリゾプス（ Rhizopus ）についても優れた防か
び性を示した。また、防かび効力について、処理による
重量増加率には最適な重量増加率が存在し、その前後で
は効力が低下している。図１より、重量増加率として５
％以上３５％以下の値が適切であることがわかる。な
お、本発明においては、本発明による処理に加えてさら
に防かび剤による処理を併用することもできる。

【００１３】

【実施例】以下、実施例を示して本発明について具体的
に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるもので
ないことはもとよりである。

【００１４】実施例１ 無水マレイン酸とグリセリンを重量比３：２に混合し、
水を溶媒として処理液を調合した。この処理液を５０ｍ
ｍ×２０ｍｍ×３ｍｍのぶな材の試験片に含浸させ、乾
燥後、１６０℃で熱処理を行った。試験片の重量増加率
は１５％であった。木材保存協会、規格 第２号、１９
７９「木材用防かび剤の防かび効力試験方法」に従い、
５種の菌について防かび性の試験を行った。すなわち寒
天培地上にかびの胞子を接種し、培地にかびが発生した
後、試験片を設置した。規格に従い、試験片設置後かび
の発生を目視により評価した。 実施例２ 実施例１による処理に加えて、さらに市販の防かび塗料
を塗布した試験片について、実施例１と同様にして防か
び性の試験を行った。

【００１５】比較例１、２ 実施例１、２と同時に、比較のため無処理のぶな試験片
（比較例１）及び市販の防かび塗料を塗布した試験片
（比較例２）を用い、木材保存協会、規格 第２号、１
９７９「木材用防かび剤の防かび効力試験方法」による
５種の菌について防かび性の評価を行った。

【００１６】上記実施例１、２及び比較例１、２の試験
結果を図２乃至図６に示す。図２乃至図６に示される結
果から明らかなように、無処理試験片は試験片設置後す
ぐにかびの発生が確認された。また、市販の防かび塗料
で処理した試験片にもかびの発生が確認された。これに
対して、本発明に従って処理した実施例１及び実施例２
の試験片では、試験終了まで、試験片にかびは殆ど発生
せず、優れた防かび性を示した。特に、リゾプス（ Rhi
zopus ）についても優れた防かび性を示した。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、本発明の防かび処理方法
により処理した化学加工木材は、通常の化学加工木材と
同様に寸法安定性、耐腐朽性が改善されることはもちろ
んのこと、優れた防かび性を示し、特に市販の防かび剤
では効果が乏しいリゾプス及びグリオクラジウムの菌種
に対しても優れた防かび効果を有する。また、本発明に
用いられる薬品は安全性が高く、取扱いが容易であり、
工業的にも入手が容易である。特にマレイン酸とグリセ
リンを用いた場合には、毒性が極めて小さく、溶媒とし
て水が使用できる等、作業者や製品使用者の健康に殆ど
影響を与えない。また、溶媒に水を用いることから、木
材の主成分であるセルロースとの親和性が高く、処理性
に優れている、などの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法によりぶな材を防かび処理したサ
ンプルについて防かび効力試験を行った結果を示し、か
び発生による被害値と処理による重量増加率の関係を示
すグラフである。

【図２】実施例１、２及び比較例１、２の試験片につい
て、アスペルギルス・ニゲル（Aspergillus niger van
Tieghem ）に対する防かび効力試験の結果を示すグラフ
である。

【図３】実施例１、２及び比較例１、２の試験片につい
て、ペニシリウム・フニクロスム（Penicillium funicu
losum Thom）に対する防かび効力試験の結果を示すグラ
フである。

【図４】実施例１、２及び比較例１、２の試験片につい
て、リゾプス・ジャパニキュス・タケダ（Rhizopus jap
anicus Takeda ）に対する防かび効力試験の結果を示す
グラフである。

【図５】実施例１、２及び比較例１、２の試験片につい
て、オーレオバシジウム・プルランス・アーノウド（Au
reobasidium pullulans Arnaud）に対する防かび効力試
験の結果を示すグラフである。

【図６】実施例１、２及び比較例１、２の試験片につい
て、グリオクラジウム・ヴィレンス（Gliocladium vire
ns Miller ）に対する防かび効力試験の結果を示すグラ
フである。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木材に多価カルボン酸又はその誘導体と
   多価アルコールとの混合物又は縮合物を含む処理液を含
   浸又は塗布した後、加熱処理することを特徴とする木材
   の防かび処理方法。
2. 【請求項２】 多価カルボン酸がマレイン酸であり、多
   価アルコールがグリセリンであることを特徴とする請求
   項１に記載の木材の防かび処理方法。
3. 【請求項３】 熱処理の温度が１００℃以上１６０℃以
   下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の木材
   の防かび処理方法。
4. 【請求項４】 処理による木材の重量増加率が５％以上
   ３５％以下であることを特徴とする請求項１乃至３のい
   ずれか一項に記載の木材の防かび処理方法。
5. 【請求項５】 マレイン酸とグリセリンの混合比が３：
   ２であることを特徴とする請求項２に記載の木材の防か
   び処理方法。