JPS6371303A - 木材防腐剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （、イ）産業上の利用分野 この発明は、木材防腐剤に関する。さらに詳しくは、加
圧注入法により木材に注入して木材の防腐処理を行なう
のに適した木材防腐剤に関する。

（ロ）従来の技術 木材の防腐処理として防腐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（！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
材の内部法で浸透させ、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剤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ＯＣＡ
　（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ブの処理剤として用いら
れている。

一方、最近第４級アンモニウムハライドが木材の防腐剤
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０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ＯＣＡ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っており、例えば、
この木材を焼却した際に猛毒の亜ひ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。従って、
ＯＣＡ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４級アンモニウムハライドを用いる方法
は、ＯＣＡに比して低毒性であるが、木材防腐処理に有
効な第４級アンモニウムハライド化合物の水溶液におい
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４級アンモニウムハラ
イド化合物水溶液が不安定となって化合物が析出し、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ま
って、本来の目的とする防腐効力が得られずまた長期間
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４級アンモニウムハ
ライド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（＋ａｄｄ）が１
を越えた際に蕃しく、従って鉄の腐食速度をＩ　ａｄｄ
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、かかる問題点を解決すべくなされたもので
ある。

（ニ）問題点を解決するための手段 かくして、この発明によれば脂肪族アミノポリカルボン
酸の１ｇ４級アンモニウム塩〔但し、アンモニウム塩部
分は基 で表わされ、Ｒ，は炭素数８〜１８のアルキル基、Ｒ２
は炭素数１〜１８のアルキル基又はベンジル基、Ｒ１と
Ｒ４は同−又は異なって炭素数１〜６の低級アルキル基
、又はこれらのアルキル基が結合する窒素原子と５員環
又は６員環を形成してもよい、を意味する〕の一種以上
を有効成分として含有することからなる木材防腐剤が提
供される。

この発明の有効成分を構成する脂肪族アミノポリカルボ
ン酸とは、アンモニア、低級脂肪族ジアミン（たとえば
エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ンクロヘキサ
ンジアミンなど）、低級脂肪族トリアミン（たとえばジ
エチレントリアミン、ジプロビし・ントリアミンなど）
の窒素原子が２以上の酢酸基で置換されたものをいう。

具体的には、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンテト
ラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、トランス−
１゜チレンテトラミンヘキサ酢酸なくか挙げられる。

これらのうち、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンテ
トラ酢酸及びジエチレントリアミンペンタ酢酸が好まし
い。

一方、第４級アンモニウム塩を構成する下式で表される
基としては、具体的には、オクチルトリメチルアンモニ
ウム、デシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメ
チルアンモニウム、テトラデシルトリメチルアンモニウ
ム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ステアリル
トリメチルアンモニウム等の０８〜Ｃ１，アルキルトリ
メチルアンモニ゛ウムや、オクチルデシルジメチルアン
モニウム、ジオクチルジメチルアンモニウム、ジデシル
ジメチルアンモニウム、オクチルデシルジメチルアンモ
ニウム、ジヘキサデシルジメチルアンモニウム、ジオク
タデシルジメチルアンモニウム等のノＣ，ｌ〜ＣＩ＃ア
ルキルジメチルアンモ二つム類や、ドデシルジメチルベ
ンジルアンモニウム、テトラデシルジメチルベンジルア
ンモニウム、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウ
ム、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウム等のＣ
１〜Ｃ１，アルキルベンジルジメチルアンモニウム類が
挙げられる。これらは１つの脂肪族アミノポリカルボン
酸に混合して存在してもよい。又、一般油脂由来の混合
アルキル基を有する混合物、例えば、Ｃ１〜Ｃ１ｌアル
キルトリメチルアンモニウム、Ｃ８〜Ｃ１１ジアルキル
ジメチルアンモニウム、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルジメチル
ベンジルアンモニウム等であってもよい。この発明の有
効成分において、脂肪族アミノポリカルボン酸中の複数
のカルボキシル基は、少なくとも１つが第４級アンモニ
ウム化されている必要がある。そして、複数のカルボキ
シル基が実質的に第４級アンモニウム化されているのが
好ましい。しかしながら、この発明の有効成分は、原料
から由来するハロゲン又はハロゲン化物を実質的に含有
しないことが重要であることが判明している。ハロゲン
又はハロゲン化物を含有する有効成分は、木材の防腐効
果には実質的に影響しないが、鉄系金属の腐食を促進す
る働きをもたらすものと考えられるからである。

この発明の有効成分は、まず第４級アンモニウムハライ
ド（クロライド等）を水酸化ナトリウム。

水酸化カリウムや水酸化銀等の水酸化物と反応させるか
、あるいはアニオン系イオン交換樹脂等と処理すること
により、第４級アンモニウム水酸化物を得、その後メタ
ノール、エタノール等の低級アルコールを溶媒としてア
ミノポリカルボン酸と混合反応させることにより得るこ
とができる。又は第４級アンモニウムハライドとアミノ
ポリカルボン酸塩とを水を溶媒として混合反応さ仕た後
、半透膜等を用いて脱塩化又は脱ハロゲンすることによ
って６得ることができる。

上記アミノポリカルボン酸又はその塩と、第４級アンモ
ニウムハライドとの混合割合は、アミノポリカルボン酸
又はその塩にたいして該化合物におけるカルボキシル基
と等モル量の第４級アンモニウムハライドを用いること
が好ましい。

この発明の木材防腐剤を木材加圧注入処理系内へ注入す
る場合、有効成分の濃度は、防腐処理の対象たる木材の
種類や用途等によって左右されるが、通常、木材１ｍ’
当り第４級アンモニウムイオンに換算して木材防腐剤が
１ｋｇ以上含浸されるように調整するのが適しており、
この観点から処理液中０．２５〜４ｆｆｌｆｆ１％とな
るように設定するのが適している。

この処理溶液中には場合によってはメタノール、エタノ
ール等の親水性有機溶剤が含まれてしよい。

また、防虫効力を持たせるため他の防虫剤を混合しても
よい。

併用できる防虫剤としては、オルトホウ酸、メタホウ酸
、四ホウ酸、へホウ酸及びそれらのアルカリ金属塩で代
表されるホウ酸化合物、銅、亜鉛、モリブデン酸、タン
グステン酸等の硫酸塩、塩酸塩で代表される無機金属塩
、ナフテン酸銅、ナフテン酸銅鉛、バーサチック亜鉛等
で代表される有機金属塩、その他公知の有機リン系化合
物、カーバメート系化合物、ピレスロイド系化合物等が
挙げられる。

（ホ）実施例 試験例Ｉ 加圧注入法に適した処理液の腐食抑制能加圧注入法に適
した処理液として、この発明の実施例である木材防腐剤
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） 各種アミノカルボン酸−４級アンモニウム塩を含有した
水溶液１００ｃｃ作製し試験液として１００ｃｃビーカ
に採取する。５ｐｃｃテストピース（５０Ｘ３０Ｘ］ｍ
ｍ）を脱脂後侵潰させ、常温（１０℃〜２５℃）におい
て１週間静置後、腐食速度（ｔ＋ｄｄ）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） Ｏ・・・・・・処理液が無色透明な状態×・・・・・・
鉄の腐食により、液全体が赤かっ色又は黒色に濁る状態 第１表中の数字は各種組成の木材防腐剤の成分濃度を重
量％で示してあり、（）中は４級アンモニウム成分分濃
度を示している。

〔実施例■■■の防腐剤の製造方法〕

ニトリロトリ酢酸ナトリウム１モルに対してジメチルテ
トラデシルベンジルアンモニウムクロライドを３モル、
エチレンジアミンテトラ酢酸ナトリウム１モルに対して
ジメチルテトラデシルベンジルアンモニウムクロライド
を４モル、ジエチレントリアミンベンク酢酸ナトリウム
１モルに対してジメチルテトラデシルベンジルアンモニ
ウムを５モルの割合で水に溶解させる。常温で混合撹拌
複電極に白金、考透膜にセロハン膜を用いて電圧１２Ｖ
、電流１００ｍＡ、極間８ｃｎの条件下で２４時間電気
透析を行い、静置後、遠心分離をし、エバポレータを用
いて濃縮後、真空ポンプを用いて乾燥し、上記各種のア
ミノポリカルボン酸のジメチルテトラデシルベンジルア
ンモニウム塩を得た。

上記実施例及び比較例に示されるように、アミノポリカ
ルボン酸４級アンモニウムハライドは、４級アンモニウ
ム塩単独水溶液またはアミノカルボン酸塩併用水溶液に
比較して優れた腐食抑制効果を有した。

試験例２ 加圧注入法に適した処理液の防腐性能 加圧注入法に適した処理液として、この発明の実施例で
ある木材防腐剤と、比較例である従来の防腐剤を調整し
、防腐効果を比較した。その結果を第２表に示す。なお
試験方法及び表中の記号の意味を下記する。

■防腐効果確認試験 （試験方法） 各種アミノカルボン酸−４級アンモニ１クム塩を含有し
た水溶液を試験液としてＪＩＳＡ９３０２の木材防腐剤
の効力試験方法に従って各種木材腐朽菌に対する効果を
評価した。

（第２表中の記号の意味） 剤と同じであり、注入量は４級アンモニウム塩の量であ
る。また効力値は木材片の腐朽による重量減少に基づい
て算出されたものであり、１００％とは重量減少が全く
生じておらず、腐朽が防止されていることを示す。

（以下余白、次頁に続く） このように、アミノポリカルボン酸−４級アンモニウム
塩の水溶液は、その構造内のカチオン部の本来の防腐効
果をそこなうことがなく、またそれ以上の効果も見られ
ｆこ。

試験例３ ニトリロトリ酢酸ナトリウム１モルに対して各種第４級
アンモニウムクロライド３モル、エチレンジアミンテト
ラ酢酸ナトリウム１モルに対して各種第４級アンモニウ
ムクロライド４モル、ジエチレントリアミンペンタ酢酸
ナトリウム１モルに対して各種第４級アンモニウムクロ
ライド５モルの割合で水に溶解させる。常温で混合撹拌
後、セロハン膜を用い純水を溶媒として２４時間透析（
脱塩処理）を行ない、静置後、エバポレータで濃縮後真
空ポンプを用いて乾燥し、下記するアミノポリカルボン
酸の第４級アンモニウム塩を（’４た。これらの塩は接
触する鉄系金属に対して良好な防食効果を有し、かつ本
来の第４級アンモニウム塩の殺菌効果と同等またはそれ
以上の効果を有する。

ニトリロトリ酢酸のヘキサデシルトリメチルアンモニウ
ム塩 エチレンノアミンチトラ酢酸のへキサデシルトリメチル
アンモニウム塩 ジエチレントリアミンペンタ酢酸のへキサデシルトリメ
チルアンモニウム塩 ニトリロトリ酢酸のジデシルジメチルアンモニウム塩 エチレンジアミンテトラ酢酸のジデシルジメチルアンモ
ニウム塩 ジエチレントリアミンペンタ酢酸のジデシルジメチルア
ンモニウム塩 ニトリロトリ酢酸のＮ−ラウリルピリジニウム塩エチレ
ンジアミンテトラ酢酸のＮ−ラウリルピリジニウム塩 ジエチレントリアミンペンタ酢酸のＮ−ラウリルピリジ
ニウム塩 ニトリロトリ酢酸のベンゼトニウム塩 エチレンジアミンテトラ酢酸のベンゼトニウム塩ノエチ
レンドリアミンペンタ酢酸のペンゼトニウ１、憔 （へ）発明の効果 この発明による木材防腐剤は、優れた防腐効果を奏する
のみならず、防食剤の添加を必要とせずそれ自体鉄系金
属に対して防食効果を示す。従って、この発明の木材防
腐剤は、鉄系金属で装置が構成されろ木材加圧注入装置
に、水溶性製剤として用い、消費された防腐剤を追加し
、循環使用するのに極めて有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、脂肪族アミノポリカルボン酸の第４級アンモニウム
   塩〔但し、アンモニウム塩部分は基 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされ、Ｒ＿１は炭素数８〜１８のアルキル基、Ｒ
   ＿２は炭素数１〜１８のアルキル基又はベンジル基、Ｒ
   ＿３とＲ＿４は同一又は異なって炭素数１〜６の低級ア
   ルキル基、又はこれらのアルキル基が結合する窒素原子
   と５員環又は６員環を形成してもよい、を意味する〕の
   一種以上を有効成分として含有することからなる木材防
   腐剤。 ２、脂肪族アミノポリカルボン酸が、ニトリロトリ酢酸
   、エチレンジアミンテトラ酢酸又はジエチレントリアミ
   ンペンタ酢酸である特許請求の範囲第１項による木材防
   腐剤。