木材防腐・防蟻剤およびそれを用いる木材の処理方法
【課題】 安全性の高い有効成分を使用して、オオウズラタケ、カワラタケなどの木材腐朽菌に対する強力な防除効果および／またはシロアリに対する防蟻効果を発揮するとともに、取扱い性および作業性に優れた木材防腐・防蟻剤を提供することを課題とする。
【解決手段】 木材腐朽菌に対する抗菌活性および防蟻活性の少なくとも一方を有する直鎖アルキルアルデヒド、または前記直鎖アルキルアルデヒドから生成されたシッフ塩基を有効成分として含有する木材防腐・防蟻剤により、上記課題を解決する。
【解決手段】 木材腐朽菌に対する抗菌活性および防蟻活性の少なくとも一方を有する直鎖アルキルアルデヒド、または前記直鎖アルキルアルデヒドから生成されたシッフ塩基を有効成分として含有する木材防腐・防蟻剤により、上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、木材防腐・防蟻剤およびそれを用いる木材の処理方法に関する。さらに詳しくは、オオウズラタケ、カワラタケおよびナミダタケなどによる木材の腐朽や、ヤマトシロアリやイエシロアリなどによる木材の蟻害を防止または抑制できる、安全性に優れた木材防腐・防蟻剤およびそれを用いる木材の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
木材は軽量でありながら強度が大きいことや、加工のしやすさ、人体にやさしいなど、その優れた特質により様々な分野で重用されている。しかしながら、生物系材料であるために避けられない幾つかの欠点、すなわち燃え易い、狂い易い、腐り易い、虫に食われ易い、変色し易い、割れ易いなどの性質を併せもっている。これらの欠点、特に木材腐朽菌による腐朽や、シロアリなどによる虫害を防ぐことは、木材の供用期間の延長や木材製品の信頼性向上のために必要不可欠であり、これらの欠点が克服されれば、資源としての木材をより一層有効に利用でき、ひいては地球環境の保全に大きく寄与できる。
【０００３】
このような点に鑑み、木材腐朽菌の防除薬剤、すなわち木材防腐剤として、フェノール系化合物、有機ハロゲン系化合物、有機錫系化合物、ナフテン酸系化合物およびタール系化合物などの有機系薬剤や、銅化合物、クロム化合物とヒ素化合物との混合物であるＣＣＡ薬剤、銅化合物と有機系薬剤との併用、ならびに第4級アンモニウム塩とホウ酸系化合物と水溶性アルカノールアミンと亜鉛イオン供給化合物とから構成される薬剤などが提案されている。
【０００４】
上記の木材防腐剤の中で、有機系薬剤は効力の持続性および安全性に問題があり、また有害な元素や重金属を含有する薬剤は、環境規制に抵触する懸念があることからその使用が制限されたり、困難となってきていることから、高い安全性と効力持続性を兼ね備えた木材防腐・防蟻剤の早期開発が望まれている。
【０００５】
そこで、安全性の高い桂皮アルデヒドを含むフェノール誘導体を基剤とする木材防腐剤が提案されている（特開平１０−７５０３号公報：特許文献１）。また、桂皮アルデヒド誘導体であるｏ−メトキシ桂皮アルデヒドなどのアルデヒド化合物が、白アリに対する殺蟻と忌避の両方の活性を示すことが知られており(「木材学会誌」、日本木材学会、１９７８年４月２５日、第２４巻、第４号、２６２−２６６頁：非特許文献１)、桂皮アルデヒドを含む芳香族アルデヒドによる昆虫またはクモガタ綱動物の殺虫方法が提案されている（特表平１１−５０３４０６号公報：特許文献２）。しかしながら、上記公報のいずれにも直鎖アルキルアルデヒドおよびそれらから生成されたシッフ塩基に関する記載はない。
【０００６】
また、本出願人は、木材腐朽菌に対する抗菌活性およびシロアリに対する防蟻活性の少なくとも一方を有するアルデヒドまたはケトンの亜硫酸水素付加物を有効成分として含有する木材防腐・防蟻剤を提案している（特願２００４−１３５８３３号明細書：特許文献３）
【０００７】
一方、アルデヒド類を含有する接着剤を使用して製造された木質系材料に、アミノ基を有する有機化合物を付着若しくは担持させることを特徴とする木質系材料のアルデヒド類放散抑制方法が提案されている（特開平９−１９３１０３号公報：特許文献４）。しかしながら、上記公報には、直鎖アルキルアルデヒドおよびそれらから生成されたシッフ塩基の木材防腐・防蟻効果に関する記載はない。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−７５０３号公報
【特許文献２】特表平１１−５０３４０６号公報
【特許文献３】特願２００４−１３５８３３号明細書
【特許文献４】特開平９−１９３１０３号公報
【非特許文献１】「木材学会誌」、日本木材学会、１９７８年４月２５日、第２４巻、第４号、２６２−２６６頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は、安全性の高い有効成分を使用して、オオウズラタケ、カワラタケなどの木材腐朽菌およびイエシロアリなどのシロアリに対する強力な防除効果を発揮するとともに、取扱い性および作業性に優れた木材防腐・防蟻剤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、食品添加物としても認められているカプリンアルデヒドまたはラウリンアルデヒドなどの直鎖アルキルアルデヒドが、木材腐朽菌に対する抗菌活性および防蟻活性を有していること、さらに、それらの直鎖アルキルアルデヒドから生成されるシッフ塩基が、木材腐朽菌に対する抗菌活性および防蟻活性を有し、かつ、前記活性による防腐・防蟻効果の持続性に優れていることを見出し、この発明を完成するに到った。
【００１１】
かくしてこの発明によれば、直鎖アルキルアルデヒドを有効成分とする木材防腐・防蟻剤が提供される。
【００１２】
さらに、この発明によれば、木材腐朽菌に対する抗菌活性およびシロアリに対する防蟻活性の少なくとも一種を有する直鎖アルキルアルデヒドから生成されたシッフ塩基を有効成分とする木材防腐・防蟻剤が提供される。
【００１３】
また、この発明によれば、直鎖アルキルアルデヒド、または木材腐朽菌に対する抗菌活性およびシロアリに対する防蟻活性の少なくとも一方を有する直鎖アルキルアルデヒドから生成されたシッフ塩基を有効成分として含有する木材防腐・防蟻剤で木材を処理することを特徴とする木材の処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、安全性の高い有効成分を使用して、オオウズラタケ、カワラタケなどの木材腐朽菌に対して強力な防除効果および／またはシロアリに対する防蟻効果を発揮するとともに、取扱い性および作業性に優れた木材防腐・防蟻剤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明で用いられる直鎖アルキルアルデヒドとしては、カプリルアルデヒド、カプリンアルデヒド、ラウリンアルデヒド、ミリスチンアルデヒド、パルミチンアルデヒドなどが挙げられ、木材腐朽菌に対する抗菌効果、防蟻効果および製剤安定性の点から、炭素数が１０のカプリンアルデヒドおよび炭素数が１２のラウリンアルデヒドから選ばれた少なくとも１種を用いるのが好ましい。また、直鎖アルキルアルデヒドは、その残存性の点から、高濃度の有効成分を含有する木材防腐・防蟻剤、例えば、表面処理用木材防腐・防蟻剤などに好適に用いることができる。
【００１６】
また、この発明において、直鎖アルキルアルデヒドから生成されるシッフ塩基は、直鎖アルキルアルデヒドとグルコサミンなどの第一アミンとの縮合反応（公知のシッフ塩基化反応）により得られるものである。
【００１７】
上記シッフ塩基化反応にあたり、直鎖アルキルアルデヒドと第一アミンとの反応割合は、通常、モル比で１：１とするのが好ましいが、上記シッフ塩基化反応後に、未反応の直鎖アルキルアルデヒドまたは第一アミンが残存し、反応生成物であるシッフ塩基と共存しても、この発明の木材防腐・防蟻剤の効果に影響を及ぼすものではない。
【００１８】
この発明において、シッフ塩基を生成するために用いられる直鎖アルキルアルデヒドとしては、カプリルアルデヒド、カプリンアルデヒド、ラウリンアルデヒド、ミリスチンアルデヒド、パルミチンアルデヒドなどが挙げられ、木材防腐・防蟻効果の点から、カプリンアルデヒドまたはラウリンアルデヒドを用いるのが好ましい。
【００１９】
前記直鎖アルキルアルデヒドはいずれも、天然物からの抽出品、合成品を問わず、市販されているものを好適に用いることができる。
【００２０】
一方、この発明において、シッフ塩基を生成するために用いられる第一アミンは、一般式（Ｉ）：Ｒ−ＮＨ２
で表わされるものであれば特に限定されることはなく、グルコサミンまたはその塩、ガラクトサミンまたはその塩、キトサンなどを用いるのが好ましい。
【００２１】
この発明の木材防腐・防蟻剤の剤型としては、使用目的により液剤（例えば水溶剤、水和剤（フロアブル製剤）、乳剤、固型剤（例えば粉剤、粒剤）、エアゾール剤など種々の剤型が可能であるが、水溶剤または乳剤が好ましく、水溶剤が特に好ましい。また、上記いずれの製剤も公知の方法を利用して製剤化することができる。
以下に、この発明の木材防腐・防蟻剤の製剤法について述べる。
【００２２】
水溶剤とする場合には、通常、有効成分を有機溶媒に溶解したものを界面活性剤および水に加えて製剤化する。また、水溶剤を木材に塗布処理した場合の被膜形成のために、必要に応じて水溶剤に樹脂エマルションを添加してもよい。
【００２３】
この発明の木材防腐・防蟻剤を水溶剤とする場合に好適に用いられる有機溶媒を以下に例示する。
１）脂肪族炭化水素系
ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタンなど
２）芳香族炭化水素系
キシレン、トルエン、エチルベンゼン、クメンなど
３）エステル系
酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸アミルなど
４）アルコール系
イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、２−エチル−１−ブタノール、イソペンタノール、１−ヘプタノール、１−オクタノール、ネオペンチルアルコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（ＭＤＧ）など
５）ケトン系
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノンなど
６）カーボネート
エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネートなど
上記の有機溶媒は、単独でまたは２種以上のものを組み合わせて用いることができる。
【００２４】
水溶剤としては、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤または両性界面活性剤のいずれも使用できるが、製剤の安定性の点でノニオン系界面活性剤が好ましい。ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ソルビタン型、アルキルエーテル型およびアルキロールアミド型の界面活性剤などが挙げられる。
【００２５】
樹脂エマルションとしては、例えば、ポリ酢酸ビニル樹脂エマルション（樹脂固形分率４０〜５０％、平均分子量２，０００〜１００，０００）、ポリ酢酸ビニル・エチレン共重合体樹脂エマルション（樹脂固形分率４０〜５０％、平均分子量２，０００〜１００，０００）、ポリアクリル酸エステル樹脂エマルション（樹脂固形分率３０〜４０％、粘度１００〜５００ｃＰｓ、平均分子量３，０００〜５０，０００）が挙げられる。
【００２６】
水溶剤は、通常、有効成分を例えばアルコール系溶媒に溶解したものを界面活性剤および水に加えて製剤化する。水溶剤は、製剤を１００重量部としたとき、有効成分量が１〜２５重量部、残部を有機溶媒と水と界面活性剤とするのが好ましい。これらの水溶剤は、使用時に水で所定の倍率、例えば２〜１０倍に希釈して使用することもできる。
【００２７】
また、水和剤（フロアブル製剤）は、製剤を１００重量部としたとき、有効成分が１〜２５重量部、乳化剤または増粘剤（例えばポリアクリル酸またはその塩、ポリビニルアルコール）が１０〜４０重量部程度とするのが好ましい。
【００２８】
乳剤とする場合には、通常、有効成分を乳化のための乳化剤と混合し、これに水溶剤で例示された有機溶媒と、水を加えて製剤化する。また、乳剤を木材に塗布処理した場合の被膜形成のために、必要に応じて水溶剤で例示された樹脂エマルションを乳剤に添加してもよい。
【００２９】
乳剤は、製剤を１００重量部としたとき、有効成分量が１〜４０重量部、残部を有機溶媒、水および界面活性剤、さらには樹脂エマルションとするのが好ましい。これらの乳剤は、使用時に水で所定の倍率、例えば２〜１０倍に希釈して使用される。
【００３０】
粉剤とする場合には、通常、有効成分を固体希釈剤（例えばカオリン、クレー、ベントナイト、ＣＭＣ、二酸化チタン、ホワイトカーボン、タルク、木粉、澱粉、デキストリン、シリカゲル粉末、水酸化カルシウムなどのカルシウム塩、無水石膏など）で希釈し、混合粉砕して製剤化する。
また、粒剤とする場合には、前記粉剤を成形して製剤化する。
粉剤および粒剤のような固型剤は、製剤を１００重量部としたとき、有効成分量が０．１〜２０重量部とするのが好ましい。
【００３１】
エアゾール剤とする場合、水溶剤で例示された有機溶媒を使用することができる。また、噴射剤としては、代替フロン、液化天然ガスを好適に用いることができる。使用時には、これを噴霧部と弁を備えた気密容器に加圧充填して用いる。
【００３２】
この発明によれば、直鎖アルキルアルデヒド、または木材腐朽菌に対する抗菌活性およびシロアリに対する防蟻活性の少なくとも一方を有する直鎖アルキルアルデヒドから生成されたシッフ塩基を有効成分として含有する木材防腐・防蟻剤で木材を処理することを特徴とする木材の処理方法が提供される。具体的には、木材処理用の減圧・加圧可能な注入缶、薬液貯蔵・回収用タンクおよびこれらを接続する配管から構成される木材注入処理系内で、木材を常法により処理することからなる木材の処理方法が提供される。
木材の処理方法は、この減圧・加圧などの注入法のほかに、塗布、浸漬、噴霧などの通常の方法であってもよい。
【００３３】
この方法で木材に注入されるべき処理剤中の直鎖アルキルアルデヒドまたは直鎖アルキルアルデヒドから生成されたシッフ塩基の量は、処理される木材の種類や用途、形状によっても左右されるが、通常、木材１ｍ３当たり、約０．１〜３０ｋｇである。そのためには処理液中の有効成分の濃度を０．０５〜３０重量％とすると都合がよい。
【００３４】
この発明の木材防腐・防蟻剤は、多くの既存の木材防腐・防蟻・防カビ剤と混合して使用することができる。混合できる木材防腐剤としては、例えばヒノキチオール（別名：β−ツヤプリシン）、α−ツヤプリシン、γ−ツヤプリシン、β−ドラブリン、ノートカチンなどのトロポロン系化合物、４−クロルフェニル−３−ヨードプロパギルフォルマール、３−エトキシカルビニルオキシ−１−ブロム−１，２−ヨードプロペン、３−ヨード−２−ユーピロベニルブチルカーバメートなどの有機ヨード系化合物類、ナフテン酸銅、ナフテン酸亜鉛などのナフテン酸金属塩類、Ｎ−ニトロン−シクロヘキシルヒドロキシルアミンアルミニウムなどのヒドロキシルアミン系化合物類、モノクロルナフタリンなどのナフタリン系化合物類、Ｎ−メトキシ−Ｎ−シクロヘキシル−４−（２，５−ジメイルフラン）カルバリニドなどのアニリド系化合物類、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ'−フェニル−Ｎ'（ジクロフルオロメチルチオ）スルファミドなどのハロアルキルチオ系化合物類、テトラクロルイソフタロニトリルなどのニトリル系化合物類、クレオソート油などのタール系化合物類、ジニトロフェノール、ジニトロクレゾール、クロロニトロフェノール、２，５−ジクロロ−４−ブロモフェノールなどのフェノール類、ジデシ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アジペート、Ｎ−アルキルベンジルメチルアンモニウムクロライドなどの第４級アンモニウム塩類、ホルマリン、グルタルアルデヒド、パラホルムアルデヒドなどのアルデヒド類、ＴＢＴＯ、トリブチルスズフタレートなどの有機スズ類、エタノール、イソプロパノール、プロパノールなどのアルコール類、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、４，５−ジクロロ−２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、またはそれらの金属塩などのイソチアゾロン系化合物類、その他パーメスリン、テブコナゾール、シプロコナゾール、プロピコナゾール、アザコナゾール、２−メルカプトベンゾチアゾールなどの有機化合物類、ヒ素化合物、五酸化二ヒ素、ヒ酸水素ナトリウム、ヒ酸、クロム化合物、三酸化クロム、二クロム酸カリウム、二クロム酸ナトリウム、二クロム酸アンモニウム、銅化合物、酸化第二銅、硫酸銅、硝酸銀、ふっ化ナトリウム、けいふっ化銅、けいふっ化亜鉛、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、酸化アンチモンなどの無機化合物類などが挙げられる。
【００３５】
また、混合できる木材防蟻剤としては、例えばヒノキチオールなどのトロポロン系化合物、ヒバ油、中性ヒバ油などの精油、デカン酸などのアルキルカルボン酸誘導体、デカン酸などを含むヤシ油誘導体、ホキシム、クロルホピリス、ピリダフェンチオン、テトラクロルビンホス、フェニトロチオン、プロペンタンホスなどの有機リン系化合物類、ペルメトリン、トラロメスリン、アレスリンなどのピレスロイド系化合物類、シラフルオフェン、エントフェンブロックスなどのピレスロイド様化合物類、プロボクサル、バッサなどのカーバメート系化合物類、トリプロピルイソシアヌレートなどのトリアジン系化合物類、モノクロルナフタリンなどのナフタリン系化合物類、オクタクロロジプロピルエーテルなどの塩素化ジアルキルエーテル添加系化合物類、イミダクロプリドなどのクロルニコチニル化合物類などが挙げられる。
【００３６】
また、この発明の木材防腐・防蟻剤は、一般に建築用、土木工事用および紙・パルプなど工業製品製造用繊維原料用の木材を対象とするが、特に環境、種々の条件などにより木材腐朽菌が発生しやすいアカマツ、スギおよびブナなどに好適に用いることができる。
【００３７】
この発明の木材防腐・防蟻剤で処理された木材を、浸透性・造膜性を有する硬化型合成樹脂塗料でさらに全面塗装処理すれば、処理済みの木材を屋外で使用しても有効成分の揮発や溶脱が抑制され、防腐・防蟻効果がより一層補強され、屋外での長期使用にも十分耐え得る性能を付与することができる。そのような硬化型合成樹脂塗料としては、例えばポリウレタン樹脂塗料などが挙げられる。
【実施例１】
【００３８】
この発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、これらの実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００３９】
下記の有効成分、界面活性剤および有機溶媒を混合、撹拌することにより木材防腐・防蟻剤製剤を調製した。
製剤例１
カプリンアルデヒド １重量部
ジエチレングリコールモノメチルエーテル ５重量部
ソルビタン系界面活性剤（三洋化成工業(株)製、イオネットT-20c) ４重量部
水 ９０重量部
【００４０】
製剤例２
ラウリンアルデヒド １重量部
ジエチレングリコールモノメチルエーテル ５重量部
ソルビタン系界面活性剤（三洋化成工業(株)製、イオネットT-20c) ４重量部
水 ９０重量部
【００４１】
製剤例３
カプリンアルデヒド １２．５重量部
グルコサミン塩酸塩 １７．３重量部
ノニオン系界面活性剤(三洋化成工業(株)、ナロアクティーHN-140) ２５重量部
グリコール系溶剤 １７重量部
水酸化ナトリウム ３．１７重量部
水 ２５重量部
【００４２】
製剤例４
ラウリンアルデヒド １２．５重量部
グルコサミン塩酸塩 １４．７重量部
ノニオン系界面活性剤(三洋化成工業(株)、ナロアクティーHN-140) ３０重量部
グリコール系溶剤 ２０重量部
水酸化ナトリウム ２．７重量部
水 ２０重量部
【００４３】
試験例１（木材腐朽菌抑制効果確認試験）
（Ｂ培地の調製）
ペプトン ５ｇ
マルトエキス １０ｇ
グルコース ２５ｇ
リン酸二水素カリウム ３ｇ
硫酸マグネシウム・７水和物 ２ｇ
上記組成に純水を添加して１０００ｍｌ溶液を調製した後、寒天２０ｇを添加して、Ｂ培地を得た。
【００４４】
農林水産省森林総合研究所（ＦＦＰＲＩ）で分離した木材防腐剤防腐性能試験用標準菌より継代培養したカワラタケ（Trametes versicolor(L.:Fr.)Pilat FFPRI 1030、以下「ＣＯＶ」と略す。）とオオウズラタケ（Fomitopsis palustris(Berk.et Curt.)Gilbn.&Ryv. FFPRI 0507、以下「ＴＹＰ」と略す。）を接種し、予め２６〜２７℃で一週間培養した。滅菌済みのペトリ皿に、表１に示す供試薬剤２ｍＬずつを添加した後、別に調製したＢ培地１８ｍＬを添加、混合し凝固させた後、一夜静置した。予め培養したＣＯＶおよびＴＹＰを直径５ｍｍの円筒状に取り出し、一夜静置したＢ培地の中央部に接種した。接種から1週間後に菌糸が成長した培地面積を算出した（単位：ｃｍ２）。
得られた結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】
試験例２（木材防腐性能および防蟻性能確認試験）
製剤例３および４を用いて、木材保存剤の性能試験方法及び性能基準（JIS K1571:2004）に準じて、防腐性能および防蟻性能の評価試験を行なった。カワラタケに対する木材防腐試験結果を表２に示す。一方、シロアリに対する木材防蟻試験結果を表３に示す。但し、注入濃度は、シッフ塩基化する前のカプリンアルデヒドまたはラウリンアルデヒドとしての濃度である。
【００４７】
【表２】
【００４８】
【表３】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、木材防腐・防蟻剤およびそれを用いる木材の処理方法に関する。さらに詳しくは、オオウズラタケ、カワラタケおよびナミダタケなどによる木材の腐朽や、ヤマトシロアリやイエシロアリなどによる木材の蟻害を防止または抑制できる、安全性に優れた木材防腐・防蟻剤およびそれを用いる木材の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
木材は軽量でありながら強度が大きいことや、加工のしやすさ、人体にやさしいなど、その優れた特質により様々な分野で重用されている。しかしながら、生物系材料であるために避けられない幾つかの欠点、すなわち燃え易い、狂い易い、腐り易い、虫に食われ易い、変色し易い、割れ易いなどの性質を併せもっている。これらの欠点、特に木材腐朽菌による腐朽や、シロアリなどによる虫害を防ぐことは、木材の供用期間の延長や木材製品の信頼性向上のために必要不可欠であり、これらの欠点が克服されれば、資源としての木材をより一層有効に利用でき、ひいては地球環境の保全に大きく寄与できる。
【０００３】
このような点に鑑み、木材腐朽菌の防除薬剤、すなわち木材防腐剤として、フェノール系化合物、有機ハロゲン系化合物、有機錫系化合物、ナフテン酸系化合物およびタール系化合物などの有機系薬剤や、銅化合物、クロム化合物とヒ素化合物との混合物であるＣＣＡ薬剤、銅化合物と有機系薬剤との併用、ならびに第4級アンモニウム塩とホウ酸系化合物と水溶性アルカノールアミンと亜鉛イオン供給化合物とから構成される薬剤などが提案されている。
【０００４】
上記の木材防腐剤の中で、有機系薬剤は効力の持続性および安全性に問題があり、また有害な元素や重金属を含有する薬剤は、環境規制に抵触する懸念があることからその使用が制限されたり、困難となってきていることから、高い安全性と効力持続性を兼ね備えた木材防腐・防蟻剤の早期開発が望まれている。
【０００５】
そこで、安全性の高い桂皮アルデヒドを含むフェノール誘導体を基剤とする木材防腐剤が提案されている（特開平１０−７５０３号公報：特許文献１）。また、桂皮アルデヒド誘導体であるｏ−メトキシ桂皮アルデヒドなどのアルデヒド化合物が、白アリに対する殺蟻と忌避の両方の活性を示すことが知られており(「木材学会誌」、日本木材学会、１９７８年４月２５日、第２４巻、第４号、２６２−２６６頁：非特許文献１)、桂皮アルデヒドを含む芳香族アルデヒドによる昆虫またはクモガタ綱動物の殺虫方法が提案されている（特表平１１−５０３４０６号公報：特許文献２）。しかしながら、上記公報のいずれにも直鎖アルキルアルデヒドおよびそれらから生成されたシッフ塩基に関する記載はない。
【０００６】
また、本出願人は、木材腐朽菌に対する抗菌活性およびシロアリに対する防蟻活性の少なくとも一方を有するアルデヒドまたはケトンの亜硫酸水素付加物を有効成分として含有する木材防腐・防蟻剤を提案している（特願２００４−１３５８３３号明細書：特許文献３）
【０００７】
一方、アルデヒド類を含有する接着剤を使用して製造された木質系材料に、アミノ基を有する有機化合物を付着若しくは担持させることを特徴とする木質系材料のアルデヒド類放散抑制方法が提案されている（特開平９−１９３１０３号公報：特許文献４）。しかしながら、上記公報には、直鎖アルキルアルデヒドおよびそれらから生成されたシッフ塩基の木材防腐・防蟻効果に関する記載はない。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−７５０３号公報
【特許文献２】特表平１１−５０３４０６号公報
【特許文献３】特願２００４−１３５８３３号明細書
【特許文献４】特開平９−１９３１０３号公報
【非特許文献１】「木材学会誌」、日本木材学会、１９７８年４月２５日、第２４巻、第４号、２６２−２６６頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は、安全性の高い有効成分を使用して、オオウズラタケ、カワラタケなどの木材腐朽菌およびイエシロアリなどのシロアリに対する強力な防除効果を発揮するとともに、取扱い性および作業性に優れた木材防腐・防蟻剤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、食品添加物としても認められているカプリンアルデヒドまたはラウリンアルデヒドなどの直鎖アルキルアルデヒドが、木材腐朽菌に対する抗菌活性および防蟻活性を有していること、さらに、それらの直鎖アルキルアルデヒドから生成されるシッフ塩基が、木材腐朽菌に対する抗菌活性および防蟻活性を有し、かつ、前記活性による防腐・防蟻効果の持続性に優れていることを見出し、この発明を完成するに到った。
【００１１】
かくしてこの発明によれば、直鎖アルキルアルデヒドを有効成分とする木材防腐・防蟻剤が提供される。
【００１２】
さらに、この発明によれば、木材腐朽菌に対する抗菌活性およびシロアリに対する防蟻活性の少なくとも一種を有する直鎖アルキルアルデヒドから生成されたシッフ塩基を有効成分とする木材防腐・防蟻剤が提供される。
【００１３】
また、この発明によれば、直鎖アルキルアルデヒド、または木材腐朽菌に対する抗菌活性およびシロアリに対する防蟻活性の少なくとも一方を有する直鎖アルキルアルデヒドから生成されたシッフ塩基を有効成分として含有する木材防腐・防蟻剤で木材を処理することを特徴とする木材の処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、安全性の高い有効成分を使用して、オオウズラタケ、カワラタケなどの木材腐朽菌に対して強力な防除効果および／またはシロアリに対する防蟻効果を発揮するとともに、取扱い性および作業性に優れた木材防腐・防蟻剤を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明で用いられる直鎖アルキルアルデヒドとしては、カプリルアルデヒド、カプリンアルデヒド、ラウリンアルデヒド、ミリスチンアルデヒド、パルミチンアルデヒドなどが挙げられ、木材腐朽菌に対する抗菌効果、防蟻効果および製剤安定性の点から、炭素数が１０のカプリンアルデヒドおよび炭素数が１２のラウリンアルデヒドから選ばれた少なくとも１種を用いるのが好ましい。また、直鎖アルキルアルデヒドは、その残存性の点から、高濃度の有効成分を含有する木材防腐・防蟻剤、例えば、表面処理用木材防腐・防蟻剤などに好適に用いることができる。
【００１６】
また、この発明において、直鎖アルキルアルデヒドから生成されるシッフ塩基は、直鎖アルキルアルデヒドとグルコサミンなどの第一アミンとの縮合反応（公知のシッフ塩基化反応）により得られるものである。
【００１７】
上記シッフ塩基化反応にあたり、直鎖アルキルアルデヒドと第一アミンとの反応割合は、通常、モル比で１：１とするのが好ましいが、上記シッフ塩基化反応後に、未反応の直鎖アルキルアルデヒドまたは第一アミンが残存し、反応生成物であるシッフ塩基と共存しても、この発明の木材防腐・防蟻剤の効果に影響を及ぼすものではない。
【００１８】
この発明において、シッフ塩基を生成するために用いられる直鎖アルキルアルデヒドとしては、カプリルアルデヒド、カプリンアルデヒド、ラウリンアルデヒド、ミリスチンアルデヒド、パルミチンアルデヒドなどが挙げられ、木材防腐・防蟻効果の点から、カプリンアルデヒドまたはラウリンアルデヒドを用いるのが好ましい。
【００１９】
前記直鎖アルキルアルデヒドはいずれも、天然物からの抽出品、合成品を問わず、市販されているものを好適に用いることができる。
【００２０】
一方、この発明において、シッフ塩基を生成するために用いられる第一アミンは、一般式（Ｉ）：Ｒ−ＮＨ２
で表わされるものであれば特に限定されることはなく、グルコサミンまたはその塩、ガラクトサミンまたはその塩、キトサンなどを用いるのが好ましい。
【００２１】
この発明の木材防腐・防蟻剤の剤型としては、使用目的により液剤（例えば水溶剤、水和剤（フロアブル製剤）、乳剤、固型剤（例えば粉剤、粒剤）、エアゾール剤など種々の剤型が可能であるが、水溶剤または乳剤が好ましく、水溶剤が特に好ましい。また、上記いずれの製剤も公知の方法を利用して製剤化することができる。
以下に、この発明の木材防腐・防蟻剤の製剤法について述べる。
【００２２】
水溶剤とする場合には、通常、有効成分を有機溶媒に溶解したものを界面活性剤および水に加えて製剤化する。また、水溶剤を木材に塗布処理した場合の被膜形成のために、必要に応じて水溶剤に樹脂エマルションを添加してもよい。
【００２３】
この発明の木材防腐・防蟻剤を水溶剤とする場合に好適に用いられる有機溶媒を以下に例示する。
１）脂肪族炭化水素系
ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタンなど
２）芳香族炭化水素系
キシレン、トルエン、エチルベンゼン、クメンなど
３）エステル系
酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸アミルなど
４）アルコール系
イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、２−エチル−１−ブタノール、イソペンタノール、１−ヘプタノール、１−オクタノール、ネオペンチルアルコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（ＭＤＧ）など
５）ケトン系
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノンなど
６）カーボネート
エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネートなど
上記の有機溶媒は、単独でまたは２種以上のものを組み合わせて用いることができる。
【００２４】
水溶剤としては、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤または両性界面活性剤のいずれも使用できるが、製剤の安定性の点でノニオン系界面活性剤が好ましい。ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ソルビタン型、アルキルエーテル型およびアルキロールアミド型の界面活性剤などが挙げられる。
【００２５】
樹脂エマルションとしては、例えば、ポリ酢酸ビニル樹脂エマルション（樹脂固形分率４０〜５０％、平均分子量２，０００〜１００，０００）、ポリ酢酸ビニル・エチレン共重合体樹脂エマルション（樹脂固形分率４０〜５０％、平均分子量２，０００〜１００，０００）、ポリアクリル酸エステル樹脂エマルション（樹脂固形分率３０〜４０％、粘度１００〜５００ｃＰｓ、平均分子量３，０００〜５０，０００）が挙げられる。
【００２６】
水溶剤は、通常、有効成分を例えばアルコール系溶媒に溶解したものを界面活性剤および水に加えて製剤化する。水溶剤は、製剤を１００重量部としたとき、有効成分量が１〜２５重量部、残部を有機溶媒と水と界面活性剤とするのが好ましい。これらの水溶剤は、使用時に水で所定の倍率、例えば２〜１０倍に希釈して使用することもできる。
【００２７】
また、水和剤（フロアブル製剤）は、製剤を１００重量部としたとき、有効成分が１〜２５重量部、乳化剤または増粘剤（例えばポリアクリル酸またはその塩、ポリビニルアルコール）が１０〜４０重量部程度とするのが好ましい。
【００２８】
乳剤とする場合には、通常、有効成分を乳化のための乳化剤と混合し、これに水溶剤で例示された有機溶媒と、水を加えて製剤化する。また、乳剤を木材に塗布処理した場合の被膜形成のために、必要に応じて水溶剤で例示された樹脂エマルションを乳剤に添加してもよい。
【００２９】
乳剤は、製剤を１００重量部としたとき、有効成分量が１〜４０重量部、残部を有機溶媒、水および界面活性剤、さらには樹脂エマルションとするのが好ましい。これらの乳剤は、使用時に水で所定の倍率、例えば２〜１０倍に希釈して使用される。
【００３０】
粉剤とする場合には、通常、有効成分を固体希釈剤（例えばカオリン、クレー、ベントナイト、ＣＭＣ、二酸化チタン、ホワイトカーボン、タルク、木粉、澱粉、デキストリン、シリカゲル粉末、水酸化カルシウムなどのカルシウム塩、無水石膏など）で希釈し、混合粉砕して製剤化する。
また、粒剤とする場合には、前記粉剤を成形して製剤化する。
粉剤および粒剤のような固型剤は、製剤を１００重量部としたとき、有効成分量が０．１〜２０重量部とするのが好ましい。
【００３１】
エアゾール剤とする場合、水溶剤で例示された有機溶媒を使用することができる。また、噴射剤としては、代替フロン、液化天然ガスを好適に用いることができる。使用時には、これを噴霧部と弁を備えた気密容器に加圧充填して用いる。
【００３２】
この発明によれば、直鎖アルキルアルデヒド、または木材腐朽菌に対する抗菌活性およびシロアリに対する防蟻活性の少なくとも一方を有する直鎖アルキルアルデヒドから生成されたシッフ塩基を有効成分として含有する木材防腐・防蟻剤で木材を処理することを特徴とする木材の処理方法が提供される。具体的には、木材処理用の減圧・加圧可能な注入缶、薬液貯蔵・回収用タンクおよびこれらを接続する配管から構成される木材注入処理系内で、木材を常法により処理することからなる木材の処理方法が提供される。
木材の処理方法は、この減圧・加圧などの注入法のほかに、塗布、浸漬、噴霧などの通常の方法であってもよい。
【００３３】
この方法で木材に注入されるべき処理剤中の直鎖アルキルアルデヒドまたは直鎖アルキルアルデヒドから生成されたシッフ塩基の量は、処理される木材の種類や用途、形状によっても左右されるが、通常、木材１ｍ３当たり、約０．１〜３０ｋｇである。そのためには処理液中の有効成分の濃度を０．０５〜３０重量％とすると都合がよい。
【００３４】
この発明の木材防腐・防蟻剤は、多くの既存の木材防腐・防蟻・防カビ剤と混合して使用することができる。混合できる木材防腐剤としては、例えばヒノキチオール（別名：β−ツヤプリシン）、α−ツヤプリシン、γ−ツヤプリシン、β−ドラブリン、ノートカチンなどのトロポロン系化合物、４−クロルフェニル−３−ヨードプロパギルフォルマール、３−エトキシカルビニルオキシ−１−ブロム−１，２−ヨードプロペン、３−ヨード−２−ユーピロベニルブチルカーバメートなどの有機ヨード系化合物類、ナフテン酸銅、ナフテン酸亜鉛などのナフテン酸金属塩類、Ｎ−ニトロン−シクロヘキシルヒドロキシルアミンアルミニウムなどのヒドロキシルアミン系化合物類、モノクロルナフタリンなどのナフタリン系化合物類、Ｎ−メトキシ−Ｎ−シクロヘキシル−４−（２，５−ジメイルフラン）カルバリニドなどのアニリド系化合物類、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ'−フェニル−Ｎ'（ジクロフルオロメチルチオ）スルファミドなどのハロアルキルチオ系化合物類、テトラクロルイソフタロニトリルなどのニトリル系化合物類、クレオソート油などのタール系化合物類、ジニトロフェノール、ジニトロクレゾール、クロロニトロフェノール、２，５−ジクロロ−４−ブロモフェノールなどのフェノール類、ジデシ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アジペート、Ｎ−アルキルベンジルメチルアンモニウムクロライドなどの第４級アンモニウム塩類、ホルマリン、グルタルアルデヒド、パラホルムアルデヒドなどのアルデヒド類、ＴＢＴＯ、トリブチルスズフタレートなどの有機スズ類、エタノール、イソプロパノール、プロパノールなどのアルコール類、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン、２−ｎ−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、４，５−ジクロロ−２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン、またはそれらの金属塩などのイソチアゾロン系化合物類、その他パーメスリン、テブコナゾール、シプロコナゾール、プロピコナゾール、アザコナゾール、２−メルカプトベンゾチアゾールなどの有機化合物類、ヒ素化合物、五酸化二ヒ素、ヒ酸水素ナトリウム、ヒ酸、クロム化合物、三酸化クロム、二クロム酸カリウム、二クロム酸ナトリウム、二クロム酸アンモニウム、銅化合物、酸化第二銅、硫酸銅、硝酸銀、ふっ化ナトリウム、けいふっ化銅、けいふっ化亜鉛、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、酸化アンチモンなどの無機化合物類などが挙げられる。
【００３５】
また、混合できる木材防蟻剤としては、例えばヒノキチオールなどのトロポロン系化合物、ヒバ油、中性ヒバ油などの精油、デカン酸などのアルキルカルボン酸誘導体、デカン酸などを含むヤシ油誘導体、ホキシム、クロルホピリス、ピリダフェンチオン、テトラクロルビンホス、フェニトロチオン、プロペンタンホスなどの有機リン系化合物類、ペルメトリン、トラロメスリン、アレスリンなどのピレスロイド系化合物類、シラフルオフェン、エントフェンブロックスなどのピレスロイド様化合物類、プロボクサル、バッサなどのカーバメート系化合物類、トリプロピルイソシアヌレートなどのトリアジン系化合物類、モノクロルナフタリンなどのナフタリン系化合物類、オクタクロロジプロピルエーテルなどの塩素化ジアルキルエーテル添加系化合物類、イミダクロプリドなどのクロルニコチニル化合物類などが挙げられる。
【００３６】
また、この発明の木材防腐・防蟻剤は、一般に建築用、土木工事用および紙・パルプなど工業製品製造用繊維原料用の木材を対象とするが、特に環境、種々の条件などにより木材腐朽菌が発生しやすいアカマツ、スギおよびブナなどに好適に用いることができる。
【００３７】
この発明の木材防腐・防蟻剤で処理された木材を、浸透性・造膜性を有する硬化型合成樹脂塗料でさらに全面塗装処理すれば、処理済みの木材を屋外で使用しても有効成分の揮発や溶脱が抑制され、防腐・防蟻効果がより一層補強され、屋外での長期使用にも十分耐え得る性能を付与することができる。そのような硬化型合成樹脂塗料としては、例えばポリウレタン樹脂塗料などが挙げられる。
【実施例１】
【００３８】
この発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、これらの実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００３９】
下記の有効成分、界面活性剤および有機溶媒を混合、撹拌することにより木材防腐・防蟻剤製剤を調製した。
製剤例１
カプリンアルデヒド １重量部
ジエチレングリコールモノメチルエーテル ５重量部
ソルビタン系界面活性剤（三洋化成工業(株)製、イオネットT-20c) ４重量部
水 ９０重量部
【００４０】
製剤例２
ラウリンアルデヒド １重量部
ジエチレングリコールモノメチルエーテル ５重量部
ソルビタン系界面活性剤（三洋化成工業(株)製、イオネットT-20c) ４重量部
水 ９０重量部
【００４１】
製剤例３
カプリンアルデヒド １２．５重量部
グルコサミン塩酸塩 １７．３重量部
ノニオン系界面活性剤(三洋化成工業(株)、ナロアクティーHN-140) ２５重量部
グリコール系溶剤 １７重量部
水酸化ナトリウム ３．１７重量部
水 ２５重量部
【００４２】
製剤例４
ラウリンアルデヒド １２．５重量部
グルコサミン塩酸塩 １４．７重量部
ノニオン系界面活性剤(三洋化成工業(株)、ナロアクティーHN-140) ３０重量部
グリコール系溶剤 ２０重量部
水酸化ナトリウム ２．７重量部
水 ２０重量部
【００４３】
試験例１（木材腐朽菌抑制効果確認試験）
（Ｂ培地の調製）
ペプトン ５ｇ
マルトエキス １０ｇ
グルコース ２５ｇ
リン酸二水素カリウム ３ｇ
硫酸マグネシウム・７水和物 ２ｇ
上記組成に純水を添加して１０００ｍｌ溶液を調製した後、寒天２０ｇを添加して、Ｂ培地を得た。
【００４４】
農林水産省森林総合研究所（ＦＦＰＲＩ）で分離した木材防腐剤防腐性能試験用標準菌より継代培養したカワラタケ（Trametes versicolor(L.:Fr.)Pilat FFPRI 1030、以下「ＣＯＶ」と略す。）とオオウズラタケ（Fomitopsis palustris(Berk.et Curt.)Gilbn.&Ryv. FFPRI 0507、以下「ＴＹＰ」と略す。）を接種し、予め２６〜２７℃で一週間培養した。滅菌済みのペトリ皿に、表１に示す供試薬剤２ｍＬずつを添加した後、別に調製したＢ培地１８ｍＬを添加、混合し凝固させた後、一夜静置した。予め培養したＣＯＶおよびＴＹＰを直径５ｍｍの円筒状に取り出し、一夜静置したＢ培地の中央部に接種した。接種から1週間後に菌糸が成長した培地面積を算出した（単位：ｃｍ２）。
得られた結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】
試験例２（木材防腐性能および防蟻性能確認試験）
製剤例３および４を用いて、木材保存剤の性能試験方法及び性能基準（JIS K1571:2004）に準じて、防腐性能および防蟻性能の評価試験を行なった。カワラタケに対する木材防腐試験結果を表２に示す。一方、シロアリに対する木材防蟻試験結果を表３に示す。但し、注入濃度は、シッフ塩基化する前のカプリンアルデヒドまたはラウリンアルデヒドとしての濃度である。
【００４７】
【表２】
【００４８】
【表３】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直鎖アルキルアルデヒドを有効成分とする木材防腐・防蟻剤。
【請求項２】
直鎖アルキルアルデヒドの炭素数が１０または１２である請求項１記載の木材防腐・防蟻剤。
【請求項３】
木材腐朽菌に対する抗菌活性および防蟻活性から選ばれた少なくとも一種を有する直鎖アルキルアルデヒドから生成されたシッフ塩基を有効成分とする木材防腐・防蟻剤。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の木材防腐剤または木材防蟻剤で、木材を処理することを特徴とする木材の処理方法。
【請求項１】
直鎖アルキルアルデヒドを有効成分とする木材防腐・防蟻剤。
【請求項２】
直鎖アルキルアルデヒドの炭素数が１０または１２である請求項１記載の木材防腐・防蟻剤。
【請求項３】
木材腐朽菌に対する抗菌活性および防蟻活性から選ばれた少なくとも一種を有する直鎖アルキルアルデヒドから生成されたシッフ塩基を有効成分とする木材防腐・防蟻剤。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の木材防腐剤または木材防蟻剤で、木材を処理することを特徴とする木材の処理方法。
【公開番号】特開２００６−２３９９３９（Ｐ２００６−２３９９３９Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５５９９２（Ｐ２００５−５５９９２）
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（０００１５４７２７）株式会社片山化学工業研究所 (82)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（０００１５４７２７）株式会社片山化学工業研究所 (82)
【Ｆターム（参考）】
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