木質建材に抗菌効果を付与する方法
【課題】木質建材において、木材の質感を維持しつつ、抗菌効果を付与する方法の提供。
【解決手段】木質建材に抗菌効果を付与する方法であって、荏油を含む組成物を該木質建材に塗付する工程を含む前記方法。
【解決手段】木質建材に抗菌効果を付与する方法であって、荏油を含む組成物を該木質建材に塗付する工程を含む前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床材や家具、建具等の木質建材に簡便な手法で、安全性に優れかつ良好な抗菌効果を付与する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、身の回りの様々なものに対して安全性や健康性を志向する傾向が強まっており、そうした一例として合成化学物質を避けて天然物を選択したりするような消費者の行動が挙げられる。
【０００３】
住環境においても同様で、合成樹脂を使用した建材を避けて、木質建材等の自然素材を使用した建材を好む傾向が強まっている。一方、必ずしも両立し難い傾向である、消費者の清潔・安全志向も同時に高まっており、抗菌加工が施された商品が好まれる傾向も強くなっている。
【０００４】
木質建材の仕上げ塗装においても同様の傾向が見られ、例えば、床などでは小さな子供が日常的に触ったり、あるいは舐めたりする可能性があるために自然素材を使用することで安心感を得たり、また雑菌を抑制したりするような機能も求められている。
【０００５】
従来、こうした木質建材の塗装面に抗菌効果を付与することは、塗料に化学的に合成された殺菌剤を混入することで行われてきた。
例えば、特許文献１にはこのような技術の典型例として、木材用の合成樹脂塗料に銀、亜銅、亜鉛などの抗菌性金属を混入し、化粧板等に塗付する方法が示されている。
【０００６】
しかしながら、同文献に記載の方法のような合成樹脂を木質建材に塗布する方法では、強固な合成樹脂塗膜が表面に形成されるため木材の質感は損なわれてしまう。
また、経時的に抗菌効果が低下した場合に、合成樹脂塗膜を再び塗装しなおすことは容易ではない。
さらに、特許文献１に記載の方法においては、化学的に合成された殺菌剤が使用されているため、昨今の安全性や環境への影響を重視する消費者の嗜好の傾向に反するものである。
【０００７】
天然の抗菌活性物質としては、天然の脂肪酸、脂肪酸誘導体や脂肪酸エステルが知られている（非特許文献１）。
また、非特許文献２〜４にも長鎖脂肪酸または長鎖脂肪酸エステルの抗菌活性について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−１９８６０７号公報
【特許文献２】特開２００３−２９０７１４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Kabara J.J., Vrable R., Lie Ken Jie M.S.F., Antimicrobial Lipids: Natural and Synthetic Fatty Acids and Monoglycerides, Lipids, Vol.12, No.9, 753-759, 1977
【非特許文献２】Kabara J.J. et al., Fatty Acids and Derivatives as Antimicrobial Agents, Antimicrobial Agents and Chemotherapy, Vol. 2, No. 1, 23-28, 1972
【非特許文献３】Conley A.J. et al.,Antimicrobial Action of Esters of Polyhydric Alcohols, Antimicrobial Agents and Chemotherapy, Vol. 4, No. 5, 501-506, 1973
【非特許文献４】Kabara J.J. et al., Antimicrobial Action of Isomeric Fatty Acids on Group A Streptococcus, Journal of Medicinal Chemistry, Vol. 16, No. 9, 1060-1063, 1973
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、合成樹脂塗料に殺菌剤を混入する手法では、木質建材表面に形成された樹脂塗膜により木材特有の質感が失われてしまう。
また、合成殺菌剤や合成樹脂塗料は、安全性が比較的高いものであっても、自然素材志向が強い近年の消費者には必ずしも受け入れられない。さらに、長鎖脂肪酸または長鎖脂肪酸エステルの抗菌活性は、シャーレ試験によって確認された活性に留まり、木質建材における抗菌活性については知られていない。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、木質建材において、木材の質感を維持しつつ、より安全な手段により抗菌効果を付与することにある。
また、本発明の他の目的は、より安全な手段によって抗菌効果が付与された、自然素材を用いた木質建材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討したところ、驚くべきことに、ある種の天然油脂に、木質建材の質感を妨げることなく、木質建材に抗菌効果を付与する活性があることを見出し、さらに研究を進めた結果本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、木質建材に抗菌効果を付与する方法であって、荏油を含む組成物を該木質建材に塗付する工程を含む前記方法に関する。
さらに本発明は、組成物が、さらに乾燥剤を含む、前記方法に関する。
また、本発明は、荏油が、スタンドオイル及び／又はボイルドオイルである、前記方法に関する。
【００１４】
また、本発明は、組成物が精製荏油のみからなる、前記方法に関する。
また、本発明は、抗菌効果がグラム陽性細菌およびグラム陰性細菌に対する殺菌効果である、前記方法に関する。
さらに、本発明は、前記の方法により抗菌効果を付与された木質建材に関する。
さらにまた、本発明は、荏油を含む、木質建材に抗菌効果を付与するための組成物に関する。
そして、本発明は、塗料の形状である前記組成物に関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の方法によれば、木材の質感を維持しつつ、安全性に優れた天然の植物油脂を用いて抗菌効果を付与することができる。
また、経時的に抗菌効果が失われることがあっても、かかる方法により極めて容易に塗付し直すことができ、再び抗菌効果を付与することができる。すなわち、本発明の方法は、簡便性にも優れている。
【００１６】
また、本発明の方法のうち、組成物が、さらに乾燥剤を含む方法によれば、乾燥性がより高く、抗菌活性物質の浸透性が向上し、木質建材の表面が物理的に保護されるために、使いやすさがより優れるといった効果が奏される。
本発明の方法のうち、荏油が、スタンドオイル及び／又はボイルドオイルである方法によれば、荏油の乾燥性がより高められるため、使いやすさがより一層優れるといった効果が奏される。
また、本発明方法のうち、組成物が精製荏油のみからなる方法によれば、組成物がより容易に調製されるといった効果が奏される。
本発明の方法のうち、抗菌効果がグラム陽性細菌およびグラム陰性細菌に対する殺菌効果である方法によれば、黄色ブドウ球菌や大腸菌といった、広範な細菌に対する殺菌効果を付与することができる。
【００１７】
本発明の木質建材においては、木材の質感が維持され、安全性に優れ、かつ抗菌性を具備するといった効果が奏される。
さらに、本発明の組成物によれば、木質建材に高い抗菌効果を付与することができるといった効果が奏される。
そして、本発明の組成物のうち塗料の形状である組成物によれば、一層容易に、木質建材に高い抗菌効果を付与することができるといった効果が奏される。
【００１８】
上記のとおり、本発明によれば、木材、特に木部の質感を損なわずに木質建材に抗菌効果を付与することが可能である。また、本発明によれば、抗菌効果を付与を、何度でも極めて簡便に行うことができるのである。
【００１９】
また、荏油は植物性の乾性油に分類される天然の油脂であるところ、植物性の乾性油又は半乾性油としては、アマニ油、サフラワー油、大豆油、キリ油、脱水処理したひまし油、クルミ油、ひまわり油、ゴマ油、ナタネ油、ヌカ油、及び綿実油等も知られている。しかしながら、荏油も含め、これらの油脂について抗菌活性が報告されている例は皆無である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明をその実施形態に基づいてさらに説明する。
なお、本明細書において、「木材の質感」とは、例えば、木材の見た目や手触りをいう。また、「木部」とは、樹脂部分を除いた実質の木材部分、特に見た目や手触りに関する実質の木材部分をいう。
また、本明細書において、「木質建材」とは、実質的に木材・木等の自然素材のみによって構成された建材を意味する。
また、本明細書において、「抗菌効果」とは、細菌の増殖を抑制したり殺したりする作用を意味するものであって、その程度は考慮されない。
【００２１】
本発明において用いられる組成物は、荏油を含むものであればとくに限定されない。同組成物中の荏油の量は限定されず、例えば組成物全体に対して１０重量％〜１００重量％が挙げられ、好ましくは１５重量％〜９０重量％であり、より好ましくは２０重量％〜８０重量％である。
荏油は、植物性の乾性油半乾性油に属する天然の油脂である。したがって、本発明の方法は、荏油を用いることで、環境や人体への負荷や影響の削減等を図ることを可能ならしめ、さらに、乾燥性に優れ、木質建材に抗菌効果を付与する方法として容易に実施し得る方法である。
【００２２】
なお、荏油はエゴマに豊富に含有される植物性油脂であり、その主成分は、オレイン酸エステル、リノール酸エステルおよびリノレン酸エステルのC１８不飽和脂肪酸エステル（トリグリセリド）である。荏油には、鉄、カルシウムおよびマグネシウム等のミネラル、ならびにルテオリンが含有されていることも知られている。本発明において用いられる荏油として、精製荏油は好ましい。
【００２３】
本発明において用いられる荏油は、乾燥性を更に高めるために、スタンドオイルやボイルドオイル等の加熱処理されたものであることが好ましい。スタンドオイルとは、空気を遮断した状態で高温で過熱し、重合させたオイルであり、ボイルドオイルとは、空気を吹き込みながら、あるいは空気に触れさせながら加熱したオイルである。したがって、本発明における荏油には、スタンドオイルまたはボイルドオイルとするための工程を施された荏油も包含される。
【００２４】
また、本発明において用いられる荏油は、本発明の目的を損なわない範囲で、更に反応性を高めることを目的として、エポキシ化等の化学修飾が施されていても良い。
【００２５】
本発明の木材に抗菌効果を付与する方法では、乾燥性の向上の観点から、荏油に脂肪酸金属塩等の乾燥剤を含有させることは好ましい。このような脂肪酸金属塩の一例としては、ナフテン酸コバルト、オクチル酸コバルト、ナフテン酸マンガン、オクチル酸マンガン、ナフテン酸鉛、オクチル醜鉛、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、ナフテン酸カルシウム、オクチル酸カルシウム、ナフテン酸ジルコニウム、オクチル酸ジルコニウム等を例示することができる。これらの乾燥剤は、１種を単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良い。
本発明において、前記組成物中の乾燥剤の量は限定されず、例えば組成物全体に対して０．０５重量％〜１０重量％が挙げられ、好ましくは０．１重量％〜５重量％であり、より好ましくは０．２重量％〜３重量％である。
【００２６】
なお、本発明においては、このような乾燥剤が抗菌効果を付与するものではなく、あくまでも荏油が有する抗菌効果を用いるものであることはいうに及ばないことである。
【００２７】
また、本発明の方法においては、作業性の向上や木材に対する抗菌活性物質の浸透性の向上のために、希釈剤を用いることは好ましい。希釈剤は安全性や利便性の観点からイソパラフィン系溶剤が好ましい。
【００２８】
また、本発明の方法においては、木質建材の表面保護のために、組成物の成分としてワックスを用いることは好ましい。本発明の方法において用いられるワックスにとくに制限はないところ、その例としてミツロウが挙げられる。
本発明の方法のうち、組成物が荏油、乾燥剤、ワックスおよび希釈剤を含むものは好ましく、組成物が荏油、乾燥剤、ワックスおよび希釈剤からなるものはより好ましい。
本発明において、前記組成物中のワックスの量は限定されず、例えば組成物全体に対して０．５重量％〜２０重量％が挙げられ、好ましくは１重量％〜１０重量％であり、より好ましくは２重量％〜５重量％である。
また、本発明において、前記組成物中の希釈剤の量は限定されず、同組成物中のその他の成分の種類および量ならびに組成物の性状等を考慮して適宜選択すればよい。
【００２９】
本発明の方法において、木材に組成物を適用する方法としては、塗布処理、浸漬処理、強制含浸処理等が挙げられる。
塗布処理は、当該植物油脂を被処理木材の表面に塗布する処理であり、塗布方法としては、ウェス、刷毛、スプレー、ロールコーター等の各種公知の方法を特に制限なく採用することができる。
浸漬処理は、当該植物油脂に被処理木材を浸漬する処理であり、例えば、容器に入れた木材保護剤中に木材を浸漬する。
【００３０】
強制含浸処理は、当該植物油脂を被処理木材中に強制的に含浸（注入）させる処理である。強制含浸処理としては、例えば、減圧法、加圧法、減圧加庄法、温浴法、温冷繰り返し法、液中ロールプレス法等の各種公知の方法を特に制限なく採用することができる。
【００３１】
更に、上述した各種の処理方法は、同種の処理を繰り返し行っても良く、また、異なる２種以上の処理を組み合わせて順次行っても良い。
【００３２】
本発明の方法において、木質建材へ良好な抗菌性を付与するための必要な組成物の処理量は、表面の抗菌性を確保することが目的であるので単位面積あたりの１回の処理量で表される。かかる処理量は、好ましくは、１０〜５０ｇ／ｍ２であり、より好ましくは２０〜４０ｇ／ｍ２である。なお、該処理量は、処理後に表面の余分な油脂を拭き取るなどした後の残存量を示す。
【００３３】
本発明の方法では、当該処理後の木質建材を乾燥させることが好ましい。
処理後の木質建材の乾燥方法としては、木材の塗装等において公知の各種の乾燥方法を特に制限なく用いることができ、自然乾燥や熱風乾燥等が挙げられる。また、特許文献２に開示されているような、塗布後に加熱ロールを押圧しながら回転させ、樹脂温度を昇温させる方法を用いることもできる。
【００３４】
また、油脂は乾燥（酸化）するとホルムアルデヒドのようなアルデヒドになることが知られている。したがって、本発明の方法において、上述した塗布処理、浸漬処理、強制含浸処理等の処理後に、ホルムアルデヒド等の発生を抑制したり、乾燥性を更に高める目的で、余分な樹脂をウェスなどで拭き取ることは好ましい。
【００３５】
本発明の方法の対象である細菌類はとくに限定されず、グラム陽性細菌およびグラム陰性細菌のいずれもが好適な対象である。抗菌効果が、グラム陽性細菌およびグラム陰性細菌に対する殺菌効果である本発明の方法は、これまで脂肪酸や脂肪酸エステルによる抗菌活性がグラム陽性細菌に対してのみ認められていたことから、好ましい（非特許文献２〜４）。
【００３６】
本発明において抗菌効果を付与される木材（被処理木材）としては、針葉樹や広葉樹を製材して得られた無垢材や、集成材の他、各種の木質材料であって良い。該木質材料としては、合板、単板積層材（ＬＶＬ）、パーティクルボード、ＭＤＦ等が挙げられる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例及び比較例により、本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は、かかる実施例によって何ら限定されるものではない。
【００３８】
〔抗菌性の評価〕
抗菌性の評価はJIS Z 2801フィルム密着法に準じて行った。
試料の調製
５ｃｍ２当たり約０．２ｍｌとなるよう、試料液をコピー用紙（普通紙）に均一に塗布後、室温で２４時間乾燥したものを試料とした。
【００３９】
試験菌液の調製
ＮＡ培地で３０℃、１８時間前培養を行った供試菌を、滅菌精製水に菌数が２．５〜１０×１０５／ｍｌとなるように希釈したものに、終濃度１／５００となるようにＮＢ培地を添加したものを接種用菌液とした。
試験操作
試験片をシャーレに入れ、試験菌液を０．４ｍｌ接種し、４０ｍｍ×４０ｍｍに切断したポリエチレン製のフィルムにより被覆し、３０℃・相対湿度９５％環境下で２４時間放置した。
【００４０】
２４時間後に各シャーレにＳＣＤＬＰ培地を１０ｍｌ入れて、フィルムおよび試験片に付着している菌をシャーレ中に十分に洗い出し、この液１ｍｌ中の生菌数をＳＡ培地を用いて測定した。空のシャーレに試験菌液のみを接種したものを対照とした。
【００４１】
培地の組成
1) 普通ブイヨン培地（NB培地）
肉エキス 3.0ｇ
ペプトン 10.0ｇ
塩化ナトリウム 5.0ｇ
精製水 1000 ml
pH 7.1
【００４２】
2) 普通寒天培地（NA培地）
肉エキス 5.0ｇ
ペプトン 10.0ｇ
塩化ナトリウム 5.0ｇ
寒天 15.0ｇ
精製水 1000 ml
pH 7.1
【００４３】
3) 標準寒天培地（SA培地）
酵母エキス 2.5ｇ
トリプトン 5.0ｇ
グルコース 1.0ｇ
寒天 15.0ｇ
精製水 1000 ml
pH 7.1
【００４４】
4) SCDLP培地
カゼイン製ペプト 17.0ｇ
大豆製ペプトン 3.0ｇ
塩化ナトリウム 5.0ｇ
リン酸水素二カリウム 2.5ｇ
グルコース 2.5ｇ
レシチン 1.0ｇ
ポリソルベート80 7.0ｇ
精製水 1000 ml
pH 7.0
【００４５】
供試菌
試験菌液に用いた菌は次の２種類とした。グラム陰性菌として、大腸菌（Escherichia coli IFO 3972）を、またグラム陽性菌として、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus subsp.aureus IFO 12732）を用いた。
【００４６】
（実施例１）
精製荏油を荏油として用い、実施例１の組成物とした。
【００４７】
（実施例２）
ボイルした精製荏油を原料として乾燥剤、ワックス、及び希釈剤を加えて、塗料化した組成物を実施例２とした。塗料（組成物）の組成は次のようにし、塗料全体を１００重量部とした。
ボイルした精製荏油・・・20重量部
ミツロウ：2重量部
金属石鹸乾燥剤：０．2重量部
イソパラフィン溶剤：残部
【００４８】
（比較例1）
空のシャーレに試験菌液のみを接種したものを比較例１（対照）とした。
【００４９】
〔結果・考察〕
結果を下記表１および２に示す。
（結果：大腸菌）
【表１】
【００５０】
（結果：黄色ブドウ球菌）
【表２】
【００５１】
ただし、
抗菌活性値＝（２４時間後のブランク（または対照）の生菌数対数値）−（２４時間後の抗菌剤添加品の生菌数対数値）から求めた。
【００５２】
上記表１および２に示されるとおり、実施例１または２のを塗布した試験片からは、いずれの供試菌に対しても２４時間後に生菌数はほぼまったく検出されなかった。
対照菌液（比較例１）を基準としてJIS規格で抗菌性能の判断基準となる抗菌活性値を求めたところ、５．０という、２．０以上の良好な抗菌効力を示した。
したがって、実施例１および２の組成物共に十分な抗菌性能を有すると判断される。
【００５３】
また、実施例１または２の組成物をオーク材に塗付・乾燥させたところ、良好な木質感が維持されていた。
【００５４】
実施例１において、供試組成物に抗菌活性が示されたことから、荏油自体に抗菌効果が存在することが明示された。また、実施例２において、供試組成物に同様に良好な抗菌効果が確認された。したがって、荏油本来の抗菌効果を損なうことなく、木質建材に抗菌効果を付与するのに適した、荏油を含む組成物（塗料）が提供されることが明らかになった。
【００５５】
以上のとおり、本発明によれば、床材や家具、建具等の木質建材の質感を損なわずに、簡便な手法で、優れた安全性および良好な抗菌効果を付与することができるのである。とくに、本発明によって、グラム陽性細菌（黄色ブドウ球菌等）およびグラム陰性細菌（大腸菌）のいずれに対しても抗菌活性が付与されることは、抗菌スペクトラムの面から極めて格別な効果である。
【００５６】
なお、荏油の脂肪酸組成は、オレイン酸２０重量部、リノール酸１３重量部、リノレン酸６０重量部、その他残部である。一方、塗料などによく使用されるアマニ油の脂肪酸組成は、オレイン酸２２重量部、リノール酸１６重量部、リノレン酸５２重量部、その他残部であるところ、上記と同一の方法で試験を行っても、アマニ油には抗菌活性はないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、木質建材において、木材の質感を維持しつつ、抗菌効果を付与する方法やかかる方法のための組成物、さらには抗菌効果を有し、かつ木材の質感を維持した木質建材が提供される。したがって、本発明は、木質建材製造業および関連産業の発展に寄与するところ大である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床材や家具、建具等の木質建材に簡便な手法で、安全性に優れかつ良好な抗菌効果を付与する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、身の回りの様々なものに対して安全性や健康性を志向する傾向が強まっており、そうした一例として合成化学物質を避けて天然物を選択したりするような消費者の行動が挙げられる。
【０００３】
住環境においても同様で、合成樹脂を使用した建材を避けて、木質建材等の自然素材を使用した建材を好む傾向が強まっている。一方、必ずしも両立し難い傾向である、消費者の清潔・安全志向も同時に高まっており、抗菌加工が施された商品が好まれる傾向も強くなっている。
【０００４】
木質建材の仕上げ塗装においても同様の傾向が見られ、例えば、床などでは小さな子供が日常的に触ったり、あるいは舐めたりする可能性があるために自然素材を使用することで安心感を得たり、また雑菌を抑制したりするような機能も求められている。
【０００５】
従来、こうした木質建材の塗装面に抗菌効果を付与することは、塗料に化学的に合成された殺菌剤を混入することで行われてきた。
例えば、特許文献１にはこのような技術の典型例として、木材用の合成樹脂塗料に銀、亜銅、亜鉛などの抗菌性金属を混入し、化粧板等に塗付する方法が示されている。
【０００６】
しかしながら、同文献に記載の方法のような合成樹脂を木質建材に塗布する方法では、強固な合成樹脂塗膜が表面に形成されるため木材の質感は損なわれてしまう。
また、経時的に抗菌効果が低下した場合に、合成樹脂塗膜を再び塗装しなおすことは容易ではない。
さらに、特許文献１に記載の方法においては、化学的に合成された殺菌剤が使用されているため、昨今の安全性や環境への影響を重視する消費者の嗜好の傾向に反するものである。
【０００７】
天然の抗菌活性物質としては、天然の脂肪酸、脂肪酸誘導体や脂肪酸エステルが知られている（非特許文献１）。
また、非特許文献２〜４にも長鎖脂肪酸または長鎖脂肪酸エステルの抗菌活性について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−１９８６０７号公報
【特許文献２】特開２００３−２９０７１４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Kabara J.J., Vrable R., Lie Ken Jie M.S.F., Antimicrobial Lipids: Natural and Synthetic Fatty Acids and Monoglycerides, Lipids, Vol.12, No.9, 753-759, 1977
【非特許文献２】Kabara J.J. et al., Fatty Acids and Derivatives as Antimicrobial Agents, Antimicrobial Agents and Chemotherapy, Vol. 2, No. 1, 23-28, 1972
【非特許文献３】Conley A.J. et al.,Antimicrobial Action of Esters of Polyhydric Alcohols, Antimicrobial Agents and Chemotherapy, Vol. 4, No. 5, 501-506, 1973
【非特許文献４】Kabara J.J. et al., Antimicrobial Action of Isomeric Fatty Acids on Group A Streptococcus, Journal of Medicinal Chemistry, Vol. 16, No. 9, 1060-1063, 1973
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、合成樹脂塗料に殺菌剤を混入する手法では、木質建材表面に形成された樹脂塗膜により木材特有の質感が失われてしまう。
また、合成殺菌剤や合成樹脂塗料は、安全性が比較的高いものであっても、自然素材志向が強い近年の消費者には必ずしも受け入れられない。さらに、長鎖脂肪酸または長鎖脂肪酸エステルの抗菌活性は、シャーレ試験によって確認された活性に留まり、木質建材における抗菌活性については知られていない。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、木質建材において、木材の質感を維持しつつ、より安全な手段により抗菌効果を付与することにある。
また、本発明の他の目的は、より安全な手段によって抗菌効果が付与された、自然素材を用いた木質建材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討したところ、驚くべきことに、ある種の天然油脂に、木質建材の質感を妨げることなく、木質建材に抗菌効果を付与する活性があることを見出し、さらに研究を進めた結果本発明を完成するに至った。
【００１３】
すなわち、本発明は、木質建材に抗菌効果を付与する方法であって、荏油を含む組成物を該木質建材に塗付する工程を含む前記方法に関する。
さらに本発明は、組成物が、さらに乾燥剤を含む、前記方法に関する。
また、本発明は、荏油が、スタンドオイル及び／又はボイルドオイルである、前記方法に関する。
【００１４】
また、本発明は、組成物が精製荏油のみからなる、前記方法に関する。
また、本発明は、抗菌効果がグラム陽性細菌およびグラム陰性細菌に対する殺菌効果である、前記方法に関する。
さらに、本発明は、前記の方法により抗菌効果を付与された木質建材に関する。
さらにまた、本発明は、荏油を含む、木質建材に抗菌効果を付与するための組成物に関する。
そして、本発明は、塗料の形状である前記組成物に関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の方法によれば、木材の質感を維持しつつ、安全性に優れた天然の植物油脂を用いて抗菌効果を付与することができる。
また、経時的に抗菌効果が失われることがあっても、かかる方法により極めて容易に塗付し直すことができ、再び抗菌効果を付与することができる。すなわち、本発明の方法は、簡便性にも優れている。
【００１６】
また、本発明の方法のうち、組成物が、さらに乾燥剤を含む方法によれば、乾燥性がより高く、抗菌活性物質の浸透性が向上し、木質建材の表面が物理的に保護されるために、使いやすさがより優れるといった効果が奏される。
本発明の方法のうち、荏油が、スタンドオイル及び／又はボイルドオイルである方法によれば、荏油の乾燥性がより高められるため、使いやすさがより一層優れるといった効果が奏される。
また、本発明方法のうち、組成物が精製荏油のみからなる方法によれば、組成物がより容易に調製されるといった効果が奏される。
本発明の方法のうち、抗菌効果がグラム陽性細菌およびグラム陰性細菌に対する殺菌効果である方法によれば、黄色ブドウ球菌や大腸菌といった、広範な細菌に対する殺菌効果を付与することができる。
【００１７】
本発明の木質建材においては、木材の質感が維持され、安全性に優れ、かつ抗菌性を具備するといった効果が奏される。
さらに、本発明の組成物によれば、木質建材に高い抗菌効果を付与することができるといった効果が奏される。
そして、本発明の組成物のうち塗料の形状である組成物によれば、一層容易に、木質建材に高い抗菌効果を付与することができるといった効果が奏される。
【００１８】
上記のとおり、本発明によれば、木材、特に木部の質感を損なわずに木質建材に抗菌効果を付与することが可能である。また、本発明によれば、抗菌効果を付与を、何度でも極めて簡便に行うことができるのである。
【００１９】
また、荏油は植物性の乾性油に分類される天然の油脂であるところ、植物性の乾性油又は半乾性油としては、アマニ油、サフラワー油、大豆油、キリ油、脱水処理したひまし油、クルミ油、ひまわり油、ゴマ油、ナタネ油、ヌカ油、及び綿実油等も知られている。しかしながら、荏油も含め、これらの油脂について抗菌活性が報告されている例は皆無である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明をその実施形態に基づいてさらに説明する。
なお、本明細書において、「木材の質感」とは、例えば、木材の見た目や手触りをいう。また、「木部」とは、樹脂部分を除いた実質の木材部分、特に見た目や手触りに関する実質の木材部分をいう。
また、本明細書において、「木質建材」とは、実質的に木材・木等の自然素材のみによって構成された建材を意味する。
また、本明細書において、「抗菌効果」とは、細菌の増殖を抑制したり殺したりする作用を意味するものであって、その程度は考慮されない。
【００２１】
本発明において用いられる組成物は、荏油を含むものであればとくに限定されない。同組成物中の荏油の量は限定されず、例えば組成物全体に対して１０重量％〜１００重量％が挙げられ、好ましくは１５重量％〜９０重量％であり、より好ましくは２０重量％〜８０重量％である。
荏油は、植物性の乾性油半乾性油に属する天然の油脂である。したがって、本発明の方法は、荏油を用いることで、環境や人体への負荷や影響の削減等を図ることを可能ならしめ、さらに、乾燥性に優れ、木質建材に抗菌効果を付与する方法として容易に実施し得る方法である。
【００２２】
なお、荏油はエゴマに豊富に含有される植物性油脂であり、その主成分は、オレイン酸エステル、リノール酸エステルおよびリノレン酸エステルのC１８不飽和脂肪酸エステル（トリグリセリド）である。荏油には、鉄、カルシウムおよびマグネシウム等のミネラル、ならびにルテオリンが含有されていることも知られている。本発明において用いられる荏油として、精製荏油は好ましい。
【００２３】
本発明において用いられる荏油は、乾燥性を更に高めるために、スタンドオイルやボイルドオイル等の加熱処理されたものであることが好ましい。スタンドオイルとは、空気を遮断した状態で高温で過熱し、重合させたオイルであり、ボイルドオイルとは、空気を吹き込みながら、あるいは空気に触れさせながら加熱したオイルである。したがって、本発明における荏油には、スタンドオイルまたはボイルドオイルとするための工程を施された荏油も包含される。
【００２４】
また、本発明において用いられる荏油は、本発明の目的を損なわない範囲で、更に反応性を高めることを目的として、エポキシ化等の化学修飾が施されていても良い。
【００２５】
本発明の木材に抗菌効果を付与する方法では、乾燥性の向上の観点から、荏油に脂肪酸金属塩等の乾燥剤を含有させることは好ましい。このような脂肪酸金属塩の一例としては、ナフテン酸コバルト、オクチル酸コバルト、ナフテン酸マンガン、オクチル酸マンガン、ナフテン酸鉛、オクチル醜鉛、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、ナフテン酸カルシウム、オクチル酸カルシウム、ナフテン酸ジルコニウム、オクチル酸ジルコニウム等を例示することができる。これらの乾燥剤は、１種を単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良い。
本発明において、前記組成物中の乾燥剤の量は限定されず、例えば組成物全体に対して０．０５重量％〜１０重量％が挙げられ、好ましくは０．１重量％〜５重量％であり、より好ましくは０．２重量％〜３重量％である。
【００２６】
なお、本発明においては、このような乾燥剤が抗菌効果を付与するものではなく、あくまでも荏油が有する抗菌効果を用いるものであることはいうに及ばないことである。
【００２７】
また、本発明の方法においては、作業性の向上や木材に対する抗菌活性物質の浸透性の向上のために、希釈剤を用いることは好ましい。希釈剤は安全性や利便性の観点からイソパラフィン系溶剤が好ましい。
【００２８】
また、本発明の方法においては、木質建材の表面保護のために、組成物の成分としてワックスを用いることは好ましい。本発明の方法において用いられるワックスにとくに制限はないところ、その例としてミツロウが挙げられる。
本発明の方法のうち、組成物が荏油、乾燥剤、ワックスおよび希釈剤を含むものは好ましく、組成物が荏油、乾燥剤、ワックスおよび希釈剤からなるものはより好ましい。
本発明において、前記組成物中のワックスの量は限定されず、例えば組成物全体に対して０．５重量％〜２０重量％が挙げられ、好ましくは１重量％〜１０重量％であり、より好ましくは２重量％〜５重量％である。
また、本発明において、前記組成物中の希釈剤の量は限定されず、同組成物中のその他の成分の種類および量ならびに組成物の性状等を考慮して適宜選択すればよい。
【００２９】
本発明の方法において、木材に組成物を適用する方法としては、塗布処理、浸漬処理、強制含浸処理等が挙げられる。
塗布処理は、当該植物油脂を被処理木材の表面に塗布する処理であり、塗布方法としては、ウェス、刷毛、スプレー、ロールコーター等の各種公知の方法を特に制限なく採用することができる。
浸漬処理は、当該植物油脂に被処理木材を浸漬する処理であり、例えば、容器に入れた木材保護剤中に木材を浸漬する。
【００３０】
強制含浸処理は、当該植物油脂を被処理木材中に強制的に含浸（注入）させる処理である。強制含浸処理としては、例えば、減圧法、加圧法、減圧加庄法、温浴法、温冷繰り返し法、液中ロールプレス法等の各種公知の方法を特に制限なく採用することができる。
【００３１】
更に、上述した各種の処理方法は、同種の処理を繰り返し行っても良く、また、異なる２種以上の処理を組み合わせて順次行っても良い。
【００３２】
本発明の方法において、木質建材へ良好な抗菌性を付与するための必要な組成物の処理量は、表面の抗菌性を確保することが目的であるので単位面積あたりの１回の処理量で表される。かかる処理量は、好ましくは、１０〜５０ｇ／ｍ２であり、より好ましくは２０〜４０ｇ／ｍ２である。なお、該処理量は、処理後に表面の余分な油脂を拭き取るなどした後の残存量を示す。
【００３３】
本発明の方法では、当該処理後の木質建材を乾燥させることが好ましい。
処理後の木質建材の乾燥方法としては、木材の塗装等において公知の各種の乾燥方法を特に制限なく用いることができ、自然乾燥や熱風乾燥等が挙げられる。また、特許文献２に開示されているような、塗布後に加熱ロールを押圧しながら回転させ、樹脂温度を昇温させる方法を用いることもできる。
【００３４】
また、油脂は乾燥（酸化）するとホルムアルデヒドのようなアルデヒドになることが知られている。したがって、本発明の方法において、上述した塗布処理、浸漬処理、強制含浸処理等の処理後に、ホルムアルデヒド等の発生を抑制したり、乾燥性を更に高める目的で、余分な樹脂をウェスなどで拭き取ることは好ましい。
【００３５】
本発明の方法の対象である細菌類はとくに限定されず、グラム陽性細菌およびグラム陰性細菌のいずれもが好適な対象である。抗菌効果が、グラム陽性細菌およびグラム陰性細菌に対する殺菌効果である本発明の方法は、これまで脂肪酸や脂肪酸エステルによる抗菌活性がグラム陽性細菌に対してのみ認められていたことから、好ましい（非特許文献２〜４）。
【００３６】
本発明において抗菌効果を付与される木材（被処理木材）としては、針葉樹や広葉樹を製材して得られた無垢材や、集成材の他、各種の木質材料であって良い。該木質材料としては、合板、単板積層材（ＬＶＬ）、パーティクルボード、ＭＤＦ等が挙げられる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例及び比較例により、本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は、かかる実施例によって何ら限定されるものではない。
【００３８】
〔抗菌性の評価〕
抗菌性の評価はJIS Z 2801フィルム密着法に準じて行った。
試料の調製
５ｃｍ２当たり約０．２ｍｌとなるよう、試料液をコピー用紙（普通紙）に均一に塗布後、室温で２４時間乾燥したものを試料とした。
【００３９】
試験菌液の調製
ＮＡ培地で３０℃、１８時間前培養を行った供試菌を、滅菌精製水に菌数が２．５〜１０×１０５／ｍｌとなるように希釈したものに、終濃度１／５００となるようにＮＢ培地を添加したものを接種用菌液とした。
試験操作
試験片をシャーレに入れ、試験菌液を０．４ｍｌ接種し、４０ｍｍ×４０ｍｍに切断したポリエチレン製のフィルムにより被覆し、３０℃・相対湿度９５％環境下で２４時間放置した。
【００４０】
２４時間後に各シャーレにＳＣＤＬＰ培地を１０ｍｌ入れて、フィルムおよび試験片に付着している菌をシャーレ中に十分に洗い出し、この液１ｍｌ中の生菌数をＳＡ培地を用いて測定した。空のシャーレに試験菌液のみを接種したものを対照とした。
【００４１】
培地の組成
1) 普通ブイヨン培地（NB培地）
肉エキス 3.0ｇ
ペプトン 10.0ｇ
塩化ナトリウム 5.0ｇ
精製水 1000 ml
pH 7.1
【００４２】
2) 普通寒天培地（NA培地）
肉エキス 5.0ｇ
ペプトン 10.0ｇ
塩化ナトリウム 5.0ｇ
寒天 15.0ｇ
精製水 1000 ml
pH 7.1
【００４３】
3) 標準寒天培地（SA培地）
酵母エキス 2.5ｇ
トリプトン 5.0ｇ
グルコース 1.0ｇ
寒天 15.0ｇ
精製水 1000 ml
pH 7.1
【００４４】
4) SCDLP培地
カゼイン製ペプト 17.0ｇ
大豆製ペプトン 3.0ｇ
塩化ナトリウム 5.0ｇ
リン酸水素二カリウム 2.5ｇ
グルコース 2.5ｇ
レシチン 1.0ｇ
ポリソルベート80 7.0ｇ
精製水 1000 ml
pH 7.0
【００４５】
供試菌
試験菌液に用いた菌は次の２種類とした。グラム陰性菌として、大腸菌（Escherichia coli IFO 3972）を、またグラム陽性菌として、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus subsp.aureus IFO 12732）を用いた。
【００４６】
（実施例１）
精製荏油を荏油として用い、実施例１の組成物とした。
【００４７】
（実施例２）
ボイルした精製荏油を原料として乾燥剤、ワックス、及び希釈剤を加えて、塗料化した組成物を実施例２とした。塗料（組成物）の組成は次のようにし、塗料全体を１００重量部とした。
ボイルした精製荏油・・・20重量部
ミツロウ：2重量部
金属石鹸乾燥剤：０．2重量部
イソパラフィン溶剤：残部
【００４８】
（比較例1）
空のシャーレに試験菌液のみを接種したものを比較例１（対照）とした。
【００４９】
〔結果・考察〕
結果を下記表１および２に示す。
（結果：大腸菌）
【表１】
【００５０】
（結果：黄色ブドウ球菌）
【表２】
【００５１】
ただし、
抗菌活性値＝（２４時間後のブランク（または対照）の生菌数対数値）−（２４時間後の抗菌剤添加品の生菌数対数値）から求めた。
【００５２】
上記表１および２に示されるとおり、実施例１または２のを塗布した試験片からは、いずれの供試菌に対しても２４時間後に生菌数はほぼまったく検出されなかった。
対照菌液（比較例１）を基準としてJIS規格で抗菌性能の判断基準となる抗菌活性値を求めたところ、５．０という、２．０以上の良好な抗菌効力を示した。
したがって、実施例１および２の組成物共に十分な抗菌性能を有すると判断される。
【００５３】
また、実施例１または２の組成物をオーク材に塗付・乾燥させたところ、良好な木質感が維持されていた。
【００５４】
実施例１において、供試組成物に抗菌活性が示されたことから、荏油自体に抗菌効果が存在することが明示された。また、実施例２において、供試組成物に同様に良好な抗菌効果が確認された。したがって、荏油本来の抗菌効果を損なうことなく、木質建材に抗菌効果を付与するのに適した、荏油を含む組成物（塗料）が提供されることが明らかになった。
【００５５】
以上のとおり、本発明によれば、床材や家具、建具等の木質建材の質感を損なわずに、簡便な手法で、優れた安全性および良好な抗菌効果を付与することができるのである。とくに、本発明によって、グラム陽性細菌（黄色ブドウ球菌等）およびグラム陰性細菌（大腸菌）のいずれに対しても抗菌活性が付与されることは、抗菌スペクトラムの面から極めて格別な効果である。
【００５６】
なお、荏油の脂肪酸組成は、オレイン酸２０重量部、リノール酸１３重量部、リノレン酸６０重量部、その他残部である。一方、塗料などによく使用されるアマニ油の脂肪酸組成は、オレイン酸２２重量部、リノール酸１６重量部、リノレン酸５２重量部、その他残部であるところ、上記と同一の方法で試験を行っても、アマニ油には抗菌活性はないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明によれば、木質建材において、木材の質感を維持しつつ、抗菌効果を付与する方法やかかる方法のための組成物、さらには抗菌効果を有し、かつ木材の質感を維持した木質建材が提供される。したがって、本発明は、木質建材製造業および関連産業の発展に寄与するところ大である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木質建材に抗菌効果を付与する方法であって、荏油を含む組成物を該木質建材に塗付する工程を含む前記方法。
【請求項２】
組成物が、さらに乾燥剤を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
荏油が、スタンドオイル及び／又はボイルドオイルである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
組成物が精製荏油のみからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
抗菌効果がグラム陽性細菌およびグラム陰性細菌に対する殺菌効果である、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の方法により抗菌効果を付与された木質建材。
【請求項７】
荏油を含む、木質建材に抗菌効果を付与するための組成物。
【請求項８】
塗料の形状である、請求項７に記載の組成物。
【請求項１】
木質建材に抗菌効果を付与する方法であって、荏油を含む組成物を該木質建材に塗付する工程を含む前記方法。
【請求項２】
組成物が、さらに乾燥剤を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
荏油が、スタンドオイル及び／又はボイルドオイルである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
組成物が精製荏油のみからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
抗菌効果がグラム陽性細菌およびグラム陰性細菌に対する殺菌効果である、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の方法により抗菌効果を付与された木質建材。
【請求項７】
荏油を含む、木質建材に抗菌効果を付与するための組成物。
【請求項８】
塗料の形状である、請求項７に記載の組成物。
【公開番号】特開２０１１−６８０６８（Ｐ２０１１−６８０６８Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２２３６１（Ｐ２００９−２２２３６１）
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【出願人】（０００１８３４２８）住友林業株式会社 (540)
【出願人】（０００２５００１８）住化エンビロサイエンス株式会社 (69)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２８日（２００９．９．２８）
【出願人】（０００１８３４２８）住友林業株式会社 (540)
【出願人】（０００２５００１８）住化エンビロサイエンス株式会社 (69)
【Ｆターム（参考）】
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