(57)【要約】【課題】木材の人工乾燥工程等で得られる揮発成分を利用した安全性の高い天然系のゴキブリ忌避剤を提供する。【解決手段】人工乾燥装置などを使用してスギの生材を加熱温度１２０℃以下の条件下で、木材の含水率が２０％以下になるように乾燥させた。乾燥開始後、木材由来の揮発成分を含む水蒸気を水冷式凝縮器で採取し、凝縮液を得た。この凝縮液から得られる精油そのままで適度な揮発性を有していることから、ゴキブリ忌避剤として有用である。特に、その香りが、刺激臭を有しないのは言うまでもなく、いわゆるスギ材特有の穏やかな芳香を有していることから、一般家庭はもちろん、ビルや病院など多くの場所での使用に適している。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
スギ材の人工乾燥工程で得られる蒸気を凝縮させて液体として捕集してなることを特徴とするゴキブリ忌避剤。
【請求項２】
前記液体のｐＨは、２．５〜５．０であることを特徴とする請求項１に記載のゴキブリ忌避剤。
【請求項３】
木材由来の精油を酸性・高温条件下で改質し、揮発性を適度に高めたことを特徴とするゴキブリ忌避剤。
【請求項４】
精油を採取する木材がオビスギ品種群からなることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載のゴキブリ忌避剤。
【請求項５】
スギ材を人工乾燥する工程、
前記人工乾燥工程で得られる蒸気を凝縮させて液体にする工程
を含むゴキブリ忌避剤の製造方法。
【請求項６】
前記スギ材を、乾燥仕上がり後のスギ材表面のｐＨが２．５〜５．０となる条件下で乾燥させることを特徴とする請求項５記載のゴキブリ忌避剤の製造方法。
【請求項７】
木材由来の精油を酸性・高温条件下で改質する工程
を含むゴキブリ忌避剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、木材の精油や乾燥工程で得られる凝縮液を利用する天然系のゴキブリ忌避剤およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来から、数多くのゴキブリ駆除剤が開発され商品化されているが、化学合成されたものが主流である。合成系のゴキブリ駆除剤については、環境に対する悪影響や人体や家畜に対する安全性の問題があり、自然物志向の高まりから、天然系のゴキブリ駆除剤が期待されている。【０００３】  また、市販の駆除剤は殺虫作用が中心であり、上市されている商品の中に、忌避効果を謳ったものは現時点では見あたらない。ゴキブリといえども、重要な自然界の一員であり、むやみに殺すのではなく、台所等に寄りつかないようにする忌避技術を開発することが環境を考慮する上で重要と考えられる。【０００４】  樹木由来の天然系の昆虫忌避性の物質として、ヒノキ精油に代表される精油類を挙げることが出来る。これまで報告されているゴキブリ忌避作用を有する精油としては木材から各種の方法で抽出したものが多い。例えば、ヒバやヒノキなどについてゴキブリ忌避作用が報告されている。また、スギについては針葉からの抽出物および、非特許文献１に記載されているメタノール抽出や熱水抽出の溶剤抽出系精油についても同様の作用が報告されている。【０００５】
【非特許文献１】高原省吾，福田克伸，箕浦正広，渡辺洋徳，鉄羅義徳，須田久美，社団法人  全国林業改良普及協会編，樹木抽出成分利用技術研究成果集，２０９〜２２３（１９９５年３月３１日発行），発行所  樹木抽出成分利用技術研究組合
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  本発明者の知見によれば、針葉から水蒸気蒸留等で得られる精油の主成分であるテルペノイドは比較的低分子量のモノテルペノイドからなり、強い臭いではあるが、効果が持続しない。それに対して、スギ材の有機溶媒抽出物や水蒸気蒸留物は、基本的にはセスキテルペンであるが、クベボールやエピクベボール（以下総称して、クベボールズという）などのセスキテルペンアルコールが多く含まれており、揮発性が弱いという問題があった。【０００７】  そこで、本発明は、忌避作用が高く、また持続性に優れ、天然系で安全性の高いゴキブリ忌避剤およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明者は、これまで提案されている針葉からの抽出物や材から溶剤を用いて抽出した精油の上述した課題、即ち、適度な揮発性と持続性とを具備するゴキブリ忌避について鋭意研究を重ねた結果、木材の人工乾燥工程から得られる精油がゴキブリ忌避に関して顕著な作用を示すことがわかった。すなわち、本発明のゴキブリ忌避剤は、スギ材の人工乾燥工程で得られる蒸気を凝縮させて液体として捕集してなることを特徴とする。【０００９】  木材の人工乾燥工程ではテルペノイドなどの揮発成分が凝縮液と共に得られるが、その成分はほとんど利用されず、排気蒸気や排水（以下、ドレ−ンという）に含まれたまま排出されているのが現状である。今後、木材の人工乾燥はますます普及する傾向にあり、これに伴って発生する凝縮液は無視できない量になることが予測される。本発明者は、木材の乾燥方法として導入が進む人工乾燥法において得られる凝縮液の揮発成分について組成分析を行ない、有効利用の可能性を検討した結果、特に、酸性・高温（６０〜１５０℃）の常圧または減圧木材乾燥条件下で得られる凝縮液がゴキブリ忌避に関し顕著な作用を呈することがわかった。【００１０】  また本発明のゴキブリ忌避剤は、上記木材乾燥時の排出蒸気を凝縮した液のｐＨが、２．５〜５．０であることを特徴とする。【００１１】  また、本発明のゴキブリ忌避剤は、木材由来の精油を酸性・高温条件下で改質した液体を含有することを特徴とする。【００１２】  更に本発明は、精油を採取する木材がオビスギ品種群からなることを特徴とするゴキブリ忌避剤である。【００１３】  なお、一般的な木材の人工乾燥条件下では木材構成成分の軽微な熱分解に伴い、酢酸が生成し、系全体が酸性になることが知られている。すなわち、木材の人工乾燥においては結果的に、その系が酸性・高温条件になっていることが明らかになっている。本発明において、酸性・高温下での木材乾燥条件とは、テルペンアルコールが脱水され、テルペノイドに変性する温度であり、この条件は、ｐＨ、温度、時間などの因子に依存する。たとえば、ｐＨ１程度では室温放置後数時間で定量的に変性が進むが、ｐＨ３程度では１００℃で１時間程度を要する。一般的な木材乾燥条件を念頭に置いた場合、６０℃の除湿乾燥で２４時間、１２０℃の高温・低湿乾燥で１時間以上の条件で目的とするテルペンアルコールの変性が完了する。【００１４】  上記のテルペンアルコール変性条件は既知の方法で抽出された木材精油についても適用することができる。例えば、非特許文献１に記載されているメタノール抽出や熱水抽出によって得られる精油を、木材乾燥条件に相当する酸姓・高温下に保持することにより、本発明のゴキブリ忌避剤へ改質することが出来る。【００１５】  上述した木材乾燥工程で排出される蒸気を凝縮させて得られる精油、または木材乾燥と同等の条件で改質した精油は、前述のセスキテルペンアルコ−ル類が高温・酸性条件下で水酸基を持たないテルペノイドに転換されていることがわかった。その結果、本発明の精油は、ゴキブリ忌避剤として適度の揮発性と持続性を兼ね備えていると考えられる。
【発明の効果】
【００１６】  本発明は、木材乾燥工程で発生する揮発性有機物を含有する蒸気を冷却して液体として補集してなるものであり、ゴキブリ忌避活性を有し、ゴキブリ忌避剤として有用である。現在、この成分は無駄に大気中に放出されているが、例えば家庭内の生ゴミなどに群がるゴキブリに対する忌避薬に展開すれば、林産業や地域環境の改善にとって大きな福音になると考えられる。また、本発明の揮発性有機物は加熱温度６０℃〜１５０℃の木材乾燥条件下で得られたものであり、フェノールなどの有害・悪臭物質を含有することもない。また、発酵阻害物質も含有していないことから、様々な場所に適用することができ、特に畜舎やその周辺の施設などにおいてはより安全性の高いゴキブリ忌避剤とすることができる。【００１７】  また、本発明のゴキブリ忌避剤は、木材由来であり、人畜に無害であることから安全性が高い。また、上記のように人工乾燥条件下で大量に得られる揮発性有機物を含有する蒸気を冷却して液体として補集したものであり、安価で入手が容易という利点がある。すなわち、これまで木材の人工乾燥工程から得られる蒸気の捕集液体は産業廃棄物として取扱われていたが、本発明によって有用なゴキブリ忌避剤として新たに役立てることが出来る。また、ゴキブリ忌避剤が木材由来であることにより、香りが刺激臭を有しないのは言うまでもなく、特にスギ材の場合には、いわゆるスギ材特有の穏やかな芳香を有していることから、一般家庭はもちろん、ビルや病院など多くの場所で使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】  本発明に係る乾燥する木材は木材乾燥工程に使用されるスギ（Ｃｒｙｐｔｏｍｅｒｉａ  ｊａｐｏｎｉｃａ）材である。本発明のゴキブリ忌避剤は、スギ材の乾燥工程から排出される蒸気を冷却して得られる凝縮液からなる。スギ材乾燥凝縮液から油分を大量に安価に製造するためには、材に含まれる油分が多いスギの品種の材を用い、これを乾燥するときに採取される凝縮液を用いる方が有利である。油分が材部に多いスギの品種群としては、例えばオビスギやヤクスギなどが挙げられる。具体的には、本州産のスギの材油成分は０．１〜１．０％であるのに対し、オビスギの材油成分は３．０〜４．０％であった。すなわち、オビスギ品種群の材を使えば本州産のスギ材よりも多くの油分を採取できる。【００１９】  オビスギの材は既に宮崎県を中心に乾燥板・柱材製造に広く利用されているので、乾燥凝縮液を大量に採取することが可能で、本発明の実施の形態における原料として特に好ましい。オビスギの品種群はオビアカ、アラカワ、ハアラ、エダナガ、ガリン、ヒダリマキ、ミゾロギ、ヒキ、トサアカ、トサグロ、チリメンドサ、クロ、カラツキ、タノアカ、ゲンベエ等のおよそ１５品種が知られているが、これらの品種群の中から好ましく選定することができる。本実施の形態の説明において、単にオビスギ材と標記する場合、これらの品種群のいずれかの材、もしくは品種群の混合材を指す。オビスギ以外にヤクスギなど精油成分を多く含むスギの品種の材も同様に使用可能であり、本実施の形態のオビスギ品種群に包含する。【００２０】  本実施の形態において、木材の乾燥工程には、蒸気式乾燥および、高圧波減圧式乾燥などを用いることができる。また、乾燥凝縮液から木材精油を回収する方法については、分液回収、抽出回収及び吸着回収を挙げることが出来る。先ず、乾燥凝縮液を静置して上層に浮く油分を分液して回収する分液回収方法が簡単な方法の一つとして挙げることが出来る。この分液回収の場合、油分を分離した水層には幾分かの油分が微小油滴として残る。従って、より多くの凝縮液油分の分離を目的にする場合には、ヘキサン、酢酸エチルなどの有機溶媒等で凝縮液を抽出して必要に応じて濃縮する抽出回収方法も実施可能である。さらに、合成樹脂等から製造される油吸着マットや吸着剤カラムに水層を通し油分を吸着させ、その後有機溶媒等を用いて油分を脱着させ、必要に応じて濃縮する吸着回収方法も実施可能である。これにより、本実施の形態のゴキブリ忌避剤とすることが可能な油分を得ることができる。この吸着回収法は、溶媒使用量が溶媒のみによる抽出法に比べて少なくできる点で有利である。【００２１】  本実施の形態に当たっては、先ず、木材の乾燥行程で生成する揮発性有機物を含有する蒸気を冷却して液体として補集する。この捕集液は精油と水層の２層のまま、あるいは上層に浮いている油分を分離したもの、あるいはその水層の油分を例えば吸着法などの既知の方法で回収したもののいずれでも使用することができる。【００２２】  本実施の形態においては、木材の乾燥工程における加熱温度が６０℃〜１５０℃であるので、いわゆる木酢液と称される液体と異なり、フェノール類や人体や生物に有害なタール類を含まない凝縮液が得られ、有毒物質を含まない天然系の安全性の高いゴキブリ忌避剤とすることができる。この加熱温度が６０℃より低いと、木材を十分に乾燥させることができないため、木材由来の揮発性有機物を得ることができない。また、加熱温度が１５０℃より高いと、長時間加熱した場合、木材の主成分であるヘミセルロースやリグニン、セルロースなどの木材の主成分が熱分解されてしまう。その結果、得られる乾燥木材の強度が劣化するばかりでなく、得られた凝縮液に、ベンゾピレンなどの発癌性物質やタール、発酵阻害物質などが含有されてしまうため、人体や生物に対して安全でなく、ゴキブリ忌避剤として使用することができない。【００２３】  なお、上記加熱温度は、望ましくは１００℃〜１２０℃がよい。加熱温度を１００℃〜１２０℃とすることにより、凝縮液を得るための冷却器が簡易なものでよく、変質がほとんどない精油を得ることができる。【００２４】  また、木材乾燥と同等の条件で改質した精油は、セスキテルペンアルコ−ル類が高温・酸性条件下で水酸基を持たないテルペノイドに転換されているという本発明者の知見に基づき、既知の溶剤抽出系精油に上記のテルペンアルコール変性条件を用いて改質することでも、本実施の形態におけるゴキブリ忌避剤を得ることが出来る。例えば、非特許文献１に記載されているメタノール抽出や熱水抽出によって得られる溶剤抽出系精油を、木材乾燥条件に相当する酸性・高温下に保持することにより、本実施の形態のゴキブリ忌避剤へ改質することが出来る。
【実施例】
【００２５】（成分分析）
ＩＦ式木材式乾燥装置を使用してスギの生材約３．６ｍ３を最高温度１２０℃の高温低湿乾燥条件下で乾燥した。木材の乾燥に伴い排出される蒸気を水冷式の凝縮装置を用いて液体として捕集した。およそ７００リットルの凝縮水と２．５リットルの精油を得た。得られた凝縮水のｐＨは２．９であった。すなわち、木材乾燥機中の条件は酸性・高温であることが明らかになった。【００２６】  得られた精油の成分について、生材からヘキサンで抽出して得られた精油とＧＣ−ＭＳ（ガスクロマトグラフ−質量分析）を用いて比較した。すなわち、ヘキサン又はジエチルエーテルで希釈し、ＧＣ−ＭＳを行なった。ＧＣ−ＭＳ条件は、カラム（ＤＢ−ＷＡＸ、３０ｍ×０．２５ｍｍΦ、０．２５μｍ）、４０℃（１ｍｉｎ．  ｈｏｌｄ）から２４０℃（１０℃／ｍｉｎ．）昇温、スプリット比１／１０とした。【００２７】  その結果、生材抽出の精油中に高濃度で存在していたクベボール、エピクベボールおよびその他いくつかのセスキテルペンアルコールが、乾燥工程で得られた精油では消失していることが明らかになった。【００２８】  次に、乾燥工程で得られた精油と凝縮水中に懸濁している精油の成分比較を行った。すなわち、白濁した水層をヘキサンまたはエチルエーテルで抽出し、同様のＧＣ−ＭＳ条件で成分比較を行った。その結果、水層に懸濁している成分は、高沸点成分がやや多いものの、精油成分とほぼ同一であることが明らかになった。【００２９】  さらに、消失したセスキテルペンアルコールが何に転化したかについて検討した。単離したクベボールズをｐＨ３．０に調整した酢酸水溶液とともにアンプルに封緘し、１２０℃で１時間加熱した。その結果、クベボールズは脱水され、ほぼ定量的にδ−カジネンに転化していることが明らかになった。【００３０】  以上のことより、木材乾燥工程から得られる精油はもとの木材中に含まれる精油が高温・酸性条件下で変質を受け、より非極性で適度な揮発性を有する水酸基を有しないセスキテルペン類に変質していることが明らかになった。また、未変性の有機溶媒抽出精油を酢酸酸性下で加熱すると、木材乾燥工程から得られる精油とほぼ同様の組成になることも確認された。【００３１】（ゴキブリ忌避試験）
ゴキブリ忌避剤試験は以下の通り行った。使用したゴキブリはクロゴキブリで、民家で捕獲したものを繁殖させて用いた。試験に用いた容器は内径８ｃｍ、高さ６ｃｍのアクリル製円筒とシャーレを組み合わせたもので、上部を開放状態とした。この容器にスギ精油を含浸したろ紙を敷き、水や餌、および身を隠すためのスペースをセットした。この容器を様々な齢級からなるゴキブリ約５０匹とともにアクリル製の観察箱に入れた。効果の判定は容器底面にいるゴキブリ個体数を計数する方法で行った。【００３２】  供試した精油は木材乾燥工程で排出された蒸気を水冷式冷却器で捕集し、白濁した水層の上部に油分として浮いているものを分取しただけのものである。このようにして得られた精油をヘキサンで２倍、４倍、８倍、１６倍に希釈してろ紙に含浸した。濃度表示と添着料量の関係を表１に示す。【００３３】
【表１】
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【００３４】  この含浸濾紙を１６時間以上風乾した後、ゴキブリ忌避試験に供した。なお、処理の略号として２倍希釈をＣ，４倍希釈をＭＣ，８倍希釈をＭ，１６倍希釈をＬと呼ぶ。コントロールとして何も含浸しないろ紙を供し、これをＣｏｎｔと呼ぶ。精油のろ紙に対する添着量は表１に示したとおり、１平方メートルあたり、それぞれＬで０．４ｇ、Ｍで１０．６ｇ、ＭＣで２７．１ｇ、Ｃで７９．３ｇであった。なお、各水準ともに繰り返し数は３とした。試験に当たっては、場所の影響やフェロモンの影響が出ないように十分な注意を払った。【００３５】  ゴキブリ忌避剤の試験結果を表２に示す。精油を添加していないＣｏｎｔでは試験開始直後から蝟集が認められたが、スギ精油を添加した容器には、もっとも低濃度のＬを含めて蝟集は認められなかった。その後、この状態が２ヶ月以上持続した。最も低濃度のＬでは１１週を過ぎる頃から蝟集が認められ始めたが、これは精油の有効成分が蒸発・揮散した結果、有効濃度を維持できなくなったことが原因と考えられる。このことはすなわち、木材乾燥工程から得られる精油は適度な揮発性を有しているので、ろ紙に対する添着量をコントロールすることで、ゴキブリ忌避活性の有効期間を調節できることを意味するので、実用的には重要な点である。【００３６】
【表２】
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【産業上の利用可能性】
【００３７】  本発明は、忌避作用が高く、また持続性に優れ、天然系で安全性の高いゴキブリ忌避剤およびその製造方法として好適に用いることができる。