(57)【要約】【課題】人畜に無害でコストの安い忌避剤を用いた長期間効果の持続するシロアリ忌避木材を提供するとともに、係る木材を大掛かりな設備を必要とせずに効率的に製造する製造方法を提供する。【解決手段】木材を溶融パラフィン浴に所定時間浸漬後、これよりも低い温度の溶融パラフィン浴に浸漬する温冷浴法によりパラフィンを材内に注入後、これを取り出して冷却することにより、木材外層組織にパラフィンバリア層が形成されたシロアリ忌避木材を得る。【選択図】　　　　図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材外層組織にシロアリ注入忌避剤であるパラフィンを注入することによりパラフィンバリア層が形成されていることを特徴とする、シロアリ忌避木材。
【請求項２】
木材外層組織にパラフィンバリア層が形成された、パラフィン注入量が少なくとも８０ｋｇ／ｍ３以上であるシロアリ忌避木材。
【請求項３】
木材を溶融パラフィン浴に所定時間浸漬し、前記木材を取出した後、前記第１溶融パラフィン浴よりも低い温度の第２溶融パラフィン浴に所定時間浸漬して、パラフィンを材内に注入後、前記木材を取り出して冷却することにより注入パラフィンを固化させることを特徴とする、シロアリ忌避木材の製造方法。
【請求項４】
前記第１溶融パラフィン浴と前記第２溶融パラフィン浴との温度差が３０℃以上である、請求項３記載のシロアリ忌避木材の製造方法。
【請求項５】
前記第１溶融パラフィン浴の温度が１２０℃であって、前記第２溶融パラフィン浴の温度が８０℃である、請求項４記載のシロアリ忌避木材の製造方法。
【請求項６】
溶融パラフィンへの浸漬時間が、前記第１溶融パラフィン浴と前記第２溶融パラフィン浴ともに６０分以上である、請求項３，４または５記載のシロアリ忌避木材の製造方法。
【請求項７】
前記溶融パラフィンに浸漬する木材が、予め気乾状態まで乾燥させた木材である、請求項３，４，５または６記載のシロアリ忌避木材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シロアリの食害を防止する木材、特に忌避剤としてパラフィンを用いたシロアリ忌避木材、及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シロアリによる建材食害は木造建造物の耐久性に大きく影響するものであり、その被害は甚大となる場合が多い。係る被害に対する防止策としては、有機リン系、カーバメイト系、ピレスロイド系等の防蟻薬剤を用いて木材を処理していた。
【０００３】
これらの薬剤は防蟻効果は期待できるものの、人畜にとっても有害であり、例えばシックハウス症候群に代表される健康被害の原因にもなっていた。また、これらの薬剤の効力持続性は、その揮発性と熱分解性等に依存し、通常３年から最大でも５年とも言われ、防蟻処理を行っても一定期間を経過すると被害が再発する場合が多かった。
【０００４】
また、従来の木材への防蟻薬剤処理は、塗装や吹付け等が一般的であり、処理過程における薬剤の吸い込みや接触により、人体への安全性の確保の問題があった。そして、薬剤処理方法の１つとして、防腐と防蟻の両性能を賦与する目的で加圧注入法も広く採用されているが、この方法は設備が高価であってコストがかかるとともに、高圧使用のため技術力も必要であるため、実施できる処理業者も限定されていた。
【０００５】
そこで、人体に無害でシロアリ忌避効果のある油脂や高級アルコール等の比較的人体に安全な物質を、上述の薬剤の代わりに木材に注入する技術が提示されている。例えば、特開平７−３１４４０８号公報に鯨油を木材に含浸させる技術が提示され、特開平６−１６５１７号公報には、ベチバー油やパチョウリ油等の天然油脂を利用する技術が提示され、特開平８−１３３９０９号公報には、ラウリン酸などの高級脂肪酸エステルやオクタノールなどの高級アルコールを利用する技術が提示されている。
【０００６】
これらは、比較的安全性が高く、防蟻効果も期待できるものである。しかし、アルコール等の揮発成分は作用持続期間が短く、油脂はカビやバクテリアの栄養源となり、木材の耐久性に影響を与える可能性がある。またこれら使用原料の確保及びコスト問題等も有しており、広く普及するに至ってはいない。
【０００７】
一方、耐蟻性を有する木材としてヒバ材等を使用することも行われている。ヒバは高い耐蟻効果があり、人畜に無害であるとともに、そのまま建材に用いることができる点で有用性が高い。しかし、ヒバは分布が北東北に限られ、しかも天然木であって伐採が制限されており、資源としては限界がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、人畜に無害でコストの安い忌避剤を用いて、効果が長期間持続するシロアリ忌避木材を提供することを課題とする。また、係るシロアリ忌避木材を製造するため、大掛かりな製造設備が不要で、小規模企業でも効率的に製造することができる製造方法を提供することを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明である、シロアリ忌避木材及びその製造方法は、本願発明者がパラフィンに優れたシロアリ忌避作用のあることを発見した研究成果を基礎として開発されたもので、注入忌避剤としてパラフィンを用いたものであって、木材外層組織にパラフィンバリア層が形成されたシロアリ忌避木材である。また、係るパラフィン注入量が少なくとも８０ｋｇ／ｍ３以上であるシロアリ忌避木材である。係るシロアリ忌避木材は、人畜に無害で長期間にわたってシロアリ忌避効果を発揮する。これらは、木材を溶融パラフィン浴に所定時間浸漬し、木材中の空気・水分を熱膨張により材外に排出した後、前記第１溶融パラフィン浴よりも低い温度の第２溶融パラフィン浴に所定時間浸漬し、材内気体の熱収縮を利用してパラフィンを材内に注入後、これを取り出して冷却し、注入パラフィンを固化させることにより、簡易に製造することができる。
尚、本出願においては、先に行う溶融パラフィン浴を第１溶融パラフィン浴または温浴と称し、先のパラフィン浴より低温で、その後に行う溶融パラフィン浴を第２溶融パラフィン浴または冷浴と称している。
【００１０】
また、前記第１溶融パラフィン浴と前記第２溶融パラフィン浴との温度差を３０℃以上にすることで、その温度差によりパラフィンを木材に含浸させやすくなり、特に前記第１溶融パラフィンの温度を１２０℃とし、前記第２溶融パラフィンの温度を８０℃とすることで、高い含浸率を実現しつつ、パラフィンの分解を避けることができる。
【００１１】
さらに、溶融パラフィンへの浸漬時間を前記第１溶融パラフィン浴と前記第２溶融パラフィン浴ともに６０分以上としたり、溶融パラフィンに浸漬する木材を、予め気乾状態まで乾燥させることで、パラフィンの木材への含浸を促進することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面及び写真を参照しながら以下、詳細に説明する。
【００１３】
パラフィンは、人畜に無害であって安定性も高く、焼却しても有害物質を発生しない、安全でしかも安価な物質である。本願発明者は、パラフィンが優れたシロアリ忌避効果を有することを発見したが、これを温冷浴法を利用して木材に注入することにより、優れたシロアリ忌避木材を簡易に製造する方法を開発した。係る性質を有するパラフィンは、その注入量が多い程高い抗蟻性能が期待できるが、以下に述べる方法を用いれば、大規模な設備や複雑な工程を必要としないで、パラフィン注入量が十分で忌避効果の高いシロアリ忌避木材を簡易に製造することができる。
【００１４】
即ち、パラフィンの融点は１００℃以下であり、それを境にして固・液の相変化を起こすのを利用して、融点以上に熱した溶融パラフィン浴に木材を浸漬加温（温浴処理）した後、それよりも低温の溶融パラフィン浴中に速やかに浸漬（冷浴処理）してパラフィンを材内に注入し、その後冷却して材内に固体のパラフィンを含浸する、いわゆる温冷浴法により製造する。即ち、パラフィン温浴により木材中の空気及び水分を熱膨張により材外に排出した後、それより低温のパラフィン浴中に浸漬して材内気体の熱収縮を利用してパラフィンを材内に注入するものである。尚、本実施の形態において使用したパラフィンは、パラフィンＰ１４５、Ｐ１５５、ＭＷ１８０（全て日本石油製）である。
【００１５】
図１は、初期含水率（温冷浴前の木材含水率）とパラフィン注入量との関係を示すグラフである。この試験において試料はスギ辺材を用い、パラフィンはＰ１４５を用いた。また、温浴は１２０℃で１２０分、冷浴は８０℃で１２０分で実施した。尚、パラフィン注入量Ｑｓ（ｇ／ｃｍ２）は、直方体の試料木材の両木口面（繊維方向に直角な切断面）からのパラフィン浸透を避けるため、シリコン樹脂でシールした残りの４側面のパラフィン浸透に有効な表面積の単位表面積当りのパラフィン注入量を示す。
本試験結果のグラフより、パラフィン注入量を高めるには、木材含水率が気乾状態にある木材が適当である。尚、木材含水率とは、木材中に含まれる水分重量／木材の全乾重量×１００（％）を表し、気乾状態とは、木材含水率１０％〜１８％程度の状態をいう。
【００１６】
図２は、冷浴時間とパラフィン注入量との関係を示すグラフである。この試験においては気乾試料を用い、温冷浴温度及び時間は図１の試験と同様である。
本実施の形態において、注入装置としては温度制御のできる２槽の浴槽を用いる。使用するパラフィンは特に限定はないが、本試験結果のグラフより冷浴時の粘度が低い程パラフィン注入量が多くなる傾向が認められるため、Ｐ１４５やＰ１５５等が適当である。また、本試験によって、カラマツのように浸透性の低い樹種ではこのような傾向は現れにくく、浸透性の高い樹種がこの傾向が大きいことがわかった。使用する木材は特に種類は問わないが、本試験結果より、アカマツ及びスギがカラマツに比べてパラフィンを注入しやすく、また芯材より辺材が注入しやすい。
【００１７】
図３は、温冷浴の温度差とパラフィン注入量との関係を示すグラフである。この試験においてはパラフィンＰ１４５を用い、温浴は１２０℃で１２０分、冷浴は８０〜１００℃で１２０分実施した。
本試験結果のグラフにおいて、温冷浴の温度差が３０℃以上で注入量が飽和したことから、温冷浴の温度は、温度差３０℃以上が適当である。一方、過度の高温によりパラフィンの熱劣化を避ける必要もあり、また経済性等の観点から、温浴漕で１２０℃、冷浴漕で８０℃程度が適当と考えられる。
【００１８】
図４は、温浴時間とパラフィン注入量との関係を示すグラフであり、図５は冷浴時間とパラフィン注入量との関係を示すグラフである。図４及び図５の試験ともに試料木材は気乾試料を、パラフィンはＰ１４５を用い、温浴がともに１２０℃で冷浴が８０℃で実施した。また、温浴時間は図４の試験が３０〜１２０分、図５の試験が１２０分、冷浴時間は図４の試験が１２０分で、図５の試験が３０〜１２０分であった。
両グラフにおいて、各々６０分以上で注入量が飽和したことから、温浴時間は６０分以上が適当である。
【００１９】
本実施の形態における製造方法によるパラフィン注入効果と、係る製造方法によるシロアリ忌避木材のシロアリ忌避効果を以下に示す。
【００２０】
（パラフィン注入効果）
パラフィン注入木材の横断面でのパラフィン分布状況を図６のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに示す。これは注入木材の長さ中央部から採取した試片を水に浸漬したもので、高度な疎水性を有するパラフィンが含浸されている部分は水が侵入できず淡色に、水の侵入できる部分は濡れ色の濃色になることから、パラフィンの含浸状態が判断できるものである。これによるとＡ（アカマツ辺材）では中央部までパラフィンが浸透しているが、Ｂ（スギ辺材）では材外周部に明らかなパラフィンの含浸した層が形成されている。その一部を拡大したのが図７であり、木材外層の細胞内腔がパラフィンで充填されたパラフィンバリア層（黒く塗りつぶされている部分）が形成されている。このバリア形成により、木材に抗蟻性、撥水性、防腐性、耐候性などを賦与することが期待できる。
【００２１】
（シロアリ忌避効果）
表１は、スギ辺材とアカマツ辺材のパラフィン注入処理によるヤマトシロアリに対する抗蟻効果を強制食害試験で検討した結果である。パラフィンとしてＰ１４５を使用し、飼育器にヤマトシロアリの職蟻１００頭を投入した。試験期間は２１日間であった。尚、Ｓはスギ辺材の無処理試片、Ａはアカマツの無処理試片であり、ＳＰ１４５はスギ辺材のパラフィン注入試片、ＡＰ１４５はアカマツ辺材のパラフィン注入試片である。また、Ｐ１４５ＢはＰ１４５ブロック試片であり、Ｓｔは飢餓試験である。試料木材は、２×２×１ｃｍ３で両木口面をアルミ板でシール（木口面はパラフィンバリヤがないため）したものを使用した。Ｐ含有率は、注入パラフィンの重量／処理前の木材乾燥重量×１００（％）を表しており、食害率は、食害量（食害前の全乾試料重量−食害後の全乾試料重量）／食害前の全乾試料重量×１００（％）を表している。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
上記試験により、パラフィン注入木材の食害量は無処理の場合の３０〜６０％と少なく、ヤマトシロアリはパラフィン注入木材をある程度忌避していることがわかる。生存率は、無処理材で５０％以上を維持していたのに対し、処理材は小数点以下のオーダーまで減少し、パラフィンブロックのみ（２．８６％）あるいは飢餓試験（７．６％）の場合よりも低い値となっている。
以上から、ヤマトシロアリはＰ１４５を注入した木材をある程度摂食するが、それによって著しい生存率低下をきたしたことがわかった。これは、他に食するものが存在しないため食した結果、死に至ったと考えられる。
【００２４】
表２は、パラフィン注入木材の選択食害試験の結果であり、飼育容器中に異なる２種の試片を入れ、いずれを選択的に食害したかの結果を示すものである。これは、ヤマトシロアリの場合、職蟻１５０頭を投入し試験期間２１日間とし、イエシロアリの場合、職蟻１５０頭と兵蟻１５頭を投入し４２日間摂食させた。試料コードは、表１と同様であるが、Ｈはヒバ芯材である。
【００２５】
【表２】
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【００２６】
この試験においてヤマトシロアリの場合は、未処理試片ではスギ辺材とアカマツ辺材との食害量に差が見られなかったが、両樹種の未処理と処理材間には明らかな差があり、パラフィン注入処理によって食害量が約１０分の１程度にまで低下した。同様の現象はイエシロアリの場合にも認められた。この結果から使用パラフィンがＰ１４５の場合でもヤマトシロアリ、イエシロアリともパラフィン注入材料を忌避することがわかった。尚、ヒバ芯材とパラフィン注入木材との比較では、ヒバ芯材が優位な抗蟻性を示した。
【００２７】
表３は、パラフィン注入木杭の野外シロアリ食害試験の結果を示すものであり、前述の実験室レベルでの試験と異なり、実際使用条件下での抗蟻性を評価したものである。表４は、表３におけるシロアリ被害度の評価基準を示すものである。この試験は、パラフィン注入木材杭（３×３×３５ｃｍ３）を和歌山県御坊市の煙樹ヶ浜試験地に２０００年６月〜２００１年１１月までの２シーズン埋設し、パラフィン注入木材の抗蟻性を評価した結果である。ただし、当試験地にはイエシロアリとヤマトシロアリが生息しており、加害シロアリ種を特定することはできなかった。
【００２８】
【表３】
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【００２９】
【表４】
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【００３０】
無処理材の被害度は、アカマツ辺材が４．２でかなりの食害を受けていたが、スギ辺材はそれより低い２．８で、一般に言われているようにアカマツの被害が大きかった。しかし、処理材の被害度は両樹種ともに明らかに低くなり、しかもパラフィン注入量の多いほど被害が少なくなっている。以上から、実験室レベルでの検討結果に加えて、屋外パラフィン試験結果でもパラフィン注入木材は、パラフィン注入量をある程度多くすることによってシロアリに対して高い忌避性と抗蟻性を有することがわかり、スギ辺材における試験結果より、パラフィン注入量（含量）が少なくとも８０ｋｇ／ｍ３　以上であることが望ましいと考えらえられ、これは有効表単位表面積当りのパラフィン注入量に換算すると、０．０６ｇ／ｃｍ２程度である。
【００３１】
【発明の効果】
上記のように、シロアリ忌避木材における注入忌避剤としてパラフィンを用いたシロアリ忌避木材、特に木材外層組織にパラフィンバリア層が形成され、パラフィン注入量が少なくとも８０ｋｇ／ｍ３以上のシロアリ忌避木材は、人畜に無害で生態系等に影響を与えないばかりか、長期間にわたり十分なシロアリ忌避効果を持続させることができる。
また、パラフィンを木材に注入する方法として溶融パラフィンの温冷浴法を用いることで、効率的にパラフィンを木材に注入することができるとともに、大掛かりな製造設備を必要とせず、優れたシロアリ忌避木材を小規模企業においても低コストで容易に製造できるようになった。
【００３２】
また、第１溶融パラフィン浴と第２溶融パラフィン浴との温度差を３０℃以上とすることでパラフィンを更に効率的に木材に注入することができ、特に第１溶融パラフィン浴を１２０℃、第２溶融パラフィン浴を８０℃とすることで、パラフィンの劣化を防ぐとともに、より少ないエネルギーで十分な注入効果を実現することができる。
更に、温冷浴時間を夫々６０分以上としたり、使用木材を予め気乾状態にしておくことで、パラフィン注入量を増加させることができ、シロアリ忌避効果をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における、初期含水率とパラフィン注入量との関係とを示すグラフである。
【図２】本発明の実施の形態における、冷浴時間とパラフィン注入量との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態における、温冷浴の温度差とパラフィン注入量との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態における、温浴時間とパラフィン注入量との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態における、冷浴時間とパラフィン注入量との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態における、パラフィン注入木材の横断面でのパラフィン分布状況を示す写真である。
【図７】本発明の実施の形態における、パラフィン注入木材の横断面でのパラフィン充填層を示す拡大写真及び模式図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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