(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水に不溶の銅塩及び銅酸化物から選ばれる少なくとも１種の無機の銅化合物をアンモニア、アンモニウム塩及びアミン類から選ばれる少なくとも１種の含窒素化合物で水に可溶化したアルカリ性の木材保存剤に、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン及び４，５−ジクロロ−２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンから選ばれる少なくとも１種のイソチアゾリン化合物を、混合させたことを特徴とする木材保存剤。
【請求項２】
水に可溶化したアルカリ性の木材保存剤のＰＨが８〜１３であることを特徴とする請求項１記載の木材保存剤。
【請求項３】
木材に含浸させる木材保存剤中のイソチアゾリン化合物の濃度が少なくとも３０ｐｐｍであることを特徴とする請求項１記載の木材保存剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材の腐朽を防止すると共にカビの発生を防止する化学的安定性の優れた木材保存剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
木材は、建材、工業用材料、土木用材料などとして種々の用途に使用されているが、特に、野外で使用する場合、木材腐朽菌による腐朽により劣化するために、その長期の使用が困難である。そこで、木材を木材腐朽菌から保護するために、それ自体が水溶性の銅化合物よりなる木材保存剤が提案されている。しかしながら、それ自体が水溶性の銅化合物は、木材に含浸した場合に雨水による流脱があり、野外で使用するには問題があるので、水に不溶の銅塩及び銅酸化物から選ばれる少なくとも１種の無機の銅化合物をアンモニア、アンモニウム塩、アミン類等で錯体化して水に可溶化した雨水による流脱の少ないアルカリ性の木材保存剤が提案されている。また、木材をカビから保護するためにに、イソチアゾロン系化合物よりなる木材用防カビ剤が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
水に不溶の銅塩及び銅酸化物から選ばれる少なくとも１種の無機の銅化合物をアンモニア、アンモニウム塩、アミン類等で錯体化して水に可溶化したアルカリ性の木材保存剤は、コスト的にも優れ、作業上非常に使いやすく、そして、木材腐朽菌（カワラタケ、ナミダタケ等）には有効であるが、ある種のカビ（ペニシリウム、アザリウム等）には効果はなく、むしろ、そのアルカリ成分による窒素源供給のためにカビの発生を助長するという問題があった。カビが発生した木材は、腐朽に強度劣化はないが、その表面の汚染によって、商品価値を著しく下げるものとなっていた。
【０００４】
また、イソチアゾロン系化合物よりなる木材用防カビ剤は、アルカリ性の水溶液のもとでは、化学的安定性が悪いために、これを従来用いられていた水に不溶の銅塩及び銅酸化物から選ばれる少なくとも１種の無機の銅化合物をアンモニア、アンモニウム塩、アミン類等で錯体化して水に可溶化したアルカリ性の木材保存剤に混合して、防カビ性を付与することは、困難であるとされていた。
【０００５】
そのために、水に不溶の銅塩及び銅酸化物から選ばれる少なくとも１種の無機の銅化合物をアンモニア、アンモニウム塩、アミン類等で錯体化して水に可溶化したアルカリ性の木材保存剤にイソチアゾロン系化合物を混合して防カビ性を付与した薬剤は、これまでに存在しなかった。
【０００６】
本発明は、水に不溶の銅塩及び銅酸化物から選ばれる少なくとも１種の無機の銅化合物を含有するアルカリ性の木材保存剤にイソチアゾロン系化合物で極めて高い防カビ性を付与することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本願発明者は、多くのイソチアゾロン化合物について鋭意探査を行ったところ、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン及び４，５−ジクロロ−２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンから選ばれる少なくとも１種のイソチアゾリン化合物だけは、水に不溶の銅塩及び銅酸化物から選ばれる少なくとも１種の無機の銅化合物をアンモニア、アンモニウム塩、アミン類等で水に可溶化したアルカリ性の木材保存剤のもとでも、極めて高い防カビ性を付与できることを見出して、本願発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、第１発明は、上記目的を達成するために、水に不溶の銅塩及び銅酸化物から選ばれる少なくとも１種の無機の銅化合物をアンモニア、アンモニウム塩及びアミン類から選ばれる少なくとも１種の含窒素化合物で水に可溶化したアルカリ性の木材保存剤に、２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン及び４，５−ジクロロ−２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンから選ばれる少なくとも１種のイソチアゾリン化合物を、混合させたことを特徴としている。
【０００９】
第２発明は、第１発明において、水に可溶化したアルカリ性の木材保存剤のＰＨが８〜１３であることを特徴とている。
【００１０】
第３発明は、第１発明において、木材に含浸させる木材保存剤中のイソチアゾリン化合物の濃度が少なくとも３０ｐｐｍであることを特徴としている。
【００１１】
本発明における水に不溶の銅塩は、例えば、塩基性炭酸銅、塩基性酢酸銅、塩基性硝酸銅、塩基性リン酸銅、塩基性塩化銅及びピロリン酸銅である。また、本発明におけるそのままでは水に不溶の銅酸化物は、例えば、酸化第二銅である。
【００１２】
本発明におけるアンモニウム塩は、例えば、重炭酸アンモニウムである。本願発明におけるアミン類は、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、１，２−プロパンジアミン、１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミンである。
【００１３】
本発明における水に不溶の銅塩及び銅酸化物から選ばれる少なくとも１種の無機の銅化合物をアンモニア、アンモニウム塩、アミン類等で水に可溶化したアルカリ性の木材保存剤のＰＨは、８〜１３が好適である。本願発明における木材保存剤に含有されるイソチアゾリン化合物の濃度は、性能と価格の点から、１０〜１００００ｐｐｍであることが好ましい。また、木材に含浸させる木材保存剤中のイソチアゾリン化合物の濃度は、少なくとも１０ｐｐｍであり、好ましくは、３０〜２００ｐｐｍである。
【００１４】
本願発明の木材保存剤は、例えば、そのまま、あるいは、水又は水を含む有機溶剤に溶解して、木材の表面に塗布したり、木材を浸漬して含浸させたり、木材中に加圧して注入したりする等の適宜の手段を採用することにより、木材に適用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の木材保存剤は、例えば、次に示すような方法で製造される。
即ち、水に不溶の銅塩及び銅酸化物から選ばれる少なくとも１種の無機の銅化合物を水に分散させる。この銅化合物の分散液にアンモニア、アンモニウム塩及びアミン類から選ばれる少なくとも１種の含窒素化合物を添加して、無機の銅化合物を錯体化して完全に水溶化する。このようにして得られた銅化合物のアルカリ性水溶液に２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン及び４，５−ジクロロ−２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンから選ばれる少なくとも１種のイソチアゾリン化合物を混合して本発明の木材保存剤とする。
【００１６】
【実施例】
以下に示される各種の配合によって、Ａ成分（銅製剤）及びＢ成分（イソチアゾロン製剤）を調製した。なお、各成分の配合量は、重量％（以下、本明細書では、「WT%」と略記する。）で表示した。
【００１７】
0004142125.tif 000002
【００１８】
Ｂ成分（イソチアゾロン製剤）
イソチアゾロン製剤は、次の化１で示されるイソチアゾロン化合物を用いて調製した。
【００１９】
【化１】
0004142125.tif 000003
（式中、Ｘ1及びＸ2は水素又はハロゲンであり、そして、Ｒはアルキル基である。）
【００２０】
化１で示されるイソチアゾロン化合物を含有するイソチアゾロン製剤の具体的な配合は、次の表１で示される。
【００２１】
【表１】
0004142125.tif 000004
【００２２】
次の表２で示される各種の調合例によって、銅製剤及びイソチアゾロン製剤を調合した。表２中において、薬剤Ｎｏ．が３、７、９、１０、１４及び１６の薬剤は、本発明の実施例であり、それらの薬剤以外の薬剤は、比較例である。
【００２３】
【表２】
0004142125.tif 000005
【００２４】
（試験例）
本発明者は、当初、本発明の木材保存剤の防カビ試験を実験室内で行ったが、かかる実験室内での防カビ試験では、得られたデータに正確性に欠けるものがあることが判明したので、以下に示すような野外防カビ試験を創出して、本発明の木材保存剤の防カビ試験を行った。
【００２５】
野外防カビ試験
（イ）試験片及び薬剤処理
ベイツガ（１×１０×５０ｃｍ）、３０枚を試験片とし、これを７０リットルの開閉式の圧力容器に入れ、ＪＩＳ  Ａ  ９００２に基づいて、次の手順で薬剤処理を行った。
【００２６】
(1) 圧力容器にベイツガ試験片をいれ、蓋を閉めてから、真空ポンプで減圧して容器内の気圧を０．０８ＭＰａにした。この状態で３０分間維持した。
(2) 真空ポンプを作動させた状態で、前日に調合しておいた薬液を容器内に導入して充満させた。
(3) この容器にコンプレッサーを用いて空気を入れ、０．７ＭＰａの圧力で液を加圧し、その状態を３時間維持した。その後、容器内の圧力を解放し、容器内の液を排出した。
(4) さらに、真空ポンプで減圧して容器内の気圧を０．０８ＭＰａにし、この状態で３０分間維持した後、試験片を取り出した。
【００２７】
（ロ）防カビ試験
図１は、本発明の木材保存剤を野外防カビ試験するための野外防カビ試験装置の断面説明図であり、そして、図２は、野外防カビ装置内における試験片の配置を示す説明図である。
【００２８】
図１に示されるように、本発明において用いられる野外防カビ試験装置１０は、コンクリートブロック１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、水槽２、ポリエチレンシート３ａ、３ｂによって構成されている。
【００２９】
野外防カビ試験装置１０を用いて野外防カビ試験を次の手順により行う。即ち、コンクリートブロック１ａ、１ａを間隔をおいて配置し、それらの上にポリエチレンシート３ａを被覆する。コンクリートブロック１ａ、１ａ間のポリエチレンシート３ａ上には、水を入れた水槽２を配置する。コンクリートブロック１ａ、１ａ上のポリエチレンシート３ａ上には、コンクリートブロック１ｂ、１ｂを配置し、それらの上に、５列×６段に束ねられた試験片４を、図２に示されているように、５０ｃｍの間隔をあけて載置する。試験片４の上には、コンクリートブロック１ｃ、１ｃを配置し、そして、全体を覆うようにポリエチレンシート３ｂを被覆する。ポリエチレンシート３ｂの両端には、コンクリートブロック１ｄ、１ｄを配置する。ここで、試験片４を水槽３に入れた水の存在下にポリエチレンシート３ａ、３ｂで覆うのは、カビの発生を促進させるためである。
【００３０】
前記（イ）において薬剤処理した試験片を薬剤毎に５段×６列に束ね、これらを、野外に設置した図１に示される野外防カビ試験装置１０で前記したような手順により、防カビ試験を行った。
【００３１】
１．５ケ月経過後及び３ヶ月経過後に、各試験片に発生しているカビの状況を下記の表３に示される「被害度の測定」に基づいて、次の式
0004142125.tif 000006
によって防カビ率を算出した。ここで、被害度１も防カビ性能があると判断したのは、この程度のカビの発生であれば、実際の使用上では差し支えないとの判断による。
【００３２】
【表３】
0004142125.tif 000007
【００３３】
測定結果は、次の表４に示される。
【００３４】
【表４】
0004142125.tif 000008
【００３５】
表４からみると、アルカリ性を呈す無機の銅化合物と各種のイソチアゾロン系化合物とを混合した場合、極めて顕著な効果をもたらしたものは、薬剤Ｎｏ．３、７、９、１０、１４、１６であった。即ち、上記Ａ−１、Ａ−２のアルカリ性の木材保存と、Ｂ−１の２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、Ｂ−５の２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン及びＢ−７の４，５−ジクロロ−２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンと、を混合したものだけであった。
【００３６】
かかる野外防カビ試験装置１０を用いた上記のような手順によるて野外防カビ試験は、木材の実際の使用環境に即したものであるから、その試験によって得られるデータは、より正確なものであることがわかった。
【００３７】
【発明の効果】
本願発明の木材保存剤は、アルカリ性を呈す無機の銅化合物をアンモニア、アンモニウム塩、アミン類等で水に可溶化したアルカリ性の木材保存に特別に選択した２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン、２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オン及び４，５−ジクロロ−２−オクチル−４−イソチアゾリン−３−オンを混合することにより、木材腐朽菌から木材を保護できると同時に、木材表面の汚染菌であるカビからも木材を保護できるという極めて顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の木材保存剤を野外防カビ試験するための野外防カビ試験装置の断面説明図である。
【図２】野外防カビ装置内における試験片の配置を示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  コンクリートブロック
２  水槽
３ａ、３ｂ  ポリエチレンシート
４  試験片
【図１】
0004142125.tif 000009
【図２】
0004142125.tif 000010