(57)【要約】【課題】檜皮、杉皮等の樹皮、ススキ、ヨシ、ワラ等のイネ科の多年草に代表される植物性屋根材に腐朽菌、害虫、酸性雨等の劣化要因に対する耐性を賦与し、耐用年数の向上した植物性屋根材を提供する。【解決手段】植物性屋根材に、ホウ酸換算で乾燥重量の０．１％以上５％以下のホウ酸塩を含浸させ、撥水剤で処理する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホウ酸換算で乾燥重量の０．１％以上５％以下のホウ酸塩を含み、表面に撥水剤を付加した植物性屋根材。
【請求項２】
請求項１で、植物性屋根材が樹皮又はイネ科多年草であることを特徴とする植物性屋根材。
【請求項３】
請求項１で撥水剤がシリコーンエマルジョンであることを特徴とする植物性屋根材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は耐久性のすぐれた植物性屋根材に関する。
【背景技術】
【０００２】  檜皮、杉皮等の樹皮、ススキ、ヨシ、ワラ等のイネ科の多年草に代表される植物性屋根材は、日本の伝統的な建築材料であるが、腐朽や虫害などの生物劣化を受けやすい欠点がある。また、最近では、酸性雨も植物性屋根材の短命化に関わっているとの指摘もある。【０００３】  生活様式の変化も、植物性屋根材の耐用年数を短くしている。往時の家屋では、囲炉裏やかまどの煙で屋根材が燻蒸され、これが防虫・防腐効果を発揮したと考えられる。【０００４】  植物性屋根材の耐用年数は、産地により異なり、寒冷地の製品ほど寿命が長いといわれる。地球温暖化は、将来、植物性屋根材の寿命をさらに短縮すると予想される。【０００５】  植物性屋根材の耐久性を向上させるための防虫・防腐処理はほとんど行われていない。このため、植物性屋根材は、民間家屋では他の屋根材で置き換えられ、文化財保護等の目的で限定的に使用されるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  本発明の課題は、害虫、腐朽菌、酸性雨などの劣化要因に対し高度の耐性を有し、長期間使用可能な植物性屋根材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  第一の本発明は、ホウ酸換算で乾燥重量の０．１％以上５％以下のホウ酸塩を含み、表面に撥水剤を付加した植物性屋根材である。【０００８】  第二の本発明は、第一の本発明において、植物性屋根材が樹皮又はイネ科多年草であることを特徴とする植物性屋根材である。【０００９】  第三の本発明は、第一の本発明において、撥水剤がシリコーンエマルジョンであることを特徴とする植物性屋根材である。
【発明の効果】
【００１０】  本発明の提供する植物性屋根材は、植物性屋根材本来の審美性や断熱性を保持しながら、害虫、腐朽菌などの劣化生物や酸性雨による劣化を受けにくく、長期間使用できるため、近代的な屋根材と比較して経済的にも遜色ないものである。【００１１】  また、本発明を構成するホウ酸塩及び撥水剤は、安全で環境に優しく、無色無臭で他の材料を着色、変色、腐食する危険性はほとんどない。このため、本発明の植物性屋根材は、歴史的価値の高い文化財の修復にも安心して使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】  本発明でいうホウ酸塩は、ホウ素のオキシ酸塩の総称で、例えば、オルトホウ酸、無水ホウ酸、ホウ砂、ホウ酸ナトリウムなどであるが、特に水溶液がｐＨ７．０付近にあるホウ酸ナトリウムが使いやすい。【００１３】  ホウ酸塩含有率がホウ酸換算で０．１％以下の場合は、十分な防虫、防腐効果は得られない。防虫・防腐効果は、ホウ酸塩の含有率が高いほどよいが、５％を越える必要はない。含有率が高くなると逆に雨水による溶脱の危険性が高くなる。植物性屋根材を害虫や腐朽菌から保護するためのホウ酸塩含有率の最適範囲は、ホウ酸換算で０．３〜１．０％である。【００１４】  ホウ酸塩添加のさらなる効果は、水素イオン濃度の調整である。撥水剤で保護された植物性屋根材に少量の酸性雨が浸透しても、ホウ酸ナトリウムの緩衝作用により、水素イオン濃度（ｐＨ）は、７．０付近に維持され、屋根材の劣化は抑制される。【００１５】  本発明では、ホウ酸塩処理に加えて、植物性屋根材を撥水剤で処理する。撥水剤は、環境汚染を考慮し、シリコーン系及びパラフィン系のエマルジョンが好ましい。特に最大限の耐用年数を確保するには、植物組織との結合性を高めたシリコーンエマルジョンがすぐれている。【００１６】  本発明の植物性屋根材は、原料の樹皮や草にホウ酸塩水溶液と撥水剤（エマルジョン）とを同時にあるいは別々に含浸し、乾燥して得られる。【００１７】  含浸方法は、散布法、浸漬法、二重真空法、加圧処理法のいずれでもよい。但し、既設建造物の屋根に使用されている植物性屋根材をそのまま処理の対象（原料）とする場合は、スプレー法が便利である。【００１８】  ホウ酸塩溶液と撥水剤エマルジョンとを別々に含浸させる場合は、最初にホウ酸塩水溶液を含浸させ、つぎに撥水剤エマルジョンで処理する。【００１９】  処理液の濃度は、植物性屋根材中のホウ酸塩あるいは撥水剤の濃度が最適値になるようにコントロールする。【００２０】  既設建造物の屋根に設置されている植物性屋根材にホウ酸塩及び／又は撥水剤を含む処理液を散布する場合、屋根の勾配によっては、散布した処理液のかなりの部分が屋根材に吸収されずに流れ落ちることがある。この場合は、屋根に邪魔板などを設置してから散布することで、処理液が屋根材中に浸透しやすくなる。
【実施例】
【００２１】  樹幹から剥ぎ取った檜皮を切断し、長さ２５ｃｍ（繊維軸方向）、幅１０ｃｍの試験片を３０個作成した。試験片は６０℃の熱風乾燥機中で３日間乾燥し、乾燥重量（Ｗ０）を測定した。【００２２】  内径３０６ｍｍのポリカーボネート製デシケーターに水７リットルと信越化学工業株式会社製シリコ−ンエマルジョン（信越Ｘ−５１）１．０ｋｇを加えてよくかき混ぜ、これに上記の檜皮試験片２枚をステンレス金網で包んで沈め、真空ポンプで内圧２００ｍｍＨｇまで減圧し、１０分間この圧力を保った後常圧の戻し、３０分間放置した後試験片を取り出した。【００２３】  試験片はステンレスメッシュに包んだまま、同寸法の空のポリカーボネート製真空デシケーターのプレートに乗せ、２００ｍｍＨｇまで減圧、この減圧下に１０分間放置した後、減圧を破って取り出し６０℃の熱風乾燥機中で３日間乾燥、秤量した（Ｗ１）。【００２４】  上記実験の残部のエマルジョンにリオティントミネラル社（米国）製の八ホウ酸ニナトリウム四水塩（Ｎａ２Ｂ８Ｏ１３・４Ｈ２Ｏ：商品名ティンボア）２．０ｇを加え、攪拌して溶解した。この処理液を用い、上述した減圧、常圧、減圧の処理方法で、２枚の檜皮試験片を処理し、熱風乾燥機中で６０℃，３日間乾燥した。【００２５】  残った処理液にティンボアを添加、溶解することにより、ホウ酸塩濃度を高めながら６水準の処理実験を行い、各水準で処理した試験体のうち、１個はホウ素定量試験に供し、他は腐朽試験に使用した。【００２６】  市販の稲ワラの中央部から長さ２５ｃｍのサンプルを切り出し、十分に水洗いをして余分なゴミや葉を除き、６０℃の熱風乾燥機中で３日間乾燥した。乾燥したサンプルを５０ｇずつナイロン繊維で軽く束ね、６束（３対）の試験体を作成した。【００２７】  上記試験体中、２束は未処理（比較例）、残り４束は、２束ずつ２水準でシリコーン／ティンボア処理を行った。各処理水準において、１束は細断して檜皮試験体と同じ要領でホウ素分析を行い、他は１年間の腐朽試験に供した。【００２８】  ホウ素分析では、乾燥した処理試験体の中央部から約１０ｇを切り出し、剪定鋏で細片とした。この試料を正確に秤量後、１リットルの三角フラスコに投入し、純水５００ｃｃを加えホットスターラーで、液温８０〜９０℃、５時間攪拌し、ティンボアを完全に溶出させた。【００２９】  ティンボアを含む溶出液は、分析用濾紙で濾過しながら１リットルのメスシリンダーに移し、純水を加えて１リットルとし、ＩＣＰ分光分析でホウ素を定量した。【００３０】  腐朽試験は次のように実施した。１メートル四方の地面を深さ１０ｃｍ掘り下げ、この中に細断した稲ワラ１００ｋｇおよび市販のバーク堆肥５０ｋｇを積みあげ、尿素３ｋｇを溶解した水５０リットルを掛けながら繰り返し切り返し、軽く踏みつけた。【００３１】  ２週間後に、未処理の檜皮試験体、５水準で処理したホウ酸塩／シリコーン処理試験体、未処理ワラ試験体及び２水準で処理した試験体各１個を個別の目の細かいナイロン製洗濯ネットに入れ、堆肥の中央部分に埋め込んだ。【００３２】  ６ヶ月間、腐熟の進行を観察しながら必要に応じて水を散布し、その後６ヶ月間は放置し、１年後に試験体を取り出して観察し、乾燥重量の減少度を調べた。結果を表１に示す。表から明らかなように、ホウ素濃度が、ホウ酸換算で０．１％に達すると明瞭な防腐効果が見られる。ホウ素濃度がホウ酸換算で１％以上では防腐効果はほとんど一定である。
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００３３】  本発明の植物性屋根材は、防虫・防腐処理しないものと比較し、屋根材としての耐用年数が大幅に向上すると思われる。このため、文化財建造物だけでなく、一般民家用に植物性屋根材を復活させる可能性がある。