JPS5923739B2 - 木材保護塗料組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は木材の保護塗料組成物に関する。

さらに詳しくは、本発明は瀝青質、ワックスおよびペト
ラタムを塗料固形分として含む防腐防水性、付着性、可
撓性、自己治癒性にすぐれた木材保護塗料組成物に関す
る。板塀、建築物外装、柱の下回り、濡れ縁、木杭、電
柱、枕木もしくは木枠などに使用される木材または港湾
施設などの屋外曝露、地下埋設もしくは高湿度などの環
境下で使用される木材の保護には、従来コールタール、
クレオソート油もしくはアスファルト溶液などを木材に
塗布する方法または木材自体を焼いて表面に炭化層を形
成させて保護する方法が採用されている。

しかし、コールタールまたはクレオソート油（不乾性の
褐色ないし黒色の液体）はそれを木材に塗布したばあい
、塗膜は乾かずにいつまでもべとつきが残るほか、強い
悪臭を放ち、また含有する不純物の作用による皮膚炎、
湿疹、紅斑、悪心、皮膚ガン、溶血などの衛生上の危険
性があり、さらには性能面でも耐候性、防水性が劣るた
めに屋外で使用するばあい寿命が短く、充分な保護剤と
はいえない。

アスファルト溶液は乾燥性であるため、コールタールや
クレオソート油のようなべとつきが残ることはない。

また木材などに塗布して使用したばあい、常温で固体で
あるため、有害な成分を揮発することは殆んどなく、発
ガン性のベンズピレンを含有していないので、衛生上の
危険は少ない。反面アスファルトは耐候性に劣り、また
高温時に軟化し、低温時に硬化するごとく温度による物
性変化が大きく（感温性大）、脆弱になりやすいという
性質があるため、使用時に亀裂を生じてしまうことがあ
る。さらには木材への浸透性が劣るため、えられる塗膜
がハガレ落ちてしまうことがあるという欠点がみられる
。木材自体を焼いて表面に炭化層を形成させて保護する
方法は、木材表面の組織が場所によつて異なるために生
ずる燃焼性の差、または炎の当り具合の程度の差などに
より不均等な炭化層を生じてしまい、その結果木材表面
に色むらならびに凹凸を生じ、したがつて保護性能も満
足すべきものとはいえない。

また手や衣服がこの炭化層に触れると汚れるという欠点
がある。以上のように従来方法は性能および（または）
衛生面で多くの欠点を有するにもかかわらず、これらの
改良方法はほとんど開発されていないのが現状である。

本発明者らは、これら従来の木材保護方法を改善すべく
鋭意研究を重ねた結果、塗料固形分１００部（重量部、
以下同様）中に瀝青質１５〜９３部、ワツクス２〜８０
部、ペトロラタム５〜４０部を含有する塗料組成物が前
記従来の欠点を排除し、防腐防水性、付着性、可撓性、
自己治癒性にすぐれた木材保護塗料組成物であることを
見出し、本発明を完成するにいたつた。

本発明に使用しうる瀝青質として、たとえばアスフアル
ト、ギルソナイト、タールまたはピツチなどがあげられ
るが、衛生上の面からはアスフアルトおよびギルソナイ
トが好ましい。

アスフアルトは現在ほとんどのものが石油の蒸留残渣と
してえられる石油アスフアルトであるが、本発明にはそ
れらのうち未加工のストレートアスフアルトまたはブロ
ーインク加工したプローンアスフアルトのいずれもが使
用できる。瀝青質は単独で木材保護組成物として用いた
ばあい、化学的に安定であり、防水防腐効果にすぐれ、
しかも安価であるという長所を有するが、反面耐候性に
劣り、さらに感温性が大であるために亀裂、ちぢみ、変
包脆化などを生じやすいという欠点を有する。

本発明の組成物にこの瀝青質を用いるばあい、塗料固形
分１００部中に１５部未満で用いるとその長所の発現が
みられず、９３部よりも多く使用すると亀裂、変色、脆
化などの前記欠点が発現するため、好ましくない。ワツ
クスは非常に結晶性が強いため、ワツクスを含有する本
発明の塗料組成物を木材に塗布したばあいは、ワツクス
の結晶が塗膜中および塗膜表面に層状に緻密に配列し、
水その他の腐食性物質の侵入を防止するとともに、塗膜
の耐候性、耐久性が向上する。

ワツクスには石油ワツクス、天然ワツクス、動物ワツク
ス、植物ワツクス、合成ワツクスなどの種類があり、い
ずれも本発明の組成物に使用しうるが、ワツクスの供給
性、価格、化学的安定性などの観点からはｎ−パラフイ
ン系炭化水素ワツクス、インパラフイン系炭化水素ワツ
クスまたはそれらの混合物を使用するのが好ましい。

またワツクスの使用量は塗料固形分１００部中に２〜８
０部、好ましくは５〜６０部とするのが好適である。ワ
ツクスは２部未満で用いるとこれらの侵入防止効果およ
び耐候性、耐久性の向上がみられず、また８０部よりも
多く用いるど塗料の粘度が高くなり、その結果粘度の温
度による変化が大きくなるとともに塗膜が脆くなるため
、いずれのばあいも実用上好ましくない。ペトロラタム
は石油の減圧蒸留残渣からえられるイソパラフイン、ナ
フテン、シクロパラフイン、ｎ−パラフインなどの種々
の炭化水素よりなり、油状物を１０〜２０％含んだ半固
形状の物質で可撓性、浸透性および自己治癒性にすぐれ
、感温性は非常に小さい。

本発明において、ペトロラタムとはペトロラタムそのも
の（以下、非加工ペトロラタムという）のほか、ブロー
インク加工した酸化ペトロラタム、酸化ペトロラタムの
バリウム、カルシウム、ナトリウムなどとの金属塩、酸
化ペトロラタムとアルコールを反応させてえられるエス
テル化物が含まれる。

酸化ペトロラタム、その金属塩およびそのエステル化物
は非加工ペトロラタムにくらべて極性が大きいので、塗
布したばあいの水置換性および浸透性がよりすぐれてい
る。またペトロラタムは塗料固形分１００部中５〜４０
部、好ましくは７〜３０部使用する。使用量が５部未満
のばあいは前記ペトロラタムの効果の発現がみられず、
また使用量が４０部を超えると塗膜の乾燥が遅く、べと
つきを生ずるため、いずれのばあいも実用土好ましくな
い。本発明の木材保護塗料組成物は以上にあげた塗料固
形分に、塗料媒体を加えてつくられる。

該塗料媒体としては炭化水素系溶剤および・・ロゲン化
炭化水素系溶剤が使用でき、さらにそれらにケトン系、
エステル系、エーテル系、アルコール系などの溶剤を混
合して使用することもできる。さらに本発明の組成物は
媒体に水を用いた水分散体であつてもよい。有機溶剤の
ばあいは塗料固形分に必要量を添加し、常温または加熱
下に混合して塗料組成物がつくられる。

また水分散体のばあいは、塗料固形分を１００℃以下で
加熱溶融したのち、瀝青質、ワツクスなどの乳化に使用
される通常の界面活性剤および保護コロイドを添加し、
さらに攪拌下に水を添加してつくることができる。さら
に本発明の組成物には、必要により着色顔料、体質顔料
、リン片状酸化鉄、ガラスフレーク、金属粉、ポール油
、スタンド油、消泡剤、分散剤、紫外線防止剤、酸化防
止剤、防腐剤、防腐防カビ剤、防虫剤などを添加するこ
とも可能である。

かくしてえられる本発明の木材保護塗料組成物はハケ、
ローラ、浸漬、スプレーなどの通常の方法により木材表
面に塗布したのち、常温またぱ４０〜６０℃で乾燥して
防腐防水性、可撓性、付着性、自己治癒性などにすぐれ
た塗膜を形成することができる。つぎに実施例をあげて
本発明をより具体的に説明するが、本発明はそれらの実
施例のみに限定されるものではない。

実施例 １ プローンアスフアルト（針入度１０〜２０）２０部、マ
イクロクリスタリンワツクス（少量のｎ−パラフイン系
炭化水素ワツクスを含むイソパラフイン系炭化水素ワツ
クス）６０部および非加工ペトロラタム２０部からなる
塗料固形分１００部にミネラルスピリツト１００部を加
え、８５℃★―に加熱し、攪拌混合して木材保護塗料組
成物をえた。

実施例 ２〜１２ 塗料固形分の組成を第１表に示したものに代えたほかは
実施例１と同様に実験を行なつて、木材保護塗料組成物
をえた。

なお第１表中、パラフインワツクスとはｎ−パラフイン
系炭化水素ワツクスを意味し、０Ｘ０６５０．０Ｘ−０
８５０Ｂ１０Ｘ−７５０および０Ｘ−２１５１Ａ（いず
れも日本精蝋（株）製）はそれぞれ酸化ペトロラタム、
酸化ペトロラタムバリウム塩、酸化ペトロラタムカルシ
ウム塩、酸化ペトロラタムエステルの商品名である。

実施例 １３ プローンアスフアルト４０部、マイクロクリスタリンワ
ツクス４５部および非加工ペトロラタム１５部からなる
塗料固形成分１００部を９０℃の加熱溶融下に混合した
のち、オレイン酸ナトリウム（界面活性剤）５部および
デキストリン（保護コロイド）３部を加え、ついでデイ
ゾルバ一で攪拌しながら６５℃の温水９２部を加えて、
木材保護塗料組成物をえた。

実施例 １４〜１５ 塗料固形分の組成を第１表に示したものに代えたほかは
実施例１３と同様に実験を行なつて、木材保護塗料組成
物をえた。

比較例 １〜９ 塗料固形分の組成を第２表に示したものに代えたほかは
実施例１と同様に実験を行なつて塗料組成物をえた。

以上の実施例および比較例によつてえられた塗料組成物
の性質は以下に述べる方法によつて測定または評価した
。

（１）粘度はブルツクフイールド粘度計（Ｂ８Ｈ型）ロ
ータ洗４を用い、回転数１０ｒｐｍおよび塗料温度２０
℃で測定した。

（２）耐屈曲性は試料を鋼板（１５０關×５０ｍｍ×０
．３ｍｍ）に塗布し、２０℃で２４時間かけて乾燥させ
たのち、−４０℃、−２０℃またはＯ℃で１時間放置し
、ただちに屈曲試験機（直径１０ｍｍ）を用いて該鋼板
を１８０度折り曲げてそのときの塗膜の状態を観察した
。

その結果を異常なし（０）、わずかにひび割れ（△）、
ひび割れ（Ｘ）の３段階にわけて評価した。（３）促進
耐候性は杉板（１５０ｍ７７！×７０ｍ７！Ｌ×５Ｕ７
７！）に試料を塗布し、２０℃で２４時間かけて乾燥し
たのち、サンシヤインウエザーオーメータ一にてカーボ
ンアーク灯光を１０００時間照射し、そののちの塗膜の
状態を観察した。

（４）乾燥性は杉板（１５０ｍｍ×７０ｍｍ×５ｍｍ）
に試料を塗布し、２０℃、相対湿度７５％の恒温恒湿室
内に２４時間放置したのち、塗膜の乾燥状態を観察した
。

その結果は乾燥（○）、わずかに粘着性あり（△）、粘
着性あり（×）の３段階で評価した。（５）付着性は促
進耐候試験を行なつたのちの塗膜を用いて、該塗面にカ
ミソリで２ｍｍ間隔の１００個の基盤目をつくり、ゼロ
テープ剥離を行なつたのちの残存する基盤目の数によつ
て評価した。

たとえば７０／１００は１００個の基盤目のうち３０個
が剥離したことを示す。（６）治癒性は試料をガラス板
（１５０ｍｍ×７０ｍｍ×２ｍ７１Ｌ）に塗布し、２０
℃で２４時間乾燥したのち、カミソリでクロスカツトを
入れ屋外に１★力月間曝露してその治癒状態を観察した
。

その結果は良好（○）、やや良好（△）、不良（×）の
３段階で評価した。１）吸水率は試料３７をアピトン材
（２００１ｍＸ１２３ｍｕ×１８ｍｍ）の片面に塗布し
、２０℃で２４時間乾燥したのち、囚 試験板の周囲を
プラスチツク板で囲い、隙間を完全にシールして塗布面
に高さ５ｍ７１Ｌまで水を張り、３日間後または１０日
間後の吸水率を調べた。

（Ｂ試験板を−３０℃で１６時間、５０℃で８時間を１
サイクルとして５サイクルの温冷繰返し試験を行なつた
のち、（Ａと同様にして吸水率を調べた。

なお吸水率はつぎの式にしたがつて算出した。

第３表に示した試験結果から明らかなごとく、実施例１
〜１５の本発明の木材保護塗料組成物はすべての試験項
目において非常に良好な結果がえられ、防腐防水性、付
着性、可撓性、自己治癒性にすぐれていることが実証さ
れた。

塗料固形分中の瀝青質の含有量および種類を代えて実験
を行なつた実施例１〜７でえられた組成物（瀝青質含有
量１５〜９３部）の試験結果はいずれも瀝青質の種類に
関係なく良好であつたのに対し、瀝青質含有量が１５部
未満の比較例１でえられた組成物は乾燥性に劣り塗膜に
べとつきが残り、瀝青質の含有量が９３部よりも多い比
較例２または８でえられた組成物は低温時の耐屈曲性、
促進耐候性、付着性、自己治癒性および吸水率に劣ると
いう結果がえられた。

ワツクスの種類を代え、含有量を４５部とした実施例２
または８でえられる組成物の試験結果はいずれも良好で
あつた。

しかし、ワツクスの含有量を２部未満とした比較例３で
えられる組成物は吸水率が高く、乾燥性に劣り、ワツク
スの含有量を８０部よりも多くした比較例４または７で
えられる組成物は温冷繰返し後の吸水率が高く、低温度
の耐屈曲性、促進耐候性、付着性、自己治癒性に劣るた
め、好ましくないことがわかる。ペトロラタムの種類を
代え、含有量を１５部とした実施例２または実施例９〜
１２でえられる組成物の試験結果はいずれも良好であつ
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塗料固形分１００重量部中に瀝青質１５〜９３重量
   部、ワックス２〜８０重量部およびペトロラタム５〜４
   ０重量部を含有することを特徴とする木材保護塗料組成
   物。 ２ 前記瀝青質がアスファルト、ギルソナイトまたはそ
   れらの混合物である特許請求の範囲第１項記載の木材保
   護塗料組成物。 ３ 前記ワックスがｎ−パラフィン系炭化水素ワックス
   、イソパラフィン系炭化水素ワックスまたはそれらの混
   合物である特許請求の範囲第１項または第２項記載の木
   材保護塗料組成物。