撥水防腐塗料の利点
・地面に接しない用途での、腐朽を遅らせる
・ケバ立ち、ヒビ、たわみ、割れ、を抑える
・塗装面、非塗装面ともに、カビの発生を防ぐ
・鉄シミの発生を遅らせる
・ヤニのしみ出しを止める
・上塗り塗料の接着をよくする
WR/WRPの配合
撥水性塗料(WR)やWRPは、比較的単純な木部処理法で、水の侵入を防ぎ、木が乾燥状態を保つようにします。WRとWRPの違いは、WRPにはカビを防ぐ防カビ剤が含まれていることだけで、それ以外は同じです。どちらも、10-20%の、ワニス樹脂や乾性油(亜麻仁油や桐油)などの樹脂成分、溶剤、水をはじく材料(通常はワックス)を含みます。油やワニス樹脂は、木表面に浸透し固まって、部分的に木の表面をシールします。樹脂は同時に、防腐・防カビ剤や撥水剤を木表面に固定する役目をします。溶剤とは、テレピン油、ナフサ、ミネラルスピリットなどの有機溶剤、または水です。撥水剤の量は、商品により異なります。一部のWRやWRPには、他の塗料の下塗りに使えるように、撥水剤を少なく(体積で、およそ1%)しているものもあります。他のものは、高濃度の撥水剤(体積で、およそ3%)が配合され、単独使用を目的としています。
防腐剤
WRPに使用されている防腐薬剤は、特別に述べるに値するものです。これらを、CCAなどの、加圧処理木材用の防腐剤と混同してはいけません。WRP用薬剤は登録制の防腐防虫剤なので、防腐剤という言葉を使います。これらの防腐剤は、適度に効果的な防カビ剤であり、地面に接しない用途での木材に、ある程度の耐腐朽性を与えます。ここで述べる化学処理剤は塗料に含まれているもので、刷毛塗りに適した配合になっています。塗料に含まれた形以外では、手に入れることはできません。一般に使われる防腐剤は、以下のリスト(注2)に述べられています。
3-Iodo-2-propynyl butyl carbamate(一般にポリフェーズ/polyphaseと呼ばれる)は、現在、いくつかの市販のWRPや顔料ステインに使われています。溶剤系、水系のいずれもあり、重量で約0.5%含まれています。
2-(thiocyanomethylthio) benzothiazole (TCMTB)は、単独、またはmethylene bis (thiocyanate) (MTC またはMTB)との組み合わせで使われます。WRPにも、ステインにも効果的な防カビ剤です。溶剤系、水系のいずれもあり、重量で約0.5%含まれています。
ナフテン酸亜鉛は、市販のWRPに使われており、新しいステインで、溶剤系、水系のどちらにも使われています。金属亜鉛の重量で、約2%が推奨されます。
ナフテン酸銅は、市販のWRPに使われています。溶液や、塗装木材は、鮮やかな緑色をしており、風雨にさらされると、淡い緑色、直射日光下では、茶褐色になります。溶剤系、水系のいずれもあり、金属銅の重量で、約2%含まれます。これは、地中用途向けの加圧処理木材用防腐剤の一つであり、地中に埋める柱の木口塗装に、とても効果的です。
銅-8-quinollnolateは、市販のWRPに使われ、またステインにも使われているでしょう。この防腐剤は、木を緑褐色にします。効果的な濃度は、0.25%から0.675%です。
bis (tributyltin) oxide とN-trlchloromethylthlo phthallmldeの混合物(後者は、一般にフォルペット/Folpetと呼ばれる)は、重量で、0.5%から1.0%の配合で、各種ステインに使われています。
ペンタクロロフェノール(ペンタ/penta)は、1980年頃までは、盛んにWRPに使われていました。しかし、今では毒性が高く発ガン性があるといわれ、消費者には、そのまま使える溶液(5%)も濃縮液(40%)も簡単には入手できません。ペンタクロロフェノールの使用は管理されており、登録薬剤業者に限定されています。
米国で市販されている、欧州製の商品には、このリスト以外のものも含まれているかもしれません。ホウ酸塩を含んだ処理剤も、木部保護剤として市販されています。
防腐剤という一般用語は、木材を様々な生物的劣化から守るための、種々の薬剤を含んでいます。これらの生物には、変色や腐朽を起こす種々のカビ、昆虫や船食い虫を含みます。いくつかの薬剤は、多種類の生物に効果があります。また、特定の生物にだけ効果があり、その目的だけに使われるものもあります。単一の薬剤で、全ての生物劣化を防ぐことはできません。
防腐剤(preservative)という言葉は、よく混用される言い回しで、農薬(pesticide)、防カビ剤(防腐朽菌、fungicide)、防虫剤(insecticide)、防カビ剤(防変色菌、mildewcide)などを含んでいます。防腐朽菌(カビ)剤は、カビによる木の腐朽を防ぎます。多くの防腐朽菌剤は、変色菌にも効果があります。一方、防変色菌(カビ)剤は、時には腐朽菌にも効果がありますが、変色菌や着色を起こすカビ類に最も効果的です。WRPに使われる薬剤は、一般に防腐朽菌剤で、腐朽菌にも変色菌にも耐性があります。
WR、WRP配合の変遷
浸透性の塗料は、伝統的に、樹脂、撥水剤を有機溶剤を媒材として配合していました。有機溶剤は、成分の吸収を促進し、塗料を浸透性にしました。配合は、樹脂、ワックス、防腐剤の比較的単純なものでした。1980年頃、住宅地におけるこれらの溶剤の揮発が、スモッグとともに懸念されるようになり、WRPの配合に変化が起こりました。多くの水性配合が紹介されました。加えて、いくつかのメーカーは、地域によって使われる、低VOC(揮発性有機化合物)配合を販売するようになりました。(VOCは、溶剤系、水系のいずれの塗料にも含まれる、揮発性溶剤や共溶剤を指す、一般用語です)。
米国内のいくつかの地域では、建築用塗料のVOCレベルを規制する法律を施行しているところや、審議中のところがあります。カリフォルニア、アリゾナ、テキサス、ニューヨーク、ニュージャージー、その他の州における最近の法律は、塗料中のVOC量を規制しています。この法律は、WR、WRP、半透明ステインなどの塗料配合に、多大な影響を与えました。New Clean Air Act(新清浄空気法,1990)の条項では、更に塗料配合に影響を及ぼす厳しい規制が作成されようとしています。塗料配合は、こうした規制に合わせるよう、変更されていきます。溶剤規制により、メーカーは浸透性塗料を配合しなおし、溶剤を除いてハイソリッド化(高不揮発分)したり、水性化したりしています。
WRP配合の浸透特性
水性塗料は、品種により浸透特性が大きく異なります。多くの水性塗料は、溶剤系塗料と同様に木部に吸収されますが、一部のものは表面に薄い膜を作る傾向があります。メーカーの商品カタログには、吸収特性が示されているでしょう。ハイソリッド塗料は、大量の天然油または合成油を含んでおり、表面の微量の油により適切な塗料の浸透が妨げられることがあります。乾性油の場合、板目の晩材部などでは、深部まで浸透する前に乾いてしまう可能性があります。この場合、表面が光沢のある仕上がりになります。一部のWRPは、溶剤としての働きをする、乾燥しない油(パラフィン・オイルなど)を使っています。これらの油は、木に浸透しますが乾燥しません。そして、他のWRPと同じように、木を劣化やカビから守ります。この油は乾燥しないために、浸透するまでは木の表面は油っぽい状態が続くでしょう。浸透には、塗布量や木の気孔率(多孔質の程度)によりますが、数日かかるのが普通です。乾燥しない油は、デッキに使用した場合、足の裏について屋内に痕をつける可能性があります。これらの製品は、デッキにも塗装しやすく、他の浸透性クリア塗料と同程度の耐久性があります。
WRPの調合
1978.3に、WRPの配合法が記載された研究レポート(注3)が出版されました。この配合は、ペンタクロロフェノール(ペンタ)を含んでおり、当時は可能でした。しかしこの薬剤は、一般消費者はもう入手できません。加えて、この研究レポートに記載された防カビ材も、通常は入手できません。従いまして、消費者が独自のWRPを作ることはできません。