JP2007161746A - シリコーンエマルジョン組成物及び木材の処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)ケイ素原子結合水素原子を1分子中に2個以上有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)界面活性剤:0.5〜20質量部、
(C)硬化触媒:0〜30質量部
からなる成分が水中に乳化分散されたシリコーンエマルジョンに、(D)ホウ素系化合物が上記シリコーンエマルジョンの固形分100質量部に対して0.1〜300質量部の割合で添加されてなるシリコーンエマルジョン組成物、及びこの組成物を木材に表面処理、浸漬処理又は減圧もしくは加圧注入処理し、更に50〜150℃で加熱処理する木材の処理方法。
【選択図】 なし
Description
〔1〕 (A)ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に少なくとも2個有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)界面活性剤:0.5〜20質量部、
(C)硬化触媒:0〜30質量部
からなる成分が水中に乳化分散されたシリコーンエマルジョンに、(D)ホウ素系化合物が上記シリコーンエマルジョンの固形分100質量部に対して0.1〜300質量部の割合で添加されてなることを特徴とするシリコーンエマルジョン組成物。
〔2〕 (D)ホウ素系化合物が、ホウ酸塩化合物であることを特徴とする〔1〕記載のシリコーンエマルジョン組成物。
〔3〕 〔1〕又は〔2〕記載のシリコーンエマルジョン組成物を木材に表面処理、浸漬処理又は減圧もしくは加圧注入処理し、更に50〜150℃で加熱処理することを特徴とする木材の処理方法。
[(A)SiH基含有オルガノポリシロキサン]
(A)成分は、本発明組成物の主剤であり、ケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を1分子中に少なくとも2個、好ましくは5〜50個有するオルガノポリシロキサンである。
この(A)成分としては、例えば、直鎖状又は環状のオルガノポリシロキサンが挙げられる。なお、前記オルガノポリシロキサンは、本発明の目的を損なわない範囲内で、一部に分岐構造を有するものであっても差し支えない。
で表されるものを挙げることができる。
で表されるものを挙げることができる。
(B)成分の界面活性剤は、上記(A)成分を含む水性エマルジョンを形成するために用いられるものであり、この界面活性剤としては特に制限はなく、公知のものを全て使用することができる。(B)成分としては、例えば、アルキル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル燐酸塩等のアニオン系界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤;第4級アンモニウム塩、アルキルアミン酢酸塩等のカチオン系界面活性剤;アルキルベタイン、アルキルイミダゾリン等の両性界面活性剤等を挙げることができる。
なお、(B)成分の界面活性剤は1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。
また、任意の成分として硬化触媒(C)を加えてもよい。硬化触媒は、本発明の組成物の成分を縮合反応により、より素早く架橋硬化させるために配合するものであり、具体的には、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジオクテート、ジオクチルスズジラウレート、ジオクチルスズジバーサテート、ジオクチルスズジアセテート、ジブチルスズビスオレイルマレート、オクチル酸スズ、ステアリン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、酢酸亜鉛、オクチル酸鉄等の有機酸金属塩、白金化合物、n−ヘキシルアミン、グアニジン等のアミン化合物などを挙げることができる。なお、これらの硬化触媒は水溶性である場合を除き、予め界面活性剤を用いて水中に乳化分散したエマルジョンの形態にしておくことが望ましい。
なおここで、使用される水量としては、エマルジョン中の固形分濃度が10〜80質量%、特に40〜60質量%となる量とすることが好ましい。
[(D)ホウ素系化合物]
本発明においては、このようにして得られたシリコーンエマルジョンの固形分100質量部に対し、(D)ホウ素系化合物を0.1〜300質量部混合添加する。(D)成分であるホウ素系化合物は、木材に防腐性、防白蟻性を付与する成分である。
(A)下記一般式:
(A)下記一般式:
U.S.Borax社のTim−borと呼ばれるホウ酸塩化合物(Na2B8O13・4H2O)を15g、イオン交換水85gを混合溶解させ、(D)成分のホウ酸塩化合物の15%の水溶液を得た。
上記で得られたシリコーンエマルジョンに上記で得られた(D)成分を表1に示す割合で添加混合し、本発明のシリコーンエマルジョン組成物1〜6を作製した。その配合組成を表1に示す。また、室温で3ヶ月放置後の液の安定性を下記基準で評価し、この結果も表1に示す。
《安定性》
○:外観変化なし、△:やや分離傾向あり、×:沈殿、分離あり
縦1.4cm×横3cm×長さ3cm(木口面が1.4×3cm)の杉辺材(気乾材)3個を常温常圧下で上記したシリコーンエマルジョン組成物1に10分間浸漬処理し、25℃で7日間、105℃で1日間乾燥させ、改質木材を得た。これら試験片を用いて下記の吸水試験を実施した。その結果を表2に示す。
得られた試験片を水中に全面浸漬し、24時間後に取り出して下記計算式(1)で吸水率を測定し、3つの試験片の平均値をもって吸水率とした。
吸水率=(W−Wo)/Wo×100(%)・・・(1)
Wo:水浸漬前の試験片の質量(g)
W :水浸漬完了直後の試験片の質量(g)
使用例1と同様に各種シリコーンエマルジョン組成物2〜6を使用し、同様に吸水試験を行った。その結果を表2に示す。
実施例1と同様、同寸法の無処理の杉辺材3個を使用して吸水率試験を行った。その結果を表2に示す。
(D)成分として用いたホウ酸塩の15%水溶液を使用して使用例1と同じ方法で試験片を作製し、吸水率試験を行った。その結果を表2に示す。
温度計、撹拌ペラ、還流冷却器及び滴下ロートを備えた反応容器に反応型乳化剤(アデカリアソープSE−10N、旭電化工業(株)製)2.0gと水342.1gを加え、温度を75℃に昇温した。一方、水244.5gに、反応型乳化剤(アデカリアソープSE−10N)2.0gを加えて溶解し、これにアクリル酸2−エチルヘキシル230g、スチレン230g、グリシジルメタクリレート19g及びメタクリル酸12.5gの不飽和モノマー混合物を添加撹拌し、よく乳化してからこれを滴下ロートに入れた。次に、このモノマー混合物の5%を反応容器に移し、重合開始剤として0.5gの過硫酸カリウムを加えて80℃に昇温してから10分保持した後、残りのモノマー混合物の乳化物と3%の過硫酸カリウム水溶液50.0gとを3時間かけて反応容器に均一滴下した。滴下終了後、80℃で1時間熟成反応を行なった後、室温に冷却し、アンモニア水3.5gを加えて中和し、固形分濃度が45%のエマルジョンcを得た。このエマルジョンc 100部に(D)成分であるホウ酸塩の15%水溶液を300部添加混合した。しかし、混合後、沈降物が発生した。
木口面20×20mm、高さ10mm寸法の二方まさの杉辺材試験片9個を減圧下で上記実施例1のシリコーンエマルジョン組成物1を更にイオン交換水で10倍に希釈した溶液に2時間減圧下で浸漬処理し、その後25℃で7日間、105℃で1日間乾燥させ、試験片を得た。
各試験片9個を1組として、500mlビーカーに入れ、試験体容積の10倍量の脱イオン水を加え、試験体を水面下に沈めた。マグネチックスターラーを用い、温度25℃で回転子を毎分400〜450回転させ、8時間攪拌し、溶脱した後、直ちに軽く試験体表面の水切りを行った。続いて温度60℃の循環式乾燥器中に16時間静置し、揮発分を揮発させた。以上の操作を交互に10回繰り返した。
木材試験片をテフロンビーカーに入れ、3%硝酸水を50ml加えてホットプレート(200℃)で2時間加熱した。冷却後、水を加え50mlに定容した。この操作を5回繰り返し、それぞれのB量をICP分析装置により測定し、その合計量を木材中のホウ酸塩残存量とした。残存量はサンプル9個の平均値をもって残存量とした。
使用例7と同様に各種のシリコーンエマルジョン組成物2〜6をイオン交換水で10倍希釈した溶液を使用し、同様に溶脱試験及びホウ酸塩残存量測定を行った。その結果を表3に示す。
使用例7と同様に(D)成分として用いたホウ酸塩の15%水溶液を使用し、同様に溶脱試験及びホウ酸塩残存量測定を行った。その結果を表3に示す。
Claims (3)
- (A)ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に少なくとも2個有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)界面活性剤:0.5〜20質量部、
(C)硬化触媒:0〜30質量部
からなる成分が水中に乳化分散されたシリコーンエマルジョンに、(D)ホウ素系化合物が上記シリコーンエマルジョンの固形分100質量部に対して0.1〜300質量部の割合で添加されてなることを特徴とするシリコーンエマルジョン組成物。 - (D)ホウ素系化合物が、ホウ酸塩化合物であることを特徴とする請求項1記載のシリコーンエマルジョン組成物。
- 請求項1又は2記載のシリコーンエマルジョン組成物を木材に表面処理、浸漬処理又は減圧もしくは加圧注入処理し、更に50〜150℃で加熱処理することを特徴とする木材の処理方法。
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