JP2020006677A - Agent for controlling wood shape and/or wood humidity - Google Patents

Agent for controlling wood shape and/or wood humidity Download PDF

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JP2020006677A JP2019037157A JP2019037157A JP2020006677A JP 2020006677 A JP2020006677 A JP 2020006677A JP 2019037157 A JP2019037157 A JP 2019037157A JP 2019037157 A JP2019037157 A JP 2019037157A JP 2020006677 A JP2020006677 A JP 2020006677A
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宏樹 阪上
Hiroki Sakagami
宏樹 阪上
哲哉 津田
Tetsuya Tsuda
哲哉 津田
桑畑 進
Susumu Kuwahata
進 桑畑
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Kyushu University NUC
Osaka University NUC
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Abstract

To provide a technique for controlling a wood shape and/or a wood humidity, such as preventing the deformation of wood, fixing the deformation of wood, and improving moisture-absorbing/releasing properties of wood.SOLUTION: An agent for controlling wood shape and/or wood humidity contains ionic liquid.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、木材形状及び/又は木材調湿性調整剤、木材への耐変形性の付与方法、耐変形性が高められた木材の製造方法、耐変形性が高められた木材、木材の吸湿/放湿性の向上化方法等に関する。   The present invention relates to a wood shape and / or wood humidity control agent, a method for imparting deformation resistance to wood, a method for producing wood having improved deformation resistance, wood having improved deformation resistance, and moisture absorption of wood. The present invention relates to a method for improving moisture release and the like.

近年、日本国内で生産される木材は増加の一途を辿っており、より効率的な木材生産が求められている。   In recent years, timber produced in Japan has been steadily increasing, and more efficient timber production has been demanded.

木材は、生木では含水率が高く、乾燥に伴って変形してしまう。このため、特に建築資材としては、建築構造上の不具合のリスクを低減するために、通常は乾燥木材が使用される。しかし、乾燥は、天然乾燥の場合は、数ヶ月から数年という長い時間を要してしまう。また、低温除湿式乾燥や高温減圧乾燥等の人工乾燥の場合は、短期間で乾燥できるものの、温度や湿度の調整のために多くのコストを要してしまう。また、高温での人工乾燥の場合は、急激な水分の低下による割れや寸法変化、色変化、耐久性の低下が生じる。   Wood has a high moisture content in raw wood and is deformed with drying. For this reason, dry timber is usually used, especially as building material, in order to reduce the risk of structural failures. However, in the case of natural drying, drying takes a long time of several months to several years. In the case of artificial drying such as low-temperature dehumidification drying and high-temperature reduced-pressure drying, although drying can be performed in a short period of time, much cost is required for adjusting temperature and humidity. In the case of artificial drying at a high temperature, cracking, dimensional change, color change, and decrease in durability due to a rapid decrease in moisture occur.

また、木材は種々な細胞から構成されるため構造が複雑かつ多孔質な特徴を有している。従って、金属やプラスティックと比較して優れた水分吸着性能、すなわち吸・放湿性能を有するため、周囲の環境の急激な湿度変化を和らげることが出来るが、吸・放湿に伴い寸法変化する。   In addition, since wood is composed of various cells, it has a complicated structure and porous characteristics. Therefore, since it has excellent moisture adsorption performance, that is, moisture absorption / desorption performance as compared with metals and plastics, it is possible to mitigate a sudden change in humidity of the surrounding environment, but the dimensions change with absorption / desorption.

一方、イオン液体は、木材に浸漬させることにより、木材の耐腐朽性や難燃性を向上できることが知られている(特許文献1及び2)。   On the other hand, it is known that immersion of ionic liquids in wood can improve decay resistance and flame retardancy of the wood (Patent Documents 1 and 2).

特開第2014−233943号公報JP 2014-233943 A 特開第2013−244651号公報JP 2013-244651 A

木材の変形を抑制することができれば、生木や含水率の高い木材でも、特に建築資材等として利用することができる。これにより、乾燥期間及び乾燥コストを低減することができる。また、木材の変形を修復することができれば、一旦変形してしまった木材や木材製品であっても、利用することができる。さらに、木材の変形無くして吸湿/放湿性を向上させることができれば、建材、特に内装材等としての価値を高めることができる。   As long as the deformation of the wood can be suppressed, even a raw wood or a wood having a high moisture content can be used particularly as a building material. Thereby, the drying period and the drying cost can be reduced. Further, as long as the deformation of the wood can be repaired, even the once deformed wood or wood product can be used. Furthermore, if the moisture absorption / desorption properties can be improved without deformation of the wood, the value as a building material, especially an interior material, etc. can be enhanced.

そこで、本発明は、木材の変形を抑制する、木材の変形を修復する、木材の吸湿/放湿性を向上させる等の木材形状及び/又は木材調湿性調整技術を提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a technique for adjusting wood shape and / or wood humidity control properties such as suppressing wood deformation, repairing wood deformation, and improving the moisture absorption / desorption properties of wood.

本発明者は鋭意研究を進めた結果、イオン液体を含有する木材形状及び/又は木材調湿性調整剤を利用することによって、上記課題を解決できることを見出した。この知見に基づいてさらに研究を進めた結果、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies, the present inventor has found that the above-mentioned problems can be solved by using a wood shape and / or wood humidity control agent containing an ionic liquid. As a result of further research based on this finding, the present invention has been completed.

即ち、本発明は、下記の態様を包含する。   That is, the present invention includes the following embodiments.

項1. イオン液体を含有する、木材形状及び/又は木材調湿性調整剤。   Item 1. A wood shape and / or wood humidity control agent containing an ionic liquid.

項2. さらに水を含有する、項1に記載の木材形状及び/又は木材調湿性調整剤。   Item 2. Item 2. The wood shape and / or wood humidity control agent according to Item 1, further containing water.

項3. 前記イオン液体の含有割合が5〜50質量%である、項1又は2に記載の木材形状及び/又は木材調湿性調整剤。   Item 3. Item 3. The wood shape and / or wood humidity control agent according to Item 1 or 2, wherein the content of the ionic liquid is 5 to 50% by mass.

項4. 前記イオン液体の含有割合が15〜35質量%である、項1〜3のいずれかに記載の木材形状及び/又は木材調湿性調整剤。   Item 4. Item 4. The wood shape and / or wood humidity control agent according to any one of Items 1 to 3, wherein the content of the ionic liquid is 15 to 35% by mass.

項5. 前記イオン液体を構成するカチオンがイミダゾリウムイオンを含む、項1〜4のいずれかに記載の木材形状及び/又は木材調湿性調整剤。   Item 5. Item 5. The wood shape and / or wood humidity control agent according to any one of Items 1 to 4, wherein the cation constituting the ionic liquid contains an imidazolium ion.

項6. 前記イオン液体を構成するアニオンが有機カルボン酸イオンを含む、項1〜5のいずれかに記載の木材形状及び/又は木材調湿性調整剤。   Item 6. Item 6. The wood shape and / or wood humidity control agent according to any one of Items 1 to 5, wherein the anion constituting the ionic liquid contains an organic carboxylate ion.

項7. 木材変形抑制剤及び/又は木材変形修復剤である、項1〜6のいずれかに記載の木材形状及び/又は木材調湿性調整剤。   Item 7. Item 7. The wood shape and / or wood humidity control agent according to any one of Items 1 to 6, which is a wood deformation inhibitor and / or a wood deformation repair agent.

項8. (a)木材にイオン液体を保持させることを含む、木材への耐変形性の付与方法。   Item 8. (A) A method for imparting deformation resistance to wood, including holding an ionic liquid in wood.

項9. (a)木材にイオン液体を保持させることを含む、耐変形性が高められた木材の製造方法。   Item 9. (A) A method for producing wood with improved deformation resistance, which comprises retaining an ionic liquid in the wood.

項10. 前記(a)が、(a1)木材を項3又は4に記載の木材形状調整剤に浸漬することである、項8に記載の製造方法。   Item 10. The manufacturing method according to claim 8, wherein (a) is (a1) immersing the wood in the wood shape adjusting agent according to item 3 or 4.

項11. イオン液体を保持する、耐変形性が高められた木材。   Item 11. Wood that retains ionic liquid and has improved resistance to deformation.

項12. (a)木材にイオン液体を保持させることを含む、木材変形修復方法。   Item 12. (A) A method for repairing deformation of wood, which comprises holding an ionic liquid in wood.

項13. (a)木材にイオン液体を保持させることを含む、変形が修復された木材の製造方法。   Item 13. (A) A method for producing wood whose deformation has been repaired, which comprises holding an ionic liquid in the wood.

項14. 前記(a)が、(a1)木材を項3又は4に記載の木材形状調整剤に浸漬することである、項13に記載の製造方法。   Item 14. The production method according to item 13, wherein (a) is (a1) immersing the wood in the wood shape adjusting agent according to item 3 or 4.

項15. イオン液体を保持する、変形が修復された木材。   Item 15. Wood that has been repaired for deformation and retains the ionic liquid.

項16. 木材吸湿/放湿性向上化剤である、項1〜6のいずれかに記載の木材形状及び/又は木材調湿性調整剤。   Item 16. Item 7. The wood shape and / or wood humidity control agent according to any one of Items 1 to 6, which is a wood moisture absorption / desorption improving agent.

項17. (a)木材にイオン液体を保持させることを含む、木材の吸湿/放湿性の向上化方法。   Item 17. (A) A method for improving the moisture absorption / desorption properties of wood, including holding an ionic liquid in wood.

項18. (a)木材にイオン液体を保持させることを含む、吸湿/放湿性が高められた木材の製造方法。   Item 18. (A) A method for producing wood with enhanced moisture absorption / desorption properties, which comprises retaining an ionic liquid in the wood.

項19. 前記(a)が、(a1)木材を項3又は4に記載の木材形状及び/又は木材調湿性調整剤に浸漬することである、項17に記載の製造方法。   Item 19. Item 18. The method according to Item 17, wherein (a) immerses (a1) the wood in the wood shape and / or wood humidity control agent according to Item 3 or 4.

項20. イオン液体を保持する、吸湿/放湿性が高められた木材の製造方法。   Item 20. A method for producing wood that retains an ionic liquid and has enhanced moisture absorption / desorption properties.

本発明によれば、木材形状及び/又は木材調湿性調整剤、木材への耐変形性の付与方法、耐変形性が高められた木材の製造方法、耐変形性が高められた木材、木材変形修復方法、変形が修復された木材の製造方法、変形が修復された木材、木材の吸湿/放湿性の向上化方法等を提供することができる。これらの技術によれば、イオン液体を木材に単に保持させることによって、簡便且つ効率的に木材の変形を修復し、さらには木材の変形を抑制し、また木材の吸湿/放湿性を高めることができる。さらに、本発明の好ましい一態様においては、特定濃度のイオン液体を木材に保持させることによって、木材の変形をさらに抑制することができる。本発明の技術により得られた、イオン液体を保持する木材は、寸法変化しない吸湿/放湿材として利用することもできる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a wood shape and / or a wood humidity control agent, a method for imparting deformation resistance to wood, a method for producing wood with improved deformation resistance, wood with improved deformation resistance, wood deformation It is possible to provide a restoration method, a method for producing wood whose deformation has been repaired, wood whose deformation has been repaired, a method for improving the moisture absorption / desorption properties of wood, and the like. According to these techniques, by simply holding the ionic liquid on the wood, it is possible to easily and efficiently repair the deformation of the wood, suppress the deformation of the wood, and enhance the moisture absorption / desorption property of the wood. it can. Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the deformation of the wood can be further suppressed by holding the ionic liquid at a specific concentration in the wood. The wood holding the ionic liquid obtained by the technique of the present invention can also be used as a moisture absorbing / releasing material that does not change its dimensions.

各工程後の木材の寸法を示す(試験例1)。縦軸は、木材の接線方向の寸法を示す。横軸中、「工程1後」は水浸漬処理した場合を示し、「工程2後」は工程1後に乾燥処理した場合を示し、「工程3後」は工程2後にイオン液体処理した場合を示し、「工程4後」は工程3後に減圧乾燥処理した場合を示し、「工程5後」は工程4後に熱風乾燥した場合を示す。グループA〜Dは工程3における処理の違いを表しており、グループAは工程3で10%イオン液体処理したグループであり、グループBは工程3で20%イオン液体処理したグループであり、グループCは工程3で30%イオン液体処理したグループであり、グループDは工程3で水浸漬処理したグループである。The dimensions of the wood after each step are shown (Test Example 1). The vertical axis indicates the tangential dimension of the wood. In the abscissa, `` after step 1 '' indicates the case of water immersion treatment, `` after step 2 '' indicates the case of drying treatment after step 1, and `` after step 3 '' indicates the case of ionic liquid treatment after step 2. "After step 4" indicates the case where the drying under reduced pressure is performed after step 3, and "after step 5" indicates the case where the drying with hot air is performed after step 4. Groups A to D show the difference in the treatment in Step 3, Group A is a group treated with 10% ionic liquid in Step 3, Group B is a group treated with 20% ionic liquid in Step 3, and Group C Is a group subjected to 30% ionic liquid treatment in step 3, and group D is a group subjected to water immersion treatment in step 3. 各処理後の木材試料(辺材:生材、養生後、105℃全乾)の寸法を示す(試験例2)。縦軸は、木材の半径方向の寸法を示す。凡例は、生材から養生後に至る処理の違いを表しており、P4441DMP、EMI BF4、MeOctIm Cl及びP4441 Clはそれぞれイオン液体で処理した試料をであり、contはイオン液体未処理の試料である。The dimensions of the wood sample after each treatment (sapwood: raw wood, after curing, 105 ° C and fully dried) are shown (Test Example 2). The vertical axis indicates the radial dimension of the wood. The legend shows the difference in treatment from raw material to after curing. P4441DMP, EMI BF4, MeOctIm Cl, and P4441 Cl are samples treated with the ionic liquid, respectively, and cont is a sample not treated with the ionic liquid. 各処理後の木材試料(心材:生材、養生後、105℃全乾)の寸法を示す(試験例2)。縦軸は、木材の半径方向の寸法を示す。その他は、図2についての説明と同様である。The dimensions of the wood sample after each treatment (heartwood: raw wood, after curing, 105 ° C, fully dried) are shown (Test Example 2). The vertical axis indicates the radial dimension of the wood. Other details are the same as those described with reference to FIG. 各処理後の木材試料(辺材:生材、養生後、105℃全乾)の寸法を示す(試験例2)。縦軸は、木材の接線方向の寸法を示す。その他は、図2についての説明と同様である。The dimensions of the wood sample after each treatment (sapwood: raw wood, after curing, 105 ° C and fully dried) are shown (Test Example 2). The vertical axis indicates the tangential dimension of the wood. Other details are the same as those described with reference to FIG. 各処理後の木材試料(心材:生材、養生後、105℃全乾)の寸法を示す(試験例2)。縦軸は、木材の接線方向の寸法を示す。その他は、図2についての説明と同様である。The dimensions of the wood sample after each treatment (heartwood: raw wood, after curing, 105 ° C, fully dried) are shown (Test Example 2). The vertical axis indicates the tangential dimension of the wood. Other details are the same as those described with reference to FIG. 無処理材の含水率と環境中の相対湿度との関係を表すグラフである(試験例3)。含水率は、n=3のそれぞれのデータを示す。4 is a graph showing the relationship between the water content of an untreated material and the relative humidity in the environment (Test Example 3). The water content indicates each data of n = 3. イオン液体(原液)の含水率と環境中の相対湿度との関係を表すグラフである(試験例3)。含水率は、n=3のそれぞれのデータを示す。9 is a graph showing the relationship between the water content of an ionic liquid (stock solution) and the relative humidity in the environment (Test Example 3). The water content indicates each data of n = 3. 10%イオン液体水溶液注入試料の含水率と環境中の相対湿度との関係を表すグラフである(試験例3)。含水率は、n=3のそれぞれのデータを示す。6 is a graph showing the relationship between the water content of a 10% ionic liquid aqueous solution injected sample and the relative humidity in the environment (Test Example 3). The water content indicates each data of n = 3. 20%イオン液体水溶液注入試料の含水率と環境中の相対湿度との関係を表すグラフである(試験例3)。含水率は、n=3のそれぞれのデータを示す。9 is a graph showing the relationship between the water content of a sample injected with a 20% ionic liquid aqueous solution and the relative humidity in the environment (Test Example 3). The water content indicates each data of n = 3. 30%イオン液体水溶液注入試料の含水率と環境中の相対湿度との関係を表すグラフである(試験例3)。含水率は、n=3のそれぞれのデータを示す。9 is a graph showing the relationship between the water content of a 30% ionic liquid aqueous solution injected sample and the relative humidity in the environment (Test Example 3). The water content indicates each data of n = 3.

本明細書中において、「含有」及び「含む」なる表現については、「含有」、「含む」、「実質的にからなる」及び「のみからなる」という概念を含む。   In this specification, the expressions “contain” and “include” include the concepts of “contain”, “include”, “consisting essentially of”, and “consisting only of”.

1.木材形状及び/又は木材調湿性調整剤
本発明は、その一態様において、イオン液体を含有する、木材形状及び/又は木材調湿性調整剤(本明細書において、「本発明の剤」と示すこともある。)に関する。以下に、これについて説明する。
1. Wood shape and / or wood humidity control agent In one aspect, the present invention relates to a wood shape and / or wood humidity control agent containing an ionic liquid (hereinafter referred to as "the agent of the present invention"). There is also.) Hereinafter, this will be described.

イオン液体としては、カチオン及びアニオンからなり、且つ常温において液体状態である塩であれば特に限定されない。常温において液体状態である塩の具体例としては、融点が40℃以下、好ましくは25℃以下、より好ましくは10℃以下、さらに好ましくは−20℃以下である塩が挙げられる。イオン液体は1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The ionic liquid is not particularly limited as long as it is a salt composed of a cation and an anion and is in a liquid state at normal temperature. Specific examples of the salt that is in a liquid state at ordinary temperature include a salt having a melting point of 40 ° C. or lower, preferably 25 ° C. or lower, more preferably 10 ° C. or lower, and still more preferably −20 ° C. or lower. One type of ionic liquid may be used alone, or two or more types may be used in combination.

カチオンとしては、イオン液体を構成するカチオンとなり得る限り特に限定されない。カチオンの具体例としては、一般式(1)で表されるイミダゾリウムイオン、一般式(2)で表されるピリジニウムイオン、一般式(3)で表されるアンモニウムイオン、一般式(4)で表されるピロリジニウムイオン、一般式(5)で表されるホスホニウムイオン、及び一般式(6)であらわされるスルホニウムイオン等が挙げられ、好ましくは一般式(1)で表されるイミダゾリウムイオン、一般式(5)で表されるホスホニウムイオン等が挙げられる。カチオンは1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The cation is not particularly limited as long as it can be a cation constituting the ionic liquid. Specific examples of the cation include an imidazolium ion represented by the general formula (1), a pyridinium ion represented by the general formula (2), an ammonium ion represented by the general formula (3), and a cation represented by the general formula (4). A pyrrolidinium ion represented by the general formula (5), a sulfonium ion represented by the general formula (6), and the like, preferably an imidazolium ion represented by the general formula (1), Examples include the phosphonium ion represented by the general formula (5). The cations may be used alone or in combination of two or more.

一般式(1)中、R1及びR2は同一又は異なって、置換されていてもよいアルキル基、又は水素原子を示す(但し、R1及びR2は同時に水素原子ではない)。アルキル基は、カチオンがイオン液体を形成し得る限り特に限定されない。アルキル基は、分枝鎖状又は直鎖状のいずれでもよいが、直鎖状であることが好ましい。アルキル基としては、例えば炭素数1〜8のアルキル基、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基が挙げられ、より具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、及びオクチル基等が挙げられる。 In the general formula (1), R 1 and R 2 are the same or different and each represents an optionally substituted alkyl group or a hydrogen atom (however, R 1 and R 2 are not hydrogen atoms at the same time). The alkyl group is not particularly limited as long as the cation can form an ionic liquid. The alkyl group may be either branched or linear, but is preferably linear. Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. Group, heptyl group, octyl group and the like.

一般式(1)の1つの好ましい態様としては、R1が炭素数1〜2のアルキル基であり、且つR2が炭素数3〜5のアルキル基であるという態様が挙げられる。 One preferred embodiment of the general formula (1) includes an embodiment in which R 1 is an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and R 2 is an alkyl group having 3 to 5 carbon atoms.

一般式(2)中、R3は置換されていてもよいアルキル基を示す。アルキル基は、カチオンがイオン液体を形成し得る限り特に限定されない。アルキル基は、分枝鎖状又は直鎖状のいずれでも良いが、直鎖状であることが好ましい。アルキル基としては、例えば炭素数1〜5のアルキル基、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基が挙げられ、より具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びペンチル基等が挙げられる。 In the general formula (2), R 3 represents an optionally substituted alkyl group. The alkyl group is not particularly limited as long as the cation can form an ionic liquid. The alkyl group may be either branched or linear, but is preferably linear. Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a pentyl group. Is mentioned.

一般式(3)中、R4〜R7は同一又は異なって、置換されていてもよいアルキル基、又は水素原子を示す(但し、R4〜R7は同時に水素原子ではない)。アルキル基は、カチオンがイオン液体を形成し得る限り特に限定されない。アルキル基は、分枝鎖状又は直鎖状のいずれでも良いが、直鎖状であることが好ましい。アルキル基としては、例えば炭素数1〜5のアルキル基、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基が挙げられ、より具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びペンチル基等が挙げられる。 In the general formula (3), R 4 to R 7 are the same or different and each represents an optionally substituted alkyl group or a hydrogen atom (however, R 4 to R 7 are not simultaneously hydrogen atoms). The alkyl group is not particularly limited as long as the cation can form an ionic liquid. The alkyl group may be either branched or linear, but is preferably linear. Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a pentyl group. Is mentioned.

一般式(4)中、R8及びR9は同一又は異なって、置換されていてもよいアルキル基、又は水素原子を示す(但し、R8及びR9は同時に水素原子ではない)。アルキル基は、カチオンがイオン液体を形成し得る限り特に限定されない。アルキル基は、分枝鎖状又は直鎖状のいずれでも良いが、直鎖状であることが好ましい。アルキル基としては、例えば炭素数1〜8のアルキル基、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基が挙げられ、より具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、及びオクチル基等が挙げられる。 In the general formula (4), R 8 and R 9 are the same or different and each represent an optionally substituted alkyl group or a hydrogen atom (however, R 8 and R 9 are not hydrogen atoms at the same time). The alkyl group is not particularly limited as long as the cation can form an ionic liquid. The alkyl group may be either branched or linear, but is preferably linear. Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. Group, heptyl group, octyl group and the like.

一般式(5)中、R10〜R13は同一又は異なって、置換されていてもよいアルキル基、又は水素原子を示す(但し、R10〜R13は同時に水素原子ではない)。アルキル基は、カチオンがイオン液体を形成し得る限り特に限定されない。アルキル基は、分枝鎖状又は直鎖状のいずれでも良いが、直鎖状であることが好ましい。アルキル基としては、例えば炭素数1〜5のアルキル基、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基が挙げられ、より具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びペンチル基等が挙げられる。 In the general formula (5), R 10 to R 13 are the same or different and each represent an optionally substituted alkyl group or a hydrogen atom (however, R 10 to R 13 are not hydrogen atoms at the same time). The alkyl group is not particularly limited as long as the cation can form an ionic liquid. The alkyl group may be either branched or linear, but is preferably linear. Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a pentyl group. Is mentioned.

一般式(6)中、R14〜R16は同一又は異なって、置換されていてもよいアルキル基、又は水素原子を示す(但し、R14〜R16は同時に水素原子ではない)。アルキル基は、ラジカル重合性基含有カチオンがイオン液体を形成し得る限り特に限定されない。アルキル基は、分枝鎖状又は直鎖状のいずれでも良いが、直鎖状であることが好ましい。アルキル基としては、例えば炭素数1〜5のアルキル基、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基が挙げられ、より具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びペンチル基等が挙げられる。 In the general formula (6), R 14 to R 16 are the same or different and each represent an optionally substituted alkyl group or a hydrogen atom (however, R 14 to R 16 are not simultaneously hydrogen atoms). The alkyl group is not particularly limited as long as the radical polymerizable group-containing cation can form an ionic liquid. The alkyl group may be either branched or linear, but is preferably linear. Examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a pentyl group. Is mentioned.

一般式(1)〜(6)中、アルキル基の置換基としては、例えば、ヒドロキシル基、カルボニル基、メトキシ基、アミノ基、カルボキシル基、アリール基、ラジカル重合性基が挙げられる。また、水素原子に代えて、ラジカル重合性基を採用することもできる。ラジカル重合性基としては、ラジカルによって付加重合することが可能であり、且つラジカル重合成基含有カチオンがイオン液体を形成し得る限り特に限定されない。ラジカル重合性基の具体例としては、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、及びマレオイル基等が挙げられ、好ましくはビニル基、アリル基、及びアクリロイル基等が挙げられる。   In the general formulas (1) to (6), examples of the substituent of the alkyl group include a hydroxyl group, a carbonyl group, a methoxy group, an amino group, a carboxyl group, an aryl group, and a radical polymerizable group. Further, a radical polymerizable group can be employed instead of a hydrogen atom. The radical polymerizable group is not particularly limited as long as it is capable of undergoing addition polymerization with a radical and the radical polysynthetic group-containing cation can form an ionic liquid. Specific examples of the radical polymerizable group include a vinyl group, an allyl group, an isopropenyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a maleoyl group, and the like, and preferably, a vinyl group, an allyl group, an acryloyl group, and the like.

アニオンとしては、イオン液体を構成するアニオンとなり得る限り特に限定されない。アニオンの具体例としては、有機カルボン酸イオン(例えばカルボキシ基を1つ有する、炭素数1〜8(好ましくは2〜4、より好ましくは2〜3)の有機カルボン酸イオン)、ハロゲン化物イオン、ジアルキルリン酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン(BF4 -)、BF3CF3 -、BF3C2F5 -、BF3C3F7 -、BF3C4F9 -、ヘキサフルオロリン酸イオン(PF6 -)、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド酸イオン((CF3SO22N-)、過塩素酸イオン(ClO4 -)、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)炭素酸イオン((CF3SO23C-)、トリフルオロメタンスルホン酸イオン(CF3SO3 -)、ジシアンアミドイオン((CN)2N-)、トリフルオロ酢酸イオン(CF3COO-)、及びアミノ酸由来イオン等が挙げられる。アニオンは1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The anion is not particularly limited as long as it can be an anion constituting the ionic liquid. Specific examples of the anion include organic carboxylate ions (for example, organic carboxylate ions having one carboxy group and having 1 to 8 carbon atoms (preferably 2 to 4, more preferably 2 to 3)), halide ions, dialkyl phosphoric acid ion, tetrafluoroborate ion (BF 4 -), BF 3 CF 3 -, BF 3 C 2 F 5 -, BF 3 C 3 F 7 -, BF 3 C 4 F 9 -, hexafluorophosphate Ion (PF 6 ), bis (trifluoromethanesulfonyl) imidate ion ((CF 3 SO 2 ) 2 N ), perchlorate ion (ClO 4 ), tris (trifluoromethanesulfonyl) carbonate ion ((CF 3 SO 2) 3 C -) , trifluoromethanesulfonate ion (CF 3 SO 3 -), dicyanamide ion ((CN) 2 N -) , trifluoroacetate ion (CF 3 COO -), and amino acid-derived ions And the like. One anion may be used alone, or two or more anions may be used in combination.

イオン液体は、公知の方法(例えば、Chem. Lett., 2000, 第922頁、J. Phys. Chem. B, 103, 1999, 第4164頁等参照)に従って製造することができる。本発明では、公知の方法に従って製造したイオン液体を使用してもよいし、市販品を使用してもよい。   The ionic liquid can be produced according to a known method (for example, see Chem. Lett., 2000, page 922, J. Phys. Chem. B, 103, 1999, page 4164, etc.). In the present invention, an ionic liquid produced according to a known method may be used, or a commercially available product may be used.

本発明の剤は、イオン液体のみからなるものであってもよいし、他の溶媒、他の成分を含有していてもよい。   The agent of the present invention may be composed of only an ionic liquid, or may contain another solvent and other components.

他の溶媒としては、例えば水や各種有機溶媒が挙げられる。有機溶媒としては、例えばアルコール、アセトン、アセトニトリル、ベンゼン、及びトルエン等が挙げられる。他の溶媒としては、水が好ましい。他の溶媒(好ましくは水)を含有する場合、イオン液体及び他の溶媒(好ましくは水)の合計含有割合は、例えば50質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上、よりさらに好ましくは95質量%以上である。他の溶媒は1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of other solvents include water and various organic solvents. Examples of the organic solvent include alcohol, acetone, acetonitrile, benzene, and toluene. Water is preferred as another solvent. When containing another solvent (preferably water), the total content of the ionic liquid and the other solvent (preferably water) is, for example, 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more. , More preferably 90% by mass or more, even more preferably 95% by mass or more. The other solvent may be used alone or in combination of two or more.

他の成分としては、特に制限されず、例えば各種木材処理剤(例えば、防腐剤、防蟻剤、防虫剤、難燃剤、不燃剤等)が挙げられる。   The other components are not particularly limited, and include, for example, various wood treating agents (for example, preservatives, termites, insect repellents, flame retardants, flame retardants, and the like).

本発明の剤におけるイオン液体の含有割合は、特に制限されない。当該含有割合は、例えば1〜100質量%、好ましくは2〜70質量%、より好ましくは5〜50質量%、さらに好ましくは10〜40質量%、よりさらに好ましくは15〜35質量%、特に好ましくは25〜35質量%である。当該含有割合の別の好ましい範囲としては、例えば30〜100質量%、好ましくは40〜100質量%、より好ましくは50〜100質量%である。   The content ratio of the ionic liquid in the agent of the present invention is not particularly limited. The content ratio is, for example, 1 to 100% by mass, preferably 2 to 70% by mass, more preferably 5 to 50% by mass, further preferably 10 to 40% by mass, further more preferably 15 to 35% by mass, and particularly preferably. Is 25 to 35% by mass. Another preferable range of the content ratio is, for example, 30 to 100% by mass, preferably 40 to 100% by mass, and more preferably 50 to 100% by mass.

本発明の剤の対象である木材としては、伐採された樹木である限り特に限定されず、原料となる木本の種類や製材の有無(及びその程度)を問わず多様な木材を採用できる。木材は、1種の木本を原料とするものでもよいし、2種以上の木本を組み合わせて原料とするものでもよい。   The wood that is the object of the agent of the present invention is not particularly limited as long as it is a cut tree, and various woods can be employed regardless of the type of wood used as a raw material and the presence or absence of lumber (and the degree thereof). The wood may be made of one kind of wood or a combination of two or more kinds of wood.

木本としては、木材の材料となり得る限り特に限定されず、例えば、針葉樹材、及び広葉樹材等が挙げられ、より具体的には、スギ、エゾマツ、カラマツ、クロマツ、トドマツ、ヒメコマツ、イチイ、ネズコ、ハリモミ、イラモミ、イヌマキ、モミ、サワラ、トガサワラ、アスナロ、ヒバ、ツガ、コメツガ、ヒノキ、イチイ、イヌガヤ、トウヒ、イエローシーダー(ベイヒバ)、ロウソンヒノキ(ベイヒ)、ダグラスファー(ベイマツ)、シトカスプルース(ベイトウヒ)、ラジアータマツ、イースタンスプルース、イースタンホワイトパイン、ウェスタンラーチ、ウェスタンファー、ウェスタンヘムロック、タマラック等の針葉樹材;アスベン、アメリカンブラックチェリー、イエローポプラ、ウォールナット、カバザクラ、ケヤキ、シカモア、シルバーチェリー、タモ、チーク、チャイニーズエルム、チャイニーズメープル、ナラ、ハードメイプル、ヒッコリー、ピーカン、ホワイトアッシュ、ホワイトオーク、ホワイトバーチ、レッドオーク、アカシア、ユーカリ等の広葉樹材等が挙げられる。また、辺材及び心材のいずれも木材の材料とすることができる。   The wood is not particularly limited as long as it can be used as a material for wood, and includes, for example, softwood, hardwood, and more specifically, cedar, spruce pine, larch, black pine, fir, himekomatsu, yew, and cat , Harimomi, Ilamomi, Inumaki, Fir, Sawara, Togasawara, Asunaro, Hiba, Tsuga, Kometsuga, Hinoki, Yew, Inugaya, Spruce, Yellow Cedar (Beihiba), Lawson Hinoki (Beihi), Douglas Fir (Beimatsu), Sitka Spruce ( Beech spruce), Radiata pine, Eastern spruce, Eastern white pine, Western larch, Western fur, Western hemlock, Tamarack, etc .; coniferous wood; Asben, American black cherry, yellow poplar, walnut, kabazakura, zelkova, deer A, silver cherry, ash, teak, Chinese Elm, Chinese maple, oak, hard maple, hickory, pecan, white ash, white oak, white birch, red oak, acacia, hardwood eucalyptus, etc., and the like. Further, both the sapwood and the core can be made of wood.

木材の種類としては、イオン液体を保持し得る限り特に限定されない。例えば、丸太、角材、板材、無垢材、木質材料、集成材、単板積層材、合板、木質ボード、パーティクルボード、及びファイバーボードが挙げられる。また、木材としては、生木、乾燥木材のいずれも使用することができる。   The type of wood is not particularly limited as long as it can hold the ionic liquid. For example, a log, a square lumber, a board material, a solid material, a wood material, a laminated material, a veneer laminate material, a plywood, a wood board, a particle board, and a fiber board are exemplified. In addition, as wood, either raw wood or dried wood can be used.

また、木材は、溶媒で処理することによって、溶媒を保持させた木材であってもよい。この際の溶媒としては、イオン液体と置換し得る溶媒である限り特に限定されない。当該溶媒の具体例としては、アルコール、水、アセトン、アセトニトリル、ベンゼン、及びトルエン等が挙げられ
木材に溶媒を保持させる方法は、特に制限されないが、例えば木材を溶媒に浸漬する方法が挙げられる。
Further, the wood may be wood that retains the solvent by being treated with the solvent. The solvent at this time is not particularly limited as long as it is a solvent that can be substituted for the ionic liquid. Specific examples of the solvent include alcohol, water, acetone, acetonitrile, benzene, and toluene. The method of retaining the solvent in the wood is not particularly limited, and examples include a method of immersing the wood in the solvent.

溶媒への浸漬は、溶媒を木材に浸透させることができる限りどのような態様であってもよく、例えば木材の一部又は全部が溶媒に浸漬されるような態様が挙げられる。浸漬は、減圧下、加圧下、及び大気圧下のいずれで行われてもよい。浸漬温度は、溶媒を木材に浸透させられる限り特に限定されない。浸漬温度は、例えば0〜40℃、好ましくは15〜25℃であることができる。浸漬時間は、溶媒を木材に浸透させられる限り特に限定されず、木材のサイズ、浸漬時の圧力及び温度等に応じて適宜選択される。例えば大気圧、室温下での浸漬時間としては、4〜24時間、好ましくは6〜16時間程度であることができる。   The immersion in the solvent may be in any mode as long as the solvent can be penetrated into the wood, and examples include an aspect in which part or all of the wood is immersed in the solvent. The immersion may be performed under reduced pressure, under pressure, and under atmospheric pressure. The immersion temperature is not particularly limited as long as the solvent can penetrate the wood. The immersion temperature can be, for example, 0 to 40 ° C, preferably 15 to 25 ° C. The immersion time is not particularly limited as long as the solvent can be penetrated into the wood, and is appropriately selected according to the size of the wood, the pressure and temperature during immersion, and the like. For example, the immersion time at atmospheric pressure and room temperature may be 4 to 24 hours, preferably about 6 to 16 hours.

変形修復の対象となる木材は、既に変形している(例えば、任意の方向の寸法が変化している)木材である。当該木材は、乾燥に伴って変形した木材であることが好ましい。   The wood to be deformed and repaired is wood that has already been deformed (for example, has changed dimensions in any direction). The wood is preferably wood that has been deformed with drying.

本発明の剤を用いて、木材にイオン液体(又は本発明の剤)を保持させることにより、木材の変形(特に、乾燥に伴う変形)を抑制することができる。これにより、木材の収縮を抑制すること、寸法及び形状を安定化すること等が可能である。また、木材(既に変形している木材)にイオン液体(又は本発明の剤)を保持させることにより、木材の変形(特に、乾燥に伴う変形)を修復する(変形前の形状に戻す、変形前の形状により近づける)ことができる。   By holding the ionic liquid (or the agent of the present invention) on the wood using the agent of the present invention, deformation of the wood (particularly, deformation due to drying) can be suppressed. Thereby, it is possible to suppress the shrinkage of the wood and to stabilize the size and shape. In addition, by holding the ionic liquid (or the agent of the present invention) on the wood (the already deformed wood), the deformation of the wood (particularly, the deformation due to drying) is repaired (return to the shape before the deformation, the deformation) Closer to the previous shape).

木材にイオン液体(又は本発明の剤)を保持させる方法は、特に制限されないが、例えば木材を本発明の剤に浸漬する方法が挙げられる。   The method for retaining the ionic liquid (or the agent of the present invention) in wood is not particularly limited, and examples thereof include a method of immersing wood in the agent of the present invention.

本発明の剤への浸漬は、本発明の剤を木材に浸透させることができる限りどのような態様であってもよく、例えば木材の一部又は全部が本発明の剤に浸漬されるような態様が挙げられる。浸漬は、減圧下、加圧下、及び大気圧下のいずれで行われてもよい。浸漬温度は、本発明の剤を木材に浸透させられる限り特に限定されない。浸漬温度は、例えば0〜40℃、好ましくは15〜25℃であることができる。浸漬時間は、本発明の剤を木材に浸透させられる限り特に限定されず、木材のサイズ、浸漬時の圧力及び温度等に応じて適宜選択される。例えば減圧下、室温下での浸漬時間としては、1〜14日間程度であることができる。   The immersion in the agent of the present invention may be in any mode as long as the agent of the present invention can be penetrated into wood, for example, such that part or all of wood is immersed in the agent of the present invention. An embodiment is mentioned. The immersion may be performed under reduced pressure, under pressure, and under atmospheric pressure. The immersion temperature is not particularly limited as long as the agent of the present invention can penetrate wood. The immersion temperature can be, for example, 0 to 40 ° C, preferably 15 to 25 ° C. The immersion time is not particularly limited as long as the agent of the present invention can be penetrated into wood, and is appropriately selected depending on the size of wood, pressure and temperature during immersion, and the like. For example, the immersion time at room temperature under reduced pressure can be about 1 to 14 days.

木材にイオン液体を保持させた後は、さらに、イオン液体を保持する木材を乾燥させることもできる。これにより、木材の耐変形性をより高めることができる。乾燥方法は、特に制限されず、公知の木材の乾燥方法を採用することができる。乾燥方法としては、例えば天然乾燥、低温除湿式乾燥、高温減圧乾燥、高周波乾燥等が挙げられる。   After the wood holds the ionic liquid, the wood holding the ionic liquid can be further dried. Thereby, the deformation resistance of the wood can be further improved. The drying method is not particularly limited, and a known method for drying wood can be employed. Examples of the drying method include natural drying, low-temperature dehumidifying drying, high-temperature reduced-pressure drying, and high-frequency drying.

乾燥の程度は、特に制限されない。例えば、木材の含水率が100%以下、70%以下、50%以下、30%以下、20%以下になるように乾燥させることができる。この際の含水率の下限は特に制限されず、例えば10%、15%である。   The degree of drying is not particularly limited. For example, the wood can be dried so as to have a water content of 100% or less, 70% or less, 50% or less, 30% or less, 20% or less. The lower limit of the water content at this time is not particularly limited, and is, for example, 10% or 15%.

本発明においては、電離放射線を照射しないことが好ましい。この観点から、本発明の一態様においては、イオン液体を保持する木材に対して電離放射線を照射して得られる木材は除かれる。   In the present invention, it is preferable not to irradiate ionizing radiation. From this viewpoint, in one embodiment of the present invention, wood obtained by irradiating ionizing radiation to wood holding an ionic liquid is excluded.

2.木材への耐変形性の付与方法、並びに耐変形性が高められた木材及びその製造方法
本発明は、その一態様において、(a)木材にイオン液体を保持させることを含む、木材への耐変形性の付与方法、及び耐変形性が高められた木材の製造方法に関する。また、本発明は、その一態様において、イオン液体を保持する、耐変形性が高められた木材に関する。
2. Method for imparting deformation resistance to wood, and wood with improved deformation resistance and method for producing the same The present invention provides, in one embodiment thereof, (a) holding wood to retain an ionic liquid, The present invention relates to a method for imparting deformability and a method for producing wood with improved deformation resistance. Further, in one embodiment, the present invention relates to wood having an improved deformation resistance, which holds an ionic liquid.

これらの各用語の定義等については、上記「1.木材形状調整剤」における記載と同様である。   The definition of each of these terms is the same as described in the above “1.

本発明の技術により得られた、イオン液体を保持する木材は、吸湿/放湿性を有する木材、例えば吸湿/放湿材として利用することもできる。   The wood holding the ionic liquid obtained by the technique of the present invention can also be used as wood having a moisture absorbing / releasing property, for example, a moisture absorbing / releasing material.

3.木材変形修復方法、並びに変形が修復された木材及びその製造方法
本発明は、その一態様において、(a)木材にイオン液体を保持させることを含む、木材変形修復方法、及び変形が修復された木材の製造方法に関する。また、本発明は、その一態様において、イオン液体を保持する、変形が修復された木材に関する。
3. Wood deformation repairing method, and wood whose deformation has been repaired, and a method of manufacturing the same In one aspect, the present invention provides (a) a wood deformation repairing method, which includes: (a) holding an ionic liquid in wood; It relates to a method for producing wood. In one embodiment, the present invention relates to wood whose deformation has been repaired and which holds an ionic liquid.

これらの各用語の定義等については、上記「1.木材形状調整剤」における記載と同様である。   The definition of each of these terms is the same as described in the above “1.

本発明の技術により得られた、イオン液体を保持する木材は、吸湿/放湿性を有する木材、例えば吸湿/放湿材として利用することもできる。   The wood holding the ionic liquid obtained by the technique of the present invention can also be used as wood having a moisture absorbing / releasing property, for example, a moisture absorbing / releasing material.

4.木材の吸湿/放湿性の向上化方法、並びに吸湿/放湿性が高められた木材及びその製造方法
本発明は、その一態様において、(a)木材にイオン液体を保持させることを含む、木材の吸湿/放湿性の向上化方法、及び吸湿/放湿性が高められた木材の製造方法に関する。また、本発明は、その一態様において、イオン液体を保持する、吸湿/放湿性が高められた木材に関する。
Four. Method for improving the moisture absorption / desorption property of wood, and wood with improved moisture absorption / desorption property and method for producing the same The present invention relates to, in one embodiment thereof, (a) holding wood with an ionic liquid, The present invention relates to a method for improving moisture absorption / release properties and a method for producing wood with improved moisture absorption / release properties. Further, in one embodiment, the present invention relates to wood that retains an ionic liquid and has enhanced moisture absorption / desorption properties.

これらの各用語の定義等については、上記「1.木材形状調整剤」における記載と同様である。   The definition of each of these terms is the same as described in the above “1.

本発明の技術により得られた、イオン液体を保持する木材は、吸湿/放湿性を有する木材として利用することもできる。   The wood holding the ionic liquid obtained by the technique of the present invention can also be used as wood having moisture absorption / release properties.

以下に、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

試験例1.イオン液体の木材形状調整効果の検討1
スギ(Cryptomeria japonica D.Don)の乾燥辺材から、5 mm(繊維方向)×30 mm(半径方向)×30 mm(接線方向)の試料を59個切り出した。試料を、4つのグループ(グループ1:11個、グループ2〜4:それぞれ16個)に分け、以下の工程1〜5に供した。
Test example 1. Examination of wood shape adjustment effect of ionic liquid 1
From the dried sapwood of Cryptomeria japonica D. Don, 59 samples of 5 mm (fiber direction) × 30 mm (radial direction) × 30 mm (tangential direction) were cut out. The samples were divided into four groups (group 1: 11 and groups 2 to 4: 16 each) and subjected to the following steps 1 to 5.

(工程1)
試料を水に浸漬して、常温下で減圧(1.3 kPa)と常圧を6日間断続的に繰り返した。得られた試料について、JIS Z 2101に準じて接線方向の寸法を測定した。
(Step 1)
The sample was immersed in water, and reduced pressure (1.3 kPa) and normal pressure were intermittently repeated at room temperature for 6 days. The tangential dimension of the obtained sample was measured in accordance with JIS Z 2101.

(工程2)
工程1後の試料を、常温常圧下で5日間風乾した後、60℃減圧下(0.93 kPa)で2日間減圧乾燥した。得られた試料について、JIS Z 2101に準じて接線方向の寸法を測定した。
(Step 2)
The sample after step 1 was air-dried under normal temperature and normal pressure for 5 days, and then dried under reduced pressure (0.93 kPa) at 60 ° C. for 2 days. The tangential dimension of the obtained sample was measured in accordance with JIS Z 2101.

(工程3)
工程2後の試料を、以下のように処理した。なお、イオン液体としては、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム酢酸塩(シグマアルドリッチ社)を使用した。:
グループA;試料を10質量%イオン液体水溶液に浸漬して、常温下で減圧(1.3 kPa)と常圧を6日間断続的に繰り返した.
グループB;試料を20質量%イオン液体水溶液に浸漬して、常温下で減圧(1.3 kPa)と常圧を6日間断続的に繰り返した.
グループC;試料を30質量%イオン液体水溶液に浸漬して、常温下で減圧(1.3 kPa)と常圧を6日間断続的に繰り返した.
グループD;試料を水に浸漬して、常温下で減圧(1.3 kPa)と常圧を3日間断続的に繰り返した.
得られた試料について、JIS Z 2101に準じて接線方向の寸法を測定した。
(Step 3)
The sample after step 2 was processed as follows. In addition, 1-butyl-3-methylimidazolium acetate (Sigma-Aldrich) was used as the ionic liquid. :
Group A: The sample was immersed in a 10% by mass aqueous ionic liquid solution, and the pressure (1.3 kPa) and the normal pressure were intermittently repeated at room temperature for 6 days.
Group B: The sample was immersed in a 20% by mass aqueous ionic liquid solution, and the pressure (1.3 kPa) and the normal pressure were intermittently repeated at room temperature for 6 days.
Group C: The sample was immersed in a 30% by mass aqueous ionic liquid solution, and reduced pressure (1.3 kPa) and normal pressure were intermittently repeated at room temperature for 6 days.
Group D: The sample was immersed in water, and reduced pressure (1.3 kPa) and normal pressure were intermittently repeated at room temperature for 3 days.
The tangential dimension of the obtained sample was measured in accordance with JIS Z 2101.

(工程4)
工程3後の試料を、常温常圧下で2日間風乾した後、60℃減圧下(0.93 kPa)で2日間減圧乾燥した。得られた試料について、JIS Z 2101に準じて接線方向の寸法を測定した。
(Step 4)
The sample after step 3 was air-dried under normal temperature and normal pressure for 2 days, and then dried under reduced pressure (0.93 kPa) at 60 ° C. for 2 days. The tangential dimension of the obtained sample was measured in accordance with JIS Z 2101.

(工程5)
工程4後の試料を、105℃で1日間熱風乾燥した。得られた試料について、JIS Z 2101に準じて接線方向の寸法を測定した。
(Step 5)
The sample after step 4 was dried with hot air at 105 ° C. for 1 day. The tangential dimension of the obtained sample was measured in accordance with JIS Z 2101.

測定した寸法について、工程2後の寸法を100とした場合の相対値に変換した。結果を図1に示す。   The measured dimensions were converted to relative values when the dimensions after step 2 were set to 100. The results are shown in FIG.

図1に示されるように、イオン液体を保持させることにより、乾燥により変形した木材の形状が、元に戻ることが分かった(工程2後→工程3後)。また、イオン液体を保持する木材は、乾燥後の変形が抑制されていることが分かった(工程3後→工程4後及び工程5後)。   As shown in FIG. 1, it was found that by holding the ionic liquid, the shape of the wood deformed by drying returned to its original shape (after step 2 → after step 3). It was also found that the wood holding the ionic liquid was suppressed from being deformed after drying (after step 3 → after step 4 and after step 5).

試験例2.イオン液体の木材形状調整効果の検討2
伐倒後、乾燥工程を経ずに冷凍保存したスギ(Cryptomeria japonica D.Don)を解凍した後、心材と辺材から、5 mm(繊維方向)×30 mm(半径方向)×30 mm(接線方向)の試料を切り出した。得られた試料(生材)について、JIS Z 2101に準じて半径方向及び接線方向の寸法を測定した。
Test example 2. Examination of wood shape adjustment effect of ionic liquid 2
After cutting down, the cedar ( Cryptomeria japonica D.Don), which has been frozen and stored without a drying step, is thawed, and 5 mm (fiber direction) x 30 mm (radial direction) x 30 mm (tangential line) from the heartwood and sapwood Direction). The dimensions of the obtained sample (raw material) in the radial and tangential directions were measured according to JIS Z 2101.

試料(生材)を50%の各イオン液体中に5分程度浸漬後、19時間常温・湿度約100%のデシケータ内で養生した。得られた試料(養生後)について、JIS Z 2101に準じて半径方向及び接線方向の寸法を測定した。   The sample (raw material) was immersed in 50% ionic liquid for about 5 minutes, and then cured in a desiccator at room temperature and humidity of about 100% for 19 hours. For the obtained sample (after curing), the dimensions in the radial direction and the tangential direction were measured according to JIS Z 2101.

<イオン液体>
P4441DMP:トリブチルメチルホスホニウムジメチルホスフェート
EMI BF4:1-エチル-3-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート
MeOctIm Cl:1-メチル-3-オクチルイミダゾリウムクロリド
P4441 Cl:トリブチルメチルホスホニウムクロリド
<Ionic liquid>
P4441DMP: Tributylmethylphosphonium dimethyl phosphate
EMI BF4: 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate
MeOctIm Cl: 1-methyl-3-octylimidazolium chloride
P4441 Cl: Tributylmethylphosphonium chloride

試料(養生後)を105℃の乾燥機内で24時間乾燥した。得られた試料(105℃全乾)について、JIS Z 2101に準じて半径方向及び接線方向の寸法を測定した。   The sample (after curing) was dried in a dryer at 105 ° C for 24 hours. The dimensions of the obtained sample (completely dried at 105 ° C.) in the radial and tangential directions were measured according to JIS Z 2101.

測定した寸法について、試料(生材)の寸法を100とした場合の相対値に変換した。結果を図2〜5に示す。   The measured dimensions were converted to relative values when the dimensions of the sample (raw material) were set to 100. The results are shown in FIGS.

図2〜5に示されるように、生材を極めて短時間イオン液体中に浸漬するだけでも、木材の収縮を約半分に抑制できることが分かった。   As shown in FIGS. 2 to 5, it was found that the shrinkage of the wood could be suppressed to about half only by immersing the raw material in the ionic liquid for a very short time.

試験例3.吸・放湿性能の検討
木材は種々な細胞から構成されるため構造が複雑かつ多孔質な特徴を有している。従って、金属やプラスティックと比較して優れた水分吸着性能、すなわち吸湿/放湿性能を有するため、周囲の環境の急激な湿度変化を和らげることが出来る。本試験例では、木材の有するこれらの性能に対するイオン液体の影響を検討した。具体的には以下のようにして行った。
Test example 3. Investigation of moisture absorption / desorption performance Since wood is composed of various cells, it has a complicated and porous structure. Therefore, since it has excellent moisture adsorption performance, that is, moisture absorption / desorption performance as compared with metals and plastics, it is possible to mitigate sudden changes in humidity of the surrounding environment. In this test example, the influence of the ionic liquid on these properties of wood was examined. Specifically, the procedure was performed as follows.

試料として、スギ小試験片(3cm×3cm×0.5cm)を使用した。また、イオン液体として、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム酢酸([C4mim][AcO])を使用した。   A cedar small test piece (3 cm × 3 cm × 0.5 cm) was used as a sample. In addition, 1-butyl-3-methylimidazolium acetic acid ([C4mim] [AcO]) was used as the ionic liquid.

各濃度(10%、20%、30%)のイオン液体水溶液を注入した試料(n=3)を、25℃環境下でシリカゲル、飽和塩(MgCl・6H2O,Mg(NO3)2・6H2O,NaCl)および水で調湿した環境に置き、1週間毎に順次低湿から高湿へ移し、再度高湿から低湿へ移した際の試験片重量と寸法を測定した。コントロールとして無処理スギ材と無希釈のイオン液体を用いた。 Each concentration (10%, 20%, 30%) of the sample (n = 3) injected with the ionic liquid aqueous solution, silica gel under 25 ° C. environment, saturated salt (MgCl · 6H 2 O, Mg (NO 3) 2 · (6H 2 O, NaCl) and water were placed in an environment conditioned, and the weight and dimensions of the test pieces were measured once a week from low humidity to high humidity, and again from high humidity to low humidity. Untreated cedar wood and undiluted ionic liquid were used as controls.

結果を図6〜10に示す。無処理の木材を相対湿度88%の環境に設置した際の含水率が最高で15.5%だったのに対し、10%濃度のイオン液体を加えた木材では29.5%、20%濃度のイオン液体を加えた木材では49.8%、30%濃度では61.8%と、イオン液体の濃度が高くなる程、多くの水分を吸着できることが分かった。また、その際も木材の寸法変化は小さかった。また、イオン液体のみの吸着性能よりも多くの水分を吸着できることが示唆されたことから、木材にイオン液体を含浸させると吸着サイトが広くなることが推測された。   The results are shown in FIGS. When untreated wood was installed in an environment with a relative humidity of 88%, the moisture content was a maximum of 15.5% .On the other hand, wood with 10% ionic liquid added 29.5% and 20% ionic liquid. The added wood was 49.8%, and the 30% concentration was 61.8%, indicating that the higher the ionic liquid concentration, the more water can be adsorbed. At that time, the dimensional change of the wood was small. In addition, it was suggested that more water could be adsorbed than the adsorption performance of only the ionic liquid, and it was presumed that the adsorption site would be widened when wood was impregnated with the ionic liquid.

以上より、イオン液体を含浸させた木材を内装材等で使用すると無処理材の木材と比較して、変形等の寸法変化をすることなく優れた調湿効果が期待できることがわかった。   From the above, it was found that when wood impregnated with an ionic liquid was used as an interior material or the like, an excellent humidity control effect could be expected without any dimensional change such as deformation as compared with untreated wood.

Claims (20)

イオン液体を含有する、木材形状及び/又は木材調湿性調整剤。 A wood shape and / or wood humidity control agent containing an ionic liquid. さらに水を含有する、請求項1に記載の木材形状及び/又は木材調湿性調整剤。 The wood shape and / or wood humidity control agent according to claim 1, further comprising water. 前記イオン液体の含有割合が5〜50質量%である、請求項1又は2に記載の木材形状及び/又は木材調湿性調整剤。 The wood shape and / or wood humidity control agent according to claim 1 or 2, wherein the content ratio of the ionic liquid is 5 to 50% by mass. 前記イオン液体の含有割合が15〜35質量%である、請求項1〜3のいずれかに記載の木材形状及び/又は木材調湿性調整剤。 The wood shape and / or wood humidity control agent according to any one of claims 1 to 3, wherein the content ratio of the ionic liquid is 15 to 35% by mass. 前記イオン液体を構成するカチオンがイミダゾリウムイオンを含む、請求項1〜4のいずれかに記載の木材形状及び/又は木材調湿性調整剤。 The wood shape and / or wood humidity control agent according to any one of claims 1 to 4, wherein the cation constituting the ionic liquid includes an imidazolium ion. 前記イオン液体を構成するアニオンが有機カルボン酸イオンを含む、請求項1〜5のいずれかに記載の木材形状及び/又は木材調湿性調整剤。 The wood shape and / or wood humidity control agent according to any one of claims 1 to 5, wherein the anion constituting the ionic liquid includes an organic carboxylate ion. 木材変形抑制剤及び/又は木材変形修復剤である、請求項1〜6のいずれかに記載の木材形状調整剤。 The wood shape modifier according to any one of claims 1 to 6, which is a wood deformation inhibitor and / or a wood deformation repair agent. (a)木材にイオン液体を保持させることを含む、木材への耐変形性の付与方法。 (A) A method for imparting deformation resistance to wood, including holding an ionic liquid in wood. (a)木材にイオン液体を保持させることを含む、耐変形性が高められた木材の製造方法。 (A) A method for producing wood with improved deformation resistance, which comprises retaining an ionic liquid in the wood. 前記(a)が、(a1)木材を請求項3又は4に記載の木材形状調整剤に浸漬することである、請求項8に記載の製造方法。 The method according to claim 8, wherein (a) is (a1) immersing the wood in the wood shape adjusting agent according to claim 3. イオン液体を保持する、耐変形性が高められた木材。 Wood that retains ionic liquid and has improved resistance to deformation. (a)木材にイオン液体を保持させることを含む、木材変形修復方法。 (A) A method for repairing deformation of wood, which comprises holding an ionic liquid in wood. (a)木材にイオン液体を保持させることを含む、変形が修復された木材の製造方法。 (A) A method for producing wood whose deformation has been repaired, which comprises holding an ionic liquid in the wood. 前記(a)が、(a1)木材を請求項3又は4に記載の木材形状調整剤に浸漬することである、請求項13に記載の製造方法。 The method according to claim 13, wherein (a) is (a1) immersing the wood in the wood shape adjusting agent according to claim 3 or 4. イオン液体を保持する、変形が修復された木材。 Wood that has been repaired for deformation and retains the ionic liquid. 木材吸湿/放湿性向上化剤である、請求項1〜6のいずれかに記載の木材形状及び/又は木材調湿性調整剤。 The wood shape and / or wood humidity control agent according to any one of claims 1 to 6, which is a wood moisture absorption / moisture release improving agent. (a)木材にイオン液体を保持させることを含む、木材の吸湿/放湿性の向上化方法。 (A) A method for improving the moisture absorption / desorption properties of wood, including holding an ionic liquid in wood. (a)木材にイオン液体を保持させることを含む、吸湿/放湿性が高められた木材の製造方法。 (A) A method for producing wood with enhanced moisture absorption / desorption properties, which comprises retaining an ionic liquid in the wood. 前記(a)が、(a1)木材を請求項3又は4に記載の木材形状及び/又は木材調湿性調整剤に浸漬することである、請求項17に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 17, wherein (a) is immersing (a1) the wood in the wood shape and / or wood humidity control agent according to claim 3 or 4. イオン液体を保持する、吸湿/放湿性が高められた木材の製造方法。 A method for producing wood that retains an ionic liquid and has enhanced moisture absorption / desorption properties.
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