JP4636269B2

JP4636269B2 - 木材改質剤組成物及び木材の処理方法

Info

Publication number: JP4636269B2
Application number: JP2006115372A
Authority: JP
Inventors: 和之松村
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2026-04-19
Also published as: JP2007284607A

Description

本発明は、架橋してゴム質の被膜を形成するシリコーン組成物に難燃性付与可能なポリリン酸アンモニウムを添加混合した木材改質剤組成物に関し、更に詳述すると、これで木材類を処理することにより、一度の処理で、木質感を損なうことなく、木材に良好な難燃性を付与することが可能であり、更に湿気等の水分による難燃成分の白化現象も防止できる木材改質剤組成物に関する。また、本発明は、この組成物を用いた木材の処理方法に関する。

木材の難燃処理には、物理的作用によるものと化学的作用によるものが知られている。前者の例としては、ホウ酸，ホウ砂などによるものが挙げられる。ホウ酸は燃焼時の加熱により熱分解して酸化ホウ素となり、この酸化ホウ素が可燃物を覆って酸素や熱を遮断することにより難燃剤としての効果を発揮する。一方、化学的作用によるものとしては、ハロゲン系の難燃化用組成物が挙げられ、組成物自体の気化あるいは熱分解によって生成した気体がラジカル捕捉剤として働き、気体燃焼時のラジカル連鎖反応を止める効果を呈することが知られている。加えて、含ハロゲン発生ガス自身の燃焼により発生する可燃性ガスの希釈による燃焼抑制効果も有する。

また、リン酸アンモニウムなどのリン酸化合物及びジシアンジアミドなども木質材料用の難燃化用組成物として知られており、難燃化処理時もしくは燃焼時の加熱によりオルトリン酸エステルとなって、セルロースの分解経路をブロックすることにより脱水炭化を促進させ、炎の発生を防ぐようになっている。かかる難燃化用組成物を用いた処理方法として、例えば特開昭５３−２０４０２号公報（特許文献１）には、特公昭４９−４８６００号公報（特許文献２）のセルロース難燃化処理方法を改良して木質材料の難燃化に適用したものが開示されている。この公報の処理方法によれば、リン酸と尿素を加熱して縮合させた縮合リン酸アンモニウム水溶液に、木質材料を浸漬し乾燥させた後、所定温度に加熱して反応させることにより、木質材料に難燃性を付与するようになっている。

しかし、これら組成物自体は難燃効果が認められるものの、木質材料の特性を考えると大量の組成物を必要としたり、難燃化処理に多大な時間や手間を要したりするものが多い。

その上、上記のような薬剤を多量に木質材料に注入した場合、空気中の湿気により薬剤が木材表面から析出する白化現象がみられる。更にそれを防ぐため表面処理剤や塗料で覆う場合があるが、どうしても作業上最低二度の手間がかかり煩雑になることや、コストの面でも不利であることが指摘される。

特開昭５３−２０４０２号公報特公昭４９−４８６００号公報

本発明はかかる現状に鑑み、架橋してゴム質の被膜を形成するシリコーン組成物に難燃性付与可能なポリリン酸アンモニウムを添加混合し、これで木材類を処理することにより、一度の処理で、木質感を損なうことなく、木材に良好な難燃性を付与可能であり、更に湿気等の水分による難燃成分の白化現象も防止できる木材改質剤組成物及びこの組成物を用いた木材の処理方法を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意検討した結果、下記成分
（Ａ）１分子中にケイ素原子に結合するヒドロキシル基を少なくとも２個含有するオルガノポリシロキサンエマルジョン：１００質量部（固形分）
（Ｂ）アミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応生成物：０．５〜２０質量部
（Ｃ）エポキシ基含有オルガノアルコキシシラン及び／又はその部分加水分解物：０〜２０質量部
（Ｄ）コロイダルシリカ及び／又はポリシルセスキオキサン：０〜５０質量部
（Ｅ）硬化触媒：０〜１０質量部
を含有するシリコーン組成物に、
（Ｆ）ポリリン酸アンモニウムを上記シリコーン組成物の固形分１００質量部に対して１〜８００質量部を添加混合することにより得られる木材改質剤組成物により、意外なことにうまく（Ｆ）成分を安定的に混合できることを見出し、更に上記課題を解決できることを見出し、本発明をなすに至った。

従って、本発明は、下記成分
（Ａ）１分子中にケイ素原子に結合するヒドロキシル基を少なくとも２個含有するオルガノポリシロキサンエマルジョン：１００質量部（固形分）
（Ｂ）アミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応生成物：０．５〜２０質量部
（Ｃ）エポキシ基含有オルガノアルコキシシラン及び／又はその部分加水分解物：０〜２０質量部
（Ｄ）コロイダルシリカ及び／又はポリシルセスキオキサン：０〜５０質量部
（Ｅ）硬化触媒：０〜１０質量部
を含有するシリコーン組成物に、
（Ｆ）ポリリン酸アンモニウムを上記シリコーン組成物の固形分１００質量部に対して１〜８００質量部を添加混合してなることを特徴とする木材改質剤組成物を提供する。この場合、（Ｇ）成分として更にホウ素系化合物を添加することが好ましい。
また、本発明は、上記木材改質剤組成物を木材に浸漬処理、又は減圧注入処理及び／又は加圧注入処理することを特徴とする木材の処理方法を提供する。

本発明によれば、特定のシリコーン組成物とポリリン酸アンモニウムからなる木材改質剤組成物を木材に処理することにより、一度の処理で、木質感を損なうことなく、木材に良好な難燃性を付与可能であり、その難燃剤の湿気による白化をも解消可能な効果を有する。

以下、本発明で使用される各成分について詳述する。
（Ａ）成分におけるオルガノポリシロキサンは、１分子中にケイ素原子に結合するヒドロキシル基を少なくとも２個含有するものであり、下記一般式（１）で示されるものが好ましく用いられる。

［式中、Ｒは同一又は異種の炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数６〜２０のアリール基、Ｘは同一又は異種の炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、又はヒドロキシル基、ＹはＸ又は（Ｏ−ＳｉＸ₂）_c−Ｘで示される同一又は異種の基、ａは０〜１，０００の正数、ｂは１００〜１０，０００の正数、ｃは１〜１，０００の正数であるが、Ｘの少なくとも２個、好ましくは両末端のＸのうち、それぞれ１個はヒドロキシル基である。］

ここで、Ｒは同一又は異種の炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数６〜２０のアリール基であり、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、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基などが挙げられるが、好ましくはメチル基である。Ｘは同一又は異種の炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、又はヒドロキシル基であり、具体的にはヒドロキシル基以外にメチル基、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、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、テトラデシルオキシ基などが挙げられる。ＹはＸ又は−（Ｏ−ＳｉＸ₂）_c−Ｘで示される同一又は異種の基であり、ａは１，０００より大きくなると得られる皮膜の強度が不十分なものとなるので、０〜１，０００の正数、好ましくは０〜２００の正数とされ、ｂは１００未満では皮膜の柔軟性が乏しいものとなり、１０，０００より大きいとその引裂き強度が低下するので１００〜１０，０００の正数、好ましくは１，０００〜５，０００の正数とされ、ｃは１〜１，０００の正数とされる。また、架橋性の面から１分子中に２個以上のヒドロキシル基を有する必要があり、好ましくは両末端にそれぞれ１個のＯＨ基を有するものである。

このようなオルガノポリシロキサンの具体例としては、下記のものなどが挙げられる。

このようなオルガノポリシロキサンは、公知の方法によって合成することができる。例えば、金属水酸化物のような触媒存在下にオクタメチルシクロテトラシロキサン等の環状シロキサンとα，ω−ジヒドロキシシロキサンオリゴマー等を平衡化反応させることにより得られる。また、この（Ａ）成分はエマルジョンの形態で使用されることが好ましいので、このものは公知の乳化重合法でエマルジョンとすればよく、従ってこれはあらかじめ環状シロキサンあるいはα，ω−ジヒドロキシシロキサンオリゴマー、α，ω−ジアルコキシシロキサンオリゴマー、アルコキシシラン等をアニオン系界面活性剤あるいはカチオン系界面活性剤を用いて水中に乳化分散させた後、必要に応じて酸、アルカリ性物質等の触媒を添加して重合反応を行うことにより容易に合成することができる。

ここで、上記アニオン系界面活性剤あるいはカチオン系界面活性剤としては、特に制限はないが、アルキル硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、アルキルアミン塩酸塩、アルキルアミン酢酸塩などが例示される。この使用量としては、シロキサン量の０．１〜２０質量％程度である。

また、酸、アルカリ性物質等の触媒としては、硫酸、塩酸、リン酸、酢酸、ギ酸、乳酸、トリフロロ酢酸、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニアなどが例示され、これらは触媒量とすることができる。なお、界面活性剤としてアルキルベンゼンスルホン酸、アルキル硫酸、アルキルリン酸などの酸性物質を使用する場合には、触媒を用いる必要はない。

（Ｂ）成分であるアミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応生成物は、シリコーン皮膜と基材である木材との密着性を向上させるための成分であり、アミノ基含有アルコキシシランとジカルボン酸無水物とを反応させたものである。原料であるアミノ基含有アルコキシシランは、下記一般式（２）で示される。

ＡＲ_gＳｉ（ＯＲ）_3-g （２）
［式中、Ｒは前記と同じ、Ａは式−Ｒ¹（ＮＨＲ¹）_hＮＨＲ²（Ｒ¹は同一又は異種の炭素数１〜６のアルキレン基、フェニレン基等の２価炭化水素基、Ｒ²はＲ又は水素原子、ｈは０〜６の整数）で表されるアミノ含有基、ｇは０、１又は２である。］
具体的には下記のものが挙げられる。

上記アミノ基含有アルコキシシランと反応させるためのジカルボン酸無水物としては、例えばマレイン酸無水物、フタル酸無水物、コハク酸無水物、メチルコハク酸無水物、グルタル酸無水物、イタコン酸無水物等を挙げることができる。これらの中ではマレイン酸無水物が好ましい。アミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応は、アミノ基／酸無水物（モル比）が０．５〜２となるような上記両者の配合比により、必要に応じて親水性有機溶剤中で室温あるいは加温下に混合することで容易に実施することができる。このときの親水性有機溶剤としてはメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、アセトニトリル、テトラヒドロフランなどが例示される。（Ｂ）成分の配合量は、（Ａ）成分の固形分１００質量部に対して０．５〜２０質量部であり、０．５質量部より少ない場合には木材との密着性効果が弱くなり、２０質量部より多い場合には皮膜が硬くもろいものとなる。より好ましくは、１〜１０質量部である。

（Ｃ）成分であるエポキシ基含有オルガノアルコキシシラン及び／又はその部分加水分解物は、シリコーン皮膜と基材との密着性を向上させるための成分であり、具体的にはγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメトキシメチルシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルジメトキシメチルシランなどが挙げられる。（Ｃ）成分の配合量は、（Ａ）成分の固形分１００質量部に対して０〜２０質量部であり、好ましくは、０〜１０質量部である。配合量が２０質量部より多い場合には皮膜が硬くもろいものとなる。なお、（Ｃ）成分を配合する場合、その効果を有効に発揮させる点から１質量部以上、特に３質量部以上とすることが好ましい。

（Ｄ）成分であるコロイダルシリカ及び／又はポリシルセスキオキサンは皮膜補強剤として添加するものであり、具体的にはコロイダルシリカ、トリメトキシメチルシランの加水分解縮合物であるポリメチルシルセスキオキサン等が挙げられる。コロイダルシリカとしては、市販のものを使用することも可能で、その種類に制限はないが例えば粒径５〜５０ｎｍのものをナトリウム、アンモニウム、アルミニウムなどで安定化したもので良く、具体的にはスノーテックス（日産化学工業社製）、ルドックス（デュポン社製）、シリカドール（日本化学工業社製）、アデライトＡＴ（旭電化工業社製）、カタロイドＳ（触媒化成工業社製）などが挙げられる。ポリメチルシルセスキオキサンは、界面活性剤水溶液に縮合触媒として硫酸などの酸、又は水酸化カリウム等のアルカリ化合物を添加し、更にトリメトキシメチルシランを滴下、撹拌することでポリメチルシルセスキオキサンを含有した乳化物が得られる。この際、ポリシルセスキオキサンの架橋度を調整するためにアルコキシトリアルキルシラン、ジアルコキシジアルキルシラン、テトラアルコキシシランなどを添加することは差し支えない。また、ポリシルセスキオキサンの反応性を高めるためにビニルシラン、エポキシシラン、アクリルシラン、メタクリルシランなどを添加することも差し支えない。なお、（Ｄ）成分の配合量は（Ａ）成分の固形分１００質量部に対して０〜５０質量部であり、好ましくは０〜３０質量部である。配合量が５０質量部より多い場合にはシリコーン皮膜が硬くて脆いものとなる。なお、（Ｄ）成分を配合する場合、その効果を有効に発揮させる点から３質量部以上、特に１５質量部以上とすることが好ましい。また、（Ｄ）成分の平均粒径は２〜２００ｎｍが好適である。

（Ｅ）成分である硬化触媒は本発明の組成物の成分を縮合反応により、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、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。この（Ｅ）成分の配合量は、（Ａ）成分の固形分１００質量部に対して０〜１０質量部であり、好ましくは、０〜５質量部であり、更に好ましくは、０．１〜５質量部である。配合量が１０質量部を超えると不揮発分として皮膜中に残存する触媒成分が皮膜特性を阻害する。

なお、シリコーン組成物には、コーティング被膜の特性を更に向上させるために本発明を逸脱しない範囲でシランカップリング剤、シリコーン樹脂、シリコーンオイル、シリコーン樹脂パウダー等を添加配合することは任意である。シランカップリング剤としては、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、メルカプト基、カルボキシル基、シアノ基等を含有する各種のものが挙げられる。シリコーン樹脂としては、トリアルキルシロキシポリシリケートなどが挙げられ、シリコーンオイルとしては、α，ω−ジヒドロキシアルキルポリシロキサン、アルキルポリシロキサンなど、シリコーン樹脂パウダーとしてはシリコーンレジンパウダー、シリコーンゴムパウダーなどが挙げられる。

このようにして得られたシリコーン組成物に、木材に難燃性を付与する成分である（Ｆ）ポリリン酸アンモニウムを添加する。該ポリリン酸アンモニウムは市販品を使用することもでき、該市販品としては、エキソリット（Ｅｘｏｌｉｔ）−４２２（商品名、ヘキスト社製）、エキソリット（Ｅｘｏｌｉｔ）−７００（商品名、ヘキスト社製）、フォスチェク（Ｐｈｏｓ−ｃｈｅｋ）−Ｐ／３０（商品名、モンサント社製）、フォスチェク（Ｐｈｏｓ−ｃｈｅｋ）−Ｐ／４０（商品名、モンサント社製）、スミセーフ−Ｐ（商品名、住友化学株式会社製）、テラージュ（ＴＥＲＲＡＪＵ）（登録商標、チッソ株式会社製）−Ｓ１０、テラージュ（ＴＥＲＲＡＪＵ）（登録商標、チッソ株式会社製）−Ｓ２０を挙げることができる。（Ｆ）成分の添加量は上記シリコーン組成物の固形分１００質量部に対して１〜８００質量部である。更には２００〜６００質量部添加するのが、難燃性付与の観点からより好ましい。この（Ｆ）成分が１質量部より少なくなると難燃性が弱くなり、８００質量部より多くなると木材改質剤組成物の安定性が悪くなる場合があり、好ましくない。また、（Ｆ）成分は、本発明の木材改質剤組成物の調製時において、水に溶解させた水溶液の形で上記シリコーン組成物に混合添加するのが好ましい。

本発明の木材改質剤組成物には、（Ｆ）成分以外に更に難燃性成分として（Ｇ）ホウ素系化合物を添加してもよい。この（Ｇ）成分としては、ホウ酸、硼砂、Ｔｉｍ−ｂｏｒと呼ばれるＵ．Ｓ．Ｂｏｒａｘ社のホウ酸塩化合物（Ｎａ₂Ｂ₈Ｏ₁₃・４Ｈ₂Ｏ）、ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリプロピル、ホウ酸トリブチル等のホウ酸トリアルキルなどが挙げられるが、特に好ましくは硼砂、Ｔｉｍ−ｂｏｒなどのホウ酸塩である。（Ｇ）成分の添加量はシリコーン組成物の固形分１００質量部に対して１〜８００質量部であり、難燃性付与の観点から２００〜６００質量部の範囲がより好ましい。この（Ｇ）成分が１質量部より少なくなると難燃性が弱くなり、８００質量部より多くなると木材改質剤組成物の安定性が悪くなる場合がある。
また、（Ｇ）成分は本発明の木材改質剤組成物の調製時において、（Ｆ）成分と同様に、水に溶解させた水溶液の形で上記シリコーン組成物に混合添加するのが好ましい。

更に、任意成分として、本発明の木材改質剤組成物に各種の増粘剤、顔料、染料、浸透剤、帯電防止剤、消泡剤、難燃剤、抗菌剤、撥水剤などを適宜配合してもよい。

本発明の木材改質剤組成物が処理可能な木材については特に制限がなく、各種の木材類、例えば無垢材、合板、単板積層材、ＬＶＬ、パーチクルボード材などの処理が可能である。

更に、本発明の木材改質剤組成物の処理により得られる被膜は、吸水防止性を有し、ゴム質であるため基材への追随性が良好であるので、クラックなども起こりづらく、湿気などによる難燃成分の白化防止効果を付与することが可能となる。

また、この木材改質剤組成物を塗工する方法についても、特に制限はなく、浸漬処理、減圧・加圧注入処理（減圧下又は加圧下で薬剤中に浸漬した木材に薬剤を注入させる方法）等の公知の方法により行うことができる。その後、常温で乾燥させることによりゴム質を有する硬化被膜が形成される。乾燥の際に、加熱することにより硬化が促進され、処理時間を短縮することができる。

以下、本発明について、調製例及び実施例を挙げて詳細に記述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、下記の例において部及び％はそれぞれ質量部と質量％を示す。

＜調製例１＞
オクタメチルシクロテトラシロキサン４９８ｇ、トリエトキシフェニルシラン２ｇ、１０％ラウリル硫酸ナトリウム水溶液５０ｇ及び１０％ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液５０ｇを２リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水４００ｇを徐々に加えて希釈し、圧力３００ｋｇ／ｃｍ²で高圧ホモジナイザーに２回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを撹拌装置、温度計、還流冷却器の付いた２リットルガラスフラスコに移し、５０℃で２４時間重合反応を行った後、１０℃で２４時間熟成してから１０％炭酸ナトリウム水溶液１２ｇでｐＨ６．２に中和した。このエマルジョンは１０５℃で３時間乾燥後の不揮発分が４５．４％で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものであり、平均組成が
［（ＣＨ₃）₂ＳｉＯ_2/2］／［（Ｃ₆Ｈ₅）ＳｉＯ_3/2］＝１００／０．１（モル比）
で表される末端が水酸基封鎖されたものであった。この様にして（Ａ）成分を４４．４％含有するエマルジョン「Ａ−１」を得た。

＜調製例２＞
オクタメチルシクロテトラシロキサン５００ｇ、１０％ラウリル硫酸ナトリウム水溶液５０ｇ及び１０％ドデシルベンゼンスルホン酸水溶液５０ｇを２リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水４００ｇを徐々に加えて希釈し、圧力３００ｋｇ／ｃｍ²で高圧ホモジナイザーに２回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを撹拌装置、温度計、還流冷却器の付いた２リットルガラスフラスコに移し、５０℃で２４時間重合反応を行った後、１０℃で２４時間熟成してから１０％炭酸ナトリウム水溶液１２ｇでｐＨ６．２に中和した。このエマルジョンは１０５℃で３時間乾燥後の不揮発分が４５．５％で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは
ＨＯ−［（ＣＨ₃）₂ＳｉＯ］_n−Ｈ
で示され、粘度１，０００Ｐａ・ｓ以上の生ゴム状のものであった。この様にして（Ａ）成分を４４．５％含有するエマルジョン「Ａ−２」を得た。

＜調製例３＞
マレイン酸無水物１５４ｇをエタノール５００ｇに溶解した後、３−アミノプロピルトリエトキシシラン３４６ｇを室温下１時間で滴下し、更に８０℃でエタノール還流下２４時間反応を行い淡黄色透明な（Ｂ）成分を５０％含有する溶液「Ｂ−１」を得た。この溶液は、１０５℃で３時間乾燥後の不揮発分が４５．１％であり、溶液中の反応生成物は、ＩＲ、ＧＣ、ＮＭＲ、ＧＣＭＳ等の機器分析を行なったところ約６０％が下記式で示されるものの混合物であり、残りの約４０％がそれらから誘導されたオリゴマーであった。

＜調製例４＞
ジオクチルスズジラウレート３００ｇとポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（ＥＯ１０モル付加物）５０ｇを２リットルポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に混合した後、水６５０ｇを徐々に加えて水中に乳化分散させ、ついで圧力３００ｋｇ／ｃｍ²で高圧ホモジナイザーに２回通し、（Ｅ）成分を３０％含有するエマルジョン「Ｅ−１」を得た。

＜調製例５＞
ポリリン酸アンモニウムを１０ｇ、イオン交換水９０ｇを加熱混合し、溶解させ、（Ｆ）成分のポリリン酸アンモニウムの１０％の水溶液「Ｆ−１」を得た。

＜調製例６＞
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、（Ｇ）成分のホウ酸塩化合物の１０％の水溶液「Ｇ−１」を得た。

表１に示す純分配合組成に基づき、調製例１〜６より得た各成分及び（Ｃ）成分としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン「Ｃ−１」、（Ｄ）成分としてコロイダルシリカ（日産化学工業社製スノーテックスＣ：有効成分２０％）「Ｄ−１」を用いて各シリコーン組成物を得た。このシリコーン組成物５００ｇに撹拌下でカルボキシメチルセルロース（第一工業製薬社製「セロゲンＦ−ＳＡ」）を４ｇ添加し、２５℃における粘度を１５Ｐａ・ｓとし、各種シリコーン組成物１〜７を得た。

注：成分の配合量は、エマルジョン（固形分としては４０％）としての配合量であり、他の成分は有効量である。

＜実施例１〜７＞
表１に示したシリコーン組成物１〜７に（Ｆ）成分、（Ｇ）成分を添加混合し、本発明の木材改質剤組成物１〜７を調製した。その結果を表２に示す。また、室温で３ヶ月放置後の液の安定性結果も表２に併記した。
（○：外観変化なし、△：やや分離傾向あり、×：沈殿、分離あり）

次に、本発明の実施形態を例示し、準不燃試験及び白化試験の結果から本発明の木材改質剤組成物の効果について説明する。なお、この実施形態で処理対象木材への木材改質剤組成物の注入は、減圧・加圧注入処理（減圧下、次いで加圧下で薬剤中に浸漬した木材に薬剤を注入させる方法）によって次のように実施した。

《準不燃試験》
難燃化処理した試験片について燃焼発熱試験を実施し、これらの防火耐火性能を建築基準法に依拠する国土交通省の定める木質準不燃材料に関する基準と比較した。試験は以下の条件及び方法により実施した。
（１）試験片
樹種：スギ
寸法：１００．０×１００．０×１４．０ｍｍ（幅×長さ×厚さ）
状態：処理前に６０℃の乾燥機中で４８時間乾燥させた。
（２）処理液：木材改質剤組成物１〜７、（Ｆ），（Ｇ）成分の１０％水溶液
（３）減圧・加圧処理条件
減圧：４ｋＰａ、１時間
加圧：９８０ｋＰａ、１．５時間
養生：２５℃／１４日間乾燥後、６０℃／２４時間乾燥
処理対象木材への木材改質剤組成物を上記条件にて注入した結果を表３に示す。

表３において、各注入量の内容は以下のとおりである。
注入量ａ（ｇ）：試験片に含浸された木材改質剤組成物の重量を示し、次式で求められる。
処理後重量（ｇ）−処理前重量（ｇ）
注入量ｂ（ｋｇ／ｍ³）：試験片に含浸された木材改質剤組成物の重量を試験片１ｍ³当たりに換算した重量を示し、次式で求められる。
（処理後重量（ｋｇ）−処理前重量（ｋｇ））÷材積（ｍ³）
注入量ｃ（ｋｇ／ｍ³）：試験片に含浸された木材改質剤組成物の固形分の重量を試験片１ｍ³当たりに換算した重量を示し、次式で求められる。
注入量ｂ（ｋｇ／ｍ³）×固形分比率（％）

（４）試験方法
試験装置及び試験方法はＩＳＯ５６６０「Ｃｏｎｅｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒｍｅｔｈｏｄ」に準拠し、試験システムは円錐形状反射板を備えた輻射電気ヒーター、点火用プラグ、試験片ホルダー、ガス濃度分析装置、排気ガス流量測定装置、熱流計等で構成されている。試験片は、側面と裏面を厚さ０．０２５ｍｍのアルミ箔で包み、密度６５ｋｇ／ｍ³の無機質繊維を充填した試験片ホルダーにセットし、９４×９４ｍｍの正方形の開口部を有する枠体で押さえた。

試験手順は以下のとおりである。
（ｉ）排気ガス流量を０．０２４±０．００２ｍ³／秒に調整する。
（ｉｉ）試験ホルダーに設置した試験片に５０ｋＷ／ｍ²の輻射熱を照射する。
（ｉｉｉ）輻射熱の照射と同時に点火プラグを作動させて、電気スパークを与える。
（ｉｖ）排気ガス中の酸素濃度を２秒間隔で測定する。
（ｖ）加熱時間を１０分間とし、加熱終了後、ホルダーから試験片を取り外してその重量を測定する。
（ｖｉ）加熱終了後、非加熱面まで貫通する亀裂及び穴の有無を観察する。
（ｖｉｉ）ＩＳＯ５６６０に基づき、単位面積あたりの発熱速度及び１０分間の総発熱量を算出する。

建築基準法に依拠する国土交通省の定める木質難燃材料及び木質準難燃材料に関する基準には次のように規定され、この基準をクリアーしたものが木質難燃材料あるいは木質準難燃材料として大臣認定される。
（１）加熱開始後、１０分間の総発熱量が８ＭＪ／ｍ²以下であること。
（２）加熱開始後１０分間、防火上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴が生じないこと。
（３）加熱開始後１０分間、最高発熱速度が１０秒以上継続して２００ｋＷ／ｍ²を超えないこと。試験結果を表４に示す。

《白化試験》
白化試験は以下の方法で実施した。
（１）試験片
樹種：スギ
寸法：１００．０×１００．０×１４．０ｍｍ（幅×長さ×厚さ）
状態：処理前に６０℃の乾燥機中で４８時間乾燥させた。
（２）処理液：木材改質剤組成物１，３，４，５、（Ｆ），（Ｇ）成分の１０％水溶液
（３）減圧・加圧処理条件
減圧：４ｋＰａ、１時間
加圧：９８０ｋＰａ、１．５時間
養生：２５℃／１４日間乾燥後、６０℃／２４時間乾燥
処理対象木材への木材改質剤組成物を上記条件により注入した結果を表５に示す。

表５において、各注入量の内容は以下のとおりである。
注入量ａ（ｇ）：試験片に含浸された木材改質剤組成物の重量を示し、次式で求められる。
処理後重量（ｇ）−処理前重量（ｇ）
注入量ｂ（ｋｇ／ｍ³）：試験片に含浸された木材改質剤組成物の重量を試験片１ｍ³当たりに換算した重量を示し、次式で求められる。
（処理後重量（ｋｇ）−処理前重量（ｋｇ））÷材積（ｍ³）
注入量ｃ（ｋｇ／ｍ³）：試験片に含浸された木材改質剤組成物の固形分の重量を試験片１ｍ³当たりに換算した重量を示し、次式で求められる。
注入量ｂ（ｋｇ／ｍ³）×固形分比率（％）

（５）試験方法
試験片を６０℃／８０％ＲＨの加湿条件下で２４時間放置した後、２５℃／３０％ＲＨ下で２４時間放置する。このサイクルを１０回繰り返し、試験片の外観変化を目視で観察する。試験結果を表６に示す。

Claims

（Ａ）１分子中にケイ素原子に結合するヒドロキシル基を少なくとも２個含有するオルガノポリシロキサンエマルジョン：１００質量部（固形分）
（Ｂ）アミノ基含有オルガノアルコキシシランと酸無水物との反応生成物：０．５〜２０質量部
（Ｃ）エポキシ基含有オルガノアルコキシシラン及び／又はその部分加水分解物：０〜２０質量部
（Ｄ）コロイダルシリカ及び／又はポリシルセスキオキサン：０〜５０質量部
（Ｅ）硬化触媒：０〜１０質量部
を含有するシリコーン組成物に、
（Ｆ）ポリリン酸アンモニウムを上記シリコーン組成物の固形分１００質量部に対して１〜８００質量部を添加混合してなることを特徴とする木材改質剤組成物。
（Ｇ）成分として更にホウ素系化合物を添加することを特徴とする請求項１記載の木材改質剤組成物。
請求項１又は２記載の木材改質剤組成物を木材に浸漬処理、又は減圧注入処理及び／又は加圧注入処理することを特徴とする木材の処理方法。