JPH0620728B2 - 改質木材の製法 - Google Patents
改質木材の製法Info
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- JPH0620728B2 JPH0620728B2 JP60257206A JP25720685A JPH0620728B2 JP H0620728 B2 JPH0620728 B2 JP H0620728B2 JP 60257206 A JP60257206 A JP 60257206A JP 25720685 A JP25720685 A JP 25720685A JP H0620728 B2 JPH0620728 B2 JP H0620728B2
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- B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
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Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、難燃性，防腐，防虫性および寸法安定性を
付与した改質木材の製法に関する。
付与した改質木材の製法に関する。
木材に難燃性を付与するための処理法として、種々の方
法がある。難燃化のメカニズムから分類すると、だいた
いつぎのようにわけられる。
法がある。難燃化のメカニズムから分類すると、だいた
いつぎのようにわけられる。
(a) 無機物による被覆 (b) 炭化促進 (c) 発炎燃焼における連鎖反応の阻害 (d) 不燃性ガスの発生 (e) 分解，結晶水放出による吸熱 (f) 発泡層による断熱 しかし、前記のように分類される従来の処理法では、充
分満足できる難燃性を有する改質木材を得ることは困難
であった。
分満足できる難燃性を有する改質木材を得ることは困難
であった。
他方、改質木材は、建材等として用いられるため、防腐
・防虫性および寸法安定性の向上も求められていた。
・防虫性および寸法安定性の向上も求められていた。
この発明は、このような事情に鑑みてなかれたものであ
って、優れた難燃性，防腐・防虫性および寸法安定性を
有するものを得ることができる改質木材の製法を提供す
ることを目的としている。
って、優れた難燃性，防腐・防虫性および寸法安定性を
有するものを得ることができる改質木材の製法を提供す
ることを目的としている。
前記のような目的を構成するため、発明者らは研究を重
ね、木材にアパタイトを含ませればよいと考えた。この
アパタイトは、前記(a)のほか種類によっては、(b)およ
び(c)のメカニズムによる効果を併せて期待でき、その
うえ防腐・防虫性および寸法安定性の向上も期待できる
からである。しかも、水に溶けにくいので木材から溶け
出す恐れも少ない。(a)，(b)および(c)のメカニズムに
ついて、つぎに詳しく説明する。(a)の無機物による被
覆は、たとえ、可燃性の材料であっても、不燃性の無機
物と適当な配合比で複合すれば、難燃化しうるというこ
とである。たとえば、従来知られている木片セメント板
は、可燃性木材を不燃性のセメントと約１対１の重量割
合比で混合し、板状に成形したものであって、ＪＩＳで
準不燃材料として認められている。(b)の炭化促進はつ
ぎのようなメカニズムである。木材は、加熱されると熱
分解して可燃性ガスを発生し、これが発炎燃焼するわけ
であるが、リン酸あるいはホウ酸が存在すると木材の熱
分解すなわち炭化が促進される。こうして形成された炭
化層が断熱層として作用し、難燃効果が生じる。(c)
は、炎中でのラジカル的な酸化反応において、ハロゲン
が連鎖移動剤として作用する結果、酸化反応が阻害され
て難燃効果が生じるというメカニズムである。つぎに、
木材の防腐・防虫化について説明する。菌類が木材を腐
敗させる際、まず、菌糸が木材内腔中へ侵入することが
不可欠である。しかし、木材内腔中に異物が存在すると
菌糸が侵入できず、結果的に腐敗されにくくなる。木材
内腔中の異物は、特に防腐効果のある薬剤である必要は
無く、菌類の養分になるもので無ければ、何であっても
良い。防虫についても防腐と同じである。したがって、
アパタイトを木材内腔中に含ませれば、木材の防腐・防
虫性を向上させうる。さらに、木材の寸法安定化につい
て説明する。木材を膨潤させておき、木材細胞壁中に何
らかの物質を固定できれば、バルク効果により、寸法安
定化効果が得られる。固定物質として、水に溶けにくい
無機物も使いうる。したがって、アパタイトを木材細胞
壁中に固定すれば、寸法安定性を向上させうる。
ね、木材にアパタイトを含ませればよいと考えた。この
アパタイトは、前記(a)のほか種類によっては、(b)およ
び(c)のメカニズムによる効果を併せて期待でき、その
うえ防腐・防虫性および寸法安定性の向上も期待できる
からである。しかも、水に溶けにくいので木材から溶け
出す恐れも少ない。(a)，(b)および(c)のメカニズムに
ついて、つぎに詳しく説明する。(a)の無機物による被
覆は、たとえ、可燃性の材料であっても、不燃性の無機
物と適当な配合比で複合すれば、難燃化しうるというこ
とである。たとえば、従来知られている木片セメント板
は、可燃性木材を不燃性のセメントと約１対１の重量割
合比で混合し、板状に成形したものであって、ＪＩＳで
準不燃材料として認められている。(b)の炭化促進はつ
ぎのようなメカニズムである。木材は、加熱されると熱
分解して可燃性ガスを発生し、これが発炎燃焼するわけ
であるが、リン酸あるいはホウ酸が存在すると木材の熱
分解すなわち炭化が促進される。こうして形成された炭
化層が断熱層として作用し、難燃効果が生じる。(c)
は、炎中でのラジカル的な酸化反応において、ハロゲン
が連鎖移動剤として作用する結果、酸化反応が阻害され
て難燃効果が生じるというメカニズムである。つぎに、
木材の防腐・防虫化について説明する。菌類が木材を腐
敗させる際、まず、菌糸が木材内腔中へ侵入することが
不可欠である。しかし、木材内腔中に異物が存在すると
菌糸が侵入できず、結果的に腐敗されにくくなる。木材
内腔中の異物は、特に防腐効果のある薬剤である必要は
無く、菌類の養分になるもので無ければ、何であっても
良い。防虫についても防腐と同じである。したがって、
アパタイトを木材内腔中に含ませれば、木材の防腐・防
虫性を向上させうる。さらに、木材の寸法安定化につい
て説明する。木材を膨潤させておき、木材細胞壁中に何
らかの物質を固定できれば、バルク効果により、寸法安
定化効果が得られる。固定物質として、水に溶けにくい
無機物も使いうる。したがって、アパタイトを木材細胞
壁中に固定すれば、寸法安定性を向上させうる。
しかし、アパタイトをそのまま水に分散させ、この分散
液からなる処理液を木材中に浸透させようとしても、木
材中にはほとんど水しか浸透して行かない。これは、つ
ぎのような理由による。すなわち、木材中に浸透する際
に処理液が通過するべき経路の内、最も狭い部分はピッ
トメンブランであるが、ここにおける空隙径が約０．１
μｍであるのに対し、分散したアパタイトの粒子は、普
通、数μｍ以上あるからである。
液からなる処理液を木材中に浸透させようとしても、木
材中にはほとんど水しか浸透して行かない。これは、つ
ぎのような理由による。すなわち、木材中に浸透する際
に処理液が通過するべき経路の内、最も狭い部分はピッ
トメンブランであるが、ここにおける空隙径が約０．１
μｍであるのに対し、分散したアパタイトの粒子は、普
通、数μｍ以上あるからである。
そこで、発明者らは、さらに研究を重ね、アパタイトM
10(ZO4)6X2のMとなるイオンを含むとともにXとなるイオ
ンあるいは分子を含むことがある処理液を木材中に含浸
させるとともに、ZO4を構成するイオンを含むとともにX
となるイオンあるいは分子を含むことがある処理液を木
材中に含浸させて、アルカリ性で反応させて木材中にお
いてアパタイトを生成させるようにすればよいというこ
とを見出し、ここにこの発明を完成した。
10(ZO4)6X2のMとなるイオンを含むとともにXとなるイオ
ンあるいは分子を含むことがある処理液を木材中に含浸
させるとともに、ZO4を構成するイオンを含むとともにX
となるイオンあるいは分子を含むことがある処理液を木
材中に含浸させて、アルカリ性で反応させて木材中にお
いてアパタイトを生成させるようにすればよいというこ
とを見出し、ここにこの発明を完成した。
したがって、この発明は、アパタイトM10(ZO4)6X2のMと
なるイオンを含むとともにXとなるイオンあるいは分子
を含むことがある処理液と、ZO4を構成するイオンを含
むとともにXとなるイオンあるいは分子を含むことがあ
る処理液とを木材中に含浸させてアルカリ性で反応さ
せ、木材中においてアパタイトを生成させる改質木材の
製法をその要旨としている。
なるイオンを含むとともにXとなるイオンあるいは分子
を含むことがある処理液と、ZO4を構成するイオンを含
むとともにXとなるイオンあるいは分子を含むことがあ
る処理液とを木材中に含浸させてアルカリ性で反応さ
せ、木材中においてアパタイトを生成させる改質木材の
製法をその要旨としている。
以下に、この発明を詳しく説明する。
この発明に用いられる木材としては、原木丸太，製材
品，スライス単板，合板等があげられ、種類は、特に限
定されない。
品，スライス単板，合板等があげられ、種類は、特に限
定されない。
アパタイトは、M10(ZO4)6X2の基本組成をもつ六方晶系
空間群P63/mに属する化合物群の総称である。単にアパ
タイトといえばM＝Ca,Z＝Pのものをさす場合が多く、代
表的なものとして水酸アパタイトCa10(PO4)6(OH)2があ
げられるが、この発明では、アパタイトは前記基本組成
をもつすべての化合物をさしている。また、結晶水を持
つものも含んでいる。
空間群P63/mに属する化合物群の総称である。単にアパ
タイトといえばM＝Ca,Z＝Pのものをさす場合が多く、代
表的なものとして水酸アパタイトCa10(PO4)6(OH)2があ
げられるが、この発明では、アパタイトは前記基本組成
をもつすべての化合物をさしている。また、結晶水を持
つものも含んでいる。
Mサイトには１〜３価、Zサイトには３〜７価，Xサイト
には０〜３価の多岐にわたる構成イオン種が入ることが
知られている。また、XサイトにはH2O等の分子も入りう
る。具体例をつぎにあげる。
には０〜３価の多岐にわたる構成イオン種が入ることが
知られている。また、XサイトにはH2O等の分子も入りう
る。具体例をつぎにあげる。
M:Ca,Pb,Cd,Sr,Ni,Eu,Al,Y,La,Ce,Na,K,Ba Z:P,As,V,Cr,Si,Al,S,Re X:OH,F,Cl,Br,I,O,N,CO3,H2O，□(空格子点，vacancy) ここにあげたM,Z,Xは、どのような組み合わせも可能で
あるというわけではなく、イオン半径等により制約があ
る。M,Z,Xとしてそれぞれ同時に２種以上を含むようで
あってもよい。難燃化の効果の点では、ZがP,Bあるいは
Sで、XがCl等のハロゲンとなっているアパタイトが好ま
しい。
あるというわけではなく、イオン半径等により制約があ
る。M,Z,Xとしてそれぞれ同時に２種以上を含むようで
あってもよい。難燃化の効果の点では、ZがP,Bあるいは
Sで、XがCl等のハロゲンとなっているアパタイトが好ま
しい。
木材中に含ませる用途（複合用途）として特に重要なア
パタイトは、Ca10(PO4)6(OH)2,Ca10(PO4)6Cl2,Ca10(P
O4)6F2,Ca10(PO4)6FX Cl2-X,Ba10(PO4)5(BO3)□2,Ca9Ni
(PO4)6F2,Ca8Al2(PO4)5(AlO2)F2等である。なお、Ba
10(PO4)5(BO3)□2において、□はＸが存在しないことを
表す。
パタイトは、Ca10(PO4)6(OH)2,Ca10(PO4)6Cl2,Ca10(P
O4)6F2,Ca10(PO4)6FX Cl2-X,Ba10(PO4)5(BO3)□2,Ca9Ni
(PO4)6F2,Ca8Al2(PO4)5(AlO2)F2等である。なお、Ba
10(PO4)5(BO3)□2において、□はＸが存在しないことを
表す。
前記ようなアパタイトを木材中において生成させる。生
成方法は、たとえば、つぎのとおりである。
成方法は、たとえば、つぎのとおりである。
まず、Ca2+,Ba2+ Al3+,Ni2等のMとなりうるイオンのう
ちの少なくとも１種を含む水溶液等からなる処理液Ａを
木材中に含浸させたのち、PO4 3-,BO3 3-，Al2 -等のZO4を
構成しうるイオンのうちの少なくとも１種および必要に
応じてCl-,F-等Xとなりうるイオンあるいは分子のうち
の少なくとも１種を含み、アルカリ性に調整された水溶
液等からなる処理液Ｂを木材中に含浸させる。そして、
必要に応じて養生して、木材中においてアパタイトを生
成させ、固定するようにする。処理液Ａ，Ｂの含浸の順
番は逆にする場合もありうる。また、処理液Ｂと同じ構
成であるがアルカリ性でない処理液Ｂ′を含浸させたの
ち、アルカリ性の処理液Ｃを含浸させるようにする場合
もありうる。処理液Ａの方をアルカリ性にする場合もあ
りうる。
ちの少なくとも１種を含む水溶液等からなる処理液Ａを
木材中に含浸させたのち、PO4 3-,BO3 3-，Al2 -等のZO4を
構成しうるイオンのうちの少なくとも１種および必要に
応じてCl-,F-等Xとなりうるイオンあるいは分子のうち
の少なくとも１種を含み、アルカリ性に調整された水溶
液等からなる処理液Ｂを木材中に含浸させる。そして、
必要に応じて養生して、木材中においてアパタイトを生
成させ、固定するようにする。処理液Ａ，Ｂの含浸の順
番は逆にする場合もありうる。また、処理液Ｂと同じ構
成であるがアルカリ性でない処理液Ｂ′を含浸させたの
ち、アルカリ性の処理液Ｃを含浸させるようにする場合
もありうる。処理液Ａの方をアルカリ性にする場合もあ
りうる。
つぎのようにしてアパタイトを成形させるようにしても
よい。ZO4を構成しうるイオンのうちの少なくとも１種
を含み、アルカリ性に調整された水溶液等からなる処理
液Ｄを木材中に含浸させたのち、Ｍとなりうるイオンの
うちの少なくとも１種および必要に応じてＸとなりうる
イオンあるいは分子のうちの少なくとも１種を含む水溶
液等からなる処理液Ｅを木材中に含浸させる。そして、
必要に応じて養生して、木材中においてアパタイトを生
成させ固定するようにする。処理液Ｄ，Ｅの含浸の順番
は逆にする場合もありうる。また、処理液Ｄと同じ構成
であるがアルカリ性でない処理液Ｄ′を含浸させたの
ち、アルカリ性の処理液Ｃを含浸させるようにする場合
もありうる。処理液Ｅの方をアルカリ性にする場合もあ
りうる。より具体的にはたとえば、つぎのようにする。
よい。ZO4を構成しうるイオンのうちの少なくとも１種
を含み、アルカリ性に調整された水溶液等からなる処理
液Ｄを木材中に含浸させたのち、Ｍとなりうるイオンの
うちの少なくとも１種および必要に応じてＸとなりうる
イオンあるいは分子のうちの少なくとも１種を含む水溶
液等からなる処理液Ｅを木材中に含浸させる。そして、
必要に応じて養生して、木材中においてアパタイトを生
成させ固定するようにする。処理液Ｄ，Ｅの含浸の順番
は逆にする場合もありうる。また、処理液Ｄと同じ構成
であるがアルカリ性でない処理液Ｄ′を含浸させたの
ち、アルカリ性の処理液Ｃを含浸させるようにする場合
もありうる。処理液Ｅの方をアルカリ性にする場合もあ
りうる。より具体的にはたとえば、つぎのようにする。
リン酸二水素アルカリ金属（M′H2PO4），リン酸水素二
アルカリ金属（M′2HPO4）およびリン酸三アルカリ金属
（M′3PO4）からなる群のなかから選ばれた少なくとも
１種を含み、アルカリ性に調整したリン酸系水溶液から
なる処理液を含浸させたのち、ハロゲン化カルシウム水
溶液からなる処理液を含浸させ、必要に応じて養生して
リン酸二水素アルカリ金属，リン酸水素二アルカリ金属
またはリン酸三アルカリ金属とハロゲン化カルシウムを
反応させて木材中にヒドロキシアパタイトを生成させ
る。処理液の含浸を逆にするようにしてもよい。養生は
６０℃で３時間程度行うとよい。生成されるヒドロキシ
アパタイトは、普通、Ca10(PO4)6・(OH)2・n H2O（n＝
６，８，１２，１６）である。
アルカリ金属（M′2HPO4）およびリン酸三アルカリ金属
（M′3PO4）からなる群のなかから選ばれた少なくとも
１種を含み、アルカリ性に調整したリン酸系水溶液から
なる処理液を含浸させたのち、ハロゲン化カルシウム水
溶液からなる処理液を含浸させ、必要に応じて養生して
リン酸二水素アルカリ金属，リン酸水素二アルカリ金属
またはリン酸三アルカリ金属とハロゲン化カルシウムを
反応させて木材中にヒドロキシアパタイトを生成させ
る。処理液の含浸を逆にするようにしてもよい。養生は
６０℃で３時間程度行うとよい。生成されるヒドロキシ
アパタイトは、普通、Ca10(PO4)6・(OH)2・n H2O（n＝
６，８，１２，１６）である。
リン酸二水素アルカリ金属，リン酸水素二アルカリ金属
またはリン酸三アルカリ金属としては、普通、リン酸二
水素ナトリウム（リン酸水素１ナトリウム），リン酸水
素二ナトリウム，リン酸水素三ナトリウムが用いられる
が、ナトリウムにかわりにカリウム等を含む場合もあり
うる。
またはリン酸三アルカリ金属としては、普通、リン酸二
水素ナトリウム（リン酸水素１ナトリウム），リン酸水
素二ナトリウム，リン酸水素三ナトリウムが用いられる
が、ナトリウムにかわりにカリウム等を含む場合もあり
うる。
ハロゲン化カルシウムとしては、塩化カルシウム（CaCl
2），臭化カルシウム（CaBr2），沃化カルシウム（Ca
l2）等が用いられる。リン酸系水溶液およびハロゲン化
カルシウム水溶液を直接混合してヒドロキシアパタイト
を生成する場合、リン酸とカルシウムのモル比が３対５
となるようにするのが好ましいので、リン酸系水溶液と
ハロゲン化カルシウム水溶液で木材の２段処理を行う場
合も、両水溶液のモル濃度比を３対５（リン酸系水溶液
対ハロゲン化カルシウム水溶液）とするのが好ましい。
2），臭化カルシウム（CaBr2），沃化カルシウム（Ca
l2）等が用いられる。リン酸系水溶液およびハロゲン化
カルシウム水溶液を直接混合してヒドロキシアパタイト
を生成する場合、リン酸とカルシウムのモル比が３対５
となるようにするのが好ましいので、リン酸系水溶液と
ハロゲン化カルシウム水溶液で木材の２段処理を行う場
合も、両水溶液のモル濃度比を３対５（リン酸系水溶液
対ハロゲン化カルシウム水溶液）とするのが好ましい。
アパタイト生成反応はアルカリ性で進行するので、反応
系をアルカリ性に保つ必要がある。そこで、普通、必要
に応じて、NaOH，NH3等で、前記処理液Ｂ，Ｃ，Ｄをア
ルカリ性（pHが７を超える）にしておくようにするので
ある。pHは木材の種類，反応条件等によって適宜調節す
るが、普通は８．５〜１２とするのが好ましい。
系をアルカリ性に保つ必要がある。そこで、普通、必要
に応じて、NaOH，NH3等で、前記処理液Ｂ，Ｃ，Ｄをア
ルカリ性（pHが７を超える）にしておくようにするので
ある。pHは木材の種類，反応条件等によって適宜調節す
るが、普通は８．５〜１２とするのが好ましい。
木材に対する処理液の含浸は浸漬や塗布等によって行
う。２種以上の含浸法を併用するようにしてもよい。処
理液が水溶液の場合はつぎのようにするとよい。気乾あ
るいは絶乾の木材の場合、飽和状態まで水溶液を含浸さ
せるには、相当時間がかかる。そこで、水中貯木，スチ
ーミング，減圧下含浸，加圧下含浸等により、あらかじ
め木材中に水を飽和させておき、その後、浸漬等により
木材に水溶液を接触させるようにすると、処理薬剤が木
材中の水を通って速く拡散し、含浸時間が短くてすむよ
うになる。
う。２種以上の含浸法を併用するようにしてもよい。処
理液が水溶液の場合はつぎのようにするとよい。気乾あ
るいは絶乾の木材の場合、飽和状態まで水溶液を含浸さ
せるには、相当時間がかかる。そこで、水中貯木，スチ
ーミング，減圧下含浸，加圧下含浸等により、あらかじ
め木材中に水を飽和させておき、その後、浸漬等により
木材に水溶液を接触させるようにすると、処理薬剤が木
材中の水を通って速く拡散し、含浸時間が短くてすむよ
うになる。
なお、Xが□のアパタイトを生成させる場合は、Xとなり
うるイオンあるいは分子を用いる必要はない。また、X
がOHのアパタイトを生成させる場合、アルカリ性の処理
液中にはOH-が含まれるからXとなりうるイオを他に用い
る必要がない。
うるイオンあるいは分子を用いる必要はない。また、X
がOHのアパタイトを生成させる場合、アルカリ性の処理
液中にはOH-が含まれるからXとなりうるイオを他に用い
る必要がない。
結晶水を有するアパタイトを生成させるようにすると難
燃性がいっそう向上する。これは、結晶水を放出する反
応が吸熱反応であって、前記(e)によるメカニズムの効
果を得ることができるようになるからである。
燃性がいっそう向上する。これは、結晶水を放出する反
応が吸熱反応であって、前記(e)によるメカニズムの効
果を得ることができるようになるからである。
このようにして得られた改質木材は、優れた難燃性，防
腐・防虫性および寸法安定性を有するものとなる。
腐・防虫性および寸法安定性を有するものとなる。
つぎに、実施例について説明する。
（実施例１） マツ，スギ，ブナ材の各２mm厚ロータリー単板を常温の
水中に浸漬した。そして、１Torr程度に減圧し、５時間
放置して、木材を飽水させた。つぎに、木材を７０℃の
CaCl2・8H2O水溶液中に５時間浸漬し、そののち、Na3PO
4の４０％水溶液をNaOHでpH９に調整した７０℃の処理
液中に８時間浸漬した。水洗，乾燥後、木材絶乾重量１
００に対して１８の水酸アパタイト（ヒドロキシアパタ
イト）Ca10(PC4)6(OH)2を複合した改質木材が得られ
た。
水中に浸漬した。そして、１Torr程度に減圧し、５時間
放置して、木材を飽水させた。つぎに、木材を７０℃の
CaCl2・8H2O水溶液中に５時間浸漬し、そののち、Na3PO
4の４０％水溶液をNaOHでpH９に調整した７０℃の処理
液中に８時間浸漬した。水洗，乾燥後、木材絶乾重量１
００に対して１８の水酸アパタイト（ヒドロキシアパタ
イト）Ca10(PC4)6(OH)2を複合した改質木材が得られ
た。
この改質木材は、優れた難燃性を備えているほか、優れ
た防腐・防虫性および寸法安定性も備えていた。
た防腐・防虫性および寸法安定性も備えていた。
（実施例２） 実施例１と同様にしてつくった飽水木材を、７０℃のCa
Cl2・8H2O水溶液中に５時間浸漬した。つぎに、７０℃
のNa3PO4とNaClとの飽和水溶液をNaOHでpH9に調整した
処理液中に８時間浸漬した。水洗，乾燥後、木材絶乾重
量１００に対して２４の水酸アパタイト（ヒドロキシア
パタイト）Ca10(PO4)6(OH)2，クロロアパタイトCa10(PO
4)6Cl2の混合物が含まれた（複合された）改質木材が得
られた。
Cl2・8H2O水溶液中に５時間浸漬した。つぎに、７０℃
のNa3PO4とNaClとの飽和水溶液をNaOHでpH9に調整した
処理液中に８時間浸漬した。水洗，乾燥後、木材絶乾重
量１００に対して２４の水酸アパタイト（ヒドロキシア
パタイト）Ca10(PO4)6(OH)2，クロロアパタイトCa10(PO
4)6Cl2の混合物が含まれた（複合された）改質木材が得
られた。
この改質木材は、高度の難燃性を備えているほか、優れ
た防腐・防虫性および寸法安定性も備えていた。
た防腐・防虫性および寸法安定性も備えていた。
（実施例３） 実施例１と同様にしてつくった飽水木材を、BaCl2の７
０℃飽和水溶液中に５時間浸漬し、さらに、７０℃のNa
3PO4とH3BO3との飽和水溶液をNaOHでpH９に調整した処
理液中に８時間浸漬した。水洗，乾燥後、木材乾燥重量
１００に対して１７のBa10(PO4)5(BO4)□2が含まれた
（複合された）改質木材が得られた。
０℃飽和水溶液中に５時間浸漬し、さらに、７０℃のNa
3PO4とH3BO3との飽和水溶液をNaOHでpH９に調整した処
理液中に８時間浸漬した。水洗，乾燥後、木材乾燥重量
１００に対して１７のBa10(PO4)5(BO4)□2が含まれた
（複合された）改質木材が得られた。
この改質木材は、優れた難燃性を備えているほか、抗収
縮能（ＡＳＥ）が３６％となって、優れた寸法安定性を
備えていた。そのうえ、高度の防腐・防虫性も備えてい
た。
縮能（ＡＳＥ）が３６％となって、優れた寸法安定性を
備えていた。そのうえ、高度の防腐・防虫性も備えてい
た。
（実施例４） 被処理木材および処理液としてつぎのものを用いること
とした。
とした。
被処理木材：スギ１mm厚単板 処理前に含水率を２００％に調整 処理液Ｄ ：０．９Ｍリン酸水素二ナトリウム（Na2HPO
4）水溶液（pH９．４２） 処理液Ｅ ：１．５Ｍ塩化カルシウム（CaCl2）水溶液 被処理木材を７０℃の処理液Ｄに６時間浸漬した。その
後、木材を乾燥しないでそのまま処理液Ｅに浸漬し、７
０℃で１２時間放置した。以上の処理により、結晶水を
有するヒドロキシアパタイトを含み、重量増加率６８％
の改質木材が得られ、この改質木材は、高度の難燃性、
特に高度な自消性を有することが分かった。また、寸法
安定性について調べた結果、抗収縮能（ＡＳＥ）が４２
％となり、寸法安定性が優れていることも分かった。そ
のうえ、防腐・防虫性も優れていた。
4）水溶液（pH９．４２） 処理液Ｅ ：１．５Ｍ塩化カルシウム（CaCl2）水溶液 被処理木材を７０℃の処理液Ｄに６時間浸漬した。その
後、木材を乾燥しないでそのまま処理液Ｅに浸漬し、７
０℃で１２時間放置した。以上の処理により、結晶水を
有するヒドロキシアパタイトを含み、重量増加率６８％
の改質木材が得られ、この改質木材は、高度の難燃性、
特に高度な自消性を有することが分かった。また、寸法
安定性について調べた結果、抗収縮能（ＡＳＥ）が４２
％となり、寸法安定性が優れていることも分かった。そ
のうえ、防腐・防虫性も優れていた。
（実施例５） 被処理木材および処理液としてつぎのものを用いること
とした。
とした。
被処理木材：スギ３mm厚単板を気乾したもの 処理液Ｄ ：０．９Ｍリン酸水素二ナトリウム（Na2HPO
4）水溶液（pH９．４２） 処理液Ｅ ：１．５Ｍ塩化カルシウム（CaCl2）水溶液 被処理木材を７０℃の処理液Ｄに１２時間浸漬した。そ
の後、木材を乾燥しないでそのまま処理液Ｅに浸漬し、
７０℃で１８時間放置した。以上の処理により、結晶水
を有するヒドロキシアパタイトを含み、重量増加率４２
％の改質木材が得られ、この改質木材は、高度の難燃
性、特に高度な自消性を有することが分かった。また、
寸法安定性について調べた結果、抗収縮能（ＡＳＥ）が
３６％となり、寸法安定性が優れていることも分かっ
た。その上、防腐・防虫性も優れていた。
4）水溶液（pH９．４２） 処理液Ｅ ：１．５Ｍ塩化カルシウム（CaCl2）水溶液 被処理木材を７０℃の処理液Ｄに１２時間浸漬した。そ
の後、木材を乾燥しないでそのまま処理液Ｅに浸漬し、
７０℃で１８時間放置した。以上の処理により、結晶水
を有するヒドロキシアパタイトを含み、重量増加率４２
％の改質木材が得られ、この改質木材は、高度の難燃
性、特に高度な自消性を有することが分かった。また、
寸法安定性について調べた結果、抗収縮能（ＡＳＥ）が
３６％となり、寸法安定性が優れていることも分かっ
た。その上、防腐・防虫性も優れていた。
（実施例６） 被処理木材および処理液としてつぎのものを用いること
とした。
とした。
被処理木材：スギ１mm厚単板 処理前に含水率を２００％に調整 処理液Ｅ ：１．５Ｍ塩化カルシウム（CaCl2）水溶液 処理液Ｄ ：０．９Ｍリン酸水素二ナトリウム（Na2HPO
4）水溶液（pH９．４２） 被処理木材を７０℃の処理液Ｅに６時間浸漬した。その
後、木材を乾燥しないでそのまま処理液Ｄに浸漬し、７
０℃で１２時間放置した。以上の処理により、結晶水を
有するヒドロキシアパタイトを含み、重量増加率３７％
の改質木材が得られ、この改質木材は、高度の難燃性、
特に高度な自消性を有することが分かった。また、寸法
安定性について調べた結果、抗収縮能（ＡＳＥ）が２８
％となり、寸法安定性が優れていることも分かった。そ
の上、防腐・防虫性も優れていた。
4）水溶液（pH９．４２） 被処理木材を７０℃の処理液Ｅに６時間浸漬した。その
後、木材を乾燥しないでそのまま処理液Ｄに浸漬し、７
０℃で１２時間放置した。以上の処理により、結晶水を
有するヒドロキシアパタイトを含み、重量増加率３７％
の改質木材が得られ、この改質木材は、高度の難燃性、
特に高度な自消性を有することが分かった。また、寸法
安定性について調べた結果、抗収縮能（ＡＳＥ）が２８
％となり、寸法安定性が優れていることも分かった。そ
の上、防腐・防虫性も優れていた。
この発明のかかる改質木材の製法は、アパタイトM10(ZO
4)6X2のMとなるイオンを含むとともにＸとなるイオンあ
るいは分子を含むことがある処理液と、ZO4を構成する
イオンを含むとともにXとなるイオンあるいは分子を含
むことがある処理液とを木材中に含浸させてアルカリ性
で反応させ、木材中におけるアパタイトを生成させるよ
うにするので、難撚性，防腐・防虫性および寸法安定性
が優れた改質木材が得られる。
4)6X2のMとなるイオンを含むとともにＸとなるイオンあ
るいは分子を含むことがある処理液と、ZO4を構成する
イオンを含むとともにXとなるイオンあるいは分子を含
むことがある処理液とを木材中に含浸させてアルカリ性
で反応させ、木材中におけるアパタイトを生成させるよ
うにするので、難撚性，防腐・防虫性および寸法安定性
が優れた改質木材が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平尾 正三 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特許156966（ＪＰ，Ｃ１) 特許157158（ＪＰ，Ｃ２)
Claims (5)
- 【請求項１】アパタイトM10(ZO4)6X2のMとなるイオンを
含むとともにＸとなるイオンあるいは分子を含むことが
ある処理液と、ZO4を構成するイオンを含むとともにXと
なるイオンあるいは分子を含むことがある処理液とを木
材中に含浸させてアルカリ性で反応させ、木材中におい
てアパタイトを生成させる改質木材の製法。 - 【請求項２】Mとなるイオンが、Ca2+,Ba2+，Al3+および
Ni2+からなる群の中から選ばれた少なくとも１種である
特許請求の範囲第１項記載の改質木材の製法。 - 【請求項３】ZO4を構成するイオンが、PO4 3-,BO3 3-およ
びAlO2 -からなる群の中から選ばれた少なくとも１種で
ある特許請求の範囲第１項または第２項記載の改質木材
の製法。 - 【請求項４】Xとなるイオンが、Cl-およびF-の少なくと
も一方である特許請求の範囲第１項から第３項までのい
ずれかに記載の改質木材の製法。 - 【請求項５】アルカリ性が、pH８．５〜１２である特許
請求の範囲第１項から第４項までのいずれかに記載の改
質木材の製法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60257206A JPH0620728B2 (ja) | 1985-05-27 | 1985-11-15 | 改質木材の製法 |
| GB8619671A GB2186894B (en) | 1985-11-15 | 1986-08-13 | Method of manufacturing modified wood material |
| US06/896,964 US4731265A (en) | 1985-11-15 | 1986-08-15 | Method of manufacturing modified wood material |
| DE19863630139 DE3630139A1 (de) | 1985-11-15 | 1986-09-04 | Verfahren zur herstellung von modifiziertem holzwerkstoff |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11357285 | 1985-05-27 | ||
| JP60-113572 | 1985-05-27 | ||
| JP60257206A JPH0620728B2 (ja) | 1985-05-27 | 1985-11-15 | 改質木材の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6253801A JPS6253801A (ja) | 1987-03-09 |
| JPH0620728B2 true JPH0620728B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=26452514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60257206A Expired - Lifetime JPH0620728B2 (ja) | 1985-05-27 | 1985-11-15 | 改質木材の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620728B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210110564A (ko) | 2018-12-27 | 2021-09-08 | 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 | 열가소성 수지 조성물 및 그것을 사용한 광학 부재 |
-
1985
- 1985-11-15 JP JP60257206A patent/JPH0620728B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6253801A (ja) | 1987-03-09 |
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