JPH11105011A - 耐水性の優れた難燃性木材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】木材自体だけではなく木材からなる建築物等に
も容易に適用することができ、被処理物の外観を損なわ
ずしかも耐水性、耐久性等の改善された、水溶性難燃剤
で処理された難燃性木材及びその製造方法を提供する。 【解決手段】水溶性燃燃剤で処理した木材表面に有機シ
リコーン樹脂被覆層を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、難燃性木材、特に
水溶性難燃剤で処理した難燃性木材及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、木材に難燃性を付与するために、
ハロゲン化合物系難燃剤やガラス系難燃剤、リン化合物
系難燃剤等の水溶性難燃剤により木材を被覆又は含浸処
理することが提案されている。しかしながら、ハロゲン
化合物系難燃剤を使用した場合には、燃焼時に有毒なガ
スを発生し、また、水溶性難燃剤を使用した場合には、
耐水性が悪いために屋外では難燃性が低下していく等の
問題点がある。

【０００３】水溶性難燃剤の耐水性、耐久性等を改善す
るために、水溶性難燃剤を真空含浸、加圧含浸等により
被処理木材の内部迄含浸させることが提案されている
が、このような方法は特別な装置を必要とし、木材自体
には適用できるが木材からなる建築物等には適用できな
いものである。また、水溶性難燃剤で処理した後に熱可
塑性樹脂や熱硬化性樹脂で表面を被覆することも考えら
れるが、十分な厚さの被覆層を形成することが難しく、
耐水性が不十分であったり、水に浸漬すると表面が白化
する等の問題点がある。

【０００４】さらに、混合により所望の不溶性不燃性無
機化合物を生じる２種の水溶性無機化合物の一方の水溶
液を木材に含浸させ、次に他方の水溶液を含浸させて木
材の組織内に不溶性不燃性無機化合物を分散させる方法
も提案されている。（特開昭６１−２４６００３号公報
等） 同じような考え方で、カチオン含有処理液とアニオン含
有処理液の組合せのうちの一方を木材に含浸させた後、
他方を木材に含浸させることにより、木材中に不溶性不
燃性無機物を生成定着させる方法も提案されている。
（特開昭６３−２６７５０４号公報等） しかしながら、これらの方法では二段階処理が必須であ
り、また木材中の反応であるから必ずしも不溶化が確実
に進行しているとは限らず、その場合には耐水性が十分
ではなくなるという問題点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的はこれら従来技術の問題点を解消し、木材自体だけ
ではなく木材からなる建築物等にも容易に適用すること
ができ、被処理物の外観を損なわずしかも耐水性、耐久
性等の改善された、水溶性難燃剤で処理された難燃性木
材及びその製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、水溶性燃燃剤で処理した木材表面に有機
シリコーン樹脂被覆層を設けることを特徴とするもので
ある。このような構成をとることによって、本発明では
水溶性難燃剤の流出を防止し、被処理物の外観を損なう
ことなく耐水性、耐久性等に優れた難燃性木材を得るこ
とができるものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明で木材とは、木材自体のみ
ならず、木材を加工したタンス、机等の家具類や木材か
らなる各種建築物等をも包含するものである。また、木
材の種類としては特に制限はなく、松、杉、桧、ツガ等
の針葉樹、ナラ、ブナ等の広葉樹その他各種の樹材が用
いられ、これらは無垢材、合板、集成材等として用いら
れる。

【０００８】水溶性難燃剤としては特に制限はなく、通
常木材の難燃化に用いられるものはいずれも使用できる
が、好ましい水溶性難燃剤としては、例えばリンを含む
無機酸又はその塩、ホウ酸又はその塩、硫酸アンモニウ
ム、塩化亜鉛、有機リン酸塩、グアニジン塩からなる群
から選ばれた１種以上の化合物を含有するものが挙げら
れる。

【０００９】また、水溶性難燃剤としてガラス系難燃
剤、例えばケイ酸ソーダ等のシリカ化合物や、ホウ酸亜
鉛、ホウ酸ソーダ等のホウ酸系化合物及びこれらの２種
以上の混合物等を使用することもできる。これらは、複
合ガラス粉末の場合には、微粒子を水等の媒体に分散さ
せて用いることができ、また、水溶液として使用するこ
ともできる。上記水溶性難燃剤には、浸透剤等種々の添
加剤を混合することができる。難燃助剤として光合成細
菌群、乳酸菌群、酵母菌群、発酵糸状菌（こうじかび）
群、グラム陽性の放射細菌群等から選択された微生物を
使用した場合には、優れた難燃性能とともに人体に対す
るやさしさの改善された難燃性木材を得ることができ
る。微生物の添加量は、水溶性難燃剤の固形分１００重
量部に対し、０．００１〜５重量部とすることが好まし
い。

【００１０】これらの水溶性難燃剤は、水又はメタノー
ル、エタノール、ブタノール、イソプロパノール等のア
ルコール類、エーテル類、エステル類等の有機溶媒を、
溶媒とする溶液の形で使用される。これらの溶媒は単独
又は２種以上の混合物として使用することができるが、
通常は水又は水と水溶性有機溶媒の混合物を使用するこ
とが好ましい。水溶性難燃剤は、木材表面にハケ、ロー
ルコーター、スプレー等により塗布するか又は含浸する
ことによって木材に適用され、難燃性木材を得る。

【００１１】本発明では、このようにして得られた水溶
性難燃剤で処理した木材表面に有機シリコーン樹脂被覆
層を形成する。使用される有機シリコーン樹脂としては
通常の有機シリコーン樹脂はいずれも使用可能である。
好ましい有機シリコーン樹脂としては、例えば加熱硬化
型又は常温硬化型のシリコーンゴムが挙げられ、特に常
温硬化型のシリコーンゴム（いわゆるＲＴＶゴム）を使
用した場合には、水溶性難燃剤の処理木材からの流出を
効果的に防止し、耐水性及び耐久性の優れた難燃性木材
を得ることができる。有機シリコーン樹脂中には木材の
耐光性を向上させるために紫外線吸収剤、防腐性、防蟻
性を付与するために防腐剤、防蟻剤等の各種添加剤を添
加してもよい。

【００１２】ＲＴＶゴムは、大気中の水分により硬化が
開始される一成分硬化型ゴムと二成分の混合により硬化
が開始される二成分硬化型ゴムが知られている。また、
一成分硬化型ゴムには、大気中の水分により加水分解さ
れて酢酸を放出する脱酢酸型ゴム、オキシムを放出する
脱オキシム型ゴム、アルコールを放出する脱アルコール
型ゴム、アセトンを放出する脱アセトン型ゴム等があ
る。これらのＲＴＶゴムは、木材の表面であるいは一部
木材中に浸透した形でゴム薄膜を形成するため、木材と
の密着性がきわめて良好で、難燃剤の処理木材からの流
出がなくなり、水に曝されても皮膜の浮きや白化が全く
みられない。なかでも一成分硬化型ゴムは、配合の手間
が省けることから好適に使用される。

【００１３】これらの有機シリコーン樹脂は、１００％
品あるいは水又は各種溶媒中の溶液又は分散液として市
販されているものを使用することができる。有機シリコ
ーン樹脂組成物は、ハケ、ロールコーターやスプレーに
よって木材表面に塗布することにより、又は木材を該組
成物中に浸漬すること等によって、あらかじめ水溶性難
燃剤で処理した木材に適用され、その表面に有機シリコ
ーン樹脂被覆層が形成される。この有機シリコーン樹脂
被覆層によって水溶性難燃剤の流出が防止され、耐水性
及び耐久性の改善された難燃性木材が得られる。

【００１４】

【実施例】つぎに実施例により本発明を説明するが、こ
れらの実施例は本発明を限定するものではない。以下の
実施例において、処理木材の難燃性評価は次のようにし
て行った。 （難燃性評価方法）長さ２２ｃｍ、巾２ｃｍ、厚さ１ｃ
ｍの木材を垂直面に対して４５°に傾斜して上端を固定
し、下端から４５ｍｍ下にバーナーを置き、外炎の長さ
１０〜１５ｃｍ、内炎の長さ４５ｍｍに調節したバーナ
ー炎に曝し３０秒間燃焼させる。炎を取り除いた後の残
炎時間と残じん時間を測定した。

【００１５】（実施例１及び比較例１、２）長さ２２ｃ
ｍ、巾２ｃｍ、厚さ１ｃｍの米ツガ材にリンを含有する
水溶性薬剤、ホウ素を含有する水溶性薬剤及び浸とう剤
からなる木材用の難燃剤〔（株）ニシザキ製、難燃剤フ
ァイヤーレターデント、固形分１０％〕をスプレー式噴
霧器で２回噴霧した。難燃剤の付着量は２回で木材に対
し１２重量％であった。この難燃処理米ツガ材を乾燥し
て試料とした。前記難燃処理米ツガ材を、耐水処理剤と
してシリコーン組成物の水分散体〔信越化学工業（株）
製、ポロン−ＭＦ−４０、固形分３８重量％〕を固形分
１０重量％となるよう水で稀釈した水分散体に浸漬後、
常温で風乾した。得られた耐水処理米ツガ材の外観は、
耐水処理前と何ら変化はなかった。この耐水処理を施し
た米ツガ材を、水中に３時間浸漬し風乾した試料は、白
化等の現象は全くみられず水浸漬前と同じ外観であっ
た。この試料を難燃性評価に供した。同時に難燃処理は
しているが耐水処理をしていない米ツガ材を、水に各々
１時間、３時間、９時間浸漬後風乾した米ツガ材（比較
例１、２、３）の難燃性評価の結果を表１に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】（実施例２）耐水処理剤としてシリコーン
ゴムの水分散体〔信越化学工業（株）製、ＫＭ−２００
２Ｔ、固形分５１〜６０％〕を固形分７重量％となるよ
う水で稀釈した水分散体を、実施例１に記載した難燃処
理米ツガ材にハケで塗布し風乾した。外観上の変化は何
ら認められなかった。この試料を水に３時間浸漬後風乾
したが、白化等の異常は何ら認められなかった。難燃性
を評価すると残炎時間２０秒であった。

【００１８】（実施例３〜８）耐水処理剤として常温硬
化型シリコーンゴム〔信越化学工業（株）製、ＫＥ４４
５Ｔ（一成分硬化脱オキシムタイプ）〕をシンナーで２
０重量％となるよう稀釈した溶液を、実施例１に記載し
た方法で難燃処理した各種木材に塗布し風乾した。得ら
れた耐水処理木材は、外観上何ら変化は認められなかっ
た。これらの処理木材を水に９時間浸漬後風乾したが、
白化等の異常は何ら認められなかった。水処理前後の難
燃性を表２に示す。

【００１９】

【表２】

【００２０】（実施例９〜１２）耐水処理剤として常温
硬化型シリコーンゴムの種類を変え〔いずれも信越化学
工業（株）製〕、処理剤濃度はシンナーで２０重量％と
なるよう稀釈した溶液を、実施例１に記載した方法で難
燃処理した日本桧に塗布し風乾した。得られた耐水処理
木材は、外観上何ら変化は認められなかった。これらの
処理木材を水に９時間浸漬後風乾したが、白化等の異常
は何ら認められなかった。水処理前後の難燃性を表３に
示す。実施例１１ではＲＴＶゴムとしてＫＥ１３００Ｔ
とＣａｔ１３００を重量比１０：１で配合したものを使
用し、実施例１２ではＲＴＶゴムとしてＫＥ１６０３Ａ
とＫＥ１６０３Ｂを重量比１：１で配合したものを使用
した。

【００２１】

【表３】

【００２２】（実施例１３〜１５）耐水処理剤としてＫ
Ｅ４４５Ｔを用い、シンナーでの稀釈濃度を変えて、噴
霧器で米ツガ材にスプレー塗布後風乾した。これらの耐
水処理木材を水に９時間浸漬した後に、耐水性を評価し
た結果を表４に示す。

【００２３】

【表４】

【００２４】上記各実施例によれば、本発明の難燃性木
材は、水に長時間浸漬した後にも難燃性が殆ど低下しな
い。また、その外観にも変化はみられず、優れた性状を
有するものである。

【００２５】

【発明の効果】本発明では、水溶性燃燃剤で処理した木
材表面に有機シリコーン樹脂被覆層を設けることによっ
て、水溶性難燃剤の流出を防止し、被処理物の外観を損
なうことなく耐水性、耐久性等に優れた難燃性木材を得
ることができるものである。本発明は、木材自体だけで
はなく木材からなる建築物等にも容易に適用することが
できるものであり、実用的価値の高い発明である。

フロントページの続き (72)発明者 西崎 博行 京都府京都市下京区堀川通高辻上ル吉水町 344番地 株式会社ニシザキ内 (72)発明者 西崎 照一 京都府京都市下京区堀川通高辻上ル吉水町 344番地 株式会社ニシザキ内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水溶性難燃剤で処理した木材表面に有機
   シリコーン樹脂被覆層を設けたことを特徴とする難燃性
   木材。
2. 【請求項２】 水溶性難燃剤がリンを含む無機酸又はそ
   の塩、ホウ酸又はその塩、硫酸アンモニウム、塩化亜
   鉛、有機リン酸塩、グアニジン塩からなる群から選ばれ
   た１種以上の化合物を含有することを特徴とする請求項
   １に記載の難燃性木材。
3. 【請求項３】 水溶性難燃剤がリンを含む無機酸又はそ
   の塩、ホウ酸又はその塩ならびに浸透剤を含むものであ
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載の難燃性木
   材。
4. 【請求項４】 有機シリコーン樹脂がシリコーンゴムで
   あることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記
   載の難燃性木材。
5. 【請求項５】 有機シリコーン樹脂が常温硬化型シリコ
   ーンゴムであることを特徴とする請求項４に記載の難燃
   性木材。
6. 【請求項６】 常温硬化型シリコーンゴムが一成分硬化
   型シリコーンゴムであることを特徴とする請求項５に記
   載の難燃性木材。
7. 【請求項７】 水溶性難燃剤で処理した木材表面に有機
   シリコーン樹脂被覆層を形成することを特徴とする請求
   項１〜６のいずれか１項に記載の難燃性木材の製造方
   法。