JPS61246002A - 改質木材の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、木材に難燃性を付与する改質木材の製法に
関する。

〔背景技術〕

不燃性あるいは難燃性材料として、木毛セメント板、軽
カル板、セメントボード等がある。これらは、不燃材料
たるセメントに木材の繊維やバルブ等をフィラー（充て
ん材）として混合している゛のであるが、不燃性は確保
できるかわりに、建具として重要な曲げ強度が木材に比
べて大きく劣っている。このため、木材が曲げ強度を維
持しつつ、難燃性（ここでいう難燃性とは、熱分解はす
るが、発炎燃焼はしないという意味で、いわゆる自消性
のことである）を有するように改質する方法として、水
溶性の無機塩類、たとえば、第２リン酸アンモニウム、
第１リン酸アンモニウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウ
ム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛など
を単一であるいは混合して木材に含浸させるような方法
もある。

しかしながら、これらには問題点がいくつかある。たと
えば、第２リン酸アンモニウム、第１１Ｊン酸アンモニ
ウムは、低温で分解する。水溶液ではとくに、この傾向
があるため、防火材料製造工程中で、高温処理を行う場
合には適さないうえ、腐朽菌の栄養源となり、処理量が
増すと、かえって防腐性がおちる。また、炭酸カリウム
、炭酸ナトリウムは、処理後、空気中の炭酸ガスを吸収
して、重炭酸塩となり、経年変化の安定性に欠ける。塩
化カルシウム、塩化マグネシウムは吸湿性が極めて大゛
きく、金属の腐食や腐朽菌の繁殖を促し、木材質を劣化
させる。塩化亜鉛も吸湿性が大きいなどの点である。ま
た、これらの薬剤の混合系においては、互いに欠点を補
う効果を持つものもあるが、いずれの場合も、水溶性薬
剤であるため、耐水性に問題があり、外装材に使えない
など用途が限られている。これらとは別に有機塩類など
有機系薬剤を用いる場合もあるが、溶剤等の関係で、取
り扱いの点に難があるなど、やはり、問題があった。

〔発明の目的〕

この発明は、このような現状に鑑みて、木材特有の曲げ
強度を維持しつつ、安定な難燃性を有する改質木材の製
法を提供する。

〔発明の開示〕

この発明者らは、このような目的を達成するため、水に
不溶な無機化合物を木材の組織内に分散定着させる方法
を鋭意検討を重ねた結果、木材組織の細胞内孔まで無機
化合物粒子を含浸させる必要があり、そのためには木材
の組織中の一番狭い通路たる細胞壁孔のピットメンプラ
ンを通過できるような粒子を用いなければらないこと、
および、その分散した粒子の量が木材の絶乾重量の４０
％を越えなければ難燃性を木材に付与することができな
いことが解り、この発明を完成するに至った。したがっ
て、この発明は、木材の組織内に不燃性無機化合物が分
散定着されてなる改質木材の製法であって、前記不燃性
無機化合物として、粒径が０．１μｍ以下の水に不溶な
無機超微粒子を用い、この無機超微粒子が水に分散され
た分散液中に前記木材を浸し、前記組織内に無機超微粒
子を分散させて乾燥し、前記無機超微粒子を前記組織内
へ分散定着させるようにすることを特徴とする改質木材
の製法を要旨とする。以下に、この発明の詳細な説明す
る。

この発明にかかる改質木材の製法は、水に不溶な０．１
μｍ以下の粒径の無機化合物を水の中に分散させ、分散
液を作る。この分散液中に所望の木材を浸し、この分散
液を含浸させる。含浸させる時間は、樹種には関係なく
、木材の寸法が太き（なったり、木材の組織内に分散さ
せる粒子の量を増やそうとすれば、これを長くするよう
にすればよい。また、含浸方法は、たとえば浸漬法、温
冷浴法、拡散法などの常圧処理法、充細胞法、空細胞法
、半空細胞法などの加圧処理法などいずれを用いても構
わない。こののち、この無機超微粒子が木材の組織内、
すなわち細胞内孔まで分散された木材を分散液から取り
出し乾燥させる。

このようにすれば、無機物の特性たる不燃性、非吸湿性
、防腐防虫性等により木材の難燃化が計られるとともに
、水に不溶であるため、−皮細胞内孔まで含浸されると
、溶出されることがなく、耐水性にすぐれた難燃性の改
質木材を得ることができ、外壁材として用いることがで
きる。また、水を溶媒とすることで取り扱いの点で容易
であるつぎに、この発明の実施例を詳しく説明する。

（実施例１） 粒子径ｏ、　ｏ　ｏ　ｓ〜ｏ、ｏｉｓμｍの二酸化ケイ
素を３０重量％の割合で水に分散させ分散液を作った。

この分散液中に２００重量％の飽水状態のアガチスｌ　
ｍｍ厚単板を浸し、常温下で４８時間放置した。このと
き、浴比は５０〜５５であった。４８時間後この単板を
取り出し、乾燥機で絶乾状態まで乾燥させて改質木材を
作製し、その重量増加率を測定した。この改質木材の難
燃性をＪＩＳＡｌ３２１による方法を用いて試験した。

（実施例２） 絶乾状態のアガチス１１１単板を実施例１と同様の分散
液に浸してｌｍｍＨｇの減圧下で４時間脱気を行ったの
ち、５〜６ｋｇ／ｃＩ１１に加圧して４時間含浸をさせ
た。以下実施例１と同様にして重量増加率および難燃性
を調べた。

（実施例３） 実施例１で得た改質木材を再度、実施例１と同様の分散
液に４８時間浸し、以下実施例１と同様にして重量増加
率および難燃性を調べた。

（実施例４） 水に粒子径０．０１−０．１μｍの炭酸カルシウムを２
０重量％の割合で分散させた分散液を用いた以外は、実
施例１と同様にして、重量増加率および難燃性を調べた
。

（実施例５） 水、粒径０７０２〜０．０５μｍの酸化アルミニウムを
２０重量％割合で分散させた分散液を用いた以外は、実
施例１と同様にして重量増加率および難燃性を調べた。

（実施例６） 水に粒径０．０３〜０．０７μｍの酸化チタニウムを２
０重量％の割合で分散させた分散液を用いた以外は、実
施例１と同様にして重量増加率および難燃性を調べた。

（実施例７） 木材としてスギ１１ｍ単板を使用した以外は、実施例１
と同様にして改質木材を作製して重量増加率を測定し、
この改質木材を実施例４と同様の分散液に浸し、以下実
施例４と同様にして重量増加率および難燃性を調べた。

（実施例８） 木材としてヒノキ１璽１厚単板を使用した以外は、実施
例１と同様にして改質木材を作製して重量増加率を測定
し、この改質木材を実施例６と同様の分散液に浸し、以
下実施例６と同様にして重量増加率および難燃性を調べ
た。

以上の実施例の試験結果を第１表に表す。

第１表にみるように、実施例における改質木材はすべて
分散した粒子の量が４０重量％以上を示し、難燃性試験
に対しても良好な結果を示した。

実施例２．７．８の改質木材は、含浸を２度行ったため
分散した粒子量も多く、特に良好な難燃性を示した。

実施例１で得られた改質木材を４８時間水に浸したのち
、絶乾状態にしてその重量を計ったところ０〜１％の重
量減しかみられなかった。このことから判断して、−皮
細胞内孔まで含浸させられた粒子は、溶出することがな
（、耐水性にすぐれた難燃性改質木材であり、雨のかか
るような外壁材として使用しても、安定した難燃性を維
持できる。

また、一般の無機系ボード類の曲げ強度は約１００ｋｇ
／ｃｏｔであるのに対して、この発明の改質木材は約１
０００　ｋｇ／ｃｎｔと１０倍の強度を示した。

〔発明の効果〕

この発明の改質木材の製法は、このような構成になって
いるので、材料特有の曲げ強度を維持しつつ、耐水性に
優れ安定した難燃性を有する改質木材を得ることができ
る。

代理人　弁理士　　　松　本　武　彦 司愕げ篩甫正書（自発 昭和６０年　６月１３日

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）木材の組織内に不燃性無機化合物が分散定着され
   てなる改質木材の製法であって、前記不燃性無機化合物
   として、粒径が例０．１μｍ以下の水に不溶な無機超微
   粒子を用い、この無機超微粒子が水に分散された分散液
   中に前記木材を浸し、前記組織内に無機超微粒子を分散
   させて乾燥し、前記無機超微粒子を前記組織内へ分散定
   着させるようにすることを特徴とする改質木材の製法。
2. （２）無機超微粒子を木材の絶乾重量に対して、４０重
   量％以上定着させるようにする特許請求範囲第１項記載
   の改質木材の製法。
3. （３）無機超微粒子が、二酸化ケイ素、炭酸カルシウム
   、酸化アルミニウム、酸化チタニウムよりなる群より選
   ばれた少なくとも１つである特許請求の範囲第１項また
   は第２項に記載の改質木材の製法。
4. （４）含浸が、常圧処理法および加圧処理法のうちのい
   ずれかによって行われる特許請求の範囲第１項ないし第
   ３項のいずれかに記載の改質木材の製法。