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木材の改質法および該方法で改質された木材

国内特許コード P08A013581
整理番号 WASEDA-615
掲載日 2008年8月8日
出願番号 特願2004-230230
公開番号 特開2006-044125
登録番号 特許第4496034号
出願日 平成16年8月6日(2004.8.6)
公開日 平成18年2月16日(2006.2.16)
登録日 平成22年4月16日(2010.4.16)
発明者
  • 由井 浩
  • 生島 和正
  • 植村 恒彦
  • 甕 武治
出願人
  • 武蔵エンジニアリング株式会社
  • 学校法人早稲田大学
発明の名称 木材の改質法および該方法で改質された木材
発明の概要

【課題】 木材の持つ薬剤が水によって溶脱しやすい欠点を改良し、しかも木材の長所である特有の外観および調湿性をできるだけ保持できる、改質処理時の環境悪化の懸念がなく、経済的にも有利な木材改質方法、および該方法を用いた改質木材を提供すること。
【解決手段】 木材改質剤で処理して木材を改質するに際し、金属アルコキシドを加水分解重縮合した反応物の木材の調湿性を維持しつつ木材改質剤の水による溶脱を抑制する作用を用いることを特徴とする木材の改質法。上記の反応物が、金属アルコキシドの加水分解重縮合時に木材改質剤の一部あるいは全部を共存させて得た反応物である。上記の反応物が、吸水性ポリマーおよび/または微粒子の存在下で得た反応物である。上記の反応物がそれを含む溶液の形態である。木材を木材改質剤で処理した後に、上記の金属アルコキシドを加水分解重縮合した反応物で処理する。上記改質法によって得られる、調湿性を維持しつつ木材改質剤の水による溶脱を抑制する作用を有する改質木材。
【選択図】 なし

従来技術、競合技術の概要


木材の表面劣化を防ぐ方法として紫外線吸収剤などの表面劣化防止剤を塗布あるいは含浸することが一般に行われている。また、防カビ剤、防腐剤、防蟻剤、防虫剤などの木材保存剤を塗布あるいは含浸あるいは注入してカビ、シロアリ、虫などの害から木材を守ることが広く行われている。さらに、難燃剤、防炎剤を塗布あるいは含浸あるいは注入して木材を難燃化することも行われている。しかし、木材に塗布あるいは含浸あるいは注入された紫外線吸収剤、防カビ剤、防腐剤、防蟻剤、防虫剤、難燃剤、防炎剤などの薬剤は雨水などの水に木材が晒されると木材から溶脱しやすく、薬剤の効果が短期間で失われるという大きな問題点が存在する。



表面劣化を改良するために木材の表面に油性ペイント、合成樹脂ペイント、フタル酸樹脂エナメル、合成樹脂エマルジョンペイントなどで塗装を施すことが一般的に行なわれている。しかし、この方法では木材特有の外観(木理や質感)が損なわれ、また調湿性も減少する。また塗装の効果は長期間持続せず、1~3年で塗り替える必要がある。



また、パラフィン、アスファルトなどを含浸させて耐水性を付与して木材保存剤、難燃剤、紫外線吸収剤などの水による溶脱を防ぐことが行なわれているが、この方法ではパラフィン、アスファルトなどを大量に含浸させる必要があるために木材保存剤、難燃剤、紫外線吸収剤などを必要量木材中に含有させることができず、また調湿性が大幅に減少する。



一方、金属アルコキシドを用いて木材を改質することがいくつかのグループによって行われている。特許文献1ではケイ素アルコキシド、シリコーンポリマーを木材中で合成して、耐候性、難燃性を付与することが提案されている。特許文献2では木材の中に1種あるいは2種以上の金属アルコキシドの溶液を含浸させ、その後この金属アルコキシドを加水分解もしくは加熱分解することによって、これを不燃性の金属酸化物に変え、これによって木材を難燃化することが提案されている。特許文献3、4,5でも金属アルコキシドを用いた木材の改質方法が提案されている。しかしながらこれらの方法では表面劣化防止剤、木材保存剤、難燃剤、などの水による溶脱を防ぐことはできない。



特許文献6では水溶性無機薬剤を含浸乾燥後、金属アルコキシドの溶液を含浸させ、さらにその後で金属アルコキシドを加水分解もしくは加熱分解することによって、これを不燃性の金属酸化物に変えると共に、この金属酸化物に変える過程で木材に含浸した水溶性無機薬剤を包み込み、前記無機化合物が水の作用で溶出しないようにすることが提案されている。この方法によれば、25℃で4時間攪拌後、含浸薬剤の水抽出試験である程度の薬剤溶脱防止効果は認められるが、非特許文献1で定められた、25℃×5h水浸漬と40℃×19h乾燥を10日間繰り返した後に薬剤の溶脱量を測定する厳しい試験では薬剤溶脱防止効果は著しく少ない。




【特許文献1】特開昭63-265601

【特許文献2】特開平5-278008

【特許文献3】特開平6-802

【特許文献4】特開平8-318509

【特許文献5】特開平4-187579

【特許文献6】特開平5-116107

【非特許文献1】日本木材保存協会「表面処理用木材防腐剤の室内防腐効力試験方法及び性能基準」(JWPS‐FW‐S.1)

産業上の利用分野


本発明は改質した木材を製造する方法に係り、特に表面劣化防止剤、木材保存剤あるいは難燃剤が水によって溶脱する欠点を改良し、しかも調湿性を有する木材を製造する方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
表面劣化防止剤、木材保存剤および/または難燃剤である木材改質剤で処理して木材を改質するに際し、木材を該木材改質剤の必要量の一部で処理した後に、吸水性ポリマーおよび/または微粒子の存在下金属アルコキシドの加水分解重縮合時に該木材改質剤の必要量の残りの部を共存させて得た反応物である金属アルコキシドを加水分解重縮合した反応物を木材の調湿性を維持しつつ該木材改質剤の水による溶脱を抑制する作用の有効成分として用いることを特徴とする木材の調湿性を維持しつつ木材改質剤の水による溶脱を抑制する方法。

【請求項2】
上記の反応物がそれを含む溶液の形態である請求項記載の木材の調湿性を維持しつつ木材改質剤の水による溶脱を抑制する方法。

【請求項3】
上記の反応物を木材にコーティングまたは含浸して適用する請求項1または2記載の木材の調湿性を維持しつつ木材改質剤の水による溶脱を抑制する方法。

【請求項4】
上記の反応物を木材に適用し、その後、該木材を加熱処理する請求項記載の木材の調湿性を維持しつつ木材改質剤の水による溶脱を抑制する方法。
産業区分
  • その他有機化学
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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