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ホウ酸カルシウムを内包する木材の製造方法

国内特許コード P140010917
整理番号 S2014-0414-N0
掲載日 2014年8月26日
出願番号 特願2014-017073
公開番号 特開2015-142991
出願日 平成26年1月31日(2014.1.31)
公開日 平成27年8月6日(2015.8.6)
発明者
  • 西尾 圭史
  • 水戸 洋彦
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 ホウ酸カルシウムを内包する木材の製造方法
発明の概要 【課題】針状結晶ではない状態でコレマナイトに由来するホウ酸カルシウムを内包する木材を製造する方法を提供すること。
【解決手段】コレマナイトを特定のpHである強酸性水溶液に浸漬して得られる酸性含浸液のpHを塩基性に調整してアモルファス状態のホウ酸カルシウムを析出させる。木材の内部で前述のホウ酸カルシウム含有酸性含浸液からアモルファス状態のホウ酸カルシウムを析出させるか、前述の酸性含浸液から回収されたアモルファス状態のホウ酸カルシウムの粉末を粉砕及び/又は解砕した後、ホウ酸カルシウムの微粉末を木材が有する細孔内に含浸させることによって、針状結晶ではない状態でコレマナイトに由来するホウ酸カルシウムを内包する木材を製造する。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要


従来より、種々の木材が、建築材料や、屋外に設置される、塀、柵、看板、遊具等の材料として広く使用されている。このような用途で使用される木材について、木材を用いて製造された構造物の耐久性の観点から、一般に、シロアリ等の昆虫による食害の予防や、難燃化が要求されている。



このため、例えば、木材の表面に、水酸基を有する高分子のコーティング層を設け、当該コーティング層の上に重合ホウ酸ナトリウム重合体を付着させて木材を難燃化する方法や(特許文献1)、ホウ酸カルシウムを主体とするホウ酸塩鉱物であるコレマナイトの粉末を、建造物の床下に散布して、シロアリ等の昆虫による食害を防ぐ方法が知られている(特許文献2)。



ところが、ホウ酸ナトリウム重合体は水に可溶であるため、特許文献1に記載される方法で処理された木材については、屋外で雨水に暴露される場合に、ホウ酸ナトリウム重合体の溶出によって、難燃化の効果が失われる問題がある。



他方、ホウ酸カルシウム(コレマナイト)は水に難溶であるため、特許文献2に記載の方法によれば、昆虫による木材の食害を防ぐ効果が持続する。
そして、コレマナイトは、産出量の多い天然の鉱物であり、試薬のホウ酸カルシウム等と比較して安価であるため、その有効利用が期待されている。



しかし、特許文献2に記載の方法にも、木材の表面又は内部に、ホウ酸カルシウムが担持されるわけではないことから、空中から飛来する昆虫による木材の食害を防げないことや、ホウ酸塩類の有する、木材の難燃化効果を期待できない等の問題がある。



このような問題を解消するためには、コレマナイトを木材の表面、又は内部に担持させる方法が望まれる。コレマナイトを、木材の表面、又は内部に担持させる方法としては、例えば、微粉砕されたコレマナイトのスラリーを木材に接触させ、木材が有する空孔に、コレマナイト(ホウ酸カルシウム)の微粒子を内包させる方法が考えられる。

産業上の利用分野


本発明は、ホウ酸カルシウムを内包する木材の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
コレマナイトを20℃におけるpHが0.5以下である酸性水溶液に浸漬し、コレマナイト中の可溶分を、前記酸性水溶液中に溶解させて酸性含浸液を得る、溶解工程と、
木材に対して、前記酸性含浸液を含浸させる含浸処理を施す、含浸工程と、
前記含浸処理を施された木材を、塩基性の水溶液と接触させて、木材の内部でホウ酸カルシウムを析出させる、析出工程と、を含む、ホウ酸カルシウムを内包する木材の製造方法。

【請求項2】
前記酸性水溶液が塩酸水溶液である、請求項1に記載の、ホウ酸カルシウムを内包する木材の製造方法。

【請求項3】
前記塩基性の水溶液のpHが7.5~8.5である、請求項1又は2に記載の、ホウ酸カルシウムを内包する木材の製造方法。

【請求項4】
前記塩基性の水溶液がアンモニア水溶液である、請求項3に記載の製造方法。

【請求項5】
コレマナイトを20℃におけるpHが0.5以下である酸性水溶液に浸漬し、コレマナイト中の可溶分を、前記酸性水溶液中に溶解させて酸性含浸液を得る、溶解工程と、
前記酸性含浸液のpHを塩基性に調整して、前記酸性含浸液からホウ酸カルシウム粉末を析出させる、析出工程と、
前記ホウ酸カルシウム粉末を粉砕及び/又は解砕することにより微細化する、微細化工程と、
微細化された前記ホウ酸カルシウム粉末を分散媒に分散させて、ホウ酸カルシウム粉末を含む分散液を調製する、分散液調製工程と、
木材に対して前記分散液を含浸させる、含浸処理を施す、含浸工程と、を含む、ホウ酸カルシウムを内包する木材の製造方法。

【請求項6】
前記分散液が分散安定剤を含有する、請求項5に記載のホウ酸カルシウムを内包する木材の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014017073thum.jpg
出願権利状態 公開
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