JPH01139204A - 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、建材等として用いられる改質木材の製法に
関する。

〔背景技術〕

木材の改質法として、不溶性不燃性無機物を木材中に生
成させることにより、難燃性（防火性）。

寸法安定性、防腐・防虫性および力学的強度等を付与す
る方法が研究、開発されている。

一般に、木材に難燃性を付与するための改質方法は、以
下のような難燃化のメカニズムに基づいて大別されてい
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 ここで、木材に不溶性不燃性無機物を含ませるという改
質方並は、とりわけ、以下に説明する上記（ａ）ないし
くｄ）による効果を期待したものである。

しかも、この不溶性不燃性無機物は、いったん木材細胞
内に定着させられれば、それ以降木材から熔は出す恐れ
が少ないため、それらの効果が薄れるといった心配も小
さく、有効な方法である。

上記において、（ａ）の無機物による被覆とは、たとえ
可燃性の材料であっても、それを不燃性の無機物と適当
な配合比で複合させることにより難燃化させうる、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
量配合比で混合し、板上に成形されたものであって、Ｊ
ＩＳ規格に　゛より準不燃材料として認められている。

（ｂ）の炭化促進とは、以下のようなメカニズムである
。すなわち、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、このと
き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、速やかに炭化層が形成される。こ
の炭化層は断熱層として作用し、難燃効果を与えるので
ある。したがって、前記不溶性不燃性無機物がリン酸成
分あるいはホウ酸成分を含む場合は、この前記改質木材
における難燃効果は一層高いものとなる。

（Ｃ）の発炎燃焼における連鎖反応の阻害とは、ハロゲ
ンに寄与されるものであり、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。したがって、不溶性不燃性無機物がハロゲ
ンを含むものであれば、こうした効果も得られるのであ
る。

最後に、（ｄ）の不燃性ガスの発生について説明する。

これは、炭酸塩、アンモニウム塩等の化合物は熱分解に
より炭酸ガス、亜硫酸ガス、ハロゲン化水素等の不燃性
ガスを発生するが、これらのガスが可燃性ガスを希釈し
て燃焼を妨げるという効果である。したがって、不溶性
不燃性無機物が炭酸塩等の上記不燃性ガス類を発生しう
るちのを含んでいれば、このメカニズムによる難燃化効
果も併せて得られるのである。

ついで、この不溶性不燃性無機物を含む木材の防腐・防
虫効果について説明する。菌類が木材を腐敗させる際は
、まず、菌糸が木材内腔中に侵入していくのであるが、
この木材内腔中に異物が存在すると菌糸の侵入が妨げら
れ、結果的に腐敗されにくくなる。この木材内腔中の異
物は、特に防腐効果のある薬剤（防腐剤）等である必要
はなく、菌類の養分になるものでさえなければ、何であ
ってもよいのである。防虫についても防腐と同様であっ
て、薬剤効果があるものであればそれにこしたことはな
いし、また、虫に対して消化性の悪いもの、消化しない
もの、あるいは、忌避作用のあるものが好ましい。した
がって、そのような条件を満たしている不溶性不燃性無
機物を木材内腔中に含ませれば、木材の防腐・防虫に効
果的なのである。

さらに、木材の寸法安定化および力学的強化については
、木材を水で膨潤させておき、その状態で木材細胞壁中
に何らかの物質を固定できれば、バルク効果により上記
両効果が得られる。すなわち、木材細胞壁内が充虜材に
よって占められていれば、木材自体の膨張あるいは収縮
が起こりにくくなり、同時に、特に硬度をはじめとする
各種力学的強度も向上するのである。ここで、固定物質
としては、水に溶けにくい無機物も使いうるため、不溶
性不燃性無機物を木材細胞壁中に固定すれば、その効果
が得られるのである。

以上のように、不溶性不燃性無機物を含ませるという方
法は、難燃化をはじめとする木材の改質において非常に
有効であるが、下記のような問題を有していた。

一般に、たとえば不溶性不燃性無機物をそのまま水等の
溶媒に分散させ、この分散液（処理液）中に木材を浸漬
して液を木材中に浸透させようとしても、浸透していく
のはほとんど水等の溶媒のみとなってしまう。というの
も、処理液が木材中に浸透していく際に通過すべき通路
のうち、最も狭い部分はピントメンプランであるが、こ
こにおける空隙径が約０．１　ｎであるのに対し、分散
粒子である不溶性不燃性無機物の粒径は、通常、０．１
μｌよりもかなり大きいからなのである。

そこで、発明者らは、先に、この問題を解決できる方法
を開発している。すなわち、混合することにより反応し
て不溶性不燃性無機物を生じさせるカチオンおよびアニ
オンを別々に含ませた２種の水溶液を用意し、両者を順
次原料木材に含浸させて木材内部で両イオンを反応させ
、不溶性不燃性無機物を定着させるようにする改質木材
の製法である（特願昭６Ｏ−０８９４２３）。このよう
にすれば、極めて多量の不溶性不燃性無機物を効率よく
木材中に含ませることができるのであるが、一方で、現
在も、以下の諸問題が残されているまず、第１として、
従来は、含浸に先立ち、原料木材に飽水処理を施し、木
材が充分に飽水された状態（たとえば、含水率７０％以
上の高含水率状態）になるようにしていた。それにより
、木材中の水を媒体として処理液中のイオンが速く拡散
していくようになって、含浸時間を短縮することができ
るためである。ここで、上記飽水処理方法としては、水
中貯木、スチーミング、減圧下含浸、加圧下含浸等が挙
げられ、いずれにしても、そのために数時間から数十時
間も要していた。これは、全体の処理効率の向上を図る
うえで、好ましいことではない。

第２に、浸漬処理を行う場合、２回目以降の浸漬時に、
先に木材内に含浸させられている成分が外部に流出し、
木材内のみならず木材外、すなわち、処理浴中において
も反応して不溶性不燃性無機物が生成してしま・う、と
いう問題があった。これらは浴を汚染し、また、薬剤の
使用量を増加させる結果にもつながるため、この木材外
での生成はできるだけ抑え、はぼ木材内のみに充分な量
の不溶性不燃性無機物を生成させることが好ましいので
ある。

そのために、これまで、後から含浸させる処理液の濃度
を、先に含浸させた処理液濃度と同等もしくはそれ以上
にしたり、含浸時間を充分にとったりする等の工夫がな
されてきた。しかし、このような条件で木材を処理する
と、後から含浸させられる成分は、木材中に先に含まれ
ている成分と反応して不溶性不燃性無機物を形成するた
めに必要な量を越えて、どうしても過剰に注入されるよ
うになり、これが第３の問題を引き起こしていた、すな
わち、このようにして木材中に残される未反応のイオン
、および、副生成物としての可溶な無機物は、吸水、吸
湿量が多く、また、その種類によっては潮解性を示す場
合もあるので、これらが木材中にあまり多量に残存する
と、木材の吸水、吸湿性が高くなりすぎてしまう。する
と、得られた改質木材はベタ付き感のあるものになり、
高湿条件下では木材表面が水に濡れたような状態になっ
てしまうため、建材等として使用するには適当とはいえ
ないのである。

したがって、通常は、含浸処理後に溶脱処理を行って、
木材内部に残存しているこれらの可溶性成分を除去し、
木材の耐水性や耐候性を高めるようにしていた。この溶
脱処理は、後処理浴を設けて水中に長時間浸漬させたり
、流水中に放置して洗浄したりして実施される。

他方、改質木材の外観、すなわち木質感、という点に関
しては、処理後、乾燥させられると、木材表面付近に生
成した不溶性不燃性無機物が白く析出して木材全体が粉
をふいたように白くなってしまい、外観が損なわれると
いう問題もあった。

そのためにも、従来は、処理後の木材に洗浄処理を施し
、表面部分の無機物を除去して外観を保つことを行って
きたのである。

しかしながら、新たな課題として、上記の溶脱処理によ
り除去される可溶性無機物のなかには、その種類により
、やはり不燃性であって、木材の難燃化はもちろん、力
学的強化１寸法安定化等にも寄与できる成分も多く含ま
れているため、この可溶性の無機物を単に除去してしま
っては、これらの有効な成分が全く無駄になり、薬剤が
多量に消費されて製造コストの上昇を招くばかりでなく
、木材の上記性能もその分低下してしまう、ということ
がある。これは、今日、力学的強度１寸法安定性、とり
わけ、難燃性等においてますます高い水準が要求され、
それに対応しきれずにいる現状を鑑みると、非常に重要
な課題である。一方で、長時間行われる溶脱処理のため
の時間の損失も大きいし、必要な水の費用も軽視できな
い。

以上のように、従来は、優れた性能を有する改質木材を
得るために、飽水処理、浸漬処理、溶脱処理および洗浄
処理と、いずれも長時間にわたる諸過程を必要とし、多
量の薬剤と時間を消費してきた。よって、改質木材の品
質のみならず、処理効率という点に関しても、さらに改
良が望まれているのが現状である。

〔発明の目的〕

以上の事情に鑑み、この発明は、改質処理に必要な薬剤
を無駄なく利用して木材中に多量の不溶性不燃性無機物
を定着させ、防腐・防虫性、力学的強度５寸法安定性、
吸湿性等に優れるとともに、高度に優れた難燃性を備え
、外観的にも良好な改質木材を、効率よく製造する方法
を提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

上記目的を達成するため、この発明は、改質しようとす
る原料木材に対し、混合することにより不溶性不燃性無
機物を生じさせる２種以上のアニオン含有処理液および
カチオン含有処理液を個々に含浸させて木材組織内に前
記無機物を生成・定着させるようにする改質木材の製法
であって、前記両処理液を浸漬含浸により交互に合計３
回以上含浸させるようにし、かつ、最初の含浸を減圧含
浸により行い、最後の含浸を先に使用したアニオン含有
処理液よりも高濃度のアニオン含有処理液により行うこ
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。

この発明に用いられる改質のための原料木材としては特
に限定はされず、原木丸太、製材品、スライス単板１合
板等が例示できる。それらの樹種についても何ら限定さ
れることはない。

木材中に生成させて木材組織内に分散・定着させる不溶
性不燃性無機物としては、特に限定はされず、たとえば
、ホウ酸塩、リン酸塩およびリン酸水素塩、炭酸塩、硫
酸塩および硫酸水素塩、ケイ酸塩、硝酸塩、フッ化物、
塩化物、臭化物、水酸化物等が挙げられ、２種以上の無
機物が木材中に共存されるようであってもよい。

前記のような無機化合物（塩）のカチオン部分を構成す
る元素としては、Ｎａ、に等のアルカリ金属元素、Ｍｇ
、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属元素およびＡ
Ｉを用いることが好ましいが、これらに限定されること
はなく、たとえば、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｄ等の遷移元
素やＳｉ、Ｐｂ等の炭素族元素等も使用できる。

アニオン部分を構成するものとしては、ＢＯ。

、ＰＯ４、Ｃｏｔ　、ＳＯ４、Ｆ、ＣＩ、ＢｒおよびＯ
Ｈアニオンを使用することが好ましい。ＢＯｔ、ＰＯ４
アニオンでは、前記難燃化メカニズム（ｂ）による効果
、ＣＯ，アニオンでは同（ｄ）による効果、Ｆ、ＣＩ、
Ｂｒアニオンでは同（Ｃ）および（ｄ）による効果がそ
れぞれ期待できるため、−層好適である。しかし、これ
ら番こ限定されることはなく、たとえば、ＯｌＮ　Ｏｓ
　、Ｓ　Ｉ　Ｏ４＋　Ｓ　１０ｇアニオン等であっても
構わない。

このようなカチオン部分を構成するものとアニオン部分
を構成するものは、それぞれ単独で、あるいは、複数種
を併せて使用されるが、両者の組み合わせは、どれでも
可能というわけではなく、イオン半径等による制約があ
る。そのような条件を鑑みて、カチオン部分を構成する
ものとアニオン部分を構成するものとを任意に選択し、
それらを含んだ水溶性無機物を各々水に熔解させて、カ
チオン含有処理液（Ｘ）およびアニオン含有処理液（Ｙ
）からなる２種以上の水溶性無機物水溶液を調製する。

２種以上とはすなわち、前記Ｘ、　Ｙとしてそれぞれ同
一組成のものを１種ずつ用意してもよいし、組成の異な
るＸｔ　、Ｘｚ　、Ｘｓ・・・およびＹ、、Ｙ、、Ｙ、
・・・を用意してもよい。ここで、１　ｆ！の水溶液中
に含まれるカチオンあるいはアニオンの種類は、それぞ
れ複数であっても構わないことは言うまでもない。また
、１種の不溶性不燃性無機物中に、上記カチオンあるい
はアニオン部分を構成するものが、同時に２種以上含ま
れるように構成されていてもよい。

このような処理液の含浸に先立ち、従来は、原料木材に
対して飽水処理を施していたのであるが、この発明にか
かる製法においては、この前処理を省くことができる。

すなわち、この発明における特徴の一つは、初めに注入
させる処理液を、減圧法により含浸させることであって
、この減圧含浸法によれば、木材は飽水されている必要
はなく、むしろ乾燥したままの通常の状態であるほうが
好ま・しいのである。というのも、この方法においては
、木材内部の空隙が減圧され、その低圧となった部分に
処理液を注入するようにするため、木材内には低圧にで
きるような空隙が存在していたほうが、つまり、ある程
度乾燥していたほうがよいからである。

この減圧含浸は、たとえば、以下のような操作で行われ
る。まず、減圧容器内に原料木材を固定して減圧にし、
所定の圧力まで減圧できたところで半時間程度その圧力
を保持して木材内部を減圧にし、その後容器内に処理液
を導入し、木材が完全に液に浸されたところで常圧に戻
すようにして行う。あるいは、先に容器内に処理液を導
入して木材を浸し１．その状態から減圧にして所定の圧
力が得られたところで１時間程度保持し、その後大気圧
に開放するようにして行ってもよい。

従来の常圧下の浸漬含浸においては、充分に含浸させる
ために数十時間も浸漬する必要があったが、この減圧含
浸においては、数分から数十分程度の浸漬で、充分な効
果が得られる。減圧状態としては、特に限定はされない
が、充分な含浸を効率よく行うために、・（５０ｍＪｇ
以下になっていることが好ましい。

このようにして、原料木材に対して最初のＸまたはＹの
処理液を減圧含浸させ、以降、両処理液をそれぞれ別々
に、交互に浸漬含浸させるようにする。そして、最後の
アニオン含有処理液Ｙ′を、先に使用したＹのいずれよ
りも高濃度のものとするのが、この発明における特徴で
ある。その他の処理液の濃度や含浸回数あるいは含浸順
序等に関しては特に限定はなく、目的に応じて適宜設定
されうる。たとえば、含浸方法としては、ＹＸＹ’、Ｙ
ＸＹ・・・ＸＹ’、ＸＹ・・・ｘｙ’等が例示でき、Ｘ
およびＹ、Ｙ’は、それぞれ同一種のものであっても異
種のものであっても構わない。ここで、アニオン含有処
理液Ｙによる含浸から始めていけば、最低３回でこの発
明にかかる効果的な含浸が達成でき、カチオン含有処理
液Ｘから含浸させることに比べ、効率面で有利となるた
めに好ましい。

なお、各浴における浸漬時間は、特に限定はされないが
、第２浴目以降は、木材中に拡散したイオンが反応して
不溶性不燃性無機物を生成していく過程を含み、かつ、
すでに生成している無機物が浸遇の障害となることもあ
るため、さらにイオンを充分に含浸させるために、順に
浸漬時間を長くしていくことも効果的である。

以上の含浸処理が完了した後、乾燥させて改質木材が得
られる。なお、含浸処理後の木材に対し、より一層耐水
性等を高めるために、後処理として溶脱処理を行っても
よいし、水洗等を実施してもよい。

この発明にかかる改質木材の製法は、第１に、合計３回
以上の浸漬処理を行うようにしているため、以下の利点
を備えている。すなわち；■　木材に対し、多量の無機
物を充分含浸させることができる。

第２に、最後の含浸に高濃度のアニオン含有処理液を使
用していることから、下記の諸利点を備えている。すな
わち； ■　アニオンの木材中への拡散速度が速くなって、木材
内に含まれているカチオン成分が木材外部に流出するこ
とな（内部で反応するようになるため、木材外での不溶
性不燃性無機物の生成が抑制され、木材内には多量の不
溶性不燃性無機物を生成・定着させることが可能となる
。つまりは、木材外における無機物の損失を防いで効率
よく薬剤を利用し、製造コストを抑えつつ、高度に優れ
た性能を有する改質木材が得られるのである。

■　木材内に残存するイオンとしてはアニオン成分を残
すことができる。このアニオン成分は、通常、カチオン
成分に比べて防火性等において高い性能を有するため、
これが改質木材のＮ燻化等に大きく貢献する。このよう
に、溶成処理を行わずに可溶性成分を有効利用すること
ができ、同時に、そのための処理時間が短縮され、処理
浴、処理液等も不要となる。

■　木材表面に存在する不溶性不燃性無機物が、高濃度
のアニオン含有処理液により溶出される。

つまり、最後の含浸により木材表面が洗浄されることに
なり、含浸処理後、別工程としての洗浄操作を行わなく
ても、木質感を保った優れた外観の改質木材を得ること
ができる。

第３に、最初の含浸に減圧法を採り入れているため、以
下の利点も得られている。すなわち；■　従来の飽水処
理を省略でき、その分、大幅に全体の処理時間が短縮さ
れるばかりでなく、規定の含浸量に達するために減圧含
浸自体に要する時間も、従来と比べて格段に短くなるた
め、処理効率は一層向上されることになる。

■　木材深部にまで、不溶性不燃性無機物を生成・定着
させることができ、改質木材の性能が一層高められる。

つぎに、この発明における実施例および比較例について
説明する。

■　盈１木林■裂抜 （実施例１） ベイツガ材の３酊厚ロータリー単板を、処理容器内で３
（ｌｎａＨｇ程度に減圧し、水１１当たりにリン酸水素
二アンモニウム（（Ｎ　Ｈ４）ｚ　ＨＰ　０４）３．５
モルおよびオルトホウ酸（Ｈａ　Ｂ　Ｃｈ　）　４．０
モルが熔解されたアニオン含有処理液（第１浴）を注入
して減圧含浸を行った。ついで、この単板を、水１１当
たりに塩化バリウム（ＢａＣ１ｘ）２．０モルおよびオ
ルトホウ酸２．０モルが溶解されたカチオン含有処理液
（第２浴）中に６時間浸漬し、さらに、水１１当たりに
リン酸水素二アンモニウム８．０モルおよびオルトホウ
酸６．０モルが溶解されたアニオン含有処理液（第３浴
）中に１７時間浸漬し、木材内に不溶性不燃性無機物を
生成させた。

この浸漬処理後の単板を水洗、乾燥し、改質木材を得た
。

（実施例２〜５） 実施例１と同様にして第１表に示した条件で単板を処理
し、各改質木材を製造した。

（比較例１〜３） 第１浴において減圧含浸を行わず、飽水処理を施した後
、他の浴と同様に常圧の浸漬含浸を行うようにし、以下
は上記実施例と同様にして第１表に示した条件で単板を
処理し、各改質木材を製造した。

■　放ＩＪ１わ妃支胤 上記得られた改質木材について、無機物の全含浸率、難
燃性（防火性）および外観を調べた。上記無機物の全含
浸率は、洗浄処理を行わない状態での、絶乾した木材の
重量に対する不溶性不燃性無機物および未反応イオン（
不溶性不燃性無機物を生成していないイオン）の合計含
浸重量比率である。難燃性は、ＪＩＳ規格Ａ１３２１に
おける難燃■級を◎、難燃■級を△、その中間の性能を
○とし、外観については、木材表面に無機物の生成が認
められないものを◎、木材表面全体にわたって白く不溶
性不燃性無機物の生成が認められるものを△、その中間
の状態のものを○とした。

以上の結果を第１表に示す。

第１表にみるように、第１浴にて減圧含浸を行った実施
例の改質木材は、比較例のものに比べ、処理時間が大幅
に短縮されているにもかかわらず多量の無機物が含浸さ
れて難燃性が向上し、かつ、外観的にも優れていること
が判明した。

なお、これまで述べてきたように、減圧含浸法は、この
ような改質木材の製法において非常に有効な方法である
が、これを厚物板材の改質に適用すると、また別種の効
果、すなわち、木材硬度の上昇という優れた効果を発揮
することが判明したため、以下にこれについて説明する
。

針葉樹などの軟質な木材の硬度を上昇させるためには、
木材内部の導管等の空隙や木材の細胞壁に、無機物等の
硬い物質を詰め込んでやればよい。したがって、この発
明にかかる不溶性不燃性無機物を木材内に定着させるこ
とは、同時に硬度上昇につながっていのであるが、従来
、厚物板材の改質においては、硬度の点において好まし
い結果が得られていなかった。というのも、とりわけ厚
物板材の場合、硬度上昇という効果は、その木材内に生
成された無機物の分布に左右されるものであって、木材
の表層部付近に密に無機物が生成されることが好ましい
のであるが、この発明において使用されるような処理液
を厚板に含浸させる際、飽水処理後、通常の常圧浸漬を
行うと、処理液が板材の中心部付近まで奥深く含浸され
て、不溶性不燃性無機物は平均的に木材内に分布してし
ま゛うからである。

そこで検討を重ねた結果、初めに含浸させる処理液を減
圧法により注入すると、木材の表層部付近に選択的、か
つ、緻密に不溶性不燃性無機物が生成することが判明し
た。すなわち、改質しようとする原料木材に対し、混合
することにより不溶性不燃性無機物を生じさせる２種以
上の水溶性無機物水溶液を個々に含浸させて木材組織内
に前記無機物を生成・定着させるよ１うにする改質木材
の製法であって、厚物板材を処理するにあたり、初めに
含浸させる前記水溶液を減圧含浸法により含浸させるこ
とを特徴とする改質木材の製法の実施において、防火性
（難燃性）、防腐・防虫性１寸法安定性等を維持しつつ
、厚物板材の硬度、とりわけ表面硬度が上昇する、とい
う際立った効果が得られることが判明したのである。こ
こで、厚板の厚さは、１１以上、さらには３龍以上程度
であれば、その効果は一層歴然としてくる。

上記の厚板の改質方法において、減圧含浸は、この発明
の開示において既に述べたと同様にして行うことができ
る。しかし、処理液の含浸方法は、浸漬法に限定される
ことはなく、すなわち、処理液の塗布等により行っても
よく、また、処理液濃度、含浸順序、含浸回数等につい
ても、適宜設定されうる。なお、含浸後は、後処理とし
て溶脱処理を行い、可溶性成分を除去しておくことも適
切である。

なお、減圧含浸を行うことで、厚板の表層部分のみに不
溶性不燃性無機物が生成するメカニズムについては、現
在も検討中であって明確にはされていないが、以下に概
略を述べる。乾燥状態の厚板に対して減圧法により注入
されるイオンは、木材表層部のみに留まり、それ以上は
浸透してぃがないことに比べ、飽水処理後の木材を浸漬
含浸させると、イオンは木材内部の年輪部に入っていく
。したがって、前者では、先に含浸されている表層部の
イオンは外部へ出ようとし、後から含浸されるイオンは
内部へ入ろうとして表層部で反応が起こり、ここに不溶
性不燃性無機物が生成するのであるが、後者では、木材
深部にまで無機物が生成・定着されるのである。

つぎに、厚物板材の上記改質法の具体例および比較具体
例を挙げる。

（具体例１） １５龍厚のベイマツ無垢材を減圧容器内に固定して真空
ポンプにより脱気し、容器内の圧力が４０　Ｔｏｒｒ以
下になった後さらに２時間の脱気を続けた。ついで、こ
の圧力を保ちながら、容器内に６０℃の塩化バリウム溶
液（ＢａＣ１，・２Ｈ２０、濃度２モル／水１！、ｐＨ
５〜６〕を注入した。′注入完了後木材を取り出し、つ
いで、６０″Ｃのリン酸水素二アンモニウム溶？＆　（
（ＮＨ４）！　ＨＰＯ４、濃度３．５モル／水１／、ｐ
Ｈ５〜６〕中に２４時間浸漬した。

含浸処理後の木材を水中に２４時間浸漬して溶脱処理を
行い、その後乾燥して改質木材を得た。

（具体例２〜５） 具体例１と同様にして第２表に示した条件で木材を処理
し、各改質木材を製造した。

（比較具体例１〜３） ２４時間水中に浸漬して飽水処理を行った木材に対し、
第１浴にて常圧の浸漬含浸を行うようにした以外は、・
上記具体例と同様に第２表に示した条件で木材を処理し
、各改質木材を製造した。

上記得られた改質木材に定着された不溶性不燃性無機物
の分布位置を調べるために、各改質木材を切断し、軟Ｘ
線を透過させた。その結果、具体例の改質木材では、木
材表面から１〜２龍以内の表層部分のみに、不溶性不燃
性無機物に起因する黒い影が見られた。一方、比較具体
例において得られた改質木材では、木材深部にまで無機
物が含浸されていることが判明した。

さらに、得られた改質木材について、不溶性不燃性無機
物の含浸率１表面硬度を調べた。上記無機物の含浸率は
、絶乾した木材の重量に対する不溶性不燃性無機物の含
浸重量比率であり、表面硬度については、パーコール硬
度計を用いて測定し、その目盛りを読んで比較した。な
お、未処理の原料木材の硬度は０である。

以上の結果を第２表に示す。表中、具体例第１浴におけ
る処理液の注入、浸漬操作は、数分で完了してしまうも
のであるため、特に記載はしなかった。

第２表にみるように、′具体例の厚物改質木材では、処
理時間が短いにもかかわらず多量の不溶性不燃性無機物
が含浸され、かつ、それらがいずれも表層部に存在して
いるために、表面硬度の上昇に直接的７に結びついて効
果があられれている。−方、比較具体例にみるように、
常圧の浸漬含浸を行うと、無機物は木材内部（深部）に
も含浸されていくため、全体としては具体例の木材と同
量もしくはそれ以上の量の無機物を含浸させることがで
きても、表面硬度の向上に寄与できる表層部分の無機物
量は相対的に少ないため、表面硬度の改善はさほど期待
できないのである。

以上のように、厚物板材の上記改質処理において初めに
減圧含浸を行うことは、効率よく表層部に不溶性不燃性
無機物を生成させて、木材の硬度を上昇させることを可
能とするのである。

〔発明の効果〕

この発明にかかる改質木材の製法は、以上のようであり
、木材内部に不溶性不燃性無機物を生成・定着させるに
あたり、カチオンおよびアニオン含有処理液を浸漬含浸
により交互に合計３回以上合浸させ、かつ、最初の含浸
を減圧含浸により行い、最後の含浸を先に使用したアニ
オン含有処理液よりも高濃度のアニオン含有処理液によ
り行うようにしているため、力学的強度１寸法安定性等
が良好であるとともに、高度に優れた難燃性を備え、木
質感も損なわれていない改質木材を、効率・よく製造す
ることを可能としている。

代理人　弁理士　　松　本　武　彦 昭和６３年　２月　６日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）改質しようとする原料木材に対し、混合すること
   により不溶性不燃性無機物を生じさせる２種以上のアニ
   オン含有処理液およびカチオン含有処理液を個々に含浸
   させて木材組織内に前記無機物を生成・定着させるよう
   にする改質木材の製法であって、前記両処理液を浸漬含
   浸により交互に合計３回以上含浸させるようにし、かつ
   、最初の含浸を減圧含浸により行い、最後の含浸を先に
   使用したアニオン含有処理液よりも高濃度のアニオン含
   有処理液により行うことを特徴とする改質木材の製法。
2. （２）最初の含浸がアニオン含有処理液によるものであ
   る特許請求の範囲第１項記載の改質木材の製法。
3. （３）混合することにより不溶性不燃性無機物を生じさ
   せるカチオン含有処理液のうちの少なくとも１種が、ア
   ルカリ金属、アルカリ土類金属およびアルミニウムの各
   陽イオンからなる群の中から選ばれた少なくとも１種を
   含む溶液であり、かつ、アニオン含有処理液のうちの少
   なくとも１種が、ＢＯ＿３、ＰＯ＿４、ＣＯ＿３、ＳＯ
   ＿４、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＯＨの各陰イオンからなる
   群の中から選ばれた少なくとも１種を含む溶液である特
   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
   。