JPH03140585A - 木質サッシ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、一般住宅等に用いられる木質サツシに関す
る。

〔従来の技術〕

近年、一般住宅等に用いられているサツシは、アルミサ
ツシが主流となっており、木質サツシは、はとんど用い
られていないのが現状である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、アルミサツシは、気密性、耐腐朽性、防火性等
については、木質サツシに比べて優れているが、金属特
有の冷たいイメージや手触り、断熱性の低さ、結露しや
すいことなどが欠点となっている。一方、最近になって
、木材の持つ暖かみや手触りの柔らかさが見立されてき
ており、木質系の床や壁材等が多く用いられている。サ
ツシにおいても、木質サツシが、視覚的、触覚的に好ま
れるはずであり、また、木材が有する優れた断熱性や調
湿作用は、木質サツシの大きな長所である。しかし、木
質サツシは、風雨にさらされるため、カビの発生、腐敗
、経時的変色が起こりやすい、白蟻の被害、ひび割れ、
反りなどの寸法変化（くろい）が生じやすい、また、燃
えやすいなどの理由から、はとんど用いられていない。

以上の事情に鑑み、この発明は、経時的な変色や腐敗、
白蟻の被害、カビの発生、寸法変化（くろい）等がなく
、燃えにく（安全で、しかも、木質感の豊かなサツシを
提供することを課題とする〔課題を解決するための手段
〕 上記課題を解決するため検討を重ねた結果、内部に不溶
性不燃性無機物を含む改質木材を利用することの有効性
を見出し、この発明を完成するに至った・ すなわち、この発明は、少なくとも外面に表れる部分が
木材からなる木質サツシであって、その木材部分の少な
くとも前記外面に表れる部分を構成する木材が、内部に
不溶性不燃性無機物を含む改質木材であることを特徴と
する。

木製サツシの形態としては、その詳細は特に限定される
ものではないが、大きく分けると、第１図（ａｌにみる
引違い戸タイプの木製サツシと、第１図（ｌ］）にみる
開き戸タイプの木製サツシとがある。

そのサツシ材ｌは、例えば、第２図（ａ）にみるような
不溶性不燃性無機物含浸の改質木材からなるむく材１１
で構成されている。

この発明にかかる木質サツシにおいて用いられる改質木
材を製造する方法は、特に限定されないが、以下に説明
するような方法が好ましい。

上記改質木材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、合板等が例示される
。それらの樹種等についても何ら限定されることはない
。

また、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（不溶性生成物）としては、特に
限定はされないが、たとえば、ホウ酸塩、リン酸塩、リ
ン酸水素塩、炭酸塩、硫酸塩、硫酸水素塩、ケイ酸塩、
硝酸塩、水酸塩等の各種塩が挙げられる。これらの塩の
うち、たとえば炭酸塩について具体例を挙げると、Ｂａ
　ＣＯｘ、ＣａＣ０，、ＦｅＣＯｘ　、ＭｇＣ０ｔ　、
ＭｎＣＯｘ　、Ｎ　ｉ　ＣＯｓ　、　Ｚ　ｎ　ＣＣＬ等
である。これらは、２　ｆｆ以上が木材中に共存するよ
うであってもよい。木材内の不溶性不燃性無機物は、木
材セルロースと反応した形で定着していてもよい。

なお、１種の不溶性不燃性無機物中に、後述のカチオン
および／またはアニオン部分がそれぞれ２種以上含まれ
ていてもよい。

前記の不溶性不燃性無機物を木材組織内で生成させるた
めには、同不溶性不燃性無機物のカチオン部分を構成す
る１群の無機化合物で調製された水溶液、すなわちカチ
オン含有処理液と、アニオン部分を構成する他の１群の
無機化合物で調製された水溶液、すなわちアニオン含有
処理液とを別々に順次木材組織内に含浸浸透させる。カ
チオン含有処理液およびアニオン含有処理液は、交互に
１回または複数回含浸させることができる。複数回含浸
させる場合は、交互でなく、連続して含浸させてもよい
。

前記不溶性不燃性無機物のカチオン部分を構成するもの
としては、たとえば、Ｎａ、になどのアルカリ金属、Ｃ
ａ、Ｂａ、Ｍｇ、Ｓｒなどのアルカリ土類金属、Ｍｎ、
Ｎｉ、Ｃｄ等の遷移死重、Ｓｉ、Ｐｂ等の炭素族元素、
Ｚｎ、Ａ／などが挙げられる。これらのうちでも、Ｃａ
、Ｂａ、ＭｇＺｎおよびＡｌが好ましい。

前記不溶性不燃性無機物のアニオン部分を構成するもの
としては、たとえば、８．０７　、Ｂｏｘ、ＰＯ，、Ｃ
ｏ、　、ＳＯ２、ＮＯ，，０１（、Ｃ１、Ｂ　ｒ％　Ｆ
、ＩおよびＯＨ等が挙げられる。これらのうちでも、Ｂ
Ｏ，、ＰＯ４、Ｃｏ、　、ＳＯ２およびＯＨアニオンが
好ましい。また、前記アニオンのうちで、Ｂ４０ｖ　、
ＢＯ−およびｐｏ、は、炭化促進のメカニズムによる効
果、ＣＯ７は、不燃性ガスの発生のメカニズムによる効
果、Ｃｊ２、Ｆ、Ｂｒなどのハロゲンは、発炎燃焼にお
ける連鎖反応の阻害および不燃性ガスの発生のメカニズ
ムによる効果が、それぞれ、期待できる。

上記カチオンとアニオンは、木材内に生じさせようとす
る所望の不溶性不燃性無機物の組成に応して任意に選択
され、それらの各イオンを含んだ水溶性無機物を別々に
水に溶かすことにより、所望のカチオンを含んだカチオ
ン含有処理液、および、所望のアニオンを含んだアニオ
ン含有処理液が調製される。ただし、前記カチオンとア
ニオンとの組み合わせに関しては、木材組織内で不溶性
不燃性無機物が生成され易いような組み合わせが適宜に
選択される。

水に熔けて上記所望のカチオンを生じさせる無機物とし
ては、ＭｇＣｊ２ｚ　、ＭｇＢｒｚ　、Ｍｇ５０４−）
Ｔ、Ｏ、Ｍ　　ｇ　　　（Ｎｏｔ）ｚ　　　・　６　０
ｚ　　　Ｏ，Ｃａ（１！、　、ＣａＢｒｚ　、Ｃａ　　
（Ｎｏｗ）ｔ　、Ｂａ（１！・２Ｈ，０２ＢａＢｒｚ　
、Ｂａ　　（Ｎｏｗ）ｚ　、ＡｌＣｅ−、Ａ＃Ｂ　ｒ−
、ＡＡｚ（ＳＯ４）ｓ　、Ａ（１（Ｎｏ２）、−９８ｚ
　ｏ、Ｚ　ｎ　Ｃ（！　２等が一例として挙げられるが
、これらに限定されない。ただし、ハロゲン化物以外の
薬剤は、溶解度が低く、必要とする濃度を得に（いが、
ハロゲン化物は、溶解度が高く、必要とする濃度を得や
すいので好ましい。水に溶けて上記所望のアニオンを生
しさせる無機物としては、たとえば、Ｎａ２ＣＯ□、（
Ｎ１−（４）ｚ　ＣＯｓ　、Ｈｚ　ＳＯ４、Ｎａｚ　Ｓ
Ｏ４、（ＮＩ（４）ｔ　Ｓ０４　、Ｈ！　ＰＯ４、Ｎａ
ｇ　ｔｒｐｏ４、（ＮＨ４）Ｚ　ＨＰＯ４、Ｈ−ＢＯｓ
　、Ｎａ　ＢＯ２１Ｎ８４ＢＯ，などが挙げられるが、
やはり、これらに限定されることはない。以上の水溶性
無機物は、各々が単独で用いられるほか、互いに反応せ
ずに均一な水溶液を形成できる範囲内で、１処理液中に
複数種が併用されるようでもよい。

以上のカチオン含有処理液およびアニオン含有処理液に
よる原料木材の無機物含浸処理は、たとえば、以下のよ
うに行われる。

まず、両処理液のうちのいずれか一方（第１液）を、同
処理液中に上記原料木材を浸漬させるなどして、木材中
に含浸させる。この第１液の含浸後、同第１液と反応す
る相手方のイオンを含んだ処理液（第２液）を同様に含
浸させて、木材内部において不溶性不燃性無機物を生成
させる。

次に、上記のごとくして、アニオン含有処理液およびカ
チオン含有処理液の２液が含浸された後、さらに必要に
応じては、第３液、第４液・・・等を用意して繰り返し
含浸させ、生成物層の緻密化を図るようにしてもよい。

このとき用いられるカチオン／アニオン含有両処理液は
、それぞれ、同一種のものであっても、異種のものであ
っても構わないし、その濃度等も特に限定はされない。

各液の含浸処理方法、含浸処理時間等も、特に限定され
ることはなく、減圧下で含浸させたり、■布による含浸
を行ったりすることもできる。

なお、第１液の含浸処理に先立ち、原料木材に飽水処理
を施して、木材を充分に飽水された状態にしておくこと
が推奨される。これにより、木材中の水を媒体として第
１液に含まれているイオンが速く拡散していくようにな
り、処理時間を短縮することができるためである。飽水
処理方法は、特に限定されないが、水中貯木、スチーミ
ング、減圧上含浸、加圧下含浸などで行う。なお、第１
液を減圧上含浸さ°せる場合には、この飽水処理を行う
必要は必ずしもない。

含浸処理後には、必要に応じて養生を行って不溶性不燃
性無機物の生成反応を促進させることもできる。

以上の含浸処理により木材内に不溶性不燃性無機物を生
成・定着させた後、必要に応じては、木材表面の水洗等
を行い、乾燥させて、改質木材を得る。

前記飽水処理、含浸処理などに用いる浴の量と木材の量
との割合は、特に限定されないが、たとえば、未処理木
材の重量の１０倍程度の量が浴の量とされる。

以上の各処理により、防腐・防虫性、寸法安定性等に高
度に優れ難燃性を有する改質木材を効率良く得ることが
できる。得られた改質木材は、無機物が木材内部に含浸
・定着されているため、木質感が損なわれておらず、上
記性能に加えて外観的にも優れた木材となっている。

このようにして得られた内部に不溶性不燃性無機物を含
む改質木材を、少なくとも外面に表れる部分に用いるこ
とにより、この発明にかかる、防腐・防虫性、寸法安定
性、力学的強度、Ｈ燃性（防火性）等に優れ、高耐候・
耐水性を有する木質サツシを得ることができる。その形
状、加工、組み立て方法等は、特に限定されない。

この発明にかかる木質サツシにおいては、全体が木材で
ある必要はなく、木質感を出すために、少なくとも外面
に表れる部分が木材であればよい。そのため、上記木質
サツシは、アルミニウムなどの金属材や非金属性無機材
等の芯材の表面に木材が張りつけられた構造を有するも
のであってもよい。なお、上記木質サツシに使用される
木材の樹種については特に限定されない。

また、この発明にかかる木質サツシの木材部分全体が内
部に不溶性不燃性無機物を含む改質木材である必要はな
く、木材部分の少なくとも外面に表れる部分を構成する
木材が上記改質木材であればよいため、改質木材からな
る厚い無垢板やパーティクルボードを用いる他、改質木
材からなる薄い単板（ロータリー単板等）が最外層とな
るように積層、接着されてなる合板等を用いることもで
きる。その場合、合板を構成する単板のうち、サツシの
外面に表れない単板としては、内部に不溶性不燃性無機
物を含まない未処理の木材（樹種、厚み等は任意）や、
従来のｗｐｃ等の改質木材等を用いてもよい。もちろん
、合板の場合に、全単板に内部に不溶性不燃性無機物を
含む改質木材を用いることもできる。

〔作　　　用〕

この発明にかかる木質サツシにおいて用いられる改質木
材は、木材内部の導管等の空隙、内腔や木材細胞壁等に
不溶性、不燃性の硬い無機物が詰まったものであるため
、以下のような特性を有している。

第一に、空隙がなくなって木材中への水の浸透が妨げら
れるため、耐水性が向上する。

第二に、木材細胞壁内がいわば充填剤によって占められ
た状態になってバルク効果が得られることにより、木材
自体の膨張、収縮が起こりにくくなる。その結果、寸法
安定性が向上するとともに、各種力学的強度にも優れた
ものとなる。

第三に、木材細胞が補強されて、とりわけ表面硬度が上
昇する。

第四に、木材内腔を埋めているこの不溶性不燃性無機物
はまた、菌類・上類の養分とはならないものであるため
に、これが菌類や虫の木材内への侵入を妨げ、防腐・防
虫性を向上させる。

さらには、木材に不燃性の無機物が複合されている（無
機物による被覆）ことに加え、その無機物の種類によっ
ては、難燃性向上効果も得られるため、木材が高度に難
燃化されることになる。また、断熱性も向上する。

ここで、上記不溶性不燃性無機物は、−旦、木材組織内
に定着させられれば、それ以降木材から溶は出す認れが
少ないため、それらの効果が薄れるといった心配も少な
い。

また、この改質木材は、その内部にのみ無機物を含むも
のであるため、外観上の木質感は損なわれていない。

この発明にかかる木質サツシにおいては、少なくとも外
面に表れる部分が木材であり、しかも、その木材部分の
少なくとも前記外面に表れる部分を構成する木材が、内
部に不溶性不燃性無機物を含む前記各特性を有する改質
木材である。そのため、この発明にかかる木質サツシは
、防腐・防虫性、寸法安定性、力学的強度、断熱性、難
燃性（防火性）等に優れ、高耐候・耐水性を有し、経時
的な変色や腐敗、白蟻の被害、カビの発生、寸法変化（
くろい）等がないと共に、木質感にあふれ、燃えに（（
安全なものとなっている。

〔実　施　例〕

以下に、この発明の具体的な実施例および比較例を示す
が、この発明は下記実施例に限定されない。

実施例１ ３　ｃｍ角のアガチス角材を８０゛Ｃで飽水状態にした
。

次に、この角材を８０℃の塩化バリウムとホウ酸の混合
水溶液（共に濃度２モル／水１１；第１液）中に４時間
浸漬後、８０°Ｃ・のリン酸水素二アンモニウムとホウ
酸の混合水溶液（共に濃度４モル／水ＩＡｉ第２液）中
に４時間浸漬した。その後、処理木材を流水中で２４時
間洗浄し、乾燥させた。

上記のようにして得られた改質木材の角材（むく材）１
１　（第２図（ａｌ参照）に所定の加工を施して、第１
図にみるような引き違い戸タイプの木質サツシｌを作製
した。

実施例２ 実施例１において、原料木材として、３Ｃｆｆｌ角のア
ガチス角材の代わりに、３龍厚のアガチス材ロータリー
単板を用いるようにした以外は、実施例１と同様にして
、改質木材の単板２１を得た。

、：［ｆｎｉ２１を、３　ｃｍ角のアルミニウム角材２
２の表面に張りつけて、第２図（ｂｌのごときサツシ材
２を作製した後、これに実施例１と同様の加工を施して
、引き違い戸タイプの木質サツシを作製した。

実施例３ 実施例２において、３　ｃｍ角のアルミニウム角材の代
わりに、３　ｃｍ角の非金属性無機角材３２を用いて第
２図（Ｃ）のサツシ材３を作製するようにした以外は実
施例２と同様にして、引き違い戸タイプの木質サツシを
作製した。

実施例４ 実施例１において、原料木材として、３　ｃｍ角のアガ
チス角材の代わりに、アガチス材のパーティクルを用い
るようにした以外は、実施例１と同様にして、改質木材
のパーティクルを得た。

得られた改質木材のパーティクルを熱圧成形して改質木
材のパーティクルボード４１を作製し、これを３　ｃｍ
角の角材に加工後、さらに所定の加工を施して、第２図
（ｄ＋にみるような開き戸タイプの木質サツシを作製し
た。

実施例５ 実施例１において、原料木材として、３ｃｍ角のアガチ
ス角材の代わりに、ラワン材の５　ｍｍ厚単板を用いる
ようにした以外は、実施例１と同様にして、改質木材の
単板５１を得た。

得られた改質木材の単板５１を積層接着し、３Ｃ１ｎ厚
の合板を作製した。これを第２図（ｅ）にみるような３
　ｃｍ角の角材（サツシ材）５に加工後、実施例４と同
様の加工を施して、開き戸タイプの木質サツシを作製し
た。

比較例１一 実施例１において、改質木材の代わりに、未処理の３　
ｃｍ角のアガチス角材を用いるようにした以外は、実施
例１と同様の加工を行うことにより、木質サツシを作製
した。

次に、実施例１〜５および比較例１で得られた木質サツ
シについて、難燃性、耐白蟻性、寸法安定性を調べた。

＃＃、燃性は、ＪＩＳ規格Ａ１３２１における５ｉｐ−
＞ｎ級を◎、難燃■級を△、その中間の性能を○、可燃
性の場合を×とした。耐白蟻性は、ＪＷＰＡ規格第１１
号の総合試験における３週間後の死生率で評価した。寸
法安定性は、下式で表される抗膨潤率（ａｎｔｉｓｗｅ
ｌｌｉｎｇ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ；ＡＳＥ）で評価し
た。

ＡＳＥ−（Ｌｃ−Ｌｔ）ｘｌ　００／Ｌｃ（式中、Ｌｃ
は未処理木材の膨潤率、Ｌｔは処理木材の膨潤率） 以上の結果を第１表に示した。

第１表 第１表にみるように、実施例１〜５にかかる木質サツシ
は、いずれも、比較例１にががる木質サツシに比べて、
難燃性、耐白蟻性、寸法安定性が極めて優れている。

〔発明の効果〕

この発明にかかる木質サツシは、少なくとも外面に表れ
る部分が木材からなるため、木質感に冨み、しかも、そ
の木材部分の少なくとも前記外面に表れる部分を構成す
る木材が、耐水性、耐候性、断熱性、防腐・防虫性、寸
法安定性、力学的強度、難燃性（防火性）等に優れた改
質木材であるため、腐敗、カビの発生、白蟻による被害
、寸法変化・くるい等がなく、気密性に優れ、燃えにく
く安全で、長期にわたり良好な木質感を維持できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）ないしくｂｌは、それぞれ、実施例１にか
かる引き違い戸タイプの木質サツシ、実施例４にかかる
開き戸タイプの木質サツシの全体図であり、第２図（ａ
ｌないしくｅｌは、それぞれ、実施例１ないし５にかか
る木質サツシ材の断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　少なくとも外面に表れる部分が木材からなるサッシ
   であって、その木材部分の少なくとも前記外面に表れる
   部分を構成する木材が、内部に不溶性不燃性無機物を含
   む改質木材であることを特徴とする木質サッシ。 ２　内部に不溶性不燃性無機物を含む改質木材が、混合
   することにより同不溶性不燃性無機物を生じさせるカチ
   オン含有処理液とアニオン含有処理液のうちの一方を原
   料木材に含浸させた後に他方を含浸させて、前記原料木
   材の内部に不溶性不燃性無機物を定着させることにより
   得られたものである請求項１記載の木質サッシ。