JPH0374884B2 - - Google Patents

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した改質木材
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パル
プ等をフイラー（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つ
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１リ
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、かえつ
て防腐性が落ちる。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。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
など使用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、取り扱いの点で難があるなど、や
はり、問題があつた。そこで、水に不溶な無機化
合物を溶媒中に分散させ、この処理液に木材を浸
し、溶媒とともに無機化合物を木材の細胞内孔ま
で含浸させるという方法があるが、木材中へ含浸
する際の最も狭い通路である細胞壁孔中のピツト
メンプランの空隙が直径約0.1μmと非常に小さく
含浸が難しい。

〔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、耐水性にすぐれた難
燃性を有する改質木材を提供する。

〔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
め鋭意検討を行い、木材組織内の細胞内孔に水に
対する溶解度が1.0以下の不燃性無機化合物が木
材の絶乾重量に対して40以上なければ、耐水性お
よび難燃性を維持できないということが解り、こ
の条件を満足する改質木材の製法について、さら
に、研究を重ね、この発明を完成するに至つた。

したがつて、この発明は、二酸化炭素と反応し
て水に不溶な不燃性無機化合物に変化する水溶性
無機化合物の水溶液を木材に含浸させ、これに二
酸化炭素を吸収させることにより、木材の組織内
に前記不燃性無機化合物を分散定着させるように
する改質木材の製法を要旨とする。以下に、この
発明を詳しく説明する。

この発明にかかる改質木材の製法は、二酸化炭
素が吸収されると水に不溶な不燃性無機化合物と
なる水溶性無機化合物の水溶液中に、木材を浸漬
し、この水溶液を減圧含浸法などで木材組織内の
細胞内孔まで含浸させる。

こののち、この木材を二酸化炭素雰囲気中にさ
らすようにするか、この水溶液に浸漬したまま、
この水溶液中に二酸化炭素ガスを導入するように
して、木材の細胞内孔に水に不溶な無機化合物を
生成するようにするのである。この方法による
と、ピツトメンブランが障害になることなく木材
の細胞内孔に難燃性を付与するために充分な不燃
性無機化合物を分散定着させることができるよう
になる。そして、水に不溶な化合物が細胞内孔に
定着しているので、水に浸漬しても溶出すること
がなく、安定した難燃性が得られる。

生成される水に不溶な無機化合物としては、炭
酸カルシウム、炭酸アルミニウムなどが挙げられ
る。

水溶性無機化合物としては、たとえば、臭化カ
ルシウム、ヨウ化カルシウム、塩化カルシウム、
塩素酸カルシウム、硝酸カルシウム、亜硝酸カル
シウム、硫酸アンモニウムカルシウム、酢酸カル
シウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリ
ウムなどが挙げられる。これらは、一種の化合物
を単独で用いてもよいし、複数種の化合物を混合
してあるいは別々に用いるようにしてもよい。

つぎに、この発明の実施例を詳しく説明する。

実施例 １ 減圧容器中に塩化アルミニウムの飽和水溶液を
仕込み、その中へスギの１mm厚単板を浸漬し、こ
の水溶液を減圧含浸させた。このとき含水率は、
水に換算して180％であつた。これを下部に水を
貯めたデシケータの中に吊るし、内部の空気を二
酸化炭素に置換し、24時間そのまま放置し反応さ
せた。これを乾燥させ重量を測定したところ96％
の重量増加が見られた。JISA1321の方法で難燃
性を調べたところ充分に満足のいく結果が得られ
た。

実施例 ２ 減圧容器中に臭気カルシウムの飽和水溶液を仕
込み、その中ふスギの１mm厚単板を浸漬し、この
水溶液を減圧含浸させた。この容器を常圧に戻
し、ガラス管により溶液中へ二酸化炭素ガラスを
24時間吹き込み反応させた。こののちこの単板を
取り出し水洗乾燥を加え、その重量を測定したと
ころ82％の重量増加が見られた。実施例１と同様
すぐれた難燃性改質木材が得られた。

木材の樹種、厚みなどは限定されるものではな
く、厚み、大きさなどに応じて処理時間を変える
ようにすればよいのである。また、一般の無機系
ボード類の曲げ強度は約100Kg/cm²であるのに対し
て、この発明の改質木材は約1000Kg/cm²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
になつているので、木材特有の曲げ強度を維持し
つつ、耐水性を有する難燃性にすぐれた改質木材
を得ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 二酸化炭素と反応して水に不溶な不燃性無機
   化合物に変化する水溶性無機化合物の水溶液を木
   材に含浸させ、これに二酸化炭素を吸収させるこ
   とにより、木材の組織内に前記不燃性無機化合物
   を分散定着させるようにする改質木材の製法。 ２ 不燃性無機化合物が木材の絶乾重量に対して
   40重量％以上である特許請求の範囲第１項記載の
   改質木材の製法。 ３ 水溶性無機化合物が臭化カルシウム、ヨウ化
   カルシウム、塩化カルシウム、塩素酸カルシウ
   ム、硝酸カルシウム、亜硝酸カルシウム、硫酸カ
   ルシウム、硫酸アンモニウムカルシウム、酢酸カ
   ルシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カ
   リウムから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項記載の改
   質木材の製法。