JPH08323707A

JPH08323707A - 木質材の改質処理方法

Info

Publication number: JPH08323707A
Application number: JP13340095A
Authority: JP
Inventors: Masao Niki; 正夫仁木; Shigeru Morishita; 滋森下; Akihisa Azuma; 明久東; Takayo Ogawa; 貴代小川; Takahisa Honda; 貴久本田
Original assignee: Daiken Trade and Industry Co Ltd
Current assignee: Daiken Trade and Industry Co Ltd
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 1996-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】刺激臭が強くなく、取り扱いが容易で自然環
境に悪影響を与えず、汎用性を有する安価な改質木質材
が得られる木質材の改質処理方法を提供することにあ
る。【構成】高級不飽和脂肪酸の水溶性塩類として濃度１
０〜３０重量％のアマニ油脂肪酸のアンモニウム塩水溶
液をpＨ８〜１０程度となるように調整する。そして、
これにラジカル重合性カルボン酸の多原子価金属塩とし
てアクリル酸亜鉛を濃度５〜１０重量％となるように混
合，溶解して処理液を得る。ついで、この処理液を木質
材に含浸した後、室温で乾燥，硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は木質材の改質処理方法、
特に、抗菌性を付与する木質材の改質処理方法に関す
る。より具体的には、カビ，木材腐朽菌、あるいは、シ
ロアリ等によって外観や強度が低下しやすいという欠点
を有する木質材の改質処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、木質材に防カビ性，防腐性，
防蟻性等の耐久性能を付与する方法として、防カビ，防
腐，防蟻性能に優れているクレオソート，ＣＣＡ等の溶
液を木質材に含浸処理する方法が広く知られている。ま
た、少量で薬効の高い含ハロゲン有機化合物や含燐有機
化合物等を木質材に含浸する方法も知られている。さら
に、毒性が比較的低い薬剤としてナフテン酸亜鉛等のナ
フテン酸金属塩等が見直されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
クレオソートは、刺激臭が強いだけでなく、木質材を濃
色に変色させるので、これで処理した木質材は屋内や装
飾的用途に使用し難く、用途が限定される。また、ＣＣ
Ａは、木質材を緑色に変色させるので、用途が限定され
るとともに、そのまま廃棄することによる自然環境への
影響に対する課題を有している。さらに、含ハロゲン有
機化合物や含燐有機化合物等は、少量で薬効の大きい薬
剤であるが、毒性が強く、その生産や使用において取扱
いを慎重に行う必要があり、手間がかかるという課題を
有している。そして、ナフテン酸亜鉛等のナフテン酸金
属塩は、前述の不都合は少ないが、使用量が少ないと、
所望の薬効が得にくく、多量に使用すると、単価が高い
ため、改質処理費用が高額になるという問題点がある。

【０００４】本発明は、前述の問題点を解決するため、
刺激臭が強くなく、取り扱いが容易で自然環境に悪影響
を与えず、汎用性を有する安価な改質木質材が得られる
木質材の改質処理方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる木質材の
改質処理方法は、前記目的を達成するため、高級不飽和
脂肪酸の水溶性塩類または高級不飽和脂肪酸のエステル
類のいずれかと、不飽和二重結合を有するラジカル重合
性カルボン酸の多原子価金属塩とからなる処理液を、木
質材に含浸させた後、乾燥する工程からなるものであ
る。

【０００６】また、高級不飽和脂肪酸の水溶性塩類およ
び高級不飽和脂肪酸のエステル類と、不飽和二重結合を
有するラジカル重合性カルボン酸の多原子価金属塩と
を、木質材に含浸させてもよい。

【０００７】さらに、高級不飽和脂肪酸の水溶性塩類ま
たは高級不飽和脂肪酸のエステル類のいずれかと、不飽
和二重結合を有するラジカル重合性カルボン酸および多
原子価金属化合物とを、木質材に含浸させてもよい。

【０００８】そして、高級不飽和脂肪酸の水溶性塩類お
よび高級不飽和脂肪酸のエステル類と、不飽和二重結合
を有するラジカル重合性カルボン酸および多原子価金属
化合物とを、木質材に含浸させてもよい。

【０００９】本発明において使用する高級不飽和脂肪酸
としては、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシ
ノール酸等の高級不飽和脂肪酸、また、これらを含む混
合高級脂肪酸としてアマニ油脂肪酸、トール油脂肪酸、
大豆油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸、コーン油脂肪酸、
ヒマワリ油、綿実油脂肪酸等が挙げられる。

【００１０】高級不飽和脂肪酸の水溶性塩類としては、
例えば、前述の高級不飽和脂肪酸のアンモニウム塩、ナ
トリウム塩、カリウム塩等であって水溶性を有するもの
が挙げられる。より具体的には、例えば、前述の高級不
飽和脂肪酸または混合高級脂肪酸を１または２以上選定
し、これをアンモニア水や水酸化カリウム水溶液等に溶
解して得られる。なお、これらは、単独で、あるいは、
２種以上を混合して使用してもよい。

【００１１】高級不飽和脂肪酸のエステル類としては、
例えば、オレイン酸のメチルエステルのような前記高級
不飽和脂肪酸のメチルエステル、高級不飽和脂肪酸を含
む混合脂肪酸のメチルエステル、または、アマニ油、ト
ール油等のトリグリセライド等が挙げられる。

【００１２】不飽和二重結合を有するラジカル重合性カ
ルボン酸としては、例えば、メタアクリル酸等が挙げら
れる。

【００１３】不飽和二重結合を有するラジカル重合性カ
ルボン酸の多原子価金属塩としては、例えば、メタアク
リル酸亜鉛，メタアクリル酸銅等が挙げられる。

【００１４】多原子価金属化合物としては、例えば、亜
鉛，銅等の二価以上の金属の酸化物、水酸化物、塩化物
等の化合物をいう。これらは、水あるいは水およびアル
コールの混合液に予め混合，溶解することにより、水溶
液あるいは水性エマルジョンに調整したものを使用して
もよい。

【００１５】木質材は、特に、樹種，形状は問わない
が、木材単板、ＭＤＦ等の繊維板、パーティクルボー
ド、合板、ＬＶＬ、集成材、木質繊維材、紙等の木質材
およびそれらの加工品を含む。

【００１６】木質材に前記薬剤を含浸させるには、予め
調整された高級不飽和脂肪酸の水溶性塩類、高級不飽和
脂肪酸のエステル類、不飽和二重結合を有するラジカル
重合性カルボン酸の多原子価金属塩、不飽和二重結合を
有するラジカル重合性カルボン酸および多原子価金属化
合物を適宜組み合わせて処理液を得、この処理液を木質
材に一回の含浸作業で含浸させる方法がある。この含浸
方法によれば、含浸作業が一回で済むので、生産性が高
いという利点がある。

【００１７】また、不飽和二重結合を有するラジカル重
合性カルボン酸の多原子価金属塩を木質材に予め含浸さ
せた後、必要とあれば乾燥し、ついで、高級不飽和脂肪
酸の水溶性塩類および高級不飽和脂肪酸の（水溶性）エ
ステル類のいずれか、あるいは、その両方を含浸させて
２段階の含浸処理を行う方法がある。さらに、不飽和二
重結合を有するラジカル重合性カルボン酸および多原子
価金属化合物を木質材に予め含浸させた後、必要とあれ
ば乾燥し、ついで、高級不飽和脂肪酸の水溶性塩類およ
び高級不飽和脂肪酸の（水溶性）エステル類のいずれ
か、あるいは、その両方を含浸させてもよい。前述の方
法によれば、必要な多原子価金属塩，多原子価金属化合
物を木質材に十分含浸させることができるだけでなく、
多原子価金属塩，多原子価金属化合物の溶脱を効果的に
防止できるという利点がある。

【００１８】このような木質材に対する含浸処理方法
は、浸漬法，減圧法，加圧法または減圧加圧法など、木
質材の形状，用途，含浸する薬剤等に応じ、必要な諸性
能を勘案して選択すればよい。

【００１９】次に、木質材への薬剤の含浸処理方法につ
いてより具体的な例を示す。第１含浸処理方法では、ま
ず、不飽和二重結合を有するラジカル重合性カルボン酸
の多原子価金属塩としてアクリル酸亜鉛の濃度５〜３０
重量％の水溶液を木質材に含浸させる。木質材中の亜鉛
は、所望する防カビ，防腐等の性能を付与する場合、木
質材の乾燥重量に対して少なくとも０.０１重量％以上
必要であり、通常０.２〜１０重量％程度となるように
含浸させる。この含浸処理を行った木質材に、木質材中
の水分が生乾きの状態あるいは乾燥させた状態で、高級
不飽和脂肪酸の水溶性エステルである大豆油脂肪酸のメ
チルエステルを含浸し、室温で、あるいは、加熱して乾
燥，硬化させる。

【００２０】第２含浸処理方法では、不飽和二重結合を
有するラジカル重合性カルボン酸として濃度３〜２０重
量％のメタアクリル酸と、多原子価金属化合物の水溶液
である濃度２〜１０重量％の酸化亜鉛水溶液とを混合し
て得た混合液を、木質材中の亜鉛分が少なくとも０.０
１重量％以上となるように木質材に含浸させる。そし
て、この含浸処理した木質材に、木質材中の水分が生乾
きの状態あるいは乾燥させた状態で、高級不飽和脂肪酸
のエステルである大豆油脂肪酸のメチルエステルを含浸
し、室温で、あるいは、加熱して乾燥，硬化させる。

【００２１】第３含浸処理方法は、高級不飽和脂肪酸の
水溶性塩類として、濃度１０〜３０重量％のアマニ油脂
肪酸のアンモニウム塩水溶液をpＨ８〜１０程度となる
ように調整し、これにラジカル重合性カルボン酸の多原
子価金属塩としてアクリル酸亜鉛を濃度５〜１０重量％
となるように混合，溶解して処理液を得、この処理液を
木質材に含浸した後、室温で、あるいは、加熱して乾
燥，硬化させる方法である。

【００２２】第４含浸処理方法は、高級不飽和脂肪酸の
水溶性塩類として、濃度１０〜３０重量％のアマニ油脂
肪酸のアンモニウム塩水溶液をpＨ８〜１０程度となる
ように調整し、これに不飽和二重結合を有するラジカル
重合性カルボン酸としてアクリル酸を３〜７重量％と、
水溶性多原子価金属化合物として酸化亜鉛を１〜１０重
量％とを混合，溶解して処理液を得、この処理液を木質
材に含浸させた後、室温で、あるいは、加熱して乾燥，
硬化させる方法である。

【００２３】第５含浸処理方法は、第４含浸処理方法で
使用した濃度１０〜３０重量％のアマニ油脂肪酸のアン
モニウム塩水溶液をpＨ８〜１０程度となるように調整
し、これに高級不飽和脂肪酸の水溶性エステルであるア
マニ油脂肪酸のメチルエステルを加え、さらに、酸化亜
鉛を１〜１０重量％混合，溶解してエマルジョン化し、
これを木質材に含浸させた後、室温で、あるいは、加熱
して乾燥，硬化させる方法である。

【００２４】尚、本願発明の改質処理方法は前述の方法
に限らず、使用する薬剤や木質材に応じ、含浸処理方法
等を既存の方法から適宜選択してもよいことは勿論であ
る。

【００２５】

【実施例】

（実施例１）アマニ油脂肪酸２８重量部を、水３２重量
部、エチルアルコール２５重量部、濃度２８％のアンモ
ニア水溶液９重量部に溶解してpＨ９〜１０に調整し、
これにアクリル酸亜鉛５重量部を混合，溶解して処理液
を得、この処理液を３０mm×３０mm×１０mmのベイツガ
材に減圧法で含浸させた後、このベイツガ材を室温で恒
量になるまで放置して乾燥硬化し、サンプルを得た。得
られたサンプル中の処理液の固形分量は２４重量％であ
り、金属分としての亜鉛の含有率は１重量％であった。

【００２６】（実施例２）アクリル酸亜鉛１０重量部に
水９０重量部を加えて得た水溶液を３０mm×３０mm×１
０mmのベイツガ材に減圧法で含浸させた後、このベイツ
ガ材を水分が４０〜６０重量％の生乾きの状態とし、こ
れにアマニ油を含浸させて室温で恒量になるまで乾燥硬
化し、サンプルを得た。得られたサンプル中の亜鉛含有
率は４.５重量％であり、アマニ油含有量は３２重量％
であった。

【００２７】（比較例）前述の実施例で使用した無処理
のベイツガ材をサンプルとした。

【００２８】前記実施例１および２で改質処理したサン
プルと、比較例の無処理のサンプルとに、カビ抵抗性試
験および防蟻効力試験をそれぞれ行った。試験方法は、
ＪＩＳ−Ｚ−２９１１号のカビ抵抗性試験、および、Ｊ
ＷＰＡ（日本木材保存協会）規定の第１１号の防蟻効力
試験に準じた。

【００２９】カビ抵抗性試験では、実施例１および実施
例２のいずれにも菌接種部分を含む表面領域に菌糸の発
育は全く認められなかったのに対し、無処理のベイツガ
材では、その表面を覆うように菌糸が発育していた。以
上の結果から、実施例１，２の方が比較例よりも優れた
防カビ性を有していることがわかった。

【００３０】防蟻効力試験では、試験後の重量減少率が
実施例１で１．３重量％、実施例２で０.３重量％であ
ったのに対し、比較例で１６.７重量％であった。さら
に、各サンプルの表面を目視で観察した結果、実施例
１，２のサンプルでは、その表面にシロアリの食害はほ
とんど発見できなかったのに対し、比較例のサンプルで
は、シロアリの食害を明確に確認できた。以上の結果か
ら、実施例１，２の方が比較例よりも優れた防蟻性を有
していることがわかった。

【００３１】実施例１，２の各サンプル表面を目視で観
察した結果、従来例のような変色は全く見受けられず、
屋内や装飾的用途にも使用できることが判った。

【００３２】実施例１，２の各サンプルは、臭いを嗅い
でも、強い刺激臭を感じることはなかった。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願発
明によれば、クレオソートやＣＣＡ等を使用しないの
で、外観の不自然な変色や刺激臭の発生を防止できるだ
けでなく、高級不飽和脂肪酸を含浸させるので、木質材
をオイルフィニッシュ調の外観に仕上げることができ、
屋内や装飾に使用できる汎用性の木質材が得られる。ま
た、従来例のような毒性の強い薬剤を使用しないので、
薬剤を生産する場合や使用後に焼却して廃棄する場合で
あっても、取り扱いが容易であるとともに、自然環境に
対する悪影響を大幅に軽減できる。そして、単価の高い
薬剤だけでなく、比較的安価な高級不飽和脂肪酸等の薬
剤を組み合わせて優れた防カビ，防腐，防蟻性能を付与
しているので、安価な改質木質材が得られ、さらに、高
級不飽和脂肪酸の酸化重合により、耐水性等が改善さ
れ、前述の効果と相俟って耐久性がより一層向上すると
いう効果がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小川貴代富山県東砺波郡井波町井波１番地の１大建工業株式会社内 (72)発明者本田貴久富山県東砺波郡井波町井波１番地の１大建工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高級不飽和脂肪酸の水溶性塩類と、不飽
和二重結合を有するラジカル重合性カルボン酸の多原子
価金属塩とからなる処理液を、木質材に含浸させた後、
乾燥することを特徴とする木質材の改質処理方法。
【請求項２】高級不飽和脂肪酸の水溶性塩類と、不飽和
二重結合を有するラジカル重合性カルボン酸と、多原子
価金属化合物とからなる処理液を、木質材に含浸させた
後、乾燥することを特徴とする木質材の改質処理方法。
【請求項３】高級不飽和脂肪酸のエステル類と、不飽
和二重結合を有するラジカル重合性カルボン酸の多原子
価金属塩とからなる処理液を、木質材に含浸させた後、
乾燥することを特徴とする木質材の改質処理方法。
【請求項４】高級不飽和脂肪酸のエステル類と、不飽
和二重結合を有するラジカル重合性カルボン酸と、多原
子価金属化合物とからなる処理液を、木質材に含浸させ
た後、乾燥することを特徴とする木質材の改質処理方
法。
【請求項５】高級不飽和脂肪酸の水溶性塩類と、高級
不飽和脂肪酸のエステル類と、不飽和二重結合を有する
ラジカル重合性カルボン酸の多原子価金属塩とからなる
処理液を、木質材に含浸させた後、乾燥することを特徴
とする木質材の改質処理方法。
【請求項６】高級不飽和脂肪酸の水溶性塩類と、高級
不飽和脂肪酸のエステル類と、不飽和二重結合を有する
ラジカル重合性カルボン酸と、多原子価金属化合物とか
らなる処理液を、木質材に含浸させた後、乾燥すること
を特徴とする木質材の改質処理方法。
【請求項７】不飽和二重結合を有するラジカル重合性
カルボン酸の多原子価金属塩を、予め木質材に含浸させ
ておくことを特徴とする請求項１、３、５のいずれか１
項に記載の木質材の改質処理方法。
【請求項８】不飽和二重結合を有するラジカル重合性
カルボン酸と、水溶性多原子価金属化合物とを、予め木
質材に含浸させておくことを特徴とする請求項２、４、
６のいずれか１項に記載の木質材の改質処理方法。