(57)【要約】【目的】木製品の吸水能力、水分発散能力を失うことなく、比較的低コストで、カビがつきにくい木製品を製造する。【解決手段】木製品において、石鹸を０．０５重量％〜１．００重量％含む溶液に所定時間、浸漬させ、−２０Ｋｐａ（Ｇ）〜−１００Ｋｐａ（Ｇ）に減圧し、更に浸漬を継続して製造する。【選択図】図１
2014065298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木製品に、少なくとも石鹸を０．０５重量％〜１．００重量％含む石鹸溶液を含浸してなる木製品。
【請求項２】
前記石鹸溶液は、着色料及び香料、或いは少なくともいずれかの一つを混入した混合溶液であることを特徴とする請求項１記載の木製品。
【請求項３】
木製品を、石鹸を０．０５重量％〜１．００重量％含む石鹸溶液もしくは、着色料及び香料、或いは少なくともいずれかの一つを混入した混合溶液に所定時間、浸漬後、−２０Ｋｐａ（Ｇ）〜−１００Ｋｐａ（Ｇ）に減圧して更に所定時間、浸漬を継続する事を特徴とする木製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木製品としての吸水能力、水分発散能力を損なうことなく、比較的低い製造コストで塗装を施さなくてもカビがつきにくい木製品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
木材の処理方法として、木材内部の水分と脂肪酸処理液若しくは無機物処理液を置換含浸した後に木材内部で脂肪酸と無機物を複分解反応させ、石鹸様固体、若しくは粉末様固体を形成して固形油脂による撥水性によって耐水性を持たせると同時に、他の薬剤或は樹脂を加えて防腐効果、歪み防止に優れ或は助長させて屋外利用に適した木材を提供する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
以下、上記従来の木材の処理方法を述べる。
【０００４】
高含水率（含水率１００％前後の生材）の木材と、脂肪酸処理液若しくは無機物処理液の何れか一方と共に真空減圧容器の中で真空、加圧、加熱等して脂肪酸或は無機物処理液を強制的に木材内部の水分と置換させて含浸を促進させる。
【０００５】
この場合加熱方法は低温（約６０℃前後）で真空加熱すると木材内部の水分と処理液の置換スピ−ドが早まる。その後先に入れた一方の処理液を容器から除去し、他方の無機物処理液若しくは脂肪酸処理液を送入して木材内部に残っている先の処理液と分解反応させ固形の無機物石鹸を木材内部に形成し、油脂による撥水性によって耐水化等を持たせる。
【０００６】
この油脂による撥水性等の他に前記脂肪酸処理液若しくは無機物処理液に防腐防虫を目的とした薬剤や変歪等の防止効果のあるポリエチレングリコ−ル等の樹脂を混合して含浸することにより耐水、防水化以外の諸効果を同時に実現することができる。
【０００７】
脂肪酸としてはパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等のカルボキシル基１個を持つカルボン酸類があるが、水溶液化や無機物との分解性、固化後の無機物石鹸の融点温度からパルミチン酸、ステアリン酸が適当である。
【０００８】
脂肪酸と反応させる無機物としては、亜鉛、鉛、銅、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、水酸化カルシウム等がある。これら無機物は容易に水に溶ける酸や塩と結合した可溶性のものが適当である。これらの無機物は数種のものを混合したものでも良い。
【０００９】
木材内部で反応固形化した無機物石鹸は含まれる無機物成分（殊に金属成分）によって有毒性となり抗菌作用を合わせ持つことになるが、人体に安全で防虫効果のある硼酸やホウ砂等、又木材の変歪防止剤としてポリエチレングリコ−ル等の樹脂を脂肪酸処理液若しくは無機物処理液に混合しておくことによって木材の耐水化以外の性能付加或は強化を同時処理でき、又水溶性着色塗料による同時含浸着色も可能となる。
【００１０】
脂肪酸処理液と無機物処理液は、接触することにより反応し複分解し固形化して無機物石鹸となる。ステアリン酸と硝酸亜鉛処理液が反応するとステアリン酸亜鉛になり、白色粉末状となる。融点もステアリン酸の約７０℃前後から１４０℃まで変化し、その上水に不溶となる。その他の鉛、銅、銀、アルミニウム、カルシウム等も同様の性能になる。
【００１１】
高含水率の木材の水分と脂肪酸処理液或は無機物処理液とを置換し、分解による無機物石鹸を木材内部に残留させ、その後の乾燥処理までを木材に割れや変形を起こさずに処理するためには真空減圧、及び加圧を行える容器を利用するのが適している。特に高含水率の木材の水分と上記処理液を充分置換させるため、事前に木材に減圧及び加圧状態から急激に常圧に戻す操作を行い木材内部の水分と空気の通気を良くしておくこと、又第１の処理液を容器に入れて木材への処理液の置換を促進するために加熱処理を行うのがよく、その後第２の処理液を送入して加熱加圧による薬剤の浸透、複分解反応の促進を行い、処理液を容器外に排出して容器内を真空減圧状態にして乾燥処理を行う。前処理としての減圧加圧によるゆさぶり、中間での加熱加圧処理、後処理としての加熱、減圧による脱水乾燥ができるようにする。
【００１２】
また、防虫性塗料ならびに防虫性インキおよびこれらを使用した建材ならびに包装材として、天然樹木の精油に含まれるテルペン成分の害虫忌避、防カビ、抗菌、殺菌効果を応用したものがある。このヒノキ材油を徐放性マイクロカプセルに含浸させ、これを塗料やインクに混入している。そして例えば木材表面の木目調模様を上記インキにより印刷したものを建材として使用すると、ダニに対する忌避力が強くまたカビの発生しにくいものとなるとされている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平７−５２１０６号公報
【特許文献２】特開平６−６５０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、上記特許文献１に記載の木材の処理方法では、脂肪酸処理液及び無機物処理液の準備が必要である。また、求める性能を発揮させる為には容器内において減圧処理、加圧処理、加熱処理等の複数の処理操作を施していずれか一方の処理液を木材に含浸させ、木材内部に残っている前記処理液と分解反応させるために他の処理液との入れ替え作業をも行わなければならない。
【００１５】
そのため、複数の種類の処理液の準備は製造コストを増加させ、更に容器内においての複数の処理操作を行うための設備もコスト増となる。更には、この処理によって得られる木材は撥水性であり、得られた木材には木材が本来有する吸水能力、水分発散能力が無くなってしまう。
【００１６】
また、上記の防虫性塗料ならびに防虫性インキおよびこれらを使用した建材ならびに包装材は、ヒノキなどの樹木などから抽出された精油成分は徐放性マイクロカプセルに依存しているので、精油成分の発散により防カビ効果はやがて消滅する。
【００１７】
本発明は以上のような課題を解決する為になされたもので、木製品の吸水能力、水分発散能力を失うことなく、比較的低コストで、カビがつきにくい木製品を製造する事を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、石鹸成分と木質中に含まれる成分とを混合し、更に木質中に維持させることを特徴とするもので、木製品に石鹸を０．０５重量％〜１．００重量％含む石鹸溶液を含浸させる。
【００１９】
更に前記石鹸溶液に着色料及び香料、或いは少なくともいずれかの一つを混入した混合溶液を、前記木製品に含浸させるものである。
【００２０】
これらの溶液を効率良く含浸させるために、石鹸を０．０５重量％〜１．００重量％含む石鹸溶液もしくは石鹸溶液に着色料及び香料、或いは少なくともいずれかの一つを混入した混合溶液に所定時間（例えば、４時間迄の範囲）、事前に浸漬後、−２０Ｋｐａ（Ｇ）〜−１００Ｋｐａ（Ｇ）に減圧し、その後大気圧にして更に所定時間（例えば、４時間迄の範囲）、浸漬を継続して製造する。
【００２１】
着色料を複合体に含浸させる方法としては、事前に石鹸溶液に混合させる方法が定法であるが、特に前記木製品に用いる樹種によっては減圧処理後の減圧を開放した直後に着色料を混入して含浸させても問題はない。一方、香料を複合体に含浸させる場合は、含浸工程中に減圧によって香気成分が発散してしまうので、減圧解放直後に混入するのが好ましい。
【００２２】
上記による作用は次のとおりである。即ち、木製品を、石鹸を含む溶液に浸漬して含水率を上げた後に減圧処理を行うと、吸収した水分が前記木製品の組織内に存在する樹脂とともに溶液に溶出する。減圧を開放して溶液が大気圧を受けると前記木製品内に残存する負圧の作用により、溶出した樹脂は石鹸溶液とともに、前記木製品に含浸して内部まで浸透して、本発明にかかる木製品と石鹸の複合体となる。
【００２３】
減圧処理後に、溶液より前記複合体を取り出して乾燥させる。乾燥の状態は特に限定するものではないが、含水率２０パーセント以下であれば吸水能力、水分発散能力が充分備わっているので使用開始可能である。前記複合体は、表面全体に亘って減圧処理により石鹸と樹脂が複合して充填された状態であるのみならず、更に内部に浸透しているので、水廻りで使用しても内部から漏洩流失してしまう事はない。
【００２４】
また、石鹸と樹脂が複合して充填され、複合体となると、その表面にはカビの胞子が付着しても生育を妨げる作用がある。また、溶液含浸及び反応を促進させる目的で、反応過程で加熱しても、特に製品に影響を与えるものではない。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は以上に説明したように構成した結果、以下に示すような効果が得られる。
【００２６】
本発明に係る木製品と石鹸の複合体は、木製品が有する吸水能力、水分発散能力を損なうことなく防カビ性を付加されており、例えば屋内における水廻りで日用的に使用される石鹸置きとして使用しても、見栄え良く、木質感を継続し、しかも防カビ剤等の薬品を使用していないのでアレルギーを持つ人に対しても安全である。また、カビの生育を阻害するので衛生的であり、尚且つ、吸水能力、水分発散能力により付着した水分を吸収するので、石鹸台に載置した石鹸そのものの湿潤化を妨げ、損耗を遅らせる効果がある。使用する木材は桐、杉、桜、タモ等が挙げられるが、これらに限定するものではなく、吸水能力、水分発散能力を有する樹種であれば問題はない。
【００２７】
更に、石鹸溶液を製造する為に準備する材料は溶媒及び石鹸、場合によって混入する着色料、香料なども比較的低価格で入手可能なものであり、処理工程も極めて簡素なので製造コストを飛躍的に低くする効果がある。
【００２８】
また、前記複合体を使用する応用先としては、カビの生えやすい成分を含みやすい「枕」、「浴室の腰掛」、「手桶」、「スノコ」、「建具」等木製品の殆どの分野に使用可能である。
【００２９】
更には、着色料及び香料等も合わせて含浸処理することが可能なので、低コストにて、意匠性の高い化粧容器などへの応用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】カビ抵抗を説明する顕微鏡写真
【図２】本発明の木製品の一実施例を説明する斜視説明図
【図３】本発明の木製品の他の実施例を説明する斜視説明図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について詳しく説明する。
【００３２】
本発明にかかる木製品は、主に、木製品を、石鹸を含む溶液に浸漬して浸漬処理、及び減圧含浸処理を施したもので、図２及び図３はそれぞれ石鹸置きと歯ブラシ台の例を示している。以下、詳細を説明する。
【００３３】
浸漬容器の形状は木製品の形状を考慮する必要がある。前記木製品を前記浸漬容器に収容して、石鹸を含む溶液を注入して４時間迄の範囲において浸漬処理を行うが、前記木製品の浮力に抗する手段を講じておかなければならない。前記木製品の形状に応じて、例えば錘、結束具、網、微小な形状である場合は特に目が細かい網等であるが、前記各浮上防止手段に限定するものではない。また、単独で講じる事に限定するものではなく、複数以上の手段を組み合わせても問題はない。
【００３４】
また、溶液を木製品が吸収するため、４時間経過後も木製品全体が溶液に充分に浸漬しておくように、充分な容積の浸漬容器と充分な量の溶液が必要である。また、浸漬容器は減圧容器を兼ねたものでも問題はないが、減圧処理後、溶液は木製品に更に吸収されるので考慮が必要である。
【００３５】
本発明に係る木製品としては、使用する目的により、前記木製品が石鹸置き、枕の充填材等であればその適した形状、または複数の構成部材による前記木製品として、浴室の腰掛、手桶、スノコ、建具等であれば各構成部材等に成形するが、他の使用目的による木製品の場合はそれらに最適な形状に成形する。
【００３６】
更に、各木製品の使用目的により用いる樹種を選定することが可能で、国内で容易に入手可能なものが種々上げられるが、例えば、杉材は国内で容易に入手可能な樹種であるが、針葉樹特有の仮導管と呼ばれる細胞構造が特徴で、溶質の保持力に優れている。
【００３７】
桜材は国内でも身近な樹種であるが、緻密な細胞構造が特徴で、短時間の大量吸水には適していないので、浸漬、減圧、更に浸漬、の各工程において所要の時間を要するが、緻密な細胞構造により溶質の保持力は優れている。
【００３８】
桐材は国内で最も軽い樹種であるが、気泡の集合体の様な細胞構造が特徴で、短時間の大量吸水には適していないので、浸漬、減圧、更に浸漬、の各工程において所要の時間を要する、細胞構造に由来する溶質の保持力を有する。
【００３９】
タモ材は国内で容易に入手可能な樹種であるが、導管の分布が年輪に沿って環状に緻密に配列しているのが特徴で、浸漬、減圧、更に浸漬、の各工程においても比較的短時間で処理が済む。小口面の吸水性に比して樹幹と平行な切断面における開放された導管の切断面は若干保持力が低いもののその他の細胞組織においては、他の樹種と同様の溶質の保持力を有する。
【００４０】
以上、各樹種の特徴を述べたが、各特徴に応じた浸漬時間、減圧力、減圧時間、減圧後の浸漬時間等を考慮する事により、表面全体に亘って減圧処理により浸透した石鹸と樹脂が複合して充填され、更に内部に浸透するので、水廻りで使用しても内部から漏洩流失してしまう事はない。尚、本発明に係る技術の適用可能な樹種はこれらに限定するものではなく保持力を有する樹種であれば他の樹種を用いても問題はない。
【００４１】
また、溶液としては、用いる樹種の特徴により混合する前記石鹸の割合を変化させることも可能である。溶媒に０．０５重量％〜１．００重量％の割合で前記石鹸を混合することが可能で、場合によっては溶媒を加熱して石鹸の溶解を促進させても問題はない。前記石鹸としては植物性油脂を原料とするものでも、動物性油脂を原料とするものでも、いかなる割合で両方を混合したものでも問題はない。
【００４２】
また、普通石鹸とは異なるが、逆性石鹸として呼ばれ、例えば塩化ベンザルコニウムの水溶液などは、普通石鹸に比べると界面活性作用はあまり強くないものが多く、洗浄力で劣ることが多いが、陽性に荷電した逆性石鹸は、セルロースやタンパク質など、陰性に荷電した高分子とは電気的に吸着しやすいという性質があり、この性質を利用して細菌やカビなどの微生物に作用させることによって、その表面の生体高分子に吸着して変性させることで殺菌作用を示し、消毒剤として利用されている。この逆性石鹸を上記の石鹸として木製品に使用することも可能である。
【００４３】
尚、逆性石鹸は、普通石鹸と混ざると効果が減弱するとされており、混合して使用しないことが望ましい。これは、普通石鹸と逆性石鹸が混ざると、会合して両者ともに界面活性を失い、普通石鹸の洗浄効果も、逆性石鹸の殺菌効果も共に減弱する。例えば、シャンプー（普通石鹸）とリンス（逆性石鹸）を混ぜたり、手洗い用の石鹸と消毒用の逆性石鹸を混ぜたりすると、充分な効果が得られなくなることから明らかである。
【００４４】
前記溶液に着色料を混入する場合は、浸漬処理を施す前でも問題はないが、前記木製品に用いる樹種によっては減圧処理後の減圧を開放した直後に混入しても充分含浸させることも可能である。また、香料を前記溶液に混入する場合は減圧処理後の減圧を開放した直後に混入することが好ましい。
【００４５】
前記木製品と前記溶液を収容した前記減圧容器内を−２０Ｋｐａ（Ｇ）〜−１００Ｋｐａ（Ｇ）に減圧し、４時間迄の範囲において後、前記容器内の減圧を開放して大気圧にして更に４時間迄の範囲において浸漬を継続して前記溶液を前記木製品に含浸して内部まで浸透させることによって、本願木製品を得る。
【実施例１】
【００４６】
杉材を石鹸置きに適した形状に成形して、石鹸０．２０重量％、液温４０℃の溶液を入れた浸漬容器に石鹸置きを入れ、浸漬させた。石鹸置きが浮き上がらないようにする目的と液体の攪拌を妨げないようにする目的で、網状の押さえ蓋で石鹸置きを溶液に沈め、その状態で１時間保持した。その後、容器内を−９７Ｋｐａ（Ｇ）に減圧し、減圧状態で１時間保持した後、容器内を大気圧に戻した状態で更に１時間浸漬させた。石鹸置きを容器から取り出し、風乾によって含水率２０％以下となるように乾燥させた。
【００４７】
得られた石鹸置きには、充分石鹸溶液が浸漬、含浸している様子が見て取れ、乾燥率も石鹸が含有された率に匹敵する程度となった。
【実施例２】
【００４８】
桐材を石鹸置きに適した形状に成形して、石鹸０．２５重量％、液温４０℃の溶液を入れた浸漬容器に石鹸置きを入れ、浸漬させた。石鹸置きが浮き上がらないようにする目的と液体の攪拌を妨げないようにする目的で、網状の押さえ蓋で石鹸置きを溶液に沈め、その状態で３時間保持した。その後、容器内を−９７Ｋｐａ（Ｇ）に減圧し、減圧状態で３時間保持した後、容器内を大気圧に戻した状態で更に３時間浸漬させた。石鹸置きを容器から取り出し、風乾によって含水率２０％以下となるように乾燥させた。図２は完成した石鹸置き３上に石鹸５を載置した状態を示している。
【００４９】
得られた石鹸置きには、充分石鹸溶液が浸漬、含浸している様子が見て取れ、乾燥率も石鹸が含有された率に匹敵する程度となった。この石鹸置きにクラドスポリウムの胞子懸濁液０．５ｍｌを添加し、温度２８℃、湿度９５％以上の環境下に４週間保持したが、図１の写真に示すように、目視によるクラドスポリウムの発育は確認出来なかった。一方、石鹸を含浸させていない桐材に同じ条件でクラドスポリウムの胞子懸濁液を添加し、同一環境条件下に同一時間おいていたものにはクラドスポリウムの発育が目視で確認出来た。
【実施例３】
【００５０】
桐材を枕の充填材に使用する目的で直径１４ｍｍ前後の球状に成形して、石鹸０．２５重量％、液温４０℃の溶液を入れた浸漬容器に石鹸置きを入れ、浸漬させた。石鹸置きが浮き上がらないようにする目的と液体の攪拌を妨げないようにする目的で、網状の押さえ蓋で石鹸置きを溶液に沈め、その状態で３時間保持した。その後、容器内を−９７Ｋｐａ（Ｇ）に減圧し、減圧状態で３時間保持した後、容器内を大気圧に戻した状態で更に３時間浸漬させた。石鹸置きを容器から取り出し、風乾によって含水率２０％以下となるように乾燥させた。
【００５１】
得られた充填材には、充分石鹸溶液が浸漬、含浸している様子が見て取れ、乾燥率も石鹸が含有された率に匹敵する程度となった。
【実施例４】
【００５２】
桜材を石鹸置きに適した形状に成形して、石鹸０．３０重量％、液温４０℃の溶液を入れた浸漬容器に石鹸置きを入れ、浸漬させた。石鹸置きが浮き上がらないようにする目的と液体の攪拌を妨げないようにする目的で、網状の押さえ蓋で石鹸置きを溶液に沈め、その状態で４時間保持した。その後、容器内を−９７Ｋｐａ（Ｇ）に減圧し、減圧状態で４時間保持した後、容器内を大気圧に戻した状態で更に４時間浸漬させた。石鹸置きを容器から取り出し、風乾によって含水率２０％以下となるように乾燥させた。
【００５３】
得られた石鹸置きには、充分石鹸溶液が浸漬、含浸している様子が見て取れ、乾燥率も石鹸が含有された率に匹敵する程度となった。
【実施例５】
【００５４】
タモ材を石鹸置きに適した形状に成形して、石鹸０．５０重量％、液温４０℃の溶液を入れた浸漬容器に石鹸置きを入れ、浸漬させた。石鹸置きが浮き上がらないようにする目的と液体の攪拌を妨げないようにする目的で、網状の押さえ蓋で石鹸置きを溶液に沈め、その状態で１時間保持した。その後、容器内を−６０Ｋｐａ（Ｇ）に減圧し、減圧状態で１時間保持した後、容器内を大気圧に戻した状態で更に１時間浸漬させた。石鹸置きを容器から取り出し、風乾によって含水率２０％以下となるように乾燥させた。
【００５５】
得られた石鹸置きには、充分石鹸溶液が浸漬、含浸している様子が見て取れ、乾燥率も石鹸が含有された率に匹敵する程度となった。
【００５６】
以上、本発明を石鹸置きと充填材を例に具体的に実施例を開示したが、図３に示す歯ブラシ台２も同様の性能を有しており、歯ブラシ４を投入し放置した状態でもカビの発生を抑制できる。また、各実施例に例示した樹種、木製品の使用分野、溶媒と石鹸の混合割合、浸漬時間、減圧時間、着色料或いは香料の混入の有無等はこれらに限定するものではなく、多様の実施形態がある事はここで述べるまでもない。
【符号の説明】
【００５７】
２  歯ブラシ台
３  石鹸置き
４  歯ブラシ
５  石鹸
【図１】
2014065298.tif 000003
【図２】
2014065298.tif 000004
【図３】
2014065298.tif 000005