(57)【要約】【課題】本発明の目的は、不燃処理液を含浸・乾燥させた木材に生ずる白華現象の原因となるホウ素化合物やリン酸化合物の溶脱防止方法を提供し、またその溶脱防止方法を適用した木材を提供すること。【解決手段】ホウ酸またはリン酸化合物からなる薬剤１を木材Ａに含浸・乾燥させた後、木材Ａの表層部に存在する薬剤を不溶化・乾燥させ、その後、木材表面を水蒸気から遮断する。その結果として、全体として二重に溶脱防止効果が発揮できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材に含浸された薬剤の溶脱を防止する方法であって、薬剤を木材に含浸し乾燥させた後、木材の表層部の薬剤を不溶化し乾燥させ、その後、木材表面を水蒸気から遮断することを特徴とする木材の溶脱防止方法。
【請求項２】
木材表面を防湿性のある合成樹脂で被覆することにより木材表面を水蒸気から遮断することを特徴とする請求項１に記載の木材の溶脱防止方法。
【請求項３】
防湿性のある合成樹脂が、熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項２に記載の木材の溶脱防止方法。
【請求項４】
不溶化する木材表層部の厚さが、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の木材の溶脱防止方法。
【請求項５】
薬剤がホウ素化合物又はリン酸化合物を含むものであることを特徴とする請求項１に記載の木材の溶脱防止方法。
【請求項６】
不溶化するのは反応剤であるアルカリ土類金属化合物または亜鉛化合物により処理して行なうことを特徴とする請求項５記載の木材の溶脱防止方法。
【請求項７】
上記請求項１〜６のいずれか１項記載の木材の溶脱防止方法により処理された木材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材に含浸された薬剤の溶脱防止方法に関し、更に詳しくは難燃性、不燃性の薬剤が含浸された木材の表面に現れる白華現象を防止するための溶脱防止方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建築材としての使用される木材は、防火対策のため難燃性、または不燃性（以下、総称して難燃性と呼ぶ）であることが好ましい。
そのため、木材を極力燃えないようにするために、いわゆる難燃化処理の技術が開発されている（特許文献１参照）。
【０００３】
現在、木材を難燃化するには、該木材に薬液を含浸させる処理方法が主流となっており、難燃化するにはホウ素化合物、リン酸化合物、窒素化合物、ハロゲン化合物等の薬剤が使用されている。
【０００４】
しかし、これらの薬剤のうち窒素化合物、ハロゲン化合物は、燃焼時に有害ガスを含む発煙量が多く、変色が発生し易いと問題点がある。
一方、ホウ素化合物やリン酸グアジニジンなどのリン酸化合物は、有害なガスの発生が少なく、素材の傷み、変色も比較的少ない。
そしてホウ素化合物やリン酸化合物を主成分とする薬剤は、脱水炭化作用によって発熱を抑える効果が著しい。
その上、特にホウ素化合物の場合には防腐防虫効果もあり、対象とする木材を付加価値の高いものとすることができる。
【特許文献１】特開２００４−５０８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、難燃化薬剤としてホウ素化合物やリン酸化合物は、木材に対して有効に作用する。しかし、難燃化薬剤は、通常、水溶性であるため、木材の吸脱湿により溶脱が生じる欠点がある。
すなわち、木材が水分（気体や液体の形態）を吸収して難燃化薬剤の成分が木材表面に出てくるのである。
この溶脱が生じると、ホウ素化合物やリン酸化合物が析出して木材の表面が白くなる現象、いわゆる白華現象が発生する。
例えば外壁用の木材としては、この白華現象によりその価値が低下する。
【０００６】
本発明はこのような技術的問題点を解決する意図でなされたものである。
すなわち、本発明は、難燃化処理を行った木材に生ずる白華現象の原因となるホウ素化合物やリン酸化合物の溶脱防止方法を提供することを目的とする。
またその溶脱防止方法で処理した木材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、このような背景のもとで鋭意研究した結果、木材表面の一定深さ領域に存在する薬剤を不溶化させると同時に、表面を防湿性の樹脂で覆うことで薬剤の溶脱を阻止できることを見出し、この知見により本発明を達成するに至ったものである。
【０００８】
本発明は、ホウ酸またはリン酸化合物からなる薬剤を木材に含浸・乾燥させた後、木材の表層部に存在する薬剤を反応剤で不溶化させ、その後、木材表面を水蒸気から遮断する溶脱防止方法に関する。
【０００９】
すなわち、本発明は、（１）、木材に含浸された薬剤の溶脱を防止する方法であって、薬剤を木材に含浸し乾燥させた後、木材の表層部の薬剤を不溶化し乾燥させ、その後、木材表面を水蒸気から遮断する木材の溶脱防止方法に存する。
【００１０】
また、本発明は、（２）、木材表面を防湿性のある合成樹脂で被覆することにより木材表面を水蒸気から遮断する上記（１）に記載の木材の溶脱防止方法に存する。
【００１１】
また、本発明は、（３）、防湿性のある合成樹脂が、熱硬化性樹脂である上記（２）に記載の木材の溶脱防止方法に存する。
【００１２】
また、本発明は、（４）、不溶化する木材表層部の厚さが、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲である上記（１）に記載の木材の溶脱防止方法に存する。
【００１３】
また、本発明は、（５）、薬剤がホウ素化合物又はリン酸化合物を含むものである上記（１）に記載の木材の溶脱防止方法に存する。
【００１４】
また、本発明は、（６）、不溶化するのは反応剤であるアルカリ土類金属化合物または亜鉛化合物により処理して行なう上記（５）記載の木材の溶脱防止方法に存する。
【００１５】
また、本発明は、（７）、上記（１）〜（６）のいずれか１項記載の木材の溶脱防止方法により処理された木材に存する。
【００１６】
なお、本発明の目的に添ったものであれば、上記発明を適宜組み合わせた構成も採用可能である。
【発明の効果】
【００１７】
その結果として、木材の表層部に存在する薬剤の成分であるホウ素化合物またはリン酸化合物を反応剤で不溶化させることで表層部に含まれるホウ素化合物またはリン酸化合物がその位置で固定される。
また、この固定されたホウ素化合物またはリン酸化合物が木材内部の成分が表出するのを阻止する第１バリア層を形成する。
さらに、木材表面を水蒸気から遮断することにより、第２バリア層を形成される。
全体として２つのバリア層が形成されるために確実な溶脱防止効果が発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に溶脱防止方法を説明するブロック図を示した。
【００１９】
本発明の溶脱防止方法はホウ素化合物またはリン酸化合物からなる薬剤を含浸し乾燥した木材を対象とするものである。
このホウ素化合物またはリン酸化合物からなる薬剤を木材に含浸させる方法としては、当該薬剤の水溶液を高い圧力のもとで促進含浸させる方法、室温にて大気圧のもとで長時間含浸させる方法等の公知の方法が採用される。
【００２０】
木材の表層部に存在する薬剤を不溶化するのは、水に不溶な沈殿物として形成することのできる反応剤である水溶性のアルカリ土類金属化合物、または亜鉛化合物の水溶液を付与することにより行う。
水に不溶の沈殿を形成する化合物としては、塩化カルシウム、酢酸カルシウム、硝酸カルシウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛などが挙げられる。
【００２１】
薬剤を不溶化させる表層部の厚さは、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲が好ましい。不溶化させる厚さが０．１ｍｍより小さいと、不溶化された表層部である第１バリア層が機能しにくく、表層部の下の薬剤が簡単に木材表面にまで移動し、白華現象の原因となる。
逆に不溶化層が１．０ｍｍを超えると不燃性、難燃性が低下する。また、不溶化時間が長くなり、生産効率が悪い。
【００２２】
表層部の薬剤を不溶化した後、木材表面を防湿性の合成樹脂で水蒸気（気体や液体を含む）から遮断する。
ここで防湿性の合成樹脂としては、水蒸気遮断性の高い樹脂で、且つ木材接着力の高い樹脂が好ましい。
その上に更に耐候性塗料を塗布する場合は、それと接着力の高い樹脂が好ましい。
具体的には、無溶媒の熱硬化性樹脂が好ましく、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、メチルメタクリレート樹脂等が挙げられる。
特に木材に対する密着性、低臭気性、或いは取り扱いの容易さの観点からエポキシ樹脂が優れている。
【００２３】
熱硬化性樹脂を被覆する方法としては、先述した水溶液を付与する方法と同じ方法、例えばどぶ漬け、スプレー、ロール、刷毛等による塗布等が採用される。
このような方法で木材表面に塗布された熱硬化性樹脂は、内部に浸透して一定時間放置または加熱することで一定の深さの表層部に行き渡り、硬化される。
木材表面を熱硬化性樹脂被覆する厚さは、０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲が好ましい。
０．０１ｍｍより小さいと、水蒸気遮断性が劣り、必ずしも十分な白華現象を防止できない。
逆に０．５ｍｍを超えると、熱硬化性樹脂の燃焼熱のため、難燃性、不燃性を損なう。
【００２４】
以上のような溶脱防止方法により形成された木材を図２に模式的に示した。
ホウ素化合物またはリン酸化合物を含む薬剤１が木材Ａ全体に含浸されており、その木材Ａの表層部の薬剤が不溶化され固定される（不溶化層１Ａ）。
この表層部の不溶化層１Ａが木材内部の成分が表出するのを阻止するいわゆる第１バリア層として機能する。
【００２５】
さらに、木材表面が防湿性の合成樹脂２（例えばエポキシ樹脂）で被覆され水蒸気から遮断され第２バリア層か形成される。
このように全体として２種類のバリア層が形成されるために確実な溶脱防止効果が発揮される。
次に本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明は実施例に限定されることはない。
【００２６】
〔実施例１〕
常法によりホウ素化合物で不燃化した厚さ１８ｍｍ、幅１１５ｍｍ、長さ２０００ｍｍの木材表層部に存在するホウ素化合物を不溶化させるため、反応剤である５％塩化カルシウム水溶液に１分間浸漬した後、取り出し表面を布で拭い、乾燥させた。
引き続き木材表面を水蒸気から遮断するため、その上に、エポキシ樹脂Ｅ８１６Ａ（ジャパンエポキシレジン株式会社製商品名）（６０部）と硬化剤ＦＬ４５４（ジャパンエポキシレジン株式会社製商品名）（４０部）との混合樹脂をハケで厚さ０．０５ｍｍに塗布した。
常温で１週間養生硬化後、温度４０℃、湿度９５％の雰囲気下で１週間放置し、溶脱の程度を目視で観察した。
その結果を表１に示す。
【００２７】
なお、不溶化層の厚さは、木材断面を切断研磨して、断面方向にスキャンしながらＸ線を照射し、カルシウムに対応する反射固有Ｘ線を検出して測定した。
【００２８】
〔実施例２〜実施例４〕
塩化カルシウムの濃度をそれぞれ０．１％（実施例２）、１．０％（実施例３）、及び１０％（実施例４）に変えた以外は、実施例１と同じ方法で実施を行った。
その結果を表１に示す。
【００２９】
〔実施例５〜実施例８〕
エポキシ樹脂の厚さをそれぞれ０．００５ｍｍ（実施例５）、０．０１ｍｍ（実施例６）、０．１０ｍｍ（実施例７）、及び０．５０ｍｍ（実施例８）に変えた以外は、実施例１と同じ方法で実施を行った。
その結果を表１に示す。
【００３０】
〔比較例１〕
実施例１で得たホウ素化合物で不燃化した厚さ１８ｍｍ、幅１１５ｍｍ、長さ２０００ｍｍの木材をそのまま温度４０℃、湿度９５％の雰囲気下で１週間放置し、溶脱の程度を目視で観察した。
その結果を表１に示す。
【００３１】
〔比較例２〕
実施例１で得たホウ素化合物で不燃化した厚さ１８ｍｍ、幅１１５ｍｍ、長さ２０００ｍｍの木材を反応剤である５％塩化カルシウム水溶液に１分間浸漬し、水溶液から取り出して、表面を布で拭い、乾燥させた。これにエポキシ樹脂を塗布せず温度４０℃、湿度９５％の雰囲気下で１週間放置し、溶脱の程度を目視で観察した。
その結果を表１に示す。
【００３２】
〔比較例３〕
実施例１で得たホウ酸化合物で不燃化した厚さ１８ｍｍ、幅１１５ｍｍ、長さ２０００ｍｍの木材表面の薬剤を不溶化せずに、水蒸気から遮断するため、その上に、エポキシ樹脂Ｅ８１６Ａ（ジャパンエポキシレジン株式会社製商品名）（６０部）と硬化剤ＦＬ４５４（ジャパンエポキシレジン株式会社製商品名）（４０部）との混合樹脂をハケで厚さ０．０５ｍｍに塗布した。常温で１週間養生硬化後、温度４０℃、湿度９５％の雰囲気下で１週間放置し、溶脱の程度を目視で観察した。その結果を表１に示す。
【００３３】
以上本発明を説明したが、本発明は、その実施の形態や実施例に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、木材に対する溶脱防止方法を述べたが、木材と同じようにセルロース系の材料にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、木材における薬剤の溶脱防止方法を示すブロック図である。
【図２】図２は、溶脱防止方法の処理を行った木材を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００３５】
１．薬剤
１Ａ．不溶化層
２．合成樹脂（エポキシ樹脂）
Ａ．木材
【００３６】
【表１】
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【図１】
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【図２】
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