JPH0820008A - 木材処理剤及び改質された処理木材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】木材が本来備えている優れた性能や加工特性を
損なう事なく、耐吸水・耐吸湿性、寸法安定性を高め、
その効果を長時間維持することのできる水性の木材処理
剤を提供する。更には、仮導管の細い針葉樹の木材でも
中心部まで完全に含浸させることができる木材処理剤で
ある。 【構成】油性物質を陽イオン界面活性剤で乳化させた水
性エマルジョン（Ｏ／Ｗ型）を含むことを特徴とする木
材処理剤。 【効果】本発明品は木材の種類を問わず、中心部の細孔
内にまで含浸させることができ、且つ細孔内に安定に保
持されるため、長期に亘って耐吸水・耐吸湿性及び寸法
性に優れる。更に、公知の木材改質剤を配合することに
より所望の性質を付与することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、木材の耐吸水・耐吸湿
性、寸法安定性及び使用時から廃棄に至るまでの安全性
等を改善する為の木材処理に関し、特にそのための処理
用薬剤及び、前記薬剤により処理された木材に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】木材は、遠い昔から建築材料、楽器、家
具、構造材等に使われてきた。これら木製品は、千年以
上の長きにわたってその機能を果たしているものもあれ
ば、逆に１年も経たないうちに朽ち果ててしまうものも
ある。

【０００３】このような木材の耐久性は、その含有水分
によって大きく変動する。吸湿、乾燥を繰り返すような
環境下では、膨張、収縮によって反り、歪みや割れ等を
起こし長期使用に耐えない。また、含水量が常に多くな
る環境下では、強度低下を起こすばかりでなく、腐朽現
象が著しく加速される。従って、多湿の場所又は乾燥と
多湿が繰り返されるような場所では、木材の耐吸水・耐
吸湿性を改善して寸法安定性を維持することは、木材製
品の信頼性及び耐久性を高めるうえで極めて重要なこと
である。

【０００４】従来、木材の耐吸水・耐吸湿性、寸法安定
性を高めるために、「変わる木」、日本木材学会編、19
91.1.20、海青社、及び「木材利用の化学」、1983.3.
1、共立出版に記載されているように種々な木材処理剤
及び木材処理方法が利用されていた。次に、その中で代
表的なものを掲げる。

【０００５】多価アルコール類（例えばポリエチレン
グリコール等）を含む水溶性処理剤を浸漬又は加圧しな
がら木材に含浸させる処理方法。

【０００６】ポリエチレングリコ−ル等は水溶性である
ため、木材内の水分を置換しながら、内部へと浸透す
る。次にこれを乾燥すると、一定の水分を含む処理木材
が得られる。当該方法は、土中より発掘された木製文化
財の保存や一般家具等の室内で保管する木製品に利用さ
れている。

【０００７】フェノール樹脂等の合成高分子を、有機
溶剤に溶解させてなる処理剤を、浸漬又は加圧しながら
木材に含浸させる処理方法。

【０００８】この方法では、処理剤の含浸後に有機溶剤
を揮発させると、合成高分子と木材との複合体が形成さ
れる。

【０００９】無水酢酸を含浸させて、木材に含まれる
水酸基をアセチル化する方法。

【００１０】詳しくは、無水酢酸又は水以外の溶媒に溶
かした無水酢酸を浸漬又は加圧により木材中に含浸させ
た後、無水酢酸を水で洗い流すか、アルカリで中和する
ことにより、アセチル化木材が得られる。

【００１１】ホルムアルデヒド蒸気中で木材に含まれ
る水酸基をホルマル化する方法。

【００１２】当該方法では、まず木材を希薄な酸で処理
した後、ホルムアルデヒド蒸気中におくことによって、
木材表面をホルマル化する。

【００１３】更に最近、下記の木材処理剤及び木材処理
方法が特開平５−６９４１２号公報に発表された。

【００１４】公知の木材用水溶性改質剤を樹脂エマル
ジョンと共に木材に注入する方法。

【００１５】当該方法は、木材用水溶性改質剤と樹脂エ
マルジョンを有効成分とする木材処理剤及び当該処理剤
を加圧しながら木材中に注入する木材処理方法に関す
る。注入された処理剤は木材の細孔を通って内部へ浸透
する。そしてこれを乾燥すると、樹脂エマルジョン中に
分散していたポリマー成分が木材表層側の細孔開口部で
析出、造膜して開口部が封鎖され、水溶性改質剤は細孔
内に閉込め状態となり外気から遮断され安定に保持され
る。

【００１６】更には、この改質処理木材を切断したり、
表面が傷ついたりしても、内部に封入されている樹脂エ
マルジョンが速やかに新たな開口部で析出、造膜して再
度封鎖される。

【００１７】樹脂エマルジョンとしては、平均粒子径が
３００ｎｍ以下、ガラス転移温度が−４０〜＋４０℃、
乾燥後の水への溶出率が１０％以下であるものを使用す
ると、該樹脂エマルジョンの造膜による木材細孔開口部
の封鎖作用がより効果的に発揮され、最も好ましいもの
は、下記一般式（ａ）で示されるメタ（アクリル）酸エ
ステルと、下記一般式（ｂ−１）、（ｂ−２）及び（ｂ
−３）よりなる群から選択される親水性単量体とが共重
合して得られる共重合エマルジョンであると記載されて
いる。

【００１８】

【化１】

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記に掲げた
方法にはそれぞれ次に示すような課題を抱えている。
の如き水溶性物質のみからなる処理剤を注入する方法で
は、乾燥時における水の蒸発により割れや歪みを起こし
易く、また、雨水等により処理剤が流脱し、経時的に効
果が低下してくる。

【００２０】では、有機溶剤の毒性、揮発性、引火性
等のため処理時における安全性に問題がある。

【００２１】また、のアセチル化する方法は、工程が
複雑なためコストがかかりすぎるので実験室的な技術に
止まり、実用化はされていない。更には、酢酸又は酢酸
ナトリウムが木材中に残存するため、処理木材が変質す
るという難点がある。

【００２２】のホルマル化する方法は、酸触媒を使う
ため木材の変質が著しく、且つホルマリンの毒性及び臭
気に基づく処理時の安全性に問題がある。また、木材表
面のみから蒸気を浸透させる方法であるため、中心部ま
でホルマル化するのは困難である。

【００２３】一方、の処理剤は、高分子量の樹脂を使
用しているため、特開平５−６９４１２号公報の表１に
示される如く処理剤自体の粘度は非常に高いものであ
る。このため南洋材のアトピン類、ケンパス等の様な太
い導管（１００〜４００μｍ）を有し導管を閉鎖するチ
ロースがほとんど発達しない樹種木材には中心部まで注
入することができるが、細い仮導管（４〜３０μｍ）し
か持たない針葉樹木材には中心部まで完全に注入するこ
とは不可能である。

【００２４】しかし、国際的に地球規模での環境保護の
観点から、熱帯雨林又は亜熱帯地方の森林を保護する情
勢にあり、これらの地域から樹木を伐採することは避け
られる傾向にある。そこで、南洋樹に代えて日本国内で
容易に生育し且つ比較的成長が早い針葉樹の使用が望ま
れている。

【００２５】ところが、前述の様に針葉樹は仮導管が細
く、従来の処理剤では中心部まで含浸され難いため、処
理時に割れ等を起こし易く、また耐用年数も短く、未だ
実用化されるに至っていない。

【００２６】そこで、本発明は、この様な上述の従来技
術の欠点を改善し、木材が本来備えている優れた性能や
加工特性を損なう事なく、耐吸水・耐吸湿性、寸法安定
性を高め、その効果を長時間維持することのできる水性
の木材処理剤及び処理木材を提供することを目的とす
る。更には、仮導管の細い針葉樹の木材でも中心部まで
完全に含浸させることができる木材処理剤及び処理木材
を提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上述の目的に鑑み、鋭意
研究を進めた結果、本発明者らは油性物質の水性エマル
ジョンは木材の細孔内へ均一に浸透することができ、且
つ安定に保持されることを見出し、本発明を完成するに
至った。

【００２８】即ち、本発明は油性物質の水性エマルジョ
ン（Ｏ／Ｗ型）を含む木材処理剤に関する（請求項１、
以下基本処理剤構成という）。この様な機能を発揮させ
る油性物質の水性エマルジョンとは、炭化水素、合成エ
ステル、動植物油脂等を、陽イオン界面活性剤、陰イオ
ン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤等
の界面活性剤で安定に乳化したものである。尚、請求項
２〜６に本発明の基本処理剤構成に基づく好適な実施態
様を示す。

【００２９】また、本発明は、真空脱気された木材に、
上記木材処理剤を加圧しながら前記木材中に注入するこ
とにより得られる、当該木材中の細孔内が前記木材処理
剤により含浸されていることを特徴とする処理木材に関
する（請求項７）。この処理木材は、耐吸水・耐吸湿
性、寸法安定性に優れている。請求項８〜９に更にその
好適な実施態様を示す。

【００３０】

【作用及び好適な実施態様】本発明において油性物質と
は、一般に「油」といわれる物質を指し、即ち水に溶解
しないものをいうこととし、常温で液状であるものが好
ましい。例えば炭化水素、動植物油脂、エステルなどが
好適に適用される。尚、本発明における油性物質に、ポ
リマーを適用する考えはなく、分子量は大きくてもせい
ぜい2000程度である。2000を超えると粘性が高くなり分
子の大きさが大きくなるため、仮導管の如き細孔内及び
細胞内に処理液が含浸され難くなるため不適である。

【００３１】より具体的に本発明に適用される油性物質
について例示すると、動植物油脂には、牛脂、豚脂、米
油、コーン油、菜種油、亜麻仁油、大豆油、密蝋、木
蝋、カルナバワックス、キャンデリラワックス、ホホバ
油などがある。

【００３２】また、炭化水素には、脂肪族炭化水素、芳
香族炭化水素などがあるが、常温、常圧で揮発性を示す
ものは好ましくない。即ち、沸点が３００℃以上のもの
が好ましく、流動パラフィン、ワセリン、パラフィンワ
ックス、マイクロクリスタリンワックスなどが挙げられ
る。

【００３３】合成エステルには、リン酸トリブチル、フ
タル酸ジブチル、オレイン酸ブチル、セバシン酸ジ−２
−エチルヘキシル、ジエチレングリコールジベンゾエー
ト、アセチルクエン酸トリブチルなどが挙げられる。上
記の油性物質の中でも、植物油脂は木材との親和性が良
く、価格の面からも特に好ましい。更に植物油脂には資
源の枯渇といった問題も発生せず、本発明の木材処理剤
を安定供給できる。

【００３４】油性物質の水性エマルジョンとは上記の油
性物質を水中に分散させたものをいう。含浸させるエマ
ルジョンの粒子径に関しては特に限定的な意義ではない
が、製剤としての安定性が維持できる程度であり、処理
される木材の細孔径以下であれば良い。この観点から一
般的には、その粒子径はおよそ５μｍ以下であり、より
好ましくは２μｍ以下であり、特に好ましくは１μｍ以
下である。

【００３５】安定なエマルジョン作製のためには界面活
性剤を用いて乳化することが好ましく、一般に乳化の際
に用いられる公知の界面活性剤を使用すれば良いが、特
には陽イオン界面活性剤が好ましい。なぜならば、木材
組織はアニオン性を示すので、含浸された本発明の木材
処理剤は木材組織とイオン結合し、より安定に長期にわ
たって木材内に維持されることが可能となり、強いては
処理木材の耐用年数が向上する。また、陽イオン界面活
性剤は防腐作用を有するため、この点においても陽イオ
ン界面活性剤が選択されることが好ましい。しかし、非
イオン性界面活性剤又は両性界面活性剤若しくは陰イオ
ン性界面活性剤を単独又は併用して用いても良い。

【００３６】上記理由により、非イオン界面活性剤又は
両性界面活性剤にて乳化させたエマルジョンについて
は、更に陽イオン界面活性剤を添加したものを使用する
と、同様に前記の効果を奏するので好ましい。

【００３７】尚、後記の様に公知の木材改質剤と併用す
る際には、改質剤に防腐効果を期待する目的で陽イオン
界面活性剤が使用されている場合があるため、陰イオン
界面活性剤の使用には注意を要する。この場合には、前
記改質剤中の陽イオン界面活性剤とエマルジョン中の陰
イオン界面活性剤とが結合してエマルジョンが破壊され
るからである。

【００３８】本発明の木材処理剤の油性物質と界面活性
剤の特に好ましい組み合わせは、例えば、植物性油脂と
陽イオン界面活性剤若しくは陽イオン界面活性剤を含む
活性剤混合物との組み合わせである。

【００３９】本発明の木材処理剤において、油性物質と
して処理剤全重量の１〜８０重量％配合されていること
が好ましく、より好ましくは３〜２０重量％である。１
重量％未満では均一含浸の効果は表われず、８０重量％
を超えると木材表面に油性物質が浸出してしまうため、
好ましくない。

【００４０】本発明の木材処理剤を使用して木材を処理
すると、導管の太い広葉樹は勿論のこと、仮導管の細い
針葉樹であっても中心部まで均一に処理剤が行き渡る。
その主な理由の一つとしては、含浸物質は油性物質が微
細に分散した水性エマルジョンであることが挙げられ
る。更には、注入された油性物質は長期にわたって木材
内部に、特に導管又は仮導管内、より好ましくは柔細胞
内にも保持されるため、得られる処理木材は耐吸水・耐
吸湿性及び寸法安定性に極めて優れた効果を発揮する。
また、含浸の完全性は木材中心部まで完全に含浸が及ぶ
こと、更に含浸の一様性は処理木材の均質性を基礎づけ
る。

【００４１】本発明の木材処理剤には、上述の油性物質
の水性エマルジョンに、更に目的に応じて公知の寸法安
定剤、防腐剤、防虫剤、難燃化剤、染色剤等の木材改質
剤を配合させることもできる。この木材改質剤は安全性
・取扱性及びエマルジョンの安定性の観点から水系のも
のがより好ましい。また、本発明に用いる油性物質とし
ては、上述の如く安全なもの、特に環境上、衛生上安全
なものを用いることができる利点がある。

【００４２】寸法安定化剤には、例えばエチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル等のグリコール類、或いはこれらの部分エステル化
物、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレー
ト、飽和ポリエステル樹脂、ポリ（メタ）アクリル酸エ
ステル類、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール、酢酸
ビニル共重合体などが挙げられる。

【００４３】防腐剤には、例えば銅化合物、クロム化合
物、砒素化合物、ホウ素化合物、ペンタクロルフェノー
ル、ナフテン酸金属塩、有機スズ化合物、クロルナフタ
リン酸、８−キノリノール銅、キャプタン類、クレオソ
ート油、ウォルマン類、クロム化塩化亜鉛、ホルマリン
などが挙げられる。これらを用いる場合、好ましくは、
これらの中から環境上、衛生上無害なものを選択して用
いる。

【００４４】防虫剤には、例えばウォルマン塩、ポリデ
ン塩、有機リン系化合物、カーバメイト系化合物、有機
スズ系化合物、クロルデン、ヘプタクロルディルドリ
ン、アルドリン、チオダン、γ−ＢＨＣ（１，２，３，
４，５，６−ヘキサクロルシクロヘキサン）、１，１，
１−トリクロル−２，２−ビス（ｐ−クロルフェニル）
エタン、１，１，１−トリクロル−２，２−ビス（ｐ−
メトキシフェニル）エタン、トクサフェン、ケボン、ス
ルフォンアミド類、チオフェン類、有機チオシアネート
類などが挙げられる。

【００４５】難燃化剤としては、例えばリン酸水素二ア
ンモニウム、ホウ酸等の無機質水溶性塩、スルファミン
酸塩、ハロゲン化合物、リン及び窒素を含む化合物、グ
アニジン系化合物、酸化アンチモン等の金属酸化物など
が挙げられる。

【００４６】染色剤には、例えば直接染料、酸性染料、
塩基性染料などが挙げられ、また、アルコール溶性染料
又は油溶性染料は、染着助剤又は界面活性剤等を添加し
て水に可溶化させれば使用できる。

【００４７】更に、他の木材改質剤を配合された本発明
の木材処理剤を用いた場合には、上記木材改質剤も本発
明に係る油性物質のエマルジョンと共に木材の中心部ま
で行き渡らせることができ、耐吸水・耐吸湿性、寸法安
定性に加え、所望の性質を処理木材に付与させることが
できる。

【００４８】次に、本発明の木材処理剤の使用形態につ
いて述べる。本発明の木材処理剤は、公知の木材処理剤
又は木材改質剤と同様に木材内部に含浸させて使用され
る。この際少なくとも、広葉樹にあっては導管内部、針
葉樹にあっては仮導管内部に処理剤が均一に含浸されて
いることが好ましい。更には、前記導管又は仮導管と交
叉する放射柔細胞などの細胞内にも含浸されることが特
に好ましい。

【００４９】含浸方法には、例えば、常圧、減圧又は
加圧等の圧力の作用下又は更に常圧を含む所定の圧力履
歴の下で木材に本発明の処理剤を注入含浸する方法、
刷毛やロールコーター等で本発明の処理剤を木材表面に
塗布し内部まで浸透させる方法、本発明の処理剤中に
木材を浸漬させて内部まで含浸させる方法などが挙げら
れる。

【００５０】この中、の処理方法が好ましく、比較的
容易且つ確実に木材全体の細孔内部に処理剤を含浸させ
ることができる。更には、本出願人が既に出願した特願
平５−２３７５２号の方法に従うのが特に好ましい。

【００５１】この方法は、（ａ）被処理木材を減圧して
当該木材内の気体を取除く減圧ステップ、（ｂ）次に前
記木材を、当該木材が変形を生じない程度の所定圧力に
加圧し、所定時間該圧力を保持する初期加圧ステップ、
（ｃ）上記圧力保持時間経過後、最終加圧圧力まで段階
的に昇圧し、且つ各加圧段階において所定時間当該圧力
を保持しつつ前記木材を加圧する予備加圧ステップ、
（ｄ）所定の処理液注入圧力において、前記木材に処理
液を注入する処理液注入ステップ、からなる。

【００５２】前記方法を用いると、被処理木材に変形を
与えることなく、容易に木材組織の内部まで且つ木材全
体に亘って処理剤を含浸させることができる。更には、
被処理木材の板目、柾目を問わずどの方向からも万遍無
く注入含浸される。従って、当該方法により、本発明の
処理剤が注入含浸された処理木材は、耐吸水・耐吸湿
性、寸法安定性等の効果のより大きいものである。

【００５３】ところで、針葉樹は一般的に図２及び図３
のような構造となっており、中心部まで処理液を注入す
るためには放射柔細胞壁や閉塞壁孔対を破壊しなければ
ならない。

【００５４】ここで、閉塞壁孔対について説明する。木
材の各細胞間には図４に示す構造の壁孔対１が点在し、
壁孔２が形成されている。この壁孔２の中央にはトルー
スという肥厚部があり、そのまわりは薄い網目状（マル
ゴ）になっている。これが、心材化の過程などにおいて
壁孔壁が一方の孔口に引き寄せられトルース３が壁孔２
を塞いだような形となったものを閉塞壁孔対と呼ぶ。

【００５５】当該方法は、被処理木材に加える圧力を低
圧から段階的に増して行くことにより、木材の内部と外
部との圧力差を、トルース３を破壊するには十分である
が木材を変形させない程度に保ち、トルース３を次第に
材中心部まで破壊し、その後に処理液を注入して処理液
を木材内部まで十分に浸透させる方法である。

【００５６】即ち、まず最も外側の放射柔細胞壁や閉塞
壁孔対を破壊し外圧と仮導管２１ａ内の圧力を等しくす
る。そして、仮導管２１ｂ、２１ｃというように順次破
壊を繰り返して心材部まで外圧と等しくなるように加圧
を行う。この場合、圧力伝播は非常に細かい切れ目や小
さな孔を介して行われることから、その効率化のため圧
力を上げる必要があるが急激な上昇は材のヤセや変形を
招くため、これを防止すべくその圧力上昇は順次段階的
に行われる。

【００５７】また、各段階で所定時間保持して木材内部
までがその段階における圧力となるのを待って次の段階
の加圧処理がされる。各圧力段階において保持する時間
は初めの１５ｋｇ／ｃｍ²程度までは比較的長く１０分
間以上とることが望ましいが、それ以後においてはそれ
よりも短くして差し支えない。

【００５８】また、初期加圧ステップでの圧力や格段階
での圧力差、保持時間は木材の材質や寸法によって種々
異なる値を設定することは勿論であり、トルース３の破
壊圧力が大きいものは圧力差を大きくし、木材内部まで
等圧となるのに時間を要するものは保持時間を長くする
必要がある。

【００５９】次に、処理液注入ステップへと進む。この
処理液注入ステップでは被処理木材に処理液を一定圧力
下で注入、浸透させる。この場合、木材の仮導管２１内
に残っている気体はヘンリーの法則により加圧注入され
た処理液内に取り込まれる。尚、この処理圧力は予備加
圧ステップに続いて最終加圧圧力と同圧力で行っても良
いし、別途に異なる圧力によって行っても良い。また、
予備加圧ステップによって、既に放射柔細胞壁や閉塞壁
孔対は木材内部まで破壊されているため容易に処理液は
木材内部まで浸透するので、従来の処理液注入圧力より
も低圧で処理することも可能である。

【００６０】一方、このように処理液を加圧注入した後
にはその加圧状態を解圧する必要がある。この場合、急
な解圧を行うと、ヘンリーの法則により処理液中に取り
込まれた気体が急激に膨張し、それにより木材自体を破
壊する可能性がある。このため特に処理装置内に解圧タ
ンクを設け、これを事前に気体により加圧して被処理木
材を収納している圧力容器内との圧力差をなくしてお
く。そして、この解圧タンクから解圧バルブを介して徐
々に圧を抜いていくことで処理液中に溶け込んでいた気
体から先に逃す。この場合、処理液中に溶け込んでいた
気体は分子量が小さいために処理液よりも先に木材から
流出し、その結果、処理液は木材内部に留まることにな
る。

【００６１】このように当該注入方法では、この閉塞壁
孔対を破壊し、そこに本発明の木材処理剤が注入される
ところとなるので、隣接する仮導管への木材処理剤の流
入が容易であり、また、細胞壁自体を破壊し、放射柔細
胞を始めとする細胞内にも処理剤を行き渡らせることが
できる。従って、当該方法では被処理木材の板目、柾目
を問わずどの方向からも万遍無く注入含浸され、木材内
部まで且つ木材全体に亘って処理剤を含浸させることが
できる。この方法は針葉樹の処理に特に好適に適用され
る。

【００６２】一方、広葉樹は一般に前記針葉樹と異なり
水の通導を行っている導管が存在するが、この導管には
チロース等の不純物が多く含まれ、一気に加圧を行うと
その不純物が導管内に詰まり、処理液の注入を阻害す
る。

【００６３】そこで、当該方法では、初期加圧ステップ
において、針葉樹の場合に比べて更に低い、詰まりを生
じない程度の圧力（例えば１．５kg／cm²など）により
加圧を長時間行い、これにより木材中心部まで等しく圧
を伝播し処理液を中心部まで注入させるようにすること
が好ましい。予備加圧ステップにおいては、導管要素が
多いことから針葉樹ほど多段階とすることなく昇圧させ
ることができる。

【００６４】本発明の木材処理剤が適用される被処理木
材に関しては、広葉樹或いは針葉樹等を問わず、全ての
種類の木材に適用できる。例えば、針葉樹では杉、赤
松、黒松、唐松、蝦夷松、栂、檜、さわら、とうひ、い
ちい、あすなろなどであり、広葉樹では、まかんば、ぶ
な、樫、楓、しなのき、楡、せん、櫟、椎の木、桜、栃
の木、桐、桂、ラワン、マホガニー、アトピン、アガス
チ、チーク、紫檀、黒檀などである。但し、従来の処理
剤では中心部まで含浸不可能であった針葉樹において
も、十分に内部まで本発明の処理剤が行き渡ることがで
きるのは画期的である。

【００６５】適用される木材の形態についても、表皮が
削り取られていればその形状は問わず、更には、合板、
集成材等の加工木材、パーティクルボード、ファイバー
ボードなどであっても構わない。

【００６６】

【実施例】以下、実施例により本発明について更に詳説
する。但し、これらは、具体的な本発明の実施態様を示
したに過ぎず、本発明は決して下記実施例に限定される
ものではない。尚、下記実施例において、「％」は特に
記載されていない限り、「重量％」を表わすものとす
る。

【００６７】＜実施例１＞ 水に対する安定性テスト １）１０５×１０５×３０００ｍｍの１本の秋田杉（芯
持、含水率５０％）の生材より１００×１００×５０ｍ
ｍの試験材を作成し、表１に示す組成の各木材処理剤を
それぞれ使用時濃度に調整したものを、下記の方法で注
入した。

【００６８】イ）減圧ステップとして、圧力容器内に被
処理木材を密閉収納し、図１（ａ）に示すように−７６
０mmＨｇまで減圧し２０分程度保持し、木材含まれる空
気をできるだけ取除く。

【００６９】ロ）初期加圧ステップとして、被処理木材
を２kg／cm²に加圧し２０分程度保持する。２kg／cm²の
加圧はトルース等を個々に破壊するには足る圧力であ
り、この保持により放射柔細胞壁や閉塞壁孔対の全ては
破壊されないものの、その一部破壊により圧力はこの保
持時間中に中心部まで伝播する。

【００７０】ハ）次に、予備加圧ステップへと移る。図
１（ｂ）に示されるように初期加圧ステップの２kg／cm
²から出発して段階的に最終加圧圧力まで圧力を増加す
る。一般にトルースは木材の種類にもよるが２〜５kg／
cm²の圧力をそこに加えることにより破壊される。即
ち、この各段階当初において生ずる木材内部と外部との
相対的な圧力差によって放射柔細胞壁や閉塞壁孔対等が
木材内部まで次々に破壊されて行くことになる。

【００７１】二）処理液注入ステップとして、最終加圧
圧力と同圧力、２５kg／cm²にて、所定濃度の木材処理
剤を各々注入した。

【００７２】

【表１】

【００７３】２）室温にて１週間養生する。 ３）養生後の試験材の接線方向の寸法（養生後寸法）を
測定する。 ４）水中浸漬（２４時間）、６０℃加熱（２４時間）を
１サイクルとし、繰り返し浸漬と加熱を繰り返す。この
際、１サイクルが終了する度に接線方向の寸法（負荷後
寸法）を測定し、次式Ｉにより寸法変化率を求めた。ま
た、割れの発生状況についても観察した。

【００７４】

【数１】

【００７５】

【表２】

【００７６】結果は上記表２の通りであった。本発明の
木材処理剤が注入された処理木材は、多湿・高温乾燥が
繰り返されるような環境下にあっても割れを発生するこ
となく、寸法変化率は１％以下を示し、十分な耐久性を
示した。

【００７７】＜実施例２＞ 断続加熱試験 １）１０５×１０５×３０００ｍｍの１本の秋田杉（芯
持、含水率５０％）の生材より１００×１００×５０ｍ
ｍの試験材を作成し、表３に示す組成の各木材処理剤を
それぞれ使用時濃度に調整したものを、実施例１のイ）
〜二）と同様の方法で注入した。

【００７８】２）室温にて１週間養生する。 ３）養生後の試験材の接線方向の寸法（養生後寸法）を
測定する。

【００７９】４）恒温室にて６０℃で８時間／日加熱乾
燥させ、経日的に接線方向の寸法（負荷後寸法）を測定
し、実施例１における式Ｉから寸法変化率を求めた。ま
た、割れの発生状況についても観察した。

【００８０】

【表３】

【００８１】

【表４】

【００８２】結果は上記表４に示す通りであった。本発
明の木材処理剤を注入した処理木材は、高温乾燥下にお
いても寸法安定性に優れており、割れを発生することが
ない。

【００８３】＜実施例３＞ １）３００×３００×２０００ｍｍの１本の秋田杉（芯
持、含水率５０％）の生材を試験材とし、前記本発明例
の木材処理剤を用いて、実施例１イ）〜ニ）と同様の
操作により注入し、室温にて１週間養生した。

【００８４】２）上記木材を縦断して、その成分につい
て間接測定を行った結果、木材の中心部まで処理剤が含
浸されていることを確認した。更に含浸の程度は中心部
も周辺部も一様であった。

【００８５】

【発明の効果】本発明の木材処理剤は木材の種類を問わ
ず、全ての木材に対して中心部の細孔内にまで処理剤を
含浸させることができ、且つ細孔内に安定に保持される
ため、長期に亘って耐吸水・耐吸湿性及び寸法安定性に
優れるものである。更に、公知の木材改質剤を配合した
本発明の木材処理剤は、その改質剤をも均一に中心部ま
で含浸させるため、耐吸水・耐吸湿性及び寸法安定性に
加え、所望の性質を付与させることができる。

【００８６】また、本発明の処理木剤は、木材中の細孔
内全体に前記木材処理剤が含浸されているため、耐吸水
・耐吸湿性及び寸法安定性に優れるものである。更に
は、目的に応じて、防腐性、防虫性、難燃化性などの性
質を付与した木材を提供することができ、また、所望の
色に染色された木材を提供することもできる。

【００８７】この処理木材の用途としては、あらゆる耐
久的用途が可能であり、土木、建材、家具、一般構造材
用等として有用である。特に杭、支柱など、或いは鉄道
用の枕木には最適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】木材処理剤を被処理木材（針葉樹）に注入する
方法において、処理液注入ステップに先立って行う被処
理木材に対する減圧・加圧の様子を示す説明図である。
（ａ）は減圧ステップにおける減圧力と保持時間との関
係を表わした説明図であり、（ｂ）は初期加圧ステップ
及び予備加圧ステップにおける加圧力と保持時間との関
係を表わした説明図である。

【図２】針葉樹の内部の組織構造を示す概略模式図であ
る。

【図３】針葉樹の内部の横断面の組織構造を示す模式図
である。

【図４】針葉樹の木材組織間の壁孔の様子を表わす模式
図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 宏一 神奈川県横浜市保土ヶ谷区月見台３−20 (72)発明者 矢口 会利子 神奈川県鎌倉市雪ノ下１−１−16 八坂荘 202

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】油性物質の水性エマルジョン（Ｏ／Ｗ型）
   を含むことを特徴とする木材処理剤。
2. 【請求項２】前記水性エマルジョンは、界面活性剤を用
   いて乳化され、作製されたものであることを特徴とする
   請求項１記載の木材処理剤。
3. 【請求項３】前記界面活性剤が陽イオン界面活性剤であ
   ることを特徴とする請求項２記載の木材処理剤。
4. 【請求項４】前記油性物質が炭化水素、合成エステル、
   動植物油脂から選択される少なくとも一種以上であるこ
   とを特徴とする請求項１から３の一に記載の木材処理
   剤。
5. 【請求項５】前記油性物質が木材処理剤全重量に対して
   １〜８０重量％配合されていることを特徴とする請求項
   １から４の一に記載の木材処理剤。
6. 【請求項６】更に木材改質剤を含むことを特徴とする請
   求項１から５の一に記載の木材処理剤。
7. 【請求項７】真空脱気された木材に、請求項１から６の
   いずれか一に記載の木材処理剤を加圧しながら前記木材
   中に注入することにより得られる、当該木材中の細孔内
   が前記木材処理剤により含浸されていることを特徴とす
   る処理木材。
8. 【請求項８】少なくとも木材の導管又は仮導管内部に請
   求項１から６のいずれか一に記載の木材処理剤が一様に
   含浸されていることを特徴とする請求項７記載の処理木
   材。
9. 【請求項９】更に、請求項１から６のいずれか一に記載
   の木材処理剤が木材の柔細胞内にも含浸されていること
   を特徴とする請求項８記載の処理木材。