JPH02155604A - 改質木材の製造方法 - Google Patents
改質木材の製造方法Info
- Publication number
- JPH02155604A JPH02155604A JP30971788A JP30971788A JPH02155604A JP H02155604 A JPH02155604 A JP H02155604A JP 30971788 A JP30971788 A JP 30971788A JP 30971788 A JP30971788 A JP 30971788A JP H02155604 A JPH02155604 A JP H02155604A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wood
- acetylation
- amine
- substance
- easily polymerizable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、木材の化学的改質方法に関し、特に特定範囲
のアセチル化度を有する木質材料に疎水性易重合性物質
な含浸した後、該易重合性物質を加熱重合することを特
徴とする改質木材の製造方法に関する。
のアセチル化度を有する木質材料に疎水性易重合性物質
な含浸した後、該易重合性物質を加熱重合することを特
徴とする改質木材の製造方法に関する。
〈従来の技術〉
木材は他材料に比較して比強度か大てあり弾性に富み良
接着性で又易加工性てもあることから、各種建築用材、
家具用材等広範囲の用途に使用されている。その反面、
材質の不均質性、腐朽性、吸湿性及びそれらに伴う変形
等の致命的な欠点を有している。このため従来から種々
の材質改良法について検討か行われて来たか、なかても
木材を種々のアルカリ性アセチル化剤で処理する方法は
、木材の吸湿性に伴う変形を減少させると同時に腐朽性
の向上に寄与するといった利点を有することから木材の
材質改良法として注目されている。
接着性で又易加工性てもあることから、各種建築用材、
家具用材等広範囲の用途に使用されている。その反面、
材質の不均質性、腐朽性、吸湿性及びそれらに伴う変形
等の致命的な欠点を有している。このため従来から種々
の材質改良法について検討か行われて来たか、なかても
木材を種々のアルカリ性アセチル化剤で処理する方法は
、木材の吸湿性に伴う変形を減少させると同時に腐朽性
の向上に寄与するといった利点を有することから木材の
材質改良法として注目されている。
この方法は、木材の吸湿が木材構成物質中に存在する親
木性基、特に水酸基と水分子の結合に起因することから
、木材中の水酸基を疎水性基で置換することにより吸湿
性を減少すると同時に膨潤収縮着の減少により寸法安定
性を＋１゛与するという方法である。
木性基、特に水酸基と水分子の結合に起因することから
、木材中の水酸基を疎水性基で置換することにより吸湿
性を減少すると同時に膨潤収縮着の減少により寸法安定
性を＋１゛与するという方法である。
他方、木材を易重合Ｔｈ賀液中に浸せきしたり、特に減
圧下て木材中の板道管中に易重合物質液を注入する木材
と合成樹脂の複合化技術も木材の化学的改質方法として
既に広く利用されている。
圧下て木材中の板道管中に易重合物質液を注入する木材
と合成樹脂の複合化技術も木材の化学的改質方法として
既に広く利用されている。
この改質方法は、合成樹脂注入木材として広く知られて
おり機械的性質の向上及び寸法安定度の付与−に大きな
影響を与えている。
おり機械的性質の向上及び寸法安定度の付与−に大きな
影響を与えている。
〈発明か解決しようとする課題〉
しかしこの方法は、単に木材の微細構造中において易重
合物質か重合あるいは縮合したものであることから機械
的性質の向−に及び寸法安定度の付かにも限度かあった
。
合物質か重合あるいは縮合したものであることから機械
的性質の向−に及び寸法安定度の付かにも限度かあった
。
本発明者等は、従来のかかる欠点を解決すべく鋭意検３
・１シた結果、特定範囲のアセチル化度を有する木材に
疎水性易重合物質を含浸した後、加熱重合することによ
り木材の・１法安定性を大幅に改Ｒてきることを見い出
して本発明に到達した。
・１シた結果、特定範囲のアセチル化度を有する木材に
疎水性易重合物質を含浸した後、加熱重合することによ
り木材の・１法安定性を大幅に改Ｒてきることを見い出
して本発明に到達した。
従って、本発明の第１の目的は木材の吸湿性にイｆう変
形を減少し寸法安定性を高めるための木材の改質方法を
提供することにあり、第２の目的は材質劣化の少ない木
材の改質方法を提供することにある。
形を減少し寸法安定性を高めるための木材の改質方法を
提供することにあり、第２の目的は材質劣化の少ない木
材の改質方法を提供することにある。
〈課題を解決するための手段〉
本発明の上記の諸口的は、木材中のＯＨ基をアセチル基
により置換することにより木材自体を疎水化し、さらに
木材の微細構造中において疎水性易重合物質を重合する
ことにより達成された。
により置換することにより木材自体を疎水化し、さらに
木材の微細構造中において疎水性易重合物質を重合する
ことにより達成された。
本発明において木材をアセチル化するために使用される
アセチル化剤としては、通常水酸基と反応する公知の化
合物の中から適宜選択して使用することがてきるが、特
に改質後の材質劣化の観点から無水酢酸を使用すること
が好ましい。
アセチル化剤としては、通常水酸基と反応する公知の化
合物の中から適宜選択して使用することがてきるが、特
に改質後の材質劣化の観点から無水酢酸を使用すること
が好ましい。
このようなアセチル化剤としては、例えば無水酢酸、ケ
デン、酸塩化物等を挙げることかてきる。
デン、酸塩化物等を挙げることかてきる。
」二足の如きアセチル化剤を使用してアセチル化するに
際しては、通常塩基性物質を触媒として使用する。本発
明においては、木材に対する膨潤係数が木よりも大であ
るアミン系又はアミド系化合物中から選択される少なく
とも１種の化合物を選択使用する。これらの化合物は、
塩基性てあり木材に対する膨潤能を有することからアセ
チル化反応における触媒として機能する。
際しては、通常塩基性物質を触媒として使用する。本発
明においては、木材に対する膨潤係数が木よりも大であ
るアミン系又はアミド系化合物中から選択される少なく
とも１種の化合物を選択使用する。これらの化合物は、
塩基性てあり木材に対する膨潤能を有することからアセ
チル化反応における触媒として機能する。
本発明で使用されるアミン系又はアミド系化合１勿とし
ては、例えばｎ−フ゛チルアミン、ピペリジン、ピリジ
ン、ジメチルホルムアミド等を挙げることがてきる。こ
れ等のアミンは、木材に対する膨Ｂ月係数か水より大き
いのて木材のエステル化反応を木材が氷を吸収して膨潤
した状態よりも更に］膨潤した状態て行なわせることか
できる。
ては、例えばｎ−フ゛チルアミン、ピペリジン、ピリジ
ン、ジメチルホルムアミド等を挙げることがてきる。こ
れ等のアミンは、木材に対する膨Ｂ月係数か水より大き
いのて木材のエステル化反応を木材が氷を吸収して膨潤
した状態よりも更に］膨潤した状態て行なわせることか
できる。
また使用するアミン等は、エステル化反応触媒としても
機能するから、木材の材質劣化を伴う従来の触媒を使用
する必要もない。
機能するから、木材の材質劣化を伴う従来の触媒を使用
する必要もない。
アミン等の使用量は、その膨部機能を発揮することかて
きる程度添加するか、通常エステル化剤に対して少なく
とも５主補％以上使用することか好ましい。本発明にお
けるエステル化反応は、公知の条件に従い行なうことが
てきる。
きる程度添加するか、通常エステル化剤に対して少なく
とも５主補％以上使用することか好ましい。本発明にお
けるエステル化反応は、公知の条件に従い行なうことが
てきる。
木材のアセチル化に際しては、アセチル化度か低いと木
材中への疎水基導入量か小さい為改質効果か十分てなく
、逆に疎水基敬が大であると材質劣化を生じ易く、また
疎水性易重合物質の含浸性が著しく低下し加熱重合後ム
ラを生し易いことから１５〜２０％の範囲が好適である
。
材中への疎水基導入量か小さい為改質効果か十分てなく
、逆に疎水基敬が大であると材質劣化を生じ易く、また
疎水性易重合物質の含浸性が著しく低下し加熱重合後ム
ラを生し易いことから１５〜２０％の範囲が好適である
。
本発明においては、アセチル化反応終了後、熱水及びア
セトンを用いて温度８０°Ｃにて８時間抽出し、以下の
ように求めた。
セトンを用いて温度８０°Ｃにて８時間抽出し、以下の
ように求めた。
アセチル化度（％） ＝Ｗ ２ Ｗ ＋ Ｘ １００
Ｉ Ｗ、・未処理材熱水・アセトン抽出接絶乾重量Ｗ２ ・
アセチル化処理材熱水・アセトン抽出接絶乾重量 なお、アセチル化に際しては、木材中の抽出成分等の影
響を除去するため予めアセトン抽出、熱水抽出等による
処理を行なっておくと良い。
Ｉ Ｗ、・未処理材熱水・アセトン抽出接絶乾重量Ｗ２ ・
アセチル化処理材熱水・アセトン抽出接絶乾重量 なお、アセチル化に際しては、木材中の抽出成分等の影
響を除去するため予めアセトン抽出、熱水抽出等による
処理を行なっておくと良い。
実施例１
アセトン抽出（８０℃８Ｈｒｓ、Ｘ２回）及び熱水抽出
（８０°Ｃ３ｔｌｒｓ、Ｘ２回）処理を行なった米松四
方追補ブロック材（５Ｘ ：１５Ｘ ３５ｍｍ）を無水
酢酸７０重量部、ピリジン３０重量部からなる混合溶液
中に浸せきしアセチル化反応（１２０°Ｃ５６０分）後
乾燥しアセチル化度８．２＄、１３．５Ｌ１５．２ＬＬ
８．９Ｌ ２１．７Ｌ２５．６％を有するアセチル化処
理ブロック材を得た。次いてこのアセチル化処理ブロッ
ク材に過酸化ベンゾイル２重量部を添加した重版不飽和
ポリエステル樹脂５０重量部に酢酸メチル３０重量部、
トルエン２０重敬部から成る疎水性重合物質液を減圧−
加圧法により含浸後常法により加熱重合を行なうことに
より得られた改質木材のアセチル化度と含浸適性及び含
浸ムラとの関係につき表−１のような結果を得た。
（８０°Ｃ３ｔｌｒｓ、Ｘ２回）処理を行なった米松四
方追補ブロック材（５Ｘ ：１５Ｘ ３５ｍｍ）を無水
酢酸７０重量部、ピリジン３０重量部からなる混合溶液
中に浸せきしアセチル化反応（１２０°Ｃ５６０分）後
乾燥しアセチル化度８．２＄、１３．５Ｌ１５．２ＬＬ
８．９Ｌ ２１．７Ｌ２５．６％を有するアセチル化処
理ブロック材を得た。次いてこのアセチル化処理ブロッ
ク材に過酸化ベンゾイル２重量部を添加した重版不飽和
ポリエステル樹脂５０重量部に酢酸メチル３０重量部、
トルエン２０重敬部から成る疎水性重合物質液を減圧−
加圧法により含浸後常法により加熱重合を行なうことに
より得られた改質木材のアセチル化度と含浸適性及び含
浸ムラとの関係につき表−１のような結果を得た。
［試験方法コ
１、含浸ムラ、材質劣化は目視法による。
２、抗膨潤能
未処理材及び改質材絶乾試験片のＴ（接線）方向、Ｒ（
半径）方向における吸水試験（２０°Ｃ１２４時間）前
後の寸法変化を測定し次式により算出した。
半径）方向における吸水試験（２０°Ｃ１２４時間）前
後の寸法変化を測定し次式により算出した。
抗膨潤能（％） ＝ Ｖ−Ｖ、 ｘｉＯＯ■・未処理
材Ｒ，Ｔ方向試験片寸法 ■１ ；改質材Ｒ，Ｔ方向試験片寸法 比較例１ 実施例１と同様にアセトン抽出（８０°Ｃ８１１ｒｓ、
Ｘ２回）及び熱水抽出（８０°Ｃ８１ｔｒｓ、ｘ２回）
処理を行なった米松四方追補ブロック材（５ｘ ３５ｘ
３５＋＋＋ｍ）を無水酢酸７０重量部、ピリジン３０重
量部からなる混合溶液中に浸せきしアセチル化反応（１
２（１’Ｃ１６０分）後乾燥しアセチル化度１８．９％
を有するアセチル化処理フロック材を得、同様に抗膨ｎ
！１能をＡｌ１定したところＴ方向７０％、Ｒ方向６８
％であった。
材Ｒ，Ｔ方向試験片寸法 ■１ ；改質材Ｒ，Ｔ方向試験片寸法 比較例１ 実施例１と同様にアセトン抽出（８０°Ｃ８１１ｒｓ、
Ｘ２回）及び熱水抽出（８０°Ｃ８１ｔｒｓ、ｘ２回）
処理を行なった米松四方追補ブロック材（５ｘ ３５ｘ
３５＋＋＋ｍ）を無水酢酸７０重量部、ピリジン３０重
量部からなる混合溶液中に浸せきしアセチル化反応（１
２（１’Ｃ１６０分）後乾燥しアセチル化度１８．９％
を有するアセチル化処理フロック材を得、同様に抗膨ｎ
！１能をＡｌ１定したところＴ方向７０％、Ｒ方向６８
％であった。
比較例２
実施例１と同様にアセトン抽出（８０’Ｃ８ｆｉｒｓ、
ｘ２回）及び熱水抽出（８０℃８１ｂｓ、Ｘ２回）処
理を行なった米松四方追補ブロック材（５ｘ ３５ｘ３
５ｍｍ）を、過酸化ベンゾイル２重量部を添加した重版
不飽和ポリエステル樹脂５０重量部に酢酸メチル３０重
量部トルエン２０重量部から成る疎水性重合物質液を減
圧−加圧法により含浸後常法により加熱重合を行ない樹
脂含浸量１３４％を有する改質木材を得、同様に抗膨潤
能を測定したところＴ方向２８％、Ｒ方向３０％てあっ
た。
ｘ２回）及び熱水抽出（８０℃８１ｂｓ、Ｘ２回）処
理を行なった米松四方追補ブロック材（５ｘ ３５ｘ３
５ｍｍ）を、過酸化ベンゾイル２重量部を添加した重版
不飽和ポリエステル樹脂５０重量部に酢酸メチル３０重
量部トルエン２０重量部から成る疎水性重合物質液を減
圧−加圧法により含浸後常法により加熱重合を行ない樹
脂含浸量１３４％を有する改質木材を得、同様に抗膨潤
能を測定したところＴ方向２８％、Ｒ方向３０％てあっ
た。
〈発明の効果〉
本発明によれば、アセチル化度１５〜２０％を有する木
質材料に疎水性重合物質液 合により材質劣化を生ずることなく改質木材の製造か可
能となり、併せてアセチル基の加水分解が抑制される為
、全体として寸法安定性に優れた高耐湿性木材の製造が
可能となる。
質材料に疎水性重合物質液 合により材質劣化を生ずることなく改質木材の製造か可
能となり、併せてアセチル基の加水分解が抑制される為
、全体として寸法安定性に優れた高耐湿性木材の製造が
可能となる。
即ち、本発明の改質木材製造方法によれば、木材中の水
耐基をアセチル基で置換することにより来月成分を疎水
化し、加えて木材細胞壁内部への水の侵入を防止すると
いう二重の作用により従来法と比較し優れた高耐湿性木
材の製造かｎ１能となる。
耐基をアセチル基で置換することにより来月成分を疎水
化し、加えて木材細胞壁内部への水の侵入を防止すると
いう二重の作用により従来法と比較し優れた高耐湿性木
材の製造かｎ１能となる。
牛Ｖ Ｉｉ乍 出悼ｎ人
Claims (1)
- アセチル化度１５〜２０％を有する木質材料に疎水性易
重合性物質を含浸した後、該疎水性易重合性物質を加熱
重合することを特徴とする改質木材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30971788A JPH02155604A (ja) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | 改質木材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30971788A JPH02155604A (ja) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | 改質木材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02155604A true JPH02155604A (ja) | 1990-06-14 |
Family
ID=17996449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30971788A Pending JPH02155604A (ja) | 1988-12-07 | 1988-12-07 | 改質木材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02155604A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010089604A1 (en) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | Kurawood Plc | Chemical modification of lignocellulosic material |
| JP2014208489A (ja) * | 2008-02-01 | 2014-11-06 | タイタン ウッド リミテッドＴｉｔａｎ Ｗｏｏｄ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 木材をアセチル化する方法およびその産物 |
| WO2015103713A1 (en) | 2014-01-10 | 2015-07-16 | Empa Eidgenössische Materialprüfungs- Und Forschungsanstalt | Modified wood |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60242003A (ja) * | 1985-03-09 | 1985-12-02 | 大建工業株式会社 | 改質木材 |
-
1988
- 1988-12-07 JP JP30971788A patent/JPH02155604A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60242003A (ja) * | 1985-03-09 | 1985-12-02 | 大建工業株式会社 | 改質木材 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014208489A (ja) * | 2008-02-01 | 2014-11-06 | タイタン ウッド リミテッドＴｉｔａｎ Ｗｏｏｄ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 木材をアセチル化する方法およびその産物 |
| WO2010089604A1 (en) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | Kurawood Plc | Chemical modification of lignocellulosic material |
| WO2015103713A1 (en) | 2014-01-10 | 2015-07-16 | Empa Eidgenössische Materialprüfungs- Und Forschungsanstalt | Modified wood |
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