JPH0428503A

JPH0428503A - 改質木材の製法

Info

Publication number: JPH0428503A
Application number: JP13443790A
Authority: JP
Inventors: Arihiro Adachi; 有弘足立; Hiroyuki Ishikawa; 博之石川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1990-05-24
Publication date: 1992-01-31

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、住宅設備、建築材料等として用いられる改
質木材の製法に関する。

〔従来の技術〕

従来、木材の改質方法としては、たとえば、下記■、■
の方法がある。

■　難燃剤として、リン酸、ホウ酸などの酸と、メラミ
ンなどのアミノトリアジン類、あるいは、ジシアンジア
ミドなどのグアニジン類とを反応させた水溶液を木材に
含浸させて、木材に難燃性を付与する方法。

■　ビニル系樹脂等を木材に含浸させた後、同樹脂を木
材内で硬化させて、木材に寸法安定性を付与する方法（
ＷＰＣ改質木材の製法）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前記■の方法により得られた改質木材は、湿
気や水により反応物（難燃成分）が容易にしみ出して、
木材表面がべたついたり、白化を生じたりする（耐候性
に劣る）という欠点があった。

一方、前記■の方法では、含浸樹脂の溶剤として有機液
体を用いるため、木材の細胞が充分に膨潤せず、細胞壁
内にまでは樹脂が含浸しない。すなわち、樹脂は細胞内
腔にまでしか含浸されない。そのため、充分な寸法安定
性を得るには多量の樹脂を必要とするという欠点があっ
た。

このような事情に鑑み、この発明は、難燃性、耐候性、
寸法安定性等に優れた改質木材を効率良く得ることがで
きる方法を提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、この発明にかかる改質木材の
製法は、改質しようとする原料木材に対し、不溶性硬化
樹脂を生成させる成分を含む水溶液（以下、「樹脂水溶
液」と称する）を含浸させた後、木材組織内で前記成分
を重合・硬化させて、同組織内に前記不溶性硬化樹脂を
生成・定着させるようにするものである。

この発明に用いられる改質のための原料木材としては、
特に限定はされず、原木丸太、製材品、スライス単板、
合板、パーティクルボード、ファイバーボード等が例示
される。それらの樹種等についても何ら限定されること
はない。

この発明で用いられる樹脂水溶液としては、水に熔解し
て容易に木材に含浸され、含浸後に適当な処理を行うこ
とにより木材中で重合・硬化して、水に不溶の樹脂を生
成するような成分を含むものであれば、特に限定されな
い。

このような樹脂水溶液の例としては、アミノトリアジン
類とグアニジン類のうちの少なくとも１種、アクリルア
ミド類のうちの少な（とも１種（以下、これらを「樹脂
成分」と称する）、酸とその塩のうちの少なくとも１種
およびホルマリンの混合水溶液等が挙げられる。このよ
うな混合水溶液に含まれる成分の具体例としては、特に
限定はされないが、アミノトリアジン類については、メ
ラミン、アムメリン、アムメリド、グアノメラミン、シ
アノメラミン、アリールグアナミン、メラム等が、グア
ニジン類については、ジシアンジアミド、グアニール尿
素、ビグアニド、グアニジン等が、アクリルアミド類に
ついては、アクリルアミド、メタクリルアミドおよびそ
れらのモノメチロール化物、同ジメチロール化物等が、
酸については、リン酸、ホウ酸、塩酸、炭酸、硫酸、硝
酸等が、上記酸の塩については、アルカリ金属塩、アル
カリ土類金属塩、アルミニウム塩、アンモニウム塩等が
挙げられる。これら各成分の配合割合については、特に
限定されない。

なお、必要に応じては、前記樹脂水溶液に重合開始剤、
架橋剤等をあらかじめ加えておくようにしてもよい。重
合開始剤としては、特に限定はされないが、たとえば、
過硫酸カリウム等の過硫酸塩、過酸化ベンゾイル、過酸
化水素等の過酸化物が挙げられる。架橋剤としては、特
に限定はされないが、たとえば、塩化アンモニウム、重
硫酸ソーダ、鉱酸塩、酪酸塩等が挙げられる。

前記樹脂水溶液の調製方法については、特に限定はされ
ないが、たとえば、以下のようにして行つ。

まず、ホルマリン（３７％水溶液）をＮａＯＨ等でアル
カリ性（ｐＨ８〜１０）に調整し、これに樹脂成分を加
え、７０〜８０℃で数時間反応させる。ホルマリンは、
水でさらに希釈して用いるようにしてもよい。ホルマリ
ンと樹脂成分との配合割合は、各樹脂成分１モルに対し
ボルフ９フ１〜５モル程度が好ましい。

次に、重合開始剤と架橋剤を樹脂成分重量に対しそれぞ
れＯ，ＯＯ５〜１％、１〜１０％程度加え、さらに酸を
樹脂成分１モルに対し０．５〜３モル程度加える。

前記樹脂水溶液による原料木材の含浸処理方法、含浸処
理時間等は、特に限定されることはなく、たとえば、減
圧注入法、加圧注入法、常圧下での浸漬法、塗布法等が
挙げられる。なお、樹脂水溶液の含浸処理に先立ち、原
料木材に飽水処理を施して、木材を充分に飽水された状
態にしておくことが推奨される。これにより、木材中の
水を媒体として樹脂水溶液に含まれている成分が木材中
へ速く拡散・浸透していくようになり、処理時間を短縮
することができるためである。飽水処理方法としては、
特に限定されないが、水中貯木、スチーミング、減圧下
含浸、加圧下含浸などで行う。なお、樹脂水溶液を減圧
下含浸させる場合には、この飽水処理を行う必要は必ず
しもない。

木材内に含浸された樹脂水溶液成分を重合・硬化させて
、木材内に不溶性硬化樹脂を生成・定着させる方法とし
ては、特に限定はされないが、たとえば、樹脂水溶液を
含浸させた木材を風乾した後、木材をスチーム、熱風、
高周波等の乾燥器に入れて８０〜１００℃で数時間加熱
する方法等が挙げられる。

〔作　　　用〕

不溶性硬化樹脂を生成させる成分を含む水溶液を木材内
に含浸させるようにすると、含浸液が水溶液であるため
、含浸時、木材細胞が充分膨潤して前記成分が木材の細
胞壁内にまで含浸されやすくなる。その後、前記成分を
木材内で重合・硬化させるようにすると、前記木材細胞
壁内にまで硬化樹脂が生成・定着するため、難燃性、寸
法安定性等に優れた改質木材を効率良く得ることが可能
となる。また、前記硬化樹脂は、水に不溶性であるため
、木材内に定着後は、水や湿気により木材表面にしみ出
すことがないので、木材表面のヘタツキや白化がなくな
り、改質木材の耐候性が向上する。

〔実　施　例〕

以下に、この発明の具体的な実施例および比較例を示す
が、この発明は下記実施例に限定されない。

実施例工水２１にホルマリン２５７ｇを加え、Ｎａ　ＯＨにより
ｐｔｔｑ、ｏに調整した水溶液を２つ用意し、−方には
メラミン１２６ｇを加え、他方にはアクリルアミド１４
２ｇを加えた後、それぞれの水溶液を攪拌しながら８０
℃に３０分間保った。

このようにして得られた２種類の水溶液を混合した後、
リン酸（８５％）１１５ｇと過硫酸カリウム（１％水溶
液）１４ｇを加え、攪拌して、樹脂水溶液を調製した。

得られた樹脂水溶液をアガチスの３ｗ厚単板５枚に減圧
注入し、８０■ｍＨｇで１時間保った。これらの単板を
風乾した後、１００℃の乾燥器中に３時間入れて、内部
に不溶性硬化樹脂が生成・定着した改質木材を得た。

一実施例２一実施例１において、リン酸の代わりにホウ酸６２ｇを用
いるようにした以外は実施例１と同様にして、改質木材
を得た。

一実施例３一実施例１において、樹脂水溶液の各成分の濃度が２倍に
なるようにした以外は実施例工と同様にして、改質木材
を得た。

一実施例４実施例１において、リン酸の代わりにリン酸水素アンモ
ニウムを用いるようにした以外は実施例１と同様にして
、改質木材を得た。

一実施例５一実施例１において、リン酸に加えて同リン酸と同モル量
のホウ酸を用いるようにした以外は実施例１と同様にし
て、改質木材を得た。

−比較例１一実施例１において、成分としてアクリルアミドと過硫酸
カリウムを除いた樹脂水溶液を用いるようにした以外は
実施例１と同様にして、改質木材を得た。

−比較例２一実施例１において、成分としてメラミンを除いた樹脂水
溶液を用いるようにした以外は実施例１と同様にして、
改質木材を得た。

実施例１〜５および比較例１〜２で得られた改質木材に
ついて、含浸率、寸法安定性および難燃性を調べた。

含浸率は、改質木材の未処理木材に対する重量増加率（
％）で評価した。

寸法安定性は、改質木材の絶乾状態および飽水状態のＴ
方向の寸法をノギスで測定し、両状態の間の寸法変化率
（膨潤率）を求め、未処理木材の場合との比較から、下
記式（ａｌＡＳＥ＝　（（Ｄ、−Ｄ）／Ｄ、）ｘ　１００　−（ａ
）（式中、Ｄ。は未処理木材の膨潤率、Ｄは改質木材の
膨潤率をそれぞれ表す。）で表される抗膨潤率ＡＳＥ　（％）で評価した。

Ｎ燃性は、改質木材からなる単板５枚１組を、ユリア、
メラミン接着剤を用いて接着、プレスして合板を作製し
た後、同合板についてＪＩＳ　　Ａ１３２１に従った６
分間の燃焼試験を行い、その合否で評価した。なお、こ
の燃焼試験に合格した木材は上記ＪＩＳの難燃３級に相
当する。

以上の結果を第１表に示した。

第１表にみるように、実施例にかかる改質木材は、比較
例にかかる改質木材に比べて、寸法安定性および難燃性
のいずれについても優れていることがわかる。

〔発明の効果〕

この発明にかかる改質木材の製法によれば、寸法安定性
、難燃性等に優れた改質木材を効率良く得ることができ
る。得られた改質木材は、不溶性硬化樹脂が木材内部に
含浸・定着されているため、木質感が損なわれていない
。しかも、前記樹脂は、水に不溶性であり、水や湿気に
より木材表面にしみ出すことがないため、同改質木材は
、上記性能に加えて耐候性にも優れた木材となっている
。

代理人　弁理士　　松　本　武　彦零ト４すｔネ甫正１）（自発平成２年８月２７日特願平０２−１３４４３７号２゜発明の名称改質木材の製法３゜補正をする者事件との関係

Claims

【特許請求の範囲】１　改質しようとする原料木材に対し、不溶性硬化樹脂
を生成させる成分を含む水溶液を含浸させた後、木材組
織内で前記成分を重合・硬化させて、同組織内に前記不
溶性硬化樹脂を生成・定着させるようにする改質木材の
製法。２　不溶性硬化樹脂を生成させる成分を含む水溶液が、
アミノトリアジン類とグアニジン類のうちの少なくとも
１種、アクリルアミド類のうちの少なくとも１種、酸と
その塩のうちの少なくとも１種およびホルマリンを含む
ものである請求項１記載の改質木材の製法。