JPH053803B2 - - Google Patents
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- JPH053803B2 JPH053803B2 JP60233038A JP23303885A JPH053803B2 JP H053803 B2 JPH053803 B2 JP H053803B2 JP 60233038 A JP60233038 A JP 60233038A JP 23303885 A JP23303885 A JP 23303885A JP H053803 B2 JPH053803 B2 JP H053803B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wood
- weight
- stabilizer
- monomer
- examples
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Description
(産業上の利用分野)
本発明は木材の寸法安定化剤に関する。
(従来の技術)
木材は外気の温湿度変化により、膨脹、収縮を
起して、経日的に変形をきたし、ひび割れ、ねじ
れを生ずる等の欠点を有している。このような木
材の吸脱湿に伴う膨脹、収縮を改善する方法とし
て、ポリオキシアルキレングリコールモノ(メ
タ)アクリレートの5〜90重量%水溶液にエチレ
ンカーボネートなどの溶媒を添加した処理液を木
材に含浸した後、硬化させる方法がある(特開昭
58−39403号公報)。 (発明が解決しようとする問題点) しかし従来の方法では、木材を安定化させるた
めに、安定化剤を木材重量に対し通常40%以上も
含浸させる必要があり、また溶剤を使用する必要
がある等によりコストが高くつくという問題があ
つた。 (問題点を解決するための手段) 本発明者らは、木材への含浸量が少なくても十
分な効果が得られ、かつ溶剤を使用しなくてもよ
い木材の寸法安定化剤を見い出すべく、鋭意検討
した結果、本発明に到達した。 本発明は一般式(1) で示される化合物(a)が5〜100重量%と、 一般式(2) で示される化合物(b)が0〜95重量% からなることを特徴とする木材の寸法安定化剤で
ある。 式中R1はCH3である。R2は炭素数8〜22のア
ルキル基である。R3は、ポリエチレングリコー
ル又はテトラエチレングリコール又はエチレング
リコールの残基である。mは2である。 一般式(1)においてR2の炭素数10〜18のアルキ
ル基を形成する脂肪族一価アルコールとしては、
直鎖または分岐の一価アルコールの残基であり、
たとえばデシルアルコール、ドデシルアルコー
ル、ドリデシルアルコール、テトラデシルアルコ
ールの残基である。 また、とりわけR2の炭素数が7以下および23
以上のアルキル基では、木材への含浸、硬化後の
木材寸法安定性が不充分であり、好ましくない。 本発明の安定化剤において、安定化剤中の化合
物(a)および化合物(b)の含有量は、化合物(a)が5〜
100重量%に対して、化合物(b)が0〜95重量%で
あるが、化合物(a)は、好ましくは50〜100%、化
合物(b)は、好ましくは1〜50%、とくに好ましく
は5〜20%である。 上記において化合物(a)の含有量が5%未満で
は、処理した木材の寸法安定性が不充分である。 本発明の安定化剤の化合物(a)および(b)の組み合
せ例としては、ラウリルメタアクリレート(90重
量%)とテトラエチレングリコールジメタクリレ
ート(4重量%)とエチレングリコールジメタク
リレート(5重量%)とトリメチロールプロパン
トリメタクリレート(1重量%)の組み合せ、ス
テアリルメタクリレート(90重量%)とエチレン
グリコールジメタクリレート(9重量%)とトリ
メチロールプロパントリメタクリレート(1重量
%)の組み合せ、ミリスチルメタクリレート(90
重量%)とテトラエチレングリコールジメタクリ
レート(6重量%)とエチレングリコールジメタ
クリレート(3重量%)とトリメチロールプロパ
ントリメタクリレート(1重量%)の組み合せ、
ドデシルメタクリレート(94重量%)とβ−ヒド
ロキシメタクリレート(2重量%)とエチレング
リコールジメタクリレート(3重量%)とトリメ
チロールプロパントリメタクリレート(1重量
%)の組み合せなどである。 本発明における安定化剤の木材への含浸方法と
しては、従来から行われている減圧法または減圧
−加圧法が好ましいが、常温常圧下での浸漬法も
可能であり、木材を安定化剤に浸漬中に超音波を
照射することも有効である。含浸する際の安定化
剤は溶媒で希釈する必要がなく、含浸時間は通常
1〜20時間、好ましくは2〜10時間である。 安定化剤を含浸した木材を重合処理するには、
安定化剤含浸木材に放射線を照射してもよいが、
一般に重合開始剤を用いて加熱する方法がとられ
る。 重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、過酸
化メチルエチルケトン等の有機過酸化物、アゾビ
スイソプチロニトリルなどのアゾ化合物などのラ
ジカル重合触媒が常用される。この場合、ナフテ
ン酸コバルトなど重合促進剤を併用して低温重合
も多く行われる。重合開始剤の添加量は安定化剤
重量に対して通常0.1〜1.0%であるが、木材の種
類その他添加剤によつて種々かえることができ
る。 重合開始剤は安定化剤含浸液に予め加えておく
のが好ましいが、予め木材に処理しておくか、安
定化剤を含浸後に処理してもよい。 その他、添加剤として木材の着色剤、難燃剤、
防腐・防虫剤などを加えることもできる。 加熱は50〜80℃の温度域で1〜20時間行われ
る。 木材に含浸した安定化剤重量の木材重量に対す
る割合をML(monomer loading;モノマー率)
といい、次式で算出すると、本発明の安定化剤の
MLは通常10〜50%である。 ML(%)=安定化剤含浸後剤重量−無処理剤
重量/無処理剤重量×100 また寸法安定性の評価として、一般にASE
(anti−swelling efficiency;抗膨潤能)が用い
られ、本発明の安定化剤のASEは通常40〜70%
である。 尚ASEは次式により算出される。 ASE(%)=無処理材の膨潤率(%)−処理
材の膨潤率(%)/無処理材の膨潤率(%)×100 本発明において使用される木材としては、広葉
樹材(カバ、カエデ、ブナ、ナラ、タモ、ハンノ
キ、ポプラ、シナノキなど)および針葉樹材〔マ
ツ(ベイマツなど)、杉(赤杉、ベイスギなど)、
ヒバ(ベイヒバ、ベイヒ、スプルース、マカンバ
など)など〕があげられる。 広葉樹材は含浸性が良好であるが、針葉樹材は
一般に含浸性が低く、多くの場合単板として用い
られる。 (実施例) 以下実施例、比較例および試験例により本発明
をさらに説明するが、本発明はこれに限定される
ものではない。以下%は重量%のことである。 実施例1〜7、比較例1〜7 実施例1〜7の配合割合を表−1に、比較例1
〜7の配合割合を表−2に記す。
起して、経日的に変形をきたし、ひび割れ、ねじ
れを生ずる等の欠点を有している。このような木
材の吸脱湿に伴う膨脹、収縮を改善する方法とし
て、ポリオキシアルキレングリコールモノ(メ
タ)アクリレートの5〜90重量%水溶液にエチレ
ンカーボネートなどの溶媒を添加した処理液を木
材に含浸した後、硬化させる方法がある(特開昭
58−39403号公報)。 (発明が解決しようとする問題点) しかし従来の方法では、木材を安定化させるた
めに、安定化剤を木材重量に対し通常40%以上も
含浸させる必要があり、また溶剤を使用する必要
がある等によりコストが高くつくという問題があ
つた。 (問題点を解決するための手段) 本発明者らは、木材への含浸量が少なくても十
分な効果が得られ、かつ溶剤を使用しなくてもよ
い木材の寸法安定化剤を見い出すべく、鋭意検討
した結果、本発明に到達した。 本発明は一般式(1) で示される化合物(a)が5〜100重量%と、 一般式(2) で示される化合物(b)が0〜95重量% からなることを特徴とする木材の寸法安定化剤で
ある。 式中R1はCH3である。R2は炭素数8〜22のア
ルキル基である。R3は、ポリエチレングリコー
ル又はテトラエチレングリコール又はエチレング
リコールの残基である。mは2である。 一般式(1)においてR2の炭素数10〜18のアルキ
ル基を形成する脂肪族一価アルコールとしては、
直鎖または分岐の一価アルコールの残基であり、
たとえばデシルアルコール、ドデシルアルコー
ル、ドリデシルアルコール、テトラデシルアルコ
ールの残基である。 また、とりわけR2の炭素数が7以下および23
以上のアルキル基では、木材への含浸、硬化後の
木材寸法安定性が不充分であり、好ましくない。 本発明の安定化剤において、安定化剤中の化合
物(a)および化合物(b)の含有量は、化合物(a)が5〜
100重量%に対して、化合物(b)が0〜95重量%で
あるが、化合物(a)は、好ましくは50〜100%、化
合物(b)は、好ましくは1〜50%、とくに好ましく
は5〜20%である。 上記において化合物(a)の含有量が5%未満で
は、処理した木材の寸法安定性が不充分である。 本発明の安定化剤の化合物(a)および(b)の組み合
せ例としては、ラウリルメタアクリレート(90重
量%)とテトラエチレングリコールジメタクリレ
ート(4重量%)とエチレングリコールジメタク
リレート(5重量%)とトリメチロールプロパン
トリメタクリレート(1重量%)の組み合せ、ス
テアリルメタクリレート(90重量%)とエチレン
グリコールジメタクリレート(9重量%)とトリ
メチロールプロパントリメタクリレート(1重量
%)の組み合せ、ミリスチルメタクリレート(90
重量%)とテトラエチレングリコールジメタクリ
レート(6重量%)とエチレングリコールジメタ
クリレート(3重量%)とトリメチロールプロパ
ントリメタクリレート(1重量%)の組み合せ、
ドデシルメタクリレート(94重量%)とβ−ヒド
ロキシメタクリレート(2重量%)とエチレング
リコールジメタクリレート(3重量%)とトリメ
チロールプロパントリメタクリレート(1重量
%)の組み合せなどである。 本発明における安定化剤の木材への含浸方法と
しては、従来から行われている減圧法または減圧
−加圧法が好ましいが、常温常圧下での浸漬法も
可能であり、木材を安定化剤に浸漬中に超音波を
照射することも有効である。含浸する際の安定化
剤は溶媒で希釈する必要がなく、含浸時間は通常
1〜20時間、好ましくは2〜10時間である。 安定化剤を含浸した木材を重合処理するには、
安定化剤含浸木材に放射線を照射してもよいが、
一般に重合開始剤を用いて加熱する方法がとられ
る。 重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、過酸
化メチルエチルケトン等の有機過酸化物、アゾビ
スイソプチロニトリルなどのアゾ化合物などのラ
ジカル重合触媒が常用される。この場合、ナフテ
ン酸コバルトなど重合促進剤を併用して低温重合
も多く行われる。重合開始剤の添加量は安定化剤
重量に対して通常0.1〜1.0%であるが、木材の種
類その他添加剤によつて種々かえることができ
る。 重合開始剤は安定化剤含浸液に予め加えておく
のが好ましいが、予め木材に処理しておくか、安
定化剤を含浸後に処理してもよい。 その他、添加剤として木材の着色剤、難燃剤、
防腐・防虫剤などを加えることもできる。 加熱は50〜80℃の温度域で1〜20時間行われ
る。 木材に含浸した安定化剤重量の木材重量に対す
る割合をML(monomer loading;モノマー率)
といい、次式で算出すると、本発明の安定化剤の
MLは通常10〜50%である。 ML(%)=安定化剤含浸後剤重量−無処理剤
重量/無処理剤重量×100 また寸法安定性の評価として、一般にASE
(anti−swelling efficiency;抗膨潤能)が用い
られ、本発明の安定化剤のASEは通常40〜70%
である。 尚ASEは次式により算出される。 ASE(%)=無処理材の膨潤率(%)−処理
材の膨潤率(%)/無処理材の膨潤率(%)×100 本発明において使用される木材としては、広葉
樹材(カバ、カエデ、ブナ、ナラ、タモ、ハンノ
キ、ポプラ、シナノキなど)および針葉樹材〔マ
ツ(ベイマツなど)、杉(赤杉、ベイスギなど)、
ヒバ(ベイヒバ、ベイヒ、スプルース、マカンバ
など)など〕があげられる。 広葉樹材は含浸性が良好であるが、針葉樹材は
一般に含浸性が低く、多くの場合単板として用い
られる。 (実施例) 以下実施例、比較例および試験例により本発明
をさらに説明するが、本発明はこれに限定される
ものではない。以下%は重量%のことである。 実施例1〜7、比較例1〜7 実施例1〜7の配合割合を表−1に、比較例1
〜7の配合割合を表−2に記す。
【表】
【表】
【表】
試験例 1
上記実施例および比較例配合物に重合開始剤と
して過酸化ベンゾイル(BPO)をモノマーに対
し、1%を混ぜ処理液とした。 この処理液を下記木材試験片に含浸し、熱硬化
処理を行い、モノマー率(ML)と抗膨潤率
(ASE)を測定した。 (供試片) ベイヒの木片(125×25×8mm)を用いた。 (処理液の含浸) 実施例1〜7および比較例1〜7の各処理液に
試験片を浸漬し、上から荷重を加えて、常温、常
圧にて10〜80時間含浸を行い、処理液から取り出
した後、1時間放置することにより処理液切りを
行つた。 木材に含浸した安定化剤重量の木材重量に対す
る割合ML(monomer loading;モノマー率)を
下記式により求めた。 ML=W−W0/W0×100 W0=無処理材重量 W=安定化剤含浸後重量 (硬化処理) 処理液切り後、試験片をジメチルアニリン1%
水溶液に常温常圧にて1分間浸漬し、80℃の循風
乾燥器中で2時間熱処理することにより硬化させ
た。 (寸法安定性評価) 硬化処理した試験片を水道水に常温で24時間浸
漬した後、体積膨潤率を測定し、無処理材の値を
基準とした改善度を抗膨潤度(ASE)として下
記式より求めた。 ASE(%)=S0−S/S0×100 S0:無処理材の体積膨潤率(%) S:処理材の体積膨潤率(%) 結果を表3および表4に示す。
して過酸化ベンゾイル(BPO)をモノマーに対
し、1%を混ぜ処理液とした。 この処理液を下記木材試験片に含浸し、熱硬化
処理を行い、モノマー率(ML)と抗膨潤率
(ASE)を測定した。 (供試片) ベイヒの木片(125×25×8mm)を用いた。 (処理液の含浸) 実施例1〜7および比較例1〜7の各処理液に
試験片を浸漬し、上から荷重を加えて、常温、常
圧にて10〜80時間含浸を行い、処理液から取り出
した後、1時間放置することにより処理液切りを
行つた。 木材に含浸した安定化剤重量の木材重量に対す
る割合ML(monomer loading;モノマー率)を
下記式により求めた。 ML=W−W0/W0×100 W0=無処理材重量 W=安定化剤含浸後重量 (硬化処理) 処理液切り後、試験片をジメチルアニリン1%
水溶液に常温常圧にて1分間浸漬し、80℃の循風
乾燥器中で2時間熱処理することにより硬化させ
た。 (寸法安定性評価) 硬化処理した試験片を水道水に常温で24時間浸
漬した後、体積膨潤率を測定し、無処理材の値を
基準とした改善度を抗膨潤度(ASE)として下
記式より求めた。 ASE(%)=S0−S/S0×100 S0:無処理材の体積膨潤率(%) S:処理材の体積膨潤率(%) 結果を表3および表4に示す。
【表】
【表】
(発明の効果)
本発明の安定化剤は下記の効果を奏する。
1 安定化剤自体の効果
従来より低いポリマー率(10〜15%)で充分
な寸法安定性を得ることができる。また安定し
た寸法安定性能が得られバラツキが少ない。ま
たマツチングが決められれば従来条件によるバ
ラツキが少ない。 木材に含浸処理する際、溶媒で希釈する必要
がない。たとえば、エチレンカーボネートなど
の溶媒を添加する必要がない。従つて、揮発物
がほとんどなく、100%硬化タイプである。 10〜15%の低いポリマー率で相対的によい性
能(吸水率、RWA、ASE、ブリネル硬度、曲
げ強度)を示す。 木材への含浸が容易である。木材成分との相
溶性がなく、木材組織に入りやすい。膨潤、溶
解性がない。一般に重合度の高い分子は木材に
入りにくいが、超音波のキヤビテイシヨン効果
により、非常に速く浸透し、少しの量でよい性
能を示す。木材の組織に入つたアクリルモノマ
ーは親水性のOH基と反応または置換し、バル
キング効果により寸法安定性などの優れた物性
が得られる。また木材への浸透性が良いため、
どの処理方法(塗布、浸漬、減圧、加圧、拡散
等の方法)にも適応出来る。 無色透明、着色自由である。従つて、木材の
有する木目をそのまま出したり、外観上の欠点
をカバーし、高級木観が出せる。 低毒、無臭で取扱いが容易である。 引火点、発火点が高く、安全である。 揮発分がほとんどなく、100%硬化タイプで
ある。 各種の硬化手段を用いることができ、選択の
巾が広い。 〇10 用途、機能に合せ、巾広いモノマーの組み
合せが出来る。 〇11 硬化速度の早いモノマーの組み合せによ
り、常温硬化が可能である。たとえば、
TMPT(トリメチロールプロパントリメタクリ
レート)は10%程度でよい効果を示す。 2 超音波装置に対する適性 本発明におけるモノマーは、超音波の周波数の
出力がバラツキなく発生出来るモノマーである。 モノマー性質が振動子、ブースター、ホーン
に対して振巾分布を高くする。水の場合は減す
いして木材に振動が伝わりにくい。 モノマーが他の高分子に比較して温度による
粘度等の変化が少ない。巾広い使用条件が得ら
れる。 マツチングが簡易である。超音波のキヤビテ
ーシヨン効果を最大に出すために最適条件の整
合が一般に困難であるが、このモノマーは条件
が見出しやすい。 非常に短時間で所定のポリマー率が得られ
る。 同一装置で多量処理が可能である。モノマー
の性質と超音波マツチングを良好にすれば、5
枚重ねも20枚重ねも同時に処理出来る。 3 処理木材の加工性および耐久性 (1) 加工性が良好である。 切断等、後加工に特殊な用具を必要としな
い。 塗装、接着性に悪い影響を与えない。 臭気等がなく、取扱いが容易である。 取付金物等に悪い成分を出さない。 (2) 耐久性が良好である。 変色褪色がない。モノマーの変色、木材の変
色に対応出来る。 処理剤の組合せにより、防虫、防腐効力を付
与出来る。 処理剤の組合せにより、防火、難燃処理が可
能である。 モノマーが硬化により半永久的に機能を保持
する。 適当な硬度があり、対摩耗性が向上する。 上記効果を奏することから、本発明の木材寸法
安定化剤は、建築材料(床板、窓枠など)、家具、
厨房関係、スポーツ用品、楽器材料、音響材料の
キヤビネツトなどの木材寸法安定化に有用であ
る。
な寸法安定性を得ることができる。また安定し
た寸法安定性能が得られバラツキが少ない。ま
たマツチングが決められれば従来条件によるバ
ラツキが少ない。 木材に含浸処理する際、溶媒で希釈する必要
がない。たとえば、エチレンカーボネートなど
の溶媒を添加する必要がない。従つて、揮発物
がほとんどなく、100%硬化タイプである。 10〜15%の低いポリマー率で相対的によい性
能(吸水率、RWA、ASE、ブリネル硬度、曲
げ強度)を示す。 木材への含浸が容易である。木材成分との相
溶性がなく、木材組織に入りやすい。膨潤、溶
解性がない。一般に重合度の高い分子は木材に
入りにくいが、超音波のキヤビテイシヨン効果
により、非常に速く浸透し、少しの量でよい性
能を示す。木材の組織に入つたアクリルモノマ
ーは親水性のOH基と反応または置換し、バル
キング効果により寸法安定性などの優れた物性
が得られる。また木材への浸透性が良いため、
どの処理方法(塗布、浸漬、減圧、加圧、拡散
等の方法)にも適応出来る。 無色透明、着色自由である。従つて、木材の
有する木目をそのまま出したり、外観上の欠点
をカバーし、高級木観が出せる。 低毒、無臭で取扱いが容易である。 引火点、発火点が高く、安全である。 揮発分がほとんどなく、100%硬化タイプで
ある。 各種の硬化手段を用いることができ、選択の
巾が広い。 〇10 用途、機能に合せ、巾広いモノマーの組み
合せが出来る。 〇11 硬化速度の早いモノマーの組み合せによ
り、常温硬化が可能である。たとえば、
TMPT(トリメチロールプロパントリメタクリ
レート)は10%程度でよい効果を示す。 2 超音波装置に対する適性 本発明におけるモノマーは、超音波の周波数の
出力がバラツキなく発生出来るモノマーである。 モノマー性質が振動子、ブースター、ホーン
に対して振巾分布を高くする。水の場合は減す
いして木材に振動が伝わりにくい。 モノマーが他の高分子に比較して温度による
粘度等の変化が少ない。巾広い使用条件が得ら
れる。 マツチングが簡易である。超音波のキヤビテ
ーシヨン効果を最大に出すために最適条件の整
合が一般に困難であるが、このモノマーは条件
が見出しやすい。 非常に短時間で所定のポリマー率が得られ
る。 同一装置で多量処理が可能である。モノマー
の性質と超音波マツチングを良好にすれば、5
枚重ねも20枚重ねも同時に処理出来る。 3 処理木材の加工性および耐久性 (1) 加工性が良好である。 切断等、後加工に特殊な用具を必要としな
い。 塗装、接着性に悪い影響を与えない。 臭気等がなく、取扱いが容易である。 取付金物等に悪い成分を出さない。 (2) 耐久性が良好である。 変色褪色がない。モノマーの変色、木材の変
色に対応出来る。 処理剤の組合せにより、防虫、防腐効力を付
与出来る。 処理剤の組合せにより、防火、難燃処理が可
能である。 モノマーが硬化により半永久的に機能を保持
する。 適当な硬度があり、対摩耗性が向上する。 上記効果を奏することから、本発明の木材寸法
安定化剤は、建築材料(床板、窓枠など)、家具、
厨房関係、スポーツ用品、楽器材料、音響材料の
キヤビネツトなどの木材寸法安定化に有用であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 一般式(1) で示される化合物(a)が5〜100重量%と、 一般式(2) で示される化合物(b)が0〜95重量% (式中R1はCH3である。R2は炭素数10〜18の
アルキル基であある。 R3は、ポリエチレングリコール又はテトラエ
チレングリコール又はエチレングリコールの残基
である。mは2である。)からなることを特徴と
する木材の寸法安定化剤
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23303885A JPS6292801A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 木材の寸法安定化剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23303885A JPS6292801A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 木材の寸法安定化剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6292801A JPS6292801A (ja) | 1987-04-28 |
| JPH053803B2 true JPH053803B2 (ja) | 1993-01-18 |
Family
ID=16948829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23303885A Granted JPS6292801A (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 木材の寸法安定化剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6292801A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011224838A (ja) * | 2010-04-16 | 2011-11-10 | Sumitomo Forestry Co Ltd | 木材単板処理用樹脂組成物 |
| JP7117495B2 (ja) * | 2018-04-18 | 2022-08-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 樹脂含有木質材料及びその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6042008A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-06 | Sadao Nishibori | 木質合成板の成形方法 |
-
1985
- 1985-10-18 JP JP23303885A patent/JPS6292801A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6292801A (ja) | 1987-04-28 |
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