JPH0546284B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞ 本発明は木材の改質方法に関し、特に木材中の
水素基をエーテル化剤によりエーテル化する木材
の改質方法に関する。 ＜従来技術＞ 木材は、他の材料に比較して比強度が大であり
弾性に富み良接着性である上易加工性であること
から、各種建築用材、家具用材等広範囲の用途に
使用されている反面、不均質性、腐朽性、吸湿性
等があり、それらに伴う変形等を咲けることがで
きないという致命的な欠点を有している。このよ
うな木材の本質的な欠点を改善するために従来か
ら種々の材質改良法について検討が行われて来た
が、中でも木材を種々のアルカリ性化合物で処理
した後エーテル化する方法は、木材の吸湿性に伴
う変形を減少せしめると同時に腐朽性の改善に寄
与するという利点を有することから、木材の材質
改良方法として注目されている。 この方法は、木材の吸湿が木材の構成物質中に
存在する親水性基、特に水酸基と水分子の結合に
起因する点に注目し、木材中の水酸基をエーテル
化することにより木材に嵩効果（バルキング効
果）を付与し、予め木材を膨潤させるものであ
り、このことにより木材の吸脱湿性を伴う変形を
減少させ、もつて寸法安定性を付与するというも
のである。特に、木材の吸湿性を減少させ寸法安
定性を高めるためには、木材中のOH基をエポキ
シ基でエーテル化するとともに、最大膨潤状態で
木材を固定することにより、高湿度雰囲気下又は
水中浸漬時等の木材膨潤雰囲気下においても、そ
れ以上膨潤することを阻止するという必要があ
る。 この木材のエーテル化による材質改良法におい
ては、各種のアルカリ性化合物を触媒として使用
する必要があり、従来係る触媒としてトリエチル
アミン、水酸化ナトリウム等が使用されて来た
が、これらのアルカリ性触媒は木材の材質劣化を
伴う上で、改質語の木材の膨潤収縮量の減少も不
十分であるという欠点があつた。 本発明者等は従来の係る欠点等を解決すべく鋭
意検討した結果、木材のエーテル化に際し、エー
テル化反応を阻害せず、且つ水よりも木材に対す
る膨潤係数の大きい物質を一定量以上共存せしめ
ることにより、改質後の木材の膨潤収縮量を大巾
に改善することができることを見い出し本発明に
到達した。 ＜発明が解決しようとする課題＞ 従つて本発明の第１の目的は、木材の材質劣化
を伴うことのない木材の改質方法を提供すること
にある。 本発明の第２の目的は、膨潤収縮量を十分に低
減することのできる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＞ 本発明の上記の諸目的は、木材をエポキシ系エ
ーテル化剤と反応せしめるエーテル化方法におい
て、該エーテル化剤と共に、水よりも木材に対す
る膨潤係数が大きいアミン系又はアミド系化合物
によつて構成される群の中から選択される少なく
とも１種の化合物を、前記エーテル化剤に対して
少なくとも５重量％使用することを特徴とする木
材の改質方法により達成された。 本発明で使用する木材には特に制限はなく、本
発明の方法は、すべての木材に対して適用するこ
とができる。 本発明において、木材をエーテル化するための
エーテル化剤としては、通常水酸基とエーテル化
反応する公知の化合物の中から適宜選択して使用
することができるが、特に改質後の材質の観点か
らエポキシ系化合物を使用することが好ましい。
このようなエポキシ系化合物としては、例えばエ
チレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチ
レンオキサイド及びエピクロルヒドリン等を挙げ
ることができる。 上記の如き化合物を使用してエーテル化するに
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、エーテル化に際して、木
材に対する膨潤係数が水よりも大きいアミン系又
はアミド系化合物の群から選択された少なくとも
１種の化合物（以下アミン等とする）を使用する
が、これらの化合物は塩基性であるので、木材に
対して膨潤剤として機能するのみならず、木材の
水酸基とエポキシ系化合物のエーテル化反応の触
媒としても機能するので、他に触媒を用いる必要
はない。しかしながら、必要に応じて他の触媒を
併用しても良く、又上記アミン系化合物とアミド
系化合物を併用しても良いことは当然である。 本発明で使用することのできるアミン又はアミ
ドとしては、例えば、ｎ−ブチルアミン、ピペリ
ジン、ジメチルホルムアミド等を挙げることがで
きる。 ＜作用＞ 上記の如く、本発明で使用するアミン等は木材
に対する膨潤係数が水より大きいので、木材のエ
ーテル化反応を、木材が水を吸収して膨潤した状
態よりも更に膨潤した状態で行わせることができ
る。又、使用するアミン等はエーテル化反応の触
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。 アミン等の使用量は、その膨潤機能を発揮する
ことができる程度に添加する必要があり、通常エ
ーテル化剤に対して少なくとも５重量％以上使用
することが好ましい。アミン等は高価であり、又
改質後の木材が水を吸収してももはや殆ど膨潤し
なくなれば、本発明の初期の目的は達せられるの
で、水を吸収した時と同程度に膨潤せしめる量の
アミン等を使用すれば足りる。 本発明におけるエーテル化反応は公知の条件に
従い、公知の装置を使用して適宜行うことができ
る。 一般に、アミン等は生体に有害なものが多く、
又高価であるので、本発明においてはエーテル化
反応終了後に十分に水洗をしてアミンを水中に抽
出し、回収することが好ましい。このように、ア
ミンを回収しても、木材は既にエーテル化によつ
て改質されているので収縮することがなく、又、
水を吸収して膨潤することもない。 ＜発明の効果＞ 本発明によれば木材が膨潤した状態でエーテル
化されるので、改質後の膨潤収縮量は従来のエー
テル化による改質の場合より大巾に改善される。
又、エーテル化に際して、木材の材質劣化を伴う
アルカリ性触媒を使用する必要がないので、改質
後の木材の品質は極めて良好である。 ＜実施例＞ 次に、本発明を実施例によつて更に記述する
が、本発明はこれによつて限定されるものではな
い。 実施例 １ アセトン抽出（80℃8Hrs.×２回）及び熱水抽
出（80℃8Hrs.×２回）処理を行つたアガチス四
方追柾ブロツク材（５×35×35mm）をプロピレン
オキサイド80部、ピペリジン20部からなる混合溶
液中に浸漬し、120℃、9.5Kg／cm²で60分間エーテ
ル化反応を行つた。解圧後、残液を回収して試験
片を取り出し、送風乾燥機によつて絶乾とし、体
積増加率6.5％、重量増加率28％のエーテル化処
理ブロツク材を得た。これを20℃、93％RHの恒
温恒湿雰囲気中に放置し寸法変化率を測定したと
ころ抗膨潤能（ASE）は、Ｔ方向が83％、Ｒ方
向が88％であり極めて良好であつた。 実施例 ２ プロピレンオキサイド80部、ピペリジン20部か
らなる混合溶液のかわりにプロピレンオキサイド
80部、ジメチルホルムアミド20部からなる混合溶
液を使用した他は実施例１と同様に行い、体積増
加率5.8％、重量増加率27％のエーテル化処理ブ
ロツ材を得た。 これを20℃、93％RHの恒温恒湿雰囲気中に放
置し寸法変化率を測定したところ抗膨潤能
（ASE）は、Ｔ方向が78％、Ｒ方向が83％であつ
た。 実施例 ３ 実施例１で使用したプロピレンオキサイドとピ
ペリジン混合溶液の混合比率を95／５、90／10重
量部とした他は実施例１と同様に行い、抗膨潤能
（ASE）を測定したところ次表のような結果を得
た。

【表】 比較例 １ プロピレンオキサイドとピペリジン混合溶液の
混合比率を97／３とした他は実施例１と同様に行
い、抗膨潤能（ASE）を測定したところ、重量
増加率は12.3％、体積増加率は2.7％、ASE(T)は
40.0、ASE(R)は35.0％であり、実施例３の結果よ
りはるかに劣ることが確認された。 比較例 ２ 実施例１において、ピペリジン代えトリエタノ
ールアミンを使用し、体積増加率4.8％、重量増
加率28.5％のブロツク材を得た。これを恒温恒質
雰囲気中に放置し寸法変化率を測定したところ、
抗膨潤能（ASE）は、Ｔ方向58％、Ｒ方向62％
と寸法変化の大きいものであつた。 以上の実施例、比較例の結果から、水よりも膨
潤係数の大きいアミン等を、エーテル化剤に対し
て５重量％以上存在させた条件下でエーテル化を
行う本発明の有効性が実証された。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 木材をエポキシ系エーテル化剤と反応せしめ
   るエーテル化方法において、該エーテル化剤と共
   に、水よりも木材に対する膨潤係数が大きいアミ
   ン系又はアミド系化合物によつて構成される群の
   中から選択される少なくとも１種の化合物を、前
   記エーテル化剤に対して少なくとも５重量％以上
   使用することを特徴とする木材の改質方法。