JPS587309A - 化粧材の製造方法 - Google Patents

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】 本発明は特に装飾性に優れた化粧材の製造方法に関し、
更に詳しくは木材薄板をエステル化剤、エーテル化剤な
ど、木材成分の水酸基と反応し得る反応体で化学的に処
理した後加熱圧締することからなる、特に装飾性に優れ
た化粧材の製造方法に関する。

従来から木材薄板を強化しその装飾性を向上させる方法
として、木材薄板表面に合成樹脂塗料を塗布して透明被
膜を形成させる方法、および木材薄板の導管等の空隙部
に合成樹脂を充填硬化して化粧材に形成する方法が知ら
れている。しかしながら前者の方法では、木材薄板表面
を保護強化し、また合成樹脂塗料の一部含浸により若干
の透明性を付与して装飾性を向上させることは可能であ
るが、春材部と秋材部とに顕著なコントラストをつける
程の透明性を付与することは困難であり、又木材薄板の
細胞組織自体は元のままであるため、元の木材薄板の木
目を変化させて新たな木目外観に形成する仁とは不可能
であった。

他方後者の方法においては、木材薄板０導管等の空隙、
特に春材部の空隙に合成樹脂が充填硬化されるため、透
明度が高く、春材部と秋材部とに顕著なコントラストの
ついた深みのある外観に形成できるのであるが、木材薄
板自体千差万別の組織構造を有しているため合成樹脂の
充填ムラを生じ易いという一問題を有しており、更には
前者と同様元の木材薄板の木目を変化させて新たな木目
外観に形成することは不可能であった。

本発明者らは、木材薄板をニスデル化剤、エーテル化剤
など、木材成分中の水酸基と反応し得る反応体（以下、
単に反応体という）で化学的に処理し、主として木材成
分のセルロースを非晶化した後加熱圧締すれば、従来技
術では達成し得なかった効果が得られることを見い出し
本発明を完成するに至った。即ち、本発明方法によれば
、透明性が高く深みのある外観を木材に付与し得るとと
もに、元の木目模様に変化を与えて新しい木目模様を形
成させることができ、かくして装飾性が著しく向上した
化粧材を得ることができる。さらに、本発明方法で得ら
れる化粧材は、これを曲面状等の立体形状に成形するこ
とが可能であるなど、物理的性質にも優れたものである
。

既述した如く、本発明方法は反応体で木材薄板を化学的
に処理する段階（第１段階）およびこの様に処理した木
材を加熱圧締する段階（第２段階）からなる。各段階に
つき、以下に詳細に説明する。

第１段階では、木材薄板を適当な手段で反応体と接触せ
しめることにより、該木材成分、特にセルロースの水酸
基を化学的に修飾し、セルロースの結晶構造を非晶化す
る。

使用し得る木材の樹種や形状には特に制限はない。しか
し形状に関しては、反応体による処理のし易さ、高い生
産性、完成品としての化粧材の利用価値の高さ、などの
点で約０．３〜１０！１１１の薄板であることが望まし
い。

既述した如く、反応体とは木材成分、特にセルロースの
水酸基と化学的に反応する物質を意味し、その代表的な
ものとしてエステル化剤およびエーテル化剤を挙げるこ
とができる。

エステル化剤としては有機酸無水物（例えば酢酸、プロ
ピオン酸、酪酸などの酸無水物）、有機酸ハロゲン化物
（例えば上記の酸の他力プロン酸、ラウリン酸、ステア
リン酸およびメタクリル酸などの酸・・ロゲン化物、特
に酸塩化物）、および有機酸無水物と脂肪酸の混合物（
例えば無水トリフルオル酢酸または無水り６ル酢酸と酢
酸、プロピオン酸、カプロン酸またはラウリン酸等との
混合物）などを挙げることができる。これらのエステル
化剤は単独で、あるいは２種以上混合して使用すること
ができる。

上記エステル化剤には、木材成分との反応を促進するた
めの触媒お工び／または、エステル化剤の木材細胞膜内
への浸透を促進するための溶剤を添加しておくことがで
きる。この様な触媒としては硫酸、過塩素酸、尿素−硫
安、塩化亜鉛およびピリジンなどが、溶剤としては酢酸
、ベンゼン、トルエン、ジメチルホルムアミドおよび四
酸化二窒素−ジメチルホルムアミドなどが挙げられ、ま
た各々２種またはそれ以上の混合物として用いてもよい
。

これらの触媒および／または溶゛剤は、エステル化剤に
添加する代りに、あるいは添加すると共に、該エステル
化剤で処理する前の木材に予め含浸させておいてもよい
。

次に、エーテル化剤としては、例えばエチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド等の１，２エポキシド、塩化
メチル、塩化エチル等のノ・ロゲン化アルキル、塩化ベ
ンジル等の芳香族・・ロゲン化物、ジメチル硫酸等のジ
アルキル硫酸、モノクロル酢酸等ノα−ハロゲン酸、シ
アン化ビニル等ノ陰性基で活性化されたビニル化合物、
ホルムアルデヒド等のアルデヒドなどを用いることがで
きる。

エーテル化剤の場合も、エステル化剤の場合と同様、触
媒（例えば水酸化ナトリウムの如きアルカリ触媒）や溶
剤（例えばエステル化剤の場合に使用されるものと同様
の溶剤）を適宜添加することができ、またエーテル化剤
で処理する前の木材に予めこれらを含浸させておくこと
もできるが、触媒の場合は特に後者によるのが好ま−し
い。

水酸基と反応し得る反応体としては、上記のエステル化
剤およびエーテル化剤のほか、イソシアネート類（例え
ばメチルイソシアネート、エチルイソシアネートなど）
を挙げることができる。

反応体を木材薄板と接触させるには、例えば木材を反応
体中に浸漬するか、あるいは反応体を気化せしめ、これ
に木材を晒らせばよい。また、との様な方法を減圧下、
加圧下あるいは減圧加圧法により行ない木材への反応体
の含浸を促進させることができる。反応体と木材との接
触時間は上記の処理条件に応じて異なるが、常温、常圧
で処理する場合は通常１〜ｌＯ時間程度で十分である。

この様な反応体による化学的処理により、木材成分、特
にセルロースの水酸基がエステル化、エーテル化などの
化学的修飾を受けてセルロースの結晶構造が非晶化され
、かくして膨潤化された状態の木材（以下、処理木材と
いう）が得られる。

この際、セルロースとともに木材の主成分をなすヘミセ
ルロースおよびリグニンの水酸基も同様の化学変化を受
けることがあり、この場合は木材成分間の結合が弱まり
、木材の膨潤化の程度が一層著しくなる。

尚、非晶化および膨潤化の程度は反応体の種類および処
理時間等により適宜調節することができるものであるが
、一般に、導管、仮導管などの大きな空隙を有する組織
が多くかつ細胞膜の薄い春材部は、秋材部に較べて反応
体が含浸し易く、従つて非晶化、膨潤化が秋材部に較べ
て顕著であり、このことが、後述する如く、新しい木目
を形成する一因となっていると推定される。

以上の第１段階で化学的に処理した木材薄板を第２段階
の加熱圧締処理に付す。

加熱圧締条件は、用いた反応体の種類、非晶化および膨
潤化の程度などに応じて適宜設定され特に限定されるも
のではないが、例えば、８０〜２５０Ｃの温度、１ｏｋ
ｙ〜２００ｋｙ−／ｄの圧力下で３０分以内の範囲にお
いて木材の熱劣化を生じることなく、良好に本発明の目
的を達することができる。

この加熱圧締により、処理木材は破損劣化を生じること
なく緻密化されて透明性が付与されるとともに、特に春
材部において年輪中の拡大等の変化を生じて元の木材と
は微妙に異った木目が形成され、上記付与された透明性
と、新たに形成された木目とが相俟って凍原のある装飾
性に富んだ新しい木目外観を有する化粧材に形成される
。

又得られた化粧材は、木材自体の劣化を生じることなく
緻密化されているため、耐摩耗性が高く柔軟性に富む等
の物性にも優れたものであり、用いる木材にこぶ等があ
り薄板の木目に乱れが生じていたり、木口模様を表面に
配する場合等においても付与された柔軟性により割れ等
の破損を生じに〈＜、耐クラツク性に優れたものである
。

尚、加熱圧締する前に、処理木材を予め螢光着色剤、そ
の他任意の着色剤で着色しておいてもよい。この場合に
は、処理木材が非晶化、膨潤化されているために、着色
液の浸透が容易且つ均一に行なわれ、加熱圧締後におい
ては、付与された透明性と相俟って一層深みのある雅趣
に富んだ木目外観に仕上げることができ、その装飾的価
値を更に向上させることができる。

又、加熱圧締の際、複数の処理木材を積層したり、ある
いは合板等の合板と処理木材を積層して加熱圧締するこ
とにより、これらを一体化して積層体に形成することも
できる。

尚、上述の新しい木目模様を木材に付与できる理由を、
添付の図面を参照しながら以下にやや詳しく考察する。

第１図は本発明方法の第１段階で化学的に処理された木
材、即ち処理木材（ａ）およびそれを加熱圧縮して得た
化粧材（ｂ）の模式的断面図である。

処理木材（ａ）は反応体による化学的処理の結果、化学
的変化（水酸基のエステル化、エーテル化などによる非
晶化）および構造的変化（膨潤化）を受けており、元の
木材に較べて熱可塑性に富んでいる。従って、木材は損
傷劣化を生じることなく空隙部Ａにおいて圧縮偏平化さ
れる。かくして緻密化された処理木材は空隙部Ａで散乱
される光が減少し、従って光の透過性が増大する。

第２図は第１図と同様、処理木材（ａ）と加熱圧縮して
得られる化粧材（ｂ）の模式的断面図であるが、春材部
と秋材部を比較し得る様に、より巨視的に描いである。

導管、仮導管などによる空隙の多い春材部は非晶化、膨
潤化の程度が高く、圧縮緻密化による変形が大きいため
に処理木材（ａ）の年輪中Ｗ１は、加熱圧締処理られる
化粧材（ｂ）ではＷ２に拡大されている。この様な年輪
中の変化により、新しい木目外観が得られるのである。

尚上記加熱圧締に際しては、処理溶液による木材の処理
条件、ならび匠加熱圧締条件を適宜設定することにより
、処理木材を溶融、ないしは一部溶融せしめることもで
きる。

この溶融を生じせしめた場合には、一層数密性は向上し
、高い透明性とさらに変化に富んだ木目外観とを有し、
耐摩耗性、耐クラツク性等の物性にも優れた化粧材を得
ることができる。

又、加熱圧締に際して、曲面状、Ｕ字状等の適宜形状の
押圧面を有する型材を用いてもよい。この場合には、処
理木材に熱可塑的性質が付与されているので、曲面状、
折曲状等の立体形状に成形された化粧材を割れ等の欠点
部を生じることなく、成形性よく形成することができる
ものである。

同様に導管溝模様等の適宜エンボス模様が刻設された型
材を用いて加熱圧締した際にも、極めて容易且つ良好に
二ンボス模様付けを行うことができるものであり、更に
は、上記のような型材を用いずとも、クッション材を介
して加熱圧締することにより秋材部が凸で春材部が凹に
形成された凹凸状エンボス模様を形成させることができ
る。

以上述べた様に、本発明方法で得られる化粧材は装飾性
に著しく優れていると同時に、耐摩耗性、耐クランク性
などの物性にも優れており、曲面状、折曲状などの成型
体に容易に形成することができるので、建築用材料、家
具用材料などの表面化粧材として使用されるばかりでは
なく、更に広範な用途に用いることができる。

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ 厚さ１藺で１０ｍＸ１０σサイズのスブルース材単板を
、無水酢酸４ｒｎｌ！と氷酢酸３０ｍ／の混合液中に２
時間浸漬して前処理したのち、無水酢酸２゜−１氷酢酸
６ｄ、トルエン７ｍ／、過塩素酸ｏ、１−からなる３０
Ｃに保たれた処理溶液中に４時間浸漬してエステル化（
アセチル化）反応ヲ行なわせたのち、氷酢酸５０−１酢
酸カリウム０．８９からなる溶液に２０分間浸漬し、ト
ルエンにて洗浄して、アセチル化処理単板を得た。

次いでこの処理単板を１８０Ｃ１８０ｋｐ／ｉで１０分
間加熱圧縮して化粧材を得た。

得られた化粧材は処理前の単板に較べると春材部の木目
巾が広がり、秋材部の木目巾が狭まっておシ、これによ
って新しい木目柄を呈する。一方、ＪＩＳＫ−６７１４
に基いて光の透過性を測定したところ、透過率３０％で
あった。

比較例として上記と同一のスブルース材単板を、処理溶
液による処理を行なわずにそのまま上記と同一の条件下
で加熱圧締を行って得た単板は木目に変化は見られずＪ
ＩＳＫ−６７１４に基く光の透過率は３％であった。

実施例２ 実施例１で得られたアセチル化処理単板を、６０Ｃに加
温された酸性染料アシッドオレンジ■の１％水溶液から
なる着色液中に３時間浸漬し、着色したのち１８０Ｃ１
８０ｋｙ／ｃｒｌで１０分間加熱圧締を行った。得られ
た化粧材は、春材部が透明感のある橙色を呈し木材組織
内部まで均一に着色されて装飾性に優れた外観を有して
いた。

又比較例として、実施例１で用いた無処理単板を、上記
の着色液中に同一条件下で浸漬し着色したのち、上記と
同一条件下で加熱圧締を行った。

得られた単板は、表層のみが着色されているだけで透明
感もなく装飾性に劣っていた。

実施例３ ア’／ツドオレンジＨの代りにＷｈｉｔｅ　Ｘ　Ｂ、に
、　Ｃ０ＮＣ（住友化学＠）社製）を用いるほかは実施
例２と同様の操作を行なった。

得られた化粧材は、透明性に富み、木目柄に変化を生じ
ているのは勿論のこと、雅趣に富んだ螢光を発した外観
を有していた。

実施例４ 実施例１で得られたアセチル化処理単板を角部がＩＯＲ
の曲率半径の■状の成形部を有する雌雄の成形型間に挿
入して１８０　Ｃ，８０ｋｙ／ｌｙｌで１０分間加熱圧
締して■状の化粧材を得た。この化粧材は割れ等の欠点
はなく、又、透朋目 性に富み木外観の変化した美麗な化粧面を有していた。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はともに処理木材（ａ）と化粧材（
ｂ）の模式的断面図である。 Ａ・・・・・・空隙部、Ｌ・・・・・・光、Ｗｌ　およ
びＷ２・・・・・・年輪中、α１およびα２・・・・・
・年輪傾角、Ｆ・・・・・・秋材部、Ｓ・・・・・・春
材部。 特許　出　願人　大建工業株式会社 代　理　人弁理士　青白　葆ほか２名 第１図（ａ） 第２図（０） Ｆ５　　　　　　　Ｆ １１１！！′Ｉ（ｂ） １／ 第２図（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、木材成分の水酸基と反応し得る反応体で木材薄板を
   処理して該水酸基を化学的に修飾した後加熱圧締するこ
   とからなる化粧材の製造方法。 ２、反応体がエステル化剤またはエーテル化剤である特
   許請求の範囲第１項に記載の化粧材の製造方法。 ３、曲面状、折曲状などの立体形状に加熱圧締する特許
   請求の範囲第１項に記載の化粧材の製造方法。