JPS587310A - 木質材 - 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ζ特に防腐防虫性２寸法安定性に優れた木質材
に関し、さらに詳しくは木材薄板をニス・チル化剤、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、複数枚の処理木材薄板を接着剤
を介して一体化した木質材に関する。

木材およびその加工材である積層材、集成材。

木質材は、軽くて強く、独特の物性、材質感を有する材
料として建築用材、家具用材は勿論のこと、その他広範
な用途に利用されている。

しかしながら、一方では′、各種菌類の侵蝕や白蟻等の
虫害を受けて腐朽し易く、昨今のように気密性が高く、
暖房装置の普及が進んだ住宅環境下においては、このよ
うな腐朽の発生はむしろ増加してきており、木質材の耐
久性低下の一因として大きな問題となってきている。

また、木質材は湿気等の水分を周囲の環境条件に応じて
吸収し放散するという、所謂呼吸性を有する反面、この
ような湿気等の吸収、放散の繰返しに伴って、反り、ね
じれ、伸縮等の変形を生じるという本質的な欠点を有し
ている。

上記虫害の問題の改善には、クレオソート油等、防腐防
虫剤の木質材への含浸処理が一般的な方法として実施さ
れているか−、この方法では臭気が著しく使用箇所が限
定されるとともに９、内部までの処理は困難であり、さ
らに油性の物質を添加するものであるために木質材の可
燃性をさらに増す等の欠点がある。

また、上記変形の問題の改善には、木質材にアセチル化
等の化学的処理を行なって、その成分中の水酸基を化学
的に修飾すると効果のあることは知られている。しかし
ながら、木質材は単一成分からなるものでなく、複雑な
成分構成と複雑な組織構造を有するものであるために、
木質材に上記化学的処理を行う方法は、材料の径が大き
くなるにしたがい、反応に極めて長時間要するとともに
、余剰の反応液や触媒の除去が極めて困難であシ、また
木質材の強度的性質が低下する等より、工業生産的に行
うことは困難で実用的でないという問題を有している。

本発明者らは、木材薄板をエステル化剤、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
材を接着剤を介して一体化する段階（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
基をイし学的に修飾する。

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
産性などの点で約０．３〜ｌＱｍｍの薄板でちることが
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ハロゲン化物、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クロル酢酸と酢酸
、プロピオン酸、カプロン酸またはラウリン酸１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
ができるう 上記エステル化剤には、木材成分との反応を促進するた
めの触媒およ、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、脂肪酸塩およびビ、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
ンジル等の芳香族ノ・ロゲン化物、ジメチル硫酸等のジ
アルキル硫酸、モノクロル酢酸等のα−ハロゲン酸、シ
アン化ビニル等の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、インシアネート類（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１〜１０時間程時間中分である。

特に、脂肪酸塩を触媒にし、ある条件の下で処理する場
合には、数分で処理可能である。

、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る。

以上の第一段階で化学的に処理した木材薄板を複数枚積
層一体化し、積層体を形成する。

すなわち、必要な木材薄板表面に接着剤を塗布し、これ
を積層し、加圧状態で接着剤を硬化させ、一体化して木
質材を形成する。

接着剤の種類によっては加圧時に加熱する必要がある。

木材単板の仕組は一枚毎に繊維方向を直交さす合板構成
あるいは隣接する繊維方向が平行になるＬＶＬ構成、数
枚毎に繊維方向を直交するようにした合板とＬＶＬの中
間構成のいずれでもよい。

つづいて、上記木質材について行った実験結果板を、約
６０℃に加湿した１５％濃度の酢酸カリウム溶液からな
る触媒液中に浸漬し、単板中に触媒を含浸し乾燥したの
′ち、この単板を１．００″Ｇ−１２０□℃に加熱され
た無水酢酸溶液中に浸漬し３０分間反応させ、洗浄、乾
燥しぞ重量増加率（見掛けのアセチル化率）が約２５％
のアセチル化単板を得た。このアセチル化単板３５枚を
フェノール樹脂接着剤を用いて、単板の繊維配向が平行
となるように積層接着し、断面１０ｃｍ×１０ＣｒｒＬ
の柱状のＬＶＬ構成の積層木質板を得た。

このようにして得られた木質材を試料とし、木脅材の腐
朽菌であるオオウズラタケを培養した藺止で、４温度２
６℃湿度７０チの条件下で３力月間放゛置し重量減少率
を測定したところ、約１チとほとんど重量減少はなく、
同一条件下で行った無処理の米栂材が約１５％の重量減
少を示したのに対し非常に優れた防腐力を有することが
確認できた。

また、上記木質材をイエシロアリの束中に埋設して４力
月間防蟻試験を行い重量減少率を測定したところ、０チ
であり優れた防蟻性能を有することが認められた。

さらに絶乾状態時の寸法に対して、２０℃、６５チ湿度
の条件下で平衡状態に達した時の寸法変化（伸び率）を
測定したところ、（伸び率の大なる）半径方向、接線方
向において各々０．５％、０．７％・であり、無処理の
米栂材が同一条件下で各々２．５％、３．７％の値を示
したのに対し、優れた寸法安定性を有することが認めら
れた。

このように、本願発明においては防腐・防虫性。

寸法安定性の良い木質材を得るために、木材薄板を水酸
基と反応し得る反応体で処理し、この処理木材薄板を複
数枝、接着剤を介して積層一体イビしたものであるので
、角材等を処理する場合に較べて、内部まで均一に処理
することが可能であり、又その処理時間も大巾に短縮し
得るものである。

又薄板を処理するために余剰の反応液や触媒の除去が容
易であり、薄板や積層体でのｉ度的性質を低下すること
もない。

そして、この得られた柱状、板状の積層体は内部まで均
一に処理されているために、切断あるいは接合用の柄加
工等を受けても寸法安定性が悪化することはなく、かつ
上記のように防蟻・防虫性が良好であるので巾広い用途
に利用できる等の効果を有するものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）木材薄板を、木材成分の水酸基と反応し得る反応
   体で処理して水酸基−を化学的に脩飾した後、横数枚の
   処理木材薄板を接着剤を介して積層一体化した木質材。
2. （２）上記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項記載の木質材。