JPS59167209A

JPS59167209A - 木材の材質改良法

Info

Publication number: JPS59167209A
Application number: JP4001283A
Authority: JP
Inventors: 高瀬　茂之; 矢野　修; 谷崎　義治; 小橋　力三
Original assignee: NOF Corp; Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1983-03-12
Filing date: 1983-03-12
Publication date: 1984-09-20

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】本発明は木材の材質改良法に関し、詳しくは木材に寸法
安定性を付与するとともに、木材の割れを効果的に防止
するための木材の材質改良法に関する。

木材は、入手しゃすい、工作が容易である。比宣が小さ
い１強度が太きい、熱伝導度が小さい。

比熱が太きい、音や機械振動の吸収性能が良好である等
の他の材料では得られない特有な長所を有として割れ、
そり、ひずみが生じ、また吸湿、吸水時には強匿や電気
的性質の低下等を引き起こす欠点を有している。

このような水利の持っている吸湿性に伴う膨張、収縮を
改善して寸法安定性を付与するとともに諸性質の低下を
防止する手段として、特公昭５Ｇ−３９２４６号にはつ
ぎの〔１３式％式％）で示されるポリオキシアルキレングリコールモノアクリ
レートまたはポリオキシアルキレングリコールモノメタ
クリレートをそのまま、または溶媒に溶解したものを木
材に含浸させたのち硬化させて木材の材質を改良する方
法が示されている。

しかし、この方法を通常使用される乾燥木材に適用する
と、木材内部に全問が多いために薬液の含浸が十分に行
われに＜＜、十分に含浸させるためには長時間を喪する
欠点があった。したがって、長尺材の材質改良は非常に
困難であった。

本発明者らは鋭意研究の結果、この方法を乾燥木材の代
りに生木に適用し、かつ加圧下に薬液を木口から含浸さ
せると、樹液と薬液との交換が容易におこり、長尺材に
対しても効果的に材質の改良を行いうろことを見い出し
た。

すなわち１本発明はつぎの（Ｉ）式％式％）で示されるポリオキシアルキレングリコールモノアクリ
レートまたはポリオキシアルキレングリコールモノメタ
クリレートをそのまま、または溶媒に溶解したものを木
材に含浸させたのち硬化させて木材の材質を改良する方
法において、立木または伐採後の生木に〔工〕式化合物
を加圧して木口がら含浸させることを特徴とする木材の
材質改良法である。

本発明が適用される木材は、伐採前の立木、あるいは木
材が十分乾燥しない前の生木で伐採後２週間以内のもの
である。伐採後２週間を越えたものは木材中の樹液が乾
燥（Ｃよって消失するために薬液が含浸しにくくなり、
木材の材質の改良が不十分となる。

本発明において〔工〕式化合物のアルキレンオキシドの
付加モル数を２ないし２０モルに限定したのは、２０モ
ルを越えるアルキレンオキシドを付加するとＣＩＪ式化
合物が高分子量化するために木材への含浸率が低下して
硬化させた場合にその効果を期待できないためであり、
またアルキレンオキシドの付加モル数が２モル未満では
硬くなりすぎるとともに十分な寸法安定化が図れないた
めである。

ＣＩ）式化合物はそのまま、または溶液の形で木材に含
浸させるが、この場合ＣＩＪ式化合物を溶解させる溶媒
としては脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化
炭化水素、１価アルコール、多価アルコール、エーテル
、アセタール、ケトン。

エステル、脂肪酸、アミン、ニトロ化合物、含イオウ化
合物、含すン化合物、水等のいろいろな溶媒を用いるこ
とができる。作業性や含浸率等の点からすると、水；メ
チルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアル
コール、ｎ−プロピルアルコール、イソブチルアルコー
ル、Ｕ−ブチルアルコール等の低級１価アルコール：エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレン
グリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレング
リコール、トリプロピレングリコール、クリセリン等の
多価アルコール；エチレングリコールモノアルキルエー
テル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、ジ
エチレングリコールモノアルキルエーテル、ジプロピレ
ングリコールモノアルキルエーテル、トリエチレングリ
コールモノアルキルエーテル、トリプロピレングリコー
ルモノアルキルエーテル等のグリコールエーテルのよう
な極性溶媒が好ましい。

極性溶媒のうちではとくに水が好ましく、ＣＩ）式化合
物を５〜５０事量％の水溶液として使用する。

木材に含浸させたＣＩ）式化合物を硬化させるには。

５０℃以上の温度で処理して熱重合させたり、電離放射
線、電子線、紫外線等で重合を開始させて硬化させるこ
とも可能であるが、硬化剤を用いることが好ましい。

硬化剤としては、通常重合開始剤として用いられるベン
ゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、メチルエ
チルケトンペルオキシドなどの有機過酸化物、アゾビス
イソブチロニトリルなどのアゾ化合物、過硫酸カリウム
、過硫酸アンモニウム、過酸化水素などの無機過酸化物
、過酸化物と鉄２価イオン、ジメチルアニリンなどの還
元剤とを併用したレドックス系重合開始剤等がある。

さらに、木材への薬液の浸透を容易にするために、エチ
レンカーボネート、エチレン尿素、γ−ブチロラクトン
、フルフリルアルコール、テトラ、　　ヒドロフランな
どを併用することもできる。

また、ペンタクロロフェノールのナトリウム塩、ホウ酸
、ホウ砂などの防虫防腐剤１Ｍ色のための染料などを併
用することもできる。

〔工〕式化合物はアクリル酸、メタクリル酸、アクリル
酸２−ヒドロキシルエチル、アクリル酸２−ヒドロキシ
ル７０ビル、メタクリル酸２−ヒドロキシルエチル、お
よびメタクリル酸２−ヒドロキシルプロピルに三フッ化
ホウ素、四塩化スズ等のカチオン系化合物の存在下、エ
チレンオキシド。

プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、あるいはテト
ラヒドロフラン等のアルキレンオキシドを付加重合させ
るか、アクリル酸あるいはメタクリル酸とポリアルキレ
ングリコールとをエステル化反応させて得られる。

薬液は木材の木口がら加圧して含浸させると含浸が容易
である。含浸させる木口は元本口でも末木口でもよいが
、元本口の方が含浸に好都合である。伐採後の生木の場
合は元本口に、立木の場合は元本口に相当する木の根元
にあけた穴に、それぞれ含浸装置を取りつ（するとよい
。木と含浸装置の接合部にはゴム製のバッキングを取り
つげ、薬液が漏れないよ５にする。薬液は木口に接触さ
せ、エアーコンプレッサーなどを用いて加圧して含浸さ
せる。加圧する圧力は、ゲージ圧で０２〜２０ｋｇ／、
＋ｎ、好ましくはｏ、　ｓ　〜１０　ｋｇ／ｃｄである
。圧力を高（しすぎると木材の内部組織が破壊されるの
で好ましくない。伐採後の生木においては、元本口から
加圧して薬液の含浸を行うと１反対側の末木口から樹液
かにじみ出るので、薬液の注入が十分かどうかを検出試
薬を用いて容易に調べることができる。

含浸装置は内部に薬液ケ貯えられ、木材と薬液が接触し
、かつ薬液を加圧できるようになっていればよい。木材
と薬液との接触面積は大きいほど効率的であるため、含
浸装置の木材との接合部は元本口に取りつげる場合は元
本口の大きさよりは小さいができるだけ大きくする。ま
た１元木口にあげた穴に取り一つける場合はその穴より
大きくする。元本口の穴は２個以上あけた方が含浸効果
が太きい。

薬液を含浸させた後１通常の方法で煮沸剥皮し、ついで
漂白する。薬液中に硬化剤を含有させておくと、この工
程で硬化が容易に行われ、含浸させた薬液は木材内部で
高分子化するため、木材の表面に再溶出することはない
。

以上の方法によって材質を改良された木材は。

丸太に通常必要とされる背割りなどが行われなくても優
れた割れ防止効果を有する。また、この木材から得られ
る板材は割れやそりなどの狂いをほとんど生じることが
なく、また接着剤の優れた接着性を示す。

つぎに本発明を実施例により説明する。

実施例　１ＣＩＪ式化合物および比較試料を用いて木材を処理した
のち乾燥させ、ひび割れの発生を調べた。

（１１薬液に用いた試料薬液に用いた〔巧式化合物および比較試料を表１に示す
。

表　　　　　１（２）供試材用いた供試材はつぎの３種で、丸太の場合は長さ３ｍで
あり、立木の場合はそれ以上の長さである。

イ）生木の丸太衝合１０〜２０年、元木口直径１５〜２０ｅｌｌで、伐
採後１週間以内の杉。

口）立　木衝合１０〜２０年、元木口に相当する部分の直径１６〜
１９αで、山林に植えられている檜。

ハ）乾燥氷の丸太衝合ｌＯ〜２０年１元木口直径１５〜２０５Ｌで、伐採
後１力月間自然乾燥した杉。

（３）　　含浸方法丸太の場合は元木口に内径１３αの接続口をもった薬液
含浸装置を取りつげ、ワイヤーを用いて固定した。立木
の場合は元木口に相当する部分に直径１．５ｃｍ、深さ
８ｃｍの穴′ｆ：３本あげ、それぞれの穴に内径２５の
接続口をもった薬液含浸装置を取りつげた。

薬液はエアーコンプレッサーでゲージ圧ｓｋｇ／ｄに加
圧し、薬液を６０ノ吸収するまで含浸を行った。薬、液
を６０ノ吸収しないものは４８−４１＠間で含浸操作を
中止した。

（４）　　薬液の組成表１のＣＩ）式化合物または比較試料を、表２の使用状
態の組成で試験した。なお、硬化剤として、水溶液の状
態で使用する場合は過硫酸アンモニウムを０５重重童、
無溶媒あるいはメタノール溶液の状態で使用する場合は
アゾビスイソブチロニトリルを０．５重量％、それぞれ
の試料に対して添加した。

（５）　　薬・液含没後の処理薬液を含浸した後、丸太の場合はそのままを。

立木の場合は長さ３ｍに切断したものを、９５〜】００
℃の熱水で煮沸剥皮し、ついで自然乾燥を６カ月間行っ
た。

（Ｉｌｌ　　試験結果自然乾燥したものＫついて、供試材のひび割れの状態を
調べた。結果を表２に示す。

表２より１本発明の方法によるもの（Ａ　ｉ〜Ａ１０）
はひび割れがなく１本発明が木材の割れ防止に非常に有
効な方法であることがわかる。また。

乾燥氷の丸太の場合（扁１１および屋１２）は。

［ｒ）式化合物を用いても含浸が不十分なために上部に
ひび割れが生じている。

実施例　２実施例１のＡ　２　、　Ａ　４　、　Ａ　１２およびＡ
１３と同じ含浸処理を同じ供試材について行い、同様に
煮沸剥皮した。つぎに元本口より１Ｏ−（元本口部分）
および２９５ｍ（末木口部分）の部分の辺材部から板目
材の試験片（巾４５ｎ、長さ５０ｚ’ｍｓ厚さ２　ｓ　
ｍｕ　）をそれぞれ３片ずつ切り出した。

各試験片には２本の昆虫針で長さ３０ｇ＋＋ｚの基準線
をとり、試験片調製時、２週間室内に放置して重量がほ
ぼ一定となった気乾時、およびさらに６０℃で２日間乾
燥したのち】１０℃で１日間乾燥して重量がほぼ一定と
なった絶乾時について。

基準線の長さをノギスを用いて正確に測定し、つぎの式
により全収縮率、気乾時薫での収縮率、含水率１％に対
する平均収縮率を求めた。

（Ｌｉ−Ｌ３）含水率１％に対する平均収縮率ｆｌ’ｔ４　＝　−Ｘ　
１００ここで、Ｌｌ、Ｌ２およびＬ３はそれぞれ調製時
、気乾時および絶乾時の基準線の長さであり、Ｘは気乾
時の含水率、Ｌは含水率１５％の時の基準線の長さで次
式より算出される（Ｊ　工Ｓ　　Ｚ　２１ｏ３（ｒｃ＋
５７））。

Ｌ＝Ｌ３　＋　　（Ｌ２−Ｌ３）これらの結果の平均値を表３に示す。表３より、本発明
の方法建よるものは元本口部分も末木口部分も収縮率が
小さくて寸法安定性が良好であることがわかる。

Claims

【特許請求の範囲】１、　つぎの（Ｉ）式で示されるホリオキシアルキレングリコールモノアクリ
レートまたはポリオキシアルギレングリコールモノメタ
クリレ〜トをそのまま、または溶媒に溶解したものを木
材に含浸させたのち硬化させて木材の材質を改良する方
法において、立木または伐採後の生木にＣｌ１１式化合
物を加圧して木口から含浸させることを特徴とする木材
の材質改良法。２　〔巧式化合、物とともに硬化剤を加圧して含浸させ
る特許請求の範囲第１項記載の木材の材質改良法。３　溶媒が極性溶媒である特許請求の範囲第１項記載の
木材の材質改良法。４　極性＠媒が水またはメタノールである特許請求の範
囲第３項記載の木材の利質改良法。