JPS6042008B2 - 合成樹脂処理木材の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ｌマιｎ口・ ・ れ−・・・ィーナｚえトμｍ１デ
／ れ、４トヨ号媚■云力几Ｐ狙木材の製造法に関する
。

木材は入手しやすいこと。

工作が容易てあること、比重が小さいこと、強度が大き
いこと、熱伝導度が小さいこと、比熱が大きいこと、音
や機械振動の吸収性能が良好てあること等、他の材料て
は得られない特有な性質を有している。反面、水分の吸
収や乾燥により膨張や収縮をするためにそりやひずみが
生じたり、また耐摩耗性に劣る等の欠点を有している。
このような木材の持つ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耐摩耗性および
強度を向上させる手段として、従来よりスチレン、メチ
ルメタクリレート、不飽和ポリエステル等のラジカル重
合性化合物を木材に含浸あるいは塗布したのち重合・さ
せて木材の性質を改良する合成樹脂処理木材の製造法は
公知である。合成樹脂の含浸あるいは塗布により木材の
性質は強度、寸法安定性、耐摩耗性、耐腐朽性が改良さ
れ、さらに重量感、美観等の二次的な特徴が付与される
。しかしながら、こフれら諸特徴を有する合成樹脂処理
木材の大きな欠点は、経年変化でクラックが発生し、さ
らにこのクラックの発生は寒暖の差が大きな条件下で助
長されることである。このクラックの発生は、合成樹脂
の含浸あるい５は塗布による木材中の内部応力の増加が
原因とえられるところから、合成樹脂処理木材の宿命的
性質と従来より考えられており、適切なりラック発生防
止方法は今まで見いだされていなかつた。

ただ一部において、合成樹脂の含浸または塗布量を重量
増加率で１０ないし２唾量％程度の少量にすることによ
つてクラック発生を防止する方法が試みられているが、
この方法ではクラックの発生はある程度防止できても、
合成樹脂の含浸または塗布量が少ないため、合成樹脂処
理木材に本来要求される強度、寸法安定性および耐摩耗
性が不十分てある。本発明者らは前記のような欠点を改
良した合成樹脂処理木材の製造法について鋭意研究を行
なつた結果、スチレン誘導体、モノアクリル酸エステル
またはモノメタクリル酸エステルにポリオキシアルキレ
ングリコール鎖をもつビニル系単量体を配合した処理液
を木材に含浸させたのち硬化させることによつて、合成
樹脂処理木材本来の特性をそこなうことなくクラックの
発生が防止されることを見いた七、本発明にいたつた。

すなわち、本発明はつぎの一般式 （ここて、Ｒは水素原子またはメチル基、ｍは２ないし
４の整数、ｎは２ないし２０の整数である。

）で示されるポリオキシアルキレングリコールモノアク
リレートおよびポリオキシアルキレン５グリコールモノ
メタクリレートから選ばれた１種または２種以上を３０
ないし６呼量％、スチレン誘導体、〔１〕式以外のモノ
アクリル酸エステル、およびモノメタクリル酸エステル
から選ばれた１種または２種以上を４０ないし７呼量％
含有する処３理液を木材に含浸させたのち硬化させるこ
とを特徴とする合成樹脂処理木材の製造法である。〔１
〕式化合物は、アクリル酸、メタクリル酸、２−ヒドロ
キシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタク
レート、２−ヒドロキシプ４口ビルアクリレート、２−
ヒドロキシプロピルメタクリレート等に、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、
テトラヒドロフラン等のアルキレンオキシドの１種また
は２種以上を付加重合させるか、アクリル酸あるいはメ
タクリル酸とポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、ポリブチレングリコール等のポリアルキレ
ングリコールとをエステル化反応させて得られる。〔１
〕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モルを越えると〔１〕
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ず、さらに
ポリオキシアルキレングリコール鎖の可塑剤的効果によ
り強度および耐摩耗性が低下することによる。

また、アルキレンオキシドの付加モル数が２モル未満で
は十分なりラック発生防止能が図れないためである。ス
チレン誘導体、〔１〕式以外のモノアクリル酸エステル
およびモノメタクリル酸エステルとしては、たとえば、
スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルーα−メチ
ルスチレン、グリシジルアクリレート、グリシジルメタ
クリレート、メチルアクリレート、メチルメタクリレー
ト、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチ
ルアクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘ
キシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキ
シエチルメタクリレート、２一ヒドロキシプロピルアク
リレート、２−ヒドロキシプロピルメククリレート、ト
リメチロールプロパンモノアクリレート、トリメチロー
ルプロパンモノメタクリレート、ペンタエリスリトール
モノアクリレート、ペンタエリスリトールモノメタクリ
レート等がある。

木材に含浸させる処理液における〔１〕式化合物の含有
率は３０ないし６呼量％てあり、３呼量％未満ではクラ
ック発生防止能が小さく、６呼量％を越えるとクラック
発生防止能は期待てきても合成樹脂処理木材に要求され
る耐摩耗性および硬度が期待できない。

木材に含浸させた〔１〕式化合物を３０ないし６０重量
％含有する処理液を硬化させるためには、含浸した木材
を５０′Ｃ以上に加熱して処理液を熱重合させたり、電
離放射線、電子線、紫外線等で重合させて硬化すること
も可能であるが、通常は重合開始剤を用いて重合させる
ことが好ましい。

この楊合に用いる重合開始剤としては、ビニル基を重合
させる能力を有する過酸化物や、過酸化物と還元剤を組
み合わせたレドックス系重合開始剤がある。さらに必要
であれば、アミン、金属セッケン等に代表される公知の
重合促進剤を加えて硬化させることも可能である。本発
明に用いる〔Ｉ〕式化合物を３０なι化６喧量％とスチ
レン誘導体、〔Ｉ〕式以外のアクリル酸エステルおよび
メタクリル酸エステルから選ばれた単量体の１種または
２種以上を４０〜７鍾量％含有する処理液は、木の種類
や木材の形態（材木、単板、合板等）を問わず、あらゆ
る木材に適用てきる。

本発明の方法て得られる合成樹脂処理木材は、強度とク
ラック発生のないことがとくに要求される高級建築用木
材、外壁用木材、床材、スポーツ用品用材料等に利用す
ることができる。

以下、実施例により本発明を説明する。

実施例 〔Ｉ〕式化合物を含有する処理液および従来から使われ
ている処理液を用いて木材の処理を行なつた。

第１表に用いた処理液の組成を示す。

第１表 木材の合成樹脂処理試験片の調製：基材となる木材は厚
さ０．６顛、比重０．４４ないし０．４７、繊維方向の
長さ３０Ｃ７ｎ１直角方向の長さＷＯの米松製単板を用
いた。

この単板を１％の有機過酸化物（ｔーブチルパーオキシ
ー２−エチルヘキサノエート）を含む処理液中に浸漬し
て約１０ｋ９／Ｃ！ｌの圧力下で１０分間含浸処理を行
なつたのち、圧力を常圧にもどしてから単板を含浸液よ
り引き上けた。単板表面の含浸液がたれなくなつてから
、単板をアルミニウムホイルでつつみ、１００らＣで３
紛間硬化処理を行なつた。この合成樹脂処理単板をエリ
ア樹脂接着剤を均一に塗布したラワン製クプライ合板上
に接着し、１２０℃、１０ｋ９／Ｃｌｉの条件下で２分
間熱圧して試験片を調製した。合成樹脂処理単板の重量
増加率：つぎの式により求めた。

Ｗ１：未処理単板の重量 Ｗ２：合成樹脂処理単板の重量 調製した試験片について、クラック発生試験、摩耗試験
および硬度試験を行なつた。

クラック発生試験：調製した試験片を繊維方向の長さ５
ｃｍに切断したものを用い、寒熱サイクル３テストによ
り行なつた。

すなわち、−２０℃で２橋間、ついて８０行Ｃ０Ｃで２
楊間の静置を１サイクルとし、クラックが発生するまで
のサイクル数を求めた。摩耗試験：調製した試験片を１
０Ｃ７７！×１０Ｃ７７！の大き，さに切断したものを
用い、テーベ摩耗試験機により実施した。

試験結果は試験片の全摩耗損失量で示す。試験条件 １摩耗試験紙：ーＳ−３３サンドベーパーー２荷重：片
側５００ｇ１全荷重１０００ｇ３摩耗回数：５００回硬
度試験：調製した試験片を繊維方向の長さ５０に切断し
たものを用い、ＪＩＳ−Ｚ−２１１７−６３木材のかた
さ試験方法に準じて実施した。

試験結果フは３個の測定値の平均を示す。試験結果を第
２表に示す。

試験慟．８〜１０（本発明例）は試験？．１〜７に比較
して、それぞれクラック発生までのサイクル数が大きく
てクラックを発生しにくいことを示して．いる。

全摩耗損失と硬度の低下はわずかであり、合成樹脂処理
木材として適している。〔１〕式化合物を多く使用した
試験ＮＯｌ２〜１３は、クラックは発生しにくいが全摩
耗損失が大きくて合成樹脂処理木材として不適当てある
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・〔 I
   〕（ここで、Ｒは水素原子またはメチル基、ｍは２ない
   し４の整数、ｎは２ないし２０の整数である。 ）で示されるポリオキシアルキレングリコールモノアク
   リレートおよびポリオキシアルキレングリコールモノメ
   タクリレートから選ばれた１種または２種以上３０ない
   し６０重量％とスチレン誘導体、〔 I 〕式以外のモノ
   アクル酸エステルおよびモノメタクリル酸エステルから
   選ばれた単量体の１種または２種以上４０ないし７０重
   量％とを含有する処理液を木材に含浸させたのち硬化さ
   せることを特徴とする合成樹脂処理木材の製造法。２
   スチレン誘導体、〔 I 〕式以外のモノアクリル酸およ
   びモノメタクリル酸エステルから選ばれた単量体がメチ
   ルアクリレート、メチルメタクリレートまたはスチレン
   である特許請求の範囲第１項記載の合成樹脂処理木材の
   製造法。