JPS6362364B2

JPS6362364B2 -

Info

Publication number: JPS6362364B2
Application number: JP14405980A
Authority: JP
Priority date: 1980-10-14
Filing date: 1980-10-14
Publication date: 1988-12-02
Also published as: JPS5766903A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は空乾性不飽和ポリエステル樹脂の共重
合性単量体溶液を用いた強化木材の製造法に関す
る。木材を不飽和ポリエステル樹脂のビニル単量体
溶液にて処理し、外観、機械的強度、寸法安定性
を木材のそれよりも向上させた強化木材を得るこ
とが知られている。従来該強化木材用に用いられていた不飽和ポリ
エステル樹脂は、空気中で硬化させると空気に接
した表面の不完全硬化によるベタツキが残るの
で、窒素ガス雰囲気下で硬化を行なわねばならな
いとか、また該不飽和ポリエステル樹脂及びその
ビニル単量体溶液の木材への浸透性が不充分であ
つて、得られた強化木材の寸法安定性が充分でな
く、成型加工物用には不適当なものであつた。しかして本発明者らはこれらの課題を解決すべ
く鋭意検討を重ねたところ、(a)空乾性成分として
特定の化合物を、(b)グリコール成分としての特定
の分子量を有するポリエチレングリコール又はポ
リプロピレングリコールとを必須成分とする空乾
性不飽和ポリエステル樹脂の共重合性単量体溶液
を用いることによつて、初めて前記課題が解決さ
れることを見い出し本発明を完成するにいたつ
た。本発明によれば以下の如き顕著な効果を奏する
ことができる。(1)特定の分子量のポリエチレング
リコール又はポリプロピレングリコールをグリコ
ール成分として含有しているから、木材導管への
樹脂の浸透性が向上しそれによつて強化木材の寸
法安定性が格段に向上する。(2)従つて木材成型加
工物に特に好適である。(3)樹脂溶液の硬化に際し
て空気雰囲気下で実施できるから、経済的に非常
に有利である。(4)強化木材の機械的強度も向上す
る。本発明における空乾性不飽和ポリエステル樹脂
の空乾性成分である(a)多価アルコール部分アリル
エーテル化合物としては、トリメチロールプロパ
ン、グリセリンなどの３価アルコールのモノ、ジ
アリルエーテル、ペンタエリスリトール、ジグリ
セリン、ジトリメチロールプロパンなどの４価ア
ルコールのモノ、ジ、トリアリルエーテル、ジペ
ンタエリスリトール、ソルビツトールなどの６価
アルコールのモノ、ジ、トリ、テトラ、ペンタア
リルエーテルなどがあげられる。かかる多価アル
コール部分アリルエーテル化合物は多塩基酸とグ
リコールとの反応時にポリエステルの分子鎖中
（残余の水酸基が２個以上の時）あるいは分子末
端（残余の水酸基が１個の時）に導入され、空乾
性効果を発揮させる。該アリルエーテル化合物は
多塩基酸１モルに対し0.01〜0.5モルの割合で用
いられる。テトラヒドロ無水フタール酸及びその誘導体と
しては、テトラヒドロ無水フタール酸、エントメ
チレンテトラヒドロ無水フタール酸などがあげら
れる。不飽和ポリエステル樹脂の多塩基酸成分として
は、無水マレイン酸、マレイン酸、フマール酸、
イタコン酸、アジピン酸、セバシン酸、イソフタ
ル酸、テレフタル酸などがあげられる。 (b)グリコール成分としては分子量200〜800のポ
リエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ルなどを単独または他のグリコール成分と併用す
る。グリコールの分子量が200より小さいもので
は、樹脂液の木材への含浸が不充分であり、硬化
時木材表面での発泡が起り易いなどの傾向が認め
られ好ましくなく、800を越えると樹脂液の粘度
が高くなりすぎて、木材への含浸が起りにくくな
る傾向が認められ不適当である。上記分子量範囲内のグリコール成分と範囲外の
グリコール成分とを併用する場合の両者の割合
は、範囲外のグリコールを80モル％以下で用いる
のが適当である。かかる範囲外のグリコール成分としてはエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、14−ブタ
ンジオール、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、１・６
−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、
グリセリン、ペンタエリスリトールなどがあげら
れ、さらに第三級アルカノールアミン例えばジヒ
ドロキシエチル−Ｐ−トルイジン、ジヒドロキシ
プロピル−Ｐ−トルイジンなどをグリコール成分
として0.01〜0.1モル％の範囲で用いると木材へ
の含浸性が著しく向上し緊密な硬化状態となるの
でその使用が望ましい。さらにアマニ油、大豆油、綿実油、落花生油、
やし油、ひまし油などあるいはこれらの脂肪油と
グリセリンなどの多価アルコールとの反応物も不
飽和ポリエステル樹脂成分として用いられる。前記の各成分を用いて空乾性不飽和ポリエステ
ルを得る際は特別の方法装置は必要でなく、通常
のポリエステルを製造する装置にて、常法に従つ
て行なえばよい。得られた空乾性不飽和ポリエステル樹脂の分子
量は500〜2000の範囲のものが適当である。該空乾性不飽和ポリエステル樹脂を溶解して用
いる際の共重合性単量体としては、２−ヒドロキ
シエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチル
アクリレート、ビニルピロリドン、カルビトール
アクリレート、エチレングリコールジアクリレー
ト、ジエチレングリコールジアクリレート、トリ
エチレングリコールジアクリレート、テトラエチ
レングリコールジアクリレート、トリメチロール
プロパントリアクリレート、ペンタエリスリトー
ルテトラアクリレートなどがあげられ、なかでも
その沸点が200℃以上であるものが発泡しにくい
ので好ましい。またエポキシ系モノマー（例えば水添ビスフエ
ノールＡ）、ジフエニルメタン−４，4′ジソシア
ネート（MDI）、ポリイソシアネート（デスモジ
ユールＬ、コロネートＬ、デスモジユールVL、
デスモジユールHL、コロネートHL）、レゾール
型フエノール樹脂などを少量本発明の樹脂溶液に
配合すると木材への含浸性向上による強化木材の
強靭性、寸法安定性の向上効果が認められるので
その使用が望ましい。さらに木材への樹脂溶液の
均一な含浸をはかるために界面活性剤を少量添加
して用いることもできる。本発明における樹脂溶液を硬化させるための硬
化触媒は高温硬化触媒であり、該触媒としては、
ベンゾイルパーオキシド、ジクミルパーオキシ
ド、ジーターシヤリ−ブチルパーオキシド、など
があげられ、空乾性付与促進剤としてはナフテン
酸コバルト、オクトエ酸コバルト、ナフテン酸マ
ンガン、オクトエ酸バナジルなどの金属石ケン
類、及びｎ−ブチルサルフアイド、ジフエニルサ
ルフアイド、テトラメチルチウラムサルフアイド
などのサルフアイド類があげられる。本発明の樹脂溶液を用いて強化木材を製造する
場合は、木材あるいは木材加工物を加圧反応缶に
設置し、反応缶を減圧（50mmHg〜２mmHg）にし
て木材中の水分、空気を除去する。次に調製され
た樹脂液を徐々に流入して木材あるいは木材加工
物を完全に樹脂液中に浸漬する。次いでコンプレ
ツサーにて空気圧２〜10Kg／cm²に約120分間保つ
た後、樹脂液を系外に排出し、その後60〜90℃で
おおよそ１〜４時間保持する。このようにして得られた強化木材は家具、楽
器、野球バツト、ゴルフクラブヘツド、織物シヤ
トル、ボタン、床材、室内装飾などの広汎な用途
に好適である。次に実施例によつて本発明を具体的に説明す
る。尚例中「部」、「％」とあるのは重量基準であ
る。実施例１無水マレイン酸1.0モル、プロピレングリコー
ル0.3モル、ポリエチレングリコール（分子量
200）0.8モル、大豆油脂肪酸0.1モル及びトリメ
チロールプロパンジアリルエーテル0.4モルの割
合で用い、常法に従つてクツキングして、分子量
1260の不飽和ポリエステル樹脂（樹脂−Ａ）を得
た。樹脂−A40部に２−ヒドロキシエチルメタクリ
レート20部、エチレングリコールジアクリレート
40部を入れ撹拌した後、ベンゾイルパーオキシド
（50％ペースト）２部、オクテン酸コバルト（金
属成分８％）0.5部を添加し、粘度180cpsの樹脂
溶液（溶液−Ａ）を調製した。次に１容オートクレーブに長さ7.0cm、径4.0
cmの卵型のタモ材を数個入れ、真空ポンプにて５
mmHgの減圧下で１時間保ち、木材中の水分、空
気を除去した。次いで該減圧下で溶液−Ａを徐々
に流入し、木材を完全に樹脂液中に浸漬した。次
にコンプレツサーにて空気圧５Kg／cm²に30分保つ
た後液を系外へ排出し、その後80℃×２時間保持
後、徐圧しタモ材を取り出した。タモ材の表面は
平滑で光択があり、その性能は第１表の如く優れ
たものであつた。実施例２実施例１の樹脂−Ａにおけるトリメチロールプ
ロパンジアリルエーテルに替えてテトラヒドロ無
水フタール酸を0.4モル、無水マレイン酸0.6モル
用いたほかは実施例１と同様にして、分子量1300
の不飽和ポリエステル樹脂（樹脂−Ｂ）を得た。樹脂−B40部に２−ヒドロキシプロピルアクリ
レート20部、ジエチレングリコールジアクリレー
ト40部を入れ撹拌した後、ベンゾイルパーオキシ
ド２部（50％ペースト）、オクテン酸コバルト
（金属成分８％）２部を添加し粘度200cpsの樹脂
溶液（溶液−Ｂ）を調製した。次に実施例１と同様にして強化木材を得た。性
能を第１表に記載した。実施例３実施例１の樹脂−Ａにおいてプロピレングリコ
ール0.3モルに替えてプロピレングリコール0.28
モル、ジヒドロキシエチル−パラ−トルイジンを
0.02モル用いたほかは実施例１と同様にして、分
子量1500の不飽和ポリエステル樹脂（樹脂−Ｃ）
を得た。樹脂−C40部に２−ヒドロキシエチルアクリレ
ート20部、テトラエチレングリコールジアクリレ
ート40部を入れ撹拌した後、ベンゾイルパーオキ
シド（80％ペースト）２部、オクテン酸コバルト
（金属成分８％）0.5部を添加し粘度230cpsの樹脂
溶液（溶液−Ｃ）を調製した。次に実施例１と同様にして強化木材を得た。性
能を第１表に記載した。対照例１実施例１におけるポリエチレングリコールに替
えてエチレングリコールを使用したほかは、実施
例１と同様にして分子量800の不飽和ポリエステ
ル樹脂を得た。該樹脂40部に２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート20部、テトラエチレングリコール
ジアクリレート40部入れ撹拌後、ベンゾイルパー
オキサイド（50％ペースト）２部、オクテン酸コ
バルト（金属成分８％）0.5部を添加し、粘度
250cpsの樹脂液を調製した。実施例１と同様にし
て強化木材を得てこの性能を第１表に記載した。対照例２実施例１における分子量200のポリエチレング
リコールに替えて分子量1200のポリエチレングリ
コールを使用したほかは、実施例１と同様にして
分子量2500の不飽和ポリエステル樹脂を得た。該
樹脂35部に２−ヒドロキシエチルアクリレート25
部、テトラエチレングリコールジアクリレート40
部を入れ撹拌後、ベンゾイルパーオキサイド（50
％ペースト）２部、オクテン酸コバルト（金属成
分８％）0.5部を添加し、粘度320cpsの樹脂液を
調製した。実施例１と同様にして強化木材を得て
この性能を第１表に記載した。対照例３無水マレイン酸0.7モル、無水フタル酸0.3モ
ル、エチレングリコール0.5モル、プロピレング
リコール0.3モル及びエチレングリコール0.4モル
の割合で常法によりクツキングし、分子量1300の
不飽和ポリエステル樹脂を得た。該樹脂40部に２
−ヒドロキシメタクリレート20部、エチレングリ
コールジアクリレート40部入れ撹拌後、ベンゾイ
ルパーオキサイド（50％ペースト）２部、オクテ
ン酸コバルト（金属成分８％）0.5部を添加し、
粘度170cpsの樹脂液を調製した。実施例１と同様
にして強化木材を得てこの性能を第１表に記載し
た。【表】

Claims

【特許請求の範囲】１不飽和ポリエステル樹脂液を含浸せしめて強
化木材を製造するに際して (a) 空乾性成分として多価アルコール部分アリル
エーテル化合物、テトラヒドロ無水フタール酸
及びその誘導体からなる群より選ばれた１種又
は２種以上の化合物を、 (b) グリコール成分として分子量200〜800のポリ
エチレングリコール又はポリプロピレングリコ
ールを含有する空乾性不飽和ポリエステル樹脂
の共重合性単量体溶液を用いることを特徴とす
る不飽和ポリエステル樹脂強化木材の製造法。