JP2011068108A - Wood modifying agent and modified wood - Google Patents

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Tomo Kakiya
朋 柿谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wood modifying agent and a wood modifying method, by which superior dimensional stability and durability can be imparted to wood and by which, by the use of natural resin, adverse effect on an environment and health can be prevented or mitigated when manufacturing the wood modifying agent, processing wood, and using modified wood. <P>SOLUTION: The wood modifying agent contains vegetable oil containing epoxy group and a hardening agent. The wood modifying method is characterized in that, after wood is treated with the wood modifying agent, the wood is heated and hardened. The modified wood is obtained by modifying wood through the use of the wood modifying agent or the wood modifying method. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、木材改質剤、改質木材、木材の改質方法に関する。   The present invention relates to a wood modifier, a modified wood, and a method for modifying a wood.

木材を屋外で使用すると雨水や湿気等の影響で木材に含まれる水分量が多くなり、その結果、腐朽を生じ、或いは、膨張・伸縮を繰り返し寸法変化や割れが生じ易い。また、屋内でも水周りなどの水分や湿気の多い環境で使用すると、同様に寸法変化や割れを生じたり、カビに汚染されるといった様々な不具合が生じ易い。
他方、住宅の外構では、デッキやポーチ柱、パーゴラ、サッシ等に木材を使用したいとの要請があり、また、住宅の内装でも、洗面化粧台周りや風呂等に木材を使用したいとの要請がある。しかしながら、こうした場所で木材をそのまま使用すると前述のような様々な問題が生じる。
When wood is used outdoors, the amount of water contained in the wood increases due to the influence of rainwater, moisture, etc., and as a result, it is likely to decay or to undergo dimensional changes and cracks by repeated expansion and contraction. In addition, when used indoors in an environment with a lot of moisture and moisture, such as around water, various problems such as dimensional changes, cracks, and mold contamination are likely to occur.
On the other hand, in the exterior of a house, there is a request to use wood for decks, porch pillars, pergola, sashes, etc., and in the interior of a house, there is a request to use wood around the vanity and bath etc. There is. However, if the wood is used as it is in such a place, various problems as described above occur.

そこで、こうした問題を解決するために、従来、木材に合成樹脂(単量体や低分子量体)を注入して硬化させることにより、木材の寸法安定性や耐久性等の諸性能を向上させる試みがなされてきた。
しかしながら、これまでの試みの多くは、石油系合成樹脂を主成分とするものを用いるものであり、また、その中でも現在実用化されているものの殆どがホルムアルデヒド系樹脂である。そのため、原料である石油の持続可能性や製品の製造から使用の全サイクルにおける環境性、安全・健康性の観点から好ましいものとは言えなかった。
Therefore, in order to solve these problems, attempts have been made to improve various performances such as dimensional stability and durability of wood by injecting synthetic resin (monomers and low molecular weight materials) into wood and curing it. Has been made.
However, many of the attempts up to now have used petroleum synthetic resins as the main component, and most of those currently in practical use are formaldehyde resins. Therefore, it cannot be said that it is preferable from the viewpoints of sustainability of petroleum as a raw material and environmental, safety and health in all cycles from production to use of products.

例えば、特許文献1には、尿素・ホルムアルデヒド系樹脂を用いる木材の処理方法、特許文献2には、フェノール・ホルムアルデヒド系樹脂を用いる木材の処理方法、特許文献3には環状エステル化合物とホルムアルデヒド系樹脂を用いる木材の処理方法、特許文献4には、メラミン・ホルムアルデヒド系樹脂を用いる木材の処理方法が、それぞれ開示されている。これらはいずれも石油系合成樹脂を主成分として用いており、さらに人体や環境に有害なホルムアルデヒドを硬化剤として多量に使用している。   For example, Patent Document 1 discloses a wood treatment method using urea / formaldehyde resin, Patent Document 2 discloses a wood treatment method using phenol / formaldehyde resin, and Patent Document 3 discloses a cyclic ester compound and a formaldehyde resin. A wood processing method using melamine and Patent Document 4 disclose a wood processing method using a melamine-formaldehyde resin. All of them use petroleum-based synthetic resin as a main component, and also use a large amount of formaldehyde that is harmful to the human body and the environment as a curing agent.

また、特許文献5には、アクリル系化合物と環状エステル系化合物を用いる木材の処理方法、特許文献6には、水溶性のエポキシ系化合物を用いる木材の処理方法が、それぞれ開示されているが、これらも石油系合成樹脂である。   Patent Document 5 discloses a wood treatment method using an acrylic compound and a cyclic ester compound, and Patent Document 6 discloses a wood treatment method using a water-soluble epoxy compound. These are also petroleum-based synthetic resins.

持続可能性や、環境や人体への影響を考慮すると、天然系の樹脂を主成分として用いるこことが好ましい。水性の天然系の樹脂を用いる手法として、クエン酸等由来のポリカルボン酸を用いる木材の処理方法が開示されている(特許文献7等参照)が、そのような方法では、木材の寸法安定性を示す指標である抗膨潤能の指標であるASEは必ずしも充分なものが得られていなかった。
また、油状の天然系の樹脂を用いる手法として、植物油脂を主成分として木材を改質する方法が開示されている(特許文献8,9等参照)。しかしながら、従来のこれら方法では植物油脂の樹脂化は充分に進行せず、樹脂化不足に起因する性能の向上不足や、処理後の改質木材の加温や切断時に不快な油臭が強く生じる、経年的な使用で油脂が溶出し易いといった問題がある。
In consideration of sustainability and the influence on the environment and the human body, it is preferable to use a natural resin as a main component. As a method using an aqueous natural resin, a wood treatment method using a polycarboxylic acid derived from citric acid or the like has been disclosed (see Patent Document 7, etc.), but in such a method, dimensional stability of the wood is disclosed. ASE, which is an index of anti-swelling ability, which is an index indicating the above, was not necessarily sufficient.
In addition, as a technique using an oily natural resin, a method of modifying wood with vegetable oils and fats as a main component is disclosed (see Patent Documents 8 and 9). However, these conventional methods do not sufficiently advance resination of vegetable oils and fats, resulting in insufficient performance improvement due to insufficient resination and unpleasant oily odor when heating and cutting the modified wood after treatment. There is a problem that oils and fats are likely to elute due to aging.

木材の処理に関する技術ではないが、天然系の植物油脂を主成分とする樹脂成形体の製造技術として、エポキシ化植物油脂を用いる技術が知られている(特許文献10,11等参照)。しかし、これらの技術は、樹脂の硬化温度が高かったり、或いは、単独成型物の製造を目的とするものであったりしたために、木材の改質方法とは本質的に異なるものであった。   Although it is not a technique related to wood processing, a technique using an epoxidized vegetable oil or fat is known as a technique for producing a resin molded body mainly composed of a natural vegetable oil or fat (see Patent Documents 10 and 11, etc.). However, these techniques are essentially different from wood modification methods because of the high curing temperature of the resin or the purpose of producing a single molded product.

特開平5−154808号公報JP-A-5-154808 特開平10−52804号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-52804 特開平6−238613号公報JP-A-6-238613 特開平6−73333号公報JP-A-6-73333 特開平8−80508号公報JP-A-8-80508 特開平10−166316号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-166316 特開平2008−265201号公報JP 2008-265201 A 特開平8−118318号公報JP-A-8-118318 特開平8−118319号公報JP-A-8-118319 特開平2006−241331号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-241331 特開平2004−256596号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-256596

従って、本発明の目的は、木材に優れた寸法安定性や耐久性を付与することができると共に、天然由来の樹脂を用いることで、木材改質剤の製造時や木材の処理時、改質木材の使用時等における、環境や健康への悪影響を防止ないし軽減することもできる木材改質剤及び木材の改質方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、寸法安定性や耐久性に優れており、その製造や使用時等に環境や健康に悪影響を与えにくい改質木材を提供することにある。
環境への悪影響の防止ないし軽減としては、石油消費量の抑制、二酸化炭素発生量の抑制、及び/又は廃棄後に環境に与える負荷の軽減等がある。、
Accordingly, the object of the present invention is to provide excellent dimensional stability and durability to wood, and by using a naturally-derived resin, it can be modified at the time of manufacturing a wood modifier or at the time of processing wood. An object of the present invention is to provide a wood modifier and a method for modifying wood that can prevent or reduce adverse effects on the environment and health when using wood.
Another object of the present invention is to provide a modified wood that is excellent in dimensional stability and durability, and that is unlikely to adversely affect the environment and health during its production and use.
Examples of prevention or reduction of adverse environmental impact include reduction of oil consumption, reduction of carbon dioxide generation, and / or reduction of load on the environment after disposal. ,

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、エポキシ基を有する植物油脂、好ましくはエポキシ化脂肪酸トリグリセリドと、硬化剤(必要に応じて触媒)を混合した樹脂組成物で木材を処理することで、木材に優れた寸法安定性や耐久性を効率的に付与し得ることを知見した。
本発明は、上記知見に基づき、さらに検討を重ねて完成されたものである。
即ち、本発明は、エポキシ基を含有する植物油脂及びエポキシ基と反応する硬化剤を含有することを特徴とする木材改質剤を提供することにより、上記の目的を達成したものである。
また、本発明は、前記木材改質剤を木材に塗布又は含浸させた後に、加熱し硬化させることを特徴とする木材の改質方法を提供するものである。
また、前記木材改質剤で処理して得られる改質木材を提供するものである。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have obtained a resin composition in which a vegetable oil or fat having an epoxy group, preferably an epoxidized fatty acid triglyceride, and a curing agent (a catalyst if necessary) are mixed. It has been found that by treating wood, excellent dimensional stability and durability can be efficiently imparted to the wood.
The present invention has been completed based on the above findings and further studies.
That is, this invention achieves said objective by providing the wood modifier characterized by containing the vegetable oil and fat containing an epoxy group, and the hardening | curing agent which reacts with an epoxy group.
The present invention also provides a method for modifying a wood, wherein the wood modifier is applied or impregnated on wood and then heated and cured.
Moreover, the modified wood obtained by processing with the said wood modifier is provided.

本発明の木材改質剤及び改質方法によれば、木材に優れた寸法安定性や耐久性を付与することができると共に、天然由来の樹脂を用いることで、木材改質剤の製造時や木材の処理時、改質木材の使用時等における、環境や健康への悪影響を防止ないし軽減することもできる。
本発明の改質木材は、寸法安定性や耐久性に優れており、その製造や使用時等に環境や健康に悪影響を与えにくい。
According to the wood modifier and the modification method of the present invention, it is possible to impart excellent dimensional stability and durability to wood, and by using a naturally-derived resin, It is also possible to prevent or reduce adverse effects on the environment and health during the treatment of wood and the use of modified wood.
The modified wood of the present invention is excellent in dimensional stability and durability, and is less likely to adversely affect the environment and health during its production and use.

図1は、吸水率の変化を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing changes in water absorption. 図2は、比較例1を基準としたときの抗吸水能(WR:Water Repellency)の変化を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a change in water absorption capacity (WR: Water Repellency) when Comparative Example 1 is used as a reference. 図3は、膨張率の変化を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a change in expansion coefficient. 図4は、比較例1を基準としたときの抗膨潤能(ASE:Anti Swelling Efficiency)の変化を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a change in anti-swelling ability (ASE) when Comparative Example 1 is used as a reference.

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の一実施形態の木材改質剤は、エポキシ基を含有する植物油脂、及び、エポキシ基と反応する硬化剤を含有する。本発明の他の実施形態の木質改質剤は、エポキシ基を含有する植物油脂を含む第1剤と、硬化剤を含む第2剤とを有し、使用に際して第1剤と第2剤とを混合して用いる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments thereof.
The wood modifier of one embodiment of the present invention contains a vegetable oil containing an epoxy group and a curing agent that reacts with the epoxy group. The woody modifier of another embodiment of the present invention has a first agent containing a vegetable oil containing an epoxy group and a second agent containing a curing agent, and the first agent and the second agent in use. Are mixed and used.

(植物油脂)
本発明で用いる「エポキシ基を含有する植物油脂」としては、植物油脂をエポキシ化することで得られるエポキシ化植物油脂、及び、元々エポキシ基を含有する種の植物油脂の何れも用いることができる。
前者の例としては、アマニ油、サフラワー油、大豆油、キリ油、荏油、ひまし油、クルミ油、ひまわり油、ゴマ油、ナタネ油、ヌカ油、及び綿実油等をエポキシ化したものを好ましく用いることができる。これらのエポキシ化植物油脂は、1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
植物油脂をエポキシ化する方法としては、公知の方法を特に制限なく用いることができ、例えば、米国特許第4,647,678号明細書や米国特許第6,121,398号明細書等に記載の方法等を用いることができる。
(vegetable oil)
As the “vegetable fats and oils containing epoxy group” used in the present invention, any of epoxidized vegetable fats and oils obtained by epoxidizing vegetable fats and oils and seeds of vegetable oils and fats originally containing epoxy groups can be used. .
As an example of the former, epoxidized linseed oil, safflower oil, soybean oil, tung oil, cocoon oil, castor oil, walnut oil, sunflower oil, sesame oil, rapeseed oil, squid oil, cottonseed oil, etc. are preferably used Can do. These epoxidized vegetable oils and fats may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
As a method for epoxidizing vegetable oils and fats, known methods can be used without particular limitation, and are described in, for example, US Pat. No. 4,647,678 and US Pat. No. 6,121,398. These methods can be used.

後者(元々エポキシ基を含有するもの)の例としては、Princen L.H., Journal of Coating technology, Vol.49, No.12, pp.88−93, 1977に記載されているようなVernonia anthelmintica、Vernonia pauciflora、Euphorbia lagascae、Stokesia laevis、Cephalocroton pueschellii、Erlangea tomentosa、Aichornea cordifolia、Schlectendalia luzulaefolia等の植物から搾油される油脂等を好ましく用いることができる。また、当該文献ないし本明細書に具体的に例示されていないものであっても、エポキシ基を含有する植物油脂であれば何れも使用することができる。
元々エポキシ基を含有する植物油脂も、1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。また、エポキシ化植物油脂の1種以上と元々エポキシ基を含有する種の植物油脂の1種以上を組み合わせて用いても良い。
Examples of the latter (originally containing an epoxy group) include Prince L. et al. H. , Journal of Coating technology, Vol. 49, no. 12, pp. 88-93, can be preferably used Vernonia anthelmintica, Vernonia pauciflora, Euphorbia lagascae, Stokesia laevis, Cephalocroton pueschellii, Erlangea tomentosa, Aichornea cordifolia, fats and oils are oil extraction from plants such as Schlectendalia luzulaefolia as described in 1977 . Moreover, even if it is not specifically illustrated by the said literature thru | or this specification, all can be used if it is a vegetable oil and fat containing an epoxy group.
Vegetable oils and fats originally containing an epoxy group may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may use combining 1 or more types of the epoxidized vegetable oil and fat, and 1 or more types of the vegetable oil and fat of the kind originally containing an epoxy group.

上述したエポキシ基を含有する植物油脂のなかでも、エポキシ化大豆油やエポキシ化亜麻仁油を用いることが、性能や価格、供給安定性、取り扱いの観点から好ましい。これらは、塩化ビニル樹脂の安定剤等として安定的に供給されている。   Among the vegetable oils and fats containing the epoxy group described above, it is preferable to use epoxidized soybean oil or epoxidized linseed oil from the viewpoints of performance, price, supply stability, and handling. These are stably supplied as stabilizers for vinyl chloride resin.

(硬化剤)
本発明で用いる「硬化剤」としては、従来、エポキシ樹脂の硬化に用いられる硬化剤を、特に制限無く用いることができる。
本発明で用いる硬化剤の例として、例えば、酸無水物系化合物としては、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルナジック酸無水物、水素化メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキサセンテトラカルボン酸二無水物、無水フタル酸、無水トリメット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメトリテート、グリセリンビス(アンヒドロトリメテート)モノアセテート、ドデセニル無水コハク酸、脂肪族ニ塩基酸ポリ無水物、クロレンド酸無水物等を挙げることができる。
(Curing agent)
As the “curing agent” used in the present invention, a curing agent conventionally used for curing an epoxy resin can be used without particular limitation.
Examples of the curing agent used in the present invention include, for example, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methyl nadic anhydride, hydrogen Methyl nadic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, methylcyclohexacene tetracarboxylic dianhydride, phthalic anhydride, trimetic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic dianhydride, ethylene glycol bisanhydro Examples thereof include trimetrate, glycerin bis (anhydrotrimetate) monoacetate, dodecenyl succinic anhydride, aliphatic dibasic acid polyanhydride, and chlorendic anhydride.

また、アミン系化合物としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、m−キシレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、2−メチルペンタメチレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン等の脂肪族ポリアミン、イソフォロンジアミン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ノルボルネンジアミン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、ラロミン等の脂環式ポリアミン類、ジアミノフェニルメタン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルフォン等の芳香族ポリアミン類、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン、ポリシクロヘキシルポリミアン混合物、N−アミノエチルピペラジン等のその他のアミン類並びに変性アミン類、モノアミン類を挙げることができる。   Examples of amine compounds include aliphatic polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, m-xylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, diethylaminopropylamine, and isophoronediamine. 1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, norbornenediamine, 1,2-diaminocyclohexane, lalomine and other alicyclic polyamines, diaminophenylmethane, metaphenylenediamine, diaminodiphenylsulfone, etc. Aromatic polyamines, polyoxypropylenediamine, polyoxypropylenetriamine, polycyclohexylpolymian mixture, N-aminoethylpiperazine, etc. Other amines and modified amines, mention may be made of monoamines.

また、イミダゾール系化合物としては、例えば、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−[2−メチルイミダゾリル−(1)]エチル−s−トリアジン、2−フェニルイミダゾリン、2,3−ジヒドロ−1H−ピロロ[1,2−a]ベンズイミダゾール等を挙げることができる。
その他の硬化剤としては、多価カルボン酸類、ホルムアルデヒド縮合体類、ハロゲン化酸類、ヒドラジド誘導体類、ジシンジアミド類、ボロンハライド錯体類、有機金属錯体類、オニウム塩類、ポリチオール類、フェノール類、イソシアネート類、ケチミン類、シラノール基含有ポリマー類、その他水産基を含有する化合物類、アミンアダクト型存在性硬化剤類、有機化酸化物類等を例示することができる。
上述した硬化剤は、1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
Examples of the imidazole compound include 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-ethyl-4-methylimidazole, 2,4-diamino-6- [ Examples include 2-methylimidazolyl- (1)] ethyl-s-triazine, 2-phenylimidazoline, 2,3-dihydro-1H-pyrrolo [1,2-a] benzimidazole.
Other curing agents include polyvalent carboxylic acids, formaldehyde condensates, halogenated acids, hydrazide derivatives, dicindiamides, boron halide complexes, organometallic complexes, onium salts, polythiols, phenols, isocyanates, Examples include ketimines, silanol group-containing polymers, other marine group-containing compounds, amine adduct type existing curing agents, organic oxides, and the like.
The above-mentioned curing agents may be used alone or in combination of two or more.

上述した硬化剤の中でも、エポキシ基と反応して樹脂の骨格を形成する、酸無水物系化合物、アミン系化合物等が好ましい。
また、硬化剤は、木材に対する含浸性等の観点から、室温(例えば10〜30℃)で液体のものが好ましく、安全性、取り扱い性、性能や価格優位性の観点から、室温で液状の酸無水物がより好ましく、特にメチルテトラヒドロ無水フタル酸が好ましい。メチルテトラヒドロ無水フタル酸としては、新日本理化(株)の「MT−500」、日本ゼオン(株)の「QH−200」、日立化成工業(株)の「HN−2200」、大日本インキ化学工業(株)の「B−570」等を用いることも好ましい。
Among the curing agents described above, acid anhydride compounds, amine compounds and the like that react with an epoxy group to form a resin skeleton are preferred.
The curing agent is preferably a liquid at room temperature (for example, 10 to 30 ° C.) from the viewpoint of impregnation with wood, etc., and an acid that is liquid at room temperature from the viewpoint of safety, handleability, performance, and price advantage. An anhydride is more preferable, and methyltetrahydrophthalic anhydride is particularly preferable. Examples of methyltetrahydrophthalic anhydride include “MT-500” from Shin Nippon Rika Co., Ltd., “QH-200” from Nippon Zeon Co., Ltd., “HN-2200” from Hitachi Chemical Co., Ltd., Dainippon Ink and Chemicals, Inc. It is also preferable to use “B-570” manufactured by Kogyo Co., Ltd.

(触媒)
本発明の木材改質剤は、反応温度の低減や反応時間の短縮等を目的として、前記植物油脂及び前記硬化剤に加えて触媒を含有させても良い。触媒としては、エポキシ樹脂硬化剤の触媒として用いられている触媒を特に制限なく用いることができる。
好ましい触媒の例を挙げると、酸無水物系化合物を硬化剤として用いる場合には、触媒として3級アミン化合物やイミダゾール系化合物を用いることが好ましい。また、アミン系化合物を硬化剤として用いる場合には、酸類、フェノール類、アルコール類を触媒として用いることが好ましい。硬化剤及び触媒としては、酸無水物を硬化剤として用い、室温で液状のイミダゾール類を触媒として用いることが、安全性や取り扱い性、性能の観点等から好ましい。
(catalyst)
The wood modifier of the present invention may contain a catalyst in addition to the vegetable oil and the curing agent for the purpose of reducing the reaction temperature and shortening the reaction time. As a catalyst, the catalyst currently used as a catalyst of an epoxy resin hardening | curing agent can be especially used without a restriction | limiting.
When an example of a preferable catalyst is given, when an acid anhydride compound is used as a curing agent, it is preferable to use a tertiary amine compound or an imidazole compound as the catalyst. Moreover, when using an amine compound as a hardening | curing agent, it is preferable to use acids, phenols, and alcohols as a catalyst. As the curing agent and the catalyst, it is preferable to use an acid anhydride as the curing agent and imidazoles that are liquid at room temperature as the catalyst from the viewpoints of safety, handleability, and performance.

(配合割合等)
木材改質剤における各成分の配合は所望の性能により適宜決定することができ、また、所望とする性能自体も用途に応じて様々であるので一概には規定できない。
エポキシ化植物油脂が含有するエポキシ基の数は、それぞれの植物油脂の不飽和結合の数やエポキシ化の程度により様々である。単位エポキシ基当たりどの程度の硬化剤を反応させるかは、理論上はエポキシ基1.0に対してアミン系硬化剤では活性水素基1.0、或いは、酸無水物系硬化剤では酸無水物基0.8〜1.0が好ましい。しかしながら、これは硬化剤の種類や硬化物の所望の架橋密度の程度により異なる。
一例を挙げれば、エポキシ化植物油脂100質量部に対する硬化剤の配合量は5〜90質量部であり、エポキシ化植物油脂100質量部に対する触媒の配合量は0.01〜5質量部である。
(Mixing ratio, etc.)
The composition of each component in the wood modifier can be appropriately determined depending on the desired performance, and the desired performance itself varies depending on the application and cannot be defined unconditionally.
The number of epoxy groups contained in the epoxidized vegetable oil varies depending on the number of unsaturated bonds and the degree of epoxidation of each vegetable oil. Theoretically, how much curing agent is reacted per unit epoxy group depends on 1.0 epoxy group with respect to epoxy group 1.0 and active hydrogen group with amine curing agent, or acid anhydride with acid anhydride curing agent. Groups 0.8 to 1.0 are preferred. However, this depends on the type of curing agent and the desired degree of crosslinking density of the cured product.
If an example is given, the compounding quantity of the hardening | curing agent with respect to 100 mass parts of epoxidized vegetable oils and fats will be 5-90 mass parts, and the compounding quantity of the catalyst with respect to 100 mass parts of epoxidized vegetable oils and fats will be 0.01-5 mass parts.

アミン系化合物を硬化剤として用いる場合は、(活性水素当量/エポキシ基)比は、好ましくは0.2〜1.4であり、より好ましくは0.4〜1.0である。
酸無水物系化合物を硬化剤として用いる場合は、(酸無水物基/エポキシ基)比は、好ましくは0.2〜1.4であり、より好ましくは0.4〜1.0である。
前記(酸無水物基/エポキシ基)比がこれより小さいと、十分な物性が得られなくなる恐れがあり、逆に(酸無水物基/エポキシ基)比がこれより大きいと、反応に関与しなかった遊離の酸無水物によって引き起こされる種々の副反応が物性の低下に影響を及ぼす可能性が高まるので好ましくない。
好ましい具体的な一例を示せば、エポキシ化大豆油(エポキシ当量:約235)に酸無水物硬化剤であるメチルテトラヒドロ無水フタル酸(酸無水物基当量:166)を反応させる場合、酸無水物基とエポキシ基の比が、0.2〜1.4の場合のエポキシ化大豆油とメチルテトラヒドロ無水フタル酸の重量配合比は100:14〜99、0.4〜1.0の場合の同重量配合比は100:28〜70となる。
慣例的にはエポキシ樹脂100gに対して必要な硬化剤の添加量gをper hundred resin(=phr)として表す。この表記は実務上は簡便で分かり易いが、エポキシ基当量や酸無水物基当量が変わると酸無水物基とエポキシ基の比が大きく変わる。上記の例では14〜99phr、28〜70phrと表記することができる。
When an amine compound is used as the curing agent, the (active hydrogen equivalent / epoxy group) ratio is preferably 0.2 to 1.4, more preferably 0.4 to 1.0.
When an acid anhydride compound is used as a curing agent, the (acid anhydride group / epoxy group) ratio is preferably 0.2 to 1.4, more preferably 0.4 to 1.0.
If the (acid anhydride group / epoxy group) ratio is smaller than this, sufficient physical properties may not be obtained. Conversely, if the (acid anhydride group / epoxy group) ratio is larger than this, the reaction may be involved. It is not preferable because various side reactions caused by the free acid anhydride that has not been present increase the possibility of affecting the physical properties.
As a preferred specific example, when epoxidized soybean oil (epoxy equivalent: about 235) is reacted with methyltetrahydrophthalic anhydride (anhydride group equivalent: 166), which is an acid anhydride hardener, acid anhydride. Weight ratio of epoxidized soybean oil and methyltetrahydrophthalic anhydride when the ratio of the group to the epoxy group is 0.2 to 1.4 is the same as that when the ratio is 100: 14 to 99, 0.4 to 1.0 The weight ratio is 100: 28-70.
Conventionally, the addition amount g of a necessary curing agent per 100 g of epoxy resin is expressed as per hundred resin (= phr). This notation is simple and easy to understand in practice, but if the epoxy group equivalent or the acid anhydride group equivalent changes, the ratio of the acid anhydride group to the epoxy group changes greatly. In the above example, it can be expressed as 14 to 99 phr and 28 to 70 phr.

(希釈剤)
木材改質剤の粘度を下げ、木材への浸潤性や取り扱い時の発泡性を改善する目的で種々の希釈剤を加えて使用することもできる。このような希釈剤はエポキシ基との反応に関与するものは反応性希釈剤、反応に関与しないものは非反応性希釈剤と呼ばれる。
反応性希釈剤として使用可能な希釈剤の例としては、単官能型アルコール系として、n−ブタノールグリシジルエーテル、高級アルコールグリシジルエーテル等、単官能型フェノール系として、ブチルフェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、臭素化クレジルエーテル等、単官能型カルボン酸系として、合成脂肪酸グリシジルエステル、メタアクリル酸グリシジルエステル等、単官能型のその他として、スチレンオキサイド等、多官能型2価アルコール系として、1,4ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル等、多官能型3価アルコール系として、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル等、多官能型ポリグリコール系として、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等、多官能型2塩基酸系として、ダイマー酸ジグリシジルエステル等、多官能型アミン系として、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン等、多官能型のその他として、アルキレンカーボネート等を挙げることができる。
これらは、1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
(Diluent)
Various diluents can be added for the purpose of lowering the viscosity of the wood modifier and improving the infiltration into wood and the foamability during handling. Such a diluent that is involved in the reaction with the epoxy group is called a reactive diluent, and one that is not involved in the reaction is called a non-reactive diluent.
Examples of diluents that can be used as reactive diluents include monofunctional alcohols such as n-butanol glycidyl ether and higher alcohol glycidyl ether, monofunctional phenols such as butylphenyl glycidyl ether and cresyl glycidyl ether. As monofunctional carboxylic acids such as brominated cresyl ether, synthetic fatty acid glycidyl ester, glycidyl methacrylate, etc. As monofunctional others, styrene oxide, etc. As polyfunctional dihydric alcohols 1,4 As polyfunctional trihydric alcohols such as butanediol diglycidyl ether and 1,6-hexanediol diglycidyl ether, as polyfunctional polyglycols such as trimethylolpropane triglycidyl ether and glycerin triglycidyl ether , Polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, etc., polyfunctional dibasic acid type, dimer acid diglycidyl ester, etc., polyfunctional amine type, diglycidyl aniline, diglycidyl toluidine etc. Other examples include alkylene carbonate.
These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

非反応性希釈剤として使用可能な希釈剤の例としては、天然系として、植物油脂等、石油・石炭系として、タール、クマロン・インデン樹脂、クレオソート油等、可塑剤として、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル等、液状樹脂として、キシレン樹脂、トルエン樹脂等、その他として、脂肪族炭化水素系有機溶剤、芳香族炭化水素系有機溶剤、イソパラフィン系有機溶剤、パインオイル、ノニルフェノール、アルコール等を挙げることができる。
これらは、1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
これらの中でも屋外で設地する等、特に過酷な条件で使用し、生物劣化が生じる可能性が大きい場合は、クマロン・インデン樹脂が好ましい。
Examples of diluents that can be used as non-reactive diluents include natural oils such as vegetable oils, petroleum and coal oils, tar, coumarone / indene resin, creosote oil, etc., plasticizers such as dibutyl phthalate, Dioctyl phthalate, etc., liquid resin, xylene resin, toluene resin, etc. Others include aliphatic hydrocarbon organic solvent, aromatic hydrocarbon organic solvent, isoparaffin organic solvent, pine oil, nonylphenol, alcohol, etc. Can do.
These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
Among these, coumarone-indene resin is preferred when it is used under severe conditions, such as when it is installed outdoors, and there is a high possibility that biological degradation will occur.

(その他添加剤)
本発明の木材改質剤には、その他に本発明の効果を損なわない範囲で防腐剤、防虫剤、防カビ剤、撥水剤、紫外線吸収剤、難燃剤、フィラー、カップリング剤、エラストマー、顔料・色素、可塑剤等の種々の添加剤を加えることが出来る。これらは、1種を単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
(Other additives)
In the wood modifier of the present invention, preservatives, insecticides, fungicides, water repellents, ultraviolet absorbers, flame retardants, fillers, coupling agents, elastomers, as long as the effects of the present invention are not impaired. Various additives such as pigments / dyes and plasticizers can be added. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

(配合方法等)
本発明の一実施形態の木材改質剤は、前記植物油脂、前記硬化剤、及び所望により配合される他の成分(触媒や添加剤等)を、同時又は適宜の順序で混合して得られる。
また、本発明の他の実施形態の木材改質剤は、前記植物油脂を含む第1剤と前記硬化剤を含む第2剤とに分けて保管しておき、使用に際して第1剤と第2剤とを混合して用いる。前記植物油脂と前記硬化剤とが混合された状態で長時間放置されると次第に増粘して、木材に対する含浸性や作業性、硬化物の物性等が悪化することがある。第1剤と第2剤とに分離しておき、使用に際して混合して用いるようにすることで、そのような不都合を防止し、効率的に木材の改質処理等を行うことができる。混合してから木材に塗布又は含浸させる迄の時間は、数秒、数分、数時間、1日、1週間、半月、1月等、適宜に調整することができる。
(Formulation method etc.)
The wood modifier of one embodiment of the present invention is obtained by mixing the vegetable oil and fat, the curing agent, and other components (catalyst, additive, etc.) blended as desired at the same time or in an appropriate order. .
Moreover, the wood modifier of other embodiment of this invention is divided and stored in the 1st agent containing the said vegetable oil and fat, and the 2nd agent containing the said hardening | curing agent, and the 1st agent and 2nd in use. Used in combination with an agent. When the vegetable oil and the curing agent are left in a mixed state for a long time, the viscosity gradually increases, and the impregnation property and workability for wood, the physical properties of the cured product, and the like may deteriorate. By separating the first agent and the second agent and mixing them before use, it is possible to prevent such inconvenience and efficiently perform a wood modification process or the like. The time from mixing to applying or impregnating the wood can be adjusted as appropriate, such as several seconds, minutes, hours, a day, a week, half a month, and January.

また、前記植物油脂を含む第1剤と前記硬化剤を含む第2剤とを有する木材改質剤は、前記植物油脂を含む第1剤を収容した第1の容器と前記硬化剤を含む第2剤を収容した第2の容器とをセットにして販売したり、前記植物油脂を含む第1剤を収容した第1の収容部と前記硬化剤を含む第2剤を収容した第2の収容部を有する複合容器を販売する等、前記植物油脂と前記硬化剤とを混合しない状態で流通(販売等)させ、使用に際して混合して用いるようにすることが、木材改質剤を長期間使用ないし保存可能とする観点から好ましい。そのような場合、所望により配合される他の成分(触媒や他の添加剤等)は、第1剤及び第2剤の何れに含有させておいても良く、一部の成分を第1剤、他の成分を第2剤に分けて含有させておいても良い。更に、触媒や他の添加剤を第3剤とし、使用に際して第1〜第3剤を混合して用いるようにしても良い。   Moreover, the wood modifier which has the 1st agent containing the said vegetable oil and fat and the 2nd agent containing the said hardening | curing agent contains the 1st container which accommodated the 1st agent containing the said vegetable oil and fat, and the said hardening | curing agent. The second container containing the second container containing the first agent containing the first agent containing the vegetable oil and fat and the second agent containing the hardener. Use the wood modifier for a long period of time, such as selling composite containers with parts, etc., by distributing (selling etc.) the vegetable oil and the hardener without mixing them and mixing them before use It is preferable from the viewpoint of storage. In such a case, other components (catalyst, other additives, etc.) blended as desired may be contained in either the first agent or the second agent, and some of the components may be contained in the first agent. Other components may be contained separately in the second agent. Furthermore, a catalyst or other additive may be used as the third agent, and the first to third agents may be mixed and used in use.

(処理方法)
本発明の木材の改質方法は、木材を木材改質剤で処理する工程と、木材改質剤を硬化させる工程とを含む。前記植物油脂と前記硬化剤とを混合しない状態で流通(販売等)させた木材改質剤は、前記植物油脂と前記硬化剤とを混合状態として処理に用いる。
木材改質剤で処理する工程における処理は、木材の表面及び/又は内部に木材改質剤を接触させる処理であり、塗布処理、浸漬処理、強制含浸処理等が挙げられる。
(Processing method)
The wood modification method of the present invention includes a step of treating wood with a wood modifier and a step of curing the wood modifier. The wood modifier distributed (sold, etc.) in a state where the vegetable oil and the curing agent are not mixed is used for the treatment with the vegetable oil and the curing agent in a mixed state.
The treatment in the step of treating with the wood modifier is a treatment in which the wood modifier is brought into contact with the surface and / or inside of the wood, and examples thereof include a coating treatment, a dipping treatment, and a forced impregnation treatment.

塗布処理は、木材改質剤を被処理木材の表面に塗布する処理であり、塗布方法としては、ウェス、刷毛、スプレー、ロールコーター等の各種公知の方法を特に制限なく採用することができる。
浸漬処理は、木材改質剤に被処理木材を浸漬する処理であり、例えば、容器に入れた木材改質剤中に木材を浸漬する。
強制含浸処理は、木材改質剤を被処理木材中に強制的に含浸(注入)させる処理である。強制含浸処理としては、例えば、減圧法、加圧法、減圧加庄法、温浴法、温冷繰り返し法、液中ロールプレス法等の各種公知の方法を特に制限なく採用することができる。
上述した各種の処理は、同種の処理を繰り返し行っても良く、また、異なる2種以上の処理を組み合わせて順次行っても良い。
また、これらの処理は、例えば10〜80℃、特に室温(例えば15〜30℃)で行うことが好ましい。
The coating process is a process of coating the wood modifier on the surface of the wood to be treated. As the coating method, various known methods such as waste, brush, spray, roll coater and the like can be employed without particular limitation.
The dipping treatment is a treatment in which the wood to be treated is dipped in a wood modifying agent. For example, the wood is dipped in a wood modifying agent placed in a container.
The forced impregnation treatment is a treatment for forcibly impregnating (injecting) the wood modifier into the treated wood. As the forced impregnation treatment, various known methods such as a pressure reduction method, a pressure method, a pressure reduction method, a hot bath method, a hot and cold repeated method, a submerged roll press method, and the like can be employed without particular limitation.
The various types of processing described above may be performed repeatedly with the same type of processing, or may be sequentially performed by combining two or more types of different processing.
Moreover, it is preferable to perform these processes, for example at 10-80 degreeC, especially room temperature (for example, 15-30 degreeC).

木材を改質するための必要な木材改質剤での処理量は、所望とする改質の程度により異なるので一概には規定できない。これは例えば、屋内の床材等で用いる場合は、表面近傍のみの処理で十分であり、また、屋外で用いる場合は木材内部への相当程度の侵潤が必要となるからである。
木材改質剤を硬化させる工程は、木材に混合状態で接触ないし含浸している植物油脂及び硬化剤等を加熱して行うことが好ましい。加熱硬化の方法としては、公知の各種の加熱硬化方法を特に制限なく用いることができる。加熱温度は、好ましくは60〜180℃であり、より好ましくは100〜140℃であり、更に好ましくは110〜120℃である。加熱時間は、加熱温度や硬化の進捗等に応じて適宜に決定することができるが、一例として、120℃で加熱硬化する場合は1〜4時間を目安に硬化反応を終了させることができる。
The amount of treatment with the wood modifier necessary for modifying the wood varies depending on the desired degree of modification and cannot be defined unconditionally. This is because, for example, when used on an indoor flooring or the like, a treatment only near the surface is sufficient, and when used outdoors, a considerable degree of infiltration into the wood is required.
The step of curing the wood modifier is preferably performed by heating vegetable oil and fat, a curing agent, and the like that are in contact with or impregnated with wood in a mixed state. As the heat curing method, various known heat curing methods can be used without particular limitation. The heating temperature is preferably 60 to 180 ° C, more preferably 100 to 140 ° C, and still more preferably 110 to 120 ° C. The heating time can be appropriately determined according to the heating temperature, the progress of curing, and the like. As an example, in the case of heating and curing at 120 ° C., the curing reaction can be terminated with 1 to 4 hours as a guide.

加熱処理後の木材は、表面及び/又は内部に硬化した樹脂が存在することによって、寸法安定性、腐朽や虫食いに対する耐久性、あるいは他の性質が改質されている。
本発明において改質される木材(被処理木材)としては、針葉樹や広葉樹を製材して得られた無垢材や、集成材の他、各種の木質材であっても良い。木質材としては、合板、単板積層材(LVL)、パーティクルボード、MDF等が挙げられる。
改質木材は、各種の用途に使用することができ、例えば、デッキやポーチ柱、パーゴラ、サッシ、屋内でも水分がかかったり洗面化粧台周りや風呂の浴槽や壁等の木材等として使用することができる。
Wood after heat treatment is modified in terms of dimensional stability, durability against decay and insect erosion, or other properties due to the presence of cured resin on the surface and / or inside.
The wood to be modified in the present invention (treated wood) may be solid wood obtained by sawing softwood or hardwood, laminated wood, or various woody materials. Examples of the wood material include plywood, single plate laminate (LVL), particle board, MDF, and the like.
Modified wood can be used for various purposes, such as decks, porch pillars, pergola, sashes, and even indoors where moisture is applied or used as wood around bathroom vanities, bath tubs, walls, etc. Can do.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、各発明は、上記の実施形態に制限されず適宜に変更可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, each invention is not restrict | limited to said embodiment, It can change suitably.

以下、実施例及び比較例により、本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は、かかる実施例によって何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to the examples.

(木材改質剤の調製)
主剤としてエポキシ化大豆油(ADEKA(株):アデカサイザー)、硬化剤としてメチルテトラヒドロ無水フタル酸(日立化成工業(株):HN−2200)、触媒として1,2−ジメチルイミダゾール(和光純薬(株))を用い、主剤と硬化剤の配合比を変えて、実施例1〜3の樹脂液(木質改質剤)を得た。樹脂液の配合組成を表1に示す。
(Preparation of wood modifier)
Epoxidized soybean oil (ADEKA Co., Ltd .: Adekasizer) as the main agent, methyltetrahydrophthalic anhydride (Hitachi Chemical Industry Co., Ltd .: HN-2200) as the curing agent, 1,2-dimethylimidazole (Wako Pure Chemical ( Resin liquids (woody modifiers) of Examples 1 to 3 were obtained by changing the mixing ratio of the main agent and the curing agent. Table 1 shows the composition of the resin liquid.

Figure 2011068108
Figure 2011068108

(木材の改質処理)
実施例1〜3の樹脂液のそれぞれについて、スギ辺材(断面20×20mm、長さ50mm)への減圧注入を行った。注入処理は、樹脂液中で減圧30分、樹脂液中で常圧に戻して60分養生した。その後、樹脂液から引き上げて余分な樹脂液をウェスで拭き取ってから、金網の上に載せ、木材中の余分な樹脂液を排出するために再び減圧60分を行った。その後、減圧槽から取り出し、試料表面に付着している余分な樹脂液をウェスで再び拭き取り、室温で一晩養生した。養生後の木材をオーブンで120℃−4時間の条件で加熱硬化を行い改質木材を得た。
(Wood modification)
About each of the resin liquid of Examples 1-3, the pressure reduction injection | pouring to a cedar sapwood (cross-section 20x20mm, length 50mm) was performed. The injection treatment was carried out for 60 minutes by reducing the pressure in the resin solution for 30 minutes and returning to normal pressure in the resin solution. Then, after pulling up from the resin liquid and wiping off the excess resin liquid with a waste cloth, it was placed on a wire mesh and decompressed for 60 minutes again to discharge the excess resin liquid in the wood. Then, it removed from the decompression tank, the excess resin liquid adhering to the sample surface was wiped off again with the waste, and was cured at room temperature overnight. The cured wood was heat-cured in an oven at 120 ° C. for 4 hours to obtain modified wood.

(試験)
実施例1〜3の樹脂液で改質した改質木材を、実施例1〜3の木材、実施例1〜3で用いたものと同様のスギ辺材の無処理のものを比較例1の木材、ボイル亜麻仁油にドライヤーとしてナフテン酸コバルトを金属換算量で0.1重量%相当添加した処理液を、実施例と同様の手順で同様のスギ辺材に減圧注入・加熱硬化を行ったものを比較例2の木材として、以下の試験に供した。
(test)
The modified wood modified with the resin liquids of Examples 1 to 3 was treated with the wood of Examples 1 to 3 and the untreated cedar sap material similar to that used in Examples 1 to 3 of Comparative Example 1. A treatment liquid in which cobalt naphthenate equivalent to 0.1% by weight in terms of metal was added to wood and boiled linseed oil as a dryer, and the same cedar sapwood was injected under reduced pressure and heat-cured in the same procedure as in the example. Was subjected to the following test as wood of Comparative Example 2.

1.抗吸水能試験
1−1.試験方法
実施例及び比較例の各々の木材を、水を入れたプラスチック製の容器に、浮かばないように深さ5cmの位置に強制的に沈め、10日間に渡って経時的な吸水量を測定することで抗吸水能を比較した。
さらに、抗吸水能(WR:Water Repellency)(%)を次式で算出した。
WR(%) ={(W0−W1)÷(W0)}×100
(ただし、W0:コントロール(比較例1)の吸水量、W1:実施例1〜3、比較例2の吸水量)
1. Anti-water absorption test 1-1. Test method The wood of each of the examples and comparative examples was forcibly submerged in a plastic container filled with water at a depth of 5 cm so as not to float, and the water absorption over time was measured over 10 days. By comparing the anti-water absorption ability.
Furthermore, the water absorption capacity (WR: Water Repellency) (%) was calculated by the following formula.
WR (%) = {(W 0 −W 1 ) ÷ (W 0 )} × 100
(W 0 : water absorption amount of control (Comparative Example 1), W 1 : water absorption amount of Examples 1 to 3 and Comparative Example 2)

1−2.抗吸水能試験の結果
吸水率の変化を図1に示し、また、比較例1を基準としたときの抗吸水能(WR:Water Repellency)の変化を図2に示した。
1-2. Results of Anti-Water Absorption Test FIG. 1 shows changes in water absorption, and FIG. 2 shows changes in anti-water absorption (WR: Water Repellency) when Comparative Example 1 is used as a reference.

図1に示す結果から判るように、実施例1〜3は何れも比較例1、2より抗吸水能に優れている。木材は含水率が28〜30%より高い状態が続くと腐朽するために、抗吸水能が優れていることは腐朽のリスクを大幅に低減させるのに役立つ。すなわち、本発明による改質処理は、屋外や屋内水周り環境での耐久性を向上させるのに著しく貢献する。   As can be seen from the results shown in FIG. 1, Examples 1 to 3 are superior to Comparative Examples 1 and 2 in anti-water absorption ability. Since wood decays when the moisture content continues to be higher than 28-30%, its excellent water absorption capacity helps greatly reduce the risk of decay. That is, the reforming treatment according to the present invention significantly contributes to improving the durability in outdoor or indoor water environment.

2.寸法安定性(抗膨潤能)試験
2−1.試験方法
実施例及び比較例の各々の木材を水を入れたプラスチック製の容器に浮かばないように強制的に沈め、続いて減圧30分、その後常圧60分で充分に吸水させ、吸水時の断面寸法を測定した。測定後105℃の乾燥機で12時間以上乾燥させた。これを1サイクルとして、10サイクル繰り返すことで寸法安定性の評価を行った。
さらに、抗膨潤能(ASE:Anti Swelling Efficiency)(%)を次式で算出した。
ASE(%) ={(S0−S1)÷(S0)}×100
(ただし、S0:コントロール(比較例1)の断面寸法、S1:実施例1〜3、比較例2の断面寸法)
2. Dimensional stability (anti-swelling ability) test 2-1. Test method The wood of each of the examples and comparative examples was forcibly submerged so as not to float in a plastic container containing water, followed by sufficient water absorption at a reduced pressure of 30 minutes and then at a normal pressure of 60 minutes. The cross-sectional dimensions were measured. After the measurement, it was dried for 12 hours or more with a dryer at 105 ° C. Dimensional stability was evaluated by repeating this for 10 cycles.
Further, anti-swelling ability (ASE) (%) was calculated by the following formula.
ASE (%) = {(S 0 −S 1 ) ÷ (S 0 )} × 100
(However, S 0 : Cross-sectional dimension of control (Comparative Example 1), S 1 : Cross-sectional dimensions of Examples 1 to 3 and Comparative Example 2)

2−2.寸法安定性(抗膨潤能)試験の結果
膨張率の変化を図3に示し、また、比較例1を基準としたときの抗膨潤能(ASE:Anti Swelling Efficiency)の変化を図4に示した。
2-2. Results of dimensional stability (anti-swelling ability) test FIG. 3 shows the change in expansion coefficient, and FIG. 4 shows the change in anti-swelling efficiency (ASE) when Comparative Example 1 is used as a reference. .

図3に示す結果から判るように、実施例1〜3は何れも比較例1より抗膨潤能に優れている。また、比較例2も高い抗膨潤能を示したが、前述したように、抗吸水能に劣っている(図2参照)。本発明による改質処理は、抗膨潤能に優れ木材の寸法安定性に著しく貢献する。   As can be seen from the results shown in FIG. 3, Examples 1 to 3 are all superior to Comparative Example 1 in anti-swelling ability. Moreover, although the comparative example 2 also showed high anti-swelling ability, as above-mentioned, it is inferior to anti-water absorption ability (refer FIG. 2). The modification treatment according to the present invention is excellent in anti-swelling ability and significantly contributes to the dimensional stability of wood.

3.耐割れ性試験
3−1.試験方法
実施例及び比較例の各々の木材を水を入れたプラスチック製の容器に浮かばないように強制的に沈め、続いて減圧30分、その後常圧60分で充分に吸水させ、吸水時の断面寸法を測定した。測定後105℃の乾燥機で12時間以上乾燥させた。これを1サイクルとして、10サイクル繰り返し、10サイクル後の木材の木口割れ発生率を評価した。
3. 3. Crack resistance test 3-1. Test method The wood of each of the examples and comparative examples was forcibly submerged so as not to float in a plastic container containing water, followed by sufficient water absorption at a reduced pressure of 30 minutes and then at a normal pressure of 60 minutes. The cross-sectional dimensions were measured. After the measurement, it was dried for 12 hours or more with a dryer at 105 ° C. This was regarded as one cycle, repeated 10 cycles, and the occurrence rate of cracks in the wood after 10 cycles was evaluated.

木口割れの程度は、下記評価基準で評価した。
なし:割れがみられない
軽微:僅かな割れが見られる
顕著:明らかな割れが見られる
The degree of cracking at the neck was evaluated according to the following evaluation criteria.
None: No cracking Minor: Slight cracking is observed Prominent: Clear cracking is observed

木口割れ発生率(%)は、次式で算出した。
木口割れ発生率(%)=(Nf÷N)×100
(ただし、Nf:木口割れした試験体数、N:試験に供した試験体数)
The rate of crack occurrence (%) was calculated by the following formula.
Kicks cracking incidence (%) = (Nf ÷ N) × 100
(However, Nf: number of specimens cracked at the neck, N: number of specimens subjected to the test)

3−2.耐割れ性試験の結果
10サイクル後の木口割れの程度と発生率を表2に示した。
3-2. Results of crack resistance test Table 2 shows the degree of cracking and the rate of occurrence after 10 cycles.

Figure 2011068108
Figure 2011068108

表2に示す結果から判るように、実施例1〜3はいずれも木口割れの発生が少なく、また、発生した場合も軽微である。一方、比較例1、2はいずれも顕著な木口割れが発生している。本発明による改質処理を行った改質木材は、強制的な湿潤と乾燥を繰り返す過酷な条件においても耐割れ性に非常に優れていることが確認された。すなわち、本発明によれば、環境や人体に優しい天然の植物油脂を主成分としながら、木材に優れた寸法安定性や耐久性を付与することができる。   As can be seen from the results shown in Table 2, all of Examples 1 to 3 have little or no occurrence of cracks at the end. On the other hand, the comparative example 1 and 2 have the remarkable piercing crack. It was confirmed that the modified wood subjected to the modification treatment according to the present invention is very excellent in crack resistance even under severe conditions in which forced wetting and drying are repeated. That is, according to the present invention, it is possible to impart excellent dimensional stability and durability to wood while using as a main component a natural vegetable oil that is gentle to the environment and the human body.

Claims (7)

エポキシ基を含有する植物油脂、及び硬化剤を含有することを特徴とする木材改質剤。   A wood modifier comprising a vegetable oil containing an epoxy group and a curing agent. エポキシ基を含有する植物油脂を含む第1剤と、硬化剤を含む第2剤とを有し、使用に際して第1剤と第2剤とを混合して用いる木材改質剤。   The wood modifier which has the 1st agent containing the vegetable oil and fat containing an epoxy group, and the 2nd agent containing a hardening | curing agent, and mixes and uses the 1st agent and the 2nd agent in use. 前記植物油脂が、エポキシ化大豆油であることを特徴とする請求項1又は2記載の木材改質剤。   The wood modifier according to claim 1 or 2, wherein the vegetable oil is epoxidized soybean oil. 前記硬化剤が、酸無水物系化合物であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の木材改質剤。   The wood modifier according to any one of claims 1 to 3, wherein the curing agent is an acid anhydride compound. 前記植物油脂及び前記硬化剤に加え、イミダゾール化合物を含みことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の木材改質剤。   The wood modifier according to any one of claims 1 to 4, further comprising an imidazole compound in addition to the vegetable oil and the curing agent. 請求項1〜4の何れかに記載の木材改質剤で木材に処理した後に、加熱し硬化させることを特徴とする木材の改質方法。   A method for modifying wood, comprising: treating wood with the wood modifier according to any one of claims 1 to 4, followed by heating and curing. 請求項1〜4の何れかに記載の木材改質剤で改質して得られる改質木材。   Modified wood obtained by modifying with the wood modifier according to any one of claims 1 to 4.
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