JP2640061B2

JP2640061B2 - 木質繊維素材料の高密度化方法

Info

Publication number: JP2640061B2
Application number: JP7282592A
Authority: JP
Inventors: フラニックロバート; アンダーソンキャスリン
Original assignee: HAA MAJESUTEI ZA KUIIN IN RAITO OBU NYUUJIIRANDO
Current assignee: HAA MAJESUTEI ZA KUIIN IN RAITO OBU NYUUJIIRANDO
Priority date: 1991-02-23
Filing date: 1992-02-24
Publication date: 1997-08-13
Anticipated expiration: 2012-08-13
Also published as: DE69230233D1; AU1120592A; AU660167B2; EP0502640A1; EP0502640B1; DE69230233T2; NZ235036A; ES2141719T3; CA2061749A1; SG52476A1; CA2061749C; JPH05124011A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は木材などの木質繊維素材
料（ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃｍａｔｅｒｉａ
ｌ）を高密度化（ｄｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）して複
合材料を形成する方法に関する。

【０００２】

【発明の背景】木材などの多孔性細胞質即ち木質繊維素
材料（ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃｍａｔｅｒｉ
ａｌ）は化学薬品処理され、その薬品の重合より材料の
空隙を塞ぎ、或いは細胞壁の生体高分子と反応して、こ
れにより材料の密度を増大させ、その結果硬さを増大さ
せる。

【０００３】この処理方法としてよく知られているもの
としてまず挙げられるのは、スチレン、メチルメタクリ
レート、ジエチルフタレートやビニル基を有する他のモ
ノマー化合物と、適当な重合触媒とで一緒に木材を処理
する方法である。処理された木材は次に加熱、或いは放
射線照射（例えば^６０Ｃｏのγ線を使用）によって重合
を開始し、木材の細胞構造の空隙を充填するポリマーを
形成する。こうして得られる木材複合材料は、天然の密
で硬い木材の殆どと比べても、より優れた硬さを持って
いる。

【０００４】同じように、木材をフェノール−ホルムア
ミド樹脂のような反応性化学薬品で処理することもでき
る。フェノール−ホルムアミド樹脂は加熱により縮重合
して硬く濃い色のポリマーを形成するものであり、木材
の細胞空隙を充填するだけでなく木材の細胞壁生体高分
子と反応して、高密度で硬い（但し通常は濃い色が付
く）複合材料を作り出す。

【０００５】

【発明の目的】本発明の目的は、木材などの木質繊維素
材料を高密度化する方法の改良、或いは少なくとも変法
を提供することにある。

【０００６】

【発明の構成】従って、本発明を広くいうならば、木質
繊維素材料（ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃｍａｔ
ｅｒｉａｌ）を、α−１．４結合したα−Ｄ−グルコー
スより誘導されたポリサッカライドであってデキストロ
ース当量が゛約１０から３０であるマルトデキストリン
と、架橋剤とで含浸処理し、このマルトデキストリンと
架橋剤とを架橋或いは養生（すなわち含浸前に部分的に
架橋している場合には、さらに架橋を進行）させて、架
橋生成物を実質的に不溶化させて複合材料を形成するこ
とを特徴とする木質繊維素材料の高密度化方法、という
ことができる。

【０００７】マルトデキストリンの木質繊維素材料への
含浸は、例えば、少なくとも一つのヒドロキシ基または
アルキル化ヒドロキシ基を有する架橋剤とともに行なわ
れる。或いは、マルトデキストリンを木質材料に含侵す
る前に、このマルトデキストリンを少なくとも一つのヒ
ドロキシ基またはアルキル化ヒドロキシ基を有する架橋
剤と予め反応処理して、マルトデキストリンと架橋剤と
を部分的に架橋しておいてもよい。

【０００８】本発明は又、本発明の方法によって製造さ
れたの複合材料も包含するものである。

【０００９】本発明の方法は、硬材、軟材のいずれを問
わず固形木材（例えば、ブロック材、厚板材、カット
材、曲げ板材などの成形材や、木製品など）や、パーテ
ィクルボード、繊維板（ｆｉｂｒｅｂｏａｒｄ）やウェ
ハーボードなどの再構築木材製品などの木材の高密度化
に用いることができる。又本発明の方法は、例えばカー
ドボードや紙などのような非木材の木質繊維素材料の高
密度化に使用することもできる。本発明でいう木質繊維
素材料（ｌｉｇｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃｍａｔｅｒ
ｉａｌ）とは、このような木材以外の植物繊維質材料を
含むものである。

【００１０】本発明の方法で処理された木材又は他の木
質繊維素（植物繊維質）材料は高密度化され、その硬
度、耐衝撃性、強度、撥水性を改良することができる。
また未処理の木質材料と比較して、接着性（ｇｌｕａｂ
ｉｌｉｔｙ）、接着強度、耐腐朽性や光による変色に対
する安定性もおそらく改良することになる。また木材は
装飾性能においても改良されることになる。マルトデキ
ストリンを付加・含浸した木材複合材の表面は磨きによ
り魅力的な外観を有し、また木材と例えばメチルメタク
リレートなどのビニルモノマーとで製造した複合材等に
比べて、プラスチックらしさや合成品のような感じを与
えない。

【００１１】マルトデキストリン（ｍａｌｔｏｄｅｘｔ
ｒｉｎｓ）は、フェーリング溶液適定法によるデキスト
ロース値が約１０から約３０のものを用いるのが好まし
い。本明細書におけるマルトデキストリンとは、α−
１，４結合したα−Ｄ−グルコースより誘導されたポリ
サッカライドを意味する。マルトデキストリンは糖鎖長
の名称により定まり、マルトデキストリンの例として
は、マルトテトラオース（ｍａｌｔｏｔｅｔｒａｏｓ
ｅ）、マルトヘキサオース（ｍａｌｔｏｈｅｘａｏｓ
ｅ）及びマルトデカオース（ｍａｌｔｏｄｅｃａｏｓ
ｅ）がある。マルトデキストリンにはその立体異性体や
光学異性体も含まれる。これらの中で特に好ましいマル
トデキストリンは、デキストロース当量の範囲が１５か
ら３０のマルトデキストリンである。

【００１２】マルトデキストリンは単独でも、或いは１
又はそれ以上の他のマルトデキストリンと組み合わせて
も良い。或いは、他の水溶性炭水化物（例えば他のデキ
ストリンを含む澱粉加水分解物、炭水化物ゴムや樹脂な
ど）と組み合わせて使用してもよい。

【００１３】本明細書におけるマルトデキストリンはま
た、例えばアセチル化やスルホニル化や脱水反応（ｄｅ
ｈｙｄｒａｔｉｏｎ）等により修飾されたマルトデキス
トリンを含む。

【００１４】架橋剤（ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋｉｎｇａ
ｇｅｎｔ）として好ましいのは、アルキル化ヒドロキシ
メチル基、ヒドロキシメチレン基、又はヒドロキシメチ
ン基を有する化合物であり、例えば、アルキル化メチロ
ールメラミン（ａｌｋｙｌａｔｅｄｍｅｔｈｙｌｏｌ
ｍｅｌａｍｉｎｅ）、ベンゾグアナミン（ｂｅｎｚｏｇ
ｕａｎａｍｉｎｅ）及びメチルウレア（ｍｅｔｈｙｌｕ
ｒｅａ）樹脂、メチロール（ｍｅｔｈｙｌｏｌ）樹脂、
グリコールウリル（ｇｌｙｃｏｌｕｒｉｌすなわちａｃ
ｅｔｙｌｅｎｅｕｒｅａ）などがある。特に好ましい架
橋剤はヘキサメチルメチロールメラミン（ｈｅｘａｍｅ
ｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌｏｌｍｅｌａｍｉｎｅ）である。
この場合、マルトデキストリンと架橋剤とのモル比は
２：１から５：１とするのが好ましく、最も好ましいの
は４：１である。

【００１５】他のこの好適な架橋剤としては、非アルキ
ル化メチロール基を有する架橋剤であって、マルトデキ
ストリンと反応してビニル基の重合を介して架橋された
生成物を生じるものがある。この場合、マルトデキスト
リンと架橋剤とのモル比は１：１が好ましい。

【００１６】本発明によれば、木質繊維素質の基材は付
加剤を含浸され高密度化された複合材料を形成する。材
料、例えば固形木材又は木材ベニアは、減圧条件下で架
橋剤と混合されたマルトデキストリンを含浸され、引き
続いて環境気温下で圧力を上げるようにするのが好まし
い。或いは、好ましくは水溶液中や適当な溶媒中で予め
架橋剤と縮合などの反応を済ませたマルトデキストリン
を、材料、例えば固形木材又は木材ベニアに含浸し、引
き続いて常温下で加圧するのが好ましい。排気（減圧）
−加圧のスケジュールは、含浸木材の技術分野でよく知
られているものと同様な排気−加圧のサイクルに従うこ
とができる。代表例として、減圧−加圧を−８５ｋＰａ
ｇ（ゲージ圧）から１４００ｋＰａｇの範囲で行な
うことできる。

【００１７】木材に含浸後、マルトデキストリンは架橋
され、或いは養生（ｃｕｒｉｎｇ）により架橋生成物を
実質的に不溶化させて複合材料を形成する。この含浸さ
れた木材は、基材の乾燥とマルトデキストリンの架橋と
養生（すなわち、もしマルトデキストリンが含浸前に部
分的に架橋しているのであれば、さらに架橋を進めて、
木材組織構造内のポリマ−タイプの物質に固化させるこ
と）に十分な温度と時間で、オーブン又はキルンで加熱
される。

【００１８】木材は常温から１５０℃の範囲、最も好ま
しくは５０℃から１４０℃の範囲、特に約７０℃の温度
に置かれる。加熱は、木材の大きさ、寸法により、低温
下でなら数日間、高温下でなら数分間として行なうこと
ができる。架橋或いは養生は、通常の又は高温の木材乾
燥炉で乾燥された含浸木材の製造状況で行なうことがで
きる。或いは、含浸したベニアを基材にホットプレスす
る間に架橋又は養生が行なわれる。５０〜７０℃の範囲
の温度では、加熱は、典型的には、木材の大きさに依存
して１２時間から２５０時間行なわれる。架橋又は養生
は、木材を何百日もの間風乾すればオーブンやキルンを
使わなくても行なうことができる。但しこの方法は時間
がかかるので、商業的生産のためには余りに長すぎる方
法といえる。

【００１９】ベニアの場合、処理ベニアの適当な基材へ
の積層集成は、通常の合板製造条件と同じように、コー
ルドプレスした後、短時間加熱、例えば８０〜１５０℃
の温度範囲で数分間加熱して架橋させることができる。
但し基材の厚さに依存して例えば１４０℃で３〜２０分
間加熱する。

【００２０】木材にマルトデキストリンを含浸するとき
には、同時に、防腐剤、耐火剤や木材着色料などの添加
剤を木材に添加して、マルトデキストリン不溶化の際に
この樹脂中に固定化することもできる。このように、１
回の処理で木材は高密度化されるとともに、耐腐食性や
耐火性を付与され、さらに必要であれば着色を行なうこ
ともできる。

【００２１】以下の実施例によって本発明をさらに説明
する。なお実施例は木材の処理に関するものであるが、
本発明はこれに限られず、紙やカードボード（厚紙、ボ
ール紙）などの他の木質繊維素材料に適用することがで
きる。本発明に方法によって、木質繊維素の空隙は硬い
重合プラスチックタイプの物質で充填され、また木質繊
維素材料の細胞壁とも一部反応して機械的強度が上がる
ことになる。

【００２２】

【実施例】Ａ．処理処方液各実施例の使用する処理処方液の調製をそれぞれ説明し
て明らかにする。各処理液は以下のように調製した。

【００２３】処理液１デキストロース当量１５のマルトデキストリン７．９０
７ｋｇを１５．５０７ｋｇの水に溶解し、これにヒドロ
キシ基架橋剤としてのヘキサメチルメチロールメラミン
１．４９３ｋｇを１．４９３ｋｇのメタノールに溶かし
た溶液を加え、さらに防腐剤として１１８ｇのホウ酸、
触媒として８０．７ｇのトルエン−ｐ−スルホン酸、非
イオン性界面活性剤としてオレイン酸ソルビタン（ｓｏ
ｒｂｉｔａｎｏｌｅａｔｅ）を加えた。得られたエマ
ルジョンのｐＨをアンモニア溶液（比重：０．８８ｇ／
ｍｌ）添加により、ｐＨ８に調整した。この混合液を数
日間放置して、マルトデキストリンを含む上層とヘキサ
メチルメチロールメラミンを含む下層とに分離させた。
木材処理の前には、この混合液を激しく攪拌して均一な
エマルジョンとする。この乳濁処理液は、マルトデキス
トリンとヘキサメチルメチロールメラミンとのモル比が
約５：１、密度が約１．１２ｇ／ｍｌ、粘度が２０℃で
７０ｃｐｓ（ＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄＶｉｓｃｏｍｅ
ｔｅｒｓｐｉｎｄｌｅｒＮｏ．５；１００ｒｐ
ｍ）、固形成分含有量は３７％である。

【００２４】処理液２デキストロース当量１０のマルトデキストリン７．１４
９ｋｇを１４．７５０ｋｇの水に溶解し、これにヒドロ
キシ基架橋剤としてのヘキサメチルメチロールメラミン
２．２５２ｋｇを２．２５０ｋｇのメタノールに溶かし
た溶液を加えた。さらに防腐剤として１０７ｇのホウ
酸、触媒として７３ｇのトルエン−ｐ−スルホン酸を加
えた。混合液を開放容器中２０℃で攪拌し、メチル化メ
チロール基がマルトデキストリンのヒドロキシ基と部分
反応することによりヘキサメチルメチロールメラミン−
メタノール溶液が全て水層に溶解するまで、これを４〜
５時間おこなった。澄明な均一溶液が得られた後、反応
の進行を抑制するためアンモニア溶液（比重：０．８８
ｇ／ｍｌ）を添加してｐＨ８とした。この溶液はｐＨ８
で何か月も安定であり、マルトデキストリンとヘキサメ
チルメチロールメラミンとのモル比が約３：１、密度が
約１．１２ｇ／ｍｌ、粘度が２０℃で５０ｃｐｓ（Ｂ
ｒｏｏｋｆｉｅｌｄＶｉｓｃｏｍｅｔｅｒｓｐｉｎ
ｄｌｅｒＮｏ．５；１００ｒｐｍ）、固形成分含有量
３６％であった。

【００２５】処理液３デキストロース当量２８のマルトデキストリン５．９５
７ｋｇを１３．６ｋｇの水に溶解し、これをヘキサメチ
ルメチロールメラミン３．４ｋｇと３．４ｋｇのメタノ
ールとの溶液で処理した。防腐剤として８９ｋｇのホウ
酸、触媒として６１ｇのトルエン−ｐ−スルホン酸を加
えた。混合液を開放容器中２０℃で攪拌し、メチル化メ
チロール基がマルトデキストリンのヒドロキシ基と部分
反応することによりヘキサメチルメチロールメラミン−
メタノール溶液が全て水層に溶解するまで、これを４〜
５時間おこなった。澄明な均一溶液が得られた後、反応
の進行を抑制するためアンモニア溶液（比重：０．８８
ｇ／ｍｌ）を添加してｐＨ８とした。この溶液はｐＨ８
で何か月も安定であり、マルトデキストリンとヘキサメ
チルメチロールメラミンとのモル比が約２：１、密度が
約１．１０ｇ／ｍｌ、粘度が２０℃で５０ｃｐｓ、固形
成分含有量が３７％であった。

【００２６】処理液４デキストロース当量１５のマルトデキストリン１５．８
ｋｇを２０．０ｋｇの水に溶解し、これに防腐剤として
０．２４ｋｇのホウ酸と、０．０４ｋｇのトルエン−ｐ
−スルホン酸触媒を加えた。この溶液に、ヘキサメチル
メチロールメラミン３．７３ｋｇを１６．００ｋｇのメ
タノールに溶かした溶液を加え、この混合物を２０℃で
２〜３時間攪拌し、この間にメチル化メチロール基とマ
ルトデキストリンとの部分架橋を起こさせた。澄明な均
一溶液が形成された後、アンモニア溶液（比重：０．８
８ｇ／ｍｌ）を添加してｐＨ８とし、ヒドロキシ基がさ
らにヘキサメチルメチロールメラミンと反応するのを抑
制した。最後に、０．０８ｋｇのシアノグアニジン（ｃ
ｙａｎｏｇｕａｎｉｄｉｎｅ）を加えて、最終処方液中
のホルムアルデヒドをトラップした。マルトデキストリ
ンとヘキサメチルメチロールメラミンとのモル比が約
４：１の処方液はｐＨ８で何か月間にわたり安定であ
り、密度が約１．１ｇ／ｍｌ、粘度が２０℃で５０ｃｐ
ｓ（ＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄＶｉｓｃｏｍｅｔｅｒ
ｓｐｉｎｄｌｅｒＮｏ．５；１００ｒｐｍ）であっ
た。

【００２７】処理液５デキストロース当量１５のマルトデキストリン１９．８
ｋｇを４２ｋｇの水に溶解し、この溶液に０．３９ｋｇ
のホウ酸と、０．０９ｋｇのトルエン−ｐ−スルホン酸
触媒を加えた。これを攪拌しながら、架橋剤として９．
３ｋｇのＮ−メチロールアクリルアミドを添加し、さら
にこの混合物を２０℃で４時間、Ｎ−メチロールアクリ
ルアミドがマルトデキストリンと反応して均一液になる
まで攪拌した。最終処方液にｐ−メトキシフェノール
（０．０３３ｋｇ）を重合阻害剤として添加した。この
溶液はプラスチック容器内で空気との接触を遮断保存し
て何か月間にわたり安定であった。溶液の粘度が２０℃
で６０ｃｐｓ（ＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄＶｉｓｃｏｍ
ｅｔｅｒｓｐｉｎｄｌｅｒＮｏ．５；１００ｒｐ
ｍ）であった。

【００２８】Ｂ．含浸と養生実験例１−固形木材ラジアタ・パイン（ｒａｄｉａｔａｐｉｎｅ：学名
Ｐｉｎｕｓｒａｄｉａｔａ）の辺材のブロック（密
度：４１０−４８０ｋｇ／ｍ^３、含水量：１２％）をパ
ー高圧反応容器（Ｐａｒｒｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒ
ｅｒｅａｃｔｉｏｎｖｅｓｓｅｌ：１４００ｋｐａ
又は２００ｐｓｉが適当である）に置いた。ブロック木
材が浮き上がらないようにするため、この上にガラスブ
ロックを載せた。容器を密閉し、大気に対し−８５ｋＰ
ａｇまで減圧した。容器が減圧された後、処理液１を
充分量（木材容積よりも過剰容量）、ブロック材を完全
に浸すようにバルブ孔から容器内に導入した。１５分後
に、今度は約２時間１４００ｋＰａｇで容器を加圧し
た。次に、残った液をポンプで吸引してから容器を開い
た。含浸木材は次にマルトデキストリンの架橋のため、
７０℃の温度で５０時間加熱され、その後乾燥した。

【００２９】実験例２−固形木材ラジアタ・パインの辺材の板材（ｐｌａｎｋｓ：１０
０×５０×１００ｍｍ）を処理容器内に静置し、容器を
密閉した。各板材は別々に−８５ｋＰａｇまで減圧し
た。充分量の処理液２をバルブ孔から導入した。この木
材は例４に記載の減圧−加圧サイクルによって処理され
た。

【００３０】実験例３−ベニアラジアタ・パインのベニアのシート材をオートクレーブ
処理可能な容器内に静置した。ベニアシートは重しで押
し潰してから処理液３に浸漬した。容器を大きな圧力チ
ェンバ内に静置した。チェンバは密閉され、減圧されて
５分後に真空度８０ｋＰａｇに達した時点で真空を破
り、圧力を７００ｋＰａｇまで上げて３０分間保っ
た。続いて圧力を開放し、ベニアを風乾のため取り出し
た。２時間乾燥後、ベニアシートをラジアタ・パインの
５層合板の断片に表面に、尿素−ホルムアデヒド接着剤
を用いて接着し、さらに１０トンの力で８０℃下、６分
間加圧した。これはマルトデキストリンを架橋し、接着
剤を養生するのに充分な加圧である。ベニア表面はさら
に軽く砂やすりで磨き研磨された。

【００３１】実験例４−ベニアベニアは、処理液２を用いた以外は実験例３と同じよう
に処理した。また、ラジアタ・パインの５層合板へのホ
ットプレスも、１３０℃で５分間加圧する点を除き、実
験例３と同様に行なった。

【００３２】実験例５１００×１５×１５ｍｍの大きさのラジアタ・パインの
辺材の試料を、処理液２を用いて実験例１と同様に処理
し、養生した後に、ステンレス鋼のくさびを用いて表面
に１ｍｍのくぼみをつけるのに要する力を測定すること
により表面硬度を試験した。未処理のラジアタ・パイン
では平均硬度範囲６０〜９０ＭＰａ、キルン乾燥したラ
ジアタ・パイン辺材では平均硬度範囲１００〜１１０Ｍ
Ｐａであるのに比べ、処理したラジアタ・パインでは平
均硬度２００ＭＰａを記録した。

【００３３】実験例６ラジアタ・パイン辺材の試料（９０ｍｍｔａｎｇｅｎ
ｔｉａｌ×１８ｍｍｒａｄｉａｌ×１２５ｍｍｌｏｎ
ｇｉｔｕｄｉｎａｌ）を、処理液４を用いて実験例２と
同様に処理し、養生した後に、各試料の接線表面（ｔａ
ｎｇｅｎｔｉａｌｓｕｒｆａｃｅ）から５００ｍｍの
高さから２５．３ｍｍの半球状頭部を持つ４．６ｋｇの
重錘を落したときに出来るへこみの深さを測定すること
により衝撃抵抗強度を試験した。測定は、５個の処理試
料及び５個の未処理試料のそれぞれについて３回行なっ
た。未処理試料のへこみの平均深さは、処理試料のへこ
みの平均深さよりも大であった（有意差５％）。

【００３４】実験例７最も目の細かいものを基準に選ばれたラジアタ・パイン
辺材の試料（１５０ｘＩ０×１０ｍｍ）を、処理液４を
用いて実験例２と同様に処理し、粘り強度（ｓｔｉｆｆ
ｎｅｓｓ）（弾性係数：ｍｏｄｕｌｕｓｏｆｅｌａ
ｓｔｉｃｉｔｙ− ＭＯＥ）及び曲げ強度（剪断係数：
ｍｏｄｕｌｕｓｏｆｒｕｐｔｕｒｅ − ＭＯＲ）
を試験した。測定は、１０個の処理試料及び１０個の未
処理ラジアタ・パイン辺材の比較試料について行なっ
た。処理試料および未処理試料の平均ＭＯＥ及びＭＯＲ
を以下の表１にまとめる。

【００３５】

【表１】

【００３６】このデータは、本発明の複合材料が未処理
木材に比べ同等の柔軟度を維持しながら、強度の点では
２５％優れていることを示している。

【００３７】実験例８ラジアタ・パイン辺材の試料（４０×４０×５ｍｍ長
さ）を、処理液２を用いて実験例２と同様に処理した。
各試料は、英国規格（ＢｒｉｔｉｓｈＳｔａｎｄａｒ
ｄ）６００９の試験手順の変法に従い、１つの白色腐朽
菌（ｗｈｉｔｅ−ｒｏｔｆｕｎｇｉ）及び３つの褐色
腐朽菌（ｂｒｏｗｎ−ｒｏｔｆｕｎｇｉ）に曝露し
た。８週間曝露後の処理材、及び未処理材の重量減少を
以下の表２に示す。

【００３８】

【表２】

【００３９】この結果は、本発明の複合材料が、地上条
件を模した上記試験下において、耐腐朽性を有すること
を示している。

【００４０】実験例９ラジアタ・パイン辺材の試料を、処理液２を用いて実験
例２と同様に処理しその養生をした後、（南半球にお
いて）北に面した４５度の傾斜した曝露棚の上で、野外
に曝した。色飽和度（彩度：ｃｏｌｏｒｓａｔｕｒａ
ｔｉｏｎ）即ち色の濃さを、時間を関数にして測定し、
未処理試料のそれと比較した。４か月後、未処理試料の
彩度は６５％まで減少したが、処理試料の彩度はわずか
に１５％減少しただけであった。同様に調製したラジア
タ・パイン辺材試料を、テストフェンス上の（南半球
の）北に面したキャビネット内にガラスの後に置いた。
４４日間の暴露した後、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間座標軸で色
を測定した。Ｌ^＊、ａ^＊、ｂ^＊の各平均値の変化は以下
の表３のようになった。

【００４１】

【表３】

【００４２】処理試料で記録されたｂ^＊値の変化が僅か
しかないことは、処理試料では未処理試料に比べあまり
黄ばむことが無いことを示しており、これは試料目視に
よっても確かめられた。

【００４３】実験例１０ラジアタ・パイン辺材の試料（２３０×６３×１９ｍ
ｍ）を、処理液２を用いて実験例２と同様に処理、養生
して、３種類の接着剤とＡＳＴＭＤ−９０５剪断ブロ
ック（ｓｈｅａｒｂｌｏｃｋ）試験手順を用いて接着
性（ｇｌｕａｂｉｌｉｔｙ）を試験した。処理材及び未
処理材（参照例）の接着剤の剥離に要する平均強度は以
下の表４のとおりである。

【００４４】

【表４】

【００４５】いずれの場合でも剪断ブロック試験で測定
された接着強度は、処理材の方が未処理材のそれよりも
有意に大であった。

【００４６】実験例１１１００×１５×１５ｍｍの大きさのラジアタ・パイン辺
材試料を、処理液４を用いて実験例２と同様に処理し、
養生した後に、ステンレス鋼のくさびを用いて表面に
０．２ｍｍ及び１ｍｍのくぼみをつけるのに要する力を
測定することにより表面硬度を試験した。未処理のラジ
アタ・パイン辺材では平均硬度範囲６０〜９０ＭＰａ、
キルン乾燥したラジアタ・パイン辺材では平均硬度範囲
１００〜１１０ＭＰａであるのに比べ、処理したラジア
タ・パイン試料では０．２ｍｍのくさび打ち込みに対し
２８０ＭＰａの平均硬度が、１ｍｍのくさび打ち込みに
対し２２０ＭＰａの平均硬度が記録された。

【００４７】実験例１２１００×１５×１５ｍｍの大きさのラジアタ・パイン辺
材試料を、処理液５を用いて実験例２と同様に処理し
た。養生後、実験例１１と同じ様に表面硬度を試験し
た。０．２ｍｍのくさび打ち込みに対し１８０ＭＰａの
平均硬度が、１．０ｍｍのくさび打ち込みに対し１６６
ＭＰａの平均硬度が記録された。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者キャスリンアンダーソンニュージーランド、ロトルア、アールディー４、オックスフォードロード 28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】木質繊維素材料を、α−１，４結合した
α−Ｄ−グルコースより誘導されたポリサッカライドで
あってデキストロース当量が１０から３０であるマルト
デキストリンと、架橋剤とで含浸処理し、このマルトデ
キストリンと架橋剤とを架橋させて或いは含浸前に部分
的に架橋している場合には、さらに架橋を進行させて、
架橋生成物を実質的に不溶化させて複合材料を形成する
ことを特徴とする木質繊維素材料の高密度化方法。
【請求項２】前記架橋剤は、少なくとも一つのヒドロ
キシ基またはアルキル化ヒドロキシ基を有するものであ
る請求項１記載の木質繊維素材料の高密度化方法。
【請求項３】前記マルトデキストリンは、前記木質繊
維素材料に含浸される前に、マルトデキストリンと架橋
剤とが部分的に架橋するために、少なくとも一つのヒド
ロキシ基またはアルキル化ヒドロキシ基を有する架橋剤
と予め反応処理されていることを特徴とする請求項１記
載の木質繊維素材料の高密度化方法。
【請求項４】前記架橋剤が、アルキル化されたヒドロ
キシメチル基、ヒドロキシメチレン基、又はヒドロキシ
メチン基を有する化合物であることを特徴とする請求項
２又は３記載の木質繊維素材料の高密度化方法。
【請求項５】前記架橋剤が、アルキル化メチロールメ
ラミン、グリコールウリル、ベンゾグアナミン及びメチ
ロール樹脂からなる群より選択されたものであることを
特徴とする請求項４記載の木質繊維素材料の高密度化方
法。
【請求項６】前記架橋剤が、ヘキサメチルメチロール
メラミンであることを特徴とする請求項５記載の木質繊
維素材料の高密度化方法。
【請求項７】前記架橋剤が、非アルキル化メチロール
基を備えるものであって、マルトデキストリンの架橋が
ビニル基の重合によって起きるものであることを特徴と
する請求項２又は３記載の木質繊維素材料の高密度化方
法。
【請求項８】前記架橋剤が、Ｎ−メチロールアクリル
アミドであることを特徴とする請求項７記載の木質繊維
素材料の高密度化方法。
【請求項９】前記マルトデキストリンと前記架橋剤と
を含有する溶液にアンモニア溶液を添加してｐＨを上げ
た後、これを木質繊維素材料に含浸した後、この木質繊
維素材料を５０〜１４０℃の温度に加熱することを特徴
とする請求項１〜８のいずれかに記載の木質繊維素材料
の高密度化方法。
【請求項１０】前記マルトデキストリンをアルキル化
メチロールメラミンと部分反応させ、この部分反応をア
ンモニア添加により抑制して得られた部分反応生成物
を、前記木質繊維素材料に含浸し、含浸後、木質繊維素
材料を５０〜１４０℃の温度に加熱することを特徴とす
る請求項５または６に記載の木質繊維素材料の高密度化
方法。
【請求項１１】前記マルトデキストリンがデキストロ
ース当量１５〜３０の範囲のものであることを特徴とす
る請求項１〜１０のいずれかに記載の木質繊維素材料の
高密度化方法。
【請求項１２】前記マルトデキストリンと前記架橋剤
とのモル比が、２：１から５：１の範囲であることを特
徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の木質繊維素材
料の高密度化方法。
【請求項１３】前記架橋剤と前記マルトデキストリン
とのモル比が、１：１であることを特徴とする請求項７
又は８に記載の木質繊維素材料の高密度化方法。
【請求項１４】前記含侵処理が、密閉処理容器内で−
８５ｋＰａｇから１４００ｋＰａｇの範囲の減圧及
び／又加圧の下で行なわれることを特徴とする請求項１
〜１３のいずれかに記載の木質繊維素材料の高密度化方
法。
【請求項１５】前記架橋が、５０〜１４０℃の範囲の
温度下で行なわれることを特徴とする請求項１〜１４の
いずれかに記載の木質繊維素材料の高密度化方法。
【請求項１６】前記木質繊維素材料が木材であること
を特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の木質繊
維素材料の高密度化方法。
【請求項１７】前記木質繊維素材料が木ベニア製造用
の木材であり、前記架橋又は養生が、含浸処理後にベニ
アを基材にホットプレスする、或いは含浸処理後にベニ
アを基材にコールドプレスしその後ベニアを加熱するこ
とにより行なわれることを特徴とする請求項１〜１５の
いずれかに記載の木質繊維素材料の高密度化方法。
【請求項１８】以下のステップを含む木質繊維素材料
の高密度化方法：（ａ）アルキル化メチロールメラミンと、α−１，４結
合したα−Ｄ−グルコースより誘導されたポリサッカラ
イドものであってデキストロース当量１０から３０のマ
ルトデキストリンとを含む含浸溶液を調製し、この溶液
のｐＨをアンモニア溶液添加により上げて；（ｂ）この含浸溶液を木質繊維素材料に含浸させ；（ｃ）含浸後、この木質繊維素材料を５０〜１４０℃の
温度に加熱する。
【請求項１９】以下のステップを含む木質繊維素材料
の高密度化方法：（ａ）α−１，４結合したα−Ｄ−グルコースより誘導
されたポリサッカライドを含みデキストロース当量１０
から３０のマルトデキストリンを、アルキル化メチロー
ルメラミンと部分反応させ；（ｂ）この部分反応をアンモニア添加により抑制し、（ｃ）この部分反応の結果生じた混合物を木質繊維素材
料に含浸させ；（ｄ）含浸後、この木質繊維素材料を５０〜１４０℃の
温度に加熱する。
【請求項２０】前記架橋剤が、ヘキサメチルメチロー
ルメラミンであることを特徴とする請求項１８又は１９
記載の木質繊維素材料の高密度化方法。
【請求項２１】請求項１〜２０のいずれかに記載の方
法により製造された高密度化木質繊維素材料。
【請求項２２】 α−１，４結合したα−Ｄ−グルコー
スより誘導されたポリサッカライドを含みデキストロー
ス当量が１０〜３０のマルトデキストリンと、架橋剤と
を含有することを特徴とする木質繊維素材料高密度化に
使用する処理液。
【請求項２３】前記マルトデキストリンが請求項１１
に記載されたマルトデキストリンであることを特徴とす
る請求項２２記載の処理液。
【請求項２４】前記架橋剤が請求項２〜８にいずれか
に記載された架橋剤であることを特徴とする請求項２２
又は２３に記載の処理液。
【請求項２５】前記架槁剤が請求項４〜６にいずれか
に記載された架橋剤であって、前記マルトデキストリン
と前記架橋剤とのモル比が、２：１から５：１の範囲で
あることを特徴とする請求項２２〜２４のいずれかに記
載の処理液。
【請求項２６】前記架橋剤が請求項７又は８に記載さ
れた架橋剤であって、前記マルトデキストリンと前記架
橋剤とのモル比が、１：１であることを特徴とする請求
項２２〜２４のいずれかに記載の処理液。
【請求項２７】前記架橋剤が非アルキル化メチロール
基及びビニル基を有するものであることを特徴とする請
求項２２又は２３に記載の処理液。
【請求項２８】前記マルトデキストリンと前記架橋剤
とのモル比が、１：１であることを特徴とする請求項２
７記載の処理液。
【請求項２９】 α−１，４結合したα−Ｄ−グルコー
スより誘導されたポリサッカライドを含みデキストロー
ス当量が１０〜３０のマルトデキストリンと、架橋剤
と、ｐＨを上げてマルトデキストリンとアルキル化メチ
ロールメラミンとの間の反応を抑制するアンモニア溶液
とを含有する、木質繊維素材料高密度化に使用する処理
液。
【請求項３０】アンモニア添加により部分反応が抑制
される前に、前記マルトデキストリンは前記架橋剤と部
分的に反応していることを特徴とする請求項２９記載の
処理液。
【請求項３１】前記アルキル化メチロールメラミンが
ヘキサメチルメチロールメラミンであることを特徴とす
る請求項２９記載の処理液。
【請求項３２】触媒としてトルエン−ｐ−スルホン酸
を含有していることを特徴とする請求項２９〜３１のい
ずれかに記載の処理液。
【請求項３３】ｐＨが８とされていることを特徴とす
る請求項２９〜３２のいずれかに記載の処理液。