JPH0584201B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は寸法安定性にすぐれる木材−プラス
チツク複合体の製造法に関する。 〔従来の技術〕 一般に、木材は吸湿、放湿に際し膨潤収縮する
性質があり、このためそりや割れを生じ、ついに
は強度低下をきたすという欠点を有している。こ
の理由として、木材中の水分が移動する場合、木
材の表面部位に近いところの水分がまず蒸発して
乾燥収縮を生じるが、内部においては高含水率の
状態で未収縮となつており、この乾燥収縮と未収
縮との境界において応力が生じ、この応力を解放
する形でそりや割れが生じるものと考えられてい
る。特に、木口付近においては、水分の繊維方向
への移動が半径や接線方向への移動より著しく速
いため、木口面が早く乾燥収縮して引張応力を生
じ、これが原因で木口割れが多発するものと考え
られている。 従来より、これらの現像を防止し、木材の寸法
安定性を向上させる方法として、ホルマール法、
アセチル化法、加熱法、シアノエチル化法、アル
キルケテンダイマー処理、エチレンオキサイド処
理などが知られているが、これらの方法は木材の
脆弱化あるいは実施困難、多大のコストアツプと
なるなどの難点があり、いずれも実用化には至つ
ていない。 一方、近年、上記方法とは異なる木材の処理方
法として、膨潤域充填法およびモノマー含浸法が
提案されている。このうち、膨潤域充填法は、木
材の空隙部内に適宜のポリマーを含浸充填させる
方法であり、またモノマー含浸法は、木材の空隙
部内に重合性のモノマーを含浸させてこれを重合
させる方法である。これら方法にて処理された木
材は、いずれも木材とその空隙部内に保持された
ポリマーとからなる、いわゆる木材−プラスチツ
ク複合体となるものであり、上記ポリマーの種類
に応じて木材の硬度、引張強度、曲げ強度などの
物性を大きく改良できるという特徴がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかるに、木材の前記欠点である寸法安定性を
改善するという面では、上記二つの処理方法は下
記の理由により必ずしも有効な方法とはいえなか
つた。 まず、上記の膨潤域充填法は、これに適用可能
なポリマーとしてポリビニルアルコールやポリエ
チレングリコールなどが知られているが、このう
ち低分子量のポリエチレングリコールを用いた場
合に比較的良好な寸法安定性が得られる。ところ
が、このポリマーは低分子量であるために常温で
液体または半固体であり、このため経日的に処理
木材つまり複合体の表面にぬれの現象が現れて、
その後の塗装が困難となる。 また、モノマー含浸法は、これに適用できるモ
ノマーとしてメチルメタクリレート、スチレン、
2−ヒドロキシエチルアクリレート、ポリオキシ
アルキレングリコール(メタ)アクリレートなど
の種々のモノマーが知られているが、これら公知
のどのモノマーを選択使用しても、含浸重合後の
ポリマー保持率を40〜90重量%という高保持率と
しなければ、木材の寸法安定性を充分に改善でき
ず、このような高いポリマー保持率にすると複合
体の生産コストが非常に高くなる。 したがつて、この発明は、上記二つの処理方法
にて代表されるような木材の物性改良に有効な木
材−プラスチツク複合体を得るにあたり、上記従
来の如き問題をきたすことなく、つまり経日的に
複合体の表面にぬれの現象が現れてその後の塗装
が困難となるといつた問題やポリマー保持率に起
因した生産コストの増大といつた問題をきたすこ
となく、寸法安定性の硬度に会ぜされた上記複合
体を得ることを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明者らは、上記の目的を達成するために
鋭意検討した結果、前記二つの処理方法のうちモ
ノマー含浸法に属する方法であつて、これに適用
する重合性のモノマーとして従来用いられたこと
のない特定のモノマーを使用したときには、前述
の如き問題をきたすことなく寸法安定性の高度に
改善された木材−プラスチツク複合体を製造でき
るものであることを知り、この発明を完成するに
至つた。 すなわち、この発明は、木材中に、つぎの式;
チツク複合体の製造法に関する。 〔従来の技術〕 一般に、木材は吸湿、放湿に際し膨潤収縮する
性質があり、このためそりや割れを生じ、ついに
は強度低下をきたすという欠点を有している。こ
の理由として、木材中の水分が移動する場合、木
材の表面部位に近いところの水分がまず蒸発して
乾燥収縮を生じるが、内部においては高含水率の
状態で未収縮となつており、この乾燥収縮と未収
縮との境界において応力が生じ、この応力を解放
する形でそりや割れが生じるものと考えられてい
る。特に、木口付近においては、水分の繊維方向
への移動が半径や接線方向への移動より著しく速
いため、木口面が早く乾燥収縮して引張応力を生
じ、これが原因で木口割れが多発するものと考え
られている。 従来より、これらの現像を防止し、木材の寸法
安定性を向上させる方法として、ホルマール法、
アセチル化法、加熱法、シアノエチル化法、アル
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理などが知られているが、これらの方法は木材の
脆弱化あるいは実施困難、多大のコストアツプと
なるなどの難点があり、いずれも実用化には至つ
ていない。 一方、近年、上記方法とは異なる木材の処理方
法として、膨潤域充填法およびモノマー含浸法が
提案されている。このうち、膨潤域充填法は、木
材の空隙部内に適宜のポリマーを含浸充填させる
方法であり、またモノマー含浸法は、木材の空隙
部内に重合性のモノマーを含浸させてこれを重合
させる方法である。これら方法にて処理された木
材は、いずれも木材とその空隙部内に保持された
ポリマーとからなる、いわゆる木材−プラスチツ
ク複合体となるものであり、上記ポリマーの種類
に応じて木材の硬度、引張強度、曲げ強度などの
物性を大きく改良できるという特徴がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかるに、木材の前記欠点である寸法安定性を
改善するという面では、上記二つの処理方法は下
記の理由により必ずしも有効な方法とはいえなか
つた。 まず、上記の膨潤域充填法は、これに適用可能
なポリマーとしてポリビニルアルコールやポリエ
チレングリコールなどが知られているが、このう
ち低分子量のポリエチレングリコールを用いた場
合に比較的良好な寸法安定性が得られる。ところ
が、このポリマーは低分子量であるために常温で
液体または半固体であり、このため経日的に処理
木材つまり複合体の表面にぬれの現象が現れて、
その後の塗装が困難となる。 また、モノマー含浸法は、これに適用できるモ
ノマーとしてメチルメタクリレート、スチレン、
2−ヒドロキシエチルアクリレート、ポリオキシ
アルキレングリコール(メタ)アクリレートなど
の種々のモノマーが知られているが、これら公知
のどのモノマーを選択使用しても、含浸重合後の
ポリマー保持率を40〜90重量%という高保持率と
しなければ、木材の寸法安定性を充分に改善でき
ず、このような高いポリマー保持率にすると複合
体の生産コストが非常に高くなる。 したがつて、この発明は、上記二つの処理方法
にて代表されるような木材の物性改良に有効な木
材−プラスチツク複合体を得るにあたり、上記従
来の如き問題をきたすことなく、つまり経日的に
複合体の表面にぬれの現象が現れてその後の塗装
が困難となるといつた問題やポリマー保持率に起
因した生産コストの増大といつた問題をきたすこ
となく、寸法安定性の硬度に会ぜされた上記複合
体を得ることを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明者らは、上記の目的を達成するために
鋭意検討した結果、前記二つの処理方法のうちモ
ノマー含浸法に属する方法であつて、これに適用
する重合性のモノマーとして従来用いられたこと
のない特定のモノマーを使用したときには、前述
の如き問題をきたすことなく寸法安定性の高度に
改善された木材−プラスチツク複合体を製造でき
るものであることを知り、この発明を完成するに
至つた。 すなわち、この発明は、木材中に、つぎの式;
この発明に用いられる木材としては、針葉樹、
広葉樹、あるいは国産材、外国産材の区別を全く
要しない。また、原木、丸太、あるいは角柱、円
柱、板状製材などのあらゆる形態の木材に適用す
ることができる。 この発明において用いられる前記式にて表され
る(メタ)アクリル酸エステル系モノマーは、そ
のアルキル基またはアルケニル基の炭素数が10〜
30であることが必要である。この理由は、上記の
炭素数が10未満となると重合後のポリマーの親油
性が低下するため、また30を超えるものは入手し
がたい、溶剤を用いないで木材に含浸させる際の
木材への含浸性が悪くなるなどの問題があるため
である。 このような(メタ)アクリル酸エステル系モノ
マーの具体例としては、ラウリル(メタ)アクリ
レート、ミリスチル(メタ)アクリレート、ペン
タデシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)
アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレー
ト、ベヘニル(メタ)アクリレート、オクタコシ
ル(メタ)アクリレート、オレイル(メタ)アク
リレート、パルミトレイル(メタ)アクリレート
などが挙げられる。 この発明においては、上記の(メタ)アクリル
酸エステル系モノマーの1種または2種以上とこ
れと共重合可能な他のモノマーとの混合モノマー
が用いられるが、その際前記式にて表される(メ
タ)アクリル酸エステル系モノマーが全モノマー
中一般に5重量%以上、好ましくは10重量%以上
であることが望ましい。この割合が少なすぎると
充分な寸法安定性は得られない。一方、使用量の
増加とともに寸法安定性は向上してくるが、一般
的には20〜30重量%程度で平衡に達する。したが
つて、WPCの寸法安定性の面だけからいえば、
上記の(メタ)アクリル酸エステル系モノマーは
全モノマー中上記範囲内の使用量で充分である。 上記の共重合可能な他のモノマーとしては、特
にポリエチレングリコールジメタクリレートが全
モノマー中50〜90重量%の割合で用いられる。ま
た、このポリエチレングリコールジメタクリレー
トとともに、必要により、単官能性モノマーや、
上記のポリエチレングリコールジメタクリレート
以外の多官能性モノマーを用いてもよい。これら
の単官能性モノマーや多官能性モノマーは、これ
とポリエチレングリコールジメタクリレートと前
記の式で表される(メタ)アクリル酸エステル系
モノマーとの合計量が100重量%となる割合で適
宜用いられる。なお、単官能性モノマーとは、分
子内に重合性の炭素−炭素二重結合を1個有する
モノマーであり、また多官能性モノマーは上記二
重結合を分子内に2個以上有するモノマーであ
る。これら両モノマーはそれぞれを単独で用いて
もよいし、併用してもよい。 単官能性モノマーの具体例としては、たとえば
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)ア
クリレートなどのアルキル基ないしアルケニル基
の炭素数が10未満である以外は前記と同様の式で
表される(メタ)アクリル酸エステル系モノマー
や、一般のアクリル系ポリマーにおける改質用モ
ノマーとしてよく用いられるスチレン、(メタ)
アクリロニトリル、酢酸ビニルなど、また2−ヒ
ドロキシ(メタ)アクリレート、ポリエチレング
リコールモノ(メタ)アクリレートなどの水酸基
含有モノマー、(メタ)アクリル酸、無水マレイ
ン酸などの酸基含有モノマー、グリシジル(メ
タ)アクリレートなどのエポキシ基含有モノマー
などが挙げられる。 また、多官能性モノマーの具体例としては、ポ
リエチレングリコールジアクリレート、グリセロ
ールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリ
トールトリ(メタ)アクリレートなどが挙げられ
る。 この発明において、上記の如き特定のモノマー
を木材中に含浸させる際には、このモノマーをこ
れ単独で含浸させるようにしてもよいし、適宜の
有機溶媒を用いてこれにモノマーを溶解させて含
浸させるようにしてもよい。含浸用モノマーとし
て前記式にて表される(メタ)アクリル酸エステ
ル系モノマーを単独で用いる場合などにあつて
は、有機溶媒を用いて含浸させやすくした方が好
ましい。 上記の有機溶媒としては、メタノール、エタノ
ール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ンなどの極性溶媒のほか、トルエン、キシレンな
どの非極性溶媒が挙げられる。 なお、含浸用のモノマーないしこれを有機溶媒
に溶解させた溶液中には、必要に応じて他の添加
剤、たとえ防錆剤、防腐剤などのこの発明の目的
を阻害しないような物質を加えることも可能であ
る。 このようなモノマーないしモノマー溶液を木材
中に含浸するには、まず木材に自然乾燥、加熱乾
燥または減圧下に加熱乾燥するなどの乾燥処理を
施して、木材中の水分含有量を8〜18重量%程度
の範囲に調湿する。ついで、この木材を減圧容器
内に密封し、器内を真空ポンプなどで減圧して木
材中の気体を除去したのち、この器内にモノマー
ないしモノマー溶液を投入し、器内を大気圧に戻
す。これにより、上記モノマーないしモノマー溶
液は木材の空隙部内に含浸される。この含浸を容
易にするために、加圧含浸を併用するようにして
もよい。有機溶媒を用いたものでは、上記含浸後
自然乾燥、加熱乾燥または減圧乾燥などのモノマ
ーの種類に応じた乾燥処理を施して、溶媒だけを
木材より除去する。 つぎに、上記の如く木材中に含浸させたモノマ
ーを重合させる。重合方法は、特に限定されず、
たとえば、窒素ガス中などの酸素を遮断した状態
で上記モノマー含浸木材を加熱炉内で加熱重合さ
せる方法、放射線コバルト(60Co)などの放射線
重合を行わせる方法、または予め前記の含浸用モ
ノマーないしその溶液にベンゾイルペルオキシ
ド、メチルエチルケトンペルオキシドなどの過酸
化物またはこれとナフテン酸コバルト、ジメチル
アミンなどの還元剤との組み合わせなどからなる
重合開始剤を含ませておき、この開始剤により重
合させる方法などを採用できる。 上記の重合により、木材中に前記特定のモノマ
ーの重合物からなるポリマーが含浸保持された
WPCを得ることができる。このWPCのポリマー
保持率は、一般に1〜35重量%、特に5〜30重量
程度という前記従来の処理方法に比し非常に少量
に設定することができ、これにより各種用途に充
分に大様できる良好な寸法安定性が得られる。 なお、この明細書において、ポリマー保持率と
は、WPCを構成する木材に対する同ポリマーの
重量割合、つまり下記の式にて算出される値を意
味するものである。 ポリマー保持率(重量%)=X−Y/Y×100 X:WPCの絶乾重量 Y:未処理木材の絶乾重量 〔発明の効果〕 以上のように、この発明方法によれば、経日的
に複合体の表面にぬれの現象が現れてその後の塗
装が困難となるといつた問題やポリマー保持率に
起因した生産コストの増大といつた問題をきたす
ことなく、木材特有の吸湿膨潤あるいは放湿収縮
が大きく抑制された、すぐれた寸法安定性を示す
WPCを工業的有利に製造できる。このため、こ
の方法にて得られるWPCは、常に湿気と乾燥に
見まわれる外壁や床材、木製美術品やその他寸法
安定性が高度に要求される建築材料などとして特
に好適であり、またこれら以外の各種用途にも利
用することができる。 〔実施例〕 つぎに、この発明の実施例を記載してより具体
的に説明する。 実施例 1 接線方向10mm、半径方向70mm、繊維方向130mm
に寸法取りした含水率13重量%のアメリカ産ヒノ
キ柾目材をデシケーター中に入れて10mmHgに減
圧した。このデシケーター中に、ステアリルメタ
クリレート49.5重量%とポリエチレングリコール
ジメタクリレート(平均分子量550)49.5重量%
とベンゾイルペルオキシド0.99重量%とアスコル
ビン酸0.01重量%とからなる含浸液を投入し、5
分間減圧含浸させたのち、常圧に戻して10分間静
置し、その後デシケーターより取り出した。 この含浸木材をアルミニウム箔によりラツピン
グしたのち、140℃のホツトプレスで4時間加熱
重合して、WPCを得た。このWPCのポリマー保
持率は、16.2重量%であつた。なお、ポリマー保
持率の算出は、上記WPCおよび未処理木材をそ
れぞれ80℃で16時間乾燥処理して絶乾重量を求
め、両絶乾重量より既述の方法にて算出した。 実施例 2 ステアリルメタクリレートの量を9.9重量%に、
またポリエチレングリコールジメタクリレートの
量を89.1重量%に、それぞれ変更した以外は、実
施例1の方法に準じてWPCを得た。このWPCの
ポリマー保持率は28重量%であつた。 実施例 3 ステアリルメタクリレートの量を19.8重量%
に、ポリエチレングリコールジメタクリレートの
量を79.2重量%に、それぞれ変更した以外は、実
施例1の方法に準じてWPCを得た。このWPCの
ポリマー保持率は19重量%であつた。 実施例 4 ステアリルメタクリレートの量を29.7重量%
の、ポリエチレングリコールジメタクリレートの
量を69.3重量%に、それぞれ変更した以外は、実
施例1の方法に準じてWPCを得た。このWPCの
ポリマー保持率は22重量%であつた。 比較例 1 ステアリルメタクリレート49.5重量%とポリエ
チレングリコールジメタクリレート49.5重量%と
の代わりに、メチルメタクリレート99.0重量%を
使用した以外は、実施例1の方法に準じてWPC
を得た。このWPCのポリマー保持率は45重量%
であつた。 比較例 2 ステアリルメタクリレート49.5重量%とポリエ
チレングリコールジメタクリレート49.5重量%と
の代わりに、スチレン99.0重量%を使用した以外
は、実施例1の方法に準じてWPCを得た。この
WPCのポリマー保持率は、44重量%であつた。 比較例 3 ステアリルメタクリレート49.5重量%とポリエ
チレングリコールジメタクリレート49.5重量%と
の代わりに、平均分子量550のポリエチレングリ
コールジメタクリレート99.0重量%を使用した以
外は、実施例1の方法に準じてWPCを得た。こ
のWPCのポリマー保持率は27重量%であつた。 以上の実施例および比較例に係る各WPCにつ
き、吸水率および体積膨潤率を測定し、これら測
定値から各WPCの抗吸水能(RWA)および抗膨
潤能(ASE)を調べた結果は、後記の第1表に
示されるとおりであつた。 なお、吸水率および体積膨潤率の測定は、つぎ
の方法にて行つた。 <吸水率> 絶乾試料としてのWPCを、20℃の水中に完全
に浸漬した状態で所定日数放置し、放置後の重量
(Xt)と放置前の絶乾重量(X)とから、下記の式に
て算出した。 吸水率(重量%)=Xt−X/X×100 <体積膨潤率> 絶乾試料としてのWPCを、20℃の水中に完全
に浸漬した状態で所定日数放置し、放置後の体積
(Mt)と放置前の体積(M)とから、下記の式にて算
出した。 体積膨潤率(%)=Mt−M/M×100 また、抗吸水能(RWA)および抗膨潤能
(ASE)は、上記WPCの場合と同様にして未処理
木材の吸水率および体積膨潤率を測定し、これと
WPCの吸水率および体積膨潤率とから、下記の
式により算出した。 RWA(%)=Wc−Wt/Wc×100 ASE(%)=Vc−Vt/Vc×100 Wc:未処理木材の吸水率 Wt:WPCの吸水率 Vc:未処理木材の体積膨潤率 Vt:WPCの体積膨潤率 なお、吸水率および体積膨潤率の測定における
放置日数は、それぞれ4日および7日としたが、
上述の測定条件にて算出される吸水率および体積
膨潤率は、一般に1週間後に平衡に達するもので
ある。
広葉樹、あるいは国産材、外国産材の区別を全く
要しない。また、原木、丸太、あるいは角柱、円
柱、板状製材などのあらゆる形態の木材に適用す
ることができる。 この発明において用いられる前記式にて表され
る(メタ)アクリル酸エステル系モノマーは、そ
のアルキル基またはアルケニル基の炭素数が10〜
30であることが必要である。この理由は、上記の
炭素数が10未満となると重合後のポリマーの親油
性が低下するため、また30を超えるものは入手し
がたい、溶剤を用いないで木材に含浸させる際の
木材への含浸性が悪くなるなどの問題があるため
である。 このような(メタ)アクリル酸エステル系モノ
マーの具体例としては、ラウリル(メタ)アクリ
レート、ミリスチル(メタ)アクリレート、ペン
タデシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)
アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレー
ト、ベヘニル(メタ)アクリレート、オクタコシ
ル(メタ)アクリレート、オレイル(メタ)アク
リレート、パルミトレイル(メタ)アクリレート
などが挙げられる。 この発明においては、上記の(メタ)アクリル
酸エステル系モノマーの1種または2種以上とこ
れと共重合可能な他のモノマーとの混合モノマー
が用いられるが、その際前記式にて表される(メ
タ)アクリル酸エステル系モノマーが全モノマー
中一般に5重量%以上、好ましくは10重量%以上
であることが望ましい。この割合が少なすぎると
充分な寸法安定性は得られない。一方、使用量の
増加とともに寸法安定性は向上してくるが、一般
的には20〜30重量%程度で平衡に達する。したが
つて、WPCの寸法安定性の面だけからいえば、
上記の(メタ)アクリル酸エステル系モノマーは
全モノマー中上記範囲内の使用量で充分である。 上記の共重合可能な他のモノマーとしては、特
にポリエチレングリコールジメタクリレートが全
モノマー中50〜90重量%の割合で用いられる。ま
た、このポリエチレングリコールジメタクリレー
トとともに、必要により、単官能性モノマーや、
上記のポリエチレングリコールジメタクリレート
以外の多官能性モノマーを用いてもよい。これら
の単官能性モノマーや多官能性モノマーは、これ
とポリエチレングリコールジメタクリレートと前
記の式で表される(メタ)アクリル酸エステル系
モノマーとの合計量が100重量%となる割合で適
宜用いられる。なお、単官能性モノマーとは、分
子内に重合性の炭素−炭素二重結合を1個有する
モノマーであり、また多官能性モノマーは上記二
重結合を分子内に2個以上有するモノマーであ
る。これら両モノマーはそれぞれを単独で用いて
もよいし、併用してもよい。 単官能性モノマーの具体例としては、たとえば
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)ア
クリレートなどのアルキル基ないしアルケニル基
の炭素数が10未満である以外は前記と同様の式で
表される(メタ)アクリル酸エステル系モノマー
や、一般のアクリル系ポリマーにおける改質用モ
ノマーとしてよく用いられるスチレン、(メタ)
アクリロニトリル、酢酸ビニルなど、また2−ヒ
ドロキシ(メタ)アクリレート、ポリエチレング
リコールモノ(メタ)アクリレートなどの水酸基
含有モノマー、(メタ)アクリル酸、無水マレイ
ン酸などの酸基含有モノマー、グリシジル(メ
タ)アクリレートなどのエポキシ基含有モノマー
などが挙げられる。 また、多官能性モノマーの具体例としては、ポ
リエチレングリコールジアクリレート、グリセロ
ールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリ
トールトリ(メタ)アクリレートなどが挙げられ
る。 この発明において、上記の如き特定のモノマー
を木材中に含浸させる際には、このモノマーをこ
れ単独で含浸させるようにしてもよいし、適宜の
有機溶媒を用いてこれにモノマーを溶解させて含
浸させるようにしてもよい。含浸用モノマーとし
て前記式にて表される(メタ)アクリル酸エステ
ル系モノマーを単独で用いる場合などにあつて
は、有機溶媒を用いて含浸させやすくした方が好
ましい。 上記の有機溶媒としては、メタノール、エタノ
ール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ンなどの極性溶媒のほか、トルエン、キシレンな
どの非極性溶媒が挙げられる。 なお、含浸用のモノマーないしこれを有機溶媒
に溶解させた溶液中には、必要に応じて他の添加
剤、たとえ防錆剤、防腐剤などのこの発明の目的
を阻害しないような物質を加えることも可能であ
る。 このようなモノマーないしモノマー溶液を木材
中に含浸するには、まず木材に自然乾燥、加熱乾
燥または減圧下に加熱乾燥するなどの乾燥処理を
施して、木材中の水分含有量を8〜18重量%程度
の範囲に調湿する。ついで、この木材を減圧容器
内に密封し、器内を真空ポンプなどで減圧して木
材中の気体を除去したのち、この器内にモノマー
ないしモノマー溶液を投入し、器内を大気圧に戻
す。これにより、上記モノマーないしモノマー溶
液は木材の空隙部内に含浸される。この含浸を容
易にするために、加圧含浸を併用するようにして
もよい。有機溶媒を用いたものでは、上記含浸後
自然乾燥、加熱乾燥または減圧乾燥などのモノマ
ーの種類に応じた乾燥処理を施して、溶媒だけを
木材より除去する。 つぎに、上記の如く木材中に含浸させたモノマ
ーを重合させる。重合方法は、特に限定されず、
たとえば、窒素ガス中などの酸素を遮断した状態
で上記モノマー含浸木材を加熱炉内で加熱重合さ
せる方法、放射線コバルト(60Co)などの放射線
重合を行わせる方法、または予め前記の含浸用モ
ノマーないしその溶液にベンゾイルペルオキシ
ド、メチルエチルケトンペルオキシドなどの過酸
化物またはこれとナフテン酸コバルト、ジメチル
アミンなどの還元剤との組み合わせなどからなる
重合開始剤を含ませておき、この開始剤により重
合させる方法などを採用できる。 上記の重合により、木材中に前記特定のモノマ
ーの重合物からなるポリマーが含浸保持された
WPCを得ることができる。このWPCのポリマー
保持率は、一般に1〜35重量%、特に5〜30重量
程度という前記従来の処理方法に比し非常に少量
に設定することができ、これにより各種用途に充
分に大様できる良好な寸法安定性が得られる。 なお、この明細書において、ポリマー保持率と
は、WPCを構成する木材に対する同ポリマーの
重量割合、つまり下記の式にて算出される値を意
味するものである。 ポリマー保持率(重量%)=X−Y/Y×100 X:WPCの絶乾重量 Y:未処理木材の絶乾重量 〔発明の効果〕 以上のように、この発明方法によれば、経日的
に複合体の表面にぬれの現象が現れてその後の塗
装が困難となるといつた問題やポリマー保持率に
起因した生産コストの増大といつた問題をきたす
ことなく、木材特有の吸湿膨潤あるいは放湿収縮
が大きく抑制された、すぐれた寸法安定性を示す
WPCを工業的有利に製造できる。このため、こ
の方法にて得られるWPCは、常に湿気と乾燥に
見まわれる外壁や床材、木製美術品やその他寸法
安定性が高度に要求される建築材料などとして特
に好適であり、またこれら以外の各種用途にも利
用することができる。 〔実施例〕 つぎに、この発明の実施例を記載してより具体
的に説明する。 実施例 1 接線方向10mm、半径方向70mm、繊維方向130mm
に寸法取りした含水率13重量%のアメリカ産ヒノ
キ柾目材をデシケーター中に入れて10mmHgに減
圧した。このデシケーター中に、ステアリルメタ
クリレート49.5重量%とポリエチレングリコール
ジメタクリレート(平均分子量550)49.5重量%
とベンゾイルペルオキシド0.99重量%とアスコル
ビン酸0.01重量%とからなる含浸液を投入し、5
分間減圧含浸させたのち、常圧に戻して10分間静
置し、その後デシケーターより取り出した。 この含浸木材をアルミニウム箔によりラツピン
グしたのち、140℃のホツトプレスで4時間加熱
重合して、WPCを得た。このWPCのポリマー保
持率は、16.2重量%であつた。なお、ポリマー保
持率の算出は、上記WPCおよび未処理木材をそ
れぞれ80℃で16時間乾燥処理して絶乾重量を求
め、両絶乾重量より既述の方法にて算出した。 実施例 2 ステアリルメタクリレートの量を9.9重量%に、
またポリエチレングリコールジメタクリレートの
量を89.1重量%に、それぞれ変更した以外は、実
施例1の方法に準じてWPCを得た。このWPCの
ポリマー保持率は28重量%であつた。 実施例 3 ステアリルメタクリレートの量を19.8重量%
に、ポリエチレングリコールジメタクリレートの
量を79.2重量%に、それぞれ変更した以外は、実
施例1の方法に準じてWPCを得た。このWPCの
ポリマー保持率は19重量%であつた。 実施例 4 ステアリルメタクリレートの量を29.7重量%
の、ポリエチレングリコールジメタクリレートの
量を69.3重量%に、それぞれ変更した以外は、実
施例1の方法に準じてWPCを得た。このWPCの
ポリマー保持率は22重量%であつた。 比較例 1 ステアリルメタクリレート49.5重量%とポリエ
チレングリコールジメタクリレート49.5重量%と
の代わりに、メチルメタクリレート99.0重量%を
使用した以外は、実施例1の方法に準じてWPC
を得た。このWPCのポリマー保持率は45重量%
であつた。 比較例 2 ステアリルメタクリレート49.5重量%とポリエ
チレングリコールジメタクリレート49.5重量%と
の代わりに、スチレン99.0重量%を使用した以外
は、実施例1の方法に準じてWPCを得た。この
WPCのポリマー保持率は、44重量%であつた。 比較例 3 ステアリルメタクリレート49.5重量%とポリエ
チレングリコールジメタクリレート49.5重量%と
の代わりに、平均分子量550のポリエチレングリ
コールジメタクリレート99.0重量%を使用した以
外は、実施例1の方法に準じてWPCを得た。こ
のWPCのポリマー保持率は27重量%であつた。 以上の実施例および比較例に係る各WPCにつ
き、吸水率および体積膨潤率を測定し、これら測
定値から各WPCの抗吸水能(RWA)および抗膨
潤能(ASE)を調べた結果は、後記の第1表に
示されるとおりであつた。 なお、吸水率および体積膨潤率の測定は、つぎ
の方法にて行つた。 <吸水率> 絶乾試料としてのWPCを、20℃の水中に完全
に浸漬した状態で所定日数放置し、放置後の重量
(Xt)と放置前の絶乾重量(X)とから、下記の式に
て算出した。 吸水率(重量%)=Xt−X/X×100 <体積膨潤率> 絶乾試料としてのWPCを、20℃の水中に完全
に浸漬した状態で所定日数放置し、放置後の体積
(Mt)と放置前の体積(M)とから、下記の式にて算
出した。 体積膨潤率(%)=Mt−M/M×100 また、抗吸水能(RWA)および抗膨潤能
(ASE)は、上記WPCの場合と同様にして未処理
木材の吸水率および体積膨潤率を測定し、これと
WPCの吸水率および体積膨潤率とから、下記の
式により算出した。 RWA(%)=Wc−Wt/Wc×100 ASE(%)=Vc−Vt/Vc×100 Wc:未処理木材の吸水率 Wt:WPCの吸水率 Vc:未処理木材の体積膨潤率 Vt:WPCの体積膨潤率 なお、吸水率および体積膨潤率の測定における
放置日数は、それぞれ4日および7日としたが、
上述の測定条件にて算出される吸水率および体積
膨潤率は、一般に1週間後に平衡に達するもので
ある。
【表】
上記第1表の結果からも明らかなように、実施
例1〜4に係るWPCは、ポリマー保持率が15〜
30重量%の範囲にあるにもかかわらず、すぐれた
寸法安定性を示す。しかし、比較例1、2に係る
WPCは、ポリマー保持率が40重量%以上で高い
抗吸水能(RWA)を持つが、この場合でも寸法
安定性の指標となる高い抗膨潤能(ASE)は得
られていないことが判る。また比較例3に係る
WPCは、ポリマー保持率が30重量%以下とされ
たものであるが、この場合抗吸水能および抗膨潤
能共に低く、寸法安定性が非常に悪いものである
ことが明らかである。 なお、上記実施例1〜4に係るWPCは、これ
を常温常湿下に長期間放置しておいても経日的に
WPCの表面にぬれの現象が現れることはなく、
したがつて上記放置後にWPCの表面に通常の塗
装を行つても塗装が困難となるといつた問題は全
く生じなかつた。
例1〜4に係るWPCは、ポリマー保持率が15〜
30重量%の範囲にあるにもかかわらず、すぐれた
寸法安定性を示す。しかし、比較例1、2に係る
WPCは、ポリマー保持率が40重量%以上で高い
抗吸水能(RWA)を持つが、この場合でも寸法
安定性の指標となる高い抗膨潤能(ASE)は得
られていないことが判る。また比較例3に係る
WPCは、ポリマー保持率が30重量%以下とされ
たものであるが、この場合抗吸水能および抗膨潤
能共に低く、寸法安定性が非常に悪いものである
ことが明らかである。 なお、上記実施例1〜4に係るWPCは、これ
を常温常湿下に長期間放置しておいても経日的に
WPCの表面にぬれの現象が現れることはなく、
したがつて上記放置後にWPCの表面に通常の塗
装を行つても塗装が困難となるといつた問題は全
く生じなかつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 木材中に、つぎの式; 【化】 (式中、R1は水素またはメチル基、R2は炭素数
10〜30のアルキル基またはアルケニル基である) で表される(メタ)アクリル酸エステル系モノマ
ーを5重量%以上およびこれと共重合可能な他の
モノマーとしてポリエチレングリコールジメタク
リレートを50〜90重量%含む混合モノマーを含浸
させたのち、重合させることにより、ポリマー保
持率が1〜35重量%の木材−プラスチツク複合体
を製造することを特徴とする木材−プラスチツク
複合体の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29891785A JPS62152802A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 木材−プラスチツク複合体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29891785A JPS62152802A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 木材−プラスチツク複合体の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62152802A JPS62152802A (ja) | 1987-07-07 |
JPH0584201B2 true JPH0584201B2 (ja) | 1993-12-01 |
Family
ID=17865846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29891785A Granted JPS62152802A (ja) | 1985-12-27 | 1985-12-27 | 木材−プラスチツク複合体の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS62152802A (ja) |
Families Citing this family (4)
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---|---|---|---|---|
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CN1066382C (zh) * | 1996-11-06 | 2001-05-30 | 康熙若 | 木塑复合材料的制做方法 |
EP1048422A3 (en) * | 1999-04-19 | 2001-12-05 | Rohm And Haas Company | Compositions for the treatment of wood |
JP2000317909A (ja) * | 1999-05-07 | 2000-11-21 | Nippon Shokubai Co Ltd | 複合化木材用樹脂組成物 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1985
- 1985-12-27 JP JP29891785A patent/JPS62152802A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62152802A (ja) | 1987-07-07 |
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