JPS587308A - 化粧材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特に装飾性に優れた化粧材の製造方法に関し、
更に詳しくは木材薄板をエステル化剤、エーテル化剤な
ど、木材成分の水酸基と反応し得る反応体で化学的に処
理し、得られた処理木材に重合性物質を含浸させ１次い
でこれを加熱圧締することからなる、特に装飾性に優れ
た化粧材の製造方法に関する。

木材と合成樹脂の複合物からなる化粧材は公知であシ、
これは木材内部の空隙に合成樹脂液などの重合性液状物
を含浸させ、これを加熱圧締して含浸された重合性液状
物を固化せしめることによシ製造されている。この様な
化粧材は損傷や汚染を受は難く、また通常の木材に較べ
て透明度が高く深みのある外観を有するため装飾性にも
優れており、主として合板などの基板上に貼合すること
により、床材、壁材などの建築用化粧材および家具用化
粧材などに用いられている。しかしながら。

これら従来の化粧材は元の木材に較べて物性や装飾性が
多少優れてはいるものの、木材成分自体が質的に変化し
たものではない為、装飾性の向上。

あるいは物性の改善には限度があるという問題を残して
込た。

本発明者らは、木材薄板をエステル化剤、エーテル化剤
など、木材成分中の水酸基と反応し得る反応体Ｃ以下、
単に反応体という）で化学的に処理し、主として木材成
分のセルロース結晶を非晶化し、得られた処理木材にモ
ノマー、オリゴマー、プレポリマー、ポリマーなどの重
合性物質を含浸させ、次いでこれを加熱圧締すれば、従
来技術では達成し得なかった効果が得られることを見い
出し本発明を完成するに至った。即ち、本発明方法によ
れば、光の透過性が改善され、透明度の高い深味のある
外観を木材に付与し得るとともに、元の木目模様に変化
を与えて新しい木目模様を形成させることができ、かく
して装飾性が著しく向上した化粧材を得ることができる
が、同時にまた、柔軟性１寸法安定性などの物性にも優
れ、曲面状、折曲状などの立体形状に形成することので
きる優れた化粧材を得ることができる。

既述した如く１本発明方法は反応体で木材薄板を化学的
に処理する段階（第１段階）、第１段階で得た木材に重
合性物質を含浸させる段階（第２段階（第３段階）から
なる。各段階につき、以下に詳細に説明する。

第１段階では、木材薄板を適当な手段で反応体と接触せ
しめることにより、該木材成分、特にセルロースの水酸
基を化学的に修飾し、セルロースの結晶構造を非晶化す
る。

使用し得る木材の樹種や形状には特に制限はない。しか
し形状に関しては、反応体による処理のし易さ、高い生
産性、完成品としての化粧材の利用価値の高さなどの点
で約０，３〜１０ｍの薄板であることが望ましい。

既述した如く、反応体とは木材成分、特にセルロースの
水酸基と化学的に反応する物質を意味し、その代表的な
ものとしてエステル化剤およびエーテル化剤を挙げるこ
とができる。

エステル化剤としては有機酸無水物（例えば酢酸、プロ
ピオン酸、酪酸などの酸無水物）、有機酸ハロゲン化物
（例えば上記の酸の他力プロン酸、ラウリン酸、ステア
リン酸およびメタクリル酸などの酸ハロゲン化物、特に
酸塩化物）、および有機酸無水物と脂肪酸の混合物（例
えば無水トリフルオル酢酸または無水クロル酢酸と酢酸
、プロピオン酸、カプロン酸またはラウリン酸などとの
混合物）などを挙げることができる。これらのエステル
化剤は単独で、あるいは２種以上混合して使用すること
ができる。

上記エステル化剤には、木材成分との反応を促進するた
めの触媒および／または、エステル化剤の木材細胞膜内
への浸透を促進するための溶剤を添加しておくことがで
きる。この様な触媒としては硫酸、過塩素酸、尿素−硫
安、塩化亜鉛およびピリジンなどが、溶剤としては酢酸
、ペン；ン、トルエン、ジブチルホルムアミド、四酸化
二窒素−ジメチルホルムアミドなどが挙げられ、また各
々２種またはそれ以上の混合物として用いてもよい。

これらの触媒および／捷たは溶剤は、エステル化剤に添
加する代シに、あるｂは添加すると共に、該エステル化
剤で処理する前の木材に予め含浸させておいてもよい。

次に、エーテル化剤としては１例えばエチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド等の１．２−エポキシド、塩
化メチル、塩化エチル等のハロゲン化アルキル、塩化ベ
ンジル等の芳香族ハロゲン化物、ジメチル硫酸等のジア
ルキル硫酸、モノクロＩＶ　ＩＳ　酸等のび一ハロゲン
酸、シアン化ビニル等ノ陰性基で活性化されたビニル化
合物、ホルムアルデヒド等のアルデヒドなどを用いるこ
とができる。

エーテル化剤の場合も、エステル化剤の場合と同様、触
媒（例えば水酸化ナトリウムの如きアルカリ触媒）や溶
剤Ｃ例えばエステル化剤の場合に使用されるものと同様
の溶剤）を適宜添加することができ、またエーテル化剤
で処理する前の木材に予めこれらを含浸させておくこと
もできるが。

触媒の場合は特に後者によるのが好ましい。

水酸基と反応し得る反応体としては、上記のエステル化
剤およびエーテル化剤のほか、インシアネート類（例え
ばメチルインシアネート、エチルイソシアネートなど）
を挙げることができる。

反応体を木材薄板と接触させるには、例えば木材を反応
体中に浸漬するか、あるいは反応体を気化せしめ、これ
に木材をさらせばよい。また、この様な方法を減圧下、
加圧下あるいは減圧加圧法により行ない、木材への反応
体の含浸を促進させることができる。

この様な反応体による化学的処理により、木材成分、特
にセルロースの水酸基がエステル化、エーテル化などの
化学的修飾を受ｉてセルロースの結晶構造が非晶化され
、かくして膨潤化された状態の木材（以下、処理木材と
いう）が得られる。

この際、セルロースとともに木材の主成分をなすヘミセ
ルロースおよびリグニンの水酸基も同様の化学変化を受
けることがあり、この場合は木材成分間の結合が弱まり
、木材の膨潤化の程度が一層著しくなる。

尚、非晶化および膨潤化の程度は反応体の種類および処
理時間等によシ適宜調節することができるものであるが
、一般に、導管、仮導管などの大きな空隙を有する組織
が多くかつ細胞膜の薄い春材部は、秋材部に較べて反応
体が含浸し易く、従って非晶化、膨潤化が秋材部に較べ
て進んでおり、このことが、後述する様に、新しい木目
を形成する一因となっていると推定される。

以上の第１段階で得た処理木材を第２段階の重合性物質
含浸操作に付す。

重合性物質の含浸け、処理木材を重合性物質中に浸漬し
たり、あるいは処理木材に重合性物質を塗布したシする
こと等により行なうことができる。尚、浸漬操作を減圧
下、加圧下あるいは減圧加圧法によシ行なって含浸時間
を短縮することもできる。

この第２段階で用いる重合性物質とは、木材に含浸され
た後、適当な手段で樹脂固形物に変換され得る液状物質
であり、モノマーやオリゴマーのみならず］プレポリマ
ーやポリマーも包含される。この様な重合性物質として
は１例えばメチルメタクリレート（ＭＭＡ）、ジアリル
フタレート（ＤＡＰ　）、スチレン、アクリルオリゴマ
ーなｉのモノマー、オリゴマー、プレポリマーおよびフ
エ／　−１’ｍ脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、エポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂な
どのポリマーを挙げることができる。これらの重合′性
物質は単独で、あるいは２種以上混合して用いることが
できる。

これらの重合性物質を使■するに当り、これに過酸化ベ
ンゾイル、メチルエチルケトンパーオキサイド、過酸化
水素、アゾビスイソブチロニトリルなどの触媒を添加し
得ることは言うまでもなく、さ′らに必要に応じて硬化
剤、希釈剤、難燃剤、・着色剤および／または可塑剤な
どを混合することができる。

既述した如く、処理木材は非晶化、膨潤化されている為
、この第２段階の処理においては１．木材の導管、仮導
管などの空隙は勿論のこと、細胞膜内へも重合性物質を
十分かつ容易に含浸させることができる。そしてこれは
、空隙部が多く細胞の膜厚が薄い春材部においては特に
著しい。

従って１本発明方法によシ重合性物質を含浸させると、
木材は湿潤された状態になシ、木材の非晶化と相俟って
顕著な熱可塑性を有するに至る。

以上の第２段階で、得た重合性物質含浸処理木材を第３
段階の加熱圧締処理に付す。

加熱圧締条件は、第１段階の処理条件、含浸させた重合
性物質の種類や量などに応じて適宜設定されるが、例え
ば約８０〜２５０°Ｃの温度、２〜２０呻／ｃｒｎ２の
圧力下で約５〜３０分間行なうという比較的緩やかな条
件下においても、良好に本発明の目的を達することがで
きる。

この加熱圧締により、膨潤化し脆弱化していた重合性物
質含浸処理木材はその熱可塑性を発現し、緻密な化粧材
に形成される。尚、加熱圧締条件を適宜設定することに
より１重合性物質含浸処理木材を溶融させることもでき
る。また、加熱圧締の際、複数の処理木材を積層したり
、あるいは、合板等の合板と処理木材を積層して加熱圧
締することにより、これらを一体化して積層体に形成す
ることもできる。

以下に、本発明方法により達成される特筆すべき効果を
列挙する。

ビ）処理木材が膨潤化しているため、樹脂固形物は導管
、仮導管などの空隙のみならず細胞膜内ドまで充填でき
、従って得られた化粧材は緻密な状態で木材と樹脂が複
合されてなるため高い光の透過性を有しておシ、透明度
が高く深みのある装飾性に優れた外観を呈する。特に加
熱圧締工程にお゛いて重合性物質含浸処理木材を溶融さ
せた場合は、光の透過性付与の阻害要因となる導管、仮
導管等の空隙が一層減少するため、特に緻密な、顕著な
透明性を有する化粧材が得られる。

（ロ）第１段階の処理による木材の非晶化、膨潤化の程
度は春材部と秋材部とでは異なるため、本発明方法の各
段階で年輪中が変化し、元の木材とは異なった木目模様
を有する化粧材を得ることができる。

（ハ）重合性物質を含浸する前の処理木材に、浸漬など
の方法で着色液を含浸させたわ１重合性物質中に着色剤
を添加することによって着色された化粧材を得ることが
できるが、この場合処理木材が膨潤化されているため着
色が容易に、かつムラなく均一７に行なうことができ・
、付与された高い透明性と相俟って一層深味のある外観
を呈する化粧材を得ることができる。

に）重合性物質含浸処理木材は熱５ｒ塑性を有するため
、成形型を用いてガΩ熱圧締することにより化粧材を曲
面状、折曲状などの立体形状に容易に形成したりエンボ
ス模様付けを行ったりすうこと７５；できる。

（ホ）木材の非晶化による木材自体の可塑化と細胞膜内
にまで含浸して固化した樹脂の充填効果が相俟って柔軟
性に富んだ化粧材を得ることができ。

クラックが生じ易いという従来の化粧材の欠点が克服で
きる。また、用いる木材にこぶがあったり表面に木口模
様を有するような割れ等の破損を生じ易い木材を用いた
場合でも破損等を生じることなく、耐クラツク性に富ん
だ化粧材に形成できる。更に、この柔軟性により、特に
それが０．３〜１０節程度の木材薄板の場合は、曲面状
などの立体面を有する物体への積層を容易に行なうこと
ができる。

（へ）第１段階において親水基を持たない反応体を使用
した場合は、化粧材の耐水性や耐寸法安定性を著しく向
上させることができる。

（ト）本発明方法によシ得られる化粧材は柔軟性、熱可
塑性を有する為、種々の成形品に成形することができる
。

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。

実施例Ｉ ０、８　ｍ厚のスブルース材柾目単板を氷酢酸液中に２
時間浸漬した後、無水酢酸：氷酢酸：トルエン：過塩素
酸が各々３：１：ｌ：０．０１５の容積割合で混合され
てなる液温３０°Ｃの混合液に４時間浸漬して上記単板
の木材成分をアセチル化（エステル化）し、トルエンに
て洗浄後乾燥してアセチル化単板を得た。

尚、このアセチル化単板は、粉砕してＩＲスペクトル測
定を行ったところ、無処理の同一単板に較へてＯＨ基の
吸収スペクトルが明らかに小さくなり、替ってＣ−Ｏ基
の吸収スペクトルが大きくなっており、木材中の成分の
ＯＨ基がアセチＩし化されていることが確認された。次
いで、得られた」−化アセチル化単板を減圧釜に入れ２
０！ｌｌＨｇ以下となるように釜内を減圧したのち、該
釜内に不飽和ポリエステル：スチレン：過酸化ベンゾイ
ルが各々５０：５０：４の（重量）割合で混合されてな
る合成樹脂液を供給して約１時間放置し１次いで釜内の
圧力を大気圧にもどしたのち一晩放置して、上記合成樹
脂液が（アセチ１し化単板内空隙に）注入されたアセチ
ル化単板を調整した。

次いで、この合成樹脂液注入アセチル化単板を減圧釜か
ら塩９出し、ホットプレスにてプレート温度１８０°Ｃ
、プレス圧５階、４肩２、プレス時間２０分間の条件下
加熱圧締し、化粧材へを得た。得られた化粧材へは、透
明度、特に春材部の透明度が高く、且つ、年輪中かもと
の無処理単板に較べて広がった外観を呈しており、また
柔軟性を有していた。

実施例２ ０．８朗厚のカバ材柾目学板を３０％濃度の水酸化ナト
リウム溶液に１時間浸漬した後、９０’Ｃに加温された
塩化ベンジル溶□液に４時間浸漬して、上記単板の木材
成分をベンジル化（エーテル化）し、メタノール洗浄お
よび水洗したのち乾燥してベンジル化単板を得た。

このベンジル化単板は、ベンジル化前と較べて重量が３
８％増加していた。

次いで、上記ベンジル化単板に実施例１で用いた合成樹
脂液を、実施例１と同一条件下で注入し。

次いでホットプレスにて実施例１と同一条件下で加熱圧
締して化粧材（Ｂ）を得□た。得られた化粧材の）は、
黄色を帯びた透明度が高く且つ年輪中かもとの無処理単
板に較べて広かつ尼外観を呈しており。

又柔軟性を有していた。

実施例３ 実施例１のアセチル化単板を酸性染料アシッドオレンジ
■の０．０５％濃度、６０°Ｃ加温水溶液に１時間浸漬
して着色処理を施したのち、実施例１と同一方法で合成
樹脂液の注入と、ホットプレスによる加熱圧締を行って
着色された化粧材０を得た。この化粧材（ｑは、全体が
橙色を帯び、特に年輪中の広がった春材部は深味のある
橙色を呈した透明度の高い外観を有していた。

実施例４ 実施例、２のベンジル化単板に、実施例、ｌで用いた合
成樹脂液に油溶性染料ブラウンを０．０２（重量）部混
入してなる着色合成樹脂液を、実施例１と同一条件で注
入し、且つ実施例１と同一方法でホットプレスによる加
熱圧締を行って着色された化粧材◎を得た。得られた化
粧材ｎは、全体が橙色を帯びたブラウン色を呈し、透明
度が高い深味のある外、観を有していた。

実施例５ 実施例１で調整した合成樹脂液が注入されたアセチル化
単板を角部力４ｔ　ＯＲの曲率半径を有する雌雄υ伏型
間に挿入し、型の温度１３０°Ｃ１圧力５に９／ｃｒｎ
、圧締時間２０分間の条′件下で加熱圧締成形を行い略
し字状に成形された化粧材を得た。この成形品は、アー
ル部分での割裂かなく。

美麗な外観を有していた。

比較例１ 実施例１で用いたものと同一の０．８ｆｉ厚のスブルー
ス材柾目単板をアセチル化処理を施こすことな、〈、前
記実施例１と同一方法で、同一の合成樹脂液の注入と、
ホットプレスによる加熱圧締を行い化粧材（ａ）を得た
。

比較例２ 実施例１で用いたものと同一の０．８ｆｉ厚のスブルー
ス材柾目単板を実施例１と同一方法でアセチル化し、実
施例１と同一のアセチル化単板を得た。

このアセチル化単板には１合成樹脂液を注入せずそのま
まホットプレスにて、プレート温度１８０°Ｃ、プレス
圧５０　ｋｙ／ｃｍ２、プレス時間１０分間の条件下加
熱圧締を行い単板（ｂ）を得た。

比較例８ 実施例２で用いたものと同一の０．８　ｗｍ厚カバ柾目
単板をベンジル化（エーテル化）処理を漏すことなく、
前記実施例２（すなわち実施例１）と同一方法で、同一
の合成樹脂液の注入とホットプレスによる加熱圧締を行
い化粧材（Ｃ）を得た。

比較例４ 実施例２で用いたものと同一の０．８Ｗ厚カツく柾目単
板を実施例２と同一方法でベンジル化（エーテル化）し
、実施例２と同一のベンジル化単板を得た。このベンジ
ル化単板には谷゛成樹脂液を注入せスソのままホットプ
レスにて、プレート温度１８０°Ｃ、プレス圧８０　ｋ
ｙ／ｃｍ２．プレス時間１０分間の条件下加熱圧締を行
い単板（ｄ）を得た。

次に実施例１および２で得られた化粧材■、■と比較例
１ないし４で得られた単板■、■、■。

■の光の透過率をＪＩＳ　Ｋ−６７１４に基づいて比較
した。結果を以下に示す。

表より明らかなように実施例■、■の化粧材は、比鰐例
■ないし＠に較べて顕著に透明性が向上しているこ・と
が確認された。

又、実施例１〜４で得られた化粧材■、■、■。

０は、いずれも比較例１〜４で得られた単板■、。

■、■、＠に較べて柔軟性に富んでいた。

さらに又、比較例１で得ら孔るホットプレスによる加熱
圧締前の合成樹脂液が注入された単板を、実施例５と同
一方法にて成形加工を行ったところ、木材繊維と直交す
る方向で割裂が生じ成形できなかった。従うて、実施例
５に示したように加熱圧締による成形加工品の形成を割
裂等の欠点を生じることなく容易に行なえることが確認
された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、木材成分の水酸基と反応し得る反応体で木材薄板を
   処理することにより該水酸基が化学的に修飾された処理
   木材を得、これに重合性物質を含浸させた後加熱圧締す
   ることからなる化粧材の製造方法。 木材を溶融させる特許請求の範囲第１項に記載の化粧材
   の製造方法。 ４、曲面状、折曲状などの立体形状に加熱圧締する特許
   請求の範囲第１項に記載の化粧材の製造方法。