JPS61255801A - 木質材料の寸法安定性向上法 - 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】 【産業上の利用分野］ 本発明は、木材に特定の変性ビニルエステル系樹脂液を
注入し、吸湿や放湿等に対する木材の寸法安定性を良好
に保持する方法に関する。

［従来の技術１ 一般に木材及び木質材料は吸湿や放湿に際し膨潤、収縮
する性質を有していることから割れを生じたり、あるい
は歪を発生する欠点がある。

かかる欠点を解決する方法として木質材料にポリエチレ
ングリコールを注入することが実用化されている。

［発明が解決しようとする問題点１ しかし該グリコールは常温では液体または半固体である
ため、注入後の表面移行、いわゆるブリード現象が表わ
れ、処理木材が黒質したり、表面塗装加工が困難になっ
たりする新たな問題が生じる。

かかる対策として近時、ポリエチレングリコールに代え
て、ポリビニルアルコール等を使用することが提案され
ているが、安定性の向上効果に今−歩、改善の余地があ
る。

［問題点を解決するための手段］ しかるに本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、オキシ
アルキレン基を含有するビニルエステル系樹脂液を木質
材料に注入する場合、寸法安定性が顕著に向上し得ると
いう新規な事実を見出し、本発明を完成するに到った。

本発明でいうオキシアルキレン基とは一般式〔但しＲ：
Ｎ’、：’　　Ｒ２は水素又はアルキル基、Ｘは水素、
アルキル基、アルキルエステル基、フルキルアミド基、
スルホン酸塩基等の有機残基、ｎは１〜３００の整数を
示す〕で表わされる構造を有するものである。Ｘは通常
は水素である。ｎの数は有利には２〜３００、特に好ま
しくは５〜３００程度のオキシアルキレン基が実用的で
あり、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基
、ポリオキシブチレン基等が効果的である。

オキシアルキレン基を有するビニルエステル系樹脂は任
意の方法で製造できる。例えば■ポリオキシアルキレン
の存在下にビニルエステルを重合する方法、更にはこれ
をケン化する方法、■オキシアルキレン基を有する不飽
和単量体とビニルエステルを共重合する方法、更にはこ
れをケン化する方法、■ポリビニルアルコールに酸化ア
ルキレンを後反応させる方法等が挙げられるが、■が樹
脂の製造面、性能面から実用的である。

以下■の方法について具体的に説明する。

オキシアルキレン基を有する不飽和単量体としては次の
様なものが例示される。但し、本発明ではこれらのみに
限定さ巾るものではない。

（メタ）アクリル酸エステル型 炭素数１〜１０の置換アルキレン基、フェニレン基、置
換フェニレン基、ｍはＯ又は１以上の整数、ｎは１〜３
００、好ましくは２〜３００、特に好ましくは３〜３０
０の整数、Ｒ，Ｒ２は前記と同様）で示されるもので、
ポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、ポリオキシ
プロピレン（メタ）アクリレート、ポリ（オキシエチレ
ン・オキシプロピレン）（メタ）アクリレート等が具体
例として挙げられる。

（但しＲ３は水素原子又はアルキル基又は炭素数１〜１
０のアル〜ム基又は されるもので、ポリオキシエチレン（メタ）アクリル酸
７ミド、ポリオキシプロピレン（メタ）アクリル酸アミ
ド、ポリオキシエチレン（１−（メタ）アクリルアミド
−１，１ジメチルプロピル）エステル、ポリオキシプロ
ピレン（１−（メタ）アクリルアミド−１，１−ジメチ
ルプロピル）エステル、ポリ（オキシエチレン・オキシ
プロピレン）（メタ）アクリル酸アミド等が具体例とし
て挙げられる。

（Ｒ，Ｒ’、Ｒ２，ｎは前記と同様）で示されるもので
、ポリオキシエチレン（メタ）アリルエーテル、ポリオ
キシプロピレン（メタ）アリルエーテル、ポリ（オキシ
エチレン・オキシプロピレン）（メタ）アリルエーテル
等が具体例として挙げられる。

（ＡｔＲ’ｈ４２を輪、ｎは前記と同様）で示されるも
のでポリオキシプロピレンビニルエーテル、ポリオキシ
プロピレンビニルエーテル、ポリ（オキシエチレン・オ
キシプロピレン）ビニルエーテル等が具体例として挙げ
られる。

かかる単量体の中で（メタ）アリルアルコール型のもの
が好適に使用される。

ビニルエステルとしては、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラ
ウリル酸ビニル、パーサティック酸ビニル、平均炭素数
１０の分岐脂肪酸ビニル（ＶｅｏＶａ−１０、シェル社
製商品名）、バルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル
等が単独又は併用で用いられる。二りらのうちでは酢酸
ビニルが特に実用性が高い。

本発明においては、かかる重合に際し、前述した如きオ
キシアルキレン基を有する不飽和単量体、ビニルエステ
ル以外の他の一般の単量体を５０モル％以下存在せしめ
て重合を行なっても良い。これらの単量体を次に例示す
る。

エチレン　不飽和カルボン酸アルキルエステルクロ；覗
ン酸メチル、クロトン酸エチル、イタコン酸メチル、イ
タコン酸エチル、ソルビン酸メチル、ソルビン酸エチル
、マレイン酸モノフルキルエステル、マレイン酸ジアル
キルエステル、オレイン酸アルキルエステル、（メタ）
アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ
）アクリル酸プロピル、（メタ、）アクリル酸ブチル、
（〆り）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸ヘプ
チル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル
酸デシル、（メタ）アクリル酸ヘキサデシル、（メタ）
アクリル酸オクタデシル等が具体例として挙げられる。

飽和カルボン酸のアリルエステル ステアリン酸アリル、ラウリン酸アリル、ヤシ油脂肪酸
アリル、オクチル酸アリル、酪酸アリル、酢酸アリル等
が具体例として挙げられる。

ａ−オレフィン エチレン、プロピレン、α−ヘキセン、ａ−オクテン、
ａ−デセン、α−ドデセン、α−へキサデセン、ａ−オ
クタデセン等が具体例として挙げられる。

エチレン性不飽和カルボン酸 （メタ）アクリル酸、クロトン酸、（無水）マレイン酸
、フマル峻、いイタコン酸ならびにこれらのアルカリ金
属塩、アンモニウム塩等が具体例として挙げられる。

アルキルビニルエーテル メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、フロピ
ルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビ
ニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニル
エーテル、ドデシルビニルエーテル、テトラデシルビニ
ルエーテル、ヘキサデシルビニルエーテル、オクタデシ
ルビニルエーテル等が具体例として挙げられる。

アルキルアリルエーテル メチルアリルエーテル、二チルアリルエーテル、プロピ
ルアリルエーテル、ブチルアリルエーテル、ヘキシルア
リルエーテル、オクチルアリルエーテル、デシルアリル
エーテル、ドデシルアリルエーテル、テトラデシルアリ
ルエーテル、ヘキサデシルアリルエーテル、オクタデシ
ルアリルエーテル等が具体例として挙げられる。

その他、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロニ
トリル、（メタ）了りルスルホン酸塩、エチレン性不飽
和スルホン味、スチレン、塩化ビニル、フルルアルコー
ル、３級ア５ゞ号または４級アンモニウム塩を含有する
エチレン性不飽和単量体等の使用も可能である。

前記した様にビニルエステル成分はそれを更にケン化し
てビニルアルコール成分に変えることも可能であり、寸
法安定性向上効果としてはケン化物の方がより強力であ
る。ケン化度については特に制限はないが、ケン化物を
用いる場合、そのケン化度は実用的には５０〜１００モ
ル％、好ましくは６５〜１００モル％が有用である。

ケン化は共重合体をアルコールに溶解し、アルカリ触媒
あるいは酸触媒の存在下に行なわれる。

しかして本発明のオキシアルキレン基を有するビニルエ
ステル系樹脂において語基の含・有量は特に限定される
ものではないが、通常樹脂全体に対し１〜８０重量％、
より好ましくは５〜６０重量％である。

又、本発明で用いる樹脂はその極限粘度［η１が０．０
１〜０．２５ｄ）／ｇ１　好ましくは０．０１〜０．１
５ｄノ／ｇ（測定条件；水又はアセトン中３０℃にて測
定）の範囲が有用である。

該樹脂はオキシアルキレン基の含有量あるいはビニルア
ルコール成分の含有量によって水不溶性となったり、水
溶性となったりするがいずれも使用可能である。即ち本
発明（５３１いて該樹脂は液の状態で木質材料に注入さ
れ、水溶飯；あ、；るいは水分散液、有機溶剤溶液、有
機溶剤溶液更には水／有機溶剤溶液、水／有機溶剤分散
液のいずれでも用いられる。通常は水溶液として用いら
れるので、水不溶性の場合は、カルボン酸塩、アンモニ
ウム［の親水性基を有する不飽和単量体、例えば（メタ
）アクリル　□酸、マレイン酸等のアルカリ金属塩、ア
ンモニウム塩を共重合させて水可溶性に変換させて用い
る等適宜操作し得る。

本発明を実施するに当って上記樹脂は単独で使用されて
も良く、またポリエチレングリコール等のポリアルキレ
ングリコール、ケン化度６５〜１００モル％、ｉ今度５
〜３００程度のポリビニルアルコール及びその誘導体等
、公知の注入剤も勿論使用して良い。更に木材用防腐剤
、防錆剤、消泡剤等、他の添加剤の使用も可能である。

ポリビニルアルコールの誘導体としては、カルボニル基
含有ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコールのホ
ルマール化物、アセタール化物、ブチラール化物、ウレ
タン化物、スルホン酸、カルボン酸等とのエステル化物
などが挙げられる。更に、ビニルエステルとそれと共重
合可能′な単量体との共重合体ケン化物が挙げられ、該
単量体上池では、エチレン、プロピレン、インブチレン
、ａ−オクテン、α−ドデセン、α−オクタデセン等の
オレフィン類、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸
、マレイン酸、無水マレイン酸、イタフン酸等の不飽和
酸類あるいはその塩あるいはモノ又はジアルキルエステ
ル等、アクリロニトリル、メタクリロニＦリル等のニト
リル類、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド
類、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリ
ルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩
類、アルキルビニルエーテル類、ビニルケトン、Ｎ−ビ
ニルピロリドン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等が挙げ
られる。しかし必ずしもこれに限定されるものではない
。

樹脂の注入量は、木質材料に対し１〜７０重量％（固形
分）、好ましくは１〜５０重量％である。

木質材料中への注入法としては、常圧、好ましくは減圧
または加圧下に溶液を木質材料に滴下しながら行なう方
法、または水溶液中に木質材料を浸漬して行なう方法が
挙げられる。注入時の温度は通常室温〜１００℃である
が、喫４速度を上げる必要があれば加圧下に１００℃以
上の、ｆ度で処理することもできる。

他の添加剤、例えば木材用防腐剤等を使用する時はその
添加時期は任意であり、注入液中に予め防腐剤を混合し
ておいても、又樹脂注入後に防腐剤を注入しておいても
良い。

この場合、１１脂を注入後の木質材料を湿潤状態のまま
木材防腐剤を注入しても良いし、また半乾燥状態あるい
はよく乾燥した状態で木材防腐剤を注入しても良い。

注入後の乾燥方法としては空乾、気乾、熱風乾燥、高周
波加熱など従来公知の乾燥方法を使用で軽る。１５０℃
以上の高温乾燥は劣化を招くので好ましくない。また急
激な乾燥は樹脂の割れを生じることがあるので避けるべ
きである。

［作　　用１ 本発明の方法においてはポリビニルアルコール系樹脂、
あるいはポリビニルエステル系樹脂中にオキシアルキレ
ン基という特定の官能基を導入することによって、従来
木材の寸法安定化のために用いられているポリエチレン
グリコール等の障害、例えば変色やブリードの恐れは全
く心配が匁い上、未変性ポリビニルアルコールを用いる
場合上辺、顕著に寸法安定化効果が向上する。

［実鳩帽 以下、実例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。

実例１〜６ オキシアルキレン基含有酢酸ビニル系樹脂の１０〜５０
重量％水溶液中にブナ材（１０日間水中に浸漬した後、
乾燥した）を浸漬し、２．５℃にて１２０時間放置後、
２４時間風乾次いで３時間乾燥した。得られた結果を次
表に示す。

（以下余白） 注）抗酸縮率は Ｄｏ：未処理木材の収縮率（％） Ｄ：処理木材の収縮率（％）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. オキシアルキレン基を含有するビニルエステル系樹脂液
   を木質材料に注入することを特徴とする木質材料の寸法
   安定性向上法。