JPS63110343A

JPS63110343A - 住宅および住宅設備用構造材

Info

Publication number: JPS63110343A
Application number: JP25616486A
Authority: JP
Inventors: 清美田川; 一郎伊原; 那須　賢紀
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1986-10-27
Filing date: 1986-10-27
Publication date: 1988-05-14

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】〔技術分野〕この発明は、木質材料を使用した床材、天井材等の建材
や廻り縁、見切縁などの造作材、さらに浴槽、ドアなど
の住宅設備等に適用する住宅および住宅設備用構造材に
関し、より詳しくは木材−プラスチック複合体を得るた
めのＷ　Ｐ　Ｃ（ＷｏｏｄＰｌａｓｔｉｃ　Ｃｏｍｂｉ
ｎａｔｉｏｎまたは−ｏｏｄ　Ｐｌａｓｔ’ｉｃ（：ｏ
ｍｐｏｓ　ｔ　ｔｅの略）加工を利用した住宅および住
宅設備用構造材に関するものである。

〔背景技術〕

従来より、木材等の木質材料に重合性の千ツマ−または
初期重合物等を含浸させ、木質材料中で重合硬化させて
得られる木材−プラスチック複合化材は、通常の木質材
料に比べて耐摩耗性、耐水性、耐候性、強度、寸法安定
性等が優れているため、単独または他の材料と組み合わ
せて住宅および住宅設備用構造材として広く利用されて
いる。

重合性樹脂を硬化させる方法としては、放射線重合法、
触媒重合法等があるが、通常は重合性樹脂と重合開始剤
をあらかじめ減圧または加圧等の操作方法によって木質
材料中に含浸し、加熱重合させる触媒重合方法が主流で
ある。しかしながら、いずれの方法でも、木質材料中で
重合硬化させるために、重合性樹脂の硬化に伴う収縮が
起こり、木質材料中に注入された樹脂と木材Ｍｉ織との
間に隙間が生じ、水分がこの隙間に浸入し、その部分が
白く見える現象（白化）が生じ、耐水性がわるくなると
いう問題があった。

また、加熱重合には、均一な一定時間の加熱操作が必要
で、材料の厚さ、重合開始剤の量などの一定条件を保持
しなければ、完全硬化には到らない。このとき、未反応
の重合性樹脂が残存した場合は、得られた木材−プラス
チック複合体に未反応物の臭気が残ったり、未反応物が
浸出したりするなどの問題を生じさせる。

さらに、これら木材−プラスチック複合体は、通常１２
０％以上の含浸率〔（重合性樹脂重量／木材重りＸ１０
０）になり、非常に硬度が高く、プラスチック感の強い
ものとなり、木質材料本来の木質感（木肌、暖か味、柔
らか味、風合）が消失してしまう、また、重合性樹脂の
充填効果により、吸水性は改良される反面、木質材料の
特質である吸湿性は完全になくなる。さらに、切削加工
性も悪化するなどの問題があった。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、木質材料が本来をする木質感（木味
、＠合等）や吸放湿性を具備し、かつ耐水性、耐摩耗性
、耐候性、耐腐食性、強度、寸法安定性等が改善された
住宅および住宅設備用構造材を提供することである。

〔発明の開示〕

この発明の住宅および住宅設備用構造材は、溶剤可溶型
の親木性ポリマーを含浸させて硬度（バーコール硬度）
を４０以下にした木質材料を用いたことを特徴とするも
のである。

すなわち、この発明によれば、親水性ポリマーは木材組
織中で細胞膜を構成する主成分であるセルロースの有す
る水酸基と親和性を有するため。

構造材として使用する木質材料内に親水性ポリマーを含
浸させると、細胞膜に密着した膜をつくり、その結果細
胞内への水分の浸入が阻止され、構造材に高い寸法安定
性、耐汚染性、耐候性等を付与することができる。しか
も、親水性ポリマーは湿気を透過させる性質を有し、か
つ木材組織内の導管や仮導管は壁面が前記ポリマーによ
ってコーティングされているだけで内部の空間はそのま
ま維持されているので、通常の木材とほぼ同等の吸放湿
性を有し、かつ水分の浸入による白化現象も生じにくく
なる。また、木質材料が本来有する木質感が消失してし
まった従来の木材−プラスチック複合体の硬度が５０〜
９０であるのに対して、硬度を４０以下にしたので、木
質材料が本来有する木質感はｔ員なわれることがない。

さらに、木質材料には親水性ポリマーが含浸されている
ため、構造材に反り、ねじれ、割れ等が発生せず、耐汚
染性や耐水性も向上する。加えて、従来のように重合性
樹脂を含浸硬化させるものではないので、構造材を施工
後、未反応物が浸出したり、未反応物により悪臭が発生
したりすることもない。

実施例この発明の第１の実施例を第１図および第２図に基づい
て説明する。すなわち、この実施例は構造材として廻り
縁に適用しものであって、第１図に示すように、溶剤可
溶型の親水性ポリマーを含浸させて硬度（バーコール硬
度）を４０以下にした木質材料１を用いたものである。

前記木質材料１としては、従来より建築材料として広く
用いられている松、杉、楓、ひばなどの針葉樹、なら、
ぶな、たち、しおじなどの広葉樹のむく材が使用可能で
ある。

これらの木質材料１に含浸する親水性ポリマーとしては
、たとえばポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸
エステル、ポリアクリル酸アミド、ポリメタクリル酸ア
ミド、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリア
クリル酸、ポリウレタン、ポリエチレンイミン、セルロ
ース誘導体などであって、とくに分子構造中に、Ｃ＝Ｏ
＜カルボニル基）　、−ＯＨ（水酸基）　、−ＣＯ−Ｎ
Ｈ−（アミド基）　、−ＣＯＯＨ（カルボキシル基）、
−Ｎ−（アミノ基、イミノ基、ニトリロ基）、　−０−
（エーテル基）などの親水性基（極性基）を有したちの
があげられ、これらの１種または２種以上の混合物、あ
るいはこれらの共重合体や４色の親木基を有さない化ツ
マ−、オリゴマー、ブレボリマ−、ポリマーとの共重合
体等の形態で使用可能である。また、平均分子量は含浸
性のうえから５万以下であるのが好ましい、そして、そ
れぞれの親水性ポリマーと相溶性のよい溶剤を選定し単
独あるいは混合溶剤として親水性ポリマーを溶解して使
用する。

）８剤としては、たとえばメタノール、ｎ−フ゛チルア
ルコールなどのアルコール類、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブ
チル、乳酸エチルなどのエステル類、ジオキサンなどの
エーテル類、トルエン、キシレンなどの炭化水素類、ア
セトン、メチルエチルケトンなどのケトン類などがあげ
られる。希釈濃度は含浸性、作業性などから５０％以下
が好ましい。

親木性ポリマーの溶液を木質材料１内に含浸する含浸方
法としては、常圧下でポリマー溶液内に木質材料１を浸
漬する常圧浸漬法のほか、減圧下で木質材料１をポリマ
ー溶液に浸漬し、ついで常圧または加圧下で浸漬する減
圧常圧法または減圧加圧法などがいずれも採用可能であ
り、目的とする含浸度合または木質材料１の種類などに
より適宜選択する。常圧含浸の場合、ポリマー溶液内に
木質材料１を数時間以上浸漬する必要がある。また、減
圧下での浸漬は木質材料を減圧釜に入れて減圧（たとえ
ば１０トール以下で１時間以上排気）を行ったのち、釜
内にポリマー溶液を注入して行う。

樹脂液の注入後、釜内を常圧にもどし、そのまま数時間
以上浸漬を続行するか、あるいは加圧して浸漬を行う、
また、含浸操作にあたっては、木質材料１をあらかじめ
よく乾燥（平衡含水率以下）させておくことが好ましい
。

親水性ポリマーの含浸量は、これによって木質材料１の
硬度が決定されるために重要であり、目的とする最適の
硬度が得られるように含浸量を定める必要がある。この
場合、親水性ポリマーを含浸した木質材料１に木味や木
の風合いを残すためには、硬度をバーコール硬度で４０
以下に保持することが必要である。従って、親水性ポリ
マー自体の性質あるいは木質材料１の種類にもよるが、
含浸率としては約５〜５０％の範囲が適当であり、この
範囲であれば、バーコール硬度を４０以下に保持できる
。

含浸操作を終えた後、木質材料１を乾燥させて溶媒を揮
発または蒸発させ親水性合成樹脂ポリマーを固化させる
。揮発または蒸発方法としては、風乾法のほか、温風や
熱風の雰囲気で行う強制乾燥法、減圧下で行う減圧乾燥
法またはこれらを組み合せたものなどがあるが、親水性
合成樹脂ポリマーが溶媒と共に溶出しないように徐々に
揮発または蒸発させることが好ましい。

このようにして得られた木材−プラスチック複合である
木質材料１は、親水性合成樹脂ポリマーの有する極性基
（親水性基）により、木材組織との間に高い親和性（具
体的にはセルロースの−ＯＨ凸との結合）が得られ、硬
化に伴う収縮によるポリマーと木材Ｍｉ織との間の隙間
の発生は全く見られない。したがって、従来の白化現象
は生じない。

また木材中に注入された親木性ポリマーは木材組織内の
導管あるいは仮導管の壁面部をコーティングし、各種の
壁孔（ビット）を塞いでいるために、寸法変化に寄与す
る木材細胞壁への水分の浸入は防止され、寸法安定性が
非常に高い値を示す、−方、親水性ポリマー溶液に直接
触れた改質木材の表層部はその内部よりも高い含浸率と
なるため、それらの部分からの水の浸入は防止されるた
め、吸水率は低い値を示す。すなわち、重合性樹脂を注
入、硬化してなる木材−プラスチック複合材に比べ、寸
法安定性で約２倍、吸水性で１．５〜２．０倍の効果が
ある。この場合、木質材料１を水に浸漬したときの木質
材料１の吸水率は７０％以下であるのが好ましい、さら
に、これらの親水性合成樹脂ポリマーは、水蒸気を透過
させる性質を有し、かつ木材Ｕ織内の導管、仮導管は空
間が維持されているので、従来の木質材料と同様の吸放
湿性を有している。このことは、木材の特質である防結
露性の効果がある。

さらに、ポリマーは５〜５０％の含浸率で含浸されるた
め、改質木質材料の切削加工性は良好で、従来の木質材
料と同様の加工性がある。また、従来の重合性樹脂で問
題となる残存上ツマ−の悪臭や浸出のおそれはポリマー
タイプのために全くない。

なお、この実施例では廻り縁２の素材である木質材料１
に親水性ポリマーを含浸処理したのち、切削加工したが
、切削加工して得られた廻り縁２に親水性ポリマーを含
浸処理しても、同様な効果を得ることができる。

また、第２図に示すように切削加工後の廻りｄ２の表層
部分にのみ親水性ポリマーの含浸を行い、樹脂含浸層３
を形成するようにしてもよい。この場合の樹脂含浸Ｎ３
の硬度（バーコール硬度）は３０以下で、吸水率は６０
％以下であるのが適当である。

さらに、この実施例は、同じむく材を用いる見切縁、幅
木、出隅および入隅用枠材、かまち、窓枠、障子様、窓
サツシ等の造作材や柱材その他の住宅用構造材にも同様
して適用可能である。

この発明の第２の実施例を第３図および第４図に基づい
て説明する。すなわち、この実施例は床材、壁材、天井
材等の住宅用建材に適用したものであって、第３図に示
すように、芯材４の表裏面および側面に取付ける面材５
，６およびむく材７゜８として親木性ポリマーを含浸処
理した木質材料を用いたものである。

前記面材５．６およびむく材７．８はそれぞれ親水性ポ
リマーを含浸し乾燥してポリマーを固化させたのち、芯
材４に接着等により固定される。

ついで、両側部のむく材７，８にそれぞれ雄実部９およ
び雌実部１０を形成する。この雄実部９および雌実部ｌ
Ｏは隣接する構造材同士を連結するために使用される。

芯材４としては、合板や集成材のほかファイバボード、
パーティクルボードなどの木質系１．ポリ塩化ビニルの
発泡体やプラスチック板などのプラスチック系、無機発
泡体、ケイ酸カルシウム板、炭酸カルシウム板などの無
機質系、アルミニウム板、ｗ４板等の金属系、さらにこ
れらの複合体などが使用可能である。また、前記面材５
．６は木質単板または合板である。

このように、芯材４の周囲を親水性ポリマーを含浸させ
た面材５．６およびむく材７．８で被覆したので、むく
材単独の場合に比して安価に製造できるという利点があ
る。さらに、面材５，６は比較的厚さが薄いので、含浸
処理が容易である。

その他は第１の実施例と同様である。

また、第４図に示すように、芯材４と面材５゜６との間
に水の浸入を阻止する耐水性のシール層１５を設けるよ
うにしてもよい、シール層１５としては、たとえばアル
ミニウム、銅等の金属箔、ホントメルトタイプの接着フ
ィルムや通常の樹脂シート、あるいは塗料の塗膜などで
構成することができる。このシール層１５はあらかじめ
芯材４の外面に形成しておく。かかるシール層１５を用
いることにより、住宅用建材の耐水性を一層向上させる
ことができる。

この発明の第３の実施例を第５図および第６１１ｍに基
づいて説明する。すなわち、この実施例は親水性ポリマ
ーを含浸させた木質材料をドアに適用したものであって
、ドア１１の上枠、下伜、縦枠等の枠材１２に前記木質
材料を使用している。

この枠材１２を枠組みしたのち、枠内にガラス板等の面
材１３やルーバ１４等を取付けて、ドア１１を形成する
。枠材１２同士の接合には、たとえばだぼ接合、やとい
接合、ジヨイント接合などの接合方式のほか、接着剤に
よる接合方式などがある。

枠材１２は、親水性ポリマーを含浸処理したむく材や合
板等を使用するか、あるいは第６図に示すように芯材１
６の外面を耐水性のシール層１７を介して単板等の面材
１８で被覆し接着したものを使用する。芯材１６および
シール層１７は第４図に示したものと同様な構成部材が
使用可能である。

このように構成したため、木質感がありかつ汚れ、腐朽
、変色、狂いに対して強く、耐久性にすぐれたドアを得
ることができる。その他は第１の実施例と同様である。

この発明の第４の実施例を第７図ないし第１３図に基づ
いて説明する。すなわち、この実施例は第７図に示すよ
うに、浴槽に適用したものでありて、浴槽を構成する周
壁部１９、底面部２０およびかまち部２１が親水性ポリ
マーを含浸処理した木質材料からなるものである。

かまち部２１としては、むく材や集成材に親水性ポリマ
ーを含浸処理したものを使用するか、あるいは親木性ポ
リマーを含浸処理した木質材料であるつき板等の面材を
芯材の表面に貼着したものを使用する。

また、周壁部１９は、第８図に示すように、芯材２２の
両面にシール層２３を介して複数枚の面材２４を並設し
て貼着したものである０面材２４の厚さは０．５〜３Ｈ
程度が適当である。

芯材２２としては、複数の単板を繊維方向に交互に直交
させて積層接着した数ブライ程度の耐水合板が使用可能
であり、この合板は製造時に防腐防黴剤を含浸処理して
おくのが好ましい、また、他の木質系材料や、プラスチ
ック材、発泡体等の有機系または無機系の素材も芯材２
２として使用可能である。

シール層２３は耐水性、耐熱性にすぐれｋものが好まし
く、種々の金属箔または金属薄板を芯材２２上に接着す
るか、ホットメルトタイプの接着フィルムの溶着、合成
樹脂シートの接着、塗料の塗布などによって形成される
。また、芯材２２と面材２４とを接着する接着剤層によ
ってシール層２３を形成するようにしてもよい。

芯材２２と面材２４との接着には、耐水性、耐熱性にす
ぐれたエポキシ樹脂、レゾルシノール、ウレタン樹脂な
どの反応型接着剤を用いるのがとくに好ましい、ただし
、使用する接着剤には面材２４に含浸したポリマーやシ
ール層２３を形成する樹脂の種類に応じて適切なものを
選定する必要がある。

浴槽の底面部２０は、前述のかまち部２１と同様な樹種
のむく材または集成材に親水性ポリマーを含浸処理する
か、あるいは合板、低級のむく枯葉成品等の芯材の表面
に前記周壁部１９と同様に防腐防黴剤処理を行い、さら
にシール層を形成したのち、表面に親木性ポリマーを含
浸処理した木質材料である面材を接着するなどの方法が
ある。

つぎに浴槽の組み立て方法を第９図〜第１３図に基づい
て説明する。かまち部２１の組み立ては、第９図に示す
ように４つのかまち片２１３〜２１ｄのそれぞれ斜面状
に形成された両端面にほぞ穴２５を設け、雇いざね２６
を隣接するかまち片の各はぞ穴２５．２’５にまたがっ
て嵌合して四角形に枠組みする。また、このような雇い
ざね接合に代えて、だぼ接合や本ざね接合等を使用して
もよい。

また、これらの接合にあたっては、エポキシ樹脂接着剤
などの耐水性にすぐれた接着剤による接合と併用するの
が好ましい。

周壁部１９は、第１０図に示すように、シール層２３が
形成された芯材２２の両面に親水性ポリマーを含浸処理
した複数枚の面材２４を並設して貼り合わせ、壁材２７
を形成し、ついで第１１図に示すように壁材２７の両側
部にフィンガ２８を設け、壁材２７．２７同士をフィン
ガジヨイントにより直角に接合する。かくして、四角枠
状の周壁部１９が得られる。周壁部１９の上端面にはそ
の全周にわたってかまち部２１を接合するためのだぼ穴
２９が形成されている。

底面部２０は、第１２図に示すように、両面にシール１
２３’を形成した芯材２２′の上面に親水性ポリマーを
含浸処理した木質材料である面材２４′　（つき仮等）
を並べて貼り付ける。底面部２０の周面には、底面部２
０を周壁部１９の下端内面に接合するためのだぼ穴３０
が形成されている。

かくして、第１３図に示すように、四角枠状の周壁部１
９の上端面にだぼ接合によりかまち部２１を接合し、さ
らに周壁部１９の下端内面に底面部２０をだぼ接合によ
って接合する。

なお、かまち部２１、周壁部１９および底面部２０のそ
れぞれの接合にあたっては、前述のごときだぼ接合に代
えて雇いざね接合、接着剤による接合、ナツトの埋込み
によるボルト・ナツトの接合などを採用してもよく、高
い接合強度を得るうえで、これらの接合方式を２種以上
併用するのが好ましい。

このように、この実施例の浴槽は、その表面露出面がす
べて親水性ポリマーで含浸処理されているので、水との
接触による変色やよごれ、腐朽等が改善され、また水分
の吸収による各部の寸法変化が著しく低減される結果、
反りや狂いの発生が抑制され、干割れなどによる水漏れ
のおそれもない。しかも、親水性ポリマーを含浸した木
質材料の硬度が４０以下であるので、木質材料が本来有
する木質感を保持し、保温性にもすぐれている。

その他は第１の実施例と同様である。

（発明の効果〕この発明によれば、親水性ポリマーは木材組繊中で細胞
膜を構成する主成分であるセルロースの有する水酸基と
親和性を有するため、構造材として使用する木質材料内
に親水性ポリマーを含浸させると、細胞膜に密着した膜
をつくり、その結果細胞内への水分の浸入が阻止され、
構造材に高い寸法安定性、耐汚染性、耐候性等を付与す
ることができる。しかも、親水性ポリマーは温気を透過
させる性質を存し、かつ木材組織内の導管や仮導管は壁
面が前記ポリマーによってコーティングされているだけ
で内部の空間はそのまま維持されているので、通常の木
材とほぼ同等の吸放湿性を有し、かつ水分の浸入による
白化現象も生じにくくなる。また、木質材料が本来存す
る木質感が消失してしまった従来の木材−プラスチック
複合体の硬度が５０〜９０であるのに対して、硬度を４
０以下にしたので、木質材料が本来有する木質感は１員
なわれることがない。

さらに、木質材料には親水性ポリマーが含浸されている
ため、構造材に反り、ねじれ、割れ等が発生せず、耐汚
染性や耐水性も向上する。加えて、従来のように重合性
樹脂を含浸硬化させるものではないので、構造材を施工
後、未反応物が浸出したり、未反応物により悪臭が発生
したりすることもないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の説明図、第２図はそ
の変形例を示す説明図、第３図はこの発明の第２の実施
例の説明図、第４図はその変形例を示す破断斜視図、第
５図はこの発明の第３０実施例の斜視図、第６図はその
一部破断斜視図、第７図はこの発明の第４の実施例の斜
視図、第８図は周壁部の破断斜視図、第９図はかまち部
の組み立て方法を示す説明図、第１０図は周壁部の壁面
の組み立て方法を示す説明図、第１１図は周壁部の組み
立て方法を示す説明図、第１２図は底面部の組み立て方
法を示す説明図、第１３図は組み立てられた浴槽の斜視
図である。１・・・木質材料、２・・・廻り縁、５．１８．２４゜
２４′・・・面材、１１・・・ドア、１２・・・枠材、
１９・・・周壁部、２０・・・底面部、２Ｉ・・・かま
ち部第３図第４図第５図　　　　　第６図第７図第８図第９図第１０　囚第１１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）溶剤可溶型の親水性ポリマーを含浸させて硬度（
バーコール硬度）を４０以下にした木質材料を用いたこ
とを特徴とする住宅および住宅設備用構造材。
（２）前記親水性ポリマーが木質材料１００重量部に対
して５〜５０重量部の割合で含浸された特許請求の範囲
第（１）項記載の住宅および住宅設備用構造材。
（３）吸水率が７０％以下である特許請求の範囲第（１
）項記載の住宅および住宅設備用構造材。