JPH08197511A - 建材用木質構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐水性、プライマー含浸性、耐クラック性に
優れ、表面層の木工用塗料塗膜との密着性に優れた床材
等の建材用木質構造体を提供する。 【構成】 ポリオキシアルキレンジ（メタ）アクリレー
トを含有する処理液を木質材料に含浸または塗布され、
硬化された上に木工用塗料が塗布された建材用木質構造
体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐水性、プライマーの含
浸性、寒熱繰り返しによるヒートクラックの入り難さ、
研磨性等に優れ、かつさらに上に塗布した木工塗料とプ
ライマーの密着性に優れた建材、特に床材に適した建材
用木質構造体に関する。さらに、表面層のウレタン樹脂
などの木工用塗料塗膜との密着性が良好な床材用に適し
た木質構造体である。

【０００２】

【従来の技術】従来、建材用木質構造体としては、未処
理の木材に熱硬化性樹脂をコーティングしたものがある
が、これは、経時的に木材が放湿による寸法変化を起こ
すためにコーティング層にクラックが発生する問題があ
った。このクラックを防止するものとして、（１）木材
にポリオキシアルキレングリコールモノアクリレート等
を含浸させたもの（特開昭５５−２５３２４号公報、特
開昭５８−３９４０３号公報）、（２）メラミン樹脂を
含浸させたもの（特開平１−２４７１０６号公報）等が
提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし（１）は耐水性
が不十分であり、床材の場合は更に表面層のウレタン樹
脂などの架橋性硬化樹脂との密着性が良くない。又、
（２）は減圧含浸法又は減圧後に圧入する減圧加圧含浸
法による必要があるため、作業性が悪い等の問題点があ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の欠点
を克服すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達し
た。即ち本発明は、下記一般式（１）で示されるポリオ
キシアルキレンジ（メタ）アクリレート（Ａ）を含有す
るか、又は（Ａ）と、下記一般式（２）で示されるポリ
オキシアルキレンモノ（メタ）アクリレート（Ｂ）を含
有するプライマー（Ｉ）が木質材料に塗布され硬化され
た上に木工用塗料が塗布されてなる建材用木質構造体で
ある。 ［各式中、Ｒは水素原子又はメチル基、Ｒ’は炭素数２
〜４のアルキレン基、ｎは平均２〜１５の数を表わ
す。］

【０００５】プライマー（Ｉ）は、ポリオキシアルキレ
ンジ（メタ）アクリレート（Ａ）だけでもよいし、
（Ａ）と共にポリオキシアルキレンモノ（メタ）アクリ
レート（Ｂ）を含有していてもよい。（Ｂ）だけを含有
するプライマーで処理した木質構造体は、硬化物の吸水
率が高いため、耐水性が不良となる。それに対し、
（Ａ）を含有するプライマーで処理した木質構造体は、
吸水率が（Ｂ）だけに比べ低く耐水性が向上する。しか
も（Ｂ）だけに比べプライマーの含浸性が優れ、木質構
造体の寸法安定性も良好である。（Ａ）、（Ｂ）は、ア
クリレート、メタクリレートのいずれでもよいが、紫外
線硬化させる場合はアクリレートが適している。

【０００６】一般式（１）、（２）中、オキシアルキレ
ン基は、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキ
シブチレン基の１種類でもよいし、２種類以上の併用で
もよい。ポリオキシアルキレン骨格中のオキシエチレン
骨格の含有量が５０〜１００重量％であるのが好まし
い。オキシアルキレン基が２種類以上の場合はブロック
付加でもランダム付加でもよい。一般式（１）、（２）
中、ｎは平均２〜１５の数である。ｎが平均２未満では
クラックが入りやすく（寸法安定性不良）、平均１５を
超えると硬化した樹脂の含浸層または塗布層が柔らかす
ぎるため、後処理のサンドペーパー研磨で目詰まりを起
こしやすいため研磨性が悪くなり、且つプライマーの粘
度が高くなって、含浸しにくくなる。

【０００７】ポリオキシアルキレンジ（メタ）アクリレ
ート（Ａ）、ポリオキシアルキレンモノ（メタ）アクリ
レート（Ｂ）、（Ａ）と（Ｂ）の混合物は何れも、例え
ば、（メタ）アクリル酸とポリエチレングリコール、ポ
リプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ル、ポリオキシエチレン・オキシプロピレングリコール
などのポリアルキレングリコールとのエステル化反応
や、メチルメタクリレートなどの（メタ）アクリルエス
テルとポリアルキレングリコールとのエステル交換によ
り得られる。

【０００８】本発明のプライマーは、前述の（Ａ）、
（Ｂ）以外に、さらに、顔料（Ｃ）、充填剤（Ｄ）、防
腐剤（Ｅ）、ラジカル開始剤（Ｆ）、酸化防止剤
（Ｇ）、紫外線防止剤（Ｈ）を含有するしていてもよ
い。顔料（Ｃ）は、木工用塗料に使用される通常の無機
質顔料、有機質顔料が使用できる。充填剤（Ｄ）も、木
工用塗料に使用される通常の無機質粉末・粒子、有機質
粉末・粒子、無機・有機複合粒子、無機質繊維、有機質
繊維が使用できる。防腐剤（Ｅ）も、通常の有機４級ア
ンモニウム塩、有機ヨウ素系、臭素系、硫黄系、窒素硫
黄系の防腐・防かび剤が使用できる。

【０００９】ラジカル開始剤（Ｆ）は、２，２’−アゾ
ビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、アゾビスイ
ソブチロニトリル等のアゾ化合物；ジ第３ブチルヒドロ
パーオキシド、ジ第３ブチルパーオキシド、過酸化ベン
ゾイル等の過酸化物；過硫酸塩−亜硫酸ソーダ等のレド
ックス系等の熱重合用のラジカル開始剤や、２−ヒドロ
キシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等の光重
合開始剤が挙げられる。酸化防止剤（Ｇ）は、通常用い
られるヒンダードフェノール類（２，６−ジ第３ブチル
−ｐ−クレゾール等）、芳香族アミン（ジフェニルアミ
ン等）、燐系酸化防止剤（トリフェニルフォスファイト
等）等が挙げられる。紫外線吸収剤（Ｈ）は、通常用い
られるベンゾフェノン類（２，４−ジイヒドロキシベン
ゾフェノン等）、ベンゾトリアゾール類［２（２’ヒド
ロキシ−３，５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾー
ル等）、サルチル酸エステル類（フェニルサリシネート
等）等が挙げられる。これら以外に、木質構造体用の添
加剤を任意に配合しても良く、例えば、ペンタクロロフ
ェノールナトリウム塩、ほう酸、ほう砂等の殺虫剤が挙
げられる。

【００１０】本発明の建材用木質構造体は、プライマー
（Ｉ）を木質材料に塗布した後に硬化させて製造され
る。プライマー（Ｉ）は粘度が非常に低いため、手間の
かかる含浸工程でなく塗布工程でも充分木質材に含浸が
可能である。塗布方法は、各種コーター（ロール、ナイ
フ）による塗布、、刷毛塗り、スプレー法などがある。
塗布以外に通常行なわれる含浸処理を行なってもよく、
含浸方法は、通常の減圧含浸法のほか、減圧後に加圧す
る減圧加圧含浸法も可能である。重合による硬化方法
は、乾燥器による熱重合だけでなく、水銀ランプによる
光重合や電子線照射による重合も可能である。

【００１１】本発明の木質構造体は、プライマー（Ｉ）
で処理した後、さらに表面に木工用塗料を塗布し、表面
仕上げを行なったものである。従来から寸法安定性がよ
いとされているポリオキシアルキレングリコールモノ
（メタ）アクリレートをプライマーとして使用した場合
は、その上に塗装する木工用塗料塗膜との密着性が完全
でない場合があるが、プライマー（Ｉ）はウレタン樹脂
などの塗膜との密着性が良いため、本発明の木質構造体
は、表面の耐摩耗性が重要となる床用の木質建材に用い
た場合、特に有用である。本発明に使用される木工用塗
料は、通常のものでよく、例えば、ポリウレタン系、
（紫外線硬化タイプ）アクリル系、アルキッド系などの
合成樹脂塗料；カシュー、漆などの天然樹脂塗料が使用
される。

【００１２】

【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 製造例１ アクリル酸１４４ｇ（２モル）と数平均分子量２００の
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ−２００）２００ｇ
（１モル）を、触媒としてｐ−トルエンスルホン酸３ｇ
の存在下にトルエン溶剤中で１２０℃で８時間反応させ
た後、トルエンを留去してＰＥＧ−２００ジアクリレー
トを得た。このジアクリレート１００ｇにラジカル開始
剤として２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロ
ニトリル）（アゾＶ）を２ｇ添加し、プライマー（Ｉ−
１）を得た。

【００１３】製造例２ アクリル酸１３０ｇ（１．８モル）と数平均分子量４０
０のポリエチレングリコール（ＰＥＧ−４００）４００
ｇをｐ−トルエンスルホン酸５ｇの存在下にトルエン溶
剤中１２０℃で８時間反応させた後、トルエンを留去し
てＰＥＧ−４００ジメタアクリレート／モノアクリレー
ト混合物を得た。このジ／モノアクリレートにアゾＶを
２ｇ添加し、プライマー（Ｉ−２）を得た。

【００１４】製造例３ メタクリル酸１７２ｇ（２モル）と数平均分子量２００
のポリエチレングリコール（ＰＥＧ−２００）２００ｇ
（１モル）をｐ−トルエンスルホン酸４ｇの存在下にト
ルエン溶剤中１２０℃で８時間反応させた後、トルエン
を留去してＰＥＧ−２００ジメタクリレートを得た。こ
のジメタクリレートにアゾＶを２ｇ添加し、プライマー
（Ｉ−３）を得た。

【００１５】製造例４ 製造例１で合成したＰＥＧ−２００ジアクリレートに、
アゾＶの代わりに光重合開始剤としてダロキュア１１７
３（日本チバガイギー社製）を５ｇを添加し、プライマ
ー（Ｉ−４）を得た。

【００１６】製造比較例 攪拌および温度調節機能のついたオートクレーブに、ヒ
ドロキシエチルメタクリレート１３０ｇ（１モル）と触
媒として４塩化錫を仕込み、エチレンオキシド３９６ｇ
（９モル）と６時間反応させてＰＥＧ−４００モノメタ
クリレートを得た。このモノメタクリレートにアゾＶを
２ｇ添加し、比較用のプライマー（ＩＩ）を得た。

【００１７】実施例と比較例 以下に含浸性、耐水性、寸法安定性の評価方法とその結
果を示す。プライマーの硬化条件は次の通りである。 熱重合硬化：アゾＶ配合の場合（プライマーＩ−１〜３
とＩＩ） 試験片を循風乾燥器中で１２０℃×１５分間で硬化。 紫外線重合硬化：ダロキュア１１７３配合の場合（プラ
イマーＩ−４） 試験片を８０ｗ／ｃｍの高圧水銀ランプの点灯下、ラン
プ直下距離８ｃｍの位置で５ｍ／分の速度で通過させな
がら照射して硬化。 〔含浸性〕 プライマー（Ｉ−１）、（Ｉ−２）及び
（Ｉ−３）とプライマー（ＩＩ）の２５℃の粘度を測定
した結果を表１に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】次に、プライマー（Ｉ−１）と（ＩＩ）
を、予め重量を秤量した１０ｃｍ×１０ｃｍのナラつき
板上に、５．０ｇを流延し、厚さ１００μのバーコータ
ーで全体に広げた。流延塗布して３０秒後、表面の含浸
しきれなかったプライマーを直ちに布で拭き取り、除去
した。さらに、これとは別に、それぞれ塗布６０秒後、
１２０秒後の同様の観察、拭き取り操作を別のナラつき
板を用いて行なった。塗布、拭き取り後の重量を秤量
し、この塗布工程の前後の重量増加からプライマーの含
浸重量を計算した。塗布後拭き取り迄の時間（３０秒、
６０秒、１２０秒後）とプライマーの含浸重量（ｇ／１
００ｃｍ²）の関係の図１に示す。図１のとおり、プラ
イマー（Ｉ−１）を塗布した試験片は、（ＩＩ）に比べ
て含浸したプライマー付着量が多かった。

【００２０】

【図１】

【００２１】〔耐水性〕 製造例と比較製造例で得たプ
ライマー（Ｉ−１）、（Ｉ−２）と（ＩＩ）をそれぞ
れ、直径５ｃｍ、深さ３ｍｍの型に流し込み、循風乾燥
器中で加熱硬化させ、硬化樹脂の試験片を作成した。こ
の試験片を５０℃の恒温器中で２４時間乾燥前処理を行
なった後、デシケーター中で２０℃まで冷却し、吸水前
の重量（Ｗ₁）を測定した。次に、２３℃の蒸留水を入
れた吸水用容器に２４時間浸漬してから取り出し、水を
拭き取った後に吸水後の試験片の重量（Ｗ₂）を測定し
た。吸水率Ａ（％）を次の式で算出した結果を表２に示
す。 Ａ＝（Ｗ₂−Ｗ₁）×１００／Ｗ₁ 本発明のプライマー（Ｉ−１）、（Ｉ−２）から作成し
た試験片の吸水率は（ＩＩ）に比べ低く、その耐水性が
優れていることはこれより明らかである。

【００２２】

【表２】

【００２３】〔耐クラック性〕 （Ｉ−１）と（ＩＩ）
のプライマーを、１５０ｃｍ×１５０ｃｍのナラつき板
（ナラつき部の厚さ０．２ｍｍ）に１００ｇ塗布して３
０秒後に布で表面を拭き取り、循風乾燥器中で樹脂を加
熱硬化して、この試験片を２片ずつ作成した。さらに、
なんら処理しない木片をこれらの試験片と共に８０℃の
恒温器の中に２時間放置した後、−２０℃の恒温器中に
２時間放置する工程を２回繰り返し、室温に達するまで
放置した。この寒熱繰り返しを１サイクルとし、この工
程を６サイクル繰り返し試験した。室温に達した後、白
チョークをこすりつけて布で軽く拭き取り、木口から１
ｃｍ以上離れた位置に発生したクラックを確認し、その
長さを測定した。その長さの総和を表３に示す。（Ｉ−
１）、（ＩＩ）とも未処理の試験片に比べヒートショッ
クによるクラックの長さが小さく、寸法安定性が良好で
ある。

【００２４】

【表３】

【００２５】〔密着性〕 前述の〔含浸性〕の欄で作
成したプライマー（Ｉ−１）と（ＩＩ）を塗装したナラ
つき板上に、さらにポリウレタン樹脂（クリアラッカ
ー）サンプレンＣ−８１０−４０（三洋化成工業製；湿
気硬化型１液性）を５０μで塗装し、室温で２４時間放
置した。碁盤目テープ法（ＪＩＳ−Ｋ５４００）に従
い、塗膜面にカッターナイフで１ｍｍ間隔の１００個の
碁盤目を作り、セロハンテープによる剥離状況を調べ、
剥離しなかった升目の数を表４を示す。

【００２６】

【表４】

【００２７】

【発明の効果】本発明の建材用木質構造体は、耐水性、
プライマー含浸性、寸法安定性、研磨性などに優れてい
る。さらに、プライマーと表面層のウレタン樹脂などの
木工用塗料塗膜との密着性が良好なため、床材用に特に
適している。家具、壁用木質構造体に好適に使用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例、比較例のプライマーの含浸性を比較し
た図である。

【符号の説明】

（Ｉ−１） 実施例のプライマー（Ｉ−１） （ＩＩ） 比較例のプライマー（ＩＩ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式（１）で示されるポリオキシ
   アルキレンジ（メタ）アクリレート（Ａ）を含有する
   か、又は（Ａ）と、下記一般式（２）で示されるポリオ
   キシアルキレンモノ（メタ）アクリレート（Ｂ）を含有
   するプライマー（Ｉ）が木質材料に塗布され硬化された
   上に木工用塗料が塗布されてなる建材用木質構造体。 ［各式中、Ｒは水素原子又はメチル基、Ｒ’は炭素数２
   〜４のアルキレン基、ｎは平均２〜１５の数を表わ
   す。］
2. 【請求項２】 該プライマー（Ｉ）中の（Ａ）／（Ｂ）
   の比率が重量比で１００／０〜５０／５０である請求項
   １記載の木質構造体。
3. 【請求項３】 （Ａ）のポリオキシアルキレン骨格中の
   オキシエチレン骨格含有量が５０〜１００重量％である
   請求項１又は２記載の木質構造体。
4. 【請求項４】 該プライマー（Ｉ）が、顔料（Ｃ）、充
   填剤（Ｄ）、防腐剤（Ｅ）、ラジカル開始剤（Ｆ）、酸
   化防止剤（Ｇ）及び紫外線吸収剤（Ｈ）からなる群より
   選ばれる１種類以上の添加剤を含有する請求項１〜３の
   いずれか記載の木質構造体。
5. 【請求項５】 木質材料に塗布された該プライマー
   （Ｉ）が、紫外線照射により硬化される請求項１〜４の
   いずれか記載の木質構造体。