特許 5995418 木質材料の処理方法、当該方法で処理された木質材料及びその用途

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5995418

(24)【登録日】2016年9月2日

(45)【発行日】2016年9月21日

(54)【発明の名称】木質材料の処理方法、当該方法で処理された木質材料及びその用途

(51)【国際特許分類】

   B27K 5/00 20060101AFI20160908BHJP

   B27M 3/00 20060101ALI20160908BHJP

   B05D 7/06 20060101ALI20160908BHJP

   B05D 7/24 20060101ALI20160908BHJP

【ＦＩ】

   B27K5/00 G

   B27K5/00 Z

   B27M3/00 C

   B05D7/06 Z

   B05D7/24 302S

【請求項の数】9

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2011-190290(P2011-190290)

(22)【出願日】2011年9月1日

(65)【公開番号】特開2013-52518(P2013-52518A)

(43)【公開日】2013年3月21日

【審査請求日】2014年6月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000177014

【氏名又は名称】三木理研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117503

【弁理士】

【氏名又は名称】間瀬 ▲けい▼一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100121784

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 稔

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 健

【審査官】 竹中 靖典

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５４０１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５０７９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０６４６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０５３５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１６７４１４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−１２９２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４９６８７７４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１６１１８２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２７Ｋ １／００ − ９／００

Ｂ２７Ｍ １／００ − ３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２−イミダゾリジノンとグリオキサールとの付加生成物からなる第１成分と、
４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン或いはその誘導体からなる第２成分とを含有する処理液を木質材料に含浸し、
当該木質材料中で前記第１成分及び前記第２成分を反応硬化させることを特徴とする木質材料の処理方法。

【請求項2】

前記第１成分及び前記第２成分に加えて、グリコール類からなる第３成分を含有する処理液を木質材料に含浸し、
当該木質材料中で前記第３成分を前記第１成分及び前記第２成分と共に反応硬化させることを特徴とする請求項１に記載の木質材料の処理方法。

【請求項3】

前記第１成分は、２−イミダゾリジノン１モルに対してグリオキサールを０．９モル〜１．２モル付加してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の木質材料の処理方法。

【請求項4】

前記第２成分は、
１，３−ジメチル−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン、１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン、１，３−ビス（ヒドロキシエチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンからなる群から選ばれた少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の木質材料の処理方法。

【請求項5】

２−イミダゾリジノン１モルに対してグリオキサールを０．９モル〜１．２モル付加した付加生成物からなる第１成分と、
１，３−ビス（ヒドロキシエチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンからなる第２成分とを含有し、
これらの含有量が固形分比率（重量比）で前記第１成分を１とすると、前記第２成分が３〜６の範囲内にある処理液を木質材料に含浸し、
当該木質材料中で前記第１成分及び前記第２成分を反応硬化させることを特徴とする木質材料の処理方法。

【請求項6】

２−イミダゾリジノン１モルに対してグリオキサールを０．９モル〜１．２モル付加した付加生成物からなる第１成分と、
１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンからなる第２成分と、
ジプロピレングリコールからなる第３成分とを含有し、
これらの含有量が固形分比率（重量比）で前記第１成分を１とすると、前記第２成分が３〜６の範囲内にあり、前記第３成分が２．５〜５．５の範囲内にある処理液を木質材料に含浸し、
当該木質材料中で前記第１成分、前記第２成分及び前記第３成分を反応硬化させることを特徴とする木質材料の処理方法。

【請求項7】

２−イミダゾリジノンとグリオキサールとの付加生成物からなる第１成分と、
４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン或いはその誘導体からなる第２成分とを含有する処理液が木質材料中で反応硬化したことを特徴とする木質材料。

【請求項8】

請求項７に記載の木質材料からなる一次ラミナを縦継ぎしてなる二次ラミナを幅はぎ又は／及び積層してなる集成材において、
前記二次ラミナは、前記一次ラミナの木目の繊維方向が互いに交差するようにして接合した縦継ぎ部分を有することを特徴とする集成材。

【請求項9】

請求項７に記載の木質材料からなる一次ラミナを積層してなる二次ラミナを縦継ぎ又は／及び幅はぎしてなる集成材において、
前記二次ラミナは、前記一次ラミナの木目の繊維方向が互いに交差するようにして接合した積層部分を有することを特徴とする集成材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、木材など木質材料の処理方法であって、更に詳しくは、木質材料の寸法安定化及び表面硬化を目的とする処理方法に関するものである。また、本発明は、当該処理方法により処理された木質材料及びその用途に関するものである。

【背景技術】

【0002】

木材、合板、パーティクルボード、ＭＤＦ（Ｍｅｄｉｕｍ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｉｂｅｒｂｏｒｄ）、或いは、ＬＶＬ（Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｖｅｎｅｅｒ Ｌｕｍｂｅｒ）などの木質材料（以下、単に「木質材料」という）は、木材本来の性質として含水率の変化によって伸び縮みして寸法変化が生じる。また、その厚さ、幅及び長さ方向の寸法変化の程度が異なることから、反りや捩れなどの狂いが発生するという欠点がある。

【0003】

更に、比重が低く表面が比較的柔らかい木質材料であるスギ、ヒノキなどにおいては、表面にキズが付きやすく、床材、内装材或いはテーブルの天板などに使用しづらいという欠点もある。

【0004】

これらの木質材料本来の欠点を解消する方法として、従来から、種々の寸法安定化処理或いは表面硬化処理が行われている。例えば、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などの初期縮合物を木質材料に含浸してから、これらの樹脂を加熱硬化して木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に充填する方法がある。しかし、この方法は、初期縮合物の重合性が高いことから処理液のポットライフが短く処理液の再利用が困難である。また、処理後に木質材料から多くの遊離ホルマリンが発生するという問題があった。

【0005】

そこで、別の方法として、ホルムアルデヒド、尿素及びグリオキサールの初期縮合物に触媒を添加した後、木質材料中に含浸し、加熱硬化させる方法が下記特許文献１に提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特公平６−６７５６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、上記特許文献１の方法では、ホルムアルデヒド、尿素及びグリオキサールの初期縮合物は、自己重合性が低く、処理液のポットライフが長く再利用することも可能となる。また、加熱硬化後の遊離ホルマリンも上記ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などに比べ大幅に軽減できる。

【0008】

しかし、この初期縮合物は、木質材料を構成する細胞壁内のセルロース分子と反応し、これを架橋して木質材料の細胞壁を強化することにより、寸法安定性と表面硬化を図るものである。従って、この初期縮合物は、上記ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などに比べ、木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に充填する効果が低く、その為、寸法安定性と表面硬化の効果が十分とはいえなかった。また、この初期縮合物は、樹脂固有の黄褐変が生じるという問題があった。

【0009】

一方、ホルムアルデヒド、尿素及びグリオキサールの初期縮合物にポリグリコール類を併用し、当該初期縮合物とポリグリコール類との反応物で充填効果を補強する方法も提案されている。しかし、この方法においては、充填量が多くなると加熱硬化後に未反応物が残留し、木質材料の表面にベトツキが残るという問題があった。更に、処理後の木質材料の表面が、光によって黄褐変を起こして変色するという問題があった。

【0010】

そこで、本発明は、以上のようなことに対処して、含水率の変化に対する木質材料の寸法安定性を大幅に改善し、また、未反応物の残留による表面のベトツキがなく硬い表面が形成されるので木質材料の表面にキズが付きにくく、更に、光による黄褐変などの変色を大幅に改善することのできる木質材料の処理方法を提供することを目的とする。また、本発明は、当該方法で処理された木質材料及びその用途を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題の解決にあたり、本発明者らは、鋭意研究の結果、環状尿素化合物とグリオキサールとの付加生成物を主剤として配合することにより、木質材料の寸法安定化、表面のベトツキがない表面硬化、及び、光による変色を大幅に改善できることを見出し本発明の完成に至った。

【0012】

即ち、本発明に係る木質材料の処理方法は、請求項１の記載によると、
２−イミダゾリジノンとグリオキサールとの付加生成物からなる第１成分と、
４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン或いはその誘導体からなる第２成分とを含有する処理液を木質材料に含浸し、
当該木質材料中で上記第１成分及び上記第２成分を反応硬化させることを特徴とする。

【0013】

上記構成によれば、木質材料中に含浸された環状尿素化合物である２−イミダゾリジノンとグリオキサールとの付加生成物からなる第１成分が、４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン或いはその誘導体からなる第２成分と反応硬化して、当該反応物が木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に充填される。このことにより、木質材料の強度が向上し、更に、木質材料の表面が硬化して表面強度も向上する。

【0014】

また、木質材料中に含浸された４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン或いはその誘導体からなる第２成分は、木質材料の細胞壁を構成するセルロース分子間を架橋する可能性を有している。このことにより、木質材料の細胞壁の強度が向上すると共に、含水率の変化に対する木質材料の寸法安定化がより図られる。

【0015】

また、上記第１成分及び第２成分は、未反応物による木質材料表面のベトツキも残さず、且つ、光による黄褐変などの変色を生じることがない。

【0016】

よって、請求項１に記載の発明においては、含水率の変化に対する木質材料の寸法安定性を大幅に改善し、また、未反応物の残留による表面のベトツキがなく硬い表面が形成されるので木質材料の表面にキズが付きにくく、更に、光による黄褐変などの変色を大幅に改善することのできる木質材料の処理方法を提供することができる。

【0017】

また、本発明は、請求項２の記載によると、請求項１に記載の木質材料の処理方法において、
上記第１成分及び上記第２成分に加えて、グリコール類からなる第３成分を含有する処理液を木質材料に含浸し、
当該木質材料中で上記第３成分を上記第１成分及び上記第２成分と共に反応硬化させることを特徴とする。

【0018】

上記構成によれば、第１成分及び第２成分に加えて、グリコール類からなる第３成分を追加するようにしてもよい。この第３成分は、上述の第１成分及び第２成分と共に反応硬化して、当該反応物が木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に充填される。このことにより、木質材料の強度が向上すると共に、木質材料の表面が硬化して表面強度も向上する。更に、含水率の変化に対する木質材料の寸法安定化が図られる。

【0019】

よって、請求項２に記載の木質材料の処理方法においても、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を達成することができる。

【0020】

また、本発明は、請求項３の記載によると、請求項１又は２に記載の木質材料の処理方法において、
上記第１成分は、２−イミダゾリジノン１モルに対してグリオキサールを０．９モル〜１．２モル付加してなることを特徴とする。

【0021】

上記構成によれば、第１成分の付加生成物は、２つの成分である２−イミダゾリジノンとグリオキサールとが等モル数に近い割合で付加されている。すなわち、２−イミダゾリジノン１モルに対してグリオキサール０．９モル〜１．２モルの範囲に限られている。

【0022】

よって、この反応から生成した付加生成物においては、その分子の両末端が異なる成分から構成されている可能性が高くなる。従って、第１成分の分子同士が木質材料中で自己重合反応を生じる機会が多くなる。このことにより、木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に充填される重合物の重合度が大きくなり、充填効果による木質材料の強度向上と寸法安定化がより一層向上する。

【0023】

よって、請求項３に記載の木質材料の処理方法においても、請求項１又は２に記載の発明と同様の作用効果がより一層具体的に達成され得る。

【0024】

また、本発明は、請求項４の記載によると、請求項１〜３のいずれか１つに記載の木質材料の処理方法において、
上記第２成分は、
１，３−ジメチル−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン、１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン、１，３−ビス（ヒドロキシエチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンからなる群から選ばれた少なくとも１種からなることを特徴とする。

【0025】

上記構成によれば、第２成分が４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンの特定の誘導体であることが好ましい。すなわち、４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン分子中の１位と３位の２つの窒素原子にそれぞれ、メチル基、ヒドロキシメチル基或いはヒドロキシエチル基が付加された化合物であることが好ましい。また、第２成分は、これらの誘導体の配合であってもよい。

【0026】

これらの第２成分は、木質材料の細胞壁を構成するセルロース分子間との反応性が高く、セルロース分子間を強固に架橋する。また、第１成分の重合物或いは第１成分と第３成分の重合物とも良好に反応して、当該重合物間を架橋し、或いは、当該重合物と細胞壁を構成するセルロース分子間を架橋する。このことにより、木質材料の強度が更に向上すると共に、木質材料の寸法安定化がより図られる。

【0027】

よって、請求項４に記載の木質材料の処理方法においても、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明と同様の作用効果がより一層具体的に達成され得る。

【0028】

また、本発明に係る木質材料の処理方法は、請求項５の記載によると、
２−イミダゾリジノン１モルに対してグリオキサールを０．９モル〜１．２モル付加した付加生成物からなる第１成分と、
１，３−ビス（ヒドロキシエチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンからなる第２成分とを含有し、
これらの含有量が固形分比率（重量比）で上記第１成分を１とすると、上記第２成分が３〜６の範囲内にある処理液を木質材料に含浸し、
当該木質材料中で上記第１成分及び上記第２成分を反応硬化させることを特徴とする。

【0029】

上記構成によれば、２つの成分が等モル数に近い割合で付加された第１成分においては、その分子の両末端が異なる成分から構成されている可能性が高くなる。従って、第１成分の分子同士が木質材料中で自己重合反応を生じる機会が多くなる。このことにより、木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に充填される重合物の重合度がより大きくなる。

【0030】

一方、第２成分である１，３−ビス（ヒドロキシエチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンは、木質材料の細胞壁を構成するセルロース分子間との反応性が高く、セルロース分子間を強固に架橋する。また、第１成分の重合物とも良好に反応して、当該重合物間を架橋し、或いは、当該重合物と細胞壁を構成するセルロース分子間を架橋する。このことにより、木質材料の強度が更に向上すると共に、木質材料の寸法安定化がより図られる。

【0031】

更に、上記構成によれば、第１成分と第２成分との固形分比率（重量比）を所定の範囲内にすることにより、木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内への充填、細胞壁を構成するセルロース分子間の架橋、第１成分の重合物間の架橋、及び、当該重合物と細胞壁を構成するセルロース分子間との架橋をより効率よく行うことができる。

【0032】

また、上記第１成分及び第２成分を上記固形分比率で配合することにより、未反応物による木質材料表面のベトツキも残さず硬い表面を形成し、且つ、光による黄褐変などの変色を生じることがない。

【0033】

よって、請求項５に記載の木質材料の処理方法においては、含水率の変化に対する木質材料の寸法安定性を大幅に改善し、また、未反応物の残留による表面のベトツキがなく硬い表面が形成されるので木質材料の表面にキズが付きにくく、更に、光による黄褐変などの変色を大幅に改善することのできる木質材料の処理方法を提供することができる。

【0034】

また、本発明に係る木質材料の処理方法は、請求項６の記載によると、
２−イミダゾリジノン１モルに対してグリオキサールを０．９モル〜１．２モル付加した付加生成物からなる第１成分と、
１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンからなる第２成分と、
ジプロピレングリコールからなる第３成分とを含有し、
これらの含有量が固形分比率（重量比）で上記第１成分を１とすると、上記第２成分が３〜６の範囲内にあり、上記第３成分が２．５〜５．５の範囲内にある処理液を木質材料に含浸し、
当該木質材料中で上記第１成分、上記第２成分及び上記第３成分を反応硬化させることを特徴とする。

【0035】

上記構成によれば、２つの成分が等モル数に近い割合で付加された第１成分においては、その分子の両末端が異なる成分から構成されている可能性が高くなる。従って、第１成分の分子同士が木質材料中で自己重合反応を生じる機会が多くなる。また、第３成分であるジプロピレングリコールは、第１成分或いはその重合物と反応し、また、第２成分とも反応し得る。このことにより、木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に充填される重合物の重合度がより大きくなる。

【0036】

一方、第２成分である１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンは、木質材料の細胞壁を構成するセルロース分子間との反応性が高く、また、第１成分の重合物或いは第１成分と第３成分との重合物とも良好に反応して、当該重合物間を架橋し、或いは、当該重合物と細胞壁を構成するセルロース分子間を架橋する。このことにより、木質材料の強度が更に向上すると共に、木質材料の寸法安定化がより図られる。

【0037】

更に、上記構成によれば、第１成分と第２成分と第３成分との固形分比率（重量比）を所定の範囲にすることにより、木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内への充填、細胞壁を構成するセルロース分子間の架橋、第１成分の重合物或いは第１成分と第３成分との重合物間の架橋、及び、当該重合物と細胞壁を構成するセルロース分子間との架橋をより効率よく行うことができる。

【0038】

また、上記第１成分、第２成分及び第３成分を上記固形分比率で配合することにより、未反応物による木質材料表面のベトツキも残さず硬い表面を形成し、且つ、光による黄褐変などの変色を生じることがない。

【0039】

よって、請求項６に記載の木質材料の処理方法においては、含水率の変化に対する木質材料の寸法安定性を大幅に改善し、また、未反応物の残留による表面のベトツキがなく硬い表面が形成されるので木質材料の表面にキズが付きにくく、更に、光による黄褐変などの変色を大幅に改善することのできる木質材料の処理方法を提供することができる。

【0040】

また、本発明に係る木質材料は、請求項７の記載によると、
２−イミダゾリジノンとグリオキサールとの付加生成物からなる第１成分と、
４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン或いはその誘導体からなる第２成分とを含有する処理液が木質材料中で反応硬化したことを特徴とする。

【0041】

上記構成によれば、含水率の変化に対する木質材料の寸法安定性を大幅に改善し、また、未反応物の残留による表面のベトツキがなく硬い表面が形成されるので木質材料の表面にキズが付きにくく、更に、光による黄褐変などの変色を大幅に改善することのできる木質材料を提供することができる。

【0042】

また、本発明に係る集成材は、請求項８の記載によると、
請求項７に記載の木質材料からなる一次ラミナを縦継ぎしてなる二次ラミナを幅はぎ又は／及び積層してなる集成材において、
上記二次ラミナは、上記一次ラミナの木目の繊維方向が互いに交差するようにして接合した縦継ぎ部分を有することを特徴とする。

【0043】

上記構成は、本発明に係る木質材料の一つの用途に係る集成材に関するものであり、この集成材には、請求項７に記載の木質材料が採用されている。上記構成によれば、集成材は、寸法安定化が施された一次ラミナ同士を縦継ぎして二次ラミナを構成し、この二次ラミナ同士を幅はぎ或いは積層し、又は、幅はぎと積層の両方を行って構成されている。

【0044】

ここで、一次ラミナ同士の縦継ぎ部分においては、一方の一次ラミナの木目の繊維方向と、これに縦継ぎされる他方の一次ラミナの木目の繊維方向とが交差している。この結果、幅はぎされた接合部位及び積層された接合部位においても一次ラミナの木目の繊維方向が交差した部分が生じる。

【0045】

従来の集成材においては、一次ラミナの含水率の変化による厚さ、幅及び長さ方向の寸法変化の程度が異なり、例えば、幅方向と長さ方向を接合した場合には、含水率の変化に伴って接合部位に歪が生じて剥がれることになる。この歪は例え蟻桟を入れて補強しても防ぐことができない。

【0046】

これに対して、上記構成による集成材においては、一次ラミナに請求項７に記載の木質材料が採用され寸法安定化が施された結果、一次ラミナの含水率の変化による厚さ、幅及び長さ方向の寸法変化がいずれも小さくなる。更に、厚さ、幅及び長さ方向の寸法変化の差も小さくなり、一次ラミナ同士の木目の繊維方向を交差して接合することができる。

【0047】

このことにより、上記構成による集成材は、含水率の変化による反りや捩れなどの狂いが生じることがない。更に、この集成材を造作用に使用する場合には、木目の繊維方向が交差した接合部位を表面に露出させて繊維方向にとらわれない自由な組み合わせが可能となり集成材の意匠性を高めることができる。

【0048】

よって、請求項８に記載の発明によれば、含水率の変化に対する木質材料の寸法安定性を大幅に改善し、また、未反応物の残留による表面のベトツキがなく硬い表面が形成されるので木質材料の表面にキズが付きにくく、更に、光による黄褐変などの変色を大幅に改善することのできる集成材を提供することができる。

【0049】

また、本発明に係る集成材は、請求項９の記載によると、
請求項７に記載の木質材料からなる一次ラミナを積層してなる二次ラミナを縦継ぎ又は／及び幅はぎしてなる集成材において、
上記二次ラミナは、上記一次ラミナの木目の繊維方向が互いに交差するようにして接合した積層部分を有することを特徴とする。

【0050】

上記構成は、上記請求項８と同様に、本発明に係る木質材料の一つの用途に係る集成材に関するものであり、この集成材には、請求項７に記載の木質材料が採用されている。上記構成によれば、集成材は、寸法安定化が施された一次ラミナ同士を積層して二次ラミナを構成し、この二次ラミナ同士を縦継ぎ或いは幅はぎし、又は、縦継ぎと幅はぎの両方を行って構成されている。

【0051】

このことにより、上記構成による集成材は、上記請求項８と同様に、含水率の変化による反りや捩れなどの狂いが生じることがない。更に、この集成材を造作用に使用する場合には、木目の繊維方向が交差した接合部位を表面に露出することにより意匠性を高めることができる。

【0052】

よって、請求項９に記載の発明においても、請求項８と同様の作用効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0053】

【図1】本発明に係る木質材料を使用した集成材の第１実施形態を示す斜視図である。

【図2】本発明に係る木質材料を使用した集成材の第２実施形態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0054】

本発明において、木質材料とは、木材を原料とする材料、或いは、木材を原料として調整された種々の材料をいうものであって、上述のように、木材、合板、パーティクルボード、ＭＤＦ（Ｍｅｄｉｕｍ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｉｂｅｒｂｏｒｄ）、或いは、ＬＶＬ（Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｖｅｎｅｅｒ Ｌｕｍｂｅｒ）などを含むものをいう。

【0055】

特に、無垢の木材は、特に寸法安定化処理をすることが好ましく、これらの木材としては、針葉樹や広葉樹などいずれであってもよく、例えば、スギ、ヒノキ、マツ、ラジャターパインなどどのようなものであってもよい。更に、表面の意匠性に優れたナラ、カバ、ケヤキ、チークなどであってもよい。特に、本発明は、表面の柔らかいスギ、ヒノキなどの針葉樹や低比重の広葉樹において大きな効果を発揮する。

【0056】

本発明に係る処理方法で処理された木質材料の用途には、建造物の構造材、インテリアなどの内装材や床材、家具やテーブル、或いは、これらの目的に使用される集成材などあらゆるものがある。ここで、集成材とは、木材小片を接着して得られる板材や柱材などであって、これらの集成材をテーブルの天板や床材に使用するには、含水率の変化に対する寸法安定性と表面硬化によるキズの付きにくさが特に要求される。

【0057】

本発明において、処理液の第１成分を構成する環状尿素化合物とグリオキサールとの付加生成物とは、例えば、５員環或いは６員環など種々の環状尿素化合物の複数の窒素原子の少なくとも１つにグリオキサールが付加した化合物の総称をいう。特に、本発明においては、下記の化１に示す２−イミダゾリジノンとグリオキサールとの付加生成物を用いることが好ましい。

【化1】

化１において、ｎは１以上の整数であって、２−イミダゾリジノンの一方のイミノ基とグリオキサールの一方のアルデヒド基が反応し、２−イミダゾリジノンとグリオキサールが交互に重付加を繰り返して初期重合物を形成している。

【0058】

この初期重合物の両末端の構造は、２−イミダゾリジノンに付加するグリオキサールのモル数の比率を変化させることによって調整することができる。例えば、２−イミダゾリジノンをグリオキサールより多く使用すれば、初期重合物の両末端には、２−イミダゾリジノンのイミノ基が多く存在し、一方、グリオキサールを２−イミダゾリジノンより多く使用すれば、初期重合物の両末端には、グリオキサールのアルデヒド基が多く存在するようになる。

【0059】

ここで、２−イミダゾリジノンに付加するグリオキサールのモル数の比率はどのようなものであってもよいが、本発明においては、２−イミダゾリジノン１モルに対してグリオキサールを０．９モル〜１．２モル付加してなる初期重合物が好ましい。このように、２−イミダゾリジノンとグリオキサールとのモル数の比率を同程度にすることにより、化１に示すような両末端にイミノ基とアルデヒド基との両方を有する初期重合物が多く調整される。このことにより、木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内で第１成分を構成する初期重合物が自己重合しやすくなり、その結果、より高分子量の樹脂として充填されることとなる。

【0060】

次に、本発明において、処理液の第２成分を構成する４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン或いはその誘導体とは、下記の化２に示す４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンそのもの、

【化2】

及び、４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンの２つのイミノ基の水素原子を他の基で置換した化合物の総称をいう。特に、本発明においては、１，３−ジメチル−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン、３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノン、１，３−ビス（ヒドロキシエチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンからなる群から選ばれた少なくとも１種からなる誘導体を用いることが好ましい。

【0061】

まず、１，３−ジメチル−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンの構造式を下記の化３に示す。

【化3】

化３において、４位と５位のヒドロキシ基は、木質材料の細胞壁を構成するセルロース分子と反応性があり、これらのセルロース分子間に架橋構造を形成して細胞壁の強度向上と寸法安定化に寄与する。また、これらのヒドロキシ基は、化１の初期重合物が自己重合した高分子量の樹脂とも反応して、木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に充填された当該樹脂と細胞壁を結合する役割も果たす。このことにより、木質材料の細胞壁の強度向上と細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内への充填がなされ、木質材料の寸法安定性と表面硬化が良好に達成される。

【0062】

次に、１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンの構造式を下記の化４に示す。

【化4】

化４において、１位と３位のヒドロキシメチル基は、木質材料の細胞壁を構成するセルロース分子との反応性が非常に高く、セルロース分子間に強固な架橋構造を形成し、細胞壁の強度向上と寸法安定化に大きく寄与する。また、４位と５位のヒドロキシ基もセルロース分子と反応性があり、セルロース分子間に架橋構造を形成する。更に、これらのヒドロキシメチル基或いはヒドロキシ基は、化１の初期重合物が自己重合した高分子量の樹脂とも反応して、木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に充填された当該樹脂と細胞壁を結合する役割も果たす。このことにより、木質材料の細胞壁の強度向上と細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内への充填がなされ、木質材料の寸法安定性と表面硬化が良好に達成される。

【0063】

次に、１，３−ビス（ヒドロキシエチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンの構造式を下記の化５に示す。

【化5】

化５において、１位と３位のヒドロキシエチル基は、木質材料の細胞壁を構成するセルロース分子との反応性があり、セルロース分子間に架橋構造を形成し、細胞壁の強度向上と寸法安定化に大きく寄与する。また、４位と５位のヒドロキシ基もセルロース分子と反応性があり、セルロース分子間に架橋構造を形成する。更に、これらのヒドロキシエチル基或いはヒドロキシ基は、化１の初期重合物が自己重合した高分子量の樹脂とも反応して、木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に充填された当該樹脂と細胞壁を結合する役割も果たす。このことにより、木質材料の細胞壁の強度向上と細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内への充填がなされ、木質材料の寸法安定性と表面硬化が良好に達成される。

【0064】

次に、本発明において、処理液の第３成分を構成するグリコール類とは、二価のアルコールであって、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、トリメチレングリコール、ヘキサメチレングリコールなど種々のものを使用することができる。また、本発明においては、上記各グリコール類のモノエーテルも親水性を有するものであれば含めるものとする。

【0065】

特に、本発明においては、グリコール類として炭素数３〜８のアルキル基を有するアルキレングリコールが好ましく、中でも、ジプロピレングリコールがより好ましい。

【0066】

これらのグリコール類を処理液の第３成分として併用すると、グリコール類のヒドロキシ基が第１成分のアルデヒド基或いは第２成分のヒドロキシ基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基と反応して、充填効果や架橋効果に寄与することとなる。

【0067】

また、本発明においては、グリコール類を併用した場合であっても、第１成分及び第２成分が含有されていることにより、未反応物によるベトツキが残ることがない。

【0068】

上述の第１成分、第２成分及び第３成分の各反応には、触媒が併用される。この触媒としては、プロトン酸やルイス酸が用いられ、例えば、塩化亜鉛、塩化マグネシウム、燐酸、パラトルエンスルホン酸や各種有機アミン塩酸塩などを使用することができる。これらの触媒の種類と使用量は、反応温度と反応時間によって適宜調整される。

【0069】

以下、本発明に係る木質材料の処理方法を各工程に従って説明する。但し、本発明は、以下の工程にのみ限定されるものではない。また、処理される木質材料の形状はどのようなものであってもよく、板材、柱材或いは修正材用のラミナなどであってもよい。

【0070】

Ａ．処理液調整工程
上述の第１成分、第２成分及び触媒を配合して処理剤を調整する。また、必要により、第３成分を配合する。これらの成分は、第１成分の初期重合物を含め全てが親水基を多く有する水溶性の物質であり、処理液は水溶液とすることが好ましい。また、処理液には必要により水以外の溶媒、例えば、イソプロピルアルコールなどのアルコール類を一部配合してもよい。処理液が水溶液である場合には、乾燥処理や必要により行われる洗浄処理などが容易となり、作業環境も良好となる。

【0071】

木質材料に付与する各成分の付与量は、木質材料の種類と形状、使用する用途によって適宜調整すればよいが、後述の反応後に反応樹脂の固形分による木質材料の絶乾重量に対する重量増加率が８％〜８０％の範囲内とすることが好ましい。木質材料に付与される反応樹脂の固形分が上記範囲内にあることにより、木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内への充填、細胞壁を構成するセルロース分子間の架橋などが十分に行われる。このことにより、木質材料の寸法安定性が十分に達成され、また、重量増加率に比例して表面硬化が高くなる。

【0072】

一方、処理液中の各成分の配合比率は、木質材料の種類と形状、使用する用途によって適宜調整すればよい。例えば、第１成分と第２成分を配合した処理液の場合、固形分比率（重量比）で第１成分を１とすると、第２成分が３〜６の範囲内にあることが好ましく、更に、第２成分が４〜５の範囲内にあることがより好ましい。また、この処理液に第３成分を配合する場合には、固形分比率（重量比）で第１成分を１とすると、第２成分が３〜６の範囲内にあり、第３成分が２．５〜５．５の範囲内にあることが好ましく、更に、第２成分が４〜５の範囲内にあり、第３成分が３．５〜４．５の範囲内にあることがより好ましい。

【0073】

処理液中の各成分の配合比率が上記範囲内にあることにより、木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内への充填、細胞壁を構成するセルロース分子間の架橋、第１成分の重合物或いは第１成分と第３成分との重合物間の架橋、及び、当該重合物と細胞壁を構成するセルロース分子間との架橋をより効率よく行うことができる。

【0074】

また、処理液には、本発明の効果に影響を及ぼさない範囲で、木質材料の処理に使用される各種助剤を併用することができる。これらの助剤には、例えば、着色剤、防腐剤、防火剤、防虫剤、防蟻剤、割れ防止剤などがある。更に、これらの助剤を処理液に併用するのではなく、本発明にかかる処理方法の前後に各種助剤による処理を組み合わせるようにしてもよい。

【0075】

Ｂ．処理液含浸工程
上記処理液調整工程で調整した処理液を木質材料に含浸する。含浸方法には、木質材料の各種処理で使用される方法である、塗布法、吹き付け法、浸漬法、温冷浴法などの常圧処理法や、ベッセル法、リュービング法、ローリー法、乾式注入法、加圧注入法、減圧注入法などの圧力処理法などがある。本発明においては、木質材料の通導を通して細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に処理液を十分に含浸するために減圧・加圧交代法（ＯＰＭ法）が好ましい。

【0076】

具体的には、木質材料を含浸装置である圧力容器中に装填した後、装置内を減圧して木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に存在する空気を脱気する。その後、減圧状態で装置内に処理液を供給し、処理液中に木質材料を浸漬する。次に、装置内を段階的に加圧して所定時間加圧状態を維持することで、処理液を木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に十分に含浸することができる。

【0077】

木質材料への処理液の含浸量は、処理液中の各成分の含有量と木質材料の空隙量により異なるが、本発明においては、通常、木質材料の重量に対して、６０％〜４００％の範囲内とすることが好ましい。

【0078】

このように、含浸工程は室温にて行われるので、処理液中に触媒を含有している場合であっても各成分の反応は進行しておらず、処理液の反応性は残存している。仮に、このことにより、木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に含浸されずに含浸装置内に残留した処理液は、回収して次の含浸工程に再利用することができる。

【0079】

Ｃ．反応工程
処理液を含浸した木質材料は、含浸装置から取り出され、乾燥装置内で十分に乾燥される。乾燥は、通常、４０℃〜９０℃の範囲内で行われるので、この９０℃以下の段階では、各成分の反応は起こっていない。なお、木質材料の乾燥は、樹種と寸法に準じ生材からのキルンドライ乾燥スケジュールに準じて行われる。また、真空状態で加熱することにより乾燥することもできる。

【0080】

次に、乾燥された木質材料は、熱処理装置内で熱処理され各成分の反応が進行する。熱処理の条件は、木質材料の形状と各成分の種類及び反応触媒の種類と使用量により適宜選定すればよいが、例えば、厚さ１ｍｍ〜２０ｍｍ程度の板材の場合、１１０℃〜１６０℃で２分間〜３０分間で反応が行われる。

【0081】

この反応によって、処理液中の第１成分が自己重合して木質材料の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に充填されると共に、第２成分が細胞壁のセルロース分子間を架橋して木質材料の細胞壁の強度を向上させる。また、第１成分が自己架橋した樹脂と第２成分及び第３成分が反応して、更に、木質材料の寸法安定性と表面硬化を達成する。

【0082】

以下、本発明に係る木質材料の処理方法において、次のような各実施例の処理を行った。

【実施例1】

【0083】

木質材料として厚み２０ｍｍ×幅１１０ｍｍ×長さ７００ｍｍの白手スギ板材を使用した。処理液は、第１成分として２−イミダゾリジノンとグリオキサールとを等モル数で反応させた化合物の水溶液（固形分：４０重量％）を１０４ｇ／リットルと、第２成分として１，３−ビス（ヒドロキシエチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンの水溶液（固形分：４０重量％）を４７０ｇ／リットルと、触媒として塩化マグネシウム水溶液（固形分：２５重量％）を９９ｇ／リットルとを含有する水溶液を調整した。

【0084】

含浸装置に白手スギ板材を装填し、含浸装置内を２５ｍｍＨｇの減圧状態として１２０分間維持した。その後、減圧状態を維持したまま含浸装置内に上記処理液を供給し、処理液中に白手スギ板材を浸漬した。次に、含浸装置内を０．２ＭＰａまで加圧して３０分間この状態を維持し、続いて、含浸装置内を０．４ＭＰａまで加圧して３０分間この状態を維持し、更に、含浸装置内を最大０．５ＭＰａまで加圧して６０分間の液加圧により白手スギ板材の細胞内腔、細胞間隙及び細胞壁内に処理液を含浸した。このときの含浸量は、白手スギ板材の重量に対して３３０％であった。

【0085】

含浸後、白手スギ板材を含浸装置から取り出し、室温５０℃、湿度６０％の乾燥装置内で１日間乾燥し、続いて、室温６０℃、湿度５０％の乾燥装置内で３日間乾燥し、更に、最終室温８０℃、湿度４０％の乾燥装置内で３日間乾燥した。乾燥された白手スギ板材は、１２０℃熱処理装置内で３０分間熱処理され各成分の反応を行い、第１成分と第２成分との反応硬化を行った。この反応による樹脂の充填量は、白手スギ板材の絶乾重量に対して７１％であった。

【実施例2】

【0086】

木質材料として厚み２０ｍｍ×幅１１０ｍｍ×長さ７００ｍｍのヒノキ板材を使用した。処理液は、上記第１実施例と同じ処方を採用した。但し、本第２実施例の処理液の一部には、上記第１実施例で含浸装置内に残留した回収処理液を再利用した。具体的には、回収処理液８０容量％と新たに調整した処理液２０容量％とを混合して使用した。

【0087】

処理液含浸工程と反応工程は、上記第１実施例と同様にして行った。含浸工程における含浸量は、ヒノキ板材の重量に対して２７０％であった。また、反応工程における樹脂の充填量は、ヒノキ板材の絶乾重量に対して６０％であった。

【実施例3】

【0088】

木質材料として厚み２０ｍｍ×幅１１０ｍｍ×長さ７００ｍｍの赤手スギ板材を使用した。処理液には、第１成分として２−イミダゾリジノンとグリオキサールとを等モル数で反応させた化合物の水溶液（固形分：４０重量％）を６２ｇ／リットルと、第２成分として１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリジノンの水溶液（固形分：４０重量％）を２８０ｇ／リットルと、第３成分としてジプロピレングリコール（１００％品）を９３ｇ／リットルと、触媒として塩化マグネシウム水溶液（固形分：２５重量％）を９３ｇ／リットルとを含有する水溶液を調整した。

【0089】

処理液含浸工程と反応工程は、上記第１実施例と同様にして行った。含浸工程における含浸量は、赤手スギ板材の重量に対して２８０％であった。また、反応工程における樹脂の充填量は、赤手スギ板材の絶乾重量に対して５３％であった。

【0090】

次に、上記実施例１〜３で処理した木質材料についての評価を行った。評価項目としては、寸法安定性を評価する収縮率試験、表面の耐傷性を評価する鉛筆硬度試験とキャスター試験、光によるヤケ防止性を評価する耐光試験、及び、表面のベトツキを評価する触指試験を行った。以下、各試験項目及び評価結果について説明する。

【0091】

ａ．収縮率試験（寸法安定性の評価）：
含水率の変化に対する寸法安定性の評価は、木質材料の厚さ方向（柾目方向）、幅方向（板目方向）及び長さ方向（繊維方向）における寸法変化率（収縮率）の値で評価した。本発明において、この評価方法は、ＪＩＳ−Ｚ２１０３「木材の収縮率測定方法」に準拠して、当該方法にいうところの全収縮率（％）を採用した。なお、評価用試験片は、側面２方柾目木取したもの（板目面）を使用した。

【0092】

この評価方法において、木質材料の厚さ方向（柾目方向）、幅方向（板目方向）及び長さ方向（繊維方向）の各寸法変化率（全収縮率）の値が、いずれも２％以下であることが好ましい。各寸法変化率（全収縮率）の値が２％以下である場合には、含水率の変化によって木質材料に反りや捩れなどの狂いが生じることがない。

【0093】

ｂ．鉛筆硬度試験（耐傷性の評価）：
表面の耐傷性の評価の方法として、鉛筆硬度試験を採用した。本発明において、この評価方法は、ＪＩＳ−Ｋ５４００「鉛筆ひっかき試験方法」に準拠した。木質材料の表面に硬度６Ｂ（硬い）〜Ｂ（柔らかい）の各鉛筆の芯を４５度に傾けた状態で各荷重（３００ｇ・７００ｇ・１０００ｇ）をかけ、木質材料上を引きずった後の表面の凹み状態の目立ち易さを目視評価した。凹み状態が目立ち難いものを○（良好）とし、△（やや不良）、×（不良）の３段階で評価し、○となる条件の中で最も硬い鉛筆の硬度とその時の荷重で示した。

【0094】

ｃ．キャスター試験（耐傷性の評価）：
表面の耐傷性の評価の方法として、更に、キャスター試験を採用した。本発明において、この評価方法は、直径５０ｍｍ、幅９ｍｍの回転輪が２個ついたプラスチック製のダブルキャスター１個に２０ｋｇの荷重をかけ、片道１回のひねりを入れて、木質材料上を３５０００回往復させた後の凹みの深さと目立ち易さを評価した。凹みの深さが３０μｍ以下であって目立ち難いものを○（良好）とし、△（やや不良）、×（不良）の３段階で評価した。

【0095】

ｄ．耐光試験（ヤケ防止性の評価）：
光によるヤケ防止性の評価は、木質材料の表面に光を照射し、照射前後の明度差ΔＬ*及び色差ΔＥ*ａｂの両面から評価した。本発明において、この評価方法は、ＪＩＳ−Ｄ０２０５「自動車部品の耐候性試験方法」のＷＡＳ−１Ｓ（散水なし）に準拠した。サンシャインウエザーメーター（カーボンアーク灯式）で１５０時間照射後の変色をＪＩＳ−Ｚ８７３０「色差表示方法」によって明度差ΔＬ*及び色差ΔＥ*ａｂを計算した。Ｌ*ａ*ｂ*表色系において、色差ΔＥ*ａｂは下記の式、

ΔＥ*ａｂ＝〔（Δａ*）^２＋（Δｂ*）^２＋（ΔＬ*）^２〕^１／２

で表される。

【0096】

ｅ．触指試験（ベトツキの評価）：
未反応物の残留による表面のベトツキの評価は、木質材料の表面を人差し指で触ることにより樹脂が指に付着しない指触状態で評価した。ベトツキの無いものを○（良好）とし、△（やや不良）、×（不良）の３段階で評価した。

【0097】

上記実施例１〜３で処理した木質材料及びこれらの比較例としての未処理材に対する各評価結果を表１に示す。

【表1】

表１から分かるように、実施例１〜３で処理した木質材料は、いずれも良好な評価結果を示している。寸法安定性を示す全収縮率においては、各未処理材の全収縮率の値が大きく、また、厚さ方向、幅方向及び長さ方向の値の差異が大きいことに対し、各実施例の木質材料では、全収縮率の値が、いずれも２％以下であり、且つ、厚さ方向、幅方向及び長さ方向の値の差異がほとんどない。

【0098】

また、表面の耐傷性を示す鉛筆硬度試験においては、各未処理材が硬度６Ｂの鉛筆に対して凹み状態が非常に目立つことに対し、各実施例の木質材料では、いずれも硬度６Ｂの鉛筆に対して凹み状態が目立ち難くなっている。更に、キャスター試験においても、各実施例の木質材料は良好な結果を示した。

【0099】

また、光によるヤケ防止性を示す耐光試験においては、各未処理材の明度差ΔＬ*及び色差ΔＥ*ａｂの値が、赤手スギ材を除き大きな値を示していることに対し、各実施例の木質材料では、明度差ΔＬ*及び色差ΔＥ*ａｂの値が、いずれも小さく、良好なヤケ防止性を示している。このことは、各実施例の木質材料が長時間の使用においても常に新鮮な木の色を持続できる画期的な結果を示している。なお、赤手スギ材において各未処理材の明度差ΔＬ*及び色差ΔＥ*ａｂの値が小さいことは、元々の材料の色相が赤く、光により変色しても目立ち難いものと考えられる。

【0100】

また、未反応物の残留による表面のベトツキを示す触指試験においては、各実施例の木質材料においてベトツキが感じられず、良好な結果を示している。

【0101】

よって、本発明においては、含水率の変化に対する木質材料の寸法安定性を大幅に改善し、また、未反応物の残留による表面のベトツキがなく硬い表面が形成されるので木質材料の表面にキズが付きにくく、更に、光による黄褐変などの変色を大幅に改善することのできる木質材料の処理方法、及び、当該方法で処理された木質材料を提供することができる。

【0102】

次に、上記木質材料の処理方法で得られた寸法安定性と表面硬化に優れた木質材料の用途として、集成材を例にして２つの実施形態を説明する。ここで、集成材とは、上述のように、木材小片（以下「ラミナ」という）を接着して得られる板材や柱材などであって、これらの集成材をテーブルの天板や床材に使用するには、含水率の変化に対する寸法安定性と表面硬化によるキズの付きにくさが特に要求される。

【0103】

第１実施形態：
上記実施例１において処理された白手スギ板材を所定寸法に成形して集成材を構成する一次ラミナを準備した。これらの一次ラミナの寸法変化率（全収縮率）の値は、表１に示す通りであった。

【0104】

図１は、集成材１０の斜視図である。集成材１０は、単層の集成材の板材であって、３枚の二次ラミナ１１、１２、１３から構成されている。これらの二次ラミナ１１、１２、１３は、それぞれ、水性ビニルウレタン樹脂を介して幅はぎ（幅方向につなぐこと）されて図示Ｂ方向（幅方向）に接合されている（図１参照）。

【0105】

二次ラミナ１１は、３枚の一次ラミナ１１ａ、１１ｂ、１１ｃから構成されており、これらの一次ラミナ１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、それぞれ、縦継ぎ（長さ方向につなぐこと）されて図示Ａ方向（長さ方向）に接合されている（図１参照）。

【0106】

ここで、一次ラミナ１１ａ、１１ｃは、その木目の繊維方向を図示Ａ方向（長さ方向）に平行にして配置されており、一方、一次ラミナ１１ｂは、その木目の繊維方向を図示Ｂ方向（幅方向）に平行にして配置されている。従って、一次ラミナ１１ａ、１１ｃと一次ラミナ１１ｂとは、互いに木目の繊維方向を直交させて接合されている。

【0107】

一次ラミナ１１ａと一次ラミナ１１ｂの接合部位１４ａ、及び、一次ラミナ１１ｃと一次ラミナ１１ｂの接合部位１４ｂは、いずれも水性ビニルウレタン樹脂を介してフィンガージョイントによって接合されている。二次ラミナ１２及び二次ラミナ１３の構成も、上記二次ラミナ１１の構成と同様である。

【0108】

このように構成した集成材１０においては、各一次ラミナの木目の繊維方向が直交するように接合されているが、上述のように、各一次ラミナの寸法変化率の値は、いずれも２％以下（表１参照）と小さく、且つ、厚さ、幅及び長さ方向において同程度であることから、反りや捩れなどの狂いが生じることがない。

【0109】

また、これら一次ラミナの木目の繊維方向が直交するように接合された部分の意匠性は高く、表面材として使用することができる。

【0110】

よって、本第１実施形態においては、一次ラミナの含水率の変化による寸法変化率が小さいので一次ラミナの木目の繊維方向を互いに交差して接合することができ、反りや捩れなどの狂いが生じることがなく、また、未反応物の残留による表面のベトツキがなく硬い表面が形成されるので木質材料の表面にキズが付きにくく、更に、光による黄褐変などの変色を大幅に改善し、且つ、交差接合した部分の高い意匠性によって商品価値の高い集成材を提供することができる。

【0111】

第２実施形態：
次に、集成材の他の構成例について説明する。この集成材においても、上記実施例１において処理された白手スギ板材を所定寸法に成形して一次ラミナを準備した。

【0112】

図２は、集成材２０の斜視図である。集成材２０は、３層に積層された集成材であって、３枚の二次ラミナ２１、２２、２３から構成されている。これらの二次ラミナ２１、２２、２３は、それぞれ、水性ビニルウレタン樹脂を介して図示Ｃ方向（厚さ方向）に接合されている（図２参照）。

【0113】

二次ラミナ２１は、３枚の一次ラミナ２１ａ、２１ｂ、２１ｃから構成されており、これらの一次ラミナ２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、それぞれ、縦継ぎされて図示Ａ方向（長さ方向）に接合されている（図２参照）。

【0114】

ここで、一次ラミナ２１ａ、２１ｃは、その木目の繊維方向を図示Ａ方向（長さ方向）に平行にして配置されており、一方、一次ラミナ２１ｂは、その木目の繊維方向を図示Ｂ方向（幅方向）に平行にして配置されている。従って、一次ラミナ２１ａ、２１ｃと一次ラミナ２１ｂとは、互いに木目の繊維方向を直交させて接合されている。

【0115】

一次ラミナ２１ａと一次ラミナ２１ｂの接合部位２４ａ、及び、一次ラミナ２１ｃと一次ラミナ２１ｂの接合部位２４ｂは、いずれも水性ビニルウレタン樹脂を介してフィンガージョイントによって接合されている。二次ラミナ２２及び二次ラミナ２３の構成も、上記二次ラミナ２１の構成と同様である。

【0116】

このように構成した集成材２０においては、各一次ラミナの木目の繊維方向が直交するように接合されているが、上述のように、各一次ラミナの寸法変化率の値は、いずれも２％以下（表１参照）と小さく、且つ、厚さ、幅及び長さ方向において同程度であることから、反りや捩れなどの狂いが生じることがない。

【0117】

また、これら一次ラミナの木目の繊維方向が直交するように接合された部分の意匠性は高く、この部分が表面に現れるように使用することができる。

【0118】

よって、本第２実施形態においては、一次ラミナの含水率の変化による寸法変化率が小さいので一次ラミナの木目の繊維方向を互いに交差して接合することができ、反りや捩れなどの狂いが生じることがなく、また、未反応物の残留による表面のベトツキがなく硬い表面が形成されるので木質材料の表面にキズが付きにくく、更に、光による黄褐変などの変色を大幅に改善し、且つ、交差接合した部分の高い意匠性によって商品価値の高い集成材を提供することができる。

【符号の説明】

【0119】

１０、２０…集成材、１１〜１３、２１〜２３…二次ラミナ、
１１ａ〜１１ｃ、２１ａ〜２１ｃ…一次ラミナ、
１４ａ、１４ｂ、２４ａ、２４ｂ…接合部位。

【図1】

【図2】