特許 6348393 改質木材の製造方法

(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】6348393

(24)【登録日】2018年6月8日

(45)【発行日】2018年6月27日

(54)【発明の名称】改質木材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B27K 5/00 20060101AFI20180618BHJP

【ＦＩ】

   B27K5/00 F

【請求項の数】2

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-200435(P2014-200435)

(22)【出願日】2014年9月30日

(65)【公開番号】特開2016-68406(P2016-68406A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2017年9月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000204985

【氏名又は名称】大建工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】後藤 裕次郎

(72)【発明者】

【氏名】岩竹 淳裕

【審査官】 竹中 靖典

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−０７１６０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０２２０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７３１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０７２９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１３０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０４２６０９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２７Ｋ １／００ − ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

木材の表面に微細凹部を形成する第１工程と、
前記第１工程で微細凹部を形成した木材の表面に水打ちする第２工程と、
前記第２工程で水打ちした木材を、圧縮量が前記木材の表面の微細凹部の深さよりも大きくなるように、ロールプレス機で圧縮する第３工程と、
前記第３工程で圧縮した木材を乾燥させる第４工程と、
を備えた改質木材の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載された改質木材の製造方法において、
前記第２工程で用いるロールプレス機における前記水打ちした木材の表面に接触するロールが硬質樹脂ロール又は金属ロールである改質木材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、床材、外装材、内装材等に用いられる改質木材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

木材に薬剤や樹脂を浸透させて化学的特性や物理的特性を改質した改質木材が床材等に広く用いられている。そして、かかる改質木材の製造の際には、薬剤等の浸透性を向上させるための加工が施される。

【0003】

そのような加工方法として、例えば、木材を気中或いは液中で圧縮することにより薬剤等の浸透性を向上させる圧縮法が知られている（例えば、特許文献１及び２、非特許文献１及び２参照）。特許文献３には、木材を防液被覆し、それを液状加圧媒体に浸漬して加圧することにより木材組織に微細な割れを多数生じさせ、その後、改質処理液を浸透させる技術が開示されている。特許文献４には、特許文献３に開示された技術において、木材の防液被覆の前に、木材に硬化性樹脂を浸透・硬化させて脆性を付与することが開示されている。

【0004】

また、木材の表面を刺傷するインサイジング法も公知である。更に、インサイジング法の代用として、木材に局部的な圧縮処理を施すことも検討されている（非特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００８−３０７７９８号公報

【特許文献2】特開２０１０−２２１６４５号公報

【特許文献3】特許第３３３２２７７号公報

【特許文献4】特開平９−２９７１０号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】奈良県森林技術センター研究報告ＮＯ．３４（２００５）「圧縮法を導入した薬剤注入法による木材の改質（第２報）」

【非特許文献2】奈良県森林技術センター研究報告ＮＯ．２６（１９９６）「難浸透性木材への液体注入（第５報）」

【非特許文献3】J.Hokkaido For. Prod. Res. Inst. Vol.20, No.3, 2006「注入性改善処理による道産針葉樹材への薬液含浸（第１報）−材表層部の部分的な圧縮による注入性改善効果−」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

圧縮法の場合、浸透性の向上効果は認められるものの、その効果を高めようとすると、高い圧縮率での処理が必要となり、そうすると、木材の巨視的な破壊が生じたり、また、圧縮された木材が永久固定されないため、使用環境下での圧縮歪みの解放が懸念されるといった問題が生じるため、圧縮率を下げる必要があり、結果として、浸透性の大幅な向上は得られない。

【0008】

インサイジング法の場合、刺傷を行った部位及びその周辺にまでしか薬剤等の浸透が期待できず、また、木材の表面に多数の規則的な穴が配列されるため、木材本来が有する材料表面の外観を著しく損なうという問題がある。

【0009】

本発明の課題は、改質木材の製造において、意匠感を損なわずに木材への薬剤等の浸透性を大きく向上させることである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１に係る発明は、木材の表面に微細凹部を形成する第１工程と、前記第１工程で微細凹部を形成した木材の表面に水打ちする第２工程と、前記第２工程で水打ちした木材を、圧縮量が前記木材の表面の微細凹部の深さよりも大きくなるように、ロールプレス機で圧縮する第３工程と、前記第３工程で圧縮した木材を乾燥させる第４工程とを備えた改質木材の製造方法である。

【0011】

請求項１に係る発明によれば、改質木材の製造において、微細凹部を形成した木材の表面に水打ちし、それをロールプレス機で圧縮して微細凹部を押し広げた後に乾燥させることにより、意匠感を損なわずに木材への薬剤等の浸透性を大きく向上させることができる。これは、木材の表面の微細凹部が圧縮されることにより、微細凹部が横に押し広げられ、また押し広げられた微細凹部の最深部に応力が集中し、より深部にまで微細な亀裂を生じさせることができるのに加え、圧縮前に水打ちすることにより、表面の巨視的な破壊及び圧密化を抑制すると共に呼び水効果をもたらし、結果として、薬剤等の浸透性の向上が図られるものであると考えられる。

【0012】

請求項２に係る発明は、請求項１に記載された改質木材の製造方法において、前記第２工程で用いるロールプレス機における前記水打ちした木材の表面に接触するロールが硬質樹脂ロール又は金属ロールである。

【0013】

請求項２に係る発明によれば、硬質樹脂ロール又は金属ロールにより木材の表面の微細凹凸の圧縮を行うので、より効果的に木材の表面の微細凹部を横に押し広げる作用を得ることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、改質木材の製造において、表面に微細凹部を形成した木材の表面に水打ちし、それをロールプレス機で圧縮した後に乾燥させることにより、意匠感を損なわずに木材への薬剤等の浸透性を大きく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係る改質木材の製造方法の説明図である。

【図2】木材への薬剤等の浸透性向上効果の説明図である。

【図3】実施例１及び比較例１-１〜１-４の樹脂の浸透距離を示すグラフである。

【図4】実施例２及び比較例２の樹脂の浸透距離を示すグラフである。

【図5】実施例３-１〜３-３及び比較例３の（ａ）は樹脂の浸透距離を示すグラフであり、（ｂ）は吸水量を示すグラフである。

【図6】実施例４及び比較例４-１〜４-３の樹脂の浸透距離を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、実施形態について詳細に説明する。

【0017】

実施形態に係る改質木材の製造方法は、図１（ａ）に示すように、木材１０の表面に微細な微細凹部を形成する第１工程と、図１（ｂ）に示すように、第１工程で微細凹部を形成した木材１０の表面に液体Ｌを水打ちする第２工程と、図１（ｃ）に示すように、第２工程で水打ちした木材１０を、圧縮量が木材１０の表面の微細凹部の深さよりも大きくなるようにロールプレス機２０に通して圧縮する第３工程と、第３工程で圧縮した木材１０を乾燥させる第４工程と、第４工程で乾燥させた木材１０に薬剤や樹脂を浸透させて改質する第５工程とを備える。

【0018】

実施形態に係る改質木材の製造方法によれば、微細な微細凹部を形成した木材１０の表面に液体Ｌを水打ちし、それを、圧縮量が木材１０の表面の微細凹部の深さよりも大きくなるようにロールプレス機２０で圧縮した後に乾燥させることにより、意匠感を損なわずに木材１０への薬剤等の浸透性を大きく向上させることができる。これは、図２に示すように、木材１０の表面の微細凹部が圧縮されることにより、微細凹部が横に押し広げられ、また押し広げられた微細凹部の最深部に応力が集中し、より深部にまで微細な亀裂Ｃを生じさせることができるのに加え、圧縮前に液体Ｌを水打ちすることにより、表面の巨視的な破壊及び圧密化を抑制すると共に呼び水効果をもたらし、結果として、薬剤等の浸透性の向上が図られるものであると考えられる。

【0019】

（第１工程）
第１工程では、図１（ａ）に示すように、木材１０の表面に微細な微細凹部を形成する。

【0020】

加工対象の木材１０は、特に限定されるものではなく、例えば、スギ、ヒノキ、アカマツ、カラマツ、ネズコ、ケヤキ、セン、マツ、モミ、ナラ、カツラ、クリ、シナ、トチ、エンジュ、ブナ、カバ、ウルシ、タモ、サワラ、クス、ツバキ、キリ、トウヒ、タケ、イチイ、コウゾ、クワ、カシ、ツゲ、サクラ、ホオ、ポプラ、ユーカリ、アスナロ、イチョウ、イヌマキ、カエデ、ツガ等が挙げられる。木材１０は、板材であってもよく、軸材であってもよい。木材１０は、無垢材であっても、合板等の複合材であっても、どちらでもよい。

【0021】

加工対象の木材１０は、微細凹部の形成加工の前に養生することが好ましく、例えば、その温度条件は２０〜３０℃で、湿度条件は４０〜７０％である。

【0022】

木材１０の表面への微細凹部加工方法としては、例えば、道管を模したエンボスを付与した型材を用いた圧締、粒度の粗いサンドペーパーによる表面サンディング、微細なビーズを衝突させるショットブラスト、ブラシ研磨等が挙げられる。これらのうち汎用性の観点からは、粒度の粗いサンドペーパーによる表面サンディングや微細なビーズを衝突させるショットブラストやブラシ研磨が好ましい。

【0023】

微細凹部加工方法は、優れた意匠性を得ることができるという観点からは、道管を模したエンボスを付与した型材を用いた圧締が好ましい。この場合、道管状のエンボスパターンは、その先端が断面曲面であってもよいが、改質しようとする木材１０の表面に座屈破壊が生じるような断面鋭角とすることで、木材１０への薬剤等の浸透性の向上効果が得られやすくなる。

【0024】

微細凹部加工方法は、インサイジング処理であってもよい。実施形態に係る改質木材の製造方法では、インサイジング処理によって木材１０の表面に多数の規則的な微細凹部が配列されても、第３工程においてロールプレス機２０により圧縮するので、インサイジング処理によって形成された微細凹部が目立たなくなり、それによって表面の外観が損なわれるのを減殺することができる。

【0025】

ショットブラストの場合、使用する研磨粒子は、木材１０の表面の意匠性の観点からは細かいことが望ましい一方、木材１０への薬剤等の浸透効果を向上させる観点からは大きいことが好ましい。これらのバランスの観点から、研磨粒子の粒子径は、好ましくは２０〜１０００μｍ、より好ましくは１００〜５００μｍである。なお、研磨粒子には、水打ち、ロールプレス、及び乾燥後の木材１０の表面の意匠に違和感を生じさせないものを選択すればよい。

【0026】

ブラシ研磨やインサイジングの場合、木材１０の表面への微細凹部の形成は、木材１０への薬剤等の浸透効果を向上させる観点からは細かい傷を多く付けることが好ましい。また、木材１０の表面の意匠性の観点からは、ブラシの回転方向やインサイジングの刃物の切断方向を木材１０の繊維方向に一致させることにより、細かい多くの傷を木材１０の繊維方向に沿うように形成することが好ましい。ブラシ研磨の場合、ブラシのワイヤの径は、好ましくは０．１〜１ｍｍ、より好ましくは０．２５〜０．３５ｍｍである。

【0027】

（第２工程）
第２工程では、図１（ｂ）に示すように、第１工程で微細凹部を形成した木材１０の表面に液体Ｌを水打ちする。

【0028】

第３工程においてロールプレス機２０により圧縮する前に、微細凹部を形成した木材１０の表面に液体Ｌを水打ちすることにより、圧縮時の表面の巨視的な破壊が抑制され、その外観を保つことができる。また、木材１０を圧縮して表面が圧密化すると薬剤等の浸透性が低下するが、水打ちすることにより圧縮時の表面の圧密化を抑制することもできる。従って、木材１０の薬剤等の浸透性を向上させる上で、この水打ちは非常に重要である。

【0029】

ここで、本出願における「水打ち」とは、微細凹部を形成した木材１０の表面の実質的に全面に液体Ｌを付着させることを意味し、その液体Ｌは、典型的には水であるが、その他、弱アルカリ性水溶液、界面活性剤水溶液、有機溶媒等であってもよい。なお、水打ちに用いられる液体Ｌは、木材１０への薬剤等の浸透性を向上させるものが適宜選択され、どのような液体Ｌを用いるかについては、第５工程で使用する薬剤、薬液、又は樹脂等が親水性なのか、疎水性なのか等により、その浸透性が向上するよう適宜選択すればよい。

【0030】

水打ち手段は、特に限定されるものではなく、例えば、噴霧、刷毛塗り、スポンジロール塗布等が挙げられるが、液体Ｌを均一に付着させる観点からは噴霧やスポンジロール塗布が好ましい。

【0031】

水打ちによる液体Ｌの塗布量は、圧縮時の巨視的な表面の破壊及び圧密化を抑制する観点から、好ましくは１０ｇ／尺^２以上、より好ましくは１５ｇ／尺^２以上であり、また、好ましくは３０ｇ／尺^２以下、より好ましくは２０ｇ／尺^２以下である。なお、液体Ｌの塗布量は、木材１０の種類や水打ち手段によって異なり、この範囲に制限されるものではなく、木材１０の表面に均一に液体Ｌが付着する量であればよい。

【0032】

（第３工程）
第３工程では、図１（ｃ）に示すように、第２工程で水打ちした木材１０を、圧縮量が木材１０の表面の微細凹部の深さよりも大きくなるようにロールプレス機２０に通して圧縮する。なお、この圧縮加工は、第２工程で水打ちした液体Ｌが自然乾燥する前に行う。

【0033】

ロールプレス機２０は、図１（ｃ）に示すように、一対のロール２１を有し、それらの一対のロール２１によって木材１０を圧縮しながら挟持搬送するものであってもよく、また、単一のロールとステージとを有し、ステージ上に載置された木材１０の表面をロールで圧縮しながら搬送するものであってもよい。ロール２１の材質は特に限定されるものではないが、少なくとも水打ちした木材１０の表面に接触するロール２１は、より効果的に木材１０の表面の微細凹部を横に押し広げる作用を得る観点から、金属ロール又は硬質ウレタン等の硬質樹脂ロールが好ましい。なお、硬質樹脂ロールは、ロール表面の硬さが木材１０の表面の硬さよりも高いものが選択される。

【0034】

ロールプレス機２０を通す木材１０の搬送速度は、例えば０．４〜４０ｍ／ｍｉｎである。

【0035】

ロールプレス機２０に木材１０を通す回数は、１回であっても、２回以上であっても、どちらでもよい。

【0036】

ロールプレス機２０を通した木材１０の圧縮率は、薬剤等の浸透性の向上及び木材１０の割れの抑制のバランスの観点から、圧縮量が木材１０の表面の微細凹部の深さよりも大きくなるように、好ましくは圧縮対象となる表面木質材料の５％以上、より好ましくは１５％以上であり、また、好ましくは３０％以下、より好ましくは２０％以下である。

【0037】

この第３工程で圧縮する木材１０の圧縮量は、第１工程で形成した木材１０の表面の微細凹部の深さよりも大きいが、その差が大きいほど、木材１０の表面の微細凹部が圧縮により修復され、その意匠性を回復させることができる。

【0038】

（第４工程）
第４工程では、第３工程で圧縮した木材１０を乾燥させる。

【0039】

第３工程においてロールプレス機２０により圧縮した後、この第４工程で木材１０を乾燥させるが、この乾燥により、木材１０の細胞中に水分が残留し、後の第５工程において、薬剤、薬液又は樹脂等の浸透が阻害されるのを阻止する。

【0040】

この乾燥は、自然乾燥であっても、また、乾燥機に保管して行っても、どちらでもよい。好ましくは、通風ドライヤーが使用される。乾燥条件は、例えば、６０〜８０℃のドライヤー中で１０〜３０分程度の乾燥である。

【0041】

（第５工程）
第５工程では、第４工程で乾燥させた木材１０に液状の薬剤や樹脂を浸透させて改質する。

【0042】

薬剤としては、例えば、防腐剤、防虫剤、難燃剤等が挙げられる。防腐剤としては、例えば、フッ化物、砒素化合物、クロム化合物、クロルフェノール類、ニトロフェノール等が挙げられる。防虫剤としては、例えば、フェノール類、無機フッ化物、アルキルアンモニウム化合物、銅・アゾール化合物、ポリデン塩、グリン塩、硼砂、トリアゾール、ピレスロイド等が挙げられる。難燃剤としては、例えば、ホウ酸塩、リン酸塩、リン酸水素塩、炭酸塩、硫酸塩、硫酸水素塩、ケイ酸塩、硝酸塩、水酸塩等が挙げられる。木材１０に浸透させるこれらの薬剤は、水や有機溶媒に溶解した溶液、或いは、水等に分散した分散液として用いられる。これらの薬剤により木材１０の化学的改質が図られる。

【0043】

樹脂としては、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ユリア系樹脂、アミノ樹脂、グリオキザール樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアクリルウレタン系樹脂、及びレゾルシノール系樹脂などの液状の熱硬化性樹脂や紫外線硬化型の液状のアクリル樹脂等が挙げられる。これらの樹脂により木材１０の物理的改質が図られる。

【0044】

以上のようにして製造された改質木材は、床材、外装材、内装材等に用いられる。

【実施例】

【0045】

［試験評価１］
（改質前処理）
以下の改質前のスギ無垢材（心材部）の試験片を作製した。それぞれの構成を表１にも示す。

【0046】

＜実施例１＞
厚さ１２ｍｍのスギ無垢材（心材部）を温度２３℃及び湿度５０％の条件下において恒量に達するまで養生した。

【0047】

まず、養生したスギ無垢材の木表側の表面を粒度＃３０のサンドペーパーで研削して微小な微細凹部を形成した（第１工程）。

【0048】

次いで、微細凹部を形成したスギ無垢材の表面に水を噴霧して塗布量が１６ｇ／尺^２となるように水打ちした（第２工程）。

【0049】

続いて、水打ちしたスギ無垢材を、圧縮率が１６％となるように１０ｍｍの厚みにクリアランスを設定したロールプレス機の一対の金属ロール間に０．５ｍ／ｍｉｎの搬送速度で１回通して圧縮した（第３工程）。この圧縮量は、第１工程で形成したスギ無垢材の表面の微細凹部の深さよりも十分に大きいものであった。

【0050】

そして、圧縮したスギ無垢材を８０℃に設定した乾燥機に投入し、水打ち前の質量になるまで乾燥させた（第４工程）。

【0051】

得られた改質前のスギ無垢材の試験片を実施例１とした。

【0052】

＜比較例１-１＞
第１〜第４工程を行わなかった厚さ１２ｍｍの改質前のスギ無垢材（心材部）の試験片を比較例１-１とした。

【0053】

＜比較例１-２＞
第１工程、第２工程、及び第４工程を行わず、第３工程の圧縮のみを行った改質前のスギ無垢材（心材部）の試験片を比較例１-２とした。

【0054】

＜比較例１-３＞
第２〜第４工程を行わず、第１工程の研削による表面の微細凹部形成のみを行った改質前のスギ無垢材（心材部）の試験片を比較例１-３とした。

【0055】

＜比較例１-４＞
第１工程を行わず、第２〜第４工程の水打ち、圧縮、及び乾燥を行った改質前のスギ無垢材（心材部）の試験片を比較例１-４とした。

【0056】

【表1】

【0057】

（試験評価方法）
試験片の樹脂浸透性を試験評価した。

【0058】

具体的には、試験片を温度２３℃及び湿度５０％の条件下において１日養生した後、試験片の厚さよりも０．６ｍｍ小さいクリアランスに設定したロール状塗工機により、木表側の表面に液状の紫外線硬化型のアクリル樹脂を塗工した。アクリル樹脂の塗工は、試験片の質量が変化しなくなるまで繰り返し行った。

【0059】

次いで、アクリル樹脂を塗工した試験片をＵＶ照射機に通してアクリル樹脂を完全に硬化させた。

【0060】

そして、アクリル樹脂が硬化した後の試験片を切断し、その断面をトルイジンブルー溶液で染色して木質部分と樹脂部分とを塗り分け、顕微鏡観察により樹脂浸透性能としてアクリル樹脂の浸透距離を測定した。

【0061】

（試験評価結果）
図３は、アクリル樹脂の浸透距離の試験結果を示す。

【0062】

図３によれば、研削による表面の微細凹部形成によっても樹脂浸透性は向上するものの、それに水打ち及び圧縮を組み合わせることにより、更に飛躍的に樹脂浸透性が向上することが分かる。

【0063】

［試験評価２］
（改質前処理）
以下の改質前のスギ無垢材（辺材部）の試験片を作製した。それぞれの構成を表２にも示す。

【0064】

＜実施例２＞
厚さ９ｍｍのスギ無垢材（辺材部）を温度２３℃及び湿度５０％の条件下において恒量に達するまで養生した。

【0065】

まず、養生したスギ無垢材の木表側の表面をショットブラストにより研削して微小な微細凹部を形成した（第１工程）。

【0066】

次いで、微細凹部を形成したスギ無垢材の表面に水を噴霧して塗布量が２６ｇ／尺^２となるように水打ちした（第２工程）。

【0067】

続いて、水打ちしたスギ無垢材を、圧縮率が１６％となるように７．６ｍｍのクリアランスを設定したロールプレス機の一対の金属ロール間に０．５ｍ／ｍｉｎの搬送速度で１回通して圧縮した（第３工程）。この圧縮量は、第１工程で形成したスギ無垢材の表面の微細凹部の深さよりも十分に大きいものであった。

【0068】

そして、圧縮したスギ無垢材を８０℃に設定した乾燥機に投入し、水打ち前の質量になるまで乾燥させた（第４工程）。

【0069】

得られた改質前のスギ無垢材の試験片を実施例２とした。

【0070】

＜比較例２＞
第３工程を行わず、第１、第２、及び第４工程の研削による表面の微細凹部形成、水打ち、及び乾燥を行った改質前のスギ無垢材（辺材部）の試験片を比較例２とした。

【0071】

【表2】

【0072】

（試験評価方法）
試験評価１と同様の方法で試験片の樹脂浸透性を試験評価した。

【0073】

（試験評価結果）
図４は、アクリル樹脂の浸透距離の試験結果を示す。

【0074】

図４によれば、ショットブラストによる表面の微細凹部形成によっても、サンドペーパーによる研削の場合と同様、樹脂浸透性の向上効果が得られることが分かる。

【0075】

［試験評価３］
以下の改質前のスギ無垢材（心材部）の試験片を作製した。それぞれの構成を表３にも示す。

【0076】

＜実施例３-１＞
厚さ９ｍｍのスギ無垢材（心材部）を温度２３℃及び湿度５０％の条件下において恒量に達するまで養生した。

【0077】

まず、養生したスギ無垢材の木表側の表面を粒度＃３０のサンドペーパーで研削して微小な微細凹部を形成した（第１工程）。

【0078】

次いで、微細凹部を形成したスギ無垢材の表面に水を噴霧して塗布量が１６ｇ／尺^２となるように水打ちした（第２工程）。

【0079】

続いて、水打ちしたスギ無垢材を、圧縮率が１６％となるように７．６ｍｍのクリアランスを設定したロールプレス機の一対の金属ロール間に０．５ｍ／ｍｉｎの搬送速度で１回通して圧縮した（第３工程）。この圧縮量は、第１工程で形成したスギ無垢材の表面の微細凹部の深さよりも十分に大きいものであった。

【0080】

そして、圧縮したスギ無垢材を８０℃に設定した乾燥機に投入し、水打ち前の質量になるまで乾燥させた（第４工程）。

【0081】

得られた改質前のスギ無垢材の試験片を実施例３-１とした。

【0082】

＜実施例３-２＞
第２工程における水打ちに濃度１質量％の炭酸ナトリウム水溶液（アルカリ水溶液）を用いた以外は実施例３と同様にして得られた改質前のスギ無垢材（心材部）の試験片を実施例３-２とした。

【0083】

＜実施例３-３＞
第２工程における水打ちに濃度１質量％の界面活性剤水溶液を用いた以外は実施例３と同様にして得られた改質前のスギ無垢材（心材部）の試験片を実施例３-３とした。

【0084】

＜比較例３＞
第１〜第４工程を行わなかった厚さ９ｍｍの改質前のスギ無垢材（心材部）の試験片を比較例３とした。

【0085】

【表3】

【0086】

（試験評価方法）
試験評価１と同様の方法で試験片の樹脂浸透性を試験評価した。

【0087】

また、試験片の水浸透性を試験評価した。

【0088】

具体的には、試験片を５０ｍｍ×７０ｍｍに切り出し、木裏側の面をアルミニウムテープで被覆した後、四周の木口面をエポキシ樹脂で被覆封止した。

【0089】

次いで、試験片を２０℃に調温した恒温水槽中に３分間浸漬した。

【0090】

そして、水浸透性能として、浸漬前後の質量変化を試験片の表面の面積で除することにより単位面積当たりの吸水量を算出した。

【0091】

（試験評価結果）
図５（ａ）は、アクリル樹脂の浸透距離の試験結果を示す。また、図５（ｂ）は、水の吸水量の試験結果を示す。

【0092】

図５（ａ）によれば、水打ちに炭酸ナトリウム水溶液のようなアルカリ水溶液や界面活性剤水溶液を用いても樹脂浸透性の向上効果が得られることが分かる。

【0093】

また、図５（ａ）及び（ｂ）によれば、水打ちに用いる液の種類によって樹脂浸透性及び水浸透性の相違が認められる。従って、浸透させる薬剤等の性状によって水打ちに用いる液体の種類を変えることが好ましいと考えられる。

【0094】

［試験評価４］
以下の改質前の複合材の試験片を作製した。それぞれの構成を表４にも示す。

【0095】

＜実施例４＞
厚さ２ｍｍのスギのロータリー単板（心材部）と厚さ２．７ｍｍのＭＤＦとを水性ビニルウレタン樹脂接着剤で接合した複合材を温度２３℃及び湿度５０％の条件下において恒量に達するまで養生した。

【0096】

まず、養生した複合材のロータリー単板側の表面を粒度＃３０のサンドペーパーで研削して微小な微細凹部を形成した（第１工程）。

【0097】

次いで、微細凹部を形成した複合材の表面に水を噴霧して塗布量が１６ｇ／尺^２となるように水打ちした（第２工程）。

【0098】

続いて、水打ちした複合材を、ロータリー単板の圧縮率が１６％となるように４．４ｍｍのクリアランスを設定したロールプレス機の一対の金属ロール間に０．５ｍ／ｍｉｎの搬送速度で１回通して圧縮した（第３工程）。この圧縮量は、第１工程で形成した複合材の表面の微細凹部の深さよりも十分に大きいものであった。

【0099】

そして、圧縮した複合材を８０℃に設定した乾燥機に投入し、水打ち前の質量になるまで乾燥させた（第４工程）。

【0100】

得られた改質前の複合材の試験片を実施例４とした。

【0101】

＜比較例４-１＞
第１〜第４工程を行わなかった厚さ２ｍｍのスギのロータリー単板（心材部）と厚さ２．７ｍｍのＭＤＦとを水性ビニルウレタン樹脂接着剤で接合した改質前の複合材の試験片を比較例４-１とした。

【0102】

＜比較例４-２＞
第３工程を行わず、第１、第２、及び第４工程の研削による表面の微細凹部形成、水打ち、及び乾燥を行った厚さ２ｍｍのスギのロータリー単板（心材部）と厚さ２．７ｍｍのＭＤＦとを水性ビニルウレタン樹脂接着剤で接合した改質前の複合材の試験片を比較例４-２とした。

【0103】

＜比較例４-３＞
第２及び第４工程を行わず、第１及び第３工程の研削による表面の微細凹部形成及び圧縮を行った厚さ２ｍｍのスギのロータリー単板（心材部）と厚さ２．７ｍｍのＭＤＦとを水性ビニルウレタン樹脂接着剤で接合した改質前の複合材の試験片を比較例４-３とした。

【0104】

【表4】

【0105】

（試験評価方法）
試験片の樹脂浸透性を試験評価した。

【0106】

具体的には、試験片の木裏側の面をアルミニウムテープで被覆した後、四周の木口面をエポキシ樹脂で被覆封止し、この試験片を温度２３℃及び湿度５０％の条件下において１日養生した後、試験片の厚さよりも０．６ｍｍ小さいクリアランスに設定したロール状塗工機により、ロータリー単板側の表面に液状の紫外線硬化型のアクリル樹脂を塗工した。アクリル樹脂の塗工は、試験片の質量が変化しなくなるまで繰り返し行った。

【0107】

次いで、アクリル樹脂を塗工した試験片をＵＶ照射機に通してアクリル樹脂を完全に硬化させた。

【0108】

そして、アクリル樹脂が硬化した後の試験片を切断し、その断面をトルイジンブルー溶液で染色して木質部分と樹脂部分とを塗り分け、顕微鏡観察により樹脂浸透性能としてアクリル樹脂の浸透距離を測定した。

【0109】

（試験評価結果）
図６は、アクリル樹脂の浸透距離の試験結果を示す。

【0110】

図６によれば、複合材においても樹脂浸透性の向上効果が得られることが分かる。従って、改質木材の厚さを任意に設定することができる。

【0111】

また、図６によれば、表面の微細凹部形成及び圧縮に加え、水打ち及び乾燥が必須であることが分かる。

【産業上の利用可能性】

【0112】

本発明は改質木材の製造方法について有用である。

【符号の説明】

【0113】

Ｃ 亀裂
Ｌ 液体
１０ 木材
２０ ロールプレス機
２１ ロール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】