(57)【要約】【課題】  硬化性に優れると共に、樹脂含浸木材として十分な耐久性を確保でき、かすれ等の外観不良、木材のソリ、割れ等の少ない硬化樹脂塗膜を、木材の表面および内部に形成することのできる木材含浸用樹脂組成物を提供する。【解決手段】  （メタ）アクリル重合体成分とラジカル重合性単量体成分とを含む樹脂組成物であって、この（メタ）アクリル重合体成分には、分子内に少なくとも１つのラジカル重合性二重結合を有している架橋性（メタ）アクリル重合体が必須的に含まれていることを特徴とする木材含浸用樹脂組成物である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（メタ）アクリル重合体成分とラジカル重合性単量体成分とを含む樹脂組成物であって、この（メタ）アクリル重合体成分には、分子内に少なくとも１つのラジカル重合性二重結合を有している架橋性（メタ）アクリル重合体が必須的に含まれていることを特徴とする木材含浸用樹脂組成物。
【請求項２】
さらに、可塑剤が含まれている請求項１に記載の木材含浸用樹脂組成物。
【請求項３】
（メタ）アクリル重合体成分とラジカル重合性単量体成分と可塑剤との合計量が１００質量部であるとき、可塑剤は１０〜８０質量部含まれている請求項２に記載の木材含浸用樹脂組成物。
【請求項４】
上記ラジカル重合性単量体成分の一部または全部が、水酸基含有ラジカル重合性単量体である請求項１または２に記載の木材含浸用樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１に記載の木材含浸用樹脂組成物を木材に含浸させた後、この樹脂組成物を硬化させることを特徴とする樹脂含浸木材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材に含浸させた後に硬化させて木材と一体化させるための木材含浸用樹脂組成物と、この組成物を用いて、木材と硬化樹脂が一体化した樹脂含浸木材を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅やオフィス等の建築物の分野において、居住空間での自然回帰の嗜好が強くなりつつあり、木材のもつ自然な風合いが好まれ、建材の分野においても木材系の材料への要求が高まっている。
【０００３】
しかしながら、このような木材系建材において木材をそのまま用いると、木材は熱、水（湿気）、機械的衝撃に対する耐久性に劣るため、建材として施工した後に、経時的に変色、腐敗、寸法変化による反り、表面亀裂、破損等が起こり、建材としての品質を保つことができないおそれがある。そこで、木材のもつ自然な風合いや使用感を保ちつつ、かつ、熱、水（湿度）、機械的衝撃に対する耐久性を高めた化学処理木材が検討されている。
【０００４】
化学処理木材のうち、樹脂含浸木材は、木材に液状の硬化性樹脂やラジカル重合性単量体（以下、単に単量体という）成分を含浸させた後、硬化させることにより得られるものであり、木材のもつ特徴を生かして強度・耐久性を高めることができることから、床材や階段等の内装用建築材等に広く用いられている。
【０００５】
一般に、木材含浸用樹脂組成物には、スチレン等を含む不飽和ポリエステル樹脂や、ポリ（メチルメタクリレート）等の（メタ）アクリル重合体をメチルメタクリレート（ＭＭＡ）等のラジカル重合性単量体成分に溶解したアクリルシラップ（例えば特許文献１）等が用いられている。しかし、不飽和ポリエステル樹脂は耐候性が不十分であるため、この樹脂を使用した樹脂含浸木材を太陽光が当たる場所で使用した場合には、経日とともに変色するおそれがあった。また、上記アクリルシラップでは比較的耐候性に優れているが、揮発性のＭＭＡが多量に含まれているため、樹脂の硬化時にＭＭＡが木材の表面から揮発して、木材の表面に硬化樹脂塗膜がうまく形成されず、基材である木材が剥き出しになる外観不良（かすれ）を起こしたり、多量の単量体を含むが故に、硬化に伴う体積収縮量も大きくなるので、木材に含浸させて硬化させた後に、木材のソリ、割れ等が起こるおそれがあった。
【０００６】
さらに、これらの樹脂組成物を木材に含浸させて硬化させる際に、木材表面において空気と直接接触している部分がある場合、空気中の酸素がラジカル重合反応を阻害するため、十分に硬化が進行せず（硬化性が低い）、べとつき（タック）が残って取扱い性に劣ったり、磨き仕上げ工程で目詰まりが発生することがあった。
【特許文献１】特開平４−１４４７０４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明では、硬化性に優れると共に、樹脂含浸木材として十分な耐久性を確保でき、かすれ等の外観不良、木材のソリ、割れ等の少ない硬化樹脂塗膜を、木材の表面および内部に形成することのできる木材含浸用樹脂組成物を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の木材含浸用樹脂組成物は、（メタ）アクリル重合体成分とラジカル重合性単量体成分とを含む樹脂組成物であって、（メタ）アクリル重合体成分には、分子内に少なくとも１つのラジカル重合性二重結合を有している架橋性（メタ）アクリル重合体が必須的に含まれているところに要旨を有する。
【０００９】
本発明には、上記木材含浸用樹脂組成物を木材に含浸させた後、この樹脂組成物を硬化させる樹脂含浸木材の製造方法も含まれる。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成により、硬化性に優れ、樹脂含浸木材として十分な耐久性を確保できる硬化樹脂塗膜を形成し得る木材含浸用樹脂組成物を提供することができた。また、得られる樹脂含浸木材は、外観不良、反り、割れ等が少ない高品質のものとなった。よって、本発明の樹脂含浸木材は、耐熱性に優れ、熱や水、機械的衝撃等の影響に対する耐久性を長期間保持することができ、床材等の建築部材等に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明者等は、木材に含浸させて硬化させるための木材含浸用樹脂組成物（以下、単に樹脂組成物ということがある）について鋭意検討を重ねた結果、分子内に少なくとも１つのラジカル重合性二重結合を有している架橋性（メタ）アクリル重合体を含む（メタ）アクリル重合体成分を、ラジカル重合性単量体と併用した樹脂組成物が、硬化性に優れると共に、外観不良や反り・割れを起こさずに、樹脂含浸木材として十分な耐久性を有する硬化塗膜を形成し得ることを見出した。なお、本発明の木材含浸用樹脂組成物の「木材への含浸」とは、該樹脂組成物が木材の表面から浸透し、木材内部および表面の空隙の全部または一部に充填されることを指す。また、本発明の「重合体」には、２元共重合体のみならず、３元以上の多元共重合体を含まれるものとする。
【００１２】
本発明の木材含浸用樹脂組成物における（メタ）アクリル重合体成分（以下Ａとする）には、分子内に少なくとも１つのラジカル重合性二重結合を有している架橋性（メタ）アクリル重合体（以下Ａ１とする）が必須的に含まれているものである。この架橋性（メタ）アクリル重合体（Ａ１）が樹脂組成物に含まれていると、加熱硬化時に、重合体（Ａ１）同士やラジカル重合性単量体成分と重合反応を起こすため、緻密で硬度の高い硬化塗膜を形成することができる。また、硬化性が高まるため、空気接触面でも充分硬化する。さらに、樹脂組成物が可塑剤（後述する）を含む場合には、可塑剤との相溶性が向上し、硬化時に可塑剤の分離による白濁を起こしにくくなる。
【００１３】
架橋性（メタ）アクリル重合体（Ａ１）を合成するには、まず、架橋性でない、すなわち分子内にラジカル重合性二重結合を持たない（メタ）アクリル重合体（Ａ２）を合成する。この（メタ）アクリル重合体（Ａ２）は、（メタ）アクリロイル基を有する単量体（ａ１）を必須的に含む単量体成分を、ラジカル重合させて得られる重合体である。上記単量体（ａ１）としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレートが挙げられ、これらのうち１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００１４】
また、（メタ）アクリル重合体（Ａ２）の重合に当たっては、上記単量体（ａ１）と共に、（メタ）アクリル酸、クロトン酸等の不飽和モノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和ジカルボン酸、およびこれら不飽和ジカルボン酸のモノエステル等のカルボキシル基を有する単量体（ａ２）か、グリシジル（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のグリシジル基を有する単量体（ａ３）を使用する必要がある。これらの単量体（ａ２）または（ａ３）を用いることで、（メタ）アクリル重合体（Ａ２）の側鎖にカルボキシル基またはグリシジル基を導入することができる。そして、この側鎖のカルボキシル基に対して上記単量体（ａ３）を反応させるか、側鎖のグリシジル基に上記単量体（ａ２）を反応させることによって、分子内にラジカル重合性二重結合を持つ（メタ）アクリル重合体（Ａ１）が得られる。（メタ）アクリル重合体（Ａ２）用単量体成分として単量体（ａ２）を用いた場合には、この単量体成分中に単量体（ａ３）を含めてはならず、逆も同様である。重合途中にゲル化してしまうためである。
【００１５】
上記単量体（ａ２）または（ａ３）は、（メタ）アクリル重合体（Ａ２）用単量体成分１００質量％中、０．５〜２０質量％とすることが好ましい。０．５質量％未満の場合には、架橋性（メタ）アクリル重合体（Ａ１）中の二重結合の量が少なくなるため、樹脂組成物を硬化させた際にタックが残ってハンドリング性が低下するおそれがある。より好ましい下限値は０．８質量％、さらに好ましい下限値は１．０質量％である。一方、上記割合が２０質量％を超えると、樹脂組成物から得られる樹脂含浸木材の耐久性が低下するおそれがある。より好ましい上限値は１５質量％であり、さらに好ましい上限値は１０質量％である。
【００１６】
なお、上記（メタ）アクリル重合体（Ａ２）の合成に際しては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、Ｎ−ビニルピロリドン、α−オレフィン等の（メタ）アクリロイル基以外のラジカル重合性二重結合を持つ単量体（ａ４）を、本発明の効果を損なわない程度で併用しても良い。
【００１７】
（メタ）アクリル重合体成分（Ａ２）の合成方法としては、一般的な重合反応を用いればよく、例えば、塊状重合（バルク重合）、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等が挙げられる。上記重合反応の際の反応温度や反応時間等の反応条件は適宜設定すればよい。また、上記重合反応は、窒素雰囲気下で行うことが好ましく、さらに、平均分子量を調整するために、連鎖移動剤を添加して行うことが好ましい。上記連鎖移動剤としては、例えば、メルカプトプロピオン酸、ドデシルメルカプタン、チオフェノール等のチオール化合物、α−スチレンダイマー、四塩化炭素等が挙げられる。上記連鎖移動剤の添加量としては、連鎖移動剤の種類や単量体成分の種類により適宜設定すればよいが、単量体成分１００質量部に対して、０．０１〜１５質量部の範囲内が好ましい。
【００１８】
上記重合反応においては、ラジカル重合開始剤を使用することが好ましい。上記重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキシド、ラウリルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、クメンヒドロパーオキサイド等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等が挙げられる。なお、重合の途中で反応を終了させて、（メタ）アクリル重合体（Ａ２）と未反応の単量体との混合物を得てもよい。
【００１９】
重合によって（メタ）アクリル重合体（Ａ２）が得られたら、前記したように、（メタ）アクリル重合体（Ａ２）のカルボキシル基に上記単量体（ａ３）を反応させるか、（メタ）アクリル重合体（Ａ２）のグリシジル基に上記単量体（ａ２）を反応させることによって、分子内にラジカル重合性二重結合を持つ架橋性（メタ）アクリル重合体（Ａ１）が得られる。反応に際しては、公知のエステル化触媒を用いることが望ましい。
【００２０】
架橋性（メタ）アクリル重合体（Ａ１）の平均分子量は、数平均分子量（Ｍｎ）で５，０００〜５００，０００の範囲内であることが好ましい。数平均分子量が５，０００未満では、樹脂含浸木材の耐久性が低下するおそれがある。上記数平均分子量（Ｍｎ）の下限値は１０，０００がより好ましい。一方、数平均分子量が５００，０００を超えると、樹脂組成物の粘度が高くなり、木材への含浸性が低下していく。よって、数平均分子量（Ｍｎ）の上限値は１００，０００がより好ましく、５０，０００がさらに好ましい。
【００２１】
また、架橋性（メタ）アクリル重合体（Ａ１）の重合性二重結合１個当たりの分子量は、２００〜１００，０００の範囲内であることが好ましい。単量体二重結合１個当たりの分子量が２００未満では樹脂組成物から得られる樹脂含浸木材の耐久性が不十分となるおそれがある。より好ましい下限値は５００、さらに好ましい下限値は１，０００である。一方、二重結合１個当たりの分子量が１００，０００を超えると、樹脂組成物を硬化させる際にタックが残ってハンドリング性が低下するおそれがある。より好ましい上限値は８０，０００、さらに好ましい上限値は５０，０００である。架橋性（メタ）アクリル重合体（Ａ１）の重合性二重結合１個当たりの分子量が上記範囲内に含まれるようにするには、（メタ）アクリル重合体（Ａ２）の分子量と前記単量体（ａ２）・（ａ３）の使用量を適宜調製すればよい。
【００２２】
本発明の樹脂組成物における（メタ）アクリル重合体成分（Ａ）は、上記した架橋性（メタ）アクリル重合体（Ａ１）のみからなるものであっても良いし、架橋性（メタ）アクリル重合体（Ａ１）と架橋性でない（メタ）アクリル重合体（Ａ２）との混合物であっても良い。混合して用いる場合は、（メタ）アクリル重合体成分（Ａ）１００質量％中、架橋性（メタ）アクリル重合体（Ａ１）を３０質量％以上とすることが好ましい。架橋性（メタ）アクリル重合体（Ａ１）が多くないと、硬化性向上効果や耐久性増大効果が充分発揮されないからである。
【００２３】
本発明の樹脂組成物は、上記（メタ）アクリル重合体成分（Ａ）と共に、ラジカル重合性単量体成分（以下Ｂとする）を必須成分とする。このラジカル重合性単量体成分（Ｂ）とは、上記架橋性（メタ）アクリル重合体（Ａ１）とラジカル重合反応を起こし、架橋構造を形成することができる１種または２種以上の単量体から構成される。このラジカル重合性単量体成分（Ｂ）には、例えば、（メタ）アクリル重合体（Ａ２）を合成する際に使用できる単量体として例示した前記単量体（ａ１）〜（ａ４）が含まれる。
【００２４】
ラジカル重合性単量体成分（Ｂ）には、さらに、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス〔４−（（メタ）アクリロキシエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（（メタ）アクリロキシ・ポリエトキシ）フェニル〕プロパン、グリセリンジ（メタ）アクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物ジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンのアルキレンオキサイド付加物ジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、テトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート等の多官能性ラジカル重合性単量体（ａ５）が含まれていてもよい。
【００２５】
これらの中でも、樹脂含浸木材の耐久性の面から、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス〔４−（（メタ）アクリロキシ・ポリエトキシ）フェニル〕プロパン、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物ジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンのアルキレンオキサイド付加物ジ（メタ）アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレートを使用することが好ましく、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレートを使用するのがより好ましい。
【００２６】
本発明のラジカル重合性単量体成分（Ｂ）は、木材と樹脂との密着性や、得られる樹脂含浸木材の耐久性を向上させるために、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、メチル（α―ヒドロキシメチル）アクリレート、エチル（α―ヒドロキシメチル）アクリレート、ブチル（α―ヒドロキシメチル）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート等の水酸基を有する単量体（ａ６）を含むことが好ましい。水酸基を有する単量体（ａ６）の割合は、ラジカル重合性単量体成分（Ｂ）を１００質量％としたときに、１０〜９９質量％の範囲内であることが好ましい。水酸基を有する単量体の割合が１０質量％未満では、木材への含浸率が低下するおそれがあり、９９質量％を超えると空気接触面での硬化性が低下するおそれがある。水酸基を有する単量体（ａ６）のより好ましい下限値は２０質量％であり、さらに好ましい下限値は３０質量％である。また、より好ましい上限値は９５質量％であり、さらに好ましい上限値は９０質量％である。
【００２７】
本発明の樹脂組成物には、可塑剤（以下Ｃとする）が含まれていても良い。この可塑剤（Ｃ）は、（メタ）アクリル重合体成分（Ａ）やラジカル重合性単量体成分（Ｂ）と、ラジカル重合を起こさない非ラジカル重合性の有機化合物であり、各種樹脂の可塑剤として用いられる公知の化合物を用いることができる。この可塑剤（Ｃ）を樹脂組成物に添加すると、樹脂組成物が硬化に伴って収縮したり、樹脂含浸木材が吸湿や放湿してその体積や形状が変化しても、得られる硬化塗膜がその変化に追従することができるため、樹脂含浸木材の割れや反りを防止する効果が一層増大する。
【００２８】
本発明の可塑剤（Ｃ）の具体例としては、フタル酸アルキルエステル、芳香族カルボン酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、脂肪酸エステル誘導体、りん酸エステル、カルボン酸とエポキシ化合物の反応物、飽和ポリエステル、ポリカプロラクトン、ポリエーテルエステル等のエステル化合物；ポリ（オキシアルキレン）グリコール、ポリビニルホルマール、キシレンホルムアルデヒド樹脂等のエーテル結合を有する化合物；ポリアミド；ポリウレタン；塩素化パラフィン、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル化合物とこれらの共重合体、グラフト体、架橋体等が挙げられ、１種または２種以上を使用することができる。
【００２９】
中でも、木材含浸用樹脂組成物中での相溶性が良好な点で、上述したエステル化合物、エーテル結合を有する化合物、塩素化パラフィンが好ましい。また、木材と樹脂組成物との親和性や含浸性に優れている点で、ポリ（オキシアルキレン）グリコール、ポリエーテルエステル、塩素化パラフィンが好ましい。なお、本発明における可塑剤（Ｃ）は、上述の（メタ）アクリル重合体成分（Ａ）とは異なるものである。
【００３０】
本発明の木材含浸用樹脂組成物は、（メタ）アクリル重合体成分（Ａ）とラジカル重合性単量体成分（Ｂ）とを必須成分として含有し、好ましい実施形態では、可塑剤（Ｃ）を含有する。木材含浸用樹脂組成物が可塑剤（Ｃ）を含まない場合には、（メタ）アクリル重合体成分（Ａ）とラジカル重合性単量体成分（Ｂ）との合計量１００質量部中、（メタ）アクリル重合体成分（Ａ）が５〜７０質量部であることが好ましい。（Ａ）が５質量部より少ないと、樹脂組成物を硬化させる際にタックが残ってハンドリング性が悪くなる。（Ａ）のより好ましい下限値は７質量部であり、さらに好ましい下限値は１０質量部である。一方、（Ａ）が７０質量部を超えると、樹脂組成物の粘度が高くなり、木材への含浸性が低下する。（Ａ）のより好ましい上限値は６０質量部であり、さらに好ましい上限値は５０質量部である。
【００３１】
樹脂組成物が可塑剤（Ｃ）を含む場合は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）成分の合計量１００質量部中、（メタ）アクリル重合体成分（Ａ）の配合割合が１０〜６０質量部であることが好ましく、２０〜４０質量部であることがより好ましい。（Ａ）成分が１０質量部より少ないと、樹脂含浸木材を硬化させる場合に外観不良となりやすく、６０質量部を超えると樹脂組成物の粘度が高くなり木材への含浸性が低下してくる。
【００３２】
また、ラジカル重合性単量体成分（Ｂ）の配合割合としては、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）成分の合計量１００質量部中、１０〜８０質量部であることが好ましく、２０〜７０質量部であることがより好ましい。（Ｂ）成分が１０質量部より少ないと樹脂組成物の粘度が高くなり木材への含浸性が低下し、８０質量部を超えると樹脂含浸木材を硬化させる場合に外観不良となりやすい。
【００３３】
可塑剤（Ｃ）の配合割合は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）成分の合計量１００質量部に対し、１０〜８０質量部であることが好ましく、１５〜５０質量部であることがより好ましい。（Ｃ）成分が１０質量部より少ないと、樹脂含浸木材に、反りや割れが生じることがあるが、８０質量部を超えると、樹脂含浸木材の耐久性が低下するため好ましくない。
【００３４】
本発明の木材含浸用樹脂組成物には、これを木材に含浸させた後に重合・硬化させるために、硬化剤（ラジカル重合開始剤）を配合することが好ましい。上記硬化剤としては、例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキシド、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、１，１−ジメチルプロピルパーオキシイソプロピルカーボネート等の過酸化物やアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物が挙げられる。これらは、加熱により重合反応を開始する。
【００３５】
上記熱重合開始剤に代えて、硬化剤として光重合開始剤を用い、活性エネルギー線によって重合硬化させることもできる。光重合開始剤としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル等のベンゾインとそのアルキルエーテル類；アセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１，１−ジクロロアセトフェノン、４−（１−t−ブチルジオキシ−１−メチルエチル）アセトフェノン等のアセトフェノン類；２−メチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、１−クロロアントラキノン等のアントラキノン類；２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン等のチオキサントン類；アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール類；ベンゾフェノン、４−（１−ｔ−ブチルジオキシ−１−メチルエチル）ベンゾフェノン、３，３’，４，４’−テトラキス（ｔ−ブチルジオキシカルボニル）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類；２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン；アシルホスフィンオキサイド類およびキサントン類等が挙げられる。
【００３６】
上記硬化剤の使用量としては、樹脂組成物１００質量部に対して、０．１質量部〜１０質量部の範囲内が好ましい。硬化剤の使用量が０．１質量部未満では、硬化が十分に進行しないおそれがある。また、使用量が１０質量部を超えると組成物の保存安定性の面で問題となるおそれがある。硬化剤量のより好ましい下限値は０．５質量部であり、０．８質量部がさらに好ましく、より好ましい上限値は８質量部であり、５質量部がさらに好ましい。
【００３７】
本発明の木材含浸用樹脂組成物には、必要に応じて、上記の（メタ）アクリル重合体成分（Ａ）とラジカル重合性単量体成分（Ｂ）、必要に応じて用いられる可塑剤（Ｃ）以外に、その他の化合物や副資剤を含んでいてもよい。その他の化合物や副資剤としては、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、帯電防止剤、着色顔料、染料、エラストマー、硬化促進剤、硬化遅延剤等が挙げられる。その他の化合物や副資剤の量は、発明の効果を損なわない範囲であれば良く、該組成物１００質量部に対して、０．０１質量部〜５０質量部の範囲内が好ましい。
【００３８】
本発明の木材含浸用樹脂組成物は、２５℃での粘度が１００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。１００Ｐａ・ｓを超えると、高粘度となって送液作業等が難しく、製造上問題となる。より好ましい粘度の上限値は５０Ｐａ・ｓ、さらに好ましい上限値は１０Ｐａ・ｓである。
【００３９】
本発明の木材含浸用樹脂組成物を用いて、公知の方法により、例えば、水分を調節した木材に組成物を含浸させた後に硬化させて樹脂含浸木材を得ることができる。本発明による樹脂組成物を含浸させる木材は、特に制限を受けることはない。例えば、種類としては、杉、松類、米松（ダグラスファー）、檜、米檜、台湾檜等の針葉樹、栓、タモ、楢、楡、欅、樺、椈（ブナ）、楓等の広葉樹の何れでも使用できる。
【００４０】
木材への組成物の含浸方法としては、例えば、浸漬法、減圧注入法、加圧注入法、減圧・加圧注入法、塗布含浸法（静置法、加圧法）等が挙げられ、木材の形状や用途に応じて適宜選択することができる。木材の形状は特に限定されない。床材等に有用な薄板の場合は、樹脂含浸木材を工業的に製造するという面からは、０．２〜３０ｍｍの厚さが好適である。
【００４１】
本発明の木材含浸用樹脂組成物の木材への含浸量は、樹脂含浸木材に求められる強度・耐久性に応じて適宜設定すればよいが、木材１００質量部に対して、組成物を２〜２００質量部程度含浸させることが好ましい。組成物量が２質量部未満では、樹脂含浸木材の強度・耐久性が十分でないおそれがあり、２００質量部を超えると硬化の際の発熱によって木材に変色が発生するおそれがある。組成物の含浸量のより好ましい下限は５質量部であり、１０質量部がさらに好ましく、より好ましい上限は１５０質量部であり、１００質量部がさらに好ましい。
【００４２】
本発明の木材含浸用樹脂組成物を木材に含浸させた後に、樹脂組成物を硬化させるための硬化方法としては、例えば、加熱・加圧プレス、熱風、赤外線等の加熱による方法、紫外線、電子線、放射線等の活性エネルギー線を照射する方法等が挙げられる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下ことわりのない場合、「％」は「質量％」を、「部」は「質量部」をそれぞれ示すものとする。
【００４４】
合成例１
温度計、冷却管、ガス導入管、および攪拌機を備えた反応器に、メチルメタクリレート９５部と、カルボキシル基を有する単量体としてメタクリル酸を５部、連鎖移動剤としてｎ−ドデシルメルカプタンを４部仕込んだ後、反応器内を窒素ガスに置換した。次に、上記の混合物を攪拌しながら８０℃に昇温した後、重合開始剤として２，２’‐アゾビスイゾブチロニトリル１部を添加して、４時間重合反応を行い、カルボキシル基を有する（メタ）アクリル重合体と未反応の単量体との混合物を得た。
【００４５】
次いで、上記カルボキシル基を有する（メタ）アクリル重合体と未反応単量体との混合物に、グリシジル基を有する単量体としてグリシジルメタクリレート１０部と、エステル化触媒としてオクチル酸亜鉛０．０３部と、重合禁止剤としてハイドロキノン０．０１部を添加した後、１００℃に昇温して、空気雰囲気下で５時間かけてエステル化反応を行った。これにより、分子内にラジカル重合性二重結合を有する架橋性（メタ）アクリル重合体Ｎｏ．１と未反応単量体との混合物を得た。なお、未反応単量体はそのままラジカル重合性単量体成分として使用する。この混合物の固形分濃度は５２％、架橋性（メタ）アクリル重合体Ｎｏ．１の重合性二重結合１個当たりの分子量は７００、数平均分子量（Ｍｎ）は１７，０００であった。なお、分子量の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ；東ソー社製）を用いて行った。
【００４６】
合成例２
合成例１と同様の反応容器に、メチルメタクリレート９９部とメタクリル酸１部を仕込んだ後、合成例１と同様に重合を行い、カルボキシル基を有する（メタ）アクリル重合体と未反応の単量体との混合物を得た。次いで、この混合物に、グリシジルメタクリレート７部と、オクチル酸亜鉛０．０３部と、ハイドロキノン０．０１部を添加した後、合成例１と同様にエステル化反応を行い、架橋性（メタ）アクリル重合体Ｎｏ．２と未反応の単量体の混合物を得た。この混合物の固形分濃度は６０％、架橋性（メタ）アクリル重合体Ｎｏ．２の重合性二重結合１個当たりの分子量は４，９００、数平均分子量は１８，０００であった。
【００４７】
合成例３
合成例１と同様の反応容器に、メチルメタクリレート１００部とメタクリル酸３部を仕込んだ後、合成例１と同様に重合を行い、カルボキシル基を有する非架橋性の（メタ）アクリル重合体Ｎｏ．３と未反応の単量体との混合物を得た。この比較用混合物の固形分濃度は６０％、非架橋性（メタ）アクリル重合体Ｎｏ．３の数平均分子量は２０，０００であった。
【００４８】
合成例４
合成例１と同様の反応容器に、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物（商品名「エポトートＹＤ−９０１」、東都化成社製、平均エポキシ当量４５６）４５６部、メタクリル酸８６部、エステル化触媒としてトリエチルアミン２．３部、及び、重合禁止剤としてハイドロキノン０．１部を仕込んだ。次いで、この混合物に空気を吹き込みながら、１１５℃に昇温し、６時間反応させ、酸価７．０ｍｇＫＯＨ／ｇ、数平均分子量９９０の比較用ビニルエステルを得た。
【００４９】
合成例５
合成例１と同様の反応容器に、メチルメタクリレート９８部と、カルボキシル基を含有する単量体としてメタクリル酸２部、溶媒としてトルエン１００部、連鎖移動剤としてメルカプトプロピオン酸１部を仕込んだ後、反応器内を窒素ガスに置換した。次に、上記の混合物を攪拌しながら８０℃に昇温した後、重合開始剤として２，２’‐アゾビスイゾブチロニトリル０．４部を添加して、２．５時間重合反応を行った。さらに、９０℃に昇温して２，２’‐アゾビスイゾブチロニトリル０．１５部を添加したのち３時間加熱し、ハイドロキノン０．６部を添加してカルボキシル基を有する（メタ）アクリル重合体を得た。次いで、上記カルボキシル基を有する（メタ）アクリル重合体に、グリシジルメタクリレート４部と、テトラフェニルフォスホニウムブロマイド０．４部を添加した後、空気を吹き込みながら１００℃に昇温して５．５時間反応を行い、分子内に重合性二重結合を有する架橋性（メタ）アクリル重合体Ｎｏ．５のトルエン溶液を得た。この重合体溶液の固形分濃度は４３％、粘度１７５０ｍＰａ・ｓ、酸価３．０、（メタ）アクリル重合体Ｎｏ．５の重合性二重結合１個当たりの分子量は３，６００、数平均分子量は２５，０００であった。
【００５０】
実験Ｎｏ．１〜１１
本発明にかかる木材含浸用樹脂組成物として、合成例１〜４で得られた樹脂とラジカル重合性単量体成分を表１に示した配合比で混合し、樹脂組成物を得た。なお、表１では合成例で得られた重合体混合物を重合体と未反応単量体とに分けて示した。また、実験Ｎｏ．８は、架橋性（メタ）アクリル重合体Ｎｏ．２を２８部と、非架橋性（メタ）アクリル共重合体Ｎｏ．３を２８部混合したものを（メタ）アクリル重合体として使用した。この（メタ）アクリル重合体の固形分濃度は５６％であった。
【００５１】
次に、上記の樹脂組成物１００部に対して、硬化剤として「パーブチルＯ」（商品名；過酸化物系重合開始剤；日本油脂社製）を３部配合して、硬化剤配合樹脂組成物を得た。次いで、厚さ０．６ｍｍの楢材単板を真空ポンプに接続された減圧口と樹脂組成物注入口を有する減圧容器に入れ、２０×１０2Ｐａ（１５トール）の減圧下で３０分間脱気した。この減圧状態を保持しながら、硬化剤配合樹脂組成物を注入して楢材単板に充分含浸させ、常圧に戻してから３時間静置した。樹脂組成物が含浸した楢材単板を取り出し、余分な樹脂組成物を液きりしてから、この単板の両面を厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムではさみ、１２５℃、１ＭＰａでプレスして１０分間硬化させた。ＰＥＴフィルムを除去し、樹脂含浸木材を得た。以下に示す方法により、得られた樹脂含浸木材を評価し、その結果を表３に示した。
【００５２】
実験Ｎｏ．１２〜１８
表２に示した配合比となるように、合成例５で得た架橋性（メタ）アクリル重合体Ｎｏ．５と、ラジカル重合性単量体および可塑剤を混合し、７０〜９０℃、１．３３×１０4Ｐａ（１００ｍｍＨｇ）にて、２時間トルエンを脱気して、樹脂組成物を得た。実験Ｎｏ．１〜１１と同様にして、樹脂含浸木材を得た。評価結果を表４に示した。
【００５３】
評価方法
（１）粘度
ＪＩＳ  Ｋ  ７１１７−１に規定されたＢ型粘度計を用い、樹脂組成物の２５℃での粘度を測定した。
【００５４】
（２）含浸率
下式
含浸率（％）＝１００×〔（樹脂含浸木材の質量）−（未含浸木材の質量）〕／（未含浸木材の質量）
に基づき、組成物の含浸率を計算した。
【００５５】
（３−１）樹脂含浸木材の表面状態（タックの有無）
樹脂含浸木材の表面を指で触った感触により、下記基準
○…タック（べたつき）がない、
×…タックあり
で評価した。
【００５６】
（３−２）樹脂含浸木材の表面状態（磨き仕上げ工程での目詰まりの有無）
樹脂含浸木材の表面をハンドサンダー（リョービ社製；サンドペーパー＃２４０）で２０往復させて、サンドペーパーに目詰まりが発生しているかどうかを目視により、下記基準
○…目詰まりなし
△…小さい目詰まりが観察される
×…目詰まりが著しい
で評価した。
【００５７】
（４）耐熱試験Ｉ
樹脂含浸木材の片面をサンドペーパー（＃２４０）で磨き、予めウレタン系接着剤を塗布した１５ｍｍ厚の合板の上に、上記樹脂含浸木材を載置し、さらにその上に厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムを載せてから、１２５℃、１ＭＰａで５分間熱圧着させた。得られた合板接着樹脂含浸木材を８０℃±３℃の恒温器中に入れ、２４時間毎に取り出して、表面のクラックの発生状態を目視により、下記基準
○…クラックの発生ほとんどなし
△…小さなクラックの発生が観察される
×…大きなクラックの発生が観察される
で評価した。
【００５８】
（５）表面硬度
鉛筆ひっかき硬度計を用い、１ｋｇの荷重をかけた鉛筆の芯で、得られた樹脂含浸木材の表面を５回ひっかいたときに、表面のキズが認められるひっかき回数が２回未満となる鉛筆のうち、最も硬い鉛筆の濃度記号を表面硬度とした。
【００５９】
（６−１）樹脂含浸木材の表面状態（かすれの有無）
樹脂含浸木材の表面の塗膜の均一性を目視により、下記基準
〇…木材上に均一に樹脂塗膜が形成されている
×…木材上に均一に樹脂塗膜が形成されておらず、木材が剥き出しの部分がある
で評価した。
【００６０】
（６−２）樹脂含浸木材の表面状態（硬化物の濁りの有無）
樹脂含浸木材の表面の塗膜の濁りの有無を目視により、下記基準
〇…木材上に透明の樹脂塗膜が形成されている
△…木材上に少し白濁した樹脂塗膜が形成されている
×…木材上の樹脂塗膜が白濁している
で評価した。
【００６１】
（７）耐熱試験II
表２に記載した配合比で樹脂組成物を調製し、この樹脂組成物１００部に対して、硬化剤として「パーブチルＯ」（商品名；過酸化物系重合開始剤；日本油脂社製）を２部配合して硬化剤配合樹脂組成物を得た。次いで、厚さ０．６ｍｍの楢材単板を真空ポンプに接続された減圧口と樹脂組成物注入口を有する減圧容器に入れ、２０×１０2Ｐａ（１５トール）の減圧下で３０分間脱気した。この減圧状態を保持しながら、硬化剤配合樹脂組成物を注入して楢材単板に充分含浸させ、常圧に戻してから３時間静置した。樹脂組成物が含浸した楢材単板を取り出し、余分な樹脂組成物を液きりしてから、予めウレタン系接着剤を塗布した１５ｍｍ厚の合板の上に、上記樹脂含浸木材を載置し、さらにその上に厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムを載せてから、１２５℃、１ＭＰａで１０分間熱圧着して、樹脂を硬化させた。
【００６２】
なお、実験Ｎｏ．１７と１８については、以下のようにして、樹脂を光硬化させてから、耐熱試験IIを行った。上記硬化剤配合樹脂組成物において、「パーブチルＯ」に代えて「ダロキュア１１７３」（「ダロキュア」は登録商標；２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン；光重合開始剤；メルク社製）２部使用し、上記と同様に楢材単板に対して樹脂を含浸させた。樹脂組成物が含浸した楢材単板を取り出し、余分な樹脂組成物を液きりしてから、両面を厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムで覆い、出力２ｋＷの高圧紫外線ランプ（８０Ｗ／ｃｍ）の１０ｃｍ下側を２ｍ／分の速度で通過させて樹脂を硬化させた。その後、予めウレタン系接着剤を塗布した１５ｍｍ厚の合板の上に、ＰＥＴフィルムを剥がした光硬化後の上記樹脂含浸木材を載置し、再度その上に厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムを載せてから、１２５℃、１ＭＰａで５分間熱圧着した。
【００６３】
得られた各合板接着樹脂含浸木材を８０℃±３℃の恒温器中に入れ、２４時間毎に取り出して、表面のクラックの発生状態を目視により、下記基準
○…クラックの発生ほとんどなし
△…小さなクラックの発生が観察される
×…大きなクラックの発生が観察される
で評価した。
【００６４】
（８）寸法変化率
樹脂含浸木材に約１０ｃｍ×約１０ｃｍの正方形をマジックで記入し、四辺を正確に測定し、２５℃の脱イオン水中に２４時間浸漬した。浸漬後取り出して、８０℃±３℃の恒温器中に８時間入れ、その後、記入した正方形の四辺の長さを測定し、下式
（寸法変化率）（％）＝（水浸漬、加熱後の測定値）／（初期測定値）×１００
に基づき、寸法変化率を算出した。
【００６５】
【表１】
2005001372.tif 000002
【００６６】
【表２】
2005001372.tif 000003
【００６７】
【表３】
2005001372.tif 000004
【００６８】
【表４】
2005001372.tif 000005
【００６９】
表３から明らかなように、本発明例である実験Ｎｏ．１〜８の木材含浸用樹脂組成物は十分な含浸率を確保することができ、樹脂含浸木材の表面でのタック、目詰まりの発生等は認められなかった。また、該木材含浸用樹脂組成物を含浸・硬化させた樹脂含浸木材は、耐熱性が良好で、表面硬度も高いため、耐久性に優れている。
【００７０】
一方、実験Ｎｏ．９は、非架橋性の（メタ）アクリル重合体を用いたため、タックが残り（表面硬化性が低く）、磨き工程での目詰まりが若干発生した。また、実験Ｎｏ．１０では、（メタ）アクリル重合体を配合していないので、全ての特性が劣っている。実験Ｎｏ．１１は、ビニルエステル樹脂を用いた例であるが、やはり本発明例よりも全ての特性が劣っていた。
【００７１】
また、表４から明らかなように、可塑剤を添加した本発明例である実験Ｎｏ．１２〜１８の木材含浸用樹脂組成物は、十分な含浸率を確保することができ、樹脂含浸木材の表面でのかすれ、白濁が起こりにくかった。この木材含浸用樹脂組成物を、含浸および硬化させた樹脂含浸木材は、耐熱性に優れ、寸法変化率も低いことがわかる。特に、表３と比較すれば、可塑剤を添加した系は、より一層耐熱性が良好になることが確認された。