(57)【要約】【課題】木質材に対して、塗料用樹脂成分を効率よく含浸させ、良好な作業環境が維持された状態で、木質材を簡便な操作及び／又は施設で補強できる手段を提供することを課題とする。【解決手段】２核体含有量が５０〜９０％であり、２５℃における粘度が８０ｍＰａ・ｓ以下であり、かつ常温で液体であるポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートを含有した木質材補強用含浸性塗料、及び該木質材補強用含浸性塗料が木質材に塗装された補強木質材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２核体含有量が５０〜９０％であり、２５℃における粘度が８０ｍＰａ・ｓ以下であり、かつ常温で液体であるポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートを含有してなることを特徴とする、木質材補強用含浸性塗料。
【請求項２】
請求項１記載の木質材補強用含浸性塗料が木質材に塗装されてなることを特徴とする、補強木質材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質材補強用含浸性塗料及び補強木質材に関し、より詳しくは、木質材等の補強に好適な木質材補強用含浸性塗料、及び補強木質材に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記木質材は、その柔軟性、加工の容易性等の長所を有する。したがって、前記木質材は、例えば、建材等として用いられている。しかしながら、前記木質材は、用途によっては、耐衝撃性、耐磨耗性等の物理的強度が十分ではないという欠点がある。
【０００３】
そこで、前記木質材の補強を行なう種々の試みがなされている。例えば、特許文献１には、木質材の製造に際して、イソシアネート化合物を化粧単板に含浸させ、ついで、該イソシアネート化合物と水とを反応させて、重合体を形成させ、固化させることにより、木質材の補強を行なう試みが開示されている。
【０００４】
前記イソシアネート化合物は、そのままでは、木質材に含浸させることが困難であり、また、含浸させることができたとしても、乾燥が困難であるという欠点がある。さらには、前記イソシアネート化合物が、木質材の表面に残存した場合、木質材を重ねると、木質材同士が接着してしまうため、ライン製造に適さないという欠点がある。そのため、前記イソシアネート化合物による木質材の補強に際して、該イソシアネート化合物を、有機溶剤、例えば、アセトン等に溶解させて用いられる場合が多い。
【０００５】
しかしながら、前記有機溶剤を用いた場合、良好な作業環境の維持が困難であるという欠点がある。
【特許文献１】特開平３−２７５３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の欠点に鑑みてなされたものであり、木質材に対して、高い補強性を発現すること、良好な作業環境が維持された状態で、木質材を簡便な操作及び／又は施設で補強できること等の少なくともいずれかを達成しうる、木質材補強用含浸性塗料を提供することを課題とする。また、本発明は、優れた物理的強度を示すこと、簡便な操作及び／又は施設で製造できること等の少なくともいずれかを達成しうる、補強木質材を提供することを課題とする。本発明の他の課題は、本明細書の記載からも明らかである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、１つの側面では、２核体含有量が５０〜９０％であり、２５℃における粘度が８０ｍＰａ・ｓ以下であり、かつ常温で液体であるポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートを含有したものであることを特徴とする、木質材補強用含浸性塗料に関する。さらに、本発明は、他の側面では、前記木質材補強用含浸性塗料が木質材に塗装されたものであることを特徴とする、補強木質材に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の木質材補強用含浸性塗料によれば、木質材に対して、高い補強性を発現し、また、良好な作業環境が維持された状態で、木質材を簡便な操作及び／又は施設で補強できるという優れた効果を奏する。また、本発明の補強木質材は、優れた物理的強度を示し、また、簡便な操作及び／又は施設で製造できるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の木質材補強用含浸性塗料は、１つの実施態様では、２核体含有量が５０〜９０％であり、２５℃における粘度が８０ｍＰａ・ｓ以下であり、かつ常温で液体であるポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートを含有したものであることを特徴とする、木質材補強用含浸性塗料に関する。
【００１０】
本発明の木質材補強用含浸性塗料は、前記ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートを含有しているため、木質材に対する高い補強性を発現するという優れた効果を奏する。また、本発明の木質材補強用含浸性塗料によれば、該木質材補強用含浸性塗料を木質材に塗装した場合に、良好な塗装表面状態を得ることができるという優れた効果を発揮する。さらに、本発明の木質材補強用含浸性塗料によれば、木質材、とりわけ、密度の高い木質材に優れた強度を付与することができる。また、本発明の木質材補強用含浸性塗料は、実質的に臭気等を発生せず、有機溶剤を用いた場合に比べ、良好な作業環境が維持された状態で、木質材を簡便な操作及び／又は施設で補強できる。
【００１１】
前記ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートにおける２核体含有量は、適した粘度を得、作業性や補強性を十分に発揮させる観点から、５０％以上であることが好ましく、６０％以上であることがより好ましく、９０％以下であることが好ましく、８５％以下であることがより好ましい。２核体含有量が９０％を超えると固体となるか、あるいは結晶化する可能性があり、５０％未満の場合、粘度が増加し溶剤等での希釈を必要とする場合がある。
【００１２】
なお、本明細書において、前記ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートの２核体含有量とは、２個のベンゼン環の含有量を意味し、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により決定したものである。ここで、前記ゲル浸透クロマトグラフィーにおいては、高速ＧＰＣ装置（東ソー株式会社製、商品名：ＨＬＣ−８０２０）とＧＰＣカラム〔東ソー株式会社製、内径７．８ｍｍ、長さ３０ｃｍ、商品名：ＴＳＫｇｅｌ  Ｇ６０００Ｈ  ＨＲ、Ｇ４０００Ｈ  ＨＲ、Ｇ３０００Ｈ  ＨＲ、Ｇ２０００Ｈ  ＨＲ（ＨHRシリーズ）〕とを用い、検出器として、示差屈折器を用いる。また、前記ゲル浸透クロマトグラフィーの条件は、移動相溶媒：テトラヒドロフラン、温度：４０℃、流速：０．８ｍｌ／分、試料  ８０μｌである。測定に際して用いる試料は、対象となるポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート  １ｇに、ブタノール  １０ｍｌと酢酸エチル  ５ｍｌとを添加し、一晩放置し、得られた産物を濃縮し、得られた濃縮物  ５ｍｇ相当量をテトラヒドロフラン  ２．５ｍｌに溶解させ、得られた産物を、メンブランフィルター（ＰＴＦＥ、０．４５μｍ）で濾過して得られるものである。なお、試料の評価に先立ち、試料の場合と同じ条件でジフェニルメタンジイソシアネート（２核体  １００％）の溶出位置を予め求め、かかる溶出位置に基づき、試料を評価する。２核体含有量（％）は、試料のピークのうち、２核体のジフェニルメタンジイソシアネートに対応する溶出位置のピークの面積の数値に、全ピーク面積の数値の逆数と１００とを乗ずることにより求められる。
【００１３】
また、前記ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートの２５℃における粘度は、木質材への木質材補強用含浸性塗料の浸透性を向上させる観点及び木質材への良好な塗装表面状態を得る観点から、８０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、４０ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましく、１０ｍＰａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。前記ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートの２５℃における粘度が、８０ｍＰａ・ｓを超える場合、浸透するまで時間を要するため、ライン製造での効率的な作業環境を維持できない場合がある。したがって、溶剤等での希釈を必要とする場合がある。本明細書において、前記粘度は、ＪＩＳ  Ｚ８８０３に準拠し、回転粘度計〔ブルクフィールド社製、商品名：Ｂ型回転粘度計ＢＭ〕を用いて、２５℃で測定された値を意味する。
【００１４】
前記ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートとしては、代表的には、例えば、一般式（１）：
【００１５】
【化１】
2007144680.tif 000002
【００１６】
で表される化合物等又はその混合物が挙げられる。なお、前記式中のｎは、前記一般式（１）で表される化合物において、２核体含有量が５０〜９０％となり、ｎ＝０又は、例えば、１、２、３、４等で表される正の整数であればよい。
【００１７】
本発明の木質材補強用含浸性塗料は、可塑剤、触媒、界面活性剤等をさらに含有していてもよい。
【００１８】
本発明は、他の側面では、木質材補強用含浸性塗料が木質材に塗装されたものであることを特徴とする、補強木質材に関する。
【００１９】
本発明の補強木質材は、前記木質材補強用含浸性塗料が塗装されたものであるため、優れた物理的強度を示す。また、本発明の補強木質材は、簡便な操作及び／又は施設で製造できる。
【００２０】
前記木質材としては、特に限定されないが、樹木から切り出して製造された材料；木質チップ、コンクリート型枠合板、木質ファイバー、木質粉体等を押し固めて製造された材料等が挙げられる。
【００２１】
本発明の補強木質材は、木質材補強用含浸性塗料を木質材に塗装することにより簡便に製造されうる。
【００２２】
以下、本発明を実施例等により詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００２３】
（実施例１）
ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート〔日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名：ミリオネートＭＲ−２００、ＮＣＯ含有率  ３１．０％、〕  １００重量部に対して、ジフェニルメタンジイソシアネート〔日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名：ミリオネートＭＴ、ＮＣＯ含有率  ３３．６％〕  １００重量部を配合させて、６０℃で３０分間混合撹拌した。
【００２４】
得られた産物について、ＮＣＯ含有率（％）を、ＪＩＳ  Ｋ７３０１に規定される方法に準拠して行なった。
【００２５】
その結果、ＮＣＯ含有率が３２．０％であり、２核体含有量が５４％であるポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートが得られた。かかるポリメチレンポリフェニルポリイソシアネートをイソシアネート１とした。
【００２６】
（比較例１）
ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート〔日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名：ミリオネートＭＲ−２００、ＮＣＯ含有率  ３１．０％、２核体含有量  ４１％〕をイソシアネート２とした。
【００２７】
（比較例２）
ジフェニルメタンジイソシアネート〔日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名：ミリオネートＭＴ、ＮＣＯ含有率  ３３．６％、２核体含有量  １００％〕をイソシアネート３とした。
【００２８】
（試験例１）
前記実施例１のイソシアネート１、比較例１のイソシアネート２及び比較例２のイソシアネート３について、ＪＩＳ  Ｚ８８０３に準拠し、回転粘度計〔ブルクフィールド社製、商品名：Ｂ型回転粘度計ＢＭ〕を用いて、２５℃における粘度を測定した。
【００２９】
また、木質材として、ＪＩＳ  Ａ５９０５に準拠した中質繊維板に対して、０．１ｇ／１ｃｍ2となるように実施例１のイソシアネート１又は比較例１のイソシアネート２を塗布し、ＪＩＳ  Ｋ７１００に規定される標準状態下（２５±２℃、相対湿度５０±５％）で乾燥するまで放置した。
【００３０】
その後、目視、指触及び顕微鏡で、前記木質材の塗装表面状態を観察した。なお、塗装表面状態の評価は、１０人のモニターにより観察し、硬化塗膜が観察されない場合を「良好」として評価した。
【００３１】
ついで、実施例１のイソシアネート１又は比較例１のイソシアネート２を塗布した木質材の塗装表面の強度を、ＪＩＳ  Ｋ７２１５で規定される方法に準拠し、タイプＤのデュロメーターを用いて、ＪＩＳ  Ｋ７１００に規定される標準状態下（２５±２℃、相対湿度５０±５％）で測定した。また、未処理の木質材の強度を同様に測定した（比較例３）。
【００３２】
これらの結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
2007144680.tif 000003
【００３４】
その結果、表１に示されるように、実施例１のイソシアネート１の粘度は、４０ｍＰａ・ｓであり、比較例１のイソシアネート２は、２００ｍＰａ・ｓであることがわかる。なお、比較例２のイソシアネート３は、粉末状の固体となったため、粘度を評価できなかった。
【００３５】
また、表１に示されるように、比較例１のイソシアネート２を用いた場合には、硬化塗膜を形成したにもかかわらず、実施例１のイソシアネート１により木質材を塗装した場合には、良好な塗装表面状態となることがわかる。さらに、表１に示されるように、実施例１のイソシアネート１を塗布した木質材の強度は、比較例３の未処理の場合の木質材に比べ、高い強度を示すことがわかる。なお、比較例２のイソシアネート３は、粉末状の固体となったため、塗装表面状態を評価できなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によれば、低コストで、良好な作業環境が維持された状態で、木質材を簡便な操作及び／又は施設で補強することができる。また、本発明によれば、低コストで、優れた物理的強度を有する木質材を提供できる。