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立体造形

新たな木材プラスチック化技術による高機能木材の実現により木材の用途が飛躍的に拡大

和歌山県

三木理研工業株式会社

2021年2月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 複合樹脂の含浸による新しい木材プラスチック化技術の開発
基盤技術分野 立体造形
対象となる産業分野 自動車、建築物・構造物
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(耐久性向上)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高性能化(精度向上)、デザイン性・意匠性の向上
キーワード 寸法安定、耐光性、硬質化、木材、耐傷性
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 平成23年度~平成25年度

プロジェクトの詳細

事業概要

木材の三つの性能を向上させるため、木材の細胞壁内の微細組織に複合樹脂を含浸、その末端水酸基と樹脂を反応、さらに樹脂同士の架橋反応に進展させ硬質層を形成させる、これは木材の根源組織の構造をプラスチック化する新技術で、飛躍的な性能結果(寸法安定、ヤケ防止、硬質化)を国産材で確認できている。従来、家具や乗り物内装用の化粧木材で寸法が狂う、褐色にヤケる、軟質で傷が付く等のニーズに対応した技術研究である

展示会出品商品.jpg
複合樹脂含浸木材の製造システム.jpg
開発した技術のポイント

木の美しさを損なわない、高機能付与木材(寸法安定、ヤケ防止、硬さ付与)を開発するために、これらの3機能を木材に付与できる「複合樹脂」の開発と樹脂を微細組織に含浸ー浸透ー硬化させる「含浸技術」の確立を行う
(新技術)
木材細胞壁内の微細組織に複合樹脂を含浸させ、末端水酸基と樹脂を反応させ、さらに樹脂同士の架橋反応に進展させ細胞内に機能を持った硬質な層を形成させる技術を開発する
(新技術の特徴)
・天然木の美しさを際立たせながら、寸法安定性、ヤケ防止性、硬質化が飛躍的に向上する
・水溶性複合樹脂1種類で、3つの機能を付与することが可能である

既存技術と新技術の比較.jpg
具体的な成果

・3つの機能を持つ機能樹脂の開発
-従来、3つの機能を付与するために薬剤を別々に3工程で処理していたが、これらの機能を1つの薬剤で実現する、機能性複合樹脂を開発した
・含浸技術の確立と工程の標準化
-含浸ー浸透ー反応ー硬化に至る製法を確立し、製造工程別の品質基準と作業の標準化を行った
・市場性の探索
-試作品を作り、展示会でユーザーの特定、および最終加工法の検討による商品化へのアプローチを行った

製造工程の標準化.jpg
研究開発成果の利用シーン

・複合樹脂(機能付与)、機能樹脂含浸木材
・複合樹脂含浸木材の製造方法、含浸および反応設備等の製造システム

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・1つの複合樹脂、1つの含浸工程で、3つの品質目標を達成した(板目全収縮率:2%以下で無処理の1/2、ヒヤケ防止効果:無処理の1/5以下、硬さ付与:無処理の約1.6倍)
・複合樹脂、微細組織に含浸する設備およびその製造方法を構築し、作業を標準化した
・機能付与木材を用いた商品(試作品)を展示し、市場からの評価を受けながら事業化を展開した

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、加工・組立・処理、素材・部品製造、製品製造

製品・サービスのPRポイント

・新たな機能性木材による市場の拡大
-木材の3つの欠点を克服する新たな機能性木材の開発を行ったことにより、従来の木材では適用が難しかった新しい用途での利用が可能になる
-木材の美しさ・質感を際立たせることが可能で、繊維方向を縦横自由に組めることからデザイン性が広がる
-含浸処理後の木材は濡れたままでも、乾燥しても長期保管が可能である
-強度は無処理材とほとんど変わらない
・新たな機能性木材製造システムによる製造コストの削減
-1つの複合樹脂、1つの含浸工程によって木材の3つの欠点を改質できることから、木材プラスチック化のコスト削減が可能となる

機能付与木材の用途展開.jpg
今後の実用化・事業化の見通し

・極めて含浸が困難な樹種を代表するカラマツについては、目標未達の「寸法安定2%以内」について研究を継続する
・プラスチック化木材加工の1つである「超硬質化の目標値ブリネル硬度1.8以上」が未達であるため、カラマツについては密封式圧密加工による研究を継続する(補完テーマ:上記2件)
・試作品を展示会に出品し、顧客の評価を受けながら、求められる商品及びそれをシステム化した販売計画を進める
・確立した機能付与技術にさらに、染色と防火の新技術を複合した新素材と関連商品の提案を行う
1.木材染色技術との複合:ナチュラルで透明感のある和風仕上げ(パステル調で生活の中に色彩を提案)の商品化を提案
2.木材防火技術との複合:「準不燃木材」や「厚み1mmの複合化粧シート」の商品化を提案するする

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 三木理研工業株式会社
事業管理機関 和歌山県中小企業団体中央会
研究等実施機関 朝日ウッドテック株式会社
和歌山県工業技術センター
株式会社兼仁
有限会社エイケイクラフト
協同組合ラテスト

サポイン事業者 企業情報

企業名 三木理研工業株式会社(法人番号:8170001003176)
事業内容 繊維用染色助剤、木材用合成樹脂の製造と販売
社員数 51 名
生産拠点 桃山工場(和歌山県)
本社所在地 〒640-8441 和歌山県和歌山市栄谷13-1
ホームページ http://www.mikiriken.co.jp/
連絡先窓口 営業部 中井佳希
メールアドレス y-nakai@mikiriken.co.jp
電話番号 073-451-2271