JPH0546285B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は耐水性、耐熱性、耐候性、および耐薬
品性に優れたプラスチツク様の木質系成形板の製
造方法に関するものである。 〔従来の技術〕 再生可能な資源である森林資源、なかでも小径
木、間伐材等の未利用木材の有効な利用方法が現
在強く望まれている。また、木材を使用する工業
において工業廃棄物として副生する木材小片など
についてもより一層有効な利用方法の確立が急が
れている。 本発明者らは上記の実状にかんがみ、先に木材
小片を主原料としたプラスチツク様の外観を呈す
る木質系成形品の開発し特許出願（特開昭59−
152837号公報、特開昭60−124203号公報）を行つ
た。これは、木材小片に二塩基酸無水物を反応さ
せて木材中にカルボキシル基を導入したエステル
化木材小片に着目して、該エステル化木材小片に
エポキシ化合物を混合し、該混合物を熱圧成形す
ることにより得られるものである。得られた木質
系成形品は、成形品を構成している木材小片が可
塑化されており、表面が平滑で光沢のあるプラス
チツク様の外観を呈し、また木材成分が主成分で
あるにもかかわらず水に対する寸法安定性ならび
に機械的強度の優れたものである。 しかしながら、上記木質系成形品は下記のよう
な問題点があり、その用途を限定しなければなら
ないという難点があつた。即ち、上記木質系成形
品は水に浸せきした場合、寸法安定性においては
良好であるが、表面の平滑性および光沢が低下す
る問題があつた。また、耐候性においても木質系
成形品の艶落ちおよび劣化が見られるという欠点
があつた。さらにまた、耐熱性および耐薬品性に
おいても改良することが望まれていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の耐水性、耐熱性、耐候性、および耐薬
品性の優れたプラスチツク様の木質系成形板を得
る方法を提供するにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは上記木質系成形板の有する問題点
を解決すべく研究を重ねた結果、熱圧成形時に樹
脂含浸紙布を介在させ、これを同時に積層接着す
ることにより上記の問題点が一挙に解決された成
形板が得られることを見い出した。 即ち、本発明は、木材中の水酸基に多塩基酸無
水物を反応させて得られるカルボキシル基含有エ
ステル化木材小片または未反応多塩基酸無水物を
含有している該カルボキシル基含有エステル化木
材小片と、分子中に２ケ以上のエポキシ基を含む
化合物からなる混合物をコール板の上に直接か、
またはコール板の上に施された熱硬化性樹脂含浸
紙布の上にフオーミングしてマツトを形成し、さ
らに該マツトの上に熱硬化性樹脂含浸紙布を施し
て、次いでこれらを加熱加圧して一体に成形する
ことを特徴とする耐水性、耐熱性、耐候性、およ
び耐薬品性の優れたプラスチツク様の木質系成形
板の製造方法に関するものである。 本発明において使用するカルボキシル基含有エ
ステル化木材小片とはチツプ状、繊維状、あるい
は粉末状の木材小片に多塩基酸無水物を反応さ
せ、木材組織中に含まれているセルロース、ヘミ
セルロース、リグニン等の化学成分中の水酸基を
エステル化することにより、木材小片中にカルボ
キシル基を化学的に導入したもので、本発明者ら
の方法（特開昭59−152837号公報）に従つて容易
に製造することができる。これは未反応の多塩基
酸無水物を含有しているものであつても差しつか
えない。即ち、本発明においてはカルボキシル基
含有エステル化木材小片または未反応多塩基酸無
水物を含有している該カルボキシル基含有エステ
ル化木材小片のいずれを用いてもよい。 分子中に２ケ以上のエポキシ基を含む化合物と
しては、例えば、ビスフエノールＡとエピクロル
ヒドリンより得られるビスフエノール型エポキシ
化合物、フエノール樹脂とエピクロルヒドリンよ
り得られるノボラツク型エポキシ化合物、ハロゲ
ン化ビスフエノールＡとエピクロルヒドリンより
得られるハロゲン化エポキシ化合物、ポリアルキ
レングリコールとエピクロルヒドリンより得られ
るポリアルキレンエーテル型エポキシ化合物等が
挙げられる。特に工業的に多量生産されており、
かつ安価に入手できるビスフエノール型エポキシ
化合物が好ましい。これらエポキシ化合物の使用
量は混合中のカルボキシル基１当量または未反応
の多塩基酸無水物が存在している場合は、カルボ
キシル基と無水酸基の合計１当量に対してエポキ
シ基0.3〜２当量、好ましくは0.8〜1.4当量になる
ようにするのがよい。 本発明において樹脂含浸紙布は熱圧成形によつ
て基材と強固に接着して一体化し、得られる木質
系成形板の耐水性、耐熱性、耐候性、および耐薬
品性を改良する役目を果すものである。 本発明で用いられる樹脂含浸紙布とは、紙、布
などの補強材に熱硬化性樹脂を含浸させたもので
ある。これらは、生産性、品質管理面からできる
だけ長尺のものが好ましく、通常はロール巻状で
使用される。その補強材としては有機質の天然繊
維をベースにしたものが適当であるが、合成繊維
または無機質繊維をベースにしたものを用いるこ
とができる。天然繊維をベースとしたものには、
リンター系紙、レーヨンパルプ系紙、クラフト
紙、もめん糸布等が、合成繊維をベースとしたも
のにはナイロン布、テトロン布、ビニロン布等
が、無機質繊維をベースとしたものにはアスベス
ト紙、ガラス繊維布等が挙げられる。また、これ
ら補強材はその用途によつてオーバレイ紙布用、
パターン紙布用、遮断紙布用、コアー紙布用、ま
たはバランス紙布用として用いられるものでもよ
い。特に、補強材としては、厚さ0.05〜0.15mmの
高α−セルローズパルプから製造さるオーバレイ
紙布を用いると、熱硬化性樹脂含浸後加熱加圧し
た場合、透明性に優れた成形板が得られる。ま
た、場合によつては、無地および模様柄を印刷し
たパターン紙布に樹脂を含浸させた熱硬化性樹脂
含浸パターン紙布を本発明の熱硬化性樹脂含浸紙
布として用いてもよい。更にまた、木質系成形板
の裏面には成形板の反りを防ぐために、表面と同
じ種類の樹脂を含浸させた熱硬化性樹脂含浸バラ
ンス紙布を用いてもよい。 一方、熱硬化性樹脂としてはメラミン樹脂、ユ
リア樹脂、フエノール樹脂、エポキシ樹脂、フラ
ン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、またはアニリ
ン樹脂等が挙げられる。中でも特に、メラミン樹
脂は基材との接着性が良好で、表面硬度が高く、
耐熱性、耐薬品性が優れており好ましい。補強材
を基準とした樹脂付着量は補強材および樹脂の種
類、あるいは木質系成形板の求めようとする性能
によつて異なるが、一般には、オーバレイ紙布で
65〜90％、パターン紙布で45〜70％、バランス紙
布で30〜50％である。 次に本発明の製造方法を手順を追つて説明す
る。まず、カルボキシル基含有エステル化木材小
片または未反応多塩基酸無水物を含有している該
カルボキシル基含有エステル化木材小片と分子中
に２ケ以上のエポキシ基を含む化合物を充分に混
合する。この際必要に応じて、エポキシ基とカル
ボキシル基および組成によつては酸無水物の付加
反応による硬化反応を促進させるために従来、エ
ポキシ樹脂の多価カルボン酸や酸無水物硬化にお
いて使用されている触媒、例えば、カルボン酸の
金属塩、三級アミン等を添加してもよい。また得
られる木質系成形板の機械的強度をさらに向上さ
せるためにガラス繊維を、難燃性を付与するため
にハロゲン含有化合物、例えば、テトラブロムビ
スフエノールＡ、テトラクロルビスフエノール
Ａ、ヘキサクロルベンゼン等を、着色剤として染
料、顔料等を同時に添加混合してもよい。 これらの混合はブレンダー、ニーダー、ミキシ
ングロール等を用いて行うことができる。なお、
場合によつては混合時に加熱工程を設けることに
より、混合をより効率的に行うことができる。 次に、上記の如くして得られた混合物の片面ま
たは両面に熱硬化性樹脂含浸紙布を施して熱圧成
形する。熱圧成形方法としてはどのような方法で
も差しつかえないが、例えば、ホツトプレスを用
いて以下のように行うことができる。まず、コー
ル板の上に直接か、またはコール板の上に施され
た樹脂含浸紙布の上に前記混合物をフオーミング
してマツトを形成する。次いで、該マツトの上に
樹脂含浸紙布を施して、さらにその上に平滑な鏡
面板または凹凸模様を有するエンボス板をあてが
つて、所要時間加熱加圧を行う。熱圧条件として
は、樹脂含浸紙布の熱硬化性樹脂が硬化し、かつ
混合物中の木材小片が可塑化すると同時に硬化す
るに必要な温度、圧力および時間でなければなら
ない。混合物中の木材小片は120℃以上、60Kg／
cm²以上の熱圧により可塑化される。 上記混合物は、上記熱圧条件下では主としてエ
ステル化木材小片中のカルボキシル基とエポキシ
化合物中のエポキシ基との付加エステル化反応に
より、架橋結合されて強靭な木質系成形板とな
る。また、得られた木質系成形板は木材小片が可
塑化されており、表面が平滑で光沢のあるプラス
チツク様の外観を呈する。この美麗なプラスチツ
ク様の外観を木質系成形板の表面に現出させるた
めに、樹脂含浸紙布としては、加熱加圧により優
れた透明性を発揮する樹脂含浸オーバレイ紙布を
使用するのが好ましい。 このようにして得られた木質系成形板は、樹脂
含浸紙布が基材と一体化して強固に結合している
ことが認められる。即ち、一般に加熱加圧により
樹脂含浸紙布中の熱硬化性樹脂の流動と木材小片
を含む混合物の溶融流動が起こり、互に充分に接
触し、さらに該熱硬化性樹脂の硬化反応と該混合
物の付加エステル化反応の進行により樹脂含浸紙
布と基材がお互に強固に接着するものと考えられ
る。この場合、架橋結合がかなり進むが、または
完了した段階の基材に樹脂含浸紙布を熱圧しても
接着性の良好なものは得られない。 〔発明の効果〕 前述の如く、本発明においてはエステル化木材
小片とエポキシ化合物からなる混合物を熱圧し
て、木材小片が可塑化された緻密なプラスチツク
様の木質系成形板を成形する際に、熱硬化性樹脂
含浸紙布を介在させることにより、該熱硬化性樹
脂含浸紙布が基材の表面と効果的に接着し、同時
に一体成形されることが見い出された。このこと
により、木質系成形板の緻密性、光沢性、その他
の優れた特徴を損うことなく、さらには沸騰水中
に浸せきしても表面の平滑性及び光沢の低下がな
く、また耐候性においても表面の艶落ちおよび劣
化が見られず、木質系成形板の耐水性および耐候
性を改善することができた。さらにまた、表面硬
度、熱変形温度などの耐熱性、および耐薬品性に
ついても、同時に改善することができた。以上の
如く、本発明の製造方法により得られた優れた特
性を有する木質系成形板は建築材料、電気絶縁材
料、工業用部品材料等として多くの分野において
好適である。 以下、製造例、実施例、比較例によつてさらに
詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるも
のではない。 〔製造例〕 カルボキシル基含有エステル化木材の製造 製造例 １ 24メツシユ篩を通過した赤松材の乾燥木粉200
ｇ、無水マレイン酸200ｇ、触媒として炭酸ナト
リウム4.0ｇを容量５のニーダー中に添加して、
120℃で１時間撹拌下にエステル化反応を行つた。
反応後、反応生成物を取り出し、ソツクスレー抽
出器を用いてアセトンで洗浄した後、水で洗浄し
た。その後、熱風乾燥器で乾燥したものをエステ
ル化木粉として用いた。このエステル化木粉中の
木粉に付加された無水マレイン酸の付加率は木粉
を基準として23.1重量％であつた。 製造例 ２ 24メツシユ篩を通過した赤松材の乾燥木粉550
ｇ、無水フタル酸140ｇ、触媒として炭酸ナトリ
ウム2.9ｇを容量５のニーダー中に添加して、
170℃で２時間撹拌下にエステル化反応を行つた。
反応後、反応生成物を取り出し、洗浄することな
く該反応生成物をエステル化木粉として用いた。
このエステル化木粉中の木粉に付加された無水フ
タル酸の付加率は木粉を基準として16.1重量％で
あつた。 実施例 １ 製造例１で得られたエステル化木粉140.7ｇに
ビスフエノールＡのジグリシジルエーテル（三井
石油化学エポキシ(株)製EPOMIK Ｒ−139、エポ
キシ当量180〜190）49.3ｇを添加しミキシングロ
ールで均一に混合した。その後、該混合物を80℃
の熱風乾燥器で約１時間乾燥した。次に、該混合
物をコール板の上に施されたメラミン樹脂含浸オ
ーバレイ紙（オーバレイ紙を基準とした樹脂付着
量80％）の上にフオーミングしてマツトを形成し
た。次いで、該マツトの上にさらに上記と同一の
メラミン樹脂含浸オーバレイ紙を施して、その上
に鏡面板をあてがい、これらをプレス機の熱板間
に挿入して熱圧成形を行つた。熱圧は金型挿入直
後、温度150℃、圧力５Kg／cm²で10分間加熱加圧
した後、更に、温度180℃、圧力150Kg／cm²の条件
で25分間加熱加圧した。熱圧成形後、厚さ6.4mm
の木質系成形板を得た。 実施例 ２ 製造例２で得られたエステル化木粉143.4ｇに
実施例１で使用したものと同じビスフエノールＡ
のジグリシジルエーテル46.6ｇを添加しミキシン
グロールで均一に混合し、さらに容量５のニー
ダー中で、170℃で25分間加熱撹拌を行つた。次
に、該混合物をコール板の上に施されたメラミン
樹脂含浸オーバレイ紙（オーバレイ紙を基準とし
た樹脂付着量80％）の上にフオーミングしてマツ
トを形成した。次いで、該マツトの上にさらに上
記と同一のメラミン樹脂含浸オーバレイ紙を施し
て、その上に鏡面板をあてがい、これらをプレス
機の熱板間に挿入して熱圧成形を行つた。熱圧条
件は温度180℃、圧力150Kg／cm²時間30分であつ
た。熱圧成形後、厚さ6.4mmの木質系成形板を得
た。 実施例 ３ 実施例２で使用したメラミン樹脂含浸オーバレ
イ紙をエポキシ樹脂含浸オーバレイ紙（オーバレ
イ紙を基準とした樹脂付着量84％）に換えること
以外は実施例２と同様に成形して、厚さ6.4mmの
木質系成形板を得た。 実施例 ４ 実施例２で使用したメラミン樹脂含浸オーバレ
イ紙をメラミン樹脂含浸パターン紙（パターン紙
を基準とした樹脂付着量56％）に換えること以外
は実施例２と同様に成形して、厚さ6.5mmの木質
系成形板を得た。 実施例 ５ 実施例２で使用したメラミン樹脂含浸オーバレ
イ紙をフエノール樹脂含浸パターン紙（パターン
紙を基準とした樹脂付着量47％）に換えること以
外は実施例２と同様に成形して、厚さ6.5mmの木
質系成形板を得た。 比較例 １ 実施例１で使用したメラミン樹脂含浸オーバレ
イ紙を使用しなかつたこと以外は実施例１と同様
に成形して、厚さ6.3mmの木質系成形板を得た。 比較例 ２ 実施例２で使用したメラミン樹脂含浸オーバレ
イ紙を使用しなかつたこと以外は実施例２と同様
に成形した、厚さ6.3mmの木質系成形板を得た。

【表】 実施例１〜５および比較例１、２で得られた木
質系成形板において、各々成形板の引きかき硬
度、耐水性、熱変形温度、耐候性、および耐薬品
性について調べた。 引きかき硬度試験は次の如く行つた。試験片を
取付台に水平に固定し、ダイヤ針を使用して200
ｇの荷重を加え、試験片の表面に長さ50mmの線状
のきずを３本つけた後、試験片につけたきずの深
さを測定してその平均値を求めた。 耐水試験は次の如く行つた。即ち、試験片を沸
騰水中に３時間浸せきした後、60℃で２時間乾燥
して、試験片表面の光沢の減少および表層シート
と基材との接着の状態について観察した。 熱変形温度はASTM・D648−56に準じて測定
した。 耐候試験については、サンシヤインウエザーメ
ーターを用いて、試験経過時間による試験片表面
の状態を観察することによつて行つた。 耐薬品性試験はASTM・D543−67に準じて行
つた。 これらの結果を表−１に示す。 表−１から明らかな如く、実施例１〜５の本発
明の製造方法による木質系成形板は比較例１、２
の表層シートを貼着していない木質系成形板に比
べて硬度、耐水性、耐熱性、耐候性、および耐薬
品性において優れていることが認められる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 木材中の水酸基に多塩基酸無水物を反応させ
   て得られるカルボキシル基含有エステル化木材小
   片または未反応多塩基酸無水物を含有している該
   カルボキシル基含有エステル化木材小片と、分子
   中に２ケ以上のエポキシ基を含む化合物からなる
   混合物をコール板の上に直接か、またはコール板
   の上に施された熱硬化性樹脂含浸紙布の上にフオ
   ーミングしてマツトを形成し、さらに該マツトの
   上に熱硬化性樹脂含浸紙布を施して、次いでこれ
   らを加熱加圧して一体に成形することを特徴とす
   る木質系成形板の製造方法。 ２ 熱硬化性樹脂含浸紙布がオーバレイ紙布に熱
   硬化性樹脂を含浸したものである特許請求の範囲
   第１項記載の木質系成形板の製造方法。 ３ 熱硬化性樹脂含浸紙布の樹脂がメラミン樹脂
   である特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   木質系成形板の製造方法。