JPH0720609B2 - リグノセルロースまたはこれを含む材料の成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、リグノセルロースま
たはこれを含む材料の成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来より、リグノセルロースまたはこれを
含む材料、例えば木材を粒状、粉状、繊維状、ストラン
ド状、チップ状、フレーク状、単板形状等に加工したも
のを用いて、パーティクルボードやファイバーボードそ
の他合板等を成形するに際しては、これらを接合するた
めのエージェントとして尿素樹脂、メラミン樹脂、フェ
ノール樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリアクリル酸エ
ステル系樹脂等の樹脂系接着剤が広く使用されてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これら一般に公知の接
着剤は、常温硬化性、熱硬化性あるいはエマルジョン型
のものであって、その可使用時間が制限されたり、使用
中に増粘して遂にはゲル化したり、あるいは皮膜化した
りする難点がある。またこれら接着剤は、機械的な力に
対して不安定であったり、一般に高粘度であるために取
扱いも煩雑で、取扱いが厄介な場合がある等の難点も指
摘される。

【０００４】

【発明の目的】本願の発明者は、先に述べた従来技術の
持つ難点を克服するべく種々検討を重ねた結果、ポリエ
チレングリコールまたは分子中に１個以上の水酸基を有
する非イオン界面活性剤を水溶液として、リグノセルロ
ースまたはこれを含む材料に対し、該リグノセルロース
の繊維飽和点以上の量存在する下で、加熱圧縮を施すよ
うにすれば、機械的特性や外観が優れた成形品が好適に
得られることを見出した。すなわち本発明は、前述した
課題を好適に解決するべく提案されたものであって、リ
グノセルロースまたはこれを含む材料を所要の水溶液で
処理して加熱圧縮することにより、機械的特性や外観の
優れた成形品を得る手段を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述した課題を克服し、
所期の目的を達成するため本発明は、リグノセルロース
またはこれを含む材料を、ポリエチレングリコール水溶
液、あるいは分子中に１個以上の水酸基を含有する非イ
オン界面活性剤水溶液が前記リグノセルロースの繊維飽
和点以上の量存在する下で、１００〜１６０℃の温度範
囲で加熱圧縮することを特徴とする。この場合に、ポリ
エチレングリコール水溶液、あるいは分子中に１個以上
の水酸基を含有する非イオン界面活性剤水溶液における
酸の含有量が、５重量％以下であれば好適であることを
併せて知見した。

【０００６】

【実施例】次に、本発明に係るリグノセルロースまたは
これを含む材料の成形方法につき、好適な実施例を挙げ
て以下説明する。本発明に係る成形方法は、先に述べた
如く、リグノセルロースまたはこれを含む材料を、ポリ
エチレングリコール水溶液、あるいは分子中に１個以上
の水酸基を含有する非イオン界面活性剤水溶液が前記リ
グノセルロースの繊維飽和点以上の量存在する下で、１
００〜１６０℃の温度範囲で加熱圧縮することを内容と
している。

【０００７】ここでポリエチレングリコールは、その両
端にヒドロキシル基を持つ化合物で、これを水に溶解し
て水溶液として使用する。また前記の分子中に１個以上
の水酸基を有する非イオン界面活性剤としては、ポリエ
チレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン
アルキルエーテル、ポリオキシエチレン アルキルフェ
ノールエーテル、多価アルコールと脂肪酸エステル系
(例えばモノグリセライド型界面活性剤、ソルビタン脂
肪酸エステル、シュガー脂肪酸エステル等)、ポリオキ
シエチレン ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシプ
ロピレンのポリオキシエチレンエーテル等が挙げられ
る。これらの非イオン界面活性剤における使用上好まし
いＨ.Ｌ.Ｂ.値は７以上であるが、成型時の操作性、設
備の洗浄容易性等のメンテナンス上の見地を考慮すれ
ば、Ｈ.Ｌ.Ｂ.値１０以上のものが取扱い易い。ここに
Ｈ.Ｌ.Ｂ.は、界面活性剤における親水性と親油性との
比率を示す特性値であって、最高値２０で数値が大きい
ほど親水性が大きくなる。

【０００８】ポリエチレングリコール(ポリ酸化エチレ
ン)および非イオン界面活性剤は、単独若しくは２種以
上を混合して使用することもできる。混合して使用する
場合は、混合物のＨ.Ｌ.Ｂ.値は、その配分比率に基く
相加平均が７以上であればよい。またポリエチレングリ
コールの分子量は、４００〜６０００の何れでもよい
が、なるべく低粘度である方が好ましい。例えば分子量
４００のポリエチレングリコールで、充分使用に供し得
る。更に、前記ポリエチレングリコール、非イオン界面
活性剤は、水溶液若しくは水分散液として使用する。そ
の濃度は任意でよいが、一般には４０％以下の濃度で使
用する。

【０００９】また本発明におけるポリエチレングリコー
ル、非イオン界面活性剤の水溶液中に酸を添加して使用
すれば、成型品の耐水性が向上する利点が得られる。使
用可能な酸としては、無機酸および有機酸の何れであっ
てもよく、例えば硫酸、塩酸、リン酸等の無機酸、クエ
ン酸、パラトルエンスルホン酸等の有機酸が挙げられ
る。この場合に、塩化アンモニウムの如く、水に溶けて
酸性を呈するものであってもよい。またカルボキシル基
やスルホン酸等を含有する水溶性または水分散性の高分
子化合物、例えばポリビニルスルホン酸、ポリアクリル
酸、ポリメタアクリル酸、スチレン-無水マレイン酸共
重合物、イソブチレン-無水マレイン酸共重合物等も使
用し得る。なお、酸の使用量が多くなると、成形物の変
色や汚染等を招く原因となるので、ポリエチレングリコ
ールあるいは非イオン界面活性剤の水溶液中の酸の含有
量は５重量％以下とするのが好ましい。

【００１０】酸を含有する有機化合物水溶液の存在下で
リグノセルロースまたはこれを含む材料を成形するに
は、この水溶液をスプレー法又は浸漬法等によってリグ
ノセルロースの繊維飽和点以上の量の該水溶液を含有さ
せて、１００〜１６０℃、好ましくは、１２０〜１４０
℃に加温し、加圧下で成形することが好ましい。ここで
繊維飽和点とは、細胞壁が結合水で飽和されて完全に膨
潤し、かつ自由水のない状態のことであり、樹種によっ
て若干の違いはあるが、平均すると２８〜３０％であ
る。該水溶液をリグノセルロースまたはこれを含む材料
に対し過度に含有せしめると、成形時間が著しく長くな
るので、一般には、リグノセルロースまたはこれを含む
材料に対し、５０〜８０重量％の含有量が好ましい。ま
た、該水溶液中の酸の濃度は、５重量％以下とすること
が好ましい。

【００１１】成形時の圧締圧力は、目的とする製品の比
重によって異なるが、通常５〜５０kg/cm²、好ましくは
１０〜２０kg/cm²である。

【００１２】本発明におけるリグノセルロースまたはこ
れを含む材料の処理において、必要であれば、従来の接
着剤を併用することは可能である。このときは、該接着
剤の使用量を充分に低減させることができるので好適で
ある。

【００１３】以下に具体的な実施例を挙げて、更に詳し
く説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。

【００１４】(実施例１)檜板を割裂して「のしイカ」に外
見的に近似する網状のシート(所謂「ゼファーシート」)と
し、このゼファーシートの０.７Kgを分子量１,０００の
ポリエチレングリコール１０％水溶液に室温で３０分浸
漬した。そして、ゼファーシートに対し水溶液量１１０
重量％含有のゼファーシートをマット状にし、該マット
を１２０℃，２０Kg/cm²の圧力で９０分加熱圧縮してボ
ードを作製した。得られたボードの性質は、次の通りで
あった。 比重：０.７７ 曲げ強度：３８９Kg/cm²， 曲げ弾性率：１６７×１０³Kg/cm² 水膨潤率：９７重量％

【００１５】(実施例２)ストランド状の檜０.７Kgを、
０.７重量％のパラトルエンスルホン酸、あるいは１重
量％のイソブチレン-無水マレイン酸共重合物((株)クラ
レ製「イソバン-１０４」)を含有する分子量４００のポリ
エチレングリコール(ＰＥＧ)の１０重量％水溶液に浸漬
した。そして該水溶液を檜の重量に対し１００重量％含
有させた後、マット状にした。得られたマットを、１２
０℃の温度下かつ１５Kg/cm²の圧力下に９０分加熱圧縮
し、夫々ボードを作製した。得られたボードの比重、強
度、水膨潤性を測定し、その結果を表１に示す。

【００１６】(比較例１)パラトルエンスルホン酸あるい
はイソブチレン-無水マレイン酸共重合物の酸性化合物
を全く含有しない分子量４００のポリエチレングリコー
ル(ＰＥＧ)の１０重量％水溶液を用いる以外は、実施例
２と同様に行なってボードを得た。得られたボードの比
重、強度、水膨潤性を測定し、た。その結果を表１に示
す。

【００１７】 表１より酸を添加した方が、ボードの耐水性は大きく向
上することが明らかである。

【００１８】(実施例３)ストランド状の檜０.７Kgを、
０.７重量％のパラトルエンスルホン酸を含有するポリ
オキシエチレン アルキルエーテル(三洋化成(株)「エマ
ルミンＬ-９０-Ｓ」,Ｈ.Ｌ.Ｂ.値１３)、ポリオキシエチ
レン ソルビタン脂肪酸エステル(三洋化成(株)「イオネ
ットＴ-２０-Ｃ」,Ｈ.Ｌ.Ｂ.値１７)およびポリオキシエ
チレン・ポリオキシプロピレン共重合物(三洋化成(株)
「ニューポールＰＥ-６４」,Ｈ.Ｌ.Ｂ.値１０)の各２０％
水溶液に浸漬した。該水溶液を檜の重量に対し１１０重
量％含有させた後、マット状にした。得られたマット
を、１２０℃、２０Kg/cm²で６０分加熱圧縮してボード
を作製した。得られたボードの比重、強度、水棒潤性を
測定した。その結果を表２に示す。何れも好適に使用さ
れることが判明した。

【００１９】

【００２０】(実施例４)ストランド状の杉０.７Kgに、
０.７重量％のパラトルエンスルホン酸を含有する分子
量４００のポリエチレングリコール２０重量％を、０.
５Kgスプレー塗布した後にマット状とした。得られたマ
ットを１４０℃の温度かつ２０Kg/cm²の圧力下で、４５
分加熱圧縮してボードを得た。得られたボードの性質は
次の通りである。 比重：０.６５ 曲げ強度：２０６Kg/cm²， 曲げ弾性率：８６×１０³Kg/cm² 水膨潤率：６５重量％

【００２１】

【発明の効果】このように本発明に係るリグノセルロー
スまたはこれを含む材料の成形方法によれば、ポリエチ
レングリコール水溶液、あるいは分子中に１個以上の水
酸基を含有する非イオン界面活性剤水溶液がリグノセル
ロースの繊維飽和点以上の量存在する下で、前記リグノ
セルロースまたはこれを含む材料を処理して加熱圧縮す
ることにより、機械的特性や外観の優れた成形品を好適
に得ることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リグノセルロースまたはこれを含む材料
   を、ポリエチレングリコール水溶液、あるいは分子中に
   １個以上の水酸基を含有する非イオン界面活性剤水溶液
   が前記リグノセルロースの繊維飽和点以上の量存在する
   下で、１００〜１６０℃の温度範囲で加熱圧縮すること
   を特徴とするリグノセルロースまたはこれを含む材料の
   成形方法。
2. 【請求項２】 ポリエチレングリコール水溶液、あるい
   は分子中に１個以上の水酸基を含有する非イオン界面活
   性剤水溶液における酸の含有量が５重量％以下である請
   求項１に記載のリグノセルロースまたはこれを含む材料
   の成形方法。