JPS6032605A - 木質系成形品の製法 - Google Patents
木質系成形品の製法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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- C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は木材チップ、木材繊維または木粉のような木質
物を原料として、表面カ七強靭で硬く、かつ緻密性を有
し、しかも耐熱性、耐摩耗性、寸法安定性等に優れた木
質系成形品の製法に関する。
物を原料として、表面カ七強靭で硬く、かつ緻密性を有
し、しかも耐熱性、耐摩耗性、寸法安定性等に優れた木
質系成形品の製法に関する。
石油や石炭等の化石資源は現在工業用原料として多量に
用いられているが、それらは埋蔵量に限界があり、先行
きが心配されている。一方、木材は再生可能な資源であ
り、従来より色々な分野に利用されている。しかしなが
ら、小径木、間伐材、未利用木材の有効な利用法は進ん
でおらず、また木材を使用する工業廃棄物として副生ず
る木材小片、例えば木粉などについても一層有効な利用
法の開発が望まれているのが現状である。それらの利用
法の中で従来から行なわれている一つの方法として、木
材小片、特に木粉を熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等のプ
ラスチックに混入して充填剤や増量剤として使用する技
術はよく知られている。
用いられているが、それらは埋蔵量に限界があり、先行
きが心配されている。一方、木材は再生可能な資源であ
り、従来より色々な分野に利用されている。しかしなが
ら、小径木、間伐材、未利用木材の有効な利用法は進ん
でおらず、また木材を使用する工業廃棄物として副生ず
る木材小片、例えば木粉などについても一層有効な利用
法の開発が望まれているのが現状である。それらの利用
法の中で従来から行なわれている一つの方法として、木
材小片、特に木粉を熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等のプ
ラスチックに混入して充填剤や増量剤として使用する技
術はよく知られている。
しかしながら、このような利用法では木粉がこれらの樹
脂に物理的に混合され、樹脂中に単に分散された状態で
内在されているだけである。寸だ樹脂中に添加する木粉
の量が多くなるに従って、木材中の水分吸着能をもつ水
酸基の数が多くなり、得られたプラスチック成形品は吸
水、吸湿による寸法安定性が悪くなる傾向が見られる。
脂に物理的に混合され、樹脂中に単に分散された状態で
内在されているだけである。寸だ樹脂中に添加する木粉
の量が多くなるに従って、木材中の水分吸着能をもつ水
酸基の数が多くなり、得られたプラスチック成形品は吸
水、吸湿による寸法安定性が悪くなる傾向が見られる。
従って、プラスチックに充填剤や増量剤として混入する
木粉の量には限界があった。
木粉の量には限界があった。
また、木材は熱可塑性の低い相打であり、ましてや熱可
塑性プラスチックのように加熱により溶融することがな
いため、樹脂に木粉を混入して得られたプラスチック成
形品は木粉の形状がそのまま外観に現われ、表面の平滑
性や光沢性の低下が見られる。更には、プラスチック成
形品の機械的強度や硬度の低下が見られる。
塑性プラスチックのように加熱により溶融することがな
いため、樹脂に木粉を混入して得られたプラスチック成
形品は木粉の形状がそのまま外観に現われ、表面の平滑
性や光沢性の低下が見られる。更には、プラスチック成
形品の機械的強度や硬度の低下が見られる。
また、一方、これまでセルロースに対する化学処理は相
当古くから行なわれているのに対して、木材の化学処理
の実用化は未発達といえる。その原因として考えられる
太き々問題は木材の化学反応性が非常に小さいことにあ
る。木材はセルロースとは成分的、構造的に非常に異な
っている。即ち、木材は主として約60〜70q6の結
晶化度をもつ結晶性の高いセルロース、三次元網状構造
をもつ超巨大高分子の・リグニン、非結晶性物質のヘミ
セルロースから形成されている。従って、セルロースに
おいて行なわれる化学反応も、木材においては極めて反
応しがたいものであると考えられていた。
当古くから行なわれているのに対して、木材の化学処理
の実用化は未発達といえる。その原因として考えられる
太き々問題は木材の化学反応性が非常に小さいことにあ
る。木材はセルロースとは成分的、構造的に非常に異な
っている。即ち、木材は主として約60〜70q6の結
晶化度をもつ結晶性の高いセルロース、三次元網状構造
をもつ超巨大高分子の・リグニン、非結晶性物質のヘミ
セルロースから形成されている。従って、セルロースに
おいて行なわれる化学反応も、木材においては極めて反
応しがたいものであると考えられていた。
本発明者らは上記の実状にかんがみ、木質物に無水酸基
を有する化合物を添加して加熱加圧すると、木材中の水
酸基が該化合物中の無水酸基とエステル化反応して付加
結合され、エステル化木質物を製造することができるこ
とに着目し、これの 5− 利用法につき鋭意研究を重ねたところ、一般式■ (但し、R1はグリコール残基を表わす。)で示される
トリメリット酸エステル無水物、または(但L、&はア
ルキレングリコール残基、ポリアルキレングリコール残
基または分子中に3〜4個の水酸基を有する多価アルコ
ール残基を表わす。nは1〜3の整数を表わす。)で示
される分子中に少なくとも2個の無水酸基を有するピロ
メリット酸酸性エステル無水物を木材チップ、木材繊維
または木粉から選ばれた木質物に添加して、これらを充
分に混合した後、該混合 6− 物を熱圧成形するか、または該混合物を基材に載置して
熱圧成形するか、或はまた、上記一般式Iに示したトリ
メリット酸エステル無水物または上記一般式■に示した
ピロメリット酸酸性エステル無水物を木材チップ、木材
繊維または木粉から選ばれた木質物に添加するが、その
際ビスエポキサイドを加えて、これらを充分に混合した
後、該混合物を熱圧成形するか、または該混合物を基材
に載置して熱圧成形することにより、木材成分が主成分
である優れた特性を有する木質系成形品が得られること
を見い出し、本発明に至ったのである。
を有する化合物を添加して加熱加圧すると、木材中の水
酸基が該化合物中の無水酸基とエステル化反応して付加
結合され、エステル化木質物を製造することができるこ
とに着目し、これの 5− 利用法につき鋭意研究を重ねたところ、一般式■ (但し、R1はグリコール残基を表わす。)で示される
トリメリット酸エステル無水物、または(但L、&はア
ルキレングリコール残基、ポリアルキレングリコール残
基または分子中に3〜4個の水酸基を有する多価アルコ
ール残基を表わす。nは1〜3の整数を表わす。)で示
される分子中に少なくとも2個の無水酸基を有するピロ
メリット酸酸性エステル無水物を木材チップ、木材繊維
または木粉から選ばれた木質物に添加して、これらを充
分に混合した後、該混合 6− 物を熱圧成形するか、または該混合物を基材に載置して
熱圧成形するか、或はまた、上記一般式Iに示したトリ
メリット酸エステル無水物または上記一般式■に示した
ピロメリット酸酸性エステル無水物を木材チップ、木材
繊維または木粉から選ばれた木質物に添加するが、その
際ビスエポキサイドを加えて、これらを充分に混合した
後、該混合物を熱圧成形するか、または該混合物を基材
に載置して熱圧成形することにより、木材成分が主成分
である優れた特性を有する木質系成形品が得られること
を見い出し、本発明に至ったのである。
即ち、本発明は上記一般式Iに示したトリメリット酸エ
ステル無水物または上記一般式■に示したピロメリット
酸酸性エステル無水物(以下、トリメリット酸エステル
無水物とピロメリット酸酸性エステル無水物を合わせて
エステル無水物と称す。)を木質物に添加して、これら
を充分に混合した後、該混合物を熱圧成形するか、また
は該混合物を基材に載置して熱圧成形することにより、
木質物中の水酸基がエステル無水物中の無水酸基と開環
エステル化反応を起して結合され、またエステル無水物
が分子中に少なくとも2個の無水酸基を有しているため
、木質物がエステル無水物を介して架橋結合されること
を特徴とする木質系成形品の製法を提供す乙ものである
。
ステル無水物または上記一般式■に示したピロメリット
酸酸性エステル無水物(以下、トリメリット酸エステル
無水物とピロメリット酸酸性エステル無水物を合わせて
エステル無水物と称す。)を木質物に添加して、これら
を充分に混合した後、該混合物を熱圧成形するか、また
は該混合物を基材に載置して熱圧成形することにより、
木質物中の水酸基がエステル無水物中の無水酸基と開環
エステル化反応を起して結合され、またエステル無水物
が分子中に少なくとも2個の無水酸基を有しているため
、木質物がエステル無水物を介して架橋結合されること
を特徴とする木質系成形品の製法を提供す乙ものである
。
また、上記エステル無水物と木質物の混合物を木質系基
材に載置して熱圧成形する場合には木質系基材表層部の
木材中の水酸基がエステル無水物の無水酸基と開環エス
テル化反応を起して結合され、またエステル無水物が分
子中に少なくとも2個の無水酸基を有しているため、木
質系基材がエステル無水物を介して木質物と架橋結合さ
れることを特徴とする木質系成形品の製法を提供するも
のである。
材に載置して熱圧成形する場合には木質系基材表層部の
木材中の水酸基がエステル無水物の無水酸基と開環エス
テル化反応を起して結合され、またエステル無水物が分
子中に少なくとも2個の無水酸基を有しているため、木
質系基材がエステル無水物を介して木質物と架橋結合さ
れることを特徴とする木質系成形品の製法を提供するも
のである。
更にまた、エステル無水物を木質物に添加するが、その
際ビスエポキサイドを加えて、これらを充分に混合した
後、該混合物を熱圧成形するか、または該混合物を基材
に載置して熱圧成形することによシ、木質物中の水酸基
がエステル無水物中の無水酸基と開環エステル化反応を
起して結合されるのと同時に生じるカルボキシル基、ま
たはピロメリット酸酸性エステル無水物の分子中に存在
しているカルボキシル基とビスエポキサイド中のエポキ
シ基とのエステル化反応により付加結合されるものであ
シ、またビスエポキサイドは分子中に2個のエポキシ基
を有しているために、木質物に付加されたエステル無水
物は更にビスエポキサイドによって架橋結合されること
を特徴とする木質系成形品の製法を提供するものである
。
際ビスエポキサイドを加えて、これらを充分に混合した
後、該混合物を熱圧成形するか、または該混合物を基材
に載置して熱圧成形することによシ、木質物中の水酸基
がエステル無水物中の無水酸基と開環エステル化反応を
起して結合されるのと同時に生じるカルボキシル基、ま
たはピロメリット酸酸性エステル無水物の分子中に存在
しているカルボキシル基とビスエポキサイド中のエポキ
シ基とのエステル化反応により付加結合されるものであ
シ、またビスエポキサイドは分子中に2個のエポキシ基
を有しているために、木質物に付加されたエステル無水
物は更にビスエポキサイドによって架橋結合されること
を特徴とする木質系成形品の製法を提供するものである
。
本発明の製法によシ得られた木質系成形品は木材成分が
主成分であるのにもかかわらず、表面が強靭で硬く、か
つ緻密性を有し、しかも耐熱性、耐摩耗性、寸法安定性
等に優れたものである。更に混合物の組成によっては本
発明の木質系成形品は驚くべきことには、木質物が可塑
化されており、表面が緻密性を有し、光沢のあるプラス
チック様の外観を呈するものである。
主成分であるのにもかかわらず、表面が強靭で硬く、か
つ緻密性を有し、しかも耐熱性、耐摩耗性、寸法安定性
等に優れたものである。更に混合物の組成によっては本
発明の木質系成形品は驚くべきことには、木質物が可塑
化されており、表面が緻密性を有し、光沢のあるプラス
チック様の外観を呈するものである。
本発明において用いられる木質物の種類としては木材チ
ップ、木材繊維、微細化した木粉等があり、原木、樹種
には特に制限はなく、例えば、赤 9− マツ、スギ、ヒノキ、カバ、ラジアタパイン、ラワン等
が使用される。そしてこれら木質物は使用薬品との関係
上、木材含水率が5多以下に乾燥処理されていることが
好ましい。
ップ、木材繊維、微細化した木粉等があり、原木、樹種
には特に制限はなく、例えば、赤 9− マツ、スギ、ヒノキ、カバ、ラジアタパイン、ラワン等
が使用される。そしてこれら木質物は使用薬品との関係
上、木材含水率が5多以下に乾燥処理されていることが
好ましい。
本発明において用いられるトリメリット酸エステル無水
物とはトリメリット酸無水物とグリコールから得られる
前記一般式■に示した付加物である。トリメリット酸エ
ステル無水物の合成方法はトリメリット酸無水物とグリ
コールとから直接製造する方法、またトリメリット酸無
水物とグリコールの脂肪族モノカルボン酸エステルを用
いる間接法等があるが、本発明においては製造法に特に
制限はない。また、グリコールとしても特に制限はない
が、工業的に容易に、また安価に入手可能なエチレング
リコール、フロピレンゲリコール、1.3−−jロパン
ジオール、1.4−ブタンジオール、1.5−ベンタン
ジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール等が好ましい。また、本発明において用いられ
るピロメリット酸酸性エステル無水物とはピロメリット
酸無水物とア10− ルキレングリコール、ポリアルキレングリコールおよび
分子中に3〜4個の水酸基を有する多価アルコールとか
ら得られる前記一般式■に示した付加物である。ピロメ
リット酸酸性エステル無水物の合成方法はピロメリット
酸無水物とグリコールおよび多価アルコールとから直接
製造する方法が一般的であるが、本発明においては製造
法は特に制限はない。ここでいうアルキレングリコール
またはポリアルキレングリコールとはエチレングリコー
ル、フロピレンクリコール、ジエチレングリコール、ホ
リエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が
挙げられる。また分子中に3〜4個の水酸基を有する多
価アルコールとはグリセリン、トリオキシイソブタン、
エリトリット、ペンタエリトリット等が挙げられる。
物とはトリメリット酸無水物とグリコールから得られる
前記一般式■に示した付加物である。トリメリット酸エ
ステル無水物の合成方法はトリメリット酸無水物とグリ
コールとから直接製造する方法、またトリメリット酸無
水物とグリコールの脂肪族モノカルボン酸エステルを用
いる間接法等があるが、本発明においては製造法に特に
制限はない。また、グリコールとしても特に制限はない
が、工業的に容易に、また安価に入手可能なエチレング
リコール、フロピレンゲリコール、1.3−−jロパン
ジオール、1.4−ブタンジオール、1.5−ベンタン
ジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール等が好ましい。また、本発明において用いられ
るピロメリット酸酸性エステル無水物とはピロメリット
酸無水物とア10− ルキレングリコール、ポリアルキレングリコールおよび
分子中に3〜4個の水酸基を有する多価アルコールとか
ら得られる前記一般式■に示した付加物である。ピロメ
リット酸酸性エステル無水物の合成方法はピロメリット
酸無水物とグリコールおよび多価アルコールとから直接
製造する方法が一般的であるが、本発明においては製造
法は特に制限はない。ここでいうアルキレングリコール
またはポリアルキレングリコールとはエチレングリコー
ル、フロピレンクリコール、ジエチレングリコール、ホ
リエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が
挙げられる。また分子中に3〜4個の水酸基を有する多
価アルコールとはグリセリン、トリオキシイソブタン、
エリトリット、ペンタエリトリット等が挙げられる。
トリメリット酸エステル無水物またはピロメリット酸酸
性エステル無水物は分子中に少なくとも無水酸基を2個
有しているものであり、これと木質物中の水酸基とエス
テル化による付加結合が起シ、木質物の架橋剤として好
適なものである。木質物に対するトリメリット酸無水物
またはピロメリット酸酸性エステル無水物の使用量は木
質物100重量部に対して5〜200重量部が好ましく
、更に好ましくは10〜100重量部である。
性エステル無水物は分子中に少なくとも無水酸基を2個
有しているものであり、これと木質物中の水酸基とエス
テル化による付加結合が起シ、木質物の架橋剤として好
適なものである。木質物に対するトリメリット酸無水物
またはピロメリット酸酸性エステル無水物の使用量は木
質物100重量部に対して5〜200重量部が好ましく
、更に好ましくは10〜100重量部である。
本発明において用いられるビスエポキサイドとしてはビ
スフェノールAのジグリシジルエーテル、エチレングリ
コールジグリ゛ンジルエーテル、クリセエポキサイドの
使用量は、ビスエポキサイド中のエホキシ基が木質物と
エステル無水物のエステル化反応によって得られる開環
エステル化物中のカルボキシル基の当量以下になるよう
に添加するのが好ましい。
スフェノールAのジグリシジルエーテル、エチレングリ
コールジグリ゛ンジルエーテル、クリセエポキサイドの
使用量は、ビスエポキサイド中のエホキシ基が木質物と
エステル無水物のエステル化反応によって得られる開環
エステル化物中のカルボキシル基の当量以下になるよう
に添加するのが好ましい。
本発明において用いられる基材としては、木質系基材、
木質系以外の植物繊維質系基材、石こう、セメント、石
綿等の無機質系基材、合成樹脂系基材、金属系基材が挙
げられる。基材の形状としては板状が主であるが特に制
限はない。これらの中で、なかんずく木質系板状基材、
例えば単板、合板、パーティクルボード、ファイバーボ
ード等は好適である。また、これら木質系板状基材を製
造する製造過程途上のもの、例えば接着剤が噴霧塗布さ
れた木材繊維をフォーミングして得られるファイバーマ
ット等も用いることができる。
木質系以外の植物繊維質系基材、石こう、セメント、石
綿等の無機質系基材、合成樹脂系基材、金属系基材が挙
げられる。基材の形状としては板状が主であるが特に制
限はない。これらの中で、なかんずく木質系板状基材、
例えば単板、合板、パーティクルボード、ファイバーボ
ード等は好適である。また、これら木質系板状基材を製
造する製造過程途上のもの、例えば接着剤が噴霧塗布さ
れた木材繊維をフォーミングして得られるファイバーマ
ット等も用いることができる。
次に、本発明の製造方法を手順を追って説明する。まず
、木質物は真空乾燥器や熱風乾燥器等により乾燥して木
材含水率5%以下にして使用するのが好ましい。木材中
の水分が多く残存すると、この水分が無水酸基と反応し
て多価カルボン酸を副生ずるので好ましくない。
、木質物は真空乾燥器や熱風乾燥器等により乾燥して木
材含水率5%以下にして使用するのが好ましい。木材中
の水分が多く残存すると、この水分が無水酸基と反応し
て多価カルボン酸を副生ずるので好ましくない。
木質物に対するエステル無水物の添加は木質物にエステ
ル無水物を直接混入することによって行なわれる。しか
し、一般的にエステル無水物は室温において固形状であ
るため、木質物と混合する場合にはエステル無水物の軟
化点或は融点以上の温度のもとで混合することが好まし
い。また場合によっては、エステル無水物に対して反応
性を有しない溶媒、例えばアセトン、ジオキサン、テト
ラクロルエタン、ジメチルホルムアミド等でニス13− チル無水物を溶解してから木質物に添加してもよい。し
かしこの場合、混合後、熱圧成形する前に混合物中の溶
媒を充分に除去しておく必要がある。
ル無水物を直接混入することによって行なわれる。しか
し、一般的にエステル無水物は室温において固形状であ
るため、木質物と混合する場合にはエステル無水物の軟
化点或は融点以上の温度のもとで混合することが好まし
い。また場合によっては、エステル無水物に対して反応
性を有しない溶媒、例えばアセトン、ジオキサン、テト
ラクロルエタン、ジメチルホルムアミド等でニス13− チル無水物を溶解してから木質物に添加してもよい。し
かしこの場合、混合後、熱圧成形する前に混合物中の溶
媒を充分に除去しておく必要がある。
また、場合によっては上記混合物にビスエポキサイドを
添加することは好ましい。特にビスフェノールAのジグ
リシジルエーテルが好ましい。木質物にエステル無水物
とジエポキサイドを添加する順序は特に制限はない。ま
た、混合物中にアルカリ金属或はアルカリ土類金属の炭
酸塩、酸化物、水酸化物、例えば炭酸カルシウム、水酸
化カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム
等を添加することは好ましく、この場合上記カルボキシ
ル基の金属塩を形成することにより耐熱性の高い木質系
成形品が得られる。また、場合によってハ、フェニルグ
リ、シジルエーテル、スチレンオキサイド、エピクロル
ヒドリン等を可塑剤として添加してもよい。
添加することは好ましい。特にビスフェノールAのジグ
リシジルエーテルが好ましい。木質物にエステル無水物
とジエポキサイドを添加する順序は特に制限はない。ま
た、混合物中にアルカリ金属或はアルカリ土類金属の炭
酸塩、酸化物、水酸化物、例えば炭酸カルシウム、水酸
化カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム
等を添加することは好ましく、この場合上記カルボキシ
ル基の金属塩を形成することにより耐熱性の高い木質系
成形品が得られる。また、場合によってハ、フェニルグ
リ、シジルエーテル、スチレンオキサイド、エピクロル
ヒドリン等を可塑剤として添加してもよい。
本発明の熱圧成形における硬化反応は触媒なしで充分に
進行するが硬化反応を更にけやめるために酸無水物硬化
において従来使用されている触媒14− 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。得られる木質系成形品の機械的強度を更に向上さ
せるために、ガラス繊維を、また難燃性を付与するため
に・・ロゲン含有化合物、例えばテトラブロムビスフェ
ノールA1テトラクロルビスフェノールA1ヘキサクロ
ルベンゼン等ヲ、また着色剤として染料、顔料等を同時
に添加してもよい。
進行するが硬化反応を更にけやめるために酸無水物硬化
において従来使用されている触媒14− 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。得られる木質系成形品の機械的強度を更に向上さ
せるために、ガラス繊維を、また難燃性を付与するため
に・・ロゲン含有化合物、例えばテトラブロムビスフェ
ノールA1テトラクロルビスフェノールA1ヘキサクロ
ルベンゼン等ヲ、また着色剤として染料、顔料等を同時
に添加してもよい。
以上の如くして調整される混合物をブレンダー、ニーダ
−、ミキンンクロール等の混合機ヲ用いて、更に均一に
混合する。混合条件としては前述したように一般的にエ
ステル無水物は室温で固形状であるため、エステル無水
物の軟化点或は融点以上の温度のもとで、木質物と混合
することが好ましい。また混合後、混合物を予備乾燥す
るか、またはしないで所定の成形用金型の中に均等に散
布する。次にこの金型をプレス機の熱板間に挿入して、
所定時間、加熱加圧を行なうのである。また上記の混合
物を基材の上に載置して、その上から鏡面板、または凹
凸模様を有するエンボス板をあてがい、プレス機の熱板
間に挿入して、所定時間、加熱加圧を行ない、本発明の
木質系成形品を得るのである。この場合、木質系成形品
が平滑な化粧を得ようとする場合には基材の土に載置す
る混合物の散布量は0.3にい2〜1.5 Kr/m2
で充分であり、凹凸模様を刻設する場合には1.5Kr
z42以上の混合物を散布させることが好ましい。プレ
ス機により加熱加圧された混合物は加熱温度が高くなる
に従って前記した反応が進むのである。
−、ミキンンクロール等の混合機ヲ用いて、更に均一に
混合する。混合条件としては前述したように一般的にエ
ステル無水物は室温で固形状であるため、エステル無水
物の軟化点或は融点以上の温度のもとで、木質物と混合
することが好ましい。また混合後、混合物を予備乾燥す
るか、またはしないで所定の成形用金型の中に均等に散
布する。次にこの金型をプレス機の熱板間に挿入して、
所定時間、加熱加圧を行なうのである。また上記の混合
物を基材の上に載置して、その上から鏡面板、または凹
凸模様を有するエンボス板をあてがい、プレス機の熱板
間に挿入して、所定時間、加熱加圧を行ない、本発明の
木質系成形品を得るのである。この場合、木質系成形品
が平滑な化粧を得ようとする場合には基材の土に載置す
る混合物の散布量は0.3にい2〜1.5 Kr/m2
で充分であり、凹凸模様を刻設する場合には1.5Kr
z42以上の混合物を散布させることが好ましい。プレ
ス機により加熱加圧された混合物は加熱温度が高くなる
に従って前記した反応が進むのである。
本発明の製法により得られた木質系成形品は木質物中の
水酸基がエステル無水物中の無水酸基と開環エステル化
反応を起して結合される。またエステル無水物は分子中
に少なくとも2個の無水酸基を有しているため、木質物
の架橋剤として優れた効果を発揮するものである。この
ように木質物間は化学的に非常に強固な結合力で一体化
されているため本発明の製法により得られた木質系成形
品は表面が強靭で硬く、耐熱性、耐摩耗性、寸法安定性
において優れたものである。
水酸基がエステル無水物中の無水酸基と開環エステル化
反応を起して結合される。またエステル無水物は分子中
に少なくとも2個の無水酸基を有しているため、木質物
の架橋剤として優れた効果を発揮するものである。この
ように木質物間は化学的に非常に強固な結合力で一体化
されているため本発明の製法により得られた木質系成形
品は表面が強靭で硬く、耐熱性、耐摩耗性、寸法安定性
において優れたものである。
また、混合物を木質系基材に載置して熱圧成形する場合
V−ハ木質系基材表層部の木材中の水酸基がエステル無
水物中の無水酸基と開環エステル化反応を起して結合さ
れるため、木質系成形品の製造において、木質系基材表
面に接着剤を施す必要がないものである。
V−ハ木質系基材表層部の木材中の水酸基がエステル無
水物中の無水酸基と開環エステル化反応を起して結合さ
れるため、木質系成形品の製造において、木質系基材表
面に接着剤を施す必要がないものである。
また、混合物中にビスエポキサイドを添加して熱圧成形
する場合には木質物中の水酸基がエステル無水物中の無
水酸基と開環エステル化反応を起して結合されるのと同
時に生じるカルボキシル基、またはピロメリット酸酸性
エステル無水物の分子中に存在しているカルボキシル基
とビスエポキサイド中のエポキシ基とのエステル化反応
によシ付加結合され、更にビスエポキサイドは分子中に
2個のエポキシ基を有しているために、木質物に付加さ
れたエステル無水物は更にビスエポキサイドによって架
橋結合され得る。従って得られた木質系成形品は表面が
強靭で硬いものである。
する場合には木質物中の水酸基がエステル無水物中の無
水酸基と開環エステル化反応を起して結合されるのと同
時に生じるカルボキシル基、またはピロメリット酸酸性
エステル無水物の分子中に存在しているカルボキシル基
とビスエポキサイド中のエポキシ基とのエステル化反応
によシ付加結合され、更にビスエポキサイドは分子中に
2個のエポキシ基を有しているために、木質物に付加さ
れたエステル無水物は更にビスエポキサイドによって架
橋結合され得る。従って得られた木質系成形品は表面が
強靭で硬いものである。
また、本発明の製法によシ得られた木質系成形品は混合
物の組成によっては、驚くべきことに、木質物が可塑化
されておシ、表面が光沢のあるプ17− ラスチック様の外観を呈するものである。これは化粧材
として好適な材料となシ得るものである。
物の組成によっては、驚くべきことに、木質物が可塑化
されておシ、表面が光沢のあるプ17− ラスチック様の外観を呈するものである。これは化粧材
として好適な材料となシ得るものである。
また本発明の製法により得られた木質系成形品はその原
料として多量の木質物を使用することができるので価格
が安く、軽くて、加工性の優れたものである。
料として多量の木質物を使用することができるので価格
が安く、軽くて、加工性の優れたものである。
従って本発明の製法により得られた木質系成形品は多く
の分野において工業用部品材料に好適であり、また、床
材、壁材等の建築用材料および家具用化粧材料としても
好適である。
の分野において工業用部品材料に好適であり、また、床
材、壁材等の建築用材料および家具用化粧材料としても
好適である。
次に本発明を実施例によシ更に具体的に説明するが、こ
れらに使用される乾燥木粉、乾燥チップおよび乾燥木材
繊維というのは木質物の含水率を5%以下に乾燥したも
のをいう。なお本発明は実施例に制限されるものでない
ことは勿論である。
れらに使用される乾燥木粉、乾燥チップおよび乾燥木材
繊維というのは木質物の含水率を5%以下に乾燥したも
のをいう。なお本発明は実施例に制限されるものでない
ことは勿論である。
実施例1
トリメリット酸無水物(2モル)とエチレングリコール
(1モル)とから合成された下記構造式トリメリット酸
エステル無水物(新日本理化■製[リカレジンTMEG
J )609を24メツシユ篩を通過した赤松材の乾燥
木粉140 tに添加し、ロール温度80〜100℃の
ミキシングロールで均一に混合した。その後、混合物を
粉砕機にかけて一定の微細な1立子に揃えた。その後、
混合物を80℃の熱風乾燥器で約1時間乾燥した後、所
定の成形用金型の中に均等にフォーミングした。次にこ
の金型をプレス機の熱板間に挿入して熱圧成形を行なっ
た。
(1モル)とから合成された下記構造式トリメリット酸
エステル無水物(新日本理化■製[リカレジンTMEG
J )609を24メツシユ篩を通過した赤松材の乾燥
木粉140 tに添加し、ロール温度80〜100℃の
ミキシングロールで均一に混合した。その後、混合物を
粉砕機にかけて一定の微細な1立子に揃えた。その後、
混合物を80℃の熱風乾燥器で約1時間乾燥した後、所
定の成形用金型の中に均等にフォーミングした。次にこ
の金型をプレス機の熱板間に挿入して熱圧成形を行なっ
た。
熱圧成形条件は挿入時、温度150’C1圧力5KJ/
cm”で10分間加熱加圧した後、更に温度170’C
1圧力100Kf/cm”の条件に合わせて60分間加
熱加圧した。なお、脱気は熱圧初期の段階で行なった。
cm”で10分間加熱加圧した後、更に温度170’C
1圧力100Kf/cm”の条件に合わせて60分間加
熱加圧した。なお、脱気は熱圧初期の段階で行なった。
熱圧成形後、得られた木質系成形品の厚さ6.4 mの
褐色の板状物であり、表面が強靭で硬く、平滑で光沢の
あるプラスチック様の外観を呈していた。
褐色の板状物であり、表面が強靭で硬く、平滑で光沢の
あるプラスチック様の外観を呈していた。
実施例2
実施例1で示したトリメリット酸エステル無水物(新日
本理化■「リカレジンTMEGJ )49Fとビスフェ
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■製rEPOMIKR139J )21を24メツシ
ユ篩を通過した赤松材の乾燥木粉1301に添加し、ロ
ール温度80〜100℃のミキシングロールで均一に混
合した。その後、混合物を粉砕機にかけて一定の微細な
粒子に揃えた。その後、混合物を80℃の熱風乾燥器で
約1時間乾燥した後、所定の成形用金型の中に均等にフ
ォーミングした。
本理化■「リカレジンTMEGJ )49Fとビスフェ
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■製rEPOMIKR139J )21を24メツシ
ユ篩を通過した赤松材の乾燥木粉1301に添加し、ロ
ール温度80〜100℃のミキシングロールで均一に混
合した。その後、混合物を粉砕機にかけて一定の微細な
粒子に揃えた。その後、混合物を80℃の熱風乾燥器で
約1時間乾燥した後、所定の成形用金型の中に均等にフ
ォーミングした。
次に実施例1と全く同様な熱圧成形条件で成形した。得
られた木質成形品は厚さ6.4 wnの黒褐色の板状物
であシ、表面が強靭で硬く、平滑で光沢のあるプラスチ
ック様の外観を呈していた。
られた木質成形品は厚さ6.4 wnの黒褐色の板状物
であシ、表面が強靭で硬く、平滑で光沢のあるプラスチ
ック様の外観を呈していた。
実施例3
実施例1で示したトリメリット酸エステル無水物(新日
本理化■製[リカレジンTMEGJ)55yと炭酸カル
シウム15fをパーティクルボードの原料として使用さ
れる赤ラワン材の乾燥チップ130りに添加し、内部温
度90〜110℃のニーグーで均一に混合した。その後
、混合物を80℃の熱風乾燥器で約1時間乾燥した後、
所定の成形用金型の中に均等にフォーミングした。次に
実施例1と全く同様な熱圧成形条件で成形した。得られ
た木質系成形品は厚さ6.7胴の茶色の板状物であり、
表面が強靭で硬く、平滑な外観を呈していた。
本理化■製[リカレジンTMEGJ)55yと炭酸カル
シウム15fをパーティクルボードの原料として使用さ
れる赤ラワン材の乾燥チップ130りに添加し、内部温
度90〜110℃のニーグーで均一に混合した。その後
、混合物を80℃の熱風乾燥器で約1時間乾燥した後、
所定の成形用金型の中に均等にフォーミングした。次に
実施例1と全く同様な熱圧成形条件で成形した。得られ
た木質系成形品は厚さ6.7胴の茶色の板状物であり、
表面が強靭で硬く、平滑な外観を呈していた。
実施例4
実施例1で示した80℃の熱風乾燥器で約1時間乾燥し
た後の混合物を厚さ5.5 mmのラワン合板の表面に
、散布量1.4 K’j’/m2で均等にフォーミング
した。次にこの表面に鏡面板をあてがい、プレス機の熱
板間に 挿入して熱圧成形を行なった。熱圧成形条件は
挿入時、温度150°へ圧力5にグ/cm2で10分間
加熱加圧した後、更に温度170℃、圧力80Kfz&
2の条件に合わせて50分間加熱加圧した。なお、脱気
は熱圧初期の段階で行なった。熱圧成形後、得られた木
質系成形品は表面が強靭で硬く緻密性を有し、光沢のあ
るプラスチック様の外観を呈するものであった。
た後の混合物を厚さ5.5 mmのラワン合板の表面に
、散布量1.4 K’j’/m2で均等にフォーミング
した。次にこの表面に鏡面板をあてがい、プレス機の熱
板間に 挿入して熱圧成形を行なった。熱圧成形条件は
挿入時、温度150°へ圧力5にグ/cm2で10分間
加熱加圧した後、更に温度170℃、圧力80Kfz&
2の条件に合わせて50分間加熱加圧した。なお、脱気
は熱圧初期の段階で行なった。熱圧成形後、得られた木
質系成形品は表面が強靭で硬く緻密性を有し、光沢のあ
るプラスチック様の外観を呈するものであった。
実施例5
21一
実施例2で示した80℃の熱風乾燥器で約1時間乾燥し
た後の混合物を厚さ5.5 trrmのラワン合板の表
面に、散布量1.4 K?/m2で均等にフォーミング
した。次にこの表面に鏡面板をあてがい、プレス機の熱
板間に挿入して熱圧成形を行なった。熱圧成形条件は実
施例4と全く同様に行なった。得られた木質系成形品は
表面が強靭で硬く緻密性を有し、光沢のあるプラスチッ
ク様の外観を呈するものであった。
た後の混合物を厚さ5.5 trrmのラワン合板の表
面に、散布量1.4 K?/m2で均等にフォーミング
した。次にこの表面に鏡面板をあてがい、プレス機の熱
板間に挿入して熱圧成形を行なった。熱圧成形条件は実
施例4と全く同様に行なった。得られた木質系成形品は
表面が強靭で硬く緻密性を有し、光沢のあるプラスチッ
ク様の外観を呈するものであった。
実施例6
攪拌機、コンデンサー、温度計、分液F斗をつけた内容
1犯の四ツロセパラプルフラスコに無水ピロメリット酸
218f(1モル)、触媒としてN、N−ジメチルベン
ジルアミン22および溶媒としてメチルエチルケトン2
00fを仕込み、90℃で攪拌下、ポリエチレングリコ
ール(分子量200)の10CH’(0,5モル)を1
時間かけて滴下した。滴下終了後頁に同温度で3時間攪
拌を続けて反応を完結させた。反応終了後、減圧下80
℃で触媒および溶媒を除去すると淡褐色ガラス状固体の
生成物が22− 得られた。このものの非水溶媒中での酸価け364(理
論値353)、また含水溶媒中での酸価は517(理論
値529)であり、無水酸基の含量は87%であり、こ
のことから生成物は下記構造式を有する化合物が主成分
であることが分った。
1犯の四ツロセパラプルフラスコに無水ピロメリット酸
218f(1モル)、触媒としてN、N−ジメチルベン
ジルアミン22および溶媒としてメチルエチルケトン2
00fを仕込み、90℃で攪拌下、ポリエチレングリコ
ール(分子量200)の10CH’(0,5モル)を1
時間かけて滴下した。滴下終了後頁に同温度で3時間攪
拌を続けて反応を完結させた。反応終了後、減圧下80
℃で触媒および溶媒を除去すると淡褐色ガラス状固体の
生成物が22− 得られた。このものの非水溶媒中での酸価け364(理
論値353)、また含水溶媒中での酸価は517(理論
値529)であり、無水酸基の含量は87%であり、こ
のことから生成物は下記構造式を有する化合物が主成分
であることが分った。
次に、上記のようにして得られたピロメリット酸酸性エ
ステル無水物702を13メツシユ篩を通過したラジア
タパイン材の乾燥木材繊維130tに添加シ、ロール温
度125〜135℃のミキシングロールで均一に混合し
た。その後、混合物を粉砕機にかけて一定の微細な粒子
に揃えた。その後、混合物を80℃の熱風乾燥器で約1
時間乾燥した後、所定の成形用金型の中に均等にフォー
ミングした。
ステル無水物702を13メツシユ篩を通過したラジア
タパイン材の乾燥木材繊維130tに添加シ、ロール温
度125〜135℃のミキシングロールで均一に混合し
た。その後、混合物を粉砕機にかけて一定の微細な粒子
に揃えた。その後、混合物を80℃の熱風乾燥器で約1
時間乾燥した後、所定の成形用金型の中に均等にフォー
ミングした。
次にこの金型をプレス機の熱板間に挿入して熱圧成形を
行なった。熱圧成形条件は挿入時、温度170℃、圧力
5 KtA−で10分間加熱加圧した後、更に同じ温度
で圧力100 KW/cm”の条件に合せて40分間加
熱加圧した。なお、脱気は熱圧初期の段階で行々つだ。
行なった。熱圧成形条件は挿入時、温度170℃、圧力
5 KtA−で10分間加熱加圧した後、更に同じ温度
で圧力100 KW/cm”の条件に合せて40分間加
熱加圧した。なお、脱気は熱圧初期の段階で行々つだ。
熱圧成形後、得られた木質系成形品は厚さ6.5圏の黒
色の板状物であυ、表面が強靭で硬く、平滑で光沢のあ
るプラスチック様の外観を呈していた。
色の板状物であυ、表面が強靭で硬く、平滑で光沢のあ
るプラスチック様の外観を呈していた。
実施例7
実施例6でイ4tられたピロメリット酸酸性エステル無
水物492とビスフェノールAのジグリシジルエーテル
(三片石油化学エポキシ■製rEPOMIKR139J
21fを24メツシユ篩を通過した赤ラワン材の乾燥木
粉130fに添加し、ロール温度125〜135℃のミ
キシングロールで均一に混合した。その後、混合物を8
0℃の熱風乾燥器で約1時間乾燥した後、所定の成形用
金型の中に均等にフォーミングした。次に実施例6と全
く同様な熱圧成形条件で成形した。得られた木質系成形
品は厚さ6.4咽の黒褐色の板状物であシ、表面が強靭
で硬く、平滑で光沢のあるプラスチック様の外観を呈し
ていた。
水物492とビスフェノールAのジグリシジルエーテル
(三片石油化学エポキシ■製rEPOMIKR139J
21fを24メツシユ篩を通過した赤ラワン材の乾燥木
粉130fに添加し、ロール温度125〜135℃のミ
キシングロールで均一に混合した。その後、混合物を8
0℃の熱風乾燥器で約1時間乾燥した後、所定の成形用
金型の中に均等にフォーミングした。次に実施例6と全
く同様な熱圧成形条件で成形した。得られた木質系成形
品は厚さ6.4咽の黒褐色の板状物であシ、表面が強靭
で硬く、平滑で光沢のあるプラスチック様の外観を呈し
ていた。
実施例8
実施例6で得られた80℃の熱風乾燥器で約1時間乾燥
した後の混合物を、厚さ12箇の中比重ファイバーボー
ドの表面に、散布量2.8 KV/m2 テ均等にフォ
ーミングした。次にその表面から凹凸模様を有するエン
ボス板をあてがい、プレス機の熱板間に挿入して熱圧成
形を行なった。熱圧成形条件は挿入時、温度170℃、
圧力5 KflAm2で10分間加熱加圧した後、更に
同じ温度で圧力80Kt/cm20条件に合わせて60
分間加熱加圧した。なお、脱気は熱圧初期の段階で行々
つだ。熱圧成形後、得られた木質系成形品は表面が強靭
で硬く緻密性を有し、立体感のある化粧性の優れたもの
であった。
した後の混合物を、厚さ12箇の中比重ファイバーボー
ドの表面に、散布量2.8 KV/m2 テ均等にフォ
ーミングした。次にその表面から凹凸模様を有するエン
ボス板をあてがい、プレス機の熱板間に挿入して熱圧成
形を行なった。熱圧成形条件は挿入時、温度170℃、
圧力5 KflAm2で10分間加熱加圧した後、更に
同じ温度で圧力80Kt/cm20条件に合わせて60
分間加熱加圧した。なお、脱気は熱圧初期の段階で行々
つだ。熱圧成形後、得られた木質系成形品は表面が強靭
で硬く緻密性を有し、立体感のある化粧性の優れたもの
であった。
実施例9
厚さ6.0調の石綿セメント板の表面に溶剤型ポリウレ
タン系接着剤を塗布量25 r/m2で塗布した後、熱
風乾燥器で溶剤を揮散させた。次にこのようにして接着
剤が塗布された石綿セメント板の表面上に、実施例7で
得られた80°Cの熱風乾燥器で約1時間乾燥した後の
混合物を散布量1.2 Kf/m2で均等にフォーミン
クした。次にその表面から鏡面25− 板をあてがい、プレス機の熱板間に挿入して熱圧成形を
行った。熱圧成形条件は実施例8と全く同様に行なった
。得られた木質系成形品は表面が強靭で硬く緻密性を有
し、化粧性の優れたものであった。
タン系接着剤を塗布量25 r/m2で塗布した後、熱
風乾燥器で溶剤を揮散させた。次にこのようにして接着
剤が塗布された石綿セメント板の表面上に、実施例7で
得られた80°Cの熱風乾燥器で約1時間乾燥した後の
混合物を散布量1.2 Kf/m2で均等にフォーミン
クした。次にその表面から鏡面25− 板をあてがい、プレス機の熱板間に挿入して熱圧成形を
行った。熱圧成形条件は実施例8と全く同様に行なった
。得られた木質系成形品は表面が強靭で硬く緻密性を有
し、化粧性の優れたものであった。
特許出願人 大倉工業株式会社
26−
Claims (2)
- (1) 一般式 (但し、R1はグリコール残基を表わす。)で示される
トリメット酸エステル無水物、または(但し、R1はア
ルキレングリコール残基、ポリアルキレングリコール残
基、または分子中に3〜4個の水酸基を有する多価アル
コール残基を表わす。nFii〜3の整数を表わす。)
で示される分子中に少なくとも2個の無水酸基を有する
ピロメリット酸酸性エステル無水物を木材チップ、木材
繊維または木粉から選ばれた木質物に添加して、これら
を充分に混合した後、該混合物を熱圧成形するか、また
は該混合物を基材に載置して熱圧成形することを特徴と
する木質系成形品の製法。 - (2)一般式 (但し% R1はグリコール残基を表わす。)で示され
るトリメリット酸 エステル無水物、または、 一般式 (但し、鳥はアルキレングリコール残基、ポリアルキレ
ングリコール残基、または分子中に3〜4個の水酸基を
有する多価アルコール残基を表わす。nは1〜3の整数
を表わす)で示される分子中に少なくとも2個の無水酸
基を有するピロメリット酸酸性エステル無水物とビスエ
ポキサイドとを木材チップ、木材繊維または木粉から選
ばれた木質物に添加し、これらを充分に混合した後、該
混合物を熱圧成形するか、または該混合物を基材に載置
して熱圧成形することを特徴とする木質系成形品の製法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14113083A JPS6032605A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 木質系成形品の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14113083A JPS6032605A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 木質系成形品の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6032605A true JPS6032605A (ja) | 1985-02-19 |
| JPH0361562B2 JPH0361562B2 (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=15284860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14113083A Granted JPS6032605A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 木質系成形品の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032605A (ja) |
-
1983
- 1983-08-03 JP JP14113083A patent/JPS6032605A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0361562B2 (ja) | 1991-09-20 |
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