JP2005081640A

JP2005081640A - リグノセルロース系材料からなる基材の表面処理方法

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Publication number: JP2005081640A
Application number: JP2003314840A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Saito; 猛斎藤; Masamitsu Funaoka; 正光舩岡
Original assignee: Mie Prefecture
Current assignee: Mie Prefecture
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2005-03-31
Anticipated expiration: 2023-09-05
Also published as: JP4118772B2

Abstract

【課題】木材等のリグノセルロース系材料からなる基材が使用される製品について、代表的な持続性資源である木材等の植物資源に含まれるリグニンを変換分離して取り出されたリグノフェノール誘導体を主原料として、基材表層の保護、美観向上を実現するリグノセルロース系材料からなる基材の表面処理方法を提供する。
【解決手段】フェノール誘導体が収着されたリグノセルロース系材料に濃酸を添加、混合して得られる、リグニンがフェノール誘導体で誘導体化されたリグノフェノール誘導体若しくは該リグノフェノール誘導体のアルカリ処理誘導体が、有機溶媒に溶解するコーティング用溶液をつくり、リグノセルロース系材料からなる基材の表面に該コーティング用溶液を塗布した後、加熱加圧処理する。
【選択図】図１

Description

本発明は木質部材等のリグノセルロース系材料からなる基材の表面処理方法に関する。

現在、身の周りにある化学工業製品のほとんどは、石油等の化石資源を原料に生産されており、近い将来に予想される不足、枯渇という問題に対処するため、それら資源の代替技術が未来へ向けた重要な課題として各所で研究されている。
そうしたなか、代表的な持続性資源である木材等の植物資源に含まれるリグニンを、その活性を失うことなくリグノフェノール誘導体として変換分離して取り出す「相分離システム」と呼ばれる分離方法（例えば、特許文献１）が開発され、その後リグノフェノール誘導体が有する極性溶媒に可溶、粘結性を有する等の特性を利用した、再利用可能なファイバー状,チップ状,粉状等の成形材料が成形された成形体への利用技術（例えば、特許文献２）等が考案されている。
一方、木材等のリグノセルロース系材料を建築用材や家具用材へ使用する場合には、汚れや変色等からの表面の保護や、外観の美観向上等を目的として、塗装やオーバーレイ処理がなされ、同様の目的で加熱加圧処理を利用した木材等の表面処理技術も提案されている（例えば、特許文献３）。

特許第２８９５０８７号公報特開２０００−７２８８８公報特開平６−１７０８０９号公報

しかし、前記塗装やオーバーレイ処理技術は、そのほとんどが化石資源を原料として合成されたフェノール樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂等が用いられ、一部で使用が始まった天然材料を主成分とした自然系塗料も、全般的に基材の表面に塗膜を作ることが困難で、耐汚染性や耐久性が低いとされている。また木材等の表面への前記加熱加圧処理技術も、塗布含浸液の主成分としてアクリル系のオリゴマーやフェノール樹脂、メラミン樹脂等と言った枯渇・不足が懸念される化石資源を原料とした合成樹脂が使用され、きり油等の乾性油を使用した方法も、その性能を補うためか等量のアクリル系オリゴマー等を併用している。

本発明は上記問題点を解決するもので、木材等のリグノセルロース系材料からなる基材が使用される製品について、代表的な持続性資源である木材等の植物資源に含まれるリグニンを変換分離して取り出されたリグノフェノール誘導体を主原料として、基材表層の保護、美観向上を実現するリグノセルロース系材料からなる基材の表面処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成すべく、請求項１に記載の発明の要旨は、フェノール誘導体が収着されたリグノセルロース系材料に濃酸を添加、混合して得られる、リグニンがフェノール誘導体で誘導体化されたリグノフェノール誘導体若しくは該リグノフェノール誘導体のアルカリ処理誘導体が、有機溶媒に溶解するコーティング用溶液をつくり、リグノセルロース系材料からなる基材の表面に該コーティング用溶液を塗布した後、加熱加圧処理することを特徴とするリグノセルロース系材料からなる基材の表面処理法にある。
請求項２の発明たるリグノセルロース系材料からなる基材の表面処理法は、請求項１で、コーティング用溶液の溶質が、前記リグノフェノール誘導体若しくは該リグノフェノール誘導体のアルカリ処理誘導体のアセチル化物であることを特徴とする。
請求項３の発明たるリグノセルロース系材料からなる基材の表面処理法は、請求項１で、コーティング用溶液の溶質が、前記リグノフェノール誘導体若しくは該リグノフェノール誘導体のアルカリ処理誘導体のメチロール化物であることを特徴とする。
請求項４の発明たるリグノセルロース系材料からなる基材の表面処理法は、請求項１で、コーティング用溶液の溶質が、前記リグノフェノール誘導体、該リグノフェノール誘導体のアルカリ処理誘導体、前記リグノフェノール誘導体のアセチル化物、前記アルカリ処理誘導体のアセチル化物、前記リグノフェノール誘導体のメチロール化物、前記アルカリ処理誘導体のメチロール化物のうちの２つ以上の混合物であることを特徴とする。

(作用)
請求項１の発明のごとく、基材の表面処理に、リグニンがフェノール誘導体で誘導化されたリグノフェノール誘導体若しくは該リグノフェノール誘導体のアルカリ処理誘導体を溶媒に溶解したコーティング用溶液が用いられると、該コーティング用溶液が植物資源より分離採取されるリグノフェノール誘導体を主成分にしているので持続的に主原料が供給される。また、基材表面を平滑にしその表面にコーティング用溶液を塗布した後、加熱加圧処理することにより、リグノフェノール誘導体若しくは該リグノフェノール誘導体のアルカリ処理誘導体がもつ熱溶融性により均一な膜が形成され基材表面に光沢が得られる。
請求項２の発明のごとく、溶質にリグニンがフェノール誘導体で誘導化されたリグノフェノール誘導体若しくは該リグノフェノール誘導体のアルカリ処理誘導体のアセチル化物を使用すると、請求項１の特徴に加えて処理後の色調の淡色化が図られるとともに、可撓性等が付与される。
請求項３の発明のごとく、溶質にリグニンがフェノール誘導体で誘導化されたリグノフェノール誘導体若しくは該リグノフェノール誘導体のアルカリ処理誘導体のメチロール化物を使用すると、基材表面に光沢が得られることに加えて、一層の耐溶剤性および耐汚染性が付与される。
請求項４の発明のごとく、リグノフェノール誘導体やそのアルカリ処理誘導体等のうちの２つ以上の物質からなる混合物を溶質に使用することによって、色調の調整が可能となるとともに、その物性もコントロールが可能となる。

本発明のリグノセルロース系材料からなる基材の表面処理方法は、表面処理としての耐光性,耐汚染性,耐磨耗性などの表面保護,美観向上を果たすにとどまらず、循環型の持続性資源である植物由来のリグニンを主成分にする表面処理を施すことによって資源循環型処理方法と考えられ、健康や環境により配慮した製法で、環境保護に優れた効果を発揮する。

以下、本発明に係るリグノフェノール誘導体を使用したリグノセルロース系材料からなる基材の表面処理方法(以下、単に「基材の表面処理方法」という。)について詳述する。

基材の表面処理方法は例えば次のように行われる。まず基材とコーティング用溶液を準備する。
基材はリグノセルロース系材料からなる部材で、ここでいうリグノセルロース系材料にはセルロースやヘミセルロース等とリグニンを含有する植物資源の木材,木片,木質材料の他、セルロースを主体とする紙やダンボール等が含まれる。

コーティング用溶液は、(1)フェノール誘導体が収着されたリグノセルロース系材料に濃酸を添加、混合して得られ、リグニンがフェノール誘導体で誘導体化されたリグノフェノール誘導体(以下、単に「リグノフェノール誘導体」という。)、(2)該リグノフェノール誘導体のアルカリ処理誘導体（以下、単に「アルカリ処理誘導体」という。）、(3)リグノフェノール誘導体のアセチル化物、(4)アルカリ処理誘導体のアセチル化物、(5)リグノフェノール誘導体のメチロール化物、(6)アルカリ処理誘導体のメチロール化物、(7)として(1)から(6)の少なくとも２つを組み合わせた混合物(「以下、単に「混合物」という。)、のうちのいずれかを有機溶媒に溶解させたものである。

(1)リグノフェノール誘導体：
リグノフェノール誘導体はリグニンのフェニルプロパン単位の側鎖α位に、フェノール誘導体がＣ−Ｃ結合で導入されたものである。リグノセルロース系材料中のリグニンを、リグノフェノール誘導体として分離抽出する方法としては各種方法があるが、ここではその一例を表示する。木粉等のリグノセルロース系材料にフェノール誘導体が溶解した溶媒を浸透させた後、溶媒を留去することによりリグノセルロース系材料中のリグニンにフェノール誘導体を収着する。次に、このリグノセルロース系材料に濃酸を混合しセルロース分を濃酸に溶解させる。この際、フェノール誘導体に溶媒和されたリグニンは、フェノール誘導体と濃酸が接触する界面において酸と接触し、その結果生じたリグニン側鎖α位のカチオンを、フェノール誘導体が攻撃し、リグノフェノール誘導体が生成する。この後反応液に過剰の水を加えて反応を停止し、不溶区分を水洗、中和、遠心分離等により回収して、リグノフェノール誘導体が得られる。
本実施形態では、リグノフェノール誘導体を次のようにして得た。アセトンを使用して脱脂したヒノキ木粉に、リグニンC9単位あたり2mol倍量のp-クレゾールを溶解したアセトン溶液を木粉が浸るまで加えた。良く攪拌した後、一晩静置した。ろ過によりp-クレゾールアセトン溶液を除去したのち、木粉を攪拌しながら完全にアセトンを留去した。ここに72％の硫酸を加え、1時間激しく攪拌したのち、反応液を大過剰の水に投入し、反応を停止させた。十分攪拌した後不溶区分を沈殿させた。不溶区分を遠心分離にて回収し、中性付近まで繰り返し水にて洗浄後、乾燥させてリグノフェノール誘導体を得た。
なお、当方法に用いられるフェノール誘導体としては、１価のフェノール、２価のフェノール等を用いることができ、１価のフェノールとしては、例えばフェノール、クレゾールなど、２価のフェノールとしてはカテコール、レゾルシノール等を挙げることができる。

(2)アルカリ処理誘導体：
アルカリ処理誘導体は(1)のリグノフェノール誘導体をアルカリ溶液に溶解させた後、加温処理し、続いて酸性にして析出させた後、中性になるまで水洗し乾燥させて得られたものである。リグノフェノール誘導体はそのアルカリ溶液を加温することにより、側鎖α位に結合したフェノール誘導体のフェノール性水酸基が解離し、生じたフェノキシドイオンは立体的に可能な場合には隣接側鎖β位を攻撃する。これにより側鎖β位のアリールエーテル結合は開裂し、リグノフェノール誘導体は低分子化され、さらに導入フェノール核にあったフェノール性水酸基がリグニン母体へと移動する。このアルカリ処理によりリグノフェノール誘導体は低分子化されるが、そのフェノール性はほぼ維持される。
本実施形態では、前記リグノクレゾール誘導体を7％の濃度となるよう0.5NのNaOH溶液に溶解し、溶液をテフロン(登録商標)製の密閉容器に入れ、電気炉により140℃で所定時間加温することによりアルカリ処理し、この後、塩酸を使用してPH2として析出させた析出物を遠心分離により回収した後、中性になるまで水洗、乾燥してアルカリ処理誘導体を得た。

(3),(4)リグノフェノール誘導体のアセチル化物とアルカリ処理誘導体のアセチル化物：
アセチル化物は、リグノフェノール誘導体若しくはアルカリ処理誘導体のフェノール性水酸基およびアルコール性水酸基を疎水性のアセチル基に置換したものである。
本実施形態では、リグノフェノール誘導体若しくはアルカリ処理誘導体10gを100mlのピリジンに完全に溶解し、その後撹拌しながらこの溶液にピリジンと同量の無水酢酸を滴下し、48時間以上常温に静置することによりアセチル化を行った。静置後の溶液を大過剰の冷水中に滴下し、析出物をメンブランフィルターにて濾過し、水にて中性になるまで洗浄した後、乾燥してアセチル化物を得た。

(5),(6)リグノフェノール誘導体のメチロール化物とアルカリ処理誘導体のメチロール化物：
メチロール化物はリグノフェノール誘導体若しくはアルカリ処理誘導体のフェノール性水酸基のオルト位またはパラ位に架橋性のメチロール基を付加したものである。
本実施形態では、リグノフェノール誘導体若しくはアルカリ処理誘導体10gを390gの0.2NのNaOH溶液に溶解後、40gの35％ホルムアルデヒド溶液を加え、窒素雰囲気下60℃で60〜130分間撹拌しながら加温して、リグノフェノール誘導体若しくはアルカリ処理誘導体の分子中にメチロール基を導入した。反応終了後、塩酸を使用してPH2として析出させた析出物を遠心分離により回収した後、中性になるまで水洗、乾燥してメチロール化物を得た。
こうして得た(1)〜(6)の物性値を表１に示す。平均分子量はGPC（ゲル濾過クロマトグラフィ−）により、結合クレゾール量、フェノール性水酸基量及びメチロール基量は¹H-NMR、相転移温度はTMA（熱機械分析）により測定した。

リグノクレゾール誘導体（リグノフェノール誘導体の１つ）の重量平均分子量は約23700であり、アルカリ処理により、リグニンの側鎖β位のアリールエーテル結合が開裂することにより、アルカリ処理誘導体は低分子化し、その重量平均分子量は約2500となっている。フェノール性水酸基量はリグノクレゾール誘導体が7.1(w%),アルカリ処理誘導体が7.5(w%)であり、アルカリ処理後もほぼ同等のフェノール性を有しており、メチロール化により付加したメチロール基量は、リグノクレゾール誘導体は3.5(w%)、アルカリ処理誘導体は3.0(w%)である。リグノクレゾール誘導体の相転移温度（熱溶融温度）は143℃で、アセチル化しリグノクレゾール分子中の水酸基が疎水性のアセチル基に変わることにより相転移温度は低下し、アセチル化物では121℃となる。アルカリ処理誘導体の相転移温度は128℃であり、このアセチル化物でも相転移温度は低下し、91℃となる。

(7)混合物
混合物は前記(1)〜(6)のリグノフェノール誘導体、アルカリ処理誘導体、それら２種のアセチル化物及びメチロール化物より少なくとも２種を選び出し、それらを所定比率で混合したものである。

前記(1)〜(7)は有機溶媒に溶解させてコーティング用溶液とするが、本実施形態では(1)のリグノフェノール誘導体や(2)のアルカリ処理誘導体、(3)のリグノフェノール誘導体のアセチル化物、(4)のアルカリ処理誘導体のアセチル化物、(7)の混合物で(5)(6)を含まないものは、アセトンに溶解してコーティング用溶液とした。また(5)(6)のメチロール化物や(5)(6)を含む(7)の混合物はTHF(テトラヒドロフラン)に溶解してコーティング用溶液とした。

基材の表面処理方法は、リグノセルロース系材料からなる基材の表面に前記コーティング用溶液を塗布し、次いで塗布されたコーティング用溶液中の溶剤を乾燥除去し、その後、加熱加圧処理することにより、基材表面に基材とリグノフェノール誘導体等が複合化したコーティング皮膜を形成する。基材表面にコーティング用溶液を塗布した後、加熱加圧処理することによって、基材表面の複合化コーティング皮膜が平滑化するとともに、可熱により溶融したリグノフェノール誘導体等の成分の基材への均一な浸透が図られる。また、(5)(6)及び(5)(6)を含んだ混合物の溶液を塗布した場合には、付加したメチロール基の作用により加熱により分子が架橋し熱硬化性の複合化コーティング皮膜が形成され、耐溶剤性等が付与される。
前記加熱温度は、(3)(4)を使用した場合には140℃〜200℃の範囲が、また、それ以外の場合は160℃〜200℃が好ましい。140℃はアセチル化物の160℃はリグノフェノール誘導体やアルカリ処理誘導体の相転移温度（熱溶融温度）や基材である木材等の物性より妥当と考えられる下限温度である。一方、木材等のリグノセルロース系材料は約120℃より含有するヘミセルロース成分の分解が始まる等の報告はあるが、大きく変質が始まる温度は200℃前後とされている。また前記加圧の範囲は2MPa〜10MPaの範囲が好ましい。2MPaより低い場合は、圧力の効果が不十分となり不具合が目立ち、一方、10MPaを越えると、圧力に対して横方向への基材の変形が大きくなり、基材の破損割合が増加するからである。

次に具体的に基材の表面処理方法の実施例を述べ、それらの評価試験結果について併せて説明する。

前記(1)〜(7)のコーティング用溶液を作成する。コーティング用溶液は既に述べたようにリグニン誘導体、アルカリ処理誘導体、リグニン誘導体のアセチル化物、アルカリ処理誘導体のアセチル化物、リグニン誘導体のメチロール化物及びアルカリ処理誘導体のメチロール化物を含まない混合物はアセトンに溶解させ、リグニン誘導体のメチロール化物、アルカリ処理誘導体のメチロール化物及びこれら２種を含む混合物はTHFに溶解させたものである。
次に、厚さ0.6mmの平滑面を有するスギ単板の表面または厚さ約4.3mmの平滑面を有するヒノキ板の表面に均一に前記コーティング用溶液を塗布する。
続いて、溶剤を乾燥等により除去し、しかる後、塗布済み試験板をステンレス製定盤に挟み、プレス機を使用して各種条件にて加熱加圧処理する。冷却後、各試験まで恒温恒湿室中（20℃、65％）で養生し、評価試験を行った。

[評価試験]
(１)光照射による変色性（耐光性）試験：
使用したコーティング用溶液は前述の(1)リグノクレゾール誘導体のアセトン溶液、(2)アルカリ処理誘導体のアセトン溶液、(3)リグノクレゾール誘導体メチロール化物のTHF溶液、(4)アルカリ処理誘導体のメチロール化物のTHF溶液、(5)リグノクレゾール誘導体とリグノクレゾール誘導体メチロール化物の混合物（4:6）のTHF溶液である。コントロールは溶液を塗布せずに加熱加圧処理を行った試験板（圧縮単板）と、溶液の塗布もせず加熱加圧処理も行わなかった試験板（無処理単板）とした。被塗布物になる基材は厚さ約0.6mmのスギ単板（板目板）である。塗布方法は刷毛塗り、両面とした。塗布量は約20％（乾燥後の重量増加率）で、処理条件は、加熱温度：180℃、加圧圧力：8MPa、処理時間を30分とした。
変色性（耐光性）試験は、フィルターを使用して320nm以下の紫外光をカットしたキセノンタイプのウェザーメーターにより人工光源よりの光を暴露し、一定時間毎の試験板の色の変化を測色色差計で測定し、暴露前を基準としてその差（色差）により変色の程度を評価した。なお、ウエザーメーターの試験槽の条件は、ブラックパネル：50℃，相対湿度65％とし、放射照度は50W/m²とした。また、色差は、光源：C,視野角：2度で測定した。
結果を図１に示す。圧縮スギ単板や無処理スギ単板に比較して、リグノクレゾール誘導体等を塗布した試験板は、全体的に光照射による色の変化が抑制され、なかでもアルカリ処理誘導体を塗布した試験板に良好な結果を得た。また，照射12時間後の色差は，無処理スギ単板：8.8，圧縮スギ単板：6.0，リグノクレゾール誘導体メチロール化物を塗布した試験板：4.1，アルカリ処理誘導体を塗布した試験板：3.8と、無処理スギ単板や圧縮処理スギ単板は照射初期より色差変化が大きく、リグノクレゾール誘導体メチロール化物とアルカリ処理誘導体では、前者はそのまま色差が大きくなり、後者はあまり変化しないという特徴的な結果となった。

(２)溶質の違いによる加熱加圧処理後の色感及び物性の違い：
溶質の違いによる加熱加圧処理後の色感及び物性の違いを表２(表２−１,表２−２)に示す。

試験に用いたコーティング用溶液は(1)リグノクレゾール誘導体のアセトン溶液、(2)アルカリ処理誘導体のアセトン溶液、(3)リグノクレゾール誘導体のアセチル化物のアセトン溶液、(4)アルカリ処理誘導体のアセチル化物のアセトン溶液、(5)リグノクレゾール誘導体メチロール化物のTHF溶液、(4)アルカリ処理誘導体のメチロール化物のTHF溶液、(5)リグノクレゾール誘導体とリグノクレゾール誘導体メチロール化物の混合物のTHF溶液である。基材及び処理方法は前項と同様とした
各種リグノクレゾール誘導体を単独で溶質に使用した試験の結果を表２−１に示す。表中色差（ΔE*ab）は、各種試験板の加熱加圧処理前後のL*a*b*表色系上での色の変化を示し、L*,a*,b*は加熱加圧処理後の試験板の値を示す。リグノクレゾール誘導体を塗布した試験板は、加熱加圧処理による色の変化（色差）が大きく、特にL*値（明度）が低く黒い色感を示した。これに比較して他の５種の試験板は、処理による色差も小さく、L*値が高い結果となった。また物性では、リグノクレゾール誘導体を塗布した試験板のコーティング皮膜は可撓性が低く、基材とコーティング皮膜全体として割れ易いものであったが、他の５種の試験板では可撓性が改善され、試験板（スギ単板）の多少の撓みでは、割れるようなことはなかった。
リグノクレゾール誘導体とリグノクレゾール誘導体のメチロール化物の混合物を溶質として使用した試験の結果を表２−２に示す。表中2:8は、重量比でリグノクレゾール誘導体2にメチロール化物8を混合したもので、他も同様の内容を示す。リグノクレゾール誘導体の配合量の増加につれて、加熱加圧処理による色の変化（色差）は大きく、L*（明度）は小さくなっており、両者の配合比を変えることにより、色感のコントロールが可能であった。また、配合量の変化により可撓性も変化した。なお、図１の丸印(７)の試験板の結果に見られるように、光り照射による耐変色性がそれほど良くなかったメチロール化物に３割程度リグノクレゾール誘導体を混ぜると、色の変化が極端に抑制される。

(２)耐汚染性：
試験に用いたコーティング用溶液は、リグノクレゾール誘導体のメチロール化物のTHF溶液と、アルカリ処理誘導体のメチロール化物のTHF 溶液とアルカリ処理誘導体のアセトン溶液である。表中、コントロールはコーティング用溶液を塗布せずに加熱加圧処理のみを行った試験板で、被塗布物たる基材は厚さ約4.3mmのヒノキの板目板、塗布方法は刷毛塗り、片面である。処理条件は、加熱温度：180℃、加圧圧力：3MPa、処理時間を30分とした。耐汚染性試験は、４種のヒノキ試験片の表面に、油性の汚れとして青色の油性マジック（アルコール系）、水性の汚れとして墨汁を塗布した後、前者はエチルアルコールを、後者は水を染みこませたキムワイプで拭き取り、その前後の色の違いを色差計で測定することにより行った。試験の結果を表３に示す。

メチロール化物は２種類とも耐汚染性に優れた効果が得られ、油性の汚れも容易に拭き取ることができた。アルカリ処理誘導体も、水性の汚れであれば、木材中への汚れ物質（墨汁）の浸透が抑制され、ほとんど変色はなかった。

(３)耐摩耗性：
試験に用いたコーティング用溶液は、リグノクレゾール誘導体のメチロール化物のTHF溶液と、アルカリ処理誘導体のアセトン溶液である。コントロールは溶液を塗布せずに加熱加圧処理を行った試験板（圧縮単板）と、溶液の塗布もせず加熱加圧処理も行わなかった試験板（無処理単板）とした。被塗布物たる基材は厚さ約0.6mmのスギ単板（板目板）で、塗布方法は刷毛塗り、両面である。処理条件は、加熱温度：180℃、加圧圧力：8MPa、処理時間を30分とした。耐摩耗性試験はテイバー(Taber)タイプの摩耗試験器により、JIS K 6902に準じた研磨紙およびゴム製円盤を使用し、総荷重量500gで行った。この試験は、ペーパー（研磨紙）で試験体表面を摩耗し、その摩耗量（試験体の重量減少量）により、耐摩耗性を把握するもので、摩耗量が少ない方が耐摩耗性は良い。
試験の結果を図２に示す。アルカリ処理誘導体，そのメチロール化物ともに摩耗量が少なく、処理効果が認められる。分子量が小さく、木質基材の表層内部に塗布物が浸透し易いためと推定される。

(４)温湿度変化による処理単板の厚さ変化：
試験に用いたコーティング用溶液は、リグノクレゾール誘導体のアセトン溶液と、リグノクレゾール誘導体のメチロール化物のTHF溶液と、アルカリ処理誘導体のメチロール化物のTHF 溶液と、アルカリ処理誘導体のアセトン溶液である。コントロールは溶液を塗布せずに加熱加圧処理を行った試験板とした。被塗布物たる基材は厚さ約0.6mmのスギ単板（板目板）で、塗布方法は刷毛塗り、両面である。処理条件は、加熱温度：180℃、加圧圧力：8MPa、処理時間を30分とした。
寸法変化試験は、上記５種の試験板を、温度35℃，湿度90％の雰囲気下に７日間、その後温度20℃、湿度65％の雰囲気下に７日間静置し、その厚さの変化を測定することにより行った。

試験の結果を図３に示す。コントロールに比較して、残りの４種の試験板は加湿時の厚さの増加が抑制され、温度20℃、湿度65％の標準の温湿度状態に戻した際の厚さ変化が約10％とコントロールの５割程度に留まっている。

(５)ホルムアルデヒド放出量試験：
試験に用いたコーティング用溶液はリグノクレゾール誘導体とそのメチロール化物を重量比で1：3に混合した混合物のTHF溶液である。コントロールは溶液を塗布せずに加熱加圧処理を行った試験板とした。被塗布物たる基材は厚さ約4mmのヒノキの板目板、塗布方法は刷毛塗り、片面である。処理条件は、加熱温度：180℃、加圧圧力：3MPa、処理時間を30分とした。
ホルムアルデヒド放出量の測定は、JAS（普通合板の日本農林規格）に準じてデシケーター法により行った。試験の結果を表４に示す。

本発明による表面処理方法を実施した試験板のホルムアルデヒド放散量はコントロールを下回った。

このように構成した基材の表面処理方法は、持続性植物資源であるリグノセルロース系材料からなる基材の表面に、同様の持続性植物資源のリグノフェノール誘導体が主成分のコーティング皮膜を形成する処理方法であり、環境に優しい製品が出来上がる。
そして、耐光性,耐汚染性,耐磨耗性等に関し良好な試験結果が得られ、基材の表面処理として優れたものになっている。またリグノセルロース系からなる木材等の基材は、雰囲気中の水分を吸脱湿により狂いが生じやすいが、本発明の表面処理を施せば寸法変化を抑制することができる。
さらに、従来の表面処理では揮発性物質によるシックハウス症候群を引き起こす問題があったりしたが、斯る問題も生じない。住宅の内装用壁板やフローリング、テーブルや箪笥などの家具等のコーティング方法として幅広く利用できる。

尚、本発明においては、前記具体的実施形態,実施例に示すものに限られず、目的，用途に応じて本発明の範囲で種々変更した実施形態とすることができる。

耐光性試験結果の対比グラフである。耐磨耗性試験結果の対比グラフである。温湿度変化による処理単板の厚さ変化試験の対比グラフである。

Claims

フェノール誘導体が収着されたリグノセルロース系材料に濃酸を添加、混合して得られる、リグニンがフェノール誘導体で誘導体化されたリグノフェノール誘導体若しくは該リグノフェノール誘導体のアルカリ処理誘導体が、有機溶媒に溶解するコーティング用溶液をつくり、リグノセルロース系材料からなる基材の表面に該コーティング用溶液を塗布した後、加熱加圧処理することを特徴とするリグノセルロース系材料からなる基材の表面処理法。
前記コーティング用溶液の溶質が、前記リグノフェノール誘導体若しくは該リグノフェノール誘導体のアルカリ処理誘導体のアセチル化物である請求項１に記載のリグノセルロース系材料からなる基材の表面処理方法。
前記コーティング用溶液の溶質が、前記リグノフェノール誘導体若しくは該リグノフェノール誘導体のアルカリ処理誘導体のメチロール化物である請求項１に記載のリグノセルロース系材料からなる基材の表面処理方法。
前記コーティング用溶液の溶質が、前記リグノフェノール誘導体、該リグノフェノール誘導体のアルカリ処理誘導体、前記リグノフェノール誘導体のアセチル化物、前記アルカリ処理誘導体のアセチル化物、前記リグノフェノール誘導体のメチロール化物、前記アルカリ処理誘導体のメチロール化物のうちの２つ以上の混合物である請求項１に記載のリグノセルロース系材料からなる基材の表面処理方法。