JP2661779B2 - 熱可塑性木質系成形用組成物及びその製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱圧成形材料として使用できる熱可塑性木
質系成形用組成物およびその製造方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ 石油や石炭等の化石資源より得られる合成樹脂類は、
安価で且つ熱圧成形等の加工方法で容易に加工できるた
め、工業用原料として大量に用いられているが、その埋
蔵量には限界があり、それら資源の枯渇が世界的な問題
となっている。一方、木材を代表とする木質材料は、再
生産可能な資源として最近注目を集めている。しかしな
がら、木材を粉砕しただけの木質材料は、熱圧成形がで
きないため、任意の形状、特に任意の曲面に加工するの
は容易ではない。

また、従来、木質材料は、その優れた特徴をいかして
建築材料を始め、その他種々の用途に使用されてきてい
るが、小径木や間伐材、或は木材工場から排出されるオ
ガクズ等は、大部分が焼却等の方法で廃棄されており、
有効な利用方法の開発が望まれている。

これら木質材料を熱圧成形可能な材料とするため、本
発明者等は、先に、改質木材小片の製造方法（特開昭60
−83806）を提案した。この改質木材小片は、木材小片
に二塩基酸無水物とモノエポキシ化合物とを付加エステ
ル化反応させたものであり、熱圧加工が可能で、耐湿、
耐水性に優れた黄土色の表面が固いシートまたはボード
とすることができるものである。しかし、この方法で得
られた改質木材小片を成形品とするための熱圧加工条件
は、180〜200℃、300kg/cm²以上と相当な高温高圧が必
要であり、特に成形温度が180℃を越えると、木質材自
体の熱分解が徐々に起こり、またエネルギー効率の点か
らも好ましくない。

一方、特公平１−58208では、プラスチック様木質系
成形品の製造方法を提案した。このプラスチック様木質
系成形品は、木質材料に多塩基酸無水物と不飽和二重結
合を有するモノエポキシ化合物が付加エステル化したオ
リゴエステル化木質材（ａ）と、多塩基酸無水物と不飽
和二重結合を有するモノエポキシ化合物から得られるオ
リゴマー（ｂ）からなる組成物に必要に応じて少量のラ
ジカル重合開始剤を加え、熱圧成形し、可塑化と二重結
合の重合による架橋を同時に行わせるもので、寸法安定
性、機械的性質および熱変形温度等の物性に優れてい
る。しかし、この成形品は、成形時に二重結合の重合に
よる架橋を行わせているため、成形品を再び熱圧成形し
ようとしても、もはや過塑化変形しないため、良好な成
形品とはならず、再生使用が不可能である。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明者等は、高い木質材成分を含有しながらも、比
較的低温、低圧、短時間の熱圧成形条件で、木質材成分
が可塑化し、熱圧流動性も良好で、しかも、一度熱圧成
形した成形品であっても粉体化して新たに多塩基酸無水
物および／またはモノエポキシ化合物を添加すれば、再
生使用できるような熱可塑性木質系成形用組成物、およ
びそれを工業的に有利に製造する方法について検討を行
った。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者等は、上記の問題点に鑑み鋭意研究を行った
結果、木質材成分中の水酸基に多塩基酸無水物とモノエ
ポキシ化合物が交互に付加したオリゴエステル化木質材
（ａ）および多塩基酸無水物とモノエポキシ化合物から
得られるオリゴマー（ｂ）よりなる組成物は、未反応物
である多塩基酸無水物および／またはモノエポキシ化合
物（ｃ）を配合することにより、高い木質材成分を含有
しながらも、比較的低温、低圧、短時間の熱圧成形条件
で、木質材成分が可塑化し、熱圧流動性も良好であり、
しかも、一度熱圧成形した成形品を粉体化し、これに多
塩基酸無水物および／またはモノエポキシ化合物を混入
すれば再び熱圧成形により再生使用が可能であることを
見出し、本発明を完成するに至ったものである。

即ち、本発明は、木質材成分中の水酸基に多塩基酸無
水物とモノエポキシ化合物が交互に付加したオリゴエス
テル化木質材（ａ）、多塩基酸無水物とモノエポキシ化
合物から得られるオリゴマー（ｂ）および多塩基酸無水
物および／またはモノエポキシ化合物（ｃ）から成る良
好な熱圧流動性を有する熱可塑性木質系成形用組成物を
提供するものである。更に、木質材成分に多塩基酸無水
物とモノエポキシ化合物を加えて付加エステル化反応さ
せるか、または木質材成分中の水酸基に多塩基酸無水物
を付加したカルボキシル基含有エステル化木質材に、モ
ポエポキシ化合物と多塩基酸無水物を付加エステル化反
応させるに際し、未反応の多塩基酸無水物および／また
はモノエポキシ化合物が残存した状態で反応を停止させ
ることを特徴とする良好な熱圧流動性を有する熱可塑性
木質系成形用組成物の製造方法を提供するものである。

本発明で用いるオリゴエステル化木質材（ａ）は、木
質材成分、他塩基酸無水物およびモノエポキシ化合物を
用いて製造できるのであるが、木質材成分に付加したオ
リゴエステル鎖は、乾燥した木質材成分100重量部に対
し５〜180重量部になるようにするのが好ましい。木質
材成分に付加したオリゴエステル鎖が５重量部より少な
い場合は、得られた熱可塑性木質系成形用組成物の熱圧
成形性、熱圧流動性が悪く、また180重量部より多い場
合は、木質材成分の含量が低くなり、経済的に不利であ
るので好ましくない。

オリゴマー（ｂ）は、多塩基酸無水物とモノエポキシ
化合物を主成分とし、交互エステル化反応によって得ら
れたものであれば何ら制限はないが、オリゴエステル化
木質材（ａ）のオリゴエステル鎖と類似の構造を有する
ものがオリゴエステル化木質材とオリゴマー間の親和性
の点から好ましい。

一般的な製造法は、例えば末端に活性水素を有する化
合物の存在下で多塩基酸無水物とモノエポキシ化合物を
60〜150℃の温度で0.5〜８時間反応させて得られる。こ
の際、反応を促進するために通常の付加エステル化触媒
を使用してもよい。また、オリゴマーの分子量は、利用
のしやすさ、効果の点からみて20〜1000程度（重合度は
５以下が好ましく、１のものも含む）の熱圧成形時に少
なくとも液状となるものが好ましく、その配合量は、オ
リゴエステル化木質材100重量部に対し５〜150重量部が
好ましい。

多塩基酸無水物とモノエポキシ化合物（ｃ）は、前記
の多塩基酸無水物およびモノエポキシ化合物をそのまま
用いることができ、これらは、単独で、或は混合して使
用することができる。その配合量は、オリゴエステル化
木質材100重量部に対し多塩基酸無水物の場合0.5〜40重
量部、モノエポキシ化合物の場合0.5〜50重量部が好ま
しく、配合量がこれより少ない場合は、熱圧流動性が低
下し、逆に多い場合は、熱圧成形時にしみ出しが起こり
好ましくない。

尚、木質材成分中の水酸基に多塩基酸無水物とモノエ
ポキシ化合物が交互に付加したオリゴエステル化木質材
（ａ）、多塩基酸無水物とモノエポキシ化合物から得ら
れるオリゴマー（ｂ）、および多塩基酸無水物および／
またはモノエポキシ化合物（ｃ）を混合する方法につい
ては特に限定されないが、例えば、ブレンダー、ニーダ
ー、ミキシングロール、バンバリーミキサー等の混練機
を用いて行うことができる。

従来のオリゴエステル化木質材（ａ）およびオリゴマ
ー（ｂ）だけからなる組成物は、可塑化はするが加熱成
形時の流動性が乏しい。しかしながら、これに多塩基酸
無水物および／またはモノエポキシ化合物（ｃ）を配合
した本発明の熱可塑性木質系成形用組成物は、高い木質
材成分を含有しながらも比較的低温、低圧、短時間の熱
圧成形条件で木質材成分が可塑化し、熱圧流動性が著し
く増大する。さらに、本発明の熱可塑性木質系成形用組
成物を熱圧成形した成形品は、架橋構造をとっていない
ため、粉体化として、多塩基酸無水物および／またはモ
ノエポキシ化合物を添加することにより、再成形が可能
なところに最大の特徴を有するのである。本発明の熱可
塑性木質系成形用組成物の熱圧流動性が良好な原因は明
らかではないが、オリゴエステル化木質材（ａ）および
オリゴマー（ｂ）よりなる組成物中に多塩基酸無水物お
よび／またはモノエポキシ化合物が存在することによ
り、オリゴエステル化木質材中のオリゴエステル鎖と類
似の構造を持つ多塩基酸無水物およびモノエポキシ化合
物が、熱圧時にオリゴエステル化木質材中のオリゴエス
テル鎖を部分的に相溶化するためと考えられる。

次に、本発明の熱可塑性木質系成形用組成物の製造方
法を手順を追って説明する。

木質材成分としては、原木や樹種には特に制限はな
く、木粉、木材繊維、木材チップ等の木材を粉砕したも
の、未利用のまま大量に廃棄される麦ワラ、稲ワラ、モ
ミガラ、故紙、リンター、バカス等の植物繊維、その他
のセルロースやリグニンを主成分とするリグノセルロー
ス材料を粉砕したものが挙げられる。さらに、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、オガクズ、パーティクルボード、ファイバーボード
等の製造工程中に排出されるサンダー粉等も用いること
ができる。

これら木質材成分は粉砕機、ヘンシェルミキサー等に
よって木材チップ、木材繊維、微細化した木粉等とす
る。その含水率が高い場合は、熱風乾燥機や真空乾燥機
等により乾燥して水分を10％以下に除去して用いるのが
好ましい。木質材成分中に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するの
で好ましくない。

多塩基酸無水物としては、無水マレイン酸、無水コハ
ク酸、無水フタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水
テトラヒドロフタル酸、無水ジクロロマレイン酸、無水
イタコン酸、無水テトラプロモフタル酸、無水ヘット
酸、無水トリメット酸、無水ピロメリット酸等が挙げら
れるが、特に工業的に有利で安価な無水マレイン酸、無
水コハク酸、無水フタル酸が好ましい。

一般に、これらの多塩基酸無水物は、乾燥した木質材
成分100重量部に対して、５〜120重量部、好ましくは、
10〜100重量部使用する。多塩基酸無水物を、乾燥した
木質材成分100重量部に対し120重量部より多く使用する
と、木質材成分の含量が低くなり、経済的に不利である
ので好ましくなく、また、５重量部未満の少量では熱圧
流動性が低下し、更に、均一な成形品が得られなくなる
ので好ましくない。

モノエポキシ化合物としては、分子中に１個のエポキ
シ基を含む化合物であればよく、例えば、フェニルグリ
シジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、スチレン
オキサイド、オクチレンオキサイド、メチルグリシジル
エーテル、ブチルグリシジルエーテル、クレジルグリシ
ジルエーテル等があげられる。これらモノエポキシ化合
物は、使用する多塩基酸無水物の無水酸基１当量に対し
エポキシ基0.5〜2.0当量になるようにするのが好まし
い。

木質材成分中の水酸基に多塩基酸無水物とモノエポキ
シ化合物を交互に付加エステル化させる反応は、無触媒
下でも充分に進行するが、反応を促進させるために炭酸
ナトリウム、ジメチルベンジルアミン、テトラメチルア
ンモニウムクロライド、ピリジン等の塩基性触媒を用い
てもよい。この交互付加エステル化反応の反応温度は、
60〜150℃、反応時間は、15分〜10時間が好ましく、未
反応の多塩基酸無水物および／またはモノエポキシ化合
物（ｃ）が残存した状態で反応を停止させる。反応温度
が60℃より低い場合、或は反応時間が短い場合は、未反
応物の残存量が多くなり過ぎ、熱圧成形時に未反応物が
しみ出すばかりでなく、木質材成分への付加エステル化
反応が十分に進行しないので好ましくない。また、これ
より反応温度が高い場合、或は反応時間が長い場合は、
経済的に不利であるばかりでなく、反応が進行しすぎて
未反応物がほとんどなくなるため熱圧流動性が低下し好
ましくない。このようにして得られた反応生成物は、オ
リゴエステル化木質材（ａ）、オリゴマー（ｂ）および
未反応物である多塩基酸無水物および／またはモノエポ
キシ化合物（ｃ）を含有した本発明の熱可塑性木質系成
形用組成物であり、溶剤による抽出等の余分な処理をす
る必要はなく、押出成形用材料等としてそのまま用いる
ことができる。

木質材成分と多塩基酸無水物とを60℃以上で加熱反応
させることにより得られるカルボキシル基含有エステル
化木質材に、モノエポキシ化合物と多塩基酸無水物を付
加エステル化反応させる場合は、無触媒下でも充分進行
するが、反応を促進させるために前記塩基性触媒を用い
てもよい。反応温度は、モノエポキシ化合物の種類によ
って異なるが、60〜150℃、反応時間は、15分〜10時間
が好ましい。これより反応温度が高い場合、或は反応時
間が長い場合は、未反応物である多塩基酸無水物および
／またはモノエポキシ化合物がほとんど残存しなくな
り、熱圧流動性が低下するので好ましくない。また、反
応温度が低い場合、或は反応時間が短い場合は、未反応
の多塩基酸無水物およびモノエポキシ化合物が多量に残
存し、この組成物を熱圧成形すると未反応物がしみ出す
ので好ましくない。

このような反応を行う場合に、木質材成分100重量部
に対して多塩基酸無水物とモノエポキシ化合物の合計量
が20〜250重量部の範囲で使用すると、オリゴエステル
化木質材（ａ）が生成すると同時に、反応に供した多塩
基酸無水物とモノエポキシ化合物のうち約30〜80重量％
程度がオリゴマー（ｂ）として生成する。さらに、多塩
基酸無水物および／またはモノエポキシ化合物（ｃ）が
完全に消費されてしまわないうちに加熱を中止し、反応
を停止すれば、本発明の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）よ
りなる熱可塑性木質系成形用組成物が容易に製造できる
ことを見出したのである。

以上の如く、本発明の製造方法は、得られる熱可塑性
木質系成形用組成物が、木質材成分中の水酸基に多塩基
酸無水物とモノエポキシ化合物が交互に付加したオリゴ
エステル化木質材（ａ）、多塩基酸無水物とモノエポキ
シ化合物から得られるオリゴマー（ｂ）、および未反応
物である多塩基酸無水物および／またはモノエポキシ化
合物（ｃ）を全て含有しており、溶剤抽出等の後処理を
せずして押出成形用材料等としてそのままに用いること
ができるため、工業的に極めて有利である。

本発明で得られた熱可塑性木質系成形用組成物を成形
品とするため熱圧成形する場合は、プレス成形、押出し
成形、射出成形等を用い、成形温度120〜180℃、成形圧
力20〜250kg/cm²で成形することができる。

［実施例］ 以下、本発明を、実施例および比較例によって更に具
体的に説明するが、これらに使用される乾燥木粉、乾燥
したモミガラ粉および乾燥したパーティクルボードのサ
ンダー粉は、それぞれ含水率を５％以下に乾燥したもの
である。また、本発明はこれら実施例に制限されるもの
ではない。

尚、生成物の無水酸価は、水系酸価と非水系酸価との
差より求めた。

水系酸価は、精秤した試料約0.3gをアセトン30mlおよ
びイオン交換水10mlの混合溶媒中に分散し、20分間室内
に放置後、0.1NKOH−H₂Oで滴定して得た値より求めた。

非水系酸価は、精秤した試料約0.3gをアセトン30mlに
分散後、0.1N KOH−メタノールで滴定して得た値より
求めた。

エポキシ価は、精秤した試料約0.3gに0.1N HBr−酢
酸溶液7mlを加え20分間室内に放置後、0.1N フェニル
グリシジルエーテル−クロルベンゼン溶液10mlを加え、
更に20分間室内に放置した後、0.1N HBr−酢酸溶液で
滴定して得た値より求めた。

熱圧成形は、170℃、100kg/cm²、30分間の条件で行
い、得られたシート（厚さ約0.6mm）の外観を観察し、
半透明の場合は可塑化、不透明の場合は不可塑化とし
た。

熱圧流動性は、試料5.0gを鉄板の間に挟み、ラム径30
4mmのプレス機を用い、150℃、ゲージ圧75kg/cm²、２分
間の条件でプレスした時の木質材の広がった面積より求
めた。

実施例 1. 乾燥木粉（商品名:LIGNOCEL S150 TR;J.Rettenmaier
＆ Soehne社製；繊維長:30〜60μ）30.0g、無水マレイ
ン酸6.69g、フェニルグリシジルエーテル13.31gを500ml
の四ツ口セパラブルフラスコに仕込み、120℃で７時間
撹拌下に反応し、無水酸価0.16eq/kg、エポキシ価0.07e
q/kgの木質材組成物を得た。分析の結果、この木質材組
成物は、乾燥木粉100g当たりに23.4gのオリゴエステル
鎖が付加したオリゴエステル化木質材（ａ）37.0g、オ
リゴマー（ｂ）11.7g、無水マレイン酸（ｃ）0.76gおよ
びフェニルグリシジルエーテル（ｃ）0.53gからなる本
発明の熱可塑性木質系成形用組成物であることが確認さ
れた。この熱可塑性木質系成形用組成物の熱圧成形性お
よび熱圧流動性について調べた結果を表１に示す。

尚、この熱可塑性木質系成形用組成物は、150℃で40
分間熱圧成形すると無水酸価およびエポキシ価共に0eq/
kgとなり、多塩基酸無水物およびモノエポキシ化合物
は、熱圧成形することにより完全に消失することが確認
された。

比較例 1. 実施例１で得られた木質材組成物をアセトンで抽出
し、オリゴマー（ｂ）、無水マレイン酸（ｃ）およびフ
ェニルグリシジルエーテル（ｃ）を除去したオリゴエス
テル化木質材（ａ）について実施例１と同様に熱圧成形
性および熱圧流動性を調べた。その結果を表１に示す。

比較例 2. 比較例１で得られたオリゴエステル化木質材（ａ）6.
0gに無水マレイン酸（ｃ）0.75g、およびフェニルグリ
シジルエーテル（ｃ）0.75gを添加混合し、オリゴエス
テル化木質材（ａ）、多塩基酸無水物および／またはモ
ノエポキシ化合物（ｃ）よりなる組成物を得た。この木
質材組成物の熱圧成形性および熱圧流動性について調べ
た結果を表１に示す。

比較例 3. 乾燥木粉（商品名:LIGNOCEL S150 TR;J.Rettenmaier
＆ Soehne社製；繊維長:30〜60μ）30.0g、無水マレイ
ン酸6.69g、フェニルグリシジルエーテル13.31gを500ml
の四ツ口セパラブルフラスコに仕込み、120℃で７時間
撹拌下に反応した。生成物を、120℃、減圧下に15時間
乾燥して未反応のフェニルグリシジルエーテルを除き、
その後、３％Na₂CO₃水溶液100mlを加え１時間撹拌し、
水洗後、２％HCl水溶液100mlを加え１時間撹拌し、水
洗、乾燥して未反応の無水マレイン酸を除き、無水酸
価、およびエポキシ価が、いずれも0eq/kgの木質材組成
物を得た。分析の結果、この木質材組成物は、乾燥木粉
100g当たりに17.3gのオリゴエステル鎖が付加したオリ
ゴエステル化木質材（ａ）35.2およびオリゴマー（ｂ）
13.8gを含有していることが確認された。この木質材組
成物の熱圧成形性および熱圧流動性について調べた結果
を表１に示す。

実施例 2. 比較例３で得られた組成物6.0gに無水マレイン酸
（ｃ）0.75g、およびフェニルグリシジルエーテル
（ｃ）0.75gを添加混合し、本発明の熱可塑性木質系成
形用組成物を得た。この熱可塑性木質系成形用組成物の
熱圧成形性および熱圧流動性について調べた結果を表１
に示す。

実施例 3. 実施例１で得た熱可塑性木質系成形用組成物を150℃
で40分間熱圧成形し、無水酸価およびエポキシ価が0eq/
kgとなった組成物（分析の結果、この木質材組成物は、
オリゴエステル化木質材（ａ）6.7gおよびオリゴマー
（ｂ）2.9gを含有していた。）9.6gを粉体化した後、無
水マレイン酸（ｃ）1.2gおよびフェニルグリシジルエー
テル（ｃ）1.2gを添加混合して、本発明の熱可塑性木質
系成形用組成物を得た。この熱可塑性木質系成形用組成
物の熱圧成形性試験および熱圧流動性試験の結果を表１
に示す。

比較例１は、木質材成分に無水マレイン酸とフェニル
グリシジルエーテルが交互に付加したオリゴエステル化
木質材（ａ）のみであり、比較例２は、無水マレイン酸
とフェニルグリシジルエーテルが交互に付加したオリゴ
エステル化木質材（ａ）、無水マレイン酸（ｃ）および
フェニルグリシジルエーテル（ｃ）の２成分しか含んで
おらず、比較例３は、無水マレイン酸とフェニルグリシ
ジルエー テルが交互に付加したオリゴエステル化木質材（ａ）お
よび無水マレイン酸とフェニルグリシジルエーテルから
得られたオリゴマー（ｂ）の２成分しか含んでおらず、
いずれも本発明の必須成分のいずれかを欠いている。そ
れに対し実施例１および２は、無水マレイン酸とフェニ
ルグリシジルエーテルが交互に付加したオリゴエステル
化木質材（ａ）、無水マレイン酸とフェニルグリシジル
エーテルから得られたオリゴマー（ｂ）、無水マレイン
酸（ｃ）およびフェニルグリシジルエーテル（ｃ）を全
て含有しており、比較例１〜３に比べ、熱圧成形性およ
び熱圧流動性に優れている。また、実施例３も良好な熱
圧流動性を有しており、本発明の熱可塑性木質系成形用
組成物は、熱圧成形した後でも粉体化し、多塩基酸無水
物および／またはモノエポキシ化合物（ｃ）を添加混合
すれば、再生使用できことが明らかである。

実施例 4. 乾燥木粉（商品名:LIGNOCEL S150 TR;J.Rettenmaier
＆ Soehne社製；繊維長:30〜60μ）30.0g、無水マレイ
ン酸6.69g、フェニルグリシジルエーテル13.31g、触媒
としてテトラエチルアンモニウムクロライド0.25gを500
mlの四ツ口セパラブルフラスコに仕込み、120℃で30分
間撹拌下に反応し、無水酸価0.02eq/kg、エポキシ価0.7
6eq/kgの木質材組成物を得た。分析の結果、この木質材
組成物は、乾燥木粉100g当たりに15.7gのオリゴエステ
ル鎖が付加したオリゴエステル化木質材（ａ）34.7g、
オリゴマー（ｂ）9.5g、無水マレイン酸（ｃ）0.1gおよ
びフェニルグリシジルエーテル（ｃ）5.7gよりなる本発
明の熱可塑性木質系成形用組成物であることが確認され
た。

比較例 4. 乾燥木粉（商品名:LIGNOCEL S150 TR;J.Rettenmaier
＆ Soehne社製；繊維長:30〜60μ）30.0g、無水マレイ
ン酸6.69g、フェニルグリシジルエーテル13.31g、触媒
としてテトラエチルアンモニウムクロライド0.25gを500
mlの四ツ口セパラブルフラスコに仕込み、120℃で６時
間撹拌下に反応して、無水酸価およびエポキシ価が0eq/
kgの木質材組成物を得た。分析の結果、この木質材組成
物は、乾燥木質材100g当たり21.3gのオリゴエステル鎖
が付加したオリゴエステル化木質材（ａ）36.4gおよび
オリゴマー（ｂ）12.8gを含有しているが、無水マレイ
ン酸（ｃ）およびフェニルグリシジルエーテル（ｃ）を
含まない木質材組成物であることが確認された。

実施例 5. 比較例４で得られた木質材組成物6.1gに無水マレイン
酸（ｃ）0.9gを添加混合して、本発明の熱可塑性木質系
成形用組成物を得た。

実施例 6. 比較例４で得られた木質材組成物6.1gにフェニルグリ
シジルエーテル（ｃ）0.9gを添加混合して、本発明の熱
可塑性木質系成形用組成物を得た。

実施例 7. 比較例４で得られた木質材組成物6.0gに無水マレイン
酸（ｃ）0.75g、およびフェニルグリシジルエーテル
（ｃ）0.75gを添加混合して、本発明の熱可塑性木質系
成形用組成物を得た。

これら組成物（実施例４、５、６および７、比較例
４）の熱圧成形性および熱圧流動性の結果を表２に示
す。） この結果より、実施例４、５、６および７は、オリゴ
エステル化木質材（ａ）、オリゴマー（ｂ）、多塩基酸
無水物および／またはモノエポキシ化合物（ｃ）を全て
含有しているのに対し、比較例４は、多塩基酸無水物
（ｃ）およびモノエポキシ化合物（ｃ）をほとど含んで
いないため、熱圧流動性が大きく低下している。

実施例 8. 乾燥木粉（商品名:LIGNOCEL S150 TR;J.Rettenmaier
＆ Soehne社製；繊維長:30〜60μ）30.0g、無水マレイ
ン酸7.71g、スチレンオキサイド12.29gを500mlの四ツ口
セパラブルフラスコに仕込み、120℃で７時間撹拌下に
反応し、無水酸価0.20eq/kg、エポキシ価0.07eq/kgの木
質材組成物を得た。分析の結果より、この木質材組成物
は、乾燥木質材100g当たり27.7gのオリゴエステル鎖が
付加したオリゴエステル化木質材（ａ）38.3g、オリゴ
マー（ｂ）10.3g、無水マレイン酸（ｃ）1.0gおよびス
チレンオキサイド（ｃ）0.4gよりなる本発明の熱可塑性
木質系成形用組成物であることが確認された。

比較例 5. 実施例８で得られた木質材組成物をアセトンで抽出
し、オリゴマー（ｂ）、無水マレイン酸（ｃ）およびス
チレンオキサイド（ｃ）を除去したオリゴエステル化木
質材（ａ）を得た。

これら組成物（実施例８および比較例５）の熱圧成形
性および熱圧流動性の結果を表３に示す。

実施例 9. 24メッシュ篩を通過した赤松材の乾燥木粉20.0g、無
水コハク酸13.99g、メチルグリシジルエーテル16.01gを
500mlの四ツ口セパラブルフラスコに仕込み、90℃で９
時間撹拌下に反応し、無水酸価0.91eq/kg、エポキシ価
1.78eq/kgの木質材組成物を得た。この木質材組成物
は、乾燥木粉100g当たり17.4gのオリゴエステル鎖が付
加したオリゴエステル化木質材（ａ）23.5g、オリゴマ
ー（ｂ）14.1g、無水コハク酸（ｃ）4.5gおよびメチル
グリシジルエーテル（ｃ）7.9gよりなる本発明の熱可塑
性木質系成形用組成物であることが確認された。

この熱可塑性木質系成形用組成物は、170℃、100kg/c
m²で30分間熱圧成形すると、半透明の可塑化したシート
が得られた。また、熱圧流動性試験の結果、その流動面
積は171cm²で、良好な熱圧流動性を示した。

実施例 10. 乾燥したモミガラ粉25.0g、無水コハク酸9.76g、スチ
レンオキサイド15.24gを500mlの四ツ口セパラブルフラ
スコに仕込み、130℃で５時間撹拌下に反応し、無水酸
価0.17eq/kg、エポキシ価0.21eq/kgの木質材組成物を得
た。分析の結果、この木質材組成物は、乾燥したモミガ
ラ粉100g当たり27.7gのオリゴエステル鎖が付加したオ
リゴエステル化木質材（ａ）31.9g、オリゴマー（ｂ）1
6.0g、無水コハク酸（ｃ）0.9gおよびスチレンオキサイ
ド（ｃ）1.3gよりなる本発明の熱可塑性木質系成形用組
成物であることが確認された。

比較例 6. 実施例10で得られた木質材組成物をアセトンで抽出
し、オリゴマー（ｂ）、無水コハク酸（ｃ）およびスチ
レンオキサイド（ｃ）を除去したオリゴエステル化木質
材（ａ）を得た。

これら組成物（実施例10および比較例６）の熱圧成形
性および熱圧流動性の結果を表４に示す。

実施例 11. 乾燥したパーティクルボードのサンダー粉25.0g、無
水フタル酸10.78g、フェニルグリシジルエーテル14.22g
を500mlの四ツ口セパラブルフラスコに仕込み、130℃で
８時間撹拌下に反応し、無水酸価0.13eq/kg、エポキシ
価0.23eq/kgの木質材組成物を得た。分析の結果、この
木質材組成物は、乾燥したサンダー粉100g当たり37.0g
のオリゴエステル鎖が付加したオリゴエステル化木質材
（ａ）34.3g、オリゴマー（ｂ）13.1g、無水フタル酸
（ｃ）1.0gおよびフェニルグリシジルエーテル（ｃ）1.
7gよりなる本発明の熱可塑性木質系成形用組成物である
ことが確認された。

比較例 7. 実施例11で得られた木質材組成物をアセトンで抽出
し、オリゴマー（ｂ）、無水フタル酸（ｃ）およびフェ
ニルグリシジルエーテル（ｃ）を除去したオリゴエステ
ル化木質材を得た。

これら組成物（実施例11および比較例７）の熱圧成形
性および熱圧流動性の結果を表５に示す。

実施例 12. 24メッシュ篩を通過した赤松材の乾燥木粉30.0g、無
水コハク酸12.08gを500mlのセパラブルフラスコに仕込
み、120℃で２時間反応させ、カルボキシル機含有エス
テル化木質材を得た。その後、アリルグリシジルエーテ
ル17.92gを加え、120℃で６時間撹拌下に反応し、無水
酸価0.31eq/kg、エポキシ価0.92eq/kgの木質材組成物を
得た。分析の結果、この木質材組成物は、乾燥木粉100g
当たり34.6gのオリゴエステル鎖が付加したオリゴエス
テル化木質材（ａ）40.4g、オリゴマー（ｂ）11.4g、無
水コハク酸（ｃ）1.8gおよびアリルグリシジルエーテル
（ｃ）6.3gよりなる本発明の熱可塑性木質系成形用組成
物であることが確認された。

比較例 8. 実施例12で得られた木質材組成物をアセトンで抽出
し、オリゴマー（ｂ）、無水コハク酸（ｃ）およびアリ
ルグリシジルエーテル（ｃ）を除去したオリゴエステル
化木質材（ａ）を得た。

これら組成物（実施例12および比較例８）の熱圧成形
性および熱圧流動性の結果を表６に示す。

比較例８は、無水コハク酸とアリルグリシジルエーテ
ルが付加したオリゴエステル化木質材（ａ）のみであ
り、本発明の必須成分を欠いている。それに対し実施例
12は、オリゴエステル化木質材（ａ）、オリゴマー
（ｂ）、無水コハク酸（ｃ）およびアリルグリシジルエ
ーテル（ｃ）を全て含有しており、比較例８に比べ、熱
圧成形性および熱圧流動性に優れている。

実施例 13. 24メッシュ篩を通過した赤松材の乾燥木粉20.0g、無
水マレイン酸11.94gを500mlのセパラブルフラスコに仕
込み、120℃で４時間反応させ、カルボキシル基含有エ
ステル化木質材を得た。その後、アリルグリシジルエー
テル18.06gを加え、120℃で６時間撹拌下に反応し、無
水酸価0.15eq/kg、エポキシ価0.12eq/kgの木質材組成物
を得た。分析の結果、この木質材組成物は、乾燥木粉10
0g当たり34.5gのオリゴエステル鎖が付加したオリゴエ
ステル化木質材（ａ）26.9g、オリゴマー（ｂ）11.7g、
無水マレイン酸（ｃ）0.8gおよびアリルグリシジルエー
テル（ｃ）0.7gよりなる本発明の熱可塑性木質系成形用
組成物であることが確認された。

また、この熱可塑性木質系成形用組成物を150℃で40
分間熱圧成形した成形品からは、未反応物である無水マ
レイン酸およびアリルグリジルエーテルは、検出されな
かった。

実施例 14. 実施例13で得られた熱可塑性木質系成形用組成物を、
さらに150℃で40分間加熱成形した後、粉砕した木質材
組成物（アセトンによる抽出の結果、オリゴエステル化
木質材100g当たり43.0gのオリゴマーを含有してい
た。）9.6gに、無水マレイン酸（ｃ）1.2gおよびアリル
グリシジルエーテル（ｃ）1.2gを加え、熱可塑性木質系
成形用組成物を得た。

比較例 9. 実施例13で得られた木質材組成物をアセトンで抽出
し、オリゴマー（ｂ）、無水マレイン酸（ｃ）およびア
リルグリシジルエーテル（ｃ）を除去したオリゴエステ
ル化木質材（ａ）を得た。

これら組成物（実施例13、14および比較例９）の熱圧
成形性および熱圧流動性の結果を表７に示す。

比較例９は、オリゴマー（ｂ）、多塩基酸無水物
（ｃ）およびモノエポキシ化合物（ｃ）を含有していな
いため、熱圧成形性、熱圧流動性共に不良であるが、実
施例13および14は、オリゴエステル化木質材（ａ）、オ
リゴマー（ｂ）、多塩基酸無水物（ｃ）およびモノエポ
キシ化合物（ｃ）を全て含有しているため、良好な熱圧
成形性および熱圧流動性を示している。

さらに、実施例14は、一度熱圧成形に用いた本発明の
熱可塑性木質系成形用組成物でも、粉体化後、多塩基酸
無水物および／またはモノエポキシ化合物（ｃ）を新た
に添加混合することにより、再生使用可能であることを
示している。

［効果］ 以上の如く、本発明の熱可塑性木質系成形用組成物
は、比較的低温、低圧、短時間の熱圧成形条件で木質材
成分が可塑化し、熱圧流動性も良好で、しかも、一度熱
圧成形した成形品を粉体化し、多塩基酸無水物および／
またはモノエポキシ化合物を添加することにより再生使
用できるもので、産業上有用であるばかりでなく、小径
木や間伐材、さらには木材工業より副生する木材小片、
木粉等を用いることができ、これらの有効利用の面から
も極めて有用である。また、その製造方法について言え
ば、得られた木質材組成物は、反応後、溶剤による抽出
等の後処理が不要で、そのまま押出成形等に用いること
ができるため、工業的に極めて有用である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】木質材成分中の水酸基に多塩基酸無水物と
   モノエポキシ化合物が交互に付加したオリゴエステル化
   木質材（ａ）、多塩基酸無水物とモノエポキシ化合物か
   ら得られるオリゴマー（ｂ）および多塩基酸無水物およ
   び／またはモノエポキシ化合物（ｃ）から成ることを特
   徴とする熱可塑性木質系成形用組成物。
2. 【請求項２】木質材成分に多塩基酸無水物とモノエポキ
   シ化合物を加えて付加エステル化反応させるか、または
   木質材成分中の水酸基に多塩基酸無水物を付加したカル
   ボキシル基含有エステル化木質材に、モノエポキシ化合
   物と多塩基酸無水物を付加エステル化反応させるに際
   し、未反応の多塩基酸無水物および／またはモノエポキ
   シ化合物が残存した状態で反応を停止させることを特徴
   とする熱可塑性木質系成形用組成物の製造方法。