JP4998018B2 - Manufacturing method of fiber molded body - Google Patents

Manufacturing method of fiber molded body Download PDF

Info

Publication number
JP4998018B2
JP4998018B2 JP2007055751A JP2007055751A JP4998018B2 JP 4998018 B2 JP4998018 B2 JP 4998018B2 JP 2007055751 A JP2007055751 A JP 2007055751A JP 2007055751 A JP2007055751 A JP 2007055751A JP 4998018 B2 JP4998018 B2 JP 4998018B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
binder
clay
sheet
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007055751A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008213370A (en
Inventor
功 鈴木
智宏 長谷川
悟 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Auto Body Co Ltd
Original Assignee
Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Auto Body Co Ltd filed Critical Toyota Auto Body Co Ltd
Priority to JP2007055751A priority Critical patent/JP4998018B2/en
Publication of JP2008213370A publication Critical patent/JP2008213370A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4998018B2 publication Critical patent/JP4998018B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、繊維をバインダ樹脂で接着して成形された繊維成形体の製造方法に関し、詳しくは繊維シートにバインダとしての熱硬化性樹脂とその硬化剤とを混合含浸させて成形された繊維成形体の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a fiber molded body formed by bonding fibers with a binder resin, and more specifically, a fiber molding formed by mixing and impregnating a fiber sheet with a thermosetting resin as a binder and its curing agent. The present invention relates to a method for manufacturing a body .

近年、軽量でありながら有意な強度等を有することから、繊維をバインダ樹脂で接着した繊維成形体が、従来からの金属材料成形品やプラスチック材料成形品等の代替部材として自動車、建材、電気機器など広い分野で注目されている。バインダ樹脂としては熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が用いられるが、熱硬化性樹脂を用いる場合、含浸が容易、繊維への均一な含浸が可能であるなどの理由により、従来では熱硬化性樹脂を溶媒に溶融させた溶液として、または熱硬化性樹脂を水に分散させた分散液として繊維に含浸させていることが多かった。しかしこの場合、バインダ樹脂を含浸させた繊維体をプレス成形する前に溶剤分を除去するための乾燥工程が必要であり、コスト高となる問題があった。   In recent years, since it is lightweight and has significant strength, etc., a fiber molded body in which fibers are bonded with a binder resin is used as an alternative member to conventional metal material molded products and plastic material molded products, such as automobiles, building materials, and electrical equipment. It is attracting attention in a wide range of fields. As the binder resin, a thermoplastic resin or a thermosetting resin is used. However, when a thermosetting resin is used, the thermosetting resin has been conventionally used because of easy impregnation and uniform impregnation of fibers. In many cases, the fiber was impregnated as a solution obtained by melting in a solvent or as a dispersion in which a thermosetting resin was dispersed in water. However, in this case, a drying process for removing the solvent component is necessary before press-molding the fiber body impregnated with the binder resin, which causes a problem of high cost.

そこで、熱硬化性樹脂をバインダとしながら、乾燥工程の不要な繊維成形体の製造方法として特許文献1がある。当該特許文献1では、繊維シートにバインダとしての熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂とこれの硬化剤とを含浸させてプリプレグ化し、そのプリプレグをホットプレスして繊維成形体としている。詳しくは、エポキシ樹脂と硬化剤との混合物に機械的エネルギーを与えて両者を反応させた粉末状の熱硬化性樹脂組成物(以下、熱硬化性樹脂組成物を単に組成物と称す)を得ておき、そのうえで当該粉末状の組成物を繊維シートに含浸させている。   Therefore, there is Patent Document 1 as a method for manufacturing a fiber molded body that does not require a drying step while using a thermosetting resin as a binder. In the said patent document 1, the epoxy resin which is a thermosetting resin as a binder and this hardening | curing agent are impregnated to the fiber sheet, and it makes a prepreg, and the prepreg is hot-pressed and it is set as the fiber molded object. Specifically, a powdery thermosetting resin composition (hereinafter, the thermosetting resin composition is simply referred to as a composition) is obtained by applying mechanical energy to a mixture of an epoxy resin and a curing agent to react them. In addition, the fiber sheet is impregnated with the powdery composition.

特開2000−280242JP 2000-280242 A

ところで、化石資源であることから再生産が不可能な枯渇資源であること、廃棄後の環境への悪影響が問題となることなどから、近年では脱石油依存社会の必要性が高まってきている。したがって、石油由来のエポキシ樹脂をバインダとして使用している特許文献1の繊維成形体は社会の趨勢に適わない。また、粉末状とした組成物を繊維シートに含浸させているが、粉末組成物を単に繊維シートに散布または塗布しただけでは繊維シートとの付着性が確保されていないので、粉末組成物を繊維シートに付着させるために加熱処理が必要であり、そのためのエネルギーコストが嵩む。しかも粉末組成物であれば、一度散布等した組成物を繊維シートから取り除くことは困難である。つまり、例えば製造装置の動作不良などによって組成物の供給量にムラが生じたりした場合、そのやり直しは不可能に近い。   By the way, since it is a depleted resource that cannot be reproduced because it is a fossil resource, and the negative impact on the environment after disposal becomes a problem, the need for a non-oil dependent society has increased in recent years. Therefore, the fiber molded body of Patent Document 1 using a petroleum-derived epoxy resin as a binder is not suitable for the social trend. In addition, the fiber sheet is impregnated with the powdered composition. However, simply adhering or applying the powder composition to the fiber sheet does not ensure adhesion to the fiber sheet. Heat treatment is required for adhering to the sheet, which increases the energy cost. And if it is a powder composition, it will be difficult to remove the composition once sprinkled etc. from a fiber sheet. In other words, for example, when the supply amount of the composition is uneven due to, for example, malfunction of the manufacturing apparatus, it is almost impossible to redo it.

そこで本発明の目的は、植物由来の樹脂を用いることで石油依存度の低減化を図ると共に、エネルギーコストの低減も可能な繊維成形体の製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a fiber molded body that can reduce the dependence on petroleum by using a plant-derived resin and can also reduce the energy cost.

上記課題を解決するための手段として、請求項1に記載の本発明に係る繊維成形体の製造方法は、粉状フェノール化リグニンに液状硬化剤を練り込んで粘土状のフェノール化リグニン樹脂とし、当該粘土状のフェノール化リグニン樹脂をバインダとして繊維シートに付与したものをプレスしている。ここで、バインダを繊維シートに「付与」するとは、バインダを繊維シートに「含浸」させる場合のほか、単に「付着」させる場合も含む。「粘土状」とは、一般的な粘土と同様な性状を示す状態を意味する。すなわち、粘性を有しない粉末に液体を練り込むことで、各粉末が一定の粘性を発現して全体が柔軟な1つの塊となり、その塊は静置状態で所定形状を保持し得る保形性も備えている状態のものである。「繊維シート」とは繊維から成る平面体であり、その厚みが極薄ないし薄手のシート状体はもちろん、本発明においては比較的厚みの大きい繊維マットをも含む概念である。繊維シートは不織シートであってもよいし、繊維を織り込んだシートであってもよい。また、単層シートであってもよいし、複数枚積層した積層シートであってもよい。なお、本発明及び本明細書においては、便宜上、フェノール化リグニンのうち液状硬化剤を混練する前の粉状のものをそのまま「フェノール化リグニン」と、液状硬化剤を混練した粘土状のものを「フェノール化リグニン樹脂」と、それぞれ使い分けて表記する。   As a means for solving the above-mentioned problem, the method for producing a fiber molded body according to the present invention described in claim 1 comprises kneading a liquid curing agent into powdered phenolized lignin to obtain a clay-like phenolized lignin resin, The clay-like phenolated lignin resin applied as a binder to the fiber sheet is pressed. Here, “applying” the binder to the fiber sheet includes not only “impregnating” the binder with the fiber sheet but also simply “attaching” the fiber sheet. “Clay-like” means a state showing the same properties as general clay. That is, by kneading a liquid into a non-viscous powder, each powder develops a certain viscosity and becomes a single flexible lump, and the lump can hold a predetermined shape in a stationary state. It is also in a state equipped. The “fiber sheet” is a flat body made of fibers, and is a concept including a fiber mat having a relatively large thickness in the present invention as well as a sheet-like body having an extremely thin or thin thickness. The fiber sheet may be a non-woven sheet or a sheet woven with fibers. Moreover, a single layer sheet may be sufficient and the lamination sheet which laminated | stacked two or more sheets may be sufficient. In the present invention and the present specification, for the sake of convenience, among the phenolized lignins, the powdery one before kneading the liquid curing agent is directly used as “phenolized lignin” and the clay-like one kneading the liquid curing agent. “Phenolized lignin resin” is used separately.

請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の繊維成形体の製造方法において、前記粘土状のフェノール化リグニン樹脂を前記繊維シートに非加熱プレスによって含浸させたプリプレグとし、当該プリプレグをホットプレスにて所定形状に本成形している。「ホットプレス」とは、加熱した状態でのプレスである。   According to a second aspect of the present invention, in the method for producing a fiber molded body according to the first aspect, the clay-like phenolized lignin resin is impregnated into the fiber sheet by a non-heated press, and the prepreg It is formed into a predetermined shape by hot pressing. The “hot press” is a press in a heated state.

請求項3に記載の本発明は、請求項2に記載の繊維成形体の製造方法において、前記プリプレグは、前記粘土状のフェノール化リグニン樹脂をシート状にして前記繊維シートに積層したうえで非加熱プレスすることで得ている。このときの積層方法は特に限定されず、例えば1枚のシート状フェノール化リグニン樹脂を1枚の繊維シートに積層したり、1枚の繊維シートにこれの上下からシート状フェノール化リグニン樹脂を積層したりする場合のほか、複数枚の繊維シート及びシート状フェノール化リグニンを交互に積層する場合などもある。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the method for producing a fiber molded body according to the second aspect, wherein the prepreg is formed by laminating the clay-like phenolized lignin resin into a sheet and laminating the fiber sheet. It is obtained by heat pressing. The lamination method at this time is not particularly limited. For example, one sheet-like phenolized lignin resin is laminated on one fiber sheet, or one sheet-like phenolized lignin resin is laminated on one fiber sheet from above and below. In some cases, a plurality of fiber sheets and sheet-like phenolized lignin are alternately laminated.

請求項4に記載の本発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の繊維成形体の製造方法において、前記粘土状のフェノール化リグニン樹脂を、2枚の前記繊維シートで上下から挟み込んでプレスしている。ここでの粘土状フェノール化リグニン樹脂の形態は、例えばシート状や団子状など、特に限定されない。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the method for producing a fiber molded body according to any one of the first to third aspects, wherein the clay-like phenolized lignin resin is separated from above and below by the two fiber sheets. It is sandwiched and pressed. The form of the clay-like phenolized lignin resin here is not particularly limited, for example, a sheet form or a dumpling form.

植物由来の原料は、バイオマス資源であることにより再生産が可能で、且つ地球環境にも優しい利点がある。したがって、植物由来の熱硬化性樹脂であるフェノール化リグニンをバインダとして使用している本発明によれば、石油依存度の低減化を図ることができる。また、フェノール化リグニンを液状硬化剤を練り込むことで粘土状にしているので繊維シートとの付着性がよく、繊維シートに付着ないし含浸させるときに加熱する必要がなく、しかも乾燥工程も不要なので、エネルギーコストを低減することができる。また、粘土状であれば保形性を有するので、バインダを一定の形状に成形してから繊維シートに付与することもできる。したがって、バインダのハンドリング(掴んでの移動)が可能なので、繊維シートへの付与量や付与場所の選定も容易であり、しかもプレスする前であれば一度付与した後での付与場所等の変更も可能である。このように、バインダを粘土状にすることで、その目的や用途等に応じた種々の付与形態の選択自由度が高くなる。   Plant-derived raw materials have the advantage of being reproducible and friendly to the global environment because they are biomass resources. Therefore, according to the present invention in which phenolic lignin, which is a plant-derived thermosetting resin, is used as a binder, the dependence on petroleum can be reduced. In addition, since the phenolic lignin is made into a clay by kneading a liquid curing agent, it has good adhesion to the fiber sheet, so there is no need for heating when adhering or impregnating the fiber sheet, and no drying process is required. , Energy cost can be reduced. Moreover, since it has a shape-retaining property if it is in the form of clay, it can be applied to the fiber sheet after the binder is formed into a certain shape. Therefore, since the binder can be handled (gripped and moved), it is easy to select the amount to be applied to the fiber sheet and the application location, and if it is before pressing, the application location can be changed after the application once. Is possible. Thus, by making the binder clay, the degree of freedom of selection of various application forms according to the purpose and application is increased.

繊維成形体をホットプレスして所定形状に本成形する前に、バインダを繊維シートに含浸させたプリプレグとしていれば、嵩が小さく低容積のプリプレグを各地の本成形工場へ輸送することができるので、輸送コストを低減できる。例えば、繊維成形体の原料となる繊維を海外から輸入している場合等に有利である。また、最終製品の状態で出荷まで保管しておくよりも、その一歩手前のプリプレグの状態で保管しておけば、保管場所の確保にも有利である。そのプリプレグは非加熱プレスで製造できるので、エネルギーコストが安い。   If the prepreg is made by impregnating a fiber sheet with a binder before hot-pressing the fiber molded body into a predetermined shape, a bully and low-volume prepreg can be transported to various main molding factories. , Transportation costs can be reduced. For example, it is advantageous when the fiber used as the raw material of the fiber molded body is imported from overseas. In addition, if the prepreg is stored one step before it is stored in the final product state until shipment, it is advantageous for securing the storage location. Since the prepreg can be manufactured by a non-heating press, the energy cost is low.

粘土状のバインダをシート状にして繊維シートに積層したうえでプレスしていれば、均一に含浸させることができる。粘土状のバインダを2枚の繊維シートで上下から挟み込んでプレスしていれば、最低限無駄なく確実に含浸させることができる。   If the clay-like binder is formed into a sheet and laminated on the fiber sheet and then pressed, it can be impregnated uniformly. If a clay-like binder is sandwiched and pressed between two fiber sheets from above and below, it can be reliably impregnated without any waste.

本発明の繊維成形体は、熱硬化性樹脂をバインダとし、これに硬化剤を混合したうえで繊維シートに含浸し、所定形状にプレス成形することで一定の強度等を有するボード部材として得られる。そのバインダとしては、リグノセルロース物質である植物から得られた粉状のフェノール化リグニンを使用しており、これの硬化剤としては常温(23℃前後)で液状のものを使用している。そして、バインダを繊維シートへ含浸するに際して、粉状のフェノール化リグニンを液状の硬化剤を混練することで粘土状にしている(以下、粘土状のフェノール化リグニン樹脂を粘土状バインダと称することもある)。   The fiber molded body of the present invention is obtained as a board member having a certain strength and the like by using a thermosetting resin as a binder, impregnating the fiber sheet with a curing agent mixed therein, and press-molding it into a predetermined shape. . As the binder, a powdery phenolized lignin obtained from a plant which is a lignocellulosic material is used, and a liquid one is used at room temperature (around 23 ° C.). When impregnating the fiber sheet with the binder, the powdery phenolized lignin is made into a clay by kneading a liquid curing agent (hereinafter, the clay-like phenolized lignin resin is also referred to as a clay-like binder). is there).

リグノセルロース物質は、主に炭水化物としてのセルロースやヘミセルロースと樹脂成分としてのリグニンとによって構成されている物質であって、代表的には木本類や草本類の植物が相当する。これから得られるフェノール化リグニンは、フェノール誘導体存在下でリグノセルロース物質からリグニンを単離する際、フェノール誘導体がリグニン中の分子鎖と化学結合して安定化(グラフト化)した状態のリグニンである。リグニンは、木材中の20〜30%を占めており、高等植物では生育に伴い道管・仮道管・繊維などの組織で生産される。このリグニンは、いわゆる生分解性樹脂として使用でき、これを廃棄したとしても白色腐朽菌などにより低分子化され、さらにSphingomonas paucimobilis SYK-6などのバクテリアにより分解されることで無機化することが知られている。そのため、フェノール化リグニンは地球環境に優しい樹脂として利用できる。フェノール化リグニンは、代表的にはフェノール誘導体存在下でリグノセルロース物質を濃硫酸処理してリグノセルロース物質を加水分解し、その後洗浄・乾燥等の工程を経て得られる。そして、得られたフェノール化リグニンを各種のミルなどで粉砕して粉末状にしている。その際のフェノール化リグニンの粒径はできるだけ細かい方がよい。フェノール化リグニンの粒径が大きいと、液状の硬化剤を混練しても良好な粘土状にできない、均一含浸が困難になるなどの不都合が生じる。その目安としては、平均粒子径で概ね1〜50μm程度、好ましくは1〜30μm程度である。   The lignocellulosic substance is a substance mainly composed of cellulose or hemicellulose as a carbohydrate and lignin as a resin component, and typically corresponds to woody plants or herbaceous plants. The phenolized lignin obtained from this is a lignin in a state where the phenol derivative is chemically bonded to the molecular chain in the lignin and stabilized (grafted) when the lignin is isolated from the lignocellulosic substance in the presence of the phenol derivative. Lignin accounts for 20-30% of the wood, and is produced in tissues such as canal, temporary canal, and fiber as it grows in higher plants. It is known that this lignin can be used as a so-called biodegradable resin, and even if it is discarded, it is reduced in molecular weight by white rot fungi and further mineralized by being decomposed by bacteria such as Sphingomonas paucimobilis SYK-6. It has been. Therefore, phenolized lignin can be used as a resin friendly to the global environment. Phenolized lignin is typically obtained by subjecting a lignocellulosic material to concentrated sulfuric acid treatment in the presence of a phenol derivative to hydrolyze the lignocellulosic material, followed by steps such as washing and drying. Then, the obtained phenolized lignin is pulverized with various mills to obtain powder. In this case, the particle size of the phenolized lignin should be as fine as possible. When the particle size of the phenolized lignin is large, there are disadvantages such that even if a liquid curing agent is kneaded, it cannot be made into a good clay shape, and uniform impregnation becomes difficult. As a standard, the average particle size is about 1 to 50 μm, preferably about 1 to 30 μm.

フェノール化リグニンの硬化剤は、フェノール化リグニンを硬化し得る常温で液状のものであれば特に限定されることはなく種々のものを使用できる。その硬化剤としては、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂などの二官能芳香族グリシジルエーテル、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂などの多官能芳香族グリシジルエーテル、ポリエチレングリコール型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂、ネオペンチルグリコール型エポキシ樹脂、ジブロモネオペンチルグリコール型エポキシ樹脂、ヘキサンジオール型エポキシ樹脂などの二官能脂肪族グリシジルエーテル、水素添化ビスフェノールA型エポキシ樹脂などの二官能脂環式グリシジルエーテル、トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂、ソルビトール型エポキシ樹脂、グリセリン型エポキシ樹脂などの多官能脂肪族グリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジルエステル等などの二官能芳香族グリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸ジグリシジルエステルなどの二官能脂環式グリシジルエステル、N,N−ジグリシジルアニリン、N,N−ジグリシジルトリフルオロメチルアニリンなどの二官能芳香族グリシジルアミン、N,N,N′,N′−テトラグリシジル−4,4−ジアミノジフェニルメタン、1,3−ビス(N,N−グリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,O−トリグリシジル−p−アミノフェノールなどの多官能芳香族グリシジルアミン、アリサイクリックジエポキシアセタール、アリサイクリックジエポキシアジペート、アリサイクリックジエポキシカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシドなどの二官能脂環式エポキシ樹脂、ジグリシジルヒダントインなどの二官能複素環式エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレートなどの多官能複素環式エポキシ樹脂、オルガノポリシロキサン型エポキシ樹脂などの二官能又は多官能ケイ素含有エポキシ樹脂、ダイマー酸変性エポキシ樹脂などのジカルボン酸変性エポキシ樹脂、トリメチロール型エポキシ樹脂などを挙げることができる。中でも、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、グリセリン型エポキシ樹脂、トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂が好ましい。これらの硬化剤は、1種を単独で用いてもよいし2種以上を混合して用いてもよい。   The phenolic lignin curing agent is not particularly limited as long as it is a liquid at room temperature capable of curing the phenolized lignin, and various types can be used. As the curing agent, for example, bisphenol A type epoxy resin, tetrabromobisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, tetramethylbiphenyl type epoxy resin, etc. Difunctional aromatic glycidyl ether, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, dicyclopentadiene-phenol type epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin, etc., polyfunctional aromatic glycidyl ether, polyethylene glycol type epoxy resin , Polypropylene glycol type epoxy resin, neopentyl glycol type epoxy resin, dibromoneopentyl glycol type epoxy resin, hexanediol Multifunctional glycidyl ether such as epoxy resin, bifunctional alicyclic glycidyl ether such as hydrogenated bisphenol A epoxy resin, trimethylolpropane epoxy resin, sorbitol epoxy resin, glycerin epoxy resin Bifunctional aromatic glycidyl esters such as aliphatic glycidyl ether, diglycidyl phthalate, etc., bifunctional alicyclic glycidyl esters such as tetrahydrophthalic acid diglycidyl ester, hexahydrophthalic acid diglycidyl ester, dimer acid diglycidyl ester, Bifunctional aromatic glycidylamines such as N, N-diglycidylaniline, N, N-diglycidyltrifluoromethylaniline, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4-diaminodiphenylmethane, 1, Polyfunctional aromatic glycidylamines such as bis (N, N-glycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, O-triglycidyl-p-aminophenol, alicyclic diepoxy acetals, alicyclic diepoxy adipates, ants Bifunctional alicyclic epoxy resins such as cyclic diepoxycarboxylate and vinylcyclohexene dioxide, bifunctional heterocyclic epoxy resins such as diglycidylhydantoin, polyfunctional heterocyclic epoxy resins such as triglycidyl isocyanurate, organopoly Examples thereof include bifunctional or polyfunctional silicon-containing epoxy resins such as siloxane type epoxy resins, dicarboxylic acid modified epoxy resins such as dimer acid modified epoxy resins, and trimethylol type epoxy resins. Among these, bisphenol A type epoxy resin, glycerin type epoxy resin, and trimethylolpropane type epoxy resin are preferable. One of these curing agents may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used.

また、必要に応じて硬化促進剤(触媒)を混合することもできる。硬化促進剤は、フェノール化リグニンと硬化剤との硬化速度を促進したり、架橋密度を向上させることなどの効果がある。その硬化剤としては、例えば酸無水物、4級ホスホニウム塩系、4級アンモニウム塩系、イミダゾール系、DBU脂肪酸塩系、金属塩系、トリフェニルフォスフィン系などのものがある。酸無水物としては、ドデセニル無水コハク酸、ポリアゼライン酸無水物、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、テトラブロモ無水フタル酸、無水ヘッド酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルナジック酸無水物、水素化メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク酸などが挙げられ、4級ホスホニウム塩系としては、テトラブチルホスホニウムジエチルホスホジチオネート、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、テトラブチルホスホニウムブロマイドなどが挙げられ、4級アンモニウム塩系としてはテトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイドなどが挙げられ、イミダゾール系としては2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−(2−シアノエチル)−2−エチル−4−メチルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−[2−メチルイミダゾリル−(1)]エチル−s−トリアジン、2−フェニルイミダゾリン、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾールなどが挙げられ、アミン系としてはDBU(1,8−ジアザ−ビシクロ−(5,4,0)−ウンデセン−7)の2−エチルヘキサン酸塩、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシリレンジアミン、イソホロンジアミン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ジアミノジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドラジド、ベンジルジメチルアミン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールなどが挙げられ、ルイス酸系としてはBF3モノエチルアミン、BF3ピペラジンなどが挙げられ、金属塩系としてはオクチル酸亜鉛、オクチル酸錫などが挙げられる。中でも、アミン系、イミダゾール系の硬化促進剤が好ましい。これらの硬化促進剤は液状と粉末状とを問わず、1種を単独で用いてもよいし2種以上を混合して用いてもよい。 Moreover, a hardening accelerator (catalyst) can also be mixed as needed. The curing accelerator has effects such as accelerating the curing rate of the phenolized lignin and the curing agent and improving the crosslinking density. Examples of the curing agent include acid anhydrides, quaternary phosphonium salts, quaternary ammonium salts, imidazoles, DBU fatty acid salts, metal salts, and triphenylphosphine. Examples of acid anhydrides include dodecenyl succinic anhydride, polyazeline anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methyl nadic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetra Carboxylic acid, tetrabromophthalic anhydride, head acid anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylnadic acid anhydride, hydrogenated methylnadic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, dodecenyl succinic anhydride Examples of the quaternary phosphonium salt system include tetrabutyl phosphonium diethyl phosphodithionate, tetraphenyl phosphonium bromide, and tetrabutyl phosphonium bromide. As tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide and the like. Examples of imidazole compounds include 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-ethyl-4-methylimidazole, 2,4-diamino-6- [2-methylimidazolyl- (1)] ethyl-s-triazine, 2-phenylimidazoline, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole, etc. Examples of amine-based compounds include DBU (1,8-diaza-bicyclo- (5,4,0) -undecene-7) 2-ethylhexanoate, diethylenetriamine, triethylenetetramine, metaxylylenediamine, isophoronediamine. 1,3-bisami Methylcyclohexane, diaminodiphenylmethane, meta-phenylenediamine, diaminodiphenylsulfone, dicyandiamide, organic acid dihydrazide, benzyldimethylamine, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol and the like, BF 3 mono Lewis acid Examples include ethylamine and BF 3 piperazine, and examples of the metal salt system include zinc octylate and tin octylate. Of these, amine-based and imidazole-based curing accelerators are preferable. These curing accelerators may be used alone or in a mixture of two or more, regardless of liquid or powder.

粘土状のフェノール化リグニン樹脂は、粉状のフェノール化リグニンに、液状硬化剤と必要に応じて硬化促進剤とを混合し、遊星式ミキサー、ヘンシェルミキサー、ライカイ機、プラネタリーミキサー、ボールミル、媒体攪拌ミル、ジェットミル、オングミル、多段石臼型混練押出機などによって練り込むことで得られる。これらの混練機はせん断力をかけながら混練できる点で好ましいが、手揉みでも構わない。または、アセトン、メタノール、テトラヒドロフラン(THF)などの溶剤でフェノール化リグニンと硬化剤とを希釈し、真空濃縮などで溶剤のみを留去することで得ることもできる。   Clay-like phenolized lignin resin is a mixture of powdered phenolized lignin and a liquid curing agent and a curing accelerator if necessary. Planetary mixer, Henschel mixer, Reika machine, planetary mixer, ball mill, medium It can be obtained by kneading with a stirring mill, a jet mill, an ang mill, a multistage mortar-type kneading extruder or the like. These kneaders are preferable in that they can be kneaded while applying a shearing force, but they may be hand-kneaded. Alternatively, it can also be obtained by diluting the phenolized lignin and the curing agent with a solvent such as acetone, methanol, tetrahydrofuran (THF), and distilling off only the solvent by vacuum concentration or the like.

混練機によって粉状フォノール化リグニンと液状硬化剤とを混練する際、粉状フェノール化リグニン同士あるいは粉状フェノール化リグニンと混練機との間での摩擦やせん断力による粉砕、液状硬化剤を介しての融合などにより、20〜50℃程度の熱が発生する。この発生した熱により混練効率が上がり、良好な粘性等を発現させることができる。したがって、混練は基本的には常温で行なえばよいが、発熱量が少ない場合は若干であれば加温してもよい。加温する場合は、原料の温度が70℃以上とならないようにする。原料の温度が70℃を超えると、フェノール化リグニンと硬化剤との反応が進行してしまうからである。したがって、加温するとしないとを問わず、混練時の原料温度は30〜60℃の範囲で行なうことが好ましく、より好ましくは40〜50℃である。   When kneading powdered phonolized lignin and a liquid curing agent with a kneader, the powdered phenolized lignin or between the powdered phenolized lignin and the kneading machine is ground by friction or shearing force, via a liquid curing agent. For example, heat of about 20 to 50 ° C. is generated due to fusion. The generated heat increases the kneading efficiency, and a good viscosity and the like can be expressed. Therefore, kneading is basically performed at normal temperature, but if the amount of heat generation is small, it may be heated slightly. When heating, the temperature of the raw material should not be 70 ° C. or higher. This is because when the temperature of the raw material exceeds 70 ° C., the reaction between the phenolized lignin and the curing agent proceeds. Therefore, the raw material temperature during kneading is preferably in the range of 30 to 60 ° C, more preferably 40 to 50 ° C, regardless of whether it is heated.

粉状フェノール化リグニンに対する液状硬化剤の混合量は、粉状フェノール化リグニンとの反応当量(エポキシ当量)を合わせながら適宜調整可能であるが、少なくとも粉状フェノール化リグニンの重量よりも少ない量とし、粘土状バインダが適度な保形性と粘性とを備える状態とすることが必要である。例えば粉状フェノール化リグニンに対して液状硬化剤の混合量が多すぎると、ホットプレス時に硬化剤の全てが反応し切らずコストの無駄となる、残存する液状硬化剤によって繊維成形体に空隙が生じ易くなる、バインダが保形性を有しないなどの問題が生じる。逆に、粉状フェノール化リグニンに対して液状硬化剤の混合量が少なすぎると、フェノール化リグニンが確実に硬化しない、バインダが粘土状にならない、繊維成形体の強度等が低下するなどの問題が生じる。   The mixing amount of the liquid curing agent with respect to the powdered phenolized lignin can be adjusted as appropriate while combining the reaction equivalent (epoxy equivalent) with the powdered phenolized lignin, but it should be at least smaller than the weight of the powdered phenolized lignin. It is necessary that the clay-like binder has a suitable shape retaining property and viscosity. For example, if the mixing amount of the liquid curing agent is too large with respect to the powdered phenolized lignin, all of the curing agent does not react completely during hot pressing, and costs are wasted. The problem that it becomes easy to generate | occur | produce and a binder does not have shape retention property arises. On the other hand, if the amount of the liquid curing agent is too small relative to the powdered phenolized lignin, the phenolic lignin does not cure reliably, the binder does not become clay-like, and the strength of the fiber molded product decreases. Occurs.

粉状のフェノール化リグニンと液状硬化剤等とを混練する際、必要に応じてガラス繊維や炭素繊維などの無機繊維、無機フィラー、または天然繊維などを、さらに添加混合することもできる。無機フィラーの素材としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、窒化チタン、窒化珪素、窒化硼素、硼化チタン、硼化タングステン、炭化珪素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化モリブデン、マイカ、クレイ、酸化亜鉛、カーボンブラック、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモンなどが挙げられる。天然繊維は、木本類や草本類から採取できる繊維である。木本類としては、スギやヒノキなどの針葉樹や、シイ、柿、サクラなどの広葉樹、熱帯樹を使用することができ、草本類としては、良質の繊維が得られやすい靭皮植物が好ましく、例えばケナフ、ラミー(苧麻)、リネン(亜麻)、アバカ(マニラ麻)、ヘネケン(サイザル麻)、ジュート(黄麻)、ヘンプ(大麻)、ヤシ、パーム、コウゾ、ワラ、バガスなどがある。また、機械パルプ、化学パルプ、セミケミカルパルプ、これらのパルプを原料として合成される人工の各種セルロース系繊維を使用してもよい。   When knead | mixing powdery phenolized lignin, a liquid hardening | curing agent, etc., inorganic fibers, such as glass fiber and a carbon fiber, an inorganic filler, or a natural fiber can further be added and mixed as needed. Inorganic filler materials include silica, alumina, titanium oxide, beryllium oxide, magnesium oxide, calcium carbonate, titanium nitride, silicon nitride, boron nitride, titanium boride, tungsten boride, silicon carbide, titanium carbide, zirconium carbide, carbonized Examples include molybdenum, mica, clay, zinc oxide, carbon black, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and antimony trioxide. Natural fibers are fibers that can be collected from trees and herbs. As woody species, coniferous trees such as cedar and cypress, broad-leaved trees such as shii, oak, cherry, and tropical trees can be used, and as herbs, bast plants that are easy to obtain good quality fibers are preferable, Examples include kenaf, ramie (flax), linen (flax), abaca (manila hemp), heneken (sisal hemp), jute (hemp), hemp (palm), palm, palm, mulberry, straw and bagasse. Further, mechanical pulp, chemical pulp, semi-chemical pulp, and various artificial cellulosic fibers synthesized from these pulps may be used.

これらを添加しておくと、繊維成形体の強度が向上する、本成形したときに気泡による繊維成形体の空隙が減少するなどの効果を得られる。無機繊維や無機フィラーは主として強度の向上、耐衝撃性、及び耐熱性に寄与し、天然繊維は主として繊維成形体の空隙減少に寄与する。さらに、必要に応じてその他各種の添加剤を添加しておくこともできる。それら各種添加剤としては、たとえば、充填剤、カップリング剤、難燃剤、可塑剤、反応性希釈剤、顔料などが挙げられる。これらの添加繊維やその他の添加剤を粘土状バインダに練り込んでおくことで、繊維シートへのバインダの含浸と添加剤等の付与とを同時に行なうことができ、生産工程の簡略化が可能である。また、バインダと添加剤等を別個に保管しておく手間も省ける。なお、粘土状バインダを調製後、即座に使用せず一定期間保管しておく場合は、フェノール化リグニンとその硬化剤との反応を抑制するために、少なくとも常温以下の温度で保存しておく必要がある。好ましくは冷蔵保存であり、より好ましくは冷凍保存である。   If these are added, the strength of the fiber molded body is improved, and the effect of reducing the voids of the fiber molded body due to air bubbles during the main molding can be obtained. Inorganic fibers and inorganic fillers mainly contribute to improvement in strength, impact resistance, and heat resistance, and natural fibers mainly contribute to reduction of voids in the fiber molded body. Further, various other additives can be added as necessary. Examples of these various additives include fillers, coupling agents, flame retardants, plasticizers, reactive diluents, pigments, and the like. By kneading these additive fibers and other additives into a clay-like binder, it is possible to simultaneously impregnate the fiber sheet with the binder and to apply the additives, thereby simplifying the production process. is there. Moreover, the trouble of storing the binder and the additive separately can be saved. In addition, when preparing a clay-like binder and storing it for a certain period of time without immediately using it, it is necessary to store it at a temperature of at least room temperature or less in order to suppress the reaction between the phenolized lignin and its curing agent. There is. Refrigerated storage is preferable, and frozen storage is more preferable.

このようにして得られた粘土状バインダは繊維シートへ含浸される。その繊維シートは天然繊維からなる繊維シートであって、上に挙げた天然繊維と同じもので形成すればよいが、これらの中でもケナフが好適に使用できる。ケナフはアオイ科フヨウ属の一年草であって、僅か5ヵ月ほどで成木する著しい成長力と、木材繊維を上回る強靭な長繊維が得られる。したがって、ケナフを使用すれば成木となるのに長年を要する森林資源の保護を図ることができる。また、その旺盛な成長力に伴い、短い期間で多量の空気中の二酸化炭素を吸収分解して炭素として固定するので、温暖化などの地球環境の改善に寄与できる利点がある。仮に繊維ボードを廃材として燃やした場合でも、もともと空気中から取り込んだ二酸化炭素が再度大気中に戻るだけなので、大気中の二酸化炭素量が増えることにはならず、この点、使用することによって大気中に二酸化炭素が一方的に蓄積される石油由来の資源を使用する場合と比べて地球環境に優しい利点もある。   The clay-like binder thus obtained is impregnated into the fiber sheet. The fiber sheet is a fiber sheet made of natural fibers, and may be formed of the same natural fibers as those listed above. Among these, kenaf can be preferably used. Kenaf is an annual plant of the genus Hyacinth, which gives a remarkable growth potential that matures in only about five months, and tough long fibers that surpass wood fibers. Therefore, the use of kenaf can protect forest resources that take many years to become mature trees. In addition, with its vigorous growth potential, it absorbs and decomposes a large amount of carbon dioxide in the air in a short period of time and fixes it as carbon, which has the advantage of contributing to the improvement of the global environment such as global warming. Even if the fiberboard is burned as waste material, the carbon dioxide originally taken from the air only returns to the atmosphere, so the amount of carbon dioxide in the atmosphere does not increase. Compared to the use of petroleum-derived resources in which carbon dioxide is unilaterally stored, there is an advantage that is friendly to the global environment.

繊維シートは周知の方法によって製造すればよい。例えば、先ず生分解(レッティング)、蒸煮、爆砕などによって得られたケナフ繊維を、カード機やエアレイ機などで解繊する。次に、得られた解繊繊維でウェブを形成し、ニードルパンチやフリースなどでシート状に形成すればよい。または、ケナフ繊維を織り込んでシート状に形成することもできる。不織シートであれば、必要に応じて繊維方向を配向しておいてもよいし、積層していてもよい。このときの厚みが大きければ、実際には繊維マットを呈している。繊維シートのサイズや形状などはとくに限定されることはなく、繊維成形体の使用目的や後述のプリプレグの輸送性などの観点から適宜設定すればよい。   What is necessary is just to manufacture a fiber sheet by a known method. For example, kenaf fibers obtained by biodegradation (letting), steaming, blasting, etc. are first defibrated using a card machine or an air array machine. Next, a web may be formed with the obtained defibrated fibers and formed into a sheet shape with a needle punch or a fleece. Alternatively, a kenaf fiber can be woven into a sheet shape. If it is a non-woven sheet, the fiber direction may be oriented as necessary, or may be laminated. If the thickness at this time is large, the fiber mat is actually exhibited. The size and shape of the fiber sheet are not particularly limited, and may be set as appropriate from the viewpoint of the purpose of using the fiber molded body and the transportability of the prepreg described later.

次に、必要に応じて硬化促進剤なども含む粘土状フェノール化リグニン樹脂を繊維シートへ含浸する、すなわちプリプレグを作製する方法について説明する。粘土状バインダの繊維シートへの含浸は、繊維シートの表面に所定形状に形成した粘土状バインダを載置または積層し、プレスすることで行なわれる。具体的には、図1に示すように、粘土状バインダ10をシート状に形成しておき、これの上下から2枚の繊維シート20・20で挟みこんで積層体とし、当該積層体を非加熱状態で常温にてプレス(コールドプレス)することで、繊維シートにバインダが含浸したプリプレグを得ることができる。粘土状バインダは一定の流動性も備えていることから、積層体をプレスすることで、粘土状バインダ10が上下の繊維シート20・20に染み込んでいくことで含浸可能となっている。また、粘土状バインダは一定の粘性も備えていることから有意な付着性も有し、非加熱状態でプレスしてもバインダと繊維シートとを良好に付着させることができる。換言すれば、プリプレグ化する際に加熱エネルギーを要しない。さらに、シート状としていれば、均一な含浸が可能である。   Next, a method for impregnating a fiber sheet with a clay-like phenolized lignin resin including a curing accelerator as required, that is, a method for producing a prepreg will be described. The impregnation of the clay-like binder into the fiber sheet is performed by placing or laminating and pressing a clay-like binder formed in a predetermined shape on the surface of the fiber sheet. Specifically, as shown in FIG. 1, a clay-like binder 10 is formed into a sheet shape and sandwiched between two fiber sheets 20 and 20 from above and below to form a laminated body. By pressing at a normal temperature in a heated state (cold press), a prepreg in which a fiber sheet is impregnated with a binder can be obtained. Since the clay-like binder also has a certain fluidity, the clay-like binder 10 penetrates into the upper and lower fiber sheets 20 and 20 by pressing the laminate. Further, since the clay-like binder has a certain viscosity, it has a significant adhesion, and even when pressed in a non-heated state, the binder and the fiber sheet can be favorably adhered. In other words, heating energy is not required when forming a prepreg. Furthermore, uniform impregnation is possible if it is in sheet form.

シート状のバインダは、粘土状バインダをプレスして薄く延ばすことで得られる。その際、プレス機表面にテトラヒドロフランなどの剥離性の高いフッ素樹脂シートを配したり、剥離剤を塗布したりすることで、バインダがプレス機に貼りつくことを避けることができる。粘土状バインダをシート状にする際の厚みはとくに限定されることはなく、繊維シート20の厚みや、繊維成形体の使用目的などに応じた求められるバインダの付与量などによって適宜設定すればよい。また、粘土状バインダをシート状にする際の大きさや形状もとくに限定されることはないが、繊維シート20よりも1周り小さい程度にすることが好ましい。シート状バインダ10を繊維シート20と同じ大きさに設定していると、プリプレグ化するためにプレスしたとき、粘土状バインダ10が繊維シート20の外方へ漏れ出てしまうおそれがある。比較的小さいシート状バインダ10を複数枚並べて積層することもできる。   The sheet-like binder can be obtained by pressing a clay-like binder and extending it thinly. At that time, it is possible to prevent the binder from sticking to the press machine by disposing a fluororesin sheet having high peelability such as tetrahydrofuran on the press machine surface or applying a release agent. The thickness at the time of making the clay-like binder into a sheet is not particularly limited, and may be appropriately set depending on the thickness of the fiber sheet 20 or the required amount of the binder according to the purpose of use of the fiber molded body. . Further, the size and shape of the clay-like binder in the form of a sheet are not particularly limited, but it is preferable that the size is about one smaller than the fiber sheet 20. If the sheet-like binder 10 is set to the same size as the fiber sheet 20, the clay-like binder 10 may leak out to the outside of the fiber sheet 20 when pressed to form a prepreg. It is also possible to stack a plurality of relatively small sheet-like binders 10 side by side.

または、図2に示すように、粘土状バインダ10を団子状などにして繊維シート20に載置することもできる。その際の大きさや載置個数、及び載置場所はとくに限定されないが、繊維シート20に全体的に含浸できるよう、繊維シート20の全体に亘って等間隔で隣接載置することが好ましい。但し、繊維シート20の一部分のみにバインダを含浸させたいなどの場合であれば、それに応じた場所のみに載置しても構わない。   Alternatively, as shown in FIG. 2, the clay-like binder 10 can be placed in a dumpling shape and placed on the fiber sheet 20. There are no particular restrictions on the size, number of places, and place of placement at that time, but it is preferable to place the fiber sheets 20 adjacent to each other at equal intervals so that the fiber sheets 20 can be entirely impregnated. However, if only a part of the fiber sheet 20 is to be impregnated with the binder, the fiber sheet 20 may be placed only in a corresponding place.

また、図1や図2に示すように粘土状バインダ10を2枚の繊維シート20・20で挟み込むだけでなく、1枚の繊維シート20上に載置または積層するのみでも構わない。この場合は、プリプレグ化する際のプレス機表面にも剥離シートや剥離剤を介しておくことが好ましい。さらに、プレス機を冷媒などで冷却することで、粘土状バインダ10の剥離性を向上させることができる。   Further, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the clay-like binder 10 may not only be sandwiched between the two fiber sheets 20, 20 but may be simply placed or stacked on the single fiber sheet 20. In this case, it is preferable that a release sheet or a release agent is also provided on the surface of the press machine when the prepreg is formed. Furthermore, the peelability of the clay-like binder 10 can be improved by cooling the press with a refrigerant or the like.

そして、上記のようにして得られたプリプレグを、一枚もしくは複数枚積層して所定形状に形成されたプレス機にてホットプレス(本成形)すると、繊維シートに含浸しているフェノール化リグニンとその硬化剤とが反応して硬化することで、所定形状に形成されたボード状の繊維成形体を得ることができる。図3は、この一連の製造フローを示している。本成形時の温度は、少なくともフェノール化リグニンと硬化剤とが反応し得る温度である160℃以上とし、180℃以上が好ましい。また、ホットプレスの熱による繊維の炭化や無駄なエネルギーコストを避けるため、本成形温度は220℃以下とすることが好ましく、200℃以下がより好ましい。   Then, when the prepreg obtained as described above is hot-pressed (main molding) with a press machine in which one or a plurality of prepregs are laminated and formed into a predetermined shape, the phenolized lignin impregnated in the fiber sheet and By reacting with the curing agent and curing, a board-like fiber molded body formed in a predetermined shape can be obtained. FIG. 3 shows this series of manufacturing flow. The temperature during the main molding is at least 160 ° C., which is a temperature at which the phenolized lignin can react with the curing agent, and is preferably 180 ° C. or more. Further, in order to avoid carbonization of fibers due to the heat of the hot press and useless energy costs, the main molding temperature is preferably 220 ° C. or less, and more preferably 200 ° C. or less.

繊維とバインダとの割合は、少なくとも一定の強度等を有するボード部材として使用可能な範囲とし、繊維成形体中のバインダ量(樹脂率)が10〜99重量%の範囲で、得られる繊維成形体の使用目的等に応じて適宜設定すればよい。但し、樹脂率が30重量%以下では、得られる繊維成形体の比重が小さくなって、ホットプレスによる空隙が目立って増加する傾向にある。繊維成形体中の樹脂率は、好ましくは30〜80重量%、より好ましくは50〜70重量%、さらに好ましくは55〜65重量%である。   The ratio of the fiber and the binder is within a range that can be used as a board member having at least a certain strength, and the amount of the binder (resin ratio) in the fiber molded body is 10 to 99% by weight. What is necessary is just to set suitably according to the purpose of use. However, when the resin ratio is 30% by weight or less, the specific gravity of the obtained fiber molded body is decreased, and voids due to hot pressing tend to increase remarkably. The resin ratio in the fiber molded body is preferably 30 to 80% by weight, more preferably 50 to 70% by weight, and still more preferably 55 to 65% by weight.

(実施例)
濃硫酸処理によりケナフから単離した乾燥フェノール化リグニン粉末(平均粒子径5〜10μm)と、常温で液状のトリメチロールプロパン型エポキシ硬化剤(ナガセケムテックス社製商品名:デナコールEX−321)とを2:1の割合で混合し、これに硬化促進剤としてDBU脂肪酸塩系触媒(サンアプロ社製 商品名:U−CAT5002)を少量(バインダ全量に対して1重量%)添加し、卓上真空押出し機(宮崎鉄工社製 商品名:FM−P)にて原料温度を約40〜60℃に保ちながら回転数60rpmにて混練し、粘土状バインダを作製した。得られた粘土状バインダから約6g取り分けたものをコールドプレスし、繊維シートより1周り小さい大きさの楕円形シート状バインダとした。これを縦120mm、横120mm、目付け900g/m2 のケナフ繊維シートで上下から挟み込むように積層し、当該積層体をコールドプレスして、樹脂率60重量%のプリプレグを得た。そして、このプリプレグ1枚を温度180℃、圧力20kg/cm2 で3分間ホットプレスして、厚さ1.8mmの平板状の繊維ボードを得た。
(Example)
Dry phenolized lignin powder (average particle size 5 to 10 μm) isolated from kenaf by concentrated sulfuric acid treatment, and trimethylolpropane type epoxy curing agent (trade name: Denacol EX-321 manufactured by Nagase ChemteX Corporation) which is liquid at room temperature Is mixed at a ratio of 2: 1, and a small amount of DBU fatty acid salt catalyst (trade name: U-CAT5002 manufactured by San Apro Co., Ltd.) is added as a curing accelerator (1% by weight with respect to the total amount of the binder). A kneading machine (Miyazaki Tekko Co., Ltd., trade name: FM-P) kneaded at a rotational speed of 60 rpm while maintaining the raw material temperature at about 40 to 60 ° C. to prepare a clay-like binder. About 6 g of the obtained clay-like binder was cold-pressed to obtain an elliptical sheet-like binder having a size one size smaller than the fiber sheet. This was laminated so as to be sandwiched from above and below by a kenaf fiber sheet having a length of 120 mm, a width of 120 mm, and a basis weight of 900 g / m 2 , and the laminate was cold pressed to obtain a prepreg having a resin rate of 60% by weight. Then, one prepreg was hot pressed at a temperature of 180 ° C. and a pressure of 20 kg / cm 2 for 3 minutes to obtain a flat fiber board having a thickness of 1.8 mm.

このようにして得られた繊維ボードの曲げ強さ、曲げ弾性率、及びアイゾット衝撃を測定し、フェノール化リグニンをアセトンに溶融して含浸させた溶剤系ケナフ繊維ボードの比較例と対比しながらその性能を確認した。その結果を図4ないし図6に示す。なお、このとき使用した比較例の外形寸法、厚み、及び樹脂率等は上記実施例と同様である。   The bending strength, flexural modulus, and Izod impact of the fiber board thus obtained were measured, and compared with a comparative example of a solvent-based kenaf fiber board in which phenolic lignin was melted and impregnated with acetone. The performance was confirmed. The results are shown in FIGS. In addition, the external dimensions, thickness, resin ratio, and the like of the comparative example used at this time are the same as those in the above example.

また、各データの測定方法は以下の通りである。
曲げ強さ:JIS R1663に基づいて測定
曲げ弾性率:JIS K6911に基づいて測定
アイゾット衝撃:JIS K7062に基づいて測定
The measurement method for each data is as follows.
Bending strength: measured based on JIS R1663 Flexural modulus: measured based on JIS K6911 Izod impact: measured based on JIS K7062

図4および図5の結果より、実施例と比較例との曲げ強さおよび曲げ弾性率は同等であった。また、図6の結果より、実施例は比較例よりも高いアイゾット衝撃強さが得られた。以上の結果から、バインダを粘土状にして含浸させても従来からの溶剤含浸と同様にバインダを均一含浸でき、遜色ない性能が得られることが確認できた。   From the results of FIGS. 4 and 5, the bending strength and the bending elastic modulus of the example and the comparative example were equivalent. Further, from the results shown in FIG. 6, the Izod impact strength of the example was higher than that of the comparative example. From the above results, it was confirmed that even when the binder was impregnated in the form of clay, the binder could be uniformly impregnated similarly to the conventional solvent impregnation, and an inferior performance could be obtained.

繊維シートにバインダを付与する一形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one form which provides a binder to a fiber sheet. 繊維シートにバインダを付与する他の形態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other form which provides a binder to a fiber sheet. 製造工程を示すフロー図である。It is a flowchart which shows a manufacturing process. 曲げ強さ試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows a bending strength test result. 曲げ弾性率試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows a bending elastic modulus test result. アイゾット衝撃試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows an Izod impact test result.

符号の説明Explanation of symbols

10 粘土状フェノール化リグニン樹脂
20 繊維シート
10 Clay-like phenolized lignin resin 20 Fiber sheet

Claims (4)

粉状フェノール化リグニンに液状硬化剤を練り込んで粘土状のフェノール化リグニン樹脂とし、当該粘土状のフェノール化リグニン樹脂をバインダとして繊維シートに付与したものをプレスする繊維成形体の製造方法。   A method for producing a fiber molded body, in which a liquid curing agent is kneaded into powdery phenolized lignin to form a clay-like phenolized lignin resin, and the fiber-like sheet is pressed with the clay-like phenolated lignin resin as a binder. 前記粘土状のフェノール化リグニン樹脂を前記繊維シートに非加熱プレスによって含浸させたプリプレグとし、当該プリプレグをホットプレスにて所定形状に本成形する請求項1に記載の繊維成形体の製造方法。   The method for producing a fiber molded body according to claim 1, wherein the clay-like phenolized lignin resin is used as a prepreg in which the fiber sheet is impregnated by a non-heated press, and the prepreg is finally formed into a predetermined shape by a hot press. 前記プリプレグは、前記粘土状のフェノール化リグニン樹脂をシート状にして前記繊維シートに積層したうえで非加熱プレスすることで得られる請求項2に記載の繊維成形体の製造方法。   The said prepreg is a manufacturing method of the fiber molded object of Claim 2 obtained by non-heat-pressing, after making the said clay-like phenol-ized lignin resin into a sheet form, laminating | stacking on the said fiber sheet. 前記粘土状のフェノール化リグニン樹脂を、2枚の前記繊維シートで上下から挟み込んでプレスする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の繊維成形体の製造方法 The method for producing a fiber molded body according to any one of claims 1 to 3, wherein the clay-like phenolized lignin resin is sandwiched and pressed between the two fiber sheets from above and below .
JP2007055751A 2007-03-06 2007-03-06 Manufacturing method of fiber molded body Expired - Fee Related JP4998018B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007055751A JP4998018B2 (en) 2007-03-06 2007-03-06 Manufacturing method of fiber molded body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007055751A JP4998018B2 (en) 2007-03-06 2007-03-06 Manufacturing method of fiber molded body

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008213370A JP2008213370A (en) 2008-09-18
JP4998018B2 true JP4998018B2 (en) 2012-08-15

Family

ID=39833988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007055751A Expired - Fee Related JP4998018B2 (en) 2007-03-06 2007-03-06 Manufacturing method of fiber molded body

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4998018B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5424746B2 (en) * 2009-07-03 2014-02-26 三菱自動車工業株式会社 Automotive board
KR20120128622A (en) * 2010-02-10 2012-11-27 히다찌 가세이 고오교 가부시끼가이샤 Resin composition, molded body and composite molded body
JP2011219715A (en) * 2010-02-10 2011-11-04 Hitachi Chem Co Ltd Resin compound material for molding
CN108299787A (en) * 2018-01-12 2018-07-20 苏州兴业材料科技股份有限公司 A kind of preparation method of the water soluble phenol resin composite material of casting
JP7245702B2 (en) * 2019-03-28 2023-03-24 ニチハ株式会社 FIBERBOARD MANUFACTURING METHOD AND FIBERBOARD
KR102159946B1 (en) * 2020-06-05 2020-09-25 박미자 Manufacturing method for eco-friendly building interior and exterior materials using agricultural wastes of herbaceous plants containing lignocellulose and mineral binders, and eco-friendly building interior and exterior materials manufactured by the same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG47174A1 (en) * 1995-09-18 1998-03-20 Ibm Cross-linked biobased materials and fabricating methods thereof
JP2000072888A (en) * 1999-08-03 2000-03-07 Masamitsu Funaoka Lignophenol-based molding product, its production and treatment of lignophenol-based molding product
JP3749688B2 (en) * 2001-12-14 2006-03-01 株式会社マルトー Combining lignophenol derivatives with molding materials
JP4090813B2 (en) * 2002-08-12 2008-05-28 独立行政法人科学技術振興機構 Composite material with lignin matrix
JP2004210816A (en) * 2002-12-26 2004-07-29 Araco Corp Adhesive material and its manufacturing method
JP4015035B2 (en) * 2003-02-06 2007-11-28 岐阜県 Water-absorbing material and method for producing the same
JP4118751B2 (en) * 2003-06-17 2008-07-16 トヨタ紡織株式会社 Manufacturing method of fiber assembly
JP4242269B2 (en) * 2003-12-26 2009-03-25 トヨタ紡織株式会社 Manufacturing method of resin fiber molded body
JP2006063271A (en) * 2004-08-30 2006-03-09 Hajime Kishi Fiber-reinforced epoxy resin composite material and its molded product

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008213370A (en) 2008-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4998018B2 (en) Manufacturing method of fiber molded body
Samper et al. Thermal and mechanical characterization of epoxy resins (ELO and ESO) cured with anhydrides
CN103998239B (en) packaging film
TWI522368B (en) Production method of fine cellulose fiber dispersion
Shibata et al. Preparation and properties of biocomposites composed of epoxidized soybean oil, tannic acid, and microfibrillated cellulose
Mili et al. Novel lignin as natural‐biodegradable binder for various sectors—A review
JP2000264986A5 (en)
TW201506065A (en) Reinforcement, reinforced matrix resin, fiber reinforced resin complex, and method of manufacturing reinforcement
JPS59210945A (en) Flame resistant laminate board
US20160075872A1 (en) Toughening of Anhydride Cured Thermosetting Epoxy Polymers Using Grafted Triglycerides
JP2009263549A (en) Epoxy resin composition of vegetable origin, and various instruments using the same
Zhao et al. Epoxy as filler or matrix for polymer composites
Niedermann et al. Effect of epoxidized soybean oil on mechanical properties of woven jute fabric reinforced aromatic and aliphatic epoxy resin composites
JP5244728B2 (en) Biomass-derived epoxy resin composition
JP5205546B1 (en) Method for producing oligoesterified cellulose fiber, oligoesterified cellulose fiber reinforced thermosetting resin composition and molded article thereof
JP5885960B2 (en) Method for producing lignin derivative, method for producing lignin secondary derivative, and method for producing natural organic compound
JP2012201828A (en) Method for producing lignin derivative, method for producing lignin secondary derivative, lignin derivative, and lignin secondary derivative
JP5750336B2 (en) Lignin resin composition, prepreg and composite structure
US20070184255A1 (en) Electric insulating prepreg applied to fuel cell
Song et al. Bamboo–Alginate Composite as a Sustainable Structural Material
JP4457195B2 (en) Method for producing cellulosic fiberboard
JP6181347B2 (en) Method for producing lignin derivative and method for producing lignin secondary derivative
Abdelkawy et al. Thermal and morphological characterization of biowaste date palm fiber‐reinforced polybenzoxazine and epoxy composites
JP2011032493A (en) Method for producing prepreg
Lv et al. Preparation of an electronic-grade cardol-based epoxy reactive diluent by stepwise dichlorination

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090803

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120207

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120326

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120417

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120430

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4998018

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150525

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees