JPH02214603A - セルロース繊維質凝結体およびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はセルロース繊維質凝結体（ａｇｇｒｅｇａｔｅ
）　。

特に軽質木材の部片の凝結体、およびその製法に関する
ものである。

本明細書に使用された用語“軽質木材”および“重質木
材”はそれぞれ比較的低密度の木材、および比較的高密
度の木材を意味する。これらの用語は“軟質木材”およ
び“硬質木材”と同じ意味の用語ではない、当業者には
明らかなように軟質木材は針葉樹を意味し、硬質木材は
落葉樹を意味する。

従来の技術 固体木材加工品は、昔から木を切って加工することによ
って作られ、たとえば、木をのこぎりで所定の寸法に切
？て、種々の寸法の正方形または長方形の木材が作られ
てきた。したがって、最終生成物の物理的および機械的
性質は出発原料の該性質と実質的に同じである。経済上
および技術上の立場からみて、木の加工操作は、直径が
最低２０Ｃ１１の木の部片を用いて行うことが必要であ
る。

チーク材やマホガニ材のごとき比較的高密度の重質木材
の場合には、これらは良好な物理的および機械的性質を
有するために商業的価値が最も高く、かつ需要も多い。

しかしながらこれらの木は一般に生長速度が非常に遅（
、所定の寸法に生長するまでに長年月を要する。一方、
比較的低密度の軽質木材の多くは、前記の硬質木材の場
合よりも生長速度が高いけれども、機械的性質がかなり
悪く、したがって用途が限られており、商業的価値の低
い製品としての需要があるだけである。

特に、軽質木材等は水分を吸収する傾向があり、これに
よって膨潤／収縮し、機械的強度が低下するので、該木
材は屋外等の用途には不適当であり、その利用分野が狭
く制限されている。この問題は、多くの重質木材には起
らず、表面装飾材、庭の建造物および他の屋外用建材と
して使用されている。

生長速度の速い軽質木材は豊富に供給され得るので、そ
の水分敏感性を低下させることができたならば、これは
重質木材の代替品として広く使用されるようになるであ
ろう。

軽質木材のごときセルロース繊維質材料の耐久性は、該
材料の吸水能と関係がある。吸水能が約２０−２５重景
％である材料は、菌、昆虫および霜の害を受は易く、こ
の被害によって該材料の有効寿命は非常に短かくなる。

軽質木材に適当な化学物質を含浸させるかまたは耐水性
被覆を施すことからなる該材料の処理方法は公知である
。しかしながらこのような処理では、吸水能は充分に低
下せず、あるいは−時的に低下するにすぎないことが発
見された。したがって、耐水性を永く保つためには該処
理を反復して行うことが一般に必要である。

さらに、約２０ｃ１１より小さい直径を有する木材の部
片は、木材加工分野においてご（僅かな需要があるにす
ぎず、約１５ｃｍより小さい樹木から切取った部片は、
木材加工分野においてほとんど使用されていない。

したがって、比較的小直径の樹木から切取った部片を、
比較的大直径の凝結体に加工する方法が開発されたなら
ば、当該技術分野において費用および時間に関しかなり
の利益が得られるであろう。

しかして、出発原料である木材よりも物理的および機械
的性質が一層良好な凝結体製品が得られたならば、該加
工方法は非常に価値の高い方法であると考えられる。特
に、出発原料の耐水性をさらに高める加工方法が特に好
ましい。

上記の問題の解決のために以前に提案された凝結体の製
法は、主として、木材の微細片たとえば木材チップ、糸
状物、木材粉、１片等を合成接着剤の存在下に成形して
凝結体を形成させることからなるものであった。従来の
方法の生成物たとえばチップボードやファイバーボード
（別名：繊維板）は現在商業的に製造されている。しか
しながらこれらの生成物の強度は、結合剤（接着剤）の
強度に大きく左右される。

前記製品の耐水性は、耐水性接着剤（結合剤）の使用に
よって改善できる。しかしながら該方法は高価であるか
または効果が不充分であり、さらに固有強度の改善には
少ししか役立たない。

木片の微細片を、接着剤を添加せずに凝結させる方法も
多数提案された。たとえば英国特許第９５９、３７５号
明細書には、ハードボード、ファイバーボード等の製造
方法において、ゴムの木（ｒｕｂｂｅｒｗｏｏｄ　）を
細断し、細断された木材を沸騰水または水蒸気で処理し
て繊維質パルプを形成させ、該パルプに圧縮成形を行っ
て所望ボードを得ることをさらに有する方法が開示され
ている。英国特許第９９７．７９８号明細書には、セル
ロース含有繊維質材料から成形物品を製造する湿式製造
方法において、長さ４０ｍｍ以下、直径３ｍｍ以下の繊
維を含む出発原料全部を裂開し、金型に入れて加圧下に
水分を除去し、その結果得られた混合物を加圧下に乾燥
して所望生成物を得ることをさらに有する方法が開示さ
れている。英国特許第１．１２６，４９３号明細書に記
載の砂糖きびからのボード製品の製造方法は、砂糖きび
の外皮をきずつけずに茎を切り開き、皮部から木髄部を
分離し、該皮部に加熱加圧操作を行うことからなるもの
である。

さらに、木材パルプ、木皮末、木材チップおよび／また
は木の削りかすに処理を行ってシート材および／または
成形物品を製造する方法も多数提案され、たとえば英国
特許第２７．０４８号（１９１３年）、第６５９．５５
９号、第８１１．５３３号、第６６３．０３４号および
第６４４．５０３号明細書に記載されている。しかしこ
れらの公知方法は、比較的直径の小さい樹木の切片また
は軽質樹木の部片から凝結体を製造する方法ではなかっ
た。

セルロース材料の固有強度は、該材料中全体に連続状態
で存在する繊維状網状構造を構成する長いセルロース繊
維が、該材料中に存在するために生ずると考えられる。

しかしながら、従来の木材加工方法では、繊維質出発原
料を切断、粉砕し、これによって該原料の固有強度を著
しく弱めてしまうものであった（この固有強度は、既述
のごとく長いセルロース繊維の網状構造の存在の結果と
して生ずるものである）。さらに、前記の公知方法の生
成物は耐水性がなく、したがって耐水性の向上のために
は、該生成物中に、英国特許第９５９．３７５号明細書
等に記載の嫌水性改善剤を添加することなどの別個の処
理をわざわざ行わなければならない。

木材の硬化および／または耐水性を向上させるために種
々の方法が今迄に提案された。英国特許第２１７．０９
５号明細書に記載の水によって膨潤しない硬化団結木材
の製造方法は、木材中に存在するセルロースを、接着性
を有する水和セルロース誘導体に変換させ、木材を鉱酸
の低濃度水溶液に浸潰し、真後にこれを加圧下に加熱す
ることからなるものである。英国特許第１６８．０６４
号明細書には、水中で膨潤しない団結木材の製法が開示
されているが、該方法では、吸湿状態の木材を、空気の
不存在下に少なくとも２００気圧の高圧下に７５−１８
０℃の温度に数時間加熱することによって、該木材を角
のような生成物に変換させる操作が行われる。独国特許
第３．１４８．１２０号明細書には、木材（好ましくは
ベニヤ材）の硬化および安定化のために、繊維飽和点よ
りも低い水分含量の木材を７５−１５０″Ｃに加熱して
そのリグニン成分を軟化させ、次いで５　１００ＭＰａ
の圧力下にプレスすることによって団結させることをさ
らに有する木材の硬化、安定化方法が開示されている。

欧州特許第１６１．７６６号明細書には、リグノセルロ
ース材料を“再構成生成物”に変換させる方法が開示さ
れている。該方法について述べると、細分された形のリ
グノセルロース材料を水蒸気で処理して該材料を高温に
加熱する。加熱温度は、ヘミセルロースを解離するが団
結温度を越えない程度の温度である。処理時間は、ヘミ
セルロースの加水分解によって遊離１類、Ｉｉ類の重合
体、脱水された炭水化物、フルフラール生成物および他
の分解生成物を生成させるのに充分な時間である。

上記のごとく処理されたリグノセルロース材Ｆ４をマッ
トに成形し、該マットを高温下にプレスする。

プレス温度は、マットの炭化温度より低い温度である。

プレス操作は高圧下に充分な時間行う。プレス操作によ
って、前記リグノセルロース材料中の遊離糖類、ｔＪｉ
類重類重合膜水された炭水化物、フルフラール生成物お
よび他の分解生成物を重合体物質に変換させ、かつ熱硬
化させる。該重合体物質はリグノセルロース物質と、接
着剤のような結合力によって結合しており、すなわち、
再構成された複合体生成物が生成する。しかしながら該
欧州特許明細書、特にその実施例には、細分された形の
出発原料（たとえば稲のもみがら、小麦のわら、はこや
なぎの細片、南京豆のから、稲のわら、ぶなの木の平ら
な削りかす）の処理しか記載されておらず、換言すれば
、これらの出発原料は、長いセルロース繊維が存在しな
い物質である。

したがって、長いセルロース繊維からなる連続状態の網
状構造（ｎｅｔｗｏｒｋ）を有し、該セルロース繊維に
固有の強度発現性を保っているような出発原料から、耐
水性を有するセルロース繊維質凝結体を製造する方法の
開発が強く望まれていた。

発明の構成 意外にも、耐水性を有するセルロース繊維質凝結体が、
セルロース繊維質材料から下記の方法によって製造でき
ることが今や発見された。該方法は、セルロース繊維質
材料の部片に水性軟化剤を作用させる操作を１５０−２
２０℃の温度において、かつ、前記軟化剤の平衡蒸気圧
に少なくとも等しい圧力のもとで行い（前記平衡蒸気圧
は、前記操作温度における平衡蒸気圧である）、これに
よって、前記セルロース繊維質材料中に存在するヘミセ
ルロースおよびリグニンを、少な（も部分的に不均化し
かつ加水分解することからなる軟化工程と、 前記軟化工程の生成物を１００−２２０℃の温度におい
て乾燥して、架橋されたセルロース質マトリックスを形
成させることからなる硬化工程とを有することをさらに
有するものである。

本発明の凝結体の製造方法の出発物質を定義するために
使用された用語°“部片”　（別名：セクション）は、
長さが少なくとも２０ｃｍであり、断面の寸法が少なく
とも５ｍｍであるセルロース繊維質材料を意味する。こ
の部片は、従来の方法に使用されたバルブ、木粉、削り
かす、チップとは明らかに異なるものである。

この凝結体はセルロース材料の単一部片からでも製造で
きるが、複数の部片から製造するのが好ましい。

本発明の凝結体の利点について述べると、これは、それ
より小寸法のセルロース繊維質材料の複数の部片から製
造できる。さらに、大きい材木から厚板や角材を切取っ
た後の材料（これは寸法が小さいために木製品の原料と
してはもはや一般に使用できない）および／または貧弱
な枝のごとき木材の部片からでも、本発明の凝結体が製
造できるが、このことも本発明の大なる利点である。こ
のような小寸法の材料は、今迄一般に廃品とみなされて
いた。さらにまた、本発明の凝結体は、機械的強度が比
較的弱い軽質木材等の比較低密度の木材の部片からでも
製造でき、しかも本凝結体自体は前記軽質木材よりもず
っとすぐれた機械的強度を有するが、これは、従来の技
術からは全く予期され得なかった本発明の顕著な効果で
あると思われる。

さらに、本発明の凝結体の原料であるセルロース繊維質
材料（たとえば軽質木材）は吸湿性のものであるが、本
発明によれば、生成物である凝結体に、意外にも、充分
な耐水性を付与できるのである。したがって、本発明の
凝結体は、その原料である材料が今迄使われていた用途
以外の種々の用途に使用できるが、これは容易に理解さ
れるであろう。

本発明の凝結体は長いセルロース繊維を含有するために
、木材のような無処理セルロース材料と同様な外観を有
し、すなわち本凝結体は“ダレイン″　（ｇｒａｉｎ）
を有する。長いセルロース繊維が存在するので、本凝結
体はかんな掛けのごとき方法で加工できる。かんな掛け
は、材料中に長いセルロース繊維すなわち°“グレイン
パが存在するときに実施できる操作である。この性質は
、従来の技術に従って作られた複合体生成物には全くみ
られなかったものである。

本発明の凝結体は、ヘミセルロースと長いセルロース繊
維を含む任意の材料から製造できる。たとえば、この凝
結体は軽質木材１重質木材、１年生植物の繊維（た々え
ば亜麻、ジュート洋麻。

麦わら、大麻）、有用植物の処理後に生ずる繊維質廃品
〔たとえば砂糖きびのしぼりかす（バガス）］、よし、
あし、草類（たとえばエレファントグラス）等の部片か
ら製造できる。木材から作った凝結体が特に好ましい、
原料木材の例には、農園で間引きされた樹木（ｔｈｉｎ
ｎｉｎｇｓ）、木の技、幹（特に、最終用途に不適当な
小直径のもの）、ベニヤ板の製造の際の剥皮操作の後に
残った円筒状芯材、木をのこぎりで切った後の残材、大
きい樹木から角材や厚板を切り取った後の残材、および
、特に、しばしば廃品として破棄されている樹齢の若い
樹木からの裂開木材や辺材があげられる。

本凝結体を重質木材から作ることも可能であり、この場
合には、該木材の耐水性が著しく改善できる。

しかしながら、既述のごとく、軽質木材の部片（これは
、生長速度の速い樹木からしばしば得られるものである
）から凝結体を作るのが有利であり、この場合には木材
の機械的性質と耐水性が著しく改善される。このような
性質を有する樹木の例には、もみ、ポプラ、柳、ぶな、
松、ユーカリ樹があげられる。

本発明の凝結体のうちで特に好ましいものは、接着剤に
よって相互に接着された複数の団結マトリックス層から
なる積層型凝結体である。

積層型凝結体の各層における繊維の配向方向は、その隣
の層における繊維の配向方向と任意の角度で交叉する方
向であってよいが、成層における平均繊維配向方向が、
その隣りの層における該方向と直角に交叉することが好
ましく、あるいは、各層における平均繊維配向方向が実
質的に同方向であること、すなわち互いに平行であるこ
とも好ましい。

積層型凝結体において、個々の層の繊維配向方向がその
隣の層における配向方向と直角に交叉する場合には、こ
の積層型凝結体中の層の数は一般に少なくとも３層にさ
れるであろう。

積層型凝結体の密度は、その構成成分である団結マトリ
ックス層の各々の密度に成程度比例した値になるであろ
う。該密度は、その製造の際に使用された出発原料の密
度に等しい値から、該出発原料の密度の２．５倍または
それ以上の値までの範囲内で種々変化させることができ
る。積層型凝結体の機械的性質は、個々の層の機械的性
質のみならず、層の数、および個々の層における繊維配
向方向（隣の層における該方向との関係）にも左右され
て、種々変わるであろう。

個々の層を相互に接着させて積層型凝結体を作るときに
使用される接着剤について説明する。前記凝結体に使用
できる接着剤の例には、前記マトリックス中の炭水化物
型構造体に対し充分な親和性を示し、個々の層の間に強
力な結合（すなわちボンド）を形成し得る接着剤化合物
があげられる。

このような接着剤化合物は、物理的および化学的に反応
し得る種々の化合物を包含する。物理的に反応し得る接
着剤化合物の例には動物性、植物性または鉱物性化合物
、および合成重合体型接着剤化合物があげられる。本発
明の積層型凝結体において接着剤として有利に使用でき
る重合体型化合物は、少なくとも１種のオレフィン型不
飽和化合物と一酸化炭素とから形成された線状の交互共
重合体であって、その例にはエチレンーー酸化炭素共重
合体およびエチレンープロピレンーーＭ（ｔＪ素共重合
体があげられる。この種の共重合体自体は公知であって
、たとえば欧州特許第１２１，９６５号。

第２１３．６７１号および第２２９　、４０８号明細書
、米国特許第３，９１３．３９１号明細書等に記載され
ている。これらの共重合体の製造方法もこれらの文献に
記載されていて公知であり、その例には接触共重合方法
があげられる。化学的に反応する接着剤の好ましい例に
は、フェノール−ホルムアルデヒド系接着剤、尿素−ホ
ルムアルデヒド系接着剤、ポリウレタン系接着剤および
エポキシ樹脂系接着剤があげられる。この型の接着剤を
本発明の積層型凝結体に使用する場合には、該凝結体に
特有な条件に応じて適当な接着剤を選択すべきである。

たとえば、湿潤環境下または水との接触下に使用される
積層型凝結体の場合には、耐水性接着剤を使用するのが
好ましい、高温下に使用される凝結体の場合には、この
ような条件下に充分に安定な接着剤を使用すべきであり
、換言すれば、分解および／または融解する接着剤は使
用すべきでない。

前記の積層型凝結体は一般に、厚みが大体等しい複数の
架橋セルロースマトリックス層からなるが、１またはそ
れ以上の層の厚みが、他の１またはそれ以上の層の厚み
と異なるように構成された積層型凝結体を作ることも可
能である。互いに相異なる複数の層からなる積層型凝結
体においては、これらの層の密度は一般に同一である。

しかしながら或種の用途に使用される本発明の積層型凝
結体の場合には、その中の１またはそれ以上の層の密度
が、他の１またはそれ以上の層の密度と異なることが好
ましいこともあり得、その例には、２つの外側層が、そ
の間に存在する１以上の層より高い密度を有するように
構成された積層型凝結体があげられる。

前記の積層型凝結体は一般に平坦な層から構成されるが
、成分野では、平面（ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｐｌａｎｅ
）でない形の層を有する積層型凝結体が使用されること
もあり得る。この種のものは非平面形凝結体と称される
。非平面形凝結体では、その中の種々の層の平均繊維配
向方向は実質的に同方向で□あることが好ましい。

前記の基本的な積層型凝結体の態様変化の別の例には、
その片面または両面に輪郭部を有する凝結体があげられ
る。該輪郭部は凝結体の外側層のみに存在していてもよ
く、あるいはその隣の１またはそれ以上の層までのびて
いてもよい。

もし所望ならば、本発明の積層型凝結体は、慣用ベニヤ
板の処理の場合と同様に、たとえば保護用または装飾用
被覆を施すことができ、および／またはサンド加工処理
（ｓａｎｄｉｎｇ）を仔うことができる。

したがって本発明はまた、セルロース繊維質凝結体をセ
ルロース繊維質材料から製造する方法において、 セルロース繊維質材料の部片に水性軟化剤を作用させる
操作を１５０−２２０℃の温度において、かつ、前記軟
化剤の平衡蒸気圧に少なくとも等しい圧力のもとで行い
（前記平衡蒸気圧は、前記操作温度における平衡蒸気圧
である）、これにょって、前記セルロース繊維質材料中
に存在するヘミセルロースおよびリグニンを、少なくと
も部分的に不均化しかつ加水分解することからなる軟化
工程と、 前記軟化工程の生成物を１００−２２０’Ｃの温度にお
いて乾燥して、架橋されたセルロース質マトリックスを
形成させることからなる硬化工程とを有することをさら
に有する製法にも関する。

軟化工程の目的は、出発原料中に存在するヘミセルロー
スおよびリグニンを、不均化反応および加水分解反応に
よって、少なくとも部分的に破壊することである。これ
らの反応により生ずる生成物は、たとえばアルテヒドお
よびフェノールを包含する。本発明は特定の理論に拘束
されるものではないけれども、前記の不均化反応および
加水分解反応の生成物が、本発明方法の硬化工程におい
て重合し、既存のセルロース繊維を架橋し、その結果、
架橋されたセルロース質マトリックスが生ずると思われ
る。したがって、出発原料中の吸湿性炭水化物およびリ
グニンから耐水性樹脂へ非可逆的化学変換反応によって
、凝結体が耐水性のものになると考えられる。さらに、
セルロース繊維の架橋によって、凝結体における半径方
向の機械的強度が増大し、この強度が、“出発原料中に
存在しかつ凝結体中にも存在する縦方向のセルロース繊
維の綱状構造に固有の強度”と組み合わされて、全体と
して機械的性質が良好な生成物が生ずるのであると考え
られる。

本発明方法に使用される出発物質は、好ましくは、新た
に切取られそして水分送先を防ぐように取扱われた材料
（木材）である。

乾燥した材料を使用する場合には、水中または水蒸気中
への暴露によって水分含量を増加させるのが好ましい。

水分含量的５０−６０重量％（乾燥物質５０−４０１景
％）の出発物質が特に好ましい。セルロース繊維質材料
からなる部片は、高温下の水性軟化剤の作用によって軟
化する。軟化剤は水または水蒸気であってよい。しかし
ながら、或種の添加剤の添加によって軟化を促進でき、
その例には有機酸または無機酸（たとえば酢酸、硝酸、
硫酸）、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化
物または炭酸塩（たとえば水酸化ナトリウム、水酸化カ
ルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム）、水不混和
性リグニン溶媒（たとえばエタノール等の低級アルコー
ル、またはジオキサン）があげられる。アンモニアおよ
びその水溶液が効果的な軟化剤であることも公知であっ
て、本方法において水性軟化剤の一部として使用できる
。

最も好ましい軟化剤は水蒸気である。出発物質を軟化剤
と接触させるための好ましい方法は、水蒸気を出発物質
の表面において凝縮させることである。

セルロース繊維質材料の軟化工程は高温下に実施される
。温度の上限値は、セルロース繊維質材料が熱分解また
は減成するような高温である。−般に操作温度は約１５
０−２２０℃、好ましくは約１５０−２００℃１−層好
ましくは約１８０−２００℃である。

出発物質の軟化工程は、この場合の操作温度における軟
化剤の平衡蒸気圧に少なくとも等しい圧力において実施
される。軟化剤の平衡蒸気圧より高い圧力を用いるのが
好ましい。

軟化工程の時間は、軟化実施条件に左右されて種々変わ
るので一般に、軟化工程における被処理材料の滞留時間
は、約１分−１時間、好ましくは約５−３０分間である
。しかしながら、或場合には、上記の時間より一層長い
滞留時間が必要であろう。１２０　”Ｃ以上の温度、特
に約１２０−１４０℃の温度においては、軟化工程に必
要な水分の存在が被処理材料中で副反応を起し、この副
反応は有害であって、生成物の品質低下をもたらすこと
があり得ることが見出された。

出発物質を１２０−１４０℃の温度に保つ時間をできる
だけ短かくするために、出発物質を軟化工程の操作温度
に速やかに加熱すべきである。軟化工程の時間をできる
だけ短かくするのが好ましい。

本発明方法の第２番目の工程は、第１番目の工程である
軟化工程の生成物の乾燥および硬化（ｃｕｔｉｎｓ）を
包含する゛°硬化工程゛である。硬化工程は一般に約１
００−２２０℃、好ましくは１００−１７０″Ｃ１−層
好ましくは約１４０″Ｃ以上の温度において実施される
。

硬化工程の時間は、硬化すべき材料の種類および周囲温
度に左右されて種々変わるであろう、−般に、完全硬化
を行うときの材料の滞留時間は約１０分またはそれ以上
であり、或場合には１０時間までの長い時間が必要であ
ろう。

軟化工程の説明の際に述べたように、被処理材料を水分
の存在下に約１２０−１４０℃の温度にかなり長時間維
持することは好ましくない。したがって、副反応が起る
ような温度において硬化工程を実施すべき場合には、該
材料から水分を速やかに除去すべきである。この目的の
ために、有孔金型内で硬化を行うことができる。

被処理材料からの水分の除去を具合よく行うために、軟
化工程と硬化工程との間に脱水工程を設けることができ
る。脱水工程は、ローラおよび／またプレスを用いて前
記材料を加圧することによって、あるいは真空蒸発乾燥
技術を用いることによって有利に実施できる。脱水工程
では、被処理材料の早期硬化を避けるために、該材料を
１００℃以下の温度に保つべきであり、８０℃以下の温
度に保つのが好ましい。

前記材料の脱水は、該材料の水分含量が１０重量％（乾
燥物質９０重量％）−３０重量％（乾燥物質７０重量％
）、好ましくは約２５重量％（乾燥物質７５重量％）に
なるように行うのが有利である。

本発明方法の工程の１つ、または好ましくはすべでの工
程を不活性雰囲気中で、あるいは実質的に不活性な雰囲
気中で行うことによって、すなわち、工程内の空気の全
部または実質的な部分を不活性雰囲気に置きかえること
によって、性質の一層良好な生成物が得られることが見
出された。この効果を増大させるために、本方法を不活
性雰囲気中で行う場合には、出発物質と共に空気が入る
のを防ぐのが好ましい。この目的の達成のために、出発
物質に前記の処理を行う前に、これを水中に浸漬し、好
ましくは高温（特に１００　’Ｃまでの温度）の湯に浸
漬するのが便利である。これは二重の効果を奏し、すな
わち、出発物質中に含まれた空気を追出すという効果と
、既述の軟化工程のために必要な水分含量を確実に出発
物質に保持させるという効果とを有する。

軟化工程および脱水工程（任意工程）の生成物は軟かい
物質であって、容易に成形できるが、このことは本発明
の重要な特長である。したがって本発明の最も便利な実
施態様は、前記材料を加熱金型中で処理して硬化させる
ことである。したがって、本発明の凝結体は任意の形態
に成形できる。

金型中での硬化のために充分な圧力をかけることによっ
て、所定の密度および形態の生成物が得られる。この場
合の圧力は一般に１−１５０バールであるが、大抵の目
的のためには、５−１０バ一ル程度の圧力で充分であろ
う。

軟化工程の生成物は接着剤として有利に使用できる。こ
の接着剤は硬化時に、積層型生成物の形成のために使用
でき、たとえば、本発明の凝結体からなる層を用いて積
層体を作るときに使用でき、あるいは軽質木材および／
重質木材からなる層、またはセルロース系複合体からな
るＮ（たとえばチップボートやハードボード）から積層
体を作るときに使用できる。

積層型凝結体を作る方法は、慣用ベニヤ材の製法と実質
的に異ならない。該方法について述べると、所定の寸法
および形態を有する所定の数の架橋マトリックス層に充
分な量の接着剤を付けて積層させ、この積層シートを適
当なホットプレスで押圧して各層を相互に結合させる。

プレスとして、たとえば、積層型凝結体の形を有するプ
レスが使用できる。プレス操作の温度および時間は、接
着剤の性状に左右されて種々変わるであろう、接着剤は
その性状に応じて、液状または固体状で、室温または高
温下に使用できる。架橋マトリックスの層に接着剤を付
着させる方法の例には、ブラシかけ、ロールかけ、展延
９噴霧があげられる。噴霧の場合には、普通の噴霧技術
および静電噴霧技術が利用できる。或種の固体接着剤は
またシートやホイルの形でも使用できる。

前記の積層型凝結体は高品質材料であって、建材として
使用でき、慣用ベニヤ材に比して性質がはるかにすぐれ
ている。原料の性状および製造方法の条件の変化により
、積層型凝結体の寸法を種々変えることができる。また
、本発明によれば充分な大きさおよび品質を有する出発
原料の入手可能性とは全（無関係に、所望製品が製造で
きる。

本発明の凝結体においては、所望に応じて機械的性質を
改善するために、該凝結体に１またはそれ以上の合成重
合体または樹脂を添加できる。該重合体または樹脂は、
粉末またはメルト等の形で凝結体の表面に添加するのが
便利である。あるいは、凝結体の製造の際に、好ましく
は最終硬化工程の前に、重合体を添加することも可能で
ある。

凝結体の形成中または形成後に重合体また樹脂を添加す
る技術は当該技術分野において周知であり、その例には
ブラシかけ、ロールかけ、展延、噴霧（慣用噴霧技術お
よび静電噴霧技術の両者を包含する）があげられるが、
これについては、積層体の説明の文節において既に述べ
た。この凝結体に有利に添加または配合できる重合体お
よび樹脂の例には不飽和ポリエステル、アクリル系樹脂
、ポリウレタン樹脂があげられ、さらにまた、積層型複
合体である凝結体の説明の文節中に記載の重合体や樹脂
もあげられる。特に好ましい重合体および樹脂は、硬化
工程の操作温度範囲内の温度において融解する重合体お
よび樹脂である。この方法によれば、重合体または樹脂
を粉末や粒子の形で被処理材料に添加し、真後の前記硬
化工程において該粉末または粒子が融解し、これによっ
て均質な生成物が得られる。

しかしながら、凝結体の形成時または形成後に１または
それ以上の単量体、および必要に応じて１またはそれ以
上の重合触媒を、凝結体に添加するのが好ましい。単量
体は凝結体の形成時、ただし硬化工程の前に添加するの
が有利である０次いで凝結体を、単量体の重合反応が起
るような条件下に保つ、最終硬化工程よりも前の工程の
実施時に添加でき、硬化工程の主な操作条件のもとて単
量体自体が重合し、あるいは１またはそれ以上の重合触
媒または温度敏感性重合開始剤の存在下に重合するとい
う条件をみたす単量体が、“凝結体中に配合すべき単量
体”として特に好ましい、この方法によれば、比較的流
動し易くかつ取扱が容易である単量体を、凝結体全体に
わたって一様分布させることができ、したがって均質な
生成物が得られる。適当な単量体の例にはスチレンおよ
び低分子量エポキシ化合物があげられる。

実施例 本発明を具体的に例示するために、次いで実施例を示す
。

例１ ユーカリ樹の部片〔長さ２５−６５ｃ１１；幅（枝の場
合は直径）３−１２Ｃ１１）を下記の方法に従って処理
した。

水分含量５０−５５重量％（乾燥木材５０−４５重量％
）の部片を選択した。さらに、空気乾燥を行った部片を
選択した。ただし、この処理の前に室温において水中に
１００時間浸漬した。

前記部片を閉鎖容器に入れ、飽和水蒸気および水と直接
に接触させることによって、２００℃の、温度に１０分
間加熱した。次いで部片を１００℃に冷却し、次いで、
有孔金型（１９０″Ｃに予熱された金型）に入れ、プレ
ス装置の中で硬化させた。

すなわち、被処理材料を前記金型中で温度１９０℃、圧
力５−１０バールのもとで約５時間保った。

この硬化操作の実施後に、金型を室温に冷却し、生成物
である凝結体を除去した。

得られた凝結体の密度、硬度（ショアＤ）、曲げ強度お
よび弾性モジュラスを測定した。さらに、凝結体の吸水
性を次の方法によって調べた。＠粘体試料をのこぎりで
切断して、断面が一辺５＋ｗ＋の正方形でありそして長
さが１２０＋ａである試料片を作成し、これを室温にお
いて水中に１００時間浸漬し、これによって水分を吸収
させ、平衡値に到達させた。水分吸収量を測定し、記録
した。凝結体試料の浸漬後の硬度（ショアＤ）、曲げ強
度および弾性モジュラスもまた測定し、記録した。

この実験の結果は後記第１表に示した。

例２−４ 出発原料としてもみおよび柳の木の部片を用いて、例１
記載の操作と同様な操作を行った。柳の木の処理の場合
には、部片を金型に入れる前に脱水操作を行い、すなわ
ち、部片をローラおよびプレスで脱水し、その結果、水
分含量２５重量％（乾燥木材７５重量％）の材料が得ら
れた。

生成物である凝結体の物理的性質を測定し、その結果を
第１表に示した。

前記の生成物である凝結体の場合と同一条件下に、ユー
カリ、もみおよび柳の木の無処理部片の物理的性質を測
定し、その測定値を、比較用データとして第１表に示し
た。

第１表から明らかなように、本発明方法に従ってユーカ
リ、もみ、１１の木の部片を処理した場合には良好な凝
結体が得られ、その水中浸漬前および浸漬後の両方の試
料において、その機械的性質は非常に良好であった。さ
らに、本凝結体の耐水性は無処理木材の場合よりもはる
かに良好であり、水分吸収量は少なかった。

例５ 例１の場合と同様な操作を行った。ただし本例では、軟
化工程の生成物を室温（２０℃）に冷却し、ロールを通
過させて厚み０．５〜２ｍの薄層にし、これによって水
分含量を５５重量％（乾燥木材４５重量％）から３０重
量％（乾燥木材７０重量％）に減少させた。核層に粒子
径１−１００ミクロンの重合体／樹脂の粉末を、静電噴
霧装置を用いて噴霧して付着させた。予熱された金型の
中で核層を積み重ね、硬化させた。硬化後に金型を室温
（２０℃）に冷却し、凝結体を金型から除去した。

例６ 例５の場合と大体同様な操作を行ったが、本例では重合
体／樹脂の代りにスチレン単量体を、適当な重合触媒と
共に層に添加した。硬化工程では、硬化条件下にスチレ
ン単量体が重合し、均質なポリスチレン含有凝結体が得
られた。

代理人の氏名　　川　原　１）　　−穂手続補正書 平成 ２年 ２月１５日

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）セルロース繊維質材料から作られたセルロース繊
   維質凝結体において、 セルロース繊維質材料の部片に水性軟化剤を作用させる
   操作を１５０−２２０℃の温度において、かつ、前記軟
   化剤の平衡蒸気圧に少なくとも等しい圧力のもとで行い
   （前記平衡蒸気圧は、前記操作温度における平衡蒸気圧
   である）、これによって、前記セルロース繊維質材料中
   に存在するヘミセルロースおよびリグニンを、少なくと
   も部分的に不均化しかつ加水分解することからなる軟化
   工程と、 前記軟化工程の生成物を１００−２２０℃の温度におい
   て乾燥して、架橋されたセルロース質マトリックスを形
   成させることからなる硬化工程とを有する方法によって
   得られたものであることを特徴とするセルロース繊維質
   凝結体。
2. （２）セルロース繊維質材料の複数の部片から製造され
   た請求項１に記載の凝結体。
3. （３）セルロース繊維質材料が軽質木材である請求項１
   または２に記載の凝結体。
4. （４）１またはそれ以上の合成重合体または樹脂をさら
   に含有する請求項１−３のいずれかに記載の凝結体。
5. （５）接着剤によって相互に接着させた複数の架橋マト
   リックス層からなる積層型凝結体である請求項１−４の
   いずれかに記載の凝結体。
6. （６）接着剤が、少なくとも１種のオレフィン型不飽和
   化合物と一酸化炭素とから形成された線状の交互共重合
   体である請求項５に記載の凝結体。
7. （７）請求項１に記載のセルロース繊維質凝結体をセル
   ロース繊維質材料から製造する方法において、 セルロース繊維質材料の部片に水性軟化剤を作用させる
   操作を１５０−２２０℃の温度において、かつ、前記軟
   化剤の平衡蒸気圧に少なくとも等しい圧力のもとで行い
   （前記平衡蒸気圧は、前記操作温度における平衡蒸気圧
   である）、これによって、前記セルロース繊維質材料中
   に存在するヘミセルロースおよびリグニンを、少なくと
   も部分的に不均化しかつ加水分解することからなる軟化
   工程と、 前記軟化工程の生成物を１００−２２０℃の温度におい
   て乾燥して、架橋されたセルロース質マトリックスを形
   成させることからなる硬化工程とを有することを特徴と
   する製造方法。
8. （８）軟化工程を約１８０−２００℃の温度において実
   施する請求項７に記載の方法。
9. （９）軟化工程を、操作温度における水の平衡蒸気圧よ
   りも上の圧力において実施する請求項７または８に記載
   の方法。
10. （１０）硬化工程を１４０℃より上の温度において実施
    する請求項７−９のいずれかに記載の方法。
11. （１１）軟化工程と硬化工程との間に脱水工程をさらに
    有する請求項７−１０のいずれかに記載の方法。
12. （１２）本方法の工程のうちの少なくとも１つを実質的
    不活性な雰囲気下に実施する請求項７−１１のいずれか
    に記載の方法。
13. （１３）所定の寸法および所定の形態を有する所定の数
    の架橋マトリックス層を、充分な量の接着剤を使用して
    積層させ、該積層シートを適当なプレスで押圧して各層
    を相互に結合させ、これによって、請求項４または５に
    記載の積層型凝結体を生成させる工程をさらに有する請
    求項７−１２のいずれかに記載の方法。
14. （１４）請求項７−１３のいずれかに記載の方法によっ
    て製造されたセルロース繊維質凝結体。