JPH0535643B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、植物性微細繊維および（または）植
物性粉粒を含有する保水性含水ゲルのシートまた
は成形品の製法または前記保水性含水ゲルのシー
トまたは成形品を乾燥せしめたシートまたは成形
品の製法に関する。

〔従来の技術・発明が解決しようとする問題点〕

パーテイクルボードを製造するばあい、従来の
パーテイクルボードの製法では木材チツプに尿素
−ホルマリン樹脂エマルジヨンのようなバインダ
ーを混合して加熱加圧成形する方法がとられてい
るが、この方法では水分が乾燥してはじめて成形
品がえられ、しかもえられる成形品は硬質で高密
度である。したがつて、乾燥時以降には折曲げが
不可能であり、長尺物の製造が不可能であり、完
全に乾燥してから定尺で切断して段積みする以外
に方法がない。また、植林鉢のようにある程度保
水性で、しかも植物の生にしたがつて植えかえの
手間をはぶくには、前記のごとき硬質で高密度の
成形品は適さない。

一方、高吸水性樹脂のように含水時にゲル状を
呈するものもあるが、これらは強度が非常に弱
く、保水性含水ゲルのシートや成形品を製造する
のには適さない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、たとえば植林鉢のようにある程度保
水性で植物の生長にしたがつて植えかえの手間が
不要な成形品がないなどの問題を解決するために
なされたものであり、過剰の水とともに存在する
含水ゲル形成能を有する合成樹脂、不飽和モノマ
ー系化合物およびウレタンプレポリマーのうちの
少なくとも１種に植物性微細繊維および（また
は）植物性粉粒を混合させ、加熱および（また
は）塩析もしくは架橋によりゲル化させることを
特徴とする保水性含水ゲルのシートまたは成形品
の製法または前記保水性含水ゲルのシートまたは
成形品を乾燥せしめたシートまたは成形品の製法
に関する。

〔実施例〕

本発明に用いる植物性微細繊維や植物性粉粒
（以下、植物性繊維などという）としては、たと
えば木粉、木屑、もみ殻、もみ殻燻炭、麦殻、そ
ば殻、稲藁、米糠、豆粕、繊維屑などがあげれる
が、これらに限定されるものではない。これらは
単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。

本発明では、前記のごときほとんど用途のない
安価な副産物、廃棄物などを用いて有用なシート
や成形品を製造することができる。

本発明に用いる含水ゲル形成能を有する過剰の
水とともに存在する合成樹脂としては、たとえば
ポリアクリル酸、ポリアクリルアミドおよび無水
マレイン酸などの誘導体などから選ばれた１種ま
たは２種以上の水溶性樹脂の水溶液のごとき水性
液、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロ
ロプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ム、アクリル酸エステル−ブタジエンゴム、イソ
プレンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレン
ゴム、これらの変性ゴムなどから選ばれた１種ま
たは２種以上の天然ゴム、合成ゴム、変性ゴムな
どのラテツクス、ポリビニルアルコール、ポリ酢
酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、エチレン−
酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル共
重合体、ポリウレタン、これらを共重合などによ
り変性させた合成樹脂などから選ばれた１種また
は２種以上の合成樹脂エマルジヨン、前記水性
液、ラテツクス、エマルジヨンの混合物などがあ
げられる。これら水溶液のごとき水性液、ラテツ
クス、エマルジヨンの濃度としては、10〜60％の
ものが通常使用される。

本明細書における含水ゲルとは、ゾル状の水性
液、ラテツクス、エマルジヨンなどが水を含んだ
まま固化して、ゼリー質の非流動体になつたもの
を意味することばである。

また、前記過剰の水とともに存在する含水ゲル
成形能を有する不飽和モノマー系化合物として
は、たとえばポリオキシアルキレンポリオールの
ジ（メタ）アクリレート、アクリル酸ソーダ、ア
クリル酸アミド、メチレンビスアクリルアミド、
２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホ
ン酸、Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ，N′−オ
キシジメチレンビスアクリルアミド、ジアセトン
アクリルアミド、ジメチルアミノエチル（メタ）
アクリレート、ジエチルアミノメチルアクリルア
ミド、ジメチルアミノメチルメタクリルアミド、
イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−メチロールメ
タクリルアミドなどの（メタ）アクリル酸誘導
体、ビニルアルコール、ビニルスルホン酸、ビニ
ルアセテート、アリルアミン、無水マレイン酸な
どの不飽和モノマー系化合物があげられ、これら
不飽和モノマー系化合物の少なくとも１種を含む
５〜70％の水性液、好ましくは水溶液やエマルジ
ヨンが使用される。

さらに、前記過剰の水とともに存在する含水ゲ
ル形成能を有するウレタンプレポリマーとして
は、たとえば各種モノオールおよび（または）ポ
リオールの少なくとも１種と有機ポリイソシアネ
ートの少なくとも１種との反応によりえられる末
端NCOプレポリマーがあげられ、これらの１種
以上にまたはこれらの１種以上にさらに界面活性
剤を含有せしめた水性液、好まししくは水溶液や
エマルジヨンがあげられる。

前記モノオールとしては、たとえばポリオキシ
アルキレンモノオール、ポリオールとしては、た
とえばポリオキシエチレングリコールなどのポリ
オキシアルキレンポリオール、ポリエステルポリ
オール、ポリカプロラクトンポリオール、ダイマ
ー酸エステルポリオール、ポリカーボネートポリ
オール、ブタジエンポリオール、アクリルポリオ
ール、エチレン−酢酸ビニル共重合体の加水分解
物、クロロプレンポリオールなど、有機ポリイソ
シアネートとしては、たとえばトリレンジイソシ
アネート（TDI）、ジフエニルメタンジイソシア
ネート（MDI）、ポリメチレンポリフエニルイソ
シアネート（Ｃ−MDI）、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、キシリレンジイソシアネート
（XDI）、イソフオロンジイソシアネート、水添
XDI、水添MDIなどがあげられる。

前記界面活性剤としては、非イオン、カチオ
ン、アニオン、両性、シリコーン系、フツ素系の
各界面活性剤などが使用でき、末端NCOプレポ
リマーを水中に溶解・分散させうる界面活性剤な
らいずれも使用しうる。

前記アニオン界面活性剤の例としては、ドデシ
ルンゼンスルホン酸ソーダ、ひまし油硫酸化油、
ラウリル硫酸ソーダ、セチル硫酸ソーダなどの高
級アルコール硫酸エステル塩など、非イオン界面
活性剤の例としては、ポリオキシエチレンラウリ
ルエーテルなどの脂肪族アルコールポリオキシエ
チレンエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン
モノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタン
モノラウレートなどのポリエチレンソルビタン脂
肪酸エステルなど、カチオン界面活性剤の例とし
ては、高級脂肪族アミン塩、高級アルキル４級ア
ンモニウム塩、アルキルベンジル４級アンモニウ
ム塩、チツ素環を有する４級アンモニウム塩な
ど、両性界面活性剤の例としては、ベタイン型両
性界面活性剤、シリコーン系界面活性剤の例とし
ては、ポリオキシアルキレン基を含有するジメチ
ルシロキサン、４級アンモニウム塩を含有するジ
メチルシロキサンなど、フツ素系界面活性剤の例
としては、含フツ素アルコールへのアルキレンオ
キシド付加物などがあげられる。

ウレタンプレポリマーと界面活性剤との使用割
合としては、固形分換算で100/0.01〜100/20が好
ましい。

本発明においては、過剰の水とともに存在する
含水ゲル形成能を有する前記合成樹脂、不飽和モ
ノマー系化合物およびウレタンプレポリマーのう
ちの少なくとも１種に植物性繊維などを混合せし
めてゲル化せしめ、保水性含水ゲルのシートまた
は成形品が製造される。

なお、本明細書にいう保水性とは、容易に水が
流出したり、蒸発したりしにくく、水を抱き込む
性質があることを意味する概念である。

前記合成樹脂を用いて保水性含水ゲルのシート
または成形品を製造するばあいには、通常、合成
樹脂は水溶液、エマルジヨン、ラテツクスのよう
な水性液として存在するため、これらの液と植物
性繊維などとを混合させて調製した混合物を50〜
200℃、好ましくは80〜120℃に加熱したり、エマ
ルジヨン粒子の表面荷電を中和する各種界面活性
剤や有機酸、有機酸塩、無機酸塩などを加えて表
面荷電を中和したり、塩析したりすることにより
含水ゲル化せしめられ、シートまたは成形品にさ
れる。一般にはアニオン型と非イオン型のエマル
ジヨンなどには有機酸、無機酸、これらの塩の添
加が、またカチオン型のエマルジヨンなどにはア
ルカリ、有機酸塩、無機酸塩の添加が好ましい。

前記不飽和モノマー系化合物を用いて保水性含
水ゲルのシートまたは成形品を製造するばあいに
は、前記のごとき不飽和モノマー系化合物を含有
する水性液と植物性繊維などとを混合させてラジ
カル重合（紫外線や電子線照射による重合も含
む）、酸化還元重合などの方法により含水ゲル化
せしめられ、シートまたは成形品にされる。

また前記ウレタンプレポリマーを用いて保水性
含水ゲルのシートまたは成形品を製造するばあい
には、前記のごときウレタンプレポリマーまたは
ウレタンプレポリマーにさらに界面活性剤を含有
させた水性液、好ましくは水溶液と植物性繊維な
どとを混合させて常温〜80℃程度に加温して含水
ゲル化せしめられ、シートまたは成形品にされ
る。

前記ポリウレタンプレポリマーは、ゲル化に際
してはアミン化合物を使用してもよい。

前記アミン化合物としては、たとえばアンモニ
ア、エタノールアミン、モノメチルエタノールア
ミン、ピペラジン、モルホリン、アニリン、ヒド
ラジン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミ
ン、ポリオキシアルキレンポリアミンなどがあげ
られる。

上記ゲル化に際しては１つのゲル化法でゲル化
させてもよく、２つ以上のゲル化法を併用してゲ
ル化させてもよい。

前記合成樹脂、不飽和モノマー系化合物、ウレ
タンプレポリマーの使用量は植物性繊維など100
部（重量部、以下同様）に対して固形分換算で１
〜500部が好ましく、さらに好ましくは３〜100部
である。該使用量が１部未満のばあいにはバイン
ダーとしての結合力が不足し、また500部をこえ
ると植物性繊維などの特質が失われる傾向にあ
る。

同時に使用される水の使用量は、合成樹脂、不
飽和ノマー系化合物、ウレタンプレポリマー100
部に対して10部以上が好ましく、さらに好ましく
は50〜2500部であり、大過剰の水を使用するばあ
いにはバインダーとしての合成樹脂などの使用量
を減少させることができるため、コスト的に有利
になる。また、成形時には水が離型剤として働く
ため、ほかに離型剤を用いる必要がない。

本発明においては、必要に応じて溶剤、可塑
剤、消泡剤、着色剤、無機充填剤、触媒、難燃
剤、防ばい剤、殺虫剤、変色防止剤、老化防止
剤、肥料などを合成樹脂など100部に対して100部
をこえない範囲で使用してもよい。さらに、加熱
および（または）塩析もしくは架橋によるゲル化
前にガラスや合成樹脂などの不織布・クロス、さ
らには金網などを水性液中に入れておけば、これ
ら補強材入りの保水性含水ゲルのシートまたは成
形品がえられる。

植物性繊維などと含水ゲル形成能を有する合成
樹脂、不飽和モノマー系化合物、ウレタンプレポ
リマー、塩、架橋剤、水などとの混合順序にはと
くに限定はない。

このように本発明によるシートまたは成形品は
パーテイクルボード製断造時のように加圧、転圧
を必要とせずに製造することができ、えられた含
水ゲルのシートまたは成形品は弾力性に富み、可
撓性であるため、シート状物のばあいには折曲げ
可能である。したがつて、たとえばベルトコンベ
ア上で連続製造が可能で、無数のパイプにつり下
げて乾燥させるなどすると連続したシート状物な
どがえられる。また、ゴムシートのように円形に
巻取ることも可能である。

プラスチツクや金属性モールド中で加熱および
（または）塩析もしくは架橋によりル化させると
非常に短時間で脱型でき、しかもえられる植物性
繊維などの入つた含水ゲルの成形品は、たとえば
植林鉢に使用すると土壌兼植林鉢となり、種子の
発芽、育苗に有用な水分も充分補給可能である。
また、えられた含水ゲルのシートまたは成形品
は、親水性の植物性繊維などを使用しているため
保水性が良好で、たとえば土木工事の際の止水板
としても使用可能である。

本発明による含水ゲルのシートまたは成形品
は、自然乾燥ないしは40〜200℃、好ましくは50
〜120℃で加熱乾燥させると、多孔質、軽量かつ
適度な通気性および保温性を有する植物性繊維な
どを含む乾燥状態のシートまたは成形品がえられ
る。

えられたシートまたは成形品は、建材、梱包
材、土木用資材、農業用資材、自動車部材、家
具、電気機器のハウジングなどに使用可能であ
る。

つぎに本発明の製法を実施例に基づき説明す
る。

実施例 １ ガラス寒冷紗（線径0.24mm、目付65g/m²、密度
縦8.3本／25mm、横8.3本／25mm）の上に天然ゴ
ムラテツクス（固形分55％、PH10）20部、木粉
（含水率5.9％、60メツシユ通過が20％、60〜52メ
ツシユが6.7％、52〜48メツシユが5.3％、48メツ
シユ未通過が68％）50部、もみ殻50部、水200部、
ケイフツ化水素酸１部の混合物を流し、80℃のオ
ーブン中に10分間入れてゲル化させた。

えられた含水ゲルは厚さ５mmのシート状であ
り、針入度計によるゲル強度は0.5cmであつた
（JIS Ｋ 2809）。

えられた含水ゲルを80℃で５時間乾燥させると
シヨアーＡ硬度70、引張り強度35Kg/cm²のシート
がえられた。

実施例 ２ ポリエチレングリコール（数平均分子量約
2000）のジメタクリレート30部、チオ硫酸ソーダ
２部、過硫酸アンモニウム５部、水200部、もみ
殻50部、麦殻50部の混合物を500mlポリプロピレ
ン製カツプ中に入れ、50℃のオーブン中に３時間
入れたところ、含水ゲルがえられた。針入度計に
よるゲル強度は2.5cmであつた。

実施例 ３ アクリルアミド40部、アクリル酸ソーダ５部、
過硫酸アンモニウム３部、トリエタノールアミド
１部を水200部に溶解し、もみ殻燻炭50部、麦殻
50部を混合して500mlフタ付ポリカツプに入れ、
チツ素ガスを吸んで酸素を追出し、室温で一夜放
置したところ、含水ゲルがえられた。針入度計に
よるゲル強度は3.3cmであつた。

実施例 ４ ポリオキシエチレングリコール（数平均分子量
約4000）50.5部とポリメチレンポリフエニルイソ
シアネー19.5部とからえられた末端NCOプレポ
リマーをメチルエチルケトン30部に溶解させ、遊
離NCO含有率7.0％のウレタンプレポリマーを溶
液をえた。

実施例１で用いたのと同じ木粉300部およびも
み殻燻炭（平均粒径約1.5mm）300部を縦28cm、横
13.5cm、高さ６cmのポリプロピレン製モールドに
仕込み、前記プレポリマー溶液72部および５℃の
水1200部を予め混合した水性液を混合開始後１分
以内にもみ殻燻炭の上から注入した。注入後上か
ら10Kgの加重を加えたまま100℃のオーブン中に
５分間入れた。冷却後脱型したところ、もみ殻燻
炭および木粉を含有する含水ゲルがえられた。針
入度計によるゲル強度は1.7cmであつた。含水ゲ
ルを80℃、５時間乾燥後の成形品の圧縮強度は６
Kg／cm²であつた。

実施例 ５ ポリオキシプロピレントリオール（数平均分子
量約5000）およびトリレンジイソシアネートより
えられた末端NCOプレポリマー（遊離NCO含有
率3.0％）のアセトン50％希釈溶液10部、ノイゲ
ンEA157（第一工業製薬(株)製の非イオン界面活性
剤）１部、もみ殻燻炭300部、実施例１で用いた
のと同じ木粉300部の混合物を実施例４と同様に
プロピレン製モールドに仕込んだ。つぎにヒドラ
ジン0.2部、水1200部の混合液を上から流し込み、
実施例４と同様にして含水ゲルをえた。針入度計
によるゲル強度は1.3cmで、実施例４と同様にし
て乾燥させた成形品の圧縮強度は7.4Kg/cm²であつ
た。

実施例 ６ ポリオキシプロピレンジオール（平均分子量約
3000）および液状MDIよりえられた末端NCOプ
レポリマー（遊離NCO含有率4.5％）10部、ドデ
シルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5部を水1000部
と混合し、えられた水分散溶液にもみ殻燻炭500
部を混合し、実施例３で用いたモールドに仕込
み、80℃で30分間加熱した。

えられた含水ゲルの針入度計による強度は1.1
cmで、実施例４と同様にして乾燥させた成形品の
圧縮強度は5.3Kg/cm²であつた。

実施例 ７ ポリオキシテトラメチレングリコール（分子量
約1000）70部、１，４−ブタンジオール（分子量
90）15部、トリメチロールプロパン（分子量134）
７部、ヘキサメチレンジイソシアネート（分子量
168）60部からなるウレタンプレポリマーをアセ
トン中で合成後、タウリン−水酸化ナトリウム水
溶液（タウリン／水酸化ナトリウム／水＝3.0/1.
０／１８）20部を混合して水分散物を調製した。

えられた水分散物20部、実施例１で用いたのと
同じ木粉100部、水100部の混合物にカチオーゲン
Ｈ（第一工業製薬(株)製のカチオン界面活性剤）の
１％水溶液100部を20℃で混合すると20秒後にゲ
ル化した。

針入度計によるゲル強度は1.7cmであつた。

〔発明の効果〕

本発明によるとゴムシートのように柔く可撓性
のあるシートを連続的に製造でき、植林鉢のよう
にある程度保水性で弾力性のあるシートまたは成
形品を植物性繊維などの安価な副産物、廃棄物な
どを用いて製造することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 過剰の水とともに存在する含水ゲル形成能を
   有する合成樹脂、不飽和モノマー系化合物および
   ウレタンプレポリマーのうちの少なくとも１種に
   植物性微細繊維および（または）植物性粉粒を混
   合させ、加熱および（または）塩析もしくは架橋
   によりゲル化させることを特徴とする保水性含水
   ゲルのシートまたは成形品の製法。 ２ 過剰の水とともに存在する含水ゲル形成能を
   有する合成樹脂、不飽和モノマー系化合物および
   ウレタンプレポリマーのうちの少なくとも１種に
   植物性微細繊維および（または）植物性粉粒を混
   合させ、加熱および（または）塩析もしくは架橋
   によりゲル化させ、さらに乾操させることを特徴
   とするシートまたは成形品の製法。