JPS62271702A - 木質系成形板の製造方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐水性および耐候性が大幅に改良されたプラス
チック様の木質系成形板の製造方法ＶＣ関するものであ
る。

〔従来の技術〕

再生可能な資源である森林資源、なかでも小径木、間伐
材等の未利用木材の有効な利用方法が現在強く望まれて
いる。また、木材を使用する工業において工業廃棄物と
して副生ずる木材小片などについてもより一層有効な利
用方法の確立が急がれている。

本発明者らは上記の実情にかんがみ、先：て木材小片を
主原料としたプラスチック様の外観を呈する木質系成形
品を開発し特許出願（特開艙５９−１５２８３７号公報
）を行った。これは木材小片に二塩基酸無水物を反応さ
せて木材中にカルボキシル基を導入したエステル化木材
小片に着目して。

該エステル化木材小片にエポキシ化合物を混合し、該混
合物を熱圧成形することにより得られるものである。得
られた木質系成形品は、成形品を構成している木材小片
が可塑化されており、表面が平滑で光沢のあるプラスチ
ック様の外観を呈し、木材成分が主成分であるにもかか
わらず、水に対する寸法安定性ならびに機械的強度、硬
度、熱変形湯度の優れたものである。

しかしながら、上記木質系成形品は下記のような問題点
があり、その用途を限定しなければならないという難点
があった。即ち、上記木質系成形品は水に浸せきした場
合１寸法安定性においては良好であるが１表面の平滑性
および光沢が低下する問題があった。また、耐候性にお
いても木質系成形品表面の白化および劣化が見られると
いう欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しだがって１本発明は水に浸せきしておいても表面の平
滑性および光沢性の低下が見られない、また耐候性の優
れた木質系成形板を得る方法を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記木質系成形品の有する問題点を解決す
べく検討した結果、熱圧成形時に樹脂フィルムを介在さ
せこれを同時に積層接着することにより上記の問題点が
大幅に解決された成形品が得られることを見い出した。

即ち１本発明は木材中の水酸基に多塩基酸無水物を反応
させて得られるカルボキシル基含有エステル化木材小片
または未反応多塩基酸無水物を含有している該カルボキ
シル基含有エステル化木材小片と分子中だ２ヶ以上のエ
ポキシ基を含む化合物からなる混合物を熱圧成形して木
質系成形板を得る方法だおいて、熱圧成形時に該混合物
の片面または両面シ’ｃ熱可塑性樹脂フィルムを施して
、１４０℃以上、６０に９７ｃｍ２以上で熱圧して一体
に成形することを特徴とする耐水性と耐候性に竣れた木
質系成形板の製造方法である。

本発明において使用するカルボキシル基含有エステル化
木材小片とはチップ状、繊維状、あるいは粉末状の木材
小片に多塩基酸無水物を反応させ。

木材組織中に含まれているセルロース、ヘミセルロース
、リグニン等の化学成分中の水酸基をエステル化するこ
とにより、木材小片中にカルボキシル基を化学的に導入
したもので本発明者らの方法（特開昭５９−１５２８３
７号公報）に従って容易に製造することができろ。この
場合未反応の多塩基酸無水物を含有しているものであっ
ても何ら差しつかえない。即ち１本発明においｔ−ては
カルボキシル基含有エステル化木材小片または未反応多
塩基酸無水物を含有している該カルボをシル基含有エス
テル化木材小片のいずれを用いてもよい。

分子中に２ヶ以上のエポキシ基を含む化合物としては１
例えば、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンより得
られるビスフェノール型エポキン化合物、フェノール樹
脂とエピクロルヒドリンよυ得られるリボラック型エポ
キシ化合物、ノ・ロゲン化ビスフェノールＡとエピクロ
ルヒドリンより得られるハロゲン化エボキ７化合物、ポ
リアルキレングリコールとエピクロルヒドリンより得ら
れろポリアルキレンエーテル型エポキシ化合物等が挙げ
られる。特に工業的に多量生産されており。

かつ安価に入手できるビスフェノール型エポキシ化合物
が好ましい。これらエポキシ化合物の使用量は混合物中
のカルボキシル基１当量または未反応の多塩基酸無水物
が存在している場合は、カルボキシル基と無水酸基の合
計１当量に対してエポキシ基０．３〜２当量、好ましく
は０８〜１．２当量になるようにするのがよい。

本発明において熱可塑性樹脂フィルムは熱圧成形によっ
て基材と強固に接着して一体化し、得られろ木質系成形
板の耐水性と耐候性を犬＠に改良する役目を果すもので
ある。特に耐水性の良好なフィルムが好ましくその透湿
度が１４０　ｆ　／　ｍ２゜２４時間、４０℃、９０係
ＲＨ以下の性能を有するフィルムにその効果が著しい。

このような熱可輩性フィルムとしてはメタクリル樹脂、
アクリロニトリル系樹脂、ポリアセタール樹脂、スチレ
ノ系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等で形成
したフィルム、またはこれらを主体とするラミネートフ
ィルム等が挙げられるが、ポリアミド樹脂等の如く樹脂
の特性上多少透湿性を有するものは厚み調整によって前
記透湿度の範囲内に収めたものを用いるのが好ましい。

また基材との接着性の点から上記樹脂中、メタクリル樹
脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリル系樹脂、
スチレ７系樹脂等で形成したフィルムが好ましい。さら
に最も好ましいのはメタクリル樹脂またはポリカーボネ
ート樹脂で形成したフィルムであり、これらは透明性、
耐水性、耐候性の点でより優れている。

次に本発明の製造方法を手順を追って説明する。

まず、カルボキシル基含有エステル化木材小片または未
反応多塩基酸無水物を含有している該カルボキシル基含
有エステル化木材小片と分子中に２ケ以上のエポキシ基
を含む化合物を充分に混合する。この際必要に応じて、
エポキシ基とカルボキシル基および組成によっては酸無
水物基間のげ加反応による硬化反応を促進させるために
従来、エポキシ樹脂の多価カルボン酸や酸無水物硬化に
おいて使用されている触媒１例えば、カルボ／酸の金属
塩、三級アミン等を添加してもよい。また得られる木質
系成形板の機械的強度をさらに向上させるためにガラス
繊維を、難燃性を付与するためにハロゲン含有比合物、
例えば、テトラブロムビスフェノールＡ、テトラクロル
ビスフェノールＡ。

ヘキサクロルベンゼン等を１着色剤として染料。

顔料を同時に添加混合してもよい。

混合方法としてはプレンダー、ニーダ−、ミキシングロ
ール等を用いて行うことができる。なお。

場合によっては混合時に加熱工程を設けることにより、
混合をより効率的に行うことができる。

次に、上記の如くして得られた混合物の片面または両面
に熱可塑性樹脂フィルムを施して熱圧成形する。熱圧成
形方法としてはどのような方法でも差しつかえないが、
例えば、ホノトプンスを用いて以下のようだ行うことが
できる。まず、コール板の上に直接か、またはコール板
の上に施された熱可塑性樹脂フィルムの上に前記混合物
をフォーミングしてマントを形成する。次いで、該マン
トの上に熱可塑性樹脂フィルムを施して、さらにその上
に平滑な鏡面板Ｊたは凹凸模様を有する二／ボス板をあ
てがって、所要時間加熱加圧を行う。

熱圧は混合物中の木材小片が可塑化し、得られる基材と
フィルムが接着する温度と圧力の条件を満たすものでな
ければならず、１４０℃以上。

６０　Ａｉｉ’　／　ｃｍ２以上が必要である。この条
件を満たさない圧力、温度下では混合物中の木材小片が
可塑化し難くなったり、またはたとえ可塑化しても得ら
れた基材とフィルムとの接着性が悪くなるので好ましく
ない。また熱圧の上限は特に制限はないが、一般的には
熱可塑性樹脂フィルムが溶融流動しない範囲が好ましい
。フィルムが熱圧時に溶融すると、同時に可塑化してい
る基材中に混合されて本来の目的を発揮できない場合が
ある。上記混合物は上記条件下では主としてエステル化
木材小片中のカルボキシル基とエポキシ化合物中のエポ
キシ基との付加エステル化反応が起こり架橋結合されて
強靭な木質系成形板となる。

このようにして得られた木質系成形板は木材小片が可塑
化されており１表面が平滑で光沢のあるプラスチック様
の外観を呈する。また、熱可塑性樹脂フィルムは基材と
一体化して強固に結合していることが認められるが、こ
れは基材の木材小片を含む混合物全体が熱圧成形下で溶
融流動してフィルム表面と充分に接触し、その後固化す
る過程でフィルムに対して接着剤として作用したことに
よるものと思われる。高湿高圧下で混合物中のエポキシ
化合物、または酸無水物を含有する場合はその両者がフ
ィルムを充分に濡らし、さらにミクロ的にはフィルムの
表面を部分的に溶解または膨潤させた後反応して硬化す
ることによって強固に接着したものと考えられる。した
がって、硬ｆヒ反応がかなり進むか、または完了した段
階の基材にフィルムを熱圧しても接着剤の良好なものは
潜られない。

このように１本発明は基材とフィルムの積層装着に接着
剤を用いろ必要がないことも特徴の−っである。

〔発明の効果〕

前述の如く１本発明だおいてはエステル化木材小片とエ
ポキシ化合物からなる混合物を熱圧して。

木材小片が可塑化された緻密なプラスチック様の木質系
成形板を成形する際に、熱可塑性樹脂フィルムを介在さ
せることにより、該フィルムが基材の表面と効果的に接
着し、同時に一体成形されることが見い出された。この
ことにより、木質系成形板の緻密性、光沢性、その他の
優れた特徴を損うことなく、さらに水に浸せきしても表
面の平滑性及び光沢の低下がなく、また耐候性において
も表面に白化および劣化が見られず、耐水性、耐候性を
大幅に改善することができた。以上の如く、本発明の一
要造方法により得られた優れた特性を有する木質系成形
板は建築材料、電気絶縁材料、工業用部品材料等として
多くの分野において好適である。

以下、製造例、実施例、比Ｊ咬例によってさらに詳細に
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

製造例　カルボキシル基含有エステル化木材の製、造 製造例１ ２４メツシユ篩を通過した赤松材の乾燥木粉４００？、
無水フタルｄ１０２ｆ、触媒として炭酸ナトＩＪウム２
．１？を容量５１のニーダ−中に添加して、１７０℃で
２時間攪拌下にエステル化反応を行った。反応後１反応
生成物を取り出し、洗浄することなく該反応生成物をエ
ステル化木粉として用いた。このエステル化木粉中の木
粉に付加された無水フタル酸の付加率は木粉な基準とし
て１５．８重量％であった。

製造例２ 製造例１において１反応時間を１時間尾した以外は製造
例１と同様にして、無水フタル酸の付加率が１４．２重
量％のエステル化木粉を得た。

実施例１ 製造９１１１で得られたエステル化木粉６６？Ｋ、ビス
フェノールＡのジグリシジルエーテル（三井石油化学エ
ポキシ（株）製ＥＰＯＭＩＫ　　Ｒ−１３９゜エポキシ
当歌１８０−１９０）２９Ｐを添加しミキ７ノグロール
で混合し、さらに容量５ρのニーグー中で、１７０℃で
２５分間加熱１賢拌を行った。

次に、該混合物をコール板の上に施された厚さ４０μの
メタクリル樹脂フィルムの上にフォーミングしてマット
な形成した。次いで、該マントの上にさらに上記と同一
フィルムを施して、その上に鏡面板をあてがい、これら
をプレス機の熱板間に挿入して熱圧成形を行った。熱圧
条件は温度１８０℃。

圧力１５０に９／、□２１時間３０分であった。熱圧成
形後、厚さ３．６間の木質系成形板を得た。

実施例２ 実施例１で熱圧条件の温度１８０℃を１４５℃ＶＣ換え
ろ・こと以外は実施例１と同様に成形して、厚さ３．６
　ｍｍの木質系成形板を得た。

比較例１ 実施例１で熱圧条件の温度１８ｏ℃を１３０’Ｃに換え
ること以外は実施例１と同様に成形して。

厚さ３．６咽の木質系成形板を得た。

比較例２ 実施例１で熱圧条件の圧力ｌ　５０１＆　／　ｃｍ２を
５０　ｋｇ／　ｃｍ２　に換えること以外は実施例１と
同様に成形して、厚さ４．８瓢の木質系成形板を得た。

比較例３ 実施例１において、ニーダ−中で混合して得た混合物を
コール板の上に直接フォーミングして。

マットを形成した。次に、該マットの上に鏡面板をあて
がい、これらをプレス機の熱板間に挿入して熱圧成形を
行った。熱圧条件は温度１８０’Ｃ１圧力１５０　鱈／
　ｃｍ２、時間３０分であった。このようにして得られ
た成形板を、再度コール板の上に施された厚さ４０μの
メタクリル樹脂フィルムの上に置き、さらに該成形板の
上にも上記と同一フィルムを施し、その上に鏡面板をあ
てがい、次に、プレス機の熱板間に挿入して熱圧成形を
行った。熱圧条件は温度１８０℃、圧力１５０　ｋｇ／
ｃユ２、時間３０分であった。熱圧成形後、厚さ３．７
閣の木質系成形板を得た。

表−１ 実施例１，２および比較例１〜３で得られた木質系成形
板において、各々成形板の可塑性、基材とメタクリル樹
脂フィルムとの接着性、耐水性、および耐候性について
調べた。可塑性は木質系成形板表面の可塑化の状態から
評価した。接着性試験はゴバン目セロテープ剥離試験に
より次の如く行った。即ち、成形板表面に、ノ・ガネで
１．５　ｃｍ角内にゴバン目を１００個形成し、さらに
その表面にセロテープを貼着した。その後、この貼着さ
れたセロテープを一気に剥離して、ゴバン目にフィルム
が接着されて残存している比率、即ち接着率を求めた。

耐水試験は次の如く行った。試験片を２３℃の水中に１
カ月間浸せきした後、６０℃で２時間乾燥して、試験片
表面の光沢の減少および基材と熱可塑性樹脂フィルムと
の接着の状態について観察した。また、耐候性試験は次
の如く行った。サンシャインウェザ−メーターを用いて
、試験経過時間による試験片表面の状態を観察した。

これらの結果を表−１に示す。表−１から実施例１．２
０本発明の製造方法による木質系成形板は比較例に比べ
て、基材とメタクリル樹脂フィルムとの間の接着性、さ
らに耐水性および耐候性が優れていることが認められる
。

実施例３ 製造例２で得られたエステル化木粉１４３ｔにビスフェ
ノールＡのジグリシジルエーテル４７１を添加しミキシ
ングロールで混合し、さらに容量５１のニーダ−中で、
１７０℃で３０分間加熱攪拌を行った。次に、該混合物
をコール板の上に施された厚さ４０μのメタクリル樹脂
フィルムの上にフォーミングしてマットを形成した。次
いで、該マントの上にさらに上記と同一フィルムを施し
て、その上に鏡面板をあてがい、これらをプレス機の熱
板間に挿入して熱圧成形を行った。熱圧条件は温度１７
０℃、圧力１５０　ｋｇ／ｃｍ２．時間３０分であった
。熱圧成形後、厚さ６．４瓢の木質系成形板を得だ。

実施例４ 実施例３で使用した厚さ４０μのメタクリル樹脂フィル
ムラ厚さ３５μのポリカーボネート樹脂フィルムに換え
ること以外は実施例３と同様に成形して、厚さ６．４簡
の木質系成形板を得た。

実施例５ 実施例３で使用した厚さ４０μのメタクリル樹脂フィル
ムを厚さ４０μのポリアクリロニトリルフィルムに換え
ること以外は実施例３と同様に成形して、厚さ６．４餌
の木質系成形板を得た。

実施例６ 実施例３で使用した厚さ４０μのメタクリル樹脂フィル
ムを厚さ４０μの無延伸ナイロンフィルムに換えること
以外は実施例３と同様に成形して。

厚さ６．４ｍｍの木質成形板を得た。

比較例４ 実施例３で使用した厚さ４０μのメタクリル相持フィル
ムを使用しなかったこと以外は実施例３と同様に成形し
て、厚さ６，３闇の木質系成形板を得た。

（以下余白） 実施り１３〜６および比較例４で得られた木質系成形板
の接着性、耐水性、および耐候性の試験結果を表−２に
示す。なお、各成形板はいずれも可塑性良好であった。

また、基材と熱可塑性樹脂フィルムとの接着性を前記ゴ
バン目セロテープ剥離試験によって評価した結果、実施
例３〜６いずれも良好であったので、この場合はさらに
セロテープ剥離試験を同一のゴバン目の場所で２０回繰
返した。表−２から明らかな如く、実施例３〜６の本発
明の製造方法による木質系成形板は比較例４の熱可塑樹
脂フィルムを貼着していない木質系成形板に比べて、耐
水性および耐候性において優れていることが認められる
。

特許出願人　　大倉工業株式会社 代　理　　人　　　小　　川　　−美 手続補正書（自発補正） 昭和６１年７月　３日 特許庁長官　　宇　賀　道　部　　殿 １、事件の表示　　特願昭６１−１１４４９４号扱 ２、発明り名称　　木質系成形板の製造方法３、補正を
する者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　香川県丸亀市中津町１５１５番地名　称　　
大倉工業株式会社 ４、代理人 ６、補正の内容 明細書中 （１）１〜２頁の特許請求の範囲の項を次のとうり補正
する。

小片または未反応多塩基酸無水物を含有している該カル
ボキシル基含有エステル化木材小片と、分子中に２ヶ以
上のエポキシ基を含む化合物かにおいて、熱圧成形時に
該混合物ｍの片面または両面に熱可塑性樹脂フィルムを
施して。

１４０℃以上、６０に９／ｃ１ｎ２以上で熱圧して一体
に成形することを特徴とする木質系成形板の製造方法。

２、熱圧成形において、熱可塑性樹脂フィルムが溶融流
動しない成形条件であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の木質系成形板の製造方法。

３、　　Ｍ可塑性樹脂フィルムが透湿度１４０ｆ／ｍ２
．２４時間、４０℃、９０％ＲＨ以下のフィルムである
特許請求の範囲第１項または第２項記載の木質系成形板
の製造方法。

４、熱可塑性樹脂フィルムがメタクリル樹脂またはポリ
カーボネート樹脂で形成したフィルムである特許請求の
範囲第１〜３項のいずれかに記載の木質系成形板の製造
方法。」 ｆ２１１０頁１３行 「高湿高圧下」を 「高温高圧下」と補正する。

＋３１１５頁表−１の比較例１の４２０時間の場合の「
良好」を 「剥離」と補正する。

（４）１８頁下から３行「詩フィルム」を「脂フィルム
」と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、木材中の水環基に多塩基酸無水物を反応させて得ら
   れるカルボキシル基含有エステル化木材小片または未反
   応多塩基酸無水物を含有している該カルボキシル基含有
   エステル化木材小片と、分子中に２ケ以上のエポキシ基
   を含む化合物からなる混合物を熱圧成形して木質系成形
   板を得る方法において、熱圧成形時に該混合物成形板の
   片面または両面に熱可塑性樹脂フィルムを施して、１４
   ０℃以上、６０ｋｇ／ｃｍ＾２以上で熱圧して一体に成
   形することを特徴とする木質系成形板の製造方法。 ２、熱圧成形において、熱可塑性樹脂フィルムが溶融流
   動しない成形条件であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の木質系成形板の製造方法。 ２４時間、４０℃、９０％ＲＨ以下のフィルムである特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の木質系成形板の
   製造方法。 ４、熱可塑性樹脂フィルムがメタクリル樹脂またはポリ
   カーボネート樹脂で形成したフィルムである特許請求の
   範囲第１〜３項のいずれかに記載の木質系成形板の製造
   方法。