(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リグノセルロース液化樹脂の発泡体と該リグノセルロース液化樹脂の発泡体で相互に接着された複数の植物性膨化物とを有することを特徴とする木質多孔質材。
【請求項２】
植物体を加熱して植物性膨化物を生成する工程と、木質材を溶剤中で加熱してリグノセルロース液化樹脂を生成する工程と、可塑化したリグノセルロース液化樹脂に前記植物性膨化物を配合して該リグノセルロース液化樹脂を硬化することにより該リグノセルロース液化樹脂を該植物性膨化物で多孔質化する工程と、前記多孔質化工程のリグノセルロース液化樹脂を起泡して発泡体に調製する工程とを有することを特徴とする木質多孔質材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木質廃材から製造可能で、廃棄によって環境汚染が生じない廃材のリサイクルに適した木質多孔質材及びその製造方法に関し、特に、木材や樹皮、穀物の殻等の植物性繊維を液状化したリグノセルロース液化樹脂を用いて製造される木質多孔質材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、製造業においては石油を中心とした化石資源を原料とするプラスチック、合成繊維等の化学製品が大量に生産されており、化石資源の消費量は増大の一途を辿っている。しかし、化石資源の再生は難しいため、化石資源への依存度を低減する必要に迫られている。又、化石資源を原料として生産された化学製品は自然分解しないため、廃棄する際には燃焼処理などを必要とするが、大気汚染や地球環境の温暖化に十分な配慮をしなければならない。
【０００３】
一方では、一般廃棄物及び産業廃棄物の排出量は膨大で、廃棄物処理の管理が十分に行き届いているとは言い難く、廃棄物量を減少させるために再生可能な資源を有効に再利用することが切実な課題となっている。
【０００４】
このような廃棄物に含まれる木質廃棄物の量はかなり多く、年間に排出される木質廃棄物の総量は現在４０００万トン以上に達するといわれている。これまで、木質廃棄物の再利用方法は、キノコ生産、飼料、コンポスト、焼却燃料等に用いるといったものであったが、これらのみでは再利用率は極めて低い。従って、木質廃棄物の再利用をさらに進めるためには、木質廃棄物を化石資源の代替品として使用可能な形態に変換する必要がある。
【０００５】
化石資源の代替品として使用する方法として、木粉を発泡性樹脂と混練して成形することにより多孔質体を得る技術が広く知られている。しかし、この多孔質体の場合、木粉は単なる充填材または骨材としての役割しか果しておらず、主体は化石資源による樹脂である。従って、木質材の特性を効果的に利用したものとは言えない。
【０００６】
木質材を構成する主な成分は、リグニン、セルロース及びヘミセルロースという三大成分であり、総じてリグノセルロースと呼ばれている。これらはいずれも強固な物理的及び化学的構造を有している。このため、木材は溶剤に溶解し難く、溶解しても種々の高分子製品を製造するのに適した溶液を得ることは難しい。従って、木質材の成分を化学原料として利用するのは容易ではないが、リグノセルロースには多糖類や三次元架橋したフェノール類及びアルコール類が多数含まれているので、化学構造からは、リグノセルロースの各成分を可溶化する前処理が実現すれば木質材の化学原料としての再利用は可能である。
【０００７】
このような状況において、リグノセルロースのポリオールとしての性質を利用して木質材を接着剤やフィルムなどの樹脂原料として利用することが提案されている。これにおいては、リグノセルロース類の水酸基の一部あるいは全部にエステル基またはエーテル基の導入による化学修飾を施した後、有機溶剤に溶解させることによって木質溶液を調整し、この木質溶液を樹脂化する。
【０００８】
他方、工業製品においては、軽量で耐衝撃性を有する発泡材の需要が多いことから、木質材を多孔質材として再利用できれば、リサイクルの適用可能な範囲がより広くなる。このため、木質廃棄物から発泡材を製造する方法が研究されている。上述の木質溶液についての提案では発泡材の製造に関する開示はなく、市販されている種々の発泡体と物性的に遜色のない木質発泡材を簡便に低コストで製造する方法が求められている。
【０００９】
木質発泡材を得るための方法の開発を目的として研究が重ねられた結果、上述の化学修飾した木質材を処理することによって得られる木質溶液から木質発泡体が調製できるという提案が為された。しかし、この方法は木質材の化学修飾工程を含むことによって製造コストが高くつくという問題があり、実用には不向きである。
【００１０】
市販の発泡材と遜色のない木質発泡材の製造を実現するために、木質材に化学修飾を施さずに木質溶液を得る方法が提示されている。この提案では、木質材をフェノール類又はビスフェノール類の存在下で２００〜２６０℃に加熱しながら加圧する。この提案においては、木質材を多価アルコール類、オキシエーテル類、環状エーテル類、ケトン類に溶出液状化し得ることも示されている。
【００１１】
また、木質材に塩素等を用いてハロゲン化処理を施してた後にフェノール化合物などの液状化溶解剤を含む処理液中で２００〜２６０℃に加熱することにより木質材の液化溶液を製造し得ることが提案されており、得られた木質溶液から接着剤や発泡体を調製する技術が示されている。
【００１２】
更に、他の提案では、木粉やババスヤシ等のリグノセルロース物質を酸触媒存在下でフェノール類と反応させながら１００〜２００℃に加熱して溶解し、水酸化バリウムを添加して中和した後に減圧蒸留により遊離フェノールを分離除去することによって、ノボラック樹脂等と同様の架橋処理が可能な成形用樹脂が得られることが示されている。又、リグノセルロース物質を酸触媒存在下で環状エステル及び多価アルコール類と反応させながら１００〜２００℃に加熱することによって得られるリグノセルロース溶液から発泡体を調製可能なことも示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
現在までに提案されている技術の中で、市販の一般的な発泡体と物性的に遜色なく簡便に低コストで木質発泡材を製造可能と考えられるものは、環状エステル又は多価アルコールを用いてリグノセルロースを液状化した溶液を用いて木質系ウレタン発泡体を合成する方法である。しかし、現状の技術において得られる木質系ウレタン発泡体の木質成分の含有割合は、重量にして１０〜２０％程度であり、ウレタン成分が大部分を占める。従って、廃棄後の環境問題を改善できるものではなく、製造コストも著しい低減は望めない。
【００１４】
このように木質成分の少ない発泡体は使用後に廃棄するわけにはいかないので、通常のウレタン樹脂のリサイクル技術を利用して処理する必要がある。通常のウレタン樹脂のリサイクル技術では、ウレタン樹脂からポリオール、ポリアミン等の原料回収が可能であるが、この技術を用いて上述の木質系ウレタン発泡体を処理すると、ウレタン樹脂以外の木質成分により回収物の組成が複雑化するため、回収物の分離精製が困難になる。
【００１５】
本発明は、上記課題を解決し、生物崩壊性が高く廃棄による環境問題を改善可能な木質多孔質材を提供することを目的とする。
【００１６】
又、上記のような木質多孔質材を低コストで簡便に製造可能な木質多孔質材の製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
更に、生物崩壊性が高く低コストで製造可能な木質多孔質材を用いた有用製品を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、石油系原料を用いることなく天然素材を利用して多孔質構造を構成することによって、現在市販されている発泡体の代替材として使用可能で木質成分の割合の高い多孔質材を製造可能であることを見いだした。
【００１９】
本発明の木質多孔質材は、リグノセルロース液化樹脂の発泡体と該リグノセルロース液化樹脂の発泡体で相互に接着された複数の植物性膨化物とを有する。
【００２０】
又、本発明の木質多孔質材の製造方法は、植物体を加熱して植物性膨化物を生成する工程と、木質材を溶剤中で加熱してリグノセルロース液化樹脂を生成する工程と、可塑化したリグノセルロース液化樹脂に前記植物性膨化物を配合して該リグノセルロース液化樹脂を硬化することにより該リグノセルロース液化樹脂を該植物性膨化物で多孔質化する工程と、前記多孔質化工程のリグノセルロース液化樹脂を起泡して発泡体に調製する工程とを有する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
木質溶液から発泡体を製造する従来の製造方法では、起泡を行うためにウレタン発泡のような通常の起泡方法を用いる。このため、従来の石油系化学原料を用いる必要があり、木質成分の性質を十分に活用することができない。本発明では、従来の発泡樹脂の製造に用いられる起泡手段ではなく、特定の天然素材に備わった性質を有効に利用して多孔質材を形成するものである。これについて以下に説明する。
【００２２】
米、麦、とうもろこし等の穀物種子類は水分を含有するでんぷん質の植物繊維体であり、ある条件において加熱すると、内部の水分の気化圧力によって破裂して、ポップコーンのような多孔質セルロースからなる穀物膨化物の粒や塊が得られる。穀物類に限らず他の植物繊維体でも、含有水分の気化圧力が一気に放出されるような条件で加熱して植物繊維体を破裂・発泡、つまり多孔質化することは可能である。このような含水植物繊維体の発泡によって得られる植物性膨化物を多孔構造を構成するための骨格材料として用いれば、リグノセルロース液化樹脂を多孔質化することが可能である。つまり、リグノセルロース液化樹脂に植物性膨化物を導入し、リグノセルロース液化樹脂を硬化させて成形することにより木質多孔質材を得ることができる。
【００２３】
即ち、本発明の木質多孔質材は、植物性膨化物とリグノセルロース液化樹脂とを主構成成分とすることを特徴とするものである。この木質多孔質材は、求められる物性に応じて更に改良することができる。例えば、可塑状態のリグノセルロース液化樹脂を起泡し、これと植物性膨化物とを混合して硬化させることによって、緩衝性を向上させることができる。あるいは、リグノセルロース液化樹脂に発泡性樹脂を配合することによってリグノセルロース液化樹脂の多孔質度や弾性等を向上させることも可能である。
【００２４】
以下、本発明の木質多孔質材について詳細に説明する。
【００２５】
本発明の木質多孔質材の主構成成分である植物性膨化物は、前述したように、含水植物繊維体を加熱して爆ぜさせた多孔質セルロースであり、特に、稗、粟、米、麦、とうもろこし、大豆等の穀物類を爆ぜさせた穀物膨化物を用いるのが簡便である。
【００２６】
もう一つの主構成成分であるリグノセルロース液化樹脂は、木質材のリグノセルロースが変性して溶剤に溶出することにより木質材の液状化が進行して得られる樹脂で、木質材の液状化方法についてはこれまでに様々な検討がなされ、種々の方法が提案されている。木質材の液状化方法は、木質材を化学修飾した後に溶剤に溶出液状化する方法と化学修飾することなく直接液状化する方法とに大別することができ、直接液状化する方法には、高温高圧条件を用いる方法や、触媒を使用する方法等が含まれる。本発明において用いるリグノセルロース液化樹脂の調製方法は、特に限定する必要はなく、必要に応じて適切な調製方法を選択することができるが、製造コストや簡便性からは、化学修飾をせずに直接液状化する方法によってリグノセルロース液化樹脂を得るのが好ましい。フェノール類又は多価アルコール類あるいは環状エステル類と酸触媒とを木質材に混合して押し出し機中で加熱混練することによって木質材の液状化を行う方法は、連続的に短時間で木質材の液状化を行うことができ、工業化に有利な方法であるので、本発明の木質多孔質材の製造に適している。各種調製方法に従って木質材を溶剤に溶出させることによりリグノセルロース液化樹脂と溶剤との混合物が得られ、溶剤を適宜留去すると可塑状態のリグノセルロース液化樹脂となり、これを冷却するとリグノセルロース液化樹脂は硬化する。原料とする木質材は、木質構成成分（リグニン、セルロース、ヘミセルロース等）を含むもので、例えば、木粉、木材繊維、木材チップ、板屑、樹皮、藁、もみがら、バガス、パルプ、紙、糖類等が挙げられる。木質材から得られるリグノセルロース液化樹脂の可塑性や硬化性は、それを得る調製方法によって変化するが、本発明の植物性多孔質材の製造に用いられるリグノセルロース液化樹脂は、１００〜１５０℃程度の加熱によって可塑化し成形可能なものが適している。必要に応じて硬化剤等の添加剤を配合することによって好ましい性質のリグノセルロース液化樹脂が得られるようにしてもよい。
【００２７】
上述のリグノセルロース液化樹脂の硬化物と植物性膨化物とを構成成分とする本発明の木質多孔質材は、上述した可塑状態のリグノセルロース液化樹脂と植物性膨化物との混合物を型中で硬化成形することにより得られる。リグノセルロース液化樹脂及び植物性膨化物を均一に混合してから型に注入して硬化させたり、あるいは、型中に植物性膨化物及び可塑状態のリグノセルロース液化樹脂を各々投入しながら植物性膨化物の隙間をリグノセルロース液化樹脂で充填して硬化しても良い。または、発泡前の穀物及び可塑状態のリグノセルロース液化樹脂を型に注入しながらリグノセルロース液化樹脂の熱によって穀物を膨化させることも可能である。
【００２８】
木質多孔質材におけるリグノセルロース液化樹脂と植物性膨化物との割合は、木質多孔質材に必要とされる物性に応じて適宜調整することができる。植物性膨化物の割合を増加すれば、得られる木質多孔質材の密度及び硬度は減少する。
【００２９】
リグノセルロース液化樹脂と植物性膨化物との混合物を硬化することによって得られる木質多孔質材においては、リグノセルロース液化樹脂はバインダとして作用する。従って、用途によっては弾性等を改善する必要が生じる。この様な場合、リグノセルロース液化樹脂自体を発泡させて用いると、得られる木質多孔質材の緩衝性や弾性が更に向上する。リグノセルロース液化樹脂の発泡は、例えば、可塑状態のリグノセルロース液化樹脂を攪拌して起泡することにより可能であり、この方法では石油化学剤を用いずに発泡体を得ることができる。又、窒素や炭酸ガスなどの気体を可塑状態のリグノセルロース液化樹脂に吹き込む方法も好ましい。あるいは、炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム、アジド化合物、水素化ホウ素ナトリウム、軽金属等の無機発泡剤や、アゾ化合物、Ｎ−ニトロソ化合物、スルホニルヒドラジド化合物のような分解型起泡剤を用いて発泡させる方法等によっても、生物崩壊性の木質多孔質材が得られるので好ましい。
【００３０】
上記のようなリグノセルロース液化樹脂の起泡による発泡体の特性が目的の用途において十分でない場合、他の方法として、リグノセルロース液化樹脂に水発泡性ポリイソシアネート樹脂を配合して発泡させる方法がある。このような場合においても、植物性膨化物で多孔構造を形成していることによって、水発泡性ポリイソシアネート樹脂、他の添加剤及び溶剤の木質多孔質材中に占める割合を１０〜４０wt％程度に抑えることができ、従来材に比べて飛躍的に高い生物崩壊性を有する木質多孔質材が得られる。
【００３１】
起泡剤又は水発泡性ポリイソシアネート樹脂を用いる場合、通常のウレタン発泡方法あるいはフェノール樹脂の発泡方法を参照して木質多孔質材の発泡、成形を行うことができる。例えば、起泡剤又は水発泡性ポリイソシアネート樹脂を配合したリグノセルロース液化樹脂と植物性膨化物との混合物を型に投入して発泡させ、硬化することによって、好適に本発明の木質多孔質材を製造することができる。
【００３２】
本発明の木質多孔質材は、リグノセルロース液化樹脂と植物性膨化物との割合が部分的に異なるように構造を設計することができる。例えば、木質多孔質材の表面における植物性膨化物の割合が内部より多い又は少ない構造、木質多孔質材の一側面における植物性膨化物の割合が他側面より多い又は少ない構造等が挙げられる。植物性膨化物は吸水性を有するので、容器の外側表面がリグノセルロース液化樹脂で構成され、内側表面において植物性膨化物が若干露出するように製造すると、生鮮食品等の水分が多い製品用の容器として好適に用いられる。又、リグノセルロース液化樹脂と植物性膨化物とから木質多孔質材を製造した後に、例えばリグノセルロース液化樹脂を表面に塗布することによって表面処理や重ね塗装による形状変更を行うことも可能である。
【００３３】
上述から理解されるように、本発明の木質多孔質材はその特性を用いて種々の応用が可能であり、広い範囲に利用することができる。例えば、壁部ボード等の建材、防音・吸音材、保温材、衝撃吸収材、家具用ボード、各種容器、植木鉢やプランター、梱包用の容器や緩衝部材、タバコのフィルター、エアコンや空気洗浄器用のフィルター、スピーカーカバー、生鮮食品用トレー、吸水・防水シートなどに有効に利用できる。植木鉢やプランターに利用すると、植物を植木鉢等から取り出すことなくそのまま土中に植えることができ、植物運搬用として都合がよい。
【００３４】
本発明の木質多孔質材は、廃棄による環境問題を生じない材料であるので、回収・再使用が軽視され易い製品の素材として用いるのに都合が良く、そのような製品の１つに梱包用緩衝部材がある。従来の緩衝部材は、梱包対象の製品形状に合わせて製造するワンウェイ型製品であるため、汎用性が低く、使用後そのまま廃棄されるが、再使用が容易な形態に構成できれば、廃棄量自体も減少する。そこで、再使用が容易な形態の緩衝部材について以下に説明する。
【００３５】
図１は、本発明に係る緩衝部材の使用形態の一例を示す。この例は、緩衝部材をコーナーパッドとして用いるものであり、複数のコーナーパッドＰ，Ｐ’，Ｐ”・・・・を必要に応じて適宜組み合わせて使用する。個々のコーナーパッドは、図１の（ａ）に示すように、互いに垂直な３つの平板によって１つの角を形成することによって凹面１と凸面３とを構成する形状であり、コーナーパッドＰ，Ｐ’，Ｐ”・・・・を（ｂ）のように互いに凹面１’，１”・・・・と凸面３，３’・・・・とを重ね合わせることによって嵌合する。このコーナーパッドを用いて製品を梱包する場合、（ｃ）のように、梱包容器Ｃと製品Ｇとの間に所定間隔を保持して製品Ｇを支持するように適宜組み合わせたコーナーパッドＰ，Ｐ’を梱包容器Ｃの各角に配置する。従って、箱形の製品Ｇであれば、製品や梱包容器の大きさが異なってもコーナーパッドの組み合わせを調整することによって対応可能である。各コーナーパッドＰ，Ｐ’，Ｐ”・・・・の寸法は、（ｂ）のように相似する異なった大きさであっても、あるいは同一であってもよい。各コーナーパッドは凹面及び凸面が整合すればよく、厚さが異なってもよい。
【００３６】
図１のコーナーパッドは、箱形以外の製品の梱包に利用できるように、応用することができる。例えば、表面が曲面の製品を梱包する場合には、コーナーパッドが製品に嵌合するように、製品に当接するコーナーパッドＰの凹面１の形状を製品の外形に整合した曲面に成形する。凸面３及び他のコーナーパッドＰ’，Ｐ”・・・・については図１と同様であってよい。このようにすると、製品の形状に応じて製品に当接するコーナーパッドＰのみを交換すれば、他のコーナーパッドＰ’，Ｐ”・・・・については共通に使用することができる。従って、適用する製品の外形に応じて交換する複数種のコーナーパッドＰと共通のコーナーパッドＰ’，Ｐ”・・・・によって様々な製品の梱包に対応することが可能となる。このような態様でコーナーパッドの形状を規格化すると、製品毎に緩衝部材の設計を変更する必要性が減少し、汎用性が向上する。又、破損によって使用できなくなる緩衝部材の量も減少する。
【００３７】
図１の緩衝部材は、補強部材を併用して強度を改善することができる。この補強部材は、高強度の薄層状材料を用いて図１の（ａ）と同様に互いに垂直な３つの薄層によって１つの角を構成するように形成し、２つのコーナーパッドの間に狭み込んで用いられる。材料としては、ステンレス鋼等の金属やセラミクス、樹脂、ウッドセラミクスなどの補強に適した材料から適宜選択することができる。複数種の材料を用いてもよい。ステンレス鋼等の高硬度の金属による網状材料は軽量化の点で優れている。リグノセルロース液化樹脂による板材で形成すれば、補強部材共々生物崩壊性を有するので、好ましい態様である。あるいは、図１の緩衝部材と全く同じ形状の補強部材を作製して、これらを組み合わせて用いることもできる。
【００３８】
図２は、図１の緩衝部材の嵌合固定性を改善した例である。この緩衝部材も複数のコーナーパッドＰ１，Ｐ１’，Ｐ１”・・・・によって構成され、図１の緩衝部材と異なる点は、組み合わせたコーナーパッドの位置ずれを防止するための凹部５，５’，５”・・・・及び突起７，７’，７”・・・・を各コーナーパッドＰ１，Ｐ１’，Ｐ１”・・・・の凹面１，１’，１”・・・・及び凸面３，３’，３”・・・・に設けている点である。コーナーパッドを組み合わせたときに、凹部５，５’，５”・・・・と突起７，７’，７”・・・・とが互いに噛み合うことによって位置ずれが防止される。これらの大きさは特に限定されるものではなく、図面に開示されるよりかなり小さいものでも十分に作用する。突起及び凹部の形状は、図２に示すような半球状に限定されるものではなく、円柱状、角柱状、円錐状、角錐状等であってもよい。
【００３９】
尚、図２の緩衝部材と前述の補強部材とを併用する場合には、突起と凹部との嵌合を可能とするために、補強部材に突起を貫通させる穴を設ける必要がある。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例を参照して本発明を更に詳細に説明する。
【００４１】
（実施例１）
とうもろこしを加熱し膨化させてポップコーンを生成した。
【００４２】
他方、還流冷却器及び攪拌機を備えた５００mlのフラスコに気乾スギ木粉５０ｇ、フェノール１００ｇ及び硫酸３ｇを秤取り、油浴中で１２０℃に１時間加熱した後、温度を１５０℃に上げて攪拌機で３０分間攪拌することによってスギ木粉がフェノールに溶解した木質溶液を得た。
【００４３】
上述の木質溶液に、触媒として水酸化ナトリウム２ｇを加えて８０℃に６０分間加熱してメチロール化反応を進行させた後に、乳酸を用いて中和した。この中和物に対して３重量％の割合でヒマシ油系エチレンオキサイド付加物（レジノールＦ−１２０、第一工業製薬社製）を整泡剤として加え、８０℃に加熱して溶剤を減圧留去することにより、リグノセルロース液化樹脂組成物（不揮発分量７８重量％）を得た。
【００４４】
上述のリグノセルロース液化樹脂組成物１０ｇに、硬化剤としてフェノールスルホン酸０．１５ｇ、発泡剤としてアゾジカルボンアミド０．１５ｇ及び反応促進剤としてアルキルレゾルシノール０．３０ｇ加えて激しく攪拌し、これをポップコーン５３ｇに加えて型に投入し、１００℃に加熱して発泡させ硬化させて型から取り出し、木質多孔質材を得た。
【００４５】
得られた木質多孔質材の密度は３８kg／ｍ3 、圧縮硬さ（１０％圧縮）は１００ｋＰａであった。
【００４６】
（実施例２）
ポップコーン及びリグノセルロース液化樹脂組成物を実施例１と同様の操作によって調製した。
【００４７】
リグノセルロース液化樹脂組成物１０ｇを泡立て機を用いて空気を吹き込みクリーム状のリグノセルロース液化樹脂組成物を得た。これにポップコーン５３ｇを加えて激しく攪拌しながら硬化剤としてフェノールスルホン酸０．１５ｇを混合し、型に投入し硬化して木質多孔質材を得た。
【００４８】
得られた木質多孔質材の密度は４３kg／ｍ3 、圧縮硬さ（１０％圧縮）は９２ｋＰａであった。
【００４９】
（実施例３）
ポップコーン及び木質溶液を実施例１と同様の操作によって調製した。
【００５０】
木質溶液１０ｇを減圧蒸留して木質成分と結合していない溶媒を留去した。これに水８ｇを加え溶解して樹脂水溶液を得た。この樹脂水溶液に対して１重量％の炭酸アンモニウムを添加し、ポップコーン５３ｇの表面に噴霧して、型に投入して熱風乾燥によって硬化させ、木質多孔質材を得た。
【００５１】
得られた木質多孔質材の密度は４０kg／ｍ3 、圧縮硬さ（１０％圧縮）は１０７ｋＰａであった。
【００５２】
（実施例４）
とうもろこしを加熱し膨化させてポップコーン５３ｇを生成し、型に投入した。
【００５３】
他方、還流冷却器及び攪拌機を備えた５００mlのフラスコに、気乾スギ木粉１００ｇ、及び、予め９８％硫酸０．１２ｇを添加したポリエチレングリコール４００／グリセリン（４：１）均一混合液２００ｇを投入し、油浴中で１５０℃に１０分間加熱した後、さらに攪拌機で攪拌しながら５０分間加熱を続けてスギ木粉が溶剤に溶解した木質溶液を得た。
【００５４】
上述の木質溶液に、発泡触媒として木質溶液の１重量％のトリエチレンジアミン、整泡剤として３重量％の変性シリコーンオイル（ＳＨ−１９３、東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）社製）を加え、リグノセルロース液化樹脂組成物を得た。
【００５５】
型中のポップコーンに対して１０ｇのリグノセルロース液化樹脂組成物を投入してポップコーンの隙間を充填し、更に、水発泡性ポリイソシアネート樹脂として、リグノセルロース液化樹脂組成物の５０重量％の４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を加えて混合し、１００℃に加熱して発泡させ硬化させて木質多孔質材を得た。
【００５６】
得られた木質多孔質材の密度は３７kg／ｍ3 、圧縮硬さ（１０％圧縮）は１００ｋＰａであり、ポップコーンは硬化物中に均一に存在していた。又、土壌埋設法によってこの硬化物の生物分解性試験を行ったところ、６カ月において５０％以上の重量変化があり、生物崩壊性を有することが確認された。
【００５７】
（実施例５）
米、麦、粟及び稗を各々加熱し膨化させて、各穀物の植物性膨化物を５３ｇづつ生成し、これをポップコーンの代わりに用いたこと以外は実施例４と同様の操作を繰り返して、各穀物の植物性膨化物とリグノセルロース液化樹脂とポリイソシアネート樹脂とで構成される木質多孔質材を得た。
【００５８】
各木質多孔質材について発泡度及び緩衝能を判定した結果を表１に示す。尚、発泡度は、密度が５０kg／ｍ3 未満の場合をＡ、５０kg／ｍ3 以上をＢとし、緩衝能は、ＪＩＳ−Ｚ−０２３６に準じて落下衝撃試験により求めた最大加速度、落下高さ及び試験体厚さから得られる緩衝係数（＝最大加速度・試験体厚さ／落下高さ）が３．５未満の場合をＡ、３．５以上の場合をＢとした。
【００５９】
【表１】
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植物性膨化物      米    麦    粟    稗
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発泡度            Ａ    Ａ    Ａ    Ａ
緩衝能            Ａ    Ａ    Ｂ    Ａ
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（実施例６）
還流冷却器及び攪拌機を備えた５００mlのフラスコに、気乾スギ木粉５０ｇ、及び、予め９７％硫酸０．６８ｇが添加されたグリセリン／ε−カプロラクトン（１：３）均一混合液９０ｇを投入し、１５０℃の油浴中で約１時間加熱した後、さらに攪拌機で攪拌しながら１時間加熱を続けた。油浴からフラスコを引き上げ、直ちに上述の硫酸と化学等量の水酸化バリウム８水和物を加えて中和して反応を停止し、木質溶液を得た。
【００６０】
上述の木質溶液を用いて、実施例４と同様の操作によってリグノセルロース液化樹脂組成物の調製及び木質多孔質材の調製を行った。
【００６１】
得られた木質多孔質材の密度は３５kg／ｍ3 、圧縮硬さ（１０％圧縮）は６０ｋＰａであった。
【００６２】
（実施例７）
米、麦、粟及び稗を各々加熱し膨化させて、各穀物の植物性膨化物を５３ｇづつ生成し、これをポップコーンの代わりに用いたこと以外は実施例６と同様の操作を繰り返して、各穀物の植物性膨化物とリグノセルロース液化樹脂とポリイソシアネート樹脂とで構成される木質多孔質材を得た。
【００６３】
各木質多孔質材について発泡度及び緩衝能を判定した結果を表２に示す。尚、発泡度及び緩衝能の判定基準は実施例５と同様である。
【００６４】
【表２】
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植物性膨化物      米    麦    粟    稗
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発泡度            Ａ    Ａ    Ａ    Ａ
緩衝能            Ａ    Ａ    Ｂ    Ａ
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（実施例８）
実施例４と同様にポップコーンを生成し型に投入した。更に、リグノセルロース液化樹脂組成物を実施例４と同様の操作によって調製した。
【００６５】
ポップコーンの１０重量％分のリグノセルロース液化樹脂組成物とリグノセルロース液化樹脂組成物の５０重量％分の４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とを高速攪拌により混合し、型に投入してポップコーンの隙間を充填し、１００℃に加熱して発泡させ硬化させて木質多孔質材を得た。
【００６６】
得られた木質多孔質材の密度は３５kg／ｍ3 、圧縮硬さ（１０％圧縮）は９０ｋＰａであった。
【００６７】
（実施例９）
リグノセルロース液化樹脂組成物を実施例４と同様の操作によって調製した。このリグノセルロース液化樹脂組成物とリグノセルロース液化樹脂組成物の５０重量％分の４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とを高速攪拌により混合した。
【００６８】
型に接続された高温高圧状態の容器中でとうもろこしを爆ぜさせてポップコーンを生成し、ポップコーンが容器から型へ注入されるのと並行して、型のもう１つの口から上述のリグノセルロース液化樹脂組成物とＭＤＩとの混合物を同時に注入して型を充填し、１００℃に加熱して発泡させ硬化させて木質多孔質材を得た。
【００６９】
得られた木質多孔質材の密度は３７kg／ｍ3 、圧縮硬さ（１０％圧縮）は９７ｋＰａであった。
【００７０】
（実施例１０）
実施例４で得た木質多孔質材から一辺が２０cmの立方体を２個作製し、これを各々裁断して、図１に示すような形状の４片のコーナーパッドからなる緩衝部材を２組製造した。コーナーパッドの一辺の長さは最大のパッドが２０cm、２番目のパッドが１６cm、３番目のパッドが１２cm、最小のパッドが８cmで、各々の厚さは４cmとした。
【００７１】
上述の緩衝部材２組のコーナーパッド８片を電子レンジの８つの角に個々に配置して、梱包用の段ボール箱の中に電子レンジを支持し、電子レンジと段ボール箱との隙間に段ボール製の充填材を挿入して梱包した。これを１０時間の輸送試験にかけた後に梱包を解いたところ、電子レンジに異常は認められなかった。緩衝部材の密度増加は１％以下で、圧縮硬さは殆ど変化がなく、目立った変形はなかったため再使用可能であった。
【００７２】
（実施例１１）
実施例４で得た木質多孔質材から一辺が５cmの立方体を８個作製し、各々、直径３０cmの円柱の角の形状の凹面が形成されるようにくり抜いて８片のコーナーパッドを作製した。
【００７３】
上述のコーナーパッド８片を電子炊飯器の角に各々配置して、梱包用の段ボール箱の中に電子炊飯器を支持し、電子炊飯器と段ボール箱との隙間に段ボール製の充填材を挿入して梱包した。これを１０時間の輸送試験にかけた後に梱包を解いたところ、電子炊飯器に異常は認められなかった。緩衝部材の密度増加は１％以下で、圧縮硬さは殆ど変化がなく、目立った変形はなかったため再使用可能であった。
【００７４】
（実施例１２）
図２に示すような形状のコーナーパッド４片を１組とする緩衝部材を製造するための型を準備した。型孔は、コーナーパッドの一辺の長さが、最大のパッドで２０cm、２番目のパッドが１６cm、３番目のパッドが１２cm、最小のパッドが８cmとなり、各々の厚さが４cmとなるようにし、直径１cmの半円球状の凹部及び突起がパッドの凹面及び凸面に形成されるようにした。
【００７５】
次に、実施例４と同様に、ポップコーンを生成して型に投入し、リグノセルロース液化樹脂組成物を調製して型中のポップコーンの隙間を充填し、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を加えて混合し、１００℃に加熱して発泡させ硬化させて４片のコーナーパッドを１組とする緩衝部材８組を得た。
【００７６】
この８組の緩衝部材を、電子レンジの８つの角に各々配置して、梱包用の段ボール箱の中に電子レンジを支持し、電子レンジと段ボール箱との隙間に段ボール製の充填材を挿入して梱包した。これを実施例１０と同様に１０時間の輸送試験にかけた後に梱包を解いたところ、電子レンジに異常は認められなかった。緩衝部材の密度増加は１％以下で、圧縮硬さは殆ど変化がなく、目立った変形はなかったため再使用可能であった。
【００７７】
（実施例１３）
厚さ１５mmのステンレス鋼板を用いて、実施例１２の緩衝部材の４片のコーナーパッドの間に挿入する３個を１組とする補強材８組を作製した。補強材は、コーナーパッドの凹面及び凸面に対応するように３つの正方形の板が端部で互いに垂直に接合されるように構成され、各々の大きさは、最大の補強材の一辺が１６cm、２番目が１２cm、最小の補強材が８cmとした。
【００７８】
上記の補強材をコーナーパッドの間に挟み込んだ８組の緩衝部材を容量１５０Ｌの冷蔵庫の８つの角に配置して梱包用段ボール箱に収容し、梱包した。これを実施例１０と同様に１０時間の輸送試験にかけた後に梱包を解いたところ、冷蔵庫に異常は認められなかった。緩衝部材の密度増加は１％以下で、圧縮硬さは殆ど変化がなく、目立った変形はなかったため再使用可能であった。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、石油化学資材を用いずにリグノセルロース液化樹脂から多孔質材を製造することができるので、生物崩壊性の多孔質材を提供することができ、使用後の廃棄による環境問題を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って多孔質材により構成した緩衝部材の一例を示す図で、（ａ）は緩衝部材の一構成部品の斜視図、（ｂ）は構成部品の組み合わせを示す斜視図、（ｃ）は緩衝部材の使用態様を示す断面図。
【図２】本発明に係る緩衝部材の他の例を示す図で、（ａ）は緩衝部材の一構成部品の斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は構成部品の組み合わせを示す側面図。
【符号の説明】
Ｐ，Ｐ’，Ｐ”・・・・  コーナーパッド
１，１’，１”・・・・  凹面
３，３’，３”・・・・  凸面
Ｃ  梱包容器
Ｇ  製品
Ｐ１，Ｐ１’，Ｐ１”・・・・  コーナーパッド
５，５’，５”・・・・  凹部
７，７’，７”・・・・  突起
【図１】
0003943699.tif 000002
【図２】
0003943699.tif 000003