(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
木材を、ヒドロキシカルボン酸により分解して得られた木材分解生成物。
【請求項２】
木材を、木材膨潤剤の存在下で、ヒドロキシカルボン酸により分解して得られた木材分解生成物。
【請求項３】
木材を、ルイス酸の存在下で、ヒドロキシカルボン酸により分解して得られた木材分解生成物。
【請求項４】
原料の木材が、防腐剤処理の施された木材、またはポリ塩化ビニル皮膜で被われた木材である請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の木材分解生成物。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の木材分解生成物を介して物を接着することを特徴とする物の接着方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の木材分解生成物を未硬化のエポキシ化合物と反応させて硬化させることを特徴とする未硬化エポキシ化合物の硬化方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の木材分解生成物をエピクロルヒドリンと反応させてエポキシ樹脂を得ることを特徴とするエポキシ樹脂の製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の木材分解生成物をイソシアネート化合物と反応させてウレタン樹脂を得ることを特徴とするウレタン樹脂の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材の分解および当該分解生成物の利用に係り、特に、木材端材を化学的に処理して工業的に価値のある原料を得ることによって、木材の再利用を図ろうとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、用済みとなった木材は粉砕してチップにし、製紙用として製紙工場に輸送するか、パーティクルボード用としてボード製造工場に輸送するか、あるいは焼却処理に付されていた。かかる木材チップは嵩比重が小さいこと、多くの製紙工場などが遠隔地に立地していることから、輸送費がかさむ。また、ダイオキシン類対策特別措置法（平成１２年１月１５日施行）により廃棄物焼却炉からのダイオキシン類の大気排出基準値が定められ、小規模な焼却炉での焼却処理も困難になっている。とりわけ、家具や建具の製作時に生じる木材端材には、ポリ塩化ビニルを張ってあるものが存在し、製紙化、ボード化、および焼却処理のいずれもが困難であった。
【０００３】
一方、木製枕木、木製電柱、家屋の木製土台や大引きなどのように、防虫機能ないし防腐機能を有する防腐剤が塗布ないし含浸処理された木材（防腐剤処理木材、例えばクロム、銅、砒素などといった有害な重金属を含有する防腐剤を塗布した、いわゆるＣＣＡ木材など）は廃棄処理ができず、そのまま野積みされているのが実情である。
そこで、木材をフェノール−硫酸系の分解試薬で分解しその分解生成物をフェノール樹脂の原料とする方法が、例えば特開平６−２６３８８０号公報に開示されている。または、木材をグリコール−硫酸系の分解試薬で分解しその分解生成物をウレタン樹脂の原料とする方法も知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したフェノール樹脂原料化やウレタン樹脂原料化のように、硫酸触媒を用いたこれらの分解は炭化作用により分解生成物が真っ黒になる欠点があり、用途が著しく限定される。そのうえ、前者はフェノールの留去が困難で、成形時の流動性も悪い。
他方で、合板などに用いられる接着剤はホルムアルデヒドを遊離する尿素樹脂（メチロール化尿素）、トリメチロールメラミンなどを主成分とするものが多いが、かかる接着剤から遊離したホルムアルデヒドによるハウスシック症候群が問題となっていて、ハウスシック症候群を引き起こさない接着剤の開発が嘱望されている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明者らは、例えば粉砕した木材を、１００〜３００℃程度の比較的低温で分解して木材分解生成物を得る発明を創案し、この木材分解生成物を、接着剤、エポキシ樹脂原料や硬化剤、あるいは、ウレタン樹脂原料として利用する方法を案出した。
すなわち、本発明者らが創案した発明は、木材を、ヒドロキシカルボン酸により分解して得られた木材分解生成物である。前記の化合物で木材を分解するにあたっては、木材膨潤剤を併用してもよい。
【０００６】
また、本発明の木材分解生成物は、木材を、ルイス酸の存在下で、ヒドロキシカルボン酸により分解しても得られる。
【０００７】
本発明の木材分解生成物を得る原料木材としては、防腐剤処理の施された木材、またはポリ塩化ビニル皮膜で被われた木材も適用される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明においては、木材端材を原料木材としてそのまま使用できるが、原料木材は粉砕し（必要ならばポリ塩化ビニルなどを分別し）、この粉砕物をふるいに掛ける前処理を行うのが好ましい。前記の粉砕は、例えば、衝撃式破砕機（ハンマー式、チェーン式）、せん断式破砕機、切断式破砕機、圧縮式破砕機（ロール式、コンベア式、スクリュ式）、スタンプミル、ボールミル、ロッドミル粉砕機などにより行うことができる。粉砕物は小さい方が反応に関わる表面積が大きくなるので望ましいが、目の開き１０ｍｍのふるいを通過する程度のものが良い。好ましくは目の開き３ｍｍ、更に好ましくは目の開き１ｍｍのふるいを通過する粉砕物が良い。
【０００９】
そして、本発明の原料木材となる樹種としては、特に限定されないが、例えばマツ、モミ、トウヒ、カラマツ、トガサワラ、ツガ、ヒノキ、ヒバ、ネズコ、スギなどの針葉樹や、ツゲ、カエデ、ブナ、ハンノキ、サクラ、カキ、トチノキ、シラカンバ、マカンバ、アカガシ、オニグルミ、クリ、シイ類、ナラ類、カシワ、クヌギ、キハダ、ハルニレ、ケヤキ、ホオノキ、クスノキ、タブノキ、イスノキ、カツラ、アサダ、ドロノキ、シナノキ、ミズキ、ハリギリ、キリ、タモ類、イヌエンジュ、ヤマグワなどの広葉樹が挙げられる。
【００１０】
本発明に用いられる木材分解試薬であるヒドロキシカルボン酸は、飽和ヒドロキシカルボン酸と不飽和ヒドロキシカルボン酸を含んでいる。
前記の飽和ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、グリコール酸、乳酸、２−ヒドロキシ酪酸、２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン酸、２−ヒドロキシ−４−メチルペンタン酸、２−エチル−２−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシプロピオン酸、１０−ヒドロキシステアリン酸、３，３，３−トリクロロ−２−ヒドロキシプロピオン酸、２−（ラクトイルオキシ）プロピオン酸、ヒドロキシ安息香酸、サリチル酸、５−クロロサリチル酸、３，５−ジクロロサリチル酸、３−ニトロサリチル酸、３，５−ジニトロサリチル酸、メチルサリチル酸、チモチン酸、バニリン酸、イソバニリン酸、ヒドロキシフェニル酢酸、３−（ｏ−ヒドロキシフェニル）プロピオン酸、マンデル酸、フェニル乳酸、３−ヒドロキシフェニルプロピオン酸、２−ヒドロキシ−２，２−ジフェニルエタン酸などが挙げられる。
また、前記の不飽和ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、ヒドロキシけい皮酸、４−ヒドロキシ−３−メトキシけい皮酸、３−ヒドロキシ−４−メトキシけい皮酸、２−ヒドロキシ−４−フェニル−３−ブテン酸、４−アリル−２−ヒドロキシ−６−メトキシ安息香酸、２−ヒドロキシ−６−（８，１１−ペンタデカジエニル）安息香酸、１２−ヒドロキシ−９−オクタデセン酸などが挙げられる。
【００１１】
木材端材と、分解試薬として用いる化合物との重量比は１：０．２〜３５、好ましくは１：０．５〜５とするのが望ましい。この比を変えることにより、得られる分解生成物の分子量を調整できる。因みに、分解試薬が少ないと分解生成物の分子量が大きくなり、分解試薬が多いと分解生成物の分子量が小さくなる。
処理コストの面からは、加える物質は少ないほうがよい。しかしながら、ぬれ性などの観点から少なくできないことがある。また、木材粉砕物は嵩高いので、分解試薬中に十分浸からず、木材粉砕物の表面がぬれないことがある。但し、十分にぬれない場合は、分解に用いたものと同種の新たな分解試薬に、分解により生じた液（分解生成物）を加えることによって、木材粉砕物をぬらして分解させることができる。また、分解生成物から過剰の分解試薬を分離することにより、木材粉砕物を効率良く有効利用することも可能である。
【００１２】
本発明に用いられる木材膨潤剤としては、例えば、硝酸ナトリウム−水系（硝酸ナトリウム水溶液）、エチレンカーボネート、ラクチトール−水系（ラクチトール水溶液）、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルモルホリン−Ｎ−オキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド−塩化リチウム系（Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドと塩化リチウムの混合物）、アニソール、尿素、水などが挙げられる。これらの木材膨潤剤は、木材成分である、リグニン、ヘミセルロース、セルロースの溶解剤、膨潤剤として働き、木材成分の分解を早める。例えば、アニソールは高温でのリグニンの縮合による不溶化を防止すると考えられる。
【００１３】
本発明に用いられるルイス酸としては、例えば、硫酸アルミニウム、三フッ化ホウ素、三塩化アルミニウム、四塩化チタン、三塩化スズ（微量の水などが共触媒として必要）、ジエチルエーテラートなどが挙げられる。これらのルイス酸は木材分解反応の触媒として働き、木材成分の分解速度を速くする。
【００１４】
本発明における木材の分解温度は、比較的低温の１００℃から３００℃程度で済む。好ましくは、２００℃〜３００℃の分解温度とするのが、分解速度が速くなって望ましい。そして、窒素雰囲気下で分解させる方が、酸化反応による着色などを防ぐうえで望ましい。更には、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノールなどの酸化防止剤を添加して分解させると、よりいっそう着色を防ぐことができる。また、大気圧下あるいは加圧下で分解を行うことも可能である。因みに、低沸点ヒドロキシカルボン酸などを用いる場合、その沸点以上の温度では加圧下で分解を行うことが望ましい。
【００１５】
木材の構成成分は主にリグニン、ヘミセルロース、セルロースである。これらの化合物（Ｒ−Ｏ−Ｒ’）にはエーテル結合が存在し、次式のように、酸（ＨＸ）によって容易に開列する。
Ｒ−Ｏ−Ｒ’＋  ＨＸ      →      Ｒ−Ｘ  ＋  Ｒ’−ＯＨ
そして、ヘミセルロース、セルロースのグリコキシ結合は一般に酸に弱く塩基には安定であるが、還元末端のアルデヒド基によってＣ−２（α位）の水素が塩基に攻撃される。この場合、還元末端から糖残基が１つづつ除かれていく。従って、（１→３）結合＞（１→４）結合＝（１→６）結合＞（１→２）結合の順に塩基分解されやすい。
既述した、ヒドロキシカルボン酸は二官能基を有するので、これらにより加溶媒分解されて得た分解生成物の末端にも官能基が存在することとなる。因みに、ヒドロキシカルボン酸による木材の加溶媒分解生成物は一部多糖のヒドロキシカルボン酸エステルである。これらの分解生成物は精製せずに、接着剤、エポキシ樹脂原料、ウレタン樹脂原料に用いることができる。この分解生成物の利用法は精製工程を必要とせず、また多少の水分が有っても支障無く行える。
【００１６】
また、防腐剤処理木材を原料木材とすることもできる。その場合は、防腐剤中に含まれるクロム、銅、砒素などの重金属を回収して処理することができる。更には、また、ポリ塩化ビニル皮膜で被われたポリ塩化ビニル張り合板（例えば、家具や建具の木材端材など）は木材部分のみが分解して液状となるため、ろ過などによりポリ塩化ビニルを容易に分離することができる。
【００１７】
本発明の木材分解生成物に多く含まれるＯＨ基やＣＯＯＨ基がイオン結合や水素結合を生じやすいので、本発明の木材分解生成物は物同士の接着剤として利用される。この木材分解生成物からなる接着剤はリグニンなどの天然成分を多量に含んでいるので、人にやさしく、ハウスシック症候群の解消に貢献するものと考えられる。
また、本発明の木材分解生成物に含まれているＯＨ基やＮＨ2基の活性水素が未硬化のエポキシ化合物の酸素原子に付加して分子間架橋させるので、この木材分解生成物は未硬化エポキシ化合物の硬化剤として利用される。
そして、本発明の木材分解生成物は、セルロース、ヘミセルロース、およびリグニンに存在して多くのＯＨ基を有するポリヒドロキシ化合物を含んでいるため、エピクロルヒドリンと反応するエポキシ樹脂の原料の一部となり得る。あるいは、イソシアネート化合物と反応するウレタン樹脂の原料の一部となり得る。この場合、本発明に用いるイソシアネート化合物としては、例えば、ジイソシアネート類、ポリイソシアネート類、イソシアネート再生体、非黄変性イソシアネートなどが例示される。
【００１８】
【実施例】
以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
以下の実施例では、木材として、米ツガ（学名：Tsuga heterophylla Sarg.）をウイレー型粉砕機で粉砕した木粉（ふるいの目の開き０．２５ｍｍの通過分、嵩比重０．４５）、または和歌山県産杉（学名：Cryptomeria japonica D.Don）の間伐材粉砕物をふるい機（森下機械（株）製の製品名「ウグラン」で、ふるいの目の開き０．２５〜２ｍｍ）により分級して通過したもの（嵩比重０．１７）を用いた。そこで、密封状の反応容器（耐圧硝子工業（株）製のポータブルリアクターで型名ＴＶＳ−Ｎ２型（キャップボルト方式）、内容量２００ｍｌ）中に、粉砕木材、分解試薬などを仕込み、所定温度で所定時間分解させた。分解終了後に固形分をろ別し、更に、グラスフィルター上の固形分をメタノール、テトラヒドロフラン、アセトン、および、水などの溶媒で逐次洗浄し、グラスフィルター上に残った不溶分を減圧乾燥後に秤量し、この秤量値を原料の粉砕木材重量で除して分解率を算出した。グラスフィルターを通過した液状の分解生成物の分子量はゲル浸透クロマトグラフによりテトラヒドロフラン溶媒を用いて４０℃で測定した。
【００１９】
（実施例１）
下記の実施例１〜１０は「L−乳酸」による分解例を示す。
杉間伐材粉砕物１．００ｇにＬ−乳酸２０．００ｇを加え、２００℃で２時間分解させた。分解率は２７．４％であった。
【００２０】
（実施例２）
２２０℃で分解させたこと以外は、実施例１と同じ条件で分解生成物を得た。分解率は５４．５％であった。
【００２１】
（実施例３）
２４０℃で分解させたこと以外は、実施例１と同じ条件で分解生成物を得た。分解率は４８．６％であった。
【００２２】
（実施例４）
２６０℃で分解させたこと以外は、実施例１と同じ条件で分解生成物を得た。分解率は４３．５％であった。
【００２３】
（実施例５）
２８０℃で分解させたこと以外は、実施例１と同じ条件で分解生成物を得た。分解率は４２．２％であった。
【００２４】
上記した実施例１〜５における実験条件および結果を以下の表１に示す。
【００２５】
【表１】
0003855023.tif 000002
【００２６】
実施例１〜５を示した表１からわかるように、分解試薬のヒドロキシカルボン酸であるＬ−乳酸を用いて、木材を分解させることができた。この場合、反応温度を高くすることは必ずしも分解率の向上につながらず、むしろ高くなるにつれて分解率の低下を招いている。
【００２７】
（実施例６）
杉間伐材粉砕物１．００ｇにＬ−乳酸２０．００ｇを加え、２２０℃で１時間分解させた。分解率は５２．８％であった。
【００２８】
（実施例７）
３時間反応させたこと以外は、実施例６と同じ条件で分解生成物を得た。分解率は４７．７％であった。
【００２９】
（実施例８）
５時間反応させたこと以外は、実施例６と同じ条件で分解生成物を得た。分解率は３５．７％であった。
【００３０】
上記した実施例６〜８における実験条件および結果を以下の表２に示す。
【００３１】
【表２】
0003855023.tif 000003
【００３２】
実施例６〜８を示した表２から明らかなように、反応時間を長くしても分解率の増大につながっていない。すなわち、上述した反応温度以外に、個々の反応系毎に最適な反応温度および反応時間が存在するものと考えられる。
【００３３】
（実施例９）
杉間伐材粉砕物１．００ｇにＬ−乳酸２０．００ｇを加え、２６０℃で７時間分解させた。分解率は６２．６％であった。
【００３４】
（実施例１０）
２９０℃で分解させたこと以外は、実施例９と同じ条件で分解生成物を得た。分解率は３．２％であった。
上記した実施例９，１０における実験条件および結果を以下の表３に示す。
【００３５】
【表３】
0003855023.tif 000004
【００３６】
実施例９，１０を示した表３によれば、表１の実施例１〜５と同様、分解率が反応温度に依存していない。むしろ実施例１０のように、高温では分解率が極端に低くなった。この結果より、２９０℃の高温ではリグニンなどの不溶化が起こると思われる。
【００３７】
尚、実施例９における分解残さを赤外吸収スペクトル分析に供した。得られた分解残さの赤外吸収スペクトルより、１７４６ｃｍ−１ にエステル基の吸収があり、２９２４、１４５６ｃｍ−１にメチレン、１０３０、１０５８、１１０７ｃｍ−１に一級ＯＨ基、二級ＯＨ基、エーテル結合の吸収が有り、エステル基の吸収以外はセルロースの吸収スペクトルと同じであった。従って、分解残さはＬ−乳酸がエステル化したセルロースである。
【００３８】
（実施例１１）
米ツガ木粉１．００ｇにＬ−乳酸２０．００ｇを加え、２００℃で２時間分解させた。分解率は７．０％であった。
このとき得た分解生成物を上記のゲル浸透クロマトグラフで分析した。ゲル浸透クロマトグラフの分析結果より、米ツガ木粉の分解生成物のピーク１は数平均分子量＝１５４、重量平均分子量＝１５７、重量平均分子量／数平均分子量＝１．０２であった。分解生成物のピーク２は数平均分子量＝２３９、重量平均分子量＝２４０、重量平均分子量／数平均分子量＝１．０１であった。分解生成物のピーク３は数平均分子量＝３１４、重量平均分子量＝３１５、重量平均分子量／数平均分子量＝１．００であった。分解生成物のピーク４は数平均分子量＝６７４、重量平均分子量＝９２３、重量平均分子量／数平均分子量＝１．３７であった。分解生成物の全体ピークは数平均分子量＝２３２、重量平均分子量＝４２４、重量平均分子量／数平均分子量＝１．８３であった。
【００３９】
（実施例１２）
この実施例は「グリコール酸」による分解例を示している。
杉間伐材粉砕物１．００ｇにグリコール酸２０．００ｇを加え、２２０℃で２時間分解させた。分解率は４３．０％であった。
【００４０】
（実施例１３）
下記の実施例１３〜１５は「Ｌ−乳酸と木材膨潤剤系」による分解例を示している。
杉間伐材粉砕物１．００ｇにＬ−乳酸２０．００ｇ、更に木材膨潤剤としてエチレンカーボネート５．００ｇを加え、２６０℃で３時間分解させた。分解率は５０．２％であった。
【００４１】
（実施例１４）
エチレンカーボネート５．００ｇに代えてアニソール１０．００ｇを用い、７時間反応させたこと以外は、実施例１３と同じ条件で分解生成物を得た。分解率は５３．８％であった。
【００４２】
（実施例１５）
ラクチトール１．００ｇと水１．００ｇを加えた以外は、実施例１４と同じ条件で分解生成物を得た。分解率は６３．７％であった。
【００４３】
上記した実施例１２〜１５における実験条件および結果を以下の表４に示す。
【００４４】
【表４】
0003855023.tif 000005
【００４５】
実施例１２〜１５を示した表４によれば、グリコール酸（ヒドロキシカルボン酸）によっても木材を良好に分解することができた。また、Ｌ−乳酸（ヒドロキシカルボン酸）に、木材膨潤剤（エチレンカーボネート（実施例１３）、アニソール（実施例１４，１５）、ラクチトール−水（実施例１５））を加えたものは、同様な実験条件である実施例４や実施例９と比べて分解率が高くなっている。
【００４６】
（比較例１）
下記の比較例１〜３は杉間伐材粉砕物に「木材膨潤剤だけ」を加えて観察したものである。
杉間伐材粉砕物１．００ｇに、木材膨潤剤としてアニソール２０．００ｇを加え、２６０℃で７時間反応させた。分解率は１６．４％であった。
【００４７】
（比較例２）
アニソール２０．００ｇに代えて、ラクチトール２．００ｇを水１０．００ｇ              に溶かした水溶液を用いた以外は比較例１と同じ条件で反応させた。分解率は−２２．７８％と、残存固形分が増加した。
【００４８】
（比較例３）
アニソール２０．００ｇに代えて無水酢酸２０．００ｇを用い、反応時間を２時間にした以外は比較例１と同じ条件で反応させた。分解率は−３６．７２％と、残存固形分が増加した。
【００４９】
上記した比較例１〜３における実験条件および結果を以下の表５に示す。
【００５０】
【表５】
0003855023.tif 000006
【００５１】
実施例１３〜１５と比べ、表５に示した比較例１〜３は、分解試薬を用いることなく木材膨潤剤だけを加えたものである。従って、杉間伐材粉砕物があまり分解されなかったり（比較例１）、逆に残存固形分が増えたもの（比較例２，３）もある。
【００５２】
（実施例１６）
下記の実施例１６〜２０は「別の木材膨潤剤」を加えた場合の分解例を示している。
杉間伐材粉砕物１．００ｇにＬ−乳酸２０．００ｇ、更に木材膨潤剤としてN，N―ジメチルアセトアミド１０．００ｇおよび塩化リチウム０．４５ｇを加え、２２０℃で２時間分解させた。分解率は３４．８％であった。
【００５３】
（実施例１７）
N，N―ジメチルアセトアミド１０．００ｇおよび塩化リチウム０．４５ｇの代わりに、４−メチルモルホリン−４−オキシド２．００ｇを用いた以外は実施例１６と同じ条件で反応させた。分解率は６５．３％であった。
【００５４】
（実施例１８）
N，N―ジメチルアセトアミド１０．００ｇおよび塩化リチウム０．４５ｇの代わりに、尿素２．００ｇを用いた以外は実施例１６と同じ条件で反応させた。分解率は４３．５％であった。
【００５５】
（実施例１９）
N，N―ジメチルアセトアミド１０．００ｇおよび塩化リチウム０．４５ｇの代わりに、ジメチルホルムアミド５．００ｇを用いた以外は実施例１６と同じ条件で反応させた。分解率は４２．４％であった。
【００５６】
（実施例２０）
N，N―ジメチルアセトアミド１０．００ｇおよび塩化リチウム０．４５ｇの代わりに、水１０．００ｇを用いた以外は実施例１６と同じ条件で反応させた。分解率は２８．８％であった。
【００５７】
上記した実施例１６〜２０における実験条件および結果を以下の表６に示す。
【００５８】
【表６】
0003855023.tif 000007
【００５９】
実施例１６〜２０を示した表６のように、種々の木材膨潤剤（Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド−塩化リチウム系、４−メチルモルホリン−４−オキシド、尿素、ジメチルホルムアミド、水）をＬ−乳酸（分解試薬）と併用した結果、分解率は、あまり低下することなく一定以上のレベルに保たれていることがわかる。そして、実施例１７（４−メチルモルホリン−４−オキシド）では実施例２より分解率は大きくなった。
【００６０】
（比較例４）
この比較例は「エタノールアミン」による分解例を示している。
米ツカ゛木粉１．００ｇにエタノールアミン２０．００ｇを加え、２５０℃で２時間分解させた。分解率は１８．５％であった。
【００６１】
（比較例５）
この比較例は「ジエタノールアミン」による分解例を示している。
米ツカ゛木粉１．００ｇにジエタノールアミン２０．００ｇを加え、２５０℃で２時間分解させた。分解率は２０．０％であった。
【００６２】
（比較例６）
この比較例は「エタノールアミンと木材膨潤剤系」による分解例を示している。
杉間伐材粉砕物１．００ｇにエタノールアミン２０．００ｇ、ジメチルホルムアミド１．００ｇを加え、２５０℃で２時間分解させた。分解率は３９．７％であった。
【００６３】
（比較例７）
この比較例は「アジピン酸」による分解例を示している。
米ツガ木粉１．００ｇにアジピン酸２０．００ｇを加え、２６０℃で２時間分解させた。分解率は２８．１％であった。
【００６４】
（比較例８）
この比較例は「コハク酸」による分解例を示している。
米ツガ木粉１．００ｇにコハク酸２０．００ｇを加え、２２０℃で２時間分解させた。分解率は３０．０％であった。
【００６５】
（比較例９）
下記の比較例９，１０は「アジピン酸と木材膨潤剤系」による分解例を示している。
杉間伐材粉砕物１．００ｇにアジピン酸２．００ｇ、硝酸ナトリウム１．００ｇを水１７．００ｇに溶かした水溶液を加え、２６０℃で２時間分解させた。分解率は３４．３％であった。
【００６６】
（比較例１０）
硝酸ナトリウム１．００ｇおよび水１７．００ｇに代えて、水のみ１０ｇを加え、２２０℃で分解させたこと以外は、比較例９と同じ条件で分解生成物を得た。分解率は３４．３％であった。
【００６７】
上記した比較例４〜１０における実験条件および結果を以下の表７と表８に示す。
【００６８】
【表７】
0003855023.tif 000008
【００６９】
【表８】
0003855023.tif 000009
【００７０】
表７および表８に示した比較例４〜１０は、概ね分解率が低いが種々の分解試薬（エタノールアミン（比較例４，６）、ジエタノールアミン（比較例５）、アジピン酸（比較例７，９，１０）、コハク酸（比較例８））によって、木材を十分に分解できた。この場合も、木材膨潤剤（ジメチルホルムアミド、硝酸ナトリウム、水）を併用すると、分解率が高くなっている。尚、これらの比較例４〜１０においても、他の反応条件を最適に選定すれば、まずまずの分解率が得られるものと考えられる。
【００７１】
（実施例２１）
下記の実施例２１〜２４は分解触媒となるルイス酸として「硫酸アルミニウム」を用いた例を示している。
杉間伐材粉砕物１．００ｇにＬ−乳酸２０ｇ、硫酸アルミニウム０．２ｇを加え、２２０℃で２時間分解させた。分解率は９３．３％であった。
【００７２】
（実施例２２）
実施例２１に対し、更にジメチルホルムアミド１．００ｇを加え、反応時間を１時間にした以外は実施例２１と同じ条件で反応させた。分解率は４９．５％であった。
【００７３】
（実施例２３）
実施例２１に対し、更にジメチルスルホキシド１．００ｇを加え、反応時間を１時間にした以外は実施例２１と同じ条件で反応させた。分解率は５１．７％であった。
【００７４】
（実施例２４）
実施例２１に対し、更にジメチルスルホキシド５．００ｇを加えた以外は実施例２１と同じ条件で反応させた。分解率は４９．５％であった。
【００７５】
（比較例１１）
実施例２１に対し、Ｌ−乳酸２０ｇに代えて水２０ｇを用いた以外は実施例２１と同じ条件で反応させた。分解率は３０．０％であった。
【００７６】
（比較例１２）
実施例２１に対し、Ｌ−乳酸２０ｇに代えて水２０ｇを用い、更にジメチルスルホキシド１．００ｇを加えた以外は実施例２１と同じ条件で反応させた。分解率は２２．４％であった。
【００７７】
（実施例２５）
この実施例はルイス酸として「三フッ化ホウ素エチルエーテル」を用いた分解例を示している。
杉間伐材粉砕物１．００ｇにＬ−乳酸２０．００ｇ、三フッ化ホウ素エチルエーテル０．２ｇを加えて、２２０℃で、２．０時間分解させた。分解率は５９．５％であった。
【００７８】
上記した実施例２１〜２４における実験条件と結果を以下の表９に示し、比較例１１，１２および実施例２５における実験条件と結果を表１０に示す。
【００７９】
【表９】
0003855023.tif 000010
【００８０】
【表１０】
0003855023.tif 000011
【００８１】
実施例２１〜２４を示した表９のように、分解触媒として硫酸アルミニウムを併用した場合は、低濃度で短時間の反応であっても良好な分解率が得られることがわかる。また、比較例１１，１２は比較的分解率が低い。
【００８２】
（実施例２６）
下記の実施例２６，２７はポリ塩化ビニル皮膜で被われた「ポリ塩化ビニル張り合板」を原料木材とした例を示している。
ポリ塩化ビニル張り合板の粉砕物（ふるいの目の開きが０．８４〜１．６８ｍｍのふるいを通過した分）１．００ｇに、Ｌ−乳酸２０．０ｇ、硫酸アルミニウム０．２ｇを加え、２２０℃で２時間分解させた。分解率は３１．９％であった。ポリ塩化ビニルは塊となり、木材分解生成物から容易に分離できた。
【００８３】
（実施例２７）
ポリ塩化ビニル張り合板の小片（縦２０ｍｍ、横２０ｍｍ、厚さ２．５ｍｍ）１．００ｇに、Ｌ−乳酸２０．０ｇを加え、２２０℃で１０分間分解させた。分解率は１２．０％であった。ポリ塩化ビニルは合板木材から剥がれ容易に分離できた。
【００８４】
（実施例２８）
この実施例は「防虫機能ないし防腐機能を有する防腐剤が塗布されたＣＣＡ木材」を原料木材とした例を示している。
ＣＣＡ木材の粉砕物（ふるいの目の開きが０．８４〜１．６８ｍｍのふるいを通過した分）１．００ｇに、Ｌ−乳酸２０．０ｇを加え、撹拌機および冷却器付き三口フラスコを用いた開放系で、２２０℃で１時間分解させた。分解率は３２．６％であった。分解生成液にはクロム、銅、砒素などの重金属が含まれており、これら重金属の回収が可能となった。従って、防腐剤処理木材の廃棄処理が容易になった。
【００８５】
（実施例２９）
下記の実施例２９〜３１は分解生成物を「接着剤」に利用した例を示している。
杉間伐材粉砕物１．００ｇに、L−乳酸２０．００ｇ、硫酸アルミニウム０．２０ｇを加え、２２０℃で２時間分解させた。分解率は９３．３％であった。得られた分解生成物１１ｇを杉間伐材粉砕物８９ｇと混合し、ホットプレスにて、１８０℃で、２ＭＰａ、１０分間圧縮した。そして、インストロン材料試験機５５６９型により、ヘッドスピード５ｍｍ／分、スパン４５ｍｍの条件で曲げ強度を測定した。
【００８６】
（実施例３０）
ホットプレスによる圧縮時間を２０分間にした以外は、実施例２９と同じ条件で行った。
【００８７】
（実施例３１）
杉間伐材粉砕物１．００ｇに、L−乳酸２０．００ｇを加え、２２０℃で２時間分解させた。分解率は５４．５％であった。得られた分解生成物１１ｇを杉間伐材粉砕物８９ｇと混合し、ホットプレスにて、１８０℃で、６ＭＰａ、２０分間圧縮した。そして、インストロン材料試験機１１２２型により、ヘッドスピード１０ｍｍ／分、スパン４５ｍｍの条件で曲げ強度を測定した。
これらの実施例２９〜３１の結果は以下の表１１に示す。
【００８８】
【表１１】
0003855023.tif 000012
【００８９】
表１１中でカッコ内の値は分解生成物を用いずに、杉間伐材粉砕物だけを圧縮して固めたものの曲げ強度を示している。
実施例２９〜３１のように、分解生成物を併存させて杉間伐材粉砕物をプレスすると、分解生成物を用いることなくプレスしたもの（かっこ内数値）と比べ、７〜１９倍程度に曲げ強度が向上した。すなわち、分解生成物が杉間伐材粉砕物に対し優れた接着性を有していることがわかる。
【００９０】
尚、実施例２９〜３１により得た分解生成物はいずれも、プレスの際に樹脂が熱で流動してフィルムになった。そのフィルムの赤外吸収スペクトルから、１７３６ｃｍ−１ にエステル基の吸収、１６０４、１５０９、１４５９ｃｍ−１ にフェニル基の吸収、１２６６ｃｍ−１ にフェニル−Ｏ−Ｃのエーテル結合の吸収、他の吸収はヘミセルロース、セルロースの吸収とほぼ一致した。すなわち、２９３７、２８５０、１４５９ｃｍ−１ にメチレン結合の吸収、１１１２、１０５７、１０００ｃｍ−１ に二級ＯＨ、一級ＯＨ、Ｃ−Ｏ−Ｃエーテル結合の吸収があった。従って、これはリグニン成分、Ｌ−乳酸でエステル化したヘミセルロース成分、セルロース成分を示しており、これらの成分が接着に寄与しているものと考えられる。
【００９１】
（実施例３２）
この実施例は分解生成物を「エポキシ化合物の硬化剤」に利用した例を示している。
実施例２で得た分解生成物２０ｇに、ビスフェノールＡタイプのエポキシ化合物（未硬化のプレポリマーであり、油化シェルエポキシ（株）製で商品名エピコート８２８を使用）を５０ｇ、硬化促進剤としての三フッ化ホウ素アニリン錯体を２．５ｇ加え、１００℃で２時間、その後１５０℃で２時間加熱し、硬化エポキシ樹脂を得た。
尚、フェノール性ＯＨ基やカルボキシル基の多い分解生成物の場合は、促進剤としてベンジルジメチルアミンなどの芳香族第三級アミンを用いると良い。
【００９２】
（実施例３３）
この実施例は分解生成物を「エポキシ樹脂原料」に利用した例を示している。
実施例２で得た分解生成物５０ｇに、４０％水酸化ナトリウム水溶液２０ｇを加え、５０℃で１０分間撹拌する。そして、エピクロルヒドリン５０ｇを加え、１００℃で１時間反応させる。その後、水洗し、エバポレータで過剰のエピクロルヒドリンを留去して、粘ちょう液状のエポキシ樹脂を得た。
一方、実施例２で得た分解生成物２０ｇに、三フッ化ホウ素アニリン錯体１．０ｇを加え、１００℃で２時間、その後１５０℃で２時間加熱することにより、硬化エポキシ樹脂が得られる。
【００９３】
（実施例３４）
この実施例は分解生成物を「ウレタン樹脂原料」に利用した例を示している。
実施例２で得た分解生成物５０ｇに、ウレタン化触媒としてトリエチレンジアミン０．０５ｇ、オクテン酸スズ（II）０．１８ｇを加え、次いでトルイレンジイソシアネート２５ｇを加えて撹拌する。その後、１００℃で２時間放置すると、発泡状のウレタン樹脂が得られた。この場合、ウレタン化触媒無しでも、加熱するだけでウレタン樹脂が得られる。
【００９４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、木材を分解処分することができ、工業的に有用な分解生成物が得られた。この木材分解生成物は原材料として接着剤や樹脂原料となり得、色も淡い褐色程度なので種々の用途に用いられる。また、分解生成物を得る分解反応は比較的低い温度で、比較的短時間に、かつ比較的簡単な操作により実現可能であるので、簡易な設備をもって木材の処分および有効利用を図ることができる。