第35回 夏季研修会論文集 2014/11/08

リグノフェノール事業の展開
安井裕彦・岡田清明・藤本栄之助【リグノフェノール】
リグノフェノールは木質成分のリグニン（木材成分の 30％を占める）にフェノール類（フェノールやクレゾール）を合成により修飾させて、安定化した形で取り出したバイオマスマテリアルであり、三重大学の舩岡正光教授により製造法が開発された。従来、リグニンの利用は抽出法の課題やその得られたリグニンの用途（商品）が限られていたため、ビジネスとして成立せず、工業化は進んでいなかった。しかしながら、このリグノフェノールは、これらの課題を解決し、プラスチック・接着剤・塗料・医薬品等の多種多様な製品になり、石油代替資源や高付加価値製品として期待されている。また、リグノフェノールの原料が木材で間伐材及び松くい虫被害木も利用できるので、これらが多く賦存している地域においてこそ、その効果が期待できる。具体的には、間伐や松くい虫被害木の伐採・除去が進み、その結果、スギやクロマツの育成に良好な里山環境を創出でき、林業・木材業の活性化に繋がる。これにより、雇用も増え、地域経済の活性化を促し、他の産業においても大きな効果がある。
リグニン （ビルのセメントの役割：補強）（木材製品の 30％）

★ リグニンの化学構造（Adler, 1977）▲木質の分子構造 イメージ図

セルロース繊維（ビルの鉄筋の役割 :骨組み）

リグノフェノール

フェノール類☆ リグニン 化学修飾
⇒ リグノフェノール
リグニンとリグノフェノール

リグノフェノール【隠岐の島町リグノフェノール製造実証プラント】
平成 21〜24 年に島根県隠岐の島町にリグニンの工業化を目指したリグノフェノール製造実証施設が建設され、その稼働実証が実施され、工業化可能な製造プロセスを開発することができた。本プロセスは、今までその製造法の課題であった脱酸工程や爆発性の高い有機溶剤の使用に対して、改善したものである。

リグニン製造施設
リグノフェノール製造実証プラント

リグノフェノール製造プラントスタッフ

【リグノフェノール商品開発】
平成 25 年以降は、このリグノフェノールの商品化を目指し、主に隠岐の木材業の活性化を目指し、共同研究事業者と共に（１）木材接着剤、（２）含浸材、（３）塗料の開発が進められた。また、リグノフェノールを添加した（４）難燃性樹脂の開発も進められた。以下にこれらの詳細を示す。
（１）木材接着剤
島根県中山間地域研究センターとの共同研究で、リグノフェノールに硬化剤（ホルムアルデヒド）を添加するだけで、熱硬化型の接着剤となることが分かった。従来は、フェノールに硬化剤を添加して、レゾール化反応させて接着剤を調製するが、このリグノフェノールはこのレゾール化工程を省けることがメリットとなる。この接着剤を用いた集成材の接着試験である構造用 JAS 規格をクリアしており、接着性能も高いことが実証済みである。
この接着剤は、石油由来のフェノール接着剤の代替として期待できる。

木材に LP 接着剤塗布

木材を張り付ける高周波接着装置

LP 接着剤による集成材（２）含浸材
リグノフェノール含浸材は、木材の防腐・強度・防蟻等の性能の向上を目的として、リグノフェノールを減圧加圧条件で木材に注入させた資材である。この含浸材は、特に防腐性能が期待でき、従来の木材用の防腐薬剤と同等な性能があることが分かっている。この用途として建築資材や土木資材が期待されている。課題として、強度向上・寸法安定性の向上が課題である。リグノフェノール含浸材は、越井木材工業㈱と共同研究を実施し、フェノール樹脂含浸薬剤の代替として商品開発が進められている。

リグノフェノール含浸薬剤注入木材

含浸薬剤の減圧加圧注入装置

（３）塗料
リグノフェノールから合成した塗料は漆塗料に類似しており、漆と比較して、かぶれない・乾燥工程が早い・安価である特徴があり、本漆と比較して約2倍の光沢度及び約10倍の光耐性があることが分かっている。また、この塗料は隠岐特産のクロマツの杢目を漆のように強調できる等の効果があり、新しい隠岐特産の商品に繋がる。この塗料の標準規格クリアや塗料メーカーとの共同研究開発が商品化にとって最も重要である。これらの商品は石油代替や里山保全等の付加価値がある製品として従来品と差別化が出来る。

隠岐産クロマツにLP塗料塗布（厚塗り） 隠岐産クロマツにLP塗料塗布（薄く重ね塗り） 隠岐ウルトラマラソン楯（４）難燃性樹脂リグノフェノール難燃性樹脂は、ポリカーボネイトにリグノフェノールを数％添加するだけで製造できる。難燃性樹脂は汎用性が高く、OA機器や自動車に使用されており、高付加価値製品としての可能性が高い。従来の難燃性樹脂は加工性が悪い課題があったが、安井㈱と出光ライオンコンポジット㈱がこの課題を解決した。この製品の目標物性として、この難燃性樹脂の透明性を向上させることを目的とする。従来の難燃性樹脂は透明性がな
く、透明な難燃性樹脂が開発できれば、OA機器や自動車・飛行機の分野での応用が考えられ、デザイン性だけでなく、例えば、リチウムイオン電池やエンジンの不備・故障における火災に対しても安全点検が容易となる。

LPポリカーボネイト難燃性樹脂

難燃性樹脂コンパウンド

射出成形機

【今後の展開】
この新たなリグノフェノール木材資材の販売ターゲットは、隠岐の島町が「国産材活用促進（みなとモデル）」で協定を交わした東京都港区の建築物件が考えられる。港区は都市と地方の低炭素社会の構築を目指して、平成 23 年の 4 月から本格的に環境に配慮した木材を区内の公共建築物等に利用する事としており、このリグノフェノールを用いた環境材はその施策に最も効果的な木材の一つとなる可能性を持つ。また、平成 22 年 10 月には国において「公共建築物等における木材の活用に関する法律」が制定され、国産材については全国において公共建築物への利用が多数見込まれる。島根県内においても県産材の利用拡大のために「島根県木材利用率先計画」を策定し、公共建築物や公共事業において県産木材を積極的に活用することとしている。
■みなとモデルの全体像

平成 25 年度には、2020 年オリンピック・パラリンピック東京大会が決定した。世界平和を願うスポーツの祭典「オリンピック・パラリンピック」は地球上の大勢の人が注目しており、1990 年代になってオリンピック運動は、「スポーツ」「文化」に『環境』という三本目の柱が加わった。この興奮と感動のイベントは環境保全をすすめる上で大きな力となりうる。特に木材は再生可能な資源として、植林と共にその利用が積極的に進められることが考えられ、国産材を使用した木造化・内装木質化及び環境に配慮した空間づくりとして以下の事項が推進される。

・大会施設や選手村等の整備・改修

・仮設建築物にも木材を積極的に使用 ・バイオプラスチックの活用

・関係施設の建具・床材・家具等

・日本の伝統的な建築様式の導入

・CLT（直交集成板）や耐火集成材等を活用

・資材の安定供給体制の整備

・木質バイオマス・食品廃棄物を原料とした再生可能なエネルギーを大会施設や選手村に（出典：第 8 回攻めの農林水産業推進本部資料（平成 25 年 11 月／農林水産省））

このようにリグノフェノール資材は環境保全を意識した施策・イベントの中で利用すべきである。リグノフェノールは隠岐でしか製造していないので、他にはない林業再生・環境付加価値において非常に高い特徴がある。また、従来品と比較して価格が高いという問題があるが、ターゲットと用途を絞り、その特性を活かした製品にすることによって、リグノフェノールは非常に注目を浴びる製品になりえる。例えば、東京オリンピックに来る多くの外国人観光客をターゲットとして、ある区画を、日本の伝統漆塗布技術とリグノフ
ェノール塗料を用いて杢目を強調した壁板にしたり、リグノフェノール集成材・含浸材を用いたウッドデッキにしたり。また、松江の観光客をターゲットとして木橋の松江大橋をリグノフェノール含浸材・集成材で再現させる等の利用をすれば、観光客増加等の様々な反響が考えられる。

フェノール樹脂ウッドデッキ（越井木材工業㈱商品）

本漆塗布した壁板（東山本漆塗料 HP 参考）

松江大橋（再現イメージ）（参考資料：島根の歴史）

難燃性樹脂が使用されている OA 機器（安井㈱HP 参考）