１

木質バイオマス利用・加工システム開発事業
成果報告会

ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙを用いた含浸材と難燃性樹脂の商品化へ向けた開発実証

平成２７年３月１１日
隠岐の島町役場㈱藤井基礎設計事務所

２

木材成分とリグノフェノール

木材の成分はリグニンとセルロースからなる。リグニンは木を補強する（ビルのセメントのような）役割を果た
し，セルロースは木の骨組みです（ビルの鉄筋）の役割。このリグニンを化学修飾したものをリグノフェノール。このリグノフェノールは石油代替資源として期待。

リグニン （ビルのセメントの役割：補強）★ 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）☆ リグニン 化学修飾
⇒ リグノフェノール

石油代替資源として期待！！

３

隠岐バイオマス(ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙ)の取り組み

隠岐の島町は、切り捨て間伐材、松くい虫被害木等の島内未利用材からバイオマス（ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙ）を抽出し、本事業では、含浸薬剤（含浸材）と難燃性樹脂を商品開発。この事業は里山保全に繋がる。
【リグノフェノール】【島内の未利用材を原料】【里山保全】
間伐が進み、松くい虫被害を防ぐ⇒安定的なスギ・クロマツの生産

H21～24林野庁事業：大量生産ﾌﾟﾛｾｽ開発▲切り捨て間伐剤▲ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙ製造実証ﾌﾟﾗﾝﾄ（隠岐）▲スギ【バイオマス商品】▲LP含浸材 ▲含浸材ウッドデッキ ▲含浸材看板（島内） ▲土木資材（１）含浸薬剤（含浸材）の開発商品（越井木材工業㈱）（１）含浸薬剤（含浸材）の開発商品（越井木材工業㈱）
自然素材を用いた防腐性・防蟻性・寸法安定性の高い含浸材の開発⇒▲LP難燃性樹脂▲電子部品・カバーケース（２）難燃性樹脂の開発商品（安井㈱）（２）難燃性樹脂の開発商品（安井㈱）自然素材を用いた加工性・難燃性・透明性をもった樹脂の開発

里山保全・エコアイランド化・新産業の創出（雇用創出）

４（１）ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙ含浸材の開発
共同：越井木材工業 株式会社

５

• 創立
• 資 本金• 代 表者• 従業員数
• 事業内容昭和23年6月
30,500万円
越井 潤
200人▲ スーパーサーモ▲ マクセラムデッキ

木材の防腐防蟻・防虫処理、木材の不燃・防火処理
木材の寸法安定処理、木材の熱処理（サーモウッド）
木材サッシの製造・販売、アカシカ集成材床板、木材の接着（パネル・合板）

・ 主力製品• 所 在 地 【本社】 大阪府大阪市住之江区平林北1-2-158【大阪本社】【東京事務所】【関東工場】【関東第２工場】【名古屋営業所】【岸和田営業所】【九州営業所】• 関連会社(株)コシイプレザービング、
PERUSAHAAN KOSINAR SDN.BHD
サバ造林株式会社、㈱コシイウッドシュウションズ
ＫＭ Ｈｙｂｒｉｄ Ｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ＳＤＮ．ＢＨＤ．
KOSHII MAXELUM AMERIC A, INC.

過去の実績と課題

６

平成25年度の林業加速事業（島根県）において、リグノフェノールの含浸材は防腐効果があることが分かった。ただし、商品化において、コストの問題とさらなる物性評価が課題。

【 リグノフェノール含浸材の防腐試験データ（東京都立産業技術センター提供）】
試験体の名称
リグノフェノール含浸材
B リグノフェノール＋硬化剤 含浸材
C レゾールリグノフェノール含浸材
無処理材
A▲含浸材のウッドデッキ

腐朽操作試験体
質量減少率(%)

3.7
3.4
2.330.9※3％以下がJIS規定の木材保存剤の基準▲含浸材 土木資材 活用▲ 防腐試験様子▲含浸材 看板（隠岐ジオパーク）⇒ 本事業目的： コストの問題とさらなる物性評価が必要 ①従来品と混ぜる、②物性評価

ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙを用いたマクセラム‐PLの開発

７

ﾏｸｾﾗﾑ‐PL： フェノール樹脂を木材に含浸させ、腐れ・割れ・反りの問題を解消したデッキ床板

フェノール樹脂▲ マクセラム‐PL

フェノール樹脂処理を施した単板を積層▲ マクセラム-PLのウッドデッキ

石油由来のﾌｪﾉｰﾙ樹脂製品

自然由来のﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙ

８

検討方法について① 試験条件表.含浸液の混合比率（%）
試験体の混合割合（％）

リグノフェノール

フェノール樹脂

Ａ

1000Ｂ8020Ｃ5050Ｄ2080Ｅ

木材（スギ）に含浸▲含浸薬剤の減圧加圧注入装置

無処理材② 試験方法・室内防腐性能試験 JIS K 1571
・室内防蟻性能試験 JIS K1571
・寸法安定性試験（吸湿性試験） JIS Z 2101
※耐候操作なし▲ LP含浸材

９

防腐性試験結果について■ 室内防腐性能試験結果（試験体の重量減少率）（JIS K 1571）
試験体の混合割合（％）

腐朽操作試験体 質量減少率（％）

リグノフェノール

フェノール樹脂カワラタケ（白色腐朽菌）オオウズラタケ（褐色腐朽菌）Ａ

100

04.82.6

Ｂ80203.12.4Ｃ

50504.61.1

Ｄ2080

1.90.521.849Ｅ

無処理材

菌の植え付け試験片の設置※3％以下がJIS規定の木材保存剤の基準
現在（60日経過の様子）

・ 試験体はいずれも、防腐効果あり。
・ 試験体の重量減少は、白色腐朽菌＞褐色腐朽菌

１０試験防蟻性試験について■ 室内防蟻性能試験結果（試験体重量減少率、シロアリ死虫率）（JIS K 1571）

試験体の混合割合（％）
重量減少率（％）

死虫率（％）

リグノフェノール

フェノール樹脂

Ａ10002.919.8Ｂ80203.4

17.3Ｃ50502.816.4

Ｄ2080

2.318.712.714.3

Ｅ無処理材※3％以下がJIS規定の木材保存剤の基準

・ 試験体はいずれも、防蟻効果あり。

室内防蟻試験の様子

１１

吸湿性試験（寸法安定性試験）ついて■ 吸湿性試験（寸法安定性試験）（木口面膨張率）（JIS Z 2101）
試験体の混合割合（％）

木口面膨張率 （％）

リグノフェノール

フェノール樹脂

70%

Ａ1000Ｂ80ＣＤＥ

相対湿度

平衡含水率90%70%

90%

3.04.79.710.7203.34.49.912.65050

2.63.27.710.1

2080

3.94.09.910.62.2

3.07.810.8

無処理材

・ 同条件で評価：いずれの試験体の寸法安定性は低い。
（膨張率：本試験体＞無処理材）
原因：木材深部まで含浸できていない。
→ ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙの分子量が高い：M.W. 3000
→ ﾌｪﾉｰﾙ（M.W.400）が木材に浸透するのをﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙが阻害！？
対策１⇒ リグノフェノールの分子量を低くする。
対策２⇒フェノールを含浸後、ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙを含浸
相対湿度７５％（塩化ナトリウム飽和水溶液）調湿中。

ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙ含浸材のﾋｱﾘﾝｸﾞ･ｱﾝｹｰﾄ調査

１２• アンケート数：2000通：返信294通 、 ヒアリング数：8社

・特に設計事業者が環境意識が高く、国産材の利用に積極的。
• 求める性能 ： 製品としての品質は当たり前。耐候性・耐久性の高い自然物。木材のデザイン性が損なわれなくて木痩せしない防腐剤、メンテのしやすさ。安全性、自然物であること。
・ コストや物性の課題がクリアすれば、利用検討あり（コスト1.2～1.5倍）〔アンケート30％、7/8社〕• 使用木材製品 ：東京港区・・・防腐剤、含浸材、 ウッドデッキ

設計会社・・・防腐剤、含浸材

・東京港区オリンピック関連で、港区は建設ラッシュ。その中で木材建築物の需要は高い。
・みなとモデルの活用〔国産材利用促進システム〕）。 自治体と上手く組むこと。

☆ 国産材活用推進（みなとモデル）☆ ２０２０年東京オリンピック・パラリンピック
三本柱：「スポーツ」「文化」『環境』【推進項目】
・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・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・バイオプラスチックの活用１３（２）ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙ難燃性樹脂の開発
共同：安井 株式会社

１４

安井株式会社 <会社概要>
本社工場全景• 創
立 昭和5年5月• 資 本 金 9,500万円• 代 表 者 松田 哲
• 従業員数 300人
• 敷地 74,000m2• 事業内容射出成形、発泡スチロール成形、シール・ラベル印刷・一般印刷、各種包装・資材の製造販売• 所 在 地 【本社】
宮崎県東臼杵郡門川町大字加草2725【鹿児島工場・営業所】【福岡営業所】【日南営業所】【延岡営業所】【日向営業所】• 関連会社

安井プラスチック(株)(大分県豊後大野市)(有)ヤスイ包材 (鹿児島県鹿児島市)• 主要取引 旭化成(株)グループ、川澄化学工業(株)東郷メディキット(株)、南日本ハム (株)(株)くらこん他【事業内容】

１５

過去の実績と課題 その１

平成25年度に隠岐リグノフェノールはポリカーボネイトの難燃性添加剤として有効〔難燃性向上（V0達成）
や加工性向上した（ものづくり中小企業事業者試作開発支援事業）〕。ただし、商品化の課題として、強度〔曲げ、伸び〕）や透明性の向上。 用途ターゲット：電子部品やカバーケース等。
従来難燃性樹脂の課題▲ リグノフェノール難燃性樹脂

加工性が著しく低下

透明性の喪失

コストアップ

環境負荷が高い

電子部品・カバーケース等(ハロゲン系)
要求物性：難燃性（発火対策）
透明性、加工性⇒ 本事業目的： 強度物性（伸び・曲げ）と透明性の向上【各種物性試験】① 原料検討
加工性試験（MRF） 〔JIS K 7210〕
引張強さ 〔ISO 0572〕
・中粘度ﾎﾟﾘｶｰﾎﾞﾈｲﾄにかえる（強度対策）
伸び（破断） 〔 ISO 0572 〕
・ｱｾﾁﾙ化ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙや広葉樹ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙを用いる
曲げ強さ 〔JIS K 7171〕（ポリカとの相溶性向上） 曲げ弾性率 〔JIS K 7171〕
燃焼性 〔UL94V試験〕：② ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙのｱｾﾁﾙ化の検討
V0（最高基準）→V1→V2（最低基準）

１６

過去の実績と課題 その２【競合する難燃性樹脂】
・商品名「ザイロン」：旭化成ケミカルズ(株)・・・価格600～800円/kg▲ザイロン（旭化成ｹﾐｶﾙｽ ﾞHP参考）【(参考)難燃性樹脂を構成する各原料価格】＜樹脂＋難燃剤＝難燃性樹脂＞

・難燃剤「リグノフェノール」(量産設定価格)・・・価格1300円/kg「リン酸エステル」

・・・ 価格500円～1,750円/kg

・汎用性樹脂 「ポリカーボネート(PC)」・・・価格300円/kg【平成25年度実績 ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙ難燃性樹脂データ】【難燃性樹脂を構成する各原料価格】＜樹脂＋難燃剤＝難燃性樹脂＞
・難燃剤「リグノフェノール」価格1300円/kg ｘ10％＝130円/kg「リン酸エステル」 価格1,750円/kg ｘ10％＝175円/kg

・汎用性樹脂「ポリカーボネート(PC)」価格300円/kｇｘ80％＝240円/kg

量産時の難燃性樹脂コンパウンド：約545円/kg

検討方法 全体の流れ【1】原料混合【2-1】混練

原料選定
配合比率
原料処理

混錬条件

【2-2】ペレット化

加工性試験（MFI） 〔JIS K 7210〕
引張強さ 〔ISO 0572〕
伸び（破断） 〔 ISO 0572 〕
曲げ強さ 〔JIS K 7171〕
曲げ弾性率 〔JIS K 7171〕
燃焼性 〔UL94V試験〕【3】射出成形【4】物性評価

成形条件

各評価項目選定
測定条件設定
規格値設定

PC樹脂

単軸押出機

射出成形機

金型試験機(MＦI)

リグノフェノール

物性試験
17１７① 原料検討(ﾎﾟﾘｶやﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙ種類検討)
以下の配合で難燃性樹脂を作成し、各種物性試験を行った。
H25配合

難燃性樹脂
ﾎﾟﾘｶｰﾎﾞﾈｲﾄ

難燃性樹脂A

本事業

ザイロン

ポリカ低ﾘｸﾞﾉ針

ポリカ高ﾘｸﾞﾉ針

ｱｾﾁﾙ-ﾘｸﾞﾉ針①②③④⑤⑥100%80%
100%80%80%

100%

低粘度
中粘度
ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙ（針葉樹）

10%

10%

ｱｾﾁﾙ ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙ（針葉樹）
難燃剤

10%

ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙ（広葉樹）
ｱｾﾁﾙ ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙ（広葉樹）
ﾘﾝ酸ｴｽﾃﾙ

10%

10%

10%

難燃助剤

ドリップ防止剤PTFE

0.3%

0.3%

0.35%

試験項目

単位

加工性試験（MRF）

g/10min

0.5

2.7

24

2.4

26

12.5

引張強さ

Mpa

71

62

466258

69.3

伸び（破断）

%

33

68

257

266

曲げ強さ

MPa

120

107

5110497

115

曲げ弾性率

MPa

2730

21862841

2240

3020

2730

燃焼性試験〔UL９４V〕

判定

V0V2V0V2V0V0

難燃性樹脂 各種物性試験

１８１９① 原料検討による各種物性試験
H25配合

ザイロン

本事業

ポリカ低①ﾘｸﾞﾉ針

ポリカ高②ﾘｸﾞﾉ針③ｱｾﾁﾙ-ﾘｸﾞﾉ針

難燃性樹脂試験 各種物性試験

試験項目

単位

加工性試験（MRF）

g/10min

0.52.7242.4

2612.5

引張強さ

Mpa

716246625869.3

伸び（破断）%

3368257266

曲げ強さ

MPa

120

1075110497115

曲げ弾性率

MPa

2730

2186

2841

2240

3020

2730

燃焼性試験〔UL９４V〕

判定

V0V2V0V2V0V0①②③【Ｈ２５： ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙ添加 ）】・ 加工性：９倍・ 引張強さ： ０．７倍・ 伸び： ０．０３倍・ 曲げ強さ： ０．５倍・ 曲げ弾性率 ： １．３倍・ 難燃性 ： 最高基準達成【高粘度ポリカへ変更】
・ 加工性 ：１１倍・ 引張強さ ：０．９倍
・ 伸び： ０．０３倍・ 曲げ強さ ：０．９倍・ 曲げ弾性率 ： １．３倍・ 難燃性： 最高基準達成【ｱｾﾁﾙ-ﾘｸﾞﾉ化を添加】
・ 加工性
：５倍
・ 引張強さ ： １．１倍
・ 伸び： １．２倍
・ 曲げ強さ ： １．１倍・ 曲げ弾性率： １．２倍・ 難燃性：最高基準達成

H25ポリカ低とリグノ針の比較

ポリカ高と本事業リグノ針の比較

ポリカ高とｱｾﾁﾙ-ﾘｸﾞﾉの比較【ザイロン比較】
・ 加工性
： ２５倍
・ 引張強さ ： ０．９８倍
・ 伸び：２倍・ 曲げ強さ ：０．９６倍・ 曲げ弾性率： １．０倍
ｻﾞｲﾛﾝとｱｾﾁﾙ-ﾘｸﾞﾉの比較

・②ﾎﾟﾘｶの変更と③ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙのｱｾﾁﾙ化 ⇒ 引張強さ・伸び・曲げの課題を解決！
・従来品（ｻﾞｲﾛﾝ）と比較しても物性（加工性・伸び）の高い難燃性樹脂の製造条件を確立！！

２０② ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙのｱｾﾁﾙ化の検討
アセチル基(CH3CO-)で置き換える

120℃, 大気
リグノフェノール＋無水酢酸＋貧溶媒⇒ アセチル化
6Hr リグノフェノール⇒収率約95%無水酢酸((CH3CO)2O) 中にﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙを溶解させ、貧溶媒を添加、120℃加熱し一定時間保持。精製し、ｱｾﾁﾙ化ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙを抽出（1日）。
【難燃性樹脂ｺﾝﾊﾟｳﾝﾄﾞ試作結果】
abc

ポリカーボネート

80%

80%

80%

リグノフェノール
（未処理）

10%

--

リグノフェノール（アセチル化処理）

-

10%

10%

難燃剤
（リン酸エステル）

10%

10%

10%

難燃助剤
（ドリップ防止剤PTFE）

0.3%

0.3%

0.3%

安定剤
（リン系酸化防止剤A）

-

-

0.5%

リグノフェノール構造

外観写真

アセチル化処理機器
30⇒ ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙのｱｾﾁﾙ化の効率化を実施。ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙのｱｾﾁﾙ化は難燃性樹脂の透明性を向上！

ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙ難燃性樹脂のﾋｱﾘﾝｸﾞ調査• 本試験データを用いてヒアリング：1社 （樹脂メーカー：出光ライオン・コンポジット㈱）【ヒアリング内容】• 本物性データでも用途あり。
• 透明だったら便利な難燃性樹脂：ボディーケースやその部品• 透明・難燃性: コネクター、モジュラープラグ（電話で利用）• 公共部材：道路・スタジアム・アーケードの透明部材（難燃性必要あり）⇒１０万トン用途あり。植物由来のもの需要あり。
• 不透明・難燃性：OA機器のPC樹脂・ABS樹脂を中心に利用• ＯＡプリンター・コピー機器の環境規格の取得（ラベル：EPEAT等）⇒３０万トン用途あり。植物由来のもの需要あり。
【難燃性が求められている商品】▲ボディーケース▲コネクター▲ﾓｼﾞｭﾗｰﾌﾟﾗｸﾞ▲ 道路の遮音壁▲ 熱転写プリンタ用ラベル

２１

地元住民及び関係業者への普及啓発

２２

隠岐の島町では、ﾘｸﾞﾉﾌｪﾉｰﾙから含浸材・難燃性樹脂以外にも塗料や接着剤の商品開発を実施し、役場等に導入しています。また、企業ヒアリングや環境普及・地域イベント等を通して、地元住民や関係業者へ普及啓発を実施しています。

テーブル（役場国民年金）

開発中のアンティーク風机

いきいき祭り参加

アグリビジネス展示（ビッグサイト）【活動状況報告】期 日項目

6月15日 隠岐の島町ウルトラマラソン大会 リグノ材ＰＲ
6月16日 緑のｺﾝﾋﾞﾅｰﾄ推進協議会（第1回）
10月9日 リグノ材導入（隠岐の島町役場）
10月17日 中山間地域研究フォーラム（松江市）
10月26日 隠岐の島町いきいき祭り参加
11月2日 隠岐ブロック商工会青年部研修会
11月12～14日 アグリビジネスフェアー出展（東京）
11月15日 林野庁長官来島11月16日 環境展示会出展（松江市）
11月18日 バイオマス産業都市選定授与式
11月19日 木質バイオマス加工・利用システム開発委員現地視察
12月3日 中国経済産業局長来島
12月11日 エコプロダワツ2014展示会
12月12日 ﾊﾞｲｵﾏｽ・リファイナリー情報交換会（広島）
12月17日 大阪ガス来島
1月13～16日 企業ヒアリング、市場調査（関東方面）
1月19～21日 企業ヒアリング、市場調査（関西方面）
2月5日 緑のｺﾝﾋﾞﾅｰﾄ推進協議会（第2回）

隠岐ウルトラマラソン楯 表彰

林野庁長官プラント視察
内容

ウルトラマラソン大会優勝者にＬＰの盾贈呈
リグノフェノール事業の取組状況発表
テーブルカウンター、テーブル、腰板等
隠岐産リグノフェノールを用いた木材接着試験
リグノ材の展示
ﾊﾞｲｵﾏｽの現状と隠岐での取組を発表
リグノフェノール材展示
布施プラント視察
リグノ材の展示
隠岐の島町選定、（ＬＰマテリアル化含む）
ＬＰプラント視察、技術指導（木村先生、川越氏）
布施プラント視察
エコ商品の市場ニーズ等の視察
リグノフェノール研究開発状況発表
布施プラント視察
6社訪問（港区、公園メーカー、建築設計等）
3社訪問（建築設計等）
リグノフェノール事業の取組状況発表

備

壁板（スギ材）

腰板（役場内）商工青年部研究会

東京港区ヒアリング考

緑のｺﾝﾋﾞﾅｰﾄ推進協議会で実施
協議会関係者約40名参加
緑のｺﾝﾋﾞﾅｰﾄ推進協議会で施工
中山科長が発表
安井、岡田が参加
吉田先生（委員）発表
安井他4名参加
藤井社長他3名で対応
安井君参加
松田町長、藤井副会長出席
役場、藤井基礎（安井、岡田）対応
安井、岡田、藤本が対応安井君参加
藤本、岡田が参加
安井、岡田、藤本が対応
安井、岡田が対応
安井君が対応協議会関係者約40名参加

企業ヒアリング