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復(fù)合材料、復(fù)合材料的制造方法、植物培育用復(fù)合材料及其使用方法

文檔序號:318135閱讀:190來源:國知局
專利名稱:復(fù)合材料、復(fù)合材料的制造方法、植物培育用復(fù)合材料及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及復(fù)合材料及其制造方法。更詳細(xì)而言,涉及至少由含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄 物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的材料(A)和粘合劑(B)成型得到的、吸水率(保水 率)及保肥性優(yōu)異的復(fù)合材料及其制造方法、含有該復(fù)合材料的植物培育用復(fù)合材料及其 使用方法。
背景技術(shù)
目前,作為屋頂綠化或墻面綠化等城市的綠化用途,或者出于土壤保護(hù)等目的,提 出了各種植物栽培用培養(yǎng)基(例如,植物生長板坯)(例如,專利文獻(xiàn)1 4)。由于上述培 養(yǎng)基即使在例如浙青等沒有土壤的環(huán)境中也能夠栽培植物,所以正在廣泛普及。但是,由于上述培養(yǎng)基通常保水性極低,所以另外還需要噴水器等灌溉設(shè)備。另 外,由于上述培養(yǎng)基沒有生物降解能力,所以不能將培養(yǎng)基直接放置于自然環(huán)境下,需要進(jìn) 行培養(yǎng)基的回收及廢棄。另一方面,專利文獻(xiàn)5、6中,提出了作為來自植物的、利用了杉木間伐材的植物培 育用板坯(專利文獻(xiàn)幻、或者以木材粉碎物等為主原料的植物培育用基盤的制造方法(專 利文獻(xiàn)6)。由于上述培養(yǎng)基來自植物,所以在環(huán)境方面的優(yōu)點(diǎn)顯著。但是,上述培養(yǎng)基的保水性以重量比計(jì)為150%左右,上述培養(yǎng)基同樣地在植物生 長中需要灌溉設(shè)備。進(jìn)而,上述培養(yǎng)基還缺乏保肥性。專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-168370號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2005-143419號公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2003-070344號公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開2001-169657號公報(bào)專利文獻(xiàn)5 專利第3847沈8號公報(bào)專利文獻(xiàn)6 專利第4025830號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明期望解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,其目的在于提供具有優(yōu)異保水性 (吸水性)和保肥性的復(fù)合材料。本發(fā)明人等為了解決上述問題進(jìn)行了潛心研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)至少由含有(i)農(nóng)業(yè)廢 棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的材料(A)、和粘合劑(B)成型得到的特定的復(fù)合材 料,具有優(yōu)異的保水性(吸水性),因此優(yōu)選用于自然環(huán)境下、特別是干旱地區(qū)等的植物生 長,從而完成了本發(fā)明。S卩,本發(fā)明的復(fù)合材料的特征在于,至少由含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄 物及木素纖維素的材料(A)、和粘合劑(B)成型得到,并且,相對于上述(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的完全干燥重量100重量%,以固態(tài)成分計(jì)使用2 10重量%的上述粘合劑(B),進(jìn)行成型。另外,本發(fā)明的復(fù)合材料優(yōu)選至少由含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及 木素纖維素的材料(A)、和粘合劑(B)成型,使用以下測定方法算出的復(fù)合材料的吸水率為 300%以上。[測定方法]使用復(fù)合材料的試驗(yàn)片,測定在20士 1°C的水中浸漬M小時(shí)后的該試驗(yàn)片的重量 (W2)、和在105士 1°C下干燥至恒重(完全干燥重量)后的該試驗(yàn)片的重量(W1),按照下式 (1)算出吸水率。吸水率(%) = (W2-W1)ZW1XlOO- (1)本發(fā)明的復(fù)合材料,優(yōu)選相對于上述(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖 維素的完全干燥重量100重量%以固態(tài)成分計(jì)使用2 8重量%的上述粘合劑(B)進(jìn)行成 型。上述復(fù)合材料的密度優(yōu)選為50 400Kg/m3。本發(fā)明的復(fù)合材料還優(yōu)選通過以下方法得到將上述含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii) 農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的材料(A)進(jìn)行粉碎,使用粘合劑(B),經(jīng)選自熱壓成型、高頻成 型、微波成型、使用干燥機(jī)的熱成型、冷壓成型及水蒸汽加壓成型中的至少1種以上的成型 工序而得到。本發(fā)明的復(fù)合材料還優(yōu)選通過以下方法得到粉碎上述含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或 (ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的材料(A),使用粘合劑(B)進(jìn)行熱壓成型而得到。本發(fā)明的復(fù)合材料還優(yōu)選通過以下方法得到粉碎上述含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或 (ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的材料(A),使用粘合劑(B)進(jìn)行水蒸汽加壓成型而得到。還優(yōu)選上述農(nóng)業(yè)廢棄物由選自稻科的水稻、稻秸、麥、大麥、小麥、麥秸、甜高 梁(sorghum bicolor)、多脈高梁(Sorghum nervosum)、蜀黍(Sorghum vulgare)、玉米 (sorghum bicolor)、糖稷(sorghum bicolor)、黍子(Panicum miliaceum)、谷子、甘蔴、聲 葦及菊科的向日葵中的至少1種或2種以上得到。另外,還優(yōu)選上述木素纖維素由選自松樹、白楊樹、樺樹、杉樹、抱樹、榆樹及山毛 櫸樹中的至少1種或2種以上得到。還優(yōu)選上述粘合劑(B)為選自有機(jī)異氰酸酯類粘合劑、甲醛類粘合劑、環(huán)氧類 粘合劑、丙烯酸類粘合劑、合成橡膠膠乳類粘合劑、乙酸乙烯酯乳液類粘合劑及水性高分 子-有機(jī)異氰酸酯類粘合劑中的至少1種以上。還優(yōu)選上述粘合劑(B)為有機(jī)異氰酸酯類粘合劑。本發(fā)明的植物培育用復(fù)合材料的特征在于含有上述復(fù)合材料。另外,本發(fā)明的植物培育用復(fù)合材料還可以在上述復(fù)合材料中至少含有種子及 水。本發(fā)明所述的植物培育用復(fù)合材料的使用方法優(yōu)選如下不留間隙地鋪設(shè)上述植 物培育用復(fù)合材料,預(yù)先灑水使吸水率為300%以上,貼附栽培物,從栽培物的上方灑水進(jìn) 行使用。另外,本發(fā)明所述的植物培育用復(fù)合材料的使用方法還可以將植物培育用復(fù)合材 料浸入加有水的容器中,使其以300%以上的吸水率含水后,不留間隙地鋪設(shè)該復(fù)合材料,貼附栽培物,從栽培物的上方灑水進(jìn)行使用。另外,本發(fā)明所述的植物培育用復(fù)合材料的使用方法還可以預(yù)先使上述植物培育 用復(fù)合材料中含水,使吸水率為300%以上,在植物培育用復(fù)合材料上植入樹苗進(jìn)行使用。另外,本發(fā)明所述的植物培育用復(fù)合材料的使用方法還可以在自地上至深度 IOcm 50cm的范圍內(nèi),并且以保持其間隔為IOOcm 300cm的方式,鋪設(shè)預(yù)先以300%以 上的吸水率含水的上述植物培育用復(fù)合材料,植入樹苗進(jìn)行使用。本發(fā)明的復(fù)合材料的制造方法的特征在于,包括下述工序工序(1)將含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的材料(A)粉 碎、或屑化,工序O)在該粉碎物及/或屑片中,相對于上述⑴農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢 棄物及木素纖維素的完全干燥重量100重量%,添加以固態(tài)成分計(jì)為2 10重量%的粘合 劑(B),進(jìn)行混合,工序(3)將該混合物進(jìn)行熱壓成型及/或水蒸汽加壓成型。由于本發(fā)明的復(fù)合材料具有優(yōu)異的保水性、保肥性及透氣性,所以能夠優(yōu)選用于 自然環(huán)境下、特別是干旱地區(qū)等的植物生長。另外,由于本發(fā)明的復(fù)合材料以來自植物的含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄 物及木素纖維素的材料(A)為主原料,所以能夠有效地再循環(huán)利用資源,非常有利于降低 環(huán)境負(fù)荷。
具體實(shí)施例方式[復(fù)合材料]本發(fā)明的復(fù)合材料是至少由含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維 素的材料(A)、和粘合劑(B)成型得到的復(fù)合材料,使用下述測定方法算出的復(fù)合材料的吸 水率為300%以上。需要說明的是,本發(fā)明中有時(shí)也將復(fù)合材料稱為復(fù)合材料板。[測定方法]使用復(fù)合材料的試驗(yàn)片,測定在20士 1°C的水中浸漬M小時(shí)后的該試驗(yàn)片的重量 (W2)、和在105士 1°C下干燥至恒重(完全干燥重量)后的該試驗(yàn)片的重量(W1),按照下式 (1)算出吸水率。吸水率(%) = (W2-W1)/W1XlOO- (1)本發(fā)明的復(fù)合材料的吸水率小于300%時(shí),當(dāng)綠化或植樹后植物生長時(shí),由于水分 不足,所以需要灌溉設(shè)備。另外,吸水率優(yōu)選為350%以上、更優(yōu)選為400%以上。如上所 述,由于本發(fā)明的復(fù)合材料的吸水率優(yōu)異,所以能夠優(yōu)選用于自然環(huán)境下、特別是干旱地區(qū) 等的植物生長。需要說明的是,吸水率的上限根據(jù)用于復(fù)合材料的材料、或植樹地域的自然 環(huán)境(降雨量、天氣或氣溫)而不同,沒有特別限定,如果吸水率為600%,則由于也能夠優(yōu) 選用于自然環(huán)境下、特別是干旱地區(qū)等的植物生長,故優(yōu)選。另外,本發(fā)明的復(fù)合材料的密度通常為50 400Kg/m3、優(yōu)選為75 350Kg/m3、更 優(yōu)選為100 300Kg/m3。密度小于50Kg/m3時(shí),成型品的強(qiáng)度可能變?nèi)?,故不?yōu)選。另外, 超過400Kg/m3時(shí),復(fù)合材料的壓縮比升高,孔洞率降低,因此導(dǎo)致吸水率降低,另外,透氣性 也可能變差,無法形成植物能生長的環(huán)境,故不優(yōu)選。
<含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的材料(A) >本發(fā)明的復(fù)合材料中使用的含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維 素的材料(A)沒有特別限定,作為農(nóng)業(yè)廢棄物,可以舉出例如由稻科的水稻、稻秸、麥、大 麥、小麥、麥秸、甜高粱、多脈高粱、蜀黍、玉米、糠稷、黍子、谷子、甘蔗、蘆葦、菊科的向日葵 等得到的產(chǎn)物。另外,作為木素纖維素,可以舉出例如由松樹、白楊樹、樺樹、杉樹、抱樹、榆 樹、山毛櫸樹等得到的產(chǎn)物。需要說明的是,本發(fā)明中有時(shí)也將木素纖維素稱為木素纖維素材料。本發(fā)明中,對于含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的材料(A) 而言,可以單獨(dú)使用1種選自上述農(nóng)業(yè)廢棄物、木素纖維素中的材料,或者也可以將上述 物質(zhì)混合2種以上進(jìn)行使用,也可以將多種上述農(nóng)業(yè)廢棄物和上述木素纖維素混合進(jìn)行使用。本發(fā)明中,從使復(fù)合材料成型物(復(fù)合材料)吸水時(shí)的強(qiáng)度方面考慮,作為材料 (A),使用至少含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物、或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的材料(A)。這是由 于例如對于由含有木素纖維素的材料和粘合劑成型得到的復(fù)合材料而言,搬運(yùn)吸水后的復(fù) 合材料時(shí)(特別是用手拿著搬運(yùn)時(shí)),由于材料的強(qiáng)度弱,所以存在材料端部下垂的趨勢。 另一方面,本發(fā)明的復(fù)合材料通過加入農(nóng)業(yè)廢棄物進(jìn)行成型,材料內(nèi)產(chǎn)生纏繞,因此即使在 吸水后的復(fù)合材料中也能保持強(qiáng)度,產(chǎn)生端部下垂等的可能性變得非常小。需要說明的是,本發(fā)明中有時(shí)也將復(fù)合材料成型物稱作復(fù)合材料板成型物。另外,材料(A)中在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi),還可以含有木屑、木材粉碎 物、樹脂粉、草木、雜草、草花等植物、種子、水、土壤、含有肥效成分等的營養(yǎng)土等。本發(fā)明的復(fù)合材料在保肥性即保持肥料方面優(yōu)異,復(fù)合材料自身分解后也可以起 到肥料的作用。<粘合劑⑶>本發(fā)明的復(fù)合材料中使用的粘合劑(B)為選自有機(jī)異氰酸酯類粘合劑、甲醛類粘 合劑、環(huán)氧類粘合劑、丙烯酸類粘合劑、合成橡膠膠乳類粘合劑、乙酸乙烯酯乳液類粘合劑 及水性高分子-有機(jī)異氰酸酯類粘合劑中的至少1種以上。另外,本發(fā)明的復(fù)合材料相對于上述含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木 素纖維素的材料(A)的完全干燥重量(100重量% ),以固態(tài)成分計(jì)使用2 10重量%的上 述粘合劑(B)、優(yōu)選3 8重量%、更優(yōu)選4 7重量%進(jìn)行成型。粘合劑(B)以固態(tài)成分 計(jì)小于2重量%時(shí),所得復(fù)合材料成型品難以得到物理強(qiáng)度,故不優(yōu)選,超過10重量%時(shí), 所得復(fù)合材料成型品的物理強(qiáng)度變得性能過剩(overspec),導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)上浪費(fèi),并且覆蓋有 粘合劑的經(jīng)粉碎的材料(A)的表面的面積增加,吸水性及透氣性也存在降低趨勢,不優(yōu)選。需要說明的是,本發(fā)明中有時(shí)也將復(fù)合材料成型品稱作復(fù)合材料板成型品。另外,本發(fā)明中由于有機(jī)異氰酸酯類粘合劑能夠以較少的量粘合材料(A),所以通 常不會(huì)受到具有疏水性的粘合劑的損害,能夠提高吸水率,故優(yōu)選。有機(jī)異氰酸酯類粘合劑只要為在聚氨酯等的制造中通常使用的具有異氰酸酯基 的化合物即可,沒有特別限定。例如,可以舉出脂肪族多異氰酸酯、脂環(huán)族多異氰酸酯、芳香 脂肪族多異氰酸酯、芳香族多異氰酸酯、及上述異氰酸酯的衍生物或改性體等。作為脂肪族多異氰酸酯,可以舉出例如1,3_亞丙基二異氰酸酯、1,4_亞丁基二異氰酸酯、1,6_己二異氰酸酯、1,5-亞戊基二異氰酸酯、1,2-亞丙基二異氰酸酯、1,2-亞丁 基二異氰酸酯、2,3-亞丁基二異氰酸酯、1,3-亞丁基二異氰酸酯、2,4,4-或2,2,4-三甲基 1,6-己二異氰酸酯、2,6_ 二異氰酸酯基己酸甲酯等脂肪族二異氰酸酯;賴氨酸酯三異氰酸 酯、1,4,8_辛烷三異氰酸酯、1,6,11-十一烷三異氰酸酯、1,8_ 二異氰酸酯基-4-異氰酸甲 酯基辛烷、1,3,6-己烷三異氰酸酯、3,5,7-三甲基-1,8- 二異氰酸酯基_5_異氰酸甲酯基 辛烷等脂肪族三異氰酸酯等。作為脂環(huán)族多異氰酸酯,可以舉出例如1,3_環(huán)戊烯二異氰酸酯、1,4_環(huán)己烷二 異氰酸酯、1,3_環(huán)己烷二異氰酸酯、3-異氰酸甲酯基-3,5,5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯(以 下也稱作異佛爾酮二異氰酸酯。)、4,4’ -亞甲基二(環(huán)己基異氰酸酯)、甲基-2,4-環(huán)己 烷二異氰酸酯、甲基-2,6-環(huán)己烷二異氰酸酯、1,3_或1,4_ 二(異氰酸甲酯基)環(huán)己烷 (以下也稱作氫化苯二亞甲基二異氰酸酯。)或其混合物、降冰片烷二異氰酸酯等脂環(huán)族 二異氰酸酯;1,3,5_環(huán)己烷三異氰酸酯、1,3,5_環(huán)己烷三甲基異氰酸酯、2-(3-異氰酸丙 酯基)-2,5_ 二(異氰酸甲酯基)_雙環(huán)(2,2,1)庚烷、2-(3-異氰酸丙酯基)-2,6_ 二(異 氰酸甲酯基)_雙環(huán)(2,2,1)庚烷、3-(3-異氰酸丙酯基)-2,5_ 二(異氰酸甲酯基)_雙環(huán) (2,2,1)庚烷、5-(2-異氰酸乙酯基)-2-異氰酸甲酯基-3-(3-異氰酸丙酯基)-雙環(huán)(2,2, 1)庚烷、6-(2-異氰酸乙酯基)-2-異氰酸甲酯基-3-(3-異氰酸丙酯基)-雙環(huán)(2,2,1)庚 烷、5- (2-異氰酸乙酯基)-2-異氰酸甲酯基-2- (3-異氰酸丙酯基)-雙環(huán)0,2,1)-庚烷、 6-(2-異氰酸乙酯基)-2-異氰酸甲酯基-2-(3-異氰酸丙酯基)-雙環(huán)(2,2,1)庚烷等脂環(huán) 族三異氰酸酯等。作為芳香脂肪族多異氰酸酯,可以舉出例如1,3_或1,4_苯二亞甲基二異氰酸酯 或其混合物、ω,ω ’ - 二異氰酸酯基-1,4- 二乙基苯、1,3-或1,4- 二(1-異氰酸酯基甲 基乙基)苯(以下也稱作四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯。)或其混合物等芳香脂肪族二異 氰酸酯;1,3,5_三異氰酸甲酯苯等芳香脂肪族三異氰酸酯等。作為芳香族多異氰酸酯,可以舉出例如間苯二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、4, 4’ - 二苯基二異氰酸酯、1,5_萘二異氰酸酯、2,4_或4,4’ - 二苯甲烷二異氰酸酯(以下也 稱為MDI。)或其混合物、2,4-或2,6-甲苯二異氰酸酯(以下也稱作TDI。)或其混合物、 4,4'-甲苯胺二異氰酸酯、4,4’_ 二苯醚二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯;三苯甲烷_4,4’, 4”_三異氰酸酯、1,3,5_苯三異氰酸酯、2,4,6_甲苯三異氰酸酯等芳香族三異氰酸酯;4, 4’ - 二苯基甲烷-2,2’,5,5’ -四異氰酸酯等芳香族四異氰酸酯等。另外,作為上述多異氰酸酯的衍生物,可以舉出例如上述多異氰酸酯的二聚體、三 聚體、縮二脲、脲基甲酸酯、碳二亞胺、脲二酮、噁二嗪三酮(oxadiazinetrione)、聚亞甲基 聚苯基多異氰酸酯(以下也稱作粗MDI或聚合MDI。)及粗TDI等。作為上述多異氰酸酯的改性體,例如可以舉出如下得到的異氰酸酯的多元醇改性 體或多胺改性體使上述多異氰酸酯或多異氰酸酯的衍生物與下述低分子量多元醇或低分 子量多胺按照使異氰酸酯基殘留的比例,即,按照多異氰酸酯或其衍生物的異氰酸酯基比 低分子量多元醇的羥基或低分子量多胺的氨基過量的比例進(jìn)行反應(yīng),由此得到異氰酸酯的 多元醇改性體或多胺改性體。上述有機(jī)異氰酸酯類粘合劑可以單獨(dú)使用1種,或組合使用2種以上。上述舉出的 有機(jī)多異氰酸酯化合物中,優(yōu)選芳香族二異氰酸酯,較優(yōu)選使用聚合MDI (Polymeric MDI)。
作為甲醛類粘合劑,可以舉出例如尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素三聚氰胺樹脂、 三聚氰胺尿素樹脂、酚醛樹脂、酚醛三聚氰胺樹脂、三聚氰胺酚醛樹脂。環(huán)氧類粘合劑,例如可以舉出二液型環(huán)氧樹脂粘合劑或一液型環(huán)氧樹脂粘合劑, 所述二液型環(huán)氧樹脂粘合劑是將由具有縮水甘油基的化合物得到的主劑與有機(jī)多胺等固 化劑混合進(jìn)行反應(yīng)得到的,所述一液型環(huán)氧樹脂粘合劑是預(yù)先在上述主劑中混合潛在性固 化劑,使用粘合劑時(shí)通過加熱等使得主劑與固化劑反應(yīng)而得到的。作為上述主劑,可以舉出表氯醇·雙酚A型樹脂、表氯醇·雙酚F型樹脂、以甲基 表氯醇作為基質(zhì)的環(huán)氧樹脂、鏈狀環(huán)氧樹脂、聚亞烷基醚類環(huán)氧樹脂、酚醛型環(huán)氧樹脂、環(huán) 狀脂肪族環(huán)氧樹脂等。作為上述固化劑,可以舉出脂肪族胺、內(nèi)在胺加成物、分離胺加成物、聚酰胺樹脂、 芳香族胺、胺預(yù)縮合物、胺鹽、有機(jī)酸酸酐、氨基·酚醛樹脂、脂肪酸、醇酸樹脂、硫醇等。另 外,作為上述潛在性固化劑,可以舉出這樣一種化合物,即,常溫下為固體,通過加熱使其液 化,由此與上述主劑反應(yīng)并進(jìn)行固化的化合物,作為這種化合物例如可以舉出胼。丙烯酸類粘合劑可以舉出例如含有芳香族乙烯基類單體與不飽和羧酸酯單體與 不飽和羧酸的共聚物的乳狀液。另外,上述共聚物也可以為上述成分與丙烯腈、具有酰胺基 的(甲基)丙烯酸單體等的共聚物。作為上述芳香族乙烯基類單體,可以舉出苯乙烯、α -甲基苯乙烯、二乙烯基苯等,作為上述不飽和羧酸酯單體,可以舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、 (甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異 丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲 基)丙烯酸月桂酯等具有碳原子數(shù)1 12的烷基的(甲基)丙烯酸酯或乙酸乙烯酯等,作為上述不飽和羧酸,可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等不飽和一元羧酸或 衣康酸、馬來酸、富馬酸等不飽和二羧酸等。另外,作為上述具有酰胺基的(甲基)丙烯酸單體,可以舉出(甲基)丙烯酰胺、 馬來酰亞胺、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-異丙氧基 甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-異丁氧基甲基(甲基)丙烯 酰胺、N-辛氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羧甲基(甲基)丙烯酰胺等。另外,上述芳香族乙烯基類單體、不飽和羧酸酯單體、不飽和羧酸、具有酰胺基的 (甲基)丙烯酸單體在其結(jié)構(gòu)中也可以具有羥基。合成橡膠膠乳類粘合劑可以舉出例如合成橡膠膠乳,所述合成橡膠膠乳為丁二 烯、與選自芳香族乙烯基類單體和不飽和羧酸酯單體和丙烯腈中的至少1種單體、與具有 酰胺基的丙烯酸單體、與不飽和羧酸的共聚物。作為上述芳香族乙烯基類單體,可以舉出苯乙烯、α -甲基苯乙烯、二乙烯基苯等,作為上述不飽和羧酸酯單體,可以舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、 (甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異 丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲 基)丙烯酸月桂酯等具有碳原子數(shù)1 12的烷基的(甲基)丙烯酸酯或乙酸乙烯酯等。另外,上述具有酰胺基的(甲基)丙烯酸單體,可以舉出(甲基)丙烯酰胺、馬來 酰亞胺、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-異丙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-異丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、 N-辛氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羧甲基(甲基)丙烯酰胺等,作為上述不飽和羧酸,可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等不飽和一元羧酸或 衣康酸、馬來酸、富馬酸等不飽和二羧酸等。另外,上述芳香族乙烯基類單體、不飽和羧酸酯單體、具有酰胺基的(甲基)丙烯 酸單體、不飽和羧酸在其結(jié)構(gòu)中可以具有羥基。(丙烯酸類粘合劑及合成橡膠膠乳類粘合劑的制備)丙烯酸類粘合劑、合成橡膠膠乳類粘合劑能夠優(yōu)選通過乳液聚合進(jìn)行制備。該乳 液聚合能夠通過現(xiàn)有公知的乳液聚合法進(jìn)行。為合成橡膠類膠乳類粘合劑時(shí),例如能夠以 水為溶劑,在表面活性劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、自由基聚合引發(fā)劑存在下,通過將上述芳香族乙烯基 類單體、不飽和羧酸酯類單體、含有酰胺基的丙烯酸類單體及不飽和羧酸類單體與脂肪族 共軛二烯類單體進(jìn)行乳液聚合,得到上述合成橡膠類膠乳類粘合劑;另外,為丙烯酸類粘合 劑時(shí),例如能夠以水為溶劑,在表面活性劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、自由基聚合引發(fā)劑存在下,通過將上 述芳香族乙烯基類單體、不飽和羧酸酯類單體、含有酰胺基的丙烯酸類單體及不飽和羧酸 類單體進(jìn)行乳液聚合,得到上述合成橡膠類膠乳類粘合劑。此時(shí),通過適當(dāng)設(shè)定上述單體的 量,能夠調(diào)節(jié)所得丙烯酸類粘合劑及合成膠乳類粘合劑的玻璃化溫度。具體而言,首先,確定所期望的樹脂的玻璃化溫度,接著使用在該樹脂的聚合中用 作單體的、不飽和羧酸酯類單體、具有酰胺基的丙烯酸類單體、不飽和羧酸類單體、芳香族 乙烯基類單體及脂肪族共軛二烯類單體各自的玻璃化溫度、和公知的FOX式,設(shè)定上述單 體的組成。需要說明的是,F(xiàn)OX式表示為Ι/Tg = Σ (WiA^i),Tg表示樹脂的玻璃化溫度⑷, Tgi表示單體i的玻璃化溫度(K),Wi表示單體i的重量分?jǐn)?shù)。更優(yōu)選的是,首先設(shè)定粘合劑的玻璃化溫度、和含有酰胺基的丙烯酸類單體及不 飽和羧酸類單體的量,接著使用FOX式調(diào)整不飽和羧酸酯類單體、芳香族乙烯基類單體及 脂肪族共軛二烯類單體的量,使粘合劑的玻璃化溫度成為所期望的值。作為表面活性劑,只要能夠用于乳液聚合即可,沒有特別限定,可以舉出脂肪酸 皂、松香酸皂、烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、二烷基芳基磺酸鹽、烷基磺基琥珀酸鹽、聚氧乙 烯烷基硫酸鹽、聚氧乙烯烷基芳基硫酸鹽等陰離子性表面活性劑;聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙 烯烷基芳基醚、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物等非離子性 表面活性劑。對于上述表面活性劑,通常可以單獨(dú)使用陰離子性表面活性劑,或同時(shí)使用陰 離子性表面活性劑與非離子性表面活性劑,相對于上述單體的總量優(yōu)選在0. 01 5重量% 的范圍內(nèi)使用。作為上述鏈轉(zhuǎn)移劑,能夠使用乳液聚合中能夠使用的現(xiàn)有公知的鏈轉(zhuǎn)移劑。例如 可以舉出正辛硫醇、正十二烷硫醇、叔十二烷硫醇、巰基乙醇等硫醇類;四氯化碳等鹵代烴 類;二硫化二甲基黃原酸酯、二硫化二乙基黃原酸酯、二硫化二異丙基黃原酸酯等二硫化黃 原酸酯類;二硫化四甲基秋蘭姆、二硫化四乙基秋蘭姆、二硫化四丁基秋蘭姆等二硫化秋蘭 姆類;萜品油烯等類萜類;烯丙胺、烯丙醇等烯丙基化合物;2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、 α-甲基苯乙烯二聚體、巰基乙酸2-乙基己基酯、3-苯基-1-戊烯、1,4_環(huán)己二烯、氫醌、叔 丁基鄰苯二酚、2,6- 二叔丁基-4-甲基苯酚、2,6- 二甲苯酚、半胱胺等。作為上述自由基聚合引發(fā)劑,可以舉出過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨等過硫酸鹽;過氧化氫、過氧化苯甲酰、叔丁基過氧化氫、氫過氧化枯烯等過氧化物;2,2_偶氮二異 丁腈等偶氮(azobis)化合物等。上述物質(zhì)中特別優(yōu)選過硫酸鹽。聚合溫度優(yōu)選為60 90°C,但也可以將亞硫酸氫鈉、抗壞血酸(鹽)、雕白粉等還 原劑與自由基聚合引發(fā)劑組合進(jìn)行低溫氧化還原聚合。另外,上述聚合時(shí),也可以添加氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉等PH調(diào)節(jié) 劑等聚合調(diào)節(jié)劑。另外,優(yōu)選所得丙烯酸類粘合劑及合成膠乳類粘合劑通過中和進(jìn)行穩(wěn)定化。特別 是,利用氨等揮發(fā)性胺類的中和能夠提高耐水粘合力,故優(yōu)選。通過中和調(diào)整的PH范圍優(yōu) 選為4 9、較優(yōu)選為5 8。pH在上述范圍時(shí),不對含有增粘劑的粘合劑組合物的固化性 產(chǎn)生影響,另外,粘合劑組合物能夠穩(wěn)定地涂布于被覆體,顯示充分的機(jī)械穩(wěn)定性。乙酸乙烯酯乳液類粘合劑,例如可以舉出將乙酸乙烯酯單體、與選自上述芳香族 乙烯基類單體、不飽和羧酸酯單體、不飽和羧酸、具有酰胺基的丙烯酸單體及丙烯腈中的至 少1種單體進(jìn)行保護(hù)膠體聚合所得的產(chǎn)物。另外,乙酸乙烯酯乳液類粘合劑能夠基于丙烯酸類粘合劑及合成膠乳類粘合劑進(jìn) 行制備。水性高分子-有機(jī)異氰酸酯類粘合劑為在聚乙烯醇水溶液中含有主劑與作為固 化劑的上述有機(jī)異氰酸酯類粘合劑成分的二液性的粘合劑,所述主劑是在選自上述丙烯酸 類粘合劑、合成橡膠膠乳類粘合劑或乙酸乙烯酯乳液類粘合劑中的至少1種中配合有填充 劑而得到的,作為填充劑,可以舉出粘土、滑石、碳酸鈣、氧化鈣、硅砂、板巖粉、云母粉、玻璃 粉末、鋅白、二氧化鈦、高嶺土、硅石粉(石英)、砂藻土、膨潤土、云母、寒水石、浮石、氫氧化 鋁、氧化鋁、氧化鎂、石膏、硫酸鋇、氫氧化鎂、小麥粉、淀粉、淀粉、大麥粉等,可以舉出配合 有選自上述填充劑中的至少1種以上所得的產(chǎn)物。本發(fā)明中,作為將含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的材料 (A)、和粘合劑(B)等混合時(shí)使用的混合機(jī),沒有特別限定,能夠使用木質(zhì)材料生產(chǎn)中廣泛 使用的連續(xù)式混合機(jī)、分批式混合機(jī)等公知的混合機(jī)。如果考慮到粘合劑的分散性,可以使 用能夠均勻地涂布在混合機(jī)中粉碎的材料上的噴涂器等。另外,在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi),本發(fā)明的復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)例如可以舉出 單層結(jié)構(gòu),或由表層、芯層、表層結(jié)構(gòu)形成的三層結(jié)構(gòu),或由兩層以上表層、兩層以上芯層、 兩層以上表層的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu),但沒有特別限定。進(jìn)而,也可以混合材料(A)、或以木 素纖維素、農(nóng)業(yè)廢棄物、木素纖維素、或農(nóng)業(yè)廢棄物、木素纖維素、農(nóng)業(yè)廢棄物的方式隨機(jī)地 形成多層結(jié)構(gòu)進(jìn)行使用。另外,本發(fā)明的復(fù)合材料的形狀不受任何限定?!次实臏y定方法〉本發(fā)明中,吸水率基于刨花板JISA5908中所述的吸水厚度膨脹率(% )進(jìn)行測定 和算出。即,吸水厚度膨脹率(% )如下算出預(yù)先用千分表(dial gauge)或千分尺測定 試驗(yàn)片中央部的厚度至0. 05mm的精度(將該值作為t2),將試驗(yàn)片水平放置于20士 1°C的 水中且位于水面下約3cm處,浸漬M小時(shí)后,取出并擦拭水分,測定厚度(將該值作為、), 按照下式(2)進(jìn)行計(jì)算。
吸水厚度膨脹率(%) = (t2-t1)/t1*lOO...(2)基于該試驗(yàn)方法,使用精度為0. Ig的天平,測定預(yù)先切斷為5cmX5cm大小的試驗(yàn) 片的重量,將試驗(yàn)片水平放置于20士 1°C的水中且位于水面下約3cm處,浸漬M小時(shí)后,取 出并測定重量(將該值記作w2)。之后,使用105士 1°C干燥機(jī)使試驗(yàn)片干燥至恒重(完全 干燥重量將該值作為W1)后,測定重量,按照下式(1)算出吸水率。吸水率(%) = (W2-W1)/W1XlOO...(1)〈其他助劑〉本發(fā)明的復(fù)合材料中除上述成分之外,還可以在不損害本發(fā)明目的范圍內(nèi)使用脫 模劑、固化劑、固化促進(jìn)劑、擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、連通劑、以及作為其他助劑的阻燃劑、顏料、增 塑劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑等制造復(fù)合材料時(shí)通常使用的添加劑。作為上述添加劑,可以舉出松平信孝、前田哲郎一起編寫的《聚氨酯》第8次印刷 模書店(1964) 134 137頁、松尾仁、國井宣明、田邊清士一起編寫的《功能性聚氨酯》第1 次印刷株式會(huì)社CMC(1989年) 68頁等中記載的添加劑。[植物培育用復(fù)合材料及其使用方法]本發(fā)明的植物培育用復(fù)合材料的特征在于,在本發(fā)明的復(fù)合材料中至少含有種子 及水。種子沒有特別限定,能夠使用一年生草本植物的種子、矮草、油菜花、景天屬植物等。需要說明的是,本發(fā)明中有時(shí)也將植物培育用復(fù)合材料稱作植物培育用復(fù)合材料 板。另外,本發(fā)明的植物培育用復(fù)合材料中還能夠包含土壤、含有肥效成分等的營養(yǎng) 土、木屑、木材粉碎物或樹脂粉等廢棄物等。由于本發(fā)明的植物培育用復(fù)合材料具有優(yōu)異的吸水率、透氣性、保肥性,所以在自 然環(huán)境下、特別是在干旱地區(qū)等中也能夠培育在生長時(shí)需要大量水的白楊樹、以及松樹、柳 樹、洋槐樹、櫻樹、杉樹、櫸樹、樟樹、核桃樹、蘋果樹、果樹、梨樹、樺樹、楓樹等的苗、矮草、各 種景天屬植物、多肉植物、薔薇、常青多年生草本植物或一年生草本植物等植物。因此,通過 使用本發(fā)明的植物培育用復(fù)合材料,能夠大大有助于干旱地區(qū)的綠化,另外,也適用于食用 作物的栽培用途等。進(jìn)而,由于本發(fā)明的植物培育用復(fù)合材料以來自植物的農(nóng)業(yè)廢棄物或木素纖維素 為主原料,所以能夠有效地再循環(huán)利用資源,能夠非常有助于降低環(huán)境負(fù)荷。本發(fā)明的植物培育用復(fù)合材料如下進(jìn)行使用將植物培育用復(fù)合材料無間隙地鋪 設(shè),預(yù)先灑水使吸水率成為300%以上,貼附栽培物,從栽培物的上方灑水,進(jìn)行使用。通過 無間隙地鋪設(shè)植物培育用復(fù)合材料,該復(fù)合材料的保水性及保肥性變得更優(yōu)異,另外,植物 根的伸展也變得充分。另外,也可以如下進(jìn)行使用,即,將本發(fā)明的植物培育用復(fù)合材料浸 入預(yù)先裝有水的容器或簡易型水池等中,以300%以上的吸水率使其含水后,無間隙地鋪設(shè) 該復(fù)合材料,根據(jù)需要灑水,貼附栽培物,從栽培物的上方灑水進(jìn)行使用。該方法能夠在例 如由于土地廣闊而無法全面灑水的情況下優(yōu)選使用。另外,本發(fā)明還能夠通過預(yù)先浸入例如裝有水的容器或簡易型水池等中,以300% 以上的吸水率使植物培育用復(fù)合材料含水,在植物培育用復(fù)合材料上植入樹苗進(jìn)行使用。 此時(shí),能夠?qū)⒅参锱嘤聊撤N程度的大小后,與本發(fā)明的植物培育用復(fù)合材料一同設(shè)置在 自然環(huán)境下、特別是干旱地區(qū),故優(yōu)選。
進(jìn)而,本發(fā)明還能夠如下使用植物培育用復(fù)合材料,S卩,在自地上至深度IOcm 50cm的范圍內(nèi)并且以其間隔為IOOcm 300cm的方式,鋪設(shè)預(yù)先以300%以上的吸水率含 水的植物培育用復(fù)合材料,植入樹苗,進(jìn)行使用。由于本發(fā)明的植物培育用復(fù)合材料具有 優(yōu)異的吸水率、透氣性、保肥性,所以還能夠培育白楊樹、松樹、柳樹、洋槐樹、櫻樹、杉樹、櫸 樹、樟樹、核桃樹、蘋果樹、栗樹、梨樹、樺樹、楓樹等大型植物。需要說明的是,吸水率的上限沒有特別限定,只要吸水率為600%,就能夠優(yōu)選使用。[復(fù)合材料的制造方法]本發(fā)明的復(fù)合材料如下獲得將含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖 維素的材料(A)粉碎,使用粘合劑(B),經(jīng)選自熱壓成型、高頻成型、微波成型、使用干燥機(jī) 的熱成型、冷壓成型及水蒸汽加壓成型中的至少1種以上的成型工序而得到。本發(fā)明中,從低密度復(fù)合材料的成型或生產(chǎn)率方面考慮,優(yōu)選使用熱壓成型及/ 或水蒸汽加壓成型。另外,熱壓成型能夠連續(xù)生產(chǎn),故優(yōu)選,在將低密度的復(fù)合材料或厚度 較厚且成型板中的板內(nèi)溫度難以升高的材料進(jìn)行成型時(shí),優(yōu)選能夠使板內(nèi)溫度迅速升高的 蒸汽加壓成型。本發(fā)明的使用熱壓成型及/或水蒸汽加壓成型的復(fù)合材料的制造方法包括下述 工序(1)將含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的材料(A)進(jìn)行粉碎得 到粉碎物、或進(jìn)行屑化得到屑片的工序,根據(jù)需要混合該粉碎物及/或屑片的工序;(2)在 該粉碎物及/或屑片中,添加相對于上述(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素 的完全干燥重量100重量%、以固態(tài)成分計(jì)為2 10重量%的粘合劑(B),將該粉碎物與粘 合劑(B)、屑片與粘合劑(B)、或該粉碎物、屑片與粘合劑(B)進(jìn)行混合的工序;C3)將該混 合物進(jìn)行熱壓成型及/或水蒸汽加壓成型的工序。需要說明的是,(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii) 農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素與粘合劑(B)的配合比等如上所述。以下詳細(xì)說明使用熱壓成型的復(fù)合材料的制造方法。作為原料,粉碎材料(A),添加規(guī)定量的粘合劑(B)使其均勻混合。該方法能夠使 用生產(chǎn)木質(zhì)材料時(shí)廣泛使用的混合機(jī),能夠適用現(xiàn)有公知的方法例如利用噴涂器等的噴涂
等方法。將均勻混合有上述粉碎了的材料(A)和粘合劑(B)的原料在根據(jù)需要預(yù)先涂布有 外部脫模劑的墊板(caul plate)上進(jìn)行成型,根據(jù)需要進(jìn)行預(yù)壓形成板坯,通過熱壓成型 能夠得到本發(fā)明的復(fù)合材料。需要說明的是,熱壓成型時(shí)在加壓器上表面根據(jù)需要預(yù)先涂 布外部脫模劑。預(yù)壓通常優(yōu)選在壓力0. 2 1. 5MPa下進(jìn)行10 30秒,熱壓成型時(shí)的壓力 通常優(yōu)選在0. 3 4. OMPa、溫度90 220°C的條件下進(jìn)行5 30秒/mm。另外,熱壓成型的工序中,其溫度在90 220°C的范圍內(nèi),優(yōu)選為110 220°C、較 優(yōu)選為120 200°C。小于90°C時(shí),熱壓成型的復(fù)合材料內(nèi)的粘合劑的固化可能變緩,成型 性或生產(chǎn)率可能不足。超過220°C時(shí),在熱壓成型時(shí)需要盡快固化最中心層,即使提高成型 溫度,成型性(生產(chǎn)率)也未必提高,浪費(fèi)能源,同時(shí)根據(jù)情況復(fù)合材料的表面變焦的可能 性高,安全性差。需要說明的是,脫模劑沒有特別限定,可以舉出例如有機(jī)硅類、氟類、巴西棕櫚類、 褐煤類、石蠟類及聚乙烯類的脫模劑。上述脫模劑能夠根據(jù)上述復(fù)合材料成型中使用的粘合劑的種類適當(dāng)選擇,可以使用1種或混合使用2種以上。以下詳細(xì)說明使用水蒸汽加壓成型的復(fù)合材料的制造方法。作為原料,粉碎材料(A),添加規(guī)定量的粘合劑(B)使其均勻混合。該方法能夠使 用在生產(chǎn)木質(zhì)材料中廣泛使用的混合機(jī),能夠適用現(xiàn)有公知的方法例如利用噴涂器等的噴 涂等方法。將均勻混合有上述粉碎的材料(A)和粘合劑(B)的原料利用模板等進(jìn)行成型,根 據(jù)需要進(jìn)行預(yù)壓形成板坯,通過水蒸汽進(jìn)行成型,由此能夠得到本發(fā)明的復(fù)合材料。需要說 明的是,成型時(shí)使用模板的情況下,根據(jù)需要在模板上、加壓器上表面根據(jù)需要預(yù)先涂布外 部脫模劑。預(yù)壓通常優(yōu)選在壓力0. 2 1. 5MPa下進(jìn)行10 30秒,成型時(shí)的蒸汽壓力通常 優(yōu)選在0. 2 1. 5MPa下連續(xù)施加5 60秒鐘水蒸汽壓力后停止施加蒸汽,經(jīng)2 20秒/ mm緩慢卸壓。另外,在進(jìn)行水蒸汽加壓成型的工序中,其水蒸汽壓力在0. 2 1. 的范圍內(nèi), 優(yōu)選為0. 3 1. 2MPa、較優(yōu)選為0. 4 1. OMPa0小于0. 2MPa時(shí),由于成型的復(fù)合材料內(nèi) 的溫度升高可能變慢,所以成型性或生產(chǎn)率不足,超過1. 5MPa時(shí),成型時(shí)的溫度高,較為理 想,但可能復(fù)合材料表面的密度升高,芯層密度反而降低,可能難以得到復(fù)合材料的剝離強(qiáng) 度等物理強(qiáng)度且浪費(fèi)能源,同時(shí)必須提高成型加壓的耐壓性能,成本上也會(huì)造成浪費(fèi)。以下詳細(xì)說明使用高頻成型及/或微波成型的復(fù)合材料的制造方法。作為原料,粉碎材料(A),添加規(guī)定量的粘合劑(B)使其均勻混合。該方法能夠使 用在生產(chǎn)木質(zhì)材料中廣泛使用的混合機(jī),能夠適用現(xiàn)有公知的方法例如利用噴涂器等的噴 涂等方法。將均勻混合有上述粉碎了的材料(A)和粘合劑(B)的原料利用模板等進(jìn)行成型, 根據(jù)需要進(jìn)行預(yù)壓,形成板坯,使用高頻或微波等電波進(jìn)行成型,由此能夠得到本發(fā)明的復(fù) 合材料。需要說明的是,成型時(shí)使用模板的情況下,根據(jù)需要在模板上預(yù)先涂布外部脫模 劑。由于能夠盡快提高成型的復(fù)合材料的最中心層溫度,所以特別適用于復(fù)合材料的厚度 較厚的材料。成型時(shí)間受到高頻或微波中使用的波長或設(shè)備的左右,但優(yōu)選以30 120秒/mm 進(jìn)行。另外,從成型性或生產(chǎn)率的觀點(diǎn)考慮,預(yù)先進(jìn)行高頻成型及微波成型,使最中心層 溫度升高后進(jìn)行熱壓成型得到復(fù)合材料是有用的。該并用方法特別是在將厚度較厚的復(fù)合 材料或密度較低的復(fù)合材料進(jìn)行成型時(shí)能夠盡快升高最中心層的溫度,所以與熱壓成型單 獨(dú)成型相比,還能提高成型性或生產(chǎn)率。以下詳細(xì)說明使用干燥機(jī)的復(fù)合材料的制造方法。作為原料,粉碎材料(A),添加規(guī)定量的粘合劑(B)使其均勻混合。該方法能夠使 用在生產(chǎn)木質(zhì)材料中廣泛使用的混合機(jī),能夠適用現(xiàn)有公知的方法例如利用噴涂器等的噴 涂等方法。將均勻混合有上述粉碎了的材料(A)和粘合劑(B)的原料,利用模板等進(jìn)行成型, 根據(jù)需要進(jìn)行預(yù)壓,形成板坯,使用干燥機(jī)進(jìn)行成型,由此能夠得到本發(fā)明的復(fù)合材料。需 要說明的是,成型時(shí)使用模板的情況下,根據(jù)需要在模板上預(yù)先涂布外部脫模劑。由于能夠 盡快提高成型的復(fù)合材料的最中心層溫度,所以特別適合復(fù)合材料的厚度較厚的材料,另外,從成型性或生產(chǎn)率的觀點(diǎn)考慮,預(yù)先用干燥機(jī)升高最中心層溫度后進(jìn)行熱壓成型得到 復(fù)合材料也是有用的。干燥機(jī)可以為大型干燥機(jī),也可以為膠合板生產(chǎn)線等中使用的干燥器。作為干燥 機(jī)溫度,優(yōu)選在60 160°C的范圍內(nèi),成型時(shí)間優(yōu)選以30 120秒/mm進(jìn)行。干燥機(jī)的溫 度優(yōu)選為70 150°C,更優(yōu)選為80 140°C。另外,從成型性或生產(chǎn)率的觀點(diǎn)考慮,與高頻成型或微波成型同樣地使用干燥機(jī) 升高最中心層溫度后進(jìn)行熱壓成型得到復(fù)合材料,這也是有用的。該并用方法,特別是在 將厚度較厚的復(fù)合材料進(jìn)行成型時(shí),由于單獨(dú)采用熱壓進(jìn)行成型時(shí)最中心層的溫度升高緩 慢,所以能夠提高成型性及生產(chǎn)率,適合采用。以下詳細(xì)說明使用冷壓成型的復(fù)合材料的制造方法。作為原料,粉碎材料(A),添加規(guī)定量的粘合劑(B)使其均勻混合。該方法能夠使 用在生產(chǎn)木質(zhì)材料中廣泛使用的混合機(jī),能夠適用現(xiàn)有公知的方法例如利用噴涂器等的噴 涂等方法。將均勻混合有上述粉碎了的材料(A)和粘合劑(B)的原料在模板中進(jìn)行成型,根 據(jù)需要進(jìn)行預(yù)壓形成板坯,通過冷壓成型,能夠得到本發(fā)明的復(fù)合材料。需要說明的是,成 型時(shí)使用模板的情況下,優(yōu)選根據(jù)需要在模板上、在成型時(shí)的加壓器上表面根據(jù)需要預(yù)先 涂布外部脫模劑。冷壓成型時(shí)間受到復(fù)合材料中使用的粘合劑的顯著影響,優(yōu)選為4 48小時(shí)。需 要說明的是,為了縮短成型時(shí)間,優(yōu)選利用固化劑或固化促進(jìn)劑。成型時(shí)的壓力優(yōu)選為0. 2 5. OMPa。實(shí)施例以下,給出本發(fā)明的制備例、實(shí)施例、比較例進(jìn)行說明,但本發(fā)明不受所述實(shí)施例 等的任何限定。[粘合劑的制備例(Al及A2)](丙烯酸類粘合劑的制備)乳化單體(al)如下制備將100重量份以表1所示的比例進(jìn)行混合的單體混合物 (Aal)和0. 5重量份鏈轉(zhuǎn)移劑(叔十二烷硫醇)的混合物一邊攪拌一邊滴入50重量份蒸餾 水和0.5重量份十二烷基苯磺酸鈉的混合液中。另外,乳化單體(^)使用以表1所示的比 例進(jìn)行混合的單體混合物(Aa2)與乳化單體(al)同樣地進(jìn)行制備。接著,在1升燒瓶中加入95重量份蒸餾水和0. 1重量份十二烷基苯磺酸鈉,在用 氮密封下一邊攪拌一邊升溫至70°C后,添加1重量份上述乳化單體(al)或(U)、和0. 5重 量份過硫酸鉀,反應(yīng)30分鐘形成乳液粒子的種。向其中經(jīng)3小時(shí)連續(xù)滴入上述乳化單體(al)或(U)進(jìn)行反應(yīng),進(jìn)而經(jīng)3小時(shí)使 殘留單體反應(yīng)。將所得的反應(yīng)生成物冷卻至40°C后,用14%氨水調(diào)節(jié)pH為6,用100目的金屬絲 網(wǎng)過濾,分別得到固態(tài)成分50%的丙烯酸類粘合劑(Al)及m。所得丙烯酸類粘合劑(Al) 及(A2)的玻璃化溫度(Tg 0C )示于表1。[粘合劑的制備例(Bi)](合成橡膠膠乳類粘合劑的制備)
乳化單體(bl)如下制備將1000重量份以表1所示的比例進(jìn)行混合的單體混合 物 bl)和5重量份鏈轉(zhuǎn)移劑(叔十二烷硫醇)的混合物一邊攪拌一邊滴入500重量份蒸 餾水和2重量份十二烷基苯磺酸鈉的混合液中。另一方面,在帶有攪拌器的3升高壓釜中加入500重量份蒸餾水、1重量份十二烷 基苯磺酸鈉、5重量份過硫酸鉀并密封。之后,用氮進(jìn)行加壓至高壓釜內(nèi)壓力為5kg/cm2,靜 置5分鐘確認(rèn)是否泄漏后,減壓至500mmHg。將上述操作(加壓_靜置-減壓)重復(fù)2次。 接著,在用氮密封下以250rpm的旋轉(zhuǎn)速度一邊攪拌一邊升溫至65°C后,添加503重量份的 0. 5%的1,3_ 丁二烯和總量的0. 5%的上述乳化單體(bl),反應(yīng)30分鐘形成乳液粒子的 種。向其中經(jīng)8小時(shí)連續(xù)滴入剩余的上述乳化單體(bl)和1,3-丁二烯進(jìn)行反應(yīng),進(jìn) 而經(jīng)12小時(shí)使殘留單體反應(yīng)。將所得的反應(yīng)生成物冷卻至40°C后,用14%氨水調(diào)節(jié)pH為 5,用100目的金屬絲網(wǎng)過濾,得到固態(tài)成分50%的合成橡膠膠乳類粘合劑(Bi)。所得合成橡膠膠乳類粘合劑(Bi)的玻璃化溫度(Tg)示于表1。表權(quán)利要求
1.一種復(fù)合材料,其特征在于,是至少由含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木 素纖維素的材料(A)、和粘合劑(B)成型得到的,并且,相對于所述(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的完全干燥重量 100重量%,以固態(tài)成分計(jì)使用2 10重量%的所述粘合劑(B)。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料,其特征在于,相對于所述(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng) 業(yè)廢棄物及木素纖維素的完全干燥重量100重量%,以固態(tài)成分計(jì)使用2 8重量%的所 述粘合劑(B),進(jìn)行成型。
3.如權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合材料,其特征在于,所述復(fù)合材料的密度為50 400Kg/m3。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的復(fù)合材料,其特征在于,所述復(fù)合材料是通過粉碎 所述材料(A),使用粘合劑(B),經(jīng)選自熱壓成型、高頻成型、微波成型、使用干燥機(jī)的熱成 型、冷壓成型及水蒸汽加壓成型中的至少1種以上的成型工序而得到的。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的復(fù)合材料,其特征在于,所述農(nóng)業(yè)廢棄物是由選自稻科的水稻、稻秸、麥、大麥、小麥、麥秸、甜高粱、多脈高粱、 蜀黍、玉米、糠稷、黍子、谷子、甘蔗、蘆葦及菊科的向日葵中的至少1種以上得到的,所述木素纖維素是由選自松樹、白楊樹、樺樹、杉樹、抱樹、榆樹及山毛櫸樹中的至少1 種以上得到的。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的復(fù)合材料,其特征在于,所述粘合劑(B)是選自有機(jī)異氰酸酯類粘合劑、甲醛類粘合劑、環(huán)氧類粘合劑、丙烯酸 類粘合劑、合成橡膠膠乳類粘合劑、乙酸乙烯酯乳液類粘合劑及水性高分子-有機(jī)異氰酸 酯類粘合劑中的至少1種以上。
7.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的復(fù)合材料,其特征在于,所述粘合劑(B)為有機(jī)異 氰酸酯類粘合劑。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的復(fù)合材料,其特征在于,使用以下測定方法算出的 復(fù)合材料的吸水率為300%以上,[測定方法]使用復(fù)合材料的試驗(yàn)片,測定在20士 1°C的水中浸漬M小時(shí)后的所述試驗(yàn)片的重量 (w2)和在105士 1°C下干燥至恒重(完全干燥重量)后的該試驗(yàn)片的重量(W1),按照下式(1) 算出吸水率,吸水率(% ) = (W2-W1)ZW1XlOO- (1)。
9.一種植物培育用復(fù)合材料,含有權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的復(fù)合材料。
10.一種植物培育用復(fù)合材料,其特征在于,在權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的復(fù)合材 料中至少含有種子及水。
11.一種權(quán)利要求9或10所述的植物培育用復(fù)合材料的使用方法,其特征在于,不留間隙地鋪設(shè)植物培育用復(fù)合材料,預(yù)先灑水使吸水率為300%以上,貼附栽培物,從栽培物的上方灑水進(jìn)行使用,或者將植物培育用復(fù)合材料浸入加有水的容器中,使其以300 %以上的吸水率含水后,不留 間隙地鋪設(shè)所述復(fù)合材料,貼附栽培物,從栽培物的上方灑水進(jìn)行使用。
12.—種權(quán)利要求9或10所述的植物培育用復(fù)合材料的使用方法,其特征在于,預(yù)先使植物培育用復(fù)合材料中以300%以上的吸水率含水,在植物培育用復(fù)合材料上 植入樹苗進(jìn)行使用。
13.—種權(quán)利要求9或10所述的植物培育用復(fù)合材料的使用方法,其特征在于,在自地上至深度IOcm 50cm的范圍內(nèi)、并且以保持其間隔為IOOcm 300cm的方式, 鋪設(shè)預(yù)先以300%以上的吸水率含水的植物培育用復(fù)合材料,植入樹苗進(jìn)行使用。
14.一種復(fù)合材料的制造方法,其特征在于,包括下述工序工序(1)將含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的材料(A)粉碎或 屑化,工序O)在所述粉碎物及/或屑片中,相對于所述(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄 物及木素纖維素的完全干燥重量100重量%,添加以固態(tài)成分計(jì)為2 10重量%的粘合劑 (B),進(jìn)行混合,工序(3)將所述混合物進(jìn)行熱壓成型及/或水蒸汽加壓成型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料及其使用方法,更詳細(xì)而言,涉及一種吸水率(保水率)及保肥性優(yōu)異的復(fù)合材料及其使用方法,所述復(fù)合材料是至少由含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的材料(A)和粘合劑(B)成型得到的。本發(fā)明的復(fù)合材料的特征在于,至少由含有(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的材料(A)、和粘合劑(B)成型得到,并且,相對于上述(i)農(nóng)業(yè)廢棄物或(ii)農(nóng)業(yè)廢棄物及木素纖維素的完全干燥重量100重量%,以固態(tài)成分計(jì)使用2~10重量%的上述粘合劑(B),進(jìn)行成型。
文檔編號A01G9/10GK102149271SQ20098013600
公開日2011年8月10日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日
發(fā)明者丸山誠, 伊藤武志, 山中健司 申請人:三井化學(xué)株式會(huì)社
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