(57)【要約】【課題】多くの空隙を内包し、断熱性に優れた木質成形品を得るための製造方法を提供すること。【解決手段】木粉と熱可塑性樹脂を含む木質成形品の製造方法であって、以下の工程、（１）木粉と熱可塑性樹脂とを含む混合物を加熱、混練して、溶融状態の第１混練物を得る工程、（２）前記第１混練物にさらに木粉を添加して第２混練物を得る工程、および、（３）前記第２混練物を成形する工程を含む木質成形品の製造方法とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木粉と熱可塑性樹脂とを含む木質成形品の製造方法であって、以下の工程、
（１）木粉と熱可塑性樹脂とを含む混合物を加熱、混練して、溶融状態の第１混練物を得る工程、
（２）前記第１混練物にさらに木粉を添加して第２混練物を得る工程、および、
（３）前記第２混練物を成形する工程、
を含むことを特徴とする木質成形品の製造方法。
【請求項２】
前記工程（２）で添加する木粉の量は、前記工程（１）の混合物中の木粉の量より多いことを特徴とする請求項１に記載の木質成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木質成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、木粉と樹脂とを含む混合物を混練して得た木質材料を成形して、木質成形品が製造されている（例えば、特許文献１など）。このような方法で得られた木質成形品は、ウッドプラスチックなどとも呼ばれ、例えば、建物の床材、ドアパネル、家具などに広く利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2010−280152号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような木質成形品の製造方法の場合、木粉と樹脂とを混練する際のせん断力によって、木粉のサイズ（粒径、繊維径、繊維長さ）が小さくなるため、混練後の木質材料中では、木粉による空隙が十分に形成されない場合がある。そして、木質材料中の空隙の形成が不十分である場合には、成形された木質成形品の断熱性が低く、例えば、木質成形品を建物の床材などに使用する場合には、気温が低い冬などでは床材が冷えてしまうため、居住者に不快感を与えてしまう。
【０００５】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、多くの空隙を内包し、断熱性に優れた木質成形品を得るための製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の木質成形品の製造方法は、木粉と熱可塑性樹脂とを含む木質成形品の製造方法であって、以下の工程、
（１）木粉と熱可塑性樹脂とを含む混合物を加熱、混練して、溶融状態の第１混練物を得る工程、
（２）前記第１混練物にさらに木粉を添加して第２混練物を得る工程、および、
（３）前記第２混練物を成形する工程、
を含むことを特徴としている。
【０００７】
本発明の木質成形品の製造方法では、前記工程（２）で添加する木粉の量は、前記工程（１）の混合物中の木粉の量より多いことが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の木質成形品の製造方法によれば、多くの空隙を内包し、断熱性に優れた木質成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の木質成形品の製造方法の一実施形態を例示した概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、木粉と熱可塑性樹脂とを含む木質成形品の製造方法であって、以下の工程、
（１）木粉と熱可塑性樹脂とを含む混合物を加熱、混練して、溶融状態の第１混練物を得る工程、
（２）前記第１混練物にさらに木粉を添加して第２混練物を得る工程、および
（３）前記第２混練物を成形する工程、
を含む。
【００１１】
以下、本発明の各工程について説明する。
【００１２】
工程（１）では、木粉と熱可塑性樹脂とを含む混合物を加熱、混練して、溶融状態の第１混練物を得る。
【００１３】
材料となる木粉は、例えば、針葉樹（松、杉、檜など）、広葉樹などに由来するものであってよく、また、竹や籾殻などを使用することもできる。さらに、木粉は、例えば、木質合板、パーティクルボード、ＭＤＦ（Medium Density Fiberboard）、ＯＳＢ（Oriented Standard Board）などの木質ボードの廃材などを粉状に切断、粉砕したものを適宜使用することもできる。また、木粉には適度な水分が含まれていてもよい。
【００１４】
また、木粉のサイズは、木質材料や成形後の木質成形品に付与すべき所望の特性などに応じて適宜設計することができる。具体的には、例えば粒状の木粉であれば、粒径は、例えば１μｍ〜１０ｍｍ程度、好ましくは、３００μｍ〜１ｍｍ程度の範囲を例示することができる。この粒径は、およそ２０メッシュ〜５０メッシュ程度の篩を通過できる程度の大きさに相当する。
【００１５】
なお、好ましい木粉の添加量については後述する。
【００１６】
材料となる熱可塑性樹脂の種類は、成形後の木質成形品の用途や特性などに応じて、公知の熱可塑性樹脂を適宜使用することができる。具体的には、熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ乳酸樹脂、ABS樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂などのアクリル系樹脂などを１種または２種以上を例示することができる。
【００１７】
このような木粉と熱可塑性樹脂とを適宜撹拌するなどして混合して混合物を得ることができるが、この混合物には、木質成形品の用途や特性などを考慮して、さらに各種の添加物を配合することもできる。添加物としては、例えば、無水マレイン酸変性樹脂などの相溶化剤、酸化チタンなどの顔料、炭酸カルシウムなどの形状安定化剤、パラフィンやワックスなどの潤滑剤などを例示することができる。
【００１８】
そして、木粉と熱可塑性樹脂とを含む混合物を加熱、混練して、溶融状態の第１混練物を得る。
【００１９】
混合物の混練方法は特に限定されず、押出混練機などの回転羽根を備えた攪拌機やスクリューなどによってせん断力を加えることで均一に混練することができる。
【００２０】
また、混合物の加熱方法も特に限定されず、例えば、混合物を撹拌しながら、外部からヒータ−などの加熱機によって熱を加える方法を例示することができる。混合物の加熱温度は、熱可塑性樹脂の溶融温度以上であればよく、例えば、１２０℃〜２４０℃程度の範囲で適宜設定することができる。
【００２１】
混合物を加熱、混練することで、熱可塑性樹脂と木粉とが均一に分散した溶融状態の第１混練物を得ることができる。この第１混練物に含まれる木粉は、せん断力を伴う撹拌、混練によって、混練前と比較して粒径（繊維径）や繊維長さなどが減少している。このため、第１混練物中には、木粉による空隙が少なく、比重が高い状態となっている。
【００２２】
工程（２）では、溶融状態の第１混練物にさらに木粉を添加して第２混練物を得る。
【００２３】
工程（２）で添加する木粉は、第１混練物に含まれる木粉と同一または異なる種類のものを添加することができる。また、第１混練物に木粉を添加した後は、木粉の粒径（繊維径）や繊維長さなどが減少しない程度において適宜撹拌することもできる。また、工程（２）においても、必要に応じて第２混練物を適宜加熱状態とすることもできる。
【００２４】
第２混練物は、工程（１）で得られた第１混練物にさらに木粉が添加されており、ここで添加された木粉は、混練による影響が小さい。このため、工程（２）で添加された木粉は粒径（繊維径）や繊維長さなどが維持されており、第２混練物には、木粉による空隙が多く含まれ、比重が低い状態になっている。
【００２５】
工程（３）では、第２混練物を成形する。
【００２６】
具体的には、例えば、第２混練物を所望の形状、大きさの成形型に供給し、第２混練物を常温程度まで冷ますことで、第２混練物を硬化させて成形することができる。第２混練物を成形することで木質成形品を得ることができる。成形方法は、具体的に限定されず、例えば、射出成形、押出成形、圧縮成形などの公知の成形方法を採用することができる。
【００２７】
第２混練物には、木粉による空隙が多く内包されているため、成形された木質成形品も内部に多くの空隙を内包している。このため、木質成形品は、比重が小さく、空隙内の空気によって断熱性が向上している。
【００２８】
このように、本発明の木質成形品の製造方法では、工程（１）と工程（２）の２工程に分けて木粉が添加される。したがって、木粉の配合量は、工程（１）および工程（２）で添加する合計量として、木粉および熱可塑性樹脂を含む混合物全体に対して５０質量％〜９０質量％程度、好ましくは、６０質量％〜８０質量％程度とすることができる。
【００２９】
さらに、木粉は、工程（１）での添加量（混合物中の木粉の量）よりも工程（２）での添加量が多いことが好ましい。これによって、混練によるせん断力の影響が小さく、木粉による空隙がより形成されやすくなるため、木質成形品は、比重が小さく、断熱性がさらに向上する。具体的には、例えば、工程（１）で添加する木粉の量：工程（２）で添加する木粉の量＝１：２〜１：３程度とすることが好ましい。
【００３０】
さらに、本発明の木質成形品の製造方法の一実施形態について、図１とともにより具体的に説明する。図１は、本発明の木質成形品の製造方法の一実施形態を例示した概要図である。
【００３１】
例えば、図１に例示したような射出成形機１を使用する場合には、木粉および熱可塑性樹脂を含む材料を、上流側の第１ホッパーＨ１内に投入し、この第１ホッパーＨ１内に配設された攪拌機（図示していない）などによって材料を撹拌して混合することができる。
【００３２】
そして、撹拌された混合物は、第１ホッパーＨ１下方のシリンダー２内に供給され、ヒーター（図示していない）によって加熱され、スクリュー３による撹拌を受けて混練されながら下流へと流れて溶融状態の第１混練物となる（工程（１））。第１混練物に含まれる木粉は、スクリュー３による撹拌などによって粒径（繊維径）や繊維長さなどが減少している。このため、第１混練物は、内部に空隙が少なく、比重が高い状態となっている。
【００３３】
そして、この溶融状態の第１混練物に、第２ホッパーＨ２から木粉を添加する（工程（２））。ここで添加された木粉は、混練による影響が小さいため、投入時の粒径（繊維径）や繊維長さなどが維持されている。このため、第２混練物には、木粉による空隙が多く含まれ、比重が低い状態になっている。
【００３４】
そして、第２混練物を成形型（図示していない）に射出して成形することで、木質成形品を製造することができる（工程（３））。
【００３５】
本発明の木質成形品の製造方法は、以上の実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の木質成形品の製造方法には、木質成形品のサイディング工程や、研磨工程、塗装工程などを含むことができる。
【００３６】
以下、実施例に基づいて本発明の木質成形品の製造方法についてさらに詳しく説明するが、本発明の木質成形品の製造方法は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００３７】
＜１＞木質成形品の作製
＜実施例１＞
木質成形品の材料として、４５メッシュの篩を通過する大きさの杉の木粉６５質量部と、ポリプロピレン樹脂（日本ポリプロ社製：BC06C）３５質量部を用意した。また、材料の混練には、２軸同方向の押出混練機（東洋精機社製）を使用した。
【００３８】
工程（１）として、木粉４５質量部とポリプロピレン樹脂３５質量部とを混合し、１８５℃で加熱しながら混練して溶融状態の第１混練物を得た。
【００３９】
次に、工程（２）として、第１混練物にさらに木粉２０質量部を添加して第２混練物を得た。
【００４０】
さらに工程（３）として、第２混練物をペレット化した後、シート押出機（幅６０ｍｍ）で成形し、厚さ２ｍｍの木質成形品を得た。
＜実施例２＞
実施例１と同様の木粉６０質量部と、ポリプロピレン樹脂３５質量部を使用した。
【００４１】
工程（１）として、木粉２０質量部とポリプロピレン樹脂３５質量部とを混合し、１８５℃で加熱しながら混練して溶融状態の第１混練物を得た。
【００４２】
次に、工程（２）として、第１混練物にさらに木粉４０質量部を添加して第２混練物を得た。
【００４３】
さらに工程（３）として、第２混練物をペレット化した後、シート押出機（幅６０ｍｍ）で成形し、厚さ２ｍｍの木質成形品を得た。
＜比較例１＞
実施例１と同様の木粉およびポリプロピレン樹脂を使用した。そして、木粉６５質量部と、ポリプロピレン樹脂３５質量部とを混合し、１８５℃で加熱しながら混練し、ペレット化した後、成形して木質成形品を得た。
＜２＞評価結果
実施例１、２および比較例１の木質成形品は、いずれも強度は良好であった。しかし、実施例１の木質成形品の比重は１．０５であり、実施例２の木質成形品の比重は１．０３であった。これに対し、比較例１の木質成形品の比重は、１．２０であった。
【００４４】
すなわち、比較例１の木質成形品は、内包されている空隙が少ないため比重が高く、実施例１、２の木質成形品では、内包されている空隙が多いため比重が低いことが確認された。
【００４５】
実施例１、２のように、木粉を２工程に分けて添加することで、工程（２）での木粉の粒径（繊維径）や繊維長さなどが維持され、木質成形品に内包される空隙量が増加し、断熱性を向上させることができることが確認された。
【００４６】
また、実施例２のように、工程（２）で添加する木粉の量を、工程（１）で添加する木粉の量より多くすることで、さらに比重を低く抑えることができ、木質成形品に内包される空隙量を増加させ、断熱性を一層向上させることができることが確認された。
【符号の説明】
【００４７】
１  射出成形機
２  シリンダー
３  スクリュー
Ｈ１  第１ホッパー
Ｈ２  第２ホッパー
【図１】
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