(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物の内装や建築物の内外装に利用される木質様成形品の製造方法であって、
住宅廃材である木材と食品包装等に用いられる樹脂包装部材とを混合した後、機械的な衝撃破砕により粗粉砕し、次いでボールミルにより微粉砕する工程と、
前記木材を粉砕して得られた木粉と前記樹脂包装部材を粉砕して得られた樹脂粉とを混練した後、押出し成形を行う工程と、
を備えることを特徴とする木質様成形品の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の木質様成形品の製造方法において、
前記樹脂包装部材としてポリプロピレン包装部材を用い、
前記木粉が、３０〜６５ｗｔ％含まれていることを特徴とする木質様成形品の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の木質様成形品の製造方法において、
前記押出し成形は、１８０〜２００℃で行うことを特徴とする木質様成形品の製造方法。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の木質様成形品の製造方法において、
前記押出し成形後、表面にサンディング処理を行い、
さらに塗装処理を行うことを特徴とする木質様成形品の製造方法。
【請求項５】
請求項１、２、３または４記載の木質様成形品の製造方法において、
形状安定剤として予め樹脂包装部材に含有されている炭酸カルシウムを用いることを特徴とする木質様成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗り物の内装や建築物の内外装に用いられる木質様成形品の製造方法に関する。
【０００２】
【背景の技術】
従来より、例えば特開平１１−１２９２２３号公報に示すように、粉砕したセルロース材と樹脂とから木質様を有する成形品を製造する技術が知られている。すなわちこの技術においては、セルロース材粉粒と樹脂と顔料等を混合し、この混合材料を押出成形または射出成形により例えば板状や棒状などの所望形状の木質様成形品を製造する。
そして、この木質様成形品の原料となるセルロース材及び樹脂としては、資源の再利用の観点から、回収された建築部材の端材や廃材から分別して得られた、回収木質部材と回収樹脂部材とが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、建築部材から回収した回収樹脂部材は、例えば、塩化ビニル樹脂、発泡塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂等の様々な樹脂が混合しており、このような回収樹脂部材を用いて木質様成形品を製造する場合、セルロース材粉粒（回収木質部材）を多く含有することができない。したがって、一度に多くの廃材の再利用することができないため、再利用率が伸び悩んでいる。また、木質様成形品を製造する過程で、樹脂の温度変化等に伴う膨張収縮を防止するための炭酸カルシウムや、顔料等を回収樹脂部材の性状、色などに合せて添加しなくてはならないといった問題もある。
【０００４】
本発明の課題は、住宅廃材である木材の再利用率のよい木質様成形品の製造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決すべく請求項１記載の発明は、乗り物の内装や建築物の内外装に利用される木質様成形品の製造方法であって、
住宅廃材である木材と食品包装等に用いられる樹脂包装部材とを混合した後、機械的な衝撃破砕により粗粉砕し、次いでボールミルにより微粉砕する工程と、
前記木材を粉砕して得られた木粉と前記樹脂包装部材を粉砕して得られた樹脂粉とを混練した後、押出し成形を行う工程と、
を備えることを特徴としている。
【０００６】
ここで、樹脂包装部材とは、例えば、ポリプロプレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶ）等により形成された容器（コンテナを含む）、トレイ等であり、シート状のものも含むものとする。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、住宅廃材である木材を粉砕した木粉と、食品包装等に用いられる樹脂包装部材を粉砕した樹脂粉とを用いて木質様成形品を形成することにより、資源の有効利用を図ることができる。
また、樹脂包装部材は、組成が等しいもの同士がまとめて回収される場合が多いため、性状等が解りやすく再利用しやすい。また、樹脂包装部材中に含有される顔料等の添加物も有効に再利用することができ、木質様成形品の製造段階で改めて添加する必要がないか、もしくは添加量を低減することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の木質様成形品の製造方法において、
前記樹脂包装部材としてポリプロピレン包装部材を用い、
前記木粉が、３０〜６５ｗｔ％含まれていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、樹脂粉を得る樹脂包装部材としてポリプロピレン包装部材を用い、木粉を３０〜６５ｗｔ％含ませることにより、木質様成形品に木粉を多く含むことが可能となるので、本物の木材により近い手触りや風合いを出すことができると共に、利用する木材の量が多くなるので、住宅廃材の再利用率を向上させることができる。なお、木粉を含む木質様成形品において、主な樹脂としてポリプロピレンを用いると６５ｗｔ％まで木粉を添加しても実用上問題のない成形品を得ることができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の木質様成形品の製造方法において、
前記押出し成形は、１８０〜２００℃で行うことを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、木粉とポリプロピレン包装部材による樹脂粉とを１８０〜２００℃で押出し形成する。ポリプロピレンは、１８０℃以下では軟化が不十分で、木粉と均等に混ざりあわず、押出し形成も行いにくい。また、２００℃以上では木粉が熱で変化してしまう。したがって、１８０〜２００℃で、好適に形成を行うことができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の木質様成形品の製造方法において、
前記押出し成形後、表面にサンディング処理を行い、
さらに塗装処理を行うことを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、押出し形成後、サンディング処理を行うことにより、木質様成形品の表面に露出する木粉の量を多くすることができ、更に本物の木材の手触りに近づけることができる。また、サンディング処理後、塗装を行うことにより、視覚的にも本物の木材に近づけることが可能となる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１、２、３または４記載の木質様成形品の製造方法において、
形状安定剤として予め樹脂包装部材に含有されている炭酸カルシウムを用いることを特徴としている。
【００１５】
請求項５記載の発明によれば、樹脂包装部材の成形の際に、形状安定剤として炭酸カルシウムが添加されているので、この炭酸カルシウムを用いることにより、形状安定剤として新たに炭酸カルシウムを添加することを省略したり、新たな炭酸カルシウムの添加に際し、添加量を削減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
木質様成形品は、木材微粉粒（木粉）と樹脂粉とを混合し、この混合材料を溶融させて成形することで形成することができる。以下、木質様成形を製造する方法について説明する。
【００１７】
まず、インペラーミル（ＩＭＰ−２５０；株式会社セイシン企業製）を使用して、住宅廃材である木材を機械的な衝撃破砕により粉砕して１５０メッシュ、好ましくは１２０メッシュよりも細かい粒径の、木材の粗粉砕物を作成する。ここで住宅廃材の木材としては、住宅建築の際にでる木材の端材やおがくずも含むものとする。
そして、この木材の粗粉砕物と、ジルコニア系及びアルミナ系の外形３〜５ｍｍのセラミックスボールとを、ボールミル本体内に装填し、これらをロータで撹拌する。撹拌されるセラミックスボールに接触した木材の粗粉砕物は粉砕されて微粉砕物となるとともに、その表面が研磨され繊毛部分が非常に少ない表面を有する微粉粒となる。この際、セラミックボールの表面温度を９０〜１２０℃の範囲に、室内温度を８０℃以下に設定し、磨砕処理に加えて粗粉砕物の乾燥処理も同時に行う。
【００１８】
すなわち、木材の粗粉砕物はセラミックボールの表面に接触した際、機械的に圧潰されかつ摩耗されて粉砕・研磨され、これと同時に加熱・乾燥されることから、含有水分が効率よく取り除かれる。また、セラミックスボールから離脱した際、急速に冷却されることから、加熱−冷却の繰り返しを受けることによって、木材の粗粉砕物中の繊維が膨縮作用を受けるとともに急速に乾燥され、これによって繊維の先端部がセラミックスボールにより効率よく磨砕され、結果として周面に繊毛の少ない、独立した粒径状をなす磨砕処理木材微粉粒（木粉）が得られる。
【００１９】
このようにして得られた木材微粉粒を分級して所望する範囲の粒径に揃え、木材微粉粒と、この木材微粉粒よりも小径で、かつ硬い白色顔料（表面粒）とをボールミル内において混合し、得られた混合粒子を気相中に分散させながら衝撃力を主体とする機械的熱的エネルギーを粒子に付与し、木材微粉粒を母粒子とし、この母粒子の外周面に白色顔料粒子を担持させ、表面粒付き木材微粉粒とする。
【００２０】
ここで、担持させる白色顔料としては、酸化チタン、リトポン、ホワイトカーボン等が使用可能であるが、特に酸化チタンが、熱的、化学的に安定であり、しかも着色力、隠蔽力にも優れていることから、得られる木質様成形品に十分な白色度を付与することができ好ましい。また、この白色無機顔料の粒径については、前記木材微粉粒より十分に小さく調整されたものとされ、具体的には０．１μｍ程度のものが好適とされる。
また、担持させる白色顔料の量は、母粒子となる木材微粉粒の周面に重なり合って周面を覆いつくす量が上限とされ、下限については作成する木質様成形品の所望する色相に応じて適宜決定する。
【００２１】
上記のようにして得られた表面粒付き木材微粉粒に樹脂粉を混合し、混合材料とする。
表面粒付き木材微粉粒と混合する樹脂粉は、食品等の包装に用いられた後回収されたトレー、食品用コンテナ等のポリプロピレン包装部材や、ポリプロピレン包装部材を形成した際に出るポリプロピレンの端材を粉砕したものである。ポリプロピレン包装部材の組成は、主に、ポリプロピレン７５％、タルク２０％、炭酸カルシウム５％である。ここで、炭酸カルシウムはポリプロピレン包装部材の温度変化等に伴う膨張収縮を防止し、形状を安定化させるために添加されている。
木材微粉粒とポリプロピレン包装部材粉末との混合割合は、木材微粉粒を３０〜６５ｗｔ％（好ましくは５１〜５５ｗｔ％）とし、樹脂粉を２０〜４５ｗｔ％（好ましくは２５〜３０ｗｔ％）とする。
ここで、木材微粉粒は３０ｗｔ％以下では木質を出すには不十分であり、廃木材も有効に再利用することができない。また、６５ｗｔ％までは問題なく木質様成形品を形成できるので、木材微粉粒は３０〜６５ｗｔ％となるよう添加するのが適当である。また、樹脂粉の添加量は、木材微粉粒の添加量に合せて決定されるものであり、添加剤を添加する場合は、木材微粉粒、樹脂粉及び添加剤を合せて１００ｗｔ％となるように添加する。
【００２２】
この混合材料を一旦溶融し、押し出して木質様形成材ペレットを形成する。さらに、この木質様形成材ペレットを１８０〜２００℃で溶融して押出し形成し、実際に所望する形状の木質様成形品を成形する。
押出し形成の温度は、１８０℃以下ではポリプロピレンの軟化が不十分であり、２００℃以上では材木微粉粒が変化してしまうので、１８０〜２００℃が適当である。
【００２３】
そして、この木質様成形品にサンディング及び塗装により表面処理を行う。
目の粗いサンドペーパーを用いて表面を研磨した後、目の細かいサンドペーパーを用いて表面を研磨する。すなわち、目の粗いサンドペーパーで木材微粉粒を木質様成形品の表面に露出させ、目の細かいサンドペーパーで木質様成形品の表面を滑らかにする。
このサンディング処理後、木質様成形品の表面に塗装を行い、所望する色相の木質様成形品を形成する。
【００２４】
なお、木材と樹脂の混合は粉砕前に行っても良い。すなわち、破砕していない木材とポリプロピレン包装部材とを、木材が３０〜６５ｗｔ％となり、ポリプロピレン包装部材が２０〜４５ｗｔ％となるように混合し、この混合物を上述した方法と同様に、木材が木材微粉粒となりポリプロピレン包装部材が粉末状となるまで粉砕する。この粉砕された混合物に酸化チタンを混合して木材微粉粒に担持させた後、混合物を溶融し木質様形成材ペレットを合成する。
木質様形成材ペレットから木質様成形品を形成する方法は上述した方法と同一である。
【００２５】
このように、上記実施の形態例によれば、住宅廃材である木材と食品包装等に用いられるポリプロピレン包装部材とを原料として木質様成形品を製造するので、資源を再利用できる。
また、食品包装部材は、組成が同一のものがまとめて回収されることが多く、性状を生かした再利用を行いやすい。すなわち、ポリプロピレンは多くの木材微粉粒（木粉）を含んでも固結可能であるので、ポリプロピレン包装部材を用いることにより木質様成形品中の木材微粉粒（木粉）量を３０〜６５ｗｔ％とすることができる。これにより、木質様成形品の手触りや風合いをより本物の木材に近づけることができると共に、多くの住宅廃材を利用することができ、木材の再利用率を向上させることができる。
また、ポリプロピレン包装部材中には、包装部材の形状を安定化させるために、炭酸カルシウムが予め５％程度添加されているため、木質様成形品の製造段階で、形状安定剤として改めて炭酸カルシウムを添加する必要がない。また、この炭酸カルシウムは白色顔料としても役割も果たすため、白色顔料である酸化チタンの添加量も少なくてよくなる。
木質様成形品を押出し形成後、サンディング処理を行うことにより、表面の樹脂（ポリプロピレン）が削りとられ、木材微粉粒（木粉）が表面に露出するので、手触りをより本物の木材に近いものとすることができると共に、塗装により視覚的にも本物の木材に近づけることができる。
【００２６】
なお、以上の実施の形態例においては、サンディング処理にサンドペーパーを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、木質様成形品の表面の樹脂を削れるものであれば良く、やすり等でも良い。
また、木材や樹脂の粉砕方法や、粉砕装置等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、木質様成形品は、住宅廃材である木材と食品包装等に用いられる樹脂包装部材とを原料として製造されるので、資源を有効利用することができる。
また、樹脂包装部材は、組成が等しいものをまとめて回収されることが多いため、性状等が解りやすく再利用しやすいとともに、樹脂包装部材中に含有される添加物も有効に再利用することができ、木質様成形品の製造段階で改めて添加する必要がない。
【００２８】
請求項２記載の発明によれば、ポリプロピレン包装部材を用いて木粉を３０〜６５ｗｔ％含ませることにより、木質様成形品に含まれる木粉が増加する。これにより、木質様成形品の手触りや風合いを本物の木材に近づけることが可能となると共に、住宅廃材の再利用量を増加することができる。
【００２９】
請求項３記載の発明によれば、１８０℃以下では、ポリプロピレンの軟化が不十分であるため、押出し形成や木粉との均等混合が行いにくく、２００℃以上では木粉が熱により変化してしまう。したがって、１８０〜２００℃で押出し形成することにより、好適に木質様成形品を形成することができる。
【００３０】
請求項４記載の発明によれば、押出し形成した木質様成形品の表面をサンディング処理することより、表面に露出する木粉の量を多くなり、より本物の木材の手触りに近づけることができる。また、サンディング処理後、表面を塗装することにより、視覚的にも本物の木材に近づけることができる。
【００３１】
請求項５記載の発明によれば、樹脂包装部材を用いることにより、樹脂包装部材に、形状安定剤として含まれている炭酸カルシウムを木質様成形品の形状剤として用いることができるので、新たに炭酸カルシウムを添加する必要がない、もしくは添加量を低減することができる。