(57)【要約】【課題】  押し出し成形後のシート材料を所望の形状や模様に容易にプレス成形することができる成形品の製造方法を提供する。【解決手段】  熱可塑性樹脂１と無機質材料２とを加熱混練した混練材料５をシート材料３に押し出し成形する。このシート材料３をプレス成形する成形品Ａの製造方法に関する。シート材料３を押し出し成形した後でプレス成形するまで保温する。押し出し成形した後でプレス成形するまでの間でシート材料３の温度の低下を防止することができる。【選択図】  図１
2006231574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂と無機質材料とを加熱混練した混練材料をシート材料に押し出し成形し、このシート材料をプレス成形する成形品の製造方法において、シート材料を押し出し成形した後でプレス成形するまで保温することを特徴とする成形品の製造方法。
【請求項２】
シート材料を保温器に直接押し出し成形することを特徴とする請求項１に記載の成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂と無機質材料からなる成形品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、熱可塑性樹脂を溶融させた直後にプレス加工を施して所望の形状の成形品を製造することが行なわれている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、熱可塑性樹脂と無機質建材の廃材などの無機質材料とを利用した成形品の製造方法の一例を示すものであり、混練ニーダ１０と成形プレス機１１とを用いるものである。すなわち、熱可塑性樹脂１と無機質材料２とを混練ニーダ１０で溶融混合した後、この混練材料５を成形プレス機１１で所望の形状にプレス成形して成形品Ａを得るものである。しかし、上記の方法では、混練材料５から直接成形品Ａを得るためにプレス成形時の材料ロスが多くなる傾向にある。
【０００４】
そこで、図５に示すように、一旦、混練材料５を押出成形機１５で成形品Ａの大きさに対応したシート材料３に押し出し成形した後に、このシート材料３をプレス成形して成形品Ａを得ることが考えられている。この場合、シート材料３をプレス成形時に用いる型に合わせた寸法などに形成することにより、プレス成形時の材料ロスが低減されるのである。
【０００５】
しかし、混練材料５の調製時からプレス成形までに押し出し成形の工程が加わるために、混練材料５の調製時の温度に比べてシート材料３の温度が大きく低下し、シート材料３を所望の形状や模様にプレス成形しにくいという問題があった。
【特許文献１】特開平６−２８５８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、押し出し成形後のシート材料を所望の形状や模様に容易にプレス成形することができる成形品の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の成形品の製造方法は、熱可塑性樹脂１と無機質材料２とを加熱混練した混練材料５をシート材料３に押し出し成形し、このシート材料３をプレス成形する成形品Ａの製造方法において、シート材料３を押し出し成形した後でプレス成形するまで保温することを特徴とするものである。
【０００８】
本発明にあっては、押し出し成形した後でプレス成形するまでの間でシート材料３の温度の低下を防止することができ、押し出し成形後のシート材料３を所望の形状や模様に容易にプレス成形することができるものである。
【０００９】
本発明にあっては、シート材料３を保温器２０に直接押し出し成形するのが好ましく、これにより、シート材料３を押し出し成形の直後に保温状態にすることができ、押し出し成形後のシート材料３の温度の低下を防止しやすくなるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、押し出し成形後のシート材料３を所望の形状や模様に容易にプレス成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１２】
本発明において熱可塑性樹脂１としては、バージンの熱可塑性樹脂１を用いたりあるいは熱可塑性樹脂１の成形品からなるプラスチック製品の廃材を用いることもできる。プラスチック製品の廃材も後述の無機質建材の廃材と同様に発生量は大量であるので、プラスチック製品を原料として使用すれば、廃材の有効利用が可能になるものである。熱可塑性樹脂１としては特に制限されるものではなく、ポリエチレン、ポリプロピレンなど任意のものを用いることができる。
【００１３】
本発明において無機質材料２としては、スレート板や繊維セメント板などと称される屋根材や壁材などの外装材等の廃材であって、セメントやシリカなどの骨材及びガラス繊維などの補強繊維などから構成される無機質建材（窯業系無機質建材）の廃材を利用することができる。無機質建材の廃材は、その製造段階から建築物の解体段階に至るまで発生し、累積発生量は大量となる。このような無機質建材の廃材を原料として使用すれば、廃材の有効利用が可能になって、環境保護を有効に達成することができるものである。無機質建材の廃材等の無機質材料２は粉砕等して粉粒物として用いるのが好ましく、その粒径は特に制限されるものではないが、平均粒径が０．０１〜７ｍｍの範囲とするのが好ましい。
【００１４】
また、無機質建材の廃材を粉砕したものの他に、フライアッシュ、ペーパースラッジ灰、焼却灰、その溶融スラグなどの焼却灰、ＦＲＰ廃材、人造大理石廃材などを無機質材料２として用いることもできる。これらの産業廃棄物などの廃材にあっても、大量の有効再利用が可能になるものである。また、これらはもともと粉粒状であるため、粉砕を行なうことが不要であり、製造コストを低く抑えることができるものである。尚、本発明では、廃材だけでなく、バージンの無機質材料２を用いてもよい。
【００１５】
そして、本発明の成形品Ａの製造方法は、図１に示すようにして行なう。
【００１６】
まず、熱可塑性樹脂１と無機質材料２を二軸の混練ニーダ１０等を用いて均一になるまで加熱混練することによって、混練材料５を調製する。ここで、熱可塑性樹脂１と無機質材料２の配合割合は適宜調整可能であるが、例えば、質量比で熱可塑性樹脂１：無機質材料２＝３０〜４０：７０〜６０とすることができる。また、混練時の温度は熱可塑性樹脂１の溶融温度以上であればよく、例えば、１６０℃から軟化し始めるのであれば、混練時の温度は１８０℃以上、ポリプロピレンを用いる場合は２００℃程度にすることができる。２３０℃以上では混練材料５の表面が炭化するので好ましくない。次に、上記の混練材料５を押し出し成形機１５に投入し、これを押し出し成形することによって、板状のシート材料３を形成する。ここで、押し出し成形の条件は混練材料５の組成やシート材料３の厚みなどによって適宜調整可能である。このようにして押し出し成形されたシート材料３は押し出し成形直後から次工程のプレス成形で使用されるまで、保温器２０の加熱で保温された状態に保持される。
【００１７】
ここで、保温器２０によるシート材料３の保温温度はプレス成形時の温度と同じかやや高くするのが好ましく、混練材料５の組成（熱硬化性樹脂１の種類など）やシート材料３の大きさ及び厚みなどによって異なるが、例えば、シート材料３の温度が略均一に１８０〜２３０℃になるようにする。２３０℃を超えるとシート材料３の表面が炭化するので好ましくない。また、保温器２０としては蒸気による加熱装置や遠赤外線による加熱装置などを用いることができる。一旦冷却されたシート材料３に対してはその芯部を効率的に加熱できる遠赤外線加熱装置が好ましいが、本発明ではシート材料３の芯部が冷却される前（例えば、押し出し成形直後）に保温するために、蒸気加熱装置であってもよい。また、プレス成形までの待機時間が長い場合であっても、シート材料３は板状（面形状）であるために多数枚積載した状態で保温待機可能であり、ストックが行ないやすい。しかも、シート材料３の芯部にまで保温器２０による熱伝導が行ないやすいものである。
【００１８】
次に、保温後のシート材料３をプレス成形する。成形プレス機１１でプレス成形する。成形プレス機１１としては、例えば、上型１１ａと下型１１ｂとからなるものを用いることができる。成形条件はシート材料３の大きさや組成によって適宜設定可能である。そして、このプレス成形によりシート材料３を打ち抜いたり変形させたりして所望の形状の成形品Ａを形成することができる。ここで、シート材料３はプレス成形により塑性変形可能な軟化する温度にまで加熱されながらプレス成形されるものであり、使用する熱可塑性樹脂１の種類や混練材料５の組成などによって異なるが、例えば、熱可塑性樹脂１がポリプロピレンで熱可塑性樹脂１：無機質建材の廃材２の配合比率が質量比で３５：６５の場合は、シート材料３の芯部が１８０℃になるまで加熱するのが好ましい。尚、図では二枚のシート材料３、３を一体化して成形品Ａを形成しているが、このような成形に限定されるものではない。このプレス成形ではシート材料３を所望の形状に打ち抜いたりバリが発生したりして成形屑１７が生じるが、この成形屑１７は混練ニーダ１０に戻して混練材料５の材料として利用することができ、材料の無駄（成形品Ａにならない部分）を極力少なくすることができる。
【００１９】
本発明では、熱可塑性樹脂１と無機質材料２とを加熱混練して得られる混練材料５をシート材料３に押し出し成形するまでの工程と、シート材料３を所望の形状にプレス成形する工程との間に、シート材料３を保温状態で保管するので、押し出し成形するまでの工程とプレス成形する工程とを切り離して分離することによって、各工程のサイクルに合わせる必要が無くなって各工程が互いに影響を与え合わないようにすることができ、シート材料３の作り溜めなどができると共に各工程で起きたトラブル等に対応しやすい製造工程にすることができると共に生産計画の自由度が高くなるものである。また、塊状の混練材料５は難粘性の高温の塊状物であるために搬送しにくいが、本発明ではシート材料３に押し出し成形するために搬送しやすくなるものである。また、本発明では塊状の混練材料５をシート材料３へと１次成形した後、２次成形であるプレス成形を行なうので、１次成形後の工程が行ないやすくなる。つまり、押し出し成形時に用いる型寸法を変更することで、成形品Ａの形状（成形型の形状）に対応したシート材料３を形成することができ、プレス成形時の材料ロスを減らすことができる。そして、本発明にあっては、保温により押し出し成形した後でプレス成形するまでの間でシート材料３の温度の低下を防止することができ、押し出し成形後のシート材料３を所望の形状や模様に容易にプレス成形することができる。尚、混練ニーダ１０や押し出し成形機１５及び成形プレス機１１は常時１５０℃以上で加熱しておくのが好ましい。
【００２０】
図２には保温器２０の一例を示す。この保温器２０は一対の熱盤２１と各熱盤２１の載置された搬送枠体２２とで構成されている。熱盤２１の下面にはキャスター２３を備えた脚体２４が設けられていると共に熱盤２１の内部には複数本の配管２５が設けられており、配管２５内を通る蒸気により熱盤２１が発熱するように形成されている。尚、配管２５の代わりに遠赤外線ヒータなどの発熱体を設けても良い。図３に示すように、搬送枠体２２はその内側に設けた一対の駆動軸２７、２７と、駆動軸２７、２７間に無端ループ状に掛架された金網等の搬送ベルト２８とで構成されている。そして、ハンドル２９で駆動軸２７を回転させることにより、搬送ベルト２８が駆動軸２７、２７間を進行するように形成されている。尚、ハンドル２９の代わりに、駆動軸２７をモータなどで駆動させてもよい。
【００２１】
このような保温器２０は押し出し成形機１５の押出口１５ａの直ぐ下側に配置されている。また、一対の熱盤２１は押し出し成形機１５からシート材料３が押し出される方向と直交する方向で水平に往復移動自在に形成されている。このような熱盤２１の移動はキャスター２３を走行させることによって行なう。
【００２２】
そして、押し出し成形機１５から押し出し成形されるシート材料３はこの保温器２０に直接押し出し成形される。すなわち、まず、一方の熱盤２１に載せた搬送枠体２２を押し出し成形機１５の押出口１５ａの直ぐ下側に配置する。次に、押出口１５ａからシート材料３を押し出し成形し、搬送枠体２２の搬送ベルト２８の上に載せる。この時、搬送ベルト２８をハンドル２９で進行させながら所定の長さのシート材料３を搬送ベルト２８上に載せる。次に、所定長さのシート材料３を押出口１５で切断する。次に、両方の熱盤２１、２１を移動させて、シート材料３を押し出し成形していない方の熱盤２１を押出口１５ａの直ぐ下側に配置する。次に、シート材料３が押し出し成形された搬送枠体２２を熱盤２１から取り外し、プレス成形工程などの次工程に搬送する。一方、押出口１５ａの直ぐ下側に配置されたもう一方の搬送枠体２２には上記と同様にしてシート材料３が押し出し成形される。このようにして一対の熱盤２２、２２に載せた搬送枠体２２が交互に押出口１５の下側に配置されるように、一対の熱盤２２、２２をスライド移動させることによって、所定長さのシート材料３を連続的に成形することができる。
【００２３】
そして、この保温器２０を使用すると、シート材料３は押し出し成形機１５から押し出し成形された直後に保温器２０により保温状態にすることができ、押し出し成形後のシート材料３の温度の低下を防止しやすくなる。
【００２４】
尚、本発明で得られる成形品Ａは、コーナー飾り部材、外壁材、屋根材、外構部材、門扉、窓周り部材などの外回り建材や飾り部材などの内装建材などとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略図である。
【図２】同上の保温器の一例を示す斜視図である。
【図３】同上の搬送枠体の一例を示す斜視図である。
【図４】従来例を示し、（ａ）〜（ｃ）は各工程の概略図である。
【図５】従来例の他例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  熱可塑性樹脂
２  無機質材料
３  シート材料
５  混練材料
２０  保温器
Ａ  成形品
【図１】
2006231574.tif 000003
【図２】
2006231574.tif 000004
【図３】
2006231574.tif 000005
【図４】
2006231574.tif 000006
【図５】
2006231574.tif 000007