(57)【要約】【課題】木粉を混合させたプラスチックボ−ドを製造するに際して、木粉がダイに詰まったり、木粉に起因する疵が発生しないようにする。【解決手段】次の（１）〜（６）の工程に従って製造することを特徴とする木材混合プラスチックボ−ドの製造方法。（１）粒状プラスチックを押出し機により溶融する工程。（２）溶融されたプラスチックと木材粉を第二押出し機に装入し、混練する工程。（３）木材粉混合プラスチックを、プラスチックボ−ド成形用ダイに配置したギアポンプにより前記成形用ダイに引き込み中間の木材混合プラスチックボ−ドに成形する工程。（４）当該ボ−ドを冷却する工程。（５）冷却後の中間の木材混合プラスチックボ−ドの上下のスキン層に溶融プラスチックを塗布し、所定の板厚の木材混合プラスチックボ−ドとする工程。（６）所定の板厚の木材混合プラスチックボ−ドを冷却する工程。【選択図】図１
2006007696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の（１）〜（６）の工程に従って製造することを特徴とする木材混合プラスチックボ−ドの製造方法。
（１)粒状プラスチックを第一のスクリュ−式押出し機により溶融する工程。
（２）第一のスクリュ−式押出し機により溶融された溶融プラスチックと木材粉を第二のスクリュ−式押出し機に装入し、混練りする工程。
（３）第二のスクリュ−式押出し機により混練りされた木材粉混合プラスチックを、プラスチックボ−ド成形用ダイの下流側に配置したギアポンプにより前記成形用ダイに引き込み、所定幅で上下のスキン層を除いた板厚を有する中間の木材混合プラスチックボ−ドに成形する工程。
（４）成形された中間の木材混合プラスチックボ−ドを冷却する工程。
（５）、第三のスクリュ−式押出し機により溶融された溶融プラスチックを、冷却後の中間の木材混合プラスチックボ−ドの上下のスキン層に塗布し、所定の板厚の木材混合プラスチックボ−ドとする工程。
（６）所定の板厚の木材混合プラスチックボ−ドを冷却する工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラスチック素材中に木粉を混合させたプラスチックボ−ドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融したプラスチック素材に、充填材として細かく粉砕した木材、ハードボード、パルプ、麻等の木質繊維を混合した複合素材を、押出し成形機により成形した種々の板状シート（以下、木粉混合プラスチックボ−ドという）が従来から広く利用されている。
【０００３】
このように木粉混合プラスチックボ−ドが利用されるのは、プラスチックに木粉を加えることにより、プラスチックボ−ドの剛性を強めることができるということに加えて、近年の生活の多様化に伴って建築材料、紙製品、自動車、家庭電気製品を始め、種々の日用品に使用されるセルロース系破砕物成形材及び熱可塑性樹脂成形材の廃材が、木粉混合プラスチックボ−ドに再利用できるからである。
【０００４】
このような木粉混合プラスチックボ−ドの従来の製造方法としては、次のようなものがある。その第一としては、所定の大きさに粉砕した木質繊維系充填材と、粒状のオレフィン系プラスチックと、無水マレイン酸変性ポリプロピレンまたはその誘導体を主成分とする剛性向上添加剤とを含む配合物に、 前記木質繊維系充填材の水分が、最終的に２〜５％（重量比）になるように予め算出した量の酸化カルシウムを添加し、そしてその酸化カルシウムが添加された配合物を成形機により成形すること、から成り、 前記無水マレイン酸変性ポリプロピレンが無水マレイン酸変性度合いの高い、低分子量のものである、ことを特徴とする製造方法がある（特許文献１参照）。
【０００５】
また、その第二としては、含有水分量を１５ｗｔ％以内とし平均粒径２０メッシュ以下のセルロース系破砕物２０〜７５ｗｔ％に対して熱可塑性樹脂成形材２５〜８０ｗｔ％を混合、ゲル化混練し、冷却、整粒して木質合成粉となし、この木質合成粉と補強材をかく拌・混合し、この補強材とかく拌・混合された木質合成粉を加熱、練成して生地となし、この生地をスクリューをもって押出ダイより成形ダイの成形室へ押出し、この成形室内で前記押出し生地を加熱後徐冷すると共に、この成形室内の押出し生地に前記押出機の押出し力に抗する抑制力を加えて押出し生地の密度を高くし、前記押出し生地を硬化させることを特徴とする補強木質合成板の押出成形方法（特許文献２参照）がある。
【０００６】
これらの木粉混合プラスチックボ−ドの製造には、一般にスクリュウ式の押出し成形機が使用される。スクリュウ式押出し成形機は、図３に示すように、成形材料を装入するための加熱シリンダ４１と、加熱シリンダ４１内に配置され装入された成形材料を成形用ダイ４２に向かって送り出すスクリュ−４３と、加熱シリンダ４１の外周面に沿って配置され成形材料４５である粒状プラスチックを溶融させるための加熱装置４４と、加熱シリンダ４１に成形材料４５を装入するためのホッパ４６とから構成されている。なお、図３には、スクリュ−４３は１本の場合しか示されていないが、２本以上のものもある。
【特許文献１】特開平１０-１９３３４７号公報。
【特許文献２】特開平８-２１６１２２号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
木粉混合プラスチックボ−ドを製造する場合には、次のような問題点がある。
（１）素材である粒状プラスチックと木粉とをあらかじめ混合してから、スクリュ−式押出し成形機で押し出すようにすると、加熱シリンダとスクリュ−またはスクリュ−とスクリュ−間に木粉が噛み込まれて、押出し抵抗が増大する。
（２）加熱シリンダから溶融かつ混練された木粉混合プラスチックを、ボ−ド成形用ダイ（Ｔダイという）でプラスチックボ−ドに成形するときに、成形材の断面を狭幅厚肉の素材断面から広幅薄肉のボ−ド断面へと絞るのに、Ｔダイ内にある程度の長さでかつ成形されるボ−ドの幅と厚みを有する狭いプラスチック通路（絞り部）を設けなければならないので、溶融プラスチック内に混合された木粉が絞り部で詰ることがある。
（３）ボ−ド表面に木粉が露出すると、ボ−ド表面に亀裂やへこみ疵が発生しやすくなるので、木粉混合プラスチックボ−ドの表裏面にプラスチックのみで構成されるスキン層を形成させるようにしているが、前述のようにＴダイ内で木粉が詰ると、その部分にへこみ疵が発生する。
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された技術は、ボ−ドの剛性や熱変形温度特性を高めるための技術であり、上記問題点を解決するための技術は何ら示唆されていない。
【０００９】
また、特許文献２に開示された技術も、ボ−ドの強度の向上を図るための技術であり、同じように上記問題点を解決するための技術は何ら示唆されていない。
【００１０】
この発明は、上述のような問題点を解消するためになされたものであり、押出し抵抗の増大や、絞り部での詰まりが発生せず、ボ−ド表面にへこみ疵が発生しない木粉混合プラスチックボ−ドの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係る木粉混合プラスチックボ−ドの製造方法は、次の（１）〜（６）の工程に従って製造するものである。
（１）粒状プラスチックを第一のスクリュ−式押出し成形機により溶融する工程。
（２）第一のスクリュ−式押出し成形機により溶融された溶融プラスチックと木粉を、第二のスクリュ−式押出し成形機に装入し、混練りする工程。
（２）第二のスクリュ−式押出し成形機により混練りされた木粉混合プラスチックを、    その通路に
プラスチックボ−ドの幅と同じ幅を有するギヤポンプを内臓するＴダイを通過させて、所定幅で上下のスキン層を除いた板厚を有する中間の木粉混合プラスチックボ−ドに成形する工程。
（４）成形された中間の木粉混合プラスチックボ−ドを冷却する工程。
（５）、第三のスクリュ−式押出し成形機により溶融された溶融プラスチックを、冷却後の中間の木粉混合プラスチックボ−ドの上下面に押し出してスキン層を形成させ、所定の板厚の木粉混合プラスチックボ−ドとする工程。
（６）所定の板厚の木粉混合プラスチックボ−ドを冷却する工程。
【００１２】
本発明に係る木粉混合プラスチックボ−ドの製造方法においては、粒状プラスチックを溶融した後で木粉を混合するので、最初から木粉をプラスチックに混合した場合と比較して木粉の周りのプラスチックに流動性があり、混合した木粉が押出し成形機の加熱用シリンダとスクリュ−またはスクリュ−とスクリュ−との間に噛み込まれて、押し出し抵抗が増大することはない。
【００１３】
また、溶融した木粉混合プラスチックを、プラスチックボ−ドの幅と同じ幅を有するギヤポンプを内臓するＴダイを通過させるようにしているので、木粉混合プラスチックをプラスチックボ−ドの幅まで容易に拡大させてやることができ、木粉に起因してＴダイでの詰まりが発生することはない。
【００１４】
したがって、木粉混合プラスチックボ−ドを安定して、かつ連続的に製造することができる。
【００１５】
また、木粉に起因してＴダイでの詰まりが発生することがないので、木粉混合プラスチックボ−ドのスキン層表面にへこみ疵が発生することはない。
【発明の効果】
【００１６】
この発明により、木粉混合プラスチックボ−ドを製造するに際して、押出し成形機での押出し抵抗が増大することがないとともに、絞り部での詰まりも発生しないので、木粉混合プラスチックボ−ドを安定して連続的に生産することができる。
【００１７】
また、木粉混合プラスチックボ−ドのスキン層表面にへこみ疵が発生することはないので、高品質の木粉混合プラスチックボ−ドを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は、本発明を実施するための最良の形態を示す説明図であり、（ａ）は本発明の木粉混合プラスチックボ−ドの製造方法に使用する製造装置の側面図、（ｂ）は本発明の木粉混合プラスチックボ−ドの製造方法に使用する製造装置の平面図である。
この木粉混合プラスチックボ−ドの製造方法においては、粒状のプラスチックがプラスチックフィ−ダ１により、プラスチックホッパ２に供給される。
【００１９】
プラスチックホッパ２に供給された粒状のプラスチックは、重量式フィ−ダ３によりスクリュ−式押出し成形機４に供給される。そして、スクリュ−式押出し成形機４の加熱シリンダ内を加熱溶融されながら、加熱シリンダ内に配置されたスクリュ−により出口に向かって押し出される。そして、溶融されたプラスチック内に含有されている空気は、成形されるボ−ドの品質に悪影響を与えるため、真空排気装置５により大気中に排気される。
【００２０】
スクリュ−式押出し成形機４の下流側には、ギヤポンプ６が配置されており、スクリュ−式押出し成形機４で溶融されたプラスチックは、通路７を通ってギヤポンプ６を通過する。ギヤポンプ６は、通路７を通る溶融プラスチックの圧力を一定に保持するためのものである。
【００２１】
そのため、ギヤポンプ６の前後の通路７には、通路７内の溶融プラスチックの圧力を測定するための圧力測定器８および９が設けられている。圧力測定器８はギヤポンプ６前の通路７内の溶融プラスチックの圧力を測定し、その測定値に基づいて重量式フィ−ダ３のプラスチック供給量および、スクリュ−式押出し成形機４のスクリュウ−の回転数が制御される。
【００２２】
圧力測定器９はギヤポンプ６後の通路７内の溶融プラスチックの圧力を測定し、その測定値に基づいてギヤポンプ６の回転数が制御される。
ギヤポンプ６を通過した溶融プラスチックは、スクリュ−式押出し成形機１０に装入される。一方、木粉が木粉フィ−ダ１１により、木粉ホッパ１２に供給される。そして、木粉ホッパ１２に供給された木粉は、重量式フィ−ダ１３により排気装置１４を通ってスクリュ−式押出し成形機１０に供給される。
スクリュ−式押出し成形機１０に供給された溶融プラスチックおよび木粉は、スクリュ−式押出し成形機１０の加熱シリンダ内に配置されたスクリュ−により、混練りされながら出口に向かって押し出される。そして、木粉混合プラスチック内に含有されている空気は、成形されるボ−ドの品質に悪影響を与えるため、真空排気装置１５により大気中に排気される。
スクリュ−式押出し成形機１０を出た溶融された状態の木粉混合プラスチックは、通路１６を通ってギヤポンプ１７が内臓されたＴダイ１８に供給される。
図２は、本発明の木粉混合プラスチックボ−ドの製造方法に使用するプラスチックボ−ド成形用Ｔダイ１８の詳細説明図であり、（ａ）はＴダイの側面図、（ｂ）はＴダイの平面図である。
このプラスチックボ−ド成形用Ｔダイ１８は、Ｔダイ本体１９内に成形されるプラスチックボ−ド２０の板幅と同じ幅を有するギヤポンプ１７を内臓している。プラスチックボ−ド成形用Ｔダイ１８を詳述すると、Ｔダイ本体１９内のプラスチック通路２１の断面の大きさは、プラスチック通路２１の入口側では、プラスチック成形機（図示せず）とプラスチックボ−ド成形用Ｔダイ１８を接続する通路２２の高さ（説明の便宜上以下厚さという）Ｔ1×幅Ｗ1の大きさ、プラスチック通路２１の出口側では、Ｔ2×幅Ｗ2の大きさとなっている。
通路２２の厚さＴ1とプラスチックボ−ド２０の厚さＴ3、通路２２の幅Ｗ1とプラスチックボ−ド２０の幅Ｗ3のそれぞれを比較すると、プラスチック通路２１の幅および厚さとも、入口側と出口側とでは大きく変化しているので、このプラスチックボ−ド成形用Ｔダイ１８においては、通路断面の大きな変化にともなう抵抗がある。その抵抗を極力少なくするため、中間部分のプラスチック通路の厚さＴ2を入口側の厚さＴ1よりも大きく、かつ幅Ｗ2をプラスチックボ−ド２０の幅Ｗ3の大きさと同じにし、中間部分のプラスチック通路に配置したギヤポンプ１７によりプラスチックをＴダイ本体１９内に引き込んで、通路内の抵抗を少なくして溶融プラスチックの幅をプラスチックボ−ド２０の幅Ｗ3と同じ大きさにする。
そして、その後プラスチック通路２１の出口側において、溶融プラスチックの厚さを成形されるプラスチックボ−ド２０の厚さＴ3（スキン層を形成させる場合には、スキン層を除いた厚さ）にする。
このようにすることにより、厚さの薄いプラスチック通路２１の出口側通路の長さを短くすることができるので、通路内の抵抗が減少し木粉混合プラスチックボ−ド２０を成形するときに、木粉が通路内で詰るという現象はなくなる。
さらには、ギヤポンプ１７とダイ本体１９との間のプラスチック通路２３の入り口に、プラスチック中に含まれる前記通路よりも大きい異物を切断する刃物２４を設けているので、プラスチック中に通路２３の大きさよりも大きい木粉や異物が混入されていても、プラスチック通路２３の入り口で木粉や異物が通路２３の大きさ以下に切断され、詰りが発生することはない。
【００２３】
このようにしてＴダイ１８で成形されたスキン層を除く厚さ（コア層という）の中間段階のプラスチックボ−ド２０は、上下に配置した冷却ロ−ル２５に挟まれた状態で冷却され、冷却ロ−ル２５を離れた後でも均一な板厚が保持できるように固化され、スキン層用Ｔダイ２６に到達する。スキン層用Ｔダイ２６には、Ｔダイ２６の上下方向から木粉を含まない溶融プラスチックのみを供給する供給路２７ａおよび２７ｂが設けてあり、充分に固化された木粉混合プラスチックボ−ドの表裏面に、プラスチックのみのスキン層を形成できるようになっている。
【００２４】
なお、供給路２７ａおよび２７ｂよりも下流側のＴダイ２６内プラスチック通路には、スキン層の厚さを調整するスキン層厚さ調整用チョ−クバ−２８ａおよび２８ｂが、供給路２７ａおよび２７ｂよりも上流側のＴダイ２６内プラスチック通路には、コア層の厚さを調整するコア層厚さ調整用チョ−クバ−２９ａおよび２９ｂが設けてある。
スキン層用プラスチックは、次のようにして供給される。まず、粒状のプラスチックがプラスチックフィ−ダ３０により、プラスチックホッパ３１に供給される。
【００２５】
プラスチックホッパ３１に供給された粒状のプラスチックは、重量式フィ−ダ３２によりスクリュ−式押出し成形機３３に供給される。そして、スクリュ−式押出し成形機３３の加熱シリンダ内を加熱溶融されながら、加熱シリンダ内に配置されたスクリュ−により出口に向かって押し出され、前記供給路２７ａおよび２７ｂを通ってスキン層用Ｔダイ２６に供給される。
なお、溶融されたプラスチック内に含有されている空気は、成形されるボ−ドの品質に悪影響を与えるため、真空排気装置３４により大気中に排気される。
【００２６】
また、供給路２７ａおよび２７ｂの途中には、供給路内の溶融プラスチックの圧力を測定するための圧力測定器３５が設けられている。そして、その測定値に基づいて、プラスチックの供給圧力が一定となるように、スクリュ−式押出し成形機３３のスクリュウ−の回転数が制御される。
【００２７】
Ｔダイ２６でスキン層が形成されたプラスチックボ−ド２０は、上下に配置してある複数の冷却ロ−ル３６に挟まれながら冷却される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を実施するための最良の形態を示す説明図であり、（ａ）は本発明の木粉混合プラスチックボ−ドの製造方法に使用する製造装置の側面図、（ｂ）は本発明の木粉混合プラスチックボ−ドの製造方法に使用する製造装置の平面図である。
【図２】本発明の木粉混合プラスチックボ−ドの製造方法に使用するプラスチックボ−ド成形用Ｔダイの詳細説明図であり、（ａ）はＴダイの側面図、（ｂ）はＴダイの平面図である。
【図３】スクリュ−式押出し成形機の縦断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  プラスチックフィ−ダ
２  プラスチックホッパ
３  重量式フィ−ダ
４  スクリュ−式押出し成形機
５  真空排気装置
６  ギヤポンプ
７  通路
８、９圧力測定器
１０  スクリュ−式押出し成形機
１１  木粉フィ−ダ
１２  木粉ホッパ
１３  重量式フィ−ダ
１４  排気装置
１５  真空排気装置
１６  通路
１７  ギヤポンプ
１８  Ｔダイ
１９  Ｔダイ本体
２０  プラスチックボ−ド
２１  プラスチック通路
２２  通路
２３  プラスチック通路
２４  刃物
２５  冷却ロ−ル
２６  スキン層用Ｔダイ
２７ａ、２７ｂ  供給路
２８ａ、２８ｂ  スキン層厚さ調整用チョ−クバ−
２９ａ、２９ｂ  コア層厚さ調整用チョ−クバ−
３０  プラスチックフィ−ダ
３１  プラスチックホッパ
３２  重量式フィ−ダ
３３  スクリュ−式押出し成形機
３４  真空排気装置
３５  圧力測定器
３６  冷却ロ−ル
【図１】
2006007696.tif 000003
【図２】
2006007696.tif 000004
【図３】
2006007696.tif 000005