(57)【要約】【課題】  既存の設備を大幅に変更することなく有効利用し、プラスチック廃材をリサイクルして板状建築資材を製造することができる方法を提供すること。【解決手段】  タンク２４にプラスチック廃材を投入し、攪拌板２６の攪拌作用による摩擦熱によって、プラスチック廃材を軟化させる第１の工程と、軟化したプラスチック廃材をスクリューフィーダ３６で搬送して混練すると共に、バンドヒータ４４で加熱する第２の工程と、前記加熱によって前記プラスチック廃材の少なくとも一部が溶融した後の、前記スクリューフィーダ３６中に、投入器４６から木材の粉体や木材由来の製品の粉体を投入する第３の工程と、投入された前記粉体と溶融したプラスチック廃材とをさらに前記スクリューフィーダ３６で搬送して混練する第４の工程と、混練された粉体とプラスチック廃材を金型６０キャビティに射出して板状に成型する第５の工程とを有する。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
攪拌板を有するタンクにプラスチック廃材を投入し、前記攪拌板の攪拌作用による摩擦熱によって、当該プラスチック廃材を軟化させる第１の工程と、
軟化したプラスチック廃材をスクリューフィーダで搬送して混練すると共に、外部熱源で加熱して溶融させる第２の工程と、
前記プラスチック廃材の少なくとも一部が溶融した後の、前記スクリューフィーダの搬送路中に、木材の粉体および／または木材由来の製品の粉体を投入する第３の工程と、
投入された前記粉体と溶融したプラスチック廃材とを、さらに前記スクリューフィーダで搬送して混練する第４の工程と、
混練された粉体とプラスチック廃材を金型キャビティに射出して板状に成型する第５の工程とを有することを特徴とする板状建築資材の製造方法。
【請求項２】
プラスチック廃材を攪拌し、摩擦熱によって軟化させる第１の工程と、
軟化したプラスチック廃材を、外部熱源によって加熱すると共に混練する第２の工程と、
前記加熱によって少なくとも一部が溶融したプラスチック廃材に、木材の粉体および／または木材由来の製品の粉体を投入する第３の工程と、
前記粉体と溶融したプラスチック廃材を混練する第４の工程と、
混練された粉体とプラスチック廃材を金型キャビティに射出して板状に成型する第５の工程とを有することを特徴とする板状建築資材の製造方法。
【請求項３】
前記第３の工程において、
さらに、前記外部熱源による加熱では溶融しない廃棄物の破砕物を投入することを特徴とする請求項１または２記載の板状建築資材の製造方法。
【請求項４】
前記第３の工程において、
さらに、異なる材質のものが一体となって構成されている混合廃棄物の破砕物を投入することを特徴とする請求項１または２記載の板状建築資材の製造方法。
【請求項５】
前記第３の工程において、
さらに、消臭剤を投入することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の板状建築資材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床材、内壁材等の板状建築資材の製造方法に関し、特に、プラスチック廃材を原料の一部として成形する板状建築資材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
森林資源保護の観点から、木製品の代替品の開発が種々の分野で盛んに行われている。建築分野もその例外ではなく、従来、木材が使用されている床材、内壁材等の板状建築資材を、プラスチック廃材をリサイクルして製造する試みがなされている（例えば、特許文献１を参照）。
プラスチック廃材から板材を得る設備として、以下のようなものが知られている。
【０００３】
当該設備は、高速回転する攪拌板が底部に供えられた円筒状のタンクを有する。当該タンクに、種々のプラスチック廃材を投入する。プラスチック廃材には、フィルム状のものや、発泡品、あるいは成形品の破砕物がある。
投入されたプラスチック廃材は、高速回転する攪拌板によって攪拌され、摩擦熱によって溶融直前の温度まで昇温され、軟化する。軟化したプラスチック廃材は、その自重によって、前記タンクの側壁下部に開設されている窓からスクリューフィーダへ送出される。
【０００４】
スクリューフィーダで搬送されるプラスチック廃材は、当該コンベアの外周に配されたヒータによってさらに昇温され溶融する。溶融したプラスチック廃材は、スクリューフィーダの回転するスクリューによって混練される。十分に混練されたプラスチック廃材は、金型のキャビティ内へ射出され、板状体に成形される。これによって、プラスチック材料（廃材）からなる板材を得ることができる。
【特許文献１】特開２００３−１６１０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、床材や内壁材等の木製品の代替品とするためには、吸湿性等をもたせるため、プラスチック廃材に木粉や紙粉（これらもリサイクル品である。）を混合させて成形する必要がある。
しかしながら、上記タンクに木粉や紙粉を投入すると、これら粉体物は、高速回転する内容物（プラスチック廃材）が引き起こす風圧によって舞い上がり、そのほとんどがいつまでたってもタンク下部に到達せず、プラスチック廃材と混合されない。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑み、プラスチック廃材と木粉や紙粉等を効率よく混合して、板状建築資材を製造することができる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明に係る板状建築資材の製造方法は、攪拌板を有するタンクにプラスチック廃材を投入し、前記攪拌板の攪拌作用による摩擦熱によって、当該プラスチック廃材を軟化させる第１の工程と、軟化したプラスチック廃材をスクリューフィーダで搬送して混練すると共に、外部熱源で加熱して溶融させる第２の工程と、前記プラスチック廃材の少なくとも一部が溶融した後の、前記スクリューフィーダの搬送路中に、木材の粉体および／または木材由来の製品の粉体を投入する第３の工程と、投入された前記粉体と溶融したプラスチック廃材とを、さらに前記スクリューフィーダで搬送して混練する第４の工程と、混練された粉体とプラスチック廃材を金型キャビティに射出して板状に成型する第５の工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明に係る板状建築資材の製造方法は、プラスチック廃材を攪拌し、摩擦熱によって軟化させる第１の工程と、軟化したプラスチック廃材を、外部熱源によって加熱すると共に混練する第２の工程と、前記加熱によって少なくとも一部が溶融したプラスチック廃材に、木材の粉体および／または木材由来の製品の粉体を投入する第３の工程と、前記粉体と溶融したプラスチック廃材を混練する第４の工程と、混練された粉体とプラスチック廃材を金型キャビティに射出して板状に成型する第５の工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、前記第３の工程において、さらに、前記外部熱源による加熱では溶融しない廃棄物の破砕物を投入することを特徴とする。
あるいは、前記第３の工程において、さらに、異なる材質のものが一体となって構成されている混合廃棄物の破砕物を投入することを特徴とする。
また、前記第３の工程において、さらに、消臭剤を投入することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る板状建築資材の製造方法によれば、攪拌によってプラスチック廃材が軟化された後、これを加熱して少なくともその一部が溶融した中に、木材の粉体および／または木材由来の製品の粉体が投入されて、当該粉体と前記プラスチック廃材とが混練され、混練された粉体とプラスチック廃材とが金型キャビティに射出されて板状に成形されるので、プラスチック廃材と木材の粉体および／または木材由来の製品の粉体とを効率よく混合して、板状建築資材を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、内装に用いられる板状建築資材の一つである床材１０を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、当該床材１０の横断面図である。床材１０の寸法（幅Ｗ×長さＬ×厚みＴ）は、例えば、３０３×１８１８×１２ｍｍまたは３０３×１８１８×１５ｍｍである。
【００１２】
床材１０の一方に主面には、溝１２が３条設けてあり、当該溝１２のある面が表面となる。床材１０は、後述する方法によって製造される成形板１４を有する。当該成形板１４の表面には、木目柄（不図示）の印刷１６がなされ、その上からガラス質の被膜１８が形成されている。
図２は、上記床材１０を構成する成形板１４の製造設備２０を示す図である。
【００１３】
製造設備２０は攪拌装置２２を備えている。攪拌装置２２は、全体的に略円筒形をしたタンク２４と、当該タンク２４底部に設けられ、略円板状をした回転攪拌板２６とを有する。タンク２４は投入口２４Ａを有し、当該投入口２４Ａよりも下側の部分は、内径６５０ｍｍ、深さ６５０ｍｍの略円筒形をしている。
回転攪拌板２６は、円板２８の上面に複数の突起３０が設けられてなるものであり、攪拌モータ３２を駆動源として、３６０ｒｐｍといった高速で回転される。
【００１４】
前記投入口２４Ａには、ベルトコンベア３４が設けられており、当該ベルトコンベア３４で搬送される第１の廃材である種々のプラスチック廃材が、当該投入口２４Ａからタンク２４内へと投入される（矢印Ａ）。当該タンク２４へ投入されるプラスチック廃材は、８０℃〜２４０℃の範囲に融点を有する材質のものであり、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナイロン等である。また、その形態は、フィルム、発泡品、成形品などである。成形品の場合は、予め、適当な大きさに破砕した上で投入される。
【００１５】
投入された第１の廃材は、回転攪拌板２６の攪拌作用（矢印Ｂ）を受け、第１の廃材相互の間で生じる摩擦熱によって、溶融直前の状態まで昇温され、軟化する。軟化した第１の廃材は、その自重によって順次タンク２４底部へと沈んでいく。
タンク２４側壁の下部には、窓２４Ｂが開設されている。上記のようにして溶融直前まで軟化した第１の廃材は、当該窓２４Ｂを介して、自重により、スクリューフィーダ３６内（搬送路）へ送出される。
【００１６】
スクリューフィーダ３６は、円筒形をしたケーシング３８と当該ケーシング３８に収納されたスクリュー４０とを有する。なお、ケーシング３８の一部は、前記窓２４Ｂに合わせて開口されており、前記タンク２４と当該ケーシング３８とは、当該開口部（不図示）と当該窓２４Ｂを介して連通されている。開口部（窓２４Ｂ）からスクリューフィーダ３６の吐出口３６Ａまでの長さＬ１は２５００ｍｍである。また、ケーシング３８の内径は１５０ｍｍである。前記スクリュー４０は、スクリューモータ４２を駆動源として、その軸心周りに回転駆動される。
【００１７】
スクリューフィーダ３６の搬送路に送出された第１の廃材は、回転するスクリュー４０によってその軸心方向、紙面右向きに搬送される。
ケーシング３８の外周には、外部熱源であるバンドヒータ４４が複数個（本例では、５個）巻き付けられている。バンドヒータ４４は、スクリューフィーダ３６の搬送路を搬送される第１の廃材を加熱し、搬送が進む中で徐々に昇温させ、吐出口３６Ａに至るまでに最終的に２４０℃まで昇温させる。
【００１８】
バンドヒータ４４によって溶融された第１の廃材は、スクリュー４０によって搬送されると共に混練される。
スクリューフィーダ３６に付設して、第２の廃材を当該スクリューフィーダ３６における搬送路に投入するための投入器４６が設けられている。投入器４６は、漏斗状をしており、下端部がケーシング３８に開設された孔に連通されている。
【００１９】
当該投入器４６を介して投入される第２の廃材の主なものは、廃棄木製品、廃木材を粉砕して得られる粉体（以下、「第１の粉体」という。）や木材由来の（廃棄）製品を粉砕して得られる粉体（以下、「第２の粉体」という。）などである。木材由来の製品としては、例えば、紙がある。第１の粉体と第２の粉体は、その両方を用いても（投入しても）よいし、いずれかの一方のみを用いても（投入しても）よい。このような、第１、第２の粉体は、木製品の代替品として要求される吸湿性や通気性等を完成品（床材１０）にもたせるため、第１の廃材（プラスチック廃材）と混合する必要がある。しかしながら、この第１、第２の粉体をタンク２４に投入したのでは、既述したように当該第１の廃材とあまり混合されない。そこで、投入器４６を介して投入することにより（矢印Ｃ）、少なくとも一部が溶融し、混練されながら搬送されている第１の廃材に混入させることとしたのである。
【００２０】
投入器４６の窓２４Ｂからの位置（距離Ｌ２）は、以下の観点から定められる。（i
）第１の廃材の少なくとも一部が溶融されているような距離の位置であればよい。（ii
）好ましくは、第１の廃材が２００℃まで昇温している距離の位置である。この位置であれば、第１の廃材の大半が溶融しているからである。（iii）さらに好ましくは、第１
の廃材の全部が溶融する位置以降の位置である。ただし、（ｉ）〜（iii）のいずれの場
合でも、第１の廃材と第２の廃材とがスクリュー４０によって十分に混練されるだけの距離Ｌ３は確保する必要がある。
【００２１】
投入器４６から投入された第２の廃材（第１の粉体および／または第２の粉体）は、スクリュー４０によって搬送されながら第１の廃材（プラスチック廃材）とよく混練される。以下、第１の廃材と第２の廃材とが混練されたものを「粉体混合樹脂」と称する。
粉体混合樹脂の溶融体（以下、「粉体混合溶融樹脂」と称する。）は、スクリューフィーダ３６の吐出口３６Ａからパイプ４８の一端部へ吐出される。パイプ４８の他端は、ノズル５０に連接されている。
【００２２】
また、パイプ４８には、切替バルブ５２が挿入されている。切替バルブ５２には、プランジャ５４の吐出口５４Ａが接続されている。ここで、パイプ４８内の粉体混合溶融樹脂の流路の内、スクリューフィーダ３６と切替バルブ５２の間の区間を「第１の流路」、切替バルブ５２とノズル５０との間の区間を「第２の流路」と称することとする。切替バルブ５２は、第１の流路とプランジャ５４の吐出口５４Ａとが連通する第１の状態とプランジャ５４の吐出口５４Ａと第２の流路とが連通する第２の状態とに切り替える（矢印Ｄ）。
【００２３】
切替バルブ５２が第１の状態にあるときに、スクリューフィーダ３６の吐出口３６Ａから吐出された粉体混合溶融樹脂は、第１の流路を経てプランジャ５４内に吸引される。所定量の粉体混合溶融樹脂がプランジャ５４内に蓄積されると、切替バルブ５２は第２の状態に切り替えられる。
切替バルブ５２が第２の状態に切り替えられると、蓄積した粉体混合溶融樹脂がプランジャ５４から送出される。送出された粉体混合溶融樹脂は、第２の流路を経てノズル５０から射出される。
【００２４】
ノズル５０の射出口には、上型５６と下型５８からなる一対の金型６０が設けられている。下型５６は固定ダイプレート６２に取り付けられており、上型５６は移動ダイプレート６４に取り付けられている。移動ダイプレート６４は、型締めシリンダ６６によって昇降する。
ノズル５０からの粉体混合溶融樹脂の射出に先立ち、型締めシリンダ６６によって上型５６が下降し、上・下金型６０の型締めがなされる。型締めによって生じる金型６０内の空間（金型キャビティ）に粉体混合溶融樹脂が射出され、成形板１４の成形がなされる。
【００２５】
ここで、第１の廃材と第２の廃材の投入量は、以下の観点から調整する。すなわち、第１の廃材の成形板１４に占める割合が３５重量％以上１００重量パーセント未満、第２の廃材の成形板１４に占める割合が０重量％を超え６５重量％以下となるように投入する。すなわち、第１の廃材（プラスチック廃材）は、少なくとも３５重量％は混合することとする。３５重量％未満であると、成形性が悪くなるからである。
【００２６】
この混合割合の調整は、スクリューフィーダで搬送される第１の廃材の流量は把握でき、第１の廃材の平均比重は把握できるので、単位時間当たりに投入する第２の廃材の重量をコントロールすることによって可能である。
なお、第１の廃材と第２の廃材の混合割合は、製造対象品に応じて変更する。後述するように、本実施の形態に係る製造方法は、床材に限らず、例えば巾木にも適用可能である。そこで、巾木を製造する場合の第１の廃材の混合割合は、床材を製造する場合よりも高くする。巾木は床材ほど吸湿性や通気性を要求されないからである。
【００２７】
上記製造設備２０を用いた成形板の製造方法を、図３に示す工程図を参照しながら説明する。
先ず、タンク２４に第１の廃材が投入される（工程Ｓ２）。
投入された第１の廃材は、回転攪拌板２６の攪拌作用によって発生する摩擦熱で予熱され軟化する（工程Ｓ４）。
【００２８】
軟化した第１の廃材は、スクリューフィーダ３６に送出され、当該スクリューフィーダ３６によって搬送される（工程Ｓ６）。
搬送される第１の廃材は、バンドヒータ４４で加熱され徐々に昇温し、溶融していくと共に、スクリュー４０で混練される（工程Ｓ８）。
スクリューフィーダ３６で搬送される第１の廃材に、第２の廃材が投入される（工程Ｓ１０）。
【００２９】
投入後も、バンドヒータ４４による加熱とスクリュー４０による混練が行われる（工程Ｓ１２）。
第２の廃材と完全に溶融した第１の廃材とが十分に混練されると、当該混練物である前記粉体混合溶融樹脂が、金型キャビティへと射出され（工程Ｓ１４）、成形板１４の成形がなされる（工程Ｓ１６）。
【００３０】
以上、製造設備２０を用いてなされる工程Ｓ２〜Ｓ１６によって、粉体混合樹脂からなる成形板が出来上がる。
当該成形板の片側主面には、公知のグラビアオフセット印刷機によって、木目柄が印刷される（工程Ｓ１８）。なお、印刷する柄は木目に限らず、種々の模様が考えられる。
最後に、上記の印刷面に、木材保護用の無機質塗布剤であるクリスタライザーＷＳ（「クリスタライザー」は登録商標）を塗布する（工程Ｓ２０）。クリスタライザーＷＳは、水性塗料であるが、乾燥するとガラス質の結晶を形成する。これによって、床材１０の耐水性と耐摩耗性とが図られる。
【００３１】
以上説明したように、本実施の形態に係る板状建築資材の製造方法によれば、攪拌によって第１の廃材が軟化された後、これを加熱して少なくともその一部が溶融した中に、第２の廃材が投入されて、当該第２の廃材と第１の廃材とが混練され、混練された第１および第２の廃材が金型キャビティに射出されて板状に成形されるので、第１の廃材（プラスチック廃材）と第２の廃材（木粉および／または紙粉等）とを効率よく混合して、板状建築資材を製造することが可能となる。
【００３２】
しかも、実施の形態に係る製造方法は、背景技術で紹介した既存の設備を大幅に変更することなく有効利用して実現できる。すなわち、当該既存の設備において、スクリューフィーダのケーシングにおける上記した適当な位置に上記投入器を追加するだけで、当該製造方法が実現できるのである。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記した形態に限るものではなく、以下のような形態とすることもできる。
（１）本発明による製造対象は、床材に限らず、内壁材、天井材、巾木等の建築内装材も含まれる。あるいは、建具を構成する板状部品の製造にも適用可能である。要は、板状をした内装用建築資材であって、従来の木製品に代替できるようなものを製造対象とすることができるのである。
（２）前記投入器から投入する第２の廃材は、廃棄木製品・廃木材の粉体や木材由来の廃棄製品の粉体に限らない。例えば、２４０℃を超える融点を有するプラスチック廃材、すなわち、バンドヒータの加熱によっては溶融しないプラスチック廃材（以下、「高融点プラスチック廃材」と言う。）を投入してもよい。高融点プラスチック廃材は、スクリューフィーダ内では溶融しない。したがって、これをタンクから投入したのでは、スクリューとケーシング内壁との間にかみ込み易く、しばしば搬送不良を引き起こし、生産性を悪化させてしまう。そこで、第１の廃材が溶融している中に投入し、高融点プラスチックを第１の廃材に混入することによって、搬送性を確保するのである。なお、投入する高融点プラスチック廃材は、搬送性の確保と、ノズルに至る流路の横断面の大きさとの関係から、予め３ｍｍ以下に破砕した破砕片の状態で投入する。もちろん、破砕片ではなく、粉状に粉砕して投入することとしても構わない。これにより、高融点プラスチック廃材の、板状建築資材への有効利用を図ることができる。
（３）あるいは、第２の廃材として、酒パックなどの混合廃棄物を投入することとしてもよい。混合廃棄物とは、当該廃棄製品を構成する部材を各材質毎に分離する（単離する）ことが不可能か困難な廃棄物をいう。例えば、酒パックのほとんどは、紙の内側にアルミ箔が貼着されてなるものであり、これを紙とアルミ箔に分離することは困難とされている。他には、廃棄石膏ボードがある。廃棄石膏ボードは、紙から石膏を剥がし、当該石膏を再利用するのであるが、紙にはどうしても石膏が残ってしまう。このような石膏が残留した紙が混合廃棄物に該当する。このような、混合廃棄物を３ｍｍ以下の破砕片に破砕して投入器から投入するのである。混合廃棄物は、従来、焼却処分とするか埋め立て処分とする以外に処理の方法がない。本実施の形態によれば、このような混合廃棄物も製品の原料として再利用することができるのである。
（４）前記投入器から投入するものは、廃材に限らず、例えば、粉末消臭剤エフニカ（「エフニカ」は、登録商標）を１〜３０重量％の割合（完成品に占める割合）で投入することとしてもよい。エフニカは、酸化二鉄を主成分とする消臭剤である。消臭剤を混合することにより、プラスチック廃材に特有の臭気を取り除くことができる。また、床材や壁材として建築物に使用された際の室内の消臭効果も有することとなる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、プラスチック廃材に木粉や紙粉等を混入したものを原料とする、床材等の板状建築資材の製造に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】（ａ）は、製造対象である床材の斜視図であり、（ｂ）はその横断面図である。
【図２】上記床材を構成する成形板の製造設備を示す図である。
【図３】上記成形板の製造工程図である。
【符号の説明】
【００３５】
２４    タンク
２６    回転攪拌板
３６    スクリューフィーダ
４４    バンドヒータ
４６    投入器
６０    金型
【図１】
2006123280.tif 000003
【図２】
2006123280.tif 000004
【図３】
2006123280.tif 000005