(57)【要約】  本発明は、建築材として利用し得る葦複合材、複合材の製造方法及びこれを用いた建築材に関し、より詳しくは、葦の節が除去され、粒子大きさが４０〜１８０メッシュである葦の茎５５〜７５重量％及び熱可塑性ポリマー２５〜４５重量％を含み、前記葦の茎の繊維質内に前記熱可塑性ポリマーが含浸されることで、環境に優しく且つ強度に優れた、膨潤現象が発生しない複合材を得ることができる。また、本発明の複合材の原料として使用される葦は、天然木に似た自然な質感及び木目調模様を有し、重さが、非木材原料であるトウモロコシの茎、バガスまたは稲わらに比べて比重が高いため、内外装材として多くの長所を有する。そのうえ、本発明の複合材は、インテリア材料、外装材、造園材料などの様々な建築材料として利用することができる。
2013508497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
葦の節が除去され、粒子大きさが４０〜１８０メッシュである葦の茎５５〜７５重量％及び熱可塑性ポリマー２５〜４５重量％を含み、前記葦茎の繊維質内に前記熱可塑性ポリマーが含浸される葦複合材。
【請求項２】
前記葦の茎が６０〜６５重量％であり、前記熱可塑性ポリマーが３５〜４０重量％である請求項１に記載の葦複合材。
【請求項３】
前記葦茎の粒子大きさは、４０〜１００メッシュである請求項１に記載の葦複合材。
【請求項４】
前記葦茎の粒子大きさは、１００〜１８０メッシュである請求項１に記載の葦複合材。
【請求項５】
前記葦の茎は、長さに対する直径の比が３：１〜５：１である請求項１に記載の葦複合材。
【請求項６】
前記熱可塑性ポリマーは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン及びポリエチレンテレフタレートからなる群から選択される１種以上である請求項１に記載の葦複合材。
【請求項７】
前記葦の茎と熱可塑性ポリマーとの混合物である葦茎のポリマー１００重量部に対して添加剤が８〜１５重量部さらに添加される請求項１に記載の葦複合材。
【請求項８】
前記添加剤は、結合剤、抗酸化剤、ＵＶ安定剤、ＵＶ吸収剤、潤滑剤、ミネラル充填剤、着色剤、耐炎剤、熱安定剤及び発泡剤からなる群から選択される１種以上である請求項７に記載の葦複合材。
【請求項９】
請求項１に記載の葦複合材から構成される建築材。
【請求項１０】
葦の節が除去され、粉砕された葦の茎５５〜７５重量％と熱可塑性ポリマー２５〜４５重量％とを高温で溶融混合するステップ、及び前記混合された葦茎のポリマーを押し出すステップを含む葦複合材の製造方法。
【請求項１１】
前記粉砕された葦の茎は、その節が除去された葦の茎を乾燥させて水の含量が８〜１２重量％となるように加工するステップと、
前記加工された葦の茎を粉砕機で粉砕するステップと、
前記粉砕された葦の茎を乾燥させて水の含量が５重量％未満となるように加工するステップと、
前記加工された葦の茎を精練機で処理後、粉砕機で粉砕するステップと、
前記粉砕された葦の茎の粉末を圧搾機を用いて水分と気泡を除去するステップと、
を含む請求項１０に記載の葦複合材の製造方法。
【請求項１２】
前記葦の茎を粉砕機で粉砕するステップを行う前に、葦の茎を破砕するステップをさらに含む請求項１１に記載の葦複合材の製造方法。
【請求項１３】
前記葦の茎を精練機で粉砕するステップにおいては、精練機が逆方向に稼動される請求項１１に記載の葦複合材の製造方法。
【請求項１４】
前記粉砕された葦の茎と熱可塑性ポリマーとを溶融混合するステップにおいて、温度が１５０〜２００℃である請求項１０に記載の葦複合材の製造方法。
【請求項１５】
前記葦茎のポリマーを押し出すステップにおいて、押し出しは、２０〜３５kgf/cm2の圧力下、及び１６０〜１８０℃の温度下で行われる請求項１０に記載の葦複合材の製造方法。
【請求項１６】
請求項１０に記載の葦複合材の製造方法で製造された建築材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築材として使用し得る複合材に関し、より詳しくは、葦の茎の粉末と熱可塑性ポリマーとを高温で溶融混合して製造された複合材、複合材の製造方法及びこれを用いた内外装材用建築材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は、天然木材への消費者の関心が高まり、また、天然木の伐採による二酸化炭素の増加のような環境破壊を憂慮する声が高く、天然木の代替素材の開発に対する要望が高い。これは、特に、天然木材の需要が多い建築資材の分野において顕著である。
【０００３】
このような背景から、最近、天然木材に似た質感と外観を有する複合材に関する研究が盛んに行われている。
【０００４】
それで、木材の使用量低減や非木材の複合材に関する提案がなされている。例えば、従来の複合材は、原木を薄くカットした後、一側面または両側面に着色を施して乾燥させ、接着剤を用いてフィルムなどを貼り付け、乾燥させた後、所定の長さに切断して使用されるように備えられた合板の形態と、原木や廃木材を粉状に粉砕した後、多量の樹脂を添加し、加熱圧着させて製造されるＭＤＦ（Medium  Density  Fiber  wood）とに区分される。ＭＤＦは、天然スライスド単板(natural  sliced  veneers)やビニルスライスド単板(vinyl  sliced  veneers)を貼り付け、用途に合わせて加工して使用することができる。
【０００５】
しかし、このような複合木材において、接着剤に含まれた有害物質は、人体へ悪影響を与え、また、環境汚染を引き起こす。特に、接着剤に含まれるホルムアルデヒド成分は、癌を誘発する癌誘発物質である。また、ＭＤＦは、スライスド単板と板材との間で収縮または膨張が起こり、外部水分などの影響による、貼り付けられたスライスド単板の浮き、剥がれ、腐敗などの問題がある。
【０００６】
特許文献１（韓国公開特許第２００６−００５７７４０号［２００６．５．２９］）には、稲わら、麦わら、麦稈、トウモロコシ茎及び葉のような副産物、葦などのような廃本草から植物繊維を得る方法が開示されている。この植物繊維を得る方法は、副産物、廃本草を収得して粉砕する工程、遠心分離を行う工程及び前記遠心分離した廃本草物質に水を投入して植物繊維を収集する工程を含む。従来の方法で得られた植物繊維は、容器、農業用ポート及び建築用副資材として製造されることができるが、この製造された容器、農業用ポート及び建築用副資材は、植物繊維のみからなるため、耐久性及び強度が低下し、反りまたは伸びが発生することがある。
【０００７】
従って、木材を使用することなく、反りや伸びが少なく強度に優れており、かつ日光に晒されても色変化が発生しない複合材に関する研究が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国公開特許第２００６−００５７７４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、強度に優れており、割れ、ひび割れ、反り、伸び現象のような形態変化及び色変化が発生することなく、安定に且つ長期間使用可能な複合材及びその製造方法を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、上記の複合材を用いたインテリア材、造園材料、外装材などの建築材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明に係る葦の複合材は、葦の節が除去され、粒子大きさが４０〜１８０メッシュである葦の茎５５〜７５重量％及び熱可塑性ポリマー２５〜４５重量％を含み、前記葦の茎の繊維質内に前記熱可塑性ポリマーが含浸される。
【００１２】
また、本発明に係る葦複合材の製造方法は、水分含有量が多くて乾燥し難い葦の節が除去された葦の茎を乾燥させて水の含量が８〜１２重量％となるように加工するステップ、加工された葦の茎を粉砕機で粉砕するステップ、粉砕された葦の茎を乾燥させて水の含量が５重量％未満となるように加工するステップ、加工された葦の茎を精練機で処理後、粉砕機で粉砕するステップ、粉砕された葦の茎を圧搾機を用いて水分と気泡を除去するステップ、水分と気泡が除去された葦の茎５５〜７５重量％と熱可塑性ポリマー２５〜４５重量％とを高温で溶融混合するステップ、及び混合された葦茎のポリマーを押し出すステップを含む。
【００１３】
また、本発明は、複合材を使用、または、複合材の製造方法で製造された建築材を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の複合材は、葦の茎を使用しているため、環境に優しく、また、葦の茎と熱可塑性ポリマーとを使用することにより、優れた結合力かつ高密度で形成されるため、引張強度、曲げ強度、衝撃強度などの強度及び弾力性に優れているだけでなく、膨潤現像が発生しない。また、長時間日光に晒されても色変化が発生することがなく、葦の茎特有の強い耐水性を有するものである。
【００１５】
このような物理的・機械的特性を有することで、複合材は、強い外部からの力による割れ、ひび割れが発生せず、また、雨水、飲料などのような液体または日光による反り、伸びが発生しない。
【００１６】
また、本発明の複合材は、天然木に似た自然な質感及び木目調模様を有し、軽量なので、運搬及び施工が便利である。さらに、本発明の複合材は、害虫からの攻撃を少なく受けるから、木材を用いた複合材に比べて長期間使用することができる。
【００１７】
また、本発明の複合材は、粉砕及び溶解させて再利用することができ、インテリア材、造園材、外装材などのような内外装材用建築材料の用途に使用されることができる。特に、内装材用建築材料として使用される場合は、優れた耐久性及び防水性が得られ、外装材として使用される場合は、耐水性が向上し、毒性を誘発せず、かつ優れた強度が得られるため、種々の分野で使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の好適な実施例に係る複合材の製造方法を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、水分含有量が多くて水分を除去し難く、均一な密度維持の妨げとなる葦の節が除去された葦の茎と、熱可塑性ポリマーとを含むことで、環境に優しくかつ強度に優れた、建築材料として使用可能な葦の複合材及びその製造方法に関する。なお、建築材は、建物の内部におけるインテリア材、建物の外部における造園材料だけでなく、外装材をも含む。
【００２０】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００２１】
本発明の葦の複合材（以下、「複合材」と略する）は、葦の節が除去され、粒子大きさが４０〜１８０メッシュである葦の茎５５〜７５重量％及び熱可塑性ポリマー２５〜４５重量％を含み、前記葦茎の繊維質内に前記熱可塑性ポリマーが含浸される。このような複合材は、繊維質及び熱可塑性ポリマーの他に、使用用途によって、添加剤をさらに添加することができる。
【００２２】
本発明において使用される葦としては、河口で自生するものが使用され、葦の茎とは、葦の葉、根、硬い節を除去した部分を指す。なお、葦の節は、茎の継ぎ合わせ部から上下に２．０乃至２．５５ｍｍまでの、硬くて厚い部分であり、葦の節は、水の含量が高くて乾燥の際に水分が除去し難いので、一様な繊維質を得るためには、除去することが好ましい。
【００２３】
葦の茎は、９７重量％以上の繊維質と３重量％未満の芯部とからなるものであって、繊維質が大部分なので、芯部を別に分離することなく使用することができる。
【００２４】
本発明において使用される葦茎の繊維長は、１．８乃至２．０ｍｍであるが、好ましくは、繊維長が２．０ｍｍのものを使用する。繊維長は、繊維の長さを示す用語で、繊維長によって複合材の物理的・機械的特性に影響を与える。
【００２５】
このような葦の茎は、木材、繊維などを代替する素材として十分な価値を有し、特に、木材として製造される合成木材（Wood  Polymer  Composite）を代替する複合材の製造用に農産物系資源を活用することにより、農場の収益性を高めると共に、焼却によるＣＯ２の排出が低減することにより、大気汚染の低減において重要な役割を果たすことができる。
【００２６】
本発明において使用される葦の茎は、使用用途に応じて、微粉化または少し厚いメッシュにして粉砕して使用することが好ましく、このとき、葦茎の粒子大きさは、４０〜１８０メッシュ（ｍｅｓｈ）であることが好ましい。しかし、造園材料または外装材として使用する場合は、粒子大きさが４０〜１００メッシュ（ｍｅｓｈ）、インテリア材として使用する場合は、粒子大きさが１００〜１８０メッシュ（ｍｅｓｈ）であることが好ましい。このように粉砕された葦の茎は、長さに対する直径の比が、３：１乃至５：１であることが好ましい。
【００２７】
前記粉砕された葦の茎（葦の粉末）と熱可塑性ポリマーが含浸された状態では、密度と体積が輸送、貯蔵及び製品生産に適した値となるため、使用が便利である。
【００２８】
粉末状に粉砕された葦の茎（葦の粉末）と熱可塑性ポリマーとは、高温で溶融して、葦の粉末に存在する繊維質の気孔内に熱可塑性ポリマーが含浸されることで、葦茎のポリマーが製造される。それで、葦茎の粒子大きさが４０メッシュ未満の場合は、葦の粉末の粒子大きさが大きくなるため、葦の粉末の繊維質とポリマーとの間で混合が円滑に行われなくなり、  ポリマーまたは繊維質粒子の固まりが発生し、これにより、ポリマー及び繊維質粒子の一様な分布が得られず、密度の均一性に影響を与えることがあり、粒子大きさが１２０メッシュを超える場合は、繊維質と熱可塑性ポリマーとを混合する時、繊維質の気孔内に熱可塑性ポリマーが含浸されなくなることがあり得る。
【００２９】
また、葦の茎は、長さに対する直径の比が３：１未満である場合は、繊維質内に十分に熱可塑性ポリマーが含浸されないため、耐久性が低下することがあり、長さに対する直径の比が５：１を超える場合は、長さが長すぎるため、繊維質気孔内に熱可塑性ポリマーが円滑に含浸されないことがあり得る。
【００３０】
粉末状に粉砕された葦の茎を、水分及び気泡を除去するため、圧搾機を用いて圧搾を行う。
【００３１】
粉末状に粉砕された葦の茎（葦の粉末）の含量は、５５〜７５重量％、熱可塑性ポリマーの含量は、２５〜４５重量％であり、好ましくは、葦の茎の含量が６０〜６５重量％、熱可塑性ポリマーの含量が３５〜４０重量％である。このとき、葦の茎の含量が５５重量％未満の場合は、熱可塑性ポリマーの使用量が増加し、プラスチックに近くなるため、木材の質感が低下し、また、環境親和的であると言えない。葦の茎の含量が７５重量％を超える場合は、熱可塑性ポリマーの使用量が少なくて繊維質粒子間の連結強度が低下し、長時間水に晒される場合は、歪みが発生する。
【００３２】
前記熱可塑性ポリマーは、ポリプロピレン（ＰＰ、polypropylene）、ポリエチレン（ＰＥ、polyethylene）、ポリスチレン（ＰＳ、polystyrene）及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、polyethylene  terephthalate）の中から選択された１つまた２種以上である。また、熱可塑性ポリマーとして廃プラスチックを使用することができるが、人体に有害なポリ塩化ビニル成分が含まれたプラスチックは、使用しないことが好ましい。
【００３３】
また、葦の茎と熱可塑性ポリマーとから製造される葦茎のポリマーに添加剤を加えることができ、添加剤の含量は、葦茎のポリマー１００重量部に対して８〜１５重量部であるが、これに限定されるのではなく、製品によって添加剤の量を変化させることができる。
【００３４】
添加剤としては、結合剤、抗酸化剤、ＵＶ安定剤、ＵＶ吸収剤、潤滑剤、ミネラル充填剤、着色剤、耐炎剤、熱安定剤及び発泡剤の中から選択される１つまたは２種以上である。本発明は、本発明の複合材を使用して建築材を製造することができ、このとき、建築材の種類に応じて添加剤の種類を変える。前記建築材とは、床材、内装材、家具材、防音壁、窓・ドアなどのインテリア材、欄干、フェンス、ルーバー、橋脚などの造園材、及び建物の外壁に使用される外装材を含むことができるが、これに限定されず、複合材が使用される全てのものを意味する。
【００３５】
＊例えば、本発明の複合材で床材を製造する場合、脚茎のポリマー１００重量部に対して、結合剤２〜４重量部、ＵＶ安定剤１〜２重量部、ＵＶ吸収剤１〜２重量部、着色剤２〜４重量部、発泡剤１〜２重量部を使用し、内装材、家具材及び防音壁を製造する場合は、葦茎のポリマー１００重量部に対して、ミネラル充填剤０．５〜２重量部、耐炎剤２〜４重量部、結合剤２〜４重量部、抗酸化剤１〜２重量部を使用することができる。また、窓やドアを製造する場合は、葦茎のポリマー１００重量部に対して、抗酸化剤１〜２重量部、熱安定剤１〜２重量部、耐炎剤２〜４重量部、潤滑剤１〜２重量部、結合剤１〜２重量部を使用することができる。また、欄干を製造する場合は、葦茎のポリマー１００重量部に対してＵＶ安定剤３〜４重量部、ＵＶ吸収剤３〜６重量部、結合剤２〜３重量部、抗酸化剤１〜２重量部を使用することができる。特に、結合剤は、葦の粉末が１００メッシュ以上の場合は、葦の粉末が１００メッシュ未満の場合に比べて１．５〜２倍使用される。例えば、複合材の製造時、葦の粉末が１００メッシュ以上の場合は、２〜４重量部が使用されるが、葦の粉末が１００メッシュ未満の場合は、１〜２重量部が使用される。しかし、これに限定されるのではなく、前記建築材の製造時に他の添加剤をさらに追加して使用することができる。
【００３６】
前記添加剤において、結合剤は、繊維質と熱可塑性ポリマーとが容易に含浸されるようにすることで結合力を向上させるために使用されるものであり、抗酸化剤は、酸素及び紫外線を遮断して変色を防止し、ＵＶ安定剤は、ＵＶによる変色を防止し、ＵＶ吸収剤は、ＵＶを吸収し、潤滑剤は、微細な粉体である繊維質の分散を増大させる役割をする。また、ミネラル充填材は、衝撃、熱及び荷重による変形を防止し、着色剤は、製品に色を施し、耐炎剤は、熱に強い製品を提供するためのものであり、熱安定剤は、加工及び使用中に熱による分解を最小化し、発泡剤は、繊維質を発泡させる役割をする。
【００３７】
本発明の複合材は、粉砕して溶解させることで再使用することができるため、リサイクルが可能である。
【００３８】
また、本発明の複合材は、葦の茎から芯部を分離していないが、表面が粗くなくかつ不良でなく、また、強度及び耐久性などが繊維質のみを使用する時に比べて大きく低下することもない。それで、葦の茎は、繊維質と芯部とを分離して繊維質のみを使用し、または、芯部を分離せずに使用することができるが、工程の便宜、製造コストなどを考慮して、芯部を分離せずに使用することが好ましい。
【００３９】
図１は、本発明の好適な実施例に係る複合材の製造方法を示すブロック図である。
【００４０】
図１に示されたように、本発明の複合材の製造方法は、葦の節が除去された葦の茎を乾燥させて水の含量が８〜１２重量％となるように加工するステップ（Ｓ１１０）、加工された葦の茎を粉砕機で粉砕するステップ（Ｓ１２０）、粉砕された葦の茎を乾燥させて水の含量が５重量％未満となるように加工するステップ（Ｓ１３０）、加工された葦の茎を精練機で粉砕するステップ（Ｓ１４０）、粉砕された葦の茎（葦の粉末）を圧搾機を用いて水分と気泡を除去するステップ（Ｓ１５０）、水分と気泡が除去された葦の粉末６０〜６５重量％と熱可塑性ポリマー３５〜４０重量％とを高温で溶融混合するステップ（Ｓ１６０）、及び混合された葦茎のポリマーを押し出すステップ（Ｓ１７０）を含む。なお、Ｓ１１０とＳ１２０との間で葦の茎を破砕するステップ、及びＳ１６０とＳ１７０との間で添加剤を加えるステップをさらに行うことができる。
【００４１】
葦の茎を加工するステップ（Ｓ１００）において、葦の茎とは、葦の葉、根、硬い節部を除去した部分のことである。一般に、葦の茎は、芯部の含有量が少なくて複合材の製造に大きく影響を与えないため、芯部を含む葦の茎をそのまま使用しても良い。
【００４２】
一般に、葦の茎は、河口で自生するものを収集した場合、水分を１５〜２０重量％程度含有しているが、葦の茎を粉砕するためには葦茎の水分含有量が８〜１２重量％であることが良いため、自然乾燥で乾燥する。この時、水の含量が８重量％未満の場合は、粉砕時に葦の茎が粉末化して割れる量が多くなるため、収率が低下することがあり、水の含量が１２重量％を超える場合は、粉砕が円滑に行われないことがある。
【００４３】
加工された葦の茎を粉砕機で粉砕するステップ（Ｓ１２０）は、粉砕機によるＳ１１０ステップを経た葦の茎を、０．８〜１．３ｃｍの長さとなるように粉砕する。このような長さに粉砕された葦の茎は、速く乾燥され、微細な粉体にすることが容易である。
【００４４】
このとき、葦の茎が長いと、粉砕の際に０．８〜１．３ｃｍの長さに粉砕できないことがあるため、予め破砕機で葦の茎を２〜３ｃｍ長さになるように破砕するステップをさらに行うことができる。
【００４５】
粉砕された葦の茎を乾燥させるステップ（Ｓ１３０）では、Ｓ１２０を経た葦の茎を水の含量が５重量％未満となるように乾燥させる。水の含量が５重量％以上の場合は、複合材内に気泡が発生し、製品の質が低下することがあり得る。このとき、水の含量が５重量％未満である葦の茎は、下記Ｓ１５０のステップにおいて圧搾機を通過することで水の含量は３重量％未満に減少する。  全ての芯部が纎維質から分離しないが、前述のように乾燥させることにより、一部の芯部が除去されることができる。
【００４６】
乾燥加工された葦の茎を精練機で粉砕するステップ（Ｓ１４０）では、Ｓ１３０を経た葦の茎を精練機（Ｒｅｆｉｎｅｒｙ）である程度の繊維質を生成させた後、粉砕機によって、粒子大きさが４０〜１８０メッシュであると共に長さに対する直径の比が３：１〜５：１となるように粉砕を行う。精練機は、当業界で常用のものを使用することができる。通常、木材の粉砕時には、精練機を正方向に稼動させるが、本発明では、繊維質の膨れ上がりを良くするため、逆方向に稼動させることがより好ましい。
【００４７】
葦の茎は、精練機内でディスクの方向を、正方向より繊維質が捩れるように反対方向、例えば逆方向に回転させることで、繊維質の解きほぐしや膨れ上がりをより円滑にすることができ、繊維間の結合を強くする役割を果たす。従って、繊維質が膨れ上がるほど、複合材の製造時に繊維質間の結合力が増大し、優れた引張強度が得られる。
【００４８】
粉砕された葦の茎（葦の粉末）を圧搾機を用いて水分と気泡を除去するステップ（Ｓ１５０）では、一定の密度分布を得るため、複合材における水分及び気泡の発生を最小化するため、Ｓ１４０を経た葦の粉末を圧搾機で圧搾する。この時、圧力は、葦の粉末の量によるが、１〜２kgf/cm2であることができる。
【００４９】
水分と気泡が除去された葦の粉末と熱可塑性ポリマーとを混合するステップ（Ｓ１６０）では、Ｓ１５０を経た葦の粉末５５〜７５重量％と熱可塑性ポリマー２５〜４５重量％とを１５０〜２００℃の高温で溶融混合させることで、葦茎のポリマーを製造する。このように製造された葦茎のポリマーは、膨れ上がった繊維質の気孔の間に熱可塑性ポリマーが含浸され、繊維質と熱可塑性ポリマーとの間の結合力が増大し、高密度な葦茎のポリマーを製造することができる。
【００５０】
葦茎のポリマーを押し出すステップ（Ｓ１７０）では、Ｓ１６０で製造された葦茎のポリマーを、１６０〜１８０℃の温度下で２０〜３５kgf/cm2の圧力で１５〜２０分間熱圧過程を経て押し出すことにより、気泡が除去されたゲル状の複合材が得られる。このように得られた複合材は、成型して希望の用途に適した建築材として使用される。複合材を得る方法は、押し出しに限定されず、射出など、複合材を得ることができる全ての方法が使用可能である。
【００５１】
上記のＳ１９０を行った後、建築材の種類に応じて添加剤を加えるステップを含むことができる。
【００５２】
葦の粉末を使用する複合材は、トウモロコシ粉またはバガス粉などの他の非木材粉に比べて比重が１〜１．５程度高い。一般に、非木材粉は、比重を高めるため、比重の高い添加剤を加えるが、葦の粉末は、密度を高めるための添加剤を添加しなくても均一な密度が得られ、優れた耐久性及び耐水性を有する複合材を提供することができる。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明の理解を助けるため、好適な実施例を示すが、下記の実施例は、本発明の例示に過ぎないもので、本発明の範疇及び技術思想範囲内で種々の変形及び修正が実施され得ることは、当業者に明らかであり、このような変形及び修正は、添付の特許請求の範囲に属するものであることは言うまでもない。
【００５４】
実施例１．
葦の葉、根、節部が除去された葦の茎を、水の含量が９重量％となるように加工した後、粉砕機を用いて葦の茎を１ｃｍ長さに粉砕した。このように粉砕された葦の茎を水の含量が４重量％となるように加工した後、加工された葦の茎を精練機で粉砕した。このとき、繊維質の膨れ上がりを良くするため、正方向でなく、逆方向に粉砕し、このように粉砕された葦茎の粒子大きさは、９０メッシュであり、長さに対する直径の比は、４：１である。粉砕された葦茎の水分と気泡を除去するため、圧搾機を用いて５分間、２kgf/cm2の圧力で圧搾を行った。
【００５５】
このように得られた葦の茎（葦の粉末）７０ｇとポリプロピレン３０ｇとを、１７０℃で溶融混合した後、１６０℃で２８kgf/cm2の圧力で２０分間押し出すことにより、複合材を製造した。
【００５６】
実施例２．
葦の茎６０ｇとポリエチレン４０ｇとを混合した以外は、実施例１と同様にして複合材を製造した。
【００５７】
実施例３．
前記実施例１と同様にして複合材を製造するが、水の含量が４重量％である葦の茎に水を１：１の比率で加えた後、２kgf/cm2の圧力で、５分間搗き固めを行うことで、軟質な葦の茎を作って複合材を製造した。なお、装備は、金属製装備の代わりに、木臼を用いた。
【００５８】
実施例４．
押し出し前にミネラル充填剤２ｇ、耐炎剤３ｇ、結合剤３ｇを添加した以外は、実施例１と同様にして複合材を製造した。
【００５９】
実施例５．
押し出し前にＵＶ安定剤３ｇ、ＵＶ吸収剤５ｇ、結合剤３ｇを添加した以外は、実施例１と同様にして複合材を製造した。
【００６０】
比較例１．
粒子の大きさが２００メッシュの繊維質を使用した以外は、実施例１と同様にして複合材を製造した。
【００６１】
比較例２．
長さに対する直径の比が６：１の繊維質を使用した以外は、実施例１と同様にして複合材を製造した。
【００６２】
比較例３．
葦の茎４０ｇとポリエチレン６０ｇとを混合した以外は、実施例１と同様にして複合材を製造した。
【００６３】
比較例４．
葦の節が含まれた葦の茎を使用した以外は、実施例１と同様にして複合材を製造した。
【００６４】
比較例５．
葦茎の代わりにトウモロコシから得られた繊維質を使用した以外は、実施例１と同様にして複合材を製造した。
【００６５】
試験例．
引張強度（ＭＰａ）：ＫＳ  Ｍ  ３００６（プラスチック引張性試験方法）による引張強度測定（基準値：１２ＭＰａ以上）。
曲げ強度（ＭＰａ）：ＫＳ  Ｍ  ＩＳＯ  １７８（プラスチック曲げ性試験方法）による曲げ強度測定（基準値：６１〜８２ＭＰａ以上）。
曲げ弾性率（ＭＰａ）：ＫＳ  Ｍ  ＩＳＯ  １７８（プラスチック曲げ性試験方法）による曲げ弾性率測定（基準値：２１００ＭＰａ以上）。
吸水率（％）：ＫＳ  Ｍ  ３０１５（プラスチック一般試験方法）による水分の吸水率測定（基準値：３％以下）。
衝撃強度（kgcm/cm2）：ＫＳ  Ｍ  ３０５５（プラスチック−アイゾット衝撃強度試験方法）による衝撃強度測定（基準値：１２kgcm/cm2以上）。
湿潤時の寸法変化率（％）：ＫＳ  Ｆ  ３１２６（飾り付け木質床板寸法変化率試験方法）による湿潤時の寸法変化率測定（基準値：長さ方向に０．３％以下、厚さ方向に２％以下）。
【００６６】
下記の表１には、実施例１乃至５及び比較例１乃至４の試験例を比較して示す。
【表１】
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【００６７】
表１に示したように、実施例１乃至５においては、引張強度、曲げ強度、衝撃強度などの強度及び弾性に優れており、寸法変化がほとんど発生しないので、膨潤現象が起こらないことがわかる。
【００６８】
これに対し、比較例１乃至４においては、本発明の実施例に係る葦茎の粒子大きさ、長さに対する直径の比、熱可塑性ポリマーの量及び葦の節の除去を行っていないため、強度及び弾性率が低下し、寸法変化率が良くないため、複合材の反り、伸びが発生することが確認された。また、実施例のものに比べて、比較例１乃至４で製造されたものは、吸水率が高いことから、耐水性が良くないことが確認され、特に、トウモロコシを使用した比較例５では、吸水率が格段に高いことが確認された。
【００６９】
また、実施例１乃至５及び比較例１乃至５の複合材を、３０日間、ＵＶに晒した後、色変化を目で観察した結果、葦の茎を用いた複合材に比べて、トウモロコシを使用した比較例５のものは、だんだん黄色に変化することが確認された。
【図１】
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【国際調査報告】
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