(57)【要約】【目的】通常の木材と同等の取り扱いが可能な成形木質材及びそれらの製造方法を提供する。【構成】本発明に係る成形木質材１は、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂であるポリプロピレンとを配合し押出成形してなり、木屑を８６〜９５重量％、ポリプロピレンを５〜１４重量％、合計を１００重量％としてある。ここで、木屑及びポリプロピレンは、それぞれ木質ぺレット、樹脂ぺレットの形態に加工してから、これらを配合して押出成形してあり、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重については、両方とも０．６〜１．３の範囲に揃えてある。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リグノセルロース系又はセルロース系物質と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、乳酸系脂肪酸ポリエステル、ポリブチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートアジペートからなる群より選ばれる１種以上の樹脂とを配合し押出成形してなる成形木質材において、
前記リグノセルロース系又はセルロース系物質と前記樹脂とをコニカル２軸押出機を用いて押出成形するとともに、中実断面内に材軸方向に沿った圧抜き孔を形成したことを特徴とする成形木質材。
【請求項２】
リグノセルロース系又はセルロース系物質と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、乳酸系脂肪酸ポリエステル、ポリブチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートアジペートからなる群より選ばれる１種以上の樹脂とを配合し押出成形してなる成形木質材において、
前記リグノセルロース系又はセルロース系物質を８６〜９５重量％、前記樹脂又は前記樹脂及び所定の混和剤を５〜１４重量％、合計を１００重量％とするとともに、中実断面内に材軸方向に沿った圧抜き孔を形成したことを特徴とする成形木質材。
【請求項３】
リグノセルロース系又はセルロース系物質と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、乳酸系脂肪酸ポリエステル、ポリブチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートアジペートからなる群より選ばれる１種以上の樹脂とを配合し、次いで、これらを押出成形する成形木質材の製造方法において、
前記リグノセルロース系又はセルロース系物質と前記樹脂とを配合し、次いで、これらをコニカル２軸押出機で押出成形するとともに、中実断面内に材軸方向に沿った圧抜き孔を形成することを特徴とする成形木質材の製造方法。
【請求項４】
リグノセルロース系又はセルロース系物質と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、乳酸系脂肪酸ポリエステル、ポリブチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートアジペートからなる群より選ばれる１種以上の樹脂とを配合し、次いで、これらを押出成形する成形木質材の製造方法において、
前記リグノセルロース系又はセルロース系物質が８６〜９５重量％、前記樹脂又は前記樹脂及び所定の混和剤が５〜１４重量％、合計が１００重量％となるように配合し、次いで、これらをコニカル２軸押出機で押出成形するとともに、中実断面内に材軸方向に沿った圧抜き孔を形成することを特徴とする成形木質材の製造方法。
【請求項５】
前記リグノセルロース系又はセルロース系物質と前記樹脂とを配合するに先だって、前記リグノセルロース系又はセルロース系物質を木質ぺレットに前記樹脂を樹脂ぺレットにそれぞれ加工するとともに、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重を０．６〜１．３とした請求項３又は請求項４記載の成形木質材の製造方法。
【請求項６】
リグノセルロース系又はセルロース系物質と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、乳酸系脂肪酸ポリエステル、ポリブチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートアジペートからなる群より選ばれる１種以上の樹脂とを配合し押出成形してなる成形木質材において、
中実断面内に材軸方向に沿った圧抜き孔を形成したことを特徴とする成形木質材。
【請求項７】
前記リグノセルロース系又はセルロース系物質及び前記樹脂の含水率を５％以下とした請求項６記載の成形木質材。
【請求項８】
リグノセルロース系又はセルロース系物質と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、乳酸系脂肪酸ポリエステル、ポリブチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートアジペートからなる群より選ばれる１種以上の樹脂とを配合し、次いで、これらを押出成形する成形木質材の製造方法において、
中実断面内に材軸方向に沿った圧抜き孔を形成することを特徴とする成形木質材の製造方法。
【請求項９】
前記リグノセルロース系又はセルロース系物質と前記樹脂とを配合するに先だって、前記リグノセルロース系又はセルロース系物質を木質ぺレットに前記樹脂を樹脂ぺレットにそれぞれ加工するとともに、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重を０．６〜１．３とした請求項８記載の成形木質材の製造方法。
【請求項１０】
前記リグノセルロース系又はセルロース系物質及び前記樹脂の含水率を５％以下とし、又は前記木質ペレット及び前記樹脂ペレットの含水率を５％以下とした請求項８又は請求項９記載の成形木質材の製造方法。
【請求項１１】
一対の金型部材と、該金型部材内に嵌め込まれる圧抜き孔形成部材とからなる押出し金型であって、前記一対の金型部材のうち、それらが互いに当接される面に第１の凹部、第２の凹部及び第３の凹部をそれぞれ連続形成するとともに、前記圧抜き孔形成部材を、中空のコアホルダーと、該コアホルダーの内周面から中心に向けて突設された支持片と、該支持片によって前記コアホルダーの内部空間中心に固定されるコアと、該コアに取り付けられるロッドとで構成し、前記コアホルダーを、前記第１の凹部に嵌着可能に構成するとともにし、該コアホルダーが前記第１の凹部に嵌着されたとき、前記ロッドが前記第３の凹部で形成される押出成形空間の中央に片持ち形式で配置されるように該ロッドを構成したことを特徴とする押出し金型。
【請求項１２】
前記圧抜き孔の断面空隙率を０．８％〜３０％とした請求項１、請求項２又は請求項６記載の成形木質材。
【請求項１３】
前記圧抜き孔の断面空隙率を０．８％〜２０％とした請求項１、請求項２又は請求項６記載の成形木質材。
【請求項１４】
前記圧抜き孔の断面空隙率を０．８％〜１０％とした請求項１、請求項２又は請求項６記載の成形木質材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形木質材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
住宅内で使用される手摺、巾木、回り縁といったさまざまな造作材は、最近では、コスト面でムク材を使用することはほとんどなくなり、代わりに、木材を細かく粉砕した木粉や木屑を接着剤で固めてなるＭＤＦ（中質繊維板）や木粉や木屑にポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等を配合して押出成形した成形木質材を使用することが多くなってきた。
【０００３】
かかる中質繊維板や成形木質材は、天然木であるムク材とは異なり、乾燥させなくても狂わない、間伐材や廃材を利用しているためコストが安い、また、その結果として、限りある木材資源を有効利用することができる等の利点があり、その用途は急速に広まりつつある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した成形木質材は、木粉や木屑の含有率が高いと、押出成形の製造工程において原料の流動性が低下し品質の低下を招くため、それらの含有率を５〜５０重量％以下にせざるを得ない。
【０００５】
しかしながら、かかる含有率では、樹脂に木粉等が混ざったいわば樹脂成形品の域を出ず、木材と同等に取り扱うことが難しい。例えば、釘打ちや木ネジのねじ込みが困難であるとともに、成形後の表面研磨、塗装、突板・シート貼り等の木材用二次処理も通常の木材と同様の方法がとれないという問題を生じていた。
【０００６】
また、木粉や木屑の含有率が高いと、その分、全体の含水率も高くなるため、成形木質材がダイから押し出されたとき、該木粉や木屑から高熱高圧の水蒸気が一気に噴出して成形木質材に亀裂や膨らみが生じるという問題や、かかる問題を回避すべく、木粉や木屑を予め絶乾状態にしなければならず、多大なエネルギー消費を余儀なくされるばかりでなく、乾燥工程中に粉塵が爆発することも懸念されるという問題も生じていた。
【０００７】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、通常の木材と同等に取り扱うとともに、水蒸気の噴出による亀裂や膨らみの発生を防止可能な成形木質材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る成形木質材は請求項１に記載したように、リグノセルロース系又はセルロース系物質と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、乳酸系脂肪酸ポリエステル、ポリブチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートアジペートからなる群より選ばれる１種以上の樹脂とを配合し押出成形してなる成形木質材において、
前記リグノセルロース系又はセルロース系物質と前記樹脂とをコニカル２軸押出機を用いて押出成形するとともに、中実断面内に材軸方向に沿った圧抜き孔を形成したものである。
【０００９】
また、本発明に係る成形木質材は請求項２に記載したように、リグノセルロース系又はセルロース系物質と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、乳酸系脂肪酸ポリエステル、ポリブチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートアジペートからなる群より選ばれる１種以上の樹脂とを配合し押出成形してなる成形木質材において、
前記リグノセルロース系又はセルロース系物質を８６〜９５重量％、前記樹脂又は前記樹脂及び所定の混和剤を５〜１４重量％、合計を１００重量％とするとともに、中実断面内に材軸方向に沿った圧抜き孔を形成したものである。
【００１０】
また、本発明に係る成形木質材は請求項３に記載したように、リグノセルロース系又はセルロース系物質と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、乳酸系脂肪酸ポリエステル、ポリブチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートアジペートからなる群より選ばれる１種以上の樹脂とを配合し、次いで、これらを押出成形する成形木質材の製造方法において、
前記リグノセルロース系又はセルロース系物質と前記樹脂とを配合し、次いで、これらをコニカル２軸押出機で押出成形するとともに、中実断面内に材軸方向に沿った圧抜き孔を形成するものである。
【００１１】
また、本発明に係る成形木質材の製造方法は請求項４に記載したように、リグノセルロース系又はセルロース系物質と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、乳酸系脂肪酸ポリエステル、ポリブチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートアジペートからなる群より選ばれる１種以上の樹脂とを配合し、次いで、これらを押出成形する成形木質材の製造方法において、
前記リグノセルロース系又はセルロース系物質が８６〜９５重量％、前記樹脂又は前記樹脂及び所定の混和剤が５〜１４重量％、合計が１００重量％となるように配合し、次いで、これらをコニカル２軸押出機で押出成形するとともに、中実断面内に材軸方向に沿った圧抜き孔を形成するものである。
【００１２】
また、本発明に係る成形木質材の製造方法は、前記リグノセルロース系又はセルロース系物質と前記樹脂とを配合するに先だって、前記リグノセルロース系又はセルロース系物質を木質ぺレットに前記樹脂を樹脂ぺレットにそれぞれ加工するとともに、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重を０．６〜１．３としたものである。
【００１３】
また、本発明に係る成形木質材は請求項６に記載したように、リグノセルロース系又はセルロース系物質と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、乳酸系脂肪酸ポリエステル、ポリブチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートアジペートからなる群より選ばれる１種以上の樹脂とを配合し押出成形してなる成形木質材において、中実断面内に材軸方向に沿った圧抜き孔を形成したものである。
【００１４】
また、本発明に係る成形木質材は、前記リグノセルロース系又はセルロース系物質及び前記樹脂の含水率を５％以下としたものである。
【００１５】
また、本発明に係る成形木質材の製造方法は請求項８に記載したように、リグノセルロース系又はセルロース系物質と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、乳酸系脂肪酸ポリエステル、ポリブチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートアジペートからなる群より選ばれる１種以上の樹脂とを配合し、次いで、これらを押出成形する成形木質材の製造方法において、中実断面内に材軸方向に沿った圧抜き孔を形成するものである。
【００１６】
また、本発明に係る成形木質材の製造方法は、前記リグノセルロース系又はセルロース系物質と前記樹脂とを配合するに先だって、前記リグノセルロース系又はセルロース系物質を木質ぺレットに前記樹脂を樹脂ぺレットにそれぞれ加工するとともに、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重を０．６〜１．３としたものである。
【００１７】
また、本発明に係る成形木質材の製造方法は、前記リグノセルロース系又はセルロース系物質及び前記樹脂の含水率を５％以下とし、又は前記木質ペレット及び前記樹脂ペレットの含水率を５％以下としたものである。
【００１８】
また、本発明に係る押出し金型は請求項１１に記載したように、一対の金型部材と、該金型部材内に嵌め込まれる圧抜き孔形成部材とからなる押出し金型であって、前記一対の金型部材のうち、それらが互いに当接される面に第１の凹部、第２の凹部及び第３の凹部をそれぞれ連続形成するとともに、前記圧抜き孔形成部材を、中空のコアホルダーと、該コアホルダーの内周面から中心に向けて突設された支持片と、該支持片によって前記コアホルダーの内部空間中心に固定されるコアと、該コアに取り付けられるロッドとで構成し、前記コアホルダーを、前記第１の凹部に嵌着可能に構成するとともにし、該コアホルダーが前記第１の凹部に嵌着されたとき、前記ロッドが前記第３の凹部で形成される押出成形空間の中央に片持ち形式で配置されるように該ロッドを構成したものである。
【００１９】
また、本発明に係る成形木質材は、前記圧抜き孔の断面空隙率を０．８％〜３０％としたものである。
【００２０】
また、本発明に係る成形木質材は、前記圧抜き孔の断面空隙率を０．８％〜２０％としたものである。
【００２１】
また、本発明に係る成形木質材は、前記圧抜き孔の断面空隙率を０．８％〜１０％としたものである。
【００２２】
本発明に係る成形木質材及びその製造方法において、本出願人は、どのようにすれば、木粉、鋸屑等の木屑、繊維状木質材料といったリグノセルロース系又はセルロース系物質の含有率を高めることができるかに着眼し、その着眼の下、さまざまな研究開発を積み重ねた結果、コニカル２軸押出機を用いて押出成形すれば、リグノセルロース系又はセルロース系物質の含有率を高めることができることを見い出すとともに、リグノセルロース系又はセルロース系物質の含有率を８６乃至９５重量％にまで高めることが可能であることを見い出した。
【００２３】
そして、このように製造された成形木質材や住宅用造作材は、木粉、鋸屑等の木屑、繊維状木質材料といったリグノセルロース系又はセルロース系物質の含有率が非常に高いため、通常の木材と同様に取り扱うことが可能になるとともに、間伐材や廃材を有効利用してその減容化を図ることが可能となる。
【００２４】
すなわち、本発明に係る成形木質材及びその製造方法においては、リグノセルロース系又はセルロース系物質と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、乳酸系脂肪酸ポリエステル、ポリブチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートアジペートからなる群より選ばれる１種以上の樹脂とを配合し、次いで、これらを押出成形する成形木質材の製造方法において、前記リグノセルロース系又はセルロース系物質と前記樹脂とをコニカル２軸押出機を用いて押出成形し、又は、前記リグノセルロース系又はセルロース系物質が８６〜９５重量％、前記樹脂又は前記樹脂及び所定の混和剤が５〜１４重量％、合計が１００重量％となるように配合し、次いで、これらを押出成形する。
【００２５】
このように押出成形を行うことにより、木粉や木屑といったリグノセルロース系又はセルロース系物質の含有率が高くても、押出成形プロセスにおいてシリンダー内における原料の流動性と均質性とを確保することが可能となり、かくして高品質の成形木質材を製造することが可能となる。
【００２６】
なお、コニカル２軸押出機を用いてかつ上述した配合割合で押出成形を行えば、シリンダー内における原料の流動性と均質性とがさらに高くなる。
【００２７】
また、上述した本発明に係る成形木質材及びその製造方法において、リグノセルロース系又はセルロース系物質には、樹脂に比べて多くの水分が含まれているため、それらの含有率を高めれば高めるほど、全体の含水率も高くなり、押出成形の際、水蒸気となって一気に噴出する爆裂現象が生じる。そして、その結果、成形木質材に亀裂や膨張が発生するが、本出願人は、かかる課題解決に向けてさらなる研究開発を積み重ねた結果、中実断面内に材軸方向に沿った圧抜き孔を形成するようにすれば、該該圧抜き孔から水蒸気を逃がして圧力を低下させ、亀裂や膨張の発生を防止することができることを見い出した。
ちなみに、本出願時点においても、中空タイプの建築用板材が多く市販されてはいるが、いずれも樹脂が主体であり、それゆえ中空化しても強度を落とすことなく軽量化を図ることができるものであるとともに、たとえ木粉が含まれているとしてもその率が低いため、押出成形の際に水蒸気圧が問題となることなどないのであり、かかる出願当時の状況においては、圧抜き孔を設けるという発想を当業者が想到すること自体、本来的にあり得ない。
本出願人は、木粉率を高めてなおかつ強度と成型精度を保つために圧抜き孔を設けたのであり、かかる圧抜き孔と、軽量化を目的とした従来品の単なる中空部分とは、技術思想の観点で本質的に相違することを予め申し添える。
【００２８】
加えて、本出願人は、本発明に係る成形木質材をウッドデッキなどの曲げ強さが要求される箇所に使用する場合を想定して多数の実験を繰り返した結果、圧抜き孔の断面空隙率（全断面積に占める圧抜き孔の空隙面積の割合）に関する新規な知見を見いだした。
【００２９】
すなわち、圧抜き孔の断面空隙率は、小さすぎると水蒸気圧を逃がすことができないために成型品に膨らみが生じる等の不具合を生じ、大きすぎると成型品の曲げ強さが劣る。
【００３０】
かかる課題は、従来、全く知られていなかったのであるが、本出願人は、この点に着眼し、数多くの実験を行うことにより、適切な断面空隙率の範囲を特定することができたものであり、当業者が設計事項として容易に得ることができる類のものでは断じてないことを付言しておく。
【００３１】
圧抜き孔の断面空隙率に関し、例えば幅が７５ｍｍ、厚みが２５ｍｍの断面の場合、φ２．５ｍｍの孔を中央に一カ所、あるいは中央を挟んで二カ所設けるだけでは、断面中央に割れが生じ、成形性に劣ることがわかった。
【００３２】
これを断面空隙率に換算すると、
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となり、最小の空隙率を０．８％とすれば成形性に影響が出ないという知見が得られた。
【００３３】
一方、曲げ強さの点に関し、ＪＩＳＡ５９０５に従って強度試験を行ったところ、幅が７５ｍｍ、厚みが２５ｍｍの断面の場合、従来品の破断時曲げ強さ（１３Ｎ／ｍｍ２）と同じ曲げ強さが確保できる程度で足りるのであれば、断面空隙率は約４０％程度まで許容され、従来品の破断時曲げ強さに安全率１．５を乗じた値、すなわち２０Ｎ／ｍｍ２の曲げ強さを確保したいのであれば、断面空隙率は約３０％程度が上限となることがわかった。また、空隙なしとした場合（無垢の場合であって成形性の不具合は無視）と同じ曲げ強さ２４Ｎ／ｍｍ２まで確保したいのであれば、断面空隙率の上限は２０％に抑えなければならないこともわかった。ちなみに、断面空隙率を増加させていくと、曲げ強さは、定性的にはいったん上昇した後、断面空隙率の増加に伴って低下する傾向にあり、定量的には断面空隙率が１〜１０％の範囲で最大になり、３０Ｎ／ｍｍ２近くに達する。
【００３４】
また、耐衝撃破壊試験を行ったところ、断面空隙率の上限は３２％であった。
【００３５】
以上の知見をまとめると、圧抜き孔の断面空隙率は成形性及び曲げ強さの両方の観点から、０．８％〜４０％の範囲でもよいが、できれば０．８％〜３０％、さらには０．８％〜２０％とするのが好ましく、０．８％〜１０％とするのが最も好ましい。
【００３６】
上述した成形木質材及びその製造方法においては、リグノセルロース系又はセルロース系物質は、木質系材料を適宜粉砕したものであれば、その形態、樹種、粉砕の程度、粉砕の仕方等は問わないが、できるだけ間伐材や廃材を利用するのがよい。一方、廃棄物として木粉に粉砕されたものが現に調達できるのであれば、これも使用できることは言うまでもない。形態についても任意であり、上述したように、木粉、鋸屑等の木屑、繊維状木質材料等の形態が考えられる。また、粉砕の仕方については、例えば、住宅資材や廃材を一次破砕、二次破砕したチップを用いることが可能である。
【００３７】
上述した樹脂のうち、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を使用する場合には、例えば、機械的強度、耐熱性及び調達容易性の観点からポリプロピレンが最適であるが、ポリエチレンを使用することも可能である。
【００３８】
混和剤を使用するかどうかは任意であり、これを使用しない場合には、樹脂だけで５〜１４重量％、混和剤を併用する場合には樹脂との合計が５〜１４重量％となるように設定する。
【００３９】
混和剤としては、無水マレイン酸を含有する樹脂や着色剤等が考えられ、無水マレイン酸を含有する樹脂を用いれば、リグノセルロース系又はセルロース系物質と樹脂との混和性を高めることができる。
【００４０】
また、リグノセルロース系又はセルロース系物質の含有率を高くすることができる分、仕上がりの色は、原料であるリグノセルロース系又はセルロース系物質の色でほぼ決まってくる。そのため、着色剤を混和剤として適宜選択し、これを添加するようにすれば、成形木質材を所望の色に仕上げることができる。
【００４１】
上述した木粉や木屑あるいは繊維状木質材料を直接原料としてもよいが、樹脂と別々に又は一緒にぺレット加工しておくと、原料の運搬、投入、保管といった取り扱いが容易になる。
【００４２】
ここで、前記リグノセルロース系又はセルロース系物質と前記樹脂とを配合するに先だって、前記リグノセルロース系又はセルロース系物質を木質ぺレットに前記樹脂を樹脂ぺレットにそれぞれ加工するとともに、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重を０．６〜１．３としておくと、押出し機、特にコニカル２軸押出機への均一な供給ができるとともに、該コニカル２軸押出機のシリンダー内で木質ペレット及び樹脂ペレットが均等に混合混練され、製造された成形木質材の品質をさらに高めることが可能となる。
【００４３】
なお、本発明に係る成形木質材及びその製造方法を住宅用造作材及びその製造方法に同様に適用することができることは言うまでもないが、その場合、前記リグノセルロース系又はセルロース系物質を白色系樹種の木粉、木屑若しくは繊維状木質材料又はそれらのぺレットとしたならば、製造された住宅用造作材を白に近い色に仕上げることが可能となり、住宅用造作材の使用箇所に応じた着色が容易になる。すなわち、従来、木粉、鋸屑等の木屑、繊維状木質材料といったリグノセルロース系又はセルロース系物質の含有率が低く、その分、樹脂の含有率が高かったため、樹脂の熱変性により成形品の色がどうしても濃くなりがちであり、そのため、着色に手間がかかったり、着色の範囲に制約があったりしたが、本発明においては、住宅用造作材を白に近い色に仕上げることができるため、着色が容易でかつあらゆる色に着色することが可能となる。
【００４４】
また、木粉、鋸屑等の木屑、繊維状木質材料といったリグノセルロース系又はセルロース系物質の含有率が高いため、製造された住宅用造作材は、通常の木質系材料の性状に近くなり、押出成形後、木材用工具で仕上げ加工することができる。すなわち、従来であれば、樹脂の含有率が高いため、木材用工具で成形品を仕上げることは困難であったが、本発明によれば、木材用工具を使って木材と同様に表面を仕上げることが可能となる。
【００４５】
また、同様の理由により、押出成形後又は仕上げ加工後、木材用塗料、例えば油性塗料の塗布、シート貼り、ラッピング加工といった木材用二次処理を施すことが可能となる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る成形木質材及びその製造方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
（第１実施形態）
【００４８】
図１は、本実施形態に係る成形木質材の一例としてベランダの笠木を示した斜視図である。同図に示した成形木質材１は、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑と、樹脂のうち、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂であるポリプロピレンとを配合し押出成形してなり、木屑を８６〜９５重量％、ポリプロピレンを５〜１４重量％、合計を１００重量％としてある。
【００４９】
ここで、木屑及びポリプロピレンは、それぞれ木質ぺレット、樹脂ぺレットの形態に加工してから、これらを配合して押出成形してあり、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重については、両方とも０．６〜１．３の範囲に揃えてある。
【００５０】
本実施形態に係る成形木質材１を製造するには、まず、木屑をその比重が０．６〜１．３となるように木質ペレットに加工するとともに、ポリプロピレンをその比重がやはり０．６〜１．３となるように樹脂ぺレットに加工する。なお、このような木質ペレットや樹脂ペレットを別途調達できるのであれば、かかるペレット加工工程を省略してもかまわない。
【００５１】
木屑のかさ比重は、通常、０．１〜０．２であるため、該比重を上述した範囲にしてポリプロピレンの比重範囲に近づけるためには、ペレッターにて木屑に圧力を載荷して固化させればよい。
【００５２】
なお、木屑の形状や含水率によっては、ペレットになりにくいことがあるが、かかる場合には、軟化点又は融点の低いポリエチレン等の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を予め木屑に添加し、その上でペレット化すればよい。
【００５３】
ここで、上述した比重範囲の木質ペレットを得るには、上述したポリエチレン等の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を木屑の１０％前後、添加するのが望ましい。
【００５４】
木屑の比重を上述のように設定したのは、該比重が０．６を下回ると、樹脂ペレットと木質ペレットとの混合比率が均一でなくなり、該比重が１．３を越えると、木屑が固くなりすぎてコニカル２軸押出機のシリンダー内でうまく粉砕されず、ポリプロピレンとの混合が均一でなくなるからである。
【００５５】
木質ペレットや樹脂ペレットのバインダーについては任意に選択すればよい。例えば、でんぷん質のバインダーや樹脂を用いることができる。なお、樹脂を用いる場合には、本実施形態の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂と同じ樹脂、すなわちポリプロピレンを採用するのが望ましい。
【００５６】
次に、木質ペレット及び樹脂ペレットを、木屑が８６〜９５重量％、ポリプロピレンが５〜１４重量％、合計が１００重量％となるように配合する。
【００５７】
なお、製造された木質ペレットには、必要に応じて、無水マレイン酸を含有するポリオレフィン系樹脂を混合しておくのがよい。混入する樹脂は、無水マレイン酸を４０％程度含有するものが好ましい。ここで、無水マレイン酸を含有するポリオレフィン系樹脂を混入するのは、木屑とポリプロピレンとの混和性を増す為であり、混入率は２〜５重量％が好ましい。２％以下では混和性の向上は期待できず、５％以上では成形木質材１の物性低下につながるからである。
【００５８】
したがって、かかる場合には、木質ペレット及び樹脂ペレットを、木屑が８６〜９５重量％、ポリプロピレンが１〜１０重量％、無水マレイン酸を含有するポリオレフィン系樹脂が２〜５重量％、合計が１００重量％となるように配合する。
【００５９】
次に、これらをコニカル２軸押出機で押出成形し、成形木質材１を製造する。ここで、樹脂温度は、１３０〜２３０Ｃ゜、好ましくは１７０〜２００゜Ｃ、樹脂圧力は、５〜５０Ｍｐａ、好ましくは１０〜３０Ｍｐａの範囲内が好ましい。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態に係る成形木質材１及びその製造方法によれば、木屑の含有率が高くても、押出成形プロセスにおいてコニカル２軸押出機のシリンダー内における原料の流動性と均質性とを確保することが可能となり、かくして高品質の成形木質材を製造することが可能となる。
【００６１】
また、本実施形態に係る成形木質材１及びその製造方法によれば、木屑の含有率が非常に高いため、間伐材や廃材を有効利用してその減容化を図ることが可能となる。
【００６２】
また、本実施形態に係る成形木質材１及びその製造方法によれば、木屑の含有率が非常に高いため、釘打ちやネジ止めを通常の木材と同様に行うことが可能となる。
【００６３】
また、本実施形態に係る成形木質材１及びその製造方法によれば、木屑とポリプロピレンとを配合するに先だって、木屑を木質ぺレットにポリプロピレンを樹脂ぺレットにそれぞれ加工するとともに、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重を０．６〜１．３としたので、コニカル２軸押出機への均一な供給ができるとともに、該コニカル２軸押出機のシリンダー内で木質ペレット及び樹脂ペレットが均等に混合混練され、製造された成形木質材の品質をさらに高めることが可能となる。
【００６４】
ちなみに、本実施形態に係る成形木質材１は、住宅内部のドア部材、水回り部材をはじめ、住宅外部のエクステリア部材に適しており、表面塗装せずとも十分な耐水性を有しているが、室内用の場合には、意匠性から着色ワイピング、木目印刷の上にクリアー塗装で仕上げることも可能で、エクステリア材としては、耐候性を増すために屋外用保護着色塗料等で仕上げることも可能である。
【００６５】
本実施形態では、リグノセルロース系又はセルロース系物質を木屑とし、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂をポリプロピレンとしたが、これらに代えてそれぞれ木粉、ポリエチレンを使ってもかまわない。
【００６６】
また、本実施形態では、木屑を木質ぺレットに、ポリプロピレンを樹脂ぺレットにそれぞれ加工したものを原料とし、これをコニカル２軸押出機に投入するようにしたが、いずれかだけをペレットにしてもよいし、両方ともペレットにせず、そのまま使用してもかまわない。また、個別のペレットにせず、木屑とポリプロピレンとの混合ペレットとしてもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂であるポリプロピレンとを、木屑が８６〜９５重量％、ポリプロピレンが５〜１４重量％となるように配合したが、これに代えて、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑の含有率を、８６〜９０重量％としてもよい。
【００６８】
かかる構成における配合割合は、リグノセルロース系又はセルロース系物質を８６〜９０重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を１０〜１４重量％、合計を１００重量％とすればよい。
【００６９】
また、用途によっては、木屑の含有率が必ずしも８６％以上である必要はなく、例えば７０〜８０％あるいは７０〜８５％程度の含有率でもかまわない。
【００７０】
かかる構成における配合割合は、それぞれ、リグノセルロース系又はセルロース系物質を７０〜８０重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を２０〜３０重量％、合計を１００重量％とし、あるいはリグノセルロース系又はセルロース系物質を７０〜８５重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を１５〜３０重量％、合計を１００重量％とすればよい。
【００７１】
また、本実施形態では、押出機としてコニカル２軸押出機を用いたが、押出成形が可能であれば、どのような構造の押出機を使用するかは任意である。
【００７２】
（第２実施形態）
【００７３】
図２は、本実施形態に係る成形木質材としての住宅用造作材の一例として巾木を示した斜視図である。同図に示した住宅用造作材２は、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑と、樹脂のうち、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂であるポリプロピレンとを配合し押出成形してなり、木屑を８６〜９５重量％、ポリプロピレンを５〜１４重量％、合計を１００重量％としてある。
【００７４】
ここで、木屑及びポリプロピレンは、それぞれ木質ぺレット、樹脂ぺレットの形態に加工してから、これらを配合して押出成形してあり、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重については、両方とも０．６〜１．３の範囲に揃えてある。
【００７５】
本実施形態に係る住宅用造作材を製造するには、まず、木屑をその比重が０．６〜１．３となるように木質ペレットに加工するとともに、ポリプロピレンをその比重がやはり０．６〜１．３となるように樹脂ぺレットに加工する。なお、このような木質ペレットや樹脂ペレットを別途調達できるのであれば、かかるペレット加工工程を省略してもかまわない。
【００７６】
木屑は、白色系樹種、例えば針葉樹からできるだけ色の薄い樹種を選択するのが望ましい。
【００７７】
木屑のかさ比重は、通常、０．１〜０．２であるため、該比重を上述した範囲にしてポリプロピレンの比重範囲に近づけるためには、ペレッターにて木屑に圧力を載荷して固化させればよい。
【００７８】
なお、木屑の形状や含水率によっては、ペレットになりにくいことがあるが、かかる場合には、軟化点又は融点の低いポリエチレン等の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を予め木屑に添加し、その上でペレット化すればよい。
【００７９】
ここで、上述した比重範囲の木質ペレットを得るには、上述したポリエチレン等の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を木屑の１０％前後、添加するのが望ましい。
【００８０】
木屑の比重を上述のように設定したのは、該比重が０．６を下回ると、樹脂ペレットと木質ペレットとの混合比率が均一でなくなり、該比重が１．３を越えると、木屑が固くなりすぎてコニカル２軸押出機のシリンダー内でうまく粉砕されず、ポリプロピレンとの混合が均一でなくなるからである。
【００８１】
木質ペレットや樹脂ペレットのバインダーについては任意に選択すればよい。例えば、でんぷん質のバインダーや樹脂を用いることができる。なお、樹脂を用いる場合には、本実施形態の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂と同じ樹脂、すなわちポリプロピレンを採用するのが望ましい。
【００８２】
次に、木質ペレット及び樹脂ペレットを、木屑が８６〜９５重量％、ポリプロピレンが５〜１４重量％、合計が１００重量％となるように配合する。
【００８３】
なお、製造された木質ペレットには、必要に応じて、無水マレイン酸を含有するポリオレフィン系樹脂を混合しておくのがよい。混入する樹脂は、無水マレイン酸を４０％程度含有するものが好ましい。ここで、無水マレイン酸を含有するポリオレフィン系樹脂を混入するのは、木屑とポリプロピレンとの混和性を増す為であり、混入率は２〜５重量％が好ましい。２％以下では混和性の向上は期待できず、５％以上では住宅用造作材２の物性低下につながるからである。
【００８４】
したがって、かかる場合には、木質ペレット及び樹脂ペレットを、木屑が８６〜９５重量％、ポリプロピレンが１〜１０重量％、無水マレイン酸を含有するポリオレフィン系樹脂が２〜５重量％、合計が１００重量％となるように配合する。
【００８５】
次に、これらをコニカル２軸押出機で押出成形し、住宅用造作材２を製造する。ここで、樹脂温度は、１３０〜２３０Ｃ゜、好ましくは１７０〜２００゜Ｃ、樹脂圧力は、５〜５０Ｍｐａ、好ましくは１０〜３０Ｍｐａの範囲内が好ましい。
【００８６】
次に、製造された住宅用造作材２を木材用工具で仕上げ加工する。例えばサンダーペーパーを用いて通常の木質材料と同様に表面研磨を行うことができる。
【００８７】
仕上げ加工が終わったならば、次に、木材用塗料、例えば油性塗料、あるいはアクリル、ウレタン樹脂等の塗料を塗布する。ここで、木屑として白色系樹種を選んであるとともに該木屑の配合割合が８６〜９５重量％であるため、住宅用造作材２の色は、白っぽく仕上がっている。そのため、表面における物理的及び化学的性質が木質材料と同等の状況になっていることと相まって、木材で用いる様々な塗料を使って住宅用造作材２を所望の色に着色することができる。
【００８８】
なお、このように製造した住宅用造作材２は、木質材料と同様、アクリル系接着剤で相互に接着することが可能である。
【００８９】
以上説明したように、本実施形態に係る住宅用造作材及びその製造方法によれば、木屑の含有率が高くても、押出成形プロセスにおいてコニカル２軸押出機のシリンダー内における原料の流動性と均質性とを確保することが可能となり、かくして高品質の住宅用造作材を製造することが可能となる。
【００９０】
また、本実施形態に係る住宅用造作材及びその製造方法によれば、木屑の含有率が非常に高いため、間伐材や廃材を有効利用してその減容化を図ることが可能となる。
【００９１】
また、本実施形態に係る住宅用造作材及びその製造方法によれば、木屑の含有率が非常に高いため、通常の木材と同様、釘打ちやビス止めが可能となる。
【００９２】
また、本実施形態に係る住宅用造作材及びその製造方法によれば、木屑を上述したように白色系樹種から選択したので、製造された住宅用造作材を白に近い色に仕上げることが可能となり、住宅用造作材の使用箇所に応じた着色が容易になる。
【００９３】
すなわち、従来、木粉や木屑の含有率が低かったため、樹脂の熱変性により成形品の色がどうしても濃くなりがちとなり、そのため、着色に手間がかかったり、着色の範囲に制約があったりしたが、本実施形態においては、製造された住宅用造作材が白に近い色に仕上がっているため、着色が容易でかつあらゆる色に着色することが可能となる。
【００９４】
また、木屑の含有率が高いため、製造された住宅用造作材２は、通常の木質系材料に近くなり、押出成形後、木材用工具で仕上げ加工することが可能となる。すなわち、従来であれば、樹脂の割合が高いため、木材用工具で成形品を仕上げることは困難であったが、本実施形態によれば、木材用工具を使って木材と同様に表面を仕上げることが可能となる。
【００９５】
また、同様の理由により、仕上げ加工後、木材用塗料、例えば油性塗料を塗布することが可能となる。
【００９６】
また、本実施形態に係る住宅用造作材及びその製造方法によれば、木屑とポリプロピレンとを配合するに先だって、木屑を木質ぺレットにポリプロピレンを樹脂ぺレットにそれぞれ加工するとともに、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重を０．６〜１．３としたので、コニカル２軸押出機への均一な供給ができるとともに、該コニカル２軸押出機のシリンダー内で木質ペレット及び樹脂ペレットが均等に混合混練され、製造された住宅用造作材の品質をさらに高めることが可能となる。
【００９７】
なお、本実施形態に係る住宅用造作材は、従来の中質繊維板（ＭＤＦ）の代替材となるため、中質繊維板を製造するときに使用された接着剤からホルムアルデヒドが室内に放散される懸念がなくなる。
【００９８】
本実施形態では、リグノセルロース系又はセルロース系物質を木屑とし、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂をポリプロピレンとしたが、これらに代えてそれぞれ木粉、ポリエチレンを使ってもかまわない。
【００９９】
また、本実施形態では、木屑を木質ぺレットに、ポリプロピレンを樹脂ぺレットにそれぞれ加工したものを原料とし、これをコニカル２軸押出機に投入するようにしたが、いずれかだけをペレットにしてもよいし、両方ともペレットにせず、そのまま使用してもかまわない。また、個別のペレットにせず、木屑とポリプロピレンとの混合ペレットとしてもよい。
【０１００】
また、本実施形態では、木屑として、白色系樹種、例えば針葉樹からできるだけ色の薄い樹種を選択したが、木屑の配合割合が高くそれがゆえに該木屑の色が住宅用造作材２の色にそのまま反映する。そのため、木屑又はその木質ペレットの色を適宜選択することにより、住宅用造作材２の色を所望の色にコントロールすることが可能となる。
【０１０１】
また、本実施形態では、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂であるポリプロピレンとを、木屑が８６〜９５重量％、ポリプロピレンが５〜１４重量％となるように配合したが、これに代えて、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑の含有率を、８６〜９０重量％としてもよい。
【０１０２】
かかる構成における配合割合は、リグノセルロース系又はセルロース系物質を８６〜９０重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を１０〜１４重量％、合計を１００重量％とすればよい。
【０１０３】
また、造作材が使われる部位によっては、木屑の含有率が必ずしも８６％以上である必要はなく、例えば７０〜８０％あるいは７０〜８５％程度の含有率でもかまわない。
【０１０４】
かかる構成における配合割合は、それぞれ、リグノセルロース系又はセルロース系物質を７０〜８０重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を２０〜３０重量％、合計を１００重量％とし、あるいはリグノセルロース系又はセルロース系物質を７０〜８５重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を１５〜３０重量％、合計を１００重量％とすればよい。
【０１０５】
（第３実施形態）
【０１０６】
次に、第３実施形態について説明する。
【０１０７】
図３は、本実施形態に係る成形木質材の一例としてベランダの笠木を示した斜視図である。同図に示した成形木質材１１は、成形木質材１と同様、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑と、樹脂のうち、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂であるポリプロピレンとを配合して押出成形し、木屑を８６〜９５重量％、ポリプロピレンを５〜１４重量％、合計を１００重量％としてあるとともに、木屑及びポリプロピレンは、それぞれ木質ぺレット、樹脂ぺレットの形態に加工してから、これらを配合して押出成形してあり、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重については、両方とも０．６〜１．３の範囲に揃えてあるが、本実施形態では、３本の圧抜き孔１２を中実断面内に材軸方向に沿って平行に形成してある。
【０１０８】
本実施形態に係る成形木質材１１を製造するには、まず、木屑をその比重が０．６〜１．３となるように木質ペレットに加工するとともに、ポリプロピレンをその比重がやはり０．６〜１．３となるように樹脂ぺレットに加工する。なお、このような木質ペレットや樹脂ペレットを別途調達できるのであれば、かかるペレット加工工程を省略してもかまわない。
【０１０９】
木屑のかさ比重は、通常、０．１〜０．２であるため、該比重を上述した範囲にしてポリプロピレンの比重範囲に近づけるためには、ペレッターにて木屑に圧力を載荷して固化させればよい。
【０１１０】
なお、木屑の形状や含水率によっては、ペレットになりにくいことがあるが、かかる場合には、軟化点又は融点の低いポリエチレン等の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を予め木屑に添加し、その上でペレット化すればよい。
【０１１１】
ここで、上述した比重範囲の木質ペレットを得るには、上述したポリエチレン等の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を木屑の１０％前後、添加するのが望ましい。
【０１１２】
木屑の比重を上述のように設定したのは、該比重が０．６を下回ると、樹脂ペレットと木質ペレットとの混合比率が均一でなくなり、該比重が１．３を越えると、木屑が固くなりすぎてコニカル２軸押出機のシリンダー内でうまく粉砕されず、ポリプロピレンとの混合が均一でなくなるからである。
【０１１３】
木質ペレットや樹脂ペレットのバインダーについては任意に選択すればよい。例えば、でんぷん質のバインダーや樹脂を用いることができる。なお、樹脂を用いる場合には、本実施形態の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂と同じ樹脂、すなわちポリプロピレンを採用するのが望ましい。
【０１１４】
木質ペレット及び樹脂ペレットは、含水率が１０％以下、望ましくは５％以下となるように予め乾燥させておく。
【０１１５】
次に、木質ペレット及び樹脂ペレットを、木屑が８６〜９５重量％、ポリプロピレンが５〜１４重量％、合計が１００重量％となるように配合する。
【０１１６】
なお、製造された木質ペレットには、必要に応じて、無水マレイン酸を含有するポリオレフィン系樹脂を混合しておくのがよい。混入する樹脂は、無水マレイン酸を４０％程度含有するものが好ましい。ここで、無水マレイン酸を含有するポリオレフィン系樹脂を混入するのは、木屑とポリプロピレンとの混和性を増す為であり、混入率は２〜５重量％が好ましい。２％以下では混和性の向上は期待できず、５％以上では成形木質材１１の物性低下につながるからである。
【０１１７】
したがって、かかる場合には、木質ペレット及び樹脂ペレットを、木屑が８６〜９５重量％、ポリプロピレンが１〜１０重量％、無水マレイン酸を含有するポリオレフィン系樹脂が２〜５重量％、合計が１００重量％となるように配合する。
【０１１８】
次に、これらをコニカル２軸押出機で押出成形し、成形木質材１１を製造する。樹脂温度は、１３０〜２３０Ｃ゜、好ましくは１７０〜２００゜Ｃ、樹脂圧力は、５〜５０Ｍｐａ、好ましくは１０〜３０Ｍｐａの範囲内が好ましい。
【０１１９】
ここで、本実施形態では、内部に圧抜き孔形成部材が配置された押出し金型（ダイ）をコニカル２軸押出機に取り付けて押出成形を行う。
【０１２０】
図４〜図９は、かかる押出し金型２１を示したものである。同図でわかるように、本実施形態に係る押出し金型２１は、一対の金型部材２２，２２と、該金型部材内に嵌め込まれる圧抜き孔形成部材２３とからなる。
【０１２１】
金型部材２２，２２のうち、それらが互いに当接される面２４，２４には、コニカル２軸押出機に取り付ける側から順に第１の凹部２４、第２の凹部２５及び第３の凹部２６をそれぞれ連続形成してあり、第１の凹部２４は、隅部を湾曲形成させた溝状に形成されている一方、第３の凹部２６は、深さが成形木質材１１の厚みの半分で、幅が該成形木質材の幅と同じ寸法の溝として形成してあり、それらの間に位置する第２の凹部２５は、第１の凹部２４の内面と第３の凹部２６の内面を結ぶように先細に形成してある。
【０１２２】
一方、圧抜き孔形成部材２３は図４および図５でよくわかるように、中空角状のコアホルダー２７と、該コアホルダーの内周面から中心に向けて突設された６枚の支持片２８と該支持片によってコアホルダー２７の内部空間中心に固定されるコア２９と、該コアに穿孔された３つの孔３０にねじ込まれるロッドとしての３本のパイプ３１とからなり、コアホルダー２７は、第１の凹部２４，２４に挟み込まれるようにしてそれらに嵌着されるようになっているとともに、該コアホルダーが第１の凹部２４，２４に嵌着されたとき、３本のパイプ３１は、第３の凹部２６，２６で形成される押出成形空間の中央に片持ち形式で配置されるようになっている。
【０１２３】
支持片２８は図４に示すように、溶融原料が流れ込んでくる上流側をテーパー状に形成することで、流動抵抗を小さくしておくのが望ましい。
【０１２４】
本実施形態に係る押出し金型２１においては、２軸コニカル押出機から出てきた高圧高温の溶融原料がまずは第１の凹部２４，２４で形成される流入空間に流入するが、該流入空間には、上述した圧抜き孔形成部材２１を配置してあるため、２軸コニカル押出機のシリンダー中央を流れてきた溶融原料はコア２９にいったんぶつかり、その後、先端がテーパー状に形成された支持片２８の両脇をすり抜けるようにして圧抜き孔形成部材２１を通過し、シリンダーの内周面近傍を流れてきた溶融原料はコア２９にぶつかることなく支持片２８の両脇をすり抜けて圧抜き孔形成部材２１を通過する。
【０１２５】
そのため、凹部２４，２４で形成される流入空間に流れ込んだ溶融原料はほぼ均一な流速で圧抜き孔形成部材２１を通過し、その後、凹部２５，２５で形成される絞り空間内を流れ、該絞り空間内にて断面が絞られながら、凹部２６，２６で形成される押出成形空間に流れ込むが、このとき、コア２９にねじ込まれた３本のパイプ３１を取り囲むように流れる。そして、溶融原料は、凹部２６，２６で形成される押出成形空間内を流れていくうちに徐々に冷却されて成形木質材１１として固化するとともに、パイプ３１の断面に相当する部分は、圧抜き孔１２として成形木質材１１の中実断面に残る。
【０１２６】
そのため、押出し金型２１を出た高温高圧の成形木質材１１は、溶融原料である木質ペレットに主として含まれていた水が水蒸気として噴出するものの、中実断面に形成された圧抜き孔１２内に水蒸気が噴出してその圧力を低下させるため、成形木質材１１に亀裂が入ったり、膨張したりといった事態は未然に回避される。
【０１２７】
以上説明したように、本実施形態に係る成形木質材１１及びその製造方法によれば、木屑の含有率が高くても、押出成形プロセスにおいてコニカル２軸押出機のシリンダー内における原料の流動性と均質性とを確保することが可能となり、かくして高品質の成形木質材を製造することが可能となる。
【０１２８】
また、本実施形態に係る成形木質材１１及びその製造方法によれば、木屑の含有率が非常に高いため、間伐材や廃材を有効利用してその減容化を図ることが可能となる。
【０１２９】
また、本実施形態に係る成形木質材１１及びその製造方法によれば、木屑の含有率が非常に高いため、釘打ちやネジ止めを通常の木材と同様に行うことが可能となる。
【０１３０】
また、本実施形態に係る成形木質材１１及びその製造方法によれば、木屑とポリプロピレンとを配合するに先だって、木屑を木質ぺレットにポリプロピレンを樹脂ぺレットにそれぞれ加工するとともに、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重を０．６〜１．３としたので、コニカル２軸押出機への均一な供給ができるとともに、該コニカル２軸押出機のシリンダー内で木質ペレット及び樹脂ペレットが均等に混合混練され、製造された成形木質材の品質をさらに高めることが可能となる。
【０１３１】
ちなみに、本実施形態に係る成形木質材１１は、住宅内部のドア部材、水回り部材をはじめ、住宅外部のエクステリア部材に適しており、表面塗装せずとも十分な耐水性を有しているが、室内用の場合には、意匠性から着色ワイピング、木目印刷の上にクリアー塗装で仕上げることも可能で、エクステリア材としては、耐候性を増すために屋外用保護着色塗料等で仕上げることも可能である。
【０１３２】
また、本実施形態に係る成形木質材１１およびその製造方法によれば、３本の圧抜き孔１２を中実断面内に材軸方向に沿って平行に形成するようにしたので、押出し金型２１を出た高温高圧の成形木質材１１は、溶融原料である木質ペレットに主として含まれていた水が水蒸気として噴出するものの、中実断面に形成された圧抜き孔１２内に水蒸気が噴出してその圧力を低下させるため、成形木質材１１に亀裂が入ったり、膨張したりするのを防止することができる。
【０１３３】
本実施形態では、リグノセルロース系又はセルロース系物質を木屑とし、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂をポリプロピレンとしたが、これらに代えてそれぞれ木粉、ポリエチレンを使ってもかまわない。
【０１３４】
また、本実施形態では、木屑を木質ぺレットに、ポリプロピレンを樹脂ぺレットにそれぞれ加工したものを原料とし、これをコニカル２軸押出機に投入するようにしたが、いずれかだけをペレットにしてもよいし、両方ともペレットにせず、そのまま使用してもかまわない。また、個別のペレットにせず、木屑とポリプロピレンとの混合ペレットとしてもよい。
【０１３５】
また、本実施形態では、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂であるポリプロピレンとを、木屑が８６〜９５重量％、ポリプロピレンが５〜１４重量％となるように配合したが、これに代えて、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑の含有率を、８６〜９０重量％としてもよい。
【０１３６】
かかる構成における配合割合は、リグノセルロース系又はセルロース系物質を８６〜９０重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を１０〜１４重量％、合計を１００重量％とすればよい。
【０１３７】
また、用途によっては、木屑の含有率が必ずしも８６％以上である必要はなく、例えば７０〜８０％あるいは７０〜８５％程度の含有率でもかまわない。
【０１３８】
かかる構成における配合割合は、それぞれ、リグノセルロース系又はセルロース系物質を７０〜８０重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を２０〜３０重量％、合計を１００重量％とし、あるいはリグノセルロース系又はセルロース系物質を７０〜８５重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を１５〜３０重量％、合計を１００重量％とすればよい。
【０１３９】
また、本実施形態では、押出機としてコニカル２軸押出機を用いたが、押出成形が可能であれば、どのような構造の押出機を使用するかは任意である。
【０１４０】
（第４実施形態）
【０１４１】
図１０は、本実施形態に係る成形木質材としての住宅用造作材の一例として巾木を示した斜視図である。同図に示した住宅用造作材４１は、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑と、樹脂のうち、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂であるポリプロピレンとを配合し押出成形してなり、木屑を８６〜９５重量％、ポリプロピレンを５〜１４重量％、合計を１００重量％としてあるが、第３実施形態と同様、本実施形態では、３本の圧抜き孔４２を中実断面内に材軸方向に沿って平行に形成してある。
【０１４２】
ここで、木屑及びポリプロピレンは、それぞれ木質ぺレット、樹脂ぺレットの形態に加工してから、これらを配合して押出成形してあり、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重については、両方とも０．６〜１．３の範囲に揃えてある。
【０１４３】
本実施形態に係る住宅用造作材を製造するには、まず、木屑をその比重が０．６〜１．３となるように木質ペレットに加工するとともに、ポリプロピレンをその比重がやはり０．６〜１．３となるように樹脂ぺレットに加工する。なお、このような木質ペレットや樹脂ペレットを別途調達できるのであれば、かかるペレット加工工程を省略してもかまわない。
【０１４４】
木屑は、白色系樹種、例えば針葉樹からできるだけ色の薄い樹種を選択するのが望ましい。
【０１４５】
木屑のかさ比重は、通常、０．１〜０．２であるため、該比重を上述した範囲にしてポリプロピレンの比重範囲に近づけるためには、ペレッターにて木屑に圧力を載荷して固化させればよい。
【０１４６】
なお、木屑の形状や含水率によっては、ペレットになりにくいことがあるが、かかる場合には、軟化点又は融点の低いポリエチレン等の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を予め木屑に添加し、その上でペレット化すればよい。
【０１４７】
ここで、上述した比重範囲の木質ペレットを得るには、上述したポリエチレン等の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を木屑の１０％前後、添加するのが望ましい。
【０１４８】
木屑の比重を上述のように設定したのは、該比重が０．６を下回ると、樹脂ペレットと木質ペレットとの混合比率が均一でなくなり、該比重が１．３を越えると、木屑が固くなりすぎてコニカル２軸押出機のシリンダー内でうまく粉砕されず、ポリプロピレンとの混合が均一でなくなるからである。
【０１４９】
木質ペレットや樹脂ペレットのバインダーについては任意に選択すればよい。例えば、でんぷん質のバインダーや樹脂を用いることができる。なお、樹脂を用いる場合には、本実施形態の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂と同じ樹脂、すなわちポリプロピレンを採用するのが望ましい。
【０１５０】
木質ペレット及び樹脂ペレットは、含水率が１０％以下、望ましくは５％以下となるように予め乾燥させておく。
【０１５１】
次に、木質ペレット及び樹脂ペレットを、木屑が８６〜９５重量％、ポリプロピレンが５〜１４重量％、合計が１００重量％となるように配合する。
【０１５２】
なお、製造された木質ペレットには、必要に応じて、無水マレイン酸を含有するポリオレフィン系樹脂を混合しておくのがよい。混入する樹脂は、無水マレイン酸を４０％程度含有するものが好ましい。ここで、無水マレイン酸を含有するポリオレフィン系樹脂を混入するのは、木屑とポリプロピレンとの混和性を増す為であり、混入率は２〜５重量％が好ましい。２％以下では混和性の向上は期待できず、５％以上では住宅用造作材４１の物性低下につながるからである。
【０１５３】
したがって、かかる場合には、木質ペレット及び樹脂ペレットを、木屑が８６〜９５重量％、ポリプロピレンが１〜１０重量％、無水マレイン酸を含有するポリオレフィン系樹脂が２〜５重量％、合計が１００重量％となるように配合する。
【０１５４】
次に、これらをコニカル２軸押出機で押出成形し、住宅用造作材４１を製造する。ここで、樹脂温度は、１３０〜２３０Ｃ゜、好ましくは１７０〜２００゜Ｃ、樹脂圧力は、５〜５０Ｍｐａ、好ましくは１０〜３０Ｍｐａの範囲内が好ましい。
【０１５５】
ここで、本実施形態でも押出し金型２１をコニカル２軸押出機に取り付けて押出成形を行う。なお、第１の凹部２４、第２の凹部２５、第３の凹部２６は、住宅用造作材４１の断面形状に合わせて適宜構成しておく。押出し金型２１については、第３実施形態で既に説明したので、ここではその構成および作用の説明を省略する。
【０１５６】
次に、製造された住宅用造作材４１を木材用工具で仕上げ加工する。例えばサンダーペーパーを用いて通常の木質材料と同様に表面研磨を行うことができる。
【０１５７】
仕上げ加工が終わったならば、次に、木材用塗料、例えば油性塗料、あるいはアクリル、ウレタン樹脂等の塗料を塗布する。ここで、木屑として白色系樹種を選んであるとともに該木屑の配合割合が８６〜９５重量％であるため、住宅用造作材４２の色は、白っぽく仕上がっている。そのため、表面における物理的及び化学的性質が木質材料と同等の状況になっていることと相まって、木材で用いる様々な塗料を使って住宅用造作材４１を所望の色に着色することができる。
【０１５８】
なお、このように製造した住宅用造作材４１は、木質材料と同様、アクリル系接着剤で相互に接着することが可能である。
【０１５９】
以上説明したように、本実施形態に係る住宅用造作材４１及びその製造方法によれば、木屑の含有率が高くても、押出成形プロセスにおいてコニカル２軸押出機のシリンダー内における原料の流動性と均質性とを確保することが可能となり、かくして高品質の住宅用造作材を製造することが可能となる。
【０１６０】
また、本実施形態に係る住宅用造作材４１及びその製造方法によれば、木屑の含有率が非常に高いため、間伐材や廃材を有効利用してその減容化を図ることが可能となる。
【０１６１】
また、本実施形態に係る住宅用造作材４１及びその製造方法によれば、木屑の含有率が非常に高いため、通常の木材と同様、釘打ちやビス止めが可能となる。
【０１６２】
また、本実施形態に係る住宅用造作材４１及びその製造方法によれば、木屑を上述したように白色系樹種から選択したので、製造された住宅用造作材を白に近い色に仕上げることが可能となり、住宅用造作材の使用箇所に応じた着色が容易になる。
【０１６３】
すなわち、従来、木粉や木屑の含有率が低かったため、樹脂の熱変性により成形品の色がどうしても濃くなりがちとなり、そのため、着色に手間がかかったり、着色の範囲に制約があったりしたが、本実施形態においては、製造された住宅用造作材が白に近い色に仕上がっているため、着色が容易でかつあらゆる色に着色することが可能となる。
【０１６４】
また、木屑の含有率が高いため、製造された住宅用造作材４１は、通常の木質系材料に近くなり、押出成形後、木材用工具で仕上げ加工することが可能となる。すなわち、従来であれば、樹脂の割合が高いため、木材用工具で成形品を仕上げることは困難であったが、本実施形態によれば、木材用工具を使って木材と同様に表面を仕上げることが可能となる。
【０１６５】
また、同様の理由により、仕上げ加工後、木材用塗料、例えば油性塗料を塗布することが可能となる。
【０１６６】
また、本実施形態に係る住宅用造作材４１及びその製造方法によれば、木屑とポリプロピレンとを配合するに先だって、木屑を木質ぺレットにポリプロピレンを樹脂ぺレットにそれぞれ加工するとともに、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重を０．６〜１．３としたので、コニカル２軸押出機への均一な供給ができるとともに、該コニカル２軸押出機のシリンダー内で木質ペレット及び樹脂ペレットが均等に混合混練され、製造された住宅用造作材の品質をさらに高めることが可能となる。
【０１６７】
なお、本実施形態に係る住宅用造作材４１は、従来の中質繊維板（ＭＤＦ）の代替材となるため、中質繊維板を製造するときに使用された接着剤からホルムアルデヒドが室内に放散される懸念がなくなる。
【０１６８】
また、本実施形態に係る住宅用造作材４１およびその製造方法によれば、３本の圧抜き孔１２を中実断面内に材軸方向に沿って平行に形成するようにしたので、押出し金型２１を出た高温高圧の住宅用造作材４１は、溶融原料である木質ペレットに主として含まれていた水が水蒸気として噴出するものの、中実断面に形成された圧抜き孔１２内に水蒸気が噴出してその圧力を低下させるため、住宅用造作材４１に亀裂が入ったり、膨張したりするのを防止することができる。
【０１６９】
本実施形態では、リグノセルロース系又はセルロース系物質を木屑とし、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂をポリプロピレンとしたが、これらに代えてそれぞれ木粉、ポリエチレンを使ってもかまわない。
【０１７０】
また、本実施形態では、木屑を木質ぺレットに、ポリプロピレンを樹脂ぺレットにそれぞれ加工したものを原料とし、これをコニカル２軸押出機に投入するようにしたが、いずれかだけをペレットにしてもよいし、両方ともペレットにせず、そのまま使用してもかまわない。また、個別のペレットにせず、木屑とポリプロピレンとの混合ペレットとしてもよい。
【０１７１】
また、本実施形態では、木屑として、白色系樹種、例えば針葉樹からできるだけ色の薄い樹種を選択したが、木屑の配合割合が高くそれがゆえに該木屑の色が住宅用造作材２の色にそのまま反映する。そのため、木屑又はその木質ペレットの色を適宜選択することにより、住宅用造作材２の色を所望の色にコントロールすることが可能となる。
【０１７２】
また、本実施形態では、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂であるポリプロピレンとを、木屑が８６〜９５重量％、ポリプロピレンが５〜１４重量％となるように配合したが、これに代えて、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑の含有率を、８６〜９０重量％としてもよい。
【０１７３】
かかる構成における配合割合は、リグノセルロース系又はセルロース系物質を８６〜９０重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を１０〜１４重量％、合計を１００重量％とすればよい。
【０１７４】
また、造作材が使われる部位によっては、木屑の含有率が必ずしも８６％以上である必要はなく、例えば７０〜８０％あるいは７０〜８５％程度の含有率でもかまわない。
【０１７５】
かかる構成における配合割合は、それぞれ、リグノセルロース系又はセルロース系物質を７０〜８０重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を２０〜３０重量％、合計を１００重量％とし、あるいはリグノセルロース系又はセルロース系物質を７０〜８５重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を１５〜３０重量％、合計を１００重量％とすればよい。
【０１７６】
また、本実施形態では、押出機としてコニカル２軸押出機を用いたが、押出成形が可能であれば、どのような構造の押出機を使用するかは任意である。
【０１７７】
（第５実施形態）
【０１７８】
次に、第５実施形態について説明する。
【０１７９】
図１１は、本実施形態に係る成形木質材の一例としてウッドデッキを示した斜視図である。同図に示した成形木質材５１は、成形木質材１１と同様、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑と、樹脂のうち、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂であるポリプロピレンとを配合して押出成形し、木屑を８６〜９５重量％、ポリプロピレンを５〜１４重量％、合計を１００重量％としてあるとともに、木屑及びポリプロピレンは、それぞれ木質ぺレット、樹脂ぺレットの形態に加工してから、これらを配合して押出成形してあり、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重については、両方とも０．６〜１．３の範囲に揃えてあるとともに、３本の圧抜き孔５２を中実断面内に材軸方向に沿って平行に形成してあるが、本実施形態では、成形木質材５１の成形性と曲げ強さとが十分確保されるように断面空隙率（全断面積に占める圧抜き孔の空隙面積合計の割合）の範囲を設定してある。
【０１８０】
すなわち、圧抜き孔５２の断面空隙率は成形性及び曲げ強さの両方の観点から、０．８％〜３０％、さらには０．８％〜２０％とするのが好ましく、０．８％〜１０％とするのが最も好ましい。
【０１８１】
本実施形態に係る成形木質材５１を製造するには、まず、木屑をその比重が０．６〜１．３となるように木質ペレットに加工するとともに、ポリプロピレンをその比重がやはり０．６〜１．３となるように樹脂ぺレットに加工する。なお、このような木質ペレットや樹脂ペレットを別途調達できるのであれば、かかるペレット加工工程を省略してもかまわない。
【０１８２】
木屑のかさ比重は、通常、０．１〜０．２であるため、該比重を上述した範囲にしてポリプロピレンの比重範囲に近づけるためには、ペレッターにて木屑に圧力を載荷して固化させればよい。
【０１８３】
なお、木屑の形状や含水率によっては、ペレットになりにくいことがあるが、かかる場合には、軟化点又は融点の低いポリエチレン等の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を予め木屑に添加し、その上でペレット化すればよい。
【０１８４】
ここで、上述した比重範囲の木質ペレットを得るには、上述したポリエチレン等の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を木屑の１０％前後、添加するのが望ましい。
【０１８５】
木屑の比重を上述のように設定したのは、該比重が０．６を下回ると、樹脂ペレットと木質ペレットとの混合比率が均一でなくなり、該比重が１．３を越えると、木屑が固くなりすぎてコニカル２軸押出機のシリンダー内でうまく粉砕されず、ポリプロピレンとの混合が均一でなくなるからである。
【０１８６】
木質ペレットや樹脂ペレットのバインダーについては任意に選択すればよい。例えば、でんぷん質のバインダーや樹脂を用いることができる。なお、樹脂を用いる場合には、本実施形態の熱可塑性ポリオレフィン系樹脂と同じ樹脂、すなわちポリプロピレンを採用するのが望ましい。
【０１８７】
木質ペレット及び樹脂ペレットは、含水率が１０％以下、望ましくは５％以下となるように予め乾燥させておく。
【０１８８】
次に、木質ペレット及び樹脂ペレットを、木屑が８６〜９５重量％、ポリプロピレンが５〜１４重量％、合計が１００重量％となるように配合する。
【０１８９】
なお、製造された木質ペレットには、必要に応じて、無水マレイン酸を含有するポリオレフィン系樹脂を混合しておくのがよい。混入する樹脂は、無水マレイン酸を４０％程度含有するものが好ましい。ここで、無水マレイン酸を含有するポリオレフィン系樹脂を混入するのは、木屑とポリプロピレンとの混和性を増す為であり、混入率は２〜５重量％が好ましい。２％以下では混和性の向上は期待できず、５％以上では成形木質材１１の物性低下につながるからである。
【０１９０】
したがって、かかる場合には、木質ペレット及び樹脂ペレットを、木屑が８６〜９５重量％、ポリプロピレンが１〜１０重量％、無水マレイン酸を含有するポリオレフィン系樹脂が２〜５重量％、合計が１００重量％となるように配合する。
【０１９１】
次に、これらをコニカル２軸押出機で押出成形し、成形木質材５１を製造する。樹脂温度は、１３０〜２３０Ｃ゜、好ましくは１７０〜２００゜Ｃ、樹脂圧力は、５〜５０Ｍｐａ、好ましくは１０〜３０Ｍｐａの範囲内が好ましい。
【０１９２】
ここで、本実施形態でも押出し金型２１をコニカル２軸押出機に取り付けて押出成形を行う。押出し金型２１については、第３実施形態で既に説明したので、ここではその構成および作用の詳細な説明を省略するが、圧抜き孔５２の断面空隙率が、０．８％〜３０％、０．８％〜２０％、あるいは０．８％〜１０％となるように押出し金型２１のロッドである３本のパイプ３１の外径を適宜選択する。
【０１９３】
以上説明したように、本実施形態に係る成形木質材５１及びその製造方法によれば、木屑の含有率が高くても、押出成形プロセスにおいてコニカル２軸押出機のシリンダー内における原料の流動性と均質性とを確保することが可能となり、かくして高品質の成形木質材を製造することが可能となる。
また、本実施形態に係る成形木質材５１およびその製造方法によれば、３本の圧抜き孔１２を中実断面内に材軸方向に沿って平行に形成するようにしたので、押出し金型２１を出た高温高圧の成形木質材５１は、溶融原料である木質ペレットに主として含まれていた水が水蒸気として噴出するものの、中実断面に形成された圧抜き孔５２内に水蒸気が噴出してその圧力を低下させるため、成形木質材５１に亀裂が入ったり、膨張したりするのを防止することができる。
また、本実施形態に係る成形木質材５１及びその製造方法によれば、圧抜き孔５２の断面空隙率を、０．８％〜３０％、さらには０．８％〜２０％、さらに望ましくは０．８％〜１０％としたので、押出し金型２１を出た高温高圧の成形木質材５１は、溶融原料である木質ペレットに主として含まれていた水が水蒸気として噴出するものの、中実断面に形成された圧抜き孔５２内に水蒸気が噴出してその圧力を低下させるため、成形木質材５１に亀裂が入ったり、膨張したりといった事態は未然に回避される。加えて、圧抜き孔の断面空隙率を上述した範囲としたので、成形性の精度を確保しつつ、それぞれ２０Ｎ／ｍｍ２、２４Ｎ／ｍｍ２、３０Ｎ／ｍｍ２の曲げ強さを確保することが可能となる。
【０１９４】
また、本実施形態に係る成形木質材５１及びその製造方法によれば、木屑の含有率が非常に高いため、間伐材や廃材を有効利用してその減容化を図ることが可能となる。
【０１９５】
また、本実施形態に係る成形木質材５１及びその製造方法によれば、木屑の含有率が非常に高いため、釘打ちやネジ止めを通常の木材と同様に行うことが可能となる。
【０１９６】
また、本実施形態に係る成形木質材５１及びその製造方法によれば、木屑とポリプロピレンとを配合するに先だって、木屑を木質ぺレットにポリプロピレンを樹脂ぺレットにそれぞれ加工するとともに、該木質ぺレット及び樹脂ぺレットの比重を０．６〜１．３としたので、コニカル２軸押出機への均一な供給ができるとともに、該コニカル２軸押出機のシリンダー内で木質ペレット及び樹脂ペレットが均等に混合混練され、製造された成形木質材の品質をさらに高めることが可能となる。
【０１９７】
ちなみに、本実施形態に係る成形木質材５１は、住宅内部のドア部材、水回り部材をはじめ、住宅外部のエクステリア部材、特に曲げ強さが要求されるウッドデッキに適している。また、表面塗装せずとも十分な耐水性を有しているが、室内用の場合には、意匠性から着色ワイピング、木目印刷の上にクリアー塗装で仕上げることも可能で、エクステリア材としては、耐候性を増すために屋外用保護着色塗料等で仕上げることも可能である。
【０１９８】
本実施形態では、リグノセルロース系又はセルロース系物質を木屑とし、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂をポリプロピレンとしたが、これらに代えてそれぞれ木粉、ポリエチレンを使ってもかまわない。
【０１９９】
また、本実施形態では、木屑を木質ぺレットに、ポリプロピレンを樹脂ぺレットにそれぞれ加工したものを原料とし、これをコニカル２軸押出機に投入するようにしたが、いずれかだけをペレットにしてもよいし、両方ともペレットにせず、そのまま使用してもかまわない。また、個別のペレットにせず、木屑とポリプロピレンとの混合ペレットとしてもよい。
【０２００】
また、本実施形態では、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑と、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂であるポリプロピレンとを、木屑が８６〜９５重量％、ポリプロピレンが５〜１４重量％となるように配合したが、これに代えて、リグノセルロース系又はセルロース系物質である木屑の含有率を、８６〜９０重量％としてもよい。
【０２０１】
かかる構成における配合割合は、リグノセルロース系又はセルロース系物質を８６〜９０重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を１０〜１４重量％、合計を１００重量％とすればよい。
【０２０２】
また、用途によっては、木屑の含有率が必ずしも８６％以上である必要はなく、例えば７０〜８０％あるいは７０〜８５％程度の含有率でもかまわない。
【０２０３】
かかる構成における配合割合は、それぞれ、リグノセルロース系又はセルロース系物質を７０〜８０重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を２０〜３０重量％、合計を１００重量％とし、あるいはリグノセルロース系又はセルロース系物質を７０〜８５重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を１５〜３０重量％、合計を１００重量％とすればよい。
【０２０４】
また、本実施形態では、押出機としてコニカル２軸押出機を用いたが、押出成形が可能であれば、どのような構造の押出機を使用するかは任意である。
【０２０５】
【実施例１】
以下、本実施形態の実施例について説明する。
【０２０６】
まず、住宅新築もしくは解体廃材を直径５０ｍｍの多数の孔を有するスクリーンを備えたハンマーミル（株式会社尾上機械製　ＶＡＬＤ２０）にて一次破砕し、厚み５〜１０ｍｍ巾１０〜３０ｍｍ、長さ３０〜５０ｍｍ程度の木質チップを得る。
【０２０７】
次に、一次破砕チップを直径１０ｍｍの多数の孔を有するスクリーンを備えたハンマーミル（株式会社尾上機械製　ＧＸ−２Ｂ）にて二次破砕し、針状の二次破砕チップを得る。
【０２０８】
得られた破砕物は、含水率１５％以下の乾燥材で、このままでは千代田技研株式会社のプレスペレッター（ＦＭＰ−３００）では、直接ペレットはできず、含水率２５％前後に調整した上、コーンスターチを５％添加し、ペレットにした後、再度乾燥し含水率を１５％以下に調整する。
【０２０９】
調整したペレットを重量比８６％、ポリプロピレン１４％の配合でシンシナティーエクストリュージョンオーストリアの異方向二軸コニカル・スクリュー押出機（Ａ．Ｇ．ＴＩＴＡＮ４５）で成形加工する。
【０２１０】
押出成形された成形木質材（住宅用造作材）を表１及び表２に示す。
【０２１１】
【表１】
2004082706.tif 000004
【０２１２】
【表２】
2004082706.tif 000005
【０２１３】
これらの表でわかるように、本実施例の成形木質材（住宅用造作材）は、従来の成形木質材に比較しても遜色ない物性値を示し、木質中比重繊維板（ＭＤＦ）よりも優れた強度、耐水性能を示した。
【０２１４】
また、ＪＡＳ規格では、ホルムアルデヒド放出量の上限を０．５ｍｇ／ｌと定めているが、本実施例の成形木質材（住宅用造作材）は、これらの上限値を余裕をもってクリアしている。
【０２１５】
なお、木粉率については、７５％、８０％、８５％の３例を示すにとどめたが、かかる木粉率の上昇に伴って曲げ強度（Ｎ／ｍｍ２）は６７、７０、７０と低下するどころかむしろ上昇傾向にある。
【０２１６】
これは、高い木粉率であっても、コニカル２軸押出機のシリンダー内での原料の流動性と均一性を十分に確保することが可能であることを裏付けるものであり、木粉、木屑、繊維状木質材料といったリグノセルロース系又はセルロース系物質の配合割合が８６％〜９０％あるいは８６％〜９５％であっても、従来の成形木質材やＭＤＦを上回る曲げ強度と耐水性能を確保することは十分期待できる。
【０２１７】
なお、前者の場合における配合割合は、リグノセルロース系又はセルロース系物質を８６〜９０重量％、上述の樹脂又は該樹脂及び混和剤を１０〜１４重量％、合計を１００重量％とすればよい。
【０２１８】
【実施例２】
実施例１と同様に住宅新築もしくは解体廃材を、直径５０ｍｍの多数の孔を有するスクリーンを備えたハンマーミル（株式会社尾上機械製　ＶＡＬＤ２０）にて一次破砕し、厚み５〜１０ｍｍ、巾１０〜３０ｍｍ、長さ３０〜５０ｍｍ程度の木質チップを得る。
【０２１９】
次に、一次破砕チップを直径１０ｍｍの多数の孔を有するスクリーンを備えたハンマーミル（株式会社尾上機械製　ＧＸ−２Ｂ）にて二次破砕し、針状の二次破砕チップを得る。
【０２２０】
得られた破砕物は、含水率１５％以下の乾燥材で、これを株式会社小熊鉄工所のデュアルプレタイザー（ＤＰ−３）にポリエチレン樹脂１０％添加後、投入した後、木質ポリエチレン複合ペレットとする。
【０２２１】
調整したペレットを重量比８６％、ポリプロピレン１４％の配合でシンシナティーエクストリュージョンオーストリアの異方向二軸コニカル・スクリュー押出機（Ａ．Ｇ．ＴＩＴＡＮ４５）で成形加工する。押出成形された成形木質材（住宅用造作材）は、従来の成形木質材に比較しても遜色ない物性値を示し、木質中比重繊維板（ＭＤＦ）より優れた強度、耐水性能を示した。
【０２２２】
【比較例１】
実施例１と同様に住宅新築もしくは解体廃材を、直径５０ｍｍの多数の孔を有するスクリーンを備えたハンマーミル（株式会社尾上機械製　ＶＡＬＤ２０）にて一次破砕し、厚み５〜１０ｍｍ、巾１０〜３０ｍｍ、長さ３０〜５０ｍｍ程度の木質チップを得る。
【０２２３】
次に、一次破砕チップを直径１０ｍｍの多数の孔を有するスクリーンを備えたハンマーミル（株式会社尾上機械製　ＧＸ−２Ｂ）にて二次破砕し、針状の二次破砕チップを得る。
【０２２４】
得られた破砕物は、含水率１５％以下の乾燥材で、これを株式会社御池鉄工所のマルチホーマー（ＭＨ−５０）に投入した後、木質単体ペレットとする。
【０２２５】
調整したペレットを重量比３０％、ポリプロピレン７０％の配合で株式会社三興のＳＫ−Ａ型連続成型機で成形加工する。
【０２２６】
鋳型成形された材料を表３及び表４に示す。
【０２２７】
【表３】
2004082706.tif 000006
【０２２８】
【表４】
2004082706.tif 000007
【０２２９】
これらの表でわかるように、鋳型成形された材料は、他の材料に比較しても遜色ない物性値を示し、木質中比重繊維板（ＭＤＦ）より優れた強度、耐水性能を示すが、原料の流動性の問題から３０％以上の木粉を配合することは困難であるとともに、主体となる原料が樹脂のため、成形後の木材用二次処理や木材用工具を用いた仕上げ加工を行うことはきわめて困難である。
【０２３０】
【実施例３】
実施例１と同様に異方向二軸コニカル・スクリュー押出機で押出加工するが、本実施例では、成形性及び曲げ強さ（曲げ強度）と断面空隙率との関係について実験した。
実験に供した成形木質材の断面を図１２に示す。同図に示すように、断面幅が７５ｍｍ、厚みが２５ｍｍ、長さ３７５ｍｍとなるように上述した手順で６種類の成形木質材、特に小穴φ２．５ｍｍのものについては、中央に一穴、中央を挟んで二穴、中央およびそれを挟む計三穴の三種類、計８種類の成形木質材を製作した。
（曲げ強さ）
表５は、計８種類の成形木質材に対して断面空隙率、曲げ強さ（ＭＯＲ）及び無垢のときの曲げ強さを１００としたときのＭＯＲ相対比を示したものであり、これらの実験値とそれらを補間した近似値を表６に、近似曲線を図１３にそれぞれ示す。試験は、ＪＩＳＡ５９０５に従って行った。
【表５】
2004082706.tif 000008
【表６】
2004082706.tif 000009
これらの図表から、従来品の破断時曲げ強さ（１３〜１４Ｎ／ｍｍ２）と同じ曲げ強さ（ＭＯＲで約６０に相当）が確保できる程度で足りるのであれば、断面空隙率は約４０％程度まで許容され、従来品の破断時曲げ強さに安全率１．５を乗じた値、すなわち２０Ｎ／ｍｍ２の曲げ強さを確保したいのであれば、断面空隙率は約３０％程度が上限となることがわかる。また、空隙なしとした場合（無垢の場合であって成形性の不具合は無視）と同じ曲げ強さ２４Ｎ／ｍｍ２まで確保したいのであれば、断面空隙率の上限は２０％に抑えなければならないこともわかった。ちなみに、断面空隙率を増加させていくと、曲げ強さは図１３でよくわかるように、定性的にはいったん上昇した後、断面空隙率の増加に伴って低下する傾向にあり、定量的には断面空隙率が１〜１０％の範囲で最大になり、３０Ｎ／ｍｍ２近くに達することもわかる。
（成型性）
表７は、図１２で示した８種類の供試体において、断面中央の厚みと端部の厚みの差を計測した結果をまとめたものであり、これをプロットしたものが図１４である。
【表７】
2004082706.tif 000010
これらの図表でわかるように、φ２．５ｍｍの場合、１穴、２穴では、中央の厚みと端部の厚みに差があり、中央部が膨張していることがわかる。換言すれば、断面空隙率が０．５％以下（表５参照）だと、曲げ強さを確保することができても、精度の高い平坦な成型品を製造することは困難であることの裏付けであるとも言える。
【０２３１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る成形木質材及びその製造方法によれば、木粉、鋸屑等の木屑、繊維状木質材料といったリグノセルロース系又はセルロース系物質の含有率が高くても、コニカル２軸押出機を使用することによって押出成形プロセスにおけるシリンダー内の原料の流動性と均質性とを確保することが可能となり、かくして高品質の成形木質材を製造することが可能となる。
【０２３２】
また、本発明に係る住宅用造作材及びその製造方法によれば、木粉、鋸屑等の木屑、繊維状木質材料といったリグノセルロース系又はセルロース系物質の含有率が高くても、コニカル２軸押出機を使用することによって押出成形プロセスにおけるシリンダー内の原料の流動性と均質性とを確保することが可能となり、かくして高品質の住宅用造作材を製造することが可能となる。
【０２３３】
また、本発明に係る成形木質材及びその製造方法によれば、押出し金型を出た高温高圧の成形木質材や住宅用造作材は、溶融原料である木質ペレットに主として含まれていた水が水蒸気として噴出するものの、中実断面に形成された圧抜き孔内に水蒸気が噴出してその圧力を低下させるため、成形木質材や住宅用造作材に亀裂が入ったり、膨張したりするのを防止することができる。
【０２３４】
また、本発明に係る成形木質材及びその製造方法によれば、圧抜き孔の断面空隙率を、０．８％〜３０％、さらには０．８％〜２０％、さらに望ましくは０．８％〜１０％としたので、押出し金型を出た高温高圧の成形木質材は、溶融原料である木質ペレットに主として含まれていた水が水蒸気として噴出するものの、中実断面に形成された圧抜き孔内に水蒸気が噴出してその圧力を低下させるため、成形木質材に亀裂が入ったり、膨張したりといった事態は未然に回避される。加えて、圧抜き孔の断面空隙率を上述した範囲としたので、成形性の精度を確保しつつ、それぞれ２０Ｎ／ｍｍ２、２４Ｎ／ｍｍ２、３０Ｎ／ｍｍ２の曲げ強さを確保することが可能となる。
【０２３５】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る成形木質材の斜視図。
【図２】第２実施形態に係る住宅用造作材の斜視図。
【図３】第３実施形態に係る成形木質材の斜視図。
【図４】本実施形態に係る押出し金型２１の分解斜視図。
【図５】押出し金型２１を構成する圧抜き孔形成部材２３の斜視図。
【図６】圧抜き孔形成部材２３の平面図。
【図７】図６のＡ−Ａ線方向から見た矢視図。
【図８】図６のＢ−Ｂ線方向から見た矢視図。
【図９】図７のＣ−Ｃ線方向から見た矢視図。
【図１０】第４実施形態に係る住宅用造作材の斜視図。
【図１１】第５実施形態に係る成形木質材の斜視図。
【図１２】第５実施形態に係る成形木質材の実証試験に用いた供試体の断面を示した図。
【図１３】同じくそれらの供試体における曲げ強さと断面空隙率との関係を示したグラフ。
【図１４】同じくそれらの供試体における成形性と断面空隙率との関係を示したグラフ。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　　　成形木質材
２　　　　　　　　　　　　　住宅用造作材（成形木質材）
１１　　　　　　　　　　　　成形木質材
１２，４２　　　　　　　　　　　　　　　　　　圧抜き孔
２１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　押出し金型
２２　　　　　　　　　　　　金型部材
２３　　　　　　　　　　　　圧抜き孔形成部材
２７　　　　　　　　　　　　コアホルダー
２８　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　支持片
２９　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　コア
３１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　パイプ（ロッド）
５１　　　　　　　　　　　　成形木質材
５２　　　　　　　　　　　　圧抜き孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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