(57)【要約】  【課題】  押出成形時、セルロース系破砕物周辺に、気泡、巣等の発生を抑え、セルロース系破砕物間の密度を均一でしかも高密度な木質合成板を成形する木質合成板の押出成形装置を提供する。  【解決手段】   セルロース系破砕物と熱可塑性樹脂成形材とを混合して、摩擦熱によりゲル化混練して前記セルロース系破砕物の個々の単体表面全体に熱可塑性樹脂成形材を付着させる流動混合混練手段と、上記ゲル化した混練材料を冷却造粒する冷却造粒手段と、上記冷却造粒した造粒木粉を整粒する整粒手段とから成る木質合成粉の製造装置と、前記木質合成粉の製造装置により製造された木質合成粉を加熱、練成し、スクリューをもって押出す押出機と、前記押出機の押出ダイに連結された成形ダイにより構成される。  【選択図】  図６
2004216910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース系破砕物と熱可塑性樹脂成形材をともに混合して、摩擦熱によりゲル化混練して前記セルロース系破砕物の個々の単体表面全体に熱可塑性樹脂成形材を付着させる攪拌衝撃翼を備える流動混合混練手段と、上記ゲル化した混練材料を冷却造粒する内部に攪拌破砕翼を有し、ジャケットに冷却水の入口および出口を備える冷却造粒手段と、上記冷却造粒した造粒木粉を整粒する整粒手段とから成る木質合成粉の製造装置。
【請求項２】
前記流動混合混練手段は、前記セルロース系破砕物を攪拌衝撃翼の回転による摩擦熱により含有水分量０．１〜０．３wt％に乾燥する手段を含む請求項１記載の木質合成粉の製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の木質合成粉の製造装置により製造された木質合成粉を加熱、練成し、スクリューをもって押出す押出機と、該押出機の押出ダイに連結された成形ダイを備え、
前記成形ダイに、前記押出ダイより吐出された押出し生地を加熱する導入部と、この導入部から押出された押出し生地を所定の肉厚に成形する成形室を備えた成形部を設けると共に、前記成形部の内壁面にフッ素樹脂のシートを貼設又はフッ素樹脂をコーティングし且つ成形室を冷却する冷却手段を成形ダイに設けたことを特徴とする木質合成板の押出成形装置。
【請求項４】
前記押出機の押出ダイより吐出された押出し生地を加熱する前記成形ダイの導入部に該導入部の幅方向の全長の７０〜９５％の全長を有し、且つ該導入部の高さの７０％以下の高さの案内板を設けたことを特徴とする請求項３記載の木質合成板の押出成形装置。
【請求項５】
前記案内板の表面にフッ素樹脂のシートを貼設又はフッ素樹脂をコーティングした請求項４記載の木質合成板の押出成形装置。
【請求項６】
前記成形ダイより押出された成形板の押出し力に抗する抑制力を加えるブレーキ手段を設けたことを特徴とする請求項３〜５いずれか１項記載の木質合成板の押出成形装置。
【請求項７】
前記ブレーキ手段は、成形板の表裏面を挟持して圧接する一対を成すピンチローラを設け、このピンチローラの軸端にブレーキドラムを設け、このブレーキドラムの回転を抑制する摩擦体を前記ブレーキドラムに圧接した請求項６記載の木質合成板の押出成形装置。
【請求項８】
前記ブレーキ手段は、成形板の表裏面を挟持して圧接する上下一対を成すピンチローラを複数対設け、上部のピンチローラの両軸端に前記ピンチローラを回転自在にエアシリンダのロッド先端を連結し、成形板を介して下部のピンチローラに対して押圧力を調整自在に設けた請求項６記載の木質合成板の押出成形装置。
【請求項９】
前記ブレーキ手段は、成形板の表裏面を挟持して圧接する上下一対を成すピンチローラを複数対設け、一のピンチローラの軸端をパウダブレーキの入力軸に連結すると共に、各ピンチローラの軸端に設けた歯車を噛合せしめた請求項６記載の木質合成板の押出成形装置。
【請求項１０】
前記導入部は、成形ダイ内に成形ダイ幅方向に形成され、縦断面が楕円形に膨出形成され導入孔を有する請求項３記載の木質合成板の押出成形装置。
【請求項１１】
前記導入部は成形ダイ幅方向に湾曲し、両端が成形室入口長手方向の両端に及ぶコート・ハンガー型に形成し、且つ、前記導入孔から成形室入口間は、成形室に向かって縦断面が徐々に狭くなる方向に断面三角形を成す導入室を有する請求項３記載の木質合成板の押出成形装置。
【請求項１２】
前記一の押出機の押出ダイに、二の成形ダイを連通するよう設けた請求項３記載の木質合成板の押出成形装置。
【請求項１３】
前記押出機の押出ダイは、成形ダイの成形部の成形室の高さと同等以下の高さを有する方形の射出口を形成し、この射出口に向けて徐々に狭く断面変化するよう形成した請求項３記載の木質合成板の押出成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルロース系の破砕物を主たる成形素材とした木質合成粉を製造する製造装置、前記木質合成粉を原料とする木質合成板を製造するための押出成形装置に関し、より詳しくは、セルロース系の破砕物と熱可塑性樹脂成形材を押出機で混練して成形ダイより所定の肉厚に成形して押出すために用いて好適な木質合成粉を製造するための製造装置、又、上記押出機を備えた木質合成板の押出成形装置に関する。
【０００２】
特に、前記セルロース系の破砕物および熱可塑性樹脂成形材は、一方又は双方が、建築廃材料あるいは、自動車、家庭電気製品を始め、生活の多様化に伴い、日用品など広範な用途に向けて多種類、かつ多量に用いられ、多量に廃棄されている各種熱可塑性合成樹脂製品の廃材を再利用して、木質合成板としてリサイクルするための手段および本発明による木質合成板自体が本発明によりリサイクル可能な木質合成板を提供する手段にかかるものである。
【背景技術】
【０００３】
従前から、この種の木粉類をベースとした成形樹脂製品の開発は、耐水性、断熱性等を向上する目的において、種々行われ、特に近年における地球環境の保全の要請からする森林資源の確保の見地、及び木材コストの高騰そして、木材製品に対する感覚的な根強い潜在需要からして、かかる木質合成板の開発が要請されている。
【０００４】
しかしながら、従来この種の木質合成板の押出成形においては、セルロース系の破砕物、たとえば、木材を粉砕して得た木粉、籾穀、バカス、破砕チップ材、パルプ材などセルロース系の破砕物を混入し成形する際に前記セルロース系の破砕物の流動性や、セルロース系破砕物例えば、木粉と樹脂素材の分散性など、木粉の性質が押出成形時に与える影響が大きいものであった。
【０００５】
すなわち、これら木粉を始め、セルロース系破砕物の流動時における摩擦抵抗が大きいことや、樹脂素材との馴染みが悪いことが、成形された木質合成板内の木粉の組織を粗密にし密度の不均一を生じさせる原因となり、また、木粉と樹脂を押出機に充填加熱した場合、混入木粉から多量の水蒸気ないしは木酸ガスが発生することが、押出機内壁面の腐食、成形ダイ、成形型等の損耗をもたらし、また成形された木質合成板自体の表面の荒れ、気泡、巣等を生じさせる原因となり、押出成形に種々の問題を生じさせるものであった。
【０００６】
セルロース系破砕物の内、木粉については、上述した建築廃材、又製材工程、木工工程の鋸屑などの廃材、その他の原料木材をインペラーミルやボールミルなどの粉砕機によって衝撃、剪断、摩擦などの作用により粉砕して得られる木粉は、毛羽立っており、しかも繊維状に細長い木粉が多数含まれていたり、樹脂素材、溶剤、溶液に対する分散性が極端に悪く、また木粉の保管の過程でも凝集を生じやすく、特に樹脂素材に混入して木質合成板を成形する場合、凝集する欠点を有するものであった。そこで、この木粉の角張っている部分、突き出している部分、繊毛状のヒゲ部分などを粉砕用ボール間での摩擦による粉砕によって球形あるいは球形類似の粒状に変形するなどして、比較的流動性や分散性の良い木粉が成形されている。しかしながら、かような改良された木粉を使用しても、木粉と樹脂素材はそれぞれ流動性が異なるので、木粉が成形時に与える影響が全く回避されたわけではなく、成形時における木粉の作用に即応した成形手段を選別することは重要なものであった。
【０００７】
さらに、前述したように流動性や分散性の点で木粉自体の改良を図ることはさることながら、木質合成板の成形時における木粉と熱可塑性樹脂成形材との馴染みを良くし混練状態を良好に維持することは、木粉に比して摩擦抵抗の小さい熱可塑性樹脂成形材により木粉の摩擦抵抗を減じて均一で密度の高い木質合成板を成形するために大きな要素となるものであった。しかしながら、従来においては、木粉と熱可塑性樹脂成形材の馴染みを改善することは依然として課題となっていた。
【０００８】
〔従来の木質合成板の成形工程〕
従来の木質合成板の成形工程においては、代表的なものとして以下に示すようなカレンダー成形法や押出成形法、そして、この他にホットプレス成形法がある。
【０００９】
〔カレンダー成形法〕
木質合成板のカレンダー成形法は、例えば、特公平４−７２８３号公報に開示されるように、押出機のホッパに対しては粒径８０〜３００メッシュの木粉と熱可塑性樹脂成形材を粉状あるいはペレット状のものとして直接投入して木粉を熱可塑性樹脂材料に混入し、これを開放型の押出機で加熱、練り合わせ、あるいは粒径８０〜３００メッシュの木粉と熱可塑性樹脂成形材とをブレンダーにおいて充分に混合した後、これを加圧ニーター、バンバリー等の混練装置をもって練込み、練込まれた生地をホッパによって押出機に案内し、図１５に示すようにスクリュー５１をもって成形熱ロール５２の前面に押出し、この押出し成形生地を加熱しながら前記熱ロール５２をもって所定肉厚に圧延成形をなすようにしたものであった。開放型の押出機は、成形ダイを割愛し、単純な押出し開口部５４とし、この開口部５４に、開口部５４と成形熱ロール５２間を連絡するガイド５５を設けたものであり、ガイド５５は受底板と側板から成りそれぞれを電熱ヒータ５６等の加熱手段をもって充分に加熱するように成し、ガイド５５の上方に赤外線ヒータ５７を配設したものであった。
【００１０】
このように熱ロール５２に到る間に保温加熱する理由は、押出し成形生地の充分な蓄熱状態が欠落した場合、押出された生地の周辺部分が急速に降下し、中央部分のみが大幅に熱ロール５２に引き込まれ、その結果成形された生地にシワヨレをもたらし、さらには成形品の組織に粗密を生じさせ、反り歪み等の変形の原因となるので、この原因を回避するためであった。
【００１１】
また、押出し成形生地は熱ロール５２で充分に転圧、圧延された状態で板状に引出され次いで補正ロール５３によって転圧時における組織密度の粗密を是正し、成形板の反りの発生を防止し、さらに、成形板の表裏面を適宜間隔をおいて交互に押圧する複数のロール（図示しない）により成形板の反りや撓みを矯正するものであった。なお、押出機は単軸又は二軸スクリューをもって押出すようにしている。
【００１２】
〔押出成形法〕
従来の木質合成板の押出成形法においては、例えば、特公平３−５９８０４号公報に開示されるように、木粉を熱可塑性樹脂成形材に混入し、押出機によって加熱、練成し、図１６（Ａ）に示すように押出機の吐出口に設けた成形ダイ６１を介してチューブ状に押出し成形をなし、この押出し成形生地を、その生地の押出方向に向けてカッタ等の切断具６２で切断、拡開して図１６（Ｂ）に示すように平板状の拡開生地６３を形成する。次いで、前記拡開生地６３を熱ロール６４，６４間に介装、押圧した後、補正ロール６５をもって押出チューブ形状に復する応力に起因する反り出しを除去し、さらに、成形板の表裏面を適宜間隔をおいて交互に押圧する複数のロール６６により成形板の反りや撓みを矯正するものであった。
【００１３】
この発明の先行技術文献情報としては下記のものがある。
【００１４】
【特許文献１】特公平４−７２８３号公報
【００１５】
【特許文献２】特公平３−５９８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
前述したように従来においては、木粉と熱可塑性樹脂成形材の馴染みを改善することは依然として課題であった。
【００１７】
また、木粉と熱可塑性樹脂成形材を粉状あるいはペレット状のものとして押出機のホッパに直接投入し、あるいは木粉と熱可塑性樹脂成形材とをブレンダー、加圧ニーター、バンバリー等の混練装置をもって練込み、練込まれた生地をホッパによって押出機に案内する際、木粉はすでに粒径８０〜３００メッシュに別途破砕、微粉末化されたものを使用しており、木粉の摩擦抵抗が与える影響すなわち成形押出し時における焦げつき、成形板の組織に粗密を生じさせ、反り歪み等の変形を生じさせるなどの影響により、大きな粒径の木粉を使用することはできなかった。しかも、木粉を微粉末化するには時間がかかり、一方、木粉を必要以上に微粉末化すると熱可塑性樹脂成形材との馴染みが悪くなるという問題点があった。
【００１８】
従来の木質合成板の成形工程においては、以下の問題点があった。
【００１９】
〔カレンダー成形法の問題点〕
（１）木粉が流動時における摩擦抵抗が大きいことや、樹脂素材との馴染みが悪いことに起因する成形時の問題は、成形ダイを割愛し、開口部５４と熱ロール５２間を連結するガイド５５を設け且つガイド５５を流動する押出し成形生地を加熱保温することにより、木粉の流動時における摩擦抵抗を減じている。さらに、熱ロール５２，５２間による圧延成形とすることにより、押出機によって押出された押出し成形生地が熱ロール５２，５２間を通過する距離が短くなるため、すなわち押出し成形生地が熱ロール５２，５２の表面に接触する距離が短くなるので、結果として木粉と熱ロールとの摩擦を最小限に押さえることになり、成形された木質合成板の組織が粗密になることを回避したものである。しかしながら、カレンダー成形法では、前記押出し成形生地に押圧力が加わって成形されるのではなく、単に押出し成形生地が熱ロールの回転に応じて流動し引出されるので木質合成板を高密度に成形するには限界があった。
【００２０】
（２）特公平４−７２８３号公報に示されたように押出機と熱ロールとをガイドで連結したものでは、単軸スクリュー５１ないしは二軸スクリューの押出機に連結するので、ガイドの幅に限界があり幅広の木質合成板を成形できないという問題点があった。
【００２１】
（３）熱ロール５２で転圧、圧延され引出された成形板は、補正ロール５３によって転圧時における組織密度の粗密を是正され、成形板の反りの発生を防止し、さらに前記成形板の表裏面を適宜間隔をおいて交互に押圧する複数のロールにより成形板の反りや撓みを矯正するので、実際には成形板の反りや歪みを充分に矯正することは不可能であり、しかも成形板に内部残留応力を生じさせるものであった。この内部残留応力は成形後の経年的な収縮ないしは温度変化に伴う膨縮において成形板に反りやねじれ等の歪みを生じさせる原因となった。また、成形板に二次的な加工を施した場合、例えばホットプレス成形法などによりプレス加工を加えた場合は特にその加工品に予想以上の歪みを生じさせる原因となった。
【００２２】
（４）カレンダー成形は、他の成形機と違ってかなり多くの関連設備との組み合せが必要であるので、高速で量産性が高いとはいえ、押出成形による生産設備と比べると、大幅に設備費がかかるという問題点があった。
【００２３】
〔従来の押出成形法の問題点〕
（１）摩擦抵抗が大きい木粉を多量に混入する成形板を成形ダイを介して押出機により直接成形することは、押出時における摩擦抵抗により殆ど不可能とされたものであったが、特公平３−５９８０４号公報に示された押出成形法は、成形ダイが肉厚のチューブ状に素材の押出しをなすものであるので、成形ダイのダイ出口が円形であり、このダイ出口と押出機の吐出口間の流路は比較的短いので、押出時における摩擦抵抗を極力減じ、円滑且つ迅速な樹脂の押出成形を意図して前記成形ダイの流路を形成することができたのであった。しかし、成形ダイより直接、幅広の成形板を成形するＴダイ式の成形ダイを用いて木質合成板の押出成形をすることは、木粉の摩擦抵抗が大きいので押出し成形生地を幅広でしかも狭い成形ダイ内へ比較的長い距離を満遍なく均一に流動させることが極めて難しいという問題点があった。
【００２４】
（２）特公平３−５９８０４号公報に示された押出成形法は、拡開生地を成形熱ロール間に介装、押圧した後、補正ロールをもって押出チューブ形状に復する応力に起因する反り出しを除去しなければならないので、上述したカレンダー成形法と同様に、実際には成形板の反りや歪みを充分に矯正することは不可能であり、成形板に内部残留応力を生じさせるものでり、経年的な反りやねじれ等の歪みを生じさせ、またホットプレス成形法などのプレス加工において予想以上の歪みを生じさせる原因となった。
【００２５】
（３）特公平３−５９８０４号公報に示された押出成形法は、押出成形であるとはいえ、上記（２）項で述べたように補正ロールをもって押出チューブ形状に復する応力に起因する反り出しを除去しなければならず、一般の押出成形による生産設備と比べると、大幅に設備費がかかるという問題点があった。
【００２６】
（４）特公平３−５９８０４号公報に示された押出成形法は、押出チューブ形状に成形することと補正ロールをもって板状に展開して成形することから、一般の樹脂フィルム等の成形とは異なり木質合成板の成形であるので、厚肉の板状に成形することは難しいという問題点があった。
【００２７】
（５）なお、Ｔダイ式の成形ダイを用いて肉厚１２mmなどの厚肉の木質合成板の押出成形をすると、成形ダイ内で押出し成形生地の流動状態が悪くなり、成形板の密度が不均一になり、ついには成形板が波打ちあるいは不定形にくずれ、製品とはならないものになるという問題点があった。
【００２８】
（６）Ｔダイ式の成形ダイを用いて木質合成板の押出成形をしたところ、通常の木質合成板はねずみ色であるが成形ダイ内に設けたヒータの熱で押出し成形生地内の木粉が焼けるためこげ茶色に変色するので、外観上の問題もさることながら木粉が焼けることから耐衝撃性など品質・特性の低下を来すという問題点があった。
【００２９】
本発明は叙上の問題点を解決するために開発されたもので、熱可塑性樹脂成形材が熱的、化学的に安定した木粉粒に固定化された状態を定常的に維持し得るようにして木粉と熱可塑性樹脂成形材との混合、分散状態を定常的に維持すべく、良好なる流動性を与える木質合成粉を製造する装置を提供し、さらに前記木質合成粉を用いて押出成形時、木粉と樹脂との馴染みを良好に保ち、木粉周辺に、気泡、巣等の発生を抑え、木粉間の密度を均一でしかも高密度な薄板から厚板の広範囲に及ぶ肉厚を有する木質合成板を製造する、当該木質合成板の押出成形装置を提供し、特に、１０mm以上の肉厚を有する木質合成板並びに当該木質合成板を成形する押出成形装置を提供することを目的とする。また、内部残留応力が少ない幅広の木質合成板を成形する押出成形装置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】
【００３０】
上記目的を達成するために、本発明の木質合成粉の製造装置は、セルロース系破砕物と熱可塑性樹脂成形材をともに混合して、摩擦熱によりゲル化混練して前記セルロース系破砕物の個々の単体表面全体に熱可塑性樹脂成形材を付着させる、攪拌衝撃翼を備える流動混合混練手段と、上記ゲル化した混練材料を冷却造粒する内部に攪拌破砕翼を有し、ジャケットに冷却水の入口および出口を備える冷却造粒手段と、上記冷却造粒した造粒木粉を整粒する整粒手段とから成ることを特徴とする（請求項１）。
【００３１】
なお、熱可塑性樹脂成形材はＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＥＴ（ポリエステル）、ＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂で、廃棄樹脂成形品から回収したプラスチックを全部、あるいはこれらの回収樹脂にバージンのプラスチックペレットを半量づつ混合して用いることもあり、これら熱可塑性樹脂成形材とセルロース系の破砕物の混合割合は、
(1) 熱可塑性樹脂成形材がＰＰの場合、前記セルロース系の破砕物は最大で７５wt％まで混入され、セルロース系の破砕物を混入する割合の範囲は２０〜７５wt％好ましくは３０〜７０wt％相当であるが、好ましくは３０〜６５wt％である。
【００３２】
(2) 熱可塑性樹脂成形材がＰＥＴの場合、セルロース系の破砕物は最大で７５wt％まで混入され、セルロース系の破砕物の混入割合は２０〜６０wt％が良い。好ましくは３５〜５０wt％である。
【００３３】
(3) 熱可塑性樹脂成形材がＰＶＣのとき、木粉の混入割合は３０〜６０wt％、好ましくは４５wt％である。
【００３４】
前記構成の木質合成粉の製造装置において、前記流動混合混練手段は、前記セルロース系破砕物を攪拌衝撃翼の回転による摩擦熱により含有水分量０．１〜０．３wt％に乾燥する手段を含むものとすることができる（請求項２）。
【００３５】
また、本発明の木質合成板の押出成形装置は、前述の木質合成粉の製造装置により製造された木質合成粉を加熱、練成し、スクリューをもって押出す押出機と、該押出機の押出ダイ７８に連結された成形ダイ１０を備え、
前記成形ダイ１０に、前記押出ダイ７８より吐出された押出し生地７９を加熱する導入部１１と、この導入部１１から押出された押出し生地を所定の肉厚に成形する成形室２２を備えた成型部２１を設けると共に、前記成形部２１の内壁面にポリフルオルエチレン（本明細書において、単に「フッ素樹脂」という。）のシート２４を貼設又はフッ素樹脂をコーティングし且つ成形室２２を冷却する冷却手段を成形ダイ１０に設けたことを特徴とする（請求項３）。
【００３６】
上記木質合成板の押出成形装置に設けられた木質合成粉の製造装置の前記流動混合混練手段として、前述の木質合成粉の製造装置における説明と同様に、前記セルロース系破砕物を攪拌衝撃翼の回転による摩擦熱により含有水分量０．１〜０．３wt％に乾燥する手段を含めるものとすることができる。
【００３７】
さらに、上記構成の木質合成板の押出成形装置において、前記押出機の押出ダイ７８より吐出された押出し生地７９を加熱する前記成形ダイ１０の導入部１１に該導入部１１の幅方向の全長の７０〜９５％の全長を有し、且つ該導入部の高さの７０％以下の高さの案内板を設けることができ（請求項４）、
この案内板の表面には、好ましくはフッ素樹脂のシートを貼設又はフッ素樹脂をコーティングする（請求項５）。
【００３８】
なお、前記フッ素樹脂にはポリ四フッ化エチレン〔テフロン（登録商標、以下同じ）ＴＦＥ；デュポン社〕、フッ化エチレン−プロピレンコポリマ（テフロンＦＥＰ）、ポリ三フッ化塩化エチレン（テフロンＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（テフロンＶｄＦ）等を用いることができる。
【００３９】
なお、前記成形室２２の内壁面及び前記案内板の表面のフッ素樹脂によるコーティング方法は、特に、交換が容易であり、加工が容易であるので耐久性に優れているという点で、ガラス織布の表面にフッ素樹脂のフィルムをコーティングしたシート２４を貼設することが好ましい。また、前記ガラス織布はガラス繊維の不織布でもよい。
【００４０】
また、前記成形室２２の内壁面のフッ素樹脂によるコーティングは、成形板の表裏面を形成する面に相当する成形室２２の内壁面に施すことができるが、成形室２２の上下左右の内壁面全体にフッ素樹脂の加工を施すことが望ましい。
【００４１】
また、成形室２２を冷却する冷却手段は、成形室２２の周囲の成形ダイ１０内に冷却水を循環する冷却管２５を配管することができるが、成形室２２内の押出し生地７９の徐冷効果を向上するという点で、成形部２１の押出し方向に向けて冷却管２５の間隔を次第に狭くするように設けるとよい。しかしながら、この構造に限定されるものではない。
【００４２】
また、上記構成の木質合成板の押出成形装置には、前記成形ダイ１０より押出された成形板２９の押出し力に抗する抑制力を加えるブレーキ手段３０を設けることができる（請求項６）。
【００４３】
このブレーキ手段３０として、成形板２９の表裏面を挟持して圧接する一対を成すピンチローラ３１を設け、このピンチローラ３１の軸端にブレーキドラム３３を設け、このブレーキドラム３３の回転を抑制するブレーキベルト３５などの摩擦体を前記ブレーキドラム３３に圧接した構成とすることができる（請求項７）。
【００４４】
また、前記ブレーキ手段３０は、成形板２９の表裏面を挟持して圧接する上下一対を成すピンチローラを複数対設け、上部のピンチローラの両軸端に前記ピンチローラを回転自在にエアシリンダのロッド先端を連結し、成形板を介して下部のピンチローラに対して押圧力を調整自在に設けることができる（請求項８）。
【００４５】
さらに、前記ブレーキ手段３０は、成形板の表裏面を挟持して圧接する上下一対を成すピンチローラを複数対設け、一のピンチローラの軸端をパウダブレーキの入力軸に連結すると共に、各ピンチローラの軸端に設けた歯車を噛合せしめたものとすることができる（請求項９）。
【００４６】
また、前記ブレーキ手段３０は、成形板２９の幅方向全長に及ぶ長さのゴムや樹脂などの弾性体でなるブレーキ板を、成形板２９の表裏面に圧接することもできる。さらに、必要に応じて前記ブレーキ手段３０を複数設けることができる。
【００４７】
なお、前述の成型ダイ１０の導入部は、成形ダイ内に成形ダイ幅方向に形成され、縦断面が楕円形に膨出形成され導入孔を有するものとすることができる（請求項１０）。
【００４８】
さらに、前記導入部には、成型ダイ幅方向に湾曲し、両端が成形室入口長手方向の両端に及ぶコート・ハンガー型に形成し、且つ、前記導入孔から成形室入口間は、成形室に向かって縦断面が徐々に狭くなる方向に断面三角形を成す導入室を有するものとして構成しても良い（請求項１１）。
【００４９】
さらに、前記一の押出機の押出ダイに、二の成形ダイを連通するよう設けることもでき（請求項１２）、
前記押出機の押出ダイは、成形ダイの成形部の成形室の高さと同等以下の高さを有する方形の射出口を形成し、この射出口に向けて徐々に狭く断面変化するよう形成することもできる（請求項１３）。
【００５０】
作用
上記木質合成粉の製造装置の流動混合混練手段に投入される原料は、木粉の粒径を熱可塑性樹脂成形材とのなじみを良好とし、ゲル化混練及び成形押し出し時における木粉の摩擦抵抗を減じ成形機の損耗、毀損の防止を図るため、平均粒径２０メッシュ以下とする顆粒ないし粉末状とし、ゲル化混練及び成形時における木酸ガスを揮散し、水蒸気あるいは気泡発生を減少し、表面の肌荒れを防止する意図からその含有水分量を１５wt％以内、好ましくは１１wt％以内、理想的には８wt％の範囲内とするものである。
【００５１】
原材料の全体の２０〜７５wt％好ましくは３０〜７０wt％相当より好ましくは、３５〜６５wt％のセルロース系破砕物例えば木粉と残りの熱可塑性樹脂成形材とする配合は、木粉が２０％以下となると、流動混合混練手段において、熱可塑性樹脂成形材との混合により、被混練材料たる上記混合物が大きな塊となって固化し、ゲル化しないためであり、１０mm以下に整粒するのは、成形押し出し時における焦げつきを防止し、また、木質合成粉の摩擦抵抗を減じ成形機の損耗、毀損の防止を図るためである。
【００５２】
上記流動混合混練手段において、セルロース系破砕物例えば木粉は、攪拌衝撃翼により破砕、且つ、攪拌衝撃翼及び原料自体の摩擦熱により乾燥され、含有水分が０．３％程度まで乾燥され、また熱可塑性樹脂成形材は、攪拌衝撃翼により前記セルロース系破砕物と混練され、原料自体の摩擦熱により約１８０〜２００°Ｃで混合分散に際しても凝集したりせずに混練されゲル化し、且つ含有水分が約０．３wt％に乾燥され、ついで、冷却造粒手段によりジャケット内の混練材料は、前記原材料中の熱可塑性樹脂成形材の凝固点すなわち融点近傍（融点＋１０°Ｃ）まで冷却されながら乾燥され、攪拌破砕翼により粒径２５mm程度以下に造粒されて固化させた造粒木粉と成る。
【００５３】
さらに、前記造粒木粉は、例えば８mmのスクリーンを有するカッターミル等の粉砕機から成る整粒手段により、粒径（短径）１０mm以下、好ましくは、３〜５mmの米粒大に整粒されて木質合成粉となる。以上のようにしていわゆる熱可塑性樹脂成形材が熱的、化学的に安定した木粉粒に固定化された状態を定常的に維持し得るようにして木粉と熱可塑性樹脂成形材との混合、分散状態を定常的に維持すべく、良好なる流動性を与える木質合成粉が形成され、且つ冷却による凝縮、縮小作用とも相まって、化学的な反応とか接着によらない木質合成粉が形成される。
【００５４】
そして、この木質合成粉の製造装置により製造された木質合成粉は、押出機で加熱、混練されスクリューで押出ダイ７８から押出し生地７９となって成形ダイ１０の導入部１１へ押出される。
【００５５】
まず、押出し生地７９は導入部１１で加熱保温されて流動性を維持され良好な混練状態を保ちながら、案内板１５を設けた場合には、該案内板により導入部１１内で、原料によっては、押出し生地７９が押し出し方向で、中央部と端部で異なる線膨張をして分子配向を異にすることを防ぎ、線膨張の均質化を図り、分子配向を制御して、成形部２１の成形室２２内へ均等に拡散され、均一な密度で押出される。成形室２２の内壁面は摩擦係数が小さいフッ素樹脂のシート２４を貼設又はフッ素樹脂をコーティングされているので、この内壁面を通過する押出し生地７９内のセルロース系破砕物は大きな抵抗を受けることなく円滑に流動するので、均一で高密度の混練状態を保ちながら押出される。この成形室２２内を押出される過程で押出し生地７９が常温ないし６０℃から９０℃の水または油などの冷却媒体により徐冷・冷却され成形板２９が成形される。フッ素樹脂は金属に比べ熱伝導係数が低いので、押出し生地７９は徐冷され、冷却による歪みが少なくなり、歪みの少ない均一で高密度の製品としての成形板２９である木質合成板が成形される。
【００５６】
さらに、押出機により加えられる成形板２９への押出し力に、ブレーキ手段３０により抑制力を加え、この成形板２９を介して成形室２２内の押出し生地７９に対して前記押出し力に対する抗力を加える。例えば、成形板２９の表裏面を挟持して圧接する一対を成すピンチローラ３１の一方の軸端に設けたブレーキドラム３３に摩擦体を圧接することにより、このブレーキドラム３３の回転を抑制し、成形板２９の押出し力により回転するピンチローラ３１の回転が抑制され、このピンチローラ３１は成形板２９にその押出し力に抗する抑制力を加える。
【００５７】
また、成形板の表裏面を挟持して圧接する上下一対を成すピンチローラを複数対設け、上部のピンチローラの両軸端に前記ピンチローラを回転自在にエアシリンダのロッド先端を連結し、成形板を介して下部のピンチローラに対して押圧力を調整自在に設けたブレーキ手段は、成形板に対して６，０００ｋｇの荷重を懸けており、また、一のピンチローラの軸端をパウダブレーキの入力軸に連結すると共に、各ピンチローラの軸端に設けた歯車を噛合せしめ、板厚３０mmの均一高密度な木質合成板を成形できる。
【００５８】
前記抑制力は成形板２９を介して成形部２１及び導入部１１内の押出し生地７９に、押出機により加えられる成形室２２内の押出し生地７９の押出し力に対して抗力を与えることにより、前述したような成形板２９に抑制力を加えない場合と比べると、成形室２２内の押出し生地７９の全体がより一層密度が均一で高密度になる。したがって、多量のセルロース系破砕物を含んだより一層均一高密度な木質合成板が成形される。
【００５９】
また、上記理由で、押出ダイ７８を通常のノズル状のダイと異なり、成形板２９の厚み例えば１２mmと同様の高さ１２mmで、幅５０〜１５０mmの方形に射出口を形成し、多量の溶融木質合成粉を吐出し、圧密を促進可能であり、且つ、ダイの目詰まりを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００６０】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
（１）本発明の木質合成粉の製造装置は、セルロース系破砕物と熱可塑性樹脂成形材をともに混合して、攪拌衝撃翼を備える流動混合混練手段において原材料による摩擦熱により熱可塑性樹脂成形材が個々のセルロース系破砕物の個々の単体表面全体に付着して比較的小さな状態でゲル化混練でき、内部に攪拌破砕翼を有し、ジャケットに冷却水の入口および出口を備える冷却造粒手段において前記ゲル化した混練材料を効率良く冷却し造粒し、整粒手段において前記冷却造粒した造粒木粉を整粒することにより、いわゆる熱可塑性樹脂成形材が熱的、化学的に安定した木粉粒に固定化された状態を定常的に維持し得るようにして木粉と熱可塑性樹脂成形材との混合、分散状態を定常的に維持し、良好なる流動性を与える木質合成粉を得ることができた。且つ冷却による凝縮、縮小作用とも相まって、化学的な反応とか接着によらない木質合成粉が形成され、この木質合成粉を用いて押出機では良好な混練状態の押出し生地が形成され、成形押し出し時におけるセルロース系破砕物の摩擦抵抗を減じ、成形機の損耗、毀損の防止を図ることができ、且つ均一で高密度の木質合成板を成形することに寄与するものであった。しかも、従来においては粒径８０〜３００メッシュに破砕、微粉末化されたセルロース系破砕物を使用していたが、本発明においてはセルロース系破砕物の平均粒径を２０メッシュ以下という広範囲な粒径のセルロース系破砕物を使用できる木質合成粉を提供できた。
【００６１】
さらに、本発明の製造装置により得られた木質合成粉に含まれるセルロース系破砕物は、乾燥した状態でその個々の単体表面全体に熱可塑性樹脂成形材が付着していることから、含有水分量が低い状態を維持し、成形時における木酸ガスを揮散し、水蒸気あるいは気泡発生を減少し、表面の肌荒れを防止することができた。
【００６２】
また、本発明による木質合成粉は、整粒しているので、成形押し出し時における焦げつきを防止でき、また木質合成粉の摩擦抵抗を減じ成形機の損耗、毀損の防止を図ることができた。
【００６３】
また、本発明の木質合成板の製造装置は、前記木質合成粉の製造装置の構成に加え、木質合成粉を加熱、練成し、スクリューをもって押出す押出機の吐出口に、前記吐出口より吐出された押出し生地を加熱する導入部と、この導入部から押出された押出し生地を所定の肉厚に成形する成形部から成る成形ダイを連結すると共に、前記成形部の内壁面にフッ素樹脂のシートを貼設又はフッ素樹脂をコーティングし且つ成形部を冷却する冷却手段を成形ダイに設けたので、良好な混練状態で成形ダイより押出して直接、幅広で均一な高密度でしかも表面が平滑な品質の良い木質合成板を成形する木質合成板の押出成形装置を提供することができた。
【００６４】
（２）フッ素樹脂は摩擦係数が小さいので、押出し生地のセルロース系破砕物に対する抵抗力を小さくでき、セルロース系破砕物と熱可塑性樹脂成形材との混練状態が良好な状態で流れる。したがって良好な混練状態で成形ダイより押出して直接、幅広で均一な高密度の品質の良い木質合成板を成形することができた。この理由から、厚肉の木質合成板を成形ダイより直接、押出し成形することができた。
【００６５】
また、セルロース系破砕物の流れが良好であるので、従来のようにセルロース系破砕物の流れが遅くなるためにセルロース系破砕物が成形ダイのヒータの熱で焼けるということがない。したがって、成形された木質合成板はこげ茶色に変色することがなく、また、従来のような耐衝撃性など品質特性の低下を防ぐことができた。
【００６６】
（３）フッ素樹脂は摩擦係数が小さいため、セルロース系破砕物と熱可塑性樹脂成形材との混練状態が良好な状態で流動するので、製品としての成形板である木質合成板の表面に肌荒れが生ずることなく、平滑な表面を有する木質合成板を成形できた。
【００６７】
（４）成形ダイより押出された成形板に、成形板の押出し力に抗する抑制力を加えて成形ダイの成形部内の押出し生地の密度を高くしたので、より一層密度が均一で高密度の木質合成板を押出成形することができた。
【００６８】
（５）押出し生地を成形ダイの導入部で加熱して成形ダイの成形部へ押出したので、押出し生地の流動性を維持し、すなわち混練状態を良好に保ちながら押出し生地を成形ダイの成形部へ円滑に押出すことができた。
【００６９】
（６）前記押出機の押出ダイより吐出された押出し生地を加熱する前記成形ダイの導入部に該導入部の幅方向の全長の７０〜９５％の全長を有し、且つ該導入部の高さの７０％以下の高さの案内板を設けたので、押出し生地は前記案内板により導入部内で、成形部の成形室内へ均等に拡散され、原料によっては、押出し生地７９が押し出し方向で、中央部と端部で異なる線膨張をして分子配向を異にすることを防ぎ、線膨張の均質化を図り、分子配向を制御して、成形部２１の成形室２２内へ均等に拡散され、均一な密度で押出され、且つ前記案内板の表面にフッ素樹脂のシートを貼設又はフッ素樹脂をコーティングしたので、この案内板の表面を通過する押出し生地内のセルロース系破砕物は大きな抵抗を受けることなく円滑に流動し、均一で高密度の木質合成板を成形できた。
【００７０】
（７）さらに、前記成形ダイより押出された成形板の押出し力に抗する抑制力を加えるブレーキ手段を設ければ、前記抑制力により成形ダイの成形部内の押出し生地の密度を高くするため、より一層密度が均一で高密度の木質合成板を押出成形する木質合成板の押出成形装置を提供することができた。
【００７１】
（８）ブレーキ手段は、成形板の表裏面を挟持して圧接する一対を成すピンチローラを設け、このピンチローラの軸端にブレーキドラムを設け、このブレーキドラムの回転を抑制する摩擦体を前記ブレーキドラムに常時圧接したので、成形板の幅方向全体に、成形板の押出し力に抗する均一な抑制力を与えることができた。
【００７２】
（９）前記ブレーキ手段は、成形板の表裏面を挟持して圧接する上下一対を成すピンチローラを複数対設け、上部のピンチローラの両軸端に前記ピンチローラを回転自在にエアシリンダのロッド先端を連結し、成形板を介して下部のピンチローラに対して押圧力を調整自在に設けたので、成形板の板厚に応じて成形板に対する押圧力を簡単に調整できた。
【００７３】
（１０）前記ブレーキ手段は、成形板の表裏面を挟持して圧接する上下一対を成すピンチローラを複数対設け、一のピンチローラの軸端をパウダブレーキの入力軸に連結すると共に、各ピンチローラの軸端に設けた歯車を噛合せしめたので、複数対のピンチローラに対して同一の回転抑制力を与えることができ、ピンチローラの成形板の一部分に押圧力をかけるのではなく成形板に大きな面に押圧力を与えることができ、成形ダイ内の押出し生地の押出力に抗する均等な抑制力を与えることができ、前記押出し生地を均一で高密度にできた。しかも、前記抑制力を成形板の板厚に応じた生産効率の良い抑制力に容易に微調整できた。
【００７４】
（１１）本発明の木質合成板の押出成形装置により、コンクリートバネルや家屋の床材（フロアリングブロック）、室内の壁面の化粧板などの各種建築材料、あるいは家具材料、電気機器のボックスパネルなどの各種機器パーツ、自動車の車内の化粧板など各種車内の内装材料等として広範囲な使用目的に向けた素材を提供できた。
【００７５】
（１２）本発明の押出成形装置により高密度の木質合成板を成形できるので、単位重量当りの木粉の量を多量に混入することができるため、安価で高品質の木質合成板を成形できた。
【００７６】
（１３）前記押出機の押出ダイは、成形ダイの成形部の成形室の高さと同等以下の高さを有する方形の射出口を形成し、この射出口に向けて徐々に狭く断面変化するよう形成したので、多量の溶融木質合成粉を吐出し、圧密を促進可能であり、且つ、ダイの目詰まりを防ぐことができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７７】
実施形態について図面を参照して説明する。
【００７８】
１．木質合成粉の製造装置
１−１．〔流動混合混練手段〕
図１において、８０は原材料を混合し混練して「混練材料」を形成する流動混合混練手段で、本実施例おいて、便宜上「ミキサー」という。
【００７９】
８１はミキサー本体で、上面開口を有する円筒形を成し容量が３００リットルのケーシングであり、前記開口はミキサー本体８１内に原材料を投入する投入口９４で、この投入口９４を開閉自在な上蓋８２で被蓋する。上蓋８２には、ミキサー本体８１内で木粉から発生した多量の水蒸気ないしは木酸ガスを排出するガス排出管９５を連通している。さらに、ミキサー本体８１の底面付近の外周面に１ヶ所の排出口８８を設け、この排出口８８を被蓋する蓋８９をシリンダ９１のロッド先端に設け、シリンダ９１の作動により前記排出口８８を開閉自在に設けている。９３は排出ダクトで、前記排出口８８に連通している。
【００８０】
さらに、ミキサー本体８１の底面の中心には図示せざるモータ３７KW（ＤＣ）の回転駆動手段により８２０rpm/maxで高速回転する軸８３をミキサー本体８１内の上方に向けて軸承し、この軸８３に下から上方へ順にスクレイパー８４、撹拌衝撃翼８５，８６，８７を装着し、軸８３の先端から締付ナット９２で締め付けている。なお、前記各撹拌衝撃翼８５，８６，８７の形状は特に限定されないが、本実施例では軸８３を中心に対称を成す２枚羽根である。図１のように３個の撹拌衝撃翼を重ねた場合は全部で６枚の羽根で成り、これら６枚の羽根は平面で３６０度を６等分した等分角（６０度）を成すように互いに交叉した状態で重ねている。なお、複数個の撹拌衝撃翼を設けた場合、撹拌衝撃翼の合計の羽根数で３６０度を等分した角度で互いに交叉して重ねることは原材料を効率良く混練する点で好ましい。
【００８１】
なお、前記スクレイパー８４はミキサー本体８１の底面を僅かに摺接して回転し、ミキサー本体８１内で混練された原材料をミキサー本体８１の底面に残留しないよう掻き出し、且つ原材料を循環するものである。
【００８２】
前記上蓋８２を開放して投入口９４から投入する原材料は、セルロース系の破砕物である木粉、熱可塑性樹脂成形材、尿素、炭酸カルシウム、酸化チタン、顔料等の添加物で成る。
【００８３】
また、前記炭酸カルシウムは、本発明の木質合成板に良好な寸法安定性をもたらし、温度変化に伴う膨張収縮を著しく少なくすることに寄与するもので、押出加工における成形品の変形を防止し、且つそれ自体安価である。
【００８４】
また、前記酸化チタンは、流動性、溶液中における分散性が良好であり、本発明の木質合成板に対して温度変化に伴う膨張収縮を著しく少なくすることに寄与する。
【００８５】
熱可塑性樹脂成形材は、前述廃棄された各種の樹脂成形品をそのままもしくは表面樹脂塗膜を形成した樹脂成形品を複数の各小片に破砕し、前記破砕された個々の各小片に対して、圧縮研削作用を付加して樹脂塗膜を研削、剥離し、前記研削された個々の各小片に対して、微振動に基づいた圧縮衝撃力を付加して圧潰粉砕させ、かつ圧潰粉砕によって剥離された樹脂塗膜を随時に除去し熱可塑性樹脂成形材として素材化した、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＥＴ（ポリエステル）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ナイロン等の樹脂の一種又はこれらの数種の混合したものを用いることができる。
【００８６】
なお、熱可塑性樹脂成形材は、熱可塑性合成樹脂製品の廃材から得られた回収熱可塑性樹脂成形材を再利用したもの、あるいはバージンの熱可塑性樹脂を投入し、あるいはバージンの熱可塑性樹脂と前記回収熱可塑性樹脂成形材をそれぞれ、例えば５０％ずつ用いることもできる。
【００８７】
以下、各熱可塑性樹脂成形材におけるゲル化可能な木粉の量の範囲を以下に示す。熱可塑性樹脂成形材がＰＰの場合、木粉は３５〜７５wt％、ＰＰの量は２５〜６５wt％で、好ましくは、木粉は６０〜７５wt％、ＰＰの量は２５〜４０wt％であり、熱可塑性樹脂成形材がＰＥＴの場合、上記のＰＰの場合と同じであり、熱可塑性樹脂成形材がＰＣの場合、木粉は４０〜７０wt％で、ＰＣの量は３０〜６０wt％で、好ましくは、木粉は６０〜６５wt％、ＰＣの量は３５〜４０wt％であり、木粉が６４wt％で、ＰＣが３６wt％のときが、特に好ましい。熱可塑性樹脂成形材がＰＶＣの場合、木粉は３０〜６５wt％で、ＰＶＣの量は３５〜７０wt％で、好ましくは、木粉は４５〜５５wt％、ＰＶＣの量は４５〜５５wt％であり、熱可塑性樹脂成形材がナイロンの場合、上記のＰＣの場合と同じである。
【００８８】
１−２．〔冷却造粒手段〕
図２において、１００は前述した混練材料を混合し撹拌して「造粒木粉」を形成する冷却造粒手段であり、本実施例では「クーリングミキサー」という。
【００８９】
１０１はミキサー本体で、逆円錐形状を成すケーシングであり上面を被蓋し、一方、下端に排出口１０７を設け、この排出口１０７をバルブ１０６で開閉自在に設けている。ミキサー本体１０１の外周壁内にジャケット１０２を形成し、このジャケット１０２内に給水管１０８から排水管１０９へ常時、冷却水を供給し、クーリングミキサー１００内の原材料の温度を熱可塑性樹脂成形材の融点近傍まで冷却するよう保持される。なお、ミキサー本体１０１の上壁面にはクーリングミキサー１００内で発生した水蒸気ないしは木酸ガスを排出する図示せざる排出ダクトを連通している。
【００９０】
前記ミキサー本体１０１の上壁内の略中心にはアーム１０３が略水平方向に回動可能に軸支され、このアーム１０３は減速装置１１２を介してモータ１１１により約３rpmの速度で回転駆動される。さらに、前記アーム１０３の回転軸は中空軸であり、この中空軸内に独立して回転する他の回転軸を設け、この回転軸にモータ１０５の出力軸を連結している。一方、前記アーム１０３の先端には撹拌破砕翼１０４を軸承し、この撹拌破砕翼１０４は本実施例ではスクリュー型を成すものであり、該撹拌破砕翼１０４の回転軸線方向をミキサー本体１０１の内周壁面に沿って略平行に下方へミキサー本体１０１の下端付近まで延長している。撹拌破砕翼１０４はアーム１０３内に設けた歯車等による回転伝達手段を介して前記モータ１０５の出力軸に連結する回転軸に連結され９０rpmの速度で回転駆動される。
【００９１】
なお、ミキサー本体１０１の上壁には投入口１１３を設け、この投入口１１３に前述したミキサー８０の排出ダクト９３を連通する。
【００９２】
前述したミキサー８０で形成された混練材料は排出ダクト９３を経てクーリングミキサー１００の投入口１１３からミキサー本体１０１内へ投入される。撹拌破砕翼１０４はモータ１０５により９０rpmの速度で回転し、しかも、アーム１０３が減速装置１１２を介して減速されたモータ１１１の回転力により３rpmの速度で水平方向に回転するので、前記撹拌破砕翼１０４はミキサー本体１０１の内周壁面に沿って円錐を描くように回転し、アーム１０３内の混練材料を撹拌する。混練材料はジャケット１０２内の冷却水により冷却されたミキサー本体１０１の内周壁面で冷却され、直径約２５mm以下に造粒された「造粒木粉」が形成され、この造粒木粉はバルブ１０６を開放して排出口１０７より排出される。
【００９３】
なお、クーリングミキサー１００で冷却される混練材料は、原材料中の熱可塑性樹脂成形材の凝固点すなわち融点以下に冷却されることが望ましいが、木粉を混合しているので熱可塑性樹脂成形材の融点以下にまで下げる必要はなく、実際には造粒木粉が排出口１０７より排出可能な温度まで冷却されれば良く、混練材料内の熱可塑性樹脂成形材の融点より約１０℃高い温度まで冷却すれば良い。
【００９４】
ちなみに、熱可塑性樹脂成形材がＰＰのとき、ＰＰの融点は１６５℃であり、本実施例では前述したミキサー８０内で１８０℃にゲル化した混練材料をクーリングミキサー１００へ投入してから１０〜１５分程度で、９０〜１００℃まで冷却され、このクーリングミキサーによる冷却造粒は効率の良いものである。このときのジャケット１０２内の冷却水については、給水管１０８から供給する冷却水の温度は３０℃であったが、排水管１０９より排水される冷却水の温度は４０℃であった。
【００９５】
なお、冷却造粒手段は上記のクーリングミキサーのような装置に限定されるものではなく、ミキサー本体内の混練材料を撹拌する撹拌羽根を設け且つミキサー本体の外周壁面に前述したようなジャケットを設け、このジャケット内を流れる冷却水でミキサー本体内の混練材料を冷却するものであれば良い。
【００９６】
なお、ミキサー８０で形成された混練材料は前記ジャケット１０２を備えてない一般的なミキサーを用いて撹拌のみを行なって冷却することも可能であるが、この場合は混練材料内の熱可塑性樹脂成形材の融点より約１０℃程度高い温度まで冷却するとしても約３０分かかるので、本実施例のようなクーリングミキサーの冷却造粒手段で造粒木粉を形成することが望ましい。
【００９７】
１−３．〔整粒手段〕
前記冷却造粒手段で形成された造粒木粉は、さらに整粒手段を使用して粒径１０mm以下に整粒し、「木質合成粉」を形成する。
【００９８】
図３において、１２０は前述した造粒木粉を整粒する整粒手段であり、本実施例では「カッタミル」を用いている。
【００９９】
１２１はカッタミル本体で、上面開口を有する円筒形を成すケーシングであり、前記開口を開閉自在な蓋１２２で被蓋する。前記蓋１２２はカッタミル本体１２１内に造粒木粉を投入する投入口１２３を備えている。
【０１００】
また、前記カッタミル本体１２１内にはカッタミル本体１２１の底面に軸承されて図示せざる回転駆動手段で水平方向に回転するカッタ支持体１２４を設け、このカッタ支持体１２４の外周に上下方向に長い回転刃１２５を３枚を設け、これらの３枚の回転刃１２５はカッタ支持体１２４の回転方向で１２０度の等角度を成すように配設し、３枚の回転刃１２５の刃先は同一の回転軌跡上に位置している。さらに、前記３枚の回転刃１２５の刃先の回転軌跡に対して僅かな隙間を介して二の固定刃１２６を回転刃１２５の刃先の回転軌跡の略対称位置にカッタミル本体１２１に固定し、二の固定刃１２６とカッタ支持体１２４と回転刃１２５とでカッタミル本体１２１内を二分し、投入室１２７と整粒室１２８を形成する。前記蓋１２２の投入口１２３は前記投入室１２７に連通する。なお、二の固定刃１２６と回転刃１２５との隙間は造粒木粉を所望の大きさに整粒できるよう自在に調整できる。また、整粒室１２８は前記二の固定刃１２６間を回転刃１２５の回転軌跡の周囲を囲むようにスクリーン１２９で仕切っている。なお、スクリーン１２９は、本実施例では８mm程度の大きさの整粒された「木質合成粉」である整粒物が通過できるメッシュで形成している。また、整粒室１２８のカッタミル本体１２１の下端にはカッタミル１２０で前記整粒物を排出する排出口１３１を設けている。
【０１０１】
以上のカッタミル１２０において、蓋１２２の投入口１２３から前述したクーリングミキサー１００で形成した造粒木粉を投入し、図示せざる回転駆動手段でカッタ支持体１２４を回転すると、造粒木粉はカッタ支持体１２４の回転刃１２５と固定刃１２６間で約０．１〜８mmに粉砕され「木質合成粉」が形成され、いわゆる熱可塑性樹脂成形材が熱的、化学的に安定した木粉粒に固定化された状態を定常的に維持し得るようにして木粉と熱可塑性樹脂成形材との混合、分散状態を定常的に維持すべく、良好なる流動性を与える木質合成粉が形成され、且つ冷却による凝縮、縮小作用とも相まって、化学的な反応とか接着によらない木質合成粉が形成され、整粒室１２８のスクリーン１２９のメッシュを通過して排出口１３１より排出され次工程の押出機７０へ送られる。
【０１０２】
２．木質合成板の製造装置
２−１．〔押出機７０〕
図４において、７０は単軸押出機であるが、一般に押出機は通常スクリュー形であり、単軸押出機と多軸押出機があり、この変形又はこれらが組み合わさった構造を持つものがあり、本発明にはいずれの押出機をも使用することができる。
【０１０３】
７１はスクリューで、単軸型であり、このスクリュー７１はギヤ減速機７２を介して図示せざるモータによって駆動され、バレル７４内で回転する。この回転するスクリュー７１でホッパ７３から前述の木質合成粉の状態で投入されたセルロース系破砕物と熱可塑性樹脂成形材が混練されながらスクリュー７１の前方へ押出される。バレル７４の外面にはバンドヒータ７５を設けており、このバンドヒータ７５によりバレル７４内のセルロース系破砕物と樹脂が加熱されスクリュー７１の溝に沿って前方へ輸送されながら漸次溶融しセルロース系破砕物と樹脂が練成される。そしてスクリーン７６及びアダプタ７７を経てアダプタ７７の押出ダイ７８から成形ダイ１０へ押出し生地７９として押出される。
【０１０４】
ホッパ７３内に投入する原材料はセルロース系破砕物と熱可塑性樹脂成形材を含む前述の木質合成粉であり、特に木粉の粒径を熱可塑性樹脂成形材とのなじみを良好とし、成形押し出し時における木粉の摩擦抵抗を減じ成形機の損耗、毀損の防止を図ることより、５０〜３００メッシュ、好ましくは、６０（篩下）〜１５０メッシュ（篩上）とする微細な粉末状とし、成形時における木酸ガスを揮散し、水蒸気あるいは気泡発生のおそれをなくし、表面の肌荒れを防止する意図からその含有水分量を１５wt％以内、好ましくは１１wt％以内、理想的には３〜５wt％の範囲内としたものである。
【０１０５】
なお、かかる木粉の特性をさらに向上させるため尿素系樹脂接着剤に木材チップ等の素材を浸漬あるいはこれに添加し、加熱硬化した後５０〜３００メッシュに破砕、微粉末化することが可能であり、かかる木粉の成形手段に於ては、充分な加熱硬化、特に尿素系樹脂接着剤による中和しながらの加熱硬化によって木粉内の木酸は、中和と揮散とにより急速に除去されると共に木粉周面に硬化接着面が設けられ、木粉の含有水分が高められることを有効に防止でき、さらに木粉の滑動性を高め、成形押出し時に於ける摩擦抵抗を特に減じることができる。
【０１０６】
熱可塑性樹脂成形材は、木質合成粉の製造実施例における説明の通り、前述廃棄された各種の樹脂成形品をそのままもしくは表面樹脂塗膜を形成した樹脂成形品を複数の各小片に破砕し、前記破砕された個々の各小片に対して、圧縮研削作用を付加して樹脂塗膜を研削、剥離し、前記研削された個々の各小片に対して、微振動に基づいた圧縮衝撃力を付加して圧潰粉砕させ、かつ圧潰粉砕によって剥離された樹脂塗膜を随時に除去し熱可塑性樹脂成形材として素材化した、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＥＴ（ポリエステル）、ＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂である。
【０１０７】
熱可塑性樹脂成形材は、ＰＰの場合、前記木粉は最大で７５wt％まで混入される。木粉を混入する割合の範囲は２０〜７５wt％相当であるが、好ましくは３０〜７０wt％である。
【０１０８】
混入容量は、目的とする耐摩耗特性などの諸特性に合わせて適宜決定されるものであるが、本発明においては、前述の成形時における種々の弊害が除去されることから多量に混入することができる。
【０１０９】
ＰＥＴの場合は、木粉は最大で６０wt％まで混入されるが、木粉の混入割合は２０〜６０wt％が良い。
【０１１０】
熱可塑性樹脂成形材がＰＶＣのとき、木粉の混入割合は３０〜６０wt％、好ましくは４５wt％である。
【０１１１】
なお、押出成形においては、熱可塑性合成樹脂製品の廃材から得られた回収熱可塑性樹脂成形材を再利用して前記押出機内へ投入し、あるいはバージンの熱可塑性樹脂を投入し、あるいはバージンの熱可塑性樹脂と前記回収熱可塑性樹脂成形材をそれぞれ、例えば５０％ずつ投入することもできる。
【０１１２】
尚、使用目的に応じて、顔料を添加し、製品に着色することもできる。
【０１１３】
また、前述したように、流動混合混練手段でゲル化混練し、前記ゲル化した混練材料を冷却造粒手段で冷却造粒し、さらに前記冷却造粒した造粒木粉を粒径１０mm以下に整粒して得た本発明による木質合成粉を前記押出機７０のホッパ７３内に投入すると、木粉と熱可塑性樹脂成形材との馴染みがより一層良好であり、木粉の摩擦抵抗を減じ得る良好な混練状態の生地が形成される。
【０１１４】
２−１−１．〔押出ダイ〕
図９において、１７はアダプタで、押出機７０で練成された押出し生地７９を流入する流入口１８と押出し生地７９を後述する成形ダイ１０ａへ吐出する押出ダイ１９とを備えている。さらに、アダプタ１７の先端に断面矩形状を成す突部を設けている。前記押出ダイ１９は前記突部の先端に約８mmの肉厚を形成するように幅５０mm、高さ１２mmの細長の矩形状を成し（図１０を参照）、前記流入口１８はアダプタ１７の後端面に直径５０mmの円形を成し、この流入口１８から前記押出ダイ１９に向けて徐々に断面変形する連通孔を形成している。なお、流入口１８は押出機７０の断面円形の吐出口と同じ大きさに形成し、一方、押出ダイ１９の矩形の幅は流入口１８の直径と同じ寸法に形成し、高さは後述する成形ダイ１０ａの成形室２２の高さと同じ寸法に形成することが好ましい。
【０１１５】
なお、アダプタ１７は押出機７０の大きさに応じて種々の大きさに形成でき、例えば、流入口１８の直径を１５０mmである場合は押出ダイ１９の矩形の幅を１５０mm、高さを成形室２２の高さと同じ１２mmとすることができる。
【０１１６】
前記アダプタ１７の後端は該１７の外周に嵌着した取付具２８を介して押出機７０のスクリーン７６を備えたスクリーン部１６の先端面にボルトなどの取付具で連結してアダプタ１７の流入口１８と押出機７０のスクリーン部１６の出口とを連通し、一方、成形ダイ１０ａの後端面の略中央位置に断面矩形状の凹部を形成し、この凹部にアダプタ１７の先端の断面矩形状の突部を装着して押出ダイ１９と成形ダイ１０ａの導入孔１２ａを連通する。
【０１１７】
なお、前記アダプタ１７の連通孔の周壁内には加熱手段たるヒータ１４ａを埋設している。
【０１１８】
〔押出ダイ内の作用〕
押出機７０のスクリーン部１６の出口より押し出された押出し生地７９は、アダプタ１７の流入口１８から流入し、ヒータ１４ａで加熱保温されながら連通孔を経て押出ダイ１９から成形ダイ１０ａの導入孔１２ａ内へ流動する。流入口１８から押出ダイ１９への連通孔の断面変化は比較的急激に狭くなっているが、この断面変化は高さ方向の変化のみであるので、押出し生地７９の流動状態は複雑ではなく良好である。しかも、前記押出ダイ１９は通常の一般的なダイとは異なり、射出口が大きいため多量の溶融木質合成粉を吐出し、且つ圧密を促進可能な形状に形成されているので、通常のダイで生じていたようなダイの目詰まりが生じない。
【０１１９】
２−２．〔成形ダイ１０〕
図６において、１０は成形ダイで、いわゆるＴダイ式の成形ダイに類似の形状を成しており、押出機７０の断面円形の押出ダイ７８から吐出された押出し生地７９を加熱保温して押出し生地７９の流動性を維持しながら押出す導入部１１と、導入部１１から押出された押出し生地７９を幅広で所定の肉厚の板状に成形する成形室２２（図８）を有する成形部２１から成る。
【０１２０】
前記導入部１１は、導入孔１２および導入室１３を備え、直径約６５mmの断面円形を成す押出ダイ７８から幅９１０mm、高さ１２mmの細長の矩形状の断面を成す成形室２２の入口へと急激に断面変形している。そして押出ダイ７８から成形室２２の入口までの距離（導入部１１の押出し方向の距離）は約２００mmである。
【０１２１】
１２は導入孔で、成形ダイ１０内に成形ダイ１０の幅方向に形成され、縦断面を図５に示すように断面楕円形に膨出形成され、前記押出ダイ７８とほぼ同等もしくは若干大きく形成し、横断面の形状は図６に示すように成形ダイ１０の幅方向に湾曲しており、その両端が成形室２２の入口の矩形状の断面の長手方向の両端に及んで、いわゆるコート・ハンガー型に形成されており、この導入孔１２の長手方向の略中央位置で押出機７０の押出ダイ７８に連通している。また、前記導入孔１２から成形室２２の入口までの間は、縦断面が徐々に狭くなる方向に断面三角形を成す導入室１３で連通している。
【０１２２】
なお、前記導入孔１２は、横断面で押出機７０の押出ダイ７８から成形室２２の入口の矩形状の断面の長手方向の両端を直線で結ぶようなコート・ハンガー型に形成してもよく、或いは成形ダイ１０の幅方向に直線状に形成するいわゆるストレイト・マニホールド型に形成してもよいが、導入孔１２及び導入室１３内を流動する押出し生地７９の流動性が優れているという点で、前述した湾曲形状のコート・ハンガー型の導入孔１２が特に好ましい。
【０１２３】
又、前記導入孔１２及び導入室１３を断面楕円形に膨出形成することなく、押出ダイ７８から成形室に向かって、縦断面が徐々に狭くなる方向に縦断面三角形に形成し、あるいは、図８（Ｂ）に示すように、前記導入孔１２及び導入室１３の構成を簡略化して、押出ダイ７８の内径と共に前記導入孔１２及び導入室１３を成形室２２の高さと同等に形成し、導入孔１２及び導入室１３にも後述のフッ素樹脂でなるシート２４を貼設してもよい。
【０１２４】
１４はヒータで、電熱ヒータ等の加熱手段で前記導入孔１２と導入室１３の周壁外周に設けてもよいが、実施例では、加熱効果に優れているという点で、前記周壁内に設けられ、導入孔１２及び導入室１３内を流動する押出し生地７９を加熱保温し、押出し生地７９の流動性を維持する。
【０１２５】
なお、前記成形室２２は、加熱及び冷却手段をそれぞれ備える上下２枚の金属板を両側縁に配置した金属製の図示せざるスペーサで、断面方形に形成したもので、前記スペーサの交換により２以上の目的とする木質合成板の肉厚が得られるように調整する。
【０１２６】
成形ダイ１０の幅方向の縦断面で幅９１０mm、高さ１２mmの細長の矩形状の断面を成し、成形室２２の入口からダイ出口２３までの距離（成形部２１の押出し方向の距離）は５００mmである。
２−２−１．〔成形ダイ１０ａ〕
１０ａは成形ダイで、前述した実施例の成形ダイ１０と同様の形状を成すもので、押出し生地７９を加熱保温して押出し生地７９の流動性を維持しながら押し出す導入部１１ａと、前述した成形ダイ１０と同様の成形部２１とから成る。前記導入部１１ａは、幅５０mm、高さ１２mmの矩形状を成す押出ダイ１９から、幅９００mm、高さ１２mmの細長の矩形状の断面を成す成形室２２の入口へと急激に断面変形するコートハンガー型の導入孔１２ａを備えたもので、この導入孔１２ａは前述した成形ダイ１０の導入孔１２と導入室１３を成形室２２の高さと同等に形成したものである。他は前述実施例の成形ダイ１０と同様である。
【０１２７】
２−２−２．成形ダイ内の構造
前記成形室２２の上下左右の四方の内壁面は厚さ０．２５mmのフッ素樹脂でなるシート２４を貼設している。この他に、成形室２２の上下左右の四方の内壁面にフッ素樹脂を直接表面コーティングすることもできるが、交換が容易でありフッ素樹脂のコーティング加工が容易で耐久性に富むという点で、フッ素樹脂のシート２４を貼設することが特に好ましい。
【０１２８】
前記シート２４は特に好ましくは、ガラス織布の表面にフッ素樹脂のフィルムをコーティングしたものであり、フッ素樹脂には上述のように、テフロンＴＦＥ、テフロンＦＥＰ、テフロンＣＴＦＥ、テフロンＶｄＦ等がある。なお、前記ガラス織布はガラス繊維の不織布でもよい。
【０１２９】
なお、前述のフッ素樹脂のコーティング加工は、成形室２２の上下の内壁面、すなわち成形板の表裏面を形成する面に相当する内壁面に施すこともできるが、前述したように成形室２２の上下左右の内壁面全体に施すことが望ましい。
【０１３０】
また、２５は冷却管で、成形ダイ１０の成形部１１を冷却する冷却手段の一例を示すもので、成形室２２の上下の成形ダイ１０内に成形部２１の押出し方向に適当な間隔毎に挿通して配管し、この冷却管２５に常温の水又は７０〜８０℃程度までの水あるいは油等の冷却媒体たる冷却液を供給して成形室２２内の押出し生地７９を冷却する。この冷却管の配管は成形室２２内の押出し生地７９の徐冷効果を向上するために成形室２２の入口付近からダイ出口２３の方向に向けて冷却管２５の間隔を次第に狭くするように設けることもでき、あるいは冷却管２５を成形ダイ１０の成形部１１の外壁に配設することもできるが、成形室２２内の押出し生地７９を冷却できればよいので、この実施例の構造に限定されない。
【０１３１】
２−２−３．〔案内板〕
１５は案内板で、本実施例では図１２に示すように、平面で短辺約２００mm、長辺約８５０mm、高さ約１００mmの左右対称の台形形状を成す厚さ７mmの板であり、この案内板１５の全外表面に０．１〜０．５mm厚のテフロン等のフッ素樹脂でなるシートを貼設したものである。なお、案内板１５の外表面にフッ素樹脂を直接コーティングしても良く、フッ素樹脂のシートを貼設又はフッ素樹脂をコーティングする方法は、前述した成形ダイ１０の成形室２２内に設けたシート２４と同様である。この案内板１５を高さ１２mm、幅９００mmを成す前記導入孔１２ａ内に、該導入孔１２ａの幅方向で両端に２５mmづつの間隔を有するよう略中央に位置させ、さらに案内板１５の後端縁を導入孔１２ａの後端壁面に略平行間隔を有するように位置させ、この案内板１５を成形ダイ１０ａに図１２に示すように４個のボルト２７で導入孔１２ａの下面に固定する。したがって案内板１５の上面と導入孔１２ａの上面との間に５mmの隙間が形成される。
【０１３２】
なお、案内板１５は、その板厚を導入孔１２ａの高さに応じて導入孔１２ａの高さの７０％以下の寸法に形成し、案内板１５の幅は導入孔１２ａの幅の約７０〜９５％の長さを有するよう形成することが好ましい。
【０１３３】
また、案内板１５は、案内板１５の上下面に導入孔１２ａの上下面と同程度の隙間を設けるよう導入孔１２ａの高さ方向の略中央に位置させることもできる。本実施例の案内板１５を導入孔１２ａの高さ方向の略中央に位置させるとすれば、高さ方向で上下に２．５mmづつの隙間を成すよう導入孔１２ａの高さ方向の略中央に位置させ、この案内板１５を成形ダイ１０ａに４個の段付きピンで螺着、固定する。
【０１３４】
２−２−４．成形ダイ内の作用
〔成形ダイ１０内の作用〕
押出機７０の押出ダイ７８より押出された押出し生地７９は、導入孔１２に沿って成形ダイ１０の幅方向へ流動すると同時に、導入室１３を経て成形室２２内の押出し方向へ流れる。いわば、図６の二点鎖線に示すように、押出機７０の押出ダイ７８を中心に輪を拡げるような方向に流れる。
【０１３５】
このとき導入部１１においては、ヒータ１４で加熱しているので、押出し生地７９の流動性は維持されており、導入孔１２及び導入室１３は高さが高い上に幅が急に拡がっているので、導入孔１２及び導入室１３内を流れる押出し生地７９は良好な混練状態を保ちながら押出される。押出し生地７９は、断面の長さ９１０mm、高さ１２mmの細長の矩形状を成す成形室２２内を押出され、この成形室２２内を通過する過程で冷却管２５内を流れる冷却水により冷却されて固形化され１２mmの肉厚の製品としての成形板２９である木質合成板が成形される。
【０１３６】
なお、押出し生地７９が成形室２２を流動する過程において、成形室２２の上下左右の四方の内壁面には、フッ素樹脂で成るシート２４を貼設しているので、押出し生地７９は徐冷されながら円滑に押出される。
【０１３７】
フッ素樹脂は、(i)約３００℃の耐熱性を有し、(ii)表面が平滑であり摩擦係数が小さく、(iii)金属に比べて熱伝導係数が低いという性質を有しているので、押出し生地７９に対して以下に示すような作用をする。
【０１３８】
(1)フッ素樹脂は表面が平滑であり摩擦係数は小さいので、成形室２２内を通過する押出し生地７９内の特に木粉は大きな抵抗を受けずに流動する。そのため押出し生地７９の混練状態は良好な状態を維持して、結果として密度が均一で巣ができずしかも表面が平滑な高品質の木質合成板が生成される。
【０１３９】
成形部２１では押出し生地７９が冷却されるので押出し生地７９の流動性が悪くなる上、押出し生地７９内の木粉は樹脂に比べて摩擦抵抗が大きく、従来のＴダイ式の成形ダイにおいては、成形ダイの内壁面も摩擦抵抗が大きいので、成形ダイの内壁面を接触して流動する木粉は大きな抵抗を受けることになり円滑に流動しないため押出し生地７９の混練状態を粗密にし巣を形成するなどの悪影響を及ぼすものであったが、本発明の成形ダイ１０においては成形室２２の内壁面に表面が平滑で摩擦係数の小さいフッ素樹脂のシート２４を設けたことにより、押出し生地７９の木粉は成形室２２の内壁面から大きな抵抗を受けることなく円滑に流動するので、押出し生地７９に前述したような悪影響を及ぼすことなく押出し生地７９は均一・高密度の良好な混練状態で成形室２２内を押出される。
【０１４０】
また、上述したように押出し生地７９の木粉に対する抵抗力が少なくなり押出し生地７９は均一な密度で成形されるので、製品としての成形板２９である木質合成板の表面にはいわゆる肌荒れが生じることなく平滑な面に仕上がる。
【０１４１】
また、従来は、押出し生地７９の木粉が成形ダイ内で円滑に流動しないために成形ダイのヒータの熱で木粉が焼けてこげ茶色に変色したが、本発明は上述したように押出し生地７９の木粉が円滑に流動するので、木粉が焼けることなく耐衝撃性など品質特性の低下が生じない。
【０１４２】
(2)フッ素樹脂は金属に比べて熱伝導係数が低いので、徐冷効果があり、押出し生地７９の冷却時の歪みを抑える作用をする。
【０１４３】
成形ダイ１０の成形室２２は冷却管２５内を流れる冷却水により冷却されるが、フッ素樹脂は金属に比べて熱伝導係数が低いので、成形室２２の冷却温度が成形室２２の内壁面に直接的に急速に熱伝導されないため、成形室２２内の押出し生地７９は急冷されず徐冷されることになる。したがって押出し生地７９が急冷されるときに生じる大きな歪みの発生は防止され、製品としての成形板２９である木質合成板の歪みが少なくなると同時に、表面が平滑となる。
【０１４４】
さらに加えて、成形ダイ１０の成形部２１に冷却管２５などの冷却手段を設けたので、従来の押出成形法やカレンダー成形法のように成形後、成形板を冷却ロール等で冷却したり補正ロール等で歪みを取る必要がなく、押出し生地７９が成形ダイ１０のダイ出口２３から押出されたときに内部残留応力の少ない木質合成板の完成品が成形される。したがって、本発明の木質合成板の押出成形装置は、従来の押出成形法やカレンダー成形法で成形された木質合成板のような経年的な反りやねじれ等の歪みが生じない。
【０１４５】
なお、いわゆるＴダイ式の成形ダイによる押出成形法においては、押出機で混練された押出し生地７９が比較的小径の押出ダイ７８から幅狭で細長な矩形状を成す成形部へと急激な断面変化をする導入部内を流動し次いで幅狭な成形部内を比較的長い距離を流動するので、従来のいわゆるＴダイ式の成形ダイによる押出成形法では、木粉を多量に混入した樹脂の成形は不可能であったが、本発明は、上述したようにフッ素樹脂の優れた性質を充分に活かしていわゆるＴダイ式の成形ダイによる多量の木粉を含有した木質合成板の押出成形を行うことができる。
【０１４６】
〔成形ダイ１０ａ内の作用〕
前述した押出ダイ１９を成形ダイ１０ａの導入孔１２ａに連通した場合、押出機７０のスクリーン部１６の出口より押し出された押出し生地７９は、アダプタ１７のヒータ１４ａで加熱保温されながら連通孔を経て押出ダイ１９から成形ダイ１０ａの導入孔１２ａ内へ流動する。前記連通孔の断面変化は高さ方向のみであるので、押出し生地７９の流動状態は複雑ではない。次いで、導入孔１２ａの高さが成形室２２の高さと同じで、導入孔１２ａ内での断面変化は幅方向への変化のみであるので、成形ダイ１０ａの導入孔１２ａ内の押出し生地７９の流動状態は、前述実施例の成形ダイ１０のように高さ方向と幅方向の両方で断面変化を有する導入孔１２及び導入室１３に比較して複雑ではない。したがって押出ダイ１９および成形ダイ１０ａの導入孔１２ａ内の押出し生地７９の流動状態はより一層良好である。他は前述した成形ダイ１０の作用と同様である。
【０１４７】
〔案内板を設けた成形ダイ内の作用〕
さらに、導入孔１２ａ内に案内板１５を設けた場合、アダプタ１７の押出ダイ１９から吐出した押出し生地７９の流れは図１２の矢印に示すように、案内板１５の後方端面に当り、次いで押出し生地７９は案内板１５の後方縁と導入孔１２ａの後方壁面との間に形成された流路を経て導入孔１２ａの幅方向の両側へと進行し、この流路内の押出し生地７９の一部は案内板１５と導入孔１２ａの上壁面との隙間を経て成形室２２の方向へ進行する。したがって、導入孔１２ａ内に案内板１５を設けたことによって押出し生地７９の流動状態が比較的単純な流れになり、原料によっては、押出し生地７９が押し出し方向で、中央部と端部で異なる線膨張をして分子配向を異にすることを防ぎ、線膨張の均質化を図り、分子配向を制御して、成形部２１の成形室２２内へ均等に拡散され、均一な密度で押出される成形ダイ１１ａ内で成形部２１の成形室２２内へ均等に拡散され、より一層均一な密度で押し出される。
【０１４８】
また、案内板１５の表面にはフッ素樹脂のシートを貼設しているので案内板１５の表面を通過する押出し生地７９に対する抵抗は小さいので、押出し生地７９内の特に摩擦抵抗の大きい木粉は案内板１５の表面で大きな抵抗を受けることなく円滑に流動するので、押出し生地７９は均一で高密度の混練状態を保ちながら成形ダイの成形室２２へ押し出される。
【０１４９】
特に、本発明の木質合成粉を用いて本発明の押出成形を行なった場合は、木質合成粉は個々の木粉の全表面に樹脂が付着したものであるので、押出機７０内では個々の木粉間に樹脂が満遍なく浸透した良い混練状態の押出し生地７９が形成されるため、この押出し生地内の特に木粉が押出機内及び成形ダイ内の壁面で大きな抵抗を受けずに円滑に流動し、より一層均一で高密度の木質合成板が形成される。
さらに、後述実施例のブレーキ手段により、成形ダイのダイ出口２３より押出された成形板２９に対して押出し方向と反対方向へ抵抗力を加えているので、高密度で均一な木質合成板が成形される。
【０１５０】
２−３．成形板の押出しの抑制
２−３−１．〔ブレーキ手段３０〕
前述した成形ダイ１０のダイ出口２３より押出された成形板２９に対してブレーキ手段３０により押出し方向と反対方向へ抵抗力を加えて、成形板２９の押出し力を抑制する。以下に、ブレーキ手段３０の実施例を図を参照して説明する。
【０１５１】
図６において、３１はピンチローラで、ゴム製のローラで成り、成形板２９の表裏面の幅全長を一対の固定ピンチローラ３１ａ、自在ピンチローラ３１ｂで挟持した状態で当接している。固定ピンチローラ３１ａ，自在ピンチローラ３１ｂはそれぞれ、軸３２の両端が図６に示すように、軸受３４、３４で軸承されている。
【０１５２】
固定ピンチローラ３１ａの両端の軸受３４、３４は軸受固定フレーム３６に固定されており、軸受３４の両側にはそれぞれ図７に示すように２本のガイドシャフト３８、３８が前記軸受固定フレーム３６に立設している。これらのガイドシャフト３８、３８にそれぞれバネ４３、４３を嵌挿する。
【０１５３】
そして、自在ピンチローラ３１ｂの両端の軸受３４、３４は移動自在な軸受自在フレーム３７に固定され、軸受自在フレーム３７の両端には貫通孔が設けられ、この貫通孔内にガイドシャフト３８、３８を挿通して軸受自在フレーム３７を前記バネ４３、４３に当接する。
【０１５４】
なお、固定ピンチローラ３１ａの軸心と自在ピンチローラ３１ｂの軸心はそれぞれ前記ガイドシャフト３８、３８と平行線上に位置し、成形板２９が自在ピンチローラ３１ｂの外周面と固定ピンチローラ３１ａの外周面の略接線方向に位置するように、自在ピンチローラ３１ｂが固定ピンチローラ３１ａに接離可能に設けられている。
【０１５５】
なお、バネ４３、４３は圧縮バネであり、このバネ４３、４３により固定ピンチローラ３１ａと自在ピンチローラ３１ｂ間に成形板２９を挿通可能な間隙を形成する方向に軸受自在フレーム３７を付勢する。さらに、ガイドシャフト３８、３８の先端からそれぞれ前記バネ４３の強さより大きい強さを有する圧縮バネ４４、４４を嵌挿し、このバネ４４、４４を押圧するようにガイドシャフト３８、３８の先端にナット４９、４９を螺合し、軸受自在フレーム３７すなわち自在ピンチローラ３１ｂを固定ピンチローラ３１ａに圧接する方向に付勢する。このように自在ピンチローラ３１ｂは固定ピンチローラ３１ａに圧接離自在に設けられる。なお、前記バネ４４を設けずにナット４９、４９で直接軸受自在フレーム３７を押圧してもよい。
【０１５６】
さらに、固定ピンチローラ３１ａの軸３２の両端には、外周にブレーキベルト３５に嵌合するＶ溝を備えたブレーキドラム３３を設け、このブレーキドラム３３の外周のＶ溝にブレーキベルト３５などの摩擦体を半周ほど巻回する。ブレーキベルト３５はその一端に設けたブレーキベルトホルダ３９を軸受固定フレーム３６の固定盤４２に固定したシャフト４１に軸承し、ブレーキベルト３５の他端にフランジ付きのブレーキテンショナー４０を設け、このブレーキテンショナー４０の先端を固定盤４２に固定されたテンションブラケット４６の貫通孔に挿通し、ブレーキテンショナー４０の先端にはレバー４８を備えたテンショナー４７を偏心軸承する。
【０１５７】
なお、前記ブレーキテンショナー４０のフランジとテンションブラケット４６との間には、ブレーキドラム３３に巻回したブレーキベルト３５を緩める方向に付勢するバネ４５を設けている。前記レバー４８を図７の反時計回り方向に回動してテンショナー４７を回動すると、テンショナー４７は偏心軸承されているので、バネ４５の付勢力に抗してブレーキテンショナー４０を介してブレーキベルト３５を図７の紙面下方へ引張る。
【０１５８】
すなわち、ブレーキベルト３５はブレーキドラム３３のＶ溝内に嵌合する方向に引張られるので、ブレーキベルト３５がブレーキドラム３３のＶ溝内に嵌合してブレーキドラム３３の回転力を抑制する。また、前記レバー４８でテンショナー４７を図７の時計回り方向に回動すると、バネ４５の付勢力によりブレーキテンショナー４０はブレーキベルト３５を図７の紙面上方へ押し上げ、ブレーキベルト３５をブレーキドラム３３のＶ溝から離反させ、ブレーキドラム３３の回転力の抑制を解除する。
【０１５９】
なお、テンショナー４７の回動停止位置に応じてブレーキドラム３３のＶ溝とブレーキベルト３５の嵌合状態が緩く或いはきつくなりブレーキドラム３３の回転力を抑制する力が調整される。
【０１６０】
なお、前記テンショナー４７に換えて、前記ブレーキテンショナー４０の先端に締付ナットを螺合し、この締付ナットを回してブレーキドラム３３のＶ溝とブレーキベルト３５との嵌合状態を調整しブレーキドラム３３の回転力の抑制力を調整することもできる。
【０１６１】
本実施例では、以上の一対の固定ピンチローラ３１ａ、自在ピンチローラ３１ｂでなるピンチローラ３１を、図６に示すように、成形板２９の押出し方向に適宜間隔をおいて３対のピンチローラ３１を設けているが、この数に限定されず、機能を達成すれば何対でもよい。
【０１６２】
また、本実施例では、固定ピンチローラ３１ａの両端に前述したブレーキ手段３０を設けているが、固定ピンチローラ３１ａの一方端のみに設けることもできる。しかし固定ピンチローラ３１ａの回転力を確実に抑制するという点で、固定ピンチローラ３１ａの両端にブレーキ手段３０を設けることが好ましい。
【０１６３】
また、ブレーキ手段３０に他の実施例として、成形板２９の幅方向全長に及ぶ長さのブレーキ板を、成形板２９の表裏面に圧接離自在に設け、一対の前記ブレーキ板で成形板２９の表裏面を圧接して成形板２９の押出し力を抑制することができる。なお、前記ブレーキ板は、例えば鉄製あるいは木製のフレームに板状のゴムや樹脂などの弾性体を固定し、この弾性体の表面を成形板２９に当接させることができる。なお、これらの一対のブレーキ板でなるブレーキ手段３０を何対設けてもよい。
【０１６４】
〔成形板の押出しの抑制による作用〕
バネ４３，４３の付勢力に抗してナット４９，４９を締めて、バネ４４，４４を介して軸受自在フレーム３７を図７の紙面下方へ押圧し、自在ピンチローラ３１ｂを成形板２９を介して固定ピンチローラ３１ａへ圧接する。固定ピンチローラ３１ａと自在ピンチローラ３１ｂは成形板２９の押出し力により図４の矢印の方向に回転する。この固定ピンチローラ３１ａの回転に伴ってブレーキドラム３３が回転する。
【０１６５】
前記レバー４８を図７の反時計回り方向に回動してテンショナー４７を回動し、バネ４５の付勢力に抗してブレーキテンショナー４０を介してブレーキベルト３５を図７の紙面下方へ引張り、ブレーキドラム３３の回転力を抑制することにより、成形ダイ１０のダイ出口２３より押出された成形板２９をピンチローラ３１の固定ピンチローラ３１ａと自在ピンチローラ３１ｂ間に挿入され、固定ピンチローラ３１ａと自在ピンチローラ３１ｂ間に挟持された成形板２９の押出し力が抑制される。
【０１６６】
図４及び図６の二点鎖線の矢印で示すように固定ピンチローラ３１ａと自在ピンチローラ３１ｂから成形板２９の押出し力に抗する抑制力が発生し、この抑制力は成形ダイ１０の成形部２１及び導入部１１内の押出し生地７９に対して押出し方向と反対方向の力を与える。押出し生地７９は冷却される前の流動性に富む状態であるので、前記抑制力により、図６の一点鎖線に示すように押出ダイ７８より吐出した押出し生地７９が、その押出し方向よりむしろ成形ダイ１０の幅方向へ拡げられた状態で、しかも木粉の密度が極めて高くされた状態で押出される。
【０１６７】
前述したような本発明の木質合成板の押出成形装置による成形板２９に前記抑制力を加えない場合は、図６の二点鎖線に示すように押出し生地７９の押出し方向に流動する割合が大きいのであり、このように成形板２９に抑制力を加えない場合と上記のように成形板２９に抑制力を加えた場合とを比較すると、両者の押出し生地７９の流動する状態に顕著な違いがみられることが分かる。
【０１６８】
成形板２９に抑制力を加えた場合の本発明の木質合成板の成形装置は、成形板２９に抑制力を加えない場合の本発明の木質合成板の成形手段に比較して、押出し生地７９内の木粉の密度がさらにより一層高くなり、成形ダイ１０の幅方向の全域に及んでより一層均一な高密度の製品としての成形板２９である木質合成板が成形される。なお、成形板２９に抑制力を加えた場合の押出し速度は１時間当り４〜５ｍである。
【０１６９】
したがって、従来、比較的小径の押出ダイ７８から幅広で細長の矩形状の断面を成す成形室２２内へ急激な断面変化を成す成形ダイ１０内に押出し生地７９を高密度で均一な混練状態で押出すことは難しい問題であったが、本発明の木質合成板の成形装置手段においては成形板２９に抑制力を加えない場合もさることながら、前記ブレーキ手段３０により成形板２９に押出し方向と反対方向の抑制力を加える手段によって、より一層高密度で均一な木質合成板を成形することが可能になったのである。
【０１７０】
２−３−２．〔ブレーキ手段３０ａ〕
ブレーキ手段の他の実施例について、前述したブレーキ手段３０の実施例と同じ部材は同符号として以下に説明する。
図１３及び図１４において、３本の自在ピンチローラ３１ｂの軸の両端を軸承する軸受３４ａをそれぞれ、軸受固定フレーム３６に固定し、固定ピンチローラ３１ａを各軸に設けた歯車１１６と、この歯車１１６に噛合する歯車１１７で連動し、３本の固定ピンチローラ３１ａのうち１本の固定ピンチローラ３１ａの軸にパウダブレーキ１１５の入力軸を連結する。パウダブレーキ１１５は、いわゆる電磁ブレーキであり、摩擦トルクを電気的に微妙に調整できるものである。
【０１７１】
さらに、軸受固定フレーム３６にフレーム１１４を立設し、このフレーム１１４の壁面にガイド溝を備えたブロック状のガイド体１１９を２本をそれぞれ、該１１９の軸線方向を上下方向に向けて略平行に設け、各３本の自在ピンチローラ３１ｂの軸の両端を軸承する軸受３４ｂを前記ガイド体１１９のガイド溝に沿って上下動自在に設け、前記軸受３４ｂをそれぞれ、フレーム１１４の上面に設けた３本のエアシリンダ１１８のロッドの先端に連結する。
【０１７２】
したがって、シリンダ１１８の作動により、３本の自在ピンチローラ３１ｂをそれぞれ、成形板２９を介して固定ピンチローラ３１ａに加圧し、３本の固定ピンチローラ３１ａの内１本の固定ピンチローラ３１ａの軸はパウダブレーキ１１５により回転を抑制され、この固定ピンチローラ３１ａの軸に設けた歯車１１６が他の２本の固定ピンチローラ３１ａ，３１ａの軸に設けた歯車１１６，１１６に歯車１１７，１１７を介して噛合しているので、３本の固定ピンチローラ３１ａにはパウダブレーキ１１５の摩擦トルクによる同一の回転抑制力が作用する。
【０１７３】
ちなみに、各固定ピンチローラ３１ａに加えるシリンダ１１８の圧力は、成形する成形板２９の板厚により調整する。同様に、パウダブレーキ１１５により固定ピンチローラ３１ａの回転を抑制する摩擦トルクも、成形する成形板２９の板厚により調整する。
【０１７４】
例えば、本実施例では成形板２９の板厚が１２mmのとき、シリンダ１１８のエア圧力は３．５〜４kg/cm2で、１本の自在ピンチローラ３１ｂが成形板２９を介して固定ピンチローラ３１ａに加わる荷重は約１，０００kgとなる。したがって、３本の自在ピンチローラ３１ｂで合計３，０００kgの荷重が成形板２９に加わることになり、また、パウダブレーキ１１５の摩擦トルクは１０kg/mである。
【０１７５】
成形板２９の板厚が３０mmのとき、シリンダ１１８のエア圧力は８〜１０kg/cm2で、１本の自在ピンチローラ３１ｂが固定ピンチローラ３１ａに加わる荷重は約２，０００kgとなる。したがって、３本の自在ピンチローラ３１ｂで合計６，０００kgの荷重が成形板２９に加わることになり、また、パウダブレーキ１１５の摩擦トルクは２０kg/mである。
【０１７６】
したがって、パウダブレーキ１１５の摩擦トルクは成形板２９の押出し力に対する抑制力と成り、成形ダイ１０及び１０ａの導入部１１内の押出し生地７９をより一層高密度で均一な状態にし、この均一で高密度の押出し生地７９は押出機７０による押出し生地７９の押出し力により前記ブレーキ手段３０ａの抑制力に抗して前進し、成形室２２内で冷却され成形板２９が成形される。この成形板２９はパウダブレーキ１１５の抑制力に抗して前記固定ピンチローラ３１ａ及び自在ピンチローラ３１ｂを回転させながら前進する。
【０１７７】
以上のように本実施例のブレーキ手段３０ａは、成形する成形板２９の板厚に応じて、シリンダ１１８により自在ピンチローラ３１ｂの加圧力を簡単に調整でき、また、パウダブレーキ１１５により固定ピンチローラ３１ａの抑制力を簡単に調整できるという点で、前述実施例のブレーキ手段３０より好ましい。
【０１７８】
この後、前記製品としての成形板２９である木質合成板をカッター、シャーリング、鋸盤等の切断機で所望の長さで切断する。薄肉の成形板２９であればカッターなどの切断機を使用し、１２mmなどの厚肉の成形板２９であればシャーリング、鋸盤等の切断機で切断する。
【０１７９】
図８（Ｂ）は、生産能力の向上を意図した本発明のさらに他の実施例を示すもので、一の押出機７０からの押出ダイ７８に対して図８（Ａ）と略同様の構成の成形ダイ１０，１０を連通したものである。
【０１８０】
３．製造例
３−１．木質合成粉の製造例
本例では、原材料の５５wt％は平均粒径２０メッシュ以下で嵩比重が０．２の木粉を３０kg（このときの木粉は水分を約８wt％含む）および木酸ガスの中和剤となるアンモニア、フェノール、メラミン等の尿素の４０％濃度の水溶液を０．３kg（木粉に対する尿素の割合は１wt％である）、炭酸カルシウムを３kgで成り、残りの４５wt％は熱可塑性樹脂成形材のＰＰ（ポリプロピレン）を２７kgで成る。
【０１８１】
なお、前記木粉の平均粒径とは、当該木粉の累積重量パーセント分布の５０重量パーセントの粒子径を意味する。
【０１８２】
上記のミキサー８０で混練する工程を以下に詳しく説明する。
(1)モータを回して撹拌衝撃翼８５，８６，８７およびスクレイパー８４を高速回転し、上蓋８２を開放して投入口９４から木粉３０kgを投入し、前記尿素０．３kgを少量づつ添加する。
【０１８３】
(2)約１分後、５〜１０wt％の炭酸カルシウムを３kgを添加し、１０〜２０分程度混練する。これらの炭酸カルシウム及び酸化チタンを添加すると原材料の比重が重くなるので、高速回転する撹拌衝撃翼による剪断力が高くなるため剪断力による摩擦熱の発生が向上し、ミキサー８０内の温度は１８０〜１９０℃になり乾燥され原材料の水分を１wt％以下、好ましくは０．３wt％以下に減少させる。ちなみに、本実施例では前記木粉を投入してから１７分０９秒後にミキサー本体８１内の温度は、１９０℃で、原材料の水分が０．１wt％であった。なお、木粉は撹拌衝撃翼８５，８６，８７の高速回転により破砕され、このとき木粉から発生した多量の水蒸気ないしは木酸ガスは上蓋８２に設けたガス排出管９５より排出される。
【０１８４】
(3)次いで、熱可塑性樹脂成形材のＰＰ（ポリプロピレン）２５kgをミキサー本体８１内に投入し、５〜８分間混練する（本実施例では約８分間混練した）。なお、熱可塑性樹脂成形材の形態は、本実施例では直径３mm程度の大きさの粒状から成るペレットを使用している。
【０１８５】
なお、熱可塑性樹脂成形材のＰＰの融点は１６５℃であり、この工程におけるミキサー本体８０内の温度は１８６℃であった。
【０１８６】
この工程で、原材料内の木粉によりＰＰは大きな塊とはならず、混合分散に際しても凝集したりせずに粘土状にゲル化して直径約１０〜１００mmの塊状の「混練材料」となった。つまり、この塊とは、個々の木粉がその木粉個々の単体の表面全体に熱可塑性樹脂を付着した状態に形成され、これらの個々の木粉が集合した塊であるため、木粉単体間の密着性がなく塊そのものは脆いものである。したがって、この工程により形成された混練材料は、後述する後工程の押出機７０でより一層効率良く混練され得る良好な材料であり、押出し成形時において特に木粉の摩擦抵抗を減じる良好な材料である。
【０１８７】
また、熱可塑性樹脂成形材がＰＰの本製造例の場合、木粉が原材料の全体量の３５wt％以下になると熱可塑性樹脂成形材がミキサー８０内で大きな塊となるので、木粉の量は３５wt％より多くする必要がある。また、木粉が７５wt％までは原材料のゲル化が可能であり、木粉が７５wt％より多くなると、木粉が焼けるので不可能である。
【０１８８】
(4)前記モータを低速にし、シリンダ９１を作動して蓋８９を後退して排出口８８を開放する。ミキサー本体８１内のゲル化した原材料は排出口８８から排出ダクト９３を経て、次工程へ排出される。排出時の温度は１８６℃、原材料を投入してから排出するまでの全工程は２６分５４秒で処理された。
【０１８９】
なお、前記モータを低速にして原材料内の熱可塑性樹脂成形材の融点より１０℃程度高い温度にまで下げれば、ミキサー８０内の混練材料は冷却され、直径約２５mm以下の大きさの塊に造粒され造粒木粉が形成される。この場合、次工程の冷却造粒手段での処理を省略して、後工程の整粒手段により粒径１０mm以下に整粒して木質合成粉を形成しても良い。
【０１９０】
他の製造例として以下に示す。原材料としては、原材料の６４wt％は平均粒径２０メッシュ以下で嵩比重が０．２の木粉を２６kgおよび尿素の４０％濃度の水溶液を０．３kg、５〜２０wt％の酸化チタンを３kgで成り、残りの３６wt％は熱可塑性樹脂成形材のＰＣ（ポリカーボネート）を１６kgで成る。この原材料を上記のミキサー８０で混練する場合、前述実施例と同様の工程を行ない、木粉をミキサー本体８１内へ投入してから１７分３０秒後、１５９℃で、ＰＣを投入し約２６分１４秒後、２２３℃でゲル化した混練材料を排出した。
【０１９１】
(5)冷却造粒前述したミキサー８０で形成された混練材料は排出ダクト９３を経てクーリングミキサー１００の投入口１１３からミキサー本体１０１内へ投入される。撹拌破砕翼１０４はモータ１０５により９０rpmの速度で回転し、アーム１０３が３rpmの速度で水平方向に回転している。
【０１９２】
混練材料はジャケット１０２内の冷却水により冷却されたミキサー本体１０１の内周壁面で冷却され、直径約２５mm以下に造粒された「造粒木粉」が形成され、この造粒木粉はバルブ１０６を開放して排出口１０７より排出される。
【０１９３】
ＰＰの融点は１６５℃であり、本製造例では前述したミキサー８０内で１８０℃にゲル化した混練材料をクーリングミキサー１００へ投入してから１０〜１５分程度で、９０〜１００℃まで冷却され、このクーリングミキサーによる冷却造粒は効率が良い。このときのジャケット１０２内の冷却水については、給水管１０８から供給する冷却水の温度は３０℃で、排水管１０９より排水される冷却水の温度は４０℃。
【０１９４】
(6)整粒前記冷却造粒手段で形成された造粒木粉は、さらにカッタミルを使用して粒径１０mm以下に整粒し、「木質合成粉」を形成する。
【０１９５】
造粒木粉はカッタ支持体１２４の回転刃１２５と固定刃１２６間で約０．１〜８mmの木質合成粉に切断され「木質合成粉」が形成され、整粒室１２８のスクリーン１２９のメッシュを通過して排出口１３１より排出される。
【０１９６】
３−２．木質合成粉を用いた木質合成板の比較例
木粉を５０％、ＰＰの樹脂を５０％で成る本願の木質合成板（板厚１２．０mm）（以下、「本願例Ａ」という）と、３層の木板を貼合わせた合板Ａ（板厚１１．２mm）と、５層の木板を貼合わせた合板Ｂ（板厚１１．６mm）と、７層の木板を貼合わせた合板Ｃ（板厚１５．３mm）に対して以下の物性試験を行なった。
【０１９７】
（１）曲げ弾性率及び曲げ強度試験
試験条件 支点間隔；１００mm， 試験速度；５mm/min
【表１】
2004216910.tif 000003
以上のことから、本願例Ａは、合板Ａ、合板Ｂの縦方向及び横方向の曲げ弾性率及び曲げ強度と比較すると、いずれも合板Ａ、合板Ｂより低い値であるが、合板Ｃと比較すると、合板Ｃ の曲げ強度（縦方向）が２９．１MPaであるのに対し、本願例Ａの曲げ強度（縦方向）が２７．５MPaと若干低いが、本願例Ａは合板Ｃに比較的近い値を示しており、合板Ｃ の曲げ弾性率（縦方向）が１．９８GPaであるのに対し、本願例Ａの曲げ弾性率（縦方向）が２．７３GPaであり、合板Ｃ の曲げ弾性率（横方向）が１．６４GPaであるのに対し、本願例Ａの曲げ弾性率（横方向）が２．５１GPaであり、合板Ｃ の曲げ強度（横方向）が２７．５MPaであるのに対し、本願例Ａの曲げ強度（横方向）が２８．２MPaであり、いずれも本願例Ａは合板Ｃに対しては高い数値を示している。
したがって、本願の木質合成板はある種の合板と同等の曲げ弾性率及び曲げ強度を示すという、良好な結果を得た。
【０１９８】
（２）面衝撃試験
試験条件； １０m/sec
【表２】
2004216910.tif 000004
以上のことから、本願例Ａの面衝撃値は、合板Ａ、合板Ｂ、合板Ｃのいずれより高い値を示した。
【０１９９】
（３）硬度試験
試験条件 ロックウェル硬度の圧子；径１２．７００mmの鋼球
試験荷重；６０kgf
【表３】
2004216910.tif 000005
以上のことから、本願例Ａのロックウェル硬度は、合板Ａ、合板Ｂ、合板Ｃのいずれより高い値を示した。本発明の木質合成板は合板Ａに対して約１．４倍、合板Ｂに対して約１．９３倍、合板Ｃに対して約３．３４倍という優れた硬さを有する。
【０２００】
（４）含水性試験
試験条件 各試験片を純水に浸漬し、２５℃で２４時間放置後の質量変化率（＝含水率）を測定した。
【表４】
2004216910.tif 000006
以上のことから、本願例Ａの含水率は、合板Ａ、合板Ｂ、合板Ｃのいずれより極めて低い値を示した。含水率が変化しやすいことは、板の膨張、収縮の変化率が大きくなり、つまり湿度などの環境変化により板の寸法変化が大きくなり、板の割れや寸法の狂いが生じやすくなる要因になる。
【０２０１】
本発明の木質合成板は、上記３種の合板のうちでも含水率が最も低い合板Ａに対してでさえ、１／１５３という極めて低い含水率を示していることから、湿度等の環境変化に左右されず寸法の安定性が極めて高いものである。
【０２０２】
（５）釘引き抜き強度試験
試験条件 試験速度；５mm/min
【表５】
2004216910.tif 000007
以上のことから、本願例Ａの釘引き抜き強度は、合板Ａ、合板Ｂ、合板Ｃのいずれより低い値を示した。一般的に木質合成板の釘引き抜き強度が低いことは木質合成板の特有の弱点である。釘の引き抜き強度は釘の周囲への板の組織の摩擦力が釘を引き抜くときの引き抜き強度となって表れると考えられ、木質合成板の場合は釘の引き抜き強度を弱める作用をする摩擦抵抗の小さい樹脂が含まれているので、摩擦抵抗の大きい木材板でなる合板の釘の引き抜き強度より低い値を示すことは当然考えられることである。しかし、本願例Ａは合板Ｃの釘引き抜き強度の約７２％の強度を有するという、良好な結果を得た。
【０２０３】
木質合成板の場合は個々の木粉間の密度を高くすることにより釘の引き抜き強度を高くすることになり、本願例Ａは高密度であるので上記のように良好な結果を得たと考えられる。
【０２０４】
（６）木ネジ試験
試験条件 試験速度；５mm/min
【表６】
2004216910.tif 000008
以上のことから、本願例Ａの木ネジの引き抜き強度は、合板Ａ、合板Ｂ、合板Ｃのいずれより高い値を示した。また、本願例Ａの木ネジの引っかけ強度は、縦方向および横方向のいずれにおいても合板Ａ、合板Ｂ、合板Ｃより高い値を示した。
【０２０５】
木ネジの引き抜き強度の場合は釘の引き抜き強度の場合のように釘の周囲への板の組織の摩擦力と異なり、板の組織の剪断力と関係があると考えられる。つまり、木質合成板の場合は、ネジ内に食い込んだ部分の板の組織と他の組織との密着性が木ネジの引く抜き強度の強さに反映すると考えられる。
【０２０６】
本発明の木質合成板は木粉が均一で高密度であるため個々の木粉間の密着性が強く、本願例Ａが示すように木ネジの引き抜き強度及び木ネジの引っかけ強度が各合板より高いという優れた結果を得た。
【０２０７】
以上の各試験の結果で示すように、本発明の木質合成板は曲げ弾性率、曲げ強度、釘の引き抜き強度において、幾種類かの合板のうちの一部の種類の合板に近い特性を有するという優れた特性を示し、且つ面衝撃値、含水性、木ネジの引き抜き強度及び木ネジの引っかけ強度においては合板より優れた特性を示すという良好なものである。
【０２０８】
３−３．その他の木質合成板の製造例
【表７】
2004216910.tif 000009
以上の製品としての成形板２９である木質合成板 Ｗ：９１０mm、Ｈ：１２mmを鋸盤により１８２０mm毎に切断し、重量１８ｋｇのベージュ色のコクリートパネルとして用いる木質合成板を得た。なお、肉厚１０〜１２mm程度の木質合成板は、机やテーブル、食器棚等の家具材料など他の用途にも使用される。
【０２０９】
なお、成形ダイ１０の高さを２０〜３０mmとすることによって、肉厚２０〜３０mmの木質合成板が成形され、この木質合成板はまな板や他の用途の板材として使用される。したがって、成形される木質合成板の肉厚は上記の実施例に限定されない。
【０２１０】
【表８】
2004216910.tif 000010
以上の製品としての成形板２９である木質合成板 Ｗ：９１０mm、Ｈ：３mmをシャーリングにより１８２０mm毎に切断し、重量４．５ｋｇの木質合成板を得る。
【０２１１】
このような薄板は、各種建築材料、家具材料、機器パーツ等として広範囲な使用目的に向けた素材となる。例えば、上記の薄板の木質合成板は、家屋の室内装飾用の化粧板などの建築材として使用され、あるいは約３００mm四方の大きさに加工してフロアリングブロックなどの床材として使用される。さらに、他の用途として、自動車の車内の内装材として、例えば、運転席のメータパネル周りの化粧板、トランスミッション周囲の化粧板、その他の車内の壁面の化粧板として使用され、高級感を得ることができる。機器パーツとしては電気機器等のボックスパネルや他の機器の化粧板として使用される。
【０２１２】
したがって、本発明の押出成形装置は、薄板から厚板に及ぶ広範囲な肉厚の木質合成板を成形可能であり、広範囲な使用目的に向けた素材が成形される。
【０２１３】
なお、本発明の押出成形装置により成形される木質合成板は高密度であるので多量の木粉を混入でき、木粉は熱可塑性樹脂より半値以下で遥かに安価であるため安価な木質合成板が成形される。また、多量の木粉を混入される木質合成板は天然の木材パネルに近い性質を有する優れた板材である。
【０２１４】
なお、本発明の木質合成板はホットプレス成形において再度押圧加熱−冷却脱型による型付け成形をすることができる。しかし、本発明の押出成形装置による木質合成板は、従来のカレンダー成形法や押出成形法に比べて内部残留応力が少ないので、予想以上の歪みを生じさせることがない。
【０２１５】
〔本発明の態様〕
以下は、これに限定されるものではないが、本発明を構成するその他の態様を示す。前記導入孔は、横断面で押出機吐出口から成形室入口の矩形状の断面の長手方向の両端を成形ダイ幅方向に直線状に形成するいわゆるストレイト・マニホールド型である押出機。前記成形室は、加熱及び冷却手段をそれぞれ備える上下２枚の金属板を両側縁に配置した金属製スペーサを介して断面方形に形成した成形ダイから構成される。
【０２１６】
ガラス繊維の不織布又は、ガラス織布の表面にフッ素樹脂のフィルムをコーティングしたシートを前記成形室の内壁面に貼設した押出機。
【図面の簡単な説明】
【０２１７】
【図１】本発明の実施例に使用するミキサー（流動混合混練手段）の要部断面を示す全体正面図である。
【図２】本発明の実施例に使用するクーリングミキサー（冷却造粒手段）の要部断面を示す全体正面図である。
【図３】本発明の実施例に使用するカッタミル（整粒手段）の要部断面を示す全体正面図である。
【図４】本発明の実施例に使用する押出機の要部断面を示す全体正面図である。
【図５】本発明の実施例の成形ダイ及びブレーキ手段の縦断面を示す正面図である。
【図６】本発明の実施例の成形ダイ及びブレーキ手段の要部断面を示す平面図である。
【図７】本発明の実施例のブレーキ手段の詳細を示す正面図である。
【図８】（Ａ）本発明の他の実施例の要部断面を示す図である。（Ｂ）本発明の他の実施例の要部断面を示す図である。
【図９】本発明の他の実施例の成形ダイの縦断面を示す正面図である。
【図１０】図９の矢視Ｊ−Ｊ線の縦断面図である。
【図１１】図９の矢視Ｋ−Ｋ線の縦断面図である。
【図１２】本発明の他の実施例の成形ダイの要部断面を示す平面図である。
【図１３】本発明の他の実施例のブレーキ手段の要部断面を示す平面図である。
【図１４】図１３の矢視Ｎ−Ｎ線の縦断面図である。
【図１５】従来におけるカレンダー成形法を示す装置の正面図である。
【図１６】（Ａ）従来の押出成形法を示す装置の正面図である。（Ｂ）従来の押出成形法によるチューブ状の押出し成形生地及び拡開生地の状態図である。
【符号の説明】
【０２１８】
１０ 成形ダイ
１１ 導入部
１２ 導入孔
１３ 導入室
１４，１４ａ ヒータ
１５ 案内板
１６ スクリーン部
１７ アダプタ
１８ 流入口
１９ 押出ダイ
２１ 成形部
２２ 成形室
２３ ダイ出口
２４ シート（フッ素樹脂の）
２５ 冷却管
２７ ピン
２８ 取付具
２９ 成形板
３０，３０ａ ブレーキ手段
３１ ピンチローラ
３１ａ 固定ピンチローラ
３１ｂ 自在ピンチローラ
３２ 軸
３３ ブレーキドラム
３４，３４ａ，３４ｂ 軸受
３５ ブレーキベルト
３６ 軸受固定フレーム
３７ 軸受自在フレーム
３８ ガイドシャフト
３９ ブレーキベルトホルダ
４０ ブレーキテンショナー
４１ シャフト
４２ 固定盤
４３ バネ
４４ バネ
４５ バネ
４６ テンションブラケット
４７ テンショナー
４８ レバー
４９ ナット
５１ スクリュー
５２ 熱ロール
５３ 補正ロール
５４ 開口部
５５ ガイド
５６ 電熱ヒータ
５７ 赤外線ヒータ
６１ 成形ダイ
６２ 切断具
６３ 拡開生地
６４ 熱ロール
６５ 補正ロール
６６ ロール
７０ 押出機
７１ スクリュー
７２ ギヤ減速機
７３ ホッパ
７４ バレル
７５ バンドヒータ
７６ スクリーン
７７ アダプタ
７８ 押出ダイ
７９ 押出し生地
８０ ミキサー（流動混合混練手段）
８１ ミキサー本体
８２ 上蓋
８３ 軸
８４ スクレイパー
８５，８６，８７ 撹拌衝撃翼
８８ 排出口
８９ 蓋
９１ シリンダ
９２ 締付ナット
９３ 排出ダクト
９４ 投入口
９５ ガス排出管
１００ クーリングミキサー（冷却造粒手段）
１０１ ミキサー本体
１０２ ジャケット
１０３ アーム
１０４ 撹拌破砕翼
１０５ モータ
１０６ バルブ
１０７ 排出口
１０８ 給水管
１０９ 排水管
１１１ モータ
１１２ 減速装置
１１３ 投入口
１１４ フレーム
１１５ パウダブレーキ
１１６ 歯車
１１７ 歯車
１１８ シリンダ
１１９ ガイド体
１２０ カッタミル（整粒手段）
１２１ カッタミル本体
１２２ 蓋
１２３ 投入口
１２４ カッタ支持体
１２５ 回転刃
１２６ 固定刃
１２７ 投入室
１２８ 整粒室
１２９ スクリーン
１３１ 排出口
【図１】
2004216910.tif 000011
【図２】
2004216910.tif 000012
【図３】
2004216910.tif 000013
【図４】
2004216910.tif 000014
【図５】
2004216910.tif 000015
【図６】
2004216910.tif 000016
【図７】
2004216910.tif 000017
【図８】
2004216910.tif 000018
【図９】
2004216910.tif 000019
【図１０】
2004216910.tif 000020
【図１１】
2004216910.tif 000021
【図１２】
2004216910.tif 000022
【図１３】
2004216910.tif 000023
【図１４】
2004216910.tif 000024
【図１５】
2004216910.tif 000025
【図１６】
2004216910.tif 000026