(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出成形機のシリンダ根端部に取付けられているホッパーからシリンダ内に木質材料を投入し、該シリンダに内設されているスクリューを回転させて該木質材料をシリンダ先端側に送り、該シリンダの中間部において熱可塑性樹脂溶融発泡物を該木質材料に添加混合し、該シリンダ先端のダイから該木質材料と熱可塑性樹脂溶融発泡物との混合物を板状に押出し、圧延ロールで圧延した後該板状成形物を挟持冷却手段によって冷却することを特徴とする木質成形体の製造方法
【請求項２】
該押出成形機のシリンダ中間部の熱可塑性樹脂溶融発泡物添加混合部において、シリンダ外周にはジャケットを周設し、該ジャケットには加熱手段を内挿して該木質材料と該熱可塑性樹脂溶融発泡物とを加熱する請求項１に記載の木質成形体の製造方法
【請求項３】
該熱可塑性樹脂溶融発泡物は熱可塑性樹脂溶融物がシリンダ内に添加される前に圧搾空気を吹込んでホイップすることによって形成される請求項１または請求項２に記載の木質成形体の製造方法
【請求項４】
木質材料に熱可塑性樹脂溶融発泡物を混合した混合物を型板上に散布してマットをフォーミングし、該マットをプレスして成形することを特徴とする木質成形体の製造方法
【請求項５】
該型板はロールコンベア上を移動し、該型板上にフォーミングされたマットは熱間ロールプレスされ、その後冷間ロールプレスされる請求項４に記載の木質成形体の製造方法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建築板に使用される木質成形体およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば従来のハードボード等の木質成形体にあっては、木質材料にバインダーとしてフェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂を添加してホットプレスすることによって製造される。
上記バインダーとして熱可塑性樹脂が使用されると、該熱可塑性樹脂としてリサイクル品が使用出来るし、また該熱可塑性樹脂をバインダーとして使用した木質成形体の廃品もチップにしてリサイクルし易くなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の製造方法にあって、熱可塑性樹脂をバインダーとして使用して木質成形体を製造する場合には、ホットプレスの後更にコールドプレスをする必要があり、工程が多く手間がかゝるし、またプレス装置が二つ必要となり設備費が高くなる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、押出成形機(1) のシリンダ(2) 根端部に取付けられているホッパー(3) からシリンダ(2)内に木質材料Ｔを投入し、該シリンダ(2) に内設されているスクリュー(4) を回転させて該木質材料Ｔをシリンダ(2) 先端側に送り、該シリンダ(2) の中間部において熱可塑性樹脂溶融発泡物Ｒを該木質材料Ｔに添加混合し、該シリンダ(2) 先端のダイ(18)から該木質材料Ｔと熱可塑性樹脂溶融発泡物Ｒとの混合物Ａを板状に押出し、圧延ロール(19,20) で圧延した後該板状成形物Ｍを挟持冷却手段(21)によって冷却する木質成形体の製造方法を提供するものである。該押出成形機(1) のシリンダ(2) 中間部の熱可塑性樹脂溶融発泡物Ｒ添加混合部において、シリンダ(2) 外周にはジャケット(6) を周設し、該ジャケット(6) には加熱手段(6A)を内挿して該木質材料Ｔと該熱可塑性樹脂溶融発泡物Ｒとを加熱することが望ましく、また該熱可塑性樹脂溶融発泡物Ｒは熱可塑性樹脂溶融物がシリンダ(2) 内に添加される前に圧搾空気を吹込んでホイップすることによって形成されることが望ましい。
また更に本発明は木質材料Ｔと熱可塑性樹脂溶融発泡物Ｒとの混合物Ａを型板上に散布してマットをフォーミングし、該マットをプレスして成形する木質成形体の製造方法を提供するものである。該型板はロールコンベア上を移動し、該型板上にフォーミングされたマットは熱間ロールプレスされ、その後冷間ロールプレスされることが望ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
〔木質材料〕
本発明において使用される木質材料とは、例えば木片、ストランド、木粉、木毛、木質繊維束、木質パルプ等、あるいは木造建築物を構築あるいは解体するときに発生する端切れや廃材等の粉砕物であり、特に幅１〜５mm、長さ５〜２０mm、厚み０．２〜２mmの木片が望ましい。
また、上記木質材料が水分を多量含んでいると、加熱の際木片から水蒸気が発生し、木質材料と熱可塑性樹脂溶融発泡物との間に水蒸気膜が形成され、木質材料と熱可塑性樹脂溶融発泡物との密着が不充分になるため、通常木質材料は原料を細分化した後にドライヤーにて木質材料の含水率を５％未満に乾燥しておく。
【０００６】
〔熱可塑性樹脂〕
本発明において使用される熱可塑性樹脂としては、主としてポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂が使用されるが、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリアミド、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、アクリロニトリル−ブタジェン共重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、アクリロニトリル−ブタジェン−スチレン共重合体等の熱可塑性樹脂でもよい。
上記熱可塑性樹脂は二種以上混合使用されてもよく、また上記熱可塑性樹脂の廃材の再生品であってもよい。
【０００７】
〔熱可塑性樹脂溶融発泡物〕
熱可塑性樹脂溶融発泡物は、上記熱可塑性樹脂の溶融物を発泡室において圧搾空気を吹込みホイップすることによって形成される。この場合該熱可塑性樹脂溶融物は攪拌機によって攪拌されてもよい。
【０００８】
〔配合〕
木質材料と熱可塑性樹脂との混合重量比は通常５０：５０〜８０：２０程度とする。しかし該熱可塑性樹脂は溶融してから発泡されているので、木質材料と熱可塑性樹脂との混合重量比が８０：２０であっても、発泡後のかさは圧倒的に熱可塑性樹脂溶融発泡物の方が大きい。
本発明の木質成形体には、木質材料と熱可塑性樹脂の他にゴムやエラストマー等の耐衝撃性改良材、シリコン、ワックス、パラフィン等の撥水剤等が添加されてもよい。
【０００９】
〔木質成形体の製造方法〕
本発明を図１および図２に示す一実施例によって説明すれば、押出機(1) のシリンダ(2) 内根端部にはホッパー(3) から木質材料Ｔが投入され、該木質材料Ｔは該シリンダ(2) に内設されモーター(5) によって駆動回転されているスクリュー(4) によって図１矢印イに示すシリンダ(2) 先端側に送られる。該スクリュー(4) は連続のスクリューではなく、パドルミキサータイプのものでもよい。
該シリンダ(2)中間部外側にはジャケット(6) が周設され、図２に示すように該ジャケット(6) 内には加熱手段として加熱ヒータ(6A)がシリンダ(2) の外周にそってまかれており、上記シリンダ(2) 内に供給された木質材料Ｔは予熱され、かつ乾燥される。該シリンダ(2) 内の温度は通常１８０〜２３０℃に設定される。加熱手段としては加熱ヒータ(6A)以外に油等の熱媒体、加熱空気等を用いてもよい。
【００１０】
上記シリンダ(2)のジャケット(6) 部分において、シリンダ(2) には熱可塑性樹脂溶融発泡物Ｒが供給される。即ち熱可塑性樹脂は溶融供給器(11)のホッパー(12)からシリンダ(13)内に投入され、該シリンダ(13)内で加熱溶融されつゝ該シリンダ(13)に内設されモーター(15)によって駆動回転されているスクリュー(14)によって発泡室(16)に送られる。
【００１１】
該発泡室(16)内に送られた熱可塑性樹脂溶融物にはブロア(17)によって圧搾空気が送り込まれ、ホイップされることによって泡状の熱可塑性樹脂溶融発泡物Ｒになり、この状態でシリンダ(2) 内に供給され木質材料Ｔに混合される。上記したように熱可塑性樹脂溶融発泡物Ｒは泡状の溶融発泡物になっているので、通常の熱可塑性樹脂溶融物の数倍〜数十倍のかさになり、木質材料Ｔに対する分散性が格段に向上し、木質材料Ｔにまんべんなく付着し均一に混合される。またこの部分ではジャケット(6) 内の加熱ヒータ(6A)でシリンダ(2) 内が加熱されているので、熱可塑性樹脂溶融発泡物Ｒは木質材料Ｔに混合される時点で冷却固化することなく、均一に混合し好都合な溶融状態を維持する。
【００１２】
このようにして熱可塑性樹脂溶融発泡物Ｒを均一に混合された木質材料Ｔはシリンダ(2) 先端側に送られ、この部分である程度圧密されつゝダイ(18)から板状に押出される。
ダイ(18)から押出された板状成形物Ｍ中の熱可塑性樹脂溶融発泡物Ｒはこの時点ではほとんど脱泡されておらず、該板状成形物Ｍは低密度の粗な状態となっている。
該板状成形物Ｍは一連の圧延ロール(19,20) によって圧延され、この時点で該板状成形物Ｍは脱気され、該板状成形物Ｍは所定の比重、厚みに調節される。そして最後に挟持冷却手段であるキャタピラープレス(21)によって挟持冷却され、カッター(22)によって所定寸法に切断され製品Ｐになる。
【００１３】
図３〜図５には本発明の木質成形体の他の製造方法が示される。この製造方法ではまず前実施例と同様に溶融供給器(11)から熱可塑性樹脂溶融物を発泡器(16)に送り込み、ブロア(17)からの圧搾空気によって該熱可塑性樹脂溶融物をホイップし発泡させる。
該熱可塑性樹脂溶融発泡物Ｒは図３に示すように上記発泡器(16)から木質材料Ｔが充填されているミキシングタンク(23)内に投入され、攪拌機(24)によって該木質材料Ｔと混合される。
上記木質材料Ｔと熱可塑性樹脂溶融発泡物Ｒとの混合物Ａは、図４に示すように原料供給用コンベア(25)から散布コンベア(26)に供給され、該散布コンベア(26)上で散布量を調節用ブラッシングロール(27,28) で調節されつゝ、散布用ブラッシングロール(29)にて型板搬送用コンベア(30)上で搬送されている型板(31)上に散布される。
【００１４】
型板(31)上に散布された混合物Ａは上からプレスコンベア(32)によってプレスされるが、該プレスコンベア(32)は前端から厚み調製部(32A) 、加熱室(33)内において熱間プレス部(32B) 、加熱室(33)外において冷間プレス部(32C)に区画され、型板搬送用コンベア(30)もそれに対応して厚み調製部(30A) 、熱間プレス部(30B) 、冷間プレス部(30C) に区画されている。
【００１５】
したがって混合物Ａは厚み調製部(30A,32A) で厚みを次第に圧縮され、この間で混合物Ａは脱気され、熱間プレス部(30B,32B) で熱間プレスされ、冷間プレス部(30C,32C) で冷却固化され、板状成形物Ｍとなる。該板状成形物Ｍは後段搬送コンベア(34)によって型板(31)と共に搬送され、その間にカッター(35)によって所定寸法に裁断される。
以下に本発明の実施例を示す。
【００１６】
〔実施例１〕
図１および図２に示す装置によって下記の組成で木質成形体を製造した。
木片    *1                  ５０重量部
再生ポリプロピレン          ５０重量部
*1：幅１〜５mm、長さ５〜１５mm、厚み０．５〜２mm
上記ポリプロピレンは溶融供給器(11)内で２３０℃に加熱され、発泡室(16)内でホイップされた上で木片Ｔに添加混合された。圧延ロール(19,20) の圧力は６ＭＰa で、冷却キャタピラープレス(21)は０．５ＭＰa の圧力であった。
得られた木質成形体の比重は０．６８ g／cm3 、曲げ強度は３５Ｎ／mm2 、釘保持力（３φリングネイル使用）は８Ｎ／mm2 、２４時間吸水率は１８％、２４時間吸水厚み膨潤率は３．１％であった。
【００１７】
〔実施例２〕
図３〜５に示す装置を使用して実施例１と同様の組成で木質成形体を製造した。熱間ロールプレス(32B) の圧力は６ＭＰa 、温度は２３０℃、冷間ロールプレス(32C) の圧力は０．５ＭＰa に設定した。
得られた木質成形体の比重は０．６５ g／cm3 、曲げ強度は３２Ｎ／mm2 、釘保持力は７．２Ｎ／mm2 、２４時間吸水率は１９％、２４時間吸水厚み膨潤率は３．２％であった。
【００１８】
【発明の効果】
本発明では熱可塑性樹脂をバインダーとして使用して効率良く木質成形体を製造することが出来、熱可塑性樹脂は再生品を使用することが出来、樹脂のリサイクル性も向上する。
【図面の簡単な説明】
図１および図２は本発明の一実施例を示すものである。
【図１】  製造装置の概略図
【図２】  ジャケット部分の側断面図
図３〜図５は本発明の他の実施例を示すものである。
【図３】  ミキシングタンクの説明図
【図４】  原料混合物散布状態説明図
【図５】  プレス成形状態説明図
【符号の説明】
1         押出機（押出成形機）
2         シリンダ
3         ホッパー
4         スクリュー
6         ジャケット
6A        加熱手段
18        ダイ
19,20     圧延ロール
21        挟持冷却手段（キャタピラープレス）
Ａ        混合物
Ｍ        板状成形物
Ｒ        熱可塑性樹脂溶融発泡物
Ｔ        木質材料（木片）
【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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