(57)【要約】【課題】木粉固化成形体及びその製造方法並びに木粉固化成形用金型において、木粉固化成形体が生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、優れた切削性を有し切削工具を傷めることがなく、しかも適度な硬さと強度を有することにより精密な切削加工が可能なこと。【解決手段】木粉固化成形体１の製造方法は、大鋸屑・間伐材チップ２を水分２０重量％以下に乾燥する乾燥工程（Ｓ１０）と、粉砕機で微粉砕して平均粒子径１５０μｍの木粉とする粉砕工程（Ｓ１１）と、木粉１００重量部を１０重量部の有機合成樹脂バインダーと混合する混合工程（Ｓ１２，Ｓ１４）と、常温で２００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力を掛けてプレス成形して木粉ブロックとする常温プレス成形工程（Ｓ１５）と、木粉ブロックを静置して未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去する養生工程（Ｓ１６）、または高周波加熱工程（Ｓ１７）を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大鋸屑（おがくず）及び／または間伐材のチップを水分２０重量％以下に乾燥したものを微粉砕して平均粒子径が３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉とし、該木粉１００重量部に対して３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーを混合して、常温で１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力を掛けてプレス成形した後に、静置して内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去してなることを特徴とする木粉固化成形体。
【請求項２】
大鋸屑及び／または間伐材のチップを水分２０重量％以下に乾燥したものを微粉砕して平均粒子径が３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉とし、該木粉１００重量部に対して３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーを混合して、更に樹皮を粉砕して繊維状にしたもの及び／または天然有機繊維を前記木粉１００重量部に対して５重量部〜７０重量部の範囲内で混合して、常温で１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力を掛けてプレス成形した後に、静置して内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去してなることを特徴とする木粉固化成形体。
【請求項３】
前記有機合成樹脂バインダーはポリオール系樹脂及びイソシアネート系樹脂であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の木粉固化成形体。
【請求項４】
前記有機合成樹脂バインダーはウレタンプレポリマーであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の木粉固化成形体。
【請求項５】
静置して内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去する代わりに、内部温度が４０℃〜８０℃の範囲内になるように高周波加熱して、内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去してなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の木粉固化成形体。
【請求項６】
前記大鋸屑及び前記間伐材のチップ並びに前記樹皮は針葉樹の大鋸屑または針葉樹の間伐材のチップ或いは針葉樹の樹皮であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の木粉固化成形体。
【請求項７】
前記木粉固化成形体は、全体に亘って略均一の厚さを有し、前記厚さは１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内であり、前記木粉固化成形体の意匠面の裏面側には前記厚さの１／８〜１／３の範囲内の深さの細かい凹凸が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の木粉固化成形体。
【請求項８】
大鋸屑（おがくず）及び／または間伐材のチップを水分２０重量％以下に乾燥する乾燥工程と、
乾燥した大鋸屑及び／または間伐材のチップを粉砕機で微粉砕して平均粒子径３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉とする粉砕工程と、
前記木粉１００重量部を３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーと混合して表面コーティング木粉とする混合工程と、
前記表面コーティング木粉を常温で１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力を掛けてプレス成形して木粉ブロックとする常温プレス成形工程と、
前記木粉ブロックを静置して内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去する養生工程と、
を具備することを特徴とする木粉固化成形体の製造方法。
【請求項９】
前記混合工程と前記常温プレス成形工程の間に、前記表面コーティング木粉に、樹皮を粉砕して繊維状にしたもの及び／または天然有機繊維を前記表面コーティング木粉中に含まれる木粉１００重量部に対して５重量部〜７０重量部の範囲内で混合して新たな表面コーティング木粉とする繊維混合工程を具備することを特徴とする請求項８に記載の木粉固化成形体の製造方法。
【請求項１０】
前記養生工程の代わりに、前記木粉ブロックを内部温度が４０℃〜８０℃の範囲内になるように高周波加熱して、内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去する高周波加熱工程を具備することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の木粉固化成形体の製造方法。
【請求項１１】
前記混合工程は、前記木粉１００重量部を３重量部〜３０重量部の範囲内のポリオール系樹脂と混合して第１の混合木粉とする工程と、前記木粉１００重量部を３重量部〜３０重量部の範囲内のイソシアネート系樹脂と混合して第２の混合木粉とする工程と、前記第１の混合木粉と前記第２の混合木粉とを重量比１．５：１〜１：１．５の範囲内で混合する工程とを含有することを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか１つに記載の木粉固化成形体の製造方法。
【請求項１２】
前記混合工程は、前記木粉１００重量部を３重量部〜３０重量部の範囲内のウレタンプレポリマーと混合して混合木粉とする工程であることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか１つに記載の木粉固化成形体の製造方法。
【請求項１３】
前記大鋸屑及び前記間伐材のチップ並びに前記樹皮は針葉樹の大鋸屑または針葉樹の間伐材のチップ或いは針葉樹の樹皮であることを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれか１つに記載の木粉固化成形体の製造方法。
【請求項１４】
大鋸屑（おがくず）及び／または間伐材のチップを水分２０重量％以下に乾燥したものを微粉砕して平均粒子径が３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉とし、該木粉１００重量部に対して３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーを混合して、または更に前記木粉１００重量部に対して５重量部〜７０重量部の範囲内の樹皮を粉砕して繊維状にしたもの及び／または天然有機繊維と混合して、常温で１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力を掛けてプレスして木粉固化成形体を成形するための金型であって、
前記金型は前記木粉固化成形体の意匠面側のキャビティ面は意匠に対応する凹凸部分以外は平滑であり、前記意匠面の裏面側のキャビティ面には前記木粉固化成形体の厚さの１／８〜１／３の範囲内の深さの細かい凹凸が設けられていることを特徴とする木粉固化成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大鋸屑（おがくず）等を原料としてなる生分解性を有するブロック状の木粉固化成形体及びその製造方法並びに木粉固化成形用金型に関するものであり、特に、優れた切削性と再利用性とを有しており、モックアップモデル、マスターモデル、検査ゲージ用モデル等の製作に適した木粉固化成形体及びその製造方法並びに木粉固化成形用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モックアップモデル用材料、マスターモデル用材料、検査ゲージ用モデル用材料等の模型素材用ブロックは、切削加工によって所望の形状を付与されて、モデルや検査ゲージとして使用される。近年、木型職人の減少、コンピュータ技術の飛躍的進歩、モデル製作の短納期化の要請等に伴って、ＮＣ（数値制御）マシンによる切削加工でモデルや検査ゲージを製作する技術が主流となっている。
【０００３】
従来、このような切削加工の素材となるモデル製作用ブロックとしては、炭酸カルシウム等の無機材料を有機合成樹脂からなるバインダーを用いてブロックに成形した無機材料系ブロック素材が用いられてきた。しかし、このような無機材料系ブロック素材は、硬度が高いために切削用の刃を傷め易く、切削工具の寿命が短くなり、また切削加工の際に舞い上がる粉塵によって作業環境が悪化するという問題を生じていた。
【０００４】
そこで、かかる問題を解決すべく、特許文献１に記載の発明がなされている。この特許文献１に記載の技術においては、液状の芯物質を含むマイクロカプセルを樹脂組成物に含有させた切削加工性樹脂形成性材料を提供している。これによって、硬度が低くて切削用の刃を傷め難く、切削粉塵の発生が少量で、かつ、強度低下の少ない模型素材用樹脂成形品が得られるとしている。
【特許文献１】特許第３３１３６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、液状の芯物質を含むマイクロカプセルを樹脂組成物に含有させているため、切削加工性樹脂素材が軟らかいものとなり、切り立った部分を有するモデルを製作した場合には、切削加工において切り立った部分の角が取れて丸くなってしまい、モデルの微小部分についての精密な切削加工ができない。更に、切削屑は硬化した有機合成樹脂であるため再使用することができず、廃棄処分するしかないため、環境負荷物質となるという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、大鋸屑（おがくず）等を原料としてなり生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、優れた切削性を有し切削工具を傷めることがなく、しかも適度な硬さと強度を有することにより精密な切削加工が可能な木粉固化成形体及びその製造方法並びに木粉固化成形用金型の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る木粉固化成形体は、大鋸屑（おがくず）及び／または間伐材のチップを水分２０重量％以下に乾燥したものを微粉砕して平均粒子径が３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉とし、該木粉１００重量部に対して３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーを混合して、常温で１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力を掛けてプレス成形した後に、静置して内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去してなるものである。
【０００８】
ここで、木粉の平均粒子径は、レーザ回折式粒度分布測定装置マイクロトラックによって測定した値であって、平均粒子径が３０μｍ〜２５０μｍの範囲内、より好ましくは５０μｍ〜１５０μｍの範囲内であり、かつ、粒子径２５０μｍを超える木粉が１０重量％以下であり、粒子径１００μｍ未満の木粉が３０重量％以下であることが好ましい。
【０００９】
請求項２に係る木粉固化成形体は、大鋸屑及び／または間伐材のチップを水分２０重量％以下に乾燥したものを微粉砕して平均粒子径が３０μｍ〜２５０μｍの範囲内、より好ましくは５０μｍ〜１５０μｍの範囲内の木粉とし、該木粉１００重量部に対して３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーを混合して、更に樹皮を粉砕して繊維状にしたもの及び／または天然有機繊維を前記木粉１００重量部に対して５重量部〜７０重量部の範囲内、より好ましくは３０重量部〜６０重量部の範囲内で混合して、常温で１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力を掛けてプレス成形した後に、静置して内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去してなるものである。ここで、「天然有機繊維」としては、木綿繊維、麻繊維、稲藁の繊維、等を用いることができる。
【００１０】
請求項３に係る木粉固化成形体は、請求項１または請求項２の構成において、前記有機合成樹脂バインダーはポリオール系樹脂及びイソシアネート系樹脂であるものである。ここで、ポリオール系樹脂としてはポリオキシエチレングリセルエーテル、ポリオキシプロピレングリセルエーテル、ポリオキシブチレングリセルエーテル、等があり、イソシアネート系樹脂としてはポリエチレンポリフェニールポリイソシアネート、等がある。
【００１１】
請求項４に係る木粉固化成形体は、請求項１または請求項２の構成において、前記有機合成樹脂バインダーはウレタンプレポリマーであるものである。ここで、ウレタンプレポリマーの具体例としては、三洋化成工業（株）製の１液湿気硬化型ウレタンプレポリマーである「サンプレンＢＤ−５５」等がある。
【００１２】
請求項５に係る木粉固化成形体は、請求項１乃至請求項４のいずれか１つの構成において、静置して内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去する代わりに、内部温度が４０℃〜８０℃の範囲内、より好ましくは４０℃〜６０℃の範囲内になるように高周波加熱して、内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去してなるものである。
【００１３】
請求項６に係る木粉固化成形体は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つの構成において、前記大鋸屑及び前記間伐材のチップ並びに前記樹皮は針葉樹の大鋸屑または針葉樹の間伐材のチップ或いは針葉樹の樹皮であるものである。
【００１４】
請求項７に係る木粉固化成形体は、請求項１乃至請求項６のいずれか１つの構成において、前記木粉固化成形体は、全体に亘って略均一の厚さを有し、前記厚さは１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内、より好ましくは２ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内であり、前記木粉固化成形体の意匠面の裏面側には前記厚さの１／８〜１／３の範囲内、より好ましくは前記厚さの１／６〜１／４の範囲内の深さの細かい凹凸が設けられているものである。
【００１５】
請求項８に係る木粉固化成形体の製造方法は、大鋸屑（おがくず）及び／または間伐材のチップを水分２０重量％以下に乾燥する乾燥工程と、乾燥した大鋸屑及び／または間伐材のチップを粉砕機で微粉砕して平均粒子径３０μｍ〜２５０μｍの範囲内、より好ましくは５０μｍ〜１５０μｍの範囲内の木粉とする粉砕工程と、前記木粉１００重量部を３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーと混合して表面コーティング木粉とする混合工程と、前記表面コーティング木粉を常温で１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力を掛けてプレス成形して木粉ブロックとする常温プレス成形工程と、前記木粉ブロックを静置して内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去する養生工程とを具備するものである。
【００１６】
請求項９に係る木粉固化成形体の製造方法は、請求項８の構成において、前記混合工程と前記常温プレス成形工程の間に、前記表面コーティング木粉に、樹皮を粉砕して繊維状にしたもの及び／または天然有機繊維を前記表面コーティング木粉中に含まれる木粉１００重量部に対して５重量部〜７０重量部の範囲内、より好ましくは３０重量部〜６０重量部の範囲内で混合して新たな表面コーティング木粉とする繊維混合工程を具備するものである。ここで、「天然有機繊維」としては、木綿繊維、麻繊維、稲藁の繊維、等を用いることができる。
【００１７】
請求項１０に係る木粉固化成形体の製造方法は、請求項８または請求項９の構成において、前記養生工程の代わりに、前記木粉ブロックを内部温度が４０℃〜８０℃の範囲内、より好ましくは４０℃〜６０℃の範囲内になるように高周波加熱して、内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去する高周波加熱工程を具備するものである。
【００１８】
請求項１１に係る木粉固化成形体の製造方法は、請求項８乃至請求項１０のいずれか１つの構成において、前記混合工程は、前記木粉１００重量部を３重量部〜３０重量部の範囲内のポリオール系樹脂と混合して第１の混合木粉とする工程と、前記木粉１００重量部を３重量部〜３０重量部の範囲内のイソシアネート系樹脂と混合して第２の混合木粉とする工程と、前記第１の混合木粉と前記第２の混合木粉とを重量比１．５：１〜１：１．５の範囲内で混合する工程とを含有するものである。
【００１９】
ここで、ポリオール系樹脂としてはポリオキシエチレングリセルエーテル、ポリオキシプロピレングリセルエーテル、ポリオキシブチレングリセルエーテル、等があり、イソシアネート系樹脂としてはポリエチレンポリフェニールポリイソシアネート、等がある。
【００２０】
請求項１２に係る木粉固化成形体の製造方法は、請求項８乃至請求項１０のいずれか１つの構成において、前記混合工程は、前記木粉１００重量部を３重量部〜３０重量部の範囲内のウレタンプレポリマーと混合して混合木粉とする工程であるものである。ここで、ウレタンプレポリマーの具体例としては、三洋化成工業（株）製の１液湿気硬化型ウレタンプレポリマーである「サンプレンＢＤ−５５」等がある。
【００２１】
請求項１３に係る木粉固化成形体の製造方法は、請求項８乃至請求項１２のいずれか１つの構成において、前記大鋸屑及び前記間伐材のチップ並びに前記樹皮は針葉樹の大鋸屑または針葉樹の間伐材のチップ或いは針葉樹の樹皮であるものである。
【００２２】
請求項１４に係る木粉固化成形用金型は、大鋸屑（おがくず）及び／または間伐材のチップを水分２０重量％以下に乾燥したものを微粉砕して平均粒子径が３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉とし、該木粉１００重量部に対して３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーを混合して、または更に前記木粉１００重量部に対して５重量部〜７０重量部の範囲内の樹皮を粉砕して繊維状にしたもの及び／または天然有機繊維と混合して、常温で１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力を掛けてプレスして木粉固化成形体を成形するための金型であって、前記金型は前記木粉固化成形体の意匠面側のキャビティ面は意匠に対応する凹凸部分以外は平滑であり、前記意匠面の裏面側のキャビティ面には前記木粉固化成形体の厚さの１／８〜１／３の範囲内、より好ましくは１／６〜１／４の範囲内の深さの細かい凹凸が設けられているものである。
【００２３】
ここで、「天然有機繊維」としては、木綿繊維、麻繊維、稲藁の繊維、等を用いることができる。また、「細かい凹凸」としては、深さと同程度の大きさを有する半球形状の凹部をランダムに設けたものや、深さと同程度の間隔を有する階段状の凹凸を設けたものや、深さと同程度かそれより細かい間隔を有する溝を設けたもの、等がある。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に係る木粉固化成形体は、大鋸屑（おがくず）及び／または間伐材のチップを水分２０重量％以下に乾燥したものを微粉砕して平均粒子径が３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉とし、木粉１００重量部に対して３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーを混合して、常温で１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力を掛けてプレス成形した後に、静置して内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去してなる。
【００２５】
ここで、木粉の平均粒子径は、レーザ回折式粒度分布測定装置マイクロトラックによって測定した値であって、平均粒子径が３０μｍ〜２５０μｍの範囲内であり、かつ、粒子径２５０μｍを超える木粉が１０重量％以下であり、粒子径１００μｍ未満の木粉が３０重量％以下であることが好ましい。また、木粉の平均粒子径は、５０μｍ〜１５０μｍの範囲内であることがより好ましく、木粉１００重量部に対して５重量部〜２０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーを混合したものであることがより好ましい。
【００２６】
大鋸屑、間伐材のチップを水分２０重量％以下に乾燥することによって、これらを微粉砕する際に、水分が大量に放出されてスラリー状態となって微粉砕を妨げる事態が防止される。また、微粉砕して平均粒子径３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉とすることによって、木粉がウィスカー状になって、充填性が大幅に向上する。
【００２７】
そして、この微粉末の木粉１００重量部に対して、３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーを均一に混合することによって、ウィスカー状の木粉に対して有機合成樹脂バインダーがウィスカーのヒゲ状の隙間に絡みつく。したがって、この状態で金型に充填して１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力を掛けることによって、微粉末の木粉同士に強固な結合が生じて、緻密で高強度の成形体を得ることができる。
【００２８】
また、常温プレスによって成形できることから、外部からの均一な加熱が不要であるため、極めて厚い成形体を成形することができ、５００ｍｍt までの厚さの木粉ブロックを成形することが可能である。更に、加熱機構が不要であることから、プレス成形機及び金型の構造が簡単になるという作用効果が得られ、その結果、１０００ｍｍ×２０００ｍｍ程度の広い面積を有する木粉ブロックを成形することも可能となる。
【００２９】
ここで、微粉砕して平均粒子径３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉とするためには、周速５０ｍ／秒〜８０ｍ／秒の範囲内の微粉砕機を用いるのが好ましい。このような微粉砕機としては、例えば河本鉄工（株）製のミクロンコロイドミル等がある。また、微粉末の木粉１００重量部に対して、３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーを均一に混合するためには、周速２０ｍ／秒〜３０ｍ／秒の範囲内の高速攪拌分散機を用いるのが好ましい。このような高速攪拌分散機としては、例えばホソカワミクロン（株）製の横型タービライザー等がある。
【００３０】
こうして得られた成形体は、木粉１００重量部に対して３重量部〜３０重量部の範囲内、より好ましくは５重量部〜２０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーを混合したものであるが、木粉の比重に対して有機合成樹脂バインダーの比重が大きいため、体積％にすると、有機合成樹脂バインダーは成形体の０．１ｖｏｌ％〜数ｖｏｌ％に過ぎない。したがって、この成形体を静置して内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去することによって、天然の木材から切り出したブロックと比較して、年輪や節がなく繊維方向性も少なく、切削性と強度と寸法安定性とを有する木粉固化成形体となる。
【００３１】
また、有機合成樹脂バインダーの量が成形体の０．１ｖｏｌ％〜数ｖｏｌ％と非常に少ないため、高圧でプレス成形しても成形体が金型のキャビティ面に付着せず、金型に離型剤を塗布しなくても簡単に離型することができる。これによって、プレス成形がより効率良くできるとともに、成形体に離型剤が付着していないため塗料の付着性が良好であり、モデルとして表面を色分けする場合にも塗装が容易であり、ブロックを接着する場合の接着性も良好である。
【００３２】
しかも、１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内、より好ましくは１５０ｋｇ／ｃｍ2 〜２５０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の高圧力を掛けて成形しているため、微粉末の木粉が極めて高密度に充填されて、天然の木材より緻密で比重が大きい木粉固化成形体となる。これによって、殆ど木粉のみからなる木粉固化成形体であるため、極めて優れた切削性を有し、切削工具を傷付けることなく切削工具の寿命を延ばすことができ、しかも適度な硬さと緻密な構造を有するため、切り立った部分も鋭い角を残して切削することができ、モデルの微小部分についても精密な切削加工が可能となる。
【００３３】
また、殆ど木粉のみからなる木粉固化成形体であるため、切削屑を木粉固化成形体の原料として再利用することができ、生分解性をも有するため廃棄しても環境負荷物質とはならない。そして、切削加工時においては微小な粉塵を発生するが、比重が非常に小さいため集塵が容易であり、作業環境を悪化させる恐れもない。
【００３４】
このようにして、大鋸屑等を原料としてなり、生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、優れた切削性を有し切削工具を傷めることがなく、しかも適度な硬さと強度を有することにより精密な切削加工が可能な木粉固化成形体となる。
【００３５】
請求項２に係る木粉固化成形体は、請求項１に係る木粉固化成形体の原料に、更に木粉１００重量部に対して５重量部〜７０重量部の範囲内の、樹皮を粉砕して繊維状にしたもの及び／または天然有機繊維を混合して、プレス成形してなるものであるから、請求項１に記載の効果に加えて、樹皮粉砕繊維（樹皮を粉砕して繊維状にしたもの）及び／または天然有機繊維が木粉固化成形体を内部から強化して、より強度的に優れた成形体を得ることができる。特に、平板状や曲面形状を有する厚さの薄い成形体の場合には、厚さが薄くても優れた強度を確保することができるという作用効果が得られる。そして、樹皮を粉砕して繊維状にしたもの及び天然有機繊維も天然素材であるから、いずれも生分解性を有しており、環境に優しい材料である。
【００３６】
ここで、木粉１００重量部に対して３０重量部〜６０重量部の範囲内の、樹皮を粉砕して繊維状にしたもの及び／または天然有機繊維を混合することによって、樹皮粉砕繊維及び／または天然有機繊維が木粉固化成形体を内部から強化する効果がより確実に得られるとともに、木粉によって形成される緻密な内部構造を維持することができるため、より好ましい。なお、樹皮粉砕繊維及び天然有機繊維が木粉固化成形体を内部から強化する効果は、これらの繊維の長さが長いほど顕著になる。
【００３７】
このようにして、大鋸屑等を原料としてなり、生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、優れた切削性を有し切削工具を傷めることがなく、しかも適度な硬さとより優れた強度を有することにより、種々の形状に成形することが可能な木粉固化成形体となる。
【００３８】
請求項３に係る木粉固化成形体においては、有機合成樹脂バインダーがポリオール系樹脂及びイソシアネート系樹脂である。ここで、ポリオール系樹脂としてはポリオキシエチレングリセルエーテル、ポリオキシプロピレングリセルエーテル、ポリオキシブチレングリセルエーテル、等があり、イソシアネート系樹脂としてはポリエチレンポリフェニールポリイソシアネート、等がある。
【００３９】
ポリオール系樹脂とイソシアネート系樹脂とは常温で反応して強固な結合を形成し、またイソシアネート系樹脂は、木粉の表面の水酸基（−ＯＨ）と反応して強固な結合を形成する。したがって、有機合成樹脂バインダーとして、ポリオール系樹脂及びイソシアネート系樹脂を用いることにより、常温におけるプレス成形によって、天然の木材から切り出したブロックと比較して、年輪や節がなく繊維方向性も少なく、切削性と強度と寸法安定性とを有する木粉固化成形体となる。
【００４０】
このようにして、大鋸屑等を原料としてなり、生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、優れた切削性を有し切削工具を傷めることがなく、しかも適度な硬さと強度を有することにより精密な切削加工が可能な木粉固化成形体となる。
【００４１】
請求項４に係る木粉固化成形体においては、有機合成樹脂バインダーがウレタンプレポリマーである。ここで、ウレタンプレポリマーの具体例としては、三洋化成工業（株）製の１液湿気硬化型ウレタンプレポリマーである「サンプレンＢＤ−５５」等がある。
【００４２】
ウレタンプレポリマーは、１液性でかつ柔軟性を有するゴム質のものであり、有機合成樹脂バインダーとしてウレタンプレポリマーを用いることによって、常温におけるプレス成形によって、天然の木材から切り出したブロックと比較して、柔軟性を有するとともに相手形状に馴染み易い木粉固化成形体となる。したがって、例えば、衝撃吸収用の床材や壁材、或いは自動車用の薄い断熱材として、有効に用いることができる。
【００４３】
このようにして、大鋸屑等を原料としてなり、生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、柔軟性を有するとともに相手形状に馴染み易い木粉固化成形体となる。
【００４４】
請求項５に係る木粉固化成形体は、静置して内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去する代わりに、内部温度が４０℃〜８０℃の範囲内になるように高周波加熱して、内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去してなる。
【００４５】
静置して内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去するには、成形体のひび割れを防ぐために、加熱せずに常温で１２時間〜２４時間を要するが、高周波加熱によって内部温度が４０℃〜８０℃の範囲内になるように加熱すれば、僅か数分間で内部の未反応部分が完全反応するとともに残留応力が除去されて、安定した状態になる。これによって、製造時間が短縮されて木粉固化成形体を低コスト化することができる。なお、内部温度が４０℃〜６０℃の範囲内になるように高周波加熱することによって、より穏やかに未反応部分が完全反応するとともに残留応力が除去されるため、より好ましい。
【００４６】
このようにして、大鋸屑等を原料としてなり、生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、優れた切削性を有し切削工具を傷めることがなく、しかも適度な硬さと強度を有することにより精密な切削加工が可能な木粉固化成形体となる。
【００４７】
請求項６に係る木粉固化成形体においては、大鋸屑及び間伐材のチップ並びに樹皮が、針葉樹の大鋸屑または針葉樹の間伐材のチップ或いは針葉樹の樹皮である。
【００４８】
スギ（杉）・ヒノキ（檜）等の針葉樹は、我が国において広く分布しており、建材等として大量に使用されているため、大鋸屑や間伐材並びに樹皮を容易に大量に入手することができる。また、針葉樹の微細組織はウィスカー状であり、微粉砕して木粉とすることが容易である。したがって、原料収集と国土保全上は、大鋸屑及び間伐材のチップ並びに樹皮としては、針葉樹の大鋸屑または針葉樹の間伐材のチップ或いは針葉樹の樹皮を用いることが好ましい。
【００４９】
このようにして、大鋸屑等を原料としてなり、生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、優れた切削性を有し切削工具を傷めることがなく、しかも適度な硬さと強度を有することにより精密な切削加工が可能な木粉固化成形体となる。
【００５０】
請求項７に係る木粉固化成形体は、全体に亘って略均一の厚さを有し、厚さが１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内と薄い成形体であり、木粉固化成形体の意匠面の裏面側には厚さの１／８〜１／３の範囲内の深さの細かい凹凸が設けられていることから、プレス方向に略平行な直立した壁面等を有する形状であっても、プレス成形される場合に凹凸の凹部の存在によってプレス方向に略垂直な方向にもプレス圧力が掛かるため、プレス方向に略平行な直立した壁面等も他の部分と均一な密度に成形され、木粉固化成形体の全体に亘って強度を有するものとなる。
【００５１】
このようなプレス方向に略平行な直立した壁面等は、特に、木粉固化成形体の意匠面が凹面である場合に、その凹面の裏側に形成される。細かい凹凸のうちでも、階段状の凹凸を設けることによって、より効果的にプレス方向に略垂直な方向にもプレス圧力を掛けることができるので、意匠面が凹面である場合の凹面の裏側に当たるキャビティ面には、木粉固化成形体の厚さの１／８〜１／３の範囲内の深さの階段状の凹凸を設けることが好ましい。
【００５２】
ここで、木粉固化成形体の厚さが２ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内であり、木粉固化成形体の意匠面の裏面側には厚さの１／６〜１／４の範囲内の深さの細かい凹凸が設けられていることによって、プレス方向に略平行な直立した壁面等も他の部分とより均一な密度に成形され、木粉固化成形体の全体に亘ってより優れた強度を有するものとなるため、より好ましい。
【００５３】
このようにして、大鋸屑等を原料としてなり、生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、優れた切削性を有し切削工具を傷めることがなく、しかも適度な硬さとより優れた強度を有することにより、種々の形状に成形することが可能な木粉固化成形体となる。
【００５４】
請求項８に係る木粉固化成形体の製造方法は、大鋸屑及び／または間伐材のチップを水分２０重量％以下に乾燥する乾燥工程と、乾燥した大鋸屑及び／または間伐材のチップを粉砕機で微粉砕して平均粒子径３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉とする粉砕工程と、木粉１００重量部を３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーと混合して表面コーティング木粉とする混合工程と、表面コーティング木粉を常温で１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力を掛けてプレス成形して木粉ブロックとする常温プレス成形工程と、木粉ブロックを静置して内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去する養生工程とを具備する。
【００５５】
乾燥工程において、大鋸屑、間伐材のチップを水分２０重量％以下に乾燥することによって、粉砕工程で粉砕機によってこれらを微粉砕する際に、水分が大量に放出されてスラリー状態となって微粉砕を妨げる事態が防止される。ここで、平均粒子径３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉とする粉砕機としては、周速５０ｍ／秒〜８０ｍ／秒の範囲内の微粉砕機を用いるのが好ましい。このような微粉砕機としては、例えば河本鉄工（株）製のミクロンコロイドミル等がある。
【００５６】
このように微粉砕して、平均粒子径３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉とすることによって、木粉がウィスカー状になって、充填性が大幅に向上する。ここで、平均粒子径５０μｍ〜１５０μｍの範囲内の木粉とすることによって、小径粒子と大径粒子の取合せによって充填性がより向上するため、より好ましい。
【００５７】
ここで、木粉の平均粒子径は、レーザ回折式粒度分布測定装置マイクロトラックによって測定した値であって、平均粒子径が３０μｍ〜２５０μｍの範囲内であり、かつ、粒子径２５０μｍを超える木粉が１０重量％以下であり、粒子径１００μｍ未満の木粉が３０重量％以下であることが好ましい。
【００５８】
続いて、混合工程において、この微粉末の木粉１００重量部に対して、３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーを均一に混合することによって、ウィスカー状の木粉に対して有機合成樹脂バインダーがウィスカーのヒゲ状の隙間に絡みついて、表面コーティング木粉となる。ここで、木粉１００重量部に対して５重量部〜２０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーを混合することが、製品としての木粉固化成形体の特性をより確実に得ることができるため、より好ましい。
【００５９】
このような表面コーティング木粉を、常温プレス成形工程において、金型に充填して、１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内、より好ましくは１５０ｋｇ／ｃｍ2 〜２５０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力を掛けることによって、微粉末の木粉同士に強固な結合が生じて、緻密で高強度の成形体を得ることができる。
【００６０】
また、常温プレスによって成形できることから、外部からの均一な加熱が不要であるため、極めて厚い成形体を成形することができ、５００ｍｍt までの厚さの木粉ブロックを成形することが可能である。更に、加熱機構が不要であることから、プレス成形機及び金型の構造が簡単になるという作用効果が得られ、その結果、１０００ｍｍ×２０００ｍｍ程度の広い面積を有する木粉ブロックを成形することも可能となる。
【００６１】
こうして得られた成形体は、木粉１００重量部に対して３重量部〜３０重量部の範囲内、より好ましくは５重量部〜２０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーを混合したものであるが、木粉の比重に対して有機合成樹脂バインダーの比重が大きいため、体積％にすると、有機合成樹脂バインダーは成形体の０．１ｖｏｌ％〜数ｖｏｌ％に過ぎない。したがって、養生工程において、この成形体を静置して内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去することによって、天然の木材から切り出したブロックと比較して、年輪や節がなく繊維方向性も少なく、切削性と強度と寸法安定性とを有する木粉固化成形体となる。
【００６２】
また、有機合成樹脂バインダーの量が成形体の０．１ｖｏｌ％〜数ｖｏｌ％と非常に少ないため、高圧でプレス成形しても成形体が金型のキャビティ面に付着せず、金型に離型剤を塗布しなくても簡単に離型することができる。これによって、常温プレス成形工程がより効率良く実施できるとともに、成形体に離型剤が付着していないため塗料の付着性が良好であり、モデルとして表面を色分けする場合にも塗装が容易であり、ブロックを接着する場合の接着性も良好である。
【００６３】
しかも、１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内、より好ましくは１５０ｋｇ／ｃｍ2 〜２５０ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の高圧力を掛けて成形しているため、微粉末の木粉が極めて高密度に充填されて、天然の木材より緻密で比重が大きい木粉固化成形体となる。これによって、殆ど木粉のみからなる木粉固化成形体であるため、極めて優れた切削性を有し、切削工具を傷付けることなく切削工具の寿命を延ばすことができ、しかも適度な硬さと緻密な構造を有するため、切り立った部分も鋭い角を残して切削することができ、モデルの微小部分についても精密な切削加工が可能となる。
【００６４】
また、殆ど木粉のみからなる木粉固化成形体であるため、切削屑を木粉固化成形体の原料として再利用することができ、生分解性をも有するため廃棄しても環境負荷物質とはならない。そして、切削加工時においては微小な粉塵を発生するが、比重が非常に小さいため集塵が容易であり、作業環境を悪化させる恐れもない。
【００６５】
このようにして、大鋸屑等を原料としてなり、生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、優れた切削性を有し切削工具を傷めることがなく、しかも適度な硬さと強度を有することにより精密な切削加工が可能な木粉固化成形体の製造方法となる。
【００６６】
請求項９に係る木粉固化成形体の製造方法においては、混合工程と常温プレス成形工程の間に、表面コーティング木粉１００重量部に、表面コーティング木粉中に含まれる木粉１００重量部に対して５重量部〜７０重量部の範囲内の、樹皮を粉砕して繊維状にしたもの及び／または天然有機繊維を混合して新たな表面コーティング木粉とする繊維混合工程を具備する。ここで、「天然有機繊維」としては、木綿繊維、麻繊維、稲藁の繊維、等を用いることができる。
【００６７】
これによって、請求項７に記載の効果に加えて、樹皮粉砕繊維（樹皮を粉砕して繊維状にしたもの）及び／または天然有機繊維が木粉固化成形体を内部から強化して、より強度的に優れた成形体を得ることができる製造方法となる。特に、平板状や曲面形状を有する厚さの薄い成形体を製造する場合には、厚さが薄くても優れた強度を確保することができるという作用効果が得られる。そして、樹皮を粉砕して繊維状にしたもの及び天然有機繊維も天然素材であるから、いずれも生分解性を有しており、環境に優しい材料である。
【００６８】
ここで、繊維混合工程において、木粉１００重量部に対して３０重量部〜６０重量部の範囲内の、樹皮を粉砕して繊維状にしたもの及び／または天然有機繊維を混合することによって、樹皮粉砕繊維及び／または天然有機繊維が木粉固化成形体を内部から強化する効果がより確実に得られるとともに、木粉によって形成される緻密な内部構造を維持することができるため、より好ましい。
【００６９】
また、紙や布或いは網状の素材（ネット）を表面に貼り付けるか、内部にインサートして成形することによって、薄い板状の成形体や曲面形状を有する成形体に、強靭性を付与することができるので、更に好ましい。
【００７０】
このようにして、大鋸屑等を原料としてなり、生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、優れた切削性を有し切削工具を傷めることがなく、しかも適度な硬さとより優れた強度を有することにより、種々の形状に成形することが可能な木粉固化成形体の製造方法となる。
【００７１】
請求項１０に係る木粉固化成形体の製造方法においては、養生工程の代わりに、木粉ブロックを内部温度が４０℃〜８０℃の範囲内になるように高周波加熱して、内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去する高周波加熱工程を具備する。
【００７２】
静置して内部の未反応部分を完全反応させるとともに残留応力を除去するには、成形体のひび割れを防ぐために、加熱せずに常温で１２時間〜２４時間を要するが、高周波加熱によって内部温度が４０℃〜８０℃の範囲内になるように加熱すれば、僅か数分間で内部の未反応部分が完全反応するとともに残留応力が除去されて、安定した状態になる。これによって、製造時間が短縮されて木粉固化成形体を低コスト化することができる。なお、内部温度が４０℃〜６０℃の範囲内になるように高周波加熱することによって、より穏やかに未反応部分が完全反応するとともに残留応力が除去されるため、より好ましい。
【００７３】
このようにして、大鋸屑等を原料としてなり、生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、優れた切削性を有し切削工具を傷めることがなく、しかも適度な硬さと強度を有することにより精密な切削加工が可能な木粉固化成形体の製造方法となる。
【００７４】
請求項１１に係る木粉固化成形体の製造方法においては、混合工程は、木粉１００重量部を３重量部〜３０重量部の範囲内のポリオール系樹脂と混合して第１の混合木粉とする工程と、木粉１００重量部を３重量部〜３０重量部の範囲内のイソシアネート系樹脂と混合して第２の混合木粉とする工程と、第１の混合木粉と第２の混合木粉とを重量比１．５：１〜１：１．５の範囲内で混合する工程とを含有する。
【００７５】
ここで、ポリオール系樹脂としてはポリオキシエチレングリセルエーテル、ポリオキシプロピレングリセルエーテル、ポリオキシブチレングリセルエーテル、等があり、イソシアネート系樹脂としてはポリエチレンポリフェニールポリイソシアネート、等がある。
【００７６】
また、木粉１００重量部を５重量部〜２０重量部の範囲内のポリオール系樹脂と混合して第１の混合木粉とし、木粉１００重量部を５重量部〜２０重量部の範囲内のイソシアネート系樹脂と混合して第２の混合木粉とするのが、製品としての木粉固化成形体の特性をより確実に得ることができるため、より好ましい。
【００７７】
このように、まず、木粉をポリオール系樹脂と混合した第１の混合木粉と、木粉をイソシアネート系樹脂と混合した第２の混合木粉とを別々に製造すれば、第１の混合木粉と第２の混合木粉とを混合する前の段階においては、長期間保存することができ、常温プレス成形工程を実施する際に、必要な量だけを混合すれば良いため、非常に効率的かつ経済的である。
【００７８】
このようにして、大鋸屑等を原料としてなり、生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、優れた切削性を有し切削工具を傷めることがなく、しかも適度な硬さと強度を有することにより精密な切削加工が可能な木粉固化成形体の製造方法となる。
【００７９】
請求項１２に係る木粉固化成形体の製造方法においては、混合工程は、木粉１００重量部を３重量部〜３０重量部の範囲内のウレタンプレポリマーと混合して混合木粉とする工程である。ここで、ウレタンプレポリマーの具体例としては、三洋化成工業（株）製の１液湿気硬化型ウレタンプレポリマーである「サンプレンＢＤ−５５」等がある。
【００８０】
ウレタンプレポリマーは、１液性でかつ柔軟性を有するゴム質のものであり、有機合成樹脂バインダーとしてウレタンプレポリマーを用いることによって、常温におけるプレス成形によって、天然の木材から切り出したブロックと比較して、柔軟性を有するとともに相手形状に馴染み易い木粉固化成形体となる。したがって、例えば、衝撃吸収用の床材や壁材、或いは自動車用の薄い断熱材として、有効に用いることができる。
【００８１】
このようにして、大鋸屑等を原料としてなり、生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、柔軟性を有するとともに相手形状に馴染み易い木粉固化成形体の製造方法となる。
【００８２】
請求項１３に係る木粉固化成形体の製造方法においては、大鋸屑及び間伐材のチップ並びに樹皮が、針葉樹の大鋸屑または針葉樹の間伐材のチップ或いは針葉樹の樹皮である。
【００８３】
スギ（杉）・ヒノキ（檜）等の針葉樹は、我が国において広く分布しており、建材等として大量に使用されているため、大鋸屑や間伐材並びに樹皮を容易に大量に入手することができる。また、針葉樹の微細組織はウィスカー状であり、微粉砕して木粉とすることが容易である。したがって、原料収集と国土保全上は、大鋸屑及び間伐材のチップ並びに樹皮としては、針葉樹の大鋸屑または針葉樹の間伐材のチップ或いは針葉樹の樹皮を用いることが好ましい。
【００８４】
このようにして、大鋸屑等を原料としてなり、生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、優れた切削性を有し切削工具を傷めることがなく、しかも適度な硬さと強度を有することにより精密な切削加工が可能な木粉固化成形体の製造方法となる。
【００８５】
請求項１４に係る木粉固化成形用金型は、大鋸屑及び／または間伐材のチップを水分２０重量％以下に乾燥したものを微粉砕して平均粒子径が３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉とし、木粉１００重量部に対して３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダーを混合して、または更に木粉１００重量部に対して５重量部〜７０重量部の範囲内の、樹皮を粉砕して繊維状にしたもの及び／または天然有機繊維と混合して、常温で１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力を掛けてプレスして木粉固化成形体を成形するための金型であって、木粉固化成形体の意匠面側のキャビティ面は意匠に対応する凹凸部分以外は平滑であり、意匠面の裏面側のキャビティ面には木粉固化成形体の厚さの１／８〜１／３の範囲内の深さの細かい凹凸が設けられている。
【００８６】
これによって、木粉固化成形体がプレス方向に略平行な直立した壁面等を有する形状であっても、プレス成形において意匠面の裏面側のキャビティ面の凹凸の凸部によって、プレス方向に略垂直な方向にもプレス圧力が掛かるため、プレス方向に略平行な直立した壁面等も他の部分と均一な密度に成形され、木粉固化成形体の全体に亘って強度を有するものとなる。
【００８７】
このようなプレス方向に略平行な直立した壁面等は、特に、木粉固化成形体の意匠面が凹面である場合に、その凹面の裏側に形成される。細かい凹凸のうちでも、階段状の凹凸を設けることによって、より効果的にプレス方向に略垂直な方向にもプレス圧力を掛けることができるので、意匠面が凹面である場合の凹面の裏側に当たるキャビティ面には、木粉固化成形体の厚さの１／８〜１／３の範囲内の深さの階段状の凹凸を設けることが好ましい。
【００８８】
ここで、意匠面の裏面側のキャビティ面に木粉固化成形体の厚さの１／６〜１／４の範囲内の深さの細かい凹凸を設けることによって、プレス方向に略平行な直立した壁面等も他の部分とより均一な密度に成形され、木粉固化成形体の全体に亘ってより優れた強度を有するものとなるため、より好ましい。
【００８９】
このようにして、大鋸屑等を原料としてなり、生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体の成形用金型であって、かつ、優れた切削性を有し切削工具を傷めることがなく、しかも適度な硬さとより優れた強度を有することにより、種々の形状に成形することが可能な木粉固化成形体を製造するための木粉固化成形用金型となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９０】
実施の形態１
以下、本発明の実施の形態１に係る木粉固化成形体及びその製造方法について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００９１】
図１は本発明の実施の形態１に係る木粉固化成形体の製造方法を示すフローチャートである。図２（ａ）は本発明の実施の形態１に係る木粉固化成形体を切削加工して製作した検査ゲージ用モデルの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図３は従来の樹脂製ブロックを切削加工して製作したモデルの断面図である。
【００９２】
まず、本実施の形態１に係る木粉固化成形体の製造方法について、図１を参照して説明する。図１に示されるように、最初に、スギの大鋸屑（または間伐材のチップ）２を、熱風乾燥機によって、水分２０重量％以下に乾燥する乾燥工程を実施する（ステップＳ１０）。水分２０重量％以下に乾燥したスギの大鋸屑（または間伐材のチップ）２を、粉砕工程において、粉砕機で微粉砕して微細な木粉とする（ステップＳ１１）。
【００９３】
ここで、粉砕機としては、河本鉄工（株）製のミクロンコロイドミルを使用して、粉砕タービン羽の周速を５０ｍ／秒〜８０ｍ／秒として、粉砕を行った。得られた木粉の平均粒子径を日機装（株）製のレーザ回折式粒度分布測定装置マイクロトラックで測定したところ、平均粒子径は１５０μｍであった。
【００９４】
次に、混合工程の前半を実施する（ステップＳ１２）。すなわち、木粉１００重量部に対して１０重量部のポリオール系樹脂を添加して、混合機（ＴＣＸ−８）で均一に混合して第１の混合木粉３を製造し、別途、木粉１００重量部に対して１０重量部のイソシアネート系樹脂を添加して、混合機（ＴＣＸ−８）で均一に混合して第２の混合木粉４を製造する。
【００９５】
ここで、ポリオール系樹脂としては、ポリオキシプロピレングリセルエーテルである三洋化成工業（株）製の「サンニックスＧＰ−４００」を使用した。また、イソシアネート系樹脂としては、ポリエチレンポリフェニールポリイソシアネートであるＢＡＳＥ  ＩＮＯＡＣ  ポリウレタン（株）製の「ルプラネートＭ−２０Ｓ」を使用した。
【００９６】
こうして製造した第１の混合木粉３及び第２の混合木粉４は、別々に保管すれば、室温で長期間の保存に耐えるため、プレス成形するたびに必要な量だけを使用することによって、効率的かつ経済的な木粉固化成形体の製造が可能となる。すなわち、混合工程の後半として、第１の混合木粉３と第２の混合木粉４とが、重量比で１：１の割合で配合され、混合機によって混合される（ステップＳ１４）。
【００９７】
混合された第１の混合木粉３と第２の混合木粉４は、常温プレス成形工程において、プレス成形機の金型の中に充填されて、常温で２００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力を掛けてプレス成形されて、木粉ブロックとなる（ステップＳ１５）。本実施の形態１においては、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×５０ｍｍt の大きさの木粉ブロックを成形したが、常温プレスであり外部からの均一な加熱が不要であるため、５００ｍｍt までの厚さの木粉ブロックを成形することが可能である。
【００９８】
また、上下の金型のキャビティ表面に微細孔を設けて、フィルターを介して真空ポンプで吸引できる装置を設けることによって、金型に第１の混合木粉３と第２の混合木粉４を混合したものを充填する際や、プレス成形する際に、金型内の余分な空気や発生するガスを除去できるため、より安定した密度と強度を有する木粉ブロックを成形することができるので、より好ましい。
【００９９】
こうして得られた木粉ブロックを金型から離型した後、養生工程において、恒温・恒湿環境に約２４時間静置して、内部の未反応部分を完全反応させるとともに、残留応力を除去する（ステップＳ１６）。これによって、天然の木材から切り出したブロックと比較して、年輪や節がなく繊維の方向性の少ない、切削性と強度と寸法安定性とを有し、天然の木材よりも緻密な構造を有する木粉固化成形体１を得ることができる。
【０１００】
ここで、ステップＳ１６の養生工程の代わりに、得られた木粉ブロックを金型から離型した後、高周波加熱工程において、高周波加熱によって内部温度が４０℃〜８０℃の範囲内、より好ましくは４０℃〜６０℃の範囲内になるように加熱することによって、僅か数分間で内部の未反応部分が完全反応するとともに残留応力が除去されて、安定した状態になる（ステップＳ１７）。これによって、製造時間が短縮されて木粉固化成形体１を、より低コストで製造することができる。
【０１０１】
次に、こうして製造された本実施の形態１に係る木粉固化成形体１の切削加工性について、図２及び図３を参照して説明する。上述したように、本実施の形態１においては、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×５０ｍｍt の大きさの木粉固化成形体１を製造して、この木粉固化成形体１をＮＣ（数値制御）切削機で切削加工することによって、図２（ａ）に示されるような検査ゲージ用モデル６を製作した。
【０１０２】
この切削加工によって発生した切削屑は、回収して、上述した製造方法による木粉固化成形体１の原料として再利用することができる。また、再利用せずに廃棄した場合でも、土中の微生物によって生分解されるため、環境に負荷をかけることがない。製作した検査ゲージ用モデル６についても、不要となった場合には、粉砕して、上述した製造方法による木粉固化成形体１の原料として再利用することができる。
【０１０３】
また、木粉固化成形体１は非常に切削性に優れているため、切削工具の回転数を数百ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍのような低い回転数としても、精密な切削加工が可能である。このような低い回転数による切削加工は、従来の切削加工性樹脂素材においては不可能であったものである。
【０１０４】
そして、図２（ｂ）の断面図に示されるように、本実施の形態１に係る木粉固化成形体１を切削加工して製作した検査ゲージ用モデル６においては、切り立った部分の角７がＮＣ切削機のプログラム通りに忠実に再現されており、図３に示されるような、従来の切削加工性樹脂素材を切削加工して製作したモデル１１における、切り立った部分の角１２が丸くなる現象が発生しない。
【０１０５】
このように、本実施の形態１に係る木粉固化成形体１においては、モデルの微小部分についての精密な切削加工ができる。したがって、モックアップモデル、マスターモデル、検査ゲージ用モデル等の製作に適しており、特に、精度が要求される検査ゲージ用モデル６や、試作プレス用型、真空成形用型等の製作に適したものとなる。
【０１０６】
このようにして、本実施の形態１に係る木粉固化成形体１及びその製造方法においては、大鋸屑（おがくず）等を原料としてなり生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、優れた切削性を有し切削工具を傷めることがなく、しかも適度な硬さと強度を有することによって、精密な切削加工を行うことができる。
【０１０７】
本実施の形態１においては、木粉固化成形体１の原料としてスギの大鋸屑２を用いた場合について説明したが、木粉固化成形体１の原料はスギの大鋸屑２に限られるものではなく、スギの間伐材のチップを始めとして、スギ以外の木材の大鋸屑や間伐材のチップ等を用いることができる。特に、スギを始めとする針葉樹の大鋸屑や間伐材のチップを用いることが、上述した理由から、より好ましい。なお、木粉固化成形体１の原料としては、広葉樹の大鋸屑や間伐材のチップを用いることもできる。
【０１０８】
また、本実施の形態１においては、「有機合成樹脂バインダー」としてポリオール系樹脂及びイソシアネート系樹脂を用いた場合について説明したが、これに限られるものではなく、他の有機合成樹脂バインダーをも用いることができる。更に、ポリオール系樹脂としてポリオキシプロピレングリセルエーテルを、イソシアネート系樹脂としてポリエチレンポリフェニールポリイソシアネートを用いた場合について説明したが、これらに限られるものではない。
【０１０９】
更に、本実施の形態１においては、木粉の平均粒子径を１５０μｍ、ポリオール系樹脂及びイソシアネート系樹脂の配合量を木粉１００重量部に対して各１０重量部、プレス成形圧力を２００ｋｇ／ｃｍ2 としたが、これに限られるものではなく、平均粒子径が３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉、木粉１００重量部に対して３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダー、常温で１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力、という条件が満たされれば良い。
【０１１０】
実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２に係る木粉固化成形体及びその製造方法について、図４を参照して説明する。図４は本発明の実施の形態２に係る木粉固化成形体の製造方法を示すフローチャートである。
【０１１１】
図４に示されるように、本実施の形態２に係る木粉固化成形体１Ａの製造方法は、ステップＳ１２，Ｓ１４を除けば、上記実施の形態１と同様である。すなわち、最初に、スギの大鋸屑（または間伐材のチップ）２が熱風乾燥機によって、水分２０重量％以下に乾燥される乾燥工程が実施される（ステップＳ１０）。水分２０重量％以下に乾燥したスギの大鋸屑（または間伐材のチップ）２が、粉砕工程において、粉砕機で微粉砕されて微細な木粉とされる（ステップＳ１１）。
【０１１２】
ここで、粉砕機としては、河本鉄工（株）製のミクロンコロイドミルを使用して、粉砕タービン羽の周速を５０ｍ／秒〜８０ｍ／秒として、粉砕を行った。得られた木粉の平均粒子径を日機装（株）製のレーザ回折式粒度分布測定装置マイクロトラックで測定したところ、平均粒子径は１５０μｍであった。
【０１１３】
続いて、混合工程において、この木粉１００重量部に対して２０重量部のウレタンプレポリマーが混合される（ステップＳ１３）。ウレタンプレポリマーとしては、三洋化成工業（株）製の１液湿気硬化型ウレタンプレポリマーである「サンプレンＢＤ−５５」を添加して、混合機（ＴＣＸ−８）で均一に混合して混合木粉５を製造した。
【０１１４】
製造された混合木粉５は、常温プレス成形工程において、プレス成形機の金型の中に充填されて、常温で２００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力を掛けてプレス成形されて、木粉ブロックとなる（ステップＳ１５）。本実施の形態２においては、１５０ｍｍ×５００ｍｍ×２０ｍｍt の大きさの木粉ブロック板を成形したが、常温プレスであり外部からの均一な加熱が不要であるため、５００ｍｍt までの厚さの木粉ブロック板を成形することが可能である。
【０１１５】
また、上下の金型のキャビティ表面に微細孔を設けて、フィルターを介して真空ポンプで吸引できる装置を設けることによって、金型に混合木粉５を充填する際やプレス成形する際に、金型内の余分な空気や発生するガスを除去できるため、より安定した密度と強度を有する木粉ブロック板を成形することができるので、より好ましい。
【０１１６】
こうして得られた木粉ブロック板を金型から離型した後、養生工程において、恒温・恒湿環境に約２４時間静置して、内部の未反応部分を完全反応させるとともに、残留応力を除去する（ステップＳ１６）。これによって、天然の木材から切り出したブロックと比較して柔軟性を有し、衝撃吸収材として床板・壁板等に使用できる木粉固化成形体１Ａを得ることができる。
【０１１７】
ここで、ステップＳ１６の養生工程の代わりに、得られた木粉ブロック板を金型から離型した後、高周波加熱工程において、高周波加熱によって内部温度が４０℃〜８０℃の範囲内、より好ましくは４０℃〜６０℃の範囲内になるように加熱することによって、僅か数分間で内部の未反応部分が完全反応するとともに残留応力が除去されて、安定した状態になる（ステップＳ１７）。これによって、製造時間が短縮されて木粉固化成形体１Ａを、より低コストで製造することができる。
【０１１８】
このようにして、本実施の形態２に係る木粉固化成形体１Ａ及びその製造方法においては、大鋸屑（おがくず）等を原料としてなり生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、柔軟性を有するとともに相手形状に馴染み易い木粉固化成形体とすることができる。
【０１１９】
本実施の形態２においては、木粉固化成形体１Ａの原料としてスギの大鋸屑２を用いた場合について説明したが、木粉固化成形体１Ａの原料はスギの大鋸屑２に限られるものではなく、スギの間伐材のチップを始めとして、スギ以外の木材の大鋸屑や間伐材のチップ等を用いることができる。特に、スギを始めとする針葉樹の大鋸屑や間伐材のチップを用いることが、上述した理由から、より好ましい。なお、木粉固化成形体１Ａの原料としては、広葉樹の大鋸屑や間伐材のチップを用いることもできる。
【０１２０】
また、本実施の形態２においては、「有機合成樹脂バインダー」としてウレタンプレポリマーを用いた場合について説明したが、これに限られるものではなく、他の有機合成樹脂バインダーをも用いることができる。更に、ウレタンプレポリマーとして三洋化成工業（株）製の１液湿気硬化型ウレタンプレポリマーである「サンプレンＢＤ−５５」を用いた場合について説明したが、これに限られるものではない。
【０１２１】
更に、本実施の形態２においては、木粉の平均粒子径を１５０μｍ、ウレタンプレポリマーの配合量を木粉１００重量部に対して２０重量部、プレス成形圧力を２００ｋｇ／ｃｍ2 としたが、これに限られるものではなく、平均粒子径が３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉、木粉１００重量部に対して３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダー、常温で１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力、という条件が満たされれば良い。
【０１２２】
実施の形態３
次に、本発明の実施の形態３に係る木粉固化成形体及びその製造方法並びに木粉固化成形用金型について、図５乃至図９を参照して説明する。
【０１２３】
図５は本発明の実施の形態３に係る木粉固化成形体の製造方法を示すフローチャートである。図６は本発明の実施の形態３に係る木粉固化成形体の全体構造を示す平面図である。図７は、図６のＢ−Ｂ断面図及びその部分拡大図である。図８は、図６のＣ−Ｃ断面図及びその部分拡大図である。図９は本発明の実施の形態３に係る木粉固化成形体を成形するための木粉固化成形用金型の縦断面を示す縦断面図である。
【０１２４】
まず、本実施の形態３に係る木粉固化成形体の製造方法について、図５を参照して説明する。図５に示されるように、最初に、実施の形態１及び実施の形態２と同様に、スギの大鋸屑（または間伐材のチップ）２を、熱風乾燥機によって、水分２０重量％以下に乾燥する乾燥工程を実施する（ステップＳ２０）。水分２０重量％以下に乾燥したスギの大鋸屑（または間伐材のチップ）２を、粉砕工程において、粉砕機で微粉砕して微細な木粉とする（ステップＳ２１）。
【０１２５】
ここで、粉砕機としては、河本鉄工（株）製のミクロンコロイドミルを使用して、粉砕タービン羽の周速を５０ｍ／秒〜８０ｍ／秒として、粉砕を行った。得られた木粉の平均粒子径を日機装（株）製のレーザ回折式粒度分布測定装置マイクロトラックで測定したところ、平均粒子径は１５０μｍであった。
【０１２６】
次に、混合工程を実施する（ステップＳ２２）。すなわち、木粉１００重量部に対して実施の形態１より多い２０重量部のポリオール系樹脂を添加して、混合機（ＴＣＸ−８）で均一に混合して第１の混合木粉３Ａを製造し、別途、木粉１００重量部に対して実施の形態１より多い２０重量部のイソシアネート系樹脂を添加して、混合機（ＴＣＸ−８）で均一に混合して第２の混合木粉４Ａを製造する。こうして製造した第１の混合木粉３Ａ及び第２の混合木粉４Ａは、別々に保管すれば、室温で長期間の保存に耐えるため、プレス成形するたびに必要な量だけを使用することによって、効率的かつ経済的な木粉固化成形体の製造が可能となる。
【０１２７】
ここで、ポリオール系樹脂としては、ポリオキシプロピレングリセルエーテルである三洋化成工業（株）製の「サンニックスＧＰ−４００」を使用した。また、イソシアネート系樹脂としては、ポリエチレンポリフェニールポリイソシアネートであるＢＡＳＥ  ＩＮＯＡＣ  ポリウレタン（株）製の「ルプラネートＭ−２０Ｓ」を使用した。
【０１２８】
一方、並行して、スギの樹皮１４を熱風乾燥機によって水分２０重量％以下に乾燥する乾燥工程を実施した（ステップＳ２４）。水分２０重量％以下に乾燥したスギの樹皮１４を、粉砕工程において、粉砕機で微粉砕して微細な繊維とした（ステップＳ２５）。ここで、粉砕機としては、ホソカワミクロン（株）製のピンミル機を使用して、粉砕を行った。得られた樹皮粉砕繊維（樹皮を粉砕して繊維状にしたもの）の長さは３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内であり、太さは０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内であった。
【０１２９】
続いて、第１の混合木粉３Ａと第２の混合木粉４Ａとが、重量比で１：１の割合で配合され、更に樹皮粉砕繊維（樹皮を粉砕して繊維状にしたもの）が、第１の混合木粉３Ａ及び第２の混合木粉４Ａ中に含まれる木粉１００重量部に対して４０重量部配合され、混合機によって混合される（ステップＳ２６）。そして、常温プレス成形工程が実施される。すなわち、上記混合物をプレス成形機の金型の中に充填して、常温で２５０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力を１分間掛けてプレス成形して、木粉成形体を製造した（ステップＳ２７）。
【０１３０】
こうして得られた木粉成形体を金型から離型した後、養生工程において、恒温・恒湿環境に約１２時間静置して、内部の未反応部分を完全反応させるとともに、残留応力を除去した（ステップＳ２８）。これによって、ベニヤ板・パーティクルボード・石膏ボード等と比較して、断熱性や防音性に優れた木粉固化成形体１０を得ることができる。
【０１３１】
ここで、ステップＳ２８の養生工程の代わりに、得られた木粉成形体を金型から離型した後、高周波加熱工程において、高周波加熱によって内部温度が４０℃〜８０℃の範囲内、より好ましくは４０℃〜６０℃の範囲内になるように加熱することによって、僅か数分間で内部の未反応部分が完全反応するとともに残留応力が除去されて、安定した状態になる（ステップＳ２９）。これによって、製造時間が短縮されて木粉固化成形体１０を、より低コストで製造することができる。
【０１３２】
このようにして製造された本実施の形態３に係る木粉固化成形体１０は、図６乃至図８に示されるように、全体に亘って厚さがほぼ一定で、厚さが薄い曲面の組み合わせからなる製品である。木粉固化成形体１０の大きさは、図６の平面図における左右方向の長さが約４００ｍｍ、図６の平面図における上下方向の長さが約２６０ｍｍ、厚さが６ｍｍである。図６に示されるように、木粉固化成形体１０には合計８箇所にφ６ｍｍの貫通孔１６が設けられており、中央部分には凹面１５が設けられている。なお、この貫通孔１６は、プレス成形後に穿設される。
【０１３３】
ここで、図７及び図８に示されるように、木粉固化成形体１０の意匠面つまり表側の面の裏側、すなわち裏面側１５Ａ，１７，１８，２５，２６，２７には、細かい凹凸２０，２１，２２，２８が設けられている。これらの凹凸２０，２１，２２，２８の深さは、いずれも１．５ｍｍであり、木粉固化成形体１０の厚さ６ｍｍの１／４である。
【０１３４】
図７に示されるように、凹面１５の裏面１５Ａには、階段状の凹凸２０が設けられており、面積の広い裏面１７には、大きさの異なる半球状の凹部をランダムに配置した凹凸２１が設けられており、面積の狭い裏面１８には、溝状の凹凸２２が設けられている。また、図８に示されるように、全体が階段形状の裏面２５には溝状の凹凸が階段状に形成された凹凸２８が設けられており、段差がある裏面２６には階段状の凹凸２０が設けられており、面積の狭い裏面２７には、溝状の凹凸２２が設けられている。
【０１３５】
次に、この木粉固化成形体１０をプレス成形するための本実施の形態３に係る木粉固化成形用金型について、図９を参照して説明する。図９の縦断面図に示されるように、本実施の形態３に係る木粉固化成形用金型３１は、ＺＡＳ合金（亜鉛とアルミニウムの合金）製の上型３２と下型３３と枠型３４とからなり、上型３２の下面に設けられた裏面側キャビティ面３２Ａと、下型３３の上面に設けられた意匠面側キャビティ面３３Ａとによって、木粉固化成形体１０の形状に対応するキャビティが形成される。プレス成形原料の充填時には、上型３２と枠型３４とが上昇して、枠型３４によって四方を囲まれた下型３３の上面に、木粉固化成形体１０の厚さの５〜６倍の高さまでプレス成形原料が投入される。
【０１３６】
そして、図９に示されるように、意匠面の裏面側のキャビティ面３２Ａには、木粉固化成形体１０の厚さの１／４の深さの細かい凹凸が設けられている。特に、木粉固化成形体１０の凹面１５の裏面１５Ａに相当する部分には、階段状の凹凸３５が設けられている。これによって、木粉固化成形体１０がプレス方向に略平行な直立した壁面等を有する形状であっても、プレス成形において意匠面の裏面側のキャビティ面３２Ａの凹凸の凸部によって、プレス方向に略垂直な方向にもプレス圧力が掛かるため、プレス方向に略平行な直立した壁面等も他の部分と均一な密度に成形され、木粉固化成形体１０の全体に亘って強度を有するものとすることができる。
【０１３７】
このようにして、本実施の形態３に係る木粉固化成形体１０及び木粉固化成形用金型３１は、大鋸屑等を原料としてなり、生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体及びその成形用金型であって、かつ、種々の形状に成形することが可能な木粉固化成形体及びそれを製造するための木粉固化成形用金型となる
【０１３８】
本実施の形態３においては、木粉固化成形体１０の原料としてスギの大鋸屑２及びスギの樹皮１４を用いた場合について説明したが、木粉固化成形体１０の原料はスギの大鋸屑２及びスギの樹皮１４に限られるものではなく、スギの間伐材のチップを始めとして、スギ以外の木材の大鋸屑や間伐材のチップ等、及びスギ以外の木材の樹皮を用いることができる。特に、スギを始めとする針葉樹の大鋸屑や間伐材のチップ及び樹皮を用いることが、上述した理由から、より好ましい。
【０１３９】
また、本実施の形態３においては、「有機合成樹脂バインダー」としてポリオール系樹脂及びイソシアネート系樹脂を用いた場合について説明したが、これに限られるものではなく、他の有機合成樹脂バインダーをも用いることができる。更に、ポリオール系樹脂としてポリオキシプロピレングリセルエーテルを、イソシアネート系樹脂としてポリエチレンポリフェニールポリイソシアネートを用いた場合について説明したが、これらに限られるものではない。
【０１４０】
更に、本実施の形態３においては、木粉の平均粒子径を１５０μｍ、ポリオール系樹脂及びイソシアネート系樹脂の配合量を木粉１００重量部に対して各２０重量部、樹皮を粉砕してなる繊維の配合量を木粉１００重量部に対して４０重量部、プレス成形圧力を２５０ｋｇ／ｃｍ2 としたが、これに限られるものではなく、平均粒子径が３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉、木粉１００重量部に対して３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダー、樹皮を粉砕してなる繊維の配合量を木粉１００重量部に対して５重量部〜７０重量部の範囲内、常温で１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力、という条件が満たされれば良い。
【０１４１】
実施の形態４
次に、本発明の実施の形態４に係る木粉固化成形体及びその製造方法について、図１０を参照して説明する。図１０は本発明の実施の形態４に係る木粉固化成形体の製造方法を示すフローチャートである。
【０１４２】
図１０に示されるように、本実施の形態４に係る木粉固化成形体１０Ａの製造方法は、ステップＳ２３を除けば、上記実施の形態３と同様である。すなわち、最初に、スギの大鋸屑（または間伐材のチップ）２が熱風乾燥機によって、水分２０重量％以下に乾燥される乾燥工程が実施される（ステップＳ２０）。水分２０重量％以下に乾燥したスギの大鋸屑（または間伐材のチップ）２が、粉砕工程において、粉砕機で微粉砕されて微細な木粉とされる（ステップＳ２１）。
【０１４３】
ここで、粉砕機としては、河本鉄工（株）製のミクロンコロイドミルを使用して、粉砕タービン羽の周速を５０ｍ／秒〜８０ｍ／秒として、粉砕を行った。得られた木粉の平均粒子径を日機装（株）製のレーザ回折式粒度分布測定装置マイクロトラックで測定したところ、平均粒子径は１５０μｍであった。
【０１４４】
続いて、混合工程において、この木粉１００重量部に対して２０重量部のウレタンプレポリマーが混合される（ステップＳ２３）。ウレタンプレポリマーとしては、三洋化成工業（株）製の１液湿気硬化型ウレタンプレポリマーである「サンプレンＢＤ−５５」を添加して、混合機（ＴＣＸ−８）で均一に混合して混合木粉５を製造した。
【０１４５】
一方、並行して、スギの樹皮１４を熱風乾燥機によって水分２０重量％以下に乾燥する乾燥工程を実施した（ステップＳ２４）。水分２０重量％以下に乾燥したスギの樹皮１４を、粉砕工程において、粉砕機で微粉砕して微細な繊維とした（ステップＳ２５）。ここで、粉砕機としては、ホソカワミクロン（株）製のピンミル機を使用して、粉砕を行った。得られた樹皮粉砕繊維（樹皮を粉砕して繊維状にしたもの）の長さは３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内であり、太さは０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内であった。
【０１４６】
続いて、混合木粉５と樹皮粉砕繊維（樹皮を粉砕して繊維状にしたもの）が、混合木粉５中に含まれる木粉１００重量部に対して４０重量部配合され、混合機によって混合される（ステップＳ２６）。そして、常温プレス成形工程が実施される。すなわち、上記混合物をプレス成形機の金型の中に充填して、常温で２５０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力を１分間掛けてプレス成形して、木粉成形体を製造した（ステップＳ２７）。
【０１４７】
こうして得られた木粉成形体を金型から離型した後、養生工程において、恒温・恒湿環境に約２４時間静置して、内部の未反応部分を完全反応させるとともに、残留応力を除去した（ステップＳ２８）。これによって、天然の木材から切り出したブロックと比較して柔軟性を有し、衝撃吸収材として床板・壁板等に使用できる木粉固化成形体１０Ａを得ることができた。
【０１４８】
ここで、ステップＳ２８の養生工程の代わりに、得られた木粉成形体を金型から離型した後、高周波加熱工程において、高周波加熱によって内部温度が４０℃〜８０℃の範囲内、より好ましくは４０℃〜６０℃の範囲内になるように加熱することによって、僅か数分間で内部の未反応部分が完全反応するとともに残留応力が除去されて、安定した状態になる（ステップＳ２９）。これによって、製造時間が短縮されて木粉固化成形体１０Ａを、より低コストで製造することができる。
【０１４９】
このようにして、本実施の形態４に係る木粉固化成形体１０Ａ及びその製造方法においては、大鋸屑（おがくず）等を原料としてなり生分解性と再利用性を有する環境に優しい材料からなる成形体であって、かつ、柔軟性を有するとともに相手形状に馴染み易い木粉固化成形体とすることができる。
【０１５０】
本実施の形態４においては、木粉固化成形体１０Ａの原料としてスギの大鋸屑２及びスギの樹皮１４を用いた場合について説明したが、木粉固化成形体１０Ａの原料はスギの大鋸屑２及びスギの樹皮１４に限られるものではなく、スギの間伐材のチップを始めとして、スギ以外の木材の大鋸屑や間伐材のチップ等、及びスギ以外の木材の樹皮を用いることができる。特に、スギを始めとする針葉樹の大鋸屑や間伐材のチップ及び樹皮を用いることが、上述した理由から、より好ましい。なお、木粉固化成形体１０Ａの原料としては、広葉樹の大鋸屑や間伐材のチップ及び樹皮を用いることもできる。
【０１５１】
また、本実施の形態４においては、「有機合成樹脂バインダー」としてウレタンプレポリマーを用いた場合について説明したが、これに限られるものではなく、他の有機合成樹脂バインダーをも用いることができる。更に、ウレタンプレポリマーとして三洋化成工業（株）製の１液湿気硬化型ウレタンプレポリマーである「サンプレンＢＤ−５５」を用いた場合について説明したが、これに限られるものではない。
【０１５２】
更に、本実施の形態４においては、木粉の平均粒子径を１５０μｍ、ウレタンプレポリマーの配合量を木粉１００重量部に対して２０重量部、プレス成形圧力を２５０ｋｇ／ｃｍ2 としたが、これに限られるものではなく、平均粒子径が３０μｍ〜２５０μｍの範囲内の木粉、木粉１００重量部に対して３重量部〜３０重量部の範囲内の有機合成樹脂バインダー、常温で１００ｋｇ／ｃｍ2 〜５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内の圧力、という条件が満たされれば良い。
【０１５３】
本発明を実施するに際しては、木粉固化成形体のその他の部分の構成、組成、配合、成分、形状、数量、材質、大きさ、製造方法等についても、木粉固化成形体の製造方法のその他の工程についても、木粉固化成形用金型のその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ等についても、上記各実施の形態に限定されるものではない。
【０１５４】
なお、本発明の実施の形態で挙げている数値は、臨界値を示すものではなく、実施に好適な好適値を示すものであるから、上記数値を若干変更してもその実施を否定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】図１は本発明の実施の形態１に係る木粉固化成形体の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】図２（ａ）は本発明の実施の形態１に係る木粉固化成形体を切削加工して製作した検査ゲージ用モデルの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は従来の樹脂製ブロックを切削加工して製作したモデルの断面図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態２に係る木粉固化成形体の製造方法を示すフローチャートである。
【図５】図５は本発明の実施の形態３に係る木粉固化成形体の製造方法を示すフローチャートである。
【図６】図６は本発明の実施の形態３に係る木粉固化成形体の全体構造を示す平面図である。
【図７】図７は、図６のＢ−Ｂ断面図及びその部分拡大図である。
【図８】図８は、図６のＣ−Ｃ断面図及びその部分拡大図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態３に係る木粉固化成形体を成形するための木粉固化成形用金型の縦断面を示す縦断面図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態４に係る木粉固化成形体の製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５６】
１，１Ａ，１０，１０Ａ  木粉固化成形体
２  大鋸屑、間伐材チップ
３，３Ａ  第１の混合木粉
４，４Ａ  第２の混合木粉
５  混合木粉
６  検査ゲージ用モデル
１４  樹皮
１５  凹面
２０，３５  階段状の凹凸
３１  木粉固化成形用金型
３２  上型
３２Ａ  裏面側キャビティ面
３３  下型
３３Ａ  意匠面側キャビティ面
３４  枠型
【図１】
2009214530.tif 000003
【図２】
2009214530.tif 000004
【図３】
2009214530.tif 000005
【図４】
2009214530.tif 000006
【図５】
2009214530.tif 000007
【図６】
2009214530.tif 000008
【図７】
2009214530.tif 000009
【図８】
2009214530.tif 000010
【図９】
2009214530.tif 000011
【図１０】
2009214530.tif 000012