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JP2003039410A - 樹脂強化木材製品およびその製造方法 - Google Patents

樹脂強化木材製品およびその製造方法

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JP2003039410A
JP2003039410A JP2001228292A JP2001228292A JP2003039410A JP 2003039410 A JP2003039410 A JP 2003039410A JP 2001228292 A JP2001228292 A JP 2001228292A JP 2001228292 A JP2001228292 A JP 2001228292A JP 2003039410 A JP2003039410 A JP 2003039410A
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resin
wood
wood chips
impregnated
large number
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Shigeru Hoshi
茂 星
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Togiya KK
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Togiya KK
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Publication date
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Priority to TW091114792A priority patent/TW539607B/zh
Priority to CN02126873A priority patent/CN1400091A/zh
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 より機械的強度の高い、また、より広い用途
範囲を有する木質系チップを含む樹脂強化木材製品を提
供すること 【解決手段】樹脂強化木材製品（１０）は、熱硬化性樹
脂（２０）が含浸されかつ熱硬化性樹脂を介して互いに
接合された多数の木質チップ（１６）、または互いに接
する多数の木質チップと、これらの木質チップ相互の間
隙を埋める熱可塑性樹脂（１８）とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂強化の木材製品お
よびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱硬化性樹脂が含浸された多数の
木質チップを含む樹脂強化木材製品が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この製品は、その内部
の木質チップが有する耐水性および弾性を利用した舗装
板として利用されている。
【０００４】ところで、前記従来の樹脂強化木材製品
は、木質系の廃材を利用した製造が可能であるという利
点を有するが、その一方、木質系チップ同士が単に熱硬
化性樹脂を介して接合された構造であるため、機械的強
度が比較的低く、その用途が狭い範囲に限定される。
【０００５】本発明の目的は、より機械的強度の高い、
木質系チップを含む樹脂強化木材製品を提供することに
ある。また、本発明の他の目的は、より広い用途範囲を
有する樹脂強化木材製品を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る樹脂強化木
材製品は、熱硬化性樹脂が含浸されかつ該熱硬化性樹脂
を介して互いに接合された多数の木質チップと、これら
の木質チップ相互の間隙を埋める熱可塑性樹脂とを含
む。
【０００７】前記樹脂強化木材製品は、熱硬化性樹脂が
含浸された多数の木質チップと、熱可塑性樹脂製の多数
の小片との混合物を型枠に入れ、前記混合物に熱圧を加
え、その後、脱型することにより得ることができる。好
ましくは、前記混合物は、予熱した前記型枠に入れる。
【０００８】樹脂強化木材製品は、前記熱硬化性樹脂が
含浸されない、互いに接する多数の木質チップと、これ
らの木質チップ相互の間隙を埋める熱可塑性樹脂とを含
むものとすることができる。
【０００９】
【発明の作用および効果】本発明に係る樹脂強化木材製
品は、熱硬化性樹脂が含浸され該熱硬化性樹脂を介して
互いに接合された多数の木質チップ相互間が熱可塑性樹
脂で満たされていることから、全体に軽量であり、しか
も剛性や、特に曲げ強度のような機械的強度に優れると
いう特性を有する。
【００１０】熱硬化性樹脂が非含浸の互いに接する多数
の木質チップの相互間隙が熱可塑性樹脂で満たされた樹
脂強化木材製品も、また、軽量性と、優れた機械的強度
とを備える。
【００１１】このような特性から、本発明の樹脂強化木
材製品は、例えば、機械的強度が必要とされる、荷を載
せるためのパレットや、家具材（テーブルトップ、カウ
ンター板、扉等）、建築用資材（外壁、床、手摺り、階
段等）、土木用資材（防音壁、土留め擁壁、縁石、杭
等）等の広範な用途に供することができる。
【００１２】また、本発明によれば、木質チップの原材
料として、木製パレットの廃材や、建築物の木製廃材お
よび熱可塑性樹脂製の廃材を多量に利用することがで
き、これは、製品の有用なリサイクルにも適合する。
【００１３】さらに、樹脂強化木材製品は、互いに接合
された多数の木質チップの間が熱可塑性樹脂で満たされ
ているため、その成形の後、これを加熱することによ
り、用途により適合するものとすべくこれに湾曲、捩り
等の変形を加えることができる。
【００１４】樹脂強化木材製品は、例えば廃材を粉砕し
て得られた多数の木質チップ（熱硬化性樹脂が含浸され
たものまたは非含浸のもの）と、同様に廃材を粉砕して
得られた熱可塑性樹脂製の多数の小片との混合物を型枠
に入れ、これに熱圧を加え、その後、脱型することによ
り得られ、混合される前記小片の種類である熱可塑性樹
脂を適宜選択することにより、機械的強度の異なる樹脂
強化木材製品を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、本発明に係る
樹脂強化木材製品の一例として、荷を載せるために用い
られるパレットが全体に符号１０で示されている。
【００１６】図示のパレット１０は、上下対称の断面形
状を有する上下一対の板状部材１４を互いに接合してな
り、リフト車の一対の爪（図示せず）をそれぞれ受け入
れるための一対の穴１２を有する。
【００１７】パレット１０のような樹脂強化木材製品
は、図２に示すように、その大部分が互いに接合された
多数の木質チップ１６からなり、これらの木質チップ１
６相互の小さい間隙が熱可塑性樹脂１８で満たされてい
る。
【００１８】木質チップ１６には、不飽和ポリエステル
樹脂のような熱硬化性樹脂２０が含浸されており、非含
浸のものと比べて、耐水性、機械的強度等に優れる。熱
硬化性樹脂２０として、前記不飽和ポリエステル樹脂の
ほか、フェノール樹脂、ユリア樹脂、ジアルフタレート
樹脂（ＤＡＰ）、エポキシ樹脂等を用いることができ
る。
【００１９】図３に示すように、多数の木質チップ１６
同士の接合は、これらの表面の一部において、熱硬化性
樹脂２０を介してなされている。
【００２０】熱硬化樹脂２０の含浸の程度は、少なくと
も木質チップ１６の表面の全部が覆われていれば、その
浸透の度合を問わない。したがって、熱硬化性樹脂２０
が木質チップ１６の芯まで含浸しているものでも、ある
いは、木質チップ１６の表層にのみ含浸しているもので
もよい。
【００２１】熱硬化性樹脂含浸の木質チップ１６は、ミ
キサーを用いて、例えば重量比で１００：３０の割合の
前記木質チップと熱硬化性樹脂液とを撹拌、混合するこ
とにより得ることができる。
【００２２】木質チップ１６は、老朽化した木製パレッ
ト、建築物の木製廃材等を粉砕することにより得ること
ができ、これにより、これらの廃材の有効利用に資する
ことができる。もちろん、未使用の材木を粉砕して得る
ことも可能である。木質チップ１６は、例えば、長さ寸
法が約２０〜３０ｍｍであり、幅および高さ寸法のそれ
ぞれが３〜５ｍｍである大きさを有する。木質チップ１
６は、その長さの方向が前記木製廃材または材木の繊維
方向に合致するように削り取られたものであることが望
ましい。このような木質チップは、その長さ方向が前記
繊維方向に対して直角な方向に合致するように削り取ら
れた木質チップと比べて、長い繊維を有し、曲げ強度に
優れる。
【００２３】また、前記熱硬化性樹脂として、例えば、
３０重量％のスチレンモノマー（架橋剤）を含む不飽和
ポリエステル樹脂を用いる。この不飽和ポリエステル樹
脂には、該樹脂の硬化時期を後述する熱可塑性樹脂製の
小片の熱溶融時とするため、その硬化時期調整剤とし
て、３重量％のベンゾイルパーオキサイド（触媒）を添
加する。
【００２４】ミキサーで撹拌、混合する例に代えて、前
記触媒を含む不飽和ポリエステル樹脂液を霧状にして木
質チップ１６の表面に吹き付けることにより、あるい
は、前記触媒を含む不飽和ポリエステル樹脂液に木質チ
ップ１６を浸すことによっても、熱硬化性樹脂含浸の木
質チップ１６を得ることができる。
【００２５】図４〜図６に、板状の樹脂強化木材製品の
製造工程を示す。
【００２６】まず、熱硬化性樹脂含浸の多数の木質チッ
プ１６と、熱可塑性樹脂製の多数の小片２２との混合物
を型枠である金型２４内に入れる。図示の金型２４はそ
の底面が平坦であるが、前記パレットを成形するとき
は、板状部材１４の凹凸面を規定する凹凸状の底面を有
する金型（図示せず）を使用する。
【００２７】熱可塑性樹脂製の小片２２は、木質チップ
１６と同様、プラスチック廃材を粉砕して得ることがで
きる。これは、プラスチック廃材の有効利用に資する。
もちろん、小片２２は、木質チップ１６におけると同
様、廃材の粉砕物ではなくいわゆる未使用の熱可塑性樹
脂のペレットであってもよい。これらの粉砕物またはペ
レットは、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等のうちの１つまた
は複数の混合からなる。
【００２８】熱硬化性樹脂含浸の木質チップ１６と、小
片２２との混合物は、ミキサーを用いて、例えば重量比
で（木質チップ）：（熱可塑性樹脂小片）＝１：１（ま
たは体積比で１：１〜２：１）の割合の木質チップ１６
と小片２２とを、撹拌、混合することにより得ることが
できる。
【００２９】その後、金型２４内のチップ１６と小片２
２との混合物に熱圧を加え（図５参照）、これにより木
質チップ１６に含浸の熱硬化性樹脂を硬化させかつ小片
２２を熱溶融させる（図６参照）。
【００３０】前記熱圧の付与は、例えば、金型２４と、
該金型とその内周面において嵌合するブロック状の金属
製の蓋２６をホットプレス（図示せず）に載せ、該ホッ
トプレスを作動させて金型２４および蓋２６を加熱する
間に、金型２４内で蓋２６をゆっくりと下降させること
より行う。蓋２６のゆっくりとした下降により、金型２
４内のチップ１６と小片２２との混合物が徐々に押しつ
ぶされ、この間に前記混合物中から空気が抜け出る。
【００３１】金型２４内の前記混合物には、蓋２６の押
圧を受ける間に金型２４および蓋２６を通して熱が伝達
される。金型２４および蓋２６の加熱温度は、熱可塑性
樹脂製の小片２２の熱溶融温度にもよるが、例えば平均
値として約１８０℃に設定し、また、蓋２６の押圧力お
よび熱圧時間はそれぞれ約５〜１０Ｋｇ／ｃｍ２および
約５分間に設定する。
【００３２】なお、前記混合物中の小片２２の熱溶融を
より短時間内で生じさせ、これにより、前記ホットプレ
スの使用上の回転効率を上げるため、金型２４を予め加
熱（予熱）しておくことが望ましい。このときの加熱温
度は、好ましくは１００℃である。
【００３３】蓋２６を最下降させるため、蓋２６の押圧
力および熱圧時間をそれぞれ約１０〜２０Ｋｇ／ｃｍ２
および約５分間に設定する。その結果、木質チップ１６
に含浸された熱硬化性樹脂２０が、前記触媒の作用の
下、約１００℃の温度において硬化し、互いに接する木
質チップ１６が熱硬化性樹脂２０を介して接合し、他
方、小片２２の熱溶融物が木質チップ１６相互間の間隙
に流入し、これらの間隙を埋める。
【００３４】その後、前記押圧力（約１０〜２０Ｋｇ／
ｃｍ２）を維持したまま、金型２４および蓋２６を冷却
する。冷却後、脱型することにより、本発明に係る樹脂
強化木材製品を得る。
【００３５】互いに接合された多数の木質チップ１６相
互間の間隙を埋める熱可塑性樹脂１８は、樹脂強化木材
製品自体の機械的強度、特に曲げ強度を高める作用をな
す。
【００３６】得られた樹脂強化木材製品は、これを加熱
して熱可塑性樹脂１８を柔らかくすることができ、これ
により、用途により適した形状に変形加工することがで
きる。
【００３７】木質チップ１６は、前記した例に代えて、
熱硬化性樹脂が含浸されていないもの（非含浸の木質チ
ップ）とすることができる。したがって、この場合の樹
脂強化木材製品は、互いに接する前記非含浸の多数の木
質チップと、これらの非含浸木質チップ相互の間隙を埋
めかつこれらの非含浸木質チップを相互に接合する熱可
塑性樹脂とを含む。
【００３８】前記非含浸の木質チップを含む樹脂強化木
材製品は、木質チップ１６に熱硬化性樹脂を含浸させる
工程を除き、熱硬化性樹脂含浸の木質チップ１６を含む
樹脂強化木材製品１０と同様にして、製造することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る樹脂強化木材製品の一例であるパ
レットの部分斜視図である。
【図２】樹脂強化木材製品の概略的な拡大断面図であ
る。
【図３】樹脂強化木材製品のさらに拡大した概略的な断
面図である。
【図４】金型に入れられた状態にある木質チップと熱可
塑性樹脂製の小片との混合物の概略的な縦断面図であ
る。
【図５】熱圧の付与状態下にある、金型内の木質チップ
と熱可塑性樹脂製の小片との混合物の概略的な縦断面図
である。
【図６】さらに熱圧の付与状態下にある、金型内の木質
チップと熱可塑性樹脂製の小片との混合物の概略的な縦
断面図である。
【符号の説明】
１０ パレット（樹脂強化木材製品） １６ 木質チップ １８ 熱可塑性樹脂 ２０ 熱硬化性樹脂 ２２ 熱可塑性樹脂製の小片 ２４，２６ 金型および蓋

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱硬化性樹脂が含浸されかつ該熱硬化性
    樹脂を介して互いに接合された多数の木質チップと、こ
    れらの木質チップ相互の間隙を埋める熱可塑性樹脂とを
    含む、樹脂強化木材製品。
  2. 【請求項２】 熱硬化性樹脂が含浸された多数の木質チ
    ップと、熱可塑性樹脂製の多数の小片との混合物を型枠
    に入れ、前記混合物に熱圧を加え、その後、脱型するこ
    とを含む、樹脂強化木材製品の製造方法。
  3. 【請求項３】 予熱した前記型枠に前記混合物を入れ
    る、請求項２に記載の製造方法。
  4. 【請求項４】 互いに接する多数の木質チップと、これ
    らの木質チップ相互の間隙を埋める熱可塑性樹脂とを含
    む、樹脂強化木材製品。
  5. 【請求項５】 多数の木質チップと、熱可塑性樹脂製の
    多数の小片との混合物を型枠に入れ、前記混合物に熱圧
    を加え、その後、脱型することを含む、樹脂強化木材製
    品の製造方法。
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