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発明の名称 モザイク模様製品の製造方法、モザイク模様製品およびモザイク模様製品の材料
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−202660
公開日 平成10年(1998)8月4日
出願番号 特願平9−9862
出願日 平成9年(1997)1月23日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 博道 (外4名)
発明者 加藤 まさみ
要約 目的
再生を効率的に行うことによってプラスチックゴミを極力出さない、一方において製造コストが小さくて済む再生システムを提供する。

構成
樹脂を基材として一旦製造されたプラスチックを粉砕片に粉砕する粉砕工程と、その粉砕片を熱圧縮することによって所望形状を形成する熱圧縮工程とによってモザイク模様製品を製造する。粉砕するプラスチックは、木プラであると好ましい。必要に応じて、分級や再粉砕を行う。
特許請求の範囲
【請求項1】樹脂を基材として一旦製造されたプラスチックを粉砕片に粉砕する粉砕工程と、その粉砕片を熱圧縮することによって所望形状を形成する熱圧縮工程とを含んだことを特徴とするモザイク模様製品の製造方法。
【請求項2】樹脂を基材として一旦製造されたプラスチックは、木プラを含むことを特徴とする請求項1記載の木質様製品の製造方法。
【請求項3】木プラに含まれるセルロース材は、セルロース材を粉砕して得た粉粒の表面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒に加工したものであることを特徴とする請求項2記載の木質様製品の製造方法。
【請求項4】粉砕工程の後、熱圧縮工程の前に、粉砕片の大きさを分級し、一定以上の大きさの粉砕片は再度粉砕する再粉砕工程を含んだことを特徴とする請求項1、請求項2または請求項3記載のモザイク模様製品の製造方法。
【請求項5】粉砕工程の後、熱圧縮工程の前に、粉砕片の大きさを分級し、一定以下の大きさの粉砕片を除去する除去工程を含んだことを特徴とする請求項1、請求項2、請求項3または請求項4記載のモザイク模様製品の製造方法。
【請求項6】樹脂を基材として一旦製造されたプラスチックを粉砕片に粉砕し、その粉砕片を熱圧縮することによって所望形状を形成したことを特徴とするモザイク模様製品。
【請求項7】樹脂を基材として一旦製造されたプラスチックは、木プラを含むことを特徴とする請求項6記載のモザイク模様製品。
【請求項8】木プラに含まれるセルロース材は、セルロース材を粉砕して得た粉粒の表面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒に加工したものであることを特徴とする請求項7記載のモザイク模様製品。
【請求項9】樹脂を基材として一旦製造されたプラスチックを粉砕片に粉砕し、熱圧縮することによって所望形状を形成するモザイク模様製品の材料であって、樹脂を基材として一旦製造されたプラスチックには木プラを含み、その木プラに含まれるセルロース材は、セルロース材を粉砕して得た粉粒の表面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒に加工したものであることを特徴とするモザイク模様製品の材料。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、木質様を有した樹脂製品の再生を含めた製造方法及びその製品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本願発明に関連のある技術として、PCT JP94/00351号(国際公開番号;WO94/20280号)に記載された「セルロース系微粉粒、木質様成形品および木質様製品」の技術について簡単に説明する。原料としてのセルロース材を粉砕して得た粉砕粉を磨砕処理して嵩比重を高めた粉粒とし、この粉粒の外周面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒とし、この固定粒に樹脂及び顔料を混合し、かつ溶融させ、その後または溶融と同時に押出成形または射出成形により所望形状に成形する。すると、天然の木の木目に極めて近い模様を表面に有し、しかも手触り感等の風合いも天然の木に近い木質様製品の製造方法及び木質様製品を提供することができる。
【0003】更に、上記技術を含む一般の木プラに関しては、樹脂に含有させるセルロース材として木材の端材、おがくずなど、通常は焼却処分してしまうような材料を使用できるので、環境に優しい技術として優れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、プラスチック一般の技術には、一旦作製したプラスチック製品の再生、再利用に関する技術は、再生に伴う技術的困難性があった。例えば、一旦作製したプラスチック製品を単に再度溶融して押し出し成形するという再生を行ったとしても、再生材料に存在する汚れ、接着剤、塗料、水分などによって、一定以上の品質を保てないという問題があったからである。
【0005】一方、再生品である故に高品質が望めないことを前提とした場合、製造コストをできるだけ下げたいという要請もある。本発明が解決すべき課題は、プラスチック製品の製造技術において、再生を効率的に行うことによってプラスチックゴミを極力出さない、一方において製造コストが小さくて済む再生システムを提供することにある。
【0006】ここで、請求項1ないし請求項5記載の発明の目的は、プラスチックの再生技術において、再生を効率的に行うことによってプラスチックゴミを極力出さず、製造コストが小さくて済む再生方法を提供することである。また、請求項6ないし請求項8記載の発明の目的は、プラスチックの再生技術において、再生を効率的に行うことによってプラスチックゴミを極力出さず、製造コストが小さくて済む再生製品を提供することである。
【0007】また、請求項9記載の発明の目的は、プラスチックの再生技術において、再生を効率的に行うことによってプラスチックゴミを極力出さず、製造コストが小さくて済む再生用の材料を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的を達成するためのものである。
(請求項1)請求項1記載の発明は、樹脂を基材として一旦製造されたプラスチックを粉砕片に粉砕する粉砕工程と、その粉砕片を熱圧縮することによって所望形状を形成する熱圧縮工程とを含んだことを特徴とするモザイク模様製品の製造方法。
【0009】(用語説明)「樹脂を基材として一旦製造されたプラスチック」とは、成形品として一旦機能したものの他、成形時に不良となったものや、成形時、加工時などに誕生する端材も含む。「樹脂」とは、硬質樹脂、軟質樹脂を含み、例えば塩化ビニル樹脂、発泡塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂、ABS樹脂、ポリスチレン樹脂などである。
【0010】「粉砕」の手段は例えばハンマーミルを用いる。粉砕の程度は、製造したいモザイク模様製品によって異なるが、例えば数センチメートルから数ミリメートル程度の大きさとなるようにするものである。なお、成形後の切削や切断による切り端において、一定以下の大きさとなっているものについては粉砕を行わずに直接使用する場合もある。すなわち、「粉砕片」には、予め一定以下の大きさとなっているものも含む趣旨であり、そのようなものは粉砕工程を経ているものとする。
【0011】(作用)成形時、または成形後において、プラスチック製品の不良品や廃棄品が出たら、先ずそれを粉砕工程において粉砕して粉砕片を作製する。そして、その粉砕片を熱圧縮する熱圧縮工程によって所望形状を形成する。すると、モザイク模様の成形品が製造される。出来上がったモザイク模様の成形品は、形や大きさが異なるモザイク片を合わせてできており、同じものが存在しない趣のある成形品を提供できる。
【0012】また、このモザイク模様の成形品は、再生が効率的に行え、プラスチックゴミを出さなくて済む。また、粉砕片を熱圧縮する工程は、粉砕片を全て溶融させて均一な成形品を製造する場合に比べて製造に要する熱エネルギーが小さくて済む。
(請求項2)請求項2記載の発明は、請求項1記載の木質様製品の製造方法を限定したものであって、樹脂を基材として一旦製造されたプラスチックは、木プラを含むことを特徴とする。
【0013】(用語説明)「木プラ」とは、樹脂にセルロース材を含有させて成形する木質感のあるプラスチックのことである。木プラを「含む」としているのは、「樹脂を基材として一旦製造されたプラスチック」の全てが木プラである必要はなく、一部が木プラである場合であっても本請求項記載の発明を構成することを意図したものである。
【0014】(作用)例えば、木プラ製品と木プラでないプラスチック製品とを材料にし、それを粉砕して熱圧縮したモザイク模様製品は、形や大きさが不均一であるモザイク片において、木質感のあるモザイク片が含まれることになる。したがって、変化に富んだ趣のある成形品を提供できる。
【0015】また、木プラ製品のみを材料にし、それを粉砕して熱圧縮したモザイク模様製品は、あたかも木片をモザイク片としたような趣のある成形品を提供できる。
(請求項3)請求項3記載の発明は、請求項2記載の木質様製品の製造方法を限定したものであって、木プラに含まれるセルロース材は、セルロース材を粉砕して得た粉粒の表面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒に加工したものであることを特徴とする。
【0016】(用語説明)ここで固定粒を作製するのに使用するセルロース材とは、通常、天然木材であり、おがくずなどであるが、稲藁、バカスなどでもよい。「粉粒の表面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒」を形成する方法とは、例えばボールミルによるすり潰し、ヘンシルミキサーによる高速攪拌の長時間実行などの方法がある。セルロース材の繊維の毛羽立ちを取る処理を、表面粒の固定とは別に行ってもよい。
【0017】「表面粒」とは、金属、金属の化合物、例えば酸化チタン、フェライト、アルミニウム、ニッケル、銀、炭酸カルシウムや、非金属、例えばセラミックなどである。樹脂に混合する固定粒の全体に対する割合は、30重量%を越えないようにしている。溶融して成形する際の流動性が悪くなり、成形に支障がある場合があるからである。
(請求項4)請求項4記載の発明は、請求項1、請求項2または請求項3記載のモザイク模様製品の製造方法を限定したものであって、粉砕工程の後、熱圧縮工程の前に、粉砕片の大きさを分級し、一定以上の大きさの粉砕片は再度粉砕する再粉砕工程を含んだことを特徴とする。
【0018】(用語説明、作用)分級の手段は、篩いの原理を用いての大きさの判別分類の他、重さによる判別分類であってもよい。分級と再粉砕とを行っているので、モザイク模様を構成する粉砕片の大きさが揃う。そのため、モザイク片の大きさがほぼ揃っているので、好ましい外観を得ることができる。また、熱圧縮に際して無駄な熱エネルギーを使わなくて済むと同時に、各粉砕片の温度をほぼ均等に上昇させることができるので、品質を管理するのが容易となる。
【0019】なお、単にモザイク模様製品を製造できればよいというのであれば、この分級の工程を踏まないで製造することもできる。
(請求項5)請求項5記載の発明は、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4記載のモザイク模様製品の製造方法を限定したものであって、粉砕工程の後、熱圧縮工程の前に、粉砕片の大きさを分級し、一定以下の大きさの粉砕片を除去する除去工程を含んだことを特徴とする。
【0020】(作用)熱圧縮に際して小さすぎる粉砕片が取り除かれているので、各粉砕片の温度をほぼ均等に上昇させることができ、品質を管理するのが容易となる。なお、粉砕片の大きさを分級し、一定以上の大きさの粉砕片をも除去することとしてもよい。この場合、一定以上の大きさの粉砕片は、再度粉砕処理をするとよい。
【0021】また、除去工程によって除去した一定以下の大きさの粉砕片は、溶融して押出し成形を行うための材料として使用することができる。なお、モザイク模様製品の材料としては小さすぎる粉砕片であれば、溶融するのに要する熱エネルギーはさほど大きいものではない。例えばペレットよりも小さい粉砕片であれば、成形品の作製に要する熱エネルギーを節約できる。
【0022】なお、単にモザイク模様製品を製造できればよいというのであれば、この除去工程を踏まないで製造することもできる。
(請求項6)請求項6記載の発明は、樹脂を基材として一旦製造されたプラスチックを粉砕片に粉砕し、その粉砕片を熱圧縮することによって所望形状を形成したことを特徴とするモザイク模様製品である。
(請求項7)請求項7記載の発明は、請求項6記載のモザイク模様製品を限定したものであって、樹脂を基材として一旦製造されたプラスチックは、木プラを含むことを特徴とする。
(請求項8)請求項8記載の発明は、請求項7記載のモザイク模様製品を限定したものであって、木プラに含まれるセルロース材は、セルロース材を粉砕して得た粉粒の表面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒に加工したものであることを特徴とする。
(請求項9)樹脂を基材として一旦製造されたプラスチックを粉砕片に粉砕し、熱圧縮することによって所望形状を形成するモザイク模様製品の材料であって、樹脂を基材として一旦製造されたプラスチックには木プラを含み、その木プラに含まれるセルロース材は、セルロース材を粉砕して得た粉粒の表面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒に加工したものであることを特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態及び図面に基づいて、更に詳しく説明する。ここで使用する図面は、図1である。図1は、本発明の実施の形態を含んだリサイクルシステムを示すための概念図である。
(成形用の材料の準備)まず、新ペレットを用意しておく。この新ペレットとは、セルロース材から形成した固定粒を樹脂に混合してペレット状にしたものである。「固定粒」の形成は、先行技術として説明したPCTJP94/00351号に記載された技術において作製する。すなわち、セルロース材を粉砕して得た粉砕粉を更に粉砕して嵩比重を高めた粉粒の表面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させることによって行う。このときのセルロース材としては、住宅、家具などの部品として使用するために木材を切断、切削などの加工する際に出る端材やおが屑などを用いることができる。ペレットの作製は、従来から知られている方法、例えば、樹脂に顔料および固定粒を混合して溶融し、多孔円形ノズルからひも状に押し出して切断する、といった方法にて行う。ここで用いる樹脂としては、塩化ビニル樹脂または発泡塩化ビニル樹脂とした。なお、発泡塩化ビニル樹脂を用いた場合、再生された成形品の発泡率は、新品のそれよりも低くなる。
【0024】次に、新ペレットとは別に再生ペレットを用意する。この再生ペレットの材料は、押出成形による不良材、成形後の切削や切断による切り端、更に塗装や接着などを行った後に廃棄されるもののうち再使用が可能なものなどである。これらを回収して粉砕し、必要に応じて分級後に再粉砕し、融解してペレットにする。粉砕の手段は例えばハンマーミルを用い、数センチメートルから数ミリメートル程度の大きさとなるようにするものである。なお、成形後の切削や切断による切り端において、一定以下の大きさとなっているものについてはペレット化せず直接成形品の材料とする場合もある。
【0025】新ペレットと再生ペレットとは、少なくとも二種類以上の色彩をなすものとなるように準備する。具体的には、新ペレットと再生ペレットのいずれかまたは双方に顔料を添加してからペレット化を行う。顔料は、例えば酸化鉄、カーボンブラックなどの無機顔料のうち、最終的な成形品が所望する色合いに合わせて、1種類または数種類を選択して用いる。
(成形およびその後の加工)ペレットが製造でき、またはそのまま添加するための粉砕片が用意できたら、これを溶融して押出し成形することによって、木質様成形品を製造する。最終的な製品の種類によっては、真空成形や圧縮成形を行う場合もある。
【0026】一方、ペレット製造において出た不良ペレットや、押出し成形時の押出し不良材、切削・切断加工において出た切り端、塗装・接着加工において出た廃棄品などは、必要に応じて分別し、粉砕して再度ペレット化されたり、そのまま成形材料となったりする。塗装・接着加工において出た廃棄品は良品と不良品とに分別する。良品は粉砕してすぐにペレット化するなど出きるが、使われている接着剤や塗料は、そのままでは再生品を作製する場合に害を及ぼす場合もあるからである。
(回収および分別)一旦作製されて出荷された後に廃棄品となった住宅廃材、塗装・接着加工において出た廃棄品のうち直接再使用ができない不良品などは、回収材として回収された後、鉄、アルミ、木材片、プラスチックなどに分別されてそれぞれリサイクルされたり、廃棄されたりする。
【0027】このうち、プラスチックについては例えばハンマーミルを用い、数センチメートルから数ミリメートル程度の大きさとなるように粉砕および分級を行う。ある程度の質のものについては、再度ペレット化したり、そのまま成形材料としたり、熱圧縮成形してモザイク状の成形品に再加工して出荷したりする。再加工後の品質が低いものとなりそうなものについては、直接目に触れないような部品、例えば下地材などに再成形する。ここで再成形された下地材は一般に、新品の成形品よりも熱膨張率が低いという特性があり、温度変化の大きい部位に用いるには適している場合もある。
【0028】なお、粉砕に伴って行う分級の手段は、篩いの原理を用いての大きさの判別分類の他、さまざまな手段が採用できる。この分級の基準は、所望される製品の質や、製造上の都合などにより適宜調整する。
(熱圧縮)熱圧縮成形によるモザイク状成形品を製造する場合、モザイク調の粒の大きさを大きくしたい場合には基準を大きくする。モザイク模様製品の材料としては小さすぎる粉砕片であれば、溶融するのに要する熱エネルギーはさほど大きいものではない。場合によっては、作製に要する熱エネルギーを節約できる。出来上がったモザイク模様の成形品は、形や大きさが異なるモザイク片を合わせてできており、同じものが存在しない趣のある成形品を提供できる。また、木プラ製品のみを材料にし、それを粉砕して熱圧縮したモザイク模様製品は、あたかも木片をモザイク片としたような趣のある成形品を提供できる。更に、木プラがPCTJP94/00351号に記載された技術において作製されたものであれば、より本物の木片に近いモザイク片による成形品となる。
【0029】樹脂として塩化ビニルが用いられた製品を粉砕して熱圧縮して成形する場合、温度は摂氏150度ないし200度、圧力は10キログラム/平方センチメートルとした温度条件で、所望するモザイク状の成形品が得られた。成形品の材料となる樹脂の種類などの条件によって異なるが、樹脂として塩化ビニルを採用する場合、温度は摂氏100度ないし200度、圧力は5キログラム以上/平方センチメートル、であればよい。
(その他)新ペレットと再生ペレット(または再使用材料)とを混合して押出成形をする場合、新ペレットの混合比を90重量%以上として作製された成形品は、新ペレットのみから成形した成形品とほとんど区別がつかない高品質の成形品となる。再生材料を用いると、樹脂の性質の変質などが伴うので、通常は再生材料の割合を50重量%以下とすることが多い。
【0030】分級および必要に応じて再粉砕を行っているので、ペレットや粉砕片の温度をほぼ均等に上昇させることができ、品質を管理するのが容易となる。例えば、モザイク模様を構成する粉砕片の大きさが揃うので、熱圧縮に際して無駄な熱エネルギーを使わなくて済むと同時に、品質を管理するのが容易となる。上記してきた実施の形態によれば、再生を効率的に行うことによってプラスチックゴミを極力出さない、一方において再生品であっても一定以上の品質を維持できる木質様製品を製造する技術を提供することができた。
【0031】
【発明の効果】請求項1ないし請求項5記載の発明によれば、プラスチックの再生技術において、再生を効率的に行うことによってプラスチックゴミを極力出さず、製造コストが小さくて済む再生方法を提供することができた。また、請求項6ないし請求項8記載の発明によれば、プラスチックの再生技術において、再生を効率的に行うことによってプラスチックゴミを極力出さず、製造コストが小さくて済む再生製品を提供することができた。
【0032】また、請求項9記載の発明によれば、プラスチックの再生技術において、再生を効率的に行うことによってプラスチックゴミを極力出さず、製造コストが小さくて済む再生用の材料を提供することができた。




 

 


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