JP2002020148A - 再生成形材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 廃材をより一層に有効利用でき、安価な再生
成形材を提供することにある。 【解決手段】 木質系セメント板廃材を１５０μｍ未満
に粉砕又は磨砕して得られる粉状体２０重量％〜７０重
量％と、合成樹脂とを必須成分とする再生成形材。合成
樹脂には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等ま
たペットボトルから再生されたＰＥＴ樹脂などが用いら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、木質系セメント板
の廃材を主原料とし、建築資材などに使用できる再生成
形材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築物の解体や部分的なリフォー
ムで発生する建築廃材、施工時の切断端材として発生す
る建築廃材、製造工程で発生する端材（以下、「廃材」
と総称する）等は、その再利用あるいは再資源化が図ら
れている。しかし、廃材の多くは未だ安定型廃棄物ある
いは管理型廃棄物として最終処分場で埋め立て処理され
ているのが現状である。

【０００３】このため、近年、このような廃材を分別回
収し、更なる再利用の試みが活発化している。特に、廃
材の中でもＪＩＳ−Ａ−５４０４に規定されている木質
系セメント板は、建築業界における消費量が多く、廃材
となる量も多いので、効果的な再利用が望まれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記木質系セ
メント板は、燃える、腐る、繊維質である、軽い等の特
徴を持つ木質材料と、燃えない、腐らない、硬化物であ
る、重い等のセメント質材料とが一体となった成形材で
あり、木質材料とセメント材料とに分別することが困難
であった。

【０００５】そこで、上記木質系セメント板廃材を粉砕
して回収した粉砕物を、木質系セメント板を製造する原
料の増量材として添加する試みも検討されている。しか
し、上記粉砕物を多量に添加すると、木質系セメント板
の強度が著しく低下するので、多くとも１０重量％〜２
０重量％程度しか添加できず、再利用に限界があった。

【０００６】また、木質系セメント板は量産される汎用
材料で付加価値が低い材料であるにもかかわらず、その
廃材の回収や粉砕などの処理費用が高いという問題点を
有している。このため、今後、益々増加すると予想され
る木質系セメント板廃材の再利用においては処理費用の
低減が強く望まれていた。

【０００７】本願発明は、かかる従来の問題点に鑑み、
廃材をより一層有効利用でき、安価な再生成形材を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる再生成形
材は、上記目的を達成するため、木質系セメント板廃材
を粉砕又は磨砕して得られる粉状体２０重量％〜７０重
量％と、合成樹脂とを必須成分とするものである。この
ため、木質系セメント板廃材の使用量が増大し、利用率
が向上するとともに、多くの原料を廃材でまかなうこと
ができるので、安価な再生成形材が得られる。また、合
成樹脂単体からなる成形品に比し、木質材料を混合する
ことによって独自のソフトな風合いや素材感を現出でき
る。さらに、セメント材料を混合しているので、熱によ
る線膨張率が小さい反面、ヤング率が高く剛性に優れた
再生成形材が得られる。特に、木粉単体を合成樹脂で固
めた場合に比し、熱による線膨張率が低く、剛性が高い
だけでなく、難燃性や重量感をも備えた成形材が得られ
る。

【０００９】なお、合成樹脂に木粉を添加して成形した
成形材も知られているが、このような合成樹脂と木粉と
の複合成形材の場合は、柔軟な木繊維からなる木材小片
を木粉に粉砕するのに時間がかかるとともに、合成樹脂
に混入しにく繊維状のものが相当量残留する。また、合
成樹脂に木粉単独で多くの量を均一に混合して成形する
ことは難しい。しかし、本願の木質系セメント板廃材を
利用すれば、粉砕される多量のセメント材料が木質材料
と混じり合い強く擦れ合って、効率良く木質材料を粉状
体に粉砕できる。このため、多くの量の粉状体を合成樹
脂に均一に混合して成形できる。

【００１０】また、上記粉状体には、粒径１５０μｍ未
満のものを使用することが好ましい。これによれば、得
られる成形品の表面が木目（きめ）細かで良好な外観に
なる。特に、上記粉状体に７０μｍ未満のものを使用す
れば、合成樹脂との混合性や成形性が良くなり、成形材
の美観をより一層高めることができる。

【００１１】さらに、粉状体の木質材料は、上記粉状体
のセメント材料よりも重量割合が高くなるようにしても
よい。これによれば、木質材料の割合が増加し、そのソ
フトな風合いや素材感を一層高めることができるととも
に、切断などの加工性を良好にすることができる。特
に、合成樹脂との密着性の良い木質材料の割合が高い粉
状体を使用すれば、粉状体の添加量を５０重量％以上と
しても、強度的性質や寸法安定性等の低下が少なく、ま
た混合や成形も良好に行える。

【００１２】そして、本発明にかかる再生成形材には、
粉状体として木質系セメント板廃材に木質材チップを添
加して粉砕又は磨砕して得られるものを使用してもよ
い。これによれば、木質材料の重量割合を高めることが
でき、前述の効果と同様な効果を、より簡便な方法で発
現できるという効果がある。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明にかかる再生成形材は、木
質系セメント板の廃材を粉砕又は磨砕して得られる粉状
体と、合成樹脂とを必須成分としたものである。

【００１４】木質系セメント板としては、ＪＩＳ−Ａ−
５４０４（１９９８）に規定された木質系セメント板が
挙げられる。すなわち、木質系セメント板は、木毛、木
片などの木質原料とセメントとを用いて圧縮成形し、主
に建築物の壁、床、天井、屋根などに用いる板をいう。
そして、上記木質系セメント板は、主として外壁材や野
地板等に使用される木片セメント板と、屋根や壁等の防
火断熱下地材等に使用される木毛セメント板とに大別さ
れる。より具体的には、硬質木片セメント板、普通木片
セメント板、硬質木毛セメント板、普通木毛セメント板
が挙げられる。なお、ＪＩＳに規定された木質系セメン
ト板を本願発明に用いることができるのは勿論である
が、これに限らず木質原料とセメントとを混合して成形
したものであれば、本発明の木質系セメント板に該当
し、本発明においても利用できる。

【００１５】また、本発明にかかる廃材とは、前述した
ように建築物の解体やリフォームの時に発生する建築廃
材の他、施工時の切断などにより発生する端材、木質系
セメント板の製造時に発生する端材などをいう。

【００１６】木質系セメント板の廃材を粉砕または磨砕
して粉状体を得る方法は、細かい粉状体に粉砕できる方
法であれば、特に手段を問わない。例えば、ハンマーミ
ル、ローラーミル、ディスクミル、ボールミル或いはそ
れらを組み合わせて粉砕してもよい。また、廃材を上記
ミルで粉砕する前に粗粉砕しておいてもよい。粗粉砕の
手段としては、例えば、回転式カッタークラッシャーを
用いることができる。

【００１７】なお、木質系材料だけを粉砕する場合は、
木質材料が柔らかな木質繊維であるので、細かな粉状体
に粉砕するのに長時間を要し、分級しても大きめの繊維
状のものが残ってしまい、粉砕効率が悪い。しかし、本
発明のように木質系セメント板を粉砕する場合は、炭酸
カルシウムや酸化チタンのような硬い無機質材料をわざ
わざ添加しなくても、上記ミル内で粉砕手段において粉
砕された硬質のセメント自体が木質材料と強く擦れ合う
一方、木質材料自体もセメント粉と混ざり合って粉砕さ
れ易い。このため、木質材料を、より早く、より細か
く、より非繊維質に粉砕でき、粉砕効率が格段に向上す
る。また、細かく粉砕された粉状体は、大きめの繊維状
木質材料が少なく、粉砕の歩留りが良いとともに、多く
の合成樹脂と混合しやすく、混合性や成形性においても
優れている。粉砕された粉状体の粒径は１５０μｍ未満
であることが好ましく、特に、７０μｍ未満の細かな粉
状体であれば、混合性，成形性および成形後の表面外観
が良好となるので、より一層好ましい。

【００１８】なお、木質系セメント板廃材を粉砕する前
に木質材チップを予め添加しておき、例えば、これらを
ハンマーミルで粉砕し、粉砕工程で粉状体に多くの木質
材料を含ませてもよい。この方法によれば、木質材料を
別工程で添加する必要がなくなり、製造工程を簡素化で
きるとともに、木質系セメント板の廃材の大部分を有効
に利用できるという利点がある。

【００１９】また、粉状体は、木質系セメント板の廃材
を粉砕して直接得られるものだけでなく、木質材料が多
く含まれるように分級選別したものであってもよい。分
級選別としては、木質材料とセメントとの比重差を利用
して、例えば、重力および風力、あるいは、振動力で分
級する方法がある。重力および風力で分級する方法と
は、落下途中の粉状体に横から風を送って重くて粗いセ
メント材料を手前に、軽くて細かなセメント材料と木質
材料との混合物を遠くに堆積させることによって分級す
る方法である。また、振動力で分級する方法とは、下方
に排出口のある容器に粉状体を入れ、容器を振動させて
木粉にセメント粉が混じり合った軽いものを上に残留さ
せ、セメント粉の多い重いものを下から排出させること
によって分級する方法である。このように分級で過剰の
セメント分を取り除くことにより、粉状体中の木質材料
の割合を相対的に増やしたり、あるいは、多種な木質系
セメント板廃材から木質材料とセメント材料との割合が
より均質な粉状体を得ることができる。この結果、再生
材料の品質や、合成樹脂との混合性、成形性などの製造
条件を安定化させることができる。

【００２０】粉状体の添加量は２０重量％〜７０重量
％、好ましくは３０重量％〜６０重量％である。粉状体
の割合が２０重量％未満となると、独自のソフトな風合
いや素材感の現出が乏しくなるからであり、７０重量％
を越えると、曲げ強度等の機械的強度が低下するからで
ある。ただし、粉砕したものを分級選別しないで用いる
場合は、粗目の木質材料が一部混入する可能性がある。
このため、混合・成形性や、再生成形材の表面性や強度
を良好に保つため、２０重量％〜５０重量％程度が好ま
しい。

【００２１】木質系セメント板廃材は、その種類によっ
て異なるが、木質材料が概ね３０重量％前後含まれてお
り、セメント材料の方が重量的に多い。このため、再生
成形材にプラスチックとは異なった材質感や風合いを付
与する場合には、前述のような分級選別や木材チップの
添加により、粉状体中の木質材料の割合を５０重量％以
上にしておくことが望ましい。

【００２２】合成樹脂には熱可塑性合成樹脂を用い、例
えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、塩化ビ
ニル樹脂、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニ
トリル−ブタジェン−スチレン樹脂）等を使用できる。
また、ペットボトルから再生されるポリエチレンテレフ
タレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）、家電製品からリサイクル
されるＡＢＳ樹脂のような再生プラスチックを使用して
もよい。さらに、これらの合成樹脂には、発泡性を持た
せておいてもよい。発泡性は、例えば、アゾ化合物から
なる発泡剤を合成樹脂および粉状体の混合物に１〜２重
量％混合する等、公知の手段を適用できる。これによ
り、発泡型再生成形材を形成できる。また、着色顔料等
の着色剤を添加して再生成形材を任意色に着色すること
もできる。

【００２３】次に、本発明にかかる再生成形材の製造方
法について説明する。まず、木質系セメント板の廃材を
粉砕して得た粉状体に合成樹脂を添加して混合物を得
る。混合物を得る方法としては、例えば、ストランドカ
ット方式などにより行うことができる。この方式は、所
定量の粉状体と合成樹脂とを計量した後、これらを押し
出し機に入れ、加熱，混合してうどん状のストランドを
押し出し、これを冷却して一定の長さに切断することに
より、ペレット化する方法である。また、コールドカッ
ト方式やホットカット方式などのペレタイザーを利用し
てもよい。

【００２４】ついで、得られた混合物を成形して再生成
形材を得る。成形方法としては、一般的な押出成形方
法，射出成形方法，平板プレス成形方法を適用できる。
例えば、上記ペレットを押し出し成形機に供給し、加熱
して再溶融させて成形する。このとき、再生成形材は、
単に表面平滑な板状体だけでなく、凹凸を持った成形物
や、異型の立体成形物等の付加価値の高い成形物に成形
できる。

【００２５】前述の製造方法で成形された再生成形材
は、木質系セメント板や木材チップ等から得られた粉状
体を、合成樹脂と混合一体化して成形されている。この
ため、リサイクル性の高い再生成形品が得られ、また押
し出し成形や射出成形などにより多様な形状のものが得
られる。この結果、建築用資材として用いる場合には、
手摺り、幅木、敷居、鴨居、ドア枠、窓枠、見切り材等
の造作部材の他、デッキ材、家具の鏡板や額縁材、コー
ナー材、カウンター等の多様な用途に使用できる。

【００２６】

【実施例】（実施例１）木質系セメント板廃材として
は、硬質木片セメント板からなる外壁材の施工時に生じ
た端材を用いた。まず、上記端材を回転式カッタークラ
ッシャーで粗粉砕して粗粉砕物を得、この粗粉砕物を衝
撃式ハンマーミルで更に細かく粉砕し、最後にボールミ
ルで微粉砕して微粉砕物を得た。

【００２７】この微粉砕物を篩い分け、粒径１００μｍ
以下の粉状体を得た。この粉状体は、木質材料とセメン
トとの重量割合がおおよそ３０対７０であった。そし
て、上記粉状体に合成樹脂としてポリエチレン樹脂廃材
の小片物（約５ｍｍ角の薄板状物）を添加して混合し、
粉状体が３０重量％となる混合物を得た。この混合物を
前述のストランドカット方式のペレタイザーにより、ペ
レット状とした。

【００２８】ついで、このペレットを押し出し成形機で
押し出し成形し、図１に示す中空の板状再生成形材１を
得、これをサンプルとした。サンプルの外形寸法は、最
大厚さ寸法３０ｍｍ、最大巾寸法２００ｍｍ、肉厚６ｍ
ｍであり、中空部２の高さ寸法１８ｍｍ、巾寸法２４ｍ
ｍであった。そして、サンプルの表面には、巾５ｍｍ、
深さ１ｍｍの条溝３が５ｍｍ間隔で平行に形成されてい
る。中空部を除く実質部の実質比重は１．１３であっ
た。さらに、物理的特性を測定し、その測定結果を図２
に示す。

【００２９】（比較例）実施例１で使用したポリエチレ
ン樹脂単体を用い、同様の製造方法で同一形状に成形し
た板状体をサンプルとした。物理的特性を測定し、その
測定結果を図２に示す。

【００３０】図２から明らかなように、実施例１は比較
例よりも比例限度は低いが、用途を適宜選択すれば、実
用上の問題はない。また、実施例１は比較例よりもたわ
み量が小さく、線膨張率が小さい。このため、実施例１
によれば、変形しにくく、熱変形の少ない再生成形材が
得られることが判った。

【００３１】（実施例２）木質系セメント板廃材とし
て、実施例１で使用したものと同一のものを同一方法で
微粉砕して粉状体を得た。この粉状体は、前述と同様、
木質材料とセメント材料との重量割合がおおよそ３０対
７０であった。そして、得られた粉状体をチャンバーの
上部から落下させ、１５ｍ／秒の風を吹き付け、比較的
粗く重いセメント粒子を手前に、細かく軽いセメント粉
および木粉を遠くに落下させた。さらに、この落下物の
細かい方から全体の約７５重量％に相当する粉状体を取
り出し、さらに、篩い分けて粒径１００μｍ以下の粉状
体を得た。このようにして得られた粉状体は、粗目のセ
メント粒子と、１００μｍを超えるものとが取り除か
れ、元の木質系セメント廃材の約７０重量％であった。
なお、木質材料とセメント材料との割合が４０対６０の
重量割合であった。そして、この粉状体５０重量％と実
施例１に使用したポリエチレン樹脂５０重量％とを混合
し、実施例１と同様に処理して板状再生材を得、これを
サンプルとした。このサンプルの外形寸法は、実施例１
と同一である。その物理的特性を測定し、測定結果を図
３に示す。

【００３２】図３から明らかなように、実施例２によれ
ば、変形しにくく、熱変形の少ない再生成形材を得られ
ることが判った。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、従来例よりも多くの木
質系セメント板廃材を有効利用できるので、資源の再利
用をより一層図れる。さらに、廃材を有効利用すること
により、原料費を節約でき、安価な再生成形材を得られ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例にかかる板状再生成形材の斜
視図である。

【図２】 実施例１および比較例の測定結果を示す図表
である。

【図３】 実施例２の測定結果を示す図表である。

【符号の説明】

１…板状再生成形材、２…中空部、３…条溝。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 101/00 (Ｃ０４Ｂ 26/04 Ｃ //(Ｃ０４Ｂ 26/04 18:16 18:16 18:26） 18:26） Ｂ０９Ｂ 5/00 Ｆ Ｆターム(参考） 4D004 AA31 BA02 CA04 CA07 CB13 CB16 CC15 CC17 DA02 DA03 DA10 DA20 4J002 AH00X BB03W BB12W BD04W BN15W CF00W CF06W DM006 GL00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木質系セメント板廃材を粉砕又は磨砕し
   て得られる粉状体２０重量％〜７０重量％と、合成樹脂
   とを必須成分とすることを特徴とする再生成形材。
2. 【請求項２】 粉状体の粒径が、１５０μｍ未満である
   ことを特徴とする請求項１に記載の再生成形材。
3. 【請求項３】 粉状体の木質材料が、上記粉状体のセメ
   ント材料よりも重量割合が高いことを特徴とする請求項
   １に記載の再生成形材。
4. 【請求項４】 粉状体が、木質系セメント板廃材に木質
   材チップを添加して粉砕又は磨砕して得られることを特
   徴とする請求項１に記載の再生成形材。