木屑成形品及びその製造方法
【課題】 木屑成形品において、加熱加圧して木屑自身の成分で木屑同士を強固に接着させて比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にでき、種々の用途に応用が可能で廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えないこと。
【解決手段】 木屑成形品１は、表面に鯛の形状を表したものであり、本物の鯛と同じように目玉２は飛び出し、背びれ３は細かく筋が入っており、鱗４の形状も細かく再現され、尾びれ５も太い筋から細い筋に至るまで金型の形状が忠実に転写され、比重は約１．２７と大きく、三点曲げ強度も１４．８ＭＰａと高強度であり、各断面はほぼ同じ厚さ（約１０ｍｍ）に成形されており、これによって木屑成形品１の全体に均等に圧力が掛かり、表面の各部が表面側の金型に密着して細かい模様まで忠実に転写されるとともに、内部が均等に圧縮されて緻密な組織となり、上述したような大きい比重と高い曲げ強度が得られる。
【解決手段】 木屑成形品１は、表面に鯛の形状を表したものであり、本物の鯛と同じように目玉２は飛び出し、背びれ３は細かく筋が入っており、鱗４の形状も細かく再現され、尾びれ５も太い筋から細い筋に至るまで金型の形状が忠実に転写され、比重は約１．２７と大きく、三点曲げ強度も１４．８ＭＰａと高強度であり、各断面はほぼ同じ厚さ（約１０ｍｍ）に成形されており、これによって木屑成形品１の全体に均等に圧力が掛かり、表面の各部が表面側の金型に密着して細かい模様まで忠実に転写されるとともに、内部が均等に圧縮されて緻密な組織となり、上述したような大きい比重と高い曲げ強度が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂等のバインダーを極めて少量混合するだけで、流動性に乏しい材料である木粉（もくふん）・大鋸屑（おがくず）・鉋屑（かんなくず）・木片チョップ等の木屑を成形材料として用いて、高強度で、表面の細かい凹凸まで転写することができ、しかも環境に優しい木屑成形品及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の大鋸屑・鉋屑等の木屑を原料として成形されたボードは、バインダーとして石油化学製品を使用しているため、発がん性があるとされるホルムアルデヒド臭を発生したり、アトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性が高く、また生分解性を失っているために廃棄処分する際には焼却処理をする必要があるが、バインダーとして混在している石油化学製品がダイオキシン類を始めとする有害ガスを発生するという問題がある。
【０００３】
そこで、このような問題を解決するために、バインダーに天然物を用いた木屑成形品及びその製造方法が開発されている。かかる木屑成形品及びその製造方法の例としては、特許文献１に記載の「木くず成形品及びその製造方法」の発明等がある。この特許文献１に記載の発明においては、木くず（カンナくず）１００重量部に対して、バインダーとして天然物であるコンニャク芋を原材料とするグルコマンナン粉６．０重量部と、水４０重量部を加えて十分に練り合わせ、蒸気抜き孔付の鉄板の蓋を有する金型に流し込んで、ホットプレス機を用いて１００℃で１時間かけて加圧成形し、取出された木くず半加工品を室内で乾燥・固化して木くずボードを完成させており、これによって製造・使用・廃棄の各過程において、環境汚染することが殆どないとしている。
【特許文献１】特開２００２−１５４１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術においては、木くず（カンナくず）１００重量部に対してバインダーとしてグルコマンナン粉を６．０重量部用いているため、製造コストが高価になってしまい、また水４０重量部を加えて流動性を付与していることから、水分を蒸発させるために加圧成形に時間が掛かるとともに得られる木くずボードの含水量が多くなり、比重が０．２６〜０．３２と小さく、曲げ強度も３点曲げ強度試験で０．５５ＭＰａ〜１．４１ＭＰａと小さいという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、添加バインダーは補助的にしか用いず、加熱加圧して木屑自身の有する成分によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、ホルムアルデヒド臭を発生したりアトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性もなく、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない木屑成形品及びその製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明にかかる木屑成形品は、木粉・大鋸屑・鉋屑・木片チョップ等の木屑を金型中で加熱加圧して成形された木屑成形品であって、前記木屑１００重量部に対してホルムアルデヒドを発生しない水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加して混練し、混練した木屑成形材料を前記金型中に充填して加熱加圧することによって前記木屑中のリグニンをバインダーとして機能させて成形してなるものである。
【０００７】
請求項２の発明にかかる木屑成形品の製造方法は、木粉・大鋸屑・鉋屑・木片チョップ等の木屑を金型中で加熱加圧することによって成形される木屑成形品の製造方法であって、前記木屑１００重量部に対してホルムアルデヒドを発生しない水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加して混練する工程と、混練した木屑成形材料を前記金型中に充填する工程と、前記金型を加熱加圧することによって前記木屑中のリグニンをバインダーとして機能させて成形する工程とを具備するものである。
【０００８】
請求項３の発明にかかる木屑成形品または木屑成形品の製造方法は、請求項１または請求項２の構成において、前記加熱加圧時の加熱温度は１３０℃〜２００℃の範囲内であるものである。
【０００９】
請求項４の発明にかかる木屑成形品または木屑成形品の製造方法は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、前記加熱加圧時の加圧力は２０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜７０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内であるものである。
【００１０】
請求項５の発明にかかる木屑成形品または木屑成形品の製造方法は、請求項１乃至請求項４のいずれか１つの構成において、前記ホルムアルデヒドを発生しない水系バインダーはイソシアネート系バインダーであるものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明にかかる木屑成形品は、木屑１００重量部に対してホルムアルデヒドを発生しない水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加して混練し、混練した木屑成形材料を金型中に充填して加熱加圧することによって木屑中のリグニンをバインダーとして機能させて成形してなる。
【００１２】
ここで、リグニンとは、セルロース、ヘミセルロースとともに木材の主成分で、高分子のヒドロキシフェニルプロパンを基本単位とする重合化合物であり、木材中にセルロース約３５重量％〜約４０重量％に対してリグニン約２５重量％〜約３０重量％の割合で存在し、セルロースで構成される細胞膜と細胞膜の間の中間層を構成し細胞膜同士を接着する役割を果たしている。
【００１３】
また、木粉（もくふん）とは木材が細かく粉砕された粉、大鋸屑（おがくず）は鋸で木材を切る際に出る切り屑、鉋屑（かんなくず）は木材に鉋をかける際に生ずる削り屑、木片チョップとは木片を薄くスライスしてできる薄片である。
【００１４】
これらの木粉・大鋸屑・鉋屑・木片チョップ等の木屑は非常に比重が小さいため嵩高く、木屑１００重量部に対して水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加しただけでは、表面を湿らせる程度に留まり、到底水系バインダーのみで木屑を成形することはできない。さらに、これを混練した後においても、木屑成形材料はバサバサした状態であり、手で握っても固まることなく崩れてしまう。
【００１５】
かかる木屑成形材料を金型に充填して所定温度範囲・所定圧力範囲で加熱加圧することによって、木屑中に約２５重量％〜約３０重量％の割合で存在するリグニンが浸み出して木屑同士を強固に接着する。即ち、加熱加圧することによって、木屑中のリグニンがバインダーとして機能して、木屑を成形することができる。
【００１６】
こうして成形された木屑成形品は、木材以外にはホルムアルデヒドを発生しない水系バインダーのみを含有するものであるため、成形過程においても、また木屑成形品の使用段階においても、発がん性があるとされるホルムアルデヒドを発生することがなく、アトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させる危険性もなく、その他の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を発生することもない。さらに、廃棄する場合にも、ほぼ１００％木材成分のみで構成されているので生分解性を有し、適切な自然環境に放置しておくだけで腐敗して土に帰るため、産業廃棄物の問題も起こすことなく、地球に優しい木屑成形品となる。
【００１７】
このようにして、加熱加圧して木屑自身の有する成分（リグニン）によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、ホルムアルデヒド臭を発生したりアトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性もなく、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない木屑成形品となる。
【００１８】
請求項２の発明にかかる木屑成形品の製造方法は、木屑１００重量部に対してホルムアルデヒドを発生しない水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加して混練する工程と、混練した木屑成形材料を金型内に充填する工程と、金型を加熱加圧することによって木屑中のリグニンをバインダーとして機能させて成形する工程とを具備する。
【００１９】
木粉・大鋸屑・鉋屑・木片チョップ等の木屑は非常に比重が小さいため嵩高く、木屑１００重量部に対して水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加しただけでは、表面を湿らせる程度に留まり、到底水系バインダーのみで木屑を成形することはできず、混練する工程の後においても木屑成形材料はバサバサした状態であり、手で握っても固まることなく崩れてしまう。したがって、水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加して混練する工程は、続く金型内に充填する工程において充填を容易にするための補助的な工程である。
【００２０】
かかる木屑成形材料を金型に充填する工程と、金型を所定温度範囲・所定圧力範囲で加熱加圧する工程とを経ることによって、木屑中に約２５重量％〜約３０重量％の割合で存在するリグニンが浸み出して木屑同士を強固に接着する。即ち、加熱加圧することによって、木屑中のリグニンがバインダーとして機能して、木屑を成形することができる。
【００２１】
かかる工程を経て成形された木屑成形品は、木材以外にはホルムアルデヒドを発生しない水系バインダーのみを含有するものであるため、製造工程においても、また木屑成形品の使用段階においても、発がん性があるとされるホルムアルデヒドを発生することがなく、アトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させる危険性もなく、その他の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を発生することもない。さらに、廃棄する場合にも、ほぼ１００％木材成分のみで構成されているので生分解性を有し、適切な自然環境に放置しておくだけで腐敗して土に帰るため、産業廃棄物の問題も起こすことなく、地球に優しい木屑成形品となる。
【００２２】
このようにして、加熱加圧して木屑自身の有する成分（リグニン）によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、ホルムアルデヒド臭を発生したりアトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性もなく、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない木屑成形品の製造方法となる。
【００２３】
請求項３の発明にかかる木屑成形品または木屑成形品の製造方法は、加熱加圧時の加熱温度が１３０℃〜２００℃の範囲内、さらに好ましくは１５０℃〜１８０℃の範囲内である。本発明者が鋭意実験研究を積み重ねた結果、加熱加圧時の加熱温度が１３０℃〜２００℃の範囲内、さらに好ましくは１５０℃〜１８０℃の範囲内である場合に、最も木屑成形品の密度（比重）が大きくなり、最も木屑成形品の曲げ強度が高くなることを見出し、この知見に基いて本発明を完成したものである。
【００２４】
このようにして、加熱加圧して木屑自身の有する成分によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、ホルムアルデヒド臭を発生したりアトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性もなく、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない木屑成形品または木屑成形品の製造方法となる。
【００２５】
請求項４の発明にかかる木屑成形品または木屑成形品の製造方法は、加熱加圧時の加圧力が２０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜７０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内、さらに好ましくは３０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜５０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内である。本発明者が鋭意実験研究を積み重ねた結果、加熱加圧時の加圧力が２０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜７０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内、さらに好ましくは３０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜５０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内である場合に、最も木屑成形品の密度（比重）が大きくなり、最も木屑成形品の曲げ強度が高くなることを見出し、この知見に基いて本発明を完成したものである。
【００２６】
このようにして、加熱加圧して木屑自身の有する成分によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、ホルムアルデヒド臭を発生したりアトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性もなく、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない木屑成形品または木屑成形品の製造方法となる。
【００２７】
請求項５の発明にかかる木屑成形品または木屑成形品の製造方法は、ホルムアルデヒドを発生しない水系バインダーがイソシアネート系バインダーである。近年、シックハウス症候群を始めとする家屋の材料による環境汚染が問題となっている中で、室内等に用いられる木材の接着剤として、従来の有機系接着剤に代わってホルムアルデヒドを発生しない接着剤としてイソシアネート系接着剤が盛んに用いられるようになってきた。
【００２８】
これによって、イソシアネート系バインダーが低価格で入手できるようになり、本発明におけるホルムアルデヒドを発生しない補助的なバインダーとして適切なものである。
【００２９】
このようにして、加熱加圧して木屑自身の有する成分によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、ホルムアルデヒド臭を発生したりアトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性もなく、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない木屑成形品または木屑成形品の製造方法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１にかかる木屑成形品及びその製造方法について、図１及び図２を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態１にかかる木屑成形品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にかかる木屑成形品を表面から見たところを示す平面図、（ｂ）は裏返して見たところを示す底面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面を示す縦断面図である。
【００３２】
図１に示されるように、本実施の形態１にかかる木屑成形品は、木屑として木粉（もくふん）を用いて製造されるものである。ここで、本実施の形態１にかかる木屑成形品に用いられる木粉は、木材を加工する際に出る細かい木の屑を粉砕機に掛けてさらに細かくして、１００メッシュより細かい粉粒に分級したものを用いている。
【００３３】
まず、ステップＳ１０において、木粉１００重量部にイソシアネート系の水系バインダー１５重量部を霧吹きでスプレー塗付する。次に、これをニーダー（混練機）に投入して混練し（ステップＳ１２）、混練された木屑成形材料を金型に充填して（ステップＳ１４）、ホットプレスで金型を加熱加圧する（ステップＳ１６）。加熱温度は１５０℃、加圧力は５０ｋｇ／ｃｍ2 で、３０分間加熱加圧を行う。その後、加熱加圧を停止して、金型を開いて１０分間放冷・乾燥（ステップＳ１８）した後、木屑成形品を取出して（ステップＳ２０）、製造工程が完了する。
【００３４】
このように、本実施の形態１にかかる木屑成形品の製造方法においては、木屑成形材料の水分が少ないため加熱加圧工程（ステップＳ１６）及び乾燥工程（ステップＳ１８）が短くて済み、製造工程を短縮することができて木屑成形品の低コスト化につながる。
【００３５】
次に、本実施の形態１にかかる具体的な木屑成形品について、図２を参照して説明する。図２（ａ）に示されるように、本実施の形態１にかかる木屑成形品１は、表面に鯛の形状を表したものであり、本物の鯛と同じように目玉２は飛び出し、背びれ３は細かく筋が入っており、鱗４の形状も細かく再現され、尾びれ５も太い筋から細い筋に至るまで、金型キャビティ表面（金型の内面）の形状が忠実に転写されている。
【００３６】
そして、比重は約１．２７（密度約１．２７ｇ／ｃｍ3 ）と大きく（即ち、水に沈むことになる。木材の比重の例としては、エゾマツが０．４、ヒノキが０．４４、シナカットベニヤが０．４〜０．６、ラワンカットベニヤが０．６であり、これらと比較しても非常に大きい。）、三点曲げ強度も厚さ４ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍの試験体を用いて、支点間距離６４ｍｍ、曲げ試験速度２ｍｍ／ｍｉｎにおいて、１回目１３．６ＭＰａ，２回目１６．０ＭＰａ、平均値１４．８ＭＰａと高強度であった。
【００３７】
また、図２（ｂ）に示されるように、本実施の形態１にかかる木屑成形品１の裏面は、表面に飛び出した目玉２の裏側に相当する部分２ａが大きく凹んでおり、背びれ３の裏側３ａは平坦で鱗部分４の裏側４ａは鱗部分４が盛り上がっている分だけ凹んでおり、尾びれ５の裏側５ａも尾びれ５が盛り上がっている分だけ凹んでいる。
【００３８】
さらに、図２（ｂ）のＡ−Ａ断面を表した図２（ｃ）に示されるように、各断面はほぼ同じ厚さ（約１０ｍｍ）に成形されており、これによって木屑成形品１の全体に均等に圧力が掛かり、表面の各部が表面側の金型に密着して細かい模様まで忠実に転写されるとともに、内部が均等に圧縮されて緻密な組織となり、上述したような大きい比重と高い曲げ強度を得ることができる。
【００３９】
本実施の形態１にかかる木屑成形品はこのように高強度を有するため、例えばＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics 繊維強化プラスチック）からなる洗面台等の補強材料として、またその他の建材等として、木材よりも安価に用いることができる。また、本実施の形態１にかかる木屑成形品１は、図１に示されるように、金型の表面の細かい凹凸まで転写することができるため、置物・装飾品としても大量生産でき、安価な製品となる。
【００４０】
このようにして、本実施の形態１にかかる木屑成形品及びその製造方法においては、添加バインダーは補助的にしか用いず、加熱加圧して木屑自身の有する成分によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない。
【００４１】
実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２にかかる木屑成形品及びその製造方法について、図１及び図３を参照して説明する。図３（ａ）は本発明の実施の形態２にかかる木屑成形品を表面から見たところを示す平面図、（ｂ）は裏返して見たところを示す底面図である。
【００４２】
図３に示されるように、本実施の形態２にかかる木屑成形品１１は、金型として実施の形態１にかかる木屑成形品１と同じくキャビティ表面（内面）に鯛の形状を表した金型を用いており、異なるのは成形材料の木屑として、実施の形態１の木屑成形品１における木粉の代わりにヒノキの木片チョップ１０を用いている点のみである。
【００４３】
したがって、本実施の形態２にかかる木屑成形品の製造方法は、図１のステップＳ１０において、「木粉に水系バインダーをスプレー」とあるのを「木片チョップに水系バインダーをスプレー」と読み替えるだけで良く、以下のステップＳ１２，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ２０については、上記実施の形態１にかかる木屑成形品の製造方法と全く同様である。
【００４４】
即ち、まず、ステップＳ１０において、ヒノキの木片チョップ１００重量部にイソシアネート系の水系バインダー１５重量部を霧吹きでスプレー塗付する。次に、これをニーダー（混練機）に投入して混練し（ステップＳ１２）、混練された木屑成形材料を金型に充填して（ステップＳ１４）、ホットプレスで金型を加熱加圧する（ステップＳ１６）。加熱温度は１５０℃、加圧力は５０ｋｇ／ｃｍ2 で、３０分間加熱加圧を行う。その後、加熱加圧を停止して、金型を開いて１０分間放冷・乾燥（ステップＳ１８）した後、木屑成形品を取出して（ステップＳ２０）、製造工程が完了する。
【００４５】
このように、本実施の形態２にかかる木屑成形品の製造方法においては、木屑成形材料の水分が少ないため加熱加圧工程（ステップＳ１６）及び乾燥工程（ステップＳ１８）が短くて済み、製造工程を短縮することができて木屑成形品の低コスト化につながる。
【００４６】
図３（ａ）に示されるように、こうして製造された本実施の形態２にかかる木屑成形品１１は、表面に鯛の形状を表したものであり、本物の鯛と同じように目玉１２は飛び出し、背びれ１３は細かく筋が入っており、鱗部分１４の形状も細かく再現され、尾びれ１５も太い筋から細い筋に至るまで、金型の形状が忠実に転写されている点は、実施の形態１にかかる木屑成形品１と同様である。
【００４７】
但し、微粒子の木粉で成形された木屑成形品１と異なり、本実施の形態２にかかる木屑成形品１１は成形材料である木片チョップ１０が大きいため、表面に金型の模様と重なって木片チョップ１０の模様が表れ、独特の質感を醸し出している。かかる木屑の質感が顕著に表面に表れた量産可能な高強度の木屑成形品１１は、これまで成形が困難であったものであり、本実施の形態２にかかる木屑成形品の製造方法によって、初めて量産が可能になったものである。
【００４８】
また、図３（ｂ）に示されるように、本実施の形態２にかかる木屑成形品１１の裏面も、表面に飛び出した目玉１２の裏側に相当する部分１２ａが大きく凹んでおり、背びれ１３の裏側１３ａは平坦で鱗部分１４の裏側１４ａは鱗部分１４が盛り上がっている分だけ凹んでおり、尾びれ１５の裏側１５ａも尾びれ１５が盛り上がっている分だけ凹んでいる点は、実施の形態１にかかる木屑成形品１と同様である。
【００４９】
但し、微粒子の木粉で成形された木屑成形品１と異なり、本実施の形態２にかかる木屑成形品１１は成形材料である木片チョップ１０が大きいため、裏面にも金型の凹部と重なって木片チョップ１０の模様が表れ、独特の質感を醸し出している。かかる木屑の質感が顕著に表面に表れた量産可能な高強度の木屑成形品１１は、これまで成形が困難であったものであり、本実施の形態２にかかる木屑成形品の製造方法によって、初めて量産が可能になったものである。
【００５０】
そして、比重は成形材料である木片チョップ１０が大きいため、実施の形態１の木屑成形品１ほどには緻密にならないが、それでも比重約０．９（密度約０．９ｇ／ｃｍ3 ）と大きく（上述の如く、木材の比重の例としては、エゾマツが０．４、ヒノキが０．４４、シナカットベニヤが０．４〜０．６、ラワンカットベニヤが０．６であり、これらと比較しても非常に大きい。）、三点曲げ強度も厚さ４ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ８０ｍｍの試験体を用いて、支点間長さ６４ｍｍ、曲げ試験速度２ｍｍ／ｍｉｎにおいて、１回目７．１８ＭＰａ，２回目５．７５ＭＰａ、平均値６．４７ＭＰａと高強度であった。
【００５１】
したがって、本実施の形態２にかかる木屑成形品は、従来の木材に代わる高強度かつ低コストの補強材、建材等として用いることができるのみならず、図３に示されるように木片チョップ１０の模様が表れた独特の質感を有する丈夫な置物、装飾品等としても応用が可能である。
【００５２】
このようにして、本実施の形態２にかかる木屑成形品及びその製造方法においては、添加バインダーは補助的にしか用いず、加熱加圧して木屑自身の有する成分によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない。また、これまで困難であった、木屑の質感が顕著に表面に表れた高強度の木屑成形品の量産を初めて可能にした。
【００５３】
上記各実施の形態においては、木屑成形品として魚の鯛の形状を表面に表した成形品の例について説明したが、これ以外にも複雑な形状・凹凸模様を有する成形品を精度良く、かつ高強度に成形することができる。
【００５４】
また、上記各実施の形態においては、補助的に用いる添加バインダー（ホルムアルデヒドを発生しない水系バインダー）としてイソシアネート系バインダーを用いた場合について説明したが、イソシアネート系バインダーに限られるものではなく、ホルムアルデヒドを発生しない水系バインダーであれば、種々のバインダーを用いることができる。
【００５５】
さらに、上記各実施の形態においては、ホットプレスで金型を加熱加圧する際に、加熱温度１５０℃、加圧力５０ｋｇ／ｃｍ2 で、３０分間加熱加圧を行った場合について説明したが、加熱温度が１３０℃〜２００℃の範囲内、さらに好ましくは１５０℃〜１８０℃の範囲内であり、加圧力が２０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜７０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内、さらに好ましくは３０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜５０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内であれば、同等な品質の木屑成形品を成形することができる。
【００５６】
本発明を実施するに際しては、木屑成形品のその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても、木屑成形品の製造方法のその他の工程についても、上記各実施の形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は本発明の実施の形態１にかかる木屑成形品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にかかる木屑成形品を表面から見たところを示す平面図、（ｂ）は裏返して見たところを示す底面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面を示す縦断面図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の実施の形態２にかかる木屑成形品を表面から見たところを示す平面図、（ｂ）は裏返して見たところを示す底面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１，１１ 木屑成形品
１０ 木片チョップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性樹脂等のバインダーを極めて少量混合するだけで、流動性に乏しい材料である木粉（もくふん）・大鋸屑（おがくず）・鉋屑（かんなくず）・木片チョップ等の木屑を成形材料として用いて、高強度で、表面の細かい凹凸まで転写することができ、しかも環境に優しい木屑成形品及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の大鋸屑・鉋屑等の木屑を原料として成形されたボードは、バインダーとして石油化学製品を使用しているため、発がん性があるとされるホルムアルデヒド臭を発生したり、アトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性が高く、また生分解性を失っているために廃棄処分する際には焼却処理をする必要があるが、バインダーとして混在している石油化学製品がダイオキシン類を始めとする有害ガスを発生するという問題がある。
【０００３】
そこで、このような問題を解決するために、バインダーに天然物を用いた木屑成形品及びその製造方法が開発されている。かかる木屑成形品及びその製造方法の例としては、特許文献１に記載の「木くず成形品及びその製造方法」の発明等がある。この特許文献１に記載の発明においては、木くず（カンナくず）１００重量部に対して、バインダーとして天然物であるコンニャク芋を原材料とするグルコマンナン粉６．０重量部と、水４０重量部を加えて十分に練り合わせ、蒸気抜き孔付の鉄板の蓋を有する金型に流し込んで、ホットプレス機を用いて１００℃で１時間かけて加圧成形し、取出された木くず半加工品を室内で乾燥・固化して木くずボードを完成させており、これによって製造・使用・廃棄の各過程において、環境汚染することが殆どないとしている。
【特許文献１】特開２００２−１５４１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術においては、木くず（カンナくず）１００重量部に対してバインダーとしてグルコマンナン粉を６．０重量部用いているため、製造コストが高価になってしまい、また水４０重量部を加えて流動性を付与していることから、水分を蒸発させるために加圧成形に時間が掛かるとともに得られる木くずボードの含水量が多くなり、比重が０．２６〜０．３２と小さく、曲げ強度も３点曲げ強度試験で０．５５ＭＰａ〜１．４１ＭＰａと小さいという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、添加バインダーは補助的にしか用いず、加熱加圧して木屑自身の有する成分によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、ホルムアルデヒド臭を発生したりアトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性もなく、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない木屑成形品及びその製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明にかかる木屑成形品は、木粉・大鋸屑・鉋屑・木片チョップ等の木屑を金型中で加熱加圧して成形された木屑成形品であって、前記木屑１００重量部に対してホルムアルデヒドを発生しない水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加して混練し、混練した木屑成形材料を前記金型中に充填して加熱加圧することによって前記木屑中のリグニンをバインダーとして機能させて成形してなるものである。
【０００７】
請求項２の発明にかかる木屑成形品の製造方法は、木粉・大鋸屑・鉋屑・木片チョップ等の木屑を金型中で加熱加圧することによって成形される木屑成形品の製造方法であって、前記木屑１００重量部に対してホルムアルデヒドを発生しない水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加して混練する工程と、混練した木屑成形材料を前記金型中に充填する工程と、前記金型を加熱加圧することによって前記木屑中のリグニンをバインダーとして機能させて成形する工程とを具備するものである。
【０００８】
請求項３の発明にかかる木屑成形品または木屑成形品の製造方法は、請求項１または請求項２の構成において、前記加熱加圧時の加熱温度は１３０℃〜２００℃の範囲内であるものである。
【０００９】
請求項４の発明にかかる木屑成形品または木屑成形品の製造方法は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つの構成において、前記加熱加圧時の加圧力は２０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜７０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内であるものである。
【００１０】
請求項５の発明にかかる木屑成形品または木屑成形品の製造方法は、請求項１乃至請求項４のいずれか１つの構成において、前記ホルムアルデヒドを発生しない水系バインダーはイソシアネート系バインダーであるものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明にかかる木屑成形品は、木屑１００重量部に対してホルムアルデヒドを発生しない水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加して混練し、混練した木屑成形材料を金型中に充填して加熱加圧することによって木屑中のリグニンをバインダーとして機能させて成形してなる。
【００１２】
ここで、リグニンとは、セルロース、ヘミセルロースとともに木材の主成分で、高分子のヒドロキシフェニルプロパンを基本単位とする重合化合物であり、木材中にセルロース約３５重量％〜約４０重量％に対してリグニン約２５重量％〜約３０重量％の割合で存在し、セルロースで構成される細胞膜と細胞膜の間の中間層を構成し細胞膜同士を接着する役割を果たしている。
【００１３】
また、木粉（もくふん）とは木材が細かく粉砕された粉、大鋸屑（おがくず）は鋸で木材を切る際に出る切り屑、鉋屑（かんなくず）は木材に鉋をかける際に生ずる削り屑、木片チョップとは木片を薄くスライスしてできる薄片である。
【００１４】
これらの木粉・大鋸屑・鉋屑・木片チョップ等の木屑は非常に比重が小さいため嵩高く、木屑１００重量部に対して水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加しただけでは、表面を湿らせる程度に留まり、到底水系バインダーのみで木屑を成形することはできない。さらに、これを混練した後においても、木屑成形材料はバサバサした状態であり、手で握っても固まることなく崩れてしまう。
【００１５】
かかる木屑成形材料を金型に充填して所定温度範囲・所定圧力範囲で加熱加圧することによって、木屑中に約２５重量％〜約３０重量％の割合で存在するリグニンが浸み出して木屑同士を強固に接着する。即ち、加熱加圧することによって、木屑中のリグニンがバインダーとして機能して、木屑を成形することができる。
【００１６】
こうして成形された木屑成形品は、木材以外にはホルムアルデヒドを発生しない水系バインダーのみを含有するものであるため、成形過程においても、また木屑成形品の使用段階においても、発がん性があるとされるホルムアルデヒドを発生することがなく、アトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させる危険性もなく、その他の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を発生することもない。さらに、廃棄する場合にも、ほぼ１００％木材成分のみで構成されているので生分解性を有し、適切な自然環境に放置しておくだけで腐敗して土に帰るため、産業廃棄物の問題も起こすことなく、地球に優しい木屑成形品となる。
【００１７】
このようにして、加熱加圧して木屑自身の有する成分（リグニン）によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、ホルムアルデヒド臭を発生したりアトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性もなく、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない木屑成形品となる。
【００１８】
請求項２の発明にかかる木屑成形品の製造方法は、木屑１００重量部に対してホルムアルデヒドを発生しない水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加して混練する工程と、混練した木屑成形材料を金型内に充填する工程と、金型を加熱加圧することによって木屑中のリグニンをバインダーとして機能させて成形する工程とを具備する。
【００１９】
木粉・大鋸屑・鉋屑・木片チョップ等の木屑は非常に比重が小さいため嵩高く、木屑１００重量部に対して水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加しただけでは、表面を湿らせる程度に留まり、到底水系バインダーのみで木屑を成形することはできず、混練する工程の後においても木屑成形材料はバサバサした状態であり、手で握っても固まることなく崩れてしまう。したがって、水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加して混練する工程は、続く金型内に充填する工程において充填を容易にするための補助的な工程である。
【００２０】
かかる木屑成形材料を金型に充填する工程と、金型を所定温度範囲・所定圧力範囲で加熱加圧する工程とを経ることによって、木屑中に約２５重量％〜約３０重量％の割合で存在するリグニンが浸み出して木屑同士を強固に接着する。即ち、加熱加圧することによって、木屑中のリグニンがバインダーとして機能して、木屑を成形することができる。
【００２１】
かかる工程を経て成形された木屑成形品は、木材以外にはホルムアルデヒドを発生しない水系バインダーのみを含有するものであるため、製造工程においても、また木屑成形品の使用段階においても、発がん性があるとされるホルムアルデヒドを発生することがなく、アトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させる危険性もなく、その他の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を発生することもない。さらに、廃棄する場合にも、ほぼ１００％木材成分のみで構成されているので生分解性を有し、適切な自然環境に放置しておくだけで腐敗して土に帰るため、産業廃棄物の問題も起こすことなく、地球に優しい木屑成形品となる。
【００２２】
このようにして、加熱加圧して木屑自身の有する成分（リグニン）によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、ホルムアルデヒド臭を発生したりアトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性もなく、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない木屑成形品の製造方法となる。
【００２３】
請求項３の発明にかかる木屑成形品または木屑成形品の製造方法は、加熱加圧時の加熱温度が１３０℃〜２００℃の範囲内、さらに好ましくは１５０℃〜１８０℃の範囲内である。本発明者が鋭意実験研究を積み重ねた結果、加熱加圧時の加熱温度が１３０℃〜２００℃の範囲内、さらに好ましくは１５０℃〜１８０℃の範囲内である場合に、最も木屑成形品の密度（比重）が大きくなり、最も木屑成形品の曲げ強度が高くなることを見出し、この知見に基いて本発明を完成したものである。
【００２４】
このようにして、加熱加圧して木屑自身の有する成分によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、ホルムアルデヒド臭を発生したりアトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性もなく、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない木屑成形品または木屑成形品の製造方法となる。
【００２５】
請求項４の発明にかかる木屑成形品または木屑成形品の製造方法は、加熱加圧時の加圧力が２０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜７０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内、さらに好ましくは３０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜５０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内である。本発明者が鋭意実験研究を積み重ねた結果、加熱加圧時の加圧力が２０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜７０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内、さらに好ましくは３０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜５０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内である場合に、最も木屑成形品の密度（比重）が大きくなり、最も木屑成形品の曲げ強度が高くなることを見出し、この知見に基いて本発明を完成したものである。
【００２６】
このようにして、加熱加圧して木屑自身の有する成分によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、ホルムアルデヒド臭を発生したりアトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性もなく、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない木屑成形品または木屑成形品の製造方法となる。
【００２７】
請求項５の発明にかかる木屑成形品または木屑成形品の製造方法は、ホルムアルデヒドを発生しない水系バインダーがイソシアネート系バインダーである。近年、シックハウス症候群を始めとする家屋の材料による環境汚染が問題となっている中で、室内等に用いられる木材の接着剤として、従来の有機系接着剤に代わってホルムアルデヒドを発生しない接着剤としてイソシアネート系接着剤が盛んに用いられるようになってきた。
【００２８】
これによって、イソシアネート系バインダーが低価格で入手できるようになり、本発明におけるホルムアルデヒドを発生しない補助的なバインダーとして適切なものである。
【００２９】
このようにして、加熱加圧して木屑自身の有する成分によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、ホルムアルデヒド臭を発生したりアトピー性皮膚炎を引き起こす物質を発散させたりする危険性もなく、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない木屑成形品または木屑成形品の製造方法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１にかかる木屑成形品及びその製造方法について、図１及び図２を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態１にかかる木屑成形品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にかかる木屑成形品を表面から見たところを示す平面図、（ｂ）は裏返して見たところを示す底面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面を示す縦断面図である。
【００３２】
図１に示されるように、本実施の形態１にかかる木屑成形品は、木屑として木粉（もくふん）を用いて製造されるものである。ここで、本実施の形態１にかかる木屑成形品に用いられる木粉は、木材を加工する際に出る細かい木の屑を粉砕機に掛けてさらに細かくして、１００メッシュより細かい粉粒に分級したものを用いている。
【００３３】
まず、ステップＳ１０において、木粉１００重量部にイソシアネート系の水系バインダー１５重量部を霧吹きでスプレー塗付する。次に、これをニーダー（混練機）に投入して混練し（ステップＳ１２）、混練された木屑成形材料を金型に充填して（ステップＳ１４）、ホットプレスで金型を加熱加圧する（ステップＳ１６）。加熱温度は１５０℃、加圧力は５０ｋｇ／ｃｍ2 で、３０分間加熱加圧を行う。その後、加熱加圧を停止して、金型を開いて１０分間放冷・乾燥（ステップＳ１８）した後、木屑成形品を取出して（ステップＳ２０）、製造工程が完了する。
【００３４】
このように、本実施の形態１にかかる木屑成形品の製造方法においては、木屑成形材料の水分が少ないため加熱加圧工程（ステップＳ１６）及び乾燥工程（ステップＳ１８）が短くて済み、製造工程を短縮することができて木屑成形品の低コスト化につながる。
【００３５】
次に、本実施の形態１にかかる具体的な木屑成形品について、図２を参照して説明する。図２（ａ）に示されるように、本実施の形態１にかかる木屑成形品１は、表面に鯛の形状を表したものであり、本物の鯛と同じように目玉２は飛び出し、背びれ３は細かく筋が入っており、鱗４の形状も細かく再現され、尾びれ５も太い筋から細い筋に至るまで、金型キャビティ表面（金型の内面）の形状が忠実に転写されている。
【００３６】
そして、比重は約１．２７（密度約１．２７ｇ／ｃｍ3 ）と大きく（即ち、水に沈むことになる。木材の比重の例としては、エゾマツが０．４、ヒノキが０．４４、シナカットベニヤが０．４〜０．６、ラワンカットベニヤが０．６であり、これらと比較しても非常に大きい。）、三点曲げ強度も厚さ４ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍの試験体を用いて、支点間距離６４ｍｍ、曲げ試験速度２ｍｍ／ｍｉｎにおいて、１回目１３．６ＭＰａ，２回目１６．０ＭＰａ、平均値１４．８ＭＰａと高強度であった。
【００３７】
また、図２（ｂ）に示されるように、本実施の形態１にかかる木屑成形品１の裏面は、表面に飛び出した目玉２の裏側に相当する部分２ａが大きく凹んでおり、背びれ３の裏側３ａは平坦で鱗部分４の裏側４ａは鱗部分４が盛り上がっている分だけ凹んでおり、尾びれ５の裏側５ａも尾びれ５が盛り上がっている分だけ凹んでいる。
【００３８】
さらに、図２（ｂ）のＡ−Ａ断面を表した図２（ｃ）に示されるように、各断面はほぼ同じ厚さ（約１０ｍｍ）に成形されており、これによって木屑成形品１の全体に均等に圧力が掛かり、表面の各部が表面側の金型に密着して細かい模様まで忠実に転写されるとともに、内部が均等に圧縮されて緻密な組織となり、上述したような大きい比重と高い曲げ強度を得ることができる。
【００３９】
本実施の形態１にかかる木屑成形品はこのように高強度を有するため、例えばＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics 繊維強化プラスチック）からなる洗面台等の補強材料として、またその他の建材等として、木材よりも安価に用いることができる。また、本実施の形態１にかかる木屑成形品１は、図１に示されるように、金型の表面の細かい凹凸まで転写することができるため、置物・装飾品としても大量生産でき、安価な製品となる。
【００４０】
このようにして、本実施の形態１にかかる木屑成形品及びその製造方法においては、添加バインダーは補助的にしか用いず、加熱加圧して木屑自身の有する成分によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない。
【００４１】
実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２にかかる木屑成形品及びその製造方法について、図１及び図３を参照して説明する。図３（ａ）は本発明の実施の形態２にかかる木屑成形品を表面から見たところを示す平面図、（ｂ）は裏返して見たところを示す底面図である。
【００４２】
図３に示されるように、本実施の形態２にかかる木屑成形品１１は、金型として実施の形態１にかかる木屑成形品１と同じくキャビティ表面（内面）に鯛の形状を表した金型を用いており、異なるのは成形材料の木屑として、実施の形態１の木屑成形品１における木粉の代わりにヒノキの木片チョップ１０を用いている点のみである。
【００４３】
したがって、本実施の形態２にかかる木屑成形品の製造方法は、図１のステップＳ１０において、「木粉に水系バインダーをスプレー」とあるのを「木片チョップに水系バインダーをスプレー」と読み替えるだけで良く、以下のステップＳ１２，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ２０については、上記実施の形態１にかかる木屑成形品の製造方法と全く同様である。
【００４４】
即ち、まず、ステップＳ１０において、ヒノキの木片チョップ１００重量部にイソシアネート系の水系バインダー１５重量部を霧吹きでスプレー塗付する。次に、これをニーダー（混練機）に投入して混練し（ステップＳ１２）、混練された木屑成形材料を金型に充填して（ステップＳ１４）、ホットプレスで金型を加熱加圧する（ステップＳ１６）。加熱温度は１５０℃、加圧力は５０ｋｇ／ｃｍ2 で、３０分間加熱加圧を行う。その後、加熱加圧を停止して、金型を開いて１０分間放冷・乾燥（ステップＳ１８）した後、木屑成形品を取出して（ステップＳ２０）、製造工程が完了する。
【００４５】
このように、本実施の形態２にかかる木屑成形品の製造方法においては、木屑成形材料の水分が少ないため加熱加圧工程（ステップＳ１６）及び乾燥工程（ステップＳ１８）が短くて済み、製造工程を短縮することができて木屑成形品の低コスト化につながる。
【００４６】
図３（ａ）に示されるように、こうして製造された本実施の形態２にかかる木屑成形品１１は、表面に鯛の形状を表したものであり、本物の鯛と同じように目玉１２は飛び出し、背びれ１３は細かく筋が入っており、鱗部分１４の形状も細かく再現され、尾びれ１５も太い筋から細い筋に至るまで、金型の形状が忠実に転写されている点は、実施の形態１にかかる木屑成形品１と同様である。
【００４７】
但し、微粒子の木粉で成形された木屑成形品１と異なり、本実施の形態２にかかる木屑成形品１１は成形材料である木片チョップ１０が大きいため、表面に金型の模様と重なって木片チョップ１０の模様が表れ、独特の質感を醸し出している。かかる木屑の質感が顕著に表面に表れた量産可能な高強度の木屑成形品１１は、これまで成形が困難であったものであり、本実施の形態２にかかる木屑成形品の製造方法によって、初めて量産が可能になったものである。
【００４８】
また、図３（ｂ）に示されるように、本実施の形態２にかかる木屑成形品１１の裏面も、表面に飛び出した目玉１２の裏側に相当する部分１２ａが大きく凹んでおり、背びれ１３の裏側１３ａは平坦で鱗部分１４の裏側１４ａは鱗部分１４が盛り上がっている分だけ凹んでおり、尾びれ１５の裏側１５ａも尾びれ１５が盛り上がっている分だけ凹んでいる点は、実施の形態１にかかる木屑成形品１と同様である。
【００４９】
但し、微粒子の木粉で成形された木屑成形品１と異なり、本実施の形態２にかかる木屑成形品１１は成形材料である木片チョップ１０が大きいため、裏面にも金型の凹部と重なって木片チョップ１０の模様が表れ、独特の質感を醸し出している。かかる木屑の質感が顕著に表面に表れた量産可能な高強度の木屑成形品１１は、これまで成形が困難であったものであり、本実施の形態２にかかる木屑成形品の製造方法によって、初めて量産が可能になったものである。
【００５０】
そして、比重は成形材料である木片チョップ１０が大きいため、実施の形態１の木屑成形品１ほどには緻密にならないが、それでも比重約０．９（密度約０．９ｇ／ｃｍ3 ）と大きく（上述の如く、木材の比重の例としては、エゾマツが０．４、ヒノキが０．４４、シナカットベニヤが０．４〜０．６、ラワンカットベニヤが０．６であり、これらと比較しても非常に大きい。）、三点曲げ強度も厚さ４ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ８０ｍｍの試験体を用いて、支点間長さ６４ｍｍ、曲げ試験速度２ｍｍ／ｍｉｎにおいて、１回目７．１８ＭＰａ，２回目５．７５ＭＰａ、平均値６．４７ＭＰａと高強度であった。
【００５１】
したがって、本実施の形態２にかかる木屑成形品は、従来の木材に代わる高強度かつ低コストの補強材、建材等として用いることができるのみならず、図３に示されるように木片チョップ１０の模様が表れた独特の質感を有する丈夫な置物、装飾品等としても応用が可能である。
【００５２】
このようにして、本実施の形態２にかかる木屑成形品及びその製造方法においては、添加バインダーは補助的にしか用いず、加熱加圧して木屑自身の有する成分によって木屑同士を強固に接着させることによって比重も曲げ強度も大きく、製造コストも安価にすることができ、種々の用途に応用が可能であり、廃棄する際にも生分解性を有するため環境に悪影響を与えることがない。また、これまで困難であった、木屑の質感が顕著に表面に表れた高強度の木屑成形品の量産を初めて可能にした。
【００５３】
上記各実施の形態においては、木屑成形品として魚の鯛の形状を表面に表した成形品の例について説明したが、これ以外にも複雑な形状・凹凸模様を有する成形品を精度良く、かつ高強度に成形することができる。
【００５４】
また、上記各実施の形態においては、補助的に用いる添加バインダー（ホルムアルデヒドを発生しない水系バインダー）としてイソシアネート系バインダーを用いた場合について説明したが、イソシアネート系バインダーに限られるものではなく、ホルムアルデヒドを発生しない水系バインダーであれば、種々のバインダーを用いることができる。
【００５５】
さらに、上記各実施の形態においては、ホットプレスで金型を加熱加圧する際に、加熱温度１５０℃、加圧力５０ｋｇ／ｃｍ2 で、３０分間加熱加圧を行った場合について説明したが、加熱温度が１３０℃〜２００℃の範囲内、さらに好ましくは１５０℃〜１８０℃の範囲内であり、加圧力が２０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜７０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内、さらに好ましくは３０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜５０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内であれば、同等な品質の木屑成形品を成形することができる。
【００５６】
本発明を実施するに際しては、木屑成形品のその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等についても、木屑成形品の製造方法のその他の工程についても、上記各実施の形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は本発明の実施の形態１にかかる木屑成形品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にかかる木屑成形品を表面から見たところを示す平面図、（ｂ）は裏返して見たところを示す底面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面を示す縦断面図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の実施の形態２にかかる木屑成形品を表面から見たところを示す平面図、（ｂ）は裏返して見たところを示す底面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１，１１ 木屑成形品
１０ 木片チョップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木粉・大鋸屑・鉋屑・木片チョップ等の木屑を金型中で加熱及び加圧して成形された木屑成形品であって、
前記木屑１００重量部に対してホルムアルデヒドを発生しない水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加して混練し、混練した木屑成形材料を前記金型中に充填して加熱加圧することによって前記木屑中のリグニンをバインダーとして機能させて成形してなることを特徴とする木屑成形品。
【請求項２】
木粉・大鋸屑・鉋屑・木片チョップ等の木屑を金型中で加熱加圧することによって成形される木屑成形品の製造方法であって、
前記木屑１００重量部に対してホルムアルデヒドを発生しない水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加して混練する工程と、
混練した木屑成形材料を前記金型中に充填する工程と、
前記金型を加熱加圧することによって前記木屑中のリグニンをバインダーとして機能させて成形する工程と
を具備することを特徴とする木屑成形品の製造方法。
【請求項３】
前記加熱加圧時の加熱温度は１３０℃〜２００℃の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の木屑成形品または請求項２に記載の木屑成形品の製造方法。
【請求項４】
前記加熱加圧時の加圧力は２０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜７０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の木屑成形品または木屑成形品の製造方法。
【請求項５】
前記ホルムアルデヒドを発生しない水系バインダーはイソシアネート系バインダーであ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つに記載の木屑成形品または木屑成形品の製造方法。
【請求項１】
木粉・大鋸屑・鉋屑・木片チョップ等の木屑を金型中で加熱及び加圧して成形された木屑成形品であって、
前記木屑１００重量部に対してホルムアルデヒドを発生しない水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加して混練し、混練した木屑成形材料を前記金型中に充填して加熱加圧することによって前記木屑中のリグニンをバインダーとして機能させて成形してなることを特徴とする木屑成形品。
【請求項２】
木粉・大鋸屑・鉋屑・木片チョップ等の木屑を金型中で加熱加圧することによって成形される木屑成形品の製造方法であって、
前記木屑１００重量部に対してホルムアルデヒドを発生しない水系バインダー１０重量部〜２０重量部を添加して混練する工程と、
混練した木屑成形材料を前記金型中に充填する工程と、
前記金型を加熱加圧することによって前記木屑中のリグニンをバインダーとして機能させて成形する工程と
を具備することを特徴とする木屑成形品の製造方法。
【請求項３】
前記加熱加圧時の加熱温度は１３０℃〜２００℃の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の木屑成形品または請求項２に記載の木屑成形品の製造方法。
【請求項４】
前記加熱加圧時の加圧力は２０ｋｇｆ／ｃｍ2 〜７０ｋｇｆ／ｃｍ2の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の木屑成形品または木屑成形品の製造方法。
【請求項５】
前記ホルムアルデヒドを発生しない水系バインダーはイソシアネート系バインダーであ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つに記載の木屑成形品または木屑成形品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−４４９６６（Ｐ２００７−４４９６６Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３０９６３（Ｐ２００５−２３０９６３）
【出願日】平成１７年８月９日（２００５．８．９）
【出願人】（３９８０１２８０１）株式会社ネイブ (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月９日（２００５．８．９）
【出願人】（３９８０１２８０１）株式会社ネイブ (26)
【Ｆターム（参考）】
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