JPH08224711A - 合成木材用組成物、成形装置及び成形方法 - Google Patents

合成木材用組成物、成形装置及び成形方法

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JPH08224711A
JPH08224711A JP7032414A JP3241495A JPH08224711A JP H08224711 A JPH08224711 A JP H08224711A JP 7032414 A JP7032414 A JP 7032414A JP 3241495 A JP3241495 A JP 3241495A JP H08224711 A JPH08224711 A JP H08224711A
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JP
Japan
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extruder
molding
mold
mixture
die
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Pending
Application number
JP7032414A
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English (en)
Inventor
Yasushi Uruchi
宇留治  泰
Harushige Yamamura
陽茂 山村
Sadao Nishibori
貞夫 西堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIN Engineering Co Ltd
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
EIN Engineering Co Ltd
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、充分な強度もつとともに大きな線膨
張係数をもちかつ寸法安定性のよいことを主要な目的と
する。 【構成】組成物に熱をかけて互いになじませた混合物を
スクリュー(39)で押出す押出機(31)と、この押出機(31)
の下流側に配置され,押出機側に整流工程部(35)を有
し,排出側に冷却部(32b) を有する金型(32)と、この金
型の下流側に配置され,成形されてくる前記混合物に成
形方向と逆方向の圧力をかけるバックプレッシャー(40)
とを具備する成形装置において、前記押出機及び金型に
互いに連通した空洞部(34)が設けられ、該空洞部の断面
積を押出機の排出側から金型の整流工程部まで連続的に
小さくするとともに、金型の整流工程部に混合物の流れ
方向に対して平行なスリット(36,37) を設けたことを特
徴とする成形装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トラック,バス等の車
両のあおり板,床等に使用される合成木材用の組成物、
成形装置及び成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばトラックのあおり板は、樹
脂に木粉等の充填材を加えた材料を原料として成形して
いた。図1は、従来の合成材料を上記原料を用いて成形
する際に用いられる成形装置の説明図である。
【0003】成形装置は、主として押出機1と、該押出
機1の下流側に連結して配置され、温調部2aと冷却部
2bに区分けされた金型2とから構成されている。ここ
で、前記温調部2aにはヒータ(図示せず)が用いら
れ、冷却部では水が用いられている。前記押出機1及び
金型2内には、合成木材の原料3を送給するための空洞
部4が配置されている。この空洞部4は押出機1と金型
2の境界部でノズル5を形成していており、ノズル5を
境に前記空洞部4は一定距離先広がりとなっている。
【0004】前記押出機1側の空洞部4には、該空洞部
4に連通した通路6から送られる原料3を金型2の方向
に押し出すスクリュー7が配置されている。前記ノズル
5の下方側の空洞部4には、前記原料の流れを一定にす
る整流板8が配置されている。前記金型2の下流側に
は、原料の配向方向をそろえるために複数のバックプレ
ッシャー9が上下方向に対向して配置されている。な
お、図中の符号10は整流工程部を示す。
【0005】ところで、こうした構成の成形装置におい
て、前記整流板8を用いずに合成木材を成形した場合
は、原料の圧力が整流工程で開放傾向に向かう為、原料
の配向方向21が図2(A)に示すように成形方向に対し
て放物線を描くようになる。一方、図1のように整流板
8を用いる場合は、原料の配向方向22は図2(B)に示
すように成形方向に対して交差する方向になる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術によれば、成形方向と原料の配向方向が一致していな
いため、合成木材として最も重要な長手方向の使用には
強度が不十分で、線膨張係数も大きく、寸法安定性が良
くなかった。
【0007】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、配向方向を成形方向に一致させることにより、
充分な強度もつとともに大きな線膨張係数をもちかつ寸
法安定性のよい合成木材用組成物、成形装置及び成形方
法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】本願第1の発明は、樹脂
と充填材とを具備し、前記充填材は木粉等セルロース系
破砕物の内、繊維長方向に長いアスペクト比2.5以上
の破砕物を25%以上含む破砕物であり、かつ前記樹脂
の充填材に対する配合割合が30〜70%であることを
特徴とする合成木材用組成物である。
【0009】第1の発明において、樹脂としては、ポリ
エチレン,ポリスチレン,ポリ塩化ビニル,ポリプロピ
レン等の熱可塑性樹脂、及びフェノール樹脂,尿素樹
脂,メラミン樹脂,不飽和ポリエステル樹脂,エポキシ
樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。また、上記組成物
は、熱可塑性樹脂,セルロース系破砕物以外に、相溶化
剤、有機繊維強化材、無機繊維強化材、ガラスバルーン
等を添加してもよい。ここで、前記相溶化剤は樹脂と充
填材の界面特性を向上させて合成木材の強度を向上する
のに役立つ。前記有機繊維強化材、無機繊維強化材は合
成木材の性能を向上させるのに役立つ。前記ガラスバル
ーンは合成木材を軽量化させるのに役立つ。
【0010】第1の発明において、アスペクト比とは、
木粉の場合を例にとれば木粉の横の長さを縦の長さで除
した値をいう。本願第2の発明は、前記組成物に熱をか
けて互いになじませた混合物をスクリューで押出す押出
機と、この押出機の下流側に配置され,押出機側に整流
工程部を有し,排出側に冷却部を有する金型と、この金
型の下流側に配置され,成形されてくる前記混合物に成
形方向と逆方向の圧力をかけるバックプレッシャーとを
具備する成形装置において、前記押出機及び金型に互い
に連通した空洞部が設けられ、この空洞部の断面積を押
出機の排出側から金型の整流工程部まで連続的に小さく
するとともに、前記金型の整流工程部に混合物の流れ方
向に対して平行な少なくとも1つのスリットを設けたこ
とを特徴とする成形装置である。
【0011】本願第3の発明は、前記成形装置を用いて
成形を行う方法において、混合物をスクリューで押出し
た後、整流工程部に設けたスリットを利用して混合物に
せん断応力を発生させることを特徴とする合成木材の成
形方法である。
【0012】
【作用】本発明において、(1) 押出機及び金型の空洞部
の断面積が押出機の排出側から金型の整流工程部まで連
続的に小さくなっているため、内圧が上昇し、せん断力
が増大する。これにより、組成物の凝集が成形工程の早
い時期に完了する為、バルクプレッシャーを小さくで
き、従来と比べ成形速度を上げることができる。
【0013】(2) また、整流工程部に配置されたスリッ
トにより、スクリューにより押出された組成物にせん断
応力を発生させるようになっている。更に、上記(1) と
の相乗効果により、組成物の配向が成形方向と一致する
ようになる。従って、得られた合成木材は、充分な強度
をもつとともに小さな線膨張係数をもち、かつ寸法安定
性に優れるという長所をもつ。
【0014】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図3及び図4を
参照して説明する。成形装置は、押出機31と、該押出機
31の下流側に連結して配置され、温調部32aと冷却部32
bに区分けされた金型32とから構成されている。ここ
で、前記温調部32aにはヒータ(図示せず)が用いら
れ、冷却部32bでは水が用いられている。前記押出機31
及び金型32内には、合成木材用の原料(組成物)33を送
給するための空洞部34が配置されている。前記組成物33
は、ポリプロピレンと充填材とからなり、前記充填材は
木粉等セルロース系破砕物の内、繊維長方向に長いアス
ペクト比2.5以上の破砕物を50%含む破砕物であ
り、かつ前記樹脂の配合割合が40%,充填材の配合割
合が60%である。なお、図中の符号35は、温調部32の
一部を構成する整流工程部である。
【0015】前記空洞部34の断面積は、押出機31の排出
側から金型32の整流工程部35まで連続的に小さくなって
いる。具体的には、位置S1 における金型32の冷却部32
aの空洞部34の断面積は3337mm2 、位置S2 におけ
る金型32の温調部32aの空洞部34の断面積は5147mm
2 、位置S3 における金型32の温調部32aの空洞部34の
断面積は6174mm2 、位置S4 における金型32と押出
機31の境界の空洞部34の断面積は8918mm2 、位置S
5 における押出機31の空洞部34の断面積は17663mm
2 である。
【0016】前記整流工程部35の押出機31側には、図3
(B)に示すような一対の横スリット36a,36bが組成
物33の流れ方向(矢印A)に対して平行に配置されてい
る。前記整流工程部35の押出機31と反対側には、図3
(C)に示すような一対の縦スリット37a,37bが組成
物33の流れ方向に対して平行に配置されている。
【0017】前記押出機31側の空洞部34には、該空洞部
34に連通した通路38から送られる組成物33を金型32の方
向に押し出すスクリュー39が配置されている。前記金型
32の下流側には、原料の配向方向をそろえるために複数
のバックプレッシャー40が上下方向に対向して配置され
ている。このバックプレッシャー40は、成形されてくる
中空形状の合成木材41に成形方向と逆方向の圧力をかけ
る機能を有している。
【0018】このように、図3に係る成形装置は、内部
にスクリュー39が配置された押出機31と、該押出機31の
下流側に連結して配置されて温調部32aと冷却部32bに
区分けされた金型32と、該金型32の下流側に配置された
複数のバックプレッシャー40とを有し、前記押出機31及
び金型32内には組成物33を送給するための空洞部34が形
成され、該空洞部34の断面積は押出機31の排出側から金
型32の整流工程部35まで連続的に小さくなっており、か
つ前記整流工程部35の押出機31側の空洞部34には一対の
横スリット36a,36bが組成物33の流れ方向(矢印A)
に対して平行に配置され、更に前記整流工程部35の押出
機31と反対側の空洞部34には一対の縦スリット37a,37
bが組成物33の流れ方向に対して平行に配置された構成
になっている。
【0019】(1) こうした構成の成形装置においては、
押出機31及び金型32の空洞部34の断面積が押出機31の排
出側から金型32の整流工程部35まで連続的に小さくなっ
ているため、内圧が上昇し、せん断力が増大する。これ
により、組成物の凝集が成形工程の早い時期に完了する
為、バルクプレッシャーを小さくでき、従来と比べ成形
速度を上げることができる。
【0020】(2) 整流工程部35に配置された一対の横ス
リット36a,36b及び一対の縦スリット37a,37bによ
り、スクリュー39により押出された組成物33にせん断応
力を発生させるようになっている。また、上記(1) との
相乗効果により、組成物の配向が成形方向と一致するよ
うになる。従って、得られた合成木材41は、充分な強度
もつとともに大きな線膨張係数をもち、かつ寸法安定性
に優れるという長所をもつ。
【0021】事実、従来の合成木材及び本発明により得
られた合成木材について曲げ弾性を調べたところ、従来
の合成木材の曲げ弾性が2.3GPaであるのに対し、
本発明の合成木材のそれはは4.0GPaであった。ま
た、同様にして線膨張係数についても調べたところ、従
来の合成木材の線膨張係数が1.45×10-4であるの
に対し、本発明の合成木材のそれは3.0×10-5であ
った。これにより、本発明が従来に比べて強度,線膨張
係数の点で著しく優れていることが明らかになった。
【0022】なお、上記実施例では、整流工程部の押出
機側の空洞部に一対の横スリットを配置し、整流工程部
の押出機と反対側の空洞部に一対の縦スリットを配置し
た場合について述べたが、これに限定されない。例え
ば、横スリット,縦スリット,横スリットの順に配置し
てもよい。また、スリットも対にせず、1本のスリット
を配置してもよい。更に、整流工程部全体で1つのスリ
ットを配置してもよい。更には、スリットの代わりに整
流工程部における金型の構造に改良を加えてスリットの
働きをもたせてもよい。
【0023】また、上記実施例では、押出機及び金型の
空洞部の断面積を押出機の排出側から金型の整流工程部
まで連続的に小さくした場合について述べたが、空洞部
の各位置での断面積は配向方向を成形方向に一致させう
る範囲であれば任意に変更することができる。
【0024】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
配向方向を成形方向に一致させることにより、充分な強
度もつとともに小さな線膨張係数をもち、かつ寸法安定
性がよく合成木材の性能が飛躍的に向上する合成木材用
組成物、この組成物を用いて合成木材を成形する成形装
置及び成形方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の成形装置の概略的な説明図。
【図2】図1の成形装置において整流板の有無による原
料の配向と成形方向との関係を示し、図2(A)は整流
板がない場合、図2(B)は整流板がある場合。
【図3】本発明の一実施例に係る成形装置の概略的な説
明図を示し、図3(A)は成形装置の全体図、図3
(B)は該装置の整流工程部に配置された横スリットの
斜視図、図3(C)は整流工程部に配置された縦スリッ
トの斜視図。
【図4】図3(A)の成形装置においてP矢視方向から
見た合成木材の説明図。
【符号の説明】
31…押出機、 32…金型、 32a…
温調部、32b…冷却部、 33…組成物、
34…空洞部、35…整流工程部、 36a,36b…横ス
リット、37a,37b…縦スリット、38…通路、
39…スクリュー、 40…バックプレッシャ−。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29C 70/00 7310−4F B29C 67/12 (72)発明者 西堀 貞夫 東京都品川区西五反田六丁目25番11号 ア イン・エンジニアリング株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂と充填材とを具備し、前記充填材は
    木粉等セルロース系破砕物の内、繊維長方向に長いアス
    ペクト比2.5以上の破砕物を25%以上含む破砕物で
    あり、かつ前記樹脂の充填材に対する配合割合が30〜
    70%であることを特徴とする合成木材用組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の組成物に熱をかけて互い
    になじませた混合物をスクリューで押出す押出機と、こ
    の押出機の下流側に配置され,押出機側に整流工程部を
    有し,排出側に冷却部を有する金型と、この金型の下流
    側に配置され,成形されてくる前記混合物に成形方向と
    逆方向の圧力をかけるバックプレッシャーとを具備する
    成形装置において、 前記押出機及び金型に互いに連通した空洞部が設けら
    れ、この空洞部の断面積を押出機の排出側から金型の整
    流工程部まで連続的に小さくするとともに、前記金型の
    整流工程部に混合物の流れ方向に対して平行な少なくと
    も1つのスリットを設けたことを特徴とする成形装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の成形装置を用いて成形を
    行う方法において、混合物をスクリューで押出した後、
    整流工程部に設けたスリットを利用して混合物にせん断
    応力を発生させることを特徴とする合成木材の成形方
    法。
JP7032414A 1995-02-21 1995-02-21 合成木材用組成物、成形装置及び成形方法 Pending JPH08224711A (ja)

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