JP2019130861A - コンクリート型枠用せき板の押出成形方法及びコンクリート型枠用せき板の押出成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低比重で軽量であると共に，必要な剛性を備えた，木質合成板製のコンクリート型枠用せき板を押出成形により製造する。【解決手段】ポリプロピレンを主成分とする熱可塑性樹脂４６〜５２質量％，好ましくは４６〜５１質量％と，平均粒子径５０〜３００μmの木粉３３〜３８質量％，好ましくは３３〜３４質量％，残余を副資材とする成形材料１００質量％に，０．４質量％以上の発泡剤を添加して押出成形することにより，比重０．８以下，好ましくは０．７５以下の木質合成板に押出成形する。剛性を高めるために前記成形材料には前記副資材としてタルクを８．７〜１０．８質量％含めることが好ましく，また，前記成形材料１００質量％に対し，長さが２０mm以下，好ましくは１０mm以下のガラス繊維及び／又は炭素繊維を８〜１２質量％添加して押出成形することが好ましい。【選択図】図２

Description

本発明は，木粉と熱可塑性樹脂を主原料とする木質合成板製のコンクリート型枠用せき板の押出成形方法，及び前記コンクリート型枠用せき板の製造に使用する押出成形装置に関する。

一般に，コンクリート型枠のせき板には，「コンパネ」と呼ばれる合板（ベニヤ板）が使用されているが，このような合板製のせき板に代え，木粉と熱可塑性樹脂とを板状に成形加工して製造された木質合成板をコンクリート型枠用のせき板として使用することも提案されている（特許文献１）。

更に，コンクリート型枠用のせき板として使用する木質合成板として，成形材料中に発泡剤を添加して発泡させた，発泡木質合成板を使用することも提案されている（特許文献２）。

特開２００３−１２００２３号公報 特開２０１１−０６２９３６号公報

木質合成板製のコンクリート型枠用のせき板は，建築廃材等から回収された木粉や容器包装リサイクル法（所謂「容リ法」）に基づき回収された熱可塑性樹脂材料等のリサイクルされた材料を原料として使用できる点で，環境負荷の低減された製品である。

しかし，木質合成板は，合板製のせき板に比較して高比重であるために重く，輸送コストや設置時の労力が増大する。そのため，木質合成板製せき板の軽量化が要望される。

木質合成板製のせき板を軽量化するために，前掲の特許文献１は，木質合成板を中空率２０〜７０％の中空構造とする構成を採用し，これにより，合板（ベニヤ）製のせき板と同程度の比重を得ている（特許文献１［0062］欄）。

しかし，中空構造とした木質合成板は剛性が低下し，特に，押出成形で製造された木質合成板では，押出方向に連続して中空部が形成されるため，幅方向の剛性が低下する。

そのため，コンクリート打設時の側圧によって変形や破損が生じると繰り返し使用ができなくなる。

前掲の特許文献２には，ポリプロピレン３９．７質量％と，木粉４４．７質量％を主原料とする成形材料中にマスタバッチで０．４質量％の発泡剤（特許文献２の表１）を配合して押出成形することにより発泡木質合成板を製造する実施例が記載されており，このように発泡成形された木質合成板は，無発泡の木質合成板よりも低比重となるため軽量化できる。

また，特許文献２では，押出ダイ内に成形生地の流れに抵抗を与える抵抗体（ドーピード）を設けること，及び，この抵抗体の押出機側の端部に，成形生地の押出方向に対して直交方向を成す端面を設ける構成を採用することで，木質合成板に反りや変形を生じさせる原因となる成形生地の流れの偏りを防止することを提案する。

しかし，特許文献２に記載の成形材料の配合では，発泡剤の添加量の増大によっては発泡率の大幅な向上が得られず，しかも，発泡剤の添加量を増大させると，特許文献２に記載の押出成形装置においても発泡剤の発泡に伴って生じる生地の圧力や流れの急激な変化によって成形生地の流れを制御することが困難となり，発泡ガスの偏在等によって木質合成板内にボイド（巣）ができる等の欠陥が生じ得る。

その結果，木質合成板の更なる低比重化を図ることができず，発泡成形によっても合板（ベニヤ）製のせき板と同程度に軽量化することは困難である。

また，木質合成板の発泡率を高めると剛性が低下することから，発泡率を高めて軽量化した木質合成板では，コンクリート型枠用のせき板として必要とされる剛性が失われる。

そのため，木質合成板製のせき板において，合板（ベニヤ）製のせき板と同等の軽量化を実現しつつ，コンクリート型枠用のせき板として使用し得る剛性を両立させることは困難である。

そこで，本発明の第１の目的は，従来の木質合成板に比較して高い発泡率で発泡させることが可能で，合板製のコンクリート型枠用せき板と同等の低比重の木質合成板製のコンクリート型枠用せき板を製造することができるコンクリート型枠用せき板の押出成形方法を提供することを目的とする。

また，本発明の第２の目的は，前述したように高発泡率で発泡された低比重を有するものでありながら，高い剛性を備えたコンクリート型枠用せき板の押出成形方法を提供することを目的とする。

更に，本発明の第３の目的は，押出成形装置に設ける抵抗体（ドーピード）の形状を見直すことにより，前述したように高い発泡率で発泡した成形材料を整形した場合であっても，成形生地の流れを適切に制御して気泡の偏在等に伴う巣の発生等の欠陥の発生を防止することができる押出成形装置を提供することを目的とする。

以下に，課題を解決するための手段を，発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は，特許請求の範囲の記載と，発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするためのものであり，言うまでもなく，本願発明の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。

上記目的を達成するために，本発明のコンクリート型枠用せき板の押出成形方法は，
ポリプロピレン（ＰＰ）を主成分とする熱可塑性樹脂４６〜５２質量％と，平均粒子径５０〜３００μmの木粉３３〜３８質量％，残余を副資材とする成形材料１００質量％に，０．４質量％以上，好ましくは０．４〜４．０質量％，一例として２質量％の発泡剤を添加して押出成形することにより，比重０．８以下，好ましくは０．７５以下，より好ましくは０．７２以下の木質合成板に押出成形することを特徴とする（請求項１）。

前記成形材料は，各構成成分が均一に分散された状態に溶融混練した後に所定粒径に造粒して得たペレットとすることが好ましい（請求項２）。

更に，前記成形材料１００質量％に対し，長さが２０mm以下，好ましくは１０mm以下のガラス繊維及び／又は炭素繊維を８〜１２質量％添加して押出成形するものとしても良い（請求項３）。

また，前記成形材料は，前記副資材としてタルクを８．７〜１０．８質量％含むものとしても良い（請求項４）。

また，前記コンクリート型枠用せき板の製造に使用する押出成形装置は，
熱可塑性樹脂と木粉を主原料とする成形材料と発泡剤の混合材料を溶融すると共に混練しながら押し出すスクリュ式の押出機１２と，前記押出機１２により押し出された成形生地２５ａを導入して成形する成形ダイ３０と，前記押出機１２と前記成形ダイ３０間に配置されて前記押出機２０より押し出された前記成形生地２５ａを前記成形ダイ３０に導入する押出ダイ２０を備えた押出成形装置１１において，
前記押出ダイ２０内に，該押出ダイ２０内を流れる成形生地２５ａに対し流動抵抗を与える抵抗体（ドーピード）２６を設け，前記抵抗体２６の外周と前記押出ダイ２０の内周間に形成された間隔を前記成形生地の流路２１ａと成すと共に，前記抵抗体２６の前記押出機１２側の端部に，平面視において幅方向中央部を前記押出機１２側に向かって膨出させた湾曲形状を有する端面２６１ａを設けたことを特徴とする（請求項５）。

前記押出ダイ２０は，幅方向の断面において，前記押出ダイ２０の断面内周形状と前記抵抗体２６の断面外周形状を略相似形に形成すると共に，前記抵抗体２６を前記押出ダイ２０内に形成された空間２１の中央で，かつ，前記抵抗体２６の前記成形ダイ３０側の端部２６１ｂが，前記押出ダイ２０の出口２０ｂ内で終端するように配置することが好ましい（請求項６）。

前記押出ダイ２０の出口２０ｂ内周と前記抵抗体２６の成形ダイ３０側の端部２６１ｂの外周間の間隔（クリアランスＣＲ）を３〜５mm（実施例において４mm）に形成することが好ましい（請求項７）。

前記押出ダイ２０の出口２０ｂの面積に対する，前記抵抗体２６の前記成形ダイ３０側の端部２６１ｂの面積が占める割合（遮断率）を１７〜５０％（実施例において３３％）とすることが好ましい（請求項８）。

以上で説明した本発明の構成により，前記押出成形方法によって製造されたコンクリート型枠用のせき板では，成型生地を高い発泡率で発泡させることができ，比重０．８以下，好ましくは７．５以下，実施例において０．７２という，ベニヤ製のコンクリート型枠用のせき板と同等の軽量なコンクリート型枠用せき板を得ることができた。

特に，ガラス繊維や炭素繊維，タルクを添加した構成では，前述したように軽量なコンクリート型枠用せき板が得られるだけでなく，コンクリート型枠用せき板に高い剛性を付与することができ，繰り返しの使用に耐え得る高剛性のコンクリート型枠用せき板を得ることができた。

また，前述した本発明の押出成形装置によれば，前述したように多量の発泡剤の添加によって比重０．８以下，好ましくは０．７５以下，より好ましくは０．７２以下という低比重が得られる程度に高い発泡率で成形生地を発泡させて，発泡剤の発泡に伴う生地の圧力や流れの急激な変化が生じた場合であっても，成形生地に偏りが生じることを防止して均一に発泡させることができ，得られた木質合成板にボイド（巣）の発生や歪み，シワの発生等の成形不良が生じることを防止できた。

本発明の押出成形装置の一実施形態を示す概略図。 押出ダイの（Ａ）は側面断面図，（Ｂ）は平面断面図，（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図。 抵抗体の（Ａ）は平面図，（Ｂ）は正面図，（Ｃ）は背面図，（Ｄ）は側面図。 ブレーカプレートの（Ａ）は正面図，（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。 抵抗体の形状に伴う成形生地の流れの変化を示した説明図であり，（Ａ）は押出機側の端部に端面を備えた抵抗体，（Ｂ）は先のとがった抵抗体を使用した例。 試験例１で使用した抵抗体の説明図で，（Ａ）は比較例１，（Ｂ）は比較例２，（Ｃ）は実施例１を示す。

以下に，本発明の実施例につき添付図面を参照しながら説明するが，本発明の構成は，以下に示す実施例に限定されない。

〔原材料〕
全体構成
本発明の押出成形装置によって製造されるコンクリート型枠用せき板の原材料は，熱可塑性樹脂と木粉を主原料とする「成形材料」と，この成形材料を発泡させる「発泡剤」及び必要に応じて前記発泡剤と共に添加される「ガラス繊維及び／又は炭素繊維」によって構成される。

成形材料
本発明において，前述の発泡剤及びガラス繊維及び／又は炭素繊維以外の原材料を総称して「成形材料」という。

この成形材料は，主原料である熱可塑性樹脂と木粉の他，必要に応じてタルク，強化剤，顔料，滑剤等の副資材を含む。

これらの成形材料は，それぞれ別個に後述の押出成形装置に投入するものとしても良いが，本実施形態では予めこれらを加熱しながら各成分が均一な分散状態となるように溶融混練して混練材料とした後，所定の粒径に造粒してペレットに製造しておき，この成形材料のペレットに，後述する発泡剤と必要に応じてガラス繊維及び／又は炭素繊維を添加して木質合成板を製造する。

(1) 熱可塑性樹脂
成形材料の主原料の一方である熱可塑性樹脂として，ポリプロピレン（ＰＰ）を主成分としたものを使用する。

ポリプロピレン（ＰＰ）としては，ホモポリマー，ランダムコポリマー，ブロックコポリマーが挙げられるが，これらのいずれのポリプロピレンともに使用可能である。

また，容器包装リサイクル法（所謂「容リ法」）に従って回収されたポリプロピレンや，複数種類のポリプロピレンが混在したもの等，いずれであっても使用可能であり，また，ポリプロピレン（ＰＰ）を主成分とするものであれば，その他の熱可塑性樹脂を一部含んでいるものも使用可能である。

(2) 木粉
成形材料の主原料の他方である木粉は，一般に市販されている各種の木粉の他，例えば未使用の木材，使用済みの建築廃材，木材加工の際に発生したおが屑等の廃材，間伐材等をクラッシャ，カッタ，ミル等を使用して破砕する等して得ても良い。

使用する木材の品種は特に限定されず，複数の品種の木材が混在していても構造上は問題が無いが，最終的に得られる木質合成板の仕上がりを考慮すれば，ある程度，色目の揃ったものを使用することが好ましい。

使用する木粉は，好ましくは平均粒子径５０〜３００μmのものを使用する。

木粉は，熱可塑性樹脂との馴染みの向上や加熱混練時における水蒸気の発生防止等の観点から，他原料との配合前に乾燥されていることが好ましく，好ましくは含有水分量が１質量％以下に乾燥されているものを使用する。

(3) 熱可塑性樹脂と木粉の配合比
前述した熱可塑性樹脂と木粉の配合比は，成形材料全体１００質量％中，熱可塑性樹脂が４６〜５２質量％，木粉が３３〜３５質量％である。

発泡剤による発泡は，熱可塑性樹脂の部分において生じることから，木粉の配合量を少なくすると共に，熱可塑性樹脂の配合量を多くする程，発泡率を高めることができ，熱可塑性樹脂の配合量が４６質量％未満で木粉の配合量が３５質量％を超えると，得られたコンクリート型枠用せき板の比重を０．８以下とすることができない。

一方，木粉の配合量を少なくすると，得られるコンクリート型枠用せき板の強度が低下してコンクリート型枠用せき板として必要な剛性を維持できないことから熱可塑性樹脂の添加量の上限を５２質量％，木粉の添加量の下限を３３質量％とした。

なお，前述したように木粉の添加量を３３〜３５質量％の範囲とし，熱可塑性樹脂の配合量を４８質量％以上とすることで，コンクリート型枠の比重を０．７５以下に低下させることができ，更に，５１質量％とする場合，コンクリート型枠用せき板の比重を０．７２まで低減させることが可能である（後掲の実施例参照）。

(4) 副資材
前述した熱可塑性樹脂と木粉と共に成形材料として添加されてペレット化される副資材としては，一例として以下のものが挙げられる。

(4-1) タルク
タルクは得られる木質合成板の強度を向上するために添加する。
添加するタルクの好ましい粒径は，平均粒径５〜５０μmであり，より好ましくは２０μm程度である。

タルクの添加量は，成形材料の全体量に対し，８．７〜１０．８質量％であり，この量より少ないと強度の向上が得られず，また，逆に添加量が多すぎると脆さが出て却って強度が低下する。

(4-2) その他の副資材
その他の副資材として，必要に応じて顔料，強化剤，及び滑剤等を添加することができ，これらの添加量は，一例として成形材料１００質量％のうち，合計で４．６〜５．９質量％となるように配合する。

このうちの顔料は，製品に着色を行う場合に添加するもので，最終製品で得ようとする色に対応して，各種の顔料を各種の配合で添加することができる。

強化剤は，木粉と樹脂の結合を強化する目的で添加するもので，熱可塑性樹脂がポリプロピレンである本願では，一例としてマレイン酸変性ポリプロピレンを強化剤として使用することができる。

滑剤は，金型と成形材料の滑性を良くするために，及び原料の分散性を向上させるために添加するもので，既知の各種の滑剤を使用可能であり，一例として，パラフィンワックス，ポリエチレンワックス，ポリプロピレンワックス，脂肪酸アミド系の滑剤であるオレイン酸アミド等が好適に使用できる。

発泡剤
前述した成形材料を発泡させる発泡剤としては，揮発性発泡剤（ガス系）であるＣＯ_２，Ｎ_２，フロン，プロパン等と分解性発泡剤とがあるが，いずれの発泡剤を使用するものとしても良く，市販されている各種の発泡剤が使用可能である。

本実施形態では，分解性発泡剤を使用している。この分解性発泡剤としては，無機化合物系，アゾ化合物系，スルホニルヒドラジド化合物系，ニトロソ化合物系，アジド化合物系等が存在するが，成形材料の主原料であるポリプロピレンに対し容易に分散乃至は溶解すると共に，得られる木質合成板に不要な着色等を与えるものでなければいずれの発泡剤を使用しても良い。

これらの発泡剤は，キャリア樹脂に発泡剤を高濃度に添加した，所謂「マスタバッチ」と呼ばれるペレット状の形態で市販されており，このようなマスタバッチを使用しても良い。

本実施形態にあっては，キャリア樹脂をポリエチレン，発泡剤を無機化合物系に属する重炭酸ナトリウムとしたマスタバッチ〔永和化成工業製「ＥＥ４０５Ｆ」〕を使用した。

発泡剤は，使用する発泡剤のガス発生量，製造する木質合成板の発泡度等に応じて必要な量，添加するが，一例として本実施形態における発泡剤（マスタバッチ）の添加量は，前述した成形材料１００質量％に対し，０．４質量％以上，好ましくは０．４〜４．０質量％であり，本実施形態では２質量％とした。

ガラス繊維及び／又は炭素繊維
ガラス繊維及び／又は炭素繊維は得られる木質合成板の強度を向上するために添加するもので，添加するガラス繊維及び／又は炭素繊維は，好ましくは長さ２０mm以下のものを使用し，本実施形態では１０mmのものを使用した。

ガラス繊維及び／又は炭素繊維の添加量は，前述した成形材料１００質量％に対し８〜１２質量％であり，ガラス繊維及び／又は炭素繊維は，熱可塑性樹脂や木粉と共にペレット化せずに，発泡剤と共に押出成形時に添加する。

炭素繊維としては，ＰＡＮ系，ピッチ系のいずれの炭素繊維を使用するものとしても良く，一例として，ＰＡＮ系炭素繊維としては東レ社製「トレカ」，ピッチ系炭素繊維としてクレハ社製「クレカ」等を挙げることができる。

炭素繊維は，炭素原糸を前述した長さに裁断したチョップドカーボンファイバーとして添加することも，各種サイジング剤により集束処理したものを使用しても良く，更には各種炭素繊維製品を製造する際に生じた端材や，自動車部品，航空機部品等として使用され，廃棄された炭素繊維製品を回収して破砕する等して得た炭素繊維を添加しても良い。

〔押出成形装置〕
前述した成形材料と発泡剤，必要に応じて添加されるガラス繊維及び／又は炭素繊維は，以下の押出成形装置１１によって押出成形されてコンクリート型枠のせき板用の木質合成板に成形される。

押出成形装置の全体構成（図１参照）
図１に示す押出成形装置１１は，定量供給装置１４，スクリュ式の押出機１２，押出ダイ２０，成形ダイ３０，及び引取機５０を備える。

定量供給装置（図１参照）
前述の定量供給装置１４は，成形材料を発泡剤と共に定量ずつ後述する押出機１２に供給するもので，この定量供給装置１４は，成形材料，本実施形態にあっては成形材料のペレットを定量ずつ押出機１２に供給する成形材料フィーダ１４ａと，この成形材料フィーダ１４ａによって押出機１２に向かって搬送される成形材料に，本実施形態にあってはマスタバッチである発泡剤を定量ずつ合流させる発泡剤フィーダ１４ｂを備える。

なお，ガラス繊維及び／又は炭素繊維を添加する場合，定量供給装置１４にガラス繊維及び／又は炭素繊維用のフィーダを別途設けるものとしても良いが，本実施形態ではガラス繊維及び／又は炭素繊維を成形材料ペレットと予め混合しておき，成形材料ペレットと共に成形材料フィーダ１４ａ内に投入することで，成形材料と共にガラス繊維及び／又は炭素繊維を押出機１２に供給できるようにした。

前記各フィーダ１４ａ，１４ｂに設けたホッパ内にそれぞれ成形材料と発泡剤を投入しておくことで，このホッパの下部に設けられたモータＭによる搬送スクリュの回転によって，成形材料のペレットと発泡剤とが所定の配合比で押出機１２に供給できるようになっている。

押出機（図１参照）
押出機１２は，前述の定量供給装置１４から供給された成形材料と発泡剤，ガラス繊維及び／又は炭素繊維が供給される場合には更にガラス繊維及び／又は炭素繊維を溶融混練して後述の押出ダイ２０に押し出す。

押出機１２は，成形材料と発泡剤の混合材料を加熱混練して溶融可塑化し，この溶融可塑化した成形生地２５ａを押し出すスクリュ１５を備えるスクリュ式の押出機１２である。

なお，本実施形態では押出成形装置１１として２軸型のスクリュ押出機１２を備えるものを図示するが，押出機１２としては１軸型，多軸型，それらを組み合わせたスクリュ押出機等の各種のスクリュ押出機を使用しても良い。

もっとも，前述した二軸スクリュ押出機は，スクリュ１５の噛み合い構造による強制的な押出力と独特な混練効果を持っており，原料の分散に非常に有利であると共に，回転数を小さくしても必要な押出力を確保することができるために，摩擦による材料の温度上昇を抑えることができることから，押出機１２のバレル１３外周に設けたヒータ（図示せず）等による材料温度の制御を行い易い等の利点があることから，好ましくは，押出成形装置１１の押出機１２として，二軸型のスクリュ押出機を使用する。

図１に示す２軸型のスクリュ押出機１２は，バレル１３と，該バレル１３内に回転可能に設けられる一対のスクリュ１５と，該スクリュ１５を回転駆動させる減速機，モータ等からなる駆動源Ｍとを備え，バレル１３の先端側（押出方向前方，図１中右側）に後述する押出ダイ２０及び成形ダイ３０が設けられている。

バレル１３は，押出方向先端が開放されて出口１３ａが形成されていると共に，後端側（押出方向後方，図１中左側）が閉塞された筒状に形成されており，後端側の上部にバレル１３の内外を貫通する原料の投入口１３ｂが設けられ，この投入口１３ｂを介して前述の定量供給装置１４からの成形材料と発泡剤の混合材料が投入される。

バレル１３の外周部には，バンドヒータ等の加熱手段（図示せず）がバレル１３の全長に亘ってバレル１３を巻回ないしは外環するように設けられており，この加熱手段によってバレル１３の内部に供給された混合材料が加熱される。

バレル１３の全長は複数のゾーン（例えば，溶解ゾーン１３１，発泡剤の分解ゾーン１３２，発泡ガスの混合ゾーン１３３）に分けられ，加熱手段により各ゾーン１３１〜１３３毎に個別に温度制御が行われる。

スクリュ１５のそれぞれは，丸棒状の回転軸と，該回転軸の周囲に螺旋状に一体に設けられる，スクリュ１５のネジ山部分を構成するスクリュとから構成されている。各スクリュ１５の後端に設けた回転軸（図１中左側）はバレル１３の後端から後方に突出し，その突出している部分が駆動源Ｍのモータに連結され，このモータにより各スクリュ１５に形成された傾斜したネジ山とネジ溝とが対称の状態で噛合回転する，先端側に向かって先細りの形状を成す二軸コニカルスクリュとして構成されている。

スクリュ１５のバレル１３内に位置する部分は，溶解ゾーン１３１に配置されて加熱された原料を溶融混練する溶融混練部１５１と，発泡剤の分解ゾーン１３２に配置されて発泡剤の分解を促進する分解促進部１５２と，発泡ガスの混合ゾーン１３３に配置されて発泡ガスの分散を促進する分散促進部１５３によって構成され，スクリュの歯形が，各部分において上記機能に対応した形状に形成されている。

駆動源Ｍの作動によってスクリュ１５を回転駆動させることにより，定量供給装置１４を介してバレル１３内に供給された混合材料が加熱混練されながらスクリュ１５のスクリュ間の溝に沿ってスクリュ１５の先端方向に圧送され，溶融可塑化状態の成形生地２５ａとなって成形生地２５ａに対して加えられる押出力により，スクリュ１５の先端側から出口１３ａを介してバレル１３外に押し出される。

押出ダイ（図１及び図２参照）
押出ダイ２０は，押出機１２のバレル１３より押し出された成形生地２５ａを，溶融状態を維持しつつ後述する成形ダイ３０に導入する。

押出ダイ２０は，押出機１２のバレル１３の先端側にアダプタ１６を介して着脱可能に取り付けられている。

成形生地２５ａの溶融状態を維持できるよう，押出ダイ２０の外周にもバンドヒータ等の加熱手段（図示せず）が取り付けられており，内部を通過する成形生地２５ａを加熱乃至は保温をすることができるようになっている。

押出機１２より押し出された成形生地２５ａの流れを，成形ダイ３０の入口に対応した形状の流れに変化させることができるよう，押出ダイ２０は，前記押出機１２のバレル１３の出口１３ａの形状と一致した形状の入口２０ａと，成形ダイ３０の入口形状と一致した形状の出口２０ｂを備えている。

また，図２（Ａ），（Ｂ）に示すように，内部空間２１の高さは入口２０ａ側から出口２０ｂ側に向かって減少する形状に形成されていると共に，横方向の幅が入口２０ａ側から出口２０ｂ側に向かって徐々に広がった後，出口２０ｂ近くにおいて僅かに狭まり，その後，後述する成形ダイ３０の入口３０ａの幅と同一幅となるように形成され，この空間２１の形状変化によって押出機１２のバレル１３の出口１３ａより押し出された成形生地２５ａの流れを，成形ダイ３０の入口３０ａに対応した形状に徐々に変化させることができるようになっている。

本発明の押出成形装置１１では，この押出ダイ２０内を通過する際に成形生地２５ａの流れを均一化して成形ダイ３０に導入することにより，成形材料に多量の発泡剤を添加した場合であっても成形生地の流れに偏りが生じることで発生する巣や歪み，しわの発生等の成形不良を防止することができるようにしている。

このような均一化を目的として，押出ダイ２０内の空間２１には，成形生地２５ａの流れを均一化する抵抗体２６が配置されている。

また，押出ダイ２０の入口２０ａ側に取り付けられた前述のアダプタ１６に，必要に応じてブレーカプレート２２を嵌合装着することができる。

抵抗体（図２及び図３参照）
押出ダイ２０の空間２１内に設けられる前述の抵抗体２６は，押出ダイ２０内の成形生地２５ａの流れに抵抗を与えると共に，抵抗体２６の上流側において成形生地の攪拌と整流により，押出ダイ２０内における成形生地２５ａの流れを均一化する。

成形生地２５ａの流れに対する抵抗は，抵抗体２６を押出ダイ２０内に配置することで，抵抗体２６に対する接触抵抗と，流路面積の減少によって与えられ，抵抗体２６の配置により，抵抗体２６の外周と押出ダイ２０の空間２１の内周間に，他の部分に比較して幅狭に形成された成形生地の流路２１ａが形成される。

抵抗体２６の上流側における成形生地２５ａの攪拌と整流は，前述した幅狭の流路２１ａの形成と共に，押出機１２側における抵抗体２６の端部に，所定形状の端面２６１ａを設けることにより実現される。

一例として，異方向回転型の二軸スクリュ押出機１２より押し出された成形生地２５ａは，押出ダイ２０の上側と下側とで流れの強さ（速さ）が異なり，上側に対し下側の流れが強く（速く）なる〔図５（Ａ），（Ｂ）参照〕。

上下で流れの強さ（速さ）が異なる成形生地２５ａに対し，図５（Ｂ）に示すように先端が尖った形状の抵抗体２６’を使用した場合には，この抵抗体２６’によって成形生地２５ａの流れが上下に分割されると共に，抵抗体２６’の表面形状に沿って分割された流れが分割された状態を維持しながら成形ダイ３０に導入されて冷却・固化されることで，得られた木質合成板の上側と下側で材料の密度が異なることで反りや変形等が生じる。

一方，図５（Ａ）に示すように，押出機１２側の端部に，「面」（端面２６１ａ）を備えた抵抗体２６を設ける場合，成形生地２５ａは，この流れに対して抵抗が与えられることにより均一化が行われるだけでなく，成形生地２５ａが抵抗体２６の端面２６１ａと衝突して，上層側及び下層側の流れが攪拌により混ざり合うことにより，成形生地２５ａの流れがより一層均一化される。

また，この端面２６１ａを，図２（Ｂ）に示すように平面視において中央を押出機１２側に向けて膨出させた湾曲形状とすることで，この端面２６１ａに衝突した成形生地は，相対的に速い流れとなっている中央部の流れが抑制されることで，成形生地２５ａの流れが幅方向にも均一化されることで，得られた成形体の各部における材料の密度が均一化し，成形後の反りや変形の発生が防止できるだけでなく，発泡剤を多量に添加した場合であても気泡が均一に分散されて気泡の偏在による巣の発生を防止することができる。

抵抗体２６の形状は図示のものに限定されないが，本実施形態にあっては，図２及び図３に示すように押出ダイ２０の入口２０ａ側に設けた端面２６１ａから出口２０ｂ側に向かって徐々に幅及び厚みを増加する第１テーパ部２６１と，この第１テーパ部２６１の端部を延長する直方体状に形成された第１平坦部２６２を有すると共に，前記第１平坦部２６２から押出ダイ２０の出口２０ｂに向かって僅かに厚み及び幅を狭める第２テーパ部２６３と，前記第２テーパ部２６３に連通し，一定の幅及び厚みに形成された第２平坦部２６４を備え，前記第２平坦部の端部が押出ダイ２０の出口２０ｂ内に配置されている。

前述の第１平坦部２６２には，抵抗体を押出ダイ２０内の所定の位置に固定するためのリブ２６５が設けられており，このリブ２６５によって，抵抗体２６が押出ダイ２０内に形成された空間２１の中央に配置されて，抵抗体２６の外周と押出ダイ２０の空間２１内周間に成形生地２５ａが流れる間隔が形成されている。

抵抗体２６の外周と押出ダイ２０内の空間２１内周間に形成される前述の間隔は，押出ダイ２０の入口２０ａ側から出口２０ｂ側に向かって徐々に流路面積を狭めた後，前述の第２平坦部の外周位置において一定幅に形成されるように構成されている。

この抵抗体２６を通り，成形生地２５ａの流れ方向に対して直交方向を成す押出ダイ２０の幅方向のいずれの断面においても，押出ダイ２０の空間２１の開口形状と，抵抗体２６の外周の断面形状とは，相似形となるように形成することが好ましく，これにより押出ダイ２０の空間２１内周と抵抗体２６の外周間に形成される前述の隙間が，幅方向の断面〔一例として図２（Ｃ）〕において全周に亘り均一な幅を有するものとして形成され，部分的に流路の間隔が変化することにより新たに成形生地に不均一な流れが発生することを防止している。

押出ダイ２０の出口２０ｂ内周と抵抗体２６の成形ダイ３０側の端部２６１ｂ外周間の間隔ＣＲは，３〜５mmの範囲とすることができ，好ましくは４mmである。

また，押出ダイ２０の出口２０ｂの面積に対する抵抗体２６の成形ダイ３０側の端部２６１ｂの面積の割合（遮断率）は，１７〜５０％であり，好ましくは３３％である。

以上のように，第１テーパ部２６１，第１平坦部２６２，第２テーパ部２６３及び第２平坦部２６４を備えた抵抗体２６を押出ダイ２０内に配置することで，押出ダイ２０を通過する成形生地２５ａは，第１テーパ部２６１に設けた端面２６１ａとの衝突によって攪拌，整流されると共に，抵抗体２６によって押出ダイ２０の空間２１の内壁に沿った流れとなり，押出ダイ２０の出口２０ｂ内周と第２平坦部２６４の外周間の隙間に形成された流路２１ａを通過する際に比較的細い流れに集束されることで，成形生地２５ｂの流れが更に均一な流れとなる。

押出ダイ２０を通過する成形生地２５ａは，添加された発泡剤が熱分解されることにより発生した発泡ガスを含んでいるが，抵抗体２６の外周と押出ダイ２０内の空間２１内周間に形成された前述の間隔を通過することにより，成形生地２５ａ内の発泡ガスの均一な分散が助長されると共に，押出ダイ２０を通過する成形生地には圧力がかかった状態が維持されることで，押出ダイ２０内における発泡ガスの膨張が抑制されて，押出ダイ２０より押し出されて均一に分散された後に発泡ガスが膨張を開始することで，全体に均一な気泡した木質合成板が得られるものとなっている。

ブレーカプレート（図４参照）
前述のブレーカプレート２２は，一例として図４（Ａ），（Ｂ）に示すように，多数の小孔２２ａがメッシュ状に形成された円盤状の部材である。

ブレーカプレート２２を取り付けるために，アダプタ１６には，図２（Ａ），（Ｂ）に示すようにブレーカプレート２２の取付穴１６ａが形成されており，この取付孔１６ａ内にブレーカプレート２２と固定リング１７を挿入することで，アダプタ１６内の所定の位置にブレーカプレート２２が取り付けられている。

このように押出ダイ２０の入口２０ａ側にブレーカプレート２２を取り付けることで，押出機１２より押し出された成形生地２５ａは，ブレーカプレート２２に形成された小孔２２ａを通過する際に抵抗を受けることで流れの均一性が改善される。

ブレーカプレート２２は必要に応じて設けるものであり，省略しても良い。

成形ダイ（図１参照）
以上のように，押出ダイ２０を通過して流れが均一化された成形生地２５ａは，成形ダイ３０内に導入されて，成形ダイ３０内に形成された成形室の形状によって決定される所定の形状に成形されると共に冷却固化され木質合成板となる。

この成形ダイ３０は，本実施形態において図１に示すように複数の金型の集合体によって形成されており，押出ダイ２０の出口に入口を連通させた第１の成形ダイ３０１を備えると共に，この第１の成形ダイ３０１の出口側に所定間隔を介して配置された第２成形ダイ３０２，第２成形ダイ３０２の出口側に所定間隔を介して配置された第３成形ダイ３０３と，図示の実施形態にあっては，第４成形ダイ３０４までを連続して配置した構成としている（図１参照）。

個々の成形ダイ３０１〜３０４には，前述した押出ダイ２０の出口２０ｂ形状に対応した断面形状の成形室が形成されている。

幅狭の流路２１ａが形成された押出ダイ２０を通過した成形生地２５ａを第１成形ダイ３０１内に導入すると，第１成形ダイ３０１内で成形生地２５ａは急激に圧力が開放されて，第１成形ダイ３０１内に形成された成形室の形状に成形されて冷却・固化される。

第１成形ダイ３０１で成形，冷却されて成形体となった成形生地は，引取機５０による引取りによって第１成形ダイ３０１を通過した後，第２成形ダイ３０２，第３成形ダイ３０３，第４成形ダイ３０４を順次通過する際に冷却されて，コンクリート型枠用のせき板となる木質発泡成形体の製造が完了する。

〔試験１：押出成形装置の効果確認試験〕
（１） 試験の目的
本発明の押出成形装置を使用することで，従来の押出成形装置を使用した場合に比較して，より発泡率の高い木質合成板（低比重の木質合成板）の製造が可能となることを確認する。

（２） 試験方法
押出機側の端部形状が異なる３種類の抵抗体（ドーピード）を装着した押出成形装置を使用して，発泡剤の添加量を変化させて押出成形を行い木質合成板を製造する。

得られた木質合成板の断面に巣が発生しているか否かを確認し，巣の発生がない最大の発泡剤添加量を求め，得られた木質合成板の比重を測定すると共に，外観を観察する。

（３） 試験条件
成形材料の配合比を表１に示す。

上記成形材料を予めペレット製造装置で溶融混練して平均粒径５mmのペレットに造粒した。

成形材料のペレットに対し，発泡剤〔キャリア樹脂ＰＥに重炭酸ナトリウムを添加したマスタバッチ：前掲の永和化成工業製「ＥＥ４０５Ｆ」〕を添加して得た成形材料を使用して，図１を参照して説明した押出成形装置により，コンクリート型枠用のせき板として使用する幅６００mm，厚さ１２mmの木質合成板を製造した。

実施例１，比較例１及び比較例２のいずれも，抵抗体（ドーピード）を付け替えた点を除き，共通の押出成形装置を使用して木質合成板を製造した。

比較例１では，図６（Ａ）に示すように押出機側の端部が先鋭な形状を有する抵抗体（ドーピード）を使用した。

比較例２では，図６（Ｂ）に示すように，押出機側の端部が成形材料の流れ方向に対し直交方向を有する端面を備えた形状を有する抵抗体（ドーピード）を使用した。

実施例１では，図６（Ｃ）示したように，押出機側の端部が平面視において中央が押出機側に向かって膨出する湾曲形状の端面を有する抵抗体（ドーピード）を使用した。

（４） 試験結果
試験結果を表２に示す。

（５） 考察
抵抗体（ドーピード）として，押出機側の端部に平面視湾曲形状の端面を備えた形状のものを使用した実施例１では，発泡剤の添加量を大幅に増やした場合であっても，成形生地の流れが偏ることを防止でき，巣の発生，反りやしわの発生等の成形不良の発生を防止できた。

その結果，比較例１及び２に比較して，低比重である軽量な木質合成板を製造することができた。

また，実施例１の押出成形装置では，滑剤（オレイン酸アミド）を添加することなく発泡率を向上させた木質合成板の製造を行うことができており（［表１］参照），製造コストについても低く抑えることができる。

〔試験２：低比重・高剛性を実現する原料配合比の確認試験〕
（１） 試験の目的
合板（ベニヤ）製のせき板に匹敵する０．７５以下，好ましくは０．７２以下の比重と，コンクリート型枠用のせき板として必要な剛性が得られる原材料の配合を求める。

（２） 試験方法
下記の［表３］に示す２種類の配合比の原料を，前述した試験１における実施例１の押出成形装置を使用して幅６００mm，厚み約１２mmの木質合成板を製造する。

得られた各木質合成板を切断して，それぞれから６枚の試験片を得て，各試験片の厚み，比重，曲げ強度，及び曲げ弾性を測定した。

（３）試験結果
試験結果を［表４］に示す。

（４）考察
上記表４の結果から，実施例２の配合によれば，比重０．７２という低比重で軽量なコンクリート型枠用のせき板を製造することができた。

しかも，実施例２の配合比で製造されたコンクリート型枠用のせき板は，０．７２という低比重，従って平均で約０．８０の比重である比較例３のせき板に比較して高い発泡率で発泡されたものであるにも拘わらず，曲げ強度と曲げ弾性率については比較例３のせき板と同等の数値を示すものであることから，発泡率の向上に伴う剛性の低下が好適に抑制されていることが確認された。

因って，本発明の製造方法では，低密度で軽量でありながら，必要な剛性を備えたコンクリート型枠用のせき板を製造できることが確認された。

また，上記の結果から，熱可塑性樹脂が４６〜５２質量％，木粉が３３〜３５質量％の数値範囲内である上記実施例２において比重０．７５以下（実施例で０．７２）という低比重で，かつ，コンクリート型枠用せき板として必要な剛性を備えた成品を製造できたのに対し，熱可塑性樹脂が上記数値範囲より外れた比較例３のせき板では，平均で０．８の比重を実現することができているものの，０．７５以下，好ましくは０．７２以下の低比重を実現することができず，本願における上記配合比が低比重のせき板を得る上で有効であることが確認された。

１１ 押出成形装置
１２ （スクリュ式）押出機
１３ バレル
１３ａ 出口（バレル１３の）
１３ｂ 投入口（バレル１３の）
１３１ 溶解ゾーン
１３２ 発泡剤分解ゾーン
１３３ 発泡ガス混合ゾーン
１４ 定量供給装置
１４ａ 成形材料フィーダ
１４ｂ 発泡剤フィーダ
１５ スクリュ（押出機１２の）
１５１ 溶融混練部
１５２ 分解促進部
１５３ 分散促進部
１６ アダプタ
１６ａ 取付穴
１７ 固定リング
２０ 押出ダイ
２０ａ 入口（押出ダイ２０の）
２０ｂ 出口（押出ダイ２０の）
２１ 空間（押出ダイ２０内の）
２１ａ，２１’ 流路
２２ ブレーカプレート
２２ａ 小孔
２５ａ 成形生地
２６ 抵抗体（本願）
２６’ 抵抗体（比較例）
２６１ 第１テーパ部
２６１ａ 端面
２６１ｂ 端部
２６２ 第１平坦部
２６３ 第２テーパ部
２６４ 第２平坦部
２６５ リブ
３０ 成形ダイ
３０ａ 入口（成形ダイの）
３０１ 第１成形ダイ
３０２ 第２成形ダイ
３０３ 第３成形ダイ
３０４ 第４成形ダイ
３１ 成形室
３２ 流路
５０ 引取機

Claims (8)

1. ポリプロピレンを主成分とする熱可塑性樹脂４６〜５２質量％と，平均粒子径５０〜３００μmの木粉３３〜３８質量％，残余を副資材とする成形材料１００質量％に，０．４質量％以上の発泡剤を添加して押出成形することにより，比重０．８以下の木質合成板に押出成形することを特徴とするコンクリート型枠用せき板の押出成形方法。
2. 前記成形材料が，各構成成分が均一に分散された状態に溶融混練した後に所定粒径に造粒して得たペレットであることを特徴とする請求項１記載のコンクリート型枠用せき板の押出成形方法。
3. 前記成形材料１００質量％に対し，長さが２０mm以下のガラス繊維及び／又は炭素繊維を８〜１２質量％添加して押出成形することを特徴とする請求項１又は２記載のコンクリート型枠用せき板の押出成形方法。
4. 前記成形材料が，前記副資材としてタルクを８．７〜１０．８質量％含むことを特徴とする請求項１又は２記載のコンクリート型枠用せき板の押出成形方法。
5. 熱可塑性樹脂と木粉を主原料とする成形材料と発泡剤の混合材料を溶融すると共に混練しながら押し出すスクリュ式の押出機と，前記押出機により押し出された成形生地を導入して成形する成形ダイと，前記押出機と前記成形ダイ間に配置されて前記押出機より押し出された前記成形生地を前記成形ダイに導入する押出ダイを備えた押出成形装置において，
   前記押出ダイ内に，該押出ダイ内を流れる成形生地に対し流動抵抗を与える抵抗体を設け，前記抵抗体の外周と前記押出ダイの内周間に形成された間隔を前記成形生地の流路と成すと共に，前記抵抗体の前記押出機側の端部に，平面視において幅方向中央部を前記押出機側に向かって膨出させた湾曲形状を有する端面を設けたことを特徴とするコンクリート型枠用せき板の押出成形装置。
6. 前記押出ダイの幅方向の断面において，前記押出ダイの断面内周形状と前記抵抗体の断面外周形状を略相似形に形成すると共に，前記抵抗体を前記押出ダイ内に形成された空間の中央で，かつ，前記抵抗体の前記成形ダイ側の端部が，前記押出ダイの出口内で終端するように配置したことを特徴とする請求項５記載のコンクリート型枠用せき板の押出成形装置。
7. 前記押出ダイの出口内周と前記抵抗体の成形ダイ側の端部の外周間の間隔を３〜５mmに形成したことを特徴とする請求項６記載のコンクリート型枠用せき板の押出成形装置。
8. 前記押出ダイの出口の面積に対する，前記抵抗体の前記成形ダイ側の端部の面積が占める割合を１７〜５０％としたことを特徴とする請求項６又は７記載のコンクリート型枠用せき板の押出成形装置。

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