JP2019182998A - 成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】木質材料と抗菌材料を適切に併用して、様々な性能に優れる成形品を製造することにある。【解決手段】木質材料４と抗菌材料６と樹脂１０を混合して所定形状に成形する成形品の製造方法において、木質材料４の粉末に抗菌材料６を保持させた中間材料８を作成し、中間材料８と樹脂１０とを混合して所定形状に成形する。【選択図】図３

Description

本発明は、木質材料と、抗菌材料と、樹脂とを含む成形品の製造方法に関する。

この種の成形品では、主成分となる樹脂のほかに各種の材料を含んでいることが多く、使用目的に応じた性能の向上が図られている。例えば調理用や医療用の成形品は、適度な抗菌性能を有していることが望ましいことから、各種の抗菌材料を樹脂に含ませることが考えられる。そこで特許文献１に開示の抗菌性無機多孔質体組成物は、無機多孔質体粒子と抗菌性金属とが樹脂に含まれている。この同組成物の製造に際しては、無機多孔質体粒子に対して真空蒸着にて抗菌性金属を付着（担持）させたのち、この無機多孔質体粒子を樹脂に混合している。そして同組成物を所定形状に成形することにより、抗菌性能を備えた成形品を製造することができる。

特開２０００−１５４３４０号公報

ところで上述の成形品の分野では、成形品の性能を多面的に高めたいとの要請があり、複数種類の材料を用いることが検討されている。例えば成形品に木質材料を含ませることにより、成形品に優れた柔軟性と耐熱性を持たせることができる。しかし特許文献１に開示の技術では、真空蒸着を用いる関係から多孔質体粒子を担持体として使用しており、木質材料との併用は想定されていない。そして特許文献１に開示の組成物に木質材料を単に含有させたとしても、木質材料と抗菌材料の特性を十分に活かせるとは限らず（例えば木質材料によって抗菌性能が悪化するおそれがあり）、成形品の性能を多面的に高めるには不向きの構成であった。本発明は上述の点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、木質材料と抗菌材料を適切に併用して、様々な性能に優れる成形品を製造することにある。

上記課題を解決するための手段として、第１発明の成形品の製造方法は、木質材料と抗菌材料と樹脂を混合して所定形状に成形する成形品の製造方法である。この種の構成では、木質材料と抗菌材料を適切に併用して、様々な性能に優れる成形品を製造できることが望ましい。そこで本発明では、木質材料の粉末に抗菌材料を保持させた中間材料を作成し、中間材料と樹脂とを混合して所定形状に成形することとした。本発明では、樹脂との混合に先立って中間材料を作成し、この中間材料では、木質材料に抗菌材料が保持されて一体となっている。こうして木質材料と抗菌材料を予め一体化しておくことで、これらを樹脂に対して適切に含ませることが可能となり、成形品の様々な性能をより効果的に高めることが可能となる。

第２発明の成形品の製造方法は、第１発明の成形品の製造方法において、中間材料の作成に際して、平均粒径１００μｍ以上の木質材料の粉末と、平均粒径１０μｍ以下の抗菌材料の粉末を用いることとした。本発明では、木質材料と抗菌材料をともに粉末で用い、さらに木質材料を相対的に大きくすることにより、この木質材料に抗菌材料をより確実に保持させておくことができる。

第３発明の成形品の製造方法は、第１発明又は第２発明の成形品の製造方法において、抗菌材料として焼成貝殻の粉末を用いるとともに、中間材料と樹脂とを混合して、まな板として使用可能な所定形状に成形する。本発明では、抗菌材料として焼成貝殻の粉末を用いることで、有機系及び無機系の抗菌材料に比して、まな板として成形品を使用する際の心理的な抵抗感を低減することが可能となる。

本発明に係る第１発明によれば、木質材料と抗菌材料を適切に併用して、様々な性能に優れる成形品を製造することができる。また第２発明によれば、木質材料と抗菌材料をより適切に併用することができる。そして第３発明によれば、まな板に要求される各種の性能を備えた成形品を製造することができる。

成形品の斜視図である。 攪拌装置の概略断面図である。 ペレット成形装置の概略図である。 射出成形装置の概略断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図１〜図４を参照して説明する。図１に示す成形品２は、適度な厚みを備えた上方視で略矩形の平板部材であり、まな板（調理用具の一種）として使用することが可能である。そしてこの種の成形品２は、まな板として使用されることを考慮して、抗菌性を含めた幅広い性能の向上が求められている。このため後述する成形品２の製造方法では、主成分となる樹脂１０に木質材料４と抗菌材料６を含ませるのであるが、この種の構成では、木質材料４と抗菌材料６の特性を活かして、成形品２の性能を多面的に高められることが望ましい。そこで本実施形態では、後述するように木質材料４と抗菌材料６を適切に併用して、様々な性能に優れる成形品２を製造することとした。以下、成形品２の各構成の詳細とその製造方法について詳述する。

［木質材料］
木質材料４は、各種の樹種から得られるセルロース系材料であり、成形品２の性能（例えば耐熱性や柔軟性）の向上に寄与することができる。この木質材料４は、幅広い樹種から得ることが可能であり、成形品２の使用用途に応じて、ヒノキやヒバやスギやマツやツガなどの針葉樹、キリやケヤキやブナなどの広葉樹から採取できる。例えばまな板には、乾燥に強く香りの良いヒノキが用いられることが多く、軽くて速乾性があるキリや、殺菌効果の高いヒバが用いられることもある。なお木質材料４は、単一の樹種を用いて形成することができ、複数の樹種を用いて形成することも可能である。

また木質材料４は、粉末の状態で後述する保持工程（図２に示す中間材料８の作成工程）に使用することができる。ここで木質材料４の大きさは、成形品２に対して所望の性能を付与できる限り特に限定しないが、平均粒径を１００μｍ以上に設定することが望ましい。木質材料４の平均粒径が１００μｍ未満であると、後述する抗菌材料６の保持量が低下して成形品に所望の抗菌性能を付与することが困難となる。なお木質材料４の平均粒径の最大値は特に限定しないが、平均粒径が２０００μｍを超えると、後述の樹脂１０に対して均一に分散させにくくなり分散不良が生じるおそれがある。このため木質材料４の平均粒径は１００μｍ〜１０００μｍの範囲に設定することが望ましく、こうすることで、木質材料４を、後述する抗菌材料６とともに樹脂１０に極力均一に分散させることが可能となる。ここで木質材料４（及び後述の抗菌材料６）の平均粒径は、例えばＪＩＳ-Ｚ-８８０１に準拠した「篩分け」にて測定でき、動的光散乱法周波数解析にて計測した面積平均粒径を平均粒径として用いることもできる。

なお木質材料４の含水率（水分含量）は、後述する各工程に使用可能である限り特に限定しないが、３ｗｔ％（重量％）〜１０ｗｔ％（好ましくは８ｗｔ％）の範囲に調整されていることが望ましく、４ｗｔ％〜５ｗｔ％の範囲に調整されていることが更に望ましい。木質材料４の含水率を３ｗｔ％以上とすることで、木質材料４中の水分がバインダとして働き、適切な量の抗菌材料６（詳細後述）を木質材料４に比較的強固に保持させることが可能となる。なお木質材料４の含水率が１０ｗｔ％を超えると、後述する保持工程において水蒸気が過度に発生して分散不良が生じる可能性がある。そして木質材料４の含水率を４ｗｔ％〜５ｗｔ％の範囲に設定することにより、保持工程における分散不良の発生を極力回避しつつ、木質材料４における抗菌材料６の保持力を強めることができる。

［抗菌材料］
抗菌材料６は、細菌類やカビ類等の増殖を抑える抗菌成分が含まれた材料であり、成形品２に抗菌性能を付与することができる。この抗菌材料６として、木質材料４に保持可能な各種の抗菌剤を用いることが可能であり、この種の抗菌剤は、有機系、無機系及び天然系に大別される。有機系の抗菌剤は、化学構造を元に１９種の系列に分類されており、一部の系列は、まな板に対する使用例が存在する（特開０９−０１０１２２号公報）。また無機系の抗菌剤は、銀や亜鉛や銅などの抗菌活性をもつ金属や、酸化チタンなどの酸化物系光触媒を含む材料である。そして抗菌材料６として、有機系又は無機系の抗菌剤を用いる場合には、成形品２の使用用途（本実施形態ではまな板）を考慮して、人体に対する影響の少ないものを選定することが望ましく、さらにアレルギー反応を惹起させないものを選定することが望ましい。また天然系の抗菌剤は、動物・魚類系、微生物・放線菌系、植物系に分類される。動物・魚類系の抗菌剤として、焼成貝殻、プロタミン、キチンやキトサン、プロポリスを挙げることができる。また微生物・放線菌系の抗菌剤として、ポリリジンやリゾチームを挙げることができる。そして植物系の抗菌剤として、精油、茶カテキン、辛子やワサビの抽出物、ポリフェノールを挙げることができる。

［焼成貝殻］
ここで天然系の抗菌剤は、有機系及び無機系の抗菌剤に比して人体に対する影響が少ないものが多いため、抗菌材料６として好適に使用することが可能である。例えば本実施形態においては、抗菌材料６として焼成貝殻の粉末を用いることが望ましく、この焼成貝殻は、抗菌成分である酸化カルシウムを含んでいる。そして抗菌材料６としての焼成貝殻は、天然由来の抗菌剤であることから、有機系及び無機系の抗菌剤に比して、成形品２をまな板として使用する際の心理的な抵抗感が少ないといえる。この種の焼成貝殻の原料として、淡水又は海水中に生息する貝類の貝殻を使用でき、ホタテ、アワビ、カキ及びシャコの貝殻を例示できる。なお貝殻の焼成手法は特に限定しないが、典型的には貝殻を８００℃〜１５００℃で所定時間加熱することで、貝殻中の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）を熱分解して酸化カルシウム（ＣａＯ）に変化させることができる。そして焼成貝殻の粉末には、一般に９０ｗｔ％以上の酸化カルシウムが主成分として含まれているため、焼成貝殻の粉末の重量を抗菌成分の重量とみなすことができる。

また抗菌材料６は、液体や粉末の状態で後述する保持工程（図２に示す中間材料８の作成工程）に使用でき、特に抗菌材料６を粉末とすることで木質材料４により確実に保持させることができる。ここで抗菌材料６の大きさは、成形品２に対して所望の性能を付与できる限り特に限定しないが、平均粒径を１０μｍ以下に設定することが望ましく、５μｍ以下に設定することが更に望ましい。抗菌材料６の平均粒径を１０μｍ以下とすることで、平均粒径１００μｍ以上の木質材料４により確実に保持させておくことができる。さらに抗菌材料６の平均粒径を５μｍ以下とすることで、抗菌材料６の粒子が木質材料４の凹部分により密に充填されるなどして、木質材料４に更に確実に保持させておくことができる。なお抗菌材料６の含水率は、後述する各工程に使用可能である限り特に限定しない。例えば上述の木質材料４と抗菌材料６の合計含水率を３ｗｔ％〜１０ｗｔ％の範囲に調整することで、上述の水によるバインダ効果を得ることができる。

［樹脂］
樹脂１０は、成形品２の主成分であるとともに、図２及び図３に示す後述の中間材料８同士を結着するバインダとして機能する。この種の樹脂１０として、所定形状に形成可能な各種の熱可塑性樹脂を用いることができ、必要に応じて熱硬化性樹脂を用いることもできる。熱可塑性樹脂として、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ（エチレン−２，６−ナフタレート）、ナイロン（ポリアミド）等のポリエステル樹脂、プロピレン−エチレン共重合体、ポリスチレン樹脂、芳香族ビニル系単量体と低級アルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルとの共重合体、テレフタル酸−エチレングリコール−シクロヘキサンジメタノール共重合体、ポリメチルメタクリレート等の（メタ）アクリル樹脂を例示することができる。また熱硬化性樹脂として、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂を例示することができる。これら熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂は単独で使用することができ、また二種以上を混合して使用することもできる。そして成形品２をまな板に用いる場合にはポリオレフィン樹脂を用いることが多く、このポリオレフィン樹脂は、柔軟なアルキル基を分枝構造として有している。なかでも低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、密度０．９〜０．９５）は優れた柔軟性を有しているため、本実施形態の樹脂１０として好適に使用できる。

［成形品に対する各材料の含有量］
ここで成形品２に対する抗菌材料６（抗菌成分）の含量は、成形品２に所望の抗菌性能を付与できる限り特に限定しない。例えば成形品２は、０．１ｗｔ％以上の抗菌材料６を含むことができ、０．２ｗｔ％以上（好ましくは０．５ｗｔ％以上）の抗菌材料６を含むことが望ましい。ここで抗菌材料６の含量が０．１ｗｔ％以下の場合には、成形品２に対して有意な抗菌性能を持たせることができないおそれがある。そして抗菌材料６の含量が０．２ｗｔ％以上（望ましくは０．５ｗｔ％以上）であると、まな板に求められる所望の抗菌性能を成形品２に付与することが可能となる。なお抗菌材料６の含量の上限値は、後述するように木質材料４における抗菌材料６の保持力に依存し、木質材料４の含量に左右される。

また成形品２に対する木質材料４の含量も、成形品２の少なくとも一種の性能（例えば耐熱性又は柔軟性）が向上する限り特に限定しない。例えば成形品２は、３ｗｔ％〜１０ｗｔ％の範囲の木質材料４を含むことができ、４ｗｔ％〜７ｗｔ％の範囲の木質材料４を含むことが望ましい。木質材料４の含量が３ｗｔ％未満の場合には、成形品２の有意な性能向上を図ることが困難となり、木質材料４の含量が１０ｗｔ％を超える場合には、分散不良が生ずるなどして成形品２の強度性が低下するおそれがある。そして木質材料４の含量を４ｗｔ％〜７の範囲に設定することで、成形品２の強度性を確保しつつ、成形品２の耐熱性や柔軟性を向上させることが可能となる。なお成形品２に対する樹脂１０の含量は、後述の中間材料８（木質材料４と抗菌材料６）をバインドして成形品２を成形できる限り特に限定しないが、例えば９０ｗｔ％以上に設定することが可能である。なお成形品２には、木質材料４と抗菌材料６と樹脂１０のほかに、使用目的に応じた各種の添加剤（難燃剤、顔料、フィラーなど）を添加できるが、まな板などの調理用品の場合には添加剤を省略することも可能である。

［成形品の製造方法］
図１に示す成形品２の製造に際しては、後述する保持工程とコンパウンド工程と成形工程とをこの順で行い、木質材料４の粉末と抗菌材料６（本実施形態では焼成貝殻の粉末）と樹脂１０とを混合したのち平板形状に成形する。ここで後述の保持工程では、図２に示す攪拌装置ＳＭを用いることができる。この攪拌装置ＳＭは、木質材料４と抗菌材料６とを収容可能な攪拌用容器２ｓと、攪拌用容器２ｓの内容物を攪拌可能な攪拌機構４ｓとを備えている。この種の攪拌機構４ｓとして、本実施形態では攪拌翼を攪拌用容器２ｓ内に設置しているが、攪拌翼の代わりに攪拌用容器２ｓ自体を回転等させる機構を採用することも可能である。なお攪拌翼の形状は、図示している形状に限らず、固体同士の混合や、固液混合を想定して各種の形状を採用できる。

［保持工程（中間材料の作成）］
保持工程では、木質材料４の粉末と抗菌材料６の粉末を、図２の攪拌用容器２ｓ内に投入して攪拌混合することにより中間材料８を作成する。この中間材料８では、木質材料４に抗菌材料６が保持されることでこれらが一体化された状態となっている。すなわち木質材料４の粒子は、繊維体が部分的に突出したり繊維同士の間に隙間が開いていたりすることで、適度な凹凸形状となっている。そして保持工程において木質材料４と抗菌材料６とを攪拌混合して、木質材料４の凹部分に抗菌材料６の粒子を入り込ませたり付着（担持）させたりすることで、木質材料４に抗菌材料６を保持させて中間材料８を形成することができる。そして本実施形態では、木質材料４と抗菌材料６をともに粉末で用い、さらに木質材料４を相対的に大きくしている（抗菌材料６の１０倍以上に設定している）。このため木質材料４の凹部分に抗菌材料６をより確実に入り込ませて保持させておくことが可能となり、良質な中間材料８を形成することができる。

［木質材料における抗菌材料の保持力］
また保持工程では、木質材料４における抗菌材料６の保持力を考慮して、木質材料４と抗菌材料６の投入量を設定することができる。例えば成形品２に５ｗｔ％の木質材料４を含ませる場合、この木質材料４に、通常の攪拌手法を用いて成形品換算で概ね１ｗｔ％（最大）の抗菌材料６を保持させておくことが可能である。また液体成分（詳細後述）を利用することで、２．５ｗｔ％〜３ｗｔ％の抗菌材料６を木質材料４に保持させることもできる。すなわち攪拌用容器２ｓ内に木質材料４と液体成分を加えて混合したのち、抗菌材料６を加えて木質材料４と混合する。このように木質材料４に液体成分を加えておくことで、木質材料４中の液体成分がバインダとして働き、比較的多量の抗菌材料６を木質材料４に保持させることができる。このことから保持工程では、木質材料４と抗菌材料６を、重量比で５：０．１（好ましくは０．２）〜５：３となるように投入することができる。

［液体成分］
ここで液体成分として、常温において液体である水や有機性液体を用いることができる。木質材料４に対する液体成分の含量は特に限定しないが、例えば木質材料４と液体成分の重量比を５：０．０５〜５：０．２の範囲に設定でき、望ましくは概ね５：０．１に設定できる。そして木質材料４に対して液体成分として水を加える場合には、保持工程と同時又はその後に水を乾燥することが望ましい。このように水を乾燥して除去することにより、木質材料４と抗菌材料６の密着が進み、木質材料４に対する抗菌材料６の付着（担持）がより強固になる。

また液体成分として有機性液体を用いる場合には、木質材料４と樹脂１０の少なくとも一方に相溶性があって馴染みやすい有機性液体を用いることが望ましい。この種の有機性液体として、長鎖脂肪酸や不飽和脂肪酸などの油脂、流動パラフィンなどの鉱物油を用いることが可能であり、例えば流動パラフィンは、ポリオレフィン樹脂や木質材料４と相溶性が高いことが知られている。そして本実施形態では、後述のコンパウンド工程にて、図３に示すペレット成形装置ＰＭＭの混練部６ｐの温度が樹脂１０の融点以上に設定され、例えば樹脂１０として低密度ポリエチレンを用いる場合には１４０℃付近に設定される。このとき混練部６ｐの設定温度以上の沸点を持つ有機性液体（例えば流動パラフィン）を用いることにより、この有機性液体を、混練部６ｐによる混錬時に穏やかに蒸発させていくことが可能となる。そしてコンパウンド工程において、有機性液体を穏やかに蒸発させて突沸を極力回避することにより、中間材料８と樹脂１０の混錬不良を極力回避することができ、良質なペレットＰＴ（詳細後述）を得ることが可能となる。

［コンパウンド工程］
コンパウンド工程では、図３のペレット成形装置ＰＭＭを用いて、中間材料８と樹脂１０とを混合して、これらによって複数のペレットＰＴを成形する。ここで各ペレットＰＴの形状や寸法は、成形品２の成形材料として使用可能である限り特に限定しない。典型的なペレットＰＴの形状として、略円筒状や角柱状などの柱状、略球形状等の粒状を例示でき、本実施形態においてはペレットＰＴを略円筒状に成形することができる。

そしてペレット成形装置ＰＭＭは、図３を参照して、中間材料８と樹脂１０とを含むペレットＰＴを成形する装置である。このペレット成形装置ＰＭＭは、第一投入部２ｐと第二投入部４ｐとを支持する基台部３ｐと、混練部６ｐと、冷却部８ｐと、裁断部１０ｐと、回収部１２ｐをこの順で備える。そして第一投入部２ｐから樹脂１０を投入するとともに、第二投入部４ｐから中間材料８を投入して、これら樹脂１０と中間材料８を混練部６ｐ内に送り込む。つぎに混練部６ｐにおいて、加熱により樹脂１０を溶融させながら中間材料８と混練してペレット成形材料（符号省略）としたのち、このペレット成形材料を、混練部６ｐのノズルから冷却部８ｐに送出す。このペレット成形材料は、混練部６ｐのノズルから連続的に送出されて冷却部８ｐにて冷却されることにより、例えばノズル口の形状に倣った細長い円筒形状の基材（符号省略）となって裁断部１０ｐに送出される。そして裁断部１０ｐにて、円筒形状の基材を順次裁断して短筒状のペレットＰＴとし、これら複数のペレットＰＴを回収部１２ｐにて回収する。

［成形工程］
成形工程では、図４に示す射出成形装置ＭＭを用いて、複数のペレットＰＴから所定形状の成形品２を成形する。この射出成形装置ＭＭは、第一型２ｍと、第一型２ｍに閉じ合わせられる第二型４ｍとを有する。そして閉じ状態の第一型２ｍと第二型４ｍの間にはキャビティ６ｍが形成され、このキャビティ６ｍは、図２に示す成形品２の形状に倣った成形空間である。そして複数のペレットＰＴを溶融して成形材料としたのち、この成形材料を、第二型４ｍの射出口８ｍからキャビティ６ｍ内に射出することで、平板形状の成形品２を成形することができる。そして第一型２ｍと第二型４ｍを型開きしたのち、平板形状に成形された成形品２をキャビティ６ｍ内から取出すこととなる。なお成形工程では、射出成形のほかに、押出成形やプレス成形や溶融成形などの各種の成形方法を採用することもできる。例えば溶融成形では、箱型加熱装置（大気解放された成形装置）を用いて、複数のペレットＰＴを大気圧下で加熱溶融させ溶融物を作成する。そして固化した溶融物（成形品）を、箱型加熱装置から取出し、必要に応じて切削などの手法で所定形状に整形することとなる。

［成形品］
図１に示す成形品２は、まな板として使用可能な平板形状を有し、さらに木質材料４と抗菌材料６が一体となってバランスよく分散しているため、各種性能が全体的に（均等に）高められている。例えば成形品２は、木質材料４を含むことで優れた耐熱性と柔軟性を有している。また成形品２は、抗菌材料６を含むことで所望の抗菌性能が付与されており、成形品２の表面上での細菌類やカビ類等の増殖を抑えることが可能である。特に成形品２では、木質材料４での細菌類の増殖が想定されるが、本実施形態では、木質材料４に抗菌材料６を保持させたことで、木質材料４での細菌類の増殖を好適に抑えることができる。さらに抗菌材料６として焼成貝殻の粉末を用いているため、まな板として成形品２を使用する際の心理的な抵抗感を低減することが可能となる。そして抗菌材料６として焼成貝殻の粉末を用いることで、金属系（特に重金属）の抗菌材料にみられる着色性や調理具の黒ズミ等の発生を好適に回避することができ、まな板として成形品２を使用する際の使い勝手がより向上している。このため本実施形態の成形品２は、木質材料４と抗菌材料６を適切に併用することで、まな板に要求される各種の性能を備えたものとなっている。

以上説明したとおり本実施形態では、樹脂１０との混合に先立って中間材料８を作成し、この中間材料８では、木質材料４に抗菌材料６が保持されて一体となっている。こうして木質材料４と抗菌材料６を予め一体化しておくことで、これらを樹脂１０に対して適切に含ませることが可能となり、成形品２の様々な性能をより効果的に高めることが可能となる。特に本実施形態では、木質材料４と抗菌材料６をともに粉末で用い、さらに木質材料４を相対的に大きくすることにより、この木質材料４に抗菌材料６をより確実に保持させておくことができる。そして本実施形態では、抗菌材料６として焼成貝殻の粉末を用いることで、有機系及び無機系の抗菌材料に比して、まな板として成形品２を使用する際の心理的な抵抗感を低減することが可能となる。このため本実施形態によれば、木質材料４と抗菌材料６を適切に併用して、様々な性能に優れる成形品２を製造することができる。

［試験例］
以下、本実施形態を試験例に基づいて説明するが、本発明は試験例に限定されない。下記の［表１］には、実施例１及び比較例１の成形品における抗菌試験の結果を示す。また下記の［表２］には、各実施例の成形品の密度と各種の性能評価試験の結果を示す。

［実施例１］
実施例１の成形品では、木質材料を５ｗｔ％、抗菌材料を１ｗｔ％、樹脂を９４ｗｔ％配合した。樹脂として低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、旭化成アドバンス製）を使用し、木質材料としてヒノキの粉末（平均粒径：２８０μｍ）を使用し、抗菌材料としてホタテの焼成貝殻の粉末（平均粒径：５μｍ）を使用した。そして保持工程において、木質材料と抗菌材料とから中間材料を作成した。この保持工程では、図２に示す攪拌装置を用いて、木質材料と抗菌材料が分離していないことを確認できるまで攪拌（攪拌速度：９００ｒｐｍ、攪拌時間：６０秒以上）した。つぎにコンパウンド工程において、図３のペレット成形装置を用いて、中間材料と樹脂を混合して円筒状の複数のペレットを成形した。そして成形工程において、図４の成形装置を用いて、複数のペレットを平板状に成形して、図２に示すような実施例１の成形品を製造した。

［実施例２］
実施例２の成形品では、木質材料を５ｗｔ％、抗菌材料を２．５ｗｔ％、樹脂を９２．５ｗｔ％配合し、各材料及び樹脂は実施例１と同一のものを使用した。本実施例では、保持工程において、木質材料と流動パラフィン（液体成分）を重量比５：０．１の割合で混合したのち、抗菌材料を添加して中間材料を作成した。そして実施例１と同様の手順でコンパウンド工程と成形工程とを行い、実施例２の成形品を製造した。

［比較例１］
比較例１の成形品では、木質材料を５ｗｔ％、樹脂を９５ｗｔ％配合したが、抗菌材料は使用しなかった。そして比較例１では、木質材料と樹脂は実施例１と同一のものを使用し、さらに実施例１と同様の手順で比較例１の成形品を製造した。

［成形品の抗菌試験］
抗菌試験を、「ＪＩＳ Ｚ ２８０１：２０１０ ５」に準拠して行い、各成形品の抗菌活性値を算出した。菌株として、黄色ぶどう球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ（ＮＢＲＣ １２７３２））と、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ（ＮＢＲＣ ３９７２））を用いた。そして「ＪＩＳ Ｚ ２８０１：２０１０ ５」では、無加工試験片（ポリエチレンフィルム）との対比から算出された抗菌活性値が２．０（基準値）以上の場合に「抗菌性あり」と判断される。

［成形品の性能評価試験］
性能評価試験では、各実施例及び比較例１の成形品の引張強度を、「ＩＳＯ ５２７−１，２」に準拠して測定した。また各実施例及び比較例１の成形品の曲げ弾性率を、「ＩＳＯ １７８」に準拠して測定した。そして各実施例及び比較例１の成形品の荷重たわみ温度（ＨＤＴ）を、「ＩＳＯ ７５−２」に準拠して測定した。

［結果及び考察］
［表１］の結果から、実施例１の成形品は、抗菌活性値が基準値（２．０）を大きく上回っていたため、優れた抗菌性能を有していることがわかった。更に１ｗｔ％の焼成貝殻を含む実施例１では、抗菌活性値が基準値を大きく上回ったことを考慮して、０．１ｗｔ％以上（望ましくは０．２ｗｔ％以上の）抗菌材料を含ませることで成形品に有意な抗菌性能を付与できることが推測された。そして実施例２では、より多量の抗菌材料を含ませることができ、さらに優れた抗菌性能を有することが容易に推測された。また実施例２では、コンパウンド工程にて良好なペレットを製造できた。このことから適切な液体成分を用いることで、中間材料と樹脂の混錬不良を極力回避しつつ、木質材料における抗菌材料の保持力を高められることがわかった。

そして実施例１及び２の成形品では、目視において木質材料が成形品全体にまんべんなく含有されていることがわかった。さらに実施例１及び２の成形品では、実際に包丁を当てた際の刃当たりがよく、典型的な樹脂製品にみられるような硬さは感じられなかった。このため成形品に木質材料を含ませたことで、包丁に優しくなり、さらに木質材料が包丁の切れ味を長持ちさせることに寄与することがわかった。また［表２］の荷重たわみ温度を参照して、実施例１及び２の成形品では、木質材料を含ませたことで、耐熱性の向上が図られていることがわかった。また［表２］を参照して、実施例１及び２の成形品は、従来のＬＤＰＥ製の成形品と同等の引張強度を有していることがわかった。そして［表２］の曲げ弾性率を参照して、実施例１及び２の成形品は、従来の成形品よりも曲げにくいことがわかり、成形品を薄くして軽量化したとしても強度をより適切に確保できることが容易に推察された。このことから実施例１の成形品では、木質材料と抗菌材料を適切に併用して、様々な性能に優れる成形品を製造できることがわかった。

また比較例１の成形品は、抗菌活性値が基準値未満であったため、有意な抗菌性能がないことがわかった。特に比較例１の成形品では、大腸菌における抗菌活性値が基準値を大きく下回っていたため、木質材料上での細菌増殖（抗菌性能の低減）が疑われた。なお樹脂のみで形成した従来の成形品では、実際に包丁を当てた際に硬さが感じられ（体感的にはコツコツとした感じとなり）、各実施例の成形品よりも刃当たりが悪かった。

本実施形態の成形品及びその製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その他各種の実施形態を取り得る。本実施形態では、まな板としての使用が想定される成形品２の構成（形状，寸法，使用用途，各材料の配合比率など）を例示したが、成形品の構成を限定する趣旨ではない。例えばまな板の形状として、上方視で矩形のほか、各種の多角形状や円形状や幾何学的な形状を採用することが可能である。またまな板の形状として、平板状のほか、直方体や立方体や切り株形状などの立体形状を採用することが可能であり、上面は、平坦にされていてもよく凹凸状とされていてもよい。また成形品は、まな板のほか、各種の調理用具や医療用具などの多岐にわたる用具に使用可能であり、用具の用途に応じた形状や寸法を採用することができ、用具の使用用途に応じて各種の性能を高めることが可能である。

また本実施形態では、成形品２の製造方法を例示したが、成形品の製造方法は適宜変更可能である。例えば本実施形態では、攪拌装置とペレット成形装置と成形装置を使用したが、これら各装置の構成は適宜変更可能であり、一つの装置に、複数の機能（攪拌機能とペレット製造機能と成形機能の少なくとも二つの機能）を持たせることもできる。また中間材料と樹脂を混合して所定形状に直接成形することもでき、この場合にはコンパウンド工程によるペレット化を省略することが可能である。また可能であるならば、木質材料と抗菌材料の混合（中間材料の作成）を人力で行うこともできる。

２ 成形品
４ 木質材料
６ 抗菌材料
８ 中間材料
１０ 樹脂
ＳＭ 攪拌装置
２ｓ 攪拌用容器
４ｓ 攪拌機構
ＰＭＭ ペレット成形装置
２ｐ 第一投入部
３ｐ 基台部
４ｐ 第二投入部
６ｐ 混練部
８ｐ 冷却部
１０ｐ 裁断部
１２ｐ 回収部
ＰＴ ペレット
ＭＭ 射出成形装置
２ｍ 第一型
４ｍ 第二型
６ｍ キャビティ
８ｍ 射出口

Claims (3)

1. 木質材料と抗菌材料と樹脂を混合して所定形状に成形する成形品の製造方法において、
   前記木質材料の粉末に前記抗菌材料を保持させた中間材料を作成し、前記中間材料と前記樹脂とを混合して所定形状に成形する成形品の製造方法。
2. 前記中間材料の作成に際して、平均粒径１００μｍ以上の前記木質材料の粉末と、平均粒径１０μｍ以下の前記抗菌材料の粉末を用いる請求項１に記載の成形品の製造方法。
3. 前記抗菌材料として焼成貝殻の粉末を用いるとともに、前記中間材料と前記樹脂とを混合して、まな板として使用可能な所定形状に成形する請求項１又は２に記載の成形品の製造方法。
   

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