JP2673918B2 - 複合粉体、及び複合粉体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、表面部に顔料などを
有する複合粉体、及び、その製造方法に関し、さらに詳
しくは、プラスチック成形品，プラスチックシート、プ
ラスチックフィルムおよび塗料などに，充填材などとし
て用いられる複合粉体、及び、その製造方法の提供に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、天然木材のもつ特性，特に、
天然木材の表面特性に近似した表面特性を有する各種の
プラスチック成形品，プラスチックシート，プラスチッ
クフィルム（以下、単にプラスチック製品と呼ぶ）など
を得るために、また、各種の家具類，日用品類などの塗
料による表面塗膜，ないしは皮膜に対して、同様な特性
を与えるため微粉状の木粉をプラスチック製品のプラス
チック素材中，家具類，日用品類などの表面塗膜，ない
しは皮膜を形成する塗料中などに含ませることが試みら
れている。

【０００３】かゝる点で改良された従来の典型的な木粉
として、例えば、尿素系樹脂によって硬化処理されたパ
ーティクルボードにおける表面研磨粉がある。かゝるパ
ーティクルボードの表面研磨粉を用いる主な理由は、当
該パーティクルボードの表面研磨粉が微細であって、し
かも、比較的繊毛部分の少ない“粒”形状をなしている
点にある。すなわち、パーティクルボードに対する表面
研磨手段によっては、微細で滑性のよい微粉状の研磨
粉，特に、プラスチック製品の成形樹脂材料などに対
し、良好な分散性を有する微粉状の研磨粉を容易に得る
ことができる点にある。

【０００４】しかし、一方で、この種のパーティクルボ
ードの表面研磨粉は、研磨対象であるパーティクルボー
ド自体の素材的特性が、均質化された平均的な木質特性
を有していないことから、得られる微粉状の研磨粉に均
質化された平均的な木材としての特性をもたらされない
ことがあった。また、先の尿素系樹脂による硬化処理に
伴った硬い部分が、得られる微粉状の研磨粉に受け継が
れることになるために、通常の木粉に特有の本質的な吸
湿性，放湿性などに欠け、かつ木粉の有する柔かい肌触
り感に欠けるなどの難点がある。

【０００５】そこで、このような観点から、従来におい
ては、原料木材をカッターミルなどにより機械的に破断
すると共に、これを衝撃、せん断、摩砕手段による粉砕
機、例えばインペラーミルなどにより粉砕して微粉状と
し、当該原料木材自体のもつ吸湿機能，放湿機能などを
そのまゝで残すようにした木粉を用いることが試みられ
ていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
パーティクルボードの表面研磨粉は、この研磨粉を、プ
ラスチック製品の成形樹脂材料などに混合、且つ分散し
てプラスチック成形によりプラスチック製品を得た場
合、あるいは樹脂塗料中に混合、且つ分散して樹脂塗膜
を得た場合、この得られたプラスチック製品、塗膜に充
分且つ均一な吸湿機能がもたらされず、得られたプラス
チック製品、塗膜に触れた際にべたつき感を生ずる欠点
を有していた。又、このパーティクルボードの表面研磨
粉を含むプラスチック製品、塗膜は、このプラスチック
製品、塗膜の表面に、該表面研磨粉の有する熱硬化性樹
脂の硬化部分があらわれることゝなり、木材特有の柔か
い肌触り感を、これらのプラスチック製品、塗膜などに
もたらさない不都合があった。

【０００７】次いで、前記原料木材をインペラーミルな
どの衝撃，せん断、摩擦などの作用により粉砕する粉砕
機を用いて粉砕して得る木粉においては、木材自身のも
つ本来的な特有の諸特性，諸機能が効果的に残される反
面で、得られる木粉が角張っている部分、突き出してい
る部分、繊毛状のヒゲ部分などを有しており、しかも繊
維状に細長い木粉が多数含まれており、塗料液，コーテ
ィング液などの溶剤，溶液に対する分散性が極端に悪
く、かつ各種のプラスチック成形用の樹脂材料，ないし
は目止め剤などに対して均一に分散し得ないという不利
がある。又、このようにして得られた木粉は、木粉の粉
砕の過程でも、粉砕して得られた木粉の保管の過程でも
凝集を生じ易く、取り扱いが難しく、特にプラスチック
成形に際し、あるいは塗装に際して、これらのプラスチ
ック製品の成形樹脂材料など、あるいは塗料中で凝集す
る欠点を有していた。

【０００８】又、前記原料木材としてのチップ、鋸屑
を、インペラーミルなどの衝撃、せん断、摩擦などの作
用による粉砕を施すことなく、このチップ、鋸屑を、例
えば乾式ボールミルなどの摩擦作用による粉砕手段を用
いて直接粉砕した場合、得られる粉砕木粉中に占められ
る長繊維状の木粉の量が多く、反面微粉状の粉砕木粉は
特に過粉砕の状態とされ、使用に難があった。

【０００９】又、一方で、着色の手段などとしてプラス
チック製品、塗料などに用いられる顔料、炭酸カルシウ
ムなどの無機質からなる粉末、カーボンなどの導電材か
らなる粉末は一般に粒径が微細であり、粉末が互に凝集
する傾向を示し、プラスチック材料としての合成樹脂溶
液あるいは塗料の塗液などに均一に分散させることが難
しく、これらの充填材などを混合、分散して得られたプ
ラスチック製品、塗装塗膜などに、当該充填材などの特
性を効果的にもたらし得ない不都合を有していた。

【００１０】本発明は、かゝる従来の充填材などゝして
用いられる木粉の不都合に鑑み、用いられる木粉の角張
っている部分、突き出している部分、繊毛状にケバ立っ
ている部分などを極力取り除いて外面形状の整えられた
木粉、即ち嵩比重の大きくされている木粉になすと共
に、この嵩比重の大きくされてなる木粉の表面部に各種
の機能性を有する表面粒を接着することによって、プラ
スチック成形材料、塗料などに対する分散性を良好と
し、しかも取扱い時に相互に凝集することのない複合粉
体、及び、その製造方法の提供を目的としている。

【００１１】又、プラスチック製品、塗料などに用いら
れる顔料、炭酸カルシウムなどの各種の充填材などを嵩
比重の大きくされてなる木粉の表面部に接着した複合粉
体とし、顔料、炭酸カルシウムなどとして機能する粒そ
のものを大きくすることによって、これらの顔料、炭酸
カルシウムなどの有する諸特性、諸機能を当該複合粉体
を含めて形成されるプラスチック製品、塗料などにもた
らすと同時に、原料木材の有する諸特性、諸機能を、こ
れらの複合粉体を含めて形成されるプラスチック製品、
塗料などにもたらし得る複合粉体、及び、その製造方法
の提供を目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項１の発明にかかる複合粉体を、粉砕と同時に分
級し、または粉砕の後に分級して得られた木粉が、摩擦
作用による粉砕によって、外面形状が実質的に整えられ
て、前記木粉よりも嵩比重の大きい高嵩比重木粉とされ
ていると共に、この高嵩比重木粉の表面部に該高嵩比重
木粉よりも粒径の小さい複数の表面粒が接着されている
構成としてある。

【００１３】さらに、前記目的を達成するために請求項
２の発明にかかる複合粉体を、粉砕と同時に分級し、ま
たは粉砕の後に分級して得られた木粉が、粉砕用ボール
間での摩擦作用による粉砕によって、外面形状が実質的
に整えられて、前記木粉よりも嵩比重の大きい高嵩比重
木粉とされていると共に、この高嵩比重木粉の表面部に
該高嵩比重木粉よりも粒径の小さい複数の表面粒が接着
されている構成としてある。

【００１４】また、前記の目的を達成するために請求項
３の発明に係る複合粉体の製造方法を、粉砕し且つ該粉
砕と同時に分級し、または粉砕し且つ該粉砕の後に分級
して木粉を得る処理工程と、前記処理工程によって得ら
れた木粉を、摩擦作用による粉砕によって、前記処理工
程によって得られた木粉よりも嵩比重の大きい高嵩比重
木粉とする処理工程と、前記高嵩比重木粉よりも小さい
複数の表面粒を、該高嵩比重木粉の表面部に接着する処
理工程とを有する構成としてある。

【００１５】さらにまた、前記の目的を達成するために
請求項４の発明に係る複合粉体の製造方法を、粉砕し且
つ該粉砕と同時に分級し、または粉砕し且つ該粉砕の後
に分級して木粉を得る処理工程と、前記処理工程によっ
て得られた木粉を、粉砕用ボール間での摩擦作用による
粉砕によって、前記処理工程によって得られた木粉より
も嵩比重の大きい高嵩比重木粉とする処理工程と、前記
高嵩比重木粉よりも小さい複数の表面粒を、該高嵩比重
木粉の表面部に接着する処理工程とを有する構成として
ある。

【００１６】なお、本明細書において、前記請求項１及
び請求項２における「粉砕と同時に分級し、または粉砕
の後に分級して得られた木粉」と、前記請求項３、及び
請求項４における「粉砕し且つ該粉砕と同時に分級し、
または粉砕し且つ該粉砕の後に分級して木粉を得る処理
工程」によって得られた「木粉」とを、以下、前処理木
粉と称す。

【００１７】

【作用】前処理木粉が、摩擦作用による粉砕を受けるこ
とによって、該木粉の角張っている部分、突き出してい
る部分、繊毛状のヒゲ部分などが漸次少なくなり、嵩比
重の大きい高嵩比重木粉とされる。又、このように嵩比
重を大きくされてなる木粉、即ち、高嵩比重木粉とされ
ていることから、この高嵩比重木粉の表面部に対し顔料
などの各種の表面粒が均一に且つ確実に接着される。
又、表面粒の接着された複合粉体相互間に凝集を生ずる
ことがなく、塗液などに対し良好な分散性を有する。さ
らに、原料木材を粉砕して得られた前処理木粉を、摩擦
作用による粉砕によって嵩比重を大きくしてなる高嵩比
重木粉とし、しかも該高嵩比重木粉の表面部に各種の機
能性を有する表面粒を接着していることから、原料木材
の有する諸特性、諸機能と、表面粒の有する諸特性、諸
機能とが、当該複合粉体に、そのまゝ継承される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明に係る複合粉体、及び複合粉体
の製造方法の典型的な各実施例について詳細に説明す
る。

【００１９】図１は、この発明の一実施例を適用した原
料木材１０１からの前処理木粉１０２の形成と、この前
処理木粉１０２に摩擦作用による粉砕、この実施例にあ
っては粉砕用ボール間での摩擦作用による粉砕を施して
得られた高嵩比重木粉１０３と、この高嵩比重木粉１０
３の表面部に表面粒１１１を接着した複合粉体１００を
それぞれ模式的に示した概要説明図である。図２は、こ
の発明の一実施例における前処理木粉１０２に対して粉
砕用ボール間での摩擦作用による粉砕を施すための一例
による開放型乾式ボールミルの概要構成を示す要部縦断
正面図である。図３は、この発明の一実施例における前
処理木粉１０２に対して粉砕用ボール間での摩擦作用に
よる粉砕を施すための一例による密閉型乾式ボールミル
の概要構成を示す要部縦断正面図である。図４は、この
発明の一実施例における前処理木粉１０２，および高嵩
比重木粉１０３を分級するための一例による分級装置の
概要構成を示す要部縦断正面図である。

【００２０】こゝで、この発明による実施例の詳細説明
に先立ち、当該説明中で述べる主な用語につき、ほゞ次
のように定義する。なお、この定義については、先にも
述べたように、発明対象として取り扱う木粉自体の大き
さが、非常に細かい微粉状の粒子である関係上，その作
用などに関して、これをある程度まで推察せざるを得な
い点に鑑み、必ずしも当該定義にのみ拘束されるもので
はない。“摩擦作用による粉砕”、“粉砕用ボール間で
の摩擦作用による粉砕”とは、主として、ボールミルを
用いた粉砕対象物に対する摩擦の作用による粉砕を意味
しており、以下摩砕とも称す。尚、本明細書で“ボール
ミル”とは、主として撹拌手段により粉砕用ボールを上
下、円周方向に撹拌して、この粉砕用ボール相互間で摩
擦の作用により粉砕するミルを称し、さらに容器回転型
のボールミル、その他のボールミルをも含んでいる。

【００２１】尚、こゝで、前処理木粉１０２が、摩擦作
用による粉砕によって、外面形状が実質的に整えられる
とは、前処理木粉１０２が摩擦作用による粉砕によっ
て、比較的細長い繊維状の木粉が、破断されて、より粒
に近い形状とされ、角張っている隅部が摩擦作用による
粉砕によって取り除かれ、丸味を帯びた形状とされ、突
き出している部分が摩擦作用による粉砕によって取り除
かれ、丸味を帯びた形状とされ、繊毛状のヒゲが摩擦作
用による粉砕によって取り除かれ、 繊毛状のヒゲなど
が絡み合って比較的疎の状態とされている部分が、摩擦
作用による粉砕によって比較的密の状態とされるなどに
よってその外面形状が整えられることによって、実質的
に木粉の嵩比重を大きくする全てを含むものである。

【００２２】尚、こゝで、前処理木粉１０２が、粉砕用
ボール間での摩擦作用による粉砕によって、外面形状が
実質的に整えられるとは、前処理木粉１０２がこの粉砕
用ボール間での摩擦作用による粉砕によって、比較的細
長い繊維状の木粉が、破断されて、より粒に近い形状と
され、角張っている隅部が粉砕用ボール間での摩擦作用
による粉砕によって取り除かれ、丸味を帯びた形状とさ
れ、突き出している部分が粉砕用ボール間での摩擦作用
による粉砕によって取り除かれ、丸味を帯びた形状とさ
れ、繊毛状のヒゲが粉砕用ボール間での摩擦作用による
粉砕によって取り除かれ、繊毛状のヒゲなどが絡み合っ
て比較的疎の状態とされている部分が、粉砕用ボール間
での摩擦作用による粉砕によって比較的密の状態とされ
るなどによってその外面形状が整えられることによっ
て、実質的に木粉の嵩比重を大きくする全てを含むもの
である。

【００２３】また原料木材を粉砕して得た木粉、及び、
前処理木粉１０２及び高嵩比重木粉１０３（表２、表
３、表４、表５）の粒子径は、例えば、これらのそれぞ
れを所定の溶液中に懸濁分散させた状態で、個々に透明
な流路中に導いて流過させると共に、当該流路中にレー
ザー光を照射透過させることによって、その流過方向に
おける長さを測定して得られる数値を直径に換算した粒
径を指している。また、原料木材１０１（表１）の粒子
径は、原料木材１０１を試験用振動篩機（ロータップ）
を用いて５分間篩った際に、大きい篩目の篩を通過し、
小さい篩目の篩上に残された原料木材１０１を当該篩の
篩目の径で表示している。尚、こゝで粒子とは、叙上の
粒子径の規定からも明らかなように、その外形々状が球
形あるいは球形類似のものに限定されるものでなく、そ
の多くは不定形の形状をなすものである。

【００２４】平均粒子径とは、当該前処理木粉１０２，
ならびに高嵩比重木粉１０３での累積重量パーセント分
布の５０（半量）重量パーセントの粒子径を意味してい
る。

【００２５】先ず、表面粒１１１の接着される高嵩比重
木粉１０３について詳細に説明する。

【００２６】この実施例において粉砕対象としての原料
となる天然木材の種類は、汎用的に利用されるツガ，ラ
ワンなどの針葉樹，広葉樹などの何れであってもよく、
この木材，またはそのチップ，もしくはその鋸屑などの
各原料を用いる。

【００２７】そして、この原料の中で、木材，チップな
どの原料木材１０１については、まず、これを一旦，適
当な公知の機械的手段，例えば、カッターミルなどを用
い、木質材としての種々の各機能をそれぞれに失なうこ
となしに切断かつ粉砕して、１０００μm よりも細かい
粒径の原料素材，好ましくは、５００μm 以下の粒径に
取り揃えられた原料素材として多数準備する。

【００２８】また、前記準備された原料木材１０１に対
しては、必要に応じて所要の前処理を施しておく。この
前処理は、通常の場合，例えば、リグニンとかタンニ
ン，あるいは好ましくない含有色素，樹脂分などをもつ
原料素材に対する漂白作用，または不要物質の除去など
のために行なわれるもので、それぞれに公知の手段を用
いて処理する。

【００２９】かくして用意された原料木材１０１に対し
て、前処理工程における処理を施す。先ず、粉砕装置と
しての，例えば、衝撃，せん断、摩砕などの作用により
粉砕する微粉砕機、例えばインペラーミルを用い、前記
各原料木材１０１を粉砕することで、こゝでも同様に、
木質材としての種々の各特性，各機能をそれぞれに失な
うことなしに、好ましくは、おゝよそ２００μm 以下の
粒径に取り揃えた粉砕木粉を得る。

【００３０】尚、この場合，原料木材１０１を衝撃，せ
ん断、摩砕などの作用により粉砕して得られる粉砕木粉
は、先にも述べたように、木材自身のもっている本来的
で特有な諸特性，諸機能が残されてはいるが、長繊維状
のものが含まれていて、しかも、周囲表面部には、未だ
繊維状をした細長い繊毛状のヒゲが派生している。又、
得られた粉砕木粉は、角張っている部分、突き出してい
る部分を多く有し、全体に嵩張り、しかも互に凝集する
傾向を示している。

【００３１】こゝで、前記粉砕に用いる粉砕装置として
は、例えば、粉砕室内面の波形ライナーとの間のクリア
ランスを調整し得る衝撃翼，この場合は円周の半径方向
に突設した衝撃翼のあるローターを備えて構成されるイ
ンペラーミルを用いることができる。

【００３２】このインペラーミルのクリアランスを調整
しながらローターを高速回転させることにより、これら
の波形ライナーと衝撃翼との間で、原料木材１０１を衝
撃破断させて粉砕し、かつ衝撃翼自体でも原料木材１０
１を波形ライナー面に叩き付け、同様に衝撃破断させて
粉砕することで粉砕木粉を得る。

【００３３】このようにして粉砕された前記粉砕木粉に
ついては、当該粉砕と同時に、もしくは粉砕後にあって
然るべく分級し、使用目的に合わせて粒度を調整した前
処理木粉１０２とする。

【００３４】また、前記のようにして準備された前処理
木粉１０２は、次の処理工程としての摩擦作用による粉
砕、この実施例にあっては、粉砕用ボール間での摩擦作
用による粉砕に先立つか、または当該粉砕処理の過程
で、含有水分量が、１０ｗｔ％未満，好ましくは、８ｗ
ｔ％未満，より好ましくは、３ｗｔ％以下になるように
乾燥して調整する。

【００３５】こゝで、前記前処理木粉１０２の乾燥は、
当該前処理木粉１０２に対して粉砕用ボール間での摩擦
作用による粉砕によって表面改質作用を効果的に齎らす
点，および使用時における対象物，例えば、プラスチッ
ク製品、塗料などの対象物に混合，分散させた際に、当
該対象物に悪影響を及ぼさないようにする点において意
味を有している。

【００３６】続いて、前記のように処理された前処理木
粉１０２に対して、次の処理工程である粉砕用ボール間
での摩擦作用による再粉砕であるところの，機械的手段
による摩砕処理を施す。この機械的な摩砕処理のための
典型的な手段には、図２に示す乾式ボールミルがある。
この乾式ボールミルによる摩砕処理について以下説明す
る。

【００３７】この乾式ボールミルによる前処理木粉１０
２に対する粉砕用ボール間での摩擦の作用による粉砕処
理、即ち摩砕処理においては、前処理木粉１０２の摩砕
処理に伴い、ミル内の温度が急激に上昇して暴爆を生ず
る惧れがあり、また高温域での摩砕によって摩砕処理中
の木粉または嵩比重を大きくされる木粉が本来有してい
る諸特性、諸機能が損われることから、当該図２に示さ
れているように、ミル本体１の周壁内に冷却ジャケット
２を形成させることにより、給水管８から排水管９へ常
時，冷却水を供給し、当該ミル内温度が、少なくとも８
０℃以下，好ましくは７０℃以下に保持されるようにし
てある。

【００３８】また、内部には、モーター５で回転駆動さ
れる撹拌手段としての撹拌バー４，および当該撹拌バー
４により撹拌かつ転動されて摩砕作用を生ずる多数介入
された粉砕ボール３を配し、開放された上方から前処理
木粉１０２を投入して稼働させ、かつ処理終了後は、取
り出しバルブ６から取り出し口７を経て外部に取り出し
得るようにしたもので、いわゆるバッチ形式に構成され
る。

【００３９】なお、この場合，前記摩砕作用を得るため
の粉砕ボール３については、３ｍｍ〜１５ｍｍ径のセラ
ミックス製のボールを用い、暴爆を生ずる可能性のある
ステンレス製のボールの使用を避けるのが好ましい。

【００４０】しかして、前記構成による乾式ボールミル
では、ミル内に投入供給される前処理木粉１０２が、撹
拌かつ転動される各粉砕ボール３の相互間で摩擦作用に
よる粉砕処理、即ち摩砕処理されて、長繊維状の前処理
木粉１０２は破断、摩擦により粉砕されて、より粒状に
近づけられ、前処理木粉１０２の角張っている部分、突
き出している部分、繊毛状のヒゲ部分などが取り除か
れ、あるいは変形させられて、全体がより粒に近い形状
に整えられると共に、これらの各粉砕ボール３の相互
間，ないしは各粉砕ボール３と前処理木粉１０２間で発
生する摩擦熱のために急速に必要温度まで加熱されて、
含まれている水分が除かれてゆき、かつ当該摩砕の継続
によって３ｗｔ％〜５ｗｔ％程度にまで乾燥された高嵩
比重木粉１０３とされる。

【００４１】このようにして、前処理木粉１０２を、粉
砕ボール間での摩擦作用により粉砕することによって、
その外面形状が実質的に整えられて、嵩比重の大きい、
所謂高嵩比重木粉１０３を得る。

【００４２】また、前記構成での開放型の乾式ボールミ
ルに代えて、図３に示すように、密閉用蓋１０と排気管
１１，および給気管１２とを配して構成される密閉型の
乾式ボールミルを用いることもできる。

【００４３】この密閉型の乾式ボールミルを用いた前処
理木粉１０２の摩砕処理では、ミル内の酸素濃度を１５
％以内とし、ミル内温度を８０℃以下に設定するのが望
ましく、このミルの場合、密閉用蓋１０によるミル内粉
砕室の密閉後、排気管１１，給気管１２を用いて当該粉
砕室内の大気を不活性ガス，例えば、窒素ガスに置換さ
せるか、あるいは窒素ガスを連続的に流しながら、これ
を不活性雰囲気下で稼働させる。

【００４４】さらに、前記のように粉砕用ボール間での
摩擦作用による粉砕、即ち摩砕されて、外面形状を整え
られ、全体に丸味をもたせられることによって嵩比重を
高められてなる高嵩比重木粉１０３を分級するために
は、例えば、図４に示す分級装置を用いることができ
る。

【００４５】この分級装置は、真比重により分級する風
力式比重分級機であって、矢印Ｙ方向から供給される嵩
比重の高められた高嵩比重木粉１０３をモーター１４に
よる分級ローター１３の回転によって生ずる遠心力と、
矢印Ｗ方向への真空排気の吸引力のバランス下で分級
し、かつ分級条件を満たさない粗粉を矢印Ｘ方向に取り
出すもので、この分級操作においても、装置内で微小木
粉が暴爆する危険性を避けるために、矢印Ｎ方向から装
置内に窒素ガスを連続的に供給させ、当該装置内での酸
素濃度を１５％以内に保持しながら、これを不活性雰囲
気下で稼働させる。

【００４６】このようにして得られる嵩比重を大きくさ
れてなる高嵩比重木粉１０３は、粉砕用ボール間での摩
擦作用による粉砕処理をする前の前処理木粉１０２の粒
径よりも僅かに小さい平均粒子径の高嵩比重木粉１０３
にされると共に、粉砕用ボール間での摩擦作用による粉
砕処理前の前処理木粉１０２よりも嵩比重が高められ
る。即ち、前処理木粉１０２は、粉砕用ボール間での摩
擦作用による粉砕処理前に認められた長繊維状の前処理
木粉１０２は破断されて短繊維状とされ、角張っている
部分、突き出している部分、繊毛状のヒゲ部分などがい
ずれも取り除かれると共に、絡み合っている繊毛状の疎
の部分がボール間での圧迫、摩砕によって平滑で緻密な
状態とされ、結果的に全体として丸味をもった表面形状
に整えられた高嵩比重木粉１０３とされる。

【００４７】このようにして得られた高嵩比重木粉１０
３の表面部に、次の処理工程において複数の表面粒１１
１を接着し、この表面粒１１１の有する機能を高嵩比重
木粉１０３にもたらした複合粉体１００とし、又は、高
嵩比重木粉１０３の表面部に表面粒１１１を接着するこ
とによって、表面粒１１１の機能性を高めた複合粉体１
００とする。

【００４８】こゝで用いられる表面粒１１１には、各種
の顔料、炭酸カルシウム粉などの無機質材粒子、カーボ
ン粒子などの導電材粒子、金属材粒子、プラスチック粒
子などがあり、これらの一種又は必要に応じて二種以上
の粒子を表面粒１１１として用いる。例えば、着色の手
段として酸化チタン粉を表面粒１１１として高嵩比重木
粉１０３の表面部に接着することで、原料木材１０１の
有する諸特性、諸機能を残したまゝで白色顔料としても
機能する複合粉体１００とする。又、カーボン粉を高嵩
比重木粉１０３の表面部に表面粒１１１として接着する
ことで、原料木材１０１の有する諸特性、諸機能に併せ
て帯電防止機能、電磁波の遮断機能などを有する複合粉
体１００とする。さらに、炭酸カルシウム粉を高嵩比重
木粉１０３の表面部に表面粒１１１として接着すること
で、原料木材１０１の有する諸特性、諸機能を残したま
ゝで、炭酸カルシウム粉の無機質充填材としての機能を
併せ有する充填用の複合粉体１００とする。同様に、金
属材粒子、プラスチック粒子などが、高嵩比重木粉１０
３の表面部に表面粒１１１として接着して用いられ、こ
れらの表面粒１１１の有する諸特性、諸機能と、原料木
材１０１の有する諸特性、諸機能とを併せ有する複合粉
体１００とする。更に、例えば酸化チタン粉と銅粉とを
表面粒１１１として用い、高嵩比重木粉１０３の表面部
に、この酸化チタン粉と銅粉とを接着することで、着色
され、しかも導電性を有する複合粉体１００とする。

【００４９】なお、この処理工程において、高嵩比重木
粉１０３に対する表面粒１１１の接着は、得られる複合
粉体１００の用途に対応した接着状態にあることが望ま
しい。例えば、得られる複合粉体１００が、塗料などに
分散して用いられ、あるいはプラスチック製品の充填材
として用いられる場合、溶剤あるいは成形時の加熱など
によって、この複合粉体１００を構成する表面粒１１１
が高嵩比重木粉１０３から離脱しないように接着されて
いることが好ましい。又、この表面粒１１１の接着に用
いられる接着剤は、この表面粒１１１を有する複合粉体
１００の使用に伴って、塗料あるいはプラスチック成形
品などの特性を損なわないものを用いる。

【００５０】こゝで、前記高嵩比重木粉１０３を得るた
めの各処理操作における各実験例と、その比較例とにつ
いて具体的に述べる。（尚、この実験例及び比較例が、
より良く理解されるように、前記実施例と同内容の対象
物については、例えば原料木材１０１、前処理木粉１０
２、高嵩比重木粉１０３のように同一の番号を付して説
明する。）

【００５１】実験例１． 篩選別して得られた表１の粒度分布からなるエゾ松の鋸
屑，この場合、素材としての原料木材１０１について、
インペラーミル（株式会社セイシン企業社製・機種ＩＭ
Ｐ−２５０）を用い、粉砕ローターの衝撃翼とライナー
とのクリアランスを３ｍｍに設定してこれを衝撃、せん
断、摩砕などの作用により機械的に粉砕処理し、表２の
粒度分布からなる前処理木粉１０２を得た。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【表２】

【００５４】また、このようにして得た前処理木粉１０
２について、これを前記図４の風力式比重分級装置（パ
ウテック株式会社製ＰＳセパレーター）を用いて分級し
て表３の粒度分布の前処理木粉１０２を得た後、さら
に、当該分級された前処理木粉１０２について、直径３
ｍｍのジルコニア系のセラミックス製粉砕ボールを２．
４リットル装填した５．４リットル容量の撹拌バーを備
えた乾式ボールミル（三井三池化工機株式会社製アトラ
イタＡ−２００）を用い、これを２時間に亘り摩擦作用
による粉砕、即ち摩砕し、嵩比重の高められている表４
の粒度分布の高嵩比重木粉１０３を得た。

【００５５】

【表３】

【００５６】

【表４】

【００５７】表４の粒度分布の高嵩比重木粉１０３は、
その平均粒子径が、表３の粒度分布の前処理木粉１０２
にほゞ近く、その粒子径が僅かに縮小され、かつ嵩比重
が増加していることが認められた。

【００５８】すなわち、表３に示された前処理木粉１０
２での緩めの嵩比重は、０．１２６ｇ／ｃｃで、かつ固
めの嵩比重は、０．２８６ｇ／ｃｃであったのに対し
て、表４に示された高嵩比重木粉１０３での緩めの嵩比
重は、０．１８６ｇ／ｃｃで、固めの嵩比重は０．４６
３ｇ／ｃｃであり前記ボールミルの粉砕ボール間での摩
擦作用による粉砕処理により当該木粉の嵩比重が著るし
く大きくされていることが認められた。

【００５９】なお、こゝでの緩めの嵩比重とは、１００
ｃｃの容器に前記前処理木粉１０２又は高嵩比重木粉１
０３を、２４メッシュの篩で篩いながら振りかけて容器
内に山盛り状態とした後、これをすり切り、この容器内
の各木粉の総重量を１００で除した数値で示している。
また、前記固めの嵩比重は、上下振動（タッピング振
動）を受けている１００ｃｃの容器に、前記前処理木粉
１０２又は高嵩比重木粉１０３を２４メッシュの篩で篩
いながら振りかけ、前記の振動による容器内の各木粉の
嵩の変化が終了した時点で、すり切り、この容器内の各
木粉の総重量を１００で除した数値で示している。

【００６０】また、表３に示されている摩砕処理前の前
処理木粉１０２では、短径側の寸法に対して長径側の寸
法の長いものが見受けられ、角張っている部分、突き出
している部分、繊毛状のヒゲ部分が多く認められるが、
表４に示されている高嵩比重木粉１０３では、全体とし
て粒状に近く、丸味を有しており表面が比較的平滑で緻
密になっていることが、それぞれに顕微鏡写真による観
察の結果，確認された。

【００６１】そして、このようにして得た高嵩比重木粉
１０３は、殆んど相互に凝集を生ずることがなく、この
高嵩比重木粉１０３に、樹脂固形分が７０ｗｔ％のユリ
ア系接着剤を添加し、酸化チタンを混合、撹拌して表面
部に酸化チタンを密に接着された複合粉体１００を得
た。こゝで得られた複合粉体１００は流動性が良く、し
かも塗料、溶剤などに対する分散性に優れており、木材
の特性を有する白色顔料として用いることができた。

【００６２】実験例２． 前記表１の粒度分布からなるエゾ松の鋸屑，この場合、
前例と同様に、素材としての原料木材１０１について、
実験例１と同一のインペラーミルを用い、高速回転され
る粉砕ローターの衝撃翼とライナーとのクリアランスを
３ｍｍに設定して、これを粉砕処理し、前処理木粉１０
２を得た後に、当該粉砕された前処理木粉１０２につい
て、直径３ｍｍのジルコニア系のセラミックス製粉砕ボ
ールを２．４リットル装填した５．４リットル容量のボ
ールミル（三井三池化工機株式会社製アトライタＡ−２
００）を用い、これを２時間に亘り粉砕ボール間での摩
擦作用による粉砕、即ち摩砕し、次いで、前記図４の風
力式比重分級装置（パウテック株式会社製ＰＳセパレー
ター）を用いて、分級し、表５の粒度分布を有する高嵩
比重木粉１０３を得た。

【００６３】

【表５】

【００６４】こゝで得られた高嵩比重木粉１０３に対
し、炭酸カルシウムをユリア系接着剤と共に混合、撹拌
して表面部に炭酸カルシウムを密に装着された複合粉体
１００を得た。こゝで得られた複合粉対１００は流動性
が良く、しかもプラスチック製品の樹脂材料などに均一
に分散することが認められた。

【００６５】比較例１． 前記表１の粒度分布からなるエゾ松の鋸屑を、直径３ｍ
ｍのジルコニア系のセラミック製粉砕ボールを２．４リ
ットル装填した５．４リットル容量のボールミル（三井
三池化工機株式会社製アトライタＡ−２００）を用い、
２時間に亘り粉砕ボール間での摩擦作用による粉砕、即
ち摩砕した。

【００６６】このようにして得た木粉では、極微粉状木
粉部分と長繊維状部分とが混在し、７０wt％以上が原形
に近いまゝの粒径で残留していて必ずしも粒状をなして
いないことが確認された。即ち、エゾ松の鋸屑を予めイ
ンペラーミルを用いて粉砕し、前処理木粉１０２とした
後に、摩擦の手段によって嵩比重を高める前記各実験例
に対し、鋸屑に対し直接摩砕を内容とする粉砕を施す場
合、極端に粉砕効率が悪く、長時間の粉砕によっても長
繊維状の部分が多量に残り、且つ一方では極微粉状の過
粉砕木粉を生ずる不都合がある。

【００６７】

【発明の効果】本発明に係る複合粉体１００は、原料木
材１０１の有する諸特性、諸機能と、表面粒１１１の諸
特性、諸機能とを併せ有し、しかも良好な流動性と、塗
料あるいはプラスチック材料などに対する良好な分散性
とを有し、特に表面粒１１１を、この表面粒１１１より
も大きく、しかも丸味をもった高嵩比重木粉１０３の表
面部に接着することによって、表面粒１１１の諸特性、
諸機能を効果的に使用対象物にもたらすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る原料木材１０１から
の前処理木粉１０２の形成と、この前処理木粉１０２に
対し摩擦の作用による粉砕を施して高嵩比重木粉１０３
の形成をなすと共に、この高嵩比重木粉１０３の表面部
に表面粒１１１を接着して複合粉体１００を形成する各
過程を模式的に示した概要説明図

【図２】同上前処理木粉１０２に対して粉砕用ボール間
での摩擦作用による粉砕処理を施すための一例による開
放型乾式ボールミルの概要構成を示す要部縦断正面図

【図３】同上前処理木粉に対して粉砕用ボール間での摩
擦作用による粉砕処理を施すための一例による密閉型乾
式ボールミルの概要構成を示す要部縦断正面図

【図４】同上、前処理木粉、高嵩比重木粉を分級するた
めの一例による分級装置の概要構成を示す要部縦断正面
図

【符号の説明】

１００ 複合粉体 １０１ 原料木材 １０２ 前処理木粉 １０３ 高嵩比重木粉 １１１ 表面粒 １ ミル本体 ２ 冷却ジャケット ３ 粉砕ボール ４ 撹拌バー ５ モーター ６ 取り出しバルブ ７ 取り出し口 ８ 給水管 ９ 排水管 １０ 密閉用蓋 １１ 排気管 １２ 給気管 １３ 分級ローター １４ モーター

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉砕と同時に分級し、または粉砕の後に
   分級して得られた木粉が、摩擦作用による粉砕によっ
   て、外面形状が実質的に整えられて、前記木粉よりも嵩
   比重の大きい高嵩比重木粉とされていると共に、 この高嵩比重木粉の表面部に該高嵩比重木粉よりも粒径
   の小さい複数の表面粒が接着されていることを特徴とす
   る複合粉体。
2. 【請求項２】 粉砕と同時に分級し、または粉砕の後に
   分級して得られた木粉が、粉砕用ボール間での摩擦作用
   による粉砕によって、外面形状が実質的に整えられて、
   前記木粉よりも嵩比重の大きい高嵩比重木粉とされてい
   ると共に、 この高嵩比重木粉の表面部に該高嵩比重木粉よりも粒径
   の小さい複数の表面粒が接着されていることを特徴とす
   る複合粉体。
3. 【請求項３】 粉砕し且つ該粉砕と同時に分級し、また
   は粉砕し且つ該粉砕の後に分級して木粉を得る処理工程
   と、 前記処理工程によって得られた木粉を、摩擦作用による
   粉砕によって、前記処理工程によって得られた木粉より
   も嵩比重の大きい高嵩比重木粉とする処理工程と、 前記高嵩比重木粉よりも小さい複数の表面粒を、該高嵩
   比重木粉の表面部に接着する処理工程とを有することを
   特徴とする複合粉体の製造方法。
4. 【請求項４】 粉砕し且つ該粉砕と同時に分級し、また
   は粉砕し且つ該粉砕の後に分級して木粉を得る処理工程
   と、 前記処理工程によって得られた木粉を、粉砕用ボール間
   での摩擦作用による粉砕によって、前記処理工程によっ
   て得られた木粉よりも嵩比重の大きい高嵩比重木粉とす
   る処理工程と、 前記高嵩比重木粉よりも小さい複数の表面粒を、該高嵩
   比重木粉の表面部に接着する処理工程とを有することを
   特徴とする複合粉体の製造方法。