JPH0948006A

JPH0948006A - 炭化物複合材料、及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0948006A
Application number: JP20256495A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Wakizaka; 政幸脇坂; Torao Morita; 虎雄森田
Original assignee: OKAWA SOGO INTERIOR SANGYO SHI; OKAWA SOGO INTERIOR SANGYO SHINKO CENTER
Current assignee: OKAWA SOGO INTERIOR SANGYO SHI; OKAWA SOGO INTERIOR SANGYO SHINKO CENTER
Priority date: 1995-08-08
Filing date: 1995-08-08
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、炭化物複合材料、及びその製造方
法に関する。【構成】 0.2 〜2.5 ｍｍの針状または粒状の炭化物を
20〜60容量％に対し、10〜500 μｍの粉末状の熱可塑性
樹脂を80〜40容量％の割合で混合し、成形圧力を加える
ことなく加熱成形した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、炭化物複合材料、及び
その製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃料として用いられていた木材の
廃材等を炭化させ、これを接着材とともに混練して固化
成形し、建材等を製造する方法があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる建材は、炭化物
の吸着性による吸湿・脱臭機能を具備するとともに、そ
の呼吸作用によって浄化機能を具備するものであり、廃
材の有効利用として有益であるが、未だ、以下のような
課題を残していた。

【０００４】すなわち、炭化物が細かすぎて吸着性を十
分発揮できず、また、建材として軽量化を望む現場の声
に対応できるほどには至っていないものであった。

【０００５】また、廃材の処理方法として、上記建材等
の製造以外にも有効利用する方法の開発が望まれてい
る。

【０００６】本発明は、上記課題を解決することができ
る炭化物複合材料、及びその製造方法を提供することを
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、0.2 〜2.5 ｍ
ｍの針状または粒状の炭化物を20〜60容量％に対し、10
〜500 μｍの粉末状の熱可塑性樹脂を80〜40容量％の割
合で混合して加熱成形することを特徴とする炭化物複合
材料の製造方法に係るものである。

【０００８】また、本発明は、0.2 〜2.5 ｍｍの針状ま
たは粒状の炭化物を20〜60容量％に対し、10〜500 μｍ
の粉末状の熱可塑性樹脂を80〜40容量％の割合で混合す
るとともに、水溶性粉末を混入して成形圧力を加えるこ
となく加熱成形し、成形後に同水溶性粉末を水溶させる
ことにも特徴を有する。

【０００９】また、本発明は、0.2 〜2.5 ｍｍの針状ま
たは粒状の炭化物を20〜50重量％に対し、10〜500 μｍ
の粉末状の熱可塑性樹脂を80〜50重量％の割合で混合し
て加圧成形することにも特徴を有する。

【００１０】また、上記熱可塑性樹脂は発泡性を有する
ものであることにも特徴を有する。

【００１１】さらに、本発明は、炭化物を、袋状に形成
した透湿防水布内に封入してシート状に形成したことに
も特徴を有する。

【００１２】

【作用】0.2 〜2.5 ｍｍの針状または粒状の炭化物を20
〜60容量％に対し、10〜500 μｍの粉末状の熱可塑性樹
脂を80〜40容量％の割合で混合して加熱成形して比重の
小さな軽くて吸放湿性の良好な炭化物複合材料を形成す
ることができる。

【００１３】また、熱可塑性樹脂を発泡性を有するもの
を使用し、加圧することなく成形することにより、可及
的に比重を小さくすることができる。

【００１４】また、炭化物と熱可塑性樹脂との混合の際
に、例えば、NaCl等の水溶性粉末を混入し、成形後に同
水溶性粉末を水溶させることにより、成形品の内部にト
ンネル構造を多数形成して少量の炭化物で吸放湿性を向
上させることができる。

【００１５】さらに、0.2 〜2.5 ｍｍの針状または粒状
の炭化物を20〜50重量％に対し、10〜500 μｍの粉末状
の熱可塑性樹脂を80〜50重量％の割合で混合して加圧成
形すれば、比重を大きくでき硬度の高い炭化物複合材料
を形成することができる。

【００１６】かかる炭化物複合材料をボード状に成形し
たものは切削加工が容易であり、ハンドリング性が良好
なために作業効率が向上し、例えば、サッシまわりに使
用すれば、結露等で湿気が多くても腐食することを防止
でき、壁材として用いて調湿、消臭作用を行うことがで
きるとともに、床下貼付パネルとして用いて調湿材とす
ることもできる。

【００１７】また、家具等のパネル内部に配設して、家
具内部の調湿が行え、ホルマリン臭を吸着することも可
能となる。

【００１８】また、炭化物を、袋状に形成した透湿防水
布内に封入してシート状に形成し、これを、例えば、カ
ーペットとして使用すれば、炭化物の調湿及び脱臭機能
により、室内の調湿、脱臭を行え、また、炭化物は遠赤
外線を放出するので、カーペット型ヒーターのカバーと
併用すれば、温熱効果を向上させることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

【００２０】（第１実施例）本実施例に係る炭化物複合
材料は、ボード状に形成するものであり、その製造方法
は、0.2 〜2.5 ｍｍの針状または粒状の炭化物を20〜60
容量％に対し、10〜500 μｍの粉末状の熱可塑性樹脂を
80〜40容量％の割合で混合し、成形圧力を加えることな
く加熱成形することに特徴がある。

【００２１】先ず、原料となる炭化物と熱可塑性樹脂に
ついて説明すると、原料となる炭化物は、製材端材や家
具廃材、及び、建築廃材等を炭化した木炭や活性炭を使
用している。これにより、従来、廃棄処分とされるか、
あるいは利用するにしても用途が限られていた廃材の有
効利用を図ることができる。

【００２２】炭化物の大きさとしては、0.2 〜2.5mm の
針状、または、粒状としているが、本実施例では、0.5
〜1.4mm の大きさにしたものを使用している。

【００２３】一方、熱可塑性樹脂としては、微発泡性粉
末物を使用することが好ましく、大きさとしては、上記
したように、10〜500 μｍの範囲であり、好ましくは、
50〜500 μｍのものを使用する。本実施例では、市販の
発泡スチロールの副産物となる廃材を使用している。

【００２４】上記炭化物を40容量％に対し、熱可塑性樹
脂を60容量％配合し、Ｖ型混合機や遠心混合機等、ドラ
イブレンド可能な装置によって混合する。

【００２５】次いで、混合したものを板状に成形可能な
形状の金型に投入し、ホットプレスで加熱成形を行う。

【００２６】ホットプレスによる加熱温度は200 ℃に設
定しておき、同プレスに金型を載置し、加圧量0.0(Kg/c
m²) にセットする。

【００２７】加熱下においては、金型内は経過時間とと
もに熱伝導によって減圧から加圧に変わるか、あるい
は、即時に加圧に変わる。そこで、1.5(Kg/cm²) の時に
脱気しながら0.0(Kg/cm²) を保持する。

【００２８】このように、加圧量0.0(Kg/cm²) を保持す
ることにより、熱可塑性樹脂の自己膨張による成形が可
能となり、可及的に比重を小さくすることができ、軽量
化を図ることができる。

【００２９】金型内は、熱伝導により、上記熱可塑性樹
脂が発泡・融着して低圧下による成形が完了する。

【００３０】上記過程における成形時間は、金型の厚さ
により変化するが、本実施例では金型の厚みは上、下型
ともに12mmのものを使用しており、成形に要する時間は
約５分である。実験的に成形時間としては３〜５分が適
当であることが分かった。これは、６分を越えると樹脂
が溶解して流動を生じてしまうからである。

【００３１】上記方法により得られた炭化物複合材料と
しての炭化物複合ボード１を、図１に示してあり、同炭
化物複合ボード１は、軽量で、切削加工が容易であり、
かつ、ハンドリング性が良好なため、建築物等の壁材と
して使用することが可能である。

【００３２】壁材として用いる場合は、通気性のあるク
ロス張り２とすれば外観上も何ら問題がない。また、ク
ロス張り２に代えて多孔質シートを貼付してもよい。

【００３３】しかも、炭化物複合ボード１は炭化物の吸
着性により調湿作用、脱臭作用があり、例えば、かかる
炭化物複合ボード１を、結露を生じやすく、湿気の多い
サッシ部位に用いれば腐食を防止することができる。

【００３４】また、床下貼付パネルとして用いて調湿材
とすることができ、壁材として用いれば、室内の調湿、
消臭作用を行うことができる。

【００３５】また、家具等のパネル内部に配設して、家
具内部の調湿が行え、ホルマリン臭を吸着することが可
能である。

【００３６】また、炭化物複合ボード１の物性として、
本実施例（炭化物の粒径：0.5 〜1.4mm 、配合比：40容
量％）では、曲げ強さ：120(Kg/cm²) 吸放湿力：1.2(重量％) 衝撃エネルギー吸収力：0.2(Kg/cm²) となっている。

【００３７】なお、かかる物性は炭化物の粒径、炭化物
と熱可塑性樹脂との配合比によってそれぞれ異なり、実
験の結果、炭化物の粒径が0.2 〜2.5mm 、配合比が30〜
50容量％の場合で以下の結果となっている。

【００３８】曲げ強さ：80〜250(Kg/cm²) 吸放湿力：0.25〜1.4(重量％) 衝撃エネルギー吸収力：0.1 〜0.3(Kg/cm²) （第２実施例）本実施例では、第１実施例において炭化
物と熱可塑性樹脂とを配合し、Ｖ型混合機や遠心混合機
等、ドライブレンド可能な装置によって混合する際に、
水溶性粉末として塩化ナトリウムを加え混合したことに
特徴を有する。

【００３９】すなわち、かかる塩化ナトリウムと炭化物
と熱可塑性樹脂とを配合し、混合したものを第一実施例
と同様に成形圧力を加えることなく加熱成形し、次い
で、成形体中の塩化ナトリウムを除去するものである。
なお、本実施例では、塩化ナトリウムは、炭化物の体積
に対して２５〜７５％の範囲で混合した。

【００４０】塩化ナトリウムを除去するためには、様々
な方法が考えられ、特にその方法は問わないが、例えば
以下のような方法がある。

【００４１】先ず成形体を流水中に一日浸漬した後に乾
燥させる。

【００４２】その後、９５％の湿度の雰囲気の中で、３
〜４時間放置した後に乾燥させるという工程を数回繰り
返すものである。

【００４３】かかる方法によれば、９５％以上の塩化ナ
トリウムを除去することができ、ボードの重量は第一実
施例に係るボードに比べて大きく軽量化できる。

【００４４】本実施例により得られた炭化物複合材料に
は多数のトンネルが形成されることになり、このように
水溶性粉末を併用することによって強度的には劣るもの
の、炭化物の分量を減じながら、かつ、吸放湿性を向上
させることができるものである。したがって、中空状の
フラッシュパネルの内部に使用する場合等には強度より
も重量が重視されるので、極めて有効である。ところ
で、水溶性粉末としては塩化ナトリウムに限るものでは
なく、再結晶し回収可能なものであればよい。すなわ
ち、アルカリ金属及びアルカリ土類金属、特にＮａ、Ｍ
ｇ、Ｋ、Ｃａとハロゲンとの化合物、及び、ハロゲン化
アンモニウム等がある。

【００４５】また、加熱、加圧成形を行う上で、熱分解
や爆発等の危険性がなく、毒物、劇薬並びに人体に対し
て危害を及ぼすおそれのある危険性の高いもの（強酸、
強アルカリ等）以外であればよく、コスト的に安価であ
ることが好ましい。

【００４６】（第３実施例）第３実施例に係る炭化物複
合材料の製造方法は、0.2 〜2.5 ｍｍの針状または粒状
の炭化物を20〜50重量％に対し、10〜500 μｍの粉末状
の熱可塑性樹脂を80〜50重量％の割合で混合して加圧成
形することに特徴がある。なお、炭化物と熱可塑性樹脂
については第１、第２実施例で用いたものと同様のもの
を使用している。

【００４７】本実施例では、炭化物を40重量％に対し、
熱可塑性樹脂を60重量％配合し、Ｖ型混合機や遠心混合
機等、ドライブレンド可能な装置によって混合する。

【００４８】次いで、混合した所定量を、予め200 ℃に
熱した金型に投入して加圧成形を行う。

【００４９】圧力については、10(Kg/cm²)から徐々に30
(Kg/cm²)まで加圧する。そして、成形時間としては15分
以上かけるもので、好ましくは20分以上かけて成形す
る。

【００５０】本実施例でも、先の実施例と同様な炭化物
複合材料はボード状となっているが強制的に圧力を加え
て成形しているので、成形体は比重が大きく重量も大き
くなるが、強度は先の実施例のものに比べてはるかに高
い。また、その他の特性は先の実施例と略同様である。

【００５１】（第４実施例）次に、炭化物複合材料とし
て、炭化物を、袋状に形成した透湿防水布内に封入して
シート状に形成したものについて説明する。

【００５２】これは、炭化物が調湿、脱臭機能の他、遠
赤外線効果を有することに着目し、炭化物複合材料を図
２に示すようにカーペット型床暖房器具の暖房効率を高
めるカバーシート３として成形したものである。

【００５３】すなわち、微細孔を有し、通気性はあるが
水は通さない透湿防水布４を袋状に成形し、同透湿防水
布４中に好ましくは粒径125 μｍ以下の炭化物粉末５を
入れ、内部を脱気しながら投入口を塞ぐ。

【００５４】また、透湿防水布４はキルティング状に縫
製６しており、炭化物粉末５が流動しないようにしてい
る。キルティングを透湿防水布４に施すのは、同透湿防
水布４中に炭化物粉末５を入れる前でも後でも構わな
い。

【００５５】なお、本実施例では、透湿防水布４として
は東レ株式会社製のエントラントＧII（商品名）を使用
しており、これは樹脂コーティングが施されており、布
に設けた細孔径は0.5 μｍ以下である。

【００５６】したがって、炭化物粉末５の粒径が少なく
とも0.5 μｍよりも大きいものを使用すれば透湿防水布
から外部へ出ることはない。

【００５７】かかる炭化物複合材料としてのカバーシー
ト３は、現在の洋風化傾向が強い住宅構造において有益
である。

【００５８】すなわち、フローリングの床が多くなっ
て、冬季においてはカーペット型床暖房器具の使用が増
加している。

【００５９】他方、カーペットには様々な臭いが付着し
ている。特に、人間の汗等が付着すると酸化して異臭を
放つことになる。

【００６０】また、室内には湿気がこもりやすく、窓や
サッシへの結露が多く、床材等の腐食の原因となってい
る。

【００６１】そこで、本実施例に係るカバーシート３を
カーペットとして使用すれば、炭化物の吸着性、吸放湿
性によって異臭の除去、及び、調湿を行うことができ
る。

【００６２】しかも、炭化物は遠赤外線を放出するの
で、本カバーシート３を上記カーペット型床暖房器具の
上に敷いて使用すると、脚や下半身を対象に温熱効果が
向上し、体質的に体温上昇が遅い者等には大きな効果を
有するものである。また、暖房効果が向上するので、冬
季の居住空間の快適性が増すとともに、節電効果も伴う
ものである。

【００６３】遠赤外線効果として、炭化物の有無による
被対称物の温度分布と温度効果を測定したところ、炭化
物を有する場合において、一定時間後には0.2 〜2.0 ℃
の間で温度差があることが確かめられた。

【００６４】なお、人の好みにより、炭化物の粒径を大
きくしてカバーシート３上における感触を変更すること
も可能である。

【００６５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明では以
下の効果を奏する。

【００６６】0.2 〜2.5 ｍｍの針状または粒状の炭化
物を20〜60容量％に対し、10〜500 μｍの粉末状の熱可
塑性樹脂を80〜40容量％の割合で混合し、成形圧力を加
えることなく加熱成形することにより、比重が小さく軽
量で、切削加工が容易で、かつハンドリング性が良好な
ボードを得ることができる。

【００６７】しかも、かかるボードは、炭化物の吸着性
により調湿作用、脱臭作用があり、例えば、結露を生じ
やすく湿気の多いサッシ部位に用いれば腐食を防止する
ことができる。

【００６８】また、床下貼付パネルとして用いて調湿材
とすることができ、さらに、壁材として用いれば、室内
の調湿、消臭作用を行うことができる。

【００６９】また、家具等のパネル内部に配設して、家
具内部の調湿が行え、ホルマリン臭を吸着することが可
能となる。

【００７０】0.2 〜2.5 ｍｍの針状または粒状の炭化
物を20〜60容量％に対し、10〜500 μｍの粉末状の熱可
塑性樹脂を80〜40容量％の割合で混合するとともに、水
溶性粉末を混入して成形圧力を加えることなく加熱成形
し、成形後に同水溶性粉末を水溶させることにより、ト
ンネル孔を多数形成でき、より軽量で、より吸放湿性の
高いボードを得ることができる。また、炭化物の吸着性
により上記と同様な効果を得る。

【００７１】0.2 〜2.5 ｍｍの針状または粒状の炭化
物を20〜50重量％に対し、10〜500 μｍの粉末状の熱可
塑性樹脂を80〜50重量％の割合で混合して加圧成形する
ことにより、密度を大きくして強度の高いボードを得る
ことができる。また、炭化物の吸着性により上記と同様
な効果を得る。

【００７２】上記熱可塑性樹脂は発泡性を有するもの
としたことにより、熱伝導によって発泡・融着し、低圧
下による成形が容易に可能となる。

【００７３】炭化物を、袋状に形成した透湿防水布内
に封入して、炭化物複合材料をシート状に形成したこと
により、例えばこれをカーペットとして使用すれば、炭
化物の吸着性、吸放湿性によって異臭の除去、及び、調
湿を行うことができる。

【００７４】また、炭化物は遠赤外線を放出するので、
例えばカーペット型床暖房器具の上に敷いて使用する
と、脚や下半身を対象に温熱効果が向上し、体質的に体
温上昇が遅い者等には大きな効果を有する。

【００７５】さらに、暖房効果が向上するので、冬季の
居住空間の快適性が増すとともに、節電効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る炭化物複合材料の説明図

【図２】第２実施例に係る炭化物複合材料の説明図

【符号の説明】

１ボード２クロス張り３カバーシート４透湿防水布５炭化物粉末

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森田虎雄福岡県大川市大字酒見221番地の３財団法人大川総合インテリア産業振興センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 0.2 〜2.5 ｍｍの針状または粒状の炭化
物を20〜60容量％に対し、10〜500 μｍの粉末状の熱可
塑性樹脂を80〜40容量％の割合で混合し、成形圧力を加
えることなく加熱成形することを特徴とする炭化物複合
材料の製造方法。
【請求項２】 0.2 〜2.5 ｍｍの針状または粒状の炭化
物を20〜60容量％に対し、10〜500 μｍの粉末状の熱可
塑性樹脂を80〜40容量％の割合で混合するとともに、水
溶性粉末を混入して成形圧力を加えることなく加熱成形
し、成形後に同水溶性粉末を水溶させることを特徴とす
る炭化物複合材料の製造方法。
【請求項３】 0.2 〜2.5 ｍｍの針状または粒状の炭化
物を20〜50重量％に対し、10〜500 μｍの粉末状の熱可
塑性樹脂を80〜50重量％の割合で混合して加圧成形する
ことを特徴とする炭化物複合材料の製造方法。
【請求項４】上記熱可塑性樹脂は発泡性を有するもの
であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の炭化物複合材料の製造方法。
【請求項５】炭化物を、袋状に形成した透湿防水布内
に封入してシート状に形成したことを特徴とする炭化物
複合材料。