(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024006892
(43)【公開日】2024-01-17
(54)【発明の名称】原材料に壁紙を含む混錬体の製造方法及び原材料に壁紙を含む成形物の製造方法
(51)【国際特許分類】
B29B 17/00 20060101AFI20240110BHJP
【FI】
B29B17/00
【審査請求】有
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022188781
(22)【出願日】2022-11-25
(62)【分割の表示】P 2022107963の分割
【原出願日】2022-07-04
(71)【出願人】
【識別番号】506330977
【氏名又は名称】株式会社 照和樹脂
(74)【代理人】
【識別番号】100177231
【弁理士】
【氏名又は名称】鴨志田 伸一
(72)【発明者】
【氏名】濱川 晃
(72)【発明者】
【氏名】砥上 直樹
(72)【発明者】
【氏名】大川 康夫
【テーマコード(参考)】
4F401
【Fターム(参考)】
4F401AA13
4F401AC20
4F401AD05
4F401BB10
4F401CA14
4F401DC02
(57)【要約】 (修正有)
【課題】本発明の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法は、より割れ難い成形物の製造方法の提供を目的とする。
【解決手段】本発明の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法S100は、紙と、ポリ塩化ビニル及び炭酸カルシウムを含み当該紙の一面に接着されて当該一面を被覆する被覆膜とを有する壁紙を分割して複数の被分割体を生成する第1工程S10と、生成された複数の被分割体を粉砕して複数の紙繊維を含む綿状粉砕体を生成する第2工程であって、生成される綿状粉砕体に含まれる複数の紙繊維のうちの少なくとも20重量%以上がそれぞれポリ塩化ビニルの粒子を接着させたままである第2工程S20と、生成された綿状粉砕体と、主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とを混錬して混錬体を生成する第3工程S30と、混錬体を定められた形状を有する少なくとも1つ以上の成形物にする第4工程S40と、を含む。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
紙と、ポリ塩化ビニル及び炭酸カルシウムを含み当該紙の一面に接着されて当該一面を被覆する被覆膜とを有する壁紙を分割して複数の被分割体を生成する第1工程と、
該第1工程で生成された複数の被分割体を粉砕して複数の紙繊維を含む綿状粉砕体を生成する第2工程であって、生成される綿状粉砕体に含まれる複数の紙繊維のうちの少なくとも20重量%以上がそれぞれポリ塩化ビニルの粒子を接着させたままである第2工程と、
該第2工程で生成された綿状粉砕体と、主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とを混錬して混錬体を生成する第3工程と、
該第3工程で生成された混錬体を定められた形状を有する少なくとも1つ以上の成形物にする第4工程と、
を含む、原材料に壁紙を含む成形物の製造方法。
【請求項2】
前記第2工程では、生成される綿状粉砕体に含まれる複数の紙繊維のうちの80重量%未満がそれぞれポリ塩化ビニルの粒子を接着させたままである、
請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記第2工程と前記第3工程とは、筐体及び該筐体の内部に配置され軸周りに回転する複数の羽根を備える回転装置を用いて連続的に行われる複合工程であって、(1)前記筐体の内部に収容される複数の被分割体を軸周りに回転する前記複数の羽根に衝突させて粉砕することで綿状粉砕体を生成し、(2)生成された綿状粉砕体を前記筐体の内部に収容される主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とともに軸周りに回転する前記複数の羽根に衝突させることで、綿状粉砕体と、主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とを混錬して混錬体を生成する、
請求項2に記載の方法。
【請求項4】
紙と、ポリ塩化ビニル及び炭酸カルシウムを含み当該紙の一面に接着されて当該一面を被覆する被覆膜とを有する壁紙を分割して複数の被分割体を生成する第1工程と、
該第1工程で生成された複数の被分割体を粉砕して複数の紙繊維を含む綿状粉砕体を生成する第2工程であって、生成される綿状粉砕体の嵩比重が0.3(g/cc)未満である第2工程と、
該第2工程で生成された綿状粉砕体と、主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とを混錬して混錬体を生成する第3工程と、
該第3工程で生成された混錬体を定められた形状を有する少なくとも1つ以上の成形物にする第4工程と、
を含む、原材料に壁紙を含む成形物の製造方法。
【請求項5】
前記第2工程では、生成される綿状粉砕体の嵩比重が少なくとも0.01(g/cc)以上である、
請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記第2工程と前記第3工程とは、筐体及び該筐体の内部に配置され軸周りに回転する複数の羽根を備える回転装置を用いて連続的に行われる複合工程であって、(1)前記筐体の内部に収容される複数の被分割体を軸周りに回転する前記複数の羽根に衝突させて粉砕することで綿状粉砕体を生成し、(2)生成された綿状粉砕体を前記筐体の内部に収容される主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とともに軸周りに回転する前記複数の羽根に衝突させることで、綿状粉砕体と、主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とを混錬して混錬体を生成する、
請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記複数の羽根の回転数は前記複数の羽根に衝突する複数の被分割体の温度が前記複合工程の期間中140℃以上220℃未満となるように設定されている、
請求項3又は6に記載の方法。
【請求項8】
前記複合工程における綿状粉砕体を生成するための前記複数の羽根の回転時間は、生成される綿状粉砕体に含まれる複数の紙繊維の平均長さが100μm未満にならない時間に設定されている、
請求項3又は6に記載の方法。
【請求項9】
前記複合工程における綿状粉砕体と混錬される樹脂体に含まれるポリ塩化ビニルはバージン材であり、その量は当該綿状粉砕体に含まれるポリ塩化ビニルの量よりも少ない、
請求項3又は6に記載の方法。
【請求項10】
前記第2工程又は前記複合工程で生成される綿状粉砕体において、壁紙に含まれる炭酸カルシウムのうちの10重量%以上90重量%未満が複数の紙繊維に接着されたままのポリ塩化ビニルの粒子に固着されている、
請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、原材料に壁紙を含む成形物の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
約10数年前のある統計によると、当時のわが国の壁紙出荷量は約7億m2とされている。そのうち、塩化ビニル樹脂壁紙(塩化ビニルを含む膜を有する壁紙のこと)の出荷量は約6.6億m2で全体の93%を占めており、重量に換算すると約20万トンであった。一方で、塩化ビニル樹脂壁紙の廃棄量は約13.3万トンで、廃棄された約13.3万トンの塩化ビニル樹脂壁紙のうちリサイクルされたものの量は約4.3百トンとされ、当時廃棄された塩化ビニル樹脂壁紙のほとんどは焼却処理又は埋め立て処理されていた。これらの情報は約10数年前のある統計に基づくものであるが、恐らく現在の塩化ビニル樹脂壁紙のリサイクルの状況は当時と同じような傾向にあるものと予想される。
【0003】
当時、このように、廃棄された塩化ビニル樹脂壁紙のほとんどがリサイクルされていなかった理由は、以下のとおりである。すなわち、塩化ビニル樹脂壁紙のリサイクルでは、廃棄された壁紙を粉砕し、紙(又は紙繊維)と、塩化ビニルとに分解したうえで、それぞれを別々に集めてリサイクルしていたが(特許文献1及び2参照のこと)、このような方法によるリサイクル方法は費用対効果が良くなかったためと予想される。
【0004】
これに対して、本願の発明者らは、廃棄された塩化ビニル樹脂壁紙のリサイクル方法として、前述の特許文献1、2等とは異なるリサイクル方法の研究開発(特許文献3参照のこと)を行ってきた。具体的には、このリサイクル方法は、壁紙の廃材と、熱可塑性の樹脂とを混錬して生成された生成物をリサイクル材とするものである。すなわち、このリサイクル方法は、前述の特許文献1及び2に開示されている組成物を分離するリサイクル方法とは、互いの技術思想がそもそも異なる。なお、このリサイクル材は、特許文献1及び2の場合と異なり、壁紙から生成される紙(紙繊維)も塩化ビニル樹脂とともにリサイクル材として使用される。具体的には、ペレット状の制振材又は吸音材として使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009-50757号公報
【特許文献2】特開2016-16595号公報
【特許文献3】特開2019-112491号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献3の壁紙のリサイクル方法により生成されたリサイクル材は、前述のとおり、生成される紙(紙繊維)も塩化ビニル樹脂とともにリサイクル材として使用されるため、特許文献1及び2のような紙(紙繊維)と塩化ビニル樹脂とを分離する必要がない。
しかしながら、本願の発明者らは、特許文献1の出願後に更に開発を行った結果、特許文献3のリサイクル材は、紙(紙繊維)が混ざった材料として再利用されることから、その用途によっては、強度(割れ性)の点で改善すべきことがあることが分かった。
【0007】
本発明は、原材料に壁紙を含む成形物の製造方法において、より割れ難い成形物の製造方法の提供を目的の1つとする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
第1態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法は、
紙と、ポリ塩化ビニル及び炭酸カルシウムを含み当該紙の一面に接着されて当該一面を被覆する被覆膜とを有する壁紙を分割して複数の被分割体を生成する第1工程と、
該第1工程で生成された複数の被分割体を粉砕して複数の紙繊維を含む綿状粉砕体を生成する第2工程であって、生成される綿状粉砕体に含まれる複数の紙繊維のうちの少なくとも20重量%以上がそれぞれポリ塩化ビニルの粒子を接着させたままである第2工程と、
該第2工程で生成された綿状粉砕体と、主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とを混錬して混錬体を生成する第3工程と、
該第3工程で生成された混錬体を定められた形状を有する少なくとも1つ以上の成形物にする第4工程と、
を含む。
【0009】
第2態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法は、
第1態様の方法において、
前記第2工程では、生成される綿状粉砕体に含まれる複数の紙繊維のうちの80重量%未満がそれぞれポリ塩化ビニルの粒子を接着させたままである。
【0010】
第3態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法は、
第1態様又は第2態様の方法において、
前記第2工程と前記第3工程とは、筐体及び該筐体の内部に配置され軸周りに回転する複数の羽根を備える回転装置を用いて連続的に行われる複合工程であって、(1)前記筐体の内部に収容される複数の被分割体を軸周りに回転する前記複数の羽根に衝突させて粉砕することで綿状粉砕体を生成し、(2)生成された綿状粉砕体を前記筐体の内部に収容される主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とともに軸周りに回転する前記複数の羽根に衝突させることで、綿状粉砕体と、主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とを混錬して混錬体を生成する。
【0011】
第4態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法は、
紙と、ポリ塩化ビニル及び炭酸カルシウムを含み当該紙の一面に接着されて当該一面を被覆する被覆膜とを有する壁紙を分割して複数の被分割体を生成する第1工程と、
該第1工程で生成された複数の被分割体を粉砕して複数の紙繊維を含む綿状粉砕体を生成する第2工程であって、生成される綿状粉砕体の嵩比重が0.3(g/cc)未満である第2工程と、
該第2工程で生成された綿状粉砕体と、主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とを混錬して混錬体を生成する第3工程と、
該第3工程で生成された混錬体を定められた形状を有する少なくとも1つ以上の成形物にする第4工程と、
を含む。
【0012】
第5態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法は、
第4態様の方法において、
前記第2工程では、生成される綿状粉砕体の嵩比重が少なくとも0.01(g/cc)以上である。
【0013】
第6態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法は、
第4態様又は第5態様の方法において、
前記第2工程と前記第3工程とは、筐体及び該筐体の内部に配置され軸周りに回転する複数の羽根を備える回転装置を用いて連続的に行われる複合工程であって、(1)前記筐体の内部に収容される複数の被分割体を軸周りに回転する前記複数の羽根に衝突させて粉砕することで綿状粉砕体を生成し、(2)生成された綿状粉砕体を前記筐体の内部に収容される主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とともに軸周りに回転する前記複数の羽根に衝突させることで、綿状粉砕体と、主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とを混錬して混錬体を生成する。
【0014】
第7態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法は、
第3態様又は第6態様の方法において、
前記複数の羽根の回転数は前記複数の羽根に衝突する複数の被分割体の温度が前記複合工程の期間中140℃以上220℃未満となるように設定されている。
【0015】
第8態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法は、
第3態様、第6態様又は第7態様の方法において、
前記複合工程における綿状粉砕体を生成するための前記複数の羽根の回転時間は、生成される綿状粉砕体に含まれる複数の紙繊維の平均長さが100μm未満にならない時間に設定されている。
【0016】
第9態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法は、
第3態様、第6態様、第7態様又は第8態様の方法において、
前記複合工程における綿状粉砕体と混錬される樹脂体に含まれるポリ塩化ビニルはバージン材であり、その量は当該綿状粉砕体に含まれるポリ塩化ビニルの量よりも少ない。
【0017】
第10態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法は、
第1態様~第9態様の方法のいずれか一態様の方法において、
前記第2工程又は前記複合工程で生成される綿状粉砕体において、壁紙に含まれる炭酸カルシウムのうちの10重量%以上90重量%未満が複数の紙繊維に接着されたままのポリ塩化ビニルの粒子に固着されている。
【発明の効果】
【0018】
第1態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法によれば、より割れ難い成形物を製造することができる。具体的には、第1態様の方法によれば、第2工程において綿状粉砕体に含まれる複数の紙繊維のうちの20重量%未満がそれぞれポリ塩化ビニルの粒子を接着させたままである場合に比べて、より割れ難い成形物を製造することができる。
【0019】
第2態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法によれば、第2工程において綿状粉砕体に含まれる複数の紙繊維のうちの80重量%以上がそれぞれポリ塩化ビニルの粒子を接着させたままである場合に比べて、より割れ難い成形物を製造することができる。
【0020】
第3態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法によれば、第2工程と第3工程とをそれぞれ別々に行う場合に比べて、製造時間を短縮することができる。
【0021】
第4態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法によれば、より割れ難い成形物を製造することができる。具体的には、第4態様の方法によれば、第2工程において生成される綿状粉砕体の嵩比重が0.3(g/cc)以上である場合に比べて、より割れ難い成形物を製造することができる。
【0022】
第5態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法によれば、第2工程において生成される綿状粉砕体の嵩比重が0.01(g/cc)未満である場合に比べて、より割れ難い成形物を製造することができる。
【0023】
第6態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法によれば、第2工程と第3工程とをそれぞれ別々に行う場合に比べて、製造時間を短縮することができる。
【0024】
第7態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法によれば、複数の羽根に衝突する複数の被分割体の温度が複合工程の期間中140℃未満又は220℃以上となるように、複数の羽根の回転数が設定されている場合に比べて、より割れ難い成形物を製造することができる。
【0025】
第8態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法によれば、生成される綿状粉砕体に含まれる複数の紙繊維の平均長さが100μm以上になるように、複合工程における綿状粉砕体を生成するための複数の羽根の回転時間が設定されている場合に比べて、より割れ難い成形物を製造することができる。
【0026】
第9態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法によれば、複合工程における綿状粉砕体と混錬される樹脂体が含むポリ塩化ビニルはバージン材であり、その量は当該綿状粉砕体に含まれるポリ塩化ビニルの量よりも少ない場合であっても、より割れ難い成形物を製造することができる。
【0027】
第10態様の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法によれば、第2工程又は複合工程で生成される綿状粉砕体において、壁紙に含まれる炭酸カルシウムのうちの10重量%未満又は90重量%以上が複数の紙繊維に接着されたままのポリ塩化ビニルの粒子に固着されている場合に比べて、より割れ難い成形物を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【
図1】本発明の第1の実施形態(第1実施形態)の壁紙を含む成形物の製造方法の工程図である。
【
図2】第1実施形態の第1工程(壁紙を分割して複数の被分割体を生成する工程)を説明するための概略図である。
【
図3】第1実施形態の第2工程(複数の被分割体を粉砕して綿状粉砕体を生成する工程)を説明するための概略図である。
【
図4】第1実施形態の第4工程(混錬体を複数の成形物(1次製造物(複数のペレット))にする工程)の終了後に生成された複数の成形物の写真である。
【
図5】本発明の第2の実施形態(第2実施形態)の壁紙を含む成形物の製造方法の工程図である。
【
図6】第2実施形態の複合工程(第2工程及び第3工程)で使用される回転装置の部分断面図である。
【
図7】第2実施形態の複合工程(第2工程及び第3工程)で使用される回転装置を用いた場合の、(1)稼働時間に対する綿状粉砕体の嵩比重の関係のグラフ(Fig.1)、及び、(2)稼働時間に対する複数の紙繊維の平均長さの関係のフラフ(Fig.2)である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、第1実施形態、第2実施形態及び変形例(補足を含む。)についてこれらの記載順で説明する。本明細書では、異なる実施形態等で参照する各図面において、同じような機能を有する構成要素に対して同じ符号又は同じような符号を付している点に留意されたい。
【0030】
≪第1実施形態≫
以下、第1実施形態について説明する。まず、本実施形態の壁紙10(
図1参照)を含む複数のペレット40(複数の1次製造物及び複数の成形物の一例)の製造方法(以下、第1実施形態の製造方法S100という。)について、
図1~
図4を参照しながら説明する。次いで、本実施形態の効果について説明する。
【0031】
<第1実施形態の壁紙を含む成形物の製造方法>
図1は、本実施形態の製造方法S100の工程図である。本実施形態の製造方法S100は、壁紙10を原材料に含む複数のペレット40の製造方法に関するものであり、
図1に示されるように、第1工程S10、第2工程S20、第3工程S30、第4工程S40及び第5工程S50を含む。以下、各工程について説明する。
【0032】
〔第1工程〕
図2は、本実施形態の第1工程S10を説明するための概略図である。第1工程S10は、壁紙10を分割して複数の被分割体10Aを生成する工程である。ここで、壁紙10は、
図2に示されるように、一例として、シート状の紙20と、紙20の一面に接触されて当該一面を被覆する被覆膜30とを含んで構成されている。また、被覆膜30は、一例として、ポリ塩化ビニル及び炭酸カルシウムを含んでいる。
なお、
図2の中央の図では、便宜上、壁紙10の厚みを極端に厚く図示している点に留意されたい。
【0033】
壁紙10を構成する、紙20、ポリ塩化ビニル及び炭酸カルシウムの重量比は、一例として、それぞれ、25重量%以上35重量%未満である。
また、本実施形態の第1工程S10で使用される壁紙10は、一例として、使用前又は使用後の廃材である。
【0034】
第1工程S10は、一例として、裁断機(図示省略)を用いてシート状の壁紙10を分割することにより行われ、壁紙10から複数の被分割体10Aが生成される。ここで、
図2に示されるように、生成後の各被分割体10Aは、その厚み方向から見ると、4つの端面から複数の紙繊維PFが若干毛羽立った状態に生成される。各被分割体10Aは、一例として、一辺の長さが5mm以上80mm未満の矩形体である。
【0035】
〔第2工程〕
図3は、本実施形態の第2工程S20を説明するための概略図である。第2工程S20は、第1工程S10で生成された複数の被分割体10Aを粉砕して複数の紙繊維PFを含む綿状粉砕体10Bを生成する工程である。第2工程S20は、一例として、筐体と、当該筐体内に収容され軸周りに回転する複数の羽根とを備える回転装置(図示省略)を用いて行われ、当該筐体に収容された複数の被分割体10Aを軸周りに回転する複数の羽根に衝突させて粉砕することで綿状粉砕体10Bが生成される。
ただし、本実施形態の第2工程S20は、単に、複数の被分割体10Aを粉砕するのではなく、以下の点を特徴とする。
【0036】
〈第1の特徴〉
第2工程S20の終了後に生成される綿状粉砕体10Bでは、それに含まれる複数の紙繊維PFのうちの少なくとも20重量%以上がそれぞれポリ塩化ビニルの粒子Ppvcを接着させたままである。そのため、第2工程S20では、回転装置における複数の羽根の回転速度(角速度)、稼働時間等の上限がこの特徴を満たすように調整されている。
【0037】
〈第2の特徴〉
第2工程S20の終了後に生成される綿状粉砕体10Bでは、それに含まれる複数の紙繊維PFのうちの80重量%未満がそれぞれポリ塩化ビニルの粒子Ppvcを接着させたままである。そのため、第2工程S20では、回転装置における複数の羽根の回転速度(角速度)、稼働時間等の下限がこの特徴を満たすように調整されている。
【0038】
〈第3の特徴〉
第2工程S20の終了後に生成される綿状粉砕体10Bは、その嵩比重が0.3(g/cc)未満である。そのため、第2工程S20では、回転装置における複数の羽根の回転速度(角速度)、稼働時間等の下限がこの特徴を満たすように調整されている。
【0039】
〈第4の特徴〉
第2工程S20の終了後に生成される綿状粉砕体10Bは、その嵩比重が少なくとも0.01(g/cc)以上である。そのため、第2工程S20では、回転装置における複数の羽根の回転速度(角速度)、稼働時間等の上限がこの特徴を満たすように調整されている。
【0040】
〈第5の特徴〉
第2工程S20において、回転装置を構成する複数の羽根の回転数は前記複数の羽根に衝突する複数の被分割体10Aの温度が本工程の期間中140℃以上220℃未満となるように設定されている。そのため、第2工程S20では、回転装置における複数の羽根の回転速度(角速度)、稼働時間等の上限及び下限がこの特徴を満たすように調整されている。
【0041】
〈第6の特徴〉
第2工程S20において、回転装置を構成する複数の羽根の回転時間は、生成される綿状粉砕体10Bに含まれる複数の紙繊維PFの平均長さが100μm未満にならない時間に設定されている。そのため、第2工程S20では、回転装置における複数の羽根の回転速度(角速度)、稼働時間等の上限がこの特徴を満たすように調整されている。
【0042】
〔第3工程〕
第3工程S30は、第2工程S20で生成された綿状粉砕体10B(
図3参照)と、主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体(図示省略)とを混錬して混錬体(図示省略)を生成する工程である。第3工程S30は、一例として、ベント付き二軸押出装置(図示省略)を用いて行われ、綿状粉砕体10B(
図3参照)と、樹脂体(図示省略)とが混錬された塊が生成される。第3工程S30においてベント付二軸押出装置内を移動する綿状粉砕体10Bと、樹脂体とは、樹脂体に含まれるポリ塩化ビニルのガラス転移温度以上に加熱される。
【0043】
〔第4工程〕
図4は、本実施形態の第4工程S40の終了後に生成された複数のペレット40の写真である。第4工程S40は、第3工程S30で生成された混錬体(図示省略)を定められた形状(一例として円柱)を有する複数のペレット40にする。第4工程S40は、一例として、ホットメルト粉砕機(図示省略)を用いて行われる。ここで、第4工程S40の終了後に生成される複数のペレット40は、いわゆるリサイクル原料である。
【0044】
〔第5工程〕
第5工程S50は、第4工程S40で生成された複数のペレット40(1次製造物)を更に2次製造物(図示省略)に加工する工程である。2次製造物の一例としては、工事現場等で利用される養生シート、住宅の材料として利用される巾木や床材(バッカ―材)がある。
【0045】
ここで、前述の第3の特徴及び第4の特徴の説明では、「嵩比重」によって第2工程S20の終了後に生成される綿状粉砕体10Bの状態を特定しているが、「嵩比重」の測定方法は、以下の方法による。なお、下記の測定方法の企画では、「嵩比重」を「かさ比重」と表記しているが、本実施形態の「嵩比重」は下記の測定方法の企画における「かさ比重」と同じ意味である。
JIS K 6720-2:1999
プラスチック ―塩化ビニルホモポリマー及びコポリマー(PVC)― 第2部:試験片の作り方及び諸性質の求め方
4.3 かさ比重
【0046】
以上が、本実施形態の製造方法S100についての説明である。
【0047】
<第1実施形態の効果>
次に、本実施形態の効果について説明する。
【0048】
〔第1の効果〕
第1の効果は、本実施形態の製造方法S100が複数の被分割体10Aを粉砕して綿状粉砕体10Bを生成する工程を含むことによる効果である(
図1参照)。本効果については、後述する第1の比較方法(図示省略)と比較して説明する。
【0049】
第1の比較方法では、第1工程S10で複数の被分割体10Aを生成した後、第2工程S20を行わずに、第3工程S30に換えて複数の被分割体10Aと主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とを混錬して混錬体を生成する点のみ本実施形態の製造方法S100と異なる。つまり、第1の比較方法は、本実施形態の製造方法S100と同じ組成で構成される複数のペレット及び2次製造物(図示省略)を生成することができる。
【0050】
しかしながら、本願の発明者らの試験によれば、第1の比較方法で製造された複数のペレットは、本実施形態の製造方法S100で製造された複数のペレット40に比べて、割れ易いことが確認された。
この試験は、それぞれの方法で製造された複数のペレットを容量18リットルのペール缶を軸周りに回転速度1回/秒で20分間回転させて、複数のペレットから割れてできた粉体状の破片の量が多いほど割れ易いと判断するものである。
【0051】
前述のとおり、第1の比較方法で生成される複数のペレットは本実施形態の製造方法S100で生成される複数のペレット40と同じ組成で構成されるが、それぞれは割れ性の点で相違する。これについて、本願の発明者らが複数回の試験を行って考察したところ、以下の結論に至った。
すなわち、第1の比較方法の場合、複数の被分割体10Aと樹脂体とを混錬して混錬体を生成するため、複数の被分割体10Aが複数の紙繊維PFにばらされないまま樹脂体と混錬され得る。これについては、第1の比較方法で生成された複数のペレットを割って顕微鏡等を用いて観察したところ確認されている。これに対して、本実施形態の場合、単に複数の被分割体10Aを樹脂と混錬するのではなく、複数の被分割体10Aを予め綿状粉砕体10Bにしてから樹脂体と混錬する(
図1及び
図3参照)。そのため、複数の被分割体10Aは複数の紙繊維PFにばらされた状態となっている。別言すると、複数の紙繊維PF同士の間には樹脂体が入り込んだ状態となっている。本願の発明者らの監察結果でもこの事実が確認されている。その結果、本実施形態の製造方法S100により生成された複数のペレット40は、第1の比較方法により生成された複数のペレットに比べて、樹脂体を構成する樹脂同士の結合力が維持され易い。
【0052】
したがって、本実施形態の場合のように、複数の被分割体10Aを粉砕して綿状粉砕体10Bを生成する工程を含むことは、第1の比較方法の場合に比べて、割れ難い複数のペレット40を生成することができる。これに伴い、本実施形態の製造方法S100は、第1の比較方法の場合に比べて、割れ難い2次製造物を製造することができる。
【0053】
〔第2の効果〕
第2の効果は、第1工程S10で生成される各被分割体10Aが矩形状であること(
図2及び
図3参照)による効果である。本効果については、後述する第2の比較方法(図示省略)と比較して説明する。
【0054】
第2の比較方法の場合、第1工程S10で生成される複数の被分割体(図示省略)が矩形状ではなくて長尺状(又はテープ状)である点のみ本実施形態の製造方法S100と異なる。つまり、第2の比較方法は、本実施形態の製造方法S100と同じ組成で構成される複数のペレット及び2次製造物(図示省略)を生成することができる。
【0055】
しかしながら、本願の発明者らが行った前述の割れの試験によれば、第2の比較方法で製造された複数のペレットは、本実施形態の製造方法S100で製造された複数のペレット40に比べて、割れ易いことが確認された。
【0056】
本願の発明者らの試験結果によれば、第2の比較方法の場合、第1の比較方法の場合に比べて、複数の被分割体10Aは複数の紙繊維PFにばらされていることが観察された。これに対して、第2の比較方法の場合、本実施形態の場合に比べて、複数の被分割体10Aは複数の紙繊維PFにばらされていないことが観察された。このような結果が得られた理由は、以下のようなメカニズムによると考えられる。すなわち、
図2及び
図3に示されるように、本実施形態の製造方法S100の第1工程S10により複数の被分割体10Aを生成した際には、各被分割体10Aの外周縁から複数の紙繊維PFが毛羽立っているため、後の工程でより綿状に生成され易い。
【0057】
したがって、第1工程S10で生成される各被分割体10Aが矩形状であることを特徴とする本実施形態の場合は、第2の比較方法の場合に比べて、割れ難い複数のペレット40を生成することができる。これに伴い、本実施形態の製造方法S100は、第2の比較方法の場合に比べて、割れ難い2次製造物を製造することができる。
【0058】
〔第3の効果〕
第3の効果は、第2工程で生成される綿状粉砕体10Bに含まれる複数の紙繊維PFのうちの少なくとも20重量%以上がそれぞれポリ塩化ビニルの粒子Ppvcを接着させたままであることのよる効果である。本効果については、後述する第3の比較方法(図示省略)と比較して説明する。
【0059】
第3の比較方法は、第2工程で生成される綿状粉砕体10Bに含まれる複数の紙繊維PFのうちの少なくとも20重量%未満がそれぞれポリ塩化ビニルの粒子Ppvcを接着させたままとする点のみ本実施形態の製造方法S100と異なる。つまり、第3の比較方法は、本実施形態の製造方法S100と同じ組成で構成される複数のペレット及び2次製造物(図示省略)を生成することができる。
【0060】
しかしながら、本願の発明者らが行った前述の割れの試験によれば、第3の比較方法で製造された複数のペレットは、本実施形態の製造方法S100で製造された複数のペレット40に比べて、割れ易いことが確認された。
【0061】
第3の比較方法の場合、前述の割れの試験後にペール缶の内部にできた複数のペレットの破片には、樹脂体から分離された複数の紙繊維PFが存在していた。これに対して、本実施形態の場合における前述の割れの試験後にペール缶の内部にできた複数のペレットの破片の量は、第3の比較方法の場合よりも少なかった。また、本実施形態の場合における破片に占める樹脂体から分離されている複数の紙繊維PFの比率は、第3の比較方法の場合よりも少なかった。このような結果が得られた理由は、以下のようなメカニズムによると考えられる。すなわち、
図3に示されるように、本実施形態の製造方法S100の第2工程S20により生成された綿状粉砕体10Bは、第3の比較方法の場合に比べて、複数の紙繊維PFにより多くのポリ塩化ビニルの粒子Ppvcが接着されたままである。そして、第2工程S20の後に行われる第3工程S30で綿状粉砕体10Bと樹脂体とが混錬される際に綿状粉砕体10Bに接着されているポリ塩化ビニルの粒子Ppvcに樹脂体が接着され易くなる。その結果、生成される複数のペレット40における樹脂の接着強度が確保されると考えられる。
【0062】
したがって、第2工程で生成される綿状粉砕体10Bに含まれる複数の紙繊維PFのうちの少なくとも20重量%以上がそれぞれポリ塩化ビニルの粒子Ppvcを接着させたままであることを特徴とする本実施形態の場合は、第3の比較方法の場合に比べて、割れ難い複数のペレット40を生成することができる。これに伴い、本実施形態の製造方法S100は、第3の比較方法の場合に比べて、割れ難い2次製造物を製造することができる。
【0063】
〔第4の効果〕
第4の効果は、第2工程で生成される綿状粉砕体10Bに含まれる複数の紙繊維PFのうちの80重量%未満がそれぞれポリ塩化ビニルの粒子Ppvcを接着させたままであることによる効果である。本効果については、後述する第4の比較方法(図示省略)と比較して説明する。
【0064】
第4の比較方法は、第2工程で生成される綿状粉砕体10Bに含まれる複数の紙繊維PFのうちの80重量%以上がそれぞれポリ塩化ビニルの粒子Ppvcを接着させたままとする点のみ本実施形態の製造方法S100と異なる。つまり、第4の比較方法は、本実施形態の製造方法S100と同じ組成で構成される複数のペレット及び2次製造物(図示省略)を生成することができる。
【0065】
しかしながら、本願の発明者らが行った前述の割れの試験によれば、第4の比較方法で製造された複数のペレットは、本実施形態の製造方法S100で製造された複数のペレット40に比べて、割れ易いことが確認された。
【0066】
第4の比較方法の場合、前述の割れの試験後にペール缶の内部にできた複数のペレットの破片には、樹脂体が接着されたままの複数の紙繊維PFが存在していた。これに対して、本実施形態の場合における前述の割れの試験後にペール缶の内部にできた複数のペレットの破片の量は、第4の比較方法の場合よりも少なかった。また、本実施形態の場合における破片に占める樹脂体から分離されている複数の紙繊維PFの比率は、第4の比較方法の場合よりも多かった。このような結果が得られた理由は、以下のようなメカニズムによると考えられる。すなわち、第4の比較方法により生成される綿状粉砕体は、本実施形態の製造方法S100の第2工程S20により生成される綿状粉砕体10Bに比べて、ポリ塩化ビニルの粒子Ppvcに被覆された複数の紙繊維PFの量が多い。第4の比較方法の場合、第2工程S20の後に行われる第3工程S30で各紙繊維PFが直接的にポリ塩化ビニルの粒子Ppvcに被覆され難い。その結果、第3工程S30で綿状粉砕体とで混錬される樹脂体のうちポリ塩化ビニルの粒子Ppvcと紙繊維PFとに跨って接着される樹脂体の割合が本実施形態の製造方法S100の場合よりも少なくなる。
【0067】
したがって、第2工程で生成される綿状粉砕体10Bに含まれる複数の紙繊維PFのうちの80重量%未満がそれぞれポリ塩化ビニルの粒子Ppvcを接着させたままであることを特徴とする本実施形態の場合は、第4の比較方法の場合に比べて、割れ難い複数のペレット40を生成することができる。これに伴い、本実施形態の製造方法S100は、第3の比較方法の場合に比べて、割れ難い2次製造物を製造することができる。
【0068】
〔第5の効果〕
第5の効果は、第2工程で生成される綿状粉砕体10Bの嵩比重が少なくとも0.01(g/cc)以上であることによる効果である。本効果については、後述する第5の比較方法(図示省略)と比較して説明する。
【0069】
第5の比較方法は、第2工程で生成される綿状粉砕体10Bの嵩比重が少なくとも0.01(g/cc)未満である点のみ本実施形態の製造方法S100と異なる。つまり、第4の比較方法は、本実施形態の製造方法S100と同じ組成で構成される複数のペレット及び2次製造物(図示省略)を生成することができる。
【0070】
しかしながら、本願の発明者らが行った前述の割れの試験によれば、第5の比較方法で製造された複数のペレットは、本実施形態の製造方法S100で製造された複数のペレット40に比べて、割れ易いことが確認された。
【0071】
第5の比較方法の場合における前述の割れの試験後にペール缶の内部にできた複数のペレットの破片の量は、本実施形態の製造方法S100の場合よりも多かった。このような結果が得られた理由は、以下のようなメカニズムによると考えられる。すなわち、第5の比較方法の場合も本実施形態の製造方法S100の場合も、綿状粉砕体10Bは第2工程S20で回転装置を用いて生成されるが、それぞれの回転装置の設定条件が異なる。具体的には、第5の比較方法の場合、例えば、本実施形態の製造方法S100の場合と同じ稼働時間であっても複数の羽根の回転速度(角速度)が速い(大きい)か、同じ複数の羽根の回転速度(角速度)であっても稼働時間が長い。その結果、第5の比較方法の場合、本実施形態の製造方法S100の場合に比べて、生成される綿状粉砕体10Bに含まれる複数の紙繊維PFの平均長が短い。これに伴い、第5の比較方法で生成される複数のペレットは、本実施形態の製造方法S100で生成される複数のペレット40に比べて、それらに含まれる紙繊維PFの平均長さが短いことで(一例として、複数の紙繊維PFの平均長さが100μm未満であることが、ここでいう「短いこと」に相当する。)、各ペレットの強度が低くなると考えられる。
【0072】
したがって、第2工程で生成される綿状粉砕体10Bの嵩比重が少なくとも0.01(g/cc)以上であることを特徴とする本実施形態の場合は、第5の比較方法の場合に比べて、割れ難い複数のペレット40を生成することができる。これに伴い、本実施形態の製造方法S100は、第5の比較方法の場合に比べて、割れ難い2次製造物を製造することができる。
【0073】
〔第6の効果〕
第6の効果は、第2工程で生成される綿状粉砕体10Bの嵩比重が0.3(g/cc)未満であることによる効果である。本効果については、後述する第6の比較方法(図示省略)と比較して説明する。
【0074】
第6の比較方法は、第2工程で生成される綿状粉砕体10Bの嵩比重が0.3(g/cc)以上である点のみ本実施形態の製造方法S100と異なる。つまり、第6の比較方法は、本実施形態の製造方法S100と同じ組成で構成される複数のペレット及び2次製造物(図示省略)を生成することができる。
【0075】
しかしながら、本願の発明者らが行った前述の割れの試験によれば、第6の比較方法で製造された複数のペレットは、本実施形態の製造方法S100で製造された複数のペレット40に比べて、割れ易いことが確認された。
【0076】
第6の比較方法の場合における前述の割れの試験後にペール缶の内部にできた複数のペレットの破片の量は、本実施形態の製造方法S100の場合よりも多かった。このような結果が得られた理由は、以下のようなメカニズムによると考えられる。すなわち、第6の比較方法の場合も本実施形態の製造方法S100の場合も、綿状粉砕体10Bは第2工程S20で回転装置を用いて生成されるが、それぞれの回転装置の設定条件が異なる。具体的には、第6の比較方法の場合、例えば、本実施形態の製造方法S100の場合と同じ稼働時間であっても複数の羽根の回転速度(角速度)が遅い(小さい)か、同じ複数の羽根の回転速度(角速度)であっても稼働時間が短い。その結果、第6の比較方法の場合、本実施形態の製造方法S100の場合に比べて、生成される綿状粉砕体10Bに含まれる複数の紙繊維PFの一部が塊状になって存在している。これに伴い、第6の比較方法で生成される複数のペレットは、本実施形態の製造方法S100で生成される複数のペレット40に比べて、複数の紙繊維PFが樹脂体と混ざり合って固まっていないことで、各ペレットの強度が低くなると考えられる。
【0077】
したがって、第2工程で生成される綿状粉砕体10Bの嵩比重が0.3(g/cc)未満であることを特徴とする本実施形態の場合は、第6の比較方法の場合に比べて、割れ難い複数のペレット40を生成することができる。これに伴い、本実施形態の製造方法S100は、第6の比較方法の場合に比べて、割れ難い2次製造物を製造することができる。
【0078】
以上が、第1実施形態についての説明である。
【0079】
≪第2実施形態≫
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態については前述の第1実施形態(
図1~
図4参照)と異なる部分についてのみ説明するが、本実施形態において第1実施形態の構成要素等を援用できるものについては適宜援用する点に留意されたい。
以下、本実施形態の壁紙10(
図1参照)を含む複数のペレット40(複数の1次製造物及び複数の成形物の一例)の製造方法(本実施形態の製造方法S100A)について、主に
図5及び
図6を参照しながら説明する。次いで、本実施形態の効果について説明する。
【0080】
<第2実施形態の壁紙を含む成形物の製造方法>
図5は、本実施形態の製造方法の工程図である。
本実施形態において第1実施形態(
図1参照)と異なる点は、第1実施形態の第2工程S20及び第3工程S30が複合工程S20Aに変更されている点のみである。つまり、本実施形態の製造方法S100Aは、第1工程S10、複合工程S20A、第4工程S40及び第5工程S50で構成され、かつ、これらの記載順で各工程が行われる。
【0081】
〔複合工程〕
本実施形態の複合工程S20Aは、第1実施形態の第2工程S20と第3工程S30とを1つの工程にしたものともいえる。ここで、
図6は、本実施形態の複合工程S20A(
図5参照)で使用される回転装置50の部分断面図である。複合工程S20Aは、回転装置50を使用して行われる。
【0082】
(回転装置)
ここで、回転装置50について
図6を参照しながら説明する。
回転装置50は、筐体60と、筐体60の内部にその一部が収容されている回転体70とを備える。筐体60は、その内部に回転体70の一部を収容している。回転体70は、回転軸75と、回転軸75の外周に取り付けられている複数の羽根710b、710d、710c、710eと、供給スクリュー712と、2つのバランスホイール716と、2つのカラー720とを有する。供給スクリュー712は、材料投入部に対応する回転軸に投入された材料(複数の被分割体10A及び樹脂体)を複数の羽根710b、710d、710c、710e側に供給する。複数の羽根710b、710d、710c、710eは、回転軸75の回転方向において互いの対向間隔が狭まるような取付け角で回転軸75に取り付けられている。そして、筐体60の内部において、複数の被分割体10A及び樹脂体が混合されかつ粉砕され、剪断、摩擦及び圧縮による発熱により含有水分が脱水される。
複数の羽根710b、710d、710c、710eは、一例として、それぞれ、横断面形状矩形であるとともに全体形状が矩形である。複数の羽根710b、710d、710c、710eは、回転軸75の円周方向の180度の角度間隔の部位における軸方向において対向している。また、複数の羽根710b、710d、710c、710eの厚さは、外周側の約40%の部分が内周側に比べて厚く形成されている。羽根710a及び羽根710fは、
図6の右側面から見た場合の時計回りに回転したとき、その前縁が筐体60の左右の両端の内面と殆ど隙間なく摺接するように羽根の先端から根元まで約15度の取付け角度で回転軸75に対して傾斜している。また、4枚の羽根710b、710c、710d、710eは、回転軸75の外周面に千鳥状に各羽根の先端から根元まで約15度の角度で傾斜しており、回転時の前縁が筐体60の両端を向く方向に各々配置されている。すなわち、4枚の羽根710b、710d、710c、710eは、回転軸75の軸方向において対向するとともに、回転方向において互いの対向間隔が狭まるような取付け角(円周方向に対する角度)は15度になるように回転軸75に取り付けられている。筐体60には連続した通水路(図示省略)が構成されており、冷却水を循環させることにより筐体60を冷却可能とされている。
以上が、回転装置50の説明である。
【0083】
複合工程S20Aは、筐体60及び筐体60の内部に配置され軸周りに回転する複数の羽根710b、710d、710c、710eを備える回転装置50を用いて、第1次氏形態における第2工程S20と第3工程S30とが連続的に行われる工程である。そして、複合工程S20Aは、(1)筐体60の内部に収容される複数の被分割体10Aを軸周りに回転する複数の羽根710b、710d、710c、710eに衝突させて粉砕することで綿状粉砕体10Bを生成し、(2)生成された綿状粉砕体10Bを筐体60の内部に収容される主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とともに軸周りに回転する複数の羽根710b、710d、710c、710eに衝突させることで、綿状粉砕体10Bと、主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とを混錬して混錬体を生成する。
【0084】
<第2実施形態の効果>
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態の製造方法S100Aは、前述の第1実施形態の製造方法S100における、第2工程S20と第3工程S30とを同じ機械を用いて連続的に行うことを特徴とする。
したがって、本実施形態の製造方法S100Aによれば、第1実施形態の製造方法S100に比べて、複数のペレット40の製造時間を短縮することができる。これに伴い、本実施形態の製造方法S100Aによれば、2次製造物の製造時間を短縮することができる。
【0085】
以上が、第2実施形態についての説明である。
【0086】
≪変形例(補足を含む。)≫
以上のとおり、本発明について前述の第1実施形態及び第2実施形態を例として説明した。しかしながら、本発明の技術的範囲は、これらの実施形態に限定されるものではない点に留意されたい。例えば、本発明の技術的範囲には、以下の変形例、補足内容も含まれる。
【0087】
例えば、各実施形態では、壁紙10を構成する、紙20、ポリ塩化ビニル及び炭酸カルシウムの重量比は、一例として、それぞれ、25重量%以上35重量%未満であるとして説明した。しかしながら、それぞれの重量比の一例は25重量%以上35重量%未満でなくてもよい。例えば、壁紙20の重量比の下限は5重量%であるというように、少なくとも壁紙10の構成要素として紙20が含まれていて、他の構成要素であるポリ塩化ビニル及び炭酸カルシウムの重量比が大きくなっていてもよい。
【0088】
また、例えば、各実施形態では、壁紙10の複数の構成要素の一例は、紙20、ポリ塩化ビニル及び炭酸カルシウムであるとして説明した。しかしながら、各実施形態の製造方法で用いられる壁紙10の複数の構成要素は、紙20、ポリ塩化ビニル及び炭酸カルシウム以外の他の構成要素を含んでもよい。例えば、他の構成要素の一例としては、壁紙10の模様を形成するインク(色素:一例としてフタロシアニン等)であってもよい。
【0089】
また、例えば、各実施形態では、複数の被分割体10Aが矩形状であるとして説明した(
図2及び
図3参照)。しかしながら、壁紙10を複数に分割したものであれば、各被分割体10Aの形状は矩形状でなくてもよい。例えば、円形状、多角形状その他の形状であってもよい。
【0090】
また、例えば、各実施形態では、複数の被分割体10Aがほぼ同等のサイズの矩形状であるかのように説明した(
図2及び
図3参照)。しかしながら、第2工程S20又は複合工程S20Aを行う前に生成される複数の被分割体10Aのサイズは、同等でなくてもよい。例えば、一部が10mm角、別の一部が20mm角、更に別の一部が30mm角等の複数のサイズ群の被分割体10Aとしてもよい。これにより、生成される複数のペレット40に含まれる紙繊維FPの長さが複数のピークを有することになる。その結果、より安定した強度を有する複数のペレット40を生成することができる。
【0091】
また、例えば、第3工程S30又は複合工程S20Aにおいて、綿状粉砕体10Bと混錬される樹脂体は、リサイクル材料であってもいわゆるバージン材料であってもよい。
なお、各実施形態の場合、前述の説明のとおり、いわゆるリサイクル品としての複数のペレット40が製造されるが、各比較の方法により生成された複数のペレットに比べて割れ難いという効果を奏する。そのため、第3工程S30又は複合工程S20Aにおいて混錬される樹脂体としてバージン材を用いる場合、そのポリ塩化ビニルの量を綿状粉砕体10Bに含まれるポリ塩化ビニルの量よりも少なくすることができる。
【0092】
また、各実施形態の説明では、第2工程S20及び複合工程S20Aにおける、被分割体10Aの工程期間時の温度について言及していないが、例えば、140℃以上220℃未満となるように設定されていることが好ましい。その理由は、各実施形態において、140℃程度以上に設定されていると、ポリ塩化ビニルが紙繊維PFから離れやすくなるためであり、220℃程度以上に設定されていると紙が燃焼する虞があるからである。なお、温度の設定は、回転装置における複数の羽根の回転速度(角速度)、稼働時間等で調整すればよい。
【0093】
また、第2実施形態の製造方法S100Aでは、複合工程S20Aは回転装置50(
図6参照)を用いて行われるとして説明した。しかしながら、筐体及び該筐体の内部に配置され軸周りに回転する複数の羽根を備える回転装置を用いて複合工程S20Aが行われるのであれば、回転装置の構成は
図6に示される回転装置50でなくてもよい。
【0094】
補足ではあるが、第2実施形態の製造方法S100A(
図5参照)の複合工程S20Aの説明では、第1実施形態の第2工程S20と第3工程S30とを1つの工程にしたものとし、かつ、同じ機械を用いて連続的に行うことを特徴とするとした。しかしながら、本願の発明者らの試験研究によれば、複合工程S20Aでは、第1実施形態の第2工程S20と第3工程S30とが(その割合は別として)同時に行われていることが確認できた。つまり、同時に行われることで、室温の複数の被分割体10Aと樹脂体とが同等の温度に加熱されているで、第1実施形態の場合とは異なるといえる。この事実による作用効果について、本願の発明者らは未だ具体的なメカニズムを解明できてはいないが、比較の方法により生成された複数のペレットに比べて割れ難いという効果を奏する一因である可能性は示せたと考えられる。
【0095】
また、補足ではあるが、各実施形態の中間段階において生成された綿状粉砕体10Bは、壁紙10に含まれる炭酸カルシウムのうちの10%以上90%未満の炭酸カルシウムの粒子Pcc(
図3参照)が複数の紙繊維PFに接着されたままのポリ塩化ビニルの粒子Ppvcに固着されていることも確認された。この事実による作用効果について、本願の発明者らは未だ具体的なメカニズムを解明できてはいないが、比較の方法により生成された複数のペレットに比べて割れ難いという効果を奏する一因である可能性は示せたと考えられる。
【0096】
さらに、補足ではあるが、第2実施形態の回転装置50を用いて複数の被分割体10A(
図2参照)から綿状粉砕体10B(
図3参照)を生成する場合に、本願の発明者らの試験研究によれば、以下の傾向があることが見出された。
ここで、
図7のFig.1は回転装置50の稼働時間に対する綿状粉砕体10Bの嵩比重の関係のグラフであり、Fig.2は回転装置50の稼働時間に対する複数の紙繊維FPの平均長さの関係のフラフである。
前述の説明では、綿状粉砕体10Bの嵩比重は、0.01(g/cc)以上0.3(g/cc)未満が好ましいとしたが、回転装置50(
図6参照)を用いて綿状粉砕体10Bを生成すると、稼働時間に対する綿状粉砕体10Bの嵩比重の関係は
図7のFig.1のようになる。このグラフは、複数の被分割体10Aの粉砕の開始後、時間T2~T3(sec.)までは回転装置50の稼働時間が長くなるほど複数の被分割体10Aの粉砕が進んで嵩比重が減少することを示している。その一方で、このグラフは、時間T2~T3(sec.)以降は嵩比重が増加することを示している。このように時間T2~T3(sec.)以降嵩比重が増加する理由は、更に粉砕が進むにつれて複数の紙繊維PFの長さが短くなることによる。
そして、このグラフの場合、綿状粉砕体10Bの嵩比重が0.01(g/cc)以上0.3(g/cc)未満となるには、ある条件のもとで回転装置50の稼働時間をT1~T2、T3~T5(sec.)に設定することが必要となる。
また、前述の説明では、複数の紙繊維PFの平均長さは100μm以上であることが好ましいとした。回転装置50(
図6参照)を用いて綿状粉砕体10Bを生成すると、稼働時間に対する複数の紙繊維FPの平均長さの関係は
図7のFig.2のようになる。このグラフは、複数の被分割体10Aの粉砕の開始後、その稼働時間が長くなるほど複数の被分割体10Aの粉砕が進んで複数の紙繊維FPの平均長さが短くなることを示している。
そして、このグラフの場合、綿状粉砕体10Bに含まれる複数の紙繊維PFの平均長さが100μm以上となるには、ある条件のもとで回転装置50の稼働時間をT4以下に設定することが必要となる。
以上より、回転装置50を用いて複数の被分割体10Aから綿状粉砕体10Bを生成ずる場合、ある条件のもとで回転装置50の稼働時間をT1~T2、T3~T4(sec.)に設定することが好ましいといえる。
【符号の説明】
【0097】
10 壁紙
10A 複数の被分割体
10B 綿状粉砕体
20 紙
30 被覆膜
40 複数のペレット(複数の成形物の一例)
50 回転装置
60 筐体
70 回転体
710a 羽根
710b 羽根
710c 羽根
710d 羽根
710e 羽根
710f 羽根
712 供給スクリュー
716 バランスホイール
720 カラー
75 回転軸
FP 紙繊維
Ppvc ポリ塩化ビニルの粒子
Pcc 炭酸カルシウムの粒子
S100 第1実施形態の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法
S100A 第2実施形態の原材料に壁紙を含む成形物の製造方法
S10 第1工程
S20 第2工程
S30 第3工程
S40 第4工程
S50 第5工程
S20A 複合工程
【手続補正書】
【提出日】2022-12-08
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0001
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0001】
本発明は、原材料に壁紙を含む混錬体の製造方法及び原材料に壁紙を含む成形物の製造方法に関する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
紙と、ポリ塩化ビニルを含み当該紙の一面に接着されて当該一面を被覆する被覆膜とを有する壁紙を分割して複数の被分割体を生成する分割工程と、
筐体及び該筐体の内部に配置され軸周りに回転する複数の羽根を備える回転装置を用いて、該分割工程で生成された複数の被分割体を複数の被分割体を軸周りに回転する前記複数の羽根に衝突させて粉砕して複数の紙繊維を含む綿状粉砕体を生成し、更に、生成された綿状粉砕体を前記筐体の内部に収容される主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とともに軸周りに回転する前記複数の羽根に衝突させることで、綿状粉砕体と、主成分としてポリ塩化ビニルを含む樹脂体とを混錬して混錬体を生成する混錬工程と、
を含む、
原材料に壁紙を含む混錬体の製造方法。
【請求項2】
前記混錬工程において生成される綿状粉砕体の嵩比重は、少なくとも0.01(g/cc)以上である、
請求項1に記載の方法。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の方法と、
前記混錬工程で生成された混錬体を定められた形状を有する少なくとも1つ以上の成形物にする成形工程と、
を含む、
原材料に壁紙を含む成形物の製造方法。