JP2000326385A

JP2000326385A - 表面に柾目模様を有する樹脂成形体の製造方法

Info

Publication number: JP2000326385A
Application number: JP11142647A
Authority: JP
Inventors: Manabu Tanase; 学棚瀬; Katsuhiro Iwamura; 勝博岩村; Masayuki Arakawa; 昌之荒川; Ryoichi Aimiya; 良一相宮; Setsuo Katayanagi; 節男片柳; Atsushi Hanaoka; 淳花岡
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Toagosei Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Toagosei Co Ltd
Priority date: 1999-05-24
Filing date: 1999-05-24
Publication date: 2000-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】押出成形により表面に微細な所望の数の柾目
模様を有する樹脂成形体を容易に製造する方法の提供。【解決手段】押出成形にて表面に柾目模様を有する樹
脂成形体を製造するに当たり、成形体の表面上に得よう
とする柾目模様の本数と一致する個数の小孔が最外周に
設けられたブレーカープレートを、取り付けられた押出
機を用いることを特徴とする樹脂成形体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂を用
いて微細な柾目模様表面を有する樹脂成形体の製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックを原料とする樹脂成形体、
特に合成木材は、建築材料、家具、家電製品や自動車部
品等の分野で幅広く使用されている。特に近年、木目
調、柾目調、マーブル調、石調等、表面が不均一な着色
模様をもつプラスチックが、高級感を高める目的で用い
られてきている。木目模様を表面に与える代表的な方法
としては、無地の成形材の表面に、木目模様を有するフ
ィルムを張り付ける方法（フィルム貼着法）や木目模様
を印刷する方法（印刷法）等が知られている。しかしな
がらこれらの貼着法や印刷法はいずれも無地の成形材を
成形した後、後加工にて模様を付与するものである為、
製品のコストが高くなると共に剥離や印刷模様が消える
といった問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、前記問題を解
決する手段として、プラスチックの成形と同時に成形体
表面に模様をつける方法（同時成形方法）も多数提案さ
れている。例えば、特開平７−２１４６３１では、押出
機に使用されるスクリーンとブレーカーに換えて、溶融
樹脂の流路を狭めることのできる貫通孔を複数個有する
リングにより木目模様を与えることが提案されている。
また特開平８−２３８６０７では、樹脂ペレットと木質
様形成ペレットを混合押出し、溝付き成形品を成形し、
溝の中に異色の材料を埋め込む成形法が提案されてい
る。これらの公報に開示された同時成形法では、一応安
定した木目模様の成形体が得られるものの、模様の変化
に乏しく、成形体の表面の木目模様が強く浮き出るか均
一で機械的な柾目模様となり、十分な自然な高級感を与
えることができないという問題が残されている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題を解決するために鋭意検討した結果、押出機ブレーカ
ープレートを使用した場合、ブレーカープレート上の最
外周の小孔の数と合成木材表面に表現される柾目模様の
本数が一致することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００５】すなわち、本発明は、押出成形を採用して
表面に柾目模様を有する樹脂成形体を製造するに当た
り、成形体の表面上に得ようとする柾目模様の本数と一
致する個数の小孔が最外周に設けられたブレーカープレ
ートを、取り付けた押出機を用いることを特徴とする樹
脂成形体の製造方法である。

【０００６】本発明に用いられるブレーカープレートの
形状は、得ようとする合成木材の意匠性により決定され
る。また押出機の種類や用いるスクリューにより影響を
受けるため、一概にいえないが一般的にはスクリーンを
用いるために使用する通常のブレーカープレートを用い
ることが出来る。鮮明な柾目模様を出すためのより好ま
しいブレーカープレートとしては、最外周の穴の小孔は
大きいほうが好ましく具体的には直径が２ｍｍ以上のも
のが一般的である。より微細な柾目を得るには２ｍｍ未
満のものも用いることも可能であるが、ブレーカープレ
ート周辺の樹脂圧力が上がってしまうことにより過剰な
熱が加わる可能性、もしくは高混練タイプの押出機やス
クリューにより色調の異なる熱可塑性樹脂が完全に溶融
混合してしまい、若干の斑模様を呈するのみとなり好ま
しくない。ブレーカープレートの最外周の小孔の数は、
得ようとする樹脂成形体における柾目模様の本数と一致
させるが、具体的には５〜３５個が好ましい。かかる技
術手段を採用することにより、実際に該最外周の小孔の
数と同じ数の柾目模様が成形体表面上に形成される。従
って、最外周の小孔の数が増えるほど成形体表面に微細
な柾目を形成するが、多くするほど熱可塑性樹脂の混練
性が進行して柾目模様の形成が難しくなる。小孔の個数
が５〜３５個の場合、得られる成形体表面は、木材と見
間違う程に見栄えの良いものである。また、ブレーカー
プレートの貫通孔の長さは一般的には２０ｍｍから６０
ｍｍ程度のものが用いられるが、長くするほど熱可塑性
樹脂の混練性が進行して柾目模様の形成が難しくなるた
め、出来る限り短いものを用いることが望ましい。ブレ
ーカープレートの貫通孔の形状は、通常円形であるが、
必ずしも円形でなければならないわけではなく、線状、
楕円形、三角形、四角形、台形及び多角形であっても良
い。またこれらが組み合わされたものでも良い。明瞭な
柾目模様を得るには、可能な限りブレーカープレートを
通過した後の熱可塑性樹脂が溶融温度差により溶融混合
せず、溶融されたそれぞれの樹脂の流れが乱されないも
のが好ましい。さらに、これらの貫通孔はつながってい
ても良く、例えば最外周のみ半円状の貫通孔を残しブレ
ーカープレート全体が貫通したリング状のものであって
も本発明と同様な効果が得られるが、リング状となるこ
とにより、逆にブレーカープレートを通過した溶融樹脂
の流れが乱れてしまい不鮮明な柾目模様になり易い。

【０００７】本発明の樹脂成形体に用いられる熱可塑性
樹脂は、一般的な押出機を用いて溶融混合されて押出成
形することが出来る樹脂素材であれば何ら制約されない
が、代表的に用いられる樹脂素材としては、例えば塩化
ビニル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、スチレン系樹脂、オレフィ
ン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂やアクリル系樹脂等が挙げ
られる。特に良好な加工性や難燃性、製品コストの優位
性より、塩化ビニル系樹脂を用いることが望ましい。本
発明に於ける「塩化ビニル系樹脂」とは、ポリ塩化ビニ
ルに限らず、塩化ビニルモノマーと他のモノマー、例え
ばエチレン、プロピレン、アルキルビニルエーテル、塩
化ビニリデン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エス
テル、酢酸ビニル、アクリロニトリル等との共重合体、
又はポリ塩化ビニルと他のポリマー、例えば塩化ビニル
との相溶性に優れる、アクリロニトリル−ブタジエン−
スチレン共重合体（ＡＢＳ）とのブレンド物等を含む意
味であり、その製造方法も特に限定されない。

【０００８】色調の異なる２種類以上の熱可塑性樹脂と
は、単に色調が異なる同一の熱可塑性樹脂のみではな
く、塩化ビニル樹脂を例にすると、平均重合度が４００
から１５００の範囲の塩化ビニル系樹脂を主体とした塩
化ビニル系樹脂に、平均重合度が前記塩化ビニル系樹脂
よりも１００以上高い平均重合度を用いた塩化ビニル系
樹脂を混合することにより、より明確な模様を発現させ
ることも可能である。さらに混合する熱可塑性樹脂の滑
性を添加される滑剤の量に差をつけてより溶融性の差を
出すことにより、より自然な柾目模様を発現させること
も可能である。滑剤としては、多価アルコール高級脂肪
酸エステルや、部分酸化ポリエチレンワックス、ポリエ
チレンワックス等を用いることが出来、２種類の熱可塑
性樹脂において含まれる滑剤量の差は、３重量部以上と
することが望ましい。さらに種類の異なる熱可塑性樹
脂、例えば塩化ビニル系樹脂とＡＢＳ樹脂を用いて押出
成形時の樹脂の溶融性に差をつけることにより、より微
細な柾目を発現させることも可能である。

【０００９】熱可塑性樹脂に成形体の諸物性や製品コス
トをコントロールすることを主な目的として充填剤を添
加することができる。充填剤としては、例えば木粉、タ
ルク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、クレー、シリ
カ、マイカ、ガラス粉、けいそう土等が用いられる。本
発明に於いては、成形体表面の美観及び肌合いを天然木
に近似させるために、木粉及び発泡剤を併用することが
望ましい。配合割合としては、木粉については１〜１０
０重量部、発泡剤については０．１〜１０重量部である
ことが望ましい。木粉としては特に種類に制限はない
が、好ましくは平均粒径１〜２００μｍの微細粉末が好
ましい。また発泡剤も特に種類に制限はないが、例えば
アゾジカルボンアミド、重曹等が好ましい。

【００１０】また前記の添加剤以外に、熱可塑性樹脂に
一般的に添加される公知の添加剤を任意に添加すること
が出来る。例えば、抗酸化剤、紫外線吸収剤や可塑剤、
ＭＢＳ樹脂等の耐衝撃性改質剤及び難燃剤等が挙げられ
る。

【００１１】熱可塑性樹脂の形状は特に制限されない
が、ペレット状のものを用いることが望ましい。具体的
な形状は、一辺が２〜５ｍｍ程度の立方体、もしくは直
径が１〜３ｍｍであり高さが２〜５ｍｍ程度の円柱状で
ある。これらのペレット形状は、公知な成形方法、例え
ばロール成形、押出成形により任意に成形することが出
来る。また２種類以上の熱可塑性樹脂において、例えば
ペレットとパウダーなど異なる形態の樹脂を組み合わせ
ることも可能である。

【００１２】本発明における異なる色調とは、成形体全
体のベース色となるどちらかといえば色調の薄いもの
と、表面に柾目模様を与える前述の色調の薄いものとは
異なった色調の濃いものを表す。すなわち、白色、黄
色、赤色、黒色、茶色、青色、緑色など任意の市販の着
色剤より選択して用いることが出来るが、成形体ベース
の色調をなすものと、柾目をなす色調の異なる２種類以
上の熱可塑性樹脂を混合して、押出成形する必要があ
る。

【００１３】本発明における２種類以上の熱可塑性樹脂
は予め所望の割合に混合し、押出機の供給口から押出機
内に入り、攪拌加熱溶融混合される。混合において合成
木材のベースとなる色調の熱可塑性樹脂と柾目を表現す
る熱可塑性樹脂の比率は、表現しようとする木材の種類
により異なるが、ベースとなる熱可塑性樹脂を多く用い
る必要がある。望ましい配合比率としては例えば６：４
〜９：１の重量範囲で配合される。また２種類以上の熱
可塑性樹脂を用いる場合も同様に、ベースとなる熱可塑
性樹脂を最も多く混合することが望ましい。予備混合法
は、例えばタンブラーやヘンシェルミキサー等を用いて
ドライブレンドして均一に混合し、次いで、押出機や射
出成形機を用いて加熱溶融成形する。また本発明の方法
において、柾目模様をより鮮明に表現することを目的と
して、２種類以上の熱可塑性樹脂を押出機に別々に供給
することも可能であり、特に柾目を表現する熱可塑性樹
脂を押出機のガス排出口（ベント口）より供給すること
は有効な手段である。

【００１４】押出成形としては公知の成形方法が用いら
れる。なお発泡押出成形を行う場合には、発泡用の金型
設備に変更して成形する必要があり、具体例としては、
フリー発泡成形、セルカプロセスがある。成形温度につ
いては、成形に用いる熱可塑性樹脂の種類、成形機の種
類、成形体形状により異なるため、限定されないが、塩
化ビニル系樹脂を例とすると好ましくはシリンダー温度
は１３０〜１８０℃、ダイス温度は１５０〜１８５℃よ
り任意に設定できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により詳し
く説明する。実施例１ベース部材（塩化ビニル樹脂）塩化ビニル樹脂（重合度７００）１００重量部ブチル錫マレート系熱安定剤２〃ＭＭＡ系加工助剤７〃アゾジカルボンアミド１〃木粉（１００メッシュパス品）２０〃重質炭酸カルシウム１０〃顔料（クリ−ム色）５〃

【００１６】柾目部材（塩化ビニル樹脂）塩化ビニル樹脂（重合度１１００）１００重量部ブチル錫マレート系熱安定剤２〃重質炭酸カルシウム１０〃顔料（ブラウン）５〃滑剤（ポリエチレンワックス）３〃

【００１７】押し出し機の条件４０ｍｍ単軸押出機を用いて以下の条件に成形を行った。シリンダーのホッパー側温度：１３０℃ シリンダーの中央部温度：１４０℃ シリンダーのダイス側温度：１６０℃ アダプター（ブレーカープレート付近）温度：１７０℃ ダイス温度：１６０℃ スクリュー回転数：２０ｒｐｍブレーカープレート形状：直径４０ｍｍの円状系であっ
て貫通孔の径が２．５ｍｍであり、最外周に３５個の穴
が配されたものを用いた。

【００１８】ベース部材と柾目部材の組成物をそれぞれ
予備混合し、それぞれの直径が約３ｍｍで長さが約３ｍ
ｍの円柱系ペレットにしたものを、ベース部材９柾目部
材１の重量割合で混合し、ホッパーから押出機に供給し
て成形を行い吐出された樹脂をフォーマーを通しながら
水槽中で冷却し、約６０ｃｍの長さに切断して合成木材
を得た。なお吐出樹脂の引き取りは引取機により行っ
た。得られた合成木材は全体として淡色の明るい色調の
ものであって、その表面には茶褐色の微細な３５本の柾
目が表れていた。成形品表面を見る限りでは木材と見間
違う程の木質様の非常に見栄えの良い合成木材が得られ
ていた。

【００１９】実施例２実施例１において、ブレーカープレートを貫通孔の径が
３ｍｍであり最外周の穴の数が２４個のものを使用した
以外は同様の条件で押出加工を行った。得られた合成木
材は全体として淡色の明るい色調のものであって、その
表面には茶褐色の２４本の柾目が表れていた。成形品表
面を見る限りでは木材と見間違う程の木質様の非常に見
栄えの良い合成木材が得られていた。

【００２０】実施例３実施例１において柾目部材を予備混合し、そのまま粉の
形態でベース部材のペレットと混合した以外は同様の条
件で押出加工した。得られた合成木材は全体として淡色
の明るい色調のものであって、その表面には黒色に近い
微細な３５本の柾目が表れていた。成形品表面を見る限
りでは木材と見間違う程の木質様の非常に見栄えの良い
合成木材が得られていた。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、表面意匠性に優れた合
成木材を容易に製造することができ、かかる合成木材
は、従来より木材が利用されている分野および合成樹脂
が用いられていたが意匠性のためにその上から木目調フ
ィルム等が張られている分野等において好ましく使用さ
れる。具体的な利用分野としては、パイプ、板、シート
類、住宅の内部造作材として、窓枠、床板、壁材、なげ
し、上がりかまち、廻り縁、幅木、沓ずり、ドア部材
等、外部部材としては、雨樋等、家具材では、タンス、
ベッド、組立ラック、下駄箱、いす、机、テーブルや額
縁、鏡の縁やエッジ材等、車両関係の木目調パネル、弱
電関係では冷蔵庫、洗濯機、掃除機、扇風機、乾燥機、
空調機、ＯＡ機器、電話機等、また各種容器やゴミ箱、
コンテナや物置パネル、ボックス類、文房具類例えば鉛
筆の軸等が挙げられる。さらに、本発明において、ブレ
ーカープレートの最外周に設けられた小孔の個数が５〜
３５個であるとき、得られる成形体表面は、木材と見間
違う程に極めて見栄えの良いものとなる。

フロントページの続き (72)発明者岩村勝博愛知県名古屋市港区船見町１番地の１東亞合成株式会社名古屋総合研究所内 (72)発明者荒川昌之愛知県名古屋市港区船見町１番地の１東亞合成株式会社名古屋総合研究所内 (72)発明者相宮良一愛知県名古屋市港区船見町１番地の１東亞合成株式会社名古屋総合研究所内 (72)発明者片柳節男埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ホンダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者花岡淳埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ホンダエンジニアリング株式会社内Ｆターム(参考） 4F207 AA11 AA13 AA15 AA21 AA49 AB02 AB19 AF08 AH17 AH46 AH51 KA01 KA11 KL98

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】押出成形にて表面に柾目模様を有する樹
脂成形体を製造するに当たり、成形体の表面上に得よう
とする柾目模様の本数と一致する個数の小孔が最外周に
設けられたブレーカープレートを、取り付けられた押出
機を用いることを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
【請求項２】上記小孔の個数が５〜３５個である請求
項１記載の樹脂成形体の製造方法。