JP2000355042A - 木目模様を有する物品の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 押出成形により表面に木目模様を有する成形
体を容易に製造する方法の提供。 【解決手段】 熱可塑性樹脂ペレットと模様形成用樹脂
組成物を押出成形することにより木目模様を有する物品
を成形するに際し、溶融樹脂を送り出すスクリューの先
端と金型との間に、ブレーカープレートのみを２個以
上、またはブレーカープレートおよびリングのいずれも
１個以上取り付けた押出成形機を用いることを特徴とす
る木目模様を有する物品の成形方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂を原
料として用い、押出成形により表面に木目模様を有する
成形体を製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】熱可塑性樹脂を原料とす
る合成木材は、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、森林資源
保護が強調される中、建築材料分野において木材の代替
品として合成木材は注目されており、表面に木目模様が
形成された合成木材は天然材と比較すると安価でかつ美
観にも優れるために需要も多い。合成木材の原料樹脂と
しては、塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、フェノール樹脂またはＡＢＳ樹脂等が使用され
る。その中でも塩化ビニル系樹脂が好適に使用されてい
る。塩化ビニル系樹脂を原料に用い押出成形法により、
木目模様を有する合成木材を成形することに関して、幾
つかの提案がなされている。それらにおいては、色調お
よび溶融流動性の異なる２種類の樹脂粉末または樹脂ペ
レットの混合物を押出成形し、色むらを発生させること
により成形体表面に木目模様を発現するという技術的手
段が利用されている。

【０００３】しかしながら、人工の木目模様をできる限
り天然木材の模様に近づけたいという要求は衰えず、こ
れに応えるべく技術を得るための検討は不断になされて
いるのが現状である。また、一方で世の中に大量に放出
される塩化ビニル系樹脂の廃材をゴミとして扱うこと
が、環境保全の観点から事実上不可能になってきてお
り、そのリサイクル化が社会全体の課題となってきてい
る。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】本発明は、美観に優
れる木目模様を有する物品を押出成形法により容易に成
形する方法を提供することを課題とした。また、その成
形に供する塩化ビニル系樹脂の一部として、不要となっ
た軟質塩化ビニル系成形体の破砕物を再利用することも
課題とした。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成す
るに至った。すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂ペレッ
トと模様形成用樹脂組成物を押出成形することにより木
目模様を有する物品を成形するに際し、溶融樹脂を送り
出すスクリューの先端と金型との間に、ブレーカープレ
ートのみを２個以上、またはブレーカープレートおよび
リングのいずれも１個以上取り付けた押出成形機を用い
ることを特徴とする木目模様を有する物品の成形方法で
あり、さらには、樹脂通路に絞りを有するアダプター
が、前記ブレーカープレートの前もしくは後、または前
記リングの前または後に取り付けられている押出成形機
を用いることを特徴とする上記木目模様を有する物品の
成形方法である。以下、本発明についてさらに詳しく説
明する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明において使用する押出成形
機は、上記のとおり、スクリューの先端と金型との間
に、ブレーカープレートのみを２個以上またはブレーカ
ープレートおよびリングのいずれも１個以上取り付けた
押出成形機である。図１は本発明における押出成形機の
一実施態様であり、ブレーカープレートとリングがそれ
ぞれ１個使用されている成形機である。また、図２はブ
レーカープレートまたはリング等と併用されているアダ
プター（３）に絞り（５）が設けられている押出成形機
の例である。一般的な押出成形機においては、通常、ス
クリューの先端と金型との間にはそれらの連結治具とし
て溶融樹脂が通過する穴が中央部に設けられたリングが
１個使用されるか、または材料の混練効率を高めるため
に該リングに代えて、背圧の得られる多数の小孔を有す
るブレーカープレートが用いられている。いずれの場合
でも、リングもしくはブレーカープレートはいずれかが
１個だけ使用されていた。そして、木目模様を有する物
品の成形においても、上記の押出成形機が使用されてい
た。かかる従来技術に対して、本発明は木目模様を有す
る物品の成形のために、複数個のブレーカープレートを
取り付けたかまたはブレーカープレートおよびリングの
いずれも１個以上取り付けた押出成形機を採用するとい
う新規な技術的手段を採用するものである。

【０００７】本発明におけるブレーカープレートは、樹
脂の成形加工の技術分野において一般的に用いられるも
のであり、径が３〜６ｍｍ程度の小孔が多数個設けられ
た金属製円板である。また、リングは前記したとおりで
ある。ブレーカープレートの貫通孔の長さは２０〜６０
ｍｍが好ましい。また、ブレーカープレートに多数個設
けられた小孔の内、円板の中心から最外周に位置する小
孔の径がそれより内側に存在する小孔の穴より大きいこ
とが好ましい。ブレーカープレートにおける貫通孔の形
状は特に限定さず、円形以外にも、楕円、三角、四角ま
たはスリット等の形状が好ましく使用できる。

【０００８】押出成形における成形条件等としては、公
知の条件が採用でき、押出成形の代表的な例としては、
Ｌ／Ｄが２０以上で圧縮比２以上のフルフライトタイプ
のスクリューを用いた単軸押出機が用いられる。好まし
い成形温度は成形材料樹脂の種類により異なるが、塩化
ビニル系樹脂の成形の場合であれば、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。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する必要があり、具体的に
は、フリー発泡成形またはセルカプロセスが挙げられ
る。

【０００９】本発明における熱可塑性樹脂ペレットは、
生地用材料として使用され、樹脂としては、塩化ビニル
系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニ
ル系樹脂、ポリスチレン系樹脂またはＡＢＳ樹脂等が使
用できるが、好ましくは重合度が５００〜２０００のポ
リ塩化ビニルを主成分とする塩化ビニル系樹脂である。
ペレットの好ましい形状と大きさは、一辺が２〜５ｍｍ
程度の立方体、もしくは内径が１〜４ｍｍ、高さが２〜
５ｍｍ程度の円柱状のものであり、これらは公知の成形
方法、例えばロール成形、押出成形等により成形するこ
とができる。

【００１０】一方、模様形成用材料としては、通常前記
生地用材料と同じ種類の熱可塑性樹脂であって、生地用
材料よりも溶融流動性の高い樹脂が使用され、その形態
は粉末またはペレットのいずれであっても良い。所望に
より、模様形成用材料として生地用材料とは異なる樹脂
を選択してもよい。模様形成用材料樹脂として、ポリ塩
化ビニルが用いられる場合は、着色剤および滑剤等が添
加された塩化ビニル樹脂組成物として使用されることが
一般的である。滑剤を多く加えると脂組成物の溶融流動
性は高くなる。滑剤としては、ステアリン酸などの脂肪
酸や脂肪酸エステル類、ペンタエリスリトール等の多価
アルコールやそのエステル類、ステアリン酸アミド類、
またポリエチレンワックスや、部分的に酸化されたポリ
エチレン等が挙げられる。模様形成用塩化ビニル樹脂組
成物における滑剤の好ましい配合量は、ポリ塩化ビニル
１００重量部当たり、３〜５０重量部である。好ましい
着色剤としては、酸化チタン、鉛白等の白色顔料、カー
ボンブラック、鉄黒等の黒色顔料、クロムイエロー、縮
合アゾイエロー、チタンイエロー等の黄色顔料、ベンガ
ラ、縮合アゾレッド、キナクリドンレッド等の赤色顔料
または上記顔料の混合物等が挙げられる。着色剤の好ま
しい使用量は、ポリ塩化ビニル１００重量部当たり、３
〜５０重量部である。

【００１１】上記生地用ポリ塩化ビニル樹脂ペレットお
よび模様形成用塩化ビニル樹脂組成物には、各種添加剤
が含まれていても良く、添加剤としては、安定剤、着色
剤、発泡剤、充填剤、抗酸化剤、可塑剤、アクリロニト
リル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、
メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体
（ＭＢＳ樹脂）等の耐衝撃性改質剤、滑剤および難燃剤
等が挙げられる。安定剤としては、公知の鉛系安定剤お
よび錫系安定剤等が１種類または２種類以上併用して用
いることができ、鉛系安定剤としては、三塩基性硫酸
鉛、二塩基性亜硫酸鉛およびステアリン酸鉛等が挙げら
れ、錫系安定剤としては、ジブチル錫ラウレート、ジブ
チル錫メルカプト、ジオクチル錫メルカプトおよびジブ
チル錫マレート等が挙げられる。

【００１２】本発明の成形方法においては、軟質塩化ビ
ニル系成形体の破砕物を原料の一部として使用すること
もでき、その場合には生地用塩化ビニル樹脂として以下
の構成の組成物を使用することが好ましい。かかる生地
用塩化ビニル樹脂も、粉末またはペレットのいずれも使
用できる。すなわち、塩化ビニル系重合体（Ａ）１００
重量部当たり、軟質塩化ビニル系成形体の破砕物（Ｂ）
５〜３００重量部、メチルメタクリレート系共重合体
（Ｃ）５〜５０重量部、熱分解型発泡剤（Ｄ）０．０５
〜５．０重量部および平均粒径が５００μｍ以下の木粉
（Ｅ）１〜１５０重量部からなる樹脂組成物である。軟
質塩化ビニル系成形体としては、成形加工の際に発生す
るバリと、シート、フィルムまたはチューブ等の各種の
軟質塩化ビニル系成形体とが使用できる。なお、本発明
において軟質塩化ビニル系成形体とは、塩化ビニル重合
体１００重量部当たり、可塑剤を２０〜２００重量部有
する塩化ビニル系成形体である。上記軟質塩化ビニル系
成形体は、破砕物として使用される。破砕物の形状とし
ては、特に限定されず、通常無定形である。大きさにつ
いては、大き過ぎると他の成分との混合が不良となるた
めに、最長辺が１０mm以下程度であることが好ましい。

【００１３】軟質塩化ビニル系成形体に含まれる可塑剤
としては、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート
等のフタル酸アルキル、ジオクチルアジペート、ジイソ
デシルアジペート等のアジピン酸アルキル、トリオクチ
ルトリメリテート、トリイソノニルトリメリテート等の
トリメリット酸アルキル、エポキシ化大豆油、エポキシ
化亜麻仁油等のエポキシ化植物油等が挙げられる。

【００１４】軟質塩化ビニル系成形体は、合成ゴムを含
有するものであることが好ましい。合成ゴムとしては、
エチレン−プロピレンゴム、ポリブタジエン、クロロプ
レンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニ
トリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタ
ジエン−スチレン共重合体、メチルメタクリレート−ブ
タジエン−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン−
スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−ス
チレンブロック共重合体およびポリウレタン系ゴム等が
挙げられる。より好ましくは、アクリロニトリル−ブタ
ジエン−スチレン共重合体である。合成ゴムの好ましい
使用量は、塩化ビニル重合体１００重量部当たり、２０
〜２００重量部であり、さらに好ましくは３０〜１００
重量部である。合成ゴムの量が、２０重量部未満である
と自動車内装材として用いる場合に成形体の耐衝撃性が
不足し易く、一方２００重量部を越えると耐熱性に劣
る。

【００１５】メチルメタクリレート系共重合体は、メチ
ルメタクリレート単量体単位を主成分とする共重合体で
あり、共重合単量体としては、メチルアクリレート、エ
チルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチ
ルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、２−エチ
ルヘキシルアクリレート、ｎ−ラウリルアクリレート、
ｎ−テトラデシルアクリレート、メトキシエチルアクリ
レート、エトキシエチルアクリレート、シクロヘキシル
アクリレート、ベンジルアクリレート等のアクリレート
類、ｎ−アミルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリ
レート、ｎ−デシルメタクリレート、ｎ−ラウリルメタ
クリレート、ｎ−セチルメタクリレートなどのメタクリ
レート類、ブタジエン、イソプレン等のジエン類が挙げ
られ、これらの１種もしくは２種以上を組み合わせて用
いることができる。メチルメタクリレート系共重合体と
しては、できる限り平均重合度の高いものであることが
好ましい。好ましい平均分子量は、重量平均分子量で５
０万以上であり、さらに好ましくは８０万以上である。
平均分子量が５０万未満のメチルメタクリレート系共重
合体を用いると、本発明の組成物に発泡剤を併用した場
合に成形体表面の平滑性が劣る。市販のメチルメタクリ
レート系共重合体を使用することもでき、具体的にはメ
タブレンＰ５３０、Ｐ５５１またはＰ５５０；カネエー
スＰＡ１１またはＰＡ２０等が挙げられる。

【００１６】熱分解型発泡剤としては、一般的な有機発
泡剤または無機発泡剤を用いることができる。有機発泡
剤の例としては、アゾジカルボンアミド等のアゾ化合
物、ニトロソ化合物やスルホニルヒドラジド類が挙げら
れ、無機発泡剤の例としては、重炭酸ナトリウム、重炭
酸アンモニウム、炭酸アンモニウム等が挙げられる。ま
た、木粉のより好ましい粒径は、３０〜２００μｍであ
る。木粉の樹種は特に限定されず、例えば杉、栂などの
針葉樹やラワンなどの広葉樹を用いることができる。

【００１７】以下、本発明を実施例及び比較例によりこ
の発明の成形体の製造方法についてさらに詳しく説明す
る。実施例及び比較例の中の「部」はいずれも「重量
部」を表す。

【実施例１】（１）下記の配合による組成物について、
４０ｍｍ単軸押出機を使用して樹脂ペレット（ａ）及び
（ｂ）を調製した。 〔生地用樹脂組成物ペレット（ａ）製造用の配合〕 塩化ビニル樹脂（平均重合度７００） １００部 ブチル錫マレート系安定剤 ４部 メチルメタクリレート系共重合体 ２０部 アゾジカルボンアミド ２部 木粉（平均粒径１００μｍ） ２０部 重質炭酸カルシウム ２０部 軟質塩化ビニル系樹脂成形体の粉砕品 １００部 〔模様形成用樹脂ペレット（ｂ）製造用の配合〕 塩化ビニル樹脂（平均重合度７００） １００部 ブチル錫ラウレート系安定剤 ３部 ＤＩＮＰ １部 着色剤（茶色顔料） ２０部 滑剤（部分酸化ポリエチレンワックス） ５部 重質炭酸カルシウム １０部

【００１８】（２）成形体の製造 樹脂ペレット（ａ）１００部に、樹脂ペレット（ｂ）を
１０部を成形前に予備混合し、ホッパーから４０ｍｍ単
軸押出機に供給して押出成形を行い、スクリュー先端に
近い側（以下先端側）のブレーカープレートの貫通孔の
直径が３ｍｍ、金型に近い側（以下金型側）のブレーカ
ープレートの貫通孔の直径が４ｍｍの２枚のブレーカー
プレートを通過して押出成形することにより、成形体の
表面に微細な柾目を有する合成材を得た。なお、成形機
の各部の温度は以下のとおりである。 シリンダーのホッパー側温度 １３０℃ シリンダー中央部 １４０℃ シリンダーのダイス側温度 １６０℃ 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

【００１９】

【実施例２】実施例１で使用の先端側ブレーカープレー
トに代えて、直径４０ｍｍの一つの孔を有するリングを
使用した以外は、実施例１と同様な方法にて押出成形
し、成形体表面に大柄な木目模様を有する合成材を得
た。

【００２０】

【比較例１】実施例１で使用の先端側ブレーカープレー
トおよび金型側ブレーカープレートの両方を、直径４０
ｍｍの一つの孔を有するリングに代えて用いた以外は、
実施例１と同様な方法にて押出成形した。その結果、成
形体表面には不鮮明な濃淡模様しか現れなかった。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、色調が異なった２種以
上の熱可塑性樹脂を用いて押出成形することにより、木
目模様を有する物品を容易に成形することができ、さら
に成形表面の木目模様が単調でなくかつ模様が長く連続
していて鮮明である。また、廃棄される軟質塩化ビニル
系成形体の粉砕品を原料として用いることもできる点
で、本発明は該成形体のリサイクル化技術としても有用
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は押出成形機の樹脂出口付近の装置断面図
である。

【図２】図２は押出成形機の樹脂出口付近の装置断面図
である。

【符号の説明】

１──金型 ２───押出機本体 ３───ブレ
ーカープレート ４───リング ５───スクリュウ ６───金型
出口 ７───樹脂の流れ方向 ８───押出機本体 ９
───スクリュウ １０───アダプター １１──ブレーカープレート １２───絞り部 １３───金型 １４─
──絞り部 １５───金型出口 １６───樹脂の流れ方向

───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 酒井 潤 栃木県栃木市河内郡河内町中岡本2571−10 Ｆターム(参考） 4F207 AC01 AF08 KA01 KL38 KL59 KL74 KL83 KL98

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂ペレットと模様形成用樹脂
   組成物を押出成形することにより木目模様を有する物品
   を成形するに際し、溶融樹脂を送り出すスクリューの先
   端と金型との間に、ブレーカープレートのみを２個以
   上、またはブレーカープレートおよびリングのいずれも
   １個以上取り付けた押出成形機を用いることを特徴とす
   る木目模様を有する物品の成形方法。
2. 【請求項２】 樹脂通路に絞りを有するアダプターが、
   ブレーカープレートの前もしくは後、またはリングの前
   または後に取り付けられている押出成形機を用いること
   を特徴とする請求項１記載の木目模様を有する物品の成
   形方法。