JP2003291202A - トリミング加工可能な木目装飾帯状樹脂成形物およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】合成樹脂の押出一体成形において、内装用化粧
材および家具等の木口面の保護および装飾使用される長
尺成形物として、軽量で、表面および内部に美観に優れ
た木目模様を有し、トリミングなど二次加工後も木目調
の外観を保持可能なトリミング加工可能な木目装飾帯状
樹脂成形物およびその製造方法を提供する。 【解決手段】芯部と、該芯部上面と両側面を覆う表層部
とを個別の押出機により形成し，二層形成用金型にて一
体化した。その際，表層部の金型注入口を上部および両
側面に具備した。また，芯部を熱可塑性樹脂にて形成す
るとともに、表層部を上記熱可塑性樹脂に対する熱融着
性を有する熱可塑性樹脂と、上記熱可塑性樹脂の流動点
より１０〜３０℃高い流動点を有する木目形成用着色樹
脂とから形成した。また、表層部における両側面の厚さ
を上面の厚さと同等以上とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、合成樹脂の押出一
体成形によって形成され、例えば、内装用化粧材および
家具等の木口面の保護および装飾使用される長尺の帯状
樹脂成形物に関するものであり、芯部と、表面および内
部に木目模様を有し、トリミング加工後も木目調の外観
を保持することのできる表層部とで構成されたトリミン
グ加工可能な木目装飾帯状樹脂成形物およびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、表面や内部に木目調の模様を
有し、木質感に優れた樹脂成形物をより簡便に製造する
ための技術開発報告は多数提示されている。例えば、成
形物のベースとなる樹脂とともに、このベースとなる樹
脂よりも分散性の低い着色樹脂や溶融粘度の高い着色樹
脂を使用することにより、混練時に流動した着色樹脂の
色調が成形物の表面および内部に保持され、これにより
木目調模様を有する成形物を形成することが可能であ
る。

【０００３】さらに木質感をより向上させるために、上
記成形物に微粉化した木粉など木質系材料を混入して成
形する技術が報告されている。この場合、木粉の含有率
が５０％を超えた場合は木質系材料として取り扱うこと
ができ、構造材料として利用することの困難な間伐材
や、製材工程で排出する鉋屑、鋸屑など、従来は廃棄、
燃焼されていた未利用木質系資源の有効利用方法の一つ
として注目されている。この場合、押出機および金型に
おける樹脂の流動を妨げないように８０メッシュ以上ま
で木粉の粒径を低下させ、さらに樹脂との相溶性を向上
するために木粉の表面を化学処理し、構造修飾させるこ
とによって木材に匹敵する質感を有する樹脂成形物を得
ることができる。

【０００４】一方、特開平９−１１７９５１、特開２０
０１−１１３５８３に示されるように、二層成形または
被覆成形によって表層にのみ木目模様を形成させた丸棒
状および管状成形物も考案されている。これによれば、
外層として木質系粉砕材料を含むベース樹脂およびこの
ベース樹脂とは異なる流動性を有する着色樹脂とを混合
させたものを使用し、内層としては各種有機、無機充填
材を含む樹脂、またはその樹脂を用いて予め形成された
丸棒状樹脂成形物、鋼管などを使用し、上記外層および
内層を押出一体成形、または内層を形成する丸棒状また
は管状成形物に外層を被覆成形することによって、木質
様外観に優れた丸棒状および管状成形物を得ることがで
きる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記木
質系材料を合成樹脂に配合して押出成形品を製造する場
合、その粒子径が大きくなるにしたがい、押出機および
金型における理想的な流動挙動を示さなくなり、成形物
の形状および寸法のバラツキ、表面平滑性の低下の原因
となることが知られている。したがって、実際には木質
系材料の粒径を３００メッシュ程度まで均一に微粉砕さ
せて用いることが望ましい。

【０００６】しかし、木質系材料を均一に３００メッシ
ュ以上まで微粉化することは非常に手間がかかり、かつ
コストも上昇する。さらにそのような微粉化木粉は極め
て取り扱いが困難であり、生産工程時に発生する粉塵お
よび静電気への対策が必要となる。また、粒径が小さく
なるにつれて、樹脂中での木粉の分散性は著しく低下
し、粒子同士が凝集して不均一に分布する結果として成
形物の各種性状が低下することが知られている。

【０００７】また、樹脂との相溶性向上のために、木粉
表面の化学処理、あるいは木粉の構成要素を構築する分
子の構造修飾を行うことは、非常に手間がかかるととも
にコスト増大につながる。

【０００８】さらに、微粉化した木粉等および着色され
た樹脂を混入して成形した樹脂成形物は、高密度化する
結果として、緻密ではあるが、非常に重く、軽量化が望
まれる内装部材への使用は適さない。また、木粉の含有
量が３０％を超えると、平滑性が著しく低下し、外観が
損なわれるとともに、手垢や埃が付着しやすく、また一
度付着した汚れが沈着しやすいという欠点がある。

【０００９】また、二層成形または被覆成形によって表
層にのみ木目模様を形成させた丸棒状および管状成形物
の場合は、非常に薄い表層に木目調の模様を表現させる
必要があるため、樹脂の流動挙動が極めて単純で規則的
な断面円形状あるいはシート状の成形物を形成する場合
でしか適応できない。すなわち、複雑な断面形状を有す
る成形物はもちろん、矩形状の成形物であっても優れた
木目模様を表現することができなかった。さらに、成形
物における偏肉部分の存在は木目調模様の乱れを誘発
し、外観を損ねる直接原因となるため、表層の厚みは通
常一定であり、なるべく均一表層を形成させる必要があ
った。

【００１０】特に、内装部材に用いられる成形物の場
合、通常はその側面部を研磨や切削などによってトリミ
ングし、より形状や質感を向上させるが、その際、均一
な表層を有する場合には、端部をトリミングすることに
よって内層が露呈してしまう可能性があった。

【００１１】そこで、本発明は、合成樹脂の押出一体成
形において、内装用化粧材および家具等の木口面の保護
および装飾使用される長尺の帯状樹脂成形物として、そ
の表面および内部に美観に優れた木目模様を有し、トリ
ミングなど二次加工を行った後も木目調の外観を保持す
ることのできるトリミング加工可能な木目装飾帯状樹脂
成形物およびその製造方法に関する。

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願発明は次のように構成したことを特徴とする。

【００１２】まず、本願の請求項１に記載の発明は、個
別の押出機により押出成形された芯部および該芯部の上
面と両側面とを覆う表層部で構成された帯状の樹脂成形
物であって、上記芯部は、熱可塑性樹脂からなり、上記
表層部は、上記芯部を構成する熱可塑性樹脂に対する熱
融着性を有する熱可塑性樹脂１００重量部と、上記熱可
塑性樹脂の流動点より１０〜３０℃高い流動点を有する
木目形成用着色樹脂１〜５重量部とからなり、かつ、該
表層部は、両側面の厚さが上面の厚さと同等以上とされ
ていることを特徴とする。

【００１３】この発明によれば、表層部において、ベー
スとなる熱可塑性樹脂が溶融し、均一混練される温度範
囲において、木目形成用着色樹脂は完全には溶融しない
ため、均一混練されることなく、押出機中では溶融複合
樹脂の中を高粘度を保持したままゆっくりと流動し続け
ることとなる。したがって、そのまま金型を通過し、冷
却されることにより、成形物表面および内部に木目形成
用着色樹脂の流動パターンが木目調の模様となってダイ
レクトに表現されることとなる。

【００１４】なお、木目形成用着色樹脂の流動点がベー
スとなる熱可塑性樹脂の流動点に対して１０℃以上高く
ない場合、樹脂混練および流動の際に発生する摩擦熱等
によって木目形成用着色樹脂がベースとなる熱可塑性樹
脂と一部相溶化し、両樹脂の界面が不明確となる結果と
して美観に優れた木目が形成されなくなる。一方、木目
形成用着色樹脂の流動点がベースとなる熱可塑性樹脂の
流動点に対して３０℃以上高い場合、木目形成用着色樹
脂の著しい溶融不良のため、押出工程における樹脂総体
としての流動が妨げられ、成形性が著しく低下すること
となる。

【００１５】また、この成形物における表層部両側面の
厚みが、上面の厚みと少なくとも同等以上に設定されて
いるため、トリミング加工を施しても芯部が露呈するこ
となく、表層部内部に形成された木目調模様が表面に表
現されることとなる。

【００１６】また、本願発明で使用される熱可塑性樹脂
は、非塩ビ系の熱可塑性樹脂が望ましく、詳しくはポリ
プロピレン系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ポリスチレン系樹
脂、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラス
トマー、ポリウレタン系エラストマーなどが使用可能で
ある。また、上記樹脂からなるリサイクル樹脂が含有さ
れていても良い。特に、芯部を構成する熱可塑性樹脂は
リサイクル樹脂のみから構成されていても良く、さらに
上記リサイクル樹脂は任意の色に着色されたものを数種
混ぜて使用可能である。また、表層部を構成する熱可塑
性樹脂においても、２０％以下であればリサイクル樹脂
が含有していても外観および物性上、問題はないため使
用可能である。

【００１７】また、本願発明の請求項２に記載の発明
は、上記芯部を構成する熱可塑性樹脂は、セルロース系
粉砕物を少なくとも５５％以上８０％以下含有し、かつ
上記表層部を構成する熱可塑性樹脂は、セルロース系粉
砕物が３０％以内含有することを特徴とする。

【００１８】この発明によれば、セルロース系粉砕物を
少なくとも５５％以上含有した熱可塑性樹脂からなる芯
部において、未利用のセルロース系資源の有効利用に寄
与することとなる。また、表層部を構成する熱可塑性樹
脂には、セルロース系粉砕物が３０％以内で存在するこ
とによって、トリミングされた面がより緻密で光沢に優
れ、さらに未利用のセルロース系資源の有効利用への寄
与がさらに向上することとなる。

【００１９】しかし、芯部を構成するセルロース系粉砕
物の含有率が５５％より低い場合、未利用のセルロース
系資源の有効活用という点ではやや不利となる。一方、
芯部を構成するセルロース系粉砕物の含有率が８０％よ
り高い場合、押出機における混練過程で流動障害が生
じ、成形性が著しく低下することとなる。

【００２０】また、表層部を構成するセルロース系粉砕
物の含有率が３０％より高い場合、流動性が低下する結
果として、金型へ注入する際、均一に充填されず、外観
に優れた表層を形成できなくなる結果として、成形物表
面の平滑性や光沢の低下を引き起こすこととなる。

【００２１】なお、本願発明で使用されるセルロース系
粉砕物は、産業廃棄物としての紙粉、木粉、パルプ粉は
もちろん、農業廃棄物としての植物由来微粉化物なども
使用可能である。

【００２２】さらに、その粒子径は押出機および金型で
の流動不良が生じない８０メッシュ程度であれば、十分
に適応可能であるが、もちろんそれより小さい粒子径の
ものであっても、使用可能である。

【００２３】また、本願発明の請求項３に記載の発明
は、上記芯部を構成する熱可塑性樹脂は、熱可塑性発泡
樹脂であることを特徴とする。

【００２４】この発明によれば、芯部において、発泡に
よる適度の空隙が形成される結果として成形物総体とし
て低密度化、軽量化が実現し、内装用部材としてより好
ましい特性を示すこととなる。

【００２５】また、本願発明の請求項４に記載の発明
は、請求項１から請求項３に記載のトリミング加工可能
な木目装飾帯状樹脂成形物の製造方法であって、一方の
押出機から押出された芯部と、他方の押出機から押出さ
れた表層部とを熱融着により一体化する金型として、芯
部の上面を覆う上部と両側面を覆う両側部とにそれぞれ
樹脂を供給する注入口を有する金型を用いることによ
り、両側面の厚さが上面の厚さと同等以上とされた表層
部を形成することを特徴とする。

【００２６】本発明によれば、表層部の金型への注入口
を芯部の上面を覆う上部と両側面を覆う両側部とにそれ
ぞれ設置することによって、偏肉部分における樹脂の流
れの乱れ、断絶等が生じることなく、適度な木目模様を
保持することが可能となり、本願請求項１から３に記載
のトリミング加工可能な木目装飾帯状樹脂成形物を形成
し得る。

【００２７】しかし、表層部の金型への注入口を上部に
のみ設置した場合、表層部の偏肉部分において美しい木
目が表現されず、さらに成形物総体としての物理的強度
低下の原因にもなり得る。

【００２８】これらの発明によれば、表面および内部に
美麗な木目調模様を有する樹脂成形物が簡便かつ低コス
トで得られることになり、トリミング加工などの二次加
工の可能な木目装飾帯状成形物が得られることとなる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に本発明のトリミング加工可
能な木目装飾帯状樹脂成形物およびその製造方法の実施
の形態について説明する。

【００３０】図１に本願発明にかかるトリミング加工可
能な木目装飾帯状樹脂成形物の実施形態を示す。木目装
飾帯状樹脂成形物１は、押出成形によって連続的に形成
される長尺部材を所定寸法で切断したもので、幅は３５
ｍｍ、高さは３ｍｍである。

【００３１】また、表層部２と、芯部３から構成され、
表層部２は、芯部３の上面および両側面の合計三方を覆
っている。また、表層部２において、上部２ａの肉厚は
約０．５ｍｍで、両端部２ｂ、２ｃの肉厚は２．５ｍｍ
である。

【００３２】また、芯部３は適度の空隙を有する構造を
呈しているのに対し、表層部２は緻密で、平滑性に優れ
るとともに、その表面全体および内部に木目調模様が形
成されている。

【００３３】したがって、図２に示すように、表層部２
の両端部２ｂ、２ｃをトリミング機にて切削し、アール
を形成させることにより、表層部２の内部に形成されて
いた木目模様が新たに出現し、そのトリミング面に木目
調模様を表現することが可能となる。

【００３４】なお、本願発明の木目装飾帯状樹脂成形物
１は実施の形態で記載した寸法に限られるものではな
く、幅は約１０ｍｍ〜約２００ｍｍ程度、高さは約０．
５ｍｍ〜約１０ｍｍ程度まで適応させることが可能であ
る。

【００３５】以下、本発明に係る木目装飾帯状樹脂成形
物１の製造方法について説明する。

【００３６】まず、図３に示す模式図にて本発明に使用
した成形設備について説明する。

【００３７】５１は芯部形成用の６５ｍｍ押出機であ
り、ホッパ５２、シリンダ５３、単軸フルフライトスク
リュー（Ｌ／Ｄ３２）５４から構成されている。また、
５５は表層部形成用の４０ｍｍ単軸押出機であり、ホッ
パ５６、シリンダ５７、単軸フルフライトスクリュー
（Ｌ／Ｄ２５）５８から構成されている。上記両押出機
にて誘導された樹脂は二層成形用金型５９に充填され、
熱融着により一体成形される。その際、表層部形成用の
樹脂が供給される二層成形用金型５９への注入口６０
は、図４に示すように、上部６０ａおよび両側部６０
ｂ、６０ｃの三箇所に設置されている。

【００３８】次に、上記成形設備を用いた木目装飾帯状
樹脂成形物１の製造の実施形態を説明する。

【００３９】芯部３の成形には６５ｍｍ押出機５１を使
用し、木粉を５５％含有したオレフィン系リサイクル樹
脂１００重量部に対して、オレフィン系樹脂に顔料を分
散してマスターバッチ化した顔料を５重量部混合し、こ
れを原料とした。ホッパ５２より供給された樹脂原料
を、多段階温度制御装置によってシリンダ５３内の温度
をホッパ５２側から１５０℃、１６５℃、２００℃に設
定し、単軸フルフライトスクリュー（Ｌ／Ｄ３２）５４
を使用し、樹脂圧約１６ＭＰａにて混練しながら、２０
０℃に設定したダイ（図示せず）へと誘導した。

【００４０】一方、表層部２の成形には４０ｍｍ単軸押
出機５５を使用し、ペレット状のオレフィン系樹脂８０
重量部に対して、オレフィン系リサイクル樹脂粉砕物２
０重量部、オレフィン系樹脂に顔料を分散してマスター
バッチ化した着色樹脂ペレットを５重量部混合した。さ
らに、この着色樹脂ペレットよりもその流動点が約２５
℃高温側にあり、色調の異なる木目形成用の着色樹脂ペ
レットを２重量部混合し、これを原料とした。ホッパ５
６より供給された樹脂原料を、多段階温度制御装置によ
ってシリンダ５７内の温度をホッパ５６側から１７０
℃、１９５℃、２００℃に設定し、単軸フルフライトス
クリュー（Ｌ／Ｄ２５）５８を使用し、混練しながら、
２１０℃に設定したダイ（図示せず）へと誘導した。

【００４１】さらに、二層成形用金型５９内にて、芯部
３および表層部２の原料を溶融流動状態で一体成形し
た。その際、表層部２の原料は注入口６０より派生した
上部６０ａおよび両側部６０ｂ、６０ｃの三箇所から同
時注入されることにより、二層形成用金型５９内にすば
やく供給され、樹脂流動の断絶や乱れを防ぐことが可能
となる。その結果として、表層部２の表面に木目調模様
が表現された帯状成形物を得た。

【００４２】また、さらに意匠的価値を向上させるため
に成形物の上面にインキの密着性向上のため、プラズマ
処理を行い、その上に、木目グラビア印刷を補助的に施
した後、仕上げにウレタン系つやコート剤を塗布した。

【００４３】この成形物は縁貼り機を用いてパーティク
ルボード等に貼りあわせた後、両端部２ｂ、２ｃをトリ
ミングすると、トリミング表面に木目調模様を表現する
ことが可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、合成樹
脂の押出一体成形において、内装用化粧材および家具等
の木口面の保護および装飾使用される長尺の帯状樹脂成
形物として、軽量であり、且つ表面および内部に美観に
優れた木目模様を有し、トリミングなど二次加工を行っ
た後も木目調の外観を保持することのできるトリミング
加工可能な木目装飾帯状樹脂成形物を製造可能となり、
上記成形物を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態に係る木目装飾帯状樹脂
成形物の断面図である。

【図２】本願発明の実施の形態に係る木目装飾帯状樹脂
成形物のトリミング加工後の断面斜視図である。

【図３】本願発明の成形設備の説明図である。

【図４】本願発明における木目装飾帯状樹脂成形物の製
造に使用する二層成形用金型の断面図である。

【符号の説明】

１ 木目装飾帯状樹脂成形物 ２ 表層部 ２ａ 表層部上面 ２ｂ，２ｃ 表層部両端部 ３ 芯部 ５１，５５ 押出機 ５２，５６ ホッパ ５３，５７ シリンダ ５４，５８ 単軸フルフライトスクリュー ５９ 二層成形用金型 ６０ 注入口 ６０ａ 上部 ６０ｂ，６０ｃ 両端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 9:00 9:00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 個別の押出機により押出成形された芯
   部および該芯部の上面と両側面とを覆う表層部で構成さ
   れた帯状の樹脂成形物であって、上記芯部は、熱可塑性
   樹脂からなり、上記表層部は、上記芯部を構成する熱可
   塑性樹脂に対する熱融着性を有する熱可塑性樹脂１００
   重量部と、上記熱可塑性樹脂の流動点より１０〜３０℃
   高い流動点を有する木目形成用着色樹脂１〜５重量部と
   からなり、かつ、該表層部は、両側面の厚さが上面の厚
   さと同等以上とされていることを特徴とするトリミング
   加工可能な木目装飾帯状樹脂成形物。
2. 【請求項２】 上記芯部を構成する熱可塑性樹脂は、
   セルロース系粉砕物を少なくとも５５％以上８０％以下
   含有し、かつ上記表層部を構成する熱可塑性樹脂は、セ
   ルロース系粉砕物が３０％以内含有することを特徴とす
   る請求項１記載のトリミング加工可能な木目装飾帯状樹
   脂成形物。
3. 【請求項３】 上記芯部を構成する熱可塑性樹脂は、
   熱可塑性発泡樹脂であることを特徴とする請求項１およ
   び２記載のトリミング加工可能な木目装飾帯状樹脂成形
   物。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３に記載のトリミ
   ング加工可能な木目装飾帯状樹脂成形物の製造方法であ
   って、一方の押出機から押出された芯部と、他方の押出
   機から押出された表層部とを熱融着により一体化する金
   型として、芯部の上面を覆う上部と両側面を覆う両側部
   とにそれぞれ樹脂を供給する注入口を有する金型を用い
   ることにより、両側面の厚さが上面の厚さと同等以上と
   された表層部を形成することを特徴とするトリミング加
   工可能な木目装飾帯状樹脂成形物の製造方法。