JP2004122390A

JP2004122390A - 木質様合成樹脂成形品及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004122390A
Application number: JP2002286036A
Authority: JP
Inventors: Kenji Inoue; 井上　健二
Original assignee: Fukuvi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Fukuvi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】後加工によらず、格別の装置を用いることなく、成形と同時に、手触り、風合いなど天然木に近い外観及び触感、即ち木質感を有する合成樹脂成形品を提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂からなる基材と、該基材表面に形成された表面層とからなる合成樹脂成形品において、前記表面層は、前記熱可塑性樹脂と相溶性を有する熱可塑性樹脂と、該熱可塑性樹脂１００重量部当り１０〜４０重量部の平均粒子径が２０〜１５０μｍもしくは繊維長が４０〜２００μｍの充填材とを含有し、且つ１．５μｍ以上の平均表面粗さＲａ（ＪＩＳ−Ｂ０６０１）を有している。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木質様の外観及び触感を有する合成樹脂成形品及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
木目模様などの木質感を与える外観を有する合成樹脂成形品として、成形品上に印刷シートをラミネートしたり、或いは木目模様を直接印刷したものが、従来より知られている。
また、合成樹脂の基材上に、着色ペレットを混合した木目模様層を積層した成形品が提案されている（特許文献１参照）。
さらに、エンボス加工、サンドプラス加工或いはサンディング研削加工によって合成樹脂成形品表面に凹凸を形成しているものもある（特許文献２〜５参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−９４５９５号公報（特許請求の範囲、図１）
【特許文献２】
特開平１０−２７２６９５号公報（特許請求の範囲、図１）
【特許文献３】
特開２００１−９６５１４号公報（請求項５、実施例）
【特許文献４】
特開昭６２−８２０１９号公報（特許請求の範囲）
【特許文献５】
特開２０００−１４１３２６号公報（請求項１６、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、印刷シートのラミネート或いは直接印刷により木目模様が表面に形成された成形品、及び特許文献１のように、着色ペレットが混合された木目模様層を表面に有する成形品では、成形品表面は平滑面となり、木質感という点で未だ満足し得るものではない。
また、特許文献２〜５に記載の方法では、成形品表面が手触り感、風合いが天然木に近いものとなるものの、何れも後加工によるため、高価な特別の装置が必要となり、コスト高を招くという問題がある。
【０００５】
従って本発明の目的は、後加工によらず、格別の装置を用いることなく、成形と同時に、手触り、風合いなど天然木に近い外観及び触感、即ち木質感を有する合成樹脂成形品を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、熱可塑性樹脂からなる基材と、該基材表面に形成された表面層とからなる合成樹脂成形品において、
前記表面層は、前記熱可塑性樹脂と相溶性を有する熱可塑性樹脂と、該熱可塑性樹脂１００重量部当り１０〜４０重量部の平均粒子径が２０〜１５０μｍもしくは繊維長が４０〜２００μｍの充填材とを含有し、且つ１．５μｍ以上の平均表面粗さＲａ（ＪＩＳ−Ｂ０６０１）を有していることを特徴とする木質様合成樹脂成形品が提供される。
【０００７】
本発明の上記塩化ビニル樹脂成形品において、前記表面層は５０乃至５００μｍの厚みを有していることが好ましい。
【０００８】
上記合成樹脂成形品は、基材となる熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂と相溶性を有する熱可塑性樹脂及び該熱可塑性樹脂１００重量部当り１０〜４０重量部の平均粒子径が２０〜１５０μｍもしくは繊維長が４０〜２００μｍの充填材を含有する表面層形成用の樹脂組成物とを、多層多重ダイを介して共押出成形し、押し出された成形体をガイド或いはサイジングダイに刷り合わせることによって製造することができる。
【０００９】
本発明においては、熱可塑性樹脂製の基材表面に形成される表面層中に、該熱可塑性性樹脂と相溶性を有する熱可塑性樹脂（以下、表面層形成用の熱可塑性樹脂と呼ぶことがある）に加えて、平均粒子径が２０〜１５０μｍもしくは繊維長が４０〜２００μｍの充填材を表面層形成用熱可塑性樹脂１００重量部当り１０乃至４０重量部の量で配合したことが重要な特徴である。
【００１０】
表面層中には、該表面層を基材と一体化させるために、基材を形成する熱可塑性樹脂と相溶性を有する熱可塑性樹脂が配合されているが、このような表面層形成用の熱可塑性樹脂に加えて、粒径或いは繊維長が一定範囲の粒子からなる充填材を適当量配合しておくことにより、多層多重ダイを介して共押出しされたと成形体表面（表面層）をガイド或いはサイジングダイと接触させることにより、成形体表面（表面）を平均表面粗さＲａが１．５μｍ以上、特に２．０μｍ以上の粗面とすることができる。例えば、ヒノキ、スギなどの木材成形品の平均表面粗さＲａは、２．４２１５〜６．８９６４μｍであり、上記成形体（表面層）は、このような木材と同等の粗面となっており、木質様の外観及び触感を有している。
従って本発明では、共押出成形後に、格別の後処理を行わずに、木質様の外観及び触感を発現させることが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の塩化ビニル樹脂成形品の断面構造を示す図１において、この成形品は、熱可塑性樹脂製の基材１と、表面層２とからなっている。
【００１３】
基材１を構成する熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではないが、一般に、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ１−ブテン、ポリ４−メチル−１−ペンテン、或いはエチレン、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン等のα−オレフィン同士のランダムもしくはブロック共重合体などのポリオレフィン；エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル共重合体、アイオノマー等のエチレン系共重合体；ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）、α−メチルスチレン・スチレン共重合体等のスチレン系樹脂；塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）等の塩素含有重合体；ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂；ナイロン６、ナイロン６−６、ナイロン６−１０、ナイロン１１、ナイロン１２等のポリアミド；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリエステル；ポリカーボネート；ポリフェニレンオキサイド；などを挙げることができ、これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用することもできる。
勿論、上記熱可塑性樹脂には、必要により、それ自体公知の樹脂配合剤、例えば熱安定剤、充填剤、滑剤、耐候剤、酸化防止剤、着色剤等が配合されていてもよい。
【００１４】
上記の熱可塑性樹脂製基材１の厚みは、用途等によっても異なるが、一般的には、０．５〜２０ｍｍ程度である。
【００１５】
表面層２は、上述した熱可塑性樹脂と相溶性を有する熱可塑性樹脂（表面層形成用熱可塑性樹脂）及び充填剤を含有する。
表面層形成用の熱可塑性樹脂は、基材１と表面層２との間に良好な接着強度を確保するために使用するものであり、基材１を形成する熱可塑性樹脂と相溶性を有するものでなければならない。従って、かかる表面層形成用の熱可塑性樹脂は、基材１を形成する熱可塑性樹脂の種類に応じて適宜選択されるものであり、基本的には、基材１形成用の熱可塑性樹脂と同種のものが使用される。例えば、基材１形成用の熱可塑性樹脂として塩化ビニル樹脂が使用された場合には、表面層形成用の熱可塑性樹脂としても塩化ビニル樹脂を使用するのがよい。
【００１６】
表面層２中に配合されている充填材としては、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、シリカ、タルク、各種クレーや鉱物類などの無機充填材や、木粉、樹脂粉末などの有機充填材の何れをも使用することができる。また、二酸化チタン、カーボンブラック、ベンガラ、オーカー等の着色顔料や、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、焼成クレイ等の体質顔料も充填材として使用することができる。また、その形状は粒状であってもよいし、例えばアスペクト比が１０以上の繊維形状であってもよい。しかしながら、粒状の充填材にあっては、その平均粒子径が２０〜１５０μｍ、特に３０〜１００μｍの範囲にあることが必要であり、繊維状の充填材にあっては、その繊維長が４０〜２００μｍ、特に６０〜１５０μｍの範囲にあることが必要である。即ち、本発明では、比較的大きな形状の充填材を表面層２中に配合しておくことにより、共押出成形によって、表面層２の表面に木材表面に近い表面粗さを有する粗面を形成することが可能となる。例えば、用いる充填材の平均粒径或いは繊維長が上記範囲よりも小さいと、目的とする表面粗さを有する粗面を共押出成形によっては形成することが困難となってしまう。また、充填材の平均粒径或いは繊維長が上記範囲よりも大きいと、表面層２の表面がブツ状となって外観が著しく損なわれてしまう。
【００１７】
さらに、上記充填材は、表面層形成用熱可塑性樹脂１００重量部当り、１０乃至４０重量部、特に１５乃至３０重量部の量で表面層２中に存在していることが必要である。即ち、充填材の量が上記範囲よりも少ないと、表面層２の表面は平滑面もしくはそれに近い面となってしまい、目的とする表面粗さを有する粗面を形成することが困難となり、木質感を発現させることができない。また、充填材の量が上記範囲よりも多いと、表面層２と基材１との間で剥離を生じやすくなり、場合によっては成形ができなくなってしまう。
【００１８】
本発明において、表面層２は、熱可塑性樹脂製基材１の全面に形成されていてもよいし、その表面の一部にのみ形成されていてもよい。更に図１では、基材１の片面にのみ表面層２が形成されているが、勿論、基材１の両面に表面層２が形成されていてもよい。
【００１９】
表面層２中には上記のような充填材が配合されている結果、後述するような共押出成形により形成される表面層２の表面（外部に露出している面）は、平均表面粗さＲａが１．５μｍ以上、好ましくは２．０μｍ以上、最も好適には２．０乃至４．０μｍの粗面となっている。既に述べた通り、ヒノキ、スギなどの平均表面粗さＲａは、２．４２１５〜６．８９６４μｍであり、上記表面層２は、このような木材に近い粗面となっており、したがって、優れた木質感が発現しているものである。
【００２０】
本発明において、表面層２の厚みは、５０乃至５００μｍの範囲となっていることが好ましい。即ち、表面層２の厚みが上記範囲よりも厚いと、充填材粒子が表面層２中に埋没して表面に露出せず、この結果、上述した粗面を形成させることが困難となってしまう。また、表面層２の厚みが上記範囲よりも薄いと、成形が困難となったり、表面に形成される凹部によって基材１の表面が見えてしまい、この結果、木質感が損なわれてしまうおそれがある。
また表面層２中には、表面の木質感（表面粗さ）が損なわれない限りにおいて、基材１と同様、公知の種々の配合剤、例えば、熱安定剤、滑剤、耐候剤、酸化防止剤、着色剤等が配合されていてもよい。
【００２１】
上述した構造を有する本発明の合成樹脂成形品は、表面層形成用の樹脂組成物中に、一定形状の充填材を一定量加えておくことを除けば、それ自体公知の共押出成形法によって製造することができる。
【００２２】
即ち、基材形成用の熱可塑性樹脂と、前述した組成を有する表面層形成用の樹脂組成物とを、それぞれ別の押出機で溶融混練し、次いで共押出しする。基材用の押出機からの樹脂流及び表面層用の押出機からの樹脂流は、多層多重ダイ中で合流し、積層状態で空気中に押し出される。押し出された成形体は、寸法及び形状を安定化させるためのガイド或いはサイジングダイと接触し、擦り合わされ、これにより、表面が所定の表面粗さを有する粗面となっている本発明の合成樹脂成形品を得ることができる。
即ち、上記の共押出成形により、成形と同時に表面層には、木材に近い粗面が形成されるため、木質感を発現するために、格別の後加工を行う必要は全くないのである。
【００２３】
また、既に述べた通り、表面層の厚みが５０乃至５００μｍの範囲になるように共押出を行うことにより、確実に木材に近い粗面を形成することができる。
【００２４】
本発明の合成樹脂成形品は、木質感を有しているという特性を利用して、種々の建材、例えば、床材乃至床仕上げ材、壁材乃至壁仕上げ材、天井材乃至天井仕上げ材、敷居、窓枠、サッシなど、及び家具などの構造材乃至パネル材、車両用内装材、ＯＡ機器や家電製品の外装材乃至ハウジングなどの分野に有用である。
【００２５】
【実施例】
下記の処方により、基材層形成用の樹脂組成物及び表面層形成用の樹脂組成物を調製した。
基材層
塩化ビニル樹脂（分子量１０００）　１００重量部
安定剤（Ｃａ／Ｚｎワンパック品）　　４．１重量部
加工助剤（ポリメチルメタクリレート）　１重量部
強化剤（アクリル系ゴム）　　　　　　６重量部
炭酸カルシウム　　　　　　　　　　　１５重量部
表面層
塩化ビニル樹脂（分子量１０００）　１００重量部
安定剤（Ｃａ／Ｚｎワンパック品）　４．２重量部
表１に示す充填材　　　　　　　　　表１に示す量
強化剤（アクリル系ゴム）　　　　　　４重量部
【００２８】
上記で調製された各組成物を、それぞれ別の押出機で溶融混練し、共押し出しを行って、基材層厚みが１．７ｍｍ、及び表面層厚みが３００μｍの成形品を製造した。尚、表面層形成用組成物については、充填材の種類及び量を表１に示すように種々変更した。
得られた成形品の表面層における平均表面粗さＲａを、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準じて表面粗さ計を用いて測定した。また表面層の外観を、触感及び目視で評価し、その結果を表１に示した。
【００２９】
【表１】

【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、表面層形成用の樹脂組成物中に、基材の熱可塑性樹脂と相溶性を有する樹脂とともに、一定の大きさを有する充填材を適当量配合しておくことにより、塩化ビニル樹脂成形品の表面に、後加工を行うことなく、共押出成形と同時に、木質感に優れた粗面を形成することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の合成樹脂成形品の層構造を示す断面図。
【符号の説明】
１：熱可塑性樹脂製基材層
２：表面層

Claims

熱可塑性樹脂からなる基材と、該基材表面に形成された表面層とからなる合成樹脂成形品において、
前記表面層は、前記熱可塑性樹脂と相溶性を有する熱可塑性樹脂と、該熱可塑性樹脂１００重量部当り１０〜４０重量部の平均粒子径が２０〜１５０μｍもしくは繊維長が４０〜２００μｍの充填材とを含有し、且つ１．５μｍ以上の平均表面粗さＲａ（ＪＩＳ−Ｂ０６０１）を有していることを特徴とする木質様合成樹脂成形品。
前記表面層は、５０乃至５００μｍの厚みを有している請求項１に記載の塩化ビニル樹脂成形品。
基材となる熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂と相溶性を有する熱可塑性樹脂及び該熱可塑性樹脂１００重量部当り１０〜４０重量部の平均粒子径が２０〜１５０μｍもしくは繊維長が４０〜２００μｍの充填材を含有する表面層形成用の樹脂組成物とを、多層多重ダイを介して共押出成形し、押し出された成形体をガイド或いはサイジングダイに刷り合わせることを特徴とする木質様合成樹脂成形品の製造方法。