JP2004306325A

JP2004306325A - 木質樹脂板および成型品

Info

Publication number: JP2004306325A
Application number: JP2003100555A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Watanabe; 力渡辺; Hiroaki Usunaga; 宏明碓永; Norio Noma; 紀夫能間; Koji Minami; 浩司南; Masasuke Tsukamoto; 政介塚本; Satoru Konishi; 悟小西; Toru Yamamoto; 透山本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】十分な木質感を有するとともに、強度および寸法安定性に優れた木質樹脂板および成型品を提供する。
【解決手段】木粉３と熱可塑性樹脂２とから構成される樹脂組成物を混練し、押し出し成型して得られる木質樹脂板において、上記構成成分の一つを該構成成分と同一系の２〜１０ｍｍの繊維長を有する補強用繊維１によって、置換し、配合するとともに、その置換量が全重量の５〜２０重量％の範囲とされていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木質樹脂板および成型品に関する。さらに詳しくは、建築用部材等に使用される木質樹脂板および成型品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、木粉と熱可塑性樹脂とを混練し、家電製品、家具、建築用部材等に用いられる木質樹脂板および成型品は公知であり、また、その製造方法についても種々提案されている（特許文献１、２、３、４。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−７１３６７号公報（第１−３頁、第１図）
【特許文献２】
特開平３−７３０７号公報（第１−４頁）
【特許文献３】
特開平１０−１９５３０５号公報（第１−４頁）
【特許文献４】
特開平９−２６８６６４号公報（第１−３頁、第１図、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記先行技術に記載の木質樹脂板および成型品は、木粉を熱可塑性樹脂にブレンドすることによって、木材の持つ自然な風合いを有する建築用部材等を提供しようとするものである。木質感を付与するには、木粉の混合割合を増やせばよいのであるが、しかしながら、木粉の含有量が大きくなるにしたがって混練操作が困難となり、また、得られた木質樹脂板の強度が劣り、寸法安定性が悪くなるという問題がある。本発明はこのような問題を解決するためになされたものであって、十分な木質感を有するとともに、強度および寸法安定性に優れた木質樹脂板および成型品を提供することを、その課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願第１発明は、上記課題を解決するために考え出されたものであって、つぎのような技術的手段を講じている。すなわち、本願第１発明の第１の態様によれば、木粉と熱可塑性樹脂とから構成される樹脂組成物を混練し、押し出し成型して得られる木質樹脂板において、上記構成成分の一つを該構成成分と同一系の２〜１０ｍｍの繊維長を有する補強用繊維で置換し、配合するとともに、その置換量が全重量の５〜２０重量％の範囲とされていることを特徴とする木質樹脂板が提供される。このようにすることによって、長繊維から構成された補強用繊維が引っ張り強度を向上させるとともに、熱による寸法変化を抑制するため、強度および寸法安定性に優れた木質樹脂板を得ることができる。
【０００６】
上記樹脂組成物における木粉の混合率が６０％以下であることが好ましい。木粉の混合率を上記範囲とすることにより、自然な木質感を有する木質樹脂板を得ることができるとともに、突板等で化粧することにより、天然木調の意匠性に優れた建築用部材を提供することができる。
【０００７】
上記補強用繊維がセルロース系繊維であるとともに、このセルロース系繊維と同一系の木粉を置換することが好ましい。上記セルロース系繊維としては、ケナフ繊維、古紙、パルプ等が用いられる。このようにすることにより、木粉が、それと同一系のセルロース系繊維で置換されるため、強度および寸法安定性に優れるとともに、木質感そのものに大きな変化のない木質樹脂板を得ることができる。
【０００８】
上記補強用繊維が上記熱可塑性樹脂よりも高融点である熱可塑性樹脂系繊維であるとともに、この熱可塑性樹脂系繊維と同一系の上記熱可塑性樹脂を置換することが好ましい。上記熱可塑性樹脂系繊維としては、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維等が用いられる。このようにすることにより、熱可塑性樹脂と置換するとともに、それよりも高融点を持つ熱可塑性樹脂系繊維は、成型後も繊維としての形態を保つため、強度および寸法安定性に優れ、かつ、木質感そのものに大きな変化のない木質樹脂板を得ることができる。
【０００９】
さらに、本願第１発明の第２の態様によれば、木粉と熱可塑性樹脂とから構成される樹脂組成物を混練し、押し出し成型して得られる木質樹脂板において、上記構成成分の一つを該構成成分と同一系の２〜１０ｍｍの繊維長を有する補強用繊維で置換し、散布、融着用として取り置き、この散布、融着用の補強用繊維を成型温度を保持している成型物の表裏面に、ランダムに散布、融着させるとともに、上記置換量が全重量の５〜２０重量％の範囲とされていることを特徴とする木質樹脂板が提供される。このようにすることによって、２〜１０ｍｍの繊維長を有する補強用繊維が配向しない状態で上記成型物の表裏面にランダムに融着されるため、長さ方向のみならず幅方向に対しても補強効果を発揮し、熱による寸法変化を抑制するとともに、強度および寸法安定性に優れた木質樹脂板を提供することができる。
【００１０】
また、本願第２発明によれば、１０〜２００メッシュの範囲にある木繊維粉と、熱可塑性樹脂とを含む組成物を混練し、押し出し、または射出成型してなる木質樹脂成型品が提供される。１０メッシュ篩上では、粒が大きすぎて繊維状とはならず、２００メッシュ篩下では粒が細かくなりすぎて繊維状とはならないため、上記範囲が好ましい。上記１０〜２００メッシュの範囲の木繊維粉に、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、シラスバルーン等の無機粉を混合してもよい。このようにすることにより、強度が向上するとともに、熱による寸法変化の少ない木質樹脂成型品を得ることができる。
【００１１】
上記木繊維粉がＭＤＦサンダ粉であることが好ましい。ＭＤＦサンダ粉とは、中密度繊維板（ＭＤＦ）を研磨するときに発生する粉であり、このＭＤＦサンダ粉を配合することにより、木繊維が他の構成成分と絡み合い、結びつき、強度が向上するとともに、熱による寸法変化を抑制することができる。
【００１２】
上記熱可塑性樹脂がポリプロピレンであることが好ましい。このようにすることによって、上記木繊維粉と、無機粉等他の構成成分との混練を容易に行うことができるとともに、スムースに成型可能となり、所望の木質樹脂成型品を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、実施例により、さらに詳細に説明する。なお、第１発明は、実施例１〜６および比較例１により、第２発明は、実施例７および比較例２により説明する。
【００１４】
【実施例１】
熱可塑性樹脂としてポリプロピレンを、木粉として１００メッシュパスの汎用品を用い、混合比が、ポリプロピレン：木粉＝６０：４０である組成物を基本配合とした。ついで、全重量の５％をケナフ繊維で置換（ケナフ繊維と同一系の構成成分である木粉に対する置換率は１１％）し、混練、押し出し成型して木質樹脂板を得た。得られた木質樹脂板の長さ方向、幅方向の熱膨張係数を測定したところ、それぞれ、３．９×１０^−５／℃、８．７×１０^−５／℃であった。
【００１５】
実施例１によって得られた木質樹脂板Ａの長さ方向の側断面図を模式的に図１に示す。図１において、ポリプロピレン２、木粉３、ケナフ繊維１を含む組成物は、混練後、矢印で示す方向に押し出し成型される。このとき、図１からよくわかるように、ケナフ繊維１は、ポリプロピレン２の流れ方向に配向する。したがって、成型後は、上記２〜１０ｍｍの繊維長を有するケナフ繊維が、木質樹脂板Ａの長さ方向の引っ張り強度を向上させ、熱による寸法変化を抑制するという効果が得られる。
【００１６】
【実施例２】
実施例１において、ポリプロピレンと木粉との組成物全重量に対するケナフ繊維の置換率を１７％とした以外はすべて同一条件として、木質樹脂板を得た。得られた木質樹脂板の流れ方向、幅方向の熱膨張係数を実施例１の結果と併せて表１に示す。
【００１７】
【実施例３】
実施例２において、ケナフ繊維に替えて古紙を用いた以外はすべて同一条件として、木質樹脂板を得た。得られた木質樹脂板の流れ方向、幅方向の熱膨張係数を表１に示す。
【００１８】
【実施例４】
熱可塑性樹脂としてポリプロピレンを、木粉として１００メッシュパスの汎用品を用い、混合比が、ポリプロピレン：木粉＝６０：４０である組成物を基本配合とした。ついで、全重量の５％をポリエステル繊維で置換（ポリエステル繊維と同一系の構成成分であるポリプロピレンに対する置換率は８％）し、混練、押し出し成型して木質樹脂板を得た。得られた木質樹脂板の長さ方向、幅方向の熱膨張係数を測定したところ、それぞれ、４．８×１０^−５／℃、８．８×１０^−５／℃であった。
【００１９】
【実施例５】
実施例４において、補強用繊維をポリエステル繊維に替えてアラミド繊維とし、全重量の９％を置換した以外はすべて同一条件として、木質樹脂板を得た。得られた木質樹脂板の長さ方向、幅方向の熱膨張係数を表１に示す。
【００２０】
【実施例６】
熱可塑性樹脂としてポリプロピレンを、木粉として１００メッシュパス品を用い、混合比が、ポリプロピレン：木粉＝６０：４０の組成物を基本配合とした。ついで、全重量の５％を散布、融着用としてのケナフ繊維で置換（ケナフ繊維と同一系の構成成分である木粉に対する置換率は１１％）して取り置き、押し出され、成型温度に保持された成型物の表裏面にランダムに散布、融着させて木質樹脂板Ｂを得た。得られた木質樹脂板の長さ方向、幅方向の熱膨張係数を測定したところ、それぞれ、３．４×１０^−５／℃、５．３×１０^−５／℃であった。得られた結果を表１に示す。
【００２１】
実施例６によって得られた木質樹脂板Ｂの長さ方向の側断面図を模式的に図２に示す。図２において、矢印で示す方向に押し出された成型物は、ポリプロピレン２中に木粉３が均一に分散されている。本実施例においては、散布、融着用として木粉と置換し、取り置いたケナフ繊維１を、上記成型物が成型温度を保持している間に散布、融着させる。このようにすることによって、２〜１０ｍｍの繊維長を有するケナフ繊維１が配向しない状態で上記成型物の表裏面にランダムに融着し、図２に示す木質樹脂板Ｂが得られる。その結果、長さ方向のみならず幅方向に対しても、ケナフ繊維１が補強効果を発揮し、熱による寸法変化を、さらに効果的に抑制する。
【００２２】
【比較例１】
実施例１における基本配合、すなわち、熱可塑性樹脂としてポリプロピレンを、木粉として１００メッシュパス汎用品を用い、混合比が、ポリプロピレン：木粉＝６０：４０である組成物を混練、押し出し成型して木質樹脂板を得た。この木質樹脂板の流れ方向、幅方向の熱膨張係数を測定したところ、それぞれ、５．３×１０^−５／℃、８．７×１０^−５／℃であった。得られた結果を実施例１〜６の結果と併せて表１に示す。
【００２３】
【表１】

【００２４】
【実施例７】
木繊維粉として、ＭＤＦサンダ粉を用い、第２発明にかかる木質樹脂成型品を製造した。本実施例においては、配合を、ＭＤＦサンダ粉：ポリプロピレン（ＰＰ）：マイカ＝１５：３５：５０とした。上記配合の組成物を混練後、押し出し成型し、厚みが１．５ｍｍのシートを得た。このシートについて、長さ方向の曲げ強度、ヤング率、線膨張係数を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００２５】
【比較例２】
実施例７において、ＭＤＦサンダ粉に替えて汎用の木粉（＃４５）を用いた以外はすべて同一条件とし、厚みが１．５ｍｍのシートを得た。このシートについて、長さ方向の曲げ強度、ヤング率、線膨張係数を測定した。得られた結果を表２に示す。表２の結果から、汎用の粉末状木粉（＃４５）に替えて、主として木繊維から構成されるＭＤＦサンダ粉を用いることにより、前記した理由で、曲げ強度、ヤング率が向上し、線膨張係数が低くなっていることが明らかである。
【００２６】
【表２】

【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の、本願第１発明の第１の態様は、木粉と熱可塑性樹脂とから構成される樹脂組成物を混練し、押し出し成型して得られる木質樹脂板において、上記構成成分の一つを該構成成分と同一系の２〜１０ｍｍの繊維長を有する補強用繊維で置換し、配合するとともに、その置換量が全重量の５〜２０重量％の範囲とされていることを特徴とする木質樹脂板である。このようにすることによって、長繊維から構成された補強用繊維が引っ張り強度を向上させるとともに、熱による寸法変化を抑制するため、強度および寸法安定性に優れた木質樹脂板を得ることができる。
【００２８】
請求項２に記載の発明は、上記樹脂組成物における木粉の混合率が６０％以下とされる。木粉の混合率を上記範囲とすることにより、請求項１に記載の発明の効果に加えて、自然な木質感を有する木質樹脂板を得ることができるとともに、突板等で化粧することにより、天然木調の意匠性に優れた建築用部材を提供することができる。
【００２９】
請求項３に記載の発明は、上記補強用繊維がセルロース系繊維であるとともに、このセルロース系繊維と同一系の木粉が置換される。このようにすることにより、木粉が、それと同一系のセルロース系繊維で置換されるため、請求項１に記載の発明の効果に加えて、強度および寸法安定性に優れるとともに、木質感そのものに大きな変化のない木質樹脂板を得ることができる。
【００３０】
請求項４に記載の発明は、上記補強用繊維が上記熱可塑性樹脂よりも高融点である熱可塑性樹脂系繊維であるとともに、この熱可塑性樹脂系繊維と同一系の上記熱可塑性樹脂が置換される。このようにすることにより、熱可塑性樹脂と置換するとともに、それよりも高融点を持つ熱可塑性樹脂系繊維は、成型後も繊維としての形態を保つため、請求項１に記載の発明の効果に加えて、強度および寸法安定性に優れ、かつ、木質感そのものに大きな変化のない木質樹脂板を得ることができる。
【００３１】
請求項５に記載の、本願第１発明の第２の態様は、木粉と熱可塑性樹脂とから構成される樹脂組成物を混練し、押し出し成型して得られる木質樹脂板において、上記構成成分の一つを該構成成分と同一系の２〜１０ｍｍの繊維長を有する補強用繊維で置換し、散布、融着用として取り置き、この散布、融着用の補強用繊維を成型温度を保持している成型物の表裏面に、ランダムに散布、融着させるとともに、上記置換量が全重量の５〜２０重量％の範囲とされていることを特徴とする木質樹脂板である。このようにすることによって、２〜１０ｍｍの繊維長を有する補強用繊維が配向しない状態で上記成型物の表裏面にランダムに融着されるため、長さ方向のみならず幅方向に対しても補強効果を発揮し、熱による寸法変化を効果的に抑制するとともに、強度および寸法安定性に優れた木質樹脂板を提供することができる。
【００３２】
請求項６に記載の本願第２発明は、１０〜２００メッシュの範囲にある木繊維粉と、熱可塑性樹脂とを含む組成物を混練し、押し出し、または射出成型してなる木質樹脂成型品である。１０メッシュ篩上では、粒が大きすぎて繊維状とはならず、２００メッシュ篩下では粒が細かくなりすぎて繊維状とはならないため、上記範囲が好ましい。上記１０〜２００メッシュの範囲の木繊維粉に、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、シラスバルーン等の無機粉を混合してもよい。このようにすることにより、強度が向上するとともに、熱による寸法変化の少ない木質樹脂成型品を得ることができる。
【００３３】
請求項７に記載の発明は、上記木繊維粉がＭＤＦサンダ粉とされる。ＭＤＦサンダ粉とは、中密度繊維板（ＭＤＦ）を研磨するときに発生する粉であり、このＭＤＦサンダ粉を配合することにより、請求項６に記載の発明の効果に加えて、木繊維が他の構成成分と絡み合い、結びつき、強度が向上するとともに、熱による寸法変化を抑制することができる。
【００３４】
請求項８に記載の発明は、上記熱可塑性樹脂がポリプロピレンとされる。このようにすることによって、請求項６に記載の発明の効果に加えて、上記木繊維粉と、無機粉等他の構成成分との混練を容易に行うことができるとともに、スムースに成型可能となり、所望の木質樹脂成型品を得ることができる。
【表１】

【表２】

【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１によって得られた木質樹脂板の長さ方向の側断面図を示す模式図である。
【図２】実施例６によって得られた木質樹脂板の長さ方向の側断面図を示す模式図である。
【符号の説明】
１ケナフ繊維
２ポリプロピレン
３木粉
Ａ実施例１によって得られた木質樹脂板
Ｂ実施例６によって得られた木質樹脂板

Claims

木粉と熱可塑性樹脂とから構成される樹脂組成物を混練し、押し出し成型して得られる木質樹脂板において、上記構成成分の一つを該構成成分と同一系の２〜１０ｍｍの繊維長を有する補強用繊維で置換し、配合するとともに、その置換量が全重量の５〜２０重量％の範囲とされていることを特徴とする木質樹脂板。
上記樹脂組成物における木粉の混合率が６０％以下である請求項１に記載の木質樹脂板。
上記補強用繊維がセルロース系繊維であるとともに、このセルロース系繊維と同一系の木粉を置換する請求項１に記載の木質樹脂板。
上記補強用繊維が上記熱可塑性樹脂よりも高融点である熱可塑性樹脂系繊維であるとともに、この熱可塑性樹脂系繊維と同一系の上記熱可塑性樹脂を置換する請求項１に記載の木質樹脂板。
木粉と熱可塑性樹脂とから構成される樹脂組成物を混練し、押し出し成型して得られる木質樹脂板において、上記構成成分の一つを該構成成分と同一系の２〜１０ｍｍの繊維長を有する補強用繊維で置換し、散布、融着用として取り置き、この散布、融着用の補強用繊維を成型温度を保持している成型物の表裏面に、ランダムに散布、融着させるとともに、上記置換量が全重量の５〜２０重量％の範囲とされていることを特徴とする木質樹脂板。
１０〜２００メッシュの範囲にある木繊維粉と、熱可塑性樹脂とを含む組成物を混練し、押し出し、または射出成型してなる木質樹脂成型品。
上記木繊維粉がＭＤＦサンダ粉である請求項６に記載の木質樹脂成型品。
熱可塑性樹脂がポリプロピレンである請求項６に記載の木質樹脂成型品。