JP2006192741A - 木質合成板建材 - Google Patents

Abstract

【課題】 合成板建材の表面に木目模様を印刷処理したり、塗料を塗布することなく、押出し成形によって、表面に明快な木質状の筋目が形成された木質感のある木質合成板を能率的に製造する。
【解決手段】木粉３と熱可塑性合成樹脂２との混合材を押出し成形する際に、基板の表面に、高さ、深さおよび幅間隔の不規則な多数の凹凸条５，６を基板１の長さ方向に沿って設けて、成形後に、凹凸条の表面を切削することで、木粉３の色と原料樹脂２の色との混合した色調と、凹条谷部の切削の強さ加減を調整することで露呈された豊かな原料樹脂層の色調とが対照的に表された木質感のある木質合成板建材とする
【選択図】 図１

Description

本発明は、建築物のデッキ、テラス、フェンス、手摺り、柱、ベンチなどに使用される建築資材のうち、特に、建築廃材などの木粉と熱可塑性樹脂との混合材を原料として成形される木質合成板建材の改良に関するものである。

従来における建築資材としては、木材が一般的に使用されていたが、最近では、建築廃材などの木粉と熱可塑性樹脂とを混合して成形した建築用の木質合成板建材が知られるようになり、デッキ、フェンス、内装パネル、外壁化粧材などの各種建築資材および各種家具類の材料などに使用されるようになっている。（例えば、特許文献１参照）

特開２００２−１８７１１６号公報 特開平９−２１６５００号公報

上記の特許文献１，２に記載された木質合成板建材は、いずれも、いかにすれば天然木に近い木目模と色調とが再現された、木質感のある木質合成板を成形できるか、という点に目的があるため、製造工程としては、木材と熱可塑性合成樹脂との合成材を、表面が平坦なまま押出し成形したのち、この成形品の表面をサンディングによって研削処理し、これによって合成材に木質感のある表面が形成できるような粗面としてから、次の工程で木目模様を印刷し、最後に塗料により上塗りするという工程を経ることになり、木目模様を印刷により表現しようとする点で、製造工程が複雑でコスト高となり、本願発明が目的とするデッキ材のような外装材としては、不向きであるという問題を有している。

本発明は、従来におけるこの種の木質合成板建材の問題点を解消するために、合成板建材の表面に木目模様を印刷処理したり、塗料を塗布することなく、表面に明快な木質状の筋目が形成された木質感のある木質合成板を能率的に製造できるようにした木質合成板建材の提供を目的とするものである。

本発明はそのための具体的手段として、熱可塑性合成樹脂と木粉の混合材を押出し成形して得た基板からなる木質合成板建材であり、基板の断面には、複数個の中空部が、間隔をおいて基板の長さ方向に沿って平行に貫通するように配列形成されているとともに、基板の表面には、基板の長さ方向に沿って、高さ、深さおよび幅間隔の不規則な、多数の凹凸条が設けられており、成形された基板の表面に、研削装置によって、前記凹凸条の表面に対する押圧力を調整しつつ凸条の頂部を切削することで、各凸条頂部の切削された面における木粉の色と原料樹脂の色との混合した色調と、凹条谷部の切削の強さ加減を調整することで露呈された豊かな原料樹脂層の色調とが対照的に表されていることを特徴とする。

熱可塑性合成樹脂と木粉との混合材を押出し成形する際には、成形の過程で基板の表面にヒケなどの原因により凹凸面が生することがあるが、このような凹凸面の発生を抑制するため、ヒケによる凹部が発生する部分には、凸条および凹条の高さ位置を高めに設け、また、膨らみが発生する部分には、凸条および凹条の高さ位置を低くめに設けて、それぞれ凸条の頂部を研削装置により切削することで、基板の表面を木質感のある均一な平面とすることが好ましい。

基板の断面に設けられる複数個の貫通中空部は、基板の長さ方向に沿って、間隔をおいて平行に貫通するように配列された縦長のＩ形孔と、隣接する一対のＩ形孔の中間部を横孔により水平に連結したＨ形孔との組合わせから構成されことが好ましい。

また、基板は、長さ方向に沿った両側面に、固定金具を介して根太などに係合するための凹溝が設けられている形状のものと、基板の長さ方向に沿った両側面に凹溝が設けられずに、平坦な面となっている形状のものとを用意することが好ましい。

この発明に係る木質合成板建材では、従来より知られる表面に木目模様を印刷するような比較的板厚の薄い木質合成板ではなく、例えばデッキ材などのようなエクステリア材であって、強度の要求される板厚の大きい木質合成板を、木粉と熱可塑性合成樹脂との混合材により成形するものであるが、成形される基板は、長さ方向に沿った断面内に複数個の中空部が配置されるように設けられているので、板厚の大きい木質合成板でも、比較的早い成形速度で能率的に押出し成形することができ、しかも強度があって軽量な基板を成形することができる。

また、この木質合成板建材は、木粉と熱可塑性合成樹脂との混合材を押出し成形する際に、基板の表面に、高さ、深さおよび幅間隔の不規則な多数の凹凸条を基板の長さ方向に沿って設けて、成形後に、研削装置により凹凸条の表面を切削するので、各凹凸条の不規則な配列とともに、凸条の頂部の切削された面における木粉の色と原料樹脂の色との混合した色調と、凹条谷部の切削の強さ加減が調整された豊かな原料樹脂層の色調とが対照的に表現されて、木質感のある木質合成板建材とすることができる。

本発明の木質合成板建材では、成形の際に、基板ができる限り軽量化されて、かつ、成形が能率的に行えるようにするために、基板の長さ方向に沿った断面内に複数個の中空部を設けるが、基板の板幅が大きくなるに従って、この中空部は、基板ができる限り軽量化され、かつ、成形が能率的に行えるようにするために、縦長のＩ形孔だけでなく、これらのＩ形孔を横孔により連結したＨ形孔を設けて軽量化を図る。そのため、このＨ形孔が設けられる部分は、中空となる横幅間隔がＩ形孔の部分に比較して大きくなり、樹脂の流出量が大きくなってヒケが発生し易くなり、Ｉ形孔の数が多い部分では逆に膨らみを生ずることになる。

このような問題に対し、本発明の木質合成板建材では、凹凸面の発生を抑制するために、ヒケによる凹部が発生する部分には、凸条および凹条の高さ位置を高めに設け、また、膨らみが発生する部分には、凸条および凹条の高さ位置を低めに設けて、それぞれ凸条の頂部を研削装置により切削するので、基板の表面を木質感のある均一な平面とすることができる。

本発明の木質合成板建材の成形に際しては、基板の断面に設けられる複数個の中空部が、間隔をおいて基板の長さ方向に沿って平行に貫通するように配列された縦長のＩ形孔と、隣接する一対のＩ形孔の中間部を横孔により水平に連結したＨ形孔とを組合わせて構成することが好ましい。また、基板の表面には、基板の長さ方向に沿って、高さ、深さおよび幅間隔の不規則な、多数の凹凸条を設けて、その後研削装置により、この凹凸条の表面に対する押圧力を調整しつつ凸条の頂部を切削して、各凸条頂部の切削された面における木粉の色と原料樹脂の色との混合した色調と、凹条谷部の切削の強さ加減を調整することで露呈された豊かな原料樹脂層の色調とが対照的に表現されるようにすることが好ましい。

次に、本発明に係る木質合成板建材の構成を、デッキ材について実施した例について説明すると、このデッキ材は、図１に示すように、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等のような熱可塑性合成樹脂２と建築廃材を粉砕して得た２００〜３００μｍ程の木粉３とを、５：５の割合で混合した原料樹脂によって押出し成形した基板１からなっており、成形に際しては、基板１の断面に、複数個の中空部４が、間隔をおいて基板１の長さ方向に沿って平行に貫通するように配列形成されているとともに、基板１の表面には、図１および図３に示すように、基板１の長さ方向に沿って、高さｔ、深さｄおよび幅間隔ｗが互いに不規則な、多数の凹条５および凸条６が設けられている。

基板１の断面に設けられる複数個の貫通中空部４は、基板１の長さ方向に沿って、間隔をおいて平行に貫通するように配列された縦長のＩ形孔７と、隣接する一対のＩ形孔７，７の中間部を横孔９により水平に連結したＨ形孔８とを組合わせて配列することが好ましい。

このＨ形孔８は、基板１の強度を低下することなく、適切な軽量化を図ることができ、かつ、成形を能率的に行えるという利点を有するので、Ｉ形孔７の数よりも多く配列されるように設けることが好ましい。

基板１の断面に設けられる中空部４を、Ｉ形孔７及びＨ形孔８とした場合には、図６に示したように、下方の根太材１６等に基板１を固定するべく、基板１の表面から裏面方向に向けて取付けネジ１２を挿通する際に、ネジ１２がＩ形孔７内を貫通するように挿入すれば、板面に対してネジ１２を楽に挿通できるとともに、Ｉ形孔よりも幅の広い空間内にネジを挿着する場合に比較して、基板の強度を損なうことなく、かつ、有効に締め付けることができる。このような利点は、Ｉ形孔のみならず、Ｈ形孔８の場合でも、このＨ形孔８を形成するいずれか一方のＩ形孔に、ネジ１２を挿通すればよいので同様に得られる。

また、図１に示すように、基板１の両側面１ａには、この基板１を、図示しない下面の根太材等に固定金具１０により固定する際に、この固定金具１０を係止するための凹溝１１が基板１の長さ方向に沿って設けられている。このデッキ材の実施例の場合、凹溝１１は、一個のＩ形孔７と基板の側面１ａとの間に設けられた横孔９とにより構成される。

一方、基板１は、上記デッキ材とは別の用途のもの、例えば、図７に示すような柱部材などに使用するためのものとして、基板１の長さ方向に沿った両側面あるいは片面に凹溝１１を設けずに、基板１の表面に設けられる多数の凹条５および凸条６を有するような平坦な面１３としてもよい。

図２に示すように、樹脂２と木粉３との原料樹脂が、金型１７内で押出し力を受けて流動する際、成形物を形成する樹脂２は、混在する木粉３による抵抗力を受けながら、樹脂２中に木粉３が分散された状態で流動するが、金型１７の内面と接する表面部分では、樹脂２が金型１７と接触することで流れ易くなり、そのため成形された基板１の表面部分には、木粉３の量を多く含む成形物の内部に比較して木粉３の含有量が少なく、樹脂２の量が全面的にリッチな樹脂層２ａが形成される。

また、樹脂２と木粉３の混合材を金型１７から押し出す際には、図３に示すように、基板１の表裏両面に、基板１の長さ方向に沿って、高さｔ、深さｄおよび幅ｗ間隔の不規則な、多数の凹条５および凸条６が成形されるように押し出す。

一方、前に述べたように、このデッキ材では、成形が能率的に行えるようにするため、基板１の断面内に縦長のＩ形孔７やＨ形孔８のような中空部４を設けて軽量化を図るが、図４に示すように、Ｈ形孔８のような中空部は、中空となる横幅間隔ＣがＩ形孔７の部分に比較して大きいので、樹脂２の流出量が大きくなることでヒケによる凹部１４が発生し易くなり、Ｉ形孔７の数が多い部分では、逆に膨らむような凸部１５が発生することになる。

上記のように、基板１の断面内にＩ形孔７やＨ形孔８などの中空部４を設けると、成形の過程で、基板１の表面にヒケなどの原因により凹部１４および凸部１５を生ずることがあるが、このような凹凸部の発生を抑制するため、ヒケによる凹部１４が発生する部分には、予め凸条６および凹条５の高さｔを高めに設け、また、膨らみが発生する部分には、凸条６および凹条５の高さｔが低くなるように、金型による成形が調整できるようにしておく。

成形された基板１が十分に冷却して硬化した後、例えばワイヤブラシ等の研削装置によって、基板１の表面を、押圧力を調整しつつ凸条６の頂部およびその両肩部が削られるように切削する。その結果、図５に示すように、凸条６の頂部は木粉３が多量に露出した原料樹脂層２ｃの色調と、また、凸条頂部の両肩部、つまり凸条６と凹条５の中間の傾斜部６ａでは、削り量が十分でないために木粉３が見えたり見えないような樹脂層２ｂの色調と、さらに、凹条５の谷部では、切削力が及ばないために、木粉３の露出が見られない濃度のある樹脂層２ａの色調とが、対照的に表されることになり、基板１の表面を木質感のある均一な平面とする。

上記のそれぞれ異なる色調のうち、凸条６の頂部は、樹脂が削り取られることによって、木粉３が露出した光の反射率の少ない樹脂層２ｃとなり、凸条６と凹条５の間の傾斜部６ａでは、光の反射率が前記の樹脂層２ｃよりも大きく、樹脂の色調もある樹脂層２ｂとなり、凹条５の谷部では、図２に示したような樹脂量のリッチな樹脂層２ａがそのまま残されるために、光の反射率も大きく色合いも豊かな樹脂層２ａを形成することができる。

基板１の断面内に中空部４を設けることによって、基板１の表面にヒケなどのによる凹部１４や凸部１５を生ずることがあるので、このようなヒケによる凹部１４が発生する部分には、予め凸条６および凹条５の高さｔを高めに設けておき、また、膨らみが発生する部分には、凸条６および凹条５の高さｔが低くなるようにして，凹凸部の発生を抑制しておけば、後に研削装置により基板１の表面を押圧力を調整しつつ、凸条６の頂部およびその両肩部が削られるように切削することによって、木質感の富んだ木質合成板建材を得ることができる。

この発明の木質合成板建材では、成形された基板に後の工程で、木目模様を印刷したり、塗料により上塗り処理を施す必要がないので、従来のこの種のデッキ構造に比較してはるかに経済的で、利用可能性の高いものである。

本発明の木質合成板建材をデッキ材に実施した構成を示す斜視図。 この木質合成板建材の成形直後の断面形状を示す部分拡大断面図。 この木質合成板建材の構成を示す部分拡大断面図。 成形後に発生するヒケなどの現象を説明する部分拡大断面図。 基板の表面を研削処理した後の部分拡大断面図。 基板の固定手段として、基板中空部にネジを挿着する状態の断面図。 側面に凹溝を有しない基板の形状を示す斜視図。

符号の説明

１：基板、
２：熱可塑性合成樹脂、
２ａ，２ｂ，２ｃ：樹脂層、
３：木粉、
４：中空部、
５：凹条、
６：凸条、
６ａ：傾斜部、
７：Ｉ形孔、
８：Ｈ形孔、
９：横孔、
１０：固定金具、
１１：凹溝、
１２：ネジ、
１３：平坦面、
１４：凹部、
１５：凸部、
１６：根太材、
１７：金型

Claims (5)

1. 熱可塑性合成樹脂と木粉の混合材を押出し成形して得た基板からなる木質合成板建材であり、基板の断面には、複数個の中空部が、間隔をおいて基板の長さ方向に沿って平行に貫通するように配列形成されているとともに、基板の表面には、基板の長さ方向に沿って、高さ、深さおよび幅間隔の不規則な、多数の凹凸条が設けられており、
   成形された基板の表面に、研削装置によって、前記凹凸条の表面に対する押圧力を調整しつつ凸条の頂部を切削することで、各凸条頂部の切削された面における木粉の色と原料樹脂の色との混合した色調と、凹条谷部の切削の強さ加減を調整することで露呈する豊かな原料樹脂層の色調とが対照的に表されていることを特徴とする木質合成板建材。
2. 成形の過程で基板の表面に発生する凹凸面を抑制するため、ヒケによる凹部が発生する部分には、凸条および凹条の高さ位置を高めに設け、また、膨らみが発生する部分には、凸条および凹条の高さ位置を低めに設けて、それぞれ凸条の頂部を研削装置により切削することで、基板の表面を木質感のある均一な平面とした請求項１のデッキ材。
3. 基板の断面に設けられる複数個の貫通中空部が、基板の長さ方向に沿って、間隔をおいて平行に貫通するように配列された縦長のＩ形孔と、隣接する一対のＩ形孔の中間部を横孔により水平に連結したＨ形孔との組合わせから構成される請求項１の木質合成板建材。
4. 基板の両側面に、基板を根太などに固定金具を介して係合するための凹溝が基板の長さ方向に沿って設けられている請求項１又は３の木質合成板建材。
5. 基板の長さ方向に沿った両側面が、凹溝を有しない平坦面となっている請求項１又は３の木質合成板建材。

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