JP3126100B2

JP3126100B2 - 木質様成形品の固定構造および木質様成形品の固定方法

Info

Publication number: JP3126100B2
Application number: JP16515495A
Authority: JP
Inventors: まさみ加藤; 康士松下
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 2001-01-22
Anticipated expiration: 2016-01-22
Also published as: JPH0911386A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、木質様を有した
成形品の固定構造およびその固定構造をなすための固定
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本願発明に関連のある技術として、ＰＣ
ＴＪＰ９４／００３５１号（国際公開番号；ＷＯ９４／
２０２８０号）に記載された「セルロース系微粉粒、木
質様成形品および木質様成形品」の技術について簡単に
説明する。原料としてのセルロース材を粉砕して得た粉
砕粉を磨砕処理して嵩比重を高めた粉粒とし、この粉粒
の外周面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定
させて固定粒とし、この固定粒に樹脂及び顔料を混合
し、かつ溶融させ、その後または溶融と同時に押出成形
または射出成形により所望形状に成形する。すると、天
然の木の木目に極めて近い模様を表面に有し、しかも手
触り感等の風合いも天然の木に近い木質様成形品を提供
することができる。

【０００３】ＰＣＴＪＰ９４／００３５１号の明細書中
に記載された１４種類いずれの成形方法をとったとして
も、粉粒に表面粒を固定させた固定粒を用いているの
で、木質の模様および触感を有する成形品が製造可能で
あり、例えば、開口部の周面に固定される枠材につい
て、天然木の代わりに上記の成形方法を用いて枠材を成
形すれば、木質の模様および触感を有する枠材を形成す
ることができる。

【０００４】ところで、木質様成形品の材料として用い
られる樹脂として多く用いられるポリ塩化ビニルそのも
のを用いた長尺材の固定は、接着剤を用いることができ
ず、釘、タッカー、乾式固定が可能なブラケットなどを
採用していた。天然木よりも線膨張係数が極めて高いた
め、長尺材に対して接着剤を使って固定すると、線膨張
による剥がれや、接着層の破壊などが問題になるからで
ある。

【０００５】上記の木質様成形品は樹脂を材料のひとつ
としていることから、その固定手段もまた釘、タッカ
ー、乾式固定が可能なブラケットなどを採用していた。
接着剤を使って固定すると、線膨張による剥がれや、接
着層の破壊などが問題になる可能性があると予想されて
いたからである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、長尺の
木質様成形品の固定手段として接着剤を採用したいとい
う要請が大きかった。なぜならば、釘やタッカーを用い
てしまうと木質様成形品の表面に釘頭、タッカー跡が残
ってしまうし、それを避けるためにはブラケットを用意
するとともにそのブラケットに係合可能であるように木
質様成形品の断面形状を形成しなければならないからで
ある。

【０００７】本発明が解決すべき課題は、樹脂を材料と
した長尺の木質様成形品であっても接着剤によって固定
することができる技術を提供することにある。ここで、
請求項１の発明の目的は、樹脂を材料とした長尺の木質
様成形品であっても接着剤によって固定することができ
る耐火性を備えた固定構造を提供することである。

【０００８】また、請求項２記載の発明の目的は、樹脂
を材料とした長尺の木質様成形品であっても接着剤によ
って固定することができる耐火性を備えた固定方法を提
供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】ところで、木質様成形品
の材料としてのセルロース材からつくられた固定粒の割
合を３０重量％とした木質様成形品の線膨張係数を測定
したところ、３×１０-5／℃から５×１０-5／℃くらい
であり、その値は、木質様成形品の材料として多く用い
られるＰＶＣそのものの線膨張係数６×１０-5／℃から
１×１０-4／℃のほぼ半分くらいであることが確認され
た。

【００１０】本願の発明者は、この事実の発見をもとに
本願発明に到ったのである。本願発明は、前記した目的
を達成するためのものであり、請求項１及び請求項２記
載の発明を提供する。請求項１に記載された木質様成形
品の固定構造は、固定用固体と長尺の木質様成形品との
固定構造であって、固定用固体(10)と長尺の木質様成形
品(20)との間には、中間材(30)を介在させており、長尺
の木質様成形品(20)は、セルロース材を粉砕して得た粉
砕粉を磨砕処理して嵩比重を高めた粉粒とし、この粉粒
の外周面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定
させて固定粒とし、この固定粒に樹脂及び顔料を混合
し、かつ溶融させ、その後または溶融と同時に所望形状
に成形したものであり、中間材(30)は、耐火材料である
石膏，木毛セメントにて形成された板材からなり、固定
用固体(10)へ固定するとともに、長尺の木質様成形品(2
0)とは接着剤にて固定することによって形成したことを
特徴とする。

【００１１】以下、上記における用語の定義、またはか
かる用語を使用した趣旨の説明を行う。「固定用固体(1
0)」とは、中間材(30)を介して固定用固体(10)に固定さ
れる木質様成形品(20)に生じる線膨張または線収縮を吸
収できるという機能を有する相対的大きさをなす、例え
ば、建物の躯体を形成する建物躯体などである。

【００１２】「木質様成形品(20)」について「長尺の」
としたのは、かかる木質様製品について線膨張または線
収縮が問題となる長手方向長さを有している、というこ
とである。具体的には、建物の開口部に用いられる枠材
や、階段の段板などが木質様成形品となる。「中間材(3
0)」が「固定用固体(10)と長尺の木質様成形品(20)との
間に介在」する状態とは、固定用固体(10)と長尺の木質
様成形品(20)とがどの部位においても直接接触すること
がない状態の他、後に説明する図２に示した実施例のよ
うに、固定用固体(10)と長尺の木質様成形品(20)とが直
接接触する部位を一部（例えば面積比にして５０％以
下）において含む状態をも含む。固定用固体(10)と長尺
の木質様成形品(20)とが直接接触する部位を一部含んで
もよいか否かは、木質様成形品(20)の長さや大きさ、中
間材(30)の大きさなどを考慮して経験的に決定される。

【００１３】中間材(30)に対して固定される状態に合わ
せられた木質様成形品(20)が投影される面積に対し、中
間材(30)と木質様成形品(20)とが接着される面積は、概
ね２５％以上である。例えば、木質様成形品(20)が枠材
である場合には５０％以上、木質様成形品(20)が階段の
段板である場合には３０％以上とする。前記中間材(30)
の「耐火材料」とは、石膏、木毛セメントであり、前記
中間材(30)は、耐火材料にて板状に形成されている。

【００１４】また、「セルロース材」は、天然木材のほ
か、おがくず、稲藁、バカスなどを含む。また、「樹
脂」とは、硬質樹脂、軟質樹脂を含み、例えば塩化ビニ
ル樹脂、発泡塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ
プロピレン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂などであ
り、「表面粒」とは、酸化チタン、フェライト、アルミ
ニウム、ニッケル、銀などの金属材料、またはセラミッ
ク等の非金属材料である。

【００１５】樹脂に混合する固定粒の全体に対する割合
は、３０重量％を越えないようにしている。成形時の流
動性が悪くなり、成形に支障があるからである。「顔
料」とは、木質様を醸し出すのに有効な有色顔料のこと
であり、例えば酸化鉄、カドミウムイエロー、カーボン
ブラックなどの無機顔料、または有機顔料である。

【００１６】「成形」の種類としては、押出成形、射出
成形の他、真空成形や圧縮成形をも含む。中間材(30)と
木質様製品(20)との接着に用いる接着剤としては、例え
ば二液エポキシ、ゴム系ノリ、ウレタン系接着剤などが
あるが、構造用両面テープも含む趣旨である。

【００１７】以上の用語の定義または趣旨は、請求項２
においても同様である。次に、上記の木質様成形品の固
定構造が、如何にして前記した課題を解決するかについ
て説明する。すなわち、長尺の木質様成形品(20)が温度
変化によって膨張または収縮を起こした場合、その木質
様成形品(20)は、中間材(30)に接着剤にて固定されてい
るので、その中間材(30)とともに膨張または収縮を起こ
そうとする。しかし、その中間材(30)は固定用固体(10)
へ固定されているので、線膨張による剥がれや、接着層
の破壊が防止される。

【００１８】ここで、中間材(30)は、耐火材料にて形成
されているため、全体としては耐火性に優れた構造を提
供できる。

【００１９】請求項２記載の木質様成形品の固定方法
は、長尺の木質様成形品を固定用固体へ固定する方法で
あって、長尺の木質様成形品(10)は、セルロース材を粉
砕して得た粉砕粉を磨砕処理して嵩比重を高めた粉粒と
し、この粉粒の外周面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い
表面粒を固定させて固定粒とし、この固定粒に樹脂及び
顔料を混合し、かつ溶融させ、その後または溶融と同時
に所望形状に成形し、固定用固体(10)と長尺の木質様成
形品(20)との間には、耐火材料である石膏，木毛セメン
トにて形成された板材からなる中間材(30)を介在させる
ため、中間材(30)を固定用固体(20)へ固定するととも
に、長尺の木質様成形品(20)と中間材(30)とは接着剤に
て固定することとしたことを特徴とする。

【００２０】ここで、中間材(30)の固定用固体(20)への
固定、および木質様成形品(20)の中間材(30)への固定
は、どちらを先工程としてもよい。次に、上記の木質様
成形品の固定構造が、如何にして前記した課題を解決す
るかについて説明する。すなわち、長尺の木質様成形品
(20)が温度変化によって膨張または収縮を起こした場
合、その木質様成形品(20)は、中間材(30)に接着剤にて
固定されているので、その中間材(30)とともに膨張また
は収縮を起こそうとする。しかし、その中間材(30)は固
定用固体(10)へ固定されているので、線膨張による剥が
れや、接着層の破壊が防止される。

【００２１】

【実施例】以下、本発明を実施例及び図面に基づいて、
更に詳しく説明する。ここで使用する図面は図１および
図２である。図１は、本発明の第一の実施例を示すため
の概念図である。図２は、本発明の第二の実施例を示す
ための概念図である。第一および第二の実施例では、ま
ず、固定粒を形成する。すなわち、セルロース材を粉砕
して得た粉砕粉を磨砕処理して嵩比重を高めた粉粒の外
周面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させ
て固定粒を形成する。なお、固定粒の製造は、ＰＣＴＪ
Ｐ９４／００３５１号（国際公開番号；ＷＯ９４／２０
２８０号）に開示されている方法を用いることができ
る。したがって、本実施例においては、詳しい説明を省
略する。

【００２２】次に、この固定粒を用いて木質様形成シー
ド材を形成する。すなわち、樹脂に顔料および固定粒を
混合した木質様形成シード材を形成する。この木質様形
成シード材は、樹脂の粉末、顔料の粉末および固定粒を
混合しただけの木質様形成コンパウンドでもよいが、そ
れら混合物を溶融し、多孔円形ノズルからひも状に押し
出して切断し、木質様形成ペレットを作製して使用して
もよい。そうしておくと、輸送、保管などの際に吸湿し
たりせず、同一品質を保ちやすくて便利である。一方、
木質様形成コンパウンドとした場合には、木質様形成ペ
レットよりも溶融に要する時間及びエネルギーが小さく
て済む。

【００２３】ここで用いる樹脂としては、例えば塩化ビ
ニル樹脂、発泡塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、ポ
リウレタン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂などが
採用可能であったが、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂が好適であった。ここにいう樹
脂の種類は、最終的に所望する成形品に要求される性能
によって異なっている。例えば、手すりなど住宅内の造
作材に使用する場合には、硬質発泡樹脂を用い、窓サッ
シなど強度が必要な部材に使用する場合には、硬質樹脂
を用いる。

【００２４】木質様形成シード材に用いる顔料は、例え
ば酸化鉄、カドミウムイエロー、カーボンブラックなど
の無機顔料または有機顔料のうち、最終的な成形品が所
望する色合いに合わせて、１種類または数種類を選択し
て用いる。本実施例に用いる木質様形成シード材は、固
定粒を約２０重量％と、顔料を１ないし３０重量％と
を、樹脂に混合したものである。ここで、固定粒の配合
比の実用的範囲は、木質様形成シード材全体に対して１
０ないし５０重量％程度である。固定粒を１０重量％以
下とすると最終の成形品から木質感がなくなり、５０重
量％以上とすると成形時の流動性が悪くなるからであ
る。また、顔料の配合比の実用的範囲は、木質様形成シ
ード材全体に対して０．１ないし３０重量％程度であ
る。

【００２５】なお、顔料の種類を異ならせた複数種類の
木質様形成シード材を予め用意しておき、その木質様形
成シード材を最終的な成形品が所望する色合いに合わせ
て、１種類または数種類を選択して用いることとしても
よい。次に、その木質様形成シード材と、樹脂および上
記の顔料から形成したベース材とを混合して製品材料を
形成する。

【００２６】このベース材に用いる樹脂は、上記した樹
脂の中から用いることができるのであるが、木質様形成
シード材と同一種類としてもよいし、木質様形成シード
材とは異なる種類の樹脂を選択してもよい。異なる種類
の樹脂を選択する場合、ベース材の溶融温度よりも木質
様形成シード材の溶融温度が高くなるように選択する
と、より好ましい。

【００２７】上記のようにして形成された木質様形成シ
ード材とベース材とを混合して製品材料を形成するので
あるが、両者の混合割合は、重量比で、ベース材：木質
様形成シード材＝５０：５０ないし９９：１である。最
終的な成形品の木目の色合いを茶色系としたい場合と、
黒色系としたい場合とで、両者の混合割合を異ならせ
る。例えば、茶色系としたい場合には、ベース材１００
重量部に対して、２０重量％の固定粒を含んだ木質様形
成シード材を５ないし７重量部とする。黒色系としたい
場合には、ベース材１００重量部に対して、２０重量％
の固定粒を含んだ木質様形成シード材２０ないし２５重
量部とする。

【００２８】溶融温度については、ベース材の溶融温度
よりも木質様形成シード材の溶融温度をおよそ３％高く
することによって、ベース材の溶融時における流動性
を、木質様形成シード材の溶融時における流動性を低く
する。例えば、ベース材に用いる樹脂と木質様形成シー
ド材に用いる樹脂とを同じ種類とした場合には、木質様
形成シード材には、ベース材には含まれていない固定粒
が含まれているので、その溶融温度がベース材の溶融温
度よりも高くなる。具体的には、ベース材の溶融温度を
１８０℃に設定した場合には、木質様形成シード材の溶
融温度を１８５℃とする。

【００２９】溶融するにあたっては、予めベース材のペ
レットの溶融温度に合わせて成形温度を設定するととも
に、成形時間もベース材のペレットに合わせて設定す
る。するとベース材のペレットは正常に溶融し、成形方
向に均一に流れる。一方、木質様形成材ペレットはベー
ス材のペレットより溶融温度が高いため溶融はするもの
の、ベース材のペレットに比べその溶融状態が十分でな
く、したがって流れも悪く不均一になる。流れが悪く不
均一になることから、木質様形成材ペレット中の顔料も
当然均一に流れず、最終的に成形して得られた製品は、
その内部および表層部にて顔料による着色部が不均一に
散在するので、成形製品の表層部においては、着色部に
不均一な濃淡が生じ、天然の木目模様に近いものとな
る。

【００３０】なお、溶融温度を変化させるためには、公
知の添加剤を加えたり、樹脂のグレードを溶融温度が高
いものに代えるといった方法を用いてもよい。上記のよ
うにして溶融させた製品材料を、その後または溶融と同
時に、押出成形により所望形状に成形し、最終的な成形
品を形成する。最終的な製品の種類によっては、射出成
形、真空成形、圧縮成形を行う場合もある。

【００３１】本実施例の押出成形によって形成された具
体的な木質様成形品２０は、建物の開口部の開口縁に固
定される枠材であり、第一の実施例、第二の実施例とも
長手方向に垂直な断面形状がＥ字形をなし、その幅は開
口縁と同一幅としている。一方、固定用固体１０は、建
物躯体を形成する壁部材である。壁部材は壁パネルとそ
の壁パネルの両面に固定された耐火板材１３，１３とか
らなり、更にその壁パネルは、四角枠材１１とその四角
枠材１１を両側からはさんで固定される面材１２，１２
とからなる。この固定用部材１０の側端面が、上記の木
質様成形品２０たる枠材を固定する建物の開口部の開口
縁を形成する。

【００３２】固定用固体１０と長尺の木質様成形品２０
との間には、線膨張係数の極めて低い中間材３０を介在
させている。中間材３０としては木毛セメント製の板材
を採用した。中間材３０は、固定用固体１０に対しては
釘によって固定している。一方、中間材３０と長尺の木
質様成形品２０とは、接着剤によって固定している。図
１に示す第一の実施例にあっては、中間材３０の幅を開
口縁の幅と同一とし、固定用固体１０と木質様成形品２
０とが直接接触しないように介在させている。

【００３３】一方、図２に示す第二の実施例にあって
は、木質様成形品２０たる枠材の両側の厚さを厚く形成
し、その厚く形成した部位は直接開口縁に接触するよう
にし、中間材３０は、その厚く形成された部位の間に入
る幅にて形成している。第二の実施例にあっても、中間
材３０は、固定用固体１０に対しては釘によって固定
し、中間材３０と長尺の木質様成形品２０とは、接着剤
によって固定している。

【００３４】木質様成形品２０たる枠材の幅を１２０ミ
リメートル、長さを１８００ミリメートルとし、中間材
３０として１２ミリ厚の石膏ボードを用い、通常の住宅
において存在する温度変化（マイナス２０℃から５０℃
の範囲）を起こして実験したところ、かかる木質様成形
品２０に生じる線膨張、線収縮によって中間材３０と長
尺の木質様成形品２０との間に、接着の剥がれや接着面
の破壊などは起きなかった。

【００３５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、樹脂を材料と
した長尺の木質様成形品であっても接着剤によって固定
することができる耐火性を備えた固定構造を提供するこ
とができた。

【００３６】また、請求項２記載の発明によれば、樹脂
を材料とした長尺の木質様成形品であっても接着剤によ
って固定することができる耐火性を備えた固定方法を提
供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示すための概念図であ
る。

【図２】本発明の第二の実施例を示すための概念図であ
る。

【符号の説明】

１０固定用固体１１四角枠材１２面材１３耐火板材２０木質様製品３０中間材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E04B 1/38 E04B 1/94 E04F 11/02 E06B 1/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固定用固体と長尺の木質様成形品との固定
構造であって、固定用固体と長尺の木質様成形品との間
には、中間材を介在させており、長尺の木質様成形品
は、セルロース材を粉砕して得た粉砕粉を磨砕処理して
嵩比重を高めた粉粒とし、この粉粒の外周面に、該粉粒
よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒とし、
この固定粒に樹脂及び顔料を混合し、かつ溶融させ、そ
の後または溶融と同時に所望形状に成形したものであ
り、中間材は、耐火材料である石膏，木毛セメントにて
形成された板材からなり、固定用固体へ固定するととも
に、長尺の木質様成形品とは接着剤にて固定することに
よって形成したことを特徴とする木質様成形品の固定構
造。
【請求項２】長尺の木質様成形品を固定用固体へ固定す
る方法であって、長尺の木質様成形品は、セルロース材
を粉砕して得た粉砕粉を磨砕処理して嵩比重を高めた粉
粒とし、この粉粒の外周面に、該粉粒よりも小径でかつ
硬い表面粒を固定させて固定粒とし、この固定粒に樹脂
及び顔料を混合し、かつ溶融させ、その後または溶融と
同時に所望形状に成形し、固定用固体と長尺の木質様成
形品との間には、耐火材料である石膏，木毛セメントに
て形成された板材からなる中間材を介在させるため、中
間材を固定用固体へ固定するとともに、長尺の木質様成
形品と中間材とは接着剤にて固定することとしたことを
木質様成形品の固定方法。