JP3265224B2 - 木質様部材の製法 - Google Patents
木質様部材の製法Info
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
Description
縁、幅木、雨樋などの建築材料、車輌の内装部材などに
用いられる木質様部材の製法に関する。
い特性を付与することによって、木材の代替材料とする
種々の試みがなされている。その方法の一つとして、合
成樹脂に木材粉末などのセルロース系粉粒を配合して成
形品とする方法が挙げられる。このような木材代替材料
は、住宅の内装材、家具材料、構造材料などとして用い
られる。
粉粒が溶融樹脂中で樹脂との馴染みが悪く凝集しやすい
ため樹脂内での分散が不均一となり、成形体の強度や外
観の低下を招くことがある。さらに、セルロース系粉粒
が成形機内面に引っかかり、いわゆる「ビルトアップ」
の原因となったり、成形機内面に傷をつけたりするとい
う問題点があった。また、セルロース系粉粒は加熱によ
って酸性ガスを発生するため、成形機が徐々に腐食しそ
の寿命を短縮するという問題点があった。さらに、セル
ロース系粉粒から発生する酸性ガスが上記樹脂の劣化反
応を促進して成形体が変色してしまうことがあった。
発生する酸性ガスを尿素系樹脂で中和処理して無害化す
る方法が開示されている(特開昭55−116752号
公報、特開昭61−2505号公報)。しかしながら、
この方法は、尿素系樹脂に由来する臭気が製品に残存す
るため特に住宅用内装材の製造には不向きであった。ま
た、白色無機顔料等をボールミルを用いて木粉表面を被
覆することにより、酸性ガスの発生を抑制する方法が開
示されている(特開平5−177610号公報)が、こ
の方法では、酸性ガスの発生を抑えることができるもの
の、その程度が十分ではない不都合があった。
は、セルロース系粉粒の添加による上述の不都合を解消
し、セルロース系粉粒からの酸性ガスの発生を抑え、成
形性の低下を防止し、かつ優れた木質感を有する木質様
部材を製造することができる製法を得ることにある。
重量%以下、粒径50〜200μmのセルロース系粉粒
100重量部に対し、単味または合量で水酸化アルミニ
ウムおよび/または水酸化マグネシウムの粉末0.5〜
20重量部を配合して攪拌、混合して、セルロース系粉
粒の粒子の表面に水酸化アルミニウムおよび/または水
酸化マグネシウムの粉末をまんべんなく付着させて、セ
ルロース系粉粒を水酸化アルミニウムおよび/または水
酸化マグネシウムの粉末で被覆処理し、得られた被覆処
理セルロース系粉粒とポリエチレンテレフタレート系樹
脂を混合し、次いで押出成形して、押出ダイスから押し
出された半溶融状態の成形品の表面に、表面に深さ10
〜50μmの凹凸が形成されたエンボスロールを押し当
て、成形品の表面に微細な凹凸模様を形成して木質様部
材を形成する木質様部材の製法によって解決できる。 ま
た、上記課題は、含水率10重量%以下、粒径50〜2
00μmのセルロース系粉粒100重量部に対し、単味
または合量で水酸化アルミニウムおよび/または水酸化
マグネシウムの粉末0.5〜20重量部を配合して攪
拌、混合して、セルロース系粉粒の粒子の表面に水酸化
アルミニウムおよび/または水酸化マグネシウムの粉末
をまんべんなく付着させて、セルロース系粉粒を水酸化
アルミニウムおよび/または水酸化マグネシウムの粉末
で被覆処理し、得られた被覆処理セルロース系粉粒とポ
リエチレンテレフタレート系樹脂を混合し、次いで成形
金型として成形品の少なくとも表面となる部分に対応す
る成形金型表面に、深さ10〜50μmの微細な凹凸が
形成されたものを用いて射出成形して、成形品の表面に
微細な凹凸模様を形成して木質様部材を成形することを
特徴とする木質様部材の製法によって解決できる。
本発明において用いられるセルロース系粉粒とは、木
材、バカス、稲わら、パルプなどを機械的に粗粉砕し、
これをさらに磨砕処理して得られた粒状のものであっ
て、その粒径が好ましくは50〜200μm程度である
ものを指称し、なかでも栂、松、ラワン、ヒノキなどの
木材から得られたものが好適である。粒径が200μm
を越えると成形時に成形機内でつまりを生じやすくな
り、50μm未満となると木質感が乏しくなる。また、
このセルロース系粉粒は、その含水率が10重量%以
下、好ましくは2重量%以下とすることが成形時におけ
る発泡を防止できて好ましい。
ニウムおよび/または水酸化マグネシウムによって被覆
処理される。これら水酸化アルミニウムおよび水酸化マ
グネシウムとしては、少なくとも平均粒径がセルロース
系粉粒の平均粒径より小さいものが用いられ、特に、平
均粒径が0.1〜30μmのものを用いるのが好まし
い。この平均粒径が0.1μm未満であると取り扱いが
困難となり、30μmを越えると成形時にセルロース系
粉粒からの酸性ガス放出を抑える効果が不足する。上記
水酸化アルミニウムおよび水酸化マグネシウムとして
は、汎用のものを用いてよい。またこれらは単独で用い
られても、2種が併用されてもよい。なお、本明細書に
おいて、平均粒径とは、当該粉粒体の累積重量%分布の
50重量%通過径を指すものとする。
化アルミニウムおよび/または水酸化マグネシウムと
を、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサーなどの高速
混合装置やボールミル、シェイカー、ライカイ機などに
投入し、温度25〜80℃、0.5〜2時間撹拌、混合
する方法などによって行われる。上記水酸化アルミニウ
ムおよび/または水酸化マグネシウムの使用量は、セル
ロース系粉粒100重量部に対し単味または合量で0.
5〜20重量部とするのが好ましい。この使用量が0.
5重量部未満ではセルロース系粉粒の被覆処理が十分に
行われず、20重量部を越えると成形品の成形性が低下
する。
の表面に水酸化アルミニウムおよび/または水酸化マグ
ネシウムの粉末が付着し、その表面がまんべんなく被覆
された状態となる。そして、このセルロース系粉粒表面
に形成された水酸化アルミニウムおよび/または水酸化
マグネシウムの薄膜によって、酸性ガスの放散が完全に
防止される。
ついでポリエチレンテレフタレート系樹脂と混合され
る。上記ポリエチレンテレフタレート系樹脂とは、エチ
レングリコールとテレフタル酸との縮合反応によって得
られる重合体であり、このポリエチレンテレフタレート
系樹脂としては、ペットボトルなどの廃棄物からのリサ
イクル品を用いてもよい。
リエチレンテレフタレート系樹脂との混合は、スーパー
ミキサー、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサーな
どによって行われる。セルロース系粉粒の添加量は、ポ
リエチレンテレフタレート系樹脂100重量部に対し
て、被覆処理セルロース系粉粒5〜80重量部とするの
が好ましい。この添加量は、5重量部未満であると木質
感を得ることができず、80重量部を越えると成形が困
難となる。
収剤、光安定剤、顔料、難燃剤、充填剤、並びに帯電防
止剤のごとき添加剤を使用目的に応じて添加してもよ
い。紫外線吸収剤としては、2−(2’−ヒドロキシ−
3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロ
ロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’
−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリア
ゾール、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフ
ェノンなどを用いてよい。光安定剤としては、ビス−
(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルセバ
ケート)などのヒンダードアミン系光安定剤を用いてよ
い。
や、カーボンなどの黒色顔料、酸化チタンなどの白色顔
料などを用いてよい。また、難燃剤としては、例えば、
水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの無機難
燃剤、ポリブロモジフェニルオキサイド、テトラブロモ
ビスフェノールAなどの有機難燃剤が使用できるが、燃
焼時の有害ガスの発生を防止する観点から、無機難燃剤
が好ましい。また、充填剤としては、例えば、チタン酸
バリウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、硫酸
マグネシウムウィスカー、ボロン系ウィスカー、炭素繊
維、ガラス繊維等の繊維状物、あるいは炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、マイカ、モンモリナイトなどを
用いてよい。
ものではなく、通常の使用量の範囲内で適宜選択され
る。ただし、セルロース系粉粒を被覆する水酸化アルミ
ニウム、水酸化マグネシウムは、樹脂等に添加するとこ
れを難燃化する作用を示すものであるので、難燃剤使用
量はその分減量することができる。これらの添加剤は、
上記セルロース系粉粒とポリエチレンテレフタレート系
樹脂との混合の際にこれらに添加してもよいし、混合の
前に予めセルロース系粉粒またはポリエチレンテレフタ
レート系樹脂に添加しておいてもよい。
出成形されて、目的とする木質用部材が製造される。押
出成形には、単軸押出機、2軸押出機などの通常の押出
成形機が用いられる。押出条件は、ダイス温度が220
〜260℃程度とされ、押出ダイスは、T−ダイ、丸ダ
イあるいは異型ダイ、中空異型ダイなどが用いられる。
押出成形品の形状は、限定されず、板状、パイプ状、中
空角筒状など任意であってよい。
押し出された半溶融状態の成形品にエンボスロールを押
し当て、エンボスロール表面に設けられた微細な凹凸模
様を成形品表面に転写することもできる。具体的には、
例えば、ダイスから押し出されたシート状で、温度12
0〜180℃程度の半溶融状の成形品を2本のロールで
挟み込み、冷却する際にその一方のロールにエンボスロ
ールに用いる方法などが採用される。エンボスロールに
は金属ロールまたはシリコーンゴムなどのゴムロールが
用いられる。エンボスロールの表面の凹凸は、成形品で
ある木質用部材の木質感を高めるためのものであるた
め、その深さは10〜50μmで十分であり、凹凸の配
列、配置も必ずしも規則的である必要はない。
成形機、例えば、インラインスクリュ式射出成形機など
が使用される。成形金型には、二枚型、三枚型、スタッ
ク型などのものが、またランナー方式にはホットランナ
ーなどが用いられる。成形条件は、金型温度20〜90
℃、樹脂温度240〜270℃、射出時間5〜20秒、
射出圧力800〜1500kg/cm2とされるが、成
形品の寸法、形状によっては、これ以外の条件としても
よい。また、成形金型内での樹脂圧力を射出工程では低
くし、保圧工程において高くする低圧成形法によって内
部応力の小さい成形品を得ることもできる。
も表面となる部分に対応する成形金型表面に微細な凹凸
を設けた金型を用い、これにより成形品である木質様部
材の表面に微細な凹凸模様を形成し、木質感を一層高め
ることが可能である。この成形金型の凹凸も、成形品の
木質感を高めるためのものであるので、その凹凸の深さ
は10〜50μmとされ、その配列、配置も不規則のも
のであってもよい。
セルロース系粉粒の表面がまんべんなく水酸化アルミニ
ウムおよび/または水酸化マグネシウムで被覆されるの
で、成形時に加熱されても、その内部から酸性ガスが外
部に放散されることがなく、ポリエチレンテレフタレー
ト系樹脂の劣化分解反応による製品の変色や、成形機内
面の腐食を防止できる。
ることにより、セルロース系粉粒はポリエチレンテレフ
タレート系樹脂に均一に分散し、凝集することがなく、
セルロース系粉粒の配合による成形機内での詰まりが防
止でき、しかも得られる木質様部材の強度や外観が向上
する。また、押出成形時にエンボスロールを押し当てる
ことあるいは射出成形時に微細な凹凸を形成した成形金
型を用いることによって、木質様部材に天然木材と同様
の自然な質感が得られ、一層木質感が高められる。
ムおよび/または水酸化マグネシウムを用いることによ
って、製品に高い難燃性を持たせることができる。ま
た、熱安定性が高く、溶融時粘度が低いポリエチレンテ
レフタレート系樹脂を用いるので、上記混合物が、熱安
定性、溶融時における流動性に優れ、成形加工性が良好
なものとなる。従って、押出成形、射出成形によって複
雑な形状のものを容易に製造することができる。
リエチレンテレフタレート系樹脂を用いるので、これら
の特性に優れた製品を得ることができる。さらに、ハロ
ゲンを含まないポリエチレンテレフタレート系樹脂を用
いることによって、燃焼時にハロゲン化物ガスなどの有
害ガスを発することがなく、火災時における安全性が高
く、かつ焼却処理時にダイオキシン類化合物生成の原因
となることがなく、環境保全の観点からも好都合な製品
を得ることができる。また、不快な臭気を発する物質を
含まないので、住宅の内装材としても使用可能な製品を
得ることができる。また、ポリエチレンテレフタレート
系樹脂は、廃棄物からのリサイクル資源が豊富である。
従って、リサイクル品を用いることによって、原材料の
確保が容易となり、また環境保全にも貢献することがで
きる。
例えば住宅の回り縁、幅木、外装材、床材、壁材、ドア
枠、窓枠、家具等の化粧板、車両の内装部材などに好適
に用いられる。
セルロース系粉粒と水酸化アルミニウム、水酸化マグネ
シウムとを、スーパーミキサーに投入し、温度40〜8
0℃で約1時間混合し、被覆処理を行い、7種の配合物
を製造した(試料No.1〜7)。また同時に、被覆処理
を施さないセルロース系粉粒を用意した(試料No.
8)。セルロース系粉粒としては、建材用木材を乾燥
し、粉砕し、さらに磨砕処理した含水量3.0重量%、
平均粒径100μmのものを使用した。
タレート系樹脂との混合)これら8種のセルロース系粉
粒を、ポリエチレンテレフタレート系樹脂100重量
部、着色顔料(酸化鉄)0.2重量部に対して20重量
部配合し、スーパーミキサーで10分間攪拌し、混合し
て混合物とした。
押出機に供給し、下記成形条件で成形し、平板状の成形
体を得た(試料No.A〜H)。なお、冷却ロールの2番
ロールにシリコーンゴム製のエンボスロールを用い、成
形体表面に微細な凹凸を形成した。
評価し、滑らかで自然な木質感があるものを○とし、不
自然なざらつきがあり、肌荒れ状態のものを×とした。
また、成形性については、成形加工時に押出機内で詰ま
りが生じたものを×とし、そうでないものを○で評価し
た。結果を表2に示す。
質様部材を押出成形法によって良好に安定して生産でき
ることがわかる。
で成形し、箱状の成形品を得た(試料No.イ〜チ)。成
形金型として、そのキャビティ面に深さ約10μmのエ
ンボスを設けたものを使用した。 成形条件 シリンダノズル温度:240℃ 金型温度:50℃ 樹脂温度:240℃ 射出時間:10秒 成形サイクル:20秒
評価し、滑らかで自然な木質感があるものを○とし、不
自然なざらつきがあり、肌荒れ状態のものを×とした。
また、成形性については、成形加工時にシリンダ内で詰
まりが生じたものを×とし、そうでないものを○と評価
した。結果を表3に示す。
富んだ優れた木質用部材を射出成形によって良好に安定
して生産することができたことがわかる。
れば天然木材の自然な質感をそのまま有する木質様部材
を安定して効率よく製造することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 含水率10重量%以下、粒径50〜20
0μmのセルロース系粉粒100重量部に対し、単味ま
たは合量で水酸化アルミニウムおよび/または水酸化マ
グネシウムの粉末0.5〜20重量部を配合して攪拌、
混合して、セルロース系粉粒の粒子の表面に水酸化アル
ミニウムおよび/または水酸化マグネシウムの粉末をま
んべんなく付着させて、セルロース系粉粒を水酸化アル
ミニウムおよび/または水酸化マグネシウムの粉末で被
覆処理し、得られた被覆処理セルロース系粉粒とポリエ
チレンテレフタレート系樹脂を混合し、次いで押出成形
して、押出ダイスから押し出された半溶融状態の成形品
の表面に、表面に深さ10〜50μmの凹凸が形成され
たエンボスロールを押し当て、成形品の表面に微細な凹
凸模様を形成して木質様部材を形成することを特徴とす
る木質様部材の製法。 - 【請求項2】 含水率10重量%以下、粒径50〜20
0μmのセルロース系粉粒100重量部に対し、単味ま
たは合量で水酸化アルミニウムおよび/または水酸化マ
グネシウムの粉末0.5〜20重量部を配合して攪拌、
混合して、セルロース系粉粒の粒子の表面に水酸化アル
ミニウムおよび/または水酸化マグネシウムの粉末をま
んべんなく付着させて、セルロース系粉粒を水酸化アル
ミニウムおよび/または水酸化マグネシウムの粉末で被
覆処理し、得られた被覆処理セルロース系粉粒とポリエ
チレンテレフタレート系樹脂を混合し、次いで成形金型
として成形品の少なくとも表面となる部分に対応する成
形金型表面に、深さ10〜50μmの微細な凹凸が形成
されたものを用いて射出成形して、成形品の表面に微細
な凹凸模様を形成して木質様部材を成形することを特徴
とする木質様部材の製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09940997A JP3265224B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 木質様部材の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09940997A JP3265224B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 木質様部材の製法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10286867A JPH10286867A (ja) | 1998-10-27 |
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ID=14246693
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Country | Link |
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---|---|---|---|---|
JP5372535B2 (ja) * | 2009-01-28 | 2013-12-18 | 秀友 関川 | 難燃性または不燃性樹脂組成物、その製造方法及び製造用薬剤、その製造方法とその利用 |
-
1997
- 1997-04-16 JP JP09940997A patent/JP3265224B2/ja not_active Expired - Fee Related
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