JP3286121B2 - 木質様製品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、木質様を有する木質
様製品の製造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
Ｔ ＪＰ９４／００３５１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の製造
方法及び木質様成形品を提供することができる。

【０００３】更に詳しく説明する。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形成され
た固定粒に、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。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
可能である。

【０００４】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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＰＣＴ
ＪＰ９４／００３５１号の明細書中に記載された成形
方法によって成形された成形品の表面に現れる木目模様
は、長手方向のどの面でも同じような模様が現れてしま
うことが多かった。表面模様は、樹脂に対する顔料の混
ざり具合の不規則性あるいは規則性に基づいて現わされ
るものだからである。このため、図３に示すように平面
と側面との両方が板目模様、または図４に示すように平
面と側面との両方が正目模様となってしまうことが多か
った。

【０００６】ところが、本物の木板は、平面と側面とで
同じ模様が現れることはない。すなわち、本物の木板に
おいては、平面に板目が現れれば側面には正目が現れる
し、平面に正目が現れれば側面には板目が現れる。した
がって、平面と側面とが同時に見える場所に平面と側面
との両方が同じ模様の成形品を用いると、本物の木板で
はないことが外観上判ってしまうことがあり、そのため
使用場所が制限されることが多かった。

【０００７】一方、押出成形時の溶融した材料を攪拌す
るスクリューの個数、回転数、暖気運転の時間、工場内
気温、顔料等の配合比、材料の溶融温度などを巧みに制
御すれば、平面に板目模様を側面に正目模様を、あるい
は逆に平面に正目模様を側面に板目模様をそれぞれ現す
こともできることがある。しかし、制御すべきファクタ
ーが多く、様々な寸法や形状の成形品について全て本物
の木板と同じ模様を現すことは困難であった。

【０００８】本発明が解決すべき課題は、平面と側面と
に相当する部分において本物の木板と同じような木目模
様を呈する木質様製品を提供することにある。ここで、
請求項１記載の発明の目的は、平面と側面とに相当する
部分において本物の木板と同じような木目模様を呈し、
しかも簡易に製造できる木質様製品の製造方法を提供す
ることである。

【０００９】

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するためのものである。請求項１に記載された発
明は、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て成形材料を形
成し、その成形材料を溶融させ、その後または溶融と同
時に押出成形することによって、長手方向の一側面を含
む部分に欠設部を備えた本体部材(10)を成形し、前記成
形材料を溶融させ、その後または溶融と同時に、本体部
材(10)の押出成形後の欠設部に埋め込まれる側面部材(2
0)を、本体部材(10)の欠設部に対して押出成形すること
によって一体化させて所望の形状を形成する木質様製品
の製造方法であって、本体部材(10)および側面部材(20)
それぞれの表面の木目模様を、一方が板目模様、他方が
正目模様となるように形成することを特徴とする。

【００１１】以下、請求項１に記載された用語の定義、
趣旨説明を行う。「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。「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る。
「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。

【００１２】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、有色顔料であり、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。本体部材(10)および側面部材(20)の外周
面は、平面であってもよいし、曲面を有していてもよ
い。

【００１３】本体部材(10)が形成する欠設部にいう「長
手方向の一側面」とは、所望形状の木質様製品において
大きな面をなす面とほぼ直角をなす面のひとつをいう。
例えば、長手方向に垂直な断面形状が長方形の板材が所
望形状であれば、小口面を除く二つの厚さ面のうちのひ
とつである。本体部材(10)の欠設部および側面部材(20)
は、本体部材(10)の長手方向の一側面にのみ設けてもよ
いし、両方の側面に設けてもよい。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】次に、請求項１記載の発明の作用を説明す
る。まず、セルロース材を粉砕して、粉砕粉を得る。次
に、その粉砕粉を磨砕処理して嵩比重を高めて粉粒を得
る。次に、その粉粒に表面粒を固定させて固定粒を得
る。この固定粒を顔料とともに樹脂に混合して成形材料
を形成する。そして、その成形材料を溶融させ、その後
または溶融と同時に押出成形することによって、長手方
向の一側面を含む部分に欠設部を備えた本体部材(10)を
成形する。

【００１９】一方、その成形材料を溶融させ、その後ま
たは溶融と同時に、本体部材(10)の押出成形後の欠設部
に埋め込まれる側面部材(20)を、本体部材(10)の欠設部
に対して押出成形することによって一体化させる。この
一体化は、本体部材(10)の成形後すぐに行えるので、そ
の場合には製造が早く行える。本体部材(10)および側面
部材(20)それぞれの表面の木目模様は、一方を板目模
様、他方を正目模様として形成しているので、天然木と
ほぼ同じパターンの模様が形成できる。

【００２０】

【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ない
し図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、ＰＣＴ
ＪＰ９４／００３５１号（国際公開番号；ＷＯ９４／
２０２８０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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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成形材料を
形成する。

【００２５】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。

【００２６】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成形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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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成形材料を、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。なお、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。

【００３０】本発明の実施例にあっては、長手方向の一
側面を含む断面Ｌ字形の欠設部を形成した本体部材１０
と、その欠設部に固定されて本体部材１０と一体となっ
て板状の木質様製品を形成する側面部材２０とを、上記
の成形材料にて以下のようにして押出成形する。すなわ
ち、溶融した成形材料によって形成される本体部材１０
は、溶融した成形材料を水平に押し出す溝付き押出成形
機によって押出成形され、本体部材１０の欠設部に対し
ては、溶融した別の成形材料を垂直方向から押し出す溝
埋め押出成形機によって側面部材２０を押し出し、最終
的な板状部材を成形する。

【００３１】第一の実施例にあっては、本体部材１０の
表面に現れる木目模様は板目模様とし、側面部材２０の
表面に現れる木目模様を正目模様としている。一方、第
二の実施例にあっては、本体部材１０の表面に現れる木
目模様は正目模様とし、側面部材２０の表面に現れる木
目模様を板目模様としている。第一の実施例による板状
部材にあっては、これが何処かへ固定される場合に、図
１における下平面および手前側の側面が目視できるよう
に固定されて使用される。すると、本体部材１０と側面
部材２０との境目がわずかに見えるとしても、平面には
板目が、側面には正目が確認でき、天然木に極めて近い
外観を呈することとなる。

【００３２】第二の実施例による板状部材にあっても、
これが何処かへ固定される場合に、図２における下平面
および手前側の側面が目視できるように固定されて使用
される。すると、本体部材１０と側面部材２０との境目
がわずかに見えるとしても、平面には正目が、側面には
板目が確認でき、天然木に極めて近い外観を呈すること
となる。

【００３３】次に、上記した実施例のバリエーションに
ついて説明する。側面部材２０は、例えば階段の段板な
どに使用される場合において、滑りどめなどの機能を付
加するため、軟質樹脂を用いることもできる。また、側
面部材２０の形状を前記実施例においてはＬ字形とした
が、これに限られるものではなく、例えばＩ字形でもよ
いし、Ｔ字形でもよい。

【００３４】また、一の平面および一の長手方向側面だ
けでなく、他の一の長手方向側面も目視できるような場
所に固定される板状部材、例えば建物開口部の開口縁に
固定されるような化粧枠に本発明を採用するとすれば、
一の長手方向側面だけでなく、他の一の長手方向側面に
も、前記実施例にて示したような欠設部を設け、その欠
設部にも側面部材２０を固定するようにしてかかる化粧
枠を形成すればよい。

【００３５】前記実施例では、木質様製品を長手方向に
垂直な断面形状が長方形をなした板状部材としたが、本
願発明は、最終的な木質様製品が長手方向に垂直な断面
形状を多角形をなした部材であったり、外周面に曲面を
有するような部材であっても、平面と側面とに相当する
部分において本物の木板と同じような木目模様を呈する
ものを提供できる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、平面と側
面とに相当する部分において本物の木板と同じような木
目模様を呈し、しかも簡易に製造できる木質様製品の製
造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。

【図３】従来の木質様製品の形態を示す概念図である。

【図４】従来の木質様製品の形態を示す概念図である。

【符号の説明】

１０ 本体部材 ２０ 側面部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 47/00 - 47/96

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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て成形材料を形成
   し、 その成形材料を溶融させ、その後または溶融と同時に押
   出成形することによって、長手方向の一側面を含む部分
   に欠設部を備えた本体部材を成形し、 前記成形材料を溶融させ、その後または溶融と同時に、
   本体部材の押出成形後の欠設部に埋め込まれる側面部材
   を、本体部材の欠設部に対して押出成形することによっ
   て一体化させて所望の形状を形成する木質様製品の製造
   方法であって、 本体部材および側面部材それぞれの表面の木目模様を、
   一方が板目模様、他方が正目模様となるように形成する
   ことを特徴とする木質様製品の製造方法。