JP3308494B2 - 成形建材及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面に模様が付け
られた成形建材及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】今でも依然、住宅の内装材として、自然
な質感を与える天然木材又はそれと同等のものを採用し
たいという根強い願望があることは広く認められている
ことである。しかし、資源事情から良質の天然木材を安
価に得ることは次第に困難になっていることから、それ
に代わる、安価な天然木材の加工・再構成によって製造
され、しかも比較的安価な各種木質建材が開発され、使
用されている。

【０００３】例えば、ＭＤＦ、パーティクルボード、ス
トランドボード、集成材等の木質建材は、木材組織が残
っているため、木材の質感を有する他、（ア）サイズの
自由度が高く、比較的安価、（イ）均質かつ寸法安定性
が高い、（ウ）各種薬剤処理が可能、（エ）化粧加工が
可能、（オ）切削、接着、塗装等の加工が容易等の特徴
があるため、建材として広く使用されてきた。

【０００４】しかし、上記木質建材は、繊維の段階まで
解繊され、再構成されることによって製造されたＭＤＦ
(中密度繊維板)を除いて、一般に木材の組織が残ってい
るため、例えば、広葉樹を原料として使用した場合には
小さな導管が残る等完全に平滑ではない。従って、紙等
の薄い化粧紙を張ったり、模様を印刷する場合には、表
面の目止めを行って完全に平滑にする必要がある。他
方、樹脂成形建材は、押し出し成形、インジェクション
成形、ブロー成形その他により自由な形状に成形が可能
である他、上述の木質建材に比較して、さらに、（ア）
サイズの自由度が高く、安価、（イ）均質かつ寸法安定
性が高い、水分吸収が皆無で、水分による寸法変化が無
い、（ウ）全体に均質、（エ）防虫、防腐性が高い、
（オ）表面に直接印刷するか、或いは印刷した化粧シー
トをラミネートする方法で化粧加工が可能、（カ）塗装
等の加工が容易である等の特徴を有している。

【０００５】しかながら、上記樹脂成形建材は、冷た
く、無機的であるため、表面に直接印刷するか、或い
は、印刷した化粧紙を張り合わせるなどの加工を行わな
いと、自然の感じは出せないという問題点がある。さら
に、上記表面への直接印刷或いは、印刷した化粧シート
の張り合わせにより木目加工する場合、いずれも、立体
感に乏しく平面的であるという問題点がある。近年で
は、印刷面の上にクリア層をもうけたり、印刷インキを
工夫する等の印刷技術の向上で、かなりの立体感を出す
ことも可能となったが、「深み」(奥行き)を感じさせる
までには至っていない。

【０００６】この対策として、近年「２色押し出し成
形」と称して、図７に示すように、ベース材である塩ビ
等の熱可塑性樹脂３の押し出し成形時に、異なった色と
溶融温度を持つ着色剤である熱可塑性樹脂４を同時に押
し出して、完全に均一に混ざらないようにして硬化させ
ることで、自然な木目に近い感じを出すことも行われて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この
「２色押し出し成形」は、依然として次に示す欠点を有
している。 （ア）模様付けが困難である。 異なった色、溶融温度を持つ熱可塑性樹脂３，４を同時
に押し出すために、ベース材と着色剤の混ざり具合の調
整が難しく、一定した木目を出す等模様付けが困難であ
る。押し出しのスピードも木目単色の場合に比較して半
分程度に低下してしまう。 （イ）木目がはっきりしない。 濃淡の調整が困難であるために、比較的薄い色の着色を
行うことになる。従って、濃淡がはっきりせず、惚けた
感じとなる。

【０００８】（ウ）柾目しかできない。 連続して押し出すために、柾目が主となり、複雑な板目
の杢等を出すのは困難である。(板目を出した例もある
が、放物線状の単純な模様で、本物にはほど遠い)。そ
のため、木目が比較的薄いチーク、ヒノキ、ツガ等の柾
目材では好都合であるが、詳細に見れば、木目の境界が
全て惚けている。また、ケヤキ、オーク、セン、マツ、
スギ、等の様に、めりはりのある木目は出せない。更
に、「深み」(奥行き)も欠けている。

【０００９】その他、図８に示すように、ベース材１の
表面に形成された窪み１ａに、ベース材１とは異なる色
を有する模様材２を埋める、象眼という手段によって、
任意の模様を形成することも可能ではあるが、隙間Ｓが
発生し易く、木目の形成には適さず、生産性が低いとい
う問題点がある。

【００１０】そこで本発明の目的とするところは、上記
従来例の欠点を解消した、木目等の濃淡の調整が容易
で、深み乃至立体感を与えることが可能な成形建材、さ
らに独特の暖かさを持つ木質建材の特徴を残す成形建材
及びその製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するため
に、請求項１の発明の成形建材は、成形された熱可塑性
ベース材（１）の表面に形成された窪み（１ａ）に、ベ
ース材（１）とは異なる色を有する熱可塑性模様材
（２）が埋められると共に、ベース材（１）と模様材
（２）との間に、加熱処理に伴う相互拡散相（Ｆ）が形
成されてなるもので、その相互拡散相（Ｆ）は、前記窪
み（１ａ）の深い部分に対しては、下方のベース材
（１）の表面への拡散量が低く、前記模様材（２）の色
が濃く現れるもので、前記窪み（１ａ）の浅い部分に対
しては下方のベース材（１）の表面への拡散量が高く、
ベース材（１）の色が強く現れ、模様材（２）の色が薄
く、惚けた感じのものであり、しかも前記ベース材
（１）の材質は木粉と熱可塑性樹脂の混合物であること
を特徴とするものである。

【００１２】また、請求項２の発明の成形建材の製造方
法は、木粉と熱可塑性樹脂の混合物からなる材質で成形
された熱可塑性ベース材（１）の表面に窪み（１ａ）を
形成し、該窪み（１ａ）に、ベース材（１）とは異なる
色を有する熱可塑性模様材（２）を埋めたうえ、加熱し
てベース材（１）と模様材（２）との間に、前記窪み
（１ａ）の深い部分に対しては、下方のベース材（１）
の表面への拡散量が低く、前記模様材（２）の色が濃く
現れるもので、前記窪み（１ａ）の浅い部分に対しては
下方のベース材（１）の表面への拡散量が高く、ベース
材（１）の色が強く現れ、模様材（２）の色が薄く、惚
けた感じとなる相互拡散相（Ｆ）を形成することを特徴
とするものである。

【００１３】なお、上記の課題を解決するための手段に
記載された括弧内の記号は図面及び後述する発明の実施
の形態に記載された記号に対応するものである。

【００１４】請求項１の発明によれば、ベース材と模様
材との間に相互拡散が起こり、相互拡散相が形成される
ため、窪みの深い部分は、下方のベース材の表面への拡
散量が低く、模様材の色が濃く現れ、浅い部分は下方の
ベース材の表面への拡散量が高く、ベース材の色が強く
現れ、模様材の色が薄く、惚けた感じになる。従って、
窪みの輪郭・深さ分布の変化によって、任意の模様の形
成や色の濃淡の調整（板目の杢等の形成）が可能であ
る。なお、窪みの周囲にも相互拡散による惚けが拡が
る。また、ベース材が熱可塑性樹脂の他に木粉を含むた
め、木質材独特の天然材に近い質感・暖かみが増大す
る。

【００１５】請求項２の発明によれば、ベース材は、例
えば押し出し成形等通常の成形方法により容易に成形可
能であり、既存の設備がそのまま利用可能である。模様
材が埋められる窪みの加工も例えば型押し・機械的切削
等により容易に行われるため、生産性にすぐれている。
また、従来の２色押し出し成形のように、ベース材と着
色剤の混ざり具合の調整が不要であって、象眼も含めて
比較すると、模様付けが極めて容易であり、その速度が
高く、生産性が高い。なお、２色押し出し、象眼との組
み合わせも可能である。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の成形建材及びその製造方
法の実施の形態例について図面を参照して説明する。図
１は本発明の第１の実施の形態例に係わる成形建材の製
造の推移を示す断面図である。

【００１７】本発明の実施の形態例について説明する
と、先ず、ベース材１の原料は、塩ビ、ＰＰ、ＰＥその
他の熱可塑性樹脂と木粉とである。なお、熱可塑性樹脂
だけでもよいが、木質建材独特の暖かみが付与されるた
めには、木粉の混合が必要である。次いで、上記２種類
の材料の混合、加熱溶融、練り合わせが行われた後、押
し出し成形その他の方法により板状に成形される。木粉
の混合割合に関して特に指定はないが、数％〜６０％の
範囲で可能で、５０％程度が最良の結果であった。

【００１８】３番目に、ベース材１の表面に刃や各種カ
ッターによって窪み１ａが形成される。なお、ベース材
１の押し出しの金型に予め窪み形成用の型が形成されて
いてもよく、また、押し出された直後の完全に硬化する
前のベース材１が金型等で型押しされてもよい。窪み１
ａの断面形状としては、図２、図４乃至図６に示すもの
が挙げられる。

【００１９】４番目にベース材１とは異なる色の塩ビ、
ＰＰ、ＰＥその他の熱可塑性樹脂と木粉とが混合された
模様材２が窪み１ａに埋め込まれる。木粉が含まれず、
熱可塑性樹脂だけでも構わない。透明・半透明のもので
もよい。アルミニウム粉末等が含まれるものでもよい。
なお、窪み１ａへの埋め込みに当たって、模様材２は液
状又は固体のいずれの状態でよい。

【００２０】５番目に、模様材２が埋め込まれたベース
材１は、熱プレス又は熱ロールに導入され、表層部分の
み８０〜２５０度（℃）に加熱される。そうすると、埋
め込まれたベース材１と模様材２とは、熱プレス又は熱
ロール内を進行するうちに、次第に溶解し、ベース材と
模様材との間に、相互拡散が起こり、相互拡散相Ｆが形
成され、境界が不明瞭となると共に、両者の間の隙間が
完全に埋められる。最後に、熱プレス又は熱ロールから
引き出され、冷却された後、サンドペーパー等で平滑化
される。必要に応じて表面塗装してもよい（一層深みが
増す）。このように、熱プレス又は熱ロールを使用して
加熱，圧縮することで隙間は塞がれて、効率よく表面の
み部分的に加熱することができるので全体の形が崩れる
こともない。

【００２１】その他、寄せ木細工の要領で、異なった２
色以上の熱可塑性樹脂が「象眼」の技法（図示省略）で
取り付けられることによって、大きな模様が作られ、加
熱以降の処理が行われてもよい。

【００２２】作用について説明する。ベース材１と模様
材２との間に相互拡散が起こり、相互拡散相Ｆが形成さ
れるため、窪み１ａの深い部分は、下方のベース材１の
表面への拡散量が低く、模様材２の色が濃く現れ、浅い
部分は下方のベース材１の表面への拡散量が高く、ベー
ス材１の色が強く現れ、模様材２の色が薄く、惚けた感
じになる。従って、窪み１ａの輪郭・深さ分布の変化に
よって、任意の模様の形成や色の濃淡の調整（板目の杢
等の形成）が可能である。なお、窪み１ａの周囲にも相
互拡散による惚けが拡がる。

【００２３】以下それぞれ左側に加熱前の状態、加熱後
の状態を示す図において、図１に示す２等辺のＶ字型の
窪み１ａによるものは、中心部分が模様材２の色が濃
く、両側に向かって次第に薄くなり、惚けた色に変化す
る。なお、模様材２が透明又は半透明である場合は、窪
み１ａの深さに応じて色が深くなると共に、立体感が出
て来る。

【００２４】図２に示す相対する辺が異なる長さのＶ字
型は、針葉樹の木目と同様の模様の形成に使用され、図
３に示すように、数本形成することにより年輪のように
することができる。相互拡散相Ｆとは逆側に模様材の色
の濃い幅の狭い線Ｎ（成長速度の遅い晩材部分）が現
れ、相互拡散相Ｆ側に模様材の色が薄く、幅の広い、惚
けた線Ｗ（成長の速度の大きい早材部分）が現れる。な
お、ベース材１と模様材２との隙間は溶け合う際に塞が
れて略消失する。

【００２５】図４及び図５に示すコの字型やＵ字型は、
従来の象眼によるものと類似しているが、ベース材１と
模様材２との境界がやや不明瞭となる。なお、模様材２
が透明の場合は、前者は窪み１ａの奥が幅一杯に光るの
に対して、後者は幅よりも小さく光る。また、図６に示
す複雑な凹凸を有する窪み１ａは、それに応じて模様材
２の濃淡が複雑となる。模様材２が透明の場合は、光が
微妙に反射して、いわゆる玉虫色に光り、バーズアイメ
ープル等の玉杢を表現するのに適する。その他、光の反
射が必要な場合には、模様材２中にアルミニウム粉末等
他の材料を入れてもよい。

【００２６】その他、例えば、型押しの要領で模様材を
埋め込んで、木目部分を作成すれば、柾目、板目その他
特殊な模様でも自在に整形可能である。このため、木目
が比較的薄いヒノキなどのみならず、ケヤキやオーク等
の様に、めりはりのある木目も出せる。また、深みも付
与できるので、例えば、俗に「こえ松」と称される、樹
脂分が多く含まれていて、透き通った「濡れ色」を有す
る木目に関しても再現可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上のとおり請求項１の発明によれば、
ベース材と模様材との間に相互拡散が起こり、相互拡散
相が形成されるため、窪みの深い部分は、下方のベース
材の表面への拡散量が低く、模様材の色が濃く現れ、浅
い部分は下方のベース材の表面への拡散量が高く、ベー
ス材の色が強く現れ、模様材の色が薄く、惚けた感じに
なる。従って、窪みの輪郭・深さ分布の変化によって、
任意の模様の形成や色の濃淡の調整（板目の杢等の形
成）が可能である。なお、窪みの周囲にも相互拡散によ
る惚けが拡がる。また、ベース材が熱可塑性樹脂の他に
木粉を含むため、木質材独特の天然材に近い質感・暖か
みが増大する。

【００２８】また請求項２の発明によれば、ベース材
は、例えば押し出し成形等通常の成形方法により容易に
成形可能であり、既存の設備がそのまま利用可能であ
る。模様材が埋められる窪みの加工も例えば型押し・機
械的切削等により容易に行われるため、生産性にすぐれ
ている。また、従来の２色押し出し成形のように、ベー
ス材と着色剤の混ざり具合の調整が不要であって、象眼
も含めて比較すると、模様付けが極めて容易であり、そ
の速度が高く、生産性が高い。なお、２色押し出し、象
眼との組み合わせも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態例に係わる成形建材の製造
の推移を示す断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態例に係わる成形建材
の製造の推移を示す断面図である。

【図３】図２の右側の部分を複数形成した平面図であ
る。

【図４】本発明の第３の実施の形態例に係わる成形建材
の製造の推移を示す断面図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態例に係わる成形建材
の製造の推移を示す断面図である。

【図６】本発明の第５の実施の形態例に係わる成形建材
の製造の推移を示す断面図である。

【図７】第１の従来例の製造状態を示す断面図である。

【図８】第２の従来例の製造状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ベース材 １ａ 窪み ２ 模様材 ３ 熱可塑性樹脂 ４ 熱可塑性樹脂 Ｆ 相互拡散相 Ｎ 幅の狭い線 Ｗ 幅の広い線 Ｓ 隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形された熱可塑性ベース材の表面に形成
   された窪みに、前記ベース材とは異なる色を有する熱可
   塑性模様材が埋められると共に、前記ベース材と模様材
   との間に、加熱処理に伴う相互拡散相が形成されてなる
   もので、その相互拡散相は、前記窪みの深い部分に対し
   ては、下方のベース材の表面への拡散量が低く、前記模
   様材の色が濃く現れるもので、前記窪みの浅い部分に対
   しては下方のベース材の表面への拡散量が高く、ベース
   材の色が強く現れ、模様材の色が薄く、惚けた感じのも
   のであり、しかも前記ベース材の材質は木粉と熱可塑性
   樹脂の混合物であることを特徴とする成形建材。
2. 【請求項２】木粉と熱可塑性樹脂の混合物からなる材質
   で成形された熱可塑性ベース材の表面に窪みを形成し、
   該窪みに、前記ベース材とは異なる色を有する熱可塑性
   模様材を埋めたうえ、加熱してベース材と模様材との間
   に、前記窪みの深い部分に対しては、下方のベース材の
   表面への拡散量が低く、前記模様材の色が濃く現れ、前
   記窪みの浅い部分に対しては下方のベース材の表面への
   拡散量が高く、ベース材の色が強く現れ、模様材の色が
   薄く、惚けた感じとなる相互拡散相を形成することを特
   徴とする成形建材の製造方法。