JP4897260B2

JP4897260B2 - 加飾性多層共押出成形体

Info

Publication number: JP4897260B2
Application number: JP2005258607A
Authority: JP
Inventors: 克彦横田
Original assignee: Kurashiki Spinning Co Ltd
Current assignee: Kurashiki Spinning Co Ltd
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2025-09-07
Also published as: JP2006103313A

Description

本発明は建築材料の内外装材等として使用される合成樹脂製共押出多層成形体に関し、特に木目模様を有する加飾性多層共押出成形体に関する。

住宅等の内外装材や室内のユニットバスやキッチンのカウンター部材等として木目模様、石目模様等を有する表面加飾成形体が多種使用されている。これらの製品の製法を大別すると、成形体表面に木目模様を印刷したり、木目模様シートを貼着するような、後工程により木目模様を付与する方法と模様を有する表面材を基材上に共押出成形したものや、模様を有する基材に保護層として透明樹脂からなる表面層を被覆するような、成形体製造と模様付与とを同時に行う方法がある。近年は、後工程の煩雑さを避けるべく、共押出成形による模様付与が多く用いられている。特に木目模様を付与する場合については、透明または不透明の合成樹脂中にマイカのような無機質粉体を分散させたり、染料や顔料を不均一に分散させたりして木目模様を形成したものを表面層とし、これを例えば低発泡または無発泡合成樹脂からなる基材層に積層したもの（特許文献１）、第１表層樹脂、第２表層樹脂および基材樹脂を用い、第１表層樹脂中に第２表層樹脂が不均一に混合した混合物を、基材樹脂上に一体化させるもの（特許文献２）などが用いられる。
特公平０７−１１９０４７号公報特開平０４−１１９８１６号公報

上記特許文献１及び特許文献２に開示される方法は、要するに着色した樹脂中に不均一に分散する異なる着色を施した樹脂又は不均一に分散する無機質粉体等を混合する方法を用いている。その不均一分散性により優れた木目等の模様を表現するものである。しかし、着色した樹脂中に種剤樹脂、いわゆるベース樹脂と押出粘度または溶融粘度等の異なる樹脂を混合するため、当該種剤からなる加飾部（例えば木目筋部分や年輪部分）の深みが十分得られず、天然の複雑美麗な木目模様の表現性に欠けるという問題が生じている。また、種剤樹脂の色が、ベース樹脂よりも濃色であれば木目調等の模様発現が可能なのであるが、反対にベース色が濃色であり、種剤樹脂が淡色である場合、種剤樹脂の淡色が、ベース樹脂の濃色に消されてしまい、模様発現できない場合が生じるのである。また、木目模様には、微妙な陰影が見られるが、上記特許文献の方法においては、陰影までも表現することはできない。さらに、木目模様と他の模様の複合化、例えば、木目模様とストライプ模様との複合、木目模様と石目模様との複合などは、上記従来方法では表現できない。

本発明は、上記問題点に鑑み、深みのある木目模様の表現、陰影感のある木目表現が可能であり、さらに種剤の色が淡色等の表現の難しいものであっても、良好な模様発現が可能な成形体を提供するものであり、より木目の複雑さを表現可能とし、また、他の模様たとえばストライプ模様、石目模様等との複合模様を可能とする成形体を提供するものである。

本発明によれば以下の発明が提供される。
１．（ａ）透明合成樹脂層又は半透明合成樹脂層であって種剤樹脂からなる加飾部を有する外層、及び（ｂ）着色合成樹脂層からなる内層、の少なくとも２層を有する加飾性多層共押出成形体であり、前記内層（ｂ）の着色樹脂層と比較して、前記種剤樹脂からなる加飾部が淡色であることを特徴とする木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。
２．（ａ）透明合成樹脂層又は半透明合成樹脂層であって種剤樹脂からなる加飾部を有する外層、（ｂ）着色合成樹脂層からなる内層、及び（ｃ）熱可塑性合成樹脂からなる基材層、の少なくとも３層を有する加飾性多層共押出成形体であり、前記内層（ｂ）の着色樹脂層と比較して、前記種剤樹脂からなる加飾部が淡色であることを特徴とする木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。
３．（ａ）透明合成樹脂層又は半透明合成樹脂層であって種剤樹脂からなる加飾部を有する外層、（ｂ）着色合成樹脂層からなる内層、及び（ｃ）金属製芯材からなる基材層、の少なくとも３層を有する加飾性多層共押出成形体であり、前記内層（ｂ）の着色樹脂層と比較して、前記種剤樹脂からなる加飾部が淡色であることを特徴とする木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。
４．（ａ）透明合成樹脂層又は半透明合成樹脂層であって種剤樹脂からなる加飾部を有する外層、（ｂ）着色合成樹脂層からなる内層、及び（ｃ）無機系芯材からなる基材層、の少なくとも３層を有する加飾性多層共押出成形体であり、前記内層（ｂ）の着色樹脂層と比較して、前記種剤樹脂からなる加飾部が淡色であることを特徴とする木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。
５．（ａ）透明合成樹脂層又は半透明合成樹脂層であって種剤樹脂からなる加飾部を有する外層、（ｂ）着色合成樹脂層からなる内層、及び（ｃ）有機系芯材からなる基材層、の少なくとも３層を有する加飾性多層共押出成形体であり、前記内層（ｂ）の着色樹脂層と比較して、前記種剤樹脂からなる加飾部が淡色であることを特徴とする木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。
６．前記内層（ｂ）が、発泡倍率１．１〜５倍である低発泡層であることを特徴とする上記１に記載の木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。
７．前記基材層（ｃ）が、発泡倍率１．１〜５倍である低発泡層であることを特徴とする上記２に記載の木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。
８．断面形状が異形状である上記１〜７いずれかに記載の木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。

本発明の加飾性多層共押出成形体は、種剤樹脂からなる加飾部を有する外層、及び着色合成樹脂層又は加飾合成樹脂層からなる内層、の少なくとも２層を備えるため、深みのある木目感の表現が可能になるとともに、微妙な陰影感を表現することが可能となるものである。さらに、種剤の色が、内層の色に比べ淡色であっても、内層の色（濃色）に負けることなく、加飾部を成形体表面に表現できる。また、種剤樹脂からなる加飾部を有する外層及び着色合成樹脂層又は加飾合成樹脂層からなる内層に加えて、熱可塑性合成樹脂、金属製芯材、無機製芯材又は有機系芯材のいずれかからなる基材層、の少なくとも３層からなる成形体であれば、木目模様に加え、石目模様、ストライプ模様等との複合模様も可能となる。

発明を実施する最良の形態

本発明の加飾性多層共押出成形体は、種剤樹脂からなる加飾部を有する外層、及び着色合成樹脂層又は加飾合成樹脂層からなる内層、の少なくとも２層を備える。

本発明における内層は、着色合成樹脂又は加飾合成樹脂からなる。使用する合成樹脂の種類は特に制限されるものではないが、押出可能な熱可塑性樹脂、例えばポリ塩化ビニル樹脂（以後、ＰＶＣ樹脂という）、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合樹脂（以後、ＡＢＳ樹脂という）、アクリロニトリル−スチレン−アクリルゴム共重合樹脂（以後、ＡＳＡ樹脂という）、ポリスチレン樹脂（以後、ＰＳ樹脂という）、ハイインパクトポリスチレン樹脂（以後、ＨＩＰＳ樹脂という）、アクリロニトリル-スチレン共重合樹脂（以後、ＡＳ樹脂という）、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂（以後、ＰＭＭＡ樹脂という）、メチルメタクリレート−ブチルアクリレート共重合樹脂、メチルメタクリレート−スチレン共重合樹脂、などのアクリル系樹脂、ポリエステル樹脂またはこれらの混合樹脂等から選ぶことができる。成形性、強靭性、経済性の面から特に好ましいのはＰＶＣ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＨＩＰＳ樹脂である。なお、これらの熱可塑性合成樹脂には、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、シラスバルーン等の充填材や軽量化材、ガラス繊維やセルロース繊維等の補強材、難燃剤、その他熱安定剤、滑剤等合成樹脂成形体に添加される各種添加剤を含むことができる。また木質感をより表現するため、木粉等を５０％以上の高割合にて混合してもよい。

内層は、非発泡層としてもよいが、加工性と軽量性を付与するため、発泡剤を添加し、低発泡層としてもよい。使用できる発泡剤としては、押出温度で分解して気体を発生する固体状の発泡剤が好ましく、このような発泡剤として重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、アゾジカルボン酸アミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド等を用いることができる。
なお、発泡倍率としては、１.１〜５．０倍、好ましくは１．５〜３.０倍である。

内層の合成樹脂は、着色又は加飾が施される。すなわち、木目模様を表現する場合であればベース色となる、ブラウン色、ダークブラウン色及びベージュ色等の着色が、例えば着色剤の添加にて施される。また、石目模様、ストライプ模様等との複合模様を付与する場合には、内層に対し、マイカ粉、粒状添加剤による石目加飾部、凹凸付与によるストライプ加飾部等が施される。

本発明における外層は、透明合成樹脂層又は半透明合成樹脂層であって種剤樹脂からなる加飾部を有する。合成樹脂層としては、特に制限されるものではなく、内層と同様の樹脂が使用可能である。表面側に用いる樹脂であり、透明性又は半透明性が要求されることに鑑みれば、好ましくはＰＭＭＡ樹脂等のアクリル系樹脂、ＰＳ樹脂、透明ＡＢＳ、ＡＳ、ＡＳＡ、ＰＶＣである。表面層樹脂には種々の物理的または化学的特性を付与するために、必要な透明性または半透明性を損なわない範囲で、通常合成樹脂に用いられる種々の添加剤を添加してもよい。なお、透明層又は半透明層であれば、着色透明、着色半透明でもよく、また無着色でもよい。

外層の厚さは０.１〜３.０ｍｍ程度、好ましくは０.３〜１.０ｍｍである。０.１ｍｍ以下では安定した模様を付与することが難しく、３.０ｍｍ以上では効果が変わらないわりには経済的に不利となり、また均一に積層することが困難となる。

外層には、加飾部形成のために種剤が添加される。種剤樹脂は外層用樹脂として使用する合成樹脂（以後、外層ベース樹脂という）よりもＭＦＲ値が低い樹脂を用いることが好ましい。種剤樹脂は外層ベース樹脂よりも流動性が低いため、押出成形の混練工程では外層ベース色樹脂と均一に混合しないため、このような種剤樹脂を混合することにより成形体中に不規則な且つ境界のはっきりしない筋模様、マーブル模様等を形成して木目調に似た外観を与えることができる。通常種剤は、本来木目模様としての着色内層と同一の層に配合されるのであるが、本発明においては着色又は加飾内層ではなく、外層に種剤を配合することを必須とする。これにより、深みのある木目感の表現が可能になるとともに、微妙な陰影感を表現することが可能となるものである。また、着色内層が濃色であって、種剤が淡色である場合、同一の層内に種剤を配合するのであれば、濃色部分に淡色部分の色合いが負けてしまい、淡色の筋模様が表現できなくなるのであるが、外層に種剤を添加することにより、たとえ種剤が淡色であっても、十分に筋模様を表現することが可能となるのである。さらに、当該種剤を含有する外層は、透明又は半透明層であるため表面側から成形体を見た場合に、外層を通して内層も表現できる。すなわち、外層及び内層が重ね合わされることにより、美麗な模様表現が可能となるのである。なお、本発明では、外層に種剤を配合するのであるが、内層に種剤を配合することを除外するものではなく、外層に加えて内層に種剤を配合してもよい。

種剤として用いる樹脂の種類としては、特に制限されるものではないが、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂等がこれに相当し、特に好ましくはアクリル系熱可塑性樹脂、例えばＡＳＡ樹脂である。なお、種剤樹脂の着色剤としては、耐候性に優れる一般の無機顔料を使用する。外層ベース樹脂に対する種剤樹脂の混合割合は、外層ベース色樹脂に対して好ましくは０．２〜１０重量％程度、より好ましくは０．５〜５重量％程度である。

本発明においては、前記内層及び外層の２層に加えて、さらに層構成を追加できる。例えば、外層、内層及び基材層という３層構成である。基材層としては、前記内層と同様の樹脂材質を用いることができる。また、着色及び加飾を必要としないため、幅広い材質選択が可能となる。なお、基材層を用いる場合は、当該基材層を、前記内層のところで記載した発泡剤を添加することにより、発泡層とすることが好ましい。発泡倍率についても、１．１〜５．０倍の低発泡層が好ましい。なお、基材層を低発泡層とする場合、内層は非発泡層とするのが好ましい。また基材層の厚みは、加工性及び軽量性を鑑みれば、５．０ｍｍ〜３０ｍｍ程度が好ましい。また、基材層を設ける場合の内層の厚みは、０．２〜３．０ｍｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍｍである。０．２ｍｍ以下では深みのある模様が安定して発現できず、一方、３.０ｍｍ以上になると多層成形体としての加工性を損なうようになり、また基材層上に、均一に積層することが困難になる。

さらに、基材層の材質として、金属製芯材、無機系芯材又は有機系芯材も使用できる。
金属製芯材としては、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛メッキ鋼等種々の金属が使用可能である。軽量性、加工性からすれば、好ましくはアルミニウム合金である。無機製芯材としては、セラミック材、発泡セラミック材、セメント系成形体等が使用可能である。有機系芯材としては、熱硬化性樹脂成形体、例えばポリウレタン成形体、エポキシ樹脂成形体等が使用可能であり、さらに、押出成形時の加熱温度の影響をあまり生じないのであれば、熱可塑性樹脂の成形体であっても良い。

本発明においては、前記基材層以外でも、例えば外層の表面側に、透明アクリル樹脂を被覆するなど、表面層をさらに設けてもよく、また各外層、内層、基材層等の間に接着層を設けるなど、本発明の効果を損なわない範囲で、中間的な層を設けてもよい。

なお、積層方法については、内層の全面に外層を設ける必要はなく、例えば外観としてユーザーから認識される部分のみ、内層上に外層を被覆する構成でよい。すなわち、共押出成形体の加飾を必要とする部分のみ、多層構成とすればよい。また、同様に基材層上の全面に、内層及び外層を被覆する必要もなく、加飾を必要とする、一面または一部分のみの積層構成でよい。

本発明における成形体の形状は、特に制限されるものではなく、平板形状に限らず、Ｌ型形状、コ字形状等の異形状、中空形状、円形状等であってもよい。

本発明の加飾性多層共押出成形体は、生産性、長尺物成形、製品特性の一定性という面から、図２または図３に示すような多層押出成形法により、１個のダイス内で各樹脂を積層する等の共押出成形法で製造される。共押出成形を行うには、従来から合成樹脂の共押出成形体の製造に使用されているもの、例えばセルカ法等を適宜利用して、通常の共押出成形方法により行うことができる。

以下、実施例により本発明をより詳細に且つ具体的に説明する。
実施例１
外層、内層および基材層のコンパウンドを、それぞれ外層用押出機、内層用押出機、基材層用押出機から同時に押出し、ダイス内で積層して３層の押出成形体を成形した。押出条件は次の通りである：
基材層用押出機：４５φ、二軸押出機
内層用押出機：４０φ、一軸押出機
外層用押出機：４０φ、一軸押出機
ダイス：Ｌ型異形（３５ｍｍ×１２０ｍｍ）
内層および外層の配合としては、表１に記載した合成樹脂を用いた。この配合では内層が着色され、外層に種剤が配合される。なお基材層は、ＡＢＳ樹脂（ユーエムジーエービーエス社製）１００重量部に対し、発泡剤として重曹が２重量部、無機充填剤としてタルクが１０重量部配合したものを用いる。

上記のようにして３層共押出成形を行なうことにより、表面木目模様を有する加飾性多層共押出成形体を得た。

実施例２〜４、比較例１
内層および外層の合成樹脂として、表１に記載したものを用いた以外は、実施例１と同様にして３層の押出成形体を得た。なお実施例１〜４及び比較例１において使用する樹脂は以下のとおりである：
ＰＭＭＡ樹脂：三菱レイヨン社製「アクリペット」
ＭＳ樹脂：ダイセル化学工業社製「セビアン」
種剤（ＡＳＡ樹脂）：ユーエムジーエービーエス社製「ユーエムジーウッド」

実施例５
外層、内層のコンパウンドを、それぞれ外層用押出機、内層用押出機から同時に押出し、さらに、基材層としてアルマイト処理されたアルミニウム合金製芯材（中空管状：外径３０ｍｍ、金属部肉厚３ｍｍ、Ａ６０６３Ｓ−Ｔ５）を後方側よりダイス内に挿入し、ダイス内で積層して３層の押出成形体を成形した。押出条件は次の通りである：
内層用押出機：４０φ、一軸押出機
外層用押出機：４０φ、一軸押出機
内層および外層の配合としては、前記実施例２で用いた配合を使用した。この配合では内層が着色され、外層に種剤が配合される。

実施例６〜７
基材層として、硬質ポリウレタン中空管状芯材（実施例６）、セラミック製中空管状芯材（実施例７）を用いた以外は、実施例５と同様の条件にて３層の押出成形体を得た。

外観評価
実施例及び比較例で得られた加飾性多層共押出成形体の外観評価を実施した。実施例１の成形体においては、外層の種剤の筋模様が、内層の濃色に負けることなく表現され、表面外観として木目模様が発現していた。実施例２の成形体においては、木目模様が表現され、さらに陰影のある木目模様が得られていた。実施例３の成形体においては、２種の種剤からなる、複雑な筋模様が発現しており、また陰影も見られた。実施例４の成形体においては、石目模様のうえに筋模様を有する、特有の複合模様が表現されていた。これに対し、比較例１で得られた成形体は、種剤の淡色筋模様が、濃色着色剤からなる樹脂色に負けてしまい、筋模様の発現が不十分となり、木目模様表現が不十分であった。
また、実施例５、実施例６及び実施例７で得られる木目調共押出成形体においても、深みのある陰影感を有する成形体が得られた。

：本発明の加飾性多層共押出成形体の断面構造を示す模式図：本発明の加飾性多層共押出成形体の成形方法の１例を示す共押出成形の模式図：本発明の加飾性多層共押出成形体の成形方法の他の１例を示す共押出成形の模式図

符号の説明

１：外層
２：内層
３：基材層
Ａ：外層用押出機
Ｂ：内層用押出機
Ｃ：基材層用押出機
Ｄ：基材層用芯材

Claims

（ａ）透明合成樹脂層又は半透明合成樹脂層であって種剤樹脂からなる加飾部を有する外層、及び（ｂ）着色合成樹脂層からなる内層、の少なくとも２層を有する加飾性多層共押出成形体であり、前記内層（ｂ）の着色樹脂層と比較して、前記種剤樹脂からなる加飾部が淡色であることを特徴とする木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。
（ａ）透明合成樹脂層又は半透明合成樹脂層であって種剤樹脂からなる加飾部を有する外層、（ｂ）着色合成樹脂層からなる内層、及び（ｃ）熱可塑性合成樹脂からなる基材層、の少なくとも３層を有する加飾性多層共押出成形体であり、前記内層（ｂ）の着色樹脂層と比較して、前記種剤樹脂からなる加飾部が淡色であることを特徴とする木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。
（ａ）透明合成樹脂層又は半透明合成樹脂層であって種剤樹脂からなる加飾部を有する外層、（ｂ）着色合成樹脂層からなる内層、及び（ｃ）金属製芯材からなる基材層、の少なくとも３層を有する加飾性多層共押出成形体であり、前記内層（ｂ）の着色樹脂層と比較して、前記種剤樹脂からなる加飾部が淡色であることを特徴とする木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。
（ａ）透明合成樹脂層又は半透明合成樹脂層であって種剤樹脂からなる加飾部を有する外層、（ｂ）着色合成樹脂層からなる内層、及び（ｃ）無機系芯材からなる基材層、の少なくとも３層を有する加飾性多層共押出成形体であり、前記内層（ｂ）の着色樹脂層と比較して、前記種剤樹脂からなる加飾部が淡色であることを特徴とする木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。
（ａ）透明合成樹脂層又は半透明合成樹脂層であって種剤樹脂からなる加飾部を有する外層、（ｂ）着色合成樹脂層からなる内層、及び（ｃ）有機系芯材からなる基材層、の少なくとも３層を有する加飾性多層共押出成形体であり、前記内層（ｂ）の着色樹脂層と比較して、前記種剤樹脂からなる加飾部が淡色であることを特徴とする木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。
前記内層（ｂ）が、発泡倍率１．１〜５倍である低発泡層であることを特徴とする請求項１記載の木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。
前記基材層（ｃ）が、発泡倍率１．１〜５倍である低発泡層であることを特徴とする請求項２記載の木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。
断面形状が異形状である請求項１〜７いずれかに記載の木目模様を有する加飾性多層共押出成形体。