JP5209961B2 - 木質系被覆層形成用組成物及び木質系成形品 - Google Patents
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Description
11 ベース樹脂
12 木粉
2 基材
10 木質系成形品
A 木質系被覆層形成用組成物
このエチレン−アクリル酸共重合体樹脂は、アルミニウムなどの基材との接着力に優れており、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂をベース樹脂に用いることで木粉を高充填させた場合でもアルミニウムなどへの接着力に優れた木質系被覆層形成用組成物を得ることができる。しかも、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂は、柔軟性を有し木粉に対する接着力にも優れることから木質系被覆層形成用組成物を被覆層に用いた木質系成形品の被覆層厚さ方向への収縮による被覆層の割れの発生を抑制させる効果を有すると共に表面に擦過傷などが発生することを抑制させる効果も奏する。
しかも、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂は、カルボキシル基が導入されているために表面に配向されたカルボキシル基や該カルボキシル基に結合された水分の作用により、しっとりした手触りがあり、木粉の木質感と相俟ってあたかも生きている木肌にふれるよな感触を得ることができる。
このような、アルミニウムや木粉に対する優れた接着性を有する点においてエチレン−アクリル酸共重合体樹脂におけるアクリル酸の含有量は、重量で5〜10%であることが好ましく、6〜9%であることがさらに好ましい。
また、このエチレン−アクリル酸共重合体樹脂は、木質系成形品の被覆層の形成に用いられた場合に表面に適度な質感を与えつつ傷つき防止をさせ得る点において、デュロメータ硬さ(ショアD)が45〜55のものが好ましく、特に49〜51のものが好ましい。しかも、引張り強さが20MPa以上で、引張り破断伸びが500%以上であることが好ましい。このデュロメータ硬さは、JIS K 7115に基づき測定することができ、引張り強さおよび引張り破断伸びは、JIS K 7113に基づき測定することができる。
この融点については、一般に用いられている示差走査熱量分析装置を用いて測定することができ、例えば、5mg程度の試料を窒素雰囲気下において昇温速度10℃/minで測定したときの相転移にともなう吸熱ピークのピーク値を測定することにより求めることができる。
また、メルトフローレートはJIS K 7210に基づき測定することができる。
上記のように、ベース樹脂をエチレン−アクリル酸共重合体樹脂とした場合には、木粉の受容量が多いことから、ポリエチレンなどの樹脂をベース樹脂にする場合に比べて大量の木粉を配合させることができ、例えば、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂100重量部に対して、木粉を100重量部以上配合させることも可能である。
このことにより、実際、基材上に形成される被覆層の木粉の含有量よりも多くの木粉を含有させた木質系被覆層形成用組成物を作製し、いわゆる、ドライブレンドにより所望の木粉含有量の被覆層を形成することができる。
例えば、基材上に被覆層を押出しラミネートする際に、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂単体のペレットと、木粉が高充填されたペレットとをリボンブレンダーなどにより混合してホッパーに投入し、押出機中にて溶融混合させて基材上にラミネートすることができる。このことにより、製造する木質系成形品ごとに木質系被覆層形成用組成物を在庫しておく必要もなくなり、材料の在庫量を削減しつつも多品種少量製品に対応することができて、木質系成形品をより安価に製造させることができる。
この切断端面やドリルなどによる開口端部などの加工端部で界面剥離が発生すると、その端部の剥離を起点として内部方向への剥離が派生しやすくなり、基材と被覆層との間に大きな剥離を発生させ易く、場合によっては、通水などが起こって基材の腐食を発生させるおそれも有することとなる。しかし、上記のような木質系成形品においては加工端部で凝集破壊が生じることにより界面剥離が抑制されることから木質系成形品に製造当初の優れた美観を長期間に亘り維持させ得ると共に腐食などを抑制させて木質系成形品に長期耐久性を付与させ得る。
基材に金属材料が用いられて、被覆層としてエチレン−アクリル酸共重合体樹脂がベースに用いられた木質系被覆層形成用組成物が基材に押出しラミネートされる場合にこのように基材と被覆層とを分離してリサイクルを容易にさせ得る点において、この基材となる金属材料の表面温度を木質系被覆層形成用組成物のベースに用いられているエチレン−アクリル酸共重合体樹脂の融点に対して−30〜+10℃となる温度に予熱して押出しラミネートすることが好ましく、また、押出し条件としては、引き落とし比が約1.0であることが好ましい。
(実施例1)
表1の配合により実施例1の木質系被覆層形成用組成物ペレットを作製した。
なお、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂には、アクリル酸含有量7重量%、融点98℃、メルトフローレート5g/10min、デュロメータ硬さ(ショアD)50のものを用いた。
また木粉としては、ベイツガを粉砕・磨砕した80メッシュパスのものを用いた。
さらに、炭酸カルシウムとしては、平均粒径約2.0μmのものを用いた。
この木質系成形品は、外観良好で、質感にも優れていた。しかも、基材と被覆層との密着性も良好であった。さらに、−20℃×3h/80℃×3hのヒートサイクル試験を30サイクル実施しても実用上問題となるような被覆層の剥離や収縮も観察されなかった。
また、端部における収縮(基材端部と被覆層端部との差)も1mm未満であり、アルミニウム基材の表面温度を−30〜+10℃となる温度に予熱したものは前記収縮が0.5mm未満であり、特に優れていることが確認された。
表2の配合により実施例2の木質系被覆層形成用組成物ペレットを作製した。
なお、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂には、アクリル酸含有量7重量%、融点98℃、メルトフローレート5g/10min、デュロメータ硬さ(ショアD)50のものを用いた。
また木粉としては、ベイツガを粉砕・磨砕した80メッシュパスのものを用いた。
さらに、炭酸カルシウムとしては、平均粒径約2.0μmのものを用いた。
なお、この実施例2の木質系被覆層形成用組成物は、木粉が木質系被覆層形成用組成物から分離したりすることなく良好なる混合状態であった。
また、形成された木質系成形品は、実施例1の木質系被覆層形成用組成物を用いた場合と同様に外観良好で、質感にも優れていた。しかも、基材と被覆層との密着性も良好であった。さらに、−20℃×3h/80℃×hのヒートサイクル試験を30サイクル実施しても実用上問題となるような被覆層の剥離や収縮も観察されなかった。
また、端部における収縮(基材端部と被覆層端部との差)も1mm未満であり、アルミニウム基材の表面温度を−30〜+10℃となる温度に予熱したものは前記収縮が0.5mm未満であり、特に優れていることが確認された。
表3の配合により比較例1の木質系被覆層形成用組成物ペレットを作製した。
なお、高密度ポリエチレンは、密度964kg/m3、メルトフローレート5g/10min、デュロメータ硬さ(ショアD)73のものを用いた。
また木粉としては、ベイツガを粉砕・磨砕した80メッシュパスのものを用いた。
さらに、炭酸カルシウムとしては、平均粒径約2.0μmのものを用いた。
さらに、−20℃×3h/80℃×hのヒートサイクル試験を実施したところ数サイクルで収縮が1mmを超え、30サイクル終了後には3〜5mmの収縮が観察された。
Claims (3)
- 基材の上に被覆層が設けられ、該被覆層により表面に木質感が備えられた成形品であって、
前記基材がアルミニウム基材であり、前記被覆層は、エチレンーアクリル酸共重合体を用いて形成されたベース樹脂に木粉が配合されている木質系被覆層形成用組成物を熱成形することにより、前記基材の外面に直接形成されていることを特徴とする木質系成形品。 - 前記被覆層は、前記基材の外面に形成されたR溝に入り込んでいることを特徴とする請求項1に記載の木質系成形品。
- 前記被覆層は、表面がサンディング加工されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の木質系成形品。
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