JPH06170910A - 木質様板材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面にけば立ちがなく、成形歪みが生ぜず、
また寸法安定性に優れ、しかも生産性に優れた木質様板
材を提供する。また、手触り感が柔らかく十分な木質感
を有する木質様板製品を提供する。 【構成】 磨砕処理が施され白色無機顔料が表面に担持
されたセルロース系微粉粒と、有色顔料と、重合度が１
０００程度の塩化ビニル樹脂とが混合され硬化せしめら
れてなるカラーペレットが、押出成形により板状に成形
されてなる木質様板材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば住宅における回
り縁や幅木や、家具等の各種化粧板、さらには車両の内
装部材などに好適な木質様の板材に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、合成樹脂成形物に天然木材の有す
る表面特性に近い表面特性を付与し、各種の家具あるい
は日用品の表面を天然の木質様にする試みがなされてき
ている。このような天然木材に近似した木質様樹脂製品
を得るには、木材に近似した色調に着色してその木材的
な趣きをだすため、合成樹脂成形物の成形に際し、さら
には塗膜あるいは皮膜の形成等に際して、所要量の木粉
と所望する色調に対応した顔料を形成樹脂素材に添加し
て目的とする天然木材に近い色調および風合いの樹脂成
形物を得ていた。

【０００３】ここで、形成樹脂素材に添加される木粉と
しては、樹脂に対する配合時の分散性をよくするため
に、また樹脂成形時に成形機内に木酸ガスが生じないよ
うに改良されたものが多く、その典型的なものとして
は、フェノールや尿素樹脂で表面等の硬化処理が施され
たパーティクルボードの表面研磨粉が知られている。こ
のパーティクルボードの表面研磨粉の主な特徴として
は、微細であり、しかも表面に繊毛部分が少なく滑性の
良い粒形状をなすことにある。そして、微細であり、し
かも滑性が良いことから粉粒状の樹脂原料に対する良好
な分散配合性のある木粉とされているのである。

【０００４】これに対し、木材を直接微粉状に粉砕して
得られる木粉は、乾式粉砕機によって得られたものでも
湿式粉砕機によって得られたものでも粉砕効率が悪く、
長時間粉砕処理しても粉砕粉中に粒径の大きい木粉が多
量に残る不都合を有していた。また、この木粉は粒形状
をなさず、図４に示すようにその多くが繊維状となって
おり、短径側で計測した粒径が数ミクロンであっても長
径側が繊毛状に長く、このため樹脂に配合して用いた際
に木粉相互が絡みあって凝集状態を作りだすことが多
く、樹脂材料に対し均一に分散されない不都合を有して
いる。また、粉砕木粉の粒径が極端にバラついているこ
とから成形された樹脂製品に成形歪み等をもたらし易
く、しかも機械的な強度が部分的に異なる等の不都合を
有していた。したがって、このような不都合から形成樹
脂素材に添加される木粉としては、木材を直接微粉状に
粉砕して得られるものは配合上、色彩上、品質管理上限
界があるとされているのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の方法によって得られた樹脂成形物では、添加される
木粉としてパーティクルボードの表面研磨粉を用いて
も、この表面研磨粉が、パーティクルボードの素材的特
性の違いにより均一の木材特性を有しておらず、しかも
切削手段、例えば使用サンドペーパーのメッシュの違い
に起因して粒径にバラつきが生じ易いため、樹脂成形物
自体も均一な木質様を有するものが得られないのが実状
であり、したがって木材を直接微粉状に粉砕し乾燥して
得られる木粉を使用せざるを得ないのが現状である。

【０００６】また、前記樹脂成形物を押出成形法や射出
成形法で板状に成形し、木質様の板製品とする場合、当
然樹脂素材中に木質感を与える色調の顔料を予め添加す
るが、この顔料が樹脂中に均一に分散されない場合が多
く、目的とする色調の製品を得ることが困難であり、ま
た製品表面に色むらが生ずるといった不都合がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するべくなされたもので、磨砕処理が施され白色無機顔
料が表面に担持されたセルロース系微粉粒と、有色顔料
と、重合度が１０００程度の塩化ビニル樹脂とが混合さ
れ硬化せしめられてなるカラーペレットが、押出成形に
より板状に成形されてなることをその解決手段とした。

【０００８】

【作用】本発明における請求項１記載の木質様板材によ
れば、白色無機顔料を担持したセルロース系微粉粒が磨
砕処理されていることから、従来の木材を直接微粉状に
粉砕したものが繊維状であるのと異なり、その表面に繊
毛が少なく粒状となり、よって板材表面にけば立ちがな
く、肌触りがよくなる。また、セルロース系微粉粒が繊
維状でなく粒状をなしているため、繊維状のものが配合
分散させた際その繊維状部分が絡み合って団子状、綿状
になってしまうのと異なり、個々が独立した状態で分散
されることから、顔料担持微粉粒自体も形成樹脂に対し
極めて分散性が良くなり、したがって得られた板材につ
いても十分に均一な材質のものとなる。

【０００９】さらに、セルロース系微粉粒が繊維状でな
く粒状をなしているため、従来の繊維状木粉のごとく水
（湿気を含む）、溶剤を吸着しあるいはこれを放出する
ことに起因する伸縮が極めて少なく、よってこれを含有
してなる木質様板材は寸法安定性に極めて優れたものと
なる。また、磨砕処理を施しかつ表面に白色無機顔料を
担持したセルロース系微粉粒を骨材としていることによ
り、該微粉粒による樹脂の吸着・吸い込みが極めて少な
くなって成形歪みを生ずることがほとんどなくなる。

【００１０】また、この木質様板材にあっては、セルロ
ース系微粉粒が白色無機顔料を担持していることから担
持前に比べ耐熱性が向上していることにより、単に木粉
等セルロース系微粉粒を配合させ成形する場合に比べ成
形時の熱影響が少なく、よって色や形状の変化など変質
が抑制される。また、顔料を担持したことによってセル
ロース系微粉粒はその表面が覆われ、これにより微粉粒
中に含まれるグリニンや木酸が成形時に放出されること
が抑制されるため、該グリニンや木酸の放出に起因する
成形不良が防止される。

【００１１】また、この木質様板材にあっては、セルロ
ース系微粉粒の表面積が白色無機顔料を担持しているこ
とにより、従来の木粉に比べ大となっており、したがっ
て板材中において該微粉粒と樹脂との接着度が高まる。
また、この木質様板材は、重合度１０００程度の塩化ビ
ニル樹脂を用いたカラーペレットを、押し出し成形する
ことによって形成したものであるから、押し出し成形時
に塩化ビニル樹脂が融合せず分離した状態となり、これ
によって顔料による濃色部が押し出し方向に筋状に形成
される。そして、この筋状の濃色部が天然の木目に極め
て近い木目模様となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を詳しく説明する。本発明の木
質様板材は、カラーペレットを原料とし、このカラーペ
レットを板状に押し出し成形することによって得られた
ものである。原料となるカラーペレットは、磨砕処理が
施され、かつ白色無機顔料が表面に担持されたセルロー
ス系微粉粒と、有色顔料と、重合度が１０００程度の塩
化ビニル樹脂とが混合され硬化せしめられてなるもので
ある。

【００１３】白色無機顔料を担持するセルロース系微粉
粒としては、木材の粗粉砕物、バカスの粗粉砕物、稲藁
の粗粉砕物等の各種植物細胞体の原料材粗粉砕物を磨砕
処理することによって得られたものが用いられる。原料
材の粗粉砕物を得るには、そのチップ等を機械的な衝撃
破砕により粉砕して１５０メッシュ、好ましくは１２０
メッシュよりも細かい粒径の粗粉砕粉を得る。ここで機
械的な粉砕には、例えばインペラーミル（ＩＭＰ−２５
０；株式会社セイシン企業製）が好適に使用される。

【００１４】そして、このような原料材粉砕物の磨砕処
理としては、例えば図１に示すボールミルによって行う
のが好ましい。このボールミルは、大気解放型のミル本
体１の周壁に冷却ジャケット２を設けたもので、供給パ
イプ８から冷却ジャケット２内に冷却水を供給し、排水
パイプ９から排出することで冷却水を循環させ、これに
よってミル本体１内の温度を予め設定した温度、例えば
８０℃以下となるようにするものである。

【００１５】ここで、ミル本体１の上部にはモータ５が
配設されており、このモータ５の底部にはミル本体１内
のボール３を攪拌するロータ４が配設されている。ロー
タ４は、モータ５の駆動によって回転し、ボール３と被
磨砕処理物とを攪拌することにより、これらを機械的に
接触させるものである。また、ミル本体１の錐形下部に
はバルブ６で開閉される取出し口７が設けられており、
磨砕処理後の被磨砕処理物を排出できるようになってい
る。

【００１６】このボールミルのミル本体１内に装填され
るボール３は、外径３mm〜５mmのセラミックスボール、
特にジルコニア系やアルミナ系のセラミックスボールを
用いるのが好ましく、ステンレス、スチール等の金属製
のボールの使用は避けるのが好ましい。なぜなら、ステ
ンレス、スチール製等の金属製のボールでは、木粉等の
粉砕セルロース系粉がボールの表面に結着し、あるいは
金属製ボール相互の接触に伴う発熱によって粉砕粉に変
質をもたらすおそれがあり、また金属製ボールのかけら
等が発生し、粉砕セルロースの表面にそのかけらが担持
されて所望する微粉粒と異質のものになるおそれがある
からである。なお、この乾式ボールミルは密閉タイプで
あっても大気解放タイプであっても良いが、密閉タイプ
を採用した場合にはミル内に窒素ガス等の不活性ガスを
充填して用いるのが好ましい。

【００１７】また、このボールミルでは、使用ボール３
の表面温度が９０℃〜１２０℃の範囲となるようにし、
ミル本体１の室内温度が８０℃を超えないようにして前
記の原料材粉砕物の粉砕・磨砕処理と乾燥処理とを行
う。ここで、使用ボール３の温度制御については、ミル
本体１の容量と、このミル本体１内に投入されるボール
３の量と、ボール３の材質、寸法ならびに投入粉砕物の
投入温度、量、含有水分量とに基づき、攪拌速度ならび
にミル本体１の周面に設けた冷却ジャケット２による冷
却量等を調整することによって行う。なお、ボール３の
表面温度は、対象材料によっても異なるものの、例えば
木材粉の場合には１００℃〜１２０℃の範囲にするの
が、粉砕および磨砕の効率の点から好ましい。ただし、
粉砕・磨砕に長時間を要する場合には暴爆の防止の点か
ら９０℃〜１００℃であることが望ましい。また、粉砕
・磨砕において暴爆を生ずる危険のある場合には、ミル
本体１内の酸素濃度を１５％以内とするのが好ましく、
その場合には例えばボールミル内に連続して窒素ガスを
供給するといった方法を採用してもよい。

【００１８】このようなボールミルによる粉砕・磨砕処
理によれば、ボール３の回転に伴って生ずる摩擦熱によ
りミル本体１の内部温度が上昇し、一方冷却ジャケット
２に循環される冷却水よってミル本体１内の温度および
ボール３の表面温度が前記した範囲に調節されることに
より、原料材粉砕物が粉砕されると同時に強い加熱条件
下におかれて乾燥せしめられ、これによって粒径が所望
する範囲、例えば１００μｍ以下に揃えられ、しかも含
有水分が２.０重量％以下に調整されるのである。ま
た、この処理によれば、粗粉状態で投入された原料材粉
砕物にボール３が接触することにより、該ボール３に接
触した原料粉砕物はその表面が破断状態で磨砕され、こ
れによってその破断、磨砕が効率良くなされる。

【００１９】すなわち、原料材粉砕物はボール３の表面
に接触した際、機械的に圧潰されかつ磨耗されて粉砕・
磨砕され、これと同時に加熱・乾燥されることから、含
有水分が効率良く取り除かれるのである。また、ボール
３から離脱した際急速に冷却されることから、加熱−冷
却の繰返しを受けることによって原料材粉砕物中の繊維
が膨縮作用を受けるとともに、急速に乾燥され、これに
よって繊維の先端部がボール３によって効率良く磨砕さ
れ、結果として周面に繊毛の少ない、独立した粒形状を
なす磨砕処理セルロース系微粉粒が得られるのである。
そして、このようにして得られたセルロース系微粉粒を
分級し、所望する範囲の粒径（例えば１〜１０μｍ、１
０〜２０μｍ、２０〜５０μｍ、５０〜１００μｍ）に
揃え、白色無機顔料を担持するための本発明のセルロー
ス系微粉粒とする。

【００２０】担持される白色無機顔料としては、酸化チ
タン、リトポン、ホワイトカーボン、炭酸カルシウム等
が使用可能であるが、特に酸化チタンが、得られる木質
様板材に十分な白色度を付与するうえで好ましい。ま
た、この白色無機顔料の粒径については、前記セルロー
ス系微粉粒より十分に小さく調整されたものとされる。
また、該白色無機顔料の前記セルロース系微粉粒への担
持方法として、例えば前記セルロース系微粉粒と白色無
機顔料とを混合し、得られた混合粒子を気相中に分散さ
せながら衝撃力を主体とする機械的熱的エネルギーを粒
子に付与し、セルロース系微粉粒を母粒子とし、この母
粒子の周面に顔料粒子を担持させるといった方法が採用
される。すなわち、この方法はセルロース系微粉粒に比
べ顔料粒子の方が硬いことを利用した方法であり、この
ような硬度の違いによって顔料粒子をセルロース系微粉
粒の表面にめりこませ、あるいは喰い込ませた状態に担
持せしめ得るのである。

【００２１】また他の方法としては、セルロース系微粉
粒と白色顔料との混合粒子を図１に示したようなボール
ミルにより投入し、再度磨砕処理を施すことによってセ
ルロース微粉粒周面に白色無機顔料粒子を担持させる方
法も採用可能である。このような担持処理を施すことに
より、図２に示すように白色無機顔料粒子１０…はセル
ロース系微粉粒１１の周面に喰い込み状態で担持された
ものとなる。なお、担持させる白色無機顔料の量として
は、母粒子となるセルロース系微粉粒の周面に重なり合
って該周面を覆いつくす量が上限とされるが、下限につ
いては木質様板材の所望する色合いに応じて適宜決定さ
れる。

【００２２】このようにして得られた顔料担持セルロー
ス系微粉粒は、白色無機顔料の色調とほぼ同一の色調を
有するものとなり、該担持微粉粒の製造過程においても
保管の過程においてもその凝集が認められなかった。カ
ラーペレットを形成する材料である有色顔料とは、本発
明においては白色顔料を除く茶色顔料や黒色顔料を指し
ており、得られる板材に要求される色相に応じて従来公
知の顔料が適宜選択され使用される。

【００２３】また、カラーペレットを形成する材料であ
る樹脂としては、重合度が１０００程度の塩化ビニル樹
脂が用いられる。ここで、重合度を１０００程度とした
のは、例えば８００程度では押し出し成形時に樹脂同士
が融合し、結果として得られる板材表面に有色顔料によ
る濃色部が筋状に形成され、これが木目模様になるとい
った後述する効果が薄れるからである。また、このよう
なカラーペレットにおいて、塩化ビニル樹脂と白色無機
顔料担持のセルロース系微粉粒との配合比率としては、
重量比で、塩化ビニル樹脂：セルロース系微粉粒＝７
０：３０〜５０：５０程度とされる。なぜなら、セルロ
ース系微粉粒の配合比率が３０重量％（ただし、塩化ビ
ニル樹脂とセルロース系微粉粒との総量を１００重量％
として）未満では、得られる板材に十分な木質様が得ら
れないからであり、５０重量％を越えると、押し出し成
形が十分行えなかったり、得られる板材の強度が不足す
るなどの不都合を生じる恐れがあるからである。

【００２４】なお、有色顔料については、得られる板材
に要求される色相に応じて適宜量が配合される。そし
て、このようなカラーペレットが１５０〜１８０℃程度
で所望する板形状、例えば住宅における回り縁や幅木
や、家具等の各種化粧板、さらには車両の内装部材形状
などに押出成形されることにより、図３に示すような本
発明の木質様板材２０が得られるのである。なお、得ら
れた木質様板材２１については、仕上げ処理としてその
表面にカラークリアーやラッカーなどが塗布され、製品
とされる。

【００２５】このようにして成形された木質様板材２０
は、セルロース系微粒子が白色無機顔料を担持しこれに
より該微粒子が白色顔料として機能することから板材２
０の素地が白色系となり、かつ有色顔料により所望する
木質様の色相に着色されるたものとなる。しかも押出成
形時に、塩化ビニル樹脂が十分融合せずしたがって有色
顔料による着色にむらが生じ、このむらによる濃色部２
１が押し出し方向に筋状に形成されることから、結果と
してこの筋状の濃色部２１が天然の木目に極めて近い木
目模様となっている。

【００２６】また、セルロース系微粉粒が磨砕処理され
ていることから、従来の木材を直接微粉状に粉砕したも
のが繊維状であるのと異なり、その表面に繊毛が少なく
粒状となり、よって板材表面にけば立ちがなく、肌触り
がよいものとなる。また、セルロース系微粉粒が繊維状
でなく粒状をなしているため、繊維状のものが配合分散
させた際その繊維状部分が絡み合って団子状、綿状にな
ってしまうのと異なり、個々が独立した状態で分散され
るものとなり、よって顔料担持微粉粒自体も形成樹脂に
対し極めて分散性が良くなり、したがって得られた板材
についても十分に均一な材質のものとなる。さらに、セ
ルロース系微粉粒が繊維状でなく粒状をなしているた
め、従来の繊維状木粉のごとく水（湿気を含む）、溶剤
を吸着しあるいはこれを放出することに起因する伸縮が
極めて少なく、よってこれを含有してなる木質様板材は
寸法安定性に極めて優れたものとなる。

【００２７】また、磨砕処理を施しかつ表面に顔料を担
持したセルロース系微粉粒を骨材としていることによ
り、該微粉粒による樹脂の吸着・吸い込むが極めて少な
くなって成形歪みを生ずることがほとんどなくなる。ま
た、この木質様板材にあっては、セルロース系微粉粒が
顔料を担持していることから担持前に比べ耐熱性が向上
していることにより、単に木粉等セルロース系微粉粒を
配合させ成形する場合に比べ成形時の熱影響が少なく、
よって色や形状の変化など変質が抑制される。また、顔
料を担持したことによってセルロース系微粉粒はその表
面が覆われ、これにより微粉粒中に含まれるグリニンや
木酸が成形時に放出されることが抑制されるため、該グ
リニンや木酸の放出に起因する成形不良が防止される。
また、この木質様板材にあっては、セルロース系微粉粒
の表面積が顔料を担持していることにより、従来の木粉
に比べ大となっており、したがって板材中において該微
粉粒と樹脂との接着度が高まる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の木質様板材
は、その押出成形時に塩化ビニル樹脂が十分融合せず、
したがって有色顔料による着色にむらが生じ、このむら
による濃色部が押し出し方向に筋状に形成され、結果と
して天然の木目に極めて近い木目模様を有したものとな
っている。したがって、樹脂等の板材に木目模様を付与
するにあたっては、従来では一般にプリントや表面を研
削したのち塗料を塗布するといった方法が採られていた
が、本発明の板材では単に押し出し成形のみで木目模様
を付与することができ、極めて生産性に優れたものとな
る。

【００２９】また、本発明の木質様板材にあっては、顔
料を担持したセルロース系微粉粒が磨砕処理されている
ことから、従来の木材を直接微粉状に粉砕したものが繊
維状であるのと異なり、その表面に繊毛が少なく粒状と
なり、よって板材表面にけば立ちがなく木質感に富んだ
柔らかな肌触りのものとなる。また、セルロース系微粉
粒が繊維状でなく粒状をなしているため、個々が独立し
た状態で分散されることによって顔料担持微粉粒自体も
塩化ビニル樹脂に対し極めて分散性が良くなり、したが
って得られた板材についても十分に均一な材質のものと
なる。

【００３０】さらに、従来の磨砕処理を施さない繊維状
の木粉（セルロース系微粉粒）を骨材として樹脂中に配
合した場合には、該木粉をアルカリ中和処理するための
処理剤の影響のため黄変しさらには茶褐色の板材となっ
てしまい、また樹脂を吸い込むことなどから成形歪みが
生じるが、本発明では単に白色無機顔料を担持するのみ
でアルカリ処理を施さないセルロース系微粉粒を使用し
ているため変色が起こらず、しかもセルロース系微粉粒
が繊維状でなく粒状をなしているため伸縮が極めて少な
く、よってこれを含有してなる木質様板材は寸法安定性
に極めて優れたものとなる。

【００３１】また、磨砕処理を施しかつ表面に顔料を担
持したセルロース系微粉粒を骨材としていることによ
り、該微粉粒による樹脂の吸着・吸い込むが極めて少な
くなって成形歪みを生ずることがほとんどなくなる。ま
た、この木質様板材にあっては、セルロース系微粉粒が
顔料を担持していることから担持前に比べ耐熱性が向上
していることにより、単に木粉等セルロース系微粉粒を
配合させ成形する場合に比べ成形時の熱影響が少なく、
よって色や形状の変化など変質が抑制される。また、顔
料を担持したことによってセルロース系微粉粒はその表
面が覆われ、これにより微粉粒中に含まれるグリニンや
木酸が成形時に放出されることが抑制されるため、該グ
リニンや木酸の放出に起因する成形不良が防止される。
また、この木質様板材にあっては、セルロース系微粉粒
の表面積が顔料を担持していることにより、従来の木粉
に比べ大となっており、したがって板材中において該微
粉粒と樹脂との接着度が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】解放型のボールミルの要部破断正面図。

【図２】本発明に使用されるセルロース系微粉粒の白色
無機顔料を担持した状態を示す断面図。

【図３】木質様板材の外観図

【図４】木材を直接微粉状に粉砕して得られた従来の木
粉を示す拡大図。

【符号の説明】

１ ミル本体 ３ ボール １０ 白色無機顔料粒子 １１ セルロース系微粉粒 ２０ 木質様板材 ２１ 濃色部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磨砕処理が施され白色無機顔料が表面に
   担持されたセルロース系微粉粒と、有色顔料と、重合度
   が１０００程度の塩化ビニル樹脂とが混合され硬化せし
   められてなるカラーペレットが、押出成形により板状に
   成形されてなることを特徴とする木質様板材。