JPH10101812A

JPH10101812A - 木工用合成樹脂成形物及び積層物

Info

Publication number: JPH10101812A
Application number: JP25560796A
Authority: JP
Inventors: Mitsumasa Anraku; 充正安楽; Rie Maejima; 利恵前島; Makoto Kudo; 允工藤
Original assignee: RP Topla Ltd; Heiwa Corp
Current assignee: RP Topla Ltd; Heiwa Corp
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】特別な成形装置を用いることなく生産性よく
製造することができ、しかも木材と同様な木工化工が可
能な合成樹脂の成形物とする。【解決手段】ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン又
はそのゴム強化物とのアロイ樹脂製の成形物とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、釘打ちによる固定や組
立、更には刃物による切断・切削が容易な木板に近い性
質を有し、木材に代えて木工加工に使用可能な合成樹脂
成形物に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、合成樹脂は木材のような釘打ち
や刃物による切断・切削がしにくく、木材の代用品とし
ては使用しにくい性質を有する。例えば軟質の合成樹脂
は、釘打ち自体は可能でも、打ち付けた釘が抜けやす
く、また刃物による切断・切削の際には刃に粘り着いて
きれいな切断・切削面が得にくい。逆に硬質の合成樹脂
は、釘打ち自体が困難で、釘が十分打ち込めずに曲がっ
てしまったり、釘の打ち込み時に割れや白化を生じやす
くなる。

【０００３】従来、木材の代用品として木工加工に使用
可能な合成樹脂成形物及び積層物としては、次のような
ものが知られている。

【０００４】（１）木粉、木材チップ、籾殻等のセルロ
ース系顆粒状物と熱可塑性樹脂の混合物で芯を形成する
と共に、純熱可塑性樹脂の表皮でこの芯を包んだ成形物
（特公昭５８−３５８６５号公報）。この成形物は、木
材成分を芯に混合しておくことで木材様の性質を得よう
とするものである。

【０００５】（２）複数枚の発泡性樹脂シート間に、ポ
リブデンやエチレン−酢酸ビニル共重合体の非発泡シー
トを介在させて積層したものを、金型内で加熱発泡処理
して成形した積層物（特開平７−４７５５８号公報）。
この積層物は、打ち込まれた釘を非発泡シート部分でし
っかり保持できるようにすると共に、発泡層と非発泡層
が積層されていることにより、年輪状の外観を得ようと
するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
（１）の成形物は、セルロース系顆粒状物を混入した流
動性の悪い樹脂組成物で芯を形成しなければならないこ
とや、セルロース系顆粒状物の混入によって荒れてしま
う芯表面を覆い隠すために表皮を設けなければならない
ことから、成形に特別な装置が必要となる問題がある。

【０００７】一方、上記（２）の積層物は、積層と金型
内発泡という２工程が必要であることから、生産性を上
げにくい問題がある。

【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、特別な成形装置を用いることなく生産性よ
く製造することができ、しかも木材と同様な木工化工が
可能な合成樹脂の成形物及び積層物を提供することを目
的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このために請求項１の発
明では、メルトフローレイト０．３〜３０のポリオレフ
ィン系樹脂と、メルトフローレイト０．３〜３０のポリ
スチレン又はそのゴム強化物とを相溶化剤を用いてアロ
イ化した、硬度６５〜８５のアロイ樹脂で構成されてい
ることを特徴とする木工用合成樹脂成形物としているも
のである。

【００１０】また、請求項６の発明では、メルトフロー
レイト０．３〜３０のポリオレフィン系樹脂層と、メル
トフローレイト０．３〜３０のポリスチレン又はそのゴ
ム強化物層とが接着層を介して積層されていることを特
徴とする木工用合成樹脂積層物としているものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】

（１）成形物本発明で用いるポリオレフィン系樹脂は、ポリオレフィ
ン及びポリオレフィンを５０重量％以上含む共重合体を
いう。ポリオレフィンは、ポリエチレン又はポリプロピ
レンで、ポリエチレンとしては低密度ポリエチレン（Ｌ
ＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ）が好ましく、これらの中でもポリ
プロピレンが好ましい。また、その共重合体としては、
例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）を挙げ
ることができる。

【００１２】上記ポリオレフィン系樹脂は、メルトフロ
ーレイトが０．３〜３０であることが必要で、０．５〜
２０であることが好ましい。メルトフローレイトが小さ
過ぎると、釘の打ち込み性及び切断・切削性が低下し、
逆にメルトフローレイトが大き過ぎると釘の保持力が低
下し、いずれの場合も成形物について木材的な性質が得
られなくなる。

【００１３】本発明で用いるポリスチレン又はそのゴム
強化物は、メルトフローレイト０．３〜３０、好ましく
はメルトフローレイト０．５〜２０のポリスチレン又は
当該ポリスチレンにゴム成分を加えゴム強化物（ハイイ
ンパクトポリスチレン）である。メルトフローレイトが
大き過ぎると釘の保持力が低下し、逆にメルトフローレ
イトが小さ過ぎると釘の打ち込み性及び切断・切削性が
低下し、いずれの場合も成形物について木材的な性質が
得られなくなる。

【００１４】ポリスチレンを用いる場合に比して、その
ゴム強化物を用いた場合、得られる本成形物が割れにく
くなり、釘の打ち込み性が向上し、更に釘の保持性もや
や向上する利点があるが、本成形物による組立対象やそ
の使用環境等に応じて選択することが好ましい。ポリス
チレンのゴム強化物を用いる場合、当該ゴム強化物を構
成するポリスチレンのメルトフローレイトが０．３〜３
０、好ましくは０．５〜２０であることは上記の通りで
あるが、強化ゴム成分はスチレン−ブタジエン共重合体
であることが好ましく、強化物中における強化ゴムの配
合量は３〜１０重量％であることが好ましい。

【００１５】本発明の成形物は、上記ポリオレフィン系
樹脂とポリスチレン又はそのゴム強化物とを、相溶化剤
を用いてアロイ化したアロイ樹脂で構成されているもの
である。

【００１６】ポリオレフィン系樹脂とポリスチレン又は
そのゴム強化物とをアロイ化する相溶化剤としては、両
者について相溶性を有する合成樹脂、例えばスチレン変
性ポリオレフィン、ポリオレフィンとビニルポリマーの
グラフトコポリマー等を用いることができるが、スチレ
ン・ブタジエンエラストマーが好ましい。このスチレン
・ブタジエンエラストマーとしては、相溶化性に優れ、
木材的な性質が得やすくなることから、水素添加したス
チレン・ブタジエンエラストマーが好ましい。また、ス
チレン・ブタジエンエラストマーにおけるスチレンとブ
タジエンの重量比は、良好な相溶化性を得る上でスチレ
ン含有量が１５〜６５重量％であることが好ましい。ま
た、相溶化剤の配合量は、ポリオレフィン系樹脂とポリ
スチレン又はそのゴム強化物の合計量１００重量部に対
して、が３〜１０重量部であることが好ましい。相溶化
剤が少な過ぎても多過ぎても木材的な性質が得にくくな
る。

【００１７】アロイ樹脂におけるポリオレフィン系樹脂
とポリスチレン又はそのゴム強化物の配合比率は、一方
が３０〜７０重量％で他方がその残部となる配合比率で
あることが好ましく、更に好ましくはポリオレフィン系
樹脂４０〜６０重量％で残部がポリスチレン又はそのゴ
ム強化物とする配合比率である。ポリオレフィン系樹脂
が過剰に多くなると、釘の保持力及び切断・切削性が低
下しやすく、逆にポリスチレン又はそのゴム強化物が過
剰に多くなると、釘の打ち込み性が低下しやすくなる。

【００１８】上記ポリオレフィン系樹脂と、ポリスチレ
ン又はそのゴム強化物と、相溶化剤とから構成されるア
ロイ樹脂は、硬度６５〜８５であることが必要であり、
硬度７０〜８０であることが好ましい。硬度が低過ぎる
と釘の保持力及び・切断切削性が低下し、逆に高すぎる
と釘の打ち込み性が低下し、いずれの場合も成形物につ
いて木材的な性質が得られなくなる。尚、本発明におけ
る硬度は、ロックウェル・スーパーフィッシャル測定機
にて測定された硬度（１５Ｙスケール）をいう。

【００１９】本発明の成形物を構成する上記アロイ樹脂
は、例えば発泡剤、帯電防止剤、酸化防止剤、顔料、強
化材（フィラー、ファイバー等）等を添加したものでも
よい。アロイ樹脂によって成形される本発明の成形物
は、板状、棒状、柱状等、どのような形状でもよく、成
形手法も押し出し成形、射出成形、圧縮成形等、どのよ
うな手法によってもよい。

【００２０】本発明の成形物は、非発泡の成形物であっ
てもよいが、より木材に近い性質が容易に得られるよ
う、低発泡の成形物とすることが好ましい。内部が１．
０５〜１．３倍、特に１．１〜１．２倍程度に発泡され
ていると、釘の打ち込み性、釘の保持力、切断・切削性
のバランスを取りやすいことから好ましい。

【００２１】（２）積層物本積層物は、ポリオレフィン系樹脂層と、ポリスチレン
又はそのゴム強化物層とを接着剤層を介して積層したも
のである。

【００２２】本積層物を構成するポリオレフィン系樹脂
層と、ポリスチレン及びそのゴム強化物層は、夫々前述
の本成形物に用いられるポリオレフィン系樹脂と、ポリ
スチレン又はそのゴム強化物で構成されているものであ
る。

【００２３】ポリオレフィン系樹脂層とポリスチレン又
はそのゴム強化物層の各層の厚みは、夫々０．５〜５ｍ
ｍであることが好ましい。ポリオレフィン系樹脂層の厚
みが過剰に小さいと釘の打ち込み性が低下し、逆に過剰
に大きいと釘の保持力及び切断・切削性が低下する。ま
た、ポリスチレン又はそのゴム強化物層の厚みが過剰に
小さいと、釘の保持力が低下し、逆に過剰に大きいと釘
の打ち込み性が低下する。

【００２４】本積層物におけるポリオレフィン系樹脂層
とポリスチレン又はそのゴム強化物層は、各々１層でも
よいが、釘の打ち込み性、釘の保持力及び切断・切削性
をバランスよく得やすくするために、一般的には各層を
複数交互に設けることが好ましく、特に表面がポリオレ
フィン系樹脂層で構成されていることが好ましい。表面
をポリオレフィン系樹脂層で構成しておくと、表面が比
較的軟質となるので、打ち込みの初期段階で釘を垂直に
立てやすく、良好な釘の打ち込み性が得やすくなる。ま
た、ポリオレフィン系樹脂層とポリスチレン又はそのゴ
ム強化物層の各積層数は、各層の厚みと目的とする本積
層物の厚みとから定めればよい。特に本積層物は、通
常、木板の代わりに使用されるもので、縦断面における
積層状態が上下に対称となっていることが好ましい。こ
のようにすることによって、表裏いずれの面からの釘の
打ち込みや切断・切削に対しても同様の特性を得ること
ができ、しかも反りの発生を防止しやすくなる。

【００２５】本積層物に用いる接着剤層は、ポリオレフ
ィン系樹脂層とポリスチレン又はそのゴム強化物層との
両者に対して良好な接着性を有するものであれば特に制
限はなく、例えばスチレン変性ポリオレフィン等を用い
ることができる。しかし、より木材状の特性を得やすく
する観点から、前述の成形物の項で説明したアロイ樹脂
をこの接着層として用いることが好ましい。

【００２６】本積層物の製造は、ポリオレフィン系樹脂
層とポリスチレン又はそのゴム強化物層を構成する各シ
ートを用意し、これらを原反より引き出して、接着層を
介在させつつ重ね合わせ、加熱・加圧することで各シー
ト間を接着することで行うことができる。また、ポリオ
レフィン系樹脂層とポリスチレン又はそのゴム強化物層
を構成する各樹脂と接着剤層を構成する材料とを押し出
して重ね合わせると共に、重ね合わせた後ポリシングロ
ールで各層間を完全に融着させ、さらに必要に応じてプ
レスロールで整えることでも行うことができる。前者は
積層数が多い時に有利で、後者は得られる積層物の反り
や捩れを防止しやすい点で有利である。

【００２７】

【実施例】

実施例１以下のアロイ樹脂ＩとＩＩとから夫々板を射出成形し、
夫々について、抜け止めを設けた釘による釘の打ち込み
性、釘の引き抜き保持力及び切断・切削性について調べ
た。また、同時に、木材製の合板（ベニア板）について
も同様の試験を行った。

【００２８】アロイ樹脂Ｉ：メルトフローレイト１３の
ポリプロピレン（ＰＰ、出光石油化学社製「Ｊ９００Ｇ
Ｐ」）４０重量％と、メルトフローレイト１４のハイイ
ンパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ、旭化成工業社製「４
７０」）６０重量％とからなる両者の合計量１００重量
部に対して、水素添加したスチレン・ブタジエンエラス
トマー（スチレンとブタジエンの重量比＝３０：７０、
旭化成工業社製「タフテックＨ１０３１」）７．５重量
部を加えてアロイ化し、２．５重量部の発泡剤（永和化
成工業社製「Ｘ３２０６」＝１．８重量部、三菱化学社
製「Ｓ−２０Ｎ」＝０．７重量部）を加えたもの。尚、
このアロイ樹脂Ａで成形した板は内部が低発泡状態で、
その発泡倍率は約１．２倍で、硬度は７６であった。

【００２９】アロイ樹脂ＩＩ：上記と同じＰＰ６０重量
％と、上記と同じＨＩＰＳ４０重量％とからなる両者の
合計量１００重量部に対して、上記と同じスチレン・ブ
タジエンエラストマー７．５重量部を加えてアロイ化
し、２．２重量部の発泡剤（永和化成工業社製「Ｘ３２
０６」＝１．２重量部、三菱化学社製「Ｓ−２０Ｎ」＝
１．０重量部）を加えたもの。尚、このアロイ樹脂で成
形した板の発泡倍率は上記と同様で、硬度は７２であっ
た。

【００３０】また、釘の打ち込み性、釘の保持力及び切
断・切削性、硬度及びメルトフローレイトは次のように
して調べた。

【００３１】釘の打ち込み性：衝撃試験機を用い、１５
００ｇの重りを４５ｃｍの高さから落下させ、試験片上
に垂直に立てた釘（直径１．８５ｍｍ、長さ３２ｍｍ）
を試験片に１５ｍｍ（試験片の厚み未満）打ち込むこと
で行った。１５ｍｍ打ち込むのに要した重りの落下回数
と共に、釘の曲り、試験片の割れ及び白化の有無を調べ
た。

【００３２】釘の保持力：上記のようにして打ち込んだ
釘を引張試験機にかけ、引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎで引
っ張った時の引き抜き強度として測定した。

【００３３】切断・切削性：フライス盤を用い、直径３
０ｍｍの円形の孔を切削加工し、その時のバリの発生状
況を調べた。ドリルの回転速度は１０００ｒｐｍとし、
ドリルの送り速度を１００、２００、３００、５００ｍ
ｍ／ｍｉｎに変えて夫々について調べた。

【００３４】硬度：ロックウェル・スーパーフィッシャ
ル試験機（菅井製作所社製「ＦＳ−３」）を用い、１５
Ｙスケール（圧子＝直径１／２インチの鋼球、基準荷重
＝３ｋｇｆ、試験荷重＝１５ｋｇｆ）にて測定した。

【００３５】メルトフローレイト：ＪＩＳ・Ｋ７２１０
に準じ、メルトインデクサー（東洋精機製作所社製「Ｃ
−５０５９Ｄ」を用い、夫々の樹脂毎に下記条件により
測定した。

【００３６】ＰＰ：温度２３０℃、荷重２１６０ｇポリエチレン（ＰＥ）：温度１９０℃、荷重２１６０ｇポリスチレン（ＰＳ）：温度２００℃、荷重５０００ｇ上記結果を表１に示す。

【００３７】実施例２実施例１で用いたアロイ樹脂Ｉ，ＩＩについて発泡剤を
添加しないアロイ樹脂ＩＩＩ，ＩＶとした以外は実施例
１と同様にして実験を行った。尚、アロイ樹脂ＩＩＩの
硬度は７６、アロイ樹脂ＩＶの硬度は７２であった。

【００３８】結果を表１に示す。

【００３９】実施例３実施例１で用いたアロイ樹脂Ｉについて、ＰＰをメルト
フローレイト０．４の低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、
旭化成工業社製「Ｍ１８０４」）に変え、かつその組成
比率をＬＤＰＥを１０重量％、ＨＩＰＳを９０重量％に
変更したアロイ樹脂Ｖとした以外は実施例１と同様にし
て実験を行った。尚、アロイ樹脂Ｖの硬度は６６であっ
た。

【００４０】結果を表１に示す。

【００４１】比較例１メルトフローレイト１．３のＰＰ（硬度８６、東燃化学
社製「Ｅ４０１ＥＴ」）、メルトフローレイト０．４の
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ、硬度８、旭化成工業社
製「Ｍ−１８０４」）、メルトフローレイト１．３のＰ
Ｐ９重量部に対してメルトフローレイト０．５のＬＤＰ
Ｅ（東ソー社製「３６０」）１重量部を加えたブレンド
樹脂（硬度７８）、このブレンド樹脂に１７重量％の籾
殻を加えた複合樹脂の夫々で試験片を成形した以外は実
施例１と同様ににして実験を行った。

【００４２】結果を表１に示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】実施例４表２に示される樹脂層を順次交互に積層した積層物を製
造し、釘の打ち込み性と釘の保持力を調べた。本実施例
における釘の打ち込み性については、実施例１と同様の
手法により重りを１回落下させた時の打ち込み残高（ｍ
ｍ）を測定すると共に、その時の釘の曲り、試験片の割
れ及び白化の有無を調べた。また、釘の保持力は、この
１回の重りの落下で打ち込んだ釘を実施例１と同様に引
張試験機にかけることで行った。尚、同時に、同じ厚み
の木材製の合板（ベニア板）についても同様の試験を行
った。

【００４５】結果を表２に示す。

【００４６】比較例２メルトフローレイト１３のＰＰに５１重量％の木粉を混
入した複合樹脂の板について実施例４と同様の実験を行
った。

【００４７】結果を表２に示す。

【００４８】

【表２】

【００４９】

【発明の効果】本発明は、以上説明した通りのものであ
り、本発明の成形物は、一般の射出成形、押し出し成
形、圧縮成形等により容易に得ることができ、しかも木
材に近い特性が得られるので、木材の代わりとして木工
に用いることができるものである。また、本発明の積層
物も同様に、一般の積層技術で容易に得ることができ、
しかも木材に近い特性を得ることができるものである。
従って、木材では得られない耐湿性や表面状態等を備え
た加工物を、通常の木工加工と同様にして容易に作製す
ることができるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者工藤允群馬県桐生市広沢町２丁目3014番地の８株式会社平和内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メルトフローレイト０．３〜３０のポリ
オレフィン系樹脂と、メルトフローレイト０．３〜３０
のポリスチレン又はそのゴム強化物とを相溶化剤を用い
てアロイ化した、硬度６５〜８５のアロイ樹脂で構成さ
れていることを特徴とする木工用合成樹脂成形物。
【請求項２】相溶化剤がスチレン・ブタジエンエラス
トマーであることを特徴とする請求項１の木工用合成樹
脂成形物。
【請求項３】相溶化剤が、水素添加したスチレン・ブ
タジエンエラストマーであることを特徴とする請求項１
の木工用合成樹脂成形物。
【請求項４】一方が３０〜７０重量％で他方がその残
部となる配合比率のポリオレフィン系樹脂とポリスチレ
ン又はそのゴム強化物の合計量１００重量部に対して、
スチレン・ブタジエンエラストマーが３〜１０重量部配
合されていることを特徴とする請求項２又は３の木工用
樹脂組成物。
【請求項５】内部が発泡倍率１．０５〜１．３倍の範
囲で発泡されていることを特徴とする請求項１ないし４
いずれかの木工用合成樹脂成形物。
【請求項６】メルトフローレイト０．３〜３０のポリ
オレフィン系樹脂層と、メルトフローレイト０．３〜３
０のポリスチレン又はそのゴム強化物層とが接着層を介
して積層されていることを特徴とする木工用合成樹脂組
成物。
【請求項７】表面がポリオレフィン系樹脂層で構成さ
れていることを特徴とする請求項６の木工用合成樹脂積
層物。
【請求項８】ポリオレフィン系樹脂層とポリスチレン
又はそのゴム強化物層の各厚みが０．５〜５ｍｍである
ことを特徴とする請求項６又は７の木工用合成樹脂積層
物。
【請求項９】接着層が、メルトフローレイト０．３
〜３０のポリオレフィン系樹脂と、メルトフローレイト
０．３〜３０のポリスチレン又はそのゴム強化物とを相
溶化剤を用いてアロイ化したアロイ樹脂であることを特
徴とする請求項６〜８いずれかの木工用合成樹脂積層
物。