JPH10249912A - 樹脂材料の色の混合補助具および樹脂材料の色の混合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強度を著しく低下させることなく割合はっき
りとした模様を出すことができる成形品を提供できる成
形技術の確立を目的とする。 【構成】 押出成形機の金型手前の樹脂材料の筒状保持
部内にて、セルロース材を含んだ樹脂材料の色の混合を
補助する混練方法であって、筒状保持部内における押出
通路の中央から、金型手前の樹脂材料の筒状保持部の内
壁側へ樹脂材料を押しやる分散工程と、その分散工程に
よって狭められた押出通路を一旦狭めた後に、押出通路
を広げる拡開工程とを含ませる。例えば、押出方向を遮
る板状部と、その板状部から押出方向に突出して押出通
路の中央付近に位置し、押出方向の端部が先細りする形
状に形成された中央分離部とを備え、前記板状部には、
その板状部を貫通する貫通孔を複数設けた混練補助具を
用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は樹脂成形装置およ
び樹脂成形方法、更に詳しくは、木粉および顔料を含有
したいわゆる木プラにおいて、はっきりした表面模様を
呈するとともに強度を著しく低下させないように成形す
る技術に関するものである。

【０００２】

【先行技術】樹脂に顔料を混入して色柄を呈する成形品
を製造する技術は、古くから知られている。その中でも
代表的なのは、樹脂に天然セルロース材の粉末（木粉）
を混合していわゆる木プラといわれる成形品を作製する
技術であり、さまざまなものが提供されてきた。その中
からＰＣＴ ＪＰ９４／００３５１号（国際公開番号；
ＷＯ９４／２０２８０号）に記載された「セルロース系
微粉粒、木質様成形品および木質様製品」の技術につい
て簡単に説明する。

【０００３】セルロース材を粉砕して得た粉砕粉を磨砕
処理して嵩比重を高めた粉粒とし、この粉粒の外周面
に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固
定粒とし、この固定粒に樹脂及び顔料を混合し、かつ溶
融させ、その後または溶融と同時に押出成形または射出
成形により所望形状に成形する。この技術によれば、天
然の木の木目に極めて近い模様を表面に有し、しかも手
触り感等の風合いも天然の木に近い木質様製品の製造方
法及び木質様製品を提供することができる。

【０００４】ところで、木プラの押出成形は、樹脂材料
を溶融した後の混練工程が重要である。樹脂にセルロー
ス材や顔料が含まれているため、十分に混練しないと成
形品の強度が著しく低下したり、成形不良となったりす
るからである。その混練工程は、溶融した樹脂材料を金
型手前の樹脂材料の筒状保持部内でスクリューにてかき
混ぜるほか、図２に示すような混練補助具４０を用いる
ことがあった。

【０００５】従来の技術を表す概念斜視図たる図２を用
いて、更に詳しく説明する。成形品の形をつくるための
金型の手前側、樹脂材料を混練するためのシリンダーの
内部において、筒状の混練補助具４０を用いて大まかな
混練を行う。この混練補助具４０は、シリンダーの内壁
に外周面が接して固定される筒状部４１と、その筒状部
４１内に形成される押出通路の中央に位置する中央分離
部４３と、その中央分離部４３を支持するスパイダー部
４２とを備えている。

【０００６】このような混練補助具４０を、樹脂材料を
混練するためのシリンダーの内部に固定することによ
り、押出通路が中央分離部４３およびスパイダー部４２
によって分けられ、再び合流することで、樹脂材料の大
まかな混練を行い、全体としての混練を促進する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の技術
に限らず、成形材料中にセルロース材を含有させる木プ
ラの成形においては、樹脂との混練が十分でない場合に
ははっきりとした木目を醸し出すが、その結果として成
形品の強度が低下する場合がある。一方、セルロース材
や顔料と樹脂とが十分に混練されているとはっきりとし
た木目が出ない場合がある。すなわち、はっきりとした
木目と成形品の強度とは両立させにくいという問題点が
あった。

【０００８】強度を上げるためには、成形材料の混練時
間を長くするか、セルロース材や顔料の含有率を下げる
か、という手段になるが、いずれの手段を選択しても色
柄模様がはっきり出にくくなる。本願発明が解決すべき
課題は、強度を著しく低下させることなく割合はっきり
とした模様を出すことができる成形技術を提供すること
である。

【０００９】ここで、請求項１ないし請求項２記載の発
明の目的は、木プラ成形品の強度を著しく低下させるこ
となく、割合はっきりとした模様を出すことができる樹
脂材料の色の混合補助具を提供することにある。また、
請求項３ないし請求項５記載の発明の目的は、木プラ成
形品の強度を著しく低下させることなく割合はっきりと
した模様を出すことができる樹脂材料の色の混合方法を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するためのものである。 （請求項１）請求項１記載の発明は、押出成形機の金型
手前の樹脂材料の筒状保持部内にて、セルロース材を含
んだ樹脂材料の色の混合を補助するとともに、金型への
押出圧力を調整するための混練補助具(20)であって、押
出方向を遮るように筒状保持部の内壁に固定される板状
部(21)と、その板状部(21)から押出方向に突出して筒状
保持部内における押出通路の中央付近に位置し、押出方
向における反金型側の端部が先細りする形状に形成され
た中央分離部(23)とを備え、前記板状部(21)には、その
板状部(21)を貫通する貫通孔(22)を複数設けたことを特
徴とする。

【００１１】（用語説明）「押出成形機の金型手前の樹
脂材料の筒状保持部」とは、通常は樹脂材料の色の混合
を行うためのシリンダーであり、そのシリンダー内で回
転するスクリューを備えて混練および押出圧力の発生を
行っている。従って、本願発明にいう「混練補助具」
は、通常は金型とスクリューとの間に位置する。ただ
し、前記説明は、通常の構成に本願発明を拘束する趣旨
ではない。

【００１２】樹脂材料にはセルロース材を含んでおり、
従って、樹脂材料は木プラを成形するための材料とな
る。この樹脂材料は、通常、予めペレット状に形成して
おくことが多い。「中央分離部(23)」は、板状部(21)に
おける手前側のみ、金型側のみに設けても、両方に設け
てもよい。

【００１３】（作用）請求項１記載の発明に係る混練補
助具によれば、以下のような作用をなす。金型に向かっ
て押し出されてゆく樹脂材料は、混練補助具(20)の中央
分離部(23)によって、押出通路における筒状保持部の内
壁側へ押しやられて分散する。この時点で、混練されて
いた樹脂材料は、一旦分散させられることとなる。

【００１４】分散させられた樹脂材料は、続いて板状部
(21)に遮られ、その板状部(21)に開けられた複数の貫通
孔(22)のいずれかに分散した後、貫通孔(22)から金型方
向へ押し出される際に集合し、押し出された後はまた分
散してゆく。以上のように、本願に係る混練補助具(20)
は、樹脂材料に対し、分散、集合、分散を繰り返し強制
するので、大まかな混練作業を行うこととなる。その結
果、樹脂どおし（例えばペレットどおし）の大まかな混
練が追加されるので、木プラ成形品の強度を著しく低下
させることは防止できる。一方、きめ細かな混練ではな
いので、均一に混合しすぎたことによって模様が出なく
なるような混練には至らず、木プラ成形品には割合はっ
きりとした模様を出すことができる。 （請求項２）請求項２記載の樹脂成形装置は、押出成形
機の筒状保持部内にて、セルロース材を含んだ樹脂材料
の色の混合を補助するとともに、金型への押出圧力を調
整するための補助板たる混練補助具(30)であって、押出
方向を遮るように筒状保持部の内壁に固定される板状部
(31)と、その板状部(31)を貫通する貫通孔(32)を複数設
け、その複数の貫通孔(32)が形作る輪郭は、成形品の断
面形状に近似させたことを特徴とする。

【００１５】ここにいう「筒状保持部」とは、通常は、
金型の手前側に位置するシリンダー内に存するが、金型
内部であってもよい趣旨である。 （作用）請求項２記載の発明に係る混練補助具によれ
ば、以下のような作用をなす。金型に向かって押し出さ
れてゆく樹脂材料は、混練補助具(30)の板状部(31)に遮
られ、その板状部(31)に開けられた複数の貫通孔(32)の
いずれかに分散した後、貫通孔(32)から金型方向へ押し
出される際に集合し、押し出された後はまた分散してゆ
く。

【００１６】以上のように、本願に係る混練補助具(30)
は、樹脂材料に対し、分散、集合を強制し、しかも混錬
補助具(30)の表面との接触によるせん断力を受けること
により、大まかな混練作業を行うこととなる。その結
果、樹脂どおしの大まかな混練が追加されるので、木プ
ラ成形品の強度を著しく低下させることは防止できる。
一方、きめ細かな混練ではないので、均一に混合しすぎ
による模様が出なくなるような混練には至らず、木プラ
成形品には割合はっきりとした模様を出すことができ
る。また、押出材の位置による柄の変更が容易に行え
る。 （請求項３）請求項３記載の発明は、押出成形機の金型
手前の樹脂材料の筒状保持部内にて、セルロース材を含
んだ樹脂材料の色の混合を補助する混練方法であって、
筒状保持部内における押出通路の中央から、金型手前の
樹脂材料の筒状保持部の内壁側へ樹脂材料を押しやる分
散工程と、その分散工程によって狭められた押出通路を
一旦狭めた後に、押出通路を広げる拡開工程とを含んだ
ことを特徴とする。 （請求項４）請求項４記載の発明は、押出成形機の金型
手前の樹脂材料の筒状保持部内にて、セルロース材を含
んだ樹脂材料の色の混合を補助する混練方法であって、
筒状保持部内における押出通路を狭めるとともに、成形
品の断面形状に近似させるように位置させた複数の貫通
孔から、狭めた押出通路を広げる狭拡工程を含んだこと
を特徴とする。 （請求項５）請求項５記載の発明は、請求項３または請
求項４記載の発明を技術的に限定したものであり、樹脂
材料は、セルロース材を粉砕して得た粉砕粉を磨砕処理
して嵩比重を高めた粉粒とし、この粉粒の外周面に、該
粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒と
し、この固定粒を樹脂に混合したものとしたことを特徴
とする。

【００１７】（用語説明）固定粒を作製するのに使用す
るセルロース材とは、通常、天然木材であり、おがくず
などであるが、稲藁、バカスなどでもよい。「粉粒の表
面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて
固定粒」を形成する方法とは、例えばボールミルによる
すり潰し、高速回転羽根式混合機による高速攪拌の長時
間実行などの方法がある。セルロース材の繊維の毛羽立
ちを取る処理を、表面粒の固定とは別に行ってもよい。

【００１８】「表面粒」とは、金属、金属の化合物、例
えば酸化チタン、アルミニウム、ニッケル、銀、炭酸カ
ルシウムや、非金属、例えばカーボン、フェライト、ボ
ロン、熱硬化性樹脂などである。樹脂に混合する固定粒
の全体に対する割合は、通常３０重量％を越えないよう
にしている。溶融して成形する際の流動性が悪くなり、
成形に支障がある場合があるからである。

【００１９】樹脂材料たる「固定粒を樹脂に混合したも
の」は、粉末状としてもよいし、ペレット状に予め成形
したものであってもよい。木目調の柄を出すため、顔料
は一種類でもよい場合もあるが、複数種類を用いること
が多い。顔料を複数種類用いるため、「固定粒に樹脂及
び顔料を混合したもの」における顔料を異ならせた複数
種類のペレットを用意しておき、それらを混合する「樹
脂材料」とすることができる。

【００２０】樹脂材料における木粉を固定粒としたの
で、天然の木の木目に極めて近い模様を表面に有し、し
かも手触り感等の風合いも天然の木に近い木質様製品を
製造できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態及び図
面に基づいて、更に詳しく説明する。ここで使用する図
面は図１であり、この図１は本発明の実施の形態を表す
概念斜視図である。この実施の形態は、請求項１に記載
した発明を具現化した混練補助具３０と、請求項２に記
載した発明を具現化した補助板２０とを用いて成形品１
０を押出成形するものである。

【００２２】混練補助具３０は、押出方向を遮るように
筒状保持部の内壁に固定される円盤状の板状部２１と、
その板状部２１から押出方向に突出して筒状保持部内に
おける押出通路の中央付近に位置し、押出方向の端部が
先細りする紡錘形状に形成された２つの中央分離部２
３，２３とを備えている。そして、前記板状部２１に
は、その板状部２１を貫通する貫通孔２２を等間隔に多
数設けている。

【００２３】補助板２０は、押出方向を遮るように筒状
保持部の内壁に固定される円盤状の板状部３１からな
る。その板状部３１には、貫通孔３２を多数設けてい
る。この多数の貫通孔３２が形作る輪郭は、成形品の断
面形状に近似させている。具体的には、図１に示す成形
品１０がＬ字形をなす場合には、その貫通孔３２は、投
影させた場合に成形品１０に近いものとなるように配置
させている。

【００２４】「樹脂材料」は、セルロース材を粉砕して
得た粉砕粉を磨砕処理して嵩比重を高めた粉粒とし、こ
の粉粒の外周面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒
を固定させて固定粒とし、この固定粒を樹脂に混合した
ものとした。更に、固定粒に加え、所望する成形品の色
合いに合わせ、顔料を樹脂に添加している。混練補助具
２０によれば、以下のような作用をなす。

【００２５】金型に向かって押し出されてゆく樹脂材料
は、混練補助具２０の中央分離部２３によって、押出通
路における筒状保持部の内壁側へ押しやられて分散す
る。この時点で、混練されていた樹脂材料は、一旦分散
させられることとなる。分散させられた樹脂材料は、続
いて板状部２１に遮られ、その板状部２１に開けられた
多数の貫通孔２２のいずれかに分散した後、貫通孔２２
から金型方向へ押し出され、再び中央分離部２３によっ
て遮られながら中央分離部２３を通過し、分散してゆ
く。

【００２６】この混練補助具２０は、樹脂材料に対し、
分散、集合、分散を繰り返し強制するので、大まかな混
練作業を行うこととなる。続いて金型に向かって押し出
されてゆく樹脂材料は、補助板３０の板状部３１に遮ら
れ、その板状部３１に開けられた複数の貫通孔３２のい
ずれかに分散した後、貫通孔３２から金型方向へ押し出
される際に集合し、押し出された後はまた分散してゆ
く。

【００２７】以上のように、補助板３０は、樹脂材料に
対し、集合、分散を強制するので、大まかな混練作業を
行うこととなる。その結果、セルロース材と樹脂との大
まかな混練が追加されるので、木プラ成形品の強度を著
しく低下させることは防止できる。一方、きめ細かな混
練ではないので、模様が出なくなるような混練には至ら
ず、木プラ成形品には割合はっきりとした模様を出すこ
とができる。

【００２８】また、樹脂材料における木粉を固定粒とし
たので、一般の木プラと比べて、天然の木の木目により
近い模様を表面に有し、しかも手触り感等の風合いも天
然の木に近い木質様製品を製造できる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１ないし請求項２記載の発明によ
れば、木プラ成形品の強度を著しく低下させることな
く、割合はっきりとした模様を出すことができる樹脂材
料の色の混合補助具を提供することができた。また、請
求項３ないし請求項５記載の発明によれば、木プラ成形
品の強度を著しく低下させることなく割合はっきりとし
た模様を出すことができる樹脂材料の色の混合方法を提
供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を表す概念斜視図である。

【図２】従来の技術を表す概念斜視図である。

【符号の説明】

１０ 成形品 ２０ 混練補助具 ２１ 板状部 ２２ 貫通孔 ２３ 中央分
離部 ３０ 補助板 ３１ 板状部 ３２ 貫通孔 ４０ 混練補助具 ４１ 筒状部 ４２ スパイダー部 ４３ 中央分
離部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 純 東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号 ミ サワホーム株式会社内 (72)発明者 小川 健治 東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号 ミ サワホーム株式会社内 (72)発明者 中野 義則 東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号 ミ サワホーム株式会社内 (72)発明者 小林 義昭 東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号 ミ サワホーム株式会社内 (72)発明者 加藤 まさみ 東京都杉並区高井戸東２丁目４番５号 ミ サワホーム株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】押出成形機の金型手前の樹脂材料の筒状保
   持部内にて、セルロース材を含んだ樹脂材料の色の混合
   を補助するとともに、金型への押出圧力を調整するため
   の混練補助具であって、押出方向を遮るように筒状保持
   部の内壁に固定される板状部と、その板状部から押出方
   向に突出して筒状保持部内における押出通路の中央付近
   に位置し、押出方向における反金型側の端部が先細りす
   る形状に形成された中央分離部とを備え、前記板状部に
   は、その板状部を貫通する貫通孔を複数設けたことを特
   徴とする樹脂材料の色の混合補助具。
2. 【請求項２】押出成形機の筒状保持部内にて、セルロー
   ス材を含んだ樹脂材料の色の混合を補助するとともに、
   金型への押出圧力を調整するための補助板たる混練補助
   具であって、押出方向を遮るように筒状保持部の内壁に
   固定される板状部と、その板状部を貫通する貫通孔を複
   数設け、その複数の貫通孔が形作る輪郭は、成形品の断
   面形状に近似させたことを特徴とする樹脂材料の色の混
   合補助具。
3. 【請求項３】押出成形機の金型手前の樹脂材料の筒状保
   持部内にて、セルロース材を含んだ樹脂材料の色の混合
   を補助する混練方法であって、筒状保持部内における押
   出通路の中央から、金型手前の樹脂材料の筒状保持部の
   内壁側へ樹脂材料を押しやる分散工程と、その分散工程
   によって狭められた押出通路を一旦狭めた後に、押出通
   路を広げる拡開工程とを含んだことを特徴とする樹脂材
   料の色の混合方法。
4. 【請求項４】押出成形機の金型手前の樹脂材料の筒状保
   持部内にて、セルロース材を含んだ樹脂材料の色の混合
   を補助する混練方法であって、筒状保持部内における押
   出通路を狭めるとともに、成形品の断面形状に近似させ
   るように位置させた複数の貫通孔から、狭めた押出通路
   を広げる狭拡工程を含んだことを特徴とする樹脂材料の
   色の混合方法。
5. 【請求項５】樹脂材料は、セルロース材を粉砕して得た
   粉砕粉を磨砕処理して嵩比重を高めた粉粒とし、この粉
   粒の外周面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固
   定させて固定粒とし、この固定粒を樹脂に混合したもの
   としたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載
   した樹脂材料の色の混合方法。