JPH10249914A - 押出圧力調整器および木プラの押出成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 木プラの成形技術において、木質感を高めつ
つ表面につやがある成形品を提供できる技術の確立にあ
る。 【構成】 木粉を樹脂に混合して樹脂材料とした木プラ
の押出成形において、金型への送り出しの直前で樹脂材
料の温度を上昇させる。温度を上昇させるための構成と
して、例えば、樹脂材料の融解後かつ金型への送り出し
前に、樹脂材料にかかる押出圧力を調整する押出圧力調
整器を設け、金型側の部分に、樹脂材料の温度を上昇さ
せるため、例えばヒーターを備える。

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、木質様を有した
木プラの押出成形に関する技術、更に詳しくは、木プラ
の押出成形時に樹脂材料の温度制御を行うことによって
成形品の表面品質を調整するための圧力調整器および圧
力調整を行う製法に関するものである。

【０００２】

【先行技術】樹脂に天然木材の粉末（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につい
ては、さまざまなものが提供されてきた。その中からＰ
ＣＴＪＰ９４／００３５１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】原料としての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。すると、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】

【発明が解決しようとする課題】上記してきた木プラの
成形技術における成形品の表面品質に関し、確立された
技術がないという課題が残されていた。更に詳しく説明
する。木質感が決定される条件のひとつに、木粉（セル
ロース材の粉砕粉、ＰＣＴＪＰ９４／００３５１号の場
合には「固定粒」）の樹脂に対する混入割合の高低があ
る。すなわち、木粉（固定粒）の樹脂に対する混入割合
が高いほど木質感が得られる。その一方で、木粉の樹脂
に対する混入割合が高いと、表面につやがなくなる。

【０００５】本発明が解決すべき課題は、木プラの成形
技術において、木質感を高めつつ表面につやがある成形
品を提供できる技術の確立にある。ここで、請求項１な
いし請求項３記載の発明の目的は、木プラの成形技術に
おいて、木質感を高めつつ表面につやがある成形品を提
供することに寄与する押出圧力調整器を提供することで
ある。

【０００６】また、請求項４および請求項５記載の発明
の目的は、木プラの成形技術において、木質感を高めつ
つ表面につやがある成形品を提供することに寄与する木
プラの押出成形方法を提供することである。

【０００７】

【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記載の押出圧力調整器は、木粉を
樹脂に混合した木プラの押出成形において、樹脂材料の
融解後かつ金型への送り出し前に、樹脂材料にかかる押
出圧力を調整する押出圧力調整器であって、金型側の温
度をシリンダー側よりも高まるようにしたことを特徴と
する （用語定義）「樹脂」とは、木プラの押出成形に適した
樹脂のことであり、硬質樹脂、軟質樹脂を含み、例えば
塩化ビニル樹脂、発泡塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹
脂、ポリウレタン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂
などである。最終的に欲する成形品の機能、用途によっ
て決定する。

【０００８】「木粉」は、天然木材の粉砕粉およびその
おがくずの他、稲藁、バカスなどの粉砕粉などでもよ
い。「金型側の温度をシリンダー側よりも高まるよう
に」するため、例えばヒーターを用いる。 （作用）請求項１記載の押出圧力調整器の作用について
説明する。

【０００９】融解された樹脂材料が押出圧力調整器に送
り込まれ、金型へ押し出すのに適した押出圧力に調整さ
れる。そして、金型側の部分において、ヒーターによっ
て樹脂材料の温度が上昇し、樹脂材料中の樹脂と金型と
の間の流れがスムーズになる。その結果、成形品の表面
につやが出る。一方、樹脂材料中の木粉の含有率を変化
させるわけではないので、含有率に応じた木質感を得ら
れる。従って、表面のつやと木質感とを両立させた成形
品を提供できる。 （請求項２）請求項２記載の発明は、請求項１記載の押
出圧力調整器を技術的に限定したものであり、押出圧力
調整器における樹脂材料の通路を、金型側に向かって段
階的且つ不連続に狭くなるように形成したことを特徴と
する。

【００１０】「段階的且つ不連続」な構成とは、例え
ば、押出方向の断面形状において階段状に形成されてい
るものをいう。段階の段は樹脂材料の性質、最終成形品
の種類など、さまざまな条件から決定される。段階数が
多すぎると、不連続が連続に近づいてしまうので、成形
品に所望される表面に適正な段数が選択される。 （作用）請求項２記載の押出圧力調整器の作用につい
て、請求項１記載の押出圧力調整器の作用と異なる点に
ついて説明する。

【００１１】融解された樹脂材料が押出圧力調整器に送
り込まれると、段階的且つ不連続に狭くなるように形成
された箇所において、押出圧力調整器の内壁に樹脂がこ
すりつけられてその場に残る。その結果、樹脂材料に含
まれた木粉が、相対的に金型の表面付近に浮き上がるこ
ととなる。そのため、木粉の含有量の割りに木質感が高
い成形品を提供できる。換言すれば、木粉の含有量が少
なくて済むので、木粉の含有量が多い場合に起こりやす
い成形不良などのトラブルを低減させることができる。 （請求項３）請求項３記載の発明は、請求項１記載の押
出圧力調整器を技術的に限定したものであり、押出圧力
調整器における樹脂材料の通路を、金型側に向かって連
続的に狭くなるように形成したことを特徴とする。

【００１２】（作用）請求項２記載の押出圧力調整器の
作用について、請求項１記載の押出圧力調整器の作用と
異なる点について説明する。融解された樹脂材料が押出
圧力調整器に送り込まれると、押出圧力調整器の内壁に
樹脂がこすりつけられるが、圧力の高まり方が連続的な
ので、樹脂のみが内壁付近に残りやすいということはな
く、混合が更に進む。その結果、樹脂材料に含まれた木
粉のみが、金型の表面付近に浮き上がることはない。そ
のため、本願に係る押出圧力調整器が存在しない場合に
比べて、混合がより長く行われたのと同じ効果を得られ
る。換言すれば、木目柄の表出も確保しつつ、混合時間
が短い場合に起こりやすい成形不良などのトラブルを低
減させることができる。 （請求項４）請求項４記載の発明は、木粉を樹脂に混合
して樹脂材料とした木プラの押出成形において、金型へ
の送り出しの直前で樹脂材料の温度を上昇させることを
特徴とする木プラの押出成形方法である。

【００１３】金型への送り出しの直前で樹脂材料の温度
を上昇させることができれば、装置の種類や手段は問わ
ない。 （請求項５）請求項５記載の発明は、請求項４記載の木
プラの押出成形方法における樹脂材料に混合される木粉
を限定したものであり、その木粉は、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たものとしたことを
特徴とする。

【００１４】なお、より本物の木材に近づけるため、樹
脂には顔料を含有させる場合が多い。その「顔料」と
は、有色顔料であり、例えば酸化鉄、カドミウムイエロ
ー、カーボンブラックなどの無機顔料または有機顔料で
ある。 （用語定義）「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」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。

【００１５】「表面粒」とは、例えば酸化チタン、フェ
ライト、アルミニウム、ニッケル、銀、炭酸カルシウム
や、セラミックなどである。 （作用）木粉を請求項５のように限定すると、通常の木
プラよりも本物の木に近い感触の成形品が得られる。

【００１６】

【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および図２である。図１は、第一の実施の形
態を示すための概念図である。図２は、第二の実施の形
態を示すための概念図である。 （第一の実施の形態）まず、第一の実施の形態につい
て、図１に基づいて説明する。

【００１７】この実施の形態にて示す押出圧力調整器
は、木粉を樹脂に混合した木プラの押出成形において、
樹脂材料の融解後かつ金型への送り出し前に、樹脂材料
にかかる押出圧力を調整する押出圧力調整器であって、
樹脂材料の通路を、金型側に向かって段階的且つ不連続
に狭くなるように形成している。そして、金型側の部分
に、樹脂材料の温度を上昇させるためのヒーターを備え
ている。

【００１８】ここで、樹脂材料について詳しく説明す
る。「樹脂」は、木プラの押出成形に適した樹脂であ
り、この実施の形態では塩化ビニル樹脂とした。また、
その樹脂に混合する「木粉」は、おがくずを更に細かく
粉砕し、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
定させたものとした。このような樹脂および木粉に加
え、顔料を含有させて予めペレット状に形成して木質様
ペレットとする。顔料の種類を変えることによって、複
数種類の木質様ペレットを用意しておく。その複数種類
の木質様ペレットを融解して混合し、金型への送り出し
前に前記した押出圧力調整器へ送り込むのである。

【００１９】この押出圧力調整器は、押出方向の断面形
状が二段の階段状に形成している。融解された樹脂材料
が押出圧力調整器に送り込まれると、段階的且つ不連続
に狭くなるように形成された箇所において、押出圧力調
整器の内壁に樹脂がこすりつけられてその場に残る。そ
の結果、樹脂材料に含まれた木粉が、相対的に金型の表
面付近に浮き上がることとなる。そのため、木粉の含有
量の割りに木質感が高い成形品を提供できる。換言すれ
ば、木粉の含有量が少なくて済むので、木粉の含有量が
多い場合に起こりやすい成形不良などのトラブルを低減
させることができる。

【００２０】金型側の部分において、ヒーターによって
樹脂材料の温度が上昇し、樹脂材料中の樹脂と金型との
間の流れがスムーズになる。その結果、成形品の表面に
つやが出る。一方、樹脂材料中の木粉の含有率を変化さ
せるわけではないので、含有率に応じた木質感を得られ
る。従って、表面のつやと木質感とを両立させた成形品
を提供できる。

【００２１】また、木粉を前記のように限定しているの
で、通常の木プラよりも本物の木に近い感触の成形品が
得られる。 （第二の実施の形態）次に、第二の実施の形態につい
て、第一の実施の形態との相違点に着目しながら図２に
基づいて説明する。

【００２２】この実施の形態では、第一の実施の形態
と、押出圧力調整器の構造が異なるのである。この押出
圧力調整器は、木粉を樹脂に混合した木プラの押出成形
において、樹脂材料の融解後かつ金型への送り出し前
に、樹脂材料にかかる押出圧力を調整する押出圧力調整
器であって、樹脂材料の通路を、金型側に向かって連続
的に狭くなるように形成している。

【００２３】従って、融解された樹脂材料が押出圧力調
整器に送り込まれると、押出圧力調整器の内壁に樹脂が
こすりつけられるが、圧力の高まり方が連続的なので、
樹脂のみが内壁付近に残りやすいということはなく、混
合が更に進む。その結果、樹脂材料に含まれた木粉のみ
が、金型の表面付近に浮き上がることはない。そのた
め、本願に係る押出圧力調整器が存在しない場合に比べ
て、混合がより長く行われたのと同じ効果を得られる。
換言すれば、木目柄の表出も確保しつつ、混合時間が短
い場合に起こりやすい成形不良などのトラブルを低減さ
せることができる。

【００２４】金型側の部分において、ヒーターによって
樹脂材料の温度が上昇し、樹脂材料中の樹脂と金型との
間の流れがスムーズになるというところは、第一の実施
の形態と同じである。

【００２５】

【発明の効果】請求項１ないし請求項３記載の発明によ
れば、木プラの成形技術において、木質感を高めつつ表
面につやがある成形品を提供することに寄与する押出圧
力調整器を提供することができた。また、請求項４およ
び請求項５記載の発明によれば、木プラの成形技術にお
いて、木質感を高めつつ表面につやがある成形品を提供
することに寄与する木プラの押出成形方法を提供するこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施の形態を示すための概念図である。

【図２】第二の実施の形態を示すための概念図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 511:14 (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】木粉を樹脂に混合した木プラの押出成形に
   おいて、樹脂材料の融解後かつ金型への送り出し前に、
   樹脂材料にかかる押出圧力を調整する押出圧力調整器で
   あって、金型側の温度をシリンダー側よりも高まるよう
   にしたことを特徴とする押出圧力調整器。
2. 【請求項２】押出圧力調整器における樹脂材料の通路
   を、金型側に向かって段階的且つ不連続に狭くなるよう
   に形成したことを特徴とする請求項１記載の押出圧力調
   整器。
3. 【請求項３】押出圧力調整器における樹脂材料の通路
   を、金型側に向かって連続的に狭くなるように形成した
   ことを特徴とする請求項１記載の押出圧力調整器。
4. 【請求項４】木粉を樹脂に混合して樹脂材料とした木プ
   ラの押出成形において、金型への送り出しの直前で樹脂
   材料の温度を上昇させることを特徴とする木プラの押出
   成形方法。
5. 【請求項５】木粉は、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たものとしたことを特徴とする請求
   項４記載の木プラの押出成形方法。