JPH10323877A - 樹脂成形方法および中間ダイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な手段によって複雑な断面模様を出すこ
とができる成形技術を提供することである。 【構成】 成形品の生地部分を形成する樹脂材料たる生
地材料(50)の生地混練工程と、模様づけをするための樹
脂材料たる模様材料(51)を混練する模様混練工程と、金
型へ送り出す前に、生地混練工程後の生地材料(50)と模
様混練工程後の模様材料(51)とを重ね合わせる重ね合わ
せ工程とを含み、その重ね合わせ工程は、成形品におけ
る押出方向に垂直な断面模様を一定とするために生地材
料(50)と模様材料(51)とを層構造よりも複雑化させるこ
とを特徴とする樹脂成形方法である。

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方法およ
びその方法に用いる中間ダイ、更に詳しくは、樹脂の成
形品において、長手方向に垂直な断面の模様がほぼ同一
となるような成形する技術に関するものである。

【０００２】

【先行技術】被覆構造を備えた成形品を効率的に製造す
る手段として、メイン押出機のシリンダーの出口付近に
て、サブ押出機にて混練した被覆樹脂を合流させる手段
は、「複層成形」として以前より行われてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した成形技術にあ
っては、複雑な層構造が所望される成形品には適してい
なかった。サブ押出機を三つ以上備える押出機は、押出
機の設置スペースの設計や樹脂の温度管理、圧力比の調
整などが複雑化するためである。一方、機能を要求され
る層構造ではなくて、単に色柄模様としての層構造が所
望される潜在的なニーズはあったが、複雑な層構造が
「複層成形」でなければならないという制限の下では、
実現されなかった。

【０００４】本願発明が解決すべき課題は、簡単な手段
によって複雑な断面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。ここで、請求項１ないし請求項６
記載の発明の目的は、簡単な手段によって複雑な断面模
様をつくり出すことができる成形方法を提供することで
ある。また、請求項７および請求項８記載の発明の目的
は、複雑な断面模様を比較的簡単な構造によって達成で
きる中間ダイを提供することである。

【０００５】

【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、成形品の生地部分
を形成する樹脂材料たる生地材料(50)の生地混練工程
と、模様づけをするための樹脂材料たる模様材料(51)を
混練する模様混練工程と、金型へ送り出す前に、生地混
練工程後の生地材料(50)と模様混練工程後の模様材料(5
1)とを重ね合わせる重ね合わせ工程とを含み、その重ね
合わせ工程は、成形品における押出方向に垂直な断面模
様を一定とするために生地材料(50)と模様材料(51)とを
層構造よりも複雑化させることを特徴とする樹脂成形方
法である。

【０００６】ここで、「樹脂材料」とは、樹脂成形品を
つくる際に使用する材料のことであり、例えばポリ塩化
ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリプロピレンなどで
ある。「生地材料(50)」とは、樹脂のみ、あるいは樹脂
を主成分とする材料であり、顔料を含む場合もある。
「模様材料(51)」とは、成形品に模様づけをするための
材料を樹脂に添加したものであり、通常は顔料を用い
る。請求項３などで特定するように、木粉などのセルロ
ース材もまた、模様づけに寄与する材料である。樹脂に
添加される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、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
れらを混合することによって「樹脂材料」とすることも
できる。

【０００７】「層構造よりも複雑化」させるとは、例え
ば中間ダイなどを用いて生地材料(50)と模様材料(51)と
を合流させ、斑模様や縞模様を作り出すことである。 （作用）請求項１記載の発明に係る樹脂成形方法によれ
ば、重ね合わせ工程により、複雑な断面模様をつくり出
すことができる。 （請求項２）請求項２記載の発明は、請求項１記載の樹
脂成形方法を限定したものであり、重ね合わせ工程で
は、成形品の外表面部分には模様材料(51)が多く表出す
るようにしたことを特徴とする。

【０００８】（作用）重ね合わせ工程にて、色柄に寄与
する模様材料(51)が多く表出するようにしたので、断面
よりも外表面部分の模様が重要視される場合が多い成形
品に対応することができる。 （請求項３）請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の樹脂成形方法を限定したものであり、生地
混練工程と模様混練工程とでは、いずれか一方の混練の
程度を不十分な混練としたことを特徴とする。

【０００９】（用語説明）「樹脂材料の不十分な混練」
とは、はっきりとした柄模様が現れる程度の混錬のこと
であり、成形に支障がない程度の混錬は行われているこ
ととする。スクリューの回転速度を遅めたり、回転時間
を短くするなどの手段による。また、「いずれか一方」
としたのは、両工程とも不十分な混練としてしまうと、
成形品全体として混練不足となってしまい、成形不良や
成形品の強度不足などが生じてしまうからである。

【００１０】なお、はっきりとした色柄を出すためには
混練が不十分であるほうがよいので、模様混練工程を
「不十分な混練」とする場合が多い。 （作用）不十分な混練により、色柄に寄与する材料が完
全に樹脂と混ざりあわないので、はっきりとした色柄の
成形品を提供できる。 （請求項４）請求項４記載の発明は、請求項１、請求項
２または請求項３記載の樹脂成形方法を限定したもので
あり、生地材料(50)には、セルロース粉末を含ませたこ
とを特徴とする。

【００１１】生地材料(50)を、いわゆる木プラの材料と
したのである。 （作用）生地材料(50)にセルロース粉末が含まれている
ので、成形品に本物の木質感が現れる。 （請求項５）請求項５記載の発明は、請求項１、請求項
２または請求項３記載の樹脂成形方法を限定したもので
あり、模様材料(51)には、セルロース粉末を含ませたこ
とを特徴とする。

【００１２】模様材料(51)を、いわゆる木プラの材料と
したのである。 （作用）模様材料(51)にセルロース粉末が含まれている
ので、成形品に本物の木質感が現れる。 （請求項６）請求項６記載の発明は、請求項４または請
求項５記載の樹脂成形方法を限定したものであり、セル
ロース粉末は、セルロース材を粉砕して得た粉砕粉の外
周面に、該粉砕粉よりも小径でかつ硬い表面粒を固定さ
せた固定粒としたことを特徴とする。

【００１３】（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。「粉砕粉の
表面に、該粉砕粉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、ヘンシルミキサー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。

【００１４】「表面粒」とは、金属、金属の化合物、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、非金属、例えばセラミック
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。

【００１５】固定粒を樹脂に混合した樹脂材料は、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には顔料を添加する
場合が多く、その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。

【００１６】（作用）生地材料(50)または色柄材料(51)
に含有させるセルロース粉末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。 （請求項７）請求項７記載の発明は、成形品の生地部分
を形成する樹脂材料たる生地材料(50)と、模様づけをす
るための樹脂材料たる模様材料(51)とを、成形品におけ
る押出方向に垂直な断面模様が一定となるようにするた
めのダイであって、混練後の生地材料(50)を取り込むた
めの生地材料口(41)と、混練後の模様材料(51)を取り込
むための模様材料口(42)とを備えるとともに、生地材料
口(41)から取り込まれる生地材料(50)と模様材料口(42)
から取り込まれる模様材料(51)とを合流させて金型側へ
送り出す送り出し口(43)を備えたことを特徴とする中間
ダイ(40)に係る。

【００１７】（作用）中間ダイ(40)は、生地材料口(41)
から混練後の生地材料(50)を取り込み、模様材料口(42)
から混練後の模様材料(51)を取り込む。そして、生地材
料(50)および模様材料(51)を合流させて、送り出し口(4
3)から金型側へ送り出す。すると、金型においては、送
り出し口(43)から送り出されたままの断面をほぼ維持し
ながら成形品を形づくる。 （請求項８）請求項８記載の発明は、請求項７記載の中
間ダイを限定したものであり、模様材料口(42)は、送り
出し口(43)側において模様材料(51)の一部が金型におけ
る内壁側へ連通するように形成したことを特徴とする。

【００１８】（作用）模様材料口(42)から送り出し口(4
3)へ送り出される模様材料(51)の一部が金型における内
壁側へ連通するので、成形品における外表面部分を形成
する樹脂材料が模様材料(51)となる。したがって、成形
品の外表面は模様材料(51)による模様が表出する。

【００１９】

【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ないし図５である。図１は、本発明の第一の実
施の形態を示す断面図である。図２は、図１における主
要部を示す斜視図である。図３は、第二の実施の形態に
おける主要部を示す斜視図である。図４は、第三のの形
態における主要部を示す斜視図である。図５は、第四の
形態における主要部を示す斜視図である。 （第一の実施の形態）まず、この実施の形態の構成につ
いて説明する。

【００２０】この実施の形態は、メインシリンダー１１
と、そのメインシリンダー１１内において樹脂材料の混
練および金型（図示を省略）への送り出しをするために
回転するメインスクリュー１２とを備えたメイン混錬機
１０を備え、そのメイン混練機１０の先端に、中間ダイ
４０を介してサブシリンダー２１およびサブスクリュー
２２を備えて樹脂材料の混練を分担するサブ混練機２０
を備え、中間ダイ４０と金型との間には送り出しダイ３
０を備えている。メイン混練機１０におけるメインスク
リュー１２の先端部分には、中間ダイ４０とメインシリ
ンダー１１とで挟むようにしてブレーカープレート１９
を固定している。

【００２１】（材料について）メイン混練機１０におい
ては生地材料５０を、サブ混練機２０においては模様材
料５１を、それぞれ混練する。生地材料５０とは、成形
品の生地となる樹脂であり、模様材料５１とは、成形品
に模様づけをするための樹脂である。樹脂としては、ポ
リ塩化ビニルを採用した。

【００２２】また、生地材料５０、模様材料５１とも、
成形品に木質感を持たせるため、加工したセルロース粉
末を含有させている。この「加工したセルロース粉末」
とは、「セルロース材を粉砕して得た粉砕粉の外周面
に、該粉砕粉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たも
の」である。ここで「表面粒」とは、炭酸カルシウムを
採用した。固定粒は、セルロース粉末と表面粒とをミキ
サーによる高速攪拌の長時間実行によって製造したもの
である。樹脂に混合する固定粒（加工したセルロース粉
末）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。

【００２３】生地材料５０、模様材料５１とも、粉末状
としてもよいが、この実施の形態ではペレット状に予め
成形したものとした。ペレット状のものは、粉末状のも
のに比べて成形前の溶融の際に熱エネルギーを多く必要
とするが、吸湿しにくいというメリットがあるので、長
期の保管や、輸送に適している。 なお、樹脂に対し
て、上記の「固定粒」の他、色柄模様を醸し出す複数種
類の顔料を含有させている。

【００２４】（樹脂の混練について）メイン混練機１０
における生地材料５０は、十分な混練をされてから中間
ダイ４０へ送り出されてくる。一方、サブ混練機２０に
おける模様材料５１は、不十分な混練しか行われないで
中間ダイ４０へ送り出されてくる。「不十分な混練」と
は、はっきりとした柄模様が現れる程度の混錬のことで
あり、成形に支障がない程度の混錬は行われていること
とする。サブスクリュー２２の回転速度を遅めたり、回
転時間を短くするなどの手段によって達成されている。

【００２５】（中間ダイ４０について）中間ダイ４０
は、成形品における押出方向に垂直な断面模様を一定と
するために生地材料と模様材料とを層構造よりも複雑化
させる「重ね合わせ工程」を実現する部材である。具体
的には、混練後の生地材料５０を取り込むための生地材
料口４１と、混練後の模様材料５１を取り込むための模
様材料口４２とを備えるとともに、生地材料口４１から
取り込まれる生地材料５０と模様材料口４２から取り込
まれる模様材料５１とを合流させて金型側へ送り出す送
り出し口４３を備えている。中間ダイ４０が合流させた
形状は、図２に示すように斜めの縞模様をなすものであ
る。この断面模様は、押出成形品において、長手方向に
て一定となる。

【００２６】模様材料口４２は、送り出し口４３側にお
いて模様材料５１の一部が金型における内壁側へ連通さ
せるように形成しており、成形品の外表面の一部は、模
様材料５１によって形成されることとなる。模様材料５
１は、「不十分な混練」によるので、顔料による模様が
はっきりと現れる。顔料の選択により、その模様が木目
模様に極めて近くなる場合があり、そのような場合に
は、加工したセルロース粉末の含有と相まって、本物の
木材に極めて近い質感および模様をなした成形品が提供
できる。

【００２７】なお、図１にて明らかなように、中間ダイ
４０は、メイン混練機１０と送り出しダイ３０との間に
位置させて設置してある部材であり、交換が可能であ
る。すなわち、成形品に対して所望する断面模様に合わ
せた中間ダイ４０を設置すればよい。 （第二の実施の形態）図３に示す第二の実施の形態は、
第一の実施の形態で採用していたものとは異なる中間ダ
イ４０を採用し、成形品の断面を異ならせるものであ
る。

【００２８】前述のように、中間ダイ４０は交換が可能
であり、この実施の形態では、縦の波模様をなすように
形成した中間ダイ４０としている。模様材料口４２は、
送り出し口４３側において模様材料５１の一部が金型に
おける内壁側へ連通させるように形成しており、成形品
の外表面の一部は、模様材料５１によって形成されるこ
ととなる。この中間ダイ４０を用いて押出成形すれば、
断面が縦の波模様をなす成形品を得ることができる。 （第三の実施の形態）図４に示す第三の実施の形態もま
た、第一の実施の形態で採用していたものとは異なる中
間ダイ４０を採用し、成形品の断面を異ならせるもので
ある。なお、この例は、模様材料口４２は、送り出し口
４３側において模様材料５１の一部が金型における内壁
側へ連通させるように形成していない。したがって、模
様材料５１は、成形品の外表面へはあまり現れない。

【００２９】この実施の形態では、同心円上に点在する
規則的な模様をなすように形成した中間ダイ４０として
いる。この中間ダイ４０を用いて押出成形すれば、断面
が同心円上に点在する規則的な模様をなす成形品を得る
ことができる。 （第四の実施の形態）図５に示す第四の実施の形態もま
た、第一の実施の形態で採用していたものとは異なる中
間ダイ４０を採用し、成形品の断面を異ならせるもので
ある。なお、この例でもまた、模様材料口４２は、送り
出し口４３側において模様材料５１の一部が金型におけ
る内壁側へ連通させるように形成していない。したがっ
て、模様材料５１は、成形品の外表面へはあまり現れな
い。

【００３０】この実施の形態では、規則的な扇模様をな
すように形成した中間ダイ４０としている。この中間ダ
イ４０を用いて押出成形すれば、断面が規則的な扇模様
をなす成形品を得ることができる。 （バリエーション）生地材料５０、模様材料５１ともに
加工したセルロース粉末を含ませたとして説明してきた
が、セルロース粉末を含有させなくても本願発明を構成
する。

【００３１】例えば、模様材料５１に、成形品の機能を
高めるための物質、例えば導電性を持たせるための物質
を含有させたり、比重を軽くするために発泡剤を含有さ
せたりすることもできる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１ないし請求項６記載の発明によ
れば、簡単な手段によって複雑な断面模様をつくり出す
ことができる成形方法を提供することができた。また、
請求項７および請求項８記載の発明によれば、複雑な断
面模様を比較的簡単な構造によって達成できる中間ダイ
を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第一の実施の形態を示す断面
図である。

【図２】図１における主要部を示す斜視図である。

【図３】第二の実施の形態における主要部を示す斜視図
である。

【図４】第三のの形態における主要部を示す斜視図であ
る。

【図５】第四の形態における主要部を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０ メイン混錬機 １１ メイン
シリンダー １２ メインスクリュー １９ ブレー
カープレート ２０ サブ混練機 ２１ サブシ
リンダー ２２ サブスクリュー ３０ 送り出しダイ ４０ 中間ダイ ４１ 生地材
料口 ４２ 模様材料口 ４３ 送り出
し口 ５０ 生地材料 ５１ 模様材
料

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形品の生地部分を形成する樹脂材料たる
   生地材料の生地混練工程と、模様づけをするための樹脂
   材料たる模様材料を混練する模様混練工程と、金型へ送
   り出す前に、生地混練工程後の生地材料と模様混練工程
   後の模様材料とを重ね合わせる重ね合わせ工程とを含
   み、その重ね合わせ工程は、成形品における押出方向に
   垂直な断面模様を一定とするために生地材料と模様材料
   とを層構造よりも複雑化させることを特徴とする樹脂成
   形方法。
2. 【請求項２】重ね合わせ工程では、成形品の外表面部分
   には模様材料が多く表出するようにしたことを特徴とす
   る請求項１記載の樹脂成形方法。
3. 【請求項３】生地混練工程と模様混練工程とでは、いず
   れか一方の混練の程度を不十分な混練としたことを特徴
   とする請求項１または請求項２記載の樹脂成形方法。
4. 【請求項４】生地材料には、セルロース粉末を含ませた
   ことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記
   載の樹脂成形方法。
5. 【請求項５】模様材料には、セルロース粉末を含ませた
   ことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記
   載の樹脂成形方法。
6. 【請求項６】セルロース粉末は、セルロース材を粉砕し
   て得た粉砕粉の外周面に、該粉砕粉よりも小径でかつ硬
   い表面粒を固定させた固定粒としたことを特徴とする請
   求項４または請求項５記載の樹脂成形方法。
7. 【請求項７】成形品の生地部分を形成する樹脂材料たる
   生地材料と、模様づけをするための樹脂材料たる模様材
   料とを、成形品における押出方向に垂直な断面模様が一
   定となるようにするためのダイであって、混練後の生地
   材料を取り込むための生地材料口と、混練後の模様材料
   を取り込むための模様材料口とを備えるとともに、生地
   材料口から取り込まれる生地材料と模様材料口から取り
   込まれる模様材料とを合流させて金型側へ送り出す送り
   出し口を備えたことを特徴とする中間ダイ。
8. 【請求項８】模様材料口は、送り出し口側において模様
   材料の一部が金型における内壁側へ連通させるように形
   成したことを特徴とする請求項７記載の中間ダイ。