JP2006035761A - 樹脂押出成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】 より本物らしい木目を持った樹脂押出成形体の提供。
【解決手段】 基材１とその表面材２とを備え、基材１は、木粉を５０重量％以上含む樹脂組成物であり、表面材２は、木粉を５〜２０重量％含み且つ表面に木目模様４のエンボス加工をした樹脂組成物であり、基材と表面材は同時に押出成形したものであることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、木材に似せた樹脂押出成形体に関する。

近年、木材資源の減少から、木材の代わりに樹脂やアルミの押出成形体を使用することが多くなっている。樹脂押出成形体においては、熱可塑性樹脂に木粉を混ぜることにより木質感が得られることが知られている。特許文献１には、熱可塑性樹脂と木粉とからなる基材の表面に、基材の樹脂と相溶性のある熱可塑性樹脂からなる表面層を形成することにより、材料の線膨張係数、剛性、吸湿性、耐候性を改善することが記載されている。
特開２００２−３３８６９９号公報

樹脂押出成形体を木材の代わりに建築材料として用いる場合、そうした機能的な面もさることながら、それ以上に消費者は、外観がより天然の木材らしく見えることを欲するものである。従来のものでは、表面層に着色ペレットを混入して押出成形することで木目調の縞模様を付けて木材らしくしているが、色だけの縞模様では表面的で安っぽい感じがして、天然木の外観からはほど遠いものにしかならない。そこで、押出の金型に細工をしたり、押出成形後に研磨することにより表面に凹凸を形成することも行われているが、この方法では部材の長手方向に平行なスジ状の凹凸しか形成できないので、本物の木目らしく見せるには不十分であった。本発明はこうした実情に鑑み、より本物らしい木目を持った樹脂押出成形体の提供を目的とする。

上記の課題を達成するために、請求項１記載の発明による樹脂押出成形体は、基材とその表面材とを備え、基材は、木粉を５０重量％以上含む樹脂組成物であり、表面材は、木粉を５〜２０重量％含み且つ表面に木目模様のエンボス加工をした樹脂組成物であり、基材と表面材は同時に押出成形したものであることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、エンボス加工による溝の深さは１００〜４００μｍであることを特徴とする。

請求項１記載の発明による樹脂押出成形体は、単なる色の違いではなく、エンボス加工による溝の凹凸が醸し出す陰影によって木目が表現され、その模様は天然木に似せて自由に形成できることから、天然木に近い外観を呈する商品価値の高い樹脂押出成形体を容易に製作できる。また、エンボス加工によって優れた滑り防止効果も得られる。基材に木粉を５０重量％以上含むことで良好な木質感が得られ、また、基材の周囲に木粉の割合を５〜２０重量％とした表面材を設けることで、吸湿性、耐候性、寸法安定性などが向上し、屋内、屋外の幅広い用途に使用できる。木粉には、建築廃材や間伐材、木材工場から出る木屑などを利用することができ、木材資源のリサイクル、地球環境の保全に貢献することができる。

請求項２記載の発明のように、エンボス加工による溝の深さを１００〜４００μｍとしたときには、溝の凹凸によって木目と認めることのできるはっきりした陰影が得られ、尚且つ優れた滑り防止効果が得られ、滑り難さが求められる部材、例えばデッキ材として用いるのに好適なものとなる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の樹脂押出成形体の一実施形態を示している。この樹脂押出成形体３は帯板状に形成され、例えば床材等として使用される。この樹脂押出成形体３は、基材１と、基材１の全周を囲む表面材２を有しており、押出成形後にエンボス加工を行い、表面材２に立体的な木目模様４を付加して天然木らしく見えるようにしてある。基材１と表面材２とは、同時に押出成形して一体に形成してある。

基材１は、熱可塑性樹脂と木粉を主成分とする組成物であり、木粉の割合を５０〜９０重量％としてある。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、これらの樹脂と他の樹脂との共重合体、これらの樹脂と他の樹脂との混合物などが使用できる。木粉は、広葉樹、針葉樹などの種々の木材を用いることができるが、建築廃材や間伐材、木材工場からでる木屑などを使用すれば、材料コストを削減できると同時に、木材資源を有効利用できるリサイクル商品としての特徴が加味され、地球環境にやさしいものになる。基材１には、長手方向に連続した中空部５を複数設けてあり、これにより部材の軽量化、長手方向の曲げ剛性の向上、押出成形時における内側と外側の冷却速度の違いによる表面湾曲の防止等の効果がある。

表面材２も、基材と同じように熱可塑性樹脂と木粉を主成分とする組成物であるが、木粉の割合は基材よりも少なく、５〜２０重量％としてある。表面材２の厚みは０．５〜２ｍｍ、より好ましくは１．０〜１．５ｍｍに形成する。このように基材１の全周を、木粉の割合を少なく熱可塑性樹脂の割合を多くした表面材で被うことで、吸湿性が低く抑えられ、耐候性が向上し、屋外でも使用できるものとなり、寸法安定性も良好となる。熱可塑性樹脂は基材と相溶性のある樹脂を使用し、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、これらの樹脂と他の樹脂との共重合体、これらの樹脂と他の樹脂との混合物などが使用できる。さらに耐候処理された樹脂を使用すれば、耐候性がさらに向上する。表面材２には顔料を適宜混合して、種々の木材に似せた色調とすることができる。表面材を設けないもの、表面材の木粉の割合が５〜２０重量％の範囲から外れたものでは、吸湿性、耐候性、寸法安定性の何れかに問題が生じ、実使用に適さなくなる。

基材１と表面材２を同時に押出成形する方法としては、例えば、基材用樹脂組成物と表面材用樹脂組成物をそれぞれ樹脂押出機で溶融混練し、多層多重ダイを通して基材１に中空部５を形成すると共に、基材１の表面を薄く被覆するように表面材用樹脂を合流させ、ダイ金型から共押し出しする。必要により、押し出した成形体をフォーミングダイに通過させ、寸法精度を向上させることができる。

エンボス加工は、図２に示すように、円筒形金型の表面に天然木の木目模様の凹凸を彫刻したエンボスロール６を、オイルで加熱された状態で樹脂押出成形体３の表面に押圧して回転することにより、表面材２に木目模様４を連続的に転写するものである。エンボスロール６表面の凹凸模様７は、天然木の木目模様と凹部と凸部を逆に形成しておけば、表面材に天然木の木目模様の凹凸がそのまま転写される。エンボス加工の際の加工条件は、表面材２の樹脂の種類によって異なるが、ポリエチレン樹脂の場合には、エンボスロール６の表面温度１００〜１１０℃、成形速度３ｍ／分とし、押圧荷重は樹脂押出成形体３の厚みによりエンボスロール６，６の間隔を適宜調整して調整する。エンボス加工による木目模様４は、樹脂押出成形体３の両面に形成してもよいが、片側の面だけに形成してもよい。

本発明の樹脂押出成形体は、エンボス加工による凹凸が醸し出す陰影によって木目を表現するものであり、木目と認められるにはある程度の溝深さが必要と考えられる。表１に、エンボス加工の溝深さを異ならせた場合の目視外観の比較をまとめてある。この表から分かるように、溝深さが１００μｍ以上あれば木目と認められる。とりわけ、１００〜１８０μｍの深さの溝の中に２００〜４００μｍ以上の溝が１〜２本混ざったものであれば、より天然木に近い良好な外観となった。溝深さを４００μｍ以上としたものでは、エンボスロールに樹脂が溶融して貼り付き、うまく加工できない。

表２は、エンボス加工により表面材に凹凸を形成した本発明に係る樹脂押出成形体と、研磨処理した樹脂押出成形体と、天然木とで、静摩擦係数（対ゴム）を比較したものである。一般に静摩擦係数は、０．５以上であれば安全とされ、０．６以上なら傾斜部分でも十分安全感があるとされているが、エンボス加工した樹脂押出成形体は、０．８０〜１．０５とかなり大きな値を示し、この値は参考に測定した天然木の値（０．７９）よりも大きいものであった。このように本発明の樹脂押出成形体は、優れた滑り防止効果を有しているので、滑り難さが特に求められる箇所、例えば屋外のデッキ材として使用するのに好適である。

本発明は以上に述べた実施形態に限定されない。樹脂押出成形体は、板状に限らず、柱状に形成することもでき、基材の中空部の設け方は任意である。表面材には、押出成形時に顔料ペレットを混入して色の面からも合わせて木目を表現してもよいが、エンボス加工による凹凸模様だけでも十分に木目と認められるので、必ずしも必要ではない。

本発明の樹脂押出成形体の一実施形態を示す斜視図である。 エンボス加工の方法を示す説明図である。

符号の説明

１ 基材
２ 表面材
３ 樹脂押出成形体
４ 木目模様
５ 中空部

Claims (2)

1. 基材とその表面材とを備え、基材は、木粉を５０重量％以上含む樹脂組成物であり、表面材は、木粉を５〜２０重量％含み且つ表面に木目模様のエンボス加工をした樹脂組成物であり、基材と表面材は同時に押出成形したものであることを特徴とする樹脂押出成形体。
2. エンボス加工による溝の深さは、１００〜４００μｍであることを特徴とする請求項１記載の樹脂押出成形体。
   

Images