JP2008105306A - 合成樹脂成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】特に、耐水性が良く、熱膨張による突き上げのない床材、壁材、天井材、建具類等の建築材料や車両内装材、電気機械器具の部品や筐体等の各種用途に好適な合成樹脂成形体を提供すること。
【解決手段】合成樹脂成形体の裏面側の、下向きの凹部の成形体側から成形体内部に向けて成形体の厚みの４分の１〜２分の１程離れた箇所に、成形体の厚みの４分の１〜２分の１の深さの上向きの切り欠きを設け、合成樹脂成形体の裏面側の、前記上向きの凹部の成形体側から成形体内部に向けて成形体の厚みの４分の１〜２分の１程離れた箇所に、成形体の厚みの４分の１〜２分の１の深さの上向きの切り欠きを設けてなることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一方の端部に下方向き凹部をもち、対向するもう一方の端部に上向きに凸部をもつ合成樹脂成形体に関するものであり、特に、耐水性が良く、熱膨張による突き上げのない床材、壁材、天井材、建具類等の建築材料や車両内装材、電気機械器具の部品や筐体等の各種用途に好適な合成樹脂成形体に関するものである。

従来、キッチンや洗面まわり、脱衣場などの住宅内の水廻りは常に湿潤な環境にさらされ、更には水しぶきなどがかかるため、木質系床材ではフクレやシミ、カビなどが発生しやすく、木質系床材は使用しにくい環境であった。この為、多くの住宅では水廻りにはクッションフロアーが使用されている。しかし近年の内装に対する消費者の意識の高まりや、キッチンと一体化したダイニングの登場により、水廻りにもフローリングが要求される傾向にある。この為、フローリングにも耐水性が要求されるようになり、合板の上に樹脂系の化粧シートを貼着した耐水フロアーが実用化されている。

しかし、上記耐水フロアーは、通常フローリングと比べ表面や木口からの吸水によるフクレ、シミは発生しにくいが、後加工によってできた溝や嵌合部分は合板が表面にでており、耐水性は十分とは言えなかった。

そこで、基材に木紛含有ポリプロピレン樹脂を使い、熱可塑性樹脂化粧シートを積層した樹脂系床材も出てきたが、嵌合部分からの水のしみ込みにより、樹脂系床材の下にある下張りの木質基材や根太を腐らせることがあった。また、嵌合部の隙間を無くしていくと、樹脂系床材が熱膨張を起こし、突き上げ等を起こす危険性があった。

また、断面形状が円形や矩形等の単純な形状であれば余り大きな問題はないが、幅と比較して厚みの薄い薄板状や、表面に複雑な凹凸を有する形状であったりすると、発泡樹脂材料の断面積との対比において、冷却サイジング金型の内面との接触面積が相対的に増す結果、摩擦力の影響が強く出て、前記した様な種々の成形不良事故が発生する場合がある。この様な事情により、発泡押出成形法によって良好な形状及び寸法精度を維持しつつ製造可能な合成樹脂成形体の発泡倍率や、使用する熱可塑性樹脂の性状、成形体の断面形状等には種々の制約があり、近年益々強まりつつある軽量化、高断熱化、価格低減、高機能化、用途拡大などの市場の要求に十分に応えることができていないのが現状である。
特開２００３−１１２３５４号公報

本発明は、従来の技術における上記した様な問題点を解決すべくなされたものであり、その課題とするところは、特に、耐水性が良く、熱膨張による突き上げのない床材、壁材、天井材、建具類等の建築材料や車両内装材、電気機械器具の部品や筐体等の各種用途に好適な合成樹脂成形体を提供することにある。

本発明はこの課題を解決するものであり、すなわち請求項１記載の発明は、略矩形平面部材の相対する側面の一方に下面側が切除され外端部に下向きの凸部を有する下向きの凹部が設けられ、もう一方の側面に、前記下向きの凹部と嵌合可能な、表面側が切除され外端部に上向きの凸部を有する上向きの凹部が設けられてなる合成樹脂成形体において、前記合成樹脂成形体の裏面側の、前記下向きの凹部の成形体側から成形体内部に向けて成形体の厚みの４分の１〜２分の１程離れた箇所に、前記成形体の厚みの４分の１〜２分の１の深さの上向きの切り欠きを設け、前記合成樹脂成形体の裏面側の、前記上向きの凹部の成形体側から成形体内部に向けて成形体の厚みの４分の１〜２分の１程離れた箇所に、前記成形体の厚みの４分の１〜２分の１の深さの上向きの切り欠きを設けてなることを特徴とする合成樹脂成形体である。

またその請求項２記載の発明は、略矩形平面部材の相対する側面の一方に下面側が切除され外端部に下向きの凸部を有する下向きの凹部が設けられ、もう一方の側面に、前記下向きの凹部と嵌合可能な、表面側が切除され外端部に上向きの凸部を有する上向きの凹部が設けられてなる合成樹脂成形体において、前記上向きの凸部の上面と下面の一方あるいは両方に、凸部の厚みの４分の１〜２分の１の深さの切り欠きを設けてなることを特徴とする合成樹脂成形体である。

またその請求項３記載の発明は、略矩形平面部材の相対する側面の一方に下面側が切除され外端部に下向きの凸部を有する下向きの凹部が設けられ、もう一方の側面に、前記下向きの凹部と嵌合可能な、表面側が切除され外端部に上向きの凸部を有する上向きの凹部が設けられてなる合成樹脂成形体において、前記下向きの凹部の底面と底面に対応する裏面の一方あるいは両方に、底面から裏面までの厚みの４分の１〜２分の１の深さの切り欠きを設けてなることを特徴とする合成樹脂成形体である。

本発明の請求項１〜３記載の発明により、示された位置に設けられた切り欠きにより、成形精度が荒くても温度変化による突き上げを起こさない。また、適度な嵌め合い強度が得られる。さらに、耐水性世良くするための精密な成形精度がいらない。嵌合部の端部の伸縮により、隙間が無くなる為水を遮断し耐水性が良い合成樹脂成形体が得られるものとなる。

図１に本発明の合成樹脂成形体の一実施例の断面の構造を示す。
本発明の合成樹脂成形体２０、２１は、その底面に適宜クッション材２３，２４が設けられる。そして、請求項１に記載の下向きの凹部の成形体側の切り欠き２５と、上向きの凹部の成形体側の切り欠き２６とを有する。
図２に本発明の合成樹脂成形体の他の実施例の断面の構造を示す。合成樹脂成形体２０、２１とクッション材２３，２４については図１と同様であり、請求項２に記載の、上向きの凸部の上面の切り欠き２７６と、上向きの凸部の下面の切り欠き２８とを有し、請求項３に記載の、上向きの凹部の底面の切り欠き２９と上向きの凹部の底面の裏面の切り欠き３０とを有してなる。

本発明における合成樹脂成形体２０、２１に主材として用いられる樹脂としては、熱可塑性樹脂が好適であるが、その種類には特に制限はなく、その用途に応じて任意の熱可塑性樹脂を選択すればよい。具体的には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、オレフィン系熱可塑性エラストマー等のポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸（エステル）共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体金属中和物（いわゆるアイオノマー樹脂）等のオレフィン系共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール等のポリビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリカーボネート等のポリエステル系樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリル等のアクリル系樹脂、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂等のスチレン系樹脂、６−ナイロン、６，６−ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフロロエチレン、エチレン−テトラフロロエチレン共重合体、テトラフロロエチレン−パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体等のフッ素系樹脂等、或いはそれらの複数種の混合物、共重合体等であっても良い。また、多層押出法等により同種又は異種の熱可塑性樹脂からなる複数層の積層体によって発泡層を構成することもできる。

上記熱可塑性樹脂を発泡させる場合は、添加される発泡剤の種類にも特に制限はなく、従来公知の発泡剤から適宜選択すればよい。具体的には、従来公知の熱可塑性樹脂の発泡法としては、一般的には、熱分解や化学反応によってガスを発生する性質を有する化学物質（化学発泡剤）を利用する化学発泡法と、低沸点の液体又は高圧下で液化した気体（物理発泡剤）が熱の作用により気化する現象を利用する物理発泡法とに分類することができる。前者に用いられる化学発泡剤としては、例えば重炭酸ナトリウム（重曹）、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム、ホウ化水素ナトリウム、軽金属（アルミニウム、マグネシウム等）、アジド化合物（アジ化ナトリウム等）等の無機発泡剤や、アゾ系（アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等）、ニトロソ系（ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ジメチルジニトロソテレフタルアミド等）、ヒドラジド系（ｐ，ｐ’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド等）等の有機発泡剤などを、それぞれ単独若しくは任意の複数種の組み合わせで使用することができる。また、特に発泡倍率が２倍を超える高発泡化を必要とする場合には、物理発泡法が好適であり、その際、ペンタンヘキサン、ヘプタン等）、クロロフルオロカーボン類（いわゆるフロンガス）等の不活性気体が主に用いられている。また、物理発泡法による発泡押出成形に際しても、発泡体のセル形状を整えるため等の目的で、化学発泡剤を併用することもできる。

合成樹脂成形体２０、２１には上記した熱可塑性樹脂と発泡剤の他、必要に応じて例えば熱安定剤、酸中和剤、紫外線吸収剤、光安定剤、着色剤（染料、顔料等）、充填剤、帯電防止剤、滑剤、造核剤、難燃剤、ブロッキング防止剤、半透明化のための光散乱剤、艶調整剤等の各種添加剤を適宜添加することもできる。これらの添加剤のうち、熱安定剤としてはヒンダードフェノール系、硫黄系、リン系等、酸中和剤としてはステアリン酸金属塩、ハイドロタルサイト等、紫外線吸収剤としてはベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系、ベンゾフェノン系、トリアジン系等、光安定剤としてはヒンダードアミン系等、難燃剤としてはハロゲン系、リン系、塩素系等、充填剤としては無機系（炭酸カルシウム、シリカ、酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、アルミナタルク、クレー、珪酸マグネシウム、チタン酸カリウム、硫酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化鉄、カーボンブラック、金属粉、炭素繊維、ガラス繊維等）又は有機系（ナイロン系、ポリカーボネート系、ポリウレタン系、アクリル系、木毛、木粉、紙粉等）等、滑剤としては炭化水素系、脂肪酸系、高級アルコール系、脂肪酸アマイド系、金属石鹸系、エステル系等、造核剤としてはカルボン酸金属塩系、ソルビトール系、リン酸エステル金属塩系等、顔料としては縮合アゾ系、不溶性アゾ系、キナクリドン系、イソインドリノン系、アンスラキノン系、イミダゾロン系、フタロシアニン系、カーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄系、コバルトブルー、パール顔料（酸化チタン被覆雲母等）等があり、これらの各種の添加剤を任意の組み合わせで用いることができる。

具体例を挙げれば、住宅等の建築物における壁材、床材、天井材等の建築材料として使用する場合には、その優れた強度や物理化学的安定性、経済性、成形加工性などの面で、合成樹脂成形体２０、２１を、ポリプロピレン系樹脂を主体として構成することが望ましい。

ここで用いられるポリプロピレン系樹脂としては、一般のホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、プロピレン−α−オレフィン共重合体等を主体としつつ、必要に応じてポリブテン、ポリイソプレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体やそれらの酸変性物、アイオノマー樹脂等から選ばれる１種又は２種以上を適宜添加混合した樹脂組成物などを使用することができる。但し、複数種の樹脂を混合して使用する場合には、リサイクル後の物性を確保するために、出来るだけ相溶性の良い樹脂の組合せを選択するか、若しくは相溶化剤を添加しておく等の配慮が求められる。

前記した建築材料の用途には、例えば鋸や錐、鑿等による切削性、釘打ち性や螺子止め性等、従来最も一般的な建築材料である木材と同等の加工性が求められる場合が多い。係る性能をポリプロピレン系樹脂に付与するためには、該樹脂に木質系充填剤を添加することが最も望ましい。なお、上記目的からは木質系充填剤は主として合成樹脂成形体に添加しておけば足り、合成樹脂成形体２０、２１の木質系充填剤の添加には、木材に近似した暖かみのある触感が得られること等の利点もある。

また、熱膨張による床材の突き上げは、ポロプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂などの熱可塑性樹脂の種類、樹脂構造、熱履歴、などにより一概にはいえないが、本発明の合成樹脂成形体を室内で使えば温度は、０℃から４０℃の間に納まることが多い。本発明の例で言うと、樹脂配合 ポリプロピレン樹脂７０ｗｔ％／木粉（米ツガなど）２０ｗｔ％／タルク１０％の配合では、１・６倍発泡して１５０ｍｍ基材幅方向で０．３５％（伸び量は０．５ｍｍ）、基材長さ方向で０．１５％（故に今回の発明では考慮しない）（各０℃から４０℃間で）となるので、幅方向実部の切り欠きは０．５ｍｍ程度であればよい。

上記木質系充填剤の素材としては特に制限されることなく選択が可能であるが、一般的には木材をカッターミルなどによって破断し、これをボールミルやインペラーミルなどにより粉砕して微粉状にしたもの（木粉）などを用いる。また、配合量が熱可塑性樹脂１００重量部に対して１００重量部を超えるような高配合とする場合には、特に樹脂中での分散性が重要で、比較的繊毛の少ない粒状の木質系充填剤を利用することが好ましい。繊毛の少ない木質系充填剤としては、主にパーティクルボードなどを研磨して得る研磨粉などが用いられる。また、木質系充填剤の配合量については適宜選択が可能であり、化粧材の用途に応じて最適な配合量が異なるが、一般的には熱可塑性樹脂１００重量部に対して２０〜４００重量部程度の範囲で設計される。

合成樹脂成形体２０、２１を構成する熱可塑性樹脂に木質系充填剤を添加する際の、熱可塑性樹脂と木質系充填剤との混練方法は特に問わないが、ヘンシェルミキサーによって混練し、ペレタイザーでペレット化する方法や、２軸押出混練機によって混合、ペレット化する方法などが一般的である。また、本発明の製造方法によって製造した成形体をリサイクルする場合には、破砕した成形体に必要に応じて木質系充填剤、熱可塑性樹脂、各種添加剤などを添加して利用することもできる。その際の混練方法やペレット化方法も上記と同様であり、特に問わない。

発泡成形体を任意の寸法へ切断した後は、４０℃から９０℃で２０時間から７２時間程度のエージングを行うと発泡成形体の寸法安定性が良くなる。また、合成樹脂成形体２０、２１の接着面に、例えばコロナ放電処理又はオゾン処理等の表面活性化処理を施したりすることで対処する必要がある。

溶融温度１６０℃の市販の低溶融張力ホモポリプロピレン樹脂（（株）プライムポリマー製：「Ｅ−１０５ＧＭ」）７０重量部、マレイン酸変性したホモポリプロピレン樹脂３０重量部、木質系充填剤（木材をカッターミルで破断し、これをボールミルにより粉砕して微粉状にした平均粒径約２０μｍの木粉）４００重量部を、２軸押出混練機によって２２０℃で混練、ペレット化した。こうして得たペレット１００重量部に対し、重曹クエン酸系の化学発泡剤を４５重量％含有するホモポリプロピレン樹脂系マスターバッチ３重量部を混合して、押出機に投入し２３０℃で押し出し、断面形状が中心部に高さ５０ｍｍ×幅２９５ｍｍの中空部を有する押出金型から押出速度１ｍ／分にて射出し、次に、断面形状が中心部に高さ２．５ｍｍ×幅２９５ｍｍの中空部を有する高さ５ｍｍ×幅３００ｍｍの長方形である長尺状に押出し、これを内壁面の断面形状が高さ５．２ｍｍ×幅３００ｍｍの長方形である冷却サイジング金型に導入すると同時に、冷却、引取後、長さ１８００ｍｍに切断した。次に８０℃の加熱炉にてエージングを８時間行った。

その後、図３の２５，２６に示す深さ１．５ｍｍ、巾０．５ｍｍの切り欠きを、合成樹脂成形体の巾方向にいっぱいにルーター機により設けた。そして、底面に、出力１ｋＷ、電極間と合成樹脂成形体の距離３ｍｍでコロナ処理を行なった後、厚み２ｍｍの１０倍発泡ポリエチレン樹脂製クッション材を２液ウレタン樹脂接着剤にて接着し、本発明の合成樹脂成形体を得た。

２５，２６の切り欠きの代わりに、図４に示す２７、２８の深さ０．５ｍｍ、幅０．５ｍｍの切り欠きを設けたほかは、実施例１と同じようにして合成樹脂成形体を得た。

２５，２６の切り欠きの代わりに、図４に示す２９、３０の深さ０．２ｍｍ、幅０．５ｍｍの切り欠きを設けたほかは、実施例１と同じようにして合成樹脂成形体を得た。

実施例１の切り欠きを、ルーター加工ではなく、押出成形時の金型内に設けて異型成形押出により設けた以外は、実施例１と同じようにして成樹脂成形体を得た。

＜比較例１＞
切り欠きを設けないほかは、実施例１と同じようにして合成樹脂成形体を得た。

＜性能評価＞
耐水性を評価するために、合成樹脂成形体の嵌合部の上に底を切り抜いた２００ｍｌのデスカップ（テラオカ株式会社製）置き、バスコーク白（セメダイン株式会社製）にてシーリングして１昼夜放置して硬化させた。次に、水道水を５０ｍｌいれて水の減り具合を観察した。その結果、実施例１乃至４は水が外観観察では減らなかったが、比較例１、２は約２時間で水が基材下まで漏れてデスカップ上から無くなった。

本発明の合成樹脂成形体は、特に、耐水性、熱膨張による突き上げのない床材、壁材、天井材、建具類等の建築材料や車両内装材、電気機械器具の部品や筐体等の各種用途に好適に利用できる。

本発明の合成樹脂成形体の一実施例の断面の構造を示す説明図である。 本発明の合成樹脂成形体の他の実施例の断面の構造を示す説明図である。

符号の説明

２０、２１…合成樹脂成形体
２３、２４…クッション材
２５、２６、２７、２８、２９、３０…切り欠き

Claims (2)

1. 略矩形平面部材の相対する側面の一方に下面側が切除され外端部に下向きの凸部を有する下向きの凹部が設けられ、もう一方の側面に、前記下向きの凹部と嵌合可能な、表面側が切除され外端部に上向きの凸部を有する上向きの凹部が設けられてなる合成樹脂成形体において、
   前記合成樹脂成形体の裏面側の、前記下向きの凹部の成形体側から成形体内部に向けて成形体の厚みの４分の１〜２分の１程離れた箇所に、前記成形体の厚みの４分の１〜２分の１の深さの上向きの切り欠きを設け、
   前記合成樹脂成形体の裏面側の、前記上向きの凹部の成形体側から成形体内部に向けて成形体の厚みの４分の１〜２分の１程離れた箇所に、前記成形体の厚みの４分の１〜２分の１の深さの上向きの切り欠きを設けてなることを特徴とする合成樹脂成形体。
2. 略矩形平面部材の相対する側面の一方に下面側が切除され外端部に下向きの凸部を有する下向きの凹部が設けられ、もう一方の側面に、前記下向きの凹部と嵌合可能な、表面側が切除され外端部に上向きの凸部を有する上向きの凹部が設けられてなる合成樹脂成形体において、
   前記上向きの凸部の上面と下面の一方あるいは両方に、凸部の厚みの４分の１〜２分の１の深さの切り欠きを設けてなることを特徴とする合成樹脂成形体。

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