JP5485537B2 - 押出成形品及び押出成形品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、押出成形品及びその製造方法に関する。

押出成形と同時に押出成形品の表面に模様を付ける方法として、押し出される芯材樹脂の周囲に向けて表層樹脂を芯材樹脂に積層させながら押出すとともに、この表層樹脂にかすれ現象を生じさせ、このかすれ現象による芯材樹脂の露出により表面に模様を付ける方法（特許文献１参照）や、基材樹脂を主押出機で押し出すとともに、第１表層用樹脂を共押出金型に共押出しして、長尺の２層成形体を得るにあたり、第２共押出機を用いて第
１表層用樹脂より暗色の第２表層用樹脂を、第１、第２共押出機の出口に設けたフィードブロック内における注入ノズルブロックの出口端が第１表層用樹脂流の外面に位置して配した注入孔を介して第１表層用樹脂の外面に注出し、第１表層用樹脂と合流させ、殆ど混ざり合うことなく共押出金型に流入させて基材樹脂表面に位置する表層用樹脂表面に木目調模様その他の模様を付与する方法（特許文献２参照）が提案されている。

しかし、上記先に提案された模様付け方法においては、それぞれ次のような問題がある。
すなわち、前者の方法の場合、芯材樹脂に表層樹脂を積層させながら、かすれ現象による自然な模様を付与しており、模様の表出位置がコントロール出来ないという問題がある。
一方、後者の方法の場合、色の異なる２種の合成樹脂材料を別の押出機で押し出し、模様を付与するようにしているため、成形装置が複雑でコストがかかるものになってしまう。

特開昭５９−８９１２５号公報 特開平７−１９５４８０号公報

本発明は、上記事情に鑑みて、成形装置を複雑化させることなく、意匠性に優れ、所定の位置に模様付けすることができる押出成形品の製造方法及びこの製造方法で得られる意匠性に優れた押出成形品を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明にかかる押出成形品の製造方法は、融点及び粘度の少なくともいずれかが異なるとともに色の異なる複数の樹脂組成物の混合樹脂組成物を、ダイに設けられた厚みの方向の壁面の一部に樹脂組成物の流れ方向に平行な長細い凹部からなる小マニホールド部を設けたマニホールドを介して、少なくとも表面層を形成するように押し出す押出成形品の製造方法であって、横断面略波形をした凹凸表面を備える成形品の山部及び谷部のいずれか一方に当たる位置に小マニホールド部を形成すること特徴としている。

本発明の押出成形品の製造方法において、押し出された表面層が固化する前に凹凸柄を彫り込んだ賦形型によって凹凸柄を表面層に付与するようにしてもよい。
上記のように凹凸柄を表面層に付与する方法としては、バッチ式に行ってもよいが生産性を考慮すると、押出金型と冷却金型間に、凹凸柄を彫り込んだ賦形ロールを設け、表面層が固化する前に、連続的に凹凸柄を賦形することが好ましい。

上記小マニホールド部の長さ、幅及び深さは、得ようとする成形品によって適宜決定され特に限定されず、ダイのランド部の大きさと凹凸の大きさにもよるが、長さは５〜３０ｍｍ幅は０．５〜１０ｍｍ程度が好ましい。このような小マニホールドを使用することで、十分に得ようとする模様が得られる。
また、小マニホールド部の断面形状は、湾曲していても、階段状になっていても構わないし、複数の小マニホールド部を設けた場合、その断面形状は全て同一形状でも構わないし、異なっていても構わない。

また、本発明の押出成形品の製造方法においては、例えば、単一樹脂組成物からなる基材層と、混合樹脂組成物からなる表面層とを共押し出しするようにしても構わない。

本発明の製造方法に用いられる樹脂組成物としては、押出成形可能であれば特に限定されないが、ベース樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−スチレン−アクリロニトリル共重合体（ＡＳＡ）、アクリロニトリル ／エチレン−プロピレン−ジエン／ スチレン共重合体（ＡＥＳ）等が挙げられ、中でも表面層を高耐候性にするには、表面層を構成する樹脂をアクリロニトリル−スチレン−アクリロニトリル共重合体あるいはアクリロニトリル ／エチレン−プロピレン−ジエン／ スチレン共重合体とすることが好ましい。

また、上記混合樹脂組成物中の１つの樹脂組成物には、顔料、染料等の着色剤が含まれていても、含まれていなくても構わないが、残りの樹脂組成物は、必ず、顔料、染料等の着色剤が含まれ、他の樹脂組成物と色が異なっている。
また、樹脂組成物中には、必要に応じて、可塑剤、酸化防止剤など公知の添加剤を添加しても構わない。

混合樹脂組成物中を構成する樹脂組成物は、特に限定されないが、融点が１００℃〜２００℃の範囲で選択されることが好ましく、粘度がメルトマスフローレートで、５〜２０ｇ／１０ｍｉｎの範囲で選択されることが好ましい。また、混合される樹脂組成物間の融点差は、特に限定されないが、１℃以上の融点差があることが好ましい。一方、混合される樹脂組成物間の粘度差は、特に限定されないが、メルトマスフローレートで、１ｇ／１０ｍｉｎ以上の粘度差があることが好ましい。

混合樹脂組成物中の各合成樹脂組成物の配合割合は、得ようとする成形品の模様や形状に応じて適宜決定されるが、融点あるいは粘度が最も低い樹脂組成物１００重量部に対し、その他の樹脂組成物が総計で１〜１０重量部とすることが好ましい。すなわち、その他の樹脂組成物の添加割合が少なすぎると、添加の効果が十分に発揮できず、添加割合が多すぎると外観が醜くなる場合がある。
また、混合樹脂組成物の押出条件としては１５０〜２５０℃の範囲で押し出すのが好ましい。

本発明の押出成形品は、上記本発明の押出成形品の製造方法によって得られる横断面略波形をした凹凸表面を備える成形品であって、融色の濃い樹脂組成物が谷部に沿って多く集まっていることを特徴としている。

以上のように、本発明にかかる押出成形品の製造方法は、融点及び粘度の少なくともいずれかが異なるとともに色の異なる複数の樹脂組成物の混合樹脂組成物を、ダイに設けられた厚みの方向の壁面の一部に樹脂組成物の流れ方向に平行な長細い凹部からなる小マニホールド部を設けたマニホールドを介して、少なくとも表面層を形成するように押し出すようにしたので、押出機からダイ内でマニホールド内に展開された混合樹脂組成物のうち、融点が高い（あるいは粘度が高い）樹脂組成物が、融点が低い（あるいは粘度が低い）樹脂組成物に比べ小マニホールド部内に集まるように流動し、その状態を保ちながらダイから押出される。すなわち、融点あるいは粘度の異なる３種以上の樹脂組成物が混合されている場合には、最も融点が高い（あるいは粘度が高い）樹脂組成物が小マニホールド部の中央に、そして、融点（あるいは粘度）が低くなるにつれて、その外側を流動するようになる。

したがって、押し出された成形品は、小マニホールド部に対応する部分が他の部分と大きく色が異なる縞模様の表面状態となる。
しかも、横断面略波形をした凹凸表面を備える成形品の山部及び谷部のいずれか一方に
当たる位置に小マニホールド部を形成したので、錯視効果によって、より深みのある表面模様に見えるようになり、より意匠性を高めることができる。
すなわち、本発明の押出成形品の製造方法によれば、少ない数の押出機により意匠性に富んだ成形品を押出成形することができるので、成形装置が簡素化できる。

そして、押し出された表面層が固化する前に凹凸柄を彫り込んだ賦形型によって凹凸柄を表面層に付与するようにすれば、錯視効果によって、より深みのある表面模様に見えるようになり、より意匠性を高めることができる。
さらに、押出金型と冷却金型間に、凹凸柄を彫り込んだ賦形ロールを設け、表面層が固化する前に、連続的に凹凸柄を賦形するようにすれば、凹凸柄が付与された成形品を生産性よく製造することができる。

また、本発明の押出成形品は、波形の谷部に沿って他の部分より色の濃い樹脂組成物が集まっているので、錯視効果によって、より深みのある表面模様に見えるようになり、より意匠性を高めることができる。

以下に、本発明を、その実施の形態をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
図１は、本発明にかかる押出成形品及びその製造方法の第１の実施の形態をあらわしている。

図１に示すように、この押出成形品１ａは、基材層２ａと表面層としての高耐候性樹脂層３ａとを備えている。
基材層２ａは、表面側が横断面波形をしていて、厚さが２５〜５０ｍｍ程度である。

高耐候性樹脂層３ａは、基材層２ａの表面に沿う０．１〜１５ｍｍの均等なピッチの横断面波形をしているとともに、その厚さが０．１〜１ｍｍ程度で、波高さが０．５〜２．０ｍｍ程度である。
また、高耐候性樹脂層３ａは、融点が１００℃〜１７０℃で白色等の淡色に着色されたあるいは透明の高耐候性低融点樹脂組成物Ｐ１と、ブルー、茶色、黒等の濃色に着色された高耐候性高融点樹脂組成物Ｐ２との混合樹脂組成物Ｐからなるとともに、高耐候性高融点樹脂組成物Ｐ２が他の部分より波の谷部３１に集まって成形され、谷部３１が濃色になっている。
なお、谷部３１の濃色部分は、その長手方向に均一な幅になっているのではなく、高耐候性高融点樹脂組成物Ｐ２の配合割合によっては、図１に示すように、一部が途切れる場合もある。

また、混合樹脂組成物は、高耐候性低融点樹脂組成物Ｐ１と、高耐候性高融点樹脂組成物Ｐ２とが、高耐候性低融点樹脂組成物Ｐ１が１００重量部に対し、高耐候性高融点樹脂組成物Ｐ２が１〜１０重量部の混合割合で混合されている。

そして、この押出成形品１ａは、図２に示す押出成形装置４ａを用いて成形することができる。
すなわち、この押出成形装置４ａは、第１押出機５と、第２押出機６と、第１ダイ７ａと、第２ダイ８ａと、冷却金型９ａとを備えている。

第１押出機５は、ホッパ５１から投入された基材層用樹脂組成物を、溶融混練したのち、第１ダイ７ａ内に押し出すようになっている。
第１ダイ７ａは、第１押出機５から押し出された基材層用樹脂組成物を基材層２ａの形状に連続的に成形するようになっている。

第２押出機６は、ホッパ６１から高耐候性低融点樹脂組成物Ｐ１１００重量部に対し、高耐候性高融点樹脂組成物Ｐ２が１〜１０重量部の混合割合で投入された高耐候性低融点樹脂組成物Ｐ１と、高耐候性高融点樹脂組成物Ｐ２とを、溶融混練して混合樹脂組成物としたのち、この混合樹脂組成物を第２ダイ８ａ内に押し出すようになっている。
第２ダイ８ａは、第１ダイ７ａに連接されていて、第１型部８１と、第２型部８２と、マニホールド８３と、を備えている。

第１型部８１は、基材層２ａの断面形状を有し、第１ダイ７ａと連通している。
第２型部８２は、得ようとする押出成形品１ａの断面形状をしていて、第１型部８１の後方に連続して設けられている。

マニホールド８３は、主マニホールド部８３ａと、複数（この実施の形態では４つ）の小マニホールド部８３ｂとを備えている。
主マニホールド部８３ａは、第２押出機６から供給された混合樹脂組成物を押出成形品１ａの幅に展開して第２型部８２に供給するようになっている。

小マニホールド部８３ｂは、押出成形品１ａの谷部３１に対応する位置において、マニホールド８３の第２押出機６側の端部からマニホールド８３の中間位置までマニホールド８３の厚み方向の押出成形品１ａの押出方向の壁面を他の部分より混合樹脂組成物の流れ方向に平行に凹設することによって形成されている。
冷却金型９ａは、押出成形品１ａと略同じ断面形状をしていて、第２型部８２から連続的に押し出される押出成形品形状品１ａを冷却固化して押出成形品１ａとするようになっている。

この押出成形装置４ａは、上記のようになっており、第１ダイ７ａによって基材層２ａが連続的に成形され、第２ダイ８ａにおいて、この基材層２ａ上に高耐候性樹脂層３ａが成形及び積層されるようになっているが、第２ダイ８ａのマニホールド８３に小マニホールド部８３ｂが設けられているので、第２押出機６から第２ダイ８ａ内に供給された混合樹脂組成物中の高耐候性高融点樹脂組成物Ｐ２が、高耐候性低融点樹脂組成物Ｐ１より流動速度が遅いため、小マニホールド部８３ｂに多く流れ込む。したがって、高耐候性樹脂層３ａの谷部３１に当たる部分に濃色の高耐候性高融点樹脂組成物Ｐ２が多く存在する上記押出成形品１ａが得られる。なお、図１では、本発明を明瞭にするため、谷部３１の底のみに濃色の高耐候性高融点樹脂組成物Ｐ２が存在するように描かれているが、谷部３１の他の部分や谷部以外の部分にも高耐候性高融点樹脂組成物Ｐ２が少しは存在している。

図６は、押出成形品の製造方法の参考例をあらわしている。
図６に示すように、この押出成形品１ｂは、基材層２ｂと表面層としての高耐候性樹脂層３ｂとを備え、基材層２ｂが厚さ２５〜５０ｍｍ程度の平板状をしていて、高耐候性樹脂層３ｂが、基材層２ｂの表面に沿う厚さ０．１〜１ｍｍ程度の板状をしているとともに、高耐候性樹脂層３ｂの表面に、特に限定されないが、例えば、図７のような斜め縞状あるいは図８に示すような梨地状の凹凸柄が施されている。

また、高耐候性樹脂層３ｂは、融点が１００℃〜１７０℃で白色等の淡色に着色されたあるいは透明の高耐候性低融点樹脂組成物Ｐ１と、ブルー、茶色、黒等の濃色に着色された高耐候性高融点樹脂組成物Ｐ２との混合樹脂組成物Ｐからなるとともに、高耐候性高融点樹脂組成物Ｐ２が多く集まった濃色部と、高耐候性低融点樹脂組成物Ｐ１が多く集まった淡色部が押出成形品１ｂの押出方向に直交する方向に筋状に交互に並んだ状態になっている。
なお、濃色部及び淡色部は、均一な幅になっているのではなく、高耐候性高融点樹脂組成物Ｐ２の配合割合によっては、図６に示すように、一部が途切れる場合もある。

そして、この押出成形品１ｂは、図９に示す押出成形装置４ｂを用いて成形することができる。
すなわち、この押出成形装置４ｂは、第１押出機５と、第２押出機６と、第１ダイ７ｂと、第２ダイ８ｂと、賦形ロールＲと、冷却金型９とを備えている。

第１押出機５は、ホッパ５１から投入された基材層用樹脂組成物を、溶融混練したのち、第１ダイ７ｂ内に押し出すようになっている。
第１ダイ７ｂは、第１押出機５から押し出された基材層用樹脂組成物を基材層２ｂの形状に連続的に成形するようになっている。

第２押出機６は、ホッパ６１から上記第１の実施の形態と同様に混合樹脂組成物を第２ダイ８ｂ内に押し出すようになっている。
第２ダイ８ｂは、第１ダイ７ｂに連接されていて、第１型部８５と、第２型部８６と、マニホールド８７と、を備えている。

第１型部８５は、基材層２ｂの断面形状を有し、第１ダイ７ｂと連通している。
第２型部８６は、得ようとする押出成形品１ｂの略断面形状をしていて、第１型部８５の後方に連続して設けられている。

マニホールド８７は、主マニホールド部８７ａと、複数（この実施の形態では４つ）の小マニホールド部８７ｂとを備えている。
主マニホールド部８７ａは、第２押出機６から供給された混合樹脂組成物を押出成形品１ａの幅に展開して第２型部８６に供給するようになっている。

小マニホールド部８７ｂは、マニホールド８７の第２押出機６側の端部からマニホールド８７の中間位置までマニホールド８７の厚み方向の押出成形品１ｂの押出方向の壁面を他の部分より混合樹脂組成物の流れ方向に平行に凹設することによって形成されている。

賦形ロールＲは、例えば、図６あるいは図７に示す凹凸柄の反転柄が表面に設けられ、第２型部８６から押し出された未固化状態の表面層の押出速度に合わせて回転しながら、表面層に凹凸柄を転写するようになっている。

冷却金型９ｂは、押出成形品１ａと略同じ断面形状をしていて、第２型部８２から連続的に押し出される押出成形品形状品１ａを冷却固化して押出成形品１ａとするようになっている。

本発明は、上記の実施の形態に限定されない。例えば、上記第１の実施の形態では、押出成形品の表面が均等なピッチの横断面波形になっていたが、ピッチがランダムになっていても構わないし、谷部の深さも異なっていても構わない。また、断面パルス波形状をしていても構わない。
また、上記の実施の形態では、押出成形品が、基材層と表面層の２層から構成されていたが、単層でも構わないし、３層以上としても構わない。
さらに、上記第１の実施の形態のような波形をした成形品においても、凹凸柄を付与するようにしても構わない。

本発明の押出成形品の製造方法は、特に限定されないが、例えば、壁材、デッキ材、床化粧材等の製造に用いることができる。

本発明にかかる押出成形品の第１の実施の形態をあらわす斜視図である。 図１の押出成形品を成形するための押出成形装置の１例を模式的に説明する図である。 図２の押出成形装置の第２ダイの斜視図である。 図３のＡ−Ａ線断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 参考例の押出成形品をあらわす斜視図である。 押出成形品の表面凹凸柄の１例を示す平面図である。 押出成形品の表面凹凸柄の他の例を示す平面図である。 図６の押出成形品を成形するための押出成形装置の１例を模式的に説明する図である。 図６の押出成形装置の第２ダイの斜視図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ 押出成形品
２ａ，２ｂ 基材層
３ａ，３ｂ 高耐候性樹脂層（表面層）
３１ 谷部
４ａ，４ｂ 押出成形装置
７ａ，７ｂ 第１ダイ
８ａ，８ｂ 第２ダイ
８３，８７ マニホールド
８３ａ，８７ａ 主マニホールド部
８３ｂ，８７ｂ 小マニホールド部
Ｐ 混合樹脂組成物
Ｐ１ 高耐候性低融点樹脂組成物
Ｐ２ 高耐候性高融点樹脂組成物
Ｒ 賦形ロール

Claims (5)

1. 融点及び粘度の少なくともいずれかが異なるとともに色の異なる複数の樹脂組成物の混合樹脂組成物を、ダイに設けられた厚みの方向の壁面の一部に樹脂組成物の流れ方向に平行な長細い凹部からなる小マニホールド部を設けたマニホールドを介して、少なくとも表面層を形成するように押し出す押出成形品の製造方法であって、
   横断面略波形をした凹凸表面を備える成形品の山部及び谷部のいずれか一方に当たる位置に小マニホールド部を形成することを特徴とする押出成形品の製造方法。
2. 押し出された表面層が固化する前に凹凸柄を彫り込んだ賦形型によって凹凸柄を表面層に付与する請求項１に記載の押出成形品の製造方法。
3. 賦形型が凹凸柄を彫り込んだ賦形ロールであって、賦形ロールを表面層に押出速度に合わせて回転させて凹凸柄を表面層に付与する請求項２に記載の押出成形品の製造方法。
4. 単一樹脂組成物からなる基材層と、混合樹脂組成物からなる表面層とを共押し出しする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の押出成形品の製造方法。
5. 請求項３または請求項４に記載の押出成形品の製造方法によって得られる横断面略波形をした凹凸表面を備える成形品であって、色の濃い樹脂組成物が谷部もしくは山部に沿って多く集まっていることを特徴とする押出成形品。