JPH047282B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はPH値を弱アルカリ性に調整した漂白
木粉等を成形骨材として塩化ビニル樹脂等の合成
樹脂素材中に混入してプレス成形あるいは押出
し、射出成形等をなし、木材と樹脂との特長点を
併せ有する合成々形物の提供を目的としたもので
ある。

而して、本発明に於いて予期される主たる目的
の一つは漂白された混入木粉等の骨材に特徴をも
たせることによつて成形特性を良好とし、成形に
際しての押出し、あるいは射出シリンダー部の損
耗、ダイの破損等の不都合と、成形物表面の荒れ
を無くし、又混入される骨材と樹脂素材との馴染
みを良好として、骨材周面に巣等の発生しない合
成々形物の提供をなす点に置かれたものである。

次いで、本発明に於いて予期される他の目的の
一つは、漂白された混入木粉等の骨材に特徴をも
たせることによつて比較的多量の骨材を無理な
く、即ち成形作業面に於いても、又成形樹脂材の
馴染みの面に於いても混入し得るようになし、こ
れをもつて冷却収縮歪が少なく、ひずみ、反り、
割れ等がなく、しかも弾性率を通常の塩化ビニル
成形品に対し３倍強のものとし、更に表面部の硬
度も充分に固い合成々形物の提供をなすようにし
た点に置いたものである。

更に、本発明に於いて予期される他の主たる目
的の一つは、木材等のセルロース物質固有の諸特
性を有する素材をプレス、押出し、あるいは射出
成形等により、任意の形状に型付けして簡単に量
産、提供し得るようにした点に置いたものであ
る。

又、本発明に於いて予期される他の主たる目的
の一つは成形される素材の特性よりして耐摩耗特
性に優れ、しかも成形収縮に伴う引きもなく、更
に実際の使用に於いて木材等と同様の表面特性、
即ち色調、手触り感と、塗装仕上げ、接着施工、
ラミネート処理等を可能とした製品の提供に置い
たものである。

本発明に係る合成々形物の成形方法は、叙上の
諸目的の合目的々な奏効を期すものとして、以下
の具体的な実施例と、これ等の実施例に附随する
相当の他の均等手段が予定されたものである。

而して本発明に係る建材あるいは建具用の合
成々形物の典型的な成形方法を具体的に説明す
る。

先ず、準備されるべき素材は塩化ビニル、
ABS樹脂、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂材と、
木粉等のセルロース系素材をベースとした混入骨
材と、必要に応じて添加され炭酸カルシウム粉及
び塩化アンモニア、塩酸等の硬化剤、安定剤並び
に着色剤等である。

使用される熱可塑性樹脂材は成形物品に於いて
要請される種々のニーズを満足する点を選別基準
として決定、使用されたものであり、建築材料、
建具材料等に於いては成形物の強度、硬度等より
塩化ビニル樹脂が特に使用されたものである。

次いで使用される骨材は以下の手法をもつて漂
白、中和の上稍々アルカリ性のものとして提供さ
れたものである。

即ち、破砕チツプ材、パルプ材あるいは籾殻に
対しアルカリ性の漂白材、特に苛性ソーダを作用
せしめて、素材の色素の除去をなし、均一の色調
に調えるようになすと共に素材の構成組成を、こ
の苛性ソーダ処理により破壊し、以下の処理、殊
に熱硬化性樹脂液の含浸を容易となるように処理
したものである。尚、この苛性ソーダ処理に伴つ
て素材PHは10.4と強アルカリ性を示したものであ
る。次いで、この漂白された素材を乾燥処理、特
に加熱乾燥処理をもつて素材中の含有水分量を15
％以内としたものである。

かゝる乾燥処理に伴つて、素材内の含有水分量
が15％以内となるに従い急速に素材の構成繊維組
成の破壊現象を誘起し、大まかな繊維素の束又は
塊状とされた破砕チツプ材はもとより、パルプ
材、籾殻に於ける繊維素に於いても確実に組成状
態が破壊され、繊維素がバラバラの状態とされた
ものである。

かゝる乾燥し、且つ組成自体に崩壊現象を生じ
た漂白素材に対しエマルシヨンタイプの尿素系の
樹脂接着液を添着し、20〜30分間放置することに
より、この尿素系の樹脂接着液は充分に素材内に
含浸されたものである。

尚、この樹脂接着液に硬化剤として塩化アンモ
ニアないし塩酸の添加をなし、素材に於けるPH値
を更に中性方向に調節することが必要に応じて別
途試みられたものである。

かくして尿素系樹脂液の含浸硬化された素材
は、次の工程に於いて100〜150℃の範囲内に於い
て加熱乾燥し、破砕粉粒化の処理が施されたもの
であり、含有水分量を３〜５％以内とし極力０％
に近づけるようになすと共に粒径を100〜150メツ
シユ程度の微細粉粒としてものである。

かゝる加熱乾燥並びに破砕に於いて素材自体の
PH値が８前後の範囲内のものとされ、弱アルカリ
性に調整されたものである。

かゝる出発点に於ける酸性素材の中和処理は、
処理途中に於いて介装される尿素系の樹脂接着液
の作用に負うところ大のものであつて、尿素系樹
脂接着液の添加を予定していない漂白セルロース
系素材の単純な加熱、乾燥処理に於いては、出発
点漂白素材に於けるPHが10.4と強いアルカリ性を
示すにも拘らず、乾燥微粉末とされた到達点素材
のPHが2.4となり、PH値が強い酸性を示したもの
である。これに対し、尿素系の樹脂接着液の介装
により、PHを10.4とした漂白素材が、加熱乾燥に
伴つて漸次素材中に含有する酢酸を木酸ガスとし
て放出し乍ら中和され、到達点に於いて素材のPH
が８前後の弱いアルカリ性の範囲内にあるように
調整したものである。

かくして提供される漂白骨材は、加工処理時に
於ける加熱処理をもつて骨材中の含有水分を最大
13％以内、理想的には３〜５％以内、更には極力
０％に到るようになし、以降の骨材を混入した樹
脂成形に於いて水蒸気の発生する余地を無くし、
又含有木酸の解離、揮散を防止して酸性ガスの発
生する余地を無くすと共に積極的に骨材自体の中
和処理を期し、漂白骨材を弱いアルカリ性素材と
したものである。

尚、使用される漂白骨材は、かゝる骨材の粉粒
化の成形工程に於ける加熱乾燥と共に骨材の成形
前、即ち木材チツプス、あるいは純粋な木材粉の
態様、成形過程中の凝結物の態様又は成形された
粉粒骨材の態様に於いて別途必要とされる乾燥の
度合に到るまでの適宜の乾燥手段を検討されたも
のである。

かくして提供される漂白骨材に於いては、前記
の尿素系樹脂を主体とした熱硬化性の樹脂材の含
浸と加熱成形に於いて木粉中に含まれる木酸、殊
に酢酸ガスが蒸散、中和されて、骨材を樹脂素材
に混入成形する以降の処理に於いて使用骨材より
酸性ガスの生ずる余地を有効に減じたものであ
る。

又、漂白骨材の成形に於いて施される加熱乾燥
処理により骨材中に含まれる水分は殆ど蒸散さ
れ、成形骨材を利用しての樹脂成形に於いて弊害
とされる水蒸気の発生がなく、成形品中に発泡、
巣、肌荒れ等の生ずる余地をなくしたものであ
る。尚、この含有水分の除去は、木粉中に含まれ
る木酸の揮散にも重大な影響をもたらせるもので
あつて、木粉中に含有される木酸は通例H20基と
反応して始めて解離、揮散をなすことより、これ
を効果的に抑止したものである。従つて、前記の
熱硬化性樹脂材の含浸による加熱破砕−硬化の過
程に於いていもたらされる木酸の消去、中和によ
るPH６〜７の調整と共に骨材よりの残余木酸ガス
の発生抑止を一層効果的なものとしたものであ
る。

かゝる漂白骨材に於ける木酸ガスの効果的な消
去、発生抑止は、以降の樹脂成形に於いて極めて
重要な意味を有したものである。即ち、樹脂成形
に於いて木酸ガスが発生した場合、樹脂成形に供
されるプレス機、押出機、射出機のシリンダース
クリユウあるいは成形ダイないしは金型の内壁面
が酸化腐蝕されて、その耐用度数を極端に減ずる
と共に成形効率をも減じ、特に押出し、射出圧の
ムラによる成形不良の問題を生ぜしめたものであ
る。

又、叙上漂白骨材に於いては、通例の純粋な木
粉等と異なり、その骨材内に硬化性樹脂を含浸な
いしは付着したことにより、表面の抵抗値は極端
に減じられ、骨材として樹脂素材中に混入成形し
た場合に於ける押出し、射出圧を殆ど一般的な樹
脂のそれに近づけたものである。これに反し、従
前に於いては木粉の混入により、シリンダー、ダ
イ等の内周面への木粉の摺接、摩擦抵抗を生じ、
押出し、射出をなした場合に於いてはシリンダ
ー、ダイ等の内周面に傷を誘起し、又は摩耗ない
しは損壊を誘起したものである。更に、かゝる漂
白骨材の使用は、混入樹脂素材との馴染みを良好
とし、骨材の均一な混入を約束し、又成形物中に
於いて骨材周面に発生する空隙を極力消去し、所
期の品質を有する成形品の提供を可能としたもの
である。

次いで用意される炭酸カルシウム粉末は、押出
し加工等に於ける成形品の変形を防止する意図
と、炭酸カルシウム自体が特に安いことより成形
製品の単価を低くセツテイングする為に随時必要
に応じて使用されたものである。

かゝる諸素材と共に鉛等の安定剤を別途用意
し、成形製品に於ける劣化の防止と、押出し加工
等に於いて生ずる摩擦抵抗を極力減ずる工夫が別
途試みられたものである。

更に成形製品に着色する場合は、それに相応す
る着色剤を用意したものであり、例えば白色とす
る場合は酸化チタンの混入が予定されたものであ
る。

以上に於いて詳細に述べられた素材は、塩化ビ
ニル樹脂等の樹脂素材と予め混合してペレツト状
として提供される場合と、塩化ビニル樹脂等の樹
脂の粉末状レヂンに混入される態様のものとして
提供される場合とがあり、使用される樹脂成形機
等の種別により選択的に供給使用されたものであ
る。

而して、先ずペレツトを作成する場合は、樹脂
の粉末状のレヂンに対し50wt％以内の上記漂白
骨材を混合し、これに炭酸カルシウム10wt％以
内の範囲内で必要に応じて添加し、更に必要とさ
れる安定剤、滑材と着色剤とを混入して混練加熱
して成形用ペレツトを得たものである。かくして
得られた成形用ペレツトをもつて通常の樹脂成形
に於けると同一の手法により目的とする合成々形
物を得たものである。

次いで予定される他の手法は、概ねペレツト作
成と同様の手法をもつて、直接成形品を得る成形
機に諸素材を投入して混練、加熱による型付け成
形をなしたものである。

又、かゝる樹脂成形品の成形手法は、前記漂白
骨材の混合が予定されたことよりして概ねプレス
成形、押出し成形又は射出成形が主たる成形手法
とされ、押出し発泡成形等が一部予定されたもの
である。

尚、この樹脂成形の手法並びに成形製品の特質
に合せて混入すべき漂白骨材の量が決定されたも
のであり、20％〜50wt％程度の範囲内に於いて
概ね決定されたものである。

又、加工温度も使用する樹脂素材、骨材量、成
形手法等により110℃〜170℃程度の範囲内に於い
て、前記した諸特性の具体的な奏効を期し得たも
のであり、木材とプラスチツクの有する長所を
夫々合せ有した合成々形物を提供し得たものであ
る。

特に従前に於いては混入される木材粉より木酸
ガスを生じ、あるいは木材粉の滑り抵抗が特に大
きいこと等よりして成形が殆ど不可能とされてき
た各種成形物の成形提供を簡単になし得たもので
ある。

又、成形される成形物は、混入漂白骨材の特質
よりして使用樹脂素材と良く馴染み、良好な品質
特性を有する樹脂成形物を、通常の成形手法と、
通常の成形効率のもとに提供し得たものである。

又、かゝる骨材特性よりして成形機自体に必要
以上の摩擦抵抗、シリンダー圧等を誘起せず、又
シリンダー、ダイの内周面の荒れも防止されたも
のであり、使用装置類に於ける減耗率が特に低く
されたものである。

かくして提供される成形物は、既に述べられた
通り、白色又は均一の色調を有すると共に木質感
に溢れた耐水性、耐摩耗性、耐衝撃特性に優れ、
表面硬度の固いものとされ、又成形時に於けるヒ
ケ等による成形歪み、成形後に於ける歪し、反り
出し、割れ等が確実に防止されると共に弾性率も
特に良好とされたものである。

又、熱変形率も低く、同時に切削性、塗装性、
接着性、釘打ち特性等を有し、特に施工特性が良
好とされたものである。

尚、使用素材が木材の場合は、セルロース繊維
として木材を破砕使用することなく細微な短繊
維、即ち細微粉末としたことよりして針葉樹、広
葉樹のいずれも使用し得たものである。

本発明に係る木質様合成々形の成形手法は叙上
の手法からなり、実際の成形品としては均一の色
調を特に約束された建築用部材として、ドアの枠
材、窓の枠材、まわり縁材、幅木、カーテンボツ
クス、見切縁、アングル、テスリ、床材、壁材、
敷居、鴨居、戸当り等が、又建具用部材として障
子枠、ドア、カマチ戸、ガラリ等がその他家具
用、自動車用、船舶用、家庭電器用品、各種のキ
ヤビネツト、流し台その他の広範な用途が予定さ
れたものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 破砕チツプ、パルプ、籾殻その他の適宜のセ
   ルロース系物質をアルカリ性漂白剤をもつて漂白
   した後、これを乾燥して得られた漂白素材に対し
   尿素系樹脂液を添着、含浸せしめるようになすと
   共に100℃〜150℃の温域内に於いて乾燥、破砕
   し、PH８前後の微細骨材を成形する工程と、この
   漂白微細骨材を塩化ビニルその他の熱可塑性樹脂
   に混入、適宜の成形手法をもつて樹脂成形をなす
   工程とよりなることを特徴とする木質様合成々形
   物の成形方法。 ２ 前記アルカリ性漂白剤を水酸化ナトリウムと
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   に係る木質様合成々形物の成形方法。 ３ 前記漂白剤の乾燥を、素材含有水分を15％以
   内としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載に係る木質様合成々形物の成形方法。 ４ 前記骨材の粒径を100メツシユ以上、含有水
   分量を５％以内としたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載に係る木質様合成々形物の成形
   方法。