JPS583823B2 - モクザイヒヨウメンブブンオユウスル ネツカソセイジユシセイケイヒン オヨビ ソノシヤシユツセイケイホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱可塑性樹脂の溶融成形自体により一体に結
合された木材からなる表面部分を有する熱可塑性樹脂成
形品およびその射出成形方法に関する。

発泡ポリスチレン、発泡ＡＢＳ樹脂等による木目模様を
有する樹脂成形品が開発され、これに関する多くの提案
がなされているが、木質感において到底本物の木材には
及ばない。

しかも、木材は多種多様で、その色、つや、硬さ、木目
模様、質感等に変化があって、代用品でこれを代替する
ことは到底できない。

また、最近の風潮として、天然の木材製品が見直され好
まれる傾向が強い。

一方、木材製品の製作は、一般に部品の木材板′を釘や
ねじを用い、または接着剤を用いて結合して行なわれる
が、その生産性は非常に低い。

そして、複雑な形の製品の製作は実用上不可能に近い程
の手数を要する。

例えば、スピーカーボックスや机の引出のような箱物で
底部のデザインを複雑にしたい時でも、木材のみでは箱
のデザインの多様化に対処できず、引出の場合は木製の
引出の中に樹脂製間仕切りや収納皿を別にとりつけたり
、スピーカーボックスの場合には、外周の４面のみに木
材を使用し、スピーカーをとりつける穴のあいた板（バ
ツフル板）にはパーティクルボード等の加工品を別にと
りつけているのが現状である。

他方、箱その他の木材製品は、製品全部を木材とするこ
とは必要でない場合が多い。

第一に見えない箇所は強度等の純粋に物理的な性能が満
足されれば足り、色、木目、模様、質感、手触り等の美
感は問題にされない。

机やタンス等でも意匠的要求は外部表面だけに限られる
といって差支えない。

以上に鑑み、本発明者等は、意匠的には天然木材の、機
能的には熱可塑性樹脂の長所を備えた樹脂成形品を射出
成形により簡単に製造する目的の下に、鋭意研究の結果
、本発明に到達することができた。

即ち、本発明は、射出成形用金型内空間の一部に、射出
樹脂と一体結合関係に固定されるべき形状の所定の木材
を、予め金型の所定内面に密接して置き、金型を閉じて
連通する残余金型内空間を形成せしめ、しかる後該金型
内残余空間に有機質セルロース系充填材を２０〜８０重
量襲含む熱可塑性樹脂を射出成形することを特徴とする
一体に結合された木材からなる表面部分を有する熱可塑
性樹脂成形品の射出成形方法に関するものである，また
、本発明は有機質セルロース系充填材を２０〜８０重量
％を含む熱可塑性樹脂よりなり、該熱可塑性樹脂の溶融
成形自体により一体に結合された木材からなる表面部分
を有する熱可塑性樹脂成形品に関するものである。

本発明においては、松、杉、桐、ひのき、ラワン、その
他の単材、それらの合板等のすべての木材製品が用いら
れる。

また表面を印刷や樹脂加工処理したものも用いられるが
、本発明に用いる木材には吸湿防止処理を施す必要はな
い。

本発明における熱可塑性樹脂としては、一般に射出成形
可能の樹脂であれば全て使用できるが、スチレン系重合
体（ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、スチレンープタジエン
樹脂、スチレンーメチルメタクリレート樹脂等）、オレ
フイン系重合体（ポリエチレン、ポリフロピレン、エチ
レンープロピレン樹脂等）ビニル系重合体（ポリ塩化ビ
ニル、ビール共重合体樹脂等）が代表的なものである。

本発明において、単なる熱可塑性樹脂を用いず、有機質
セルロース系充填材を２０〜８０重量％含むものを用い
る理由は、木材は一般の樹脂に比べて吸湿性が大で、大
気中の湿度の変化に対する寸法安定性に欠けるため、単
なる樹脂成形品では、反りやひび割れが生ずる欠点があ
るので、この欠点を解消するためである。

本発明に用いる有機質セルロース系充填材としては、モ
ミガラ、ワラ、木粉、パルプ、紙、木綿．麻等の繊維く
ず、砂糖きび等の廃材等が挙げられる。

これらを２０〜８０重量％混合するのは、２０重量％以
下の添加では、成形品のそりやひび割れ防止効果が不充
分であり、８０重量％以上の添加では、好ましい射出成
形が行なわれなくなるからである。

本発明における木材と樹脂との結合手段および木材の一
体結合関係となる形状は密接に関連するものである。

木材は通常板状のものが用いられるが、成形品の木材部
分と樹脂部分の立体的配置関係によっては、木材がなん
ら凸部や凹部を有しない普通の形状でも、相互に固定さ
れて動かない場合が生ずる。

このような場合も本発明の一体結合関係に固定されるべ
き形状に包含される。

即ち、この木材形状は樹脂部分の立体的配置関係によっ
て変化し得るものである。

一方、両者の立体的配置関係を自由にとれば、多くの場
合、木材の樹脂との接触部に樹脂部分と一体に結合する
ように凸部または凹部を設けて、木材部に樹脂を埋め込
むか、樹脂部に木材を埋め込むかして、アンカーボルト
のような役割を果させることが必要となる。

このようなアンカー効果を全く欠いた単なる射出成形に
よる木材と樹脂の接着力のみによる両者の結合は長時間
の使用において離れるおそれがある。

即ち、本発明における結合手段とは、木材部分と樹脂部
分との立体的配置関係および木材の形状（凸形または凹
形）を適当にしてアンカー効果を持たせ、樹脂の成形自
体によって結合することをいうのである。

このような効果を生ぜしめるには、この他に、樹脂の射
出成形そのものが円滑に行なわれなければならないから
、木材が金型空間内への樹脂の流れを遮断してはならな
いし、金型内の木材部分以外の空間は全部連通していな
ければならないのが当然である。

成形品の形状により成形品部分を構成する空間のみで連
通できないときは、成形品から除去すべき通路を設けな
ければならない場合もあり得よう。

この場合木材表面の樹脂との接触部に予め接着剤を塗布
しておけば一体結合性は一層強固となる。

このように接着剤を予め木材表面に用いる場合も本発明
の範囲に包含される。

この接着剤としては一般的に木材と樹脂との接着に使用
される接着剤がすべて使用できる。

例えば、射出成形用樹脂と同一または相溶性のある樹脂
を溶媒に溶かしたドープセメント型接着剤が用いられる
。

例えば射出成形用樹脂がポリスチレンの場合、ポリスチ
レン２０部を８０部のメチルエチルケトンに溶かしたド
ープが用いられる。

また、ＡＡＢＳ樹脂、その他のポリスチレン系樹脂等に
はネオプレンゴムのようなゴムを溶媒に溶かした接着剤
や酢酸ビニルを溶媒に溶かしたビニル系接着剤も用いら
れる。

また、これらのポリマー溶液としての接着剤を木材に塗
布する他に、射出成形用樹脂と同一または相溶性のある
モノマーを木材に含浸させて重合して木材に接着性を付
与する方法も採用し得る。

本発明の成形品は一般には箱形のものが多いと考えられ
るが、箱形に限らず、あらゆる形の成形品を含む。

これを箱形成形品を列にとって説明すると、外周面を構
成する一面だけを木材とすることもできるし、一面の表
層のみを木材としてもよい。

また、全部の面を木材として、ただコーナーの結合部分
（表面を含んでもよいし、内側のみでもよい）のみを樹
脂とすることもできる。

以下、図面の実施例を摩いて本発明を説明する，第１図
および第２図は、本発明の樹脂成形品の一部分をなす木
材板の１列を示す斜視図である。

１は木材板、２ぱ木材板に設けられた結合用凹部である
。

第１図の場合は切り込み、第２図の場合は割通孔となっ
ている。

この他に貫通しないこぶし状の凹部を設けてもよい。

また木材板に結合アンカー用凸部を設けてもよいこと、
および立体的配置関係によってはこのような凹部凸部を
設けずとも十分な嵌合的結合関係が得られる場合があり
得る。

勿論これらの結合手段は成形品全体特に木材表面部分の
美観を損わないよう配慮してつくることが必要であろう
。

第３図は、本発明の成形品の１例を示す斜視図で、底以
外の４側面が木材でつくられた箱形成形品である。

１は木材板、２は木材板の結合用凹部、３はコーナーの
結合樹脂部であり、４は樹脂底板、５は底板に突出する
樹脂中枠であり、これらの樹脂部分は勿論一度に成形さ
れたものである。

第４図は、第３図に示した箱形成形品を射出成形するた
めの金型の断面図であり、固定測金型６の四周に第１お
よび第２図に示すような木材板１を４枚装着し、移動側
金型７を設定して、ゲート８から樹脂を射出成形する。

木材板１の樹脂と接触する部分にドープセメント、ゴム
系等の接着剤を予め塗布しておくことより好ましい結果
が得られる。

樹脂は、金型で構成される空隙および木材板の凹部に流
入して固化し、射出成形が行なわれる。

必要な冷却時間がとられた後金型が開放され、成形品離
型装置９によって成形品は金型からとり出される。

叙述のとおり、本発明によれば、省天然資源、省力の効
果を奏しつつ、意匠的には天然木材の、機能的には熱可
塑性樹脂の長所を兼ね備え、大気中の湿度の変化によっ
ても反りやひび割れの生じない、一体に結合された木材
部分を有する熱可塑性樹脂成形品の量産が可能となるか
ら、その工業的成果は大なるものがある。

以下本発明を実施例により説明する。

実施例 第１図に示す様な形状のラワン材の板（長さ２ ０ ０
ｍｍ，巾１ ０ ０ｍｍ，厚さ１０ｍｍ）を第３図に示
す様な形状の箱の得られる射出成型金型に４枚装着し、
東芝機械株製ＩＳ−１２５型射出成形機を用いて、シリ
ンダ一温度１８０℃、射出圧力１２０ｋｇ／ｃｍ２（油
圧）にて射出成形を行なった。

射出成形部分の成形品肉厚は３ｍとし、底部中央に設け
たダイレクトゲートより溶融樹脂を射出した。

溶融樹脂にはポリスチレン（旭ダウ（株）製スタイロン
６６６）を用い、有機質セルロース系充填材としてモミ
ガラと１２メッシュのふるいを通過するラワン材の木粉
（のこくず）を用い、夫々の添加量を第１表に示す様に
変化させて樹脂と均一に混合した後、射出成形機のホツ
パーに投入して成形を行なった。

第１表に夫々の添加量における成形品の乾湿サイクル試
験（気温６０℃の乾燥空気が循環する乾燥機中に８時間
放置した後、気温４０℃、相対湿度９０％に保たれてい
る恒温恒湿槽中に８時間放置する試験を１サイクルとし
て、５サイクルくり返した後に外観変化を判定する）結
果と、箱の底部の樹脂部分から５０ｍｍψに切り出した
夫々の試験片についての吸水率〔（２４時間水中に浸漬
した後の重量一浸漬前の重量）÷浸漬前の重量×１００
）の測定結果を示す。

第１表から明らかなように、有機質セルロース系充填材
の添加量が２０重量％以上にならないと本発明の効果を
発揮することができなかった。

また８０重量％以上添加すると成形機のスクリューへの
喰込みが悪くなり、実質的に成形不能となってしまった
。

また、本発明例の場合は乾湿サイクル試験を行なったあ
とでも成形品にそりやひび割れの発生は認められないが
、比較例の無充填及び１０％充填の成形品はそりやひび
割れが発生する。

このように有機質セルロース系充填材を添加することに
より樹脂の吸水率が変化して、このような樹脂と木材と
を一体に成形した成形品の寸法安定性が向上することが
判る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の成形品の一部分をなす
木材板の１例を示す斜視図、第３図は本発明の成形品の
１例を示す斜視図、第４図は、第３図に示す成形品を射
出成形するための金型断面図である。 １・・・・・・木材板、２・・・・・結合用凹部、３・
・・・・・コーナーの結合樹脂部、４・・・・・・樹脂
底板、５・・・・・・樹脂終枠、６・・・・・・固定側
金型、７・・・・・・移動側金型、８・・・・・・ゲー
ト、９・・・・・・成形品離型装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有機質セルロース系充填材を２０〜８０重量％を含
   む熱可塑性樹脂よりなり、該熱可塑性樹脂の溶融成形自
   体により一体に結合された木材からなる表面部分を有す
   る熱可塑性樹脂成形品。 ２ 射出成形用金型内空間の一部に、射出樹脂と一体結
   合関％に固定されるべき形状の所定の木材を、予め金型
   の所定内面に密接して置き、金型を閉じて連通する残余
   金型内空間を形成せしめ、しかる後該金型内残余空間に
   有機質セルロース系充填材を２０〜８０重量％含む熱可
   塑性樹脂を射出成形することを特徴とする一体に結合さ
   れた木材からなる表面部分を有する熱可塑性樹脂成形品
   の射出成形方法。