JPS6073806A - 木質様合成々形物の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はＰＨ値の調整された比較的微細な木粉を成形
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
てプレス成形しあるいは押出し、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彫物の提供を目
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［１的の一つ
は混入木粉骨材に特徴をもたせることによって成形特性
を良好とし、成形に際しての押出し、あるいは射出シリ
ンダ一部の損耗、タ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彫
物の提供をなす点にδ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、
混入木粉骨材に特徴をもたせること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、これをもっ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
分に固い合成々彫物の提供をなす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、木材固有の緒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、提供しイｌ）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合成々
彫物の提供に置いたものである。

本発明に係る合成々彫物の成形方法は、斜上の諸口的の
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彫物の
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、木粉をベースとし
た混入骨材と、必要に応じて添加される炭酸カルシウム
粉硬化剤及び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ノＡ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
は成形特性、適度の成形物の強度、硬度等より塩化ビニ
ル樹脂か一般的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って中和提供さ
れたものである。即ち、破砕チップ材、パルプ材あるい
は籾殻等のセルロース系素材を用意し、これに乾燥処理
、特に加熱乾燥処理を施して素材の含有水分量が１５％
以内となるように前加工を施したものである。かＳる乾
燥処理に伴って、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織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ップ材はも
とより、パルプ材、籾殻に於ける繊維素は確実に組成状
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＼る乾燥し、且つ組織自体に崩壊現象を生じた素材に
対しエマルジョンタイプの尿素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り、通常そ
のＰＨ値を５程度としたものである。

尚、この樹脂接着液に硬化剤として別途塩化アンモニア
ないし塩酸の添加をなし、素材に於に応じて試みられた
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°Ｃの範囲内に於いて加
熱乾燥と、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メツシ程度の微粒粉
末としたものである。

か＼る加熱乾燥並びに破砕に於いて素材自体のＰＨ値が
６〜７範囲内のものとされ、概ね中性に調整されたもの
である。

かへ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の樹脂接着液の作用に負うとこ
ろ大のものであって、尿素系樹脂接着液の添加を予定し
ないセルロース系素材の単純な加熱、乾燥処理に於いて
は出発点素材に於けるＰＨ５に対し、乾燥微粉末とされ
た到達点素材のＰＨが２〜３となり、逆にＰ）Ｉ値が酸
性に傾いたものである。これに対し、尿素系の樹脂接着
液の介装により、ＰＨ５の素材が、加熱乾燥に伴って漸
次素材中に含有する酢酸を木酸カスとして放出し乍ら中
和され、到達点に於いて素材のＰ）Ｉを６〜７の中和範
囲内に調整したものである。

かくして提供される骨材は、加工処理時に於ける加熱処
理をもっ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
性カスの発生する余地を無くすと共に充分に中和処理が
施され、そのＰＨ値を６〜７としたものである。

尚、使用される骨材は、か覧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ｔｎｊ、即ち、木材
チップス、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。

がくして提供される骨材に於いては５　前記の尿素系樹
脂を上体としだ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／′Ａ′故
、中和されて、骨材を樹脂素材に成人成形する以降の処
理に於いて使用骨材より酸性カスの生ずる余地を有効に
減したものである。

又　、ｉ、材の成形に於いて施される加熱乾燥無理によ
り骨材中に含まれる水分は殆と蒸散され、成形イ１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、Ｊ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ｎ女にも重大な影響をもたらせ
るものであって、木粉中に含有される木酸は通例Ｈ２Ｏ
基と反応して始めて解離、ト１ｉ散をなすことより、こ
れを効果的に抑止したものである。従って、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−る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、ｎるプし・ス機、押出機、射
出機のシリンダースクリュウあるいは成形グイないしは
金ノ（１」の内壁面が酸化層ｆ＋！されて、その耐用度
数を極端に減すると共に成形効二（〆をも減じ、特に押
出し、射出圧のトうによる成形不良の問題を生ぜしめた
ものである。

又　叙」二骨材に於いては、通例の純粋な木粉と異なり
、その骨材内に何ｒ化性樹脂を含浸ないしは１ｊ４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
て樹脂素材中に成人成形１−だ場合に於ける押出し、射
出圧を殆ど−へ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
ング−、グイ笠の内周面一、の木粉の摺接１庁擦抵抗を
生じ、押出し、９（出をなした場合に於いてはシリンタ
ー、ダイ笠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＼る骨材の使用は、’ｆｌｔ人槌脂素材との馴
染みを良＆Ｙとし、骨材の均一・なＲ人を約束し、又成
形物中に於いて骨材同面に発生する空隙を極力消去し、
所期の品質を右する成形品の提供を可能としたものであ
る。

次いで用、伍されるｔｉＲＭカルシウＪ１粉宋は、押出
し加工等に於ける成形品の変形を防止する。Ｃ１（；４
と、ｉ、に醇カルシウム自体か特に安いことより成形製
品のＱｊ価を低くセツティ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−る諸素材ど共に鉛等の安定剤榮別途用意し、成形）
“１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する玉ノくか別途試みられたもの
である。

更に成形製品に、？ｉ色する場合は、それに相応するノ
、色剤を用意したものであり、例えば白色とする場合は
醇化チタンの４ｆコ人がｒ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、塩化ヒニル樹脂
等の樹脂素材と予め混合してペレッＩ・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、先ずペレットを作成する場合は、樹脂の粉末状
のレヂンに対し５０ｗｔ％以内の上記骨材を混合し、こ
れにｊ＆Ｍ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ットを得たもので
ある。

かくして得られた成形用ベレットをもって通常の樹脂成
形に於けると同一の手法により目的とする合成々彫物を
得たものである。

次いで予定される他の手法は、概ねペレット作成と同様
の手法をもって、直接成形品を得る成形機に諸素材を投
入して混練、加熱による型付は成形をなしたものである
ア 又、か〜る樹脂成形品の成形手法は、前記骨材の混合が
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ｒ法並ひに成形製品の特質に合せて
（昆入すべき骨材の量が決定されたものであり、２０％
〜５０吋％程ｊ隻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、骨材都、成形手法等
により１１０’ｃ〜１７０°ＣＪ’ｒ″度の範囲内に於
いて、ｉ］ｊ記した諸特性の具体的な奏効を期し得たも
のであり、木材とブラスチンクの冶する長所を夫／（合
せ有した合成／／形彫物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カスを生
じ、あるいは木材粉の滑り抵抗が特に大きいこと等より
して成形か殆と不Ｄｆ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、魔人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−る骨材特性よりして成形機自体に必要以上の摩
擦抵抗、シリンダーツ［等を誘起せず、又シリンダー、
夕・ｒ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か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、木
質感に溢れた耐水性、１耐摩耗性、１酎種１撃粘性に優
れ１表面硬度の因いものとされ。

又成ｊ杉時に於けるヒケ等による成形歪み、成形後に於
ける歪み、反り出し、割れ等が確実に防止ごれると共に
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、同時にすＪ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、使用される木材は、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３１葉横１広葉樹のいずれも使用し？１）
だものである。

本発明に係る木質様る歳々形の成形手法は斜上の組法か
らなり、実際の成形品としては建築用部材として、ドア
の枠材、窓の枠材、まわり縁材、幅木、カーテンボック
ス、見切縁、アングル、テヌリ、床材、壁材、敷居、１
１！１居、戸当り等が、又建具用部材として障子枠、ド
ア、カマナ戸、ガラリ等がその他家、ｐ川、自動小川、
船舶用、家庭電器用品、各種のギャヒネ／］・流し台そ
の他の広範な用途か予定されたものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）破砕チップ、パルプ、籾殻その他の適宜のセルロ
   ース系素材に対し、該素材の含有水分量が１５％以内と
   なるように乾燥して、その繊維組織の崩壊を誘起するよ
   うになすと共に、該加工素材に対し尿素系樹脂液を添着
   含浸せしめ、次いで該加工素材を１００°Ｃ〜１５０°
   Ｃの温域内に於いて乾燥、破砕し、ＰＨ６〜ＰＨ７の中
   和微細骨材を成形する工程と、この中性微細骨材を塩化
   ビニルその他の熱可塑性樹脂に混入、適宜の成形手法を
   もって樹脂成形をなす工程とよりなることを特徴とする
   木質様合成々彫物の成形方法。
2. （２）前記骨材粒径を１００メツシュ以上、含有水分量
   を５％以内としたことを特徴とする特々彫物の成形方法
   。