JPS61108502A - 木目模様を有する木質合成材 - 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】 （産業上の利用分野） この発明はセルロース系の微粉骨材を有する木質合成材
に対する木目模様の表出形成と、製作された木質合成材
に於ける歪出しの防止とが効果的になされた木質合成材
の提供に係わるものである。

（従来技術） 一般的に合成樹脂成形物は、使用素材との関係−成形条
件との関係より成形物組成内に粗密等の組成にバラつき
と、成形時の成形条件による内部応力の残留を生じたも
のである。か−る残留内部応力の問題は、成形後の冷却
収縮あるいは経年的な収縮ないしは温度変化に伴う膨縮
に於いて成形物に反り出し、捻れ出し等の問題を生じ、
その解決が求められているものである。

か−る成形物に於ける反り出し、捻れ出し等を防止する
一つの手段として樹脂成形物に各種の骨材を混入するこ
とが試みられ、夫々の使用目的により相当の効果を生ず
ることが認められてきたものである。

しかし乍ら、樹脂成形物が板材等である場合には、か−
る骨材の混入をもって成形物の歪みを全面的に是正する
ことが難しく、往々にして反り出し、捻れ出し等の問題
を生じたものである。

又、成形された樹脂成形材に於いては表面に樹脂が滲み
出した状態で硬化されていることより、この表面に木目
様の型づけをなした際に、型が明瞭につき難く、押型を
精密に作成した場合でも、型押しの仕上り面が甘く、目
的とする正確な木目を有する成形材の提供が困難とされ
ていたものである。

この為、樹脂成形材に対する木目模様の作出は１通例型
づけロールあるいは型づけプレスにより成形材の表面に
木目状の凹凸模様を付した後、この凹凸模様に合せた塗
装仕上げがなされていたものである。

（解決しようとする問題点） 本発明に係る木質合成材に於いては、か覧る凌前の木質
合成材の置かれた状況に鑑み、木質合成材の表面に対す
る確実巨つ精度の高い木目模様の型づけ提供と、成形材
に於ける残留内部応力の除去による歪出しの防止とが意
図されたものである。

即ち、樹脂成形物中に多量のセルロース系骨材を混入し
た場合、この混入骨材が成形樹脂の流動性を極端に阻害
し１この結果、成形された樹脂成形物中に予期以上の内
部応力を残したものである。

か−る内部残留応力をそのま一装置した場合、成形物は
、その応力の方向に合せて成形後に歪み出しを生じ、使
用上多くの不便がもたらされたものである・ かよる残留内部応力は、セルロース系骨材の混入に伴う
成形樹脂の流動性の阻害が、成形樹脂に脈動をもたらし
、しかも、その残留応力の方向が必ずしも一定していな
いことより更に多くの不都合をもたらしているものであ
る。

又、樹脂成形物の表面に木目模様を刻設あるいは印刷す
る場合に於いても、セルロース系の骨材が表面に露呈せ
ず、成形される表面に樹脂材が滲み出して、表面スキン
層を作り出すことより、木目模様の型づけ、あるいは印
刷が困難とされていたものである。

即ち、セルロース系骨材の表面に滲出された樹脂スキン
層には予期以上の反発弾性があり。

樹脂成形物としての組織も密であることよりして、型が
つけ難いことは勿論として、一度つけられた形状が経時
的に緩み出し易く、シャープ　　　゛な、あるいは繊細
な木目模様の作り出しを困難としていたものである。

又、当然のことながら樹脂成形物に於ける表面スキン層
は、表面が特に緻密とされていることより、この表面に
対する印刷あるいは吹付は塗装等のインクの乗が悪＜、
ｍ密且つ独特の風合いを有する印刷あるいは塗装を困難
としていたものである。

更に又、か−る樹脂成形物は、経時的に成形物寸法に縮
みをもたらすものであり、この経時的な樹脂成形物の縮
みに伴い、前記の残留内部応力による反り出しが顕著に
生じ、又型づけのされた表面木目模様の緩み出しく型づ
け表面がなまって鋭角面あるいは独特の繊細な風合いが
無くなる）をもたらしたものである。

又、か−る残留内部応力の問題は、樹脂成形物が二次的
な加工を施される場合に更に顕著に現れたものであって
、４ｊ４脂成形物のホットプレス処理等により再加工し
た場合、予想以上の反り出し、捻れ出しを生じたもので
ある。

本発明に係る木質合成材は、かｋる樹脂成形物、特に多
にのセルロース系骨材を有する樹脂成形材に於けふ残留
応力の除去をなし、そのま−利用し、あるいは更に再加
工の上利用する場合に於ける成形板の歪みを防止するよ
うになすと共に、樹脂成形物の表面に対する精確且つ繊
細な木目模様の型づけ提供と、独特の風合いを有する塗
装化とげによる木質合成材の提供を意図したものである
。

〔解決するための手段） 本発明に係る木質合成材は、成形される合成材に於ける
内部残留応力の除去と、木目模様の確実な型づけをなす
意図より、具体的に以下の構成を採用したものである。

即ち、セルロース系の微粉骨材を有する熱可塑性樹脂成
形材を所定条件下に於いて加熱養生し、この加熱養生さ
れた樹脂成形材表面の樹脂硬化層部分にサンディング処
理を施し、且つ該サンディング処理面に木目様の型づけ
が施された木質合成材を具体的な手段とし、これによっ
て内部に応力が残らず、しかも表面部分に型づけに不向
きとされる表面スキン層の存しなし翫木質合成材の提供
をなしたものである。

この結果、成形された木質合成材を、そのま−利用する
ことは勿論、再度ホットプレス等による型付は再加工さ
れる製品に於いても反り出し、捻れ出しが無く、しかも
良好な木目模様の描出が約束されたものである。

（実施例） 以下本発明の典型的な一実施例を添付の図面について説
明する。

先ず…Ｉ提とされる木質合成材の成形に於いて混入され
る骨材ａは、木質チップ、パルプ、バカスあるいは籾殻
等のセルロース系の素材を気乾含水率以内（でき得れば
７ｚ以内）のものとし、素材に於ける組織の脆弱化を計
った後に、この組織内に尿素系の樹脂液を添着、含浸さ
せて１００〜２００℃の温域内に於いて加熱、乾燥と、
破砕処理とを施すようにしたものである。

か−る尿素系樹脂液の添着含浸−加熱粉砕に於いて、素
材中の木酸が中和され、以降の樹脂成形に際して木酸ガ
スの生ずる余地を無くしたものである。又、尿素系樹脂
液の添着、含浸、硬化と粉砕とにより１個々の骨材ａが
夫々に硬化した尿素系樹脂材部分を有し、これがセルロ
ース系素材の再吸湿の不都合を防止すると共に骨材ａに
適宜の滑性を付与したものである。

次いで、他の骨材ａの成形方法として、七ノ　　　　　
　　　　　　　１エタノールアミン、トリエタノールア
ミン等の酸性ガスを温度変化に伴って吸、排出する機能
を有する処理液を前記セルロース系素材に添着し、これ
を加熱、破砕することにより、中和された微粉骨材が別
途得られたものである。

以上に於ける骨材ａを特に成形用意する必要は、以下く
於ける樹脂成形に際して、混入されるセルロース系骨材
ａより発生する木酸ガスを事前に取除き、樹脂成形に際
して樹脂成形機の損傷を未然に防止し、円滑な樹脂成形
をなす点に存したものであるが、か−る必要の存しない
場合、例えばロール成形あるいはホットプレス成形をな
す樹脂成形材に於いては通例の、中和されていない８０
〜２００メッシュで、５％程度の含水率を有する骨材ａ
が使用されたものである。

尚、か翫る骨材ａの中和処理は、４！１脂成形に於いて
、セルロース系骨材ａを樹脂素材に混入の上、加熱成形
をなした場合、混入骨材ａより条間の木酸ガスと、水蒸
気とが発生し、この木酸ガス並びに水蒸気が成形機並び
に製品に種々の忍影響をもたらすことに由来したもので
ある。特に発生する木酸ガスと水蒸気とは成形機のシリ
ンダー、シリンダーダイ、シリンダースクリュー等の腐
蝕、被傷をもたちし、又製品に気泡並びに表面の肌荒れ
をもたらす等の不都合を有したものである。

又、混入される骨材が尿素系の樹脂液をもって事前に硬
化処理が施されたことよりして、混入骨材に於ける滑性
が良好とされ、樹脂材との混りが良好とされるのみなら
ず、成形に際して成形機の成形面との摩擦抵抗が少なく
、良好な押出し、ないしは射出を可能としたものである
。

かくして提供される骨材ａは、中和処理の有無に関係な
く基本的には１００〜２００メツシユの微細粉末とされ
、前記のロール成形等に於いては８０〜１５０メツシュ
程度の平均粒径をなすものとし、且つ、その含有水分を
５％以内、でき得れば３％以内として、塩化ビニル樹脂
、ＡＢＳ樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂
等の熱可塑性樹脂材すに２０〜ｓｏｚ　（７）範囲内で
混入して通例の樹脂成形をなしたものである。

かくして押出し、射出あるいはロール成形等の任意の方
法をもって成形された樹脂合成材Ａを６０〜１３０℃の
温域内に於いて２４時間加熱した後、自然に冷却するこ
とにより所謂熱処理（焼入れと称する。）を施したもの
である。

か−る熱処理の条件は、加熱条件を高温に設定し１時間
の短縮をなし得るものではなく、本発明に於ける骨材ａ
を２０〜８０％含有する木質合成材に於いては７０℃／
２４時間が最適とされたものである。

か−る熱処理は通例内部応力の残り易い方向、特に成形
に際しての押出し方向に向けた収縮を強制したものであ
って、前記の条件に於いて２００ｃ　ｍの板材中に２０
ｃｍ程度の縮みを板材の長手方向（幅方向の縮みは極め
て微少）にもたらしたものである。

か覧る樹脂の焼入れは、木質合成材Ａの内部に存する残
留応力１組織部分の粗密等によって生ずる歪み出しを各
市に引き出すようにしたものである。

かくして、収１ｉ！歪み等を極力引き出し、以降の樹脂
成形あるいは経年的な収縮に伴う木質合成材の反り出し
、捻れ出しを防止するようにした木質合成材Ａの表面ス
キン層であるＸ相当分をサンディング処理をもって除去
し、スキン層より内部に位置し、残留内部応力が比較的
無いとみられるｙ部分が直接外表面として露呈するよう
にしたものである。

か−る表面Ｘ部分の削除は、図示例に於いて明らかなよ
うに樹脂材すの密となっている部分の削除を意図したも
のである。即ち、骨材ａを混入した樹脂成形に於いては
骨材が存在することより樹脂材すが成形物の表面部分に
滲み出し、スキン層を作り出したものであり、この表面
部分の樹脂素材の組織密度は極めて高いものである。

又、か−る樹脂材すの布部分である表面スキン層は、成
形に際しての樹脂成形素材の脈動に伴う粗密あるいは流
れ方向と、流れに対し直交する方向との差に伴って生ず
る内部応力を特に残す部分とされたものである。

従って、この表面Ｘ部分のサンディング切除には特に意
味があり、前記の焼入れ処理によって充分に歪を是正し
た木質合成材Ａより、この表面Ｘ部分が取除かれた場合
、内部の残留応力は殆ど消去されたものである。

尚、前記の熱処理に伴い成形された木質合成材Ａの荷重
たわみ温度の向上が認められ、熱処理の施されていない
成形品に於けるたわみ温度が６８．５℃であるのに対し
、７１．８℃とされ、又。

前記のサンディング処理に伴って木質合成材Ａに於ける
曲げ強度並びにたわみ特性が良好とされたものである。

即ち、サンディング処理のなされた木質合成材Ａに於け
る曲げ強度は８２９ｋｇ／　ｃ　ｍ’であり、たわみ量
が２．５１ｋｇであるのに比し、サンディング処理木質
合成材に於ける曲げ強度は５５４ｋｇ／ｃｒｎ’、たわ
み看は、２．８０ｋｇとされたもノテある。（試験方法
はＪＩＳのＫ　７２０３に準するものとし、特に支承面
を７Ｒとし、且つ、この７Ｒの支承面が４８履膳の間隔
を於いて設置されたものであり、荷重面が５Ｒ１曲げス
ピードが１腸霧／層園、試料巾２５ｍｍ　、である場合
の計測値であり、たわみ量は特に０．５■ｍ時の荷重値
とした。） 以上に於いて熱処理が施され、しかも成形材表面（片面
又は両面）にサンディング処理が施された木質合成材に
対し、プレスあるいはロール機により木目模様の型押し
を施すことにより、プレスあるいはロール機に於ける木
目模様が正確に合成材表面に型づけされ、しかも型づけ
のなされた木目模様が型づけ後にダレ出し、型づけ木目
模様がホヤけたりすることが一切防止されたものである
。

この結果、プレスあるいはロール機の木目型を１通常の
自然な板目状とした場合、成形される合成材も又、同様
の自然木よりなる板材としての外観を呈したものであり
、この板材とじての外観が半永久的に維持されたもので
ある。

か−る型づけ後に、通例の塗装手段をもって、この型づ
け合成材の表面に着色を施して使用に供したものである
が、前記の合成材の成形に際して、使用樹脂素材中に適
宜の顔料の混入をなし１合成材自体が一定の色彩を有す
る°ものとし、そのま−使用に供することも可能とされ
たものである。

（効果） 本発明に係る木目模様を有する木質合成材に於いては以
上に於ける特長ある構成にもとづき以下の具体的な効果
が奏効された。即ち１本発明に於いては、 （１）木目模様の型づけが、木目型通りに精密になされ
、しかも型づけのされた木目がダレ出し、長期に亘って
自然にボヤヶ出すこともなく自然木状の風合いを有する
ものとされた。

）　　　　　　　　　　　　　即ち、木目模様の型づけ
される合成材の表面スキン層がサンディングにより取除
かれ、骨材ａ部分が露出されたことにより。

スキン層の有する残留内部応力が取除かれると同時に樹
脂材の少ない面に対する型づけが可能とされ、精密な型
づけと、型づけ後に於ける樹脂材の戻しを無くし、型づ
けられた通りの木目を型づけ面に残すようにしたもので
ある。又、成形される合成材の表面に滲出する樹脂材を
もって形成されるスキン層部分は組織が緻密であり、又
硬度を有することより精密な型づけに不向きとされてい
たものであるが、これを取除くことにより精密な型づけ
を可能とした。

（２）型づけされた木目模様が、スキン層のサンディン
グされた成形材に施されたことによって、より自然な風
合いを有する木目模様とされた。即ち、スキン層のサン
ディング処理に伴って木粉等のセルロース系骨材ａが゛
表面に露呈し、自然木風の地肌と手触り感とがもたらさ
れ、これに木目を型づけすることによって殆ど自然木的
な成形合成材とされた。

（３）サンディング、型づけのされた合成材の表面の手
触り感は、混入骨材の露呈に伴って自然木に近い状態と
され、適度の摩擦抵抗と、若干の吸湿機能（汗ばまない
程度の）とを有し、木材の代替機能を有すると共に優れ
た耐腐朽性、耐水性を保障された。

（４）同様に、サンディング、型づけのされた合成材の
表面に対する塗装処理が、該塗装粒子がこのサンディン
グ面に露呈している骨材面に結着することにより確実に
なされ、塗料のダレ出し、あるいは剥離等がなく。

精密な塗装面の作成を°可能とした。

（５）熱処理（焼入れ）及び成形材のスキン層部分のサ
ンディング処理とをもって成形材に於ける経時的な組織
変化（成形樹脂材の化学的変化に伴う）による歪出し、
あるいは成形材の熱的変化に伴う歪出しが確実に防止さ
れ、合成材に於ける反り、捻れ等の不都合を一切なくし
た。

（６）同様に、か−る熱処理及びサンディング処理とに
より合成材自体のたわみ温度並びにたわみ量が改善され
、従前合成材に比したわみ特性が良好とされた。

本発明は以上に於けるように成形された合成材に熱処理
と、サンディング処理とを施した後に木目の型づけをな
すことにより精密且つ自然な風合いを有する木目模様を
成形される合成材にもたらしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はスキン層である表面Ｘをサンディングする前に
於ける合成材Ａの拡大切断端面図。 第２図は同サンディング後に於ける拡大切断端面図、第
３図は成形品の斜視図である。 尚１図中Ａ・・・合成材、ａ・・・骨材、ｂ・・・樹脂
材を示したものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）セルロース系の微粉骨材を有する熱可塑性樹脂成
   形材を所定条件下に於いて加熱養生 し、この加熱養生された樹脂成形材表面の 樹脂硬化層部分にサンディング処理を施 し、且つ該サンディング処理面に木目様の 型づけが施されたことを特徴とする木目模 様を有する木質合成材。
2. （２）前記加熱養生が８０〜１３０℃／２４時間である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記 載に係る木目模様を有する木質合成材。
3. （３）前記骨材に於ける平均粒径が８０〜２００メッシ
   ュ、含有水分量が３°／ｗｔ以内であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載に係 る木目模様を有する木質合成材。