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発明の名称 樹脂成形装置および樹脂成形方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−249936
公開日 平成10年(1998)9月22日
出願番号 特願平9−54628
出願日 平成9年(1997)3月10日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 博道 (外4名)
発明者 上手 正行 / 松下 康士 / 渡辺 愛子 / 谷口 純 / 小川 健治 / 中野 義則 / 小林 義昭 / 加藤 まさみ
要約 目的
強度を著しく低下させることなく割合はっきりとした模様を出すことができる成形品を提供できる成形技術の確立を目的とする。

構成
混練された樹脂材料を押し出して成形する樹脂成形方法において、樹脂材料の混練は十分に行う。そして、金型から押し出される成形生地における表面模様をつけたい面には、食い込み凸部を複数食い込ませる模様付け工程を含ませる。
特許請求の範囲
【請求項1】混練された樹脂材料を押し出して木プラを成形する樹脂成形装置において、金型から押し出される成形生地における表面模様をつけるための模様付け器を備え、その模様付け器は、成形生地における表面模様をつけたい面に食い込む食い込み凸部を複数設けたことを特徴とする樹脂成形装置。
【請求項2】複数設けた食い込み凸部の間隔は、押出方向に直角な方向にて15ミリメートル以下としたことを特徴とする請求項1記載の樹脂成形装置。
【請求項3】混練された樹脂材料を押し出して木プラを成形する樹脂成形方法において、金型から押し出される成形生地における表面模様をつけたい面には、食い込み凸部を複数食い込ませる模様付け工程を含んだことを特徴とする樹脂成形方法。
【請求項4】複数設けた食い込み凸部の間隔は、押出方向に直角な方向にて15ミリメートル以下としたことを特徴とする請求項3記載の樹脂成形方法。
【請求項5】樹脂材料は、セルロース材を粉砕して得た粉砕粉を磨砕処理して嵩比重を高めた粉粒とし、この粉粒の外周面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒とし、この固定粒を樹脂に混合したものとしたことを特徴とする請求項3または請求項4記載の樹脂成形方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明が属する技術分野】この発明は樹脂成形装置および樹脂成形方法、更に詳しくは、木粉および顔料を含有したいわゆる木プラにおいて、はっきりした表面模様を呈するとともに強度を著しく低下させないように成形する技術に関するものである。
【0002】
【先行技術】樹脂に顔料を混入して色柄を呈する成形品を製造する技術は、古くから知られている。その中でも代表的なのは、樹脂に天然セルロース材の粉末(木粉)を混合していわゆる木プラといわれる成形品を作製する技術であり、さまざまなものが提供されてきた。その中からPCT JP94/00351号(国際公開番号;WO94/20280号)に記載された「セルロース系微粉粒、木質様成形品および木質様製品」の技術について簡単に説明する。
【0003】原料としてのセルロース材を粉砕して得た粉砕粉を磨砕処理して嵩比重を高めた粉粒とし、この粉粒の外周面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒とし、この固定粒に樹脂及び顔料を混合し、かつ溶融させ、その後または溶融と同時に押出成形または射出成形により所望形状に成形する。この技術によれば、天然の木の木目に極めて近い模様を表面に有し、しかも手触り感等の風合いも天然の木に近い木質様製品の製造方法及び木質様製品を提供することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の技術に限らず、成形材料中に顔料を含有させる木プラの成形においては、樹脂との混練が十分でない場合にははっきりとした木目を醸し出すが、その結果として成形品の強度が低下する場合が多い。一方、顔料と樹脂とが十分に混練されているとはっきりとした木目が出ない。すなわち、はっきりとした木目と成形品の強度とは両立させにくいという問題点があった。
【0005】強度を上げるためには、成形材料の混練時間を長くするか、顔料の含有率を下げるか、という手段になるが、いずれの手段を選択しても色柄模様がはっきり出にくくなる。本願発明が解決すべき課題は、強度を著しく低下させることなく割合はっきりとした模様を出すことができる成形技術を提供することである。
【0006】ここで、請求項1ないし請求項2記載の発明の目的は、木プラ成形品の強度を著しく低下させることなく、割合はっきりとした模様を出すことができる成形装置を提供することにある。また、請求項3ないし請求項5記載の発明の目的は、木プラ成形品の強度を著しく低下させることなく割合はっきりとした模様を出すことができる成形方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的を達成するためのものである。
(請求項1)請求項1記載の発明は、混練された樹脂材料を押し出して成形する樹脂成形装置において、金型(30)から押し出される成形生地(10)における表面模様をつけるための模様付け器(20)を備え、その模様付け器(20)は、成形生地(10)における表面模様をつけたい面に食い込む食い込み凸部(21)を複数設けたことを特徴とする。
【0008】模様付け器(20)は、金型(30)に対しては移動しない。したがって、模様付け器(30)と、金型(30)から押し出される成形生地(10)とは、相対的に移動することとなる。
(用語説明)ここで、「樹脂材料」とは、樹脂成形品をつくる際に使用する材料のことである。基材となる樹脂のみのものであっても樹脂材料であるが、樹脂に木粉(セルロース材)を含ませれば、いわゆる木プラ成形に用いられる樹脂材料となる。請求項5で限定するものも含む趣旨である。
【0009】「食い込み凸部(21)」とは、棒状のもののほか、押出方向を平板面とする板状のものなどがある。
(作用)請求項1記載の発明に係る樹脂成形装置によれば、以下のような作用をなす。樹脂材料は、押出成形機のシリンダー内において、スクリューの回転速度を早めたり、回転時間を十分にとるなどの手段によって十分混練する。
【0010】十分混練された樹脂材料は、金型(30)から押し出され、成形生地(10)となる。成形生地(10)の表面には、押出方向と交差するような模様(以下、「縦縞模様」とする)が一定間隔で浮かび出す。そして、その成形生地(10)における表面模様をつけたい面には、模様付け器(20)の食い込み凸部(21)が複数食い込んでいる。成形生地(10)は次々押し出されてくるので、食い込み凸部(21)が食い込んでいる成形生地(10)の表面は移動してゆき、縦縞模様が強制的に割かれ、縦縞模様と交差するような模様(以下、「横縞模様」とする)となるように描かれる。
【0011】やがて食い込み凸部(21)の食い込みが開放され、ここでできた横縞模様のうち、複数設けた食い込み凸部(21)の間隔が広かったり、押出速度がある速度になると、離れていた痕跡が近づいたり、つながったりして、例えば板目模様に近い模様が残る。請求項1記載の発明に係る樹脂成形装置によれば、木目模様を付けるのに顔料に頼らないので、樹脂の十分な混練が行える。十分な混練のため色柄のコントラストは下がるものの、強度を著しく低下させることなく割合はっきりとした模様を出すことができる。
(請求項2)請求項2記載の樹脂成形装置は、請求項1記載の樹脂成形装置を限定したものであり、複数設けた食い込み凸部(21)の間隔は、押出方向に直角な方向にて15ミリメートル以下としたことを特徴とする。
【0012】請求項2記載の樹脂成形装置によれば、複数設けた食い込み凸部(21)の間隔が狭いので、食い込み凸部(21)による隣り合う痕跡が互いに交わりにくい。そのため、いわゆる正目模様に近い模様を出すことができる。15ミリメートル以下としたのは、例えば20ミリメートル程度では板目模様ができる場合があるからである。
(請求項3)請求項3記載の発明は、混練された樹脂材料を押し出して成形する樹脂成形方法において、金型(30)から押し出される成形生地(10)における表面模様をつけたい面には、食い込み凸部(21)を複数食い込ませる模様付け工程を含んだことを特徴とする。
【0013】模様付け工程を含んでいるので、樹脂材料の混練を十分に行える。そのため、強度を著しく低下させることなく割合はっきりとした模様を出すことができる。
(請求項4)請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明を技術的に限定した樹脂成形方法であり、複数設けた食い込み凸部の間隔は、押出方向に直角な方向にて15ミリメートル以下としたことを特徴とする。
(請求項5)請求項5記載の発明は、請求項3または請求項4記載の発明を技術的に限定した樹脂成形方法であり、樹脂材料は、セルロース材を粉砕して得た粉砕粉を磨砕処理して嵩比重を高めた粉粒とし、この粉粒の外周面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒とし、この固定粒を基材となる樹脂に混合したものとしたことを特徴とする。
【0014】(用語説明)固定粒を作製するのに使用するセルロース材とは、通常、天然木材であり、おがくずなどであるが、稲藁、バカスなどでもよい。「粉粒の表面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒」を形成する方法とは、例えばボールミルによるすり潰し、高速回転羽根式混合機による高速攪拌の長時間実行などの方法がある。
【0015】「表面粒」とは、金属、金属の化合物、例えば酸化チタン、アルミニウム、ニッケル、銀、炭酸カルシウムや、非金属、例えばフェライト、セラミック、熱硬化性樹脂などである。樹脂に混合する固定粒の全体に対する割合は、通常30重量%を越えないようにしている。溶融して成形する際の流動性が悪くなり、成形に支障がある場合があるからである。
【0016】樹脂材料たる「固定粒を樹脂に混合したもの」は、粉末状としてもよいし、ペレット状に予め成形したものであってもよい。木目調の柄を出すため、顔料は一種類でもよい場合もあるが、複数種類を用いることが多い。顔料を複数種類用いるため、「固定粒に樹脂及び顔料を混合したもの」における顔料を異ならせた複数種類のペレットを用意しておき、それらを混合する「樹脂材料」とすることができる。
【0017】樹脂材料における木粉を固定粒としたので、天然の木の木目に極めて近い模様を表面に有し、しかも手触り感等の風合いも天然の木に近い木質様製品を製造できる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態及び図面に基づいて、更に詳しく説明する。ここで使用する図面は図1および図2である。図1は、本発明の第一の実施の形態を表す斜視図である。図2は、本発明の第二の実施の形態を表す斜視図である。
(第一の実施の形態)第一の実施の形態は、混練された樹脂材料を押し出して成形する樹脂成形装置において、金型30から押し出される成形生地10における表面模様をつけるための模様付け器20を備え、その模様付け器20は、成形生地10における表面模様をつけたい面に食い込む食い込み凸部21を9本設けている。この食い込み凸部21は棒状を成しており、その間隔は、押出方向に直角な方向にて10ミリメートルである。
【0019】模様付け器20は、金型30に対しては移動しないように樹脂成形装置に固定されている。したがって、模様付け器30と、金型30から押し出される成形生地(10)とは、相対的に移動することとなる。「樹脂材料」は、セルロース材を粉砕して得た粉砕粉を磨砕処理して嵩比重を高めた粉粒とし、この粉粒の外周面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒とし、この固定粒を樹脂に混合したものとした。更に、固定粒に加え、所望する成形品の色合いに合わせ、顔料を樹脂に添加している。
【0020】上記のような樹脂成形装置によれば、以下のような作用をなす。樹脂材料は、押出成形機のシリンダー内において、スクリューの回転速度を早めたり、回転時間を十分にとるなどの手段によって十分混練する。十分混練された樹脂材料は、金型30から押し出され、成形生地10となる。成形生地10の表面には、押出方向と交差するような模様(以下、「縦縞模様」とする)が一定間隔で浮かび出す。そして、その成形生地10における表面模様をつけたい面には、模様付け器20の食い込み凸部21が複数食い込んでいる。成形生地10は次々押し出されてくるので、食い込み凸部21が食い込んでいる成形生地10の表面は移動してゆき、縦縞模様が強制的に割かれ、縦縞模様と交差するような模様となるように描かれる。
【0021】やがて食い込み凸部21の食い込みが開放され、成形生地10は金型30から押し出された直後の状態に戻ってゆくが、食い込み凸部21の痕跡は残る。その痕跡が模様となるのであるが、痕跡は完全な直線にはなりにくく、やや波打つので自然な模様となる。第一の実施の形態に示す樹脂成形装置によれば、複数設けた食い込み凸部21の間隔が狭いので、食い込み凸部21による隣り合う痕跡が互いに交わりにくい。そのため、いわゆる正目模様に近い模様を出すことができる。
【0022】また、木目模様を付けるのに顔料に頼らないので、樹脂の十分な混練が行える。十分な混練のため色柄のコントラストは下がるものの、強度を著しく低下させることなく割合はっきりとした模様を出すことができる。また、樹脂材料における木粉を固定粒としたので、一般の木プラと比べて、天然の木の木目により近い模様を表面に有し、しかも手触り感等の風合いも天然の木に近い木質様製品を製造できる。
(第二の実施の形態)第二の実施の形態が第一の実施の形態と異なる点は、複数設けた食い込み凸部の間隔を、押出方向に直角な方向にて20ミリメートルとした点である。そのため、押出速度がある速度とすると、離れていた痕跡が近づいたり、つながったりする。そうすることによって板目模様に近い模様の成形品を提供できる。
(バリエーション)次に、前記してきた実施の形態のバリエーションについて説明する。
【0023】前記の実施の形態においては、模様をつける面を上面のみとして説明しているが、他の面にも模様をつけるには当該面に模様付け器20の食い込み凸部21を食い込ませればよい。また、「木粉を含んだ樹脂材料」として、「セルロース材を粉砕して得た粉砕粉を磨砕処理して嵩比重を高めた粉粒とし、この粉粒の外周面に、該粉粒よりも小径でかつ硬い表面粒を固定させて固定粒とし、この固定粒に樹脂及び顔料を混合したもの」を採用したが、通常の木粉と樹脂との混合物を用いた場合にも、強度を著しく低下させることなく割合はっきりとした模様を出すことができる成形品を提供できる。
【0024】
【発明の効果】請求項1ないし請求項2記載の発明によれば、木プラ成形品の強度を著しく低下させることなく、割合はっきりとした模様を出すことができる成形装置を提供することができた。また、請求項3ないし請求項5記載の発明によれば、木プラ成形品の強度を著しく低下させることなく割合はっきりとした模様を出すことができる成形方法を提供することができた。




 

 


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