(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
木粉と樹脂とを含む押出材を押出成形して成形品本体を形成し、木粉と樹脂とを含む表層材と顔料を混合して得られた被覆材で、前記成形品本体を被覆して同一断面を有する長尺材を成形する成形工程を備え、
前記表層材と前記顔料との混合比率を前記成形工程中に変更する
ことを特徴とする長尺材の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の長尺材の製造方法において、
前記顔料は単一色の顔料若しくは複数色の顔料であり、前記表層材と前記顔料の混合比率を所定時間毎に変更することを特徴とする長尺材の製造方法。
【請求項３】
木粉と樹脂とを含む押出材を押出成形して成形品本体を形成し、複数色の顔料を混合して得られた顔料で、前記成形品本体を被覆して同一断面を有する長尺材を成形する成形工程を備え、
前記複数色の顔料の混合比率を前記成形工程中に変更する
ことを特徴とする長尺材の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の長尺材の製造方法において、
前記長尺材を所定の長さで切断する切断工程を更に備えることを特徴とする長尺材の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の長尺材の製造方法により製造された長尺材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物に用いる床材等の長尺材として天然木を用いることによって、建物の外観性を向上したいという要望がある。しかし、天然木を用いるとコスト高になってしまう場合がある。そこで、複数の長尺材を、木粉と樹脂とを含む押出材を押出成形してなる押出成形品とし、特許文献１に記載のような技術を応用して、複数の長尺材に天然木に近い質感の表面特性を与えることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２７９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の技術を利用して形成された長尺材は、表面に木目柄が見えるため、近くから見た場合は、天然木に近い質感を表現できるものの、遠くから見た場合は、表面の木目柄が見えない。このため、単に同じ色の樹脂成形品が並んでいるかのように見受けられ、例えば天然木を並べた場合とは異なり、単調な印象を与える場合があった。
【０００５】
そのため、単調な印象を与えないように、グラデーションを有する長尺材を製造することが望まれる。
【０００６】
本発明は、グラデーションを有する長尺材を製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題の少なくとも一つを解決するために、請求項１に記載の発明は、例えば、図１、図２に示すように、
木粉と樹脂とを含む押出材１０を押出成形して成形品本体１３を形成し、木粉と樹脂とを含む表層材２５と顔料２０，２３を混合して得られた被覆材２７で、前記成形品本体１３を被覆して同一断面を有する長尺材５５を成形する成形工程を備え、
前記表層材２５と前記顔料２０，２３との混合比率を前記成形工程中に変更する
ことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、前記表層材２５と前記顔料２０，２３の混合比率を前記成形工程中に変更することにより、色の濃淡を変えることができるため、長手方向に多彩なグラデーションを有する長尺材を製造できる。また、木粉と樹脂を含む表層材２５と前記顔料２０，２３を混合して得られた被覆材２７で、前記成形品本体１３を被覆することにより、木粉を混ぜることができるため、自然に近づけた色合いのグラデーションを有する長尺材を製造できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、例えば、図２に示すように、
請求項１に記載の長尺材の製造方法において、
前記顔料は単一色の顔料２０若しくは複数色の顔料２０，２３であり、前記表層材２５と前記顔料の混合比率を所定時間毎に変更することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記顔料は単一色の顔料２０若しくは複数色の顔料２０，２３であり、前記表層材２５と前記顔料２０，２３の混合比率を所定時間毎に変更することにより、それぞれの色における色の濃淡を変えることができるため、長手方向に多彩なグラデーションを有する長尺材を製造できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、例えば、図１に示すように、
請求項１または２に記載の長尺材の製造方法において、
木粉と樹脂とを含む押出材１０を押出成形して成形品本体１３を形成し、複数色の顔料２０，２３を混合して得られた顔料で、前記成形品本体１３を被覆して同一断面を有する長尺材を成形する成形工程を備え、
前記複数色の顔料２０，２３の混合比率を前記成形工程中に変更する
ことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、前記複数色の顔料の混合比率を前記成形工程中に変更することにより、色が移り変わる段階を表現できるため、長手方向に多彩なグラデーションを有する長尺材を製造できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、例えば、図１（ｂ）に示すように、
前記長尺材５５を所定の長さで切断する切断工程を更に備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、前記長尺材５５を所定の長さで切断することにより、図１（ｃ）に示すように長手方向に異なるグラデーションを有する複数の長尺材を製造できる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、例えば、図１に示すように、
請求項４に記載の長尺材の製造方法により製造された長尺材であることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の長尺材の製造方法により製造された長尺材５５を提供できることにより、例えば、複数の長尺材５５を配置して遠くから見た場合でも、単色の長尺材を並べた場合と比べて、天然木を並べた場合に近い印象を与えることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、グラデーションを有する長尺材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は本発明に係る長尺材の製造方法に用いられる製造装置の一例を示す図であり、（ｂ）は製造され長尺材を所定の長さにカットした際のイメージ図であり、（ｃ）はＩ-Ｉ断面図である。
【図２】本発明に係る長尺材の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図３】（ａ）は本発明に係る顔料の混合比率の一例を示す図であり、（ｂ）はＳｂグラデーションを示す図であり、（ｃ）はＢｒグラデーションを示す図である。
【図４】本発明に係る押出成形用金型の側断面図である。
【図５】図４におけるＡ―Ａ線断面図である。
【図６】図４におけるＸ円部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
＜実施の形態＞
（長尺材製造装置）
図１において、長尺材製造装置１００は、押出成形機３０と、木粉と樹脂とを含む押出材１０が投入されるホッパー３１と、ベース顔料２０が投入される投入部４２と、混合用顔料が投入される投入部４３と、木粉と樹脂とを含む表層材２５が投入されるホッパー４１と、木粉と樹脂と複数の顔料を混合して押出す押出成形機４０と、押出成形機３０から押出された押出材１０から成形品本体１３を形成し、押出成形機４０から押出された被覆材２７で成形品本体１３被覆する金型３２と、自動投入機５０から構成される。長尺材製造装置１００は、成形品本体１３と成形品本体１３を被覆する被覆材２７からなる２層構造（図１（ｃ）参照）を有する長尺材５５を製造する装置である。
【００２１】
ここで、自動投入機５０は、混合用顔料２３の投入量と時間を制御し、被覆材２７の色を変える制御装置である。自動投入機５０は、投入部４３の下部に設けられた弁（図示せず）を開閉することにより、混合用顔料の投入量を調整し、開閉するタイミングを制御することにより投入時間を制御する。また、押出成形機については、例えば、特開２００２−２２５１１１号公報に示すように公知であるため、説明を省略する。
【００２２】
次に、図４〜図６を参照して、２層構造を有する長尺材を製造するための金型３２について、以下説明する。
【００２３】
金型３２の内部には、主材樹脂流路３３が金型３２を図４において左右に貫通するようにして形成されている。金型３２の左端部には、主材樹脂（押出材１０）を主材樹脂流路３３に押出し供給する押出成形機３０が接続されている。主材樹脂流路３３内にはマンドレル３４が挿入されており、このマンドレル３４は主材樹脂流路３３の内周面との間に、所定の間隔をもって配置されている。マンドレル３４は図５に示すように、４本配置されており、この４本のマンドレル３４によって、押出成形された成形品の内部にマンドレル３４の断面と同じ空洞が形成される。
【００２４】
また、金型３２は、第１金型３５と第２金型３６との２つに分割されており、これら第１金型３５と第２金型３６との間に、被覆材２７を成形するための複層成形用型３２Ａが設けられている。第１金型３５は、押出成形機３０に接続されており、第２金型３６は複層成形用型３２Ａを挟んで第１金型３５の先端面に接続されている。
【００２５】
複層成形用型３２Ａは、長方形板状に形成されている。この複層成形用型３２Ａの略中央部には、それを厚さ方向に貫通する貫通孔３７が形成されており、この貫通孔３７は前記主材樹脂流路３３に連続するように配置されている。すなわち、第１金型３５には、主材樹脂流路３３ａが形成されており、第２金型３６には主材樹脂流路３３ｂが形成されているが、これら主材樹脂流路３３ａ，３３ｂを繋ぐように前記貫通孔３７が配置されている。また、この貫通孔３７の内周面は主材樹脂流路３３の内周面より内側に突出しており、図６に示すように、主材樹脂の流れ方向に向けて、内側に傾斜する傾斜面３７ａと、この傾斜面３７ａの先端部から主材樹脂の流れ方向と平行な平行面３７ｂとから構成されている。
【００２６】
また、複層成形用型３２Ａの内部には被覆樹脂流路３８が形成されている。この被覆樹脂流路３８は、上下方向に延設された２本の縦流路３８ａ，３８ａと、この縦流路３８ａ，３８ａの下端部に接続された環状流路３８ｂとを備えている。環状流路３８ｂは、主材樹脂の流れ方向と交差する断面において主材樹脂流路３３を囲むように、つまり前記貫通孔３７を囲むようにして設けられている。なお、縦流路３８ａは、１本でもあるいは３本以上でもよい。
【００２７】
環状流路３８ｂは、複層成形用型３２Ａの表面に溝状に形成されたものであり、この環状流路３８ｂと前記貫通孔３７との間には、隙間３９が形成されている。つまり、複層成形用型３２Ａの、前記貫通孔３７の周囲の面は、複層成形用型３２Ａの表面より若干引っ込んでおり、この引っ込んだ面と、前記第２金型３６の表面との間に前記隙間３９が形成されている。
【００２８】
そして、環状流路３８ｂを流れる被覆材２７は隙間３９を通って主材樹脂流路３３に入り、この主材樹脂流路３３を流れる成形品本体１３の表面に乗って成形品本体１３とともに流れるようになっている。なお、被覆材２７の厚さは、貫通孔３７の内周面が主材樹脂流路３３の内周面より内側に突出する突出長さと、前記隙間３９の幅とによって調整される。
【００２９】
また、複層成形用型３２Ａの上部表面には、接続アダプタ６０が取り付けられている。この接続アダプタ６０は、前記被覆樹脂流路３８に被覆材２７を押出し充填する押出成形機４０（図示略）を接続するためのものであり、縦流路６０ａと、この縦流路６０ａの下端部から分岐する分岐流路６０ｂ，６０ｂと、この分岐流路６０ｂ，６０ｂを前記被覆樹脂流路３８の縦流路３８ａ，３８ａに接続する接続流路６０ｃ，６０ｃとを備えている。縦流路６０ａは接続アダプタ６０の上面に開口しており、この開口部に樹脂押出機が接続されるようになっている。
【００３０】
図４〜図６に示すように、複層成形用型３２Ａは、金型３２を構成する第１金型３５と第２金型３６との間に配置される。この複層成形用型３２Ａは、第１金型３５と第２金型３６とによって挟み付けて強固に固定されている。そして、その貫通孔３７と金型３２の主材樹脂流路３３とが同軸となるように配置する。これによって、貫通孔３７の内周面が主材樹脂流路３３の内周面より内側に突出するとともに、貫通孔３７の傾斜面３７ａの上流側の端縁が、第１金型３５の主材樹脂流路３３ａの開口縁に合致し、貫通孔３７と主材樹脂流路３３ａが滑らかに繋がる。
【００３１】
そして、押出成形機３０から主材樹脂（押出材１０）を押出して、主材樹脂流路３３に供給すると、主材樹脂が主材樹脂流路３３を下流側（図４において右側）に向けて流れ、複層成形用型３２Ａの傾斜面３７ａによって内側に若干絞られ、さらに平行面３７ｂによって、主材樹脂流路３３と平行に流れていく。平行面３７ｂは主材樹脂流路３３の内周面より内側に突出しているので、この平行面３７ｂを過ぎた部分では、成形品本体１３と主材樹脂流路３３の内周面との間に隙間が生じるので、この隙間に被覆材２７を押出し供給する。
【００３２】
すなわち、接続アダプタ６０に接続されている押出成形機４０から被覆樹脂流路３８に被覆材２７を押出し供給することによって、この被覆材２７が縦流路６０ａ、分岐流路６０ｂ，６０ｂ、接続流路６０ｃ，６０ｃを流れて、複層成形用型３２Ａの被覆樹脂流路３８に供給され、さらに、この被覆樹脂流路３８の縦流路３８ａ，３８ａを流れて、環状流路３８ｂに入り込み、この環状流路３８ｂを流れる。環状流路３８ｂを流れる被覆材２７は隙間３９を通って、成形品本体１３と主材樹脂流路３３の内周面との間に隙間に達し、この部分で主材樹脂流路３３を流れる成形品本体１３の表面に乗って、成形品本体１３とともに流れる。
【００３３】
このようにして、押出成形していくことによって、図３（ｃ）に示すような複層成形の長尺材５５を得ることができる。
【００３４】
このように本実施の形態によれば、複層成形用型３２Ａによって、複層成形の長尺材５５を製造することができる。
【００３５】
さらに、複層成形用型３２Ａには、被覆樹脂流路３８の環状流路３８ｂが主材樹脂の流れ方向と交差する断面において主材樹脂流路３３を囲むようにして設けられているので、成形品本体１３の表面を被覆材２７によって容易かつ確実に被覆できる。
【００３６】
加えて、複層成形用型３２Ａには、その被覆樹脂流路３８に被覆材２７を押出し充填する樹脂押出機を接続するための、接続アダプタ６０が取り付けられているので、この接続アダプタ６０に、押出成形機４０を接続することによって、複層成形用型３２Ａの被覆樹脂流路３８に樹脂を押出し充填できる。また、複層成形用型３２Ａを複数種類用意した場合に、これらに接続アダプタ６０を取り付け、付け替えることによって、それぞれの複層成形用型３２Ａの被覆樹脂流路３８に樹脂を押出し充填できる。
【００３７】
（複数の顔料の混合比率）
図３（ｂ）に示すＳｂグラデーションは、ベース顔料Ｓｂ（サンデーブラウン）と、混合用顔料Ｂｒ（ブラウン）が図３（ａ）に示すＮｏ．０〜３で示す顔料混合比率でそれぞれ形成された後に切断された長尺材５５を並べた状態を示す。また、図３（ｃ）に示すＢｒグラデーションは、ベース顔料Ｂｒ（ブラウン）と、混合用顔料Ｇｒ（グレイ）が図３（ａ）に示すＮｏ．０〜３で示す顔料混合比率でそれぞれ形成された後に切断された長尺材５５を並べた状態を示す。通常は、Ｎｏ．０〜３に示す顔料混合比率毎に、長尺材が形成され、切断される。そのため、同一の顔料混合比率で混合された顔料で形成された長尺材を切断して複数の長尺材を製造しても同じ色になる。そのため、例えば、図３（ｂ）に示すＳｂグラデーションを表現するために、Ｎｏ．０〜３に示す顔料混合比率毎に、長尺材を製造する必要があった。
【００３８】
（長尺材の製造方法）
次に、図２を参照して、図３（ａ）に示すＳｂグラデーションの顔料混合比率を用いて、本実施の形態における長尺材を製造する例について説明する。
【００３９】
始めに、ホッパー３１に投入された木粉と樹脂とを含む押出材１０を押出形成機３０により溶融して金型３２へ押出し、金型３２により押出成形して成形品本体１３を形成する（ステップＳ１）。一方で、複数色の顔料２０，２３を押出形成機３０により所定の混合比（例えば、Ｓｂグラデーションの顔料混合比率におけるＮｏ．１）で混合して金型３２へ押出し、金型３２により被覆材２７で成形品本体１３を被覆し、同一断面を有する長尺材５５を成形する（ステップＳ２）。そして、長尺材５５が金型３２から押出され、所定時間経過後に、前記複数色の顔料の混合比率を他の混合比（例えば、Ｎｏ．２）へ、自動投入機５０により投入部４３に設けられた弁を開き混合用顔料Ｂｒを増加して変更する（ステップＳ４）。混合比率の変更後、しばらくして、被覆材の色は他の混合比（例えば、Ｎｏ．２）で得られる色になる。言い換えると、Ｎｏ．１の混合比率（ｓｂ９５％、Ｂｒ５％）とＮｏ．２（Ｓｂ８７．５％、Ｂｒ１２．５％）の間の混合比による移り変わる段階の色が被覆材２７の色として現れる。そのため、図１（ａ）および図１（ｃ）に示すように、長尺材５５の長さ方向にグラデーションが現れる。そして、長尺材の製造が終了するまで、上記工程が継続して行われる（ステップＳ５）。混合比の変更は、所定時間経過後に、Ｎｏ．０〜Ｎｏ．３の順に繰り返し行ってもよいし、そのＮｏ．０〜Ｎｏ．３のいずれかを任意に選択するように行ってもよい。
【００４０】
本実施の形態によれば、前記複数色の顔料の混合比率を前記成形工程中に変更することにより、長尺材を製造するため、グラデーションを有する長尺材を製造できる。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、前記複数色の顔料の混合比率を所定時間毎に変更することにより、色が移り変わる段階を表現できるため、長手方向に多彩なグラデーションを有する長尺材を製造できる。ここで、所定時間毎とは、例えば、１０秒毎、２０秒毎のそれぞれの時間であったり、１０秒→２０秒→１５秒といった異なる時間の組み合わせを含む。
【００４２】
また、本実施の形態によれば、木粉と樹脂とを含む表層材２５と前記複数の顔料２０，２３を混合して得られた被覆材２７で、前記成形品本体１３を被覆することにより、木粉を混ぜることができるため、自然に近づけた色合いのグラデーションを有する長尺材を製造できる。
【００４３】
更に、本実施の形態では、上述の長尺材５５の製造中または製造後に前記長尺材５５を所定の長さで切断する切断工程を更に備えることを特徴とする。前記長尺材の切断は、長尺材の成形工程中、または、成形工程後に、行われる。
【００４４】
本実施の形態によれば、前記長尺材５５を所定の長さで切断することにより複数の長尺材を製造でき、図１（ｃ）に示すように長手方向に異なるグラデーションを有する複数の長尺材を製造できる。更に、複数の長尺材を配置して遠くから見た場合でも、単色の長尺材を並べた場合と比べて、天然木を並べた場合に近い印象を与えることができる。
【００４５】
（変形例）
上記実施の形態では、自動投入機５０で投入機４３を混合用顔料２３の投入量と時間を制御する例を説明した。しかし、これに限らず、自動投入機が、ベース顔料２０または混合用顔料２３いずれかの単一色の顔料のみを投入し、この単一色の顔料の投入量と時間を制御し、表層材２５に対する顔料の混合比率を所定時間毎に長尺材の成形工程中に増減し、被覆材２７の色の濃淡を変えるようにしてもよい。また、自動投入機が、ベース顔料２０及び混合用顔料２３の混合比率を一定にし、この混合した顔料の投入量と時間を制御し、表層材に対する混合された顔料の混合比率を所定時間毎に長尺材の成形工程中に増減し、被覆材２７の色の濃淡を変えるようにしてもよい。また、自動投入機が、ベース顔料２０および混合用顔料２３の両方の投入量と時間を長尺材の成形工程中に制御し、被覆材２７の色を変えるようにしてもよい。上記実施例では、ベース顔料２０、混合用顔料２３及び表層材２５を混合した例で説明したが、表層材２５を用いず、ベース顔料２０、混合用顔料２３の混合比率を変更し、成形品本体１３を着色してグラデーションを付けてもよい。また、表層材２５の代わりに、異なる第３の色の顔料、ベース顔料２０、混合用顔料２３を混合し、これらの混合比率を所定時間毎に変更して成形品本体１３にグラデーションを付けてもよい。また、上記切断工程における切断は、例えば、図１（ｂ）の一番上の長尺材のように、切断後の長尺材が長手方向にグラデーションを有したり、その他の長尺材のように異なる色となったりして、いろいろなバリエーションの長尺材ができるように、切断されることが望ましい。形成されたそのままの長尺材を切断していろいろなバリエーションの長尺材を得るために、切断した後の長尺材の長さに応じて、表層材に対する前記顔料の混合比率または前記複数色の顔料の混合比率を変更する所定時間を決定することが望ましい。
【符号の説明】
【００４６】
１０   押出材
１３   成形品本体
２０   ベース顔料
２３   混合用顔料
２５   表層材
２７   被覆材
３０、４０    押出成形機
３１、４１    ホッパー
３２   金型
４２、４３    投入部
５５   長尺材
５０   自動投入機
１００ 長尺材製造装置
【図２】
0005566943.tif 000002
【図４】
0005566943.tif 000003
【図５】
0005566943.tif 000004
【図６】
0005566943.tif 000005
【図１】
0005566943.tif 000006
【図３】
0005566943.tif 000007