(57)【要約】【課題】  凹凸の大きい立体的な模様によって天然の萱により近い風情・外観を呈し、しかも、天然の萱よりも耐久性に優れた人工萱状物及びその製造方法を提供すること。【解決手段】  熱可塑性樹脂を押出成形して作製された筒状体１から成る人工萱状物Ｒにおいて、前記筒状体１の表面に長手方向のスジ状凹凸部11・11…を不規則に形成する一方、このスジ状凹凸部11・11…を、押出成形機Ｍのダイス内で長手方向に形成された筒本体周囲のひだ状突起Ｇ・Ｇ…を、サイジング装置Ｓに導入する際に筒本体側に押し倒して形成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を押出成形して作製された筒状体(１)から成る人工萱状物において、
前記筒状体(１)の表面に長手方向のスジ状凹凸部(11)(11)…が不規則に形成される一方、このスジ状凹凸部(11)(11)…は、押出成形機(Ｍ)のダイス(Ｄ)内で長手方向に形成された筒本体周囲のひだ状突起(Ｇ)(Ｇ)…を、サイジング装置(Ｓ)に導入した際に筒本体側に押し倒して形成されていることを特徴とする人工萱状物。
【請求項２】
筒状体(１)のスジ状凹凸部(11)(11)…が、押出成形機(Ｍ)のダイス(Ｄ)内で形成されたひだ状突起(Ｇ)(Ｇ)…を、サイジング装置(Ｓ)に導入する際に倒れる方向を不規則に変化させながら押し倒して形成されていることを特徴とする請求項１記載の人工萱状物。
【請求項３】
筒状体(１)のスジ状凹凸部(11)(11)…が、押出成形機(Ｍ)のダイス(Ｄ)内で形成された大型のひだ状突起(Ｇ1)(Ｇ1)…をサイジング装置(Ｓ)に導入する際に押し倒し、これを大型のひだ状突起(Ｇ1)(Ｇ1)…間に形成された小型のひだ状突起(Ｇ2)(Ｇ2)…に干渉させて形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の人工萱状物。
【請求項４】
筒状体(１)のスジ状凹凸部(11)(11)…が、押出成形機(Ｍ)のダイス(Ｄ)内で形成された先端側よりも基部側の厚みが小さいひだ状突起(Ｇ)(Ｇ)…を、サイジング装置(Ｓ)に導入する際に押し倒して形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の人工萱状物。
【請求項５】
筒状体(１)が植物バイオマス粉体を添加した熱可塑性樹脂から作製されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の人工萱状物。
【請求項６】
筒状体(１)のスジ状凹凸部(11)(11)…が、押出成形機(Ｍ)のダイス(Ｄ)内で筒本体の周囲に所定間隔で形成された６つ以上のひだ状突起(Ｇ)(Ｇ)…を、サイジング装置(Ｓ)に導入する際に押し倒して形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の人工萱状物。
【請求項７】
筒状体(１)が、スジ状凹凸部(11)を有する表面層(12)と、この表面層(12)の熱可塑性樹脂よりも加熱軟化時の剛性が大きい熱可塑性樹脂を用いた内側層(13)とから構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一つに記載の人工萱状物。
【請求項８】
押出成形機(Ｍ)のダイス(Ｄ)から、熱可塑性樹脂から成る筒状体(１)を加熱軟化状態で押し出すとともに、筒本体の周囲に長手方向のひだ状突起(Ｇ)(Ｇ)…を形成する第一のステップと；前記ダイス(Ｄ)から押し出した筒状体(１)を、加熱軟化状態のままサイジング装置(Ｓ)のダイス孔(Ｈ3)に導入し、ダイス孔(Ｈ3)内で前記ひだ状突起(Ｇ)(Ｇ)…を押し倒して、或いは押し潰して表面に不規則なスジ状凹凸部(11)(11)…を形成する第二のステップと；前記サイジング装置(Ｓ)のダイス(Ｄ’)内に導入した筒状体(１)を冷却賦形する第三のステップとを含むことを特徴とする人工萱状物の製造方法。
【請求項９】
第二のステップにおいて、筒状体(１)をサイジング装置(Ｓ)のダイス孔(Ｈ3)に導入する前に、ひだ状突起(Ｇ)(Ｇ)…に不規則にエアーを吹きかけて、ひだ状突起(Ｇ)(Ｇ)…が倒れる方向をランダムに変化させることを特徴とする請求項８記載の人工萱状物の製造方法。
【請求項１０】
第二のステップにおいて、筒状体(１)をサイジング装置(Ｓ)のダイス孔(Ｈ3)に導入する前に、可動治具によって筒状体(１)を左右または上下に動かしたり、回転させたり、振動させたりしてひだ状突起(Ｇ)(Ｇ)…が倒れる方向をランダムに変化させることを特徴とする請求項８または９に記載の人工萱状物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工萱状物の改良、詳しくは、凹凸の大きい立体的な模様によって天然の萱により近い外観を呈し、しかも、天然の萱よりも耐久性に優れた人工萱状物及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、ススキやチガヤなどの萱材を利用した萱葺き屋根等は、風雨に曝されて傷んだ萱を一定の年月が経過すると葺き替える必要があるため、茅葺き屋根の維持には多大な労力やコストがかかる。また天然の萱は、材料として充分な耐久性・強度を有していないため、簾以外のインテリアや内装材に利用する場合にも、用途が限定されてしまう。
【０００３】
そこで、従来においては、複数の萱が並んだような外観を有する屋根材を樹脂成形によって製造する技術が提案されたが(特許文献１参照)、成形品の外観の工夫が充分でなかったため、表面の形状や色合いが全体的に均一で如何にも人工的な外観となり、天然の萱の雰囲気を醸すことができなかった。
【０００４】
一方、樹脂成形の分野では、発泡剤を加えた樹脂材料を押出成形機から外部に押し出した後、外部空間で成形体を発泡ガスにより膨張させて、それをサイジング装置で再度圧縮することにより、表面に細かな木目模様を付ける技術も公知となっており(特許文献２参照)、この技術を用いて萱材の代替品を作製する方法も考えられる。
【０００５】
しかしながら、上記木目模様を有する棒状成形体は、成形時における外部空間での膨張率が低いことから、棒の周面に細かな線状の溝を付けるのが精一杯で萱の茎表面の不規則な模様を表現することができなかった。しかも、上記棒状成形体は単一層であったため、萱の茎断面を正確に表現することもできなかった。
【０００６】
また他にも、上記従来技術と同様の製法で、異形断面の人工萱を製造する技術も公知となっているが(特許文献３参照)、この従来技術に係る棒状成形体に関しても、より複雑な断面形状で成形することは可能であるものの、茎表面の模様や茎の自然な雰囲気を再現するまでには至らなかった。
【０００７】
また本件出願人も、以前に外層部を発泡剤によりバルーン状に膨張させて、それをサイジング装置で圧搾することにより表面にシワ模様を形成する技術を開発し、特許出願も行っているが(特許文献４参照)、この技術に関しても、シワ模様の凹凸が小さかったことから、より本物の萱材に近付けるための改良の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６３―１５６１５３号公報
【特許文献２】特公昭４８―２４８２１号公報
【特許文献３】特公昭４９―４１３４１号公報
【特許文献４】特開２００２―２６２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の如き問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、凹凸の大きい立体的な模様によって天然の萱により近い風情・外観を呈し、しかも、天然の萱よりも耐久性に優れた人工萱状物及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者が上記課題を解決するために採用した手段を添付図面を参照して説明すれば次のとおりである。
【００１１】
即ち、本発明は、熱可塑性樹脂を押出成形して作製された筒状体１から成る人工萱状物Ｒにおいて、
前記筒状体１の表面に長手方向のスジ状凹凸部11・11…を不規則に形成する一方、このスジ状凹凸部11・11…を、押出成形機ＭのダイスＤ内で長手方向に形成された筒本体周囲のひだ状突起Ｇ・Ｇ…を、サイジング装置Ｓに導入する際に筒本体側に押し倒して形成した点に特徴がある。
【００１２】
なお、本明細書中における「人工萱状物Ｒ」は、葦(アシ、ヨシ)や薄(ススキ)等のイネ科植物またはこれに類似する植物の人工物を指し、屋根葺き材である萱のみに用途を限定するものではない。
【００１３】
また、上記筒状体１のスジ状凹凸部11・11…については、押出成形機ＭのダイスＤ内で形成されたひだ状突起Ｇ・Ｇ…を、サイジング装置Ｓに導入する際に倒れる方向を不規則に変化させながら押し倒して形成することによって、より複雑な立体模様を形成できる。なお、その場合には、植物バイオマス粉体を添加した熱可塑性樹脂から筒状体１を作製するのが好ましい。
【００１４】
また更に、表面に複雑な立体模様を形成するために、上記筒状体１のスジ状凹凸部11・11…を、押出成形機ＭのダイスＤ内で形成された大型のひだ状突起Ｇ1・Ｇ1…をサイジング装置Ｓに導入する際に押し倒し、これを大型のひだ状突起Ｇ1・Ｇ1…間に形成された小型のひだ状突起Ｇ2・Ｇ2…に干渉させて形成する方法を採用することもできる。
【００１５】
他方また、上記筒状体１のスジ状凹凸部11・11…を形成する際には、押出成形時に形成するひだ状突起Ｇ・Ｇ…を先端側よりも基部側の厚みが小さい形状とすることで、ひだ状突起Ｇ・Ｇ…が筒本体に向かって倒れ易くなるため、綺麗なスジ状模様を形成することができる。
【００１６】
そしてまた、上記筒状体１のスジ状凹凸部11・11…については、押出成形機ＭのダイスＤ内で筒本体の周囲に所定間隔で形成された６つ以上のひだ状突起Ｇ・Ｇ…を、サイジング装置Ｓに導入する際に押し倒して形成することで、より複雑な立体模様を形成することができる。
【００１７】
また、上記筒状体１を、スジ状凹凸部11を有する表面層12と、この表面層12の熱可塑性樹脂よりも加熱軟化時の剛性が大きい熱可塑性樹脂を用いた内側層13とから構成することで、表面層12により複雑な立体模様を形成することができる。
【００１８】
一方、上記人工萱状物Ｒを製造する際には、押出成形機ＭのダイスＤから、熱可塑性樹脂から成る筒状体１を加熱軟化状態で押し出すと共に、筒本体の周囲に長手方向のひだ状突起Ｇ・Ｇ…を形成する第一のステップと；前記ダイスＤから押し出した筒状体１を、加熱軟化状態のままサイジング装置Ｓのダイス孔Ｈ3に導入し、ダイス孔Ｈ3内で前記ひだ状突起Ｇ・Ｇ…を押し倒して、或いは押し潰して表面に不規則なスジ状凹凸部11・11…を形成する第二のステップと；前記サイジング装置ＳのダイスＤ’内に導入した筒状体１を冷却賦形する第三のステップとを含む方法を採用するのが好ましい。
【００１９】
また、上記第二のステップにおいて、ひだ状突起Ｇ・Ｇ…が倒れる方向をランダムに変化させるために、筒状体１をサイジング装置Ｓのダイス孔Ｈ3に導入する前に、ひだ状突起Ｇ・Ｇ…に不規則にエアーを吹きかける方法を採用することもできる。
【００２０】
また同様の目的で、上記第二のステップにおいて、筒状体１をサイジング装置Ｓのダイス孔Ｈ3に導入する前に、可動治具によって筒状体１を左右または上下に動かしたり、回転させたり、振動させたりする方法を採用することもできる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、筒状体を成形する際、筒本体の周囲にひだ状突起を形成し、これをサイジング装置の導入時に倒伏させてスジ状の凹凸部を形成したことにより、筒状体の表面に従来よりも凹凸の大きい立体模様を形成することが可能となるため、筒状体の外観をより乾燥収縮した人工萱状物の風情・雰囲気に近付けることができる。
【００２２】
また、本発明では、人工萱状物を熱可塑性樹脂から作製したことで、天然の萱以上の耐久性や強度を付与することもできるため、茅葺き屋根や簾の耐久性を高めることができ、また強度の面でも天然の萱材を使用することができない床パネル等にも萱材の用途幅を広げることができる。
【００２３】
したがって、本発明により、天然の萱の雰囲気をより忠実に再現することができ、しかも、天然の萱材よりも耐久性や強度、メンテナンス性(汚れが付着し難い)等の点で優れた人工萱状物を提供できることから、本発明の実用的利用価値は頗る高い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１における人工萱状物を表わす全体斜視図である。
【図２】本発明の実施例１における人工萱状物を表わす正面図及び側面図である。
【図３】本発明の実施例１における人工萱状物の成形工程と金型の形状を表わす状態説明図及び断面図である。
【図４】本発明の実施例１における押出成形機から外部に押し出された直後の筒状体の形状を表わすＸ−Ｘ’断面図である。
【図５】本発明の変形例における成形時の筒状体の形状を表わす断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
『実施例１』
［人工萱状物の構成］
まず本発明の実施例１について、図１から図４に基いて説明する。なお同図において、符号１で指示するものは、筒状体である。この実施例１では、人工萱状物Ｒを、表面に長手方向の不規則なスジ状凹凸部11・11…を有し、かつ、熱可塑性樹脂を押出成形して作製された筒状体１から構成している(図１、図２参照)。
【００２６】
また本実施例では、上記筒状体１を二層構造で形成しており、外側の表面層12の材料にＡＳＡ樹脂を、内側層13の材料に塩化ビニル樹脂を使用している。また、上記外層部２には、植物バイオマス粉体(材料：木粉)を添加してこれを成形時に焦がすことで茶色に着色し、これによって筒状体１の表面を乾燥させた植物の質感に近付けている。
【００２７】
そしてまた、上記筒状体１のスジ状凹凸部11・11…については、押出成形工程およびサイジング工程を工夫することにより(詳細は下記の製造方法の項目で説明する)、シワよりも立体的な形状となっている。そのため、本実施例における人工萱状物Ｒは、従来よりも自然の萱に近い外観に仕上がっている。
【００２８】
［人工萱状物の製造方法］
次に、上記人工萱状物Ｒの製造方法について説明する。まず第一のステップとして、押出成形機ＭのダイスＤから、熱可塑性樹脂(ＡＳＡ樹脂及び塩化ビニル樹脂)から成る筒状体１を加熱軟化状態で押し出す(図３参照)。またこの際、押出成形機Ｍのダイス孔Ｈ1の形状を工夫して、図４に示すように筒本体の周囲に長手方向のひだ状突起Ｇ・Ｇ…が形成された筒状体が押し出されるようにする。
【００２９】
なお本実施例では、上記押出成形機ＭのダイスＤに、表明層12の流路となる外側のダイス孔Ｈ1と、内側層13の流路となるダイス孔Ｈ2を設けて、材料が外部に押し出された際に二層が一体となった筒状体が形成されるようにしている。また、上記第一のステップにおいては、表面層12の材料に含めた植物バイオマス粉体をダイス孔Ｈ1の周壁の熱で茶色に変色させている。
【００３０】
そして次に、第二のステップとして、上記ダイスＤから押し出した筒状体１を、加熱軟化状態のままサイジング装置Ｓのダイス孔Ｈ3に導入し、ダイス孔Ｈ3内で長手方向に形成された筒本体周囲のひだ状突起Ｇ・Ｇ…を筒本体側に押し倒して、或いは押し潰して表面に不規則なスジ状凹凸部11・11…を形成する。
【００３１】
なお、上記サイジング装置Ｓのダイス孔Ｈ3のサイズについては、押出成形機Ｍのダイス孔Ｈ1よりも径を小さくする必要がある。また本実施例では、上記ひだ状突起Ｇ・Ｇ…が綺麗に倒れるようにサイジング装置Ｓのダイス孔Ｈ3の形状を、出口に向けて径が次第に小さくなるテーパ状としている。
【００３２】
これによって、筒状体１の表面に立体的なスジ状模様を形成することができる。また上記第二のステップにおいて、ひだ状突起Ｇ・Ｇ…を、サイジング装置Ｓに導入する際に倒れる方向を不規則に変化させながら押し倒すことによって、より複雑な立体模様を形成することができる。
【００３３】
また、上記第二のステップにおいて、ひだ状突起Ｇ・Ｇ…が倒れる方向を不規則に変化させる簡単な方法としては、本実施例のように表面層12の樹脂材料に植物バイオマス粉体を添加して、この植物バイオマス粉体を各ひだ状突起Ｇ・Ｇ…中に不均一に分散させる方法や、植物バイオマス粉体の粒子の大きさを粒径0.01〜0.3mm程度の範囲で不揃いとすることで、樹脂の流れを不規則にする方法を採用できる。
【００３４】
またその他の方法としては、筒状体１をサイジング装置Ｓのダイス孔Ｈ3に導入する前に、ひだ状突起Ｇ・Ｇ…に対してエアーを吹出し方向や風量を不規則に変化させながら吹きかけることによって、ひだ状突起Ｇ・Ｇ…が倒れる方向をランダムに変化させることもできる。
【００３５】
また他にも、筒状体１をサイジング装置Ｓのダイス孔Ｈ3に導入する前に、可動治具によって筒状体１を左右または上下に動かしたり、回転させたり、振動させたりして、ひだ状突起Ｇ・Ｇ…が倒れる方向をランダムに変化させることもできる。もちろん、これらの方法を組み合わせて採用することもできる。
【００３６】
また更に、本実施例のように表面層12の熱可塑性樹脂(ＡＳＡ樹脂)よりも加熱軟化時の剛性が大きい熱可塑性樹脂(塩化ビニル樹脂)を内側層13に使用すれば、上記第二のステップにおいて内側層13が土台となって表面層12が変形し易くなるため、スジ状凹凸部11がより複雑な立体模様となる。
【００３７】
また本実施例では、スジ状凹凸部11・11…による立体模様が萱材の雰囲気に近付くように、筒本体の周囲に６つのひだ状突起Ｇ・Ｇ…を所定間隔で形成しているが、筒状体１の直径を大きくする場合や、形成されるスジ状凹凸部11・11…の数を増やしたい場合には、ひだ状突起Ｇ・Ｇ…を６つ以上形成することもできる。
【００３８】
また更に、本実施例においては、上記ひだ状突起Ｇ・Ｇ…を大型のひだ状突起Ｇ1・Ｇ1…と小型のひだ状突起Ｇ2・Ｇ2…を交互に形成している。これにより、大型のひだ状突起Ｇ1・Ｇ1…を押し倒して、大型のひだ状突起Ｇ1・Ｇ1…間の小型のひだ状突起Ｇ2・Ｇ2…に干渉させることができるため、複雑な立体模様を形成することができる。
【００３９】
そしてまた、本実施例では、上記押出成形時に形成するひだ状突起Ｇ・Ｇ…を先端側よりも基部側の厚みが小さい形状としているため、サイジング装置Ｓへの導入時にひだ状突起Ｇ・Ｇ…が筒本体に向かって倒れ易くなる。そのため、筒状体１の表面に綺麗なスジ状模様を形成することができる。
【００４０】
そして最後に、第三のステップとして、サイジング装置ＳのダイスＤ’内に導入した筒状体１を冷却賦形する。このように上記第一から第三のステップを含む方法を採用することで、スジ状凹凸部11・11…が表面に形成された筒状体１を連続的に効率良く製造することが可能となる。
【００４１】
本発明は、概ね上記のように構成されるが、本発明は図示の実施形態に限定されるものでは決してなく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であって、例えば、筒状体１を二層構造とする必要はなく、図５に示すように表面層12のみから筒状体１を構成することもできる。
【００４２】
また、押出成形時に形成するひだ状突起Ｇ・Ｇ…の形状に関しても、図５に示すように先端側の太さと基部側の太さを同じに揃えたり、また全てのひだ状突起Ｇ・Ｇ…を長さを同じに揃えることもできる(図示せず)。また、ひだ状突起Ｇ・Ｇ…を筒本体の周囲に不均等な間隔で形成することもできる(図示せず)。
【００４３】
また更に、上記筒状体１の表面層12及び内側層13の樹脂材料に関しても、ポリオレフィン系樹脂(ポリプロピレン、ポリエチレン等)、ポリスチレン系樹脂(ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂)、アクリル樹脂、ポリエステル系樹脂(ＰＥＴ、ポリ乳酸)、ポリアミド系樹脂(ナイロン)等の結晶性樹脂、または非結晶性樹脂から適当なものを選択できる。
【００４４】
他方また、外層部２に混合するバイオマス粉体についても、植物原料を粉末化したものであれば木粉、米粉以外の竹粉や籾粉、などを使用することができ、またバイオマス粉体の混合量に関しても、樹脂１００重量部に対して５〜８０重量部の間で自由に調整することができる。
【００４５】
また、上記人工萱状物Ｒは、屋根葺き材として使用するだけでなく、床材や敷物、或いは壁装材等の他の用途に用いることもでき、何れのものも本発明の技術的範囲に属する。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
最近では、天然物を用いた日本古来の技術やデザインを最新技術に活用する温故知新のものづくりが注目されており、その中でも建築物や生活用品に古くから利用されてきた萱材は、日本人の知恵と伝統を表わす材料として日本文化に馴染みが深い。
【００４７】
そのような中で、本発明の人工萱状物及びその製造方法は、天然の萱以上の機能性を萱代替品を付与できるだけでなく、天然の萱の自然な雰囲気も再現できる有用な技術であることから、その産業上の利用価値は非常に高い。
【符号の説明】
【００４８】
１  筒状体
11  スジ状凹凸部
12  表面層
13  内側層
Ｒ  人工萱状物
Ｍ  押出成形機
Ｓ  サイジング装置
Ｄ  ダイス
Ｈ  ダイス孔
Ｇ  ひだ状突起
【図１】
2014152441.tif 000003
【図２】
2014152441.tif 000004
【図３】
2014152441.tif 000005
【図４】
2014152441.tif 000006
【図５】
2014152441.tif 000007