(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オレフィン系樹脂と木質系充填剤２０〜７０重量％を含有してなる合成木材であって、加工前の非散乱面の刺激値Ｙが２０以下である表面に、筋状の微細な溝の有無による光散乱の異なる部分が形成されており、微細な溝を多数設けた淡色部と、微細な溝の無い濃色部とからなる光散乱の違いによる色の濃淡模様を有することを特徴とする模様付合成木材。
【請求項２】
オレフィン系樹脂と木質系充填剤２０〜７０重量％を含有してなる合成木材であって、加工前の非散乱面の刺激値Ｙが２０以下である表面に、筋状の多数の微細な溝の疎密による光散乱の異なる部分が形成されており、微細な溝を密に形成した淡色部と、微細な溝を疎に形成した濃色部とからなる光散乱の違いによる色の濃淡模様を有することを特徴とする模様付合成木材。
【請求項３】
微細な溝間の稜が微小な凹凸を持ち、凹凸の深さもしくは高さが５〜５０ミクロンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の合成木材。
【請求項４】
微細な溝間の稜が微小な凹凸を持ち、淡色部の凹凸の深さもしくは高さが５〜５０ミクロンであり、濃色部の凹凸の深さもしくは高さが５ミクロン以下であることを特徴とする請求項２に記載の合成木材。
【請求項５】
淡色部と濃色部の微細な溝の方向が異なることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の合成木材。
【請求項６】
表面にクリヤー塗膜を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の合成木材。
【請求項７】
オレフィン系樹脂と木質系充填剤２０〜７０重量％を含有してなる合成木材の表面であって、加工前の非散乱面の刺激値Ｙが２０以下である表面に、部分的に筋状に多数の微細な溝を形成する研削加工を施すことにより、筋状に光散乱の異なる部分を形成して、微細な溝を多数形成した淡色部と微細な溝の無い濃色部とからなる光散乱の違いによる色の濃淡模様を有する合成木材を製造することを特徴とする模様付合成木材の製造方法。
【請求項８】
オレフィン系樹脂と木質系充填剤２０〜７０重量％を含有してなる合成木材の表面であって、加工前の非散乱面の刺激値Ｙが２０以下である表面に、筋状に多数の微細な溝を疎密に形成する研削加工を施すことにより、筋状に光散乱の異なる部分を形成して、微細な溝を密に形成した淡色部と、微細な溝を疎に形成した濃色部とからなる光散乱の違いによる色の濃淡模様を有する合成木材を製造することを特徴とする模様付合成木材の製造方法。
【請求項９】
研削加工の際に筋状の研削部とそれ以外の研削部の研削度を異ならせ、筋状研削部とそれ以外の研削部との間で光散乱の違いによる色の濃淡模様を現出させることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
異なる研削材を用いて２種類以上の研削加工を行い、用いた研削材の違いによって研削度を異ならせ、それに基づく光散乱の違いによる色の濃淡模様を現出させることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
２種類以上の研削材を用い、一方の研削材による研削方向と他方の研削材による研削方向が異なるように研削加工を行い、形成される多数の微細な溝の方向の相違によって色の濃淡模様を現出させることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
研削加工により多数の微細な溝を表面に一様に形成した後、表面を部分的に加熱及び／又は加圧してその部分の微細な溝を押しつぶし、濃色部を形成することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
研削加工により多数の微細な溝を表面に一様に形成した後、筋状に再度研削することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記研削加工がサンディング及び／又は回転ブラシによるブラッシングであることを特徴とする請求項７乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記研削加工がサンディングによるものであり、サンディングベルトの押当てローラーに模様に対応する溝を設けたことを特徴とする請求項７乃至１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記研削加工が電動鉋盤によるものであり、模様に対応して鉋盤の刃の先端形状が異なることを特徴とする請求項７乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オレフィン系樹脂と木質系充填剤から得られる合成木材に光散乱の違いによって筋状に色の濃淡模様を現出させた模様付合成木材及びその製造方法に関する。本発明は、特にポリプロピレンに木粉を充填した合成木材の表面に木目模様を付け、天然の木材に近い外観を与える技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オレフィン系樹脂と木質系充填剤から得られる合成木材の押出し成形材は、表面にオレフィン系樹脂のスキン層を有するため、そのままではプラスチック様の触感がある。表面のスキン層を除去することにより内部の木粉が表面に露出し、木材様の触感が得られる。しかし、この方法では、表面の質感は木材に近づくが、外観は模様の無い均一なものであった。
従来、押出し樹脂成形品に木目模様を付与する方法として、印刷又は流れ模様を利用する方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平９−２１６５００号公報においては、木粉を含有する熱可塑性樹脂押出し成形物を、（１）研削により表面のスキン層を除去し、傷条を多数形成した後、（２）着色剤を塗布し、（３）傷条の凹部に着色層を残すように再度研削を行った後に、（４）木目柄を印刷し、（５）透明塗料による上塗を行う方法が提案されている。しかしながら、このような方法では木目模様は印刷により得られるものであり、木目柄自体は印刷インクによる着色である。印刷インクを用いた場合、溶剤の揮発による作業環境の悪化が問題となり、排気設備が必要となる。また、乾燥まで養生する必要があり、工程が繁雑となる。さらに、立体的な質感が充分に表現し難いといった問題がある。
【０００４】
また、特公平３−５９８０３号公報には、押出しダイ内に抵抗板又は桿を設け、これによって押出し流れに変化をつけ、流れ模様により木目を形成する方法が記載されている。しかしながら、このような流れ模様を利用する方法では、木目を任意に調製することが難しく、木目模様を変更する為にはダイスの構造を変更する必要がある。また、模様は押出し方向に平行なものとなり、柾目以外の模様を形成することはできない。
【０００５】
前記特開平９−２１６５００号公報及び特公平３−５９８０３号公報に記載の方法では、共に成形品の表面研削により表面のスキン層が除かれているが、共に研削そのものは木目の模様の形成には関わっていない。さらに、特開平８−２６７５９７号公報にも表面の研削によるスキン層の除去が開示されているが、これも表面の質感を木材に近づけるためのものであり、模様を形成するためのものではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、木目模様を合成木材表面に形成する為には、従来、印刷か流れ模様を利用することが考えられている。しかし、印刷では工程が繁雑となり、また立体的な質感が充分に表現できず、一方、流れ模様では任意の模様を形成することができない。
従って、本発明の目的は、立体的な質感を有し、しかも柾目模様、板目模様など所望に応じて任意の模様が形成された模様付合成木材を提供することにある。さらに本発明の目的は、このような模様付合成木材を簡便な方法により、生産性良くかつ低コストで製造できる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】
前記目的を達成するために、本発明によれば、オレフィン系樹脂と木質系充填剤２０〜７０重量％を含有してなる合成木材であって、加工前の非散乱面の刺激値Ｙが２０以下である表面に、筋状に微細な溝の有無による光散乱の異なる部分が形成されており、微細な溝を多数設けた淡色部と、微細な溝の無い濃色部とからなる光散乱の違いによる色の濃淡模様を有することを特徴とする模様付合成木材、あるいは、オレフィン系樹脂と木質系充填剤２０〜７０重量％を含有してなる合成木材であって、加工前の非散乱面の刺激値Ｙが２０以下である表面に、筋状に多数の微細な溝の疎密による光散乱の異なる部分が形成されており、微細な溝を密に形成した淡色部と、微細な溝を疎に形成した濃色部とからなる光散乱の違いによる色の濃淡模様を有することを特徴とする模様付合成木材が提供される。好適な態様においては、オレフィン系樹脂がポリプロピレン、木質系充填剤が木粉の合成木材である。
このような模様付合成木材は、基本的には、上記合成木材の表面に、多数の微細な溝を形成する研削加工を施すことによって筋状に光散乱の異なる部分を形成し、微細な溝を多数設けた淡色部と、微細な溝の無い濃色部とからなる光散乱の違いによる色の濃淡模様、あるいは、微細な溝を密に形成した淡色部と、微細な溝を疎に形成した濃色部とからなる光散乱の違いによる色の濃淡模様を形成する方法により製造できる。
なお、上記木質系充填剤２０〜７０重量％とは、合成木材の全体重量に対する割合をいう。
【０００８】
前記筋状の濃淡模様としては、多数の微細な溝の有無、疎密、溝間の稜の形状やサイズ、方向の相違などに基づく種々の態様が含まれる。
まず、第一の態様は、光散乱の違いが表面に設けられた微細な溝の有無によるものであり、微細な溝を多数設けた淡色部と、微細な溝の無い濃色部を有することを特徴としている。
この態様の模様付合成木材は、合成木材表面に部分的に筋状に研削加工を施すことによって製造できる。
【０００９】
次に、第二の態様は、光散乱の違いが表面に設けられた多数の微細な溝の疎密によるものであり、微細な溝を密に形成した淡色部と、微細な溝を疎に形成した濃色部を有することを特徴としている。
また、第三の様態は、光散乱の違いが表面に設けられた多数の微細な溝によるものであり、微細な溝間の稜が微小な凹凸を持つことを特徴としている。この態様には、稜の凹凸の深さもしくは高さが５〜５０ミクロンの淡色部を筋状に形成する態様と、凹凸の深さもしくは高さが５〜５０ミクロンの淡色部と、凹凸の深さもしくは高さが５ミクロン以下の濃色部を形成する態様が含まれる。
【００１０】
前記第二及び第三の態様の模様付合成木材は、研削加工の際に筋状の研削部とそれ以外の研削部の研削度（例えば、多数の微細な溝の疎密や深さ、溝間の稜の凹凸形状やサイズ）を異ならせ、筋状研削部とそれ以外の研削部との間で光散乱の違いによる色の濃淡模様を現出させる方法、あるいは、異なる研削材を用いて２種類以上の研削加工を行い、用いた研削材の違いによって研削度を異ならせ、それに基づく光散乱の違いによる色の濃淡模様を現出させる方法によって製造できる。さらにまた、研削加工により多数の微細な溝を表面に一様に形成した後、筋状に再度研削する方法によっても製造できる。
【００１１】
さらに、第四の態様は、光散乱の違いが表面に設けられた多数の微細な溝の方向の相違によるものであり、淡色部と濃色部の微細な溝の方向が異なることを特徴としている。
この態様の模様付け合成木材は、２種類以上の研削材を用い、一方の研削材による研削方向（又はこの研削材を回転させる回転軸の方向）と他方の研削材による研削方向（又はこの研削材を回転させる回転軸の方向）が異なるように研削加工を行い、形成される多数の微細な溝の方向の相違によって色の濃淡模様を現出させる方法によって製造できる。
【００１２】
前記した各態様は任意に組み合わせて採用することができる。例えば、合成木材が微細な溝を多数設けた筋状淡色部と微細な溝を形成していない濃色部を有する場合、上記筋状淡色部の多数の微細な溝の深さを、筋の輪郭部が浅く、筋の中心に向って徐々に深くなるように形成し、あるいは微細な溝の数が徐々に多くなるように形成し、筋の輪郭部がぼけた筋状濃淡模様を形成したり、また、研削加工により多数の微細な溝を表面に一様に形成した後、溝の方向を変えてさらに筋状により深い多数の微細な溝を加工するなど、種々の態様が可能である。
また、濃色部の形成は、研削加工により多数の微細な溝を表面に一様に形成した後、表面を部分的に加熱及び／又は加圧してその部分の微細な溝を押しつぶすことによっても行うことができる。
なお、前記のような各種態様の多数の微細な溝による濃淡模様を形成した合成木材の表面には、保護膜としてクリヤー塗膜を施すことが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
前記のように、本発明によれば、合成木材のスキン層を研削により取り除く際に同時に木目模様を形成し、木目模様の形成と表面質感の改善が１工程で達成される方法が提供される。
一般に色は、「色のはなし」、第５１−５５頁（技報堂出版  ＩＳＢＮ４−７６５５−４３１７−Ｘ）に示されるように、（１）物体の表面層の形状、（２）物体表面における光の反射及び透過の状態、（３）物体を照明する光源の位置、（４）光源の種類、（５）物体を見る目の位置によって変化する。従って、着色の程度が同じであっても、上記（１）〜（５）の条件が異なれば異なる色に見える。本発明では上記（２）物体表面における光の反射及び透過の状態に着目し、表面の粗さを変えることにより、異なる色に見える原理を利用している。
【００１４】
入射した白色光は、物体の表面での反射光と内部へ侵入する光の２つに分かれる。金属等の自由電子を持つ物質では殆どの入射光は表面で反射され、その他の物質では内部へ侵入する。内部へ侵入した光は、吸収がなければそのまま直進し、物質の他端で物質の外へ出ていく。ガラスは可視領域に吸収が無いため、透明に見える。色付ガラスの場合には、ガラスの中を光が透過する過程で特定の波長の光が吸収されるため、入射した白色光がガラスを透過することで着色する。
【００１５】
物質中に散乱要素がある場合、入射した光は物質中で散乱され、直進することなく入射面へ戻る。従って、吸収が無ければ、入射光と同じスペクトルを持つ光が散乱光として観察される。物質中に光を吸収する要素がある場合には、光が物質中を進む間に着色が起こる。このため、観察される散乱光は着色光となり、この着色光でもって物質の色を見ている。物質の光吸収が可視領域で波長による選択性がなければ黒又はねずみ色の彩度０の色となり、選択性がある場合には彩度を持つ色となる。
【００１６】
この時、着色の程度は単位長さ当たりの吸収強度、散乱要素の濃度によって決まる。物質がより多くの有色顔料、染料を含有する場合、単位長さ当たりの吸収強度が増加し、より彩度の高い、濃く、深い色となる。一方、散乱要素を加えると、白味の強い、彩度の低い色となる。これは散乱要素の密度が増えることで、より表面近くで散乱され、入射光が物質中を透過する距離が短くなるため、吸収要素による着色が小さくなるためである。ここで、散乱要素とは、物質との屈折率の違いにより光散乱を起こす成分又は要素を指し、白色顔料、充填剤、さらには樹脂中に形成された結晶、球晶等がこれにあたる。
【００１７】
本発明では、合成木材の表面に選択的に散乱性の異なる部分を設け、散乱性の違いから異なる色として見せる方法を提供するものである。すなわち、表面に物理的な微細な凹凸を多数設け、内部の散乱要素と同様な散乱性を持たせることにより、成形品の表面に色の異なる領域を設け、木質系充填剤を含有する合成木材表面に木目模様を付与するものである。表面で散乱される光は内部へ侵入しないため、着色要素の影響を受けることが少なく、入射光に近い光である。このような表面で散乱される光が多くなると、彩度が低くなり、白味の強い色となる。
具体的には、表面に微細な溝を多数設けることで、表面付近で散乱される光をより多くし、内部から散乱される光と表面付近で散乱される光の比率を変化させ、彩度を低くすることにより異なる色に見せ、この色の違いを利用した模様を有することを特徴としている。
【００１８】
このような散乱を利用して模様を形成するには、下地の色が濃色系であることが好ましく、淡色系の場合、元々白味が強いため、彩度が低く、表面の散乱効果は大きくない。具体的には、Ｙｘｙ系色表示において、刺激値Ｙが２０以下であることが求められる。Ｙが２０を超える場合、表面の光散乱による色調の変化は小さく、模様として明確に認識されない。
なお、本明細書中において、Ｙｘｙ系色表示は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１０５に基づいており、その測定に使用した装置は、ミノルタカメラ（株）製色彩色差計ＣＳ−１００である。
【００１９】
表面に設けられた多数の微細な溝の間には凹凸のある稜が形成され、その稜の凹凸の深さもしくは高さが５〜５０ミクロンの場合が最も散乱効果が高く、明瞭な彩度の差が得られる。このような稜の凹凸は様々な入射角度の入射光に対して散乱効果があり、多数の微細な溝を設けた部分と設けていない部分の差をより明瞭に見せることができる。
このような凹凸ある稜を有する微細な溝を設けるには、比較的粗い研削が用いられ、例えばサンディングなどの方法を好適に採用できる。
【００２０】
サンディングを行う際には、目の粗いサンディングベルトを用いると良い。具体的には、８０番以下のサンディングベルトを用いた場合に効果が大きく、１２０番以上では効果が小さい。電子顕微鏡による観察では、８０番以下のサンディングベルトを用いて研削した面では、稜に引きちぎられたように凹凸が形成されている。一方、１２０番以上のサンディングベルトを用いて研削した面では、稜は比較的直線的で、大きな凹凸は観察されなかった。
上記のような溝は、サンディングだけではなく、ワイヤーブラシによるブラッシングによっても形成することができる。回転ブラシにより表面を研削することにより、サンディングベルトを用いるサンディングと同様に溝が形成される。この場合、回転ブラシの材質は鋼線を用いることが好ましく、真鍮を用いた場合には充分な溝が得られない。
【００２１】
模様を形成する場合には、押出し成形材の表面の一部を研削し、前記のような多数の微細な溝を形成し、他の部分を押出し表面のまま残すことにより、彩度の低い研削部分と彩度の高い非研削部分の色の違いにより模様を形成することができる。また、研削方法の違いにより、淡色部と濃色部で、微細な溝の形状やサイズ、溝間の稜の形状を変化させ、両者の彩度を変えることで模様を形成することができる。この場合、全体を１２０番以上の細かいサンデイングベルトで研削し、淡色部を８０番以下の目の粗いサンディングベルトで再度研削することにより模様の形成が可能である。また逆に、８０番以下の目の粗いサンディングベルトで全体を研削し、後に濃色部を１２０番以上の目の細かいサンディングベルトで再度研削することも可能である。さらには、１２０番以上のサンディングベルトで研削した部分、８０番以下の目の粗いサンディングベルトで研削した部分、研削しない押出し表面の３種の表面で模様を形成してもよい。
【００２２】
当然、上記のように微細な溝の密度が高い部分はより彩度が低下し、白味が強くなり、逆に密度の低い部分では彩度の低下が少ない。従って、植毛密度を低くしたブラシによる研削面と植毛密度の高いブラシによる研削面では色調に差があり、低い植毛密度のブラシによる研削面ではより深い色が得られ、高い植毛密度のブラシによる研削面ではより白い色の面が得られる。
【００２３】
これらの方法により表面に設けられた多数の微細な溝は、その形状が直線的であり、方向が揃っていることから、光の入射方向に対して、散乱が相対的に強く起こる方向と弱い方向が存在する。このような原理を利用して、模様を形成することも可能である。具体的には、微細な溝を加工する際に２つ以上の方向から研削を行うことで、微細な溝が異なる配向性を有する領域を形成することができる。このような微細な溝の配向性による色調の違いは、Ｙ値の低い深い色の場合や、粗いサンディングベルトで研削した場合に顕著である。
【００２４】
サンディングを行う場合には、サンディングベルトの押当てローラーの形状を工夫することにより、サンディングベルトが材料を削る際の押当て力を調整し、微細な溝の形状を制御できる。具体的には、押当てローラーに溝を設け、溝間の凸部が強く材料に押当てられ、溝の凹部では弱く押当てられるようにする。強く押当てられた部分は深く削られ、弱く押当てられた部分は浅く削られる。このため微細な溝の形状やサイズが変化し、色の違いとして認識される。
以下、添付図面を参照しながら本発明の方法に用いるサンディングについて説明する。
【００２５】
図１は、サンディング装置の一例の基本構成を示しており、図中、符号１は送りベルト、２は該送りベルト１を回転させる送りベルト駆動ローラー、３は送りベルト１を張設するための送りベルト保持ローラーである。
上記送りベルト１の下方には、サンディングベルト駆動ローラー５、サンディングベルト押当てローラー７及びその両側に配設された一対のサンディングベルトガイドローラー６、８によりサンディングベルト４が張設されている。サンディングベルト押当てローラー７は、その左右に配設されたサンディングガイドローラー６、８よりも若干上方に突出するような位置関係に設定されている。
サンディングの際には、上記送りベルト１又はサンディングベルト４の一方（又は両方）が下降又は上昇してそれらの間に合成木材Ａを挟み、これを回転している送りベルト１により移送させている間に、合成木材Ａの表面（図１においては下面）に、サンディングベルト駆動ローラー５により高速に回転されているサンディングベルト４がサンディングベルト押当てローラー７により部分的に押し当てられ、サンディングが行われる。
【００２６】
図２乃至図４は、図１に示すサンディングベルト押当てローラー７の表面の種々の形状の溝を例示したものである。
図２に示すサンディングベルト押当てローラー７ａは、その外周面に断面略三角形状（但し、稜及び谷は丸みを帯びている）の溝９ａと突条１０ａが円周方向に多数平行に設けられたものである。図３に示すサンディングベルト押当てローラー７ｂの場合、溝９ｂと突条１０ｂが断面略矩形状で溝間の間隔が若干広い点において図２に示す押当てローラー７ａと異なる。
一方、図４に示すサンディングベルト押当てローラー７ｃの場合、その外周面には回転軸方向に千鳥状に溝９ｃ及び突部１０ｃが形成されている。
なお、サンディングベルト押当てローラーの外周面に形成される溝及び突条（突部）の断面形状、幅、間隔、配置形態（平行、螺旋状、山形状、千鳥状等）などは、所望の模様に応じて任意に変えることができる。
【００２７】
研削方法としては、ブラシやサンディングベルト以外にも、電動鉋盤を用いる方法がある。電動鉋盤は回転する刃によって表面を削り取る装置であるが、この刃に部分的な切削性の違いを設けることにより、筋状の模様を形成できる。鉋盤の刃を調製するには、次のような方法が考えられる：（１）特定部分に切り込みを設ける、（２）特定部分のすくい角を変化させる、（３）特定部分の刃先端をなまらせる、等が考えられる。
【００２８】
また、ある面全体に均一に多数の微細な溝を設けた合成木材に対して、多数の微細な溝を部分的に温度及び／又は圧力の付加により押しつぶして平滑化し、表面の光散乱を抑制して、散乱により白味を増した周囲に対して彩度の高い領域を調製し、模様を形成することができる。すなわち、温度調整した金属治具を表面に押当て、押当てながら合成木材を長手方向に移動させ、移動と同時に該金属治具を移動方向と直角方向に動かすことにより、長手方向に沿って微妙に波打った模様が得られる。このような金属治具を複数個、同時に用いることにより、木目状の模様が得られる。この時、各金属治具は協調して動いても、独立に動いてもかまわない。また、金属治具を固定して合成木材のみを移動してもかまわない。また、金属ロールの表面に所定の模様の凸部を形成したロールを加熱、温度調整し、材料表面に回転しながら当接させることにより、ロール表面の模様を転写することができる。
【００２９】
押当てる金属治具の材質は特に限定されるものではなく、また形状についても任意である。但し、合成木材表面の微細な溝を多数設けた面と接する金属治具の面の形は曲面であることが望ましい。曲面とすることにより、中心部を強く押しつけ、周辺部を弱く押しつけることができる。これにより、微細な溝を押しつぶす効果は中心部で大きく、周辺部で次第に小さくなり、それに伴って色の変化も中心部で濃色に、周辺部で淡色へと連続的に変化する模様が得られる。
【００３０】
なお、上記金属治具の温度は必須条件ではなく、圧力のみによっても目的とする平滑化は達成される。但し、金属治具が加熱されていない場合、平滑化には比較的高い圧力が必要になる。温度調整した金属治具を用いた場合には、接する金属治具の重み程度で充分な効果が得られ、装置が簡便になる。温度調整された金属治具の温度は、合成木材に用いた樹脂材料の軟化点以上、融点＋２０℃以下に設定される。ポリプロピレンをベースポリマーとした場合には１８０℃程度が適している。
【００３１】
前記のように、多数の微細な溝を温度及び／又は圧力の付加により押しつぶして平滑化する際に用いる押しつぶし用金属治具の幾つかの例を図５乃至図９に示す。
図５に示す金属治具１１ａは先端に半球状金属押付け部１２ａを設けたものであり、図６に示す金属治具１１ｂは棒材の先端を半球状に加工して押付け部１２ｂを形成したもの、図７に示す金属治具１１ｃは両側端部を丸く加工した矩形押付け部１２ｃを先端に設けたもの、図８に示す金属治具１１ｄは先端に球状押付け部１２ｄを設けたものである。一方、図９に示す金属治具１１ｅは、ロール外周面に両側から中心部に収束するような螺旋状のフィン型押付け部１２ｅが突設された模様付けロールである。なお、金属治具の押付け部の形状は図示の例に限定されるものではなく、所望の模様に応じて任意に変更できる。
【００３２】
前記したような方法で形成された多数の微細な溝を有する合成木材の表面は、埃等が溝内に詰まり易いため、表面の保護が必要である。この目的にはクリヤー塗装を施すことが効果的である。クリヤー塗膜としては、特に限定されるものではないが、アクリル系、ウレタン系、塩ビ系、ニトロセルロース系等が挙げられる。また、塗膜中に紫外線吸収剤等を添加することもできる。
【００３３】
本発明は、オレフィン系樹脂と木質系充填剤を含有する材料を押出成形等により成形した合成木材に好適に適用できる。オレフィン系樹脂としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリイソプレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー、あるいはこれらの樹脂の少なくとも２種以上の混合物が挙げられるが、これらの中でもポリプロピレンが好ましい。一方、木質充填剤としては、木粉、パルプ、紙、綿、レーヨン、スフなど木材又は植物繊維誘導物質が用いられ、球状、粒状、円柱状、繊維状等の種々の形態のものが用いられるが、これらの中でも木粉が好ましい。木質系充填剤の配合割合は、合成木材全体量の２０〜７０重量％が適切であり、この範囲内であれば、成形性及び耐衝撃性を悪くさせることなく、成形品の線膨張率を小さくし、温度変化により熱変形し難くし、木質状の外観を賦与することができる。また、前記したように、本発明を適用する合成木材は、酸化チタン、べんがら、黄色酸化チタン、カーボンブラック等の顔料が配合されてそれ自体着色されているものが好ましいが、ベースポリマーが透明〜半透明のオレフィン系樹脂であるため着色も容易である。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明の効果を具体的に確認した実施例を示して説明するが、本発明が下記実施例に限定されるものでないことはもとよりである。
【００３５】
実施例１
木粉５０重量部とポリプロピレン５０重量部を含む合成木材材料に、顔料として酸化チタン、べんがら、黄色酸化チタンを茶色になるように配合比率を調整して添加し、（Ｙｘｙ）値が（１４．６、０．４６、０．３９）になるように調製した押出し成形品に、部分的に筋状にサンディングを行った。サンディングベルトとして８０番を用いたところ、サンディングで形成されたＹｘｙ値（２６．３、０．３９、０．３６）の筋状領域と、該筋状領域間の部分の元のＹｘｙ値（１４．６、０．４６、０．３９）の筋状領域とからなる模様が得られた。得られた筋模様は目視により明瞭に観察され、木目様の模様であった。
【００３６】
実施例２
木粉５０重量部とポリプロピレン５０重量部を含む合成木材材料に、顔料として酸化チタン、べんがら、黄色酸化チタンを茶色になるように配合比率を調整して添加し、（Ｙｘｙ）値が（１４．６、０．４６、０．３９）になるように調製した板状の押出し成形品に、図２の押当てローラーを備えたサンディング装置によりサンディングを行った。サンディングベルトとして６０番を用いたところ、Ｙｘｙ値（２６．６、０．４０、０．３６）の筋状領域とＹｘｙ値（１９．２、０．４１、０．３７）の筋状領域とからなる模様が得られた。得られた筋模様は目視により明瞭に観察され、木目様の模様であった。
【００３７】
実施例３
木粉５０重量部とポリプロピレン５０重量部を含む合成木材材料に、顔料として酸化チタン、べんがら、黄色酸化チタンを赤茶色になるように配合比率を調整して添加し、（Ｙｘｙ）値が（４．７７、０．４７、０．３７）になるように調製した板状の押出し成形品の全面に、微細な溝の方向が板状成形品の長手方向と一致するように、４０番のサンディングベルトを用いてサンディングを行った。その後、回転ワイヤブラシを用いて、回転ワイヤブラシの回転軸の方向が板状成形品の長手方向と一致するようにして筋状に研削を行った。加工後の成形品に長手方向に対して直角な方向から照明した場合、先にサンディングを行った部分はＹｘｙ値（３０．９、０．３７、０．３４）であった。一方、ワイヤブラシで研削を行った部分はＹｘｙ値（２２．４、０．３９、０．３５）であった。２つの部分は明瞭に判別できた。
【００３８】
実施例４
木粉５０重量部とポリプロピレン５０重量部を含む合成木材材料に、顔料として酸化チタン、べんがら、黄色酸化チタン、カーボンブラックを黒茶色になるように配合比率を調整して添加し、（Ｙｘｙ）値が（５．６５、０．３９、０．３６）になるように調製した板状の押出し成形品の全面に、微細な溝を８０番のサンディングベルトを用いてサンディングを行った。その後、１８０℃に調整した直径３０ｍｍの鋼球を押当てながら押出し成形品を長手方向に移動させ、筋状に微細な溝を押しつぶした。サンディングを行った面の（Ｙｘｙ）値（２３．９、０．３４、０．３４）に対して鋼球を押当てた筋部の（Ｙｘｙ）値は（１１．４、０．３５、０．３４）であった。両者には明瞭な色差があった。
【００３９】
前記各実施例の他に、種々の色の合成木材押出し成形品に対して、種々のサンディング条件（サンディングベルトの番手を変更）で実施例２と同様にして模様付けを行った。得られた各模様付合成木材に対して、ＪＩＳ  Ｋ  ７１０５に規定するＣＩＥの方法に従い、Ｙｘｙによる色測定を行った結果を表１〜４にまとめて示す。
【表１】
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【００４０】
【表２】
0003563617.tif 000003
【００４１】
【表３】
0003563617.tif 000004
【００４２】
【表４】
0003563617.tif 000005
表１〜４中、「直角」及び「平行」は、照明方向を微細な溝の方向に対して直角とした場合及び平行とした場合であり、照明方向により測定値が異なることがわかる。また、「スキン層」は押出し直後の未加工物の測定結果、「＃２２０」「＃１５０」、「＃８０」、「＃４０」は使用したサンディングベルトの番手、「溶融」は全面に微細な溝を加工した後、１８０℃に温度調整した鋼球を表面に押当てた部分を測定した結果である。
表１〜４に示される結果から、合成木材の色がＹ値が２０以下の濃色系であれば、表２〜４に示されるようにサンディング加工部と非加工部（スキン層）のＹ値の差が大きく、濃淡模様が明瞭に現われるが、表１に示されるように未加工面のＹ値が２０より大きい淡色系の場合、サンディング加工部と非加工部のＹ値の差が小さく、濃淡模様が明瞭でなくなることがわかる。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、オレフィン系樹脂と木質系充填剤を含有してなる合成木材の表面に、サンディング、ブラッシング等の研削加工により多数の微細な溝を形成し、あるいはこれを部分的に加熱及び／又は加圧して押しつぶし、光散乱の異なる部分を形成することによって、光散乱の違いによる色の濃淡模様を現出させるものであるため、立体的な質感を有し、しかも柾目模様、板目模様など所望に応じて任意の模様が形成された模様付合成木材が得られる。しかも、成形後の合成木材に上記のような加工を施すだけの簡便な方法により、上記のような模様付合成木材を生産性良くかつ低コストで製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いるサンディング装置の基本構成例を示す部分斜視図である。
【図２】サンディングベルト押当てローラーの一例を示す斜視図である。
【図３】サンディングベルト押当てローラーの他の例を示す斜視図である。
【図４】サンディングベルト押当てローラーのさらに他の例を示す斜視図である。
【図５】微細な溝を押しつぶすための金属治具の一例を示す斜視図である。
【図６】微細な溝を押しつぶすための金属治具の他の例を示す斜視図である。
【図７】微細な溝を押しつぶすための金属治具のさらに他の例を示す斜視図である。
【図８】微細な溝を押しつぶすための金属治具の別の例を示す斜視図である。
【図９】微細な溝を押しつぶすための金属治具のさらに別の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  送りベルト
４  サンディングベルト
７，７ａ，７ｂ，７ｃ  サンディングベルト押当てローラー
９ａ，９ｂ，９ｃ  溝
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  突条（突部）
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ  金属治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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