(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と該基板に突設された突設部を有する樹脂成形体を押出成形するための金型であって、
溶融樹脂が流通する樹脂流路を有し、
前記樹脂流路が、前記溶融樹脂が導入される導入部と、
流路の断面形状が前記樹脂成形体の断面形状よりも大きい形状となるように、流路が前記導入部側からＴＤ方向に徐々に大きくなっている拡大部と、
流路の断面形状が前記樹脂成形体の断面形状と同等の形状になるように、流路が前記拡大部側から徐々に小さくなっている縮小部と、を有し、
前記拡大部内における前記縮小部側において、ＴＤ方向の両端部の流路の高さが中央部の流路の高さよりも高く、前記中央部よりも前記両端部の方が流路が広くなっていることを特徴とする金型。
【請求項２】
基板と該基板に突設された突設部を有する樹脂成形体を製造する方法であって、
請求項１に記載の金型による押出成形によって前記樹脂成形体を成形する成形工程を有する樹脂成形体の製造方法。
【請求項３】
基板と該基板に突設された突設部を有する樹脂成形体を有するサイディング材を製造する方法であって、
請求項１に記載の金型による押出成形によって前記樹脂成形体を成形する成形工程を有するサイディング材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型、ならびに樹脂成形体およびサイディング材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物や構造物等の外壁の外装化粧材としては、例えば、窯業系サイディング材、金属系サイディング材、合成樹脂系サイディング材が知られている。窯業系サイディング材は、強度および塗工性に優れている。しかし、窯業系サイディング材は、寒冷地ではコンクリートに含まれる水の凍結および融解によって膨張と収縮が繰り返されるため、ひび割れが起きやすい。また、金属系サイディング材は、塩害による錆の問題がある。一方、塩化ビニル樹脂等の合成樹脂によって形成される合成樹脂系サイディング材は、耐久性に優れ、塩害による錆や、凍結と融解の繰り返しによるひび割れが生じ難く、撥水性や耐衝撃性にも優れており、また軽量で施工性も良好である。
【０００３】
合成樹脂系サイディング材等、基板にリブ等の突設部が設けられた樹脂成形体の製造方法としては、押出成形法が広く用いられている（例えば、特許文献１、２）。具体的には、例えば、図８および図９に例示した金型２００を用いた押出成形を用いる方法が挙げられる。
金型２００は、内部に溶融樹脂が流通する樹脂流路２１０を有しており、樹脂流路２１０は、溶融樹脂が導入される導入部２１２と、流路の断面形状が目的の樹脂成形体の断面形状と同等の断面形状になるように、流路が徐々に大きくなっている拡大部２１４を有している。なお、流路の断面形状および樹脂成形体の断面形状は、それぞれ流路および樹脂成形体を溶融樹脂の流れ方向（ＭＤ方向）に対して垂直な面で切断したときの断面形状である。
金型２００における樹脂流路２１０の導入部２１２に導入された溶融樹脂は、拡大部２１４において、基板とリブ等の突設部を有する所定の形状に賦形され、吐出口２１６から吐出された後に冷却されることで、目的の樹脂成形体となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２５３８４号公報
【特許文献２】特開平１１−１３８６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、金型２００のような従来の金型を用いて、合成樹脂系サイディング材のような樹脂成形体を製造する方法では、樹脂成形体におけるＭＤ方向に対して垂直な方向（ＴＤ方向）の端部に欠け等の不具合が生じることがあり、所定の形状の樹脂成形体を安定して成形することが困難である。
【０００６】
本発明は、基板と該基板に突設された突設部を有する高品質な樹脂成形体を安定して成形できる金型、ならびに該金型を用いた樹脂成形体およびサイディング材の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の金型は、基板と該基板に突設された突設部を有する樹脂成形体を押出成形するための金型であって、
溶融樹脂が流通する樹脂流路を有し、
前記樹脂流路が、前記溶融樹脂が導入される導入部と、
流路の断面形状が前記樹脂成形体の断面形状よりも大きい形状となるように、流路が前記導入部側からＴＤ方向に徐々に大きくなっている拡大部と、
流路の断面形状が前記樹脂成形体の断面形状と同等の形状になるように、流路が前記拡大部側から徐々に小さくなっている縮小部と、を有し、
前記拡大部内における前記縮小部側において、ＴＤ方向の両端部の流路の高さが中央部の流路の高さよりも高く、前記中央部よりも前記両端部の方が流路が広くなっていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の樹脂成形体の製造方法は、基板と該基板に突設された突設部を有する樹脂成形体を製造する方法であって、本発明の金型による押出成形によって前記樹脂成形体を成形する成形工程を有する方法である。
【０００９】
本発明のサイディング材の製造方法は、基板と該基板に突設された突設部を有する樹脂成形体を有するサイディング材を製造する方法であって、本発明の金型による押出成形によって前記樹脂成形体を成形する成形工程を有する方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の金型は、基板と該基板に突設された突設部を有する樹脂成形体を安定して成形できる。
本発明の樹脂成形体の製造方法によれば、基板と該基板に突設された突設部を有する高品質な樹脂成形体が得られる。
本発明のサイディング材の製造方法によれば、基板と該基板に突設された突設部を有する樹脂成形体を有する高品質なサイディング材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の金型の一例を示した斜視図である。
【図２】図１の金型の平面図である。
【図３】図２の金型のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２の金型のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図１の金型を用いて製造されるサイディング材の側面図である。
【図６】図５のサイディング材を表面側から見た正面図である。
【図７】図５のサイディング材を裏面側から見た背面図である。
【図８】従来の金型の一例を示した斜視図である。
【図９】図８の金型の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜サイディング材＞
以下、本発明の金型を用いて製造するサイディング材の一例であるサイディング材１０について、図５〜７に基づいて説明する。
なお、「サイディング材の表面」とは、サイディング材を建築物の外壁等に取り付けた際に屋外側となる面であり、「サイディング材の裏面」はその反対側、つまり建築物側となる面である。また、サイディング材の上縁、上端等における「上」は、サイディング材を建築物の外壁等に取り付けた際に上になる側をいう。
【００１３】
サイディング材１０は、図５〜７に示すように、合成樹脂製の樹脂成形体１２と、樹脂成形体１２の表面に形成された意匠層１４と、を有する。樹脂成形体１２は、長方形の基板１６と、基板１６の上側に突設された上側突設部１８と、基板１６の下側に突設された下側突設部２０と、基板１６の裏側に突設された２つの裏側突設部２２，２２と、を有している。
上側突設部１８は、基板１６の上端から基板１６面に対して垂直に、意匠層１４側とは反対側に延在する上端面部２４と、上端面部２４における基板１６側とは反対側の末端から基板１６面に対して平行に、基板１６側とは反対側に延在する上辺縁部２６と、上端面部２４の上面における意匠層１４側から基板１６側とは反対側に突出する凸条２８とからなる。下側突設部２０は、基板１６の下端近傍から意匠層１４側とは反対側に垂直に突出し、途中で基板１６の下端方向に垂直に屈曲しており、下側突設部２０と基板１６によって溝部３０が形成されるようになっている。裏側突設部２２は、基板１６の裏面の中央付近に横方向（長辺方向）に沿って２つ設けられている。
【００１４】
上側突設部１８の上辺縁部２６には、図６および図７に示すように、サイディング材１０を建築物の外壁等の取り付け面に取り付けるための取付孔２６ａが複数設けられている。上辺縁部２６の裏面を取り付け面に接触させ、取付孔２６ａを利用してネジ止め、くぎ打ち等を行うことで、サイディング材１０を取り付け面に固定することができる。
また、取り付け面に複数のサイディング材１０を上下方向に連続して取り付ける際、サイディング材１０の溝部３０と、その下側に取り付けられた他のサイディング材１０の凸条２８とが係合し、上下のサイディング材１０が容易に離れないようになっている。
また、取り付け面にサイディング材１０を取り付けた際に、上側突設部１８の上辺縁部２６の裏面だけでなく裏側突設部２２の先端面も取り付け面に接触し、基板１６が安定に支持されるようになっている。
【００１５】
樹脂成形体１２を構成する合成樹脂としては、成形性等の点から、熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂等が挙げられる。なかでも、透湿性を有し凍結破壊が生じ難い、塩害や酸、アルカリに対する耐性が高い等の点で、塩化ビニル樹脂が好ましい。
前記合成樹脂には、必要に応じて、充填剤、強化材、顔料、加工助剤、熱安定剤、紫外線吸収剤等の添加剤が配合されてもよい。
【００１６】
意匠層１４は、基板１６の表面側に形成され、優れた意匠性を付与する層であり、例えば、プライマー層と、前記プライマー層上に形成された、合成樹脂に無機物粒子が分散された樹脂組成物によって形成された中塗り層と、前記中塗り層上に形成されたトップコート層からなる３層構成の積層体が挙げられる。前記中塗り層に含有される無機物粒子の種類や大きさ、分散状態等によって意匠層１４に意匠（石目調模様等。）が付与される。
中塗り層に用いる合成樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
また、無機物粒子としては、例えば、天然砕石、小石、マイカ、珪砂、ガラス、着色骨材、セラミックス製チップ（酸化クロム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、炭化タングステン、炭化クロム等。）等が挙げられる。
【００１７】
＜金型＞
以下、本発明の金型の一例として、前記サイディング材１０の製造に用いる金型１００について、図１〜４に基づいて説明する。
金型１００は、サイディング材１０における合成樹脂からなる部分である、基板１６、上側突設部１８、下側突設部２０および裏側突設部２２が一体となった樹脂成形体１２を押出成形するための金型である。
金型１００は、図１および図２に示すように、第１ブロック１０２、第２ブロック１０４、第３ブロック１０６、第４ブロック１０８、第５ブロック１１０および第６ブロック１１２の６つのブロックが順に連結されている。
【００１８】
金型１００には、図２に示すように、第１ブロック１０２から第６ブロック１１２にかけて、内部に溶融樹脂が流通する樹脂流路１１４が形成されている。
樹脂流路１１４は、第１ブロック１０２に形成された、溶融樹脂が導入される導入部１１６と；第２ブロック１０４に形成された、流路が導入部１１６側から徐々に大きくなっている拡大部１１８と；第３ブロック１０６から第６ブロック１１２にかけて形成された、流路が拡大部１１８側から徐々に小さくなっている縮小部１２０と；を有している。
金型１００では、第１ブロック１０２に形成された供給口１０２ａから樹脂成形体１２を形成する合成樹脂が溶融された溶融樹脂が樹脂流路１１４に供給され、樹脂流路１１４を流通して賦形された後に第６ブロック１１２に形成された吐出口１１２ａから吐出されるようになっている。
【００１９】
導入部１１６の断面形状（溶融樹脂の流通方向（ＭＤ方向）に対して垂直な面で切断した流路断面の形状。他の流路部分の断面形状についても同様である。）は、特に限定されず、円形状、矩形状等が挙げられる。
【００２０】
拡大部１１８は、流路の断面形状が、形成される樹脂成形体１２におけるＭＤ方向に対して垂直な面で切断したときの断面形状（以下、単に「樹脂成形体１２の断面形状」ということがある。）よりも大きくなるように、流路が導入部１１６側から徐々に大きくなっている。
拡大部１１８は、樹脂流路１１４内において、供給された溶融樹脂の形状を樹脂成形体１２の形状に対応するような形状にある程度賦形する部分である。金型１００内の溶融樹脂の断面形状は、縮小部１２０において樹脂成形体１２の断面形状と同等に賦形するので、拡大部１１８では、上側突設部１８、下側突設部２０、裏側突設部２２等の形状に合わせて精密に賦形する必要はなく、樹脂成形体１２と完全な相似形状でなくてもよい。
【００２１】
拡大部１１８は、下流側の縮小部１２０において流路全体に溶融樹脂が充分に行き渡るようになっていることが重要である。
本発明では、この例の拡大部１１８のように、流路全体として、断面形状が樹脂成形体１２の断面形状よりも大きくなるように徐々に大きくなっている範囲で、以下に示すように各部分の流路形状が変化していることが好ましい。具体的には、拡大部１１８のＴＤ方向の両端部１１８ｂ，１１８ｂにおいて、図４に示すように、導入部１１６側から縮小部１２０側にかけて流路の高さが徐々に高くなる一方で、拡大部１１８のＴＤ方向の中央部１１８ａにおいて、図３に示すように、流路の高さが導入部１１６側から徐々に高くなった後に、縮小部１２０近傍で低くなるように、流路断面が変化していることが好ましい。
つまり、拡大部１１８の縮小部１２０側は、ＴＤ方向の両端部１１８ｂ，１１８ｂにおける、基板１６の表裏面に対応する上壁面１１８ｃと下壁面１１８ｄとの距離ｄ２が、中央部１１８ａにおける距離ｄ１よりも大きく、ＴＤ方向の中央部１１８ａに比べて両端部１１８ｂ，１１８ｂが広い流路形状になっている。そのため、図２に示すように、導入部１１６から拡大部１１８におけるＴＤ方向の中央部１１８ａに供給された溶融樹脂は、拡大部１１８におけるＴＤ方向の両端部１１８ｂ，１１８ｂに向かって押し広げられつつ、縮小部１２０側へと流通していく。これにより、拡大部１１８におけるＴＤ方向の両端部１１８ｂ，１１８ｂに溶融樹脂が充分に行き渡り、その結果、下流側の縮小部１２０におけるＴＤ方向の両端部１２０ｂ，１２０ｂにも溶融樹脂が充分に行き渡る。そのため、成形される樹脂成形体１２において、基板１６におけるＴＤ方向の両端部や、基板１６の両端側に設けられた上側突設部１８および下側突設部２０に欠け等の不具合が生じることが抑制される。
【００２２】
拡大部１１８をこのような形状にする態様としては、例えば、拡大部１１８の縮小部１２０側において、基板１６の表裏面に対応する上壁面１１８ｃと下壁面１１８ｄのいずれか一方または両方を、中央部１１８ａでそれらの壁面が突き出すように湾曲させる態様が挙げられる。
拡大部１１８における縮小部１２０側の端部における流路断面の断面積は、樹脂成形体１２におけるＭＤ方向に対して垂直な面で切断したときの断面積に対して、２〜１０倍が好ましく、３〜６倍がより好ましい。
【００２３】
縮小部１２０は、溶融樹脂の断面形状を、目的の樹脂成形体１２の断面形状と同等の形状に賦形する部分である。
縮小部１２０の断面形状は、図２〜４に示すように、形成される樹脂成形体１２の断面形状と同等の形状となるように、流路が拡大部１１８側から徐々に小さくなっている。これにより、拡大部１１８において、目的の樹脂成形体１２よりも大きな形状に賦形された溶融樹脂の断面形状が徐々に絞り込まれて小さくなりつつ、樹脂成形体１２の断面形状と同等の形状にされる。
具体的には、この例の縮小部１２０は、拡大部１１８側において、流路におけるＴＤ方向の両端部１２０ｂ，１２０ｂが中央部１２０ａに比べて大きくなっており、徐々に流路が小さくなっていき、最終的に、吐出口１１２ａにおける流路の断面形状が樹脂成形体１２の断面形状と同等の形状となっている。
【００２４】
流路の上流側から押し流されてくる溶融樹脂はＴＤ方向よりもＭＤ方向に流通しやすいので、徐々に大きくなっている流路を溶融樹脂が流通する場合、流路のＴＤ方向の両端部には溶融樹脂が供給され難い傾向がある。一方、徐々に小さくなっている流路を溶融樹脂が流通する場合、溶融樹脂は密集しつつ流通するので、流路内に溶融樹脂が充分に供給されていない部分が新たに生じる可能性は小さい。金型１００では、拡大部１１８において、ＴＤ方向の中央部１１８ａに比べて流路が広い両端部１１８ｂ，１１８ｂにも充分に溶融樹脂が行き渡った状態になるので、縮小部１２０においても中央部１２０ａおよび両端部１２０ｂ，１２０ｂの流路全体にわたって充分に溶融樹脂が行き渡った状態が維持される。これにより、吐出口１１２ａから吐出される溶融樹脂に欠けた部分が生じることが抑制されているので、高品質な樹脂成形体１２を成形できる。
【００２５】
また、縮小部１２０における、凸条２８、上辺縁部２６、基板１６の下端部、下側突設部２０および裏側突設部２２を形成する部分の流路は、縮小部１２０の流路の途中ではそれらの部分の先端側が広くなっていることが好ましい。これにより、それら各々の流路部分における先端側に充分に溶融樹脂が満たされている状態を確保できるので、基板１６、上辺縁部２６、凸条２８、下側突設部２０および裏側突設部２２の先端部に欠けが生じることをより安定して抑制できる。
【００２６】
前記した金型２００のような従来の金型では、樹脂流路２１０の拡大部２１４において、ＴＤ方向の両端部に充分に溶融樹脂が行き渡らないことがあるため、それによって成形される樹脂成形体の端部に欠け等の不具合が生じることがあると考えられる。
これに対し、金型１００では、拡大部１１８の流路形状が、ＴＤ方向の中央部１１８ａに比べて両端部１１８ｂ，１１８ｂが広い流路形状になっている。そのため、樹脂流路１１４に供給された溶融樹脂が拡大部１１８において賦形される際、拡大部１１８におけるＴＤ方向の両端部１１８ｂ，１１８ｂにも溶融樹脂が充分に行き渡る。また、拡大部１１８において樹脂成形体１２の断面形状よりも大きい断面形状に賦形された溶融樹脂が、縮小部１２０において徐々に小さく絞り込まれるようにして樹脂成形体１２の形状に賦形されていくので、縮小部１２０においても流路全体にわたって溶融樹脂が充分に満たされた状態となる。そのため、基板１６の両端部や、上辺縁部２６、凸条２８、下側突設部２０および裏側突設部２２の先端部等に欠け等の不具合がない高品質な樹脂成形体１２が得られる。
【００２７】
なお、本発明の金型は、サイディング材１０における樹脂成形体１２を成形する金型１００には限定されない。例えば、拡大部における流路のＴＤ方向の中央部が、縮小部の近傍で高さが絞られておらず、導入部側から縮小部側まで徐々に大きくなっていてもよい。また、このように、拡大部のＴＤ方向の中央部が、導入部側から縮小部側まで徐々に大きくなる態様の場合に、中央部に比べて両端部における流路の大きくなる割合を高くすることで、拡大部の縮小部側において、ＴＤ方向の中央部よりも両端部の方が流路が広くなるようにしてもよい。
また、金型１００は、第１ブロック１０２〜第６ブロック１１２までの複数のブロックが連結されたものであったが、上型と下型等を組み合わせる金型であってもよい。
また、突設部の形状および位置が異なる樹脂成形体を成形する金型であってもよい。また、デッキ材や内装材等のサイディング材以外の用途の樹脂成形体を成形する金型であってもよい。
【００２８】
＜樹脂成形体およびサイディング材の製造方法＞
以下、本発明のサイディング材の製造方法の一例として、サイディング材１０の製造方法について説明する。サイディング材１０の製造方法としては、例えば、下記成形工程および加飾工程を有する方法が挙げられる。
成形工程：金型１００による押出成形によって樹脂成形体１２を成形する工程。
加飾工程：樹脂成形体１２における基板１６の表面に意匠層１４を形成する工程。
【００２９】
（成形工程）
金型１００によって溶融樹脂の断面形状が樹脂成形体１２の断面形状となるように押出し、形状を維持しつつ冷却することで樹脂成形体１２を成形する。
成形時には、合成樹脂を発泡させて発泡体としてもよい。これにより、樹脂成形体１２をより軽量化できる。合成樹脂を発泡させる方法としては、例えば、無機系発泡剤（炭酸塩等。）や有機系発泡剤（熱分解型や反応型。）を添加し、分解温度まで加熱してガスを発生させる方法が挙げられる。
金型１００から押出された溶融樹脂を冷却する方法としては、形状を維持しつつ冷却して樹脂成形体１２を形成できるものであればよく、例えば、サイザー等の公知の冷却設備を使用することができる。
【００３０】
（加飾工程）
樹脂成形体１２における基板１６の表面側に意匠層１４を形成する方法としては、形成する意匠層１４の種類によって適宜選定すればよく、特に限定されない。
例えば、基板１６表面に、プライマー層、合成樹脂に無機物粒子が分散された樹脂組成物によって形成された中塗り層、およびトップコート層からなる３層構成の意匠層を形成する場合は、以下の方法が挙げられる。
まず、基板１６表面にプライマー剤を塗工し、乾燥してプライマー層を形成する。その後、プライマー層上に、中塗り層を形成する合成樹脂エマルジョンと無機物粒子の混合物を塗工し、乾燥することで中塗り層を形成する。さらに、トップコート層を形成する透明な樹脂（アクリル−シリコン樹脂、フッ素樹脂等。）を溶媒に溶解または分散させた塗料を塗工し、乾燥してトップコート層を形成する。
【００３１】
前記プライマー剤、および前記トップコート層の形成に使用する塗料の塗工方法としては、特に限定されず、ロールコータ、ナイフコータ、またはレシプロ吹き付けによる塗工が好ましい。
また、合成樹脂エマルジョンと無機物粒子の混合物の塗工方法としては、特に限定されず、ロールコータ、ナイフコータ、またはガン吹き付けによる塗工が好ましい。
各層の乾燥方法は特に限定されず、例えば、乾燥炉等による乾燥等が挙げられる。
【００３２】
また、中塗り層の形成においては、必要に応じて、前記混合物を塗工した後、形成された塗工層を乾燥させる前に、塗工層の表面にコテ仕上げ、ローラー仕上げ等によって凹凸パターン（筋状、不定形状等。）を形成してもよい。
【００３３】
以上説明したサイディング材１０の製造方法によれば、基板１６の両端部や、上側突設部１８における上辺縁部２６および凸条２８、下側突設部２０、ならびに裏側突設部２２の先端部等に欠け等の不具合が生じることを抑制でき、高品質なサイディング材１０が得られる。
なお、本発明のサイディング材の製造方法は、前記したサイディング材１０の製造方法には限定されない。例えば、加飾工程を有さない方法であってもよい。
【００３４】
また、本発明の樹脂成形体の製造方法は、前記した成形工程のように、本発明の金型を用いた成形工程を有する方法であればよく、サイディング材の製造方法には限定されない。例えば、デッキ材や内装材等の用途の樹脂成形体の製造方法であってもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１０・・・サイディング材、１２・・・樹脂成形体、１４・・・意匠層、１６・・・基板、１８・・・上側突設部、２０・・・下側突設部、２２・・・裏側突設部、２４・・・上端面部、２６・・・上辺縁部、２８・・・凸条、３０・・・溝部、１００・・・金型、１１４・・・樹脂流路、１１６・・・導入部、１１８・・・拡大部、１１８ａ・・・中央部、１１８ｂ，１１８ｂ・・・両端部、１２０・・・縮小部。
【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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