(57)【要約】【課題】鋼管と合成樹脂材料の新規複合材料から形成された木目調棒状体の好適な製造方法を提供すること。【解決手段】中空円筒状に成形されたステンレス製等の鋼管１に、接着剤２を塗布又は被覆する工程と、２層被覆用のクロスヘッドダイに前記接着剤２が塗布又は被覆された前記鋼管１を通し、該鋼管１に対して中間合成樹脂層３及び木目模様をなす外側合成樹脂層４の熱可塑性樹脂を溶融し、同時に押出しながら被覆する樹脂被覆工程と、該工程から得られる樹脂被覆鋼管を固化する工程と、を含む木目調棒状体の製造方法を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒状に成形された鋼管に、接着剤を塗布又は被覆する工程と、２層被覆用のクロスヘッドダイに前記接着剤が塗布又は被覆された前記鋼管を通し、該鋼管に対して中間合成樹脂層及び木目模様をなす外側合成樹脂層の熱可塑性樹脂を溶融し、同時に押出しながら被覆する樹脂被覆工程と、該工程から得られる樹脂被覆鋼管を固化する工程と、を含む木目調棒状体の製造方法。
【請求項２】
前記押出温度条件が、シリンダーにおいて、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度から該ガラス転移温度＋８０℃の範囲内、金型において、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度＋８０〜＋１１０℃の範囲内に設定されたことを特徴とする請求項１記載の木目調棒状体の製造方法。
【請求項３】
前記外側合成樹脂層の厚みを０．１〜１．５ｍｍの範囲内に形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の木目調棒状体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木目調棒状体の製造技術に関する。より詳しくは、中空円筒状の鋼管に合成樹脂層を被覆した複合材料からなる木目調棒状体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物の各種内装部材等に、木目模様を有する合成樹脂製資材が採用されるようになっている。例を挙げると、スチレン系樹脂に木粉が配合された木目調合成樹脂組成物を押出成形し、透明耐候性樹脂を被覆した構成の目模様成形品（特許文献１参照）や、第１の熱可塑性樹脂と、この樹脂よりも融点の高い第２の熱可塑性樹脂を非相溶状態で含む混合材料からなり、これら二つの樹脂の色斑によって木目模様を形成した樹脂成形体がある（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２３９４６６号公報。
【特許文献２】
特開２００２−１４４４８９号公報。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の木目模様を表現した合成樹脂製資材においては、その木目模様が合成樹脂層の内面側に潜ってしまう傾向があるため、外観視したときの木目模様の鮮明さや木質感において、改良の余地があった。
【０００５】
また、従来の木目模様の合成樹脂製資材が適用される内装箇所についても、前記した従来の資材が板材として成形されることが多いため、壁材や天井材等の面材に適用されており、また、設置された手摺り等を被覆して木目を付加するために用いられる被覆資材が一部存在するだけであって、成形品それ自体が手摺り材等の棒材として使用可能な木目調の合成樹脂製資材はなく、このような資材の好適な製造方法も全く確立されていなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、鮮明な木目模様を表現でき、かつ強度と加工容易性の両方を兼備する、鋼管と合成樹脂材料の新規複合材料から形成された木目調棒状体の好適な製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
まず、本願では、中空円筒状に成形された鋼管に、接着剤を塗布又は被覆する工程と、２層被覆用のクロスヘッドダイに前記接着剤が塗布又は被覆された前記鋼管を通し、該鋼管に対して中間合成樹脂層及び木目模様をなす外側合成樹脂層の熱可塑性樹脂を溶融し、同時に押出しながら被覆する樹脂被覆工程と、該工程から得られる樹脂被覆鋼管を固化する工程と、を含む木目調棒状体の製造方法を提供する。
【０００８】
ここで、前記押出温度条件は、シリンダーにおいて、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度から該ガラス転移温度＋８０℃の範囲内に収まるように、金型において、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度＋８０〜＋１１０℃の範囲内収まるように、それぞれ設定することが特に望ましい。
【０００９】
シリンダーの温度を上記温度範囲に設定したのは、外側合成樹脂層である着色顔料を配合した熱可塑性樹脂を、半混練状体で鋼管に被覆させるためである。このシリンダーの温度を高くし過ぎると、着色顔料と熱可塑性樹脂が混練され過ぎて単色になり、木目模様が得られなくなってしまうからであり、シリンダーの温度が低過ぎると、着色顔料と熱可塑性樹脂が混練されなくなって外側合成樹脂層の表面が凹凸になってしまうばかりか、押出機自体の破損を招いてしまうからである。
【００１０】
また、金型の温度を上記温度範囲に設定したのは、外側合成樹脂層の色調等の均一性と表面平滑性を得るためである。金型の温度を高くし過ぎると、金型内で熱可塑性樹脂が劣化して外側合成樹脂層に炭化物が混入したり、外側合成樹脂層全体が黄変したりしてしまうからであり、金型の温度が低すぎると、熱可塑性樹脂が半混練状態のままになり外側合成樹脂層の亀裂や脱落が発生してしまうからである。
【００１１】
上記製造方法によれば、その内側から順に、鋼管、接着剤層、中間合成樹脂層、木目調の外側合成樹脂層を備えた層構造をなす内部空洞の棒状体が確実に製造可能となる。特に、前記外側合成樹脂層の厚みは、主に目的の外観（木目模様）品質を確保する観点から０．１〜１．５ｍｍの範囲内に形成することが望ましい。
【００１２】
本発明に係る製造方法によって得られる棒状体製品は、鋼管と２層の合成樹脂層から構成されている。この棒状体は、中間合成樹脂層の被覆効果によって、鋼管の色、表面の傷や汚れが覆い隠されており、これらが外部から視認できないように工夫されている。加えて、中間合成樹脂層の背景色効果によって、外側合成樹脂層の木目模様が鮮明で、木材に近似する木質感を表現できる。また、前記棒状体製品は、その芯材である鋼管によって、強度や剛性が付与された棒状資材となり、かつこの棒状資材それ自体を所望の形状に曲げ加工等することができるので、例えば手摺り材等に好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る木目調棒状体の製造方法の好適な実施形態について説明する。
【００１４】
まず、本製造方法では、所望の口径、厚みの中空円筒状に成形された鋼管に、接着剤を塗布又は被覆する工程を行う。具体的には、前記鋼管に、溶剤系接着剤を塗布し、公知の乾燥設備に鋼管を通し溶剤を揮発させる。または、ホットメルト系接着剤を採用する場合は、公知の誘導加熱設備によって原管を加熱し、押出機により該接着剤を被覆する。
【００１５】
続いて、２層被覆用の公知のクロスヘッドダイに、接着剤が塗布又は被覆された鋼管を通し、中間合成樹脂層及び外側合成樹脂層の熱可塑性樹脂を溶融し、押出ながら被覆し、冷却バス等で被覆鋼管を冷却固化する。なお、本製造方法は、少なくとも上記工程が行われればよいのであって、各工程によって使用する製造設備や材料は狭く限定されない。
【００１６】
また、前記外側合成樹脂層の厚みは、０．１〜１．５ｍｍの範囲に形成できるように設定することが望ましい。その理由は、０．１ｍｍ未満では、中間合成樹脂層が露出してしまう可能性があるので望ましくなく、一方、外側合成樹脂層の厚みが１．５ｍｍを越えると、木目模様を形成するために基材樹脂に添加された色味材料が内側に潜りこんで、木目模様が不鮮明となってしまうからである。なお、外側合成樹脂に対する木目模様の付加方法は、特に限定されることなく、例えば、ベース樹脂にペレット状の着色材料を混合しながら押し出す等の公知の方法を採用することができる。
【００１７】
上記本製造方法によって得られる製品は、図１に示すように、その内側から順に、鋼管１、接着剤層２、有色の中間合成樹脂層３、木目模様の外側合成樹脂層４を備えた層構造を備える、内部空洞の管状棒状体である。
【００１８】
中空円筒形状をなす鋼管１は、芯材としての役割を果たし、製品に剛性と強度を付与する。該鋼管の金属材料及びその製法は特に限定されず、例えば、鉄やステンレスにより従来公知の方法によって管状に形成すればよい。特に錆がないという点からステンレス製鋼管が望ましい。本製造方法で用いる鋼管の口径や厚み等の形状は、目的に応じて自由に選択すればよい。
【００１９】
次に、外側合成樹脂層４は、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エラストマー樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂等の透明又は半透明の熱可塑性樹脂によって形成することができる。
【００２０】
中間合成樹脂層３と外側合成樹脂層４は、互いに相溶性のある合成樹脂で形成するのが特に望ましい。これにより、両層が強固に溶着するので、製品を曲げ加工等する際に負荷がかかった場合でも、中間合成樹脂層３と外側合成樹脂層４が密着状態を維持できるので、両層間において剥離してしまうことがない。
【００２１】
中間合成樹脂層３の色味は、鋼管１の被覆効果があり、かつ外側合成樹脂層４の木目模様の背景色として機能する色味であればよく、その他は特に限定されない。なお、中間合成樹脂層３の樹脂への着色方法は限定されず、顔料等を添加することによる着色方法の他、有色樹脂を用いてもよい。
【００２２】
なお、中間合成樹脂層３及び外側合成樹脂層４は、材料コストと生産性及び曲げ加工時の白化現象防止の観点から、ポリ塩化ビニル樹脂を採用するのが望ましく、曲げ加工時の白化現象防止及び滑り止め効果付与の観点からは、常温でゴム弾性を有するエラストマー樹脂を採用するのが特に望ましい。
【００２３】
中間合成樹脂層３と鋼管１は、溶剤系又はホットメルト系の接着剤２を介して接着する。中間合成樹脂層３がポリ塩化ビニル樹脂の場合は、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、天然ゴム系、ポリ酢酸ビニル系、ポリアミド系、反応性アクリル系、ポリエステル系、シリコーン系接着剤を採用できる。中間合成樹脂層３がポリエチレン樹脂である場合は、クロロプレンゴム系、ポリエステル系、ビニルブチラール・フェノール系、ゴムラテックス系（天然または合成ゴム、水系）接着剤を採用できる。中間合成樹脂層３がポリプロピレン樹脂である場合は、クロロプレンゴム系、ポリエステル系、天然ゴム系、再生ゴム系接着剤を採用できる。中間合成樹脂層３がエラストマー樹脂である場合は、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、天然ゴム系、ポリ酢酸ビニル系、ポリアミド系、反応性アクリル系、ポリエステル系、シリコーン系接着剤を採用できる。中間合成樹脂層３がポリスチレン樹脂である場合は、シアノアクリレート系、ビニルブチラール・フェノール系接着剤を採用できる。中間合成樹脂層３がポリエチレンテレフタレート樹脂である場合は、反応性アクリル系、ポリエステル系接着剤を採用できる。中間合成樹脂層３がポリメチルメタクリレート樹脂である場合は、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、シアノアクリレート系接着剤を採用できる。中間合成樹脂層３がポリウレタン樹脂である場合は、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、ウレタンゴム系接着剤を採用できる。中間合成樹脂層３がＡＢＳ樹脂である場合は、エポキシ樹脂系、シアノアクリレート系、反応性アクリル系、シリコーン系接着剤を採用できる。中間合成樹脂層３がＡＥＳ樹脂である場合は、エポキシ樹脂系、シアノアクリレート系、反応性アクリル系、シリコーン系接着剤を採用できる。
【００２４】
上記構成である棒状体製品の用途は、本願において特に限定するものではないが、その形態が棒材（管材）であって、芯材として機能する鋼管１に支持されて強度を有し、かつ曲げ加工可能で、白化現象の発生もない等の特徴を備え、更には表面が滑り難い等の機能を付加できることから、例えば、壁面、階段、バス、トイレ等に設置される手摺り材として特に好適な棒状資材となる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係る製造方法によれば、その内側から順に、鋼管、接着剤層、中間合成樹脂層、木目調の外側合成樹脂層を備えた層構造を有する棒状体製品を確実に製造できる。
【００２６】
この棒状体製品は、鋼管と２層の合成樹脂層から構成されている。この棒状体は、中間合成樹脂層の被覆効果によって、鋼管の色、表面の傷や汚れが覆い隠されて、これらが外部から視認できないものとなり、かつ中間合成樹脂層の背景色効果によって、外側合成樹脂層の木目模様が鮮明で、木材に近似する木質感を表現できる。また、中間合成樹脂層の色を自由に選択することによって、白木調や古色調に至る、様々な木目模様や木質感を広く表現することができる。この棒状体製品は、その芯材である鋼管によって、強度や剛性が付与された棒状体であって、かつこの棒状体それ自体を所望の形状に曲げ加工等することができる。
【００２７】
本発明に係る製造方法の押出温度条件に関し、シリンダーにおいて、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度から該ガラス転移温度＋８０℃の範囲内に設定することによって、着色顔料と熱可塑性樹脂が混練され過ぎて木目模様が得られなくなってしまうという問題が発生することなく、かつ着色顔料と熱可塑性樹脂が混練されなくなって外側合成樹脂層の表面が凹凸になったり、押出機自体の破損を招いてしまったりすることがなくなる。また、金型では、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度＋８０〜＋１１０℃の範囲内に設定することによって、外側合成樹脂層の色調等の均一性と表面平滑性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法で得られる棒状体製品の一実施例の層構造を示す断面図
【符号の説明】
１  鋼管
２  接着剤（層）
３  中間合成樹脂層
４  （木目模様の）外側合成樹脂層
【図１】
2004209693.tif 000003