(57)【要約】【課題】  非透水性があり、加熱圧締した製品が十分な強度を有すると共に、割れにくいプレス成形用素材及びプレス成形品の製造方法を提供する。【解決手段】  加熱圧締して特定の製品１４を製造する場合に使用するプレス成形用素材１０であって、外材や間伐材の集成材等をスライスして形成した０．２〜１．５ｍｍの厚みを有する薄板木材１１の片面に、熱可塑性樹脂フィルム１３を、ホットメルト系の接着剤１２を介して貼着し、プレス加工によって、通常では薄板木材に割れを生じさせる凹凸を無理なく形成でき、木質調の外観を有する製品１４を製造することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱圧締して特定の製品を製造する場合に使用するプレス成形用素材であって、
０．２〜１．５ｍｍの厚みを有する薄板木材の片面に、熱可塑性樹脂フィルムを貼着したことを特徴とするプレス成形用素材。
【請求項２】
請求項１記載のプレス成形用素材において、前記熱可塑性樹脂フィルムは１０〜５０μｍの厚みを有する生分解性プラスチックシートであることを特徴とするプレス成形用素材。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載のプレス成形用素材において、前記熱可塑性樹脂フィルムは、ホットメルト系の接着剤を介して前記薄板木材に接合されていることを特徴とするプレス成形用素材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のプレス成形用素材において、前記薄板木材及び前記熱可塑性樹脂フィルムのそれぞれ向かい合う面のいずれか一方又は双方には、コロナ放電処理が施されていることを特徴とするプレス成形用素材。
【請求項５】
０．２〜１．５ｍｍの厚みを有する薄板木材の片面に熱可塑性樹脂フィルムを貼着してプレス成形用素材を製造し、該プレス成形用素材を加熱圧締して特定の製品を製造することを特徴とするプレス成形品の製造方法。
【請求項６】
０．２〜１．５ｍｍの厚みを有する薄板木材の片面にホットメルト系の接着剤を塗布して接着剤層を形成し、前記接着剤層の上部に熱可塑性樹脂フィルムを載せて、加熱圧締して特定の製品を製造することを特徴とするプレス成形品の製造方法。
【請求項７】
請求項５及び６のいずれか１項に記載のプレス成形品の製造方法において、前記薄板木材及び前記熱可塑性樹脂フィルムのそれぞれ向かい合う面のいずれか一方又は双方には、予めコロナ放電処理を行っていることを特徴とするプレス成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外材や間伐材の集成材等をスライスした薄板木材に熱可塑性樹脂フィルムを貼り合わせたプレス成形用素材及びそれを使用して製造するプレス成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプレス成形用素材は、薄板木材とフィルムとを溶剤が残った（入った）ままの接着剤を用いて貼り合わせていた。また、特許文献１には、木製の突板の裏面に和紙を張り、その表面に塗装を施した後、塗装面に糊付けして合成樹脂フィルムを貼付して形成したコーティング突板練付シートが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３００８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、溶剤が残ったまま製造したプレス成形用素材は、薄板木材とフィルムとの接着工程が煩雑であり、接着剤に含まれる水分によって薄板木材の含水率が増加するので、このプレス成形用素材を用いて製造した製品に割れがでるという問題があった。また、特許文献１に記載の発明では、薄板木材を塗装し、その塗装面に合成樹脂フィルムを糊付けするので、作業工程が多くなるという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、非透水性があり、加熱圧締した製品が十分な強度を有すると共に、割れにくいプレス成形用素材及びプレス成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う請求項１記載のプレス成形用素材は、加熱圧締して特定の製品を製造する場合に使用するプレス成形用素材であって、
０．２〜１．５ｍｍの厚みを有する薄板木材の片面に、熱可塑性樹脂フィルムを貼着した。
【０００７】
請求項１記載のプレス成形用素材において、薄板木材（突板ともいわれる）としては、外材や間伐材の集成材等をスライスした薄板が使用される。薄板木材は、厚みが０．２ｍｍ未満であると、製造した製品の強度が弱くなり、厚みが１．５ｍｍを超えると製品を形成することができなくなる。
【０００８】
薄板木材への熱可塑性樹脂フィルムの貼着は、ホットメルト接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、尿素樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤、瞬間接着剤、嫌気性接着剤、シリコーン系接着剤、ゴム系接着剤、複合形構造用接着剤、及び耐熱性接着剤等のいずれでも行うことができる。また、熱可塑性樹脂を薄板木材に塗布し、乾燥させて熱可塑性樹脂フィルムを形成させてもよい。
また、加熱圧締して製造した特定の製品、すなわちプレス成形品としては、例えば、容器、トレイ等がある。なお、製品は加熱圧締以外の方法で製造してもよい。
【０００９】
また、熱可塑性樹脂フィルムを構成する樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル／スチレン樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の熱変形温度が１００℃未満の汎用樹脂が好適に用いられる。これらの汎用樹脂を用いて加熱圧締を行う際には、低温、例えば８０〜１００℃で、短時間、例えば５〜３０秒間程度で行うことができる。
【００１０】
なお、ポリアミド、ポリアセタール、超高分子量ポリエチレン、ポリブチレンテレフタレート、ＧＦ強化ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルペンテン、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル等の汎用エンジニアリング樹脂は、熱変形温度が１００℃以上であるので、圧締の際の温度を高く、また時間も長くしなければならない。
【００１１】
また、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリテトラフロロエチレン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリアミドイミド等のスーパーエンジニアリング樹脂は、熱変形温度が１５０℃以上であり、１５０℃以上でも長時間軟化しない樹脂であるので使用し難い。
【００１２】
請求項２記載のプレス成形用素材は、請求項１記載のプレス成形用素材において、前記熱可塑性樹脂フィルムは１０〜５０μｍ、より好ましくは、２０〜４０μｍの厚みを有する生分解性プラスチックシートである。
【００１３】
請求項２記載のプレス成形用素材において、生分解性プラスチックシートは、環境中の微生物によって分解される樹脂であって、ポリ乳酸、酢酸セルロース、ポリカプロラクトン、カプロラクトン−ブチレンサクシレート、ポリブチレンアジペート−テレフタレート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート変性、ポリブチレンサクシネートカーボネート変性、ポリエチレンテレフタレートサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリヒドロキシブチレート、ポリビニルアルコール、微生物の産出するポリエステル及びデンプン系等のプラスチック（樹脂）を用いることができる。
【００１４】
ここで、ポリ乳酸は、安価で接着強度、耐熱性等が高いことから、好適に用いられる。また、生分解性プラスチックシートの厚みが１０μｍ未満であると、製造した製品に割れが生じ易くなり、また、５０μｍを超えると、製品を製造し難くなる。
【００１５】
請求項３記載のプレス成形用素材は、請求項１及び２記載のプレス成形用素材において、前記熱可塑性樹脂フィルムは、ホットメルト系の接着剤を介して前記薄板木材に接合されている。
【００１６】
請求項３記載のプレス成形用素材において、ホットメルト系の接着剤としては、酢酸ビニル系、変性酢酸ビニル系、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体をベースとしたＥＶＡ系、ダイマー酸とジアミンとの重縮合反応で作られたポリアミドをベースとしたポリアミド系、テレフタル酸と、エチレングリコール又はテトラメチレングリコールとの組み合わせに、更に第３成分としてイソフタル酸、セバシン酸、ドデカン酸、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等と共重合させて熱可塑性エラストマ化したポリエステル系、ＳＩＳブロック共重合体、あるいはＳＢＳブロック共重合体をベースとした熱可塑性ゴム系等を使用することができる。
【００１７】
また、ホットメルト系の接着剤として、生分解性を有するものを使用するのが好ましく、例えば、ポリ乳酸、ポリカプロラクトンやポリ−３−ヒドロキシブチレート等の脂肪族ポリエステル樹脂、ポリエステル系、天然ゴム等の熱可塑性樹脂を有する接着剤が使用できる。
ここで、接着剤は水溶性、例えばポリ酢酸ビニル系のものが比較的硬化温度も例えば８０〜９０℃と低く、硬化時間も１５〜２０秒で比較的短く、作業性も良いので好ましい。
【００１８】
請求項４記載のプレス成形用素材は、請求項１〜３記載のプレス成形用素材において、前記薄板木材及び前記熱可塑性樹脂フィルムのそれぞれ向かい合う面のいずれか一方又は双方には、コロナ放電処理が施されている。
【００１９】
請求項４記載のプレス成形用素材において、コロナ放電処理は、空気中に設置した電極間に高周波及び高電圧を印加し、発生する電子を素材（薄板木材、熱可塑性樹脂フィルム）の表面に衝突させて凹凸を生成させ、またこの際に二次的に発生するオゾンや紫外線によって、素材の表面に反応性や極性の高い活性基（例えば、カルボニル基、カルボキシル基、水酸基等）を生成させ、表面の濡れ性や反応性を高め、接着力を高める処理である。ここで、薄板木材は、もともと表面に凹凸や活性基を有しているが、コロナ放電処理によって、（１）油脂分が取り除かれる。（２）表面の繊維が切断される。（３）表面が酸化されることにより、更に接着性を向上させることができる。
【００２０】
請求項５記載のプレス成形品の製造方法は、０．２〜１．５ｍｍの厚みを有する薄板木材の片面に熱可塑性樹脂フィルムを貼着してプレス成形用素材を製造し、該プレス成形用素材を加熱圧締して特定の製品を製造する。
【００２１】
請求項６記載のプレス成形品の製造方法は、０．２〜１．５ｍｍの厚みを有する薄板木材の片面にホットメルト系の接着剤を塗布して接着剤層を形成し、前記接着剤層の上部に熱可塑性樹脂フィルムを載せて、加熱圧締して特定の製品を製造する。
【００２２】
請求項７記載のプレス成形品の製造方法は、請求項５及び６記載のプレス成形品の製造方法において、前記薄板木材及び前記熱可塑性樹脂フィルムのそれぞれ向かい合う面のいずれか一方又は双方には、予めコロナ放電処理を行っている。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１〜４記載のプレス成形用素材は、以下のような効果を有する。
（１）薄板木材の厚みが０．２〜１．５ｍｍであるので、プレス加工（ホットプレス）によって、通常では薄板木材に割れを生じさせる凹凸を無理なく形成でき、凹凸を有する製品を成型できる。
（２）薄板木材の片側が熱可塑性樹脂フィルムで覆われているので、完成した製品が十分な強度を有すると共に割れにくい。
（３）薄板木材の片側を熱可塑性樹脂フィルムで覆っているので、非透水性がある。
（４）木質調の外観を有する製品を製造することができる。
【００２４】
特に、請求項２記載のプレス成形用素材においては、熱可塑性樹脂フィルムに生分解性プラスチックシートを用いているので、このプレス成形用素材を用いて造った製品（例えば、皿やトレイ）を破棄しても自然分解し、環境問題が発生しない。なお、この場合、接着剤も生分解性のものを使用するのが好ましい。
【００２５】
請求項３記載のプレス成形用素材は、熱可塑性樹脂フィルムは、ホットメルト系の接着剤を介して薄板木材に接合されているので、熱可塑性樹脂フィルムと薄板木材の接合性がよく、製品から樹脂フィルムが剥がれることが少ない。
【００２６】
請求項４記載のプレス成形用素材は、薄板木材及び熱可塑性樹脂フィルムのそれぞれ向かい合う面のいずれか一方又は双方には、コロナ放電処理が施されているので、表面の親水性、濡れ性が向上し、接着性、密着性が増す。
【００２７】
請求項５及びこれに従属する請求項７記載のプレス成形品の製造方法は、薄板木材の片面に熱可塑性樹脂フィルムを貼着してプレス成形用素材を製造し、このプレス成形用素材を加熱圧締して特定の製品を製造するので、プレス成形用素材から十分な強度を有する様々な形状のプレス成形品を製造できる。
【００２８】
請求項６及びこれに従属する請求項７記載のプレス成形品の製造方法は、薄板木材の片面にホットメルト系の接着剤を塗布して接着剤層を形成し、接着剤層の上部に熱可塑性樹脂フィルムを載せて、加熱圧締して特定の製品を製造するので、少ない工程でプレス成形品を製造できる。
【００２９】
請求項７記載のプレス成形品の製造方法は、薄板木材及び熱可塑性樹脂フィルムのそれぞれ向かい合う面のいずれか一方又は双方には、予めコロナ放電処理を行っているので、接着性の高い工程でプレス成形品を製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１（Ａ）、（Ｂ）は、ぞれぞれ本発明の一実施の形態に係るプレス成形用素材を加熱圧締して製造したトレイの平面図、正面図、図２は同プレス形成用素材を加熱圧締する加熱圧締装置の説明図である。
【００３１】
図１（Ａ）を参照して、本発明の一実施の形態に係るプレス成形用素材１０について説明する。プレス成形用素材１０は、杉の間伐材の集成材をスライスして、厚みを０．２〜１．５ｍｍ、例えば０．５ｍｍに形成した薄板木材１１を有している。薄板木材１１の片面には、ホットメルト系の接着剤、例えばエチレンと酢酸ビニルとの共重合体をベースとしたＥＶＡ系の接着剤が塗布され、接着剤層１２が形成され、接着剤層１２を介して、熱可塑性樹脂フィルムの一例であり、ポリ乳酸で形成された厚みが１０〜５０μｍ、例えば２５μｍの生分解性プラスチックシート１３が加熱圧締により貼着されている。
【００３２】
図１（Ａ）、（Ｂ）を参照して、プレス成形用素材１０を加熱圧締して製造した特定の製品（プレス成形品）の一例であるトレイ１４について説明する。
トレイ１４は、一辺が３〜５０ｃｍの矩形（正方形を含む）、例えば縦９ｃｍ、横１０ｃｍのプレス成形用素材１０を、内側が生分解性プラスチックシート１３、外側が薄板木材１１となるように配置して、平たく浅い皿状に加熱圧締して製造されている。トレイ１４は、中央部に凹部を備え、その周囲にはそれぞれが外側に傾斜した例えば２ｃｍの高さの側壁部１５を有している。更に、トレイ１４の四隅、すなわち、隣り合う側壁部１５の間には、それぞれ襞部１６が形成され、加熱圧締時にプレス成形用素材１０が割れないようになっている。
【００３３】
トレイ１４は、落ち着きのある木質調の外観を有している。更に、薄板木材１１の厚みが０．２〜１．５ｍｍであるので、加熱圧締（ホットプレスによるプレス加工）によって、通常では薄板木材に割れを生じることになる凹凸を無理なく形成でき、凹凸を有する製品も成型できる。また、プレス成形用素材１０の薄板木材１１の片側（内側）が生分解性プラスチックシート１３で覆われているので、トレイ１４は十分な強度を有すると共に割れ難く、プレス成形用素材１０に非透水性があるので、トレイ１４に水分のあるものを入れても、外側に水がしみ出ることがない。
【００３４】
また、トレイ１４は、薄板木材１１及び生分解性プラスチックシート１３を用いているので、破棄しても自然分解し、環境問題が発生しない。更に生分解性プラスチックシート１３は、ホットメルト系の接着剤で形成される接着剤層１２を介して薄板木材１１に接合されているので、生分解性プラスチックシート１３と薄板木材１１の接合性がよく、トレイ１４から生分解性プラスチックシート１３が剥がれることが少ない。
【００３５】
次に、図２を参照して、プレス成形用素材１０を加熱圧締してトレイ１４を製造する加熱圧締装置２０について説明する。
加熱圧締装置２０は、トレイ１４を成形する成形型２１を有している。成形型２１は、トレイ１４の外側となる薄板木材１１が当接し、内側に凹む形状となっている雌型２２を有する下型２３と、下型２３の上方に設けられて昇降する油圧プレス２４のラム２５に取り付けられ、雌型２２に嵌入して、トレイ１４の内側となる生分解性プラスチックシート１３と当接する雄型２６を有する上型２７とを備えている。また、下型２３及び上型２７にはそれぞれヒータ等の加熱手段２８、２９を内蔵して、下型２３及び上型２７を８０〜９０℃に維持するようにしている。
【００３６】
次に、加熱圧締装置２０を使用したトレイ１４の第１の製造方法について説明する。
まず、下型２３の上に薄板木材１１が下側となるようにプレス成形用素材１０（図２の（ａ）に示す拡大図参照）を配置する。次に、油圧プレス２４によって上型２７を下降させ、上型２７の雄型２６を生分解性プラスチックシート１３側に当てて押し付けて下型２３の雌型２２の中に嵌入させ、下型２３及び上型２７の温度をそれぞれに設けられた加熱手段２８、２９で、例えば８０〜９０℃の状態にして５〜３０秒間押圧する。この加熱圧締により、凹部の形成されたトレイ１４が形成される。油圧プレス２４によって上型２７を上昇させて、トレイ１４を取り出す。
【００３７】
次に、加熱圧締装置２０を使用したトレイ１４の第２の製造方法について説明する。
まず、下型２３の上に上面側に接着剤を塗布して接着剤層１２が形成された薄板木材１１を配置した後、その上に生分解性プラスチックシート１３を載せる（図２の（ｂ）に示す拡大図参照）。次に、油圧プレス２４によって上型２７を下降させ、上型２７の雄型２６を生分解性プラスチックシート１３に当てて押し付けて下型２３の雌型２２の中に嵌入させ、下型２３及び上型２７の温度をそれぞれに設けられた加熱手段２８、２９で、例えば８０〜９０℃の状態にして５〜３０秒間押圧する。これにより、生分解性プラスチックシート１３が軟化すると共に、接着剤を介して、薄板木材１１と生分解性プラスチックシート１３とを貼着すると共に、凹部の形成されたトレイ１４が形成される。油圧プレス２４によって上型２７を上昇させて、トレイ１４を取り出す。
【００３８】
また、加熱圧締装置には、下型２３に配置された薄板木材１１の上部に、フープ状に巻き付けられた生分解性プラスチックシートを自動的に供給し、更に適当な長さに切断する装置を取り付けてもよい。また、薄板木材１１に接着剤を塗布して、下型２３に配置する装置を設けてもよい。更に、加熱圧締した後、製造したトレイの形を整えるトリミング型を備えた装置を設けてもよい。
【００３９】
本発明は、前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明のプレス成形用素材を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
【００４０】
例えば、前記実施の形態のプレス成形用素材において、熱可塑性樹脂フィルムは、ホットメルト系の接着剤を介して薄板木材に接合したが、接着剤を介さずに薄板木材に貼着してもよい。また、プレス成形用素材を加熱圧締によって製造したが、加熱圧締によらずに熱可塑性樹脂フィルムを薄板木材に接着剤を塗布して接着してもよい。
また、プレス成形品を加熱圧締によって製造したが、加熱圧締以外の方法で製造してもよい。
【００４１】
前記実施の形態では、熱可塑性樹脂フィルムとして、ポリ乳酸で形成された生分解性プラスチックシートを用いたが、生分解性を有さないポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル／スチレン樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の熱変形温度が１００℃未満の汎用樹脂も使用できる。
【００４２】
また、生分解性プラスチックシートは、ポリ乳酸の他に、酢酸セルロース、ポリカプロラクトン、カプロラクトン−ブチレンサクシレート、ポリブチレンアジペート−テレフタレート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート変性、ポリブチレンサクシネートカーボネート変性、ポリエチレンテレフタレートサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリヒドロキシブチレート、ポリビニルアルコール、微生物の産出するポリエステル及びデンプン系等のプラスチック（樹脂）で形成してもよい。
【００４３】
ホットメルト系の接着剤として、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体をベースとしたＥＶＡ系を使用したが、酢酸ビニル系、変性酢酸ビニル系、ダイマー酸とジアミンとの重縮合反応で作られたポリアミドをベースとしたポリアミド系、テレフタル酸と、エチレングリコール又はテトラメチレングリコールとの組み合わせに、更に第３成分としてイソフタル酸、セバシン酸、ドデカン酸、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等と共重合させて熱可塑性エラストマ化したポリエステル系、ＳＩＳブロック共重合体、あるいはＳＢＳブロック共重合体をベースとした熱可塑性ゴム系等を使用でき、更に、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン及びポリ−３−ヒドロキシブチレート等の脂肪族ポリエステル樹脂、ポリエステル系、天然ゴム等を有する生分解性の熱可塑性樹脂で構成される接着剤が使用できる。
【００４４】
プレス成形用素材を加熱圧締して製造する特定の製品として、平面視して矩形のトレイを製造したが、これに限るものではなく、雌型及び雄型の形状によって、平面視して円形、楕円形、三角形、五角形以上の多角形等の容器等を製造することもできる。また、下型の雌型の底部中央を僅かに、例えば１〜２ｍｍ程度高く、いわゆる中高に形成し、上型の雄型の中央部を例えば１〜２ｍｍ程度窪ませておき、加熱圧締することにより、底板が中高に形成されたトレイを製造することもできる。これにより、剛性の強いトレイを形成することができる。
【００４５】
また、予め薄板木材及び熱可塑性樹脂フィルムのそれぞれ向かい合う面のいずれか一方又は双方にコロナ放電処理を施し、表面に凹凸や、カルボニル基、カルボキシル基、水酸基等の活性基を生成させ、表面の濡れ性や反応性を高め、接着力を高めてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は、ぞれぞれ本発明の一実施の形態に係るプレス成形用素材を加熱圧締して製造したトレイの平面図、正面図である。
【図２】同プレス形成用素材を加熱圧締する加熱圧締装置の説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０：プレス成形用素材、１１：薄板木材、１２：接着剤層、１３：生分解性プラスチックシート、１４：トレイ、１５：側壁部、１６：襞部、２０：加熱圧締装置、２１：成形型、２２：雌型、２３：下型、２４：油圧プレス、２５：ラム、２６：雄型、２７：上型、２８、２９：加熱手段
【図１】
2005144813.tif 000003
【図２】
2005144813.tif 000004