長尺材の製造方法
【課題】グラデーションを有する長尺材を提供する長尺材の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】木粉と樹脂とを含む押出材10を押出成形して成形品本体13を形成し、木粉と樹脂とを含む表層材25と顔料20,23を混合して得られた被覆材27で、前記成形品本体13を被覆して同一断面を有する長尺材55を成形する成形工程を備え、
前記表層材25と前記顔料20,23の混合比率を前記成形工程中に変更する(ステップS4)ことを特徴とする。
【解決手段】木粉と樹脂とを含む押出材10を押出成形して成形品本体13を形成し、木粉と樹脂とを含む表層材25と顔料20,23を混合して得られた被覆材27で、前記成形品本体13を被覆して同一断面を有する長尺材55を成形する成形工程を備え、
前記表層材25と前記顔料20,23の混合比率を前記成形工程中に変更する(ステップS4)ことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、長尺材の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、建物に用いる床材等の長尺材として天然木を用いることによって、建物の外観性を向上したいという要望がある。しかし、天然木を用いるとコスト高になってしまう場合がある。そこで、複数の長尺材を、木粉と樹脂とを含む押出材を押出成形してなる押出成形品とし、特許文献1に記載のような技術を応用して、複数の長尺材に天然木に近い質感の表面特性を与えることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2001−327913号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献1の技術を利用して形成された長尺材は、表面に木目柄が見えるため、近くから見た場合は、天然木に近い質感を表現できるものの、遠くから見た場合は、表面の木目柄が見えない。このため、単に同じ色の樹脂成形品が並んでいるかのように見受けられ、例えば天然木を並べた場合とは異なり、単調な印象を与える場合があった。
【0005】
そのため、単調な印象を与えないように、グラデーションを有する長尺材を製造することが望まれる。
【0006】
本発明は、グラデーションを有する長尺材を製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題の少なくとも一つを解決するために、請求項1に記載の発明は、例えば、図1、図2に示すように、
木粉と樹脂とを含む押出材10を押出成形して成形品本体13を形成し、木粉と樹脂とを含む表層材25と顔料20,23を混合して得られた被覆材27で、前記成形品本体13を被覆して同一断面を有する長尺材55を成形する成形工程を備え、
前記表層材25と前記顔料20,23との混合比率を前記成形工程中に変更する
ことを特徴とする。
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、前記表層材25と前記顔料20,23の混合比率を前記成形工程中に変更することにより、色の濃淡を変えることができるため、長手方向に多彩なグラデーションを有する長尺材を製造できる。また、木粉と樹脂を含む表層材25と前記顔料20,23を混合して得られた被覆材27で、前記成形品本体13を被覆することにより、木粉を混ぜることができるため、自然に近づけた色合いのグラデーションを有する長尺材を製造できる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、例えば、図2に示すように、
請求項1に記載の長尺材の製造方法において、
前記顔料は単一色の顔料20若しくは複数色の顔料20,23であり、前記表層材25と前記顔料の混合比率を所定時間毎に変更することを特徴とする。
【0010】
請求項2に記載の発明によれば、前記顔料は単一色の顔料20若しくは複数色の顔料20,23であり、前記表層材25と前記顔料20,23の混合比率を所定時間毎に変更することにより、それぞれの色における色の濃淡を変えることができるため、長手方向に多彩なグラデーションを有する長尺材を製造できる。
【0011】
請求項3に記載の発明は、例えば、図1に示すように、
請求項1または2に記載の長尺材の製造方法において、
木粉と樹脂とを含む押出材10を押出成形して成形品本体13を形成し、複数色の顔料20,23を混合して得られた顔料で、前記成形品本体13を被覆して同一断面を有する長尺材を成形する成形工程を備え、
前記複数色の顔料20,23の混合比率を前記成形工程中に変更する
ことを特徴とする。
【0012】
請求項3に記載の発明によれば、前記複数色の顔料の混合比率を前記成形工程中に変更することにより、色が移り変わる段階を表現できるため、長手方向に多彩なグラデーションを有する長尺材を製造できる。
【0013】
請求項4に記載の発明は、例えば、図1(b)に示すように、
前記長尺材55を所定の長さで切断する切断工程を更に備えることを特徴とする。
【0014】
請求項4に記載の発明によれば、前記長尺材55を所定の長さで切断することにより、図1(c)に示すように長手方向に異なるグラデーションを有する複数の長尺材を製造できる。
【0015】
請求項5に記載の発明は、例えば、図1に示すように、
請求項4に記載の長尺材の製造方法により製造された長尺材であることを特徴とする。
【0016】
請求項5に記載の発明によれば、請求項4に記載の長尺材の製造方法により製造された長尺材55を提供できることにより、例えば、複数の長尺材55を配置して遠くから見た場合でも、単色の長尺材を並べた場合と比べて、天然木を並べた場合に近い印象を与えることができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、グラデーションを有する長尺材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】(a)は本発明に係る長尺材の製造方法に用いられる製造装置の一例を示す図であり、(b)は製造され長尺材を所定の長さにカットした際のイメージ図であり、(c)はI-I断面図である。
【図2】本発明に係る長尺材の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図3】(a)は本発明に係る顔料の混合比率の一例を示す図であり、(b)はSbグラデーションを示す図であり、(c)はBrグラデーションを示す図である。
【図4】本発明に係る押出成形用金型の側断面図である。
【図5】図4におけるA―A線断面図である。
【図6】図4におけるX円部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【0020】
<実施の形態>
(長尺材製造装置)
図1において、長尺材製造装置100は、押出成形機30と、木粉と樹脂とを含む押出材10が投入されるホッパー31と、ベース顔料20が投入される投入部42と、混合用顔料が投入される投入部43と、木粉と樹脂とを含む表層材25が投入されるホッパー41と、木粉と樹脂と複数の顔料を混合して押出す押出成形機40と、押出成形機30から押出された押出材10から成形品本体13を形成し、押出成形機40から押出された被覆材27で成形品本体13被覆する金型32と、自動投入機50から構成される。長尺材製造装置100は、成形品本体13と成形品本体13を被覆する被覆材27からなる2層構造(図1(c)参照)を有する長尺材55を製造する装置である。
【0021】
ここで、自動投入機50は、混合用顔料23の投入量と時間を制御し、被覆材27の色を変える制御装置である。自動投入機50は、投入部43の下部に設けられた弁(図示せず)を開閉することにより、混合用顔料の投入量を調整し、開閉するタイミングを制御することにより投入時間を制御する。また、押出成形機については、例えば、特開2002−225111号公報に示すように公知であるため、説明を省略する。
【0022】
次に、図4〜図6を参照して、2層構造を有する長尺材を製造するための金型32について、以下説明する。
【0023】
金型32の内部には、主材樹脂流路33が金型32を図4において左右に貫通するようにして形成されている。金型32の左端部には、主材樹脂(押出材10)を主材樹脂流路33に押出し供給する押出成形機30が接続されている。主材樹脂流路33内にはマンドレル34が挿入されており、このマンドレル34は主材樹脂流路33の内周面との間に、所定の間隔をもって配置されている。マンドレル34は図5に示すように、4本配置されており、この4本のマンドレル34によって、押出成形された成形品の内部にマンドレル34の断面と同じ空洞が形成される。
【0024】
また、金型32は、第1金型35と第2金型36との2つに分割されており、これら第1金型35と第2金型36との間に、被覆材27を成形するための複層成形用型32Aが設けられている。第1金型35は、押出成形機30に接続されており、第2金型36は複層成形用型32Aを挟んで第1金型35の先端面に接続されている。
【0025】
複層成形用型32Aは、長方形板状に形成されている。この複層成形用型32Aの略中央部には、それを厚さ方向に貫通する貫通孔37が形成されており、この貫通孔37は前記主材樹脂流路33に連続するように配置されている。すなわち、第1金型35には、主材樹脂流路33aが形成されており、第2金型36には主材樹脂流路33bが形成されているが、これら主材樹脂流路33a,33bを繋ぐように前記貫通孔37が配置されている。また、この貫通孔37の内周面は主材樹脂流路33の内周面より内側に突出しており、図6に示すように、主材樹脂の流れ方向に向けて、内側に傾斜する傾斜面37aと、この傾斜面37aの先端部から主材樹脂の流れ方向と平行な平行面37bとから構成されている。
【0026】
また、複層成形用型32Aの内部には被覆樹脂流路38が形成されている。この被覆樹脂流路38は、上下方向に延設された2本の縦流路38a,38aと、この縦流路38a,38aの下端部に接続された環状流路38bとを備えている。環状流路38bは、主材樹脂の流れ方向と交差する断面において主材樹脂流路33を囲むように、つまり前記貫通孔37を囲むようにして設けられている。なお、縦流路38aは、1本でもあるいは3本以上でもよい。
【0027】
環状流路38bは、複層成形用型32Aの表面に溝状に形成されたものであり、この環状流路38bと前記貫通孔37との間には、隙間39が形成されている。つまり、複層成形用型32Aの、前記貫通孔37の周囲の面は、複層成形用型32Aの表面より若干引っ込んでおり、この引っ込んだ面と、前記第2金型36の表面との間に前記隙間39が形成されている。
【0028】
そして、環状流路38bを流れる被覆材27は隙間39を通って主材樹脂流路33に入り、この主材樹脂流路33を流れる成形品本体13の表面に乗って成形品本体13とともに流れるようになっている。なお、被覆材27の厚さは、貫通孔37の内周面が主材樹脂流路33の内周面より内側に突出する突出長さと、前記隙間39の幅とによって調整される。
【0029】
また、複層成形用型32Aの上部表面には、接続アダプタ60が取り付けられている。この接続アダプタ60は、前記被覆樹脂流路38に被覆材27を押出し充填する押出成形機40(図示略)を接続するためのものであり、縦流路60aと、この縦流路60aの下端部から分岐する分岐流路60b,60bと、この分岐流路60b,60bを前記被覆樹脂流路38の縦流路38a,38aに接続する接続流路60c,60cとを備えている。縦流路60aは接続アダプタ60の上面に開口しており、この開口部に樹脂押出機が接続されるようになっている。
【0030】
図4〜図6に示すように、複層成形用型32Aは、金型32を構成する第1金型35と第2金型36との間に配置される。この複層成形用型32Aは、第1金型35と第2金型36とによって挟み付けて強固に固定されている。そして、その貫通孔37と金型32の主材樹脂流路33とが同軸となるように配置する。これによって、貫通孔37の内周面が主材樹脂流路33の内周面より内側に突出するとともに、貫通孔37の傾斜面37aの上流側の端縁が、第1金型35の主材樹脂流路33aの開口縁に合致し、貫通孔37と主材樹脂流路33aが滑らかに繋がる。
【0031】
そして、押出成形機30から主材樹脂(押出材10)を押出して、主材樹脂流路33に供給すると、主材樹脂が主材樹脂流路33を下流側(図4において右側)に向けて流れ、複層成形用型32Aの傾斜面37aによって内側に若干絞られ、さらに平行面37bによって、主材樹脂流路33と平行に流れていく。平行面37bは主材樹脂流路33の内周面より内側に突出しているので、この平行面37bを過ぎた部分では、成形品本体13と主材樹脂流路33の内周面との間に隙間が生じるので、この隙間に被覆材27を押出し供給する。
【0032】
すなわち、接続アダプタ60に接続されている押出成形機40から被覆樹脂流路38に被覆材27を押出し供給することによって、この被覆材27が縦流路60a、分岐流路60b,60b、接続流路60c,60cを流れて、複層成形用型32Aの被覆樹脂流路38に供給され、さらに、この被覆樹脂流路38の縦流路38a,38aを流れて、環状流路38bに入り込み、この環状流路38bを流れる。環状流路38bを流れる被覆材27は隙間39を通って、成形品本体13と主材樹脂流路33の内周面との間に隙間に達し、この部分で主材樹脂流路33を流れる成形品本体13の表面に乗って、成形品本体13とともに流れる。
【0033】
このようにして、押出成形していくことによって、図3(c)に示すような複層成形の長尺材55を得ることができる。
【0034】
このように本実施の形態によれば、複層成形用型32Aによって、複層成形の長尺材55を製造することができる。
【0035】
さらに、複層成形用型32Aには、被覆樹脂流路38の環状流路38bが主材樹脂の流れ方向と交差する断面において主材樹脂流路33を囲むようにして設けられているので、成形品本体13の表面を被覆材27によって容易かつ確実に被覆できる。
【0036】
加えて、複層成形用型32Aには、その被覆樹脂流路38に被覆材27を押出し充填する樹脂押出機を接続するための、接続アダプタ60が取り付けられているので、この接続アダプタ60に、押出成形機40を接続することによって、複層成形用型32Aの被覆樹脂流路38に樹脂を押出し充填できる。また、複層成形用型32Aを複数種類用意した場合に、これらに接続アダプタ60を取り付け、付け替えることによって、それぞれの複層成形用型32Aの被覆樹脂流路38に樹脂を押出し充填できる。
【0037】
(複数の顔料の混合比率)
図3(b)に示すSbグラデーションは、ベース顔料Sb(サンデーブラウン)と、混合用顔料Br(ブラウン)が図3(a)に示すNo.0〜3で示す顔料混合比率でそれぞれ形成された後に切断された長尺材55を並べた状態を示す。また、図3(c)に示すBrグラデーションは、ベース顔料Br(ブラウン)と、混合用顔料Gr(グレイ)が図3(a)に示すNo.0〜3で示す顔料混合比率でそれぞれ形成された後に切断された長尺材55を並べた状態を示す。通常は、No.0〜3に示す顔料混合比率毎に、長尺材が形成され、切断される。そのため、同一の顔料混合比率で混合された顔料で形成された長尺材を切断して複数の長尺材を製造しても同じ色になる。そのため、例えば、図3(b)に示すSbグラデーションを表現するために、No.0〜3に示す顔料混合比率毎に、長尺材を製造する必要があった。
【0038】
(長尺材の製造方法)
次に、図2を参照して、図3(a)に示すSbグラデーションの顔料混合比率を用いて、本実施の形態における長尺材を製造する例について説明する。
【0039】
始めに、ホッパー31に投入された木粉と樹脂とを含む押出材10を押出形成機30により溶融して金型32へ押出し、金型32により押出成形して成形品本体13を形成する(ステップS1)。一方で、複数色の顔料20,23を押出形成機30により所定の混合比(例えば、Sbグラデーションの顔料混合比率におけるNo.1)で混合して金型32へ押出し、金型32により被覆材27で成形品本体13を被覆し、同一断面を有する長尺材55を成形する(ステップS2)。そして、長尺材55が金型32から押出され、所定時間経過後に、前記複数色の顔料の混合比率を他の混合比(例えば、No.2)へ、自動投入機50により投入部43に設けられた弁を開き混合用顔料Brを増加して変更する(ステップS4)。混合比率の変更後、しばらくして、被覆材の色は他の混合比(例えば、No.2)で得られる色になる。言い換えると、No.1の混合比率(sb95%、Br5%)とNo.2(Sb87.5%、Br12.5%)の間の混合比による移り変わる段階の色が被覆材27の色として現れる。そのため、図1(a)および図1(c)に示すように、長尺材55の長さ方向にグラデーションが現れる。そして、長尺材の製造が終了するまで、上記工程が継続して行われる(ステップS5)。混合比の変更は、所定時間経過後に、No.0〜No.3の順に繰り返し行ってもよいし、そのNo.0〜No.3のいずれかを任意に選択するように行ってもよい。
【0040】
本実施の形態によれば、前記複数色の顔料の混合比率を前記成形工程中に変更することにより、長尺材を製造するため、グラデーションを有する長尺材を製造できる。
【0041】
また、本実施の形態によれば、前記複数色の顔料の混合比率を所定時間毎に変更することにより、色が移り変わる段階を表現できるため、長手方向に多彩なグラデーションを有する長尺材を製造できる。ここで、所定時間毎とは、例えば、10秒毎、20秒毎のそれぞれの時間であったり、10秒→20秒→15秒といった異なる時間の組み合わせを含む。
【0042】
また、本実施の形態によれば、木粉と樹脂とを含む表層材25と前記複数の顔料20,23を混合して得られた被覆材27で、前記成形品本体13を被覆することにより、木粉を混ぜることができるため、自然に近づけた色合いのグラデーションを有する長尺材を製造できる。
【0043】
更に、本実施の形態では、上述の長尺材55の製造中または製造後に前記長尺材55を所定の長さで切断する切断工程を更に備えることを特徴とする。前記長尺材の切断は、長尺材の成形工程中、または、成形工程後に、行われる。
【0044】
本実施の形態によれば、前記長尺材55を所定の長さで切断することにより複数の長尺材を製造でき、図1(c)に示すように長手方向に異なるグラデーションを有する複数の長尺材を製造できる。更に、複数の長尺材を配置して遠くから見た場合でも、単色の長尺材を並べた場合と比べて、天然木を並べた場合に近い印象を与えることができる。
【0045】
(変形例)
上記実施の形態では、自動投入機50で投入機43を混合用顔料23の投入量と時間を制御する例を説明した。しかし、これに限らず、自動投入機が、ベース顔料20または混合用顔料23いずれかの単一色の顔料のみを投入し、この単一色の顔料の投入量と時間を制御し、表層材25に対する顔料の混合比率を所定時間毎に長尺材の成形工程中に増減し、被覆材27の色の濃淡を変えるようにしてもよい。また、自動投入機が、ベース顔料20及び混合用顔料23の混合比率を一定にし、この混合した顔料の投入量と時間を制御し、表層材に対する混合された顔料の混合比率を所定時間毎に長尺材の成形工程中に増減し、被覆材27の色の濃淡を変えるようにしてもよい。また、自動投入機が、ベース顔料20および混合用顔料23の両方の投入量と時間を長尺材の成形工程中に制御し、被覆材27の色を変えるようにしてもよい。上記実施例では、ベース顔料20、混合用顔料23及び表層材25を混合した例で説明したが、表層材25を用いず、ベース顔料20、混合用顔料23の混合比率を変更し、成形品本体13を着色してグラデーションを付けてもよい。また、表層材25の代わりに、異なる第3の色の顔料、ベース顔料20、混合用顔料23を混合し、これらの混合比率を所定時間毎に変更して成形品本体13にグラデーションを付けてもよい。また、上記切断工程における切断は、例えば、図1(b)の一番上の長尺材のように、切断後の長尺材が長手方向にグラデーションを有したり、その他の長尺材のように異なる色となったりして、いろいろなバリエーションの長尺材ができるように、切断されることが望ましい。形成されたそのままの長尺材を切断していろいろなバリエーションの長尺材を得るために、切断した後の長尺材の長さに応じて、表層材に対する前記顔料の混合比率または前記複数色の顔料の混合比率を変更する所定時間を決定することが望ましい。
【符号の説明】
【0046】
10 押出材
13 成形品本体
20 ベース顔料
23 混合用顔料
25 表層材
27 被覆材
30、40 押出成形機
31、41 ホッパー
32 金型
42、43 投入部
55 長尺材
50 自動投入機
100 長尺材製造装置
【技術分野】
【0001】
本発明は、長尺材の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、建物に用いる床材等の長尺材として天然木を用いることによって、建物の外観性を向上したいという要望がある。しかし、天然木を用いるとコスト高になってしまう場合がある。そこで、複数の長尺材を、木粉と樹脂とを含む押出材を押出成形してなる押出成形品とし、特許文献1に記載のような技術を応用して、複数の長尺材に天然木に近い質感の表面特性を与えることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2001−327913号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献1の技術を利用して形成された長尺材は、表面に木目柄が見えるため、近くから見た場合は、天然木に近い質感を表現できるものの、遠くから見た場合は、表面の木目柄が見えない。このため、単に同じ色の樹脂成形品が並んでいるかのように見受けられ、例えば天然木を並べた場合とは異なり、単調な印象を与える場合があった。
【0005】
そのため、単調な印象を与えないように、グラデーションを有する長尺材を製造することが望まれる。
【0006】
本発明は、グラデーションを有する長尺材を製造することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題の少なくとも一つを解決するために、請求項1に記載の発明は、例えば、図1、図2に示すように、
木粉と樹脂とを含む押出材10を押出成形して成形品本体13を形成し、木粉と樹脂とを含む表層材25と顔料20,23を混合して得られた被覆材27で、前記成形品本体13を被覆して同一断面を有する長尺材55を成形する成形工程を備え、
前記表層材25と前記顔料20,23との混合比率を前記成形工程中に変更する
ことを特徴とする。
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、前記表層材25と前記顔料20,23の混合比率を前記成形工程中に変更することにより、色の濃淡を変えることができるため、長手方向に多彩なグラデーションを有する長尺材を製造できる。また、木粉と樹脂を含む表層材25と前記顔料20,23を混合して得られた被覆材27で、前記成形品本体13を被覆することにより、木粉を混ぜることができるため、自然に近づけた色合いのグラデーションを有する長尺材を製造できる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、例えば、図2に示すように、
請求項1に記載の長尺材の製造方法において、
前記顔料は単一色の顔料20若しくは複数色の顔料20,23であり、前記表層材25と前記顔料の混合比率を所定時間毎に変更することを特徴とする。
【0010】
請求項2に記載の発明によれば、前記顔料は単一色の顔料20若しくは複数色の顔料20,23であり、前記表層材25と前記顔料20,23の混合比率を所定時間毎に変更することにより、それぞれの色における色の濃淡を変えることができるため、長手方向に多彩なグラデーションを有する長尺材を製造できる。
【0011】
請求項3に記載の発明は、例えば、図1に示すように、
請求項1または2に記載の長尺材の製造方法において、
木粉と樹脂とを含む押出材10を押出成形して成形品本体13を形成し、複数色の顔料20,23を混合して得られた顔料で、前記成形品本体13を被覆して同一断面を有する長尺材を成形する成形工程を備え、
前記複数色の顔料20,23の混合比率を前記成形工程中に変更する
ことを特徴とする。
【0012】
請求項3に記載の発明によれば、前記複数色の顔料の混合比率を前記成形工程中に変更することにより、色が移り変わる段階を表現できるため、長手方向に多彩なグラデーションを有する長尺材を製造できる。
【0013】
請求項4に記載の発明は、例えば、図1(b)に示すように、
前記長尺材55を所定の長さで切断する切断工程を更に備えることを特徴とする。
【0014】
請求項4に記載の発明によれば、前記長尺材55を所定の長さで切断することにより、図1(c)に示すように長手方向に異なるグラデーションを有する複数の長尺材を製造できる。
【0015】
請求項5に記載の発明は、例えば、図1に示すように、
請求項4に記載の長尺材の製造方法により製造された長尺材であることを特徴とする。
【0016】
請求項5に記載の発明によれば、請求項4に記載の長尺材の製造方法により製造された長尺材55を提供できることにより、例えば、複数の長尺材55を配置して遠くから見た場合でも、単色の長尺材を並べた場合と比べて、天然木を並べた場合に近い印象を与えることができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、グラデーションを有する長尺材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】(a)は本発明に係る長尺材の製造方法に用いられる製造装置の一例を示す図であり、(b)は製造され長尺材を所定の長さにカットした際のイメージ図であり、(c)はI-I断面図である。
【図2】本発明に係る長尺材の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図3】(a)は本発明に係る顔料の混合比率の一例を示す図であり、(b)はSbグラデーションを示す図であり、(c)はBrグラデーションを示す図である。
【図4】本発明に係る押出成形用金型の側断面図である。
【図5】図4におけるA―A線断面図である。
【図6】図4におけるX円部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【0020】
<実施の形態>
(長尺材製造装置)
図1において、長尺材製造装置100は、押出成形機30と、木粉と樹脂とを含む押出材10が投入されるホッパー31と、ベース顔料20が投入される投入部42と、混合用顔料が投入される投入部43と、木粉と樹脂とを含む表層材25が投入されるホッパー41と、木粉と樹脂と複数の顔料を混合して押出す押出成形機40と、押出成形機30から押出された押出材10から成形品本体13を形成し、押出成形機40から押出された被覆材27で成形品本体13被覆する金型32と、自動投入機50から構成される。長尺材製造装置100は、成形品本体13と成形品本体13を被覆する被覆材27からなる2層構造(図1(c)参照)を有する長尺材55を製造する装置である。
【0021】
ここで、自動投入機50は、混合用顔料23の投入量と時間を制御し、被覆材27の色を変える制御装置である。自動投入機50は、投入部43の下部に設けられた弁(図示せず)を開閉することにより、混合用顔料の投入量を調整し、開閉するタイミングを制御することにより投入時間を制御する。また、押出成形機については、例えば、特開2002−225111号公報に示すように公知であるため、説明を省略する。
【0022】
次に、図4〜図6を参照して、2層構造を有する長尺材を製造するための金型32について、以下説明する。
【0023】
金型32の内部には、主材樹脂流路33が金型32を図4において左右に貫通するようにして形成されている。金型32の左端部には、主材樹脂(押出材10)を主材樹脂流路33に押出し供給する押出成形機30が接続されている。主材樹脂流路33内にはマンドレル34が挿入されており、このマンドレル34は主材樹脂流路33の内周面との間に、所定の間隔をもって配置されている。マンドレル34は図5に示すように、4本配置されており、この4本のマンドレル34によって、押出成形された成形品の内部にマンドレル34の断面と同じ空洞が形成される。
【0024】
また、金型32は、第1金型35と第2金型36との2つに分割されており、これら第1金型35と第2金型36との間に、被覆材27を成形するための複層成形用型32Aが設けられている。第1金型35は、押出成形機30に接続されており、第2金型36は複層成形用型32Aを挟んで第1金型35の先端面に接続されている。
【0025】
複層成形用型32Aは、長方形板状に形成されている。この複層成形用型32Aの略中央部には、それを厚さ方向に貫通する貫通孔37が形成されており、この貫通孔37は前記主材樹脂流路33に連続するように配置されている。すなわち、第1金型35には、主材樹脂流路33aが形成されており、第2金型36には主材樹脂流路33bが形成されているが、これら主材樹脂流路33a,33bを繋ぐように前記貫通孔37が配置されている。また、この貫通孔37の内周面は主材樹脂流路33の内周面より内側に突出しており、図6に示すように、主材樹脂の流れ方向に向けて、内側に傾斜する傾斜面37aと、この傾斜面37aの先端部から主材樹脂の流れ方向と平行な平行面37bとから構成されている。
【0026】
また、複層成形用型32Aの内部には被覆樹脂流路38が形成されている。この被覆樹脂流路38は、上下方向に延設された2本の縦流路38a,38aと、この縦流路38a,38aの下端部に接続された環状流路38bとを備えている。環状流路38bは、主材樹脂の流れ方向と交差する断面において主材樹脂流路33を囲むように、つまり前記貫通孔37を囲むようにして設けられている。なお、縦流路38aは、1本でもあるいは3本以上でもよい。
【0027】
環状流路38bは、複層成形用型32Aの表面に溝状に形成されたものであり、この環状流路38bと前記貫通孔37との間には、隙間39が形成されている。つまり、複層成形用型32Aの、前記貫通孔37の周囲の面は、複層成形用型32Aの表面より若干引っ込んでおり、この引っ込んだ面と、前記第2金型36の表面との間に前記隙間39が形成されている。
【0028】
そして、環状流路38bを流れる被覆材27は隙間39を通って主材樹脂流路33に入り、この主材樹脂流路33を流れる成形品本体13の表面に乗って成形品本体13とともに流れるようになっている。なお、被覆材27の厚さは、貫通孔37の内周面が主材樹脂流路33の内周面より内側に突出する突出長さと、前記隙間39の幅とによって調整される。
【0029】
また、複層成形用型32Aの上部表面には、接続アダプタ60が取り付けられている。この接続アダプタ60は、前記被覆樹脂流路38に被覆材27を押出し充填する押出成形機40(図示略)を接続するためのものであり、縦流路60aと、この縦流路60aの下端部から分岐する分岐流路60b,60bと、この分岐流路60b,60bを前記被覆樹脂流路38の縦流路38a,38aに接続する接続流路60c,60cとを備えている。縦流路60aは接続アダプタ60の上面に開口しており、この開口部に樹脂押出機が接続されるようになっている。
【0030】
図4〜図6に示すように、複層成形用型32Aは、金型32を構成する第1金型35と第2金型36との間に配置される。この複層成形用型32Aは、第1金型35と第2金型36とによって挟み付けて強固に固定されている。そして、その貫通孔37と金型32の主材樹脂流路33とが同軸となるように配置する。これによって、貫通孔37の内周面が主材樹脂流路33の内周面より内側に突出するとともに、貫通孔37の傾斜面37aの上流側の端縁が、第1金型35の主材樹脂流路33aの開口縁に合致し、貫通孔37と主材樹脂流路33aが滑らかに繋がる。
【0031】
そして、押出成形機30から主材樹脂(押出材10)を押出して、主材樹脂流路33に供給すると、主材樹脂が主材樹脂流路33を下流側(図4において右側)に向けて流れ、複層成形用型32Aの傾斜面37aによって内側に若干絞られ、さらに平行面37bによって、主材樹脂流路33と平行に流れていく。平行面37bは主材樹脂流路33の内周面より内側に突出しているので、この平行面37bを過ぎた部分では、成形品本体13と主材樹脂流路33の内周面との間に隙間が生じるので、この隙間に被覆材27を押出し供給する。
【0032】
すなわち、接続アダプタ60に接続されている押出成形機40から被覆樹脂流路38に被覆材27を押出し供給することによって、この被覆材27が縦流路60a、分岐流路60b,60b、接続流路60c,60cを流れて、複層成形用型32Aの被覆樹脂流路38に供給され、さらに、この被覆樹脂流路38の縦流路38a,38aを流れて、環状流路38bに入り込み、この環状流路38bを流れる。環状流路38bを流れる被覆材27は隙間39を通って、成形品本体13と主材樹脂流路33の内周面との間に隙間に達し、この部分で主材樹脂流路33を流れる成形品本体13の表面に乗って、成形品本体13とともに流れる。
【0033】
このようにして、押出成形していくことによって、図3(c)に示すような複層成形の長尺材55を得ることができる。
【0034】
このように本実施の形態によれば、複層成形用型32Aによって、複層成形の長尺材55を製造することができる。
【0035】
さらに、複層成形用型32Aには、被覆樹脂流路38の環状流路38bが主材樹脂の流れ方向と交差する断面において主材樹脂流路33を囲むようにして設けられているので、成形品本体13の表面を被覆材27によって容易かつ確実に被覆できる。
【0036】
加えて、複層成形用型32Aには、その被覆樹脂流路38に被覆材27を押出し充填する樹脂押出機を接続するための、接続アダプタ60が取り付けられているので、この接続アダプタ60に、押出成形機40を接続することによって、複層成形用型32Aの被覆樹脂流路38に樹脂を押出し充填できる。また、複層成形用型32Aを複数種類用意した場合に、これらに接続アダプタ60を取り付け、付け替えることによって、それぞれの複層成形用型32Aの被覆樹脂流路38に樹脂を押出し充填できる。
【0037】
(複数の顔料の混合比率)
図3(b)に示すSbグラデーションは、ベース顔料Sb(サンデーブラウン)と、混合用顔料Br(ブラウン)が図3(a)に示すNo.0〜3で示す顔料混合比率でそれぞれ形成された後に切断された長尺材55を並べた状態を示す。また、図3(c)に示すBrグラデーションは、ベース顔料Br(ブラウン)と、混合用顔料Gr(グレイ)が図3(a)に示すNo.0〜3で示す顔料混合比率でそれぞれ形成された後に切断された長尺材55を並べた状態を示す。通常は、No.0〜3に示す顔料混合比率毎に、長尺材が形成され、切断される。そのため、同一の顔料混合比率で混合された顔料で形成された長尺材を切断して複数の長尺材を製造しても同じ色になる。そのため、例えば、図3(b)に示すSbグラデーションを表現するために、No.0〜3に示す顔料混合比率毎に、長尺材を製造する必要があった。
【0038】
(長尺材の製造方法)
次に、図2を参照して、図3(a)に示すSbグラデーションの顔料混合比率を用いて、本実施の形態における長尺材を製造する例について説明する。
【0039】
始めに、ホッパー31に投入された木粉と樹脂とを含む押出材10を押出形成機30により溶融して金型32へ押出し、金型32により押出成形して成形品本体13を形成する(ステップS1)。一方で、複数色の顔料20,23を押出形成機30により所定の混合比(例えば、Sbグラデーションの顔料混合比率におけるNo.1)で混合して金型32へ押出し、金型32により被覆材27で成形品本体13を被覆し、同一断面を有する長尺材55を成形する(ステップS2)。そして、長尺材55が金型32から押出され、所定時間経過後に、前記複数色の顔料の混合比率を他の混合比(例えば、No.2)へ、自動投入機50により投入部43に設けられた弁を開き混合用顔料Brを増加して変更する(ステップS4)。混合比率の変更後、しばらくして、被覆材の色は他の混合比(例えば、No.2)で得られる色になる。言い換えると、No.1の混合比率(sb95%、Br5%)とNo.2(Sb87.5%、Br12.5%)の間の混合比による移り変わる段階の色が被覆材27の色として現れる。そのため、図1(a)および図1(c)に示すように、長尺材55の長さ方向にグラデーションが現れる。そして、長尺材の製造が終了するまで、上記工程が継続して行われる(ステップS5)。混合比の変更は、所定時間経過後に、No.0〜No.3の順に繰り返し行ってもよいし、そのNo.0〜No.3のいずれかを任意に選択するように行ってもよい。
【0040】
本実施の形態によれば、前記複数色の顔料の混合比率を前記成形工程中に変更することにより、長尺材を製造するため、グラデーションを有する長尺材を製造できる。
【0041】
また、本実施の形態によれば、前記複数色の顔料の混合比率を所定時間毎に変更することにより、色が移り変わる段階を表現できるため、長手方向に多彩なグラデーションを有する長尺材を製造できる。ここで、所定時間毎とは、例えば、10秒毎、20秒毎のそれぞれの時間であったり、10秒→20秒→15秒といった異なる時間の組み合わせを含む。
【0042】
また、本実施の形態によれば、木粉と樹脂とを含む表層材25と前記複数の顔料20,23を混合して得られた被覆材27で、前記成形品本体13を被覆することにより、木粉を混ぜることができるため、自然に近づけた色合いのグラデーションを有する長尺材を製造できる。
【0043】
更に、本実施の形態では、上述の長尺材55の製造中または製造後に前記長尺材55を所定の長さで切断する切断工程を更に備えることを特徴とする。前記長尺材の切断は、長尺材の成形工程中、または、成形工程後に、行われる。
【0044】
本実施の形態によれば、前記長尺材55を所定の長さで切断することにより複数の長尺材を製造でき、図1(c)に示すように長手方向に異なるグラデーションを有する複数の長尺材を製造できる。更に、複数の長尺材を配置して遠くから見た場合でも、単色の長尺材を並べた場合と比べて、天然木を並べた場合に近い印象を与えることができる。
【0045】
(変形例)
上記実施の形態では、自動投入機50で投入機43を混合用顔料23の投入量と時間を制御する例を説明した。しかし、これに限らず、自動投入機が、ベース顔料20または混合用顔料23いずれかの単一色の顔料のみを投入し、この単一色の顔料の投入量と時間を制御し、表層材25に対する顔料の混合比率を所定時間毎に長尺材の成形工程中に増減し、被覆材27の色の濃淡を変えるようにしてもよい。また、自動投入機が、ベース顔料20及び混合用顔料23の混合比率を一定にし、この混合した顔料の投入量と時間を制御し、表層材に対する混合された顔料の混合比率を所定時間毎に長尺材の成形工程中に増減し、被覆材27の色の濃淡を変えるようにしてもよい。また、自動投入機が、ベース顔料20および混合用顔料23の両方の投入量と時間を長尺材の成形工程中に制御し、被覆材27の色を変えるようにしてもよい。上記実施例では、ベース顔料20、混合用顔料23及び表層材25を混合した例で説明したが、表層材25を用いず、ベース顔料20、混合用顔料23の混合比率を変更し、成形品本体13を着色してグラデーションを付けてもよい。また、表層材25の代わりに、異なる第3の色の顔料、ベース顔料20、混合用顔料23を混合し、これらの混合比率を所定時間毎に変更して成形品本体13にグラデーションを付けてもよい。また、上記切断工程における切断は、例えば、図1(b)の一番上の長尺材のように、切断後の長尺材が長手方向にグラデーションを有したり、その他の長尺材のように異なる色となったりして、いろいろなバリエーションの長尺材ができるように、切断されることが望ましい。形成されたそのままの長尺材を切断していろいろなバリエーションの長尺材を得るために、切断した後の長尺材の長さに応じて、表層材に対する前記顔料の混合比率または前記複数色の顔料の混合比率を変更する所定時間を決定することが望ましい。
【符号の説明】
【0046】
10 押出材
13 成形品本体
20 ベース顔料
23 混合用顔料
25 表層材
27 被覆材
30、40 押出成形機
31、41 ホッパー
32 金型
42、43 投入部
55 長尺材
50 自動投入機
100 長尺材製造装置
【特許請求の範囲】
【請求項1】
木粉と樹脂とを含む押出材を押出成形して成形品本体を形成し、木粉と樹脂とを含む表層材と顔料を混合して得られた被覆材で、前記成形品本体を被覆して同一断面を有する長尺材を成形する成形工程を備え、
前記表層材と前記顔料との混合比率を前記成形工程中に変更する
ことを特徴とする長尺材の製造方法。
【請求項2】
請求項1に記載の長尺材の製造方法において、
前記顔料は単一色の顔料若しくは複数色の顔料であり、前記表層材と前記顔料の混合比率を所定時間毎に変更することを特徴とする長尺材の製造方法。
【請求項3】
木粉と樹脂とを含む押出材を押出成形して成形品本体を形成し、複数色の顔料を混合して得られた顔料で、前記成形品本体を被覆して同一断面を有する長尺材を成形する成形工程を備え、
前記複数色の顔料の混合比率を前記成形工程中に変更する
ことを特徴とする長尺材の製造方法。
【請求項4】
請求項1から3のいずれか一項に記載の長尺材の製造方法において、
前記長尺材を所定の長さで切断する切断工程を更に備えることを特徴とする長尺材の製造方法。
【請求項5】
請求項4に記載の長尺材の製造方法により製造された長尺材。
【請求項1】
木粉と樹脂とを含む押出材を押出成形して成形品本体を形成し、木粉と樹脂とを含む表層材と顔料を混合して得られた被覆材で、前記成形品本体を被覆して同一断面を有する長尺材を成形する成形工程を備え、
前記表層材と前記顔料との混合比率を前記成形工程中に変更する
ことを特徴とする長尺材の製造方法。
【請求項2】
請求項1に記載の長尺材の製造方法において、
前記顔料は単一色の顔料若しくは複数色の顔料であり、前記表層材と前記顔料の混合比率を所定時間毎に変更することを特徴とする長尺材の製造方法。
【請求項3】
木粉と樹脂とを含む押出材を押出成形して成形品本体を形成し、複数色の顔料を混合して得られた顔料で、前記成形品本体を被覆して同一断面を有する長尺材を成形する成形工程を備え、
前記複数色の顔料の混合比率を前記成形工程中に変更する
ことを特徴とする長尺材の製造方法。
【請求項4】
請求項1から3のいずれか一項に記載の長尺材の製造方法において、
前記長尺材を所定の長さで切断する切断工程を更に備えることを特徴とする長尺材の製造方法。
【請求項5】
請求項4に記載の長尺材の製造方法により製造された長尺材。
【図2】
【図4】
【図5】
【図6】
【図1】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図1】
【図3】
【公開番号】特開2012−218410(P2012−218410A)
【公開日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−89671(P2011−89671)
【出願日】平成23年4月14日(2011.4.14)
【出願人】(307042385)ミサワホーム株式会社 (569)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年4月14日(2011.4.14)
【出願人】(307042385)ミサワホーム株式会社 (569)
【Fターム(参考)】
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