JP6544573B2

JP6544573B2 - 繊維ボードの製造方法

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Publication number: JP6544573B2
Application number: JP2015160537A
Authority: JP
Inventors: 弘典松原; 佳奈綱場
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2015-08-17
Filing date: 2015-08-17
Publication date: 2019-07-17
Anticipated expiration: 2035-08-17
Also published as: JP2017039221A

Description

本発明は、繊維ボードの製造方法に関する。

従来、金属箔張り積層板の製造方法として、下記特許文献１のものが知られている。下記特許文献１には、金属箔の端部を外方に引っ張ってシワを延ばしつつ、樹脂含浸基材の表面に配することが記載されている。

特開平５−２９３９０５号公報

ところで、繊維ボードの主体をなす板状基材はその板面を表皮材で覆う態様、つまり、その板面が繊維ボードの外観を構成しない態様で用いられることが一般的であった。本願発明者らは、箔状物を板状基材の板面に配することで、繊維ボードの風合いを生かした優れた意匠を呈することを、新たに見出した。

しかしながら、箔状物を板状基材の板面に配置する工程においては、次のような問題があった。特許文献１に開示の方法では、箔状物を配置しようとすると、その性状から、静電気や気流の影響で所定の位置に配置することが難しく、また、一度、箔状物を所定の位置とは異なる位置に配置してしまうと、これを剥がして、所定の位置に再度配置することが困難である。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、箔状物を板状基材に精度よく配置して、意匠性に優れた繊維ボードを製造することができる繊維ボードの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の繊維ボードの製造方法は、繊維を含む板状基材の一方の板面側に箔状物を配置する箔状物配置工程であって、前記板状基材の他方の板面側から当該板状基材を介して箔状物を吸引し、その吸引力により前記箔状物を前記板状基材の前記一方の板面に配置させる箔状物配置工程を含むことに特徴を有する。

本発明の繊維ボードの製造方法によれば、箔状物を板状基材に精度よく配置して、意匠性に優れた繊維ボードを製造することができる。具体的には、箔状物は、一般的に、その性状から気流等の影響を受けて変位しやすく、所定の位置に配置することが難しい。一方、本発明によれば、繊維を含む板状基材の通気性と、箔状物の気流の影響を受け易い特性を活かして、箔状物を吸引し、その吸引力により板状基材の一の板面に配置させることで、箔状物の配置精度を高めることができる。

上記した繊維ボードの製造方法において、前記箔状物配置工程の後において、熱可塑性樹脂繊維ウェブを、前記箔状物を被覆する形で前記板状基材の前記一方の板面側に配し、前記熱可塑性樹脂繊維ウェブが溶融する温度に加熱するとともに、前記熱可塑性樹脂繊維ウェブ及び前記板状基材を一体的にプレス成形する成形工程を含むものであってもよい。

このような繊維ボードの製造方法によれば、板状基材に配置された箔状物を熱可塑性樹脂でコーティングすることができ、箔状物が剥がれる事態を抑制することができる。さらに、そのようなコーティングを熱可塑性樹脂繊維ウェブを用いて行うから、コーティングされた熱可塑性樹脂と板状基材との間に気泡が生じ難く、箔状物が際立ったクリアな意匠を実現することができる。

上記した繊維ボードの製造方法において、前記箔状物配置工程では、前記箔状物を吸引するための吸引口の形状を、前記板状基材の前記一方の板面において前記箔状物を配置する領域の形状と一致させて、前記吸引口を前記領域の前記他方の板面側に宛がうことで、前記箔状物を前記領域内に配置するものであってもよい。

このような繊維ボードの製造方法によれば、例えば、所定形状に切り抜いた型紙の上から箔状物を撒いて、箔状物を型紙における切り抜かれた領域内に配置する場合に比べて、所望の領域以外に付着する箔状物の量を低減することができ、繊維ボードを製造するために必要な箔状物の量を低減することができる。

本発明によれば、箔状物を板状基材に精度よく配置して、意匠性に優れた繊維ボードを製造することができる繊維ボードの製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る箔状物と、プレボードと、吸引装置を示す斜視図実施形態１に係る箔状物配置工程を示す斜視図二次成形工程を示す工程図実施形態２に係る箔状物と、プレボードと、吸引装置を示す斜視図実施形態２に係る箔状物配置工程を示す斜視図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図３によって説明する。図１は、本実施形態を模式的に示す説明図である。本実施形態では、プレボード２１（板状基材の一例）の表面２１Ａ（一方の板面）に箔状物１５を配置する箔状物配置工程を含む繊維ボード１０の製造方法について例示する。

繊維ボード１０は、図３の（Ｃ）に示すように、主体をなすボード部１１の表面に箔状物１５が配置されるとともに、箔状物１５及びボード部１１の表面が被膜１２でコーティングされてなる。ボード部１１は、プレボード２１をプレス加工することで、所定の板厚及び形状に成形されてなる。本実施形態では、ボード部１１は、平板状をなす平面部１１Ａと、平面部１１Ａから立ち上がる外壁部１１Ｂとを有する構成とされている。繊維ボード１０は、箔状物１５が配された平面部１１Ａが意匠面を構成する態様で、建材、家具、車両用内装材等の種々の用途に用いられる。

プレボード２１は、植物性繊維と熱可塑性樹脂（第１の熱可塑性樹脂）とを含んで構成されている。植物性繊維としては、繊維木材等を解織して得た木質繊維、あるいはケナフ等の靭皮植物繊維を例示することができる。熱可塑性樹脂としては、特に限定されず種々のものを用いることができる。例えば、ポリオレフィン（ポリプロピレン、ポリエチレン等）、ポリエステル樹脂（ポリ乳酸、ポリカプロラクトン等の脂肪族ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の芳香族ポリエチレン樹脂）、ポリスチレン、ポリアクリル樹脂（メタアクリレート、アクリレート等）、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂等が挙げられる。これらは１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのなかでは、ポリオレフィン及びポリエステル樹脂のうちの少なくとも一方であることが好ましく、更には、ポリオレフィンのなかではポリプロピレンがより好ましい。プレボード２１を形成する態様については、後に説明する。

箔状物１５は、図１に示すように、金箔、銀箔等の金属箔や、鉱物、植物、羽毛、合成樹脂等の素材を薄い小片に加工したものとされる。箔状物１５は、上記した１種又は２種以上からなる多数の小片が、ボード部１１（プレボード２１）における所定領域２１Ｃ内に配置されることで、所定の意匠を構成する。本実施形態では、箔状物１５は、ボード部１１の平面部１１Ａに、ランダムに配置されている。この箔状物１５が配置される領域２１Ｃは、後述する吸引装置３０の吸引口３１の形状を適宜設定することで、容易に設計可能となっている。箔状物１５としては、金属箔を用いることが好ましく、特に、金箔又は／及び銀箔を用いることが好ましい。このような構成によれば、ボード部１１の粗面的でマットな板面に、箔状物１５の金属光沢が映える、審美性に優れた繊維ボード１０を提供することができる。

被膜１２は、透光性を有し、箔状物１５及びボード部１１の表面に露出する繊維を保護するとともに、クリア塗装のような効果を奏して、繊維ボード１０の意匠性を高める機能を有する。被膜１２は、図３に示すように、熱可塑性樹脂（第２の熱可塑性樹脂）のウェブ２２を加熱プレスすることで形成されている。被膜１２を形成する工程については、後に説明する。被膜１２を構成する熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２としては、特に限定されず種々のものを用いることができる。例えば、ポリオレフィン（ポリプロピレン、ポリエチレン等）、ポリエステル樹脂（ポリ乳酸、ポリカプロラクトン等の脂肪族ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の芳香族ポリエチレン樹脂）、ポリアクリル樹脂（メタアクリレート、アクリレート等）、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等を、ウェブ状に成形したものが挙げられる。これらのなかでは、プレボード２１となじみ易いという観点から、プレボード２１に含まれる熱可塑性樹脂（第１の熱可塑性樹脂）と同種の樹脂であることが好ましく、本実施形態では、ポリプロピレンを用いたものを例示する。

次に、繊維ボード１０を製造する製造方法について説明する。繊維ボード１０の製造方法は、プレボード２１を形成する一次成形工程と、プレボード２１の表面２１Ａに箔状物１５を配置する箔状物配置工程と、箔状物１５が配置されたプレボード２１から、繊維ボード１０を形成する二次成形工程（成形工程）と、を備えている。

一次成形工程では、ケナフ繊維とポリプロピレン繊維とを混合してウェブを形成し、その後、ウェブを構成する繊維同士を交絡させて繊維マットを形成し、次いで、繊維マットを加熱圧縮して平板状のプレボード２１を形成する。一次成形工程で成形されるプレボード２１は、後の二次成形工程で成形されるボード部１１に比べて、圧縮率が小さいものとされており、繊維間に空隙を多く含む、通気性が高い構成とされている。なお、ボード部１１も一定の通気性を有しており、通気性の程度は、上記したケナフ繊維とポリプロピレン繊維のウェブ、繊維マット、プレボード２１、ボード部１１の順に高いものとされている。

箔状物配置工程では、図１及び図２に示すように、プレボード２１の裏面２１Ｂ（他方の板面）側から当該プレボード２１を介して箔状物１５を吸引し、その吸引力により箔状物１５をプレボード２１の表面２１Ａに配置させる。吸引力は、吸引口３１を有する吸引装置３０によって付与される。吸引装置３０は、吸引口３１の孔縁がプレボード２１の裏面２１Ｂに密着した状態で、吸引口３１内をプレボード２１の表面２１Ａ側より陰圧にすることで、図２に示す矢印の方向（プレボード２１の表面２１Ａ側から裏面２１Ｂ側に向かう方向）に流れる気流を発生し、箔状物１５を吸引する構成とされている。本実施形態では、吸引装置３０の上側に、表面２１Ａを上に向けた姿勢でプレボード２１を保持し、当該表面２１Ａに対して箔状物１５を気流に沿って、上方から撒くようにして配置する。このような態様により、気流から外れて、所定の領域２１Ｃ外に配置される箔状物１５の量を低減することが可能となっている。また、本実施形態では、吸引口３１は、プレボード２１において繊維ボード１０の意匠面と対応する領域２１Ｃ（ボード部１１の平面部１１Ａと対応する部分）の略全域に亘って開口する構成とされており、箔状物１５を繊維ボード１０の意匠面の全域にほぼ均一に、分散して配置することが可能となっている。なお、プレボード２１は、表面２１Ａに図示しない粘着層を有していてもよく、そのような粘着層によって配置された箔状物１５が保持される構成であってもよい。

二次成形工程では、図３に示すように、熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２を、箔状物１５を被覆する形でプレボード２１の表面２１Ａ側に配し、熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２が溶融する温度に加熱するとともに、熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２及びプレボード２１を一体的にプレス成形する。本実施形態では、箔状物１５として、熱や圧力の影響により変質し難い金箔又は／及び銀箔を用いるから、従来と同様の加熱プレスと冷却プレスによる方法で繊維ボード１０を成形することができる。

詳細には、図３の（Ａ）に示すように、熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２を、箔状物１５が配置されたプレボード２１の表面２１Ａの全域を覆うようにして配する。この際、熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２を均一な厚さとしておくことで、これを単にプレボード２１の表面２１Ａに載置するだけで、例えば、液状の熱可塑性樹脂をプレボード２１の表面２１Ａに塗布する態様で配する構成に比べて、被膜１２を構成する熱可塑性樹脂をムラなく配置することができる。

続いて、熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２が積層されたプレボード２１を平板状の熱板（不図示）で、熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２を構成するポリプロピレンが溶融する温度、つまり、プレボード２１に含まれるポリプロピレンも溶融する温度にて、加熱プレスする。すると、熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２が溶融して、箔状物１５とプレボード２１の表面２１Ａとの間のわずかな段差や、プレボード２１の表面に露出した繊維の隙間に入りこみ、プレボード２１の表面が平坦化された状態となる。熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２が溶融しつつプレスされる過程で、熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２とプレボード２１との間の空気は、熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２の空隙からプレボード２１とは反対側に抜けてゆく。このため、コーティングされた被膜１２と成形されたボード部１１との間に気泡等が生じ難い構成となっている。加熱プレスの過程では、プレボード２１側の熱可塑性樹脂も溶融するから、これらの樹脂の一部が互い混ざり合う状態となっている（渾然一体となっている）。この状態から、図３（Ｂ）に示す冷間プレス型で、平滑な被膜１２を有するとともに、平面部１１Ａと外壁部１１Ｂとを有する繊維ボード１０（ボード部１１）をプレス成形する。

図３の（Ｂ）に示すように、冷却プレス加工に用いられる成形型４０は、上型４１が、上方に凹んだ形状をなし、下型４２が型閉じに伴って上型４１に受け入れられるように上方に突出した形状をなしている。そして、上型４１及び下型４２の成形位置では、上型４１と下型４２は繊維ボード１０の板厚だけ離間して対向配置されている。すなわち、上型４１と下型４２との間には繊維ボード成形空間Ｓが形成されており、この繊維ボード成形空間Ｓに熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２及びプレボード２１が圧縮されて挟まれることにより繊維ボード１０が成形される。このようにして成形された繊維ボード１０は、図３の（Ｃ）に示すように、平面部１１Ａと、その平面部１１Ａの外周部分を下方に折り曲げることにより平面部１１Ａから立ち上がる外壁部１１Ｂとを備えた構成である。平面部１１Ａと外壁部１１Ｂとの間の角部においては、熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２に面方向に引き伸ばすような力が作用するが、ウェブ状の樹脂は、例えばフィルム状の樹脂に比べて引き伸ばされ易いから、本実施形態では、被膜１２に引き伸ばしによるひび割れや白化が生じ難い構成となっている。なお、プレボード２１の両端部は、上型４１と下型４２の型閉じに伴ってせん断により切除されるため、繊維ボード１０を正規の長さ寸法に成形することができる。

以上説明したように、本実施形態の繊維ボード１０の製造方法は、繊維を含むプレボード２１の表面２１Ａ側に箔状物１５を配置する箔状物配置工程であって、プレボード２１の裏面２１Ｂ側から当該プレボード２１を介して箔状物１５を吸引し、その吸引力により箔状物１５をプレボード２１の表面２１Ａに配置させる箔状物配置工程を含む。本実施形態の繊維ボード１０の製造方法によれば、箔状物１５をプレボード２１に精度よく配置して、意匠性に優れた繊維ボード１０を製造することができる。具体的には、箔状物１５は、一般的に、その性状から気流等の影響を受けて変位しやすく、所定の位置に配置することが難しい。一方、本実施形態によれば、繊維を含むプレボード２１の通気性と、箔状物１５の気流の影響を受け易い特性を活かして、箔状物１５を吸引し、その吸引力によりプレボード２１の表面２１Ａに配置させることで、箔状物１５の配置精度を高めることができる。また、この結果、所定の領域２１Ｃ以外の位置に配置され、廃棄せざるを得ない箔状物１５の量を低減することができ、繊維ボード１０の製造に係る材料費を低減する効果も期待できる。

さらに、本実施形態では、箔状物１５の配置精度が高いから、その他の位置に配される箔状物１５を再度領域２１Ｃ内に配置する手間が少ない。また、本実施形態では、プレボード２１を介して箔状物１５を吸引することで、複数の箔状物１５を一括して配置することができるから、箔状物１５の各々を一つ一つを把持して、配置するような手間が掛からない。これらの結果、箔状物配置工程に掛かる時間を短縮することができる。

また、本実施形態では、箔状物配置工程の後において、熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２を、箔状物１５を被覆する形でプレボード２１の表面２１Ａ側に配し、熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２が溶融する温度に加熱するとともに、熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２及びプレボード２１を一体的にプレス成形する二次成形工程を含む。このような構成によれば、プレボード２１に配置された箔状物１５を熱可塑性樹脂の被膜１２でコーティングすることができ、箔状物１５が剥がれる事態を抑制することができる。さらに、そのようなコーティングを熱可塑性樹脂繊維ウェブ２２を用いて行うから、コーティングされた熱可塑性樹脂の被膜１２とプレボード２１との間に気泡が生じ難く、箔状物１５が際立ったクリアな意匠を実現することができる。

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図４及び図５を用いて説明する。この実施形態２では、実施形態１の箔状物配置工程とは、箔状物１５の配置態様を変更した箔状物１１５を配置する箔状物配置工程を示す。なお、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。

本実施形態の箔状物配置工程では、箔状物１１５を吸引するための吸引口１３１の形状を、プレボード２１の表面２１Ａにおいて箔状物１１５を配置する領域１２１Ｃの形状と一致させて、吸引口１３１を領域１２１Ｃの裏面２１Ｂ側に宛がうことで、箔状物１１５を領域１２１Ｃ内に配置する。本実施形態では、吸引口１３１の一部を星形に切り抜いた板で閉塞することで、箔状物１１５を、繊維ボード１０（ボード部１１）においてその星形に切り抜かれた部分と対応する位置に選択的に配置するものを例示する。

本実施形態の構成によれば、例えば、所定形状に切り抜いた型紙の上から箔状物を撒いて、箔状物を型紙における切り抜かれた領域内に配置する場合に比べて、所定の領域１２１Ｃ以外の部分（例えば、型紙の紙面）に付着する箔状物１１５の量を低減することができ、繊維ボード１０を製造するために必要な箔状物１１５の量を低減することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば、次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、板状基材として、いわゆるプレボードを例示したが、板状基材の構成はこれに限られない。例えば、板状基材として、ケナフ繊維とポリプロピレン繊維のウェブ、繊維マット、ボード部等を適宜用いてもよい。

（２）上記実施形態では、繊維ボード（ボード部）が平面部と外壁部を有する構成を例示したが、繊維ボードの形状はこれに限られない。例えば、繊維ボードは、屈曲形状を有しない平板状であってもよい。

（３）上記実施形態では、箔状物が多数の小片からなる構成を例示したが、箔状物の構成はこれに限られない。例えば、箔状物は、所定の形状をなす一枚の片からなる構成であってもよい。

（４）上記実施形態以外にも吸引装置としては、種々の構成のものを用いることができる。例えば、吸引装置は、複数の吸引口を有していてもよい。また、上記実施形態では、吸引装置を後述する二次成形工程の成形型とは別体的に設けたものを例示したが、吸引装置は成形型と一体的に設けられた、いわゆる真空成形装置のようなものであってもよく、そのような場合において、成形型の型面に、複数の吸引口を分散して形成してもよい。そのような、成形型一体タイプの吸引装置によれば、箔状物配置工程と二次成形工程との間で、吸引力により箔状物を保持することができ好適である。

（５）上記実施形態では、箔状物配置工程では、板状基材の表面を上に向けた姿勢で、当該表面に対して箔状物を上方から配置する構成を例示したが、これに限られない。例えば、箔状物配置工程では、板状基材の表面を下に向けた姿勢で、板状基材の下方に自重で載置された状態の箔状物を、上方に吸い上げつつ、板状基材の表面に配置する態様であってもよい。

（６）上記実施形態では、板状基材が熱可塑性樹脂を含むものを例示したが、これに限られない。例えば、板状基材は、樹脂を含まないマット、不織布等であってもよく、また、熱化硬化性樹脂を含むものであってもよい。

（７）上記実施形態では、板状基材を構成する第１の熱可塑性樹脂と、被膜を構成する第２の熱可塑性樹脂が、ともにポリプロピレンであるものを例示したが、第１の熱可塑性樹脂と第２の熱可塑性樹脂はこれらに限られない。例えば、第１の熱可塑性樹脂と第２の熱可塑性樹脂は、別の種類の同種の樹脂であってもよく、また、互いに異なる種類の樹脂を適宜組み合わせて用いてもよい。

（８）上記実施形態では、被膜が熱可塑性樹脂繊維ウェブを用いてコーティングされる繊維ボードを例示したが、被膜の形成態様は、これに限られない。例えば、被膜は、塗布する態様や、熱可塑性樹脂フィルムを用いてコーティングされる態様であってもよい。

（９）上記実施形態では、被膜を有する繊維ボードを例示したが、被膜を有しない繊維ボードであっても、本願発明を適用可能である。また、繊維ボードは、被膜以外にも各種機能を有する機能膜を、その表面側又は／及び裏面側に更に備えていてもよい。

（１０）上記実施形態以外にも、箔状物が呈する意匠は適宜設計可能である。例えば、箔状物の種類、形状、大きさ、配置、及びその密度を適宜設定することで、繊維ボードにおける多様な意匠を設計することができる。

１０…繊維ボード、１５，１１５…箔状物、２１…プレボード（板状基材）、２１Ａ…表面（一方の板面）、２１Ｂ…裏面（他方の板面）、２１Ｃ，１２１Ｃ…領域、２２…ウェブ、３１，１３１…吸引口

Claims

繊維を含む板状基材の一方の板面側に多数の小片からなる箔状物を配置する箔状物配置工程であって、前記板状基材の他方の板面側から当該板状基材を介して吸引を行って、その吸引により生じる気流に沿って前記多数の小片を撒くようにして、前記箔状物を前記板状基材の前記一方の板面に配置させる箔状物配置工程を含むことを特徴とする繊維ボードの製造方法。
前記箔状物配置工程の後において、熱可塑性樹脂繊維ウェブを、前記箔状物を被覆する形で前記板状基材の前記一方の板面側に配し、前記熱可塑性樹脂繊維ウェブが溶融する温度に加熱するとともに、前記熱可塑性樹脂繊維ウェブ及び前記板状基材を一体的にプレス成形する成形工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の繊維ボードの製造方法。
繊維を含む板状基材の一方の板面側に箔状物を配置する箔状物配置工程であって、前記板状基材の他方の板面側から当該板状基材を介して箔状物を吸引し、その吸引力により前記箔状物を前記板状基材の前記一方の板面に配置させる箔状物配置工程と、
前記箔状物配置工程の後において、熱可塑性樹脂繊維ウェブを、前記箔状物を被覆する形で前記板状基材の前記一方の板面側に配し、前記熱可塑性樹脂繊維ウェブが溶融する温度に加熱するとともに、前記熱可塑性樹脂繊維ウェブ及び前記板状基材を一体的にプレス成形する成形工程と、
を含む繊維ボードの製造方法。
前記箔状物配置工程では、前記箔状物を吸引するための吸引口の形状を、前記板状基材の前記一方の板面において前記箔状物を配置する領域の形状と一致させて、前記吸引口を前記領域の前記他方の板面側に宛がうことで、前記箔状物を前記領域内に配置することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の繊維ボードの製造方法。