(57)【要約】【課題】成形体の生産性を向上可能な成形体の製造方法及び熱成形用板材を提供する。【解決手段】成形体９８の製造方法は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体９１の一部９１Ａにおいて、板状体９１の他の部分９１Ｃより植物性繊維の交絡度が高い高交絡部９６を形成する交絡工程と、板状体９１のうち高交絡部９６を保持して吊り下げた状態で、板状体９１を熱可塑性樹脂が溶融する温度で加熱しつつ搬送する加熱搬送工程と、加熱された板状体９１から成形体９８を成形する成形工程と、を備える。を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体の一部において、前記板状体の他の部分より前記植物性繊維の交絡度が高い高交絡部を形成する交絡工程と、
前記板状体のうち前記高交絡部を保持して吊り下げた状態で、前記板状体を前記熱可塑性樹脂が溶融する温度で加熱しつつ搬送する加熱搬送工程と、
加熱された前記板状体から成形体を成形する成形工程と、を備える成形体の製造方法。
【請求項２】
前記交絡工程では、相対的に植針密度が低い第１ニードル部と、相対的に植針密度が高い第２ニードル部とを有するニードルボードを用いて、前記植物性繊維と、前記熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂繊維とで構成された繊維ウェブにおいて、前記板状体の前記他の部分を構成する部分を第１ニードル部で交絡するとともに前記板状体の前記一部を構成する部分を前記第２ニードル部で交絡する請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項３】
前記交絡工程では、相対的にバーブ数が少ないニードルで構成された第１ニードル部と、相対的にバーブ数が多いニードルで構成された第２ニードル部とを有するニードルボードを用いて、前記植物性繊維と、前記熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂繊維とで構成された繊維ウェブにおいて、前記板状体の前記他の部分を構成する部分を第１ニードル部で交絡するとともに前記板状体の前記一部を構成する部分を前記第２ニードル部で交絡する請求項１に記載の成形体の製造方法。
【請求項４】
前記板状体は、外縁部において熱膨張性カプセルを含有しない非含有領域と、前記外縁部の内側において前記熱膨張性カプセルを含有する含有領域と、を有しており、
前記交絡工程では、前記非含有領域と、前記含有領域において前記非含有領域と隣接する領域とに跨って前記高交絡部を形成する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の成形体の製造方法。
【請求項５】
植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなり、外縁部において熱膨張性カプセルを含有しない非含有領域と、前記外縁部の内側において前記熱膨張性カプセルを含有する含有領域と、を有する板状体で構成され、
前記板状体の一部には、前記非含有領域と、前記含有領域において前記非含有領域と隣接する領域とに跨って、前記板状体の他の部分より前記植物性繊維の交絡度が高い高交絡部が形成されている熱成形用板材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、成形体の製造方法及び熱成形用板材に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形体の製造方法として、下記特許文献１に開示の基材成形装置を用いて行うものが知られている。特許文献１に開示の基材成形装置は、加熱炉の内部において板状体を吊り下げた状態で搬送することが可能な加熱装置を備えている。そして、特許文献１には、成形体の製造方法として、板状体を吊り下げた状態で加熱しつつ搬送し、加熱された板状体から基材（成形体）を成形する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４３００１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、板状体を吊り下げた状態で加熱しつつ搬送する場合には、板状体の大きさや材質等によっては、加熱され軟化した板状体が被保持部を起点として自重により伸び変形し、板状体の水平方向両端部がカールするように変形する場合がある。このような両端部の変形は、搬送時に板状体が基材成形装置の内壁に干渉して設備を停止させる等の搬送不具合を招来し、基材成形装置の生産性を低下させる要因となっていた。
【０００５】
本明細書に開示の技術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、板状体の水平方向両端部の変形を抑制し、成形体の生産性を向上可能な成形体の製造方法及び熱成形用板材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】
上記課題を解決するために、本願明細書に開示の成形体の製造方法は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体の一部において、前記板状体の他の部分より前記植物性繊維の交絡度が高い高交絡部を形成する交絡工程と、前記板状体のうち前記高交絡部を保持して吊り下げた状態で、前記板状体を前記熱可塑性樹脂が溶融する温度で加熱しつつ搬送する加熱搬送工程と、加熱された前記板状体から成形体を成形する成形工程と、を備える。
【０００７】
このような成形体の製造方法では、交絡工程において、板状体の一部に高交絡部を形成することにより、他の部分より相対的に引張強度が高い高交絡部を保持して、板状体を吊り下げることができる。このため、加熱搬送工程において、板状体が被保持部を起点として自重により伸び変形し、板状体の両端部がカールするように変形する事態を抑制可能となる。この結果、板状体の両端部がカールするように変形することにより、加熱搬送工程において搬送不具合が生じることを抑制でき、成形体の生産性を向上することができる。
【０００８】
上記構成において、前記交絡工程では、相対的に植針密度が低い第１ニードル部と、相対的に植針密度が高い第２ニードル部とを有するニードルボードを用いて、前記植物性繊維と、前記熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂繊維とで構成された繊維ウェブにおいて、前記板状体の前記他の部分を構成する部分を第１ニードル部で交絡するとともに前記板状体の前記一部を構成する部分を前記第２ニードル部で交絡してもよい。このような構成によれば、従来の板状体を形成する工程の過程において、ニードルボードの植針密度を適宜設定することにより、高交絡部を形成することができる。このため、成形体の製造方法において、工数の大幅な増加や、交絡工程を行うための大規模な設備が必要とされず、好適である。
【０００９】
上記構成において、前記交絡工程では、相対的にバーブ数が少ないニードルで構成された第１ニードル部と、相対的にバーブ数が多いニードルで構成された第２ニードル部とを有するニードルボードを用いて、前記植物性繊維と、前記熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂繊維とで構成された繊維ウェブにおいて、前記板状体の前記他の部分を構成する部分を第１ニードル部で交絡するとともに前記板状体の前記一部を構成する部分を前記第２ニードル部で交絡してもよい。このような構成によれば、従来の板状体を形成する工程の過程において、ニードルボードを構成する各ニードルのバーブ数を適宜設定することにより、高交絡部を形成することができる。このため、成形体の製造方法において、工数の大幅な増加や、交絡工程を行うための大規模な設備が必要とされず、好適である。
【００１０】
上記構成において、前記板状体は、外縁部において熱膨張性カプセルを含有しない非含有領域と、前記外縁部の内側において前記熱膨張性カプセルを含有する含有領域と、を有しており、前記交絡工程では、前記非含有領域と、前記含有領域において前記非含有領域と隣接する領域とに跨って前記高交絡部を形成してもよい。板状体において熱膨張性カプセルを含有しない非含有領域は、含有領域に比して引張に対して伸び易い性質を有する。一方、上記のような構成によれば、非含有領域に高交絡部を形成することにより、板状体の外縁部を伸び変形し難くすることができる。また、そのような高交絡部を、含有領域において非含有領域と隣接する領域にまで形成することで、非含有領域のうち高交絡部が形成された領域と、含有領域との間に高交絡部が形成されない非含有領域が形成される事態を回避することができる。このため、加熱搬送工程において、周囲に比して伸び易い、高交絡部が形成されない非含有領域に板状体の自重により生じる応力が集中して、当該領域において板状体が自重により伸び変形する事態を抑制することができる。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本願明細書に開示の熱成形用板材は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなり、外縁部において熱膨張性カプセルを含有しない非含有領域と、前記外縁部の内側において前記熱膨張性カプセルを含有する含有領域と、を有する板状体で構成され、前記板状体の一部には、前記非含有領域と、前記含有領域において前記非含有領域と隣接する領域とに跨って、前記板状体の他の部分より前記植物性繊維の交絡度が高い高交絡部が形成されている。板状体において熱膨張性カプセルを含有しない非含有領域は、含有領域に比して引張に対して伸び易い性質を有する。一方、上記のような構成によれば、非含有領域に高交絡部を形成することにより、板状体の外縁部を伸び変形し難くすることができる。また、そのような高交絡部を、含有領域において非含有領域と隣接する領域にまで形成することで、非含有領域のうち高交絡部が形成された領域と、含有領域との間に高交絡部が形成されない非含有領域が形成される事態を回避することができる。このため、板状体の外縁部を保持して、板状体を吊り下げて加熱した場合に、周囲に比して伸び易い、高交絡部が形成されない非含有領域に板状体の自重により生じる応力が集中して、当該領域において板状体が自重により伸び変形する事態を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本明細書に開示の技術によれば、成形体の生産性を向上可能な成形体の製造方法及び熱成形用板材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る基材成形装置を示す斜視図
【図２】吊り下げ状態に保持された板状体を示す正面図
【図３】板状体形成工程における第１工程から第３工程を説明する説明図
【図４】交絡工程を説明する説明図
【図５】ニードルボードを示す側面図
【図６】本成形工程における、本成形型が閉じる前の状態を示す図（図２のＶＩ−ＶＩ線で切断した図に対応）
【図７】本成形工程における、本成形型が閉じた後の状態を示す図
【図８】（ａ）は、実施例における板状体の上下方向における各領域と、板状体の強度との関係を表すグラフであり、（ｂ）は、比較例における板状体の上下方向における各領域と、板状体の強度との関係を表すグラフである。
【図９】実施形態２に係るニードルボードを示す側面図
【図１０】実施形態３に係る交絡工程を説明する説明図
【図１１】従来例における吊り下げ状態に保持された板状体を示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施形態１＞
実施形態１を図１から図８を用いて説明する。本実施形態では、基材９８（成形体）の製造方法として、熱成形用板材９０を構成する板状体９１から基材９８を成形する方法について例示する。
【００１５】
熱成形用板材９０は、図２に示されるように、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体９１で構成され、板状体９１の上縁部９１Ａ（一部）には、板状体９１の他の部分９１Ｃより植物性繊維の交絡度が高い高交絡部９６が形成されている。図２では、高交絡部９６が形成された領域Ｒ３を一点鎖線で示している。なお、本願において、交絡度は長繊維糸（植物性繊維や後述する熱可塑性樹脂繊維等）のフィラメントの絡みの度合いのことを表す。板状体９１は、植物性繊維の交絡度が高い程、加熱時における引張強度が高いものとされる。熱成形用板材９０は、後述するように基材９８を熱成形するための材料として用いられ、プレボード等と称されることもある。
【００１６】
板状体９１に含まれる植物性繊維とは、植物由来の繊維材料のことである。このような繊維材料は、例えば、綿、麻、サイザル、ジュート、ケナフなどから採取することが可能である。この中では、特にケナフが好ましい。ケナフは、成長が早くしかもＣＯ２を多く吸収することから、地球環境保全にとって有効だからである。また、ケナフの靭皮からは比較的長くて丈夫な繊維を採取することが可能だからである。
【００１７】
板状体９１に含まれる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）等を用いることができる。本実施形態では、熱可塑性樹脂として、ポリプロピレンを用いるものを例示する。
【００１８】
板状体９１を加熱することによって、当該板状体９１に含まれる熱可塑性樹脂を溶融させることができる。例えば、板状体９１に含まれる熱可塑性樹脂がポリプロピレンである場合には、ポリプロピレンの溶融温度は１６０℃〜１７０℃であるため、板状体９１をこれ以上の温度（例えば２１０℃）に加熱することで当該板状体９１に含まれる熱可塑性樹脂を溶融させることができる。
【００１９】
板状体９１は、図２に示されるように、外縁部において熱膨張性カプセル９２を含有しない非含有領域Ｒ１と、外縁部の内側において熱膨張性カプセル９２を含有する含有領域Ｒ２と、を有している。本実施形態では、後述する加熱搬送工程における板状体９１の吊り下げ状態で、上方に位置する板状体９１の上縁部９１Ａが非含有領域Ｒ１とされ、上縁部９１Ａを除くその他の領域が含有領域Ｒ２とされている。板状体９１において熱膨張性カプセル９２を含有しない非含有領域Ｒ１は、含有領域Ｒ２に比して引張に対して伸び易い性質を有している。
【００２０】
熱膨張性カプセル９２は、加熱により体膨張する化合物（以下、「熱膨張剤」ともいう）が、熱可塑性樹脂からなる殻壁に内包されており、外部からの熱により熱可塑性樹脂が軟化し、熱膨張剤の体積が増大して膨張するカプセルである。熱膨張性カプセル９２は、熱可塑性樹脂の溶融温度において、発泡可能なものが用いられている。板状体９１は、熱膨張性カプセル９２を含有することにより、低目付で高い剛性を有する基材９８を成形可能とされる。なお、各図においては、熱膨張性カプセル９２を実際の大きさより大きい丸形にて、模式的に描いている。
【００２１】
高交絡部９６は、図２に示されるように、上述した板状体９１の上縁部９１Ａに形成され、上縁部９１Ａの下方に位置する基材９８に成形される部分（他の部分９１Ｃ）には、相対的に交絡度が低い低交絡部９７が形成されている。板状体９１の上縁部９１Ａは、他の部分９１Ｃより植物性繊維の交絡度が高い構成とされることで、他の部分９１Ｃに比して伸び変形し難い構成となっている。
【００２２】
高交絡部９６は、図２に示されるように、非含有領域Ｒ１と、含有領域Ｒ２において非含有領域Ｒ１と隣接する領域とに跨って形成されている。なお、「含有領域Ｒ２において非含有領域Ｒ１と隣接する領域」は、含有領域Ｒ２と非含有領域Ｒ１との境界部も含み、「高交絡部９６が非含有領域Ｒ１と当該領域とに跨って形成される」とは、高交絡部９６の形成領域が含有領域Ｒ２とはほとんど重ならず、非含有領域Ｒ１において含有領域Ｒ２との境界部までとされる態様も含むものとする。本実施形態では、高交絡部９６は、板状体９１の上縁部９１Ａに沿って帯状に延びるように形成され、非含有領域Ｒ１の略全域と、含有領域Ｒ２の上端部と重なる領域に形成されている。
【００２３】
基材９８の製造方法は、板状体９１の上縁部９１Ａ（一部）において、板状体９１の他の部分９１Ｃより植物性繊維の交絡度が高い高交絡部９６を形成する交絡工程と、板状体９１のうち高交絡部９６を保持して吊り下げた状態で、板状体９１を熱可塑性樹脂が溶融する温度で加熱しつつ搬送する加熱搬送工程と、加熱された板状体９１から基材９８を成形する成形工程と、を備えている。本実施形態では、成形工程として、後述する予備成形工程と本成形工程を含むものを例示する。
【００２４】
交絡工程では、図４及び図５に示されるように、相対的に植針密度が低い第１ニードル部８４Ａと、相対的に植針密度が高い第２ニードル部８４Ｂとを有するニードルボード８４を用いて、植物性繊維と、熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂繊維とで構成された繊維ウェブ９３において、板状体９１の他の部分９１Ｃを構成する部分を第１ニードル部８４Ａで交絡するとともに板状体９１の上縁部９１Ａを構成する部分を第２ニードル部８４Ｂで交絡する。このような交絡工程は、板状体９１を形成する板状体形成工程の過程において行うことができる。
【００２５】
板状体形成工程は、図３に示されるように、植物性繊維と、熱可塑性樹脂繊維とを混繊して繊維ウェブ９３を形成する第１工程（繊維ウェブ形成工程）と、繊維ウェブ９３の繊維同士を交絡して繊維マット９４を形成する第２工程（繊維マット形成工程）と、繊維マット９４に熱膨張性カプセル９２を含浸させる第３工程（熱膨張性カプセル含浸工程）と、繊維マット９４を、熱可塑性樹脂が溶融する温度で加熱プレスして板状体９１を形成する第４工程（熱プレス工程、不図示）と、を備える。本実施形態では、第２工程において、ニードルパンチ装置８３を用いることにより、交絡工程を行う方法について例示する。
【００２６】
第１工程において、混繊方法はエアーレイ法及びカード法などを採用することができ、以下、カード法によるものについて説明する。第１工程では、まず、植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維を所定の配合比率で混合し、繊維供給部８１に投入する。そして、繊維供給部８１に投入された各繊維を、繊維供給部８１からカード機８２へ連続的に供給して繊維ウェブ９３を形成する。
【００２７】
第２工程では、繊維ウェブ９３をニードルパンチ装置８３で交絡し、次いで、カッター８９により裁断して繊維マット９４を形成する。ニードルパンチ装置８３は、バーブ８６を有する複数のニードル８５が植針されたニードルボード８４を備えている（図５参照）。ニードルパンチ装置８３は、連続的なシート状の繊維ウェブ９３が通過する際に、複数のニードル８５で繊維ウェブ９３を突き刺すようにニードルボード８４を往復駆動して、繊維ウェブ９３に長手方向に沿ってニードルパンチ処理する構成となっている。なお、図３においては、繊維ウェブ９３の上側に１のニードルボード８４が配設されるニードルパンチ装置８３を例示するが、ニードルボード８４は複数設けられていてもよく、また、複数のニードルボード８４が繊維ウェブ９３の上下両側に配されていてもよい。
【００２８】
ニードルボード８４には、図４及び図５に示されるように、ニードルパンチ処理する繊維ウェブ９３の幅方向において、幅方向両側に第２ニードル部８４Ｂが配され、第２ニードル部８４Ｂの間に第１ニードル部８４Ａが配されている。第１ニードル部８４Ａと第２ニードル部８４Ｂとは、それぞれ同様のニードル８５が植針されるものの、第２ニードル部８４Ｂの方が単位面積当たりのニードル８５の配設数が多く、植針密度が高い構成とされている。繊維ウェブ９３は、ニードル８５の植針密度が高い程、植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維の交絡度が高くなり、ひいては、板状体９１における植物性繊維の交絡度を高めることが可能とされる。
【００２９】
第２工程では、図４に示されるように、ニードルパンチ処理された繊維ウェブ９３の幅方向における中央を切断することにより、幅方向に並んだ２枚の板状体９１の上縁部９１Ａに対応する位置にそれぞれ高交絡部９６を形成するものとされる。ニードルボード８４によるパンチチングの際に、繊維ウェブ９３からのニードルボード８４に掛かる反発力は、第１ニードル部８４Ａより第２ニードル部８４Ｂにおいて強くなる。本実施形態では、第２ニードル部８４Ｂをニードルボード８４の幅方向中央を対称軸として左右対称に配し、繊維マット９４（板状体９１）を繊維ウェブ９３の幅方向に２枚取りすることにより、ニードルボード８４に作用する反発力に偏りが生じる事態を抑制することができる。このため、第２ニードル部８４Ｂを設けたことに起因して、ニードルパンチ装置８３に過度の負荷が掛かり、設備破損等が生じる事態を抑制することができる。
【００３０】
第３工程では、繊維マット９４に熱膨張性カプセル９２を散布し、熱膨張性カプセル９２が散布された繊維マット９４を振動させて、繊維マット９４の繊維どうしの空隙に熱膨張性カプセル９２を充填する。この際、繊維マット９４の高交絡部９６と低交絡部９７とにおいて、同様の条件で第３工程を行った場合、植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維の交絡度に応じて、熱膨張性カプセル９２の充填度合いが相違し、熱膨張性カプセル９２の分散状態が異なることが懸念される。一方、本実施形態では、高交絡部９６を、板状体９１において基材９８に成形されない部分である上縁部９１Ａのみに形成することで、高交絡部９６における熱膨張性カプセル９２の分散状態が低交絡部９７と異なる場合であっても、基材９８の品質に影響を及ぼすことがない。このため、低交絡部９７における熱膨張性カプセル９２の分散状態を最適化することにより、高交絡部９６を形成しない場合と同様の基材９８の品質を維持することができる。
【００３１】
第４工程において、板状体９１を形成する方法は特に限定されず、ダブルベルトプレス法や熱板プレス法等種々の方法を用いることができ、以下、ダブルベルトプレス法によるものについて説明する。第４工程では、ダブルベルトプレス機を用いて、繊維マット９４を一対のベルトコンベア間で加熱プレスして板状体９１を形成する。第４工程における加熱温度は、熱可塑性樹脂の溶融温度以上に設定されている。そして、繊維マット９４が一対のベルトコンベア間を通過しつつ冷却され、熱可塑性樹脂が固化すると、植物性繊維が熱可塑性樹脂により結着された板状体９１が得られる。以上により、交絡工程と板状体形成工程とが完了する。
【００３２】
加熱搬送工程と成形工程は、基材成形装置１００を用いて行われる。基材成形装置１００は、植物性繊維と熱可塑性樹脂を含む材料からなる板状体９１を吊り下げた状態で加熱しつつ搬送し、所定の形状に成形する装置である。
【００３３】
基材成形装置１００は、板状体９１を予備成形するための予備成形型１０と、予備成形された板状体９１を本成形するための本成形型２０と、を備えている。本実施形態では、板状体９１を１回のプレスにより成形するのではなく、板状体９１を複数回（２回）のプレスにより、段階的に（２段階で）プレスすることが可能となっている。なお、基材９８の形状が、深絞り形状等の複雑な形状ではない場合には、１回のプレス、つまり本成形工程のみにより基材９８を成形しても構わない。
【００３４】
予備成形型１０は、図１に示されるように、一対の金型１２、１４を有している。このうち一方の金型１２は、中央部分が突出した形状を有しており、他方の金型１４は、中央部分が凹んだ形状を有している。一対の金型１２、１４は、型面同士が互いに対向するようにして左右に配置されている。予備成形型１０を構成するこれら一対の金型１２、１４は、上下方向に吊り下げられた状態の板状体９１を表裏両面からプレスすることが可能となっている。
【００３５】
本成形型２０は、図１に示されるように、一対の金型２２、２４を有している。このうち一方の金型２２は、中央部分が突出した形状を有しており、他方の金型２４は、中央部分が凹んだ形状を有している（図６参照）。一対の金型２２、２４は、型面同士が互いに向かい合うようにして左右に配置されている。本成形型２０を構成するこれら一対の金型２２、２４は、上下方向に吊り下げられた状態の板状体９１を表裏両面からプレスすることが可能となっている。
【００３６】
板状体９１を本成形するための本成形型２０は、冷間プレス用の成形型が用いられる。ここでいう「冷間プレス」とは、本成形型２０の型面を積極的に加熱しないで行うプレス成形のことを意味するが、加工熱や摩擦熱等によって本成形型２０の型面がある程度加熱される場合も含まれる。加熱した板状体９１を本成形型２０（冷間プレス型）でプレスすることによって、板状体９１に含まれている熱可塑性樹脂が冷却されて固化する。これにより、所定形状に成形された基材９８を得ることができる（図７参照）。
【００３７】
このようにして得られた基材９８は、軽量でかつ強度が高いことから、乗物用内装材の基材に用いることができる。例えば、ドアトリム、インストルメントパネル、シートバックボード、パーティションボード、コンソールボックス、ピラーガーニッシュ、クォータトリム等の基材に用いることができる。
【００３８】
基材成形装置１００は、図１に示されるように、板状体９１を吊り下げ状態で保持するハンガー３０（保持装置）を備えている。基材成形装置１００は、複数のハンガー３０を有し、複数のハンガー３０を後述する搬送装置５０によって移送可能に構成されている。基材成形装置１００は、複数のハンガー３０にそれぞれ吊り下げられた板状体９１を次々に成形することで、高い生産性を実現可能とされる。
【００３９】
ハンガー３０は、図２に示されるように、板状体９１の上縁部９１Ａに沿って配されるシャフト３７と、シャフト３７に取り付けられた保持部３１によって構成されている。保持部３１は、例えば複数のクランプで構成され、各クランプが板状体９１の上縁部９１Ａを表裏方向に挟持するように構成されている。ハンガー３０は、保持部３１で板状体９１の上縁部９１Ａを保持することにより、当該板状体９１を基材成形装置１００内において吊り下げ可能となっている。
【００４０】
図１は、基材９８を成形するための基材成形装置１００の全体斜視図である。図１に示すように、基材成形装置１００は、板状体９１を加熱する加熱装置４０を備えている。加熱装置４０は、板状体９１をその内部に通過させることで均一に加熱することのできる熱風循環式の加熱炉４２と、その加熱炉４２の内部において板状体９１を搬送することのできる搬送装置５０を備えている。加熱炉４２の内部温度は例えば２１０℃に設定されており、板状体９１を加熱して当該板状体９１に含まれる熱可塑性樹脂を溶融させることが可能となっている。
【００４１】
搬送装置５０は、並列に配置され作動が同期化されている２台のチェーンコンベヤ５２ａ、５２ｂによって構成されている。上述したハンガー３０を構成するシャフト３７の両端部は、この２台のチェーンコンベヤ５２ａ、５２ｂにそれぞれ載置されている。これにより、搬送装置５０は、加熱炉４２の内部において板状体９１を吊り下げた状態で搬送することが可能となっている。
【００４２】
加熱炉４２の内部には、板状体９１を予備成形するための予備成形型１０が設置されている。搬送装置５０と予備成形型１０は、加熱炉４２の内部においてオフセット位置に設置されている。ここでいう「オフセット位置」とは、「互いの中心軸が離れた位置」という意味であり、具体的には、搬送装置５０の中心軸と、予備成形型１０の中心軸が水平方向に離れた位置という意味である。
【００４３】
予備成形型１０の下方には、本成形型２０が設置されている。予備成形型１０と本成形型２０は、オフセット位置に配置されている。ここでいう「オフセット位置」とは、「互いの中心軸が離れた位置」という意味であり、具体的には、予備成形型１０の中心軸と、本成形型２０の中心軸が上下方向に離れた位置という意味である。
【００４４】
なお、加熱炉４２は、平面視において略Ｌ字型に形成されており、オフセット位置に配置された搬送装置５０と予備成形型１０をともに収容できるようになっている。本成形型２０は、予備成形型１０の下方であって、かつ、加熱炉４２の外部に設置されている。
【００４５】
基材成形装置１００は、板状体９１を水平方向に移送することのできる水平方向移送機構６０と、板状体９１を上下方向に移送することのできる上下方向移送機構７０を備えている。
【００４６】
水平方向移送機構６０は、水平に設置された金属製の長尺部材からなるスライドレール６２と、スライドレール６２に載置されたハンガー３０を水平方向に押し出すことのできるシリンダ６４によって構成されている。搬送装置５０によって搬送されたハンガー３０は、搬送装置５０の前方側に設置されたスロープ６６を滑り降りた後に、スロープ６６の前方側に設置されたスライドレール６２に載置される。スライドレール６２に載置されたハンガー３０は、シリンダ６４によって水平方向に押し出される。これにより、水平方向移送機構６０は、ハンガー３０によって保持されている板状体９１を水平方向に移送することが可能となっている。
【００４７】
上下方向移送機構７０は、並列に配置された略Ｌ字型の２つの支持アーム７２と、この２つの支持アーム７２を上下方向に駆動することのできるラック・ピニオン機構７４によって構成されている。２つの支持アーム７２は、ハンガー３０を構成するシャフト３７の両端部を下方からそれぞれ支持することが可能である。これにより、上下方向移送機構７０は、ハンガー３０によって保持されている板状体９１を上下方向に移送することが可能となっている。
【００４８】
加熱搬送工程では、ハンガー３０により、板状体９１の上縁部９１Ａを保持して、板状体９１を吊り下げた状態とする。この際、ハンガー３０の保持部３１により、板状体９１の高交絡部９６を表裏方向に挟持する。次に、加熱装置４０を用いて、板状体９１を熱可塑性樹脂が溶融する温度で加熱しつつ予備成形型１０に搬送する。具体的には、ハンガー３０で保持された板状体９１を搬送装置５０で搬送しながら加熱炉４２の内部で加熱する。そして、加熱された板状体９１を、水平方向移送機構６０によって搬送装置５０から予備成形型１０へ搬送する。
【００４９】
成形工程において、加熱されて予備成形型１０まで搬送された板状体９１は、予備成形型１０を構成する一対の金型１２、１４によってプレスされる（予備成形工程）。その後、予備成形された板状体９１は、上下方向移送機構７０によって予備成形型１０から本成形型２０へ搬送された後に、本成形型２０を構成する一対の金型２２、２４によってプレスされる（本成形工程）。これにより、板状体９１を本成形型２０の型面に対応した形状に成形することが可能であり、所定形状に成形された基材９８を得ることができる。
【００５０】
続いて、本実施形態の作用について説明する。仮に、図１１に示す従来例の高交絡部９６が形成されていない板状体９１では、板状体９１のうち、保持部３１に把持された部分の直下付近（図１１の点線で囲んだ領域Ｒ）に、自重により生じる応力が集中する。板状体９１が加熱炉４２内を搬送される過程で、加熱により軟化すると、保持部３１の直下付近の応力集中領域Ｒに局所的な伸び変形を生じ、このような局所的な伸びが生じることで、両端部９１Ｂにカールするような変形を生じる場合があった。板状体９１の両端部９１Ｂがカールするように変形すると、例えば、水平方向移送機構６０や上下方向移送機構７０により移送される際に、移送経路の内壁に板状体９１の変形した部分が引っ掛かり、例えば、基材成形装置１００を一時停止して、引っ掛かりを取り除く必要がある等、基材成形装置１００の生産性を低下させる事態を招いていた。なお、図１１では、加熱される前の、伸び変形していない板状体９１の外形を一点鎖線で示し、伸び変形した後の板状体９１の外形を実線で示している。
【００５１】
一方、本実施形態では、板状体９１に高交絡部９６が形成され、応力集中領域Ｒの引張強度が高くなることにより、板状体９１の保持部３１の直下付近の局所的な伸び変形を抑制することができる。このため、保持部３１の直下付近の局所的な伸び変形に起因して生じる、板状体９１の両端部９１Ｂをカールさせるように作用する力を小さくすることができる。具体的には、高交絡部９６が形成されていない板状体９１（従来例）を、加熱装置４０で加熱搬送した場合、板状体９１には、基材成形装置１００に投入する前の上下方向の寸法を基準として、伸び率１５〜２５％の伸び量となる伸び変形が確認された。そして、そのような伸び変形に伴って、板状体９１には両端部９１Ｂにおいてカールするような変形がみられた。一方、高交絡部９６が形成された板状体９１（実施例）を、同様の条件下で加熱搬送した場合、板状体９１には伸び変形が生じていなかった（伸び率：０％）。そして、両端部９１Ｂにおいてカールするような変形もみられなかった。
【００５２】
高交絡部９６は、板状体９１の上縁部９１Ａ、つまり、基材９８とならない領域に形成される。このため、高交絡部９６が基材９８に残らず、高交絡部９６により板状体９１の引張強度を局所的に高めることにより基材９８の品質に影響を与える虞がない。さらに、板状体９１の本成形工程において、金型２２、２４を型閉じする際に板状体９１の外周縁を切り離す場合には、基材９８から高交絡部９６を取り除くための工程を別途設ける必要がない。具体的には、本成形工程では、まず、図６に示されるように、板状体９１（図６では模式的にフラット状に描く）をハンガー３０で保持した状態で金型２２、２４の間に配置する。そして、図７に示すように、金型２２、２４を型閉じして、板状体９１を本成形するとともに、シャー刃２２Ａにより板状体９１の外周縁を切断する。すると、板状体９１の外周縁とともに、高交絡部９６を基材９８から切り離すことができる。
【００５３】
ここで、板状体９１の上下方向における各領域と、板状体９１の強度との関係を図８のグラフに示す。図８（ａ）は、本実施形態に係る、高交絡部９６が形成された板状体９１（実施例）に関するグラフであり、図８（ｂ）は、高交絡部９６が形成された領域Ｒ３と、含有領域Ｒ２との間に、高交絡部９６が形成されない非含有領域Ｒ１が形成された板状体（比較例）に関するグラフである。横軸は、板状体９１の上下方向における位置を表し、左側が板状体９１の下側に対応し、右側が板状体９１の上側に対応する。横軸の下方には、板状体９１の非含有領域Ｒ１、含有領域Ｒ２、高交絡部９６が形成された領域Ｒ３の位置をそれぞれ示している。縦軸は、板状体９１の強度を表す。なお、図８（ａ）及び（ｂ）において、板状体９１の吊り下げ状態において、板状体９１の自重により各領域に作用する力を点線で示している。この板状体９１の自重により作用する力は、板状体９１の上方に向かうにつれて大きくなるものとされ、この力が、実線で示す板状体９１の強度を上回ると、当該部分で板状体９１が伸び変形するものと考えられる。ここで、高交絡部９６が形成されていない領域において、熱膨張性カプセル９２を含有しない非含有領域Ｒ１の強度をＳ１、熱膨張性カプセル９２を含有する含有領域Ｒ２の強度をＳ２とし（Ｓ２＞Ｓ１）、高交絡部９６と低交絡部９７との強度の差分値をＳ３とする。実施例では、図８（ａ）に示されるように、高交絡部９６が、非含有領域Ｒ１と、含有領域Ｒ２において非含有領域Ｒ１と隣接する領域とに跨って板状体９１に形成されることにより、板状体９１の全域に亘って、板状体９１の強度が自重により作用する力を上回り、板状体９１の伸び変形が好適に抑制される。一方、比較例では、図８（ｂ）に示されるように、高交絡部９６が形成された領域では、板状体９１を補強する効果がみられるものの、高交絡部９６が形成されない非含有領域Ｒ１において、板状体９１の自重により作用する力が、板状体９１の強度を上回り、当該部分で板状体９１の伸び変形が生じるものと考えられる。
【００５４】
続いて、本実施形態の効果について説明する。本実施形態によれば、交絡工程において、板状体９１の上縁部９１Ａに高交絡部９６を形成することにより、他の部分９１Ｃより相対的に引張強度が高い高交絡部９６を保持して、板状体９１を吊り下げることができる。このため、加熱搬送工程において、板状体９１が被保持部を起点として自重により伸び変形し、板状体９１の両端部９１Ｂがカールするように変形する事態を抑制可能となる。この結果、板状体９１の両端部９１Ｂがカールするように変形することにより、加熱搬送工程において搬送不具合が生じることを抑制でき、基材９８の生産性を向上することができる。
【００５５】
また、本実施形態の交絡工程では、相対的に植針密度が低い第１ニードル部８４Ａと、相対的に植針密度が高い第２ニードル部８４Ｂとを有するニードルボード８４を用いて、植物性繊維と、熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂繊維とで構成された繊維ウェブ９３において、板状体９１の他の部分９１Ｃを構成する部分を第１ニードル部８４Ａで交絡するとともに板状体９１の上縁部９１Ａを構成する部分を第２ニードル部８４Ｂで交絡する。このような構成によれば、従来の板状体９１を形成する工程の過程において、ニードルボード８４の植針密度を適宜設定することにより、高交絡部９６を形成することができる。このため、基材９８の製造方法において、工数の大幅な増加や、交絡工程を行うための大規模な設備が必要とされず、好適である。さらに、本実施形態によれば、後述する実施形態３に比して、第３工程において、繊維ウェブ９３の幅方向に並ぶ２枚の繊維マット９４に一括して、熱膨張性カプセル９２を散布し易く、好ましい。
【００５６】
また、本実施形態によれば、非含有領域Ｒ１に高交絡部９６を形成することにより、板状体９１の上縁部９１Ａを伸び変形し難くすることができる。また、そのような高交絡部９６を、含有領域Ｒ２において非含有領域Ｒ１と隣接する領域にまで形成することで、非含有領域Ｒ１のうち高交絡部９６が形成された領域と、含有領域Ｒ２との間に高交絡部９６が形成されない非含有領域Ｒ１が形成される事態を抑制することができる。このため、板状体９１の上縁部９１Ａを保持して、板状体９１を吊り下げて加熱した場合（加熱搬送工程）に、周囲に比して伸び易い、高交絡部９６が形成されない非含有領域Ｒ１に板状体９１の自重により生じる応力が集中して、当該領域において板状体９１が自重により伸び変形する事態を抑制することができる。
【００５７】
＜実施形態２＞
次いで、実施形態２を、図９を参照しつつ説明する。本実施形態の基材９８の製造方法は、交絡工程が相違する他は、上記実施形態１と同様とされている。上記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００５８】
交絡工程では、相対的にバーブ数が少ないニードル１８５Ａで構成された第１ニードル部１８４Ａと、相対的にバーブ数が多いニードル１８５Ｂで構成された第２ニードル部１８４Ｂとを有するニードルボード１８４を用いて、植物性繊維と、熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂繊維とで構成された繊維ウェブ９３において、板状体９１の他の部分９１Ｃを構成する部分を第１ニードル部１８４Ａで交絡するとともに板状体９１の上縁部９１Ａを構成する部分を第２ニードル部１８４Ｂで交絡する。このような交絡工程は、ニードルボード１８４を備えるニードルパンチ装置８３を用いて行うことができる。その他、第１工程、第２工程、第３工程、第４工程の各工程は、上記実施形態１と同様でありその説明を省略する。
【００５９】
ニードルボード１８４には、ニードルパンチ処理する繊維ウェブ９３の幅方向において、幅方向両側に第２ニードル部１８４Ｂが配され、第２ニードル部１８４Ｂの間に第１ニードル部１８４Ａが配されている。第１ニードル部１８４Ａと第２ニードル部１８４Ｂには、それぞれ同様の植針密度でニードル１８５Ａ，１８５Ｂが配設されるものの、第２ニードル部１８４Ｂを構成するニードル１８５Ｂには、第１ニードル部１８４Ａを構成するニードル１８５Ａより多くのバーブ８６が設けられている。繊維ウェブ９３は、ニードル１８５Ａ，１８５Ｂのバーブ数が多い程、植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維の交絡度が高くなり、ひいては、板状体９１における植物性繊維の交絡度を高めることが可能とされる。
【００６０】
本実施形態によれば、従来の板状体９１を形成する工程の過程において、ニードルボード１８４を構成するニードル１８５Ａ，１８５Ｂのバーブ数を適宜設定することにより、高交絡部９６を形成することができる。このため、基材９８の製造方法において、工数の大幅な増加や、交絡工程を行うための大規模な設備が必要とされず、好適である。
【００６１】
＜実施形態３＞
次いで、実施形態３を、図１０を参照しつつ説明する。本実施形態の基材９８の製造方法は、交絡工程が相違する他は、上記実施形態１と同様とされている。上記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００６２】
本実施形態の交絡工程は、ニードルボード２８４を備えるニードルパンチ装置８３を用いて行うことができる。その他、第１工程、第２工程、第３工程、第４工程の各工程は、上記実施形態１と同様でありその説明を省略する。
【００６３】
ニードルボード２８４には、ニードルパンチ処理する繊維ウェブ９３の幅方向において、幅方向中央部に第２ニードル部２８４Ｂが配され、第２ニードル部２８４Ｂの両側に第１ニードル部２８４Ａが配されている。第１ニードル部２８４Ａと第２ニードル部２８４Ｂとは、それぞれ同様のニードル８５が植針されるものの、第２ニードル部２８４Ｂの方が単位面積当たりのニードル８５の配設数が多く、植針密度が高い構成とされている。
【００６４】
第２工程では、ニードルパンチ処理された繊維ウェブ９３の幅方向における中央を切断することにより、幅方向に並んだ２枚の板状体９１の上縁部９１Ａに対応する位置にそれぞれ高交絡部９６を形成するものとされる。ニードルボード２８４によるパンチチングの際に、繊維ウェブ９３からのニードルボード２８４に掛かる反発力は、第１ニードル部２８４Ａより第２ニードル部２８４Ｂにおいて強くなる。本実施形態では、第２ニードル部２８４Ｂをニードルボード２８４の幅方向中央を対称軸として左右対称に配し、繊維マット９４（板状体９１）を繊維ウェブ９３の幅方向に２枚取りすることにより、ニードルボード２８４に作用する反発力に偏りが生じる事態を抑制することができる。このため、第２ニードル部２８４Ｂを設けたことに起因して、ニードルパンチ装置８３に過度の負荷が掛かり、設備破損等が生じる事態を抑制することができる。
【００６５】
＜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、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、搬送装置が２台のチェーンコンベヤによって構成される例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、搬送装置は、シャフトの両端部を載置することで板状体を搬送することが可能な２台のベルトコンベヤによって構成されてもよい。
（２）上記実施形態では、熱風循環式の加熱炉によって板状体を加熱する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、炉内に供給された熱風を循環させることなくそのまま排気する方式の加熱炉によって板状体を加熱してもよい。
（３）上記実施形態では、本成形型が予備成形型の下方に設置される例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本成形型は、予備成形型の側方に並列に設置されてもよい。
（４）上記実施形態以外にも、交絡工程は適宜変更可能である。例えば、高交絡部は、板状体の上縁部に形成される構成に限られず、ハンガー（保持装置）により保持される部分のみに局所的に形成されていてもよい。また、高交絡部の交絡方法は、上記実施形態のものに限られない。さらに、実施形態３に開示の幅方向中央部に第２ニードル部が配されニードルボードにおいて、第２ニードル部を実施形態２のように第１ニードル部よりバーブ数の多いニードルにより構成してもよい。それ以外にも、ニードルボードの構成は適宜変更可能である。例えば、第２ニードル部を第１ニードル部より長さ寸法が長いニードルにより構成してもよい。
（５）上記実施形態以外にも、加熱搬送工程は適宜変更可能である。例えば、保持装置により板状体を保持する態様は上記実施形態のもの限られず、例えば、板状体の高交絡部を貫通するフックを備えた保持装置により、板状体を保持する態様であってもよい。
（６）上記実施形態以外にも、成形工程は適宜変更可能であり、板状体から基材を熱成形する種々の方法に変更することができる。
（７）上記実施形態以外にも、板状体、熱成形用板材は、種々の材質の材料を用いて、様々な製造方法により製造することができる。例えば、板状体は、熱膨張性カプセルを含有していないものであってもよい。また、板状体は植物性繊維と熱可塑性樹脂以外に、種々の材料を更に含んでいてもよい。
（８）上記実施形態では、基材及びその製造方法として、乗物用内装材及びその製造方法を例示したが、基材は、自動車関連分野以外にも建築関連分野などにおいて広く利用することができる。特に自動車、鉄道車両、船舶及び飛行機等の内装材、外装材及び構造材等に好適であり、なかでも自動車用品としては、自動車用内装材、自動車用インストルメントパネル、自動車用外装材等に好適である。具体的には、シートバックボード、ドア基材、パッケージトレー、ピラーガーニッシュ、スイッチベース、クオーターパネル、アームレストの芯材、自動車用ドアトリム、シート構造材、シートバックボード、天井材、コンソールボックス、自動車用ダッシュボード、各種インストルメントパネル、デッキトリム、バンパー、スポイラー及びカウリング等が挙げられる。更に、例えば、建築物及び家具等の内装材、外装材及び構造材にも好適である。具体的には、ドア表装材、ドア構造材、各種家具（机、椅子、棚、箪笥など）の表装材、構造材等が挙げられる。その他、包装体、収容体（トレイ等）、保護用部材及びパーティション部材等としても好適である。
【符号の説明】
【００６６】
８４，１８４，２８４…ニードルボード、８４Ａ，２８４Ａ…第１ニードル部（相対的に植針密度が低い第１ニードル部）、８４Ｂ，２８４Ｂ…第２ニードル部（相対的に植針密度が高い第２ニードル部）、９０…熱成形用板材、９１…板状体、９１Ａ…上縁部（一部）、９１Ｃ…他の部分、９２…熱膨張性カプセル、９３…繊維ウェブ、９６…高交絡部、９８…基材（成形体）、１８４Ａ…第１ニードル部（相対的にバーブ数が少ないニードルで構成された第１ニードル部）、１８４Ｂ…第２ニードル部（相対的にバーブ数が多いニードルで構成された第２ニードル部）１８５Ａ…ニードル（相対的にバーブ数が少ないニードル）１８５Ｂ…ニードル（相対的にバーブ数が多いニードル）、Ｒ１…非含有領域、Ｒ２…含有領域
【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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【図１０】
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【図１１】
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