(57)【要約】【課題】一面側に樹脂部材を備える繊維ボードを効率良く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。【解決手段】本発明の繊維ボードの製造方法は、植物性繊維と熱可塑性樹脂とを含有する繊維基材を成形してなる基体と、その一面側に形成された樹脂部材と、を備える繊維ボードを製造する方法であって、繊維基材２１に対し、一対の基材成形型（コア型７、キャビティ型９）を用いてプレス成形を行うプレス成形工程を備えており、基材成形型を構成する一方の型（コア型７）には、樹脂部材を形成するための溝部１３が設けられており、プレス成形工程においては、溝部１３が樹脂部材を形成するための樹脂原料の溶融物１９で満たされ、且つ加熱された繊維基材２１によって覆われた状態にて、プレス成形が行われることにより、繊維基材２１に対する成形と共に、得られる基体の一面側に樹脂部材が形成される。【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とを含有する繊維基材を成形してなる基体と、その一面側に形成された樹脂部材と、を備える繊維ボードの製造方法であって、
前記繊維基材に対し、一対の基材成形型を用いてプレス成形を行うプレス成形工程を備えており、
前記基材成形型を構成する一方の型には、前記樹脂部材を形成するための溝部が設けられており、
前記プレス成形工程においては、前記溝部が、前記樹脂部材を形成するための樹脂原料の溶融物で満たされ、且つ加熱された前記繊維基材によって覆われた状態にて、前記プレス成形が行われることにより、前記繊維基材に対する成形と共に、得られる前記基体の一面側に前記樹脂部材が形成されることを特徴とする繊維ボードの製造方法。
【請求項２】
前記プレス成形工程は、
前記溝部に前記樹脂原料を配した後、加熱することで該樹脂原料を溶融し、その溶融物で前記溝部を満たす工程と、
前記溶融物で満たされた前記溝部を覆うように、加熱された前記繊維基材を載置する工程と、を備える請求項１に記載の繊維ボードの製造方法。
【請求項３】
前記繊維基材は、前記熱可塑性樹脂として少なくともポリオレフィン系樹脂を含んでおり、且つ、前記樹脂部材を形成するための樹脂原料は、少なくともポリオレフィン系樹脂を含む請求項１又は２に記載の繊維ボードの製造方法。
【請求項４】
前記繊維基材は、前記熱可塑性樹脂として少なくともポリプロピレンを含んでおり、且つ、前記樹脂部材を形成するための樹脂原料は、少なくともポリプロピレンを含む請求項１又は２に記載の繊維ボードの製造方法。
【請求項５】
前記繊維基材は、前記熱可塑性樹脂として少なくとも変性された熱可塑性樹脂を含む請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の繊維ボードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維ボードの製造方法に関する。更に詳しくは、一面側に樹脂部材を備える繊維ボードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドアトリム等の自動車用内装部品として、天然繊維を含む板状基材からなる基体と、その基体の一面側に形成された樹脂部材（例えば、強度や操作性を向上させるためのリブやボス等）と、を備える材料が用いられている。
一般的に、このような材料は、まず、天然繊維を含む板状基材をプレス成形することにより所定形状の基体を形成し（特許文献１等を参照）、その後、得られた基体の一面側に、予め射出成形等により製造しておいた樹脂部材をホットメルト等により別途接着する取付工程を経て製造されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３６７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、プレス成形工程後に、基体の一面側に樹脂部材を別途接着する取付工程を備える従来の方法は、生産性の観点において未だ十分と言えるものではなく、より生産効率の高い製造方法が求められているのが現状である。
【０００５】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、一面側に樹脂部材を備える繊維ボードを効率良く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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、植物性繊維と熱可塑性樹脂とを含有する繊維基材を成形してなる基体と、その一面側に形成された樹脂部材と、を備える繊維ボードの製造方法であって、
前記繊維基材に対し、一対の基材成形型を用いてプレス成形を行うプレス成形工程を備えており、
前記基材成形型を構成する一方の型には、前記樹脂部材を形成するための溝部が設けられており、
前記プレス成形工程においては、前記溝部が、前記樹脂部材を形成するための樹脂原料の溶融物で満たされ、且つ加熱された前記繊維基材によって覆われた状態にて、前記プレス成形が行われることにより、前記繊維基材に対する成形と共に、得られる前記基体の一面側に前記樹脂部材が形成されることを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記プレス成形工程は、
前記溝部に前記樹脂原料を配した後、加熱することで該樹脂原料を溶融し、その溶融物で前記溝部を満たす工程と、
前記溶融物で満たされた前記溝部を覆うように、加熱された前記繊維基材を載置する工程と、を備えることを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記繊維基材は、前記熱可塑性樹脂として少なくともポリオレフィン系樹脂を含んでおり、且つ、前記樹脂部材を形成するための樹脂原料は、少なくともポリオレフィン系樹脂を含むことを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２において、前記繊維基材は、前記熱可塑性樹脂として少なくともポリプロピレンを含んでおり、且つ、前記樹脂部材を形成するための樹脂原料は、少なくともポリプロピレンを含むことを要旨とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のうちのいずれかにおいて、前記繊維基材は、前記熱可塑性樹脂として少なくとも変性された熱可塑性樹脂を含むことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明によれば、繊維基材をプレス成形して所定形状の基体を得る際に、同工程内において、その基体の一面側に樹脂部材を形成することができる。即ち、繊維基材に対する成形と同時に、得られる基体の一面側に樹脂部材を一体成形することができる。そのため、従来法においてはプレス成形工程とは別工程であった樹脂部材の取付工程を省略することができ、一面側に樹脂部材を備える繊維ボードを効率良く製造することができる。
また、プレス成形工程が、溝部に樹脂原料を配した後、加熱することで樹脂原料を溶融し、その溶融物で溝部を満たす工程と、溶融物で満たされた溝部を覆うように、加熱された繊維基材を載置する工程と、を備える場合には、一面側に樹脂部材を備える繊維ボードの生産効率をより向上させることができる。
更に、繊維基材が熱可塑性樹脂として少なくともポリオレフィン系樹脂を含んでおり、且つ、樹脂部材を形成するための樹脂原料が少なくともポリオレフィン系樹脂を含む場合には、基体と樹脂部材との接合強度に優れた繊維ボードを製造することができる。
また、繊維基材が熱可塑性樹脂として少なくともポリプロピレンを含んでおり、且つ、樹脂部材を形成するための樹脂原料が少なくともポリプロピレンを含む場合には、基体と樹脂部材との接合強度により優れた繊維ボードを製造することができる。
更に、繊維基材が熱可塑性樹脂として少なくとも変性された熱可塑性樹脂を含む場合には、植物性繊維に対する親和性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
【図１】基材成形型を説明するための模式図である。
【図２】繊維ボードの製造方法を説明するための模式図である。
【図３】繊維ボードの製造方法を説明するための模式図である。
【図４】繊維ボードの製造方法を説明するための模式図である。
【図５】繊維ボードを説明するための模式図である。
【図６】図５におけるＡ−Ａ’断面を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【００１４】
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明は、植物性繊維と熱可塑性樹脂とを含有する繊維基材を成形してなる基体と、その一面側に一体成形された樹脂部材と、を備える繊維ボードの製造方法である。具体的には、図６に示すように、繊維基材を賦形して得られる基体３と、その一面側に形成された樹脂部材５と、を備える繊維ボード１の製造方法である。
そして、この繊維ボードの製造方法は、繊維基材に対し、一対の基材成形型を用いてプレス成形を行うプレス成形工程を備えていることを特徴とする。
【００１５】
上記プレス成形工程で用いられる上記基材成形型は、一対の型により構成されており、型を閉じた際に繊維基材をプレスして所定の形状及び厚みに成形できるものである。具体的には、例えば、コア型及びキャビティ型により構成される金型等を挙げることができる。
また、この基材成形型における一方の型には、繊維ボードが備える樹脂部材を形成するための溝部が設けられている。本発明においては、この溝部が、樹脂部材を形成するための樹脂原料の溶融物で満たされ、且つ加熱された繊維基材によって覆われた状態にて、プレス成形が行われる。その結果、繊維基材に対する成形と共に、得られる基体の一面側への樹脂部材の一体成形を同時に行うことができる。
尚、上記溝部の数、形状及び配置箇所は、それぞれ、目的の樹脂部材に応じて設定することができる。また、この溝部は、基材成形型がコア型及びキャビティ型により構成されている場合、どちらに形成されていてもよく、目的物である繊維ボードの形態に応じて設定することができる。
【００１６】
このプレス成形工程において、上記溝部を樹脂原料の溶融物で満たす方法は特に限定されない。例えば、非溶融状態（例えば、シート状、ペレット状、粉末状等の形態）の樹脂原料を溝部に配した後、ヒータ等の公知の加熱手段を用いることにより樹脂原料を加熱溶融させてもよいし、樹脂原料の溶融物を予め用意しておき、それを溝部に直接供給してもよい。
【００１７】
特に、本発明においては、上記プレス成形工程は、溝部に樹脂原料を配した後、加熱することで樹脂原料を溶融し、その溶融物で溝部を満たす工程と、溶融物で満たされた溝部を覆うように、加熱された繊維基材を載置する工程と、を備えるものとすることができる。この場合、繊維ボードの生産効率をより向上させることができる。
【００１８】
また、本発明におけるプレス成形の種類は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。具体的には、例えば、冷間プレス成形等が挙げられる。
【００１９】
上記樹脂部材を形成するための樹脂原料としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール及びＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、植物性繊維（特に植物性繊維の表面）に対する親和性を高めるために変性された樹脂（例えば、カルボキシル基又はその誘導体（無水物基等）を有する化合物により酸変性された熱可塑性樹脂）であってもよい。尚、これらの樹脂原料は１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２０】
また、上記樹脂原料のなかでも、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・１−へキセン共重合体、エチレン・４−メチル−１−ペンテン共重合体等のエチレンと他のオレフィン単量体との重合体、ポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・１−ブテン共重合体等のプロピレンと他のオレフィン単量体との重合体等が挙げられる。
【００２１】
また、上記繊維基材は、植物性繊維と熱可塑性樹脂とを含有するものである。この繊維基材としては、植物性繊維同士が熱可塑性樹脂により結着されて形成された公知の基材を用いることができる。具体的には、例えば、植物性繊維に熱可塑性樹脂を含浸させたものに対して加熱加圧し、所定の厚みの平板状としたものを挙げることができる。
上記植物性繊維は、植物に由来する繊維であり、植物から取り出した繊維や、これを加工した繊維が含まれる。植物性繊維を得る植物としては、ケナフ、ヘンプ、ジュート麻、ラミー、亜麻（フラックス）、マニラ麻、サイザル麻、雁皮、三椏、楮、バナナ、パイナップル、ココヤシ、トウモロコシ、サトウキビ、バガス、ヤシ、パピルス、葦、エスパルト、サバイグラス、麦、稲、竹、各種針葉樹（スギ及びヒノキ等）、広葉樹及び綿花等の各種植物が挙げられる。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。これらのなかでも、靭皮植物、即ち、ケナフ、ヘンプ、ジュート麻、ラミー、亜麻（フラックス）が好ましい。靭皮植物は、一般に、成長が早く、優れた二酸化炭素吸収性を有する。このため、大気中の二酸化炭素量の削減、森林資源の有効利用等に貢献できる。更に、靭皮植物のなかでもケナフが好ましく、更には、ケナフの靭皮から採取されるケナフ繊維がより好ましい。
【００２２】
上記熱可塑性樹脂は、植物性繊維同士を結着するバインダとして機能するものである。熱可塑性樹脂の種類は特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール及びＡＢＳ樹脂等を用いることができる。これらの熱可塑性樹脂は、植物性繊維（特に植物性繊維の表面）に対する親和性を高めるために変性された樹脂であってもよい。これらは１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２３】
上記変性された樹脂としては、例えば、植物性繊維に対する親和性を高めたポリオレフィンが挙げられる。より具体的には、カルボキシル基又はその誘導体（無水物基等）を有する化合物により酸変性されたポリオレフィンを用いることが好ましい。更には、未変性のポリオレフィンと無水マレイン酸変性ポリオレフィンとを併用することがより好ましく、未変性のポリプロピレンと無水マレイン酸変性ポリプロピレンとを併用することが特に好ましい。
【００２４】
また、上記熱可塑性樹脂のなかでも、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン、エチレン・１−ブテン共重合体、エチレン・１−へキセン共重合体、エチレン・４−メチル−１−ペンテン共重合体等のエチレンと他のオレフィン単量体との重合体、ポリプロピレン、プロピレン・エチレン共重合体、プロピレン・１−ブテン共重合体等のプロピレンと他のオレフィン単量体との重合体等が挙げられる。
【００２５】
また、本発明においては、樹脂部材を形成するための上記樹脂原料が少なくともポリオレフィン系樹脂を含み、且つ上記繊維基材は熱可塑性樹脂として少なくともポリオレフィン系樹脂を含むものとすることができる。この場合、プレス成形の際に互いが相溶し易く、基体と樹脂部材との接合強度に優れた繊維ボードを得ることができる。
更に、本発明においては、樹脂部材を形成するための上記樹脂原料が少なくともポリプロピレンを含み、且つ上記繊維基材は熱可塑性樹脂として少なくともポリプロピレンを含むものとすることができる。この場合、プレス成形の際に互いが相溶し、基体と樹脂部材との接合強度により優れた繊維ボードを得ることができる。
【００２６】
本発明の製造方法により得られる繊維ボードの形状、大きさ及び厚さ等は特に限定されず、用途等によって適宜調整される。
また、繊維ボードの用途は特に限定されないが、例えば、自動車等の車両関連分野、船舶関連分野、航空機関連分野、建築関連分野等の広範な製品分野で用いることができ、特に車両用内装材として有用である。車両用内装材としては、例えば、ルーフトリム、ドアトリム、パッケージトレイ、デッキボード等の各種の内装材が挙げられる。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
［１］繊維ボードの製造（実施例１）
本実施例では、繊維基材を用いて、この繊維基材が成形されてなる基体と、その基体の一面側に形成された樹脂部材と、を備える繊維ボードを以下のようにして製造した（図１〜図６参照）。具体的には、図５及び図６に示すように、繊維基材が成形されてなる基体３と、その基体３の一面側に形成された各種の樹脂部材５（ボス５ａ、端末補強リブ５ｂ、及びシールリブ５ｃ）と、を備える車両用内装材（ドアトリム）１を製造した。
【００２８】
（１）繊維基材について
本実施例において用いられる繊維基材は、プレス成形により賦形され、繊維ボードの基体を構成するものである。
この繊維基材としては、植物性繊維（ケナフ繊維）に熱可塑性樹脂（ポリプロピレン）を含浸させたものに対して加熱加圧し、所定の厚みの平板状としたものを用いた。
【００２９】
（２）基材成形型について
本実施例における繊維基材のプレス成形には、一対の基材成形型を備える冷間プレス成形機を用いた。
この冷間プレス成形機は、図１に示すように、コア型７及びキャビティ型９により構成される一対の金型（基材成形型）１１を備えている。そして、このコア型７には、目的物である繊維ボードの樹脂部材を形成するための溝部１３が形成されている。
尚、金型１１は、コア型７とキャビティ型９を閉じた際に、これらの間で繊維基材をプレスして所定の形状及び厚みに成形できるように設定されている。また、溝部１３は、目的となる樹脂部材の形状、数、及び配置に対応するように設定されている。
【００３０】
（３）繊維ボードの製造
まず、図２に示すように、コア型７の溝部１３に、樹脂原料（ポリプロピレンシート）１５を配置した。
次いで、図３に示すように、ヒータ１７を用いて加熱することにより、ポリプロピレンシートを溶融させ、その溶融物１９で溝部１３を満たした。
その後、図４に示すように、予め１８０〜２１０℃に加熱しておいた繊維基材２１を、溝部１３が覆われるように載置し、キャビティ型９を用いて金型１１を閉じ、キャビティ型９及びコア型７を共に２５℃、冷却時間２０秒の条件にて、冷間プレス成形を行った。
次いで、金型１１から成形品を取り出し、繊維基材２１が成形されてなる基体３と、その基体３の一面側に形成された各種の樹脂部材５（ボス５ａ、端末補強リブ５ｂ、及びシールリブ５ｃ）と、を備える車両用内装材（ドアトリム）１を得た（図５及び図６参照）。
【００３１】
（４）実施例の作用効果
本実施例における繊維ボードの製造方法によれば、プレス成形工程の際に、繊維基材２１がプレス成形されて所定形状の基体３が形成され、且つ、コア型７の溝部１３における溶融物１９が冷却固化するとともに繊維基材２１に固着され、基体３の一面側に所定形状の樹脂部材５が形成される。即ち、繊維基材２１に対する成形と同時に、得られる基体３の一面側に樹脂部材５が一体成形される。そのため、従来法においてはプレス成形工程とは別工程であった樹脂部材の取付工程を省略することができ、目的の繊維ボード１を効率良く製造することができる。
また、この実施例では、繊維基材２１を構成する熱可塑性樹脂と、樹脂部材５を形成するための樹脂原料１５に同種類の素材（ポリプロピレン）を用いているため、製造時において互いに相溶し、基体３と樹脂部材５との接合強度に優れた繊維ボード（車両用内装材）１を製造することができる。
【００３２】
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
【００３３】
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の繊維ボードの製造方法は、自動車等の車両関連分野、船舶関連分野、航空機関連分野、建築関連分野等において広く利用される。本発明により得られた繊維ボードは、上記分野における各種部材（内装材、外装材、構造材等）、特に車両用内装材の製品分野において有用である。
【符号の説明】
【００３５】
１；繊維ボード（車両用内装材）、３；基体、５；樹脂部材、７；コア型、９；キャビティ型、１１；基材成形型（金型）、１３；溝部、１５；樹脂原料、１７；ヒータ、１９；溶融物、２１；繊維基材。
【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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