(57)【要約】【課題】木質材と樹脂との複合成形品においては、木質材の木目模様や肌合いをより顕在化して意匠として生かすとともに、木質材以外の材料と熱硬化性樹脂との複合成形品を含めて、木目によらずとも浮造り調の木質外観を有する複合成形品を実現し、生産性をより向上させることができる複合成形品の製造方法を提供すること。【解決手段】対向する一対の辺２a、２ｂと平行な方向と前記一対の辺と直交する方向とで加熱時における圧縮弾性率が異なるシート状材料３の表面側３aを、金型内６の一方の型面６aに接触させるように配置し、シート状材料の裏面側３ｂおよび金型内の一方の型面と対向する他方の型面６ｂと接触するように金型のキャビティ７内部に熱硬化性樹脂４を注入し、シート状材料の表面側と接する型面の温度を、対向する他方の型面よりも低い温度で加熱して、熱硬化性樹脂を硬化させ、シート状材料と熱硬化性樹脂を一体成形する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の辺と平行な方向と前記一対の辺と直交する方向とで加熱時における圧縮弾性率が異なるシート状材料の表面側を、金型内の一方の型面に接触させるように配置し、前記シート状材料の裏面側および前記金型内の一方の型面と対向する他方の型面と接触させるように前記金型のキャビティ内部に熱硬化性樹脂を注入し、前記シート状材料の表面側と接する前記型面の温度を、前記対向する他方の型面よりも低い温度で加熱して、前記熱硬化性樹脂を硬化させ、前記シート状材料と前記熱硬化性樹脂を一体成形することを特徴とする複合成形品の製造方法。
【請求項２】
前記シート状材料が、木質突き板であることを特徴する請求項１に記載の複合成形品の製造方法。
【請求項３】
前記木質突き板の繊維方向と平行な方向における圧縮弾性率が、前記木質突き板の繊維方向と直交する方向における圧縮弾性率よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の複合成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建材、家具、家電製品の筺体や自動車内装パネルなどに木質板が使用されている。ただ、自然観に富む木質板ではあるが、近年では、木目の美しい一枚板の木質板は、生産量も少なく、希少になりつつある。
【０００３】
そこで、木質材と樹脂とを一体化して木質材の質感を生かした意匠性の高い複合成形品とすることが知られている。木質材と樹脂の複合成形品では、上記の木質感に加え、樹脂を用いたことにより、耐久性、耐衝撃性および防湿性などの機能面での向上も図られている。例えば、図４に示すように、木材単板や薄膜状の木質シートなどの木質材９と樹脂成形品１０を一体化した複合成形品１１が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００４】
特許文献１には、木材単板と熱可塑性樹脂板を重ね合わせて加熱加圧して化粧材を成形することや、さらに合成樹脂をこの化粧材の裏側に配設一体化することが例示されている。
【０００５】
また、特許文献２に記載された木材表面を有する成形品では、薄膜状木材を含む木材シートを金型内に配置し、この金型内に樹脂を充填固化させることにより木材シートを樹脂成形品の表面に一体化することが提案されている。
【０００６】
しかしながら、木質材と樹脂との複合成形品については、特許文献１や特許文献２のような様々な工夫が試みられているものの、従来では、木質材の木目模様や肌合いに着目し、これを積極的に利用することについては、必ずしも十分に検討されているとは言えなかった。
【０００７】
ところで、木質材の意匠性を高めるための技法として、従来より、木質材の表面を研磨、研削し、部位による硬さの違いを利用して表面に凹凸を形成する「浮造り（うづくり）」が知られている。浮造りでは、木質材の表面における木目の周囲の柔らかい「春目（はるめ）」とよばれる部分を研磨、研削して凹部を形成し、硬い木目部分のみを浮き上がらせることにより、木目部分を引き立たせることを特徴としている（例えば、特許文献３）。
【０００８】
この浮造りの技法に着目することから、前記のとおりの木質材と樹脂との複合成形品の木質材表面にもこれを適用することが考えられる。木目模様を顕在化させて、その意匠効果を大きなものとすることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平４−１６３０３０号公報
【特許文献２】特開平９−６６５３６号公報
【特許文献３】特開２００８−１００４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献３に記載された浮造りの方法では、木質材の表面を研磨、研削することから、加工の手間がかかり、また、比較的厚みの厚い木質材を用いる必要があり、しかも木質材が本来持っている木目の存在が必須であって、木目しか強調できないという問題があった。
【００１１】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、木質材と熱硬化性樹脂との複合成形品においては、木質材の木目模様や肌合いをより顕在化して意匠として生かすとともに、木質材以外の材料と熱硬化性樹脂との複合成形品を含めて、木目によらずとも浮造り調の木質外観を有する複合成形品を実現し、生産性をより向上させることができる複合成形品の製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明の複合成形品の製造方法は、対向する一対の辺と平行な方向と前記一対の辺と直交する方向とで加熱時における圧縮弾性率が異なるシート状材料の表面側を、金型内の一方の型面に接触させるように配置し、前記シート状材料の裏面側および前記金型内の一方の型面と対向する他方の型面と接触させるように前記金型のキャビティ内部に熱硬化性樹脂を注入し、前記シート状材料の表面側と接する前記型面の温度を、前記対向する他方の型面よりも低い温度で加熱して、前記熱硬化性樹脂を硬化させ、前記シート状材料と前記熱硬化性樹脂を一体成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の複合成形品の製造方法によれば、木質材と熱硬化性樹脂との複合成形品においては、木質材の木目模様や肌合いをより顕在化して意匠として生かすとともに、木質材以外の材料と熱硬化性樹脂との複合成形品を含めて、木目によらずとも浮造り調の木質外観を有する複合成形品を実現し、生産性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の複合成形品の製造方法によって得られる複合成形品の概略断面斜視図と図中の破線部の部分拡大図である。
【図２】本発明の複合成形品における、対向する一対の辺と平行な方向と、一対の辺と直交する方向とで圧縮弾性率が異なるシート状材料の概略斜視図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の複合成形品の製造方法を示す工程断面図である。
【図４】従来技術によって得られた木質材と樹脂成形品を一体化した複合成形品の概略断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の複合成形品の製造方法によって得られる複合成形品の概略断面斜視図と図中の破線部の部分拡大図である。図２は、本発明の複合成形品における、対向する一対の辺と平行な方向と、一対の辺と直交する方向とで圧縮弾性率が異なるシート状材料の概略斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、複合成形品１は、対向する一対の辺２ａ、２ｂと平行な方向（Ａ）と一対の辺２ａ、２ｂと直交する方向（Ｂ）とで加熱時における圧縮弾性率が異なるシート状材料３と熱硬化性樹脂４とが一体成形されることによって構成されている。
【００１７】
シート状材料３は、その裏面側３ｂにおいては熱硬化性樹脂４と密着一体化している。一方、シート状材料３の表面側３ａには、シワ部５および突起部５ａが形成されている。
【００１８】
シワ部５は、熱硬化性樹脂４の熱硬化時のヒケによって生じる。シワ部５には、突起部５ａ以外の部分として、様々な形状の凹部や平坦部が存在する。
【００１９】
突起部５ａは、シート状材料３の表面から突設している。突起部５ａは、ある程度の強度を備えた構造であるため、得られた複合成形品１は浮造り加工された木質板の木目のような外観を備えている。
【００２０】
シワ部５、突起部５ａについてさらに説明すると、図２に示すように、シート状材料３は、対向する一対の辺２ａ、２ｂと平行な方向（Ａ）と一対の辺２ａ、２ｂと直交する方向（Ｂ）とで加熱時における圧縮弾性率が異なることを特徴としている。ここで、圧縮弾性率とは、材料が弾性的に挙動する場合の応力とひずみの比であり、圧縮弾性率の値が大きいほど材料が硬いため変形しにくく、圧縮弾性率の値が小さいほど材料が柔らかいため材料が変形しやすいことを意味する。
【００２１】
このため、シート状材料３に加熱時に圧縮力がかかった際には、圧縮弾性率の小さい方向（Ａ）にシワ部５が形成され、圧縮弾性率の大きい方向（Ｂ）に突起部５ａが形成される。
【００２２】
シート状材料３は、対向する一対の辺２ａ、２ｂと平行な方向（Ａ）と一対の辺２ａ、２ｂと直交する方向（Ｂ）とで加熱時における圧縮弾性率が異なるものであり、方向（Ａ）や方向（Ｂ）の方向で見たときに、均一でもよく、不均一でもよい。たとえば、圧縮弾性率が高い領域と低い領域が交互に並ぶようなものでもよい。
【００２３】
シート状材料３としては、例えば、木材をシート状に薄切したものや各種の樹脂をシート状に成形したものなどが例示される。
【００２４】
木材をシート状に薄切したものとしては、例えば、木材単板、薄膜状の木質シート、木質突き板などが例示される。中でも、シート状材料３が、天然木をシート状に薄切した木質突き板であることが好ましい。木質突き板は、それ自体が意匠性に富んだ木質材であることから、複合成形品１に意匠性、木質材のぬくもり感や肌触りを付与することができる。
【００２５】
また、木質突き板においては、繊維方向における圧縮弾性率は、繊維方向と直交する方向における圧縮弾性率よりも大きい。
【００２６】
なお、これらの木材をシート状に薄切したものとしては、木目が明瞭なものだけではなく、木目が不明瞭なものも使用することができる。
【００２７】
また、各種の樹脂をシート状に成形したものとしては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂などの公知のオレフィン系樹脂をシート状に成形したものが例示される。また、上記オレフィン系樹脂に加えて、例えば、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリε‐カプロラクトン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリブタジエン樹脂などが例示される。また、ポリスチレン‐ポリ酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン‐酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル‐酢酸ビニル共重合体樹脂なども例示される。さらに、ポリスチレン‐アクリル酸共重合体樹脂、アクリロニトリル‐スチレン共重合体樹脂等のアクリル樹脂をシート状に成形したものも例示される。
【００２８】
なお、シート状材料３として、各種の樹脂をシート状に成形したものを用いた場合、その同一平面内において圧縮弾性率の小さい方向（Ａ）と大きい方向（Ｂ）とが別異に設計されていれば、突き板と同様に圧縮弾性率の小さい方向にシワ部５が形成される。このため、シート状材料３として、元々木目を有していない各種の樹脂をシート状に成形したものを用いた場合であっても、浮造り加工された木質調の外観を有する複合成形品１が得られる。
【００２９】
また、各種の樹脂をシート状に成形したものの同一平面内において圧縮弾性率の小さい方向（Ａ）と大きい方向（Ｂ）とが別異に設計されている領域は、少なくとも一部分であればよく、必ずしも全面である必要はない。圧縮弾性率の小さい方向（Ａ）と大きい方向（Ｂ）とが別異に設計されている領域が各種の樹脂をシート状に成形したものの一部分である場合、表面の一部分のみが浮造り加工された木質調の外観を有する複合成形品１が得られ、より意匠性の高い複合成形品１が実現される。
【００３０】
シート状材料３として、木目が明瞭な木質突き板を用いた場合、硬質な木目に沿った方向が繊維方向となるため、木目と直交する方向にシワ部５が形成され、木目に沿った方向に突起部５ａが形成される。シート状材料３として、木目が明瞭ではない木質突き板を用いた場合、一般に木質材では繊維方向の圧縮弾性率よりも、繊維と直交する方向の圧縮弾性率が著しく小さいため、繊維と直交する方向にシワ部５が形成され、繊維方向に突起部５ａが形成される。一方、シート状材料３として、各種の樹脂をシート状に成形したものを用いた場合、樹脂をシート状に成形したものの平面上における圧縮弾性率の小さい方向にシワ部５が形成され、圧縮弾性率の大きい方向に突起部５ａが形成される。図１、２の場合には、シート状材料３は、圧縮弾性率の小さい、対向する一対の辺２ａ、２ｂと平行な方向（Ａ）にシワ部５が形成される。また、図１、２の場合には、圧縮弾性率の大きい、一対の辺２ａ、２ｂと直交する方向（Ｂ）に突起部５ａが形成される。これにより、複合成形品１の表面を研磨、研削することなく、シート状材料３と熱硬化性樹脂４とを一体成形するだけで、浮造り調の木質外観を備えた複合成形品１が得られ、質感や意匠性に優れた複合成形品１を簡便に得ることができる。
【００３１】
複合成形品１の製造方法について、図３に基づいて以下に詳述する。
【００３２】
複合成形品１の製造方法において、金型６は、図３（ａ）に示すように、その内側に一方の型面６ａと、対向するもう一方の型面６ｂとを備えている。また、金型６では、一方の型面６ａと、対向するもう一方の型面６ｂとの間に、複合成形品１の形状に対応したキャビティ７が形成されている。さらに、金型６は、熱硬化性樹脂４をキャビティ７内に注入するための注入口８を備えている。注入口８には、樹脂供給路（図示しない）が接続されて、キャビティ７内に熱硬化性樹脂４を供給することが可能である。
【００３３】
金型６の型面６ａでは、金型６の内部であって、型面６ａに近接する位置に少なくとも１つの加熱手段を備えている（図示しない）。このような加熱手段を備えていることにより、型面６ａを熱硬化性樹脂４の硬化に適した温度に調節することができる。
【００３４】
また、金型６の型面６ｂでは、金型６の内部であって、型面６ｂに近接する位置に少なくとも１つの加熱手段を備えている（図示しない）。このような加熱手段を備えていることにより、型面６ｂを熱硬化性樹脂４の硬化に適した温度に調節することができる。
【００３５】
このような加熱手段としては、例えば、電熱線ヒーターや熱媒体を循環させるパイプ状の装置等が例示される。
【００３６】
金型６およびキャビティ７の形状は、例えば、平板状、曲面部を有する形状など、所望の複合成形品１の形状に応じて様々な形状を取り得る。
【００３７】
複合成形品１の製造方法においては、まず、図３（ｂ）に示すように、シート状材料３の表面側３ａを、金型６内の一方の型面６ａに接触させるように配置する。続いて、図３（ｃ）に示すように、本発明の複合成形品１の製造方法では、シート状材料３の裏面側３ｂおよび金型６内の一方の型面６ａと対向する他方の型面６ｂと接触するように金型６のキャビティ７内部に注入口８から熱硬化性樹脂４を注入する。そして、複合成形品１の製造方法では、シート状材料３の表面側３ａと接する型面６ａの温度を、対向する他方の型面６ｂよりも低い温度で加熱して熱硬化性樹脂４を硬化させ、シート状材料３と熱硬化性樹脂４を一体成形する。
【００３８】
また、金型６における熱硬化性樹脂４の注入口８は、図３（ａ）〜（ｃ）においては、図中鉛直方向上方より熱硬化性樹脂４を注入するように図示されているが、注入口８の位置や、熱硬化性樹脂４の注入方向は金型６の形状などに応じて適宜設計を変更することが可能である。
【００３９】
複合成形品１の成形方法としては、例えば、インサート成形、注型成形などが例示される。このうち、インサート成形は好ましく考慮される。図３においては、インサート成形の工程断面図を図示している。
【００４０】
金型６に供給する熱硬化性樹脂４としては、樹脂成形体の製造に通常用いられる熱硬化性樹脂であれば特に制限されない。例えば、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などを単独または２種類以上を併用したものを例示することができる。このような熱硬化性樹脂４には、必要に応じて、染料、顔料、無機充填剤、紫外線吸収剤および光安定剤などを添加することができる。
【００４１】
熱硬化性樹脂４は、金型６内に供給された状態において加熱して成形することができる。金型６内の一方の型面６ａは、加熱手段によって、対向する他方の型面６ｂよりも低い温度で加熱されるため、型面６ａ側の熱硬化性樹脂４は、対向する他方の型面６ｂ側より硬化速度が遅い。一方、他方の型面６ｂは、型面６ａよりも硬化速度が速い。その結果、熱硬化性樹脂４では、硬化の際に、硬化速度が遅い型面６ａ側にヒケが発生する。この時、型面６ａ側に配置したシート状材料３は、熱硬化性樹脂４と密着一体化しており、シート状材料３にヒケの発生に伴う大きな圧縮力がかかる。
【００４２】
なお、熱硬化性樹脂４の注入方向は、シート状材料３の圧縮弾性率の大きい方向と同一、であってもよいし、圧縮弾性率の小さい方向と同一であっても構わない。熱硬化性樹脂４の注入方向如何にかかわらず、シート状材料３の圧縮弾性率の小さい方向（Ａ）にシワ部５が形成され、圧縮弾性率の大きい方向（Ｂ）に突起部５ａが形成される。
【００４３】
図２に示すとおり、シート状材料３は、対向する一対の辺２ａ、２ｂと平行な方向（Ａ）と一対の辺２ａ、２ｂと直交する方向（Ｂ）とで加熱時における圧縮弾性率が異なることを特徴とする。このため、圧縮力がかかった際には、圧縮弾性率の小さい、対向する一対の辺２ａ、２ｂと平行な方向（Ａ）にシワ部５が形成される。また、圧縮弾性率の大きい、一対の辺２ａ、２ｂと直交する方向（Ｂ）に突起部５ａが形成される。これにより、複合成形品１の表面を研磨、研削することなく、シート状材料３と熱硬化性樹脂４とを一体成形するだけで、浮造り調の木質外観を有した複合成形品１が得られ、質感や意匠性に優れた複合成形品１を簡便に得ることができる。
【００４４】
以上の複合成形品の製造方法は、建材、家具、家電製品の筺体や自動車内装パネルなどに幅広く適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  複合成形品
２ａ、２ｂ  対向する一対の辺
３  シート状材料
３ａ  表側
３ｂ  裏側
４  熱硬化性樹脂
５  シワ部
５ａ  突起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016196161.tif 000006