JP2006056163A - 植物天然素材を強化してなる装飾品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 自然界に存在する蔓や枝葉の如き脆弱な天然素材を強化して装飾品として用いることができるようにした製造方法を提供する。
【解決手段】 形態に着目して植物天然素材を採取する。直後の段階では、植物天然素材は、結合水及び自由水を含む生の状態にある。採取後、水分が蒸発する前に、アクリレート系樹脂によって結合水及び自由水を樹脂に置換する樹脂含浸工程を行なう。樹脂含浸は、大気圧下、常温下で行う。素材を樹脂溶液から取り出し、樹脂含浸した素材を自然乾燥させた後、取付金具を小型のボルトナットを用いて取付け、その後、真空蒸着によって含浸樹脂に結合する金属層の被膜を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自然界に存在する草木等の植物天然素材を強化し、素材の造形をそのまま利用して装飾品を製造する方法に関する。

例えば、葡萄の蔓の如く自然界に存在する草木等の天然素材は、成長の段階で自然に造形がなされ、同一の形態のものは二つと存在しない。そのままの造形を装飾品として用いることができれば、唯一無二の装飾品を得ることができる。
しかし、蔓の如き天然素材は、自然界に存在したそのままの状態で、装飾品として用いることは以下の理由により困難である。
（１）装飾品として用いるには、形状が安定しない。蔓の如き素材は、採取した段階では含水率が高く、生の状態では定形性がなく、使用中に形態が変化する。
（２）装飾品として用いるには、腐敗するものであってはならない。水分を多く含む場合、常温で放置すると腐敗する場合があるのでこれを解決する必要がある。
（３）蔓の如き素材は、乾燥すると脆弱になって使用に耐え得る強度を備えない。乾燥した蔓は、僅かな衝撃でボロボロに崩れてしまい、到底使用に耐えない。

天然素材の形態を安定させる方法として、乾燥という技術は従来からある。葡萄のツルの如き脆弱な植物天然素材では、単に乾燥しただけでは前述の通り使用に耐えない。近似する技術として木材を強化する方法が提案されているが、これらの技術は、板状又は柱状の構造物に関するものであり、主として建築材料に用いられる物品を対象としている。しかも、その用途に対応して、許容圧縮応力の向上や表面の改質を目的として物理的強度を改善しようとするものである（例えば、特許文献１及び特許文献２）。

特開２０００−１２７１０９号公報 特開２００３−１４５５１１号公報

素材自体が非常に細い蔓や非常に薄い枝葉に上記技術を応用しても、素材自体が非常に弱いので、例えば、樹脂を含浸させただけでは形態を維持することは極めて困難である。ブローチや髪飾りは、粗末に扱われるものではないが、人と人がぶつかったような軽い衝撃で損壊するのでは、到底使用に耐えない。
また、植物天然素材を装飾品として利用する場合には、摩耗などで外観表面が削れてしまい、見栄えが悪くなることにも配慮する必要がある。

本発明の目的は、自然界に存在する蔓や枝葉の如き脆弱な植物天然素材を対象として、自然に造形がなされた植物天然素材をそのままの形態で装飾品として用いることができるようにした装飾品の製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、前記装飾品において表面を改質するための装飾品の製造方法を提供することにある。

そこで、本発明は、採取された植物天然素材を繊維飽和点以上の含水率の状態で樹脂含浸し、前記樹脂含浸した植物天然素材の表面に含浸樹脂と結合する金属被膜を形成する方法により前記課題を解決した。
繊維飽和点以上の含水率の植物天然素材に樹脂を含浸させることにより強度は向上するが、さらに、前記樹脂に結合する金属で被膜を形成することにより脆弱な植物天然素材であっても装飾品として使用に耐え得る強度が得られ、外観表面に変化が生じにくい。

素材として繊維飽和点以上の含水率の状態にある生の植物天然素材を用いることが好ましいが、採取工程と含浸工程を地理的に離れた場合で行なう場合や、採取した植物天然素材を集めて一括して含浸工程を行なう場合、生の植物天然素材は脱水や腐敗などによって形態に変化を生じることがある。そのため、一時的な保存が工程として不可欠なこともある。そこで、採取後、ホルマリン等の保存液を利用して繊維飽和点以上の含水率の状態を維持して保存し、その後、樹脂含浸工程を行う場合もある。

また、採取後、乾燥させて保存を行う場合もあるが、この場合は、乾燥素材を繊維飽和点以上の含水率の状態に復元させることが必要である。したがって、乾燥保存を行った場合には、樹脂含浸前に繊維飽和点以上の含水率の状態に復元させる膨潤工程を行う。
さらに、形態に優れてはいるが、自然界で既に乾燥した植物天然素材を装飾品として用いる場合においても、樹脂含浸前に繊維飽和点以上の含水率の状態に復元させる膨潤工程を行う。

また、植物天然素材を装飾品として被覆に装着するには、取付金具が必要になる。本発明では、樹脂含浸後、金属による表面処理工程前に、取付金具を取り付けることで、植物天然素材と取付金具と色彩及び質感における一体感を装飾品に与えて商品価値を上げるようにしている。

以下、図面を参照して本発明による「天然素材を強化してなる装飾品の製造方法」の実施例を説明する。本発明の主要な工程は、「素材の採取工程」「素材への樹脂の含浸工程」「樹脂含浸素材の金属による表面処理工程」であり、必要に応じて「素材の保存工程」「樹脂含浸の前処理工程」「素材の選別工程及び素材の整形工程」「金具取付工程」を含む。

（素材の採取工程）
（１）採取形態：
蔓の如き植物天然素材は、成長の段階で動物や人工的な物品に似ることもあり、このような形態の中には、人の感情を刺激するものがある。動物や人工的な物品に限定して採取する必要はないが、趣味的感情を惹起させる形態の天然素材を選んで採取することが好ましい。なるべく、人の手が加わらず、自然界に存在する形態をそのまま用いるためである。その一方で、蔓の如き柔らかい天然素材については、人の手を加えて人工的に造形をなすこともできる。
（２）採取時期：
蔓の如き植物天然素材は、日本のような四季が存在する自然環境では、季節によって生育の程度が異なる。蔓は、春や夏に成長が著しく、秋から冬にかけて成長が止まって枯れてしまう。
装飾品として用いるには、形態が安定している時期に採取することが好ましい。その一方で、後述する含浸工程では植物天然素材特有の繊維飽和点以上の含水率を維持していることが好ましい。形態安定と含水率の調和の観点から、本発明を利用した装飾品を得るには、日本の季節で言うところの秋頃に採取することが好ましい。換言すると、成長が緩徐になって形状が安定し、且つ、生の素材として十分な水分を含む繊維飽和点以上の含水率の状態で植物天然素材を採取することが好ましい。

（素材の採取工程における特記事項）
季節のない地域では、採取時期の条件を無視してよい。季節によって変化しない針葉樹のような植物天然素材についても、採取時期の条件を無視してよい。この場合は、形態にのみ着目して植物天然素材の採取を行なう。
また、乾燥してしまったり、枯れてしまったりしている場合でも、装飾品としての形態に好ましい植物天然素材については、採取時期の条件を無視してよい。この場合、後述する膨潤を行う前処理工程によって含水率を繊維飽和点以上に復元させた後、含浸工程を行なうことで、装飾品に優れた形態の素材を利用することができる。

（素材の保存工程）
繊維飽和点以上の含水率を維持する生の植物天然素材の採取後、直ちに樹脂含浸工程を行なう場合には保存は不要である。しかし、採取工程と含浸工程を地理的に離れた場合で行なう場合や、採取した植物天然素材を集めて一括して含浸工程を行なう場合、経時的変化が原因して植物天然素材は脱水や腐敗などによって形態や性状に変化を生じる。装飾品としての好ましい形態等の植物天然素材を採取しても、その形態等が変化すると商品価値が下がることになる。そこで、生の植物天然素材の形態を維持又は安定させるために、採取した後、樹脂含浸工程前に保存工程を行なうことがある。

（保存液による保存工程）
生の植物天然素材において脱水を防止し、繊維飽和点以上の含水率を維持するために、及び、腐敗を防止するために、保存液に浸して保存することが好ましい。生の植物天然素材を、例えば、ホルマリンのような保存液に漬けることによって、採取した状態のまま形態及び含水率が腐敗することなく維持され、採取直後に樹脂含浸工程を行なう場合と同程度の樹脂含浸工程の効果がある。

（乾燥による保存工程）
本発明では、生の植物天然素材を用いることが好ましいが、積極的に乾燥させることにより生の植物天然素材を保存するようにしてもよい。例えば、採取した植物天然素材が大量にある場合には、保存液により保存工程を行なうことは非経済的である。
また、植物天然素材の種類によっては、生の状態の形態変化が著しく、形態に着目して採取しても形態変化により装飾品として不適となることもある。乾燥させることにより若干の形態変化は生じるが、選別時に最終形態を予測することが容易であることに着目して、本発明では、保存液による保存工程に代えて乾燥による保存工程を含むことがある。
なお、乾燥による保存工程は、天日干し等の自然乾燥でよいが、乾燥機等の装置を利用してもよい。

（樹脂含浸の前処理工程）
本発明では、繊維飽和点以上の含水率の植物天然素材に樹脂含浸を行なうが、形態を重視して乾燥状態で採取した素材や、保存のために乾燥を行なった素材では、含水率が小さい状態にある。そのため、樹脂含浸工程の前に、植物天然素材を繊維飽和点以上の含水率に復元する前処理を行なう。
繊維飽和点とは、細胞壁中に含まれる素材の主要構成成分の多糖類等と二次的に結合している結合水が飽和状態で、細胞の内壁や細胞壁の間隙にある自由水が存在しない状態である。本発明による樹脂含浸工程は、結合水を樹脂で置換することにより天然素材を強化して、装飾品としての使用に耐え得るようにすることである。そのため、乾燥素材を用いる場合には、樹脂含浸工程の前に、乾燥した植物天然素材を繊維飽和点以上の含水率に復元する前処理を行なう。具体的には、植物天然素材の細胞内の結合水及び自由水が沸騰しないように温浴で煮沸し、乾燥した植物天然素材の含水率を生の状態に近づくように復元する。
生の植物天然素材を用いる場合や、保存液で保存した植物天然素材を用いる場合には、この前処理工程は不要である。

（素材の選別工程）
本発明では、樹脂含浸工程の前に、必要に応じて素材の選別工程及び素材の整形工程を行なう。
植物天然素材を選別して採取しているので、再度の選別は不要とすることもできる。しかし、採取する者の感覚を補うためには再度の選別を行なうことが好ましい。また、直ちに樹脂含浸工程や保存液による保存工程を行なったとしても、若干の形態変化を避けられないので、再度の選別を行なうことが好ましい。特に、乾燥保存工程を経た場合、乾燥による採取時の形態が変化しやすい。そのため、乾燥保存工程後は、再度の選別を行なうことが好ましい。
素材の選別工程は、採取する者の感覚を補うためには採取時の後、樹脂含浸の前、又は樹脂含浸後に行ない、保存液による保存工程を行なった場合には樹脂含浸の前に行い、乾燥による保存工程を行なった場合には樹脂含浸の前に行う。なお、全工程後にも検品のような最終的な選別を行なうこともある。

（素材の整形工程１）
本発明では、自然の造形をそのまま用いるが、装飾品として不適切な部位や部分も存在しないではない。例えば、刺や突起は装飾品を身につけた者に危険であるので、除去することが好ましい。また、成長段階や自然乾燥時や乾燥保存工程で生じたクラック等については商品価値を下げることになりやすいので避けることが好ましい。
本発明では、刺や突起の切断、クラックの補修などの整形工程を行なう。この整形工程は、加工が容易な樹脂含浸の直前に行なうことが好ましい。

（素材の整形工程２）
また、前述のように、蔓の如き柔らかい生の植物天然素材については、人工的に造形をなすこともできる。前処理工程において煮沸膨潤により復元した植物天然素材においては、加工が容易な樹脂含浸の直前に整形工程を行なうことが好ましい。

（素材への樹脂の含浸工程）
次いで、生の植物天然素材、保存液から取り出した植物天然素材又は乾燥後に復元した植物天然素材について、樹脂の含浸工程を行なう。この工程において、植物天然素材の結合水を樹脂で置換することにより、蔓のような脆弱な素材を強化して装飾品として耐え得る程度の強度にする。
本発明において植物天然素材に含浸する樹脂は、例えば、アクリレート系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、アルキッド系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂である。
樹脂含浸工程は、前記樹脂を貯留した容器内に繊維飽和点以上の含水率の植物天然素材を投入して行なう。こうすることにより、植物天然素材の結合水は容器内の樹脂と置換されて装飾品としての使用に耐え得る強度となる。樹脂含浸は大気圧・常温で進行する。ここで、樹脂の粘度を小さくして置換が早期に生じるように温浴状態で樹脂含浸を行なうことが好ましい。温浴状態とは、結合水が沸騰しない程度の状態であり、７０〜９０°Ｃの範囲で行なうことである。樹脂含浸後は、植物天然素材表面の樹脂が乾くまで放置する。
蔓の如き脆弱な植物天然素材は、樹脂含浸によって装飾品としての使用に耐え得る強度まで強化されるが、本発明では、さらに、金属による表面処理を行なうことで強化を図る。

（金具取付工程）
金属による表面処理工程は、樹脂含浸工程とともに植物天然素材の強化を図ることに加えて、植物天然素材に装飾を施すためでもある。本発明では、植物天然素材を装飾品として用いるので、例えば、被服や髪に装着するための取付金具が必要になる。そこで、本発明では、樹脂含浸により一定の強度を得られた後、金属による装飾前に、樹脂含浸植物天然素材に金具を取り付ける。こうすることにより、金属による装飾後において色彩や質感の統一をはかることができ、植物天然素材と取付金具と一体感を装飾品に与えて商品価値が上がる。
なお、金具取付工程が不要な場合もある。また、金具取付工程を金属による表面処理工程の後に行なってもよく、必ずしも、金属による表面処理工程の前でなくてもよい。

（樹脂含浸素材の金属による表面処理工程）
樹脂含浸工程後、必要に応じて取付金具装着後、金属による表面処理工程を行なう。樹脂含浸植物天然素材の金属による表面処理を行なう方法として、例えば、蒸着、浸漬、又は、電気メッキがある。植物天然素材及び取付金具の装飾目的であれば、いずれの手段を採用してもよいが、蔓の如き脆弱な植物天然素材を樹脂とともに協働して強化するには、含浸樹脂と強く結合又は樹脂に強く付着する金属を用いて、含浸樹脂と強く結合又は付着する処理を採用することである。

以上の説明では、主要な工程と、必要に応じて行なわれる工程を列挙した。以下に、具体的な製造工程を実施例１〜４として図面とともに例示する。

（実施例１：図１及び図２参照）
北海道紋別市の山林において、生の植物天然素材として成長段階にある８月の葡萄の蔓を対象とし、装飾品として用いることができるような形状及び大きさのものを複数採取した(Ｓ１０)。自然に造形がなされた蔓は、螺旋状部分を含む複雑な形状をしている。当然のことながら、同一の形状ものは存在しなかった。採取直後の段階では、植物天然素材としての葡萄の蔓は、結合水及び自由水を含む生の状態にあった。
採取後、水分が蒸発して含水率が繊維飽和点以下になる前に、図２に示されるように、素材１を容器２内のアクリレート系樹脂３に投入し、当該樹脂によって結合水及び自由水を樹脂に置換する樹脂含浸工程を行なった（Ｓ１１）。樹脂含浸は、大気圧下、常温下で、一昼夜行なわれた。蔓を樹脂溶液から取り出し、樹脂含浸した蔓を自然乾燥させた。樹脂含浸後において、十分な強度が認められた。
次いで、取付金具を小型のボルトナットを用いて取付け（Ｓ１２）、その後、真空蒸着によって蔓に金属層で被膜を形成した（Ｓ１３）。出来上がったものは、蔓及び取付金具とも金属色で全体が統一された外観を呈しており、装飾品として十分な強度を備えていた。

（実施例２：図３参照）
北海道紋別市の山林において、乾燥した葡萄の蔓を対象とし、装飾品として用いることができるような形状及び大きさのものを複数採取した（Ｓ２０）。当然のことながら、同一の形状ものは存在しなかった。採取後、乾燥した蔓の選別を行い（Ｓ２１）、余分な突起や部分を切断し、クラックがあるものについては接着剤を充填することで表面の凹凸の補修・整形を行なった（Ｓ２２）。
このままの状態では、繊維飽和点以下の含水率であるため、樹脂含浸に先立って、７０°Ｃの温浴で乾燥した蔓を膨潤させた（Ｓ２３）。色彩の変化は認められなかったが、蔓は柔らかくなり十分な水分を含むことが認められた。膨潤した蔓について、温浴を自然冷却した水の中に一昼夜放置した。
表面の水分を除去した後、アクリレート系樹脂によって結合水及び自由水（含まれる場合の自由水）を樹脂に置換する樹脂含浸工程を行なった（Ｓ２４）。樹脂含浸は、大気圧下、７０°Ｃで、行なわれた。蔓を樹脂溶液から取り出し、樹脂含浸した蔓を自然乾燥させた。樹脂含浸後において、十分な強度が認められた。
次いで、取付金具を小型のボルトナットを用いて取付け（Ｓ２５）、その後、真空蒸着によって蔓に金属層で被膜を形成した（Ｓ２６）。出来上がったものは、蔓及び取付金具とも金属色で全体が統一された外観を呈しており、装飾品として十分な強度を備えていた。

（実施例３：図４参照）
北海道紋別市の山林において、生の植物天然素材として成長段階にある８月の葡萄の蔓を対象とし、装飾品として用いることができるような形状及び大きさのものを複数採取した（Ｓ３０）。当然のことながら、同一の形状ものは存在しなかった。採取直後の段階では、植物天然素材としての葡萄の蔓は、結合水及び自由水を含む生の状態にあり、そのまま保存液としてのホルマリンに浸漬した（Ｓ３１）。
数日後にホルマリンから蔓を取り出し、表面に付着するホルマリンを除去し、いくつかを選別した後（Ｓ３２）、アクリレート系樹脂によって結合水及び自由水を樹脂に置換する樹脂含浸工程を行なった（Ｓ３３）。樹脂含浸は、大気圧下、常温下で、一昼夜行なわれた。蔓を樹脂溶液から取り出し、樹脂含浸した蔓を自然乾燥させた。樹脂含浸後において、十分な強度が認められた。
次いで、取付金具を小型のボルトナットを用いて取付け（Ｓ３４）、その後、真空蒸着によって蔓に金属層で被膜を形成した（Ｓ３５）。出来上がったものは、蔓及び取付金具とも金属色で全体が統一された外観を呈しており、装飾品として十分な強度を備えていた。

（実施例４：図５参照）
生の植物天然素材として葡萄の成長段階にある蔓を対象とし、装飾品として用いることができるような形状及び大きさのものを複数採取した（Ｓ４０）。当然のことながら、同一の形状ものは存在しなかった。次いで、その蔓を自然乾燥させた（Ｓ４１）。乾燥により若干の形状の変化を生じ、外観上の色彩は茶色っぽくなった。
数日後、乾燥した蔓の選別を行い（Ｓ４２）、余分な突起や部分を切断し、クラックがあるものについては接着材を充填することで表面の凹凸の補修・整形を行なった（Ｓ４３）。
整形以降、前処理（膨潤）（Ｓ４４）、樹脂含浸（Ｓ４５）、金具取付（Ｓ４６）、金属表面処理（Ｓ４７）の工程は実施例２と同じであるので説明を省略する。

以上詳述したように、本発明では、天然素材の自然な造形をそのまま装飾品として用いるために、強度維持及び腐敗防止のために繊維飽和点以上の植物天然素材又は繊維飽和点以上に復元した乾燥植物天然素材に樹脂を含浸させることで、装飾品として使用に耐え得る強度を得た。さらに、樹脂含浸後に金属による表面処理を行なうことで、強度のさらなる向上を図るとともに、取付金具を装着した場合には色彩や質感の全体的統一を図ることができた。
本発明では、必要に応じて行なう工程がいくつかあるが、これらの各工程は上記説明に限定されるものではなく、順序を変えることも、代替手段も採用することもできる。

本発明による植物天然素材を強化してなる装飾品の製造方法の実施例１を示すフローである。 含浸工程を示す正面図である。 本発明による植物天然素材を強化してなる装飾品の製造方法の実施例２を示すフローである。 本発明による植物天然素材を強化してなる装飾品の製造方法の実施例３を示すフローである。 本発明による植物天然素材を強化してなる装飾品の製造方法の実施例４を示すフローである。

符号の説明

１ 植物天然素材 ２ 容器 ３ 含浸樹脂溶液

Claims (5)

1. 採取された植物天然素材を繊維飽和点以上の含水率の状態で樹脂含浸し、樹脂含浸した前記植物天然素材の表面に含浸樹脂と結合する金属被膜を形成することを特徴とする、植物天然素材を強化してなる装飾品の製造方法。
2. 採取された植物天然素材を保存液により繊維飽和点以上の含水率の状態で保存し、前記保存液から取り出した前記植物天然素材を樹脂含浸する、請求項１記載の方法。
3. 採取された植物天然素材を乾燥させて保存し、乾燥植物天然素材を温浴により繊維飽和点以上の含水率の状態に復元し、復元した前記植物天然素材を樹脂含浸する、請求項１記載の方法。
4. 採取された乾燥植物天然素材を温浴により繊維飽和点以上の含水率の状態に復元し、復元した前記植物天然素材を樹脂含浸し、樹脂含浸した前記植物天然素材の表面に含浸樹脂と結合する金属被膜を形成することを特徴とする、植物天然素材を強化してなる装飾品の製造方法。
5. 樹脂含浸後に植物天然素材に取付金具を取り付け、その後、植物天然素材と取付金具に金属被膜を形成する、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の方法。
   

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