JP2008143059A - 積層板および積層板の端末処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】端部の見栄えを向上させるとともに形状自由度を向上させることのできる積層板および積層板の端末処理方法を得る。
【解決手段】積層板１９の製造方法は、一対の板状部材３，４を縦壁部２ｂを介して積層した熱可塑性樹脂製の積層素材１を、当該積層素材１の周縁部１ａが露出するように支持部材９で支持し、前記周縁部１ａに熱風を吹き付けて当該周縁部１ａを加熱軟化させる第１の工程と、前記加熱軟化させた周縁部１ａに抜き型１７の切断刃１７ａを押し当てて前記一対の板状部材３，４同士を接触させて溶着するとともに当該周縁部１ａに針ノズル２５を挿入して圧縮空気を吹込み当該周縁部１ａを膨化した後に、前記積層素材１から積層板１９を型抜きする第２の工程と、を有している。
【選択図】図８

Description

本発明は、積層板および積層板の端末処理方法に関するものである。

従来、積層板として、例えばハニカムコアのように、縦壁部を有するコアシートを積層した構造のものが知られている。この積層板は、所望の輪郭形状に切断することで、車両用や建築用の内装材や外装材などとして用いられている。

しかしながら、この種の積層板は、縦壁部を有するコアシートを含んでおり厚さが大きいため、単に端部を切断しただけでは端部の見栄えが悪くなってしまうという問題があった。

そこで、切断した端部に端末処理を施して、端部の見栄えを向上させた積層板が提案されている（例えば、特許文献１）。

この特許文献１では、積層板の端部に熱刃を押し当てて積層板を加熱しながら押し潰して折曲部を形成し、当該折曲部を上側に折り曲げて積層板の側部に融着させた積層板が開示されている。
特開２００１−１８３０８号公報

しかしながら、複雑な曲線形状を有する積層板に端末処理を施す際にかかる方法を用いた場合、複雑な曲線形状をした部分では折り曲げた折曲部に大きな皺が発生してしまうため、当該折曲部を積層板の側端部にうまく接触させることができなかった。すなわち、上記端末処理方法では、積層板の形状に制約が生じるという問題があった。

そこで、本発明は、端部の見栄えを向上させるとともに形状自由度を向上させることのできる積層板および積層板の端末処理方法を得ることを目的とする。

請求項１記載の発明は、一対の板状部材を縦壁部を介して積層した熱可塑性樹脂製の積層素材を、当該積層素材の周縁部が露出するように支持部材で支持し、前記周縁部に熱風を吹き付けて当該周縁部を加熱軟化させる第１の工程と、前記加熱軟化させた周縁部に抜き型の切断刃を押し当てて前記一対の板状部材の一方の板状部材を他方の板状部材に向けて押圧することで、前記一対の板状部材同士を接触させて溶着した後、切断刃により押圧され溶着した周縁部に針ノズルを挿入して空気を吹込み溶着した周縁部を膨化させるとともに、前記積層素材から積層板を型抜きする第２の工程と、を有することを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の積層板の端末処理方法であって、前記支持部材は、断熱材であることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の積層板の端末処理方法であって、前記積層素材の外面に被覆材を貼り合わせていることを特徴としている。

請求項４記載の積層板は、請求項１〜３の何れか１項に記載の積層板の端末処理方法によって処理されたことを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、一対の板状部材を縦壁部を介して積層した積層素材の周縁部を加熱軟化し、当該加熱軟化させた周縁部に抜き型の切断刃を押し当てて、積層素材の一方の板状部材を他方の板状部材に接触させて溶着するだけで積層素材から積層板を型抜きすることができるため、端末処理を施した状態の積層板を複雑な形状とすることができ、積層板の形状自由度を向上させることができる。さらに、切断刃により押圧され溶着した周縁部に針ノズルを挿入して空気を吹込むことで、切断刃により押圧され溶着した周縁部の厚さが薄くなるのを抑制できる。すなわち、切断刃により押圧され溶着した周縁部に空気を吹込んだ後に積層素材から積層板を型抜きすることで、周縁部の厚さを保ったまま切断刃で型抜きすることができ、直前に空気を吹込まずに型抜きした場合よりも一方の板状部材を起立させた状態で他方の板状部材に溶着することができる。

請求項２記載の発明によれば、積層素材の周縁部を加熱軟化する際に、当該積層素材の加熱軟化させる周縁部以外を断熱材で支持することで、積層素材の加熱軟化させる周縁部以外の領域が加熱されてしまうことを抑制することができる。その結果、積層素材の加熱軟化させる周縁部以外の領域の熱による線膨張を抑制することができ、積層板形成時にひずみが生じてしまうのを抑制することができる。

請求項３記載の発明によれば、外面に被覆材を貼り合わせた被覆材付積層素材を用いて積層板を形成することで、当該積層板の意匠性を向上させることができる。

請求項４記載の発明によれば、湾曲した端末構造の積層板であって、空気を吹込まずに端末処理を施した場合よりも垂直な端末構造の積層板を得ることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、積層板として自動車のトランクルームに敷設されるフロアボードを例示する。

図１は、本実施形態にかかる不織布を貼り合わせた積層素材を示す斜視図、図２は、不織布を貼り合わせた積層素材の構造を示す分解斜視図、図３は、不織布を貼り合わせた積層素材の断面図、図４は、不織布を貼り合わせた積層素材を加熱装置に載せた状態を示す分解斜視図、図５は、不織布を貼り合わせた積層素材を加熱装置に載せた状態を示す断面図、図６は、不織布を貼り合わせた積層素材を受け型に載せた状態を示す分解斜視図、図７は、不織布を貼り合わせた積層素材を受け型に載せた状態を示す断面図、図８は、不織布を貼り合わせた積層素材を型抜きした状態を示す断面図、図９は、積層板の断面図である。

本実施形態にかかるフロアボード（積層板）１９は、熱可塑性樹脂製の本体部２０と、本体部２０の表面（外面）２０ａ側を不織布（被覆材）５で被覆した被覆部２４と、を備えている。

本体部２０は、３層構造をしており、複数の縦壁部２１と、当該縦壁部２１を介して積層される一対の板部である裏面側板部２２および表面側板部２３と、を備えている。そして、上記不織布５が表面側板部２３の表面２３ｂに貼り合わされている。

さらに、一方の板部である表面側板部２３の端部２３ａは、他方の板部である裏面側板部２２の端部２２ａに向かって湾曲形成されるとともに、起立した状態で裏面側板部２２に溶着されている。

このフロアボード１９は、積層素材１に端末処理を施すことで形成されている。

積層素材１は、図２に示すように、多数の円柱状のエンボス部２ａが形成され縦壁部２ｂを有する断面凹凸状のコアシート２と、当該コアシート２に溶着され、積層素材１の裏面１ｃが形成される板状のカバーシート（板状部材）３と、当該コアシート２に溶着され、積層素材１の表面１ｂが形成される板状のカバーシート（板状部材）４と、を備えている。すなわち、積層素材１は、一対のカバーシート３，４を縦壁部２ｂを有するコアシート２を介して積層した構造をしている。そして、本実施形態では、コアシート２およびカバーシート３，４は、それぞれ非通気性のポリプロピレン樹脂（熱可塑性樹脂）で形成されている。

本実施形態では、カバーシート４の表面４ａ、すなわち、積層素材１の表面１ｂに不織布（被覆材）５を接合することで被覆材付積層素材１ｄが形成されている。

被覆材付積層素材１ｄは、敷設するトランクルームの床面の輪郭形状、すなわち、フロアボード１９の輪郭形状よりも若干大きく（本実施形態では５〜６ｍｍ大きく）裁断した形状をしており、図１に示すように、この被覆材付積層素材１ｄの周縁部（積層素材の周縁部）１ａが加熱される領域（図１の斜線部分）となっている。

次に、積層板の端末処理に用いる装置について説明する。

加熱装置６は略箱状をしており、上方に向けて熱風を吹き出す吹出装置（図示せず）が収容され、上方に開口した吹出装置収容室６ａと、吹出装置収容室６ａの上部に載置され、被覆材付積層素材１ｄを挟み込んで被覆するための積層素材被覆ユニット７と、を備えている。

この積層素材被覆ユニット７には、熱風を外部に吹き出すための熱風吹出溝７ａが形成されている。本実施形態ではこの熱風吹出溝７ａは、後述する鉄板８の溝部、鋼板１２および鋼板１３によって形成されている。そして、被覆材付積層素材１ｄを加熱装置６に載置した際に、当該被覆材付積層素材１ｄの周縁部１ａが熱風吹出溝７ａ側に突出するように当該熱風吹出溝７ａを形成している。

本実施形態では、積層素材被覆ユニット７は、溝部を有する略矩形板状の鉄板８と、被覆材付積層素材１ｄをその表裏面から挟み込んで支持する支持部材としての断熱材９と、を備えている。

具体的には、鉄板８は、図５に示すように、被覆材付積層素材１ｄの輪郭形状よりも若干小さい輪郭形状の内側鉄板８ａと、被覆材付積層素材１ｄの輪郭形状よりも若干大きい輪郭形状の穴がくり抜かれた略矩形板状の外側鉄板８ｂと、これら内側鉄板８ａおよび外側鉄板８ｂに架設される架橋用鉄板８ｃと、を備えている。そして、内側鉄板８ａの外側面と外側鉄板の内側面との間に溝部が形成されるように外側鉄板８ｂの内側に内側鉄板８ａを配置するとともに、図５に示すように、架橋用鉄板８ｃを内側鉄板８ａおよび外側鉄板８ｂに架設した状態で溶接することで溝部が形成された鉄板８を形成している。

さらに、外側鉄板８ｂの上面には、外側鉄板８ｂの内周に沿って起立させた鋼板１２が設けられており、この鋼板１２は、図５に示すように、ボルト１５によって外側鉄板８ｂの内側周縁部に取り付けられている。

断熱材９は、被覆材付積層素材１ｄを裏面側から支持する固定断熱材１１と、表面側から支持する可動断熱材１０と、を備えている。

固定断熱材１１は、上側固定断熱材１１ａと下側固定断熱材１１ｂとで内側鉄板８ａを挟み込むことで鉄板８に固定されている。

上側固定断熱材１１ａは、外周に沿って上側角部を切り欠いた形状をしており、図５に示すように、上側固定断熱材１１ａの側面および斜面の外周には鋼板１３が設けられている。

一方、下側固定断熱材１１ｂは、内側鉄板８ａの輪郭形状に対応した輪郭形状をしており、その上部には、内側鉄板８ａに取り付ける際に架橋用鉄板８ｃを嵌め込むための嵌合溝（図示せず）が設けられている。さらに、下側固定断熱材１１ｂの下面には、ステンレス板１６が設けられている。

そして、本実施形態では、図５に示すように、これら上側固定断熱材１１ａ、内側鉄板８ａ、下側固定断熱材１１ｂおよびステンレス板１６を積層した状態で、下方からボルト１４を挿通することで、鉄板８に固定している。

また、上側固定断熱材１１ａの上方には、固定断熱材１１の上側固定断熱材１１ａとで被覆材付積層素材１ｄを挟持するための可動断熱材１０が配置されている。

なお、上記加熱装置６においては、上記積層素材被覆ユニット７は取り外し可能に取り付けられている。そのため、熱風吹出溝の輪郭形状が異なる複数の積層素材被覆ユニットを形成すれば、それらを適宜取り替えることができ、様々な輪郭形状の積層板に端末処理を施すことができるようになる。

抜き型１７および受け型１８は、被覆材付積層素材１ｄの端末処理および型抜きを同時に行うための装置であって、抜き型１７には、輪郭形状をフロアボード１９の輪郭形状に対応させた切断刃１７ａが設けられている。

受け型１８には、位置決めした状態で載置した被覆材付積層素材１ｄの周縁部１ａに沿うように挿通孔が設けられており、針ノズル２５が当該挿通孔に挿通されている。

次に、フロアボード１９の製造方法について説明する。

（第１の工程）
まず、図３および図４に示すように、不織布５をカバーシート４の表面４ａに貼り合わせた被覆材付積層素材１ｄを加熱装置６に載置する。具体的には、被覆材付積層素材１ｄを、その周縁部１ａが積層素材被覆ユニット７に形成された熱風吹出溝７ａ側に突出するように固定断熱材１１上に載置した状態で、可動断熱材１０を下降させて、当該被覆材付積層素材１ｄを固定断熱材１１と可動断熱材１０とで挟持する。

そして、被覆材付積層素材１ｄを挟持した状態で図外の熱風吹き出し装置から熱風を上方に向けて吹き出す。なお、図５中矢印は熱風の流れを表している。このとき、熱風吹出溝７ａを通って外部に吹き出される熱風が熱風吹出溝７ａ側に突出した被覆材付積層素材１ｄの周縁部１ａに吹き付けられ、周縁部１ａが加熱軟化される。本実施形態では、約３００℃の熱風を風速約５ｍ／ｓで上方に向けて吹き出している。そして、当該熱風を被覆材付積層素材１ｄの周縁部１ａに約１０〜１５秒間吹き付けることで、周縁部１ａを加熱軟化させている。

（第２の工程）
次に、周縁部１ａが加熱軟化された被覆材付積層素材１ｄを移動させて受け型１８の上に載置させる。本実施形態では、被覆材付積層素材１ｄは、不織布５を上にした状態で受け型１８に載置されている。さらに、被覆材付積層素材１ｄは、その周縁部１ａを抜き型１７の切断刃１７ａで切断できるように位置決めされた状態で受け型１８に載置される。なお、この被覆材付積層素材１ｄの位置決めは、例えば動作を記憶させたロボットアームの吸盤に吸着させた被覆材付積層素材１ｄを受け型１８の所定位置に載置する等様々な方法で行うことができる。

そして、受け型１８に載置した被覆材付積層素材１ｄの周縁部１ａに抜き型１７の切断刃１７ａを押しあて、受け型１８に向けて押圧することで表面４ａに不織布５が貼り合わされたカバーシート４が湾曲形成しながらカバーシート３に接触して溶着する。

そして、切断刃１７ａにより押圧され溶着した被覆材付積層素材１ｄの周縁部１ａの切断刃１７ａ近傍内側へ上記針ノズル２５を下方から差し込み、圧縮空気を注入する。圧縮空気を注入後、さらに抜き型１７を押圧すると、抜き型１７の切断刃１７ａによって被覆材付積層素材１ｄが切断され、当該被覆材付積層素材１ｄから積層板としてのフロアボード１９が型抜きされることとなる。このとき、切断刃１７ａにより押圧され溶着した被覆材付積層素材１ｄの周縁部１ａに圧縮空気が注入されたため、被覆材付積層素材１ｄの周縁部１ａの厚さを保ったフロアボード１９を型抜きすることができる。

こうして、複数の縦壁部２１と、当該縦壁部２１を介して積層した裏面側板部２２および表面側板部２３とを有する本体部２０を備え、表面側板部２３の端部２３ａが裏面側板部２２の端部２２ａに向かって湾曲形成されるとともに、起立した状態で裏面側板部２２に溶着しているフロアボード１９が形成される。

以上の本実施形態によれば、まず、一対のカバーシート３，４を縦壁部２ｂを有するコアシート２を介して積層した積層素材１の表面１ｂに不織布５を接合した被覆材付積層素材１ｄの周縁部（積層素材の周縁部）１ａを加熱軟化し、次に、当該加熱軟化させた周縁部１ａに抜き型１７の切断刃１７ａを押し当てて、一方のカバーシート４を他方のカバーシート３に接触させて溶着するだけで、被覆材付積層素材１ｄからフロアボード１９を型抜きすることができる。そのため、端末処理を施した状態のフロアボード１９の輪郭形状を複雑な形状とすることができ、フロアボード１９の形状自由度を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、フロアボード１９は、表面側板部２３の端部２３ａを、裏面側板部２２の端部２２ａに向かって湾曲形成しながら裏面側板部２２に溶着した構造をしているため、フロアボード１９の端末を見栄えよく仕上げることができる。

また、本実施形態によれば、フロアボード１９は、本体部２０の表面２０ａに被覆材を貼り合わせて被覆部２４を形成した構造をしているため、フロアボード１９の意匠性を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、切断刃１７ａにより押圧され溶着した被覆材付積層素材１ｄの周縁部１ａの切断刃１７ａ近傍内側へ針ノズル２５を挿入して圧縮空気を吹込むことで、押圧される周縁部１ａの厚さが薄くなるのを抑制することができる。すなわち、切断刃１７ａにより押圧され溶着した被覆材付積層素材１ｄの周縁部１ａの切断刃１７ａ近傍内側へ針ノズル２５を挿入して圧縮空気を吹込んだ後に被覆材付積層素材１ｄからフロアボード１９を型抜きすることで、被覆材付積層素材１ｄの周縁部１ａの厚さを保ったまま型抜きできるため、表面側板部２３を、空気を吹込まずに型抜きした場合よりも起立させた状態で裏面側板部２２に溶着することができる。その結果、湾曲した端末構造のフロアボード１９であって、空気を吹込まずに端末処理を施した場合よりも垂直な端末構造のフロアボード１９を得ることができる。このように、フロアボード１９の端末構造をより垂直にすることで、フロアボード１９とトランクルームとの境界に隙間ができるのを抑制することができるという利点もある。

また、被覆材付積層素材１ｄを用いることで、積層素材１の表面１ｂに不織布５を貼り合わせた状態で型抜きを行うことができるため、意匠性を向上させたフロアボード１９を容易に得ることができる。

また、本実施形態によれば、被覆材付積層素材１ｄの周縁部１ａを加熱軟化する際に、当該被覆材付積層素材１ｄの加熱軟化させる周縁部１ａ以外の領域（被覆領域）を断熱材９で挟持することで、当該被覆領域が加熱されてしまうことを抑制することができる。その結果、被覆領域の熱による線膨張を抑制することができ、フロアボード１９を形成する際に、当該フロアボード１９にひずみが生じてしまうのを抑制することができる。

以上、本発明にかかる積層板の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限ることなく要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態を採用することができる。

例えば、上記実施形態においては、ポリプロピレン樹脂製の積層素材を使用しているが、熱可塑性樹脂製の積層素材であればよく、例えばポリ乳酸樹脂等の植物由来樹脂で形成した積層素材でもよい。

また、本実施形態では、被覆材として不織布を用いているが、他のファブリックやレザー表皮等を用いてもよい。

また、本実施形態では、積層素材の表面に不織布を貼り合わせた被覆材付積層素材を用いているが、積層素材の表裏両面に不織布を貼り合わせたものを用いてもよいし、不織布を貼り合わせないで積層素材を用いることも可能である。

また、本実施形態では、円柱状のエンボス部が形成されたコアシートを用いているが、これに限らず縦壁部を有する種々のシートを用いることができる。

なお、上記実施形態では、積層板としてフロアボードを例示したが、他の車両用や建築用の内装材や外装材を用いても本発明を実施できる。

本発明の一実施形態にかかる不織布を貼り合わせた積層素材を示す斜視図。 本発明の一実施形態にかかる不織布を貼り合わせた積層素材の構造を示す分解斜視図。 本発明の一実施形態にかかる不織布を貼り合わせた積層素材の断面図 本発明の一実施形態にかかる不織布を貼り合わせた積層素材を加熱装置に載せた状態を示す分解斜視図。 本発明の一実施形態にかかる不織布を貼り合わせた積層素材を加熱装置に載せた状態を示す断面図 本発明の一実施形態にかかる不織布を貼り合わせた積層素材を受け型に載せた状態を示す分解斜視図。 本発明の一実施形態にかかる不織布を貼り合わせた積層素材を受け型に載せた状態を示す断面図。 本発明の一実施形態にかかる不織布を貼り合わせた積層素材を型抜きした状態を示す断面図。 本発明の一実施形態にかかる積層板の断面図。

符号の説明

１ 積層素材
１ａ 被覆材付積層素材１ｄの周縁部（積層素材の周縁部）
１ｂ 表面（外面）
２ｂ 縦壁部（縦壁）
３ カバーシート（他方の板状部材）
４ カバーシート（一方の板状部材）
５ 不織布（被覆材）
９ 断熱材（支持部材）
１７ 抜き型
１７ａ 切断刃
１９ フロアボード（積層板）
２５ 針ノズル

Claims (4)

1. 一対の板状部材を縦壁部を介して積層した熱可塑性樹脂製の積層素材を、当該積層素材の周縁部が露出するように支持部材で支持し、前記周縁部に熱風を吹き付けて当該周縁部を加熱軟化させる第１の工程と、
   前記加熱軟化させた周縁部に抜き型の切断刃を押し当てて前記一対の板状部材の一方の板状部材を他方の板状部材に向けて押圧することで、前記一対の板状部材同士を接触させて溶着した後、切断刃により押圧され溶着した周縁部に針ノズルを挿入して空気を吹込み溶着した周縁部を膨化させるとともに、前記積層素材から積層板を型抜きする第２の工程と、
   を有することを特徴とする積層板の端末処理方法。
2. 前記支持部材は、断熱材であることを特徴とする請求項１に記載の積層板の端末処理方法。
3. 前記積層素材の外面に被覆材を貼り合わせていることを特徴とする請求項１または２に記載の積層板の端末処理方法。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の積層板の端末処理方法によって処理されたことを特徴とする積層板。

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