JP2008143060A - 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２０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の周縁部１ａを加熱軟化させる第１の工程と、前記周縁部１ａを加熱軟化させた積層素材１を一対の割金型１７で挟持して型締めすることで、前記一対の板状部材３，４をそれぞれ他方の板状部材４，３に向けて押圧し、前記一対の板状部材３，４同士を接触させて溶着する第２の工程と、前記加熱軟化した周縁部１ａに空気を注入することで前記積層素材１の周縁部１ａを膨出させて前記一対の割金型１７の内面に密着させる第３の工程と、前記割金型１７をさらに押圧することで前記積層素材１から積層板２０を型抜きする第４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の周縁部を加熱軟化させる第１の工程と、前記周縁部を加熱軟化させた積層素材を一対の割金型で挟持して型締めすることで、前記一対の板状部材をそれぞれ他方の板状部材に向けて押圧し、前記一対の板状部材同士を接触させて溶着する第２の工程と、前記加熱軟化した周縁部に空気を注入することで前記積層素材の周縁部を膨出させて前記一対の割金型の内面に密着させる第３の工程と、前記割金型をさらに押圧することで前記積層素材から積層板を型抜きする第４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において、前記第１の工程では、前記積層素材の周縁部を加熱軟化させる際に、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てい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において、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記載の発明は、縦壁部と当該縦壁部を介して積層した一対の板部とを有する熱可塑性樹脂製の本体部を備える積層板であって、前記一対の板部は、一方の端部が他方側の板部の端部に向かって湾曲形成されるとともに、他方の端部が一方側の板部の端部に向かって湾曲形成され、当該一対の板部の先端部同士が溶着されていることを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項４に記載の積層板において、前記本体部の外面を被覆する被覆部が形成されていることを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、周縁部を加熱軟化させた積層素材を一対の割金型で挟持して型締めすることで一対の板状部材同士を溶着することができる上、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、加熱軟化した周縁部に空気を注入し、積層素材の周縁部を膨出させて一対の割金型の内面に密着させることで、積層素材の周縁部の形状を所望の形状にすることができる。

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支持部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。

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、一方の端部が他方側の板部の端部に向かって湾曲形成されるとともに、他方の端部が一方側の板部の端部に向かって湾曲形成され、当該一対の板部の先端部同士が溶着されているため、積層板の端末を見栄えよく仕上げることができる。

請求項５記載の発明によれば、本体部の外面には当該外面を被覆する被覆部が形成されているため、積層板の意匠性を向上させることができる。

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下型に載せた状態を示す断面図、図７は、不織布を貼り合わせた積層素材を型締めし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に空気を注入した状態を示す断面図、図９は、積層板を型抜きした状態を示す断面図、図１０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）２０は、熱可塑性樹脂製の本体部２１と、本体部２１の表面（外面）２１ａ側を不織布（被覆材）５で被覆した被覆部２５と、を備えている。

本体部２１は、３層構造をしており、複数の縦壁部２２と、当該縦壁部２２を介して積層される一対の板部である裏面側板部２３および表面側板部２４と、を備えている。そして、上記不織布５が表面側板部２４の表面２４ｂ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２４の端部２４ａは、他方の板部である裏面側板部２３の端部２３ａに向かって湾曲形成されるとともに、裏面側板部２３の端部２３ａは、表面側板部２４の端部２４ａに向かって湾曲形成されており、表面側板部２４および裏面側板部２３の先端部同士が溶着されている。

このフロアボード２０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２０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。

一対の割金型１７，１７は、被覆材付積層素材１ｄの端末処理および型抜きを行うための装置であって、本実施形態では、上型１８および下型１９を備えている。

上型１８には、その合わせ面側をフロアボード２０の上部外形形状に対応した形状となるように掘削することで形成される内面１８ａが設けられている。また、輪郭形状をフロアボード２０の輪郭形状に対応させた切断刃１８ｂが設けられている。

一方、下型１９には、その合わせ面側をフロアボード２０の下部外形形状に対応した形状となるように掘削することで形成される内面１９ａが設けられている。さらに、下型１９の周縁部には挿通孔が設けられており、針ノズル２６が当該挿通孔に挿通されている。

次に、フロアボード２０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、図６に示すように、不織布５を上にした状態で被覆材付積層素材１ｄを下型１９上に載置する。このとき、被覆材付積層素材１ｄは、その周縁部１ａを上型１８の切断刃１８ｂで切断できるように位置決めされた状態で下型１９に載置される。

そして、下型１９に載置した被覆材付積層素材１ｄの周縁部１ａに上型１８の切断刃１８ｂを押しあてながら、当該上型１８を下型１９に向けて押圧して型締めする。

そうすると、表面４ａに不織布５が貼り合わされたカバーシート４が上型１８の切断刃１８ｂによって押圧されるとともに、カバーシート３が下型１９の合わせ面によって押圧され、カバーシート３およびカバーシート４がともに湾曲する。そして、これらカバーシート３およびカバーシート４が湾曲した状態で接触することで、カバーシート４とカバーシート３とが互いに溶着される。

（第３の工程）
次に、型締め後の被覆材付積層素材１ｄに針ノズル２６を差し込み、圧縮空気を注入することで、被覆材付積層素材１ｄ、特にその周縁部１ａを膨出させて上下の金型１８，１９の内面１８ａ，１９ａに沿うように密着させる。

（第４の工程）
さらに、上型１８を押圧することで、上型１８の切断刃１８ｂ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２０が型抜きされることとなる。その後、型抜きしたフロアボード２０を冷却する。

こうして、複数の縦壁部２２と、当該縦壁部２２を介して積層した裏面側板部２３および表面側板部２４とを有する本体部２１を備え、表面側板部２４の端部２４ａが裏面側板部２３の端部２３ａに向かって湾曲形成されるとともに、裏面側板部２３の端部２３ａが表面側板部２４の端部２４ａに向かって湾曲形成され、表面側板部２４および裏面側板部２３の先端部同士が溶着しているフロアボード２０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を加熱軟化する。そして、周縁部１ａを加熱軟化させた被覆材付積層素材１ｄを、上下の金型１８，１９で挟持して型締めすることで一対のカバーシート３，４同士を溶着することができる上、被覆材付積層素材１ｄからフロアボード２０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フロアボード２０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２０の形状自由度を向上させることができる。また、周縁部１ａを加熱軟化させた被覆材付積層素材１ｄを、上下の金型１８，１９で挟持して一対のカバーシート３，４同士を溶着することで、表裏両面を湾曲させたフロアボード２０の端末構造を得ることができる。

さらに、本実施形態では、加熱軟化させた周縁部１ａに針ノズル２６を挿入して圧縮空気を注入し、被覆材付積層素材１ｄの周縁部１ａを膨出させて上下の金型１８，１９の内面１８ａ，１９ａに密着させることで、被覆材付積層素材１ｄの周縁部１ａの形状を所望の形状にすることができる。また、加熱軟化させた周縁部１ａに圧縮空気を注入して当該周縁部１ａを膨出させることで、軟化した周縁部１ａの厚さが薄くな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２０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）を支持部材である断熱材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２０を形成する際に、当該フロアボード２０にひずみが生じてしまうのを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、フロアボード２０は、一方の板部である表面側板部２４の端部２４ａが他方の板部である裏面側板部２３の端部２３ａに向かって湾曲形成されるとともに、裏面側板部２３の端部２３ａが表面側板部２４の端部２４ａに向かって湾曲形成され、表面側板部２４および裏面側板部２３の先端部同士が溶着した構造をしているため、フロアボード２０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２０は、本体部２１の表面２１ａに被覆材を貼り合わせて被覆部２５を形成した構造をしているため、フロアボード２０の意匠性を向上させることができる。

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、積層素材の周縁部を加熱軟化させる際に、周縁部に熱風を吹き付けて加熱軟化させているが、積層素材の周縁部に遠赤外線を照射して当該周縁部を加熱軟化するようにしてもよい。

また、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下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締めし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に空気を注入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 割金型
２０ フロアボード（積層板）
２１ 本体部
２２ 縦壁部
２３ 裏面側板部（他方の板部）
２３ａ 端部
２４ 表面側板部（一方の板部）
２４ａ 端部
２５ 被覆部

Claims (5)

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の周縁部を加熱軟化させる第１の工程と、
   前記周縁部を加熱軟化させた積層素材を一対の割金型で挟持して型締めすることで、前記一対の板状部材をそれぞれ他方の板状部材に向けて押圧し、前記一対の板状部材同士を接触させて溶着する第２の工程と、
   前記加熱軟化した周縁部に空気を注入することで前記積層素材の周縁部を膨出させて前記一対の割金型の内面に密着させる第３の工程と、
   前記割金型をさらに押圧することで前記積層素材から積層板を型抜きする第４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. 前記第１の工程では、前記積層素材の周縁部を加熱軟化させる際に、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てい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. 縦壁部と当該縦壁部を介して積層した一対の板部とを有する熱可塑性樹脂製の本体部を備える積層板であって、
   前記一対の板部は、一方の端部が他方側の板部の端部に向かって湾曲形成されるとともに、他方の端部が一方側の板部の端部に向かって湾曲形成され、当該一対の板部の先端部同士が溶着されていることを特徴とする積層板。
5. 前記本体部の外面を被覆する被覆部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の積層板。

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