JP2021115842A

JP2021115842A - 成形体の製造方法

Info

Publication number: JP2021115842A
Application number: JP2020012801A
Authority: JP
Inventors: 弘典松原; Hironori Matsubara; 将司鈴木; Masashi Suzuki; 修弘林; Sanehiro Hayashi
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2020-01-29
Filing date: 2020-01-29
Publication date: 2021-08-10
Anticipated expiration: 2040-01-29
Also published as: JP7385814B2

Abstract

【課題】繊維体に対してニードルパンチを行うことなく、繊維体の厚さを小さくする。【解決手段】植物性繊維７０と、第１熱可塑性樹脂繊維７１と、第１熱可塑性樹脂繊維７１よりも融点が低い鞘部７２Ｂを有する第２熱可塑性樹脂繊維７２と、を混合した混合繊維１２を積層することでシート状の繊維ウェブ１３を形成する繊維体形成工程と、繊維体形成工程の後に実行され、鞘部７２Ｂが溶融する温度であって第１熱可塑性樹脂繊維７１が溶融しない温度で繊維ウェブ１３を加熱プレスすることで繊維ウェブ１３の厚さを小さくし、繊維マット１４とするプレス工程と、プレス工程の後に実行され、第１熱可塑性樹脂繊維７１が溶融する温度で繊維マット１４を加熱プレスすることで繊維マット１４の厚さを小さくし、板状の成形体１０を形成する成形体形成工程と、を備える。【選択図】図１

Description

本明細書で開示される技術は、成形体の製造方法に関する。

従来、成形体の製造方法として、シート状の繊維体を加熱プレスすることで板状の成形体を製造する方法が知られている。繊維体の製造方法としては、開繊シリンダ及びコンベアを用いたものが知られている（下記特許文献１）。特許文献１には、開繊シリンダによって繊維を開繊すると共に空中へ放出し、放出した繊維をコンベア上に堆積させることでシート状の繊維体を形成した後、繊維体を構成する繊維同士をニードルパンチによって交絡させる方法が記載されている。

特開２００４−３３９６５３号公報

上記方法においては、繊維体に対してニードルパンチを行うことで、繊維体の厚さをより小さくすることができる。これにより、繊維体の取り扱い（例えば運搬等）が容易になる。また、繊維体の厚さを小さくすることで繊維体を効率よく加熱することができる。しかしながら、繊維体に対してニードルパンチを行うと、繊維体に孔が形成されてしまう。このような孔は、模様として視えてしまう可能性があり、意匠性を低下させる原因となる。このような事情から、繊維体に対してニードルパンチを行うことなく、繊維体の厚さを小さくすることが可能な方法が求められている。

本明細書で開示される技術は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、繊維体に対してニードルパンチを行うことなく、繊維体の厚さを小さくすることを目的とする。

上記課題を解決するための手段として、本明細書で開示される成形体の製造方法は、植物性繊維と、第１熱可塑性樹脂繊維と、前記第１熱可塑性樹脂繊維よりも融点が低い低融点部を有する第２熱可塑性樹脂繊維と、を混合した混合繊維を積層することでシート状の繊維体を形成する繊維体形成工程と、前記繊維体形成工程の後に実行され、前記低融点部が溶融する温度であって前記第１熱可塑性樹脂繊維が溶融しない温度で前記繊維体を加熱プレスすることで前記繊維体の厚さを小さくするプレス工程と、前記プレス工程の後に実行され、前記第１熱可塑性樹脂繊維が溶融する温度で前記繊維体を加熱プレスすることで前記繊維体の厚さを小さくし、板状の成形体を形成する成形体形成工程と、を備えることに特徴を有する。

上記方法によれば、プレス工程において第２熱可塑性樹脂繊維の低融点部が溶融する。これにより、溶融した低融点部が冷却固化することで、バインダーの機能を果たし、繊維体に含まれる繊維同士が結着される。この結果、繊維体はプレスされた形状で維持される。このため、繊維体に対してニードルパンチを行うことなく、繊維体の厚さを小さくすることができる。プレス工程において、繊維体の厚さを小さくすることで、繊維体の取り扱い（運搬等）が容易になる。また、繊維体の厚さを小さくすることで次工程（成形体形成工程）において繊維体をより効率よく加熱することができる。さらに、プレス工程では、第１熱可塑性樹脂繊維より融点が低い低融点部を溶融させることから、第１熱可塑性樹脂繊維を溶融させてバインダーとする場合と比べて、繊維体の加熱温度を低くすることや加熱時間を小さくすることができる。なお、プレス工程では、第１熱可塑性樹脂繊維が溶融しない温度で加熱しているため、第１熱可塑性樹脂繊維は繊維の状態が維持されている。これにより、プレス工程後の繊維体は成形体に比べて柔軟性が高い。このため、繊維体は成形体に比べて形状を変え易く保管し易い。また、繊維体を切断して所定の大きさにする場合には（成形体を切断して所定の大きさにする場合と比べて）切断作業を容易に行うことができる。

また、前記第２熱可塑性樹脂繊維は、芯部と、前記芯部よりも融点が低い鞘部と、を有する芯鞘構造の繊維であり、前記低融点部が前記鞘部であり、前記プレス工程では、前記鞘部が溶融する温度であって前記芯部は溶融しない温度で前記繊維体を加熱プレスするものとすることができる。

鞘部を溶融させることで、第２熱可塑性樹脂繊維に他の繊維を結着させることができる。プレス工程では、より融点が低い鞘部のみを溶融させればよいため、芯部及び鞘部の双方を溶融させる場合と比べて、繊維体の加熱温度を低くすることや加熱時間を小さくすることができる。なお、繊維体を加熱し過ぎると、植物性繊維が焦げて意匠性が低下することが懸念されるが、このような事態を抑制できる。

また、前記芯部は、ポリエチレンテレフタレートによって構成され、前記鞘部は、前記ポリエチレンテレフタレートよりも融点が低い低融点ポリエチレンテレフタレートによって構成されているものとすることができる。ポリエチレンテレフタレートによって第２熱可塑性樹脂繊維を構成することで、光透過性を高くすることができ、第２熱可塑性樹脂繊維が目視され難くなることから、成形体の意匠性をより高くすることができる。

また、前記成形体の単位面積当たりの質量が２００ｇ／ｍ^２以上６００ｇ／ｍ^２以下であるものとすることができる。単位面積当たりの質量を２００ｇ／ｍ^２以上とすることで成形体の剛性を確保すると共に、６００ｇ／ｍ^２以下とすることで光透過性を有する成形体とすることができる。成形体が光透過性を有することで、例えば、成形体に光を照射することで、植物性繊維の模様を照らし出すことができ、意匠性を高くすることができる。このような成形体は、例えば、光源を備えた乗物用内装材等に用いると好適である。成形体が光透過性を有する場合において、仮にニードルパンチによって成形体に孔が形成されていると、成形体に光を照射した場合に、その孔が目視され易くなり、意匠性が低下することが懸念される。この点、上記方法では、ニードルパンチを用いる必要がないため、成形体に孔が形成されることがなく、好適である。

本発明によれば、繊維体に対してニードルパンチを行うことなく、繊維体の厚さを小さくすることができる。

繊維体形成工程及びプレス工程を示す図成形体形成工程を示す図混合繊維の一部を拡大して示す図成形体を所定の製品形状に成形する成形工程を示す図成形体を備える車両用内装材を示す断面図比較例の製造装置（ニードルパンチ装置を備える製造装置）を示す図

本発明の一実施形態を図１から図６によって説明する。本実施形態では、ドアトリム等の車両用内装材（乗物用内装材）として用いられる成形体１０を例示する。成形体１０は、図２に示すように、板状をなし、植物性繊維と熱可塑性樹脂とを含むものとされる。

次に成形体１０を製造するための製造装置２０（成形体製造装置）について説明する。製造装置２０は、植物性繊維及び熱可塑性樹脂繊維を含む混合繊維１２から板状の成形体１０を製造することが可能な構成となっている。製造装置２０は、図１及び図２に示すように、繊維供給部２３と、フィードコンベア２４と、開繊シリンダ２５と、コンベア２６と、プレス装置４０と、カッター２９と、プレス装置５０（図２参照）と、を備える。

フィードコンベア２４は、繊維供給部２３に投入された混合繊維１２を開繊シリンダ２５に搬送することが可能となっている。開繊シリンダ２５は、円筒状をなすシリンダ本体２５Ａと、シリンダ本体２５Ａの表面（外周面）に形成された複数の突起部２５Ｂと、を備える。複数の突起部２５Ｂは、例えば、シリンダ本体２５Ａの表面に巻きつけられたメタリックワイヤによって構成されている。

開繊シリンダ２５は、中心軸Ｌ１を中心として、開繊シリンダ２５の上部が図１の右側に向かうように回転することが可能となっている。回転する開繊シリンダ２５は、フィードコンベア２４から送られた混合繊維１２を、突起部２５Ｂで引っ掻くようにして開繊することが可能となっている。また、開繊シリンダ２５が回転することで、混合繊維１２は、開繊シリンダ２５の表面（突起部２５Ｂ）に引っ掛けられることで上方に搬送され、その後、開繊シリンダ２５の回転による遠心力によって、空中に放出される。

また、製造装置２０は、開繊シリンダ２５の外周に沿って設けられたストリッパーローラ３０及びウォーカローラ３１を備える。ストリッパーローラ３０及びウォーカローラ３１の各表面には、開繊シリンダ２５と同様にメタリックワイヤ等によって構成された突起部（図示せず）が形成されている。ウォーカローラ３１は、開繊シリンダ２５との間に混合繊維１２を通過させることで、その混合繊維１２に対して開繊処理を施す機能を有しており、ストリッパーローラ３０は、ウォーカローラ３１の表面に付着した混合繊維１２を剥離する機能を有している。

コンベア２６は、開繊シリンダ２５から空中に放出された混合繊維１２を堆積させることが可能な上面２６Ａを有している。コンベア２６は、上面２６Ａに混合繊維１２を堆積させつつ混合繊維１２を図１の右側に搬送することで繊維ウェブ１３（シート状の繊維体）を形成することが可能な構成となっている。

プレス装置４０は、コンベア２６から送られた繊維ウェブ１３を一対のベルト４１，４２によって加熱プレスすることで、繊維ウェブ１３の厚さを小さくし、繊維マット１４（繊維体）とすることが可能な構成となっている。なお、本実施形態では、プレス装置４０を用いたプレス工程の前の状態のシート状の繊維体を繊維ウェブ１３と呼び、プレス装置４０を用いたプレス工程の後の状態の繊維体（繊維ウェブ１３よりも厚さが小さい状態の繊維体）を繊維マット１４と呼んで区別する。

プレス装置４０は、ダブルベルトプレス装置であり、互いに対向配置された一対のベルト４１，４２と、ベルト４１を駆動させる一対のローラ４１Ａ，４１Ｂと、ベルト４２を駆動させる一対のローラ４２Ａ，４２Ｂと、加熱部４３と、冷却部４５と、を備える。一対のベルト４１，４２は、例えばステンレス鋼等の金属によって構成されている。繊維ウェブ１３は、一対のベルト４１，４２によって図１の右側に搬送される。一対のベルト４１，４２の対向間隔Ｔ２は、コンベア２６上にある繊維ウェブ１３の厚さＴ１よりも小さい値で設定されている。これにより、繊維ウェブ１３は一対のベルト４１，４２間を通過する過程でその厚さが小さくなる。なお、一対のベルト４１，４２の対向間隔Ｔ２が繊維ウェブ１３の搬送方向に向かうにつれて次第に小さくなっていてもよい。

加熱部４３は、一対のベルト４１，４２の各々に設けられ、ベルト４１，４２に対して例えば熱風を吹き付けることでベルト４１，４２を加熱することが可能となっている。これにより、加熱部４３の配置領域においては、一対のベルト４１，４２間にある繊維ウェブ１３を加熱することが可能となっている。なお、一対のベルト４１，４２をメッシュ状にすることで、繊維ウェブ１３により熱を伝え易くすることができる。なお、加熱部４３の加熱方式は熱風を用いたものに限定されない。例えば、加熱部４３として、ベルト４１（又はベルト４２）を加熱することが可能なヒータを挙げることができる。

冷却部４５は、一対のベルト４１，４２の各々に設けられ、ベルト４１，４２を冷却することが可能となっている。これにより、冷却部４５の配置領域においては、一対のベルト４１，４２間にある繊維ウェブ１３を冷却することが可能となっている。冷却部４５としては、図１に示すように、例えば、ベルト４１（又はベルト４２）の内側に配置された水冷式のローラを例示することができる。冷却部４５の内部には冷媒（例えば冷水）が循環可能となっており、ベルト４１（又はベルト４２）に冷却部４５が接触することでベルト４１（又はベルト４２）が冷却される構成となっている。なお、加熱部４３は、一対のベルト４１，４２による繊維ウェブ１３の搬送方向Ｄ１（図１の右側）において上流側に配され、冷却部４５は、搬送方向Ｄ１において下流側に配されている。

プレス装置５０は、一対のベルト５１，５２によって繊維マット１４を加熱プレスすることで、繊維マット１４の厚さを小さくし、平板状の成形体１０とすることが可能な構成となっている。なお、図２に示す成形体１０は、車両用内装材の製品形状に成形される前の状態であり、プレボードと呼ばれることがある。プレス装置５０は、ダブルベルトプレス装置であり、互いに対向配置された一対のベルト５１，５２と、ベルト５１を駆動させる一対のローラ５１Ａ，５１Ｂと、ベルト５２を駆動させる一対のローラ５２Ａ，５２Ｂと、加熱部５３と、冷却部５５と、を備える。一対のベルト５１，５２は、例えばステンレス鋼等の金属によって構成されている。繊維マット１４は、一対のベルト５１，５２によって図２の右側に搬送される。一対のベルト５１，５２の対向間隔Ｔ４は、繊維マット１４の厚さＴ３よりも小さい値で設定されている。これにより、繊維マット１４は一対のベルト５１，５２間を通過する過程でその厚さが小さくなる。

加熱部５３は、一対のベルト５１，５２の各々に設けられ、ベルト５１，５２に対して例えば熱風を吹き付けることでベルト５１，５２を加熱することが可能となっている。これにより、加熱部５３の配置領域においては、一対のベルト５１，５２間にある繊維マット１４を加熱することが可能となっている。なお、加熱部５３の加熱方式は熱風を用いたものに限定されない。例えば、加熱部５３として、ベルト５１（又はベルト５２）を加熱することが可能なヒータを挙げることができる。

冷却部５５は、一対のベルト５１，５２の各々に設けられ、ベルト５１，５２を冷却することが可能となっている。これにより、冷却部５５の配置領域においては、一対のベルト５１，５２間にある繊維マット１４を冷却することが可能となっている。冷却部５５としては、図２に示すように、例えば、ベルト５１（又はベルト５２）の内側に配置された水冷式のローラを例示することができる。冷却部５５の内部には冷媒（例えば冷水）が循環可能となっており、ベルト５１（又はベルト５２）に冷却部５５が接触することでベルト５１（又はベルト５２）が冷却される構成となっている。なお、加熱部５３は、一対のベルト５１，５２による繊維マット１４の搬送方向Ｄ２（図２の右側）において上流側に配され、冷却部５５は、搬送方向Ｄ２において下流側に配されている。

次に本実施形態の成形体１０の製造方法について説明する。本実施形態の成形体１０の製造方法は、混合繊維１２を積層することで繊維ウェブ１３（シート状の繊維体）を形成する繊維体形成工程（繊維ウェブ形成工程）と、繊維体形成工程の後に実行され、繊維ウェブ１３をプレス装置４０を用いて加熱プレスすることで繊維ウェブ１３（繊維体）の厚さを小さくして繊維マット１４を形成するプレス工程と、プレス工程の後に実行され、繊維マット１４をプレス装置５０を用いて加熱プレスすることで繊維マット１４の厚さを小さくし、板状の成形体１０を形成する成形体形成工程と、を備える。

（繊維体形成工程）
繊維体形成工程では、図１に示すように、繊維供給部２３からフィードコンベア２４によって開繊シリンダ２５に供給された混合繊維１２を回転する開繊シリンダ２５によって開繊すると共に、開繊シリンダ２５から空中に放出された混合繊維１２（開繊された繊維）を動作中のコンベア２６の上面２６Ａに堆積させる。なお、図１において開繊シリンダ２５の回転方向を矢線Ａ２で示す。上面２６Ａに堆積された混合繊維１２は、コンベア２６の動作によって図１の右側（プレス装置４０側）に搬送される。このため、上面２６Ａへの混合繊維１２の堆積及び堆積された混合繊維の搬送を連続的に行うことで、混合繊維１２が積層されてなる繊維ウェブ１３が形成される。

混合繊維１２は、図３に示すように、植物性繊維７０と、第１熱可塑性樹脂繊維７１と、第２熱可塑性樹脂繊維７２と、を混合したものである。植物性繊維７０としては、ケナフ等の靭皮植物繊維や繊維木材等を解繊して得た木質繊維等を例示することができる。以下の説明では、植物性繊維７０としてケナフ繊維を用いる場合を例示する。

第１熱可塑性樹脂繊維７１としては、ポリオレフィン系樹脂（ポリプロピレン、ポリエチレン等）、ポリエステル系樹脂（ポリ乳酸、ポリカプロラクトン等の脂肪族ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル樹脂）等を例示することができる。以下の説明では、第１熱可塑性樹脂繊維７１としてポリプロピレンを用いる場合を例示する。

第２熱可塑性樹脂繊維７２は、図３に示すように、芯部７２Ａと、芯部７２Ａよりも融点が低い鞘部７２Ｂと、を有する芯鞘構造の繊維である。鞘部７２Ｂは、芯部７２Ａの外周面を覆う形で配されている。芯部７２Ａは、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）によって構成され、鞘部７２Ｂは、例えばポリエチレンテレフタレートよりも融点が低い低融点ポリエチレンテレフタレート（低融点ＰＥＴ）によって構成されている。鞘部７２Ｂは、第１熱可塑性樹脂繊維７１よりも融点が低いものとされる。言い換えると、第２熱可塑性樹脂繊維７２は、第１熱可塑性樹脂繊維７１よりも融点が低い低融点部（鞘部７２Ｂ）を有する。なお、芯部７２Ａの融点は、例えば、第１熱可塑性樹脂繊維７１の融点よりも高いものとされる。

なお、第１熱可塑性樹脂繊維７１を構成するポリプロピレンの融点は例えば１６０〜１７０℃程度であり、芯部７２Ａを構成するポリエチレンテレフタレートの融点は、例えば約２６０℃であり、鞘部７２Ｂを構成する低融点ポリエチレンテレフタレートの融点は、例えば１１０〜１２０℃程度であるが、これに限定されない。

なお、植物性繊維７０としてケナフ繊維、第１熱可塑性樹脂繊維７１としてポリプロピレン、芯部７２Ａとしてポリエチレンテレフタレート、鞘部７２Ｂとして、低融点ポリエチレンテレフタレートを用いた場合において、混合繊維１２の総質量を１００ｗｔ％とした場合、植物性繊維７０は、例えば、４０〜６０ｗｔ％、第１熱可塑性樹脂繊維７１は２０〜４０ｗｔ％、第２熱可塑性樹脂繊維７２は１０〜３０ｗｔ％の割合で含有されている。なお、混合繊維１２に含まれる各繊維の割合は、これに限定されない。

（プレス工程）
プレス工程（繊維マット形成工程）では、図１に示すように、プレス装置４０を用いて繊維ウェブ１３を加熱プレスすることで繊維ウェブの厚さを小さくし、繊維マット１４とする。具体的には、繊維ウェブ１３を一対のベルト４１，４２間に通過させてプレスすることで、繊維ウェブ１３の厚さ（板厚）を小さくする。プレス工程では、繊維ウェブ１３は、加熱部４３によって加熱された一対のベルト４１，４２間を通過する過程で加熱される。プレス工程における繊維ウェブ１３の加熱温度は、第２熱可塑性樹脂繊維７２の鞘部７２Ｂ（低融点部）が溶融する温度であって、第１熱可塑性樹脂繊維７１が溶融しない温度且つ芯部７２Ａが溶融しない温度とされる。つまり、プレス工程では、鞘部７２Ｂが溶融する温度であって、第１熱可塑性樹脂繊維７１が溶融しない温度で繊維ウェブ１３を加熱プレスする。言い換えると、プレス工程では、鞘部７２Ｂの融点以上の温度且つ第１熱可塑性樹脂繊維７１の融点以下の温度で繊維ウェブ１３を加熱プレスすることで、第１熱可塑性樹脂繊維７１及び芯部７２Ａを溶融させずに、鞘部７２Ｂのみを溶融させる。

そして、加熱部４３によって加熱された繊維ウェブ１３は、一対のベルト４１，４２において冷却部４５が配置されている領域を通過する過程で冷却される。これにより、溶融された鞘部７２Ｂが冷却固化することで、バインダーの機能を果たし、繊維ウェブ１３に含まれる繊維同士が結着される。この結果、繊維ウェブ１３は、一対のベルト４１，４２によってプレスされた形状で維持されることで、より厚さの小さい繊維マット１４（固綿マット）となる。

上述したように、プレス工程では、鞘部７２Ｂのみを溶融させる。このため、繊維マット１４において、第１熱可塑性樹脂繊維７１及び芯部７２Ａは、繊維の状態であり、鞘部７２Ｂを介して、植物性繊維７０，第１熱可塑性樹脂繊維７１，芯部７２Ａが結着された状態となっている。また、成形された繊維マット１４は、例えば、カッター２９によって所定の長さで切断された後、次工程（成形体形成工程）に送られる。

（成形体形成工程）
成形体形成工程では、プレス装置５０を用いて繊維マット１４を加熱プレスすることで成形体１０とする。具体的には、繊維マット１４を一対のベルト５１，５２間に通過させてプレスすることで、繊維マット１４の厚さ（板厚）を小さくし、板状の成形体１０を形成する。図２に示すように、成形体形成工程では、繊維マット１４は、加熱部５３によって加熱された一対のベルト５１，５２間を通過する過程で加熱される。成形体形成工程における繊維マット１４の加熱温度は、第１熱可塑性樹脂繊維７１が溶融する温度とされる。言い換えると、成形体形成工程では、第１熱可塑性樹脂繊維７１が溶融する温度で繊維マット１４を加熱プレスする。

なお、第１熱可塑性樹脂繊維７１としてポリプロピレン、芯部７２Ａとしてポリエチレンテレフタレートを用いた場合においては、第１熱可塑性樹脂繊維７１の融点は、芯部７２Ａの融点より低くなる。第１熱可塑性樹脂繊維７１の融点が、芯部７２Ａの融点より低い場合、成形体形成工程においては、少なくとも第１熱可塑性樹脂繊維７１が溶融する温度で繊維マット１４を加熱すればよいが、第１熱可塑性樹脂繊維７１及び芯部７２Ａの双方が溶融する温度で繊維マット１４を加熱してもよい。しかしながら、第１熱可塑性樹脂繊維７１のみを溶融させるようにすれば、繊維マット１４の加熱時間をより少なくできるため好適である。

そして、加熱部５３によって加熱された繊維マット１４は、一対のベルト５１，５２において冷却部５５が配置されている領域を通過する過程で冷却される。これにより、溶融された第１熱可塑性樹脂繊維７１が冷却固化することで、バインダーの機能を果たし、繊維マット１４に含まれる繊維同士が結着される。この結果、繊維マット１４は、一対のベルト５１，５２によってプレスされた形状で維持されることで、より厚さの小さい成形体１０となる。

本実施形態では、成形体１０の単位面積当たりの質量が、例えば、２００ｇ／ｍ^２以上６００ｇ／ｍ^２以下となるように成形体１０を成形する。成形体１０の単位面積当たりの質量を小さくすることで、成形体１０に光透過性を付与させることができる。成形体１０の単位面積当たりの質量を６００ｇ／ｍ^２以下にすることで、成形体１０に光透過性をより確実に付与させることができる。なお、成形体１０の単位面積当たりの質量は、例えば、コンベア４６上に積層させる混合繊維１２の量（より詳しくは繊維ウェブ１３の目付）を調整することで、調整することができる。なお、成形体１０の単位面積当たりの質量を４００ｇ／ｍ^２以下にすることで、より一層確実に成形体１０に光透過性を付与させることができる。

また、成形体１０（プレボード）は、成形体形成工程の後に行われる成形工程において、所定の製品形状に成形される。この成形工程では、成形体１０を加熱炉やヒータ等によって加熱することで成形体１０を構成する熱可塑性樹脂（より詳しくは第１熱可塑性樹脂繊維７１が溶融した後、固化したもの）を溶融させることで、成形体１０を軟化状態とし、図４に示すように、軟化状態の成形体１０を一対の成形型６１，６２によってプレスすることで、成形体１０を所定の製品形状に成形する。

なお、製品形状に成形された成形体１０は、例えば、図５に示すように、車両用内装材８０の構成部品（例えば図５に示すような板状の内装材本体部）として用いられる。このように、本実施形態では、混合繊維１２を繊維ウェブ１３とし、繊維ウェブ１３を繊維マット１４とした後、繊維マット１４を成形体１０とし、成形体１０を所定の製品形状に成形することで車両用内装材８０の構成部品とする。言い換えると、車両用内装材８０の製造方法は、繊維体形成工程と、プレス工程と、成形体形成工程と、成形工程と、を備える。

成形体１０は、車両用内装材８０において、意匠面（車室内側の面）を構成するものとされる。図５に示す車両用内装材８０は、成形体１０の車室外側（図５の右側）に配される光源８２（ＬＥＤ等）を有している。なお、車両用内装材８０としては、例えば、車両用のドアトリム、インストルメントパネル、ルーフライニング、カウルサイドトリム、ピラーガーニッシュ等として用いられるものを例示することができる。

また、図５に示すように、車両用内装材８０は、成形体１０に貼り付けられる板材８１を備えていてもよい。板材８１は、例えば、光透過性を有する樹脂（例えばアクリル樹脂等）によって構成されている。成形体１０に板材８１を貼り付けることで剛性をより高くすることができる。なお、成形体１０においては、植物性繊維７０が模様として視えるようになっている。光源８２から出射される光は、板材８１及び成形体１０を透過する。このようにすれば、成形体１０を光が透過することで、成形体１０の内部に含まれる植物性繊維７０を模様として照らし出すことができ、意匠性をより高くすることができる。車両用内装材８０は、少なくとも成形体１０を備えていればよく、板材８１を備えていない構成であってもよい。

次に本実施形態の効果について説明する。本実施形態の成形体１０の製造方法によれば、プレス工程において第２熱可塑性樹脂繊維７２の鞘部７２Ｂ（低融点部）が溶融する。これにより、溶融した鞘部７２Ｂが冷却固化することで、バインダーの機能を果たし、繊維ウェブ１３に含まれる繊維同士が結着される。この結果、繊維ウェブ１３はプレスされた形状で維持され、繊維マット１４となる。このため、繊維ウェブ１３（繊維体）に対してニードルパンチを行うことなく、繊維ウェブ１３の厚さを小さくする（より詳しくは繊維ウェブ１３を厚さの小さい状態で維持させる）ことができ、繊維ウェブ１３を繊維マット１４とすることができる。

プレス工程において、繊維ウェブ１３の厚さを小さくし、繊維マット１４とすることで、繊維マット１４の取り扱い（運搬等）が容易になる。また、繊維ウェブ１３の厚さを小さくして繊維マット１４にすることで次工程（成形体形成工程）において繊維マット１４をより効率よく加熱することができる。また、繊維ウェブ１３をより厚さの小さい繊維マット１４にすることで、繊維マット１４を保管する場合には、繊維ウェブ１３の状態で保管する場合と比べて、省スペース化を図ることができる。さらに、プレス工程では、第１熱可塑性樹脂繊維７１より融点が低い鞘部７２Ｂを溶融させることから、第１熱可塑性樹脂繊維７１を溶融させてバインダーとする場合と比べて、繊維ウェブ１３の加熱温度を低くすることや加熱時間を小さくすることができる。

なお、プレス工程では、第１熱可塑性樹脂繊維７１が溶融しない温度で加熱しているため、第１熱可塑性樹脂繊維７１は繊維の状態で含まれている。これにより、プレス工程後の繊維マット１４は成形体１０に比べて柔軟性が高い。このため、繊維マット１４は成形体１０に比べて形状を変え易く、例えば、ロール状に巻回して保管し易い状態にすることができる。また、繊維マット１４を例えばカッター２９によって切断して所定の長さにする場合には（成形体１０の状態で切断して所定の長さにする場合と比べて）切断作業を容易に行うことができる。

また、図６に比較例の製造装置１２０を示す。図６の製造装置１２０は、プレス装置４０の代わりにニードルパンチ装置１４０を備える。製造装置１２０を用いて、成形体１０を製造する場合には、ニードルパンチ装置１４０によって繊維ウェブ１３に含まれる繊維同士を交絡させることで厚さを小さくして繊維マット１４とする。この場合、ニードルパンチ装置１４０が備えるニードルが繊維ウェブ１３に突き刺されることから、繊維マット１４には、無数の孔が形成されてしまう。この結果、成形体１０においては、無数の孔が模様として視えてしまい意匠性が低下する事態が懸念される。これに対して、本実施形態では、繊維ウェブ１３に対してニードルパンチを行うことなく、繊維ウェブ１３の厚さを小さくすることができる。このため、繊維マット１４に無数の孔が形成されてしまう事態を抑制できる。

また、本実施形態において、第２熱可塑性樹脂繊維７２は、芯部７２Ａと、芯部７２Ａよりも融点が低い鞘部７２Ｂと、を有する芯鞘構造の繊維であり、プレス工程では、鞘部７２Ｂが溶融する温度であって芯部７２Ａは溶融しない温度で加熱した繊維ウェブ１３をプレスする。第２熱可塑性樹脂繊維７２の表面を構成する鞘部７２Ｂを溶融させることで、第２熱可塑性樹脂繊維７２（鞘部７２Ｂ）に他の繊維を結着させることができる。プレス工程では、より融点が低い鞘部７２Ｂのみを溶融させればよいため、芯部７２Ａ及び鞘部７２Ｂの双方を溶融させる場合と比べて、繊維ウェブ１３の加熱温度を低くすることや加熱時間を小さくすることができる。なお、繊維ウェブ１３を加熱し過ぎると、植物性繊維７０が焦げて意匠性が低下することが懸念されるが、このような事態を抑制できる。

また、芯部７２Ａは、ポリエチレンテレフタレートによって構成され、鞘部７２Ｂは、ポリエチレンテレフタレートよりも融点が低い低融点ポリエチレンテレフタレートによって構成されている。ポリエチレンテレフタレートによって第２熱可塑性樹脂繊維７２を構成することで、光透過性を高くすることができ、第２熱可塑性樹脂繊維７２が目視され難くなることから、植物性繊維７０の模様のみを成形体１０の意匠面に出すことができ、成形体１０の意匠性をより高くすることができる。例えば、図５に示すように、光源８２を用いた場合、特に植物性繊維７０のみを模様として照らし出すことができ、意匠性をより高くすることができる。

また、本実施形態においては、成形体１０の単位面積当たりの質量（目付）が２００ｇ／ｍ^２以上６００ｇ／ｍ^２以下である。言い換えると、本実施形態の成形体１０の製造方法によれば、成形体１０の単位面積当たりの質量が２００ｇ／ｍ^２以上６００ｇ／ｍ^２以下となるように成形体１０を製造する。単位面積当たりの質量を２００ｇ／ｍ^２以上とすることで成形体１０の剛性を確保すると共に、６００ｇ／ｍ^２以下とすることで光透過性を有する成形体１０とすることができる。成形体１０が光透過性を有することで、図５に示すような光源８２を用いて、成形体１０に光を照射することで、植物性繊維７０の模様を照らし出すことができ、意匠性を高くすることができる。また、成形体１０が光透過性を有する場合において、仮にニードルパンチによって成形体１０に孔が形成されていると、成形体１０に光を照射した場合に、その孔が目視され易くなったり、孔を通じて光源８２が目視されたりすることがあり、意匠性が低下することが懸念される。この点、上記方法では、ニードルパンチを用いることがないため、成形体１０に孔が形成されることがなく、好適である。

また、繊維ウェブ１３に対してニードルパンチを行うと、繊維ウェブ１３を構成する繊維が切断されることで、剛性が低下することが懸念される。この点、本実施形態では、ニードルパンチを用いることがないため、繊維ウェブ１３を構成する繊維が切断される事態を抑制でき、好適である。

また、繊維ウェブ１３に対してニードルパンチを行う際には、繊維ウェブ１３の表面にある異物がニードルに押圧されることで、繊維ウェブ１３の内部に押し込まれる事態が懸念される。繊維ウェブ１３の内部に異物があると、成形体１０に光を照射した場合に、異物が照らし出されてしまい意匠性が低下する原因となる。しかしながら、繊維ウェブ１３の内部に押し込まれた異物は除去することが困難である。この点、本実施形態では、ニードルパンチを用いることがないため、繊維ウェブ１３の内部に異物が侵入する事態を抑制でき、好適である。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、第２熱可塑性樹脂繊維７２の一部（鞘部７２Ｂ）が第１熱可塑性樹脂繊維７１よりも融点が低い低融点部である構成を例示したが、これに限定されない。第２熱可塑性樹脂繊維７２が第１熱可塑性樹脂繊維７１よりも融点が低い低融点部のみによって構成されていてもよい。例えば、第１熱可塑性樹脂繊維７１がポリプロピレンによって構成されている場合には、第２熱可塑性樹脂繊維７２がポリプロピレンよりも融点が低い低融点ポリプロピレンによって構成されていてもよい。なお、上記実施形態で例示した植物性繊維７０、第１熱可塑性樹脂繊維７１、第２熱可塑性樹脂繊維７２の材質及び割合は一例であり、適宜変更可能である。
（２）上記実施形態では、プレス工程及び成形体形成工程においては、ダブルベルトプレス装置を用いて繊維体（繊維ウェブ１３又は繊維マット１４）をプレスする方法を例示したが、これに限定されない。例えば、一対のプレス型を用いて、繊維体（繊維ウェブ１３又は繊維マット１４）をプレスしてもよい。
（３）上述したプレス工程においては、繊維ウェブ１３を加熱しつつ、プレスする方法を例示したが、繊維ウェブ１３を加熱した後、繊維ウェブ１３が冷える前にプレスしてもよい。
（４）上述した成形体形成工程においては、繊維マット１４を加熱しつつ、プレスする方法を例示したが、繊維マット１４を加熱した後、繊維マット１４が冷える前にプレスしてもよい。

１２…混合繊維、１３…繊維ウェブ（プレス工程前の繊維体）、１４…繊維マット（プレス工程後の繊維体）、７０…植物性繊維、７１…第１熱可塑性樹脂繊維、７２…第２熱可塑性樹脂繊維、７２Ａ…芯部、７２Ｂ…鞘部（低融点部）

Claims

植物性繊維と、第１熱可塑性樹脂繊維と、前記第１熱可塑性樹脂繊維よりも融点が低い低融点部を有する第２熱可塑性樹脂繊維と、を混合した混合繊維を積層することでシート状の繊維体を形成する繊維体形成工程と、
前記繊維体形成工程の後に実行され、前記低融点部が溶融する温度であって前記第１熱可塑性樹脂繊維が溶融しない温度で前記繊維体を加熱プレスすることで前記繊維体の厚さを小さくするプレス工程と、
前記プレス工程の後に実行され、前記第１熱可塑性樹脂繊維が溶融する温度で前記繊維体を加熱プレスすることで前記繊維体の厚さを小さくし、板状の成形体を形成する成形体形成工程と、を備える成形体の製造方法。
前記第２熱可塑性樹脂繊維は、芯部と、前記芯部よりも融点が低い鞘部と、を有する芯鞘構造の繊維であり、
前記低融点部が前記鞘部であり、
前記プレス工程では、前記鞘部が溶融する温度であって前記芯部は溶融しない温度で前記繊維体を加熱プレスする請求項１に記載の成形体の製造方法。
前記芯部は、ポリエチレンテレフタレートによって構成され、
前記鞘部は、前記ポリエチレンテレフタレートよりも融点が低い低融点ポリエチレンテレフタレートによって構成されている請求項２に記載の成形体の製造方法。
前記成形体の単位面積当たりの質量が２００ｇ／ｍ^２以上６００ｇ／ｍ^２以下である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の成形体の製造方法。