JP6925059B1 - パネル部材の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】木材特有の木目柄や照りを損なわない意匠を有するパネル部材の製造方法を提供する。【解決手段】本発明のパネル部材１の製造方法は、木材をシート状に加工した突板シート２を所定の目的形状に加工する加工工程と、前記加工工程で加工された突板シート２を金型Ｍ１に装着し、突板シート２の表面側に透過性樹脂を流入させて基材部３を成形する樹脂成形工程とを備えている。基材部３は、その板厚が漸次的に変化するように成形される。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用の内装加飾部品等に用いられるパネル部材の製造方法に関する。
現在、車両の内装加飾部品、家電等において、その表面に木目調やカーボン調の意匠が施されたものが使用されている。また、内部光源からの光により照明されるパネル部材もよく知られている。
このような意匠を印刷する方法としては、樹脂シートに木目柄を印刷して、当該シートをインサート射出成形するもの、当該シートを目的の形状にフォーミングして、直接、射出成形品に貼付するもの、木材を目的の形状に切削加工した後、透過性の塗料等で被覆したものがよく知られている。
例えば、下記の特許文献１の本木製品の製造方法は、木質の突板の裏面側に、合成樹脂の射出成形操作にて基材層を積層形成してインサート成形する。そして、かかるインサート成形品を加湿処理して、これを構成する突板を膨潤せしめ、その後、膨潤せしめられた突板を乾燥すると共に、乾燥された突板の表面に対して浮造り加工を施して、凹凸のある意匠面を形成している（特許文献１／段落００２２，００２３、図１）。
特開２０１５−１５７４３１号公報
特許文献１の突板のように、木材を使用して加工する部材は、その木材特有の柄や照りを意匠として利用することができる。しかしながら、色目が徐々に変化するグラデーションを施す場合、木材に直接グラデーションの印刷着色又は塗装着色を行う必要があり、木材本来の良さが損なわれてしまうという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、木材特有の木目柄や照りを損なわない意匠を有するパネル部材の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、木材をシート状に加工した突板シートと、透過性樹脂の基材部とからなるパネル部材の製造方法であって、前記突板シートを湾曲形状に加工する加工工程と、前記加工工程で加工された前記突板シートを金型にセットし、当該突板シートの表面側に前記透過性樹脂を流し込み前記基材部を成形する樹脂成形工程と、を備え、前記基材部は、板厚が前記突板シートの形状に沿って前記基材部の中央部から端部に亘って漸次的に増加するように成形されることを特徴とする。
この構成によれば、加工工程において、突板シートを用途に応じたパネル部材の湾曲形状に加工する。加工された突板シートを金型にセットした後、樹脂成形工程において、金型に透過性樹脂を流し込み、当該突板シートの表面側に基材部を成形する。
ここで、基材部は、その板厚が突板シートの湾曲形状に沿って基材部の中央部から端部に亘って漸次的に増加するように成形されるので、部分によって基材部表面から入射した光の反射光が変化し、木目の見え方も変化する。これにより、木材特有の柄や照りを損なわない意匠を有するパネル部材を製造することができる。
本発明のパネル部材の製造方法において、前記加工工程にて、前記突板シートの少なくとも一部分に屈曲した凹部又は凸部を形成することができる。
加工工程において、突板シートの一部分に屈曲した凹部又は凸部を形成した場合、当該部分によっても基材部表面から入射した光の反射光が徐々に変化する。これにより、木目に加えて、独特の濃淡を演出したパネル部材とすることができる。
また、本発明のパネル部材の製造方法において、前記突板シートの裏面側に前記透過性樹脂による裏面透過層を成形する透過層成形工程を備えるようにすることもできる。
透過層成形工程にて、突板シートの裏面側に透明な透過層を成形（例えば、射出成形）することで、突板シートを被覆する。これにより、突板シートの防湿効果を高めることができる。さらに、裏面側の透過層の厚みにより、木目柄の濃淡に変化が現れる。
また、本発明のパネル部材の製造方法において、前記裏面透過層の前記突板シートとは反対側の少なくとも一部分に遮光層を形成する遮光層形成工程と、前記遮光層の一部分に、光が入射する開口を形成する開口形成工程と、前記開口を透過性シートで被覆する開口被覆工程と、を備えるようにすることもできる。
遮光層形成工程では、裏面透過層の突板シートとは反対側（裏面側）の一部分に塗装等により遮光層を形成し、開口形成工程では、レーザ等によって光が入射する開口を形成する。さらに、開口被覆工程では、前記開口を透過性シートで被覆する。これにより、開口から光が入射したとき、パネル部材の表面側から開口の形状に応じた文字や図形等の意匠を表示することができる。
また、本発明のパネル部材の製造方法において、前記突板シートの裏面側に遮光性樹脂による裏面遮光層を成形する裏面遮光層成形工程を備えるようにすることもできる。
裏面遮光層成形工程では、突板シートの裏面側に、不透過性を有する遮光性樹脂を用いて裏面遮光層を成形（例えば、射出成形）することで、突板シートを被覆する。このようにしても、裏面遮光層の一部分に、光が入射する開口を形成し、前記開口を透過性シートで被覆すれば、開口から光が入射したとき、パネル部材の表面側から開口の形状に応じた文字や図形等の意匠を表示することができる。
また、本発明のパネル部材の製造方法において、前記透過性シートは、所定の色彩に着色されていることが好ましい。
この構成によれば、透過性シートを着色することで、光源を変更せずに、パネル部材の表面側から視認される意匠の色彩を変更することができる。
本発明の製造方法で製造されたパネル部材の斜視図。 （ａ）本発明の製造方法のフォーミング工程を説明する図。（ｂ）本発明の製造方法の金型装着工程を説明する図。（ｃ）本発明の製造方法の樹脂成形工程を説明する図。 第１実施形態の製造方法で製造されたパネル部材の断面図。 図３の領域Ｒ１及び領域Ｒ２の拡大図。 突板シートの変更形態を説明する図。 図５の突板シートを採用したパネル部材の斜視図。 第２実施形態の製造方法で製造されたパネル部材の断面図。 図７のパネル部材に表示される意匠の例を説明する斜視図。 第２実施形態（変更形態）の製造方法で製造されたパネル部材の断面図。
以下、本発明に係るパネル部材の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の製造方法で製造されるパネル部材１の斜視図である。パネル部材１は車両用の内装部品（例えば、シフトレバー用パネル、インストルメントパネル）等に用いられる木目柄のパネルである。パネル部材１は、主に本木の突板シート２と、透過性を有する基材部３とから構成される。
突板シート２は、スギ、ヒノキ、ケヤキ、カーリーメープル、タモ、ホワイトウッド等の天然の木材をシート状に加工した部材であり、その厚みは０．１〜０．５ｍｍ程度である。突板シート２の元となる木材は幹、枝の先端部まで水分を運ぶための導管（道管）を有しているが、木材をシート状にすると、導管がシート表面に現れる。
この導管は、木材の種類によってその形状や大きさが異なるが、導管に入射した光の反射、拡散の影響で見る角度により異なる木目柄が現れ、光り方の様子（いわゆる「照り」）が変化する。パネル部材１は、本木が持つ木目柄や照りが損なわれない意匠を特徴とする。
基材部３は、透過性を有する樹脂（本発明の「透過性樹脂」）を射出成形した部材である。例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ＡＢＳ樹脂等であり、パネル部材１の表面側からは木目柄や照りが鮮明に視認される。
次に、図２を参照して、パネル部材１の製造方法を説明する。
まず、突板シート２をフォーミング加工する。これは、突板シート２を目的の形状（例えば、湾曲形状）に加工する工程である（図２（ａ）参照）。フォーミング加工の方法としては、プレス、真空成形、真空圧空成形、超高圧成形等が用いられる。
次に、突板シート２をトリミング加工する。これは、フォーミング加工した突板シート２の端部をプレス、レーザ加工、トムソン加工、カッター等の刃物で切除し、射出成形用の金型に装着できる形状とする工程である。図２（ａ）においては、破線部の外側部分を切除する。
次に、トリミング加工した突板シート２を下側の金型Ｍ１の側に装着（インサート）し、上側の金型Ｍ２を合わせてカバーする（図２（ｂ）参照）。フォーミング加工では、突板シート２が金型Ｍ１の屈曲表面に合うように加工しているため、突板シート２を金型Ｍ１に装着したとき、隙間なく接触する。また、図２（ｂ）に示すように、金型Ｍ２は中心部が薄く、端部へいくほど厚みが増すような表面形状となっている。
次に、射出成形を行う。具体的には、上側の金型Ｍ２の樹脂注入口Ｉから透過性を有する樹脂を流し込む（図２（ｃ）参照）。これにより、突板シート２の表面側に、基材部３を成形したパネル部材（原型）を製造することができる。
最後に、透過性を有する樹脂の不要部分を切除し、パネル部材１が完成する。図示するように、樹脂注入口Ｉの部分の当該樹脂がパネル部材１の一方の端部と繋がった状態であるため、この部分を切除する。以上により、本発明の製造方法の全工程が終了する。
図３は、完成したパネル部材１の断面図を示している。
上述の製造方法により、基材部３は、基材部３の端部へいくほど、その厚み（板厚）が増すように成形される。具体的には、基材部３の中心部の板厚が１．０ｍｍ程度、基材部３の端部の板厚が５．０ｍｍ程度である。
基材部３の板厚は、漸次的に変化していればよいので、図３に示す形状には限られない。例えば、基材部３の端部へいくほど、板厚が減少するように成形してもよいし、板厚が厚い部分と薄い部分が交互に現れるような態様でもよい。
上述したように、突板シート２の表面には小さな導管（直径１５〜４０μｍ）が多数あるが、射出成形の工程で溶融した透光性を有する樹脂が導管に流れ込むには直径６００μｍ以上が必要となる。このため、この工程で当該樹脂が導管に流れ込むことはなく、導管は空洞状態のままである。これは、パネル部材１の表面側から入射した光が、導管の内部で反射、散乱されることを意味する。
図４に、パネル部材１の端部の拡大図を示す。
基材部３の板厚が比較的薄い領域Ｒ１においては、基材部３の表面側から透過性を有する樹脂に入射した光の減衰量が小さいため、突板シート２の木目柄及び照りが導管内での反射光となってユーザに視認される。
一方、基材部３の板厚が比較的厚い領域Ｒ２においては、当該樹脂に入射した光の減衰量が大きい。このため、突板シート２からの反射光が弱まり、樹脂色が濃く見えるようになる。ただし、基材部３は透過性を有するため、突板シート２の木目柄及び照りは、やはり反射光となってユーザに視認される。
このように、基材部３の端部へいくほど板厚が増すように成形されていることで、光の透過度の減少による樹脂色の濃淡が漸次的変化し、独特のグラデーションが現れる。これは、突板シート２の表面側と基材部３とを直接接合することで、突板シート２の導管が塞がれず、「照り」が損なわれないためである。
図５に示すように、フォーミング加工の工程にて、突板シートの少なくとも一部分に凹部又は凸部を形成してもよい。図示するように、パネル部材１０の突板シート２０は、基材部３の方向に屈曲突起した凸部２０ａ〜２０ｃを有している。
突板シート２０を使用する場合、突板シート２０の形状に合った金型を用意し、装着（インサート）する必要がある。また、射出成形の工程では、上側の金型の樹脂注入口Ｉ（図２（ｃ）参照）から、例えば、透過性を有する茶系に着色したＰＭＭＡ等の樹脂を流し込む。これにより、突板シート２０の表面側に、基材部３を成形したパネル部材（原型）を製造することができる。なお、突板シート２０は、屈曲した凹部を有していてもよい。
図６は、上述のパネル部材（原型）から樹脂の不要部分を切除して作成したパネル部材１０の斜視図である。
パネル部材１０には、突板シート２０の凸部２０ａ〜２０ｃの影響で、木目柄の中に４本の直線状のグラデーション模様が現れる。これらの直線は、他の部分より濃い茶色となるため、立体的かつ深み、濃淡のある模様を形成することができる。
なお、この直線（濃い部分）は、図５の断面図において、ＰＭＭＡの板厚が厚い部分に相当する。もちろん、パネル部材１０の全面で木目柄や照りは損なわれていない。
［第２実施形態］
最後に、図７、図８を参照して、パネル部材の第２実施形態について説明する。
図７は、第２実施形態のパネル部材５０の断面図を示している。なお、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、一部説明を省略する。また、突板シート２の上面側に基材部３を成形するまでの工程については、第１実施形態で説明した方法と何ら変わらない。
突板シート２の上面側に基材部３を成形した後、突板シート２の裏面側（基材部３がない側）に透過性を有する樹脂による裏面透過層４を射出成形により成形する。裏面透過層４の厚みは１．０〜５．０ｍｍ程度が好ましく、基材部３の中央部と端部とで厚みを一様としてよいし、変化させてもよい。これにより、突板シート２を、当該樹脂で被覆する形となり、突板シート２の防湿効果を高めることができる。また、裏面透過層４の厚みよっては、木目柄の濃淡の変化が現れる。
次に、裏面透過層４の裏面側（突板シート２がない側）に遮光層５を塗装等により形成する。遮光層５は、レーザマーキング装置のレーザ光（Ｎｄ：ＹＡＧ，ＣＯ２レーザ等）を吸光し易いインク、例えば、カーボンブラックを含む黒色顔料の薄膜である。なお、遮光層５の厚みは１０〜４０μｍ程度が好ましく、裏面透過層４の裏面側全体に形成してもよいし、一部分に形成してもよい。
次に、遮光層５の一部分に、光が入射する開口５ａを形成する。例えば、ＹＡＧレーザにより、遮光層５を文字や図形、スイッチマーク等の形状に剥離する。
最後に、開口５ａを透過性シート６で被覆する。透過性シート６の材料はＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＥＴ等の透過性を有する樹脂であり、その厚みは５０〜３００μｍ程度が好ましい。これにより、開口５ａから光源基板ＬのＬＥＤの光がパネル部材５０に入射したとき、開口５ａの形状に応じた文字や図形等の意匠がパネル部材５０の表面に表示される。
透過性シート６は、所定の色彩に着色されたものであってもよい。透過性シート６を着色することで、光源基板Ｌを変更することなく、パネル部材５０の表面側から視認される意匠の色彩を変更することができる。
図８は、上述のパネル部材５０の斜視図を示している。
パネル部材５０は、その下面側に配置された光源基板ＬのＬＥＤが発光していないときには、全面が木目柄のパネルである。しかしながら、ＬＥＤが発光すると、木目柄の上に図示するようなマーク（停止、再生、一時停止）を表示することができる。なお、透過性シート６（図中の破線部分）は、各マークに対応させて、又はマーク領域の全体を被覆するように配置する。
このように、パネル部材５０は、例えば車載用パネルとして利用され、光源基板ＬのＬＥＤをオンしたときのみ、特定の意匠が浮かび上がる演出を実現する。このとき、パネル部材５０の全面で木目柄、照りは損なわれない。
最後に、図９に変更形態のパネル部材６０の断面図を示す。
ここでは、突板シート２の上面側に基材部３を成形した後、突板シート２の裏面側（基材部３がない側）に不透過性を有する樹脂による裏面遮光層７を射出成形により成形する。裏面遮光層７の厚みは１．０〜５．０ｍｍ程度が好ましい。なお、突板シート２の裏面側全体に裏面遮光層７を成形してもよいし、一部分に成形してもよい。
その後の工程は同様ではあるが、裏面遮光層７の一部分に、光が入射する開口７ａを形成する。例えば、レーザ加工等により、裏面遮光層７を所定の形状に加工する。さらに、開口７ａ内の突板シート２を透過性シート６で被覆する。この態様によっても、開口７ａから光源基板ＬのＬＥＤの光がパネル部材６０に入射したとき、開口７ａの形状に応じた文字や図形等の意匠がパネル部材６０の表面に表示される。
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更することができる。
第１実施形態のパネル部材１（図３参照）、第２実施形態のパネル部材５０（図７参照）は、一方向から見た断面であるが、どの方向から見ても基材部３の板厚が漸次的に変化するように成形することが好ましい。
例えば、どの方向から見ても、パネル部材１，５０の基材部３が、その端部へいくほど厚みが増すように成形するようにしてもよい。パネル部材１０（図５参照）についても、同じである。
第２実施形態のパネル部材５０（図７参照）において、遮光層５及び透過性シート６がない態様、又は遮光層５がない態様で使用することもできる。例えば、このようなパネル部材の下面側に、時刻を表示可能な７セグメントＬＥＤによる光源基板を配置すれば、当該光源をオンしたとき、デジタル時計が浮かび上がるようにすることができる。
１，１０，５０，６０ パネル部材
２ 突板シート
３ 基材部
４ 裏面透過層
５ 遮光層
５ａ 開口
６ 透過性シート
７ 裏面遮光層
７ａ 開口
２０ 突板シート
２０ａ〜２０ｃ 凸部
Ｌ 光源基板
Ｍ１，Ｍ２ 金型

Claims (6)

  1. 木材をシート状に加工した突板シートと、透過性樹脂の基材部とからなるパネル部材の製造方法であって、
    前記突板シートを湾曲形状に加工する加工工程と、
    前記加工工程で加工された前記突板シートを金型にセットし、当該突板シートの表面側に前記透過性樹脂を流し込み前記基材部を成形する樹脂成形工程と、を備え、
    前記基材部は、板厚が前記突板シートの形状に沿って前記基材部の中央部から端部に亘って漸次的に増加するように成形されることを特徴とするパネル部材の製造方法。
  2. 請求項１に記載のパネル部材の製造方法において、
    前記加工工程にて、前記突板シートの少なくとも一部分に屈曲した凹部又は凸部を形成することを特徴とするパネル部材の製造方法。
  3. 請求項１又は２に記載のパネル部材の製造方法において、
    前記突板シートの裏面側に前記透過性樹脂による裏面透過層を成形する透過層成形工程を備えていることを特徴とするパネル部材の製造方法。
  4. 請求項３に記載のパネル部材の製造方法において、
    前記裏面透過層の前記突板シートとは反対側の少なくとも一部分に遮光層を形成する遮光層形成工程と、
    前記遮光層の一部分に、光が入射する開口を形成する開口形成工程と、
    前記開口を透過性シートで被覆する開口被覆工程と、
    を備えていることを特徴とするパネル部材の製造方法。
  5. 請求項１又は２に記載のパネル部材の製造方法において、
    前記突板シートの裏面側に遮光性樹脂による裏面遮光層を成形する裏面遮光層成形工程を備えていることを特徴とするパネル部材の製造方法。
  6. 請求項４に記載のパネル部材の製造方法において、
    前記透過性シートは、所定の色彩に着色されていることを特徴とするパネル部材の製造方法。
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