JP7121285B2

JP7121285B2 - 加飾パネル製造方法

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Publication number: JP7121285B2
Application number: JP2018523938A
Authority: JP
Inventors: 貴弘清水; 招次 ▲高▼塚
Original assignee: TS Tech Co Ltd
Current assignee: TS Tech Co Ltd
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2022-08-18
Anticipated expiration: 2037-06-13
Also published as: JPWO2017217416A1; JP2022159390A; WO2017217416A1

Description

本発明は、パネル基材の表面に天然木の突板を含む加飾材を貼合した加飾パネルを製造する加飾パネル製造方法に関する。

ドアトリムやインストルメントパネル等の車両用内装部品には、高級感を出すために熱可塑性樹脂等からなる基材の表面に天然木の突板を含む加飾材を部分的に貼合することが行われている。

例えば特許文献１には、天然木の突板を含む加飾材を予め所定の形状に成形し、その後加飾材を成形型内にインサートし，基材樹脂を射出成形して加飾材をパネル基材に貼合する工法について開示されている。

特開平９－２６０８２号公報

しかしながら、上記の従来工法によれば予め加飾材を所定の形状に成形しておく必要があり、２つの型が必要なので工法が煩雑であり、意匠性に問題がある場合があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、加飾材を簡易な工法でパネル基材に貼合することができ、意匠性の優れた加飾パネル製造方法を提供することにある。

上記の課題は、一方が開口した第一のボックスと、前記第一のボックス側が開口した第二のボックスとを突き合わせることで構成される密閉空間を減圧可能な真空成形機を用いて、パネル基材の表面に、突板を含む加飾材を貼合した加飾パネルを製造する加飾パネル製造方法であって、前記第一のボックス内に前記パネル基材を配置する工程と、前記第一のボックスと前記第二のボックスとの境界に前記加飾材を配置した状態で、前記第一のボックスと前記第二のボックスとを突き合わせて、前記第一のボックスと前記加飾材により密閉される第一の空間、及び前記第二のボックスと前記加飾材により密閉される第二の空間を構成する工程と、前記加飾材と対向する位置に配置された噴出孔から前記加飾材に蒸気を注入する工程と、前記第一の空間が前記第二の空間よりも減圧された状態で、前記加飾材を所定の形状に成形する工程と、前記加飾材を前記パネル基材の表面に貼合する工程と、を有し、前記蒸気を注入する工程は、前記パネル基材を前記加飾材に接触させるよりも前に行うことを特徴とする加飾パネル製造方法により解決される。

上記の加飾パネル製造方法によれば、真空成形機により第一の空間が第二の空間よりも減圧された状態で、加飾材を所定の形状に成形しつつ、加飾材をパネル基材の表面に貼合することができるので簡易な工法で、かつ加飾材の形状がパネル基材に適合したものとなるので、意匠性の優れた加飾パネルを製造することができる。

また、上記の加飾パネル製造方法において、前記加飾材を基材と同等の表面形状に成形する工程に先立って、前記加飾材と対向する位置に配置された噴出孔から前記加飾材に蒸気を注入する工程を有するので、突板を含む加飾材を蒸気により加熱することで変形しやすくなり、加飾材に含まれる突板の割れを防ぐことができる。
また、上記の加飾パネル製造方法において、前記加飾材は、表面保護層と、樹脂含浸突板と、基材接着層とを有し、前記第一の空間と前記第二の空間を構成する際に、前記第一のボックスと前記第二のボックスとは、前記表面保護層もしくは前記基材接着層のどちらかに接触した状態で前記加飾材を挟み込むとよい。
また、上記の加飾パネル製造方法において、前記第一のボックス内には、前記加飾材を加熱するためのヒーターが配置され、前記蒸気を注入する工程を実行中は、前記ヒーターが動作しているとよい。
また、上記の加飾パネル製造方法において、前記噴出孔は、前記ヒーターの間に配置されるとよい。

また、上記の加飾パネル製造方法において、前記突板は、樹脂を含浸させた樹脂含浸突板であることとしてよい。
こうすることで、突板内部に含まれる樹脂が応力集中を緩和することで、パネル基材に貼合する際に、さらに加飾材に含まれる突板の割れを防ぐことができる。

また、上記の加飾パネル製造方法において、前記加飾材は、前記樹脂含浸突板と、前記パネル基材に接着する基材接着層と、を有することとしてよい。
こうすることで、加飾材をパネル基材に好適に接着できる。
また、上記の加飾パネル製造方法において、前記第一のボックス内に前記パネル基材を配置する工程では、前記第一のボックス内に設けられた可動台に前記パネル基材を載置し、前記加飾材に蒸気を注入する工程では、前記可動台と対向する位置に配置された前記噴出孔から前記蒸気が排出されることとしてよい。

本発明によれば、簡易な工法で加飾材をパネル基材に貼合することができ意匠性の優れた加飾パネルを製造することができる。

また、本発明の一態様では、加飾材をパネル基材に貼合する際に、加飾材を蒸気により加熱することでより変形しやすくなり、加飾材に含まれる突板の割れを防ぐことができる。

また、本発明の一態様では、突板内部に含まれる樹脂が応力集中を緩和することで、パネル基材に貼合する際に、加飾材に含まれる突板の割れを防ぐことができる。

また、本発明の一態様では、加飾材をパネル基材に好適に接着できる。

真空成形機を用いた加飾パネルの製造工程を説明する図である。真空成形機を用いた加飾パネルの製造工程を説明する図である。真空成形機を用いた加飾パネルの製造工程を説明する図である。真空成形機を用いた加飾パネルの製造工程を説明する図である。真空成形機を用いた加飾パネルの製造工程を説明する図である。真空成形機を用いた加飾パネルの製造工程を説明する図である。真空成形機を用いた加飾パネルの製造工程を説明する図である。加飾パネルの断面図である。加飾材の構成を示す斜視図である。加飾材の断面図である。本実施形態に係る製造工程により製造した加飾パネルを備えるドアトリム５の一例を示す図である。図１１のXII-XII断面図である。図１１のXIII-XIII断面図である。

以下、図１乃至図１３を参照しながら、本発明の実施の形態（以下、本実施形態）に係る加飾パネル製造方法について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、以下に説明する部材の形状、寸法、配置等については、本発明の趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

本実施形態に係る加飾パネル製造方法は、一方が開口した第一のボックスと、第一のボックス側が開口した第二のボックスとを突き合わせることで構成される密閉空間を減圧可能な真空成形機を用いて、パネル基材の表面に、突板を含む加飾材を貼合した加飾パネルを製造する方法である。
まず、本実施形態に係る加飾パネル製造方法の概要について説明する。本実施形態に係る加飾パネル製造方法は、以下の工程（１）～（８）を有する。
（１）第一のボックスとしての下ボックス内に設けられた上下可動の台にパネル基材を載置する工程
（２）下ボックスと第二のボックスとしての上ボックスとの境界に加飾材を配置した状態で、上ボックスと下ボックスとを突き合わせて、下ボックスと加飾材により密閉される第一の空間としての下空間、及び上ボックスと加飾材により密閉される第二の空間としての上空間を構成する工程
（３）下空間と上空間をそれぞれ減圧する工程
（４）上ボックス内に設けられたヒーターにより加熱する工程
（５）加飾材を所定の形状に成形するのに先立って加飾材を蒸気により加熱する工程
（６）台を上に移動させてパネル基材の表面を加飾材に当接させる工程
（７）上空間の減圧を解除するとともに加飾材を所定の形状に成形しつつ、加飾材をパネル基材の表面に貼合する工程
（８）加飾材を真空成形機から取り出す工程

以下、上記の各工程の詳細について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態において、加飾パネルとは、例えば車両のドアトリムやインストルメントパネル等の内装部品の一部に用いられる部材とする。

［真空成形機１の説明］
まず、図１を参照しながら、本実施形態に係る加飾パネルの製造工程に用いられる真空成形機１の構成の概要について説明する。なお、図１（及び図２～図７）は、真空成形機１の断面を模式的に示したものである。

図１に示されるように、真空成形機１は、上部ユニット１０と下部ユニット２０を備える。

上部ユニット１０は、第二のボックスとしての上ボックス１１、上ボックス１１の内部に配されるヒーター１２を備える。本実施形態では、ヒーター１２は、上ボックス１１の内壁の上面に取り付けられており、例えば複数の加熱素子から構成されることとしてよい。

上ボックス１１は、一方が開口した箱型のチャンバー部材である。具体的には、上ボックス１１は、下面の一部が開口している。上ボックス１１は、上下に移動可能となっており、後述する下ボックス２１と突き合わせることにより、上ボックス１１の内部空間を密閉することができる。

図１に示されるように、上ボックス１１の内壁には、配管１４、配管１６、配管１９が連結されている。

配管１４は、蒸気供給装置１３からの加熱蒸気を上ボックス１１の内部に供給する管である。また、配管１４において、上ボックス１１と蒸気供給装置１３とを接続する間の一部に開閉弁１５が設けられている。そして、開閉弁１５を開いている間のみ、上ボックス１１の内部に加熱蒸気が供給されるようになっている。

配管１６は、その一部に開閉弁１７が設けられており、上ボックス１１の内部空間を閉じて減圧する際には、開閉弁１７を閉じる。その後、開閉弁１７を開くことにより、減圧した上ボックス１１の内部空間の圧力を大気圧に戻すことができる。

配管１９は、開閉弁１８、配管２５を介して吸引ポンプ２４に接続している。上ボックス１１の内部空間を密閉した後に、開閉弁１８を開けた状態で吸引ポンプ２４により空気を吸引することで、上ボックス１１の内部空間を減圧状態（真空状態）にすることができる。

次に、下部ユニット２０について説明する。図１に示されるように、下部ユニット２０は、第一のボックスとしての下ボックス２１、下ボックス２１の内部に配される台２２Ａ、台２２Ａを上下動可能とする可動機構２２を備える。

下ボックス２１は、上ボックス１１側が開口した箱型のチャンバー部材である。具体的には、下ボックス２１は上面の一部が開口している。なお、上ボックス１１と下ボックス２１の開口部はそれぞれ対向する位置に設けられている。また、上述したように、下ボックス２１は上ボックス１１と突き合わせることで、下ボックス２１の内部空間を密閉することができる。すなわち、上ボックス１１と下ボックス２１を突き合わせることにより構成される空間は密閉空間となる。

図１に示されるように、下ボックス２１の内壁には、配管２５が連結されている。
配管２５は、下ボックス２１と吸引ポンプ２４を連結する管であり、配管２５と吸引ポンプ２４の間には開閉弁２６が設けられる。下ボックス２１の内部空間を密閉した後に、開閉弁２６を開けた状態で吸引ポンプ２４により空気を吸引することで、下ボックス２１の内部空間を減圧状態（真空状態）にすることができる。

［加飾パネルの製造工程の説明］
次に、図１乃至図７に基づいて、真空成形機１を用いて行われる、パネル基材２に加飾材３を貼合して加飾パネルを製造する工程の詳細について説明する。なお、初期状態においては、開閉弁１５、開閉弁１７、開閉弁１８、開閉弁２６は全て閉じておくこととする。

［工程（１）］
まず、図１に示されるように、台２２Ａの上にパネル基材２を載置する。具体的には、台２２Ａの上には、パネル基材２の下面形状に沿った基材支持部３０が設置されており、基材支持部３０の上にパネル基材２の下面を当接させた状態で配置する。これにより、パネル基材２が可動機構２２に対して位置が固定される。
なお、パネル基材２は、例えば射出成形等により製造した樹脂からなる部材としてよい。

また、図１に示されるように、下ボックス２１の開口部を覆うように加飾材３が載置される。すなわち、加飾材３により、下ボックス２１の内部空間が密閉されるように、加飾材３を配置する。

加飾材３は突板を含む。なお、突板とは、木材を薄くスライスした板材である。
ここで、本実施形態に係る加飾材３の構成例については、図９及び図１０を参照しながら説明する。図９及び図１０に示されるように、加飾材３は、下から順に基材接着層３Ｃ、樹脂含浸突板３Ｂ、表面保護層３Ａが積層された部材である。

表面保護層３Ａは、クリア塗装又は透明フィルムにより構成される、加飾材３の表面を保護する層である。

樹脂含浸突板３Ｂは、突板（例えば天然木の薄板材）に樹脂（例えば合成樹脂）を含浸させた部材である。このように、突板内部の導管や繊維に樹脂が含まれることにより、突板内部の応力集中が緩和可能となっている。

基材接着層３Ｃは、パネル基材２に接着する層である。例えば基材接着層３Ｃに加熱により硬化する熱硬化性樹脂を用いることで、加熱工程によりパネル基材２と加飾材３とを接着させることができる。
加飾材３は、図９及び図１０に示すように中央部分にだけ樹脂含浸突板３Ｂを有し、外周部分には表面保護層３Ａと基材接着層３Ｃだけが積層されている。

［工程（２）］
次に、図２に示されるように、上ボックス１１が加飾材３と当接するまで上ボックス１１を下側に移動させて、上ボックス１１と下ボックス２１により加飾材３を挟み込むようにする。
換言すれば、上ボックス１１と下ボックス２１とを突き合わせることで、上ボックス１１と下ボックス２１により加飾材３を挟み込むようにする。
このとき表面保護層３Ａと基材接着層３Ｃだけが挟み込まれることになり、樹脂含浸突板３Ｂは挟み込まれない。

本工程により、上ボックス１１と加飾材３により密閉される上空間１０Ａと、下ボックス２１と加飾材３により密閉される下空間２０Ａが構成される。
なお、本工程の際には、ヒーター１２のスイッチをＯＮとして、加熱を開始することとしてよい。以後、ヒーター１２による加熱は工程終了まで継続する。また、図面においては、ヒーター１２がＯＮである状態を、ヒーター１２を黒く塗ることにより表している。

［工程（３），（４）］
次に、開閉弁１８と、開閉弁２６を開いた後に、吸引ポンプ２４により上空間１０Ａと下空間２０Ａの減圧を開始し、それぞれを真空状態にまで減圧する。図３には、真空状態にまで減圧される上空間１０Ａと下空間２０Ａの状態を示している。本実施形態においては、真空状態である場合を、内部をドットで埋めることにより表している。
なお、真空状態にまで減圧した後には、開閉弁１８と開閉弁２６を再び閉じることとしてよい。
また、上空間１０Ａと下空間２０Ａを減圧した状態においても、ヒーター１２による加熱工程を実行する（工程（４））。

［工程（５）］
次に、図５に示されるように、加飾材３をパネル基材２に沿って変形させるに先立って、蒸気供給装置１３からの加熱蒸気Ｓを上空間１０Ａに注入する。これにより突板（樹脂含浸突板３Ｂ）を含む加飾材３を変形しやすくする。

［工程（６）］
次に、図５に示されるように、可動機構２２により台２２Ａを上に移動させて、パネル基材２を加飾材３に近付ける。こうして、パネル基材２の表面が加飾材３の基材接着層３Ｃに当接する。

［工程（７）］
次に、図６に示されるように、上空間１０Ａの圧力が、開閉弁１７を開くことにより減圧状態から大気圧に戻されるとともに、蒸気供給装置１３による加熱蒸気により加圧状態に切り替わる。
また、可動機構２２により台２２Ａを更に上に移動させて、パネル基材２を加飾材３に対して強く押し当てることで加飾材３をパネル基材２の表面に沿った形状に成形する。こうすることで、加飾材３を、パネル基材２の表面に沿った所定の形状に成形する。
この際、加飾材３をヒーター１２に近づけてより加飾材３を加熱する。このとき表面保護層３Ａと基材接着層３Ｃだけが挟み込まれているので、突板に負荷がかからず、樹脂含浸突板３Ｂが割れることを抑制できる。

本工程では、上空間１０Ａを加圧する一方で、下空間２０Ａは真空状態に維持する。これにより生じる上空間１０Ａと下空間２０Ａの圧力差により、加飾材３が上からパネル基材２に対して強く付けられると同時に、台２２Ａからの支持によりパネル基材２も下から加飾材３に対して強く押し付けられる。
この際、加熱蒸気Ｓとヒーター１２による加熱により、加飾材３の樹脂含浸突板３Ｂが柔軟に変形しやすくする。これにより、樹脂含浸突板３Ｂが割れることを抑制できる。
また、樹脂含浸突板３Ｂには樹脂が含浸されているため、その点でも応力集中が緩和され、更に割れにくくなる。
そして、本工程により、パネル基材２に加飾材３が貼合され、加飾パネル４が形成される。

［工程（８）］
次に、上記工程（７）の後に、必要に応じて加飾パネル４を冷却してから、上ボックス１１を上部に移動させて、加飾パネル４を真空成形機１から取り出す。

図８には、上記工程により製造された加飾パネル４の断面構成を示した。図８に示されるように、パネル基材２は、基材接着層３Ｃにより加飾材３と接着される。また、樹脂含浸突板３Ｂの上には、表面保護層３Ａが設けられることで、樹脂含浸突板３Ｂの表面を保護することができる。

以上説明した、真空成形機１を用いた加飾パネル４の製造方法によれば、上空間１０Ａと下空間２０Ａの間に圧力差が生じて、加飾材３がパネル基材２に押し当てられる際に、加熱蒸気Ｓを加飾材３に当てることにより、樹脂含浸突板３Ｂを含む加飾材３が変形しやすくなる。これにより、加飾材３をパネル基材２に貼合する際に、加飾材３に含まれる樹脂含浸突板３Ｂの割れを防ぐことができる。

また、加飾材３をパネル基材２に貼合する際に、加飾材３をヒーター１２で加熱することでより変形させやすくすることで、加飾材３に含まれる樹脂含浸突板３Ｂの割れを防ぐことができる。

また、加飾材３の突板に、樹脂含浸突板３Ｂを用いることで、加飾材３内部の応力集中を緩和できる。これにより、加飾材３をパネル基材２に貼合する際に、加飾材３の割れを防ぐことができる。

また、加飾材３が樹脂含浸突板３Ｂと基材接着層３Ｃを有するように構成することで、加飾材３をパネル基材２に好適に接着することができる。

また、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、工程（２）と工程（３）の間に、開閉弁１５を一旦開いて、蒸気供給装置１３からの加熱蒸気Ｓを加飾材３に当てるようにしてもよい。
また、工程（３）を行いながら、加熱蒸気Ｓを加飾材３に当てるようにしてもよい。
また、工程（５）は、パネル基材２が加飾材３に当接する前に開始してもよい。
また、工程（４）、（５）は、省略してもよい。

また、上記の実施形態では、第一のボックスと第二のボックスを上下に配置したが、第一のボックスと第二のボックスは左右に配置してもよい。

次に、図１１乃至図１３には、本実施形態に係る加飾パネル製造方法より製造される加飾材３の一例を示した。

図１１は、乗用車のドアの室内側の側面に設けられるドアトリム５を示す。そして、ドアトリム５のスイッチ部６の周囲には、加飾パネル４Ａが設けられる。また、ドアトリム５のトリムアッパー部には、加飾パネル４Ｂが設けられる。

図１２に示されるように、加飾パネル４Ａは、断面がＭ字形状であり、中央上部にスイッチ部６が配される。そして、加飾パネル４Ａは、パネル基材２の上に、突板を含む加飾材３を貼合して構成される。本実施形態に係る加飾パネル製造方法によれば、このような複雑な３次元形状のパネル基材２に対しても、突板を含む加飾材３を好適に貼合して加飾パネル４Ａを製造できる。

図１３に示されるように、加飾パネル４Ｂは、断面が湾曲した形状である。そして、加飾パネル４Ｂは、パネル基材２の上に、突板を含む加飾材３を貼合して構成される。本実施形態に係る加飾パネル製造方法によれば、このような湾曲した３次元形状のパネル基材２に対しても、突板を含む加飾材３を好適に貼合して加飾パネル４Ｂを製造できる。

１真空成形機
２パネル基材
３加飾材
３Ａ表面保護層
３Ｂ樹脂含浸突板
３Ｃ基材接着層
４加飾パネル
４Ａ加飾パネル
４Ｂ加飾パネル
５ドアトリム
６スイッチ部
１０上部ユニット
１０Ａ上空間
１１上ボックス
１２ヒーター
１３蒸気供給装置
１４配管
１５開閉弁
１６配管
１７開閉弁
１８開閉弁
１９配管
２０下部ユニット
２０Ａ下空間
２１下ボックス
２２可動機構
２２Ａ台
２４吸引ポンプ
２５配管
２６開閉弁
３０基材支持部
Ｓ加熱蒸気

Claims

一方が開口した第一のボックスと、前記第一のボックス側が開口した第二のボックスとを突き合わせることで構成される密閉空間を減圧可能な真空成形機を用いて、パネル基材の表面に、突板を含む加飾材を貼合した加飾パネルを製造する加飾パネル製造方法であって、
前記第一のボックス内に前記パネル基材を配置する工程と、
前記第一のボックスと前記第二のボックスとの境界に前記加飾材を配置した状態で、前記第一のボックスと前記第二のボックスとを突き合わせて、前記第一のボックスと前記加飾材により密閉される第一の空間、及び前記第二のボックスと前記加飾材により密閉される第二の空間を構成する工程と、
前記加飾材と対向する位置に配置された噴出孔から前記加飾材に蒸気を注入する工程と、
前記第一の空間が前記第二の空間よりも減圧された状態で、前記加飾材を所定の形状に成形する工程と、
前記加飾材を前記パネル基材の表面に貼合する工程と、を有し、
前記蒸気を注入する工程は、前記パネル基材を前記加飾材に接触させるよりも前に行うことを特徴とする加飾パネル製造方法。
前記加飾材は、表面保護層と、樹脂含浸突板と、基材接着層とを有し、
前記第一の空間と前記第二の空間を構成する際に、前記第一のボックスと前記第二のボックスとは、前記表面保護層もしくは前記基材接着層のどちらかに接触した状態で前記加飾材を挟み込むことを特徴とする請求項１に記載の加飾パネル製造方法。
前記第一のボックス内には、前記加飾材を加熱するためのヒーターが配置され、
前記蒸気を注入する工程を実行中は、前記ヒーターが動作していることを特徴とする
請求項１又は２に記載の加飾パネル製造方法。
前記噴出孔は、前記ヒーターの間に配置されることを特徴とする請求項３に記載の加飾パネル製造方法。
前記突板は、樹脂を含浸させた樹脂含浸突板であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の加飾パネル製造方法。
前記加飾材は、
前記樹脂含浸突板と、
前記パネル基材に接着する基材接着層と、を有することを特徴とする請求項５に記載の加飾パネル製造方法。
前記第一のボックス内に前記パネル基材を配置する工程では、前記第一のボックス内に設けられた可動台に前記パネル基材を載置し、
前記加飾材に蒸気を注入する工程では、前記可動台と対向する位置に配置された前記噴出孔から前記蒸気が排出されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の加飾パネル製造方法。