JPH09164649A

JPH09164649A - 金属コア化粧板の曲げ加工方法

Info

Publication number: JPH09164649A
Application number: JP32695495A
Authority: JP
Inventors: Yozo Shioda; 陽造塩田; Toshinori Kifuku; 敏則木福
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1995-12-15
Publication date: 1997-06-24

Abstract

(57)【要約】【課題】金属コア化粧板を安定して外曲げ加工する方
法を提供する。【解決手段】金属板の片面に熱硬化性樹脂を含浸した
紙基材を重ね、その上に熱可塑性フィルム、熱硬化性樹
脂を含浸した紙基材、及びメラミン樹脂含浸紙基材を重
ね、加熱加圧成形してなる金属コア化粧板を、アイロン
ベンダーマシンを使用することによって外曲げ加工する
金属コア化粧板の曲げ加工方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両等の内装に用いられ
る金属コア化粧板の曲げ加工方法に関するもので、従来
不可能であった化粧面を外側にした曲げ加工を可能とす
る金属コア化粧板を安定した曲げ加工を実施する加工方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】メラミン樹脂金属コア化粧板は、優れた
耐熱性に加え、メラミン化粧板の表面性能と金属板との
複合化による高い機械的強度特性を併せ持つ内装材とし
て、古くから鉄道車輛用に使用されている。従来のメラ
ミン金属化粧板は、通常図１に示すように、順次表面層
１、メラミン樹脂化粧層２、必要により遮蔽層３、フェ
ノール樹脂芯材層４及び金属板５からなっている。表面
層１は薄い半透明紙にメラミン樹脂を含浸乾燥した含浸
紙で成形後には透明になるものであり、耐摩耗性の良い
ことが要求される。メラミン樹脂化粧層２は、印刷を施
した化粧紙又は顔料すき込み紙に所定量のメラミン樹脂
を含浸乾燥した含浸紙である。フェノール樹脂芯材層４
は、クラフト紙にフェノール樹脂を含浸乾燥した含浸紙
である。メラミン樹脂化粧層２とフェノール樹脂芯材層
４との間には、必要により化粧層の遮蔽性を補う目的で
顔料をすき込んだ紙にメラミン樹脂を含浸した遮蔽用含
浸紙からなる遮蔽層３が設けられることもある。また、
表面層１は、耐摩耗性向上が図られる反面、メラミン樹
脂層を厚くすることから、化粧板の反りを大きくする事
があり、化粧層２に耐摩耗性付与策を講じた上でこの表
面層を省略することもある。

【０００３】金属板６としてはアルミニウム板が一般に
用いられるが、防錆した鉄板も利用される。前記の各含
浸紙及び金属板をセットし、常法により加熱加圧すれば
メラミン樹脂金属化粧板が得られる。なお、金属板を除
いた層の厚さは０．５〜０．７ｍｍの範囲が常用されて
いる。かかるメラミン樹脂金属化粧板は、金属板の片側
にのみ樹脂層を有しフェノール樹脂層及びメラミン樹脂
層のみで構成されているので、化粧面を内側にして曲げ
加工を施す場合、横方向で半径５０ｍｍ、縦方向で半径
７５ｍｍの加工が可能であるが、化粧面を外側にした場
合の曲げ加工は半径５００ｍｍ以上の加工しか出来ず、
実用上の外曲げ加工は不可能であった。

【０００４】一方、鉄道車輛の内装としては妻面腰板、
妻面天井、側面カモイキセ、出入り台などコーナー部に
メラミン樹脂化粧板を突き合わせアルミニウムの押さえ
金で固定しているが、これを省略できしかもデザイン的
に優れる一体成形可能な外曲げ加工部材の市場要求が出
てきている。しかしながら、従来の片面金属化粧板では
外曲げが不可能であるため、上記の様な用途には適用で
きない。この為、現状では塩ビアルミやＦＲＰ成形品が
使用されるが、表面硬度の低下、コスト上昇、保守工数
の増加等の問題が十分に解消されていない。

【０００５】このように、従来の金属コア化粧板では外
曲げ加工は不可能であった。本発明者らは金属板の片面
に、熱硬化性樹脂を含浸した紙基材、熱可塑性フィル
ム、熱硬化性樹脂を含浸した紙基材及びメラミン樹脂含
浸基材を順次重ね合わせ加熱加圧することによって、熱
可塑フィルムの部分を熱流動させることによる外曲げ加
工の可能な金属コア化粧板を得た。

【０００６】ポストフォーム加工に一般的に使用される
アイロンベンダーマシンを使用し曲げ加工を行なうが、
妻面腰板や妻面天井などの曲げ部位からの垂れ下がりの
大きい箇所にはアイロンヒーターでの加熱曲げでは曲げ
部位から先端部まで均一な加熱ができず、熱可塑フィル
ムの面での熱流動性が均一に得られず、加熱不足では曲
げ部位にクラックが発生し、加熱しすぎると火ブクレや
曲げ部位に波打ち現象が発生したりするため良好な曲げ
状態を発現することが困難であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、本発明は
従来の金属コア化粧板では不可能であった外曲げ加工を
可能とする金属コア化粧板の曲げ加工を実施する曲げ加
工方法に関するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、金属板の片面
に熱硬化性樹脂を含浸した紙基材を重ね、その上に熱可
塑性フィルム、熱硬化性樹脂を含浸した紙基材、及びメ
ラミン樹脂含浸紙基材を重ね、加熱加圧成形してなる金
属コア化粧板を、アイロンベンダーマシンを使用するこ
とによって曲げ加工することを特徴とする金属コア化粧
板の曲げ加工方法、更には、曲げ部位の垂れ下がりがア
イロンパネルの幅以上となる曲げ加工時には補助ヒータ
ーを併用することによって曲げ加工することを特徴とす
る金属コア化粧板の曲げ加工方法、に関するものであ
る。

【０００９】金属板の表面に熱硬化性樹脂を含浸した紙
基材、熱可塑性フィルム、及びメラミン樹脂を含浸した
紙基材を重ね、加熱加圧成形してなる金属コア化粧板に
おいて、曲げ部位からの垂れ下がりの小さい“側面カモ
イキセ”や“出入り台”などの部分の曲げ加工はアイロ
ンベンダーマシンのアイロンパネルの設定温度を１５０
〜１８５℃にして曲げ加工を実施すれば曲げ加工が良好
に実施可能である。“妻面腰板”や“妻面天井”などの
曲げ部位からの垂れ下がりが大きい部分では、端部まで
の加熱ができず本来の可塑性フィルムの熱流動性が発現
できず、曲げ加工時にクラックが発生したり、火ブクレ
が発生したりするので、垂れ下がり部を補助ヒーターで
裏面から加熱し、曲げ部位から曲げ加工する先端部まで
均一に加熱することによって曲げ加工を可能にしたもの
である。

【００１０】図２は本発明に使用する金属コア化粧板
（一例）の概略断面図であり、金属板１０の片面に熱硬
化性樹脂含浸基材９を重ね、その上に熱可塑性フィルム
８、熱硬化性樹脂含浸基材７、及びメラミン樹脂含浸基
材（化粧層）６を重ね合わせ、必要により表面層を重
ね、全体を加熱加圧成形して一体化されてたものであ
る。金属板は、軽量で錆が発生しにくいことからアル
ミニウム板が好ましい。その厚さは通常０．８〜１．６
ｍｍ程度が実用上使用される。表面は通常接着性を良好
にするために粗化される。

【００１１】金属板の片面に重ね合わせる熱硬化性樹脂
含浸基材は金属板と熱可塑性フィルムとの接着性を向上
させるもので、紙等の繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸乾
燥したものである。熱硬化性樹脂は金属板との接着性が
良好で、基材への含浸性に優れているフェノール樹脂及
び又はエポキシ樹脂が好ましい。通常は化粧板の不燃化
のためにフェノール樹脂又はフェノール樹脂とエポキシ
樹脂との混合物が使用される。フェノール樹脂は水溶性
のものが基材への含浸性に特に優れているので好ましく
使用される。基材はこのような熱硬化性樹脂ワニスがよ
く含浸するものであればいかなるものでもよいが、通常
坪量３０〜１５０ｇ／ｍ^２の軽量薄紙やクラフト紙が使
用される。層間接着を安定させる上で好ましくは坪量３
０〜４０ｇ／ｍ² の薄手のクラフト紙を使用することが
望ましいが、コストアップになるので、用途、性能水準
を考慮して選択される。熱硬化性樹脂含浸基材が複数枚
の場合は、フェノール樹脂に可塑剤を添加し曲げ加工性
をより良くすることができる。最外層は顔料をすきこん
だ基材にメラミン樹脂を含浸した化粧含浸紙を使用する
が、必要により遮蔽用含浸基材からなる遮蔽層を使用し
てもよい。

【００１２】本発明において、外曲げ加工を付与するた
めに積層される熱可塑性フィルムとしては、ポリエステ
ルフィルム、ＡＳフィルム、ＡＢＳフィルム、ポリカー
ボネートフィルム等が用いられるが、曲げ加工性を良好
にし、且つフェノール樹脂含浸基材と良好な接着性を有
するフィルムとしてはＡＢＳフィルムが好ましい。

【００１３】基材に含浸するメラミン樹脂は、通常のメ
ラミン樹脂化粧板に使用されるものでも良いが、曲率の
小さい曲げ加工する場合には加撓性タイプのものが好ま
しい。加撓性のメラミン樹脂としては、ｐ−トルエンス
ルホンアミド、グアナミン類、グリオギゾールなどによ
る変性、ポリアクリロニトリル、ポリメチルアクリレー
ト、ポリビニルブチラール、ポリアミド等の熱可塑性樹
脂を変性ないしブレンドしたもの、メラミンに対するホ
ルムアルデヒドのモル比を低下した樹脂などがある。

【００１４】メラミン樹脂ワニス中には化粧板の表面層
を省くにはアルミナ、シリカ等のフィラーを配合するの
が耐磨耗性を向上させる点から好ましい。アルミナの配
合量はメラミン樹脂ワニス中の樹脂固形分に対して０．
３〜３．０重量％が適当である。

【００１５】以下、曲げ部位からの垂れ下がりが大きい
９０度の角度に曲げる曲率半径１２ｍｍの“妻面腰板”
等の外曲げ加工方法について一例を具体的に述べる。９
０度の角度に曲げるために、金属加工では経験的に知ら
れている角度７０度の下型とアイロンベンダーマシンを
設置使用する。

【００１６】上記の構成を有する曲げ加工用金属コア化
粧板１３をアイロンベンダーマシンの下型１４にセット
する。加工形状は曲げ部位からの垂れ下がりが１５０ｍ
ｍの妻面腰板である。化粧板をセットした後、プレス１
１，１２の間で圧締し、化粧板の裏面（金属板側）から
補助ヒーター１５を当て、１２０〜１５０秒間予備加熱
を行う。その際の金属板と補助ヒーターの距離は１０〜
３０ｍｍが適当である。補助ヒーターを表面側に設置し
た場合、ヒーターと化粧板間の距離が３０ｍｍ以下で
は、化粧面のパンクが４０〜６０秒程度で発生するため
曲げ加工範囲が狭くなり、また、この距離が３０ｍｍ以
上になると、アルミ板の熱放散が大きく熱可塑性フィル
ムが十分に加熱されず、熱可塑性フィルムの適性な熱流
動性を引き出すことが出来ないため、曲げ加工範囲が狭
くなるので、いずれも好ましくない。

【００１７】次に、曲げ部位に当て、アイロンパネル１
５のヒーターの設定温度を１７０〜１８５℃に設定し、
予備加熱時間を２０〜３０秒とした後、補助ヒーターを
外した後、曲面押さえシリンダー１６にて曲げスピード
１．５〜４ｍ／分、押さえ圧２〜３ｂａｒで実施する。
ヒーターの設定温度が１７０℃未満に場合、化粧層の軟
化が十分でなくクラックの発生の原因となり、１８５℃
を越える設定は困難であるばかりか、化粧面のパンクが
発生しやすく曲げ加工に必要な十分な加熱時間が得られ
ない。また、押さえ圧が３ｂａｒよりも大きい場合、化
粧面がアイロンパネルに引きずられる現象が発生し、曲
げ部位にひび割れが発生し、２ｂａｒ以下の場合、金属
板の弾性に打ち勝ち曲げることができない。更に、曲げ
スピードが４ｍ／分以上では可塑性フィルムと熱硬化性
樹脂を含浸した基材との間での“ズレ”が発生せず、火
ブクレや曲げ部分での波打ち現象が発生し、１．５ｍ／
分以下では、金属板からの放熱のため化粧面の温度が下
がり、化粧層の曲げ加工時の十分な軟化温度が得られな
い。

【００１８】“出入り台”などの垂れ下がりが６０ｍｍ
前後と小さい部分の加工方法について補足する。補助ヒ
ーターを使用しなくてもよい理由はアイロンパネルの幅
が８０▲▼であり、曲げ部位から端部までの面積をカバ
ーし、全面を均一に加熱することが可能であるからであ
る。また、アイロンパネルのヒーターの設定温度を１７
０〜１８５℃とした理由は前述のとおりである。加熱時
間は３０〜５０秒が好ましい。その理由は、３０秒未満
の場合、化粧層の軟化が十分でないためクラックが発生
しやすくなり、５０秒を越える場合、化粧面のパンクが
発生しやすくなる。次に、曲げスピードは５〜１０ｍ／
分が好ましい。５ｍ／分以下ではアイロンパネルの接触
時間が長くなり化粧面にパンクが発生する恐れが生じ、
１０ｍ／分以上では接触時間が短く、化粧面にクラック
が入る恐れが生じる。

【００１９】成形の際に使用する成形型は金属コア化粧
板の曲げ加工での特徴であるスプリングバックを配慮し
て設計される。スプリングバックの大きさは、曲げ加工
半径を曲げ込み角度によって変化するが、金属の場合、
通常は小さい曲率半径では小さくなり、半径１０〜１５
ｍｍの加工では２０〜２５度の戻り角が生じる。これが
半径８０〜１００ｍｍの曲げ加工になると６０〜９０度
の戻り角となる。発明者は、本発明の方法では、加熱し
て曲げ加工するため、一般に金属の常温下における曲げ
加工よりも、スプリングバックは若干小さくなることを
確認している。曲げ加工形状は多種に及ぶため、設計仕
様に応じて成形型形状は決められるべきである。戻り角
を小さくする方法として、一般に常用される曲げ支点を
移動し、複数回の加工を繰り返すことで形状を作り出す
方法も効果的である。

【００２０】

【実施例】

《実施例１》厚さ１．０ｍｍのアルミニウム板の片面を
サンディングにより粗化した。サンディング面に坪量３
０ｇ／ｍ²▲▼のクラフト紙にフェノール樹脂を含浸乾
燥して得た樹脂分７０％の含浸紙（Ａ）１枚重ね合わせ
た。更に、熱変形温度が１１０℃で、厚さ１００μｍの
ＡＢＳシートを重ね、次に、含浸紙（Ａ）を重ね、更
に、坪量１９５ｇ／ｍ²▲▼のクラフト紙に樹脂量が３
５％としたフェノール樹脂含浸基材（Ｂ）を重ね合わ
せ、且つ、１２０ｇ／ｍ²▲▼の化粧紙にメラミン樹脂
を含浸乾燥して得た樹脂分５０％の化粧層を重ね合わ
せ、１６０℃、１００ｋｇ／ｃｍ²▲▼の条件で加熱加
圧成形し、厚さ１．５〜１．６ｍｍのアルミニウムコア
片面化粧板を得た（図２）。

【００２１】この金属コア化粧板を、絞り角度を７０度
とした曲げ加工下型を、アイロンベンダーマシン（ＢＲ
ＡＮＴ社製）の固定盤に予め設置し、前記曲げ加工用金
属コア化粧板を挿入する。この際、曲げ部分からの化粧
板のはみ出し幅（垂れ下がり）を１５０ｍｍとする。最
初に、補助ヒーターを化粧板の裏面側から１５ｍｍ離し
て設置し、ヒーターの設定温度を１３５℃とし２０秒間
予熱する。その後、アイロンヒーターを上部から化粧面
に当て、温度を１７５℃に設定し２５秒間加熱した後、
補助ヒーターを取り外しシリンダー圧を２ｂａｒに設定
し、曲げスピード２．５ｍ／分で下型に沿って曲げ加工
を実施した。

【００２２】《実施例２》実施例１において、使用する
金属コア化粧板は同一のものとし、絞り角度が７０℃で
ある下型をアイロンベンダーマシンに設置し、曲げ部分
からの化粧板のはみ出し幅（垂れ下がり）を５０ｍｍと
する。アイロンヒーターが曲げ部分の端部までかかる様
に当て、アイロンヒーターの設定温度を１７５℃にし、
４０秒間加熱した後、シリンダー圧を２ｂａｒに設定
し、曲げスピード８ｍ／分で下型に沿って曲げ加工を実
施した。

【００２３】実施例１及び２において、曲げ加工を行っ
て得られた化粧板について、曲げ部位のクラックの有
無、波打ち現象の有無、垂れ下がりの角度について評価
したが、クラックは全くなく、波打ちもなく、垂れ下が
りの角度も８９〜９０度の形状のものが得られた。

【００２４】

【発明の効果】従来、金属コア化粧板の外曲げ加工は不
可能であったが、本発明の金属コア化粧板の曲げ加工方
法は熱可塑性フィルムを有する金属コア化粧板を採用す
ることにより効率良く実施することができ。得られた金
属コア化粧板は、一枚で車輛内部のコーナー部、特に外
曲げコーナー部に内装材として使用できるので、今後の
車輛用内装材として非常に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のメラミン樹脂片面化粧板の概略断面図

【図２】本発明の金属コア片面化粧板の一例の概略断面
図

【図３】本発明の金属コア片面化粧板の曲げ加工装置の
概略断面図

【符号の説明】１表面層２化粧層３遮蔽層４芯材層５金属板６化粧層７フェノール樹脂含浸紙８熱可塑性フィルム９フェノール樹脂含浸紙１０金属板１１固定盤１２可動盤１３金属コア化粧板１４曲げ加工下型１５補助ヒーター１６曲面押さえシリンダー１７アイロンパネル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板の片面に熱硬化性樹脂を含浸した
紙基材を重ね、その上に熱可塑性フィルム、熱硬化性樹
脂を含浸した紙基材、及びメラミン樹脂含浸紙基材を重
ね、加熱加圧成形してなる金属コア化粧板を、アイロン
ベンダーマシンを使用することによって曲げ加工するこ
とを特徴とする金属コア化粧板の曲げ加工方法。
【請求項２】曲げ部位の垂れ下がりがアイロンパネル
の幅以上となる曲げ加工において補助ヒーターを併用す
る請求項１記載の金属コア化粧板の曲げ加工方法。
【請求項３】アイロンパネルよりのハミ出し幅が５０ｍ
ｍを越える場合の曲げ加工において、アイロンパネル加
熱部との加熱均一化を図るため補助ヒーターにて裏面側
から予備加熱を行う請求項２記載の金属コア化粧板の曲
げ加工方法。
【請求項４】垂れ下がり幅にそって補助ヒーターでの
予備加熱を行なった後、アイロンパネルを化粧面上に接
触させ、設定温度１５０〜１８５℃にて、静止加熱を行
い、続いて曲げ加工する請求項１，２又は３記載の金属
コア化粧板の曲げ加工方法。
【請求項５】曲げ成形型として曲げ加工後の化粧板の
スプリングバックを考慮した成形型を使用する請求項
１，２，３及び４記載の金属コア化粧板の曲げ加工方
法。