JPS62135303A - 木質系成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は木質系成形体の製造方法、特に木質系ｔａｇか
ら成る成形用素材により、直接圧縮成形体を製造する方
法に関するものである。

（従来の技術） 一般に、廷築用、家具用等に広く利用されている比較的
硬質の木質系成形体（所謂ハードボード）は１例えば木
片等のチップを解繊して木質繊維を形成し、この木Ｉ！
ｊ繊維に合成樹脂等の結合剤を添加して後述する成形用
マットを形成し、このマットを熱圧成形して製造するよ
うにしている。

従来、上記木質系成形体を製造するには、まず、第３図
に示す解繊４！１１により原料となる成形用素材を製造
する。この素材の製造工程は。

解繊＃１１のホッパ２に木片のチップＣを投入し、ホッ
パ２の底部に設けられたスクリューフィーダ３によりチ
ップＣを蒸煮タンク４に供給する。蒸煮タンク４の上部
からはスチームＳが供給されて前記チップＣをふやかし
、繊維分がバラは易い状態としてからタンク４の底部を
介してチップＣをスクリューフィーダ５によって解繊デ
ィスク６に供給し、モータ７により駆動される解繊ディ
スク６で摺り合わせて木質繊維旧に解繊する。この解繊
された木質繊、％ｉＷ１は、圧送機７′により圧送管８
を介して、第４図に示す乾燥機１０に供給される。この
乾燥機）０は、ドライヤ１１から供給される熱風Ｈによ
り前述の湿った木質繊！ｄＩＷｌを蛇行する乾燥管１２
にて乾燥した後サイクロン１３に供給し、このサイクロ
ン１３により水分Ａを含む熱風と微粉とを蒸発させて除
去している。このようにして、５〜４０ｍｍ程度の木質
繊維ｗ２が得られる。次にこの木質繊維Ｗ２を、第５図
に示すように攪拌機１５の供給口１Ｂから供給し、複数
のスプレーノズル１７から耐水剤（パラフィン）を１〜
５％、接着剤（フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂乃至は
熱可塑性樹脂）等を結合剤（バインダー）として５〜１
０％程度供給し、さらに深絞り成形用の麻繊維を約１７
％、マット化に必要な熱可塑性樹脂としてポリプロピレ
ン繊維等を約７％程度添加し、回転する攪拌羽ＩＮ＋８
によりこれらを均一に混合、攪拌し、取出口１９より木
質系成形用素材Ｂ１を得る。

次に、上記素材Ｂ１を成形用マント材製造用のマット製
造装置（図示せず）等に供給して成形を行い、一定規格
の大きさで約１０〜４０＋＋ｍの厚さを有する成形用マ
ットを製造する。この成形用マントは、上述した木質繊
維と麻繊維及びポリプロピレン繊維とが押し付けられた
ような状態となっており、保管、ＭＨＤ等の取り扱いが
容易なので、この侭保管され、必要なときにはマットの
状態で運搬されることになる。

上記成形用マットを用いて、木質系成形体を製造するに
は、完成後の成形体の形状例えば自動車用のドアトリム
より幾分太き目に裁断したマット材を熱圧成形用の型に
供給し、この型により圧縮成形して、例えばドアトリム
等の成形体を得る。このとき、成形用マットを形成して
いる素材に含まれる木質繊維が多い場合には、前記マッ
トをその侭型に配設したのではドアトリムのアームレス
ト部分のような平板の一面または両面に突出形成された
凹凸部分（以下この形状を深絞り部という）の深絞り性
が充分に得られないために、成形用マットをスチーム等
により軟化させ、さらに予備成形型により予備成形して
所定形状とし、熱圧成形型の型形状に沿わせるようにし
て成形を行っていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の木質系成形体の製造方法によ
れば、以下の問題点を有していた。

まず、保管、運搬等の取り扱いが容易になるように、成
形用材料の中間形態として、木買繊Ｍ等の素材を用いて
成形用マットを形成していたので、マットの製造工程や
マットを所定形状に裁断する工程を必要とし、製造工程
が煩雑で作業性が悪いという問題点があった。また、裁
断工程においては、マントは幾分太き目に形成されてい
るので、切り落とし部分が生じ、この分だけ素材が無駄
となり、製品の歩留まりが悪いという問題点もあった。

さらに、素材をマット化するには結合剤が余分に必要と
なり、さらに深絞り性を向上させるためには、マット材
として木質繊維以外に原料価格の高い麻等の長１１維や
熱可塑性樹脂ネットが必要であり、麻繊維を使用する場
合には余分に熱硬化性樹脂分を添加する必要があり、こ
れらの点でもコスト高となる問題点があった。

また、素材に含まれる木質繊維が多い場合、深絞り性向
上のためマットをスチームにより軟化させて予め成形体
の形状に予備成形しなければならず、加工工程が更に増
加するばかりでなく、絞り加工によりマットが延ばされ
る角部等（以下肩部という）が薄肉化してしまい、この
予備成形体を成形型に供給してそのまま圧縮成形加工す
ると、薄肉化した肩部が低密度となり、完成した木質系
成形体の深絞り部分の肩部の強度が低下するという問題
点も有していた。

因に、木質繊維８５％の場合も同様な問題が生じ、マッ
トを形成した素材と同様の素材を所謂パッチ当てするよ
うに前記深絞り部の肩部に当接させて、補強してから熱
圧成形していた。

ところで、最近に至って本発明者達は、上記のような問
題を一挙に解決するために、前記木質繊維から成る成形
用素材を用いて、低密度の素材集合体を形成し、この素
材集合体を直接成形用型内に供給して成形用マ・ントを
経ることなく直接熱圧成形するようにした木質系成形体
の製造方法を提案している（特願昭１３０−２３０４８
３号）、この成形用素材から形成した集合体は。

前記詳述した成形用マットとは異り、極めて低密度であ
り、比重がｏ、ｏｏｓ〜０．０５と軽く、厚さも同一の
成形体を形成するのにも拘らず５０■〜３００ｍｍ程度
と厚く、木質繊維の結合状態は絡み合う程度でそれ程強
くはなっていない、また、このような素材集合体を形成
することなく、上記木質系の成形用素材を直接熱圧成形
型の上方から散布して型内に降り積もらせるようにして
配設し、熱圧成形する方法も提案してＩ／）る、しかし
ながら、上述したような素材集合体を経由する製造方法
や、直接成形型内に降り積もらせる方法によると、従来
のマットを経由する方法と異り、直接成形型内に配設さ
れた素材同士に若干の絡み合いがあるとはいえ、一旦型
内に配設された素材が、上下の型の接近による風圧を受
け、素材の繊維分が四方に散逸してしまったり、素材集
合体を経由する場合には、集合体の厚肉部等に位置ずれ
が生じ、この侭の状態で熱圧成形を行うと、成形体の密
度に偏りが出来てしまったり、深絞り部を有する成形体
にあっては前記厚肉部の位置ずれにより所謂肩部が脆弱
になるという問題点を有していた。

本発明は上記種々の問題点を解決するためになされたも
のであり、直接型内に供給した木質系素材またはこの素
材を異形状に形成して直接型内に配設する素材集合体に
、極端な密度の偏りや形状崩れ１位置ずれ等の発生を防
止するようにして、熱圧成形後の木質系成形体の密度を
一定にすると共に、特に深絞り部を有する成形体の所謂
肩部等に脆弱部分が形成されないようにして、木質系成
形体の強度特性の改善を図ることを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための、本発明に係る木質系成形体
の製造方法の特徴は、合成樹脂を含む結合剤を加えた木
質系繊維より成る成形用素材を、直接熱圧成形型内に供
給した後、熱圧成形を行う木質系成形体の製造方法にお
いて、前記熱圧成形を行う際に、上下の型により形成さ
れる成形空間を側部方向から囲繞して前記素材を成形空
間内に位置決め・保持する保持板に空気排出孔を設け、
成形に当り上下の型が接近して押し出される前記素材内
の空気を前記排出孔から排出するようにしたことにある
。

（作　用） 上記のような各工程を経るだけで、木質系成形体を製造
することができるので、木質繊維等の素材を用いて成形
用マットを形成したり、この成形用マットを裁断したり
する工程を省略することができ、またマット化するため
の結合剤や、深絞り性向上のための麻等の長ｍ維、熱可
塑性樹脂ネット、熱硬化性樹脂分等の添加を不要乃至は
減少させることができる。

また、熱圧成形型の上下の型の接近に伴う風圧によって
、成形空間内に供給された成形用素材やこの素材の集合
体が、吹き飛ばされそうになったりしても、上下の型の
接近による風圧を保持板に設けた排出孔から成形空間の
外部に逃がしてやることができ、素材または素材集合体
を型内に配設された侭の状態で熱圧成形することができ
る。

以上のようにして、素材の密度を一定の状態とし、また
、素材集合体の形状、密度を一定の状態に維持した侭で
、熱圧成形を行うことができるので、熱圧成形後の木質
系成形体の全体を略一定の密度に形成することができ、
特に深絞り部を有する成形体を形成する場合でも、所謂
肩部等に、脆弱部分が形成されることがなく、木質系成
形体の強度特性を向上できる。

（実施例） 以下本発明に係る木質系成形体の製造方法の実施例につ
いて、図面に従い詳細に説明する。

第１図、第２図は本発明の一実施例を説明するもので、
第３図〜第５図と同一符号のものは同−または相当する
部材を示している。

まず、原料となる木質系素材を製造する工程については
、第３図〜第５図を用いて説明した従来の方法と略同−
であるので相違点のみ説明し、重複説明を省略する。

最初に、第３図に示す解繊機ｌにより、木片等のチップ
Ｃを解繊して、木質ｍ維１１ｉｌを製造し、この木質ｍ
維Ｗｌを第４図に示す乾燥機ｌＯに供給して乾燥を行い
、この乾燥された木質＃！ｌＩ維ｗ２を第５図に示す攪
拌機１５に供給する過程までは従来と同じである。異な
る点は、攪拌機１５で攪拌する際に、複数のスプレーノ
ズル１７から乾燥木質繊維−２に添加する材料及びその
分量である。耐水剤（例えばパラフィン）は従来と略同
じ１〜５％程添加するが、本発明はマット化を行わない
ので、結合剤（バインダー）としての接着剤（フェノー
ル樹脂等の熱硬化性乃至は熱可塑性樹１１り等の分量は
、２〜１０％（好ましくは５％）程度添加するだけでよ
い、この割合で、充分に攪拌して均一に混合すると、木
質繊維を主体とした成形用素材Ｂ１ができ上がり、必蟹
に応じてこの状態で貯蔵することもできる。

次に、−上記成形用素材Ｂｌを用いて図示しない製造装
置により素材集合体を形成する。この素材集合体形成工
程については、種々のものが考えられるが、例えば、上
方に開口する積層用容器の上部側に設けられた素材散！
口用容器内に設けられた散布器より、空気流にのせて結
合剤を含浸させた素材を散布して前記Ｕｋ層用容器上に
降り積らせたり、或は、空気と共に下側に設けられた供
給用容器から、上方に向けて浮遊される素材を上側に設
けた吸引集合用容器により吸引したりして、形成するよ
うにしている。

以上のようにして形成された集合体を、例えば吸引搬送
用の治具等により、第１図、第２図に示す熱圧成形型の
成形空間に供給・配設して成形を行う工程について、説
明する。

ｐｉ図に示す熱、圧成形型２０は１例えば、自動車用ド
アトリムを形成するものであり、緩衝材１表皮材等を取
付けてアームレストとして使用する深絞り部を形成する
ための凹部Ｃ１が形成された下型２１と、この下型２１
の成形面形状に対応するように、凸部Ｃ２を有する上型
２２とにより概略構成されている。前記下型２１．上型
２２の夫々下面及び上面には、ヒータ及び温調機（図示
せず）により加熱・温調されて、円型を夫々加熱する熱
板２３．２４が取付けられている。前記下型２１の外周
側には保持板２５が設けられており、この保持板２５の
下型２１の上面に臨む部分には、外周側全周に渡って任
意距離ずつ離間して長溝状の空気排出孔２６が形成され
ており、この排出孔２６には繊ｍ質の素材が透過するこ
とのないように、金網２７が取付けられている。また、
上型２２には上型の下降に伴って、成形空間内を真空引
きするガス抜き孔２８・・・が穿設されており、このガ
ス抜き孔２８・・・は上型２２と熱板２４との間に設け
られた調圧空間２９を介して吸引管３０゜バルブ３１の
操作により成形空間内の吸引を行うようになっている。

以上の構成を有する熱圧成形型２０を用いて、木質系成
形体を熱圧成形する過程について説明する。まず、熱板
２３　、２４により加熱した下型２１と上型２２との間
の成形空間Ｃに前記工程で形成した素材集合体Ｂ２を配
設する０次に、図示しない駆動機構によって上型２２を
下降させると、下型２１と上型２２との間の集合体Ｂ２
は、上型２２の接近してくる風圧によって保持板２５の
上部側の隙間Ｇから飛び出そうとするが、保持板２５の
外周側には、空気排出孔２６が形成されているので、上
部側から押し込まれた空気はこの排出孔２６を介して外
部に排出されることになる。前記上型２２が保持板２５
に囲繞される位置まで下降すると、隙間Ｇは塞がれるこ
とになるので、最早この隙間Ｇから集合体Ｂ２を構成す
る素材Ｂ１が飛び出すことは無くなるが、同時に前記ガ
ス抜き孔２８・・・から成形空間内のガス抜きが行われ
て、ガス抜き孔２８・・・及び空気排出孔２６の両方か
らガス抜きが行われ乍ら、集合体Ｂ２が圧縮されること
になる。この状態を示すのが、第２図であり。

下型２１の外周側の上端縁には、上型２２の下端縁乃至
成形体Ｍの外周端部が当接する垂直部分２１Ｓが形成さ
れているので、この垂直部分２１ｓによって成形体Ｍの
周縁側の形状を崩すことなく成形を行うことができる。

このようにして圧縮成形された成形体Ｍには、上下の型
２１．２２の凹部Ｃ１，凸部Ｃ２により夫々上下両方向
から形状を規制された深絞り部Ｎ１が形成されている。

なお、上述したものは本発明の一実施例を示すのみであ
り、本発明の目的、構成、効果を逸脱しない限り如何な
る変形変更も自由である。

例えば、上述した実施例においては、上下両型間に供給
・配設するものとして成形用素材を積層または集合させ
て形成した集合体Ｂ２を用いるものとして説明したが、
本発明はこれに限定されず、第３図乃至第５図において
説明した成形用素材８１を直接下型２１の成形面上に降
り積らせるようにして、木質系成形体を熱圧成形するも
のについても、適用することができる。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明に係る木質系成形
体の製造方法によれば、合成樹脂を含む結合剤を加えた
木質繊維より成る成形用素材を、直接熱圧成形型内に供
給した後、熱圧成形を行う木質系成形体の製造方法にお
いて、前記熱圧成形を行う際に、上下の型により形成さ
れる成形空間を側部方向から囲繞して前記素材を成形空
間内に位置決め・保持する保持板に空気排出孔を設け、
成形に当り上下の型が接近して押し出される前記素材内
の空気を前記排出孔から排出するようにしたので、以下
のような種々の効果を奏する。

■　成形空間内に低密度状態で配設された素材または素
材集合体を上下の型により圧縮する際に押し出される空
気を成形空間の外周側に設けた保持板に穿設した空気排
出孔を介して型外部に排出するようにしたので、圧縮成
形に際して成形用素材が、上下の型の接近による風圧を
受けて、四方に散逸するのを防止して素材の密度を一定
の状態とし、また、素材集合体を経由する場合には、集
合体の形状、密度を一定の状態に維持した侭で、熱圧成
形を行うことができるので、熱圧成形後の木質系成形体
の全体を略一定の密度に形成することができ、木質系成
形体の強度特性を向上させることができる。

・、多　　また、特に深絞り部を有する来貢系成形体を
形成する場合でも、成形後にこの深絞り部となる素材集
合体の厚肉部の型内における位置ずれを防止することが
できるので、深絞り部の所謂肩部等が孔あき状態の成形
体や、肩部に脆弱部分を有する成形体が形成されること
がなく、木質系成形体の製品歩留まりと強度の向上とを
図ることができる。

■　また、従来のように、木質系成形体の製造に際して
、中間加工工程として成形用マット材の製造工程、裁断
工程及びこの裁断したマット材をスチームにより軟化さ
せたり、予備成形したりする工程を一切省略することが
できるので、マット化のための熱可塑性樹脂が不要とな
り、深絞り性を得るための麻等の長繊維や熱可塑性樹脂
ネット等も不要となるので、製造工程の簡略化と低コス
ト化を図ることができる。

さらに、成形体の任意の箇所に特に深絞り部を形成する
必要がある場合においても、強度的に脆弱となる虞れの
ある所謂肩部等にパッチ当て等の作業を行わなくても所
定の強度を保証することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例を説明するもので、
第１図は素材集合体を熱圧成形型に供給・配設した状態
を示す概略断面図、第２図は同じく熱圧成形した状態を
示す概略断面図である。また、第３図乃至第５図は、木
質ｍ維を製造する工程を説明するもので、第３図は解繊
機を示す概略斜視図、第４図は乾燥機を示す概略構成図
、第５図は攪拌機を示す一部切欠き斜視図である。なお
、各図において、同一符号を付したものは同一または相
当する部材を示している。 ２０・・・熱圧成形型、２１・・・下型、２２・・・上
型、２５・・・保持板、２Ｇ・・・空気排出孔、２７・
・・金網、Ｂ２・・・素材集合体１Ｍ・・・木質系成形
体、Ｍｌ・・・深絞り部。 特許出願人　トヨタ自動車株式会社 （ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）合成樹脂を含む結合剤を加えた木質系繊維より成
   る成形用素材を、直接熱圧成形型内に供給した後、熱圧
   成形を行う木質系成形体の製造方法において、 上記熱圧成形を行う際に、上下の型により 形成される成形空間を側部方向から囲繞して前記素材を
   成形空間内に位置決め、保持する保持板に空気排出孔を
   設け、成形に当り上下の型の接近により押し出される前
   記素材内の空気を前記排出孔から排出するようにしたこ
   とを特徴とする木質系成形体の製造方法。