WO2012066908A1 - 圧縮木製品の製造方法 - Google Patents

Abstract

　薄肉でありながら強度が高く、木質材としての風合いを損なうことのない圧縮木製品を、簡易かつ短い工程で製造可能な圧縮木製品の製造方法を提供する。本発明の圧縮木製品の製造方法は、略椀状をなす木材からなるブランク材を、一対の金型により熱可塑性樹脂とともに加熱圧縮して圧縮木材を形成する加熱圧縮工程（ステップＳ３）と、前記加熱圧縮工程の後、前記一対の金型により前記圧縮木材の圧縮状態を保持しながら、前記金型の温度をさらに上昇させて前記熱可塑性樹脂を液状化させ、液状化した熱可塑性樹脂を前記圧縮木材に含浸させる樹脂含浸工程（ステップＳ４）と、を含む。

Description

圧縮木製品の製造方法

　本発明は、木材を所定の三次元形状に圧縮成形する圧縮木製品の製造方法に関する。

　近年、自然素材である木材が注目されている。木材はさまざまな木目を有するため、原木から形取る箇所に応じて個体差が生じ、その個体差が製品ごとの個性となる。また、長期の使用によって生じる傷や色合いの変化自体も、独特の風合いとなって使用者に親しみを生じさせることがある。これらの理由により、合成樹脂や軽金属を用いた製品にはない、個性的で味わい深い製品を生み出すことの出来る素材として木材が注目されており、その成形技術も飛躍的に進歩しつつある。

　従来より、木材の改質や木材を圧縮し固定化する技術として、多塩基酸と多価アルコールを含む水溶液またはアルコール溶液を木材板状物に含浸させ、この木材板状物を加熱加圧し、熱硬化性物質を硬化させる改質木材の製造方法（例えば、特許文献１を参照）や、蒸気加熱加圧処理により固定化した木材に、合成樹脂を含浸させて加熱加圧処理する方法（例えば、特許文献２参照）、木材単板をプレスにより加熱加圧して、元厚の３／４～１／４の厚みに圧縮後、非親水性の重合硬化樹脂液を含浸させ、重合硬化させる木質化粧板の製造方法（例えば、特許文献３を参照）、木材あるいは木質材料に環状エステル化合物とホルムアルデヒド系樹脂の初期縮合物とを主成分とする薬剤を含浸等させ、その後該薬剤を木材あるいは木質材料中で反応硬化させる改質木材の製法（例えば、特許文献４を参照）が開示されている。

　一方、木材の三次元圧縮に関する技術として、木材板を水蒸気処理で軟化した後、木材板を楽器用響板に沿う形状のキャビティを有する型内に収め、響板形状にプレス成形し、次いでこの木材板を高温水蒸気雰囲気中で保持し、形状の固定化を行う楽器用響板の製造方法が開示されている（例えば、特許文献５を参照）。

特開平０１－１８２００２号公報 特開平０４－１３５７０１号公報 特許第２９９７３９３号公報 特許第２８１０９１８号公報 特開２０００－３５２９７１号公報

　しかしながら、特許文献１および２に記載の技術では、樹脂を含浸させた後、高温高圧で加熱加圧しているため、木材に亀裂や凹み、割れ等が生じるなどの場合があった。

　また、特許文献３に記載の技術では、木材単板の圧縮後、減圧下で重合硬化樹脂を含浸させて硬化しているため、減圧操作が煩雑であるとともに、工程が長く、また金型の温度制御に時間がかかるという問題を有している。

　さらに、特許文献４に記載の技術は、木材に含浸させた薬剤を加熱圧縮により硬化させて、木材の表面硬度や寸法安定性、および曲げ強度を向上させるものであるが、木材の圧縮に関する技術ではなく、木材の強度向上は、多量に含浸させた薬剤の硬化により達成されるものであり、木材の風合い等が損なわれるおそれがある。

　さらにまた、特許文献５に記載の技術では、三次元形状の圧縮木材の製造は可能であるものの、木材を圧縮し、固定化するまでの工程が長く、生産コストも高くなるという問題を有している。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、薄肉でありながら強度が高く、木質材としての風合いを損なうことのない圧縮木製品を、簡易かつ短い工程で製造可能な圧縮木製品の製造方法を提供することを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る圧縮木製品の製造方法は、木材を圧縮することによって曲面を含む３次元形状を有する圧縮木製品を製造する圧縮木製品の製造方法であって、略椀状をなす木材からなるブランク材を、一対の金型により熱可塑性樹脂とともに加熱圧縮して圧縮木材を形成する加熱圧縮工程と、前記加熱圧縮工程の後、前記一対の金型による前記圧縮木材の圧縮状態を保持しながら、前記金型の温度をさらに上昇させて前記熱可塑性樹脂を液状化させ、液状化した熱可塑性樹脂を前記圧縮木材に含浸させる樹脂含浸工程と、を含むことを特徴とする。

　また、本発明に係る圧縮木製品の製造方法は、上記発明において、前記圧縮木材は、前記ブランク材の肉厚の０.３～０.５まで圧縮されることを特徴とする。

　また、本発明に係る圧縮木製品の製造方法は、上記発明において、前記加熱圧縮工程の前に、前記熱可塑性樹脂から形成したシート部材または前記金型もしくは前記ブランク材の一部の表面形状とほぼ同一に形成した樹脂部材を、前記金型または前記ブランク材に載置または取り付ける取付工程を含むことを特徴とする。

　また、本発明に係る圧縮木製品の製造方法は、上記発明において、前記樹脂含浸工程の後、前記圧縮木材を下型を含む前記一対の金型で挟持した状態で、前記一対の金型を室温まで冷却して前記圧縮木材を放冷する冷却工程を含むことを特徴とする。

　また、本発明に係る圧縮木製品の製造方法は、上記発明において、前記加熱圧縮工程の金型温度は１００～１５０℃であり、前記樹脂含浸工程の金型温度は１６０～１９０℃であることを特徴とする。

　また、本発明に係る圧縮木製品の製造方法は、上記発明において、前記シート部材は、前記ブランク材の平面状の主板部と略同一形状の平板とすることを特徴とする。

　また、本発明に係る圧縮木製品の製造方法は、上記発明において、前記シート部材は、前記ブランク材の内壁面と略同一面積かつ略同一形状の平板状をなし、前記取付工程は、前記シート部材を、前記一対の金型のうち前記ブランク材の内壁面と対向するように配置される下型の上面に載置し、前記加熱圧縮工程の前に、加熱した該下型により前記シート部材を軟化させる軟化工程を行うことを特徴とする。

　また、本発明に係る圧縮木製品の製造方法は、上記発明において、前記樹脂含浸工程は、前記金型の温度をさらに上昇させて前記熱可塑性樹脂を液状化して、前記圧縮木材に液状化した熱可塑性樹脂を含浸させるとともに、液状化した熱可塑性樹脂を前記下型に形成した穴部に導入し、前記冷却工程は、前記圧縮木材を放冷するとともに、前記穴部に導入した熱可塑性樹脂を固化して、前記熱可塑性樹脂からなる前記圧縮木材の補強部材を形成することを特徴とする。

　また、本発明に係る圧縮木製品の製造方法は、上記発明において、前記木材は、前記加熱圧縮工程前に繊維飽和点以上の含水率を有する状態にあることを特徴とする。

　本発明によれば、ブランク材の加熱圧縮と、圧縮されたブランク材への熱可塑性樹脂の含浸とを、一対の金型で連続して行うことにより、薄肉でありながら強度が高く、木質材としての風合いを損なうことのない圧縮木製品を、簡易かつ短い工程で製造することが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る圧縮木製品の製造方法の概要を示すフローチャートである。 図２は、本発明の実施の形態１に係る圧縮木製品の製造方法の形取工程の概要を模式的に示す図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係る圧縮木製品の製造方法の加熱圧縮工程で使用する金型を示す斜視図である。 図４は、熱可塑性樹脂から形成された樹脂部材を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態１に係る圧縮木製品の製造方法の加熱圧縮工程の概要を模式的に示す図である。 図６は、図５のＡ－Ａ線断面図である。 図７は、本発明の実施の形態１に係る圧縮木製品の製造方法の加熱圧縮工程において、ブランク材の変形がほぼ完了した状態を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態１に係る圧縮木製品の製造方法の樹脂含浸工程において、ブランク材への樹脂の含浸がほぼ完了した状態を示す図である。 図９は、本発明の実施の形態１に係る圧縮木製品の製造方法により製造した圧縮木製品の構成を示す斜視図である。 図１０は、本発明の実施の形態１に係る圧縮木製品の製造方法によって製造された圧縮木製品の適用例であるデジタルカメラの外装体の構成を示す斜視図である。 図１１は、図１０に示す外装体によって外装されるデジタルカメラの外観構成を示す斜視図である。 図１２は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る圧縮木製品の製造方法の樹脂部材取付工程の概要を模式的に示す図である。 図１３は、本発明の実施の形態１の変形例２に係る圧縮木製品の製造方法の樹脂部材取付工程の概要を模式的に示す図である。 図１４は、本発明の実施の形態２に係る圧縮木製品の製造方法で使用する凸金型を示す斜視図である。 図１５は、本発明の実施の形態２に係る圧縮木製品の製造方法の加熱圧縮工程の概要を模式的に示す図である。 図１６は、図１５のＢ－Ｂ線断面図である。 図１７は、本発明の実施の形態２に係る圧縮木製品の製造方法の樹脂含浸工程において、ブランク材への樹脂の含浸がほぼ完了した状態を示す図である。 図１８は、本発明の実施の形態２に係る圧縮木製品の製造方法により製造した圧縮木製品の構成を示す斜視図である。 図１９は、本実施の形態２の変形例１で使用する熱可塑性樹脂から形成された樹脂部材を示す図である。

　以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、以下の説明で参照する図面は模式的なものであって、同じ物体を異なる図面で示す場合には、寸法や縮尺等が異なる場合もある。

（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１に係る圧縮木製品の製造方法の処理の概要を示すフローチャートである。まず、原木から略椀状をなすブランク材を形取る（ステップＳ１：形取工程）。図２は、形取工程の概要を模式的に示す図である。形取工程では、無垢材などの原木１から、略椀状をなすブランク材２を切削等によって形取る。

　ブランク材２は、略長方形の表面を有する平板状の主板部２ａと、主板部２ａの表面で対向する二つの長辺部の各々から主板部２ａに対して湾曲して延在する二つの側板部２ｂと、主板部２ａの表面で対向する二つの短辺部の各々から主板部２ａに対して湾曲して延在する二つの側板部２ｃと、を備える。ブランク材２は、後述する加熱圧縮工程によって減少する分の容積を予め加えた容積を有する。なお、図２では、原木１からブランク材２を年輪の接線方向に板目材を形取った場合を示しているが、形取工程で形取るブランク材は柾目材や木口材でもよい。また、ブランク材２の形状はあくまでも一例に過ぎない。すなわち、ここでいう略椀状には、椀状のほか皿状や函形状などの形状も含まれるものとする。

　次に、熱可塑性樹脂から形成した樹脂部材を後述する加熱圧縮工程で使用する金型に取り付ける（ステップＳ２：樹脂部材取付工程）。図３は、加熱圧縮工程で使用する圧縮金型１００の要部の構成を示す斜視図である。図４は、熱可塑性樹脂から形成された樹脂部材１０を示す図である。図５は、本発明の実施の形態１に係る圧縮木製品の製造方法の加熱圧縮工程の概要を模式的に示す図である。図６は、図５のＡ－Ａ線断面図である。

　樹脂部材１０を取り付ける圧縮金型１００は、一対の凹金型１０１、凸金型１０２と、凹金型１０１および凸金型１０２の加熱温度および圧縮力を制御する制御装置１０５とを備える。凹金型１０１および凸金型１０２の内部には、熱を発生するヒータ１０３、１０４がそれぞれ設けられている。

　樹脂部材１０は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリアミド、ポリカーボネートなどの熱可塑性樹脂から形成される。ポリプロピレンまたはポリカーボネートが本実施の形態１での圧縮木製品の製造に適している。

　樹脂部材１０は、ブランク材２と同様に、略長方形の表面を有する平板状の主板部１０ａと、主板部１０ａの表面で対向する二つの長辺部の各々から主板部１０ａに対して湾曲して延在する二つの側板部１０ｂと、主板部１０ａの表面で対向する二つの短辺部の各々から主板部１０ａに対して湾曲して延在する二つの側板部１０ｃと、を備える。実施の形態１では、樹脂部材１０は、凸金型１０２の凸部１２１に取り付けられる。略椀状をなす樹脂部材１０の内面形状は、凸部１２１の形状と略同一に形成される。または、略椀状をなす樹脂部材１０の外面形状を、ブランク材２の内面形状と略同一に形成して、樹脂部材１０をブランク材２の内面に取り付けてもよい。あるいは、略椀状をなす樹脂部材１０の内面形状を、ブランク材２の外面形状と略同一に形成して、樹脂部材１０をブランク材２の外面に取り付けてもよい。

　樹脂部材１０の取り付け後、ブランク材２を加熱圧縮する（ステップＳ３：加熱圧縮工程）。ブランク材２は、凸金型１０２上に取り付けられた樹脂部材１０とともに、凹金型１０１、凸金型１０２により加熱しながら圧縮される。ブランク材２は、この加熱圧縮により加熱圧縮工程前とは異なる略椀状に変形される。圧縮時の凹金型１０１、凸金型１０２の温度は、１００～１５０℃、好適には１００～１２０℃に制御するのが好ましい。本実施の形態１では、工程短縮のために、ブランク材２を水蒸気雰囲気下での軟化を行うことなく加熱圧縮を行う。軟化工程を行わずに高温で加熱圧縮を行うと、ブランク材２の表面に亀裂や割れ等が発生するおそれがある。したがって、加熱圧縮によるブランク材２の破損防止のために、当該温度範囲で加熱圧縮するのが好ましい。

　また、ブランク材２を形取る原木１は、繊維飽和点以上の含水率を有するものを使用するのが好ましい。本実施の形態１では、上述したように、ブランク材２を、軟化工程を行うことなく加熱圧縮を行う。原木１の含水率が繊維飽和点を下回ると、加熱圧縮の際にブランク材２の表面に亀裂や割れ等が派生するおそれがある。したがって、加熱圧縮時の破損を防止するために、繊維飽和点以上の含水率を有する原木１を使用してブランク材２を形取ることが好ましい。なお、本実施の形態１において、含水率とは、｛（木材の乾燥前の重量－全乾状態の重量）／全乾状態の重量｝×１００（％）で定義される量のことである。ここで、全乾状態とは、木材の細胞壁に含まれて木材を構成する分子と結合する結合水がほとんどなくなった状態のことであり、この全乾状態における含水率はほぼ０％である。また、繊維飽和点とは、木材に含まれる水分のうち、細胞内腔や細胞壁の間隙にある自由水が存在せず、結合水のみが存在する状態における含水率のことである。

　加熱圧縮工程の際にブランク材２の上方から圧縮力を加える凹金型１０１は、ブランク材２の突出している外側面に当接する平滑面を有する凹部１１１を備える。主板部２ａから側板部２ｂにかけて湾曲する部分の表面であって凹金型１０１と対向する側の表面の曲率半径をＲＯとし、この表面に当接する凹部１１１の表面の曲率半径をＲＡとすると、二つの曲率半径ＲＯ、ＲＡは、ＲＯ≧ＲＡという関係を満たす。

　一方、加熱圧縮工程の際にブランク材２の下方から圧縮力を加える凸金型１０２は、ブランク材２の窪んでいる内側面に当接する平滑面を有する凸部１２１を備える。主板部２ａから側板部２ｂにかけて湾曲する部分の表面であって、凸金型１０２と樹脂部材１０を介して対向する側の表面の曲率半径をＲＩとし、この表面に当接する凸部１２１の表面の曲率半径をＲＢ（樹脂部材１０の主板部１０ａから側板部１０ｂにかけて湾曲する部分の表面の曲率半径も同様）とすると、二つの曲率半径ＲＩ、ＲＢは、ＲＩ≧ＲＢという関係を満たす。

　図７は、加熱圧縮工程において、凹金型１０１および凸金型１０２によって、ブランク材２が樹脂部材１０とともに挟持されて所定の圧力が加えられた状態を示す図であり、ブランク材２の変形がほぼ完了した状態を示す図である。図７に示す状態で、ブランク材２は、凹金型１０１および凸金型１０２から圧縮力を受けることにより、加熱圧縮工程前とは異なる略椀状に変形することができる。この加熱圧縮工程により、ブランク材２の肉厚は、圧縮前の３０～５０％程度の肉厚まで圧縮される。換言すると、この加熱圧縮工程におけるブランク材２の圧縮率（圧縮によるブランク材２の肉厚の減少分ΔＲとそのブランク材２の圧縮前の肉厚Ｒの比の値ΔＲ／Ｒ）は、０.５０～０.７０程度である。ブランク材２の圧縮率を０．５０～０．７０程度とすることにより、製品の肉厚を薄くして加工を容易にするとともに、強度も高く保持することができる。

　加熱圧縮工程が終了した後、凹金型１０１および凸金型１０２によってブランク材２を挟持し、所定の三次元形状に保持したままの状態で、上述した加熱圧縮工程よりもさらに凹金型１０１および凸金型１０２の温度を上昇させて、樹脂部材１０を液状化し、液状化した樹脂部材１０の材料である熱可塑性樹脂を、圧縮されたブランク材２に含浸させる（ステップＳ４：樹脂含浸工程）。

　図８は、樹脂含浸工程において、凹金型１０１および凸金型１０２によって圧縮されたブランク材２を所定の三次元形状に保持したままの状態で、金型温度を上昇させることにより樹脂部材１０を液状化して、圧縮されたブランク材２に液状化した樹脂を含浸させ、圧縮木製品３を形成した状態を示す図である。

　凸金型１０２上に取り付けた樹脂部材１０は、金型温度を上昇させることにより液状化され、圧縮されたブランク材２に含浸される。凹金型１０１および凸金型１０２の温度は、樹脂部材１０の材料である熱可塑性樹脂のガラス転移点より高い温度、好適には、ガラス転移点から３０～８０℃程度高い温度とするのが好ましい。使用する材料によって加熱温度は変更しうるが、１６０～１９０℃程度、好ましくは１８０～１９０℃程度に加熱することが好ましい。熱可塑性樹脂はガラス転移点で液状化を開始するが、ガラス転移点近傍では粘度が高いため含浸し難く、また温度が高すぎると樹脂が酸化分解されやすいため、上記温度範囲とすることが好ましい。

　樹脂含浸工程後、凹金型１０１および凸金型１０２によりブランク材２を挟持した状態で、凹金型１０１および凸金型１０２を室温まで冷却して、ブランク材２を冷却する（ステップＳ５：冷却工程）。この冷却工程でブランク材２を冷却することにより、前記樹脂含浸工程で液状化された樹脂も冷却され固化する。本実施の形態１では、圧縮されたブランク材２に液状化した樹脂を含浸させた後冷却して、樹脂を固化することにより、圧縮されたブランク材２の形状が樹脂により固定化されるため、水蒸気雰囲気下で加熱加圧したり、金型で挟持して放置する等の固定化工程を行うことなく、寸法安定性に優れる圧縮木製品を得ることができる。

　図９は、本発明の実施の形態１に係る圧縮木製品の製造方法により製造した圧縮木製品３の構成を示す斜視図である。同図に示す圧縮木製品３は、ブランク材２の主板部２ａおよび側板部２ｂ、２ｃにそれぞれ対応する主板部３ａおよび側板部３ｂ、３ｃを有する。圧縮木製品３は、熱可塑性樹脂を含浸しているため、木製品の風合いを保持しながら、樹脂成分による艶やより高い耐久性を得ることができる。

　図１０は、以上説明した圧縮木製品の製造方法によって製造された圧縮木製品３の適用例であるデジタルカメラの外装体の構成を示す斜視図である。同図に示す外装体４は、デジタルカメラの前面側（被写体と対向する側）を外装するものであり、圧縮木製品３の主板部３ａおよび側板部３ｂ、３ｃにそれぞれ対応する主板部４ａおよび側板部４ｂ、４ｃを備える。主板部４ａは、デジタルカメラの撮像部を表出する円筒形状の開口部４１と、デジタルカメラのフラッシュを表出する直方体形状の開口部４２とを有する。側板部４ｂは、シャッターボタンを表出する半円筒形状の切り欠き４３を有する。

　図１１は、外装体４によって前面側が外装されるデジタルカメラの外観構成を示す斜視図である。同図に示すデジタルカメラ３０１は、撮像部３０２と、フラッシュ３０３と、シャッターボタン３０４とを有する。撮像部３０２およびフラッシュ３０３が表出するデジタルカメラ３０１の前面側は、外装体４によって外装される。一方、デジタルカメラ３０１の背面側は、圧縮木製品３を用いて外装体４と同様に形成される外装体５によって外装される。このように、本実施の形態１に係る圧縮木製品の製造方法によって製造された圧縮木製品を、デジタルカメラの外装体として適用する場合には、肉厚が１．０～１．６ｍｍ程度となるようにすればより好ましい。

　以上説明した本発明の実施の形態１の圧縮木製品の製造方法によれば、圧縮木材の肉厚を薄くして加工性を向上するとともに強度を高く保持でき、また、木質材としての風合いを損なうことのない圧縮木製品を、簡易かつ短い工程で製造することが出来るという効果を奏する。

　本実施の形態１の変形例１として、熱可塑性樹脂から形成した平板状のシート部材１０Ａを樹脂部材として使用するものが例示される。変形例１の樹脂部材取付工程では、平板状のシート部材１０Ａを、ブランク材２の内壁面と対向するように配置される凸金型１０２（圧縮金型１００の下型）の凸部１２１の平板部１２１ａに載置する。図１２は、本発明の実施の形態１の変形例１に係る圧縮木製品の製造方法の樹脂部材取付工程の概要を模式的に示す図である。シート部材１０Ａは、ブランク材２の主板部２ａと略同一形状とし、シート部材１０Ａは、凸金型１０２の凸部１２１の平板部１２１ａ上に載置される。シート部材１０Ａの載置の後、ブランク材２を、凹金型１０１および凸金型１０２によりシート部材１０Ａとともに加熱圧縮し、樹脂含浸工程、冷却工程を経て、圧縮木製品４を製造する。

　本変形例１によれば、ブランク材２に含浸させる熱可塑性樹脂を所定の形状に成形する工程を省略できるという効果を有する。

　さらに、本実施の形態１の変形例２として、熱可塑性樹脂から形成した平板状のシート部材１０Ｂを樹脂部材として使用するものが例示される。変形例２のシート部材１０Ｂは、ブランク材２の内壁面と略同一面積の矩形の平板状をなす。

　図１３は、本発明の実施の形態１の変形例２に係る圧縮木製品の製造方法の樹脂部材取付工程の概要を模式的に示す図である。矩形平板状のシート部材１０Ｂは、凸金型１０２の凸部１２１の平板部１２１ａに載置される。シート部材１０Ｂは、ブランク材２の主板部２ａより大きく、そのままブランク材２とともに加熱圧縮すると、ブランク材２の内壁面に傷をつけるおそれがある。したがって、変形例２では、シート部材１０Ｂを凸金型１０２の凸部１２１の平板部１２１ａに載置して、しばらく凸金型１０２により加熱して軟化させる。シート部材１０Ｂが軟化した後、ブランク材２を金型１００に配置して、凹金型１０１および凸金型１０２により加熱圧縮し、樹脂含浸工程、冷却工程を経て、圧縮木製品を製造する。

　本変形例２によれば、ブランク材２に含浸させる熱可塑性樹脂を所定の形状に成形する工程を省略できるという効果を有する。

（実施の形態２）
　本発明の実施の形態２に係る圧縮木製品の製造方法は、ブランク材を加熱圧縮する金型の凸金型に、圧縮木製品の樹脂補強部となるボス等を形成する穴部を設けて、該穴部に液状化した樹脂を導入し冷却固化することにより、圧縮木製品の内部に補強部材を形成する。

　図１４は、本発明の実施の形態２に係る圧縮木製品の製造方法で使用する凸金型１０２ｃを示す斜視図である。図１５は、本発明の実施の形態２に係る圧縮木製品の製造方法の加熱圧縮工程の概要を模式的に示す図である。図１６は、図１５のＢ－Ｂ線断面図である。図１７は、本発明の実施の形態２に係る圧縮木製品の製造方法の樹脂含浸工程において、ブランク材２への樹脂の含浸がほぼ完了した状態を示す図である。

　本発明の実施の形態２に係る圧縮木製品の製造方法では、実施の形態１と同様に、まず、原木から略椀状をなすブランク材２を形取り、樹脂部材１０Ｃを凸金型１０２ｃに取り付ける。図１４に示すように、凸金型１０２ｃの凸部１２１の主板部１２１ａには、樹脂補強部を形成するための穴部１３０、１３１、１３２、１３３、１３４が形成されている。樹脂部材１０Ｃは、実施の形態１で使用する樹脂部材１０と略同一形状とするが（図４参照）、実施の形態２では、ブランク材２への含浸分に加えボス等の樹脂補強部を形成させる分の樹脂部材が必要となるため、実施の形態１の樹脂部材１０より厚みのある樹脂部材１０Ｃを使用する。

　樹脂部材１０Ｃを凸金型１０２ｃの凸部１２１に取り付け後、図１５に示すように、ブランク材２を圧縮金型１００Ｃにより加熱圧縮する。加熱圧縮の条件は、実施の形態１と同様である。

　加熱圧縮が終了した後、凹金型１０１および凸金型１０２ｃによってブランク材２を所定の三次元形状に保持したままの状態で、凹金型１０１および凸金型１０２ｃの温度を上昇させて、樹脂部材１０Ｃのガラス転移点より高い温度とし、圧縮されたブランク材２に、樹脂部材１０Ｃの材料である液状化した熱可塑性樹脂を含浸させるとともに、液状化した熱可塑性樹脂を凸金型１０２ｃの凸部に形成した穴部１３０、１３１、１３２、１３３、１３４に導入する。圧縮金型１００Ｃの加熱条件は実施の形態１と同様である。

　樹脂を含浸させた後、凹金型１０１および凸金型１０２ｃによりブランク材２を挟持した状態で、凹金型１０１および凸金型１０２ｃを室温まで冷却して、ブランク材２を冷却するとともに、穴部１３０、１３１、１３２、１３３、１３４に導入された熱可塑性樹脂を固化して、熱可塑性樹脂からなる補強部材を形成する。

　図１８は、本発明の実施の形態２に係る圧縮木製品の製造方法により製造した圧縮木製品７の構成を示す斜視図である。圧縮木製品７は、ブランク材２の主板部２ａおよび側板部２ｂ、２ｃにそれぞれ対応する主板部７ａおよび側板部７ｂ、７ｃを有する。主板部７ａの内側面に、補強部材としてボス７２、７３、７４、およびリブ７５、７６が形成されている。

　本実施の形態２の圧縮木製品の製造方法では、ブランク材を加熱圧縮する金型の凸型に、圧縮木製品の樹脂補強部であるボス等を形成する穴部を設けることにより、余分な工程を経ることなく、補強部材を圧縮木材に対して容易にかつ確実に付着固定させることができる。また、本実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、良好な加工性を有し、強度が高いだけでなく、木質材としての風合いを損なうことのない圧縮木製品を、簡易かつ短い工程で製造することができる。

　本実施の形態２の変形例１として、ボス等の補強部材を形成した形状に予め形成した樹脂部材１０Ｄを使用してもよい。図１９は、本実施の形態２の変形例１で使用する熱可塑性樹脂から形成された樹脂部材１０Ｄを示す図である。樹脂部材１０Ｄは、略長方形の表面を有する平板状の主板部１０ａ’と、主板部１０ａ’の各々から主板部１０ａ’に対して湾曲して延在する側板部１０ｂ’、１０ｃ’と、を備える。樹脂部材１０Ｄの内側面は、凸金型１０２ｃの凸部１２１と略同一形状とし、主板部１０ａ’には、補強部材としてボス７２、７３、７４、およびリブ７５、７６が形成されている。

　本実施の形態２の変形例１では、ボス７２、７３、７４、およびリブ７５、７６が形成された樹脂部材１０Ｄを、凸金型１０２ｃの凸部１２１に取り付ける。その後、実施の形態２と同様に、ブランク材２を樹脂部材１０Ｄとともに圧縮金型１００Ｃにより加熱圧縮し、圧縮金型１００Ｃの温度を上昇させて樹脂部材１０Ｄを液状化し、圧縮されたブランク材２に、樹脂部材１０Ｄの材料である液状化した熱可塑性樹脂を含浸させ、冷却することにより、補強部材を有する圧縮木製品を製造することができる。

　本発明に係る圧縮木製品の製造方法によって製造された圧縮木製品は、電子機器用外装体として有用であり、特にデジタルカメラや携帯電話の外装体として好適に使用できる。また、本発明に係る圧縮木製品の製造方法によって製造された圧縮木製品は、例えば食器、各種筐体、建材などにも適用可能である。

　１　原木
　２　ブランク材
　２ａ、３ａ、７ａ　主板部
　２ｂ、２ｃ、３ｂ、３ｃ、７ｂ、７ｃ　側板部
　３、７　圧縮木製品
　１０　樹脂部材
　７２、７３、７４　ボス
　７５、７６　リブ
　１００、１００Ｃ　圧縮金型
　１０１　凹金型
　１０２、１０２ｃ　凸金型
　１０３、１０４　ヒータ
　１０５　制御装置
　１１１　凹部
　１２１　凸部
　１３０、１３１、１３２、１３３、１３４　穴部
　Ｇ　木目

Claims (9)

1. 　木材を圧縮することによって曲面を含む３次元形状を有する圧縮木製品を製造する圧縮木製品の製造方法であって、
   　略椀状をなす木材からなるブランク材を、一対の金型により熱可塑性樹脂とともに加熱圧縮して圧縮木材を形成する加熱圧縮工程と、
   　前記加熱圧縮工程の後、前記一対の金型による前記圧縮木材の圧縮状態を保持しながら、前記金型の温度をさらに上昇させて前記熱可塑性樹脂を液状化させ、液状化した熱可塑性樹脂を前記圧縮木材に含浸させる樹脂含浸工程と、
   　を含むことを特徴とする圧縮木製品の製造方法。
2. 　前記圧縮木材は、前記ブランク材の肉厚の０.３～０.５まで圧縮されることを特徴とする請求項１に記載の圧縮木製品の製造方法。
3. 　前記加熱圧縮工程の前に、前記熱可塑性樹脂から形成したシート部材または前記金型もしくは前記ブランク材の一部の表面形状とほぼ同一に形成した樹脂部材を、前記金型または前記ブランク材に載置または取り付ける取付工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の圧縮木製品の製造方法。
4. 　前記樹脂含浸工程の後、前記圧縮木材を下型を含む前記一対の金型で挟持した状態で、前記一対の金型を室温まで冷却して前記圧縮木材を放冷する冷却工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の圧縮木製品の製造方法。
5. 　前記加熱圧縮工程の金型温度は１００～１５０℃であり、
   　前記樹脂含浸工程の金型温度は１６０～１９０℃であることを特徴とする請求項１に記載の圧縮木製品の製造方法。
6. 　前記シート部材は、前記ブランク材の平面状の主板部と略同一形状の平板とすることを特徴とする請求項３に記載の圧縮木製品の製造方法。
7. 　前記シート部材は、前記ブランク材の内壁面と略同一面積かつ略同一形状の平板状をなし、
   　前記取付工程は、前記シート部材を、前記一対の金型のうち前記ブランク材の内壁面と対向するように配置される下型の上面に載置し、
   　前記加熱圧縮工程の前に、加熱した該下型により前記シート部材を軟化させる軟化工程を行うことを特徴とする請求項３に記載の圧縮木製品の製造方法。
8. 　前記樹脂含浸工程は、前記金型の温度をさらに上昇させて前記熱可塑性樹脂を液状化して、前記圧縮木材に液化した熱可塑性樹脂を含浸させるとともに、液状化した熱可塑性樹脂を前記下型に形成した穴部に導入し、
   　前記冷却工程は、前記圧縮木材を放冷するとともに、前記穴部に導入した熱可塑性樹脂を固化して、前記熱可塑性樹脂からなる前記圧縮木材の補強部材を形成することを特徴とする請求項４に記載の圧縮木製品の製造方法。
9. 　前記木材は、前記加熱圧縮工程前に繊維飽和点以上の含水率を有する状態にあることを特徴とする請求項１～８のいずれか一つに記載の圧縮木製品の製造方法。

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