(57)【要約】【課題】  簡便な方法で、加飾シートの意匠性を損なうことなく、基材表面を加飾する方法を提供すること。また、意匠性に優れた接着複合体を提供すること。【解決手段】  基材と加飾シートとをホットメルト系接着剤を介して接着する方法であって、金属製の金型を有する熱圧着装置を用い、加飾される基材側の金型を加熱し、加飾シート側の金型を基材側の金型より低温に保ちながら熱圧着することを特徴とする、基材への加飾シートの接着方法。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と加飾シートとをホットメルト系接着剤を介して接着する方法であって、金属製の金型を有する熱圧着装置を用い、加飾される基材側の金型を加熱し、加飾シート側の金型を基材側の金型より低温に保ちながら熱圧着することを特徴とする、基材への加飾シートの接着方法。
【請求項２】
上記基材または上記加飾シートの少なくとも一方に、予めホットメルト系接着剤をプレラミネートした後、加飾シート側の金型を基材側の金型より低温に保ちながら熱圧着することを特徴とする、請求項１に記載の基材への加飾シートの接着方法。
【請求項３】
上記基材が金属性材料であることを特徴とする、請求項１または２に記載の基材への加飾シートの接着方法。
【請求項４】
上記加飾シートがその表面に３次元状のシボを有することを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の基材への加飾シートの接着方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の基材への加飾シートの接着方法により得られることを特徴とする、接着複合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、意匠性を有する加飾シートの基材への接着方法と該方法により得られた接着複合体に関する。得られた接着複合体は、自動車内装部材、家電製品、ＩＴ関連製品、住宅資材、文具製品などに好適に使用できる。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車内外装部品や家電製品などにおいて、製品差別化の一つとして意匠性が重要視されている。そのため、現在、基材に対する様々な加飾工法が開発されている。例えば特許文献１に、金型内に加飾シートを敷設し、金型内に溶融した樹脂を射出して、加飾シートと一体成形する加飾樹脂成形品の成形方法が開示されている。しかし、該方法では、溶融した樹脂の熱により加飾シートが変形し、特にシボを有する加飾シートを用いる場合、射出成形時の熱と圧力によりシボがつぶれ、その意匠性は失われてしまう。また、加飾対象が硬質材料の場合にこの方法は用いられない。
【特許文献１】特開２００８−１００４１５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、この様な問題に鑑み、簡便な方法で、加飾シートの意匠性を低下させずに、基材と該加飾シートを接着させる方法を提供することを目的とする。また、これにより得られた接着複合体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上述の現状に鑑み、鋭意検討した結果、金属製の金型を有する熱圧着装置を用い、その金型の温度をコントロールすることにより、加飾シートの意匠性を低下させることなく基材の表面を加飾することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
すなわち、本発明は、下記１）〜５）に関する。
１）基材と加飾シートとをホットメルト系接着剤を介して接着する方法であって、金属製の金型を有する熱圧着装置を用い、加飾される基材側の金型を加熱し、加飾シート側の金型を基材側の金型より低温に保ちながら熱圧着することを特徴とする、基材への加飾シートの接着方法。
２）上記基材または上記加飾シートの少なくとも一方に、予めホットメルト系接着剤をプレラミネートした後、加飾シート側の金型を基材側の金型より低温に保ちながら熱圧着することを特徴とする、１）に記載の基材への加飾シートの接着方法。
３）上記基材が金属性材料であることを特徴とする、１）または２）に記載の基材への加飾シートの接着方法。
４）上記加飾シートがその表面に３次元状のシボを有することを特徴とする、１）〜３）の何れか一項に記載の基材への加飾シートの接着方法。
５）１）〜４）の何れか一項に記載の基材への加飾シートの接着方法により得られることを特徴とする、接着複合体。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、簡便な方法で、加飾シートの意匠性を損なうことなく、基材表面を加飾することが出来る。また、意匠性に優れた接着複合体を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に本発明の詳細について述べる。
【０００８】
本発明に用いられる熱圧着装置とは、２つの金属性金型が対になるように配置されており、機械的な力で金型内に挿入した基材を成型加工可能な装置全般をさす。プレス時の金型の作動方法は、機械式または液圧式であってもよく、特に限定されない。また、２つの金型の表面部分は、平面であっても特定の形状に加工されていてもよい。
【０００９】
２つの金属性金型は、異なる温度に設定可能である必要があり、必要に応じて冷却装置が配置されていてもよい。本発明における基材と加飾シートの接着時の金型の設定温度は、基材側のみを所定温度に加熱し、加飾シート側は基材側の金型より低温に保つことを特徴としている。具体的には、加熱する金型の温度は、ホットメルト系接着剤が接着性能を発現する温度以上であり、加飾シート側の金型は、用いる加飾シートの種類にもよるが、７０℃以下になるように調整することが好ましい。温度が高いと、加飾シートの表面が熱によってダメージを受け、意匠性を低下させるためである。また、同様の理由から、幾度も接着作業を繰り返しているうちに、加熱側金型の輻射熱や基材を通して伝熱してきた熱により加飾シート側の金型も徐々に温度が上がる場合は、その金型を冷却装置で冷却し、温度が上がり過ぎないようにすることが好ましい。
【００１０】
上記熱圧着装置を用いて、基材と加飾シートを接着させる時に、必要に応じて圧力をかけることが出来る。圧力は、基材と加飾シートの種類および接着剤の接着能力にもよるが、０〜５ＭＰａが望ましく、好ましくは、０〜３ＭＰａが更に望ましい。圧力が高すぎると、金型温度によらず、加飾シートの意匠性が低下する可能性がある。
【００１１】
上記金型は金属製であり、熱伝導率が高いものが好適に用いられる。金型の熱伝導率が高いと、基材と加飾シートを接着させるときに、基材側からかけた熱が加飾シートの表面から効率的に分散するため、加飾シート表面にかかる熱負荷を低減することができる。
【００１２】
上記金型の材質としては、熱伝導率の観点から、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛合金、ステンレス鋼、ベリリウム鋼などが好適に用いられる。
【００１３】
本発明に用いられる基材とは、加飾される対象物のことを表す。基材の種類としては、特に限定されないが、熱により接着が促進されることを前提とする本発明の趣旨から、熱による変形を起こしにくい材料が好適に用いられる。好適に用いられる基材の例としては、木材、セラミックス、ガラス、熱硬化性樹脂、繊維強化プラスチック、金属などが挙げられる。中でも、金属が好ましい。これは、基材側からのみ加熱される本発明において、加飾シートの接着部に効率良く熱を伝えることが出来る基材の方が、取り扱いやすいためである。
【００１４】
金属の例としては、金、銀、銅、鉄、錫、鉛、鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、及び亜鉛系めっき鋼板等である。鉄鋼としては、炭素鋼、合金鋼、クロム鋼、マンガン鋼、クロムモリブデン鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼等が挙げられ、亜鉛やアルミニウムなどでめっき処理されていても良い。ステンレス鋼としては、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、オーステナイト・フェライト系二相ステンレス鋼等が挙げられる。また、ステンレス鋼は、表面仕上げを施してあってもよく、例えば、圧延処理、研磨処理、ブラスト処理等が挙げられる。アルミニウム、アルミニウム合金としては、ＪＩＳ１０００番台（純アルミニウム）、ＪＩＳ２０００番台（Ａｌ−Ｃｕ系合金）、ＪＩＳ３０００番台（Ａｌ−Ｍｎ系合金）、ＪＩＳ４０００番台（Ａｌ−Ｓｉ系合金）、ＪＩＳ５０００番台（Ａｌ−Ｍｇ系合金）、ＪＩＳ６０００番台（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金）、ＪＩＳ７０００番台（Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系合金）等が挙げられる。亜鉛系めっき鋼板としては、５％アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板、５５％アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板すなわちガルバリウム鋼板、アルミニウム−マグネシウム−亜鉛合金めっき鋼板、アルミニウム−マグネシウム−シリコン−亜鉛合金めっき鋼板、錫−亜鉛合金めっき鋼板、鉄−亜鉛合金めっき鋼板、ニッケル−亜鉛合金めっき鋼板等が挙げられる。また、めっきの方法は特に限定されず、溶融めっき法、電気めっき法、化学めっき法、浸透めっき法、溶射法、化学蒸着法、物理蒸着法等が挙げられる。さらに、めっき後、表面処理を施してもよく、処理方法としては、クロメート処理（光沢クロメート、有色クロメート、黒色クロメート、緑色クロメート）、不動態化皮膜処理（モリブデン酸、リン酸などを利用）、キレート形成皮膜処理（タンニン酸、多価フェノールなどを利用）、無機バリアー皮膜処理（ポリリン酸、ケイ酸、ジルコニウムなどを利用）、有機複合皮膜処理（有機複合シリケートなどを利用）、有機樹脂薄膜処理（有機樹脂中に防錆剤が配合）等が挙げられ、上市されているものの例としては、ジンコート２１（新日本製鐵株式会社製）、シルバージンク２１（新日本製鐵株式会社製）、エコフロンティアコート（ＪＦＥスチール株式会社製）、スミジンクネオコート（住友金属工業株式会社製）、タフジンクネオコート（住友金属工業株式会社製）、コーベジンクグリーンコート（株式会社神戸製鋼所製）、月星ジンク（日新製鋼株式会社製）、シルバートップエコ（東洋鋼鈑株式会社製）等がある。これらのうち鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、及びガルバニウム鋼板を含む亜鉛系めっき鋼板が好ましい。
【００１５】
基材の材料として、異なる２種類以上の材料を混合、複合してもよい。基材の性状としては特に限定されないが、例えば、フィルム状、シート状、板状、繊維状などが挙げられ、これらの形状が組み合わさっていても、また、目的に応じて変形加工されていてもよい。
【００１６】
本発明に用いられる加飾シートとは、外表面が印刷やシボなどによって意匠性が付与されたシートのことであり、化粧シート、装飾シートなども含まれる。また、その厚みによっては、加飾フィルムなどと呼ばれることがあるが、これらフィルムも本発明の趣旨に沿う限りは、含めることが出来る。
【００１７】
本発明に用いられる加飾シートの材質は、熱可塑性樹脂であり、具体的には、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。また、その表面に、紫外線硬化剤などのコーティング剤が塗布されていてもよい。熱可塑性樹脂からなる加飾シートは、従来の接着方法では熱により材質が軟化し易く、付与されている意匠性が低下する可能性が考えられるが、本発明の接着方法では、意匠性の低下が軽減できる。
【００１８】
本発明に用いられる加飾シートに付与されている加飾の種類は特に限定されず、模様が印刷された２次元加飾、立体的なパターンが付与された３次元加飾、もしくはその他の加飾方法により意匠性が付与されたあらゆる加飾が含まれ、加飾の種類により限定されるものではないが、特に、シボなどの３次元加飾を有する加飾シートを用いる場合に、本発明の効果が大きい。それは、シボなどの３次元加飾が熱や圧力に対して脆弱であることが多く、容易に意匠性が低下してしまうためである。
【００１９】
３次元加飾のシボの例としては、皮シボ、織物調、梨地、ヘアーラインと呼ばれているものなど、凹凸があればその種類は問わない。シボは、光輝性を有していても有していなくても良い。光輝性を有している場合は、無彩色でも有彩色でもよく、金色および銀色などの金属色、メタリック調の色、虹彩色、光沢のある色なども含みその種類は問わない。
【００２０】
本発明においては、基材と加飾シートとをホットメルト系接着剤を介して接着する。ホットメルト系接着剤を使用して熱圧着することにより、熱と圧力のみでは接着不可能な基材と加飾シートを簡便に接着することが出来る。熱圧着時の作業性が向上する点で、上記基材または上記加飾シートの少なくとも一方に、予めホットメルト系接着剤をプレラミネートした後、熱圧着することが好ましい。
【００２１】
本発明に用いられるホットメルト系接着剤は、接着対象である基材と加飾シートの双方に接着可能なものであれば、目的に応じて自由に選択することが出来る。具体的な例として、エチレン酢酸ビニル系ホットメルト接着剤、ポリオレフィン系ホットメルト接着剤、スチレンブロックコポリマー系ホットメルト接着剤、ポリアミド系ホットメルト接着剤、ポリエステル系ホットメルト接着剤、ウレタン系ホットメルト接着剤などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
本発明に用いられるホットメルト系接着剤は、特に限定なく任意の形状のものを使用できる。全面接着による接着の信頼性という点からは、シートまたはフィルム状成形体に成形されたものを用いることが好ましい。
【００２３】
本発明の接着方法により、基材表面に加飾シートが接着された接着複合体を得ることができる。本発明の接着複合体の用途の具体例としては、外装モール、センターピラー等の自動車部材や、二輪車、船舶、鉄道車両、航空機、室内ドア、パーティション、家具、システムキッチン、バスタブ等の住宅資材、楽器、家電製品、建築材料、容器、事務用品、スポーツ用品、玩具などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【実施例】
【００２４】
以下に具体的な実施例を示すが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。下記実施例および比較例中「部」および「％」は、それぞれ「重量部」および「重量％」を表す。
【００２５】
（ホットメルト系接着フィルム製造例１）
ホモポリプロピレン（プライムポリマー製Ｓ１１９、ＭＦＲ＝６０）１００重量部、１，３−ジ（ｔ-ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン（日本油脂(株)製：パーブチルＰ、１分間半減期１７５℃）０．５重量部をシリンダー温度２００℃、スクリュ回転数１５０ｒｐｍに設定したベント付き二軸押出機（４４ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝３８．５、（株）日本製鋼所製、製品名ＴＥＸ４４ＸＣＴ）に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりメタクリル酸グリシジル５重量部、スチレン５重量部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレットを得た。次に得られたペレットを、シリンダー及びダイス温度２００℃、スクリュ回転数１００ｒｐｍに設定した単軸押出機（２０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２０、（株）東洋精機製、製品名ラボプラストミル）のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたＴ型ダイスより、幅約１３ｃｍ、厚み１００μｍのフィルム１を得た。
【００２６】
（ホットメルト系接着フィルム製造例２）
ポリプロピレンエチレンラバー（ダウケミカル製Ｖ３４０１、ＭＦＲ＝８）１００重量部、１，３−ジ（ｔ-ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン（日本油脂(株)製：パーブチルＰ、１分間半減期１７５℃）０．５重量部をシリンダー温度２００℃、スクリュ回転数２５０ｒｐｍに設定した二軸押出機（３０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２８、（株）日本製鋼所製、製品名ＴＥＸ３０ＨＳＳ）に供給して溶融混練した後、次いで、シリンダー途中よりメタクリル酸グリシジル５重量部、スチレン５重量部を加え溶融混練して変性ポリオレフィン系樹脂ペレットを得た。次に得られたペレットを、シリンダー及びダイス温度２００℃、スクリュ回転数１００ｒｐｍに設定した単軸押出機（２０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２０、（株）東洋精機製、製品名ラボプラストミル）のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたＴ型ダイスより、幅約１３ｃｍ、厚み１００μｍのフィルム２を得た。
【００２７】
（市販品ホットメルト系接着剤）
市販品アドマーフィルム（東セロ製ＱＥ−０８０）をそのまま用いた（フィルム３）。
【００２８】
（ポリプロピレン製フィルム製造例１）
ホモポリプロピレン（プライムポリマー製Ｓ１１９、ＭＦＲ＝６０）を、シリンダー及びダイス温度２００℃、スクリュ回転数１００ｒｐｍに設定した単軸押出機（２０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝２０、（株）東洋精機製、製品名ラボプラストミル）のホッパーに投入し、ダイス先端に取り付けたＴ型ダイスより、幅約１３ｃｍ、厚み１００μｍのフィルム４を得た。
【００２９】
（実施例１〜３および比較例４におけるテストサンプル作成方法）
アルミプレート（０.１ｍｍ×１５ｍｍ×１５０ｍｍ）と、予め表面にシボ加工が施されているポリプロピレン製シート（０.４ｍｍ×１５ｍｍ×１５０ｍｍ、厚みはシボ込み）の間にホットメルト系接着フィルムを挟んだ（接着面は１５ｍｍ×１２０ｍｍ）。この際、シボ加工面が表側にくるようにサンプルを配置した。次に、上面温度を２００℃、下面温度を４０℃に設定したプレス機に、ポリプロピレン製シートのシボ側が下面になるようにサンプルを置き、プレス（プレス圧力１ＭＰａ、プレス時間３０秒）することにより接着させ、各テストサンプルを作成した。
【００３０】
（比較例１〜３におけるテストサンプル作成方法）
アルミプレート（０.１ｍｍ×１５ｍｍ×１５０ｍｍ）と、予め表面にシボ加工が施されているポリプロピレン製シート（０.４ｍｍ×１５ｍｍ×１５０ｍｍ、厚みはシボ込み）の間にホットメルト系接着フィルムを挟んだ（接着面は１５ｍｍ×１２０ｍｍ）。この際、シボ加工面が表側にくるようにサンプルを配置した。次に、上面温度を２００℃、下面温度を４０℃に設定したプレス機に、ポリプロピレン製シートのシボ側が下面になるようにサンプルを置き、さらに、ポリプロピレン製シートとプレス機下面の間に、厚さ３ｍｍの軟質性シリコーンラバーシートを敷設した状態で、プレス（プレス圧力１ＭＰａ、プレス時間３０秒）することにより接着させ、各テストサンプルを作成した。
【００３１】
（Ｔ形剥離試験）
Ｔ形剥離試験は、島津製作所製ＡＧ−２０００Ａを用い、得られたテストサンプルを用いて２３℃にて引張テストスピード２００ｍｍ／ｍｉｎで行った。結果を表１に示す。
【００３２】
（シボ保持性評価）
シボ保持性は、表面を手で触って評価した。評価結果は、○；シボが残っている、×：シボがつぶれている、とした。結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
2010120178.tif 000002
【００３４】
実施例１〜３は、本発明に記載の方法でテストピースを作成しており、良好な接着性と良好なシボ保持性を共に示した。これに対して比較例１〜３は、接着フィルムを被着体に合わせて選定したため、良好な接着性を示したが、シリコーンラバーシートによりテストサンプルが蓄熱した結果、シボはつぶれた。比較例４は、本発明に記載のプレス方法でテストサンプルを作成したため、良好なシボ保持性を示したが、接着力が不十分でアルミ側にて界面剥離が発生した。