(57)【要約】【課題】簡易な工程で金属板に模様を形成することのできる金属板の模様形成方法及び模様形成用シートを提供する。【解決手段】金属板２１の模様形成方法は、金属板２１を変形させることにより金属板２１に模様を形成する。金属板２１の模様形成方法は、金属板２１とその片面に積層された成形用シート３１（模様形成用シート）との積層体１１を加熱した後に冷却する成形工程を備える。成形用シート３１は、金属板２１に接着される成形層３２を備える。成形層３２は、熱硬化性有機材料を含有する。成形工程は、成形層３２に金属板２１を追従させることで金属板２１に模様を形成する工程である。模様形成用シートとしての成形用シート３１は、金属板２１を変形させることにより金属板２１に模様を形成する用途に用いられる。成形用シート３１は、金属板２１に接着される成形層３２を備えている。この成形層３２は、熱硬化性有機材料を含有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を変形させることにより前記金属板に模様を形成する金属板の模様形成方法であって、
前記金属板とその片面に積層された模様形成用シートとの積層体を加熱した後に冷却する成形工程を備え、
前記模様形成用シートは、前記金属板に接着される成形層を備え、
前記成形層は、熱硬化性有機材料を含有し、
前記成形工程は、前記金属板を前記成形層に追従させて前記金属板を変形させることで前記金属板に模様を形成する工程であることを特徴とする金属板の模様形成方法。
【請求項２】
金属板を変形させることにより前記金属板に模様を形成する用途に用いられる模様形成用シートであって、
前記金属板に接着される成形層を備え、前記成形層は、熱硬化性有機材料を含有することを特徴とする模様形成用シート。
【請求項３】
前記成形層を構成する原料は、（Ａ）原料を熱硬化させた熱硬化物におけるガラス転移温度が８０℃以上、（Ｂ）前記熱硬化物における２０℃から６０℃までの温度範囲における平均弾性率が５００ＭＰａ以上、（Ｃ）前記熱硬化物における２０℃から前記ガラス転移温度までの温度範囲における平均線膨張係数が４×１０−５／℃以上の各物性を満たす請求項２に記載の模様形成用シート。
【請求項４】
前記平均線膨張係数が７×１０−５／℃以下である請求項３に記載の模様形成用シート。
【請求項５】
前記平均弾性率が４０００ＭＰａ以下である請求項３又は請求項４に記載の模様形成用シート。
【請求項６】
前記成形層は、熱硬化性有機材料としてエポキシ系熱硬化性樹脂を含有する請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の模様形成用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板の模様形成方法及び金属板に模様を形成するために用いられる模様形成用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
模様が形成された金属板は、その意匠性を生かして様々な分野で用いられている。特許文献１には、エッチングレジストインキを塗布し、乾燥した鋼板をエッチング液で処理することで、鋼板の表面に所望の模様を形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２４５５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の模様形成方法のように、エッチング液を用いる場合、液体の取り扱いや廃液の処理等により工程が煩雑となるおそれがある。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な工程で金属板に模様を形成することのできる金属板の模様形成方法及び模様形成用シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する金属板の模様形成方法は、金属板を変形させることにより前記金属板に模様を形成する金属板の模様形成方法であって、前記金属板とその片面に積層された模様形成用シートとの積層体を加熱した後に冷却する成形工程を備え、前記模様形成用シートは、前記金属板に接着される成形層を備え、前記成形層は、熱硬化性有機材料を含有し、前記成形工程は、前記金属板を前記成形層に追従させて前記金属板を変形させることで前記金属板に模様を形成する工程である。
【０００６】
上記方法では、金属板とは異なる材料の成形層が金属板に接着された構造を有する積層体を用いている。すなわち、上記方法は、異なる材料に基づく熱的物性の違いを利用したものである。この方法によれば、積層体を加熱及び冷却する成形工程により金属板に模様を形成することができる。
【０００７】
上記課題を解決する模様形成用シートは、金属板を変形させることにより前記金属板に模様を形成する用途に用いられる模様形成用シートであって、前記金属板に接着される成形層を備え、前記成形層は、熱硬化性有機材料を含有する。
【０００８】
この構成によれば、金属板の片面に模様形成用シートを積層した積層体を加熱した後に冷却する成形工程により金属板に模様を形成することができる。
上記模様形成用シートにおいて、前記成形層を構成する原料は、（Ａ）原料を熱硬化させた熱硬化物におけるガラス転移温度が８０℃以上、（Ｂ）前記熱硬化物における２０℃から６０℃までの温度範囲における平均弾性率が５００ＭＰａ以上、（Ｃ）前記熱硬化物における２０℃から前記ガラス転移温度までの温度範囲における平均線膨張係数が４×１０−５／℃以上の各物性を満たすことが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、金属板に形成された模様の視認性を高めることができる。
上記模様形成用シートにおいて、前記平均線膨張係数が７×１０−５／℃以下であることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、金属板の過剰な変形を抑制することができる。
上記模様形成用シートにおいて、前記平均弾性率が４０００ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、金属板の過剰な変形を抑制することができる。
上記模様形成用シートにおいて、前記成形層は、熱硬化性有機材料としてエポキシ系熱硬化性樹脂を含有することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、例えば、金属板に形成された模様の視認性を高めることが容易となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡易な工程で金属板に模様を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は実施形態の積層体を示す平面図であり、（ｂ）は積層体を示す側面図である。
【図２】製造例１で得られた意匠板であり、（ａ）は画像解析を用いて意匠板の変形状態を表す写真であり、（ｂ）は意匠板における計測位置と変形量との関係を示すグラフである。
【図３】製造例２で得られた意匠板であり、（ａ）は画像解析を用いて意匠板の変形状態を表す写真であり、（ｂ）は意匠板における計測位置と変形量との関係を示すグラフである。
【図４】金属板単体における計測位置と変形量との関係を示すグラフである。
【図５】製造例４で得られた意匠板の主面を示す写真である。
【図６】製造例１０で得られた意匠板の主面を示す写真である。
【図７】製造例１１で得られた意匠板の主面を示す写真である。
【図８】（ａ）は、製造例４で得られた意匠板の変形量の測定を説明する写真であり、（ｂ）は意匠板における計測位置と変形量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、金属板の模様形成方法及び模様形成用シートの実施形態について図面を参照して説明する。
金属板の模様形成方法は、金属板を変形させることにより金属板に模様を形成する方法である。金属板の模様形成方法は、金属板と、その片面に積層された模様形成用シートとしての成形用シートとの積層体を加熱した後に冷却する成形工程を備えている。
【００１６】
＜積層体＞
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、成形工程に供される積層体１１は、金属板２１と成形用シート３１とを有している。金属板２１は、その主面２２側が視認される箇所に用いられる。金属板２１としては、例えば、自動車の外板（ドアパネル、クォータパネル等）、自動販売機の外板、及び建築物の外板が挙げられる。こうした金属板２１としては、例えば、鋼板、及びアルミニウム合金板が挙げられる。金属板２１の厚さは、特に限定されないが、例えば、０．４ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の範囲である。
【００１７】
金属板２１の主面２２とは反対側の面には、成形用シート３１が積層されている。成形用シート３１は、金属板２１に接着される成形層３２と、成形層３２を保護する保護層３３とを有している。成形層３２は、熱硬化性有機材料を含有する。
【００１８】
熱硬化性有機材料は、成形層３２の基材として成形層３２に含有される。熱硬化性有機材料としては、例えば、熱硬化性樹脂及び熱硬化性ゴムから選ばれる少なくとも一種が用いられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ系熱硬化性樹脂、フェノール系熱硬化性樹脂、アミン系熱硬化性樹脂、及び不飽和ポリエステル系熱硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、エポキシ化天然ゴム、アクリルゴム、ニトリルゴム、及びエピクロロヒドリンゴムが挙げられる。
【００１９】
成形層３２（成形層３２を構成する原料）は、熱硬化性有機材料としてエポキシ系熱硬化性樹脂を含有することが好ましい。エポキシ系熱硬化性樹脂は、エポキシ基の開環重合によって硬化する樹脂である。エポキシ系熱硬化性樹脂としては、一分子の末端に反応性のエポキシ基を二つ以上有するものが好ましい。エポキシ系熱硬化性樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型のエポキシ系熱硬化性樹脂、ノボラック型のエポキシ系熱硬化性樹脂、及び脂環式のエポキシ系熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００２０】
エポキシ系熱硬化性樹脂のエポキシ当量は、成形層３２の弾性率や反応性を考慮すると、１５０〜８００の範囲であることが好ましく、より好ましくは１９０〜６３０の範囲である。このエポキシ当量が１５０以上の場合、成形層３２が硬化する際の発熱温度が比較的低くなるため、例えば、金属板２１に塗料が塗布されている場合、その塗料への影響を抑えることが容易となる。一方、上記エポキシ当量が８００以下の場合、成形層３２においてエポキシ系熱硬化性樹脂の硬化物の線膨張係数やガラス転移温度が高まる傾向となるため、金属板２１に形成される模様の視認性を高めることが可能となる。なお、エポキシ当量は、ＪＩＳ  Ｋ７２３６：２００９に準拠して求められる。
【００２１】
成形層３２が、熱硬化性有機材料としてエポキシ系熱硬化性樹脂を含有する場合、成形層３２は、さらに熱硬化性有機材料として熱硬化性ゴムを含有することがより好ましい。成形層３２中における熱硬化性ゴムの含有量は、エポキシ系熱硬化性樹脂１００質量部に対して１０〜５０質量部であることが好ましい。
【００２２】
成形層３２を構成する原料には、熱硬化性有機材料以外の成分として、例えば、硬化剤（架橋剤）が含有される。硬化剤としては、例えば、ジシアンジアミド、ヘキサメチレンテトラアミン等のアミン系化合物、酸無水物、芳香族ポリアミン、及びフェノールノポラックが挙げられる。成形層３２中における硬化剤の含有量は、例えば、熱硬化性有機材料としてエポキシ系熱硬化性樹脂を用いる場合、エポキシ系熱硬化性樹脂１００質量部に対して５〜２０質量部であることが好ましい。
【００２３】
成形層３２を構成する原料には、硬化剤以外の成分を含有させてもよい。硬化剤以外の成分としては、例えば、硬化促進剤、発泡剤、充填剤、バインディング剤、及び顔料が挙げられる。
【００２４】
硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール、アミン系硬化促進剤、及び過酸化物（パーオキサイド）が挙げられる。成形層３２中における硬化促進剤の含有量は、例えば、熱硬化性有機材料としてエポキシ系熱硬化性樹脂を用いる場合、エポキシ系熱硬化性樹脂１００質量部に対して２〜２０質量部であることが好ましい。
【００２５】
発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ｐ，ｐ′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、及び中空フィラーが挙げられる。
【００２６】
充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、シリカ、クレー、アルミナ、及び加硫ゴム粒子が挙げられる。
バインディング剤としては、例えば、未加硫合成ゴム、及び熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００２７】
顔料としては、例えば、カーボンブラック、及び酸化チタンが挙げられる。
上述したように成形層３２を構成する原料は、熱硬化性有機材料を含有するため、成形層３２の線膨張係数は、金属板２１よりも比較的大きい。成形層３２の線膨張係数が大きくなるほど、金属板２１の模様形成方法で得られた金属板２１の変形量は増大され易くなる。成形層３２の線膨張係数を高める観点で有効な成分としては、例えば、低分子量の重合体、多官能ポリマー、加硫ゴム粒子、及び中空フィラーが挙げられる。このような成分を成形層３２に含有させたり、配合量を調整したりすることにより、成形層３２の線膨張係数を調整することが可能となる。
【００２８】
成形層３２を構成する原料は、以下の物性（Ａ）〜（Ｃ）を満たすことが好ましい。
（Ａ）原料を熱硬化させた熱硬化物におけるガラス転移温度が８０℃以上
（Ｂ）熱硬化物における２０℃から６０℃までの温度範囲における平均弾性率が５００ＭＰａ以上
（Ｃ）熱硬化物における２０℃からガラス転移温度までの温度範囲における平均線膨張係数が４×１０−５／℃以上
上記物性（Ａ）におけるガラス転移温度が８０℃以上の場合、金属板２１を変形させる時間（金属板２１を変形させる温度範囲）が十分に確保されることで、金属板２１の変形量を高めることが可能となる。これにより、金属板２１に形成された模様の視認性を高めることができる。このガラス転移温度の測定について詳述すると、まず成形層３２を構成する原料から厚さ２ｍｍのシートを形成し、そのシートを熱硬化させることで熱硬化物を得る。シートから熱硬化物を得るための加熱条件は、原料中の熱硬化性有機材料の種類、硬化剤の種類、シートの厚さ等に応じて設定することができる。熱硬化物は、例えば、シート（原料）を１８０℃の雰囲気で２０分間加熱した後、室温にて冷却することで得られる。また、熱硬化物は、例えば、１８０℃の加熱炉を３０分で通過させた後、室温にて冷却することにより得られる。次に、得られた熱硬化物を１０×４０ｍｍの寸法に切断することで試験片を作成する。続いて、試験片を０℃から２００℃まで５℃／分の昇温速度で昇温した際の損失正接（ｔａｎδ）を測定する。測定した損失正接（ｔａｎδ）が最大値となる温度が上記のガラス転移温度である。なお、損失正接（ｔａｎδ）、すなわちガラス転移温度の測定には、周知の動的粘弾性（ＤＭＡ）測定装置を用いることができる。
【００２９】
上記物性（Ｂ）における平均弾性率が５００ＭＰａ以上の場合、金属板２１の変形量を高めることが可能となる。これにより、金属板２１に形成された模様の視認性を高めることができる。成形層３２を構成する原料は、上記熱硬化物において２０℃から６０℃までの温度範囲における平均弾性率が４０００ＭＰａ以下であることが好ましい。この平均弾性率が４０００ＭＰａ以下の場合、金属板２１の過剰な変形を抑制することができる。なお、この平均弾性率についても、動的粘弾性測定装置を用いて求めることができる。平均弾性率は、例えば、１℃毎の弾性率を測定し、その平均値を算出した値である。
【００３０】
上記物性（Ｃ）における平均線膨張係数が４×１０−５／℃以上の場合、金属板２１の変形量を高めることが可能となる。これにより、金属板２１に形成された模様の視認性を高めることができる。成形層３２を構成する原料は、上記熱硬化物において２０℃から上記ガラス転移温度までの温度範囲における平均線膨張係数が７×１０−５／℃以下であることが好ましい。この平均線膨張係数が７×１０−５／℃以下の場合、金属板２１の過剰な変形を抑制することができる。平均線膨張係数の測定は、まず成形層３２を構成する原料から厚さ１０ｍｍのシートを形成し、そのシートから熱硬化物を得る。次に、この熱硬化物を５×５ｍｍの寸法に切断することで試験片を作成する。続いて、熱機械分析（ＴＭＡ）装置を用いて試験片を０℃から２００℃まで５℃／分で昇温し、このときの試験片の長さの変化量を測定する。続いて、温度と測定した長さの変化量との関係から、２０℃からガラス転移温度までの温度範囲における平均線膨張係数を求める。平均線膨張係数は、例えば、１℃毎の線膨張係数を測定し、その平均値を算出した値である。
【００３１】
成形層３２の厚さは、特に限定されないが、例えば、０．５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下の範囲である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示される成形層３２（成形用シート３１）の形状は、円形であるが、その形状は所望される模様に応じて設定される。金属板２１に形成する模様としては、絵柄、図形、記号、及び文字から選ばれる少なくとも一種が挙げられる。
【００３２】
成形層３２は、接着性を有するように構成されることで、金属板２１に接着してもよいし、本体層と、本体層よりも接着性を高めた接着層とを備えた成形層３２を用いることで、金属板２１に成形層３２を接着してもよい。接着層は、例えば、ジエン系ゴム、ユリア樹脂、メチルメタクリレート系架橋重合体、及びポリノルボルネンゴムから選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましい。
【００３３】
保護層３３としては、例えば、ガラスクロス、バサルトクロス等の無機繊維織布、ガラス繊維層、バサルト繊維層等の無機繊維層、及びスチール製、アルミニウム製又はステンレス鋼製の金属箔が挙げられる。
【００３４】
保護層３３の厚さは、特に限定されないが、例えば、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以下の範囲である。
成形用シート３１は、例えば、成形層用シートと保護層用シートとが積層されたシート成形物を形成する工程と、そのシート成形物を所定の形状に切断する工程とを通じて製造される。成形層用シートは、成形層３２を構成する原料の押出成形により容易に製造することができる。なお、成形層３２を構成する原料は、熱硬化性有機材料、硬化剤等を加圧ニーダーやバンバリーミキサー等の公知の混練機を用いて混合することで調製することができる。成形層用シートは、得られた原料を押出機やカレンダーロール等の公知の成形機を用いて成形することができる。
【００３５】
シート成形物は、成形層用シートと保護層用シートとを貼り合わせることで製造される。
成形用シート３１は、シート成形物を、絵柄、図形、記号、及び文字から選ばれる少なくとも一種の模様形状に切断する工程により得られる。切断する工程としては、例えば、シート成形物を打ち抜く工程、シート成形物を模様形状の型に沿って切り取る工程が挙げられる。
【００３６】
積層体１１は、成形用シート３１を金属板２１に貼り合わせる工程により得られる。貼り合わせる工程としては、例えば、ロボットアームを用いて成形用シート３１を金属板２１に貼り合わせる工程、及び手作業により成形用シート３１を金属板２１に貼り合わせる工程が挙げられる。このような貼り合わせる工程により、金属板２１の主面２２とは反対側の面に、成形層３２が部分的に接着される。
【００３７】
＜成形工程＞
成形工程は、上記の積層体１１を加熱した後に冷却する工程である。この成形工程は、金属板２１を成形層３２に追従させて金属板２１を変形させることで金属板２１に模様を形成する。
【００３８】
成形工程における積層体１１の加熱条件は、例えば、成形層３２に含有される熱硬化性有機材料の種類に応じて設定することができる。すなわち、成形工程における加熱温度は、成形層３２の熱硬化が進行する温度以上の温度に設定され、加熱時間は、成形層３２が硬化し得る時間に設定される。成形工程は、例えば、１６０℃以上、２３０℃以下の雰囲気で行われる。加熱時間は、例えば、１５分以上、４０分以下の範囲である。
【００３９】
成形工程における加熱は、例えば、乾燥炉又は電熱器を用いて行われる。また、成形工程における加熱は、金属板２１の焼なまし工程を利用して行うことも可能である。
成形工程における冷却は、例えば、０℃以上、５０℃以下の雰囲気で行われる。成形工程における冷却時間は、特に限定されず、雰囲気の温度に応じて適宜設定することができる。
【００４０】
成形工程の冷却は、例えば、室内に積層体１１を放置する放冷、又は冷却装置や空気以外の冷却媒体を用いた強制冷却により行われる。
金属板２１の主面２２には、成形工程によって凸部分又は凹部分が形成される。このように金属板２１の模様形成方法により得られた金属板２１（以下、意匠板という）は、成形用シート３１（成形層３２）の形状に沿うように変形されている。意匠板では、成形用シート３１（成形層３２）が積層されていない主面側から成形層３２の形状に基づく模様が視認される。
【００４１】
＜製造例＞
次に、金属板２１の模様形成方法を用いた意匠板の製造例を説明する。
（製造例１）
製造例１では、金属板としてＳＰＣＣ鋼板（ＪＩＳ  Ｇ３１４１に準拠、幅２００ｍｍ、長さ３００ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）を用いるとともに、円形の成形用シート（直径１００ｍｍ）を用いた。この成形用シートの成形層（厚さ１．８ｍｍ）は、エポキシ系熱硬化性樹脂を含有する。成形層の体積発泡倍率は、１８０℃の雰囲気で２０分間の加熱条件で測定した場合、約４倍である。成形用シートの保護層は、厚さ０．２ｍｍのガラスクロスである。
【００４２】
製造例１で用いた積層体は、上記ＳＰＣＣ鋼板の中央に円形の成形用シートが貼り合わされている。この積層体を１８０℃の雰囲気で２０分間加熱した後、室温（約２０℃）に放置することで冷却する成形工程を行うことにより、意匠板を得た。
【００４３】
製造例１で得られた意匠板の主面を目視した結果、浮かび上がるような円形状が視認された。
（変形量の計測）
図２（ａ）は、製造例１で得られた意匠板４１の主面４２の変形状態を黒色の濃淡で表している。この黒色の濃淡は、黒色が薄くなるほど、主面４２側（紙面の手前側）へ突出する変形量が大きいことを表す。製造例１の意匠板４１の主面４２は、凸部分を有している。
【００４４】
図２（ａ）は、図１の二点鎖線（外縁から２０ｍｍ内側）で囲まれる計測部分Ａを対象として変形量を計測した結果に基づいている。変形量は、例えば、レーザー変位計を用いて、図１の計測部分Ａで示される長四角形において、一方の短辺の中点Ｐ０をゼロ点（計測位置０ｍｍ，変形量０μｍの基準点）として計測することができる。
【００４５】
図２（ｂ）に示される曲線Ｌａは、製造例１で用いた積層体における主面の形状を表している。曲線Ｌｂは、製造例１で得られた意匠板４１における主面４２の形状を表している。曲線Ｌａ及び曲線Ｌｂは、レーザー変位計を用いて、上記中点Ｐ０から上記計測部分Ａで示される長四角形の長辺と平行な直線上の変位量を計測した結果である。
【００４６】
ここで、本実施形態の金属板の模様形成方法に適した成形用シートは、製造例１と同じ条件で意匠板を得る予備試験を行い、以下に説明する基準の変形量を算出することで容易に選択される。
【００４７】
図２（ｂ）に示される曲線Ｌｂにおいて、成形用シートの外縁に該当する位置Ｐ１と位置Ｐ２とを結ぶ直線Ｌｃを引く。成形用シートの外縁は、図２（ａ）に破線で示すように、加熱工程に供される前の積層体における成形用シートの外縁である。次に、図２（ｂ）に示される曲線Ｌｂにおいて、金属板の最大変形量（μｍ）となる位置Ｐ３から直線Ｌｃへ垂線Ｌｄを引く。この垂線Ｌｄの長さが予備試験で用いた成形用シートの基準の変形量（μｍ）である。このように、基準の変形量は、厚さ０．６ｍｍのＳＰＣＣ鋼板と直径１００ｍｍの円形の成形用シートとを用いて計測される。
【００４８】
成形用シートの基準の変形量は、１５０μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは２００μｍ以上であり、さらに好ましくは４５０μｍ以上である。基準の変形量がより大きい成形用シートを用いれば、より目立つ模様を有する意匠板の形成が容易となる。
【００４９】
成形用シートの基準の変形量は、９００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは８５０μｍ以下であり、さらに好ましくは８００μｍ以下である。基準の変形量がより小さい成形用シートを用いれば、模様以外の部分の不要な変形を抑制した意匠板の形成が容易となる。また、模様を過剰に目立たせずに、控えめな印象の意匠板を提供することが可能となる。
【００５０】
製造例１で用いた成形用シートの基準の変形量は、約６７０μｍである。
（製造例２）
製造例２では、成形層の厚さを０．８ｍｍに変更した成形用シートを用いた以外は、製造例１と同様に意匠板を得た。
【００５１】
図３（ａ）に示すように、製造例２の意匠板４１では、中央部分の黒色が周縁部分よりも濃くなっている。製造例２は、意匠板４１の主面４２に凹部分を有する点で製造例１の意匠板４１と異なっている。
【００５２】
製造例２の主面２２を目視した結果、浮かび上がるような円形状が視認された。
図３（ｂ）に示される曲線Ｌａは、製造例２で用いた積層体における主面の形状を表している。曲線Ｌｂは、製造例２で得られた意匠板における主面の形状を表している。
【００５３】
製造例２の基準の変形量についても製造例１と同様に計測した結果、約２４０μｍであった。製造例１の基準の変形量は、製造例２の基準の変形量よりも大きく、製造例１の意匠板４１は、製造例２の意匠板４１よりも模様がより目立つものであった。
【００５４】
（参考例）
図４に示される曲線Ｌｅは、ＳＰＣＣ鋼板単体の主面の形状を示す。曲線Ｌｆは、そのＳＰＣＣ鋼板を製造例１と同じ条件で、加熱及び冷却した後の主面の形状を示す。このように、ＳＰＣＣ鋼板単体を加熱及び冷却した場合、変形量は僅かであり、製造例１及び製造例２のような意匠板４１は得られないことが分かる。
【００５５】
（製造例３〜９）
製造例３では、表１に示す原料を用いた成形層からなる成形用シートを用いて意匠板を製造した。まず、成形用シートを金属板に積層することで積層体を形成した。その積層体を１８０℃の雰囲気で２０分間加熱した後、室温（約２０℃）に放置（放置時間は、例えば、１時間以上である。）することで冷却する成形工程を行うことにより、意匠板を得た。製造例３の成形用シートにおける厚さは、２．０ｍｍであり、金属板としては上記製造例１と同じ金属板を用いた。
【００５６】
製造例４〜９では、表１に示すように成形層を構成する原料を変更した以外は、製造例３と同様に意匠板を製造した。
表１中において原料の配合を示す数値の単位は、質量部である。
【００５７】
表１には、製造例３〜９の成形層を構成する原料について、ガラス転移温度、２０℃から６０℃までの温度範囲における平均弾性率、及び２０℃からガラス転移温度までの温度範囲における平均線膨張率を示している。
【００５８】
図５は、製造例４で得られた意匠板４１における主面４２の写真を示している。図５中の破線は、成形用シートの外形を示している。
また、製造例３〜９で得られた意匠板において、模様の視認性の評価を行った。この評価では、意匠板の模様について製造例９と同等に視認できたものを良好（○）とし、製造例９よりも模様の視認性に優れるものを優れる（◎）と評価した。その評価結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
2015180531.tif 000003
製造例３〜９の結果から、模様が視認できる意匠板が得られることが分かる。
【００６０】
（製造例１０，１１）
図６に示すように、製造例１０では、成形用シートの形状を、円形状を組み合わせた形状（直径１００ｍｍの円と直径４０ｍｍの円と直径４０ｍｍの円との組み合わせ）に変更した以外は、製造例４と同様に意匠板４１を製造した。
【００６１】
図７に示すように、製造例１１では、成形用シートの形状を、円形状を組み合わせた形状（直径１００ｍｍの円と直径４０ｍｍの円と直径４０ｍｍの円との組み合わせ）に変更した以外は、製造例９と同様に意匠板４１を製造した。
【００６２】
製造例１０，１１の結果から、成形用シートの形状を変更することで、異なる模様が形成できることが分かる。
次に、製造例１０で用いた金属板（変形前の金属板）と、製造例１０で得られた意匠板４１の変形量を非接触レーザー変位計を用いて測定した。
【００６３】
図８（ａ）は、意匠板４１における変形量の計測位置を示し、図８（ｂ）は、計測位置と変形量との関係を示している。図８（ｂ）に示される直線Ｌｇは、変形前の金属板の主面の形状を示し、図８（ｂ）に示される曲線Ｌｈは、意匠板４１の主面４２の形状を示している。意匠板４１において１００ｍｍの位置（成形用シートにおける直径１００ｍｍの円の外縁位置）の変形量をゼロとした場合、金属板に対する意匠板４１の５０ｍｍの位置における変形量は、約２７００μｍであった。
【００６４】
変形前の金属板に対する意匠板４１の変形量は、上記のように測定した場合、１００〜４０００μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは４００〜３０００μｍである。この変形量が１００μｍ以上の場合、意匠板４１における模様の視認性が高まる。この変形量が４０００μｍ以下の場合、金属板の過剰な変形が抑制されることで、意匠板４１の模様の視認性が高まる。
【００６５】
上述した実施形態によって発揮される作用効果について以下に記載する。
（１）本実施形態の金属板２１の模様形成方法は、金属板２１とその片面に積層された成形用シート３１との積層体１１を加熱した後に冷却する成形工程を備えている。成形用シート３１は、金属板２１に接着される成形層３２を備えている。成形層３２は、熱硬化性有機材料を含有する。成形工程は、成形層３２に金属板２１を追従させることで金属板２１に模様を形成する工程である。
【００６６】
上記方法では、金属板２１とは異なる材料の成形層３２が金属板２１に接着された構造を有する積層体１１を用いている。すなわち、上記方法は、異なる材料に基づく熱的物性の違いを利用したものである。この方法によれば、積層体１１を加熱及び冷却する成形工程により金属板２１に模様を形成することができる。すなわち、簡易な工程で金属板２１に模様を形成することができる。
【００６７】
（２）例えば、プレス成形で金属板２１に模様を形成する場合、模様の種類毎にプレス成形用の金型を準備する必要がある。この点、上記方法によれば、形状の異なる成形用シート３１（成形層３２）を準備しておくことで、模様の種類の異なる意匠板４１を容易に製造することができる。また、従来、特定の模様を有する意匠板の少量生産についてプレス成形で対応することは、プレス成形用金型のコスト面から困難である。この点、上記方法で用いる成形用シート３１（成形層３２）は、例えば、プレス成形用金型よりも比較的安価な打ち抜き用の金型により得ることができる。従って、特定の模様を有する意匠板４１の少量生産を比較的低コストで実現することが可能となる。
【００６８】
（３）本実施形態の成形用シート３１（模様形成用シート）は、金属板２１を変形させることにより金属板２１に模様を形成する用途に用いられる。成形用シート３１は、金属板２１に接着される成形層３２を備えている。この成形層３２は、熱硬化性有機材料を含有している。この構成によれば、金属板２１の片面に成形用シート３１を積層した積層体１１を加熱した後に冷却する成形工程により金属板２１に模様を形成することができる。
【００６９】
（４）成形用シート３１の成形層３２は、上述した物性（Ａ）〜（Ｃ）を満たすことが好ましい。この場合、金属板２１に形成された模様（意匠板４１の模様）の視認性を高めることができる。
【００７０】
（５）上記物性（Ｃ）における平均線膨張係数は、７×１０−５／℃以下であることがより好ましい。この場合、金属板２１の過剰な変形を抑制することができる。これにより、金属板２１に形成された模様（意匠板４１の模様）の視認性を高めることができる。
【００７１】
（６）上記物性（Ｂ）における平均弾性率は、４０００ＭＰａ以下であることが好ましい。この場合、金属板２１の過剰な変形を抑制することができる。これにより、金属板２１に形成された模様（意匠板４１の模様）の視認性を高めることができる。
【００７２】
（７）成形用シート３１の成形層３２は、熱硬化性有機材料としてエポキシ系熱硬化性樹脂を含有することが好ましい。この場合、例えば、金属板２１に形成された模様（意匠板４１の模様）の視認性を高めることが容易となる。
【００７３】
（変更例）
上記実施形態を次のように変更して構成してもよい。
・前記成形用シート３１において、保護層３３は、省略されてもよい。
【００７４】
・前記成形用シート３１の備える保護層３３の外形寸法は、特に限定されず、成形層３２の外形寸法よりも大きく設定されてもよいし、小さく設定されてもよい。
・前記成形層３２において、金属板２１に接着される接着面とは反対側の面に、成形層３２及び保護層３３のいずれとも異なる層が積層されていてもよい。
【００７５】
・前記成形用シート３１は、例えば、外縁部分のみを有する中抜きの形状であってもよい。
・前記成形用シート３１は、金属板２１の面に点在されてもよい。
【００７６】
上記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
（イ）熱硬化性有機材料を含有する成形層用シートを備えたシート成形物を、絵柄、図形、記号、及び文字から選ばれる少なくとも一種の模様形状に切断し、前記模様形成用シートを得る工程を有する金属板の模様形成方法。
【００７７】
（ロ）前記模様形成用シートを前記金属板に貼り合わせることにより、前記積層体を得る工程を有する金属板の模様形成方法。
（ハ）前記模様形成用シートとして、厚さ０．６ｍｍのＳＰＣＣ鋼板と直径１００ｍｍの円形の模様形成用シートとを用いて計測される基準の変形量が１５０μｍ以上となる模様形成用シートを用いる金属板の模様形成方法。
【００７８】
（ニ）金属板を変形させることにより前記金属板に模様を形成してなる意匠板を製造する意匠板の製造方法であって、前記金属板とその片面に積層された模様形成用シートとの積層体を加熱した後に冷却する成形工程を備え、前記模様形成用シートは、前記金属板に接着される成形層を備え、前記成形層は、熱硬化性有機材料を含有し、前記成形工程は、前記金属板を前記成形層に追従させて前記金属板を変形させることで前記金属板に模様を形成する工程である意匠板の製造方法。
【符号の説明】
【００７９】
１１…積層体、２１…金属板、３１…成形用シート（模様形成用シート）、３２…成形層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015180531.tif 000009
【図７】
2015180531.tif 000010
【図８】
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