(57)【要約】      （修正有）【課題】被成形体の表面に表皮材を一体化させた加飾成形体において、成形サイクルタイムを短縮する。【解決手段】被成形体を配置する架台を有する第１のチャンバーボックス１ａと、加熱機構を有する第２のチャンバーボックス１ｂとにより、表皮材４を挟持することで、前記第１のチャンバーボックス側を減圧し、前記第２のチャンバーボックス側を前記第１のチャンバーボックス内より相対的に高圧にして、前記架台３の上に配置された被成形体２に、前記表皮材を被覆せしめる加飾成形法であって、表皮材として紫外線硬化性の保護層を含む積層体を用い、第２のチャンバーボックスとして、加熱機構に加えて紫外線照射機構６を有するチャンバーボックスを用いることにより、前記表皮材を押圧して被覆せしめた後に紫外線照射処理を実施し、前記第１のチャンバーボックス内にて前記保護層の硬化を進めることを特徴とする加飾成形体の製造方法。【選択図】図５
2013208749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成形体を配置するための架台を有する第１のチャンバーボックスと、
加熱機構を有する第２のチャンバーボックスとにより、
表皮材を挟持することで、
表皮材の両側に独立して圧力調整を行うことができる２つの空間を形成し、
前記第２のチャンバーボックスに配置された加熱機構により表皮材を加熱軟化させると共に、
前記第１のチャンバーボックス側の空間を減圧し、前記第２のチャンバーボックス側の空間を前記第１のチャンバーボックス側の空間より相対的に高圧にして、前記架台の上に配置された被成形体に、前記表皮材を押圧して被覆せしめる
前記加飾成形法であって、
表皮材として紫外線硬化性の樹脂組成物からなる保護層を含む積層体を用い、第２のチャンバーボックスとして、加熱機構に加えて紫外線照射機構を有するチャンバーボックスを用いることにより、
被成形体に前記表皮材を押圧して被覆せしめると同時にまたは被覆せしめた後に紫外線照射処理を実施し、
前記第１のチャンバーボックス内にて前記保護層の硬化を進めることを特徴とする
加飾成形体の製造方法。
【請求項２】
紫外線照射処理を被成形体の形状に合わせて紫外線照射距離、照射強度、および、照射時間を調整する請求項１記載の加飾成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被成形体の表面に表皮材を一体化させた加飾成形体の製造方法において、特に成形後の加飾成形体の保護層として表皮材に塗布した紫外線硬化型塗料の硬化を成形サイクル中に同時に実施する製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年自動車や家電、携帯、パソコン、建材などの部品における屋内外で使用される成形体への装飾方法として、一般的に接着層、着色層、保護層からなる装飾層を、順次スプレー塗装することにより成形体へ装飾する手法が採用されている。しかしながら、前記装飾層を設ける度に、焼き付け工程が必要となることから製造工程が多くなり、コスト高となるのは勿論のこと、揮発性有機化合物やＣＯ２の排出量が増え環境負荷が多いといった問題を抱えており、ＣＯ２削減、軽量化、溶剤レス塗装、メッキ代替、さらには塗装レスなどの要望が高まっている。前記問題を解決するため、近年、３次元形状の成形体に装飾可能な、真空成形、圧空成形法などの加飾成形法の採用事例が増えている。
【０００３】
真空成形とは加熱・軟化された表皮材を型、表皮材間を減圧状態にすることで表皮材を型に密着させ所定の形状を得るための手法であり、また圧空成形とは加熱・軟化された表皮材を圧空で型に密着させ所定の形状を得るための手法である。これら２つの成形手法を同時に行う減圧・圧空成形は深絞り形状など成形倍率の高い形状に最適な成形手法である。これらの手法で成形された表皮材に対し、被成形体となる樹脂をインサート成形することにより加飾成形体を得ることが可能となる。一方で表皮材を賦型するための型を必要とせず、被成形体に直接表皮材を減圧、圧空で賦型する加飾成形工法は成形性が良く、かつ安価な工法として特許文献１〜３に示す通り現在注目を集めている。
【０００４】
上記減圧、圧空で賦型する加飾成形法において成形を実施する際に、表皮材を介した２つの空間の差圧を利用し、被成形体に表皮材を密着させ、この時点で成形は完了しているが、表皮材の構成でフィルムもしくはシートに塗布された保護層に用いられる紫外線硬化型の塗料の硬化は完了していない。従って、成形後に取り出した成形体に別途紫外線照射処理を実施し、表皮材最表面にあるフィルムもしくはシートを剥がす必要があり、加飾成形体を得るためのサイクルタイムは非常に長くなるという問題が生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３９２４７６０号公報
【特許文献２】特許３９２４７６１号公報
【特許文献３】特許３９３７２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は上記の従来技術の問題を解決すべく、被成形体の表面に表皮材を一体化させた加飾成形体の製造方法のサイクルタイムを短縮することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、表皮材として紫外線硬化性の樹脂組成物からなる保護層を含む積層体を用い、加飾成形時に紫外線照射処理を実施することにより、保護層の硬化が進むことで、サイクルタイムを短縮し、加飾成形体を効率良く得ることを見出したものでる。すなわち、
（１）被成形体を配置するための架台を有する第１のチャンバーボックスと、加熱機構を有する第２のチャンバーボックスとにより、表皮材を挟持することで、表皮材の両側に独立して圧力調整を行うことができる２つの空間を形成し、前記第２のチャンバーボックスに配置された加熱機構により表皮材を加熱軟化させると共に、前記第１のチャンバーボックス側の空間を減圧し、前記第２のチャンバーボックス側の空間を前記第１のチャンバーボックス側の空間より相対的に高圧にして、前記架台の上に配置された被成形体に、前記表皮材を押圧して被覆せしめる加飾成形法であって、表皮材として紫外線硬化性の樹脂組成物からなる保護層を含む積層体を用い、第２のチャンバーボックスとして、加熱機構に加えて紫外線照射機構を有するチャンバーボックスを用いることにより、被成形体に前記表皮材を押圧して被覆せしめると同時にまたは被覆せしめた後に紫外線照射処理を実施し、前記第１のチャンバーボックス内にて前記保護層の硬化を進めることを特徴とする加飾成形体の製造方法。
（２）紫外線照射処理を被成形体の形状に合わせて紫外線照射距離、および照射強度、照射時間を調整する（１）記載の加飾成形体の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は被成形体の表面に表皮材を一体化させた加飾成形体の製造方法に関し、得られた加飾成形体の特に成形後の加飾成形体の紫外線硬化型塗料の硬化を加飾成形時に実施することが可能であることから成形サイクルタイムの短縮ができ、主に自動車、家電、携帯、パソコン、建材などの部品の加飾用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第1のチャンバーボックスに被成形体と表皮材とをセットした状態を示す概略断面図。
【図２】第１と第２のチャンバーボックスで表皮材を挟持し気密状態とした状態を示す概略断面図。
【図３】第１と第２のチャンバーボックスで挟持した表皮材の加熱を行う状態を示す概略断面図。
【図４】被成形体を載せた架台を上昇させて加熱により軟化した表皮材と当接させた状態を示す概略断面図。
【図５】第２のチャンバーボックス側の空間に加熱された圧空を導入して表皮材を被成形体に密着させた状態を示す概略断面図。
【図６】第２のチャンバーボックスを上昇させた状態を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の加飾成形体の製造方法は、被成形体を配置する架台を有する第１のチャンバーボックスと、加熱機構を有する第２のチャンバーボックスとにより、表皮材を挟持することで、表皮材の両側に独立して圧力調整を行うことができる２つの空間を形成し、前記第２のチャンバーボックスに配置された加熱機構により表皮材を加熱軟化させると共に、前記第１のチャンバーボックス側の空間を減圧、前記第２のチャンバーボックス側の空間を前記第１のチャンバーボックス側の空間より相対的に高圧にして前記架台の上に配置された被成形体に、前記表皮材を押圧して被覆せしめる加飾成形法であって、表皮材として紫外線硬化性の樹脂組成物からなる保護層を含む積層体を用い、第２のチャンバーボックスとして、加熱機構に加えて紫外線照射機構を有するチャンバーボックスを用いることにより、被成形体に前記表皮材を押圧して被覆せしめると同時にまたは被覆せしめた後に紫外線照射処理を実施し、前記第１のチャンバーボックス内にて前記保護層の硬化を進めることを特徴とする。
【００１１】
かかる構成にて製造を行うことにより、加飾成形時に表皮材を被成形体に貼り付ける工程において、保護層の硬化も進めることができるので、加飾成形のサイクルタイムが短縮できる。また、紫外線照射処理を行うに際しては、保護層の架橋が全体にわたって十分に進行するように、被成形体の形状に合わせて紫外線照射距離、照射強度、および、照射時間を調整することが好ましい。
【００１２】
上述の加飾成形体の製造方法について一例を示す図１〜６を参照して説明する。
【００１３】
［装置］
まず、本発明の加飾成形体の製造方法に用いる装置は、第１のチャンバーボックス１ａと、第２のチャンバーボックス１ｂとから構成されている。
【００１４】
第１のチャンバーボックス１ａは図１に示すように被成形体２を配置する架台３を有している。図１〜６では、架台は被成形体２を図１〜３において示す位置から図４〜６において示す表皮材４に近づける位置に向けて移動させる可動機構を有し、位置を移動させて加飾成形体を製造できる構成となっているが、かかる構成は、好ましい態様であって、可動機構はなくても、第１のチャンバーボックス側の空間９ａを減圧して、かつ、前記第２のチャンバーボックス側の空間９ｂを前記第１のチャンバーボックス側の空間より相対的に高圧にすることにより、前記架台の上に配置された被成形体に、前記表皮材を押圧して被覆せしめることはできるので、可動機構を有さない架台であっても本発明に用いることができる。かかる可動機構を有さない架台の場合は被成形体の位置が、表皮材を挟持したときに表皮材にできるだけ近い位置に配置できる様に位置を調整できるものであることが好ましい。
【００１５】
第２のチャンバーボックス１ｂには、加熱機構が設けられている。加熱機構は、図２〜５に示すように第１のチャンバーボックス１ａと第２のチャンバーボックス１ｂで挟持された表皮材４を加熱し軟化させるものである。加熱機構としては、輻射加熱を行えるものであればよく、近赤外線又は遠赤外線ヒーターを用いることができる。
【００１６】
そして、第１のチャンバーボックス１ａおよび／または第２のチャンバーボックス１ｂは、間隔を詰めたり空けたりできるように可動機構を有しており、図２〜５に示すように表皮材４を挟持することができる。図１〜６の装置においては、かかる第２のチャンバーボックスの可動機構１１は第２のチャンバーボックス１ｂにのみ設けられている態様が示されているが、第１のチャンバーボックス１ａのみに設けられていても良いし、第１のチャンバーボックス１ａおよび第２のチャンバーボックス１ｂの両方に設けられていても良い。このように、第１のチャンバーボックス１ａおよび／または第２のチャンバーボックス１ｂが可動機構を有し、間隔を詰めることにより、表皮材４を挟持することができる。
【００１７】
このようにして表皮材を挟持することで、表皮材の両側に独立して圧力調整を行うことができる２つの空間を形成する。なお、第１のチャンバーボックス側の空間９ａおよび、第２のチャンバーボックス側の空間９ｂのそれぞれを圧力調整するために、第１のチャンバーボックス１ａおよび第２のチャンバーボックス１ｂにはそれぞれ、減圧機構７および増圧機構８へと切替弁等を介して接続されている。なお、図１〜６では、減圧機構７および増圧機構８は、第１のチャンバーボックス側の空間９ａおよび、第２のチャンバーボックス側の空間９ｂそれぞれに共有される形態となっているが、それぞれの空間用にそれぞれ独立して減圧機構７および増圧機構８を有していても良い。
【００１８】
また本発明の製造方法に特有の機構として、第２のチャンバーボックス１ｂには、紫外線照射機構６を有する。紫外線照射処理に使用するランプは、保護層を構成する紫外線硬化性樹脂組成物の硬化を効率良く進行させる紫外領域の波長を有するものを用いる。例えば、低圧水銀、メタルハライド、ハイパワーメタルハライド、高圧水銀などが挙げられる。また、紫外線照射機構６には、紫外線照射時に発熱することに加え同一の第２のチャンバーボックス１ｂ中に加熱機構５も有することから冷却機能を備えていることが好ましい。かかる冷却機構に用いられる冷却方式については、空冷、水冷のいずれでも良いが、紫外線の効率、およびメンテナンスの点で優れていることから空冷を用いることが好ましい。また、紫外線照射機構６には、紫外線照射の効率を向上させるため、反射板を有することが好ましい。反射板の形状については、集光型と平行光型があるが、効率面から集光型が好ましい。また反射板タイプにはコールドミラー、アルミミラーなどがあるが、コールドミラーは紫外線硬化にほとんど寄与しない可視光線及び赤外線をミラー後方に透過し、紫外線を効率良く反射するため好ましい。
【００１９】
［材料］
本発明の加飾成形体の製造方法に用いる材料は、被成形体２と、表皮材４とである。
【００２０】
本発明に用いられる被成形体には一般的に樹脂、金属などが使用されるが特に制限は設けておらず、樹脂においては熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂があり、２種類以上の成分を含有する混合物も使用することが可能である。金属においても単体、もしくは２種類以上の合金を使用することが可能である。樹脂においては例えば、ポリプロピレン、アクリル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル・スチレン、ポリアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドなどといった樹脂が用いられる。
【００２１】
本発明に用いられる表皮材は、紫外線硬化性の樹脂組成物からなる保護層を含む積層体である。かかる積層体は、少なくとも基材上に紫外線硬化性の樹脂組成物からなる保護層を有する積層体であることが必要であるが、基材上に紫外線硬化性の保護層と加飾層とをこの順で含む積層体であることが好ましい。かかる積層体について、以下に説明する。
【００２２】
基材としては合成樹脂フィルム、シートなどが使用されるが、表皮材の加熱設定温度１６０℃以下での加飾成形時に合成樹脂フィルムが破断しないことが条件であり、基準として合成樹脂フィルムのガラス転移温度＋１５℃において破断伸度が５００％以上あることが好ましい。例としてポリオレフィン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリエーテル、ポリスチレン、ポリエーテルエステル、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン等から挙げられる熱可塑性樹脂を加工して得られるフィルムであれば特に限定されず、また、未延伸フィルム、１軸延伸フィルム、２軸延伸フィルムの何れであっても良い。また合成樹脂フィルムは単層フィルムで使用しても良く、また、共押し出しやラミネートなどで２層以上積層した積層フィルムで使用しても良く、制限は設けない。
【００２３】
また前記表皮材には、帯電防止剤、熱安定剤、酸化防止剤、結晶核剤、耐候剤、紫外線吸収剤、顔料、染料などの添加剤を本発明の目的を損なわない程度において用いることができる。またエンボス加工、サンドマット加工などの表面凹凸加工、あるいはコロナ放電処理、プラズマ処理、アルカリ処理などの表面処理を必要に応じて施してもよい。さらに、本発明で使用する表皮材に帯電防止剤、水蒸気・ガスバリア剤（ポリ塩化ビニリデンなど）、ハードコート剤、離型剤、粘着剤、接着剤、難燃剤、紫外線吸収剤、マット化剤、顔料、染料などのコーティングや印刷を行なってもよく、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素、パラジウムなどの金属やその化合物を遮光、水蒸気・ガスバリア、表面導電性、赤外線反射などの目的で真空蒸着してもよく、その目的、方法については上記に限定されない。
【００２４】
次に保護層について使用する紫外線硬化性の樹脂組成物を構成する樹脂としては、例えばウレタンアクリレート樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂などのうちから選択された１種以上と、必要な場合に、紫外線架橋開始剤などを混合したものを用いてもよい。これらの樹脂には当然のことながら、その必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤、粘結剤、表面調整剤、顔料、可塑剤、紫外線吸収剤、光安定剤などを混合してもよい。また、前記樹脂は、共重合体であってもよく、または異種の樹脂の混合体であっても良い。
【００２５】
次に加飾層については少なくともバインダー樹脂と顔料が含まれるが特に制限はなく、前記バインダー樹脂としては、熱硬化性樹脂、光あるいは紫外線硬化性樹脂のいずれを用いてもよい。熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリカーボネート樹脂などの樹脂を用いることができ、また熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチロール樹脂などの樹脂を用いることができ、また、光または紫外線硬化性樹脂としては、例えばウレタンアクリレート樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂などのうちから選択された１種以上と、必要な場合に、その光重合開始剤などを混合したものを用いてもよい。これらの樹脂には当然のことながら、その必要に応じて、硬化剤、硬化促進剤、粘結剤、表面調整剤、染料、可塑剤、紫外線吸収剤、光安定剤などを混合してもよい。また、前記樹脂は、共重合体であってもよく、または異種の樹脂の混合体であっても良い。前記顔料としては、例えばアルミニウム粉体、カーボンブラック、二酸化チタン、マイカ、フタロシアニングリーン、ジオキサジンバイオレットなど、無機顔料、有機顔料のいずれを用いても良く、また、該顔料は単独で使用しても良く、２種以上を混合して使用しても良い。該顔料濃度は、前記バインダー樹脂の破断伸度を阻害しない範囲で調整することができる。
さらに前記表皮材は、少なくとも被成形体と密着させるため、必要に応じて接着層を設けることが好ましいが、その組成は特に限定されない。
被成形体への密着性を付与する目的で設ける接着層の素材としては、被成形体の材料に合わせて、接着層を設計することができる。アクリル系樹脂の場合はアクリル系樹脂、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン共重合体系樹脂、ポリスチレン系樹脂の場合は、これらの樹脂と親和性のあるアクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などを用いる事が好ましい。成形樹脂がポリプロピレン系樹脂の場合は、塩素化ポリオレフィン系樹脂、塩素化エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂、環化ゴム、クマロンインデン系樹脂を用いる事が好ましい。
【００２６】
［製造方法］
以上述べてきた装置および材料を用いて、本発明の加飾成形体の製造方法は行われる。以下工程を順を追って説明する。
【００２７】
先ず図１に示すように第２のチャンバーボックス１ｂを上昇させて上方から被成形体２をテーブル状の架台３の上に配置し、表皮材４を第１のチャンバーボックス１ａの上面に配置する。
【００２８】
次いで図２に示すように表皮材４を、第１のチャンバーボックス１ａの上面と第２のチャンバーボックス１ｂの下面とで挟持する。このようにすることで、表皮材４により、第１のチャンバーボックス側の空間９ａと第２のチャンバーボックス側の空間９ｂとが形成される。第２のチャンバーボックス側の空間９ｂと第１のチャンバーボックス側の空間９ａは減圧機構により減圧される。減圧度については１０ｋＰａ以下が好ましく、５ｋＰａ以下が成形時の大気圧、もしくは加圧との差圧が大きくなり、成形性が良くなるためより好ましい。
そして図３に示すように、第１のチャンバーボックス側の空間９ａと第２のチャンバーボックス側の空間９ｂを減圧すると共に、加熱機構５（近赤外線又は遠赤外線ヒーター）により表皮材４を上面から加熱する。
次いで図４に示すように、表皮材４が加熱により軟化した状態で被成形体２が載置された架台３の載ったテーブルを上昇変位させ、表皮材４を被成形体２の上面に当接させた後、図５に示すように第２のチャンバーボックス側の空間９ｂを大気圧、または加圧して被成形体２を被覆・密着させる。表皮材４を被成形体２に密着させると同時に第２のチャンバーボックス側の空間９ｂでヒーターと干渉しない場所に位置する紫外線照射機構６を起動し、表皮材４に紫外線照射処理を実施することにより、表皮材４の構成の保護層を形成する樹脂組成物中の紫外線硬化性樹脂の硬化が完了する。
その後、図６に示すように第１のチャンバーボックス側の空間９ａと第２のチャンバーボックス側の空間９ｂを大気開放しファンを駆動して第１のチャンバーボックス側の空間９ａと第２のチャンバーボックス側の空間９ｂ内を冷却し、第２のチャンバーボックス１ｂを上昇させて表皮材４が被覆された被成形体２を取り出し、表皮材４の最表面にあるフィルムもしくはシートを剥がし、加飾成形体が得られる。
【００２９】
また、圧空による加圧時の紫外線照射処理条件について、表皮材の熱特性（ガラス転移温度、融点など）、保護層として塗布された紫外線硬化型塗料の特性に応じて表皮材から紫外線照射機構の距離、紫外線照射強度、照射時間を適宣変更することが可能であるが、紫外線硬化型塗料の特性に合わせた条件設定を行うことが好ましい。ただし成形加圧と同時に紫外線照射処理を実施するため、成形加圧時間も含めたサイクルタイムに合わせた表皮材から紫外線照射機構の距離、紫外線照射強度、照射時間に適宣条件設定を実施することがより好ましい。
次に本発明である加飾成形体において差圧を用いて作成する際に必要な加圧に用いる圧空について説明する。該圧空はタンクへの貯蔵、もしくは直接供給のいずれかであるが、その方法に制限は設けない。また該圧空については、常温（通常２５℃から４０℃をいう）、もしくは加熱した圧空のいずれを使用しても良く特に制限は設けない。また圧空を加熱する手段としては、貯蔵タンクを加熱する手段、貯蔵タンクに入る空気を事前に加熱して供給する手段、または貯蔵タンク内の空気を圧空として供給する直前に加熱するなどいずれでも良く、特に制限は設けない。貯蔵タンク内の空気を一定温度に調整することは困難であることから、貯蔵タンクに入る空気を事前に加熱してから貯蔵タンクに供給する手段、もしくは貯蔵タンク内の空気を圧空として供給する直前に加熱する手段が好ましい。また、圧空の温度を一定に調整するための手段においても制限はなく、一般に使用される恒温機器での加熱制御、または断熱材などを使用することにより保温するなどの手段が適用可能であるが、恒温機器での加熱制御を実施し、タンク内の温度を一定に制御する手段が好ましい。
また本発明で使用する加飾成形体を製造する装置に関してはチャンバーボックス内の減圧もしくは加圧する機構が備わったものであれば特に制限はなく、公知の機器を使用することが可能である。
被成形体の加熱による温度調整方法においては特に制限は設けておらず、通常用いられる熱風オーブンなどの加熱・恒温機器にて一定に調整する。また加熱温度は加飾対象の表皮材に設けた接着層の熱特性に合わせて自由に調整することが可能である。加熱温度は接着層の粘着機能が十分に発揮されることから、表皮材の加熱設定温度以下であることが好ましい。
また体を製造する装置の型枠の加熱による温度調整においても特に制限は設けていない。温度は被成形体の熱特性、または表皮材の加熱設定温度など、状況に合わせて自由に調整することが可能である。被成形体の温度低下を防止し、表皮材に設けた接着層と被成形体との密着性を向上させることが目的であるため、被成形体の加熱設定温度と同程度の温度に設定することが好ましい。
【実施例】
【００３０】
以下に実施例を挙げて更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３１】
実施例および比較例の評価方法を次に示す。
＜被成形体の作成＞・被成形体１
ポリオレフィン系樹脂ペレット（プライムポリマー社製）を被成形体１の原料としてＡＢＳ（東レ社製、４５０Ｙ−Ｘ１０）を用いた。Ｊ１１０ＡＤ（日本精工社製）射出成形機を用い、シリンダー内はヒーターによる温度制御が6分割されており、温度条件として材料投入ホッパー側から材料射出のノズル側にかけて１９０／２００／２１０／２１０／２１０／２１０℃に設定し、金型温調６０℃にて成形を行い、１５０×１００×３ｍｍの角板金型を使用して被成形体２を得た。
・被成形体２
ＡＢＳ樹脂ペレット（東レ社製、４５０Ｙ−Ｘ１０）を被成形体２の原料として用いた。Ｊ１１０ＡＤ（日本精工社製）射出成形機を用い、温度条件としてホッパー側からノズル側にかけて２５０／２６０／２７０／２７０／２７０／２７０℃に設定し、金型温調６０℃にて成形を行い、１５０×１００×３ｍｍの角板金型を使用して被成形体２を得た。
＜表皮材の作成＞
・合成樹脂フィルム１
表皮材に使用する合成樹脂フィルム１として環状オレフィン系樹脂１（ポリプラスチックス社製“ＴＯＰＡＳ  ８００７Ｆ−０４”、６５質量％）、環状オレフィン系樹脂２（ポリプラスチックス社製“ＴＯＰＡＳ  ６０１３Ｆ−０４”、３０質量％）、ポリエチレン系樹脂（プライムポリマー社製“エボリュー ＳＰ２５４０”、５質量%）の組成で樹脂を混合、単軸押出機（Ｌ／Ｄ＝２８）に供給し、供給部温度２２０℃、それ以降の温度を２３０℃で溶融し、濾過精度３０μｍのリーフディスクフィルターを通過させた後、Ｔダイ（リップ間隙：０．４ｍｍ）より、４０℃に温度制御した鏡面ドラム（表面粗さ０．２ｓ）上にシート状に吐出した。その際、キャスト位置は、ドラムの頂上から前方１０°とし、直径０．１ｍｍのワイヤー状電極を使用して静電印加し、冷却ドラムに密着させ、厚み１００μmの合成樹脂フィルムを得た。
・合成樹脂フィルム２
また合成樹脂フィルム２として厚さ１００μｍの未延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ社製、ＦＬ１０）と厚さ４０μｍの未延伸ポリプロピレンフィルム（東セロ社製、ＳＣ）とをドライラミネートしたものを用いた。
・表皮材Ａ、Ｂ、Ｃ
上記合成樹脂フィルム１または２の上に紫外線硬化型の保護層用塗料（共栄社化学社製、ＫＨＣ−Ｔ１）を、乾燥後の厚さが４０μｍとなるよう、アプリケーター法により塗布した後、８０℃で１０分間乾燥して保護層を得た。次いで、該保護層上に、以下に示す加飾層用塗料組成物１００質量部に、以下に示す接着層用塗料組成物１の１０質量部を自転公転ミキサー（シンキー社製、ＡＲＥ−２５０）により撹拌混合し、加飾層の全固形成分に対してポリオレフィン系ホットメルト接着剤が６質量％になるよう調整した塗料を、乾燥後の厚さが２０μｍとなるよう、アプリケーター法により塗布した後、８０℃で１０分間乾燥、硬化させて加飾層を形成した。次いで、該加飾層上に、以下に示す接着層用塗料組成物１を、乾燥後の厚さが２０μｍとなるよう、アプリケーター法により塗布した後、８０℃で１０分間乾燥して接着層を得た。合成樹脂フィルム１を使用したものを表皮材Ａ、合成樹脂フィルム２を使用したものを表皮材Ｂとした。
また上記合成樹脂フィルム１上に紫外線硬化型の保護層用塗料（日本ビー・ケミカル社製、ＵＴ−１５０１）を、乾燥後の厚さが４０μｍとなるよう、アプリケーター法により塗布した後、８０℃で１０分間乾燥して保護層を得た。次いで、該保護層上に、以下に示す加飾層用塗料組成物１００質量部を自転公転ミキサー（シンキー社製、ＡＲＥ−２５０）により撹拌混合した塗料を、乾燥後の厚さが２０μｍとなるよう、アプリケーター法により塗布した後、８０℃で１０分間乾燥、硬化させて加飾層を得た。次いで、該加飾層上に、以下に示す接着層用塗料組成物２を、乾燥後の厚さが２０μｍとなるよう、アプリケーター法により塗布した後、８０℃で１０分間乾燥して接着層を得た。このようにして表皮材Ｃを得た。
＜加飾層用塗料組成物＞
以下の主剤と硬化剤を以下の配合比で混合したものを加飾層用塗料組成物とした。
・主剤：Ｒ２３２５（日本ビー・ケミカル社製、固形成分：３６質量％）  １００質量部
・硬化剤：Ｄ−１７８Ｎ（三井化学社製、固形成分：１００質量％）  ２質量部
＜接着層用塗料組成物＞
以下のポリオレフィン系ホットメルト接着剤と溶剤を以下の配合比で混合したものを接着層用塗料組成物１とした。
・ポリオレフィン系ホットメルト接着剤：Ｍ−２８（東洋紡績社製、無水マレイン酸変性塩素化ポリプロピレン）  ２０質量部
・溶剤：トルエン  ８０質量部
・以下にＡＢＳ接着用として接着層用塗料組成物２を記す。
・主剤：ＲＢ２５２５（日本ビー・ケミカル社製、固形成分４６質量％）  １００質量部
・硬化剤：Ｒ−２７１（日本ビー・ケミカル社製）  １．３質量部
＜加飾成形体の製造＞
加飾成形体を製造する装置は布施真空社製ＮＧＦ−０４０６−Ｔを使用し、表皮材の接着層面と、ポリオレフィン樹脂からなる、長さ１５０ｍｍ×幅１００ｍｍ×厚さ３ｍｍの被成形体の最も面積が大きい面（１５０００ｍｍ２）が正対となり、かつ両者の距離が２５ｍｍとなるようにセットした。減圧下で該表皮材を１１０℃に加熱した状態で該被成形体に圧着させ、同時にメタルハライドランプ（３ｋＷを２機）を積算光量が２０００ｍＪ／ｃｍ２となるよう照度、距離を計算し、照射照度は１５８Ｗ／ｍｍ２、ランプと表皮材の距離を３５０ｍｍになるよう調整した紫外線を照射した後、加飾成形体を製造する装置より取り出し、表皮材最表面のフィルムを剥離し、加飾成形体を得た。
＜加飾成形体の評価方法＞
（１）鉛筆硬度測定   
長さ１００ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚さ３ｍｍの短形に切り出し、評価用とした試験片を２０±３℃の条件で２４時間放置する。試験用の鉛筆は、塗膜の硬さを測るのに適するものとする。まず、鉛筆の木部だけを削って芯を円柱状に３〜５ｍｍ露出させ、次に堅い平らな面に載せた研磨紙に芯を直角に当てて円を描きながら静かに研ぎ、先端が平らで角が鋭くなるようにする。このとき、露出させた芯部分に傷がないことを確認する。この試験に用いる鉛筆は、三菱鉛筆引っかき試験用の鉛筆を使用する。鉛筆の硬度は、濃度記号の９Ｈが最も硬く、６Ｂが最も軟らかいものとし、硬い方を上位とする。最大粒子径４６ μｍ以下のもの｛例としてＪＩＳ Ｒ ６２５３（２００６年改正）に規定する８００番、６００グリッド以上のもの｝。４５±２度の角度で鉛筆を持ち、７５０〜１２５０ｇの荷重で塗面に押し付けながら、試験者の前方に均―な速さ(１０ｍｍ／ｓ)で押し出して、１０〜２０ ｍｍ塗膜面を引っかく。１回引っかくごとに鉛筆の芯の先端の平らで角が鋭い部分を使用し、同一の濃度記号の鉛筆でｎ＝５で試験を繰り返す。傷ついた状態に対し、外観形状からへこみ傷、破れを判断する。濃度記号が互いに隣り合う二つの鉛筆について、傷又は破れが２回以上と２回未満となる一組を求め、２回未満となる鉛筆の濃度記号を塗膜の鉛筆硬度とした。
（２）微小硬さ測定
平板の加飾成形体の１００×１５０ｍｍの平面部分において超微小硬度計フィッシャースコープ  ＨＭ２０００（フィッシャー・インストルメンツ社製）を用いてマルテンス硬さ、弾性率を各々測定した。なお各測定は各サンプルにおいてｎ＝５で行い、その平均値を採用した。
（実施例１）
表１に示す通り、加飾成形体を得るために表皮材Ａ、被成形体１を使用した。加飾成形体を得るための成形条件は以下の通りである。減圧度は０．３ｋＰａ以下で制御、表皮材の加熱は減圧度が１０ｋＰａとなった後にヒーターが入る設定とした。ヒーター出力は加熱開始から１０秒までを２００％、それ以降は設定温度に到達するまでの出力は８０％で加熱を実施した。成形開始温度の設定は１１０℃、圧空圧力を３００ｋＰａとし、加圧時間は１５秒とした。その成形加圧の際に積算光量が２０００ｍＪ／ｃｍ２となる照射照度、ランプと表皮材間距離に調整した紫外線を表皮材に照射した。また照射時間は加圧時間と同様１５秒とした。紫外線照射後、チャンバー内から表皮材の密着した被成形体を取り出し、表皮材最表面にあるフィルムを剥がし、加飾成形体を得た。サイクルタイムも短く成形開始から６０秒となった。
【００３２】
得られた加飾成形体の鉛筆硬度、超微小硬度の各測定結果は表２に示す。得られた加飾成形体の鉛筆硬度はＨＢ、超微小硬度計によるマルテンス硬さ１１５．０Ｎ／ｍｍ２、弾性率２．３ＧＰａは高く、非常に良好で品質が安定していた。
（実施例２）
加飾成形体を得るために表皮材Ｂ、被成形体１を使用、それ以外は実施例１と同様の成形条件で加飾成形体を得た。サイクルタイムも実施例１と同様に短く、６０秒となった。
【００３３】
また、得られた加飾成形体の鉛筆硬度はＨＢ、超微小硬度計によるマルテンス硬さ１１３．０Ｎ／ｍｍ２、弾性率２．２ＧＰａと共に高く、非常に良好で品質が安定していた。
（実施例３）
加飾成形体を得るために表皮材Ｃ、被成形体２を使用、それ以外は実施例１と同様の成形条件で加飾成形体を得た。サイクルタイムも実施例１、２と同様に短く、６０秒となった。
【００３４】
また得られた加飾成形体の鉛筆硬度はＨＢ、超微小硬度計によるマルテンス硬さ１１２．０Ｎ／ｍｍ２、弾性率２．１ＧＰａと共に高く、非常に良好で品質が安定していた。
（比較例１）
加飾成形体を得るための成形条件について、成形サイクル中には紫外線を表皮材に照射しないこと以外は実施例１と同様にして、加飾成形体を得た。サイクルタイムは実施例１と同様、６０秒となった。
一方、得られた加飾成形体の表面鉛筆硬度は実施例１と比較して柔らかく６Ｂとなり、また超微小硬度計によるマルテンス硬さ４５．０Ｎ／ｍｍ２、弾性率の値は０．９ＧＰａと低く、品質も悪く、不安定であった。
（比較例２）
加飾成形体を得るための成形条件としては成形加圧時には紫外線を表皮材に照射しないこと以外は実施例１と同様にして、成形サイクル中には紫外線を表皮材に照射せずにそのまま取り出した。その後、別途表皮材を被覆した被成形体に積算光量が２０００ｍＪ／ｃｍ２となる紫外線照射処理を行い、表皮材表面の紫外線硬化型塗料を硬化させた後、表皮材最表面のフィルムを剥がし、加飾成形体を得た。
得られた加飾成形体の鉛筆硬度はＨＢ、超微小硬度計によるマルテンス硬さ１１７．０Ｎ／ｍｍ２、弾性率２．２ＧＰａと共に高く、品質は安定していたが、サイクルタイムは１２０秒となり、実施例１と比較して長くなることがわかった。
【００３５】
【表１】
2013208749.tif 000003
【００３６】
【表２】
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【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は被成形体の表面に表皮材を一体化させた加飾成形体において、特に成形後の加飾成形体の紫外線硬化型塗料の硬化を成形サイクル中に同時に実施することが可能であることから成形サイクルタイムの短縮に優れた効果が見られる加飾成形体の製造方法に関し、特に自動車、家電、携帯、パソコン、建材などの部品用途に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００３８】
１ａ  第１のチャンバーボックス
１ｂ  第２のチャンバーボックス
２    被成形体
３    架台
４    表皮材
５    加熱機構
６    紫外線照射機構
７    減圧機構
８    増圧機構
９ａ  第１のチャンバーボックス側の空間９ａ
９ｂ  第２のチャンバーボックス側の空間９ｂ
１０  架台の可動機構
１１  第２のチャンバーボックスの可動機構
【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】
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