(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオレフィン系熱可性エラストマー若しくはそれを含む成形材料からスラッシュ成形型に溶着した表皮層の熱溶融体層を形成させ、それに電荷が付与されたエチレン−アクリル酸共重合体粉末を緩衝層の弾性が表皮層に伝達可能となる１０〜１００μｍの厚みで吹き付けて接着性層として積層する第一の工程と、第一の工程で得られる積層複合体をウレタン注入発泡金型に装着して、積層複合体の接着性層にポリウレタン発泡体の緩衝層を積層する第二の工程とを備えること、を特徴とするパウダーダ−スラッシュ成形法による積層複合体の成形法。
【請求項２】
ポリオレフィン系熱可性エラストマー若しくはそれを含む成形材料からスラッシュ成形型に溶着した表皮層の熱溶融体層を形成させ、それにマイナスイオンの電荷が付与されたエチレン−アクリル酸共重合体粉末を緩衝層の弾性が表皮層に伝達可能となる１０〜１００μｍの厚みで吹き付けて接着性層として積層する第一の工程と、第一の工程で得られる積層複合体と芯材とをウレタン注入発泡金型に装着し、次いで、積層複合体の接着性層と芯材との間にポリウレタンのプレポリマーを注入して架橋発泡させて、表皮層／接着性層／ポリウレタン発泡体の緩衝層／芯材からなる自動車内装材用の積層複合体のを形成する第二の工程を備えること、を特徴とするパウダーダ−スラッシュ成形法による積層複合体の成形法。
【請求項３】
下記（１）〜（４）の特徴の一つ若しくは複数を備える請求項１に記載の積層複合体若しくは請求項２に記載の積層複合体の成形法。
（１）前記マイナスイオンの電荷が付与されたエチレン−アクリル酸共重合体粉末が、１８０〜３００℃の表皮層の熱溶融体に接触・熱溶融・結合積層する。
（２）前記接着性層が、アクリル酸含有量４〜１０重量％のエチレン−アクリル酸共重合体から形成されている。
（３）前記接着性層が、平均粒子径１０〜１５０μｍのエチレン−アクリル酸共重合体粉末を吹き付けて形成される。
（４）前記芯材が、射出成形体からなる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマ−の表皮層が、ポリウレタン発泡体の緩衝層の弾性を利用し得る構造にされている積層複合体に関する。本発明は、具体的には、自動車内装材として有用な弾性の表皮層を備える積層複合体に関する。別の本発明は、そのような積層複合体の工業的製造を可能にする成形法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来にあっては、自動車内装材（例えば、インストルメントパネル及びコンソ−ルボックス等）に用いる積層複合体は、ポリ塩化ビニルの表皮層にポリウレタ発泡体の緩衝層を積層して緩衝層に芯材（積層複合体の形態保持及び強度保持を保持する材）を積層した構造になっていて、廃棄処分に際して、全体が一体として燃焼処理されると、ポリ塩化ビニル起源のダイオキシン等の有害成分が発生するとの問題点が生じていた。
【０００３】
そのために、ポリ塩化ビニルに代替する表皮層用のポリオレフィン系熱可塑性エラストマ−が提案されていて、それには、カルボキシル基又はその無水物基を含有のポリオレフィン系樹脂とエチレン−アルファ−オレフィン共重合ゴム部分架橋物との混合物（特開昭５９−１５６１号公報参照）、複数種のポリオレフィン系樹脂の混合物（特開昭５９−１５６１号公報参照）、油展ポリオレフィン系共重合ゴムとポリオレフィン系樹脂との混合物（特開昭１−１０３６３９号公報参照）、ポリオレフィン系樹脂とアルファ−オレフィン共重合ゴムとの混合物（特開昭２−５７３１０号公報参照）及びポリオレフィン系樹脂とエチレン−ａ−オレフィン共重合ゴムとの混合物（特開昭５−５０５０号公報、特開平６−１７０８７１号公報等参照）等がある。しかし、それらの提案に係るポリオレフィン系熱可塑性エラストマ−を表皮層にしても、ポリウレタン発泡体の緩衝層との間に介在して両者を強固に接着させる材料等が未知であった。
【０００４】
そこで、表皮層のポリオレフィン系熱可塑性エラストマ−とポリウレタン発泡体の緩衝層との間に介在して両者に強固な接着性を有する材料の探索・検討が本発明者等により行われて、エチレン−アクリル酸共重合体層が、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマ−の表皮層とポリウレタン発泡体の緩衝層と両方に強固な接着性を有することが見いだされて、すでに特許出願されている（特許公開２０００−１９０４２８を参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、本発明者の更なる検討によって、エチレン−アクリル酸共重合体の接着性層を従来の粉末成形法（特に、パウダ−スラッシュ成形法）により成形すると、１００μｍ以下の薄い層に形成するのに困難を伴うことが見いだされた。エチレン−アクリル酸共重合体の剛性は、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマ−の剛性よりも大きいため、エチレン−アクリル酸共重合体の接着性層が１００μｍを越えると、ポリウレタン発泡体層（緩衝層）の弾性が接着性層によって実質的に遮断されてポリオレフィン系熱可塑性エラストマ−の表皮層が硬くなり、自動車内装材等に利用する緩衝性能に劣ることが見いだされた。
【０００６】
また、接着性層の機能は、表皮層と緩衝層との間に介在して両者を強固に接着させることにあり、その機能を発現できる範囲であれば、出来る限り薄い層であることが経済性の点から好ましい。そこで、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマ−の表皮層に緩衝層の弾性等の特性が表皮層に有効に発現する積層複合体の構造が本発明者により実験主体に詳細に検討されて本発明が見いだされた。
【０００７】
本発明は、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマ−の表皮層にポリウレタン発泡体の緩衝層の弾性を発現することができる積層複合体の工業的実施に有効な成形法を提供すること、を目的とする。本発明は、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマ−の表皮層を自動車内装材の表皮としても有効に活用できる積層複合体の工業的実施に有効な成形法を提供すること、をも目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明のパウダーダ−スラッシュ成形法による積層複合体の成形法は、
ポリオレフィン系熱可性エラストマー若しくはそれを含む成形材料からスラッシュ成形型に溶着した表皮層の熱溶融体層を形成させ、それに電荷が付与されたエチレン−アクリル酸共重合体粉末を緩衝層の弾性が表皮層に伝達可能となる１０〜１００μｍの厚みで吹き付けて接着性層として積層する第一の工程と、第一の工程で得られる積層複合体をウレタン注入発泡金型に装着して、積層複合体の接着性層にポリウレタン発泡体の緩衝層を積層する第二の工程とを備えること、を特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の本発明のパウダーダ−スラッシュ成形法による積層複合体の成形法は、ポリオレフィン系熱可性エラストマー若しくはそれを含む成形材料からスラッシュ成形型に溶着した表皮層の熱溶融体層を形成させ、それにマイナスイオンの電荷が付与されたエチレン−アクリル酸共重合体粉末を緩衝層の弾性が表皮層に伝達可能となる１０〜１００μｍの厚みで吹き付けて接着性層として積層する第一の工程と、第一の工程で得られる積層複合体と芯材とをウレタン注入発泡金型に装着し、次いで、積層複合体の接着性層と芯材との間にポリウレタンのプレポリマーを注入して架橋発泡させて、表皮層／接着性層／ポリウレタン発泡体の緩衝層／芯材からなる積層複合体を形成する第二の工程を備えること、を特徴とする。
【００１０】
【発明の具体的説明】
次に、本発明を実施の形態を説明する。なお、説明に用いられる図１及び図２において、同一符号を付したものは同一若しくは同等のものを示している。
【００１１】
〔本発明による積層複合体の成形法〕：
本発明は、表皮層（ポリオレフィン系熱可塑性エラストマ−層）／接着性層（エチレン−アクリル酸共重合体層）／緩衝層（ポリウレタン発泡体層）からなる積層複合体の成形法であって、接着性層が、マイナスイオンの電荷を付与されたエチレン−アクリル酸共重合体粉末を表皮層の原材料の熱溶融体（代表的には、粉末成形での成形金型に形成した熱溶融体）に吹き付けて、緩衝層の弾性を表皮層に伝達し得る厚みにして、マイナスイオンの電荷を有する粉末を熱溶融体により溶融させて、表皮層と接着性層との積層複合体に形成させる。エチレン−アクリル酸共重合体粉末の電荷は、一般的には、マイナスの電荷であって、例えば、エチレン−アクリル酸共重合体粉末を−５０〜−１２５ｋＶの電圧の印加によりマイナスイオンが群集する領域を通過させて帯電させる。
【００１２】
そして、電荷を有するエチレン−アクリル酸共重合体粉末が表皮層の原材料の熱溶融体（例えば、１８０〜３００□）に接触・熱溶融・結合積層する機構であれば、緩衝層の弾性を表皮層に伝達し得る厚みの薄層の接着性層にすること可能で、かつ、薄層の接着性層を介して表皮層／接着性層／緩衝層が強固に一体化した積層複合体が得られる。
なお、接着性層は、静電塗装での帯電粒子間の反発により一定の厚さ以上の粉体粒子層が形成されない現象（いわゆる、静電平衡現象）が生じる前の厚みである。エチレン−アクリル酸共重合体粉末は、例えば、平均粒子径１０〜１５０μｍであれば容易に目的の接着性層を形成することが可能である。
【００１３】
エチレン−アクリル酸共重合体粉末への電荷の付与及び吹き付けは、粉体静電塗装方式を利用することが可能である。ただし、粉体静電塗装法は、噴霧する粉体に電荷を付与して導電性の被塗装物に噴霧して粉体と被塗装物とを反対電荷の電気的結合により固着させて塗装する方法である。しかし、本発明では、エラストマ−の導電性付与の処理を行うことなく、非導電性若しくは低導電性のエラストマ−を熱溶融体にしてそれに吹き付けている。
【００１４】
〈積層複合体の表皮層〉：
表皮層は、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマ−（以下において、エラストマ−と略称することがある）若しくはそれを含む成形材料からなる原材料がパウダ−スラッシュ成形法により成形される層である。エラストマ−は、熱可塑性樹脂成分（硬質層、ハ−ドセグメント）が、ポリオレフィン（代表的には、ポリエチレン、ポリプロピレン及びその共重合体）であって、ゴム成分（軟質層、ソフトセグメント）が、代表的には、エチレン／プロピレン／ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）及びエチレン／プロピレンゴム（ＥＰＲ）等からなる。熱可塑性樹脂成分とゴム成分との拘束様式等については特に制約がない。エラストマ−を含む成形材料は、粉末成形法（特に、パウダ−スラッシュ成形法）用にエラストマ−を主原料として調製される成形用の材料である。成形材料は、副原料として、粉末成形に適する各種の添加剤（例えば、着色剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤若しくは耐電防止剤等）が適宜の量で配合されている。
【００１５】
〈積層複合体の接着性層〉：
エチレン−アクリル酸共重合体は、例えば、４〜１０重量％のアクリル酸含有量であれば、本発明に合目的の接着性層の形成が可能であって、１０重量％以上の含有量であることも可能である。エチレン−アクリル酸共重合体は、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、充填剤及び紫外線吸収剤等の添加剤を配合して使用することが可能である。接着性層は、エチレン−アクリル酸共重合体粉末の、電荷（マイナスイオン）の帯電量及び吹き付け量等の制御によって、緩衝層の弾性を表皮層に伝達し得る厚みに制御される。接着性層は、強固に表皮層及び緩衝層に接着して積層複合体をして一体的構造にする点からは、ある程度厚みがあることが望ましい。接着性層は、例えば、１０〜１００μｍの厚みであれば、それらの両方の条件を満たすことができる。
【００１６】
なお、本発明の「緩衝層の弾性を表皮層に伝達し得る厚み」は、表皮層の弾性が緩衝層の弾性を含むものであることを明瞭に認識できる厚みの意味であって、例えば、表皮層と接着性層と緩衝層との積層複合体における表皮層の弾性が、表皮層を直接的に緩衝層に重ねた積層の表皮層の弾性よりも約０〜３０％の減少に止まっている状態である。弾性は、同じ形状の重しを表皮層上に載置して沈む深さを測定される。表皮層の弾性の減少が約３０％を越えると、自動車内装材の表皮としの弾性が不足する傾向が生じる。
【００１７】
エチレン−アクリル酸共重合体粉末を吹き付ける表皮層の原材料の熱溶融体層は、パウダ−スラッシュ成形のスラッシュ成形型に形成させたエラストマ−の熱溶融体層である。なお、加熱により溶融状態になっている熱可塑性樹脂は、熱溶融体、溶融樹脂、熱溶融体、融体、液状樹脂及び液体状樹脂等と称されているが、いずれもが同義語である。本明細書においては、「熱溶融体」の用語を使用する。
【００１８】
〈積層複合体の緩衝層〉：
ポリウレタン発泡体（架橋発泡体）が緩衝層として接着性層に積層されていて、表皮層と接着層の積層体をウレタン注入発泡金型に装着し、発泡体原料（例えば、ポリオ−ルとイソシアネ−トの混合物）を注入して、発泡、硬化させて接着層と接着したポリウレタン発泡体層にされる。
【００１９】
〈積層複合体〉：
積層複合体は、ポリウレタン発泡体層（緩衝材層）に芯材（積層複合体の形態保持及び強度保持を保持する材）を積層した構造にして、エラストマ−（表皮層）／エチレン−アクリル酸共重合体（接着性層）／ポリウレタン発泡体層（緩衝材層）／芯材からなる自動車内装材にすることが可能である。積層複合体が自動車内装材である場合には、芯材として、ＡＢＳ樹脂及びポリプロピレン等の射出成形体が一般的に使用される。ただし、積層複合体は、その用途にあっては、芯材が不要である場合があり得る。
【００２０】
〔積層複合体の成形法〕：
積層複合体の成形は、各種の粉末成形法を利用して行うことが可能ではあるが、複雑な形状の表皮層を高効率及び高精度で成形可能である点からはパウダ−スラッシュ成形法が適している。
【００２１】
〈パウダースラッシュ成形法〉：
パウダ−スラッシュ成形法は、一般的には、スラッシュ成形型の加熱工程、パウダリング工程、スラッシュ成形型の再加熱工程、スラッシュ成形型の冷却工程及びスラッシュ成形型からの成形品離脱工程からなる方法である。パウダリング工程は、樹脂粉末を加熱したスラッシュ成形型の成形金型面に溶融付着させて溶着樹脂層を形成させる工程である。図１は、パウダリングの工程を示す説明図であって、図１の（Ａ）がパウダリング開始時点の説明図であって、図１の（Ｃ）がパウダリング終了時の説明図である。パウダリングの一般的な操作は、パウダリング開始に際して、スラッシュ成形型の加熱工程で樹脂粉末の溶融温度以上に加熱された成形金型面を有するスラッシュ成形型１が、樹脂粉末２を装てんのパウダ−ボックス３に接合固定されて組立体４にされる（図１の（Ａ）参照）。  次に、組立体４が上下に回転してパウダ−ボックス３が上方に位置したとき、樹脂粉末２が自重によってパウダ−ボックス３から成形金型面５に落下して溶融付着する。さらに、組立体４が回転して上下の位置が元の状態（図１の（Ａ）参照）に戻ると、余分の樹脂粉末２がパウダ−ボックス３に回収されて、成形金型面５には溶着した熱溶融体層６が形成されてパウダリングが終了する。成形金型面５に溶着した熱溶融体層６は、以降の工程において冷却固化されて成形品になる。
【００２２】
〈第一の工程による表皮層と接着性層との積層〉：
積層複合体の成形は、図１の（Ａ）のパウダ−ボックス３にエラストマ−粉末を装てんして、パウダリングの一般的な操作により図１の（Ｃ）に至って、成形金型面５に溶着したエラストマ−の熱溶融体層が形成される。
次に、組立体４がスラッシュ成形型１とパウダ−ボックス３に分離されて、成形金型面５に溶着した熱溶融体層６に粉体静電塗装置のスプレ−ガンによりマイナスイオンを付与したエチレン−アクリル酸共重合体粉末を吹き付けて第一の本発明で説明した条件の厚みにして熱溶融体層６の蓄熱によって熱溶融させて、それを冷却固化して表皮層と接着性層との積層複合体にされる。
なお、「スラッシュ成形型」は、成形型若しくはスラッシュ金型等と同義語であって、電鋳製である場合（多くは、電鋳製）は電鋳型若しくは鋳型等と称されることがある。「成形金型面」は、成形面、成形表面若しくは金型面等と同義語であって、電鋳製である場合には、鋳型、鋳型表面、電鋳型、シエル面、シエル鋳型若しくは電鋳シエル面等と称されることがある。「パウダーボックス」は、バケット、リザ−バ−若しくはリザ−ブタンク等と同義語である。
【００２３】
〈第二の工程による接着性層と緩衝層との積層〉：
表皮層と接着性層との積層複合体は、ウレンタン注入発泡型に装てんされて、ポリウレタンのプレポリマ−を注入して発泡成形が行われて接着性層に緩衝層が積層される。図２は、発泡成形の説明図である。図２は、表皮層と接着性層との積層複合体２０と芯材（例えば、熱可塑性樹脂の射出成形体）２１とがウレンタン注入発泡型（図示せず）に装てんされて、接着性層２２と芯材２１との間にポリウレタンのプレポリマ−２３が矢印方向から注入されている状態を示す説明図である。そして、プレポリマ−２３を架橋発泡させた後でウレンタン注入発泡型から取り出すと、表皮層／接着性層／緩衝層／芯材の積層複合体が得られる。ウレンタン注入発泡型及び発泡成形は、公知の技術によることが可能である。
【００２４】
なお、本発明においては、本発明の目的に沿うものであって、本発明の効果を特に害さない限りにおいては、改変あるいは部分的な変更及び付加は任意であって、いずれも本発明の範囲である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマ−の表皮層にポリウレタン発泡体の緩衝層の弾性が発現できる積層複合体が得られる。また、接着層形成が粉末吹き付け量及び帯電電荷量等の制御によるので、強固な一体構造の積層複合体を得る薄層の接着性層の形成が容易になり、積層複合体の工業的規模での成形が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】パウダリングの工程を示す説明図である。
【図２】ポリウレタン発泡成形の説明図である。
【符号の説明】
１  スラッシュ成形型
２  樹脂粉末
３  パウダ−ボックス
４  組立体
５  成形金型面
６  熱溶融体層
２０  積層複合体
２１  芯材
２２  接着性層
２３  プレポリマ−
【図１】
0003950325.tif 000002
【図２】
0003950325.tif 000003