(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体的意匠を持つ化粧シートの製造方法であって、
目標とする立体的意匠のポジ形状の凹凸を形成した付形部材を透明の熱可塑性樹脂製のシート材の片面に加熱しつつ押し付けて、前記片面に付形部材の凹凸のネガ形状の凹凸を形成する加熱付形工程と、
シート材を冷却する冷却工程と、
前記片面に光輝材を含有するインキまたは塗料を塗布して、凹凸の外表面に密着する塗膜を形成する塗装工程と、
塗膜を乾燥する乾燥工程と、
を備え、
前記加熱付形工程は、押圧ローラと周面に目標とする立体的意匠のポジ形状の凹凸を形成した前記付形部材たる付形ローラとから成る挟みローラを用い、挟みローラを加熱しつつ回転させて、挟みローラに前記シート材を通過させ、
前記加熱付形工程、前記冷却工程、前記塗装工程及び前記乾燥工程は、繰出ロールから繰り出されたシート体を巻取ロールで巻き取る間において行われることを特徴とする化粧シートの製造方法。
【請求項２】
前記乾燥工程の後工程として、前記シート材を所定の形状に加熱真空成形する加熱真空成形工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の化粧シートの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の化粧シートの製造方法であって、
前記加熱真空成形工程は、真空成形型を用いて、化粧シートを前記片面とは反対側の面が真空成形型の型面に密着するように加熱真空成形し、
前記加熱真空成形工程の後、成形された化粧シートを真空成形型と同形状の型面を持つ射出成形型に前記反対側の面が型面に密着するようにセットする工程と、
射出成形型内に溶融した熱可塑性樹脂を射出する工程と、
を備えることを特徴とする化粧シートの製造方法。
【請求項４】
請求項２に記載の化粧シートの製造方法であって、
前記加熱真空成形工程は、真空吸引機構を備える射出成形型を用いて、化粧シートを前記片面とは反対側の面が射出成形型の型面に密着するように加熱真空成形し、
前記加熱真空成形工程の後、射出成形型内に溶融した熱可塑性樹脂を射出する工程、
を備えることを特徴とする化粧シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、布目等の立体的意匠を持つ、車両の内装材等に使用する化粧シートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の化粧シートとして、樹脂製シート材の表面に熱硬化性樹脂もしくは電離放射線硬化性樹脂を目標とする立体的意匠に合致する形状（ポジ形状）に盛り上げ印刷したものが知られているが（特開平６−３１２４９６号公報参照）、盛り上げ印刷では立体的意匠の凹凸の境界線・境界角が歪み少し丸みを帯び易く、目標とする立体的意匠の美観を忠実に再現することは困難であった。
【０００３】
また、熱可塑性樹脂製のシート材の表面に目標とする立体的意匠に合致する形状の凹凸を形成し、該表面にインキまたは塗料を塗布することも考えられるが、この場合、塗膜保護のために、シート材の表面上に透明フィルムを積層する必要がある。そして、シート材の表面上の凹凸形状自体は目標とする立体的意匠に正確に合致していても、凹凸の角等において透明フィルムとの間に微小な隙間が残るため、透明フィルムに密着する部分と隙間の残った部分とでの光の反射の相違により、凹凸の角等がぼやけてしまう。更に、凹凸面にインキや塗料を均一な厚さで塗布することは困難であり、塗膜の膜厚のばらつきにより塗膜表面の形状がシート材の凹凸の表面形状に一致しなくなる。従って、このものでも目標とする立体的意匠の美観を忠実に再現することは困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の点に鑑み、目標とする立体的意匠の美観を忠実に再現し得るようにした化粧シートの製造方法を提供することを課題としている。
【０００６】
また、本発明による化粧シートの製造方法は、目標とする立体的意匠のポジ形状の凹凸を形成した付形部材を透明の熱可塑性樹脂製のシート材の片面に加熱しつつ押し付けて、前記片面に付形部材の凹凸のネガ形状の凹凸を形成する加熱付形工程と、シート材を冷却する冷却工程と、前記片面に光輝材を含有するインキまたは塗料を塗布して、凹凸の外表面に密着する塗膜を形成する塗装工程と、塗膜を乾燥する乾燥工程と、を備えることを特徴とする。この場合、前記乾燥工程の後工程として、前記シート材を所定の形状に加熱真空成形する工程を備えても良い。また、押圧ローラと周面に目標とする立体的意匠のポジ形状の凹凸を形成した前記付形部材たる付形ローラとから成る挟みローラを用い、挟みローラを加熱しつつ回転させて、挟みローラに前記シート材を通過させることにより前記加熱付形工程を行うようにする。
【０００７】
更に、本発明による第１の製造方法は、真空成形型を用いて、化粧シートを前記片面とは反対側の面が真空成形型の片面に密着するように加熱真空成形する工程と、成形された化粧シートを真空成形型と同形状の型面を持つ射出成形型に前記反対側の面が型面に密着するようにセットする工程と、射出成形型内に溶融した熱可塑性樹脂を射出する工程と、を備えることを特徴とし、また、第２の製造方法は、真空吸引機構を備える射出成形型を用いて、化粧シートを前記片面とは反対側の面が射出成形型の型面に密着するように加熱真空成形する工程と、射出成形型内に溶融した熱可塑性樹脂を射出する工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
ところで、化粧シートの製造に際し、加熱付形工程を上記挟みローラを用いて行えば、長尺のシート材に付形ローラにより連続して凹凸を形成でき、生産性が向上する。一方、化粧シートが小物である場合、熱プレス機で用いる付形型の方が付形ロールに比し短期間で安価に製作できるから、多機種少量生産や試作レベルの製造では熱プレス機を用いた方が製造効率が良く、更に、熱プレス機を用いて冷却工程も行うことができるためスペースも取らず有利である。また、付形型は平板にポジ形状の凹凸を形成したものであるため、シート材にネガ形状の凹凸を鮮明に形成し易く、品質も向上する。
【００１０】
また、上記した本発明による化粧シートの第１と第２の製造方法によれば、射出樹脂で形成される成形品基材の表面に化粧シートから成る表皮をその凹凸の形成面を裏側にして積層した成形品が得られ、表皮表面に目標とする立体的意匠が浮び上る。ここで、上記第１の製造方法では、真空成形型と射出成形型とが必要になってコストがかかると共に、真空成形型から射出成形型への化粧シートの移し換えが必要になって手間がかかるが、上記第２の製造方法によれば、射出成形型だけで化粧シートの成形と成形品の射出成形とを連続して行うことができ、生産性の向上を図る上で有利である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）は化粧シート１を示しており、図１（Ｂ）は射出成形される熱可塑性樹脂から成る成形品基材２の表面に化粧シート１を表皮として積層した成形品を示している。
【００１２】
化粧シート１は、アクリル、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＶＣ等の透明熱可塑性樹脂製のシート材１０の片面に、目標とする立体的意匠のネガ形状の凹凸１１，１２を形成すると共に、該片面に光輝材を含有するインキまたは塗料を塗布して、凹凸１１，１２の外表面に密着する塗膜１３を形成して成るものである。光輝材としては、マイカ等のパール顔料やアルミ片等のメタリック顔料が使用でき、また、インキや塗料としては、アクリル系やウレタン系のものが使用できる。
【００１３】
化粧シート１を凹凸１１，１２の形成面を裏面にして見ると、表面から入射した光線が凹凸１１，１２の外表面に密着する塗膜１３の内表面で塗膜１３に含まれる光輝材により乱反射され、化粧シート１の表面に凹部１１と凸部１２とが夫々凸部と凹部とになって鮮明に浮び上り、目標とする立体的意匠の美感が忠実に再現される。
【００１４】
成形品基材２の表面に化粧シート１を表皮として積層する場合は、化粧シート１の凹凸１１，１２の形成面を裏側にしてこれに成形品基材２を密着させ、化粧シート１の表面に立体的意匠が浮び上るようにする。この場合、塗膜１３と成形品基材２との密着性を高めるため、塗膜１３の外表面にプライマー処理を施し、或いは、塗膜１３を形成するインキや塗料に成形品基材２用の熱可塑性樹脂との親和性を付与し、更には、化粧シート１の後記する真空成形に際しての塗膜１３の割れを防止するため、インキや塗料に高伸び性を付与する。
【００１５】
図２は化粧シート１の製造装置を示している。この製造装置は、シート材用のロール１００と化粧シート用のロール１０１との間のシート走行路に、上流側から順に、挟みローラ１０２と、冷却区間１０３と、塗装機１０４と、乾燥炉１０５とを配置して構成されている。挟みローラ１０２は、押圧ローラ１０２ａと、周面に目標となる立体的意匠のポジ形状の凹凸を形成した付形ローラ１０２ｂとで構成されている。そして、挟みローラ１０２を加熱しつつ回転させて、挟みローラ１０２にシート材用ロール１００から繰出されるシート材１０を通過させる。これによれば、シート材１０の片面に付形部材たる付形ローラ１０２ｂの押し付けで該ローラ１０２ｂの周面の凹凸のネガ形状の凹凸１１，１２が形成される。
【００１６】
次に、冷却区間１０３でシート材１０を自然冷却した後、塗装機１０４によりシート材１０の凹凸１１，１２の形成面に前記インクまたは塗料を塗布し、次いで、乾燥炉１０５にシート材１０を通過させて塗膜１３を乾燥し、かくて得られた化粧シート１を化粧シート用ロール１０１に巻取る。
【００１７】
尚、冷却区間１０３の下流端でシート材１０を所要の長さに切断してから塗膜１３の形成と乾燥とを行うようにしても良い。
【００１８】
また、上記実施形態では、シート材１０の片面に挟みローラ１０２を用いて凹凸１１，１２を形成したが、図３に示す熱プレス機１１０を用いて凹凸１１，１２を形成しても良い。これを詳述するに、熱プレス機１１０は、内部に蒸気や冷却水を流して加熱・冷却する下側と上側の１対の型ホルダ１１０ａ，１１０ｂを備えており、下側の型ホルダ１１０ａの上面に、目標とする立体的意匠のポジ形状の凹凸を形成したシリコン材から成る付形型１１０ｃを定盤１１０ｄを介して載置し、付形型１１０ｃ上にシート材１０をセットした状態で両型ホルダ１１０ａ，１１０ｂを約１８０〜１９０℃の蒸気で加熱しつつ上側の型ホルダ１１０ｂを下降させ、該型ホルダ１１０ｂの下面に取付けた定盤１１０ｅと付形型１１０ｃとの間にシート材１０を２〜２０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で３〜５分挟圧して、シート材１０の下面に付形型１１０ｃの凹凸のネガ形状の凹凸を形成し、次に、両型ホルダ１１０ａ，１１０ｂに冷却水を３〜５分流してシート材１０を冷却した後、上側の型ホルダ１１０ｂを上昇させてシート材１０を取出す。尚、上記付形型１１０ｃはエポキシ樹脂やエッチング状の鉄板やＮｉ，Ｃｕ，Ｆｅ等の金属製の電鋳板で製作しても良い。鉄板や電鋳板を用いる場合は、加熱蒸気の温度を上記の値より少し低めにする。尚、型ホルダ１１０ａ，１１０ｂを電熱で加熱することも可能である。
【００１９】
ところで、熱プレス機１１０を用いる場合は、予め所要の長さに切断したシート材１０を１枚宛熱プレス機１１０に着脱する必要があるのに対し、挟みローラ１０２を用いる場合は、シート材用ロール１００から繰り出される長尺のシート材１０に連続して凹凸１１，１２を形成でき、生産性の向上を図れる。一方、化粧シートが小物である場合、付形型１１０ｃの方が付形ローラ１０２ｂに比し短期間で安価に製作できるから、熱プレス機１１０を用いた方が多機種少量生産や試作レベルの製造では製造効率が良く、更に、熱プレス機１１０で冷却工程も行うことができるためスペースも取らず有利である。また、付形型１１０ｃは平板にポジ形状の凹凸を形成したものであるから、シート材１０にネガ形状の凹凸１１，１２を鮮明に形成し易く、品質も向上する。
【００２０】
図１（Ｂ）に示す成形品は、図４に示す射出成形型２００を用いて製造される。射出成形型２００は、真空吸引機構を備える雌型２００ａと雄型２００ｂとで構成されており、更に、雌雄両型２００ａ，２００ｂの型開き時に両型２００ａ，２００ｂの型開き空間に進入可能な加熱装置２００ｃを備えている。
【００２１】
成形品の製造に際しては、雌型２００ａの開口端に化粧シート用ロール１０１から引出した化粧シート１を凹凸１１，１２の形成面が雄型２００ｂ側を向くようにセットしてクランプし（図４（Ａ）の状態）、次に、型開き空間に加熱装置２００ｃを進入させて化粧シート１を加熱すると共に、雌型２００ａの真空吸引機構を作動させて、化粧シート１を凹凸１１，１２の形成面とは反対側の面が雌型２００ａの型面に密着するように加熱真空成形する（図４（Ｂ）の状態）。次いで、加熱装置２００ｃを型開き空間から退去させて雌雄両型２００ａ，２００ｂを型締めし、両型２００ａ，２００ｂ間の成形空間に雄型２００ｂ側からＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂を射出して、化粧シート１の凹凸１１，１２の形成面に塗膜１３を介して密着するように成形品基材２を射出成形する（図４（Ｃ）の状態）。次に、化粧シート１のロール１０１側の部分を切断すると共に、雌雄両型２００ａ，２００ｂを型開きして、成形品を取出す（図４（Ｄ）の状態）。
【００２２】
尚、真空成形型を用いて化粧シート１を加熱真空成形してから、射出成形型に化粧シート１をセットして射出成形を行うことも可能であるが、上記の如く射出成形型２００で化粧シート１の成形と成形品基材２の射出成形とを行えば、真空成形型が不要になると共に化粧シート１の移し換えも不要となり、生産性の向上を図れる。
【００２３】
【実施例】
厚さ０．２ｍｍの透明アクリル樹脂製シート材１０の片面に、目標とする立体的意匠たるカーボンクロスの布目のネガ形状の凹凸１１，１２を挟みローラ１０２を用いて形成し、シート材１０を自然冷却した後、シート材１０の凹凸１１，１２の形成面に、顔料としてカーボンブラックと光輝材たるマイカとを夫々５．２％含有するポリカーボネート系無黄変型ポリウレタンを主剤とする塗料と、組成がＭＥＫ２５％、酢酸ｎブチル３０％、ＤＭＦ２０％、ＭＩＢＫ１０％、セロソルブアセテート１５％のカット溶剤とを１：２の割合で混合したものを塗布して塗膜１３を形成し、これを乾燥炉１０５により８０℃で５分間乾燥させた。このようにして製造した化粧シート１を凹凸１１，１２の形成面を裏面にして見たところ、図５（Ａ）に示すように本物のカーボンクロスに極めて近似した美感が得られた。
【００２４】
また、比較例として、熱可塑性樹脂製の成形品基材の表面に、カーボンクロスの布目のポジ形状の凹凸を形成し、この凹凸の形成面に上記と同組成の塗料を塗布して塗膜を形成し、その上に透明アクリル樹脂製の厚さ０．２ｍｍのフィルムを積層した成形品を製造した。この比較品をフィルム面を表面にして見たところ、図５（Ｂ）に示すように全体的にぼやけた感じになった。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の化粧シートの製造方法によれば、目標とする立体的意匠の美感を忠実に再現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （Ａ）本発明化粧シートの模式的な断面図、（Ｂ）本発明化粧シートを表皮として有する成形品の模式的な断面図
【図２】  化粧シートの製造工程を示す図
【図３】  凹凸形成用の熱プレス機を示す図
【図４】  成形品の製造工程を示す図
【図５】  （Ａ）カーボンクロスを模倣した本発明化粧シートを表面から見た図、（Ｂ）比較品を表面から見た図
【符号の説明】
１  化粧シート            １０  シート材
１１  凹部                  １２  凸部
１３  塗膜                    ２  成形品基材
１０２  挟みローラ        １０２ａ  押圧ローラ
１０２ｂ  付形ローラ          １１０  熱プレス機
１１０ｃ  付形型              ２００  射出成形型
【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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