JP2003071961A - 塗工代替用シート材及びそれを使用した成形体並びにそれらの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インモールド成形法による質感の低下を抑制
することができる塗工代替用シート材及びそれを使用し
た成形体並びにそれらの製造方法を提供する。 【解決手段】 塗工代替用シート材１０は、合成樹脂か
らなる接着層１１、合成樹脂塗料からなる着色被膜１２
及び透明膜１３と、透明膜１３の表面に積層された保護
フィルム１４とから構成されている。この塗工代替用シ
ート材１０を使用し、インモールド成形法にて接着層１
１、着色被膜１２及び透明膜１３を所定形状をなす合成
樹脂製の成形基材の表面に積層することで成形体が得ら
れる。前記保護フィルム１４、着色被膜１２及び透明膜
１３は、成形基材の表面に均一に積層することができる
ように、破断伸び率が５０〜２５０％のものが使用され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、インモールド成
形法によって得られる合成樹脂成形体、例えば自動車の
バンパー、ガーニッシュ、トリム、インストルメントパ
ネル、ドアトリム等といった内装部品、外装部品等の表
面に対し、耐久性の向上及びソリッド、メタリック、パ
ール調等のような光沢を有する質感を付与可能とする着
色被膜を設けるための塗工代替用シート材及びそれを使
用した成形体並びにそれらの製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、上記のような自動車の内装部
品、外装部品等の成形体は、合成樹脂製の成形基材と、
その表面に形成された着色被膜と、着色被膜の表面に積
層された透明膜とより構成されている。前記成形基材
は、射出成形法等によって所定形状に成形される。前記
着色被膜は、成形基材の表面にスプレーガン等を使用し
て着色塗料を塗布し、焼き付け乾燥等を行うことにより
塗工されている。前記透明膜は、着色被膜を乾燥した
後、着色被膜と同じ方法でその表面にクリヤー塗料を塗
布することにより形成されている。

【０００３】しかし、この場合、成形基材の成形作業、
その表面に着色塗料及びクリヤー塗料を塗布する塗工作
業等のように成形体を得るために複数の作業工程を必要
とし、製造作業が煩雑で合理化を図りづらいという問題
があった。加えて、着色塗料及びクリヤー塗料に含まれ
る有機溶媒等の化学物質が空気中に散逸されてしまうと
いう問題があった。

【０００４】このような問題を解決するため、近年で
は、成形基材を所定形状に成形するとき、塗工代替用シ
ート材によりその表面に着色被膜を形成して成形体を得
るインモールド成形法が塗工の代替手段として使用され
ている。この塗工代替用シート材は、透明フィルムより
なる透明膜と、透明膜の裏面にポリエステル系、ポリア
クリル系塗料を塗工してなる着色被膜とを備えるととも
に、着色被膜の裏面に樹脂フィルムよりなる接着層を貼
り合わせることによって構成されている。また、透明フ
ィルムは、主に熱可塑性のオレフィン系、アクリル系、
フッ素系等の樹脂製シートより形成されている。

【０００５】インモールド成形法を実施するとき、塗工
代替用シート材は、成形基材を形成する一対の金型にお
いて、内部に形成されたキャビティ内に予め配置されて
いる。その後、接着層側に設けられたゲートから成形基
材を形成するための加熱溶融された合成樹脂が射出され
る。すると、金型の内面形状に合わせて塗工代替用シー
ト材が熱変形しながら、その接着層が成形基材の表面に
熱融着される。そして、冷却後に金型を型開きすること
により、成形基材と、その表面に形成された着色被膜
と、着色被膜の表面に積層された透明膜とから構成され
る成形体が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記塗工代
替用シート材を用いてインモールド成形法を実施する場
合、透明フィルムよりなる透明膜が熱変形時に十分に伸
びなかったり、破断したり等するおそれがある。このよ
うな場合、透明膜によって形成される成形体の表面にシ
ワ、亀裂等が生じたり、成形基材が所定の形状に成形さ
れなかったり等して成形体の表面の質感が低下してしま
うという問題があった。

【０００７】この発明は、このような従来技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とす
るところは、インモールド成形法による質感の低下を抑
制することができる塗工代替用シート材及びそれを使用
した成形体並びにそれらの製造方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の塗工代替用シート材の発明は、
合成樹脂製の成形基材を所定形状に成形するとき、成形
基材の表面に着色被膜を形成して成形体を得るインモー
ルド成形法で使用され、塗工の代替手段として用いられ
る塗工代替用シート材であって、合成樹脂より形成され
る着色被膜と、この着色被膜の表面に積層される熱可塑
性樹脂より形成された保護フィルムとを備えるととも
に、前記着色被膜及び保護フィルムは、ＪＩＳ Ｋ ６
２５１に規定される破断伸び率が５０〜２５０％である
ことを特徴とするものである。

【０００９】請求項２に記載の塗工代替用シート材の発
明は、請求項１に記載の発明において、前記着色被膜の
表面に透明な合成樹脂より形成される透明膜を積層し、
この透明膜を着色被膜と保護フィルムとの間に配設する
とともに、当該透明膜は成形体の成形時において、ＪＩ
Ｓ Ｋ ６２５１に規定される破断伸び率が５０〜２５
０％であることを特徴とするものである。

【００１０】請求項３に記載の塗工代替用シート材の発
明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前
記着色被膜の裏面に接着層を設けることを特徴とするも
のである。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項２又は請
求項３に記載の塗工代替用シート材の製造方法におい
て、熱可塑性樹脂よりなる保護フィルムを成形し、その
裏面に合成樹脂よりなる透明膜を形成した後、この透明
膜の裏面に合成樹脂よりなる着色被膜を積層することを
特徴とするものである。

【００１２】請求項５に記載の成形体の発明は、請求項
２又は請求項３に記載の塗工代替用シート材を使用した
インモールド成形法によって得られ、合成樹脂製の所定
形状をなす成形基材と、成形基材の表面に貼着された着
色被膜と、着色被膜の表面に形成された透明膜とを備え
ることを特徴とするものである。

【００１３】請求項６に記載の成形体の製造方法の発明
は、請求項２又は請求項３に記載の塗工代替用シート材
を一対の金型のキャビティ内に配置し、両金型内におい
て塗工代替用シート材の着色被膜側に設けられたゲート
から成形基材を形成する加熱溶融された合成樹脂材料を
射出した後、両金型を冷却することにより、成形基材の
成形とほぼ同時に成形基材の表面に着色被膜を熱融着さ
せて成形基材、着色被膜及び透明膜を一体化させ、この
状態で両金型を型開きして透明膜の表面から保護フィル
ムを取り除くことを特徴とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。図２（ｂ）に示すよう
に、例えばガーニッシュ、トリム、インストルメントパ
ネル、ドアトリム、バンパー等といった自動車の内装部
品及び外装部品等として用いられる所定形状をなす成形
体は、成形基材２１と、成形基材２１の上面に貼着され
た装飾層２２とを備えている。前記成形基材２１は、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹
脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹
脂（ＡＢＳ樹脂）等の合成樹脂より形成されている。前
記装飾層２２は、成形基材２１の表面に積層される接着
層１１と、接着層１１の表面に形成された着色塗料より
なる着色被膜１２と、着色被膜１２の表面に塗工され、
これを保護する透明塗料よりなる透明膜１３とより構成
されている。また、この透明膜１３により保護された着
色被膜１２の表面は平滑面となっている。

【００１５】上記の成形基材２１と、装飾層２２とから
成形体が構成されている。この成形体は、装飾層２２の
着色被膜１２によりその表面に着色が施されている。そ
して、透明膜１３により、着色被膜１２の色調に深みが
増すとともに、透明膜１３越しに着色被膜１２の平滑な
表面に景色等が鮮やかに映し込まれることによって鮮映
性が、透明膜１３が有する艶によって光沢感が付与さ
れ、成形体の質感が向上されている。

【００１６】この成形体の装飾層２２は、成形基材２１
を成形する際、その表面に対する塗工の代替手段として
塗工代替用シート材を使用することにより形成されてい
る。そこで、この塗工代替用シート材について説明す
る。なお、これ以降は、塗工代替用シート材を単にシー
ト材と記載する。

【００１７】図１に示すように、シート材１０は、前記
接着層１１、着色被膜１２及び透明膜１３からなる装飾
層２２と、透明膜１３の表面に積層され、これを保護す
る保護フィルム１４とから構成されている。

【００１８】前記接着層１１は、成形基材２１に熱融着
されることにより、成形基材２１に着色被膜１２、透明
膜１３及び保護フィルム１４を接合し、成形基材２１と
着色被膜１２及び透明膜１３とを一体化するようになっ
ている。このため、接着層１１の材料としては、成形基
材２１に対して熱融着されやすい合成樹脂を用いること
が好ましい。このような合成樹脂としては、ポリエチレ
ン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリウレタン系樹
脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリオ
レフィン系又はポリスチレン系の熱可塑性エラストマー
等が挙げられる。

【００１９】前記着色被膜１２は、顔料と、顔料を結着
する合成樹脂と、これらを溶解する溶剤とからなる着色
塗料より形成されている。この顔料には、成形体とした
際、下層となる接着層１１及び成形基材２１の色調に影
響されず、これを隠蔽することができるように、不透明
な色調のものを使用することが好ましい。加えて、良好
な鮮映性を付与することができるように、艶を有する色
調のものを使用することが好ましい。また、微小な金属
粉、マイカ粉、ガラス粉等を混ぜることにより、メタリ
ック、パール調等としてもよい。

【００２０】前記透明膜１３は、合成樹脂と、これらを
溶解する溶剤とからなる無着色の透明塗料より形成され
ている。この透明塗料の合成樹脂には、成形体とした
際、下層となる着色被膜１２に良好な光沢感を付与する
ことができるように、透明度が高く、艶を有するものを
使用することが好ましい。加えて、着色被膜１２を効果
的に保護することができるように、耐久性の高いものを
使用することが好ましい。また、ヒンダードアミン系光
安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等の耐候剤
を混ぜることにより、耐候性を付与してもよい。

【００２１】前記着色被膜１２及び透明膜１３に使用す
る着色塗料及び透明塗料としては、ヒドロキシル基等の
官能基を有するポリエステル系、ポリウレタン系、ポリ
アクリル系等の樹脂組成を有する塗料が挙げられる。加
えて、ヒドロキシル基と反応するイソシアネート基を官
能基として有するポリイソシアネート等を硬化剤として
配合してもよい。また、着色被膜１２及び透明膜１３の
間の接着性を高めるため、着色塗料及び透明塗料には同
系の合成樹脂よりなるものを使用することが好ましい。
この実施形態の着色塗料及び透明塗料には硬化剤として
ブロックイソシアネートを用いる一液型のアクリル系樹
脂塗料又はポリイソシアネートを用いる二液型のアクリ
ル系樹脂塗料が必要に応じて選択して使用されている。

【００２２】前記透明膜１３は、前記保護フィルム１４
の裏面にスプレーコート、ロータリースプレーコート、
ロールコート等の方法で透明塗料を塗布し、乾燥させる
ことにより形成されている。この透明膜１３の裏面にス
プレーコート、ロータリースプレーコート、ロールコー
ト等の方法で着色塗料を塗布し、乾燥させることにより
着色被膜１２が形成されている。

【００２３】透明膜１３及び着色被膜１２は、塗料中の
樹脂と硬化剤との反応率が０％以上、８０％未満の未硬
化の状態（セミキュアリング状態）で成形体の成形時に
ＪＩＳ Ｋ ６２５１に規定される破断伸び率が５０〜
２５０％である。また、接着層１１はセミキュアリング
状態の透明膜１３及び着色被膜１２に対応して伸ばすこ
とができるように、成形体の成形時にＪＩＳ Ｋ ６２
５１に規定される破断伸び率が５０〜２５０％であるこ
とが好ましい。破断伸び率が５０％未満の場合、成形体
の成形時に接着層１１、着色被膜１２及び透明膜１３が
破れてしまい、２５０％より高くしてもこれ以上の伸び
を付与する必要はなく、かえって接着層１１、着色被膜
１２及び透明膜１３の強度が低下してしまう。保護フィ
ルム１４の裏面に着色塗料及び透明塗料を塗布し、乾燥
する際には透明膜１３及び着色被膜１２がセミキュアリ
ング状態とされている。なお、塗料中の樹脂と硬化剤と
の反応率が８０〜１００％の硬化した状態（キュアリン
グ状態）では透明膜１３及び着色被膜１２の破断伸び率
は１０〜１００％であることが好ましい。

【００２４】前記接着層１１の厚さは、１０〜５０μｍ
であることが好ましく、１５〜４０μｍであることがよ
り好ましい。接着層１１の厚さを１０μｍ未満とした場
合、その強度が低下し、成形体の成形時にひび割れ、破
断、傷付き等の不具合を生じやすく、厚みが５０μｍよ
り厚くなると、接着層１１が硬くなり、伸びにくくな
る。

【００２５】前記着色被膜１２の厚みは５〜３０μｍで
あることが好ましい。厚みが５μｍ未満の場合、強度が
低下し、着色被膜１２を伸ばしたとき等にひび割れ、破
断、傷付き等の不具合を生じるおそれがある。厚みが３
０μｍより厚くなると、着色被膜１２が硬くなり、伸び
にくくなる。

【００２６】前記透明膜１３の厚みは、５〜５０μｍで
あることが好ましく、１５〜４０μｍであることがより
好ましい。透明膜１３の厚さを５μｍ未満とした場合、
成形体としたときの鮮映性が損なわれ、成形体の外観が
低下してしまうおそれがある。また、透明膜１３の厚さ
を５０μｍより厚くしても、鮮映性及び外観はこれ以上
は向上せず、かえって製造コストが嵩むおそれがある。

【００２７】前記保護フィルム１４は、ポリエチレン、
ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレ
フタレート等のポリエステル等の熱可塑性合成樹脂より
形成されている。この保護フィルム１４を形成する熱可
塑性合成樹脂としては、リサイクル性に優れるととも
に、加熱時等にその表面からガスが流出されにくいもの
を選択することが好ましい。また、保護フィルム１４を
形成する熱可塑性合成樹脂には、前記透明膜１３に対
し、完全には貼着されず、剥離可能な程度の所定の貼着
力を発揮するものを使用することが好ましい。ＪＩＳ
Ｚ ０２３７に規定される１８０度方向剥離力で保護フ
ィルム１４の透明膜１３に対する貼着力を表現すると、
貼着力は、０．０９８〜０．９８Ｎ／ｃｍであることが
好ましい。貼着力が０．０９８Ｎ／ｃｍ未満の場合、透
明膜１３上から保護フィルム１４が容易に剥がれてしま
い、これを保護することができなくなるおそれがある。
また、０．９８Ｎ／ｃｍより強い場合、透明膜１３及び
着色被膜１２が接着層１１から剥がれたり、成形体を成
形した後に保護フィルム１４を剥がす際、成形体の表面
から保護フィルム１４が剥がれにくくなったりするおそ
れがある。

【００２８】保護フィルム１４の厚みは４０〜２０００
μｍであることが好ましい。厚みが４０μｍ未満の場
合、剛性が低下し、ひび割れ、破断等の不具合を生じや
すく、厚みが２０００μｍより厚くなると、硬くなるこ
とによって伸びにくくなり、成形体を所定形状に成形し
づらくなる。図２（ａ）に示すように、保護フィルム１
４は、成形体の成形時において、成形基材２１の良好な
成形性を維持しながら、その上面に装飾層２２を均一に
貼着することができるように所定の柔軟性を有してい
る。保護フィルム１４の柔軟性を、前記と同様に破断伸
び率で示すと、破断伸び率は５０〜２５０％である。

【００２９】破断伸び率が５０％未満の場合、保護フィ
ルム１４を成形体の表面形状に追従して伸ばすことがで
きず、成形基材２１を所定形状に成形するこができなく
なる。加えて、保護フィルム１４が伸びず、装飾層２２
のみが成形基材２１の形状に対応して伸びようとするこ
とにより、着色被膜１２及び透明膜１３にしわが形成さ
れたり、装飾層２２が成形基材２１の表面から浮き上が
ったり、剥がれたりする等の不具合も生じる。また、２
５０％より高くすると、装飾層２２がその伸びに追従す
ることができずに破断されたり、剛性が低下し、成形体
に対応する形状を維持することができず、成形基材２１
を正確に成形できなくなったり等する。

【００３０】上記構成によるシート材１０は、図３
（ａ），（ｂ）に示すような装置を使用して製造されて
いる。すなわち、図３（ａ）に示すように、ロールコー
ト法を行うための塗装装置を構成する塗装ローラ３１は
円柱状をなし、図中の矢印方向へ回転可能に支持されて
いる。塗装ローラ３１の側方には若干の間隔を空けて円
柱状をなす計量ローラ３２が塗装ローラ３１と同方向へ
回転できるように支持されている。塗装ローラ３１の下
方位置にはスプレーノズル３３が設置されている。この
スプレーノズル３３からは塗装ローラ３１の周面に向か
って塗料が吹き付けられるとともに、吹き付けられた塗
料は計量ローラ３２により均一な厚さになるようにその
量が調整されている。塗装ローラ３１の上方位置には円
柱状をなす送出ローラ３４が塗装ローラ３１と逆方向に
回転できるように支持されている。

【００３１】上記塗装装置において、上方の一側部から
は、予め別箇所にてシート状に成形された保護フィルム
１４が供給される。この保護フィルム１４は、送出ロー
ラ３４により下方へ移送されるとともに、その途中で塗
装ローラ３１の周面に圧接されることにより、その裏面
に透明塗料が塗布される。この後、図示しないヒータ等
により、透明塗料を乾燥することにより、塗料中の溶剤
を飛散させることにより保護フィルム１４の裏面に透明
膜１３が形成される。そして、同様の塗装装置を使用
し、透明膜１３の裏面に着色塗料が塗布され、乾燥され
ることにより、保護フィルム１４、透明膜１３及び着色
被膜１２よりなるシート４１ａが形成される。

【００３２】このとき、透明塗料及び着色塗料の乾燥
は、乾燥温度８０〜１００℃、乾燥時間３０〜６０分で
行うことが好ましい。乾燥温度が８０℃、乾燥時間が３
０分未満の場合、塗料中の溶剤が十分に飛散せず、外観
品質が低下するおそれがある。また、乾燥温度が１００
℃より高く、乾燥時間が６０分より長いと、塗料中のエ
ステル系、アクリル系、ウレタン系樹脂の架橋反応が進
行し、塗料が完全に硬化してしまうおそれがある。そし
て、乾燥温度８０〜１００℃、乾燥時間３０〜６０分で
乾燥することにより、樹脂の架橋反応が反応率０〜１０
％程度で止められる。

【００３３】図３（ｂ）に示すように、貼付装置を構成
する円筒状をなす第１供給ドラム４１は、装置の最も上
流側（図中で左側）に回転可能に支持されており、その
外周面には前記シート４１ａがその着色被膜１２を外周
側に位置させるように円環状に巻回された状態で保持さ
れている。第１供給ドラム４１の下方には円筒状をなす
第２供給ドラム４２が回転可能に支持されており、その
外周面には接着層１１を形成する合成樹脂製フィルムが
円環状に巻回された状態で保持されている。第１供給ド
ラム４１及び第２供給ドラム４２よりも装置の下流側
（図中で右側）にはヒータローラ４３及び従動ローラ４
４が上下に配設されている。このヒータローラ４３の図
示しない内部にはヒータが設置され、ヒータローラ４３
が加熱されるようになっている。

【００３４】第１供給ドラム４１及び第２供給ドラム４
２からヒータローラ４３及び従動ローラ４４間にそれぞ
れ引き出されたシート４１ａ及び合成樹脂製フィルム
は、加熱されるとともに、ヒータローラ４３及び従動ロ
ーラ４４の間で互いに圧接される。そして、合成樹脂製
フィルムがシート４１ａの着色被膜１２に貼着されて接
着層１１を備えるシート材１０が製造される。また、製
造されたシート材１０は、ヒータローラ４３及び従動ロ
ーラ４４よりも装置の下流側に配設された上下一対の引
き込みローラ４５及び巻取りローラ４６の回転により、
巻取りローラ４６の外周面上に円環状に巻回された状態
で回収される。

【００３５】次に、成形体の製造方法について説明す
る。上記のシート材１０を用いて得られる成形体は、成
形基材２１を所定形状に成形する際、これとほぼ同時に
成形基材２１の表面に装飾層２２を一体化させることが
可能なインモールド成形法によって製造されている。図
４に示すように、インモールド成形法で使用する一対の
金型５１ａ，５１ｂ（固定型及び可動型）は、型締めさ
れた状態でその内部に成形体の形状を有するキャビティ
５２が形成されている。

【００３６】さて、インモールド成形法で成形体を成形
するには、まず前記シート材１０が成形後の成形体と近
似した形状となるように予め真空成形法で予備賦形され
る。この真空成形法は、シート材１０を加熱し、軟化さ
せた後、雌型又は雄型のいずれか一方のみから構成され
る真空成形用の金型に載せ、シート材１０と金型との間
隙を真空にし、シート材１０を金型の表面に密着させて
所定形状に成形する方法である。そして、予備賦形時の
シート材１０において、着色被膜１２及び透明膜１３
は、加熱により塗料中の樹脂の架橋反応が反応率３０〜
６０％程度まで促進される。

【００３７】予備賦形時の加熱は、温度１００〜１６０
℃、時間１０〜５０秒で行うことが好ましく、温度１１
０〜１５０℃、時間１０〜３０秒で行うことがより好ま
しい。温度が１００℃、時間が１０秒未満の場合、保護
フィルム１４が十分に軟化せず、伸びないため、目的と
する形状に予備賦形することができなくなるおそれがあ
る。また、温度が１６０℃より高く、時間が５０秒より
長い場合、着色被膜１２及び透明膜１３が完全に硬化し
てしまい、十分な伸びを有さず、予備賦形等に破断して
しまうおそれがある。

【００３８】真空成形法で予備賦形後、シート材１０は
冷却され、その形状を固定された状態で金型から取り出
される。この後、シート材１０は加熱乾燥されることに
より塗料中の樹脂の架橋反応が反応率８０〜１００％と
なるまで促進され、着色被膜１２及び透明膜１３がキュ
アリング状態とされる。

【００３９】キュアリング状態となるまでの加熱乾燥
は、乾燥温度１００〜１６０℃、乾燥時間１〜５分で行
うことが好ましく、温度１１０〜１５０℃、時間１〜３
分で行うことがより好ましい。乾燥温度が１００℃、乾
燥時間が１分未満の場合、塗料中の樹脂の架橋反応が完
全に終了せずに着色被膜１２及び透明膜１３がセミキュ
アリング状態のままとなるおそれがある。セミキュアリ
ング状態のままで射出成形法を行うと、透明膜１３が傷
付いたり、金型内のゲートの近傍で樹脂材料が射出され
るときの圧力、あるいは溶融した樹脂材料からの熱によ
る溶融により、透明膜１３及び着色被膜１２が樹脂材料
とともに流れてしまうおそれがある。乾燥温度が１６０
℃より高く、乾燥時間が５分より長い場合、予備賦形さ
れたシート材１０が熱変形するおそれがある。

【００４０】次いで、上記のようにして予備賦形された
シート材１０は、図４に示したように、一対の金型５１
ａ，５１ｂのキャビティ５２内に位置決め固定された状
態で収容された後、一対の金型５１ａ，５１ｂが型締め
される。その後、シート材１０の接着層１１側の図示し
ないゲートから、キャビティ５２内に成形基材２１を形
成する加熱溶融された合成樹脂材料が所定圧力で射出さ
れる。すると、シート材１０は合成樹脂材料が射出され
たときの圧力及びその温度により、キャビティ５２の形
状に合わせて変形される。

【００４１】このとき、透明膜１３は保護フィルム１４
によって金型５１ａの内面に直接的に接触することが防
止され、装飾層２２の金型５１ａの内面への貼着、透明
膜１３の傷付き、剥離、溶融によるただれ等の不具合が
防止される。また、保護フィルム１４の材料には加熱時
等にガスが流出されにくいものが用いられているため、
金型５１ａの内面に接触された保護フィルム１４からガ
スが発生して透明膜１３の表面に気泡が形成されること
を防止することができ、良好な外観品質が維持される。
加えて、接着層１１と、成形基材２１及び着色被膜１２
との境界部分において、互いを形成する合成樹脂同士が
熱融着しあうことにより、着色被膜１２が接着層１１を
介して成形基材２１の表面に融着される。

【００４２】両金型５１ａ，５１ｂの外部から十分に冷
却した後、一対の金型５１ａ，５１ｂを型開きし、図２
（ａ）に示すように、保護フィルム１４が貼り付けられ
たままの成形体が取り出される。そして、図２（ｂ）に
２点鎖線で示すように保護フィルム１４が取り外され、
成形体が製造される。また、取り外された保護フィルム
１４は、リサイクルすることによって他のシート材１０
を製造するときの材料として使用することができる。

【００４３】前記の実施形態によって発揮される効果に
ついて、以下に記載する。・ 実施形態によれば、成形
基材２１の表面に着色塗料よりなる着色被膜１２と、そ
の表面に積層された透明塗料よりなる透明膜１３とを設
けることにより、成形体の表面に良好な鮮映性と、光沢
感を付与することができ、その質感が高められている。
このような成形体を得るためのシート材１０において、
透明膜１３の表面を保護するための保護フィルム１４
は、破断伸び率が５０〜２５０％であり、柔軟性を有し
ている。このため、着色被膜１２及び透明膜１３は、保
護フィルム１４と同等の柔軟性を有しており、インモー
ルド成形法によって成形体を得るとき、成形基材２１の
表面形状に対応してシート材１０を十分に伸ばすことが
可能である。そして、透明膜１３及び着色被膜１２が破
断する、しわになる等の質感の低下を防止することがで
きる。

【００４４】・ また、シート材１０により成形基材２
１の表面に着色被膜１２を設けることにより、従来の成
形基材２１の表面への塗料の塗装と比較して、揮発する
溶剤の空気中への飛散を抑え、環境を良好に保全するこ
とができる。加えて、成形基材２１、接着層１１、着色
被膜１２及び透明膜１３を同系の材料とすることによ
り、使用済みの成形体をリサイクルすることもできる。

【００４５】・ 着色被膜１２の裏面に接着層１１を設
けることにより、成形基材２１の表面への着色被膜１２
の貼着を確実なものとすることができる。・ 実施形態
のシート材１０の製造方法によれば、着色被膜１２及び
透明膜１３を簡易に形成することができる。さらに、成
形体を成形する前に予備賦形を行うとき、セミキュアリ
ング状態の着色被膜１２及び透明膜１３が伸びを有する
ため、成形時に破断したり、傷ついたり等するといった
不具合を防止することができる。

【００４６】・ 実施形態の成形体の製造方法によれ
ば、一工程で成形基材２１の成形と、その表面への着色
被膜１２及び透明膜１３の形成を同時に行うことがで
き、塗工によらずともその外観品質を維持しながら簡易
に製造することができる。

【００４７】

【実施例】以下、前記実施形態をさらに具体化した実施
例について説明する。 （実施例１）未延伸のポリプロピレン（ＰＰ）よりな
り、厚さ１００μｍ、破断伸び率が５０〜２５０％の保
護フィルム１４上に順番に透明塗料及び着色塗料をスプ
レーコート法で塗布した。この塗料には、硬化剤として
ブロックイソシアネートを用いる一液型の変性アクリル
樹脂塗料（藤倉化成社製の商品名ＥＸＰ−４７８５）を
使用した。この後、８０〜１００℃で３０〜６０分間、
塗料を乾燥させて透明膜１３及び着色被膜１２を形成し
た。このとき、透明膜１３及び着色被膜１２は未硬化の
状態の塗膜を形成した。その後、着色被膜１２上に接着
層１１を形成した。透明膜１３、着色被膜１２及び接着
層１１は、これら全てを合わせた厚さが６０μｍとなる
ように形成した。このようにして実施例１のシート材１
０を得た。 （実施例２）未延伸のＰＰよりなり、厚さ２００μｍ、
破断伸び率が５０〜２５０％の保護フィルム１４上に実
施例１と同じく、全てを合わせた厚さが６０μｍとなる
ように透明膜１３、着色被膜１２及び接着層１１を形成
した。塗料には、硬化剤としてブロックシアネートを用
いる一液型の変性アクリル樹脂塗料（藤倉化成社製の商
品名ＥＸＰ−４７８５）を使用した。形成された透明膜
１３及び着色被膜１２は未硬化の状態の塗膜を形成し
た。このようにして実施例２のシート材１０を得た。 （実施例３）未延伸のＰＰよりなり、厚さ１００μｍ、
破断伸び率が５０〜２５０％の保護フィルム１４上に実
施例１と同じく、全てを合わせた厚さが６０μｍとなる
ように透明膜１３、着色被膜１２及び接着層１１を形成
した。塗料には、硬化剤としてポリイソシアネートを用
いる二液型の変性アクリル樹脂塗料（藤倉化成社製の商
品名レクラック４４０）を使用した。形成された透明膜
１３及び着色被膜１２は未硬化の状態の塗膜を形成し
た。このようにして実施例３のシート材１０を得た。 （比較例１）未延伸のＰＰよりなり、厚さ１００μｍ、
破断伸び率が５０〜２５０％の保護フィルム１４上に順
番に透明塗料及び着色塗料をスプレーコート法で塗布し
た。この塗料には、硬化剤としてポリイソシアネートを
用いる二液型の変性アクリル樹脂塗料（藤倉化成社製の
商品名レクラック４４０）を使用した。この後、透明膜
１３及び着色被膜１２が完全に硬化した状態の塗膜とな
るまで塗料を乾燥させた。その後、着色被膜１２上に接
着層１１を形成した。透明膜１３、着色被膜１２及び接
着層１１は、これら全てを合わせた厚さが６０μｍとな
るように形成した。このようにして比較例１のシート材
１０を得た。 （比較例２）未延伸のＰＰよりなり、厚さ１００μｍ、
破断伸び率が５０〜２５０％の保護フィルム１４上に順
番に透明塗料及び着色塗料をスプレーコート法で塗布し
た。この塗料には、ポリイソシアネート架橋剤が配合さ
れた二液型の変性ポリエステル樹脂塗料（藤倉化成社製
の商品名ソフトコート２０７１）を使用した。この後、
透明膜１３及び着色被膜１２が完全に硬化した状態とな
るまで塗料を乾燥させた。その後、着色被膜１２上に接
着層１１を形成した。透明膜１３、着色被膜１２及び接
着層１１は、これら全てを合わせた厚さが６０μｍとな
るように形成した。このようにして比較例２のシート材
１０を得た。 （真空成形法による外観の変化の測定）実施例１〜３及
び比較例１，２のシート材１０を真空成形法にて、四角
箱状に成形し、各シート材１０の外観の変化を測定し
た。真空成形は、各シート材１０の上面を赤外線ヒータ
を使用し、１３０℃で２５秒間加熱した後、温度２５℃
の真空成形用の金型を使用し、成形時間６０秒（冷却時
間３０秒を含む）で行った。そして、各シート材１０を
５０、１５０及び２５０％の各伸び率で延伸させて真空
成形した後、着色被膜１２及び透明膜１３の亀裂、破断
等といった外観の変化を測定した。この結果を表１に示
す。なお、測定は測定者が保護フィルム１４越しに透明
膜１３及び着色被膜１２を目視することにより行った。
また、表１において○は外観に全く変化がない、△は透
明膜１３及び着色被膜１２の一部に亀裂、破断等を生
じ、外観に変化あった、×は透明膜１３及び着色被膜１
２のほぼ全体に亀裂、破断等を生じ、外観に著しい変化
あったことを示す。

【００４８】

【表１】 表１の結果より、実施例１〜３は、伸び率５０、１５０
及び２５０％の各伸び率のすべてにおいて、透明膜１３
及び着色被膜１２の外観に変化が無く、良好な結果が得
られた。これに対し、比較例１は、伸び率が５０％で透
明膜１３及び着色被膜１２の一部に亀裂、破断等を生
じ、伸び率が１５０及び２５０％では透明膜１３及び着
色被膜１２のほぼ全体に亀裂、破断等を生じたため、そ
の外観が大きく変化した。比較例２は、伸び率５０、１
５０及び２５０％の各伸び率のすべてにおいて、透明膜
１３及び着色被膜１２の一部に亀裂、破断等を生じたた
め、その外観が変化した。

【００４９】以上の結果より、比較例１，２は透明膜１
３及び着色被膜１２が完全に硬化した状態の塗膜となる
ことにより、柔軟性を保持しにくく、保護フィルム１４
の伸びに対応することができずに亀裂、破断等を生じて
しまうことが示された。これに対し、実施例１〜３の透
明膜１３及び着色被膜１２は、未硬化の状態の塗膜とな
ることにより、柔軟性を保持し、比較例１，２と比較し
て大きな伸びを有している。このため、実施例１〜３の
透明膜１３及び着色被膜１２は、保護フィルム１４の伸
びに対応することができ、真空成形時における亀裂、破
断等の外観の変化を確実に防止することができることが
示された。

【００５０】また、実施例１について、真空成形法にて
成形した後の光沢度及び鮮映度を評価した。これを厚さ
０．８ｍｍの電着板にアルキドメラミン系塗料を塗布し
た後、その表面にアクリル系のクリアー塗料を塗工し、
色調をシルバーメタリック調とした従来の外板塗装品の
光沢度及び鮮映性と比較した。この結果を表２に示す。
なお、光沢度はＪＩＳ Ｚ ８７４１に示される方法に
準じて、投光部及び受光部の間の角度を６０゜に設定
し、６０゜鏡面光沢度を測定した。また、鮮映度はＰＧ
Ｔ５型の鮮映度光沢度計（財団法人 日本色彩研究所
製）を用いて測定した。

【００５１】

【表２】 表２の結果より、未延伸及び伸び率５０％の透明膜１３
及び着色被膜１２は、光沢度がそれぞれ９２で鮮映度が
それぞれ１．２及び１．０であり、従来の外板塗装品の
光沢度が９３で鮮映度が１．２であることから、ほとん
ど差はなかった。また、伸び率１５０及び２５０％で
は、光沢度がそれぞれ９０及び８９で鮮映度がそれぞれ
０．８であり、従来の外板塗装品と比較して若干の低下
が見られるが、ほとんど遜色のないものとなった。以上
の結果より、シート材１０を使用した場合、従来品と比
較して光沢度及び鮮映度に大きな差が現れず、塗工の代
替手段として十分に使用可能であることがで示された。 （射出成形法による外観の測定）予備賦形した実施例
１，２のシート材１０を乾燥温度１００〜１６０℃、乾
燥時間１〜５分で加熱乾燥し、完全に硬化した状態の塗
膜とした後、それぞれを金型内に設置し、射出成形法に
て成形体を得た。射出成形法は、金型内に加熱溶融した
ＰＰ（日本ポリケム社製の商品名ノバテック）を１９５
℃、圧力９．８ＭＰａで射出することにより行った。そ
して、得られた各成形体について、透明膜１３及び着色
被膜１２の外観の変化を測定者が目視することにより測
定した。この結果、実施例１，２は外観に全く変化がな
く、良好な成形体が得られた。以上の結果より、実施例
１，２の透明膜１３及び着色被膜１２は、射出成形法に
おける高温、高圧力に対し、十分な耐久性を有し、成形
品の質感を良好に維持することができることが示され
た。

【００５２】次に、実施例１，２を使用し、得られる成
形体について、その表面の耐溶剤性、傷付き性、耐候性
及び外観について評価した。この結果を表３に示す。な
お、耐溶剤性の評価は、成形体をガソリンに３０分間浸
漬した後、その表面を測定者が目視することにより行っ
た。傷付き性の評価は、成形体の表面にナイロン製のパ
イルブラシを５０回摺接させた後、その表面を測定者が
目視することにより行った。耐候性の評価は、成形体の
表面にＷＯＭ（Ｂ．Ｐ６３℃）を１０００時間照射し、
その表面を測定者が目視することにより行った。外観の
評価は、測定者が成形体の表面を目視することにより行
った。また、表３において評価結果は、良好なものから
順番に○、△、×の３段階で示した。

【００５３】

【表３】 表３の結果より、実施例１，２は耐溶剤性及び耐候性の
評価で良好な結果が得られるとともに、傷付きにくく、
光沢感及び鮮映性に優れるという結果が得られた。以上
の結果より、実施例１，２の透明膜１３及び着色被膜１
２は、その外観が良好なものであるとともに、耐溶剤
性、傷付き性及び耐候性の高いものであることが示され
た。

【００５４】なお、本実施形態は、次のように変更して
具体化することも可能である。・ 透明膜１３の色調は
無着色透明に限らず、例えば赤、青、黄、茶等の着色透
明としてもよい。さらに、艶消し剤を配合し、半艶消し
又は艶消しとしてもよい。加えて、マイカ粉、パール
粉、金属粉等を配合し、パール調、マイカ調、メタリッ
ク調等の色調としてもよい。

【００５５】・ 着色被膜１２は、顔料により、例えば
赤、青、黄、茶等の色調としてもよいし、また顔料を混
ぜることなしに、樹脂本来の色調である白としてもよ
い。さらには、着色透明の色調としてもよい。

【００５６】・ 実施形態ではインモールド成形法によ
る成形体の成形を射出成形法で具体化したが、これに限
定されず真空成形法、ブロー成形法、押出成形法等に具
体化してもよい。

【００５７】・ 実施形態では着色被膜１２をロールコ
ート法で形成したが、スプレーコート法又はスクリーン
印刷法で形成してもよい。・ 接着層１１を省略してシ
ート材１０及び成形体を形成してもよい。なお、接着層
１１を省略した場合、着色被膜１２が接着層としての機
能を兼ねることにより、成形基材２１と着色被膜１２と
の境界部分で互いを形成する合成樹脂同士が熱融着され
る。このため、接着層１１を省略する場合、着色被膜１
２を形成する合成樹脂及び成形基材２１を形成する合成
樹脂には互いに熱融着可能なものを選択することが好ま
しい。

【００５８】・ キュアリング状態とするための乾燥を
省略し、着色被膜１２及び透明膜１３をセミキュアリン
グ状態としたままで保持してもよい。・ 前記接着層１
１は、着色被膜１２の裏面にポリウレタン系接着剤、ポ
リアクリル系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤等を塗布し
て形成してもよい。

【００５９】・ インモールド成形法で成形体を成形す
るとき、ブロー成形法でシート材１０を予備賦形しても
よい。あるいは、予備賦形を行わず、シート材１０をそ
のまま一対の金型５１ａ，５１ｂのキャビティ５２内に
配設してもよい。

【００６０】さらに、前記実施形態より把握できる技術
的思想について以下に記載する。・ 前記着色被膜及び
透明膜をそれぞれ形成する着色塗料及び透明塗料は、イ
ソシアネート基に反応する官能基を有するエステル系、
ウレタン系又はアクリル系樹脂に架橋剤としてポリイソ
シアネートを配合して得られる一液型又は二液型の塗料
であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
塗工代替用シート材。このように構成した場合、着色被
膜の硬化時間、硬化の度合いを容易に調整することがで
きる。

【００６１】・ 前記着色被膜の厚さは５〜３０μｍで
あることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗
工代替用シート材。このように構成した場合、着色被膜
の強度を維持しつつ、成形性を良好なモノとすることが
できる。

【００６２】・ 前記透明膜の厚さは５〜５０μｍであ
ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗工
代替用シート材。このように構成した場合、着色被膜の
強度を維持しつつ、成形性を良好なモノとすることがで
きる。

【００６３】・ 前記保護フィルムの厚さは、４０〜２
０００μｍであることを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載の塗工代替用シート材。このように構成した場
合には、保護フィルムに適度な柔軟性を付与しつつ、所
定の剛性を維持することができる。

【００６４】・ 請求項１又は請求項２に記載の塗工代
替用シート材を真空成形法又はブロー成形法により、成
形後の成形体と近似した形状となるように予備賦形した
後、一対の金型のキャビティ内に配置することを特徴と
する請求項５に記載の成形体の製造方法。このように構
成した場合、成形体の成形時において、例えば多数の凹
凸を有する、連続する表面上で曲率が大きく変化する等
のような複雑な表面形状であっても、インモールド成形
法による質感の低下を抑制しながら十分に対応すること
ができる。

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、次のような効果を奏する。請求項１又は請求項５に
記載の発明によれば、インモールド成形法による質感の
低下を抑制することができる。

【００６６】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、着色被膜の色調に深み、
鮮映性、光沢感を付与し、成形体の質感を向上させるこ
とができる。

【００６７】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明の効果に加えて、成形基材の
表面への着色被膜の貼着を確実なものとすることができ
る。請求項４又は請求項６に記載の発明によれば、イン
モールド成形法による質感の低下を抑制することができ
る塗工代替用シート材又は成形体を簡易に製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態の塗工代替用シート材を示す断面
図。

【図２】 （ａ）は保護フィルムを引き剥がす前の成形
体を示す断面図、（ｂ）は成形体を示す断面図。

【図３】 （ａ）は塗装装置を示す概念図、（ｂ）は着
色被膜上に接着層を積層する装置を示す概念図。

【図４】 インモールド成形法により成形体を成形する
状態を示す断面図。

【符号の説明】

１０…塗工代替用シート材としてのシート材、１２…着
色被膜、１３…透明膜、１４…保護フィルム、２１…成
形基材、５１ａ，５１ｂ…金型、５２…キャビティ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 隆一 愛知県名古屋市中区上前津二丁目９番29号 株式会社槌屋内 (72)発明者 大濱 元嗣 愛知県名古屋市中区上前津二丁目９番29号 株式会社槌屋内 (72)発明者 出島 裕也 埼玉県北葛飾郡鷲宮町桜田５−13−１ 藤 倉化成 株式会社開発研究所内 Ｆターム(参考） 4F100 AK01A AK01B AK01C AK01D AK07 AK25 AR00D BA02 BA03 BA04 BA07 BA10A BA10B BA10D BA15 CA02 CC00 EH112 EH362 EH46 EH462 GB32 GB33 GB36 HB00A JB16B JK08 JL02 JL10A JL11D JM02C JN01C JN21 YY00 4F206 AD09 AD20 AG03 AH26 JA07 JB13 JB19 JF05 JW21

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂製の成形基材を所定形状に成形
   するとき、成形基材の表面に着色被膜を形成して成形体
   を得るインモールド成形法で使用され、塗工の代替手段
   として用いられる塗工代替用シート材であって、 合成樹脂より形成される着色被膜と、この着色被膜の表
   面に積層される熱可塑性樹脂より形成された保護フィル
   ムとを備えるとともに、前記着色被膜及び保護フィルム
   は成形体の成形時において、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に規
   定される破断伸び率が５０〜２５０％であることを特徴
   とする塗工代替用シート材。
2. 【請求項２】 前記着色被膜の表面に透明な合成樹脂よ
   り形成される透明膜を積層し、この透明膜を着色被膜と
   保護フィルムとの間に配設するとともに、当該透明膜は
   成形体の成形時において、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に規定
   される破断伸び率が５０〜２５０％であることを特徴と
   する請求項１に記載の塗工代替用シート材。
3. 【請求項３】 前記着色被膜の裏面に接着層を設けるこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗工代替
   用シート材。
4. 【請求項４】 熱可塑性樹脂よりなる保護フィルムを成
   形し、その裏面に合成樹脂よりなる透明膜を形成した
   後、この透明膜の裏面に合成樹脂よりなる着色被膜を積
   層することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の
   塗工代替用シート材の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項２又は請求項３に記載の塗工代替
   用シート材を使用したインモールド成形法によって得ら
   れ、合成樹脂製の所定形状をなす成形基材と、成形基材
   の表面に貼着された着色被膜と、着色被膜の表面に形成
   された透明膜とを備えることを特徴とする成形体。
6. 【請求項６】 請求項２又は請求項３に記載の塗工代替
   用シート材を一対の金型のキャビティ内に配置し、両金
   型内において塗工代替用シート材の着色被膜側に設けら
   れたゲートから成形基材を形成する加熱溶融された合成
   樹脂材料を射出した後、両金型を冷却することにより、
   成形基材の成形とほぼ同時に成形基材の表面に着色被膜
   を熱融着させて成形基材、着色被膜及び透明膜を一体化
   させ、この状態で両金型を型開きして透明膜の表面から
   保護フィルムを取り除くことを特徴とする成形体の製造
   方法。