JP2005153222A - 表皮材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属光沢に優れ、かつ、多量の光輝材を必要としない表皮材およびその製造方法を提供する。
【解決手段】
成形品の表皮を構成する表皮材を、光輝材を含む第１層と第１層の裏面側に積層されている第２層とから構成し、このうち第１層の表面側に光輝材を高密度で分布させる。また、この表皮材を製造する方法を、成形型の型面に光輝材を含む低粘度の塗料を塗布して光輝材を沈降させつつ第１層を形成する第１の工程と第１層の裏面側に第２の塗料を塗布して第２層を形成する第２の工程とを備える方法とするか、あるいは、成形型の型面にクリア塗料を塗布する第１の工程とクリア塗膜の裏面側に少なくとも光輝材と溶剤とを含む分散液を塗布し光輝材を沈降させつつクリア塗膜と一体となった第１層を形成する第２の工程と第１層の裏面側に第２の塗料を塗布して第２層を形成する第３の工程とを備える方法とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、成形品の表皮を構成する表皮材およびその製造方法に関し、詳しくは光輝材によって金属光沢が付与されている表皮材およびその製造方法に関する。

成形品のうち表出する部分である表皮は、成形品に種々の意匠性を付与するために様々な色や形状等をもつ表皮材で構成される。このうち、成形品に金属光沢を付与するための表皮材としては金属片等からなる光輝材を含むものが知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に開示されている表皮材は、微細な凹凸を持つクリアー層の下層に光輝材を含むメタリック塗料層が積層され、さらにその下層にウレタン樹脂層が積層されてなるものである。この表皮材においては、メタリック塗料層が光輝材に由来する金属光沢をもち、このメタリック塗料層の金属光沢がクリアー層を通して成形品の表面にあらわれる。また、この表皮材は成形型にクリア層、メタリック塗料層およびウレタン樹脂層が順次積層形成されてなるものであり、例えばこれらの層を別々に形成した後に積層する場合のように、成形型を別途準備したり各々の層を成形型から取り外す工程を要さないため、多層の表皮材であっても容易に製造されてなるものである。特許文献１に示される従来の表皮材を模式的に表す断面図を図１２に示す。

図１２に示す表皮材においては、光輝材１００はメタリック塗料層１０１の肉厚方向ａに分散して配置されている。しかし、メタリック塗料層１０１のうちウレタン樹脂層側１０２の部分は成形品の表面から視認され難い部分であり金属光沢にあまり関与しないため、ウレタン樹脂層側１０２に配置される光輝材が無駄となる問題があった。

また、光輝材がメタリック塗料層１０１の肉厚方向に分散していることから、表皮材１０３を金属光沢に優れたものとするためにはメタリック塗料層１０１に多量の光輝材１００を要する問題もあった。
特開平１−１１５６０９号公報

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、金属光沢に優れ、かつ、多量の光輝材を必要としない表皮材およびその製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決する本発明の表皮材は、成形品の表皮を構成する表皮材であって、光輝材を含む第１層と第１層の裏面側に積層されている第２層とを持ち、光輝材は第１層の表面側に高密度で分布していることを特徴とする。

本発明の表皮材の製造方法は、本発明の表皮材を製造するための方法であって、成形型の型面に光輝材を含む低粘度の塗料を塗布して光輝材を沈降させつつ第１層を形成する第１の工程と、第１層の裏面側に第２の塗料を塗布して第２層を形成する第２の工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の表皮材の他の製造方法は、成形型の型面にクリア塗料を塗布する第１の工程と、クリア塗膜の裏面側に少なくとも光輝材と溶剤とを含む分散液を塗布し光輝材を沈降させつつクリア塗膜と一体となった第１層を形成する第２の工程と、第１層の裏面側に第２の塗料を塗布して第２層を形成する第３の工程と、を備えることを特徴とする。

本発明の表皮材は、光輝材を含む第１層と、第１層の裏面側に積層されている第２層とを持ち、光輝材が第１層の表面側に高密度で分布しているものである。本発明の表皮材の一例を模式的に表す断面図を図１に示す。

図１に示すように、光輝材１を第１層２の表面側３に高密度で分布させることで、第１層２のうち視認されにくい部分である第２層５側の部分に配置される光輝材１の量は少なくなる。このため、光輝材１の無駄を省き光輝材１に要するコストを低減することが可能となる。そして、第１層２のうち視認されやすい部分である表面側３の部分には光輝材１が高密度で配置されるため、第１層２は充分な金属光沢を発揮する。

また、本発明の表皮材の製造方法によると、光輝材を沈降させつつ第１層を形成することから、光輝材が第１層の表面側に高密度で分布している表皮材を容易に製造することが可能となる。

本発明に係る表皮材は、成形品の表皮を構成する表皮材であり、金属光沢を持つものである。本発明の表皮材は、例えば自動車の内装品等の種々の成形品に適用することができる。

本発明の表皮材は、光輝材を含む第１層と第１層の裏面側に積層されている第２層とを持つ。第１層は、表皮材のうち成形品の表面側に配置される部分であり、光輝材によって表皮材に金属光沢を付与する部分である。光輝材としては、表皮材に金属光沢を付与できる材料を用いることができ、例えば、マイカフレーク、パールマイカフレーク、アルミフレーク等が好ましく用いられる。

第１層は、光輝材以外にも種々の材料を含有するものとすることができる。例えば、光輝材を固着し第１層の形状を保持するためのアクリル系樹脂やウレタン系樹脂等の樹脂材料を含有させることもできるし、表皮材に色彩を付与するための種々の顔料を含有させることもできる。また、これに限らず種々の材料を含有させることもできる。

第２層は、第１層の裏面側に積層される層であり、第１層を補強する役割や、表皮材に更なる意匠性や触感や機能性を付与する役割を持つ層である。このような第２層は、例えばポリウレタン、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル等の樹脂材料によって構成することができる。また、例えば第１層に顔料等を含有させない場合や、第１層のうち光輝材以外の部分を光が透過し易い材料で構成する場合などには、第２層を光が透過し難い材料で構成したり、第２層にさらに顔料を配合することで、第１層に含まれる光輝材の金属光沢を際だたせたり、表皮材に色彩を付与することができる。この第２層は、第１層の裏面側と略同じ外形に形成されて第１層の裏面側をちょうど覆うものであっても良いし、第１層の外縁よりもさらに外側にはみ出すものであっても良い。第２層が第１層の外縁からはみ出す場合には、第２層が表皮材の表面に表出するとともに、第１層の金属光沢および外形による意匠が表皮材の表面に付与される。

本発明の表皮材において、光輝材は第１層の表面側に高密度で分布している。上述したように、本発明の表皮材では、光輝材が第１層の表面側に高密度で分布していることで、光輝材の使用量を低減するとともに表皮材に優れた金属光沢を付与することが可能となる。

また第１層の表面側には、さらに、クリア層を設けることもできる。クリア層は、表皮材の表面側から第１層の金属光沢が視認可能な程度に透明な層であり、アクリル樹脂等の透明樹脂からなるか、あるいは透明樹脂を含む層である。第１層の表面側にクリア層を設けることで、第１層に含まれる光輝材料が表皮材から脱離することが防止されるとともに、表皮材に耐侯性等の機能性が付与される。このクリア層は、第１層の表面と略同じ外形に形成されて第１層の表面をちょうど覆うものであっても良いし、第２層が第１層の裏面側からはみ出している場合には第２層の表面を第１層の表面とともに覆うものであっても良い。

本発明の表皮材の製造方法は、光輝材を沈降させつつ第１層を形成することで、本発明の表皮材を製造する方法である。本発明の表皮材の製造方法において、第１層は光輝材を含む低粘度の塗料を材料とするか、あるいは、光輝材と溶剤とを含む分散液を材料とする。何れの場合にも、塗布時に光輝材が沈降することで、得られた第１層は表面側に光輝材が高密度で分布したものとなる。以下、本発明の表皮材の製造方法を、光輝材を含む低粘度の塗料を材料として第１層を形成する場合と、光輝材と溶剤とを含む分散液を材料として第１層を形成する場合とに分けて説明する。なお、以下、光輝材を含む低粘度の塗料を材料として第１層を形成する製造方法を第１の製造方法と呼び、光輝材と溶剤とを含む分散液を材料として第１層を形成する製造方法を第２の製造方法と呼ぶ。

第１の製造方法は第１の工程と第２の工程とを備える。第１の工程は、成形型の型面に光輝材を含む低粘度の塗料を塗布して光輝材を沈降させつつ第１層を形成する工程である。塗料の塗布は既知の種々の方法、例えば、スプレー塗布、流し塗り、刷毛塗り等の方法でおこなうことができる。

第１の工程では、低粘度の塗料中の光輝材が自重によって成形型の型面方向に沈降する。このため、第１層のうち型面に沿って形成される表面側に光輝材が高密度で分布し、第１層は表面側に光輝材が高密度で分布したものとなる。本第１の製造方法で用いる塗料としては、光輝材を含むものであり、第１の工程で光輝材が充分に沈降する程度に低粘度なものが用いられる。光輝材の他に塗料に配合される材料としては、例えばアクリル系樹脂やウレタン系樹脂等の樹脂材料が挙げられる。また、顔料をさらに配合することで第１層に色彩を付与することもできるし、水や有機溶剤等の溶剤をさらに配合することで塗料の粘度を所望する範囲に調整することもできる。

ここで、第１層を構成する塗料の粘度が低い程、光輝材が沈降しやすくなる。したがって、塗料の粘度が低い程、第１層の表面側に光輝材がより高密度で分布する。一方、第１層を厚肉に形成するためには塗料の粘度が高い方が好ましい。したがって、塗料の粘度には望ましい範囲がある。本第１の製造方法で使用する塗料の粘度の望ましい範囲は、ＪＩＳ Ｋ ５４００に準拠したフォードカップ粘度計Ｎｏ４で測定した場合に、試料が細孔から流出するのに要する時間が１０〜１１秒となる範囲である。

第１層は厚肉に形成することもできるし、薄肉に形成することもできる。薄肉に形成する場合には、塗料として低粘度のものを用いることができるため、光輝材が第１層の表面側により高密度で分布する。このため、優れた金属光沢を発揮する第１層に必要な光輝材の量はより少量で足り、光輝材に要するコストはより低減する。

また、第２層を光が透過し難い材料で構成したり、第２層を顔料を含む層とする場合には、第１層を構成する塗料に顔料を配合しなくても、第１層に含まれる光輝材の金属光沢が際だつとともに表皮材に色彩が付与される。この場合には、顔料を配合しないことで塗料の粘度がより低くなるため、第１の工程で光輝材がより沈降し易くなり、第１層の表面側には光輝材がより高濃度で分布する。

第２の工程は、第１の工程で得られた第１層の裏面側に第２の塗料を塗布して、第２層を形成する工程である。この第２の工程によって、第１層の裏面に第２層が形成される。この第２層によって、第１層が補強されたり表皮材に更なる意匠性や機能性が付与されたりする。第２層は、第１層と同様に、スプレー等の既知の種々の方法で塗布することができる。

また、これに限らず、例えば予め形成した第２層を接着等の方法で第１層の裏面側に積層する方法でも、本発明の表皮材を製造することができる。しかし、上述したスプレー等の方法で第２層を第１層の裏面側に積層形成する場合には、第２層を別途形成するための成形型等を要さないことから、表皮材を低コストで成形することが可能となる。

さらに、例えば、光輝材の含有量を徐々に少なくした複数の層を積層して第１層を形成する方法でも、本発明の表皮材を製造することができる。しかし、本発明の製造方法によると、光輝材を沈降させることによって第１層中の光輝材を表面側に多く分布させることから、第１層を非常に容易且つ安価に形成することが可能となる。

第２の製造方法は第１の工程と第２の工程と第３の工程とを備える。第１の工程は、成形型の型面にクリア塗料を塗布してクリア塗膜を形成する工程である。クリア塗料の塗布は、第１層および第２層と同様にスプレー等の既知の方法でおこなうことができる。このクリア塗膜は、本発明の表皮材のうちクリア層を構成する部分である。

第２の工程は、クリア塗膜の裏面側、すなわち、型面に形成されたクリア塗膜の上層に少なくとも光輝材と溶剤とを含む分散液を塗布して、光輝材を沈降させつつクリア塗膜と一体となった第１層を形成する工程である。第１の工程において形成されるクリア塗膜は、クリア塗料が完全に固化していない状態でも良いし、クリア塗料が固化した状態のものであっても良い。この第２の工程では、分散液に含まれる光輝材は、クリア塗膜と分散液との界面方向に沈降する。ここで、クリア塗膜が完全に固化していない場合には、クリア塗膜と分散液との界面部分が混ざり合い、クリア塗膜と一体となった第１層が形成される。

この第２の工程で用いる分散液は、光輝材と溶剤とのみを含むものであっても良いし、あるいは、さらにそれ以外の顔料や樹脂材料等を含むものであっても良いが、特に分散液が光輝材と溶剤とのみからなる場合には、光輝材が非常に沈降し易いために第１層の表面側に光輝材がより高密度で分布する。このため、光輝材の無駄がより低減され、光輝材に要するコストがより削減される。そしてこの場合、分散液には樹脂材料等が含まれないために光輝材は第１層の表面側から脱離し易い状態であるが、第１層の表面側はクリア塗膜で覆われているため、光輝材の脱離はこのクリア塗膜に阻まれる。

第３の工程は、第１層の裏面側にを塗布して第２層を形成する工程である。この第３の工程は上述した第１の製造方法における第２の工程と同じ工程である。この第２の工程によって第１層の裏側に第２層が形成され、第１層が補強されたり表皮材に更なる意匠性や機能性が付与されたりする。

また、本発明の表皮材の製造方法によると、クリア層と第１層と第２層とは成形型に順次塗布され積層形成される。したがって、上述したように、各々の層を形成するための成形型を別途準備したり、各々の層を成形型から取り外して積層する工程を要さないため、多層の表皮材を容易に製造することができる。

以下、本発明の表皮材およびその製造方法を図面を基に説明する。

（実施例１）
本発明の実施例１の表皮材の製造方法は、第１の製造方法の一例であり、第１の工程で光輝材、樹脂、顔料および溶剤を含む第１層を形成し、第２の工程でポリウレタンからなる第２層を形成する方法である。

本実施例１の表皮材の製造方法のうち、第１の工程における成形型および第１層の断面を模式的に表す図を図２および図３に示し、第２の工程における成形型、第１層および第２層の断面を模式的に表す図を図４に示す。

（１）第１の工程
先ず、光輝材としてのマイカフレーク、樹脂材料としてのアクリル系樹脂、顔料、および溶剤としての有機溶剤を含む低粘度の塗料を調製した。この塗料の不揮発分は３０〜３５重量％、フォードカップ粘度計Ｎｏ４で測定した粘度は１０〜１５秒であった。

次に、表皮材成形型７の型面１０に、スプレーによって上述した低粘度の塗料８を塗布した。塗布終了後６０〜７０℃で２分間加熱固化処理することで、第１層１１が得られた。なお、塗布終了直後には、塗料中の光輝材６は図２に示すように低粘度の塗料中８に略均一に分散している。しかし、光輝材６は自重によって表皮材成形型７の型面１０方向に沈降するため、図３に示すように、第１層１１の型面１０側、すなわち表面側に高密度で分布する。

（２）第２の工程
ポリウレタンを含む第２の塗料を準備し、低粘度の塗料が固化して形成された第１層１１の裏面側１２にスプレー塗布した。塗布終了後、第２の塗料は固化して、図４に示すように、第２層１３が形成された。以上、第１の工程および第２の工程で、本実施例１の表皮材１５が得られた。

本実施例１の表皮材１５の製造方法によると、光輝材６を沈降させて第１層の表面側に高密度で分布させているため、本発明の表皮材１５を非常に容易に製造することが可能である。

また、本実施例１の製造方法で得られた本実施例１の表皮材１５は、第１層１１の表面側に光輝材６が高密度で分布しているため、光輝材６の無駄が省かれるにもかかわらず充分な金属光沢が得られる。

さらに、本実施例１の表皮材１５では第２層１３は顔料を含まないが、第１層１１に顔料が含まれているために光輝材６による金属光沢は鮮明に発揮される。

なお参考までに、本実施例１の表皮材１５を用いた表皮材付成形品である車両のインストルメントパネルの製造方法の一例を以下に説明する。このインストルメントパネルは、表皮材１５と基体との間に発泡層が形成された３層構造を持つものである。実施例１の表皮材１５を用いて表皮材付成形品を製造する様子を模式的に表す図を図５〜図６に示す。

上述した本実施例１の（１）および（２）で用いた表皮材成形型７は、表皮材付成形品を成形する成形型のうちの一方である。表皮材成形型７に表皮材１５が配置された状態で、別途準備した基体１６を他方の成形型１７に配置して、表皮材１５付成形品を成形する成形型を閉型した。このとき、図５に示すように、成形型内部において表皮材１５および基体１６は間隙をもって配置された。

次に、ポリオールとイソシアネートからなる液状の発泡層材料を、表皮材１５と基体１６との間隙に注入した。注入された発泡層材料は発泡するとともに固化し、表皮材１５と基体１６との間隙に発泡層１８が形成された。図６に示すように、この表皮材付成形品２０は表面に第１層１１が表出し、第１層１１に由来した良好な金属光沢が発揮された表皮材付成形品２０となる。

（実施例２）
本発明の実施例２の表皮材の製造方法は、第１の製造方法の一例であり、第１の工程で光輝材、樹脂および溶剤とからなる第１層を形成し、第２の工程でポリウレタンと顔料とを含む第２層を形成する方法である。

本実施例２の表皮材は、実施例１の製造方法と同様に製造される。しかし、本実施例２の表皮材においては、第１の工程で形成される第１層は実施例１のものよりも薄肉であるため、第１層を形成するための塗料の粘度は実施例１のものよりも低くて済む。さらに、第１層に顔料を含まないことから、低粘度の塗料の粘度はさらに低くなる。このため、塗料中に含まれる光輝材はより沈降し易くなり、第１層の表面側にはより高密度で光輝材が分布する。したがって、本実施例２の表皮材の製造方法によると、第１層が薄肉に形成されているにもかかわらず充分な金属光沢を発揮する表皮材を得ることができる。この本実施例２の方法で製造された本実施例２の表皮材を模式的に表す断面図を図７に示す。

本実施例２の表皮材の製造方法では、低粘度の塗料の粘度は実施例１のものよりもさらに低い。このため、第１層の表面側における光輝材の分布は実施例１のものよりもさらに高密度となり、表皮材はより金属光沢に優れたものとなる。したがって、本実施例２の表皮材およびその製造方法によると、光輝材の無駄がさらに省かれるとともに充分な金属光沢を発揮する表皮材を得ることが可能となる。また、第１層には顔料が含まれていないが、第２層がポリウレタンと顔料とを含むために光輝材による金属光沢は鮮明に発揮される。

（実施例３）
本発明の実施例３の表皮材の製造方法は、第２の製造方法の一例であり、第１の工程でクリア塗料からなるクリア層を形成し、第２の工程で光輝材および溶剤からなる第１層を形成し、第３の工程でポリウレタンと顔料とからなる第２層を形成する方法である。本実施例３の第１の工程における成形型およびクリア塗膜の断面を模式的に表す図を図８に示す。また、第２の工程における成形型、クリア塗膜および分散液の断面を模式的に表す図を図９に示し、第２の工程における成形型、クリア塗膜および第１層の断面を模式的に表す図を図１０に示す。そして第３の工程における成形型、クリア塗膜、第１層および第２層を模式的に表す図を図１１に示す。

（１）第１の工程
透明樹脂であるアクリルディスパージョンを含むクリア塗料を準備した。表皮材成形型３０の型面３１にこのクリア塗料をスプレーによって塗布し、図８に示すクリア塗膜３２を形成した。

（２）第２の工程
先ず、光輝材としてのマイカフレークおよび有機溶剤を含む分散液３５を調製した。この分散液は不揮発分３５〜３７重量％、フォードカップ粘度計Ｎｏ４で測定した粘度は１０〜１５秒であった。この分散液３５を、スプレーによってウエット状のクリア塗膜３２の裏面側に塗布した。このとき、図９に示すように分散液３５中の光輝材３３がクリア塗膜３２方向に沈降した。そして、溶剤が揮発することで、図１０に示すように光輝材３３からなりクリア塗膜と一体化した第１層３６が形成された。

（３）第３の工程
ポリウレタンと顔料とを含む第２の塗料を準備し、クリア塗膜３２と一体となっている第１層３６の上層、すなわち第１層３６の裏面側にスプレーによって塗布した。塗布終了後、第２の塗料が固化することで第２層３７が形成された。以上、第１の工程、第２の工程および第３の工程によって、クリア層３８と第１層３９と第２層４０とを持つ表皮材４１が得られた。

本実施例３の表皮材の製造方法では分散液が光輝材と溶剤とのみからなり、実施例１や実施例２の低粘度の塗料よりもさらに粘度が低くなっている。このため、光輝材は非常に沈降し易く、第１層の表面側における光輝材の分布は非常に高密度となることから、表皮材はさらに金属光沢に優れたものとなる。したがって、本実施例３の表皮材およびその製造方法によると、非常に優れた金属光沢を発揮する表皮材が得られるとともに、光輝材の無駄をさらに省かれる。

本発明の表皮材を模式的的に表す断面図である。 実施例１の第１の工程における成形型および第１層の断面を模式的に表す図である。 実施例１の第１の工程における成形型および第１層の断面を模式的に表す図である。 実施例１の第２の工程における成形型、第１層および第２層の断面を模式的に表す図である。 実施例１の表皮材を用いて表皮材付成形品を製造する様子を模式的に表す図である。 実施例１の表皮材を用いて表皮材付成形品を製造する様子を模式的に表す図である。 実施例２の表皮材を模式的に表す断面図である。 実施例３の第１の工程における成形型およびクリア塗膜の断面を模式的に表す図である。 実施例３の第２の工程における成形型、クリア塗膜および分散液の断面を模式的に表す図である。 実施例３の第２の工程における成形型、クリア塗膜および第１層の断面を模式的に表す図である。 実施例３の第３の工程における成形型、クリア塗膜、第１層および第２層を模式的に表す図である。 従来の表皮材を模式的に表す断面図である。

符号の説明

１：光輝材 ２：第１層 ５：第２層
６：光輝材 １１：第１層 １３：第２層 １５：表皮材
２２：表皮材 ２３：第１層 ２５：光輝材 ２６：第２層
３２：クリア塗膜 ３３：光輝材 ３６：第１層 ３７：第２層 ３８：クリア層 ３９：第１層 ４０：第２層 ４１：表皮材

Claims (3)

1. 成形品の表皮を構成する表皮材であって、光輝材を含む第１層と該第１層の裏面側に積層されている第２層とを持ち、該光輝材は該第１層の表面側に高密度で分布していることを特徴とする表皮材。
2. 成形型の型面に光輝材を含む低粘度の塗料を塗布して該光輝材を沈降させつつ第１層を形成する第１の工程と、該第１層の裏面側に第２の塗料を塗布して第２層を形成する第２の工程と、を備えることを特徴とする表皮材の製造方法。
3. 成形型の型面にクリア塗料を塗布する第１の工程と、クリア塗膜の裏面側に少なくとも光輝材と溶剤とを含む分散液を塗布し該光輝材を沈降させつつ該クリア塗膜と一体となった第１層を形成する第２の工程と、該第１層の裏面側に第２の塗料を塗布して第２層を形成する第３の工程と、を備えることを特徴とする表皮材の製造方法。

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