JPH04358829A - 積層成形物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラスチック積層成形物
、中でも高光沢表面被覆層を有する装飾積層成形物、例
えば、自動車の内装部品であるセンターコンソールやド
アトリムオーナメントパネル等の、特に高級車両に使用
される天然銘木の木目の見える塗装仕上げのプラスチッ
ク積層成形物、及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】乗用車内装用の高級装飾積層成形体は、
例えばラワン等の木質合板、アルミニウム板、樹脂積層
板或いは繊維強化プラスチック板等を基材とし、この上
に、厚さ　０．２　−　１．５　ｍｍ　程度にスライス
した木目の美しいバーズアイメープル、ウォルナット、
くす等の天然銘木の化粧単板よりなる装飾材をプラスチ
ック接着剤や樹脂含浸フィルムを用いて積層した後、熱
プレスしにより一体に成形して成形物基礎材を作り、内
外周のトリミングカットによる整形を行ない、次いでこ
の整形された基礎材の上に、例えばポリエステル塗料を
用いての塗装／焼き付け／研磨の仕上げ塗装工程を多数
回繰り返して作られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】プラスチック積層成形
物、特に乗用車内装用のものは高級感や高光沢、高平滑
性を出すためにその仕上げ塗装は２００−１０００μｍ
程度の塗膜厚さにする必要があるが、そのために塗装、
焼き付け、研磨の仕上げ塗装作業を３ないし５回繰り返
さなければならず、製品コストが著しく高くなる。

【０００４】このように、プラスチック積層成形体を製
造するときに従来の技術では、特に仕上げ塗装工程にお
いて何回も塗装を重ねるためにワキ、タレ、ブツ等の塗
装不良の発生に細心の注意を払う熟練した技術と多くの
時間とを要する。また、化粧材薄板は割れやすくて成形
工程における絞り加工が困難である。そのため、現在は
手加工により単板をはぎ合わせる方法しか取れず、作業
人工数が多くなり、製品コストを本質的に下げることが
できない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上述の課題
を解決するために種々研究を行なってきたが、その結果
、基材層と、その上にかぶせた装飾材層とからなる、熱
プレス成形された成形物基礎体に表面塗装を施してなる
積層成形物において、装飾材層としてポリエステル含浸
化粧材シートの上にポリウレタン樹脂層を型内注流被覆
して熱プレスにより形成した積層を用い、その上にポリ
エステルの表面塗装を１回施すのみで充分な高級感を有
する高光沢の積層成形物が得られることを見出して本発
明に到達した。

【０００６】従って本発明の第１の対象は、基材層と、
その上にかぶせた装飾材層とからなる、熱プレス成形さ
れた成形物基礎体に表面塗装を施してなる、積層成形物
において、装飾材層がポリエステル含浸化粧材シートの
上にポリウレタン樹脂層を型内注流被覆して熱プレスに
より形成した積層よりなり、表面塗装が１回塗りポリエ
ステル塗装よりなることを特徴とする、積層成形物であ
る。

【０００７】本発明の第２の対象は、シートモールディ
ングコンパウンドを基材層に用い、これにポリエステル
で含浸した化粧材シートを積層し、この積層物を金型の
中に入れて１次熱プレス成形し、次いでこの型の中で、
その得られた１次成形物基礎体の上に無溶剤のポリウレ
タン樹脂原料混合物を注流した上でこのものを２次熱プ
レス成形し、得られた成形物基礎体を型から取り出して
トリミングにより整形し、そしてこれにポリエステル塗
料による塗装、焼き付け及び仕上げ研磨よりなる仕上げ
塗装工程を１回施すことを特徴とする、上記の積層成形
物の製造方法である。

【０００８】本発明に従う積層成形物は装飾材層として
、従来用いられていた樹脂含浸化粧材シートの上に型内
注流法（インモールドコーティング−以下ＩＭＣと呼ぶ
）により特殊なポリウレタン被覆層を形成させたものを
用いる点で従来技術に対して際立った差異を有する。 これによって、作業人工数を少なくして製造コストを本
質的に低下させることができるようになる。

【０００９】この特殊なポリウレタンは新たに開発され
たもので、その原料のポリオール成分は溶剤を含んでお
らず、しかも注流等による塗装作業を可能とする液体状
態を保つものである。溶剤を含まないためにＩＭＣによ
る被覆工程の採用が可能となる。またこの原料のポリオ
ール成分とポリイソシアネート成分とは、それらから生
じたポリウレタンの被覆層に、その成形物を高温度の熱
プレス金型から取り出す際の離型性が良好になる材料弾
性を与えるために、そのポリウレタン分子の分岐点の間
の「分岐点間分子量」が２５００以下となるように、そ
の平均ＯＨ当量（ポリオール）と平均　ＮＣＯ　　含有
量（ポリイソシアネート）とが特定の範囲にあるものを
使用する。すなわち、そのポリオール成分は平均ＯＨ当
量１００ないし５００及び１分子当たり　２．１　　な
いし　３．０　　の平均　ＯＨ　官能基数を有し、そし
て芳香族ポリエステルポリオール及び／又は多価フェノ
ールのアルキレンオキサイド付加生成物よりなる芳香族
系ポリオールを５０重量％以上含む。またそのポリイソ
シアネート成分は脂肪族系のもので、その　ＮＣＯ　　
含有量が１０重量％以上のものである。これら両成分を
混合、反応させることにより、２５００以下の分岐点間
分子量のポリウレタンを生じ、これは前述の離型に必要
な弾性率を有する。

【００１０】本発明の積層成形物の基材としては、絞り
加工を許容するシートモールディングコンパウンド、す
なわち、不飽和ポリエステル、ジアリルフタレート樹脂
、或はアルキッド樹脂のような熱硬化性樹脂のプレポリ
マーと、低収縮剤としての熱可塑性樹脂（ポリエチレン
、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メ
チル等）のモノマーと、他の通常的な、例えば充填材、
増粘材、離型剤、着色剤、触媒、重合安定剤等の添加剤
とからなるコンパウンドを有機溶剤の中で混合した混合
液でガラスマットまたはガラスロービング切片（長さ　
０．６〜５ｃｍ）を含浸して得られるもの（以下ＳＭＣ
と略記する）をシート状に加工した物が好ましく、それ
により、得られるプラスチック積層成形物は高剛性、高
強度、薄肉、高耐熱性、高耐水性のものとなり、高い寸
法安定性を得ると共に、ネジ、補強リブ、または取り付
け金具等の部品の埋め込みも可能となり、また非平面状
の装飾材を本発明に従いプレス成形法で作ることができ
るようになる。

【００１１】本発明の積層成形物の装飾材層は前述のよ
うに、従来より用いられている化粧材シート、なかでも
、ローズウッド、ウォールナット、くす、バーズアイメ
ープル等の天然銘木の薄板に好ましくはポリエステル樹
脂のプレポリマーを含浸させた化粧単板と、その上にＩ
ＭＣにより被覆形成させた上記の特殊なポリウレタン樹
脂層とからなる。

【００１２】この化粧単板は絞り加工に際して割れを生
じやすいため、その製造に際して不織布や和紙を接着剤
で天然銘木シートに裏打ちした上でポリエステルプレポ
リマーによる含浸を行う。これによって割れ防止に加え
て耐久性の向上や外観不良の発生の防止がもたらされる
。

【００１３】化粧材シートに含浸させた熱硬化性樹脂の
プレポリマーは熱プレスにより被覆ＩＭＣ層及び基材の
樹脂プレポリマーとの間で架橋反応して層間接着力を高
める他、熱プレス成形開始時には液状であって化粧材に
可撓性を与えるので、成形時の割れ防止に極めて効果的
である。また化粧材薄板の裏割れ目や、木質繊維導管等
の微細な間隙部等に吸着している微小気泡や水分もこの
含浸工程において排除されるため、塗膜内または塗膜と
化粧材薄板の界面に発生する白濁斑及び塗面のクラック
、ハガレ、反り、変形は大きく防止される。

【００１４】化粧材シートの上に被覆される上記のポリ
ウレタン樹脂層は前述のようなポリオール成分とポリイ
ソシアネート成分とから生ずるものであるが、そのポリ
オール成分は少なくとも５０重量％以上の前記芳香族系
ポリオール以外に副次的量で他の、例えばエチレングリ
コール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオー
ル及びシクロヘキシルグリコール等の低分子量ポリオー
ルや平均ＯＨ当量２００ないし３０００の、例えばポリ
エステルポリオール、ラクトンポリエステルポリオール
、ポリカーボネートジオール及びポリエーテルポリオー
ル等の高分子量ポリオールを少なくとも１種以上含むこ
とができる。いずれにしてもそのように構成されたポリ
オール成分の平均ＯＨ当量は１００ないし５００で、平
均モル当たりヒドロキシル基数が　２．１　　ないし　
３．０　　である必要がある。

【００１５】

【作用】本発明によれば、基材として絞り加工可能なＳ
ＭＣを用い、装飾材にポリエステル含浸化粧材シートを
用いたことによって従来困難であった型内絞り加工が可
能になり、積層成形物の対象となる部品の設計に大きな
自由度の上昇をもたらした。また、特殊なポリウレタン
被覆層をＩＭＣ法により基礎成形体表面に形成すること
によって、熟練技術を必要とすることなく、従来必要で
あった工程数を大きく減少させることに成功し、それに
よって成品コストの本質的低下が可能となった。すなわ
ち、従来の工程数１２ないし１８が、本発明によれば８
までに減少させることができ、またそれとともに製造コ
ストを　１．４　　分の１から２分の１に低下でき、し
かも自動的型内絞り加工を可能にした。

【００１６】

【実施例】以下本発明を実施例に基づき詳細に説明する
。

【００１７】 例　　１ 基材として、低収縮剤を熱可塑性樹脂に対し５重量部配
合した不飽和ポリエステル系ＳＭＣ　（三井東圧化学社
製、エスターマット　ＡＵ−１２０　）を用いた。

【００１８】化粧材シートとして板厚　０．２５　ｍｍ
　　のバーズアイメープルの化粧単板の裏面に和紙を接
着剤で接着したもの（昭和技工社成品）を用い、これを
減圧のもとに、不飽和ポリエステル樹脂　（三井東圧化
学社製オレスター　ＲＰ　−　１０３３）　のプレポリ
マー　１００　　重量部、反応性稀釈剤としてのスチレ
ンモノマー　１０　重量部、触媒としてのターシャリー
ブチルパーベンゾエート　０．６　　重量部及び重合安
定剤　０．２重量部よりなる混合液で上記プレポリマー
が化粧単板の中に　３０　−　４０　　重量部含まれる
ように含浸させた。基材の上に上記樹脂含浸化粧材シー
トを重ね、金型（製品寸法　５００　ｍｍ　×　３７０
ｍｍ）の中で、金型温度を上型　１５０℃、　下型　１
４５℃に設定し、プレス圧力　１００　ｋｇｆ／ｃｍ２
　　において型締め速度　０．５　ｍｍ／ｓｅｃ　で７
分間にわたり一次熱プレスし、１次積層成形基礎体を得
た。

【００１９】この１次成形基礎体の上に被覆すべきポリ
ウレタンプレポリマーとして、三洋化成（株）製の無溶
剤の液状ポリオール　ＣＮ−１１Ａ　（平均ＯＨ当量　
３００）と同社製のポリイソシアネート　ＣＮ−１１Ｂ
　（平均　ＮＣＯ　　含有量　２３．５　）とからの、
末端　ＮＣＯ基を有する流動性ポリウレタンプレポリマ
ーを用いた。

【００２０】金型を開いて上記の１次成形基礎体の化粧
単板の上に前記の流動性ポリウレタンプレポリマーを型
内注流被覆した上でこれを再び同じ金型の中で２次熱プ
レス（金型温度：上型　１５０℃、下型　１４５℃、プ
レス圧１００　ｋｇｆ／ｃｍ２、型締め速度　　１ｍｍ
／ｓｅｃ、　５分間）により完全硬化させて積層成形物
基礎体を作り、これを室温で２４　　時間放冷した。

【００２１】この積層成形物基礎体に浜二ペイント（株
）製のポリエステル塗料　ＮＣ−１３０　を乾燥塗膜厚
さ　２００μｍとなるようにスプレー塗装し、風乾した
後、乾燥炉の中で８０℃において４時間焼きつけ、放冷
の後表面を　＃１０００　　サンドペーパーで軽く空研
ぎした上で、仕上げ用コンパウンドを用いて仕上げ研磨
した。

【００２２】成形品は化粧単板のワレ、ハガレ、フクレ
、泡、白濁、反り等の問題もなく、天然銘木の杢目の有
する美しさと豪華さを保持しながら、従来品と同じよう
な光沢感、深み感、透明感、平滑感等、外観品質に優れ
たものであった。

【００２３】

【発明の効果】以上、本発明は、プラスチック積層成形
物の製造において、従来の製造法で必要な数多くの工程
、作業時間、及び熟練技術を大幅に削減することに成功
したもので、所要作業人工数を減少させ、能率の向上、
製造コストの低減に大きく寄与する。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基材層と、その上にかぶせた装飾材層
   とからなる、熱プレス成形された成形物基礎体に、表面
   塗装を施してなる積層成形物において、装飾材層が、ポ
   リエステル含浸化粧材シートの上にポリウレタン樹脂層
   を型内注流被覆して熱プレスにより形成した積層よりな
   り、表面塗装が１回塗りポリエステル塗装よりなること
   を特徴とする、積層成形物。
2. 【請求項２】　　熱プレス成形される基礎体の基材層が
   、無機または有機の繊維よりなる強化材に熱硬化性樹脂
   のプレポリマーを含浸した繊維強化プラスチックシート
   材よりなる、請求項１の積層成形物。
3. 【請求項３】　　化粧材シートが補強繊維シートで裏打
   ちされ、更にポリエステル樹脂で含浸した天然銘木のシ
   ート材よりなる、請求項１の積層成形物。
4. 【請求項４】　　ポリウレタン樹脂層が無溶剤の、平均
   ＯＨ当量１００ないし５００を有する常温で液状の、主
   として芳香族系ポリオールよりなるポリオール成分と、
   ＮＣＯ　含量１０重量％以上の脂肪族ポリイソシアネー
   トよりなるイソシアネート成分とから得られるポリウレ
   タンの熱プレス層である、請求項１の積層成形物。
5. 【請求項５】　　シートモールディングコンパウンドを
   基材層に用い、これにポリエステル含浸した化粧材シー
   トを積層し、この積層体を金型の中に入れて１次熱プレ
   ス成形し、次いでこの型の中で、その得られた１次成形
   物基礎体の上に請求項４のポリウレタン樹脂原料混合物
   を注流した上でこれを２次熱プレス成形し、得られた２
   次成形物基礎体を型から取り出してトリミングにより整
   形し、そしてこれにポリエステル塗料による塗装、焼き
   付け及び仕上げ研磨よりなる仕上げ塗装工程を１回施す
   ことを特徴とする、請求項１の積層成形物の製造方法。
6. 【請求項６】　　化粧材シートが補強繊維シートで裏打
   ちされ、更にポリエステル樹脂で含浸した天然銘木のシ
   ート材よりなる、請求項５の積層成形物の製造方法。
7. 【請求項７】　　ポリウレタン樹脂層が無溶剤の、平均
   ＯＨ当量１００ないし５００を有する常温で液状の、主
   として芳香族系ポリオールよりなるポリオール成分と、
   ＮＣＯ　含量１０重量％以上の脂肪族ポリイソシアネー
   トよりなるイソシアネート成分とから得られるポリウレ
   タンの熱プレス層である、請求項５の積層成形物の製造
   方法。