JP2004223949A

JP2004223949A - 積層体の製造方法

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Publication number: JP2004223949A
Application number: JP2003016111A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kumagai; 健司熊谷; Kenri Asada; 拳吏淺田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2023-01-24
Also published as: JP4194380B2

Abstract

【課題】特に、補修箇所を有する被着体に対して接着シートを適用する場合であっても、被着体表面上に接着材層を良好に形成することができ、これにより、得られる積層体において優れた接着性を実現することのできる積層体の製造方法を提供する。
【解決手段】主として基体１と、基体１の表面に形成された接着材層２とからなり、基体１が粗面部３を有する積層体の製造方法である。基体１の表面上に、接着シート５を融着して接着材層２を形成する接着材層形成工程を含む積層体の製造方法である。接着材層形成工程に先立って、粗面部３に平滑化処理を施す。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は積層体の製造方法（以下、単に「製造方法」とも称する）に関し、詳しくは、被着体となる基体に補修箇所がある場合にも、接着材層の形成を良好に行うことができ、これにより強固な積層体を製造することのできる積層体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種成形体間の接着に関する技術は、従来より種々検討されてきている。例えば、一般的な接着手段として接着剤を用いる方法があり、接着対象となる成形体の材質等に応じて、ゴム系接着剤、ウレタン系接着剤、ホットメルト系接着剤等の各種接着剤が使用されている。
【０００３】
しかし、例えば、接着性の低い熱可塑性樹脂間の接着を図る場合など、成形体の接着面の表面性や材質によっては、単に接着剤を用いて接着を行うのみでは十分な接着性を確保することができない場合がある。これに対し、例えば、ゴム系接着剤を用いる場合には、あらかじめ表面にコロナ放電処理を施したり、バーナー等の火炎で焼いて表面を粗くするなどの前処理を行うことで接着性を向上させ、また、湿気硬化型の接着剤では、空気中の水分をコントロールすることにより接着強度の安定化を図る等の技術が知られている（例えば、特許文献１に記載）。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、熱可塑性ウレタン樹脂フィルムとポリオレフィン系繊維からなる不織布との接着に関する技術として、該不織布の熱可塑性フィルムとの接着面にあらかじめコロナ放電処理を施した上で両者の積層および圧着を行うことにより、接着性や伸縮性等に優れた積層シートを得る技術が記載されている。
【０００５】
さらに、ウェブ形状に形成した溶融接着シートを用いて、これを成形体間に介在させ、加熱により溶融させることで接着を図る技術も知られている。さらにまた、本発明者らにおいても、発泡材の接着に関する技術として、加熱により発泡しながら被着体に接着するシート状発泡接着剤およびこれを用いた発泡性積層材料に係る技術を提案している（特許文献３参照）。これら接着シートによれば、加熱処理のみで被着体への接着を実現することができるので、一般的な流動状の接着剤を用いる場合における接着剤の選定や塗布、硬化等に係る多くの手間や時間を省くことができ、接着作業の容易化、効率化を図ることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３０５５１４号公報（［０００４］等）
【特許文献２】
特開平８−１０８２８９号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】
特開２００２−３０２６２号公報（特許請求の範囲等）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、溶融接着シートを用いた成形体間の接着においては、通常、成形体と接着シートとを積層、加熱して、接触面の一体化を行うことにより接着を実現するが、この際、被着体となる成形体に補修箇所があると、その部分で接着シートとの一体化が十分に図れないという問題があった。即ち、補修箇所のある成形体上に接着シートを用いて接着材層を形成する際に、単に接着シートを積層、加熱したのみでは、その補修箇所において接着材層の形成が不十分となり、得られる積層体において接着性が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
そこで本発明の目的は、特に、補修箇所を有する被着体に対して接着シートを適用する場合であっても、被着体表面上に接着材層を良好に形成することができ、これにより、得られる積層体において優れた接着性を実現することのできる積層体の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、被着体の補修箇所において接着シートが接着不良を生ずる原因を解明すべく鋭意検討した結果、補修箇所の表面が非補修箇所に比して粗面となっていることを見出し、補修箇所と非補修箇所とが同程度の粗さとなるよう補修箇所における粗面につき表面処理を施して、補修箇所の接着性を非補修箇所と同程度にまで向上することにより、被着体の表面全体の接着性を適切に確保することができ、被着体表面上に接着材層を良好に形成することができることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の積層体の製造方法は、主として基体と、該基体の表面に形成された接着材層とからなり、前記基体が粗面部を有する積層体の製造方法であって、前記基体の表面上に、接着シートを融着して接着材層を形成する接着材層形成工程を含む積層体の製造方法において、
前記接着材層形成工程に先立って、前記粗面部に平滑化処理を施すことを特徴とするものである。
【００１１】
前記粗面部としては、例えば、前記基体の補修箇所が挙げられる。また、前記平滑化処理としては、具体的には、前記基体の粗面部の表面近傍を面方向に切り取ったり、前記粗面部の表面にバフ研磨を行うなどの処理方法を挙げることができる。さらに、前記平滑化処理として、前記基体の表面上に平滑な表面を有するスラブ材を接着した後、該スラブ材を介して前記接着シートの融着を行ってもよい。なお、前記基体としては、例えば、ポリウレタンフォームからなる基体を用いることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１に示すように、本発明の製造方法に係る積層体１０は、主として基体１と、基体１の表面に形成された接着材層２とからなる。本発明は、特に、この基体１が粗面部を有する場合において、その表面上に接着シートを融着して接着材層２を形成する接着材層形成工程に係るものである。ここで、かかる粗面部とは、具体的には、基体１の成形工程において生じた成形欠陥や、その取扱い時において発生した損傷などを補修した箇所などが挙げられる。
【００１３】
図２に、本発明に係る製造工程図を示す。図２（イ）および（ロ）に示すように、本発明においては、上記接着材層形成工程に先立って、粗面部３に平滑化処理を施すことにより、粗面部３を、他の部分と同程度の粗さを有する平滑面４とする点が重要である。前述したように、接着シートは加熱により溶融させることで基体１の表面に融着させることができるが、特に、基体１上に図示するような粗面部３が存在する場合には、この粗面部３において接着材層の形成が不十分となる場合がある。本発明においては、このような基体１表面上の接着シートとの相性の悪い部位を、予め平滑化処理にて平滑面としておくことで、この部分の接着性を高めて、基体１表面全体の接着性を均一に確保し、これにより接着材層を良好に形成することが可能となる。
【００１４】
かかる平滑化処理の具体的な手法としては、粗面部３の粗さを粗面部３以外の部分と同程度にして、その後の接着材層形成工程（図２（ハ）および（ニ）参照）において、接着シート５の接着性を基体１の表面全体にわたり適切に確保することができるものであれば、特に制限されるものではない。例えば、▲１▼基体１の粗面部３の表面近傍を面方向に切り取ったり、▲２▼粗面部３の表面にバフ研磨を行うなどの手法を用いることができる。また、図３に示すように、平滑化処理として▲３▼粗面部３の表面上に平滑な表面を有するスラブ材６を接着し、このスラブ材６を介して接着シート５の融着を行ってもよく、この場合にも接着材層２の形成を良好に行うことが可能となる。
【００１５】
上記▲１▼粗面部３の切り取りの具体的方法としては、図４に示すように、粗面部３の表面近傍を基体１からくり抜き、くり抜いた部分に補修材としてのポリウレタンフォーム１１を接着して、埋め込んだ後（図中の（イ））、基体１の表面形状に沿って補修材１１を切断する（図中の（ロ））。これにより、従来のバフ研磨処理を用いた場合（図中の（ハ））に比して、十分良好な平滑面が得られる。この場合の切断に使用する器具としては、例えば、ハンディータイプのバーチカルカッター等を用いることができるが、表面形状に沿って補修材を平滑に切断することができる器具であれば制限されない。
【００１６】
また、上記▲２▼バフ研磨については、十分な平滑性を得るために、バフ研磨器具であるベルトサンダーのサンドペーパーの粗さを従来より細かくすることが必要である。これにより表面の凹凸を減らして他の面と同程度の平滑面４を得ることができる。
【００１７】
上記▲３▼スラブ材の接着には、バーチカルカッター等で切断した平滑面を有するポリウレタンフォームのスラブ材を用いることができる。その材質としては、例えば、ρ＝０．０４ｇ／ｃｍ^３程度のエーテル系のフォームを用いることができるが、いかなる材質のものを用いても接着強度には影響はない。スラブ材は、例えば、厚さ１０ｍｍ程度とし、これをポリウレタンフォーム用接着剤（例えば、ノガワケミカル（株）製商品名Ｎｏ．３４０ＰＷ）をスプレー等により塗布した粗面部３に接着する。なお、この場合、接着剤の塗布後すぐに貼り合わせを行うため、スラブ材と基体１との接着強度については問題は生じない。
【００１８】
本発明の方法を適用することができる基体１としては、接着シート５による接着が可能な材料からなるものであればよく、特に制限はないが、プラスチック、中でも特に、ポリウレタンフォームが好適である。ポリウレタンフォームからなる基体１の場合、成形表面はスキン層が形成されているので、ごく平滑であって接着シートとの相性にも優れていると考えられるが、補修箇所は補修材となるポリウレタンフォームを埋め込んだ後、周辺の表面形状に合わせて削る（バフ仕上げ）ことにより形成されているため、フォーム構造の破壊されたセル骨格がランダムに飛び出した状態となっており、非補修箇所に比して極めて粗い毛羽立ったような表面状態を有している。従って、この補修箇所に平滑化処理を施すことで、補修箇所の粗い表面構造を非補修箇所と同程度の粗さとして、その後の接着材層の形成に寄与することができる。
【００１９】
接着シート５としては、一般に市販されているものを、基体１の材質等に合わせて適宜選択して使用することができ、特に制限されない。具体的には、例えば、日東紡績（株）製のホットメルト接着剤、商品名スパンファブシリーズ（材質：ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリウレタン等）などを好適に用いることができる。
【００２０】
本発明においては、基体１の表面上に平滑化処理を施した後、図２（ハ）および（ニ）に示すように、基体１上に接着シート５を積層し（図２（ハ））、加熱により融着させて、接着材層２を形成する（図２（ニ））。この接着材層形成工程については、常法に従い行えばよく、特に制限はない。融着条件としては、接着シート５の材質にもよるが、例えば、温度１００〜１９０℃程度に加熱した状態で３０秒〜２分程度おくことにより、接着材層を良好に形成することができる。
【００２１】
本発明は、特に、積層体としての自動車用シートパッドに好適に適用可能であり、具体的には、表面にシートカバーを直接接着する仕様の自動車用シートパッドに適用することにより、補修箇所がある場合であっても接着強度を維持して、不良品を削減し、歩留を向上する効果を得ることができる。かかる自動車用シートパッドは、あらかじめ加熱により融かした接着剤層２上にシートカバーを押し当てることでシートパッドとシートカバーとを接着させる工法に用いられる。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
（従来例１）
基体１として、表面にスキン層が一様に形成された成形ポリウレタンフォームパッドを用い、その表面上に接着シート５（日東紡績（株）製シート状ホットメルト接着剤、商品名スパンファブＰＥ２９００）を積層し、加熱により融着して、接着材層を形成した。加熱には、図５に示すようなラミネート用熱プレス機２０を使用した。プレス板温度は約１７０℃であり（設定温度２２０℃）、上側プレス板から基体１上に積層した接着シート５表面までの距離は約３〜５ｍｍであった。また、熱照射時間は９０秒とした。
【００２３】
（従来例２）
基体１として、補修箇所を有する成形ポリウレタンフォームパッドを用いた以外は従来例１と同様に行った。
【００２４】
上記従来例１および従来例２における基体１の表面近傍の断面写真図を、接着シートの融着の前後について夫々図６および図７に示す。なお、図７は、基体１の補修箇所付近のみを拡大して示したものである。
【００２５】
図６の（イ）に示すように、補修箇所のない基体１のモールドスキン面は平滑であり、融着後は、（ロ）に示すように、溶融した接着シート５が面でしっかりと結びついている。図６（ロ）に示す状態では、接着シート５は指先で剥そうとしても全く取れず、理想的な接着状態であった。
【００２６】
一方、図７（イ）に示すように、補修箇所を有する基体１の表面は破壊されたセル骨格が外に向かって突き出ており、非補修箇所に比して粗く、毛羽立っているような状態であった。そのため融着後は、図７（ロ）に示すように、溶融した接着シート５が突き出たセル骨格を核として凝集しており、特に、接着シートの密な部分とセル骨格の顕著な突き出し部分が重なった箇所で凝集が起りやすくなっていることがわかった。この凝集部は斑に点在していた。また、凝集した接着材層は一部のセル骨格のみと点で結びついていることから、指先でなぞると簡単に落ちてしまった。
【００２７】
以上のような検討の結果、補修箇所の表面が非補修箇所に比して粗く、そのために補修箇所の表面と接着シートとの相性が悪くなって、融着時に接着シートが補修箇所の表面に均一に広がらずに粒状に凝集してしまい、その結果として、接着材層の形成が不十分な部位が生じて、得られる積層体における接着性を損なっていることが確認された。
【００２８】
（実施例）
基体１として、補修箇所を有する成形ポリウレタンフォームパッドを用い、図３に示すように、その表面上に、バーチカルカッターにて切断された表面を有する厚さ２ｍｍのポリウレタンフォームからなるスラブ材６を、接着剤（ノガワケミカル（株）製商品名Ｎｏ．３４０ＰＷウレタンフォーム用接着剤）を用いて接着した後、このスラブ材６を介して接着シート５の融着を行った以外は従来例１と同様にして、実施例の積層体を作製した。
【００２９】
実施例において基体１に接着したスラブ材６の表面近傍の概略断面図を、接着シートの融着の前後について図８に示す。図８の（イ）に示すように、スラブ材６のバーチカルカッター切断面は、その表面においてセル骨格の破壊はあるが、断面は平滑な状態となっており、図７（イ）に示した補修箇所におけるような突き出たセル骨格は全くない。従って、融着後においては、図８（ロ）に示すように、溶融した接着シート５の凝集の発生は見られず、補修箇所のないモールドスキン面（図６（イ）、（ロ）参照）程ではないが、接着シート５とスラブ材６のポリウレタンとがしっかり結びついていることが確認できた。接着状態としては、指先でも剥れず、極めて良好であった。
【００３０】
従来例１、２および実施例にて得られた積層体の夫々につき、図９および１０に示すようにして、接着材層の形成状態を確認するための剥離試験を行った。具体的には、まず、図９に示すように、各積層体１０および平滑な表面を有するポリウレタンフォーム３０上に夫々ホットメルトシート（ウェブ）３１、３２を載せ、表面温度約１５０℃となるよう熱照射を行うことによりこれを融かした後（図中の（イ））、これらを重ね合わせてプレスすることで（図中の（ロ））、両者を接着した（図中の（ハ））。次いで、図１０（イ）に示すような試験片（Ｌ：１００ｍｍ×Ｗ：２０ｍｍ×Ｈ：３０（＝１５＋１５）ｍｍ）を切り出して、接着面Ａから各試験片の片端をきれいに数ｃｍ剥がしてつかみ部を設け、図１０（ロ）に示すように、１８０°方向の引張試験機を用いて、引張り速度２００ｍｍ／ｍｉｎにて、剥離強度を測定した。最大引張り荷重を剥離強度とし、各例ごとに５個の試験片につき測定を行い、接着状態が極めて良好で剥離強度が高いものを◎、接着状態が不良で剥離強度が低いものを×とした。この評価結果を下記の表１中に示す。
【００３１】
【表１】

【００３２】
上記表１の結果より、補修箇所を有する基体上にスラブ材を介して接着シートを融着させた実施例の積層体においては、スラブ材を用いない従来例２の積層体に比して接着材層の形成状態を良好に向上することができることが確かめられた。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の積層体の製造方法によれば、特に、補修箇所を有する被着体に対して接着シートを適用する場合であっても、被着体表面上に接着材層を良好に形成することができ、これにより、得られる積層体において優れた接着性を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る積層体を示す概略図である。
【図２】本発明の積層体の製造方法の概要を示す工程図である。
【図３】本発明に係る平滑化処理の一例を示す概略図である。
【図４】粗面部の切り取りの具体的方法を示す説明図である。
【図５】ラミネート用熱プレス機を示す概略図である。
【図６】（イ）は、補修箇所を有しない成形ポリウレタンフォームパッドの表面近傍を示す断面写真図であり、（ロ）は、その表面上に接着材層を形成した状態を示す断面写真図である。
【図７】（イ）は、成形ポリウレタンフォームパッドの補修箇所の表面近傍を示す断面写真図であり、（ロ）は、その表面上に接着材層を形成した状態を示す断面写真図である。
【図８】（イ）は、実施例で用いたスラブ材の表面近傍を示す断面図であり、（ロ）は、その表面上に接着材層を形成した状態を示す断面図である。
【図９】実施例における剥離試験の概要を示す第１の説明図である。
【図１０】実施例における剥離試験の概要を示す第２の説明図である。
【符号の説明】
１基体
２接着材層
３粗面部
４平滑面
５接着シート
６スラブ材
１０積層体
１１補修材（ポリウレタンフォーム）
３０ポリウレタンフォーム
３１、３２ホットメルトシート

Claims

主として基体と、該基体の表面に形成された接着材層とからなり、前記基体が粗面部を有する積層体の製造方法であって、前記基体の表面上に、接着シートを融着して接着材層を形成する接着材層形成工程を含む積層体の製造方法において、
前記接着材層形成工程に先立って、前記粗面部に平滑化処理を施すことを特徴とする積層体の製造方法。
前記粗面部が、前記基体の補修箇所である請求項１記載の積層体の製造方法。
前記平滑化処理として、前記基体の粗面部の表面近傍を面方向に切り取る請求項１または２記載の積層体の製造方法。
前記平滑化処理として、前記粗面部の表面にバフ研磨を行う請求項１または２記載の積層体の製造方法。
前記平滑化処理として前記基体の表面上に平滑な表面を有するスラブ材を接着し、該スラブ材を介して前記接着シートの融着を行う請求項１または２記載の積層体の製造方法。
前記基体としてポリウレタンフォームからなる基体を用いる請求項１〜５のうちいずれか一項記載の積層体の製造方法。