JP2018176495A - シート状積層体、及びシート状積層体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1〜図5に示す実施形態では、シート状積層体が、自動車用ドアフレーム部品としてのBピラー50に取り付けられるカバー部材である場合を例にして説明を行うものとする。Bピラー50は、前側のドア51Aに設けられるBピラー50Aと、後側のドア51Bに設けられるBピラー50Bと、を備える(図4参照)。Bピラー50Aの左側には前ドア51Aの窓ガラスが位置し、Bピラー50Bの左側には後ドア51Bの窓ガラスが位置する。Bピラー50の車両外側の面が被着面50aとして形成される(図5参照)。被着面50aは、上下方向に延在すると共に、車両外側へ向かって凸となるように緩やかに湾曲する。図1及び図2に示すように、シート状積層体1は、本体部2と、側壁部3と、を備える。
次に、シート状積層体1の層構成について説明する。本体部2は、基体層6と、基体層6上に積層された表面保護層7と、を含んでいる。表面保護層7は、基体層6の略全面を覆っている。表面保護層7は、意匠面である表面2a及び裏面2bを有している。側壁部3は、基体層8と、基体層8上に積層された表面保護層9と、を含んでいる。表面保護層9は、基体層8の略全面を覆っている。表面保護層9は、意匠面である表面3a及び裏面3bを有している。表面保護層7,9の表面側に剥離可能なアプリケーションフィルム層を有してもよい。基体層6,8の裏面側に剥離可能なライナーフィルム層を有してもよい。基体層6,8と表面保護層7,9の間には印刷による模様やロゴ、自動車塗装色のコーティング、金属外観を再現する金属蒸着といった意匠層、意匠層を施すためのベース層、層間の密着力を強化する接合層等を設けてもよい。
本体部2は、被着面50aの形状に応じて変形し、実質的に非弾性変形せず、側壁部3で側面50bを挟み込むことで、被着面50aに取り付け固定可能である。
本体部2の基体層6及び側壁部3の基体層8は平滑で硬く厚さを持っておりこの材質は、熱可塑性樹脂であってよい。すなわち、本体部2及び側壁部3は、熱可塑性樹脂層を含む構成を有する。熱可塑性樹脂として、例えばポリカーボネート、無延伸PET、ABS、硬質PVCなど、もしくはこれらの混合物等を採用してよい。あるいは、それらの材質のうちの複数種類の層を積層させることによって、基体層6,8を構成してもよい。ポリカーボネート又は、ポリカーボネートとポリカーボネート以外の他の熱可塑性樹脂との混合物が耐熱性が優れる点で特に好ましい。基体層が薄すぎると曲げ加工した形状保持性が低下し、取り付け後に基材の凹凸を拾って表面平滑性が損なわれる。基体層が厚すぎると曲げ加工が困難になる。また曲げ部の外面側の曲率が大きいものしか作れなくなり形状再現性が損なわれる。さらに連続的に加工するために有利な巻きの形態にすることが困難になる。基体層の厚みは0.2〜2mm、好ましくは0.3〜2mm、更に好ましくは0.5〜1.5mmであってよい。
次に、シート状積層体1の製造方法の一例について説明する。ただし、シート状積層体1の製造方法は以下の方法に限定されるものではない。
図6に示すように、被着体が自動車のBピラー50である場合を例にして説明する。図6(a)に示すように、Bピラー50の上端付近の両側の側面50bをシート状積層体1の下端側の辺2f付近の両側の側壁部3でそれぞれ挟み込む。ここで、Bピラー50の上端付近の幅寸法よりも、シート状積層体1の下端付近の幅寸法の方が広く設定されているため、容易に側壁部3で側面50bを挟み込むことができる。そして、当該状態にて、Bピラー50の側面50bでシート状積層体1の側壁部3をガイドするようにして、シート状積層体1を下してゆく。これにより、Bピラー50の上端付近にて側壁部3が側面50bを順次挟み込みながら、シート状積層体1が下がってゆく。シート状積層体1でBピラー50を覆った状態では、Bピラー50の上端部のサッシュ52付近では、サッシュ52と挿入時における側壁部3とが干渉することにより、側壁部3がBピラー50の側面50bに嵌っていない場合がある。この場合は、正面からシート状積層体1を押しつけることで、側壁部3をBピラー50の側面50bにはめ込んでよい。上端付近の領域E1の側壁部3の湾曲形状の深さ寸法L1が短い場合(図3参照)、当該嵌め込みが行いやすくなる。
本実施形態に係るシート状積層体1は、本体部2の互いに対向する一対の辺からそれぞれ裏面2b側へ延びる一対の側壁部3を備えている。一対の側壁部3は、本体部2に対して外側へ突出する湾曲形状を有している。このような側壁部3を有することで、被着面50aを本体部2の意匠面で覆いながら、当該被着面50aを有するBピラー50の両側の側面50bを一対の側壁部3の湾曲形状で挟み込むことで、シート状積層体1をBピラー50に取り付けることができる。以上より、被着面50aへのシート状積層体1の取り付けを容易に行うことができ、シート状積層体1の取り扱い性を向上できる。
例えば、上述の実施形態では、シート状積層体1は、上下方向に延びるBピラー50のみを覆う物であったが、サッシュ52を覆う部分を有していてもよい。例えば図8(a)に示すように、シート状積層体1は、上下方向に延びる本体部2の上端部において、横方向(辺2c,2c同士が対向する方向)における一方側へ延びる延長部60を備えている。図8(c)に示すように、延長部60は、上下方向に対向する辺に側壁部63をそれぞれ有している。一対の側壁部63は、延長部60から上下方向へ突出する湾曲形状を有している。これにより、側壁部63の湾曲形状が上下の側面を挟み込むことにより、延長部60がサッシュ52を覆うことができる。
以下、実施例に基づいて本発明の一形態に係るシート状積層体を具体的に説明するが、シート状積層体の構成は下記の実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
日本ポリエステル社のポリカーボネートシートNP−4の1.0mm厚の片面上に黒色着色したポリウレタンプレ溶液(配合は、図9を参照)をバーコートにより塗布して60℃熱風オーブンに5分間入れた後にロールラミネーターでアプリケーションフィルム(東レ社の2軸延伸PETフィルムT60の0.05mm厚)をラミネートした。常温で1週間保管すると、塗布したポリウレタンプレ溶液は、ポリウレタン反応が進み、表面べた付きのない0.05mm厚の黒色ポリウレタン層(表面保護層)になりPETフィルムも剥がすことができる状態になった。ポリカーボネートシートの表面は光沢面であった。ポリカーボネートシートの裏面側には、マット加工が施されており、算術平均粗さRa=約6±2μm、「凹凸の平均間隔Sm=約26±4μmであった。3層構造の1.1mm厚のシート状部材を準備し、Bピラーよりも幅広な台形状にカットした。その後、図7に示す金型を用いて、本体部の両辺に湾曲形状を有する側壁部を形成した。ここでは、金型91の温度を165℃とし、金型91の先端の曲率半径を1.25mmとし、金型90の隙間を4.1mmとした。このとき、取り付け後の側壁部の内周面とBピラーの側面との間のクリアランスが3段階となるように、「せまい」、「中間」、「広い」の3種類のシート状積層体を準備した。クリアランスの大きさは図10に示す。Bピラーとして、本田技研工業社のCR−V(RE3/4型)のものを準備した。このような実施例1に係るシート状積層体をBピラーに取り付けた時の施工性、及び取り付け後の装着性を評価した。評価結果を図10に示す。なお、施工性は、4段階で評価を行った。施工に力を要することなく容易であったものを「4」とし、施工に要する力が「4」ほど小さくはないが容易であったものを「3」とし、施工に要する力が大きかったものを「2」とし、施工に要する力が大きく施工が行い難かったものを「1」とした。装着性については、取り付け後のシート状積層体を作業者が手で動かすことでゆるみ具合を確認し、4段階で評価を行った。ゆるみが無かったものを「4」とし、ゆるみが少なかったものを「3」とし、ゆるみが多少存在していたものを「2」とし、ゆるみが大きかったものを「1」とした。
ポリカーボネートシートとして、日本ポリエステル社のポリカーボネートシートNP−1の1.0mm厚のものを用い、裏面にエンボス加工が施されて、Ra=約50±5μm、Sm=約17±4μmである点以外は、実施例1と同様とした。実施例2のクリアランス、施工性、装着性を図10に示す。
ポリカーボネートシートとして、住友ベークライト社のポリカーボネートシートEC105の1.0mm厚のものを用い、裏面を表面と同様に光沢面とした点以外は、実施例1と同様とした。実施例3のクリアランス、施工性、装着性を図10に示す。
裏面にマット加工が施された実施例1、及び裏面にエンボス加工が施された実施例2では、どのクリアランスにおいても、裏面が光沢面とされた実施例3よりも、施工性が良好であった。よって、施工性及び装着性を総合的に評価した場合、実施例1及び実施例2は、実施例3に比して良好であることが確認された。
(実施例4〜8)
上述の実施例3のシート状積層体に対して、ガラス側の側壁部の深さ寸法(図2においてLで示す)を変更したものを実施例4〜8とした。図11に示すように、深さ寸法を5.4mmとしたものを実施例4とした。深さ寸法を4.8としたものを実施例5とした。深さ寸法を4.2としたものを実施例6とした。深さ寸法を3.6としたものを実施例7とした。深さ寸法を3.1としたものを実施例8とした。実施例4〜8のその他の部分における寸法の条件は実施例3と同じとした。実施例4〜8のガラス側ではない側壁部の深さ寸法Lは4.8mmである。このような実施例4〜8に対して、Bピラーに対する取り付け力と、取り付け後の外れ難さについて評価した。取り付け力は、取り付け時に必要とされる力を測定し、3段階で評価を行った。取り付け力が小さいものを「3」とし、大きいものを「2」とし、非常に大きいものを「1」とした。なお、プッシュプルゲージを介して押し込んでいくときの力を測定したときに、取り付け力が5kgfより小さいものを「3」とした。外れ難さは、作業者がシート状積層体を手で取り外したときの外れ難さを考慮して、2段階で評価を行った。取り外しが出来ない物を「2」とし、取り外しが容易であったものを「1」とした。結果を図11に示す。
実施例5〜8であれば、取り付け力が小さい、又は過度に大きくならないことが確認された。一方、実施例4〜7であれば、外れ難くできることが確認された。以上より、深さ寸法を3.6〜4.8mmとすることで、取り付け性と外れ難さを両立できることが確認された。
(実施例9〜17)
上述の実施例3のシート状積層体に対して、基体層であるポリカーボネートシートの厚みを図12に示すように0.1〜3.0mmの範囲で変更したものをそれぞれ実施例9〜17とした。なお、実施例16,17については、ポリカーボネートシートとしてECK100UUを用いた。実施例3の曲げ剛性を「1」とした場合の各実施例の曲げ剛性比を図12に示す。このような実施例3,9〜17に対して、装着性及び耐脱落性について評価した。装着性は、図6に示す方法にて取り付けを行った場合に、シート状積層体の全長に渡って、側壁部でBピラーの側面を挟み込んで装着できるか否かについて2段階で評価を行った。良好な状態で装着可能であるものを「2」とし、装着状態が良好でないものを「1」とした。耐脱落性は、取り付け後のシート状積層体を作業者が引っ張った場合の脱落し難さについて、4段階で評価を行った。両手でどのように力を入れて引っ張っても脱落しないものを「4」とし、上端を親指と人差し指でつまんで引っ張っても脱落しないが、両手を使って撓ませるようにして引っ張ると脱落するものを「3」とし、上端を親指と人差し指でつまんで引っ張ると脱落するものを「3」とした。装着性において「1」と評価されたものは試験を行わず、「1」と評価した。結果を図12に示す。
装着性については、実施例3,9〜16について良好な結果が得られた。よって、基体層を2.0mm以下とすることで、良好な装着性を得られることが確認できた。また、耐脱落性については、実施例3,11〜15について良好な結果が得られた。よって、基体層を0.3〜2.0mmとすることで、良好な耐脱落性を得られることが確認できた。
(実施例18〜21)
上述の実施例3のシート状積層体に対して、基体層の材質を図13に示すものに変更したものをそれぞれ実施例18〜21とした。このような実施例3,18〜21に対して、側壁部の湾曲形状を形成(U字曲げ加工)するときの加工性について評価した。加工性については、図7に示す方法でU字曲げ加工を行った場合の加工性について、3段階で評価を行った。良好な状態で180°に近い角度でU字状の形状の側壁部を形成できたものを「3」とし、角度の戻りが発生し、所望の角度まで曲がらない(ただし湾曲形状は形成できる)ものを「2」とし、加工の際に一部に損傷が生じるものを「1」とした。結果を図13に示す。
実施例3については良好な加工を行うことができた。従って、基体層をポリカーボネートとすることで、良好な加工性を得られることが確認できた。
Claims (8)
- 対象物の被着面に取り付けられるシート状積層体であって、
意匠面となる表面、及び裏面を有する本体部と、
前記本体部の互いに対向する一対の辺からそれぞれ前記裏面側へ延びる一対の側壁部と、を備え、
一対の前記側壁部は、前記本体部に対して外側へ突出する湾曲形状を有している、シート状積層体。 - 前記本体部の厚みは、0.3〜2mmである、請求項1に記載のシート状積層体。
- 前記本体部は、ポリカーボネート層を含む、請求項1又は2に記載のシート状積層体。
- 前記本体部は、表面保護層としてポリウレタン層を含む、請求項1〜3の何れか一項に記載のシート状積層体。
- 前記裏面は、前記表面より粗度が高い、請求項1〜4の何れか一項に記載のシート状積層体。
- 前記一対の側壁部の前記湾曲形状の深さ寸法が非対称である、請求項1〜5の何れか一項に記載のシート状積層体。
- 前記側壁部は、上端側の第1の領域と当該第1の領域より下側の第2の領域とを有し、前記第1の領域においては、一方の前記辺における前記湾曲形状の深さ寸法が、前記第2の領域における前記湾曲形状の深さ寸法より短い、請求項1〜6の何れか一項に記載のシート状積層体。
- 対象物の被着面に取り付けられるシート状積層体の製造方法であって、
意匠面となる表面、及び裏面を有するシート状部材を準備する工程と、
前記シート状部材の両側の端部を折り曲げ、本体部に対して前記裏面側へ延びる一対の側壁部を形成する折り曲げ工程と、を有し、
前記折り曲げ工程では、
前記シート状部材の前記端部を金型で折り曲げ、且つ、折り曲げ部分に熱を付与することで、前記本体部に対して外側へ突出する湾曲形状を有する前記側壁部を形成する、シート状積層体の製造方法。
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