JP2020066184A - 物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ポリオレフィン成形品と表皮材を接着する際に、簡便かつ省スペースで接着を完了させることができる自動車内装材の製造方法の提供。【解決手段】ポリオレフィン成形品１と表皮材３を有する自動車内装材の製造方法であって、前記ポリオレフィン成形品と前記表皮材とを粘着シート２を介して貼付する工程を有する自動車内装材の製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は、ポリオレフィン成形品と表皮材で構成される自動車内装材を製造する場面で使用可能な製造方法に関するものである。

一般に、自動車内装材（例えば、天井、ドアトリム、インパネ、ダッシュサイレンサー、センターコンソール、ピラー、オーナメント、リアパーセル、座席シート等）は、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンの成形品と、ポリオレフィン表皮材、ポリウレタンフォーム、ポリウレタンフォーム付きファブリック等の表皮材とを液状接着剤で接着することにより製造されている。（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、液状接着剤を用いると接着剤の塗布工程、乾燥工程が必要なため、相応の製造設備、製造スペース、作業人員を要すことから、自動車内装材の製造工程における工程簡略化が望まれている。

特開２０１０−５９３１９号公報

本発明が解決しようとする課題は、ポリオレフィン成形品と表皮材を接着する際に、簡便かつ省スペースで接着を完了させることができる自動車内装材の製造方法を提供することである。

本発明者は、ポリオレフィン成形品と表皮材とを粘着シートを介して接着させる工程を行うことで上記課題を解決することを見出した。
すなわち、本発明はポリオレフィン成形品と表皮材とを粘着シートを介して接着させることを特徴とする自動車内装材の製造方法に関するものである。

本発明の製造方法であれば、ポリオレフィン成形品と表皮材を接着する際に、簡便かつ省スペースで接着を完了させることができ、自動車内装材の製造における大幅なコストダウンが図れる。

耐熱耐剥がれ性の試験方法を示す概念側面図である。

本発明は、ポリオレフィン成形品と表皮材で構成される自動車内装材の製造場面において、前記ポリオレフィン成形品と表皮材とを粘着シートを介して貼付する工程を有することを特徴とする自動車内装材の製造方法である。

前記ポリオレフィン成形品と表皮材とを粘着シートを介して貼付する工程は、表皮材に先に粘着シートを貼合わせ、所定の形状に裁断した後、ポリオレフィン成型品に貼付することが好ましい。

前記ポリオレフィン成形品に表皮材付き接着シートを貼合した後で、加熱養生を行うことも好ましい。前記加熱養生は３０℃〜２００℃の温度領域で１秒〜１６８時間の放置時間で行われてもよい。前記温度領域は、３０℃〜１５０℃が好ましく、６０℃〜１２５℃がより好ましい。前記放置時間は１秒〜７２時間が好ましく、１０秒〜２４時間がより好ましく、１０秒〜８時間が特に好ましい。加熱方法は成型品が溶融しなければ任意の条件で良い。

本発明の製造方法はポリオレフィン成型品への表皮材固定に好適に用いられ、前記ポリオレフィン成型品としてはポリプロピレン、又はポリエチレンを主成分とするものを使用することが好ましく、ポリプロピレンを主成分とするものに特に好適に使用することができる。

前記表皮材としては、ポリウレタンフォーム、ポリウレタンフォーム付きファブリック、ポリエチレンテレフタレートファブリック、ポリウレタンフォーム付記フォーム付きファブリック等の不織布、ポリウレタン等の合成皮革が挙げられるが、自動車社内装材の意匠性を向上させるシート状のものであれば特に限定されない。

次に本発明の物品の製造方法で使用する接着シートについて説明する。本発明で使用する接着シートとしては、単層の接着層によって構成され基材を有しない、いわゆる基材レスの接着シート、支持体の片面また両面に、直接または他の層を介して前記接着層を有する接着シートを使用することができる。前記接着シートとしては、基材レスの接着シート使用することが表皮材をシワなく貼付することができるため好ましい。

前記粘着シートとしては、前記接着層の合計の厚さが１μｍ以上であるものを使用することが好ましく、１０μｍ〜５００μｍの範囲であることがより好ましく、４０μｍ〜２５０μｍの範囲であることがさらに好ましく、４５μｍ〜１２０μｍの範囲であることが、凝集力に優れ、オレフィン成型品に対し優れた接着性を発現させる上で好ましい。

前記接着層としては、例えば常温（およそ２５℃以下）において、いわゆる感圧接着性（粘着性）を有する接着層を使用することができる。

前記接着層としては、常温（およそ２５℃℃以下）においても、いわゆる感圧接着性（粘着性）を備えた樹脂や必要に応じて使用可能な粘着付与樹脂及び、必要に応じて使用可能なその他の添加剤等を含有するものを使用することが好ましい。

前記接着層を構成する接着成分としては、例えば天然ゴム系重合体、合成ゴム系重合体、アクリル系重合体、シリコーン系重合体、ウレタン系重合体、ビニルエーテル系重合体等が挙げられる。
なかでも、前記接着成分としては、合成ゴム系重合体、アクリル系重合体を使用することが好ましい。

前記合成ゴム系重合体としては、スチレン系ブロック共重合体を使用することが好ましい。前記スチレン系ブロック共重合体は、ポリスチレン単位（ａ１）とポリオレフィン単位（ａ２）とを有するトリブロック共重合体、ジブロック共重合体、または、それらの混合物を指す。

前記スチレン系のブロック共重合体としては、例えばポリスチレン−ポリ（イソプロピレン）ブロック共重合体、ポリスチレン−ポリ（イソプロピレン）ブロック−ポリスチレン共重合体、ポリスチレン−ポリ（ブタジエン）ブロック共重合体、ポリスチレン−ポリ（ブタジエン）ブロック−ポリスチレン共重合体、ポリスチレン−ポリ（ブタジエン／ブチレン）ブロック共重合体、ポリスチレン−ポリ（ブタジエン／ブチレン）ブロック−ポリスチレン共重合体、ポリスチレン−ポリ（エチレン／プロピレン）ブロック共重合体、ポリスチレン−ポリ（エチレン／プロピレン）ブロック−ポリスチレン共重合体、ポリスチレン−ポリ（エチレン／ブチレン）ブロック共重合体、ポリスチレン−ポリ（エチレン／ブチレン）ブロック−ポリスチレン共重合体、ポリスチレン−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）ブロック共重合体、ポリスチレン−ポリ（エチレン−エチレン／プロピレン）ブロック−ポリスチレン共重合体等を使用することができる。なかでも、前記スチレン系のブロック共重合体としては、ポリスチレン単位（ａ１）とポリイソプレン単位（ａ２）とを有するブロック共重合体を使用することが好ましく、ポリスチレン−ポリ（イソプロピレン）ブロック共重合体、ポリスチレン−ポリ（ブタジエン）ブロック共重合体、ポリスチレン−ポリ（ブタジエン）ブロック−ポリスチレン共重合体、を使用することがさらに好ましい。

前記アクリル系重合体としては、アクリル単量体の重合体を使用することができる。アクリル単量体としては、（メタ）アクリル酸や、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルや（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル等を使用することができる。

前記粘着付与樹脂としては、接着層の強接着性を調整することを目的として、例えば、ロジン系粘着付与樹脂、重合ロジン系粘着付与樹脂、重合ロジンエステル系粘着付与樹脂、ロジンフェノール系粘着付与樹脂、安定化ロジンエステル系粘着付与樹脂、不均化ロジンエステル系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、テルペンフェノール系粘着付与樹脂、石油樹脂系粘着付与樹脂等が例示できる。

前記粘着付与樹脂としては、軟化点１００℃〜１７０℃のものを選択し使用することが、オレフィン成型品に対し、優れた接着性を付与するうえで好ましく、１１０℃〜１６０℃がより好ましく、１１５℃〜１５０℃のものを使用することが特に好ましい。

前粘着付与樹脂は、前記接着成分である合成ゴム系重合体またはアクリル系重合体の合計１００質量部に対して３０質量部〜１２０質量部の範囲で使用することが好ましく、４０質量部〜１００質量部の範囲で使用することがより一層優れた接着性を付与するうえでより好ましい。

前記接着成分としては、上記接着成分のほかに、必要に応じて架橋剤、その他の添加剤等を含有するものを使用することができる。
前記架橋剤としては、接着層の凝集力を向上させることを目的として、公知のイソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アジリジン系架橋剤、多価金属塩系架橋剤、金属キレート系架橋剤、ケト・ヒドラジド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、シラン系架橋剤、グリシジル（アルコキシ）エポキシシラン系架橋剤等を使用することができる。
前記接着層としては、前記した成分のほかに、必要に応じて発泡剤、熱膨張性バルーン、酸化防止剤、可塑剤、充填剤、顔料、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、防炎剤、難燃剤等を本発明の効果を損なわない範囲で使用することができる。
前記接着層としては、前記した成分のほかに、オレフィン成型品への密着性を向上させる目的で必要に応じて密着向上剤を使用することができる。

前記密着向上剤としては例えば、ハードレン（東洋紡社製）、スパークロン（日本製紙ケミカル社製）など市販されているもの、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。前記ハードレンのシリーズとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１３−ＬＰ、１３−ＬＬＰ、１４ＬＷＰ、１５−ＬＬＰ、１６−ＬＰ、ＤＸ−５２３Ｐ、ＤＸ−５２６Ｐ、ＤＸ−５３０Ｐ、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記接着成分は、オレフィン成型品に貼付後、所定の条件に放置されることで架橋し、硬化していることが接着層の凝集力、耐熱性を向上させる点から好ましい。
前記硬化の指標としては接着成分を所定の条件に放置後、トルエンに２４時間浸漬した後の不溶分を測定するゲル分率の値が用いられる。本発明の粘着剤組成物の架橋後のゲル分率は、２０％〜１００％が好ましい。またより好ましくは２５％〜１００％である。

前記ゲル分率（硬化率）の測定方法としては、前記粘着シートを４０ｍｍ×５０ｍｍに切断した試料を天秤で重量を測定し、トルエンに浸漬し常温下で２４時間静置した。浸漬後に試料をとりだし、乾燥機で１０５℃で１時間乾燥させ、室温で冷却した後に試料の重量を測定した。トルエン浸漬後の試料重量をトルエン浸漬前の試料重量で除して不溶分の割合を百分立で求めた値を使用する。

前記支持体としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテルアミドなどのポリアミド系樹脂、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドなどのポリイミド系樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどのポリスルホン系樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトンなどのポリエーテルケトン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド、変性ポリフェニレンオキシドなどの有機樹脂のフィルム、セルロース繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維、液晶ポリマー繊維などの有機繊維またはガラス繊維、金属繊維、カーボン繊維などの無機繊維を含む織布または不織布基材、ガラス板、金属箔などの無機材料のフィルム、シートまたは板、およびこれらの積層体などが挙げられる。

また、前記支持体としては、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）等の複合体（コンポジット）を使用することができる。
また、前記支持体としは、例えば、基材として、ガラス繊維を含む織布基材もしくは不織布基材、ガラス繊維複合体、ガラス板などを含むガラス基材、ポリアミド系樹脂フィルム、または、ポリイミド系樹脂フィルムを使用することができる。
前記支持体としては、その表面にコロナ処理が施されたもの、または、プライマー層が設けられたものを使用することが、支持体と接着層との密着性を向上させることができるため好ましい。

また、前記支持体としては、連通口を有する支持体を使用することができる。連通口を有する支持体としては、前記した従来知られている様々な支持体を使用することができ、例えば、紙、不織布、前記プラスチックフィルム等を含む多孔質フィルム、金属メッシュ、パンチングフィルムなどを使用することができる。連通口とは、支持体の第１面と第２面をつなぐ空間的に連続する１または複数の開口部を意味する。
前記支持体としては、１μｍ〜２００μｍの厚さを有するものを使用することが好ましく、１２μｍ〜５０μｍの厚さを有するものを使用することがより好ましい。

前記接着シートとしては、例えば前記支持体の片面側に設けられた前記接着層の厚さが２５μｍ以上であるものを使用することが好ましく、５０μｍ〜１２０μｍであるものを使用することがより好ましく、６０μｍ〜１２０μｍであるものを使用することが、凝集力に優れ、所定の荷重で加圧した際に優れた接着強度を発現する接着シートを得るうえでさらに好ましい。

前記接着シートとしては、例えば基材レス接着シートの場合は、前記接着層の厚さが２５μｍ以上であるものを使用することが好ましく、３０μｍ〜２５０μｍであるものを使用することがより好ましく、４０μｍ〜１２０μｍであるものを使用することが、凝集力に優れ、優れた接着強度を発現する接着シートを得るうえでさらに好ましい。

前記接着シートは、予め、離型ライナーの表面に、ロールコーター等を用いて、前記接着成分を含有する塗工液（接着剤）を塗布し、乾燥することによって接着層を形成し、次いで、前記粘着層を、前記支持体の片面または両面に貼り合せる転写法によって製造することができる。
前記塗工液（接着剤）の形態としては、溶剤系、エマルジョン型粘着剤、水溶性粘着剤等の水系、ホットメルト型粘着剤、ＵＶ硬化型粘着剤、ＥＢ硬化型粘着剤等の無溶剤系等が挙げられる。

前記離型ライナーとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等の樹脂フィルム、発泡フィルム、和紙、洋紙、グラシン紙等の紙、不織布、金属箔、及び、それらを組み合わせ積層したフィルムを使用することができる。

（調製例１）接着剤（ａ−１）の調整
攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下漏斗及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、ブチルアクリレート４４．９質量部、２−エチルヘキシルアクリレート５０質量部、アクリル酸２質量部、酢酸ビニル３質量部、４−ヒドロキシブチルアクリレート０．１質量部、重合開始剤として２，２’−アゾビスイソブチルニトリル０．１質量部とを酢酸エチル１００質量部に溶解し、７０℃で１０時間重合することによって、重量平均分子量８０万のアクリル系共重合体Ｚ溶液を得た。

次に、アクリル系共重合体Ｚ１００質量部に対して、荒川化学工業株式会社製重合ロジンエステル系粘着付与樹脂ペンセルＤ−１６０（軟化点１５０〜１６０℃）、４０質量部を添加し、酢酸エチルを加えて混合した後、日本ポリウレタン工業(株)製「コロネートＬ−４５」（イソシアネート系架橋剤、固形分４５質量％）を１．１質量部添加し１５分攪拌し接着剤（ａ−１）を得た。

（調製例２）接着剤（ａ−２）の調整
重量平均分子量３０万のスチレン−ブタジエンブロック共重合体Ｘ（トリブロック共重合体とジブロック共重合体との混合物。前記混合物の全量に対する前記ジブロック共重合体の占める割合は５０質量％。前記スチレン−ブタジエンブロック共重合体の全体に占めるポリスチレン単位の質量割合は３０質量％、ポリブタジエン単位の質量割合は７０質量％）１００質量部、テルペンフェノール系粘着付与樹脂（軟化点１１５℃、数平均分子量１０００）６５質量部、過酸化物：ベンゾイルパーオキサイド、日本油脂（株）製「ナイパーＦＦ」０．２８質量部、を混合したものを、トルエンで溶解することによって接着剤（ａ−２）を得た。

（比較調製例１）接着剤（ａ−３）の調整
アクリル変性オレフィン樹脂：東洋化成工業（株）製「ＮＰ−１０００」（メチ
ルメタクリレート（ＭＭＡ）（７５重量％）／２−エチルヘキシルアクリレート（ＥＨＡ
）（２５重量％）で変性されたプロピレン−ブテン共重合体；アクリル変性量８５重量％
、Ｔｇ：４０〜５０℃、重量平均分子量６００００、樹脂固形分３０重量％）１００質量部、過酸化物：ベンゾイルパーオキサイド、日本油脂（株）製「ナイパーＦＦ」０．２８質量部、荒川化学工業株式会社製重合ロジンエステル系粘着付与樹脂ペンセルＤ−１６０（軟化点１５０〜１６０℃）を１２．３質量部配合した後、酢酸エチル３１質量部で溶解し１５分攪拌し接着剤（ａ−３）を得た。
上記接着剤の調整例を表にまとめて以下に示す。

（粘着シート製造例１）
前記接着剤（ａ−１）を、アプリケーターを用いて乾燥後の厚さが５０μｍとなるように、厚さ７５μｍの離型フィルムの表面に塗布し、８５℃で５分間乾燥させることによって接着層を形成した。前記接着層を、厚さ３８μｍの離型フィルムに貼り合せることによって粘着シートを得た。

（粘着シート製造例２）
前記接着剤（ａ−２）を、アプリケーターを用いて乾燥後の厚さが１００μｍとなるように、厚さ７５μｍの離型フィルムの表面に塗布し、８５℃で５分間乾燥させることによって接着層を形成した。前記接着層を、厚さ３８μｍの離型フィルムに貼り合せることによって粘着シートを得た。

（実施例１）
製造例１で作製した粘着シートの片側の剥離フィルムを剥がし表皮材と１００℃に加温した金属ローラーとゴムローラーとで加圧しながら貼合わせ、２．５ｃｍ巾７０ｃｍ長さに裁断し、粘着シートのもう一方の剥離フィルムを剥がし、２．５ｃｍ巾１０ｃｍ長さ３ｍｍ厚みのポリプロピレン板に貼付し２ｋｇローラーで１往復加圧し、表皮材とポリプロピレンの積層体を作製した。

（実施例２）
製造例２で作製した粘着シートの片側の剥離フィルムを剥がし表皮材と１００℃に加温した金属ローラーとゴムローラーとで加圧しながら貼合わせ、２．５ｃｍ巾７０ｃｍ長さに裁断し、粘着シートのもう一方の剥離フィルムを剥がし、２．５ｃｍ巾１０ｃｍ長さ３ｍｍ厚みのポリプロピレン板に貼付し２ｋｇローラーで１往復加圧し、１００℃下で７２時間加熱養生を行った後、室温下に冷却し、表皮材とポリプロピレンの積層体を作製した。

（比較例１）
調整例３で作製した接着剤組成物を表皮材とポリプロピレン板夫々に１５０ｇ／ｍ^２の塗布量で塗布した後、接着剤組成物を塗布した面を上向きにし、乾燥機に投入し、８０℃×２分間乾燥を行い、乾燥機から取り出し直後に表皮材とポリプロピレン板を貼合わせ２ｋｇローラーで１往復加圧し、２３℃５０％ＲＨ（相対湿度）にて２４時間養生し、表皮材とポリプロピレンの積層体を作製した。

［ゲル分率］
製造例にて得られた粘着シートを実施例でポリプロピレン板に貼付後に放置した条件と同じ養生条件で放置後、４０ｍｍ×５０ｍｍに切断した試料を天秤で重量を測定し、トルエンに浸漬し常温下で２４時間静置した。浸漬後に試料をとりだし、乾燥機で１０５℃で１時間乾燥させ、室温で冷却した後に試料の重量を測定した。トルエン浸漬後の試料重量をトルエン浸漬前の試料重量で除して不溶分の割合を百分立で求めた。

〔耐熱耐剥がれ性の評価方法〕
図１に示すように実施例、比較例にて製造した物品について長さ方向に１０ｍｍ、ポリプロピレン板から表皮材を引き剥がし、引き剥がした部分に１００ｇの荷重をかけ９０°方向に荷重をかけて８０℃下で２４時間放置した。放置前から放置後までの間にポリプロピレンから剥離した距離を計測し、下記を基準に評価した。
◎：剥離距離が０．５ｍｍ未満
○：剥離距離が０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ未満
△：剥離距離が３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ未満
×：剥離距離が５．０ｍｍ以上

上記表からも明らかなように、比較例１は液状接着剤であるため、表皮材とオレフィン成型品との接着に接着剤塗布工程、乾燥工程、貼合わせ工程、養生工程と多くの工程を要し、特に接着剤塗布工程では、接着剤の温度管理、塗布作業を行うための装置、及びスペースの確保、作業スペース内の空気循環の管理が必要であるため製造が非常に煩雑である。一方、実施例の製造方法であれば少ない工程で簡便に製造が行えることが分かる。又、自動車内装材の接着に求められる耐熱耐剥がれ性も良好な結果を示した。

１．ポリプロピレン板
２．粘着シートもしくは接着剤組成物
３．表皮材
４．荷重

Claims (11)

1. ポリオレフィン成形品と表皮材を有する自動車内装材の製造方法であって、前記ポリオレフィン成形品と前記表皮材とを粘着シートを介して貼付する工程を有する自動車内装材の製造方法。
2. 前記ポリオレフィン成形品が、ポリプロピレン又はポリエチレンを主成分とするものである請求項１記載の自動車内装材の製造方法。
3. 前記表皮材が、ポリオレフィン表皮材、ポリウレタンフォーム又はウレタンフォーム付きファブリックである請求項１又は２に記載の自動車内装材の製造方法。
4. 前記粘着シートの厚みが１μｍ〜５００μｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動車内装材の製造方法。
5. 前記粘着シートが基材を有しないものである請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動車内装材の製造方法。
6. 前記粘着シートの接着層を構成する接着成分が合成ゴム又はアクリル系共重合体である請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動車内装材の製造方法。
7. 前記粘着シートの接着層が粘着付与樹脂を含有するものであって、その含有量が前記合成ゴム系重合体又はアクリル系重合体の合計１００質量部に対して１０質量部〜１２０質量部の範囲である請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動車内装材の製造方法。
8. 前記粘着シートの接着層の硬化率が１５〜１００％の範囲であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の自動車内装材の製造方法。
9. 前記ポリオレフィン成形品と前記表皮材とを粘着シートを介して貼付し、その後加熱養生することで硬化する工程を有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の自動車内装材の製造方法。
10. 前記加熱養生が３０℃以上２００℃以下の温度環境で、１秒以上１６８時間以下の放置時間で行われることを特徴とする請求項９に記載の自動車内装材の製造方法。
11. 前記粘着シートが前記加熱養生によって架橋反応を起こすことを特徴とする請求項１０に記載の自動車内装材の製造方法

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