JPH02252552A - 化粧単板プラスチック複合材及びその製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動車の内装部品であるセンタークラ
スタ、コンソールアッパーパネル、ドアトリムオーナメ
ントパネル等に使用される透明樹脂表面被覆層を有する
化粧単板プラスチック複合材及びその製造方法に関し、
これは中でも高級車両に使用される天然銘木の木目の見
える透明樹脂表面被覆層を有する化粧単板プラスチック
複合材を包含するや 〔従来の技術〕 自動車内装用の天然本化粧単板に透明樹脂表面被覆層を
有する高級装飾複合材は第２図に示す如く、ぶな、しな
、かば、ラワン等の合板を基材４とし、これに木目の美
しいバーズアイメープル、ウォルナット、くず等の天然
銘木を厚さ０．２−１．５ｍｍ　　程度にスライスした
化粧単板２を被せ、この積層物をフェノール樹脂、エリ
ア樹脂系の接着剤または樹脂含浸接着フィルム５の使用
のもとに熱プレスして接着一体化した後、内外周のトリ
ミングカットを行ない、次いで透明樹脂塗膜６のスプレ
ーガン７による塗装仕上げ工程を行なうことによって作
られている。

最近の一般的経済レベルの向上から、天然素材が見直さ
れ、自動車市場でも天然本化粧単板に透明樹脂塗装を施
して、高級ピアノの如く鏡のように高光沢で、平滑且つ
、透明感を有するものが高級車の内装部品を中心に実用
化されつつある。

しかしその透明樹脂塗装は塗装面の準備として化粧単板
の平滑化と汚れ除去のためのサンディング、目ヤセやヤ
ニ防止と外観色調の均一化のためのポリエステルまたは
ウレタン系着色塗料のエアースプレーによる複数回の下
塗り作業、再サンディング等を行なった上で仕上げ工程
として、肉もち感、深み感、透明感の付与、目ヤセ防止
のためのポリエステルやウレタン系の透明塗料による中
塗り及び−１：塗り、そして最後にサンディング及びコ
ンパウンドワックスによる研磨仕上げが必要である。

またこれらの塗装は一般にエアースプレー塗装で施され
るが、塗料の塗着効率が低いため、その損失が多く、平
滑で均一な塗装膜厚に仕上げるのが難かしく、塗装面に
沸き、タレ、色むら、白化、オレンジビール等の表面欠
陥を生じ易い。

このため熟練塗装技能者により、注意深い配慮で且つ、
充分時間をかけて、厳重な作業管理を行なって仕上げて
いた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように、化粧単板プラスチック複合材の製造にお
いて、従来の技法による場合は特に透明樹脂塗膜６のス
プレーガン７による塗装工程において高度の熟練技術及
び多数の工程と塗装設備、多くの時間とを要するため、
生産能率が低く、製造コストへの影響が大きいのでその
改善が強く望まれていた。

また、化粧単板には天然銘木を用いるため、そのスライ
ス時に発生する裏割れや木質繊維導管等の微細空隙部、
凹凸部には空気や水分（接着剤に含まれる）が集り易く
、塗膜乾燥時に塗膜内または塗膜と化粧単板界面に発生
する白濁斑や沸き等の表面欠陥の原因ともなり、更に色
むら、オレンジビール、タレ、研ぎ足し、ヤセ等の塗装
時の不具合の解消や、スプレー塗装時の塗料の損失、及
び塗料のスプレーダストや有機溶剤の揮散による設備や
環境等の汚染の防止もまた、塗装仕上げの管理における
課題となっている。

本発明は上記の諸課題を解決するためになされたもので
、高い耐久性と強度とを備えた表面を有し、且つ高強度
、高品質の化粧単板プラスチック複合材、及びこれを好
ましい作業条件で製造するための、複雑な塗装工程を必
要としない製造方法を提供することを目的とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは上述の諸課題を解決するために従来の塗装
工程に代えて透明樹脂表面被覆層を別に形成した樹脂シ
ートの熱プレス硬化によって形成することに着眼して種
々研究を行ない、基材と、化粧単板と、及び透明ｌ！ｌ
脂表面表面被覆層ていずれも熱硬化性樹脂を含浸させた
ものを重ね合わせて、内面の鏡面化されたプレス金型の
中で熱プレスした場合に、美麗な光沢表面を有し、しか
も高強度で耐久性の高い透明樹＠被覆層を備えた３次元
曲面形状の化粧１１１仮プラスチック複合材が複雑な塗
装膜」二げ工程を必要とすることなく、少ない作業工程
で紅済的に製造できることを見出し、本出願人が同時出
願する特許出願において提案しているが、本発明者らは
また、」１記の化粧単板としては特に熱硬化性樹脂で含
浸されていない天然銘木薄板を用いても従来品に匹敵す
る外観品質、強度と耐久性とを備えた化粧単板プラスチ
ック複合材が得られることを見出し、本発明に到達した
。

本発明の化粧単板プラスチック複合材は、強化繊維材に
熱硬化性ｖＡ４脂を含浸したシート状基材、樹脂含浸さ
れていない化粧単板、及び上記シート状基材の熱硬化性
樹脂と互いに架橋反応し得る熱硬化性樹脂で含浸された
繊維シーｔ・村から熱プレスにより一体に硬化形成され
ており、その際上記樹脂含浸ｗＬ維シート材の熱硬化層
を透明樹脂表面波５Ｉ層として備えていることを減圧脱
気する、。

基材としては上記熱硬化性樹脂のプレポリマー又はモノ
マー、架橋剤、並びに他の通常的な充填剤、増粘剤、離
型剤、着色剤、触媒、重合安定剤等と低収縮剤として熱
可塑性樹脂を添加、混合してなる混合液を無機または有
機の繊維よりなる補強材に含浸させ、経時的にタッグフ
リー状態まで熟成したシート状コンパウンド（以下、低
収縮ＳＭＣと記す）を使用するのが好ましい。

本願明細書において熱硬化性樹脂で含浸したと言う表現
は上記のような混合液で含浸したことを意味する。

本発明による化粧単板プラスチック複合材の製造法によ
れば、熱硬化性樹脂で強化繊維を含浸したシート状コン
パウンドよりなる基材、樹脂含浸されていない化粧単板
、及び上記基材の熱硬化性樹脂と互いに架橋して熱硬化
し得る熱硬化性樹脂で含浸されたｍ維シート材を順に重
ねて鏡面研磨内面を有するプレス金型の中にセットし、
ワンショットで熱プレスする。

上記製造方法の別の態様において、化粧単板の裏面に繊
ＮＡ質裏打ち補強材を接着剤により接着して用いる。

上記製造方法の更に別な態様において、熱プレスする際
に型締めに先立って金型内部を減圧脱気する。

〔作用〕

本発明に従う化粧単板プラスチック複合材は、強化繊維
材に熱硬化性樹脂を含浸したシート状基材、樹脂含浸さ
れていない化粧単板、及び上記シート状基材の熱硬化性
樹脂と互いに架橋反応し得る熱硬化性樹脂で含浸された
繊維シート材から熱プレスにより一体に硬化形成されて
いることによって、全体を通じて架橋反応により強固に
結合しており、従来品にない高い強度を有する。また上
記樹脂含浸Ｖ＆維シート材の熱硬化層が透明樹脂表面被
覆層として用いられていることにより化粧単板が強く保
護されて高い強度と共に高い耐久性を示す。

基材と透明樹脂表面被覆層用シート材との熱硬化性樹脂
としてはジアリルフタレート樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、アルキッド樹脂等の中から選ばれる互いに架橋反
応可能な少なくとも１種以上が用いられる。

基材として、上記のよう、な熱硬化性樹脂のプレポリマ
ーに加えて、低収縮剤としての熱可塑性樹脂（ポリエチ
レン、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、
スチレンブタジェンブロックコポリマー、ポリメタアク
リル酸メチル等）、並びに他の通常的な、例えば充填材
、増粘剤、離型剤、着色剤、触媒、重合安定剤等からな
るコンパウンドをガラス繊維等のシート状強化材に含浸
させ、経時的にタッグフリーの状態まで熟成して得られ
るシート状の低収縮ＳＭＣを用いると寸法安定性の良い
高強度の製品が得られる。

化粧単板としてはチーク、ローズウッド、つオールナツ
ト、くす、バーズアイメープル等の天然銘木の板目また
は柾目及び杢の薄板が特に樹脂含浸することなくそのま
ま用いるられるが、これは染色または塗装等によって調
色処理されていてもよい、化粧単板に和紙や薄い合成繊
維の不織布等を補強裏打ち材として、耐熱性のよいエラ
ストマー系接着剤で張り付けて用いると熱プレス成形す
るときに化粧単板のワレが防止でき、良好な製品を得る
ことができる。

透明１′５ｉ脂表面被覆層用のシート材に用いる繊維シ
ートとしては好ましくは目付量２０−４０　ｇ／ｍ”の
バルブ紙、種々の合成ｌａ維の布、中でも不織布が用い
られる。

透明樹脂表面被覆層用のシート材（以下樹脂シートと呼
ぶ）としては、前述した熱硬化性樹脂のプレポリマーを
単独で、または混合して、溶剤、触媒、内部離型剤、重
合安定剤等と共に、また必要に応じて他の樹脂或はその
千ツマ−や無機充填材の添加のもとに混合し、この混合
液を」−記のような紙又は合成樹脂繊維不織布に含浸、
乾燥させたものを用いる。このようなシート材の１ない
し数枚を上記のような化粧単板の」二に載せ、二わを基
材と積層して、内面の仕上げ研磨されたプレス金型の中
にセットし、熱プレスすることにより各層内及び層間で
熱硬化性樹脂プレポリマーの架橋反応、即ち熱硬化反応
が活発に行なわれ、得られた製品は高い層間接着力によ
り結合されていてしかも美しい表面光沢を有する。

本発明の化粧単板プラスチック複合材を製造する方法に
おいて、熱硬化性樹脂で強化繊維な含浸したシート状コ
ンパウンドよりなる基材、樹脂含浸されていない化粧単
板、及び上記基材の熱硬化性樹脂と互いに架橋して熱硬
化し得る熱硬化性樹脂で含浸された繊維シート材（樹脂
シート）を順に重ねて鏡面研磨内面を有するプレス金型
の中で熱プレスすることにより、上記被覆層用樹脂シー
トは得られた熱プレス成形体の表面で特に複雑な塗装仕
上げ工程を要せず美麗な表面光沢と内側層の化粧材の木
目を明瞭に示す透明性とを有する透明樹脂表面被覆層を
与え、その際この表面被覆層の樹脂と基材層の樹脂とが
化粧単板中に浸透してここで互いに架橋反応を起こし、
間挿された化粧材薄板と一体に強固な接合を形成するの
で、工程が大幅に合理化され且つ、従来品にはない高機
能性、即ち表面層強度の大幅な上昇を達成すると共に種
々の成形物をワンショットで作り出すことが達成される
。

上記化粧単板プラスチック複合材の熱ブ１／スに際して
、化粧単板の裏面に予め和紙や薄い合成繊維の不織布等
を補強裏打ち材として、耐熱性の良いエラストマー系接
着剤で張り付Ｇづで用いると成形時に化粧単板のワレが
防止でき、不良品発生率が低下する。

本発明による化粧単板プラスチック複合材の製造法のも
う一つの好ましい態様に従い、熱プレスに際し、型締め
に先立って金型内部を減圧脱気するならば、塗膜内また
は塗膜と化粧単板の界面に微細気泡より発生する白濁斑
や塗面のクラック、ハガレ、反り、変形等の発生が防出
され、品質管理面、生産性の向上面に大きく寄与する。

本発明による化粧単板プラスチック複合材の製造方法に
おいて、上述のような樹脂シート及び基Ｈの低収縮ＳＭ
Ｃは樹脂の含まれない化粧単板を挟んで第１図に示すよ
うな積層状態で、内面の仕上げ研磨されたプレス金型の
中で、全型温度目〇−１４５℃、圧力１００　ｋｇｆ／
ａｍ”　　程度で熱プレスされる。その際化粧単板の層
内部へ熱と圧力との作用のもとに樹脂シート及び低収縮
Ｓ　Ｍ　Ｃから樹脂プレポリマーが浸透して、その微細
空隙部、凹凸部を充填し、同時にその上下両界面に可撓
性を有する樹脂層が形成されて接着剤を使用せずとも、
耐湿性や耐熱性の劣化によるハガ１ノ、フクレ、クラッ
ク等の表面欠陥の発生が防Ｉトされる。また各層内及び
各層間では樹脂の架橋反応、即ち熱硬化反応が活発に行
なわれ、高い層間接着力を達成すると共に美しい表面光
沢が得られる。

得られる化粧単板プラスチック複合材は天然銘木の木目
の美しさの生かされた高光沢で平滑な樹脂シート層（透
明樹脂表面被覆Ｎ）を有して高剛性、高強度、薄肉化、
高耐熱性、高耐水性等の優れた性質を示し、また高い寸
法安定性と共に部品組付けの際、ねじ用金具やリテーナ
用ボス等を埋込み、これにリテーナ打ち込み金具等を嵌
込むことが可能となるので、デザイン設計の自由度が向
上し、部品取り付はコストも大幅に低減できる。

本発明による化粧単板プラスチック複合材の良好な表面
光沢性、平滑性、成形性、高剛性、高耐水性等はいずれ
も上記の本発明に従う透明樹脂表面被覆層用シート材の
１！を脂ブ１ノボリマーと基材の紙取ＮＳＭＣの中で用
いられている熱硬化性ｖＡ脂プレポリマーとの間の架橋
反応、及び基材の高強度、高剛性、高耐水性によるもの
である。

〔実施例〕

以下本発明を実施例及び比較例に基づき図面の参照のも
とに詳細に説明する。

鯉−ユ 平板の金型の投影面積に対しチャージ率が基材について
は、９０％、化粧単板及び透明樹脂表面被覆層用の樹脂
含浸シート材については９５％になるようにそれぞれ予
め裁断した。

基材１１としては、ガラスロービングのチョツプドスト
ランドマット（長さ約１／４−２”　）を熱可塑性ポリ
マーよりなる低収縮剤が熱硬化性樹脂に対し５重世部配
合されている不飽和ポリエステル系樹脂混合物で含浸し
た低収縮ＳＭＣ（三井東圧化学社製ニスターマットＡＵ
−１２０１を用いた。

化粧単板１２としてはチーク柾目の厚さ０．３ＩＬＩ１
１　　の薄板を用い、その裏側に和紙を補強裏打ち材と
してスチレンブタジェンラバー系接着剤で接着強化した
。

樹脂含浸シート材１３は目付Ｗｋ　Ｚ５　ｇ／＋ｓ”　
　のバルブ紙にジアリルフタレートプレポリマー　（大
阪曹達社製ダップＡ）４０重世部、不飽和ポリエステル
樹脂　（富士高分子社製ＳＰ−目６０重量部、及び触媒
としてのｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド５重里部、並
びに溶剤、有効量の重合安定剤、無機充填材、離型剤等
を含む混合液を含浸させ、乾燥して作ったもので、　１
１０　ｇ／ｍ”の樹脂含有量を有する。このシート材４
枚を重ねて用いた。

第１図に示すように、基材１１．化粧単板１２、及び樹
脂含浸シート材１３はこの順に重ね合わせた後、平板用
鏡面仕上げ金型（３００Ｘ　３００　Ｘ　３ｍｍ）内に
積層セットし、金型温度を上型１４５℃、下型１４０℃
に設定し、型締め速度２　ｍｍ／ｓｅｃ　、圧力１００
　ｋｇｆ／ａｍ”でｌ０分間熱プレスした。　室温まで
強制的に冷し、脱型後表面を＃８００耐水ペーパーで軽
く空研ぎした後、仕上げ用液体コンパウンド（石原薬品
社製ＦＭＣ−Ｉｔ）　　にて仕上げた。

成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、天然銘木であるチークの柾目の有す
る美しさと豪華さを保持１ノながら別表に示すように、
従来品と較べ同等以上の光沢感、深み感、透明感、平滑
感等の外観品質に優れたものが得られた。

鯉−１ 例１と同様に裏面に和紙をＳＢＲ系接着剤で接着して強
化した板厚０．６ｍｍの辛目のバーズアイメープルの化
粧単板１２と、例１に用いたと同じ低収縮剤添加不飽和
ポリエステル系ＳＭＣで作った基材１１と、及び樹脂含
浸シート材１３とを用い、これらを例１と同様に裁断し
た。　樹脂含浸シート材１３はジアリルフタレートプレ
ポリマー（大阪曹達社製ダップＡ）６０　　重量部、不
飽和ポリエステル樹脂　（三井東圧化学社製ニスターＤ
−４００１４０重量部、触媒としてのペンゾイルバーオ
キザイド３重世部、及び有効量の内部離型剤並びに重合
安定剤を有機溶剤中で混合した混合液を目付けｆｊｋ　
２３　ｇ／ｍ”のポリビニルアルコールの不織布（クラ
レ社製クラトン）に含浸９させ、乾燥した樹脂量１１０
　ｇ／ｍ″のもので、これを４枚重ね合わせて使用した
。

基材１１　、化粧単板１２　、及び樹脂含浸シート材１
３はこの順に予め重ね合わせて平板用の鏡面仕上げ金型
内にセットし、型締め加圧直前から加圧時まで型内を１
６０　ａｍ　ＨＨに減圧脱気し、金型温度な」二型１４
５℃、下型１４０”Ｃに設定して型締め速度２　ｍｍ／
ｓｅｃ　、圧力ｌロロｋｇｆ／ｃｍ”　　で１０分間熱
プレスした。脱型後に軽い表面研磨を例１と同様に行っ
た。得られた成品は例１と同様、表面欠陥がなく、別表
に示すように従来品と較べ同等以上の光沢感、深み感、
透明感、平滑感等の外観品質に優れたものが得られた。

匠−ユ 基材、化粧単板、及び樹脂含浸シート材は例１と同様に
作ったものを用いたが、但し、化粧単板は０．３ｎ＋ｓ
の板目のウオールナツトとし、樹脂含浸シート材は目付
は置３８　ｇ／ｗｉ”のアクリル繊維の不織布（日本バ
イリーン社製０Ｌ−７３５１）を樹脂量２３０　ｇ／ｍ
”となるように含浸したものを３枚重ねて使用した。

基材■、化粧単板＋２　、及び樹脂含浸シート材１３は
この順に予め重ね合わせて平板用の鏡面仕上げ内面を有
する金型内にセットし、減圧脱気条件以外は例２と同じ
条件で一体に熱プレスし、脱型後の表面仕上げも例１ど
同様に施した。減圧脱気条件は真空度を６０　Ｉｌｍ　
ｌ１ｇとした。

成品は例１のものと同様、表面欠陥なく、天然銘木であ
るウオールナツトの板目の有する美しさと豪華さとを保
持し、しかも下表に示すように従来品と較べ同等以」二
の光沢感、深み感、透明感、平滑感等の外観品質に優れ
たものが得られた。

Ｗ−１御」左−」し−人 熱プレス成型品表面の品質 試験方法 （１）鮮明度光沢度は日本色彩研究所５ＪＰＧＤＩＩ型
試験機を用いて測定した。

（２）鏡面光沢度はスガ試験機社製のＳ＆Ｍカラーコン
ピューターＭｏＤｅｌ−４により測定した。

（３）平滑性は目視による基準板との比較評価である。

但し、基準板は目視による５段階の官能評価のための基
準として用いるもので下記１か６５の段階よりなる。

５は第１／ンジビール無く、全くの平面、　（蛍光灯が
真直ぐに写って見える。） ４は才ｌ／ンジビールが穫く僅かに見える。

３はオレンジビールが若干目立つ。

２はオレンジビールが目立つ９ １はオレンジビールが非常に目立つ、　（蛍光灯が著し
くギザギザに写って見える。） 比較品は総て従来技術により作製した。

〔発明の効果〕

本発明の請求項１に従う化粧単板プラスチック複合材は
その製造に際して、請求項３に記載するように、透明樹
脂表面被覆層として、熱硬化性樹脂で含浸した繊帷シー
トを内面の鏡面仕−１−げされた金型内で熱プレスし、
硬化成形したものを用いるので、従来の製造法で必要な
塗装のための数多くの工程及びそのための設備、作業時
間、熟練技術が大幅に軽減されて作業能率の向」−１製
造コストの大幅な低減に寄与するのみならず、樹脂含浸
されていない化粧単板の中にも両側から樹脂が浸透して
ここで互いに架橋反応のもとに熱硬化するので、全体を
通じて強固に結合した高い強度のものが、高耐久性の高
級感のある仕上げ面と共に得られる。更に、強度や剛性
を補強するためのリブや部品取り付は用のねじ込み金具
やリテーナ打ち込み金具等をインサートするためのボス
を基材に埋め込んで成形することができるので、デザイ
ンや設計の自由度が大幅に向上するばかりでなく、部品
取り付はコストも大幅に低減できる。

請求項２に従い基材どして低収縮剤を含む熱硬化性樹脂
で含浸されたシート状コンパウンドを用いたときは、こ
の複合材に付与される高剛性、高強度、良成形性、高い
寸法安定性、耐熱耐水性等の高機能的特徴によって、そ
の付加価値は一層高められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプラスチック複合材の材料構成とその
製造工程を示す断面図、第２図は対応する従来の材料構
成とその製造工程を示す断面図である。 ２．１２・・・化粧単板　　４、■・・・基材５・・・
接骨剤 ６．１３・・・透明樹脂表面被覆層 ７・・・スプレーガン 代理人　　弁理士　　福　留　正　治 第 図 第 図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）基材と、その上に被せた化粧単板と、及び透明樹
   脂表面被覆層とからなる化粧単板プラスチック複合材に
   おいて、強化繊維材に熱硬化性樹脂を含浸したシート状
   基材、樹脂含浸されていない化粧単板、及び上記シート
   状基材の熱硬化性樹脂と互いに架橋反応し得る熱硬化性
   樹脂で含浸された繊維シート材から熱プレスにより一体
   に硬化形成されており、その際上記樹脂含浸繊維シート
   材の熱硬化層を透明樹脂表面被覆層として備えているこ
   とを特徴とする、化粧単板プラスチック複合材。
2. （２）基材として、熱硬化性樹脂と低収縮剤とを含む樹
   脂液で無機または有機の繊維よりなる強化材を含浸して
   予備硬化させた繊維強化プラスチックよりなるシート状
   コンパウンドを用いた、請求項１記載の化粧単板プラス
   チック複合材。
3. （３）請求項１記載の化粧単板プラスチック複合材を製
   造するに当り、熱硬化性樹脂で強化繊維を含浸したシー
   ト状コンパウンドよりなる基材、樹脂含浸されていない
   化粧単板、及び上記基材の熱硬化性樹脂と互いに架橋し
   て熱硬化し得る熱硬化性樹脂で含浸された繊維シート材
   を順に重ねて鏡面研磨内面を有するプレス金型の中にセ
   ットし、ワンショットで熱プレスすることを特徴とする
   、化粧単板プラスチック複合材の製造方法。
4. （４）化粧単板の裏面に、予め繊維質裏打ち補強シート
   を接着して用いる、請求項３記載の化粧単板プラスチッ
   ク接着複合材の製造方法。
5. （５）熱プレスする際に型締め加圧直前に、金型内部を
   減圧脱気する、請求項３又は４記載の化粧単板プラスチ
   ック複合材の製造方法。