JPH10500352A

JPH10500352A - 物品を被覆するための方法及び装置

Info

Publication number: JPH10500352A
Application number: JP7524166A
Authority: JP
Inventors: エル．バウエン，ロバート; シー．ターチャン，マニュエル
Original assignee: テクナコード，インコーポレイテッド
Priority date: 1994-03-15
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 1998-01-13
Also published as: WO1995024973A1; US5413814A; CA2185533A1; EP0751834A4; AU2100395A; EP0751834A1; MX9604125A

Abstract

(57)【要約】木材又は皮革のような天然産材料の外観を有する物品は、（１）物品の表面に複数の溝を与え、（２）前記物品表面に表面活性剤を与え、（３）前記物品表面に着色剤溶液を与えることにより形成する。物品はプラスチック、固体基体、フイルムの一部分でもよい。上面被覆（４１４）を物品表面に適用するのが好ましい。表面活性剤及び着色剤の溶液を適用するためのアプリケータ器（２１４）は、部品表面上の溶液を変性し、合成し、そしてそれら溶液を溝中へ浸透させるため、サチュレータ器（２１６）のように制御される（２２４）。

Description

【発明の詳細な説明】物品を被覆するための方法及び装置〔技術分野〕本発明は、プラスチック（合成）物品のような物品を被覆して、木材、皮革等のような天然産材料の外観のような外観に変える技術に関する。今後、主にプラスチック物品に木材の外観を与えるように被覆することについて記述する。〔関連出願〕本発明は、１９９４年３月１５日に出願された同じ譲受け人に譲渡されている係属中の米国特許出願Ｎｏ．０８／２１２．９０４のＣＩＰである。〔背景技術〕消費者は一般に品質及び価値を評価するのに製品の美的外観を手掛かりにする。美的性質は、優れた価値及び（又は）品質を消費者に伝えるための一つの手段として用いることができる。例えば、実際の木材は本物及び信頼性を伝える役割を果たしている。非木材製品に木材に似た仕上げ（例えば、被覆）を与えることは、この消費者にとっての魅力を利用しようとするものである。実際の木材を使用する工業には、自動車（例えば、レクリエーション車、高級車、スポーツ車、箱型貨物改装車、及びトラック）、船舶、建物、家庭内装、家具、スポーツ用品、及び娯楽が含まれる。例えば、自動車及び船舶工業では、クルミ、カエデ、樫、桜、チーク、マホガニー、カバ、又はゼブラノ(zebrano）のような実際の木材をルーフィング材及び装飾部品のような種々の物品に用いるのが典型的である。実際の木材を用いた製品を購入することは、魅力のある美的外観を与え、品質を示唆し、高い価値を有するものと認められている。しかし、実際の木材部品は次の問題を生ずる。設計及び組立の融通性に限界があり、製造及び設置過程に時間が掛かり、コストが高く、可撓性がなく（即ち、殆どの木材は比較的堅い）、或る用途では危険なことがあり、衝撃で裂け、防火性ではなく、環境廃棄物になることがある。優れた美的外観、強度及び耐久性を有する「合成」（代用）木材物品を商業的且つ経済的に製造することが、益々望まれるようになってきている。プラスチック合成木材は実際の木材の代替物である。（１）製品又はサービスとして消費者に価値及び（又は）品質を伝える手段として実際の木材に代わる有望な代替物を与え、（２）実際の木材を用いることに伴われる上記問題を少なくするか又は解消する、プラスチック合成木材を与えることが望ましい。参考としてここに入れる次の米国特許は、合成木材を製造する従来の方法の例である。（１）米国特許第３，７７２，１１０号明細書（プラスチック囲いの製造方法）(Method For Construction of Plastic Enclosure)−蓄音機コンソール及び釉薬被覆に関する；（２）米国特許第４．１０３，０５６号明細書（弾力性木材複製）(Resi1ient Wood Rep1ication)−床タイル及びステイン被覆に関する；（３）米国特許第５．０７５，０５９号明細書（擬似木目を有するパネルドアの形成方法）(Method For Forming Panel Door With Simulated Wood Grains)− パネルドア及び圧縮成形及びステインに関する：及び（４）米国特許第４，８３０，９２９号明細書（成形木質生成物）(Molded Wooden Products)−この発明は繊維を圧縮成形することにより形成した木材製品に関する−従来の成形木質製品は、木材繊維からなるマットを加熱プレス成形するホットプレス成形法により製造されていた。上記米国特許第４，１０３，０５６号明細書には、木材状パネル原型の表面に非常によく類似させて射出成形した一連の総プラスチックパネルから蓄音機キャビネットを製造する方法が記載されている。この特許では、「原型として働く木材状パネルを得ることは、プラスチックパネルを製造するのに必要な最初の工程として重要である」。また、この木材状パネル原型は、「美的魅力があり、製造業者がプラスチックキャビネットの外観として再生したい木目」を有する。木材状パネル原型の木目は、射出成形したプラスチックパネルの木目外観を定める（例えば、限定する）。プラスチックパネルの外側表面には、微粒充填剤を含む釉薬が噴霧されている。「実際の木材の特徴に類似した明暗縞状領域を残し、更に釉薬が小さな木目状裂け目の中に詰まった暗い木目領域を残すようなやり方で釉薬をパネルから拭い取る」。この特許に記載されている方法の欠点の中には、木目外観及び組織(texture)が、木材状パネル原型のそれに限定される点が含まれている。更に、希望する夫々異なった木目に対し別の（異なった）型を調製する必要がある。また、この方法は、（１）釉薬が木材状パネル原型から成形されたプラスチック木目組織に充填すべき充填剤を含み、（２）そこから過剰の釉薬を除去することを必要とする。合成木材を製造する試みは行われていたが、従来法では幾つかの不利な点及び欠点が残っている。従来法の合成木材物品は、一般に値段が高く、製造工程が非能率的で、木材状パネル「原型」を必要とし、木目、組織、及び色の外観についての調節に限界があり、それらの用途が限定され、実際の木材の外観を強調し過ぎる傾向があり、人工的に見え、且つ（又は）木材繊維を用いる傾向がある。必要なことは、どのような希望の木目、組織、及び色の魅力的美的外観を与えるプラスチック合成木材を製造するための安価で商業的に有用な万能な方法である。更に、二種類以上の木目模様、組織、及び色を、大きな変化を必要とすることなく与える方法を持つことが望ましい。更に、好ましい美的外観、希望の強度、衝撃抵抗、及び可撓性を有するプラスチック合成木材が得られることが望ましい。更に、設計の融通性、組立の容易さ、及び実際の木材を越える耐久性を有するプラスチック合成木材を得ることが望ましい。更に、屋内及び（又は）屋外の用途に適した希望の美的外観を有するプラスチック合成木材が得られることが望ましい。更に、実際の木材の外観及び（又は）組織を有する薄膜（ベニア）が得られることが望ましい。〔発明の開示〕本発明の目的は、プラスチック（合成）物品のような物品に被覆を形成する改良された方法を与えることにあり、その被覆は、物品の一つ以上の表面に異なった外観を与え、その異なった外観には、（１）天然産材料（例えば、木材又は皮革）の外観、及び（２）物品の一つ以上の表面に自由で風変わりな（非自然的）外観が含まれる。本発明の別な目的は、木材、皮革、又は他の天然産材料の外観を有するプラスチック物品を製造する方法を与えることである。本発明の別の目的は、希望の木目、色、及び組織の少なくとも一つを有するプラスチック物品を製造する方法を与えることである。本発明の更に別の目的は、一つの下の表面組織からの、一種類より多くの希望の木目、色、及び組織を有することができるプラスチック物品を製造する方法を与えることである。本発明の更に別の目的は、大きな衝撃抵抗及び強度を有し、比較的堅いものから比較的可撓性の範囲の調節可能な堅さを有するプラスチック物品を製造する方法を与えることである。本発明の更に別な目的は、射出成形、輪郭押出し成形、真空成形、加熱成形、熱硬化、吹き込み成形（押出し吹き込み成形及び注入吹き込み成形を含む）、シート押出し、注型等を含めた種々の方法を用いて天然産物品の外観を有するプラスチック物品を製造する方法を与えることである。本発明の一つの態様によれば、物品に希望の（異なった）美的外観を与えるための方法は、表面活性剤溶液（例えば、水、又は他の適当な湿潤又は希釈剤）及び着色剤溶液(color solution)を物品（例えば、プラスチック物品）の一つ以上の組織化(textured)表面に適用し、その物品の表面（単数又は複数）上に希望のグレイン(grain)、色相又は色調、及び組織を与える工程を含む。（物品は「固有」の下地の色を有することを考慮に入れる）。本発明の一つの態様では、希望の美的外観を有するプラスチック合成木材を製造する方法は、（１）予め定められた表面組織、基体の色（物品の固有の色）、形を有する物品（例えば、プラスチック部品）を調製し、その部品は希望の硬度「Ｄ」及び厚さ「ｔ」を有し、（２）前記部品の表面に表面活性剤溶液を適用し、（３）前記部品の表面に少なくとも一つの着色剤溶液を適用し、（４）表面上の表面活性剤及び着色剤の溶液の量を調節し、表面活性剤溶液、着色溶液、基体の色、及び表面組織を適切に十分馴染ませ(saturate)、合成するのに充分な速度及び圧力で前記部品の表面に沿ってサチュレータ器を動かすことにより表面活性剤及び着色剤溶液を表面（特に表面組織）に浸透させ、希望のグレイン、色相又は色調、及び（又は）組織を発生させる、諸工程からなる。希望のプラスチック部品の形及び表面組織を定めるために型を用いてもよい。例えば、プラスチック部品は射出成形し、予め定められた表面組織、基体組成、基体の色及び形を生ずるようにする。予め定められた表面組織及び部品の形を生じさせるため、三次元的レーザーによる材料処理を用いてもよい。予め定められた表面組織を生じさせるため、凹凸模様を付ける技術を用いてもよい。組織化した表面は、効果的な十分な馴染み（例えば、表面活性剤及び着色剤の溶液について）を可能にし、希望の濃さを生じさせ、希望の色相又は色調を達成するような予め定められた溝特性（面積及び間隔）を有すべきである。これは、アプリケータ器の圧力、速度、及び動きを適切に制御することの外、サチュレータ及び溝特性により達成される。被覆すべき物品（例えば、プラスチック基体）の組成は、基礎になる被覆組成物を受け入れ、付着させるのに適しているようなものでなければならない。基体は、希望の美的色調又は色相を生ずるように、予め定められた色を有する。この美的色調又は色相は、着色剤溶液、表面活性剤溶液、及び基体を適切に適用し、十分馴染ませることにより達成される。部品の表面は予め定められた組織を有する。この組織は不規則に間隔を開けた溝を有し、夫々の溝は予め定められた模様を有する。基体の色、着色剤溶液、及び表面活性剤溶液の外に、プラスチック部品の組織が、希望のグレイン、色、又は組織の達成を促進する。表面活性剤溶液は、蒸留又は脱イオンＨ₂Ｏと、充分な量のメチルエチルケトン過酸化物（ＭＥＫＰ）と混合したものからなるのが好ましい。着色剤溶液は、水性ペイント（又はインク）であるのが好ましい。着色剤溶液は、褐色、赤色、黒色、又は他の希望の効果を達成するための色を含んでいてもよい。アプリケータ器（道具、機械）を用いて部品の表面組織上に表面活性剤及び着色剤溶液（単数又は複数）を適用する。サチュレータ器（道具、機械）を用いて、表面活性剤溶液、着色剤溶液、基体の色、及び表面組織を十分馴染ませ、合成し、希望の美的外観（例えば、グレイン、色相又は色調、及び組織）を発生させる。適当な表面組織及び充分な表面活性剤溶液と色（着色剤溶液及び基体の色）との予め定められた組合せにより、希望のグレイン、色相又は色調及び組織の発生を促進する。アプリケータ及びサチュレータは、希望の美的外観を得るために重要な機構である。アプリケータ器及びサチュレータ器の圧力、速度、方向、及び模様を制御するための手段が望ましい。アプリケータ及びサチュレータは手動又は自動的に制御することができる。自動化処理装置では、多重軸、コンピューター制御、配置機構を用いてもよい。この機構は希望のグレイン、色相又は色調、又は組織を発生させるのに適切なパラメーターが入力される。被覆が完成した後、基体を硬化する場所に入れる。この段階に続いて、上面被覆（保護又は装飾用被覆）を適用してもよい。この上面被覆は完成部品に希望の光沢（又はマット仕上げ）を与えることができる。プラスチック部品は、ねじ又はクギ、スナップ両面テープ、及びステープルのための孔のような部品を他の表面へ取付けるための手段を有するのが好ましい。本発明の自動化した方法では、物品上の被覆を大量生産することができる。その方法は手動で行うことができることも理解すべきである。本発明の技術は、物品の異なった領域に表面外観の組合せを与えることができる。例えば、物品の或る領域を木材のような外観にし、その物品の他の領域を皮革のような外観にすることができ、それらの両方共天然産材料の例である。本発明の技術を用いることにより実質的にどのような物品にも被覆を適用することができる。例えば、プラスチック物品を、その物品の一つ以上の表面を被覆し、木材、皮革等の外観を持つようにすることができる。しかし、本発明は、プラスチック物品を被覆することに限定されるものではなく、天然産材料の外観に類似させることに限定されるものではない。例えば、金属（鋼のような）物品を、「非自然的」（風変わりで自由な）外観を持つように被覆することができ、その場合表面組織は湿潤食刻、乾燥食刻等のような適当な機構により付与することができる。適当な器具を用いて、指の爪も自然的又は非自然的（風変わりで自由な）外観を持たせるように被覆することができる。この場合、爪に自然に生ずる表面不規則性を（例えば、物品−この場合には指の爪−上に表面組織を注意深く創るのではなく）有利に用いることができる。本発明の一つの側面に従えば、木材、皮革又は他の天然産の材料の外観を有するフイルム（フイルム状物品）を製造する種々の態様が開示される。そのようなフイルムは物品の外観を向上させるためそれらに適用することができる。本発明の他の目的、特徴及び利点は、次の記載を見ることにより明らかになるであろう。〔図面の簡単な説明〕第１図は、本発明の技術の態様を例示する工程図である。第２図は、本発明により物品を被覆するための方法の一態様の部分的に斜視図にした概略的系統図である。第３図は、本発明による変化させた外観を有するフイルム状物品を製造する方法の概略的図面である。第４図は、本発明による変化させた外観を有するフイルム状物品を製造するための別の方法の概略的図面である。〔発明の詳細な説明〕本発明は、木材及び（又は）皮革のような本物の天然産材料の外観及び（又は）組織構造を有するか、又は自由な風変わりな外観を有する、部品及びフイルムを含めた物品（例えば、プラスチック合成物品）を製造及び被覆するための方法及び装置を開示する。一般に天然産材料はグレイン（目に見える表面不規則性、例えば、細胞構造によるもの）及び（又は）不均一な色を示し、それは一般には「通常の」プラスチック物品（粒状性を欠いた比較的滑らかな表面を有する傾向があり、均一な色を示す傾向がある）には存在しないものである。今後主に木材の外観を有するプラスチック物品（例えば、部品及びフイルム）を製造するための技術について述べる。第１図は、本発明によるプラスチック物品を製造するための処理工程の一態様を示す工程図である。第一の処理工程（工程Ａ）では、プラスチック物品（部品）を、成形等のような方法で製造し、予め定められた色、形、硬度及び（又は）厚さを持たせる。部品の色は固有（例えば、プラスチックの色）でもよく、或はペイント又は染料のようなもので部品に適用した「基本的」色になっていてもよい。部品の製造時に、又は製造後の工程で、部品の少なくとも一つの表面に溝（表面不規則性）を与え、好ましくは天然産材料（例えば、木材又は皮革）の粒状性に類似させる。これは、両面基体の前面に行うか、部品の一つ以上の縁か、又は部品の中へ又はそれを通って伸びる穴の壁に行なってもよい。今後主に、天然産材料の外観に匹敵（類似）させるように基体の前面を処理（被覆；外観を変える）ことについて記述する。しかし、本発明の技術は物品（部品）のどのような表面及び全ての表面に適用できることは理解されるべきである。下に記述するように、基体の区別した領域に明確な（異なった）溝模様で、夫々が特定の天然産材料を模倣した模様を与えることができる。例えば、基体の一領域に溝を付け、木目に似た表面組織（例えば、平行な線又は線分のようなもの）を与え、基体の別の領域に溝を付けて皮革粒状組織に似た表面組織（例えば、不規則なダイヤモンド状のもの）を与えることができる。次の処理工程（工程Ｂ）では、アプリケータ器（道具）を用いて湿潤剤（水のようなもの、今後「表面活性剤溶液」と呼ぶ）を基体の前面（例えば、溝の付いた表面）上に適用する。一般にこれは、部品の前面で、その外観を変えたい所を横切って湿潤させたアプリケータ器を動かすことを含んでいる。次の処理工程（工程Ｃ）では、アプリケータ（又は他の道具）を用いて少なくとも一種類の着色剤溶液を基体の前面へ適用する。次の処理工程（工程Ｄ）では、サチュレータ器を用いて、表面活性剤溶液、少なくとも一種類の着色剤溶液、基体の色、及び前面の溝を適切に十分馴染ませ、合成するようなやり方で表面活性剤溶液及び少なくとも一種類の着色剤溶液を適切に除去し且つ（又は）飽和する。被覆が完了した後、加熱及び（又は）空気乾燥によるなどして硬化する。これは処理工程（工程Ｅ）によって示されている。次に処理工程（工程Ｆ）で、部品に適当な上面被覆（保護又は装飾被覆）を適用し、その部品に希望の仕上げ（例えば、光沢、マット等）を与える。或る上面被覆組成物は、処理工程（工程Ｇ）で硬化する必要があるであろう。適当な上面被覆には、水性系ウレタン、エポキシ、及びアクリルのような可撓性水性又は溶媒系被覆が含まれ、ブラシ、布切れ、ローラーを用いるか、基体に噴霧するなどのような適当なやり方で適用してもよい。天然産材料の外観を有する完成した（場合により基礎被覆、被覆、及び場合により上面被覆した）プラスチック部品は、自動車用品、スポーツ設備、家具等のための装飾用品としての用途を含めた極めて多くの用途にとって有用である。装飾用品としてこの完成したプラスチック部品を用いる目的に対し、完成プラスチック部品を別の現存する構造体に付着させる手段を与える。これには、部品中へ組合せるネジ、スナップを受けるための完成部品を通る（或はその裏の非仕上げ側上の）穴、両面テープ、クギ又はステープル等を受けるための穴が含まれる。第２図は、本発明の技術の自動的に実施するための装置２００の一態様のブロック工程図である。本発明の態様の例として、希望の美的外観を有するプラスチック合成木材を製造するための方法は、（１）予め定められた表面組織２０６（基体の表面上に記号「＞」によって示されている）、色及び形を有するプラスチック部品２０２で、希望の硬度「Ｄ」及び厚さ「ｔ」を有する部品２０２を製造し、（２）貯槽（表面活性剤溶液用）２１６から表面活性剤溶液を部品２０２の組織化した表面上に適用するようにアプリケータ器２１４の動きを制御し、（３）少なくとも一つの貯槽２２０ａ…２２０ｎから少なくとも一種類の着色剤溶液を部品２０２の組織化した表面上に適用するようにアプリケータ器２１４の動きを制御し、（４）アプリケータ器２１６の動きを、部品２０２の表面の周りに着色用流体を選択的に動かし、溝２０６に浸透させることを含め、もし望むならば、表面活性剤及び着色剤の溝のない表面部分を奇麗にすることを含めて、部品２０２の表面上の着色剤溶液（一種又は多種）の厚さ又は密度を調節するように制御し、（４ａ）場合によっては、着色剤溶液（一種又は多種）を部品２０２の表面の周りに動かす前に、アプリケータを触媒等（図示されていない）で湿潤させる、諸工程からなる。一般にアプリケータ器２１６は、部品２０２の表面上の着色剤溶液（一種又は多種）の厚さ、密度、及び場所を制御するのに用い、それには着色剤溶液（一種又は多種）を部品２０２の表面の溝に浸透させ且つ（又は）部品２０２の或る領域から着色剤溶液（一種又は多種）を除去することが含まれるが、それらに限定されるものではない。一般に、サチュレータ器２１６は部品の表面に沿って、表面活性剤溶液、着色剤溶液（一種又は多種）、任意的基体基礎被覆着色剤、全ての相対する表面組織を適切に十分に馴染ませ、合成する充分な速度及び圧力で進行（予め定められた経路で移動）させ、部品の表面に希望のグレイン、色相又は色調、及び（又は）組織を発生させる。プラスチック部品２０２の形及び表面組織を定めるために成形装置（図示されていない）等を用いてもよい。例えば、プラスチック部品を射出成形し、工程中に希望の表面組織（例えば、２０６）、組成、色、及び形を定めることができる。別法として、円滑な表面を持つように部品の成形等を行い、粗い表面組織を持つように後処理してもよい。例えば、三次元的レーザー材料処理装置（図示されていない）を用いて予め定められた表面組織を生成させるようにしてもよい。予め定められた表面組織を生成させるための別の例には、凹凸模様付け又は圧印ダイス法が含まれる。換言すれば、プラスチック部品の最初の滑らかな表面を後処理（例えば、後成形等）して希望の表面組織を示すようにすることができる。好ましくは、部品（例えば、２０２）の表面に付与される表面組織（例えば、２０６）は、複数の溝からなる予め定められた模様からなり、この場合夫々の溝の大きさ（深さ、長さ、幅を含む）の外、部品の表面上のそれらの間隔及び位置を調節する。部品表面の溝の形状は、希望の濃度を生成させることを含めた部品表面への着色用溶液の効果的な十分な馴染みを可能にし、希望の色相又は色調を達成するのに重要な役割を果たす。部品表面上のアプリケータ器及びサチュレータ器の相互作用も、この重要な機能で重要な役割を果たす。特に、（１）広い意味で、アプリケータ器によって部品表面へ希望の量の表面活性剤溶液及び着色剤溶液を適用し、そして（２）一層狭い意味で、部品の表面上のアプリケータ及びサチュレータ器の圧力、速度、及び動きを制御して、部品の表面への表面活性剤及び着色剤の溶液の適用に影響を与える。一般に、部品２０２のプラスチック基体組成物（材料）は、表面活性剤及び着色剤の溶液（同様に部品に適用される任意的基礎被覆）を受け、充分に付着させるのに適切なものでなければならない。希望の美的色調又は色相を有する被覆を、表面活性剤溶液、着色剤溶液（一種又は多種）及び固有の（下地）基体の色２１４を適切に適用し、十分馴染ませることによって達成される。部品の表面に、予め定められた不規則に間隔を開けた溝で、夫々予め定められた長さ、幅及び深さの溝を与えるのが好ましい。基体の色及び着色剤溶液（一種又は多種）の外に、部品の表面組織が、部品の表面に希望の美的グレイン、色、又は組織（例えば、クルミ、樫、桜、カエデ、カバ及びマホガニー）の生成を促進する。適当な表面活性剤溶液には、蒸留及び脱イオン水（Ｈ₂Ｏ）、好ましくはメチルエチルケトン過酸化物（ＭＥＫＰ）と混合されたものが含まれる。適当な着色剤溶液には、水性ペイント（又はインク）が含まれる。着色剤溶液に適した色には、褐色、赤色、及び黒色が含ま、或は天然産材料の外観に類似した他の色（本発明の方法に従って基体へ適用された場合）が含まれる。アプリケータ器（２１４）は、部品（２０２）の表面上に表面活性剤溶液及び着色剤溶液（一種又は多種）を適用するのに用いる。サチュレータ（２１６）は、表面活性剤溶液、着色剤溶液、基体の色、及び表面組織を十分馴染ませ、合成し、希望の美的外観を生じさせるのに用いられる。アプリケータ（２１４）は、（１）適切に表面活性剤溶液及び着色剤溶液を適用し、（２）表面活性剤溶液及び着色剤溶液を希望の濃度又は効果を生じさせるように表面及び溝に適切に送ることができるような適当な形又は材料からなっている。サチュレータ（２１６）は表面活性剤溶液、着色剤溶液、及び基体の色の十分な馴染み及び合成を調節するのに適したどのような形態又は材料からなっていてもよい。サチュレータ２０６は、（１）表面活性剤溶液、着色剤溶液及び基体の色を十分に馴染ませることができ、（２）部品全体に亙って希望の濃さの溶液を生じさせ、希望の美的外観を発生させることができる、どのような材料からなっていてもよい。サチュレータは、これらの機能を達成する充分な表面活性剤溶液で予め湿潤されているのが好ましい。サチュレータ器は、基体表面の溝中へ表面活性剤及び着色剤の溶液を浸透させながら、殆ど又は全ての表面活性剤及び着色剤の溶液を基体の表面から除去するように部品の表面に適用することができる。しかし、部品の表面から着色剤溶液を除去する代わりに、サチュレータは表面活性剤溶液、着色剤溶液、基体の色、及び表面組織を十分馴染ませ、合成する。従来法では一般に基体に対し染色剤を適用及び除去することが含まれるのに対し、本発明では表面活性剤溶液（例えば、２１８）、着色剤溶液（例えば、２２０ａ…ｎ）、及び基体の色を表面組織上で効果的に十分馴染ませ、合成し、希望のグレイン、色相又は色調、組織、及び粒状組織模様の効果を達成することが含まれている。アプリケータ２１４及びサチュレータ２１６は、希望の美的外観を得るのに重要な機構である。一般に、アプリケータ及びサチュレータは、表面活性剤溶液、着色剤溶液、基体の色、及び表面組織を適切に十分馴染ませ、合成して希望のグレイン、色相又は色調、及び又は組織を発生させるのに適した穴を有する材料から形成するのがよい。ポリエステル発泡体又はポリウレタン発泡体は、アプリケータ器及びサチュレータ器に適した材料であることが判明している。アプリケータ及びサチュレータ器の圧力、速度、方向及び模様（基体の表面を横切る）を調節するための機構は、その方法を自動化するのに必要である。第２図に示したように、自動処理装置では、多軸コンピューター制御配置機構２２２を用いて、アプリケータ器及びサチュレータ器の動き及び相互作用（基体に対する）を制御する。この機構２２２は、制御装置（例えば、ＣＮＣ装置）２２４からの予めプログラムされたパラメーターを受け、希望のグレイン、色相又は色調、又は組織を発生させる。機構２２２は、部品２０２を受けるのに適した固定器２２６を制御するのにも用いることができる。このようにして機構２２２は、アプリケータ２１４、サチュレータ２１６、及び（又は）固定器２２６を制御するのに用いることができる。本発明の特徴は、溝を形成し、アプリケータ器及びサチュレータ器を制御し、着色剤溶液を選択し、実質的にどのような希望の外観でも最終製品に達成することができることである。これには、同じ型で形成され、或は同じ輪郭的特徴を有するプラスチック部品に対し無作為的なグレイン及び着色模様、反復模様、非反復模様等を発生させることが含まれる。色〔着色剤溶液（一種又は多種）及び基体の色〕と適当な表面組織及び表面活性剤溶液との予め定められた組合せによって、どのような希望のグレイン、色相又は色調、及び組織でもその発生が促進される。本発明により発生した色調又は色相は、クルミ、カエデ、樫、桜、チーク、マホガニー又はカバを含めた実質的にどのような希望の木材の美的外観でも与えることができる。本発明により製造される完成プラスチック部品の用途の例には、機能的部品及び非機能的部品が含まれる。例えば、箱型貨物改装車、及びトラック工業で用いるための非機能的プラスチック合成木材部品には、次のものが含まれる：計器盤ベゼル(bezel）、グローブボックス(glove box）ベゼル、灰皿ベゼル、灰皿蓋、ラジオベゼル、乗客座席装飾。本発明の技術により製造された完成プラスチック部品は、耐湿性、傷に対する抵抗性、耐候性、堅牢度、衝撃抵抗、耐酸性、耐石鹸性及び耐水性、反復亀裂抵抗、耐ナフサ性、可撓性、及び接着性に関与した自動車規格を満足する。本発明の（任意的）基礎被覆は、部品に緊密に接着し、部品から剥がれたり、剥離したり、亀裂或は粉末を生じたり、或は色又は光沢を失ったりしない。本発明の技術により製造された完成プラスチック部品は、室内又は屋外の用途に適している。第２図に示したように、本発明の技術は部品２０２の一つ以上の縁２０４を被覆するのに有用であり、同様に部品２０２中の穴（又は凹所）２０８の側壁２１０を被覆するのに有用である。実質的にどのような幾何学的部品のどのような部分でも、ここに記載した技術に従い、異なったやり方で部品の異なった部品を被覆することを含めて、被覆することができる。用途の例には次のことが含まれる：１．熱可塑性プラスチック、エラストマー、ナイロン、ＡＢＳ及びＰＶＣを含めたプラスチックを、被覆すべき表面（単数又は複数）に不規則な間隔を開けた溝を、任意の模様状に形成し、明るい黄色（明るいクルミ色のため）又は褐色（暗いクルミ色のため）の基礎色（基体の色又は基体に適用した基礎被覆の色）から出発し、褐色（４０％）及び赤色（６０％）（明るいクルミ色の外観のため）、又は褐色（５０％）及び赤色（５０％）（暗いクルミ色の外観のため）の着色剤溶液を、ポリウレタン発泡体のアプリケータ（及びサチュレータ）器（明るいクルミ色又は暗いクルミ色の外観のため）を用いて適用することにより、クルミ木材の外観を持つように被覆する：２．７０％の褐色及び３０％の赤色の着色剤溶液を用いて模造カエデ被覆を形成する；３．明るい黄色の基体（明るい樫の外観のため）又は暗い黄色の基体（暗い樫の外観のため）、及び褐色／赤色５０／５０着色剤（明るい樫のため）、又は褐色／赤色７０／３０（暗い樫のため）を用いて模造樫被覆を形成する；４．褐色／赤色／黒色７５／２０／５着色剤溶液を用いてカバ状外観を生じさせる；及び５．褐色／赤色／黒色７０／２０／１０着色剤溶液を用いてマホガニー状外観を生じさせる。完成した物品（例えば、プラスチック部品）はフイルム（ベニア）の形をしていてもよく、同様に第３図及び第４図に関して下に記載するように、基体の形をしていてもよい。第３図は、希望の外観及び（又は）実際の木材組織を有するフイルム３３０を製造するための装置３００の工程図である。フイルム３３０は上のキャリヤーフイルム３２０及び除去可能な下のキャリヤーフイルム３２６からなる。図面に示された回転車（ドラム）は、組織化用車３０２、上のキャリヤー車３１６、下のキャリヤー車３２４、及び縁付け車３２８を有する。被覆装置３０６は、組織化用車３０２の組織化表面３０４へ基礎被覆溶液３０７のスプレーを送り、車３０２の基礎被覆３０８を形成する。加熱器３１０は、車３０２の表面３０４上の基礎被覆３０８に熱（３１１として示されている）を与える。車３０２の表面３０４上の加熱された基礎被覆３０８は３１２として示されている。キャリヤー車３１６はフイルム３１８を供給し、それに前記加熱された基礎被覆が付着する。このようにして基礎被覆で被覆されたフイルム３１８が上のキャリヤーフイルム３２０となり、その上側３２０ｂ上に基礎被覆を有する。接着剤器３２２は、上のキャリヤーフイルム３２０の裏側３２０a上に接着剤のスプレー３２３を送る。下のキャリヤーフイルム３２６は、車３２４によって供給される。車３２８の所で上のキャリヤーフイルム３２０と下のキャリヤーフイルム３２６が合体し、下のキャリヤーフイルム３２６が上のキャリヤーフイルム３２０の接着剤被覆裏側３２０ａに対して重なる。車３２８は２枚のフイルム３２６と３２０の接合（合体）を起こすのに充分な圧力を加え、二相フイルム３３０を生ずる。このようにして、物品に上のキャリヤーフイルム３１８を適用し、その外観を向上させるのが望ましい場合、下のキャリヤー３２６（剥離性フイルム）を単に剥がし、上のキャリヤー（外観修正フイルム）３２０を接着剤（３１１）により物品に適用する。態様３００は、好ましい態様ではない。別のフイルム（３１８）を用いないこと、及び硬化基礎被覆（３０８）が充分なキャリヤーフイルム（３２０）を形成することも本発明の範囲内に入る。基礎被覆の領域を選択的に除去し、希望の外観（硬化基礎被覆キャリヤーフイルムの外観）を生成させるために、器具３０６と３１０との間に拭い器具を追加してもよいことは理解されるべきである。適切な色混合及び基礎被覆粘度を達成するために、混合ヘッドに被覆器具３０６を取付けてもよいことも理解すべきである。フイルム（３２０）の表面（３２０ｂ）に上面被覆を適用し、硬化することも本発明の範囲内に入る。本発明のフイルム系で用いられる適当な接着剤はビニル接着剤である。第４図は、フイルム及びテープ製造のための別の好ましい装置４００を示している。混合ヘッド４０２は、組織化用車（ローラー）４０６の表面に基礎被覆４０４（３０８に匹敵する）を供給する。ローラー４０６の表面は、上で述べたやり方で溝により組織化されている（図示されていない）のが好ましい。ワイパー器具４０８は基礎被覆を混合し、縞状にし、基礎被覆の領域を選択的に除去し、希望の外観を生じさせる。ワイパー器具４０８は、発泡スポンジの形態をしているのが好ましい（ワイパーは「ドクターブレード」のやり方で、基礎被覆のための予め定められた厚さを与えるのに用いることもできる）。厚さを調節した基礎被覆を、次に硬化用器具４１２（３１０に匹敵する）により硬化する。硬化した基礎被覆はフイルム４１４（３１８に匹敵する）になり、それは４１６で示した位置でドラムから「剥離」する。次に上面被覆を、位置４１８でフイルム４１４の前面４１４ａに適用する。上面被覆したフイルム４１４は次に別の硬化用器具４２２を通って進む。工程中のこの点で、フイルム４１４は希望の外観を有し、そのまま剥離フイルムで「裏打ち」される。剥離フイルム４２４は、その前面４２４a上に適切なやり方で接着剤が供給され、アイドル車（ローラー）４２８の上を進行する。フイルム４２４は、工程のこの点でそのまま裏打ちとして上面被覆フイルム４１４に適用される。二つのフイルム４２４及び４１４は、アイドル車（ローラー）４３２と結合用車（ローラー）４３４との間の間隙を通過させ、フイルム４２４の接着剤被覆前面４２４ａをフイルム４１４の裏面４１４ｂに押し付ける。これにより二相フイルム４３６が得られ、それは巻き直し（巻き取り）スプール４４０に巻き取る。物品の外観を向上させたい場合（図示されていない）、フイルム４３６は巻き取りスプール４４０から取り出し、希望の長さに切断し、裏打ち４２４を除去し（そして廃棄し）、そのフイルム４１４をその物品に適用する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．材料から形成された物品の外観を少なくとも一種類の他の材料の外観を持つように変えるための方法において、物品の表面に複数の溝で、前記物品の表面組織を定める溝を形成し、前記物品の表面に表面活性剤溶液を適用し、前記溝に前記物品の表面の残りの部分よりも多くの量の表面活性剤溶液をもたせ、前記物品の表面上に少なくとも一種類の着色剤溶液を適用し、前記溝に前記物品の表面の残りの部分よりも多くの量の表面活性剤溶液と着色剤溶液との混合物をもたせ、そして前記表面活性剤溶液、着色剤溶液、及び基体の色を十分に馴染ませ、表面組織全体に亙って希望の濃さを達成し、希望のグレイン、色相又は色調、及び組織を得る、ことからなる物品外観変更法。２．物品の表面に上面被覆を後で適用することを更に含む、請求項１に記載の物品外観変更法。３．表面活性剤溶液を適用する前に、物品の少なくとも表面に基礎着色剤を適用することを更に含む、請求項１に記載の物品外観変更法。４．物品の表面の選択された第一領域に複数の溝の第一部分を形成し、そして前記物品の表面の選択された第二領域に複数の溝の第二部分を形成することを更に含む、請求項１に記載の物品外観変更法。５．第一選択領域に第一表面活性剤溶液を適用し、そして第二選択領域に第二表面活性剤溶液を適用することを更に含む、請求項４に記載の物品外観変更法。６．第一選択領域に第一着色剤溶液を適用し、そして第二選択領域に第二着色剤溶液を適用することを更に含む、請求項４に記載の物品外観変更法。７．物品の表面上でアプリケータ器の動きを制御して表面活性剤溶液の適用を制御することを更に含む、請求項１に記載の物品外観変更法。８．物品の表面上でアプリケータ器の動きを制御して少なくとも一種類の着色剤溶液の適用を制御することを更に含む、請求項１に記載の物品外観変更法。９．物品の表面上でアプリケータ器の動きを制御して表面活性剤及び着色剤の溶液を溝に浸透させることを更に含む、請求項１に記載の物品外観変更法。１０．変更した外観が天然産材料の外観である、請求項１に記載の物品外観変更法。１１．天然産材料が木材である、請求項１０に記載の物品外観変更法。１２．天然産材料が皮革である、請求項１０に記載の物品外観変更法。１３．変更した外観が風変わりで自由である、請求項１に記載の物品外観変更法。１４．色を有する基体の表面に表面活性剤及び着色剤の溶液を適用し、表面上の表面活性剤及び着色剤の溶液の量を調節し、そして前記基体の表面に沿ってサチュレータ器を、前記表面活性剤溶液、前記着色剤溶液、前記基体の色、及び表面組織を適切に十分馴染ませ、合成するのに充分な速度及び圧力で動かして、前記表面活性剤及び着色剤の溶液を表面に浸透させ、前記基体表面にグレイン、色相、色調、及び組織からなる群から選択された少なくとも一つの希望する特性を発生させる、ことからなる基体被覆方法。１５．希望する美的外観を有するプラスチック合成木材物品を製造する装置において、選択された基体の色を有するプラスチック部品の表面に選択された溝で、表面組織を定める溝を付けるための機構、前記表面組織に充分な量の表面活性剤溶液を適用し、前記溝に表面活性剤溶液を一層大きく集中させるための機構、前記表面組織に充分な量の着色剤溶液を適用し、前記溝に前記表面活性剤溶液と前記着色剤溶液との混合物を一層大きく集中させるための機構、及び前記表面活性剤溶液、着色剤溶液、及び基体の色を十分に馴染ませて、表面組織全体に亙って希望の濃度を達成し、希望のグレイン、色相又は色調、及び組織を得るための機構、を具えたプラスチック合成木材物品製造装置。１６．表面組織に充分な量の表面活性剤溶液を適用するための機構がアプリケータである、請求項１５に記載の、希望の美的外観を有するプラスチック合成木材物品の製造装置。１７．表面組織に充分な量の着色剤溶液を適用するための機構がアプリケータである、請求項１５に記載の、希望の美的外観を有するプラスチック合成木材物品の製造装置。１８．表面活性剤溶液、着色剤溶液、及び基体の色を十分馴染ませるための機構がサチュレータで、充分な量の表面活性剤溶液を中に有するサチュレータである、請求項１５に記載の、希望の美的外観を有するプラスチック合成木材物品の製造装置。１９．アプリケータの圧力、速度、及び方向を制御する機構を更に有する、請求項１６に記載の、希望の美的外観を有するプラスチック合成木材物品の製造装置。２０．サチュレータの圧力、速度、及び方向を制御する機構を更に有する、請求項１８に記載の、希望の美的外観を有するプラスチック合成木材物品の製造装置。２１．アプリケータの圧力、速度、及び方向を制御するための機構が多軸配置機である、請求項１９に記載の、希望の美的外観を有するプラスチック合成木材物品の製造装置。２２．サチュレータの圧力、速度、及び方向を制御するための機構が多軸配置機である、請求項２０に記載の、希望の美的外観を有するプラスチック合成木材物品の製造装置。２３．溝が不規則な間隔になっており、選択された長さ、幅、及び深さを有する、請求項１５に記載の、希望の美的外観を有するプラスチック合成木材物品の製造装置。２４．アプリケータの圧力、速度、及び方向を制御する機構を更に有する、請求項１７に記載のプラスチック合成木材物品の製造装置。２５．アプリケータの圧力、速度、及び方向を制御するための機構が多軸配置機である、請求項２４に記載のプラスチック合成木材物品の製造装置。２６．上面被覆を表面活性剤及び着色剤溶液上に適用するための機構を更に有する、請求項１５に記載のプラスチック合成木材物品の製造装置。２７．基体の表面に沿ったサチュレータ器の移動を制御することを更に含む、請求項１４に記載の方法。２８．多軸配置機を有するサチュレータ器の移動を制御することを更に含む、請求項２７に記載の方法。２９．基体が被覆された時、天然産材料の外観を持つようにすることを更に含む、請求項１４に記載の方法。３０．外観が木材の外観である。請求項２９に記載の方法。３１．外観が皮革の外観である、請求項２９に記載の方法。３２．基体が被覆された時、風変わりで自由な外観を持つようにすることを更に含む、請求項１４に記載の方法。３３．物品がプラスチック材料から形成されている、請求項１に記載の方法。３４．第一材料から形成された物品の外観を、少なくとも一つの他の第二材料の異なる外観を有するように変更するための方法において、物品の表面で、表面組織を有する表面に表面活性剤溶液を適用し、前記表面に少なくとも一種類の着色剤溶液を適用し、そして前記表面活性剤溶液及び着色剤溶液を十分馴染ませ、表面組織全体に亙って希望の濃度を達成する、ことからなる、物品外観変更法。３５．表面に上面被覆を後で適用することを更に含む、請求項３４に記載の物品外観変更法。３６．表面活性剤溶液を適用する前に、表面に基礎の色を適用することを更に含む、請求項３４に記載の物品外観変更法。３７．表面活性剤溶液を、表面を横切って動くアプリケータ器によって適用することを更に含む、請求項３４に記載の物品外観変更法。３８．アプリケータ器の圧力、速度、及び方向を、それが表面を横切って移動する時に制御することを更に含む、請求項３７に記載の物品外観変更法。３９．多軸配置機を有するアプリケータ器の圧力、速度、及び方向を制御することを更に含む、請求項３８に記載の物品外観変更法。４０．表面を横切って動くアプリケータ器で少なくとも一種類の着色剤溶液を適用することを更に含む、請求項３４に記載の物品外観変更法。４１．アプリケータ器の圧力、速度、及び方向を、それが表面を横切って移動する時に制御することを更に含む、請求項４０に記載の物品外観変更法。４２．多軸配置機を有するアプリケータ器の圧力、速度、及び方向を制御することを更に含む、請求項４１に記載の物品外観変更法。４３．第一材料がプラスチックである、請求項３４に記載の物品外観変更法。４４．変更した外観が、天然産材料の外観である、請求項３４に記載の物品外観変更法。４５．天然産材料が木材である、請求項４４に記載の物品外観変更法。４６．天然産材料が皮革である、請求項４４に記載の物品外観変更法。４７．変更した外観が自由で風変わりである、請求項３４に記載の物品外観変更法。４８．少なくとも一つの他の材料の外観を有するフイルムの製造方法において、組織化用ローラーの表面に基礎被覆を適用し、前記組織化用ローラー上の前記基礎被覆を硬化して上面フイルムを形成し、前記硬化基礎被覆に上面被覆を適用し、裏打フイルムを与え、そして前記裏打フイルムを前記上面フイルムに合体させる、ことからなるフイルム製造方法。４９．合体した裏打フイルム及び上面フイルムを巻き取りスプールに保存することを更に含む、請求項４８に記載の方法。５０．組織化用ローラーの表面に基礎被覆を適用し、前記組織化用ローラー上の前記基礎被覆を硬化して上面フイルムを形成し、前記硬化基礎被覆に上面被覆を適用し、裏打フイルムを与え、そして前記裏打フイルムを前記上面フイルムに合体させ、次に前記裏打フイルムを前記上面フイルムから除去し、そして前記上面フイルムを物品に適用する、ことからなる物品の外観を変更する方法。