JPWO2005084938A1 - 装飾部材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

エレベータ用の装飾パネル等として用いられる装飾部材およびその製造方法である。無機材料からなる基材１１と、この基材の表面に形成され、オルガノシランを含むコーティング層１２と、このコーティング層上に真空圧着により加熱溶着された熱可塑性樹脂層１３と、この熱可塑性樹脂層上に着色材による着色模様１６が形成された面側が接着剤無しで接するように重ね合わされ、真空圧着による熱可塑性樹脂層自身の溶着により基材上に結合されたインク受容層１５とを備える。また、着色材による着色模様１６が形成されているインク受容層１５を有する模様シート１８を製作する工程と、無機材料からなる基材１１の表面に接合されかつ模様シートの着色模様が形成された面が接着剤無しで熱可塑性樹脂層と接合されるように、熱可塑性樹脂層と模様シートとを基材に重ね合わせる工程と、真空圧着により熱可塑性樹脂層を加熱溶着させて、模様シートを基材上に結合させる工程とを含む。

Description

この発明は、例えばエレベータの乗り場の戸、かごの戸およびかご室壁等に使用される金属装飾パネルなど、無機質材料の基材上に着色模様が形成されている装飾部材およびその製造方法に関するものである。

従来、例えばエレベータの乗り場の戸、かごの戸およびかご室壁等に使用される金属装飾パネルを製造する場合、着色模様が印刷された模様シートを、表面に下地塗装層が施された金属製の基材上に接着剤を介して貼り付ける方法がある。また、この方法に用いられる模様シートは、透明なポリエステルフィルム上にインク受容層を形成し、このインク受容層に顔料インクによる着色模様を印刷することにより製作される。
上記のような従来の金属装飾パネルの製造方法においては、模様シートと下地塗装層とを接着剤により接着しているが、単に接着するだけでは十分な接着力が得られず、また大面積の模様シートを全体に均等に接着するのは難しく、模様シートと下地塗装層とをより強固かつ均等に接着する必要があった。
また建築では昨今シックハウス対策が求められており、大面積を接着剤により接着した場合、問題となるホルムアルデヒドなどの有害物質が残留する可能性が高く、使用できない可能性が高い。
また下地に塗装を使用していると、模様シートの接着までに相当な時間を要するため時間とコストがかかる。
このような金属装飾パネルの製造方法の改良を示すものとして、例えば、日本特開２００１−１８３５１号公報が知られている。この明細書に示される金属装飾パネルの製造方法は、金属製の基材の表面に塑性変形による微小な凹凸を形成し、その上にオルガノシランを含むコーティング層を形成し、このコーティング層上に模様シートの熱可塑性樹脂層を溶着させ、オルガノシランの作用により基材と熱可塑性樹脂層とを強固に結合したものである。
しかし、この金属装飾パネルの製造方法は、熱可塑性樹脂層の上に接着剤層を介してインク受容層が接着されているので、ホルムアルデヒドなどの有害物質の問題があった。また、製造時間が余分にかかり、コストアップの原因にもなっていた。さらに、表面に光沢のある高級感のある仕上がりや、耐久性の高い意匠面を得るには未だ不十分なものであった。
この発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたもので、模様シートを基材上に強固かつ均等に結合させることができる装飾部材およびその製造方法を得ることを目的としている。

この発明の装飾部材は、無機材料からなる基材と、この基材の表面に形成され、オルガノシランを含むコーティング層と、このコーティング層上に真空圧着により加熱溶着された熱可塑性樹脂層と、この熱可塑性樹脂層上に着色材による着色模様が形成された面側が接着剤無しで接するように重ね合わされ、真空圧着による熱可塑性樹脂層自身の溶着により基材上に結合されたインク受容層とを備えたものである。このことによって、接着剤を使用することなく、インク受容層からなる模様シートを基材上に強固かつ均等に結合させることができる。
また、この発明の装飾部材の製造方法は、着色材による着色模様が形成されているインク受容層を有する模様シートを製作する工程と、無機材料からなる基材の表面に接合されかつ模様シートの着色模様が形成された面が接着剤無しで熱可塑性樹脂層と接合されるように、熱可塑性樹脂層と模様シートとを基材に重ね合わせる工程と、真空圧着により熱可塑性樹脂層を加熱溶着させて、模様シートを基材上に結合させる工程とを含むことを特徴とするものである。
このことによって、接着剤を使用することなく、模様シートを基材上に強固かつ均等に結合させることができる。また製造時間も大幅に短縮できる。このようにして製造された装飾部材は、真空圧着が完了した後着色模様がインク受容層と熱可塑性樹脂層に挟まれる形となり、外部からの影響を受けにくくなるため、擦過や加工完了後の清掃作業による影響を受けにくく、表面に光沢があり高級感のある仕上がりが簡便な工程で得られる。また真空圧着を用いたことで模様シートと熱可塑性樹脂層と基材の間に、塵埃等意匠上不具合となるものの混入を防ぐことができる。

第１図はこの発明の実施の形態１における装飾部材の断面図、第２図はこの発明の実施の形態１における装飾部材を製造するために使用される模様シートの要部断面図、第３図は模様シートの製造途中の状態を示す斜視図、第４図は模様シートのインク受容層に着色模様を印刷する工程を示す斜視図、第５図はパネル形状の基材上に模様シートを重ね合わせた状態を示す断面図、第６図はこの発明の装飾部材を製造するために使用される真空排気台を示す斜視図、第７図はこの発明の装飾部材を製造するために使用される真空圧着装置の要部を示す分解斜視図、第８図は第７図の真空圧着装置の組立状態を示す斜視図、第９図は真空圧着装置の組立状態の他の例を示す斜視図、第１０図は第７図の真空圧着装置の組立状態を示す断面図、第１１図は第１０図の真空圧着装置を真空引きした状態を示す断面図、第１２図は真空圧着が完了した後、不要となったセパレーターを剥がし、製造完了する直前の工程を示す断面図、第１３図はコーティング層に含まれるオルガノシランの作用を説明するための説明図、第１４図は第１３図の基材、コーティング層及び熱可塑性樹脂層が結合された状態を示す説明図、第１５図はこの発明の実施の形態２における装飾部材の製造方法を示す斜視図である。

この発明をより詳細に説明するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
実施の形態１．
第１図はこの発明の実施の形態１における装飾部材の製造方法により製造された装飾部材の要部断面図であり、ここではエレベータ用の装飾パネルの例を示している。図において、パネル形状に折曲加工された無機系の基材１１の表面には、透明なコーティング層１２が形成されている。基材１１は、銅、鉄、チタニウム、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属や硝子などが単独或いは複合されて成っている。また、コーティング層１２は、オルガノシランと呼ばれるコーティング剤が塗布されている。例えばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（βメトキシエトキシ）シラン、β−（３、４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、又はγ−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどから成っている。
基材１１の表面に、透明なコーティング層１２をコーティングする工程の実施方法を説明する。まず無機系基材１１を脱脂する。これは例えばアセトン、界面活性剤、アルコールなどを室温から沸点くらいまでの間に設定した浴槽に無機系基材１１を例えば数分から数十分間程度浸漬する。
次に水道水で例えばスプレーや浸漬などの手法を用いて水洗する。この場合の水道水は室温程度である。続いて純水にて例えばスプレーや浸漬などの手法を用いて水洗する。この場合の純水は室温程度である。その後例えば数分から数十分間乾燥する。
乾燥後、オルガノシランのコーティングに入る。オルガノシランは例えばアルコール、エーテルなどの低沸点溶剤で例えば１〜１０数％程度まで希釈されており、液状となっている。これを例えばスプレーや浸漬などの手法を用いて基材１１の表面にコーティングする。その後、乾燥工程に移り、乾燥室で例えば５０℃から１００℃程度の温度で例えば数分から数十分間乾燥される。
透明なコーティング層１２上には、熱可塑性樹脂層１３が形成されている。
熱可塑性樹脂層１３上には、透明なインク受容層１５が熱可塑性樹脂層１３自身の溶着により接着されている。このインク受容層１５は、加熱により樹脂の架橋重合が進む熱硬化性樹脂を含む素材、例えば水分散性樹脂、ポリエステル系樹脂又はポリウレタン系樹脂等により構成されている。インク受容層１５には、着色材としての顔料インクによる着色模様１６が形成されている。
図２はこの発明の実施の形態１における装飾部材を製造するために使用される模様シート１８の要部断面図である。図において、セパレーター１４上には、インク受容層１５が形成されている。インク受容層１５には着色模様１６が印刷されている。
次に、図２の模様シート１８の製造方法について説明する。まず、図３に示すように、セパレーター１４は、例えば素材としてはポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、塩ビフィルム、フッ素フィルム、シリコンフィルムおよびシリコンをコーティングした紙などが挙げられる。このコーティングした紙などから成るセパレーター１４の表面にインク受容層１５の材料となる樹脂が塗布される。この樹脂を乾燥させることにより、インク受容層１５が形成される。この後、乾燥工程を経てシート積層体２０として巻き取られる。
この後、図４に示すように、巻き取られたシート積層体２０から露出した硬化前のインク受容層１５上に着色模様１６が印刷され、図２に示すように、セパレーター１４上にインク受容層１５が形成され、インク受容層１５には着色模様１６が印刷された模様シート１８が製造される。また、着色模様１６の印刷は、コンピュータ２１に接続されたインクジェットプリンタ２２により極めて簡単に行うことができる。
このようにして製造された模様シート１８は、図５に示すように、パネル形状に折曲加工された無機系の基材１１上において、熱可塑性樹脂層１３は、基材１１上のコーティング層１２と接するように、模様シート１８のインク受容層１５と熱可塑性樹脂層１３とが互いに接するように重ね合わされる。そして、この重合状態で真空圧着され、熱可塑性樹脂層１３が加熱溶融される。この真空圧着による加熱加圧の間にインク受容層１５は熱硬化が進み、当初持っていた吸水性が無くなるとともに着色模様１６を包含した状態で硬化する。
次に、模様シート１８を基材１１に真空圧着する工程について具体的に説明する。まず、第６図はこの発明の装飾部材を製造するために使用される真空排気台を示す斜視図である。図において、平板状の真空排気台３１は、基材１１が載置される平面部３１ａ、この平面部３１ａに設けられている複数の凹部３１ｂ、これらの凹部３１ｂ内を排気するための複数の排気通路３１ｃとを有している。平面部３１ａの周縁部には、平面部３１ａの気密を保つためのパッキン３２が全周に亘って連続して設けられている。
第７図は第６図の真空排気台３１を有する装飾部材の製造装置、すなわち、真空圧着装置の要部を示す分解斜視図である。真空排気台３１の側面部には、排気通路３１ｃを排気ポンプ（図示せず）に接続するための複数本の排気パイプ３３が接続されている。平面部３１ａ上には、基材１１に模様シート１８を重ねてなるパネル体３４が載置される。パネル体３４上には、通気性を有するシート状の弾性体３５が被せられる。この弾性体３５の材料としては、例えばシリコンゴムスポンジ、テフロンスポンジ、ポリアミドスポンジ、シリコン繊維シート、テフロン繊維シート、ポリアミド繊維シート、硝子繊維シート、硝子繊維綿、ステンレススチールウール、チタンウール、又はアルミウールなど、樹脂、硝子、金属等の耐熱性と柔軟性とを備えたものが使用される。弾性体３５上には、全周に亘ってパッキン３２に接し平面部３１ａとの間を気密に保つシート状のカバー３６が被せられる。このカバー３６としては、例えばゴムシート、ポリエチレンシート、又はシリコンシートなどが使用される。カバー３６の周縁部は、押さえ枠３７とパッキン３２との間に挟持される。押さえ枠３７の材料としては、例えば金属、ＦＰＲ、ポリアミド樹脂、又はセメントなど、十分な剛性、耐熱性を有するものが使用される。
第８図は第７図の真空圧着装置の組立状態を示す斜視図である。真空排気台３１及び押さえ枠３７の組立体の側部には、押さえ枠３７をパッキン３２に押し付ける複数の押さえ金３８が装着される。各押さえ金３８には、ばね等の加圧調整機構３９が設けられている。
なお、第９図に示すように、押さえ枠３７の一辺と真空排気台３１の一辺とをヒンジ機構により接続してもよく、真空排気台３１に対する押さえ枠３７の位置合わせが容易となり、作業性が向上する。また、押さえ枠３７と真空排気台３１とをパンタグラフ機構（図示せず）等により接続してもよい。
次に、第１０図は第７図の真空圧着装置の組立状態を示す断面図であり、この状態ではまだ真空引きは開始されていない。この状態から、排気ポンプが駆動され、排気通路３１ｃを通して凹部３１ｂ内が真空引きされる。これにより、カバー３６と真空排気台３１との間の空気が排出され、第１１図に示すように、カバー３６が大気圧でパネル体３４に押し付けられ、弾性体３５が圧縮される。また、模様シート１８とコーティング層１２との間も脱気され、密着性が向上する。
この後、真空引きしたままの状態で真空圧着装置が乾燥炉（図示せず）に入れられ、パネル体３４が真空圧着装置とともに加熱される。このような加熱により、カバー３６の柔軟性は増し、より微細な部分までカバー３６が大気圧でパネル体３４に押し付けられる。これにより、模様シート１８は、弾性体３５を介して基材１１の表面に均等な圧力で押し付けられる。従って、模様シート１８が十分かつ均等な強度で基材１１に圧着される。
以上のようにして真空圧着が完了した後、第１２図に示すように、不要となったセパレーター１４を剥がし、製造工程は完了する。
ここで、コーティング層１２に含まれるオルガノシランの作用について説明する。第１３図はコーティング層１２に含まれるオルガノシランの作用を説明するための説明図である。オルガノシランは、無機系シリル基と有機系官能基とを持つ構造となっている。有機系官能基は、例えばアミノ基、エポキシ基、メタクリロキシ基、又はビニル基などである。また、基材１１として例えば鋼板を用いた場合、基材１１側の分子配列は、ＦｅとＯとが交互に並び（酸化鉄）、表面に水酸基が結合した状態となっている。さらに、熱可塑性樹脂層１３側の端面には、例えばカルボキシル基、又はエステルカルボニル基などが存在している。
第１４図は第１３図の基材１１、コーティング層１２及び熱可塑性樹脂層１３が結合された状態を示す説明図である。オルガノシランの有機官能基は、熱可塑性樹脂層１３のカルボキシル基又はエステルカルボニル基等と反応し、アルコールや水を排出して、例えばアミドを生成する形で化学結合する。また、無機系シリル基は、基材１１の表面にある水酸基と反応し、アルコールを排出して、例えば酸素共有する形で化学結合を形成する。
これらの化学結合により、無機系の基材１１上に有機系の熱可塑性樹脂層１３がコーティング層１２を介して強固に結合される。また、オルガノシランは、一般の接着剤や塗膜等とは異なり、一分子層が基材１１の表面を覆う程度で有効に作用するため、基材１１の表面の物理的形状に実質的な影響を及ぼしにくくなっている。但し、例えばビニルトリクロルシランなど、塩素を持つオルガノシランは、反応時にアルコールではなく塩酸を排出するため、基材１１の種類によっては使用しないことが望ましい。
実施の形態２．
第１５図はこの発明の実施の形態２における装飾部材の製造方法を示す斜視図である。
第１５図に示すように、シート状に形成した基材１１上にシート状の熱可塑性樹脂層１３を基材１１上のコーティング層１２と接するように、模様シート１８のインク受容層１５と熱可塑性樹脂層１３とが互いに接するように重ね合わせる。そして、加熱加圧ローラー３０にてロール圧着され、熱可塑性樹脂層１３が加熱溶融される形にしても容易に実施することが可能である。

以上説明したように、この発明に係る装飾部材およびその製造方法は、エレベータ用の装飾パネル等として有用である。特に基材の表面積を大きくして模様シートをより強固に結合させることができる。また製造時間も大幅に短縮できる。このような製造方法にて製造された装飾部材は、真空圧着が完了した後着色模様がインク受容層と熱可塑性樹脂層に挟まれる形となり、外部からの影響を受けにくくなるため、擦過や加工完了後の清掃作業による影響を受けにくく、表面に光沢があり高級感のある仕上がりが簡便な工程で得られる。また真空圧着を用いたことで模様シートと熱可塑性樹脂層と基材の間に、塵埃等意匠上不具合となるものの混入を防ぐことができる。
また、コーティング層およびインク受容層が透明であるので、基材の素地の質感に着色模様を重ね、独特の風合いを持たせることができる。
また、インク受容層は加熱により樹脂の架橋重合が進む素材としたので、意匠面の保護膜を別途必要とせず、耐久性の高い意匠面が得られる。
また、模様シートはセパレーター上にインク受容層が形成されており、溶着後セパレーターを剥離するようにしたので、インク受容層自体が透明の保護膜となり意匠面の保護膜を別途必要とせず、耐久性の高い意匠面が得られる。

Claims (8)

1. 無機材料からなる基材と、この基材の表面に形成され、オルガノシランを含むコーティング層と、このコーティング層上に真空圧着により加熱溶着された熱可塑性樹脂層と、この熱可塑性樹脂層上に着色材による着色模様が形成された面側が接着剤無しで接するように重ね合わされ、前記真空圧着による前記熱可塑性樹脂層自身の溶着により前記基材上に結合されたインク受容層とを備えたことを特徴とする装飾部材。
2. 無機材料からなる基材と、この基材の表面に形成され、オルガノシランを含むコーティング層と、このコーティング層上に真空圧着により加熱溶着された熱可塑性樹脂層と、この熱可塑性樹脂層上に着色材による着色模様が形成された面側が接着剤無しで接するように重ね合わされ、前記真空圧着による前記熱可塑性樹脂層自身の溶着により前記基材上に結合されたインク受容層と、このインク受容層の着色模様が形成されていない面側に設けられ、不要時に剥がされるセパレーターとを備えたことを特徴とする装飾部材。
3. 着色材による着色模様が形成されているインク受容層を有する模様シートを製作する工程と、無機材料からなる基材の表面に接合されかつ前記模様シートの着色模様が形成された面が接着剤無しで熱可塑性樹脂層と接合されるように、前記熱可塑性樹脂層と前記模様シートとを前記基材に重ね合わせる工程と、真空圧着により前記熱可塑性樹脂層を加熱溶着させて、前記模様シートを前記基材上に結合させる工程とを含むことを特徴とする装飾部材の製造方法。
4. 着色材による着色模様が形成されているインク受容層を有する模様シートを製作する工程と、無機材料からなる基材の表面上にオルガノシランを含むコーティング層を形成する工程と、熱可塑性樹脂層が前記コーティング層に接合されかつ前記模様シートの着色模様が形成された面が接着剤無しで熱可塑性樹脂層と接合されるように、前記熱可塑性樹脂層と前記模様シートとを前記基材に重ね合わせる工程と、真空圧着により前記熱可塑性樹脂層を加熱溶着させて、前記模様シートを前記コーティング層に結合させる工程とを含むことを特徴とする装飾部材の製造方法。
5. インク受容層が透明であることを特徴とする請求の範囲第３項又は第４項記載の装飾部材の製造方法。
6. コーティング層が透明であることを特徴とする請求の範囲第４項記載の装飾部材の製造方法。
7. インク受容層は、加熱により樹脂の架橋重合が進む熱硬化性樹脂を含む素材としたことを特徴とする請求の範囲第５項記載の装飾部材の製造方法。
8. 模様シートは、セパレーター上にインク受容層が形成されており、溶着後前記セパレーターを剥離することを特徴とする請求の範囲第３項又は第４項項記載の装飾部材の製造方法。

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