WO2004014989A1

WO2004014989A1 - 立体的装飾体および立体的装飾体の製造方法

Info

Publication number: WO2004014989A1
Application number: PCT/JP2002/008172
Authority: WO
Inventors: Takemi Matsuno; Yasuhiro Mori
Original assignee: Nakata Coating Co., Ltd.; Isimat Japan Ltd.
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-02-19
Also published as: CN1551897A; AU2002323954A8; JP4058438B2; CN100491448C; JPWO2004014989A1; AU2002323954A1

Description

明細書立体的装飾体および立体的装飾体の製造方法技術分野

本発明は、難接着性基材からなる立体的装飾体および立体的装飾体の製造方法に関し、特に、車両部品等の複雑構造体に適した難接着性基材からなる立体的装飾体およびその立体的装飾体の製造方法に関する。背景技術

車両部品等に、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、ウレタン樹脂等の難接着性材料が多用されているが、これら難接着性材料からなる難接着性基材等の表面は、疎水性や撥水性であることが多く、他部材の接着、印刷、紫外線塗装等の表面処理が一般に困難である。特に、これらの難接着性材料を立体加工した場合や、発泡させた場合には、難接着性基材の表面構造が複雑かつ平滑で無くなって、他部材との接着等が困難であるという問題が見られた。

そこで、このような難接着性材料からなる難接着性基材の表面特性を改質する方法として、プライマー処理を施したり、シランカップリング剤やチタンカップリング剤等を表面に塗布したりすることが行われている。しかしながら、所定の改質効果を得るためには、比較的多量のプライマーゃシラン力ップリング剤等を必要とし、しかも特定の処理設備を必要とするばかりか、処理時間が長くかかるなどの製造工程上の問題点が見られた。

そこで、プライマー処理やカツプリング剤処理にかわる難接着性基材の表面改質方法として、紫外線照射法、コロナ放電処理、プラズマ処理、表面感応基付与法、表面光グラフ卜法、サンドブラスト法、溶剤処理、クロム酸混液処理などの各種表面改質方法が検討されている。

例えば、特開平 5— 6 8 9 3 4号公報には、疎水性プラスチックの表面に対し、合成石英製高圧水銀ランプを用いて紫外線を照射して、塗装の濡れ性及び密着性を向上させる技術が開示されている。また、米国特許 N o . 5 0 9 8 6 1 8によれば、混合ガス下で、疎水性プラスチックの表面に対し、 1 8 5 n mおよび 2 5 4 n mの波長を有する紫外線を選択的に照射して、塗装の濡れ性及び密着性を向上させる技術が開示されている。また、特開平 1 0— 6 7 8 6 9号公報には、濡れ性に乏しいプラスチック表面に、気体を吹きつけながら、高電圧パルスによってコロナ処理を行う方法が開示されている。また、特開平 8— 1 0 9 2 2 8号公報には、染色性を向上させるために、ポリオレフイン樹脂等の表面に、オゾン処理、プラズマ処理、コロナ処理、高圧放電処理、紫外線照射等の表面活性化処理を施した後、ビニル単量体をグラフ卜する方法が開示されている。

しかしながら、これらの表面改質方法では、表面特性の改質が不十分であるばかりか、作業環境が汚染される、危険であるなどの環境上の問題点、水洗や廃液処理などが必要となる等の作業上の問題点、および設備が大規模、高価であるといった経済上の問題点も見られた。

一方、簡便で安価な表面改質方法として、難接着性基材の表面を火炎処理することも考えられるが、濡れ指数や接触角に代表される表面特性の改質が不十分であるばかリか、効果が長期間持続しないといった問題点が見られた。さらに、特開平 9— 1 2 4 8 1 0号公報に開示されているように、難接着性基材の表面を火炎処理する場合に、熱変形が生じやすいといった問題点が見られた。

そこで、本発明の発明者らは、 D E 0 0 1 0 0 1 9 9 2 6 A 1公報に開示されているように、主として金属やガラス製品の固体基体の表面に対し、少なくとも 1回の酸化炎処理で該表面を変性する工程と、少なくとも 1回のゲイ酸化炎処理で該表面を変性する工程と、を含む固体基体表面の変性方法を提案している。かかる固体基体表面の変性方法によれば、固体基体の表面を確実に変性処理することができ、印刷用インキや紫外線硬化型塗料等を強固に接着できるという効果を得ることができる。

しかしながら、開示された固体基体表面の変性方法は、シラン化合物として、沸点が高いテトラメトキシシラン（沸点： 1 2 2 °C) 等のアルコキシシラン化合物を単独使用していたため、このようなアルコキシシラン化合物を多量に空気等と混合する場合に、一部不完全燃焼しやすくなる現象が見られた。また、ケィ酸化炎処理前に、別途酸化炎処理工程を含むため、固体基体表面に対して、より優れた変性効果が得られるものの、その分処理時間が長くかかるという問題が見られた。

そこで、発明者らは、鋭意努力した結果、難接着性材料からなる難接着性基材を立体加工した場合や、発泡させた場合であっても、これら難接着性基材の表面に対して、シラン化合物を含む燃料ガスに由来した火炎処理を施すことにより、難接着性基材の表面改質を均一かつ十分に実施できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、立体加工された難接着性基材およびその上の発泡層やクッション層（中間層）に対して、装飾部材が強固に接着することができる立体的装飾体およびその製造方法を提供することにある。発明の開示

[ 1 ] 本発明によれば、立体加工された難接着性基材上に、中間層および装飾部材を備えてなる立体的装飾体であって、難接着性基材の表面および中間層の表面、あるいはいずれか一方の表面に、シラン化合物を含んだ燃料ガスに由来した火炎処理が施してあることを特徴とする立体的装飾体が提供され、上述した問題点を解決することができる。

すなわち、ゲイ酸化炎処理によって、難接着性基材の表面が適度に表面改質され、立体加工された難接着性基材およびその上の発泡層ゃクッション層（中間層）に対して、装飾部材を強固に接着することができる。

[ 2 ] また、本発明の立体的装飾体を構成するにあたり、中間層が、発泡層またはクッシヨン層であることが好ましい。このように構成することにより、より立体感に優れ、しかも適度なクッシヨン性を発現できる立体的装飾体を提供することができる。

[ 3 ] また、本発明の立体的装飾体を構成するにあたり、装飾部材が、パウダースラッシュ成形してあることが好ましい。

このように構成することにより、より立体感に優れ、しかも特殊な形状の装飾部材を提供することができる。

[ 4 ] また、本発明の立体的装飾体を構成するにあたり、難接着性基材力ォレフィン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、またはポリエステル樹脂の少なくとも一つの樹脂から構成してあることが好ましい。

このように構成することによリ、装飾部材が設けられた箇所においては、装飾部材を強固に接着することができ、また、装飾部材が設けられた箇所以外において下地を露出させた場合には、適度な剥離性を示すことができる。

[ 5 ] また、本発明の立体的装飾体を構成するにあたり、装飾部材が、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ォレフィン樹脂、ウレタン樹脂、またはポリエステル樹脂の少なくとも一つの樹脂から構成してあることが好ましい。

このように構成することにより、汎用性が高く、安価であり、しかも装飾性に優れた装飾部材を使用することができるため、その結果、安価で、装飾性に優れた立体的装飾体を提供することができる。

[ 6 ] また、本発明の立体的装飾体を構成するにあたり、シラン化合物が、その沸点が 1 0 0 °C以下であって、かつ、アルキルシラン化合物、ァルコキシシラン化合物およびその変性物からなる群から選択される少なくとも一つの化合物であることが好ましい。

このようなシラン化合物を使用することによリ、シリコーンゴムゃフッ素ゴム、あるいは発泡ウレタン材料等の難接着性基材の表面に対しても、装飾部材を強固に接着することができる。また、このようなシラン化合物を使用することにより、より長時間にわたって、表面改質効果を持続させることができる。

[ 7 ] また、本発明の立体的装飾体を構成するにあたり、難接着性基材の表面および中間層の表面、あるいはいずれか一方の表面の濡れ指数（測定温度 2 5 °C) を 4 0〜 8 0 d y n Z c mの範囲内の値とすることが好ましい。

このように構成することにより、装飾部材を極めて強固に、しかも長時間にわたつて接着することができる。

[ 8 ] また、本発明の立体的装飾体を構成するにあたり、インフロントパネル、ドア、イス、コンソールボックス、内装材、バンパーおよびォーナメン卜からなる群から選択される少なくとも一つの車両部品を構成してなることが好ましい。

このように構成することにより、装飾性に優れ、しかも装飾部材との間で強固な接着力を示す立体的装飾体を提供することができる。

[ 9 ] 'また、本発明の別の態様は、立体加工された難接着性基材上に、中間層および装飾部材を備えてなる立体的装飾体の製造方法であって、難接着性基材の表面および中間層の表面、あるいはいずれか一方の表面に、シラン化合物を含んだ燃料ガスに由来した火炎処理を実施する工程と、中間層の上方に、装飾部材を形成する工程と、を含むことを特徴とする立体的装飾体の製造方法である。

すなわち、立体的装飾体を製造する際に、ゲイ酸化炎処理工程を含むことによって、難接着性基材の表面が適度に表面改質され、立体加工された難接着性基材およびその上の発泡層やクッション層（中間層）に対して、装飾部材が強固に接着された立体的装飾体を効率的に製造することができる。

[ 1 0 ] また、本発明の立体的装飾体の製造方法を実施するにあたり、火炎の温度を 5 0 0 - 1 , 5 0 0 °Cの範囲内の値とすることが好ましい。このように実施することによリ、シラン化合物の不完全燃焼等を防止することができるとともに、立体加工された難接着性基材およびその上の発泡層やクッション層（中間層）に対して、装飾部材を極めて強固に接着することができる。

また、このような火炎の温度であれば、処理時間にも多少影響されるが、難接着性基材の変形を効果的に防止することができる。

[ 1 1 ] また、本発明の立体的装飾体の製造方法を実施するにあたり、火炎の処理時間を 0 . 1秒〜 1 0 0秒の範囲内の値とすることが好ましい。このように実施することにより、シラン化合物の不完全燃焼等を防止することができるとともに、立体加工された難接着性基材およびその上の発泡層やクッション層（中間層）に対して、装飾部材を極めて強固に接着することができる。

また、このような火炎の処理時間であれば、火炎の温度にも多少影響されるが、難接着性基材の変形を効果的に防止することができる。

[ 1 2 ] また、本発明の立体的装飾体の製造方法を実施するにあたり、難接着性基材の表面および中間層の表面、あるいはいずれか一方の表面に、シラン化合物を含まない燃料ガスに由来した火炎処理を実施する工程をさらに含むことが好ましい。

このように実施することにより、難接着性基材の表面に付着したゴミや不純物等を効果的に除去することができるとともに、ケィ酸化炎処理効果を有効に発揮することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る立体的装飾体を説明するために供する図である。

図 2は、インフロントパネルの斜視図である。

図 3は、ドアの斜視図である。

図 4は、シートの斜視図である。

図 5は、コンソールボックスの斜視図である。

図 6は、ドアに装着する内装材の斜視図である。

図 7は、バンパーの斜視図である。

図 8は、オーナメントの斜視図である。図 9は、本発明に係る立体的装飾体の製造方法を説明するために供する図である。

図 1 0は、表面改質装置の構造を説明するために供する図である。

図 1 1は、火炎の吹き付け方を説明するために供する図である（その 1 )。図 1 2は、火炎の吹き付け方を説明するために供する図である（その 2 )。図 1 3は、火炎の吹き付け方を説明するために供する図である（その 3 )。図 1 4は、表面改質装置の火炎の吹き付け方法を説明するために供する図である。

図 1 5は、携帯型の表面改質装置を説明するために供する図である。図 1 6は、装飾部材をスラッシュパウダー成形する方法を説明するために供する図である（その 1 )。

図 1 7は、装飾部材をスラッシュパウダー成形する方法を説明するために供する図である（その 2 )。

図 1 8は、装飾部材の積層方法を説明するために供する図である（その

1 ) o

図 1 9は、装飾部材の積層方法を説明するために供する図である（その

2 )。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照して、本発明の立体的装飾体および立体的装飾体の製造方法に関する好適な実施の形態について具体的に説明する。

[第 1の実施形態]

第 1の実施形態は、図 1に例示されるように、立体加工された難接着性基材 5 8上に、中間層 5 6および装飾部材 5 4を備えてなる立体的装飾体 1 0であって、難接着性基材 5 8の表面および中間層 5 6の表面、あるいはいずれか一方の表面に、シラン化合物を含んだ燃料ガスに由来した火炎処理（ゲイ酸化炎処理）が施してあることを特徴とする立体的装飾体 1 0 である。 1 . 立体加工された難接着性基材

( 1 ) 種類

また、第 1の実施形態において使用される難接着性基材の種類は、特に制限されるものではないが、例えば、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、変性ポリプロピレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエーテ.ルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフエ二レンサルフアイド樹脂、エチレンーテトラフルォロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニル樹脂、テトラフルォロエチレン一パーフルォロエーテル共重合体、テ卜ラフルォロエチレン一へキサフルォロプロピレン共重合体、ポリテトラフルォロェチレン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルォロクロ口エチレン樹脂、エチレン一トリフルォロクロ口エチレン共重合体ォレフィンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エチレン一プロピレンゴム、エチレン一プロピレン一ジェンゴム、スチレン系熱可塑性エラス卜マー、およびウレタン系熱可塑性エラストマ一からなる群から選択される少なくとも一つが挙げられる。

これらの樹脂のうち、特に接触角が大きく、濡れ指数が小さいポリェチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリテトラフルォロエチレン樹脂等に対してゲイ酸化炎処理を実施することにより、優れた改質効果を発揮することができる。

( 2 ) 充填材

また、難接着性基材中に、金属材料や無機フィラー、あるいは繊維等の充填材を添加することも好ましい。

このような金属材料としては、アルミニウム、マグネシウム、ステンレス、ニッケル、クロム、タングステン、金、銅、鉄、銀、亜鉛、スズ、鉛等の一種単独または二種以上の金属材料の組み合わせが好ましい。

また、無機フイラ一として、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、石灰、ゼォライト、金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、スズ、鉛、半田、ガラス、セラミック等の一種単独または二種以上の組み合わせが好ましい。

さらに、繊維としては、カーボン繊維、ァラミド繊維、ガラス繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、金属繊維、セラミック繊維等の一種単独または二種以上の組み合わせが好ましい。

なお、難接着性基材に対して、金属材料や無機フィラー、あるいは繊維を添加する場合、全体量に対して、その添加量を 0 . 0 1 〜 8 0重量％の範囲内の値とすることが好ましく、 0 . 1 〜 5 0重量％の範囲内の値とすることがより好ましく、 1 ~ 3 0重量％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

( 3 ) 形態

また、難接着性基材の形態は立体的であれば特に制限されるものではないが、例えば、筒状、柱状、球状、ブロック状、チューブ状、パイプ状、凹凸状、膜状、繊維状、織物状、束状等が好ましい。また、図 2に示すようなインフロントパネル 1 0 1、図 3に示すようなドア 1 0 2、図 4に示すようなイス 1 0 3、図 5に示すようなコンソールボックス 1 0 4、図 6 に示すようなドアに装着する内装材 1 0 5、図 7に示すようなバンパー 1 0 6、および図 8に示すようなオーナメント 1 0 7等の車両部品であっても良い。

また、難接着性基材は、板状、シート状、フィルム状、テープ状、短冊状、パネル状、紐状などの平面構造を部分的に有するものであっても良い。さらに、このような難接着性基材の形態の変形例として、難接着性基材からなる立体構造物と、金属部品、セラミック部品、ガラス部品、紙部品、木部品等との組み合わせからなる複合構造体であることも好ましい。 2 . 中間層および装飾部材

( 1 ) 中間層

また、中間層は、例えば、プライマー層や接着改良層であることも好ましいし、あるいは発泡層ゃクッシヨン層であることも好ましい。

この理由は、プライマー層や接着改良層であることにより、難接着性基材と、装飾部材と、の間の接着強度を著しく向上させることができるためである。また、発泡層やクッション層を設けることにより、より立体感に優れ、しかも適度なクッション性を有する立体的装飾体を提供することができるためである。

また、中間層の種類は特に制限されるものではないが、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シランカップリング剤、ポリエステル樹脂等が挙げられる。

なお、中間層の厚さはその機能によるが、例えば、プライマー層や接着改良層の場合には、 0 . 1 ~ 1 0 0 ji mの範囲内の値とすることが好ましく、発泡層やクッション層の場合には、 0 . 1〜 1 0 m mの範囲内の値とすることが好ましい。

( 2 ) 装飾部材

また、装飾部材は、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ォレフイン樹脂、ウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、またはポリエステル樹脂の少なくとも一つの樹脂から構成してあることが好ましい。

この理由は、このように構成することにより、汎用性が高く、安価であリ、しかも装飾性に優れた装飾部材を使用することができるためである。すなわち、安価で、装飾性に優れた立体的装飾体を提供することができるためである。

ただし、後述するパウダースラッシュ成形に適していることから、 Bステージ（半硬化状態）のエポキシ樹脂を使用することがより好ましい。また、装飾部材の厚さを 1 0〜5 0 0 mの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、かかる装飾部材の厚さが 1 0 jt m未満の値になると、装飾部材の機械的強度や耐久性が著しく低下する場合があるためである。一方、かかる装飾部材の厚さが 5 0 O /i mを超えると、取扱いや接着が困難になる場合があるためである。したがって、装飾部材の厚さを 2 5〜 3 0 0 μ mの範囲内の値とすることがよリ好ましい。

また、装飾部材の形態は、接着性や取扱いが容易なことから平坦なフィルムであることも好ましいが、より装飾性に優れていることから、表面にエンボス処理や開口部（スリットを含む）が設けてあることも好ましい。さらに、装飾部材の表面や内部に、所定の印刷や着色が施してあることも好ましい。

さらに、装飾部材が、図 1 6 ( a) 〜（c ) および図 1 7 ( a ) 〜（c ) に示すように、パウダースラッシュ成形してあることが好ましい。

この理由は、パウダースラッシュ成形してある装飾部材であれば、立体感に優れ、特殊な形状を保持し、しかも大きな寸法（例えば、幅が 1 m以上）から小さな寸法（例えば、幅が 1 O c m以下）まで、任意の大きさの装飾部材を提供することができるためである。

なお、図 1 6 ( a ) 〜（c ) および図 1 7 ( a ) 〜（ c ) に示すパウダ一スラッシュ成形する工程については、第 2の実施形態において詳しく説明するため、ここでの説明は省略する。

3. 燃料ガス

( 1 ) シラン化合物

①沸点

シラン化合物の沸点（大気圧下）を 1 0〜 1 0 o°cの範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかるシラン化合物の沸点が 1 o°c未満の値であっては、揮発性が激しくて、取扱いが困難となる場合があるためである。一方、かかるシラン化合物の沸点が 1 oo°cを超えると、空気等の引火性ガスや助燃剤との混合性が著しく低下し、シラン化合物が不完全燃焼しゃすくなつて、難接着性基材の表面改質が不均一になつたり、長時間にわたって、改質効果を持続させることが困難になつたりする場合があるためである。したがって、かかるシラン化合物の沸点を 1 5〜 8 0 °Cの範囲内の値とすることがより好ましく、 2 0 ~ 6 0 °Cの範囲内の値とすることがさらに好ましい。

なお、かかるシラン化合物の沸点は、シラン化合物自体の構造を制限することによつても調整することができるが、その他、比較的沸点が低いァルキルシラン化合物等と、比較的沸点が高いアルコキシラン化合物等とを適宜混合使用することによつても調整することができる。

また、シラン化合物の種類についても特に制限されるものではないが、例えば、アルキルシラン化合物やアルコキシシラン化合物、あるいはその変性物が挙げられる。

また、これらの化合物のうち、アルキルシラン化合物は、一般に沸点が低いものが多く、加熱により容易に気化して、空気等と均一に混合できることから好ましいシラン化合物である。

このようなアルキルシラン化合物の好適例としては、テトラメチルシラン、テトラエチルシラン、 1 , 2—ジクロロテトラメチルシラン、 1 ， 2 ージフエニルテ卜ラメチルシラン、 1 ， 2—ジクロロテトラエチルシラン、 1 , 2—ジフエ二ルテトラエチルシラン、 1 ， 2， 3—トリクロロテトラメチルシラン、 1 ， 2， 3—トリフエ二ルテトラメチルシラン、ジメチルジェチルテトラシラン等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。

さらに、このようなアルキルシラン化合物のうち、テトラメチルシランおよぴテトラエチルシランは、特に沸点が低く、空気等と容易に混合することから好ましいシラン化合物であり、 1 ， 2—ジクロロテ卜ラメチルシラン等のハロゲン化シラン化合物は、表面改質効果が特に優れていることから好ましいシラン化合物である。

また、上述した化合物のうち、アルコキシシラン化合物は、そのエステル構造に起因して、一般に沸点が高いものが多いものの、その沸点が 1 0 〜 1 0 o°cの範囲内である限り、難接着性基材に対してより優れた表面改質効果を発揮できることから好ましいシラン化合物である。

③平均分子量

また、シラン化合物の平均分子量を、マススペクトル測定において、 5 0〜 1 、 000の範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかるシラン化合物の平均分子量が 50未満となると、揮発性が高くて、取扱いが困難となる場合があるためである。一方、かかるシラン化合物の平均分子量が 1、000を超えると、加熱によリ気化して、空気等と容易に混合することが困難となる場合があるためである。

したがって、シラン化合物の平均分子量を、マススペクトル測定において、 60~ 500の範囲内の値とすることがより好ましく、 70〜200 の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

④密度

また、シラン化合物の液体状態での密度を、 0. 3〜0. 9 g c m³ の範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかるシラン化合物の密度が 0. 3 gZcm³未満となると、取扱いが困難となつたり、エアゾール缶に収容したりすることが困難となる場合があるためである。一方、かかるシラン化合物の密度が 0. 9 gZ cm³を超えると、気化しづらくなるとともに、エアゾール缶に収容した場合に、空気等と完全に分離した状態となる場合があるためである。

したがって、シラン化合物の密度を 0. 4〜0. 8 g/cm³の範囲内の値とすることがより好ましく、 0. 5〜0. 7 gZcm³の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

⑤添加量

また、シラン化合物の添加量を、燃焼ガスの全体量を 1 00モル％とし 2 008172

14 たときに、 1 X 1 O "¹⁰- 1 0モル⁰ /oの範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかるシラン化合物の添加量が I X 1 o _^{1 Q}モル％未満の値になると、難接着性基材に対する改質効果が発現しない場合があるためである。一方、かかるシラン化合物の添加量が 1 0モル％を超えると、シラン化合物と空気等との混合性が低下し、それにつれてシラン化合物が不完全燃焼する場合があるためである。

したがって、シラン化合物の添加量を、燃焼ガスの全体量を 1 0 0モル％としたときに、 1 X 1 0— ⁹~ 5モル％の範囲内の値とすることがよリ好ましく、 1 x 1 o—⁸〜 1モル％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

( 2 ) 引火性ガス

また、火炎温度の制御が容易にできることから、燃焼ガス中に、通常、引火性ガスを添加することが好ましい。このような引火性ガスとして、プ口パンガスや天然ガス等の炭化水素ガス、あるいは、水素、酸素、空気等の引火性ガスが挙げられる。なお、燃焼ガスをエアゾール缶に入れて使用する場合には、このような引火性ガスとして、プロパンガスおよび圧縮空気等を使用することが好ましい。

また、このような引火性ガスの含有量を、燃焼ガスの全体量を 1 0 0モル％としたときに、 8 0〜 9 9 . 9モル％の範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかる引火性ガスの含有量が 8 0モル％未満の値になると、シラン化合物と空気等との混合性が低下し、それにつれてシラン化合物が不完全燃焼する場合があるためである。一方、かかるシラン化合物の添加量が 9 9 . 9モル％を超えると、難接着性基材に対する改質効果が発現しない場合があるためである。

したがって、シラン化合物の添加量を、燃焼ガスの全体量を 1 0 0モル％としたときに、 8 5 - 9 9モル％の範囲内の値とすることがよリ好ましく、 9 0〜 9 9モル⁰ /₀の範囲内の値とすることがさらに好ましい。 ( 3 ) キャリアガス

また、燃焼ガス中に、シラン化合物を均一に混合するために、キャリアガスを添加することも好ましい。すなわち、シラン化合物と、キャリアガスとを予め混合し、次いで、空気流等の引火性ガスに混合することが好ましい。

この理由は、かかるキャリアガスを添加することにより、比較的分子量が大きく、移動しづらぃシラン化合物を用いた場合であっても、空気流と均一に混合することができるためである。すなわち、キャリアガスを添加することにより、シラン化合物を燃焼しやすくして、難接着性基材の表面改質を均一かつ十分に実施することができるためである。

なお、このような好ましいキャリアガスとして、引火性ガスと同種のガスを使用することが好ましく、例えば、空気や酸素、あるいはプロパンガスゃ天然ガス等の炭化水素を挙げることができる。

( 4 ) 添加物

①種類

また、燃焼ガス中に、沸点が 1 0 o °c以上のアルキルシラン化合物、ァルコキシシラン化合物、およびその変性物からなる群から選択される少な <とも一つの化合物を、改質補助剤として添加することが好ましい。この理由は、このように若干沸点が高い化合物であっても、アルキルシラン化合物等のシラン化合物と極めて相溶性に優れた改質補助剤を添加することにより、シラン化合物の沸点が低いことによる燃料ガスの取扱いの悪さを改良することができるとともに、難接着性基材に対する表面改質効果をさらに高めることができるためである。

②添加量

また、シラン化合物の全体量を 1 0 0モル％としたときに、改質補助剤の添加量を 0. 0 1 〜 5 0モル％の範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかる改質補助剤の添加量が 0 . 0 1モル％未満の値になると、改質補助剤の添加効果が発現しない場合があるためである。一方、かかる改質補助剤の添加量が 5 0モル％を超えると、燃焼ガスの不完全燃焼が生じる場合があるためである。

したがって、シラン化合物の全体量を 1 0 0モル％としたときに、改質補助剤の添加量を 0 . 1 〜 3 0モル％の範囲内の値とすることがよリ好ましく、 0 . 5 ~ 2 0モル％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

[第 2の実施形態]

第 2の実施形態は、図 9に例示するように、立体加工された難接着性基材 5 8上に、中間層 5 6および装飾部材 5 4を備えてなる立体的装飾体 5 0の製造方法であって、以下の工程（ 1 ) および（2 ) を含むことを特徴とする立体的装飾体の製造方法である。

( 1 ) 難接着性基材 5 8の表面および中間層 5 6の表面、あるいはいずれか一方の表面に、シラン化合物を含んだ燃料ガスに由来した火炎 3 4による処理を実施する工程（以下、ゲイ酸化炎処理工程と称する場合がある。）

( 2 ) 中間層 5 6の上方に、装飾部材 5 4を形成する工程（以下、装飾ェ程と称する場合がある。）

1 . ゲイ酸化炎処理工程

( 1 ) 燃料ガス

第 1の実施形態において説明したのと同様のシラン化合物や引火性ガスを使用することができるため、ここでの説明は省略する。

( 2 ) 火炎処理条件

①火炎温度

また、ゲイ酸化炎処理における火炎温度を 5 0 0〜 1 5 0 0 °Cの範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかる火炎温度が 5 0 0 °C未満の値になると、シラン化合物の不完全燃焼を有効に防止することが困難になる場合があるためである。一方、かかる火炎の温度が 1 500°Cを超えると、表面改質する対象の難接着性基材が、熱変形したり、熱劣化したりする場合があり、使用可能な難接着性基材の種類が過度に制限される場合があるためである。

したがって、かかる火炎温度を 550〜 1 200°Cの範囲内の値とすることが好ましく、 600〜900°C未満の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

なお、かかる火炎温度は、火炎の先端部において測定される温度であつて、使用する燃焼ガスの種類や、燃焼ガスの流量、あるいは、燃焼ガスに添加するシラン化合物の種類や量によって、適宜調節することができる。

②処理時間

また、ゲイ酸化炎処理における火炎の処理時間（噴射時間）を 0. 1秒〜 1 00秒の範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかる火炎の処理時間が 0. 1秒未満の値になると、シラン化合物による改質効果が均一に発現しない場合があるためである。一方、かかる火炎の処理時間が 1 00秒を超えると、 ¾面改質する対象の難接着性基材が、熱変形したり、熱劣化したりする場合があり、使用可能な難接着性基材の種類が過度に制限される場合があるためである。

したがって、火炎の処理時間を 0. 3〜30秒の範囲内の値とすることが好ましく、 0. 5〜20秒の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

(3) 濡れ指数（表面エネルギー）

①表面改質後

また、表面改質された難接着性基材において、濡れ指数（測定温度 25 °C) を 40〜80 d y nZ cmの範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかる難接着性基材の濡れ指数が 45 d y nZcm未満の値になると、接着、印刷、塗装などを容易に実施することが困難となる場合があるためである。一方、かかる難接着性基材の濡れ指数が 80 d y n Zcmを超えると、過度に表面処理を実施することになリ、難接着性基材を熱劣化させる場合があるためである。

したがって、表.面改質された難接着性基材において、濡れ指数を 4 5〜 7 5 d y nZ c mの範囲内の値とすることがよリ好ましく、 5 0~ 7 0 d y nZ cmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。

②表面改質前

また、表面改質前（表面処理前）の難接着性基材において、濡れ指数（測定温度 25°C) を 2 0〜 4 5 d y n Z c mの範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかる難接着性基材の濡れ指数が 2 0 d y nZ cm未満の値になると、長時間にわたって表面処理を実施することになリ、難接着性基材を熱劣化させる場合があるためである。一方、かかる難接着性基材の濡れ指数が 45 d y nZ c mを超えると、火炎によって効率的に表面処理することが困難となる場合があるためである。例えば、改質処理前におけるポリエチレン樹脂の濡れ指数は、約 40 d y n/c rnであって、ゲイ酸化炎処理の温度等にもよるものの、約 1秒程度のゲイ酸化炎処理によって、濡れ指数を約 60 d y n/ c m以上の値に高めることができる。

したがって、表面改質前（表面処理前）の難接着性基材において、濡れ指数（測定温度 2 5 °C) を 2 5〜 3 8 d y nZ c mの範囲内の値とすることがよリ好ましく、 2 8〜 3 6 d y nZ c mの範囲内の値とすることがさらに好ましい。

(4) 接触角

①表面改質後

また、表面改質された難接着性基材において、水を用いて測定される接触角（測定温度 2 5 °C) を 0. 1 〜 30° の範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかる難接着性基材の接触角が 0. 1 ° 未満の値になると、過度に表面処理を実施することになリ、難接着性基材を熱劣化させる場合があるためである。一方、かかる難接着性基材の接触角が 30° を超えると、接着、印刷、塗装などを容易に実施することが困難となる場合があるためである。

したがって、表面改質された難接着性基材において、水を用いて測定される接触角（測定温度 25 °C) を 0. 5〜20° の範囲内の値とすることがより好ましく、 1〜： 1 0° の範囲内の値とすることがさらに好ましい。ここで、表 1に、 25°Cの基準液を用いて測定した表面処理前の難接着性基材の濡れ指数（d y nZcm) と、表面処理後（0. 5秒間）の難接着性基材の濡れ指数の測定例を示す。

②表面改質前

また、表面改質前（表面処理前）の難接着性基材において、水を用いて測定される接触角（測定温度 25°C) を 50〜 1 20。の範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかる難接着性基材の接触角が 50° 未満の値になると、火炎によって効率的に表面処理することが困難となる場合があるためである。一方、かかる難接着性基材の接触角が 1 20° を超えると、長時間にわたって表面処理を実施することになリ、難接着性基材を熱劣化させる場合があるためである。例えば、改質処理前におけるポリテトラフ口ォロェチレン樹脂の接触角は、約 1 08° であって、ゲイ酸化炎処理の温度等にもよるものの、約 1秒程度のゲイ酸化炎処理によって、接触角を約 20° 未満の値に低下させることができる。

したがって、表面改質前（表面処理前）の難接着性基材において、水を用いて測定される接触角を 60~ 1 1 0° の範囲内の値とすることがより好ましく、 80〜 1 00° の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

(5) 表面改質装置

図 1 0に示すように、シラン化合物 1 4を貯蔵するための貯蔵タンク 1 2と、燃料ガスを移送するための移送部 24と、燃料ガスの火炎 34を吹き付けるための噴射部 3 2と、を含む難接着性基材の表面改質装置 1 0であることが好ましい。

①貯蔵タンク

図 1 0に示すように、加熱手段 1 6を有するシラン化合物 1 4を貯蔵するための第 1の貯蔵タンク 1 2と、圧縮空気等の引火性ガスを貯蔵するための第 2の貯蔵タンク（図示せず）と、を備えることが好ましい。この例では、第 1の貯蔵タンク 1 2の下方に、ヒータ'や伝熱線、あるいは熱交換器に接続した加熱板等から加熱手段 1 6を備えてあり、常温、常圧状態では液状のシラン化合物 1 4を気化することが好ましい。

そして、難接着性基材を表面処理する際には、加熱手段 1 6によって、第 1の貯蔵タンク 1 2内のシラン化合物 1 4を所定温度に加熱し、気化させた状態で、引火性ガス（空気等）と混合し、燃焼ガスとすることが好ましい。

なお、燃焼ガス中におけるシラン化合物の含有量は極めて重要であるため、当該シラン化合物の含有量を間接的に制御すべく、第 1の貯蔵タンク 1 2に圧力計（または液面のレベル計） 1 8を設けて、シラン化合物の蒸気圧（またはシラン化合物量）をモニターすることが好ましい。

②移送部

移送部は、通常、管構造であって、図 1 0に示すように、第 1の貯蔵タンク 1 2から移送されてきたシラン化合物 1 4および第 2の貯蔵タンク (図示せず）から移送されてきた引火性ガス（空気）とを均一に混合し、燃焼ガスにするための混合室 2 2を備えるとともに、流量を制御するための弁や流量計、あるいは燃焼ガスの圧力を制御するための圧力計 2 8を備えていることが好ましい。

また、シラン化合物および引火性ガスを均一に混合した上で、流量厳格に制御できるように、混合室 2 2に混合ポンプや、滞留時間を長くするための邪魔板等を備えることも好ましい。 ③噴射部

噴射部は、図 1 0に示すように、移送部 2 4を経て送られてきた燃焼ガスを燃やし、得られた火炎 3 4を、被処理物である難接着性基材に吹き付けるためのバーナー 3 2を備えることが好ましい。かかるバーナーの種類も特に制限されるものでないが、例えば、予混合型バーナー、拡散型バーナー、部分予混合型バーナー、噴霧バーナー、蒸発バーナー、微粉炭バーナ一等のいずれであっても良い。また、バーナーの形態についても特に制限されるものでなく、例えば、図 1 0に示すように、先端部に向かって拡大し、全体として扇型の構成であっても良く、あるいは、図 1 1に示すように、概ね長方形であって、噴射口 6 4が横方向に配列されたバーナーであっても良い。

また、噴射部の配置、すなわち、バーナーの配置は、被処理物である難接着性基材の表面改質の容易さ等を考慮して決定することが好ましい。例えば、図 1 2に示すように、円形または楕円形に沿って配置することも好ましいし、図 1 1に示すように、被処理物である難接着性基材の両側に近接して配置することも好ましい。

また、図 1 3 ( a ) に示すように、被処理物である難接着性基材の片側に所定距離だけ離して配置することも好ましいし、図 1 3 ( b ) に示すように、被処理物である難接着性基材の両側にそれぞれ所定距離だけ離して配置することも好ましい。

④形態

難接着性基材の表面改質装置の形態は、例えば、図 1 0に示すように、貯蔵タンク 1 2と、燃 2料ガスを移送するための移送部 2 4と、燃料ガスから得られる火炎を吹き付けるための噴射部 3 2と、を据え付けた状態で備える一方、図 1 4に示すような回転テーブル 3 6上の固定治具 3 8に載置した状態で、被処理物である難接着性基材の位置を適宜変えながら、しかも固定治具 3 8によって自転させながら、噴射部 3 2から火炎 3 4を吹き付けることが好ましい。

このような据付型の表面改質装置 1 0であれば、大量にしかも効率的に、被処理物である難接着性基材の表面改質を実施することができる。

また、難接着性基材の表面改質装置 4 2を、図 1 5に示すように携帯型とすることも好ましい。すなわち、点線で囲まれた領域に示されるように、カー卜リッジ式の貯蔵タンク 4 6と、配管パイプ 4 7と、流量計や圧力計を備えたボックス 4 4を用意し、さらに配管パイプ 4 7の先端部にパーナ一 3 2を備えることが好ましい。このように構成すると、ボックス 4 4を適宜移動させることによって、戸外に置かれた被処理物や、大面積、大容量の被処理物に対しても、容易に表面処理を実施することが可能となる。なお、ボックス 4 4の持ち運びが容易にできるように、ボックス 4 4の上部に取手や片紐を付けたり、あるいはボックス 4 4の総重量を 2 O k g 以下の値とすることが好ましい。

2 . 装飾工程

( 1 ) 装飾部材

装飾工程において使用する装飾部材は、立体感や形態に優れ、しかも任意の大きさが選択できることから、図 1 6 ( a )〜（ c ) および図 1 7 ( a ) ~ ( c ) に例示するようなパウダースラッシュ成形した装飾部材を使用することが好ましい。

ここで、図 1 6 ( a ) は、成形面 8 5を有する金属製のスラッシュ金型 8 2を、例えばガスあるいは電気等を熱源とする加熱装置 8 6により加熱する工程である。ここで、スラッシュ金型 8 2を、粉末樹脂が溶融する温度まで加熱することが好ましい。また、使用するスラッシュ金型 8 2の成形型 8 4の成形面 8 5の形状は、製作する樹脂成形品の形状によって決定されることが好ましい。

また、図 1 6 ( b ) は、加熱したスラッシュ金型 8 2と、流動状を有する粉末樹脂 9 2を収容したリザーバタンク 8 8とを、成形型 8 4の成形面 8 5を下向きにし、リザーバタンク 8 8の開口面を上向きにした状態で、上下に一体的に連結する工程である。

また、図 1 6 ( c ) は、スラッシュ金型 8 2と、リザーバタンク 8 8とを回転させて、スラッシュ金型 8 2の成形型 8 4の成形面 8 5に所定の厚さの樹脂膜 9 4を形成する工程である。すなわち、スラッシュ金型 8 2と、リザーバタンク 8 8とを上下に反転させることが好ましい。この理由は、リザ一バタンク 8 8内の粉末樹脂 9 2は自重によリ、成形型 8 4の成形面 8 5上に落下し、したがって、成形面 8 5に接する樹脂および積層するある部分までの樹脂 9 4は、成形型 8 4の熱によって溶融状態となり、成形面 8 5に表層として付着するためである。

また、図 1 7 ( a ) は、成形型 8 4に、所定厚さの樹脂膜 9 4が形成された状態で、リザーバタンク 8 8を、スラッシュ金型 8 2から取り外すェ禾王ある。

また、図 1 7 ( b ) は、スラッシュ金型 8 2全体あるいは成形型 8 4の部分を水冷あるいは空冷等の冷却手段 9 8により冷却して、樹脂膜 9 4を硬化させる工程である。

また、図 1 7 ( c ) は、成形型 8 4から樹脂膜 9 4を剥離、すなわち脱型する工程である。

( 2 ) 積層工程

また、難接着性基材 5 8上に装飾部材 5 4を積層するにあたり、図 1 8 に例示するように、先に中間層 5 6を形成することが好ましい。例えば、プライマ一処理や接着力調整層を設けることが好ましい。

ただし、よリエ程が簡便化および迅速化できることから、図 1 9に例示するように、中間層 5 6の原料となる材料を難接着性基材 5 8上に形成した後、装飾部材 5 4をさらにその上に積層した状態で、加熱したり、紫外線を照射したりすることで、装飾部材 5 4の接着固定と、中間層 5 6の形成を同時に実施することが好ましい。

[実施例] [実施例 1 ]

1 . 立体的装飾体の製造

立体加工された難接着性基材を準備した。すなわち、ポリプロピレン製の車両用フロントパネル基材を準備した。

次いで、この車両用フロントパネル基材の表面に対して、ゲイ酸化炎処理を実施した。すなわち、基材に対して、中間層および装飾部材を強固に接着することができるように、シラン化合物を含んだ燃料ガスに由来した火炎による処理を実施した。

次いで、発泡ウレタン剤を塗布形成するとともに、装飾部材を形成した。その後、 3 0〜6 0 °C、 1 ~ 5分の条件で加熱し、中間層としての発泡ゥレタン剤を発泡させるとともに、装飾部材を接着させ、車両用フロントパネルとした。

2 . 難接着性基材の評価

ゲイ酸化炎処理を実施した段階での車両用フロントパネル基材の濡れ指数を、標準液を用いて測定した。また、ゲイ酸化炎処理を実施する前の車両用フロン卜パネル基材の濡れ指数を同様に測定した。

3 . 立体的装飾体の評価

車両用フロントパネル基材上に発泡ウレタン層および装飾部材を形成して得られた車両用フロントパネルにおける、装飾部材の剥離力を碁盤目試験（J I S基準）により測定し、以下の基準に沿って評価した。

また、

◎ 1 0 0個の碁盤目試験で、全く剥がれが無い。

o 1 0 0個の碁盤目試験で、剥がれ数は 1 〜 2個である。

厶 1 0 0個の碁盤目試験で、剥がれ数は 3〜 1 0個である。

X 1 0 0個の碁盤目試験で、剥がれ数は 1 1個以上である。

[実施例 2〜 7 ] 実施例 2〜 7では、表 1に示すように、車両用フロントパネル基材を構成する難接着性基材の種類、および車両用フロントパネル基材に対するケィ酸化炎処理時間を変えて、実施例 1 と同様に、車両用フロントパネル基材および立体的装飾体の評価をそれぞれ行った。

[比較例 1 ]

実施例 1におけるシラン化合物入りの混合ガスの代わりに、シラン化合物を含まない圧縮空気およびプロパンからなる燃料ガスを用いたほかは、実施例 1 と同様に、車両用フロントパネル基材および立体的装飾体の評価をそれぞれ行った。

表 1

産業上の利用可能性

以上の説明の通り、本発明の立体的装飾体およびその製造方法によれば、立体加工された難接着性基材の表面および中間層の表面、あるいはいずれか一方の表面に、シラン化合物を含んだ燃料ガスに由来した火炎処理を施こすことにより、特殊なプライマー処理等を実施することなく、中間層を介して、立体加工された難接着性基材と、装飾部材との間で、強固な接着力が得られるようになった。

また、本発明の立体的装飾体の製造方法によれば、立体加工された難接着性基材の表面および中間層の表面、あるいはいずれか一方の表面に、シラン化合物を含んだ燃料ガスに由来した火炎処理を施こすことによリ、特殊なプライマー処理皇を実施することなく、中間層を介して、立体加工された難接着性基材と、装飾部材との間で、強固な接着力が得られる立体的装飾体を効率かつ迅速に提供できるようになった。

Claims

請求の範囲

1 . 立体加工された難接着性基材上に、中間層および装飾部材を備えてなる立体的装飾体において、

前記難接着性基材の表面および中間層の表面、あるいはいずれか一方の表面に、シラン化合物を含んだ燃料ガスに由来した火炎処理が施してあることを特徴とする立体的装飾体。

2 . 前記中間層が、発泡層またはクッション層であることを特徴とする請求の範囲 1に記載の立体的装飾体。

3 . 前記装飾部材が、パウダースラッシュ成形してあることを特徴とする請求の範囲 1または 2に記載の立体的装飾体。

4 . 前記難接着性基材が、ォレフィン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、またはポリエステル樹脂の少なくとも一つの樹脂から構成してあることを特徴とする請求の範囲 1〜 3のいずれか一項に記載の立体的装飾体。

5 . 前記装飾部材が、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ォレフィン樹脂、ウレタン樹脂、またはポリエステル樹脂の少なくとも一つの樹脂から構成してあることを特徴とする請求の範囲 1〜4のいずれか一項に記載の立体的装飾体。

6 . 前記シラン化合物が、アルキルシラン化合物、アルコキシシラン化合物およびその変性物からなる群から選択される少なくとも一つの化合物であることを特徴とする請求の範囲 1〜 5のいずれか一項に記載の立体的装飾体。

7 . 難接着性基材の表面および中間層の表面、あるいはいずれか一方の表面の濡れ指数（測定温度 2 5 °C) を 4 0〜8 0 d y n Z c mの範囲内の値とすることを特徴とする請求の範囲 1〜 6のいずれか一項に記載の立体的装飾体。

8 . インフロントパネル、ドア、イス、コンソールボックス、内装材、バンパーおよびオーナメン卜からなる群から選択される少なくとも一つの車両部品を構成してなる請求の範囲 1 ~ 7のいずれか一項に記載の立体的装飾体。

9 . 立体加工された難接着性基材上に、中間層および装飾部材を備えてなる立体的装飾体の製造方法において、

前記難接着性基材の表面および中間層の表面、あるいはいずれか一方の表面に、シラン化合物を含んだ燃料ガスに由来した火炎処理を実施するェ程と、

前記中間層の上方に、装飾部材を形成する工程と、

を含むことを特徴とする立体的装飾体の製造方法。

1 0 . 前記火炎処理における火炎の温度を 5 0 0〜 1 、 5 0 0 °Cの範囲内の値とすることを特徴とする請求の範囲 9に記載の立体的装飾体の製造方法。

1 1 . 前記火炎処理における火炎の処理時間を 0 . 1秒〜 1 0 0秒の範囲内の値とすることを特徴とする請求の範囲 9または 1 0に記載の立体的装飾体の製造方法。

1 2 . 前記難接着性基材の表面および中間層の表面、あるいはいずれか一方の表面に、シラン化合物を含まない燃料ガスに由来した火炎処理を実施する工程をさらに含むことを特徴とする請求の範囲 9〜 1 1のいずれか一項に記載の立体的装飾体の製造方法。