WO2011065476A1

WO2011065476A1 - 静電粉体接着剤を用いた接着工法および該接着工法に用いる粉末状接着剤

Info

Publication number: WO2011065476A1
Application number: PCT/JP2010/071116
Authority: WO
Inventors: 赳文村井; 吉見柴田
Original assignee: サンスター技研株式会社
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2011-06-03
Also published as: JPWO2011065476A1; EP2505627A4; US20120231176A1; EP2505627B1; CN102639658B; CN102639658A; EP2505627A1; US8790755B2; JP5729309B2

Abstract

　粉末状接着剤を被着体にスプレー塗布し、当該被着体を用いて、耐熱性、接合強度に優れる自動車内装部品を成形することを可能とする、接着工法を提供することを課題とする。　静電粉体スプレーガン５を用いて粉末状接着剤６を被着体４にスプレー塗布する工程を含む自動車内装部品の成形に用いる接着工法により上記課題が解決される。また前記接着工法は、被着体にスプレー塗布した粉末状接着剤を、必要により赤外線ヒーターを用いて加熱溶融する工程を含むものであってもよい。

Description

静電粉体接着剤を用いた接着工法および該接着工法に用いる粉末状接着剤

　本発明は、部材の接着方法に関し、より詳しくは、自動車内装部品の成形において用いる接着工法に関するものである。また、本発明は、当該接着工法に用いる粉末状接着剤に関するものである。

　従来、自動車内装部品の成形において用いられる接着工法としては、２液型の溶剤系接着剤を被着体にスプレー塗布する方法が広く採用されてきたが、溶剤として用いられる有機溶剤等がスプレー塗布する際や接着剤を乾燥させる際に気散するため、作業環境上好ましくない。また、例えば、溶剤が作業場の外部に漏れた場合は、外部環境への影響も懸念される。そのため、溶剤回収のための設備等が必要になる等の問題も生じていた。また、溶剤系接着剤は液体であるため、被着体以外に塗布されても回収が困難であるため、スプレーロスが大きいといった問題があり、また２液型の接着剤は、例えば１日の作業終了時には、タンク内に残った接着剤を廃棄し、タンク内を有機溶剤によって洗浄する必要があるため、材料ロスがあるうえに、これらを産業廃棄物として処理する必要があるといった問題もあった。

　これらの改善策として、種々の接着剤などが提案されている（特許文献１～４）。
　特許文献１には、２液型ではなく１液型のクロロプレン系接着剤組成物が提示されているが、このものは溶剤系接着剤であるため、環境上の問題は改善されない。また、特許文献２には、溶剤系ではなく水系の接着剤が提示されているが、２液型であるため、材料ロス等の問題が残るうえ、水系であることから乾燥に時間がかかるといった問題がある。特許文献３には、溶剤系ではなくホットメルト系の接着剤が提示されているが、このものは、接着剤の塗布後のオープンタイムが短く、塗布時の材料ロスが発生するという問題がある。特許文献４には、ホットメルト接着剤を自動車内装表皮材の裏面に予め塗布した自動車内装用プレコート表皮材が開示されているが、プレコート型で表皮材に予め塗布することから、不要部分をカットする場合などに材料ロスが発生するという問題がある。

　一方、塗装技術の分野においては、粉体塗料が用いられており、粉体塗料用硬化剤としてカルボジイミド化合物などが開示され（特許文献５）、アルミホイールの表面にアクリル系粉体塗料を付着することのできる静電粉体塗装方法が開示されている（特許文献６）が、接着技術への応用、とりわけ自動車内装部品への応用については、耐熱性（高温環境下での耐熱性を含む。以下同じ。）、接合強度等の点で、まだまだ解決すべき課題が存在し、容易ではないのが現状である。

　また、接着剤などに用いられる加熱硬化性組成物の分野においては、低温硬化性と貯蔵安定性を両立させる観点から、特定のウレタンプレポリマーと、表面の活性アミノ基を被覆した微粉体コーティングアミンとの混合物からなる加熱硬化性組成物が提案されている（特許文献７、８）。しかし、特許文献７および８に記載の加熱硬化性組成物では、活性アミノ基を被覆する微粉体としては、実施例では、コーティングアミンに用いる微粉体として、酸化チタン、疎水性シリカ、ポリ塩化ビニルを用いた例が示されているだけである。また、貯蔵安定性の観点では、例えば、酸化チタンを用いても、加熱硬化性組成物を長期保存中に、熱（室温での温度の影響）や湿気により凝集体が形成される場合があること、また、凝集体が形成されると、凝集体の再粉末化が困難であるため、被着体にスプレー塗布する際に不具合が生じたり、硬化反応が阻害される場合がある（以下、ブロッキングという場合がある。）ことなどが、本発明者らの検討の結果明らかとなった。

特開平９－５９５７９号公報特開平８－８１６７１号公報特開２００４－３５７９９号公報特開２００４－２８４５７５号公報特開平１１－３５８５０号公報特開平１１－１７９２４７号公報国際公開第９５／２６３７４号特開２０００－１１７０９０号公報

　上記の問題点に鑑み、本発明の目的は、粉末状接着剤を被着体にスプレー塗布し、当該被着体を用いて、耐熱性、接合強度に優れる自動車内装部品を成形することを可能とする、接着工法、および当該接着工法に用いる粉末状接着剤を提供することにある。
　また、粉末状接着剤を長期保存後でも、被着体へのスプレー塗布が可能であり、耐熱性、接合強度に優れる自動車内装部品を成形することを可能とする、接着工法、および当該接着工法に用いる粉末状接着剤を提供することにある。

　本発明者らは、前述の課題解決のため鋭意検討したところ、静電粉体スプレーガンを用いて粉末状接着剤を被着体にスプレー塗布することで、当該被着体を用いて自動車内装部品を成形し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

　即ち本発明は、
　（１）静電粉体スプレーガンを用いて粉末状接着剤を被着体にスプレー塗布する工程を含む自動車内装部品の成形に用いる接着工法に関する。

　（２）前記粉末状接着剤が、互いに反応性を有する化合物を含む粉体を２種以上混合してなる（１）記載の自動車内装部品の成形に用いる接着工法に関する。

　（３）前記粉体のうちの１種が、カルボキシル基を有し、かつ数平均分子量が１０００～３５０００のポリエステル樹脂化合物を含む粉体である（２）記載の自動車内装部品の成形に用いる接着工法に関する。

　（４）前記粉体のうちの１種が、窒素原子を含む官能基を有する化合物を含む粉体である（２）又は（３）に記載の自動車内装部品の成形に用いる接着工法。

　（５）前記窒素原子を含む官能基が、カルボジイミド基である（４）記載の自動車内装部品の成形に用いる接着工法に関する。

　（６）前記の窒素原子を含む官能基を有する化合物を含む粉体の表面に、炭酸カルシウム及び／又はクレーよりなる微粉末が固着されている（４）に記載の自動車内装部品の成形に用いる接着工法に関する。

　（７）被着体にスプレー塗布した粉末状接着剤を、赤外線ヒーターを用いて加熱溶融する工程を含む（１）～（６）のいずれかに記載の自動車内装部品の成形に用いる接着工法に関する。

　（８）互いに反応性を有する化合物を含む粉体を２種以上混合してなる自動車内装部品の成形に用いる粉末状接着剤に関する。

　（９）前記粉体のうちの１種が、カルボキシル基を有し、かつ数平均分子量が１０００～３５０００のポリエステル樹脂化合物を含む粉体である（８）記載の自動車内装部品の成形に用いる粉末状接着剤に関する。

　（１０）前記粉体のうちの１種が、窒素原子を含む官能基を有する化合物を含む粉体である（８）又は（９）に記載の自動車内装部品の成形に用いる粉末状接着剤

　（１１）前記窒素原子を含む官能基が、カルボジイミド基である（１０）記載の自動車内装部品の成形に用いる粉末状接着剤に関する。

　（１２）前記の窒素原子を含む官能基を有する化合物を含む粉体の表面に、炭酸カルシウム及び／又はクレーよりなる微粉末が固着されている（１０）に記載の自動車内装部品の成形に用いる粉末状接着剤に関する。

　本発明の接着工法によれば、粉末状接着剤を用いることから、溶剤気散による環境上、設備上の問題がなく、スプレーロスおよび材料の低減が可能である。また、本発明の所定の粉末状接着剤を用いると、より優れた耐熱性、接合強度を有する自動車内装部品を提供することができる。
　さらに、特定の微粉末が固着された特定の粉体を用いた場合、粉末状接着剤の凝集やブロッキングをより効果的に抑制することが可能となるため、優れた耐熱性、接合強度を保持しつつ、接着工法において自動車内装部品の成形を行うことが可能となる。

本発明の接着工法に含まれる工程の一例を示した模式図である。剥離試験に用いたサンプルの形態を模式的に示した図である。剥離試験における耐熱クリープ試験の試験方法を模式的に示した図である。

　本発明の自動車内装部品の成形に用いる接着工法は、静電粉体スプレーガンを用いて粉末状接着剤を被着体にスプレー塗布する工程を含むものである。このように、本発明では、接着剤として粉末状のものを用いることから、従来の溶剤系接着剤を用いることで生じていた作業環境や外部環境への負荷が低減され、また後述のように接着剤の回収が容易であるうえ、その再利用も可能であるため、スプレーロスを大幅に低減することも可能である。

　静電粉体スプレーガンを用いたスプレー塗布の原理は、空気等のガス流に乗せてスプレーガンまたはそのスプレーヘツドに移送された粉末状接着剤の各粒子に同一の電荷を与え、接地した被着体に静電気力により各粒子を付着させ、被着体上に一時的に粉末状接着剤の被覆層を形成させるというものである。このように、静電粉体スプレーガンを用いることで生じた粉体と被着体との静電気力の作用により、粉末状接着剤を被着体に効率よく付着させることが可能となる。また、被着体の表面に均等に静電荷が生じることから、被着体が複雑な構造を有する場合に特に有効である。

　本発明において用いる静電粉体スプレーガンとしては、使用する粉末状接着剤を帯電させることができるものであれば、特に制限はなく、コロナ帯電を用いるコロナ帯電方式スプレーガン、トリボ（摩擦）帯電を用いるトリボ帯電方式スプレーガン、およびこれらの方式を併用したスプレーガン等を適宜選択して用いることができ、これらは市販のものを用いることができる。尚、コロナ帯電を用いるスプレーガンを用いた場合（併用を含む）は、接地した被着体と静電粉体スプレーガンの先端部との間に直流高電圧が印加され、電界が生じることにより、粉末状接着剤の被着体への付着がより効率的に行われる場合がある。

　本発明において用いる粉末状接着剤は、上記の静電粉体スプレーガンにより安定して塗布し得るものであり、自動車内装品として要求される耐熱性、接合強度等の特性を備え、さらに、後述する加熱溶融工程において、被着体が熱変形しない温度で溶融するものであれば、制限なく使用することができる。

　前者の静電粉体スプレーガンによる安定したスプレー塗布の観点からは、粉体の粒子径として、５～４００μｍを有する粉体であることが好ましい。より好ましくは１０～２００μｍ、更に好ましくは２０～５０μｍである。５μｍより小さい、または４００μｍより大きいと塗着性が低下する。粒子径は、例えば、粒度分布計ＬＡ７００（堀場製作所社製）等の市販の測定機器により測定することが出来る。

　後者の自動車内装品としての耐熱性、接合強度等の特性を有し、被着体が熱変形しない温度にて溶融する観点からは、粉末状接着剤の融点は８０℃～１４０℃が好ましい。融点が８０℃より低いと得られる接合体の耐熱性が劣り、１４０℃より高いと溶融温度を高く設定しなければならず被着体の耐熱性、使用エネルギーの観点から好ましくない。

　また、本発明では粉末状接着剤として、互いに反応性を有する化合物含む粉体を２種以上混合してなるものを用いても良い。このように構成することにより、当初は分子量および溶融温度をある程度低く抑えて被着体の熱変形を可能な限り防止しつつ、溶融して各粉体が反応することでより高分子量化して耐熱性、接合強度を備え、自動車内装品として利用可能なものとすることができる。

　上記特性を有することができる粉体の構成としては、例えば、アクリル系樹脂化合物、エポキシ系樹脂化合物、もしくはポリエステル系樹脂化合物等の樹脂化合物、またはこれらを適宜組み合わせたものを含む粉体に、これらと反応性を有する化合物を含む粉体を組み合わせ、２種以上の粉体を混合したものを用いることができる。

　また、その中でも、粉体のうちの１種が、カルボキシル基を有し、かつ数平均分子量が１０００～３５０００、好ましくは２０００～３００００、より好ましくは２０００～２５０００であるポリエステル樹脂化合物を含む粉体であると、耐熱性、接合強度等の特性を有し、被着体が熱変形しない温度で溶融、接着する点で、好ましい。粉体のうちの１種を構成する樹脂化合物としてポリエステル樹脂化合物が好ましいのは、接着性に優れ、適度な溶融温度を有しているからである。また、数平均分子量が１０００より小さいと、耐熱性が十分ではない傾向があり、３５０００より大きいと、接着剤の濡れ性が低下し、接着強度が低下する傾向にある。数平均分子量は、例えば、高速液体クロマトグラフ（ゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ））ＲＩＤ－１０Ａ、ＳＰＤ－１０Ａ、ＣＴＯ－１０Ａ（島津製作所社製）等の市販の測定機器により測定することが出来る。

　上記カルボキシル基を有するポリエステル樹脂化合物としては、樹脂化合物中にカルボキシル基を有するものであれば、上記特性を有する範囲で、種々のものを使用することができる。また、カルボキシル基の含有量は、酸価による換算として、１～１００ｍｇＫＯＨ／ｇであるのが好ましく、更に好ましいのは２０～８０ｍｇＫＯＨ／ｇである。酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇより小さいと架橋密度が低くなるために耐熱性が充分ではなく、１００ｍｇＫＯＨ／ｇより大きいと極性が大きくなるため、ポリプロピレン等の低極性被着体への接着性が低下する傾向にある。尚、酸価は、ＪＩＳ　Ｋ００７０に準拠して測定することができる。
　また、上記のようなカルボキシル基を有するポリエステル樹脂化合物は、公知の方法により製造することができる他、市販のものを用いることができる。

　本発明で用いるポリエステル樹脂化合物は、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、などの多塩基酸と、
　エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリカプロラクトンジオール、２，２－ジメチルプロパンジオール、２，２－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、１，４－ジヒドロキシメチルシクロヘキサン、トリメチロールプロパン、１，２，３－トリヒドロキシプロパン、テトラメチロールメタン、などの多価アルコールと、
　を縮合反応させて得られるポリエステルなどが挙げられる。

　また、前記粉体のうちの１種として、カルボキシル基と反応性のある官能基を有する化合物を含む粉体を用いることができ、その化合物としては、例えば水酸基、アルデヒド基、カルボキシル基、スルホ基、アミノ基、グリシジル基、イソシアネート基、カルボジイミド基、オキサゾリン基、オキサジン基、エステル基、アミド基、シラノール基、シリルエーテル基などを含有する化合物が挙げられる。中でもカルボキシル基との反応性の観点からは、窒素原子を含む官能基を有する化合物が好ましく、カルボジイミド基を含有する化合物がより好ましい。当該化合物を、例えば、粉体の他の１種として前記のカルボキシル基を含有する所定のポリエステル樹脂化合物を含む粉体と混合して用い、前記各種官能基とカルボキシル基とを反応させることで、樹脂化合物の基本骨格の特性を維持しつつ、高分子量化させて、耐熱性を向上させることができる。
　また、カルボジイミド基を含有する化合物は、他の粉体中に含まれる化合物の活性水素基（カルボキシル基、アミノ基、水酸基）と反応して、耐熱性や接着強度をより向上させることができることから、上記のようなカルボキシル基を含有する樹脂化合物に限らず、アミノ基や水酸基等の活性水素基を含む樹脂化合物と組合せて用いることもできる。
　上述のカルボジイミド基を有する化合物としては、該官能基を分子内に有するものであれば、特に制限なく使用可能であり、公知のものを用いることができるが、分子内にカルボジイミド基を２個以上有するポリカルボジイミドが反応性の点で好ましい。具体的には、ポリカルボジイミドとしては日清紡績株式会社のカルボジライト（登録商標）などが挙げられる。

　本発明では、上記の窒素原子を含む官能基を有する化合物を含む粉体の表面に、炭酸カルシウム及び／又はクレーよりなる微粉末が固着されたものを含む粉末状接着剤を用いても良い。これらの微粉末は、熱安定性、湿気安定性が高いため、特に好適なものである。
　このような微粉末が固着されたものを用いた場合は、互いに反応性を有する化合物を含む粉体を２種以上混合した状態で長期間保存したときに、熱や湿気による凝集体の発生を効果的に防止できる。また、ある程度凝集が発生しても容易に破壊されるため、凝集体がスプレーノズルに詰まり、スプレー塗布することが殆どできなくなるなど、スプレー塗布工程において障害となることは殆どない。

　また、上記の特定の微粉末が上記の窒素原子を含む官能基（例えば、カルボジイミド基など）を被覆するように固着し、当該官能基が微粉末により保護されるため、長期保存中の当該官能基と反応性を有する化合物との反応が効果的に抑制される。一方、窒素原子を含む官能基（例えば、カルボジイミド基など）が変性し反応性が低下することが無いか、より効果的に抑制されるため、硬化反応時においては、高分子化が可能となり、所望の接着強度、耐熱性を得ることができる。
　尚、長期間保存とは、常温で少なくとも４カ月間保存すること（これと同等の条件を含む。例えば、いわゆる加速試験など。）を意味する。

　本発明で用いる炭酸カルシウムとしては、熱安定性、湿気安定性を有するものであれば、粒子の構造、表面特性については特に限定はない。粒子構造としては、球状、立方体状、紡錘状などや、それらの混合物であってよい。また、表面特性としては、親水性、疎水性何れでもよく、疎水性とする場合は、表面を脂肪酸などにより修飾、処理したものを用いると良い。尚、このような炭酸カルシウムは市販のものを用いることができる。

　本発明で用いるクレーとしては、熱安定性、湿気安定性を有するものであれば、粒子の構造、表面特性については特に限定はない。粒子構造としては、不定形であってよい。また、表面特性としては、親水性、疎水性何れでもよく、疎水性とする場合は、表面をシラン処理したものを用いると良い。また、シラン処理としては、例えば、ビニルシラン、メルカプトシランなどを用いたものが挙げられるが、これらに限定されない。尚、このようなクレーは市販のものを用いることができる。

　表面に炭酸カルシウムまたはクレーよりなる微粉末が固着されている窒素原子を含む官能基を有する化合物を含む粉体（以下、窒素系官能基含有粉体という場合がある。）は、窒素系官能基含有粉体を所定の中心粒径範囲に粉砕しつつ、同時にこれに微粉体を加えて該微粉体が所定の中心粒径範囲となるように混合粉砕して、窒素系官能基含有粉体の表面に微粉体を固着させるせん断摩擦式混合方式により製造される。また、予め微粉砕した窒素系官能基含有粉体を微粉体と共に高速衝撃式混合攪拌機または圧縮せん断式混合攪拌機を用いることにより、微粉体コーティング窒素系官能基含有粉体を製造することができ、この方式、特に高速衝撃式混合攪拌機を用いた場合がより好ましい。

　炭酸カルシウムまたはクレーの使用量は、上記の窒素原子を含む官能基（例えばカルボジイミド基など）を有する化合物を含む粉体（以下、窒素系官能基含有粉体と略称する場合がある。）と炭酸カルシウム及び／又はクレーよりなる微粉体の重量比が１００／１～１００となるように選定するのが好ましく、１００／５０～９０となるように選定するのがより好ましい。微粉体の比率が１未満であると、貯蔵安定性の効果が認められず、また１００を越えても、貯蔵安定性がそれ以上に改善されなくなる。

　このように窒素系官能基含有粉体と微粉体を混合粉砕することにより、静電気が発生して窒素系官能基含有粉体の表面に微粉体が固着するか、または混合撹拌機の機械力により、発生する摩擦、衝撃、圧縮せん断等による発熱によって窒素系官能基含有粉体の局所的な溶融固着現象で微粉体が固着するか、あるいは窒素系官能基含有粉体の表面に物理的に投錨ないし埋設固着するか、さらには化学的に活性化して固着することなどが予測される（すなわち、窒素系官能基含有粉体の表面の活性窒素原子含有基は、微粉体で被覆された状態となる）。なお、固着した微粉体の中心粒径は、窒素系官能基含有粉体の１／１０以下とするのが好ましい。この値を越えると、窒素系官能基含有粉体の表面に固着しなくなる傾向にある。

　互いに反応性を有する化合物を含む粉体を２種以上組合せてなる粉体の混合比は、本発明の効果が得られる限り、特に制限はないが、例えば、上記所定のポリエステル樹脂を含む粉体とカルボキシル基と反応性のある官能基を有する化合物を含む粉体とを混合する場合は、当該カルボキシル基１ｍｏｌに対して、カルボキシル基と反応する官能基が０．５～２．０ｍｏｌ含有するように構成することが好ましい。０．５ｍｏｌ未満、または２．０ｍｏｌより大きいと接着剤の耐熱性が低下する傾向にある。

　上記のような粉末状接着剤は、公知の方法で所定の樹脂等、あるいは、例えばカルボキシル基と反応性のある官能基を有する化合物等を調製した後、公知の粉砕機を用いて粉砕する。この粉砕したものを公知の容器回転型混合機あるいは容器固定型混合機などの粉体混合機で均一に混合分散して調製する。この際、前記の混合分散は５０℃以下で行われるのが好ましい。製造時の温度が、５０℃を超えると、得られる粉末状接着剤を構成している粉体粒子が、粉体混合機や粉砕機中で固結する場合がある。

　本発明において用いる被着体としては、たとえばＡＢＳ板、ノリル板、ＡＳＧ板、ポリカーボネート板、ポリプロピレン（ＰＰ）ボードなどの合成樹脂製の板状の成形体、ケナフ、木質チップなどの木質系材料を用いた板状の成形体、鋼板、あるいはこれらの複合体（例えば、ケナフ・ポリプロピレン樹脂複合ボードなど）などを基材として使用することができる。また、必要により、上記粉末状接着剤が付着しやすいように、前記各基材の表面に処理を施しても良い。

　本発明の自動車内装部品の成形に用いる接着工法の一例について、図を用いて簡単に説明する。
　図１に示すように、塗布ブース１内に、コンベヤ２を介して接地３された被着体４を配し、該被着体４に対して、静電粉体スプレーガン５を用いて粉末状接着剤６をスプレー塗布する。本例では、静電粉体スプレーガン５には、粉末状接着剤を圧送するための空気を供給するために、粉末状接着剤供給用タンク７にコンプレッサー８を接続するとともにタンク７とスプレーガン５とを管を介して接続している。また、スプレーガン５の先端に高電圧を発生させるための高電圧発生装置９を設けている。即ち、本例では、スプレーガン５はコロナ放電式である。

　また、本発明では、図１に示すように、スプレー塗布された粉末状接着剤のうち被着体４に付着しなかったものについては、塗布ブース１にダクト１０を介して設けられた回収装置１１により回収し、粉末状接着剤として再利用しても良い。このように、本発明の接着工法では、被着体に付着しなかった粉末状接着剤を回収し、再利用することが可能であるため、スプレーロスを大幅に低減することが可能である。

　本発明では、上記のようにして、被着体に粉末状接着剤をスプレー塗布して粉末状接着剤の被覆層（接着剤層）を形成した後、当該接着剤を加熱溶融させることが好ましい。加熱手段としては、熱風を用いる方法、赤外線を用いる方法等を用いることができ、それぞれ一般的な熱風乾燥機、赤外線ヒーターなどを用いることができる。

　但し、被着体にスプレー塗布した粉末状接着剤を効率的に加熱溶融する観点からは、赤外線を用いて加熱溶融するのが好ましい。このように、赤外線を用いた方法を採用することにより、被着体表面に付着し、被覆した接着剤の最外表面から被着体表面に至る被覆した接着剤層全体に赤外線が透過するため、接着剤全体を同時に加熱溶融することができる。また、赤外線による加熱は、放射熱伝達によるものであるため、熱風乾燥のような対流熱伝達に比べて昇温速度が速く、高い熱流束を粉末状接着剤に投入することができる。また、赤外線ヒーターを用いる場合は、その構造上、接着剤を塗布した面にのみ赤外線を照射すれば良いため、被着体に直接赤外線が照射され加熱されるものでもない。
　従って、赤外線を用いて接着剤を加熱溶融する場合は、被着体の表面に付着、被覆した接着剤層全体を短時間で同時に加熱溶融することができるため、被着体自体の加熱が大幅に低減され、被着体の熱変形等をより効果的に防止することができる。

　一方、熱風乾燥の場合は、対流熱伝達による加熱に限られるため、接着剤の最外表面は容易に乾燥するものの、接着剤層内部への加熱は伝導伝熱により行われるため、接着剤層全体を加熱溶融するには、熱風温度をより高くしたり、加熱時間を長くする必要がある。しかし、そのようにすると、被着体自体への加熱時間が長くなる。また、熱風乾燥機を用いる場合は、その構造上、被着体全体を装置内に設置して加熱を行う必要がある関係上、接着剤層全体を加熱溶融した時には被着体の方が加熱され過ぎて、熱変形等を引き起こす傾向にある。

　本発明において用いる赤外線ヒーターとしては、放射体温度が１４００～２１００℃程度の近赤外線（短波長赤外線）ヒーター、放射体温度が８００～１２００℃程度の中波長赤外線ヒーター、放射体温度が４００～７００℃程度の遠赤外線（長波長赤外線）ヒーターなどを用いることができ、具体的には、近赤外線ヒーターとしては、石英ガラス製ヒーター等、中波長赤外線ヒーターとしては、カーボンヒーターあるいは石英ガラス製ヒーター等、遠赤外線ヒーターとしては、セラミックヒーター等が挙げられる。

　赤外線ヒーターによる加熱の条件としては、粉末状接着剤の融点、被着体の融点ないしガラス転移温度などの特性を考慮して、赤外線の照射温度、赤外線ヒーターと被着体の粉末状接着剤を塗布した面との距離、照射時間などを適宜決定することができる。

　以上のようにして、塗布された粉末状接着剤が加熱溶融された被着体は、自動車内装部品の成形に供される。具体的には、次のようなものであるが、これに限定されるものではない。即ち、前記のようにして粉末状接着剤が加熱溶融された被着体を１３０℃以上、好ましくは１５０～１８０℃の表面温度に保持しつつ、これに表皮材を重ね合せ、０．０５ＭＰａ以上の圧力下で１０秒以上の加熱圧着を行い、成形と接着を同時に行なうことにより、被着体に表皮材が接着された所望の自動車内装部品が得られる。
　自動車内装部品としては、例えば、ドアートリム、フロントピラー、リヤピラー、デッキサイドトリム、センターピラーなどのインサイドトリム類；インストルメントパネル；成形天井；コンソールボックス；トランクルーム等が挙げられる。

（実施例１、２および参考例１～４）
　ポリエステル樹脂およびカルボジイミドの粉末を、表１に示す組成で混合し、粉末状接着剤を調製した。尚、表１中、ポリエステル樹脂１は、日本ユピカ株式会社製のユピカコートＧＶ－２５０であり、ポリエステル樹脂２は、ユニチカ株式会社製のＥＲ－８７００であり、ポリエステル樹脂３は、東洋紡績株式会社製のバイロン（登録商標）ＧＡ－６３００であり、カルボジイミドは、日清紡株式会社製のカルボジライト（登録商標）ＨＭＶ－８０ＣＡである。
　調製した各粉末状接着剤を、静電粉体スプレーガン（日本パーカライジング株式会社製、ＧＸ７０００Ｃカップガンシステム）用いて、被着体であるケナフ・ポリプロピレン樹脂複合ボード（厚み２ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ７５ｍｍ）（以下、複合ボードという。）に対してスプレー塗布した。次に、当該複合ボードの接着剤塗布面に対し、赤外線ヒーターにより赤外線を照射して、接着剤塗布面を２分間加熱し表面温度を１７０℃に調整した。その後、複合ボードの接着剤塗布面に、表皮材であるウレタンフォーム付ファブリックを重ね合わせ、０．２ＭＰａにて１０秒間圧着を行い、自動車内装部品（評価用サンプル）を得た。図２（ａ）は、作製した自動車内装部品（評価用サンプル）２０を模式的に示したもので、複合ボード２１とウレタンフォーム付ファブリック２２が圧着された状態を示したものである。尚、評価試験を行う都合上、ウレタンフォーム付ファブリック２２が複合ボード２１より長くなるようにした。

（製造例１）
　カルボジイミド（日清紡（株）社製、１０Ｍ－ＳＰ、中心粒径約１０μｍ）１００重量部に対して、炭酸カルシウム（白石カルシウム（株）製、白艶華ＣＣＲ、脂肪酸にて疎水性表面処理、中心粒径約０．８μｍ）８０重量部を混合し、奈良機械製作所製、ハイブリダイザーＩ型にて粉砕することにより、中心粒径約１０μｍの炭酸カルシウムコーティングカルボジイミド７８部を得た。

（製造例２）
　カルボジイミド（日清紡（株）社製、１０Ｍ－ＳＰ、中心粒径約１０μｍ）１００重量部に対して、クレー（白石カルシウム（株）製、ＳＴ－３０９、メルカプトシランにて疎水性表面処理、中心粒径約０．７μｍ）７０重量部を混合し、製、ハイブリダイザーＩ型にて粉砕することにより、中心粒径約１０μｍのクレーコーティングカルボジイミド１３９部を得た。

（製造例３）
　カルボジイミド（日清紡（株）社製、１０Ｍ－ＳＰ、中心粒径約１０μｍ）１００重量部に対して、酸化チタン（石原産業（株）製、ＴＴＯ－５５、Ａｌ（ＯＨ）₃／ステアリン酸にて表面処理、中心粒径約０．０３～０．０５μｍ）１０重量部を混合し、奈良機械製作所製、ハイブリダイザーＩ型にて粉砕することにより、中心粒径約１０μｍのクレーコーティングカルボジイミド９４部を得た。

（実施例３、４および参考例５、６）
＜粉末状接着剤の調製＞
　ポリエステル樹脂１（分子量２２００、酸価７４、日本ユピカ（株）製、ＧＶ－２５０）、ポリエステル樹脂２（分子量６８００、酸価２４、ユニチカ（株）社製、ＥＲ－８７００）および製造例１～３で調製したいずれかの微粉末コーティングカルボジイミドまたは未処理のカルボジイミドの粉末を、表２に示す組成で混合し、粉末状接着剤を調製した。調製直後の粉末状接着剤を後述する、自動車内装部品の製造、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定および長期保存安定性の評価に供した。

＜長期保存安定性試験＞
　上記のようにして調製した直後の各粉末接着剤を、４０℃にて２０日間保存した。保存後の各粉末状接着剤を後述する、自動車内装部品の製造およびＧＰＣ測定に供した。

＜自動車内装部品の製造＞
　調製した各粉末状接着剤（調製した直後（保存前）のもの、長期保存した後（保存後）のもの）を、静電粉体スプレーガン（（株）山王製、ＪＰ８０Ｔ型）を用いて、被着体であるケナフ・ポリプロピレン樹脂複合ボード（厚み２ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ７５ｍｍ）（以下、複合ボードという。）に対してスプレー塗布した。複合ボードへの粉体接着剤の塗布量は２０ｇとした。
　次に、当該複合ボードの接着剤塗布面に対し、赤外線ヒーターにより赤外線を照射して、接着剤塗布面を３分間加熱し表面温度を１９５℃に調整した。その後、複合ボードの接着剤塗布面に、表皮材であるウレタンフォーム付ファブリックを重ね合わせ、０．２ＭＰａにて１０秒間圧着を行い、自動車内装部品（評価用サンプル）を得た。図２（ａ）は、作製した自動車内装部品（評価用サンプル）２０を模式的に示したもので、複合ボード２１とウレタンフォーム付ファブリック２２が圧着された状態を示したものである。尚、評価試験を行う都合上、ウレタンフォーム付ファブリック２２が複合ボード２１より長くなるようにした。

＜ＧＰＣ測定＞
　上記の調製した直後（保存前）および長期保存した後（保存後）の各粉末接着剤を、熱風循環式オーブン内にて、表３に示す硬化条件にて加熱し、冷却後の各硬化物をテトラヒドロフランに溶解、希釈したものを、ＧＰＣ測定装置（島津製作所製、ＲＩＤ－１０Ａ）によるポリスチレン換算にて各硬化物の分子量を測定した。測定結果を表３に示す。

（評価）
　上記のようにして作製した自動車内装部品について、下記の条件で剥離試験を行った。測定結果を表１、４に示す。尚、参考例５および６の保存後の粉末状接着剤については、凝集体が発生し、評価サンプルを作製することが困難であったため、ブロッキング以外の評価は行わなかった。
＜初期クリープ＞
　複合ボード２１とウレタンフォーム付ファブリック２２を圧着した直後に、６０℃雰囲気下で、図３に模式的に示すように、ワイヤ２４を介して分銅（２００ｇ）２３を５分間吊り下げた時の剥がれ長さＬを測定した。実施例３、４、参考例５、６については、剥離状態も観察した。
＜常態剥離＞
　２０℃、６５％ＲＨで２４時間養生（放置）した後、室温条件下にて剥離強度［Ｎ／２５ｍｍ］を測定した。図２（ｂ）の模式図で示すようにして、複合ボード２１からウレタンフォーム付ファブリック２２を剥がした時の強度を測定するとともに、剥離状態を観察した。
＜耐熱クリープ＞
　２０℃、６５％ＲＨで２４時間養生（放置）した後、８０℃雰囲気下で、図３に模式的に示すように、ワイヤ２４を介して分銅（１００ｇ）２３を２４時間吊り下げた時の剥がれ長さＬを測定した。実施例３、４、参考例５、６については、剥離状態も観察した。
＜ブロッキング＞
　長期保存後の各粉末状接着剤について、凝集体の発生の有無を目視により確認した。
　評価基準：凝集なしを○、凝集ありを×とした。

　１　塗布ブース
　２　コンベヤ
　３　接地
　４　被着体
　５　静電粉体スプレーガン
　６　粉末状接着剤
　７　粉末状接着剤供給用タンク
　８　コンプレッサー
　９　高電圧発生装置
　１０　ダクト
　１１　回収装置
　２０　自動車内装部品（評価用サンプル）
　２１　ケナフ・ポリプロピレン樹脂複合ボード
　２２　ウレタンフォーム付ファブリック
　２３　分銅
　２４　ワイヤ
　Ｌ　剥がれ長さ

Claims

　静電粉体スプレーガンを用いて粉末状接着剤を被着体にスプレー塗布する工程を含む自動車内装部品の成形に用いる接着工法。
　前記粉末状接着剤が、互いに反応性を有する化合物を含む粉体を２種以上混合してなる請求項１記載の自動車内装部品の成形に用いる接着工法。
　前記粉体のうちの１種が、カルボキシル基を有し、かつ数平均分子量が１０００～３５０００のポリエステル樹脂化合物を含む粉体である請求項２記載の自動車内装部品の成形に用いる接着工法。
　前記粉体のうちの１種が、窒素原子を含む官能基を有する化合物を含む粉体である請求項２又は３に記載の自動車内装部品の成形に用いる接着工法。
　前記窒素原子を含む官能基が、カルボジイミド基である請求項４記載の自動車内装部品の成形に用いる接着工法。
　前記の窒素原子を含む官能基を有する化合物を含む粉体の表面に、炭酸カルシウム及び／又はクレーよりなる微粉末が固着されている請求項４に記載の自動車内装部品の成形に用いる接着工法。
　被着体にスプレー塗布した粉末状接着剤を、赤外線ヒーターを用いて加熱溶融する工程を含む請求項１～６のいずれかに記載の自動車内装部品の成形に用いる接着工法。
　互いに反応性を有する化合物を含む粉体を２種以上混合してなる自動車内装部品の成形に用いる粉末状接着剤。
　前記粉体のうちの１種が、カルボキシル基を有し、かつ数平均分子量が１０００～３５０００のポリエステル樹脂化合物を含む粉体である請求項８記載の自動車内装部品の成形に用いる粉末状接着剤。
　前記粉体のうちの１種が、窒素原子を含む官能基を有する化合物を含む粉体である請求項８又は９に記載の自動車内装部品の成形に用いる粉末状接着剤。
　前記窒素原子を含む官能基が、カルボジイミド基である請求項１０記載の自動車内装部品の成形に用いる粉末状接着剤。
　　前記の窒素原子を含む官能基を有する化合物を含む粉体の表面に、炭酸カルシウム及び／又はクレーよりなる微粉末が固着されている請求項１０に記載の自動車内装部品の成形に用いる粉末状接着剤。