JPH08127060A - 積層シートの真空成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好な耐傷付き性と艶消し感及び良好な接触
感を有する成形体を得る。 【構成】 熱可塑性ウレタンエラストマーを主成分とし
てなる表面層と、熱可塑性エラストマーを主成分として
なる基材層とが積層されている積層シート１０の真空成
形において、積層シート１０の表面層側を真空成形型
１、２の表面に当接させることにより、真空成形型１、
２表面に設けられた凹凸模様１６を積層シート１０の表
面層に転写させ、積層シート１０の表面にシボ模様を形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の内装材；オフ
ィスオートメーション機器、家電製品等のハウジング；
サニタリー；日用品；建築用内装品などのように、人が
触れる可能性のある部材の成形に有用な積層シートの真
空成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の内装材等のように人が触
れる部位に良好な接触感を持たせるためには、表面がエ
ンボス加工されたポリ塩化ビニル層と発泡体等とが積層
されたシートを用い、この積層シートを真空成形して得
られた成形体が用いられてきた。しかしながら、材料と
してポリ塩化ビニルを用いた積層シートは柔軟性に欠
け、また、その積層シートの製造において、積層時に複
数の工程を要するという問題がある。

【０００３】特公平１−１４０２３号公報には、ポリオ
レフィン系樹脂と部分架橋のエチレン・α−オレフィン
系共重合体ゴムとのブレンド体からなり、その表面がエ
ンボス加工された熱可塑性エラストマー層、およびポリ
エチレンまたはポリプロピレンの発泡体層が積層されて
なる被覆用シートを用いて得られた成形体が提案されて
いる。

【０００４】しかしながら、上記成形体は、表面が柔ら
かく耐傷付き性に劣るという欠点がある。

【０００５】また、本発明らは、成形体表面の耐傷付き
性を改良するため、および成形体表面に良好な接触感を
与えるために、熱可塑性ウレタンエラストマーを主成分
としてなる表面層、熱可塑性樹脂を主成分としてなる基
材層とが積層された積層シートを検討した。

【０００６】しかし、この積層シートを真空成形して得
られた成形体は、表面のエンボス模様が薄くなり、艶消
し感及びハイタッチ感が劣るという問題点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑みてなされたものであり、良好な耐傷付き性と艶消し
感及び良好な接触感を有する成形体が得られる積層シー
トの真空成形方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱可塑性ウレ
タンエラストマーを主成分としてなる表面層と、熱可塑
性エラストマーを主成分としてなる基材層とが積層され
ている積層シートの真空成形において、該積層シートの
表面層側を真空成形型の表面に当接させることにより、
該真空成形型表面に設けられた凹凸模様を積層シートの
表面層に転写させ、積層シートの表面にシボ模様を形成
することを特徴とする積層シートの真空成形方法であ
る。

【０００９】上記積層シートに用いられる熱可塑性ウレ
タンエラストマーとは常温でゴム弾性を示し、高温では
可塑化されて各種の成形加工が可能なものであり、分子
中にエントロピー弾性を有するゴム成分（ソフトセグメ
ント）と、塑性変形を防止するための分子拘束成分（ハ
ードセグメント）とを有するものである。一般には、そ
のソフトセグメントは、ポリエーテル、ポリエステル、
またはポリカーボネートで構成され、ハードセグメント
はポリウレタンで構成されている。

【００１０】熱可塑性ウレタンエラストマーは、その成
形が可能な範囲においては、分子内に部分架橋を有する
ものであってもよい。

【００１１】熱可塑性ウレタンエラストマーのガラス転
移点は、高すぎると低温衝撃性が低下し、逆に低すぎる
と積層シート（以下、シートともいう）の耐傷付き性が
低下するため、−５０℃〜２０℃の範囲のものが好まし
い。また、その分子量は、低すぎると得られる積層シー
トの剛性が低下し、逆に高すぎると積層シートの柔軟性
が損なわれるため、重量平均分子量で２０，０００〜
３，０００，０００の範囲のものが好ましい。また、そ
の熱可塑性ウレタンエラストマーの室温における硬さ
は、積層される他の層の硬さや厚みによっても異なる
が、一般にＪＩＳ Ａ硬度で５０〜９８のものが好まし
い。

【００１２】上記熱可塑性ウレタンエラストマーの具体
例としては、日本ミラクトラン社製：商品名ミラクトラ
ンＥ９９０Ｐ、旭硝子社製：商品名ＰＮ３４２９、大日
本インキ化学社製：商品名Ｔ７８９０等があげられる。
耐光性あるいは耐熱性の必要な箇所に用いる場合は無黄
変タイプが好ましい。

【００１３】上記表面層には、艶消し性及びハイタッチ
性付与のために弾性微粒子を混入してもよい。弾性微粒
子とは、押圧した後、圧力を解放すれば、その形状が弾
性回復を示すものであり、その形状は特に限定されるも
のではなく、例えば、球形、柱形のほか、粉砕して得ら
れる多角形のものであってもよい。

【００１４】なお、弾性微粒子は、熱可塑性ウレタンエ
ラストマーより溶融温度の高いものであり、かつ、シー
トの押し出し等の成形に際し、可塑化や分解を生じない
ものが好ましく、一般には架橋された樹脂が用いられ
る。弾性微粒子を形成する樹脂としては、例えば、ポリ
ウレタン、ポリスチレン、ポリアクリレート、アクリル
−ウレタン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体な
どが挙げられ、これらは単独で用いられてもよく、２種
以上併用されてもよい。

【００１５】弾性微粒子の粒径は、シートの厚みにもよ
るが、その粒径が小さすぎると延伸後のシートの艶消し
感が低下し、逆に大きすぎるとシートを延伸加工する際
に、シート表面に亀裂が生じやすくなるため、平均粒径
で１〜５０μｍが好ましい。また、その添加量は、少な
すぎるとシート延伸後に、十分な凹凸模様が得られず、
ハイタッチ感が低下し、逆に多すぎるとシートを延伸加
工する際に、その表面に亀裂が生じやすくなくなるた
め、熱可塑性ウレタンエラストマー１００重量部に対し
て２０〜２００重量部が好ましく、さらに好ましくは５
０〜１５０重量部である。

【００１６】上記積層シートの基材層は、熱可塑性エラ
ストマーよりなる。該熱可塑性エラストマーとは、常温
でゴム弾性を示し、高温では可塑化されて各種の成形加
工が可能なものである。

【００１７】該熱可塑性エラストマーとしては、ポリス
チレン系、ポリウレタン系、ポリオレフィン系、ポリエ
ステル系、ポリ塩化ビニル系、ポリアミド系、アイオノ
マー系、天然ゴム系、フッソ樹脂系、ブチルゴムグラフ
トポリエチレン、１，２ポリブタジエン、トランス１，
４ポリイソプレンなどの各種のものを適宜用い得る。こ
れら熱可塑性エラストマーの硬さとしては、得たい感触
によっても異なるが一般的にはＪＩＳ−Ａ硬度で５０〜
９８のものが好ましい。また、基材層は単層でも複層で
も良い。

【００１８】上記熱可塑性エラストマーとしては、特に
は限定されないが、発泡体としてオレフィン系のものを
用いる場合は、発泡体との接着性の面よりオレフィン系
のエラストマーが好ましい。

【００１９】オレフィン系の熱可塑性エラストマーとし
ては特に限定されず、ハードセグメントとしてポリプロ
ピレンを持ち、ソフトセグメントとしてエチレン−プロ
ピレンターポリマー（ＥＰＴ）および／またはエチレン
プロピレンラバー（ＥＰＲ）を持つもの、あるいはこれ
らをブレンドして得られたものや、これらにさらに有機
過酸化物を添加することにより部分架橋したものや、不
飽和ヒドロキシ単量体、不飽和カルボン酸の誘導体でグ
ラフト変性されたものなどがある。該熱可塑性ポリオレ
フィン系エラストマーの具体例としては、三井石油化学
社製：商品名ミラストマー８０３０Ｎ、ミラストマー５
０３０Ｎ、ハイモント社製キャタロイ、徳山曹達製ＰＥ
Ｒ等が挙げられる。

【００２０】また、上記積層シートの形成材料には、更
に必要に応じて顔料、染料等の着色剤、酸化防止剤、紫
外線吸収剤、その他の添加剤を使用できる。具体的に
は、顔料としては、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラ
ック、ジアニン系顔料及びキナクリドン系顔料等が挙げ
られ、染料としては、アゾ系染料、アントラキン系染
料、インゴイド系染料、ステルベンゼン系染料等が挙げ
られる。また、アルミフレーク、ニッケル粉、金粉、銀
粉等の金属粉等を使用してもよい。これらの材料はでき
るだけ微粒子のものがよい。

【００２１】該積層シートに、種々の機能を付与するた
めに、各種機能性付与剤を添加することもできる。上記
各種機能性付与剤とは、導電性材料、結露防止剤、フォ
トクロミック化合物、防錆剤等である。さらに、上記積
層シートの意匠性を高めるために、印刷等の模様付けを
行う場合もある。この場合の印刷は、表面層に設けるよ
りも基材層の表面側に設けるのが好ましい。

【００２２】上記積層シートの製造方法は、例えば、共
押出法により積層成形時に、熱融着により表面層と基材
層とを一体成形するものであってもよく、両層を接着層
を介して一体成形するものであってもよい。

【００２３】上記接着層を構成する材料としては、表面
層を構成する熱可塑性ウレタンエラストマー及び基材層
を構成する熱可塑性エラストマーと接着性を有するポリ
マーが好適に用いられる。すなわち、主鎖または側鎖に
水酸基、アミド基、エポキシ基、カルボン酸基、カルボ
ン酸エステル基などの官能基を有する化合物を含むポリ
マーが好ましく用いられ、例えば、酸変成されたスチレ
ン−ブタジエン−スチレン共重合体、酸変成されたスチ
レン−エチレン−ブチレン共重合体、酸変成されたポリ
プロピレン、酸変成されたポリエチレン等が挙げられ
る。

【００２４】上記共押出法とは、複数の押出機から押し
出された複数の層を一体に積層する方法で、例えば、幅
方向にシート状になる前に樹脂を積層するフィードブロ
ック法、マニホールドで樹脂をシート状にした後に金型
内で積層するマルチマニホールド法、金型の出口で積層
するマルチスロットルダイ法等が挙げられる。

【００２５】また、基材層の裏面側（表面層側の反対
側）には、さらに、積層シートにクッション性を付与す
るために合成樹脂よりなる発泡体層が積層されてもよ
い。

【００２６】該合成樹脂としては、例えば、ポリプロピ
レン、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリス
チレン、スチレン−無水マレイン酸共重合体等のポリス
チレン系樹脂；ポリウレタン系樹脂；ポリ塩化ビニル系
樹脂；各種熱可塑性エラストマーなどが挙げられるが、
接着層なしで積層できるポリオレフィン系樹脂が特に好
ましい。

【００２７】上記真空成形方法としては、特に限定はな
く、例えば、ストレート成形法、ドレープ成形法、プラ
グアシスト成形法等が挙げられる。

【００２８】上記真空成形型の材質としては、特に限定
はなく、例えばアルミニウム、亜鉛、鉄、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、木、石膏等が挙げられる。

【００２９】上記真空成形時の型の加熱表面温度は、低
すぎると型表面のシボ（凹凸）模様の転写性が悪く、高
すぎると冷却効率が悪いので、積層シートの表面層が１
３０〜１６０℃となるように加熱するのが好ましい。

【００３０】上記真空成形時の吸引圧力は、積層シート
の表面層に形成されるシボ形状及びその積層シートから
形成される成形体の形状により決まるので特に限定はさ
れないが、成形効率を考慮すると、７５０ｍｍＨｇ以上
が好ましく、７００ｍｍＨｇ以上がさらに好ましい。

【００３１】上記凹凸模様は、特に限定はなく、艶消し
シボ、皮シボ、ペルカシボ等の単独あるいは複合が挙げ
られるが、高級感を考慮すれば、艶消しシボ、皮シボが
好ましく、艶消しシボと皮シボの複合が更に好ましい。

【００３２】上記艶消しシボとは、シボ転写後のシート
が艶消しになっていれば、特に限定はないが、ハイタッ
チ感を考慮すれば、凹凸模様の深さが浅いと艶消し性が
失われるので、シボの凹凸の深さは平均１〜５０μｍが
好ましい。

【００３３】上記皮シボとは、シボ転写後表面が天然皮
革のような風合いを示すシボ形状であり、その凹凸の深
さは、ランダムであり、特に限定されないが、深すぎる
とハイタッチ性が失われ、浅すぎると高級感が失われる
ので、シボの深さは平均５０〜３００μｍが好ましい。

【００３４】

【作用】真空成形時に、積層シートの表面層側を真空成
形型の表面に当接させることにより、該真空成形型表面
に設けられた凹凸模様を積層シートの表面層表面に転写
させ、積層シートの表面にシボ模様を形成することによ
り、積層シートの延伸度合いに関係なくその表面に凹凸
模様を均一にしかも確実に転写できる。このように、型
表面の微細な凹凸模様をシート表面に転写すると同時に
成形することができるので、高級感、艶消し感及びハイ
タッチ感のある成形体が比較的容易に得られる。

【００３５】

【実施例】

Ａ .積層シートの製造方法 下記条件でフィードブロック式押出用Ｔダイによる共押
出成形を行い積層シートを得た。

【００３６】共押出成形装置としては、図１に示すもの
を用いた。この装置は、複数の押出機４、５、６を有す
るフィードブロック７と、Ｔダイ８と、を有し、Ｔダイ
８から押し出されたシート１０は、発泡シート１１と重
ねられて引き取りロール１２、１２により引き取られる
と同時に積層されるようになっている。

【００３７】上記押出機４からは接着層用樹脂が押し出
され、押出機５からは基材層用樹脂が押し出され、押出
機６からは表面層用樹脂が押し出される。

【００３８】なお、以下の実施例及び比較例で使用した
材料と共押出条件は、次の通りである。

【００３９】（原料樹脂） 表面層：熱可塑性ウレタンエラストマー（旭ガラス社
製：商品名ＮＰ３４２９、ＪＩＳ Ａ硬度８５）１００
重量部、弾性微粒子（大日本インキ化学工業（株）製バ
ーノックＣＦＢ１０１−４０クリアー平均粒径８μｍ）
５０重量部 接着層：酸変性されたポリエチレン（三井石油化学社製
アドマーＱＦ５５１） 基材層：熱可塑性オレフィン系エラストマー（三井石油
化学社製：商品名ミラストマー５０３０Ｎ）７０重量
部、直鎖状低密度ポリエチレン（三井石油化学社製：商
品名ＵＺ２０２１Ｌ）１０重量部、ポリプロピレン（三
井石油化学社製：商品名Ｆ６５０）１０重量部を混合し
たもの。

【００４０】発泡体：ポリプロピレンフォーム（積水化
学社製ＳＰＶ２５０２） （共押出条件） 押出機４（プラスチック工学研究所社製ＧＴ−４０）
（接着層樹脂用）：４０ｍｍ押出機、Ｌ／Ｄ＝２６、圧
縮比＝３ 押出機５（プラスチック工学研究所社製ＧＴ−５０）
（基材層樹脂用）：５０ｍｍ押出機、Ｌ／Ｄ＝２６、圧
縮比＝３ 押出機６（プラスチック工学研究所社製ＵＴ−４０）
（表面層樹脂用）：４０ｍｍ押出機、Ｌ／Ｄ＝２６、圧
縮比＝３ ダイス（クローレン社製５流路フィードブロック５００
ｍｍ幅エポック３２０１）：幅５００ｍｍ 押出温度 表面層：１９０℃ 接着層：１９０℃ 基材層：２３０℃ 金 型：２００℃ 引き取り速度 ５ｍ／ｍｉｎ 上記のように、多層フィードブロック式押出機により発
泡シートに表面層樹脂、接着層樹脂及び基材層樹脂を押
出後ラミネートして積層シートを得た。得られた積層シ
ートにおいて、表面層厚みは２０μｍ、接着層厚みは１
０μｍ、基材層厚みは３００μｍ、発泡体厚みは２ｍｍ
であった。

【００４１】（実施例１）上記で得られた積層シート１
０を用い、図２に示すコップ状真空成形雌型１を用いて
その型表面に積層シート１０の表面層が接するように真
空延伸成形を行っって成形体を得た。

【００４２】コップ状真空成形雌型１は、型本体１３の
中央部に筒状の凹部１４を有し、該凹部１４の底部の周
囲に吸引孔１５を有している。該凹部１４の底面には凹
凸模様（艶消しシボと皮シボの複合）１６が設けられて
いる。型の詳細は次の通りである。

【００４３】凹部の内径＝１００ｍｍ、深さ＝３０ｍ
ｍ、アルミニウム製、皮シボ平均深さ１００μｍ、艶消
しシボ平均深さ５μｍ 真空成形条件は次の通りとした。

【００４４】加熱方法：遠赤ヒーターにより表面温度が
表面層１４０℃、発泡体１６０℃となるよう加熱した。

【００４５】真空吸引圧：７４０ｍｍＨｇ （実施例２）図３に示す形状のコップ状真空成形雄型２
を用いたこと以外は、実施例１と同様に真空成形して成
形体を得た。

【００４６】上記コップ状真空成形雄型２は、型本体１
７の中央部に筒状の凸部１８を有し、該凸部１８の周囲
と中央部にそれぞれ吸引孔１９を有している。該凸部１
８の上面には凹凸模様（艶消しシボと皮シボの複合）２
０が設けられている。型の詳細は次の通りである。

【００４７】凸部の内径＝１００ｍｍ、高さ＝３０ｍ
ｍ、アルミニウム製、皮シボ平均深さ１００μｍ、艶消
しシボ平均深さ５μｍ （比較例１）実施例１で使用したコップ状真空成形雌型
１において、シボが設けられていない型（図４に示す）
を用いたこと以外は実施例１と同様にして成形体を得
た。

【００４８】（比較例２）実施例２で使用したコップ状
真空成形雌型２において、シボが設けられていない型
（図５に示す）を用いたこと以外は実施例２と同様にし
て成形体を得た。

【００４９】（比較例３）表面層のない積層シートを用
いたこと以外は実施例１と同様にして成形体を得た。

【００５０】得られたシート及び成形体の光沢の評価
は、ＪＩＳ Ｚ８７４１に準じて鏡面光沢試験により行
った。得られた成形体の表面に対して、テーバー式スク
ラッチテスタ（東洋精機社製）を用い、表面層の表面に
傷が付いたときの荷重を耐傷付き性の値として示した。
表面層のハイタッチ感については、２０人の人間による
官能試験で下記評点で評価し、 ハイタッチ感がある ３点 少しハイタッチ感がある ２点 ほとんどハイタッチ感がない １点 その合計点で、 ○：５５点以上 ×：５４点以下 として、表１に併記した。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【発明の効果】本発明の積層シートの製造方法によれ
ば、熱可塑性ウレタンエラストマーよりなる表面層と、
熱可塑性エラストマーよりなる基材層とが積層されたシ
ートを、真空成形時に表面層が金型に接するようにし
て、シボ模様を転写したので、表面に均一な凹凸模様を
有する耐傷付き性及びハイタッチ感の良好な成形体が容
易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層シートの真空成形方法に使用した
共押出装置の模式図である。

【図２】本発明に用いたコップ状真空成形雌型の断面図
を示し、図２ａは型の上面に積層シートを載置した状態
の断面図であり、図２ｂは真空成形した後の状態を示す
断面図である。

【図３】本発明に用いたコップ状真空成形雄を用いた成
形法を示し、図３ａは型の上面に積層シートを載置した
状態の断面図であり、図３ｂは真空成形した後の状態を
示す断面図である。

【図４】本発明の比較例で用いたコップ状真空成形雌型
の断面図である。

【図５】本発明の比較例で用いたコップ状真空成形雄型
の断面図である。

【符号の説明】

１ 雌型 ２ 雄型 ４ 押出機 ５ 押出機 ６ 押出機 ７ フィードブロック ８ Ｔダイ １０ 積層シート １１ 発泡シート １２ 引き取りロール １６ 凹凸模様

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性ウレタンエラストマーを主成分
   としてなる表面層と、熱可塑性エラストマーを主成分と
   してなる基材層とが積層されている積層シートの真空成
   形において、 該積層シートの表面層側を真空成形型の表面に当接させ
   ることにより、該真空成形型表面に設けられた凹凸模様
   を積層シートの表面層に転写させ、積層シートの表面に
   シボ模様を形成することを特徴とする積層シートの真空
   成形方法。