JPH0538729A - 成形品の立体着色方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】図柄に彩色を要する立体彩色成形品の彩色にお
いて、通常の様に成形品作成後に塗装や印刷等の工数の
かかる手段でなく、成形と同時に一体化された形で彩色
外観を持つ立体彩色成形品を得ると共に、これらの作成
が巾広い材料と、より簡易な施工方法にて出来ること。 【構成】必要な図形を有する型材との上に、図柄、材質
に合わせ予め彩色された熱可塑性、又は展性を有するフ
イルム、又はシートを置き、これらを加温、加圧し予め
シートを型上に付着させた後、成形母材となる樹脂等の
成形材料粉体、又は液状物を入れその樹脂等の溶融又は
反応温度迄加圧下で昇温する。所定に溶融又は反応後、
必要により更に無機、木質材等の付着材を置きプレス下
で溶着せしめる。ソリ調整を行い、冷却後型材より離す
ことで、立体彩色成形品を得る。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］上記発明の実用的な用途は極めて
多く多様性を好む現在の時代に容易に彩色造形体を提供
できる．この対象は家具、厨房器、弱電部材、建築材
料、ドアー材、天井材、間仕切材、壁面材料、車両、内
装部材、絵画美術品、広告媒体等であり多方面に利用す
ることができる． ［従来の技術］表面に凹凸のある立体物の彩色化は通常
の彫刻、レリーフ、陶磁器のように手書きが普通で量産
に適しない．その他の方法としてはプラスチックシート
に予め柄模様を着色印刷し或いは転写しこれを裏面より
プレスすることで見掛け上立体化する方法はあるが一般
的には凹凸が２〜３ｍｍの範囲であり、また致命的には
表面により微細な立体模様の作成は困難で有る．球面、
凹凸、曲面に対するパット印刷、転写印刷等があるが微
細な表面彩色立体模様物の作成は困難である．その他プ
レコートメタル等に印刷或いは転写マーク等により彩色
図柄を入れ後でフォーミングする方法もあるがいずれも
図柄自身は平面で立体的でなく迫力に乏しい．これ以外
に「流し塗り」工法に見られる様に立体的に木目等を描
く方法もあるが、図柄に変化が無く彩色も限定され彫刻
立体物自体の彩色化を工業的に且つ簡単に実施する工法
はみあたらない． ［発明が解決しようとする課題］立体模様の彩色化に於
いて従来の技術で解決できなかった表面の変化に対し微
細な点まで追随し、実体感を付与させると共に工業的な
生産を可能ならしめることを発明の課題とするものであ
る． ［課題を解決するための手段］加熱又は加圧により伸び
又は展性を有するプラスチックシートに着目し、この表
面にあらかじめ彩色を必要とする立体模様に応じて彩色
図柄を与えておき立体模様の型体の内面にこのシートを
図柄が合うように設置し、加熱又は加圧により型体にな
じませておいてから更にその上部に成形母材を入れ加温
プレス又は他の方法で成形する事により微細表面の変化
まで彩色化を可能ならしめる方法を見出だしたものであ
る． ［本発明の詳細］模様を有する型体の上に予め着色又は
及び図柄に彩色した加温又は加圧延伸性のあるプラスチ
ックのシートを単独又は複数枚を置き、その上に粉体又
は顆粒状又は溶液状の常温反応性硬化樹脂或いは加熱反
応硬化樹脂又は変性合成樹脂又は無機成形母材を入れ更
に成形物を母材を付着させるパネル（成形付着素材）を
置くか、成形物だけを取り出す場合は耐熱離型紙を置
き、常温又は加温しながら型材と成形母材に圧力を加え
る事により成形をおこなう．図柄彩色シートが適度に伸
び型体の細部にまで入り込み真の（見掛上でない）彩色
模様物を得る方法を見出したものである．この彩色シー
トは成形母材の主体となる粉体又は液状樹脂の溶融或い
は硬化温度内で溶融又は軟化或いは加圧の併用下で適度
の伸びを有するプラスチック体で成形時に型体の凹凸の
厚みに追随する伸びと厚みを持つことが必要である．こ
のシートの組成としては、ポリエチレン、エチレン酢ビ
コポリマー、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、
ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリル、ポリ塩
化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラー
ル、ナイロン、ポリエステル、ＡＢＳ、ＡＳ等を用いる
事ができるがこれ以外に架橋剤をブロックした変性フイ
ルム等も使用できる．これらの厚みは５μ〜１，０００
μであり５μ以下では破れるケースが多く１，０００μ
以上では模様に追随しない．好ましくは１５〜１００μ
である．また伸び率としては特に制限はないが好ましく
は１００％〜４００％の範囲である．これらのシートは
成形母材の樹脂との接着性を良くするためあるいは彩色
性を良くする為各種表面処理や或いは接着剤を使用して
もよい．又最も重要な彩色は塗料、印刷インク、グラビ
アインク、転写マーク等で図柄に彩色を与える他シート
自身を透明着色、不透明着色による色付も可能である．
更に型体の形状や図柄により彩色面を型体に対し内側．
外側いずれでも使用できる他、２種類以上のシートを併
用することもできる．また図柄はシートの伸びなどを予
測し図柄を事前に収縮した形に描く事もでき、又加熱に
より色あいの変化が予測される場合は事前に配色を変え
る事もできる．尚この図柄、彩色はカラープリント機に
よりフイルムに印刷されたシートを適用するのも本発明
の特色である．これらのシートは予め加温された型体の
上に置き、ヘラやスポンジ、或いは雄型、或いはブロー
又は及び真空成形の各方式即ちストレートフォーミン
グ、プレッシヤーフォーミング、ドレープフォーミング
等により、型の凹凸度、母材の種類に応じ調整しながら
型体に予備フォーミングした後でを母材を加えるもので
ある．型体としてはプレスにより成形できる物であれば
材質は問わないが好ましくは比較的に安価に成形可能な
シリコーンゴムタイプを用いる．その他の型体を用いる
場合はシリコーン樹脂、有機金属塩等の離形剤や上塗り
が必要な場合はペインタブル離形剤を用いる．成形母材
となる合成樹脂は粉体又は顆粒状の熱可塑性のポリ塩化
ビニル、ＡＢＳ、ポリアクリル、ナイロン、ポリプロピ
レン、ポリエチレン、ならびにこれらの変性重合体、反
応性タイプのフェノール、エポキシ、ウレタン等の単体
或いは顔料、増量材、可塑剤等で変性したものを用いる
事ができるが好ましくは粉体塗料の様に顔料、増量材等
調整されたものを使用する．又これらは更に軽量化の為
に各種増量材古紙、木屑、中空プラスチック、中空無機
材等を併用する事ができる．これらの粒径は２０μ〜
３，０００μ程度が好ましい範囲であり場合によっては
シート接触面とその背後を粒径で分け、表面を細かい粒
径でより緻密性を付与する等図柄により調整をおこなう
事もできる．粉体塗料はエポキシタイプ（エポキシ酸無
水物、エポキシアミン、エポキシ脂肪酸二塩基酸）、エ
ポキシ−ポリエステル、アクリル、アクリル−ポリエス
テル等用途により選択可能である．これらの樹脂は粉体
或いは顆粒状の他に加温溶融タイプの他には液状タイプ
も使用する事ができる．液状ノンソルタイプでも顔料、
可塑剤等で調整したものも対象となる．成形母材の無機
材料のうち、通常常乾タイプとしては、セメント−砂等
の混合物、石膏材、並びにこれらの補強剤としてのガラ
ス繊維、カーボン繊維、チタン酸カリウイスカー等の繊
維類ほか顔料、寒水砂、シラスバルーン、中空ガラス等
を適宜に配合し得る．更に必要によりアルミ等を加え発
泡体にする事もできる．常乾並びに焼付けの可能タイプ
としては、アルカリ金属シリケートをベースとし、架橋
剤としてケイ弗化物、各種鉱酸、金属粉末、多価金属酸
化物、多価金属塩等の組合わせ物や、これに顔料、各種
砂等の増量剤、前記繊維状補強剤等を加えて液状又はペ
ースト状にする．要求性能により常乾から２００℃で２
０〜６０分の加熱により成形出来るもである．この他コ
ロイダルシリカにアクリル、アクリリル共重合体エマル
ション、無機顔料、増量剤を加えたタイプのものも使用
できる．成形母材を付着させる成形付着素材としては木
材、無機材、プラスチック、金属、ガラス、紙の各種が
利用できるが成形母材の成形時の収縮応力に耐えるもの
が望ましい．成形付着素材を使用せず成形物としてのみ
取り出し、後で別のものに付着させる場合は成形付着素
材の代わりに耐熱性の離型紙等を用いて行う．成形時に
は粉体の場合は反応温度等を考慮し徐々に加圧する事が
必要である．この様にして得られた立体彩色された成形
品の表面に更にＵＶ硬化クリアーウレタン、アクリルメ
ラミン、ポリエステル等のクリアー塗装や着色透明クリ
アー、フォトクロミック芳香性等を有するクリアー等で
加工する事ができる他電子線をあたえる事で彩色成形品
をより強化する事も可能である． ［実施例］ １．５〜１０ｍｍの凹凸を有する１５０ｍｍ×１５０ｍ
ｍの造型物をシリコーンゴムにて型どりをする．この型
体を１００〜１２０℃に予熱し造形物に適合した任意の
彩色された図柄を有するポリ塩化ビニル樹脂シート又は
既存の印刷ポリ塩化ビニルシート（ステンドグラス粘着
シートＳＧ−７５０ローゼ、モダンプラスチック工業株
式会社、塩化ビニール製）又はワンタッチシートマホガ
ニー（泉興業株式会社、塩化ビニール）を型体より１０
ｍｍおおき目に切りかるく均一に型体に押し付けその上
から軽質炭酸カルシゥム６０％を含むエポキシ−ポリエ
ステル粉体塗料の顆粒を均一にやヽ多い目に入れその上
から予め約１００℃に加温した厚み１ｍｍの１５０ｍｍ
×１５０ｍｍの鋼板を乗せ１８０℃に加温しながら圧力
（５ｋｇ／ｃｍ^２）をかけ２０分間保持し硬化させる．
型体から取り外し彩色された図柄を有する立体成形物を
得た． ２．同上の方法により成形物表面にＵＶ硬化アクリル系
ハードコートを塗布し保護層を作成した． ３．直径１５ｃｍ高さ２０ｃｍの円柱形の造型物の表面
をシリコーンゴムで割型式の型体をとる．これを同径の
厚み１ｍｍの円筒形に入れ約１００℃に加温後、彩色図
柄塩ビシート（ステンドグラス粘着シートＳＧ−７５０
ローゼ）を同径の寸法に切り型体の内面に添わせる．こ
れを加圧下で型体に付着させた後直径１４．５ｃｍの厚
み０．５ｃｍの円柱を入れその間に液状エポキシ（シエ
ルエポキシ８２８）１００重量部に対しダイトクラール
ＳＫ−９００ＦＢ（大都産業株式会社）５０重量部の割
合で調合した樹脂液をいれる．上部に蓋をし加圧（５ｋ
ｇ／ｃｍ^２）、８０℃で２０分間放置する．冷却後割型
体から離形し立体彩色成型物をえた． ４．１．において樹脂が顆粒の塩化ビニル樹脂である立
体彩色成形物を得た． ５．１．において塩化ビニルシートを型体に密着させた
後で木粉５０％を含有するエポキシ−ポリエステル粉体
を振りかけ１．と同様に成形して立体彩色成形物を得
た． ６．厚さ１ｃｍ、１５ｃｍ×２０ｃｍの模様金型の内面
に離型剤リリザーゲンを塗布し１００℃に予備加熱した
後デザインをカラーコピーした塩ビカラーコピー紙を１
７ｃｍ×２２ｃｍにカットし模様金型の上に置き予め手
で押さえた後、裏面側に被塗装物を接着するパネルを置
き両者を万力で固定後エアー２ｋｇ／ｃｍ^２を徐々に加
え塩ビカラーコピー紙を金型に貼り付ける．その後デイ
スモフェン１１５０（住友バイエル）１００重量部に水
１重量部を加えて混合しデイスモジュールＶＬ（住友バ
イエル）４０重量部を調合した樹脂液を直ちに入れ注入
口を閉じ樹脂液を発泡させ発泡圧で成形する．この時温
度は７０〜８０℃に保ち３０分放置後、冷却して万力を
はずし着色彩色した立体成形体をとりだす． ７．１．においてシリコーンゴムンの型体に図柄上差支
えない適切な箇所に直径０．５〜１ｍｍの穴を複数箇あ
け、これを１３０℃にプレヒートする．別にこの型体を
受け入れる真空ポンプが接続された台を準備しこの上に
プレヒートされた型体を置く． この上に１．にて使用
した印刷ポリ塩化ビニールシートを置き、ポンプを作動
させ真空成形的に型体にシートを密着させる． 別に水
ガラス（ケイ酸ソーダ３号）１００部とリチウムシリケ
ート３５を１０部混合したＡと酸化チタン１５部、酸化
亜鉛２０部、トリポリリン酸二水素、アルミニウム８
部、カオリン３０部に水２０部を入れ混合したペースト
Ｂを準備し、ＡとＢを混合し十分攪拌してからシートを
密着させた型体の上に加え表面を平にしてから離形性の
耐熱紙（弗素樹脂コート紙）を置き更に鉄板を重ねて２
〜３ｋｇ／ｃｍ^２を加え１８０℃で２０分加温成形し無
機図柄成形体を得る． ８．７．の様に図柄シートを型体に密着させてから温度
を約５０℃に下げ、母材として水ガラス（ケイ酸ソーダ
３号）１００部、硅砂８号３００部、炭酸カルシウム３
０部、リチウムシリケート３０部、エタノール４部、１
〜２ｍｍのガラス繊維２０部を加え混合する．これにト
リポリリン酸二水素アルミニウム１２部、水１０〜１５
部を混合ししたものを加え両者を十分混合してから、５
０℃に下げたシート密着の型体の上に均一に入れ、更に
７．で実施したと同様の離形性の耐熱紙（弗素樹脂コー
ト紙）、鋼板を置き１〜２ｋｇ／ｃｍ^２の圧力を加えな
がら２〜３時間放置し、無機図柄成形体を得る．この場
合、この母材の代わりに石膏粉末を水にときペースト状
のものを流し込み無機図柄成形体を得る事も出来る． ［発明の効果］従来の立体模様の彩色化が外観的に平易
になるか、手数が掛かるに対し本発明はより真実性と立
体感に富んだ緻密な彩色立体図柄をうる事ができ、且つ
工業的にも容易に生産出来る効果を有している．

【図面の簡単な説明】 第１図は平面凹凸型を示す側面図、第２図は彩色塩ビシ
ート２を沿わせた状態を示す側面図、第３図は粉体塗料
３と鋼板４を積層した状態を示す側面図、第４図は立体
彩色成型物を示す側面図、第５図は割型式の型体５．６
の状態示す立体図、第６図は円筒７の内側に割型５．６
をセットしてその内面に彩色図柄塩ビシート８を沿わせ
中央に円柱９を置き液状エポキシ樹脂１０を注入した状
態を示す横断面図、第７図は同じく縦断面図をしめす．
第８図は完成した彩色された成形品を示す．第９図は彩
色図柄塩ビシート１４を真空成形法により凹凸型体１５
に沿わせる為の保護枠１６、真空ポンプ１８、並びに吸
気孔１７の状態を示す横断面図である． １ ：平板形シリコーンゴム型体 ２ ：彩色された図柄を有する塩ビシート ３ ：エポキシーポリエステル粉体塗料 ４ ：鋼板 ５．６：割型シリコーンゴム型体 ７ ：円筒型 ８ ：彩色図柄塩ビシート ９ ：円柱 １０ ：液状（硬化剤配合）エポキシ １１ ：上蓋 １２ ：下蓋 １３ ：注入加圧口 １４ ：彩色図柄塩ビシート １５ ：凹凸型体 １６ ：保護枠 １７ ：吸気孔 １８ ：真空ポンプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．成形硬化温度以下で溶融または軟化する彩色シート
   を型体と成形母材、成形付着素材の間に挟み圧縮または
   圧縮加温する事により立体着色化する方法． ２．溶融または軟化する彩色シートを型体の上に置きブ
   ロー又は真空成形方式により密着させた後成形母材、成
   型付着素材と圧縮または圧縮加温する事により立体着色
   化する方法． ３．上記成形母材が粉体または顆粒状で熱可塑性樹脂ま
   たは熱硬化性樹脂またはこれらに顔料、増量材を含む上
   記請求項１及び請求項２の成形品の立体着色方法． ４．上記成形母材が液状またはゾル、ペースト状である
   熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂または顔料、増量材を
   含む上記請求項１及び請求項２の成形品の立体着色方
   法． ５．上記成形母材が液状またはゾル、ペースト状である
   無機質材料又は無機質材料に顔料、増量材、成形補助剤
   を含む上記請求項１及び請求項２の成形品の立体着色方
   法． ６．彩色シートが熱可塑性樹脂ならびに熱硬化性樹脂で
   ある上記請求項１及び請求項２の成形品の立体着色方
   法． ７．シートが着色またはおよびカラープリント又はおよ
   び模様印刷された上記請求項１及び請求項２の成形品の
   立体着色方法． ８．成形付着素材が木材、無機材、プラスチック、金属
   等である上記請求項１及び請求項２の成形品の立体着色
   方法．