CN102691216A - 汽车内饰材料用合成皮革 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供如真皮般粘腻感少、且具有湿润的触感的汽车内饰材料用合成皮革。本发明的汽车内饰材料用合成皮革,其特征在于,其是在具有单层或多层结构的无纺布或编织物的基材层上形成有单层或多层的由合成树脂构成的树脂层的合成皮革,所述树脂层的至少1层含有吸湿性微粒,作为最外表皮的层具有有机系微粒,通过发汗模拟装置测定的由发汗开始到1分钟后的手掌内湿度的上升(ΔH)为18%RH以下,1.47N/cm2荷重时的平均表面摩擦系数(MIU)为0.20以上,表面粗糙度(SMD)为2.5μm以下,低荷重(0.098N/cm2)时的压缩位移量为0.16mm以上。
Description
技术领域
本发明涉及汽车内饰材料用合成皮革,其虽然为合成皮革,但与真皮同样地抑制手掌内湿度的上升水平,且具有如真皮般湿润的触感。
背景技术
通常用于汽车内饰材料的合成皮革、即所谓的PVC(polyvinylchloride)在皮革风格外观和价格、耐磨耗性、成形性等方面优异。合成皮革目前被大量用作车辆用途,特别是汽车内饰材料、例如普通汽车的顶棚表皮材料、门饰板材料、仪表板材料、汽车坐椅表皮材料等。
然而,PVC,其以聚氯化乙烯为构成成分,因而担忧废弃后焚烧时二噁英的产生,并且由于近年来环境问题的增加,其使用也渐渐受到限制。
另外,还研究了PVC以外的合成皮革。例如,提出了如下方案:在无纺布等基材层上形成由合成树脂构成的表皮层,并具有至少1层以上含有吸湿放湿吸水散热性纤维或吸湿放湿吸水散热性粉末的层的人造皮革(参照专利文献1(权利要求1));在纤维质基体上叠层有包含丝胶的合成树脂层的合成皮革(参照专利文献2(权利要求1));在基布上依次设置热塑性聚氨酯系弹性体发泡层和热塑性聚氨酯系弹性体非发泡层而成的合成皮革(参照专利文献3(权利要求1));使包含导电性粉末的聚氨酯树脂浸渗于无纺布基材,并发泡而成的合成皮革,其中所述无纺布基材是将含有镀金属合成纤维的合成纤维网交织结合而成的(参照专利文献4(权利要求1));使聚合物浸渗于无纺布而成的合成皮革,其中所述无纺布的每单位面积具有规定的重量拉伸强度,且多成分连续长丝被分割成具有纤度<0.2dtex的极细连续长丝且被固定(参照专利文献5(权利要求1))等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-266113号公报
专利文献2:日本特开2006-307414号公报
专利文献3:日本特开2006-077349号公报
专利文献4:日本特开平06-184951号公报
专利文献5:日本特表2003-511568号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,由现有普通的合成皮革构成的汽车内饰材料,其在由手或脚等的皮肤接触时触感不良,在感到粘腻、甚至感到对皮肤的贴合的方面并不充分。即,虽然是合成皮革,但至今并没能获得与真皮同样抑制手掌内湿度的上升水平、具有如真皮般湿润的触感的汽车内饰材料用合成皮革。
本发明的目的是解决所述现有的问题,并提供一种汽车内饰材料用合成皮革,其虽然为合成皮革,但具有如真皮般湿润的触感。
用于解决问题的方法
本发明人等进行深入研究,结果发现,为了获得湿润的感觉,重要的是,(a)粘腻感少、(b)与接触时表面粗涩地滑动的感觉不同,表面光滑、略有抵抗感,(c)凹凸感小、无粗涩感、纹理细腻且柔滑,(d)挤压则变柔软。本发明人等发现了用于分别达到上述内容的方法,并完成从“粘腻感”、“光滑感/抵抗感”、“柔滑且纹理细腻”、“柔软”这四个方面实现湿润的汽车内饰材料用合成皮革的发明。
本发明的汽车内饰材料用合成皮革,其特征在于,其是在具有单层或多层结构的无纺布或编织物的基材层上形成有单层或多层的由合成树脂构成的树脂层的合成皮革,上述树脂层的至少1层含有吸湿性微粒,作为被人接触侧的最外表皮的层含有有机系微粒,通过发汗模拟装置测定的由发汗开始到1分钟后的手掌内湿度的上升(ΔH)为18%RH以下,1.47N/cm2荷重时的平均表面摩擦系数(MIU)为0.20以上、表面粗糙度(SMD)为2.5μm以下,低荷重(0.098N/cm2)时的压缩位移量为0.16mm以上。由此获得具有湿润的触感的合成皮革。
上述有机系微粒的玻璃化转变温度(Tg)优选为-10℃以下,进一步优选上述有机系微粒的平均粒径为1μm~30μm、上述树脂层中的上述有机系微粒的含量为0.5g/m2~50g/m2。通过这些构成,能够在接触合成皮革的瞬间,赋予更湿润的触感。
上述吸湿性微粒的平均粒径优选为1μm~50μm。另外,上述树脂层的吸湿性微粒的含量优选为2g/m2~50g/m2。作为上述吸湿性微粒,优选其50质量%以上以丙烯酸系交联聚合物作为原料。
上述基材层优选为具有由构成上层的纤维结构体与构成下层的纤维结构体通过机械交织层叠而成的两层结构的无纺布,上层的目付量为40g/m2~150g/m2、构成上层的纤维的纤度为0.0001dtex~0.5dtex,下层的目付量为40g/m2~200g/m2、构成下层的纤维的纤度为1.5dtex~10.0dtex。
在上述基材层为具有单层或多层结构的无纺布的情况下,该无纺布优选密度为120kg/m3~250kg/m3、断裂强度为400N~1000N、且硬挺度为1mm~120mm。
发明效果
本发明的汽车内饰材料用合成皮革,其树脂层的至少1层含有吸湿性微粒,作为最外表皮的层具有有机系微粒,并且通过发汗模拟装置测定的由发汗开始到1分钟后的手掌内湿度的上升(ΔH)为18%RH以下,并且1.47N/cm2荷重时的平均表面摩擦系数(MIU)为0.20以上、表面粗糙度(SMD)为2.5μm以下,低荷重(0.098N/cm2)时压缩位移量为0.16mm以上,因而其能够实现如真皮般湿润的触感。
具体实施方式
以下,说明本发明的详细内容。
本发明的汽车内饰材料用合成皮革为在具有单层或多层结构的无纺布或编织物的基材层上形成有单层或多层的由合成树脂构成的树脂层的合成皮革。并且其特征在于,上述树脂层的至少1层含有吸湿性微粒,作为最外表皮的层具有有机系微粒,并且通过发汗模拟装置测定的由发汗开始到1分钟后的手掌内湿度的上升(ΔH)为18%RH以下,并且1.47N/cm2荷重时的平均表面摩擦系数(MIU)为0.20以上、表面粗糙度(SMD)为2.5μm以下,低荷重(0.098N/cm2)时的压缩位移量为0.16mm以上。另外,本说明书中“多层”是指两层以上的意思。
实际上,人接触汽车内饰材料时所感受的粘腻感被推定是在皮肤与内饰材料之间存在的水分(汗)没有被处理的原因。因此,申请人使用发汗模拟装置试验法(皮肤模型试验法),研究了与实用的对应关系。其结果发现,通过使树脂层含有吸湿性微粒、并将由发汗开始到1分钟后的手掌内湿度的上升(ΔH)抑制到18%RH以下,能够抑制粘腻感。进一步发现:通过使最外表皮层含有有机系微粒,并调节平均表面摩擦系数(MIU)、表面粗糙度(SMD),与此同时控制低荷重(0.098N/cm2)时的压缩位移量,能够获得具有湿润的触感的合成皮革,并完成了本发明。
上述试验法为考虑到通常一定的水蒸气和热被供给到内饰材料表层中这样的实用环境的模型评价法。该评价法使用发汗模拟测定装置(东洋纺织株式会社制),以如下条件实施发汗,并测定加热板与试样之间的空间的温度湿度,所述条件为水供给量:140g/m2.h、加热板温度:37℃、试样-加热板距离:0.5cm、环境温度湿度:20℃×65%RH、发汗模式:从试验开始发汗5分钟。
本发明的汽车内饰材料用合成皮革的ΔH为18%RH以下,优选为16%RH以下,更优选为15%RH以下。在上述ΔH超过18%RH时,作为汽车内饰材料用合成皮革的粘腻感变强,失去湿润感。另外,上述ΔH的下限没有特别限定,为0%RH。
另外,汽车内饰材料用合成皮革的1.47N/cm2荷重时的平均表面摩擦系数(MIU)为0.20以上、更优选为0.22以上、进一步优选为0.25以上。平均表面摩擦系数是表示合成皮革的手感的指标,其值越大则表示表面的抵抗感、光滑感越大。若上述平均表面摩擦系数为0.20以上,则汽车内饰材料用合成皮革的湿润感更优异。上述平均表面摩擦系数的上限没有特别限定,通常为1.0。
另外,汽车内饰材料用合成皮革的表面粗糙度(SMD)为2.5μm以下,更优选为2.2μm以下,进一步优选为2.0μm以下。表面粗糙度(SMD)是表示合成皮革的表面手感(例如,粗涩感、粗糙度、凹凸感)的指标。该值越小则粗涩感越小,越没有粗糙度、凹凸感,得到柔滑且纹理细腻的感觉,湿润感更优异。上述表面粗糙度(SMD)的下限没有特别限定,通常1.0μm以上。
另外,汽车内饰材料用合成皮革的低荷重(0.098N/cm2)时的压缩位移量为0.16mm以上,更优选为0.18mm以上、进一步优选为0.20mm以上。低荷重(0.098N/cm2)时的压缩位移量是表示合成皮革的柔软度的指标,其值越大则位移量越大,表示获得柔软的感觉。由于发现了人与物体接触时,在较小的按压力下位移量越大的物体越感到柔软的倾向,因而以低荷重(0.098N/cm2)时的压缩位移量作为柔软度的指标。上述低荷重(0.098N/cm2)时的压缩位移量的上限没有特别限定,通常为1.0mm以下。
汽车内饰材料用合成皮革的目付量优选为250g/m2以上、更优选为300g/m2以上、进一步优选为350g/m2以上。作为上限,优选为700g/m2以下、更优选为650g/m2以下、进一步优选为600g/m2以下。若目付量为上述范围内,则成为机械特性优异、且轻量的汽车内饰材料用合成皮革。
基材层
作为构成具有单层或多层结构的无纺布或编织物的基材层的纤维,优选由热塑性树脂构成的合成纤维。另外,作为构成纤维,可以根据需要混棉或混纤天然纤维、再生纤维、半合成纤维、无机纤维等。
作为形成上述合成纤维的热塑性树脂,只要具有纤维形成功能,则没有特别限定,可以使用例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1,3-丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、以及以这些作为主体、并进一步使用间苯二甲酸作为共聚成分的低熔点聚酯等聚酯类;聚丙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、丙烯与其他α-烯烃的二~三元共聚物等聚烯烃类;聚酰胺6、聚酰胺66等聚酰胺类;或这些的混合物、共聚物等。
由这样的热塑性树脂获得的合成纤维可以为单一成分系,也可以为芯鞘型、偏心芯鞘型、并列型、海岛型等的多成分系,纤维截面的形状也没有特别限定。另外,还可以根据需要含有消光剂、颜料、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、结晶成核剂、阻燃剂、抗螨剂等各种添加剂。
上述基材层的目付量优选为50g/m2以上、更优选为100g/m2以上、进一步优选为150g/m2以上,优选为450g/m2以下、更优选为400g/m2以下,进一步优选为350g/m2以下。若基材层的目付量为上述范围内,则能够获得机械特性优异、轻量的汽车内饰材料用合成皮革。
在使用无纺布作为上述基材层的情况下,优选具有由构成上层的纤维结构体与构成下层的纤维结构体通过机械交织叠层而成的两层结构的无纺布。特别是优选具有如下所述的两层结构无纺布:上层的目付量为40g/m2~150g/m2、构成上层的纤维的纤度为0.0001dtex~0.5dtex,下层的目付量为40g/m2~200g/m2、构成下层的纤维的纤度为1.5~10.0dtex。
用于上述基材层的原料无纺布的上层、下层都可以为短纤维无纺布或长纤维无纺布中的任一种,从确保更良好的机械特性的观点出发,优选长纤维无纺布。对于该制造方法没有特别限定,作为优选的方法,若为长纤维无纺布,则可列举出纺粘法、喷熔法等,若为短纤维无纺布,则可列举出梳理法、气流法等。
作为上述基材层的原料无纺布的上层通过使纤度为0.5dtex以下,成为致密性高、几乎没有硬块、具有消费者喜欢的手感、柔软性优异的基材。上层基材的纤度的下限没有特别限定,从确保强度的观点出发优选为0.0001dtex以上。另外,在考虑到生产率等的情况下,上层基材的更优选的纤度为0.01dtex~0.4dtex、进一步优选为0.1dtex~0.3dtex的范围。
然而,如果仅仅有构成上层的无纺布,则厚重感、高级感欠佳、作为汽车用内饰材料的强度等的基本机械性能也欠佳。因此,通过叠层纤度1.5dtex~10.0dtex的无纺布作为下层、并进行一体化,从而可获得机械特性优异、柔软、轻量、且硬块极少、具有厚重感、高级感的汽车内饰材料用合皮。若下层基材的纤度为1.5dtex~10.0dtex的范围,则能够获得兼具膨松性与柔软性的基材。为了获得平衡更良好的基材,下层基材的纤度优选为1.5dtex~8.0dtex、更优选为2.0dtex~6.0dtex的范围。
上层基材的目付量优选为40g/m2~150g/m2、更优选为50g/m2~140g/m2、进一步优选为60g/m2~120g/m2。若目付量为40g/m2以上,则能够极其有效地发挥由致密化所致的防止硬块的效果,若为150g/m2以下,则能有效地进行与下层的利用刺针法、水刺法(water punch)等进行的机械交织。
下层基材的目付量优选为40g/m2~200g/m2、更优选为50g/m2~180g/m2、进一步优选为60g/m2~160g/m2。通过使目付量为40g/m2以上,可获得基材的厚重感、高级感,若为200g/m2以下,则能够获得不阻碍由上层的致密化所带来的优异的硬块防止性,手感优异、且厚重的基材。
另外,下层基材的初期应力的经、纬均优选为0.1N/5cm~40N/5cm。如上所述,若为纤度小的上层,则不能满足作为汽车用内饰材料的机械性能,因而需要通过下层来获得对上层的增强效果。另外,若下层的初期应力为上述范围,则与上层的柔软性相作用,在上层下层间获得牢固的交织,得到一体性高的叠层基材。为了获得更柔软且具有厚重感、高级感的叠层基材,则下层的更优选的初期应力为1N/5cm~20N/5cm、进一步优选为3N/5cm~10N/5cm的范围。
作为叠层有上层、下层的基材的密度,优选为120kg/m3~250kg/m3、更优选为130kg/m3~240kg/m3、进一步优选为140kg/m3~230kg/m3的范围。在基材的密度不足120kg/m3的情况下,致密性不足,因而成为产生硬块的要因。另外,在超过250kg/m3的情况下,厚度降低、厚重感、高级感受损,因而不优选。
另外,叠层有上层、下层的基材的断裂强度优选为400N~1000N、更优选为500N~900N的范围。若为400N以上,则例如在加工成合成皮革后,用作汽车内饰材料的座位表皮材料的情况下,也不易产生伸展时破裂这样的问题,扩大了用途范围。
进一步,叠层有上层、下层的基材的硬挺度优选为1mm~120mm、更优选为50mm~120mm、进一步优选为70mm~100mm。这是因为若具备1mm~120mm的柔软性,则在加工成为汽车内饰材料用合成皮革的情况下,也能最终加工成有效利用基材的柔软性的最终产品。
树脂层
树脂层由合成树脂形成,可以为单层、也可以为多层。作为形成各树脂层的合成树脂,可列举出例如,聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚醋酸乙烯酯树脂、聚丙烯腈树脂等。这些合成树脂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。这些当中优选聚氨酯树脂。
作为具体的聚氨酯树脂的构成成分,通常为被称为聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂的物质,为使分子量400至4000的聚亚烷基醚二醇、末端具有羟基的聚酯多元醇、聚ε-己内酯多元醇、或聚碳酸酯多元醇等单独或混合物与有机二异氰酸酯反应而获得的物质,根据需要用具有2个活性氢的化合物使其链延长而获得的物质。
作为上述聚亚烷基醚二醇,可列举出例如,聚四亚甲基醚二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、甘油环氧丙烷加成物、末端加成有环氧乙烷的聚醚多元醇、乙烯单体接枝化的聚醚多元醇。作为上述聚酯多元醇,可列举出例如,使乙二醇、丁二醇、己二醇、二乙二醇、二丙二醇、新戊二醇等烷二醇与琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、苯偏三酸等羧酸类进行反应、并使末端成为羟基酸而得到的物质。作为聚碳酸酯多元醇,可列举出例如,聚碳酸乙二酯二醇、聚碳酸酯丁二酯二醇、聚碳酸1,6-己二酯二醇。
作为有机二异氰酸酯,可列举出例如,2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、亚二甲苯二异氰酸酯等的芳香族异氰酸酯;1,6-六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、3-异氰酸酯甲基-3,5,5’-三甲基环己基异氰酸酯、2,6-二异氰酸酯甲基己酸酯等脂肪族异氰酸酯,这些可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
作为上述链延长剂,可以单独或混合使用肼、乙二胺、四亚甲基二胺、水、哌嗪、异佛尔酮二胺、乙二醇、丁二醇、己二醇、二乙二醇、二丙二醇、新戊二醇等、或二羟甲基丙酸、氨基乙烷磺酸的环氧乙烷加成物等能够提高亲水性的二醇类、二胺类。
作为上述聚氨酯树脂,由于耐水解性优异,因而优选使用聚碳酸酯多元醇作为构成成分的聚碳酸酯系聚氨酯树脂。另外,特别是,为了提高合成皮革的耐磨耗性,存在于合成皮革的最外表面的树脂层优选使用由有机硅改性的聚碳酸酯系聚氨酯树脂。
上述有机硅改性型聚碳酸酯系聚氨酯为分子链中具有有机聚硅氧烷骨架、或者分子链末端具有由异氰酸酯基和非反应性的官能团、例如三烷基甲硅烷基、三芳基甲硅烷基等封端的有机硅氧烷骨架的聚碳酸酯系聚氨酯。
吸湿性微粒
上述吸湿性微粒是指,如其名字一样具有吸湿性的微粒。具体来说,吸湿率超过5质量%、优选为20质量%、更优选为35质量%以上。吸湿率的上限没有特别限定,为65质量%左右。
作为这样的微粒的优选例子,有以丙烯酸系交联聚合物作为原料而获得的物质,本发明中,吸湿性微粒的50质量%以上(优选为70质量%以上、更优选为90质量%以上)优选为以丙烯酸系交联聚合物作为原料的物质,优选吸湿性微粒仅由以丙烯酸系交联聚合物作为原料的物质形成。
该“丙烯酸系交联聚合物”是指在如下的丙烯酸系单体、或(甲基)丙烯腈等至少具有聚合性乙烯基和腈基的丙烯腈系单体中根据需要加入其他共聚单体,使由此得到的共聚单体组合物进行共聚,并向上述共聚获得的丙烯酸系聚合物中导入交联结构而成的物质;其中上述丙烯酸系单体为(甲基)丙烯酸;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯等(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸酰胺;等。
上述丙烯酸系聚合物中使用的丙烯酸系单体或丙烯腈系单体可以单独使用1种,也可以同时使用2种以上。另外,作为上述的其他共聚单体,只要不损害最终获得的吸湿性微粒的作用则没有特别限定,例如可以使用卤化乙烯、偏卤乙烯、对苯乙烯磺酸盐等含有磺酸的单体及其盐、苯乙烯、醋酸乙烯酯等乙烯系化合物、亚乙烯基系化合物等。
交联结构的导入可以采用如下方法:在上述共聚单体组合物中进一步加入具有2个以上的聚合性乙烯基的化合物作为形成交联结构的共聚成分,并使其共聚。作为具有2个以上的聚合性乙烯基的化合物,优选使用三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、二乙烯基苯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、亚甲基双丙烯酰胺等。
另外,在丙烯酸系聚合物为丙烯腈系聚合物的情况下,可以通过肼系化合物处理,导入交联结构,其中上述丙烯腈系聚合物是使在丙烯腈系单体中根据需要加入其他的共聚单体而成的共聚单体组合物进行共聚而获得的。作为此时能够使用的肼系化合物,可列举出肼;水合肼、硫酸肼、盐酸肼、硝酸肼、溴酸肼、碳酸肼等肼盐类;乙二胺、硫酸胍、盐酸胍、硝酸胍、磷酸胍、三聚氰胺等肼衍生物等。
上述其他的共聚单体、具有2个以上的聚合性乙烯基的化合物、肼系化合物可以分别单独使用1种、或同时使用2种以上。
上述丙烯酸系交联聚合物均具有羧基或者具有能够改性成羧基的官能团,通过使该羧基、或能够改性成羧基的官能团化学转换为盐型羧基,可获得吸湿放湿性微粒。
作为这样的吸湿放湿性微粒,可列举出例如,使如下所述的丙烯腈系交联聚合物的腈基通过水解而化学转换为盐型羧基的吸湿放湿性微粒,并且其含有1.0mmol/g以上的该盐型羧基;其中所述丙烯腈系交联聚合物为:将含有50质量%以上的丙烯腈的共聚单体组合物进行共聚获得丙烯腈系聚合物,使该丙烯腈系聚合物通过肼系化合物导入交联结构而成的丙烯腈系交联聚合物;或者将含有50质量%以上的丙烯腈、并进一步含有具有2个以上的聚合性乙烯基的化合物等的共聚单体组合物进行共聚而获得的丙烯腈系交联聚合物。
作为更优选的实施方式,可列举出如下的吸湿放湿性微粒等,即,(A)将含有85质量%以上的丙烯腈的共聚单体组合物进行共聚而获得丙烯腈系聚合物,向该丙烯腈系聚合物中通过肼系化合物处理导入交联结构,以使氮含量的增加为0.1~15.0质量%,由此获得丙烯腈系交联聚合物,再使该丙烯腈系交联聚合物的残留的腈基通过水解而化学转换为盐型羧基而成的吸湿放湿性微粒,其具有1.0mmol/g以上的该盐型羧基;(B)将含有50质量%以上的丙烯腈、并进一步含有二乙烯基苯或三烯丙基异氰脲酸酯、以及其他的共聚单体的共聚单体组合物进行共聚并导入交联结构而得到的丙烯腈系交联聚合物,使该丙烯腈系交联聚合物的腈基通过水解而化学转换为盐型羧基而成的吸湿放湿性微粒,其含有2.0mmol/g以上的该盐型羧基。
另外,在(A)的吸湿性微粒中“氮含量的增加”是指,作为原料的丙烯腈系聚合物中的氮含量(质量%)与使该树脂通过肼系化合物处理而导入交联结构后的氮含量(质量%)之差。在该氮含量低于上述范围时,水解工序中有机微粒溶解,且不能导入盐型羧基。另一方面,在超过上述范围时,不能将1.0mmol/g以上的腈基转换为盐型羧基。另外,通过肼系化合物向丙烯腈系聚合物中导入交联的方法只要是通过该交联而使氮含量的增加成为0.1~15.0质量%的方法,则没有特别限定,工业上优选在肼系化合物浓度1~80质量%、温度50~120℃下进行0.2~10小时处理的方法。
作为吸湿性微粒,除了以上述丙烯腈系交联聚合物作为原料的吸湿性微粒以外,还可以优选使用如下所述的吸湿性微粒等:将含有5质量%以上的丙烯酸酯、并进一步含有二乙烯基苯或三烯丙基异氰脲酸酯、以及其他的共聚单体的共聚单体组合物进行共聚,并导入交联结构而得到丙烯酸酯系交联聚合物,使该丙烯酸酯系交联聚合物的甲酯部通过水解而化学转换为盐型羧基的吸湿性微粒,该吸湿性微粒含有1.0mmol/g以上的该盐型羧基。
吸湿性微粒的粒径只要不具有损害汽车内饰材料用合成皮革的机械性质等,就没有特别限定,可以根据用途进行适当选择。其中,在用于被人直接接触的手柄或座位的表皮材料的情况下,由于存在表面粗糙度不被消费者喜欢的情况,因而优选平均粒径为50μm以下、更优选为30μm以下、进一步优选为20μm以下。另外,吸湿性微粒的平均粒径的下限没有特别限定,优选为1μm以上。
吸湿性微粒在汽车内饰材料用合成皮革的树脂层中的含量(树脂层为多层的情况下,全部树脂层中所含的总含量)优选为2g/m2以上、更优选为5g/m2以上。通过含有2g/m2以上的吸湿性微粒,在人接触汽车内饰材料时,在皮肤与内饰材料之间存在的水分(汗)很快被合成皮革吸湿,最终加工成无粘腻感的物质。上述含量没有特别限定,从合成皮革的最终加工、性价比等出发,优选为50g/m2以下、更优选为30g/m2以下、进一步优选为20g/m2以下。
上述吸湿性微粒可以被含有在树脂层的至少1层中。在树脂层为多层的情况下,吸湿性微粒可以仅含有在任意1层中,也可以含有在两层以上的层中。在树脂层为多层的情况下,最外表层中的吸湿性微粒的含量优选为20g/m2以下、更优选为10g/m2以下、进一步优选为5g/m2以下。通过使最外表层中的吸湿性微粒含量减少,从而合成皮革的湿润感变得更良好。
另外,在最外表层含有吸湿性微粒的情况下,最外表层中的吸湿性微粒与有机系微粒的总含量优选为50g/m2以下、更优选为30g/m2以下、进一步优选为20g/m2以下。由此,最外表层所包含的粒子数不会过多,能够进一步降低合成皮革的粗涩感。
在树脂层为多层的情况下,含有吸湿性微粒的层没有特别限定,优选在最外表层以外的层中含有(最外表层不含有吸湿性微粒),更优选在与最外表层相邻的层中含有。另外,在最外表层中不含有吸湿性微粒的情况下,在包含吸湿性微粒的层上形成的树脂层优选具有透湿性或吸湿性。由此,水分被取出放入到树脂层中,并由吸湿性微粒吸收。
有机系微粒
上述有机系微粒,可列举出由在结构的基本骨架上具有碳原子的化合物形成的聚氨酯系、丙烯酸系、尼龙系、烯烃系、聚四氟乙烯系等微粒、有机硅系微粒等各种有机系微粒,没有特别限定。但有机系微粒与上述吸湿性微粒不同,其吸湿性低。具体来说,吸湿性为5质量%以下,优选为3质量%以下。
另外,本发明中,上述有机系微粒的玻璃化转变温度(Tg)优选为-10℃以下、更优选为-20℃以下。若有机系微粒的玻璃化转变温度(Tg)为上述范围,不仅汽车内饰材料用合成皮革的湿润感增大,而且还能够获得表面的消光效果,进一步提高外观性。另外,若代替有机系微粒而使用二氧化硅等无机系微粒,虽然能够获得表面的消光效果,但表面的触感变成粗涩地滑动的感觉,无法获得湿润的感觉。
有机系微粒的玻璃化转变温度(Tg)与构成将要包含有机系微粒的树脂层的树脂的玻璃化转变温度(Tgr)之差(Tg-Tgr)优选为-100℃~+60℃。若为该范围内,则被人接触时不易成为阻力,故优选。上述差(Tg-Tgr)更优选为-40℃~+30℃,进一步优选为-20℃~20℃。若为该范围内,则能够降低被人接触时的不适感,湿润感增加,故优选。另外,形成将要含有有机系微粒的层的合成树脂的玻璃化转变温度(Tgr)优选为-80℃以上、更优选为-60℃以上、进一步优选为-50℃以上,优选0℃以下、更优选为-5℃以下、进一步优选为-10℃以下。
只要不损害汽车内饰材料用合成皮革的机械性质等,上述有机系微粒的粒径没有特别限定,可以根据用途适当选择。但在用于被人直接接触的部件的情况下,存在表面粗糙度不被消费者喜欢的情况,因而平均粒径优选为30μm以下、更优选为20μm以下、进一步优选为10μm以下。另外,有机系微粒的平均粒径的下限没有特别限定,优选为1μm以上。
上述树脂层中的上述有机系微粒的含量(在树脂层为多层的情况下,全部树脂层中所含的总含量)优选为50g/m2以下。上述含量没有特别限定,从合成皮革的最终加工、性价比等出发,更优选为30g/m2以下,进一步优选为20g/m2以下。另外,有机系微粒的上述含量的下限没有特别限定,优选为0.5g/m2以上、更优选为1g/m2以上、进一步优选为3g/m2以上。通过含有上述量的有机系微粒,在接触合成皮革的瞬间,能够赋予更好的湿润感。
有机系微粒的形状没有特别限定,可以没有问题地使用球形、平板、棒状、无定形、长径比显著不同的形状等任何形状。另外,若玻璃化转变温度未消失,则为了赋予耐溶剂性还可以进行交联。另外,为了赋予粘接性等功能性,还可以用脂肪酸类、硅烷偶联剂、钛酸盐等对有机系微粒进行表面处理。
上述有机系微粒只要包含在作为最外表皮的树脂层中就可以。还可以在最外表皮以外的树脂层中含有有机系微粒,优选仅在作为最外表皮的树脂层中含有有机系微粒。
作为本发明的汽车内饰材料用合成皮革的实施方式,可列举出例如,(i)具有单层树脂层,并且该树脂层包含吸湿性微粒和有机系微粒的方式;(ii)具有多层树脂层,并且至少一层含有吸湿性微粒,且最外表层包含有机系微粒的方式;(iii)具有多层树脂层,并且至少一层不含有吸湿性微粒和有机系微粒,且至少一层含有吸湿性微粒、最外表层包含有机系微粒的方式。
本发明的汽车内饰材料用合成皮革能够通过在基材层上形成树脂层进行制造。形成树脂层的方法没有特别限定,根据溶剂,可列举出如下方法:涂布液状化的合成树脂后,使溶剂干燥而形成树脂层的方法、涂布液状的树脂后,使该树脂反应而形成的方法等干式法;贴合由合成树脂形成的树脂薄膜的层压法;涂布液状的树脂后,导入凝固浴并使其凝固的湿式法;等。另外,还可以根据需要对合成皮革的表面实施压花加工或花纹加工,获得期望的外观。
另外,在采用上述层压法的情况下,考虑到与表皮层的粘接力,作为用于贴合树脂薄膜的粘接剂,优选使用聚氨酯系粘接剂。作为聚氨酯系粘接剂,可列举出例如,聚醚系、聚酯系、聚碳酸酯系、或这些的复合型。粘接剂优选固化物的100%模数为0.5MPa~5MPa,考虑耐弯曲性时,特别优选为0.5MPa~3MPa。
本发明的汽车内饰材料用合成皮革虽然为合成皮革,但却是能够与真皮同样程度地抑制手掌内湿度的上升水平、吸湿特性优异,具有湿润的触感的汽车内饰材料用合成皮革。因此,有效利用上述特性,对汽车用内饰材料、特别是转向装置表皮、控制箱表皮、变速杆壳材、仪表板材料、门饰板材料、顶棚表皮材料、汽车坐椅表皮材料等有用。当然,根据与用途的关系,为了满足所需性能,可以与其他原材料组合使用,并且还可以在不降低本发明的性能的范围内实施加工,赋予形状。进一步,还可以在使其产品化的任意阶段,通过添加试剂等而赋予阻燃化、防虫抗菌化、耐热化、防水防油化、着色、芳香性等功能。
实施例
以下列举实施例,更具体地说明本发明,但本发明并不限于下述实施例,还可以在能够适合上述和后述主旨的范围内适当改变而实施,这些改变均包括在本发明的保护范围内。实施例中使用的测定方法如下所述。以下,在没有特别限定时,表示含量或使用量的“%”和“份”为质量基准。
1-1.手掌内湿度
使用发汗模拟测定装置,以如下条件实施发汗,并测定加热板与试样之间的空间的温度湿度,所述条件为水供给量:140g/m2·h、加热板温度:37℃、试样-加热板距离:0.5cm、环境温度湿度:20℃×65%RH、发汗模式:从试验开始发汗5分钟。根据测定结果,求出发汗经过1分钟时的湿度相对于试验开始前的湿度的上升(ΔH)。
另外,发汗模拟装置由以下机构构成:由具有发汗孔的基体和产热体构成的产热发汗机构、用于向发汗孔供给水的送水机构、控制产热体的温度的产热控制机构、温度湿度传感器。基体为黄铜制且面积为120cm2,设置有6个发汗孔,并被由面状加热器构成的产热体控制到一定温度。送水机构使用软管泵,将一定水量送出至基体的发汗孔。在基体表面贴合由厚度0.1mm的聚酯复丝织物构成的模拟皮肤,由此从发汗孔喷出的水在基体表面扩展,制成发汗状态。在基体的周围设置有0.5cm高的外框,可以将试样设置在距离基体0.5cm的位置。温度湿度传感器被设置在基体与试样(合成皮革)之间的空间,测定基体发汗状态时的“由基体、试样和外框包围的空间”的湿度。
1-2.平均表面摩擦系数(特殊法)
使用表面摩擦系数测定器(KATO TECH CO.,LTD制、“KES-SE”),测定了平均表面摩擦系数(MIU)。测定条件为标准摩擦件(指纹类型)、摩擦时的荷重1.47N/cm2(150gf/cm2)、测定感度L(感度100g/V)。摩擦距离、摩擦速度等其他条件如装置规格所述(摩擦距离30mm、分析距离20mm、试样移动速度1mm/sec)。
1-3.低荷重(0.098N/cm2)时的压缩位移量
使用压缩试验机(KATO TECH CO.,LTD制、“KES-FB3”),测定试样的压缩位移量。所用的加压板为2cm2的圆形,以0.02mm/sec的速度压缩到0.49N/cm2,测量此时的0.098N/cm2压缩时的位移量。
1-4.表面粗糙度(SMD)
使用表面试验机(KATO TECH CO.,LTD制、“KES-FB4”),测定试样表面的上下厚度变动。测定条件如下所述:对5mm宽的0.5mm直径琴钢丝(piano wire)施加0.098N的荷重,摩擦距离30mm、分析距离20mm、试样移动速度1mm/sec。
1-5.利用测试者的粘腻感、柔软度、粗涩感、以及湿润感的配对比较评价
通过10人的测试者,利用配对比较法判定试样的粘腻感、柔软度、粗涩感、以及湿润感。
使测试者坐在设置于恒温恒湿室的汽车坐椅上,在汽车坐椅的左右座面分别铺上作为比较对象的2种试样,其中所述恒温恒湿室控制在25℃、60%RH的环境下。接着,将测试者的左右的手掌在位于汽车坐椅座面上的左右各试样上放置1分钟。并且让测试者判定1分钟后的粘腻感、柔软度、粗涩感、以及作为综合评价的湿润感。让测试者判定左右哪个试样更不粘腻、更柔软、更不粗糙、以及作为综合评价更湿润。通过全部试样的组合,进行配对比较判定后,基于瑟斯顿配对比较法,在-2~+2分的范围对粘腻感、柔软度、粗糙感、湿润感进行标准化并计分。另外,粘腻感的得分越高则表示越不发粘,柔软度的得分越高则表示柔软的感觉高,粗涩感的得分越高则表示无粗糙的感觉越强。各个分数高者更接近湿润的感觉,但不能各自单独表示湿润感,作为综合评价对湿润感进行了评价。湿润感也是分数高者显示出湿润的感觉更好。
1-6.外观
用目视确认合成皮革的表面状态,并确定是否有缺陷、凹凸不均、涂布不均。
1-7.平均粒径
使用激光折射式粒度分布测定装置(岛津制作所制、“SALD-200V”),将水作为分散介质进行测定,由以体积基准表示的粒径分布求出平均粒径。
1-8.盐型羧基量
精确称量已充分干燥的试样1g(X(g)),向其中加入200ml的水后,加热到50℃的同时添加1mol/l盐酸水溶液,使pH为2,从而使试样所含的羧基全部变为H型羧基。接着,用0.1mol/lNaOH水溶液通过常规方法求出滴定曲线。由该滴定曲线求出被H型羧基消耗的NaOH水溶液消耗量(Y(ml)),通过下式算出试样中所包含的总羧基量。
(总羧基量(mmol/g))=0.1×Y/X
另外,除了不进行上述的总羧基量测定操作中的利用添加1mol/l盐酸水溶液而将pH调节为2以外,同样地求出滴定曲线,求出试样中所含的H型羧基量。根据这些结果,通过下式算出盐型羧基量。
(盐型羧基量(mmol/g))=(总羧基量)-(H型羧基量)
1-9.粒子的吸湿率
使粒子充分干燥,测定绝对干燥状态的质量(W0)。接着,将该粒子在20℃、65%RH的环境下调湿24小时,测定吸湿状态的质量(W1)。根据各状态的质量,通过下式算出粒子的吸湿率。
粒子的吸湿率(质量%)=100×(W1-W0)/W0
1-10.无纺布的密度
由基于JIS-L 1913(2010)求出的目付量和厚度,换算为每1m3的重量,获得以g/m3表示的密度。具体来说,通过厚度测定器,以荷重2kPa测定厚度,通过目付量除以厚度求出密度。
1-11.无纺布的初期应力
将基于JIS-L 1913(2010)测定的拉伸强度中5%伸长率时的应力作为初期应力。具体来说,准备5个宽5cm、长30cm的试验片,分别进行拉伸试验,求出平均值。拉伸试验如下所述:将试验片以夹持间隔20cm安装到定速伸长形拉伸试验机上,以10cm/min的拉伸速度施加荷重,直至试验片切断。
1-12.无纺布的断裂强度
基于JIS-L 1913(2010)断裂强度B法(等速伸长形法)。具体来说,取5片直径8cm的试验片,使前端曲率半径1.25cm、直径2.5cm的挤压棒进行100mm/min的等速加压,测定此时刺破试验片的强度,算出它们的平均值。
1-13.无纺布的硬挺度
基于JIS-L 1913(2010)。具体来说,在试验片的CD方向总宽1m的6个位置,取MD方向20cm、CD方向2.5cm见方的试验片,基于41.5°悬臂法测定内外面总计12点,算出它们的平均值。该方法为MD方向的硬挺度结果,CD方向硬挺度结果为使试验片方向垂直,如上所述进行测定的结果。
2.基材的制作
2-1.无纺布(制造例1、制造例12的基材)
作为上层基材,准备通过中空花瓣型分裂型复合纤维(分裂前的纤度0.24dtex)制作的未分裂的短纤维复合分裂型纤维无纺布(目付量80g/m2),其中所述中空花瓣型分裂型复合纤维由聚酰胺6和聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。
通过公知的纺粘法将聚对苯二甲酸丁二酯树脂(以下简称为“PBT”。)按照纤度为2.0dtex的方式调节气源气压并进行拉伸而形成长丝群,将该长丝群堆积在速度调节为目付量100g/m2的树脂网上。然后通过压花辊实施暂时粘接加工,获得纺粘无纺布。将该纺粘无纺布作为下层基材。所获得的纺粘无纺布的初期应力为纵向18.0N/5cm、横向7.5N/5cm。
然后,通过公知的刺针法,按照从下层纺粘无纺布插入针的方式,使上层分裂型纤维无纺布与下层的纺粘无纺布进行纤维交织,从而获得复合无纺布。然后,进一步通过水刺法对该上层基材和该下层基材进行高水压处理,使分裂型纤维分裂和叠层,并使上层和下层交织而不剥离,获得目标的叠层无纺布。所获得的叠层无纺布的密度为172kg/m3、断裂强度为760N、硬挺度为纵向110mm、横向81mm。
2-2.编织物(制造例2~8、比较例2~8的基材)
使用84dtex/36f的聚酯长丝,获得目付量300g/m2的特里科经编织物。
3.吸湿性微粒
3-1.吸湿性微粒No.1(平均粒径:3μm)
将丙烯腈450份、丙烯酸甲酯50份以及水1181份放入容量2升的高压釜内,进而,相对于单体总量添加作为聚合引发剂的二叔丁基过氧化物0.5%。然后,封闭高压釜,在搅拌下在120℃的温度下聚合了30分钟。反应结束后,通过继续搅拌的同时冷却至90℃,获得平均粒径2μm的聚合物粒子。接着,向所获得的聚合物粒子100份中混合60%水合肼60份和水850份,通过在90℃、3小时的条件下进行肼处理,导入交联,进一步,添加112份的氢氧化钠,在120℃进行2小时反应。将所获得的粒子进行水洗、洗涤、干燥后,进行分级,获得平均粒径3μm的丙烯酸系交联聚合物微粒。该粒子的盐型羧基量为7.0mmol/g。另外,利用肼处理的氮含量的增加为1.5质量%。所获得的吸湿性微粒No.1的吸湿率为35~65质量%。
3-2.吸湿性微粒No.2(平均粒径:30μm)
将由丙烯腈55份、丙烯酸甲酯10份、二乙烯基苯35份构成的单体混合物添加到包含0.5份的过硫酸铵的水溶液300份中,接着加入焦亚硫酸钠0.6份,在带有搅拌机的聚合槽中在65℃进行2小时聚合。使所获得的粒子15份分散在水85份中,向其中添加氢氧化钠10份,在90℃下进行2小时水解反应后,进行洗涤、脱水、干燥,获得丙烯酸系交联聚合物微粒。该粒子的平均粒径为30μm、盐型羧基量为6.3mmol/g。所获得的吸湿性微粒No.2的吸湿率为35~65质量%。
3-3.PMMA粒子No.1(平均粒径:3μm)
混合甲基丙烯酸甲酯90份、二甲基丙烯酸乙二醇酯10份、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)1份、聚乙烯醇10份、水300份,通过用均质混合器进行搅拌制成单体分散液,在50℃进行2小时聚合。将所获得的粒子进行水洗、脱水、干燥后,进行分级处理,由此获得平均粒径3μm的聚甲基丙烯酸甲酯系微粒。
4.有机系微粒
4-1.有机系微粒No.1(聚氨酯系微粒根上工业株式会社制Artperl(注册商标)系列Tg:-52℃、平均粒径:6μm、吸湿率3质量%以下)
4-2.有机系微粒No.2(聚氨酯系微粒根上工业株式会社制Artperl系列Tg:-13℃、平均粒径:6μm、吸湿率3质量%以下)
4-3.有机系微粒No.3(聚氨酯系微粒根上工业株式会社制Artperl系列Tg:-52℃、平均粒径35μm、吸湿率3质量%以下)
5.无机系微粒No.1滑石(日本TALC株式会社制MICRO ACE系列平均粒径:5μm)
6.合成树脂
6-1.聚氨酯树脂
作为聚氨酯树脂,使用100%模数为2~10MPa的无黄变聚碳酸酯型聚氨酯。
6-2.高润滑性聚氨酯树脂
作为高润滑性聚氨酯树脂,使用100%模数为5~10MPa的有机硅改性无黄变聚碳酸酯型聚氨酯(Tgr:-40℃~-20℃)。
7.合成皮革的制造
7-1.制造例1
通过水性溶液的浸扎法(dip-nip),使上述获得的无纺布附着质量比为18%的聚乙烯醇(PVA)树脂。这是为了对座位本身赋予尺寸稳定性、并实施与聚氨酯树脂的替换。
通过刮刀涂布机涂布聚氨酯树脂溶液,用60℃的温水置换洗涤PVA树脂,用120℃的热风进行干燥。干燥后聚氨酯涂布的目付量为80g/m2,获得湿式合成皮革。湿式合成皮革的总计目付量为260g/m2、厚0.8mm。进一步,向溶解于溶剂的聚氨酯树脂中混合吸湿性微粒No.1,将由此得到的树脂通过逗点涂布机以规定量涂布到脱模纸上,并使其干燥,制作作为干式层的薄膜,将该薄膜贴合到涂布有规定量粘接剂的上述湿式合成皮革上,然后,进行熟化处理,叠层树脂层。这里,基材与树脂层的总计目付量为308g/m2、厚1.1mm。另外,粘接剂使用聚氨酯系粘接剂。
向上述高润滑性聚氨酯树脂中混合有机系微粒No.1,通过凹版涂布以规定量施加到上述形成的树脂层上,形成了最外表层。使用脱模纸,施加真皮状花纹加工,获得合成皮革。
7-2.制造例2
通过水性溶液的浸扎法,使上述获得的编织物附着质量比为18%的聚乙烯醇(PVA)树脂。这是为了对座位本身赋予尺寸稳定性、并实施与聚氨酯树脂的替换。
通过刮刀涂布机涂布聚氨酯树脂溶液,用60℃的温水置换洗涤PVA树脂,用120℃的热风进行干燥。干燥后聚氨酯涂布的目付量为80g/m2,获得湿式合成皮革。湿式合成皮革总计目付量为380g/m2、厚0.7mm。进而,向溶解于溶剂的聚氨酯树脂中混合吸湿性微粒No.1,将由此得到的树脂通过逗点涂布机以规定量涂布到脱模纸上,并使其干燥,制作作为干式层的薄膜,将该薄膜贴合到涂布有规定量粘接剂的上述湿式合成皮革上,然后,进行熟化处理,叠层树脂层。这里,基材与树脂层的总计目付量为428g/m2、厚0.8mm。另外,粘接剂使用聚氨酯系粘接剂。
向上述高润滑性聚氨酯树脂中混合有机系微粒No.1,通过凹版涂布以规定量施加到上述形成的树脂层上,形成最外表层。使用脱模纸,施加真皮状花纹加工,获得合成皮革。
7-3.制造例3~7
除了改变上述聚氨酯树脂中混合的微粒的种类、含量、以及高润滑性聚氨酯树脂中混合的微粒的种类、含量以外,与制造例2同样地获得合成皮革。
7-4.制造例8
除了上述聚氨酯树脂中未混合微粒、并改变高润滑性聚氨酯树脂中混合的微粒的种类、含量以外,与制造例2同样地获得合成皮革。
7-5.制造例9
除了改变上述聚氨酯树脂中混合的微粒的种类、含量、且高润滑性聚氨酯树脂中未混合微粒以外,与制造例2同样地获得合成皮革。
7-6.制造例10
向溶解于溶剂的聚氨酯树脂中混合吸湿性微粒No.1、有机系微粒No.1,将由此得到的树脂通过逗点涂布机以规定量涂布到脱模纸上,并使其干燥而制成薄膜,将该薄膜贴合到涂布有粘接剂的上述织物上,然后,进行熟化处理,形成树脂层。这里,基材与树脂层的总计目付量为354g/m2、厚0.9mm。使用脱模纸,实施真皮状花纹加工,获得合成皮革。
7-7.制造例11
向溶解于溶剂的聚氨酯树脂中混合吸湿性微粒No.1,将由此得到的树脂通过逗点涂布机以规定量涂布到脱模纸上,并使其干燥而制成薄膜,将该薄膜贴合到涂布有粘接剂的上述织物上,然后,进行熟化处理,形成树脂层。这里,基材与树脂层的总计目付量为348g/m2、厚0.8mm。在上述高润滑性聚氨酯树脂中混合有机系微粒No.1,通过凹版涂布以规定量将其施加到上述形成的树脂层上,形成最外表层。使用脱模纸,实施真皮状花纹加工,获得合成皮革。
7-8.制造例12
通过水性溶液的浸扎法,使上述获得的编织物附着质量比为18%的聚乙烯醇(PVA)树脂。这是为了对座位本身赋予尺寸稳定性、并实施与聚氨酯树脂的替换。
通过刮刀涂布机涂布聚氨酯树脂溶液,用60℃的温水置换洗涤PVA树脂,用120℃的热风进行干燥。干燥后聚氨酯涂布的目付量为80g/m2,获得湿式合成皮革。湿式合成皮革的总计目付量为260g/m2、厚0.8mm。进一步,向溶解于溶剂的聚氨酯树脂中混合PMMA微粒No.1,将由此得到的树脂通过逗点涂布机以规定量涂布到脱模纸上,并使其干燥,制作作为干式层的薄膜,将该薄膜贴合到涂布有规定量粘接剂的上述湿式合成皮革上,然后,进行熟化处理,叠层树脂层。这里,基材与树脂层的总计目付量为308g/m2、厚1.1mm。另外,粘接剂使用聚氨酯系粘接剂。
通过凹版涂布以规定量将上述高润滑性聚氨酯树脂施加到上述形成的树脂层上,形成最外表层。使用脱模纸,实施真皮状花纹加工,获得合成皮革。
7-9.制造例13
通过水性溶液的浸扎法,使上述获得的编织物附着质量比为18%的聚乙烯醇(PVA)树脂。这是为了对座位本身赋予尺寸稳定性、并实施与聚氨酯树脂的替换。
通过刮刀涂布机涂布聚氨酯树脂溶液,用60℃的温水置换洗涤PVA树脂,用120℃的热风进行干燥。干燥后聚氨酯涂布的目付量为80g/m2,获得湿式合成皮革。湿式合成皮革的总计目付量为380g/m2、厚0.7mm。进一步,向溶解于溶剂的聚氨酯树脂中混合PMMA微粒No.1,将由此得到的树脂通过逗点涂布机以规定量涂布到脱模纸上,并使其干燥,制作作为干式层的薄膜,将该薄膜贴合到涂布有规定量粘接剂的上述湿式合成皮革上,然后,进行熟化处理,叠层树脂层。这里,基材与树脂层的总计目付量为428g/m2、厚0.8mm。另外,粘接剂使用聚氨酯系粘接剂。
在上述高润滑性聚氨酯树脂中混合有机系微粒No.1,通过凹版涂布以规定量施加到上述形成的树脂层上,形成最外表层。使用脱模纸,实施真皮状花纹加工,获得合成皮革。
7-10.制造例14
除了改变上述高润滑性聚氨酯树脂中混合的微粒的种类、含量以外,与制造例12同样地获得合成皮革。
7-11.制造例15
通过水性溶液的浸扎法,使上述获得的编织物附着质量比为18%的聚乙烯醇(PVA)树脂。这是为了对座位本身赋予尺寸稳定性、并实施与聚氨酯树脂的替换。
通过刮刀涂布机涂布聚氨酯树脂溶液,用60℃的温水置换洗涤PVA树脂,用120℃的热风进行干燥。干燥后聚氨酯涂布的目付量为80g/m2,获得湿式合成皮革。湿式合成皮革的总计目付量为380g/m2、厚0.7mm。进一步向溶解于溶剂的聚氨酯树脂中混合吸湿性微粒No.1,将由此得到的树脂通过逗点涂布机以规定量涂布到脱模纸上,并使其干燥,制作作为干式层的薄膜,将该薄膜贴合到涂布有规定量粘接剂的上述湿式合成皮革上,然后,进行熟化处理,叠层树脂层。这里,基材与树脂层的总计目付量为428g/m2、厚0.8mm。另外,粘接剂使用聚氨酯系粘接剂。
在上述高润滑性聚氨酯树脂中混合无机系微粒No.1,通过凹版涂布以规定量施加到上述形成的树脂层上,形成最外表层。使用脱模纸,实施真皮状花纹加工,获得合成皮革。
7-12.制造例16
除了上述高润滑性聚氨酯树脂中未混合微粒以外,与制造例15同样地获得合成皮革。
7-13.制造例17
除了上述聚氨酯树脂中未混合微粒、以及在高润滑性聚氨酯树脂中混合有机系微粒No.1以外,与制造例15同样地获得合成皮革。
7-14.制造例18
除了上述聚氨酯树脂、高润滑性聚氨酯树脂中未混合微粒以外,与制造例15同样地获得合成皮革。
将在上述制造例1~18中获得的合成皮革的构成以及手掌内湿度、平均表面摩擦系数、表面粗糙度、低荷重时的压缩位移量的评价结果示于表1。
另外,由测试者感到的粘腻感、柔软度、粗涩感、湿润感的主观评价结果示于表2。粘腻感为正的得分则表示获得不发粘的感觉,柔软度、湿润感为正的得分则分别表示获得柔软的感觉、湿润的感觉,粗涩感为正的得分则表示获得不粗涩的感觉。
表2
粘腻感 | 柔软度 | 粗涩感 | 湿润感 | |
制造例1 | 1.4 | 1.1 | 1.4 | 1.6 |
制造例2 | 1.5 | 1.1 | 1.4 | 1.6 |
制造例3 | 1.5 | 0.9 | 1.2 | 1.1 |
制造例4 | 1.2 | 1.3 | 0.8 | 1.2 |
制造例5 | 1.2 | 1.5 | 0.6 | 1.5 |
制造例6 | 1.8 | 1.1 | 1.4 | 1.7 |
制造例7 | 1.1 | 1.1 | 1.4 | 1.5 |
制造例8 | 1.7 | 1.0 | 0.7 | 1.2 |
制造例9 | 1.6 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
制造例10 | 1.5 | 0.7 | 1.0 | 0.8 |
制造例11 | 1.5 | 0.8 | 1.4 | 1.0 |
制造例12 | -1.5 | -0.1 | 1.4 | -0.5 |
制造例13 | -1.2 | 1.1 | 1.4 | -0.1 |
制造例14 | -1.1 | -0.4 | 1.1 | -0.7 |
制造例15 | 1.4 | -0.4 | 1.1 | -0.8 |
制造例16 | 1.4 | -0.1 | 1.4 | -0.6 |
制造例17 | -1.2 | 1.1 | 1.4 | -0.1 |
制造例18 | -1.7 | -0.1 | 1.4 | -0.5 |
通过表1,确认制造例1~11、15、16的1分钟后的手掌内湿度的上升(ΔH)的值均为18%RH以下。表2的测试者的主观评价中也是制造例1~11、15、16获得不发粘的感觉。相对于此,未混合吸湿性微粒的制造例12、13、14、17、18中,1分钟后的手掌内湿度的上升(ΔH)的值超过18%RH,测试者主观评价中也是粘腻感的评价表现出不良的倾向。
在制造例1~11、13、17中,平均摩擦系数(MIU)表示0.2以上的值,可知最终加工成具有抵抗感的表面,并最终加工成带来湿润感的表面。相对于此,制造例12、14、15、16、18中,MIU不足0.2。有机微粒由于比较柔软,因而具有提高MIU的效果,但不存在有机微粒的情况、或者存在无机微粒的情况,其提高MIU的效果小,特别是存在无机系微粒的情况,具有粗涩地滑动的倾向,因而最终加工成感觉不到湿润的表面感。
在全部制造例中,表面粗糙度(SMD)表示2.5μm以下的值,可知任一个试样均最终加工至良好的表面粗糙度水平。测试者的主观评价中也获得无粗糙感的结果。
制造例1~11、13、17中,低荷重压缩位移量表示0.16mm以上的值,可知低荷重压缩时的位移大。测试者的主观评价中也是制造例1~11、13、17中的柔软度获得一般以上的结果。相对于此,制造例12、14、15、16、18的位移量不足0.16mm,测试者主观评价也为负分,可知感觉到不柔软。通过添加有机微粒,低荷重的压缩位移量变大的理由虽然不确定,但考虑是由于有机系微粒比较柔软以及在树脂内分散,因而由于应力被分散而获得了柔软的结果。还考虑到虽然无机微粒分散但其由于比较硬,因而未表现出应力的分散。
除了上述结果(ΔH:1分钟后的手掌内湿度的上升程度、MIU:基于特殊法的平均表面摩擦系数、SMD:表面粗糙度、低荷重压缩位移量、粘腻感·柔软度·粗涩感·湿润感:基于测试者的主观结果),以4个阶段(◎:非常好、○:良好、△:普通、×:不良)评价外观、性价比。结果示于表3。
表3
◎非常良好、○良好、△普通、
×不良
由表3可知,对于制造例1~11而言,1分钟后的手掌内湿度的上升(ΔH)的值表示18%RH以下,平均摩擦系数(MIU)表示0.2以上的值,表面粗糙度(SMD)为2.5μm以下,低荷重压缩位移量为0.16mm以上,外观、性价比也没有问题,测试者的主观评价中也是无粘腻感、柔软、无粗涩感、获得湿润的感觉。相对于此,对于制造例12、14、18而言,SMD显示出良好的值,虽无粗涩感,但ΔH的上升高,有粘腻感,MIU值低,因而最终加工成粗涩的表面,另外,由于低荷重压缩位移量小,所以无法获得柔软度,得不到湿润感。对于制造例13、17而言,MIU值、SMD值、低荷重压缩位移量显示出良好的值,无粗涩感、获得柔软的倾向,但ΔH的上升高、有粘腻感,因而得不到湿润的感觉。对于制造例15、16而言,ΔH、SMD显示出良好的值,虽然最终加工成无粘腻感和粗涩感,但MIU、低荷重压缩位移量均小,粗涩,感觉不柔软,得不到湿润感。
产业上的可利用性
本发明的汽车内饰材料用合成皮革作为汽车用内饰材料,特别是作为转向装置表皮、控制箱表皮、变速杆壳材、仪表板材料、门饰板材料、顶棚表皮材料、汽车坐椅表皮材料等有用。
Claims (9)
1.一种汽车内饰材料用合成皮革,其特征在于,
其是在具有单层或多层结构的无纺布或编织物的基材层上形成有单层或多层的由合成树脂构成的树脂层的合成皮革,
所述树脂层的至少1层含有吸湿性微粒,作为最外表皮的树脂层含有有机系微粒,
通过发汗模拟装置测定的由发汗开始到1分钟后的手掌内湿度的上升ΔH为18%RH以下,
1.47N/cm2荷重时的平均表面摩擦系数MIU为0.20以上,
表面粗糙度SMD为2.5μm以下,
0.098N/cm2低荷重时的压缩位移量为0.16mm以上。
2.根据权利要求1所述的汽车内饰材料用合成皮革,其中,所述有机系微粒的玻璃化转变温度Tg为-10℃以下。
3.根据权利要求1所述的汽车内饰材料用合成皮革,其中,所述有机系微粒的平均粒径为1μm~30μm。
4.根据权利要求1所述的汽车内饰材料用合成皮革,其中,所述树脂层的有机系微粒的含量为0.5g/m2~50g/m2。
5.根据权利要求1所述的汽车内饰材料用合成皮革,其中,所述吸湿性微粒的平均粒径为1μm~50μm。
6.根据权利要求1所述的汽车内饰材料用合成皮革,其中,所述树脂层的吸湿性微粒的含量为2g/m2~50g/m2。
7.根据权利要求1所述的汽车内饰材料用合成皮革,其中,所述吸湿性微粒的50质量%以上以丙烯酸系交联聚合物作为原料。
8.根据权利要求1所述的汽车内饰材料用合成皮革,其中,所述基材层为具有由构成上层的纤维结构体与构成下层的纤维结构体通过机械交织层叠而成的两层结构的无纺布,
上层的目付量为40g/m2~150g/m2,构成上层的纤维的纤度为0.0001dtex~0.5dtex,
下层的目付量为40g/m2~200g/m2,构成下层的纤维的纤度为1.5dtex~10.0dtex。
9.根据权利要求1所述的汽车内饰材料用合成皮革,其中,所述基材层为具有单层或多层结构的无纺布,
该无纺布的密度为120kg/m3~250kg/m3、断裂强度为400N~1000N、且硬挺度为1mm~120mm。
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