CN105377626B - 汽车用合成皮革 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于车辆座椅时的视觉效果良好、且适合于汽车内饰用途的耐久性优异的汽车用合成皮革。所述汽车用合成皮革为依次层叠纤维质基材(2)、由聚氨酯树脂形成的表皮层(3)、及由聚氨酯树脂形成的保护层(4)而成的合成皮革,其中,纤维质基材(2)为单位面积重量250~350g/m2的圆型针织布,保护层(4)在表面具有褶皱花纹,褶皱花纹的山部(5)处的保护层的厚度(T1)为10~20μm,褶皱花纹的谷部(6)处的保护层的厚度(T2)为3~10μm,合成皮革的BLC值为3.8~5.5,合成皮革的10%模量值为5~20N/cm。

Description

汽车用合成皮革
技术领域
本发明涉及汽车用合成皮革。详细而言,涉及用于车辆座椅时视觉效果良好、适合于汽车内饰用途的耐久性、特别是耐磨性和耐弯曲性优异的合成皮革。
背景技术
通常,用作汽车内饰材料的合成皮革由树脂层和纤维质基材形成。作为纤维质基材,从加工性、尺寸稳定性出发,适宜使用无纺布、纺织物。但是,无纺布、织物虽然尺寸稳定性优异,但伸缩性差。因此,在用于复杂的立体形状的制品时,存在对形状的追随性差、贴附于制品时产生皱褶、视觉效果差的问题。
为了解决上述问题,公开了使用纬编织物作为纤维质基材的合成皮革。
例如,在专利文献1中公开了一种合成皮革,其使用具有两面编织组织的纬编织布作为纤维基材,并且,在纤维基材表面夹着聚氨酯树脂粘接层层叠由有机硅改性无黄变型聚碳酸酯系聚氨酯树脂形成的聚氨酯树脂表皮层而成。专利文献1中记载了:通过形成如上所述的合成皮革,除耐光性、耐水解性、耐热劣化性、耐磨性、耐油酸性等各特性优异以外,成形加工性、赋形性也优异。专利文献2中公开了一种合成皮革,其在基布表面上依次层叠有氨基甲酸酯系粘接层及聚氨酯表皮层,所述合成皮革的特征在于,该基布为在表面具有起绒的针织品,前述起绒纤维的长度的20~99%存在于前述粘接层中。前述针织品为使短纤维纱作为纬纱穿过线圈横列(course)方向而实施了特殊编织的针织品,该基布的纵向及横向的伸长率为60~100%。专利文献2中记载了:通过形成如上所述的合成皮革,不易绽开,并且耐久性、撕裂强度、手感、顺应外观的加工性优异。此外,专利文献3中公开了一种合成皮革,其在起绒圆型针织物的起绒面侧依次层叠有聚氨酯粘接层及聚氨酯表皮层。作为起绒圆型针织物,使用底纱和起绒纱由聚酯复丝纱形成、且该底纱和该起绒纱的供给纱长度之比为1:1.1~1:1.3、目数之比为1:1的针织物。专利文献3中记载了:通过形成如上所述的合成皮革,伸展性、手感、剥离强度、撕裂强度优异。
但是,像专利文献1~3这样,使用纬编织布作为纤维质基材时,虽然与无纺布、纺织物编织物相比,伸缩性提高,但难以得到作为汽车用途的充分的耐久性、特别是耐磨性、耐弯曲性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第3071383号公报
专利文献2:日本特许第3452433号公报
专利文献3:日本特许第3778750号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于,提供一种用于车辆座椅时的视觉效果良好、且适合于汽车内饰用途的耐久性、特别是耐磨性和耐弯曲性优异的合成皮革。
用于解决问题的方案
本发明的实施方式的汽车用合成皮革的特征在于,其是依次层叠纤维质基材、由聚氨酯树脂形成的表皮层、及由聚氨酯树脂形成的保护层而成的,前述纤维质基材为单位面积重量250~350g/m2的圆型针织布,前述保护层在表面具有褶皱花纹,前述褶皱花纹的山部处的保护层的厚度为10~20μm,前述褶皱花纹的谷部处的保护层的厚度为3~10μm且比前述山部处的厚度小,合成皮革的BLC值为3.8~5.5,合成皮革的10%模量值为5~20N/cm。
根据一个实施方式的合成皮革,相对于前述纤维质基材的质量,将前述表皮层和保护层合在一起得到的聚氨酯树脂层的质量可以为0.4~0.8倍。此外,在另一实施方式中,前述纤维质基材的恒定载荷伸长率可以为纵向20~40%、横向30~50%。
发明的效果
为本实施方式的合成皮革时,用于车辆座椅时的视觉效果良好,并且,适合于汽车内饰用途的耐久性、特别是耐磨性和耐弯曲性优异。
附图说明
图1是实施方式的合成皮革的截面示意图。
图2是对座椅视觉效果性的评价方法的说明图。
具体实施方式
实施方式的合成皮革是在纤维质基材的表面夹着聚氨酯表皮层层叠聚氨酯保护层而成的合成皮革。即,合成皮革具备:纤维质基材、在纤维质基材上形成的由聚氨酯树脂形成的表皮层、和在表皮层上形成的由聚氨酯树脂形成的保护层。纤维质基材是单位面积重量250~350g/m2的圆型针织布。聚氨酯保护层的褶皱花纹的山部处的厚度为10~20μm,褶皱花纹的谷部处的厚度为3~10μm。合成皮革的BLC值为3.8~5.5、合成皮革的10%模量值为5~20N/cm。
通过使合成皮革的BLC值为3.8~5.5、且合成皮革的10%模量值为5~20N/cm,形成柔软度和伸长率的平衡良好、柔韧的合成皮革。因此,可以形成用于车辆座椅时在复杂的立体形状的部分也不产生皱褶、视觉效果良好的合成皮革。
BLC值小于3.8时,合成皮革变得粗硬,用于车辆座椅时视觉效果变差。BLC值超过5.5时,合成皮革变得过软,缝制时产生咬入皱褶,不能获得车辆座椅所需的耐磨性。BLC值更优选为4.2~5.0。
10%模量值小于5N/cm时,合成皮革变得容易伸长,不能获得车辆座椅所需的耐磨性。10%模量值超过20N/cm时,合成皮革的伸长率变差,用于车辆座椅时视觉效果变差。10%模量值更优选为7.5~15N/cm。
这里,BLC值是指使用触感测量仪ST300Leather Softness Tester(BLC LeatherTechnology Center Ltd.制造)测得的值。
图1是示意性表示一个实施方式的合成皮革1的截面结构的图。该合成皮革1中,在纤维质基材2的一个面依次层叠有表皮层3及保护层4。如图1中一部分放大所示的那样,保护层4在表面具有褶皱花纹(凹凸花纹),褶皱花纹的山部5处的厚度T1为10~20μm。此外,褶皱花纹的谷部6处的厚度T2为3~10μm。山部5处的厚度T1为山部5的顶部的保护层4的厚度。谷部6处的厚度T2为谷部6的底部的保护层4的厚度。保护层4的表面的褶皱花纹的深度(即山部5的顶部与谷部6的底部的高低差)T3没有特别限定,优选为20~400μm。需要说明的是,图示的实施方式中,不仅保护层4的表面形成有褶皱花纹,位于其下侧的表皮层3的表面也形成有同样的褶皱花纹。
<纤维质基材>
本实施方式的合成皮革中使用的纤维质基材为单位面积重量250~350g/m2的圆型针织布。通过使用圆型针织布,得到的合成皮革的伸长率平衡良好,形成用于车辆座椅时视觉效果良好的合成皮革。此外,通过使单位面积重量为250~350g/m2,能够形成作为汽车内饰用途具有充分的耐久性、特别是耐磨性和耐弯曲性的合成皮革。
纤维质基材的单位面积重量小于250g/m2时,合成皮革的厚度变薄,用于例如车辆座椅时,座椅缝制部的纱不与合成皮革咬合,缝制纱在合成皮革表面露出,美观性变差。单位面积重量超过350g/m2时,合成皮革的刚性变高,座椅视觉效果变差。
本实施方式中使用的纤维质基材的恒定载荷伸长率(基于JIS-L1096法进行测定)优选为纵向20~40%、横向30~50%,进一步优选为纵向25~35%、横向35~45%。这里,纵向及横向为纤维质基材的编织时的纵向及横向。
通过将纤维质基材的恒定载荷伸长率设定为上述范围,得到的合成皮革的伸长率良好,形成用于车辆座椅时视觉效果良好的合成皮革。更详细而言,通过使恒定载荷伸长率为纵向20%以上、横向30%以上,得到的合成皮革的伸长率变好,用于车辆座椅时能提高视觉效果。此外,通过设定为纵向40%以下、横向50%以下,能够提高车辆座椅要求的耐磨性。
纤维质基材中使用的纤维的种类没有特别限定,可以列举出天然纤维、再生纤维、半合成纤维、合成纤维等现有公知的纤维,可以组合2种以上这些纤维。此外,也可以使用对纤维质基材涂布或浸渗现有公知的溶剂系或水系的高分子化合物例如聚氨酯树脂、其共聚物并使其干式凝固或湿式凝固而成的物质。其中,从强度、加工性的方面考虑,优选使用合成纤维、特别是聚酯纤维。
纤维质基材中使用的纤维的形状没有特别限定,可以为长纤维、短纤维的任意种。此外,纤维的截面形状也没有特别限定,不仅可以为通常的圆型,也可以为扁平型、三角形、中空型、Y型、T型、U型等异型。
纤维质基材中使用的纱条的形态没有特别限定,可以为长丝(长纤维纱)、纺纱(短纤维纱)的任意种,还可以为组合长纤维和短纤维而得到的长短复合纺纱。长丝根据需要可以加捻,也可以通过假捻加工、流体扰乱处理等赋予伸缩性、蓬松性。
纤维质基材中使用的纱条的纤度优选为110~330dtex,特别优选为220~275dtex。通过使纤度为110dtex以上,能够提高得到的合成皮革的耐磨性。此外,通过使纤度为330dtex以下,容易控制纤维质基材的伸长率平衡,并且,手感不易变粗硬,因此,能够使得到的合成皮革的伸长率平衡、手感良好。
从提高纤维质基材与聚氨酯树脂层的粘接性的观点考虑,纤维质基材中使用的纱条的单纱纤度优选为1~4dtex。
作为用作纤维质基材的圆型针织布的针织组织,可以使用现有公知的针织组织。圆型针织布中,从致密且具有稳重感、富于伸缩性、弹性、没有翻卷(布帛的端部卷曲)而稳定的方面考虑,优选双罗纹组织(将2个罗纹组织面对面复合而成的罗纹组织变化组织)、或对双罗纹针织物组合应用集圈(tuck)、浮线(miss)、编织(knit)而得到的各种变化组织。
进而,本实施方式的纤维质基材从伸缩性的观点考虑,优选通过高温·高压下的染色工序使圆型针织布收缩后,在热定形机等的热处理工序中进行所谓的拉幅和/或缩幅。通过利用这些工序调整圆型针织布的密度,能够得到期望的伸缩性。
<表皮层>
本实施方式的合成皮革是在上述纤维质基材表面层叠由聚氨酯树脂形成的表皮层而成的。需要说明的是,表皮层是指在纤维质基材的表面形成的聚氨酯树脂层的统称,包含至少一层树脂层,可以包含相同或不同组成的2层以上的树脂层。例如,表皮层可以由第1聚氨酯树脂层和作为用于使该第1聚氨酯树脂层与纤维质基材粘接的粘接层的第2聚氨酯树脂层构成。
表皮层使用的聚氨酯树脂可以使用与现有公知的合成皮革中使用的聚氨酯树脂同样的树脂。聚氨酯树脂的种类、层结构没有特别限定。
聚氨酯树脂可以列举出例如聚醚系聚氨酯树脂、聚酯系聚氨酯树脂、聚碳酸酯系聚氨酯树脂等,这些树脂可以单独使用1种或组合使用2种以上。其中,从阻燃性、耐久性及耐光性的方面考虑,优选聚碳酸酯系聚氨酯树脂。此外,对于聚氨酯树脂的形态,可以使用无溶剂系(无溶媒系)、热熔系、溶剂系、水系,进而可以使用单组分型、双组分固化型,根据其目的和用途适当选择即可。
聚氨酯树脂中,根据需要,可以单独使用1种或者组合使用2种以上的如下任意成分:氨基甲酸酯固化剂、氨基甲酸酯化催化剂、硅烷偶联剂、填充剂、触变性赋予剂、增粘剂、蜡、热稳定剂、耐光稳定剂、荧光增白剂、发泡剂、热塑性树脂、热固性树脂、染料、颜料、阻燃剂、导电性赋予剂、防静电剂、透湿性提高剂、憎水剂、憎油剂、中空发泡体、含结晶水化合物、吸水剂、吸湿剂、除臭剂、稳泡剂、消泡剂、防霉剂、防腐剂、防藻剂、颜料分散剂、非活性气体、防粘连剂、防水解剂等。其中,为了减轻工序负荷、提高合成皮革的物性,优选使用氨基甲酸酯固化剂、氨基甲酸酯化催化剂。
上述由聚氨酯树脂形成的表皮层的厚度优选为100~300μm,更优选为180~220μm。通过使厚度为100μm以上,能够提高耐磨性。此外,通过使厚度为300μm以下,能够提高合成皮革的BLC值,使其不易变粗硬,用于车辆座椅时能够提高视觉效果性。
表皮层优选在其表面具有褶皱花纹(凹凸花纹)。即,优选在具有褶皱花纹的表皮层的表面上形成后述具有特有厚度的保护层。保护层的褶皱花纹优选根据表皮层的褶皱花纹来形成,并且根据后述特有的厚度关系以强调表皮层的褶皱花纹的凹凸的方式形成。
<保护层>
本实施方式的合成皮革在层叠于纤维质基材表面的作为第1树脂层的上述由聚氨酯树脂形成的表皮层的表面进一步层叠作为第2树脂层的由聚氨酯树脂形成的保护层,所述保护层的褶皱花纹的山部处的厚度为10~20μm,褶皱花纹的谷部处的厚度为3~10μm。即,保护层的褶皱花纹的山部处的厚度比谷部处的厚度大。通过使保护层的厚度在褶皱花纹的山部和谷部处在上述范围且不同,即,使容易磨损的山部为较厚的层、使不易磨损的谷部为较薄的层,合成皮革的表面变得牢固,耐磨性提高。此外,作为弯曲的起点的谷部的手感变柔软,耐弯曲性提高。
需要说明的是,该保护层是指在表皮层的表面形成的树脂层的统称,包含至少一层树脂层,可以包含相同或不同组成的2层以上的树脂层。
褶皱花纹的山部处的厚度小于10μm时,耐磨性降低,不能保持座椅用的耐磨性。褶皱花纹的谷部处的厚度超过10μm时,谷部的硬度变高,用于车辆座椅时不能保持耐弯曲性。需要说明的是,通过使谷部处的厚度为3μm以上,能够抑制涂布不均的产生,维持外观品质。对于保护层的厚度,更优选褶皱花纹的山部处的厚度为13~17μm、褶皱花纹的谷部处的厚度为5~7μm。这里,保护层的厚度是指任意10处的测定值的平均值。
保护层的形成中使用的聚氨酯树脂没有特别限定,例如可以列举出聚醚系聚氨酯树脂、聚酯系聚氨酯树脂、聚碳酸酯系聚氨酯树脂等,可以单独使用1种或组合使用2种以上的这些树脂。其中,从耐久性及耐光性的方面考虑,优选聚碳酸酯系聚氨酯树脂。此外,聚氨酯树脂的形态可以使用无溶剂系(无溶媒系)、热熔系、溶剂系、水系,进而可以使用单组分型、双组分固化型,根据其目的和用途适当选择即可。
聚氨酯树脂中,根据需要,在不会有损聚氨酯树脂的物性的范围内,可以单独使用1种或组合使用2种以上的如下任意成分:氨基甲酸酯化催化剂、硅烷偶联剂、填充剂、触变性赋予剂、增粘剂、蜡、热稳定剂、耐光稳定剂、荧光增白剂、热塑性树脂、热固性树脂、染料、颜料、阻燃剂、导电性赋予剂、防静电剂、透湿性提高剂、憎水剂、憎油剂、中空发泡体、含结晶水化合物、吸水剂、吸湿剂、除臭剂、稳泡剂、消泡剂、防霉剂、防腐剂、防藻剂、颜料分散剂、非活性气体、防粘连剂、防水解剂等。
将表皮层(第1树脂层)和保护层(第2树脂层)合在一起得到的聚氨酯树脂层的每单位面积的质量(干式附着量)优选为100~280g/m2,更优选为150~200g/m2。通过使聚氨酯树脂层的干式附着量为100g/m2以上,能够提高耐磨性。通过使聚氨酯树脂层的干式附着量为280g/m2以下,能够抑制合成皮革的BLC值变低、改善手感。
实施方式的合成皮革还优选:相对于纤维质基材的质量(每单位面积的质量、即上述单位面积重量),将表皮层和保护层合在一起得到的聚氨酯树脂层的质量(每单位面积的质量)为0.4~0.8倍。通过使该树脂层/纤维质基材的质量比为0.4倍以上,耐磨性提高。此外,通过使该质量比为0.8倍以下,能够防止BLC值降低、改善手感。该质量比更优选为0.5~0.7倍。
<制造方法>
以下,对本实施方式的合成皮革的特别优选的方式的制造方法进行说明。即,本实施方式的合成皮革的制造方法没有特别限定,例如可以列举出以下的方法。
在脱模性基材上涂布包含聚氨酯树脂的组合物,根据需要,进行热处理、熟化处理,形成构成表皮层的一部分的第1聚氨酯树脂层。然后,在该第1聚氨酯树脂层的表面涂布用于形成第2聚氨酯树脂层的粘接剂,在该粘接剂具有粘稠性的状态期间贴合于纤维质基材,根据需要进行热处理、熟化处理后,将脱模性基材剥离,得到纤维质基材和表皮层(包含第1及第2聚氨酯树脂层的层)的层叠体。接着,在层叠体的表皮层表面涂布包含聚氨酯树脂的组合物,根据需要,进行热处理、熟化处理,形成保护层。如此,在一个实施方式的合成皮革中,表皮层为通过在脱模性基材上涂布聚氨酯树脂组合物并将该脱模性基材剥离而形成的层,保护层为通过在该表皮层的表面上涂布聚氨酯树脂组合物而形成的层。
作为将聚氨酯树脂组合物涂布在脱模性基材上的方法,可以采用现有公知的各种方法,没有特别限定。例如可以列举出使用逆转辊涂布机、喷涂机、辊涂机、凹版涂布机、辊舐涂布机、刮刀涂布机、逗点涂布机、T-模头涂布机等装置的方法。其中,从能够形成均匀的薄膜层的方面考虑,优选利用刮刀涂布机或逗点涂布机进行涂布。聚氨酯树脂组合物的涂布厚度根据表皮层的厚度适当设定即可。
脱模性基材没有特别限定,只要为对聚氨酯树脂具有脱模性的基材、或实施了脱模处理的基材即可,例如可以列举出:脱模纸、脱模处理布、憎水处理布、由聚乙烯树脂或聚丙烯树脂等形成的烯烃片或薄膜、氟树脂片或薄膜、带脱模纸的塑料薄膜等。脱模性基材可以具有使皮革样的褶皱花纹翻转而得到的凹凸花纹,通过使用这样的脱模性基材,能够对合成皮革的表面赋予外观性。脱模性基材的凹凸花纹的深度(即凹部的底部与凸部的顶部的高低差)没有特别限定,优选为20~400μm。
接着,根据需要,进行热处理。热处理是为了使聚氨酯树脂组合物中的溶剂蒸发、使树脂干燥而进行的。此外,使用通过热处理而引起交联反应的交联剂的情况、使用双组分固化型的树脂的情况下,为了促进反应、形成具有足够的强度的覆膜而进行热处理。热处理温度优选为50~150℃,更优选为60~120℃。通过使热处理温度为50℃以上,能够缩短热处理时间,减小工序负荷,此外,能够促进树脂的交联,提高耐磨性。此外,通过使热处理温度为150℃以下,合成皮革的手感不易变粗硬。热处理时间优选为2~20分钟、更优选为3~10分钟。通过使热处理时间为2分钟以上,能够充分地进行树脂的交联,提高耐磨性。此外,通过使热处理时间为20分钟以下,能够提高加工速度,减小工序负荷。
需要说明的是,作为聚氨酯树脂,使用热熔系的树脂时,可以通过在将加热熔融了的树脂涂布在脱模性基材上之后进行冷却从而形成,不需要热处理。
进而,根据需要进行熟化处理,使上述反应完成。由此,在脱模性基材上形成构成表皮层的一部分的第1聚氨酯树脂层。
然后,对在脱模性基材上形成的第1聚氨酯树脂层表面涂布粘接剂,与纤维质基材贴合,根据需要进行热处理、熟化处理后,将脱模性基材剥离,得到纤维质基材和表皮层的层叠体。
最后,在该层叠体的表皮层表面涂布聚氨酯树脂组合物,形成保护层。
作为将用于保护层的聚氨酯树脂组合物涂布在表皮层表面的方法,可以采用现有公知的各种方法,没有特别限定。例如可以列举出使用逆转辊涂布机、喷涂机、辊涂机、凹版涂布机、辊舐涂布机、刮刀涂布机、逗点涂布机、T-模头涂布机等装置的方法。其中,从容易控制为期望的厚度的方面考虑,优选利用辊涂机进行涂布。该聚氨酯树脂组合物的涂布厚度根据前述保护层的厚度适当设定即可。
这时的聚氨酯树脂组合物的粘度(20℃)优选为1000~3000cps(厘泊)、更优选为1500~2500cps。通过使用上述粘度的聚氨酯树脂组合物,能够成为上述期望的厚度,即,能够使褶皱花纹的山部处的厚度比褶皱花纹的谷部处的厚度厚。粘度小于1000cps时,存在如下的担心:在涂布后,树脂流入表皮层表面的谷部,保护层的谷部的厚度变得比山部厚,弯曲性显著降低。粘度超过3000cps时,存在如下的担心:树脂不进入表皮层表面的谷部而产生涂布不均,有损外观品质。
接着,根据需要,进行热处理。热处理是为了使聚氨酯树脂组合物中的溶剂蒸发、使树脂干燥而进行的。此外,使用通过热处理而引起交联反应的交联剂的情况、使用双组分固化型的树脂的情况下,为了促进反应、形成具有足够的强度的覆膜而进行热处理。热处理温度优选为50~150℃,更优选为60~120℃。通过使热处理温度为50℃以上,能够缩短热处理时间,减小工序负荷,此外,能够促进树脂的交联,提高耐磨性。此外,通过使热处理温度为150℃以下,合成皮革的手感不易变粗硬。热处理时间优选为2~20分钟、更优选为3~10分钟。通过使热处理时间为2分钟以上,能够充分地进行树脂的交联,提高耐磨性。此外,通过使热处理时间为20分钟以下,能够提高加工速度,减小工序负荷。
进而,根据需要,进行熟化处理,使上述反应完成。由此,得到本实施方式的合成皮革。
实施例
以下,利用实施例对本发明进行更详细的说明,但本发明不限定于以下的实施例。实施例中的“份”为质量基准。各测定/评价方法如下。
[纤维质基材的恒定载荷伸长率]
基于JIS-L1096法进行测定。即,从纤维质基材中、从纵向及横向分别各取3张宽50mm、长250mm的试验片。对试验片,在长度方向的中央部标记100mm间隔的记号。在室温20±2℃、湿度65±5%RH的状况下,将试验片紧固于拉伸试验机,在试验片的下部安装包含紧固工具在内的总质量8kg的重物。将该试验片在吊挂有重物的状态下放置10分钟之后,测定吊挂有重物的状态下的记号间隔(L)。恒定载荷伸长率(%)用下式求出。结果用平均值表示。
恒定载荷伸长率(%)=(L-100)/100×100
[各层的厚度]
对于表皮层(第1聚氨酯树脂层、第2聚氨酯树脂层)、及保护层的厚度,用显微镜(KEYENCE CORPORATION制造、数字HF显微镜VH-8000)观察合成皮革的垂直截面,测定任意10处的厚度,计算其平均值。对于保护层的厚度,山部处的厚度为任意10处的山部的顶部的厚度的平均值,谷部处的厚度为任意10处的谷部的底部的厚度的平均值。
[BLC值]
从得到的合成皮革中取1张150mm见方的试验片,使用ST300 Leather SoftnessTester(BLC Leather Technology Center Ltd.制造)测定以500g的载荷按压时的变形测定值(BLC值)。变形测定值越大,表示为越柔软的手感。
[10%模量]
从得到的合成皮革取3张宽30mm(B)、长200mm的试验片,在室温20±2℃、湿度65±5%RH的状况下,以夹持间隔100mm安装于拉伸试验机(商品名“Autograph AG-X”、株式会社岛津制作所制造)的夹具,以拉伸速度200mm/分钟进行拉伸,测定冲程距离变为10mm时(即拉伸10%时)的载荷(P),用下式计算10%模量值。结果用3点的平均值表示。10%模量值越小,表示越柔软。
10%模量值(N/cm)=P(冲程距离变为10mm时的载荷·N)/B(试验片的宽度·cm)
[耐磨性]
从得到的合成皮革,以宽70mm、长300mm的大小从纵向、横向各方向各取1张试验片,在背面附加宽70mm、长300mm、厚10mm的大小的聚氨酯泡沫。在聚氨酯泡沫的下表面中央设置直径4.5mm的金属线,在金属线上,对套有棉布的摩擦块施加载荷9.8N与金属线平行地进行摩擦。摩擦块在试验片的表面上以60个往返/分钟的速度在140mm之间往返磨耗20000次。按照下述标准评价摩擦后的外观。
○:几乎确认不到摩擦的痕迹
△:能够确认摩擦的痕迹,但纤维质基材未露出
×:能够确认磨耗的痕迹,纤维质基材露出
[耐弯曲性]
从得到的合成皮革中,从纵向、横向各方向各取1张宽45mm、长70mm的试验片。将试验片以表面为上侧从短边的中央对折。利用JIS K6545规定的耐弯曲试验机在常温进行10万次弯曲后,从夹具卸下,进行合格与否的判定。按照下述标准评价弯曲后的外观。
○:几乎确认不到弯曲的痕迹
△:能够确认弯曲的痕迹,弯曲部白化
×:由于弯曲,在表皮面产生龟裂等异常情况
[缝制性]
从得到的合成皮革中取1张A4尺寸(宽约20cm、长约20cm)的试验片,形成背面侧载置有8mm厚的聚氨酯泡沫(密度:0.04g/cm3)的状态,以对合聚氨酯泡沫的方式将试验片和聚氨酯泡沫一同折弯,在下述缝制条件下缝制距折弯线5mm的位置。
接缝形式……平缝
接缝间距……5mm
缝线的种类及号数……上下纱均为尼龙#8
缝纫机针的种类及号数……JIS B9076 DBX1 23号
按照以下的标准判定缝制部的状态。
○:缝制纱咬入合成皮革表面,从而表面有弧度地变形陷入,缝制性优异
△:缝制纱咬入合成皮革表面,从而表面稍许变形但没有弧度,缝制性稍差
×:合成皮革表面完全不变形,从而缝制纱在表面上露出,缝制性差
[座椅视觉效果性]
从得到的合成皮革中取2张直径10cm尺寸的试验片A和2张15cm见方的试验片B。使圆形的试验片A的边缘部与试验片B的纵向表面对合,如图2的(a)所示进行缝制。同样地,使试验片A与试验片B的横向对合,进行缝制。在下述条件下进行缝制。
接缝形式……平缝
接缝间距……5mm
缝线的种类及号数……上下纱均为尼龙#8
缝纫针的种类及号数……JIS B9076 DBX1 23号
缝制后,如图2的(b)所示,以合成皮革表面为外侧的方式将试验片里外翻转,按照以下的标准判定此时的状态。
○:圆形试验片A和试验片B均未产生皱褶,视觉效果性优异
△:圆形试验片A和试验片B中的某一者产生皱褶,视觉效果性稍差
×:圆形试验片A和试验片B均产生皱褶,视觉效果性差
[外观性]
目视确认得到的合成皮革的表面(保护层的表面),将褶皱花纹的谷部没有均匀地形成保护层而存在涂布不均的情况评价为外观性差“×”,将没有这样的涂布不均的情况评价为外观性优异“○”。
[实施例1]
·配方1:
将粘度调节为2000cps(23℃)。
·配方2:
将粘度调节为1500cps(20℃)。
用逗点涂布机将按照上述配方1制备的聚氨酯树脂组合物(固体成分含量15%)以涂布厚度(湿式)为150μm的方式、以片状涂布在具有皮革样的褶皱花纹(凹凸花纹)的脱模纸(R-51、Lintec Corporation制造)上,用干燥机在100℃下热处理3分钟,形成构成表皮层的一部分的第1聚氨酯树脂表层。第1聚氨酯树脂层的干式附着量为28g/m2,厚度为30μm。
然后,在前述第1聚氨酯树脂层上,用逗点涂布机以涂布厚度(湿式)为150μm的方式、以片状涂布氨基甲酸酯多异氰酸酯预聚物(NH230、固体成分含量100%、DIC株式会社制造)作为第2聚氨酯树脂层,在该氨基甲酸酯聚异氰酸酯预聚物具有粘稠性的状态下,将其贴合于圆型针织布(双罗纹针织物、220dtex/72f、单位面积重量300g/m2、恒定载荷伸长率:纵向35%、横向42%),用轧布机以5kg/m2的载荷压紧。然后,在温度23℃、相对湿度65%的气氛下熟化处理3天,之后,将脱模纸剥离,得到纤维质基材和表皮层的层叠体。第2聚氨酯树脂层的干式附着量为150g/m2、厚度为173μm。将第1聚氨酯树脂层和第2聚氨酯树脂层合在一起得到的表皮层的厚度为203μm、干式附着量为178g/m2
接着,用辊涂机将按照配方2且将粘度调节为1,500cps的聚氨酯树脂组合物(固体成分含量40%)以湿式涂布量30g/m2涂布在得到的层叠体的表皮层表面,用干燥机在100℃下热处理3分钟,形成保护层,得到实施例的汽车用合成皮革。保护层的干式附着量为11.9g/m2
得到的合成皮革的10%模量值为7N/cm,BLC值为4.8,保护层的褶皱花纹的山部处的厚度为15μm,褶皱花纹的谷部处的厚度为7μm,相对于纤维质基材的质量,将表皮层和保护层合在一起得到的聚氨酯树脂层的质量为0.63倍。
[实施例2~7]、[比较例1~4]
按照表1,变更一部分构成,除此之外,按照与实施例1同样的步骤,得到合成皮革。详细而言,实施例2中,作为形成保护层的聚氨酯树脂组合物,使用粘度3000cps的配方3,实施例3中,使用粘度1000cps的配方4。实施例4及5中,作为纤维质基材,使用圆型针织布(双罗纹针织物、275dtex/96f、单位面积重量345g/m2、恒定载荷伸长率:纵向30%、横向37%),对于形成第2聚氨酯树脂层的氨基甲酸酯多异氰酸酯预聚物(NH230、DIC株式会社制造)的涂布厚度(湿式),在实施例4中设为230μm,在实施例5中设为100μm。实施例6中,将形成第2聚氨酯树脂层的氨基甲酸酯多异氰酸酯预聚物(NH230、DIC株式会社制造)的涂布厚度(湿式)设为80μm。实施例7中,作为纤维质基材,使用圆型针织布(双罗纹针织物、167dtex/144f、单位面积重量255g/m2、恒定载荷伸长率:纵向38%、横向47%)。比较例1中,作为纤维质基材,使用圆型针织布(双罗纹针织物、110dtex/36f、单位面积重量180g/m2、恒定载荷伸长率:纵向43%、横向52%),比较例2中,作为纤维质基材,使用圆型针织布(双罗纹针织物、330dtex/96f、单位面积重量400g/m2、恒定载荷伸长率:纵向25%、横向30%)。比较例3中,作为形成保护层的聚氨酯树脂组合物,使用粘度500cps的配方5,在比较例4中,使用粘度3500cps的配方6。
结果如表1所示,为实施例1~7的合成皮革时,具有适合于车辆座椅的优异的座椅视觉效果性,并且缝制性优异,同时具有适合于车辆座椅的耐磨性和耐弯曲性。相对于此,比较例1中,作为纤维质基材的圆型针织布的单位面积重量小、合成皮革的厚度薄,因此,缝制性及视觉效果性差。比较例2中,作为纤维质基材的圆型针织布的单位面积重量大、合成皮革的刚性高,因此,座椅视觉效果性差。比较例3中,保护层的厚度在褶皱花纹的山部处变薄、在谷部处变厚,因此,耐磨性及耐弯曲性差。比较例4中,形成保护层的聚氨酯树脂组合物的粘度过高,产生涂布不良,在褶皱花纹的谷部未均匀地形成保护层,产生涂布不均。
[表1]
产业上的可利用性
本发明的合成皮革基于其优异的触感、手感、耐磨性,能够用于例如汽车用座椅、顶棚材料、仪表板、门内衬材料或方向盘等汽车内饰材料。
附图标记说明
1…合成皮革、2…纤维质基材、3…表皮层、4…保护层、5…山部、6…谷部。

Claims (3)

1.一种汽车用合成皮革,其特征在于,其为依次层叠纤维质基材、由聚氨酯树脂形成的表皮层、及由聚氨酯树脂形成的保护层而成的汽车用合成皮革,
所述纤维质基材为单位面积重量250~350g/m2的圆型针织布,
所述保护层在表面具有褶皱花纹,所述褶皱花纹的山部处的保护层的厚度为10~20μm,所述褶皱花纹的谷部处的保护层的厚度为3~10μm且比所述山部处的厚度小,
所述表皮层在表面具有褶皱花纹,所述保护层的褶皱花纹根据所述表皮层的褶皱花纹来形成,并且根据在所述山部处和在所述谷部处的所述保护层的厚度设定以强调所述表皮层的褶皱花纹的凹凸的方式形成,
合成皮革的BLC值为3.8~5.5,
合成皮革的10%模量值为5~20N/cm。
2.根据权利要求1所述的汽车用合成皮革,其特征在于,相对于所述纤维质基材的质量,将所述表皮层和保护层合计得到的聚氨酯树脂层的质量为0.4~0.8倍。
3.根据权利要求1或2所述的汽车用合成皮革,其特征在于,所述纤维质基材的恒定载荷伸长率为纵向20~40%、横向30~50%。
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