JP2005138404A - 表皮材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基材上に表面処理層を設けた表皮材であって、該表面処理層が、ウレタン樹脂100質量部に対して、平均粒子径1〜30μmの球状樹脂粒子100〜250質量部、微粒子シリカ5〜30質量部、及び、高分子量シリコーンオイル2〜10質量部を添加してなるウレタン樹脂組成物からなることを特徴とする。球状樹脂微粒子は、その10%圧縮硬さが0.1〜20MPaであることが好ましく、高分子量シリコーンオイルとしては、重量平均分子量が1500〜3000である化合物が好ましい。
【選択図】 なし
Description
表皮材の艶を調整する方法は種々提案されており、例えば、カルボン酸亜鉛を樹脂材料に相溶させたのち、溶剤で希釈し、外部離型剤として金型に塗布した後、樹脂材料を成形することで、樹脂成形体の表面の艶消しを行う技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この方法では、つや消しのための粉体は、金型に外部離型剤とともに付着させているため、添加量に制限があり、十分な艶消し効果が得られなかった。
即ち、本発明の表皮材は、基材上に表面処理層を設けた表皮材であって、該表面処理層が、ウレタン樹脂100質量部に対して、平均粒子径1〜30μmの球状樹脂粒子100〜250質量部、微粒子シリカ5〜30質量部、及び、高分子量シリコーンオイル2〜10質量部を添加してなるウレタン樹脂組成物からなることを特徴とする。
ここで、前記表面処理層に含まれる球状樹脂微粒子の10%圧縮硬さは0.1〜20MPaであることが好ましく、また、添加量としては、主成分であるウレタン樹脂100質量部に対して100〜250質量部の範囲であることが好ましい。
高分子量シリコーンオイルの重量平均分子量は1500〜3000の範囲にあるものを用いることが好ましい態様である。
また、表面処理層の主成分であるウレタン樹脂は、分子内に、ウレタン結合を有する構造単位を含むものであれば、単独重合体であっても共重合体であってもよく、硬化後の硬さが、100%モジュラスで25〜150kg/cm2であることが効果の観点から好ましい。
本発明の表皮材は、ウレタン樹脂100質量部に対して、平均粒子径1〜30μmの球状樹脂粒子100〜250質量部、微粒子シリカ5〜30質量部、及び、高分子量シリコーンオイル2〜10質量部を含有させたウレタン樹脂組成物からなる表面処理層を有することを特徴とする。以下、表面処理層を構成するウレタン樹脂組成物に含まれる各成分について説明する。
本発明に係る表面処理層の主成分であるウレタン樹脂には特に制限はなく、分子内に、ウレタン結合を有する構造単位を含むものであれば、1種類のウレタン結合を含む構造単位のみからなる重合体であっても、2種以上の異なるウレタン結合を含む構造単位を含む共重合体であっても、ウレタン結合を含む構造単位と、目的に応じて併用される他の構造単位との共重合体であってもよい。
ここで、ウレタン結合を含む構造単位と併用しうる他の共重合成分としては、シリコーンなどが挙げられる。また、共重合比(モル比)は、ウレタン結合を含む構造単位に対して10モル%以下であることが好ましい。
通常、本発明の如き表皮材は、表面処理層における樹脂表面が傷付きやすく、この傷付きを抑制するためにも、柔軟なウレタン樹脂をベースに用いることが好ましく、また、積層される基材との接着性の観点からも、ウレタン樹脂が好適である。表皮材の多くが、表面の傷付き抑制のためにウレタン樹脂を表面処理層に用いているが、本発明で用いるウレタン樹脂もこれら公知のものを適宜選択して使用することができる。
本発明に係る表面処理層には、感触改良の目的で高分子量シリコーンオイルが添加される。ここで用いられるシリコーンオイルはその重量平均分子量が1500〜3000程度のものが好ましい。通常用いられる分子量100前後のシリコーンオイルでは感触向上効果が得られず、また、経時的なブリードも懸念されるため、本発明には適切ではなく、また、シリコーンオイルの分子量が大きすぎるとウレタン樹脂との均一混合が困難となる懸念がある。
シリコーンオイルは、分子量が上記好ましい範囲であれば、いずれのものも使用することができ、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンなどの一般的なシリコーンオイルの他、アミノ変性シリコーンオイルなどの変性シリコーンオイルを用いることもできる。
シリコーンオイルの含有量としては、ウレタン樹脂100質量部に対して、0.5〜10質量部であることが好ましく、1〜5質量部の範囲であることがさらに好ましい。
本発明に係る表面処理層には、充填材として、平均粒子径1〜30μmの球状樹脂粒子を用いることを要する。
この球状微粒子は、その大きさ、添加量、粒子の硬さが最適範囲内であることが重要であり、感触の観点からは、球状粒子の大きさを上記範囲にするとともに、粒子を構成する樹脂の硬さを可能な限り軟らかくし、且つ、表皮材の表面に均一に存在させることで、表面を指で触れた時に、充填材である球状の軟らかい粒子の感触により、柔らかく、しっとりとした触感を達成することができる。
この観点から、球状樹脂粒子の大きさは平均粒子径が1〜30μmの範囲であることを要し、さらに好ましくは2〜20μmの範囲である。粒子の大きさが小さくなりすぎると触感に及ぼす影響が小さくなり過ぎて添加の効果を十分に得られないことがある。また、過度に大きすぎるとザラツキ感を感じてしまうため、いずれも好ましくない。
このような球状樹脂粒子は、乳化重合法などにより容易に得ることができ、また、根上工業(株)製、アートパールC−800などの市販品としても入手可能である。
球状樹脂微粒子の添加量は、ウレタン樹脂100質量部に対して、100〜250質量部であることが触感、均一分散、保持性の観点から好ましく、150〜200質量部の範囲であることがさらに好ましい。
本発明に係る表面処理層には、微粒子シリカを用いることを要する。
微粒子シリカは、艶消し用の充填材として一般的に用いられるものを使用することができる。具体的には、微粉末で不定形な酸化珪素(シリカ)を用いることができる。
ここで用いられる微粒子シリカの粒径は、一般的には、1〜3μm程度が好ましく、不定形、あるいは、表面に凹凸を有する多孔質粒子なども艶消し効果の観点から好ましく用いられる。
微粒子シリカの添加量は、仕上がり時における所望の艶の程度により適宜選択されるが、一般的には、ベースとなるウレタン樹脂100質量部に対して、5〜30質量部の範囲で添加されることを要し、10〜25質量部であることがさらに好ましい。また、前記した充填材である球状樹脂微粒子との比率に関しては、球状樹脂微粒子の感触を阻害しないという観点から、全充填材に占める微粒子シリカの割合は5〜15質量%であることが好ましい。
本発明の表皮材を得るためには、基材となるシート状に前記各成分を含む表面処理層を設ける。表面処理層の形成方法としては、これらの成分を適切な溶剤に溶解して表面処理層塗布液を調整し、基材表面に塗布、乾燥する方法が一般的であるが、これに制限されず、表面処理層を予めシート状に成形し、基材に接着剤により接着したり、ラミネートしたりすることも可能である。
塗布液濃度には特に制限はないが、一般的には、20〜50質量%程度が好ましい。
また、基材上の表面処理層の塗布量としては、乾燥後の重量で1〜30g/m2の範囲であることが効果の観点から好ましく、5〜20g/m2の範囲であることがさらに好ましい。
本発明の表皮材のベースに用いられる基材には特に制限はなく、公知のものを目的に応じて使用することができる。具体的には、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーなどをシート状に成形したものなどが挙げられ、なかでも、TPOと称される、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)の如きオレフィン系樹脂と、エチレン−プロピレンゴム(EPDM)、イソブチレン−イソプレンゴムなどの如きオレフィン系ゴムをブレンドしたオレフィン系熱可塑性エラストマーが好ましく用いられる。基材は単層であっても、目的に応じた物性を有するシートを積層した重層構造を有するものであってもよい。
なお、表面処理層の形成にあたっては、これらの基材表面に、接着性の向上のために、コロナ放電処理などの易接着処理を施したり、接着助剤層(プライマー層)を設けることもできる。
(実施例1)
オレフィン系熱可塑性エラストマー(PP/PE/EPDMを混合比36/28/36でブレンドした混合物)を厚さ800μmのシート状に成形したものを基材として用い、基材表面に、以下の表面処理層塗布液を乾燥後の重量が、20g/m2となる塗布量で塗布後、100℃、3分間、熱風乾燥炉で乾燥し、表面処理層を形成して実施例1の表皮材を得た。
・ウレタン樹脂 100質量部
(大日本インキ化学工業(株)製、クリスボンNY−329、
硬度:100%モジュラス 56kg/cm2)
・球状樹脂微粒子 100質量部
(ウレタン樹脂粒子、平均粒子径 6μm、粒子10%圧縮硬さ 5MPa)
・高分子量シリコーンオイル 2質量部
(シリコーンオイル、信越シリコーン(株)製、KP340
分子量2000〜3000の混合物)
・微粒子シリカ(不定形粒子) 12質量部
(日本シリカ工業(株)製、ニプシルE220、平均粒子径:1.5μm)
・溶剤 1000質量部
(IPA/DMF/トルエン混合物、質量比:29/47/24)
得られた表皮材を以下の項目について性能評価した。各結果を下記表1に示す。
(1)触感の評価
触感については、官能評価を行った。
官能評価は20〜30才のパネラー10名で各サンプルを指触し、しっとり感の有無を以下の基準で判定した。
○:柔らかく、しっとり感あり
△:柔らかいが、しっとり感はない
×:触感に違和感があり、しっとり感なし
摩擦係数測定は、カトーテック(株)製摩擦感テスターKES−SEにて荷重50g、測定速度2mm/秒の条件で実施した。
この数値が大きいほど、しっとり感があると評価する。
(3−1)初期グロス値
得られた表皮材のグロス値をグロス測定機(スガ試験機(株)製、デジタル変角光沢計 UGV−5K)で測定した。このグロス値が0.3〜1.0の範囲において、光沢のない良好な艶消し外観を有すると判定する。
(3−2)加熱後のグロス値
次に、得られた表皮材を、温度170℃で3分間加熱後し、上記と同様の条件でグロス値測定した。
(3−3)艶変化
前記初期のグロス値測定サンプルと、温度170℃で3分間で加熱した後のグロス値測定サンプルとを、目視にて比較し、艶の変化を官能評価により以下の基準で判定した。
○:加熱前後に艶の変化はみられない
△:加熱後にやや光沢が増した
×:加熱後に表面の光沢が著しく増した
前記実施例1で用いた表面処理層塗布液1において、各成分を下記表1に記載のように変更した他は、同様に調製した表面処理層塗布液を用いて、実施例2、3及び比較例1〜5の表皮材を得た。これらを実施例1と同様の条件で評価した。結果を下記表1に併記する。
一方、比較例1及び5のように充填剤として、球状樹脂微粒子のみを添加した表面処理層を設けた表皮材ではしっとり感は付与できるが成形後の艶変化が大きく、実用上問題のあるレベルであった。
微粒子シリカの含有量が本発明の範囲外である比較例2、球状樹脂微粒子を含有しない比較例3、及び、高分子量シリコーンオイルを含有しない比較例4では、いずれも、しっとり感が付与されないか、不十分であり、触感に問題があった。
Claims (4)
- 基材上に表面処理層を設けた表皮材であって、該表面処理層が、ウレタン樹脂100質量部に対して、平均粒子径1〜30μmの球状樹脂粒子100〜250質量部、微粒子シリカ5〜30質量部、及び、高分子量シリコーンオイル2〜10質量部を添加してなるウレタン樹脂組成物からなることを特徴とする表皮材。
- 前記表面処理層に含まれる球状樹脂微粒子の10%圧縮硬さが0.1〜20MPaであることを特徴とする請求項1に記載の表皮材。
- 前記高分子量シリコーンオイルの重量平均分子量が1500〜3000であることを特徴とする請求項1に記載の表皮材。
- 前記ウレタン樹脂が、ウレタン結合を有する構造単位を含む重合体であって、その硬さが、100%モジュラスで25〜150kg/cm2であることを特徴とする請求項1に記載の表皮材。
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