JP2010255163A - 車両内装材用合成皮革及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】繊維質基材に、ウレタンポリイソシアネートプレポリマーの湿気硬化反応により形成されるポリウレタン樹脂からなる接着層、ウレタンポリオールプレポリマーとウレタン硬化剤との反応により形成されるポリウレタン樹脂からなる表皮層、およびポリウレタン樹脂からなる保護層が順に積層されてなる合成皮革である。表皮層に用いられるウレタンポリオールプレポリマーは、ポリエーテルポリオールを含むポリオールとポリイソシアネートを反応させてなるものであって、該ウレタンポリオールプレポリマーとウレタン硬化剤との重量和に対するポリエーテルポリオールの重量の割合が40重量%以上である。表皮層を構成するポリウレタン樹脂の100%モジュラス値が5〜50N/cm、表皮層の発泡度が1.3〜2.0倍である。
【選択図】 図1
Description
加熱状態にある前記ウレタンポリオールプレポリマーと前記ウレタン硬化剤とを混合してプレポリマー組成物を調製する工程と、
加熱状態の前記プレポリマー組成物を、離型性基材上に塗布して前記表皮層を形成する工程と、
加熱状態の前記ウレタンポリイソシアネートプレポリマーを、前記表皮層上に塗布して該塗布面に前記繊維質基材を貼り合わせる工程と、
を含むものである。
発泡度=(発泡部の面積+非発泡部の面積)/非発泡部の面積
加熱状態にあるウレタンポリオールプレポリマーとウレタン硬化剤とを混合してプレポリマー組成物を調製する工程と、
加熱状態の前記プレポリマー組成物を、離型性基材上に塗布して表皮層を形成する工程と、
加熱状態のウレタンポリイソシアネートプレポリマーを、前記表皮層上に塗布して該塗布面に繊維質基材を貼り合わせる工程、
とを含むものである。なお、表皮層を形成する工程においては、プレポリマー組成物を離型性基材上に塗布する限り、離型性基材上に直接塗布しても(下記(1)の態様)、あるいはまた、離型性基材上に保護層を形成してからその上にプレポリマー組成物を塗布してもよい(下記(2)の態様)。
A4サイズ(幅210mm、長さ297mm)の試験片を1枚採取し、平板の上に置いた状態で、指の腹部分で合成皮革表面(保護層の表面)を押さえながら10cmゆっくり移動させたときの触感を、以下の基準に従って判定した。
○:表面が歪み、指の腹に合成皮革表面が吸い付くような感覚のあるもの
△:表面がわずかに歪むが、指の腹に合成皮革表面が吸い付くような感覚のないもの
×:表面が全く歪まず、指の腹に合成皮革表面が吸い付くような感覚のないもの
150mm四方の試験片を1枚採取し、触感計測器(商品名「ST300 Leather Softness Tester」、BLC Leather Technology Center Ltd.製)を用いて、500gの荷重で押し込んだときの、歪み測定値(BLC値)を測定した。歪み測定値が大きいものほど柔らかい風合いであることを示す。
幅70mm、長さ300mmの大きさの試験片を、タテ方向から1枚採取し、裏面に幅70mm、長さ300mm、厚さ10mmの大きさのウレタンフォームを添えた。ウレタンフォームの下面中央に直径4.5mmのワイヤーを設置し、ワイヤー上をワイヤーと平行に綿布をかぶせた摩擦子に荷重9.8Nを掛けて摩耗した。摩擦子は試験片の表面上140mmの間を60往復/分の速さで20000回往復摩耗した。摩耗後の試験片を目視で観察し、以下の基準に従って判定した。
○:摩耗の跡がほとんど確認できないもの
△:摩耗の跡が確認できるが、繊維質基材の露出のないもの
×:摩耗の跡が確認でき、繊維質基材の露出のあるもの
プレポリマー組成物をフラットな離型紙(商品名「EU130TPD」、リンテック株式会社製)上に、バーコーターを用いて、硬化膜の厚さが200μmとなるように塗布し、乾燥機にて120℃で2分間熱処理後、室温20±2℃、湿度65±5%RHの状況下で1日間エージング処理して硬化膜を作成した。該硬化膜から幅30mm(B)、長さ100mmの大きさの試験片を3枚採取し、室温20±2℃、湿度65±5%RHの状況下で、引張試験機(商品名「オートグラフAG−X」、株式会社島津製作所製)のつかみ具に、つかみ幅30mm、つかみ間隔50mmで取り付け、引張速度200mm/分で引っ張り、ストローク距離が50mmになったときの荷重(P)を測定し、下記式にて100%モジュラス値を算出した。結果は、3点の平均値で示した。100%モジュラス値が小さいほど柔軟であることを示す。
100%モジュラス値(N/cm)
=P(ストローク距離が50mmになったときの荷重・N)/B(硬化膜の幅・cm)
幅30mm、長さ120mmの大きさの試験片を、タテ方向から3枚採取し、ポリウレタン樹脂層と繊維質基材を試験片の片端から40mm剥離した。室温20±2℃、湿度65±5%RHの状況下で、剥離したポリウレタン樹脂層と繊維質基材を、引張試験機(商品名「オートグラフAG−100A」、株式会社島津製作所製)のつかみ具に、つかみ幅30mmでたるみのないように取り付け、つかみ具の移動速度200m/分でポリウレタン樹脂層を剥離した。剥離時の最大荷重(kg/cm)を測定した。結果は、3点の平均値で示した。
60℃に保温した1リットルの4ツ口フラスコに、数平均分子量が2000のポリカーボネートポリオール(商品名「クラレポリオールC2090」、株式会社クラレ製)を100部、数平均分子量が2000のポリエーテルポリオール(商品名「PTMG2000」、三洋化成工業株式会社製)を100部入れて撹拌した後、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を19部入れてイソシアネート基が無くなるまで80℃にて撹拌し(当量比(水酸基/イソシアネート基)は1.3)、ウレタンポリオールプレポリマーを得た。
60℃に保温した1リットルの4ツ口フラスコに、数平均分子量が2000のポリエステルポリオール(商品名「クラレポリオールP2010」、株式会社クラレ製)を170部、数平均分子量が2000のポリエーテルポリオール(商品名「PTMG2000」、三洋化成工業株式会社製)を30部入れて撹拌した後、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を19部入れてイソシアネート基が無くなるまで80℃にて撹拌し(当量比(水酸基/イソシアネート基)は1.3)、ウレタンポリオールプレポリマーを得た。
60℃に保温した1リットルの4ツ口フラスコに、数平均分子量が2000のポリカーボネートポリオール(商品名「クラレポリオールC2090」、株式会社クラレ製)を200部入れて撹拌した後、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を15部入れてイソシアネート基が無くなるまで80℃にて撹拌し(当量比(水酸基/イソシアネート基)は1.7)、ウレタンポリオールプレポリマーを得た。
60℃に保温した1リットルの4ツ口フラスコに、数平均分子量が2000のポリカーボネートポリオール(商品名「クラレポリオールC2090」、株式会社クラレ製)を80部、数平均分子量が2000のポリエーテルポリオール(商品名「PTMG2000」、三洋化成工業株式会社製)を120部入れて撹拌した後、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を19部入れてイソシアネート基が無くなるまで80℃にて撹拌し(当量比(水酸基/イソシアネート基)は1.3)、ウレタンポリオールプレポリマーを得た。
60℃に保温した1リットルの4ツ口フラスコに、数平均分子量が2000のポリカーボネートポリオール(商品名「クラレポリオールC2090」、株式会社クラレ製)を30部、数平均分子量が2000のポリエーテルポリオール(商品名「PTMG2000」、三洋化成工業株式会社製)を170部入れて撹拌した後、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を19部入れてイソシアネート基が無くなるまで80℃にて撹拌し(当量比(水酸基/イソシアネート基)は1.3)、ウレタンポリオールプレポリマーを得た。
60℃に保温した1リットルの4ツ口フラスコに、数平均分子量が2000のポリカーボネートポリオール(商品名「クラレポリオールC2090」、株式会社クラレ製)を110部、数平均分子量が2000のポリエーテルポリオール(商品名「PTMG2000」、三洋化成工業株式会社製)を90部入れて撹拌した後、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を19部入れてイソシアネート基が無くなるまで80℃にて撹拌し(当量比(水酸基/イソシアネート基)は1.3)、ウレタンポリオールプレポリマーを得た。
60℃に保温した1リットルの4ツ口フラスコに、数平均分子量が2000のポリカーボネートポリオール(商品名「クラレポリオールC2090」、株式会社クラレ製)を130部、数平均分子量が2000のポリエーテルポリオール(商品名「PTMG2000」、三洋化成工業株式会社製)を70部入れて撹拌した後、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を19部入れてイソシアネート基が無くなるまで80℃にて撹拌し(当量比(水酸基/イソシアネート基)は1.3)、ウレタンポリオールプレポリマーを得た。
処方1(保護層処方)
ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂 100部
(商品名「クリスボンNY−328」、DIC株式会社製)
ジメチルホルムアミド(DMF) 40部
カーボンブラック顔料 15部
(商品名「DIALAC BLACK L−1770S」、DIC株式会社製)
架橋剤 2部
(商品名「バーノックDN950」、DIC株式会社製)
粘度を2000cps(20±2℃)に調整した。
製造例1のウレタンポリオールプレポリマー 100部
ウレタン硬化剤 5部
(カルボジイミド変性ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、商品名「コスモネートLL」、三井化学ポリウレタン株式会社製)
カーボンブラック顔料 2部
(商品名「ポリトンブラック」、DIC株式会社製)
アミン系ウレタン化触媒 1部
(商品名「TOYOCAT−DT」、TOSOH株式会社製)
処方2の調製法:100℃に加熱したウレタンポリオールプレポリマーに、カーボンブラック顔料、アミン系ウレタン化触媒を添加し撹拌、分散させる。次いで、40℃に加熱したウレタン硬化剤を添加し撹拌した後、直ちに、塗布操作に供する。
表1に従い、実施例1と同様の手順にて、合成皮革を得た。なお、実施例4〜6及び比較例5では、処方2のウレタン硬化剤として、「コスモネートLL」の代わりに、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を用いた。
接着層を形成しない以外は、実施例1とおおよそ同様の手順にて、合成皮革を得た。すなわち、実施例1と同様に離型紙上に保護層を形成した後、その表面に上述の処方2に従い調製したプレポリマー組成物をコンマコーターにて厚さが150μmとなるようにシート状に塗布し、乾燥機にて100℃で5分間熱処理した。次いで、該プレポリマー組成物が粘稠性を有する状態のうちにポリエステルトリコット布に貼り合わせ、マングルにて5kg/m2の荷重で圧締し、室温20±2℃、湿度65±5%RHの状況下で1日間エージング処理をして、厚さ210μmの表皮層を保護層の上に形成した。次いで、離型紙を剥離して、合成皮革を得た。表皮層の発泡度は1.4であった。
接着層に下記の処方3に従い調製したポリウレタン樹脂組成物を用いた以外は、実施例1とおおよそ同様の手順にて、合成皮革を得た。すなわち、実施例1と同様に離型紙上に保護層と表皮層を形成した後、該表皮層上に下記の処方3に従い調製したポリウレタン樹脂組成物を、コンマコーターにて厚さが20μmになるようにシート状に塗布し、ポリエステルトリコット布に貼り合わせ、マングルにて5kg/m2の荷重で圧締し、乾燥機にて120℃で2分間熱処理した。次いで、離型紙を剥離して、合成皮革を得た。接着層の厚さは15μmであった。
ポリカーボネート系ウレタン樹脂 100部
(商品名「クリスボンTA−205−FT」、DIC株式会社製)
架橋剤 10部
(商品名「バーノックDN−950」、DIC株式会社製)
架橋促進剤 1部
(商品名「クリスボンアクセルT−81」、DIC株式会社製)
DMF/MEK(3/2) 60部
粘度を4500cps(20±2℃)に調整した。
表皮層に下記の処方4に従い調製したプレポリマー組成物を用いた以外は、実施例1と同様の手順にて、合成皮革を得た。すなわち、実施例1と同様に離型紙上に保護層を形成した後、その表面に下記の処方4に従い調製したプレポリマー組成物をコンマコーターにて厚さが150μmとなるようにシート状に塗布し、乾燥機にて100℃で5分間熱処理した。次いで、室温20±2℃、湿度65±5%RHの状況下で1日間エージング処理をして、厚さ225μmの表皮層を保護層の上に形成した。表皮層の発泡度は1.5であった。次いで、実施例1と同様に接着層を介してポリエステルトリコット布に貼り合わせることで、合成皮革を得た。接着層の厚さは15μmであった。
ウレタンポリイソシアネートプレポリマー 100部
(商品名「NH230」、DIC株式会社製)
カーボンブラック顔料 2部
(商品名「ポリトンブラック」、DIC株式会社製)
Claims (4)
- 繊維質基材と、
ウレタンポリイソシアネートプレポリマーの湿気硬化反応により形成されるポリウレタン樹脂からなり、前記繊維質基材の一方の面に形成された接着層と、
ウレタンポリオールプレポリマーとウレタン硬化剤との反応により形成されるポリウレタン樹脂からなり、前記接着層上に形成された表皮層と、
前記表皮層上に形成されたポリウレタン樹脂からなる保護層と、を備えてなり、
前記表皮層の形成に用いられるウレタンポリオールプレポリマーは、ポリエーテルポリオールを含むポリオールと、ポリイソシアネートとを反応させてなるものであり、前記ウレタンポリオールプレポリマーと前記ウレタン硬化剤との重量和に対するポリエーテルポリオールの重量の割合が40重量%以上であり、
前記表皮層を構成するポリウレタン樹脂の100%モジュラス値が5〜50N/cmであり、
前記表皮層の発泡度が1.3〜2.0倍である
ことを特徴とする車両内装材用合成皮革。 - 前記ウレタンポリオールプレポリマーは、前記ポリエーテルポリオールを含むポリオールと、前記ポリイソシアネートとを、水酸基/イソシアネート基の当量比で1.1〜3.5にて反応させてなるものである請求項1記載の車両内装材用合成皮革。
- 前記表皮層の形成に用いられる前記ウレタンポリオールプレポリマーと前記ウレタン硬化剤とのイソシアネート基/水酸基の当量比が1.0〜2.0であり、かつ、前記ウレタンポリオールプレポリマー100重量部に対する前記ウレタン硬化剤の使用量が3〜50重量部であることを特徴とする請求項1又は2記載の車両内装材用合成皮革。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両内装材用合成皮革を製造する方法であって、
加熱状態にある前記ウレタンポリオールプレポリマーと前記ウレタン硬化剤とを混合してプレポリマー組成物を調製する工程と、
加熱状態の前記プレポリマー組成物を、離型性基材上に塗布して前記表皮層を形成する工程と、
加熱状態の前記ウレタンポリイソシアネートプレポリマーを、前記表皮層上に塗布して該塗布面に前記繊維質基材を貼り合わせる工程と、
を含む車両内装材用合成皮革の製造方法。
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