JP2012500861A - シート組成物及びそれから製造されたシート - Google Patents

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Abstract

本発明は、ポリスチレン系共重合体及びエチレンビニルアセテート系共重合体のうち、少なくとも一つを含むシート組成物、それから製造されたシート、前記シートを含む積層シート、及び前記積層シートを含む複合体シートに関するものであって、本発明によるシートは、耐摩耗性、耐油性、耐老化性などを含んだ高い機能安定性を有し、優れたエンボス保持力を有することができる。

Description

発明の分野
本発明は、耐摩耗性、耐油性、耐老化性などを含んだ物性の高い機能安定性を有し、優れたエンボス保持力を提供できるシート組成物、それから製造されたシート、前記シートを含む積層シート、及び前記積層シートを含む複合体シートに関するものである。本出願は2008年8月29日付けで韓国特許庁に提出された韓国特許出願第10−2008−0085485号の出願日の利益を主張し、その内容全部は本明細書に含まれる。
通常的に皮革というものは、大きく天然皮革と人造皮革に区分される。天然皮革は動物の皮を加工したもので、生産量に限界があり、高価で、かつ連続作業が不可能であり、色相の多様化や品質の均一化などを期待することは難しい。その反面、人造皮革は不織布や織布のような繊維材を基布地として使用し、その上層に有機化合物合成シートを載せることによって、なるべく天然皮革に類似するように製造したものを言い、天然皮革が有している上記のような短所を補完する役割をする。
一般的に、前記人造皮革を製造するために、ポリ塩化ビニル又はポリオレフィンなどを主に使用しており、特にハロゲン含有物質の使用抑制によってポリオレフィンの使用が増加している。
しかし、前記ポリ塩化ビニル又はポリオレフィンなどを使用して製造されたシートは、耐摩耗性、耐油性、難燃性などの特性が良くなく、製造されたシートにエンボス加工時に、シートの表面が割れる現象が発生し得る。
本発明は、耐摩耗性、耐油性、耐老化性などを含んだ物性の高い機能安定性を有し、優れたエンボス保持力を提供できるシート組成物、それから製造されたシート、前記シートを含む積層シート、及び前記積層シートを含む複合体シートを提供することを目的とする。
本発明は、ポリスチレン系共重合体及びエチレンビニルアセテート系共重合体を含み、前記エチレンビニルアセテート系共重合体はビニルアセテートの含量が50重量%以上であるシート組成物を提供する。
また、本発明は、前記シート組成物から製造されたシートを提供する。
また、本発明は、前記シート表面にエンボス処理されたシート及びその製造方法を提供する。
また、本発明は、裏紙シート、中紙シート、及び前記シート組成物から製造されたシートが順次積層され、前記シート組成物から製造されたシートがエンボス処理されたことを特徴とする積層シート及びその製造方法を提供する。
また、本発明は、基材層、プライマー層、前記積層シート、表面プライマー層、及び表面コーティング層が順次積層された複合体シートを提供する。
本発明によるシートは、主材料としてポリスチレン系共重合体及びエチレンビニルアセテート系共重合体のうち、少なくとも一つを使用することによって、製造されたシートが耐磨耗性を有することができる。従って、一般的にシートの表面に行う塗装工程を除くことができ、これにより、コーティング後に行う乾燥熱風工程を行わないため、省エネルギー及び全般的なコスト節減に寄与することができる。
また、塗装工程時に発生するVOC(Volatile Organic Compound)の発生を防止して、環境的な側面にも寄与することができる。また、前記シートは耐摩耗性、耐油性、耐老化性などを含んだ物性の高い機能安定性を有し、エンボス処理後、高いエンボス保持力を有することができる。
本発明の一実施様態による積層シートの断面図である。 本発明の一実施様態による複合体シートの断面図である。
以下では、本発明を具体的に説明する。
本発明は、ポリスチレン系共重合体及びエチレンビニルアセテート系共重合体を含み、前記エチレンビニルアセテート系共重合体はビニルアセテートの含量が50重量%以上であるシート組成物を提供する。
前記ポリスチレン系共重合体は、SEBS(スチレン−(エチレン/ブチレン)−スチレンブロック共重合体、styrene-(Ethylene/Buthylene) Styrene Block Copolymer)、CEBC(結晶性ブロック−(エチレン/ブチレン)-結晶性ブロック共重合体、Crystalline block-(ethylene/buthylene)-crystalline block copolymer)、HSBR(水素化スチレンブタジエンゴム、Hydrogenated styrene butadiene rubber)、SBS、SEBC(スチレン−(エチレン/ブチレン)−結晶性ブロック共重合体、Stylene-(ethylene/buthylene)-crystalline block copolymer)、SEEPS(ポリスチレン−ブロック−ポリ(エチレン−エチレン/プロピレン)−ブロックポリスチレン、Polystyrene-block-poly(ethylene-ethylene/propylene)-block polystyrene)、SEEPS-OH(ポリスチレン−ブロック−ポリ(エチレン-エチレン/プロピレン)−ブロック−ヒドロキシル−ポリスチレン、Polystyrene-block-poly(ethylene-ethylene/propylene)-block-hydroxyl-polystyrene、SEP(ポリスチレン−ブロック−ポリ(エチレン/プロピレン)、Polystyrene-block-poly(ethylene/propylene)、及び SEPS(ポリスチレン−ブロック−ポリ(エチレン/プロピレン)−ブロック−ポリスチレン、Polystyrene-block-poly(ethylene/propylene)-block-polystyrene)からなる群から選択された1種以上を使用することができ、この具体的な例としては、Septon(日本Kuraray社)、Tuftec(日本 Asahi Kasei社)、Dynaron(日本JSR 社: 日本特殊ゴム)、Rabalon(日本 Mitsubishi Chemical社)、S.O.E.(日本 Asahi Kasei社)、又はKraton G(米国 Kraton 社)などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記ポリスチレン系共重合体の重量平均分子量(Mw)は50,000〜300,000であることが好ましい。前記ポリスチレン系共重合体の分子量が50,000未満である場合、成形性が不足であり、300,000を超過する場合は、溶融粘度が高くなって加工性に劣る。
前記エチレンビニルアセテート系共重合体は、ビニルアセテートの含量が50重量%以上、より好ましくは50重量%以上、70重量%以下である。前記エチレンビニルアセテート系共重合体の具体的な例としては、Levapren(EVM)(ドイツ Lanxess社)などがあるが、これにのみ限定されるものではない。
前記エチレンビニルアセテート系共重合体の重量平均分子量(Mw)は100,000乃至400,000であることが好ましい。
前記エチレンビニルアセテート系共重合体は本発明の目的を害しない範囲内で追加の共単量体をさらに含むことができる。
前記シート組成物がポリスチレン系共重合体及びエチレンビニルアセテート系共重合体を同時に含む場合、前記二つの成分は1:9乃至9:1の重量比で含まれることが好ましく、8:2乃至5:5の重量比で含まれることがより好ましい。
前記シート組成物は、難燃剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、及び架橋剤のうち、少なくとも一つをさらに含むことができる。
前記難燃剤は、シートに難燃性を付与する役割をし、その具体的な例としては、水酸化マグネシウム(MDH)、水酸化アルミニウム(AlDH)、三酸化アンチモン、亜リン酸塩(Phospite)化合物、三酸化アルミニウム、及び三酸化マグネシウムからなる群から選択された1種以上を使用することができる。
前記難燃剤はシート組成物100重量部に対し、3乃至100重量部で含まれることが好ましい。
前記耐光安定剤は、太陽光の照射時にシートの分解、及び変色などを防止する役割をし、その具体的な例としては、ヒンダードアミン(HALS:Hindered Amine)、及びヒンダードベンゾエート系(Hindered Benzoate)化合物からなる群から選択された1種以上を使用することができる。
前記耐光安定剤は、シート組成物100重量部に対し、0.1乃至5重量部で含まれることが好ましい。
前記紫外線吸収剤は、高エネルギーの紫外線を吸収して遮断する役割をし、その具体的な例としては、ベンゾフェノン系(Benzophenones)、ベンゾトリアゾール系(Benzotriazoles)化合物からなる群から選択された1種以上を使用することができる。
前記紫外線吸収剤は、シート組成物100重量部に対し、0.1乃至5重量部で含まれることが好ましい。
前記酸化防止剤は、シート組成物の加工安定性及び高温安定性を付与する役割をし、その具体的な例としては、フェノール系(Phenol)、ホスファイト系(Phosphite)、チオエーテル系(Thioether)、及びラクトン系(Lacton)化合物からなる群から選択された1種以上を使用することができる。
前記酸化防止剤は、シート組成物100重量部に対し、0.1乃至10重量部で含まれることが好ましい。
前記架橋剤は、トリメチオールプロパントリアクリラート、トリメチロールプロパントリアクリラート、トリアリルイソシアヌレート、エチレングリコールジメタクリラート、ジエチレングリコールジメタクリラート、及びポリエチレンクロロジメタクリラートからなる群から選択された1種以上を使用することができる。
前記架橋剤は、シート組成物100重量部に対し、0.1乃至10重量部で含まれることが好ましい。
また、本発明のシート組成物は、色相を具現するための顔料、及び/又は加工粘着防止と加工性向上のための滑剤(Lubricants)をさらに含むことができる。
また、本発明は前記シート組成物から製造されるシートを提供する。
前記シートは、1)前記シート組成物を加熱及び加圧してゲル状に製造する段階、及び2)前記ゲル状のシート組成物をロール(Roll)圧着及び延伸段階から製造することができる。
前記製造されたシートの厚みは0.3乃至2mmであることが好ましい。
上記のように製造されたシートは、耐摩耗性、耐油性、耐老化性などの高い機能安定性を有することができ、かつ、優れたエンボス保持力を有することができる。
また、本発明はエンボス処理されたシートを提供する。
前記エンボス処理されたシートは、1)前記製造されたシートを加熱する段階、2)前記加熱されたシートの表面をエンボス処理する段階、及び3)前記エンボス処理されたシートを冷却した後、電子線を処理する段階を含む方法によって製造されることができる。
前記1)段階は、前記製造されたシートを加熱する段階であって、前記加熱されたシートの温度は150℃乃至250℃であることが好ましい。
前記2)段階は、前記加熱されたシートの表面をエンボス処理する段階である。例えば、エンボス(Emboss)柄が彫り込まれたエンボスロールと、EPDM(ethylene propylene diene monomer)、NBR(Nitile Butadiene Rubber)、シリコン又はスチール(steel)材質のバックアップロール(Back-up Roll)上で圧力を加えて、シート表面にエンボス処理をすることができる。
前記表面にエンボスが付与されたシートは、0.7乃至1.3g/cm3の密度を有していることが好ましい。
上記のようにエンボス処理した後、シートの表面にエンボスを有するシートは一定時間高い温度を保ち、転写されたエンボスの変形が発生し得る。従って、これを低温の冷却水又は冷凍水が通過する冷却ロールに接触させる方法などを用いて、エンボス処理されたシートが有している熱を冷却させることが好ましい。
その後、前記エンボス処理されたシートは、電子線架橋を通じて架橋結合力が付与されることができる。前記電子線架橋は、電子線を好ましくは10乃至200kGreyの強度で照射することが好ましく、20乃至150kGreyの強度で照射することがさらに好ましい。
前記製造されたエンボス処理されたシートは、エンボス処理されたシートの光沢を調節するために表面コーティング層をさらに含むことができる。
また、本発明は、裏紙シート、中紙シート、及び前記本発明によるシート組成物から製造されたシートが順次積層され、前記シートがエンボス処理されたことを特徴とする積層シート及びその製造方法を提供する。前記エンボス処理は積層工程以前、又は以後にシート表面に行われる。
前記積層シートの製造方法は、
1)裏紙シート、中紙シート、及び前記本発明によるシート組成物から製造されたシートを用意する段階と、
2)前記裏紙シート、中紙シート、及び前記本発明によるシート組成物から製造されたシートを予熱した後、順次積層して積層シートを製造する段階と、
3)前記積層シートを加熱する段階と、
4)前記加熱された積層シートのシート表面をエンボス処理する段階と、
5)前記エンボス処理されたシートを冷却した後、電子線処理する段階とを含むことができる。
前記1)段階は、裏紙シート、中紙シート、及び前記本発明によるシート組成物から製造されたシートを用意する段階であって、前記本発明によるシートは前述したようである。
前記裏紙シートは、積層シートのうち最下面に位置し、シート固有の特性を発揮するのに役立つものである。特に、裏紙シートの下面にプライマー層と接着補助層がコーティングされることができ、これらは以後、基材層との接着が可能となるようにする役割をする。また、前記裏紙シートは積層シートに要求される物性を具現し、成形時に円滑な成形作業がなされるようにする役割をする。
前記中紙シートは、積層シート内で前記本発明によるシート組成物から製造されたシートと裏紙シートの間に位置しながら接着力を付与し、これらを互いに接着させる役割をする。また、シートに要求される物性を具現し、成形時に円滑な成形作業がなされるようにする役割をする。
前記裏紙シート及び中紙シートは、熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物から製造することができ、また、前記組成物に前記ポリスチレン系共重合体及びエチレンビニルアセテート系共重合体のうち、少なくとも一つを混合して製造することができる。
前記熱可塑性樹脂として、過酸化物(peroxide)で架橋されたTPE(Thermo polyolefin elastomer)樹脂を使用することができる。その具体的な例としては、 Milastomer(Mitsui Chemical社)、Keyflex(LG Chem社)、Plastomer(現代EP社)、Esoflex(住友化学社)、Thermorun(三菱化学社)、Lottomer(湖南石油化学社)などがあるが、これらに限定されるものではない。
前記熱可塑性樹脂と、前記ポリスチレン系共重合体及びエチレンビニルアセテート系共重合体のうち、少なくとも一つを混合して使用する場合、前記成分は1:9乃至9:1の重量比で含まれることが好ましく、5:5乃至8:2の重量比で含まれることがさらに好ましい。
また、前記裏紙シート及び中紙シートを製造するための樹脂組成物は、本発明によるシート組成物に添加される前述した添加剤を含むこともできる。
前記裏紙シート及び中紙シートは、前記本発明によるシート組成物の代わりに前記熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物を使用したことを除いては、前記本発明によるシートの製造方法と同一な方法で製造することができる。
前記製造された裏紙シート及び中紙シートの厚みは、それぞれ0.15乃至0.5mmであることが好ましい。
前記2)段階は、例えば、前記1)段階で用意されたそれぞれの裏紙シート、中紙シート、及びシートをそれぞれ据え置き台に装着し、スチーム、熱油、電気ヒータで加熱されたドラムを通過させて予熱した後、前記予熱されたそれぞれのシートを順次載せ、プレス(Press)ロールで圧力を加えて積層させる方法によって行われる。
前記予熱は50乃至200℃の間で行うことが好ましい。
前記3)段階は前記積層シートを加熱する段階であって、前記加熱されたシートの温度は150乃至250℃であることが好ましい。
前記4)段階は、前記加熱された積層シートの表面をエンボス処理する段階であって、例えば、エンボス(Emboss)柄が彫り込まれたエンボスロールと、EPDM(ethylene propylene diene monomer)、NBR(Nitile Butadiene Rubber)、シリコン又はスチール(steel)材質のバックアップロール(Back-up Roll)上で圧力を加えて、シート表面にエンボス処理をすることができる。
前記表面にエンボスが付与されたシートは、0.7乃至1.3g/cm3の密度を有していることが好ましい。
上記のようにエンボス処理した後、シートの表面にエンボスを有するシートは高い温度を保っており、転写されたエンボスの変形が発生し得る。従って、これを低温の冷却水又は冷凍水が通過する冷却ロールに接触させる方法などを用いて、積層シートが有している熱を冷却させることが好ましい。
その後、前記積層シートは、電子線架橋を通じて前記シートの架橋結合力を付与することができる。前記電子線架橋は、好ましくは10乃至200kGreyの強度で照射することが好ましく、20乃至150kGreyの強度で照射することがさらに好ましい。
また、前記積層シートは次の段階を含む方法で製造されることもできる。
1)裏紙シート、中紙シート及び前記本発明によるエンボス処理されたシートを用意する段階と、
2)前記裏紙シート、中紙シート及び前記本発明によるエンボス処理されたシートを予熱した後、順次積層して積層シートを製造する段階とを含むことができる。
前記製造された積層シートの最上層には積層シートの光沢を調節するために表面コーティング層をさらに含むことができる。
前記製造された積層シートはワインダー(Winder)で巻き取らせて保管することができる。
前記本発明の一実施様態による積層シートの構造を図1に示した。
また、本発明は、基材層、プライマー層、前記積層シート、表面プライマー層、及び表面コーティング層が順次積層された複合体シートを提供する。
前記基材層は特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、又は TPO(Thermoplastic Polyolefin)などから製造されることが好ましい。前記基材層は1乃至5mmの厚みを有することが好ましく、35乃至80g/cm3の密度を有することが好ましい。
前記積層シートは前述したようである。
前記表面コーティング層は、複合体シート表面の磨耗性、スクラッチ性など、シート表面に必要な全般の要求物性を強化させる役割をし、材料は特に限定されないが、ポリウレタンを含むコーティング層であることが好ましい。
前記表面コーティング層の厚みは5乃至30μmであることが好ましい。
前記プライマー層及び表面プライマー層は、基材と積層シート、及び積層シートと表面コーティング層に接着力を付与するために使用される。前記プライマー層及び表面プライマー層は、その材料が特に限定されなく、CPP(塩素化ポリプロピレン、chlorinated polypropylene)、CPO(塩素化ポリオレフィン、chlorinated polyolefin)、PU(ポリウレタン、Polyurethane)樹脂から製造されることができる。
前記プライマー層及び表面プライマー層の厚みは5乃至30μmであることが好ましい。
前記本発明の一実施様態による複合体シートの構造を図2に示した。
本発明による複合体シートは自動車の内装材、包装材、発泡フォーム及び人造皮革などに用いることができるが、これに限定されるものではない。
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に例示する。しかし、下記実施例は本発明を例示するためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
単層シートの製造
実施例1及び2、並びに比較例1及び2
下記表1に示したポリスチレン系共重合体及びエチレンビニルアセテート系共重合体を含有した原料をそれぞれ用いて、カレンダリング(CALENDERING)で0.40mm厚みのシートを製造した。ROLL温度を下記表2に示したデータに調整した。
Figure 2012500861
本実施例で使用した材料は、具体的に下記のようである。
Figure 2012500861
Figure 2012500861
積層シートの製造
実施例3乃至6、及び比較例3
積層シート製造のための中紙シート及び裏紙シートを下記表3の熱可塑性樹脂組成物の組成A及びBからカレンダリングで製造した。中紙シートは0.5mm、裏紙シートは0.3mmの厚みで製造した。
Figure 2012500861
下記表4に記載された種類のシートを用いて積層シートを製造した。次いで、実施例3乃至実施例6、及び比較例3の積層シートの表面にエンボス処理をした。さらに、実施例3乃至6の積層シートに対して電子線処理をした。
Figure 2012500861
前記実施例3の積層シートと前記比較例3の積層シートの物性を測定した実験結果を下記表5に示した。
Figure 2012500861

Claims (24)

  1. ポリスチレン系共重合体及びエチレンビニルアセテート系共重合体を含み、前記エチレンビニルアセテート系共重合体におけるビニルアセテートの含有量が50重量%以上である、シート組成物。
  2. 前記ポリスチレン系共重合体が、
    SEBS(スチレン−(エチレン/ブチレン)−スチレンブロック共重合体)、
    CEBC(結晶性ブロック−(エチレン/ブチレン)-結晶性ブロック共重合体)、
    HSBR(水素化スチレンブタジエンゴム)、SBS、
    SEBC(スチレン−(エチレン/ブチレン)−結晶性ブロック共重合体)、
    SEEPS(ポリスチレン−ブロック−ポリ(エチレン−エチレン/プロピレン)−ブロックポリスチレン)、
    SEEPS-OH(ポリスチレン−ブロック−ポリ(エチレン-エチレン/プロピレン)−ブロック−ヒドロキシル−ポリスチレン、SEP(ポリスチレン−ブロック−ポリ(エチレン/プロピレン))、
    SEPS(ポリスチレン−ブロック−ポリ(エチレン/プロピレン)−ブロック−ポリスチレン)からなる群から選択された1種以上である、請求項1に記載のシート組成物。
  3. 前記ポリスチレン系共重合体の重量平均分子量が50,000〜300,000である、請求項1に記載のシート組成物。
  4. 前記エチレンビニルアセテート系共重合体の重量平均分子量が100,000乃至400,000である、請求項1に記載のシート組成物。
  5. 前記シート組成物は、ポリスチレン系共重合体とエチレンビニルアセテート系共重合体を1:9乃至9:1の重量比で含むものである、請求項1に記載のシート組成物。
  6. 前記シート組成物は、難燃剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、架橋剤、顔料、及び滑剤からなる群から選択された1種以上をさらに含む、請求項1に記載のシート組成物。
  7. 請求項1乃至6のいずれか一項のシート組成物から製造されたシート。
  8. 請求項1乃至6のいずれか一項のシート組成物から製造され、表面がエンボス処理された、エンボス処理されたシート。
  9. 前記エンボス処理されたシートの密度が0.7乃至1.3g/cm3である、請求項8に記載のエンボス処理されたシート。
  10. 前記エンボス処理されたシートが10乃至200kGreyの電子線で電子線処理されたものである、請求項8に記載のエンボス処理されたシート。
  11. 前記エンボス処理されたシートの表面に表面コーティング層をさらに含む、請求項8に記載のエンボス処理されたシート。
  12. 1)請求項1乃至6のいずれか一項のシート組成物から製造されたシートを加熱する段階と、
    2)前記加熱されたシートの表面をエンボス処理する段階と、
    3)前記エンボス処理されたシートを冷却した後、電子線架橋処理する段階とを含む、エンボス処理されたシートの製造方法。
  13. 1)裏紙シート、中紙シート、及び請求項7のシートを用意する段階と、
    2)前記裏紙シート、前記中紙シート、及び前記請求項7のシートを予熱した後、積層して積層シートを製造する段階と、
    3)前記積層シートを加熱する段階と、
    4)前記加熱された積層シートのうち、前記請求項7のシートの表面をエンボス処理する段階と、
    5)前記エンボス処理されたシートを冷却した後、電子線架橋処理する段階とを含む、積層シートの製造方法。
  14. 1)裏紙シート、中紙シート、及び請求項8のエンボス処理されたシートを用意する段階と、
    2)前記裏紙シート、中紙シート、及び前記エンボス処理されたシートを予熱した後、順次積層する段階とを含む、積層シートの製造方法。
  15. 熱可塑性樹脂を含む裏紙シート、中紙シート、及び請求項1乃至6のいずれか一項のシート組成物から製造されたシートが順次積層され、前記シート組成物から製造されたシートの表面がエンボス処理されたことを特徴とする、積層シート。
  16. 前記エンボス処理が、積層工程以前、又は以後に、前記シート組成物から製造されたシート表面に行われることを特徴とする請求項15に記載の積層シート。
  17. 前記裏紙シート及び中紙シートが、熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物から製造されるものである請求項15に記載の積層シート。
  18. 前記樹脂組成物が、ポリスチレン系共重合体及びエチレンビニルアセテート系共重合体のうち、少なくとも一つをさらに含む、請求項17に記載の積層シート。
  19. 前記表面にエンボス処理されたシートの密度が0.7乃至1.3g/cm3である、請求項15に記載の積層シート。
  20. 前記積層シートが10乃至200kGreyの電子線で電子線処理されたものである、請求項15に記載の積層シート。
  21. 前記積層シートのエンボス処理されたシートの表面に形成された表面コーティング層をさらに含む、請求項15に記載の積層シート。
  22. 基材層、プライマー層、請求項15の積層シート、表面プライマー層、及び表面コーティング層が順次積層された複合体シート。
  23. 前記表面コーティング層がポリウレタンからなるものである、請求項22に記載の複合体シート。
  24. 前記プライマー層及び表面プライマー層が、CPP(塩素化ポリプロピレン)、CPO(塩素化ポリオレフィン)、又はPU(ポリウレタン)樹脂からなる群から選択された1種以上を使用する請求項22に記載の複合体シート。
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