JP2016147466A - 車両内装用表皮材 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のインストルメントパネル用やドア用の表皮材のように、成形加工時に伸び特性が要求される用途であっても、貼り映えの良好な状態で使用することができる車両内装用表皮材を提供する。【解決手段】多孔質断熱層と、前記多孔質断熱層上に積層された着色層と、を備える表皮材であって、表皮材の１５０℃条件下における５０％伸長時の単位幅当たりの引張力である抗張力が０．２０〜１２．００Ｎ／ｃｍである、車両内装用表皮材である。【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば、車両のインストルメントパネルやドア用の表皮材として好適に用いることができる車両内装用表皮材に関する。

従来、表皮材として、繊維質基材上に樹脂層を設けた、塩化ビニルレザー、合成皮革、人工皮革、天然皮革などがあるが、これらは一般に繊維質基材のみからなる表皮材と比べて、外気温の影響を受けやすい。したがって、極端な温度に曝された場合には、表皮材そのものが過度に熱くなったり、冷たくなったりするため、表皮材が皮膚に接触した際に、皮膚に急激な温度変化を与え、不快感を覚える。特に、車両内装材のような外気温の影響を受ける空間に用いられた場合は、顕著に問題となる。

このような問題を解決すべく、発明者らは、特許文献１のように、繊維質基材に多孔質断熱層と着色層と保護層を順次積層し、且つ、該表皮材の表面に接触面積割合が６５％以下の凹凸を設けることにより、接触冷温感を低くした表皮材を開示している。

特許５４９６３８９号公報

特許文献１に開示の構成では、接触冷温感を改善することはできるものの、車両のインストルメントパネルやドアのように、表皮材の成形加工時に伸び特性が要求される用途では、次のような問題があることが判明した。すなわち、これらの用途では、表皮材に所定の立体形状を付与するべく、真空成形等の熱成形による成形加工が施されることがある。そのとき、複雑な立体形状を持つ成形型の成形面に表皮材が追従できず、加工品表面に表皮材の皺や歪みが残留することにより、貼り映えが十分でないものが得られることがある。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、成形加工時に伸び特性が要求される用途であっても、貼り映えの良好な状態で使用することができる車両内装用表皮材を提供することを目的とする。

本発明に係る車両内装用表皮材は、多孔質断熱層と、前記多孔質断熱層上に積層された着色層と、を備えるものであって、表皮材の１５０℃条件下における５０％伸長時の単位幅当たりの引張力である抗張力が０．２０〜１２．００Ｎ／ｃｍである、車両内装用表皮材である。

本発明によれば、車両のインストルメントパネルやドアのように、表皮材の成形加工時に伸び特性が要求される用途であっても、貼り映えの良好な状態で使用することができる車両内装用表皮材を提供することができる。

一実施形態に係る車両内装用表皮材の断面模式図である。 他の実施形態に係る車両内装用表皮材の断面模式図である。

本実施形態に係る表皮材は、車両内装用表皮材、特には、表皮材を成形加工して使用する車両のインストルメントパネル用又はドア用に好適な表皮材であり、少なくとも多孔質断熱層と着色層とを順次積層した表皮材であって、表皮材の１５０℃条件下における５０％伸長時の抗張力が０．２０〜１２．００Ｎ／ｃｍであることを特徴とするものである。

本実施形態の表皮材は、その１５０℃条件下における５０％伸長時の抗張力が０．２０〜１２．００Ｎ／ｃｍであることが肝要であり、該抗張力は０．２０〜６．００Ｎ／ｃｍであることが好ましく、より好ましくは０．３０〜３．５０Ｎ／ｃｍである。このような伸び特性を持つことにより、インストルメントパネルやドアに配設するに際し、表皮材を真空成形等の熱成形により成形加工するときに、複雑な立体形状を持つ成形型に表皮材が追従しやすく、加工品表面に表皮材の皺や歪みが残留するのを抑制することができるので、貼り映えのよい表皮材とすることができる。

上記抗張力は、１５０℃条件下における表皮材の５０％伸張時の単位幅（１ｃｍ）当たりの引張力であり、次のように測定される。

測定に使用される装置として、表皮材の試験片を１５０℃に温度調整しながら測定が可能な引張試験機（島津製作所製「島津オートグラフＡＧ−ＩＳ」）を用いる。表皮材を幅３０ｍｍ、長さ１５０ｍｍにカットして試験片とし、引張試験機のつかみ間隔を１００ｍｍに調整して試験片を固定し、１５０℃の測定環境下、つかみ幅３０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎにて引張試験を行う。つかみ間隔が１５０ｍｍになった時点の引張力（Ｎ）を測定値とし、試験片の幅（０．３ｃｍ）で割ることにより、５０％伸長時の抗張力（Ｎ／ｃｍ）を算出する。

図１は、一実施形態に係る表皮材１の断面構造を模式的に示したものである。この表皮材１は、多孔質断熱層２と、該多孔質断熱層２上に積層された着色層３と、を備えてなる。図示の例では、着色層３の上に保護層４が積層されており、表皮材１のオモテ面５に凹凸（すなわち、でこぼこ模様）が設けられている。但し、図２のような基材を有しない態様である。

図２は、他の実施形態に係る表皮材１Ａの断面構造を模式的に示したものである。この表皮材１Ａでは、多孔質断熱層２の裏面（着色層３と反対の面）に基材６が積層されている。すなわち、表皮材１Ａは、基材６の一方の面に、多孔質断熱層２および着色層３が順に積層されている。図示の例では、着色層３の上に保護層４積層され、表皮材１Ａのオモテ面５に凹凸が設けられている。

本実施形態における多孔質断熱層は、多数の閉塞孔（すなわち、貫通していない閉じた孔）を有している断熱層である。多孔質であることにより、熱が伝わりにくくなり、表皮材が外気温による影響を受けにくく、接触冷温感の低い表皮材とすることができる。

多孔質断熱層は、その軟化温度が１１０〜２５０℃であることが好ましく、より好ましくは１３０〜２２０℃であり、更に好ましくは１３０〜１８０℃である。多孔質断熱層がこのような軟化温度を持つことにより、１５０℃条件下における５０％伸長時の抗張力を上記の範囲内に設定しやすく、表皮材を成形加工するときに複雑な立体形状への追従性を向上することができる。また、多孔質断熱層の軟化温度が１１０℃以上であることにより、成形加工時に高温に曝された場合でも閉塞孔の潰れを防ぐことができるので、接触冷温感の保持効果（成形前の低い接触冷温感を、成形後にも保持する効果）を高めることができ、外観の変形を抑えることができる。軟化温度が２５０℃以下であることにより、得られる表皮材の風合いや耐屈曲性を良好なものとすることができる。

多孔質断熱層の軟化温度は、ＪＩＳ Ｋ７１９６に準拠した方法により測定される。後記の実施例では、試験機として熱機械的分析装置（型式ＥＸＳＴＡＲ ＴＭＡ−ＳＳ６１００、日立ハイテクサイエンス株式会社製）を用い、圧子として形状が針入プローブ、針先直径が１．０ｍｍのものを使用した。

多孔質断熱層における閉塞孔の形状は、特に限定されず不定形状であってもよいが、表皮材の成形加工時の高温処理によって閉塞孔の膨張や収縮による形状変化がしにくいという観点から真球状であることが好ましい。また、閉塞孔の大きさは、特に限定されず、例えば、閉塞孔の長径が１０〜２００μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは１５〜１００μｍの範囲である。長径が１０μｍ以上であることにより、接触冷温感の効果を高めることができる。また、長径が２００μｍ以下であることにより、成形加工時の高温処理による多孔質断熱層の閉塞孔の形状の安定性を確保することができる。

多孔質断熱層の閉塞孔面積率、すなわち、多孔質断熱層の垂直断面における閉塞孔の占める割合は、特に限定されず、例えば７５〜９５％であることが好ましく、より好ましくは８０〜９０％である。閉塞孔面積率が７５％以上であることにより、接触冷温感の効果を高めることができる。閉塞孔面積率が９５％以下であることにより、耐久性、特には、耐摩耗性や耐屈曲性、引張強度や引裂き強度が損なわれることを防ぐことができる。

閉塞孔面積率の算出方法としては、電子顕微鏡やマイクロスコープ等による層の垂直断面の観察および画像処理等により、垂直断面の多孔質断熱層全体が占める面積に対する閉塞孔部分の面積率を求めることである。

多孔質断熱層に多数の閉塞孔を形成する手段としては、特に限定されず公知の方法を採ることができる。例えば、機械の撹拌による物理的発泡、発泡剤添加による化学的発泡、または、中空微粒子の添加による閉塞孔形成が挙げられる。あるいはまた、ポリウレタン樹脂の湿式コーティングによる孔形成の後、その層表面を無孔質層で被覆することにより、閉塞孔を形成してもよい。好ましくは、閉塞孔の形状や大きさ、及び閉塞孔の面積比率が調整しやすいという観点から、中空微粒子の添加による閉塞孔形成がよい。すなわち、一実施形態において、多孔質断熱層は、マトリックス（即ち、母材ないし主剤）となる樹脂に中空微粒子を配合してなるものであり、多孔質断熱層中に多数の中空微粒子を含有しており、該中空微粒子により多数の閉塞孔が形成されていることが好ましい。

中空微粒子とは、内部の微小な空隙を、各種材料からなる皮膜（外殻、外壁などと呼ばれる）で覆った球形のものをいう。なかでも熱処理しても体積膨張を起こさないものであることが好ましい。このような中空微粒子を用いることにより、製造時における多孔質断熱層の体積変動を最小限に抑え、品質のばらつきを少なくすることができるとともに、中空微粒子周辺の樹脂が引き延ばされて薄くなるのを防止し、外観や風合い、耐摩耗性を良好ならしめることができる。

中空微粒子としては、前記条件を満足する種々のものを用いることができる。例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂または尿素樹脂などの熱硬化性樹脂や、アクリル樹脂または塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂からなる外殻を有する有機系中空微粒子を挙げることができる。あるいはまた、ガラス、シラス、シリカ、アルミナまたはカーボンなどからなる外殻を有する無機系中空微粒子を挙げることもできる。また、有機系中空微粒子の表面を、炭酸カルシウム、タルクまたは酸化チタンなどの無機微粉末で被覆したものを用いることもできる。なかでも、耐熱性、耐摩耗性、強度の観点から、熱可塑性樹脂からなる外殻を有する有機系中空微粒子、または、表面を無機微粉末で被覆した有機系中空微粒子が好ましい。

ここで、好ましく用いられる熱可塑性樹脂からなる外殻を有する中空微粒子とは、典型的には、マイクロカプセル型発泡剤をあらかじめ発泡させたものである。マイクロカプセル型発泡剤自体は、熱処理により軟化かつ膨張可能な熱可塑性樹脂からなる外殻中に、低沸点炭化水素などの揮発型発泡剤を内包するものであり、本発明においては、これを発泡させて用いることができるほか、あらかじめ発泡させて得られた既発泡体として用いることができる。

外殻を形成する熱可塑性樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、耐熱性の観点から５０〜１５０℃であることが好ましく、より好ましくは６０〜９０℃である。熱可塑性樹脂のガラス転移点が５０℃以上であることにより、表皮材の成形加工時における中空微粒子の潰れを抑制して、接触冷温感の改善効果を保持することができる。また、ガラス転移点が１５０℃以下であることにより、表皮材の成形加工時での中空微粒子の外殻が適度に変形されることによって、成形型の微細形状にも追従した柄転写が可能となる。

また、外殻を形成する熱可塑性樹脂の軟化温度は、１１０〜２５０℃であることが好ましく、より好ましくは１３０〜２２０℃である。これを満たすことにより、表皮材の成形加工時に高温に曝された場合でも中空微粒子の外殻の過度の変形を抑制し、ひいては多孔質断熱層の閉塞孔が潰れにくくなるので、接触冷温感性能の保持効果を高めることができる。

ここで、外殻を形成する熱可塑性樹脂のガラス転移点及び軟化温度は以下のように測定される。ガラス転移点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠した方法で測定され、後記の実施例では、試験機として、高感度型示差走査熱量計（型式ＥＸＳＴＡＲ−ＤＳＣ６２００、日立ハイテクサイエンス株式会社製）を用いた。軟化温度は、試験機として、熱機械的分析装置（型式ＴＭＡ２９４０、ＴＡ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を用い、中空微粒子（熱膨張性の場合は、既発泡状態のものを用いる）２５０μｇを直径７ｍｍ、深さ１ｍｍのアルミカップに入れ、上から０．１Ｎの力を加えた状態で、８０℃から３００℃まで、５℃／分の昇温速度で加熱した際の印加圧子の垂直方向の変位を連続的に測定し、最大変位量を示した温度を中空微粒子外殻の軟化温度とした。

本実施形態においては、かかる中空微粒子を１種単独で、または２種以上組み合わせて用いることができる。

多孔質断熱層に主剤として用いられる樹脂、即ちマトリックスとなる樹脂は、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリアミノ酸樹脂、塩化ビニル樹脂、ＳＢＲ樹脂、ＮＢＲ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、およびこれらの共重合体など、公知の合成樹脂を挙げることができ、これらを１種または２種以上組み合わせて用いることができる。なかでも、耐摩耗性、風合いなどの観点からポリウレタン樹脂やその共重合体、またはポリウレタン樹脂を主成分とする混合樹脂（これらをまとめてポリウレタン系樹脂という。）を選択することが好ましく、ポリカーボネート系ポリウレタン系樹脂がより好ましい。樹脂のタイプは、無溶剤系、溶剤系、水系など特に限定されない。

上記マトリックスのガラス転移点（Ｔｇ）は、−１００〜５０℃であることが好ましく、より好ましくは−７０〜−１０℃である。ガラス転移点が−１００℃以上であることで耐熱性が良好となり、表皮材の成形加工時に高温に曝された場合でも閉塞孔の潰れを防ぐことができるので、接触冷温感の保持効果を高めることができ、また外観の劣化を抑えることができる。ガラス転移点が５０℃以下であることで風合いが柔軟で、耐屈曲性に優れた表皮材とすることができる。ここで、マトリックスとは、多孔質断熱層のうち中空微粒子を除いた部分のことであり、上記主剤と、任意成分としての架橋剤やレベリング剤などの添加剤で構成されている。

上記マトリックスの軟化温度は、１１０〜２５０℃であることが好ましく、より好ましくは１３０〜２２０℃である。これを満たすことにより、多孔質断熱層の軟化温度を１１０〜２５０℃の範囲に設定しやすい。

ここで、マトリックスのガラス転移点及び軟化温度は以下のように測定される。ガラス転移点は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に準拠した方法で測定され、後記の実施例では、試験機として、高感度型示差走査熱量計（型式ＥＸＳＴＡＲ−ＤＳＣ６２００、日立ハイテクサイエンス株式会社製）を用いた。軟化温度は、ＪＩＳ Ｋ７１９６に準拠した方法で測定され、後記の実施例では、試験機として熱機械的分析装置（型式ＥＸＳＴＡＲ ＴＭＡ−ＳＳ６１００、日立ハイテクサイエンス株式会社製）を用い、圧子は形状が針入プローブ、針先直径が１．０ｍｍのものを使用した。

多孔質断熱層には、架橋剤、レベリング剤、顔料、艶消し剤などの添加材を用いることができる。

多孔質断熱層の厚みは、特に限定されず、例えば２０〜３００μｍであることが好ましく、より好ましくは５０〜２００μｍであり、さらに好ましくは１００〜２００μｍである。厚みが２０μｍ以上であることにより、表皮材の成形加工時に成形型の微細形状にも追従した柄転写が可能であり、且つ、接触冷温感の改善効果を高めることができる。また、厚みが３００μｍ以下であることにより、風合いの低下を抑えることができる。多孔質断熱層の厚みは、着色層の厚みよりも大きく、また、着色層と保護層の厚みの合計よりも大きいことが好ましい。

多孔質断熱層は、１５０℃条件下における５０％伸長時の抗張力が０．１０〜６．００Ｎ／ｃｍであることが好ましく、より好ましくは０．２０〜３．００Ｎ/ｃｍであり、０．２０〜１．００ｃｍ／Ｎでもよい。多孔質断熱層の抗張力が０．１０Ｎ／ｃｍ以上であることにより、成形加工時であっても多孔質断熱層の厚みを均一に保ちつつ、成形による型転写効果を高めることができる。抗張力が６．００Ｎ／ｃｍ以下であることにより、成形加工時に表皮材が伸長することで成形型に沿った成形性を向上することができる。

多孔質断熱層の抗張力は、１５０℃条件下における５０％伸張時の単位幅あたりの引張力であり、以下のように測定される。表皮材にしたときの層厚みに相当する厚みを持つ多孔質断熱層単体のフィルムを作成し、該フィルムを幅３０ｍｍ、長さ１５０ｍｍにカットして試験片とする。１５０℃に温度調整しながら測定が可能な引張試験機（島津製作所製「島津オートグラフＡＧ−ＩＳ」）を用いて、つかみ間隔を１００ｍｍに調整して試験片を固定し、１５０℃の測定環境下、つかみ幅３０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎにて引張試験を行う。つかみ間隔が１５０ｍｍになった時点の引張力（Ｎ）を測定値とし、試験片の幅（０．３ｃｍ）で割ることにより、５０％伸長時の抗張力（Ｎ／ｃｍ）を算出する。

本実施形態における着色層は、多孔質断熱層を隠蔽し、且つ、所望の色に着色するための層である。

着色層を構成する樹脂としては、多孔質断熱層の主剤と同様の樹脂を用いることができる。なかでも、汎用性、耐摩耗性、風合いなどの観点から、ポリウレタン樹脂やその共重合体、またはポリウレタン樹脂を主成分とする混合物（これらをまとめてポリウレタン系樹脂という。）が好ましく、ポリカーボネート系ポリウレタン系樹脂がより好ましい。樹脂のタイプは、無溶剤系、溶剤系または水系など特に限定されない。

着色層には着色剤として無機顔料および有機顔料が添加される。顔料の添加量としては、特に限定されず、例えば、固形分換算で１〜２０質量％であることが好ましく、より好ましくは５〜１５質量％である。添加量が１質量％以上であることにより、成形加工による伸長によって着色層の厚みが薄くなったときでも、隠蔽性を確保して意匠性を維持することができる。また、２０質量％以下であることにより、耐摩擦堅牢度が損なわれることがない。

着色層には、顔料のほか、必要に応じて、公知の添加剤、例えば、充填剤、平滑剤、架橋剤、艶消し剤、レベリング剤等を用いることができる。なかでも、得られる皮膜の伸び特性が向上するという観点から、充填剤を用いることが好ましい。充填剤としては、シリカ、アルミナ、ウレタン樹脂やアクリル樹脂等の樹脂ビーズなどが挙げられる。

着色層の厚みは、特に限定されず、例えば１〜１００μｍが好ましく、より好ましくは５〜４０μｍである。厚みが１μｍ以上であることにより、耐摩耗性を向上することができ、かつ成形加工での伸長によって厚みが薄くなったとしても多孔質断熱層の隠蔽性や、意匠として十分な着色性を高めることができる。厚みが１００μｍ以下であることにより、接触冷温感の改善効果を高めることができる。

着色層は、その１５０℃条件下における５０％伸長時の抗張力が０．１０〜６．００Ｎ／ｃｍであることが好ましく、より好ましくは０．２０〜３．００Ｎ／ｃｍであり、０．２０〜１．００ｃｍ／Ｎでもよい。着色層の抗張力が０．１０Ｎ／ｃｍ以上であることにより、成形加工時であっても着色層の厚みを均一に保ちつつ、成形による型転写効果を高めることができる。抗張力が６．００Ｎ／ｃｍ以下であることにより、成形加工時に表皮材が伸長することで成形型に沿った成形性を向上することができる。

着色層の抗張力は、１５０℃条件下における５０％伸張時の単位幅あたりの引張力であり、以下のように測定される。表皮材にしたときの層厚みに相当する厚みを持つ着色層単体のフィルムを作成し、該フィルムを幅３０ｍｍ、長さ１５０ｍｍにカットして試験片とする。１５０℃に温度調整しながら測定が可能な引張試験機（島津製作所製「島津オートグラフＡＧ−ＩＳ」）を用いて、つかみ間隔を１００ｍｍに調整して試験片を固定し、１５０℃の測定環境下、つかみ幅３０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎにて引張試験を行う。つかみ間隔が１５０ｍｍになった時点の引張力（Ｎ）を測定値とし、試験片の幅（０．３ｃｍ）で割ることにより、５０％伸長時の抗張力（Ｎ／ｃｍ）を算出する。

本実施形態に係る表皮材は、その伸び特性を損なわない範囲で、多孔質断熱層の裏面（着色層と反対の面）に基材を積層してもよい。基材としては、繊維質基材や発泡シートが挙げられる。

繊維質基材としては、織物、編物または不織布等の布帛や、天然皮革を挙げることができる。布帛には、公知の溶剤系または水系の高分子化合物、例えば、ポリウレタン樹脂やその共重合体を塗布または含浸し、乾式凝固または湿式凝固させたものを用いることができる。繊維の種類は特に限定されず、天然繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維等、公知の繊維を用いることができ、これらの繊維を２種以上組み合わせて用いてもよい。なかでも、強度や加工性の点から、合成繊維、特にはポリエステル繊維が好ましい。なお、繊維質基材は、染料または顔料により着色されたものであってもよい。

発泡シートとしては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリウレタン樹脂からなる発泡シートが挙げられる。好ましくは、成形性の観点から、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン製樹脂からなる発泡シートが好ましい。

基材の厚みは、特に限定されず、例えば０．２〜２０ｍｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは０．２〜１０ｍｍの範囲であり、更に好ましくは０．５〜２ｍｍの範囲である。厚みが０．２ｍｍ以上であることにより、外気温の影響を受けにくくなって接触冷温感の改善効果を高めることができ、またボリュームのある風合いとして商品性を高めることができる。厚みが２０ｍｍ以下であることにより、成形加工時に凹凸形状の浮きあがりを抑えて、均一な仕上がり（良好な外観）になりやすい。

基材の比重は、特に限定されず、例えば０．００５〜０．１ｇ／ｃｍ³であることが好ましく、より好ましくは０．０１〜０．０５ｇ／ｃｍ³である。比重が０．００５ｇ／ｃｍ³以上であることにより、外気温の影響を受けにくくなって接触冷温感の改善効果を高めることができ、また、破断強度、引裂き強度、風合いが損なわれたりすることを防ぐことができる。また、比重が０．１ｇ/ｃｍ³以下であることにより、高温環境下で接触したときに熱く感じたり、風合いが損なわれたりすることを防ぐことができる。

基材は、その１５０℃条件下における５０％伸長時の抗張力が０．１０〜１１．８０Ｎ／ｃｍであることが好ましく、より好ましくは０．２０〜５．００Ｎ／ｃｍである。基材の抗張力が０．１０Ｎ／ｃｍ以上であることにより、成形加工時であっても基材の厚みを均一に保ちつつ、成形による型転写効果を高めることができる。抗張力が１１．８０Ｎ／ｃｍ以下であることにより、成形加工時に表皮材が伸長することで成形型に沿った成形性を向上することができる。

基材の抗張力は、１５０℃条件下における５０％伸張時の単位幅あたりの引張力であり、以下のように測定される。表皮材にしたときの層厚みに相当する厚みを持つ基材単体を、幅３０ｍｍ、長さ１５０ｍｍにカットして試験片とし、１５０℃に温度調整しながら測定が可能な引張試験機（島津製作所製「島津オートグラフＡＧ−ＩＳ」）を用いて、つかみ間隔を１００ｍｍに調整して試験片を固定し、１５０℃の測定環境下、つかみ幅３０ｍｍ、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎにて引張試験を行う。つかみ間隔が１５０ｍｍになった時点の引張力（Ｎ）を測定値とし、試験片の幅（０．３ｃｍ）で割ることにより、５０％伸長時の抗張力（Ｎ／ｃｍ）を算出する。

本実施形態に係る表皮材は、耐摩耗性の観点から、着色層上に更に保護層を設けてもよい。

保護層を構成する樹脂としては、多孔質断熱層と同様の樹脂を用いることができる。なかでも、耐摩耗性、風合いなどの観点からポリウレタン樹脂やその共重合体、またはポリウレタン樹脂を主成分とする混合物（これらをまとめてポリウレタン系樹脂という。）が好ましく、ポリカーボネート系ポリウレタン系樹脂がより好ましい。樹脂のタイプは、無溶剤系、溶剤系、水系など特に限定されない。

保護層の厚みは、特に限定されず、例えば１〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍである。厚みが１μｍ以上であることにより、耐摩耗性を高めることができる。厚みが５０μｍ以下であることにより、接触冷温感の改善効果の低下を抑えることができる。

また、着色層と保護層の厚みの合計は、特に限定しないが、接触冷温感の観点から、２〜１５０μｍであることが好ましく、さらには１０〜６０μｍであることが好ましく、また２０〜５０μｍであってもよい。厚みの合計が２μｍ以上であることにより、耐摩耗性を高めることができる。また、厚みの合計が１５０μｍ以下であることにより、接触冷温感の改善効果の低下を抑えることができる。

本実施形態に係る表皮材は、そのオモテ面に凹凸を有していることが好ましい。また、凹凸により表皮材のオモテ面における接触面積割合が６５％以下であることが好ましい。ここで、表皮材のオモテ面とは、表皮材をインストルメントパネルやドア等の表皮材として用いたときに、オモテ側（車室内側）に現れる意匠面であり、人等が接触することができる面である。

オモテ面における接触面積割合とは、人が表皮材に触れた場合に、表皮材のオモテ面に皮膚が密着する面積の割合を、後述する方法にて簡易的に算出した値である。一般に、凹凸のあるオモテ面に触れた場合、凸部頂点から５０μｍまでの深部に皮膚が密着すると考えられることに基づいて、表皮材のオモテ面における接触面積割合の算出を以下の方法により行う。

表皮材のオモテ面において、タテ２．５ｍｍ、ヨコ２．０ｍｍの長方形の領域を無作為に抽出し、レーザー顕微鏡を用いて、ＸＹ座標１０μｍ毎における深さを計測する。上記領域内に存在する最も高い凸部の頂点（即ち、領域内の最高点）から５０μｍまでの深さを示すＸＹ座標の個数の、全体のＸＹ座標個数に対する割合を、表皮材のオモテ面における接触面積割合とする。上記領域の抽出は無作為に１０箇所で行い、これら１０箇所で算出した接触面積割合の平均値を、表皮材のオモテ面における接触面積割合とする。

これにより算出された表皮材のオモテ面における接触面積割合が６５％以下であることにより、極端な温度に曝された場合でもその影響を受けにくく、皮膚に接触しても皮膚と表皮材間の急激な熱の移動が少ない。そのため、温度変化を感じにくい、接触冷温感の低い表皮材を提供することができる。接触面積割合は、好ましくは４０％以下である。一方、接触面積割合は５％以上であることが意匠性の観点で好ましい。より好ましくは、接触面積割合は１０％以上であり、より好ましくは２０％以上である。一実施形態において、接触面積割合は、３０〜５０％であってもよい。

なお、表皮材のオモテ面には、凹部を設けること、凸部を設けること、凹部と凸部を組み合わせて設けること等によって凹凸を形成することができる。凹凸の形成方法としては、凹凸模様を有する離型性基材に樹脂を塗布する方法や、エンボス加工による方法が挙げられる。

表皮材の各層の積層は、例えば、次の方法で行われる。（Ａ）着色層を形成する樹脂液を離型性基材に塗布後、乾式凝固させることにより着色層を形成し、その後、着色層上に、多孔質断熱層を形成する樹脂液を塗布後、乾式凝固して、離型性基材上に着色層、多孔質断熱層を形成する。他の方法としては、（Ｂ）多孔質断熱層を形成する樹脂液を離型性基材に塗布後、乾式凝固させることにより多孔質断熱層を形成し、その後、多孔質断熱層上に、着色層を形成する樹脂液を塗布後、乾式凝固して、離型性基材上に多孔質断熱層、着色層を形成する。

また、上述のように繊維質基材や発泡シート等の基材を多孔質断熱層の裏面に積層する場合は、例えば、次の方法で行われる。（Ｃ）多孔質断熱層を形成する樹脂液を基材の片面に塗布後、乾式凝固させることにより、多孔質断熱層を基材に積層した後、着色層を形成する樹脂液を多孔質断熱層上に塗布後、乾式凝固させて、多孔質断熱層上に着色層を形成する。他の方法として、（Ｄ）着色層を形成する樹脂液を離型性基材に塗布後、乾式凝固させることにより着色層を形成し、その後、着色層上に、多孔質断熱層を形成する樹脂液を塗布後、粘着性を有するうちに、これを基材の片面に圧着することにより、基材と着色層の間に多孔質断熱層を形成する。他の方法として、（Ｅ）着色層を形成する樹脂液を離型性基材に塗布後、乾式凝固させることにより着色層を形成し、その後、着色層上に、多孔質断熱層を形成する樹脂液を塗布後、乾式凝固して、離型性基材上に着色層と多孔質断熱層を形成する。次いで、多孔質断熱層と基材を接着剤にて貼り合わせることにより、接着層を介して多孔質断熱層と着色層を積層する。

保護層を設ける場合、その積層は、例えば次の方法で行われる。上記（Ａ）〜（Ｅ）の方法により、（基材と）多孔質断熱層と着色層とを積層した後、着色層上に、保護層を形成する樹脂液を塗布し乾式凝固して保護層を形成する。ここで、表皮材のオモテ面に凹凸を付与する場合であって、エンボス加工によって凹凸を付与する場合、着色層の形成後かつエンボス加工前に、着色層上に、保護層を形成する樹脂液を塗布し乾式凝固して保護層を形成し、その後、エンボス加工によりオモテ面に凹凸模様を形成してもよい。また、凹凸模様を有する離型性基材によって凹凸を付与する場合、離型性基材上にまず、保護層を形成する樹脂液を塗布し乾式凝固して保護層を形成した後に、着色層を形成する樹脂液を塗布して着色層を形成してもよい。また、凹凸模様を有する離型性基材を用いて着色層に凹凸を付与した後、該着色層上に保護層を形成する樹脂液を塗布し凝固乾燥して保護層を形成してもよい。

なお、各樹脂液の塗布方法は、ナイフコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング、またはスプレーコーティング等公知の方法が挙げられる。

本実施形態に係る表皮材の最表面になる層（詳細には、保護層を設けた場合には該保護層、保護層を設けない場合には着色層）は、多孔質でないこと、すなわち無孔質であることが好ましい。なぜなら、最表面層が無孔質であれば耐摩耗性の面で有利であるためである。

本実施形態が対象とする表皮材は、多孔質断熱層と着色層とを必須の構成部材とするものであるが、必要に応じて、各層の間に、１層または２層以上の層を備えていてもよい。

本実施形態に係る表皮材の用途は、自動車内装材などの車両内装材、特には、真空成形等の熱成形による成形加工が施される、インストルメントパネルの表皮や、ドアの内張材などに好適に用いることができる。

［実施例１］
［処方１（着色層用）］
主剤：水系ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（Ｂａｙｅｒ株式会社製、バイヒドロール ＵＨ２９５２、固形分４０質量％）：９０質量部
充填剤含有主剤：シリカ入り水系ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（ＬＡＮＸＥＳＳ株式会社製、ＨＹＤＲＨＯＬＡＣ ＵＤ−２、固形分２５質量％）：１０質量部
架橋剤：イソシアネート系架橋剤（Ｂａｙｅｒ株式会社製、バイヒジュール３１００、固形分１００質量％）：１質量部
顔料：カーボンブラック系黒色顔料（ＬＡＮＸＥＳＳ株式会社製、ＥＵＤＥＲＭ Ｂｌａｃｋ Ｂ−Ｎ、固形分２５質量％）：２０質量部
水：２０質量部
レベリング剤：シリコーン系レベリング剤（ＬＡＮＸＥＳＳ株式会社製、ＡＱＵＡＤＥＲＭ Ｆｌｕｉｄ Ｈ、固形分１００質量％）：１質量部
調製法：粘度を５,０００ｃｐｓ（Ｂ型粘度計、ローター：Ｎｏ４、１２ｒｐｍ、２３℃）に調製した。調整した塗料で作成したフィルム（厚み＝３０μｍ）の１５０℃での５０％伸び時の抗張力は０．３２Ｎ／ｃｍであった。

［処方２（多孔質断熱層用）］
主剤：水系ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（Ｂａｙｅｒ株式会社製、バイヒドロール ＵＨ２９５２、固形分４０質量％）：１００質量部
中空微粒子：既発泡マイクロカプセル（松本油脂製薬株式会社製、マツモトマイクロスフェアＦＮ−１００Ｓ（熱処理により既発泡状態にして使用）、平均粒径５０μｍ、固形分１００質量％、粉末状、外殻：アクリロニトリル系ポリマー（軟化温度：１５０℃、Ｔｇ：７０℃）、内包物：イソペンタン、既発泡品）：２．５質量部
架橋剤：イソシアネート系架橋剤（Ｂａｙｅｒ株式会社製、バイヒジュール３１００、固形分１００質量％）：１質量部
レベリング剤：シリコーン系レベリング剤（ＬＡＮＸＥＳＳ株式会社製、ＡＱＵＡＤＥＲＭ Ｆｌｕｉｄ Ｈ、固形分１００質量％）：１質量部
水：２０質量部
調製法：粘度を５，０００ｃｐｓ（Ｂ型粘度計、ローター：Ｎｏ４、１２ｒｐｍ、２３℃）に調製した。調整した塗料で作成したフィルム（厚み＝１５０μｍ）の１５０℃での５０％伸び時の抗張力は０．３１Ｎ／ｃｍであった。調製した塗料で作製したフィルムの軟化温度は１５０℃であった。また、処方２から中空微粒子を除いた処方で作製したフィルムの軟化温度（即ち、マトリックスの軟化温度）は１７５℃、Ｔｇは−６０℃であった。

［処方３（保護層用）］
主剤：水系ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（ＢＡＹＤＥＲＭ Ｆｉｎｉｓｈ ６１ＵＤ 固形分３５質量％）：９０質量部
充填剤含有主剤：シリカ入り水系ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（ＨＹＤＲＨＯＬＡＣ ＵＤ−２、固形分２５質量％）：１０質量部
架橋剤：イソシアネート系架橋剤（ＡＱＵＡＤＥＲＭ ＸＬ−５０、固形分５０質量％）：１質量部
レベリング剤：シリコーン系レベリング剤（ＡＱＵＡＤＥＲＭ Ｆｌｕｉｄ Ｈ、固形分１００質量％）：１質量部
水：２０質量部
原料は、水を除き全てランクセス株式会社製である。
調製法：粘度を２００ｃｐｓ（Ｂ型粘度計、ローター：Ｎｏ．１、１２ｒｐｍ、２３℃）に調製した。

上述の処方１に従い調製した着色層用ポリウレタン樹脂組成物を、シボ調の凹凸模様を有する離型紙（アサヒロール株式会社製、ＡＲ−９６Ｍ）に、コンマコーターにて塗布厚さが平均１００μｍになるようにシート状に塗布し、乾燥機にて１００℃で３分間処理して、着色層を形成した。次いで、上述の処方２に従い調製した多孔質断熱層用ポリウレタン樹脂組成物を、離型紙上に形成された着色層表面に、コンマコーターにて塗布厚さが平均３００μｍになるようにシート状に塗布し、乾燥機にて１００℃で３分間処理して、多孔質断熱層を形成した。層の厚さは、着色層が３０μｍ、多孔質断熱層が１５０μｍであった。多孔質断熱層における閉塞孔の大きさ（長径）は５０μｍ、閉塞孔面積率は９０％であった。

得られた着色層と多孔質断熱層の積層体を１００℃で１分間熱処理して予備乾燥し、次いで４０℃で１２時間エージングした後、離型紙を剥離した。次いで、上述の処方３に従い調製した保護層用ポリウレタン樹脂組成物を、離型紙を剥離した後の着色層表面に、リバースコーターにて厚さが平均５０μｍになるようにシート状に塗布し、乾燥機にて１００℃で３分間処理して、厚さ１０μｍの保護層を形成し、実施例１の表皮材を得た。

［実施例２〜６、９〜１６及び比較例１〜２］
実施例２〜６、９〜１６及び比較例１〜２の表皮材は、着色層及び多孔質断熱層の処方を表１に示す通りとした以外は、実施例１と同様にして作製した。なお、表１中の原料は、以下の通りである。
・主剤：ＢＡＹＤＥＲＭ Ｂｏｔｔｏｍ ＤＬＶ（ランクセス株式会社製、水系ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂、固形分４０質量％）
・主剤：ＢＡＹＤＥＲＭ ５１ＵＤ（ランクセス株式会社製、水系エーテル系ポリウレタン樹脂、固形分３５質量％）
・主剤：ＬＣＣ Ｂｉｎｄｅｒ ＵＢ−１７７０（ＤＩＣ株式会社製、水系ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂、固形分３０質量％）
・中空微粒子：Ｆ−３０の既発泡品（松本油脂製薬株式会社製、マツモトマイクロスフェアＦ−３０（熱処理により既発泡状態にして使用）、平均粒径５０μｍ、固形分１００質量％、外殻：塩化ビニル−アクリロニトリル系ポリマー（軟化温度：１００℃、Ｔｇ：２０℃）、内包物：イソペンタン）
・中空微粒子：Ｆ−４８の既発泡品（松本油脂製薬株式会社製、マツモトマイクロスフェアＦ−４８（熱処理により既発泡状態にして使用）、平均粒径５０μｍ、固形分１００質量％、外殻：アクリロニトリル系ポリマー（軟化温度：１２０℃、Ｔｇ：５０℃）、内包物：イソペンタン）
・中空微粒子：Ｆ−２８００Ｄの既発泡品（松本油脂製薬株式会社製、マツモトマイクロスフェアＦ−２８００Ｄ（熱処理により既発泡状態にして使用）、平均粒径５０μｍ、固形分１００質量％、外殻：アクリロニトリル系ポリマー（軟化温度：２４５℃、Ｔｇ：１５０℃）、内包物：イソペンタン）
・中空微粒子：Ｆ−２８６０Ｄの既発泡品（松本油脂製薬株式会社製、マツモトマイクロスフェアＦ−２８６０Ｄ（熱処理により既発泡状態にして使用）、平均粒径５０μｍ、固形分１００質量％、外殻：アクリロニトリル系ポリマー（軟化温度：２６０℃、Ｔｇ：１７０℃）、内包物：イソペンタン）

［実施例７〜８］
多孔質断熱層の裏面（着色層と反対の面）に基材を積層した態様である。実施例１において、離型紙上に形成された多孔質断熱層の表面に、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（ＤＩＣ株式会社製、クリスボンＴＡ−２０５）にジメチルホルムアミドを加え粘度５０００ｃｐｓ（Ｂ型粘度計、ローター：Ｎｏ４、１２ｒｐｍ、２３℃）に調製した接着剤を、ナイフコーターを用いて塗布厚さが平均２００μｍとなるように塗布した後、１００℃で１分間熱処理して予備乾燥し、表１に記載の基材Ａ又はＢと重ねて３９．２Ｎ／ｃｍ²で１分間加圧した後、離型紙を剥離した。次いで、上述の処方３に従い調製した保護層用ポリウレタン樹脂組成物を、離型紙を剥離した後の着色層表面に、リバースコーターにて厚さが平均５０μｍになるようにシート状に塗布し、乾燥機にて１００℃で３分間処理して、厚さ１０μｍの保護層を形成し、実施例７〜８の表皮材を得た。

基材Ａ、Ｂは以下の通りである。
・基材Ａ：ポリエステル製スパンレース不織布（ＬＭＷ−９００３、バイリーン株式会社製、厚み１．０ｍｍ、比重０．０４０ｇ／ｃｍ³、１５０℃での５０％伸び時の抗張力２．４０Ｎ／ｃｍ）
・基材Ｂ：ポリプロピレン製発泡シート（２５０２０−ＡＰ１７、東レ株式会社製、厚み２０ｍｍ、比重０．０４０ｇ／ｃｍ³、１５０℃での５０％伸び時の抗張力０．４０Ｎ／ｃｍ）

上記で作製した各表皮材について、１５０℃での５０％伸び時の抗張力およびオモテ面の接触面積割合を測定するとともに、成形加工前後の接触冷感（Ｑｍａｘ）の測定、接触冷感の官能評価及び接触温感の官能評価を行い、更に、成形加工性の評価を行い、結果を表２に記載した。各測定・評価方法は以下の通りである。なお、表皮材の各樹脂層の厚さ、多孔質断熱層の閉塞孔の大きさ、及び、閉塞孔面積率の各測定方法についても以下に示す。

［樹脂層の厚さ］
表皮材の垂直断面をマイクロスコープ（キーエンス株式会社製、デジタルＨＦマイクロスコープＶＨ−８０００）で観察し、任意の１０カ所についての厚さを測定し、これらの平均値を算出した。

［閉塞孔の大きさ］
表皮材の垂直断面をマイクロスコープ（キーエンス株式会社製、デジタルＨＦマイクロスコープＶＨ−８０００）で観察し、最大値を閉塞孔の大きさとした。

［閉塞孔面積率］
表皮材の垂直断面をマイクロスコープ（キーエンス株式会社製、デジタルＨＦマイクロスコープＶＨ−８０００）で観察し、多孔質断熱層部分の画像をパソコンに読み込み、閉塞孔を白色に塗り潰した後、該閉塞孔と、そうでない部分の色を白と黒に二値化して、白ドット部分を積分により集計することにより、閉塞孔の面積率を算出した。

［接触面積割合］
レーザー顕微鏡として、ＶＫ−８５００（株式会社キーエンス製）を用い、上記の方法により、表皮材のオモテ面の接触面積割合を算出した。

［接触冷感（Ｑｍａｘ）］
精密迅速熱物性測定装置（ＫＥＳ−Ｆ−Ｍ７サーモラボII型、カトーテック株式会社製） を用いて、Ｑｍａｘ を測定した。測定は、後述する成形加工前の表皮材（成形前）と、成形加工後の表皮材（成形後）の双方について行った。使用した装置は、試料となる表皮材を貼り付ける試料台と、検出器とを備えている。検出器の一面には銅薄板が貼られており、銅薄板の裏面には温度センサーが取り付けられている。試料台及び検出器にはヒーターが取り付けられており、それぞれ独立して制御装置によって温度を設定することが可能となっている。試料台に表皮材を貼り付け、制御装置によって試料台を２０℃ に設定し、検出器の銅薄板の温度を３０℃ に設定する。次いで、２０℃×６０ＲＨの雰囲気で、試料台上の表皮材のオモテ面と検出器の銅薄板とを接触させると同時に、温度センサーからのセンサー出力を記録する。このとき、銅薄板は表皮材を介して試料台に熱を奪われ、温度が低下する。このときの最大熱吸収速度（Ｑｍａｘ）を測定した。Ｑｍａｘの値が大きいほど、人が触ったときの冷感が大きく感じられる。

［接触冷感の官能評価］
試験片を０℃で３０分間放置した後、被験者が表皮材のオモテ面に手のひらを接触させた際に、被験者が感じた接触冷感を下記の基準に従って判定した。評価は、後述する成形加工前の表皮材（成形前）と、成形加工後の表皮材（成形後）の双方について行った。なお、被験者による官能評価は、１０人の被験者による評価の平均を算出した。
６…急激な温度変化が全く感じられない
５…急激な温度変化をごくわずかに感じるが、不快感はない
４…急激な温度変化をわずかに感じるが、不快感はない
３…急激な温度変化を感じ、わずかに不快感がある
２…急激な温度変化をかなり感じ、不快感がある
１…急激な温度変化を強く感じ、かなり不快感がある

［接触温感の官能評価］
試験片を７０℃で３０分間放置した後、被験者が表皮材のオモテ面に手のひらを接触させた際に、被験者が感じた接触温感を下記の基準に従って判定した。評価は、後述する成形加工前の表皮材（成形前）と、成形加工後の表皮材（成形後）の双方について行った。
６…急激な温度変化が全く感じられない
５…急激な温度変化をごくわずかに感じるが、不快感はない
４…急激な温度変化をわずかに感じるが、不快感はない
３…急激な温度変化を感じ、わずかに不快感がある
２…急激な温度変化をかなり感じ、不快感がある
１…急激な温度変化を強く感じ、かなり不快感がある

［成形加工性（真空成形の適性）］
表皮材を、簡易型真空成形機（Formech International Limited製、商品名「Compac Mini」）を用いて、真空成形を行った。すなわち、表皮材を遠赤外線加熱装置にて表面・裏面両側から表面温度１５０℃付近になるまで加熱した。加熱した表皮材を８０℃に加熱した成形型にセットし、真空ポンプにて空気圧０．０１mPa以下になるまで減圧して表皮材が成形型に密着するようにした。１０秒後、成形型から表皮材を取り外すことで、真空成形された成形品を得た。得られた成形品の外観を、被験者が下記の基準に従って評価した。
○…成形品表面にシワが発生せず、良好な品位
△…成形品表面に若干シワが発生している
×…成形品表面に多数のシワが発生している

表２に示すように、比較例１，２では、接触冷温感の改善効果は得られたものの、成形加工時における成形面の立体形状に表皮材が追従することができず、成形品表面に多数のシワが発生していた。これに対し、実施例１〜１６であると、成形品表面へのシワの発生が抑えられ、貼り映えの良好な状態で使用できる表皮材が得られた。特に、実施例１〜１０、１３及び１４では、成形加工後の接触冷温感の優れた保持効果を発揮しながら、成形加工性にも優れていた。なお、実施例１６では、中空微粒子の外殻のガラス転移点が高いことから、成形品表面に中空微粒子による微凹凸が生じ、そのため、実施例１に比べて品位が若干劣っていた。

１，１Ａ…表皮材 ２…多孔質断熱層 ３…着色層
４…保護層 ５…表皮材のオモテ面 ６…基材

Claims (3)

1. 多孔質断熱層と、前記多孔質断熱層上に積層された着色層と、を備える車両内装用の表皮材であって、
   前記表皮材の１５０℃条件下における５０％伸長時の単位幅当たりの引張力である抗張力が０．２０〜１２．００Ｎ／ｃｍである、
   車両内装用表皮材。
2. 前記表皮材のオモテ面に接触面積割合が６５％以下である凹凸を有し、
   前記多孔質断熱層がマトリックスとなる樹脂に中空微粒子を配合してなり、前記中空微粒子の外殻を形成する樹脂のガラス転移点が５０〜１５０℃であり、前記多孔質断熱層の軟化温度が１１０〜２５０℃である、請求項１に記載の車両内装用表皮材。
3. 車両のインストルメントパネル用又はドア用の表皮材である、請求項１又は２に記載の車両内装用表皮材。

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