JP2019163561A - 内装用表面材 - Google Patents
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- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
Description
しかし、成型工程へ供する前の工程である内装用表面材の大きさや形状を調整する工程において、内装用表面材を打ち抜き台上に乗せ型刃により打ち抜くと、打ち抜かれた内装用表面材の断面に、解れたように繊維が突出している部分が認められトリミング性に劣るものであった。
検討の結果、バインダを増量してなる内装用表面材はトリミング性に優れるものとなったが、同時に20%モジュラスの最大値が高くなり柔軟性に劣った。そのため、成型工程において、内装用表面材が伸び難いため型の内部形状に沿って追従し難く、意図した形状に成型した内装材を製造し難い成型性に劣る内装用表面材であった。
20%モジュラスの最大値が83N/3cm未満であり、
一方の主面の剛軟度と前記主面に対向して存在するもう一方の主面の剛軟度の差が1.6cm未満である、内装用表面材。」である。
つまり、繊維シートとバインダを備える内装用表面材のトリミング性は、内装用表面材における一方の主面の剛軟度と前記主面に対向して存在するもう一方の主面の剛軟度の差に影響を受けるものであること、具体的には、剛軟度の差が小さい(具体的には、剛軟度の差が1.6cm未満である)内装用表面材は、トリミング性に優れることを見出した。
そのため、本発明の内装用表面材は、20%モジュラスの最大値が83N/3cm未満であるような、小さい力で伸び易く成型性に優れている内装用表面材であるにも関わらず、一方の主面の剛軟度と前記主面に対向して存在するもう一方の主面の剛軟度の差が1.6cm未満であることによって、トリミング性にも優れる。
本発明の内装用表面材は、繊維シートとバインダを備えた構造を有している。
本発明の内装用表面材は、繊維シート(特に、繊維ウェブや不織布)を含んでいるため柔軟性に富む柔らかいものであり、内装用表面材を加熱した型へ押し当て該型の形状を付与する成型工程へ供することによって、内装用表面材が伸びながら型の内部形状に沿って追従することで、意図した形状に成型した内装材を製造でき成型性に優れている。
また、難燃剤を担持した内装用表面材であってもよい。
また、構成繊維は、略円形の繊維や楕円形の繊維以外にも異形断面繊維を含んでいてもよい。なお、異形断面繊維として、中空形状、三角形形状などの多角形形状、Y字形状などのアルファベット文字型形状、不定形形状、多葉形状、アスタリスク形状などの記号型形状、あるいはこれらの形状が複数結合した形状などの繊維断面を有する繊維であってもよい。
また、繊維シートが加熱することで捲縮を発現する潜在捲縮性繊維を含んでいてもよい。
なお、ニードルや水流によって絡合する方法を採用し、繊維シートの一方側からニードルや水流などの絡合手段を作用させて調製された繊維シートにおいて、絡合手段を作用させた側の主面を、本発明に係る内装用表面材におけるもう一方の主面(B)側とするのが好ましい。ニードルや水流などの絡合手段を作用させた側の主面は、絡合手段による孔や筋などの絡合跡が残る主面となるため該主面は、車両空間や建物空間などへ露出しない側の主面(本発明に係る内装用表面材におけるもう一方の主面(B)側)とするのが好ましい。
また、後述するバインダによって繊維ウェブの構成繊維同士を固定して一体化することで、不織布を調製してもよい。
なお、「繊維長」は、JIS L1015(2010)、8.4.1c)直接法(C法)に則って測定した値をいう。
繊維シートの厚さは、0.5〜5mmであるのが好ましく、1〜3mmであるのがより好ましく、1.1〜1.9mmであるのが最も好ましい。また、繊維シートの目付は、例えば、50〜500g/m2であるのが好ましく、80〜300g/m2であるのがより好ましく、100〜250g/m2であるのが最も好ましい。
なお、本発明において厚さとは主面と垂直方向へ20g/cm2圧縮荷重をかけた時の該垂直方向の長さをいい、目付とは測定対象物の最も広い面積を有する面(主面)における1m2あたりの質量をいう。
また、バインダは繊維シートの全体に均一的に存在していても、一方の主面からもう一方の主面に向い存在量が減少するあるいは増量するように存在していても、一方の主面側あるいはもう一方の主面側のみに存在していてもよい。
本発明が規定する物性を備えた内装用表面材は、バインダが繊維シートにおける一方の主面(A)からもう一方の主面(B)に向い存在量が増量するように存在するのが好ましい。このような態様の内装用表面材は、一方側からニードルや水流などの絡合手段を作用させて調製された繊維シートにおける、絡合手段を作用させた側の主面(もう一方の主面(B))にバインダ液(特に、泡立てたバインダ液)を付与することで調製できる。
バインダがアクリル系樹脂を含有していると、金型を用いたヒートプレス等の熱成型時に適度に軟化するため、金型への追従性に優れる内装用表面材を提供でき好ましい。
また、バインダは上述した樹脂以外にも、例えば、難燃剤、香料、顔料、抗菌剤、抗黴材、光触媒粒子、乳化剤、分散剤、界面活性剤などの添加剤を含有していてもよい。
一方、バインダ量が少ないほど20%モジュラスの最大値が低く柔軟性に富む内装用表面材を提供し易いものの、バインダ量が少な過ぎるとトリミング性に優れる内装用表面材を提供し難い傾向がある。そのため、バインダの目付は、2g/m2以上であるのが好ましい。
ここでいうプリント層とは、繊維シートとバインダからなる構成物の一方の主面上に存在する、樹脂を含有する層を指す。
プリント層を構成する樹脂の種類は適宜選択でき、上述したバインダと同様の樹脂を採用することができる。特に、金型を用いたヒートプレス等の熱成型時に適度に軟化するため、金型への追従性に優れる内装用表面材を提供できることから、プリント層を構成する樹脂がアクリル系樹脂を含んでいるのが好ましい。
また、プリント層は繊維シートとバインダからなる構成物の主面上にのみ存在する態様以外にも、プリント層を構成する樹脂などの成分の一部が、繊維シートとバインダからなる構成物の構成繊維間に侵入している態様であってもよい。
(20%モジュラスの測定方法)
(1)測定対象から短冊状の試料C(長辺:200mm、短辺(長編と垂直をなす):30mm)を、合計3枚採取した。なお、測定対象の生産方向と長辺方向が平行となるようにして、測定対象から短冊状の試料Cを採取した。
(2)前記試料Cを引張り強さ試験機(オリエンテック製、テンシロンUTM−III−100(登録商標))のチャック間(距離:100mm)に固定し、引張り速度200mm/min.で引っ張り、チャック間距離が120mmとなった時(20%伸長時)の応力を測定した。調製した3枚の試料Cについて各々該応力を測定し、その算術平均を測定対象における縦方向の20%モジュラス(単位:N/3cm)とした。
(3)測定対象から短冊状の試料D(長辺:200mm、短辺(長編と垂直をなす):30mm)を、合計3枚採取した。なお、測定対象の生産方向と短辺方向が平行となるようにして、測定対象から短冊状の試料Dを採取した。
(4)前記試料Dを上述(2)と同じ測定へ供することで、20%伸長時の応力を測定した。調製した3枚の試料Dについて各々該応力を測定し、その算術平均を測定対象における横方向の20%モジュラス(単位:N/3cm)とした。
(5)測定対象における縦方向および横方向の20%モジュラスのうち、高い値を20%モジュラスの最大値とした。
なお、内装用表面材における縦方向および横方向の引張強度は、上述した(20%モジュラスの測定方法)において、20%伸長時の応力の代わりに試料が破断するまでに計測された各試料Cおよび各試料Dの最大応力の各値の平均値を、各試料Cおよび各試料Dごとに算出し引張強度とした。
なお、内装用表面材における縦方向および横方向の引張伸度は、引張強度の測定時における試料が破断した時のチャック間距離を以下式に算入することで算出でき、各試料Cおよび各試料Dが破断した時の各チャック間距離の平均値を、各試料Cおよび各試料Dごとに算出し引張伸度とした。
引張伸度(%)=100×{(E/100)−1}
E:試料が破断した時のチャック間距離(単位:mm)
(剛軟度の測定方法)
JIS L1096:2010(織物及び編物の生地試験方法)8.21.1のA法(45°カンチレバー法)に則って測定した。具体的には、調製した試料における一方の主面(A)が測定装置の斜面側に向くよう設置し、測定した結果を一方の主面(A)における剛軟度(単位:cm)とした。また、調製した試料におけるもう一方の主面(B)が測定装置の斜面側に向くよう設置し、測定した結果をもう一方の主面(B)における剛軟度(単位:cm)とした。
剛軟度の差が小さいほどトリミング性に優れる内装用表面材となることから、剛軟度の差は1.5cm以下であるのが好ましく、1.4cm以下であるのが好ましく、1.3cm以下であるのが好ましく、1.3cm未満であるのが好ましく、1.2cm以下であるのが好ましく、1.1cm以下であるのが好ましく、1cm以下であるのが好ましく、0cmが最高値である。下限値は適宜選択できるが、0cm以上となる。
具体的には、調製した試料が6mm以上の厚さを有する場合には、該試料を単体でショア硬度の測定へ供する。また、調製した試料が6mm未満の厚さを有する場合には、該試料を同方向へ積層して厚さが6mm以上の積層体を用意し、該試料の積層体をショア硬度の測定へ供する。
そして、用意した試料単体あるいは試料の積層体の、一方の主面(A)に対してデュロメーターを押し付けた際に測定された結果を、試料の一方の主面(A)におけるショア硬度とした。
また、用意した試料単体あるいは試料の積層体の、もう一方の主面(B)に対してデュロメーターを押し付けた際に測定された結果を、試料のもう一方の主面(B)におけるショア硬度とした。
内装用表面材の目付は適宜選択するが、500g/m2以下であることができ、250g/m2以下であることができる。一方、目付の下限値は適宜調整するが、10g/m2以上であるのが現実的である。
内装用表面材の見掛密度は、吸音性能やクッション性などから適宜選択でき、0.101g/cm3〜0.114g/cm3であることができる。
本発明にかかる内装用表面材の製造方法は適宜選択することができるが、一例として、
(1)繊維シートを用意する工程、
(2)バインダ溶液やバインダエマルジョンなどのバインダ液を用意する工程、
(3)繊維シートにバインダ液を付与する工程、
(4)バインダ液を付与した繊維シートから、バインダ液の溶媒あるいは分散媒を除去する工程を備える、内装用表面材の製造方法を挙げることができる。
繊維シートとして、例えば、繊維ウェブや不織布、あるいは、織物や編み物などの、シート状の布帛を用意する。繊維シートにおける構成繊維の繊度や繊維長、繊維シートの厚さや目付は上述した数値のものを採用することができる。
バインダ液を構成するバインダの種類や溶媒あるいは分散媒の種類、そして、バインダ液の粘度やバインダ液におけるバインダ濃度は、繊維シートへ好適にバインダ液を塗布できるよう、適宜選択する。なお、バインダ液がアクリル系樹脂バインダを含有していると、金型を用いたヒートプレス等の熱成型時に適度に軟化するため、金型への追従性に優れる内装用表面材を提供でき好ましい。
また、バインダ液には、例えば、難燃剤、香料、顔料、抗菌剤、抗黴材、光触媒粒子、乳化剤、分散剤、界面活性剤などの添加剤を溶解あるいは分散させ、含有させてもよい。
繊維シートへバインダ液を付与する方法は適宜選択できるが、繊維シートの一方の主面(A)、あるいは、もう一方の主面(B)にバインダ液をそのまま、あるいは泡立てた状態で、スプレーや含浸ロールなどを用いて散布あるいは塗布する方法、繊維シートをバインダ液中に浸漬する方法などを採用することができる。
溶媒あるいは分散媒を除去する方法は適宜選択できるが、例えば、ロールにより加熱または加熱加圧する方法、オーブンドライヤー、遠赤外線ヒーター、乾熱乾燥機、熱風乾燥機などの加熱機へ供し加熱する、室温雰囲気下や減圧雰囲気下に静置するなどして、溶媒あるいは分散媒を蒸発させ除去できる。
加熱することで溶媒あるいは分散媒を除去する際の加熱温度は溶媒あるいは分散媒が揮発可能な温度であると共に、繊維シートやバインダなど構成部材の形状や機能などが意図せず低下することがないよう、加熱温度の上限を選択する。
プリント層は樹脂を含有する層を指すものであり、該構成物の一方の主面上に樹脂を含有したプリント液(樹脂溶液あるいは樹脂分散液)を付与し、プリント液から溶媒あるいは分散媒を除去することで、該構成物の主面上にプリント層を設けることができる。
プリント液を構成する樹脂や溶液あるいは分散媒の種類、添加剤の種類、付与方法や付与の態様、そして、プリント液から溶媒あるいは分散媒を除去する方法は適宜選択でき、(2)〜(4)の工程において説明した構成と同様の構成や方法を採用できる。
特に、プリント液が顔料を含有している場合には、意匠性に優れる内装用表面材を提供でき好ましい。なお、プリント液は該構成物の一方の主面上に付与されても、両主面上に付与されてもよい。
上述の内装用表面材の製造方法では、更に別の多孔体、フィルム、発泡体などの構成部材を積層する工程、用途や使用態様に合わせて形状を打ち抜くなどして加工する工程、などの、各種二次工程を経て内装用表面材を製造してもよい。
原着ポリエステル繊維(繊度:2.2dtex、繊維長:51mm、繊維の色:グレー)を100%用いて、カード機により開繊して繊維ウエブを形成した後、片面から針密度400本/m2でニードルパンチ処理を施した。その後ニードルパンチ処理を施した繊維ウェブを、熱ロール間(ギャップ間隔:0.4mm、ロール加熱温度:175℃)へ供することで、繊維シートであるニードルパンチ不織布A(目付:120g/m2)を合計11枚調製した。
更に、原着ポリエステル繊維(繊度:2.2dtex、繊維長:51mm、繊維の色:グレー)を100%用いて、カード機により開繊して繊維ウエブを形成した後、片面から針密度400本/m2でニードルパンチ処理を施した。その後ニードルパンチ処理を施した繊維ウェブを、熱ロール間(ギャップ間隔:0.8mm、ロール加熱温度:165℃)へ供することで、繊維シートであるニードルパンチ不織布B(目付:130g/m2)を調製した。
以下に記載の割合で配合し、バインダ液Aを調製した。
・アクリル酸エステルバインダ(ボンコート(登録商標)E−240N、DIC社製、Tg:−5℃。固形分濃度:45質量%):15.6部
・増粘剤[ネオゲン(登録商標)S−20D、第一工業製薬社製]・・・1.5部
・界面活性剤(セロゲン(登録商標)WS−C、第一工業製薬社製)・・・0.2部
・25%アンモニア水(大盛化工株式会社製):0.1部
・水:82.6部
また、以下に記載の割合で配合し、バインダ液Bを調製した。
・アクリル酸エステルバインダ(ボンコート(登録商標)E−240N、DIC社製、Tg:−5℃。固形分濃度:45質量%):11.8部
・アクリル酸エステルバインダ(ボンコート(登録商標)AN−1190S、DIC社製、Tg:25℃。固形分濃度:45質量%):4.0部
・増粘剤[ネオゲン(登録商標)S−20D、第一工業製薬社製]・・・1.0部
・界面活性剤(セロゲン(登録商標)WS−C、第一工業製薬社製)・・・0.2部
・25%アンモニア水(大盛化工株式会社製):0.1部
・水:82.9部
さらに、以下に記載の割合で配合し、バインダ液Cを調製した。
・アクリル酸エステルバインダ(ボンコート(登録商標)E−240N、DIC社製、Tg:−5℃。固形分濃度:45質量%):24.0部
・増粘剤[ネオゲン(登録商標)S−20D、第一工業製薬社製]・・・2.0部
・界面活性剤(セロゲン(登録商標)WS−C、第一工業製薬社製)・・・0.1部
・25%アンモニア水(大盛化工株式会社製):0.1部
・水:73.8部
9枚のニードルパンチ不織布Aのニードルパンチを施した側の各主面(B)に、泡立てたバインダ液Aを塗布した。その後、ロール間(ギャップ間隔:0.25mm)へ供した後、温度160℃のキャンドライヤーで乾燥することで、実施例1〜9の内装用表面材として、ニードルパンチ不織布Aの構成繊維同士をバインダ液A由来のバインダで固定してなる内装用表面材を調製した。
なお、調製した各内装用表面材に占めるバインダ液A由来の固形分目付が10g/m2となるよう、バインダ液Aを各ニードルパンチ不織布Aへ塗布することを試みて、内装用表面材を調製した。
ニードルパンチ不織布Aのニードルパンチを施した側の主面(B)と反対側の主面(A)に、泡立てたバインダ液Bを塗布した。その後、ロール間(ギャップ間隔:0.25mm)へ供した後、温度160℃のキャンドライヤーで乾燥することで、ニードルパンチ不織布Aの構成繊維同士をバインダ液B由来のバインダで固定してなる内装用表面材を調製した。
なお、調製した各内装用表面材に占めるバインダ液B由来の固形分目付が10g/m2となるよう、バインダ液Bをニードルパンチ不織布Aへ塗布することを試みて、内装用表面材を調製した。
ニードルパンチ不織布Bを用いたこと以外は、比較例1と同様にして、ニードルパンチ不織布Bの構成繊維同士をバインダ液B由来のバインダで固定してなる内装用表面材を調製した。
なお、調製した各内装用表面材に占めるバインダ液B由来の固形分目付が10g/m2となるよう、バインダ液Bをニードルパンチ不織布Bへ塗布することを試みて、内装用表面材を調製した。
ニードルパンチ不織布Aのニードルパンチを施した側の各主面(B)に、泡立てたバインダ液Cを塗布した。その後、ロール間(ギャップ間隔:0.25mm)へ供した後、温度160℃のキャンドライヤーで乾燥することで、比較例3の内装用表面材として、ニードルパンチ不織布Aの構成繊維同士をバインダ液C由来のバインダで固定してなる内装用表面材を調製した。
なお、調製した各内装用表面材に占めるバインダ液C由来の固形分目付が20g/m2となるよう、バインダ液Cをニードルパンチ不織布Aへ塗布することを試みて、内装用表面材を調製した。
なお、このようにして調製した実施例の内装用表面材は、一方の主面(A)からもう一方の主面(B、ニードルパンチ不織布のニードリングを施した側の主面由来の主面)に向い、バインダの存在量が増量するように存在するものであったのに対し、比較例の内装用表面材は、一方の主面(A)からもう一方の主面(B、ニードルパンチ不織布のニードリングを施した側の主面由来の主面)に向い、バインダの存在量が減量するように存在するものであった。
(トリミング性の評価方法)
(1)内装用表面材から円形試験片(直径:約130mm)を打ち抜いた。
(2)打ち抜かれた内装用表面材の断面を目視で確認し、以下の基準でトリミング性を評価した。
○・・・内装用表面材の断面から解れたように繊維が突出している部分(断面から繊維が2mm以上の長さで突出している部分)は認められなかった。そのため、該内装用表面材はトリミング性に優れると評価した。
×・・・内装用表面材の断面から解れたように繊維が突出している部分(断面から繊維が2mm以上の長さで突出している部分)が認められた。そのため、該内装用表面材はトリミング性に劣ると評価した。
また、比較例3の内装用表面材は、トリミング性に優れる内装用表面材ではあるものの、20%モジュラスの最大値が83N/3cmと高いため伸び難く、実施例や比較例1〜2の内装用表面材よりも成型性に劣る内装用表面材であった。
この理由として本発明の内装用表面材は、一方の主面の剛軟度と前記主面に対向して存在するもう一方の主面の剛軟度の差が1.6cm未満であるためだと考えられた。
Claims (1)
- 繊維シートとバインダを備える内装用表面材であって、
20%モジュラスの最大値が83N/3cm未満であり、
一方の主面の剛軟度と前記主面に対向して存在するもう一方の主面の剛軟度の差が1.6cm未満である、内装用表面材。
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