JP2020169427A - 防汚性能を有する合成皮革 - Google Patents
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Abstract
Description
とりわけ、車輛用内装材については、土埃汚れの付着が頻繁に見られており、合成皮革に付着した土埃汚れは拭き取り難いという問題があった。
その結果、合成皮革に付与した防汚性能、すなわち、例えば土埃汚れが付着してもきれいに拭き取ることができる性能が、長期にわたって発揮されない問題があった。
(1)少なくとも繊維布帛基材、樹脂層、表面処理層の順で積層された合成皮革において、表面処理層は、少なくとも水系ポリウレタン樹脂とイソシアネート系化合物と親水性化合物を含有する組成物から形成されるものであって、親水性化合物がポリビニルアルコールにポリビニルピロリドンをグラフト重合させた水溶性高分子であることを特徴とする防汚性能を有する合成皮革。
(2)表面処理層を形成する組成物中に、さらにカルボジイミド系化合物を含有してなることを特徴とする(1)に記載の防汚性能を有する合成皮革。
(3)親水性化合物として、さらにポリエステル系化合物を含有してなることを特徴とする(1)または(2)に記載の防汚性能を有する合成皮革。
繊維布帛基材は、特に限定されず、編布、織布、不織布など、繊維を利用した布材であればいずれのものであってもよい。繊維布帛基材を形成する繊維は、特に限定されず、合成繊維、天然繊維などをあげることができる。合成繊維の材質としては、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、ナイロンなどを例示することができるがこれに限定されない。天然繊維の材質としては、綿、麻、レーヨンなどを例示することができる。
繊維布帛基材の厚みは特に限定されないが、合成皮革の機械的強度や風合い等を考慮すれば、当該厚みは、100μm以上2000μm以下であることが好ましく、300μm以上1000μm以下であることがより好ましい。繊維基材の目付けについても特に限定されないが、上記厚みと同様に、合成皮革の機械的強度や風合い等を考慮すれば、10g/m2以上500g/m2以下であることが好ましく、20g/m2以上300g/m2以下であることがより好ましい。
樹脂層は、少なくとも表皮層を有する層である。
また、樹脂層は、表面側から、表皮層、中間層の順で積層させたものであってもよい。中間層は一層であっても、2層以上の多層構成であってもよい。
なお、繊維布帛基材と中間層との間に、接着層を介在させてもよい。
上記塩化ビニルモノマーと共重合可能な他のモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル、塩化ビニリデン、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、マレイン酸、フマル酸アクリロニトリル等が挙げられる。
また、中間層は、発泡層であっても非発泡層であってもよい。
中間層を発泡させる手段としては、機械攪拌による物理的発泡、発泡剤の添加による化学的発泡、中空微粒子の添加による擬似発泡などが挙げられる。
また、接着層は、発泡層であっても非発泡層であってもよい。
接着層を発泡層とする手段としては、上記中間層を発泡層とする手段と同様である。
本発明の合成皮革の表面処理層は、少なくとも水系ポリウレタン樹脂とイソシアネート系化合物と親水性化合物からなる組成物から形成されるものであり、親水性化合物はポリビニルアルコールにポリビニルピロリドンをグラフト重合させた水溶性高分子である。
上記水系ポリウレタン樹脂は、単独で用いてもいいし、2種以上を混合して用いてもよい。
イソシアネート系化合物としては、水分散型多官能芳香族イソシアネート、水分散型多官能脂肪族イソシアネート、水分散型脂肪酸変性多官能脂肪族イソシアネート、水分散型ブロック化多官能脂肪族イソシアネートなどのブロック型ポリイソシアネート、水分散型ポリイソシアネートプレポリマーなどが挙げられる。
イソシアネート系化合物は、使用量が多すぎると未反応のイソシアネート基が残留して問題となるため、その使用量は、固形分比で、上記の水系ポリウレタン樹脂100質量部対して0.5〜30質量部の範囲内であることが好ましい。
PVA−PVPグラフトコポリマーは、ポリビニルピロリドンがグラフトしているため親水性が高い。そのため、PVA−PVPグラフトコポリマーが表面処理層中に含有されると、合成皮革に汚れが付着したとしても水拭きすれば簡単に汚れが落ちる効果がある。
また、PVA−PVPグラフトコポリマーは、それ自体が耐熱性に優れ、熱により劣化しにくいものである。そのため、PVA−PVPグラフトコポリマーが表面処理層中に含有されると、長期にわたって親水性が発揮される。
さらに、PVA−PVPグラフトコポリマーは、水酸基を有するポリビニルアルコールが基本骨格であるため、上記のイソシアネート系化合物と反応し、表面処理層を形成する樹脂骨格中に組み込まれる。樹脂骨格中に組み込まれることにより、経時でのPVA−PVPグラフトコポリマーの脱落が抑制される。
つまり、表面処理層中にPVA−PVPグラフトコポリマーが表面処理層に含まれることで、長期にわたって確実に親水性が発現することが可能となるのである。
なお、上記質量比は、水系ポリウレタン樹脂の固形分100質量部に対するPVA−PVPグラフトコポリマーの固形分の質量を表すものである。
PVA−PVPグラフトコポリマーに加えてポリエステル系化合物を親水性化合物として用いる場合は、ポリエステル系化合物の添加量の上限は水系ポリウレタン樹脂100質量部に対して、50量部である。50質量部を超えてポリエステル系化合物を添加しても、親水性を付与する効果が飽和するばかりでなく、表面処理層の機械的強度が低下する傾向にある。
なお、上記質量比は、水系ポリウレタン樹脂の固形分100質量部に対するポリエステル系化合物の固形分の質量を表すものである。
親水性化合物としてPVA−PVPグラフトコポリマーとポリエステル化合物を併用することにより、表面処理層を形成する組成物の粘度上昇を最小限にしつつ十分な親水性を付与することが可能となる上、耐熱性に優れた表面処理層が得られる。
1)耐摩耗性試験は、平面摩耗機において、摩擦子に9号帆布をセットし、試験片にかかる荷重圧が3Mpa になるように荷重を掛けて、2万回往復させる。
なお、ここでいう試験片とは、表面処理層を設けた合成皮革を指す。
2)耐熱性試験は、ギアオーブン内に試験片を置き、温度100℃にて600時間静置して、加熱処理を行う。
なお、ここでいう試験片とは、表面処理層を設けた合成皮革を指す。
また、樹脂層上に塗布後、例えば加熱オーブン内で乾燥して形成する方法が好ましい。乾燥における温度条件は、架橋剤の反応性の観点から80〜150℃が好ましく、120〜140℃がより好ましい。
・主剤:ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂(DIC(株)製「クリスボンNY335FT」) 100質量部
・溶剤:DMF 30質量部、酢酸エチル 10質量部
・白色顔料 10質量部
調製法:粘度を800 mPa・sec(液温25度に調整してB型粘度計にて測定)に調製した。
・主剤:ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂(DIC(株)製「クリスボンTA205FT 」) 100質量部
・架橋剤:イソシアネート系化合物(DIC(株)製「バーノックDN950」) 12質量」部
・溶剤:DMF 30質量部、MEK 30質量部
・触媒:DIC(株)製「クリスボン アクセルT81-E」:1質量部
調製法:粘度を800 mPa・sec(液温25℃に調整してB型粘度計にて測定)に調製した。
・主剤:水系ポリウレタン樹脂 セイコー化成(株)製「ラックコートWN568M」
・架橋剤:イソシアネート系化合物 旭化成(株)製「デュラネートWM44L−70G」
・架橋剤:カルボジイミド系化合物 セイコー化成(株)製「ラックコートCL7070」
・親水性化合物:PVA‐PVPグラフトコポリマー 第一工業製薬(株)製「ピッツコールV−7154」
・親水性化合物:ポリエステル系化合物 日華化学(株)製「ナイスポールPR−99」
蒸留水で希釈し、粘度を800 mPa・sec(液温25℃に調整してB型粘度計にて測定)に調製した。
・主剤:水系ポリウレタン樹脂 セイコー化成(株)製「ラックコートWN568M」
・架橋剤:イソシアネート系化合物 旭化成(株)製「デュラネートWM44L−70G」
・架橋剤:カルボジイミド系化合物 セイコー化成(株)製「ラックコートCL7070」
・親水性化合物:PVA‐PVPグラフトコポリマー 第一工業製薬(株)製「ピッツコールV−7154」
蒸留水で希釈し、粘度を800 mPa・sec(液温25℃に調整してB型粘度計にて測定)に調製した。
・主剤:水系ポリウレタン樹脂 セイコー化成(株)製「ラックコートWN568M」
・架橋剤:イソシアネート系化合物 旭化成(株)製「デュラネートWM44L−70G」
・親水性化合物:PVA‐PVPグラフトコポリマー 第一工業製薬(株)製「ピッツコールV−7154」
・親水性化合物:ポリエステル系化合物 日華化学(株)製「ナイスポールPR−99」
蒸留水で希釈し、粘度を800 mPa・sec(液温25℃に調整してB型粘度計にて測定)に調製した。
・主剤:水系ポリウレタン樹脂 セイコー化成(株)製「ラックコートWN568M」
・架橋剤:イソシアネート系化合物 旭化成(株)製「デュラネートWM44L−70G」
・架橋剤:カルボジイミド系化合物 セイコー化成(株)製「ラックコートCL7070」
蒸留水で希釈し、粘度を800 mPa・sec(液温25℃に調整してB型粘度計にて測定)に調製した。
・主剤:水系ポリウレタン樹脂 セイコー化成(株)製「ラックコートWN568M」
・架橋剤:カルボジイミド系化合物 セイコー化成(株)製「ラックコートCL7070」
・親水性化合物:PVA‐PVPグラフトコポリマー 第一工業製薬(株)製「ピッツコールV−7154」:100質量部
蒸留水で希釈し、粘度を800 mPa・sec(液温25℃に調整してB型粘度計にて測定)に調製した。
上述の処方1に従い調製した樹脂層における表皮層用樹脂を、離型紙上にコンマコータにて塗布し、80℃から120℃まで徐々に温度を上げ、120℃到達後、5分間乾燥し、厚さ約15μmの樹脂層における表皮層を得た。
続いて、上述の処方2に従い調製した接着層用樹脂を、離型紙上に形成した表皮層の上にコンマコータにて塗布し、120℃で乾燥し、厚さ約30μmの接着層を得た。
続いて、接着層に接着性が発現しているタイミングで、繊維布帛基材(丸編機にて150デニールのポリエステル糸から編み立てたポリエステル製生地)の貼り合わせを行った。
続いて、ロール状に巻き取りを行い、これを50℃、48時間かけて熟成させた後、離型紙を剥離して、表面側から、表皮層、接着層、繊維布帛基材の順で積層した合成皮革を得た。
得られた合成皮革に対して、以下の要領で耐摩耗性試験、耐熱性試験前のぬれ性試験および汚れ試験を実施した結果を表1に示す。
また、耐摩耗性試験、耐熱性試験後のぬれ性試験と汚れ試験を実施した結果を表1に示す。
汚れ試験の結果は、耐摩耗性試験後、耐熱性試験後のいずれにおいてもΔE<5であり、長期にわたって防汚性を有するものであると言える。
得られた表面処理層を設けた合成皮革を試験片とし、この試験片の表面処理層における
ぬれ性試験と、汚れ試験を行った。結果を、表1に示す。
上記試験片に対して、1)耐摩耗性試験、2)耐熱性試験を行った後、各々の試験後における試験片の表面処理層について、ぬれ性試験と汚れ試験を行った。結果を、表1に示す。
ぬれ試薬による測定(ぬれ性試験)は、JIS K6768に準拠して行った。
試験片に対して、「擦り付け」前と後の色差ΔEを測定した。
ここでいう「擦り付け」とは、先ず、試験片に対して、汚染布(EMPA#104号)を平面型摩耗試験機において荷重圧2MPaで1000回擦り付け、その後、汚染布を新しいものに取り換え、同じ作業を合計3回繰り返し、試験片を合計3000回擦り付ける。
続いて、汚染布により汚れを擦り付けた試験片に対して、蒸留水を十分湿らせた白布を
平面型摩耗試験機において荷重圧30kPaを掛けて10回擦り付けることをいう。
耐摩耗性試験は、平面型摩耗試験機において、摩擦子に9号帆布をセットし、試験片にかかる荷重圧が3Mpaになるように荷重を掛けて、2万回往復させる方法。
耐熱性試験は、ギアオーブン内に試験片を置き、温度100℃にて600時間静置して、加熱処理を行う方法。
表面処理層として、上述の処方4に従い調製した表面処理層用樹脂を使用した以外は実施例1と同様に行い、表面処理剤を設けた合成皮革を得た。
得られた合成皮革に対して、実施例1同様に、耐摩耗性試験、耐熱性試験前のぬれ性試験および汚れ試験を実施した結果を表1に示す。
また、実施例1同様に、耐摩耗性試験、耐熱性試験後のぬれ性試験と汚れ試験を実施した結果を表1に示す。
汚れ試験の結果は、耐摩耗性試験後、耐熱性試験後のいずれにおいてもΔE<5であり、長期にわたって防汚性を有するものであると言える。
表面処理層として、上述の処方5に従い調製した表面処理層用樹脂を使用した以外は実施例1と同様に行い、表面処理剤を設けた合成皮革を得た。
得られた合成皮革に対して、実施例1同様に、耐摩耗性試験、耐熱性試験前のぬれ性試験および汚れ試験を実施した結果を表1に示す。
また、実施例1同様に、耐摩耗性試験、耐熱性試験後のぬれ性試験と汚れ試験を実施した結果を表1に示す。
汚れ試験の結果は、耐摩耗性試験後、耐熱性試験後のいずれにおいてもΔE<5であり、長期にわたって防汚性を有するものであると言える。
表面処理層として、上述の処方6に従い調製した表面処理層用樹脂を使用した以外は実施例1と同様に行い、表面処理剤を設けた合成皮革を得た。
得られた合成皮革に対して、実施例1同様に、耐摩耗性試験、耐熱性試験前のぬれ性試験および汚れ試験を実施した結果を表1に示す。
また、実施例1同様に、耐摩耗性試験、耐熱性試験後のぬれ性試験と汚れ試験を実施した結果を表1に示す。
汚れ試験の結果は、耐摩耗性試験および耐熱性試験前においてΔE>5であり、防汚性を有するとは言えないものであった。
表面処理層として、上述の処方7に従い調製した表面処理層用樹脂を使用した以外は実施例1と同様に行い、表面処理剤を設けた合成皮革を得た。
得られた合成皮革に対して、実施例1同様に、耐摩耗性試験、耐熱性試験前のぬれ性試験および汚れ試験を実施した結果を表1に示す。
また、実施例1同様に、耐摩耗性試験、耐熱性試験後のぬれ性試験と汚れ試験を実施した結果を表1に示す。
汚れ試験の結果は、耐摩耗性試験および耐熱性試験前においてはΔE<5であり、初期の防汚性は有するものの、耐摩耗性試験後および耐熱性試験後においてはΔE>5であるため、長期にわたって十分な防汚性を有するとは言えないものであった。
Claims (3)
- 少なくとも繊維布帛基材、樹脂層、表面処理層の順で積層された合成皮革において、
表面処理層は、少なくとも水系ポリウレタン樹脂とイソシアネート系化合物と親水性化合物を含有する組成物から形成されるものであって、親水性化合物がポリビニルアルコールにポリビニルピロリドンをグラフト重合させた水溶性高分子であることを特徴とする防汚性能を有する合成皮革。
- 表面処理層を形成する組成物中に、さらにカルボジイミド系化合物を含有してなることを特徴とする請求項1に記載の防汚性能を有する合成皮革。
- 親水性化合物として、さらにポリエステル系化合物を含有してなることを特徴とする請求項1または2に記載の防汚性能を有する合成皮革。
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