JP5421907B2 - トップコート - Google Patents

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Description

本発明は、なめした天然皮革の表面に塗膜を形成した天然皮革に関するものである。
技術背景
自動車内装用部品として用いられる天然皮革に対する人気は高い。この人気は、天然皮革の特性が優れていることによる。更に、自動車に求められる高級化指向にそって、用いられる天然皮革も高級化指向にふさわしい新しい性能を付加してきた。具体的には、自動車内装部品である自動車シートでは天然皮革の感触に加えて丈夫であること、耐摩耗性があることが求められてきた。ついで、丈夫であることを維持しつつ人と接触したときに柔らかい感触が感じられる天然皮革を求めることになってきた。
現在、高級化を志向している天然皮革の特性は、従来有していた強度や耐摩耗性などの材料物特性を維持しつつ、従来の天然皮革では有していない特性である、固有のタッチ感を有する新規な天然皮革が求められている。
固有のタッチ感の意味する内容を技術的な性能で表現すると、天然皮革を形成する塗膜層の特性は、塗膜の強度や耐摩耗性などの物性については現状を維持するものであり、人が天然皮革に直接触れるときに、天然皮革特有のしっとりした感じ(ウェット感)とともに平滑性(スムース感)を感じさせる革らしさである。
このような特性の塗膜層が現在求められている。本発明者が見る限り、このような天然皮革の存在は確認していない。
従来天然皮革の塗膜層の特性を達成するために技術的にどのような工夫がなされてきたかを見てみる。
天然皮革を用いた自動車シートの塗膜層は、天然皮革の感触に加えて丈夫であること、耐摩耗性があることが求められてきた。これは合成樹脂を用いることにより塗膜層を形成することにより達成されてきた。塗膜の形成には仕上がりの塗膜の透明度が高く、革本来の銀面模様を形成するアニリン仕上げが行われてきた。これを改良したアニリン調仕上げ、セミアニリン仕上げ、カバリング仕上げがある。これらを止めて、ポリマーやポリマーエマルジョン、水性ポリマーエマルジョンによる塗膜の形成が行われ、中でもポリマーとしてポリウレタンが用いられている。現在の塗膜層は、ポリマーやポリマーエマルジョン、水性ポリマーエマルジョンにより、塗膜の形成が行われている。
塗膜形成に用いられるポリウレタン樹脂には、湿気硬化性一成分ラッカーを用いるもの、ブロック化イソシネートポリマーの水性分散液に添加剤を添加するもの、連鎖停止剤を反応させて末端芳香族アミノ基を含むポリウレタンを生成させる革なめし剤を用いるものなどがある。ポリオール成分とイソシアネート成分を混合して用いられる二液性ポリウレタン樹脂が塗膜として好ましいとされ、近年では溶剤による環境問題などの点を考慮して水性二液性ポリウレタン樹脂が採用されている。
塗膜がその性能を十分に発揮するために、二液性ポリウレタン樹脂に、各種の添加物を添加した塗膜層の開発が進められてきた。
塗膜を形成するにあたっても下塗り、中塗り及び上塗りの三段階処理が行われ、中でも上塗りにより形成されるトップコート層では、各種の機能性材料を添加することが行われている(特許文献1 特許第3725569号、特開08−67900号公報:特許文献2特開2005−330358号公報、:特許文献3 特開2004−18779号公報)。
高分子材料は固有の応力と伸びの関係(S−S曲線)を有している(図1:一般的な樹脂の応力−歪曲線を説明する図)。高分子材料に外力がかけられると、材料には、外力に応じて材料内部には応力が発生し、それと同時に材料には伸びが生ずる。前記の曲線はその状態を示している。応力は増加してやがて、降伏点(1A)に達する(σ: 降伏点の応力、ε: 降伏点の歪)。この点を過ぎて応力と歪の間に見られる比例関係はなくなり、応力が取り除かれた場合でも歪は永久歪として残る。更に応力がかけられた状態が続くと、破断点(1B)に達し(σ: 破断点の応力、ε: 破断点の歪)、高分子材料は破壊する(非特許文献1旭化成アミダス株式会社など編集プラスチック・データブック1999年12月1日株式会社工業調査会発行102頁 一般的なS−S曲線(応力―歪曲線の形の項)。逆に引張応力―歪曲線の形状に応じて高分子材料をタイプ別に分類することができる。樹脂の応力−歪曲線から樹脂のタイプを説明する図(図2)(非特許文献1旭化成アミダス株式会社など編集プラスチック・データブック1999年12月1日株式会社工業調査会発行102頁(S−S曲線のタイプによるプラスチックの分類の項))。図2では、2A(軟らかくて弱い(引張弾性率:小、引張強さ:小、伸び:中)タイプの応力−歪曲線、2B(硬くて脆い(引張弾性率:小、引張強さ:中〜大、伸び:小)タイプの応力−歪曲線、(2C:硬くて強い(引張弾性率:大、引張強さ:大、伸び:中)タイプの応力−歪曲線)、2D(硬くて粘り強い(引張弾性率:小、引張強さ:中、伸び:大、又は引張弾性率:中、引張強さ:中〜大、伸び:大)タイプの応力−歪曲線)、及び2E(硬くて粘り強い(引張弾性率:大、引張強さ:大、伸び:大)タイプの応力−歪曲線などに分けられて示されている。この関係を用いて希望する特性の高分子材料を選び出すことが行われる。又、個々の材料(たとえば、ポリウレタン)に注目して、成分を変更させて得られる個々の材料の応力−歪曲線を変化させたときに個々の材料の特性も変化することを調べて、希望する特性の材料を選び出すことも可能となる。
耐摩耗性があり、柔らかい特性の応力−歪曲線を選択したことにより課題を解決する場合としては以下の具体例がある。
耐摩耗性を確保すると共にソフト感を維持して触感を向上させた皮革材の提供することを課題とし、「天然皮革又は合成皮革に高分子材料層を被覆して成る皮革材であって、該高分子材料層には、シリコン系共重合体を含有させ、歪みが20%のときの応力が2.4MPa以下、且つ歪みが100%のときの応力が3.5MPa以上であること」を特徴とする発明(特許文献4 特開2007−277323公報)がある。シリコン系共重合体については、「歪み20%時の応力が2.4MPaより大きくなると触感が悪くなり、歪み100%時の応力が3.5MPa未満であると耐摩耗性が悪くなる。」と述べる(0015)。シリコン系共重合体を特定し、柔らかさと耐摩耗性の特性を得ることを解決したものである。
同じく特定のポリマーを選択し、これに特定の成分を添加し効果を達成しようとする場合には、以下の例がある。
「二液性ポリウレタン樹脂(A)100質量部、ポリイソシアネート系架橋剤(B)40〜100質量部、シリコーン系化合物(C)5〜25質量部、及びフィラー(D)5〜120質量部を含有する水性樹脂組成物からなる皮革用表面仕上げ剤であり、前記シリコーン系化合物(C)がポリエーテル変性シリコーンである皮革用表面仕上げ剤」であるとする発明がある(特許文献5 特開2007−314919公報)。
有機溶剤を実質上含まず、塗工適性に優れ、高い耐摩耗性を皮革に付与することのできる水性樹脂組成物からなる皮革用表面仕上げ剤およびそれを用いた皮革に関し、水性ポリウレタン樹脂に対して大過剰のポリイソシアネート系架橋剤およびシリコーン系化合物を配合し、さらには、有機または無機フィラーを配合することで、有機溶剤を実質的に使用せずに、塗工適性に優れ、高い耐摩耗性を皮革に付与するものである。
次は、ポリマーにウレタンを特定し、バインダーとしてシリコーン及び微粉末を添加する例である。
塗膜層を形成する表皮材料では、耐摩耗性を確保するとともに、ソフト感を維持して触感をよくすることが必要とされており、耐摩耗性と触感を両立させることを課題とし、トップコートの硬さは標準状態で、通常、2.0〜5.0μmの範囲と定め、ウレタン、シリコーンなどのバインダーと、トルエン、MEKなどの溶剤と、微粉末などを混合し、基材に塗布して、微粉末を含有し、表面粗さRaが標準状態で特定の範囲とするトップコート層である(特許文献6 特開2006−307397号公報)。
以上見てきたことからもわかるように、従来の天然皮革に要求されてきた特性に対応するためには、特性に合致した一種類の高分子材料を選択し、必要とされる添加成分を特定して、課題を解決することが可能であった。
本発明者らが今回取り組んでいる塗膜層については、固有のタッチ感とは何かということから出発して、従来の塗膜の強度や耐摩耗性などの物性を維持しつつ、使用者が天然皮革に直接触れるときに天然皮革の表面に存在する塗膜層が、天然皮革特有のしっとりした感じ(ウェット感)とともに平滑性(スムース感)を有する特性(革らしさ)を意味するものであり、このような塗膜を新たに求めることであることは既に述べた。
しっとりした感じ(ウェット感)と、平滑性(スムース感)を有する特性(革らしさ)は特性としては二つの異なる特性であり、従来の行われてきた一成分の応力−歪曲線により、前記の二つの異なる特性を得ることは困難であることがわかる。
異質の二つの特性を新たに得ようとする場合には、以下のような特性が相違する高分子材料のポリマーを混合して新たな目的とする特性を得ることが行われてきた。
水性分散したポリウレタンを基材とした第1成分、水分散ポリイソシネートを基材とした第2成分及び成分1及び2に対してポリオールを含有する組成物からなる二成分系のポリウレタン分散液を用いることにより、従来にない硬度、可撓性及び耐溶媒性を有する皮膜が得る発明(特許文献7 特許2707169号、特開平4−233983号公報)がある。
また、ポリウレタン組成物を得るにあたり、低硬度の熱可塑性ポリウレタン、高硬度の熱可塑性ポリウレタンを混合して得られる組成物は、柔軟性、弾性回復性、力学的強度などに優れているポリウレタン組成物である発明(特許文献8 特許第3419593号、特開平9−3321号公報。)がある。同じく更に芳香族ビニル化合物及びブロック共重合体を−共役ジエンブロック共重合体を含む組成物に関する発明(特許文献9 特開平9−25407号公報)がある。同じく、特定のJIS A硬度55〜85の熱可塑性ポリウレタン及びJISA硬度が40〜80のオレフィン系エラストマからなる熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性ポリウレタンの特性として、特に弾性回復性、強伸度、柔軟性などの力学的特性を損なうことなく、製膜安定性、離型性、耐ブロッキング性などに優れ、フィルム、シートなどを得ることができる発明がある(特許文献10 特許第3630820号、特開平9−208820号公報)。発泡倍率の比率(コントラスト)の大きい繊維強化高密度ウレタン樹脂発泡層と低密度ウレタン樹脂発泡層とを一工程で成形することができて、断熱性と曲げ強度・剛性のバランスがとれた成形品を得ることができる発明がある(特許文献11 特開平11−58534号公報、特許文献12 特開平10−296939号公報)。又、水性二成分ポリウレタン系からなる向上した耐衝撃性、高安定性および優れた光学特性を与える被膜を有する物品(特許文献13 特表2002−533488号公報)、光学屈折率の異なる2種類の高分子化合物材料を交互に積層して可視光線を反射干渉し発色させる発色性複合繊維を含む塗膜層が基体の上に形成された物品(特許文献14 特開2002−67239号公報)、薄厚で高強度・高剛性・高断熱性を有する硬質ポリウレタンフォームを提供するうえで、 同一平面上に形成されるものであり、異なる特性を有する2種類以上のポリウレタン形成層2,3を有し、一体とした平板状のパネル(特許文献15 特開2007−321031号公報)なども知られている。ラクトン変性ポリオールを、少なくともイソホロンジイソシアネートを含む2種類以上のポリイソシアネートで架橋したウレタン樹脂にあっては、低硬度の材料特有の圧縮永久歪が大きくなる傾向がるが、硬度及び圧縮永久歪の両方を十分に低くバランスさせ、圧縮永久歪性能を抑制させることができるとする発明がある(特許文献16 特開2007−298662号公報)。又、ポリウレタン発泡体層に隣接してポリウレタン発泡体層よりも弾性率が大きい樹脂層(第2層)があり、更に第2層のポリウレタン発泡体層とは反対側に前記第2層よりは弾性率の低い層(第3層)を積層した構成する半導体ウエハ研磨用パッドの発明がある(特許文献17 特許第3788729号、特開2002−75933号公報)。
以上の具体例は、種類の異なる2種類のポリウレタン樹脂などの高分子材料を混合することなどにより、天然皮革特有のしっとりした感じ(ウェット感)とともに平滑性(スムース感)を有する特性を得ることを示唆するものではない。
【0015】
本発明に先立って、本発明者らは、天然皮革を製造する際のなめし工程及び再なめし工程に検討を加え、「柔軟性を有し、皮が有している以上の独特の弾力性がある柔らかさに加えて、革が有している以上の伸びがなく、復元力を有する」天然皮革を完成した(特願2007−170395)。
皮が有している以上の独特の弾力性がある柔らかさに加えて、革が有している以上の伸びがなく、復元力を有する革に対して、従来の塗膜の強度や耐摩耗性などの物性を維持しつつ、使用者が天然皮革に直接触れるときに天然皮革の表面に存在する塗膜層が、天然皮革特有のしっとりした感じ(ウェット感)とともに平滑性(スムース感)を有する塗膜を形成している天然皮革を形成することが期待される。
【特許文献1】特許第3725569号、特開08−67900号公報
【特許文献2】特開2005−330358号公報
【特許文献3】特開2004−18779号公報
【特許文献4】特開2007−277323公報
【特許文献5】特開2007−314919号公報
【特許文献6】特開2006−307397号公報
【特許文献7】特許第2707169号、特開平4−233983号公報
【特許文献8】特許第3419593号、特開平9−3321号公報
【特許文献9】特開平9−25407号公報
【特許文献10】特許第3630820号、特開平9−208820号公報
【特許文献11】特開平11−58534号公報
【特許文献12】特開平10−296939号公報
【特許文献13】特表2002−533488号公報
【特許文献14】特開2002−67239号公報
【特許文献15】特開2007−321031号公報
【特許文献16】特開2007−298662号公報
【特許文献17】特許第3788729号、特開2000−75933号公報
【非特許文献1】旭化成アミダス株式会社など編集「プラスチック・データブック」1999年12月1日株式会社工業調査会発行102頁、引張応力―歪曲線(S−S曲線)によるプラスチックの分類の項
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、塗膜の強度や耐摩耗性などの物性を維持しつつ、使用者が天然皮革に直接触れるときに天然皮革の表面に存在する塗膜層が、天然皮革特有のしっとりした感じ(ウェット感)と共に平滑性(スムース感)を有する、革らしさを有する新規な塗膜層を有する天然皮革を提供することである。
また、本発明が解決しようとする課題は、塗膜の強度や耐摩耗性などの物性を維持しつつ、使用者が天然皮革に直接触れるときに天然皮革の表面に存在する塗膜層が、天然皮革特有のしっとりした感じ(ウェット感)と共に平滑性(スムース感)を有することにより、革らしさを有する新規な塗膜層を有し、塗膜層の下地である天然皮革が、本来天然皮革が有している以上の伸びがなく、復元力を有する特性の天然皮革を提供することである。
【0017】
(1)(イ)本発明者らは、従来の塗膜の強度や耐摩耗性などの物性を維持しつつ、使用者が直接触れるときに問題となる塗膜層が、天然皮革特有のしっとりした感じ(ウェット感)有すると共に平滑性(スムース感)を有する特性の塗膜層を得ようとするものである。
(ロ)このような特性を有する天然皮革を開発するうえで得られた結果を客観的に評価、判断するためには、できるだけその内容を直接表現するための計測手段を用いて測定し、その測定結果に基づいて、天然皮革特有のしっとりした感じ(ウェット感)有すると共に平滑性(スムース感)を有する特性の塗膜層であるかどうかを判断して決定することが必要となる。
(ハ)新しく形成した塗膜について以下の項目を数値で測定し(測定法方法は図13 KESによるウェット感を測定することを説明する図、及び図14KESによるスムース感を測定することを説明する図による。)、予め好ましいと判断できる数値結果に、測定結果に含まれる場合には、良好な塗膜であると判断する。
(a)しっとりした感じ(ウェット感)の測定(図13)
しっとりした感じは表面摩擦の測定により行う。
(i)平均表面摩擦係数(MIU)の測定
摩擦力検出子(13aに図示する13A)、摩擦力検出子13Aを摩擦力測定装置13Dの摩擦力検出子ホルダー13Gに取り付け(13b)、表面摩擦μ0を測定し、平均摩擦係数μm(MIU)を算出する(13c)。平均摩擦係数μm(MIU)は、表面の滑りやすさを表わす指標である。
(ii)表面摩擦係数の平均偏差MMDの測定
同様にして、表面摩擦μ0から、平均偏差(表面摩擦係数の変動性ともいう。MMD)を算出する。平均偏差(MMD)は表面のざらつきを表す指標である(13c)。
(iii)天然皮革特有のしっとりした感じ(ウエット感)の算出方法
前記(i)平均表面摩擦係数(MIU)と(ii)表面摩擦係数の平均偏差(MMD)との比(平均表面摩擦係数(MIU)/表面摩擦係数の平均偏差(MMD)を計算することにより算出できる。
(iv)平均表面摩擦係数(MIU)/表面摩擦係数の平均偏差(MMD)を、しっとりした感じ(ウエット感)を評価する指標とする場合には、この値は大きい方が、表面の触感が良好なことを示す。実用上、25以上であることが必要となる。
(b)平滑性(スムース感)を有することは、表面粗さを測定し、その平均偏差を求めることにより判断する(図14)。図14は、14a(表面粗さ検出子の構造を示す)、14b(表面粗さ検出子により摩擦力を測定する装置)及び14c(表面粗さ検出子により表面粗さを測定して平均偏差SMDの図示)からなっている。
(i)SMD(表面粗さの平均偏差)の算出
表面粗さは、皮革の表面に形成した塗膜表面上を、表面粗さ検出子(14A、U字型センサーとも言う)を移動させて、表面粗さ検出子による上下厚み変動を測定することにより、表面粗さを測定し、表面粗さの平均偏差(SMD)が算出できる。表面粗さの平均偏差(SMD)は表面が平らであることを示す指標である。
(ii)SMD(表面粗さの平均偏差)の値は2.5μm以下の場合には良好であると判断れる。
(ニ)塗膜の耐摩耗性などの物性を維持しつつとする点の範囲については、以下の評価項目を測定して確認する。
(a)耐摩耗性
(i)耐摩耗性試験機(図15)は、摩擦子(横幅60mm、厚さ25mm)を示す図(15a)及びこの摩擦子を取り付けた学振型摩擦堅牢度試験機(15B)(15bに全体を示す、テスター産業株式会社製 AB301型)による。摩擦試験機の摩擦子(15A)に試験片(15C)を15aに示された通りに取り付け、荷重(15F)に摩擦子を接続して、学振型摩擦堅牢度試験機(15B)に6号綿帆布(15D)を固定する。塗膜の状態を肉眼で観察しながら、塗膜が剥がれるまで摩擦する。塗膜の剥がれがはじめて観察された往復回数を記録し、2枚の試験片の回数を平均して、学振磨耗回数とする。
(ii)耐摩耗性試験(学振型摩擦堅牢度試験機による測定)の結果が4000回以上である場合については、塗膜の強度や耐摩耗性などの物性を維持しているとした。
(ホ)形成した塗膜層の強度の測定には、塗膜層を形成する樹脂の応力に対する歪を測定(応力−歪曲線の作成)することにより行う。測定方法は、ダンベル法による
(a)試験片の調製(図16)
樹脂をシリコーン型に流し込み、室温(20±5℃)で3日間以上放置して乾燥させ、厚さ0.4〜0.8mm程度の樹脂膜を調製する。
樹脂膜から、抜き型を用いてダンベル型の試験片(図16)を打ち抜く。試験片の中央に距離30mmの標点をつける。
試験片の幅W(mm)=20
試験片の初期標点間距離L0(mm)=30
(b)試験方法
図16に示すC、L、Rの3点で試験片の厚さを測定し、3点の測定値を平均して試験片の厚さT(mm)とする。
荷重−伸び曲線の作成
テンシロン引っ張り試験機(島津製作所 AG−1 AUTO GRAPH)を用いて、試験片を100±20mm/minの速度で試験片が破断するまで引っ張り、荷重と標点間の伸び量の曲線を得る。
応力−歪曲線の作成
荷重を下式により断面積で割って応力に補正する。
S=P/(W×T)
S:応力(MPa)
P:荷重(N)
W:試験片の幅(mm)
T:試験片の厚さ(mm)
標点間の伸び量を下式により歪(伸び率)に補正する。
s=△L/L0×100
s:歪(%)
△L:標点間の伸び量(mm)
L0:初期標点間距離(mm)
10%モジュラス
歪み10%のときの応力を10%モジュラスとする(単位:MPa)
(2)本発明者らは、従来の経験から、ポリウレタン樹脂によりコート層を形成しようとする場合には、以下の通りに塗膜を形成すると、前記の特性を有する塗膜が得られるのではないかと考え、それにしたがって、塗膜を形成することとした。
その際に塗膜の形成は、なめし、再なめし・染色・加脂の工程を経て得られる天然皮革(下地)の表面に塗膜を形成する(以下、塗膜形成前の天然皮革を下地と呼び、塗膜形成後の天然皮革を天然皮革と呼んで区別する)。初めにプレコート層、次にベースコート層を形成する。
プレコート層は、ベースコート塗料の下地への浸透を抑えることが主な役割であり、ベースコートの厚みが薄いセミアニリン仕上げの場合には特に重要である。他に、下地とベースコートの密着性を強化する働きがあり、下地表面の銀層を削らずに残す場合に特に重要である。プレコート塗料は、ほとんど下地に浸透する。ベースコート層は、凹凸がある天然皮革の表面をならして平滑な塗装面をつくるための層であり。この上に形成する塗膜層の基礎となる層である。また、この上に形成するカラーコート層の密着性を良くしてはがれないように固定する役割もある。これらの層は層形成のうえでは重要な役割を担っている。塗膜の感触、触感については直接影響せず、感触、触感については専らこの層に上に形成する塗膜が直接影響することを経験上理解していた。そこで、この上に形成する層の性状を前記のものに合致させればよいと考えた。
(3)従来、カーシートなどの塗膜は、3層で形成し、一番上の層のみを塗膜としての特性の強度を有し、耐摩耗性や強度を有する二液性ポリウレタン樹脂により層を形成して来た。この二液性ポリウレタン樹脂について応力―ひずみ曲線より得られる特性を考慮して塗膜を形成すると、目的とするポリウレタンの特徴を有する膜を形成することができると考えた。
(4)実際には以下のようにしてカラーコート層及びトップコート層の二層に対して、特定の形状の応力−ひずみ曲線により特定化される二液性ポリウレタン樹脂を複数混合して各層を形成することが、有効であることがわかった。
なお、以下に出てくる、10%モジュラスとは、10%伸びるにはどの程度の力(応力)で引っ張った場合であるかを意味する。実際の組合せについては以下の通りである。
(イ)二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)と、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)を混合してカラーコート層を形成し、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)と、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)を混合してトップコート層を形成した天然皮革。
(ロ)前記各成分に対して混合割合を考慮すると以下の通りである。
前記カラーコート層として、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)48〜90重量%、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)52〜10重量%を混合して前記カラーコート層として形成し、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)15.0〜35.0重量%と、及びポリウレタン樹脂を含む二液性ポリウレタン樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)65.0〜85.0重量%を混合して前記トップコート層を形成した天然皮革。
(5)今回の発明に先立って、従来では考えられなかった天然皮革の下地について、本発明者らは既に発明した(特願2007−170395。この明細書に記載されているテスト例として具体的に示されている皮革である。)用いた。 これらをまとめて実施例1とした。実施例2から10は、実施例1で得たテスト6の下地(BLC50)の表面に塗膜を形成する実施例である。
そのうちの実施例2から6は、実施例1で記載した下地の表面に形成する塗膜のカラーコート層及びトップコート層を形成する際の、カラーコート層のソフト成分とハード成分の配合例、及びトップコート層のメディアム成分とハード成分の配合例を具体的に示したものである。また、実施例7から10は、トップコート層のメディアム成分とハード成分の配合例を一定として、カラーコート層のソフト成分とハード成分の配合例を変化させた検討例である。
実施例11は、実施例1で得られた下地(BLC50)をバフィング処理して削ったものを下地とし、得られる皮革に塗膜を形成し、良好な結果を得ることを示す具体例である。
実施例12は、クロムなめしを行って得られる皮革の表面に塗膜を形成し、良好な結果を得ることができる具体例である。
この下地に対して前記塗膜を形成した。
(6)塗膜が形成された下地に対して前記の評価を行った。
(7)評価結果については表4に示したとおりである。
(a)塗膜を形成した天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が1.8μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(スムース感(SMD)については0.70μmから1.50μmの間にあることを確認し、基準とした2.5μm以下を満たすものとした。
ウエット感(MIU/MMD)については、26.3から34.3の間にあることを確認し、基準としたウェット感(MIU/MMD)が25以上を満たすものとした。
(b)また、学振型摩擦堅牢度試験機による耐摩耗性試験については、5000回から10000回の間にあることを確認し、基準とした4000回以上を満たすものとした。
(c)前記塗膜を形成した下地は、いずれも前記(a)及び(b)を満たし、基準を満たすものであり、本発明で実際に求めているものである。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、なめし工程、再なめし・染色・加脂工程を経て得られる天然皮革の表面に、プレコート、次にベースコートを形成した後、その表面に特定の成分のカラーコート及びトップコートを形成することにより、従来有していた強度や耐摩耗性などの材料物特性を維持しつつ、従来の天然皮革では有していない特性である、直接触れるときに、天然皮革特有のしっとりした感じ(ウェット感)とともに平滑性(スムース感)を感じさせる塗膜層の天然皮革を得ることができる。
特願2007−170395に記載されている天然皮革を下地とし、同じくこの天然皮革をバフィング処理して削ったものを下地としb、又、クロムなめしを行って得られる皮革を下地とし、これらの表面に本発明で特定する塗膜を形成することにより、目的とする従来の天然皮革では有していない特性であるタッチ感を有する、新規な天然皮革を得ることができる。
本発明の天然皮革は、ステアリング、シート、ドア、インパネ、アシストグリップ及びグリップ類などの自動車用内装材として有用である。
【図面の簡単な説明】
一般的な樹脂の応力−歪曲線を説明する図 樹脂の応力−歪曲線から樹脂のタイプを説明する図 マット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88)の応力−歪曲線を示す図 二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.77)の応力−歪曲線を示す図 二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.54)の応力−歪曲線を示す図 二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.30)の応力−歪曲線を示す図 前記図3、4、5及び6の各応力−歪曲線の樹脂を混合して得たカラーコート層樹脂の応力−歪曲線を示す図 二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが1.89)の応力−歪曲線を示す図 二液性脂肪族ポリウレタン(樹脂マット)(10%モジュラスが0.67)の応力−歪曲線を示す図 二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが0.54)の応力−歪曲線を示す図 アクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体 (10%モジュラスが0.11)の応力−歪曲線を示す図 前記図8、9、10、11の各応力−歪曲線の樹脂を混合して得たトップコート層樹脂の応力−歪曲線を示す図 KESによるウェット感を測定することを説明する図 KESによるスムース感を測定することを説明する図 学振型摩擦堅牢度試験機を説明する図 引張試験片を説明する図 再なめし剤の含有率を定める図 最大Al含有率を定める図
1A 降伏点
1B 破談点
σ 降伏点の応力
ε 降伏点の歪
σ 破断点の応力
ε 破断点の歪
2A 軟らかくて弱い(引張弾性率:小、引張強さ:小、伸び:中)タイプの応力−歪曲線
2B 硬くて脆い(引張弾性率:小、引張強さ:中〜大、伸び:小)タイプの応力−歪曲線
2C 硬くて強い(引張弾性率:大、引張強さ:大、伸び:中)タイプの応力−歪曲線
2D 硬くて粘り強い(引張弾性率:小、引張強さ:中、伸び:大、又は引張弾性率:中、引張強さ:中〜大、伸び:大)タイプの応力−歪曲線
2E 硬くて粘り強い(引張弾性率:大、引張強さ:大、伸び:大)タイプの応力−歪曲線
13a 摩擦力検出子の構造を示す拡大図、
13b 摩擦力検出子により摩擦力を測定する装置を示す図
13c 摩擦係数(μ)を測定して平均偏差MMDの図示及び平均摩擦係数(MIU
μ )の図示
13A 摩擦力検出子
13B 摩擦力検出端(指の腹)
13C 摩擦力検出部
13D 摩擦力測定装置
13E 試料
13F 移動方向を示す
13G 摩擦力検出子ホルダー
14a 表面粗さ検出子の構造を示す拡大図
14b 表面粗さ検出子により摩擦力を測定する装置を示す図
14c 表面粗さ検出子により表面粗さを測定して平均偏差SMDの図示
14A 表面粗さ検出子
14B 表面粗さ検出端(指の先)
14C 表面粗さ検出部
14D 表面粗さ測定装置
14E 試料
14F 移動方向を示す
14G 表面粗さ検出子ホルダー
15a 摩擦子を示す図
15b 摩擦子を取り付けた学振型摩擦堅牢度試験機

15A 摩擦子
15B 学振型摩擦堅牢度試験機
15C 試験片
15D 綿帆布
15E 荷重腕
15F 荷重
本発明は、皮のなめし工程を経て、中和、再なめし、染色・加脂の工程を経た天然皮革は従来から知られていた操作に基づいて製造される、下地となる天然皮革に対して、塗膜を形成するものである。その天然皮革は、好ましい特性を有する特別限定される天然皮革であってもよく、従来の製法にしたがって製造する天然皮革であってもよい。
従来の製法にしたがって製造される下地となる天然皮革に対して本発明の塗膜層を設けた場合には、従来有していた強度や耐摩耗性などの材料物特性を維持しつつ、従来の天然皮革では有していない特性である、直接触れるときに、天然皮革特有のしっとりした感じ(ウェット感)とともに平滑性(スムース感)を感じさせる塗膜層を有する天然皮革を得ることができる。
本発明者らは、(1)本発明により得られる革は、なめし剤としてクロムを使用せず、従来得られたことがない、柔軟性を有し、皮が有している以上の独特の弾力性ある柔らかさに加えて、天然皮革が有している以上の伸びがなく、復元力を有する特性を有する天然皮革を発明した(特願2007−170395)。この革の特性を数値表現すると、「剛軟度が5.0mm以上、かつ最大セット率10%以下」及び「剛軟度が4.42mm以上4.90mm以下、かつ最大セット率は10.7以上13.9以下の状態」という従来知られていない特性値の皮革を得ている。
この天然皮革の下地は、天然皮革は本来天然皮革が有している以上の伸びがなく、復元力を有する特性の天然皮革である。この特性の下地となる天然皮革の表面に、直接触れるときに天然皮革の表面に存在する塗膜層が、天然皮革特有のしっとりした感じ(ウェット感)と共に平滑性(スムース感)を有する塗膜層を有する天然皮革となる。
前記の下地の天然皮革の銀面を、バフィング(サンドペーパーかけ)をして削ったものを下地とする場合でも、本発明の塗膜の特性を有し、又前記の下地となる天然皮革の特性が残されている比較的良好な結果を得ることができる。
又、従来のクロムなめしを行った場合でも前記と同様に好ましい結果を得る ことができるケースがある。
天然皮革の表面塗膜を形成することも本発明の特徴である。
塗膜の形成法方法は、以下の四層、(1)プレコート層、(2)ベースコート層を形成し、更にその表面に、(3)カラーコート層及び(4)トップコート層を形成する。
(1)プレコート層はベースコート層の塗装が下地に浸透することを抑えるための層であり、また下地とベースコート層の密着性を強化する働きも持つ。この層を形成するにあたっては、樹脂、顔料、助剤及び水分からなる組成物を皮革の表面に塗布する。固形分となる樹脂と顔料と助剤の割合は、40〜70:20〜35:10〜30(合計100%.重量比)である。樹脂には二液性ポリウレタン樹脂が用いられる。
顔料には色付けをしたい色の顔料を用いる。助剤には界面活性剤、増粘剤、調整剤などが含まれる。
樹脂、顔料及び助剤対水分の割合は40〜70:60〜30(合計100%.重量比)である。塗布方法には水溶液を含んだ状態で、はけ塗り、スプレー、カーテン塗装、ロール塗装が適宜選択して使用される。塗布量は30から50g/m、塗布後に温風を表面にあてて水分を蒸発させる。下地に浸透する割合が多く、膜厚は4〜6μmである。
(2)ベースコート層は皮革の表面のプレコートと、カラーコート層及びトップコート層の間に形成され、皮革の表面にある凹凸を平らにし、安定して上部に層を形成する準備のための層である。また、両者を相互に安定して固定結合させる働きもある。この層を形成するにあたっても、樹脂、顔料、助剤、触感剤及レべリング剤及び水からなる組成物を皮革の表面に塗布する。
固形分となる樹脂と顔料と助剤の割合は、50〜75:10〜20:10〜20(合計100%、重量比)である。樹脂には、二液性ポリウレタン樹脂が用いられる。顔料には色付けしたい色の顔料を用いる。助剤には界面活性剤、増粘剤、調整剤、マット剤などが含まれる。樹脂、顔料、助剤、触感剤及レべリング剤と、水分の割合は60〜70:40〜30(合計100%.重量比)である。塗布方法には水溶液を含んだ状態で、はけ塗り、スプレー、カーテン塗装、ロール塗装が適宜選択して使用される。塗布量は35から55g/m、塗布後に温風を表面にあてて水分を蒸発させる。膜厚は7〜10μmである。
(3)カラーコート層は、皮革を着色するための顔料及び染料を存在させるための層であって、皮革から見てベースコートの上部に設けられている。この層を形成するにあたっても、樹脂、顔料、助剤、架橋剤、触感剤及レべリング剤及び水からなる組成物を皮革の表面に塗布する。
固形分となる樹脂と顔料と助剤と架橋剤と触感剤とレべリング剤の割合は、50〜75:10〜20:0〜10:3〜10:1〜4(合計100%、重量比)である。樹脂には、二液性ポリウレタン樹脂が用いられる。顔料には色付けしたい色の顔料を用いる。助剤には界面活性剤、増粘剤、調整剤などが含まれる。樹脂、顔料、助剤、触感剤及レべリング剤と、水分の割合は70〜80:30〜20(合計100%.重量比)である。塗布方法には水溶液を含んだ状態で、はけ塗り、スプレー、カーテン塗装、ロール塗装が適宜選択して使用される。塗布量は30から45g/m、塗布後に温風を表面にあてて、水分を蒸発させる。膜厚は7〜10μmである。
(4)トップコート層は、カラーコート層の表面に形成され、塗膜表面を強く、硬い表面とし、同時にマット剤やつや消し剤を添加して、光の反射も多くない状態であり、必要以上に光ることを防止するための層である。この層を形成するにあたっても固形分となる樹脂と少量の顔料と架橋剤と触感剤とレべリング剤の割合は、45〜55:0.1〜3.0:30〜40:8〜15(合計100%、重量比)である。樹脂には、二液性ポリウレタン樹脂が用いられる。助剤には界面活性剤、増粘剤、調整剤などが含まれる。樹脂、顔料、助剤、架橋剤、触感剤及レべリング剤と、水分の割合は75〜90:25〜10(合計100%.重量比)である。塗布方法には水溶液を含んだ状態で、はけ塗り、スプレー、カーテン塗装、ロール塗装が適宜選択して使用される。塗布量は30から45g/m
、塗布後に温風を表面にあてて水分を蒸発させる。塗布量は20から30g/m
、塗布後に温風を表面にあてて水分を蒸発させる。膜厚は10〜15μmである。
本発明の、プレコート層、ベースコート層、カラーコート層及びトップコート層には、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂が用いられる。これらには、(1)ニ液性脂肪族ポリウレタン、このポリウレタン樹脂と類似の(2)アクリルポリマー/ウレタンポリマー共重合体、ポリウレタンつや消し剤など用いられる。
(1)ニ液性脂肪族ポリウレタンについて
ニ液性脂肪族ポリウレタンは水性であり、塗料として使用されるものである。
天然皮革に塗膜形成するに際しては使用時に水性のポリオールと硬化剤として水性ポリ脂肪族イソシアナートを混合して反応させて用いる。
二液性脂肪族ポリウレタンは一定時間内に塗布作業などの処理を進めなければならないという制約があるが(ポットライフ)、本発明の天然皮革処理の場合には2〜4時間程度の間に処理すればよく、作業として問題を起こすことはない。できあがり塗膜は安定化したものが得られ、又、塗膜は黄色に変化しないなどの利点を有している。
水性ポリ脂肪族イソシアナートは、以下のようにして製造する。
脂肪族イソシアナートである、1,4−ジイソシアナトブタン、1,6−ジイソシアナトヘキサン、1,5−ジイソシアナト−2,2−ジメチルペンタン、2,2,4−および2,4,4−トリメチル−1,6−ジイソシアナトヘキサン、1,10−ジイソシアナトデカンなどのイソシアナートなどの脂肪族イソシナートを変性してウレトジオン基、イソシアヌレート基、ウレタン基、アロファネート基、ビューレット基および/またはオキサジアジン基を有するポリイソシアナートを含むものとし、エチレンオキシド単位を含むポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールと反応させてポリイソシアネート混合物を製造する(特許第2961475明細書)。
水性ポリオールとしては、カルボキシル基含有ジオールである、ジメチロールブタン酸、ジメチロールペンタン酸、ジメチロールヘプタン酸、ジメチロールオクタン酸、ジメチロールノナン酸を用いることができる。中でも工業的コスト等の点からジメチロールブタン酸、ジメチロールヘプタン酸、ジメチロールノナン酸が好ましく、最も好ましいのはジメチロールブタン酸である。カルボキシル基含有ジオールは公知の合成方法により得られることができ通常はアルキルアルデヒドにホルマリンを塩基性触媒存在下でアルドール縮合させ、次いで過酸化物を作用させてアルデヒド基を酸化することによって得られる(特許3493796号明細書、特開平8−359884号公報など)。
架橋剤には脂肪族イソシアナートを用いることができる(前記特許第2961475明細書等に記載の通りである)。前記ジメチロールアルカン酸とポリテトラメチレンエーテルグリコールからなるOH基を用いることにより水性ポリウレタン樹脂として数平均分子量18000から35000程度の水性ポリウレタン樹脂塗料を得ている(特許3493796号明細書、特開平8−359884号公報)。
上記のポリウレタン樹脂の数平均分子量は通常1,2000〜20000、更に35,000の範囲、70000程度の水性ポリウレタン樹脂を得ている。ここで数平均分子量とはテトラヒドロフランにポリウレタン樹脂を1重量%溶解してGPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ)で測定し、ポリスチレン換算した数値である。分子量の測定は、以後この測定方法を用いている。
最終のポリウレタンの分子量の目標にしたがって、反応に関与するポリ脂肪族イソシネート及びポリオールの分子量を調節することが行われる。
数分子量が10000以下の水性二液性脂肪族ポリウレタンに関しては以下のようにして製造することもできる。
以下の二種類の組成物(イ)(a)及び(b)からなる組成物と(ロ)(c)と(d)からなる組成物と(ハ)(c)アミンと(ニ)水を用いる。(ハ)と(ニ)は連鎖停止剤として作用する。
最初に、成分(a)及び(b)と、(c)及び(d)を混合し反応させてNCOプレポリマーを得、これを、成分(e)水を添加して反応させて2〜6のOH官能性を有するポリウレタンを得る。
反応は70℃程度の温度下に行う。
(イ)(a)1500〜3000g/モルの数平均分子量を有する少なくとも1種のポリオールと(b)61〜499g/モルの分子量を有する少なくとも1種のジオールからなる組成物を用いる。
1500〜3000g/モルの数平均分子量を有する少なくとも1種のポリオール、具体的には、二価アルコールと二塩基性カルボン酸との反応生成物である。二塩基性カルボン酸は、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などを挙げることができる。
二価アルコールはエチレングリコール、1,2−及び1,3−プロピレングリコール、1,4−、1,3−及び2,3−ブチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジブチレングリコール及びポリブチレングリコールを挙げることができる。
及び(b)61〜499g/モルの分子量を有する少なくとも1種のジオール、具体的にはエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、トリメチルペンタンジオール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、及びそれらの混合物であり、好ましくは1,4−ブタンジオールを使用する。
(ロ)(c)168〜262g/モルの分子量の脂肪族ジイソシアネートと(d)少なくとも1個のカルボキシル又はカルボキシレート基を有する450g/モルより小さい分子量を有する少なくとも1種のジオールからなる組成物を用いる。
(c)の脂肪族イソシアナートは、ヘキサメチレンジイソシアナート、ブタンジイソシアナートなどのイソシアナートである。
(d)少なくとも1個のカルボキシル又はカルボキシレート基を有するシル又はカルボキシレート基を有するジオールは、ジメチロール酢酸、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロール酪酸、2,2−ジメチロールペンタン酸、ジヒドロキシコハク酸のような2,2−ビス(ヒドロキシメチル)アルカンカルボン酸が適当である。
(ハ)(e)アミンは末端ヒドロキシル基を導入する働きをし、イソシアネートは、本発明に従うポリウレタン分散液の更に下記に説明する製造方法において専らアミノ基と反応する。(e)の化合物は、例えば、エタノールアミン、プロパノールアミン、N−メチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、N,N,N’−トリス−2−ヒドロキシエチル−エチレンジアミンであり、好ましくはエタノールアミン及びジエタノールアミンを用いる。
(ニ)(f)水は分散の後、分散液のモル質量を更に増加させる働きをする。NH基がNCO基との反応により形成され、そして更なるNCO基と反応して尿素結合によりモル質量を増加させる。
(ホ)成分(a)のポリオール対ポリオール(b)及び(d)の和のモル比が1:2〜1:3であり、ポリオール(a)、(b)及び(d)の和対イソシアネート(c)のモル比が1:1.2〜1:1.7であり、ポリウレタンのOH官能性は2〜4である。
(ヘ)得られるポリウレタンの数平均分子量は、好ましくは2500〜10000g/モルである(以上は特開2000−119511に開示されている。)。
(2)ニ液性脂肪族ポリウレタン・アクリルエマルジョンについて
ここでいう、ニ液性脂肪族ポリウレタンは水性である。
天然皮革に塗膜形成するに際しては使用時に水性のポリオールと硬化剤として水性ポリ脂肪族イソシネートを混合して反応させて用いる。
一定時間内に処理を進めるポットライフの問題があるものの、6時間程度の間に処理すればよく、できあがり塗膜は安定化したものが得られ、又、塗膜は黄色に変化しないなどの特徴がある。
水性ポリ脂肪族イソシアナートは、以下のようにして製造する。
脂肪族イソシアナートである、1,4−ジイソシアナトブタン、1,6−ジイソシアナトヘキサン、1,5−ジイソシアナト−2,2−ジメチルペンタン、2,2,4−および2,4,4−トリメチル−1,6−ジイソシアナトヘキサン、1,10−ジイソシアナトデカンなどのイソシアナートなどの脂肪族イソシアナートを変性してウレトジオン基、イソシアヌレート基、ウレタン基、アロファネート基、ビューレット基および/またはオキサジアジン基を有するポリイソシアネートを含むものとし、エチレンオキシド単位を含むポリアルキレンオキシドポリエーテルアルコールと反応させてポリイソシアネート混合物を製造する。
前記水性ポリ脂肪族イソシアナートに対して反応させるヒドロキシ基含有化合物として水に溶解または分散されたヒドロキシル基含有ポリアクリレートを用いる。ヒドロキシル基含有ポリアクリレート及びポリエステルおよびアルキド樹脂にアルキレンオキサイドを付加した生成物を含むポリエステル樹脂を用いる。
原則として、イソシアナート反応性の基を含む結合剤のいずれの水溶液または水性分散体も適している。この目的のために使用されるとき、本発明のポリイソシアナート混合物は一般に0.5:1ないし2:1のイソシアナート基対イソシアナート反応性の基、特にアルコール性水酸基の当量比に相当する量で使用される。本発明のポリイソシアネート混合物はまた、或種の特性を改善するために、例えば接着性を改善するための添加剤として一官能性の水性ラッカー結合剤に少量加えることができる。
(3)ポリウレタンつや消し剤の利用
ポリウレタンつや消し剤とは、僅かな光沢度および僅かな再艶出し可能性を有する被覆のための被覆剤である。製造方法に特徴があり、イソシアナートとヒドロキシ化合物からなるポリウレタンの混合物である。したがって、ポリウレタンとして用いることができる。 具体的には、特表2005−530868号公報に示されている。
モノマーI(有機基本骨格が側方のアルキル基を有しないモノマーIであり、脂肪族ジイソシアナートヘキサメチレンジイソシアナート及び4,4′−ジイソシアナト−ジシクロヘキシルメタンから選ばれる。)、
モノマーII(有機基本骨格が少なくとも1個の側方のアルキル基を有するモノマーIIであり、モノイソシアナート、ジイソシアナートもしくはポリイソシアナートまたはその混合物から選ばれる。)、
モノマーIII(2価のポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオールである。)、
モノマーIV(2価のアルコールである。)、
モノマーV(ヒドロキシカルボン酸である。)、
モノマーVI(ポリアミンである。)、
モノマーVII(アミノアルコールである。)、
モノマーVIII(アルキレン酸化物によりアルコキシル化された1価ポリエーテルアルコール又は1価ポリエーテルアルコール)
から構成されている少なくとも1つのポリウレタンA10〜60質量%を含有し、この場合導入されたモノマーI〜VIIIの量は、
モノマーIII/モノマーI+IIの(−OH+>N−H)/NCO当量比が0.1〜0.75であり、
モノマーIV/モノマーI+IIの(−OH+>N−H)/NCO当量比が0.2〜0.8であり、
モノマーV/モノマーI+IIの(−OH+>N−H)/NCO当量比が0.05〜0.5であり、
モノマーVI/モノマーI+IIの(−OH+>N−H)/NCO当量比が0〜0.4であり、
モノマーVII/モノマーI+IIの(−OH+>N−H)/NCO当量比が0〜0.4であり、
モノマーVIII/モノマーI+IIの(−OH+>N−H)/NCO当量比が0〜0.2であり、
モノマーIII〜VIIIの総和/モノマー(I+II)の(−OH+>N−H)/NCO−当量比が0.80〜1.25である。
モノマーIとモノマーIIの全体量がモノマーIに対して50〜100モル%を含有し、水性調剤中でポリウレタンA 1kg当たり導入されたモノマーVのカルボキシ基50
〜2000mMolが陰イオンで存在する程度である水性ポリウレタン調剤(特表2005−530868号公報)。
このポリウレタン調剤は、ポリウレタンマトリックス中で不溶性の粒子を含有し、この場合この粒子の平均直径は、1〜20μm、特に有利に2〜15μm、殊に有利に3〜10μm、殊に3〜7μmである(前記公報中、0042)。ポリウレタン分散液は、市販の助剤および添加剤、例えば発泡剤、消泡剤、乳化剤、濃稠化剤、湿潤剤およびチキソトロープ剤、着色剤、例えば染料および顔料を含有することができる。
水性ポリウレタン調剤は、皮革に用いることが好ましく、減少された光沢を減少させ、耐磨耗性、水安定性、弾性、僅かな再艶出し可能性、濃い色の濃さ及び快く温かく柔らかい感触を有する。
購入して利用する場合には、以下の製品を使用できる。
(4)これらのポリウレタンを硬化する架橋剤としては、各種ポリイソシアナート、特にジイソシアナートを用いることができ、特に、トリレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、メチレンジイソシアナートの1種以上が好ましい。これらの架橋剤は、トリメチロールプロパン等の水酸基を複数有するものに変性した架橋剤またはジイソシアナート化合物3分子が結合したイソシアヌレート型の架橋剤として用いることが特に好ましい。これらの架橋剤は、上記結合剤に含有される官能基等と結合して樹脂を架橋する。架橋剤の含有量は結合剤100重量部に対し、10〜30重量部とすることが好ましい。熱硬化性樹脂を硬化するには、一般に、常温で12時間熟成すればよい。
本発明では、下地の天然皮革に以下の塗膜を形成する。
具体的には、カラーコート層及びトップコート層の形成は、樹脂を応力―歪曲線に形状に応じ各成分に分けた樹脂とし、各成分に分けた樹脂を組み合わせて層を形成する。
カラーコート層の形成に際しては、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂をハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)と、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)を混合して形成する。
又、その上に形成するトップコート層は、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)と、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)を混合して形成する。
また、各成分について量を考慮して以下のようにして層を形成する。
カラーコート層として、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)48〜90重量%、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)52〜10重量%を混合して形成し、前記トップコート層として、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)15.0〜35.0重量%と、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)65.0〜85.0重量%を混合して形成する。
本発明では、カラーコート層は、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂について、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)と、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)を混合して形成している。
その上にトップコート層として、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)と、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)に属する樹脂を混合して形成する。
このように前記樹脂をハード成分、メディアム成分及びソフト成分の三つの成分にわけて、そのうちのハード成分とソフト成分(カラーコート層)及びメディアム成分とソフト成分(トップコート層)を組み合わせて新たな積層された層を形成すると従来の特性とは相違する新たな特性の積層体を形成できることとなる。これは従来の応力―歪曲線により分類し、分類された特性だけの特性を示す塗膜とは相違するものである。
重要なことは前記の成分に応じた樹脂を選択することが必要であって、その観点から使用することができる樹脂を分類すると以下の通りである。その中から、樹脂を適宜選択して利用すればよい。
二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂について、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分の樹脂となる具体的な製品名を挙げると以下の通りである。
ASTACIN MATTING MA、ASTACIN FINISH PF、ASTACIN FINISH PE、ASTACIN FINISH PFM、ASTACIN TOP LH(以上BASF社製)、
AQUALEN TOP 2006.B(CLARIANT社製)、
FINISH BB、BAYDERM FINISH 61UD、AQUADERM FINISH HAT、BAYDERM FINISH DLH、BAYDERM FINISH 71UD、BAYDERM FINISH 80UD、BAYDERM FINISH 95UD(以上LANXESS社製)、WT−7370、WT−2511(以上STAHL社製)、HUX−561M1(アデカ社製)。
二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂について、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分の樹脂となる具体的な製品名を挙げると以下の通りである。
ASTACIN FINISH PUMN(BASF社製)、
AQUALEN TOP DP−2055、AQUALEN TOP 2002.A、MELIO PROMUL 68.A、MELIO PROMUL 66.A、AQUALEN TOP D−2017(以上CLARIANT社製)、LCCバインダーUB−1770(DIC社製)、BAYDERM FINISH 85UD、BAYDERM FINISH 65UD、HYDRHOLAC CR−5 EMULSION、HYDRHOLAC UD−2 DISPERSION(以上、LANXESS社製)、WT−13−492、WT−13−485、RU−13045、RU−6125、WT−2586(STAHL社製)。
二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂について、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含むソフト成分の樹脂となる具体的な製品名を挙げると以下のとおりである。
ASTACIN FINISH PUM、ASTACIN FINISH SUSI、NOVOMATT GG(以上BASF社製)、
AQUALEN TOP 2003.A、AQUALEN TOP 2007.A、AQUALEN TOP D−2012.B、AQUALEN TOP D−2019、PROMUL95.A(以上CLARIANT社製)、LCCバインダーUB−1450、UB−1650F(以上DIC社製)、BAYDERM FINISH 60UD、BAYDERM BOTTOM 51UD、BAYDERM BOTTOM DLV、BAYDERM FINISH 50UD、BOTTOM CTR、HYDRHOLAC 30
89、HYDRHOLAC HW−G HYDRHOLAC TS(以上LANXESS社製)、RH−6663、RH−6677、RU−3906、WT−13−486、WT−2524(以上STAHL社製)。
以下に、各成分について具体的な応力―ひずみ曲線を示して、内容を示す。
応力−ひずみ曲線の形状については、10%モジュラスの値により分類することができる。10%モジュラスとは、10%のひずみを生じさせるために必要な応力であり、10%伸びるようにするにはどの程度の力で引張ることが必要であるかを意味する。
ある樹脂の10%モジュラスが他の樹脂に比較して大きいということは他の樹脂の場合に比較して、より大きな力で引張ることが必要であり、他の樹脂の場合に比較して伸びにくいということを意味する。その伸びにくさの度合に応じてグループ分けするものである。
二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂を成分分けしたときに、成分に含まれる二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂を一つの成分とするか複数の成分とするかは任意に決定できる。成分に含まれる数を多くすればより細かな変化を可能にすることが予想されるが、結果として、すべてが同じに変化するということも一概に述べることは困難であり、多くすればよいというものではない。種類と共に含有量として考慮することが必要とされる。
カラーコート層は、二液性ポリウレタン樹脂のハード成分(二液性ポリウレタン樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)と、二液性ポリウレタン樹脂のソフト成分(10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)を混合して形成する。
以下にハード成分に属する樹脂及びソフト成分に属する樹脂を組み合わせる場合について述べる。
成分を組み合わせる場合には、成分の数ではなく、構成する樹脂の合計の量も重要であることがわかる。
前記マット剤である二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが2.88 図3)を単独で用いる場合は78重量%(実施例11の場合)である。
カラーコートを形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)は、マット剤である二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが2.88 図3)及び二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが2.77 図4)を混合して形成する。
マット剤である二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが2.88 図3)及び二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが2.77 図4)を組み合わせる場合は、両者合計で70重量%である(実施例2から6)。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分は、脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.54
図5)及び二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.30 図6)を混合して形成する。実施例2から6は、両者は合計で30重量%である。
実施例7〜10はトップコート層の成分を固定し、カラーコート層のハード成分の樹脂の割合とソフト成分の樹脂の割合を変更した場合である。このようにして数値を計算するとカラーコート層の成分の変域をより明確にすることができる。
実施例7は、ハード成分90重量%、ソフト成分10重量%、
実施例8はハード成分80重量%、ソフト成分20重量%、
実施例9はハード成分70重量%、ソフト成分30重量%、
実施例10はハード成分60重量%、ソフト成分40重量%である。
カラーコート層は、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)48〜90重量%、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)52〜10重量%であり、混合した結果はいずれもこの範囲に含まれている。
トップコート層を形成する、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)は、メディアム成分に属する樹脂(二液性ポリウレタン樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)と、二液性ポリウレタン樹脂のソフト成分(10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)を混合して形成する。
二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)は、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが1.89 図8)を用いる。実施例2から実施例6まで7.5、15、25、30,37.5重量%まで変化する。実施例7から実施例10のトップコート層のメディアム成分は25重量%である。
いずれも、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のトップコート層のメディアム成分は15.0〜35.0重量%の範囲に入っている。
トップコート層を形成する、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(樹脂マット)(10%モジュラスが0.67 図9)、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが0.54 図10)、 アクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体 (10%モジュラスが0.11 図11)を混合して形成している。
実施例2は合計85重量%、
実施例3は合計70重量%、
実施例4は合計75重量%
実施例5は合計70重量%、
実施例6は合計62.5重量%、
実施例7から10は合計75重量%、
実施例11は、メディアム成分各25重量%3成分、合計75重量%である。
いずれも、ポリウレタン樹脂を含む樹脂二液性ポリウレタン樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)の合計は65.0〜85.0重量%の範囲に入っている。
カラーコート層及びトップコート層の各成分の割合については上記の範囲にある場合が良好な結果を得ることができる。
この範囲を外れると、好ましいトップコート層を得ることができない。
塗膜形成後は、必要に応じて熟成、空打ち、バイブレーション、プレスなどを行い、検査工程に回されて検査を受ける。
以上が下地の上に塗膜を形成する工程の説明である。
以下は下地についての説明である。皮のなめし工程を経て、中和、再なめし、染色・加脂の工程を経た天然皮革として、従来になく、優れている特性を有する本発明者らの皮革の製造工程を説明する。本発明者らによるなめし工程を経て、中和、再なめし、染色・加脂の工程を経た天然皮革として、従来になく、優れている特性を有する本発明者らの皮革は以下の通りである(特願2007−170395に記載のもの)。本発明ではこの部分で得られた皮革を用いて、これに塗膜の形成を行うことが、最もよい結果を得ることができる。そのための前提となる下地である皮革を得る工程を中心に述べるものである。この発明では以下の二つの発明を良好な皮革であることを述べている。以下の発明1が本発明で用いている最もよい天然皮革である。発明2も良好な皮革である。当然本発明の前提となる良好な皮革に含まれる。
皮のなめし工程を経て、中和、再なめし、染色・加脂の工程を経た天然皮革として、従来になく、優れている特性を有する本発明者らの皮革は以下の通りである(特願2007−170395に記載のもの)。
発明1は以下の通りである。
(1)皮なめしを行う前の前処理、(2)グルタルアルデヒドをなめし剤によりなめしを行う工程、(3)再なめし剤は合成なめし、樹脂及びアルミニウム化合物から構成され、これらの内の合成なめしは、(ア)芳香族スルホン酸とホルムアルデヒドの縮合物類若しくは芳香族スルホン酸及び芳香族スルホン酸とホルムアルデヒドの縮合物、(イ)芳香族スルホン酸とヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物若しくは芳香族スルホン酸及び芳香族スルホン酸とヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物、並びに(ウ)グリオキサールにより構成され、これらの内の樹脂は(ア)アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルのポリマー及びこれらの混合物、並びにこれらのコポリマー及びこれらの混合物、並びに(イ)メラミンとホルムアルデヒドの重縮合物により構成され、前記構成の再なめし剤により再なめしを行い、染色後、更に(ア)合成油及び天然油並びに(イ)合成油及び天然成分との混合油からなる加脂剤により加脂処理し、(4)再なめし後の後処理を経て得られる天然皮革である。
発明2は以下の通りである。
(1)皮なめしを行う前の前処理、(2)グルタルアルデヒドをなめし剤としてなめしを行う工程、(3)再なめし剤は、合成なめし及び樹脂から構成され、これらの内の合成なめしは、(ア)芳香族スルホン酸とホルムアルデヒドの縮合物若しくは芳香族スルホン酸及び芳香族スルホン酸とホルムアルデヒドの縮合物、(イ)芳香族スルホン酸とヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物若しくは芳香族スルホン酸及び芳香族スルホン酸とヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物、並びに(ウ)グリオキサールにより構成され、これらの内の樹脂は(ア)アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルのポリマー及びこれらの混合物、並びにこれらのコポリマー及びこれらの混合物、並びに(イ)メラミンとホルムアルデヒドの重縮合物により構成され、前記構成の再なめし剤により再なめしを行い、染色後、更に、(ア)合成油及び天然油並びに(イ)合成油及び天然成分の混合油からなる加脂剤により加脂処理し、(4)再なめし後の後処理を経て得られる天然皮革である。
前記発明1において、シェービング革重量100重量%に対して、前記再なめし剤は、合成なめし20〜30重量%、樹脂13〜25重量%及びアルミニウム0.7〜4.0重量%で構成され、前記合成なめしは、(ア)芳香族スルホン酸とホルムアルデヒドの縮合物類若しくは芳香族スルホン酸及び芳香族スルホン酸とホルムアルデヒドの縮合物0.45〜0.50、(イ)芳香族スルホン酸とヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物若しくは芳香族スルホン酸及び芳香族スルホン酸とヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物0.38〜0.43及び(ウ)グリオキサール0.10〜0.15(以上重量比、総計で1.00)であり、前記樹脂は、(ア)アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルのポリマー及びこれらの混合物、並びにこれらのコポリマー及びこれらの混合物0.67〜0.72、並びに(イ)メラミンとホルムアルデヒドの重縮合物0.28〜0.33(以上重量比、総計で1.00)であり、(ア)合成油及び天然油並びに(イ)合成油及び天然成分の混合油からなる加脂剤はシェービング革重量100重量%に対して15〜19重量%である。
前記発明1の特性は、再なめし後の後処理を経て得られる革の一部から取り出された試料が、剛軟度5.0mm以上であり、かつ最大セット率が10%以下の状態を含む。
前記発明2において、
シェービング革重量100重量%に対して、前記再なめし剤は合成なめし20〜30重量%及び樹脂13〜25重量%(いずれもシェービング革重量100重量%に対して)で構成され、前記合成なめしは、(ア)芳香族スルホン酸とホルムアルデヒド縮合物類、若しくは芳香族スルホン酸及び芳香族スルホン酸及び芳香族スルホン酸とホルムアルデヒドの縮合物0.45〜0.50、(イ)芳香族スルホン酸とヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物、若しくは芳香族スルホン酸及び芳香族スルホン酸とヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物0.38〜0.43及び(ウ)グリオキサール0.10〜0.15(以上重量比、総計で1.00)であり、前記樹脂は、(ア)アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルのポリマー及びこれらの混合物、並びにこれらのコポリマー及びこれらの混合物0.67〜0.72、並びに(イ)メラミンとホルムアルデヒドの重縮合物0.28〜0.33(以上重量比、総計で1.00)であり、(ア)合成油及び天然油並びに(イ)合成油及び天然成分の混合油からなる加脂剤はシェービング革重量100重量%に対して15〜19重量%である天然皮革である。
前記発明2の特性は、再なめし後の後処理を経て得られる革の一部から取り出された試料が、剛軟度4.42mm以上4.90mm以下、かつ最大セット率10.7以上13.9以下の状態を含むものである。
前記2つの発明はいずれも本発明者らの特許願2007−170395に記載のものである。
具体的な製法については以下の通りである。
皮のなめし工程を経て、中和、再なめし、染色・加脂の工程を経た天然皮革を得る工程を経て一連の処理を行った。
(1)皮なめしを行う前の前処理は以下の通りである。
成牛皮より取り出した原皮を水漬けし、水洗いしたのち取り出し、裏にべ(脂肪や肉)を機械的に除去し、石灰漬けを行って皮表面の毛を溶解させ、皮表面の垢をとり、皮内部に石灰を浸透させて、繊維をほぐした後、皮を銀層(皮の表面)と床(皮の裏面)にバンドナイフを用いて分割する。この工程では表皮のケラチン、下層のエラスチンを取り去ることを目的に処理が行われる。革はコラーゲン線維以外の部分が皮組織から除去された状態となっている。これら処理は従来から行われてきた内容であり、既に公表されている処理手段が適宜採用される。
(2)「なめし」工程は以下の通りである。
前工程で得られた銀層及び床について、前工程の石灰を中和して除去する脱灰(pH調節した水の散布、たんぱく質分解酵素が作用しやすくするための処理を行う。30〜35℃の水、塩化アンモニウム1〜2%含有亜硫酸水素ナトリウムなどを含有した水による処理を行う。)、たんぱく質分解酵素(パンクレアチンなどの酵素を配合したベーチング剤を利用する)存在下に酵解し(分解酵素を含んだ水を浸透させる処理、酵素剤0.8から1.2%、塩化アンモニウム0.5%含有する水による処理)、コラーゲン組織をやわらかくして、酵素を除去して、次になめし剤を用いてなめしを行う(なめし剤を含む水を浸透させる)。
なめし剤にはグルタルアルデヒドを用いる。皮の重量に対して1〜10重量%のグルタルアルデヒドを用いる。pH1.8から5の条件で、20℃から30℃で、8から12時間の処理を行う温度30℃程度の水になめし剤による処理であり、グルタルアルデヒドを用いたときの熱収縮温度は65〜70℃である。
脱灰、酵解及びなめしの一連の処理は一つのドラム中で時間の経過をかけて行う。なめし処理が終了した後脱水し、目的とする皮の厚度に漉いた後、裏側を削ることにより厚さを調整し(シェービング)、さらに皮周縁の不要部分を切り取る(トリミング)。
(3)「再なめし」工程は以下の通りである。
なめし工程より得られた革を、合成なめし及び樹脂からなる再なめし剤を用いて再なめしを行い、染色し、加脂剤を与えて加脂を行う。再なめし、染色及び加脂は同じドラムの中で各処理を一定時間行う。
再なめし剤は、シェービング革重量100重量%に対して、前記再なめし剤は合成なめし20〜30重量%及び樹脂13〜25重量%の割合で用いる。
再なめしに際し中和されているかどうかを予め確認して行う。革の断面にpH指示薬を滴下し、その変色層を観察して行う。おおよその目安として甲革タイプで表面層はpH5から6、内部層は3から4程度とされている。
再なめし工程では、使用される合成なめし剤などのなめし剤は、使用された革の重量に対して有利に50〜200%の重量を含んだ水溶液状態で用いられる。
条件は3.0〜8.0、有利に3.5〜6.5のpH範囲内で使用される。再なめし処理は、有利に1.5〜24時間、殊に2〜8時間で実施される。
前記合成なめしは、(ア)芳香族スルホン酸とホルムアルデヒド縮合物類、若しくは芳香族スルホン酸と芳香族スルホン酸とホルムアルデヒド縮合物0.45〜0.50、(イ)芳香族スルホン酸とヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物、若しくは芳香族スルホン酸と芳香族スルホン酸とヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物0.38〜0.43及び(ウ)グリオキサール0.10〜0.15(以上重量比、総計1.00)である。
又、上記は芳香族スルホン酸と芳香族スルホン酸とホルムアルデヒド縮合物類(これを重量比1.0とする)は、芳香族スルホン酸が0を越えて0.3(重量比)以下、芳香族スルホン酸とホルムアルデヒド縮合物1未満から0.7まで(重量比)の範囲の混合物である。
又、芳香族スルホン酸と芳香族スルホン酸とヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物(これを重量比1.0とする)は、芳香族スルホン酸が0を越えて0.3(重量比)以下、ヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物(1未満から0.7まで(重量比)の範囲の混合物である。
上記芳香族スルホン酸は、ベンゼン、フェニルベンゼン、ジフェニルエーテル、ナフタレンなどから選ばれる芳香族化合物をスルホン化して得られるモノ又はジスルホン又はその塩である。再なめし剤として用いることも知られている(ドイツ特許第578578号明細書、米国特許第2315951号明細書、米国特許第3906037号明細書、特開昭56−28300号公報)。
具体的にはナフタレンスルホン酸、フェノールスルホン酸、スルホン化ジトリルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、スルホン化ジフェニルメタン、スルホン化ビフェニル、スルホン化テルフェニル又はベンゼンスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸、フェノールジスルホン酸、ジスルホン化ジトリルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルジスルホン、ジスルホン化ジフェニルメタン、ジスルホン化ビフェニル、ジスルホン化テルフェニル又はベンゼンジスルホン酸である。
これらフェノール系スルホン酸とこれらフェノール系スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物を用いることができる。具体的には、シネクタンPN、シネクタンWF(いずれも、ゼネカ社製)、タニガンLH(バイエル社製)、フォレスタンDW(フォレスト社製)等を用いることができる。
又、これらナフタレン系スルホン酸とナフタレン系スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物が用いられる。具体的には、シネクタンACNN(ゼネカ社製)を用いることができる。
又、タニガン3LN(バイエル社製)、バシンタンDLX(BASF社製)、フォレスタンLC(フォレスト社製)等のフェノール系スルホン酸とこれらフェノール系スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物やナフタレン系スルホン酸とナフタレン系スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物の混合物であるタニガン3LN(バイエル社製)、バシンタンDLX(BASF社製)、フォレスタンLC(フォレスト社製)等のPSA及びNSAを含む鞣し剤が挙げられる。
又、これらナフタレン系スルホン酸とナフタレン系スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物、フェノール系スルホン酸とこれらフェノール系スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物の重量平均分子量は、前者の重量平均分子量が400〜4000であり、後者の重量平均分子量は200〜2000である。
上記芳香族スルホン酸は、ベンゼン、フェニルベンゼン、ジフェニルエーテル、ナフタレンなどから選ばれる芳香族化合物をスルホン化して得られるモノ又はジスルホン又はその塩である。再なめし剤として用いることも知られている(ドイツ特許第578578号明細書、米国特許第2315951号明細書、米国特許第3906037号明細書、特開昭56−28300号公報)。
具体的にはナフタレンスルホン酸、フェノールスルホン酸、スルホン化ジトリルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、スルホン化ジフェニルメタン、スルホン化ビフェニル、スルホン化テルフェニル又はベンゼンスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸、フェノールジスルホン酸、ジスルホン化ジトリルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルジスルホン、ジスルホン化ジフェニルメタン、ジスルホン化ビフェニル、ジスルホン化テルフェニル又はベンゼンジスルホン酸である。
これらフェノール系スルホン酸とこれらフェノール系スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物を用いることができる。具体的には、シネクタンPN、シネクタンWF(いずれも、ゼネカ社製)、タニガンLH(バイエル社製)、フォレスタンDW(フォレスト社製)等を用いることができる。
又、これらナフタレン系スルホン酸とナフタレン系スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物が用いられる。具体的には、シネクタンACNN(ゼネカ社製)を用いることができる。
又、タニガン3LN(バイエル社製)、バシンタンDLX(BASF社製)、フォレスタンLC(フォレスト社製)等のフェノール系スルホン酸とこれらフェノール系スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物やナフタレン系スルホン酸とナフタレン系スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物の混合物であるタニガン3LN(バイエル社製)、バシンタンDLX(BASF社製)、フォレスタンLC(フォレスト社製)等のPSA及びNSAを含む鞣し剤が挙げられる。
又、これらナフタレン系スルホン酸とナフタレン系スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物、フェノール系スルホン酸とこれらフェノール系スルホン酸のホルムアルデヒド縮合物の重量平均分子量は、前者の重量平均分子量が400〜4000であり、後者の重量平均分子量は200〜2000である。
芳香族スルホン酸とヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物は以下のとおりである。
ヒドロキシ芳香族化合物はフェノール、クレゾール及びジヒドロキシジフェニルメタンである。
ヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物は、前記ヒドロキシ芳香族化合物とホルムアルデヒドの縮合物である。スルホン化されたフェノールとホルムアルデヒドとの縮合物、スルホン化されたフェノール又はクレゾールとホルムアルデヒドとの縮合物、4、4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンと(ヒドロキシ)アリールスルホン酸とのホルムアルデヒド縮合物、スルホ含有芳香族ヒドロキシ化合物とアリールハロゲン化物とのホルムアルデヒド縮合物、フェノールとフェノールスルホン酸との尿素―ホルムアルデヒド縮合物である(特開平8−232000号公報、特開平10−101757号公報)。
グリオキサールは、本発明のなめし剤のほか、繊維加工剤、紙加工剤、土壌硬化剤、またその他有機合成中間体として用いられている化合物である。
グリオキサールの製造方法としては、対応するアルコール化合物、グリコールアルデヒド等を酸化させる方法が一般的に知られており、これらの方法の中で銀触媒の存在下にエチレングリコールを酸化脱水素させる方法が知られている(特公昭61−54011号公報、特開平6−329575公報)。これら公知物質を購入して使用すればよい。
前記樹脂は、(ア)アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルのポリマー及びこれらの混合物、及びこれらのコポリマーとこれらの混合物0.67〜0.72、並びに(イ)メラミンとホルムアルデヒドの重縮合物0.28〜33.0(以上重量比、総計で1.00)である。
アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルのポリマーとは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルから選ばれるモノマーを重合させて得られポリマー、及びこれらのポリマーの混合物をいう。
又、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルのコポリマーとはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルから選ばれるモノマーからなるコポリマーであり、これらの混合物をいう。
又、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルのコポリマーとはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルから選ばれるモノマーを重合させ、さらにこれらのモノマーを重合させたグラフト重合物も含まれる。
ポリマーは好ましくは、1,000〜250,000、より好ましくは1,000〜100,000の重量平均分子量を有する。市販品を購入して使用することができる。
これらの樹脂は、粘弾性(ゴム)の性質を付与すると同時に、一方で硬く伸びにくくするために性質を付与させるために添加する。これらのアクリル系樹脂は、革に弾力性を与え、セット率の向上(伸びても戻りやすい)に大いに貢献していると考えられる。しかしながら、アクリル系樹脂はその特性から見ても必要以上用いることは革の特性に影響を与えすぎて好ましくない。したがって、前記の範囲とすることが重要である。
アクリル酸又はメタクリル酸並びにこれらの混合物や、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルとアクリル酸及び/又はメタクリル酸を基礎とするポリマーなどについては、なめし剤として用いることは特開昭56−59900号公報、特開昭56−161500号公報等により公知である。これらは、安定性が十分でない場合があり、表面にしわやひび割れが生ずることがあることが指摘されており(特開平4−89900号公報、特開平9−95700公報)、その使用法には、本発明のように組み合わせて使用することが必要となる。
メラミンとホルムアルデヒドの重縮合物
メラミンとホルムアルデヒドの縮合物からなる樹脂を用いることについては
特開昭63−89600号公報、特開昭63−89599号公報などに記載されている。
メラミン対ホルムアルデヒドに割合は1対1.5から1対6程度が有効である。
メラミンとホルムアルデヒド樹脂及び陰イオン樹脂により編成されたメラミンホルムアルデヒド樹脂よりなる樹脂混合物又は混合樹脂を用いることも有効である。
また、メラミン対ホルムアルデヒドの少なくとも一部をグリコールエーテル又はアルキルグリコールエーテルによりエーテル化して用いることも有効である。
メラミン樹脂は本来、革にふっくらした感じを与える特性を与えるものとして期待しているが、アクリル系樹脂メラミン樹脂と組み合わせる結果では両者を組み合わせて使用したことにより本発明の良好な結果につながったものである。
染色工程では、染料による染色が行なわれる。
染色工程では染色しようとする色に応じて染料や顔料が用いられる。
上記の処理方法を経て得られた革は、酸性水性染料を用いて染色される。酸性水性染料は、水性媒体、染料等の成分により構成される。水性媒体とは、水及び水とアルコール等の水溶性溶媒との混合物を意味する。また、染料としては、革の加色に使用することができるものをいずれも使用することができるが、例えば、酸性染料、反応染料等が挙げられる。
加脂工程では加脂剤による処理が行なわれる。
加脂工程は再なめし後の染色工程の次に行われる処理であり、革製品に要求される柔軟性を付与するために行われ、加脂剤と呼ばれる油剤で処理するものである。皮革内部にも浸透しやすいものとなっている。
染色工程を経て加脂工程で処理する革は水に濡れた状態にあり、繊維束内、繊維間隔に存在する水のために繊維の柔軟性が保持されているが、乾燥すると繊維同志が膠着して繊維及び組織が硬化する。乾燥前に予め繊維間に膠着を阻害する物質となる油剤により処理することが効果的である。又、革繊維の保護(撥水性、防水性)のような機能、感触、膨らみを付与する。このために加脂工程があり、加脂剤が用いられる。
加脂剤による処理は、25から50℃程度の処理温度下に、1から6時間処理を行う。
加脂剤はシェービング革重量100重量%に対して15〜19重量%である。
加脂剤には、合成油と天然油、合成油と天然油成分の混合物を用いる(両者の割合は重量比0.4〜0.6:0.6〜0.4)。合成油としてはスルホン化油であり、ポリオフインからなるアルキルスルホン酸である。このほか、エチレンオキシド油を用いることもできる。天然油としては硫酸化油である動植物グリセライドのエステル硫酸、亜硫酸化油である魚油グリセライドのアルキルスルホン酸、モノグリセライド油などがある。
合成油と天然油、合成油と天然油成分の混合物の混合比は適宜決定する。
(4)革加工工程の再なめし後の後処理工程は以下の通りである。
再なめし後の後処理として、乾燥・仕上げ作業(乾燥・塗装)を行うものである。乾燥する前に湿潤仕上げ作業を行い染色・加脂され濡れた状態の革を一度乾燥することにより加脂剤や染料の固着を強めて染色堅ろう性、耐水性及び柔軟性を持たせる。そして革を平板状にして革表面のしわを伸ばす。このしわ延ばし作業が組み込まれている点が特徴である。
中和、再なめし、染色及び加脂後の革の水分は、およそ70〜80%であり、水分を搾り出して、乾燥を容易にする。セッターにより革を伸ばして、革を平滑にして脱水する。水分は50〜60%とする。その後に、30〜50℃で、柄干し乾燥を行い、7%以下に乾燥させる。この乾燥にはガラス張り乾燥や真空乾燥を採用することもある。味とり、により乾燥した状態に対して、水分を与えて調製する。
ステーキングにより革の柔らかさを調整する。このためにはバイブレーションステーキングを行う。
ステーキングの後に、空うちを3.5から6.5時間により革の線維をほぐし、革を柔らかくする。
次にトグルにより革をネットに固定して引っ張るネット張り乾燥を行う。この条件は、温度45から65℃、2時間から3時間行う。これらの操作を念入りに行う場合には味入れ、ステーキング、空うち、トグル張りを行うネット張り乾燥の操作を繰り返して行うことができる。
次に、乾燥で硬くなった縁部、トグルのはさみ跡、極端に薄い部分の切り取りを行い革の形を整えるトリミングを行う。空うちを4から6時間行う。
本発明では、前記の皮革を下地とするほかに、クロムなめしを行って得られる皮革を下地とし、これらの表面に本発明で特定する塗膜を形成することにより、目的とする従来の天然皮革では有していない特性であるタッチ感を有する、新規な天然皮革をえることができる。
本発明で特定する塗膜を形成した場合に得られる天然皮革のウェット感(MIU/MMDは、下地のなめし方法には影響されず、クロムなめしの下地を使用した場合でもグルタールアルデヒドなめしの下地と同様に良好なウェット感(MIU/MMD)を得ることができる。
ただし、下地の柔軟性は、なめし方法にかかわらずウェット感(MIU/MMD)に影響を与え、硬い下地の場合には、良好なウェット感(MIU/MMD)を得ることができない。これは、MMD(表面摩擦係数の変動性)を測定するときに、柔らかい下地であれば塗膜の微小な凹凸を下地が吸収してMMDが小さくなり、ウェット感(MIU/MMD)が大きくなるが、硬い下地の場合には微小な凹凸を下地が吸収できずにMMDが大きくなり、ウェット感(MIU/MMD)が小さくなるためと考えられる。
BLC剛軟度3.0以上の下地であれば、良好なウェット感(MIU/MMD)を得ることができる。
以下、クロムなめしの下地を用いた場合について言及する。
皮なめし及び再なめしが、(1)皮なめしを行う前の前処理、(2)3価クロム錯体をなめし剤として用いてなめしを行う工程、(3)アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルのポリマー及びこれらの混合物、若しくはこれらのコポリマーを含む樹脂なめし剤及び合成なめし剤を革重量に対して10重量%用いて行い、再なめしを行い、染色後、更に加脂剤により処理し、(4)再なめし後の後処理を経て得られる革であることを特徴とする天然皮革。
この製法は前記の方法と類似する操作であり前記の通りの樹脂なめし剤や合成なめし剤を用いることができる。
(1)なめし、及び再なめし工程は以下のとおりである。
(イ)なめし工程は以下のとおりである。
前工程で得られた銀層及び床について、前工程の石灰を中和して除去する脱灰(pH調節した水の散布、たんぱく質分解酵素が作用しやすくするための処理を行う。30〜35℃の水、塩化アンモニウム1〜2%含有亜硫酸水素ナトリウムなどを含有した水による処理を行う。)、たんぱく質分解酵素(パンクレアチンなどの酵素を配合したベーチング剤を利用する)存在下に酵解し(分解酵素を含んだ水を浸透させる処理、酵素剤0.8から1.2%、塩化アンモニウム0.5%含有する水による処理)、コラーゲン組織をやわらかくして、酵素を除去する。
次いで、硫酸とギ酸を用いてpHを2〜3に調整し(ピックリング)、約3時間処理した。これは、クロム鞣し剤が酸性でないと溶解しないためである。
次いで、原料皮に対して3.0重量%の市販硫酸クロムなめし剤を添加し、その後、重炭酸ナトリウムを徐々に加えてクロムなめし剤の塩基度を上昇させ、皮にクロムを吸着させた。なめし浴の温度は30〜40℃に調整し、なめし終了時の最終pHは3.6に調整した。なめし時間は5時間とした。pHを徐々に上げるのは、クロムなめし剤の革への浸透をよくするためである。急激にpHを上げると、革の表面のみにクロムが吸着する結果となる。
水洗・脱水後、目的とする革の厚度に漉き、裏側を削ることにより厚さを調整し(シェービング)、さらに皮周縁の不良部分を切り取った(トリミング)。
次いで、ギ酸ナトリウム処理を行い、浴pHを4.0〜5.0に調整した(中和工程)後、再なめしを行った。再なめしは、合成なめし剤(ナフタレ ンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物およびアリルスルホン酸のメチレン環重縮合物)を革重量に対して5〜15重量%およびポリアクリル樹脂なめし剤を革重量に対して3〜10重量%用いて35℃60分行なった。クロムなめし剤は、グルタルアルデヒドに較べて鞣皮性が強く、なめし工程でほぼ十分な耐熱性が得られているので、再なめし剤の使用量はグルタルアルデヒドなめし剤に較べて少なくすることができる。革繊維間に再なめし剤を沈着させて、ふくらみなどの触感、充実感を改善することが再なめし工程の主な目的となる。
(ロ)染色・加脂工程は以下のとおりである。
アゾ系酸性染料を革重量に対して0.5〜5重量%加えて(目的の色により変える)2時間処理し、ギ酸でpHを4.0に下げて染料を固着させ、革を染色した。
次いで、加脂剤(合成油と天然油の混合油)を革重量に対して3〜12%加えて1時間処理し、ギ酸でpHを3.5に下げて固着させた。
(2)塗膜の形成
塗膜の形成は、本発明の場合と同様に行なった。
以下に本発明で用いる試験測定方法について述べる。
本発明では以下の通りの図13及び図14に記載されている方法及び手段により測定を行い、評価に客観性を持たせる。
(1)しっとりした感じ(ウェット感)の測定(図13)
しっとりした感じは表面摩擦の状態により行う。
(ア)平均表面摩擦係数(MIU)の測定
摩擦力検出子(13aに図示する13A、U字型センサーとも言う(U字幅が10mmであり、この10mmの幅の場所に0.5mmのピアノ線を、20本束ねて10mmとしたもの)(KES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター。カトーテック株式会社製)に、50gの加重をかけた状態で、摩擦速度1mm/sec、一定方向(13F)に定速で移動させ、摩擦力検出端(13B 指の腹)で表面摩擦μを(13cに図示)測定する。
表面摩擦μを算出するに際しては摩擦力検出子13Aを摩擦力測定装置13Dの摩擦力検出子ホルダー13Gに取り付け、試料13Eの表面を移動方向(13F)に向かって移動させる。摩擦力検出子13Aにより測定される表面摩擦μは摩擦力検出子ホルダー13Gを伝わり、摩擦力検出部(13C)を経て摩擦力測定装置(13D)内で数値化が行われ、結果が表示される。表面摩擦μから、平均摩擦係数μ(MIU)を算出する。
平均摩擦係数μ(MIU)は表面の滑りやすさを表す指標である。
(イ)表面摩擦係数の平均偏差MMDの測定
同様にして、表面摩擦μから、表面摩擦係数の平均偏差(表面摩擦係数の変動性ともいう。MMD)を算出する。表面摩擦係数の平均偏差(MMD)は表面のざらつきを表す指標である。
(ウ)天然皮革特有のしっとりした感じ(ウエット感)の算出方法
前記(ア)平均表面摩擦係数と(ii)表面摩擦係数の平均偏差(平均偏差)との比(平均表面摩擦係数(MIU)/表面摩擦係数の平均偏差(MMD)を計算することにより算出できる。
(エ)平均表面摩擦係数(MIU)/表面摩擦係数の平均偏差(MMD)を、ウエット感を評価する指標とする。この値は大きい方が、表面の触感が良好なことを示す。実用上25以上が許容範囲である。
(2)平滑性(スムース感)を有することは、表面粗さを測定し、その平均偏差を求めることにより判断する(図14)。図14は、14a(表面粗さ検出子の構造を示す拡大図)、14b(表面粗さ検出子により摩擦力を測定する装置を示す図)及び14c(表面粗さ検出子により表面粗さを測定して平均偏差SMDの図示)からなっている。
(ア)SMD(表面粗さの平均偏差)の算出
表面粗さを測定し、SMD(表面粗さの平均偏差)の算出することによる。
得られた皮革の表面に形成した塗膜表面上を、表面粗さ検出子(14A、U字型センサーとも言う)を移動させて上下厚み変動を測定することにより表面粗さを測定することができる。表面粗さ検出子(14A)は、U字幅が5mmであり、この5mmの幅の部位に0.5mmのピアノ線を張ったものである(KES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター。カトーテック株式会社製)。表面粗さ検出子(14A)に10gの加重をかけた状態で、摩擦速度1mm/sec、一定方向(14F)に定速で移動させ、表面粗さ検出端(14B、指の先とも言う)が上下厚み変動することを測定し、SMD(表面粗さの平均偏差)を求める。
表面粗さを算出するに際しては、表面粗さ検出子(14A)を、表面粗さ測定装置(14D)に取り付け、試料(14E)の表面を移動方向(14F)に向かって移動させる。表面粗さ検出子(14A)により測定される表面粗さを表す上下厚み変動は表面粗検出子ホルダー13Gを伝わり、表面粗さ測定装置(14D)により伝えられ、表面粗さの平均偏差(SMD)が算出され、図示される(14c)。
(イ)SMD(表面粗さの平均偏差)の値は2.5μm以下の場合には良好であると判断れる。
(3)塗膜の耐摩耗性などの物性を維持しつつとする点の範囲については、以下の評価項目を測定して確認する。
(ア)耐摩耗性
耐摩耗性試験機(図15)は、摩擦子(横幅60mm、厚さ25mm)を示す図(15a)及びこの摩擦子を取り付けた学振型摩擦堅牢度試験機(15B)(15bに全体を示す、テスター産業株式会社製 AB301型)により説明する。
(イ)試験方法は以下の通りである。
10mm×50mmの皮革試験片を2枚採る。1枚は長辺が皮革の縦方向(頭−尻方向)に平行になるように、もう1枚は横方向(背―腹方向)に平行になるように採る。摩擦試験機の摩擦子(15A)に試験片(15C)を15aに示されたとおり取り付け、荷重腕(15E、110mm)及び荷重(15F)に摩擦子を接続して、摩擦子を学振型摩擦堅牢度試験機(15B)の試験を行う部分にあたるように調整する。6号綿帆布(15D)を、幅30mm長さ250mmの大きさに切り出す。このとき、綿帆布の織り目が長辺に直角になるようにする。次いで、長辺が試験を行う部分(幅120mm、半径200mmRの円弧状の部分)の運動方向に平行になるようにして摩擦試験機の試験を行う部分に固定する。
往復速度30回/分、移動距離100mmで1.0kgの荷重(15F)をかけ、500から1000回往復ごとに機械を止めて塗膜の状態を肉眼で観察しながら、塗膜が剥がれるまで摩擦する。
塗膜の剥がれがはじめて観察された往復回数を記録し、2枚の試験片の回数を平均して、学振磨耗回数とする。
(4)塗膜の強度を維持しつつとする点の範囲については、天然皮革の表面に形成した塗膜について、応力に対する歪を測定(応力−歪曲線の作成)することにより行う。測定方法は、ダンベル法による。
(ア)試験片の調製(図16)
樹脂をシリコーン型に流し込み、室温(20±5℃)で3日間以上放置して乾燥させ、厚さ0.4〜0.8mm程度の樹脂膜を調製する。
樹脂膜から、抜き型を用いてダンベル型の試験片(図16)を打ち抜く。試験片の中央に距離30mmの標点をつける。
試験片の幅W(mm)=20
試験片の初期標点間距離L(mm)=30
(イ)試験方法
図16に示すC、L、Rの3点で試験片の厚さを測定し、3点の測定値を平均して試験片の厚さT(mm)とする。
荷重−伸び曲線の作成
テンシロン引っ張り試験機(島津製作所 AG−1 AUTO GRAPH)を用いて、試験片を100±20mm/minの速度で試験片が破断するまで引っ張り、荷重と標点間の伸び量の曲線を得る。
応力−歪曲線の作成
(a)荷重を下式により断面積で割って応力に補正する。
S=P/(W×T)
S:応力(MPa)
P:荷重(N)
W:試験片の幅(mm)
T:試験片の厚さ(mm)
(b)標点間の伸び量を下式により歪(伸び率)に補正する。
s=△L/L×100
s:歪(%)
△L:標点間の伸び量(mm)
:初期標点間距離(mm)
(c)10%モジュラス
歪み10%のときの応力を10%モジュラスとする(単位:MPa)。
以下に実施例により本発明の内容を説明する。
本発明の内容は以下に述べる実施例により限定されるものではない。
以下に述べる実施例は以下のことが記載されている。
実施例1は、「柔軟性を有し、皮が有している以上の独特の弾力性がある柔らかさに加えて、革が有している以上の伸びがなく、復元力を有する」革についての実施例であり(特願2007−170395)、下地を製造する具体例が、多くのテスト例として示されている。本明細書中では、これらテスト例を含めて実施例1として示している。(0077)から(0086)に記載した。
実施例2から10は、前記実施例1で得たテスト6の下地(BLC50)の表面に塗膜を形成する実施例である。そのうちの実施例2から6は、実施例1で記載した下地の表面に形成する塗膜のカラーコート層及びトップコート層を形成する際の、カラーコート層のソフト成分とハード成分の配合例、及びトップコート層のメディアム成分とハード成分の配合例を具体的に示したものである。また、実施例7から10は、トップコート層のメディアム成分とハード成分の配合例を一定として、カラーコート層のソフト成分とハード成分の配合例を変化させた検討例である。
実施例11は、実施例1で得られた下地(BLC50)をバフィング処理して得られる皮革に塗膜を形成し、良好な結果を得ることを示す具体例である。
実施例12は、クロムなめしを行って得られる皮革の表面に塗膜を形成し、良好な結果を得ることができる具体例である。
いずれも結果については表4にまとめて示してある。
本発明の内容は、実施例に限定されるものではない。
実施例1
「柔軟性を有し、皮が有している以上の独特の弾力性がある柔らかさに加えて、革が有している以上の伸びがなく、復元力を有する」革(特願2007−170395)の製造例の具体例である。
皮のなめし工程を経て、中和、再なめし、染色・加脂の工程を経た天然皮革を得る工程を経て一連の処理を行って天然皮革を得た。
以下のなめし剤を用いて再なめしを行った。なめし剤以外の処理条件は、上記の条件にしたがった。
「再なめし」の工程のなめし剤の組成には以下の通りのものを用いた。
加脂剤には以下のものを用いた。
加脂剤の使用量は、従来の再なめしの工程の経験から処理する革重量100重量%に対する割合であり、15〜19重量%の範囲が良好であると言う経験に基づいて算出したものである。
上記なめし剤1から4を用いて、その際になめし剤4においてはアルミニウムについては別に添加して、再なめしを行い、得られた革について、剛軟度及びセット率を測定し、各なめし剤及びアルミニウムの効果を確認した。
得られた革については、得られた結果をまとめたもののうち最良のものを示した。
再なめしの処理条件及びセット率,BLCの結果は以下の通りである。

BLC(剛軟度)は試験片の革に、単位面積あたり500gの荷重を革に押し付けた状態での革に押し付けられた深さを測定するものであり、柔軟性とともに反発力を測定するものであり、単位はmmで表現される。示す値は柔らかさの指標となる。
「最大セット率」は試料を直交する革のX軸及びY軸の二方向から取り出して、測定値の大きい方を最大セット率という。セット率は8Kgの荷重をかけて試料が伸びた状態とした後、荷重を取り去って戻した状態に標線の伸びの百分率により表すものであり、復元力を測定しようとするものである。そして、これらは二つの測定値より、革の状態を判断するものであり、両方の結果が満足する範囲になったときに良好な革であると判断する。
テスト1(再なめし剤1は植物なめしのみを用いた場合(樹脂を含有しない))、テスト2(再なめし剤2は合成なめしのみを用いた場合(樹脂を含有しない))場合である。いずれも樹脂を含有しない。
テスト3(植物なめし、合成なめし及び樹脂を含む場合)、テスト4(合成なめしに樹脂の組合せ)について最大セット率とBLCを測定した結果である。
テスト1はBLC値が3.67であり、低い結果である。最大セット率は、7.6であり、その点では問題がないが、BLC値が低すぎる。本発明ではBLC値と最大セット率の両方の結果が良好な範囲となることが必要である。
テスト2はBLC値が4.22であり、低い結果である。最大セット率は、10.6であり、その点では問題がないが、BLC値が低すぎる。本発明ではBLC値と最大セット率の両方の結果が良好な範囲となることが必要である。
テスト1及び2は再なめしに従来から用いられてきた植物なめし及び合成なめしを用いた場合の結果を示しているものであり、従来例である。
テスト3は、植物なめし及び合成なめし、これに樹脂を含有する再なめし剤を用いた場合である。テスト3はテスト1及び2と比較して樹脂を含有するからBLC値では4.47と高い結果を得ているが、最大セット率は13.9であり、低い結果となっている。本発明ではBLC値と最大セット率の両方の結果が良好な範囲となることが必要である。
テスト4(なめし剤4)、テスト5(なめし剤4)テスト8(なめし剤4)、テスト9(なめし剤4)、テスト10(なめし剤4)、テスト11(なめし剤4)は、なめし剤に、合成タンニン及び樹脂を用いた場合の結果を示している。テスト1から3と対比すると、いずれもBLC値と最大セット率の両方の結果では、良好な結果となっている。
テスト4のBLC値は4.78であり、最大セット率は11.1、
テスト5のBLC値は4.90であり、最大セット率は11.5、
テスト8のBLC値は4.70であり、最大セット率は10.7、
テスト9のBLC値は4.90であり、最大セット率は12.0、
テスト10のBLC値は4.72であり、最大セット率は13.9、
テスト11のBLC値は4.42であり、最大セット率は12.4
である。
アルミニウムを含有するテスト6及び7の結果を加えて、図20に結果を示した。実際に得られた数値により、テスト4、5、8、9、10及び11の結果とテスト3の結果を比較すると、BLC値(剛軟度)が4.42mm以上4.90mm以下まで(Bで表示)、かつ最大セット率は10.7以上13.9以下(Aで表示)については、本発明の合成なめしと樹脂からなるなめし剤による効果の結果であるということができる(なお、なめし剤と樹脂を組み合わせて用いること自体は本発明の完成前に公知であったものではなく、本発明の効果を明白にするために示したものである。この点から見て上記A及びBで示される値は本発明の実施例から得られる結果である。)。
アルミニウム化合物を添加してアルミニウムを含有する状態で処理する場合の結果は以下の通りである。
テスト5(No56)はアルミニウム0重量%、テスト6(No61)はアルミニウム3.0重量%及びテスト7(No82)はアルミニウム5.0重量%を含有する場合の最大セット率、及びBLCについては、以下の通りである。
テスト6(No61)では、最大セット率8.5であり、BLCは5.3であり、この結果は最大セット率目標値10.0以下、BLC目標値5.0以上を超えている結果である。アルミニウム含有量0%である場合テスト5(No56)(BLCは4.90であり、最大セット率は11.5)及びアルミニウム5重量%を含有する場合テスト7(No82)(最大セット率は12.4、及びBLCは4.77)及び前記テスト6(No61)の場合について、最大セット率及びBLCの結果を曲線で結ぶと図21の通りである。BLCの目標値5.0以上の範囲及び最大セット率の範囲10.0以下を求めてみると、最大セット率のアルミニウム含有量の範囲0.7から4.0の範囲であれば、BLC目標値も満たしていることがわかる。
以上の結果より、アルミニウム含有量の範囲が0.7から4.0の範囲にあれば最大セット率10.0以下であり、BLC目標値5.0以上となる範囲であると求めることができる。
実施例2から10は、前記実施例1のテスト6で得た下地(BLC50)の表面に塗膜を形成する実施例である。そのうちの実施例2から6は、実施例1で記載した下地の表面に形成する塗膜のカラーコート層及びトップコート層を形成する際の、カラーコート層のソフト成分とハード成分の配合例、及びトップコート層のメディアム成分とハード成分の配合例を具体的に示したものである。また、実施例7から10は、トップコート層のメディアム成分とハード成分の配合例を一定として、カラーコート層のソフト成分とハード成分の配合例を変化させた検討例である。
(イ)以下の実施例2では、前記実施例1のテスト6で得られた天然皮革を、下地にし、これに本発明の塗膜を形成する工程を説明する。
天然皮革にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m、膜厚5μm)、次にベースコート層を形成した(塗布量は45g/m、膜厚9μm)。
これに、以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)は48〜90重量%であり、その内訳はマット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88 図3)及び二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.77 図4)を混合し、合計で70重量%であった。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、52〜10重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.54 図5)及び二液性脂肪族ポリウレタン (10%モジュラスが0.30 図6)であり、ソフト成分の合計は30重量%であった。
前記トップコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)は15.0〜35.0重量%であり、メディアム成分としては、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが1.89 図8)7.5重量%である。
前記トップコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は85.0〜65.0重量%であり、その内訳は、二液性脂肪族ポリウレタン(樹脂マット)(10%モジュラスが0.67 図9)、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが0.54 図10)、アクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体 (10%モジュラスが0.11 図11)であり、合計92.5重量%であった。
(ロ)評価については、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして、(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)実施例2では(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が0.86、ウェット感(MIU/MMD)が34.3であり、前記評価(b)は、5000回であり、いずれの場合も評価(a)及び(b)を満足していることを確認した。
(イ)実施例3では、前記実施例1のテスト6で得られた天然皮革を下地にし、これに本発明の塗膜を形成する工程をおこなった。
天然皮革にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m、膜厚5μm)、次にベースコート層を形成した(塗布量は45g/m、膜厚9μm)。
これに、以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
カラーコートを形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)は48〜90重量%であり、その内訳はマット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88 図3)及び二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.77 図4)であり合計で70重量%であった。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、52〜10重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.54 図5)及び二液性脂肪族ポリウレタン (10%モジュラスが0.30 図6)%であり、ソフト成分の合計は30重量%であった。
前記トップコート層を構成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)は15.0〜35.0重量%であり、
メディアム成分としては、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが1.89
図 8)15重量%である。
前記トップコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は85.0〜65.0重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(樹脂マット)(10%モジュラスが0.67 図9)、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが0.54 図10)、アクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体 (10%モジュラスが0.11 図11)30重量%であり、合計92.5重量%であった。
(ロ)評価については、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして、(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)実施例3では(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が0.89、ウェット感(MIU/MMD)が30.1であり、前記評価(b)は、7500回であり、いずれの場合も評価(a)及び(b)を満足していることを確認した。
(イ)実施例4は、前記実施例1のテスト6で得られた天然皮革を、下地にし、これに本発明の塗膜を形成する工程である。
天然皮革にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m、膜厚5μm)、次にベースコート層を形成した(塗布量は45g/m、膜厚9μm)。
これに、以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)は48〜90重量%であり、その内訳はマット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88 図3)及び二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.77 図4)であり合計で70重量%であった。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、52〜10重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.54 図5)%及び二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.30 図6)で、ソフト成分の合計は30重量%であった。
前記トップコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)は15.0〜35.0重量%であり、メディアム成分としては、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが1.89 図8)25重量%である。
前記トップコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は85.0〜65.0重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(樹脂マット)(10%モジュラスが0.67 図9)、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが0.54 図10)、及びアクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体 (10%モジュラスが0.11 図11)であり、合計75重量%であった。
(ロ)評価については、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして、(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)実施例4では(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が0.74、ウェット感(MIU/MMD)が30.4であり、前記評価(b)は、9000回であり、いずれの場合も評価(a)及び(b)を満足していることを確認した。
(イ)実施例5は、前記実施例1のテスト6で得られて天然皮革を下地にし、これに本発明の塗膜を形成する工程を示す。
天然皮革にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m、膜厚5μm)、次にベースコート層を形成した(塗布量は45g/m、膜厚9μm)。
これに、以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)は48〜90重量%であり、その内訳はマット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88 図3)及び二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.77 図4)%であり合計で70重量%であった。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、52〜10重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.54 図5)及び二液性脂肪族ポリウレタン (10%モジュラスが0.30 図6)であり、ソフト成分の合計は30重量%であった。
前記トップコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)は15.0〜35.0重量%であり、メディアム成分としては、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが1.89 図8)30重量%である。
前記トップコート層を構成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は85.0〜65.0重量%であり、その内訳は、二液性脂肪族ポリウレタン(樹脂マット)(10%モジュラスが0.67 図9)、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが0.54 図10)、及びアクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体(10%モジュラスが0.11 図11)であり、合計70重量%であった。
(ロ)評価については、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして、(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)実施例5では(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が0.68、ウェット感(MIU/MMD)が33.6であり、前記評価(b)は、7500回であり、いずれの場合も評価(a)及び(b)を満足していることを確認した。
(イ)実施例6は、前記実施例1のテスト6で得られた天然皮革を下地にし、これに本発明の塗膜を形成する。
天然皮革にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m、膜厚5μm)、次にベースコート層を形成した(塗布量は45g/m、膜厚9μm)。
これに、以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)は48〜90重量%であり、その内訳はマット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88 図3)及び二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.77 図4)であり合計で70重量%であった。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、52〜10重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.54 図5)及び二液性脂肪族ポリウレタン (10%モジュラスが0.30 図6)であり、ソフト成分の合計は30重量%であった。
前記トップコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)は15.0〜35.0重量%であり、メディアム成分としては、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが1.89 図8)である。
前記トップコート層として、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)であり、ソフト成分としては、二液性脂肪族ポリウレタン(樹脂マット)(10%モジュラスが0.67 図9)、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが0.54 図10)、アクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体 (10%モジュラスが0.11 図11)であり、合計62.5重量%であった。
(ロ)評価については、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして、(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)実施例6では(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が0.72、ウェット感(MIU/MMD)が32.9であり、前記評価(b)は、5500回であり、いずれの場合も評価(a)及び(b)を満足していることを確認した。
(イ)実施例7から10は、塗膜のトップコート層のメディアム成分とハード成分の配合例を一定として、塗膜のカラーコート層のソフト成分とハード成分の配合例を変化させた検討例である。
天然皮革にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m、膜厚5μm)、次にベースコートを形成した(塗布量は45g/m、膜厚9μm)。
これに、以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
カラーコートを形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)は48〜90重量%であり、その内訳はマット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88 図3)及び二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.77 図4)であり合計で90重量%であった。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、52〜10重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.54 図5)及び二液性脂肪族ポリウレタン (10%モジュラスが0.30 図6)%で、ソフト成分の合計は10重量%であった。
前記トップコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)15.0〜35.0重量%であり、メディアム成分としては、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが1.89 図8)25重量%である。
前記トップコート層を構成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は85.0〜65.0%であり、ソフト成分としては、二液性脂肪族ポリウレタン(樹脂マット)(10%モジュラスが0.67 図9)、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが0.54 図10)、及びアクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体(10%モジュラスが0.11 図11)であり、合計75重量%であった。
(ロ)評価については、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)実施例7では(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が0.59、ウェット感(MIU/MMD)が32.7であり、前記評価(b)は、10000回であり、いずれの場合も評価(a)及び(b)を満足していることを確認した
実施例8は、塗膜のトップコート層のメディアム成分とハード成分の配合例を一定として、塗膜のカラーコート層のソフト成分とハード成分の配合例を変化させた検討例である。
(イ)実施例8は、前記実施例1のテスト6で得られた天然皮革を下地にし、これに本発明の塗膜を形成する。
天然皮革にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m、膜厚5μm)、次にベースコート層を形成した(塗布量は45g/m、膜厚9μm)。
これに、以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)は48〜90重量%であり、その内訳はマット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88 図3)及び二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.77 図4)重量%であり合計で80重量%であった。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、52〜10重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.54 図5)%及び二液性脂肪族ポリウレタン (10%モジュラスが0.30 図6)%で、ソフト成分の合計は20重量%であった。
前記トップコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)15.0〜35.0重量%であり、メディアム成分としては、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが1.89 図8)25重量%である。
前記トップコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は15.0%〜85.0%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(樹脂マット)(10%モジュラスが0.67 図9)、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが0.54 図10)、アクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体(10%モジュラスが0.11 図11)%であり、合計75重量%であった。
(ロ)評価については、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして、(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)実施例8では(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が1.02、ウェット感(MIU/MMD)が30.6であり、前記評価(b)は、8500回であり、いずれの場合も評価(a)及び(b)を満足していることを確認した。
実施例9は、塗膜のトップコート層のメディアム成分とハード成分の配合例を一定として、塗膜のカラーコート層のソフト成分とハード成分の配合例を変化させた検討例である
(イ)実施例9では、前記実施例1のテスト6で得られた天然皮革を下地にし、これに本発明の塗膜を形成する工程をおこなった。
天然皮革にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m、膜厚5μm)、次にベースコート層を形成した(塗布量は45g/m、膜厚9μm)。
これに、以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)は48〜90重量%であり、その内訳はマット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88 図3)及び二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.77 図4)であり合計で60重量%であった。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、52〜10重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.54 図5)及び二液性脂肪族ポリウレタン (10%モジュラスが0.30 図6)であり、ソフト成分の合計は40重量%であった。
前記トップコート層として、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)15.0〜35.0重量%であり、メディアム成分としては、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが1.89 図8)25重量%である。
前記トップコート層を構成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は85.0〜65.0%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(樹脂マット)(10%モジュラスが0.67 図9)、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが0.54 図10)及びアクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体 (10%モジュラスが0.11 図11)重量%であり、合計75重量%であった。
(ロ)評価については、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)実施例9では(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が0.70、ウェット感(MIU/MMD)が34.1であり、前記評価(b)は、5000回であり、いずれの場合も評価(a)及び(b)を満足していることを確認した。
実施例10は、塗膜のトップコート層のメディアム成分とハード成分の配合例を一定として、塗膜のカラーコート層のソフト成分とハード成分の配合例を変化させた検討例である。
(イ)実施例10では、前記実施例1のテスト6で得られた天然皮革を下地にし、これに本発明の塗膜を形成する工程を行った。
天然皮革にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m、膜厚5μm)、次にベースコート層を形成した(塗布量は45g/m、膜厚9μm)。
これに、以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)は48〜90重量%であり、その内訳はマット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88 図3)及び二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.77 図4)であり合計で50重量%であった。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、52〜10重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.54 図5)及び二液性脂肪族ポリウレタン (10%モジュラスが0.30 図6)%であり、ソフト成分の合計は50重量%であった。
前記トップコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)15.0〜35.0重量%であり、メディアム成分としては、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが1.89 図8)25重量%である。
前記トップコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は85.0〜65.0%であり、ソフト成分としては、二液性脂肪族ポリウレタン(樹脂マット)(10%モジュラスが0.67 図9)25重量%、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが0.54 図10)25重量%、アクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体 (10%モジュラスが0.11 図11)であり、合計75重量%であった。
(ロ)評価については、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして、(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)実施例10では(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が0.72、ウェット感(MIU/MMD)が30.5であり、前記評価(b)は、8500回であり、いずれの場合も評価(a)及び(b)を満足していることを確認した。
実施例11は、実施例1のテスト6で得られた下地(BLC50)をバフィング処理して得られる皮革に塗膜を形成し、良好な結果を得ることを示す具体例である。
(イ)以下にバフィング処理について述べ、その表面に塗膜を形成し、良好な結果を得ることを示す。
(1)下地の調整
下地の調整は以下の通りである。
前記天然皮革について、バフィング(サンドペーパーかけ)をして削ったものを下地とした(この下地は本発明のスタンダード型となる。)。
(2)塗膜の形成
カラーコート層の形成にあっては、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)78重量%、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)22重量%を混合して形成し、前記トップコート層として、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)25.0重量%と、及びポリウレタン樹脂を含む樹脂二液性ポリウレタン樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)75.0重量%を混合して形成した。
(ロ)評価については、前と同じく、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして、(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)実施例11の前記(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が2.50μm、ウェット感(MIU/MMD)が26.3であり、前記評価(b)は10000回であり、いずれの場合も評価(a)及び(b)を満足していることを確認した。
実施例12は、クロムなめしを行って得られる皮革の表面に塗膜を形成し、良好な結果を得ることができる具体例である。
(イ)本発明者らが発明した前記実施例1で得られた下地(BLC50)、及びこれをバフィング処理して得られる皮革(実施例11)を下地とし塗膜を塗布した場合には良好な結果を得ることができることを示した。
この下地を用いなくても良好な結果を得ることができ下地に塗膜を形成することができる結果を以下に示す。
下地の形成については以下の通りであった。
この場合にクロムなめしを行う。なめし工程では3価クロム錯体をなめし剤として用いる。
(1)下地の調製
皮なめし前の前処理、皮のなめし工程、中和、再なめし、染色・加脂の工程を経て天然皮革下地を得た。
前処理
皮なめしを行う前の前処理は以下の通りである。
成牛皮より取り出した原皮を水漬けし、水洗いしたのち取り出し、裏にべ(脂肪や肉)を機械的に除去し、石灰漬けを行って皮表面の毛を溶解させ、皮表面の垢をとり、皮内部に石灰を浸透させて、繊維をほぐした後、皮を銀層(皮の表面)と床(皮の裏面)にバンドナイフを用いて分割する。この工程では表皮のケラチン、下層のエラスチンを取り去ることを目的に処理が行われる。革はコラーゲン線維以外の部分が皮組織から除去された状態となっている。これら処理は従来から行われてきた内容であり、既に公表されている処理手段が適宜採用される。
(ロ)なめし工程
前工程で得られた銀層及び床について、前工程の石灰を中和して除去する脱灰(pH調節した水の散布、たんぱく質分解酵素が作用しやすくするための処理を行う。30〜35℃の水、塩化アンモニウム1〜2%含有亜硫酸水素ナトリウムなどを含有した水による処理を行う。)、たんぱく質分解酵素(パンクレアチンなどの酵素を配合したベーチング剤を利用する)存在下に酵解し(分解酵素を含んだ水を浸透させる処理、酵素剤0.8から1.2%、塩化アンモニウム0.5%含有する水による処理)、コラーゲン組織を、やわらかくして、酵素を除去する。
次いで、硫酸とギ酸を用いてpHを2〜3に調整し(ピックリング)、約3時間処理した。これは、クロム鞣し剤が酸性でないと溶解しないためである。次いで、原料皮に対して3.0重量%の市販硫酸クロムなめし剤を添加し、その後、重炭酸ナトリウムを徐々に加えてクロムなめし剤の塩基度を上昇させ、皮にクロムを吸着させた。なめし浴の温度は30〜40℃に調整し、なめし終了時の最終pHは3.6に調整した。なめし時間は5時間とした。pHを徐々に上げるのは、クロムなめし剤の革への浸透をよくするためである。急激にpHを上げると、革の表面のみにクロムが吸着する結果となる。
水洗・脱水後、目的とする革の厚度に漉き、裏側を削ることにより厚さを調整し(シェービング)、さらに革周縁の不良部分を切り取った(トリミング)。
次いで、ギ酸ナトリウム処理を行い、浴pHを4.0〜5.0に調整した(中和工程)後、再なめしを行った。再なめしは、合成なめし剤(ナフタレンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物およびアリルスルホン酸のメチレン環重縮合物)を革重量に対して5〜15重量%およびポリアクリル樹脂なめし剤を革重量に対して3〜10重量%用いて35℃60分行なった。クロムなめし剤は、グルタルアルデヒドにくらべ鞣皮性が強く、なめし工程でほぼ十分な耐熱性が得られているので、再なめし剤の使用量はグルタルアルデヒドなめしに較べて少なくすることができる。革繊維間に再なめし剤を沈着させて、ふくらみなどの触感、充実感を改善することが再なめし工程の主な目的となる。
(ハ)染色・加脂工程は以下のとおりである
アゾ系酸性染料を革重量に対して0.5〜5重量%加えて(目的の色により変える)2時間処理し、ギ酸でpHを4.0に下げて染料を固着させ、革を染色した。
次いで、加脂剤(合成油と天然油の混合油)を革重量に対して3〜12重量%加えて1時間処理し、ギ酸でpHを3.5に下げて固着させた。
(ニ)革加工工程の再なめし後の後処理工程は以下の通りである。
再なめし後の後処理として、乾燥・仕上げ作業(乾燥・塗装)を行うものである。湿潤仕上げ作業をする前に染色・加脂され濡れた状態の革を一度乾燥することにより加脂剤や染料の固着を強めて染色堅ろう性、耐水性及び柔軟性を持たせる。そして革を平板状にして革表面のしわを伸ばす。このしわ延ばし作業が組み込まれている点が特徴である。
中和、再なめし、染色及び加脂後の革の水分は、およそ70〜80%であり、水分を搾り出して、乾燥を容易にする。セッターにより革を伸ばして、革を平滑にして脱水する。水分は50〜60%とする。その後に、30〜50℃で、柄干し乾燥を行い、7%以下に乾燥させる。この乾燥にはガラス張り乾燥や真空乾燥を採用することもある。「味とり」により、乾燥した状態に対して水分を与えて調整する。
ステーキングにより革の柔らかさを調整する。このためにはバイブレーションステーキングを行う。
ステーキングの後に、空うちを3.5から6.5時間により革の線維をほぐし、革を柔らかくする。
次に、トグルにより革をネットに固定して引っ張るネット張り乾燥を行う。温度45から65℃、2時間から3時間.開き幅2目盛りでおこなう。これらの操作を念入りに行う場合には味入れ、ステーキング、空うち、トグル張りを行うネット張り乾燥の操作を繰り返して行うことができる。
次に、乾燥で硬くなった縁部、トグルのはさみ跡、極端に薄い部分の切り取りを行い革の形を整えるトリミングを行う。空うち4から6時間行う。
このようにして調製したクロムなめし下地のBLC剛軟度を測定したところ、3.2mmであった。
(2)塗膜の形成は以下の通りである。
下地にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m、膜厚5μm)、次にベースコートを形成した(塗布量は45g/m、膜厚9μm)。
これに、以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
(イ)カラーコート層の形成にあっては、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)78重量%、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)22重量%を混合して形成しており、前記トップコート層として、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)25.0重量%と、及びポリウレタン樹脂を含む樹脂二液性ポリウレタン樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)75.0重量%を混合して形成した。
(ロ)評価については、前と同じく、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)実施例12は、前記(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が1.53μm、ウェット感(MIU/MMD)が26.3であり、前記評価(b)は10000回であり、いずれの場合も評価(a)及び(b)を満足していることを確認した。
比較例6
比較例6は、前記実施例12と同じくクロムなめしを行った皮革を下地とした。実施例12では本発明の塗膜を形成したことにより、評価を受けたものである。
(イ)本比較例6では、塗膜の形成方法が本発明で定められた成分及び組成を外れた場合(例えば、トップコートを形成するに当たり、メディアム成分を用いず、ハード成分を用い、これとソフト成分を混合して形成する場合)では、前記実施例12の場合と相違して評価を満たさないことを示す例である。
下地の調整
実施例12示された方法により、クロムなめしを行って皮革を得た。
塗膜の形成は以下の通りである。
クロムなめしによる天然皮革にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m、膜厚5μm)、次にベースコート層を形成した(塗布量は45g/m、膜厚9μm)。
層の形成
前記下地の上に以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)は48〜90重量%であり、その内訳はマット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88 図3。)25重量%及び二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.77 図4で示される。)53重量%であり合計で78重量%であった。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、52〜10重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.30 図6)22重量%で、ソフト成分の合計は22重量%であった。カラーコート層としては本発明の塗膜の範囲にある。
前記トップコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)が0であり、ハード成分が27重量%(本発明ではメディアム成分15.0〜35.0重量%であり、この点が相違)であり、トップコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)としては、アクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体 (10%モジュラスが0.11 図10)73重量%であり、合計73重量%であった(メディアム成分を含まず、ハード成分を含む点で本発明の塗膜と相違)。
(ロ)評価については、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして、(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)比較例6では(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が2.30、ウェット感(MIU/MMD)が19.0であり、前記評価(b)は、20000回である。評価(a)のスムース感(SMD)及びウェット感(MIU/MMD)が外れている。
比較例1
比較例1は、一般的ななめし方法であるグルタルアルデヒドを用いて得られる皮革を実施例11と同様にバフィング処理して得られる皮革を下地とし、これに本発明の塗膜形成から外れた成分により塗膜を形成した結果を示す。具体的には、トップコート層の形成にハード成分を採用し、ハード成分とソフト成分と混合してトップコート層を形成した場合である。この場合には良好な結果を得ることはできない結果となっている。
(1)下地の調整は一般的ななめし方法であるグルタルアルデヒドを用いて得られる皮革を実施例11と同様にバフィング処理して得られる皮革である。
(2)塗膜層の形成は以下の通りである。
(イ)前記天然皮革にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m、膜厚5μm)、次にベースコートを形成した(塗布量は45g/m、膜厚9μm)。
(ロ)これに、以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の成分)は48〜90重量%であり、その内訳はマット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88 図3)78重量%であり、前記の範囲に含まれる。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、52〜10重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.30 図6)22重量%で、ソフト成分の合計は22重量%であった(本発明の塗膜の範囲)。
前記トップコート層として、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)が0であり、ハード成分が27重量%(本発明ではメディアム成分15.0〜35.0重量%であり、この点で相違)であり、ソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、二液性脂肪族ポリウレタン(樹脂マット)(10%モジュラスが0.67 図9)25重量%、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが0.54 図10)25重量%、アクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体 (10%モジュラスが0.11 図11)23重量%であり、合計73重量%であった(本発明の塗膜の範囲)。
(ロ)評価については、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)比較例1では(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が2.60、ウェット感(MIU/MMD)が17.0であり、前記評価(b)は、20000回である。評価(a)のスムース感(SMD)及びウェット感(MIU/MMD)が外れている。
比較例2
(イ)比較例2は、実施例2と同じ良好な下地を使用して、家具などに用いられる塗膜を形成した場合である。家具に用いられる皮革は軟らかい特性を有するものであることが知られている。
膜の形成方法が本発明で定められた組成を外れた場合には、評価を満たすことがないことを示した。
下地の調整
前記実施例1のテスト6で得られた天然皮革を、下地にする。
塗膜の形成は以下の通りである。
前記天然皮革にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m、膜厚5μm)、次にベースコート層を形成した(塗布量は45g/m、膜厚9μm)。
これに、以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)は48〜90重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.77
図4で示される。)25重量%であり、ハード成分は本発明の塗膜より不足している。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、52〜10重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.54 図5)、他の二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラス 0.79)であり、ソフト成分の合計は75重量%であった(本発明の塗膜の範囲を外れている)。
前記トップコート層として、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)が0であり、ソフト成分(きわめて軟らかく測定不能の樹脂)100%であった(本発明の塗膜の範囲を外れる)。
(ロ)評価については、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして、(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)比較例2では、(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が1.05、ウェット感(MIU/MMD)が42.2であり、前記評価(b)は、500回である。評価(a)のスムース感(SMD)及びウェット感(MIU/MMD)は満たすということができるが、評価(b)が極端に外れている。
比較例3
(イ)比較例3は、実施例2と同じ良好な下地を使用して、塗膜の形成に関して、塗膜の形成方法が本発明で定められた成分及び組成を外れた場合であり、トップコート層の塗膜がハード成分、メディアム成分とソフト成分を混合して形成した場合である。
下地の調整
前記実施例1のテスト6で得られて天然皮革を下地にする。
塗膜の形成
塗膜の形成方法は以下の通りである。
天然皮革にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m、膜厚5μm)、次にベースコート層を形成した(塗布量は45g/m、膜厚9μm)。
これに、以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)は48〜90重量%であり、その内訳はマット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88 図3)78重量%であり、本発明の範囲に含まれる。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、52〜10重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.30 図6)22重量%であり、本発明の範囲に含まれる。
前記トップコート層として、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)15.0〜35.0重量%であり、メディアム成分は、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが1.92 )33重量%である(本発明の塗膜の範囲を外れている。)。このほかに、本発明ではハ−ド成分はもともと用いていないが、22重量%も用いている(本発明の塗膜の範囲を外れている。)。
前記トップコート層のソフト成分としては、アクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体(10%モジュラスが0.11 図11)45重量%であった(本発明の塗膜の範囲を外れている。)。
(ロ)評価については、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μmm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)比較例3では(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が1.25、ウェット感(MIU/MMD)が16.5であり、前記評価(b)は、10000回であり、いずれの場合も評価(a)ウェット感(MIU/MMD)が外れる結果となる。
比較例4
比較例4は、比較例2と同じく、良好な下地を使用して、家具などに用いられる塗膜を形成した場合である。家具に用いられる皮革は軟らかい特性を有するものであることが知られている。
膜の形成方法が本発明で定められた組成を外れた場合には、評価を満たすことがないことを示した。
下地の調整
前記実施例1のテスト6で得られた天然皮革を下地にする。
塗膜の形成
前記天然皮革にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m、膜厚5μm)、次にベースコート層を形成した(塗布量は45g/m、膜厚9μm)。
これに、以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)は48〜90重量%であり、その内訳はマット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88 図3)78重量%であった。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、52〜10重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.30 図6)22重量%のみで構成した(本発明の塗膜の範囲である。)。
トップコート層として、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)が0であり、ソフト成分はアクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体(前記樹脂の10%モジュラスが0.11 図11)33重量%、(きわめて軟らかく測定不能の樹脂)67重量%であった(本発明の塗膜の範囲を外れる)。
(ロ)評価については、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。

(ハ)比較例1では(ロ)評価(a)につきスムース感(SMD)が0.87、ウェット感(MIU/MMD)が30.0であり、前記評価(b)は、2000回である。評価(a)のスムース感(SMD)及びウェット感(MIU/MMD)は満たすということができるが、評価(b)が極端に外れている。
参考例
前記比較例1の下地と同じ下地である。
(イ)参考例は、一般的ななめし方法であるグルタルアルデヒドを用いて得られる皮革を実施例11と同様にバフィング処理して得られる皮革を下地とし、これに本発明の塗膜形成に含まれる成分及び成分量を用いた場合であっても、この場合には良好な結果を得ることはできない結果となっている。
下地の調整
下地の調整は一般的ななめし方法であるグルタルアルデヒドを用いて得られる皮革を実施例11と同様にバフィング処理して得られる皮革である。
塗膜の形成
塗膜の形成方法は、参考例は、(イ)前記天然皮革にプレコート塗膜を形成した(塗布量は40g/m2、膜厚5μm)、次にベースコート層を形成した(塗布量は45g/m2、膜厚9μm)。
これに、以下のカラーコート層及びトップコート層を形成した。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3を超えて3.0以下の樹脂)は48〜90重量%であり、その内訳はマット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88 図3)25重量%及び二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.77 図4)53重量%であり合計で78重量%であった。
カラーコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は、52〜10重量%であり、本発明のソフト成分は、二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが0.30 図6)22重量%で、あり、ハ−ド成分はマット剤である二液性脂肪族ポリウレタン(10%モジュラスが2.88。図3。)78重量%である。カラーコート層のハード成分及びソフト成分は本発明の範囲に含まれる。
トップコート層として、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0を超えて2.3以下の樹脂)15.0〜35.0重量%であり、メディアム成分の二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが1.89 図8)25重量%は、本発明の範囲に含まれる。
前記トップコート層を形成する二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0を超えて1.0以下の樹脂)は85.0〜65.0重量%であり、その内訳は二液性脂肪族ポリウレタン(樹脂マット)(10%モジュラスが0.67 図9)25重量%、二液性脂肪族ポリウレタン樹脂(10%モジュラスが0.54 図10)25重量%、アクリルポリマー・ウレタンポリマー共重合体 (前記樹脂の10%モジュラスが0.11 図11)25重量%であり、合計75重量%であった。これも本発明の範囲に含まれる。
(ロ)評価については、以下の2項目による。(a)予め天然皮革をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック(株)製)により測定した結果によれば、スムース感(SMD)が2.5μm以下、及びウェット感(MIU/MMD)が25以上であり、(b)耐摩耗性試験の結果は、4000回以上で良好である。そして、(a)及び(b)の二つの評価を満たしたときに、本発明の課題を満足する皮革であると結論付ける。
(ハ)参考例の評価結果は、スムース感(SMD)が2.06μmであり、ウェット感(MIU/MMD)が19.5、及び学振型摩擦堅牢度試験機による耐摩耗性試験の結果が10000回であった。ウェット感(MIU/MMD)は及ばない。
(ニ)比較例1と参考例の結果を対比する。参考例の場合はスムース感(SMD)が2.06μmであり、ウェット感(MIU/MMD)が19.5である。一方、比較例1はスムース感(SMD)が2.60、ウェット感(MIU/MMD)が17.0である。
これらの結果より、一般的ななめし方法であるグルタルアルデヒドを用いて得られる皮革を下地とした場合について、本発明の塗膜形成に含まれる成分及び成分量を用いた参考例の場合は、本発明の塗膜と相違する塗膜を用いた比較例1の場合と比較すると、スムース感(SMD)及びウェット感(MIU/MMD)の点で良好な結果が得られることがわかる。一般的に知られている皮革に本発明の塗膜を形成することにより、スムース感(SMD)及びウェット感(MIU/MMD)では良好な結果を得ることができるという根拠となることが理解できる。
本発明のクロム又はグルタルアルデヒドを含むなめし剤を用いる皮のなめし工程を経て、再なめし、染色・加脂の工程を経た天然皮革の表面に、プレコート、ベースコートを形成し、その上に特定の樹脂により形成したカラーコート層及びトップコート層を形成した天然皮革は、天然皮革特有のしっとりした感じ(ウェット感)と共に平滑性(スムース感)を有する、革らしさを有するものであるから、自動車用内装部品以外の分野においても有効に用いることができる。

Claims (5)

  1. クロム又はグルタルアルデヒドを含むなめし剤を用いる皮のなめし工程を経て、再なめし、染色・加脂の工程を経た天然皮革の表面に、プレコート、ベースコートを形成し、
    その上にカラーコート層として、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3Mpaを超えて3.0Mpa以下の樹脂)48〜90重量%と、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(前記樹脂の10%モジュラスが0.0Mpaを超えて1.0Mpa以下の樹脂)52〜10重量%を混合して形成し、
    その上にトップコート層として、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のハード成分(前記樹脂の10%モジュラスが2.3Mpaを超えて3.0Mpa以下の樹脂)を用いず、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のメディアム成分(前記樹脂の10%モジュラスが1.0Mpaを超えて2.3Mpa以下の樹脂)7.5〜37.5重量%と、二液性ポリウレタン樹脂及びポリウレタン樹脂を含む樹脂のソフト成分(10%モジュラスが0.0Mpaを超えて1.0Mpa以下の樹脂)62.5〜92.5重量%を混合して形成していることを特徴とする天然皮革。
  2. 前記クロム又はグルタルアルデヒドを含むなめし剤を用いる皮のなめし工程を経て、再なめし、染色・加脂の工程を経た天然皮革が、
    (1)皮なめしを行う前の前処理、
    (2)グルタルアルデヒドをなめし剤としてなめしを行う工程、
    (3)再なめし剤は、合成なめし及び樹脂から構成され、これらの内の合成なめしは、
    (ア)芳香族スルホン酸とホルムアルデヒドの縮合物若しくは芳香族スルホン酸及び芳香族スルホン酸とホルムアルデヒドの縮合物、
    (イ)芳香族スルホン酸とヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物並びに
    (ウ)グリオキサールにより構成され、これらの内の樹脂は
    (ア)アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、及びメタクリル酸エステルから選択される化合物のポリマーこれら化合物のコポリマー、またはこれらの混合物、並びに
    (イ)メラミンとホルムアルデヒドの重縮合物により構成され、
    前記構成の再なめし剤により再なめしを行い、染色後、更に、
    合成油及び天然油混合油からなる加脂剤により加脂処理し、
    (4)再なめし後の後処理を経て得られる天然皮革であることを特徴とする請求項1記載の天然皮革。
  3. 前記クロム又はグルタルアルデヒドを含むなめし剤を用いる皮のなめし工程を経て、再なめし、染色・加脂の工程を経た天然皮革が
    (1)皮なめしを行う前の前処理、
    (2)グルタルアルデヒドをなめし剤によりなめしを行う工程、
    (3)再なめし剤は合成なめし、樹脂及びアルミニウム化合物から構成され、これらの内の合成なめしは、
    (ア)芳香族スルホン酸とホルムアルデヒドの縮合物類若しくは芳香族スルホン酸及び芳香族スルホン酸とホルムアルデヒドの縮合物、
    (イ)芳香族スルホン酸とヒドロキシ芳香族化合物のメチレン環重合物並びに
    (ウ)グリオキサールにより構成され、これらの内の樹脂は
    (ア)アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、及びメタクリル酸エステルから選択される化合物のポリマーこれら化合物のコポリマー、またはこれらの混合物、並びに
    (イ)メラミンとホルムアルデヒドの重縮合物により構成され、前記構成の再なめし剤により再なめしを行い、染色後、更に
    合成油及び天然油混合油からなる加脂剤により加脂処理し、
    (4)再なめし後の後処理を経て得られることを特徴とする請求項1記載の天然皮革。
  4. 請求項1からのいずれか記載の天然皮革は、その表面をKES−SE−SR−U粗さ付摩擦感テスター(カトーテック株式会社製)で測定したスムース感(SMD)が2.5μm以下、ウェット感(MIU/MMD)が25以上、及び学振型摩擦堅牢度試験機による耐摩耗性試験の結果が4000回以上である場合を含むことを特徴とする天然皮革。
  5. 天然皮革が自動車用内装材であることを特徴とする請求項1から4のいずれか記載の天然皮革。
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