JP5924528B2 - 自動車内装用表皮材 - Google Patents

Description

本発明は自動車の天井または内装材として用いられる意匠性に優れた内装用表皮材に関する。

従来から、自動車の天井または内装材として、基材層、クッション材層、表皮材層の３層からなる積層体が用いられている。表皮材は、天井または内装材の意匠面を構成する層であり、繊維状成分により構成されたものが使用される。

表皮材に意匠性を付与する技術として、例えば特許文献１には表皮材としての布帛に種々の編組織や糸等の組み合わせが可能なダブルラッセル編地を用いることが開示されている。

しかしながら、ダブルラッセル編地等の布帛は高価であり、それらに代わる技術として、例えば特許文献２にはニードルパンチ不織布の表面上にグラビア印刷、スクリーン印刷によりプリントを設ける技術が開示されている。しかしこれらの印刷は色毎に版を作製する必要があるなど印刷にかかる手間やコストが大きな問題となる。また、グラデーションなどの高度な印刷表現が出来ないため、デザイン性に乏しい画像しか印刷することが出来ない。

また、特許文献３には不織布の表面に熱転写プリント、インクジェットプリントにより意匠模様を顕出する技術が開示されている。インクジェット印刷はプリントヘッド上に配置された複数のノズルから、非常に微小なインク液滴を吐出することにより画像を形成する印刷方法であり、非常に鮮明で高精細な画像を印刷することが可能である。しかし、特許文献３で使用されているインクジェットインクは水性タイプであり、浸透性のある素材への印刷などに用いた場合、滲み、浸透や、印刷部分の耐水性に問題が生じる。

これら上記の問題に対する解決策として、紫外線（ＵＶ）や電子線（ＥＢ）をはじめとする活性エネルギー線硬化性を有するインクを用いたインクジェット印刷が提案されている。

このような活性エネルギー線硬化性インクは基本的に無溶剤であるため、溶剤成分の揮発による環境への負荷や、インクの乾燥に伴うヘッドの目詰まりが発生する危険性がほとんどない。

また、活性エネルギー線照射後は直ちに重合が進行し硬化するため、大規模な乾燥設備の必要も無く、滲み等により印字画像の品質が劣化することもない。言いかえれば、一定量以上の活性エネルギー線が照射されない限り重合反応は開始しないため、増粘など機械が故障する原因となるようなインクの状態変化は起こらず、長期間安定した状態を保つことが出来る。

このように多くの特長をもつ活性エネルギー線硬化型インクを、自動車内装用表皮材の意匠性付与に用いた時、非常に鮮明で高精細な意匠が得られる。しかし、例えば幼児が汚れた手で触ったりして表皮材が汚れた時に、湿った布などで拭き取ると表皮材表面の印刷柄が、摩擦や摩耗により色落ちするなどして、せっかくの意匠外観を保持できなるなどの問題点がある。

特開２０１０−２０２１６８号公報 特開平１−１６８５４０号公報 特開平８−２９６１６１号公報

本発明の目的は、不織布を用いて織物や編物に匹敵する高い意匠性を有し、かつ、耐摩擦性や耐摩耗性にすぐれる自動車内装用表皮材を提供することにある。

本発明者らは、上記の問題点に関し鋭意検討した結果、特定のインクジェットインクによる印刷と特定の樹脂組成からなる表面保護層を組み合わせる方法により目的を達成することが出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、
（１）繊維状成分によって構成される基材の少なくとも一方の表面上に、顔料を着色材とするラジカル型活性エネルギー線硬化性インクを用いてインクジェット印刷法により意匠、文字等の印刷柄を設け、さらに印刷柄の上に表面保護層を設ける自動車内装用表皮材の製造方法。
（２）前記表面保護層が、アクリル樹脂である請求項１の自動車内装用表皮材の製造方法。
（３）前記アクリル樹脂は、アクリル系共重合体を構成するモノマーとして１０〜３５重量％のアクリロニトリルと１〜５重量％のＮ−メチロールアクリルアミドを含有し、該アクリル系共重合体からなるエマルジョン型アクリル系共重合体に０〜６０ｐｐｍのホルムアルデドを添加して塗布、乾燥させることにより生成されるアクリル樹脂である請求項２の自動車内装用表皮材の製造方法。
（４）繊維状成分によって構成される基材が、不織布からなる前記請求項１乃至３の自動車内装用表皮材の製造方法。

本発明による自動車内装用表皮材は、高い意匠性を有し、かつ、耐摩擦性や耐摩耗性にすぐれるものであり、自動車内での快適な居住性に大きく寄与するものである。さらに、インクジェット印刷法による意匠性付与のため、従来のような版作製が不要となり製造工程の簡素化、コストダウンといった効果が得られる。

以下本発明について詳細に説明する。
本発明に用いる基材としては特に限定されず、従来から使用されている不織布、織布、編み物を用いることができるが価格を考慮すると不織布が好ましい。基材表面の平滑性を向上させるために、必要に応じて熱ロール等によるロール掛けを実施することができる。

本発明の印刷柄に用いるインクジェットインクは一般に使用されるラジカル型活性エネルギー線硬化性インクを使用することができる。具体的には、従来公知のアクリル系モノマー、アクリル系オリゴマー、不飽和ポリエステル、エン・チオール系等が挙げられる。耐摩擦性を考慮した場合、アクリル系モノマーの中では単官能アクリレートや二官能アクリレート及び多官能アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも１種類を使用することが好ましく、特に２種類以上を混合して使用することが好ましい。アクリル系オリゴマーの中ではポリエステルアクリレートやウレタンアクリレートまたはエポキシアクリレートからなる群から選ばれる少なくとも１種類を使用することが好ましく、特に２種類以上を混合して使用することが好ましい。

本発明に用いるラジカル型活性エネルギー線硬化性のインクジェットインクには紫外線硬化をさせるにあたっては、光重合開始剤を含有する。光重合開始剤としては特に限定されず、ベンゾフェノン、フェニルフォスフィンオキシド等が挙げられる。

本発明に用いるラジカル型活性エネルギー線硬化性のインクジェットインクは、顔料からなる着色材を含有する。顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系等の有機顔料のほか金属酸化物および硫化物等の無機顔料やカーボンブラック等を用いることができる。

本発明に用いるラジカル型活性エネルギー線硬化性のインクジェットインクは、上記成分の他、必要に応じて無機充填剤、顔料分散剤、粘度調節剤等、その他の成分を配合することができる。

本発明の表面保護層に用いるアクリル樹脂を構成するエマルジョン型アクリル系共重合体の原料モノマーとしては、特に限定されず例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸ラウリル等が挙げられる。これらは１種または２種以上を混合して用いることができる。

本発明に用いるエマルジョン型アクリル系共重合体にはアクリロニトリルが含まれる。アクリロニトリル含有量はアクリル系共重合体を構成するモノマーとして、１０〜３５重量％が好ましい。アクリロニトリル含有量は塗膜強度に寄与し、１０重量％未満では十分な塗膜強度を得ることができず、３５重量％を超えると乾燥時の熱による変色が発生する。

本発明に用いるエマルジョン型アクリル系共重合体にはＮ−メチロールアクリルアミドが含まれる。Ｎ−メチロールアクリルアミド含有量はアクリル系共重合体を構成するモノマーとして、１〜５重量％が好ましい。Ｎ−メチロールアクリルアミド含有量は架橋による塗膜強度に寄与し、１重量％未満では十分な塗膜強度を得ることができず、５重量％を超えると塗料としての安定性が悪くなるとともに乾燥時の熱による変色が発生する。

本発明に用いるエマルジョン型アクリル系共重合体には更にホルムアルデヒドを添加してもよい。ホルムアルデヒド添加量はエマルジョン型アクリル系共重合体のアクリル樹脂固形分に対し、０〜６０ｐｐｍが好ましい。ホルムアルデヒド添加量は架橋密度に寄与するが、６０ｐｐｍを超えると揮発性有機物質（ＶＯＣ）として自動車室内に揮散し人体への環境が悪化する。

本発明に用いるエマルジョン型アクリル系共重合体のガラス転移温度は、特に限定されるものではなく、成形条件により適宜選択することができるが、一般的には−１０〜−３５℃が好ましい。−１０℃より大きくなると塗膜が硬くなり成形時の表面割れが発生し、−３５℃より小さくなると塗膜は柔軟であるが塗膜表面がべたつき、成形時に型から剥がれないという問題が発生する。

アクリル樹脂からなる表面保護層を設ける方法としては、特に限定されず従来からの塗布方法を用いることができる。例えば、グラビアコータ、バーコータ、リバスコータ、ロールナイフコータ、ドクターコータ、キスコータ、泡コータなどが挙げられる。

表面保護層の樹脂量としては、固形分付着量として８〜２０ｇ／ｍ^２が好ましい。８ｇ／ｍ^２未満ではラジカルインクにより印刷された部分を均一に覆うことができず、耐摩擦性が悪くなる。また、２０ｇ／ｍ^２を超えるとラジカルインクにより印刷された色が変色したり、風合いが硬くなるといった問題が発生する。

以下に実施例及び比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は実施例のみに限定されるものではない。

表皮材用シートの作成
繊度２．２ｄｔｅｘのポリエステル繊維からなる繊維ウェブにニードリングを施し、坪量：１９０ｇ／ｍ^２のニードルパンチ不織布を形成した。その後、一方の面を１８０℃でロール掛けをおこない表皮材用シート（以下シートと記載）とした。

実施例１〜１０
上記シートのロール掛け面に、ラジカルＵＶインク（（株）Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ製 ベストキュアーＩＪ）を用い、（株）ルキオ製インクジェットプリンター（コニカミノルタＩＪ（株）製ヘッド／３６０ｄｐｉ／ＵＶ照射ランプ付）で印刷し意匠模様を付与した。次に、この印刷面に、表１に示す組成物からなるエマルジョン型アクリル系共重合体を下記配合にて固形分付着量が１０ｇ／ｍ^２となるように泡コーティングをおこない、その後１８０℃で２分間乾燥し評価用表皮材を作成した。
配合
エマルジョン型アクリル系共重合体 ２０．０重量部
整泡剤（プロファン２０２１Ｅ）三洋化成工業（株）製 ０．２重量部
水 ７９．８重量部

比較例１
上記シートのロール掛け面に、ラジカルＵＶインク（（株）Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ製 ベストキュアーＩＪ）を用い、（株）ルキオ製インクジェットプリンター（コニカミノルタＩＪ（株）製ヘッド／３６０ｄｐｉ／ＵＶ照射ランプ付）で印刷し意匠模様を付与し、評価用表皮材を作成した。

比較例２
上記シートのロール掛け面に、カチオンＵＶインク（コニカミノルタＩＪ（株）製 ＥＸ−ＵＶ ＳＰ２）を用い、（株）ルキオ製インクジェットプリンター（コニカミノルタＩＪ（株）製ヘッド／３６０ｄｐｉ／ＵＶ照射ランプ付）で印刷し意匠模様を付与し、評価用表皮材を作成した。

比較例３〜７
上記シートのロール掛け面に、カチオンＵＶインク（コニカミノルタＩＪ（株）製 ＥＸ−ＵＶ ＳＰ２）を用い、（株）ルキオ製インクジェットプリンター（コニカミノルタＩＪ（株）製ヘッド／３６０ｄｐｉ／ＵＶ照射ランプ付）で印刷し意匠模様を付与した。次に、この印刷面に、表２に示す組成物からなるエマルジョン型アクリル系共重合体を下記配合にて固形分付着量が１０ｇ／ｍ^２となるように泡コーティングをおこない、その後１８０℃で２分間乾燥し評価用表皮材を作成した。
配合
エマルジョン型アクリル系共重合体 ２０．０重量部
整泡剤（プロファン２０２１Ｅ）三洋化成工業（株）製 ０．２重量部
水 ７９．８重量部

比較例８〜１０
上記シートのロール掛け面に、ラジカルＵＶインク（（株）Ｔ＆Ｋ ＴＯＫＡ製 ベストキュアーＩＪ）を用い、（株）ルキオ製インクジェットプリンター（コニカミノルタＩＪ（株）製ヘッド／３６０ｄｐｉ／ＵＶ照射ランプ付）で印刷し意匠模様を付与した。次に、この印刷面に、表３に示す組成物からなるエマルジョン型アクリル系共重合体を下記配合にて固形分付着量が１０ｇ／ｍ^２となるように泡コーティングをおこない、その後１８０℃で２分間乾燥し評価用表皮材を作成した。
配合
エマルジョン型アクリル系共重合体 ２０．０重量部
整泡剤（プロファン２０２１Ｅ）三洋化成工業（株）製 ０．２重量部
水 ７９．８重量部

実施例１〜９ならびに比較例１〜９について、以下の評価を行った。その結果を表４ならびに表５に示す。

表中の評価方法
［耐摩擦性（湿）］
試験方法 ＪＩＳ Ｌ ０８４９ 摩擦に対する染色堅ろう度試験方法
摩擦試験機ＩＩ形 荷重２００ｇ×１００回
判定方法 ＪＩＳ Ｌ ０８０５ 汚染用グレースケール
１〜５の半級単位９段階で評価 ４級以上が合格

［耐摩耗性］
試験方法 ＪＩＳ Ｌ １０９６ 一般織物試験方法
Ｃ法（テーバ形法） 摩耗輪：ＣＳ−１０ 荷重５００ｇ×１５０回
判定方法 下記１〜５の半級単位９段階で評価 ４級以上が合格
５級 毛羽立ちが全く認められない
４級 毛羽立ちが認められるが目立たない
３級 毛羽立ちが明らかに認められる
２級 毛羽立ちがやや著しい
１級 毛羽立ちが著しい

［耐熱変色性］
試験方法 ９０℃の乾燥機内に評価用表皮材を１０００時間放置
判定方法 ＪＩＳ Ｌ ０８０４ 変退色グレースケール
１〜５の半級単位９段階で評価 ４級以上が合格

表４、表５の結果より、本発明品は優れた意匠性を維持しつつ、耐摩擦性、耐摩耗性、耐熱変色性に優れた自動車内装用表皮材として使用することが出来る。

Claims (4)

1. 繊維状成分によって構成される基材の少なくとも一方の表面上に、顔料を着色材とするラジカル型活性エネルギー線硬化性インクを用いてインクジェット印刷法により意匠、文字等の印刷柄を設け、さらに印刷柄の上に表面保護層を設ける自動車内装用表皮材の製造方法。
2. 前記表面保護層が、アクリル樹脂である請求項１の自動車内装用表皮材の製造方法。
3. 前記アクリル樹脂は、アクリル系共重合体を構成するモノマーとして１０〜３５重量％のアクリロニトリルと１〜５重量％のＮ−メチロールアクリルアミドを含有し、該アクリル系共重合体からなるエマルジョン型アクリル系共重合体に０〜６０ｐｐｍのホルムアルデドを添加して塗布、乾燥させることにより生成されるアクリル樹脂である請求項２の自動車内装用表皮材の製造方法。
4. 繊維状成分によって構成される基材が、不織布からなる前記請求項１乃至３の自動車内装用表皮材の製造方法。