KR20190027339A - 표피재 - Google Patents

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KR20190027339A
KR20190027339A KR1020180106424A KR20180106424A KR20190027339A KR 20190027339 A KR20190027339 A KR 20190027339A KR 1020180106424 A KR1020180106424 A KR 1020180106424A KR 20180106424 A KR20180106424 A KR 20180106424A KR 20190027339 A KR20190027339 A KR 20190027339A
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KR1020180106424A
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히로시 오니시
토시아키 히로하시
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니혼바이린 가부시기가이샤
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Abstract

본 발명은 성형가공성이 뛰어나, 더욱이, 내마모성이 뛰어난 표피재를 제공하는 것이다. 본 발명의 표피재는, 표피재를 구성하는 베이스 매트에서, 한쪽의 주면 A측의 상기 바인더의 존재량이 다른 한쪽의 주면 B측보다도 많고, 또한 상기 베이스 매트에서, 한쪽의 주면 A 상의 전면에 수지층을 가지고 있다. 그러므로, 본 발명의 표피재는, 사출성형 등의 성형가공에 제공하였을 때, 바인더가 적은 주면 B측이 틀의 형상에 추종하기 쉽기 때무에 성형가공성이 뛰어나다. 더욱이, 표피재의 인간과 접하는 표면이 될 수 있는 주면 A측의 구성 섬유끼리가 바인더에 의해 강하게 접착하고 있어, 또한 표피재의 주면 A측의 구성 섬유가 수지층에 의해서 보호되고 있는 것으로, 마찰에 의한 보풀이 발생하기 어려운 등, 내마모성이 뛰어난 주면을 갖는 표피재이다.

Description

표피재{SURFACE SKIN MATERIAL}
본 발명은 천장재, 도어 트림, 대시 아우터(ダッシュアウタ―), 필러 가니쉬 등의 차량용 내장재, 파티션, 벽지 등에 사용할 수 있는 표피재에 관한다. 특히, 도어 트림, 대시 아우터, 필러 가니쉬 등, 높은 내마모성이 요구되는 차량용 내장재로서 호적(好適)하게 사용할 수 있는 표피재에 관한다.
표피재를 구성하는 재료로서, 종래, 부직포가 이용되고 있다. 또한, 표피재의 마찰에 의한 열화를 막기 위해, 표피재에 내마모성이 요구되고 있다.
그러므로, 본원 출원인은 부직포를 이용한 내마모성을 갖는 표피재로서, 니들 펀치 처리를 한 면에 바인더를 함침한 뒤, 해당 니들 펀치 처리를 한 면의 반대면에 턱(タック)이 적은 바인더를 함침시켜 이루어지는 내장용 표피재(특허문헌1)를 제안했다.
특허문헌1에 관련된 표피재는, 마찰에 의한 보풀(毛羽立ち)이 발생하기 어려운 것으로부터 내마모성을 갖고, 성형가공이 가능한 표피재였으나, 특히 높은 내마모성이 요구되는 도어 트림 등의 차량용 내장재의 표피재로서 사용하기에는 내마모성이 불충분한 것이었다. 또한, 표피재가 문질러져, 표피재의 표면에 마찰에 의한 보풀이 발생했을 때에 보풀이 모여 털공(毛玉)(필(ピル))이 생기는 일이 있는 것으로부터 내필링성이 떨어지고, 또 털공이 발생하면 표피재의 외관 품위가 손상되는 문제가 있었다. 특히 이 털공의 발생은, 인간의 손바닥 등, 비교적 부드러운 것으로 표피재가 문질러졌을 때에 발생하기 쉬운 것이었다.
일본 공개특허 특개소62-257472호 공보
본 발명은 이러한 상황 하에서 이루어진 것이며, 성형가공성이 뛰어나고, 더욱이, 보다 내마모성이 뛰어난 표피재, 및 표피재가 문질러져도 털공이 발생하기 어렵고 내필링성이 뛰어나, 외관품위가 손상되기 어려운 표피재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 청구항 1에 관련된 발명은, 「구성 섬유끼리가 바인더에 의해 접착하여 구성되어있는 베이스 매트(ベ―スマット)에서, 한쪽의 주면 A측에서 상기 바인더의 존재량이 다른 한쪽의 주면 B측보다도 많고, 또한 상기 베이스 매트에서, 상기 한쪽의 주면 A 상의 전면에 수지층을 갖는 것을 특징으로 하는, 표피재.」이다.
본 발명의 청구항 2에 관한 발명은, 「상기 베이스 매트에, 항필링섬유가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는, 청구항 1에 기재된 표피재.」이다.
본 발명의 청구항 3에 관한 발명은, 「상기 수지층에 실리콘을 포함하는 수지가 0.06g/m2 이상 포함되어 있는 것을 특징으로 하는, 청구항1 또는 2에 기재된 표피재.」이다.
본 발명의 청구항 1에 관련된 표피재는, 표피재를 구성하는 베이스 매트에서, 한쪽의 주면 A측의 바인더의 존재량이 다른 한쪽의 주면 B측보다도 많으므로, 주면 B측의 구성 섬유 쪽이 주면 A측의 구성 섬유보다도 바인더에 의해 강하게 접착되어있지 않고, 움직이기 쉽다. 그러므로, 본 발명의 청구항 1에 관한 표피재는, 사출성형(インジェクション成形) 등의 성형가공에 제공했을 때, 바인더가 적은 주면 B측이 틀의 형상에 추종(追從)하기 쉽기 때문에 성형가공성이 뛰어나다. 또한, 표피재의 인간과 접하는 표면이 될 수 있는 주면 A측의 구성 섬유끼리가 바인더에 의해 강하게 접착하고 있기 때문에, 마찰에 의한 보풀이 발생하기 어려운 등, 내마모성이 뛰어난 주면을 갖는 표피재이다.
더욱이, 본 발명의 청구항 1에 관한 표피재는, 표피재를 구성하는 베이스 매트에서, 한쪽의 주면 A 상의 전면에 수지층을 가지고 있다. 그러므로, 표피재의 주면 A측의 구성 섬유가 수지층에 의해서 보호되고 있는 것으로, 마찰에 의한 보풀이 발생하기 어려운 등, 보다 내마모성이 뛰어난 표피재이다.
따라서, 본 발명의 청구항 1에 관한 표피재는 성형가공성이 뛰어나고, 게다가, 보다 내마모성이 뛰어나다.
본 발명의 청구항 2에 관련된 표피재는, 표피재를 구성하는 베이스 매트에, 항필링섬유가 포함되어 있으므로, 표피재의 표면에 마찰에 의한 보풀이 발생하고, 보푸라기가 뭉쳐질 때에 베이스 매트의 구성 섬유가 잘리기 쉽고, 털공이 발생하기 어렵다. 그러므로, 본 발명의 청구항 2에 관한 표피재는, 내필링성이 뛰어나고, 문질러져도 외관품위가 손상되기 어려운 표피재이다.
본 발명의 청구항 3에 관한 표피재는, 표피재를 구성하는 수지층에, 실리콘을 포함하는 수지가 0.06g/m2 이상 포함되어 있으므로, 보다 마찰에 의한 보풀이 발생하기 어렵다. 그러므로, 본 발명의 청구항 3에 관한 표피재는, 내필링성이 뛰어나, 문질러져도 외관품위가 손상되기 어려운 표피재이다.
본 발명의 표피재를 구성하는 베이스 매트란, 섬유끼리가 바인더로 접착하여 구성되어있는, 직물이나 편물, 혹은 부직포 등의 시트 모양의 섬유 구조체인 것을 가르킨다. 특히, 본 발명을 구성하는 베이스 매트가 부직포 유래의 것이라면, 유연하고 틀의 형상에 대해서 추종하기 쉬운 베이스 매트이기 때문에, 성형가공성이 뛰어난 표피재를 제공할 수 있어, 바람직하다.
본 발명에서 베이스 매트의 구성 섬유는, 특별히 한정하는 것은 아니나, 예를 들면, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 아크릴 섬유, 비닐론 섬유, 레이온 섬유 등일 수 있다. 이들 중에서도, 내열성, 내광성, 방오성 등이 뛰어난 폴리에스테르섬유, 및/또는 난연성이 뛰어난 레이온 섬유를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 구성 섬유는 단섬유이어도, 심초(芯초)형이나 사이드바이사이드형이라는, 2종류 이상의 수지를 포함하는 복합섬유이어도 좋다. 예를 들면, 잠재권축(潛在捲縮)섬유(사이드바이사이드형의 복합섬유 등)을 사용하면, 열에 의해 섬유가 권축을 발현하고, 권축이 발현된 섬유를 사용하는 것으로 베이스 매트의 구조가 치밀하게 되므로 바람직하다. 더욱이, 구성 섬유의 단면은, 원형이어도, 타원이나 사각형, Y자 단면 등의 이형이어도 좋다. 게다가, 피브릴화한 섬유를 포함하고 있어도 좋다.
게다가, 베이스 매트의 구성 섬유에 항필링섬유가 포함되어 있으면, 표피재에 마찰에 의한 보풀이 발생하고, 보푸라기가 뭉쳐질 때에 베이스 매트의 구성 섬유가 잘리기 쉽고, 그 결과 털공이 발생하기 어려우므로, 내필링성이 뛰어나, 표피재가 문질러져도 외관품위가 손상되기 어려워 바람직하다. 또한, 항필링섬유란, 통상의 섬유에, 표면요철이나 공극을 형성해서 강도저하시킨 것을 말한다. 이 항필링섬유의 대표적인 것으로서는, 예를 들면, 폴리에스테르섬유를 알칼리 처리하여 부분적으로 가수 분해를 일으켜서 표면요철을 형성하고, 강도저하시킨 것이 있다.
베이스 매트의 구성 섬유에서 차지하는 항필링섬유의 중량비는, 항필링섬유가 많이 포함되면 상술한 효과가 얻기 쉬우므로, 3중량% 이상이 바람직하고, 5중량% 이상이 더 바람직하고, 10중량% 이상이 더욱더 바람직하다. 한편, 베이스 매트의 구성 섬유에서 차지하는 항필링섬유의 중량비가 너무 높으면, 표피재의 인장강도가 낮아지고, 성형가공성이 악화할 우려가 있으므로, 50중량% 이하가 바람직하고, 40중량% 이하가 더 바람직하고, 30중량% 이하가 더욱더 바람직하다.
또한, 표피재의 인간과 접하는 표면이 될 수 있는, 베이스 매트의 한쪽의 주면 A측에 항필링섬유가 포함되어 있으면, 털공이 표피재로부터 끊어지기 쉽고 표피재의 외관품위가 나빠지기 어려운 작용 효과가 얻어지므로, 베이스 매트의 한쪽의 주면 A측에 항필링섬유가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에서 「한쪽의 주면 A측에 항필링섬유가 포함되어 있다」란, 한쪽의 주면 A측의 표면을 현미경 등으로 관찰하고, 항필링섬유의 존재를 관찰할 수 있는 것을 말한다. 또한, 「주면 」이란, 베이스 매트, 표피재에서 가장 넓은 면을 말한다.
또한, 후술과 같이, 베이스 매트의 제조 시에 열압착을 행하는 경우, 내마모성을 좋게 하기 위해, 또한 선명한 프린트를 형성하기 위해, 베이스 매트의 구성 섬유로서, 건열수축률이 4% 이상(바람직하게는 4.5~20%, 더 바람직하게는 5~10%)의 폴리에스테르 연신 단섬유를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 이 「건열수축률」은, 초하중을 1.3mg으로 하고, 온도 140℃에서 10분간 방치하는 조건으로 한 것 이외는, JIS L1015(2010) 8.15b)건열치수변화율에 준하여 측정한 값을 말한다.
구성 섬유는 백색이어도, 착색되어 있어도 좋다. 구성 섬유가 착색되어 있는 경우, 섬유 자체가 안료 및/또는 염료를 구성수지 중에 함유하는 원착(原着)섬유를 사용하여도 좋으며, 안료 및/또는 염료로 착색된 섬유이어도 좋으나, 마찰에 의해서 섬유가 색이 빠지기 어렵기 때문에, 원착섬유를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 베이스 매트의 구성 섬유의 섬유 길이는 적절히 조정하나, 성형성이 뛰어난 베이스 매트가 되기 위해, 구성 섬유의 섬유 길이는 38~114mm인 것이 바람직하고, 38~76mm인 것이 더 바람직하고, 38~52mm인 것이 더욱더 바람직하다. 이 「섬유 길이」는, JIS L1015(2010) 8.4.1c)직접법(直接法)(C법)에 준하여 측정한 값을 말한다.
또한, 본 발명에서 베이스 매트의 구성 섬유의 섬도도 적절히 조정하나, 섬유가 너무 크면, 표면이 평활한 표피재인 것이 곤란하게 되고, 표면이 울퉁불퉁한 표피재는 마찰로 섬유가 걸리기 쉽기 때문에 보풀이 생기는 등, 내마모성이 나빠지는 경향이 있다. 한편으로, 섬유가 너무 가늘면, 베이스 매트 생산 시에 털공이 발생하고, 생산성이 나빠지는 경향이 있다. 따라서, 베이스 매트의 구성 섬유의 섬도는 0.2~6dtex인 것이 바람직하고, 0.8~4dtex인 것이 더 바람직하고, 1~3dtex인 것이 더욱더 바람직하다.
본 발명의 표피재는, 단일 섬유층으로부터 구성되는 베이스 매트여도 좋고, 복수의 섬유층을 적층하여 구성되는 베이스 매트여도 좋다. 복수의 섬유층을 적층하여 구성되는 베이스 매트는, 같은 섬유조성의 섬유층을 적층시켜도 좋으며, 다른 섬유조성의 섬유층을 적층시켜도 좋다. 이 중, 단일의 섬유층으로부터 구성된 베이스 매트라면, 성형가공 때에, 층간분리가 일어나지 않고 성형가공성이 뛰어난 표피재가 제공될 수 있어, 바람직하다.
본 발명의 베이스 매트는, 구성 섬유끼리가 바인더에 의해 접착하여 구성되어 있다. 구성 섬유끼리가 바인더에 의해 접착하고 있는 태양(態樣)으로서는, 예를 들면, 구성 섬유의 교점에 바인더가 부착하여, 바인더가 구성 섬유끼리를 접착시키는 태양이나 섬유간에 바인더가 존재하고, 접착하고 있는 태양 등을 들 수 있다.
본 발명에 사용하는 바인더의 종류로는, 특별한 한정 없이, 적절히 조정하는 것이나, 예를 들면, 폴리우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 혹은 폴리에스테르계 수지를 들 수 있다. 이들 중에서도, 성형 시에 적당히 연화하고, 틀에의 추종성이 뛰어나, 주름이나 미세한 요철이 발생하기 어려우므로, 아크릴계 수지(특히, 자기가교형 아크릴계 수지)인 것이 바람직하다. 아크릴계 수지 중에서도, 유리전이온도가 낮고, 부드러운 아크릴계 수지이면, 늘어나기 쉽고, 성형성이 뛰어나기 때문에 호적하다. 한편으로, 아크릴계 수지의 유리전이온도가 너무 낮으면, 바인더의 접착력은 향상하기는 하지만, 바인더수지의 파단 강도가 떨어지기 때문에, 내마모성이 떨어진다. 그러므로, 유리전이온도는, -40℃ 이상 10℃ 이하가 바람직하고, -20℃ 이상 5℃ 이하가 더 바람직하고, -10℃ 이상 5℃이하가 더욱더 바람직하다. 본 발명에서 「유리전이온도」는, 시차열분석기(DTA)에 의해 측정된 DTA 곡선에서 베이스 라인의 접선과, 유리전이에 의한 흡열영역의 급준한 하강 위치의 접선과의 교점에 접하는 온도를 말한다.
본 발명의 표피재를 구성하는 베이스 매트는, 그 한쪽의 주면 A측에서 상기 바인더의 존재량이 다른 한쪽의 주면 B측보다도 많은 것을 특징으로 한다. 본 발명에서의, 「주면 A측(또는 주면 B측)에서의 바인더의 존재량」이란, 베이스 매트 전체의 두께에 대해서 베이스 매트의 주면 A(또는 주면 B)로부터 20%의 두께까지의 영역에서의 바인더의 존재량을 의미한다. 이 구성에 의해서, 주면 A측에서, 마찰에 의한 보풀이 발생하기 어렵게 되는 등, 내마모성이 뛰어나고, 한편, 주면 A측과 비교하여 주면 B측의 구성 섬유가 바인더에 의해 강하게 접착하고 있지 않고 움직이기 쉽기 때문에, 성형가공성이 뛰어난 표피재를 제공할 수 있다.
또한, 바인더의 존재량을 확인하는 방법으로는, 예를 들면, 베이스 매트에 함유되어 있는 바인더를 카야스테인Q(カヤステインQ)(닛폰카야쿠(주)(日本化藥(株))제품) 등의 색소로 착색시켜, 베이스 매트의 두께 방향의 단면에서 바인더의 분포를 눈으로 보거나 광학현미경으로 관찰하는 것으로, 확인할 수 있다.
베이스 매트에 함유되어 있는 바인더의 존재량의 분포 태양은, 베이스 매트의 한쪽의 주면 A측에서의 상기 바인더의 존재량이 다른 한쪽의 주면 B측보다도 많으면 좋고, 적절히 조정하는 것이지만, 바인더의 존재량이 주면 A측으로부터 주면 B측에 연속적으로 감소하는 태양이라면, 베이스 매트 내부의 바인더의 존재량이 연속적으로 변화하고, 바인더의 존재량의 분포가 베이스 매트의 극히 일부에 집중하지 않는 것으로부터, 바인더가 집중하여 존재하고 있는 부분과 그 이외의 부분에 의해서 분리가 일어나기 어렵고, 내마모성과 성형가공성이 뛰어난 것으로부터, 바람직하다.
베이스 매트에 포함되는 바인더의 양이 많아지면, 보다 내마모성이 뛰어난 경향이 있기 때문에, 바인더의 양은, 2g/m2 이상이 바람직하고, 10g/m2 이상이 더 바람직하고, 15g/m2이 상이 더욱더 바람직하다. 한편으로, 베이스 매트에 포함되는 바인더의 양이 너무 많아지면, 표피재가 딱딱해져서, 성형가공성이 나빠지는 경향이 있기 때문에, 30g/m2 이하인 것이 바람직하고, 20g/m2 이하인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 표피재는, 베이스 매트의 한쪽의 주면 A 상의 전면에 수지층을 갖는 구성에 의해서, 주면 A측에서, 마찰에 의한 보풀이 발생하기 어려워지는 등, 내마모성이 뛰어나다. 또한, 본 발명의 「한쪽의 주면 A 상의 전면」이란, 베이스 매트의 한쪽의 주면 A의 바로 위로부터 베이스 매트를 봤을 때 보이는 베이스 매트의 한쪽의 주면 A전체를 가르킨다.
본 발명의 수지층은 이하의 수지에 의해 구성된 층일 수 있다. 수지의 종류로는, 상술한 바인더 수지와 동일한 수지를 들 수 있다. 예를 들면, 폴리우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 혹은 폴리에스테르계 수지를 들 수 있다. 이들 중에서도, 성형 시에 적당히 연화하고, 틀로의 추종성이 뛰어나, 주름이나 미세한 요철을 발생하기 어려운, 아크릴계 수지(특히, 자기가교형아크릴계 수지)인 것이 바람직하다. 아크릴계 수지 중에서도, 유리전이온도가 낮고, 부드러운 아크릴계 수지이면, 늘어나기 쉽고, 성형성이 뛰어나기 때문에 호적이다. 한편으로, 아크릴계 수지의 유리전이온도가 너무 낮으면, 바인더의 접착력은 향상하기는 하지만, 바인더수지의 파단강도가 떨어지기 때문에, 내마모성이 떨어진다. 따라서, 유리전이온도는, -40℃ 이상 10℃ 이하가 바람직하고, -20℃ 이상 5℃ 이하가 더 바람직하고, -10℃ 이상 5℃ 이하가 더욱더 바람직하다.
또한, 바인더에 포함되는 수지와, 수지층에 포함되는 수지의 유리전이온도의 차가 10℃ 이하이면, 성형가공의 때, 표피재에서 베이스 매트 부분과 수지층 부분의 늘어나는 쪽에 차가 나기 어려워지는 것으로, 베이스 매트와 수지층의 사이에서 층간분리가 일어나기 어렵고, 보다 성형가공성이 뛰어난 표피재를 제공할 수 있어, 바람직하다. 바인더에 포함되는 수지와, 수지층에 포함되는 수지의 유리전이온도의 차는, 5℃이하인 것이 더 바람직하고, 3℃이하인 것이 더 바람직하고, 동일 온도가 가장 바람직하다. 또한, 본 발명의 「수지층」이란, 수지만의 영역을 포함하여, 베이스 매트의 한쪽의 주면 A 위를 완전히 피복하고 있는 층을 가르킨다. 또한, 수지만의 영역은, 표피재의 두께방향의 단면을 관찰했을 때에, 필름 상의 층으로서 관찰된다. 수지층은, 수지만의 영역만으로 구성되어 있어도, 수지만의 영역에 더해, 섬유와 수지가 혼재하는 영역을 포함하여 구성되어 있어도 좋다.
표피재의 수지층의 양이 많아질수록, 보다 내마모성이 뛰어난 경향이 있기 때문에, 수지층의 양은, 5g/m2 이상이 바람직하고, 10g/m2 이상이 더 바람직하고, 15g/m2 이상이 더욱더 바람직하다. 또한, 수지층의 양이 너무 많으면, 표피재의 감촉(風合い)이나 촉감, 성형가공성을 손상시키는 경향이 있기 때문에, 20g/m2 이하인 것이 바람직하다. 또한, 표피재의 수지층의 두께가 두꺼울수록, 보다 내마모성이 우수한 경향이 있기 때문에, 수지층의 두께는, 0.001mm 이상이 바람직하고, 0.002mm 이상이 더 바람직하고, 0.004mm 이상이 더욱더 바람직하다. 또한, 수지층의 두께가 너무 두꺼우면, 표피재의 감촉이나 촉감, 성형가공성을 손상시키는 경향이 있기 때문에, 0.02mm이하인 것이 바람직하다. 수지층의 두께는, 표피재의 두께방향의 단면을 전자 현미경으로 관찰하는 것으로 측정할 수 있고, 무작위로 고른 10곳에서의 수지층의 두께의 산술평균치를 본 발명의 「수지층의 두께」로 한다.
본 발명의 표피재는, 보다 내마모성이 뛰어나도록, 또한 표피재의 의장성이 뛰어나도록, 프린트에 의한 모양이 입혀져 있어도 좋다. 프린트에 의한 모양이 선명해 지는 것, 또한 프린트의 존재에 의해 표피재의 내마모성을 향상할 수 있으므로, 프린트는 바인더의 존재량이 상대적으로 많은 베이스 매트 유래의 주면 A측에 존재하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 프린트의 태양으로는, 베이스 매트의 주면 상에 프린트가 입혀져, 그 위로부터 수지층이 프린트를 피복하고있는 태양, 또는 표피재의 주면 상(수지층이 노출하고 있는 주면 상)에 프린트가 입혀져 있는 태양인 것일 수 있으나, 프린트가 마찰에 의해서 벗겨지기 어렵도록, 베이스 매트의 주면 A 상에 프린트가 입혀져, 그 위로부터 수지층이 프린트를 피복하고있는 태양이 바람직하다.
본 발명의 표피재의 프린트 무늬는 특별히 한정하는 것은 아니나, 예를 들면, 특개 2012-179985호 공보에 개시되어있는 것과 같이, 색차가 서서히 변화하는 듯한 프린트 무늬, 실용신안등록 제3072493호에 개시되어 있는 것과 같은, 입체 모양을 갖는 프린트 무늬일 수 있다. 또한, 프린트는 1종류이어도, 2종류이상이어도 좋다.
본 발명의 표피재에 입힌 프린트의 구성은 적당히 조제하나, 그 종류로는, 상술의 바인더수지와 동일한 수지, 예를 들면, 폴리우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 혹은 폴리에스테르계 수지 등의 수지 등으로 구성할 수 있다. 또한, 프린트는 안료를 포함하고 있어도 좋고, 안료의 색이나 종류 및 양은 적절히 조정할 수 있다.
프린트에 포함되는 수지의 양이 많아지면, 보다 내마모성이 뛰어난 표피재가 되는 경향이 있기 때문에, 프린트에 포함되는 수지의 양은, 3g/m2 이상이 바람직하고, 5g/m2 이상이 더 바람직하고, 9g/m2 이상이 더욱더 바람직하다. 또한, 프린트에 포함되는 수지의 양이 너무 많으면, 프린트에 의한 모양의 선명함이나, 성형가공성을 헤치는 경향이 있기 때문에, 20g/m2이하인 것이 바람직하다.
바인더, 수지층, 프린트는 상술한 수지에 더해서, 기능성 재료를 포함하고 있을 수 있다. 예를 들면, 안료를 포함하고 있는 것에 의해서, 표피재를 착색할 수 있기 때문에, 표피재의 의장성이 향상된다. 또한, 실리콘을 포함하는 수지 또는 불소를 포함한 수지 등의 발수성 수지를 포함하고 있는 것으로 인해서 표피재가 더러워지기 어려워짐과 함께, 내마모성을 향상할 수 있다. 더욱이, 난연제, 항균제, 소취제, VOC발생억제제, 무기분체 등의 무기화합물 등을 포함시키는 것으로 인해, 각종 기능을 표피재에 부여할 수 있다.
특히, 수지층에 실리콘을 포함하는 수지를 0.06g/m2 이상 포함하고 있으면, 표피재의 내마모성을 보다 향상할 수 있고, 표피재에 마찰에 의한 보풀이 발생하기 어렵고, 결과로서 보풀이 모여 털공이 발생하기 어렵고 내필링성이 뛰어나, 문질러져도 외관품위가 손상되기 어려운 표피재이다. 상술한 효과가 더 발휘되는 것으로부터, 수지층에 포함되는 실리콘을 포함하는 수지는 0.1g/m2 이상이 더 바람직하고, 0.15g/m2 이상이 더욱더 바람직하다. 한편으로, 수지층에 2g/m2를 넘는 양의 실리콘을 포함하는 수지가 포함되어있어도, 내마모성 및 내필링성이 향상되지 않고, 또한, 표피재 표면의 터치감이 오일 질이 되는 경향이 있으므로, 수지층에 포함되는 실리콘을 포함하는 수지는 2g/m2 이하인 것이 바람직하다.
이 실리콘은 주사슬에 실록산 결합(Si-O-Si결합)에 의한 골격을 갖는 고분자화합물이며, 측쇄에 유기기가 도입되어 있어도 좋다. 예를 들면, 메틸기 또는 페닐기만을 도입한 스트레이트 실리콘이어도, 아미노기, 아미도기, 카르복실기, 플루오로알킬기, 폴리에테르기, 에폭시기, 아랄킬기 등으로 변성된 변성실리콘이어도 사용할 수 있다. 또한, 실리콘의 태양은 특별히 한정하는 것은 아니며, 오일형, 분말형, 에멀젼형일 수 있다. 이들 중에서도 에멀젼형 실리콘은 아크릴계 수지 등의 바인더수지와 병용할 수 있기 때문에 호적하다. 이 호적인 에멀젼형의 예로서, 디메틸실리콘, 아미노변성실리콘, 에폭시변성실리콘, 친수성폴리에테르변성실리콘 등을 들 수 있다. 또한, 실리콘 자신이 자기 가교하는 실리콘수지, 아크릴 등과 실리콘이 공중합한 실리콘 공중합 수지이어도 좋다
본 발명의 표피재의 목부(目付)나 두께는, 사용 용도, 요구되는 강도 등에 따라서 적절히 조정하나, 표피재의 목부가 너무 가벼우면 성형 시에 표피재가 갈라지는 경우가 있으므로 성형가공성이 악화하고, 또 목부가 너무 무거우면 성형에 큰 외력이 필요해지고, 성형가공성이 악화하므로, 목부는 140~260g/m2인 것이 바람직하고, 150~250g/m2인 것이 더 바람직하고, 160~250g/m2인 것이 더욱더 바람직하다. 또한, 표피재의 두께가 너무 얇으면 성형가공성이 나빠지고, 너무 두꺼우면 취급하기 어려워지므로, 두께는 1~2mm인 것이 바람직하고, 1.5~1.8mm인 것이 더 바람직하고, 1.5~1.6mm인 것이 더욱더 바람직하다. 또한, 본 발명에서 표피재나 베이스 매트, 실시예에 기재된 니들 펀치 부직포의 「두께」는 100g/5cm2 하중 시의 2개의 주면 사이의 길이의 값을 말하고, 무작위로 선택한 10곳에서의 두께의 산술평균치를 의미한다.
본 발명의 표피재의 20% 모듈러스(モジュラス)는, 사용용도에 의해서 적절히 조정하나, 섬유의 배향성으로부터 횡방향에 비해 값이 높아지기 쉬운 종방향의 20% 모듈러스가 너무 높으면, 성형가공성이 나빠지는 경향이 있기 때문에, 종방향의 20% 모듈러스는 90N/3cm 폭 이하가 바람직하고, 80N/3cm 폭 이하가 더 바람직하고, 70N/3cm 폭 이하가 더욱더 바람직하다. 또한, 20% 모듈러스가 너무 낮으면 섬유끼리의 슬립(絡合)이 불충분하며, 성형가공성이나 내마모성이 나빠지므로, 종방향의 20% 모듈러스의 하한은, 50N/3cm인 것이 바람직하다. 또한, 종방향과 횡방향의 20% 모듈러스 비는, 성형가공 할 때에, 틀로의 조절(セット)이 하기 쉽게 되고, 성형가공성이 뛰어나므로, 종/횡에서 3/2~3/1인 것이 바람직하다. 본 발명에서의 「종방향」이란, 부직포 생산시에서의 생산방향(흐름 방향)을 말하고, 「횡방향」이란, 종방향에 직교하는 방법, 즉 폭 방향을 말한다.
다음으로, 본 발명의 표피재의 제조방법에 대해서, 예시하여 설명한다.
우선, 상술한 섬유를 사용해서, 직물, 편물, 부직포 등의 섬유구조체를 제조한다. 섬유구조체의 제조방법에 대해서는 특별히 한정하는 것은 아니나, 섬유구조체가 직물이나 편물인 경우, 상술한 섬유를 짜는 혹은 엮는 것으로 제조할 수 있다. 섬유구조체가 부직포인 경우, 예를 들면, 상술한 섬유를 카드(カ―ド) 장치나 에어레이(エアレイ)장치 등에 제공하는 것으로 섬유를 얽는 건식법, 섬유를 용매에 분산시켜 시트상으로 뜬 섬유를 얽는 습식법, 직접방사법[멜트블로운(メルトブロ―)법, 스판본드법, 정전방사법, 방사 원액과 기체 흐름을 평행하게 토출하여 방사하는 방법(예를 들면, 특개2009-287138호 공보에 개시된 방법 등)을 이용하여, 섬유의 방사를 행함과 동시에 이를 포집하는 방법]등에 의해서 제조 할 수 있으나, 성형가공성이 뛰어나도록, 어느 정도의 부피가 있는 쪽이 바람직하므로, 카드장치나 에어레이 장치 등에 제공하는 것으로 섬유를 얽는 건식법을 채용하는 것이 바람직하다.
베이스 매트의 구성 섬유에 항필링섬유가 포함되어 있는 표피재를 제조하는 경우에는, 예를 들면, 항필링섬유와 그 이외의 구성 섬유를 혼합하여, 섬유구조체로 할 수도 있고, 혹은, 항필링섬유를 포함하는 1이상의 섬유층과 항필링섬유를 포함하지 않는 1이상의 섬유층을 겹쳐, 예를 들면, 슬립, 접착, 융착 등에 의해 일체화하는 것에 의해 섬유구조체를 제조할 수 있다.
상술과 같이 형성한 섬유구조체는 다루기 쉽도록, 수류 또는 니들에 의해 슬립하는 것이 바람직하다. 특히, 두께를 훼손하지 않고, 결과로서 성형가공성을 훼손하지 않도록, 니들에 의해서 슬립하는 것이 바람직하다. 호적인 니들 슬립조건은 특별히 한정하는 것은 아니나, 침밀도 300~1000개/cm2로 슬립하는 것이 바람직하고, 300~600개/cm2로 슬립하는 것이 더 바람직하다.
또한, 필요에 따라서, 섬유구조체형성 후, 구성 섬유끼리를 바인더에 의해 접착하기 전에 열압착하여도 좋다. 또한, 이 「열압착」이란, 섬유가 용융 또는 가소화변형해서 접착한 상태인 것을 의미하는 것은 아니며, 열과 압력에 의해서 섬유 사이 공극이 작아지고, 섬유끼리가 고밀도로 밀착한 상태인 것을 의미한다. 특히, 섬유구조체가 상술한 것과 같은 건열수축률이 4% 이상의 폴리에스테르 연신 단섬유를 포함하고 있는 경우에는, 열압착했을 때에, 미시적으로, 약간 수축하고, 표면이 평활해지고, 마찰로 섬유가 걸리기 어렵게 되는 것으로부터 내마모성이 뛰어나고, 또 프린트를 입힐 때에 선명한 프린트가 형성될 수 있는 것으로부터, 구성 섬유 끼리를 바인더에 의해 접착시키기 전에 열압착하는 것이 바람직하다.
이러한 건열수축률이 4% 이상의 폴리에스테르 연신 섬유는, 예를 들면, 섬유를 제조할 때의 열 조절 시에 온도를 적절히 조정하는 것에 의해서, 건열수축률을 4% 이상으로 할 수 있다. 구체적으로는, 섬유를 연신한 뒤, 폴리에스테르의 유리전이온도 이상, 즉, 온도70℃ 이상으로 열 조절하는 것에 의해 건열수축률을 4% 이상으로 할 수 있다.
이어서, 섬유구조체의 한쪽의 주면 A측으로부터 바인더 수지액을, 거품생성함침(泡立て含浸), 코팅, 또는 스프레이 등의 방법에 의해서 부여한 후, 건조시키는 것에 의해, 섬유구조체의 구성 섬유 끼리를 바인더에 의해 접착시켜, 한쪽의 주면 A측에서 바인더의 존재량이 다른 한쪽의 주면 B측보다도 많은 베이스 매트를 제조한다.
한쪽의 주면 A측에서의 바인더의 존재량이 다른 한쪽의 주면 B측보다도 많은 베이스 매트의 제조방법은 적절히 선택하나, 섬유구조체의 한쪽의 주면 측으로부터 폼 웨이트(フォ―ムウエイト)가 90~150g/L의 거품을 낸 바인더액을 함침하고, 롤 간의 간격을 조정한 2개의 롤러에 통과하여, 제조할 수 있다. 이 때, 바인더를 부여한 측이 주면 A측이 된다. 또한, 「폼 웨이트」란, 부피 1L 당 거품을 낸 바인더의 중량(g)을 가르킨다. 폼 웨이트가 너무 가벼운 거품을 낸 바인더액을 사용하면, 섬유구조체 내부에 바인더가 침투하기 어려운 경향이 있고, 폼 웨이트가 너무 무거운 거품을 낸 바인더액을 사용하면, 섬유구조체 내부 전체에 바인더가 침투하기 쉬운 경향이 있고, 한쪽의 주면 A측에서의 바인더의 존재량이 다른 한쪽의 주면 B측보다도 많은 베이스 매트가 제조될 수 없는 우려가 있다. 그러므로, 섬유구조체에 도포하는 거품을 낸 바인더액의 폼 웨이트은, 100~130g/L인 것을 채용하는 것이 더 바람직하다.
바인더를 섬유구조체에 부여한 후, 바인더액으로부터 분산매/용매를 제거한다. 분산매/용매의 제거 방법으로는 적당히 조제하나, 예를 들면, 건조기로 가열하는 것으로 분산매/용매를 제거할 수 있다. 건조기의 종류는 특별히 한정하는 것은 아니나, 건조에 의한 수축을 억제하기 위해서, 캔 건조기(キャンドライヤ―)나 텐타핀(テンタ―ピン) 부착 건조기가 바람직하다.
마지막으로, 베이스 매트의 주면 A 상의 전면에 수지층을 구성하는 수지의 분산액/용액인 수지층 도포액을 도포하여 수지층을 형성하는 것으로, 표피재를 제조한다. 수지층에 실리콘을 포함하는 수지가 0.06g/m2 이상 포함되어 있는 표피재를 제조하는 경우에는, 상기 수지층 도포액에 실리콘을 포함하는 수지를 첨가할 수 있다. 수지층 도포액의 도포방법은, 특별히 한정하는 것은 아니나, 예를 들면 통상(筒狀) 실크 스크린과 같이, 전면에 관통공이 열린 실린더를 준비하고, 이 실린더의 관통공을 통해서, 수지층 도포액을 주면 A상에 도포하고, 도포한 수지층 도포액으로부터 분산매/용매를 제거한다. 분산매/용매의 제거방법으로는 적절히 조제하나, 예를 들면, 표피재의 표면에 접촉하지 않는 플로팅 건조기나 텐타핀 부착 건조기로 가열하고 표피재를 건조시키는 것으로 분산매/용매를 제거할 수 있다.
또한, 표피재에 프린트를 입히는 경우는, 베이스 매트의 주면 상, 또는 수지층의 면 상에 프린트처리를 행할 수 있다. 또한, 프린트의 배치는, 특별히 한정하는 것은 아니나, 종래로부터 공지의 방법에 의해 실시할 수 있다. 예를 들면, 소망하는 모양에 대응하는 개구를 갖는 실린더를 준비하고, 이 실린더를 통해서 프린트액을 프린트하고, 건조하여 프린트를 배치할 수 있다. 또한, 2종류 이상의 프린트 수지를 배치하는 경우에는, 상술한 조작을 반복하는 것에 의해서 배치할 수 있다. 프린트에 의한 모양이 선명해지므로, 또 프린트가 한쪽의 주면의 일부를 피복하고, 표피재의 내마모성을 뛰어난 것으로 할 수 있는 것으로부터, 프린트는 바인더의 존재량이 상대적으로 많은 주면 A측에 도포하는 것이 바람직하다. 더욱이, 프린트가 마찰에 의해서 벗겨지기 어렵게 하기 위해, 프린트는 베이스 매트의 주면 상에 입히고, 그 위로부터 수지층에 의해서 프린트를 피복시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 표피재는, 차량용 내장재 등의 표피재로서 사용할 수 있다. 성형가공방법으로는, 특별히 한정하는 것은 아니나, 예를들면 표피재를 틀에 끼워, 우레탄 수지나 유리시트와 함께 압력이나 열을 거는 성형방법이나, 표피재를 틀에 끼워, 표피재와 틀의 사이에 수지를 부어 넣고, 압력이나 열을 거는 사출성형 등의 방법을 취할 수 있다.
또한, 이 표피재는 각종 용도에 적용할 수 있도록, 표피재에 다른 편물이나 직물, 부직포를 적층시키거나, 표피재를 잘라내거나 하는 이차가공에 제공할 수도 있다.
이하에, 본 발명의 실시예를 기재하나, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(니들 펀치 부직포 A의 조제)
원착 폴리에스테르 섬유(섬도: 2.2dtex, 섬유 길이: 38mm, 색: 회색)를 100mass% 사용하여 카드기에 의해 개섬(開纖)하여 섬유 웹을 형성한 후, 한쪽 면에서 침밀도 400개(本)/cm2로 니들 펀치 처리를 행했다. 그 후, 온도170℃, 롤 간격 0.4mm의 열 카렌다 롤(カレンダ―ロ―ル) 사이에 공급하고, 니들 펀치 처리를 행한 섬유 웹을 열압착하는 것으로, 니들 펀치 부직포 A를 제조하였다(목부: 140g/m2, 두께: 1.2mm).
(니들 펀치 부직포 B의 조제)
목부 및 두께가 다른 것을 제외하고는, 니들 펀치 부직포 A와 동일하게 하여, 니들 펀치 부직포 B를 제조하였다(목부: 180g/m2, 두께: 1.5mm).
(니들 펀치 부직포C의 조제)
원착 폴리에스테르 섬유(섬도: 2.2dtex, 섬유 길이: 38mm, 색: 회색)를 100mass% 이용하여, 카드기에 의해 개섬하고 섬유웹을 형성하였다. 다음으로, 이 섬유웹에, 상기 섬유웹과는 별도로 항필링섬유(섬도: 2.2dtex, 섬유 길이: 51mm, 색: 회색)100mass%로 이루어지는 섬유웹을 중첩시킨 후, 항필링섬유로 이루어지는 섬유웹을 중첩시킨 면의 반대면으로부터 침밀도 400개/cm2으로 니들 펀치 처리를 행하였다. 그 후, 온도170℃, 롤 간격0.4mm의 열카렌다 롤 사이에 공급하고, 니들 펀치 처리를 행한 섬유웹을 열압착하는 것으로, 니들 펀치 부직포 C를 제조하였다(목부: 180g/m2, 두께: 1.5mm). 또한, 니들 펀치 부직포C의 전 중량에서 차지하는 항필링섬유의 비율은 25중량%였다.
(바인더액 A의 조제)
다음의 비율로 배합한, 바인더 분산액을 조제하였다.
(1)아크릴계 바인더액(유리전이온도: -5℃)···15중량부
(2)카르복시메틸셀룰로오스계 증점제···0.2중량부
(3)계면활성제···0.2중량부
(4)암모니아수···0.1중량부
(5)물···84.5중량부
얻어진 분산액을 거품내어, 바인더액 A를 조제하였다. 바인더액 A의 폼 웨이트는, 120g/L였다.
(바인더액 B의 조제)
다음의 비율로 배합한, 바인더분산액을 조제하였다.
(1)아크릴계 바인더액(유리전이온도: -5℃)···8중량부
(2)카르복시메틸셀룰로오스계 증점제···0.2중량부
(3)계면활성제···0.2중량부
(4)암모니아수···0.1중량부
(5)물···91.5중량부
얻어진 분산액을 거품내어, 바인더액 B를 조제하였다. 바인더액 B의 폼 웨이트는 200g/L였다.
(프린트액 A의 조제)
다음의 비율로 배합한, 프린트액 A를 조제하였다.
(1)카르복시비닐폴리머계 증점제···0.36중량부
(2)디메틸실록산계 소포제액···0.5중량부
(3)아크릴계 바인더액(유리전이온도: -40℃)···18중량부
(4)아크릴계 증점제···0.28중량부
(5)암모니아수···1중량부
(6)물···79.62중량부
(7)검은안료···0.24중량부
(프린트액 B의 조제)
다음의 비율로 배합한, 프린트액 B를 조제하였다.
(1)카르복시비닐폴리머계 증점제···0.36중량부
(2)디메틸실록산계 소포제액···0.5중량부
(3)아크릴계 바인더액(유리전이온도: -40℃)···12.3중량부
(4)아크릴계 증점제···0.28중량부
(5)암모니아수···1중량부
(6)물···83.38중량부
(7)검은안료···0.18중량부
(8)변성디메틸실록산수지분산액···2중량부
(수지층 도포액 A의 조제)
다음의 비율로 배합한, 수지층 도포액 A를 조제하였다. 또한, 암모니아수 이외의 재료를 첨가하고, 충분히 교반한 후, 교반하면서 암모니아수를 적하하고 B형 점도계 20rpm의 조건으로 9000~11000cp의 점도로 조정하는 것으로, 수지층 도포액 A를 조제하였다.
(1)카르복시비닐폴리머계 증점제···0.36중량부
(2)디메틸실록산계 소포제액···1.6중량부
(3)아크릴계 바인더액(유리전이온도: -5℃)···7.5중량부
(4)아크릴계 증점제···1중량부
(5)암모니아수···1중량부
(6)물···88.54중량부
(수지층 도포액 B의 조제)
다음의 비율로 배합한, 수지층 도포액 B를 조제하였다. 또한, 암모니아수 이외의 재료를 첨가하고, 충분히 교반한 후, 교반하면서 암모니아수를 적하하고 B형 점도계 20rpm의 조건으로 9000~11000cp의 점도로 조정하는 것으로, 수지층 도포액 B를 조제하였다.
(1)카르복시비닐폴리머계 증점제···0.36중량부
(2)디메틸실록산계 소포제액···1.6중량부
(3)아크릴계 바인더액(유리전이온도: -5℃)···7.5중량부
(4)아크릴계계점제···1중량부
(5)암모니아수···1중량부
(6)물···88.04중량부
(7)변성디메틸실록산 수지 분산액···0.5중량부
[실시예 1]
니들 펀치 부직포 A의 한쪽의 주면에 거품을 낸 상기 바인더액 A를 도포하고, 침투시켜, 롤 간의 간격 0.3mm의 2개의 롤러 사이로 니들 펀치 부직포를 통과시켜 상기 바인더액 A를 주면 A측으로부터 B측으로 향해서 침투시켰다. 그 후, 온도 160℃의 캔건조기로 건조하고, 베이스 매트(목부: 155g/m2, 두께: 1.2mm)를 조제하였다(바인더액을 도포한 측을 주면 A측이라 하고, 주면 A측의 반대면을 주면 B측이라 한다). 또한, 베이스 매트의 단면을 카야스테인Q(닛폰카야쿠(주) 제품)로 염색하고, 바인더의 존재량을 광학 현미경으로 확인한 결과, 주면 A측 쪽이 주면 B측보다도 많은 바인더가 존재하고있고, 주면 A측으로부터 주면 B측으로 향해서 바인더양이 연속적으로 감소하는 태양이었다.
이어서, 상기 베이스 매트의 주면 A측에, 수지층을 형성하기 위해 상기 수지층 도포액 A를 주면 A 전면에 균일하게 도포하였다. 상기 수지층 도포액 A를 도포한 후, 온도 160℃의 건조기장치에 제공하고, 건조시키는 것으로, 표피재를 조제하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일하게 베이스 매트를 조제하고, 주면 A측에, 실린더를 이용해서 프린트액 A를 프린트하여, 베이스 매트의 폭 방향으로부터의 각도30°로 오른쪽 대각선 위 방향으로 향하여 직선상으로 늘어나는 제 1프린트 영역(선 폭 : 0.3mm, 선 간격: 1mm)을 형성하고, 별도의 실린더를 이용해서 프린트액 B를 프린트하여, 베이스 매트의 폭 방향으로부터의 각도 -30°로 오른쪽 대각선 아래 방향으로 향하여 직선상으로 늘어나는 제 2프린트 영역(선 폭 : 0.3mm, 선간격: 1mm)을 형성하였다. 그 후, 온도160℃의 건조기로 건조시켰다. 프린트 A의 도포량은 9g/m2, 프린트 B의 도포량은 6g/m2이었다.
이어서, 프린트가 존재하고 있는 베이스 매트의 주면 A측에, 실시예 1과 동일하게, 상기 수지층 도포액 A를 주면 A 전면에 균일하게 도포하였다. 상기 수지층 도포액 A를 도포한 후, 온도160℃의 건조기장치에 제공하고, 건조시키는 것으로, 표피재를 조제하였다.
[실시예 3]
니들 펀치 부직포 B의 한쪽의 주면에 거품을 낸 상기 바인더액 A를 도포하고, 침투시켜, 롤 간 간격 0.25mm의 2개의 롤러사이로 니들 펀치 부직포를 통과시켜 상기 바인더액 A를 주면 A측으로부터 B측으로 향해서 침투시켰다. 그 후, 온도160℃의 캔건조기로 건조하고, 베이스 매트(목부: 185g/m2, 두께: 1.5mm)를 제조하였다.
다음으로, 프린트 A의 도포량이 4g/m2, 프린트 B의 도포량이 5g/m2이었던 것 이외에는, 실시예 2와 같은 방법으로 표피재를 조제하였다.
[실시예 4]
니들 펀치 부직포 C를 이용, 니들 펀치 부직포 C의, 항필링섬유로부터 구성된 섬유웹을 겹친 측의 주면에 거품을 낸 바인더액 A를 도포하고 침투시켜서 베이스 매트를 조제하였다. 상기 베이스 매트의 주면 A측에 항필링섬유가 포함되어 있었다. 그 후, 실시예 3과 같은 방법으로 표피재를 조제하였다.
[실시예 5]
수지층 도포액 A 대신에 수지층 도포액 B를 이용한 것 이외에는, 실시예 3과 같은 방법으로 표피재를 조제하였다.
[실시예 6]
수지층 도포액 A 대신에 수지층 도포액 B를 이용한 것을 제외하고는, 실시예 4와 같은 방법으로 베이스 매트를 조제하였다. 상기 베이스 매트의 주면 A측에 항필링섬유가 포함되어 있었다. 그 후, 실시예 4와 같은 방법으로 표피재를 조제하였다.
[비교예 1]
수지층 도포액을 도포하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 수지층이 존재하지않는 베이스 매트를 조제하였다.
[비교예 2]
수지층 도포액을 도포하지 않은 것, 바인더액 A를 도포하고, 침투시킨 뒤, 롤 간의 간격10mm의 2개의 롤러사이로 니들 펀치 부직포를 통과시켜, 바인더액 A의 도포량이 50g/m2로 한 것 이외에는, 실시예1과 동일하게하여, 수지층이 존재하지않는 베이스 매트(목부: 190g/m2, 두께: 1.4mm)를 조제하였다. 또한, 베이스 매트의 단면을 카야스테인Q(日本化藥(株)製)로 염색하고, 바인더의 존재량을 광학 현미경으로 확인한 결과, 주면 A측의 쪽이 주면 B측보다도 많은 바인더가 존재하고있고, 주면 A측으로부터 주면 B측에 향하여 바인더양이 연속적으로 감소하는 태양이었다.
[비교예 3]
수지층 도포액을 도포하지 않은 것 이외에는, 실시예 2와 같은 방법을 이용해서, 베이스 매트의 주면 A 상에 수지층이 존재하지 않고, 대신에 베이스 매트의 주면 A상에 프린트를 갖고, 수지층을 전체가 아닌 부분적으로 갖는 표피재와 같은 태양의, 프린트를 포함하는 베이스 매트를 조제하였다.
[비교예 4]
베이스 매트의 주면 B측으로부터, 실린더를 이용해서, 상기 수지층 도포액을 전면에 균일하게 도포한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게하여, 표피재를 조제하였다. 또한, 베이스 매트의 단면을 카야스테인Q(닛폰카야쿠(주) 제품)으로 염색하고, 바인더의 존재량을 광학 현미경으로 확인한 결과, 주면 A측의 쪽이 주면 B측보다도 많은 바인더가 존재하고있고, 주면 A측으로부터 주면 B측을 향하여 바인더양이 연속적으로 감소하는 태양이었다.
[비교예 5]
니들 펀치 부직포에 거품을 낸 상기 바인더액 B를 도포하고, 부직포 전체에 바인더를 침투시켰다. 그 후, 온도 160℃의 캔건조기로 건조하고, 베이스 매트를 조제하였다(실시예 1과 같이, 바인더액을 도포한 측을 주면 A측으로하고, 주면 A측의 반대면을 주면 B측으로 한다). 또한, 베이스 매트의 단면을 카야스테인으로 염색하고, 바인더의 존재량을 광학 현미경으로 확인한 결과, 주면 A측과 주면 B측의 바인더의 존재량은 동일하였다.
이어서, 실시예 1과 동일하게, 상기 수지층 도포액을 주면 A측으로부터 도포하고, 건조시키는 것으로, 표피재를 조제하였다.
실시예, 비교예의 표피재 또는 베이스 매트의 부직포목부, 바인더양, 프린트양, 수지층의 수지양, 표피재 또는 베이스 매트의 목부, 표피재 또는 베이스 매트의 두께를 표 1에, 수지층의 위치, 수지층의 실리콘양, 수지층의 두께, 바인더의 분포를 표 2에 나타낸다. 또한, 이하의 방법으로 실시예, 비교예의 표피재 또는 베이스 매트를 평가하였다.
(표피재 또는 베이스 매트의 평가)
(1) 20% 모듈러스 강도의 측정
(i)표피재 또는 베이스 매트로부터, 폭 30mm, 길이 200mm의 직사각형(長方形狀) 시료를 종, 횡방향으로 3장씩 채취하였다.
(ii)상기 시료를 인장강도시험기(오리엔테크(オリエンテック) 제품, 텐시론(テンシロン)UTM-III-100)의 척(チャック) 사이(거리: 100mm)에 고정한 후, 인장 속도 200mm/분으로 끌어당겨, 척(チャック) 사이 거리가 120mm(20%신장)가 된 때의 응력치(應力値)를 읽었다.
(iii)3장의 시료에 대해서 상기 응력을 각각 측정하고, 그 산술평균치를 종, 횡방향의 20% 모듈러스강도로 하였다.
(2) 표피재 또는 베이스 매트의 성능 평가 방법
·내마모성 평가 방법
학진형(學振型) 마찰시험기((주)다이에이카가쿠세이키제작소((株)大榮科學精器製作所) 제품, RT-200)에 3cm×25cm로 잘라낸 표피재 또는 베이스 매트를 고정하고, 표피재의 경우는 수지층을 갖는 측(실시예 1~3, 비교예 5는 주면 A측, 비교예 4는 주면 B측), 베이스 매트의 경우는 주면 A측 또는 프린트를 갖는 측에, 면 지퍼(ファスナ―)(수컷(オス)형, 쿠라레 파스트닝(주)(クラレファスニング(株)), 봉제용 A 후크, 폴리에스테르100%)를 배치한 마찰자(2cm×2.5cm)에 1kg의 하중을 걸어 표피재 또는 베이스 매트의 위의 3cm×10cm의 영역 A를 20 왕복(60 왕복/분)시키는 것에 의해 표피재 또는 베이스 매트의 주면을 문질렀다.
그 후, 문지른 후의 표피재 또는 베이스 매트의 영역 A의 장변의 양단 2.5cm씩을 제외한 3cm×5cm의 영역 B의 표면상태를 관찰하고, 내마모성에 대해서, 다음의 기준에 따라서 평가하였다.
(내마모성의 평가 기준)
5: 변화가 없는 것
4: 부분적으로 보풀을 확인할 수 있고, 보풀 높이가 0mm이상 5mm이하. 베이스 매트의 색이 목시로 확인할 수 있다.
3: 전체적으로 보풀을 확인할 수 있고, 보풀 높이가 0mm이상 5mm이하. 베이스 매트의 색이 목시로 확인할 수 있다.
2: 전체적으로 보풀을 확인할 수 있고, 보풀 높이가 5mm를 넘고 10mm이하. 베이스 매트의 색이 목시로 확인할 수 있다.
1: 전체적으로 보풀을 확인할 수 있고, 보풀 높이가 5mm를 넘고 10mm이하. 베이스 매트의 색이 보풀에 의해 목시로 확인할 수 없다.
또한, 상술한 내마모성의 평가기준에서 3 이상을 만족시킨 것 만을, 후술의 성형가공성평가를 행하였다. 실시예·비교예의 중 내마모성의 평가기준을 만족시킨 것은, 실시예 1~6, 비교예 5의 표피재였다.
·내필링성 평가 방법
내마모성 평가에서 이용한 장치와 같은 장치에 3cm×25cm로 잘라낸 표피재 또는 베이스 매트를 고정하고, 표피재의 경우는 수지층을 갖는 측(실시예 1~3, 비교예 5는 주면 A측, 비교예 4는 주면 B측), 베이스 매트의 경우는 주면 A측 또는 프린트를 갖는 측에, 쇼어C경도 40의 EPDM 고무를 배치한 마찰자(2cm×2.5cm)에 1kg의 하중을 걸어서 표피재 또는 베이스 매트의 위의 3cm×10cm의 영역 A를 90 왕복(60 왕복/분)시키는 것에 의해 표피재 또는 베이스 매트의 주면을 문질렀다.
그 후, 문지른 후의 표피재 또는 베이스 매트의 영역 A의 장변의 양단 2.5cm 씩을 제외한 3cm×5cm의 영역 B의 표면상태를 관찰하고, 내필링성에 대해서 다음의 기준에 따라서 평가하였다.
(내필링성의 평가 기준)
5: 표피재 또는 베이스 매트의 표면에 털공이 전혀 없다, 또는 장변 1mm 미만의 털공이 1cm2 당 1개 미만이다.
4: 장변 1mm 미만의 털공이 1cm2 당 1개 이상 4개 미만이다.
3: 장변 1mm 미만의 털공이 1cm2 당 4개 이상 8개 미만이다.
2: 장변 1mm 미만의 털공이 1cm2 당 8개 이상 12개 미만이다.
1: 장변 1mm 미만의 털공이 1cm2 당 12개 이상, 또는 장변 1mm 이상의 털공이 존재한다.
또한, 본 평가방법에 있어서, 쇼어C경도 40의 EPDM 고무를 사용한 이유로는, 털공이 발생하기 쉬워, 인간의 손바닥 등의 비교적 부드러운 것으로 문질러졌을 때의 내필링성 평가를 행할 수 있기 때문이다.
·성형가공성 평가 방법
전자동사출성형기(우베흥산기계(주)(宇部興産機械(株)) 제품, UBE MAX MB450-IV-I13 1.6.5B)를 이용해서 사출 성형을 행하였다.
금형중앙부근에 패임(종: 4cm, 횡: 8cm, 깊이: 1cm)이 설치된 성형용 금형(종: 19cm, 횡: 31cm)에, 표피재를 핀으로 고정하여 세트한 후, 금형간격을 5mm로 설정하여 폴리프로필렌 용융수지를 표피재의 수지층을 갖지 않는 측에 사출하고, 그 후 약 5톤의 압력으로 30초간 프레스를 행하고, 사출성형을 실시하고, 성형물을 만들었다. 성형물을 실온까지 냉각 후, 성형물에서 표피재 유래의 수지층을 갖는 측의 표면상태를 관찰하고, 표피재의 성형가공성에 대해서, 다음의 기준에 따라서 평가하였다.
(성형가공성의 평가 기준)
○: 성형물이 전혀 갈라지지 않고, 성형가공성이 좋았다
×: 성형물에 갈라짐이 생기고, 성형가공성이 나빴다
-: 내마모성의 평가기준에서 3 이상을 만족시키지 못했기 때문에, 성형가공성의 평가를 행하지 않았다
이상의 결과를 토대로하여, 표피재의 성능에 대해서 종합평가를 행하였다.
(종합평가의 기준)
○: 내마모성, 성형가공성의 양쪽이 우수하였다
×: 내마모성, 성형가공성의 양쪽이 우수하지 못하였다
평가결과를 표 3에 나타냈다.
니들 펀치 부직포 부직포 목부
(g/m2)		 바인더 량
(g/m2)		 프린트 A 량
(g/m2)		 프린트 B량
(g/m2)		 수지층의 수지량
(g/m2)		 수지층 도포액 ※표피재 목부
(g/m2)		 ※표피재 두꼐
(mm)
실시예 1 A 140 15 0 0 10 A 165 1.2
실시예 2 A 140 15 9 6 10 A 180 1.2
실시예 3 B 180 5 4 5 10 A 204 1.5
실시예 4 C 180 5 4 5 10 A 204 1.5
실시예 5 B 180 5 4 5 10 B 204 1.5
실시예 6 C 180 5 4 5 10 B 204 1.5
비교예 1 A 140 15 0 0 0 없음 155 1.2
비교예 2 A 140 50 0 0 0 없음 190 1.4
비교예 3 A 140 15 9 6 0 없음 170 1.2
비교예 4 A 140 15 0 0 10 A 165 1.2
비교예 5 A 140 15 0 0 10 A 165 1.2
※비교예 1~3은, 각각 베이스 매트의 목부·베이스 매트의 두께를 가르킨다.
수지층 수지층의 실리콘 양 (g/m2) 수지층 두께 (mm) 바인더 분포
실시예 1 주면 A측 0.057 0.015 주면 A측이 많음
실시예 2 주면 A측 0.057 0.015 주면 A측이 많음
실시예 3 주면 A측 0.057 0.015 주면 A측이 많음
실시예 4 주면 A측 0.057 0.015 주면 A측이 많음
실시예 5 주면 A측 0.19 0.015 주면 A측이 많음
실시예 6 주면 A측 0.19 0.015 주면 A측이 많음
비교예 1 없음 없음 없음 주면 A측이 많음
비교예 2 없음 없음 없음 주면 A측이 많음
비교예 3 없음 없음 없음 주면 A측이 많음
비교예 4 주면 B측 0.057 0.015 주면 A측이 많음
비교예 5 주면 A측 0.057 0.015 주면 A측과 B측이 동량
20% 모듈러스 강도 내마모성 평가 내필링성 평가 성형가공성 평가 종합평가
종(N/3cm) 횡(N/3cm)
실시예 1 65 31 3 3 ○ ○
실시예 2 64 35 4 4 ○ ○
실시예 3 64 35 3 3 ○ ○
실시예 4 64 35 3 4 ○ ○
실시예 5 64 35 3 4 ○ ○
실시예 6 64 35 3 5 ○ ○
비교예 1 27 13 1 1 - ×
비교예 2 106 54 2 2 - ×
비교예 3 46 24 2 2 - ×
비교예 4 68 34 2 3 - ×
비교예 5 102 61 3 3 × ×
상술의 결과로부터, 실시예의 표피재는 내마모성과 성형가공성의 양쪽이 뛰어난 한편, 비교예의 표피재는 내마모성과 성형가공성의 적어도 어딘가가 뛰어나지 않았다.
베이스 매트의 한쪽의 주면 A 상의 전면에 수지층을 갖는 실시예 1과, 수지층을 갖지 않는 비교예 1·2의 내마모성 평가 및 내필링성 평가를 비교한 결과로부터, 실시예 1의 쪽이 내마모성 및 내필링성에 뛰어났다. 또한, 프린트를 갖고 동시에 베이스 매트의 한쪽의 주면 A 상의 전면에 수지층을 갖는 실시예 2와, 프린트를 가지나 수지층을 갖지 않는 비교예 3의 내마모성 평가 및 내필링성 평가를 비교한 결과로부터, 실시예 2의 쪽이 내마모성 및 내필링성이 뛰어났다. 더욱이, 베이스 매트의 한쪽의 주면 A 상의 전면에 수지층을 갖는 실시예 1과, 베이스 매트의 한쪽의 주면 A 상의 일부에 수지층을 갖는 것과 같은 태양의 프린트를 갖는 비교예 3의, 내마모성 평가 및 내필링성 평가를 비교한 결과로부터, 실시예 1의 쪽이 내마모성 및 내필링성이 뛰어났다. 이러한 것으로부터, 베이스 매트의 한쪽의 주면 A 상의 전면에 수지층을 갖는 표피재는, 내마모성 및 내필링성이 뛰어난 것을 알게 되었다.
그리고, 바인더의 존재량이 많은 주면 측에 수지층을 갖는 실시예 1과, 바인더의 존재량이 적은 주면 측에 수지층을 갖는 비교예 4의 내마모성 평가를 비교한 결과로부터, 실시예 1의 쪽이 내마모성이 뛰어났다. 이로부터, 베이스 매트에서, 바인더의 존재량이 많은 주면 측에 수지층을 갖는 표피재는, 내마모성이 뛰어난 것을 알게 되었다.
더욱이, 한쪽의 주면 A측의 상기 바인더의 존재량이 다른 한쪽의 주면 B측보다도 많은 실시예 1과, 바인더의 존재량이 한쪽의 주면 A측과 다른 한쪽의 주면 B측에서 같은 비교예 5의, 성형가공성 평가를 비교한 결과로부터, 실시예 1의 쪽이 성형가공성이 뛰어났다. 이것으로부터, 베이스 매트에서의, 한쪽의 주면 A측의 상기 바인더의 존재량이 다른 한쪽의 주면 B측보다도 많은 표피재는, 성형가공성이 뛰어난 것을 알게 되었다.
이상으로부터, 본 발명의 구성을 갖는 표피재는 성형가공성이 뛰어나고, 더욱이, 보다 내마모성이 뛰어난 표피재인 것이 판명되었다.
더하여, 베이스 매트에 항필링섬유가 포함되어 있는 실시예 4 및 6과, 베이스 매트에 항필링섬유가 포함되지 않는 실시예 3의 내필링성 평가를 비교한 결과로부터, 실시예 4 및 6의 쪽이 내필링성이 뛰어났다. 이로부터, 베이스 매트에 항필링섬유가 포함되어 있는 표피재는, 내필링성이 뛰어나고, 표피재가 문질러져도 외관품위가 손상되기 어려운 것을 알게되었다.
게다가, 수지층에 실리콘을 포함하는 수지가 0.06g/m2 이상 포함되어 있는 실시예 5 및 6과, 수지층에 실리콘을 포함하는 수지가 0.06g/m2 미만인 실시예 3의 내필링성 평가를 비교한 결과로부터, 실시예 5 및 6의 쪽이 내필링성이 뛰어났다. 이로부터, 수지층에 실리콘이 0.06g/m2포함되어 있는 표피재는, 내필링성이 뛰어나고, 표피재가 문질러져도 외관품위가 손상되기 어려운 것을 알게되었다.
본 발명의 표피재는, 예를 들면, 천정(천장)재, 도어 트림, 대시 아우터, 필러 가니쉬 등의 차량용 내장재, 파티션, 벽지 등의 용도에, 특히, 도어 트림, 대시 아우터, 필러 가니쉬 등, 높은 내마모성이나 내필링성이 요구되는 차량용 내장재로서 호적하게 사용할 수 있다.

Claims (3)

  1. 구성 섬유끼리가 바인더에 의해 접착하여 구성되어 있는 베이스 매트에서, 한쪽의 주면 A측에서 상기 바인더의 존재량이 다른 한쪽의 주면 B측보다도 많고,
    또한 상기 베이스 매트에서, 상기 한쪽의 주면 A 상의 전면에 수지층을 갖는 것을 특징으로 하는, 표피재.
  2. 상기 베이스 매트에, 항필링섬유가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는, 제 1항에 기재된 표피재.
  3. 상기 수지층에 실리콘을 포함하는 수지가 0.06g/m2 이상 포함되어 있는 것을 특징으로 하는, 제 1항 또는 제 2항에 기재된 표피재.
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