TW202342609A - 積層體 - Google Patents

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石井孝樹
土本貴大
北村幸司
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日商東麗股份有限公司
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Abstract

本發明的目的在於提供一種於包含表皮材料與內襯材料的積層體中高溫時的接著強度、柔軟性、以及表面品位優異的積層體。本發明是一種積層體,由表皮層與包括樹脂A的內襯層經由接著樹脂積層而成,所述積層體中,所述表皮層是包括纖維交纏體與高分子彈性體的人工皮革,所述纖維交纏體含有包含平均單纖維直徑為0.1 μm以上且10.0 μm以下的極細纖維的不織布作為結構要素,所述內襯層為選自由織物、編織物、不織布、毛氈、及發泡樹脂片所組成的群組中的至少一種,於所述積層體的與厚度方向平行的剖面中的至少包含所述接著樹脂與500根以上的所述表皮層的極細纖維的剖面的500 μm×500 μm的區域中,15根以上且240根以下的所述表皮層的極細纖維的外周全部被所述接著樹脂覆蓋。

Description

積層體
本發明是有關於一種包含表皮層與內襯層的積層體,所述表皮層是包括包含極細纖維的纖維交纏體與高分子彈性體的人工皮革。
具有起絨的人工皮革具有耐久性的高度或品質的均勻性等與天然皮革對比時優異的特徵,用於車輛內飾材料、家具或雜貨及服裝等各個領域。其中,於將人工皮革作為車輛內飾材料或家具、雜貨等的表皮來使用時,出於為了增強或為了表現出緩衝性等目的,有時於人工皮革的背面貼附等(內襯)織物等而製成積層體。
然而,內襯於人工皮革後的積層體存在如下課題:由於接著中使用的樹脂而積層體的纖維被強烈地約束,導致手感變硬的課題,或由於耐熱性不足而於高溫時接著強度降低等課題。相對於此,一向要求亦兼具高溫時的接著強度、及內襯後的柔軟性、表面品位的積層體。
例如,於專利文獻1所揭示的技術中,揭示了於人工皮革背面對熱塑性彈性體進行射出成形而形成積層體的方法。另外,於專利文獻2所揭示的技術中,揭示了使發泡樹脂層與纖維集合體層重合並藉由針刺來形成積層體的方法。而且,於專利文獻3所揭示的技術中,揭示了噴霧塗敷反應型熱熔接著劑將聚胺基甲酸酯發泡體與表皮層加以積層的方法。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2017-61051號公報 [專利文獻2]日本專利特開2002-103496號公報 [專利文獻3]日本專利特開2017-136735號公報
[發明所欲解決之課題] 然而,於專利文獻1所揭示的技術中,由於在人工皮革背面以高壓對熱塑性彈性體進行射出成形,因此熱塑性彈性體滲透至人工皮革的內部,存在柔軟性降低的課題。
另外,於專利文獻2所揭示的技術中,可使積層體於某種程度上柔軟,但存在常溫及高溫時的接著強度弱的課題。
而且,於專利文獻3所揭示的技術中,可於某種程度上維持柔軟性的同時提高接著力,但存在接著強度仍然不充分,於高溫時容易產生剝離的課題。
因此,本發明是鑒於所述情況而成者,其目的在於提供一種於包含表皮材料與內襯材料的積層體中高溫時的接著強度、柔軟性、以及表面品位優異的積層體。 [解決課題之手段]
本發明者等人為達成所述目的而重覆努力研究,結果發現,於表皮材料的層(表皮層)與內襯材料的層(內襯層)經由接著樹脂積層而成的積層體的與厚度方向平行的剖面中,接著樹脂與所述表皮層形成特定的結構,藉此可獲得高溫時的接著強度優異的積層體。另外,作為該另一態樣,發現於表皮層與內襯層直接積層而成的積層體的與厚度方向平行的剖面中,構成所述內襯層的樹脂與所述表皮層形成特定的結構,藉此亦可獲得高溫時的接著強度優異的積層體。進而,亦判明該些積層體的柔軟性、表面品位優異。
本發明是基於該些見解而完成者,根據本發明,可提供以下的發明。於本申請案中,於表述為「本發明」的情況下,只要無特別記載,則設為包含以下的[1]的態樣(以下,有時記載為「第一態樣」(the first embodiment))、及[2]的態樣(以下,有時記載為「第二態樣」(the second embodiment))。
[1] 一種積層體,由表皮層與包括樹脂A的內襯層經由接著樹脂積層而成,所述積層體中, 所述表皮層是包括纖維交纏體與高分子彈性體的人工皮革,所述纖維交纏體含有包含平均單纖維直徑為0.1 μm以上且10.0 μm以下的極細纖維的不織布作為結構要素, 所述內襯層為選自由織物、編織物、不織布、毛氈、及發泡樹脂片所組成的群組中的至少一種, 於所述積層體的與厚度方向平行的剖面中的至少包含所述接著樹脂與500根以上的所述表皮層的極細纖維的剖面的500 μm×500 μm的區域中,15根以上且240根以下的所述表皮層的極細纖維的外周全部被所述接著樹脂覆蓋。
[2] 一種積層體,由表皮層與包括樹脂A的內襯層積層而成,所述積層體中, 所述表皮層是包括纖維交纏體與高分子彈性體的人工皮革,所述纖維交纏體含有包含平均單纖維直徑為0.1 μm以上且10.0 μm以下的極細纖維的不織布作為結構要素, 所述內襯層為選自由織物、編織物、不織布、毛氈、及發泡樹脂片所組成的群組中的至少一種, 於所述積層體的與厚度方向平行的剖面中的至少包含所述樹脂A與500根以上的所述表皮層的極細纖維的剖面的500 μm×500 μm的區域中,15根以上且240根以下的所述表皮層的極細纖維的外周全部被所述樹脂A覆蓋。
[3] 如所述[1]所述的積層體,其中所述接著樹脂包含厚度為1 μm以上且400 μm以下的中間層, 該中間層為選自由織物、編織物、不織布、毛氈、膜、發泡片、及金屬膜所組成的群組中的至少一種。
[4] 如所述[1]至[3]中任一項所述的積層體,其中於所述表皮層的纖維交纏體中,構成包含3根以上且40根以下的極細纖維的極細纖維束而成。
[5] 如所述[4]所述的積層體,其中於所述區域中,1束以上且15束以下的所述極細纖維束的外周全部被所述接著樹脂或所述樹脂A覆蓋,且該極細纖維束內亦由所述接著樹脂或所述樹脂A填充而成。
[6] 如所述[1]至[5]中任一項所述的積層體,其中所述接著樹脂或所述樹脂A的向所述表皮層的填充深度為5 μm以上且未滿95 μm。
[7] 如所述[1]至[6]中任一項所述的積層體,其中所述內襯層為發泡樹脂片。
[8] 如所述[7]所述的積層體,其中所述發泡樹脂片的主要成分為聚烯烴系樹脂。
[9] 如所述[1]、[3]至[6]中任一項所述的積層體,其中所述接著樹脂的厚度為5 μm以上且500 μm以下。 [發明的效果]
藉由本發明,可獲得於由作為表皮層的人工皮革與內襯層積層而成的積層體中高溫時的接著強度、柔軟性、以及表面品位優異的積層體。
以下對本發明進行詳細說明。其中,本發明並非僅限定於以下說明的詳細的態樣。
本發明的積層體的第一態樣是由表皮層與包括樹脂A的內襯層經由接著樹脂積層而成的積層體。 本發明的積層體的第二態樣是由表皮層與包括樹脂A的內襯層(直接)積層而成的積層體。對該些結構要素依次進行說明。
本發明的積層體中的表皮層是人工皮革。而且,該表皮層作為積層體的最外層來使用。
所述人工皮革包括含有包含平均單纖維直徑為0.1 μm以上且10.0 μm以下的極細纖維的不織布作為結構要素的纖維交纏體、與高分子彈性體。
[纖維交纏體] 就耐久性、特別是機械強度、耐熱性等觀點而言,所述極細纖維較佳為包含聚酯系樹脂。此處,本發明中所謂聚酯系樹脂是指下述例示的各聚酯樹脂、以及該些的共聚物、混合物。
作為所述聚酯系樹脂,例如可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸三亞甲基酯、聚對苯二甲酸四亞甲基酯、聚對苯二甲酸伸環己基二亞甲基酯、聚乙烯-2,6-萘二羧酸酯、及聚乙烯-1,2-雙(2-氯苯氧基)乙烷-4,4'-二羧酸酯等。其中,可較佳地使用最通用的聚對苯二甲酸乙二酯、或主要包含對苯二甲酸乙二酯單元的聚酯共聚物。
另外,作為所述聚酯系樹脂,可使用單一的聚酯,亦可使用不同的兩種以上的聚酯,但於使用不同的兩種以上的聚酯的情況下,就兩種以上的成分的相容性的觀點而言,所使用的聚酯的固有黏度(IV值)差較佳為0.50以下,更佳為0.30以下。
於本發明中,固有黏度設為利用以下的方法來算出。 (1)於鄰氯苯酚10 mL中溶解0.8 g的試樣聚合物。 (2)於25℃的溫度下使用奧氏黏度計並藉由下式算出相對黏度η r,於小數點以下第三位進行四捨五入。 η r=η/η 0=(t×d)/(t 0×d 0) 固有黏度(IV值)=0.0242η r+0.2634 此處,η表示聚合物溶液的黏度,η 0表示鄰氯苯酚的黏度,t表示溶液的落下時間(秒),d表示溶液的密度(g/cm 3),t 0表示鄰氯苯酚的落下時間(秒),d 0表示鄰氯苯酚的密度(g/cm 3)。
作為極細纖維的剖面形狀,就加工操作性的觀點而言,較佳為製成圓剖面,但亦可採用橢圓、扁平及三角等多邊形、扇形及十字型、中空型、Y型、T型、及U型等異形剖面的剖面形狀。該情況下,極細纖維的平均單纖維直徑設為首先測定單纖維的剖面積,並算出將該剖面視為圓形時的直徑,藉此求出單纖維的直徑。
極細纖維的平均單纖維直徑為0.1 μm以上且10.0 μm以下。藉由極細纖維的平均單纖維直徑為0.1 μm以上、較佳為0.5 μm以上,發揮染色後的顯色性或耐光及摩擦堅牢性、紡絲時的穩定性優異的效果。另一方面,藉由極細纖維的平均單纖維直徑為10.0 μm以下、較佳為6.0 μm以下、更佳為4.5 μm以下,可獲得緻密且觸感柔軟的表面品位優異的人工皮革。
於本發明中,所謂極細纖維的平均單纖維直徑設為藉由如下方式來算出者:拍攝積層體中作為表皮層的人工皮革的剖面的掃描式電子顯微鏡(SEM(scanning electron microscope),例如基恩士(KEYENCE)股份有限公司製造的「VE-7800」型等。以下,只要無特別說明,則設為將該測定裝置例示為較佳者)照片,測定圓形或接近圓形的橢圓形的單纖維直徑,隨機選擇10根直徑為0.05 μm以上且12.00 μm以下的纖維,並計算該10根的算術平均值,於小數點以下第二位進行四捨五入。其中,於採用異形剖面的極細纖維的情況下,設為首先測定單纖維的剖面積,並算出將該剖面視為圓形時的直徑,藉此求出單纖維的直徑。
作為獲得本發明中所使用的極細纖維的方法,其特徵在於使用極細纖維顯現型纖維。極細纖維顯現型纖維可採用:將相對於溶劑的溶解性不同的兩成分的熱塑性樹脂作為海成分與島成分,使用溶劑等僅將海成分溶解去除,藉此將島成分製成極細纖維的海島型複合纖維;或藉由將兩成分的熱塑性樹脂以纖維剖面放射狀或層狀交替配置並將各成分剝離分割而成纖為極細纖維的剝離型複合纖維或多層型複合纖維等,但就容易使片狀物的表面品位均勻而言,可較佳地使用海島型複合纖維。
於本發明的積層體中,較佳為於所述表皮層的纖維交纏體中,構成包含3根以上且40根以下的極細纖維的極細纖維束而成。構成極細纖維束的極細纖維的數量較佳為3根以上,更佳為8根以上時,極細纖維容易具有充分的緻密性,例如具有容易提高磨耗等機械物性的傾向。另外,構成極細纖維束的極細纖維的數量較佳為40根以下,更佳為36根以下時,與內襯層接著後的柔軟性變良好。
於本發明中,所謂「極細纖維束」是視為朝向同一方向的多個極細纖維的集合體,是指於SEM中以任意的倍率觀察人工皮革剖面時,纖維束異形度為1.5以下的由圓包圍的極細纖維的集合體。此處,所謂「纖維束異形度」,是指如圖1所示,對於極細纖維的集合體,於SEM圖像上畫出以沿著該集合體的方式包圍外周的線(1),將包圍該外周的線(1)的外切圓直徑除以包圍外周的線的內切圓直徑而得的值。
於本發明中,特別是於使作為表皮層的人工皮革呈深色顯色的情況下等,較佳為於構成極細纖維的聚酯系樹脂中包含粒子徑的平均值為0.05 μm以上且0.20 μm以下的黑色顏料或彩色微粒子氧化物顏料。
此處所述的粒子徑是黑色顏料或彩色微粒子氧化物顏料存在於極細纖維中的狀態下的粒子徑,是指一般被稱作二次粒子徑者。另外,所謂「彩色」是指紅色、藍色、綠色、黃色等有色調的顏色,具體而言,是指於國際照明委員會(International Commission on Illumination,CIE)1976L *a *b *顏色空間中色度(C *)為10以上的顏色。
藉由黑色顏料或彩色微粒子氧化物顏料的粒子徑的平均值為0.05 μm以上、較佳為0.07 μm以上,由於黑色顏料或彩色微粒子氧化物顏料被握持於極細纖維的內部,因此可抑制自極細纖維脫落。另外,藉由所述粒子徑的平均值為0.20 μm以下、較佳為0.18 μm以下、更佳為0.16 μm以下,紡絲時的穩定性與紗線強度優異。
相對於極細纖維的質量,形成極細纖維的聚酯系樹脂中包含的黑色顏料或彩色微粒子氧化物顏料的含量(A)較佳為0.5質量%以上且2.0質量%以下。藉由黑色顏料或彩色微粒子氧化物顏料的比例為0.5質量%以上、較佳為0.7質量%以上、更佳為0.9質量%以上,深色的顯色性優異。另一方面,藉由黑色顏料或彩色微粒子氧化物顏料的比例為2.0質量%以下、較佳為1.8質量%以下、更佳為1.6質量%以下,可製成強度或伸長率等物理特性高的人工皮革。
作為本發明中的黑色顏料,可使用碳黑或石墨等碳系黑色顏料或四氧化三鐵、銅及/或鉻的複合氧化物等氧化物系黑色顏料。就容易獲得細粒子徑者、且於聚合物中的分散性優異的觀點而言,黑色顏料較佳為碳黑。
作為彩色微粒子氧化物顏料,可使用接近目標色彩的公知的顏料,例如可列舉:羥基氫氧化鐵(例:大日精化股份有限公司製造的「TM Yellow 8170」)、氧化鐵(例:大日精化股份有限公司製造的「TM Red 8270」)、鋁酸鈷(例:大日精化股份有限公司製造的「TM Blue 3490E」)等。另外,並非所述「彩色」的白色的氧化物顏料、例如氧化鋅或氧化鈦等設為不包含於本發明中所述的彩色微粒子氧化物顏料中。
另外,於形成極細纖維的熱塑性樹脂中,視需要於不阻礙本發明的目的的範圍內,可添加氧化鈦粒子等無機粒子、潤滑劑、熱穩定劑、紫外線吸收劑、導電劑、蓄熱劑及抗菌劑等。
本發明的纖維交纏體含有包含所述極細纖維的不織布作為結構要素。藉由含有不織布作為結構要素,於使表面起絨時可獲得均勻且優美的外觀或手感。
作為不織布的形態,有主要由長絲構成的長纖維不織布與主要由100 mm以下的纖維構成的短纖維不織布。於不織布為長纖維不織布的情況下,可獲得強度優異的表皮層,因此較佳。另一方面,於為短纖維不織布的情況下,與長纖維不織布的情況相比,可增多沿表皮層的厚度方向配向的纖維,可使起絨時的表皮層的表面具有高的緻密感。
使用短纖維不織布時的極細纖維的平均纖維長較佳為25 mm以上且90 mm以下。藉由平均纖維長為90 mm以下、更佳為80 mm以下、進而佳為70 mm以下,成為良好的品位與手感。另一方面,藉由平均纖維長為25 mm以上、更佳為35 mm以上、進而佳為40 mm以上,可製成耐磨耗性優異的表皮層。
構成本發明的作為表皮層的人工皮革的不織布的單位面積重量利用日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)L1913:2010「一般不織布試驗方法」的「6.2 每單位面積的質量(國際標準化組織(International Organization for Standardization,ISO)法)」進行測定,較佳為50 g/m 2以上且400 g/m 2以下的範圍。藉由所述不織布的單位面積重量為50 g/m 2以上、更佳為80 g/m 2以上,可製成具有充實感、手感優異的人工皮革。另一方面,藉由所述不織布的單位面積重量為400 g/m 2以下、更佳為300 g/m 2以下,可製成成形性優異、柔軟的表皮層(人工皮革),而且積層體亦可製成更柔軟者。
於本發明的積層體中,出於提高其強度或形態穩定性的目的,亦較佳為於所述不織布與不織布之間積層織物並交纏一體化。
作為構成所述織物的纖維的種類,可使用長絲紗、紡紗、長絲紗與紡紗的混合複合紗等,但紡紗於其結構上表面存在多個絨毛而於使不織布與織物交纏時,若該絨毛脫落並露出至表面,則於通常的人工皮革中有時會成為缺點,因此更佳為使用長絲,作為長絲,較佳為使用複絲。
構成所述織物的纖維的單纖維的纖維直徑較佳為1 μm以上且50 μm以下。藉由單纖維的纖維直徑為50 μm以下,可獲得柔軟性優異的人工皮革,藉由單纖維的纖維直徑為1 μm以上,提高作為人工皮革的製品的形態穩定性。
構成所述織物的絲線的總纖度利用JIS L1013:2010「化學纖維長絲紗試驗方法」的「8.3 纖度」的「8.3.1 正量纖度 b)B法(簡便法)」進行測定,較佳為30 dtex以上且170 dtex以下。藉由纖度為170 dtex以下,可獲得柔軟性優異的人工皮革,藉由總纖度為30 dtex以上,提高作為人工皮革的製品的形態穩定性。此時,經紗與緯紗的複絲的總纖度較佳為設為相同的總纖度。
進而,構成所述織物的絲線的撚數較佳為1000 T/m以上且4000 T/m以下。藉由撚數為4000 T/m以下、更佳為3500 T/m以下、進而佳為3000 T/m以下,可獲得柔軟性優異的人工皮革,藉由撚數為1000 T/m以上、更佳為1500 T/m以上、進而佳為2000 T/m以上,於利用針刺等使不織布與織物交纏一體化時,可防止構成織物的纖維的損傷,人工皮革的機械強度變得優異,因此較佳。
[高分子彈性體] 本發明的積層體的表皮層是包含所述纖維交纏體與高分子彈性體的人工皮革。該高分子彈性體是握持構成人工皮革的極細纖維的黏合劑,因此若考慮到本發明的積層體的柔軟的手感,則作為所使用的高分子彈性體,較佳為聚胺基甲酸酯系樹脂。
作為所述聚胺基甲酸酯系樹脂,可列舉於溶解於有機溶劑的狀態下使用的有機溶劑系聚胺基甲酸酯、與於分散於水中的狀態下使用的水分散型聚胺基甲酸酯,但亦可採用其中的任一種。另外,作為本發明中所使用的聚胺基甲酸酯系樹脂,可較佳地使用藉由聚合物二醇與有機二異氰酸酯和鏈伸長劑的反應而獲得的聚胺基甲酸酯系樹脂。
作為所述聚合物二醇,例如可採用聚碳酸酯系二醇、聚酯系二醇、聚醚系二醇、矽酮系二醇及氟系二醇,亦可使用將該些組合而成的共聚物。其中,就耐水解性、耐磨耗性的觀點而言,較佳為使用聚碳酸酯系二醇。
所述聚碳酸酯系二醇是具有碳酸酯結構的二醇,例如可藉由烷二醇與碳酸酯的酯交換反應、或者光氣或氯甲酸酯與烷二醇的反應等來製造。
另外,作為烷二醇,例如可列舉:乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇等直鏈烷二醇、或新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇及2-甲基-1,8-辛二醇等分支烷二醇、1,4-環己二醇等脂環族二醇、雙酚A等芳香族二醇、甘油、三羥甲基丙烷、及季戊四醇等。於本發明中,亦可採用由各個單獨的烷二醇獲得的聚碳酸酯系二醇、由兩種以上的烷二醇獲得的共聚聚碳酸酯系二醇的任一種。
另外,所謂聚酯系二醇是具有酯鍵的二醇,作為具體的例子,可列舉使各種低分子量多元醇與多元酸縮合而獲得的聚酯二醇。
作為低分子量多元醇,例如可使用選自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、環己烷-1,4-二醇、及環己烷-1,4-二甲醇中的一種或兩種以上。
另外,亦可使用對雙酚A加成各種環氧烷而成的加成物。
另外,作為多元酸,例如可列舉選自丁二酸、馬來酸、己二酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、及六氫間苯二甲酸中的一種或兩種以上。
作為本發明中所使用的聚醚系二醇,例如可列舉:聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇、及將該些組合而成的共聚二醇。
於聚胺基甲酸酯系樹脂的分子量一定的情況下,所述聚合物二醇的數量平均分子量較佳為500以上且4000以下的範圍。藉由數量平均分子量較佳為500以上、更佳為1500以上,可防止人工皮革變硬的情況。另外,藉由數量平均分子量為4000以下、更佳為3000以下,可維持作為聚胺基甲酸酯系樹脂的強度。
作為本發明中所使用的有機二異氰酸酯,例如可列舉:六亞甲基二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯、或二苯基甲烷二異氰酸酯、及甲苯二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯,另外亦可將該些組合而使用。
作為鏈伸長劑,較佳為可使用乙二胺或亞甲基雙苯胺等胺系的鏈伸長劑、及乙二醇等二醇系的鏈伸長劑。另外,亦可將使聚異氰酸酯與水反應而獲得的多胺用作鏈伸長劑。
出於提高耐水性、耐磨耗性及耐水解性等目的,所述聚胺基甲酸酯系樹脂可併用交聯劑。交聯劑可為對聚胺基甲酸酯系樹脂而言作為第三成分添加的外部交聯劑,另外亦可使用於聚胺基甲酸酯分子結構內預先導入成為交聯結構的反應點的內部交聯劑。就可於聚胺基甲酸酯分子結構內更均勻地形成交聯點,可減輕柔軟性的減少的觀點而言,較佳為使用內部交聯劑。
作為交聯劑,可使用具有異氰酸酯基、噁唑啉基、碳二醯亞胺基、環氧基、三聚氰胺樹脂、及矽烷醇基等的化合物。
另外,所述高分子彈性體中根據目的可含有各種添加劑,例如: 磷系、鹵素系及無機系等阻燃劑、 酚系、硫系及磷系等抗氧化劑、 苯並三唑系、二苯甲酮系、水楊酸酯系、氰基丙烯酸酯系及草酸苯胺化物系等紫外線吸收劑、 受阻胺系或苯甲酸酯系等光穩定劑、 聚碳二醯亞胺等耐水解穩定劑、 塑化劑、抗靜電劑、界面活性劑、凝固調整劑及染料等。
一般而言,人工皮革中的高分子彈性體的含量可考慮使用的高分子彈性體的種類、高分子彈性體的製造方法及手感或物性來適宜調整,於本發明中,相對於纖維交纏體的質量,高分子彈性體的含量較佳為10質量%以上且60質量%以下。藉由所述高分子彈性體的含量為10質量%以上、更佳為15質量%以上、進而佳為20質量%以上,可加強纖維間的由高分子彈性體形成的鍵結,可提高人工皮革的耐磨耗性。另一方面,藉由所述高分子彈性體的含量為60質量%以下、更佳為45質量%以下、進而佳為40質量%以下,可製成使人工皮革的柔軟性更高的人工皮革。
[人工皮革] 所述人工皮革較佳為於其至少一個表面具有起絨部,所述起絨部就設計效果的觀點而言,具備於利用手指描畫時由於起絨的方向發生變化而殘留痕跡的、所謂產生指痕的程度的起絨長與方向柔軟性。
更具體而言,所述起絨部的起絨長較佳為200 μm以上且1000 μm以下,更佳為250 μm以上且800 μm以下。藉由起絨長為200 μm以上,表面的起絨被覆高分子彈性體,抑制高分子彈性體於人工皮革的表面的露出,藉此可獲得具有均勻的顯色性的積層體。另外,於織物與構成人工皮革的不織布交纏一體化的情況下,藉由將所述表面的起絨部的起絨長設為所述範圍,可充分覆蓋位於人工皮革的表面附近的織物的纖維,因此較佳。另一方面,藉由起絨長為800 μm以下,可獲得設計效果與耐磨耗性優異的積層體。
於本發明中,人工皮革的表面的起絨部的起絨長設為利用以下的方法來算出。 (1) 使用棉絨刷(lint brush)等將人工皮革的所述表面的起絨部的起絨倒立,於該狀態下沿與人工皮革的長邊方向垂直的面的剖面方向製作厚度1 mm的薄切片。 (2) 利用SEM以90倍觀察人工皮革的所述表面的起絨部的剖面。 (3) 於拍攝的SEM圖像中,沿著人工皮革的所述表面的起絨部的剖面的寬度方向,以200 μm間隔測定十處僅包含極細纖維的層的高度。 (4) 對於測定的十處僅包含極細纖維的層的高度,算出平均值(算術平均值)。
[表皮層] 所述表皮層的厚度較佳為0.3 mm以上且1.5 mm以下。藉由表皮層的厚度較佳為0.3 mm以上、更佳為0.4 mm以上、進而佳為0.5 mm以上,自表面不易看到接著樹脂,形成良好的品位。另外,藉由表皮層的厚度較佳為1.5 mm以下、更佳為1.4 mm以下、進而佳為1.3 mm以下,可製成成形性優異、柔軟的人工皮革。表皮層的厚度設為利用以下的方法來測定、算出。 (1) 於積層體具有起絨的情況下,使用棉絨刷等使表皮層的表面的起絨部的起絨躺下,於該狀態下沿與積層體的長邊方向垂直的面的剖面方向製作厚度1 mm的薄切片。 (2) 利用SEM以90倍觀察積層體的表皮層的剖面。 (3) 於拍攝的SEM圖像中,沿著表皮層的剖面的寬度方向,以200 μm間隔自接著樹脂至表面測定十處長度。 (4) 對於測定的十處長度,算出平均值(算術平均值)。
[內襯層] 所述內襯層為選自由織物、編織物、不織布、毛氈、及發泡樹脂片所組成的群組中的至少一種。
將構成所述內襯層的樹脂稱為樹脂A。樹脂A可根據所述內襯層的態樣適宜選擇。
於第一態樣中,樹脂A可較佳地採用熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂中的任一種。另一方面,於第二態樣中,較佳為採用熱塑性樹脂。
作為所述織物,例如可列舉以平織、斜紋織、緞紋織及該些的織物組織為基礎的各種織物等。作為此時的樹脂A,可列舉: 聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸三亞甲基酯、聚對苯二甲酸四亞甲基酯、聚對苯二甲酸伸環己基二亞甲基酯、聚乙烯-2,6-萘二羧酸酯、及聚乙烯-1,2-雙(2-氯苯氧基)乙烷-4,4'-二羧酸酯等聚酯、以及該些的共聚物、混合物即聚酯系樹脂、 聚醯胺6、聚醯胺11、聚醯胺12、聚醯胺6,6、聚醯胺6,10、聚醯胺6,T、聚醯胺6,I、聚醯胺9,T、聚醯胺5M,T等聚醯胺、以及該些的共聚物、混合物即聚醯胺系樹脂、 聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等聚烯烴、以及該些的共聚物、混合物即聚烯烴系樹脂等樹脂、 或者該些的各種共聚物、或該些的混合物、 或者形成棉、羊毛等天然纖維的樹脂, 構成該織物的纖維包含該樹脂A。
作為所述編織物,例如可列舉以經編、經編織(tricot knit)所代表的緯編、花邊編織、及該些的編織組織為基礎的各種編織物等。作為此時的樹脂A,可列舉:聚酯、聚醯胺、聚烯烴等樹脂、或者包含該些成分的各種共聚物、或者該些的混合物、或者形成棉、羊毛等天然纖維的樹脂,構成該編織物的纖維包含該樹脂A。
作為所述不織布,例如可列舉:乾式不織布、濕式不織布、或者紡黏不織布、韌皮纖維不織布等。作為此時的樹脂A,可列舉:所述聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚烯烴系樹脂等樹脂、或者該些的各種共聚物、或者該些的混合物、或者形成棉、羊毛等天然纖維的樹脂,構成該不織布的纖維包含該樹脂A。
作為所述毛氈,例如可列舉樹脂棉或針刺不織布等。作為此時的樹脂A,可列舉:所述聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚烯烴系樹脂等樹脂、或者包含該些成分的各種共聚物、或者該些的混合物、或者形成棉、羊毛等天然纖維的樹脂,構成該毛氈的纖維包含該樹脂A。
特別是於第二態樣中,作為所述織物、編織物、不織布、以及毛氈的樹脂A,可列舉:所述聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、或者包含該些成分的各種共聚物、或者該些的混合物。
作為所述發泡樹脂片,例如可列舉將內部具有氣泡的樹脂成形為片狀者或於樹脂片中內含發泡劑而使其發泡者等。作為此時的樹脂A,可列舉:所述聚烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、所述[高分子彈性體]中記載的聚胺基甲酸酯系樹脂、以及聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚醚酮、聚醚醯亞胺等樹脂、或者包含該些成分的各種共聚物、或者該些的混合物,構成該發泡樹脂片的樹脂包含樹脂A。
其中,若考慮到與表皮層的接著強度、內襯層的材料強度、積層體的柔軟性,則較佳為內襯層為發泡樹脂片。藉由如此,可製成與表皮層的接著強度優異、而且柔軟性亦優異的積層體。特別較佳為發泡樹脂片的主要成分為聚烯烴系樹脂。藉由如此,可製成材料強度優異且成形性優異的積層體。
於內襯層為發泡樹脂片的情況下,該發泡樹脂片的發泡倍率較佳為2倍以上且40倍以下。藉由發泡倍率較佳為2倍以上、更佳為5倍以上,可獲得柔軟的積層體。另一方面,藉由發泡倍率較佳為40倍以下、更佳為30倍以下,可獲得接著強度及材料強度高的積層體。
所述內襯層的厚度較佳為0.1 mm以上且5.0 mm以下。藉由表皮層的厚度較佳為0.1 mm以上、更佳為0.3 mm以上、進而佳為0.5 mm以上,接著強度、材料強度優異,成形後的形態保持性優異。另外,藉由內襯層的厚度較佳為5.0 mm以下、更佳為4.5 mm以下、進而佳為4.0 mm以下,可製成成形性優異、柔軟的人工皮革。
內襯層的厚度設為利用以下的方法來測定、算出。 (1) 沿與積層體的長邊方向垂直的面的剖面方向製作厚度1 mm的薄切片。 (2) 利用SEM以50倍觀察積層體的內襯層的剖面。 (3) 於拍攝的SEM圖像中,沿著內襯層的剖面的寬度方向,以200 μm間隔自接著樹脂至背面測定十處長度。 (4) 對於測定的十處長度,算出平均值(算術平均值)。
[接著樹脂] 第一態樣中的接著樹脂配合內襯層的原材料或形態,例如可適宜自如下中選擇: 聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸2-乙基己酯、聚甲基丙烯酸2-二甲基胺基乙酯、聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯等聚丙烯酸、以及該些的共聚物、混合物即丙烯酸系樹脂、 以及聚胺基甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚醯胺系樹脂、矽酮、環氧樹脂等。其中,若考慮到柔軟性與高溫時的接著力,則較佳為聚胺基甲酸酯系樹脂、或丙烯酸系樹脂。特別是更佳為具有高的接著力、且高的柔軟性的聚胺基甲酸酯系樹脂。
作為聚胺基甲酸酯系樹脂,可列舉濕氣硬化型反應性熱熔接著劑、混合異氰酸酯或鏈伸長劑的雙液型接著劑,就操作性的觀點而言,更佳為雙液型接著劑。
所述接著樹脂的厚度較佳為5 μm以上且500 μm以下。藉由使接著樹脂的厚度較佳為5 μm以上、更佳為75 μm以上、進而佳為125 μm以上,可抑制真空成形時的褶皺,真空成形時的密封性上昇,可提高對成形模的追隨性。另外,藉由使接著樹脂的厚度較佳為500 μm以下、更佳為400 μm以下、進而佳為300 μm以下,可製成更柔軟的積層體。
再者,接著樹脂的厚度設為利用以下的方法來測定、算出。 (1) 自積層體的任意場所沿長邊方向等間隔地以4 cm間隔採集三張3 cm見方的試驗片。 (2) 將採集的試驗片與厚度方向平行地切斷。 (3) 於沿厚度方向切斷並露出的剖面中,使用SEM以500倍觀察至少包含所述接著樹脂等的表皮層與內襯層的邊界部分。 (4) 確定包含500根以上極細纖維的剖面部的500 μm×500 μm的區域。此處,所謂包含500根以上極細纖維的剖面部的區域,表示於所述(3)中觀察的剖面中,可觀測被切斷的剖面的極細纖維的根數為500根以上的區域。 (5) 算出存在於所述區域內的接著樹脂的厚度的每一張的平均值。此處所述的接著樹脂的厚度,是指如圖2例示,向內襯層與接著樹脂的邊界和接著樹脂的表皮層側的界面(存在1 μm以上的空隙的區域)的垂線16的長度的最大值。
[中間層] 第一態樣較佳為接著樹脂包含厚度為1 μm以上且400 μm以下的中間層,該中間層為選自由織物、編織物、不織布、毛氈、膜、發泡片、及金屬膜所組成的群組中的至少一種。圖3、圖4是接著樹脂包含中間層時的積層體的剖面概念圖,圖3是作為中間層(19)而使用織物(構成織物的纖維為(19a))時的剖面概念圖,圖4是作為中間層(19)而使用膜(19b)時的剖面概念圖。藉由為此種積層體,成為密封性高的積層體,因此可大幅提高對成形模的追隨性,可獲得尺寸精度高的成形品。另外,作為中間層,特別是於要求密封性的情況下,可使用無孔的中間層,但亦可配合所要求的用途或目的,使用作為中間層進行開孔而成者。進而,例如藉由使用設置電子電路或感測器而成者等,亦可對本發明的積層體進一步賦予功能。
所述中間層的厚度較佳為1 μm以上且400 μm以下。關於中間層的厚度,藉由所述範圍的下限較佳為1 μm以上、更佳為10 μm以上、進而佳為20 μm以上,成為密封性更高的積層體,因此可大幅提高對成形模的追隨性。另一方面,藉由所述範圍的上限較佳為400 μm以下、更佳為350 μm以下、進而佳為300 μm以下,成為柔軟性更高的積層體,因此亦可大幅提高對成形模的追隨性。
另外,中間層較佳為選自由織物、編織物、不織布、毛氈、膜、發泡片、及金屬膜所組成的群組中的至少一種。
於選擇織物、編織物、不織布、毛氈作為中間層的情況下,該些原材料更佳為 聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸三亞甲基酯、聚對苯二甲酸四亞甲基酯、聚對苯二甲酸伸環己基二亞甲基酯、聚乙烯-2,6-萘二羧酸酯、及聚乙烯-1,2-雙(2-氯苯氧基)乙烷-4,4'-二羧酸酯等聚酯、以及該些的共聚物、混合物即聚酯系樹脂、 聚醯胺6、聚醯胺11、聚醯胺12、聚醯胺6,6、聚醯胺6,10、聚醯胺6,T、聚醯胺6,I、聚醯胺9,T、聚醯胺5M,T等聚醯胺、以及該些的共聚物、混合物即聚醯胺系樹脂、 聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等聚烯烴、以及該些的共聚物、混合物即聚烯烴系樹脂等樹脂、 所述[高分子彈性體]中記載的聚胺基甲酸酯系樹脂、 聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸2-乙基己酯、聚甲基丙烯酸2-二甲基胺基乙酯、聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯等聚丙烯酸、以及該些的共聚物、混合物即丙烯酸系樹脂、 或者包含該些成分的各種共聚物、或者該些的混合物、或者形成棉、羊毛等天然纖維的樹脂。
於所述中間層中選擇膜的情況下,其原材料更佳為聚胺基甲酸酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、以及矽酮、環氧樹脂等。
於所述中間層中選擇發泡片的情況下,該些原材料更佳為所述聚烯烴系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、以及聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚醚酮、聚醚醯亞胺等樹脂、或者包含該些成分的各種共聚物、或者該些的混合物。
於所述中間層中選擇金屬膜的情況下,其原材料更佳為鉑、金、鈀、銀、鉻、銅、鐵、鎢、鈦、鉭、鈮、錳、鉬、鋁、或鉿等金屬、或者包含該些成分的合金或其金屬的氧化物等。
[表皮層與內襯層的融合] 於第二態樣中,與使用接著樹脂的第一態樣不同,由表皮層與內襯層不經由接著樹脂而(直接)積層而成。此種結構如後述般,例如可藉由對內襯層的一個表面進行加熱而使樹脂A熔融,並與表皮層融合的稱為火焰層壓法的方法來形成。
[積層體] 關於本發明的積層體,與厚度方向平行的剖面中的至少包含所述接著樹脂、或者所述樹脂A(以下,有時將該「所述接著樹脂、或者所述樹脂A」簡稱為「所述接著樹脂等」等)與500根以上的所述表皮層的極細纖維的剖面的500 μm×500 μm的區域中,15根以上且240根以下的所述表皮層的極細纖維的外周全部被所述接著樹脂等覆蓋。
藉由本發明中的被所述接著樹脂等覆蓋的極細纖維的根數為15根以上、較佳為30根以上、更佳為45根以上,可使高溫時的接著強度良好。另一方面,藉由所述極細纖維的根數為240根以下、較佳為220根以下、更佳為200根以下,可使積層體的柔軟性良好。
極細纖維的外周全部被所述接著樹脂等覆蓋的極細纖維的根數設為利用以下的方法來測定、算出。 (1) 自積層體的任意場所沿長邊方向等間隔地以4 cm間隔採集三張3 cm見方的試驗片。 (2) 將採集的試驗片與厚度方向平行地切斷。 (3) 於沿厚度方向切斷並露出的剖面中,使用SEM以500倍觀察至少包含所述接著樹脂等的表皮層與內襯層的邊界部分。 (4) 確定包含500根以上極細纖維的剖面部的500 μm×500 μm的區域。此處,所謂500根以上極細纖維的剖面部,表示於所述剖面中,可觀測被切斷的剖面的極細纖維的根數為500根以上。 (5) 算出存在於所述區域內的極細纖維的外周全部被所述接著樹脂等覆蓋的根數的每一張的平均值。此處,所謂極細纖維的外周全部被所述接著樹脂等覆蓋的根數,是指該極細纖維的外周全部被所述接著樹脂等包圍、且於極細纖維與所述接著樹脂等之間不存在1 μm以上的空隙的極細纖維的根數。
再者,該極細纖維的外周全部被所述接著樹脂等覆蓋的極細纖維的根數可藉由調整接著樹脂等的硬化前的黏度、將表皮層與內襯層接著時的壓力、溫度等來調整。
本發明的積層體較佳為於所述表皮層的纖維交纏體中,構成包含所述極細纖維的極細纖維束而成的情況下,於所述區域中,1束以上且15束以下的所述極細纖維束的外周全部被所述接著樹脂等覆蓋,且該極細纖維束內亦由所述接著樹脂等填充而成。藉由所述極細纖維束較佳為1束以上、更佳為3束以上、進而佳為5束以上,可製成高溫時的接著強度優異的積層體。另外,藉由較佳為15束以下、更佳為13束以下、進而佳為10束以下,可製成柔軟性優異的積層體。
此處所述的「外周全部被所述接著樹脂等覆蓋的極細纖維束」,是指於極細纖維束內位於最外周的所有極細纖維中,該極細纖維的外周全部被所述接著樹脂等包圍、且於極細纖維與所述接著樹脂等之間不存在1 μm以上的空隙。
於所述區域中,其外周全部被所述接著樹脂等覆蓋的極細纖維束的數量設為利用以下的方法來測定、算出。 (1) 自積層體的任意場所沿長邊方向等間隔地以4 cm間隔採集三張3 cm見方的試驗片。 (2) 將採集的試驗片與厚度方向平行地切斷。 (3) 於沿厚度方向切斷並露出的剖面中,使用SEM以500倍觀察至少包含所述接著樹脂等的表皮層與內襯層的邊界部分。 (4) 確定包含500根以上極細纖維的剖面部的500 μm×500 μm的區域。此處,所謂500根以上極細纖維的剖面部,表示於所述剖面中,可觀測被切斷的剖面的極細纖維的根數為500根以上。 (5) 算出存在於所述區域內的外周全部被所述接著樹脂等覆蓋的極細纖維束的根數的每一張的平均值。
再者,於存在極細纖維束密集、極細纖維束的邊界難以確認、難以對根數進行計算的部位的情況下,設為藉由如下方式來算出:首先,使用存在於該密集的部位以外的部分的極細纖維束,利用所述方法算出構成1束極細纖維束的極細纖維的數量,將存在於極細纖維束密集的部位的極細纖維的數量(根)除以構成1束極細纖維束的極細纖維的數量(根/束),並將所獲得的數值(束)的小數點以下捨去。
本發明的積層體較佳為所述接著樹脂等向所述表皮層的填充深度為5 μm以上且未滿95 μm。藉由該填充深度較佳為5 μm以上、更佳為15 μm以上、進而佳為25 μm以上,可製成高溫時的接著強度優異的積層體。另一方面,藉由較佳為未滿95 μm、更佳為85 μm以下、進而佳為75 μm以下,可製成柔軟性優異的積層體。
所述填充深度設為利用以下的方法來測定、算出。 (1) 自積層體的任意場所沿長邊方向等間隔地以4 cm間隔採集三張3 cm見方的試驗片。 (2) 將採集的試驗片與厚度方向平行地切斷。 (3) 於沿厚度方向切斷並露出的剖面中,使用SEM以500倍觀察至少包含所述接著樹脂等的表皮層與內襯層的邊界部分。 (4) 確定包含500根以上極細纖維的剖面部的500 μm×500 μm的區域。此處,所謂包含500根以上極細纖維的剖面部的區域,表示於所述(3)中觀察的剖面中,可觀測被切斷的剖面的極細纖維的根數為500根以上的區域。 (5) 算出存在於所述區域內的接著樹脂等的填充深度的每一張的平均值。此處所述的填充深度,是指如圖2例示般,自於外周全部被所述接著樹脂覆蓋的極細纖維中最接近內襯層5的極細纖維17的中心,至沿著朝向積層體的表皮層側的表面而垂直的方向存在1 μm以上的空隙處為止的距離18的最大值。
本發明的積層體可較佳地用作作為家具、椅子及壁材料、或汽車、電車及飛機等車輛室內的座位、天花板及內部裝飾等的表皮材料具有非常優美的外觀的內飾材料、襯衫、夾克、休閒鞋、運動鞋、男鞋及女鞋等鞋的鞋面、飾物等、包、皮帶、錢包等、及於該些的一部分中使用的服裝用材料、擦拭布、研磨布及CD窗簾等工業用材料。
對於用於此種用途而言較佳的本發明的積層體的表皮層與內襯層的剝離強度較佳為10 N/25 mm以上,更佳為20 N/25 mm以上。藉由如此,可防止於表皮層與內襯層之間經過實際使用時的時間而發生層間剝離。
再者,表皮層與內襯層的剝離強度是指按照JIS K6854-2:1999「接著劑-剝離接著強度試驗方法」測定而得的、以180°剝離時的表皮層與內襯層的剝離強度。
另外,本發明的積層體的表皮層與內襯層的耐熱蠕變性(thermal creep resistance)較佳為15 mm/24 h以下,更佳為10 mm/24 h以下。藉由如此,可防止於表皮層與內襯層之間於汽車內等高溫下隨時間經過發生層間剝離。
再者,所謂表皮層與內襯層的耐熱蠕變性是按照JIS K6859:1994「接著劑的蠕變破壞試驗方法」測定而得的高溫下的耐蠕變性,是指以180°剝離時的每單位時間的表皮層與內襯層的剝離長度。
進而,本發明的積層體特別較佳為積層體的表皮層的縱向剝離後彎曲勁度為40 mm以上且300 mm以下。藉由表皮層的縱向剝離後彎曲勁度較佳為40 mm以上、更佳為50 mm以上、進而佳為55 mm以上,可製成強度更高的積層體的表皮層。另一方面,藉由表皮層的縱向剝離後彎曲勁度較佳為300 mm以下、更佳為250 mm以下、進而佳為200 mm以下,可製成更具有柔軟性的積層體。
再者,於本發明中,所謂積層體的表皮層的縱向剝離後彎曲勁度設為利用以下的方法來測定、算出。 (1) 自積層體的任意場所向縱向採集五張30 cm×2 cm的試驗片。 (2) 利用剪刀等切斷積層體的表皮層與內襯層的界面。 (3) 基於JIS L1096:2010「織物及編織物的質地試驗方法」的8.21「彎曲勁度」的8.21.1中記載的A法(45°懸臂法)對表皮層側進行測定,算出五張的算術平均值(mm),於小數點以下第一位進行四捨五入。
所謂本發明的表皮層中的「縱向」是指於表皮層的製造步驟中對表皮層進行了起毛處理的方向。作為進行了起毛處理的方向的探索方法,可根據人工皮革的結構成分適宜採用利用手指描畫時的目視確認或SEM拍攝等。即,利用手指描畫時,可使起絨纖維躺下或立起的方向成為縱向。另外,藉由對利用手指描畫的表皮層的表面進行SEM拍攝而躺下的起絨纖維的朝向最多的方向成為縱向。
[積層體的製造方法] 接下來,列舉本發明的積層體的製造方法的一例,但能夠於不脫離本發明的主旨的範圍內進行各種變更。
(1) 表皮層的形成 本發明的表皮層為所述人工皮革,關於該人工皮革,較佳為以包括以下步驟的方式形成。 步驟(1-1):形成極細纖維顯現型纖維的步驟 步驟(1-2):製造纖維質基材的步驟 步驟(1-3):形成極細纖維的步驟 步驟(1-4):賦予高分子彈性體的步驟 步驟(1-5):將片狀物半裁並進行研磨的步驟 步驟(1-6):對坯布進行染色的步驟 以下,對各步驟的詳情進行說明。
<形成極細纖維顯現型纖維的步驟> 本步驟是製造具有海島型複合結構的極細纖維顯現型纖維的步驟,所述海島型複合結構中形成包含熱塑性樹脂的島部,易溶解性聚合物形成海部。
作為極細纖維顯現型纖維,使用如下的海島型複合纖維:將溶劑溶解性不同的熱塑性樹脂作為海部(易溶解性聚合物)與島部(難溶解性聚合物),使用溶劑等溶解去除所述海部,藉此將島部作為極細纖維。藉由使用海島型複合纖維,可於去除海部時對島部間、即極細纖維束內部的極細纖維間賦予適度的空隙,因此就表皮層的手感或表面品位的觀點而言較佳。
作為對具有海島型複合結構的極細纖維產生型纖維進行紡絲的方法,就獲得均勻的單纖維纖度的極細纖維的觀點而言,較佳為利用使用海島型複合用模口,將海部與島部相互排列並進行紡絲的高分子相互排列體的方式。
作為海島型複合纖維的海部,可使用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、鈉磺基間苯二甲酸或聚乙二醇等共聚而成的共聚聚酯、及聚乳酸等,就製絲性或易溶出性等觀點而言,可較佳地使用聚苯乙烯或共聚聚酯。
於本發明的積層體的製造方法中,於使用海島型複合纖維的情況下,較佳為使用其島部的強度為2.5 cN/dtex以上的海島型複合纖維。藉由島部的強度為2.5 cN/dtex以上,更佳為2.8 cN/dtex以上,進而佳為3.0 cN/dtex以上,可提高積層體的耐磨耗性,並且抑制伴隨纖維脫落而產生的摩擦堅牢度的降低。
於本發明中,海島型複合纖維的島部的強度設為利用以下的方法來算出。 (i) 捆紮10根長度20 cm的海島型複合纖維。 (ii) 自(i)的試樣中溶解去除海部後,進行風乾。 (iii) 利用JIS L1013:2010「化學纖維長絲紗試驗方法」的「8.5 拉伸強度及伸長率」的「8.5.1 標準時試驗」,於抓握長度5 cm、拉伸速度5 cm/min、負荷2 N的條件下進行10次試驗(N=10)。 (iv) 將對於(iii)中所獲得的試驗結果的算術平均值(cN/dtex)於小數點以下第二位進行四捨五入而獲得的值作為海島型複合纖維的島部的強度。
<製造纖維質基材的步驟> 本步驟是將紡出的極細纖維顯現型纖維開纖後,利用交叉鋪網機(cross lapper)等製成纖維網,並使其交纏,藉此獲得不織布的步驟。作為使纖維網交纏而獲得不織布的方法,可使用針刺處理或水刺(water jet punch)處理等。
作為不織布的形態,如所述般可使用短纖維不織布或長纖維不織布,但若為短纖維不織布,則朝向積層體的厚度方向的纖維比長纖維不織布多,可於起毛時的積層體的表皮層的表面獲得高的緻密感。
於作為不織布而製成短纖維不織布的情況下,對於所獲得的極細纖維顯現型纖維,較佳為實施捲縮加工,切割加工為規定長而獲得原棉後,進行開纖、積層、交纏,藉此獲得短纖維不織布。捲縮加工或切割加工可使用公知的方法。
進而,於積層體的表皮層包含織物的情況下,將所獲得的不織布與織物積層,然後使其交纏一體化。於不織布與織物的交纏一體化時可於不織布的單面或兩面積層織物,或者將織物夾持於多張不織布網之間後,藉由針刺處理或水刺處理等使不織布與織物的纖維彼此纏繞。
針刺處理或水刺處理後的包含極細纖維顯現型纖維的不織布的表觀密度較佳為設為0.15 g/cm 3以上且0.45 g/cm 3以下。藉由將表觀密度設為較佳為0.15 g/cm 3以上,人工皮革可獲得充分的形態穩定性與尺寸穩定性。另一方面,藉由將表觀密度設為較佳為0.45 g/cm 3以下,可維持用以賦予高分子彈性體而言充分的空間。
為了提高纖維的緻密感,對所述不織佈施加利用溫水或蒸汽的熱收縮處理亦為較佳的態樣。
其次,亦可藉由使水溶性樹脂的水溶液含浸於所述不織布中並進行乾燥來賦予水溶性樹脂。藉由對不織布賦予水溶性樹脂,纖維被固定而尺寸穩定性提高。
<形成極細纖維的步驟> 於本步驟中,利用溶劑對所獲得的纖維質基材進行處理,從而顯現出單纖維的平均單纖維直徑為1 μm以上且10 μm以下的極細纖維。
極細纖維的顯現處理可藉由在溶劑中浸漬包含海島型複合纖維的不織布並溶解去除海島型複合纖維的海部來進行。
於極細纖維顯現型纖維為海島型複合纖維的情況下,作為溶解去除海部的溶劑,於海部為聚乙烯、聚丙烯及聚苯乙烯的情況下,可使用甲苯或三氯乙烯等有機溶劑。另外,於海部為共聚聚酯或聚乳酸的情況下,可使用氫氧化鈉等鹼水溶液。另外,於海部為水溶性熱塑性聚乙烯基醇系樹脂的情況下,可使用熱液。
<賦予高分子彈性體的步驟> 於本步驟中,將高分子彈性體的溶液含浸於極細纖維、或以極細纖維顯現型纖維為主要構成成分的纖維質基材中並進行固化,從而賦予高分子彈性體。作為將高分子彈性體固定於不織布上的方法,有使高分子彈性體的溶液含浸於不織布(纖維交纏體)後進行濕式凝固或乾式凝固的方法,可根據使用的高分子彈性體的種類來適宜選擇該些方法。
作為於賦予聚胺基甲酸酯作為高分子彈性體時所使用的溶媒,可較佳地使用N,N'-二甲基甲醯胺或二甲基亞碸等。另外,亦可使用將聚胺基甲酸酯作為乳液分散於水中而成的水分散型聚胺基甲酸酯液。
再者,關於高分子彈性體向纖維質基材的賦予,可於自極細纖維產生型纖維產生極細纖維之前賦予,亦可於自極細纖維產生型纖維產生極細纖維之後賦予。
<將片狀物半裁並進行研磨的步驟> 就製造效率的觀點而言,結束所述步驟而獲得的賦予有高分子彈性體而成的片狀物於厚度方向上半裁而製成兩張片狀物亦為較佳的態樣。
進而,可對賦予有所述高分子彈性體而成的片狀物或者半裁後的片狀物的表面施加起毛處理。起毛處理可藉由使用砂紙或輥式砂光機(roll sander)等進行磨削的方法等來施加,從而獲得坯布。起毛處理可僅對該片狀物的單側表面施加,亦可對兩面施加。
於施加起毛處理的情況下,可於起毛處理之前將矽酮乳液等潤滑劑賦予至片狀物的表面。另外,藉由在起毛處理之前賦予抗靜電劑,藉由磨削而自片狀物產生的磨削粉不易堆積在砂紙上。
<對坯布進行染色的步驟> 於本發明的人工皮革的製造方法中,更佳為對坯布進行染色處理。作為該染色處理,例如可利用:使用交捲(jigger)染色機或液流染色機的液流染色處理、使用連續染色機的熱溶膠(thermosol)染色處理等浸染處理、或者藉由輥式印染、網版印染、噴墨方式印染、昇華印染及真空昇華印染等的對起絨面的印染處理等。其中,就獲得柔軟的手感等而言,且就品質或品位方面而言,較佳為使用液流染色機。另外,如所述般,可於染色處理後的最後,視需要施加各種樹脂精加工、例如塗佈等。
<表皮層> 本發明中的表皮層較佳為將其縱向的彎曲勁度設為40 mm以上且300 mm以下。藉由將表皮層的縱向的彎曲勁度設為較佳為40 mm以上、更佳為50 mm以上、進而佳為55 mm以上,可製成強度更高的積層體。另一方面,藉由將表皮層的縱向的彎曲勁度設為較佳為300 mm以下、更佳為250 mm以下、進而佳為200 mm以下,可製成更具有柔軟性的積層體。
再者,於本發明中,所謂表皮層的縱向的彎曲勁度設為利用以下的方法來測定、算出。 (i) 自表皮層的任意場所向縱向採集五張30 cm×2 cm的試驗片。 (ii) 基於JIS L1096:2010「織物及編織物的質地試驗方法」的8.21「彎曲勁度」的8.21.1中記載的A法(45°懸臂法)對表皮層進行測定,算出五張的平均值。
(2)積層體的形成 <形成積層體的步驟1 (製造第一態樣的情況)> 於製造第一態樣的情況下,較佳為將表皮層與內襯層積層的方法可採用於內襯層上塗敷成為接著樹脂的液狀的接著劑或黏著劑,使其與表皮層壓接的方法。藉由如此,高溫時的接著強度變得良好。或者,亦可採用於內襯層載置成為接著樹脂的片狀接著材料,使其與表皮層壓接的方法。於該情況下,可使接著樹脂的厚度更均勻,於成形時,可製成不向特定方向變形的、即各向異性少的積層體。再者,於接著樹脂包含所述中間層的情況下,例如可藉由在內襯層上塗敷液狀的接著劑等之後積層中間層,再次塗敷接著劑等並積層表皮層,將該些壓接來獲得積層體。
作為塗敷成為接著樹脂的液狀的接著劑或黏著劑的方法,可列舉凹版塗佈法等、或刮刀式塗佈法等或平網或旋轉網版等網版法等、或噴塗法等或於脫模紙等上塗敷接著劑或黏著劑形成黏著片後轉印至內襯層的方法等。較佳為藉由使用凹版塗佈法,可於操作性良好且維持良好的品位的狀態下提高表皮層與內襯層之間的高溫時的接著強度。
藉由塗敷於內襯層時的液狀的接著劑或黏著劑的黏度設為較佳為1.5 Pa·s以上、更佳為3.0 Pa·s以上,可抑制滲透至表皮層內部,對填充深度進行控制。另一方面,藉由設為較佳為20.0 Pa·s以下、更佳為15.0 Pa·s以下,接著樹脂容易滲透至極細纖維束內部,提高表皮層與內襯層之間的高溫時的接著強度。
藉由塗敷於內襯層時的液狀的接著劑或黏著劑的塗敷量、或者載置片狀的接著材料時的該接著材料的單位面積重量設為較佳為15 g/m 2以上、更佳為20 g/m 2以上,高溫時的接著強度變良好。另一方面,藉由設為較佳為500 g/m 2以下、更佳為400 g/m 2以下,積層體的柔軟性變得良好。
而且,可藉由使內襯層的塗敷有接著劑等的面與表皮材料的背面重合並壓接來獲得積層體。關於該壓接,較佳為利用壓製機進行的壓接、利用砑光輥進行的乾熱壓接、或者濕熱壓接,由於可連續地製造積層體,極細纖維的結構變鬆,接著樹脂容易滲透至極細纖維束內部,故就高溫時的接著強度的觀點而言,更佳為利用砑光輥進行的濕熱壓接。
首先,於利用壓製機進行壓接時,模具表面的溫度較佳為設為40℃以上且200℃以下。藉由設為較佳為40℃、更佳為60℃以上,接著樹脂容易滲透至極細纖維束內部,提高高溫時的接著強度。另一方面,藉由設為較佳為200℃以下、更佳為140℃以下,可獲得良好品位的積層體。
另外,此時的壓製機的壓力較佳為設為0.1 MPa以上且10 MPa以下。藉由設為較佳為0.2 MPa以上、更佳為0.3 MPa以上,接著樹脂容易滲透至極細纖維束內部,可提高高溫時的接著強度。另一方面,藉由設為較佳為9 MPa以下、更佳為8 MPa以下,可製成柔軟且良好品位的積層體。
而且,進行乾熱壓接時的砑光輥的溫度較佳為設為40℃以上且200℃以下。藉由設為較佳為40℃、更佳為60℃以上,接著樹脂容易滲透至極細纖維束內部,提高高溫時的接著強度。另一方面,藉由設為較佳為200℃以下、更佳為140℃以下,可獲得良好品位的積層體。
另外,此時的砑光輥的壓力較佳為設為10 N/cm以上且1000 N/cm以下。藉由設為較佳為20 N/cm以上、更佳為30 N/cm以上,接著樹脂容易滲透至極細纖維束內部,可提高高溫時的接著強度。另一方面,藉由設為較佳為900 N/cm以下、更佳為800 N/cm以下,可製成柔軟且良好品位的積層體。
另一方面,於利用砑光輥進行濕熱壓接的情況下,藉由蒸汽溫度較佳為40℃以上、更佳為60℃以上,接著樹脂容易滲透至極細纖維束內部,提高高溫時的接著力。另一方面,藉由蒸汽的溫度設為較佳為100℃以下、更佳為90℃以下,可獲得良好品位的積層體。
另外,此時的砑光輥的壓力與進行乾熱壓接時的壓力相同。
<形成積層體的步驟2 (製造第二態樣的情況)> 另一方面,於本發明中,於製造本申請案第二發明的積層體的情況下,將表皮層與內襯層積層的方法可採用對內襯層的一個表面進行加熱使樹脂A熔融並與表皮層融合的稱為火焰層壓法的方法。
具體而言,可採用如下方法:利用使用都市煤氣或丙烷氣體等的燃氣器的火焰對內襯層的一個表面進行炙烤並使其熔融,利用砑光輥將熔融狀態的內襯層與表皮層壓接並進行積層。此處,藉由燃氣器的火焰設為600℃以上,可容易地熔融內襯層,藉由設為4000℃以下,可防止內襯層的碳化。
關於該利用砑光輥進行的壓接,較佳為利用砑光輥進行的乾熱壓接、或者濕熱壓接,由於極細纖維的結構變鬆,接著樹脂容易滲透至極細纖維束內部,故就高溫時的接著強度的觀點而言,更佳為濕熱壓接。再者,關於利用砑光輥進行乾熱壓接、濕熱壓接時的較佳的溫度、壓力的條件,較佳為與<形成積層體的步驟1>的條件相同。 [實施例]
接下來,基於實施例來對本發明進行具體說明。其中,本發明並非僅限定於該些實施例。再者,於各物性的測定中,無特別記載者是基於所述方法進行測定而得者。
[測定方法] (1)極細纖維的平均單纖維直徑(μm) 於極細纖維的平均單纖維直徑的測定中,使用掃描式電子顯微鏡(基恩士(KEYENCE)股份有限公司製造的「VE-7800」),並利用所述方法進行測定、算出。
(2)構成表皮層的纖維交纏體中的極細纖維束的極細纖維的數量(根) 於構成表皮層的纖維交纏體中的極細纖維束的極細纖維的數量的測定中,使用掃描式電子顯微鏡(基恩士(KEYENCE)股份有限公司製造的「VE-7800」),並利用所述方法進行測定、算出。
(3)接著樹脂的塗敷量(g/m 2) 接著樹脂的塗敷量是於製造積層體時測定塗敷接著樹脂前後的內襯層的質量而進行。具體而言,如以下的(3-1)~(3-3)般。 (3-1)將塗敷接著樹脂前的內襯層於長邊方向在任意的位置,自寬度方向中央、距右端10 cm處、距左端10 cm處採集共三張10 cm×10 cm的試驗片,根據其質量的數量平均值算出接著樹脂塗敷前的內襯層的單位面積重量(g/m 2)。 (3-2)接下來,於對內襯層塗敷接著樹脂後,與表皮層接著之前的內襯層亦同樣地於長邊方向在任意的位置,自寬度方向中央、距右端10 cm處、距左端10 cm處採集共三張10 cm×10 cm的試驗片,根據其質量的數量平均值算出接著樹脂塗敷後的內襯層的單位面積重量(g/m 2)。 (3-3)最後,將對接著樹脂塗敷後的內襯層的單位面積重量(g/m 2)與接著樹脂塗敷前的內襯層的單位面積重量(g/m 2)之差於小數點以下第一位進行四捨五入而獲得的值作為接著樹脂的塗敷量(g/m 2)。
(4)接著樹脂的黏度(Pa·s) 對於塗敷前的接著樹脂,依據JIS K7117:1999中的「塑膠-液狀、乳濁狀或分散狀的樹脂-利用布氏(Brookfield)型旋轉黏度計的表觀黏度的測定方法」,使用東京計器股份有限公司製造的「B型黏度計」,於保持為25℃的狀態下測定黏度。
(5)內襯層、接著樹脂的組成 關於內襯層、接著樹脂的組成,使用傅立葉變換紅外分光光度計(日本分光股份有限公司製造的「FT/IR 4000 series」),藉由紅外分光分析來鑑定組成。
(6)積層體的剝離強度(N/25 mm) 依據JIS K6854-2:1999「接著劑-剝離接著強度試驗方法-第二部分:180度剝離」對獲得的積層體進行測定。再者,於測定中使用拉伸試驗機(鮑德溫(BALDWIN)股份有限公司製造的「RTG-1250」),以積層體的試驗片尺寸為寬度25 mm、接著長度20 cm來實施。
(7)積層體的耐熱蠕變性(mm) 依據JIS K6859:1994「接著劑的蠕變破壞試驗方法」,進行積層體的耐熱蠕變性試驗(條件:100℃、200 g負荷、24小時、融合寬度25 mm、融合長度100 mm)中的180°撕離試驗,測定剝離後的長度。再者,於測定中使用恆溫乾燥機(亞速旺(ASONE)股份有限公司製造的「DRYING OVEN EO-600V」)、及作為砝碼的東京硝子器械股份有限公司製造的「上皿天平用砝碼200 g」。此處,於剝離後的長度為100 mm以上的情況下,無法測定。
(8)柔軟性(表皮層的縱向的剝離後彎曲勁度(mm)) 於長邊方向在任意的位置,自寬度方向中央、距右端10 cm處、距左端10 cm處採集試驗片,並利用所述方法進行測定。此處,即便在試驗片全長300 mm時,若不與斜面接觸則亦無法測定。
(9)積層體的外觀品位(級) 關於所獲得的積層體的表面品位,通過熟練人工皮革的評價的10人的評價來進行,並以下述的基準進行評價,採用人數最多的評價結果。再者,關於表面品位的評價,如圖5所示,將積層體23放置於位於與地面21平行的位置的檢查台22上,以將進行目視確認的位置24與積層體23連結的線25的距離成為50 cm的方式,以相對於積層體23而言距檢查台平面45°的角度目視確認積層體23來進行判斷。另外,於檢查台上,於自檢查台上表面沿垂直方向150 cm的上部設置有32 W的螢光燈26。於該螢光燈26的正下方、即可自積層體向螢光燈畫出垂線27的位置放置積層體23,實施表面品位評價。外觀品位設為4級~5級為良好。 5級:存在均勻的纖維的起絨,纖維的分散狀態良好,外觀良好。 4級:處於5級與3級之間的評價。 3級:存在纖維的起絨狀態稍微欠佳的部分,但存在纖維的分散,外觀還算良好。 2級:處於3級與1級之間的評價。 1級:總體上纖維的起絨狀態、分散狀態非常差,外觀不良。
(10)外周全部被所述接著樹脂等覆蓋的極細纖維的根數(根)、極細纖維束的束數(束) 於與厚度方向平行的剖面中的包含接著樹脂等與500根以上所述表皮層的極細纖維的剖面的500 μm×500 μm的區域中,於測定所述表皮層的極細纖維的外周全部被所述接著樹脂等覆蓋的極細纖維的根數(根)、極細纖維束的束數(束),使用掃描式電子顯微鏡(基恩士(KEYENCE)股份有限公司製造的「VE-7800」),並利用所述方法進行測定、算出。
(11)向表皮層的填充深度(μm) 使用掃描式電子顯微鏡(基恩士(KEYENCE)股份有限公司製造的「VE-7800」),並利用所述方法測定、算出向表皮層的填充深度。
(12)接著樹脂的厚度(μm) 使用掃描式電子顯微鏡(基恩士(KEYENCE)股份有限公司製造的「VE-7800」),並利用所述方法測定、算出接著樹脂的厚度。
(13)真空成形性(級) 使用圖來說明對積層體的真空成形的容易度進行評價的方法。首先,圖6是用於真空成形性的評價的成形模的剖面概念圖。成形模(32)中頂部(32a)的寬度(圖6的橫向的長度)為25 mm、頂部(32a)的角(32b)的圓角(角R)為1 mm、底部(32c)的角(32d)的圓角(角R)為6 mm的凹部為大致圓柱形狀,凹部的寬度(大致圓柱的直徑,32e)為50 mm、深度(32f)為14 mm,成形體為絲帽型的形狀。於該成形模(32)上,對於裁剪為10 mm×10 mm的正方形的積層體(31),將其表皮層側位於成形模(32)側進行配置,以積層體的表面溫度成為160℃的方式製備模具的溫度調節器,進行真空成形加工。然後,測定此時的積層體與成形模之間的間隙(間隙),並結合目視觀察的結果,按照以下的五個階段進行評價。 5級:真空成形時的積層體與成形模的間隙未滿2 mm,且於所獲得的成形體未發現褶皺。 4級:真空成形時的積層體與成形模的間隙為2 mm以上且未滿5 mm,且於所獲得的成形體未發現褶皺。 3級:真空成形時的積層體與成形模的間隙為5 mm以上且未滿10 mm,或者於所獲得的成形體發現少許褶皺。 2級:真空成形時的積層體與成形模的間隙為10 mm以上,或者於所獲得的成形體發現明顯的褶皺。 1級:積層體未形成絲帽型的形狀。
[實施例1] (1) 表皮層的形成 (製造纖維質基材的步驟) 使用聚苯乙烯作為海成分,使用固有黏度(IV值)為0.72的聚對苯二甲酸乙二酯作為島成分,獲得以海成分為20質量%、島成分為80質量%的複合比率、島數為16島/1長絲、平均單纖維直徑為20 μm的海島型複合纖維。將所獲得的海島型複合纖維切割成纖維長51 mm而製成短纖維,通過梳理機及交叉鋪網機而形成纖維網,進行針刺處理,從而製造纖維結構體。
(形成極細纖維的步驟) 將所獲得的纖維結構體浸漬於三氯乙烯中並利用軋液機(mangle)進行壓擠,重覆進行10次所述操作,藉此獲得包含去除了海島型複合纖維的海成分的極細纖維的片。
(賦予高分子彈性體的步驟) 將如所述般獲得的包含極細纖維的片浸漬於以有機溶劑系聚胺基甲酸酯為主要成分、固體成分的濃度調整為13質量%的聚胺基甲酸酯的N,N-二甲基甲醯胺(DMF)溶液中,繼而於DMF濃度為30質量%的水溶液中使聚胺基甲酸酯樹脂凝固。之後,利用110℃的溫度的熱風乾燥10分鐘,藉此獲得賦予有聚胺基甲酸酯樹脂的片。
(對片狀物進行半裁、研磨的步驟) 將如所述般獲得的賦予有聚胺基甲酸酯樹脂的片與厚度方向垂直地半裁,利用砂紙型號240號的環形砂紙對非半裁面進行磨削,藉此獲得具有起絨的片狀物。
(對坯布進行染色的步驟) 使用液流染色機於120℃的溫度條件下使用黑色染料對如所述般獲得的具有起絨的片狀物進行染色後,利用乾燥機進行乾燥,從而獲得極細纖維的平均單纖維直徑為4.4 μm、厚度為0.9 mm、構成極細纖維束的極細纖維的數量為16根、單位面積重量為290 g/m 2的人工皮革,並作為表皮層。
(2) 積層體的形成 (內襯層) 將包括聚烯烴系樹脂的發泡樹脂片(厚度2.4 mm、單位面積重量170 g/m 2、發泡倍率15倍)用作內襯層。
(接著樹脂) 將黏度調整為5 Pa·s的聚胺基甲酸酯系雙液型接著劑(於表1~表4中,簡稱為「PU-2」)用作接著樹脂,利用凹版輥以成為60 g/m 2的塗敷量的方式塗敷於所述內襯層上。
(形成積層體的步驟) 將表皮層的半裁面與內襯層的塗敷有接著樹脂的面重合後,利用砑光輥進行濕熱壓接。具體而言,利用80℃的蒸汽進行濕熱處理的同時利用80℃的砑光輥進行夾持。之後,利用90℃的乾燥機使其乾燥而獲得積層體。將結果示於表1。
[實施例2] 使用聚胺基甲酸酯系發泡體(厚度2.0 mm、單位面積重量40 g/m 2、發泡倍率15倍)作為內襯層,除此以外與實施例1同樣地獲得積層體。將結果示於表1。
[實施例3] 使用由聚酯纖維編織的經編網布(tricot)作為內襯層,除此以外與實施例1同樣地獲得積層體。將結果示於表1。
[實施例4] 使用黏度為5 Pa·s的丙烯酸系黏著劑(於表1中,簡稱為「AC」)作為接著樹脂,除此以外與實施例1同樣地獲得積層體。將結果示於表1。
[實施例5] 將接著樹脂的黏度調整為16 Pa·s,除此以外與實施例1同樣地獲得積層體。將結果示於表2。
[實施例6] 將接著樹脂的黏度調整為2 Pa·s,除此以外與實施例1同樣地獲得積層體。將結果示於表2。
[實施例7] 將接著樹脂的塗敷量設為100 g/m 2,除此以外與實施例1同樣地獲得積層體。將結果示於表2。
[實施例8] 將接著樹脂的塗敷量設為20 g/m 2,除此以外與實施例1同樣地獲得積層體。將結果示於表2。
[實施例9] 於形成積層體的步驟中,利用100℃的蒸汽進行濕熱處理的同時利用150℃的砑光輥進行夾持,除此以外與實施例1同樣地獲得積層體。將結果示於表3。
[實施例10] 於形成積層體的步驟中,利用50℃的蒸汽進行濕熱處理的同時利用50℃的砑光輥進行夾持,除此以外與實施例1同樣地獲得積層體。將結果示於表3。
[實施例11] (1) 表皮層的形成 與實施例1同樣地獲得人工皮革,並作為表皮層。
(2) 積層體的形成 (內襯層) 將與實施例1中使用者相同的發泡樹脂片用作內襯層。
(接著樹脂) 不使用接著樹脂。
(形成積層體的步驟) 進行利用1800℃的燃氣器使內襯層熔融並使表皮層的半裁面與內襯層的熔融的面重合的火焰層壓法。繼而,利用砑光輥進行濕熱壓接(於表3中,表述為「火焰層壓後濕熱壓接」)。具體而言,利用80℃的蒸汽進行濕熱處理的同時利用80℃的砑光輥進行夾持,從而獲得積層體。將結果示於表3。
[實施例12] (1) 表皮層的形成 與實施例1同樣地獲得人工皮革,並作為表皮層。
(2) 積層體的形成 (內襯層) 將與實施例1中使用者相同的發泡樹脂片用作內襯層。
(接著樹脂) 利用凹版輥將黏度調整為5 Pa·s的丙烯酸系黏著劑(於表1中,簡稱為「AC」)以成為50 g/m 2的塗敷量的方式塗敷於所述內襯層上。之後,積層厚度為50 μm的包含聚胺基甲酸酯樹脂的膜(於表1中簡稱為「50 μm PU-F」)。然後,利用凹版輥將黏度調整為5 Pa·s的丙烯酸系黏著劑(於表1中,簡稱為「AC」)以成為50 g/m 2的塗敷量的方式塗敷於所述膜上。
(形成積層體的步驟) 使表皮層的半裁面與所述內襯層的塗敷有接著樹脂的面重合,以下與實施例1同樣地獲得積層體。將結果示於表3。
[比較例1] 將接著樹脂的塗敷量調整為10 g/m 2,除此以外與實施例1同樣地獲得積層體。將結果示於表4。
[比較例2] 將接著樹脂的黏度調整為25 Pa·s,除此以外與實施例1同樣地獲得積層體。將結果示於表4。
[比較例3] 將接著樹脂的黏度調整為1 Pa·s,除此以外與實施例1同樣地獲得積層體。將結果示於表4。
[比較例4] 將接著樹脂的塗敷量調整為100 g/m 2,除此以外與實施例1同樣地獲得積層體。將結果示於表4。
[比較例5] 將形成積層體的步驟蒸汽的溫度設為100℃,將砑光輥的溫度設為220℃,除此以外與實施例1同樣地獲得積層體。將結果示於表5。
[比較例6] (1) 表皮層的形成 與實施例1同樣地獲得人工皮革,並作為表皮層。
(2) 積層體的形成 (內襯層) 將與實施例1中使用者相同的發泡樹脂片用作內襯層。
(形成接著樹脂、積層體的步驟) 藉由簾幕式噴霧法向內襯層噴射反應型熱熔接著劑,使表皮層的半裁面與內襯層的熔融的面重合。之後,利用砑光輥進行濕熱壓接(於表4中,表述為「簾幕式噴霧法」),從而獲得積層體。將結果示於表5。
[表1] [表1]
實施例1 實施例2 實施例3 實施例4
表皮層 極細纖維的平均單纖維直徑[μm] 4.4 4.4 4.4 4.4
種類 人工皮革 人工皮革 人工皮革 人工皮革
構成極細纖維束的極細纖維的數量[根] 16 16 16 16
單位面積重量[g/m 2] 290 290 290 290
積層前的厚度[mm] 0.9 0.9 0.9 0.9
內襯層 種類 發泡樹脂 片 發泡樹脂 片 編織物 (經編網布) 發泡樹脂 片
樹脂A 聚烯烴系 聚胺基甲酸酯系 聚酯系 聚烯烴系
發泡倍率[倍] 15 15 15 15
單位面積重量[g/m 2] 170 40 220 170
積層前的厚度[mm] 2.4 2.0 0.5 2.4
接著樹脂 種類 PU-2 PU-2 PU-2 AC
黏度[Pa・s] 5 5 5 5
中間層 - - - -
塗敷量[g/m 2] 60 60 60 60
積層步驟 方法 濕熱壓接 濕熱壓接 濕熱壓接 濕熱壓接
火焰層壓時的燃氣器溫度[℃] - - - -
濕熱壓接 蒸汽溫度[℃] 80 80 80 80
砑光輥溫度[℃] 80 80 80 80
積層體 外周全部被接著樹脂等覆蓋 極細纖維的根數[根] 153 121 133 109
極細纖維束的束數[束] 6 5 5 6
積層後的表皮層的厚度[mm] 0.9 0.9 0.9 0.9
積層後的內襯層的厚度[mm] 3.4 2.8 1.4 3.4
向表皮層的填充深度[μm] 52 39 46 55
接著樹脂的厚度[mm] 111 97 109 118
剝離試驗 剝離強度[N/25 mm] 55 13 21 18
破壞形態 於內襯層破壞 於內襯層破壞 於表皮層破壞 於表皮層破壞
耐熱蠕變性[mm] 0 4 4 1
剝離後彎曲勁度[mm] 144 111 122 96
外觀品位[級] 5 5 5 5
真空成形性[級] 3 3 3 3
[表2] [表2]
實施例5 實施例6 實施例7 實施例8
表皮層 極細纖維的平均單纖維直徑[μm] 4.4 4.4 4.4 4.4
種類 人工皮革 人工皮革 人工皮革 人工皮革
構成極細纖維束的極細纖維的數量[根] 16 16 16 16
單位面積重量[g/m 2] 290 290 290 290
積層前的厚度[mm] 0.9 0.9 0.9 0.9
內襯層 種類 發泡樹脂 片 發泡樹脂 片 發泡樹脂 片 發泡樹脂 片
樹脂A 聚烯烴系 聚烯烴系 聚烯烴系 聚烯烴系
發泡倍率[倍] 15 15 15 15
單位面積重量[g/m 2] 170 170 170 170
積層前的厚度[mm] 2.4 2.4 2.4 2.4
接著樹脂 種類 PU-2 PU-2 PU-2 PU-2
黏度[Pa・s] 16 2 5 5
中間層 - - - -
塗敷量[g/m 2] 60 60 100 20
積層步驟 方法 濕熱壓接 濕熱壓接 濕熱壓接 濕熱壓接
火焰層壓時的燃氣器溫度[℃] - - - -
濕熱壓接 蒸汽溫度[℃] 80 80 80 80
砑光輥溫度[℃] 80 80 80 80
積層體 外周全部被接著樹脂等覆蓋 極細纖維的根數[根] 55 191 209 71
極細纖維束的束數[束] 7 10 11 2
積層後的表皮層的厚度[mm] 0.9 0.9 0.9 0.9
積層後的內襯層的厚度[mm] 3.4 3.4 3.4 3.3
向表皮層的填充深度[μm] 39 63 81 27
接著樹脂的厚度[mm] 89 117 191 55
剝離試驗 剝離強度[N/25 mm] 23 31 53 16
破壞形態 於表皮層破壞 於表皮層破壞 於內襯層破壞 於表皮層破壞
耐熱蠕變性[mm] 3 3 0 8
剝離後彎曲勁度[mm] 119 195 221 105
外觀品位[級] 5 4 4 5
真空成形性[級] 3 3 4 2
[表3] [表3]
實施例9 實施例10 實施例11 實施例12
表皮層 極細纖維的平均單纖維直徑[μm] 4.4 4.4 4.4 4.4
種類 人工皮革 人工皮革 人工皮革 人工皮革
構成極細纖維束的極細纖維的數量[根] 16 16 16 16
單位面積重量[g/m 2] 290 290 290 290
積層前的厚度[mm] 0.9 0.9 0.9 0.9
內襯層 種類 發泡樹脂 片 發泡樹脂 片 發泡樹脂 片 發泡樹脂 片
樹脂A 聚烯烴系 聚烯烴系 聚烯烴系 聚烯烴系
發泡倍率[倍] 15 15 15 15
單位面積重量[g/m 2] 170 170 170 170
積層前的厚度[mm] 2.4 2.4 2.4 2.4
接著樹脂 種類 PU-2 PU-2 - AC
黏度[Pa・s] 5 5 - 5
中間層 - - - 50 µm PU-F
塗敷量[g/m 2] 60 60 - 100
積層步驟 方法 濕熱壓接 濕熱壓接 火焰層壓後濕熱壓接 濕熱壓接
火焰壓層時的燃氣器溫度[℃] - - 1800 -
濕熱壓接 蒸汽溫度[℃] 100 50 80 80
砑光輥溫度[℃] 150 50 80 80
積層體 外周全部被接著樹脂等覆蓋 極細纖維的根數[根] 170 77 24 88
極細纖維束的束數[束] 6 3 1 5
積層後的表皮層的厚度[mm] 0.9 0.9 0.9 0.9
積層後的內襯層的厚度[mm] 3.4 3.4 3.2 3.4
向表皮層的填充深度[μm] 49 44 19 43
接著樹脂的厚度[mm] 102 109 - 251
剝離試驗 剝離強度[N/25 mm] 55 19 19 18
破壞形態 於內襯層破壞 於表皮層破壞 於表皮層破壞 於表皮層破壞
耐熱蠕變性[mm] 0 7 13 1
剝離後彎曲勁度[mm] 130 133 88 96
外觀品位[級] 4 5 5 5
真空成形性[級] 3 3 1 5
[表4] [表4]
比較例1 比較例2 比較例3 比較例4
表皮層 極細纖維的平均單纖維直徑[μm] 4.4 4.4 4.4 4.4
種類 人工皮革 人工皮革 人工皮革 人工皮革
構成極細纖維束的極細纖維的數量[根] 16 16 16 16
單位面積重量[g/m 2] 290 290 290 290
積層前的厚度[mm] 0.9 0.9 0.9 0.9
內襯層 種類 發泡樹脂 片 發泡樹脂 片 發泡樹脂 片 發泡樹脂 片
樹脂A 聚烯烴系 聚烯烴系 聚烯烴系 聚烯烴系
發泡倍率[倍] 15 15 15 15
單位面積重量[g/m 2] 170 170 170 170
積層前的厚度[mm] 2.4 2.4 2.4 2.4
接著樹脂 種類 PU-2 PU-2 PU-2 PU-2
黏度[Pa・s] 5 25 1 5
中間層 - - - -
塗敷量[g/m 2] 10 60 60 600
積層步驟 方法 濕熱壓接 濕熱壓接 濕熱壓接 濕熱壓接
火焰層壓時的燃氣器溫度[℃] - - - -
濕熱壓接 蒸汽溫度[℃] 80 80 80 80
砑光輥溫度[℃] 80 80 80 80
積層體 外周全部被接著樹脂等覆蓋 極細纖維的根數[根] 4 0 677 289
極細纖維束的束數[束] 0 5 29 16
積層後的表皮層的厚度[mm] 0.9 0.9 0.9 0.9
積層後的內襯層的厚度[mm] 3.3 3.4 3.4 3.4
向表皮層的填充深度[μm] 0 43 213 121
接著樹脂的厚度[μm] 12 89 311 680
剝離試驗 剝離強度[N/25 mm] 3 15 54 53
破壞形態 於表皮層破壞 於表皮層破壞 於內襯層破壞 於內襯層破壞
耐熱蠕變性[mm] 50以上(無法測定) 50以上(無法測定) 0 0
剝離後彎曲勁度[mm] 97 144 無法測定 無法測定
外觀品位[級] 5 4 1 3
真空成形性[級] 1 3 5 4
[表5] [表5]
比較例5 比較例6
表皮層 極細纖維的平均單纖維直徑[μm] 4.4 4.4
種類 人工皮革 人工皮革
構成極細纖維束的極細纖維的數量[根] 16 16
單位面積重量[g/m 2] 290 290
積層前的厚度[mm] 0.9 0.9
內襯層 種類 發泡樹脂 片 發泡樹脂 片
樹脂A 聚烯烴系 聚烯烴系
發泡倍率[倍] 15 15
單位面積重量[g/m 2] 170 170
積層前的厚度[mm] 2.4 2.4
接著樹脂 種類 PU-2 PU-3
黏度[Pa・s] 5 5
中間層 - -
塗敷量[g/m 2] 60 20
積層步驟 方法 濕熱壓接 反應型熱熔接著劑噴塗法
火焰層壓時的燃氣器溫度[℃] - -
濕熱壓接 蒸汽溫度[℃] 100 80
砑光輥溫度[℃] 220 80
積層體 外周全部被接著樹脂等覆蓋 極細纖維的根數[根] 266 11
極細纖維束的束數[束] 16 0
積層後的表皮層的厚度[mm] 0.9 0.9
積層後的內襯層的厚度[mm] 3.4 3.4
向表皮層的填充深度[μm] 72 10
接著樹脂的厚度[μm] 109 47
剝離試驗 剝離強度[N/25 mm] 51 4
破壞形態 於內襯層破壞 於表皮層破壞
耐熱蠕變性[mm] 0 50以上(無法測定)
剝離後彎曲勁度[mm] 無法測定 91
外觀品位[級] 1 2
真空成形性[級] 2 1
實施例1~實施例11的積層體中藉由調整接著樹脂等的硬化前的黏度、將表皮層與內襯層接著時的溫度等,將外周全部被接著樹脂等覆蓋的極細纖維的根數設為15根以上且240根以下,藉此可獲得兼顧高溫時的接著強度與柔軟的手感的積層體。
其中,實施例1的積層體中進而將外周全部被接著樹脂等覆蓋的極細纖維束的數量設為1束以上且15束以下,將接著樹脂向表皮層的填充深度設為5 μm以上且未滿95 μm,因此特別是可獲得兼顧高溫時的接著強度與柔軟手感的積層體。
另一方面,比較例1的積層體中塗敷量少,外周全部被接著樹脂等覆蓋的極細纖維變少,因此成為缺乏剝離強度或高溫時的接著強度的積層體。
另外,比較例2的積層體中接著樹脂的硬化前的黏度高,接著樹脂難以滲透至極細纖維束的內部,因此無法觀察到外周全部被接著樹脂等覆蓋的極細纖維數,成為缺乏高溫時的接著強度的積層體。
另外,比較例3的積層體中接著樹脂的硬化前的黏度低,接著樹脂滲透至表皮層的內部,外周全部被接著樹脂等覆蓋的極細纖維數變得極多,成為手感硬的積層體。
另外,比較例4的積層體中接著樹脂的塗敷量多,接著樹脂滲透至表皮層的內部,外周全部被接著樹脂等覆蓋的極細纖維數增多,成為手感硬的積層體。
另外,比較例5的積層體中形成積層體的步驟的砑光輥溫度高,接著樹脂滲透至表皮層的內部,外周全部被接著樹脂等覆蓋的極細纖維數變多,成為手感硬、另外外觀品位劣化的積層體。
另外,比較例6的積層體中藉由於形成積層體的步驟中應用簾幕式噴霧法,接著樹脂的區域變細,外周全部被接著樹脂等覆蓋的極細纖維或纖維束的數量變少,成為缺乏剝離強度及高溫時的接著強度的積層體。
1:包圍極細纖維束的外周的線 11:積層體 12a:極細纖維 12b:高分子彈性體 12c:極細纖維束 13:內襯層 14:接著樹脂 15:內襯層與接著樹脂的邊界 16:向內襯層與接著樹脂的邊界和接著樹脂的表皮層側的界面的垂線 17:最接近內襯層的極細纖維 18:自極細纖維至表皮層側的表面的垂線 19:中間層 19a:構成中間層的纖維 19b:膜 21:地面 22:檢查台 23:積層體 24:進行目視確認的位置 25:將進行目視確認的位置與人工皮革連結的線 26:螢光燈 27:自積層體至螢光燈的垂線 31:積層體 32:成形模 32a:成形模的頂部 32b:成形模的頂部的角 32c:成形模的底部 32d:成形模的底部的角 32e:表示成形模的凹部的寬度的箭頭 32f:表示成形模的凹部的深度的箭頭
圖1是對本發明的極細纖維束進行例示、說明的人工皮革的剖面圖(電子顯微鏡照片)。 圖2是對本發明的積層體的一實施方式中表皮層與內襯層接著的狀態進行例示、說明的剖面概念圖。 圖3是對本發明的積層體的另一實施方式中表皮層與內襯層接著的狀態進行例示、說明的剖面概念圖。 圖4是對本發明的積層體的又一實施方式中表皮層與內襯層接著的狀態進行例示、說明的剖面概念圖。 圖5是對本發明的積層體的表面品位的評價方法進行例示、說明的概念立體圖。 圖6是對本發明的積層體的真空成形性的評價方法進行例示、說明的剖面概念圖。
11:積層體
12a:極細纖維
12b:高分子彈性體
12c:極細纖維束
13:內襯層
14:接著樹脂
15:內襯層與接著樹脂的邊界
16:向內襯層與接著樹脂的邊界和接著樹脂的表皮層側的界面的垂線
17:最接近內襯層的極細纖維
18:自極細纖維至表皮層側的表面的垂線

Claims (9)

  1. 一種積層體,由表皮層與包括樹脂A的內襯層經由接著樹脂積層而成,所述積層體中, 所述表皮層是包括纖維交纏體與高分子彈性體的人工皮革,所述纖維交纏體含有包含平均單纖維直徑為0.1 μm以上且10.0 μm以下的極細纖維的不織布作為結構要素, 所述內襯層為選自由織物、編織物、不織布、毛氈、及發泡樹脂片所組成的群組中的至少一種, 於所述積層體的與厚度方向平行的剖面中的至少包含所述接著樹脂與500根以上的所述表皮層的極細纖維的剖面的500 μm×500 μm的區域中,15根以上且240根以下的所述表皮層的極細纖維的外周全部被所述接著樹脂覆蓋。
  2. 一種積層體,由表皮層與包括樹脂A的內襯層積層而成,所述積層體中, 所述表皮層是包括纖維交纏體與高分子彈性體的人工皮革,所述纖維交纏體含有包含平均單纖維直徑為0.1 μm以上且10.0 μm以下的極細纖維的不織布作為結構要素, 所述內襯層為選自由織物、編織物、不織布、毛氈、及發泡樹脂片所組成的群組中的至少一種, 於所述積層體的與厚度方向平行的剖面中的至少包含所述樹脂A與500根以上的所述表皮層的極細纖維的剖面的500 μm×500 μm的區域中,15根以上且240根以下的所述表皮層的極細纖維的外周全部被所述樹脂A覆蓋。
  3. 如請求項1所述的積層體,其中所述接著樹脂包含厚度為1 μm以上且400 μm以下的中間層, 所述中間層為選自由織物、編織物、不織布、毛氈、膜、發泡片、及金屬膜所組成的群組中的至少一種。
  4. 如請求項1至3中任一項所述的積層體,其中於所述表皮層的纖維交纏體中,構成包含3根以上且40根以下的極細纖維的極細纖維束而成。
  5. 如請求項4所述的積層體,其中於所述區域中,1束以上且15束以下的所述極細纖維束的外周全部被所述接著樹脂或所述樹脂A覆蓋,且所述極細纖維束內亦由所述接著樹脂或所述樹脂A填充而成。
  6. 如請求項1至3中任一項所述的積層體,其中所述接著樹脂或所述樹脂A的向所述表皮層的填充深度為5 μm以上且未滿95 μm。
  7. 如請求項1至3中任一項所述的積層體,其中所述內襯層為發泡樹脂片。
  8. 如請求項7所述的積層體,其中所述發泡樹脂片的主要成分為聚烯烴系樹脂。
  9. 如請求項1或3所述的積層體,其中所述接著樹脂的厚度為5 μm以上且500 μm以下。
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