WO2020246365A1 - 合成樹脂表皮材及びその製造方法 - Google Patents
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- B32B2262/0276—Polyester fibres
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- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06C—FINISHING, DRESSING, TENTERING OR STRETCHING TEXTILE FABRICS
- D06C23/00—Making patterns or designs on fabrics
- D06C23/04—Making patterns or designs on fabrics by shrinking, embossing, moiréing, or crêping
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- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N2203/00—Macromolecular materials of the coating layers
- D06N2203/04—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06N2203/045—Vinyl (co)polymers
- D06N2203/048—Polyvinylchloride (co)polymers
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- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N2209/00—Properties of the materials
- D06N2209/10—Properties of the materials having mechanical properties
- D06N2209/105—Resistant to abrasion, scratch
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- D06N2211/12—Decorative or sun protection articles
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- D06N2211/263—Cars
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- D06N2211/00—Specially adapted uses
- D06N2211/12—Decorative or sun protection articles
- D06N2211/28—Artificial leather
Definitions
- This disclosure relates to a synthetic resin skin material and a method for producing the same.
- Synthetic resin skin materials with excellent durability are often used in place of natural leather and fibrous sheets for clothing surface materials, linings, wall materials, and the like.
- Such a synthetic resin skin material has an unevenness similar to that of natural leather on the outermost surface, that is, a squeezed (textured) pattern, and this squeezed pattern characterizes the appearance.
- a synthetic resin skin material having a layer containing a thermoplastic resin such as a urethane resin layer or a polyvinyl chloride resin layer as a method for forming a three-dimensional shape such as a deep uneven pattern having a high design property on the synthetic resin skin material.
- a general method is to apply an embossed shape to a synthetic resin skin material by heat and pressure to maintain an uneven pattern.
- a synthetic resin skin material containing a dry urethane resin layer it is difficult to express fine design and three-dimensional effect by heating with an embossing machine, and it is difficult to maintain the shape once given, and it is restored over time. There was a problem that it would end up.
- Patent Document 1 and Patent Document 2 depending on the material of the skin material, it is difficult to maintain the formed uneven shape, or a flexible polyurethane foam is required, which makes the process complicated. Or, the thickness of the entire skin material may increase. Therefore, the skin materials described in Patent Document 1 and Patent Document 2 have a problem that it may be difficult to apply them to, for example, as an interior material of a vehicle for decorating the surface of a molded product.
- An object of the present invention is to provide a method for producing a synthetic resin skin material having good durability.
- the means for solving the above problems include the following aspects. ⁇ 1>
- thermoplastic resin layer contains a polyvinyl chloride resin and a plasticizer.
- polyvinyl chloride resin contains non-oil-absorbing polyvinyl chloride resin particles having an average particle diameter of 5 ⁇ m or less.
- synthetic resin skin material according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3> which further has an adhesive layer between the base cloth and the thermoplastic resin layer.
- synthetic resin skin material according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4> which further has a surface treatment layer on the surface of the skin layer opposite to the thermoplastic resin layer side.
- the base cloth is a knitted cloth containing at least one fiber selected from the group consisting of polyester fiber, rayon fiber, vinyl chloride fiber, vinylidene chloride fiber, aramid fiber, and acrylic fiber.
- the synthetic resin skin material according to any one of ⁇ 5>.
- the composition for use is applied to form a laminate of the skin layer and a thermoplastic resin layer having a storage elastic coefficient of 2,000,000 Pa or less at 160 ° C. as measured in accordance with JIS K 7244 (1998).
- Steps and a step of adhering the base cloth to the surface side of the thermoplastic resin layer of the laminate, and embossing by bringing the embossing roll into contact with the surface side of the skin layer of the laminate to which the base cloth is adhered.
- the skin layer and the thermoplastic resin layer in the region from the skin layer to the region having no recesses are formed on the surface of the laminate on the skin layer side.
- a method for producing a synthetic resin skin material which comprises a step of forming a recess having a depth extending to the inside of the thermoplastic resin layer beyond the interface with the resin layer.
- a polyvinyl chloride resin having a storage elastic modulus of 2,000,000 Pa or less at 160 ° C. measured in accordance with JIS K 7244 (1998) is a non-oil-absorbing polyvinyl chloride having an average particle size of 5 ⁇ m or less.
- the method for producing a synthetic resin skin material according to ⁇ 7> which comprises resin particles.
- thermoplastic resin layer storage elasticity at 160 ° C. measured in accordance with JIS K 7244 (1998), which has good shapeability and maintainability of shaped uneven patterns, is good. It has a thermoplastic resin layer having a ratio of 2,000,000 Pa or less.
- the thermoplastic resin layer preferably contains a thermoplastic resin having a storage elastic modulus of 2,000,000 Pa or less at 160 ° C. as measured in accordance with JIS K 7244 (1998).
- a thermoplastic resin having a storage elastic modulus of 2,000,000 Pa or less at 160 ° C. measured in accordance with JIS K 7244 (1998) may be hereinafter referred to as a specific resin.
- thermoplastic resin layer containing the specific resin functions as an embossed deformed layer that retains a three-dimensional shape including an uneven pattern formed on the synthetic resin skin material.
- the surface of the thermoplastic resin layer has a skin layer containing urethane resin having excellent feel and appearance, it also has an advantage that the appearance and feel are good, and the skin layer also has an embossed shape.
- a recess having a depth extending from the urethane resin skin layer formed by embossing to the inside of the thermoplastic resin layer beyond the interface between the urethane resin skin layer and the thermoplastic resin layer in the region having no recess is formed.
- the uneven pattern included is maintained for a long period of time by the function of the specific resin contained in the thermoplastic resin layer.
- the durability of the synthetic resin skin material is further improved by the function of the skin layer containing urethane resin having good durability as well as the feel and the thermoplastic resin layer containing a specific resin having excellent shape retention. ..
- the thermoplastic resin layer contains a flexible polyvinyl chloride resin and a plasticizer to form an uneven pattern and maintain the uneven pattern by utilizing the inherent flexibility of the polyvinyl chloride resin.
- the base fabric used for the synthetic resin skin material of the present disclosure is not particularly limited, but as the base fabric, a knitted fabric containing synthetic fibers having good elasticity and elasticity and good embossing processability. For example, by selecting a knitted fabric containing at least polyester fibers, there is also an advantage that the maintainability of the uneven pattern in the synthetic resin skin material and the flexibility are further improved.
- the synthetic resin skin material of the present disclosure has a three-dimensional shape including a deep uneven pattern, maintains the deep uneven pattern for a long period of time, and has good durability. Therefore, it can be used as an interior material for vehicles and the like. It is preferably used and can give a characteristic design to the product.
- the present invention has an arbitrary three-dimensional shape including deep unevenness, the three-dimensional shape is maintained for a long period of time, and the change in shape with time is suppressed, and the durability that can be used for vehicle interior materials is high.
- a good synthetic resin skin material can be provided.
- it has an arbitrary three-dimensional shape including deep unevenness, the three-dimensional shape is maintained for a long period of time, and the change of the shape with time is suppressed, and the durability can be used for interior materials for vehicles. Can provide a good method for producing a synthetic resin skin material.
- FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an aspect of the layer structure of the synthetic resin skin material of the present disclosure in which an uneven pattern is formed on a laminate for forming the synthetic resin skin material shown in FIG. 1A. It is schematic cross-sectional view which shows one aspect of the layer structure of the laminated body for forming the synthetic resin skin material of this disclosure which further has an adhesive layer as an arbitrary layer between a thermoplastic resin layer and a base cloth. .. FIG.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an aspect of the layer structure of the synthetic resin skin material of the present disclosure in which an uneven pattern is formed on a laminate for forming the synthetic resin skin material shown in FIG. 2A. It is a schematic diagram which shows one mode of embossing for forming a deep unevenness in the laminate for forming a synthetic resin skin material, and obtaining the synthetic resin skin material.
- the combination of preferred embodiments is a more preferred embodiment.
- the amount of each component in the composition is the total amount of the plurality of substances present in the composition unless otherwise specified, when a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition. means.
- the term "process" is included in this term not only as an independent process but also as long as the intended purpose of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other processes.
- the synthetic resin skin material of the present disclosure includes a base cloth, a thermoplastic resin layer having a storage elasticity of 2,000,000 Pa or less at 160 ° C. measured in accordance with JIS K 7244 (1998), and a skin containing a urethane resin.
- the layers (hereinafter, may be referred to as "skin layer") are provided in this order, and the recesses are provided on the skin layer side, and the recesses form recesses from the skin layer in the thickness direction of the synthetic resin skin material. It is a recess having a depth that extends beyond the interface between the skin layer and the thermoplastic resin layer in the region that does not have it and reaches the inside of the thermoplastic resin layer.
- the thermoplastic resin layer preferably contains a thermoplastic resin having a storage elastic modulus of 2,000,000 Pa or less at 160 ° C. as measured in accordance with JIS K 7244 (1998).
- FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing an aspect of the layer structure of the laminated body 10A for forming the synthetic resin skin material of the present disclosure.
- the aspect shown in FIG. 1A shows an example of the simplest layer structure of the synthetic resin skin material of the present disclosure.
- the laminate 10A for forming the synthetic resin skin material has a thermoplastic resin layer 14 containing a specific resin and a skin layer 16 containing a urethane resin on the base cloth 12 in this order. ..
- the synthetic resin skin material 10 of the present disclosure having a recess 18 having a depth reaching from the skin layer 16 shown in FIG. 1B to the thermoplastic resin layer 14 can be obtained. Be done.
- the recess 18 may have a depth that extends beyond the interface between the thermoplastic resin layer 14 and the base cloth 12 and reaches the inside of the base cloth 12.
- the synthetic resin skin material 10 has a thermoplastic resin layer 14 containing a specific resin and a skin layer 16 containing a urethane resin in this order on the base cloth 12, and the skin layer 16 side.
- the recess 18 extends beyond the interface between the skin layer 16 and the thermoplastic resin layer 14 in the region from the skin layer 16 to the region without the recess 18 in the thickness direction of the synthetic resin skin material 10. , The recess 18 having a depth extending into the thermoplastic resin layer 14.
- the synthetic resin skin material of the present disclosure is not particularly limited as long as it has a base cloth, a skin layer, and a thermoplastic resin layer described in detail below as a layer structure, and the synthetic resin is not impaired in its effect. It may have other layers normally provided for the skin material. Other layers will be described later.
- the depth of the concave-convex pattern formed on the synthetic resin skin material can be measured by cutting the synthetic resin skin material perpendicularly to the surface direction and observing the cross section with an optical microscope. In the present disclosure, the depths of the recesses are measured at three points by observing with an optical microscope at a magnification of 50 to 100 times, and the measured values are arithmetically averaged to obtain the depth of the recesses.
- the synthetic resin skin material of the present disclosure (hereinafter, may be simply referred to as “skin material”) will be sequentially described together with the materials constituting the skin material and the manufacturing method thereof.
- the base cloth of the skin material of the present disclosure is not particularly limited as long as it has the required strength and durability, and can be appropriately selected from known base cloths according to the purpose.
- the base fabric may be a knitted fabric, a woven fabric, or a non-woven fabric.
- the knitted fabric is used. It is more preferable to use it.
- a knitted fabric such as a knitted fabric or a modified knitted fabric may be used from the viewpoint of elasticity and ease of thickness control.
- a three-dimensional structure base cloth having a gap between the outer material and the lining, a three-dimensional non-woven fabric, or the like may be used.
- the materials of the fibers (threads) used for knitting and weaving the base fabric include polyester, rayon, linen, cotton, vinyl chloride, vinylidene chloride, aramid, acrylic, phenol, carbon-based fibers, and the like. It may be a blended fiber containing.
- the base fabric is a knitted fabric containing at least one fiber selected from the group consisting of polyester fiber, rayon fiber, vinyl chloride fiber, vinylidene chloride fiber, aramid fiber, and acrylic fiber. Is preferable, and among them, it is more preferable to contain polyester fiber from the viewpoint of durability and price as a vehicle interior material.
- a base fabric for synthetic leather using punchiloma knitting described in JP2013-72141 can also be used.
- the thickness of the base cloth is appropriately selected according to the intended use of the skin material, but is preferably in the range of excellent feel and not reducing the flexibility, for example, in the range of 0.15 mm to 10.0 mm, preferably 0.3 mm to 1. A range of 5 mm is more preferred.
- the surface of the base cloth on the thermoplastic resin layer side may be brushed.
- a pile knitted fabric in which a pile is formed on the surface of the base cloth on the skin layer side may be used.
- a commercially available product may be used as the base fabric, and as the commercially available product, a polyester fiber knitted fabric (150 dtex / 48f polyester yarn (melting point: 254 ° C.) knitted fabric, thickness: 0.9 mm) and the like.
- the epidermis layer in the epidermis material of the present disclosure is arranged on one surface of the above-mentioned base cloth.
- the epidermis layer in the present disclosure contains a urethane resin (hereinafter, also referred to as polyurethane) from the viewpoint of good durability, elasticity, and workability when forming deep recesses.
- the synthetic resin used for forming the epidermis layer is not particularly limited except that it contains a urethane resin, and other synthetic resins may be appropriately selected and used in combination with the urethane resin depending on the purpose. Examples of other synthetic resins used for forming the epidermis layer include polyvinyl chloride resin, acrylic resin, polyester and the like.
- polyurethane used for forming the skin layer examples include polycarbonate-based polyurethane, polyether-based polyurethane, polyester-based polyurethane, and modified products thereof.
- Polycarbonate-based polyurethane is preferable from the viewpoint that the synthetic resin skin material of the present disclosure is used for applications requiring long-term durability, such as interior materials for automobiles and chairs.
- Commercially available polyurethane may be used, and for example, Chris Bonn (registered trademark) NY-324) manufactured by DIC Corporation is preferably used.
- the hardness measured according to JIS K 6253 is preferably 49 N / cm 2 to 980 N / cm 2 with 100% modulus, and 196 N / cm 2 ⁇ 588 N / cm 2 is more preferable.
- the softening point of polyurethane is preferably 130 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher.
- the epidermis layer may contain only one type of polyurethane, or may contain two or more types of polyurethane.
- the epidermis layer may contain other components in addition to polyurethane. Examples of other components include synthetic resins other than the above, stabilizers, fillers, colorants, flame retardants, gelation accelerators, and the like.
- the epidermis layer may contain a colorant.
- a colorant When the epidermis layer contains a colorant, a desired hue can be imparted to the epidermis material, and the epidermis material having excellent design can be obtained.
- the colorant is not particularly limited, and dyes, pigments and the like can be appropriately selected and used. Pigments are preferable from the viewpoint of being better in durability and light resistance.
- Coloring agents include inorganic pigments such as titanium white (titanium dioxide), zinc flower, ultramarine blue, cobalt blue, petals, vermilion, yellow lead, titanium yellow, and carbon black, quinacridone, permanent red 4R, isoindolinone, and Hansa yellow.
- metal pigments selected from the group consisting of metal foil powders such as aluminum and brass, titanium dioxide-coated mica and basic lead carbonate foil powder. Examples thereof include pearl luster (pearl) pigments selected from the above group.
- a pigment dispersant such as a surfactant or a polymer dispersant may be used in combination.
- the epidermis layer may contain a filler.
- the filler include inorganic fillers such as calcium carbonate, silica (silicon dioxide), alumina (aluminum oxide), mica (mica), talc, and barium sulfate.
- the epidermis layer may contain only one type of filler, or may contain two or more types of filler.
- the epidermis layer may contain a stabilizer. By containing a stabilizer, the heat resistance of the epidermis layer is improved.
- Stabilizers include magnesium stearate, aluminum stearate, calcium stearate, barium stearate, zinc stearate, calcium laurate, barium laurate, zinc laurate and other fatty acid metal salts, phenol, sodium compounds such as naphthol, and zinc.
- Metal salts such as barium, organotin compounds such as dibutyltin dilaurate and dibutyltin zimarate, diethylphosphite, dibutylphosphite, dioctylphosphite, diphenylisodecylphosphite, tricresylphosphite, triphenylphosphite, tris ( Examples thereof include lauric acid esters such as nonylphenyl) phosphite and triisooctylphosphite.
- the epidermis layer may contain only one type of stabilizer or may contain two or more types of stabilizers.
- the epidermis layer may contain a flame retardant.
- the epidermis layer contains a flame retardant
- the epidermis material can be imparted with flame retardancy.
- the flame retardant a known inorganic or organic flame retardant can be appropriately selected and used.
- the epidermis layer may contain only one type of flame retardant, or may contain two or more types.
- the epidermis layer may contain a synthetic resin other than polyurethane for the purpose of improving the physical properties of the film. When other resins are included, the content of the other resins is preferably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the epidermis layer.
- the formation of the epidermis layer is not particularly limited, and a composition for forming an epidermis layer containing each of the above components is prepared and formed into a sheet by a calendar method, a paste processing method, a melt extrusion method, or the like.
- the epidermis layer can be formed.
- the epidermis layer forming composition can be directly applied onto the peeling base material to form the epidermis layer.
- a base material having fine irregularities called a grain pattern is used as the peeling base material, fine irregularities are formed on the surface of the epidermis layer.
- the unevenness depth of the grain pattern is 150 ⁇ m or less, which is distinguished from the deep uneven pattern described later.
- the thickness of the epidermis layer is not particularly limited.
- the thickness of the epidermis layer in the present disclosure is preferably in the range of 10 ⁇ m to 300 ⁇ m, more preferably in the range of 20 ⁇ m to 200 ⁇ m, from the viewpoint of good flexibility, feel and the like.
- the thermoplastic resin layer in the present disclosure is a thermoplastic resin layer having a storage elastic modulus of 2,000,000 Pa or less at 160 ° C. as measured in accordance with JIS K 7244 (1998).
- the storage elastic modulus of the thermoplastic resin layer is preferably 1,800,000 Pa or less, and more preferably 1,500,000 Pa or less. Further, the storage elastic modulus can be set to 5,000 Pa or more from the viewpoint of embossing processability.
- the thermoplastic resin that can be contained in the thermoplastic resin layer include polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, and polystyrene.
- the thermoplastic resin layer is a thermoplastic resin having a storage elastic modulus of 2,000,000 Pa or less at 160 ° C. as measured in accordance with JIS K 7244 (1998). Specific resin) is preferably contained.
- the specific resin contained in the thermoplastic resin layer is based on JIS K 7244 (1998), which can give the thermoplastic resin layer a function as an embossed deformed layer having good embossing-processed uneven pattern formation and shape retention.
- Any thermoplastic resin having a storage elastic modulus at 160 ° C. of 2,000,000 Pa or less, which is measured in accordance with the above, can be used for forming a thermoplastic resin layer without particular limitation.
- the specific resin examples include polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, and the like, which satisfy the physical properties of the storage elastic modulus. From these resins, the performance required for the synthetic resin skin material can be obtained. In consideration, the optimum resin may be selected and used. Of these, polyvinyl chloride is preferable from the viewpoint of having a track record of being used as a vehicle interior material.
- the polyvinyl chloride resin as the specific resin a commercially available product may be used, and the commercially available products include Tosoh Corporation's Luron Paste (registered trademark) series, Kaneka Corporation's PSH series, PSM series, and PSL series. And so on.
- polyvinyl chloride resin forms secondary particles and has voids inside, and has lubricity.
- the Ryuron paste (registered trademark) series of Toso Co., Ltd. has an average particle diameter of 5 ⁇ m or less. These are non-oil-absorbent polyvinyl chloride resin particles having no pores or voids.
- the thermoplastic resin layer may contain only one type of the specific resin, or may contain two or more types of the specific resin. When two or more kinds of specific resins are contained, different kinds of resins may be used, or a mixture of two or more kinds of resins having the same kind and different degrees of polymerization may be used.
- the thermoplastic resin layer may contain a resin other than the specific resin. The content of the specific resin with respect to the total resin contained in the thermoplastic resin layer is preferably 30% by mass to 80% by mass, and more preferably 40% by mass to 50% by mass.
- the thermoplastic resin layer preferably contains polyvinyl chloride as a specific resin and a plasticizer.
- polyvinyl chloride and a plasticizer By containing polyvinyl chloride and a plasticizer in the thermoplastic resin layer, the flexibility of the thermoplastic resin layer is further improved, and the storage elastic modulus at 160 ° C. measured according to JIS K 7244 (1998) is increased.
- a thermoplastic resin layer in the range of 2,000,000 Pa or less can be easily obtained.
- the content of the plasticizer is preferably 35 parts by mass to 120 parts by mass, and more preferably 75 parts by mass to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyvinyl chloride.
- the plasticizer a known plasticizer for polyvinyl chloride resin can be used without limitation.
- plasticizer examples include phthalate-based plasticizers such as diisodecylphthalate, di-2-ethylhexylphthalate, and diisononylphthalate, fatty acid ester-based plasticizers such as dioctyl adipate and dioctyl sebacate, and trioctyl trimeritate.
- phthalate-based plasticizers such as diisodecylphthalate, di-2-ethylhexylphthalate, and diisononylphthalate
- fatty acid ester-based plasticizers such as dioctyl adipate and dioctyl sebacate
- trioctyl trimeritate examples include phthalate-based plasticizers such as diisodecylphthalate, di-2-ethylhexylphthalate, and diisononylphthalate
- fatty acid ester-based plasticizers such as dioctyl adipate and dioct
- the thickness of the thermoplastic resin layer is preferably in the range of 20 ⁇ m to 800 ⁇ m, more preferably in the range of 50 ⁇ m to 700 ⁇ m.
- the skin material of the present disclosure may have only a base cloth, a thermoplastic resin layer and a skin layer, but may have other known layers depending on the purpose.
- 2A and 2B are schematic cross-sectional views showing another example of the layer structure of the skin material of the present disclosure.
- FIG. 2A is a schematic cross-sectional view showing an aspect of the layer structure of the laminated body 20A for forming another synthetic resin skin material of the present disclosure.
- the laminate 20A for forming the synthetic resin skin material is formed on the base cloth 12 with an adhesive layer 22, a thermoplastic resin layer 14 containing a specific resin, and a skin layer 16 containing a urethane resin. And, in this order.
- the adhesive layer 22 is an arbitrary layer provided for the purpose of improving the adhesion between the base cloth 12 and the thermoplastic resin layer 14.
- the recess 18 is provided on the skin layer 16 side, and the recess 18 is the skin in the thickness direction of the synthetic resin skin material 20.
- the composition shown in FIG. 1B of the present disclosure which is a recess 18 having a depth extending from the layer 16 to the inside of the thermoplastic resin layer 14 beyond the interface between the skin layer 16 and the thermoplastic resin layer 14 in the region having no recess 18.
- a synthetic resin skin material 20 having a layer structure different from that of the resin skin material 10 can be obtained. Since the skin material 20 has the adhesive layer 22, the adjacent base cloth 12 and the thermoplastic resin layer 14 are more stably and more firmly bonded to each other via the adhesive layer 22.
- the skin material of the present disclosure may further have an adhesive layer between the base cloth and the thermoplastic resin layer.
- the adhesive layer is provided for the purpose of improving the adhesiveness between adjacent layers such as the base cloth and the thermoplastic resin layer.
- the adhesive layer can be formed, for example, by applying an adhesive to the surface of the base cloth and drying it.
- the adhesive may be laminated by a transfer method or a coating method.
- the adhesive used for forming the adhesive layer provided as desired is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the intended purpose.
- the resin that can be used for forming the adhesive layer the optimum resin may be selected from the required performances such as polyurethane, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, and polystyrene.
- Polyurethane and polyvinyl chloride are preferable from the viewpoint of actual use in vehicle interior materials. More specifically, for example, (1) urethane-based emulsion adhesive, (2) vinyl chloride-based adhesive, (3) two-component curable polyester-based adhesive, (4) two-component curable urethane adhesive, and the like are preferable. Used for. Normally, when laminating the base cloth and the thermoplastic resin layer, the adhesive layer can be formed by applying an adhesive to the surface of the base cloth. The skin material may have only one adhesive layer, or may have two or more layers if necessary. As described above, as a method for applying the adhesive, any known method such as a transfer method or a coating method can be used.
- a protective sheet may be provided on the surface of the adhesive layer in order to protect the surface of the adhesive layer prepared in advance.
- a resin film, mold-released paper, resin-laminated paper, or the like can be appropriately used.
- the skin material may further have a surface-treated layer on the surface of the skin layer opposite to the thermoplastic resin layer side.
- a surface treatment layer it is possible to impart an arbitrary good feel to the skin material, further improve the appearance, and further improve the durability.
- the surface treatment layer contains at least a resin, and if provided for the purpose of further improving the feel, the surface treatment layer may optionally contain organic particles as a filler, a colorant for the purpose of improving the design, and the like as the feel improver. ..
- the surface treatment layer located on the outermost surface of the skin material and formed as desired may be colored, printed, or formed with natural leather-like irregularities typified by a squeezed pattern, depending on the purpose. You may.
- the resin that can be contained in the surface treatment layer examples include polyurethane, acrylic resin, fluororesin, and polyvinyl chloride resin, and it is preferable to use polyurethane as the main material from the viewpoint of good feel.
- the "main material” means a resin having the highest content ratio when a plurality of types of resins are used in combination.
- the polyurethane used for the surface treatment layer water-based polyurethane is preferably mentioned.
- the acrylic resin used for the surface treatment layer includes, for example, a polymer or copolymer of methacrylic acid or methacrylic acid ester represented by polymethylmethacrylate (PMMA), alkyl methacrylate, alkyl acrylate and styrene. Examples thereof include copolymers.
- organic particles as a filler in the surface treatment layer, a moist and warm tactile sensation is imparted to the epidermis material as compared with the case where an amorphous inorganic filler which has been conventionally used as a matting agent is used.
- the organic particles include organic resin particles such as urethane beads and acrylic beads, and protein-based fillers such as collagen particles.
- the shape of the organic particles is preferably a spherical shape or a spherical shape close to a true spherical shape, for example, the ratio of the major axis to the minor axis is 1.5 or less, and the average.
- the particle size is preferably in the range of 1 ⁇ m to 20 ⁇ m, and more preferably in the range of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
- the average particle size of the organic particles was determined by using an automatic particle size measuring device (model number: CAPA-300) manufactured by Horiba Seisakusho and using a light transmission centrifugal precipitation method using water as the dispersion medium to achieve a disk rotation speed of 3000 rpm (rotation / minute). The value measured by the method of measuring the median diameter based on the volume is used. Only one kind of organic particles may be used, or two or more kinds may be used in combination.
- the surface treatment layer may contain a colorant to impart designability, if necessary.
- a colorant the general-purpose colorants mentioned in the epidermis layer can be used in the same manner, and the preferable addition amount is also the same.
- a surface treatment layer including a crosslinked structure can be formed for the purpose of further improving the wear resistance.
- the thickness of the surface treatment layer is preferably in the range of 2 ⁇ m to 10 ⁇ m, and more preferably in the range of 2 ⁇ m to 5 ⁇ m.
- the skin material of the present disclosure has a skin layer containing a urethane resin and a thermoplastic resin layer as an embossed deformation layer, it has an arbitrary three-dimensional shape such as deep unevenness, and the three-dimensional shape is maintained for a long period of time. Since the shape is suppressed from changing with time and the durability is good, it can be suitably used for various applications requiring durability such as interior materials for vehicles.
- the method for producing the synthetic resin skin material of the present disclosure is not particularly limited. Among them, it is preferable that the synthetic resin skin material of the present disclosure is produced by the following method (hereinafter, may be referred to as the production method of the present disclosure).
- the production method of the present disclosure is a step of forming a skin layer using a composition for forming a skin layer containing a urethane resin (step (I)), and JIS K 7244 (1998) on one surface of the skin layer.
- a polyvinyl chloride resin having a storage elastic coefficient at 160 ° C.
- step of adhering the base cloth (step (III)) and the embossing roll of the laminated body to which the base cloth is adhered are brought into contact with the surface side of the skin layer to perform embossing processing, and the laminated body is subjected to embossing.
- step (IV) of forming a recess having a depth reaching from the skin layer containing urethane resin to the thermoplastic resin layer on the surface on the skin layer side.
- the polyvinyl chloride resin having a storage elastic modulus of 2,000,000 Pa or less at 160 ° C. measured in accordance with JIS K 7244 (1998) is a non-oil-absorbing polyvinyl chloride having an average particle size of 5 ⁇ m or less. It preferably contains vinyl resin particles.
- non-oil-absorbing polyvinyl chloride resin particles having an average particle diameter of 5 ⁇ m or less examples include Ryulon paste (registered trademark) 630 (manufactured by Toso Co., Ltd.), which exhibits moldability when mixed with a plasticizer.
- a step (V)) of applying an adhesive between the base cloth and the thermoplastic resin layer to form the adhesive layer may be further provided, and the thermoplastic resin of the epidermis layer may be further provided. It may have a step (step (VI)) of forming a surface treatment layer on the surface opposite to the layer.
- Step (I) is a step of forming an epidermis layer using a composition for forming an epidermis layer containing a urethane resin.
- the method for forming the epidermis layer is arbitrary, and examples thereof include a calendar method, a paste processing method, and a melt extrusion method.
- a method of applying a composition for forming an epidermis layer containing a urethane resin prepared in advance to an appropriate peeling base material surface by a known coating method such as using a knife coater can be mentioned.
- a fine uneven pattern can be formed on the surface of the epidermis layer (the surface opposite to the thermoplastic resin layer) by transfer. Further, the composition may be formed into a sheet by the calendar method to form an epidermis layer.
- Step (II) In step (II), a poly having a storage elastic modulus of 2,000,000 Pa or less at 160 ° C. measured in accordance with JIS K 7244 (1998) on one surface of the skin layer obtained in step (I).
- a composition for forming a thermoplastic resin layer containing 35 parts by mass to 120 parts by mass of a plasticizer is added to 100 parts by mass of the vinyl chloride resin and the polyvinyl chloride resin, and the skin layer and the thermoplastic resin are provided. This is a step of forming a laminate with a layer.
- the composition for forming a thermoplastic resin layer contains at least a polyvinyl chloride resin which is a specific resin and a plasticizer of 35 parts by mass to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl chloride resin, and if desired, a solvent or the like. Other components of may be included depending on the purpose.
- a method for applying the composition for forming a thermoplastic resin layer to the epidermis layer a known method can be applied.
- a laminate of the epidermis layer and the thermoplastic resin layer can be formed by applying the composition for forming the thermoplastic resin layer to the epidermis layer, drying and curing the composition.
- the method for applying the thermoplastic resin layer include a method using a knife coater or the like.
- a laminated body may be formed by laminating thermoplastic resin layers previously formed into a sheet shape.
- Step (III) is a step of adhering the base cloth to the surface of the laminate of the skin layer and the thermoplastic resin layer obtained in the step (II) on the thermoplastic resin layer side.
- the base fabric may be adhered to the surface of the laminate on the side of the composition for forming the thermoplastic resin layer.
- the base cloth may be brushed by a conventional method on the side in contact with the thermoplastic resin layer.
- the base cloth may be pressure-bonded to the thermoplastic resin layer side before the composition for forming the thermoplastic resin layer is completely cured, and then cured, and an adhesive is applied to the base cloth for adhesion. It may be adhered to the thermoplastic resin layer via the layer.
- step (V)) When forming the adhesive layer, after the step (II), prior to the step (III), an arbitrary step of forming the adhesive layer (step (V)) described later may be performed.
- the adhesive for forming the adhesive layer, the preferable thickness of the adhesive layer, and the like are as described above.
- step (IV) when the embossed roll is brought into contact with the surface side of the skin layer of the laminated body to which the base cloth obtained in step (III) is adhered and embossing is performed to form a recess, the laminated body is formed.
- This is a step of forming a recess having a depth reaching from the skin layer containing urethane resin to the thermoplastic resin layer on the surface on the skin layer side of the above.
- FIG. 3 is a schematic view showing an aspect of embossing for forming a synthetic resin skin material by forming deep irregularities on the laminate 10A for forming the synthetic resin skin material obtained in the step (III). As shown in FIG.
- the laminated body 10A for forming the synthetic resin skin material is heated and pressed between the embossing roll 24 for shaping and the backup roll 26 in an embossing machine having a pair of embossing rolls, and is laminated.
- a deep uneven pattern is formed on the body 10A, and the synthetic resin skin material 10 is obtained.
- a method of embossing a method of heating the skin layer side of the laminated body with a heater or the like and then applying a shape with an embossing roll, or a flat embossing plate may be used. Further, the embossing roll and the embossing plate itself may be heated to apply the shape.
- an arbitrary gap can be provided between the laminate for forming the synthetic resin skin material and the embossed roll or embossed plate according to the required design and thickness.
- the processing conditions in the embossing machine are appropriately selected according to the purpose.
- the heating temperature is preferably in the range of 90 ° C. to 210 ° C., preferably in the range of 130 ° C. to 170 ° C. on the side of the epidermis layer in contact with the embossed roll. Is more preferable.
- the heater of the embossed roll may be adjusted so that the surface temperature is within the above range.
- the pressure during the embossing is preferably 0.1kgf / cm 2 ⁇ 50kgf / cm 2, more preferably 1kgf / cm 2 ⁇ 20kgf / cm 2, more preferably 1.5kgf / cm 2 ⁇ 10kgf / cm 2.
- 1 kgf / cm 2 can be converted into SI units of 9.80665 ⁇ 10 kPa.
- the processing speed is preferably 0.5 m / min to 20 m / min, more preferably 1 m / min to 10 m / min, and even more preferably 1.5 m / min to 5 m / min.
- the heating temperature is preferably in the range of 90 ° C.
- the heater of the embossed plate may be adjusted so that the surface temperature is within the above range.
- the pressure during pressing the embossed plate is preferably 0.1kgf / cm 2 ⁇ 50kgf / cm 2, more preferably 1kgf / cm 2 ⁇ 20kgf / cm 2, more preferably 1.5kgf / cm 2 ⁇ 10kgf / cm 2.
- the pressing time is preferably 10 seconds to 90 seconds, more preferably 15 seconds to 80 seconds, and even more preferably 20 seconds to 70 seconds.
- the synthetic resin skin material of the present disclosure having a deep three-dimensional shape and an uneven pattern can be obtained.
- the recess formed in the step (IV) extends beyond the interface between the skin layer and the thermoplastic resin layer in the region having no recess from the skin layer in the thickness direction of the synthetic resin skin material, and is thermoplastic. It is a recess having a depth that reaches the inside of the resin layer, and the depth of the recess may be a depth that extends beyond the interface between the thermoplastic resin layer and the base cloth and reaches the inside of the base cloth.
- Step (V) is an arbitrary step of forming an adhesive layer.
- the adhesive layer is formed by applying an adhesive to the surface of the base cloth or the thermoplastic resin layer to form the adhesive layer, and then bonding the two via the adhesive layer.
- the adhesive layer can be formed, for example, by applying an adhesive to the surface of the base cloth or the thermoplastic resin layer. Above all, it is preferable to apply an adhesive to the surface of the base cloth and dry it to form an adhesive layer.
- the adhesive used to form the adhesive layer provided as desired is as described in the section on the adhesive layer. Examples of the method of applying the adhesive include a transfer method and a coating method. An adhesive is applied to the surface of the base cloth or the thermoplastic resin layer, and the applied adhesive layer is heated and dried to form an adhesive layer on one surface of the base cloth or the thermoplastic resin layer.
- a surface treatment layer (for example, a feel-enhancing layer) is applied to the surface of the epidermis layer (the surface opposite to the base cloth side of the epidermis layer) in order to improve the feel and appearance.
- the step (VI) is performed by applying a composition for forming a surface treatment layer contained as a resin to the surface of the epidermis layer.
- the composition for forming the surface treatment layer can be imparted by appropriately applying a known method.
- the surface treatment layer may be formed by appropriately selecting from a method such as coating by a gravure printing method, coating by a coating device such as a reverse coater or a direct coater, and the like. Of these, the gravure printing method is preferable from the viewpoint that a more uniform layer can be formed.
- the details of the surface treatment layer are as described above.
- a step of imparting a design property for further improving the appearance can be performed.
- a step of imparting designability can be performed.
- a step of imparting design for example, an embossed roll having a leather-like fine uneven pattern engraved on the surface of the skin layer or a surface treatment layer provided as desired is used.
- the synthetic resin skin material of the present disclosure obtained by the production method of the present disclosure may have a skin layer having good flexibility and feel or a surface treatment layer having a good feel on the outermost surface. Therefore, as a skin material for a molded product having a complicated shape, it is suitably used for decorating a molded product having excellent durability such as wear resistance.
- the synthetic resin skin material of the present disclosure can be manufactured by a simple method represented by the manufacturing method of the present disclosure described above, has excellent appearance and durability, maintains a deep uneven pattern for a long period of time, and is flexible. Therefore, it can be suitably used in various fields such as automobile interior materials, railroad vehicle / aircraft interior parts, furniture, footwear such as shoes, bags, interior / exterior members for construction, clothing surface materials or linings.
- Example 1 Chrisbon (registered trademark) NY-373 (polycarbonate polyurethane resin manufactured by DIC Corporation) was diluted with a solvent (dimethylformamide: DMF) having a solid content of 16% to prepare a composition for forming a skin layer. ..
- the obtained composition for forming an epidermis layer was applied to CPM5 (manufactured by Lintec Corporation), which is a peeling base material, with a knife coater at a coating amount of 250 g / m 2 , and a skin having a thickness of 20 ⁇ m was applied to the surface of the peeled base material. A layer was formed. (Step (I))
- Luron paste (registered trademark) 630 (manufactured by Toso Co., Ltd.) was used as the polyvinyl chloride resin, and 90 parts of a plasticizer (dialkyl phthalate) was added to 100 parts of the polyvinyl chloride resin to heat it.
- a composition for forming a plastic resin layer was prepared.
- the storage elastic modulus of the polyvinyl chloride resin contained in the composition at 160 ° C. measured according to JIS K 7244 (1998) was 400,000 Pa, which had favorable physical properties in the present disclosure.
- thermoplastic resin layer was applied to one surface of the epidermis layer obtained in step (I) with a knife coater at a coating amount of 75 g / m 2 , and the thickness was applied to one surface of the epidermis layer. A 60 ⁇ m thermoplastic resin layer was formed. (Step (II))
- the laminate of the skin layer and the thermoplastic resin layer obtained in the step (II) is knitted with a base cloth (150 dtex / 48f polyester yarn (melting point: 254 ° C.)) prepared in advance, thickness: 0.9 mm: forest. It was attached to GHS001) manufactured by Teremp Co., Ltd. Then, as an arbitrary step, a urethane resin (non-yellowing polycarbonate-based polyurethane surface treatment agent (manufactured by Stahl: WF-13-139)) is water-dispersed on the surface of the epidermis layer opposite to the thermoplastic resin layer.
- a urethane resin non-yellowing polycarbonate-based polyurethane surface treatment agent (manufactured by Stahl: WF-13-139)
- composition for forming a surface-treated layer containing a body was applied in an amount such that the thickness after drying was 5 ⁇ m, and dried to form a surface-treated layer.
- Process (VI) a laminate having a base cloth, a thermoplastic resin layer, a skin layer, and a surface treatment layer in this order and having a thickness of 1.0 mm for forming a synthetic resin skin material was obtained.
- the obtained laminate for forming the synthetic resin skin material was embossed.
- the heater was adjusted so that the surface temperature on the skin layer side was 150 ° C., embossing was performed at a pressure of 2 kgf / cm 2 and a processing speed of 2 m / min, and the embossing machine had a deep three-dimensional shape and pattern. Synthetic resin skin material was obtained. (Step (IV))
- Example 2 Under the embossing conditions in Example 1, the skin material of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface temperature of the skin layer was set to 100 ° C.
- Example 3 The skin material of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface temperature of the skin layer was set to 190 ° C. under the embossing conditions in Example 1.
- Example 4 Under the embossing conditions in Example 1, the skin material of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface temperature of the skin layer was 90 ° C.
- Comparative Example 1 instead of the composition for forming the thermoplastic resin layer used in Example 1, 60 parts of DMF and Burnock DN950 (trade name, cross-linking agent, DIC) were added to 100 parts of Chrisbon TA205FT (manufactured by DIC Corporation) which is a polyurethane resin.
- the epidermis of Comparative Example 1 in the same manner as in Example 1 except that the composition for forming a thermoplastic resin layer containing (manufactured by Co., Ltd.) and Accelerator T81E (trade name, accelerator, manufactured by DIC Corporation) was used. I got the wood.
- thermoplastic resin layer used in Example 2 instead of the composition for forming the thermoplastic resin layer used in Example 1, 60 parts of DMF and Burnock DN950 (trade name, cross-linking agent, DIC) were added to 100 parts of Chrisbon TA205FT (manufactured by DIC Corporation) which is a polyurethane resin. A composition for forming a thermoplastic resin layer containing (manufactured by Co., Ltd.) and Accelerator T81E (trade name, accelerator, manufactured by DIC Corporation) was used, except that the surface of the epidermis layer during embossing was adjusted to 190 ° C. Obtained the skin material of Comparative Example 2 in the same manner as in Example 1.
- Composition for forming vinyl chloride skin layer-Polyvinyl chloride resin (average polymerization degree 1300) 100 parts by mass-Plasticizer (dialkyl phthalate) 75 parts by mass-Stabilizer (Ba-Zn-based composite stabilizer) 2 parts by mass-filling Agent (calcium bicarbonate) 10 parts by mass, colorant (pigment) 5 parts by mass
- Composition for forming a vinyl chloride foam layer ⁇ Polyvinyl chloride resin (average polymerization degree 1300) 100 parts by mass ⁇ Foaming agent (ADCA) 4 parts by mass ⁇ Plastic agent (dialkyl phthalate) 75 parts by mass ⁇ Stabilizer (Ba-Zn type) Composite stabilizer) 2 parts by mass, filler (calcium bicarbonate) 10 parts by mass, colorant (pigment) 2 parts by mass
- a laminate in which a vinyl chloride epidermis layer and a composition layer for forming a vinyl chloride foam layer are laminated using the composition for forming a vinyl chloride epidermis layer and the composition layer for forming a vinyl chloride foam layer in a calendar device. was formed.
- the thickness of the vinyl chloride epidermis layer in the laminate was 0.30 mm, and the thickness of the composition layer for forming the foam layer (before foaming) was 0.65 mm.
- Approximately 10 g / m 2 of an adhesive (a urethane emulsion adhesive manufactured by DIC Corporation) was applied to the surface of the obtained laminate on the foam layer forming composition side, and the base cloth was bonded.
- a general double-sided knitted knitted fabric (fiber: polyester rayon blended yarn 30 counts, basis weight 150 g / m 2 , thickness 0.30 mm) was used. Then, the following surface treatment layer forming composition is applied to the surface of the vinyl chloride skin layer of the laminate bonded to the base cloth by the gravure printing method and dried at 120 ° C. to form a surface treatment layer having a film thickness of 2.5 ⁇ m. Formed.
- composition for forming a surface treatment layer / Solvent-type polycarbonate-based polyurethane resin composition 100 parts by mass
- Example 3 By passing the obtained laminate through a heating furnace under temperature conditions of 190 ° C. to 230 ° C., a foaming agent was foamed to form a vinyl chloride foam layer containing bubbles. Comparison in which an embossed roll with a squeezed shape engraved on the surface of a laminate on which a vinyl chloride foam layer was formed was pressed against the surface while heating the surface to 130 ° C. The synthetic resin skin material of Example 3 was obtained.
- the depth of the concave-convex pattern recesses formed on the synthetic resin skin material by embossing was measured by the following method.
- the synthetic resin skin material was cut perpendicular to the plane direction, the cross section was observed at 50 times with an optical microscope, the depths of the recesses at three points were measured, and the measured values were arithmetically averaged to obtain the depth of the recesses.
- Table 1 The results are shown in Table 1 as "depth of recess".
- Abrasion resistance Flat surface wear resistance
- a flat surface wear test with a load of 2 kg was carried out on the obtained synthetic resin skin material by the method shown below, and the durability of the synthetic resin skin material was evaluated according to the following evaluation criteria.
- the test was carried out with reference to the flat wear tester (Method B) of the cloth material for JASO M 403/88 / sheet skin.
- Method B the flat wear tester
- the test conditions the standard conditions in the JASO method were used as the main test conditions, and the test conditions were stricter than the conditions in the JASO method as follows.
- the synthetic resin skin materials of Examples 1 to 4 have a three-dimensional shape including deep recesses, and even in a wear resistance test under strict conditions, there is no problem in practical use. showed that. From this, it can be seen that the skin material of the example has both wear resistance and a good appearance, and can be suitably used for a molded product having complicated irregularities.
- Synthetic resin skin material 10A 20 Synthetic resin skin material 10A, 20A Laminated material for forming synthetic resin skin material 12 Base cloth 14 Thermoplastic resin layer 16 Skin layer containing urethane resin (skin layer) 18 Deep recess (recess) 22 Adhesive layer 24 Embossed roll 26 Backup roll
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Abstract
基布、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定した160℃における貯蔵弾性率が3,500,000Pa以下の熱可塑性樹脂層、及び、ウレタン樹脂を含む表皮層を、この順に有し、前記表皮層側に凹部を有し、前記凹部は、合成樹脂表皮材の厚み方向において、前記表皮層から凹部を有しない領域における前記表皮層と前記熱可塑性樹脂層との界面を超えて、前記熱可塑性樹脂層内に至る深さの凹部である、合成樹脂表皮材及びその製造方法。
Description
本開示は、合成樹脂表皮材及びその製造方法に関する。
近年、自動車内装品(インストルメントパネル、ドアトリム、座席、天井など)、鉄道車輌内装部品、航空機内装部品(トリム、座席、天井など)、家具、靴等の履物、鞄、建装用内外装部材、衣類表装材・裏地、壁装材などには、天然皮革や繊維性シートに代えて、耐久性に優れる合成樹脂表皮材が多用されている。このような合成樹脂表皮材は、最表面に天然皮革に類似した凹凸、即ち、絞(シボ)模様を有しており、この絞模様が外観を特徴付けるものである。
近年、自動車用シート、椅子等に用いる合成皮革として、従来汎用されている皮革様の浅い凹凸を有する合成皮革よりも、さらに深い凹凸を有する立体形状の表皮材が求められている。
このため、一般的には、基材として布(生地)を使用し、基材裏面にウレタンフォーム層を設けてクッション性を付与し、表面には意匠性を付与するための表皮層を設けたものが使用されている。
近年、自動車用シート、椅子等に用いる合成皮革として、従来汎用されている皮革様の浅い凹凸を有する合成皮革よりも、さらに深い凹凸を有する立体形状の表皮材が求められている。
このため、一般的には、基材として布(生地)を使用し、基材裏面にウレタンフォーム層を設けてクッション性を付与し、表面には意匠性を付与するための表皮層を設けたものが使用されている。
例えば、凹凸模様を深くはっきりと形成させることができ、長期間使用しても凹凸形状の変形の生じない凹凸表皮材の製造方法として、定荷重伸びが2%~50%である表地に、特定の物性を有する軟質ポリウレタンフォーム材を積層一体化してラミネートシートを得た後、上下一対の熱盤間に、ラミネートシートと、型押部が多数個突設された成形型とを配置して、熱プレスを行う方法が提案されている(特許文献1参照)。
また、表皮材の裏面に第1の軟質ポリウレタンフォームシートと第2の軟質ポリウレタンフォームシートとが順に積層されるエンボス加工用複合材が提案され、この複合材によれば、クッション性と深い凹凸意匠賦形性とが両立されると記載されている(特許文献2参照)。
合成樹脂表皮材に、意匠性の高い、深い凹凸模様等の立体形状を形成する手法として、ウレタン樹脂層、ポリ塩化ビニル樹脂層等の熱可塑性樹脂を含む層を有する合成樹脂表皮材の場合、エンボス型形状を熱と圧力により合成樹脂表皮材に印加し、凹凸模様を保持させる手法が一般的である。しかし、乾式ウレタン樹脂層を含む合成樹脂表皮材では、微細な意匠性、立体感をエンボス機による加熱印加で表現することが難しく、さらに、一旦付与した形状の維持が難しく、経時変化で復元してしまうという問題があった。
特許文献1及び特許文献2に記載の発明によれば、表皮材の素材によっては、形成された凹凸形状の維持が困難となったり、軟質ポリウレタンフォームが必要であることより、工程が煩雑となったり、表皮材全体の厚みが厚くなったりする場合がある。
このため、特許文献1及び特許文献2に記載の表皮材は、例えば、車両の内装材として、成形体の表面の加飾などに適用することは困難な場合があるという問題があった。
特許文献1及び特許文献2に記載の発明によれば、表皮材の素材によっては、形成された凹凸形状の維持が困難となったり、軟質ポリウレタンフォームが必要であることより、工程が煩雑となったり、表皮材全体の厚みが厚くなったりする場合がある。
このため、特許文献1及び特許文献2に記載の表皮材は、例えば、車両の内装材として、成形体の表面の加飾などに適用することは困難な場合があるという問題があった。
本発明の一実施形態の課題は、深い凹凸を含む任意の立体形状を有し、立体形状が長期間維持され、形状の経時変化が抑制された、車両用内装材へ使用可能な耐久性が良好な合成樹脂表皮材を提供することである。
また、本発明の別の実施形態の課題は、深い凹凸を含む任意の立体形状を有し、立体形状が長期間維持され、形状の経時変化が抑制された、車両用内装材へ使用可能な耐久性が良好な合成樹脂表皮材の製造方法を提供することにある。
また、本発明の別の実施形態の課題は、深い凹凸を含む任意の立体形状を有し、立体形状が長期間維持され、形状の経時変化が抑制された、車両用内装材へ使用可能な耐久性が良好な合成樹脂表皮材の製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
<1> 基布、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下である熱可塑性樹脂層、及び、ウレタン樹脂を含む表皮層を、この順に有し、前記表皮層側に凹部を有し、前記凹部は、合成樹脂表皮材の厚み方向において、前記表皮層から凹部を有しない領域における前記表皮層と前記熱可塑性樹脂層との界面を超えて、前記熱可塑性樹脂層内に至る深さの凹部である、合成樹脂表皮材。
<1> 基布、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下である熱可塑性樹脂層、及び、ウレタン樹脂を含む表皮層を、この順に有し、前記表皮層側に凹部を有し、前記凹部は、合成樹脂表皮材の厚み方向において、前記表皮層から凹部を有しない領域における前記表皮層と前記熱可塑性樹脂層との界面を超えて、前記熱可塑性樹脂層内に至る深さの凹部である、合成樹脂表皮材。
<2> 前記熱可塑性樹脂層は、ポリ塩化ビニル樹脂と可塑剤とを含む、<1>に記載の合成樹脂表皮材。
<3> 前記ポリ塩化ビニル樹脂が、平均粒子径が5μm以下の非吸油性ポリ塩化ビニル樹脂粒子を含む、<2>に記載の合成樹脂表皮材。
<4> 前記基布と前記熱可塑性樹脂層との間に、さらに接着層を有する、<1>~<3>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材。
<5> 前記表皮層の、前記熱可塑性樹脂層側とは反対側の面に、さらに表面処理層を有する、<1>~<4>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材。
<6> 前記基布は、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、塩化ビニル繊維、塩化ビニリデン繊維、アラミド繊維、及びアクリル繊維からなる群より選ばれる少なくとも1種の繊維を含む編布である、<1>~<5>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材。
<3> 前記ポリ塩化ビニル樹脂が、平均粒子径が5μm以下の非吸油性ポリ塩化ビニル樹脂粒子を含む、<2>に記載の合成樹脂表皮材。
<4> 前記基布と前記熱可塑性樹脂層との間に、さらに接着層を有する、<1>~<3>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材。
<5> 前記表皮層の、前記熱可塑性樹脂層側とは反対側の面に、さらに表面処理層を有する、<1>~<4>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材。
<6> 前記基布は、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、塩化ビニル繊維、塩化ビニリデン繊維、アラミド繊維、及びアクリル繊維からなる群より選ばれる少なくとも1種の繊維を含む編布である、<1>~<5>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材。
<7> ウレタン樹脂を含む表皮層形成用組成物を用いて、ウレタン樹脂を含む表皮層を形成する工程、前記表皮層の一方の面に、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下のポリ塩化ビニル樹脂と、前記ポリ塩化ビニル樹脂100質量部に対し、35質量部~120質量部の可塑剤と、を含む熱可塑性樹脂層形成用組成物を付与して、前記表皮層とJIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下の熱可塑性樹脂層との積層体を形成する工程、及び、前記積層体の熱可塑性樹脂層側の面に、基布を接着する工程、前記基布を接着した積層体の、前記表皮層の面側にエンボスロールを接触させて、エンボス加工を行って凹部を形成する際に、前記積層体の表皮層側の面に、合成樹脂表皮材の厚み方向において、前記表皮層から前記凹部を有しない領域における前記表皮層と前記熱可塑性樹脂層との界面を超えて、前記熱可塑性樹脂層内に至る深さの凹部を形成する工程、を有する、合成樹脂表皮材の製造方法。
<8> 前記JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下のポリ塩化ビニル樹脂が、平均粒子径が5μm以下の非吸油性ポリ塩化ビニル樹脂粒子を含む、<7>に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
<9> さらに、前記熱可塑性樹脂層と、基布との間に、接着層を形成する工程を有する、<7>又は<8>に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
<10> 前記エンボス加工において、表皮層の、エンボスロールと接触する側の表面温度が90℃~210℃の範囲である、<7>~<9>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材。
<8> 前記JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下のポリ塩化ビニル樹脂が、平均粒子径が5μm以下の非吸油性ポリ塩化ビニル樹脂粒子を含む、<7>に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
<9> さらに、前記熱可塑性樹脂層と、基布との間に、接着層を形成する工程を有する、<7>又は<8>に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
<10> 前記エンボス加工において、表皮層の、エンボスロールと接触する側の表面温度が90℃~210℃の範囲である、<7>~<9>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材。
本開示の合成樹脂表皮材の作用機構は明確ではないが、以下のように考えている。
本開示の合成樹脂表皮材では、熱可塑性樹脂層として、賦形性及び賦形された凹凸模様の維持性が良好な、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下の熱可塑性樹脂層を有する。熱可塑性樹脂層は、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下の熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。なお、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下の熱可塑性樹脂を、以下、特定樹脂と称することがある。
本開示の合成樹脂表皮材では、熱可塑性樹脂層として、賦形性及び賦形された凹凸模様の維持性が良好な、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下の熱可塑性樹脂層を有する。熱可塑性樹脂層は、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下の熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。なお、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下の熱可塑性樹脂を、以下、特定樹脂と称することがある。
特定樹脂を含む前記熱可塑性樹脂層が、合成樹脂表皮材に形成された凹凸模様を含む立体形状の形状を保持するエンボス変形層としての機能を果たす。また、熱可塑性樹脂層の表面には、感触及び外観に優れたウレタン樹脂を含む表皮層を有するため、外観及び感触が良好であるという利点をも有し、表皮層はエンボス加工の形状にもよく追従する。
このため、エンボス加工により形成された前記ウレタン樹脂表皮層から前記凹部を有しない領域におけるウレタン樹脂表皮層と熱可塑性樹脂層との界面を超えて、熱可塑性樹脂層内に至る深さの凹部を含む凹凸模様が、熱可塑性樹脂層に含まれる特定樹脂の機能により長期間維持される。さらに、感触のみならず耐久性が良好なウレタン樹脂を含む表皮層と、形状保持性に優れる特定樹脂を含む熱可塑性樹脂層との機能により、合成樹脂表皮材の耐久性がより向上すると考えられる。
このため、エンボス加工により形成された前記ウレタン樹脂表皮層から前記凹部を有しない領域におけるウレタン樹脂表皮層と熱可塑性樹脂層との界面を超えて、熱可塑性樹脂層内に至る深さの凹部を含む凹凸模様が、熱可塑性樹脂層に含まれる特定樹脂の機能により長期間維持される。さらに、感触のみならず耐久性が良好なウレタン樹脂を含む表皮層と、形状保持性に優れる特定樹脂を含む熱可塑性樹脂層との機能により、合成樹脂表皮材の耐久性がより向上すると考えられる。
好ましい態様では、熱可塑性樹脂層は、柔軟性を有するポリ塩化ビニル樹脂及び可塑剤を含むことにより、ポリ塩化ビニル樹脂が本来有する柔軟性を生かした凹凸模様の形成性及び凹凸模様の維持性と、ウレタン樹脂を含む表皮層に起因する耐摩耗性などの耐久性がより向上した合成樹脂表皮材を提供できたと考えている。
本開示の合成樹脂表皮材に使用される基布には特に制限はないが、基布として、弾力性と伸縮性が良好であり、且つ、エンボス加工性が良好な、合成繊維を含む編布、例えば、ポリエステル繊維を少なくとも含む編布を選択することで、合成樹脂表皮材における凹凸模様の維持性と、柔軟性がより向上するという利点をも有する。
本開示の合成樹脂表皮材は、既述のように、深い凹凸模様を含む立体形状を有し、深い凹凸模様が長期間維持され、耐久性が良好であることから、車両用内装材等として好適に使用され、製品に特徴的な意匠を付与することができる。
本開示の合成樹脂表皮材に使用される基布には特に制限はないが、基布として、弾力性と伸縮性が良好であり、且つ、エンボス加工性が良好な、合成繊維を含む編布、例えば、ポリエステル繊維を少なくとも含む編布を選択することで、合成樹脂表皮材における凹凸模様の維持性と、柔軟性がより向上するという利点をも有する。
本開示の合成樹脂表皮材は、既述のように、深い凹凸模様を含む立体形状を有し、深い凹凸模様が長期間維持され、耐久性が良好であることから、車両用内装材等として好適に使用され、製品に特徴的な意匠を付与することができる。
本発明の一実施形態によれば、深い凹凸を含む任意の立体形状を有し、立体形状が長期間維持され、形状の経時変化が抑制された、車両用内装材へ使用可能な耐久性が良好な合成樹脂表皮材を提供することができる。
本発明の別の実施形態によれば、深い凹凸を含む任意の立体形状を有し、立体形状が長期間維持され、形状の経時変化が抑制された、車両用内装材へ使用可能な耐久性が良好な合成樹脂表皮材の製造方法を提供することができる。
本発明の別の実施形態によれば、深い凹凸を含む任意の立体形状を有し、立体形状が長期間維持され、形状の経時変化が抑制された、車両用内装材へ使用可能な耐久性が良好な合成樹脂表皮材の製造方法を提供することができる。
以下、本開示の好ましい実施の形態について説明する。
以下に記載する実施の形態における構成要件の説明は、本開示の代表的な実施の態様に基づいてなされることがあるが、本開示はそのような実施の態様に限定されない。
なお、本開示において、数値範囲を示す「~」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本開示において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
本開示において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
以下に記載する実施の形態における構成要件の説明は、本開示の代表的な実施の態様に基づいてなされることがあるが、本開示はそのような実施の態様に限定されない。
なお、本開示において、数値範囲を示す「~」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本開示において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
本開示において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
<合成樹脂表皮材>
本開示の合成樹脂表皮材は、基布、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下の熱可塑性樹脂層及び、ウレタン樹脂を含む表皮層(以下、「表皮層」と称することがある)を、この順に有し、前記表皮層側に凹部を有し、前記凹部は、合成樹脂表皮材の厚み方向において、前記表皮層から凹部を有しない領域における前記表皮層と前記熱可塑性樹脂層との界面を超えて、前記熱可塑性樹脂層内に至る深さの凹部である。
前記熱可塑性樹脂層は、好ましくは、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下の熱可塑性樹脂を含む。
本開示の合成樹脂表皮材は、基布、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下の熱可塑性樹脂層及び、ウレタン樹脂を含む表皮層(以下、「表皮層」と称することがある)を、この順に有し、前記表皮層側に凹部を有し、前記凹部は、合成樹脂表皮材の厚み方向において、前記表皮層から凹部を有しない領域における前記表皮層と前記熱可塑性樹脂層との界面を超えて、前記熱可塑性樹脂層内に至る深さの凹部である。
前記熱可塑性樹脂層は、好ましくは、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下の熱可塑性樹脂を含む。
まず、合成樹脂表皮材について、図面を参照して説明する。なお、以下の図面において同一の符号は、同一の構成要素を表す。
図1Aは、本開示の合成樹脂表皮材を形成するための積層体10Aの層構成の一態様を示す概略断面図である。図1Aに示す態様は、本開示の合成樹脂表皮材の最も簡易な層構成の例を示している。
図1Aに示す態様では、合成樹脂表皮材を形成するための積層体10Aは、基布12上に、特定樹脂を含む熱可塑性樹脂層14と、ウレタン樹脂を含む表皮層16とをこの順に有する。この積層体10Aをエンボス加工して凹凸模様を形成することで、図1Bに示す表皮層16から熱可塑性樹脂層14まで達する深さの凹部18を有する、本開示の合成樹脂表皮材10が得られる。
なお、凹部18は、熱可塑性樹脂層14と基布12との界面を超えて、基布12の内部まで到達する深さであってもよい。
図1Bに示すように、合成樹脂表皮材10は、基布12上に、特定樹脂を含む熱可塑性樹脂層14と、ウレタン樹脂を含む表皮層16とをこの順に有し、前記表皮層16側に凹部18を有し、前記凹部18は、合成樹脂表皮材10の厚み方向において、前記表皮層16から前記凹部18を有しない領域における表皮層16と熱可塑性樹脂層14との界面を超えて、熱可塑性樹脂層14内に至る深さの凹部18である。
図1Aは、本開示の合成樹脂表皮材を形成するための積層体10Aの層構成の一態様を示す概略断面図である。図1Aに示す態様は、本開示の合成樹脂表皮材の最も簡易な層構成の例を示している。
図1Aに示す態様では、合成樹脂表皮材を形成するための積層体10Aは、基布12上に、特定樹脂を含む熱可塑性樹脂層14と、ウレタン樹脂を含む表皮層16とをこの順に有する。この積層体10Aをエンボス加工して凹凸模様を形成することで、図1Bに示す表皮層16から熱可塑性樹脂層14まで達する深さの凹部18を有する、本開示の合成樹脂表皮材10が得られる。
なお、凹部18は、熱可塑性樹脂層14と基布12との界面を超えて、基布12の内部まで到達する深さであってもよい。
図1Bに示すように、合成樹脂表皮材10は、基布12上に、特定樹脂を含む熱可塑性樹脂層14と、ウレタン樹脂を含む表皮層16とをこの順に有し、前記表皮層16側に凹部18を有し、前記凹部18は、合成樹脂表皮材10の厚み方向において、前記表皮層16から前記凹部18を有しない領域における表皮層16と熱可塑性樹脂層14との界面を超えて、熱可塑性樹脂層14内に至る深さの凹部18である。
本開示の合成樹脂表皮材は、層構成としては、以下に詳述する基布と、表皮層と、熱可塑性樹脂層とを有すれば特に制限はなく、効果を損なわない範囲で、合成樹脂表皮材に通常備えられるその他の層を有していてもよい。その他の層については後述する。
合成樹脂表皮材に形成された凹凸模様の凹部の深さは、合成樹脂表皮材を面方向に垂直に切断し、断面を光学顕微鏡にて観察し、測定することができる。本開示では、光学顕微鏡にて50倍~100倍で観察し、3箇所の凹部深さを測定し、測定値を算術平均して凹部の深さとする。
合成樹脂表皮材に形成された凹凸模様の凹部の深さは、合成樹脂表皮材を面方向に垂直に切断し、断面を光学顕微鏡にて観察し、測定することができる。本開示では、光学顕微鏡にて50倍~100倍で観察し、3箇所の凹部深さを測定し、測定値を算術平均して凹部の深さとする。
以下、本開示の合成樹脂表皮材(以下、単に「表皮材」と称することがある)を、これを構成する材料とその製造方法とともに順次説明する。
1.基布
本開示の表皮材の基布としては、必要な強度、耐久性を有するものであれば、特に制限はなく、公知の基布から目的に応じて適宜選択して用いることができる。基布は、編布、織布、及び不織布のいずれであってもよい。
表皮材を凹凸のある成形体に適用する場合には、ある程度の伸縮性を有する編布、織布等を用いることが好ましく、感触及び形状追従性が良好であるという観点からは、編布を使用することがより好ましい。
基布としては、例えば、車両用シートの表皮材として用いる場合には、伸縮性、厚み制御の容易性の観点から、メリヤス編み地、変成メリヤス編み地などの編布を使用してもよい。
また、表地と裏地との間に空隙を有する立体構造基布、三次元不織布などを使用してもよい。
本開示の表皮材の基布としては、必要な強度、耐久性を有するものであれば、特に制限はなく、公知の基布から目的に応じて適宜選択して用いることができる。基布は、編布、織布、及び不織布のいずれであってもよい。
表皮材を凹凸のある成形体に適用する場合には、ある程度の伸縮性を有する編布、織布等を用いることが好ましく、感触及び形状追従性が良好であるという観点からは、編布を使用することがより好ましい。
基布としては、例えば、車両用シートの表皮材として用いる場合には、伸縮性、厚み制御の容易性の観点から、メリヤス編み地、変成メリヤス編み地などの編布を使用してもよい。
また、表地と裏地との間に空隙を有する立体構造基布、三次元不織布などを使用してもよい。
基布の編成、織成に使用される繊維(糸)の材質は、ポリエステル、レーヨン、麻、綿、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アラミド、アクリル、フェノール、炭素系繊維等が挙げられ、これらの繊維を含む混紡繊維であってもよい。
エンボス加工性などの観点から、基布は、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、塩化ビニル繊維、塩化ビニリデン繊維、アラミド繊維、及びアクリル繊維からなる群より選ばれる少なくとも1種の繊維を含む編布であることが好ましく、なかでも、車両内装材としての耐久性や価格面からポリエステル繊維を含むことがより好ましい。
基布としては、メリヤス編み地の他、例えば、特開2013-72141号公報に記載のポンチローマ編みを用いた合成皮革用基布などを用いることもできる。
基布の厚みは表皮材の使用目的に応じて適宜選択されるが、感触に優れ、柔軟性を低下させない範囲、例えば、0.15mm~10.0mmの範囲が好ましく、0.3mm~1.5mmの範囲がより好ましい。
エンボス加工性などの観点から、基布は、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、塩化ビニル繊維、塩化ビニリデン繊維、アラミド繊維、及びアクリル繊維からなる群より選ばれる少なくとも1種の繊維を含む編布であることが好ましく、なかでも、車両内装材としての耐久性や価格面からポリエステル繊維を含むことがより好ましい。
基布としては、メリヤス編み地の他、例えば、特開2013-72141号公報に記載のポンチローマ編みを用いた合成皮革用基布などを用いることもできる。
基布の厚みは表皮材の使用目的に応じて適宜選択されるが、感触に優れ、柔軟性を低下させない範囲、例えば、0.15mm~10.0mmの範囲が好ましく、0.3mm~1.5mmの範囲がより好ましい。
基布の熱可塑性樹脂層側の面には、必要に応じて起毛加工を施してもよい。また、基布は、基布の表皮層側の面にパイルが形成されたパイル編み地を用いてもよい。基布の表面に起毛又はパイルを有することで、隣接する層、例えば、熱可塑性樹脂層、接着層等との接着性がより向上する。
基布としては、市販品を用いてもよく、市販品としては、林テレンプ(株)製のポリエステル繊維の編布(150dtex/48fのポリエステル糸(融点:254℃)の編布、厚さ:0.9mm)等が挙げられる。
2.ウレタン樹脂を含む表皮層
本開示の表皮材における表皮層は、既述の基布の一方の面に配置される。
耐久性、及び、弾力性が良好であり、深い凹部を形成する際の加工性が良好であるという観点から、本開示における表皮層はウレタン樹脂(以下、ポリウレタンとも称する)を含む。
表皮層の形成に用いられる合成樹脂は、ウレタン樹脂を含む以外には特に制限はなく、目的に応じて、ウレタン樹脂に加え、他の合成樹脂を適宜選択して併用することができる。表皮層の形成に用いられる他の合成樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル等が挙げられる。
本開示の表皮材における表皮層は、既述の基布の一方の面に配置される。
耐久性、及び、弾力性が良好であり、深い凹部を形成する際の加工性が良好であるという観点から、本開示における表皮層はウレタン樹脂(以下、ポリウレタンとも称する)を含む。
表皮層の形成に用いられる合成樹脂は、ウレタン樹脂を含む以外には特に制限はなく、目的に応じて、ウレタン樹脂に加え、他の合成樹脂を適宜選択して併用することができる。表皮層の形成に用いられる他の合成樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル等が挙げられる。
表皮層の形成に使用されるポリウレタンとしては、ポリカーボネート系ポリウレタン、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン及びこれらの変性物等が挙げられる。
本開示の合成樹脂表皮材が、例えば、自動車用内装材、椅子等の長期耐久性が必要な用途に用いられる観点からはポリカーボネート系ポリウレタンが好適である。
ポリウレタンは市販品を用いてもよく、例えば、DIC(株)製のクリスボン(登録商標)NY-324)等が好適に用いられる。
本開示の合成樹脂表皮材が、例えば、自動車用内装材、椅子等の長期耐久性が必要な用途に用いられる観点からはポリカーボネート系ポリウレタンが好適である。
ポリウレタンは市販品を用いてもよく、例えば、DIC(株)製のクリスボン(登録商標)NY-324)等が好適に用いられる。
表皮層の形成に使用されるポリウレタンとしては、JIS K 6253(1998年)準じて測定した硬さが、100%モジュラスで49N/cm2~980N/cm2であることが好ましく、196N/cm2~588N/cm2がより好適である。
ポリウレタンの軟化点としては130℃以上が好ましく、150℃以上がより好ましい。
ポリウレタンの軟化点としては130℃以上が好ましく、150℃以上がより好ましい。
表皮層は、ポリウレタンを1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。
表皮層は、ポリウレタンに加え、その他の成分を含んでいてもよい。
その他の成分としては、上記以外の合成樹脂、安定化剤、充填剤、着色剤、難燃剤、ゲル化促進剤などが挙げられる。
表皮層は、ポリウレタンに加え、その他の成分を含んでいてもよい。
その他の成分としては、上記以外の合成樹脂、安定化剤、充填剤、着色剤、難燃剤、ゲル化促進剤などが挙げられる。
着色剤
表皮層は着色剤を含んでもよい。表皮層が着色剤を含むことで、表皮材に所望の色相を付与することができ、意匠性に優れた表皮材とすることができる。
表皮層が着色剤を含む場合の着色剤には特に制限はなく、染料、顔料などを適宜選択して使用することができる。耐久性、及び耐光性により良好であるという観点からは、顔料が好ましい。
着色剤としては、チタン白(二酸化チタン)、亜鉛華、群青、コバルトブルー、弁柄、朱、黄鉛、チタン黄、カーボンブラック等の無機顔料、キナクリドン、パーマネントレッド4R、イソインドリノン、ハンザイエローA、フタロシアニンブルー、インダスレンブルーRS、アニリンブラック等の有機顔料又は染料、アルミニウム及び真鍮等金属の箔粉からなる群より選択される金属顔料、二酸化チタン被覆雲母及び塩基性炭酸鉛の箔粉からなる群より選択される真珠光沢(パール)顔料等が挙げられる。
着色剤として顔料を用いる場合には、界面活性剤、高分子分散剤などの顔料分散剤を併用してもよい。
表皮層は着色剤を含んでもよい。表皮層が着色剤を含むことで、表皮材に所望の色相を付与することができ、意匠性に優れた表皮材とすることができる。
表皮層が着色剤を含む場合の着色剤には特に制限はなく、染料、顔料などを適宜選択して使用することができる。耐久性、及び耐光性により良好であるという観点からは、顔料が好ましい。
着色剤としては、チタン白(二酸化チタン)、亜鉛華、群青、コバルトブルー、弁柄、朱、黄鉛、チタン黄、カーボンブラック等の無機顔料、キナクリドン、パーマネントレッド4R、イソインドリノン、ハンザイエローA、フタロシアニンブルー、インダスレンブルーRS、アニリンブラック等の有機顔料又は染料、アルミニウム及び真鍮等金属の箔粉からなる群より選択される金属顔料、二酸化チタン被覆雲母及び塩基性炭酸鉛の箔粉からなる群より選択される真珠光沢(パール)顔料等が挙げられる。
着色剤として顔料を用いる場合には、界面活性剤、高分子分散剤などの顔料分散剤を併用してもよい。
その他の成分
表皮層は、充填剤を含有してもよい。充填剤としては、炭酸カルシウム、シリカ(二酸化硅素)、アルミナ(酸化アルミニウム)、マイカ(雲母)、タルク、硫酸バリウム等の無機充填剤が挙げられる。表皮層は、充填剤を1種のみ含んでもよく、2種以上含んでもよい。
表皮層は、安定化剤を含有してもよい。安定化剤を含有することで、表皮層の耐熱性が向上する。
安定化剤としては、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸亜鉛などの脂肪酸金属塩、フェノール、ナフトール等のナトリウム化合物、亜鉛、バリウム等の金属塩、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジマレートなどの有機スズ化合物、ジエチルホスファイト、ジブチルホスファイト、ジオクチルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリイソオクチルホスファイトなどの亜リン酸エステル類等が挙げられる。表皮層は、安定化剤を1種のみ含んでもよく、2種以上含んでもよい。
表皮層は、難燃剤を含有してもよい。表皮層が難燃剤を含むことで、表皮材に難燃性を付与することができる。難燃剤としては、公知の無機系又は有機系の難燃剤を適宜選択して用いることができる。表皮層は、難燃剤を1種のみ含んでもよく、2種以上含んでもよい。
表皮層は、膜物性改良などの目的で、ポリウレタン以外の、他の合成樹脂を含んでいてもよい。他の樹脂を含む場合、他の樹脂の含有量は、表皮層の全固形分100質量部に対し、10質量部以下であることが好ましい。
表皮層は、充填剤を含有してもよい。充填剤としては、炭酸カルシウム、シリカ(二酸化硅素)、アルミナ(酸化アルミニウム)、マイカ(雲母)、タルク、硫酸バリウム等の無機充填剤が挙げられる。表皮層は、充填剤を1種のみ含んでもよく、2種以上含んでもよい。
表皮層は、安定化剤を含有してもよい。安定化剤を含有することで、表皮層の耐熱性が向上する。
安定化剤としては、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸亜鉛などの脂肪酸金属塩、フェノール、ナフトール等のナトリウム化合物、亜鉛、バリウム等の金属塩、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジマレートなどの有機スズ化合物、ジエチルホスファイト、ジブチルホスファイト、ジオクチルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリイソオクチルホスファイトなどの亜リン酸エステル類等が挙げられる。表皮層は、安定化剤を1種のみ含んでもよく、2種以上含んでもよい。
表皮層は、難燃剤を含有してもよい。表皮層が難燃剤を含むことで、表皮材に難燃性を付与することができる。難燃剤としては、公知の無機系又は有機系の難燃剤を適宜選択して用いることができる。表皮層は、難燃剤を1種のみ含んでもよく、2種以上含んでもよい。
表皮層は、膜物性改良などの目的で、ポリウレタン以外の、他の合成樹脂を含んでいてもよい。他の樹脂を含む場合、他の樹脂の含有量は、表皮層の全固形分100質量部に対し、10質量部以下であることが好ましい。
表皮層の形成
表皮層の形成には特に制限はなく、上記した各成分を含む表皮層形成用組成物を調製し、カレンダー法、ペースト加工法、溶融押出し法等によりシート状に成形することで表皮層を形成することができる。また、剥離基材上に直接表皮層形成用組成物を付与して、表皮層を形成することもできる。ここで、剥離基材にシボ柄と称される微細な凹凸を有する基材を用いた場合、表皮層の表面に微細な凹凸が形成される。シボ柄の凹凸深さは、150μm以下であり、後述の深い凹凸模様とは区別される。
表皮層の厚みには特に制限はない。本開示における表皮層は、柔軟性、感触等が良好であるという観点から、表皮層の厚みは、10μm~300μmの範囲が好ましく、20μm~200μmの範囲がより好ましい。
表皮層の形成には特に制限はなく、上記した各成分を含む表皮層形成用組成物を調製し、カレンダー法、ペースト加工法、溶融押出し法等によりシート状に成形することで表皮層を形成することができる。また、剥離基材上に直接表皮層形成用組成物を付与して、表皮層を形成することもできる。ここで、剥離基材にシボ柄と称される微細な凹凸を有する基材を用いた場合、表皮層の表面に微細な凹凸が形成される。シボ柄の凹凸深さは、150μm以下であり、後述の深い凹凸模様とは区別される。
表皮層の厚みには特に制限はない。本開示における表皮層は、柔軟性、感触等が良好であるという観点から、表皮層の厚みは、10μm~300μmの範囲が好ましく、20μm~200μmの範囲がより好ましい。
3.熱可塑性樹脂層
本開示における熱可塑性樹脂層は、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下の熱可塑性樹脂層である。熱可塑性樹脂層の前記貯蔵弾性率は、1,800,000Pa以下であることが好ましく、1,500,000Pa以下であることがさらに好ましい。また、前記貯蔵弾性率は、エンボス加工性の観点から5,000Pa以上とすることができる。
熱可塑性樹脂層が含み得る熱可塑性樹脂としては、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレンなどが挙げられる。
本開示における熱可塑性樹脂層は、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下の熱可塑性樹脂層である。熱可塑性樹脂層の前記貯蔵弾性率は、1,800,000Pa以下であることが好ましく、1,500,000Pa以下であることがさらに好ましい。また、前記貯蔵弾性率は、エンボス加工性の観点から5,000Pa以上とすることができる。
熱可塑性樹脂層が含み得る熱可塑性樹脂としては、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレンなどが挙げられる。
前記好ましい貯蔵弾性率を達成するためには、熱可塑性樹脂層は、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下である熱可塑性樹脂(特定樹脂)を含むことが好ましい。
熱可塑性樹脂層に含まれる特定樹脂は、熱可塑性樹脂層にエンボス加工による凹凸模様の形成性、形状保持性が良好なエンボス変形層としての機能を与えることができるJIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下である熱可塑性樹脂であれば、特に制限なく、熱可塑性樹脂層の形成に用いることができる。
特定樹脂としては、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレンなどであって前記貯蔵弾性率の物性を満たす樹脂が挙げられ、これらの樹脂から、合成樹脂表皮材に要求される性能を考慮して、最適な樹脂を選択して用いればよい。
なかでも、車両内装材に用いられる実績があるという観点から、ポリ塩化ビニルが好適である。
特定樹脂としてのポリ塩化ビニル樹脂は、市販品を用いてもよく、市販品としては、東ソー(株)のリューロンペースト(登録商標)シリーズ、(株)カネカのPSHシリーズ、PSMシリーズ、PSLシリーズ等が挙げられる。
一般に、ポリ塩化ビニル樹脂は、二次粒子を形成して内部に空隙を有し、給油性を有するが、東ソー(株)のリューロンペースト(登録商標)シリーズは、平均粒子径が5μm以下であり、細孔、空隙等を有しない非吸油性のポリ塩化ビニル樹脂粒子である。
熱可塑性樹脂層に含まれる特定樹脂は、熱可塑性樹脂層にエンボス加工による凹凸模様の形成性、形状保持性が良好なエンボス変形層としての機能を与えることができるJIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下である熱可塑性樹脂であれば、特に制限なく、熱可塑性樹脂層の形成に用いることができる。
特定樹脂としては、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレンなどであって前記貯蔵弾性率の物性を満たす樹脂が挙げられ、これらの樹脂から、合成樹脂表皮材に要求される性能を考慮して、最適な樹脂を選択して用いればよい。
なかでも、車両内装材に用いられる実績があるという観点から、ポリ塩化ビニルが好適である。
特定樹脂としてのポリ塩化ビニル樹脂は、市販品を用いてもよく、市販品としては、東ソー(株)のリューロンペースト(登録商標)シリーズ、(株)カネカのPSHシリーズ、PSMシリーズ、PSLシリーズ等が挙げられる。
一般に、ポリ塩化ビニル樹脂は、二次粒子を形成して内部に空隙を有し、給油性を有するが、東ソー(株)のリューロンペースト(登録商標)シリーズは、平均粒子径が5μm以下であり、細孔、空隙等を有しない非吸油性のポリ塩化ビニル樹脂粒子である。
熱可塑性樹脂層は、特定樹脂を1種のみを含んでいてもよく、2種以上を含んでいてもよい。特定樹脂を2種以上含む場合、異なる種類の樹脂であってもよく、同種の樹脂で、互いに重合度の異なる2種以上の樹脂の混合物を用いてもよい。
熱可塑性樹脂層は、特定樹脂以外の樹脂を含んでいてもよい。熱可塑性樹脂層が含む全樹脂に対する特定樹脂の含有量は、30質量%~80質量%であることが好ましく、40質量%~50質量%であることがより好ましい。
熱可塑性樹脂層は、特定樹脂以外の樹脂を含んでいてもよい。熱可塑性樹脂層が含む全樹脂に対する特定樹脂の含有量は、30質量%~80質量%であることが好ましく、40質量%~50質量%であることがより好ましい。
熱可塑性樹脂層は、特定樹脂としてのポリ塩化ビニルと可塑剤とを含むことが好ましい。熱可塑性樹脂層がポリ塩化ビニルと可塑剤とを含有することで、熱可塑性樹脂層の柔軟性がより向上し、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下の範囲の熱可塑性樹脂層を容易に得ることができる。
可塑剤の含有量は、ポリ塩化ビニル100質量部に対し、35質量部~120質量部が好ましく、75質量部~90質量部がより好ましい。
可塑剤としては、公知のポリ塩化ビニル樹脂用可塑剤を制限なく使用することができる。
可塑剤としては、例えば、ジイソデシルフタレート、ジ-2-エチルヘキシルフタレート、ジイソノニルフタレート等のフタル酸エステル系可塑剤、アジピン酸ジオクチル、セバシン酸ジオクチル等の脂肪酸エステル系可塑剤、トリメリット酸トリオクチル等のトリメリット酸エステル系可塑剤、トリクレジルホスフェート、トリキシリルホスフェート等のトリアリールリン酸エステル系可塑剤、エポキシ化大豆油等のエポキシ系可塑剤、ポリプロピレンアジペート等のポリエステル系可塑剤等が挙げられる。
熱可塑性樹脂層は、可塑剤を1種のみ含んでもよく、2種以上含んでいてもよい。
可塑剤の含有量は、ポリ塩化ビニル100質量部に対し、35質量部~120質量部が好ましく、75質量部~90質量部がより好ましい。
可塑剤としては、公知のポリ塩化ビニル樹脂用可塑剤を制限なく使用することができる。
可塑剤としては、例えば、ジイソデシルフタレート、ジ-2-エチルヘキシルフタレート、ジイソノニルフタレート等のフタル酸エステル系可塑剤、アジピン酸ジオクチル、セバシン酸ジオクチル等の脂肪酸エステル系可塑剤、トリメリット酸トリオクチル等のトリメリット酸エステル系可塑剤、トリクレジルホスフェート、トリキシリルホスフェート等のトリアリールリン酸エステル系可塑剤、エポキシ化大豆油等のエポキシ系可塑剤、ポリプロピレンアジペート等のポリエステル系可塑剤等が挙げられる。
熱可塑性樹脂層は、可塑剤を1種のみ含んでもよく、2種以上含んでいてもよい。
熱可塑性樹脂層の厚みには特に制限はない。本開示における熱可塑性樹脂層は、エンボス変形層としての機能がより良好であるという観点から、熱可塑性樹脂層の厚みは、20μm~800μmの範囲が好ましく、50μm~700μmの範囲がより好ましい。
4.その他の層
本開示の表皮材は、基布、熱可塑性樹脂層及び表皮層のみを有していてもよいが、目的に応じて、他の公知の層を有していてもよい。
図2A及び図2Bは、本開示の表皮材の層構成の別の一例を示す概略断面図である。
図2Aは、本開示の別の合成樹脂表皮材を形成するための積層体20Aの層構成の一態様を示す概略断面図である。
図2Aに示す態様では、合成樹脂表皮材を形成するための積層体20Aは、基布12上に、接着層22と、特定樹脂を含む熱可塑性樹脂層14と、ウレタン樹脂を含む表皮層16と、をこの順に有する。接着層22は、基布12と熱可塑性樹脂層14との密着性向上を目的として設けられる任意の層である。
この積層体20Aをエンボス加工して凹凸模様を形成することで、図2Bに示す如く、表皮層16側に凹部18を有し、前記凹部18は、合成樹脂表皮材20の厚み方向において、表皮層16から凹部18を有しない領域における表皮層16と熱可塑性樹脂層14との界面を超えて、熱可塑性樹脂層14内に至る深さの凹部18である、本開示の図1Bに示す合成樹脂表皮材10とは別の層構成を有する合成樹脂表皮材20が得られる。
表皮材20が、接着層22を有することで隣接する基布12と熱可塑性樹脂層14とが、接着層22を介してより安定に、より強固に接着される。
本開示の表皮材は、基布、熱可塑性樹脂層及び表皮層のみを有していてもよいが、目的に応じて、他の公知の層を有していてもよい。
図2A及び図2Bは、本開示の表皮材の層構成の別の一例を示す概略断面図である。
図2Aは、本開示の別の合成樹脂表皮材を形成するための積層体20Aの層構成の一態様を示す概略断面図である。
図2Aに示す態様では、合成樹脂表皮材を形成するための積層体20Aは、基布12上に、接着層22と、特定樹脂を含む熱可塑性樹脂層14と、ウレタン樹脂を含む表皮層16と、をこの順に有する。接着層22は、基布12と熱可塑性樹脂層14との密着性向上を目的として設けられる任意の層である。
この積層体20Aをエンボス加工して凹凸模様を形成することで、図2Bに示す如く、表皮層16側に凹部18を有し、前記凹部18は、合成樹脂表皮材20の厚み方向において、表皮層16から凹部18を有しない領域における表皮層16と熱可塑性樹脂層14との界面を超えて、熱可塑性樹脂層14内に至る深さの凹部18である、本開示の図1Bに示す合成樹脂表皮材10とは別の層構成を有する合成樹脂表皮材20が得られる。
表皮材20が、接着層22を有することで隣接する基布12と熱可塑性樹脂層14とが、接着層22を介してより安定に、より強固に接着される。
4-1.接着層
本開示の表皮材は、基布と熱可塑性樹脂層との間に、さらに接着層を有していてもよい。
接着層は、例えば、基布と熱可塑性樹脂層など隣接する層同士の接着性を向上させる等の目的で設けられる。
接着層は、例えば、基布表面に接着剤を付与し、乾燥することで形成することができる。接着剤の積層は、転写法により行っても、塗布法により行ってもよい。
所望により設けられる接着層の形成に使用される接着剤としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。接着層の形成に使用しうる樹脂は、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレンなど要求される性能から最適なものを選択すればよい。車両内装材における使用実績の観点からは、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルが好適である。より具体的には、例えば(1)ウレタン系エマルジョン接着剤、(2)塩化ビニル系接着剤、(3)2液硬化型ポリエステル系接着剤、(4)2液硬化型ウレタン接着剤などが好適に使用される。
通常は、基布と熱可塑性樹脂層とを積層する際には、基布の表面に接着剤を付与することで、接着層を形成することができる。
表皮材は、接着層を1層のみ有してもよく、必要に応じて2層以上を有してもよい。
既述のように、接着剤を付与する方法としては、転写法、塗布法など公知の方法をいずれも使用できる。
また、接着層を転写法で形成する場合には、予め作製された接着層の表面保護のため、接着層表面に保護シートを有していてもよい。保護シートとしては、樹脂フィルム、離型処理された紙、樹脂をラミネートした紙などを適宜、用いることができる。
本開示の表皮材は、基布と熱可塑性樹脂層との間に、さらに接着層を有していてもよい。
接着層は、例えば、基布と熱可塑性樹脂層など隣接する層同士の接着性を向上させる等の目的で設けられる。
接着層は、例えば、基布表面に接着剤を付与し、乾燥することで形成することができる。接着剤の積層は、転写法により行っても、塗布法により行ってもよい。
所望により設けられる接着層の形成に使用される接着剤としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。接着層の形成に使用しうる樹脂は、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレンなど要求される性能から最適なものを選択すればよい。車両内装材における使用実績の観点からは、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルが好適である。より具体的には、例えば(1)ウレタン系エマルジョン接着剤、(2)塩化ビニル系接着剤、(3)2液硬化型ポリエステル系接着剤、(4)2液硬化型ウレタン接着剤などが好適に使用される。
通常は、基布と熱可塑性樹脂層とを積層する際には、基布の表面に接着剤を付与することで、接着層を形成することができる。
表皮材は、接着層を1層のみ有してもよく、必要に応じて2層以上を有してもよい。
既述のように、接着剤を付与する方法としては、転写法、塗布法など公知の方法をいずれも使用できる。
また、接着層を転写法で形成する場合には、予め作製された接着層の表面保護のため、接着層表面に保護シートを有していてもよい。保護シートとしては、樹脂フィルム、離型処理された紙、樹脂をラミネートした紙などを適宜、用いることができる。
4-2.表面処理層
表皮材は、表皮層の、熱可塑性樹脂層側とは反対側の面に、さらに表面処理層を有していてもよい。
表皮材が、表面処理層を有することで、表皮材に任意の良好な感触を付与したり、外観をより向上したり、耐久性をより向上したりすることができる。
表面処理層は、少なくとも樹脂を含み、感触をより向上させる目的で設ける場合には、所望により、感触向上剤として、フィラーである有機粒子、意匠性向上を目的とする着色剤などを含んでもよい。
また、表皮材の最表面に位置して所望により形成される表面処理層は、目的に応じて着色されたり、印刷が施されたり、絞模様に代表される天然皮革様の凹凸が形成されたりしてもよい。
表皮材は、表皮層の、熱可塑性樹脂層側とは反対側の面に、さらに表面処理層を有していてもよい。
表皮材が、表面処理層を有することで、表皮材に任意の良好な感触を付与したり、外観をより向上したり、耐久性をより向上したりすることができる。
表面処理層は、少なくとも樹脂を含み、感触をより向上させる目的で設ける場合には、所望により、感触向上剤として、フィラーである有機粒子、意匠性向上を目的とする着色剤などを含んでもよい。
また、表皮材の最表面に位置して所望により形成される表面処理層は、目的に応じて着色されたり、印刷が施されたり、絞模様に代表される天然皮革様の凹凸が形成されたりしてもよい。
表面処理層に含まれ得る樹脂としては、ポリウレタン、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が挙げられ、感触が良好であるという点からは、ポリウレタンを主材として用いることが好ましい。ここで「主材」とは、樹脂を複数種併用する場合に、含有比率の最も高い樹脂を意味する。
表面処理層に使用されるポリウレタンとしては、水系ポリウレタンが好ましいものとして挙げられる。
また、表面処理層に使用されるアクリル樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)に代表されるメタクリル酸又はメタクリル酸エステルの重合体或いは共重合体、メタクリル酸アルキルとアクリル酸アルキルとスチレンの共重合体などが挙げられる。
表面処理層に使用されるポリウレタンとしては、水系ポリウレタンが好ましいものとして挙げられる。
また、表面処理層に使用されるアクリル樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)に代表されるメタクリル酸又はメタクリル酸エステルの重合体或いは共重合体、メタクリル酸アルキルとアクリル酸アルキルとスチレンの共重合体などが挙げられる。
表面処理層にフィラーとしての有機粒子を含むことで、従来、つや消し剤として使用されていた不定形無機フィラーを使用した場合に比較して、表皮材にしっとりとした温か味の有る触感を付与することができる。
有機粒子としては、ウレタンビーズ、アクリルビーズなどの有機樹脂粒子、コラーゲン粒子などのタンパク質系フィラーなどが挙げられる。
有機粒子の形状は、感触がより良好になるという観点からは、真球状か或は真球状に近い球形、例えば、長径と短径との比が1.5以下、であることが好ましく、平均粒子径としては、1μm~20μmの範囲であることが好ましく、5μm~10μmの範囲であることがより好ましい。粒子径が上記範囲において、表面処理層からの粒子の脱落や外観への悪影響が抑制され、良好な外観と優れた風合いを長期間維持しうる。
なお、有機粒子の平均粒子径は、堀場製作所製の自動粒径測定装置(型番:CAPA-300)を用い、分散媒を水とした光透過遠心沈殿法によりディスク回転速度3000rpm(回転/分)で測定し、容積基準のメディアン径を測定する方法により測定した値を用いている。
有機粒子は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
有機粒子としては、ウレタンビーズ、アクリルビーズなどの有機樹脂粒子、コラーゲン粒子などのタンパク質系フィラーなどが挙げられる。
有機粒子の形状は、感触がより良好になるという観点からは、真球状か或は真球状に近い球形、例えば、長径と短径との比が1.5以下、であることが好ましく、平均粒子径としては、1μm~20μmの範囲であることが好ましく、5μm~10μmの範囲であることがより好ましい。粒子径が上記範囲において、表面処理層からの粒子の脱落や外観への悪影響が抑制され、良好な外観と優れた風合いを長期間維持しうる。
なお、有機粒子の平均粒子径は、堀場製作所製の自動粒径測定装置(型番:CAPA-300)を用い、分散媒を水とした光透過遠心沈殿法によりディスク回転速度3000rpm(回転/分)で測定し、容積基準のメディアン径を測定する方法により測定した値を用いている。
有機粒子は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
表面処理層は、必要に応じて意匠性を付与するために着色剤を含んでいてもよい。着色剤としては、表皮層において挙げた汎用の着色剤を同様に用いることができ、好ましい添加量も同様である。
また、耐摩耗性をより向上させることを目的として、架橋構造を含む表面処理層を形成することもできる。
また、耐摩耗性をより向上させることを目的として、架橋構造を含む表面処理層を形成することもできる。
表面処理層の厚みは、2μm~10μmの範囲であることが好ましく、2μm~5μmの範囲がより好ましい。
本開示の表皮材は、ウレタン樹脂を含む表皮層と、エンボス変形層としての熱可塑性樹脂層とを有しているため、深い凹凸などの任意の立体形状を有し、立体形状が長期間維持され、形状の経時変化が抑制され、耐久性が良好であるため、車両用内装材等の耐久性を必要とする種々の用途に好適に使用しうる。
<合成樹脂表皮材の製造方法>
本開示の合成樹脂表皮材の製造方法には特に制限はない。なかでも、以下に示す本開示の合成樹脂表皮材の製造方法(以下、本開示の製造方法と称することがある)により製造されることが好ましい。
本開示の製造方法は、ウレタン樹脂を含む表皮層形成用組成物を用いて、表皮層を形成する工程(工程(I))、前記表皮層の一方の面に、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下であるポリ塩化ビニル樹脂と、前記ポリ塩化ビニル樹脂100質量部に対し、35質量部~120質量部の可塑剤と、を含む熱可塑性樹脂層形成用組成物を付与して、前記表皮層との熱可塑性樹脂層との積層体を形成する工程(工程(II))、前記積層体の熱可塑性樹脂層側の面に、基布を接着する工程(工程(III))、及び、前記基布を接着した積層体の、前記表皮層の面側にエンボスロールを接触させて、エンボス加工を行い、前記積層体の表皮層側の面にウレタン樹脂を含む表皮層から熱可塑性樹脂層まで達する深さの凹部を形成する工程(工程(IV))を有する。
ここで、前記JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下であるポリ塩化ビニル樹脂が、平均粒子径が5μm以下の非吸油性ポリ塩化ビニル樹脂粒子を含むことが好ましい。
平均粒子径が5μm以下の非吸油性ポリ塩化ビニル樹脂粒子としては、可塑剤と混合することで成形性を発現するリューロンペースト(登録商標)630(東ソー(株)製)等が挙げられる。
本開示の合成樹脂表皮材の製造方法には特に制限はない。なかでも、以下に示す本開示の合成樹脂表皮材の製造方法(以下、本開示の製造方法と称することがある)により製造されることが好ましい。
本開示の製造方法は、ウレタン樹脂を含む表皮層形成用組成物を用いて、表皮層を形成する工程(工程(I))、前記表皮層の一方の面に、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下であるポリ塩化ビニル樹脂と、前記ポリ塩化ビニル樹脂100質量部に対し、35質量部~120質量部の可塑剤と、を含む熱可塑性樹脂層形成用組成物を付与して、前記表皮層との熱可塑性樹脂層との積層体を形成する工程(工程(II))、前記積層体の熱可塑性樹脂層側の面に、基布を接着する工程(工程(III))、及び、前記基布を接着した積層体の、前記表皮層の面側にエンボスロールを接触させて、エンボス加工を行い、前記積層体の表皮層側の面にウレタン樹脂を含む表皮層から熱可塑性樹脂層まで達する深さの凹部を形成する工程(工程(IV))を有する。
ここで、前記JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下であるポリ塩化ビニル樹脂が、平均粒子径が5μm以下の非吸油性ポリ塩化ビニル樹脂粒子を含むことが好ましい。
平均粒子径が5μm以下の非吸油性ポリ塩化ビニル樹脂粒子としては、可塑剤と混合することで成形性を発現するリューロンペースト(登録商標)630(東ソー(株)製)等が挙げられる。
また、所望により、さらに、基布と、熱可塑性樹脂層との間に接着剤を付与して接着層を形成する工程(工程(V))を有してもよく、表皮層の熱可塑性樹脂層とは反対側の面に表面処理層を形成する工程(工程(VI))を有してもよい。
本開示の製造方法について工程毎に詳細を説明する。
本開示の製造方法について工程毎に詳細を説明する。
工程(I)
工程(I)は、ウレタン樹脂を含む表皮層形成用組成物を用いて、表皮層を形成する工程である。
表皮層を形成する方法は任意であるが、カレンダー法、ペースト加工法、溶融押出し法等が挙げられる。
好ましくは、適切な剥離基材表面に、予め調整したウレタン樹脂を含む表皮層形成用組成物を、ナイフコーターを用いるなど、公知の塗布法で適用する方法が挙げられる。このとき、表面に微細な凹凸模様を有する剥離基材を用いることで、表皮層の表面(熱可塑性樹脂層とは反対側の面)に、微細な凹凸模様を転写により形成することもできる。
また、カレンダー法により、組成物をシート状に成形して表皮層としてもよい。
工程(I)は、ウレタン樹脂を含む表皮層形成用組成物を用いて、表皮層を形成する工程である。
表皮層を形成する方法は任意であるが、カレンダー法、ペースト加工法、溶融押出し法等が挙げられる。
好ましくは、適切な剥離基材表面に、予め調整したウレタン樹脂を含む表皮層形成用組成物を、ナイフコーターを用いるなど、公知の塗布法で適用する方法が挙げられる。このとき、表面に微細な凹凸模様を有する剥離基材を用いることで、表皮層の表面(熱可塑性樹脂層とは反対側の面)に、微細な凹凸模様を転写により形成することもできる。
また、カレンダー法により、組成物をシート状に成形して表皮層としてもよい。
工程(II)
工程(II)は、工程(I)で得た表皮層の一方の面に、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下であるポリ塩化ビニル樹脂と、前記ポリ塩化ビニル樹脂100質量部に対し、35質量部~120質量部の可塑剤と、を含む熱可塑性樹脂層形成用組成物を付与して、前記表皮層と熱可塑性樹脂層との積層体を形成する工程である。
JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下であるポリ塩化ビニル樹脂については、合成樹脂表皮材の項にて説明したポリ塩化ビニル樹脂を用いることができる。
熱可塑性樹脂層形成用組成物は、少なくとも特定樹脂であるポリ塩化ビニル樹脂と、ポリ塩化ビニル樹脂100質量部に対し、35質量部~120質量部の可塑剤とを含み、所望により、溶剤などのその他の成分を目的に応じて含んでもよい。
表皮層に熱可塑性樹脂層形成用組成物を付与する方法は、公知の方法を適用することができる。表皮層に熱可塑性樹脂層形成用組成物を付与し、乾燥し、硬化させることで、表皮層と熱可塑性樹脂層との積層体を形成することができる。
熱可塑性樹脂層を付与する方法としては、ナイフコーターなどを用いて行う方法が挙げられる。
また、予めシート状に成形した熱可塑性樹脂層を積層して、積層体を形成してもよい。
工程(II)は、工程(I)で得た表皮層の一方の面に、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下であるポリ塩化ビニル樹脂と、前記ポリ塩化ビニル樹脂100質量部に対し、35質量部~120質量部の可塑剤と、を含む熱可塑性樹脂層形成用組成物を付与して、前記表皮層と熱可塑性樹脂層との積層体を形成する工程である。
JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下であるポリ塩化ビニル樹脂については、合成樹脂表皮材の項にて説明したポリ塩化ビニル樹脂を用いることができる。
熱可塑性樹脂層形成用組成物は、少なくとも特定樹脂であるポリ塩化ビニル樹脂と、ポリ塩化ビニル樹脂100質量部に対し、35質量部~120質量部の可塑剤とを含み、所望により、溶剤などのその他の成分を目的に応じて含んでもよい。
表皮層に熱可塑性樹脂層形成用組成物を付与する方法は、公知の方法を適用することができる。表皮層に熱可塑性樹脂層形成用組成物を付与し、乾燥し、硬化させることで、表皮層と熱可塑性樹脂層との積層体を形成することができる。
熱可塑性樹脂層を付与する方法としては、ナイフコーターなどを用いて行う方法が挙げられる。
また、予めシート状に成形した熱可塑性樹脂層を積層して、積層体を形成してもよい。
工程(III)
工程(III)は、工程(II)で得た表皮層と熱可塑性樹脂層との積層体の、熱可塑性樹脂層側の面に、基布を接着する工程である。
積層体と基布とを接着する場合、積層体の熱可塑性樹脂層形成用組成物側の表面に基布を接着すればよい。
基布は、熱可塑性樹脂層と接する側には常法により起毛処理を行ってもよい。
接着は、熱可塑性樹脂層形成用組成物が完全に硬化する前に、熱可塑性樹脂層側に基布を圧着して、その後、硬化させてもよく、基布に接着剤を塗布して接着層を介して熱可塑性樹脂層と接着してもよい。接着層を形成する場合には、工程(II)の後、工程(III)に先だって、任意の工程である後述の接着層を形成する工程(工程(V))を行えばよい。
接着層を形成するための接着剤、接着層の好ましい厚みなどは既述の通りである。
工程(III)は、工程(II)で得た表皮層と熱可塑性樹脂層との積層体の、熱可塑性樹脂層側の面に、基布を接着する工程である。
積層体と基布とを接着する場合、積層体の熱可塑性樹脂層形成用組成物側の表面に基布を接着すればよい。
基布は、熱可塑性樹脂層と接する側には常法により起毛処理を行ってもよい。
接着は、熱可塑性樹脂層形成用組成物が完全に硬化する前に、熱可塑性樹脂層側に基布を圧着して、その後、硬化させてもよく、基布に接着剤を塗布して接着層を介して熱可塑性樹脂層と接着してもよい。接着層を形成する場合には、工程(II)の後、工程(III)に先だって、任意の工程である後述の接着層を形成する工程(工程(V))を行えばよい。
接着層を形成するための接着剤、接着層の好ましい厚みなどは既述の通りである。
工程(IV)
工程(IV)は、工程(III)で得た基布を接着した積層体の、表皮層の面側にエンボスロールを接触させて、エンボス加工を行って凹部を形成する際に、前記積層体の表皮層側の面にウレタン樹脂を含む表皮層から熱可塑性樹脂層まで達する深さの凹部を形成する工程である。
図3は、工程(III)で得た合成樹脂表皮材形成用の積層体10Aに深い凹凸を形成して合成樹脂表皮材を得るためのエンボス加工の一態様を示す概略図である。
図3に示すように、合成樹脂表皮材形成用の積層体10Aは、一対のエンボスロールを有するエンボス加工機における賦形用のエンボスロール24とバックアップロール26との間で加熱加圧され、積層体10Aに深い凹凸模様が形成され、合成樹脂表皮材10が得られる。
エンボス加工の方法としては、ヒーターなどで積層体の表皮層側を加熱した後、エンボスロールで形状を印加する方法のほか、平らなエンボス板を用いてもよい。また、エンボスロール、エンボス板そのものを加熱し形状を印加させてもよい。
エンボス加工の際には、求められる意匠、厚みに応じて合成樹脂表皮材形成用の積層体とエンボスロール、エンボス板の間に任意の隙間を設けることもできる。
工程(IV)は、工程(III)で得た基布を接着した積層体の、表皮層の面側にエンボスロールを接触させて、エンボス加工を行って凹部を形成する際に、前記積層体の表皮層側の面にウレタン樹脂を含む表皮層から熱可塑性樹脂層まで達する深さの凹部を形成する工程である。
図3は、工程(III)で得た合成樹脂表皮材形成用の積層体10Aに深い凹凸を形成して合成樹脂表皮材を得るためのエンボス加工の一態様を示す概略図である。
図3に示すように、合成樹脂表皮材形成用の積層体10Aは、一対のエンボスロールを有するエンボス加工機における賦形用のエンボスロール24とバックアップロール26との間で加熱加圧され、積層体10Aに深い凹凸模様が形成され、合成樹脂表皮材10が得られる。
エンボス加工の方法としては、ヒーターなどで積層体の表皮層側を加熱した後、エンボスロールで形状を印加する方法のほか、平らなエンボス板を用いてもよい。また、エンボスロール、エンボス板そのものを加熱し形状を印加させてもよい。
エンボス加工の際には、求められる意匠、厚みに応じて合成樹脂表皮材形成用の積層体とエンボスロール、エンボス板の間に任意の隙間を設けることもできる。
エンボス加工機における加工条件は、目的に応じて適宜選択される。
例えば、エンボスロールを用いたエンボス加工の場合、加熱温度は、表皮層の、 エンボスロールと接触する側の表面温度が90℃~210℃の範囲であることが好ましく、130℃~170℃の範囲であることがより好ましい。表面温度が上記範囲となるようにエンボスロールのヒーターを調整すればよい。
エンボス加工時の圧力は0.1kgf/cm2~50kgf/cm2が好ましく、1kgf/cm2~20kgf/cm2がより好ましく、1.5kgf/cm2~10kgf/cm2がさらに好ましい。なお、1kgf/cm2は、SI単位の9.80665×10kPaに換算することができる。
加工速度は、0.5m/分~20m/分が好ましく、1m/分~10m/分がより好ましく、1.5m/分~5m/分がさらに好ましい。
また、例えば、エンボス板を用いたエンボス加工の場合、加熱温度は、積層体におけるウレタン表皮材側の表面温度で90℃~210℃の範囲が好ましく、130℃~170℃の範囲がより好ましい。表面温度が上記範囲となるようにエンボス板のヒーターを調整すればよい。
エンボス板による押圧時の圧力は0.1kgf/cm2~50kgf/cm2が好ましく、1kgf/cm2~20kgf/cm2がより好ましく、1.5kgf/cm2~10kgf/cm2がさらに好ましい。
押圧時間は、10秒~90秒が好ましく、15秒~80秒がより好ましく、20秒分~70秒がさらに好ましい。
工程(IV)を経て、深い立体形状、凹凸模様を有する本開示の合成樹脂表皮材をえることができる。
工程(IV)にて形成された凹部は、合成樹脂表皮材の厚み方向において、前記表皮層から凹部を有しない領域における前記表皮層と前記熱可塑性樹脂層との界面を超えて、前記熱可塑性樹脂層内に至る深さの凹部であり、凹部の深さは、熱可塑性樹脂層と基布との界面を超えて、基布の内部まで到達する深さであってもよい。
例えば、エンボスロールを用いたエンボス加工の場合、加熱温度は、表皮層の、 エンボスロールと接触する側の表面温度が90℃~210℃の範囲であることが好ましく、130℃~170℃の範囲であることがより好ましい。表面温度が上記範囲となるようにエンボスロールのヒーターを調整すればよい。
エンボス加工時の圧力は0.1kgf/cm2~50kgf/cm2が好ましく、1kgf/cm2~20kgf/cm2がより好ましく、1.5kgf/cm2~10kgf/cm2がさらに好ましい。なお、1kgf/cm2は、SI単位の9.80665×10kPaに換算することができる。
加工速度は、0.5m/分~20m/分が好ましく、1m/分~10m/分がより好ましく、1.5m/分~5m/分がさらに好ましい。
また、例えば、エンボス板を用いたエンボス加工の場合、加熱温度は、積層体におけるウレタン表皮材側の表面温度で90℃~210℃の範囲が好ましく、130℃~170℃の範囲がより好ましい。表面温度が上記範囲となるようにエンボス板のヒーターを調整すればよい。
エンボス板による押圧時の圧力は0.1kgf/cm2~50kgf/cm2が好ましく、1kgf/cm2~20kgf/cm2がより好ましく、1.5kgf/cm2~10kgf/cm2がさらに好ましい。
押圧時間は、10秒~90秒が好ましく、15秒~80秒がより好ましく、20秒分~70秒がさらに好ましい。
工程(IV)を経て、深い立体形状、凹凸模様を有する本開示の合成樹脂表皮材をえることができる。
工程(IV)にて形成された凹部は、合成樹脂表皮材の厚み方向において、前記表皮層から凹部を有しない領域における前記表皮層と前記熱可塑性樹脂層との界面を超えて、前記熱可塑性樹脂層内に至る深さの凹部であり、凹部の深さは、熱可塑性樹脂層と基布との界面を超えて、基布の内部まで到達する深さであってもよい。
その他の工程
工程(V)は、接着層を形成する任意の工程である。
接着層の形成は、基布又は熱可塑性樹脂層の表面に接着剤を付与して接着層を形成した後、両者を、接着層を介して貼り合わせることで行なう。
接着層は、例えば、基布又は熱可塑性樹脂層の表面に接着剤を付与して形成することができる。なかでも、基布の表面に、接着剤を付与し、乾燥して接着層を形成することが好ましい。
所望により設けられる接着層の形成に使用される接着剤は、接着層の項で述べた通りである。
接着剤を付与する方法としては、転写法、塗布法などが挙げられる。
基布又は熱可塑性樹脂層の表面に、接着剤を付与し、付与した接着層を加熱、乾燥させることで、基布又は熱可塑性樹脂層の一方の面に接着層が形成される。
工程(V)は、接着層を形成する任意の工程である。
接着層の形成は、基布又は熱可塑性樹脂層の表面に接着剤を付与して接着層を形成した後、両者を、接着層を介して貼り合わせることで行なう。
接着層は、例えば、基布又は熱可塑性樹脂層の表面に接着剤を付与して形成することができる。なかでも、基布の表面に、接着剤を付与し、乾燥して接着層を形成することが好ましい。
所望により設けられる接着層の形成に使用される接着剤は、接着層の項で述べた通りである。
接着剤を付与する方法としては、転写法、塗布法などが挙げられる。
基布又は熱可塑性樹脂層の表面に、接着剤を付与し、付与した接着層を加熱、乾燥させることで、基布又は熱可塑性樹脂層の一方の面に接着層が形成される。
工程(VI)は、表皮層の表面(表皮層の基布側とは反対側の面)に、感触及び外観をより優れたものとするために、表面処理層(例えば、感触向上層)を形成する工程である。
工程(VI)は、樹脂として含む表面処理層形成用組成物を、表皮層の表面に付与することにより行われる。
表面処理層形成用組成物の付与は、公知の方法を適宜適用して行うことができる。
表面処理層の形成は、例えば、グラビアプリント法による塗布、リバースコーター、ダイレクトコーター等のコーティング装置による塗布などの方法から適宜選択して適用すればよい。なかでも、より均一な層を形成しうるという観点からは、グラビアプリント法が好ましい。
表面処理層の詳細は既述の通りである。
工程(VI)は、樹脂として含む表面処理層形成用組成物を、表皮層の表面に付与することにより行われる。
表面処理層形成用組成物の付与は、公知の方法を適宜適用して行うことができる。
表面処理層の形成は、例えば、グラビアプリント法による塗布、リバースコーター、ダイレクトコーター等のコーティング装置による塗布などの方法から適宜選択して適用すればよい。なかでも、より均一な層を形成しうるという観点からは、グラビアプリント法が好ましい。
表面処理層の詳細は既述の通りである。
本開示の製造方法は、必要に応じて、さらに外観を向上させるための意匠性を付与する工程を行うことができる。
上記工程(I)~工程(IV)又は、所望により行われる既述のその他の工程を完了した後、意匠性を付与する工程を行うことができる。
意匠性を付与する工程としては、例えば、表皮層又は所望により設けられた表面処理層に、例えば、皮革様の微細な凹凸模様である絞(シボ)模様が彫刻されているエンボスロールを、表面が加熱されている状態で押し当てることにより、表面に絞模様を形成する工程が挙げられる。
上記工程(I)~工程(IV)又は、所望により行われる既述のその他の工程を完了した後、意匠性を付与する工程を行うことができる。
意匠性を付与する工程としては、例えば、表皮層又は所望により設けられた表面処理層に、例えば、皮革様の微細な凹凸模様である絞(シボ)模様が彫刻されているエンボスロールを、表面が加熱されている状態で押し当てることにより、表面に絞模様を形成する工程が挙げられる。
本開示の製造方法により得られる本開示の合成樹脂表皮材は、最表面に、柔軟性と感触とが良好な表皮層、又は、感触が良好な表面処理層を有することができる。このため、複雑な形状の成形体の表皮材として、耐摩耗性などの耐久性に優れた成形体の加飾用途に好適に使用される。
本開示の合成樹脂表皮材は、既述の本開示の製造方法に代表される簡易な方法で製造することができ、外観、耐久性に優れ、深い凹凸模様が長期間維持され、且つ、柔軟であることから、自動車用内装材、鉄道車輌・航空機内装部品、家具、靴等の履物、鞄、建装用内外装部材、衣類表装材又は裏地、など種々の分野に好適に使用しうる。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。なお、特に断らない限り、以下の「部」及び「%」は、質量基準である。
〔実施例1〕
クリスボン(登録商標)NY-373(DIC(株)製、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂)を、固形分16%となる量の溶剤(ジメチルホルムアミド:DMF)で希釈し、表皮層形成用組成物を調製した。
得られた表皮層形成用組成物をナイフコーターで、剥離基材であるCPM5(リンテック(株)製)に、塗布量250g/m2として塗工し、剥離基材の表面に厚み20μmの表皮層を形成した。(工程(I))
クリスボン(登録商標)NY-373(DIC(株)製、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂)を、固形分16%となる量の溶剤(ジメチルホルムアミド:DMF)で希釈し、表皮層形成用組成物を調製した。
得られた表皮層形成用組成物をナイフコーターで、剥離基材であるCPM5(リンテック(株)製)に、塗布量250g/m2として塗工し、剥離基材の表面に厚み20μmの表皮層を形成した。(工程(I))
ポリ塩化ビニル樹脂として、リューロンペースト(登録商標)630(東ソー(株)製)を使用し、ポリ塩化ビニル樹脂100部に対して、可塑剤(フタル酸ジアルキル)を90部添加して、熱可塑性樹脂層形成用組成物を調製した。
組成物に含まれるポリ塩化ビニル樹脂の、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定した160℃における貯蔵弾性率は、400,000Paであり、本開示における好ましい物性を有していた。
得られた熱可塑性樹脂層形成用組成物を、工程(I)で得た表皮層の一方の面にナイフコーターで塗布量75g/m2として塗工し、表皮層の一方の表面に、厚み60μmの熱可塑性樹脂層を形成した。(工程(II))
組成物に含まれるポリ塩化ビニル樹脂の、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定した160℃における貯蔵弾性率は、400,000Paであり、本開示における好ましい物性を有していた。
得られた熱可塑性樹脂層形成用組成物を、工程(I)で得た表皮層の一方の面にナイフコーターで塗布量75g/m2として塗工し、表皮層の一方の表面に、厚み60μmの熱可塑性樹脂層を形成した。(工程(II))
工程(II)で得た表皮層と熱可塑性樹脂層との積層体を、予め準備した基布(150dtex/48fのポリエステル糸(融点:254℃)の編布、厚さ:0.9mm:林テレンプ(株)製、GHS001)に貼り合わせた。
その後、任意の工程として、表皮層の、熱可塑性樹脂層とは反対側の面に、ウレタン樹脂(無黄変型ポリカーボネート系ポリウレタン表面処理剤(スタール社製:WF-13-139))の水分散体を含む表面処理層形成用組成物を、乾燥後の厚みが5μmとなる量で塗布し、乾燥して表面処理層を形成した。(工程(VI))
このようにして、基布、熱可塑性樹脂層、表皮層及び表面処理層をこの順で有する厚み1.0mmの合成樹脂表皮材形成用の積層体を得た。
得られた合成樹脂表皮材形成用の積層体をエンボス加工した。
エンボス加工機は、表皮層側の表面温度で150℃になるようにヒーターを調整し、圧力2kgf/cm2、加工速度2m/分でエンボス加工し、深い立体形状、模様を有した実施例1の合成樹脂表皮材を得た。(工程(IV))
その後、任意の工程として、表皮層の、熱可塑性樹脂層とは反対側の面に、ウレタン樹脂(無黄変型ポリカーボネート系ポリウレタン表面処理剤(スタール社製:WF-13-139))の水分散体を含む表面処理層形成用組成物を、乾燥後の厚みが5μmとなる量で塗布し、乾燥して表面処理層を形成した。(工程(VI))
このようにして、基布、熱可塑性樹脂層、表皮層及び表面処理層をこの順で有する厚み1.0mmの合成樹脂表皮材形成用の積層体を得た。
得られた合成樹脂表皮材形成用の積層体をエンボス加工した。
エンボス加工機は、表皮層側の表面温度で150℃になるようにヒーターを調整し、圧力2kgf/cm2、加工速度2m/分でエンボス加工し、深い立体形状、模様を有した実施例1の合成樹脂表皮材を得た。(工程(IV))
〔実施例2〕
実施例1におけるエンボス加工条件において、表皮層の表面温度を100℃とした以外は、実施例1と同様にして、実施例2の表皮材を得た。
実施例1におけるエンボス加工条件において、表皮層の表面温度を100℃とした以外は、実施例1と同様にして、実施例2の表皮材を得た。
〔実施例3〕
実施例1におけるエンボス加工条件において、表皮層の表面温度を190℃とした以外は、実施例1と同様にして、実施例3の表皮材を得た。
実施例1におけるエンボス加工条件において、表皮層の表面温度を190℃とした以外は、実施例1と同様にして、実施例3の表皮材を得た。
〔実施例4〕
実施例1におけるエンボス加工条件において、表皮層の表面温度を90℃とした以外は、実施例1と同様にして、実施例4の表皮材を得た。
実施例1におけるエンボス加工条件において、表皮層の表面温度を90℃とした以外は、実施例1と同様にして、実施例4の表皮材を得た。
〔比較例1〕
実施例1において用いた熱可塑性樹脂層形成用組成物に代えて、ポリウレタン樹脂であるクリスボンTA205FT(DIC(株)製)100部に対しDMFを60部、バーノックDN950(商品名、架橋剤、DIC(株)製)及びアクセルT81E(商品名、促進剤、DIC(株)製)を含む熱可塑性樹脂層形成用組成物を使用した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の表皮材を得た。
組成物に含まれるポリウレタン樹脂のJIS K 7244(1998年)に準拠して測定した160℃における貯蔵弾性率は3,500,000Paであった。
実施例1において用いた熱可塑性樹脂層形成用組成物に代えて、ポリウレタン樹脂であるクリスボンTA205FT(DIC(株)製)100部に対しDMFを60部、バーノックDN950(商品名、架橋剤、DIC(株)製)及びアクセルT81E(商品名、促進剤、DIC(株)製)を含む熱可塑性樹脂層形成用組成物を使用した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の表皮材を得た。
組成物に含まれるポリウレタン樹脂のJIS K 7244(1998年)に準拠して測定した160℃における貯蔵弾性率は3,500,000Paであった。
〔比較例2〕
実施例1において用いた熱可塑性樹脂層形成用組成物に代えて、ポリウレタン樹脂であるクリスボンTA205FT(DIC(株)製)100部に対しDMFを60部、バーノックDN950(商品名、架橋剤、DIC(株)製)及びアクセルT81E(商品名、促進剤、DIC(株)製)を含む熱可塑性樹脂層形成用組成物を使用し、エンボス加工時の表皮層の表面を190℃に調整した以外は、実施例1と同様にして、比較例2の表皮材を得た。
実施例1において用いた熱可塑性樹脂層形成用組成物に代えて、ポリウレタン樹脂であるクリスボンTA205FT(DIC(株)製)100部に対しDMFを60部、バーノックDN950(商品名、架橋剤、DIC(株)製)及びアクセルT81E(商品名、促進剤、DIC(株)製)を含む熱可塑性樹脂層形成用組成物を使用し、エンボス加工時の表皮層の表面を190℃に調整した以外は、実施例1と同様にして、比較例2の表皮材を得た。
〔比較例3〕
塩化ビニル表皮層形成用組成物
・ポリ塩化ビニル樹脂(平均重合度1300) 100質量部
・可塑剤(フタル酸ジアルキル) 75質量部
・安定剤(Ba-Zn系複合安定剤) 2質量部
・充填剤(重炭酸カルシウム) 10質量部
・着色剤(顔料) 5質量部
塩化ビニル表皮層形成用組成物
・ポリ塩化ビニル樹脂(平均重合度1300) 100質量部
・可塑剤(フタル酸ジアルキル) 75質量部
・安定剤(Ba-Zn系複合安定剤) 2質量部
・充填剤(重炭酸カルシウム) 10質量部
・着色剤(顔料) 5質量部
塩化ビニル発泡層形成用組成物
・ポリ塩化ビニル樹脂(平均重合度1300) 100質量部
・発泡剤(ADCA) 4質量部
・可塑剤(フタル酸ジアルキル) 75質量部
・安定剤(Ba-Zn系複合安定剤) 2質量部
・充填剤(重炭酸カルシウム) 10質量部
・着色剤(顔料) 2質量部
・ポリ塩化ビニル樹脂(平均重合度1300) 100質量部
・発泡剤(ADCA) 4質量部
・可塑剤(フタル酸ジアルキル) 75質量部
・安定剤(Ba-Zn系複合安定剤) 2質量部
・充填剤(重炭酸カルシウム) 10質量部
・着色剤(顔料) 2質量部
カレンダー装置にて、上記塩化ビニル表皮層形成用組成物と塩化ビニル発泡層形成用組成物層とを用いて、塩化ビニル表皮層と塩化ビニル発泡層形成用組成物層とが積層された積層体を形成した。
積層体における塩化ビニル表皮層の厚みは0.30mmであり、発泡層形成用組成物層(発泡前)の厚みは0.65mmであった。
得られた積層体の発泡層形成用組成物側表面に接着剤(DIC(株)製、ウレタン系エマルジョン接着剤)を約10g/m2塗布し、基布を貼り合せた。
基布として、一般両面メリヤス編み編物(繊維:ポリエステルレーヨン混紡糸30番手使用、目付150g/m2、厚み0.30mm)を使用した。
その後、基布と貼り合わせた積層体の塩化ビニル表皮層表面に、下記表面処理層形成組成物をグラビアプリント法により塗布し、120℃で乾燥させて、膜厚2.5μmの表面処理層を形成した。
積層体における塩化ビニル表皮層の厚みは0.30mmであり、発泡層形成用組成物層(発泡前)の厚みは0.65mmであった。
得られた積層体の発泡層形成用組成物側表面に接着剤(DIC(株)製、ウレタン系エマルジョン接着剤)を約10g/m2塗布し、基布を貼り合せた。
基布として、一般両面メリヤス編み編物(繊維:ポリエステルレーヨン混紡糸30番手使用、目付150g/m2、厚み0.30mm)を使用した。
その後、基布と貼り合わせた積層体の塩化ビニル表皮層表面に、下記表面処理層形成組成物をグラビアプリント法により塗布し、120℃で乾燥させて、膜厚2.5μmの表面処理層を形成した。
表面処理層形成用組成物
・溶剤型ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂組成物 100質量部
・溶剤型ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂組成物 100質量部
得られた積層体を温度条件190℃~230℃の加熱炉内を通過させることで、発泡剤を発泡させ、気泡が内在する塩化ビニル発泡層を形成した。
塩化ビニル発泡層が形成された積層体の表面に、絞形状が彫刻されているエンボスロールを、表面を130℃に加熱しながら押し当ててエンボス加工を行い、表面に絞模様が形成された比較例3の合成樹脂表皮材を得た。
塩化ビニル発泡層が形成された積層体の表面に、絞形状が彫刻されているエンボスロールを、表面を130℃に加熱しながら押し当ててエンボス加工を行い、表面に絞模様が形成された比較例3の合成樹脂表皮材を得た。
合成樹脂表皮材の評価
得られた実施例及び比較例の各合成樹脂表皮材を以下の基準にて評価した。結果を下記表1に示す。
得られた実施例及び比較例の各合成樹脂表皮材を以下の基準にて評価した。結果を下記表1に示す。
表皮層に形成された凹凸模様の凹部深度
エンボス加工により合成樹脂表皮材に形成された凹凸模様の凹部の深さを以下の方法で測定した。
合成樹脂表皮材を面方向に垂直に切断し、断面を光学顕微鏡にて50倍で観察し、3箇所の凹部深さを測定し、測定値を算術平均して凹部の深さとした。結果を「凹部の深度」として表1に記載した。
エンボス加工により合成樹脂表皮材に形成された凹凸模様の凹部の深さを以下の方法で測定した。
合成樹脂表皮材を面方向に垂直に切断し、断面を光学顕微鏡にて50倍で観察し、3箇所の凹部深さを測定し、測定値を算術平均して凹部の深さとした。結果を「凹部の深度」として表1に記載した。
外観評価:立体性
得られた合成樹脂表皮材試験サンプルを目視により観察し、エンボス加工に用いたエンボス型の転写状態を下記評価基準にて評価した。
結果を次頁の表1に示す。表1には、評価項目を「立体性」と記載している。
(判定基準)
判定基準は以下に示す通りである。下記評価結果のうち、A及びBが実用上問題のないレベルである。
等級 判定基準
A:凹部の角は、エンボス型の角R形状がシャープで、はっきりと転写されている
B:エンボス型の形状が転写されているが、凹部の角Rの形状はなだらかである
C:エンボス型の形状が殆ど転写されていない
得られた合成樹脂表皮材試験サンプルを目視により観察し、エンボス加工に用いたエンボス型の転写状態を下記評価基準にて評価した。
結果を次頁の表1に示す。表1には、評価項目を「立体性」と記載している。
(判定基準)
判定基準は以下に示す通りである。下記評価結果のうち、A及びBが実用上問題のないレベルである。
等級 判定基準
A:凹部の角は、エンボス型の角R形状がシャープで、はっきりと転写されている
B:エンボス型の形状が転写されているが、凹部の角Rの形状はなだらかである
C:エンボス型の形状が殆ど転写されていない
耐摩耗性:平面摩耗性
得られた合成樹脂表皮材に対し、荷重2kgの平面摩耗試験を以下に示す方法にて実施し、下記評価基準にて合成樹脂表皮材の耐久性を評価した。
JASO M 403/88/シート表皮用布材料の平面摩耗試験機(B法)を参考に試験を行った。
試験条件は、JASO法における標準の条件を本試験条件とし、以下のように、試験条件をJASO法の条件よりも厳しい条件で行った。
試験条件
JASO法における標準の条件→本試験の条件
押圧荷重:9.81N →19.6N
平面摩耗性試験後に、合成樹脂表皮材試験サンプルの中央部を目視で観察し、以下の判定基準で評価した。
判定基準
判定基準は以下に示す通りである。下記評価結果のうち、A及びBが実用上問題のないレベルである。
等級 判定基準
A:平面摩耗3000回以上でも凹部形状が保持される
B:平面摩耗2000回以上3000回未満で凹部形状が崩れる
C:平面摩耗2000回未満で凹部形状が崩れる
得られた合成樹脂表皮材に対し、荷重2kgの平面摩耗試験を以下に示す方法にて実施し、下記評価基準にて合成樹脂表皮材の耐久性を評価した。
JASO M 403/88/シート表皮用布材料の平面摩耗試験機(B法)を参考に試験を行った。
試験条件は、JASO法における標準の条件を本試験条件とし、以下のように、試験条件をJASO法の条件よりも厳しい条件で行った。
試験条件
JASO法における標準の条件→本試験の条件
押圧荷重:9.81N →19.6N
平面摩耗性試験後に、合成樹脂表皮材試験サンプルの中央部を目視で観察し、以下の判定基準で評価した。
判定基準
判定基準は以下に示す通りである。下記評価結果のうち、A及びBが実用上問題のないレベルである。
等級 判定基準
A:平面摩耗3000回以上でも凹部形状が保持される
B:平面摩耗2000回以上3000回未満で凹部形状が崩れる
C:平面摩耗2000回未満で凹部形状が崩れる
表1の結果より、実施例1~実施例4の合成樹脂表皮材は、深い凹部を含む立体形状を有し、厳しい条件の耐摩耗性試験においても、実用上問題のないレベルの耐摩耗性を示した。このことから、実施例の表皮材は、耐摩耗性と良好な外観が両立され、複雑な凹凸を有する成形体に好適に使用しうることがわかる。
他方、ウレタン樹脂の表皮層を有していても、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定した160℃における貯蔵弾性率が3,500,000Paであるポリウレタン樹脂を用いた熱可塑性樹脂層を有する比較例1及び比較例2では、エンボス加工時の処理温度を高くしても、十分な立体形状が形成されなかった。表皮層にウレタン樹脂に代えて、ポリ塩化ビニル樹脂を用いた比較例3では、深い立体形状が形成されたが、十分な耐摩耗性が得られなかった。
10、20 合成樹脂表皮材
10A、20A 合成樹脂表皮材形成用の積層体
12 基布
14 熱可塑性樹脂層
16 ウレタン樹脂を含む表皮層(表皮層)
18 深い凹部(凹部)
22 接着層
24 エンボスロール
26 バックアップロール
10A、20A 合成樹脂表皮材形成用の積層体
12 基布
14 熱可塑性樹脂層
16 ウレタン樹脂を含む表皮層(表皮層)
18 深い凹部(凹部)
22 接着層
24 エンボスロール
26 バックアップロール
2019年6月4日に出願された日本国特許出願2019-104503の開示は参照により本開示に取り込まれる。
本開示に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本開示中に参照により取り込まれる。
本開示に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本開示中に参照により取り込まれる。
Claims (10)
- 基布、
JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下である熱可塑性樹脂層、及び、
ウレタン樹脂を含む表皮層を、この順に有し、
前記表皮層側に凹部を有し、前記凹部は、合成樹脂表皮材の厚み方向において、前記表皮層から凹部を有しない領域における前記表皮層と前記熱可塑性樹脂層との界面を超えて、前記熱可塑性樹脂層内に至る深さの凹部である、合成樹脂表皮材。 - 前記熱可塑性樹脂層は、ポリ塩化ビニル樹脂と可塑剤とを含む、請求項1に記載の合成樹脂表皮材。
- 前記ポリ塩化ビニル樹脂が、平均粒子径が5μm以下の非吸油性ポリ塩化ビニル樹脂粒子を含む、請求項2に記載の合成樹脂表皮材。
- 前記基布と前記熱可塑性樹脂層との間に、さらに接着層を有する、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の合成樹脂表皮材。
- 前記表皮層の、前記熱可塑性樹脂層側とは反対側の面に、さらに表面処理層を有する、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の合成樹脂表皮材。
- 前記基布は、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、塩化ビニル繊維、塩化ビニリデン繊維、アラミド繊維、及びアクリル繊維からなる群より選ばれる少なくとも1種の繊維を含む編み布である請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の合成樹脂表皮材。
- ウレタン樹脂を含む表皮層形成用組成物を用いて、ウレタン樹脂を含む表皮層を形成する工程、
前記表皮層の一方の面に、JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下のポリ塩化ビニル樹脂と、前記ポリ塩化ビニル樹脂100質量部に対し、35質量部~120質量部の可塑剤と、を含む熱可塑性樹脂層形成用組成物を付与して、前記表皮層とJIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下の熱可塑性樹脂層との積層体を形成する工程、及び、
前記積層体の熱可塑性樹脂層側の面に、基布を接着する工程、
前記基布を接着した積層体の、前記表皮層の面側にエンボスロールを接触させて、エンボス加工を行って凹部を形成する際に、前記積層体の表皮層側の面に合成樹脂表皮材の厚み方向において、前記表皮層から前記凹部を有しない領域における前記表皮層と前記熱可塑性樹脂層との界面を超えて、前記熱可塑性樹脂層内に至る深さの凹部を形成する工程、
を有する、合成樹脂表皮材の製造方法。 - 前記JIS K 7244(1998年)に準拠して測定する160℃における貯蔵弾性率が2,000,000Pa以下のポリ塩化ビニル樹脂が、平均粒子径が5μm以下の非吸油性ポリ塩化ビニル樹脂粒子を含む、請求項7に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
- さらに、前記熱可塑性樹脂層と基布との間に、接着層を形成する工程を有する、請求項7又は請求項8に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
- 前記エンボス加工において、表皮層の、エンボスロールと接触する側の表面温度が90℃~210℃の範囲である、請求項7~請求項9のいずれか1項に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
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