JP5334344B1 - 樹脂シート材と複合シート材及びこれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
すなわち、本発明の樹脂シート材は、特許請求の範囲の請求項1に記載のとおり、合成樹脂からなるシート材であって、該シート材の表面に布帛の布面の転写形状が形成されており、かつ該シートの裏面は意匠的効果を得るために模様又は色彩が付与されていることを特徴とする樹脂シート材である。
また、本発明の樹脂シート材は、請求項2に記載のとおり、前記布帛が不織布であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂シート材である。
また、本発明の樹脂シート材は、請求項3に記載のとおり、前記樹脂シート材が複数の樹脂層からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂シート材である。
また、本発明の複合シート材は、請求項4に記載のとおり、請求項1、2、3のいずれか1項に記載の樹脂シート材に基材が積層されてなることを特徴とする複合シート材である。
また、本発明の樹脂シート材の製造方法は、請求項5に記載のとおり、合成樹脂からなるシート材の製造方法であって、離型紙又は離型シートの上に形成した未硬化の樹脂膜上に布帛の布面を着接することにより樹脂膜に布面の形状を転写し、前記樹脂膜を硬化させた後に前記樹脂膜から前記布帛を剥離除去し、さらに前記離型紙又は離型シートを剥離除去することを特徴とする樹脂シート材の製造方法である。
また、本発明の樹脂シート材の製造方法は、請求項6に記載のとおり、合成樹脂からなるシート材の製造方法であって、離型紙又は離型シートの上に形成した未硬化の樹脂膜上に布帛の布面を着接することにより樹脂膜に布面の形状を転写し、前記樹脂膜を硬化させた後に前記樹脂膜から前記離型紙又は離型シートを剥離除去し、さらに前記布帛を溶解除去することを特徴とする樹脂シート材の製造方法である。
また、本発明の樹脂シート材の製造方法は、請求項7に記載のとおり、合成樹脂からなるシート材の製造方法であって、離型紙又は離型シートの上に形成した硬化した或いは未硬化の樹脂膜上に、さらに一層又は複数層の硬化した或いは未硬化の樹脂膜を形成し、少なくとも最上層の樹脂膜を未硬化の状態として、該樹脂膜上に布帛の布面を着接することにより布面の形状を転写することを特徴とする請求項5又は6に記載の樹脂シート材の製造方法である。
また、本発明の複合シート材の製造方法は、請求項8に記載のとおり、複合シート材の製造方法であって、請求項5、6、7の何れか1項に記載の製造方法により製造した樹脂シート材の少なくとも片面に、基材を貼着することを特徴とする複合シート材の製造方法である。
ここで、布帛を剥離除去する方法を採用する場合において、樹脂膜から剥離除去した布帛を再利用するようにすれば、樹脂シート材の製造コストを低減することができる。
樹脂シート材の表面に、このような凹凸形状を形成すると、樹脂シート材の厚さは、凹部は薄く凸部は分厚くなる。このような樹脂シート材に外部から引張力を加えた場合、厚さの薄い凹部は相対的に変形し易いため、変形して引張力を逃がすと考えられ、他方、厚さの分厚い凸部は相対的に変形し難いため、引張力に対し抵抗して樹脂シート材を原形に戻そうとする応力を生ずると考えられる。この両方の作用が相まって、樹脂シート材のモジュラスを増大させるものと考えられる。
しかも、布面の転写形状の凹凸は微細なので、樹脂シート材の布面の転写形状を形成していない側の面(裏面)に凹凸形状が表出し難く、裏面に施された意匠等に悪影響を及ぼすことはない。
未硬化の樹脂膜に布面を着接すると、布帛の繊維により液状の樹脂が押し動かされて、布帛の繊維間の空隙に入り込み、或いは、布帛の繊維の毛管力により液状の樹脂が布帛の繊維間に染み込むが、そのまま樹脂膜を硬化させた後に布帛を剥離又は溶解して除去すると、樹脂膜に繊維の転写形状が現出する。この転写形状は、樹脂が布帛の繊維により押し出されて陥没した部分と、樹脂が布帛の繊維間に染み込み***した部分とから形成されているものである。したがって、得られる樹脂シート材の厚さは、布面を着接する前の表面が平滑な樹脂膜よりも、***が生じた分だけ分厚くなっている。
本発明の樹脂シート材では、***高が0.01〜0.13mmである場合に、形成されている布面の転写形状の深さの程度が適切であり、モジュラスが大きく多様な形状への追随性が良好な樹脂シート材とすることができるため好ましい。
目付(g/m2)は、試験片を5点採取し、それぞれの質量(g)と面積(m2)を量り、1m2当たりの質量(g/m2)を求めた。
厚さ(mm)は、厚さ測定器((株)尾崎製作所製、Hタイプ)により、試験片に0.5kPaの荷重を加えた状態で無作為に5箇所測定して、その平均値を求めた。
試験機(株式会社島津製作所製、オートグラフAGS−J型)を用いて、幅50mm、長さ200mmの試験片を、把持間隔100mm、引張速度100mm/分の条件で測定し、破断した時の強度を測定した。試験片5点の平均値を求め、引張強度とした。なお、引張強度については、試験片のMD方向(機械方向)、CD方向(MD方向に直交する方向)共に求めた。
上記の引張強度測定法に準じ、5%伸長時の応力を求めた。なお、5%伸長時の応力も、試験片5点の平均値を求めたものであり、試験片のMD方向(機械方向)、CD方向(MD方向に直交する方向)の両者について求めた。
上記の引張強力測定法に準じ、10%伸長時の応力を求めた。なお、10%伸長時の応力も、試験片5点の平均値を求めたものであり、試験片のMD方向(機械方向)、CD方向(MD方向に直交する方向)の両者について求めた。
100mm×100mmの大きさの試験片を5点採取し、通気性試験器(カトーテック株式会社製、KES−F8−AP1)を用いて、通気性試験器のピストン速度を0.2cm/secに調整し、通気抵抗R(KPa・s/m)を測定した。測定された通気抵抗Rから、次式を用い、試験片5点の単位面積当たりの通気量V(cm3/m2・s)の平均値を求めた。通気性試験器の空気は、試験片の下面から上面に流れる。
(式) V=1.2455/R
本実施例では、試験片の不織布の布面の転写形状が形成された面(表面)および離型紙側の面(裏面)を、それぞれを下面にして測定を行った。
布帛の布面の転写形状を形成するための不織布の調製
溶融成型可能なPVA樹脂を用いてスパンボンド法により長繊維不織布を調整した。
まず初めに、溶融成型可能なPVA樹脂のチップを溶融押出機に投入して溶融させた後、紡糸孔を具えた紡糸口金に導入し、繊度が4dtexになるように紡糸口金の紡糸口を調整し、溶融紡糸した。そして、紡糸された長繊維群をネット上の裏面側から吸引しつつ連続的に捕集して長繊維ウェブとした。この長繊維ウェブを加熱された凹凸ロールとフラットロールからなるエンボス装置に通して、部分的に長繊維同士が融着した、繊度4dtex、厚さ0.3mm、目付40g/m2のPVA樹脂からなる長繊維不織布を得た。
絞付き離型紙(Sappi社製、Ultracast Verona)上に、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)69部に対して、100%モジュラスが89kgf/cmの脂肪族ポリウレタンからなるポリウレタン樹脂(Stahl社製:SU9202)25部、シリコン樹脂(Stahl社製、HM145)3部、顔料分散体(Stahl社製、黒色)3部を含む溶液を、乾燥した後の厚みが0.03mmとなるようにナイフコーターにて塗布し、表面を90℃で2分間熱風乾燥した。その上にN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)57部に対して、100%モジュラスが4kgf/cmの脂肪族ポリウレタンからなるポリウレタン樹脂(Stahl社製:SU5089)40部、シリコン樹脂(Stahl社製、HM145)3部、を含む溶液を、乾燥した後の厚みが0.03mmとなるようにナイフコーターにて塗布し、表面を90℃で3分間熱風乾燥させた。さらにその上に、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)40部に対して、100%モジュラスが4kgf/cmの脂肪族ポリウレタンからなるポリウレタン樹脂(Stahl社製、SU5089)40部、架橋剤(Stahl社製、XR40−102)5部、顔料分散体(Stahl社製、黒色)15部を含む溶液を、乾燥した後の厚みが0.03mmとなるようにナイフコーターにて塗布し、表面を90℃で1分間熱風乾燥させた後、厚さ0.09mmの3種のポリウレタン樹脂からなる積層膜(三層)を得た。
上述で得られたウレタン樹脂積層膜の上に、上述のPVA樹脂からなる長繊維不織布を載置し、一対のラミネートロールのクリアランスを0.39mm(ウレタン樹脂積層膜と長繊維不織布の厚みの合計とほぼ同じ)に調整し、ロール温度150℃で着接した。着接した後、ウレタン樹脂積層膜を熟成するために48時間保管し、ウレタン樹脂を硬化させた。その後、離型紙からウレタン樹脂積層膜を剥離して、PVA長繊維不織布を温度25℃の水中で溶解し、ウレタン樹脂積層膜を乾燥させて、シート材を得た。
得られた樹脂シート材は、厚さは0.22mmであり、その表面には不織布の布面の転写形状が形成されていた(図1及び図2)。なお、図1及び図2の写真は、電子顕微鏡(日本電子株式会社製)を用いて撮影した。
また、樹脂シート材の裏面には、離型紙による紋模様が美しく形成されていた。
樹脂シート材の製造
実施例1と同じウレタン樹脂積層膜の上に、PVA繊維からなる平織の織物(株式会社ニチビ製、GTS970、厚さ0.095mm)を載置し、一対のラミネートロールのクリアランスを0.185mm(ウレタン樹脂積層膜と平織の織物の厚みの合計とほぼ同じ)に調整し、ロール温度150℃で着接した。着接した後、ウレタン樹脂積層膜を熟成するために48時間保管し、ウレタン樹脂を硬化させた。その後、離型紙からウレタン樹脂積層膜を剥離して、PVA繊維からなる平織の織物を温度90℃の水中で溶解し、ウレタン樹脂積層膜を乾燥させて、シート材を得た。
得られた樹脂シート材の厚さは0.12mmであり、その表面には織物の布面の転写形状が形成されていた。また、樹脂シート材の裏面には、離型紙による紋模様が美しく形成されていた。
布帛の表面の転写形状を形成するための不織布の調製
PVA繊維を用いてサーマルボンド法により短繊維不織布を調整した。
繊度2.2dtexで繊維長51mmのPVA樹脂からなる繊維を準備した。そして、このPVA樹脂からなる繊維を均一に混合し、カード機で開繊及び集積して、繊維ウェブを得た。繊維ウェブを185℃のエンボスロールに通すことによって、繊維同士を接着させて、厚さ0.33mm、目付40g/m2のPVA短繊維不織布を得た。
実施例1と同様に調整した。
上述のウレタン樹脂積層膜の上に、PVA短繊維不織布を載置し、一対のラミネートロールのクリアランスを0.42mm(ウレタン樹脂積層膜と短繊維不織布の厚みの合計とほぼ同じ)に調整し、ロール温度150℃で着接した。着接した後、ウレタン樹脂積層膜を熟成するために48時間保管し、ウレタン樹脂を硬化させた。その後、離型紙からウレタン樹脂積層膜を剥離して、PVA短繊維不織布を温度25℃の水中で溶解し、ウレタン樹脂積層膜を乾燥させて、樹脂シート材を得た。得られた樹脂シート材は、厚さは0.17mmであり、その表面には不織布の布面の転写形状が形成されていた。
布帛の表面の転写形状を形成するための不織布の調製
ポリプロピレン樹脂を用いてスパンボンド法により長繊維不織布を調整した
まず初めに、ポリプロピレン樹脂(融点163℃)のチップを溶融押出機に投入して溶融させた後、紡糸孔を具えた紡糸口金に導入し、繊度が2.5dtexになるように紡糸口金の紡糸口を調整し、溶融紡糸した。そして、紡糸された長繊維群を裏面側から吸引しつつネット上に連続的に捕集して長繊維ウェブとした。この長繊維ウェブを加熱された凹凸ロールとフラットロールからなるエンボス装置に通して、部分的に長繊維相互間が融着した、厚さ0.30mm、目付40g/m2のポリプロピレン長繊維不織布を得た。その後、エンボス(凸凹)を消さない程度(該長繊維不織布の表面を平滑にしない程度)に、加熱されたフラットロールとフラットロールとの間に、このポリプロピレン長繊維不織布を通して、剥離除去用のポリプロピレン長繊維不織布を得た。
実施例1と同様に調整した。
上述で得られたウレタン樹脂積層膜の上に、上述のポリプロピレン長繊維不織布を載置し、一対のラミネートロールのクリアランスを0.47mm(ウレタン樹脂積層膜と長繊維不織布の厚みの合計とほぼ同じ)に調整し、120℃で着接した。着接した後、ウレタン樹脂積層膜を熟成するために48時間保管し、ウレタン樹脂を硬化させた。ポリプロピレン不織布を剥離除去し、離型紙を剥離して、樹脂シート材を得た。得られた樹脂シート材の厚さは、0.10mmであり、その表面には不織布の布面の転写形状が形成されていた。
布帛の表面の転写形状を形成するための不織布の製造
PVA繊維を用いてスパンレース法により短繊維不織布を調整した。
繊度1.9dtexで繊維長47mmのPVA樹脂からなる繊維を準備した。そして、このPVA樹脂からなる繊維を均一に混合し、カード機で開繊及び集積して繊維ウェブを得た。繊維ウェブに水流交絡処理行い、乾燥させて、厚さ0.45mm、目付100g/m2のPVA短繊維不織布を得た。
実施例1と同様に3種類のウレタン樹脂を調整し、各ウレタン樹脂を塗布し、乾燥した後の厚さをそれぞれ0.06mmとして、厚さ0.18mmのウレタン樹脂膜を得た。
上述で得られたウレタン樹脂積層膜の上に、PVA短繊維不織布を積層し、一対のラミネートロールのクリアランスを0.63mm(ウレタン樹脂積層膜と短繊維不織布の厚みの合計とほぼ同じ)に調整し、ロール温度150℃で着接した。着接した後、ウレタン樹脂積層膜を熟成するために48時間保管し、ウレタン樹脂を硬化させた。その後、離型紙からウレタン樹脂積層膜を剥離して、PVA短繊維不織布を温度90℃の水中で溶解し、ウレタン樹脂積層膜を乾燥させて、樹脂シート材を得た。得られた樹脂シート材の厚さは0.21mmであり、その表面には不織布の布面の転写形状が形成されていた(図3)。なお、図3の写真は、図1及び図2と同様に、電子顕微鏡(日本電子株式会社製)を用いて撮影した。
実施例1と同様の方法で、3種類のウレタン樹脂からなるウレタン樹脂積層膜を調整し、布帛を着接することなく、そのまま48時間熟成させて、表面が平滑な樹脂シート材(厚さ0.09mm)を得た。
ウレタン樹脂膜の調製
実施例5と同様の方法で、3種類のウレタン樹脂からなるウレタン樹脂積層膜を調整し、布帛を着接することなく、そのまま48時間熟成させて、表面が平滑な樹脂シート材(厚さ0.18mm)を得た。
上記の実施例1〜5、比較例1及び比較例2で得られた樹脂シート材の厚さ、引張強度、モジュラス(引張強度、5%モジュラス、10%モジュラス)及び通気量の測定結果を表1に示した。
複合シート材の製造
接着剤として、ウレタン系の感熱型の不織布(KBセーレン(株)製、エスパンシオーネFF UEO100、目付100g/m2)を使用して、実施例1で得られた樹脂シート材と基材とを積層し、一対のラミネートロールのクリアランスをそれぞれの厚みの合計とほぼ同じ幅に調整し、130℃で圧着し、複合シート材を得た。なお、基材には、長繊維不織布からなる人工皮革(San Fang社製、厚さ0.75mm、目付250g/m2)を用いた。
実施例1で得られた樹脂シート材に代えて、実施例3で得られた樹脂シート材を用い、それ以外は実施例6と同様の方法により、複合シート材を製造した。
実施例1で得られた樹脂シート材に代えて、比較例1で得られた樹脂シート材を用い、それ以外は実施例6と同様の方法により、複合シート材を製造した。
実施例6、7及び比較例3で得られた複合シート材から、幅50mm、長さ200mmの試験片を切り出して、試験機(株式会社島津製作所製、オートグラフAGS−J型)を用いて、把持間隔100mmとして、各試験片に5%伸長時の応力を加えた後、試験機から外した複合シート材の外観を目視で観察した。結果を表2に示した。
Claims (8)
- 合成樹脂からなるシート材であって、該シート材の表面に布帛の布面の転写形状が形成されており、かつ該シートの裏面は意匠的効果を得るために模様又は色彩が付与されていることを特徴とする樹脂シート材。
- 前記布帛が不織布であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂シート材。
- 前記樹脂シート材が複数の樹脂層からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂シート材。
- 請求項1、2、3のいずれか1項に記載の樹脂シート材に基材が積層されてなることを特徴とする複合シート材。
- 合成樹脂からなるシート材の製造方法であって、離型紙又は離型シートの上に形成した未硬化の樹脂膜上に布帛の布面を着接することにより樹脂膜に布面の形状を転写し、前記樹脂膜を硬化させた後に前記樹脂膜から前記布帛を剥離除去し、さらに前記離型紙又は離型シートを剥離除去することを特徴とする樹脂シート材の製造方法。
- 合成樹脂からなるシート材の製造方法であって、離型紙又は離型シートの上に形成した未硬化の樹脂膜上に布帛の布面を着接することにより樹脂膜に布面の形状を転写し、前記樹脂膜を硬化させた後に前記樹脂膜から前記離型紙又は離型シートを剥離除去し、さらに前記布帛を溶解除去することを特徴とする樹脂シート材の製造方法。
- 合成樹脂からなるシート材の製造方法であって、離型紙又は離型シートの上に形成した硬化した或いは未硬化の樹脂膜上に、さらに一層又は複数層の硬化した或いは未硬化の樹脂膜を形成し、少なくとも最上層の樹脂膜を未硬化の状態として、該樹脂膜上に布帛の布面を着接することにより布面の形状を転写することを特徴とする請求項5又は6に記載の樹脂シート材の製造方法。
- 複合シート材の製造方法であって、請求項5、6、7の何れか1項に記載の製造方法により製造した樹脂シート材の少なくとも片面に、基材を貼着することを特徴とする複合シート材の製造方法。
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