JP6625812B2 - 表皮材用布帛 - Google Patents
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Description
[1]明度75未満の濃色繊維を70重量%以上含む繊維基材に、樹脂加工及びエンボス加工が施されていることを特徴とする表皮材用布帛。
[2]繊維基材がニードルパンチ不織布である[1]に記載の表皮材用布帛。
[3]ニードルパンチ加工の針の打ち込み本数が80〜1200本/cm2であり、前記繊維基材の目付が50〜400g/m2である[1]または[2]に記載の表皮材用布帛。
[4]エンボス率が5〜55%であり、表皮材用布帛の厚さに対するエンボスの深さは、表皮材用布帛の厚さの0.125倍以上である[1]〜[3]のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
[5]前記濃色繊維の明度が55以下である[1]〜[4]のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
[6]更に中空繊維、捲縮繊維及び中空捲縮繊維から選ばれる少なくとも1種以上の嵩高繊維が含まれる[1]〜[5]のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
[7]明度75以上の淡色繊維として前記嵩高繊維が含まれる[1]〜[6]のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
[8]更に低融点繊維が含まれ、前記低融点繊維の混綿率が、表皮材用布帛100重量%中、1重量%以上15重量%以下である[1]〜[7]のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
[9]前記樹脂加工が、前記布帛の表面から施されており、その深さが布帛厚さの1/3〜2/3である[1]〜[8]のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
[10]前記樹脂加工用の樹脂のガラス転移温度(Tg)が−35℃以上20℃以下である[1]〜[9]のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
[11]前記濃色繊維として、明度が異なる2種以上の繊維が混綿されている[1]〜[10]のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
[12]タテ方向の10%伸張時モジュラスが90N/5cm未満、ヨコ方向の10%伸張時モジュラスが70N/5cm未満である[1]〜[11]のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
1−1.繊維
繊維基材には、明度が75未満の濃い色の繊維(以降、「濃色繊維」と称する場合がある)が、繊維基材100重量%中、70重量%以上含まれている。本発明に係る表皮材用布帛は、その意匠性を高めるためにエンボス加工が施されており、型押された凹凸模様(以降、「エンボス部」と称する場合がある)を視認することでデザインを楽しむことができる。しかし濃色繊維の混綿率が低くなると、凹凸模様と型押しされていない部分(以降、「非エンボス部」と称する場合がある)との差がはっきりせずに、柄(凹凸模様)の輪郭がぼやけて視認されてしまう。特に、明度が75〜90程度の淡色繊維と、明度が20〜40程度の濃い色の繊維を混綿するときにこの問題は顕著であるため、従来、内装材のデザインの幅には制約があった。しかし本発明では、濃色繊維の混綿率が70重量%以上になるように調整しているため、このような柄ボケの現象は見られず、エンボスによる凹凸模様が明瞭となる。濃色繊維は柄ボケの点からは多いほど好ましく、濃色繊維の混綿率は、繊維基材100重量%中、例えば、70重量%以上であり、80重量%以上が好ましく、85重量%以上がより好ましく、更に好ましくは90重量%以上であり、より更に好ましくは95重量%以上であり、特に好ましくは100重量%である。
なお繊維の明度は、例えば、実施例に示す方法で測定できる。
明度10〜55以下の繊維から明度が異なる2種以上の繊維を混綿するとき、混綿率(明度10〜30以下の繊維:明度30超〜55以下の繊維)は、90:10〜10:90が好ましく、80:20〜20:80がより好ましく、60:40〜30:70が更に好ましく、45:55〜35:65が特に好ましい。
明度55超〜75未満の繊維から明度が異なる2種以上の繊維を混綿するとき、混綿率(明度55超〜71以下の繊維:明度71超〜75未満の繊維)は、90:10〜10:90が好ましく、80:20〜20:80がより好ましく、75:25〜50:50が更に好ましく、75:25〜55:45が特に好ましい。
更に非エンボス部の質感・触感を高め、表皮材用布帛の低モジュラス化実現、更にはエンボスの凹凸模様の明瞭化のために、繊維基材には、中空繊維、捲縮繊維及び中空捲縮繊維から選ばれる少なくとも1種以上の嵩高繊維が含まれていることが好ましい。これらの嵩高繊維を混綿することにより、非エンボス部のボリューム感が向上して、エンボス部との厚さの差異が大きくなり、エンボスによる凹凸模様がより強調される。また成型時に非エンボス部が圧縮されにくいため、エンボスによる凹凸模様が消失しにくく、意匠性に非常に優れた表皮材用布帛となる。加えて、エンボス加工を施すことにより風合いは多少硬くなるが、非エンボス部のボリューム感によって緩和されるという効果もある。
嵩高繊維は、前記濃色繊維または前記淡色繊維のいずれか一方、若しくは濃色繊維と淡色繊維の両方として含まれていることがより好ましく、淡色繊維のみに嵩高繊維が含まれていることが更に好ましく、嵩高繊維が淡色繊維であるときの明度は、例えば、75以上〜90であり、80〜90がより好ましい。
中空率(%)=(中空部の断面積/繊維の断面積)×100
繊維基材には更に低融点繊維が含まれていることが望ましい。低融点繊維を用いると、エンボス加工時の加熱により低融点繊維が溶融するため、エンボス部と非エンボス部の界面がよりシャープになり、凹凸模様の輪郭は明瞭なものとなりやすい。またエンボスロールの熱の影響によりエンボス部だけではなく非エンボス部も表面が平滑になるため、触感も改善し、耐スクラッチ性や耐摩耗性も良好なものとなる。繊維基材をニードルパンチ加工等の機械的絡合法による不織布とする場合には、更に、低融点繊維を用いると、加熱により一部または全部が溶融した低融点繊維が、繊維基材を構成する他の繊維と接合するため、ニードルパンチ加工の条件を変更して繊維の交絡を緩くできるため、低モジュラスを実現できる上、ニードルパンチ加工によるパンチマークも目立たなくなるため、意匠性がより向上するといった利点もある。
低融点繊維は、前記濃色繊維または前記淡色繊維のいずれか一方、若しくは濃色繊維と淡色繊維の両方として含まれていることがより好ましく、淡色繊維のみに低融点繊維が含まれていることが更に好ましく、嵩高繊維が淡色繊維であるときの明度は、例えば、75以上〜90であり、80〜90がより好ましい。
中でも前述した嵩高繊維の繊度は、例えば、4〜8dtexが好ましく、より好ましくは5.5〜7.5dtexである。
また低融点繊維の繊度は、0.8〜6dtexが好ましく1.5〜5dtexが好ましい。低融点繊維の繊度が前記範囲内であれば、低融点繊維が溶融しやすく、加熱処理時間を短縮できる。
表皮材用布帛に使用される繊維基材は、不織布、織物、編物等のいずれであってもよいが、成型性に優れることから不織布が望ましい。前記不織布としては、長繊維不織布、短繊維不織布のいずれも使用することができるが、特に短繊維不織布が好ましい。
繊維基材に樹脂加工を施すことで、エンボス加工する際の加熱・加圧により、エンボス部に光沢(テカリ)が発生しやすくなる。この光沢により、エンボス部と非エンボス部との差が明瞭なものとなって、凹凸模様がより立体的に見えるという視覚効果が発揮される。特に繊維基材に濃い色調やパステルカラーを用いる場合には、印刷等の手法ではこのような視覚効果を発揮することは難しかったが、本発明によれば可能となる。
本発明では、前述した方法で得られた樹脂加工された繊維基材に、更にエンボス加工を施すことで意匠性、成型性及び耐摩耗性に優れた表皮材用布帛が得られる。エンボス加工では、加熱及び加圧の条件下で、樹脂加工された繊維基材に模様となる凹部を形成する。
車用の内装材として成型する際には、基材上に接着材層と本発明の表皮を積層してなる成型材料を、上下の成型金型間に配置して加熱加圧するとよい。基材は、成型品の目的・用途等によって適宜選択されるが、成型工程において、熱と圧力、又は、圧力のみによって所定形状に賦形されるものが好ましく、通常、ポリウレタンやポリスチレンなどの発泡体、硬質・半硬質の合成樹脂材料、またはこれらの発泡体やガラス繊維等で補強された繊維強化合成樹脂等が用いられ、中でも厚さ3〜5mm程度のポリウレタン樹脂発泡体、ポリスチレン樹脂発泡体、または繊維強化合成樹脂板状体が好適である。
一定面積(S0)のエンボスロール上における凸部の面積(S1)の比率を下式によりエンボス率を算出する。
エンボス率(%)=S1/S0×100
エンボス加工した不織布より試料を採取して、鋭利なカッターで切断し、その切断された断面を拡大観察して、非エンボス部の厚さ(T0:すなわち不織布の厚さに相当)及び表面からのエンボス部深さ(T1)を計測する。下式により表面からのエンボス深さを算出する。
エンボス深さ=T1/T0
JIS L1913 6.2に準じる。
繊維をカード機でカーディングして得た繊維ウエブを積層し、ニードル(オルガン製:品番1−40)を使用して、表面より打ち込み本数60本/cm2、針深さ8mm、次いで裏面より打ち込み本数90本/cm2、針深さ8mm、その後表面より打ち込み本数120本/cm2、針深さ8mmでニードルパンチ加工をした目付100g/m2の不織布表面の明度を、高速分光光度計((株)村上色彩技術研究所製:型番CMS−500:試料窓寸法15.5mm×24mm、観測寸法8mm×16mm)により計測する。
JIS L1913 6.3に準じ、実施例・比較例で作製した表皮材用布帛から5cm×20cmの試料を採取し、タテ方向(製造工程における不織布の流れ方向;MD方向)・ヨコ方向(MD方向に直交する方向;CD方向)に対してつかみ間隔10cm、速度20cm/minで引張り、10%伸張時(1cm伸張時)のモジュラスを計測する。モジュラスは、以下の項目に準じて評価した。
◎:モジュラスが非常に低く(タテ:<50N/5cm、ヨコ:<25N/5cmを両方とも満たす)、成型に非常に適している
○:モジュラスが低く(タテ:50N/5cm以上70N/5cm未満、ヨコ:25N/5cm以上36N/5cm未満のいずれかを満たす)、成型に適している
△:モジュラスがやや高いが(タテ:70N/5cm以上90N/5cm未満、ヨコ:36N/5cm以上70N/5cm未満のいずれかを満たす)、成型可能である
×:モジュラスが高く(タテ:≧90N/5cm、ヨコ:≧70N/5cmの両方とも満たす)、成型に適していない
JIS L1913 6.6.1a)に準じ、摩耗輪CS−10に500gの荷重をかけて50回転後の表面状態を目視で確認する。3級以上のものを評価良好とする。
現行使用している成型金型で成型し、深絞り部分にシワが発生するか目視で確認する。
◎:エンボス加工が無い場合同様に、全くシワが無い
○:かなり小さいシワがあるものの、製品として使用できる
△:小さいシワがあるものの、製品として使用できる
×:大きいシワが多数発生し、製品としては使用できない
成型前後の意匠性について下記の通り評価する。
成型前:外観・触感、成型後:外観・柄の消失・触感
・外観(柄) 柄が明瞭であるかを目視で確認する。
◎:柄が非常に明瞭に確認できる
○:柄が明瞭に確認できる
×:柄がはっきりせずぼやけている
・柄の消失 深絞り部分の柄が消失しているかを目視で確認する。
◎:柄の消失が無く意匠性に非常に優れている
○:やや柄の消失があるものの意匠性に優れている
×:柄の消失があり意匠性に優れていない
・触感 表面を手で触った時の触感を確認する
◎:非常に触感に優れている
○:触感に優れている
△:表面状態が悪く触感が優れていない
繊度3.3dtex、繊維長51mmの濃グレー色原着ポリエステル繊維(明度43)90重量%と、繊度2.2dtex、繊維長51mmの白色原着ポリエステル繊維(明度80)10重量%をそれぞれ計量し、混綿、カーディング、ラッピングした繊維ウエブを、針本数950本/cm2、針深さ6mmで、繊維ウエブの両面からニードルパンチ加工を施して190g/m2の不織布を形成後、その片面に、スプレー(スプレーチップのオリフィス直径0.66mm)にて、ポリアクリル酸エステル系バインダー(ガラス転移温度:Tg−10℃)をドライ換算10g/m2になるよう塗布して乾燥させ、合計200g/m2となる模様付け用不織布を得た。
ダイヤ柄の模様を凸部としてエンボス率が35%になるように形成されたエンボスロールを用いて、温度200℃、圧力120kg/cmの条件でエンボス加工を施して、表面にダイヤ柄の模様付けがされた表皮材用布帛を得た。基材(ウレタン発泡体)、接着剤(イソシアネート系)、表皮材の順に積層して、自動車用天井となる成型金型を用いて温度150℃、プレス時間30secの条件で成型した。
繊維構成、ニードルパンチ条件、目付、樹脂のTg及び樹脂加工の方法、エンボス率を表に示すとおりに変更する以外は、実施例1と同様にして表皮材用布帛を得、その後成型した。
・ポリアクリル酸エステル系バインダー(Tg:−10℃):20部
・発泡剤(メイフォーマF210):1部
・整泡剤(ステアリン酸アンモニウム33%含有整泡剤、サンノプコ社製「DC−100A」):3部
・増粘剤(ポリウレタン樹脂の会合系増粘剤、日華化学社製「ネオステッカーN」:0.8部
Claims (11)
- 明度75未満の濃色繊維を70重量%以上含む繊維基材に、樹脂加工及びエンボス加工が施されていて、且つプリント加工が施されていない、タテ方向の10%伸張時モジュラスが90N/5cm未満、ヨコ方向の10%伸張時モジュラスが70N/5cm未満であることを特徴とする表皮材用布帛。
- 繊維基材がニードルパンチ不織布である請求項1に記載の表皮材用布帛。
- ニードルパンチ加工の針の打ち込み本数が80〜1200本/cm2であり、前記繊維基材の目付が50〜400g/m2である請求項1または2に記載の表皮材用布帛。
- エンボス率が5〜55%であり、表皮材用布帛の厚さに対するエンボスの深さは、表皮材用布帛の厚さの0.125倍以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
- 前記濃色繊維の明度が55以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
- 更に中空繊維、捲縮繊維及び中空捲縮繊維から選ばれる少なくとも1種以上の嵩高繊維が含まれる請求項1〜5のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
- 明度75以上の淡色繊維として前記嵩高繊維が含まれる請求項1〜6のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
- 更に低融点繊維が含まれ、前記低融点繊維の混綿率が、表皮材用布帛100重量%中、1重量%以上15重量%以下である請求項1〜7のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
- 前記樹脂加工が、前記布帛の表面から施されており、その深さが布帛厚さの1/3〜2/3である請求項1〜8のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
- 前記樹脂加工用の樹脂のガラス転移温度(Tg)が−35℃以上20℃以下である請求項1〜9のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
- 前記濃色繊維として、明度が異なる2種以上の繊維が混綿されている請求項1〜10のいずれか1項に記載の表皮材用布帛。
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