WO2019155692A1 - 合成樹脂表皮材の製造方法 - Google Patents
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- D06N3/14—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes
Definitions
- This disclosure relates to a method for manufacturing a synthetic resin skin material.
- Synthetic leather with excellent durability is often used as a material in place of natural leather and fiber sheets.
- Such synthetic leather has a concavo-convex pattern similar to natural leather on the outermost surface, that is, a grain pattern.
- a synthetic leather used for automobile seats, chairs, etc. there is a demand for a three-dimensional skin material having deeper unevenness than a synthetic leather having shallow unevenness as a conventional leather-like texture pattern. .
- a synthetic resin skin material having deep irregularities is generally provided with a thick urethane foam layer as a cushion layer and a layer having deep irregularities formed by embossing the formed urethane foam layer.
- the urethane foam layer is thickened for the purpose of forming deep irregularities, in the case of an automobile sheet or the like, the scratch resistance is inferior due to the deep irregularities, and the durability may not be sufficient.
- a method of producing an uneven skin material that can form an uneven pattern deeply and clearly and does not deform unevenly even when used for a long time has a constant load elongation of 2%.
- a laminated sheet by laminating and integrating a flexible polyurethane foam material having specific physical properties on a surface of up to 50%
- a number of laminated sheets and embossed parts are projected between a pair of upper and lower heating plates.
- a hot pressing is performed by arranging a mold (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-326598).
- the surface of the long material is pressed between the heated embossing roll and the receiving roll of the embossing roll so that the long material is allowed to pass through and is formed so as to stand from the base surface of the embossing roll.
- a method for producing the long material is proposed in which embossing is performed under the condition that the surface of the long material convex portion does not contact the base surface of the embossing roll ( JP 2013-59881 A).
- the laminated sheet is passed between a heated embossing roll having a stamped portion protruding on the base surface and a heat roll disposed to face the heated embossing roll,
- the cushion material is compressed by heating to form a recess shape on the back surface of the laminated sheet, and a recess is formed at a position corresponding to the recess shape on the outer surface so as to be pulled by the compressed cushion material in the recess shape.
- a forming method has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 2016-147432).
- the heating temperature of the heat roll is higher than the softening point temperature of the synthetic resin included as a main component in the cushion material and lower than the melting temperature of the synthetic resin included as a main component in the cushion material. It is preferable to set.
- the skin material obtained by the production method described in JP-A No. 2003-326598 is excellent in the shape retention of the unevenness because it is embossed on the base fabric side, but the uneven shape is only the physical property of the base fabric. Therefore, there is a problem that it is deep and three-dimensional and the rugged R surface cannot achieve sharp design. Further, in the manufacturing method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-59881, since the bottom surface of the embossing roll is not in contact with the long material, a shape defect due to heat can be prevented, but the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-326598 Similarly, a skin material that is deep and three-dimensional and excellent in design has not been obtained.
- a problem to be solved by an embodiment of the present invention is that a synthetic resin skin material having a deep three-dimensional concavo-convex pattern, which can suppress the deformation of the concavo-convex pattern over time, and has a good durability can be obtained. It is providing the manufacturing method of a resin skin material.
- Means for solving the above problems include the following embodiments. ⁇ 1> A step of forming a skin material-forming laminate having a base fabric, and an adhesive layer and a skin layer containing a resin having a softening point of 145 ° C. or higher on one surface of the base fabric in this order. And an embossing roll having irregularities on the skin layer side, a backup roll on the base fabric side, and a heating temperature of the embossing roll A (° C.).
- a and B are embossed under temperature conditions satisfying the following conditions (I), (II) and (III), and the skin Forming a concave portion having a distance between the bottom surface of the concave portion and the top surface of the convex portion of 250 ⁇ m or more in the laminate for forming a material.
- Condition (I) 130 ° C. ⁇ A ⁇ 180 ° C.
- Condition (II) 180 ° C. ⁇ B ⁇ 250 ° C.
- ⁇ 2> The method for producing a synthetic resin skin material according to ⁇ 1>, wherein the resin having a softening point of 145 ° C. or higher is a urethane resin.
- ⁇ 3> The method for producing a synthetic resin skin material according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the base fabric includes synthetic fibers having a melting point of 150 ° C. or higher and 260 ° C. or lower.
- the surface layer further includes a step of forming a surface treatment layer containing a resin on the surface opposite to the adhesive layer side, and the resin contained in the surface treatment layer has a softening point,
- the depth of the bottom surface of the recess formed by the embossing roll processing is a depth from the skin layer side of the skin material forming laminate to the base fabric laminated via the adhesive layer ⁇ 1> to The manufacturing method of the synthetic resin skin material as described in any one of ⁇ 4>.
- ⁇ 7> The method for producing a synthetic resin skin material according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the synthetic resin skin material is a dry resin skin material or a wet resin skin material.
- ⁇ 9> In the thickness direction of the skin material forming laminate or the synthetic resin skin material, the skin material forming laminate or the synthetic resin skin with respect to the skin material forming laminate or the synthetic resin skin material.
- a synthetic resin skin material having a deep three-dimensional concavo-convex pattern, in which deformation of the concavo-convex over time is suppressed, and a synthetic resin skin material having good durability can be obtained.
- a method can be provided.
- a numerical range described using “to” represents a numerical range including numerical values before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
- the upper limit value or the lower limit value described in a numerical range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of another numerical range described.
- the upper limit value or the lower limit value described in a certain numerical range may be replaced with the values shown in the examples.
- a combination of preferred embodiments is a more preferred embodiment.
- the term “process” is not only an independent process, but is included in this term if the intended purpose of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes.
- the amount of each component in the composition is the total amount of the plurality of substances present in the composition unless there is a specific indication when there are a plurality of substances corresponding to each component in the composition.
- the “base fabric” in the present specification refers to a fabric (fabric) formed using fibers and used as a base material for a synthetic resin skin material.
- the “base fabric” in the present specification includes woven fabric, knitted fabric, and non-woven fabric.
- a concavo-convex pattern formed on one surface of a skin layer, represented by a leather-like pattern, having a concave portion with a distance between the bottom surface of the concave portion and the top surface of the convex portion of 150 ⁇ m or less is referred to as a “texture pattern”.
- This is distinguished from a “deep concavo-convex pattern” which is formed by embossing and has a concave portion with a distance between the bottom surface of the concave portion and the top surface of the convex portion of 250 ⁇ m or more.
- the synthetic resin skin material manufacturing method of the present disclosure (hereinafter sometimes simply referred to as “manufacturing method”) includes a base fabric, an adhesive layer on one surface of the base fabric, and a softening point of 145 ° C. or higher. Are formed in this order to form a skin material-forming laminate (step a), and the resulting skin material-forming laminate (hereinafter referred to as “laminate”).
- the synthetic resin skin material manufactured by the manufacturing method of the present disclosure contains a resin having a softening point of 145 ° C. or higher in the skin layer. Undesirable deformation due to heat is suppressed.
- the heating temperature of the embossing roll having unevenness used for embossing the heating temperature of the backup roll is set to a higher condition, and the heating temperature of the embossing roll is the softening point of the resin contained in the skin layer.
- the embossing of a skin layer is performed favorably by setting it lower in a predetermined range.
- the laminated body is sufficiently heated from the base fabric side by heating on the backup roll side. Therefore, when deep irregularities are formed on the laminated body, the temperature on the base fabric side is sufficiently increased. For this reason, when the depth of the skin material, that is, the depth of the recess is 250 ⁇ m or more, more preferably, the depth of the recess is made larger than the thickness of the skin layer and the adhesive layer, and the bottom surface of the recess is the base fabric. It is considered that when the depth reaching the inside is sufficiently heated from the base fabric side, the formability of the recesses in the vicinity of the base fabric side is improved.
- a three-dimensional shape with a recess with a distance between the bottom surface of the recess and the top surface of the protrusion of 250 ⁇ m or more is formed, making it easy to emboss deep shapes with sharpness and excellent design as designed. It is estimated that the obtained skin material is unlikely to deteriorate over time. For this reason, even in a skin material that does not have a thick foamed resin layer that is usually used to form a deep three-dimensional shape, a skin material that is easily formed in a deep three-dimensional shape and has a thick foamed resin layer Compared to the above, it is considered that there is an advantage that deformation, deterioration, etc. over time are further suppressed.
- FIG. 1 shows the schematic sectional drawing which is an example of the synthetic resin skin material 10 obtained by the manufacturing method of the synthetic resin skin material which is one Embodiment of this indication.
- the synthetic resin skin material 10 has an adhesive layer 16 and a skin layer 14 in this order on one surface of the base fabric 18.
- the surface treatment layer 12 located on the surface of the skin layer 14 opposite to the side in contact with the adhesive layer 16 is provided to improve the durability of the skin material 10 as will be described later. Any layer. As shown in FIG.
- the concave portion in the skin material 10 is formed with a depth of 250 ⁇ m or more between the concave bottom surface and the convex top surface.
- the bottom surface of the recess is deeper than the total thickness of the skin layer 14 and the adhesive layer 16 of the skin material 10, and the interface between the base fabric 18 and the adhesive layer 16. And a depth reaching the inside of the base fabric 18.
- the skin material 10 obtained by the manufacturing method of the present disclosure can be suitably a skin material having a deep uneven solid shape that reaches the inside of the base fabric 18.
- the adhesive bond layer 16 is a layer which improves the adhesiveness of the base fabric 18 and the skin layer 14, and contributes to the shape-retaining property of the formed unevenness
- the skin material obtained by the production method of the present disclosure contains a resin having a softening point of 145 ° C. or higher.
- the softening point of the resin is 145 ° C. or higher, preferably 150 ° C. or higher, and more preferably 160 ° C. or higher.
- the softening point of the resin can be measured by a softening temperature test method (TMA analysis) described in JIS K 7196 (2012).
- the softening point of the resin described in the catalog of commercially available resin ie, a catalog value, is employ
- the softening point of the resin contained in the skin layer is the softening point of the two or more kinds of resin mixture.
- Examples of the resin having a softening point of 145 ° C. or higher included in the skin layer include a urethane resin, a vinyl chloride resin, an acrylic resin, a polyester, and a thermoplastic elastomer. Since the skin layer is present on the surface opposite to the base material of the skin material, that is, in the vicinity of the surface that affects the appearance of the skin material, it is preferable that the touch, appearance, etc. are good in addition to workability. . From such a viewpoint, urethane resin is preferable as the resin contained in the skin layer.
- the urethane resin in the skin layer is not particularly limited except that the softening point is 145 ° C. or higher, and a known urethane resin can be used.
- urethane resin contained in the skin layer examples include polycarbonate polyurethane, polyether polyurethane, polyester polyurethane, and modified products thereof.
- polycarbonate-based polyurethane when the skin layer obtained by the production method of the present disclosure is used for applications that require long-term durability, such as automobile interior materials and chairs, polycarbonate-based polyurethane is preferable.
- a commercially available polyurethane may be used.
- Crisbon registered trademark, hereinafter the same
- NY-324 manufactured by DIC Corporation is preferably used.
- the urethane resin contained in the skin layer has a hardness measured according to JIS K 6672 (1994) of 49 N / cm 2 to 980 N / cm 2 at 100% modulus and 196 N / cm 2 at 100% modulus.
- a urethane resin of ⁇ 588 N / cm 2 is preferred.
- a method of adjusting the hardness (100% modulus) of the urethane resin for example, in the case of softening, a method of increasing a polyol component ratio that becomes a soft segment or a method of increasing a molecular weight of the polyol can be given. It is done.
- urethane resin when making the urethane resin harder, increase the urethane bond and urea bond, which are hard segments, or hexamethylene diisocyanate (HDI), hydrogenated xylylene diisocyanate (hydrogenated XDI), isophorone diisocyanate (IPDI). And a method of adding a crosslinking agent such as dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI) to impart energy to form a crosslinked structure.
- the urethane resin can be appropriately selected from water-based polyurethane, solventless polyurethane, and solvent-based polyurethane.
- the skin layer may contain only one type of resin or may contain two or more types.
- it may include only one type of urethane resin, may include a plurality of different urethane resins, or may include a urethane resin and another resin, such as a vinyl chloride resin, an acrylic resin, or a polyester.
- an arbitrary fine uneven pattern such as a leather-like pattern, a so-called squeezed pattern can be provided in advance.
- the texture pattern in this specification refers to a concavo-convex pattern in which the depth of the concave portion is 150 ⁇ m or less.
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a skin material in which a fine concavo-convex pattern, that is, a texture pattern, is provided in advance on the skin layer.
- the synthetic resin skin material 20 has the adhesive layer 16 and the skin layer 24 in this order on one surface of the base fabric 18, and is in contact with the adhesive layer 16 of the skin layer 24.
- the surface opposite to the side has a fine uneven pattern. That is, the synthetic resin skin material 20 includes a skin layer 24 having a texture pattern.
- the surface treatment layer 22 which is an arbitrary layer is provided on the surface of the skin layer 24 opposite to the side in contact with the adhesive layer 16.
- the surface treatment layer 22 in the synthetic resin skin material 20 shown in FIG. 2 has an appearance reflecting a texture pattern formed in advance on the skin layer 24.
- a texture pattern which is a fine concavo-convex pattern is formed in advance on the skin layer 24 of the skin material 20, and then a deep concavo-convex pattern is formed by embossing as described later.
- the softening point of the resin contained in the skin layer 24 is 145 ° C. or higher, the retention of the texture pattern formed on the skin layer is improved, and the skin material having a deep uneven pattern formed by embossing
- the fine texture pattern formed on the 20 skin layers 24 is maintained after embossing.
- the deep concave portion in the skin material 20 has a distance between the bottom surface of the concave portion and the top surface of the convex portion of 250 ⁇ m or more, and preferably exceeds the interface between the adhesive layer 16 and the base fabric 18 as shown in FIG. It is formed with a depth reaching the inside of 18.
- the skin material 20 obtained by the manufacturing method of the present disclosure in the example shown in FIG. 2 has a three-dimensional shape in which deep unevenness reaching the inside of the base fabric 18 is formed, and the surface treatment formed on the skin layer 24 A fine concavo-convex pattern, that is, a textured pattern, is observed through the layer 22, and the skin material is complicated and excellent in design.
- additives used for synthetic resin skin materials are added for the purpose of imparting various functions such as designability, touch improvement, and strength improvement, as long as the effect is not impaired. May be.
- the additive that can be contained in the skin layer include a crosslinking agent, a crosslinking accelerator, a colorant, a feel improver, a film forming aid, a flame retardant, and a foaming agent.
- the design property of the obtained skin material improves because a skin layer contains a coloring agent.
- the flame retardance improvement of a skin material can be aimed at by adding well-known flame retardants, such as phosphorus type
- the thickness of the skin layer is appropriately selected according to the intended use of the synthetic resin skin material. Since the synthetic resin skin material of the present disclosure has deep recesses, the thickness of the skin layer is preferably in the range of 20 ⁇ m to 300 ⁇ m, more preferably in the range of 30 ⁇ m to 200 ⁇ m, from the viewpoint of processability when forming the recesses. In addition, since the distance between the bottom surface of the concave portion and the top surface of the convex portion is 150 ⁇ m or less, the depth of the concave portion in the above-described grain pattern retains the grain pattern even when forming a three-dimensional shape having the above-described deep irregularities. Becomes better.
- the skin layer using a urethane resin when forming a skin layer using a urethane resin, it may be formed by a dry method or a wet method.
- the dry method in the present disclosure refers to a method in which a base fabric is not processed and is bonded to a skin layer containing a urethane resin
- the wet method is a method in which a wet base is formed after subjecting the base fabric to wet processing described below.
- the skin material obtained by the production method of the present disclosure may be a dry resin skin material or a wet resin skin material.
- a skin material (that is, a dry resin skin material) in which a skin layer is formed by a dry method is lightweight and excellent in flexibility.
- the skin material in which the skin layer is formed by a wet method in which the skin layer is bonded that is, the wet resin skin material
- the strength of the base fabric is improved by the impregnated resin, and
- the through-hole described later is drilled, fraying of the base fabric is suppressed, and a soft tactile sensation is obtained by the porous layer formed by the resin impregnated in the base fabric.
- the synthetic resin skin material obtained by the production method of the present disclosure has an adhesive layer between the base fabric and the skin layer.
- the adhesive layer improves the adhesion between the base fabric and the skin layer.
- resin contained in an adhesive bond layer ie, resin used as the main material of an adhesive agent or an adhesive
- the resin for well-known adhesive agents or an adhesive can be used.
- resin contained in an adhesive bond layer it is preferable that it is resin with a heat melting temperature of 160 degreeC or more, and it is more preferable that it is resin with a heat melting temperature of 180 degreeC or more.
- the heat melting temperature of resin contained in an adhesive bond layer is 200 degrees C or less from a viewpoint of embossing property.
- the heat melting temperature of the resin contained in the adhesive layer is 160 ° C. or higher, when the laminate for forming the skin material is heated and embossed, the adhesive layer melts and penetrates into the base fabric. Reduction in texture of the material is suppressed.
- corrugated pattern becomes more favorable because the heat melting temperature of resin contained in an adhesive bond layer is high.
- the heat melting temperature is determined from the storage elastic modulus (E ′) in the dynamic viscoelasticity measurement of JIS K7244-4 (1999).
- the storage elastic modulus of the sample resin is measured while changing the temperature.
- the value of the storage elastic modulus (E ′) is large.
- the temperature at which the temperature drops is the heat melting temperature.
- the resin that can be used for forming the adhesive layer examples include resins used for adhesives such as polyurethane, vinyl chloride resin, and acrylic resin. More specifically, the adhesive layer is, for example, an adhesive such as (1) a two-component curable polyester adhesive, (2) a two-component curable polyurethane adhesive, and (3) a two-component curable acrylic adhesive. It is preferable to contain.
- the adhesive agent used for formation of an adhesive bond layer is also available as a commercial item, for example, adhesive No.
- 3660 (trade name) [two-component curable polyurethane adhesive: No Tape Industry Co., Ltd.], Daikarak (registered trademark) 7250NT [two-component curable polyester adhesive: Daido Kasei Kogyo Co., Ltd.], Crisbon TA265 [two-component curing] Type polyether adhesive: DIC Corporation, Crisbon TA205 [polycarbonate polyurethane adhesive: DIC Corporation] and the like are suitable.
- the thickness of the adhesive layer is preferably in the range of 40 ⁇ m to 100 ⁇ m, more preferably in the range of 50 ⁇ m to 90 ⁇ m. When the thickness of the adhesive layer is within the above range, the adhesion between the base fabric and the skin layer and the retention of the uneven pattern in the skin layer become better.
- the base fabric used for a well-known synthetic resin skin material can be selected suitably, and can be used.
- the base fabric include woven fabric, knitted fabric, and non-woven fabric.
- a base fabric as the base material of the skin material, the flexibility and strength of the obtained skin material are improved.
- a knitted fabric is suitable.
- the knitted fabric may be a single-sided knitted fabric, a double-sided knitted fabric, or a pile fabric. Further, the knitted fabric that can be used for the base fabric may be subjected to raising.
- the base fabric preferably contains fibers.
- the fiber contained in the base fabric is not particularly limited as long as it has necessary strength and flexibility.
- the fiber used for the base fabric can be appropriately selected depending on the purpose of use of the synthetic resin skin material.
- the stretchability of the base fabric is further improved by including polyurethane fibers as part of the fibers used for the knitted fabric of the base fabric.
- strength of a base fabric improves more by including a polyester fiber, Kevlar fiber, etc.
- the fibers contained in the base fabric include polyester, rayon, hemp, cotton, vinyl chloride, vinylidene chloride, aramid, acrylic, phenol, polyurethane, carbon-based fibers, etc.
- a polyester fiber is included as a fiber from a viewpoint that durability, a softness
- the base fabric preferably contains synthetic fibers having a melting point of 150 ° C. or higher and 260 ° C. or lower.
- synthetic fibers having a melting point of 150 ° C. or higher and 260 ° C. or lower.
- polyester fiber when the base fabric includes polyester fiber, for example, any of general-purpose type polyester fiber having a melting point of 255 ° C. to 260 ° C. and low-melting type polyester fiber having a melting point of 150 ° C. to 200 ° C. is preferably used. it can.
- the thickness of the base fabric is appropriately selected according to the intended use of the skin material.
- the skin material obtained by the production method of the present disclosure preferably has a deep recess reaching the inside of the base fabric, and therefore the thickness of the base fabric is preferably in the range of 0.5 mm to 2.0 mm. A range of 0.8 mm to 1.5 mm is more preferable.
- a wet resin skin material When forming a wet resin skin material, first, impregnate the base fabric with the resin solution, replace the solvent and water in the resin solution, and dry to form a wet skin material with a porous structure. Can be obtained.
- the resin used for impregnating the base fabric in the wet method polyurethane is preferable.
- the polyurethane include polycarbonate polyurethane, polyether polyurethane, and polyester polyurethane.
- polycarbonate-based polyurethane is preferred from the viewpoint of hydrolysis resistance, heat deterioration resistance, and the like.
- the resin solution to be impregnated into the base fabric can contain various components as required in addition to the resin and solvent as the main agent.
- the flame retardance of a skin material improves because a resin solution contains a flame retardant.
- the flame retardant include organic flame retardants such as phosphorus flame retardants, nitrogen-phosphorus flame retardants, and halogen flame retardants.
- the resin solution may contain a colorant, a leveling agent, and the like, for example.
- the skin material obtained by the production method of the present disclosure may further include other layers as long as the effects are not impaired.
- the other layer include a layer having a function of controlling at least one of surface physical properties and appearance of the skin layer, such as a surface treatment layer, an intermediate layer, and an intermediate foam layer.
- the surface treatment layer is a layer provided on the surface of the skin layer opposite to the base fabric side (sometimes referred to as the surface of the skin layer).
- the surface treatment layer preferably includes a urethane resin, an acrylic resin, a fluororesin, and the like, more preferably includes a urethane resin, from the viewpoint that the strength, durability, and unevenness retention of the skin layer can be further improved.
- the resin contained in the surface treatment layer is preferably a resin having a heat melting temperature of 180 ° C. or higher, and a heat melting temperature of 185 ° C. or higher, from the viewpoint that deterioration of appearance due to gloss change during heat embossing is suppressed. It is more preferable that the resin.
- the surface treatment layer By forming the surface treatment layer on the surface of the skin layer, the appearance is further improved.
- the surface treatment layer can contain a crosslinking agent, an organic filler, silica, a lubricant, a flame retardant, and the like.
- the surface treatment layer contains an organic filler, a lubricant, etc., a smooth feel is imparted to the skin material, and the abrasion resistance of the skin material is further improved.
- the thickness of the surface treatment layer is preferably 2 ⁇ m to 10 ⁇ m, and more preferably 3 ⁇ m to 8 ⁇ m.
- Step a includes a base fabric, an adhesive layer on one surface of the base fabric, and a skin layer containing a resin having a softening point of 145 ° C. or higher and preferably a softening point of 180 ° C. or lower in this order. It is the process of forming and forming the laminated body for skin material formation.
- the material used for forming each layer and the thickness of each layer are as described above. There is no restriction
- a composition layer for forming a skin layer can be formed by applying the composition for forming a skin layer to a release-treated surface of a release material that has been subjected to a release treatment on at least one side.
- the composition layer for forming a skin layer thus obtained is laminated on a base fabric coated with an adhesive, whereby a skin layer is formed on the base fabric via an adhesive layer.
- a laminate can be obtained.
- the base fabric one manufactured in advance in a separate step may be used, or a commercially available product may be used.
- the process a will be described in more detail by taking as an example the case of using a urethane resin for the formation of the skin layer.
- the polyurethane in the composition for forming a skin layer may be used alone or in combination of two or more.
- a polycarbonate-based polyurethane which is a preferred polyurethane
- a polyurethane other than the polycarbonate-based polyurethane may be used in combination.
- a polyether- or polycarbonate-based water-based polyurethane homopolymer or a mixture or copolymer of a polyether-based polyurethane and a polycarbonate-based polyurethane may be used as a part of the molecular chain of the urethane main agent.
- examples thereof include polyurethanes into which carboxyl groups are introduced in a mass ratio of 0.01% to 10%, preferably 0.05% to 5%, more preferably 0.1% to 2%.
- carboxyl group is introduced in the mass ratio range described above, the water-based polyurethane can have sufficient water dispersibility and dry film formability due to the presence of the carboxyl group.
- the solvent-based polyurethane examples include at least one solvent-based polyurethane selected from the group consisting of polycarbonate-based polyurethane, polyether-based polyurethane, polyester-based polyurethane, and modified products thereof that are soluble in an organic solvent.
- the solvent-based polyurethane may be a one-component system or a two-component system.
- the cured polyurethane preferably has a crosslinked structure.
- the carboxyl group and the crosslinking agent react to form a crosslinked structure, whereby a skin layer having a crosslinked structure can be obtained.
- crosslinking agent examples include conventionally known crosslinking agents.
- the crosslinking agent examples include an isocyanate crosslinking agent, an epoxy crosslinking agent, an aziridine crosslinking agent, a carbodiimide crosslinking agent, and an oxazoline-based crosslinking agent.
- a crosslinked structure is introduced into a solvent-based polyurethane
- a solvent-based polyurethane is used as a main agent and a polyisocyanate as a crosslinking component is used in combination.
- a polyisocyanate in combination, a crosslinked structure can be formed in the polyurethane during the heat curing of the polyurethane.
- the composition for forming the skin layer may further contain other components in addition to the resin as the main agent and the solvent.
- other components that can be included in the composition for forming a skin layer include a crosslinking agent, a colorant, and a feel improver.
- the composition for forming a skin layer may contain a colorant.
- the colorant include colored organic resin particles in which a colorant is contained in organic resin fine particles selected from urethane resin particles, acrylic resin particles, silicone resin particles, and the like. From the viewpoints of affinity and uniform dispersibility with respect to the polyurethane-based resin, it is preferable to contain polycarbonate-based colored resin particles.
- the average particle diameter of such organic resin fine particles is generally preferably in the range of 0.10 ⁇ m to 1.50 ⁇ m, more preferably in the range of 0.15 ⁇ m to 1.00 ⁇ m.
- the coating amount before drying of the composition for forming a skin layer is preferably in the range of 50 g / m 2 to 300 g / m 2 , and is preferably 150 g / m 2 to 300 g / m 2. and more preferably in the range of m 2.
- the skin layer-forming composition can be dried by a known method.
- drying conditions a temperature of 80 ° C. to 150 ° C. is preferable, and 90 ° C. to 120 ° C. is more preferable.
- the drying time under this temperature condition can be 1 minute to 5 minutes, and preferably 2 minutes to 3 minutes.
- the thickness of the skin layer after drying is preferably in the range of 20 ⁇ m to 300 ⁇ m, and more preferably in the range of 30 ⁇ m to 200 ⁇ m.
- the mold release material may be one having a smooth surface to which the composition for forming the skin layer is applied, or one having a fine texture pattern formed thereon.
- the step of having a texture pattern on the skin layer, which is performed as desired, will be described later.
- the method of applying the resin composition for forming the skin layer to the surface of the release material that has been subjected to the release treatment may be a method in which the resin composition for forming the skin layer is applied to the surface of the release material and then drying, and there is no hindrance to transfer. In some cases, a transfer method may be used.
- the skin layer can also be formed by the wet method as described above.
- the method for impregnating the base fabric with the resin in the wet method is as described above.
- step b the embossing roll having irregularities on the skin layer side and the backup roll on the base fabric side are brought into contact with the laminate obtained in step a, respectively, and the heating temperature of the embossing roll is set to A (° C.), When the heating temperature of the backup roll is B (° C.), the embossing is performed under a temperature condition in which A and B satisfy the following conditions (I), (II), and (III).
- Condition (II) 180 ° C. ⁇ B ⁇ 250 ° C.
- Embossing is performed by heating a pair of rolls of an embossing roll and a backup roll independently, adjusting the distance between the rolls, that is, the clearance, and passing the laminate between the pair of rolls. Heat embossing.
- the clearance between the embossing roll and the backup roll is preferably set to be 0.1 mm to 1.5 mm narrower than the thickness of the skin material to be manufactured from the viewpoint of the formation of the uneven pattern.
- step b the embossing roll is heated under the condition of 130 ° C. to 180 ° C. [Condition (I)], and the backup roll is heated within the range of 180 ° C. to 250 ° C. [Condition (II)].
- the heating temperature of the embossing roll is adjusted to a temperature range lower than the softening point (softening temperature) of the resin contained in the skin layer and above the softening point of ⁇ 15 ° C. [Condition (III)].
- the heating temperature of the embossing roll in embossing is lower than the heating temperature of a backup roll. What is necessary is just to adjust suitably the temperature of an embossing roll and a backup roll to the temperature which satisfy
- the temperature (A) of the embossing roll at the time of embossing refers to the heating temperature of the top of the convex portion of the embossing roll, that is, the surface temperature of the embossing roll that enters and contacts the side having the skin layer of the laminate. .
- the temperature of the bottom surface of the concave portion of the laminate depends on the heating temperature of the convex top portion of the embossing roll.
- the temperature (B) of a backup roll points out the heating temperature of the surface which contacts the base fabric of a laminated body.
- the depth of the concave portion formed in the skin material is set such that the distance between the concave bottom surface and the convex top surface is 250 ⁇ m or more.
- the depth is such that the embossed convex portion enters the base fabric side from the interface between the adhesive layer adjacent to the skin layer and the base fabric.
- the top surface of the convex portion of the embossing roll penetrates into the skin layer, and reaches the depth from the skin layer side of the laminate to the base fabric laminated through the adhesive layer. Embossing is performed to penetrate and form deep recesses.
- the height of the convex portion of the embossing roll may be set higher than the depth of the concave portion formed in the skin material in consideration of the clearance with the backup roll.
- the embossing pressure is preferably in the range of 30 kN / m to 150 kN / m, and more preferably in the range of 50 kN / m to 120 kN / m.
- the distance between the concave bottom surface and the convex top surface of the embossing roll unevenness is preferably larger than 250 ⁇ m.
- the height of the convex portion of the embossing roll that is, the depth of the concave portion formed in the skin material is larger than 250 ⁇ m, so that the concave portion formed in the skin material has a concave bottom surface and a convex top surface as designed. Becomes a three-dimensional shape having a sufficient depth of 250 ⁇ m or more.
- the manufacturing method of this indication may have other processes in addition to the above-mentioned process a and process b.
- steps arbitrary steps
- steps for example, a step of forming a texture pattern on the skin layer, a step of forming a surface treatment layer on the surface of the skin layer, and the skin material is a wet resin skin material
- the skin material is a wet resin skin material
- steps include a step of buffing the surface of the wet resin skin material with sandpaper or the like, a step of drilling through holes in the laminate or the skin material, and the like.
- Step c [Step of forming a wrinkle pattern on the skin layer (step c)]
- the distance between the concave bottom surface and the convex top surface is 150 ⁇ m or less. You may further have the process of forming a pattern.
- the skin material obtained by the production method of the present disclosure has a texture pattern which is a fine uneven pattern on the surface of the skin layer opposite to the base fabric side.
- the method for forming a wrinkle pattern include a method for transferring a wrinkle pattern to the surface of the skin layer using a wrinkle-type transfer release material having a wrinkle pattern that is a fine uneven pattern in advance.
- the embossed mold release material there are no particular restrictions on the embossed mold release material as long as the desired fine uneven pattern is formed.
- the release material for embossing type transfer for example, a commercially available product may be used, or one having a desired pattern formed on the surface of the release material by computer graphics or the like may be used.
- the method of applying the skin layer forming resin composition to the embossed mold release material surface may be a method in which the skin layer forming resin composition is applied to the mold release material surface and then dried. Alternatively, a transfer method may be used.
- a textured roll is formed as a laminating roll that contacts the skin layer side.
- a method using a modified sivolol When laminating the skin layer on the base fabric through the adhesive layer, a grain pattern is formed on the surface of the skin layer by heat laminating with a grain roll and a backup roll.
- the embossing is performed under the embossing process even when embossing for forming a deep uneven shape is performed in the step b. Since it is appropriately controlled, the texture pattern formed on the skin layer after the formation of the deep concavo-convex pattern is maintained.
- the skin material obtained in this way is a skin material excellent in design with a characteristic appearance having a fine texture pattern on the surface and a deep three-dimensional uneven pattern.
- the skin material obtained by the manufacturing method of the present disclosure has a deep concavo-convex pattern and is excellent in appearance due to a three-dimensional shape, and thus it is not always necessary to form a texture pattern on the skin material.
- the manufacturing method of the present disclosure includes a step [step d] of forming a surface treatment layer containing a resin on the surface of the skin layer opposite to the adhesive layer side after step a and prior to step b. You may do it.
- the surface treatment layer is a layer provided on the surface of the skin layer in the skin material. Usually, when a surface treatment layer is provided, the surface treatment layer is located on the outermost surface of the skin material, and the protection of the skin layer, improvement of the durability of the skin material, improvement of the formation of the uneven pattern, improvement of the retainability of the uneven pattern Various functions can be imparted to the skin material.
- the surface treatment layer preferably includes a urethane resin, an acrylic resin, a fluororesin, and the like, more preferably includes a urethane resin, from the viewpoint that the strength, durability, and unevenness retention of the skin layer can be further improved.
- the resin contained in the surface treatment layer is preferably a resin whose softening point is higher than the softening point of the resin contained in the skin layer.
- a resin having a heat melting temperature of 180 ° C. or higher is more preferable, and a resin having a heat melting temperature of 185 ° C. or higher is preferable. preferable.
- preferable there is no restriction
- the surface treatment layer can contain a crosslinking agent, an organic filler, a lubricant, a flame retardant and the like depending on the purpose.
- a crosslinking agent an organic filler, a lubricant, etc.
- a smooth feel is imparted to the skin material, and the abrasion resistance of the skin material is further improved.
- the thickness of the surface treatment layer is preferably 2 ⁇ m to 10 ⁇ m, and more preferably 3 ⁇ m to 8 ⁇ m.
- the function with which a surface treatment layer is provided is fully expressed because the thickness of a surface treatment layer exists in the said range.
- the manufacturing method of the present disclosure may further include a step [step e] of buffing the surface of the wet resin skin material after step a and prior to step b.
- the synthetic resin skin material of the present disclosure is a wet resin skin material
- the surface of the wet resin skin material opposite to the base fabric side of the skin layer, that is, the silver leather surface in natural leather It can be set as the skin material which has the fine raising
- the buffing can be performed by a known method, for example, a buffing wheel having a fine abrasive grain on the surface, a sandpaper or the like that is pressed against the surface of the skin layer and raised. Processing is preferred. Sandpaper used for buffing can be appropriately selected from No. 200 to No. 1000 and used. As a specific method of buffing, for example, a buffing wheel attached with sandpaper with a buffing machine is brought into contact with the surface of the skin layer of the wet resin skin material at a rotation speed of 500 rpm to 1000 rpm (rotation / min). And buffing by cutting. By buffing, a nubuck-like texture and a raised feeling can be provided on the surface of the skin layer of the wet resin skin material. Note that the buffing may be performed only once as necessary, or may be repeatedly performed a plurality of times in order to obtain a target texture.
- the manufacturing method of the present disclosure may further include a step of drilling a plurality of holes penetrating in the thickness direction of the laminate or the skin material.
- the plurality of holes are holes penetrating in the thickness direction of the laminate or the skin material from the skin layer in the laminate or the skin material to the base fabric that is the bottom surface of the skin material.
- the method of forming the through-hole can be generally arbitrarily applied to the method of drilling a resin sheet. it can.
- the step f may be a step of punching holes having a desired diameter at a desired interval in the laminate or the skin material with a punching roll, for example.
- the diameter of the through holes in a plan view, the interval between adjacent through holes, and the like can be appropriately determined according to the purpose.
- the diameter of the through hole in plan view is preferably 2 mm or less from the viewpoint that the strength of the skin layer is hardly lowered due to the presence of the through hole.
- the diameter of the through hole in a plan view is preferably 0.5 mm or more.
- the step of punching a plurality of holes [step f] may be performed after manufacturing the laminate, that is, after step a and prior to step b, and after forming the skin material, that is, after step b. Also good.
- the manufacturing method of the present disclosure it is possible to obtain a synthetic resin skin material having a deep three-dimensional concavo-convex pattern, suppressing deformation of the concavo-convex over time, and having excellent durability. Since the obtained skin material can maintain a good appearance due to deep recesses for a long period of time and has excellent durability, it is suitably used for applications requiring durability such as automobile interior materials.
- Example 1 (Preparation of the skin layer) Crisbon (registered trademark) NY-373 (manufactured by DIC Corporation, polycarbonate-based polyurethane having a heat softening temperature (softening point) of 160 ° C. and a heat melting temperature of 180 ° C.) in an amount of a solvent (dimethyl) having a solid content of 16% Formamide: DMF) was diluted to prepare a composition for forming the epidermis layer.
- Crisbon registered trademark
- NY-373 manufactured by DIC Corporation, polycarbonate-based polyurethane having a heat softening temperature (softening point) of 160 ° C. and a heat melting temperature of 180 ° C.
- a solvent dimethyl having a solid content of 16% Formamide: DMF
- the obtained composition for forming the skin layer was coated on the surface of the release paper ARX196M (trade name, manufactured by Asahi Roll Co., Ltd.) with a knife coater at a coating amount of 250 g / m 2 , and the composition for forming the skin layer on the surface of the release paper A layer was formed.
- the adhesive layer has 150 g of an adhesive for forming an adhesive layer (polycarbonate urethane adhesive: heat melting temperature: 190 ° C., manufactured by DIC Corporation, Crisbon TA-205FT) on one surface of the above skin layer. / M 2 was applied and formed by heating at 100 ° C. for 2 minutes and drying. Thereafter, a base fabric (a knitted fabric of 220 dtex / 48 f polyester yarn (melting point: 254 ° C.), thickness: 1.1 mm: manufactured by Hayashi Telemp Co., Ltd., GHS009) was formed on one surface of the skin layer. The layers were bonded in the direction in contact with the agent layer, and then aged at 50 ° C.
- an adhesive for forming an adhesive layer polycarbonate urethane adhesive: heat melting temperature: 190 ° C., manufactured by DIC Corporation, Crisbon TA-205FT
- / M 2 was applied and formed by heating at 100 ° C. for 2 minutes and drying. Thereafter, a base fabric (
- the surface treatment layer forming composition containing an aqueous dispersion of urethane resin (heat melting temperature: 180 ° C., softening temperature: 175 ° C.) on the surface of the skin layer opposite to the base fabric has a thickness after drying. It apply
- the resulting laminate was embossed.
- the embossing roll temperature of the embossing machine is a temperature (155 ° C) that is 5 ° C lower than the thermal softening point of the resin contained in the skin layer at the surface temperature of the top of the convex portion of the embossing roll that contacts the skin layer side of the laminate.
- the temperature of the surface in contact with the base fabric on the backup roll side was set to 200 ° C.
- the clearance between the rolls was 0.9 mm, and embossing was performed at a pressure of 80 kN / m [step b] to obtain a synthetic resin skin material in which a deep three-dimensional shape (recess depth: 800 ⁇ m) was formed.
- the skin material obtained by the manufacturing method of Example 1 obtained has a thickness of 1.2 mm, the thickness of the surface treatment layer is 5 ⁇ m, the thickness of the skin layer is 40 ⁇ m, and the thickness of the adhesive layer is The depth of the concave portion formed in the skin material is 60 ⁇ m, and the distance between the top surface of the convex portion and the bottom surface of the concave portion is 800 ⁇ m on the surface of the region where the concave portion of the skin material is not formed. It was a skin material in which deep recesses reaching the inside of the base fabric were formed and had a three-dimensional uneven pattern.
- Example 2 A laminate was formed in the same manner as in the method for producing the synthetic resin skin material of Example 1.
- the embossing roll temperature of the embossing machine is the surface temperature of the top of the convex portion of the embossing roll that contacts the skin layer side of the laminate, from the heat softening point of the resin contained in the skin layer.
- a recess was formed in the same manner as in Example 1 except that the temperature was lowered to 15 ° C. (145 ° C.), and a synthetic resin skin material was obtained by the production method of Example 2.
- Example 3 A laminate was formed in the same manner as in the method for producing the synthetic resin skin material of Example 1.
- the embossing roll temperature of the embossing machine is the surface temperature of the top of the convex portion of the embossing roll that contacts the skin layer side of the laminate, from the heat softening point of the resin contained in the skin layer.
- a recess was formed in the same manner as in Example 1 except that the temperature was lowered to 10 ° C. (150 ° C.), and a synthetic resin skin material was obtained by the production method of Example 3.
- Example 4 A laminate was formed in the same manner as in the method for producing the synthetic resin skin material of Example 1.
- the embossing roll temperature of the embossing machine is the surface temperature of the top of the convex portion of the embossing roll that contacts the skin layer side of the laminate, and the heat softening point of the resin contained in the skin layer A recess was formed in the same manner as in Example 1 except that the temperature was set to the same temperature (160 ° C.), and a synthetic resin skin material was obtained by the production method of Example 4.
- Example 5 A laminate was formed in the same manner as in the method for producing the synthetic resin skin material of Example 1. In the formation of the concavo-convex pattern on the laminate, a concave portion was formed in the same manner as in Example 5 except that the temperature of the surface in contact with the base fabric on the backup roll side of the embossing machine was set to 180 ° C. A synthetic resin skin material was obtained by the production method.
- Example 6 A laminate was formed in the same manner as in the method for producing the synthetic resin skin material of Example 1. In the formation of the concavo-convex pattern on the laminate, a concave portion was formed in the same manner as in Example 6 except that the temperature of the surface in contact with the base fabric on the backup roll side of the embossing machine was set to 250 ° C. A synthetic resin skin material was obtained by the production method.
- Example 1 A laminate was formed in the same manner as in the method for producing the synthetic resin skin material of Example 1.
- the embossing roll temperature of the embossing machine is 20 from the softening point of the resin contained in the skin layer at the surface temperature of the convex top of the embossing roll that contacts the skin layer side of the laminate.
- a concave portion was formed in the same manner as in Example 1 except that the temperature was increased to 180 ° C. (180 ° C.), and a synthetic resin skin material was obtained by the production method of Comparative Example 1.
- Example 2 A laminate was formed in the same manner as in the method for producing the synthetic resin skin material of Example 1.
- the embossing roll temperature of the embossing machine is 20 from the softening point of the resin contained in the skin layer at the surface temperature of the convex top of the embossing roll that contacts the skin layer side of the laminate.
- a recess was formed in the same manner as in Example 1 except that the temperature was lowered to 140 ° C. (140 ° C.), and a synthetic resin skin material was obtained by the production method of Comparative Example 2.
- the skin material obtained by the method for producing the synthetic resin skin material of Example 1 to Example 6 is deep and has a three-dimensional shape having recesses as designed, and the formed three-dimensional shape is The shape was maintained even after 10,000 wear tests. From this, it can be seen that the synthetic resin skin material obtained by the production method of Example 1 has a sharp three-dimensional shape and good shape retention, that is, durability.
- the synthetic resin skin material obtained by the production method of Comparative Example 1 where the heating temperature of the embossing roll during embossing is higher than the softening point of the urethane resin has good transferability of the shape of the recesses. It was inferior in durability. Further, the synthetic resin skin material obtained by the production method of Comparative Example 2 in which the temperature of the embossing roll at the time of embossing is 20 ° C. lower than the softening point of the urethane resin is the production of Examples 1 to 6. Compared to the skin material obtained by the method, the shape transferability of the recess was inferior.
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Abstract
基布と、前記基布の一方の面に、接着剤層と、軟化点が145℃以上の樹脂を含む表皮層とをこの順に有し、表皮材形成用積層体を形成する工程と、得られた表皮材形成用積層体に対して、前記表皮層側に凹凸を有するエンボスロールを、前記基布側にバックアップロールを、それぞれ接触させ、前記エンボスロールの加熱温度をA(℃)とし、前記バックアップロールの加熱温度をB(℃)とした場合、AとBとが条件(I)〔130℃≦A≦180℃〕、条件(II)〔180℃≦B≦250℃〕及び条件(III)〔表皮層に含まれる樹脂の軟化点-15℃≦A<表皮層に含まれる樹脂の軟化点〕を満たす温度条件下でエンボス加工し、前記表皮材形成用積層体に、凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上の凹部を形成する工程と、を有する合成樹脂表皮材の製造方法。
Description
本開示は、合成樹脂表皮材の製造方法に関する。
インストルメントパネル、ドアトリム、座席、天井などの自動車内装部品、トリム、座席、天井などの鉄道車輌及び航空機内装部品、家具、靴、履物、鞄、建装用内外装部材、衣類表装材及び裏地、壁装材などには、天然皮革や繊維製シートに代えて、耐久性に優れる合成皮革が多用されている。このような合成皮革は、最表面に天然皮革に類似した凹凸模様、即ち、絞(シボ)模様(grain pattern)を有している。
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シボ模様として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。
また、例えば、自動車用内装材等に用いる場合には、長期の耐久性が求められ、長期間深い凹凸を有する立体形状が保持されることが必要となる。深い凹凸を有する合成樹脂表皮材としては、クッション層としての厚みのあるウレタンフォーム層を形成し、形成されたウレタンフォーム層をエンボス加工した深い凹凸を有する層を備えるものが一般的である。しかし、深い凹凸を形成する目的でウレタンフォーム層を厚くした場合、自動車用シートなどの場合には、深い凹凸に起因して耐引っ掻き性能が劣り、耐久性が十分ではない場合がある。
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シボ模様として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。
また、例えば、自動車用内装材等に用いる場合には、長期の耐久性が求められ、長期間深い凹凸を有する立体形状が保持されることが必要となる。深い凹凸を有する合成樹脂表皮材としては、クッション層としての厚みのあるウレタンフォーム層を形成し、形成されたウレタンフォーム層をエンボス加工した深い凹凸を有する層を備えるものが一般的である。しかし、深い凹凸を形成する目的でウレタンフォーム層を厚くした場合、自動車用シートなどの場合には、深い凹凸に起因して耐引っ掻き性能が劣り、耐久性が十分ではない場合がある。
深い凹凸を有する表皮材としては、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(特開2003-326598号公報参照)。
また、加熱されたエンボスロールと、エンボスロールの受けロールとの間に、長尺材を通過させてエンボスロールのベース面から立設するように形成した凸部を、長尺材表面を押圧することによって、長尺材表面にエンボス模様を形成する際に、エンボスロールのベース面に長尺材凸部表面が接触しない条件でエンボス加工を行う、長尺材の製造方法が提案されている(特開2013-59881号公報)。
外観を損なわない表皮材の製造方法として、ベース面に型押部が突設された加熱エンボスロールと、該加熱エンボスロールに対向配置されるヒートロールとの間に前記積層シートを通過させて、前記クッション材を加熱により圧縮して前記積層シートの裏面に凹み形状を形成し、前記凹み形状における圧縮されたクッション材に引っ張られるようにして、前記表地における前記凹み形状に対応する位置に凹部を形成する方法が提案されている(特開2016-147432号公報)。ここで、加熱温度条件としては、ヒートロールの加熱温度を、クッション材に主成分として含まれる合成樹脂の軟化点温度より高く、かつ、クッション材に主成分として含まれる合成樹脂の溶融温度より低く設定することが好ましいとされている。
また、加熱されたエンボスロールと、エンボスロールの受けロールとの間に、長尺材を通過させてエンボスロールのベース面から立設するように形成した凸部を、長尺材表面を押圧することによって、長尺材表面にエンボス模様を形成する際に、エンボスロールのベース面に長尺材凸部表面が接触しない条件でエンボス加工を行う、長尺材の製造方法が提案されている(特開2013-59881号公報)。
外観を損なわない表皮材の製造方法として、ベース面に型押部が突設された加熱エンボスロールと、該加熱エンボスロールに対向配置されるヒートロールとの間に前記積層シートを通過させて、前記クッション材を加熱により圧縮して前記積層シートの裏面に凹み形状を形成し、前記凹み形状における圧縮されたクッション材に引っ張られるようにして、前記表地における前記凹み形状に対応する位置に凹部を形成する方法が提案されている(特開2016-147432号公報)。ここで、加熱温度条件としては、ヒートロールの加熱温度を、クッション材に主成分として含まれる合成樹脂の軟化点温度より高く、かつ、クッション材に主成分として含まれる合成樹脂の溶融温度より低く設定することが好ましいとされている。
しかし、特開2003-326598号公報に記載の製造方法により得られた表皮材は、基布側にエンボス加工を行うため、凹凸の形状保持性に優れるが、凹凸の形状が基布の物性のみに依存するため、深く立体的であり、且つ、凹凸のR面がシャープな意匠性を達成し得ないという問題がある。
また、特開2013-59881号公報に記載の製造方法では、長尺材にエンボスロール底面が接触しないため、熱による形状の欠陥は防止できるが、特開2003-326598号公報に記載の技術と同様に、深く立体的であり、意匠性に優れた表皮材を得るには至っていない。
特開2016-147432号公報に記載の方法では、設計値どおりの凹凸を形成するためには、圧縮条件の調整が必要であり、且つ、ヒートロールの加熱温度を、クッション材に主成分として含まれる合成樹脂の軟化点温度より高く設定することで、凹凸形状側の樹脂が軟化してしまい、シャープな凹凸形状を形成し難いという問題がある。
また、特開2013-59881号公報に記載の製造方法では、長尺材にエンボスロール底面が接触しないため、熱による形状の欠陥は防止できるが、特開2003-326598号公報に記載の技術と同様に、深く立体的であり、意匠性に優れた表皮材を得るには至っていない。
特開2016-147432号公報に記載の方法では、設計値どおりの凹凸を形成するためには、圧縮条件の調整が必要であり、且つ、ヒートロールの加熱温度を、クッション材に主成分として含まれる合成樹脂の軟化点温度より高く設定することで、凹凸形状側の樹脂が軟化してしまい、シャープな凹凸形状を形成し難いという問題がある。
本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、深く立体的な凹凸模様を有し、経時的な凹凸模様の変形が抑制され、耐久性が良好な合成樹脂表皮材を得ることができる合成樹脂表皮材の製造方法を提供することである。
上記課題の解決手段は以下に示す実施形態を含む。
<1> 基布と、前記基布の一方の面に、接着剤層と、軟化点が145℃以上の樹脂を含む表皮層とをこの順に有し、表皮材形成用積層体を形成する工程と、得られた表皮材形成用積層体に対して、前記表皮層側に凹凸を有するエンボスロールを、前記基布側にバックアップロールを、それぞれ接触させ、前記エンボスロールの加熱温度をA(℃)とし、前記バックアップロールの加熱温度をB(℃)とした場合、AとBとが下記条件(I)、条件(II)及び条件(III)を満たす温度条件下でエンボス加工し、前記表皮材形成用積層体に、凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上の凹部を形成する工程と、を有する合成樹脂表皮材の製造方法。
条件(I):130℃≦A≦180℃
条件(II):180℃≦B≦250℃
条件(III):表皮層に含まれる樹脂の軟化点-15℃≦A<表皮層に含まれる樹脂の軟化点
<1> 基布と、前記基布の一方の面に、接着剤層と、軟化点が145℃以上の樹脂を含む表皮層とをこの順に有し、表皮材形成用積層体を形成する工程と、得られた表皮材形成用積層体に対して、前記表皮層側に凹凸を有するエンボスロールを、前記基布側にバックアップロールを、それぞれ接触させ、前記エンボスロールの加熱温度をA(℃)とし、前記バックアップロールの加熱温度をB(℃)とした場合、AとBとが下記条件(I)、条件(II)及び条件(III)を満たす温度条件下でエンボス加工し、前記表皮材形成用積層体に、凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上の凹部を形成する工程と、を有する合成樹脂表皮材の製造方法。
条件(I):130℃≦A≦180℃
条件(II):180℃≦B≦250℃
条件(III):表皮層に含まれる樹脂の軟化点-15℃≦A<表皮層に含まれる樹脂の軟化点
<2> 前記軟化点が145℃以上の樹脂が、ウレタン樹脂である<1>に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
<3> 前記基布が、融点が150℃以上260℃以下の合成繊維を含む<1>又は<2>に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
<3> 前記基布が、融点が150℃以上260℃以下の合成繊維を含む<1>又は<2>に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
<4>前記表皮層の、前記接着剤層側とは反対側の面に、樹脂を含む表面処理層を形成する工程をさらに有し、前記表面処理層に含まれる樹脂は、軟化点が、前記表皮層に含まれる樹脂の軟化点より高い樹脂である<1>~<3>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
<5> 前記エンボスロール加工により形成された凹部の底面が、前記表皮材形成用積層体の表皮層側から接着剤層を介して積層された基布内に至る深さである<1>~<4>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
<6> 前記エンボス加工する工程に先立ち、前記表皮層の、前記接着剤層側とは反対側の面上に、凹部底面と凸部頂面との距離が150μm以下のシボ模様を形成する工程をさらに有する<1>~<5>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
<5> 前記エンボスロール加工により形成された凹部の底面が、前記表皮材形成用積層体の表皮層側から接着剤層を介して積層された基布内に至る深さである<1>~<4>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
<6> 前記エンボス加工する工程に先立ち、前記表皮層の、前記接着剤層側とは反対側の面上に、凹部底面と凸部頂面との距離が150μm以下のシボ模様を形成する工程をさらに有する<1>~<5>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
<7> 前記合成樹脂表皮材が、乾式樹脂表皮材又は湿式樹脂表皮材である<1>~<6>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
<8> 前記合成樹脂表皮材が湿式樹脂表皮材であり、前記湿式樹脂表皮材における表皮層をバフ加工する工程をさらに含む<7>に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
<9> 前記表皮材形成用積層体又は前記合成樹脂表皮材の厚さ方向に、前記表皮材形成用積層体又は前記合成樹脂表皮材に対し、前記表皮材形成用積層体又は前記合成樹脂表皮材を貫通する複数の孔を穿孔する工程をさらに有する<1>~<8>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材複合体の製造方法。
<8> 前記合成樹脂表皮材が湿式樹脂表皮材であり、前記湿式樹脂表皮材における表皮層をバフ加工する工程をさらに含む<7>に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
<9> 前記表皮材形成用積層体又は前記合成樹脂表皮材の厚さ方向に、前記表皮材形成用積層体又は前記合成樹脂表皮材に対し、前記表皮材形成用積層体又は前記合成樹脂表皮材を貫通する複数の孔を穿孔する工程をさらに有する<1>~<8>のいずれか1つに記載の合成樹脂表皮材複合体の製造方法。
本発明の一実施形態によれば、深く立体的な凹凸模様を有し、経時的な凹凸の変形が抑制され、耐久性が良好な合成樹脂表皮材を得ることができる合成樹脂表皮材の製造方法を提供することができる。
本明細書において「~」を用いて記載した数値範囲は、「~」の前後の数値を下限値及び上限値として含む数値範囲を表す。
本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある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、本明細書に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された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。
本明細書において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
さらに、本明細書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、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。
本明細書における「基布」とは、合成樹脂表皮材の基材として用いられる、繊維を含んで形成される布(生地)を指す。本明細書における「基布」は、織布、編布、及び不織布を含む。
本明細書において、皮革様模様に代表される、表皮層の一方の面上に形成された、凹部底面と凸部頂面との距離が150μm以下の凹部を有する凹凸模様を「シボ模様」と称し、エンボス加工により形成され、凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上の凹部を有する「深い凹凸模様」と区別している。
本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある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、本明細書に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された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。
本明細書において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
さらに、本明細書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、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。
本明細書における「基布」とは、合成樹脂表皮材の基材として用いられる、繊維を含んで形成される布(生地)を指す。本明細書における「基布」は、織布、編布、及び不織布を含む。
本明細書において、皮革様模様に代表される、表皮層の一方の面上に形成された、凹部底面と凸部頂面との距離が150μm以下の凹部を有する凹凸模様を「シボ模様」と称し、エンボス加工により形成され、凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上の凹部を有する「深い凹凸模様」と区別している。
以下、本開示の合成樹脂表皮材の製造方法について詳細に説明する。なお、以下の説明は態様の一例を示すものであり、これらに限定されず、主旨を超えない限り、種々の変型例を実施しうる。
[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(以下、単に「製造方法」と称することがある)は、基布と、前記基布の一方の面に、接着剤層と、軟化点が145℃以上の樹脂を含む表皮層とをこの順に形成し、表皮材形成用積層体を形成する工程(工程a)と、得られた表皮材形成用積層体(以下、「積層体」と称することがある)に対して、前記表皮層側に凹凸を有するエンボスロールを、基布側にバックアップロールを、それぞれ接触させ、前記エンボスロールの加熱温度をA(℃)、前記バックアップロールの加熱温度をB(℃)とした場合、AとBとが下記条件(I)、条件(II)及び条件(III)を満たす温度条件下でエンボス加工する工程(工程b)と、を有し、上記工程bにより工程aで得られた表皮材形成用積層体に、凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上の凹部が形成された合成樹脂表皮材が得られる。
条件(I):130℃≦A≦180℃
条件(II):180℃≦B≦250℃
条件(III):表皮層に含まれる樹脂の軟化点-15℃≦A<表皮層に含まれる樹脂の軟化点
本開示の合成樹脂表皮材の製造方法(以下、単に「製造方法」と称することがある)は、基布と、前記基布の一方の面に、接着剤層と、軟化点が145℃以上の樹脂を含む表皮層とをこの順に形成し、表皮材形成用積層体を形成する工程(工程a)と、得られた表皮材形成用積層体(以下、「積層体」と称することがある)に対して、前記表皮層側に凹凸を有するエンボスロールを、基布側にバックアップロールを、それぞれ接触させ、前記エンボスロールの加熱温度をA(℃)、前記バックアップロールの加熱温度をB(℃)とした場合、AとBとが下記条件(I)、条件(II)及び条件(III)を満たす温度条件下でエンボス加工する工程(工程b)と、を有し、上記工程bにより工程aで得られた表皮材形成用積層体に、凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上の凹部が形成された合成樹脂表皮材が得られる。
条件(I):130℃≦A≦180℃
条件(II):180℃≦B≦250℃
条件(III):表皮層に含まれる樹脂の軟化点-15℃≦A<表皮層に含まれる樹脂の軟化点
本開示の製造方法における作用機構は明確ではないが、以下のように考えている。
本開示の製造方法により製造される合成樹脂表皮材(以下、「表皮材」と称することがある)は、表皮層に軟化点が145℃以上の樹脂を含むため、加熱エンボス加工を行う際に、熱による所望されない変形が抑制される。ここで、エンボス加工に用いる凹凸を有するエンボスロールの加熱温度に対し、バックアップロールの加熱温度をより高い条件に設定すること、及び、エンボスロールの加熱温度を、表皮層に含まれる樹脂の軟化点に対し、所定の範囲でより低く設定することで、表皮層のエンボス加工が良好に行われる。エンボス加工時に、積層体は、バックアップロール側の加熱により基布側から十分に加熱されるために、積層体に深い凹凸を形成する場合、基布側の温度が十分に高まる。このため、表皮材の深部、即ち、凹部の深さを250μm以上とする際、より好ましくは、凹部の深さを表皮層と接着剤層との厚みよりも大きくし、凹部の底面が基布内に至る深さとする際に、基布側から十分に加熱され、基布側近傍の凹部の形成性が良好となると考えられる。
上記加熱条件を達成することにより、凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上の凹部を有する立体形状が形成され、設計値どおりのシャープで意匠性に優れた深い形状のエンボス加工を容易に行うことができ、得られた表皮材は経時的な劣化が生じ難いと推定される。
このため、通常、深い立体形状を形成するために用いられる厚みのある発泡樹脂層を有しない表皮材においても、深い立体形状が容易に形成され、且つ、厚みのある発泡樹脂層を有する表皮材に比較して、経時的な変形、劣化等がより抑制されるという利点をも有すると考えている。
本開示の製造方法により製造される合成樹脂表皮材(以下、「表皮材」と称することがある)は、表皮層に軟化点が145℃以上の樹脂を含むため、加熱エンボス加工を行う際に、熱による所望されない変形が抑制される。ここで、エンボス加工に用いる凹凸を有するエンボスロールの加熱温度に対し、バックアップロールの加熱温度をより高い条件に設定すること、及び、エンボスロールの加熱温度を、表皮層に含まれる樹脂の軟化点に対し、所定の範囲でより低く設定することで、表皮層のエンボス加工が良好に行われる。エンボス加工時に、積層体は、バックアップロール側の加熱により基布側から十分に加熱されるために、積層体に深い凹凸を形成する場合、基布側の温度が十分に高まる。このため、表皮材の深部、即ち、凹部の深さを250μm以上とする際、より好ましくは、凹部の深さを表皮層と接着剤層との厚みよりも大きくし、凹部の底面が基布内に至る深さとする際に、基布側から十分に加熱され、基布側近傍の凹部の形成性が良好となると考えられる。
上記加熱条件を達成することにより、凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上の凹部を有する立体形状が形成され、設計値どおりのシャープで意匠性に優れた深い形状のエンボス加工を容易に行うことができ、得られた表皮材は経時的な劣化が生じ難いと推定される。
このため、通常、深い立体形状を形成するために用いられる厚みのある発泡樹脂層を有しない表皮材においても、深い立体形状が容易に形成され、且つ、厚みのある発泡樹脂層を有する表皮材に比較して、経時的な変形、劣化等がより抑制されるという利点をも有すると考えている。
以下、本開示の合成樹脂表皮材の製造方法の一例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。
図1は、本開示の一実施形態である合成樹脂表皮材の製造方法により得られた合成樹脂表皮材10の一例である概略断面図を示す。
合成樹脂表皮材10は、基布18の一方の面に、接着剤層16と、表皮層14とをこの順に有する。なお、図1において、表皮層14の、接着剤層16と接する側とは反対側の面に位置する表面処理層12は、後述するように、表皮材10の耐久性向上のために設けられる任意の層である。
図1に示すように、表皮材10における凹部は、凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上の深さで形成されている。図1に一例として示す好ましい態様では、凹部の底面は、表皮材10の表皮層14の厚みと接着剤層16の厚みとの総厚みよりも深く、基布18と接着剤層16との界面を超えて、基布18の内部に至る深さで形成されている。
図1に示すように、本開示の製造方法により得られる表皮材10は、好適には、基布18の内部に至る深い凹凸立体形状を有する表皮材とすることができる。
なお、接着剤層16は、後述するように、基布18と表皮層14との密着性をより向上させ、形成された凹凸の形状保持性に寄与する層である。
図1は、本開示の一実施形態である合成樹脂表皮材の製造方法により得られた合成樹脂表皮材10の一例である概略断面図を示す。
合成樹脂表皮材10は、基布18の一方の面に、接着剤層16と、表皮層14とをこの順に有する。なお、図1において、表皮層14の、接着剤層16と接する側とは反対側の面に位置する表面処理層12は、後述するように、表皮材10の耐久性向上のために設けられる任意の層である。
図1に示すように、表皮材10における凹部は、凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上の深さで形成されている。図1に一例として示す好ましい態様では、凹部の底面は、表皮材10の表皮層14の厚みと接着剤層16の厚みとの総厚みよりも深く、基布18と接着剤層16との界面を超えて、基布18の内部に至る深さで形成されている。
図1に示すように、本開示の製造方法により得られる表皮材10は、好適には、基布18の内部に至る深い凹凸立体形状を有する表皮材とすることができる。
なお、接着剤層16は、後述するように、基布18と表皮層14との密着性をより向上させ、形成された凹凸の形状保持性に寄与する層である。
<表皮材の構成>
(1.表皮層)
本開示の製造方法により得られる表皮材は、軟化点が145℃以上の樹脂を含む。樹脂の軟化点は145℃以上であり、150℃以上が好ましく、160℃以上がより好ましい。軟化点の上限には特に制限はないが、加工性の観点からは、180℃以下であることが好適である。
樹脂の軟化点は、JIS K 7196(2012年)に記載の軟化温度試験方法(TMA分析)により測定することができる。また、表皮層の形成に市販の樹脂を用いる場合、市販の樹脂のカタログに記載された樹脂の軟化点、即ち、カタログ値を採用する。
本開示において、表皮層等に含まれる樹脂としては、2種以上の樹脂を併用した場合には、表皮層に含まれる樹脂の軟化点は、2種以上の樹脂混合物の軟化点とする。
(1.表皮層)
本開示の製造方法により得られる表皮材は、軟化点が145℃以上の樹脂を含む。樹脂の軟化点は145℃以上であり、150℃以上が好ましく、160℃以上がより好ましい。軟化点の上限には特に制限はないが、加工性の観点からは、180℃以下であることが好適である。
樹脂の軟化点は、JIS K 7196(2012年)に記載の軟化温度試験方法(TMA分析)により測定することができる。また、表皮層の形成に市販の樹脂を用いる場合、市販の樹脂のカタログに記載された樹脂の軟化点、即ち、カタログ値を採用する。
本開示において、表皮層等に含まれる樹脂としては、2種以上の樹脂を併用した場合には、表皮層に含まれる樹脂の軟化点は、2種以上の樹脂混合物の軟化点とする。
表皮層に含まれる軟化点が145℃以上の樹脂としては、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル、熱可塑性エラストマーなどを挙げることができる。
表皮層は、表皮材の基布とは反対側の面、即ち、表皮材の外観に影響を与える面の近傍に存在するため、加工性に加え、感触、外観などが良好であることが好ましい。
そのような観点からは、表皮層に含まれる樹脂としては、ウレタン樹脂が好ましい。
表皮層におけるウレタン樹脂は、軟化点が145℃以上であること以外は特に制限はなく、公知のウレタン樹脂を用いることができる。
表皮層は、表皮材の基布とは反対側の面、即ち、表皮材の外観に影響を与える面の近傍に存在するため、加工性に加え、感触、外観などが良好であることが好ましい。
そのような観点からは、表皮層に含まれる樹脂としては、ウレタン樹脂が好ましい。
表皮層におけるウレタン樹脂は、軟化点が145℃以上であること以外は特に制限はなく、公知のウレタン樹脂を用いることができる。
表皮層に含まれるウレタン樹脂としては、例えば、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。なかでも、本開示の製造方法により得られる表皮層が、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場合には、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、以下同様)NY-324等が好適に用いられる。
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、以下同様)NY-324等が好適に用いられる。
表皮層に含まれるウレタン樹脂としては、JIS K 6772(1994年)に準じて測定した硬さが、100%モジュラスで49N/cm2~980N/cm2であり、100%モジュラスで196N/cm2~588N/cm2であるウレタン樹脂が好適である。
なお、ウレタン樹脂の硬さ(100%モジュラス)を調整する方法としては、例えば、柔らかくする場合には、ソフトセグメントとなるポリオール成分比率を増加するか、又はポリオールの分子量をより大きくする方法が挙げられる。また、ウレタン樹脂をより硬くする場合には、ハードセグメントとなるウレタン結合、ウレア結合を増加させるか、またヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、水添キシリレンジイソシアネート(水添XDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)等の架橋剤を添加してエネルギーを付与し、架橋構造を形成する方法等が挙げられる。
ウレタン樹脂は、水系ポリウレタン、無溶剤系ポリウレタン、及び溶剤系ポリウレタンから、適宜選択して使用することができる。
なお、ウレタン樹脂の硬さ(100%モジュラス)を調整する方法としては、例えば、柔らかくする場合には、ソフトセグメントとなるポリオール成分比率を増加するか、又はポリオールの分子量をより大きくする方法が挙げられる。また、ウレタン樹脂をより硬くする場合には、ハードセグメントとなるウレタン結合、ウレア結合を増加させるか、またヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、水添キシリレンジイソシアネート(水添XDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)等の架橋剤を添加してエネルギーを付与し、架橋構造を形成する方法等が挙げられる。
ウレタン樹脂は、水系ポリウレタン、無溶剤系ポリウレタン、及び溶剤系ポリウレタンから、適宜選択して使用することができる。
表皮層は、樹脂を1種のみ含んでもよく、2種以上を含んでいてもよい。
例えば、1種のウレタン樹脂のみを含んでもよく、互いに異なる複数のウレタン樹脂を含んでもよく、ウレタン樹脂と他の樹脂、例えば、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル等を含んでいてもよい。
例えば、1種のウレタン樹脂のみを含んでもよく、互いに異なる複数のウレタン樹脂を含んでもよく、ウレタン樹脂と他の樹脂、例えば、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル等を含んでいてもよい。
表皮層の接着剤層側とは反対側の面上には、所望により、予め皮革様等の任意の微細な凹凸模様、所謂絞(シボ)模様を設けることができる。本明細書におけるシボ模様は、凹部の深さが150μm以下の凹凸模様を指す。
図2は、表皮層に予め微細な凹凸模様、即ち、シボ模様を設けた表皮材の一例を示す概略断面図である。図2に示す例では、合成樹脂表皮材20は、基布18の一方の面に、接着剤層16と、表皮層24とをこの順に有し、表皮層24の、接着剤層16と接する側とは反対側の面には、微細な凹凸模様を有する。即ち、合成樹脂表皮材20は、シボ模様を有する表皮層24を備える。図2に示す表皮材20の例では、表皮層24の接着剤層16と接する側とは反対側の面上には、任意の層である表面処理層22を有する。図2に示す合成樹脂表皮材20における表面処理層22は、表皮層24に予め形成されたシボ模様を反映した外観を有する。
図2に示す表皮材20の製造に際しては、表皮材20における表皮層24に予め微細な凹凸模様であるシボ模様を形成し、その後、後述するようにエンボス加工により、深い凹凸模様を形成する。ここで、表皮層24に含まれる樹脂の軟化点が145℃以上であることで、表皮層に形成されたシボ模様の保持性が良好となり、エンボス加工により形成された深い凹凸模様を有する表皮材20の表皮層24上に形成された微細なシボ模様がエンボス加工後も維持される。表皮材20における深い凹部は、凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上であり、図2に示す如く、好ましくは、接着剤層16と基布18との界面を超えて、基布18の内部に至る深さで形成されている。
図2に示す例における本開示の製造方法により得られる表皮材20は、基布18の内部に至る深い凹凸が形成された立体形状を有し、且つ、表皮層24上に形成された表面処理層22を介して微細な凹凸模様、即ちシボ模様が観察され、複雑で意匠性に優れた表皮材となる。
図2に示す表皮材20の製造に際しては、表皮材20における表皮層24に予め微細な凹凸模様であるシボ模様を形成し、その後、後述するようにエンボス加工により、深い凹凸模様を形成する。ここで、表皮層24に含まれる樹脂の軟化点が145℃以上であることで、表皮層に形成されたシボ模様の保持性が良好となり、エンボス加工により形成された深い凹凸模様を有する表皮材20の表皮層24上に形成された微細なシボ模様がエンボス加工後も維持される。表皮材20における深い凹部は、凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上であり、図2に示す如く、好ましくは、接着剤層16と基布18との界面を超えて、基布18の内部に至る深さで形成されている。
図2に示す例における本開示の製造方法により得られる表皮材20は、基布18の内部に至る深い凹凸が形成された立体形状を有し、且つ、表皮層24上に形成された表面処理層22を介して微細な凹凸模様、即ちシボ模様が観察され、複雑で意匠性に優れた表皮材となる。
表皮層には、主剤となる樹脂に加え、効果を損なわない限りにおいて、意匠性、感触向上、強度向上等種々の機能を付与する目的で、合成樹脂表皮材に用いられる公知の添加剤を加えてもよい。
表皮層が含みうる添加剤としては、架橋剤、架橋促進剤、着色剤、感触向上剤、成膜助剤、難燃剤、発泡剤等が挙げられる。
例えば、表皮層が着色剤を含有することで、得られる表皮材の意匠性が向上する。また、表皮層に、リン系、ハロゲン系、無機金属系等の公知の難燃剤を添加することで表皮材の難燃性向上が図れる。
表皮層が含みうる添加剤としては、架橋剤、架橋促進剤、着色剤、感触向上剤、成膜助剤、難燃剤、発泡剤等が挙げられる。
例えば、表皮層が着色剤を含有することで、得られる表皮材の意匠性が向上する。また、表皮層に、リン系、ハロゲン系、無機金属系等の公知の難燃剤を添加することで表皮材の難燃性向上が図れる。
表皮層の厚みは、合成樹脂表皮材の使用目的に応じて適宜選択される。本開示の合成樹脂表皮材は深い凹部を有するため、表皮層の厚みは、凹部を形成する際の加工性の観点から、20μm~300μmの範囲が好ましく、30μm~200μmの範囲がより好ましい。
なお、既述のシボ模様における凹部深さは、凹部底面と凸部頂面との距離が150μm以下であるため、上記の深い凹凸を有する立体形状を形成する場合においても、シボ模様の保持性が良好となる。
なお、既述のシボ模様における凹部深さは、凹部底面と凸部頂面との距離が150μm以下であるため、上記の深い凹凸を有する立体形状を形成する場合においても、シボ模様の保持性が良好となる。
なお、ウレタン樹脂を用いて、表皮層を形成する場合、乾式法で形成してもよく、湿式法で形成してもよい。
本開示における乾式法とは、基布に加工を施さず、ウレタン樹脂を含む表皮層と貼り合せる方法を指し、湿式法とは、基布に後述の湿式加工を施し、湿式ベースを形成した後、表皮層と貼り合せる方法を指す。
即ち、本開示の製造方法により得られる表皮材は、乾式樹脂表皮材であっても、湿式樹脂表皮材であってもよい。
乾式法により表皮層を形成した表皮材(即ち、乾式樹脂表皮材)は、軽量で柔軟性に優れる。
他方、基布に樹脂を含浸した後、表皮層を貼り合わせる湿式法により表皮層を形成した表皮材(即ち、湿式樹脂表皮材)は、含浸した樹脂により基布の強度が向上し、かつ、後述の貫通孔を穿孔する場合における基布の糸ほつれが抑制され、また、基布に含浸した樹脂が形成する多孔層により、柔らかい触感が得られる。
本開示における乾式法とは、基布に加工を施さず、ウレタン樹脂を含む表皮層と貼り合せる方法を指し、湿式法とは、基布に後述の湿式加工を施し、湿式ベースを形成した後、表皮層と貼り合せる方法を指す。
即ち、本開示の製造方法により得られる表皮材は、乾式樹脂表皮材であっても、湿式樹脂表皮材であってもよい。
乾式法により表皮層を形成した表皮材(即ち、乾式樹脂表皮材)は、軽量で柔軟性に優れる。
他方、基布に樹脂を含浸した後、表皮層を貼り合わせる湿式法により表皮層を形成した表皮材(即ち、湿式樹脂表皮材)は、含浸した樹脂により基布の強度が向上し、かつ、後述の貫通孔を穿孔する場合における基布の糸ほつれが抑制され、また、基布に含浸した樹脂が形成する多孔層により、柔らかい触感が得られる。
(2.接着剤層)
本開示の製造方法により得られる合成樹脂表皮材は、基布と表皮層との間に接着剤層を有する。接着剤層は、基布と表皮層との密着性を向上させる。
接着剤層に含まれる樹脂、即ち、接着剤又は粘着剤の主材となる樹脂には、特に制限はなく、公知の接着剤又は粘着剤用の樹脂を用いることができる。
なかでも、接着剤層に含まれる樹脂としては、熱溶融温度が160℃以上の樹脂であることが好ましく、熱溶融温度が180℃以上の樹脂であることがより好ましい。
接着剤層に含まれる樹脂の熱溶融温度の上限には特に制限はないが、エンボス加工性の観点から、200℃以下であることが好ましい。
接着剤層に含まれる樹脂の熱溶融温度が160℃以上であることで、表皮材形成用積層体を加熱エンボス加工する際に、接着剤層が溶融して基布へ浸み込むことによる表皮材の風合い低下が抑制される。また、接着剤層に含まれる樹脂の熱溶融温度が高いことで、形成された深い凹凸模様の保持性がより良好となる。
熱溶融温度は、JIS K7244-4(1999年)の動的粘弾性測定における貯蔵弾性率(E’)より求める。試料である樹脂を、動的粘弾性測定装置を用いて、温度を変えながら貯蔵弾性率を測定し、試料を樹脂の軟化点以上に加熱したときに貯蔵弾性率(E’)の値が大きく低下した際の温度を熱溶融温度とする。
本開示の製造方法により得られる合成樹脂表皮材は、基布と表皮層との間に接着剤層を有する。接着剤層は、基布と表皮層との密着性を向上させる。
接着剤層に含まれる樹脂、即ち、接着剤又は粘着剤の主材となる樹脂には、特に制限はなく、公知の接着剤又は粘着剤用の樹脂を用いることができる。
なかでも、接着剤層に含まれる樹脂としては、熱溶融温度が160℃以上の樹脂であることが好ましく、熱溶融温度が180℃以上の樹脂であることがより好ましい。
接着剤層に含まれる樹脂の熱溶融温度の上限には特に制限はないが、エンボス加工性の観点から、200℃以下であることが好ましい。
接着剤層に含まれる樹脂の熱溶融温度が160℃以上であることで、表皮材形成用積層体を加熱エンボス加工する際に、接着剤層が溶融して基布へ浸み込むことによる表皮材の風合い低下が抑制される。また、接着剤層に含まれる樹脂の熱溶融温度が高いことで、形成された深い凹凸模様の保持性がより良好となる。
熱溶融温度は、JIS K7244-4(1999年)の動的粘弾性測定における貯蔵弾性率(E’)より求める。試料である樹脂を、動的粘弾性測定装置を用いて、温度を変えながら貯蔵弾性率を測定し、試料を樹脂の軟化点以上に加熱したときに貯蔵弾性率(E’)の値が大きく低下した際の温度を熱溶融温度とする。
接着剤層の形成に用い得る樹脂としては、ポリウレタン、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂等の接着剤に用いられる樹脂が挙げられる。
より具体的には、接着剤層は、例えば、(1)2液硬化型ポリエステル系接着剤、(2)2液硬化型ポリウレタン接着剤、(3)2液硬化型アクリル接着剤等の接着剤を含むことが好ましい。
なお、接着剤層の形成に使用される接着剤は市販品としても入手可能であり、例えば、接着剤No.3660(商品名)〔2液硬化型ポリウレタン接着剤:ノーテープ工業(株)〕、ダイカラック(登録商標)7250NT〔2液硬化型ポリエステル接着剤:大同化成工業(株)〕、クリスボンTA265〔2液硬化型ポリエーテル系接着剤:DIC(株)、クリスボンTA205〔ポリカーボネート系ポリウレタン接着剤:DIC(株)〕等が好適である。
より具体的には、接着剤層は、例えば、(1)2液硬化型ポリエステル系接着剤、(2)2液硬化型ポリウレタン接着剤、(3)2液硬化型アクリル接着剤等の接着剤を含むことが好ましい。
なお、接着剤層の形成に使用される接着剤は市販品としても入手可能であり、例えば、接着剤No.3660(商品名)〔2液硬化型ポリウレタン接着剤:ノーテープ工業(株)〕、ダイカラック(登録商標)7250NT〔2液硬化型ポリエステル接着剤:大同化成工業(株)〕、クリスボンTA265〔2液硬化型ポリエーテル系接着剤:DIC(株)、クリスボンTA205〔ポリカーボネート系ポリウレタン接着剤:DIC(株)〕等が好適である。
接着剤層の厚みは40μm~100μmの範囲が好ましく、50μm~90μmの範囲がより好ましい。接着剤層の厚みが上記範囲であることで、基布と表皮層との密着性、及び表皮層における凹凸模様の保持性がより良好となる。
〔3.基布〕
本開示の製造方法により得られる表皮材に用いる基布には特に制限はなく、公知の合成樹脂表皮材に用いられる基布を適宜選択して用いることができる。
基布としては、織布、編布、不織布などが挙げられる。表皮材の基材として基布を用いることで、得られる表皮材の柔軟性と強度が良好となる。なかでも、表皮材を車両内装材に用いる場合には、編布が好適である。
編布は、片面編布でもよく、両面編布でもよく、パイル生地でもかまわない。また、基布に用い得る編布は、起毛加工を施してあってもよい。
本開示の製造方法により得られる表皮材に用いる基布には特に制限はなく、公知の合成樹脂表皮材に用いられる基布を適宜選択して用いることができる。
基布としては、織布、編布、不織布などが挙げられる。表皮材の基材として基布を用いることで、得られる表皮材の柔軟性と強度が良好となる。なかでも、表皮材を車両内装材に用いる場合には、編布が好適である。
編布は、片面編布でもよく、両面編布でもよく、パイル生地でもかまわない。また、基布に用い得る編布は、起毛加工を施してあってもよい。
基布は繊維を含むことが好ましい。
基布に含まれる繊維は、必要な強度と柔軟性とを有すれば特に制限はない。
基布に用いる繊維は、合成樹脂表皮材の使用目的により、適宜選択することができる。例えば、基布の編み地に用いる繊維の一部としてポリウレタン繊維を含むことで、基布の伸縮性がより向上する。また、ポリエステル繊維、ケブラー繊維等を含むことで基布の強度がより向上する。
柔軟性及び強度が良好であるとの観点から、基布に含まれる繊維としては、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、ポリウレタン、炭素系繊維等の繊維、及び上記繊維を2種類以上組合せた混紡繊維等が挙げられる。
なかでも、耐久性、柔軟性及びエンボス加工性が良好であり、低コストであるなどの観点から、繊維としては、ポリエステル繊維を含むことが好ましい。
基布に含まれる繊維は、必要な強度と柔軟性とを有すれば特に制限はない。
基布に用いる繊維は、合成樹脂表皮材の使用目的により、適宜選択することができる。例えば、基布の編み地に用いる繊維の一部としてポリウレタン繊維を含むことで、基布の伸縮性がより向上する。また、ポリエステル繊維、ケブラー繊維等を含むことで基布の強度がより向上する。
柔軟性及び強度が良好であるとの観点から、基布に含まれる繊維としては、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、ポリウレタン、炭素系繊維等の繊維、及び上記繊維を2種類以上組合せた混紡繊維等が挙げられる。
なかでも、耐久性、柔軟性及びエンボス加工性が良好であり、低コストであるなどの観点から、繊維としては、ポリエステル繊維を含むことが好ましい。
エンボス加工性及びエンボス加工により形成された深い凹凸模様の保持性がより良好であるという観点から、基布は、融点が150℃以上260℃以下の合成繊維を含むことが好ましい。
基布がポリエステル繊維を含む場合のポリエステル繊維としては、例えば、融点が255℃~260℃の汎用タイプのポリエステル繊維、融点が150℃~200℃の低融点タイプのポリエステル繊維のいずれも好適に使用できる。
基布がポリエステル繊維を含む場合のポリエステル繊維としては、例えば、融点が255℃~260℃の汎用タイプのポリエステル繊維、融点が150℃~200℃の低融点タイプのポリエステル繊維のいずれも好適に使用できる。
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。本開示の製造方法により得られる表皮材は、好ましくは、基布の内部に達する深い凹部を有することから、基布の厚みとしては、0.5mm~2.0mmの範囲であることが好ましく、0.8mm~1.5mmの範囲であることがより好ましい。
湿式樹脂表皮材を形成する場合には、まず、基布に樹脂溶液を含浸させ、樹脂溶液中の溶剤と水を置換し、乾燥することで、多孔質構造が形成された湿式表皮材形成用の基布を得ることができる。
湿式法において基布の含浸に用いる樹脂としては、ポリウレタンが好ましい。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等が挙げられる。湿式法において基布の含浸に用いる樹脂としては、耐加水分解性、耐熱劣化性等の点から、ポリカーボネート系ポリウレタンが好ましい。
湿式法において基布の含浸に用いる樹脂としては、ポリウレタンが好ましい。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等が挙げられる。湿式法において基布の含浸に用いる樹脂としては、耐加水分解性、耐熱劣化性等の点から、ポリカーボネート系ポリウレタンが好ましい。
基布に含浸させる樹脂溶液は、主剤となる樹脂及び溶剤に加え、必要に応じて種々の成分を含有することができる。
例えば、樹脂溶液が難燃剤を含むことで、表皮材の難燃性が向上する。
難燃剤としては、有機難燃剤、例えば、リン系難燃剤、窒素-リン系難燃剤、ハロゲン系難燃剤などが挙げられる。
また、樹脂溶液は、例えば、着色剤、レベリング剤などを含有してもよい。
例えば、樹脂溶液が難燃剤を含むことで、表皮材の難燃性が向上する。
難燃剤としては、有機難燃剤、例えば、リン系難燃剤、窒素-リン系難燃剤、ハロゲン系難燃剤などが挙げられる。
また、樹脂溶液は、例えば、着色剤、レベリング剤などを含有してもよい。
〔4.その他の層〕
本開示の製造方法により得られる表皮材は、表皮層、接着剤層及び基布に加え、効果を損なわない限り、さらに、その他の層を設けてもよい。
その他の層としては、表皮層の表面物性及び外観の少なくともいずれかを制御する機能を有する層、例えば、表面処理層、中間層、中間発泡層等が挙げられる。
本開示の製造方法により得られる表皮材は、表皮層、接着剤層及び基布に加え、効果を損なわない限り、さらに、その他の層を設けてもよい。
その他の層としては、表皮層の表面物性及び外観の少なくともいずれかを制御する機能を有する層、例えば、表面処理層、中間層、中間発泡層等が挙げられる。
(表面処理層)
表面処理層は、表皮材における表皮層の、基布側とは反対側の面(表皮層の表面と称することがある)に設けられる層である。表面処理層は、表皮層の強度、耐久性、凹凸模様の保持性をより向上させ得るという観点から、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等を含むことが好ましく、ウレタン樹脂を含むことがより好ましい。
表面処理層に含まれる樹脂は、加熱エンボス加工時の艶変化による外観の低下が抑制されるという観点から、熱溶融温度が180℃以上の樹脂であることが好ましく、熱溶融温度が185℃以上の樹脂であることがより好ましい。熱溶融温度の上限には特に制限はないが、エンボス加工性の観点から、200℃以下であることが好ましい。
表皮層表面に表面処理層を形成することで、外観がより良化する。
表面処理層には、樹脂に加え、架橋剤、有機フィラー、シリカ、滑剤、難燃剤等を含有させることができる。例えば、表面処理層に有機フィラー、滑剤等を含有することで、表皮材に滑らかな感触が付与され、表皮材の耐摩耗性がより向上する。
表皮材が表面処理層を有する場合の、表面処理層の厚みは2μm~10μmであることが好ましく、3μm~8μmであることがより好ましい。
表面処理層は、表皮材における表皮層の、基布側とは反対側の面(表皮層の表面と称することがある)に設けられる層である。表面処理層は、表皮層の強度、耐久性、凹凸模様の保持性をより向上させ得るという観点から、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等を含むことが好ましく、ウレタン樹脂を含むことがより好ましい。
表面処理層に含まれる樹脂は、加熱エンボス加工時の艶変化による外観の低下が抑制されるという観点から、熱溶融温度が180℃以上の樹脂であることが好ましく、熱溶融温度が185℃以上の樹脂であることがより好ましい。熱溶融温度の上限には特に制限はないが、エンボス加工性の観点から、200℃以下であることが好ましい。
表皮層表面に表面処理層を形成することで、外観がより良化する。
表面処理層には、樹脂に加え、架橋剤、有機フィラー、シリカ、滑剤、難燃剤等を含有させることができる。例えば、表面処理層に有機フィラー、滑剤等を含有することで、表皮材に滑らかな感触が付与され、表皮材の耐摩耗性がより向上する。
表皮材が表面処理層を有する場合の、表面処理層の厚みは2μm~10μmであることが好ましく、3μm~8μmであることがより好ましい。
<表皮材の製造方法の各工程>
次に、既述の如き表皮層を形成しうる本開示の製造方法について、工程順に説明する。
〔工程a〕
工程aは、基布と、基布の一方の面に、接着剤層と、軟化点が145℃以上であり、且つ、好ましくは軟化点が180℃以下の樹脂を含む表皮層とをこの順に形成し、表皮材形成用積層体を形成する工程である。
ここで、各層の形成に用いる素材、及び各層の厚みは、既述の通りである。
表皮層の形成方法には特に制限はない。例えば、表皮層形成用組成物を、少なくとも片面が離型処理された離型材の、離型処理された面に塗布して、表皮層形成用組成物層を形成することができる。このようにして得られた表皮層形成用組成物層を、接着剤を塗布した基布にラミネートすることにより、基布上に、接着剤層を介して表皮層が形成された表皮材形成用積層体を得ることができる。
基布は、予め別工程で製造されたものを用いてもよく、市販品を用いてもよい。
次に、既述の如き表皮層を形成しうる本開示の製造方法について、工程順に説明する。
〔工程a〕
工程aは、基布と、基布の一方の面に、接着剤層と、軟化点が145℃以上であり、且つ、好ましくは軟化点が180℃以下の樹脂を含む表皮層とをこの順に形成し、表皮材形成用積層体を形成する工程である。
ここで、各層の形成に用いる素材、及び各層の厚みは、既述の通りである。
表皮層の形成方法には特に制限はない。例えば、表皮層形成用組成物を、少なくとも片面が離型処理された離型材の、離型処理された面に塗布して、表皮層形成用組成物層を形成することができる。このようにして得られた表皮層形成用組成物層を、接着剤を塗布した基布にラミネートすることにより、基布上に、接着剤層を介して表皮層が形成された表皮材形成用積層体を得ることができる。
基布は、予め別工程で製造されたものを用いてもよく、市販品を用いてもよい。
表皮層の形成にウレタン樹脂を用いる場合を例に挙げて、工程aをさらに詳細に説明する。
表皮層形成用組成物におけるポリウレタンは、1種を単独で用いてもよく、2種以上用いてもよい。例えば、好ましいポリウレタンであるポリカーボネート系ポリウレタンと、ポリカーボネート系ポリウレタン以外のポリウレタンとを併用してもよい。
表皮層形成用組成物におけるポリウレタンは、1種を単独で用いてもよく、2種以上用いてもよい。例えば、好ましいポリウレタンであるポリカーボネート系ポリウレタンと、ポリカーボネート系ポリウレタン以外のポリウレタンとを併用してもよい。
水系ポリウレタンとしては、ポリエーテル又はポリカーボネート系の水系ポリウレタンの単独重合体あるいはポリエーテル系ポリウレタンとポリカーボネート系ポリウレタンとの混合物又は共重合体を用いた場合におけるウレタン主剤の分子鎖の一部に、水系ポリウレタン主剤に対して、質量比で、0.01%~10%、好ましくは0.05%~5%、より好ましくは0.1%~2%のカルボキシル基が導入されたポリウレタンが挙げられる。既述の質量比の範囲でカルボキシル基が導入された場合、カルボキシル基の存在に起因して、水系ポリウレタンは、充分な水分散性と乾燥成膜性とを有することができる。
溶剤系ポリウレタンとしては、有機溶剤に溶解可能な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からなる群より選択される少なくとも1種の溶剤系ポリウレタンが挙げられる。溶剤系ポリウレタンは1液系であっても、2液系であってもよい。
溶剤系ポリウレタンとしては、有機溶剤に溶解可能な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からなる群より選択される少なくとも1種の溶剤系ポリウレタンが挙げられる。溶剤系ポリウレタンは1液系であっても、2液系であってもよい。
形成される表皮層の膜強度がより良好となるという観点からは、硬化後のポリウレタンが架橋構造を有することが好ましい。
水系ポリウレタンに架橋構造を導入する態様を例に挙げれば、例えば、表皮層形成用組成物が、ポリウレタン主剤にカルボキシル基が導入された樹脂と架橋剤とを含むことにより、表皮層形成用組成物を用いて得られる表皮層において、カルボキシル基と架橋剤とが反応して架橋構造が形成され、架橋構造を有する表皮層を得ることができる。
架橋構造を形成するために表皮層形成用組成物に用い得る架橋剤としては、従来公知の架橋剤を挙げることができる。架橋剤としては、例えば、イソシアネート架橋剤、エポキシ架橋剤、アジリジン架橋剤、カルボジイミド架橋剤、オキサゾリン系架橋剤等が挙げられる。なかでも、表皮層形成用組成物に、カルボジイミド架橋剤を用いることが、ポリウレタンの加水分解を抑制する観点から好ましい。
水系ポリウレタンに架橋構造を導入する態様を例に挙げれば、例えば、表皮層形成用組成物が、ポリウレタン主剤にカルボキシル基が導入された樹脂と架橋剤とを含むことにより、表皮層形成用組成物を用いて得られる表皮層において、カルボキシル基と架橋剤とが反応して架橋構造が形成され、架橋構造を有する表皮層を得ることができる。
架橋構造を形成するために表皮層形成用組成物に用い得る架橋剤としては、従来公知の架橋剤を挙げることができる。架橋剤としては、例えば、イソシアネート架橋剤、エポキシ架橋剤、アジリジン架橋剤、カルボジイミド架橋剤、オキサゾリン系架橋剤等が挙げられる。なかでも、表皮層形成用組成物に、カルボジイミド架橋剤を用いることが、ポリウレタンの加水分解を抑制する観点から好ましい。
また、溶剤系ポリウレタンに架橋構造を導入する態様を例に挙げれば、例えば、溶剤系ポリウレタンを主剤として用い、架橋成分としてのポリイソシアネートと併用する態様が挙げられる。ポリイソシアネートを併用することで、ポリウレタンの加熱硬化時にポリウレタンに架橋構造を形成することができる。
表皮層形成用組成物は、主剤となる樹脂、及び溶剤に加え、さらに他の成分を含んでもよい。
表皮層形成用組成物に含まれ得る他の成分としては、例えば、架橋剤、着色剤、感触向上剤等が挙げられる。
表皮層形成用組成物に含まれ得る他の成分としては、例えば、架橋剤、着色剤、感触向上剤等が挙げられる。
表皮層形成用組成物は、着色剤を含有してもよい。
着色剤としては、例えば、ウレタン系樹脂粒子、アクリル系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子等から選ばれる有機樹脂微粒子に着色剤が含まれてなる着色有機樹脂粒子等が挙げられ、なかでも、分散媒となるポリウレタン系樹脂に対する親和性、均一分散性の観点からポリカーボネート系の着色樹脂粒子を含有することが好ましい。
このような有機樹脂微粒子の平均粒径は、一般的には、0.10μm~1.50μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは、0.15μm~1.00μmの範囲である。
着色剤としては、例えば、ウレタン系樹脂粒子、アクリル系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子等から選ばれる有機樹脂微粒子に着色剤が含まれてなる着色有機樹脂粒子等が挙げられ、なかでも、分散媒となるポリウレタン系樹脂に対する親和性、均一分散性の観点からポリカーボネート系の着色樹脂粒子を含有することが好ましい。
このような有機樹脂微粒子の平均粒径は、一般的には、0.10μm~1.50μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは、0.15μm~1.00μmの範囲である。
離型材表面に表皮層形成用組成物を付与する方法には特に制限はなく、公知の付与法を適用できる。付与方法としては、密閉式または開放式コーティングヘッドにて塗布する方法が挙げられる。
表皮層形成用組成物の塗布量、及び形成される表皮層の膜厚には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。
一般的には、強度及び外観の観点から、表皮層形成用組成物の乾燥前の塗布量として、50g/m2~300g/m2の範囲であることが好ましく、150g/m2~300g/m2の範囲であることがさらに好ましい。
表皮層形成用組成物の塗布量、及び形成される表皮層の膜厚には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。
一般的には、強度及び外観の観点から、表皮層形成用組成物の乾燥前の塗布量として、50g/m2~300g/m2の範囲であることが好ましく、150g/m2~300g/m2の範囲であることがさらに好ましい。
表皮層形成用組成物の乾燥は公知の方法で行なうことができる。
乾燥条件としては、温度80℃~150℃が好ましく、90℃~120℃がより好ましい。この温度条件下での乾燥時間は、1分間~5分間とすることができ、2分間~3分間が好ましい。
既述のように、表皮層の乾燥後の厚みは、20μm~300μmの範囲が好ましく、30μm~200μmの範囲がより好ましい。
乾燥条件としては、温度80℃~150℃が好ましく、90℃~120℃がより好ましい。この温度条件下での乾燥時間は、1分間~5分間とすることができ、2分間~3分間が好ましい。
既述のように、表皮層の乾燥後の厚みは、20μm~300μmの範囲が好ましく、30μm~200μmの範囲がより好ましい。
離型材は、表皮層形成用組成物を付与する面が平滑なものを用いてもよく、微細な凹凸模様であるシボ模様が形成されたものでもよい。
所望により実施される、表皮層にシボ模様を有する工程については、後述する。
離型材の離型処理を施した面に表皮層形成用樹脂組成物を適用する方法は、離型材表面に表皮層形成用樹脂組成物を塗布し、乾燥する方法でもよく、転写に支障がない場合には、転写法を用いてもよい。
所望により実施される、表皮層にシボ模様を有する工程については、後述する。
離型材の離型処理を施した面に表皮層形成用樹脂組成物を適用する方法は、離型材表面に表皮層形成用樹脂組成物を塗布し、乾燥する方法でもよく、転写に支障がない場合には、転写法を用いてもよい。
ここでは、乾式法による表皮層の形成について説明したが、既述のように、表皮層は湿式法で形成することもできる。湿式法における基布に対する樹脂の含浸方法は既述の通りである。
〔工程b〕
工程bは、工程aで得られた積層体に対して、表皮層側に凹凸を有するエンボスロールを、基布側にバックアップロールを、それぞれ接触させ、エンボスロールの加熱温度をA(℃)、バックアップロールの加熱温度をB(℃)とした場合、AとBとが下記条件(I)、条件(II)及び条件(III)を満たす温度条件下でエンボス加工する工程である。
条件(I):130℃≦A≦180℃
条件(II):180℃≦B≦250℃
条件(III):表皮層に含まれる樹脂の軟化点-15℃≦A<表皮層に含まれる樹脂の軟化点
工程bは、工程aで得られた積層体に対して、表皮層側に凹凸を有するエンボスロールを、基布側にバックアップロールを、それぞれ接触させ、エンボスロールの加熱温度をA(℃)、バックアップロールの加熱温度をB(℃)とした場合、AとBとが下記条件(I)、条件(II)及び条件(III)を満たす温度条件下でエンボス加工する工程である。
条件(I):130℃≦A≦180℃
条件(II):180℃≦B≦250℃
条件(III):表皮層に含まれる樹脂の軟化点-15℃≦A<表皮層に含まれる樹脂の軟化点
エンボス加工は、エンボスロールと、バックアップロールとの一対のロールを、それぞれ独立に加熱して、ロール間の距離、即ち、クリアランスを調整して、積層体を一対のロール間を通過させることにより行われる加熱エンボス加工である。
エンボスロールとバックアップロールとのクリアランスは、製造する表皮材の厚みよりも0.1mm~1.5mm狭く設定することが凹凸模様の形成性の観点から好ましい。
エンボスロールとバックアップロールとのクリアランスは、製造する表皮材の厚みよりも0.1mm~1.5mm狭く設定することが凹凸模様の形成性の観点から好ましい。
工程bでは、エンボスロールを130℃~180℃の範囲となる条件で加熱し〔条件(I)〕、且つ、バックアップロールを180℃~250℃の範囲に加熱する〔条件(II)〕。このとき、エンボスロールの加熱温度は、表皮層に含まれる樹脂の軟化点(軟化温度)よりも低く、且つ、軟化点-15℃以上の温度範囲に調整される〔条件(III)〕。
上記温度条件にてエンボス加工することにより、表皮材に深く立体的な凹凸模様が形成され、形成された凹凸模様は、形状がシャープで形状保持性に優れる。
なお、エンボス加工におけるエンボスロールの加熱温度は、バックアップロールの加熱温度よりも低いことが好ましい。
エンボスロール及びバックアップロールの温度は、表皮層に含まれる樹脂の軟化点(軟化温度)に応じて、上記条件(I)、条件(II)及び条件(III)を満たす温度に適宜調整すればよい。
上記温度条件にてエンボス加工することにより、表皮材に深く立体的な凹凸模様が形成され、形成された凹凸模様は、形状がシャープで形状保持性に優れる。
なお、エンボス加工におけるエンボスロールの加熱温度は、バックアップロールの加熱温度よりも低いことが好ましい。
エンボスロール及びバックアップロールの温度は、表皮層に含まれる樹脂の軟化点(軟化温度)に応じて、上記条件(I)、条件(II)及び条件(III)を満たす温度に適宜調整すればよい。
なお、ここでエンボス加工時のエンボスロールの温度(A)とは、エンボスロールの凸部頂部の加熱温度、即ち、積層体の表皮層を有する側に侵入し接触するエンボスロールの表面温度を指す。積層体の凹部の底面の温度は、エンボスロールにおける凸部頂部の加熱温度に依存する。
また、バックアップロールの温度(B)は、積層体の基布と接触する面の加熱温度を指す。
また、バックアップロールの温度(B)は、積層体の基布と接触する面の加熱温度を指す。
表皮材に形成する凹部の深さは、凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上に設定される。好ましくは、表皮層と隣接する接着剤層と基布との界面よりも基布側にエンボス型の凸部が侵入する深さとすることが好ましい。
上記好ましい態様では、エンボス加工の際には、エンボスロールの凸部頂面が表皮層に侵入し、前記積層体の表皮層側から接着剤層を介して積層された基布内に至る深さまで侵入し、深い凹部が形成されるエンボス加工が行われる。
ここで、エンボスロールの凸部の高さは、バックアップロールとのクリアランスを考慮して、表皮材に形成される凹部の深さよりも高く設定されてもよい。
エンボス加工時の圧力は、30kN/m~150kN/mの範囲であることが好ましく、50kN/m~120kN/mの範囲であることがより好ましい。
なお、形成される深い立体形状の外観上の観点から、エンボスロールの凹凸における凹部底面と凸部頂面との距離は、250μmよりも大きいことが好ましい。
エンボスロールの凸部高さ、即ち、表皮材に形成される凹部の深さが、250μmよりも大きいことで、表皮材に形成される凹部は、設計値どおりの凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上である十分な深さを有する立体形状となる。
上記好ましい態様では、エンボス加工の際には、エンボスロールの凸部頂面が表皮層に侵入し、前記積層体の表皮層側から接着剤層を介して積層された基布内に至る深さまで侵入し、深い凹部が形成されるエンボス加工が行われる。
ここで、エンボスロールの凸部の高さは、バックアップロールとのクリアランスを考慮して、表皮材に形成される凹部の深さよりも高く設定されてもよい。
エンボス加工時の圧力は、30kN/m~150kN/mの範囲であることが好ましく、50kN/m~120kN/mの範囲であることがより好ましい。
なお、形成される深い立体形状の外観上の観点から、エンボスロールの凹凸における凹部底面と凸部頂面との距離は、250μmよりも大きいことが好ましい。
エンボスロールの凸部高さ、即ち、表皮材に形成される凹部の深さが、250μmよりも大きいことで、表皮材に形成される凹部は、設計値どおりの凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上である十分な深さを有する立体形状となる。
〔任意の工程〕
本開示の製造方法は、既述の工程a及び工程bに加え、他の工程を有してもよい。
任意に行われる他の工程(任意の工程)として、例えば、表皮層にシボ模様を形成する工程、表皮層の面上に表面処理層を形成する工程、表皮材が湿式樹脂表皮材である場合、湿式樹脂表皮材の表面をサンドペーパーなどでバフ加工する工程、積層体又は表皮材に貫通孔を穿孔する工程等が挙げられる。
本開示の製造方法は、既述の工程a及び工程bに加え、他の工程を有してもよい。
任意に行われる他の工程(任意の工程)として、例えば、表皮層にシボ模様を形成する工程、表皮層の面上に表面処理層を形成する工程、表皮材が湿式樹脂表皮材である場合、湿式樹脂表皮材の表面をサンドペーパーなどでバフ加工する工程、積層体又は表皮材に貫通孔を穿孔する工程等が挙げられる。
〔表皮層にシボ模様を形成する工程(工程c)〕
本開示の製造方法は、エンボス加工する工程(工程b)に先立ち、表皮層の、接着剤層側とは反対側の面上に、凹部底面と凸部頂面との距離が150μm以下のシボ模様を形成する工程をさらに有してもよい。工程cを含むことにより、本開示の製造方法により得られる表皮材は、表皮層の、基布側とは反対側の面に微細な凹凸模様であるシボ模様を有するものとなる。
シボ模様の形成方法としては、離型材に予め微細な凹凸模様であるシボ模様を有するシボ型転写用離型材を使用して表皮層の表面にシボ模様を転写する方法が挙げられる。
予めシボ模様が形成されたシボ型転写用離型材のシボ型形成面に、表皮層形成用組成物層を、塗布法などで形成し、加熱乾燥して表面にシボ模様が形成された表皮層を得る。その後、得られた表皮層を、接着剤層を介して基布に密着させて加熱乾燥した後、離型材を剥離することで表皮層の面上に微細なシボ模様を有する表皮材形成用積層体を得ることができる。
本開示の製造方法は、エンボス加工する工程(工程b)に先立ち、表皮層の、接着剤層側とは反対側の面上に、凹部底面と凸部頂面との距離が150μm以下のシボ模様を形成する工程をさらに有してもよい。工程cを含むことにより、本開示の製造方法により得られる表皮材は、表皮層の、基布側とは反対側の面に微細な凹凸模様であるシボ模様を有するものとなる。
シボ模様の形成方法としては、離型材に予め微細な凹凸模様であるシボ模様を有するシボ型転写用離型材を使用して表皮層の表面にシボ模様を転写する方法が挙げられる。
予めシボ模様が形成されたシボ型転写用離型材のシボ型形成面に、表皮層形成用組成物層を、塗布法などで形成し、加熱乾燥して表面にシボ模様が形成された表皮層を得る。その後、得られた表皮層を、接着剤層を介して基布に密着させて加熱乾燥した後、離型材を剥離することで表皮層の面上に微細なシボ模様を有する表皮材形成用積層体を得ることができる。
シボ型転写用離型材は、所望される微細な凹凸模様が形成されたものであれば特に制限はない。シボ型転写用離型材は、例えば、市販品を用いてもよく、コンピュータグラフィックス等により、離型材の表面に所望のパターンを形成したものを用いてもよい。
シボ型転写用離型材表面に表皮層形成用樹脂組成物を適用する方法は、離型材表面に表皮層形成用樹脂組成物を塗布し、乾燥する方法でもよく、転写に支障がない場合には、転写法を用いてもよい。
また、シボ型転写用離型材を用いないシボ模様の形成方法としては、表皮層を、接着剤層を介して基布にラミネートする際に、表皮層側に接触するラミネートロールとしてシボ型が形成されたシボロールを用いる方法が挙げられる。表皮層を、接着剤層を介して基布にラミネートする際に、シボロールとバックアップロールとで熱ラミネートすることで、表皮層表面にシボ模様が形成される。
シボ型転写用離型材表面に表皮層形成用樹脂組成物を適用する方法は、離型材表面に表皮層形成用樹脂組成物を塗布し、乾燥する方法でもよく、転写に支障がない場合には、転写法を用いてもよい。
また、シボ型転写用離型材を用いないシボ模様の形成方法としては、表皮層を、接着剤層を介して基布にラミネートする際に、表皮層側に接触するラミネートロールとしてシボ型が形成されたシボロールを用いる方法が挙げられる。表皮層を、接着剤層を介して基布にラミネートする際に、シボロールとバックアップロールとで熱ラミネートすることで、表皮層表面にシボ模様が形成される。
本開示の製造方法によれば、工程cにおいて表皮層の面上にシボ模様を形成した後、工程bにて、深い凹凸形状を形成するエンボス加工を行った場合も、エンボス加工における加熱条件が適切に制御されているため、深い凹凸模様を形成した後において表皮層に形成されたシボ模様が維持される。このようにして得られた表皮材は、表面の微細なシボ模様と、深く立体的な凹凸模様とを有する特徴的な外観の、意匠性に優れた表皮材となる。
なお、既述のように、本開示の製造方法により得られる表皮材は、深い凹凸模様を有し、立体形状による外観に優れるため、必ずしも表皮材にシボ模様を形成する必要はない。
〔表皮層の、接着剤層側とは反対側の面上に、樹脂を含む表面処理層を形成する工程(工程d)〕
本開示の製造方法は、工程aの後、工程bに先だって、表皮層の、接着剤層側とは反対側の面上に、樹脂を含む表面処理層を形成する工程〔工程d〕を有していてもよい。
表面処理層は、表皮材における表皮層の表面に設けられる層である。通常、表面処理層を設ける場合、表面処理層は表皮材の最外面に位置し、表皮層の保護、表皮材の耐久性の向上、凹凸模様の形成性の向上、凹凸模様の保持性の向上など、種々の機能を表皮材に付与することができる。
表面処理層は、表皮層の強度、耐久性、凹凸模様の保持性をより向上させ得るという観点から、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等を含むことが好ましく、ウレタン樹脂を含むことがより好ましい。
表面処理層に含まれる樹脂は、軟化点が、表皮層に含まれる樹脂の軟化点より高い樹脂であることが好ましい。さらに、加熱エンボス加工時の艶変化による外観の低下が抑制されるという観点から、熱溶融温度が180℃以上の樹脂であることがより好ましく、熱溶融温度が185℃以上の樹脂であることが好ましい。
熱溶融温度の上限には特に制限はないが、エンボス加工性の観点から、200℃以下であることが好ましい。
本開示の製造方法は、工程aの後、工程bに先だって、表皮層の、接着剤層側とは反対側の面上に、樹脂を含む表面処理層を形成する工程〔工程d〕を有していてもよい。
表面処理層は、表皮材における表皮層の表面に設けられる層である。通常、表面処理層を設ける場合、表面処理層は表皮材の最外面に位置し、表皮層の保護、表皮材の耐久性の向上、凹凸模様の形成性の向上、凹凸模様の保持性の向上など、種々の機能を表皮材に付与することができる。
表面処理層は、表皮層の強度、耐久性、凹凸模様の保持性をより向上させ得るという観点から、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等を含むことが好ましく、ウレタン樹脂を含むことがより好ましい。
表面処理層に含まれる樹脂は、軟化点が、表皮層に含まれる樹脂の軟化点より高い樹脂であることが好ましい。さらに、加熱エンボス加工時の艶変化による外観の低下が抑制されるという観点から、熱溶融温度が180℃以上の樹脂であることがより好ましく、熱溶融温度が185℃以上の樹脂であることが好ましい。
熱溶融温度の上限には特に制限はないが、エンボス加工性の観点から、200℃以下であることが好ましい。
表面処理層には、樹脂に加え、目的に応じて、架橋剤、有機フィラー、滑剤、難燃剤等を含有させることができる。例えば、表面処理層に有機フィラー、滑剤等を含有することで、表皮材に滑らかな感触が付与され、表皮材の耐摩耗性がより向上する。
表面処理層の厚みは2μm~10μmであることが好ましく、3μm~8μmであることがより好ましい。
表面処理層の厚みが上記範囲にあることで、表面処理層が備える機能が十分に発現される。
表面処理層の厚みが上記範囲にあることで、表面処理層が備える機能が十分に発現される。
〔湿式樹脂表皮材の表面をバフ加工する工程(工程e)〕
本開示の製造方法は、工程aの後、工程bに先だって、湿式樹脂表皮材の表面をバフ加工する工程〔工程e〕をさらに有してもよい。
本開示の合成樹脂表皮材が湿式樹脂表皮材である場合、工程eを行なうことにより、湿式樹脂表皮材の、表皮層の基布側とは反対側の面、即ち、天然皮革における銀皮面に相当する面に、ヌバックのような質感を与える微細な起毛を有する表皮材とすることができる。
バフ加工は公知の方法、例えば、表面に微細な砥粒を付与したバフ車、サンドペーパー等を表皮層の面上に押し当てて起毛させる方法が適用でき、なかでも、サンドペーパーを用いたバフ加工が好ましい。
バフ加工に使用するサンドペーパーは、200番~1000番の中から適宜選択して用いることができる。バフ加工の具体的な方法としては、例えば、バッフィングマシンにてサンドペーパーを取り付けたバフ車を、回転数を500rpm~1000rpm(回転/分)として湿式樹脂表皮材の表皮層の面上に接触させて削ることでバフ加工する方法が挙げられる。バフ加工により、湿式樹脂表皮材における表皮層の面上に、ヌバックのような質感及び起毛感を与えることができる。
なお、バフ加工は、必要に応じて1回のみ実施してもよく、目標の質感を得るために複数回、繰り返して実施してもよい。
本開示の製造方法は、工程aの後、工程bに先だって、湿式樹脂表皮材の表面をバフ加工する工程〔工程e〕をさらに有してもよい。
本開示の合成樹脂表皮材が湿式樹脂表皮材である場合、工程eを行なうことにより、湿式樹脂表皮材の、表皮層の基布側とは反対側の面、即ち、天然皮革における銀皮面に相当する面に、ヌバックのような質感を与える微細な起毛を有する表皮材とすることができる。
バフ加工は公知の方法、例えば、表面に微細な砥粒を付与したバフ車、サンドペーパー等を表皮層の面上に押し当てて起毛させる方法が適用でき、なかでも、サンドペーパーを用いたバフ加工が好ましい。
バフ加工に使用するサンドペーパーは、200番~1000番の中から適宜選択して用いることができる。バフ加工の具体的な方法としては、例えば、バッフィングマシンにてサンドペーパーを取り付けたバフ車を、回転数を500rpm~1000rpm(回転/分)として湿式樹脂表皮材の表皮層の面上に接触させて削ることでバフ加工する方法が挙げられる。バフ加工により、湿式樹脂表皮材における表皮層の面上に、ヌバックのような質感及び起毛感を与えることができる。
なお、バフ加工は、必要に応じて1回のみ実施してもよく、目標の質感を得るために複数回、繰り返して実施してもよい。
〔積層体又は表皮材の厚さ方向に貫通する複数の孔を穿孔する工程(工程f)〕
本開示の製造方法は、積層体又は表皮材の厚さ方向に貫通する複数の孔を穿孔する工程をさらに含んでもよい。
複数の孔は、積層体又は表皮材の厚さ方向に、積層体又は表皮材における表皮層から、表皮材の底面である基布に至るまで貫通する孔である。
積層体又は表皮材の厚さ方向に、積層体又は表皮材を貫通する多数の孔を有することにより、本開示の製造方法により得られる表皮材は、通気性、透湿性等が良好となる。また、外観がより良好となる。
積層体又は表皮材の厚さ方向に、積層体又は表皮材を貫通する複数の孔を穿孔する工程において、貫通孔を形成する方法は、一般に樹脂シートに穿孔する方法を任意に適用することができる。工程fは、例えば、パンチングロールにより積層体又は表皮材に所望の間隔で所望の径を有する孔を穿孔する工程であってもよい。
貫通孔の平面視における直径、隣接する貫通孔の間隔等は、目的に応じて適宜決定することができる。通常、貫通孔の存在により表皮層の強度低下を生じ難いという観点から、平面視における貫通孔の直径は、2mm以下であることが好ましい。また、目的とする通気性を得やすいという観点から、平面視における貫通孔の直径は、0.5mm以上であることが好ましい。
複数の孔を穿孔する工程〔工程f〕は、積層体の製造後、即ち、工程aの後、工程bに先だって行なってもよく、表皮材を形成した後、即ち、工程bの後に行なってもよい。
本開示の製造方法は、積層体又は表皮材の厚さ方向に貫通する複数の孔を穿孔する工程をさらに含んでもよい。
複数の孔は、積層体又は表皮材の厚さ方向に、積層体又は表皮材における表皮層から、表皮材の底面である基布に至るまで貫通する孔である。
積層体又は表皮材の厚さ方向に、積層体又は表皮材を貫通する多数の孔を有することにより、本開示の製造方法により得られる表皮材は、通気性、透湿性等が良好となる。また、外観がより良好となる。
積層体又は表皮材の厚さ方向に、積層体又は表皮材を貫通する複数の孔を穿孔する工程において、貫通孔を形成する方法は、一般に樹脂シートに穿孔する方法を任意に適用することができる。工程fは、例えば、パンチングロールにより積層体又は表皮材に所望の間隔で所望の径を有する孔を穿孔する工程であってもよい。
貫通孔の平面視における直径、隣接する貫通孔の間隔等は、目的に応じて適宜決定することができる。通常、貫通孔の存在により表皮層の強度低下を生じ難いという観点から、平面視における貫通孔の直径は、2mm以下であることが好ましい。また、目的とする通気性を得やすいという観点から、平面視における貫通孔の直径は、0.5mm以上であることが好ましい。
複数の孔を穿孔する工程〔工程f〕は、積層体の製造後、即ち、工程aの後、工程bに先だって行なってもよく、表皮材を形成した後、即ち、工程bの後に行なってもよい。
本開示の合成樹脂表皮材の製造方法によれば、従来の合成樹脂表皮材よりも、より深い凹凸模様を有する立体形状を備え、形成された立体形状の形状保持性が良好であり、耐久性に優れた合成樹脂表皮材を製造することができる。
本開示の製造方法によれば、深く立体的な凹凸模様を有し、経時的な凹凸の変形が抑制され、耐久性が良好な合成樹脂表皮材を得ることができる。得られた表皮材は、深い凹部による良好な外観を長期に亘り保持することができ、耐久性に優れるため、自動車内装材などの耐久性を要求される用途に好適に使用される。
本開示の製造方法によれば、深く立体的な凹凸模様を有し、経時的な凹凸の変形が抑制され、耐久性が良好な合成樹脂表皮材を得ることができる。得られた表皮材は、深い凹部による良好な外観を長期に亘り保持することができ、耐久性に優れるため、自動車内装材などの耐久性を要求される用途に好適に使用される。
以下、実施例を挙げて本開示の製造方法を具体的に説明する。以下に示す実施例は実施態様の一例を示すに過ぎず、本開示は以下の実施例に制限されない。
なお、特に断らない限り、以下の「%」及び「部」は質量基準である。
なお、特に断らない限り、以下の「%」及び「部」は質量基準である。
〔実施例1〕
(表皮層の作製)
クリスボン(登録商標)NY-373(DIC(株)製、熱軟化温度(軟化点):160℃、熱溶融温度:180℃のポリカーボネート系ポリウレタン)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、離型紙ARX196M(商品名、旭ロール社製)表面に、塗布量250g/m2として塗工し、離型紙表面に表皮層形成用組成物層を形成した。
(表皮層の作製)
クリスボン(登録商標)NY-373(DIC(株)製、熱軟化温度(軟化点):160℃、熱溶融温度:180℃のポリカーボネート系ポリウレタン)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、離型紙ARX196M(商品名、旭ロール社製)表面に、塗布量250g/m2として塗工し、離型紙表面に表皮層形成用組成物層を形成した。
(接着剤層の形成と積層体の製造)
接着剤層は、上記表皮層の一方の面に、接着剤層形成用の接着剤(ポリカーボネート系ウレタン接着剤:熱溶融温度:190℃、DIC(株)製、クリスボンTA-205FT)を、150g/m2の量を塗布し、100℃にて2分間加熱、乾燥させて形成した。
その後、基布(220dtex/48fのポリエステル糸(融点:254℃)の編布、厚さ:1.1mm:林テレンプ(株)製、GHS009)を、表皮層の一方の面に形成した前記接着剤層と接する方向で貼り合わせ、その後、50℃で48時間熟成させて硬化させた。
表皮層の、基布とは反対側の面に、ウレタン樹脂(熱溶融温度:180℃、軟化温度:175℃)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、厚み1.2mmの積層体を得た。〔工程(a)〕
接着剤層は、上記表皮層の一方の面に、接着剤層形成用の接着剤(ポリカーボネート系ウレタン接着剤:熱溶融温度:190℃、DIC(株)製、クリスボンTA-205FT)を、150g/m2の量を塗布し、100℃にて2分間加熱、乾燥させて形成した。
その後、基布(220dtex/48fのポリエステル糸(融点:254℃)の編布、厚さ:1.1mm:林テレンプ(株)製、GHS009)を、表皮層の一方の面に形成した前記接着剤層と接する方向で貼り合わせ、その後、50℃で48時間熟成させて硬化させた。
表皮層の、基布とは反対側の面に、ウレタン樹脂(熱溶融温度:180℃、軟化温度:175℃)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、厚み1.2mmの積層体を得た。〔工程(a)〕
(凹凸模様の形成)
得られた積層体をエンボス加工した。エンボス加工機のエンボスロール温度は、積層体の表皮層側に接触するエンボスロールの凸部頂部の表面温度にて、表皮層に含まれる樹脂の熱軟化点より5℃低くなる温度(155℃)に設定し、バックアップロール側の基布と接する面の温度を200℃に設定した。ロール間のクリアランスは0.9mmとし、圧力80kN/mにてエンボス加工することにより〔工程b〕、深い立体形状(凹部の深さ:800μm)が形成された合成樹脂表皮材を得た。
得られた積層体をエンボス加工した。エンボス加工機のエンボスロール温度は、積層体の表皮層側に接触するエンボスロールの凸部頂部の表面温度にて、表皮層に含まれる樹脂の熱軟化点より5℃低くなる温度(155℃)に設定し、バックアップロール側の基布と接する面の温度を200℃に設定した。ロール間のクリアランスは0.9mmとし、圧力80kN/mにてエンボス加工することにより〔工程b〕、深い立体形状(凹部の深さ:800μm)が形成された合成樹脂表皮材を得た。
得られた実施例1の製造方法により得られた表皮材は、厚みが1.2mmであり、表面処理層の厚みが5μmであり、表皮層の厚みが40μmであり、接着剤層の厚みが60μmであり、表皮材に形成された凹部の深さは、表皮材の凹部が形成されていない領域の面上、即ち、凸部の頂面と凹部底面との距離が800μmであることから、基布の内部に至る深い凹部が形成され、深く立体的な凹凸模様を有する表皮材であった。
〔実施例2〕
実施例1の合成樹脂表皮材の製造方法と同様にして、積層体を形成した。
積層体に対する凹凸模様の形成において、エンボス加工機のエンボスロール温度は、積層体の表皮層側に接触するエンボスロールの凸部頂部の表面温度にて、表皮層に含まれる樹脂の熱軟化点より15℃低くなる温度(145℃)に設定した以外は、実施例1と同様にして、凹部を形成し、実施例2の製造方法により合成樹脂表皮材を得た。
実施例1の合成樹脂表皮材の製造方法と同様にして、積層体を形成した。
積層体に対する凹凸模様の形成において、エンボス加工機のエンボスロール温度は、積層体の表皮層側に接触するエンボスロールの凸部頂部の表面温度にて、表皮層に含まれる樹脂の熱軟化点より15℃低くなる温度(145℃)に設定した以外は、実施例1と同様にして、凹部を形成し、実施例2の製造方法により合成樹脂表皮材を得た。
〔実施例3〕
実施例1の合成樹脂表皮材の製造方法と同様にして、積層体を形成した。
積層体に対する凹凸模様の形成において、エンボス加工機のエンボスロール温度は、積層体の表皮層側に接触するエンボスロールの凸部頂部の表面温度にて、表皮層に含まれる樹脂の熱軟化点より10℃低くなる温度(150℃)に設定した以外は、実施例1と同様にして、凹部を形成し、実施例3の製造方法により合成樹脂表皮材を得た。
実施例1の合成樹脂表皮材の製造方法と同様にして、積層体を形成した。
積層体に対する凹凸模様の形成において、エンボス加工機のエンボスロール温度は、積層体の表皮層側に接触するエンボスロールの凸部頂部の表面温度にて、表皮層に含まれる樹脂の熱軟化点より10℃低くなる温度(150℃)に設定した以外は、実施例1と同様にして、凹部を形成し、実施例3の製造方法により合成樹脂表皮材を得た。
〔実施例4〕
実施例1の合成樹脂表皮材の製造方法と同様にして、積層体を形成した。
積層体に対する凹凸模様の形成において、エンボス加工機のエンボスロール温度は、積層体の表皮層側に接触するエンボスロールの凸部頂部の表面温度にて、表皮層に含まれる樹脂の熱軟化点と同じ温度(160℃)に設定した以外は、実施例1と同様にして、凹部を形成し、実施例4の製造方法により合成樹脂表皮材を得た。
実施例1の合成樹脂表皮材の製造方法と同様にして、積層体を形成した。
積層体に対する凹凸模様の形成において、エンボス加工機のエンボスロール温度は、積層体の表皮層側に接触するエンボスロールの凸部頂部の表面温度にて、表皮層に含まれる樹脂の熱軟化点と同じ温度(160℃)に設定した以外は、実施例1と同様にして、凹部を形成し、実施例4の製造方法により合成樹脂表皮材を得た。
〔実施例5〕
実施例1の合成樹脂表皮材の製造方法と同様にして、積層体を形成した。
積層体に対する凹凸模様の形成において、エンボス加工機のバックアップロール側の基布と接する面の温度を180℃に設定した以外は、実施例1と同様にして、凹部を形成し、実施例5の製造方法により合成樹脂表皮材を得た。
実施例1の合成樹脂表皮材の製造方法と同様にして、積層体を形成した。
積層体に対する凹凸模様の形成において、エンボス加工機のバックアップロール側の基布と接する面の温度を180℃に設定した以外は、実施例1と同様にして、凹部を形成し、実施例5の製造方法により合成樹脂表皮材を得た。
〔実施例6〕
実施例1の合成樹脂表皮材の製造方法と同様にして、積層体を形成した。
積層体に対する凹凸模様の形成において、エンボス加工機のバックアップロール側の基布と接する面の温度を250℃に設定した以外は、実施例1と同様にして、凹部を形成し、実施例6の製造方法により合成樹脂表皮材を得た。
実施例1の合成樹脂表皮材の製造方法と同様にして、積層体を形成した。
積層体に対する凹凸模様の形成において、エンボス加工機のバックアップロール側の基布と接する面の温度を250℃に設定した以外は、実施例1と同様にして、凹部を形成し、実施例6の製造方法により合成樹脂表皮材を得た。
〔比較例1〕
実施例1の合成樹脂表皮材の製造方法と同様にして、積層体を形成した。
積層体に対する凹凸模様の形成において、エンボス加工機のエンボスロール温度は、積層体の表皮層側に接触するエンボスロールの凸部頂部の表面温度にて、表皮層に含まれる樹脂の軟化点より20℃高くなる温度(180℃)に設定した以外は、実施例1と同様にして、凹部を形成し、比較例1の製造方法により合成樹脂表皮材を得た。
実施例1の合成樹脂表皮材の製造方法と同様にして、積層体を形成した。
積層体に対する凹凸模様の形成において、エンボス加工機のエンボスロール温度は、積層体の表皮層側に接触するエンボスロールの凸部頂部の表面温度にて、表皮層に含まれる樹脂の軟化点より20℃高くなる温度(180℃)に設定した以外は、実施例1と同様にして、凹部を形成し、比較例1の製造方法により合成樹脂表皮材を得た。
〔比較例2〕
実施例1の合成樹脂表皮材の製造方法と同様にして、積層体を形成した。
積層体に対する凹凸模様の形成において、エンボス加工機のエンボスロール温度は、積層体の表皮層側に接触するエンボスロールの凸部頂部の表面温度にて、表皮層に含まれる樹脂の軟化点より20℃低くなる温度(140℃)に設定した以外は、実施例1と同様にして、凹部を形成し、比較例2の製造方法により合成樹脂表皮材を得た。
実施例1の合成樹脂表皮材の製造方法と同様にして、積層体を形成した。
積層体に対する凹凸模様の形成において、エンボス加工機のエンボスロール温度は、積層体の表皮層側に接触するエンボスロールの凸部頂部の表面温度にて、表皮層に含まれる樹脂の軟化点より20℃低くなる温度(140℃)に設定した以外は、実施例1と同様にして、凹部を形成し、比較例2の製造方法により合成樹脂表皮材を得た。
<合成樹脂表皮材の評価>
(1.立体性に係る外観評価)
得られた合成樹脂表皮材の凹部の形状を、目視にて観察し、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。結果を下記表1に示す。なお、表1には、評価項目を「立体性」と記載している。
-評価基準-
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
(1.立体性に係る外観評価)
得られた合成樹脂表皮材の凹部の形状を、目視にて観察し、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。結果を下記表1に示す。なお、表1には、評価項目を「立体性」と記載している。
-評価基準-
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
(耐久性)
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。結果を下記表1に示す。なお、表1には、評価項目を「2kg平面摩耗」と記載している。
試験方法は、JASO M 403/88/シート表皮用布材料の平面摩耗試験機(B法)を参考に試験を実施した。
試験条件は、JASO法における標準の条件を本試験条件とし、JASO法における押圧荷重9.8Nを19.6Nに変更した以外は同様にして実施した。
-評価基準-
A:平面摩耗10000回以上でも凹部形状が保持される
B:平面摩耗7500回以上10000回未満で凹部形状が崩れる
C:平面摩耗7500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。結果を下記表1に示す。なお、表1には、評価項目を「2kg平面摩耗」と記載している。
試験方法は、JASO M 403/88/シート表皮用布材料の平面摩耗試験機(B法)を参考に試験を実施した。
試験条件は、JASO法における標準の条件を本試験条件とし、JASO法における押圧荷重9.8Nを19.6Nに変更した以外は同様にして実施した。
-評価基準-
A:平面摩耗10000回以上でも凹部形状が保持される
B:平面摩耗7500回以上10000回未満で凹部形状が崩れる
C:平面摩耗7500回未満で凹部形状が崩れる
表1に示す結果より、実施例1から実施例6の合成樹脂表皮材の製造方法により得られた表皮材は、深く、設計値どおりの凹部を有する立体形状を備え、形成された立体形状は、10000回以上の摩耗試験でも形状が保持されていた。このことから、実施例1の製造方法により得られた合成樹脂表皮材は、シャープな立体形状が形成され、形状保持性、即ち、耐久性が良好であることがわかる。
他方、エンボス加工時のエンボスロールの加熱温度が、ウレタン樹脂の軟化点より高い条件である比較例1の製造方法により得られた合成樹脂表皮材は、凹部の形状の転写性は良好であるが、耐久性に劣っていた。また、エンボス加工時のエンボスロールの温度が、ウレタン樹脂の軟化点よりも20℃低い条件である比較例2の製造方法により得られた合成樹脂表皮材は、実施例1から実施例6の製造方法により得られた表皮材に比較し、凹部の形状転写性に劣っていた。
(符号の説明)
10、20 合成樹脂表皮材
12 表面処理層
14 表皮層
16 接着剤層
18 基布
22 表面処理層
24 表皮層(シボ模様を有する表皮層)
10、20 合成樹脂表皮材
12 表面処理層
14 表皮層
16 接着剤層
18 基布
22 表面処理層
24 表皮層(シボ模様を有する表皮層)
2018年2月7日に出願された日本国特許出願2018-020513の開示は参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書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、本明細書中に参照により取り込まれる。
本明細書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、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (9)
- 基布と、前記基布の一方の面に、接着剤層と、軟化点が145℃以上の樹脂を含む表皮層とをこの順に有し、表皮材形成用積層体を形成する工程と、
得られた表皮材形成用積層体に対して、前記表皮層側に凹凸を有するエンボスロールを、前記基布側にバックアップロールを、それぞれ接触させ、前記エンボスロールの加熱温度をA(℃)とし、前記バックアップロールの加熱温度をB(℃)とした場合、AとBとが下記条件(I)、条件(II)及び条件(III)を満たす温度条件下でエンボス加工し、前記表皮材形成用積層体に、凹部底面と凸部頂面との距離が250μm以上の凹部を形成する工程と、を有する合成樹脂表皮材の製造方法。
条件(I):130℃≦A≦180℃
条件(II):180℃≦B≦250℃
条件(III):表皮層に含まれる樹脂の軟化点-15℃≦A<表皮層に含まれる樹脂の軟化点 - 前記軟化点が145℃以上の樹脂が、ウレタン樹脂である請求項1に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
- 前記基布が、融点が150℃以上260℃以下の合成繊維を含む請求項1又は請求項2に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
- 前記表皮層の、前記接着剤層側とは反対側の面上に、樹脂を含む表面処理層を形成する工程をさらに有し、
前記表面処理層に含まれる樹脂は、軟化点が、前記表皮層に含まれる樹脂の軟化点より高い樹脂である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。 - 前記エンボス加工により形成された凹部の底面が、前記表皮材形成用積層体の表皮層側から接着剤層を介して積層された基布内に至る深さである請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
- 前記エンボス加工する工程に先立ち、前記表皮層の、前記接着剤層側とは反対側の面上に、凹部底面と凸部頂面との距離が150μm以下のシボ模様を形成する工程をさらに有する請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
- 前記合成樹脂表皮材が、乾式樹脂表皮材又は湿式樹脂表皮材である請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
- 前記合成樹脂表皮材が湿式樹脂表皮材であり、前記湿式樹脂表皮材における表皮層をバフ加工する工程をさらに含む請求項7に記載の合成樹脂表皮材の製造方法。
- 前記表皮材形成用積層体又は前記合成樹脂表皮材の厚さ方向に、前記表皮材形成用積層体又は前記合成樹脂表皮材に対し、前記表皮材形成用積層体又は前記合成樹脂表皮材を貫通する複数の孔を穿孔する工程をさらに有する請求項1~請求項8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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