JP7365918B2 - 表面材 - Google Patents
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Description
そして、このような従来技術にかかる表面材として、例えば、特開2015-104848(特許文献1)や特開2016-147466(特許文献2)などには、布帛の少なくとも一方の主面上に粒子を含有するプリントを施すと共に、プリントが存在する側の主面全体を樹脂層で覆ってなる表面材が開示されている。このような構成を満たす表面材、ならびに、当該表面材を成形加工してなる内装材では、当該樹脂層の存在によってプリントが脱落し難い。
そのため、プリントが脱落し難いと共に成形性に優れる表面材の提供が求められた。
前記布帛の少なくとも一方の主面上に前記プリントが部分的に存在しており、
前記プリント上全体に前記樹脂層が存在しており、
前記樹脂層側の主面に前記布帛の露出している部分が存在する、表面材。」である。
つまり、樹脂層側の主面に布帛の露出している部分が存在している表面材は、無孔板のような態様の樹脂層を備えているのではなく、多孔板のような態様あるいは非連続的な態様の樹脂層を備えている。その結果、当該構成を満足する表面材は、柔軟性に富み成形性に優れている。
また、プリント上全体に前記樹脂層が存在していることによって、表面材を前記樹脂層側から見た際に当該主面上にプリントが露出することなく存在しており、プリントの脱落が防止されている。
そのため、本発明によって、プリントが脱落し難いと共に成形性に優れる表面材を提供できる。
図1および図2に例示されている表面材(10)は、布帛(1)の一方の主面上に、平行をなす二本線の柄で粒子を含有するプリント(2、以降、プリント(2)と略すことがある)が存在していると共に、当該プリント(2)上全体に存在する樹脂層(3)が存在している。また、表面材(10)における樹脂層側の主面(図1における紙面上の上方向側の主面、図2における紙面上の手前側の主面)には、布帛(1)の露出している部分(4)が存在している。なお、図1および図2では、同一の構成物については番号の付与を省略している。また、図1および図2では、布帛の露出している部分について、樹脂層(3)間に露出している部分のみに番号4を付与している。
バインダがアクリル系樹脂を含有していると、金型を用いたヒートプレス等の熱成形時に適度に軟化するため、金型への追従性に優れる表面材(10)を提供でき好ましい。
(平均粒子径の算出方法)
(1)室温(25℃)雰囲気下に置いた複数の粒子の200倍の光学顕微鏡写真を撮影する、あるいは、室温(25℃)雰囲気下に置いた表面材(10)の両主面の200倍の光学顕微鏡写真を各々撮影する。
(2)撮影した写真のうち粒子の存在が認められた写真から、ランダムに10個の粒子を選出する。
(3)選出した10個の粒子の粒子径を各々算出し、算出した値の平均値を平均粒子径とする。なお、写真に写る粒子の面積と同じ面積を有する円の直径を算出し、その直径の値を粒子の粒子径とみなす。
そのため、当該百分率は30質量%以上であるのが好ましく、35質量%以上であるのが好ましく、40質量%以上であるのが好ましい。また、当該百分率の上限値は適宜選択でき、400質量%以下であることができ、200質量%以下であることができ、100質量%以下であることができる。なお、前記の各下限と各上限は、所望により、任意に組み合わせることができる。
A=100×B/C
A:プリントを構成する樹脂の固形分質量に占める粒子の固形分質量の百分率(単位:質量%)
B:プリントを構成する粒子の固形分質量(単位:g/m2)
C:プリントを構成する樹脂の固形分質量(単位:g/m2)
また、プリント(2)は一種類の樹脂を含有する層を備えていても、一種類あるいは複数種類の樹脂を含有する層を複数備えていても良く、具体的には、柄あるいは樹脂や含有物が同一あるいは異なるプリント(2)を複数備えていても良い。
(剛軟度の測定方法)
JIS L1096:2010(織物及び編物の生地試験方法)8.21.1のA法(45°カンチレバー法)に則って測定した。具体的には、測定対象から採取した試料における一方の主面(A)が測定装置の斜面側に向くよう設置し、測定した結果を一方の主面(A)における剛軟度(単位:cm)とした。また、調製した試料におけるもう一方の主面(B)が測定装置の斜面側に向くよう設置し、測定した結果をもう一方の主面(B)における剛軟度(単位:cm)とした。
(20%引張強度の測定方法)
(1)測定対象から短冊状の試料C(長辺:200mm、短辺(長辺と垂直をなす):3cm)を、合計3枚採取した。なお、測定対象の生産方向と長辺方向が平行となるようにした。
(2)前記試料Cを引張り強さ試験機(オリエンテック製、テンシロンUTM-III-100(登録商標))のチャック(チャック間距離:100mm)に固定し、引張り速度200mm/min.で引っ張り、チャック間距離が120mmとなった20%伸長時の応力を測定した。調製した3枚の試料Cについて各々当該応力を測定し、その算術平均を測定対象におけるタテ方向の20%引張強度(単位:N/3cm)とした。
(3)測定対象から短冊状の試料D(長辺:200mm、短辺(長辺と垂直をなす):3cm)を、合計3枚採取した。なお、測定対象の生産方向と短辺方向が平行となるようにした。
(4)前記試料Dを上述(2)と同じ測定へ供することで、20%伸長時の応力を測定した。調製した3枚の試料Dについて各々当該応力を測定し、その算術平均を測定対象におけるヨコ方向の20%引張強度(単位:N/3cm)とした。
このことから、20%引張強度はタテ方向およびヨコ方向とも100N/3cm以下であるのが好ましく、75N/3cm以下であるのが好ましく、55N/3cm以下であるのが好ましい。下限値は適宜選択するが、20%引張強度が低過ぎると取扱い性に優れる表面材(10)を提供するのが困難なおそれがある。そのため、20%引張強度はタテ方向およびヨコ方向とも5N/3cm以上であるのが好ましい。
本発明にかかる表面材(10)の製造方法は適宜選択することができるが、一例として、
1.布帛(1)を用意する工程、
2.プリント(2)を構成可能な樹脂と粒子を溶媒あるいは分散媒に混合して、プリント液を調製する工程、
3.布帛(1)の少なくとも一方の主面上に、部分的にプリント液を付与する工程、
4.プリント液を付与した布帛(1)を加熱することで溶媒あるいは分散媒を除去して、少なくとも一方の主面上にプリント(2)が部分的に存在する布帛(1)を調製する工程、
5.樹脂層(3)を構成可能な樹脂を含んだ成分を溶媒あるいは分散媒に混合して、樹脂層形成液を調製する工程、
6.プリント(2)を備える布帛(1)におけるプリント(2)側の主面上に、プリント(2)の全てが樹脂層形成液で覆われると共に、布帛(1)におけるプリント(2)側の主面上に布帛(1)の露出する部分が存在するようにして、樹脂層形成液を付与する工程、
7.樹脂層形成液を付与した、プリント(2)を備える布帛(1)を加熱することで、溶媒あるいは分散媒を除去して、表面材(10)を調製する工程、
を備える、表面材(10)の製造方法を挙げることができる。
布帛(1)として、例えば、繊維ウェブや不織布、あるいは、織物や編み物などの、シート状の布帛(1)を用意する。なお、布帛(1)における構成繊維の繊度や繊維長、布帛(1)の厚さや目付は上述した数値のものを採用することができる。
溶媒あるいは分散媒の種類は適宜選択できるが、布帛(1)の一方の主面上へ好適にプリント液を付与できるよう、プリント(2)を構成可能な樹脂が溶解すると共に、粒子が溶解せず分散可能な溶媒を採用する、あるいは、プリント(2)を構成可能な樹脂粒子および粒子が溶解せず分散可能な分散媒を採用するのが好ましい。また、プリント液には粒子以外にも、例えば、難燃剤、香料、顔料、抗菌剤、抗黴材、光触媒粒子、乳化剤、分散剤、界面活性剤、増粘剤などの添加剤を溶解あるいは分散させ、含有させてもよい。特に、プリント液が顔料を含んでいると、意匠性に優れる表面材(10)を提供でき好ましい。
布帛(1)の一方の主面上に、部分的にプリント液を付与する方法は適宜選択できるが、布帛(1)の一方の主面にプリント液をそのまま、あるいは泡立てた状態で、スプレーやグラビアロールなどを用いて、柄を形成するようにプリント(2)や捺染して付与する方法などを選択できる。なお、一種類のプリント液を付与する、あるいは、複数種類のプリント液を付与しても良い。また、複数種類のプリント液を付与する場合には、各プリント液の付与態様(含有されている粒子の組成、柄、プリント液の組成)は異なっていても良い。
溶媒あるいは分散媒を除去してプリント(2)を備える布帛(1)を調製する方法は適宜選択できるが、例えば、オーブンドライヤー、遠赤外線ヒーター、乾熱乾燥機、熱風乾燥機などの加熱機へ供し加熱する、室温雰囲気下や減圧雰囲気下に静置するなどして、溶媒あるいは分散媒を蒸発させ除去できる。溶媒あるいは分散媒を除去する際の加熱温度は溶媒あるいは分散媒が揮発可能な温度であると共に、布帛(1)や中空粒子など構成部材の形状や機能などが意図せず低下することがないよう、加熱温度の上限を選択する。なお、布帛(1)が繊維ウェブの場合には、本工程によって構成繊維同士を接着する(溶融したバインダで接着する、あるいは、構成繊維に含まれる熱可塑性成分を溶融させ接着する)ことで、不織布を形成してもよい。
溶媒あるいは分散媒の種類は適宜選択できるが、好適に樹脂層形成液を付与できるよう、樹脂層(3)を構成可能な樹脂が溶解すると共に布帛(1)やプリント(2)の構成成分が溶解しない溶媒あるいは分散媒、または、樹脂層(3)を構成可能な樹脂ならびに布帛(1)やプリント(2)の構成成分が溶解しない溶媒あるいは分散媒を採用するのが好ましい。また、樹脂層形成液には上述した添加剤を溶解あるいは分散させ、含有させてもよい。なお、樹脂層(3)は、プリント(2)に含有されている粒子を含有していない態様となるように調製されるのが好ましい。
プリント(2)を備える布帛(1)におけるプリント(2)側の主面上に、プリント(2)の全てが樹脂層形成液で覆われると共に、布帛(1)におけるプリント(2)側の主面上に布帛(1)が露出する部分が存在するようにして、樹脂層形成液を付与する。その付与方法は適宜選択できるが、例えば、工程3で挙げた手段を採用できる。
なお、一種類の樹脂層形成液を付与する、あるいは、複数種類の樹脂層形成液を付与しても良い。また、複数種類の樹脂層形成液を付与する場合には、各樹脂層形成液の付与態様(柄、樹脂層形成液の組成)は異なっていても良い。
溶媒あるいは分散媒を除去して表面材(10)を調製する方法は適宜選択できるが、例えば、工程4で挙げた手段を採用できる。
なお、これらの構成部材は表面材(10)における、樹脂層(3)側の主面とは異なる主面側に積層して備えることができる。また、リライアントプレス処理などの、表面を平滑とするための加圧処理工程へ供してもよい。
原着ポリエステル繊維(繊度:2.2dtex、繊維長:38mm)を100%用いて、カード機により開繊して繊維ウェブを形成した後、片面から針密度400本/m2でニードルパンチ処理を行った。その後、熱ロール間(ギャップ間隔:0.6mm、ロール加熱温度:165℃)へ供することで、ニードルパンチ不織布(目付:180g/m2、厚さ:1.5mm)を調製した。
次いで、ニードルパンチ不織布のニードリングを施した面とは反対の面から、以下に記載の割合で配合したバインダ液を泡立てた状態で付与し、ロール間(ギャップ間隔:0.25mm)へ供した。その後、温度160℃のキャンドライヤーで乾燥することで、バインダ接着不織布(目付:185g/m2、厚さ:1.6mm、全ての構成繊維がランダムに絡合してなる不織布)を調製した。
・アクリル酸エステル樹脂エマルジョンA(アクリル酸エステル樹脂のTg:-40℃、アクリル酸エステル樹脂エマルジョンの固形分質量:50質量%):4.8部
・界面活性剤:0.5部
・25%アンモニア水:0.1部
・水:94.6部
以下に記載の割合で配合したプリント液を調製した。
・アクリル酸エステル樹脂エマルジョンB(アクリル酸エステル樹脂のTg:-5℃、アクリル酸エステル樹脂エマルジョンの固形分質量:45質量%):17.8部
・中空粒子:3部
・黒色顔料:5部
・増粘剤:21.7部
・消泡剤:0.5部
・25%アンモニア水:0.7部
・水:51.3部
なお、プリント液に配合した中空粒子920DU40(EXPANCELマイクロスフェア(EXPANCELは登録商標である)、日本フィライト株式会社)は、液状ガスを内包した樹脂殻からなる熱膨張中空粒子であった。
以下に記載の割合で配合した樹脂層形成液を調製した。
・アクリル酸エステル樹脂エマルジョンA(アクリル酸エステル樹脂のTg:-40℃、アクリル酸エステル樹脂エマルジョンの固形分質量:50質量%):5部
・増粘剤:29部
・消泡剤:0.4部
・離型剤:2部
・25%アンモニア水:1部
・水:62.6部
バインダ接着不織布を表面材(目付:185g/m2)とした。
バインダ接着不織布のバインダ液を付与した側の主面に対して、シリンダを用いてプリント液を、図3に例示する菱形の格子柄となるように付与した。その後、温度160℃のドライヤーで乾燥することで、バインダ接着不織布の一方の主面上にプリント液由来のプリントを備えた表面材(目付:193g/m2、うちプリントの目付:8g/m2)を調製した。
なお、当該表面材の一方の主面に形成されたプリントは、図3に例示する菱形の格子柄(以降、柄1と称することがある)を有するものであった。
比較例1で調製した表面材におけるプリント液を付与した側の主面全面に対して、樹脂層形成液を付与した。その後、温度160℃のドライヤーで乾燥することで、プリント上全体に樹脂層が存在している表面材(目付:203g/m2、うちプリントの目付:8g/m2、うち樹脂層の目付:10g/m2)を調製した。
なお、当該表面材における樹脂層側の主面には、バインダ接着不織布が露出している部分は存在していなかった。
比較例1で調製した表面材におけるプリント液を付与した側の主面に対して、シリンダを用いて、プリント側の主面上にバインダ接着不織布の露出している部分が存在するようにして樹脂層形成液をプリント上全体に付与(図3に例示する菱形の格子柄となるように付与)した。その後、温度160℃のドライヤーで乾燥することで、プリント上全体に樹脂層が存在している表面材(目付:203g/m2、うちプリントの目付:8g/m2、うち樹脂層の目付:10g/m2)を調製した。
なお、当該表面材における樹脂層側の主面には、バインダ接着不織布が露出している部分が存在していた。
シリンダを用いてプリント液を、図4に例示する交点の無い菱形の格子柄となるように付与したこと以外は、比較例1と同様にして、バインダ接着不織布の一方の主面上にプリント液由来のプリントを備えた表面材(目付:193g/m2、うちプリントの目付:8g/m2)を調製した。
なお、当該表面材の一方の主面に形成されたプリントは、図4に例示する交点の無い菱形の格子柄(以降、柄2と称することがある)を有するものであった。
比較例3で調製した表面材におけるプリント液を付与した側の主面全面に対して、樹脂層形成液を付与した。その後、温度160℃のドライヤーで乾燥することで、プリント上全体に樹脂層が存在している表面材(目付:203g/m2、うちプリントの目付:8g/m2、うち樹脂層の目付:10g/m2)を調製した。
なお、当該表面材における樹脂層側の主面には、バインダ接着不織布が露出している部分は存在していなかった。
比較例3で調製した表面材におけるプリント液を付与した側の主面に対して、シリンダを用いて、プリント側の主面上にバインダ接着不織布の露出している部分が存在するようにして樹脂層形成液をプリント上全体に付与(図4に例示する交点の無い菱形の格子柄となるように付与)した。その後、温度160℃のドライヤーで乾燥することで、プリント上全体に樹脂層が存在している表面材(目付:203g/m2、うちプリントの目付:8g/m2、うち樹脂層の目付:10g/m2)を調製した。
なお、当該表面材における樹脂層側の主面には、バインダ接着不織布が露出している部分が存在していた。
樹脂層形成液の付与量を減らしたこと以外は、比較例4と同様にして、プリント上全体に樹脂層が存在している表面材(目付:198g/m2、うちプリントの目付:8g/m2、うち樹脂層の目付:5g/m2)を調製した。
なお、当該表面材における樹脂層側の主面には、バインダ接着不織布が露出している部分は存在していなかった。
樹脂層形成液の付与量を減らしたこと以外は、実施例2と同様にして、プリント上全体に樹脂層が存在している表面材(目付:198g/m2、うちプリントの目付:8g/m2、うち樹脂層の目付:5g/m2)を調製した。
なお、当該表面材における樹脂層側の主面には、バインダ接着不織布が露出している部分が存在していた。
(1)表面材を加熱した高温炉(炉内温度:200℃)中に30秒間静置した後、成型金型を用いて表面材の加圧成形を行った。その後、室温となるまで放冷して、内装材を調製した。
(2)上述の成形工程中における表面材の態様、および、成形されてなる内装材の態様を目視で確認し、以下の基準で表面材の成形性を評価した。
○・・・成型金型に表面材が追従し、成型金型の内部形状に合わせて成形できた。そのため、当該表面材は成形性に優れると評価した。
×・・・成型金型に表面材が追従し難く、成型金型の内部形状に合わせて成形するのが困難であった。そのため、当該表面材は「○」と評価された表面材に比べ、成形性に劣ると評価した。
プリントを有する各表面材(比較例および実施例)について、プリント液を付与した側の主面におけるプリントが存在している(粒子を含有するプリントが存在している)同一箇所について、JIS L 0849:2013「摩擦に対する染色堅ろう度試験方法」で規定する9.2「摩擦試験機II形(学振形)法」の湿潤試験へ供する前後の、色差(ΔE*ab)を測定した。
なお、本発明でいう色差とは、CIE1976L*a*b*表色系で表される色差であり、次の式から算出される値である。具体的には、JIS Z8722(2009)の分光測色方法に準じた積分球分光光度計(エックスライト(株)製、Color i5、光源:D65光源、測定方式:SCI方式)を用い、反射測定径25mmの測定範囲において、測定対象となった部分の測定結果の差(各ΔL、Δa、Δbの値の差)を、次の式から算出した値である。ここで、ΔE*abは色差、ΔLは明度差、Δaは赤み差、Δb黄み差、をそれぞれ意味する。
ΔE*ab=√[(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2]
なお、D65光源を用いたSCI方式による本測定条件は、日中に人が目視により表面材(1)の主面を観察する環境を再現したものといえる。人の目と色差との関係をまとめた資料として、日本電色工業株式会社のウエブページに開示されていた資料(https://www.nippondenshoku.co.jp/web/japanese/colorstory/08_allowance_by_color.htm)、および、国際公開公報WO2015/076340中に開示されている資料が知られている。参考までに、表1にこれら資料の一部抜粋を示す。
○・・・色差が6.5以下の表面材(より正確には色差が6.5未満の表面材)であり、プリントが脱落し難い表面材であると評価した。
×・・・色差が6.5以上の表面材(より正確には6.5より色差が大きい表面材)であり、プリントが脱落し易い表面材であると評価した。
1:布帛
2:粒子を含有するプリント
3:樹脂層
4:布帛の露出している部分
Claims (1)
- 布帛、粒子を含有するプリント、ならびに、樹脂層を備える表面材であって、
前記布帛の少なくとも一方の主面上に前記プリントが部分的に存在しており、
前記プリント上全体に前記樹脂層が存在しており、
前記樹脂層側の主面に前記布帛の露出している部分が存在する、表面材。
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