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技術 自動車内装用表皮材

出願人 ダイニック株式会社
発明者 福原博資中島祐介内堀輝男
出願日 2012年3月14日 (8年9ヶ月経過) 出願番号 2012-082262
公開日 2013年9月26日 (7年3ヶ月経過) 公開番号 2013-189000
状態 特許登録済
技術分野 インクジェット記録方法及びその記録媒体
主要キーワード ホルムアルデヒド添加 クッション材層 ダブルラッセル編地 繊維状成分 意匠模様 意匠外観 ロール掛け UV照射ランプ
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この項目の情報は公開日時点(2013年9月26日)のものです。
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課題

不織布を用いて織物編物匹敵する高い意匠性を有し、耐摩擦性耐摩耗性にすぐれる自動車内装用表皮材を提供する。

解決手段

顔料着色材とするラジカル活性エネルギー線硬化性インクを用いてインクジェット印刷法により印刷をおこない、その上に特定の樹脂組成からなる表面保護層を設けることを特徴とする。

概要

背景

従来から、自動車天井または内装材として、基材層クッション材層表皮材層の3層からなる積層体が用いられている。表皮材は、天井または内装材の意匠面を構成する層であり、繊維状成分により構成されたものが使用される。

表皮材に意匠性を付与する技術として、例えば特許文献1には表皮材としての布帛に種々の編組織や糸等の組み合わせが可能なダブルラッセル編地を用いることが開示されている。

しかしながら、ダブルラッセル編地等の布帛は高価であり、それらに代わる技術として、例えば特許文献2にはニードルパンチ不織布の表面上にグラビア印刷スクリーン印刷によりプリントを設ける技術が開示されている。しかしこれらの印刷は色毎に版を作製する必要があるなど印刷にかかる手間やコストが大きな問題となる。また、グラデーションなどの高度な印刷表現が出来ないため、デザイン性に乏しい画像しか印刷することが出来ない。

また、特許文献3には不織布の表面に熱転写プリント、インクジェットプリントにより意匠模様顕出する技術が開示されている。インクジェット印刷プリントヘッド上に配置された複数のノズルから、非常に微小インク液滴吐出することにより画像を形成する印刷方法であり、非常に鮮明で高精細な画像を印刷することが可能である。しかし、特許文献3で使用されているインクジェットインク水性タイプであり、浸透性のある素材への印刷などに用いた場合、滲み、浸透や、印刷部分の耐水性に問題が生じる。

これら上記の問題に対する解決策として、紫外線(UV)や電子線(EB)をはじめとする活性エネルギー線硬化性を有するインクを用いたインクジェット印刷が提案されている。

このような活性エネルギー線硬化性インクは基本的に無溶剤であるため、溶剤成分の揮発による環境への負荷や、インクの乾燥に伴うヘッド目詰まりが発生する危険性がほとんどない。

また、活性エネルギー線照射後は直ちに重合が進行し硬化するため、大規模乾燥設備の必要も無く、滲み等により印字画像品質劣化することもない。言いかえれば、一定量以上の活性エネルギー線照射されない限り重合反応は開始しないため、増粘など機械故障する原因となるようなインクの状態変化は起こらず、長期間安定した状態を保つことが出来る。

このように多くの特長をもつ活性エネルギー線硬化型インクを、自動車内装用表皮材の意匠性付与に用いた時、非常に鮮明で高精細な意匠が得られる。しかし、例えば幼児汚れた手で触ったりして表皮材が汚れた時に、湿った布などで拭き取ると表皮材表面の印刷柄が、摩擦摩耗により色落ちするなどして、せっかくの意匠外観を保持できなるなどの問題点がある。

概要

不織布を用いて織物編物匹敵する高い意匠性を有し、耐摩擦性耐摩耗性にすぐれる自動車内装用表皮材を提供する。顔料着色材とするラジカル型活性エネルギー線硬化性インクを用いてインクジェット印刷法により印刷をおこない、その上に特定の樹脂組成からなる表面保護層を設けることを特徴とする。なし

目的

本発明の目的は、不織布を用いて織物や編物に匹敵する高い意匠性を有し、かつ、耐摩擦性や耐摩耗性にすぐれる自動車内装用表皮材を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

繊維状成分によって構成される基材の少なくとも一方の表面上に、顔料着色材とするラジカル活性エネルギー線硬化性インクを用いてインクジェット印刷法により意匠文字等の印刷柄を設け、さらに印刷柄の上に表面保護層を設ける自動車内装用表皮材。

請求項2

前記表面保護層が、アクリル樹脂である請求項1の自動車内装用表皮材。

請求項3

前記アクリル樹脂は、アクリル系共重合体を構成するモノマーとして10〜35重量%のアクリロニトリルと1〜5重量%のN−メチロールアクリルアミドを含有し、該アクリル系共重合体からなるエマルジョン型アクリル系共重合体に0〜60ppmのホルムアルデドを添加して塗布、乾燥させることにより生成されるアクリル樹脂である請求項2の自動車内装用表皮材。

請求項4

繊維状成分によって構成される基材が、不織布からなる前記請求項1乃至3の自動車内装用表皮材。

技術分野

0001

本発明は自動車天井または内装材として用いられる意匠性に優れた内装用表皮材に関する。

背景技術

0002

従来から、自動車の天井または内装材として、基材層クッション材層表皮材層の3層からなる積層体が用いられている。表皮材は、天井または内装材の意匠面を構成する層であり、繊維状成分により構成されたものが使用される。

0003

表皮材に意匠性を付与する技術として、例えば特許文献1には表皮材としての布帛に種々の編組織や糸等の組み合わせが可能なダブルラッセル編地を用いることが開示されている。

0004

しかしながら、ダブルラッセル編地等の布帛は高価であり、それらに代わる技術として、例えば特許文献2にはニードルパンチ不織布の表面上にグラビア印刷スクリーン印刷によりプリントを設ける技術が開示されている。しかしこれらの印刷は色毎に版を作製する必要があるなど印刷にかかる手間やコストが大きな問題となる。また、グラデーションなどの高度な印刷表現が出来ないため、デザイン性に乏しい画像しか印刷することが出来ない。

0005

また、特許文献3には不織布の表面に熱転写プリント、インクジェットプリントにより意匠模様顕出する技術が開示されている。インクジェット印刷プリントヘッド上に配置された複数のノズルから、非常に微小インク液滴吐出することにより画像を形成する印刷方法であり、非常に鮮明で高精細な画像を印刷することが可能である。しかし、特許文献3で使用されているインクジェットインク水性タイプであり、浸透性のある素材への印刷などに用いた場合、滲み、浸透や、印刷部分の耐水性に問題が生じる。

0006

これら上記の問題に対する解決策として、紫外線(UV)や電子線(EB)をはじめとする活性エネルギー線硬化性を有するインクを用いたインクジェット印刷が提案されている。

0007

このような活性エネルギー線硬化性インクは基本的に無溶剤であるため、溶剤成分の揮発による環境への負荷や、インクの乾燥に伴うヘッド目詰まりが発生する危険性がほとんどない。

0008

また、活性エネルギー線照射後は直ちに重合が進行し硬化するため、大規模乾燥設備の必要も無く、滲み等により印字画像品質劣化することもない。言いかえれば、一定量以上の活性エネルギー線照射されない限り重合反応は開始しないため、増粘など機械故障する原因となるようなインクの状態変化は起こらず、長期間安定した状態を保つことが出来る。

0009

このように多くの特長をもつ活性エネルギー線硬化型インクを、自動車内装用表皮材の意匠性付与に用いた時、非常に鮮明で高精細な意匠が得られる。しかし、例えば幼児汚れた手で触ったりして表皮材が汚れた時に、湿った布などで拭き取ると表皮材表面の印刷柄が、摩擦摩耗により色落ちするなどして、せっかくの意匠外観を保持できなるなどの問題点がある。

先行技術

0010

特開2010−202168号公報特開平1−168540号公報特開平8−296161号公報

発明が解決しようとする課題

0011

本発明の目的は、不織布を用いて織物編物匹敵する高い意匠性を有し、かつ、耐摩擦性耐摩耗性にすぐれる自動車内装用表皮材を提供することにある。

課題を解決するための手段

0012

本発明者らは、上記の問題点に関し鋭意検討した結果、特定のインクジェットインクによる印刷と特定の樹脂組成からなる表面保護層を組み合わせる方法により目的を達成することが出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。

0013

すなわち、
(1)繊維状成分によって構成される基材の少なくとも一方の表面上に、顔料着色材とするラジカル型活性エネルギー線硬化性インクを用いてインクジェット印刷法により意匠、文字等の印刷柄を設け、さらに印刷柄の上に表面保護層を設けた自動車内装用表皮材。
(2)前記表面保護層が、アクリル樹脂である上記項1の自動車内装用表皮材。
(3)前記アクリル樹脂は、アクリル系共重合体を構成するモノマーとして10〜35重量%のアクリロニトリルと1〜5重量%のN−メチロールアクリルアミドを含有し、該アクリル系共重合体からなるエマルジョン型アクリル系共重合体に0〜60ppmのホルムアルデドを添加して塗布、乾燥させることにより生成されるアクリル樹脂である上記項2の自動車内装用表皮材。
(4)繊維状成分によって構成される基材が、不織布からなる上記項1乃至3の自動車内装用表皮材。

発明の効果

0014

本発明による自動車内装用表皮材は、高い意匠性を有し、かつ、耐摩擦性や耐摩耗性にすぐれるものであり、自動車内での快適な居住性に大きく寄与するものである。さらに、インクジェット印刷法による意匠性付与のため、従来のような版作製が不要となり製造工程の簡素化、コストダウンといった効果が得られる。

発明を実施するための最良の形態

0015

以下本発明について詳細に説明する。
本発明に用いる基材としては特に限定されず、従来から使用されている不織布、織布、編み物を用いることができるが価格を考慮すると不織布が好ましい。基材表面の平滑性を向上させるために、必要に応じて熱ロール等によるロール掛けを実施することができる。

0016

本発明の印刷柄に用いるインクジェットインクは一般に使用されるラジカル型活性エネルギー線硬化性インクを使用することができる。具体的には、従来公知のアクリル系モノマーアクリル系オリゴマー不飽和ポリエステルエンチオール系等が挙げられる。耐摩擦性を考慮した場合、アクリル系モノマーの中では単官能アクリレートや二官能アクリレート及び多官能アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種類を使用することが好ましく、特に2種類以上を混合して使用することが好ましい。アクリル系オリゴマーの中ではポリエステルアクリレートウレタンアクリレートまたはエポキシアクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種類を使用することが好ましく、特に2種類以上を混合して使用することが好ましい。

0017

本発明に用いるラジカル型活性エネルギー線硬化性のインクジェットインクには紫外線硬化をさせるにあたっては、光重合開始剤を含有する。光重合開始剤としては特に限定されず、ベンゾフェノンフェニルフォスフィンオキシド等が挙げられる。

0018

本発明に用いるラジカル型活性エネルギー線硬化性のインクジェットインクは、顔料からなる着色材を含有する。顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系等の有機顔料のほか金属酸化物および硫化物等の無機顔料カーボンブラック等を用いることができる。

0019

本発明に用いるラジカル型活性エネルギー線硬化性のインクジェットインクは、上記成分の他、必要に応じて無機充填剤顔料分散剤、粘度調節剤等、その他の成分を配合することができる。

0020

本発明の表面保護層に用いるアクリル樹脂を構成するエマルジョン型アクリル系共重合体の原料モノマーとしては、特に限定されず例えば、アクリル酸メチルアクリル酸エチルアクリル酸イソプロピルアクリル酸n−ブチルアクリル酸2−エチルヘキシルメタクリル酸メチルメタクリル酸エチルメタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチルメタクリル酸イソブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸n−ヘキシルメタクリル酸ラウリル等が挙げられる。これらは1種または2種以上を混合して用いることができる。

0021

本発明に用いるエマルジョン型アクリル系共重合体にはアクリロニトリルが含まれる。アクリロニトリル含有量はアクリル系共重合体を構成するモノマーとして、10〜35重量%が好ましい。アクリロニトリル含有量は塗膜強度に寄与し、10重量%未満では十分な塗膜強度を得ることができず、35重量%を超えると乾燥時の熱による変色が発生する。

0022

本発明に用いるエマルジョン型アクリル系共重合体にはN−メチロールアクリルアミドが含まれる。N−メチロールアクリルアミド含有量はアクリル系共重合体を構成するモノマーとして、1〜5重量%が好ましい。N−メチロールアクリルアミド含有量は架橋による塗膜強度に寄与し、1重量%未満では十分な塗膜強度を得ることができず、5重量%を超えると塗料としての安定性が悪くなるとともに乾燥時の熱による変色が発生する。

0023

本発明に用いるエマルジョン型アクリル系共重合体には更にホルムアルデヒドを添加してもよい。ホルムアルデヒド添加量はエマルジョン型アクリル系共重合体のアクリル樹脂固形分に対し、0〜60ppmが好ましい。ホルムアルデヒド添加量は架橋密度に寄与するが、60ppmを超えると揮発性有機物質(VOC)として自動車室内揮散人体への環境が悪化する。

0024

本発明に用いるエマルジョン型アクリル系共重合体のガラス転移温度は、特に限定されるものではなく、成形条件により適宜選択することができるが、一般的には−10〜−35℃が好ましい。−10℃より大きくなると塗膜が硬くなり成形時の表面割れが発生し、−35℃より小さくなると塗膜は柔軟であるが塗膜表面がべたつき、成形時に型から剥がれないという問題が発生する。

0025

アクリル樹脂からなる表面保護層を設ける方法としては、特に限定されず従来からの塗布方法を用いることができる。例えば、グラビアコータバーコータリバスコータ、ロールナイフコータドクターコータ、キスコータ、泡コータなどが挙げられる。

0026

表面保護層の樹脂量としては、固形分付着量として8〜20g/m2が好ましい。8g/m2未満ではラジカルインクにより印刷された部分を均一に覆うことができず、耐摩擦性が悪くなる。また、20g/m2を超えるとラジカルインクにより印刷された色が変色したり、風合いが硬くなるといった問題が発生する。

0027

以下に実施例及び比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は実施例のみに限定されるものではない。

0028

表皮材用シートの作成
繊度2.2dtexのポリエステル繊維からなる繊維ウェブニードリングを施し、坪量:190g/m2のニードルパンチ不織布を形成した。その後、一方の面を180℃でロール掛けをおこない表皮材用シート(以下シートと記載)とした。

0029

実施例1〜10
上記シートのロール掛け面に、ラジカルUVインク((株)T&K TOKA製ベストキュアーIJ)を用い、(株)ルキオ製インクジェットプリンター(コニカミノルタIJ(株)製ヘッド/360dpi/UV照射ランプ付)で印刷し意匠模様を付与した。次に、この印刷面に、表1に示す組成物からなるエマルジョン型アクリル系共重合体を下記配合にて固形分付着量が10g/m2となるように泡コーティングをおこない、その後180℃で2分間乾燥評価用表皮材を作成した。
配合
エマルジョン型アクリル系共重合体 20.0重量部
整泡剤(プロファン2021E)三洋化成工業(株)製 0.2重量部
水 79.8重量部

0030

0031

比較例1
上記シートのロール掛け面に、ラジカルUVインク((株)T&K TOKA製ベストキュアーIJ)を用い、(株)ルキオ製インクジェットプリンター(コニカミノルタIJ(株)製ヘッド/360dpi/UV照射ランプ付)で印刷し意匠模様を付与し、評価用表皮材を作成した。

0032

比較例2
上記シートのロール掛け面に、カチオンUVインク(コニカミノルタIJ(株)製 EX−UV SP2)を用い、(株)ルキオ製インクジェットプリンター(コニカミノルタIJ(株)製ヘッド/360dpi/UV照射ランプ付)で印刷し意匠模様を付与し、評価用表皮材を作成した。

0033

比較例3〜7
上記シートのロール掛け面に、カチオンUVインク(コニカミノルタIJ(株)製 EX−UV SP2)を用い、(株)ルキオ製インクジェットプリンター(コニカミノルタIJ(株)製ヘッド/360dpi/UV照射ランプ付)で印刷し意匠模様を付与した。次に、この印刷面に、表2に示す組成物からなるエマルジョン型アクリル系共重合体を下記配合にて固形分付着量が10g/m2となるように泡コーティングをおこない、その後180℃で2分間乾燥し評価用表皮材を作成した。
配合
エマルジョン型アクリル系共重合体 20.0重量部
整泡剤(プロファン2021E)三洋化成工業(株)製 0.2重量部
水 79.8重量部

0034

0035

比較例8〜10
上記シートのロール掛け面に、ラジカルUVインク((株)T&K TOKA製ベストキュアーIJ)を用い、(株)ルキオ製インクジェットプリンター(コニカミノルタIJ(株)製ヘッド/360dpi/UV照射ランプ付)で印刷し意匠模様を付与した。次に、この印刷面に、表3に示す組成物からなるエマルジョン型アクリル系共重合体を下記配合にて固形分付着量が10g/m2となるように泡コーティングをおこない、その後180℃で2分間乾燥し評価用表皮材を作成した。
配合
エマルジョン型アクリル系共重合体 20.0重量部
整泡剤(プロファン2021E)三洋化成工業(株)製 0.2重量部
水 79.8重量部

0036

0037

実施例1〜9ならびに比較例1〜9について、以下の評価を行った。その結果を表4ならびに表5に示す。

0038

0039

0040

表中の評価方法
[耐摩擦性(湿)]
試験方法JIS L 0849摩擦に対する染色堅ろう度試験方法
摩擦試験機II形荷重200g×100回
判定方法JIS L 0805汚染用グレースケール
1〜5の半級単位9段階で評価 4級以上が合格

0041

[耐摩耗性]
試験方法JIS L 1096 一般織物試験方法
C法(テーバ形法)摩耗輪:CS−10荷重500g×150回
判定方法下記1〜5の半級単位9段階で評価 4級以上が合格
5級毛羽立ちが全く認められない
4級 毛羽立ちが認められるが目立たない
3級 毛羽立ちが明らかに認められる
2級 毛羽立ちがやや著しい
1級 毛羽立ちが著しい

0042

耐熱変色性
試験方法90℃の乾燥機内に評価用表皮材を1000時間放置
判定方法JIS L 0804変退色グレースケール
1〜5の半級単位9段階で評価 4級以上が合格

0043

表4、表5の結果より、本発明品は優れた意匠性を維持しつつ、耐摩擦性、耐摩耗性、耐熱変色性に優れた自動車内装用表皮材として使用することが出来る。

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