CN113293625A - 人工皮革及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明有关于一种人工皮革及其制造方法。人工皮革包含基材、热塑性乙烯‑丙烯共聚物弹性层及表面涂层。基材由具有第一热塑性乙烯‑丙烯共聚物的纤维所形成。表面涂层由第二热塑性乙烯‑丙烯共聚物所形成。第一热塑性乙烯‑丙烯共聚物及第二热塑性乙烯‑丙烯共聚物分别提供特定熔点的基材及特定熔点的表面涂层。藉由具有特定熔点的基材及特定熔点的表面涂层，人工皮革具有良好的后加工性。因此，人工皮革能够具有相同材质的基材及表面涂层，从而具有良好的回收性。

Description

人工皮革及其制造方法
技术领域
本发明系关于一种人工皮革及其制造方法，并且特别是关于一种具有良好回收性的人工皮革及制造方法。
背景技术
传统上，在制鞋业中，使用聚氨酯(PU)/聚氯乙烯(PVC)的人造皮革做为表面涂层，并且使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)/尼龙(nylon)纤维的不织布做为基材。由于热固性树脂(例如：PVC)没有回收效益，所以在回收废料及成品的过程中，需要分离表面涂层及基材。因此，产生浪费时间与低回收效率的问题。
目前，对于表面涂层及基材的材质一致化的研究已发展一段时间。然而，对于找寻满足表面涂层的表面处理要求的材质仍遭遇到许多困难。举例而言，表面涂层须能够藉由加工塑型产生表面纹路，以及能够与表面处理剂匹配，以提供多样且变化的外观。此外，在表面涂层的加工塑型步骤中，基材的材质必须能够于加热的情况下维持原本的表面纹路。
另一方面，目前，新开发的用于表面涂层的热塑性树脂仍然遭遇到耐挠曲性或表面耐磨耗性不足的问题。有鉴于此，亟需一种新的人工皮革及其制作方法来改善前述的缺点。
发明内容
有鉴于上述的问题，本发明的一实施方式是在提供一种人工皮革。人工皮革包含基材、热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层及表面涂层，其中基材及表面涂层皆由热塑性乙烯-丙烯共聚物所形成。热塑性乙烯-丙烯共聚物提供基材及表面涂层特定的熔点。藉由特定熔点的基材及表面涂层，本发明的人工皮革可具有相同材质的基材及表面涂层，从而具有良好的回收性。
根据本发明的另一实施方式，提出一种人工皮革的制造方法，以制造前述的人工皮革。
根据本发明的一实施方式，提供一种人工皮革。前述人工皮革包括基材、设置于基材上的热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层及设置于热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层上的表面涂层。基材系由纤维所形成，前述纤维具有第一热塑性乙烯-丙烯共聚物，且基材的熔点为60℃至200℃。前述表面涂层系由第二热塑性乙烯-丙烯共聚物所形成，且表面涂层的熔点为60℃至200℃。
依据本发明的一实施例，前述基材的熔点大于前述表面涂层的熔点。
依据本发明的另一实施例，前述基材的软硬度(hardness)为50A至95A。
依据本发明的再一实施例，前述表面涂层的厚度为0.01mm至0.05mm。
依据本发明的又一实施例，前述表面涂层具有表面纹路。
依据本发明的又一实施例，前述表面涂层具有处理表面。
本发明的另一实施方式是在提供一种人工皮革的制造方法。在前述制造方法中，先熔喷具有第一热塑性乙烯-丙烯共聚物的纤维，以形成基材，且基材的熔点为60℃至200℃。再热贴合热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层于基材上，以制得堆叠材。然后，涂布第二热塑性乙烯-丙烯共聚物于离型材上，以形成表面涂层，其中前述表面涂层的熔点为60℃至200℃。接着，贴合前述堆叠材与前述表面涂层，以制得人工皮革，其中前述热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层介于基材与表面涂层之间。
依据本发明的一实施例，前述基材的软硬度为50A至95A。
依据本发明的一实施例，于制得前述人工皮革后，前述制造方法更包含加工塑型步骤，以于表面涂层上形成表面纹路，其中前述加工塑型步骤的加工塑型温度为80℃至160℃。
依据本发明的再一实施例，于制得前述人工皮革后，前述制造方法更包含加工处理步骤，以于表面涂层上形成处理表面。
应用本发明的人工皮革及人工皮革制造方法中，基材及表面涂层皆由热塑性乙烯-丙烯共聚物所形成。热塑性乙烯-丙烯共聚物提供特定熔点的基材及表面涂层，以及特定软硬度的基材。藉此，人工皮革可具有相同材质的基材及表面涂层，从而具有良好的回收性。此外，特定软硬度的基材可提升人工皮革的后加工性、耐挠曲性及表面耐磨耗性。
附图说明
为了对本发明的实施例及其优点有更完整的理解，现请参照以下的说明并配合相应的图式。必须强调的是，各种特征并非依比例描绘且仅系为了图解目的。相关图式内容说明如下：
图1系绘示根据本发明的一实施例的人工皮革的结构示意图。
图2系绘示根据本发明的一实施例的人工皮革的制造方法的流程图。
图3系绘示根据本发明的另一实施例的人工皮革的制造方法的流程图。
图4系绘示根据本发明的又一实施例的人工皮革的制造方法的流程图。
其中，附图标记说明如下：
100：人工皮革
110：基材
120：热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层
130：表面涂层
200,300,400：方法
210,220,230,240,310,320,330,340,350,410,420,430,440,450：步骤。
具体实施方式
以下仔细讨论本发明实施例的制造和使用。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的发明概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论的特定实施例仅供说明，并非用以限定本发明的范围。
请参阅图1，此图系根据本发明的一实施例的人工皮革的结构示意图。本发明的人工皮革100包含基材110、设置于基材100上的热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层120及设置于热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层120上的表面涂层130。
在本发明的人工皮革100中，基材110系由纤维所形成，且纤维系由第一热塑性乙烯-丙烯共聚物所纺丝形成。此外，表面涂层130系由第二热塑性乙烯-丙烯共聚物所形成。由于热塑性乙烯-丙烯共聚物为热塑性材料，故所制得的人工皮革100具有可回收性。
在一些实施例中，第一热塑性乙烯-丙烯共聚物与第二热塑性乙烯-丙烯共聚物可为完全相同的乙烯-丙烯共聚物，即使用一种热塑性乙烯-丙烯共聚物来制造基材110及表面涂层130。在其他实施例中，第一热塑性乙烯-丙烯共聚物与第二热塑性乙烯-丙烯共聚物可为两种乙烯-丙烯共聚物，即使用不同的热塑性乙烯-丙烯共聚物来制造基材110及表面涂层130。其中前述二者的差异可为聚合度、乙烯嵌段及/或丙烯嵌段的官能团或其它嵌段的导入等因素。
申言之，表面涂层130的多样性外观系藉由表面加工处理而产生。于加工过程中，由于使用溶剂溶解表面涂层130，所以需要再将其加热烘干。为了避免基材110的纹路受到加热而产生变化，所以基材110的熔点可大于表面涂层130的熔点。举例而言，第一热塑性乙烯-丙烯共聚物的熔点可大于第二热塑性乙烯-丙烯共聚物的熔点，以达成基材110的熔点大于表面涂层130的熔点。
在一些实施例中，如前所述，藉由聚合度、乙烯嵌段及/或丙烯嵌段的官能团或其它嵌段的导入可造成前述二种共聚物具有不同的熔点，进而达到基材110的熔点大于表面涂层130的熔点。举例而言，混合两种不同聚合度的乙烯-丙烯共聚物亦可配制出熔点介于二者熔点之间的共聚物，以满足基材110及表面涂层130的熔点的需求。
在一些实施例中，第一热塑性乙烯-丙烯共聚物与第二热塑性乙烯-丙烯共聚物的熔点为60℃至200℃，较佳为100℃至190℃，且更佳为130℃至170℃。当第一热塑性乙烯-丙烯共聚物的熔点不在60℃至200℃的范围内时，第一热塑性乙烯-丙烯共聚物不能使得基材110具有适当的熔点(即60℃至200℃)及适当的软硬度(即50A至95A)。另一方面，当第二热塑性乙烯-丙烯共聚物的熔点不在60℃至200℃的范围内时，第二热塑性乙烯-丙烯共聚物不能使得表面涂层130具有适当的熔点(即60℃至200℃)。
在一些实施例中，基材110的熔点为90℃至170℃，较佳为100℃至160℃，且更佳为160℃。基材110的熔点会影响加工塑型步骤的加热对于基材110的纹路所导致的变形。当基材110的熔点小于60℃时，加工塑型步骤的加热会导致基材110的纹路变形，因此人工皮革100不具有良好的后加工性。当基材110的熔点大于200℃时，人工皮革100的手感不佳而偏硬。
在一些实施例中，表面涂层130的熔点为60℃至100℃，较佳为70℃至90℃，且更佳为80℃。表面涂层130的熔点会影响人工皮革100的后加工性。当表面涂层130的熔点小于60℃时，表面涂层130太易熔化，而导致加工塑型产生紊乱且无法辨识的纹路，因此人工皮革100不具有良好的后加工性。当表面涂层130的熔点大于200℃时，表面涂层130不易熔化，而导致加工塑型不易产生纹路，因此人工皮革100不具有良好的后加工性。在另一些实施例中，当表面涂层130的熔点为60℃至120℃时，表面涂层130的熔点可进一步提升人工皮革100的后加工性。
在一些实施例中，表面涂层130的厚度为0.01mm至0.05mm，较佳为0.020mm至0.040mm，且更佳为0.030mm至0.035mm。
在一些实施例中，基材110的软硬度为50A至95A，较佳为55A至85A，且更佳为65A至75A。一般而言，基材110的软硬度愈大，则人工皮革100的耐挠曲性愈佳；反之，则相反。基材110的软硬度愈大，则人工皮革100的耐磨耗性愈佳；反之，则相反。当基材110的软硬度为50A至95A时，人工皮革100具有良好的耐挠曲性及耐磨耗性。在一些实施例中，具有在50A至95A的范围内的软硬度的基材110可帮助基材110的表面纹路于加工塑型的加热下维持原貌，而提升人工皮革的后加工性。
为了提升人工皮革100的回收，热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层120的材质相同于基材110及表面涂层130的材质。
请参阅图1与图2，其中图2系绘示根据本发明的一实施例的人工皮革的制造方法的流程图。在本发明的人工皮革100的制造方法200中，首先熔喷具有第一热塑性乙烯-丙烯共聚物的纤维，以形成基材100，如步骤210所示。在一些实施例中，使用熔喷机进行熔喷，且基材的熔点为60℃至200℃。
在步骤210后，热贴合热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层120于基材110上，以制得堆叠材，如步骤220所示。在一些实施例中，步骤220可使用履带式贴合机来进行热贴合，其中热贴合温度为80至200℃，较佳可为100至160℃，且压力为4至10kg/m2。
在步骤220后，涂布第二热塑性乙烯-丙烯共聚物，以于离型材上形成表面涂层130，且表面涂层130的熔点为60℃至200℃，如步骤230所示。在一些实施例中，第二热塑性乙烯-丙烯共聚物系藉由涂布机涂布于离型材上，并于80至130℃进行烘烤，以形成表面涂层130。较佳烘烤温度为80至100℃。
在步骤230后，贴合堆叠材与表面涂层130，以制得人工皮革100，其中，热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层120介于基材110与表面涂层130之间，如步骤240所示。在一些实施例中，贴合温度为80至200℃，较佳为100至160℃，车速为1至10m/min，且压力为30至100kg。
请参阅图1与图3，其中图3系绘示根据本发明的另一实施例的人工皮革的制造方法的流程图。人工皮革100的制造方法300与前述制造方法200大致上相同，不同之处在于，在贴合制得人工皮革100(即步骤340)后，进一步对人工皮革100进行加工塑型步骤350，以于人工皮革100的表面涂层130上形成表面纹路。
用于形成表面涂层130的第一热塑性乙烯-丙烯共聚物会影响加工塑型温度。当第一热塑性乙烯-丙烯共聚物的熔点愈大，加工塑型温度愈大；反之，则相反。此外，加工塑型温度必须小于表面涂层130的耐热温度(例如热裂解温度)。
举例而言，加工塑型步骤350的加工塑型温度为80℃至160℃，较佳为90℃至140℃，且更佳为90℃至100℃。其中加工塑型速度可为1至5m/min，较佳为3至8m/min，且更佳为5至10m/min。
请参阅图1与图4，其中图4系绘示根据本发明的又一实施例的人工皮革的制造方法的流程图。人工皮革100的制造方法400与前述制造方法200大致上相同，不同之处在于，在贴合制得人工皮革100(即步骤440)后，制造方法400进一步对人工皮革100进行加工处理步骤450，以于人工皮革100的表面涂层130上形成处理表面。
在一些实施例中，加工处理可包含光雾度修改或色水修改等处理。在一些实施例中，加工处理可使用表面处理剂来进行，其中表面处理剂可为热塑型或热固型表面处理剂等。例如：聚氨酯树酯类或乙烯-丙烯共聚物类的表面处理剂。使用与基材110及表面涂层130相同材质的表面处理剂将可省略后续表面涂层130的去除步骤，而能提高人工皮革100的回收效率。因此，表面处理剂较佳为乙烯-丙烯共聚物。
以下利用实施例以说明本发明的应用，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。
人工皮革的制造
实施例1
使用第一热塑性乙烯-丙烯共聚物的弹性体抽纱，以进行不织布基材的制备。使用熔喷机进行熔喷。然后，使用履带式贴合机将热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层与前述不织布基材进行热贴合，其中热贴合温度为100至160℃，且压力为4至10kg/m2。
使用干式涂布机将第二热塑性乙烯-丙烯共聚物涂布于离型纸上，于80至140℃进行烘烤，然后形成表面涂层，且表面涂层的厚度为0.03mm。
使用压纹设备，对前述表面涂层进行纹路转写，其中，温度为80至160℃，车速为1至10m/min，压力为30至100kg，以形成具有表面纹路的人工皮革。
实施例2至4及比较例1
实施例2至4及比较例1采用与实施例1相同的方式进行，不同之处在于基材的熔点及软硬度与表面涂层的熔点。关于实施例2至4及比较例1的具体条件如表1所示。
表1
Figure BDA0002950819050000071
评价方式
1.后加工性
后加工性系使用压纹机，将人工皮革进行加工塑型后，以肉眼观察经过加工塑型的人工皮革的外观，根据表面纹路的状况进行评价，具体评价标准如下：
◎：人工皮革的表面纹路很清楚且外观良好
○：人工皮革的表面纹路清楚
△：人工皮革的表面上所形成的纹路很模糊，但尚可辨识
╳：人工皮革的表面没有形成纹路或紊乱而无法辨识
2.耐挠曲性
耐挠曲性(bally flex)系根据标准方法(SATRA PM55)，将人工皮革进行100,000次挠曲后，以肉眼观察挠曲后人工皮革的外观，根据人工皮革的外观进行评价，具体评价标准如下：
◎：人工皮革的外观保持原貌
○：人工皮革的外观有轻微的皱纹
△：人工皮革的外观有明显皱纹
╳：人工皮革的外观有裂痕
3.表面耐磨耗性
表面耐磨耗性系根据标准方法(ASTM D3885)对人工皮革进行表面耐磨耗性的量测，再根据测得的耐磨耗性进行评价，具体评价标准如下：
◎：耐磨耗性极佳
○：耐磨耗性良好
△：耐磨耗性略差
╳：耐磨耗性极差
表2
评价项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 比较例1
后加工性 ◎ ◎ ◎ ○ △
耐挠曲性 △ △ ○ ○ ╳
表面耐磨耗性 ○ ○ ◎ ◎ △
请参阅上表2，此表显示本发明各实施例及比较利的人工皮革经过上述评价方式所获得的结果。相较于比较例1的49A软硬度的表面涂层，实施例1至4具有较佳的后加工性、耐挠曲性及表面耐磨耗性。由前述结果可知，特定熔点的表面涂层与特定软硬度及熔点的基材可改善人工皮革的后加工性、耐挠曲性及表面耐磨耗性。
综上所述，在本发明的人工皮革及人工皮革制造方法中，基材及表面涂层皆由热塑性乙烯-丙烯共聚物所形成。热塑性乙烯-丙烯共聚物提供特定熔点的基材及表面涂层，以及特定软硬度的基材。藉由特定熔点的基材及表面涂层，人工皮革具有良好的后加工性，以使得人工皮革能够具有相同材质的基材及表面涂层。所以，本发明的人工皮革不需要额外的材质分类的作业，从而具有良好的回收性。此外，特定软硬度的基材可提升本发明的人工皮革的后加工性、耐挠曲性及表面耐磨耗性。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，在本发明所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (7)

1.一种人工皮革，其特征在于，该人工皮革包括：
一基材，其中该基材系由一纤维所形成，该纤维具有一第一热塑性乙烯-丙烯共聚物，且该基材的熔点为60℃至200℃，该基材的软硬度为50A至95A；
一热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层，设置于该基材上；以及
一表面涂层，设置于该热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层上，其中该表面涂层系由一第二热塑性乙烯-丙烯共聚物所形成，且该表面涂层的熔点为60℃至200℃，该基材的熔点大于该表面涂层的熔点。
2.根据权利要求1所述的人工皮革，其特征在于，该表面涂层的厚度为0.01mm至0.05mm。
3.根据权利要求1所述的人工皮革，其特征在于，该表面涂层具有一表面纹路。
4.根据权利要求1所述的人工皮革，其特征在于，该表面涂层具有一处理表面。
5.一种人工皮革的制造方法，其特征在于，该人工皮革的制造方法包含：
熔喷具有一第一热塑性乙烯-丙烯共聚物的一纤维，以形成一基材，且该基材的熔点为60℃至200℃，该基材的软硬度为50A至95A；
热贴合一热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层于该基材上，以制得一堆叠材；
涂布一第二热塑性乙烯-丙烯共聚物，以于一离型材上形成一表面涂层，且该表面涂层的熔点为60℃至200℃，该基材的熔点大于该表面涂层的熔点；以及
贴合该堆叠材与该表面涂层，以制得该人工皮革，其中该热塑性乙烯-丙烯共聚物弹性层介于该基材与该表面涂层之间。
6.根据权利要求5所述的人工皮革的制造方法，其特征在于，在制得该人工皮革后，该制造方法更包含一加工塑型步骤，以于该表面涂层上形成一表面纹路，其中该加工塑型步骤的一加工塑型温度为80℃至160℃。
7.根据权利要求5所述的人工皮革的制造方法，其特征在于，在制得该人工皮革后，该制造方法更包含一加工处理步骤，以于该表面涂层上形成一处理表面。
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