JP2005535792A - 革様表面を有する立体的成型部材 - Google Patents

Abstract

本発明は、革様表面を有し立体的な形状をしている皮革を製造する方法、およびこの方法により成型体を得るというものである。

Description

本発明は、革様表面を有する立体的鋳型皮革の製造方法、およびその方法により得られる成型部材に関するものである。

自動車産業では天然繊維の使用が益々増加している。その主な用途は、インテリアスペースやトランクの硬い内装部材である。今までその繊維としてもっぱら植物性繊維が用いられていた。勿論革自体は用いられていたが、羊毛、絹、適当な革繊維のような動物由来の繊維は、最近までほとんど用いられていなかった。

合成皮革は、たいてい織布や不織布の担体上のポリ塩化ビニルやポリウレタンの層からなっている。それに対して、革繊維布地の主成分は、革廃物を破砕した革繊維である。革繊維は、天然ラテックス、ポリアクリレートやポリビニルアセテートやそれらの共重合物のような高分子バインダー、および各種添加剤で固定されている。この布地の特性は、産生種や密度によって、とりわけ成分即ち革繊維やバインダーによって決まる。革繊維による効果はとても顕著であるので、革繊維布地は、あたかも革であるかのように見えるだけでなく革の匂いがあったり手触りがあったりする。革繊維布地は、その特性が革に比べて一層均一なものであるから、シートの製造に常用されている。

革繊維布地は、１９５０年代末までいわゆる篩枠による手作業で製造されていた。１９６０年代、１９７０年代になって、ほとんどの製造設備が、製紙工業で知られているのと同じような連続生産できる継目なし金網抄革機へと移行した。

さらに、製剤や技巧の最適化により、薄紙程度の０．３ｍｍから合板程度の６ｍｍまでにわたる広範な厚さや、可撓性をもたらすことができるようになった。それを応用することにより、革繊維布地は、革のようなしわにしたり、まるで艶出し紙のようであって硬くて曲がらないようにしたりすることができる。今日では、それの適用範囲が、カレンダーや本の表紙から、靴のかかとや自動車分野の装飾内装材にまで、広がっている。

革廃物の利用については、非特許文献１が知られている。革廃物は、繊維がほぐされた後、革繊維生地へと化学処理される。革繊維生地は、革繊維の単層シート生地とバインダーとからなる。革繊維生地は、主として靴や工業用革ガスケットの製造だけでなく、革製かばん製品にも用いられる。革廃物は、例えば湿潤下または乾燥下、破砕ミルにより繊維がほぐされたり、湿潤下、鋸歯状板付きミルと精製機とにより、またはホランダー叩解機により繊維がほぐされたりする。この繊維は、０．１〜１５ｍｍの長さを有している。アクリル酸エステル−、ビニルエステル−またはイソブチレン−ポリマーや混合ポリマーの分散体と同じような水不溶性であって特に天然または合成ゴムラテックスが、バインダーとして有用であると分ってきた。そのバインダー量は、８〜４０％である。水不溶性バインダーを２０〜３０％というより高い比率で有する革繊維生地では、そのバインダーの特性が優勢となる。バインダーを２０％未満というより低い含有量しか有しない製品では、繊維の特性が優勢となって、このような生地は、吸水性と革様性とがより優勢となる。

特許文献１のように、ぼろ布から得られたポリエステル−綿混合繊維をポリオレフィンに融合させた射出成型用混成生地の製造工程が、知られている。しかしこのようにして製造された生地は、十分な吸水容量と革特有の手触りとを有しない。

特許文献２には、金属削り屑、金属粒子、金属粉末、金属類、ポリスチレン、プラスチック加工由来のくず、または黄麻やサイザルアサや麻のような天然繊維はもちろん、紙やボール紙製品、編物、綿布、亜麻布、合成繊維、革、ぼろ服、干し草、わら、葉、牧草、穀類や果実の殻、果実やジャガイモの種や皮からの廃材が含まれた使用済み資材でできた充填材と、バインダーとからなり、耐候性があってねじれない板や管や棒やその他の成型品が、記載されている。充填材の量についての記載はない。

特許文献３には、熱可塑性または弾性熱硬化性物質と、成型部材に対して９５重量％以上の量の破砕された革廃物とを含み、革様表面特性を有している自動車分野での成型部材が、記載されている。

「ウルマンス エンツィクロパディ デル テクニシェン ケミー（Ullmanns Enzyklopadie der technischen Chemie）」，第４版，第１６巻，ｐ．１７４ 独国特許発明第３４１７３６９号明細書 独国特許出願公開第２１２０１４９号明細書 国際公開第９４／０２３００号パンフレット

それに対し、本発明は、革繊維原料からじかに立体的成型部材を製造する方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するためになされた革様表面を有する立体的鋳型皮革の製造方法は、立体的成型部材の形状寸法を有している減圧器の多孔性外面を、革繊維、沈殿防止剤、およびバインダーが含まれたパルプへ投入し、該減圧器で減圧にすることによって、該減圧器の該外面上に該パルプからの革繊維を所望の層の厚さで堆積させ、次いで該減圧器の該外面をプレス器に付換えて該革繊維の層を高密度化させた後、必要に応じ表面を型押し成形し部分的にまたは完全に乾燥させ、次いで該表面の仕上げ加工を施すことを特徴とする。

主な原材料は、革繊維であり、なめし方の種類によって、一次選別がなされる。主ななめし方法として、ウエットブルーが得られるクロムなめし、植物なめし、最近ではウエットホワイトが得られるグルタルジアルデヒドなめしがある。クロムなめしが施された繊維は、最も大きな断片となっている。これらのものは、例えばクロム裏削り革の形状でなめし革工場から入手される。

牛革は、たいてい４〜５ｍｍであって不均一な厚さのものである。所望の革は、たいてい約１〜１．５ｍｍの厚さである。牛革は、何層かに裂き、ロータリーカッターにより均等な厚さにされる。このようなことは、革をなめさなければ、柔軟すぎて、行うことができない。全体をなめしてしまうと、なめしのために使われる化学薬品のほとんどが、裏削りをするのに伴い無駄になってしまうから、経費がかさむ。そこで、革は、裏削りが施される前に予備なめしが施されウエットブルーの前処理革にしてから、裏削りがなされる。裏削り革は、なめされ、加脂され、なめし工程と同じようにして着色されるのである。一般的にクロムなめしが施された革は極めて柔軟で可撓性があるので、クロム裏削り革からでも特に柔軟な革繊維布地を製造することができる。

植物なめし由来の革廃物は、主に靴底を打抜いて残った格子形状で得られるものである。このような革は全体がなめされており、硬くて曲がらない。高い立体安定性を有すべき部材とするのに、理想的な原材料である。それに対して、柔軟性が望まれ、より優れた既製化ができることが要求されている。しかし、植物なめしのものは極めて面白いことに、クロムなめしのものに比べて高温にしたときの縮みをより少なくすることができるので、特に自動車の装飾内装材用として用いられる。さらに、それのエンボス加工性は、クロムなめしが施された革廃物から得られる革繊維生地のものよりも明らかに優れている。

グルタルジアルデヒドなめしは、たいてい他のなめし方法と組合わされて行われるもので、優れた熱収縮性を有したクロム非含有の革を得ることができるというものである。夫々裏削り革は、クロム裏削り革に比べて一層弱くなめされている。ウエットホワイトの裏削り革由来の革繊維生地の製造は、比較的長ったらしいうえ、クロム裏削り革を用いた場合のような柔軟性が今日まで成し得ることができていないものである。

セルロース、綿、ポリアミドのようなプラスチックが挙げられる繊維非膠原繊維との混合により、生産性の向上や機械的性質の向上のような利益をもたらすが、たいていはより長いこれらの繊維が、しばしばコーティング後の表面平滑度についての問題をひき起こす。さらに、異質な繊維の含有量が増加するにつれ、革特性が大きく減少してしまう。それにもかかわらず、本発明は、このような異質の繊維も使用しているのである。

革繊維生地の製造は、製紙に類似している。例えば、乾かして革廃物を切削ミルにより予め砕き、次いで湿らせて所望の繊維長、好ましくは０．１〜１５ｍｍ、特に好ましくは０．２〜３ｍｍに破砕する。このとき、染料や油脂剤も添加される。油脂剤は特に重要なものである。脂肪−水エマルションは、油脂が革繊維上の全面に堆積したりその毛細管間隙に滲入したりするようなことによって、安定化されている必要がある。油脂剤は、凝集度を定めるものでもある。繊維があまり微細に凝集しすぎると、優れた成型部材やそれの優れた表面が得られるが、革繊維生地が硬くなりすぎてしまう。凝集が粗すぎると、優れた平滑性が得られるが、繊維合着性が小さくなったり、堅牢性が低くなったりする。当然、油脂剤は、カブリを低くする。

本発明によるパルプ中のバインダーは、熱可塑性および／または熱硬化性物質からなることが好ましく、とりわけ、天然ゴムと、ポリウレタンと、ポリアクリレート、アクリル酸エステル−、ビニルエステル−およびイソブチレン−ポリマーおよび混合ポリマー、または酢酸ビニルの分散体とから選ばれたものであることが好ましい。パルプは、例えば１０〜５０重量％、とりわけ１５〜３０重量％の量の前記バインダーを含むものである。

バインダーは、ラテックスとして添加されることが好ましい。ラテックスは、水中で懸濁している微小ポリマー粒子を含むものである。このような懸濁を安定に維持できるように、ラテックスの微粒子は、たいていその表面が帯電している。このようにこれらは、互いに寄せ付けあわず、凝集したり沈降したりするのを防止している。革繊維がラテックスの粒子の電荷とは反対の電荷をもっていたら、それらは直ちに繊維上で凝集してしまう。帯電調整を最適に行うことによって、廃水処理設備に負荷をかけることなく、多量のバインダーを用いることができるようになる。

両面で凹凸を有していてもよく立体成型部材の形状寸法を有している減圧器の多孔性外面を、このようにして得られたパルプへ、投入する。減圧器の外面上で、革繊維が所望の層の厚さで堆積する。所望の革繊維量が減圧器の外面に堆積したらすぐに、この外面に革繊維が付着している減圧器をプレス器に付換えて、革繊維の層を脱水しつつ高密度化させる。必要に応じ、表面を型押し成形する。この工程中、またはこの工程とは別に、必要に応じ、部分的または完全に乾燥させ、仕上げ加工を施す。その後、表面を艶出ししたり研磨したりすることにより平滑化してもよい。

脱水と乾燥とは、製紙よりも明らかに難しい。革繊維は、水を一層緩慢に放出するものである反面、極めて低い温度で乾燥しなければならないものである。それは、革がいわゆる収縮温度で縮み、続く加水工程でその表面が角質化してしまうからである。

仕上げ工程により、革繊維布地は、革と同じような外観を呈するようになる。革に施されるのと同様な製剤を用いある程度同様な方法で、塗工、染色、印刷、エンボス加工が施されることが好ましい。

本発明によれば、成型部材の製造のために、特に焼結金属粉末、セラミック、発泡金属、発泡プラスチックまたは網でできた多孔性外面を用いることが好ましい。多孔性外面は、例えば自動車車両の肘掛やダッシュボードのような立体成型部材の形状寸法を有している。

いかなる懸濁媒体中の革繊維でもたいてい用いることができるが、本発明では水溶性のパルプを用いることが特に好ましい。

本発明では、０．１〜１０重量％、とりわけ０．５〜２重量％の量の革繊維を含んだパルプを用いることが好ましい。

製造された成型部材の表面の所望の特性は、エンボス加工、研磨、プラズマ処理、コロナ処理、サンドブラストまたはショットブラストのような本来公知の方法によって発現されるものである。

本発明の方法によれば、革繊維が、０．１〜６ｍｍ、とりわけ０．１〜２ｍｍ、とりわけ特に０．３〜０．６ｍｍという乾燥した層の厚さで形成されていることが、特に好ましい。革繊維は、当業者にとって明らかなとおり乾燥後にやや縮むものであるから、革繊維パルプから高密度で湿らせつつ形成されなければならない。もっとも『乾燥した層の厚さ』という用語は、例えば７０℃で２分間乾燥させた後、例えば１５〜３０％という低い残存水分を保持したままのこの成型部材をも意味する。

乾燥工程の間に、バインダーは膜を形成する。これには、バインダーの重合、重縮合、および／または架橋も行われるということである。もっともこれにより、コラーゲン繊維と異質なあらゆる繊維とがバインダーを介して相互に架橋する。

複雑な形状寸法を有する成型部材を製造するのに、アンダーカットを形成するための可動送り台を用いることができる。これは、特に自動車分野で、熱可塑性および／または熱硬化性物質から、対応する成型部材を製造するための汎用の技巧である。

成型後、特に離型後、例えば、泡沫による裏打ちまたは射出成形による裏打ちを施すことができる。

本来公知の方法による仕上げ加工を、乾燥した革繊維の層に施すことができる。例えば高密度化する前に、乾燥後の革繊維の層上へ、および／または成型された前記表面上へ、塗布または噴霧されたものであってもよい。

本発明の方法によれば、革様表面を有する立体的成型部材を大量に製造することができる。

本発明によれば、革様表面を有する成型部材は、特に家具、被服、アクセサリー、設備の部品、化粧張り、および内装材、とりわけ自動車分野で用いられることが好ましい。この自動車分野での適切な品目の中には、特に床の内装材、トランクの内装材、天井の内装材、ダッシュボードの内装材、スイッチ、変速レバー、ドアノブ、および／またはステアリングホイールカバーのほか、座席クッション、座席背もたれ、後ろ棚等がある。

実用面でこの革繊維は、視覚を通じて重要な役目を果たすあらゆる用途に用いることができる。さらに、防音という顕著な効果もある。

実施例１
(a)革繊維パルプの調製
平均繊維長が１ｍｍであって固形分が２％である革繊維と、さらに乾燥革繊維に対して２０％である油脂との水溶性革繊維パルプ５００ｇを、常用なめし剤と硫酸アルミニウムとに混合した。このパルプを１０００ｍｌビーカーに入れた。これに、固形分３％の市販の天然ラテックス３０ｇを加えた。ラテックスを加えて直ぐに、２分間攪拌した。
(b)成型部材の製造
ダッシュボードの型を、(a)で調製した革繊維パルプへ浸した。このダッシュボードの型は、平均孔径が０．０２ｍｍである多孔性セラミック体でできている。多孔となっていない外面は、パルプに浸されない。セラミック体の背面から吸引することにより、革繊維の一部が、セラミック成型部材の外面に堆積した。
減圧のまま、成型部材を革繊維パルプから引き抜いた。
その後の工程で、ダッシュボードの型を鋳型に付換え、堆積された革繊維の被膜を減圧吸引することによって乾燥した。
それから、露出した革繊維の表面をポリウレタンや革工業で公知のその他の物質による仕上げを施し、本来公知の方法でプレスした。

Claims (17)

1. 立体的成型部材の形状寸法を有している減圧器の多孔性外面を、革繊維、沈殿防止剤、バインダーおよび必要に応じ常用添加剤が含まれたパルプへ投入し；
   該減圧器で減圧にすることによって、該外面上に革繊維とバインダーとを所望の層の厚さで堆積させ；
   次いで該外面をプレス器に付換えて該革繊維の層を高密度化させた後、必要に応じ表面を型押し成形し部分的にまたは完全に乾燥させ、必要に応じひと操作で乾燥させ、次いで該表面に仕上げ加工を施すことを特徴とする革様表面を有する立体的鋳型皮革の製造方法。
2. 焼結金属粉末、セラミック、発泡金属、発泡プラスチックまたは網でできた前記多孔性外面のものを用いることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
3. 水溶性のパルプを用いることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
4. ０．１〜１０重量％、とりわけ０．５〜２重量％の量の革繊維が含まれているパルプを、用いることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
5. 前記仕上げ加工された表面特性および／または前記革繊維の生地の表面特性を、エンボス加工、研磨、プラズマ処理、コロナ処理、サンドブラストまたはショットブラストにより発現させることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
6. ０．１〜１５ｍｍ、とりわけ０．３〜３ｍｍの長さの革繊維が含まれているパルプを、用いることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
7. 熱可塑性および／または熱硬化性バインダー、とりわけ天然ゴムと、ポリウレタンと、ポリアクリレートと、アクリル酸エステル−、ビニルエステル−およびイソブチレン−ポリマー、混合ポリマー、または酢酸ビニルのいずれかの分散体とから選ばれたバインダーが含まれているパルプを、用いることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
8. 乾燥重量として各々１０〜５０重量％、とりわけ１５〜３０重量％の量のバインダーが含まれているパルプを、用いることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
9. 前記革繊維を、乾燥した層中で０．１〜６ｍｍ、とりわけ０．１〜２ｍｍ、とりわけ特に０．３〜０．６ｍｍの厚さにすることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
10. 前記乾燥が行われる工程は、前記バインダーの重合、重縮合、架橋および／または膜形成も行われることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の製造方法。
11. 成型には、アンダーカットの形成のための可動送り台を、用いることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
12. 前記革繊維の層は、前記減圧器の外面から外され、泡沫による裏打ちまたは射出成形による裏打ちが施されることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
13. 前記仕上げ加工が、前記革繊維の層および／または成型された前記表面に、塗布または噴霧するものであることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
14. 非膠原繊維、とりわけセルロース、綿および／またはプラスチック繊維も含まれているパルプを、用いることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
15. 請求項１〜１４のいずれかの製造方法によって得られ、革様表面を有している立体的成型部材。
16. 家具、被服、アクセサリー、設備の部品、化粧張り、および内装材、とりわけ自動車分野での部材に用いられている請求項１５に記載の立体的成型部材。
17. 前記自動車分野での部材が、床の内装材、柱の内装材、トランクの内装材、ドアの内装材、ダッシュボードの内装材、スイッチ、変速レバー、座席クッション、座席背もたれ、ドアノブ、ステアリングホイールカバーに用いられたものであることを特徴とする請求項１６に記載の立体的成型部材。