JP2018065306A - 模様付シート及び模様付シートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】模様付シート10において、通気性ポリウレタン層12が繊維基材11の上に配置され、非通気性樹脂層13が、通気性ポリウレタン層12の上面のうち一部の領域の上に配置される。繊維基材11は、通気性を有している。通気性ポリウレタン層12は、連続気泡を有しているため、通気性を有している。非通気性樹脂層13は、シボ模様の凸部14bを構成する。模様付シート10のうち、非通気性樹脂層13が形成されている非通気領域10Bの部分は、通気性を有していないが、通気性ポリウレタン層12がむき出しになっている通気領域10Aの部分は通気性を有している。そのため、模様付シート10は、シボ模様が形成されている領域において良好な通気性を有することができる。
【選択図】図1
Description
{1.模様付シート10の構成}
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る模様付シート10の断面図である。以下の説明において、繊維基材11を基準にして、通気性ポリウレタン層12が配置されている方向を上方向と定義し、通気性ポリウレタン層12を基準にして、繊維基材11が配置されている方向を下方向と定義する。これにより、模様付シート10の上下方向D1が定義される。
繊維基材11は、通気性を有する素材により形成されている。繊維基材11として、織物、編物、不織布等を用いることができる。織物としては、例えば、平織、綾織、朱子織、からみ織、模紗織、斜紋織、二重織等が挙げられる。編物としては、例えば、丸編、トリコット、ラッセル等が挙げられる。不織布としては、例えば、短繊維不織布(乾式不織布、湿式不織布)、長繊維不織布、ニードルパンチ不織布、抄造不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、エレクトロスピニング不織布等が挙げられる。
通気性ポリウレタン層12は、乾式法により形成された発泡ポリウレタン樹脂による膜であり、連続気泡を有している。連続気泡とは、気泡を隔てるポリウレタン樹脂の壁に孔が空いており、複数の気泡が繋がっている状態を指す。通気性ポリウレタン層12が連続気泡を有することにより、空気又は水蒸気等の気体は、通気性ポリウレタン層12を上下方向に通り抜けることが可能である。
非通気性樹脂層13は、図1に示すように、通気性ポリウレタン層12の上に配置されており、非通気領域10Bを形成する。
{5.1.製造装置100の構成}
最初に、模様付シート10の製造に用いられる製造装置100の構成について説明する。図2A及び図2Bは、模様付シート10の製造装置100の構成を示す図である。製造装置100の構成図を図2Aと図2Bの2つの図に分割して描いている。図2Aの右側部分に図2Bが続いている。図2A及び図2Bに示すように、製造装置100は、離型紙供給ローラ121と、製造された模様付シート10を巻き取るシート巻き取りローラ147とを含む、ロールツーロール方式の装置である。図2A及び図2Bにおいて、離型紙供給ローラ121が設置されている側を上流側とし、シート巻き取りローラ147が設置されている側を下流側とする。
図3は、模様付シート10の製造方法を示す図である。最初に、ステップS1〜S4により、模様付シート10の製造に用いられる部材(離型紙R)及び原料(樹脂溶液等)を準備する。具体的には、ステップS1において、離型紙Rを準備する。ステップS2において、非通気性樹脂層13用の樹脂溶液13L(図2A参照)を準備する。ステップS3において、通気性ポリウレタン層12用の樹脂溶液12L(図2A参照)を準備する。ステップS4において、繊維基材11を準備する。以下、ステップS1〜S4の各々について詳しく説明する。
図3に示すように、ステップS1において、離型紙Rを準備する(ステップS1)。図4は、図1に示す模様付シート10の製造に用いられる離型紙Rの断面図である。図4に示す離型紙Rにおいて、一方の面にシボ模様(凹凸)が形成されている。図4に示す離型紙Rにおいて、シボ模様(凹凸)が形成されている側の面が、上面21であり、上面21と反対側の面が下面22である。
ステップS1とは独立して、ステップS2において、非通気性樹脂層13用の樹脂溶液13Lを調製する。
ステップS1、S2とは独立して、通気性ポリウレタン層12用の樹脂溶液12Lを調製する。通気性ポリウレタン層12用の樹脂溶液12Lは、(A)ウレタンプレポリマーと、(B)活性水素を有する化合物と、(C)ウレタン化触媒と、(D)発泡剤とを混合して攪拌することにより調製される。以下、(A)〜(D)について詳しく説明する。
ウレタンプレポリマーは、ポリウレタン樹脂の原料であるポリオールとポリイソシアネートとによるウレタン化反応をある程度まで進行させた未硬化の液状物である。ポリオールは、複数の水酸基を有する多価アルコールである。ポリイソシアネートは、複数のイソシネアート基を有する有機化合物である。ウレタンプレポリマーは、ウレタン化反応を途中で停止させることにより生成されるため、ウレタンプレポリマーの両端は、ともにイソシネアート基である。
活性水素を有する化合物は、活性水素原子基を少なくとも2個以上有していればよい。活性水素原子基は、好ましくは、水酸基又はアミノ基である。ある程度までウレタン化反応を進行させたウレタンプレポリマーに、活性水素を有する化合物を加えてウレタン化反応を完了させることにより、ポリウレタン樹脂を安定的に硬化させることができる。
また、活性水素(アミノ基)を有する化合物として、下記に例示するポリアミン類等から選択されたものを、単独で又は混合して使用することができる。活性水素(アミノ基)を有する化合物は、例えば、エチレンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、1,2−プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ノルボルネンジアミン、ヒドラジン、ピペラジン、N,N’−ジアミノピペラジン、2−メチルピペラジン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、イソホロンジアミン、ジアミノベンゼン、ジフェニルメタンジアミン、メチレンビスジクロロアニリン、テトラメチルヘキサメチレンジアミン等のポリアミン類である。
ウレタン化触媒は、ウレタンプレポリマーと活性水素を有する化合部とのウレタン化反応を促進させるために用いられる。ウレタン化触媒の使用量は、ウレタンプレポリマー100重量部に対して、好ましくは、0.01重量部以上であり、より好ましくは、0.1重量部以上である。また、ウレタン化触媒の使用量は、ウレタンプレポリマー100重量部に対して、好ましくは、20重量部以下であり、より好ましくは、10重量部以下である。
整泡剤は、通気性ポリウレタン層12を形成する際に連続気泡を安定的に形成するために用いられる。
ステップS1〜S3とは独立して、繊維基材11を準備する(ステップS4)。繊維基材11は、上述したように、織物であっても、編物であっても、不織布であってもよい。必要に応じて、繊維基材11に、毛羽立ち加工、撥水加工、プレス加工等を行う。繊維基材11は、図2Bに示すように、繊維基材供給ローラ141及びシート巻き取りローラ147に巻きかけられる。巻きかけられた繊維基材11は、圧着ローラ142と圧着ローラ143との間の空間と、乾燥機144と、剥離ローラ145と剥離ローラ146との間の空間を通過する。
図3を参照して、ステップS1〜S4の後に、ステップS1で準備した離型紙Rを製造装置100にセットする(ステップS10)。具体的には、図2A及び図2Bを参照して、離型紙Rを、離型紙供給ローラ121と離型紙巻き取りローラ148とに巻きかける。離型紙Rは、離型紙供給ローラ121から、乾燥機124と、樹脂塗装装置133と、乾燥機134と、圧着ローラ142と圧着ローラ143との間の空間と、乾燥機144と、剥離ローラ145と剥離ローラ146との間の空間とを通過して、離型紙巻き取りローラ148に到達する。
次に、図3を参照して、離型紙Rの上面21に非通気性樹脂層13を形成する(ステップS20)。非通気性樹脂層13を形成する工程(ステップS20)は、塗装工程(ステップS21)と、摺り切り工程(ステップS22)と、乾燥工程(ステップS23)とを備える。以下、ステップS21〜S23の各々について詳しく説明する。
ステップS22において摺り切られた樹脂溶液13Lを含む離型紙Rは、乾燥機124に送られる。乾燥機124は、離型紙R上で摺り切られた樹脂溶液13Lを所定時間加熱乾燥することにより、樹脂溶液13Lを硬化させる。これにより、非通気性樹脂層13が、離型紙R上に形成される。例えば、乾燥機124は、上流側から下流側に向かって3つのゾーン(初期ゾーン、中間ゾーン、最終ゾーン)に区分され、各ゾーンにおいて異なる温度が設定される。例えば、初期ゾーンの温度は、70℃であり、中間ゾーンの温度は、90℃であり、最終ゾーンの温度は、140℃である。各ゾーンの温度は、上述の温度以外の温度であってもよい。
次に、図3を参照して、離型紙R上に通気性ポリウレタン層12を形成する(ステップS30)。通気性ポリウレタン層12を形成する工程(ステップS30)は、塗装工程(ステップS31)と、1次発泡工程(ステップS32)と、離型フィルム剥離工程(ステップS33)とを備える。以下、ステップS31〜S33の各々について詳しく説明する。
ステップS3において準備された通気性ポリウレタン層12用の樹脂溶液12Lを、樹脂塗装装置133を用いて、非通気性樹脂層13が形成された離型紙Rの上に塗装する(ステップS31)。
次に、樹脂溶液12Lが塗装された離型紙Rは、樹脂塗装装置133から乾燥機134に送られる。乾燥機134を用いて、離型紙R上に塗装された樹脂溶液12Lの1回目の発泡(1次発泡)を行う(ステップS32)。具体的には、乾燥機134が、離型紙R上に塗装された樹脂溶液12Lを加熱することにより、離型紙R上に塗装された樹脂溶液12Lを発泡させる。樹脂溶液12Lが1次発泡することにより、1次発泡ポリウレタン層12P(図2A参照)が離型紙Rと非通気性樹脂層13の上に形成される。1次発泡の条件は、例えば、40℃の温度で30秒である。なお、1次発泡における時間は、30秒以下の時間であっても、30秒以上の時間であってもよい。また、1次発泡における温度は、40℃以下であってもよい。1次発泡における温度が40℃以下である場合、1次発泡の時間を長くすればよい。
図2A及び図2Bに示すように、1次発泡ポリウレタン層12Pが形成された離型紙Rは、乾燥機134から離型フィルム剥離ローラ135に送られる。離型フィルム剥離ローラ135は、離型フィルムFを1次発泡ポリウレタン層12Pから剥離する(ステップS33。図3参照)。剥離された離型フィルムFは、離型フィルム巻き取りローラ136によって回収される。
図3を参照して、ステップS30の後に、1次発泡ポリウレタン層12Pの上に繊維基材11を配置する(ステップS40)。繊維基材11を配置する工程(ステップS40)は、貼り合わせ工程(ステップS41)と、2次発泡工程(ステップS42)と、離型紙剥離工程(ステップS43)とを備える。以下、ステップS41〜S43の各々について詳しく説明する。
上述したように、ステップS4において繊維基材11が製造装置100にセットされている。非通気性樹脂層13及び1次発泡ポリウレタン層12Pが上部に形成された離型紙Rは、離型フィルム剥離ローラ135から、圧着ローラ142と圧着ローラ143との間の空間に送られる。繊維基材11が圧着ローラ142の表面に沿って移動し、離型紙R、非通気性樹脂層13及び1次発泡ポリウレタン層12Pが圧着ローラ143の表面に沿って移動することにより、図7に示すように、繊維基材11が、離型紙R上の1次発泡ポリウレタン層12Pの上面に配置される(ステップS41)。
ステップS41において繊維基材11を1次発泡ポリウレタン層12Pと貼り合わせた後に、非通気性樹脂層13、1次発泡ポリウレタン層12P及び繊維基材11による層が上部に形成された離型紙Rが乾燥機144に送られる。乾燥機144は、非通気性樹脂層13、1次発泡ポリウレタン層12P及び繊維基材11による層が上部に形成された離型紙Rを加熱する。これにより、離型紙R上に形成されている1次発泡ポリウレタン層12Pをさらに発泡させる(ステップS42)。以下、1次発泡ポリウレタン層12Pをさらに発泡させることを、「2次発泡」と呼ぶ。この結果、1次発泡ポリウレタン層12Pが硬化して、通気性ポリウレタン層12が形成される。2次発泡により、繊維基材11は、通気性ポリウレタン層12と接着され、一体となる。また、1次発泡ポリウレタン層12Pにおいて離型紙Rの凸部24aの頂点付近が直接接触しているため、2次発泡により形成された通気性ポリウレタン層は、離型紙Rの凸部24aの頂点付近で離型紙Rに直接接触している。
ステップS42において通気性ポリウレタン層12が上部に形成された離型紙Rは、剥離ローラ145と剥離ローラ146との間の空間を通過することにより、繊維基材11により構成される層、通気性ポリウレタン層12及び非通気性樹脂層13から剥離される(ステップS43)。剥離された離型紙Rは、離型紙巻き取りローラ148に巻き取られることにより回収される。
本実施形態の模様付シート10によれば、通気性ポリウレタン層12が繊維基材11の上に配置され、非通気性樹脂層13が、通気性ポリウレタン層12の上面のうち一部の領域の上に配置される。非通気性樹脂層13は、シボ模様の凸部14bを構成する。
なお、上記実施の形態において、通気性ポリウレタン層12が繊維基材11の上面全体にわたって形成されている例を説明したが、通気性ポリウレタン層12は、繊維基材11の上面の一部に形成されていてもよい。つまり、模様付シート10を上から見た場合において、繊維基材11が露出している領域があってもよい。これにより、シボ模様が形成されている領域と、繊維基材11が露出している領域とを組み合わせることによって、さらに複雑なデザインの模様付シートを提供することが可能となる。
{1.模様付シート30の構成}
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る模様付シート30の平面図である。図8に示す模様付シート30は、複数の通気領域30Aと、複数の非通気領域30Bとを有する。通気領域30Aと非通気領域30Bの各々の形状は正方形である。
繊維基材31は、第1の実施の形態における繊維基材11と同様の構成を有する。つまり、繊維基材31としては、第1の実施の形態において繊維基材11の材料として例示した物と同様、様々な材料を利用することができる。このため、繊維基材31についての詳細な説明を省略する。
通気性ポリウレタン層32は、乾式法により形成された発泡ポリウレタン樹脂による膜であり、連続気泡を有している。空気又は水蒸気は、通気性ポリウレタン層32を上下方向に通り抜けることが可能である。つまり、通気性ポリウレタン層32は、通気性ポリウレタン層12と同様の構成を有している。通気性ポリウレタン層32としては、第1の実施の形態において通気性ポリウレタン層12の材料として例示したものと同様、様々な材料を利用することができる。このため、通気性ポリウレタン層32についての詳細な説明を省略する。
非通気性樹脂層33は、図8A(最終的に図9に変更する予定)に示すように、通気性ポリウレタン層32の上に配置されている。非通気性樹脂層33は、非通気性樹脂層13と同様の構成を有しており、通気性を有しない。このため、模様付シート30は、非通気性樹脂層33が形成されている非通気領域30Bにおいて通気性を有しない。非通気性樹脂層33としては、第1の実施の形態において非通気性樹脂層13の材料として例示したものと同様、様々な材料を利用することができる。
模様付シート30の製造方法について説明する。図10は、模様付シート30の製造に用いられる製造装置200の一部の構成を示す図である。
本実施の形態の模様付シート30によれば、繊維基材31の上面全体に通気性ポリウレタン層32を形成し、通気性ポリウレタン層32の上面のうち、一部の領域に非通気性樹脂層33を形成する。
なお、上記実施の形態において、通気性ポリウレタン層32が繊維基材31の上面全体にわたって形成されている例を説明したが、通気性ポリウレタン層32は、繊維基材11の上面の一部に形成されていてもよい。つまり、模様付シート30を上から見た場合において、繊維基材31が露出している領域があってもよい。これにより、通気領域30A及び非通気領域30Bに加えて、繊維基材31が露出している領域を組み合わせることによって、さらに複雑なデザインの模様付シートを提供することが可能となる。
図14は、実施例1により作製された模様付シート50の平面写真である。図3に示す製造方法に従って、模様付シート50を作製した。なお、詳細については後述するが、模様付シート50の作製の際に、図3に示すステップS31及びS32を省略している。
図17は、実施例2により作製された模様付シート60の上面(表面)の電子顕微鏡写真である。図3に示す製造方法に従って、図17に示す模様付シート60を作製した。
図20は、実施例3により作製された模様付シート70の平面写真である。図11に示す製造方法に従って、模様付シート70を作製した。
11、31 繊維基材
12、32 通気性ポリウレタン層
12L、13L 樹脂溶液
12P 1次発泡ポリウレタン層
13、33 非通気性樹脂層
14a、24b 凹部
14b、24a 凸部
R 離型紙
Claims (8)
- 繊維基材と、
前記繊維基材の上に配置され、連続気泡を有する通気性樹脂層と、
前記通気性樹脂層の上に配置され、シボ模様を表現する複数の凸部が形成された非通気性樹脂層と、
を備え、
前記複数の凸部のうち少なくとも一部の互いに隣接する2つの凸部の間の領域において、前記通気性樹脂層が露出している、模様付シート。 - 請求項1に記載の模様付シートであって、
前記通気性樹脂層において、前記非通気性樹脂層の前記複数の凸部が形成されている領域と平面視で重なる領域のうち少なくとも一部の厚さは、前記非通気性樹脂層の前記複数の凸部が形成されていない領域と平面視で重なる領域における前記通気性樹脂層の厚さよりも大きい、模様付シート。 - 請求項1又は2に記載の模様付シートであって、
前記繊維基材は、前記通気性樹脂層が前記繊維基材の上に配置されていない領域を含む、模様付シート。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載の模様付シートであって、
前記通気性樹脂層は、発泡ポリウレタン樹脂により形成されており、
前記非通気性樹脂層は、前記通気性樹脂層に直接接着されている模様付シート。 - 請求項4に記載の模様付シートであって、
前記繊維基材は、前記通気性樹脂層に直接接着されている模様付シート。 - a)シボ模様が少なくとも一方の面に形成された離型紙を準備する工程と、
b)前記離型紙の前記少なくとも一方の面における所定領域に非通気性樹脂層を形成する工程と、
c)通気性樹脂層の形成に用いられる第1樹脂溶液を、前記所定領域においては前記非通気性樹脂層の上に塗装し、前記所定領域以外の領域においては前記離型紙の前記少なくとも一方の面の上に塗装する工程と、
d)前記c)工程において塗装された前記第1樹脂溶液を発泡させることにより、所定の粘着性を有する1次発泡樹脂層を形成する工程と、
e)前記d)工程において形成された前記1次発泡樹脂層の上に繊維基材を配置する工程と、
f)前記e)工程の後に、前記d)工程において形成された前記1次発泡樹脂層をさらに発泡させることにより、前記通気性樹脂層を前記非通気性樹脂層及び前記離型紙の少なくとも一方の面の上に形成する工程と、
g)前記f)工程の後に、前記離型紙を前記通気性樹脂層及び前記非通気性樹脂層から剥離する工程と、
を備える模様付シートの製造方法。 - 請求項6に記載の模様付シートの製造方法であって、
前記離型紙の少なくとも一方の面には、シボ模様を形成する複数の凸部が形成されており、
前記b)工程は、
b−1)前記非通気性樹脂層の形成に用いられる第2樹脂溶液を前記離型紙の前記少なくとも一方の面に塗装する工程と、
b−2)コータの先端の位置を前記複数の凸部のうちいずれか1つの頂点の高さに合わせる工程と、
b−3)前記先端の位置を前記いずれか1つの頂点の高さに合わせされたコータを用いて、前記離型紙の少なくとも一方の面に塗装された前記第2樹脂溶液を摺り切る工程と、
を含む模様付シートの製造方法。 - 請求項6に記載の模様付シートの製造方法であって、
前記b)工程は、
b−1)前記非通気性樹脂層の形成に用いられる第2樹脂溶液を、所定のパターンで前記離型紙の少なくとも一方の面に塗装する工程と、
b−2)前記所定のパターンに塗装された前記第2樹脂溶液を硬化させる工程と、
を含む模様付シートの製造方法。
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