JP4227058B2 - Manufacturing method of thermoplastic artificial leather - Google Patents
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本発明は熱塑性人工皮革の製造法に係り、特にフィルムが不飽和状態でベースとなる布に滲入並びに固着することにより、完成品が剥離を起こし難く厚さが均等であり、また表面が美しく柔軟性が十分であることから優れた着心地の提供できる人工皮革の製造法に関わる。
早期における人工皮革の製造法には、離型紙上に有機溶剤である液体を塗布し、乾燥後に該離型紙をはがすといった方法があり、一般にドライ式と呼ばれるものがある。もう一つの公知における該製造方法としては、織布や不織布の表面に熱可塑性高分子化合物である溶液を塗布し、さらにウェット式凝固法或いはドライ式凝固法と呼ばれる方法により多数の孔を具有する熱可塑性高分子化合層を形成し、該化合層上に更に着色剤を含む樹脂溶液を塗布し、乾燥後に所望の凹凸表面をロールでプレスするという方法がある。
上述のように有機溶剤を大量に使用する方法では環境を破壊する、また凝固法を採用した場合には莫大な時間がかかる上、層状構造に剥離が起こりやすいといった欠点がある。そこで開発されたのが図1の台湾公告広告第442392号の「高強度熱塑性ポリウレタン人工皮革製造法」、及び図2に示す日本特許公開2000‐062125であるが、どちらも熱可塑性ポリウレタン(TPU)を原料とし、押出機11とカレンダロール12により織布や不織布13をフィルム14状に形成することで環境保護に適った人工皮革製造法を提供している。
As an early method for producing artificial leather, there is a method in which a liquid as an organic solvent is applied onto a release paper, and the release paper is peeled off after drying, which is generally called a dry method. As another known production method, a solution of a thermoplastic polymer compound is applied to the surface of a woven fabric or non-woven fabric, and a large number of holes are provided by a method called a wet solidification method or a dry solidification method. There is a method in which a thermoplastic polymer compound layer is formed, a resin solution containing a colorant is further applied on the compound layer, and a desired uneven surface is pressed with a roll after drying.
As described above, the method using a large amount of the organic solvent has the disadvantages that the environment is destroyed, and if the solidification method is adopted, it takes a long time and the layered structure is easily peeled off. Therefore, Taiwanese advertisement No. 442392 in Fig. 1 "High-strength thermoplastic polyurethane artificial leather manufacturing method" and Japanese Patent Publication 2000-062125 shown in Fig. 2, both of which are thermoplastic polyurethane (TPU) As a raw material, an artificial leather manufacturing method suitable for environmental protection is provided by forming a woven fabric or a non-woven
しかし上述のような環境保護対応型の方法にも以下のような欠点がある。
先ず熱可塑性ポリウレタン(TPU)が押出し機を経てロール(図1の15参照)とルーレットロール(図1の16参照)或いは鏡面ロールの接触ポイントに送り込まれるが、該ロールで送る織布や不織布(図1の13参照)の接着においては該ロールとルーレットロールの接点によってコントロールされ、人工皮革の基本的構造が形成されるのであるが、この方法では熱可塑性ポリウレタン(TPU)が送り出される速度は室温の影響を大いに受けるため、一定の速度に保つことが難しく、成型されたフィルムの厚さが均等になりにくいといった状況が起こりやすく、また該ロールとルーレットロールと接した後のフィルムは高温状態となっているため、自身の重力を受けることで波を打った状態に型崩れしやすい。つまり人工皮革の品質を良好に保つことが極めて困難となっていることが言える。
また熱可塑性ポリウレタン(TPU)は高温で不織布や織布上にプレスされることでフィルム状になるため、TPUは飽和状態で該不織布や織布の繊維中に浸透し、冷却を経て硬化した後、該織布や不織布の繊維もこれに伴い硬化するのであり、これによって人工皮革には一定の硬さが生じ、製品となって着用した際、体に適度にフィットするような着心地が提供できないといった欠点も有する。
更にTPUによる製品は物性が弱く水に溶解しやすい、また延伸性に乏しいなどの欠点がある他、TPU自体の特徴として粘度が低く気泡が不均等に生じるといった欠点も具えている。
そこでこれらの欠点に鑑み、完成品の柔軟さや強度、表面の美しさ等を含む品質を安定させると同時に、着用時の心地よさを提供するべく本発明の熱塑性人工皮革の製造法を提供する。
However, the environmental protection type method as described above has the following drawbacks.
First, thermoplastic polyurethane (TPU) is fed through an extruder to a contact point of a roll (see 15 in FIG. 1) and a roulette roll (see 16 in FIG. 1) or a mirror surface roll. In the bonding of 13) in FIG. 1, the basic structure of the artificial leather is formed by controlling the contact between the roll and the roulette roll. In this method, the rate at which the thermoplastic polyurethane (TPU) is delivered is room temperature. Therefore, it is difficult to maintain a constant speed, the thickness of the formed film is difficult to be uniform, and the film after contacting the roll and the roulette roll is in a high temperature state. Therefore, it easily loses its shape due to its own gravity. In other words, it can be said that it is extremely difficult to keep the quality of the artificial leather good.
Thermoplastic polyurethane (TPU) becomes a film by being pressed onto a nonwoven fabric or woven fabric at a high temperature, so that TPU penetrates into the fibers of the nonwoven fabric or woven fabric in a saturated state and cures after cooling. The fibers of the woven and non-woven fabrics are cured accordingly, which gives the artificial leather a certain level of hardness and provides a comfortable fit that fits the body when worn as a product. It has the disadvantage that it cannot.
In addition, the TPU product has disadvantages such as weak physical properties and easy solubility in water, and poor stretchability. In addition, the TPU itself has the disadvantage that the viscosity is low and bubbles are generated unevenly.
Therefore, in view of these drawbacks, a method for producing a thermoplastic artificial leather of the present invention is provided in order to stabilize the quality including the flexibility and strength of the finished product, the beauty of the surface, etc., and at the same time provide comfort when worn.
先ずフィルム原料の準備において熱塑性ポリマー材料と着色剤を混合し、押出器にてフィルムを形成し、次にフィルムの形成において該フィルムをカレンダロールの金属案内ロール上に導引した後該金属案内ロールの回転ストロークを1〜89度に設定して均等に分布させて該フィルムの熱を冷ました後に該金属案内ロールの冷却システムで更に適当な温度にまで冷まし、最後の貼設の段階で該フィルムを非飽和状態で案内ロール上のベースとなる布上に滲入させてプレスする。 First, a thermoplastic polymer material and a colorant are mixed in preparation of a film raw material, a film is formed by an extruder, and then the film is formed on a metal guide roll of a calender roll, and then the metal guide roll is formed. After the heat of the film is cooled by setting the rotation stroke of 1 to 89 degrees to be evenly distributed, the film is further cooled to an appropriate temperature by the cooling system of the metal guide roll, and the film at the final application stage. In a non-saturated state, the material is infiltrated onto the base cloth on the guide roll and pressed.
本発明によると、フィルムを適当な温度にまで冷ましてからベースとなる布に非飽和状態で滲入及び貼設することでフィルムの品質が高められること、及びフィルムの材料を改良したことにより完成した人工皮革には多孔構造が形成され、優れた表面の質感と耐磨耗性を同時に提供する目的が達成された。 According to the present invention, the film is cooled to an appropriate temperature and then infiltrated and pasted in a non-saturated state on a base cloth, and the film quality is improved, and the film material is improved. Artificial leather has a porous structure that achieves the objective of simultaneously providing excellent surface texture and wear resistance.
図3に示すように、本発明には以下の製造プロセスを含む。
A. フィルム原料の準備
熱塑性ポリマー材料と着色剤を配合材料とし、これらを混合した後、押出し機によって高温のフィルム20を形成する。該熱塑性ポリマー材料とは可塑性ポリウレタン弾性樹脂(TPU)+スチレンブタジエンラバー(SBR)、若しくは塑性ポリウレタン弾性樹脂(TPU)+スチレンエチレンブチレンスチレン(SEBS)、或いは塑性ポリウレタン弾性樹脂(TPU)+熱可塑性ラバー(TPR)、或いは塑性ポリウレタン弾性樹脂(TPU)+人工ラバー(エチレンプロパピレンジエモノマー:EPDM)等、また着色剤においてはマスターバッチやパウダー等とし、こういった原料を採用することではTPUの物性を改善し、該フィルム20が冷却成型を経ることで多孔性材質に形成し、表面の質感をグレードアップさせると同時に耐磨耗性を強化する。またこういったフィルムの原料には成型後の柔軟性を強化する目的で発泡剤を加えてもよい。
B. フィルムの成型
該フィルム20をカレンダロール30の金属案内ロール31上に導入するが、導入位置は図4に示すような該金属案内ロール31の1〜89度の回転ストローク310範囲内とした該金属案内ロール31の絶え間ない回転に合わせ、案内ロール32との接触ポイントにまで輸送する。該案内ロール32においては上述の原料に適した金属やPVC等とする。また該金属案内ロール31の1〜89度の回転ストローク310とは、該案内ロール32との接触ポイントを0度とし、該金属案内ロール31の頂点を90度とする。該金属案内ロール31が仲介する回転プログラムの設定により、該フィルム20の厚さが均等になり、また温度を冷ますことにおいては該金属案内ロール31の冷却システム311が該フィルム20の冷まし具合を適当な温度となるようコントロールする。該冷却システム311であるが、該金属案内ロール31軸心から冷却水を注入することで該フィルム20の温度を直接制御するが、データ化された該冷却水の流速、或いは水温の調整によって該フィルム20の温度を適度に冷ます目的を達成する。
C. 貼設
適当な温度に冷まされた該フィルム20は、該案内ロール32が一定の速度で以って送り出す織布或いは不織布であるベースとなる布40上に貼設し、図3に示すように同一の水平面に設置した該金属案内ロール31と該案内ロール32で垂直な状態で貼設する。続いて図5,6に示すように非同一水面上に設置された該金属案内ロール31と案内ロール32によって垂直ではない状態で貼設作業を行う。すると図7に示すように冷まされた該フィルム20で該ベースとなる布40をプレスした形で貼設され、両者の接着は必要な結合度を具有するが、該フィルム20は公知のような高温ではなく低温の状態であることから、飽和状態で該ベースとなる布40に滲入することがなく、非飽和状態で該ベースとなる布40中に滲入するのであり、よって本発明では冷却後に該基布40が良好な柔軟性を具有し、該フィルム20を貼設しても柔軟且つ着心地のよさが提供でき、且つ該フィルム20表面は低温でも最適な状態にコントロールしやすい。
D. 表面処理
該金属案内ロール31で鏡面処理を行う、或いはルーレット処理を行うことで、該フィルム20の表面処理とし、所望の人工皮革表面を形成する。
As shown in FIG. 3, the present invention includes the following manufacturing process.
A. Preparation of Film Raw Material A thermoplastic polymer material and a colorant are used as blending materials, and after mixing these, a high-
B. Molding of the film The
C. Attaching The
D. Surface treatment The surface of the
また該金属案内ロール31は硬質であり、熱交換性能を具有する構造としているため、相対して該案内ロール32には回復性を具有すればよいことになるので該金属案内ロール31と比べて硬度の低い材質を用いればよく、こういった該金属案内ロール31と該案内ロール32の材質を違える点も、本発明の技術範囲内に属する。
上述の該回転ストローク310において付け加えると、図8に示すように該押出機によって該フィルム20が該金属案内ロール31にまで垂直に落ちるが、該フィルム20を左右にずらすことで該金属案内ロール31と接触する位置を調整し、こうすることで該回転ストローク310は1〜89度内に縮小或いは拡大されるが、図9に示すように該押出機の角度を変えることによって該フィルム20が該金属案内ロール31の回転ストローク310に垂直に落ちる位置を変えるものとしてもよい。
更に該金属案内ロール31の回転速度数値の制御においては、高温の該フィルム20が該金属案内ロール31回転ストローク310における時間を制御することにより、所望の温度を達成する。
In addition, since the
In addition to the
Furthermore, in the control of the rotational speed value of the
11 押出器
12 カレンダロール
13 不織布
14 フィルム
15 ロール
16 ルーレットロール
20 フィルム
30 カレンダロール
31 金属案内ロール
310 回転ストローク
311 冷却システム
32 案内ロール
40 ベースとなる布
DESCRIPTION OF
Claims (13)
熱塑性ポリマー材料と着色剤とより構成される配合材料を混合した後、押出機によりフィルムを送り出すフィルム原料の準備を行う該A.のプロセスと、
該フィルムをカレンダロールの金属案内ロール上に導引し、該金属案内ロールが絶えず一定の回転ストロークを回転し続け、案内ロールとの接触ポイントにまで送り込み、該金属案内ロールが仲介する該回転ストロークにより、該フィルムの厚さを均等に分布させると同時に該フィルムを冷まし、該金属案内ロールの冷却システムにより該フィルムを冷ます温度を所望の温度に制御するフィルムの成型を行う該B.のプロセスと、
適度な温度に冷まされた該フィルムを該案内ロールのベースとなる布上に貼設し、該貼設方式は該フィルムで該ベースとなる布をプレスする方法であり、これにより両者を結合させて人工皮革とする貼設を行う該C.のプロセスと、
を含むことを特徴とする熱塑性人工皮革の製造法。 In the manufacturing method of thermoplastic artificial leather including the processes of A. and B. and C.,
The process of A. in which a compound material composed of a thermoplastic polymer material and a colorant is mixed, and then a film raw material is prepared by feeding the film by an extruder;
The film is guided onto a metal guide roll of a calender roll, and the metal guide roll continuously rotates at a constant rotation stroke and is fed to a contact point with the guide roll, and the rotation stroke mediated by the metal guide roll. The process of B. in which the thickness of the film is uniformly distributed and the film is cooled at the same time, and the film is cooled by the cooling system of the metal guide roll, and the film is formed to control the temperature to a desired temperature. When,
The film cooled to an appropriate temperature is pasted on the cloth serving as the base of the guide roll, and the pasting method is a method of pressing the cloth serving as the base with the film. The process of C. for carrying out the pasting as artificial leather,
The manufacturing method of the thermoplastic artificial leather characterized by including.
該金属案内ロールで鏡面処理を行うか、或いはルーレット処理を行うことで、該フィルムの表面処理を行うことで人工皮革表面を形成することを特徴とする請求項1記載の熱塑性人工皮革の製造法。 In the production method, after pasting in the process of C.,
2. The method for producing a thermoplastic artificial leather according to claim 1 , wherein the artificial leather surface is formed by performing a surface treatment of the film by performing a mirror surface treatment with the metal guide roll or performing a roulette treatment. .
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