非天然皮革シートの製造方法、及び非天然皮革シート
【課題】環境負荷の低減と製造諸条件（製造容易性、製造効率、製造コスト）の向上とを両立することが可能な高品質の非天然皮革シートを製造する方法を提供する。
【解決手段】所定の前処理を施した基材の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングするコーティング工程と、コーティングを施した基材を、前記熱硬化性樹脂が硬化する温度条件下で乾燥させる乾燥工程と、乾燥させた基材を、加熱及び加圧して最終製品とする仕上工程と、を包含することを特徴とする。
【解決手段】所定の前処理を施した基材の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングするコーティング工程と、コーティングを施した基材を、前記熱硬化性樹脂が硬化する温度条件下で乾燥させる乾燥工程と、乾燥させた基材を、加熱及び加圧して最終製品とする仕上工程と、を包含することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布と合成樹脂とからなる人工皮革、及び織布と合成樹脂とからなる合成皮革に代表される非天然皮革シートの製造方法、及び当該製造方法によって得られる非天然皮革シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
人工皮革や合成皮革（以後、「非天然皮革シート」と称する）は、最近の技術の進歩により、本革製品と比べて遜色のない風合いを実現することが可能となってきた。また、非天然皮革シートは、比較的低コストで製造することができ、耐久性にも優れているため、現在、様々な製品（例えば、衣料品、靴製品、バッグ類、シート等）において使用されている。このような非天然皮革シートを製造するにあたっては、従来、環境に対する負荷が大きい有機溶剤が多く使用されていた。
【０００３】
非天然皮革シートの製造において、有機溶剤は、例えば、基材に付与する合成樹脂の溶媒として使用されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１には、ポリエステル等の繊維集合体に、ポリウレタンと有機溶剤（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等）とからなるポリウレタン組成物を付与することで、人工皮革を製造することが記載されている（例えば、実施例１を参照）。
【０００４】
また、有機溶剤は、基材に合成樹脂からなる層を貼り付ける際に使用される接着剤にも含まれている（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２には、基材（繊維集合体）と表皮（合成樹脂層）とを接着する接着層に、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等の有機溶剤が含まれていることが記載されている（例えば、実施例１を参照）。
【０００５】
一方、環境への悪影響を考慮して、近年では、有機溶剤を使用せずに非天然皮革シートを製造する方法も開発されている（例えば、特許文献３を参照）。特許文献３には、基材（繊維集合体）の両面を離型シートで挟み込み、基材と離型シートとの隙間に有機溶剤を含まないポリウレタン樹脂液を流し込み、これを加圧した後、離型シートを剥離して最終製品とする人工皮革シートの製造方法が記載されている（例えば、実施例１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−４３６４７号公報
【特許文献２】特開２００４−３４６４５５号公報
【特許文献３】特開２００７−２７０３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
最近の環境保護意識の高まりにより、工業製品の製造現場においては、環境に対する負荷がより小さくなるような製造方法を確立することが求められている。この点、特許文献１や特許文献２では、非天然皮革シートの製造工程において、多量の有機溶剤を使用していることが問題となる。この問題に対する直接的な解決策として、使用する合成樹脂や接着剤を有機溶剤を含まない水溶性樹脂系素材に切り替えることが考えられる。ところが、水溶性樹脂は、一般に、基材に対する接着力が非水溶性樹脂と比べて劣っている。このため、例えば、水溶性の接着剤を使用すると、樹脂と基材とが剥離し易くなるという別の問題が生じる。このように、従来使用してきた合成樹脂や接着剤を単純に水溶性樹脂に切り替えることは困難である。
【０００８】
一方、特許文献３では、基材に対し、有機溶剤を用いることなくポリウレタン樹脂を含浸させる手法を採用している。このため、環境に対する負荷を低減するという点においては、特許文献１や特許文献２よりも優れていると考えられる。ところが、特許文献３では、人工皮革を製造するにあたって、非常に手間の掛かる工程を実行している。すなわち、上記「背景技術」の欄で説明したように、先ず、基材の両面を離型シートで挟み込み、次いで、基材と離型シートとの隙間に有機溶剤を含まないポリウレタン樹脂液を流し込み、これを加圧した後、離型シートを剥離している。このような手間の掛かる工程を行っているのは、離型シートを用いずに、基材を加圧するマングロールの上へポリウレタン樹脂液を直接流し込むと、マングロールに付着したポリウレタン樹脂液が硬化してしまい、人工皮革シートの製造を継続することが不可能となるからである（特許文献３の第００３７段落を参照）。そこで、特許文献３では、やむなく、離型シートを使用し、この問題の解決を図っているのである。しかしながら、このような製造方法では、工程が増す分、当然に製造コストが高くなる。また、製造効率も悪いため、工業的生産には不利となる。
【０００９】
このように、現状においては、環境に対する負荷を小さいものとしながら（すなわち、有機溶剤を使用せずに）、簡単な製造工程で、効率よく、安価に、高品質の非天然皮革シートを製造する方法は未だ確立されていない。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、環境負荷の低減と製造諸条件（製造容易性、製造効率、製造コスト）の向上とを両立することが可能な高品質の非天然皮革シートを製造する方法を提供することにある。また、当該製造方法によって得られる非天然皮革シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明に係る非天然皮革シートの製造方法の特徴構成は、
所定の前処理を施した基材の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングするコーティング工程と、
コーティングを施した基材を、前記熱硬化性樹脂が硬化する温度条件下で乾燥させる乾燥工程と、
乾燥させた基材を、加熱及び加圧して最終製品とする仕上工程と、
を包含することにある。
【００１２】
本構成の非天然皮革シートの製造方法によれば、所定の前処理を施した基材の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂を直接コーティングすることにより、熱硬化性樹脂が基材の内部にまで浸透するため、基材と表皮とを接着剤で貼り合わせた場合に見られる明確な接着界面が存在しない。このため、基材と熱硬化性樹脂との剥離が生じ難いものとなる。このような非天然皮革シートの製造方法であれば、水溶性の熱硬化性樹脂を使用しても十分な接着力が得られるので、環境に対する負荷を低減することができる。
また、本構成によれば、コーティング工程を行った後、コーティングを施した基材を、熱硬化性樹脂が硬化する温度条件下で乾燥させている。このため、次の仕上工程の時点では、熱硬化性樹脂は完全に硬化しており、離型シートを使用しなくても、そのまま加熱及び加圧して最終製品とすることができる。その結果、製造工程が簡素化され、効率よく、安価に、高品質の非天然皮革シートを製造することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る非天然皮革シートの製造方法において、
前記基材は、不織布であることが好ましい。
【００１４】
本構成の非天然皮革シートの製造方法によれば、基材を不織布とすることにより、基材と水溶性の熱硬化性樹脂との相性が良くなる。すなわち、不織布の表面に水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングすると、不規則に絡み合った不織布の繊維の隙間に水溶性の熱硬化性樹脂が入り込み、両者が強固に一体化する。その結果、熱硬化性樹脂は基材から一層剥離し難いものとなる。
【００１５】
本発明に係る非天然皮革シートの製造方法において、
前記乾燥工程は、１００〜１５０℃で実行されることが好ましい。
【００１６】
本構成の非天然皮革シートの製造方法によれば、乾燥工程を適切な温度範囲（１００〜１５０℃）で実行しているので、水分を蒸発させつつ、水溶性の熱硬化性樹脂の硬化（架橋反応）を確実に発生させることができる。その結果、剥離の起こり難い高品質の非天然皮革シートとすることができる。
【００１７】
本発明に係る非天然皮革シートの製造方法において、
前記仕上工程は、１２０〜２００℃で実行されることが好ましい。
【００１８】
本構成の非天然皮革シートの製造方法によれば、仕上工程を適切な温度範囲（１２０〜２００℃）で実行しているので、最終製品である非天然皮革シートの表面に、光沢や滑らかな手触りを付与することができる。その結果、高級感のある非天然皮革シートとすることができる。
【００１９】
本発明に係る非天然皮革シートの製造方法において、
前記仕上工程において、表面に柄模様が形成されたカレンダーロールを使用することが好ましい。
【００２０】
本構成の非天然皮革シートの製造方法によれば、仕上工程において、表面に柄模様が形成されたカレンダーロールで加熱及び加圧しているので、最終製品である非天然皮革シートの表面に、柄模様を付与することができる。その結果、デザイン性に優れた非天然皮革シートとすることができる。
【００２１】
また、上記課題を解決するための本発明に係る非天然皮革シートの特徴構成は、
所定の前処理を施した基材の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングした非天然皮革シートであって、
前記熱硬化性樹脂と前記基材との接着界面が存在しないことにある。
【００２２】
本構成の非天然皮革シートによれば、所定の前処理を施した基材の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂を直接コーティングすることにより、熱硬化性樹脂が基材の内部にまで浸透するため、基材と表皮とを接着剤で貼り合わせた場合に見られる明確な接着界面が存在しない。このため、基材と熱硬化性樹脂との剥離が生じ難いものとなる。このような非天然皮革シートは、水溶性の熱硬化性樹脂を使用しても十分な接着力が得られるので、環境に対する負荷を低減することができる。
【００２３】
本発明に係る非天然皮革シートにおいて、
前記基材は、不織布であることが好ましい。
【００２４】
本構成の非天然皮革シートによれば、基材を不織布とすることにより、基材と水溶性の熱硬化性樹脂との相性が良くなる。すなわち、不織布の表面に水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングすると、不規則に絡み合った不織布の繊維の隙間に水溶性の熱硬化性樹脂が入り込み、両者が強固に一体化する。その結果、熱硬化性樹脂は基材から一層剥離し難いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の非天然皮革シートを製造する際に使用する非天然皮革シート製造装置の概略図である。
【図２】本発明の非天然皮革シートの製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の非天然皮革シート、及び従来の非天然皮革シートの断面を示す電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の非天然皮革シートの製造方法、及び当該製造方法によって得られる非天然皮革シートに関する実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図せず、それらと均等な構成も含む。
【００２７】
〔非天然皮革シート製造装置〕
図１は、本発明の非天然皮革シートを製造する際に使用する非天然皮革シート製造装置１０の概略図である。非天然皮革シート製造装置１０は、巻き出しロール１、樹脂供給ノズル２ａ及びコーター２ｂからなるコーティング装置２、乾燥機３、加熱ロール４ａ及び加圧ロール４ｂからなる仕上装置４、並びに巻き取りロール５を備えている。
【００２８】
巻き出しロール１には、後述する所定の前処理を施した基材となる不織布が巻かれている。巻き出しロール１から導出された不織布は、コーティング装置２によりコーティングが行われる。具体的には、樹脂供給ノズル２ａから水溶性の熱硬化性樹脂が不織布の表面に吹きつけられ、次いで、コーター２ｂにより熱硬化性樹脂が不織布の内部に浸透させられる。コーティングが施された不織布は、乾燥機３にて乾燥され、加熱ロール４ａ及び加圧ロール４ｂによって加熱及び乾燥され、その後、巻き取りロール５によって巻き取られて製品となる。
【００２９】
〔非天然皮革シート製造の製造方法〕
図２は、本発明の非天然皮革シートの製造方法を示すフローチャートである。本発明の非天然皮革シートは、以下に説明する「前処理」の後、「コーティング工程」、「乾燥工程」、及び「仕上工程」を経て製造される。なお、以下の実施形態では、基材としての不織布に熱硬化性樹脂を積層した人工皮革を製造する例について説明する。ただし、基材として不織布以外のものを採用し、これに熱硬化性樹脂を積層した合成皮革においても、本発明と同様の方法で製造することが可能である。
【００３０】
〔前処理（ステップＳ１）〕
人工皮革を製造するに先立って、原材料となる不織布（例えば、ポリスチレン／ポリエステル系の海島構造を有するものとする）に、所定の前処理が行われる。この前処理では、例えば、〔１〕不織布にポリビニルアルコール樹脂を含浸させる工程（ステップＳ１−１）、〔２〕さらに、水系ポリウレタン樹脂を含浸させる工程（ステップＳ１−２）、〔３〕前記２種類の樹脂を含浸させた不織布からポリビニルアルコール樹脂を溶出させる工程（ステップＳ１−３）、及び〔４〕不織布中のポリスチレンを抜き出す工程（ステップＳ１−４）を実施する。この各工程を実施することにより、不織布がより多孔質となるため、風合いが向上する。また、不織布の繊維がより細くなり、いわゆる極細繊維とすることができる。前処理では、上記〔１〕〜〔４〕の工程に加えて、〔５〕不織布を染色する工程（ステップＳ１−５）、及び〔６〕不織布の表面を起毛（バッフィング）する工程（ステップＳ１−６）を実施しても構わない。
【００３１】
〔コーティング工程（ステップＳ２）〕
前処理を施した不織布の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングするコーティング工程を実施する。コーティング工程には、コーティング装置２を使用する。熱硬化性樹脂には、合成樹脂や天然物誘導体からなる樹脂を使用することができる。合成樹脂の例として、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル酸エステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アミノ酸樹脂、ポリオレフィン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンターポリマー（ＥＴＰ）、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。天然物誘導体からなる樹脂の例として、天然ゴム、塩化ゴム等が挙げられる。熱硬化性樹脂のコーティングを行う際には、樹脂の種類に応じて、粘度が１〜１０００００ｃｐｓ程度になるように溶媒（水）で調整される。樹脂のコーティング厚は、１０〜１０００μｍとすることが好ましい。コーティング厚が１０μｍより小さいと、人工皮革としての耐久性が不十分となる。また、優れた風合いや光沢も得られ難い。一方、コーティング厚を１０００μｍより大きくしても、それ以上の耐久性の向上はあまり望めず、風合いや光沢もそれ程変わらない。また、熱硬化性樹脂の使用量が増大するため、不経済である。
【００３２】
上記コーティング工程を実施することにより、熱硬化性樹脂が不織布の内部にまで浸透し、不織布と表皮とを接着剤で貼り合わせた場合に見られる明確な接着界面が存在しない。このため、不織布と熱硬化性樹脂との剥離が生じ難いものとなる。そして、このような方法であれば、水溶性の熱硬化性樹脂でも十分な接着力が得られるので、環境に対する負荷を低減することができる。
【００３３】
〔乾燥工程（ステップＳ３）〕
次に、コーティングを施した不織布を、熱硬化性樹脂が硬化する温度条件下で乾燥させる乾燥工程を実施する。乾燥工程には、乾燥機３を使用する。乾燥工程の最中に、熱硬化性樹脂は、熱による架橋反応で硬化する。このとき架橋剤として、イソシアネート系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤等を使用することができる。乾燥温度は、熱硬化性樹脂とそれに組み合わせる架橋剤の種類に応じて適宜調整することができるが、１００〜１５０℃とすることが好ましい。これにより、水分を蒸発させつつ、水溶性の熱硬化性樹脂の硬化（架橋反応）を確実に発生させることができる。その結果、剥離の起こり難い高品質の非天然皮革シートとすることができる。乾燥温度が１００℃より低い場合は、熱硬化性樹脂の硬化が不十分であるとともに、水分が完全に蒸発しないため、人工皮革として十分な耐久性を発現させることができなくなる。一方、乾燥温度が１５０℃より高い場合は、コーティングした樹脂の表面に気孔が生成し易くなるため、風合いや光沢が悪くなるおそれがある。
【００３４】
なお、この乾燥工程では、コーティング工程を行った後、コーティングを施した不織布を、熱硬化性樹脂が硬化する温度条件下で乾燥させているので、次の仕上工程の時点では、熱硬化性樹脂は完全に硬化している。このため、従来のように、離型シートを使用しなくても、そのまま加熱及び加圧して最終製品とすることができる。その結果、製造工程が簡素化され、効率よく、安価に、高品質の非天然皮革シートを製造することが可能となる。
【００３５】
〔仕上工程（ステップＳ４）〕
最後に、乾燥後の不織布を、加熱及び加圧して最終製品とする仕上工程を実施する。仕上工程は、一対のカレンダーロールで構成された仕上装置４を使用する。カレンダーロールのうち、上側のロールはヒーターが内蔵された加熱ロール４ａとなっている。ここで、カレンダーロールの表面に柄模様を形成しておくと、最終製品である合成皮革シートの表面に、柄模様を付与することができる。カレンダーロールに不織布を通す際の温度は、１２０〜２００℃とすることが好ましい。また、圧力は５〜５０ｋｇ／ｃｍ２とすることが好ましい。温度及び圧力が上記範囲であれば、最終製品である人工皮革シートの表面に、光沢や滑らかな手触りを付与することができる。その結果、高級感のある非天然皮革シートとすることができる。温度が１２０℃より低いと、樹脂が硬い状態なので柄模様を付けることができない。一方、温度が２００℃より高いと、樹脂が分解するおそれがある。また、圧力が５ｋｇ／ｃｍ２より小さいと、不織布の繊維が起毛された状態を維持するので十分な光沢を付与することができない。一方、圧力が５０ｋｇ／ｃｍ２より大きいと、不織布の繊維やコーティングした樹脂を痛めるおそれがある。
【００３６】
〔製品としての非天然皮革シート〕
本発明の製造方法によって得られた製品である非天然皮革シートの断面の電子顕微鏡写真を図３（ａ）に示した。また、比較のため、不織布に樹脂フィルムを接着することによって製造した従来の非天然皮革シートの断面の電子顕微鏡写真を図３（ｂ）に示した。
【００３７】
本発明の非天然皮革シートは、硬化性樹脂と不織布との接着界面が明確に存在せず、不規則に絡み合った不織布の繊維の隙間に水溶性の熱硬化性樹脂が入り込んだ状態となって、両者が強固に一体化している。このため、基材である不織布から熱硬化性樹脂が剥離し難いものといえる。一方、従来の非天然皮革シートは、不織布、接着層、樹脂フィルムの界面が存在している。このため、各界面での剥離が発生し易いものとなる。
【００３８】
以上のように、本発明によれば、環境に対する負荷が大きい有機溶剤を使用することなく、簡単な製造工程で、効率よく、安価に、高品質の製品を得ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の非天然皮革シートの製造方法によって得られる人工皮革や合成皮革は、衣料品、靴製品、バッグ類、シート等の素材として好適に利用することができる。また、本発明の人工皮革や合成皮革を、例えば、電子工業向けの研磨布として利用することも可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 巻き出しロール
２ コーティング装置
２ａ 樹脂供給ノズル
２ｂ コーター
３ 乾燥機
４ 仕上装置
４ａ 加熱ロール
４ｂ 加圧ロール
５ 巻き取りロール
１０ 非天然皮革シート製造装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布と合成樹脂とからなる人工皮革、及び織布と合成樹脂とからなる合成皮革に代表される非天然皮革シートの製造方法、及び当該製造方法によって得られる非天然皮革シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
人工皮革や合成皮革（以後、「非天然皮革シート」と称する）は、最近の技術の進歩により、本革製品と比べて遜色のない風合いを実現することが可能となってきた。また、非天然皮革シートは、比較的低コストで製造することができ、耐久性にも優れているため、現在、様々な製品（例えば、衣料品、靴製品、バッグ類、シート等）において使用されている。このような非天然皮革シートを製造するにあたっては、従来、環境に対する負荷が大きい有機溶剤が多く使用されていた。
【０００３】
非天然皮革シートの製造において、有機溶剤は、例えば、基材に付与する合成樹脂の溶媒として使用されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１には、ポリエステル等の繊維集合体に、ポリウレタンと有機溶剤（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等）とからなるポリウレタン組成物を付与することで、人工皮革を製造することが記載されている（例えば、実施例１を参照）。
【０００４】
また、有機溶剤は、基材に合成樹脂からなる層を貼り付ける際に使用される接着剤にも含まれている（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２には、基材（繊維集合体）と表皮（合成樹脂層）とを接着する接着層に、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等の有機溶剤が含まれていることが記載されている（例えば、実施例１を参照）。
【０００５】
一方、環境への悪影響を考慮して、近年では、有機溶剤を使用せずに非天然皮革シートを製造する方法も開発されている（例えば、特許文献３を参照）。特許文献３には、基材（繊維集合体）の両面を離型シートで挟み込み、基材と離型シートとの隙間に有機溶剤を含まないポリウレタン樹脂液を流し込み、これを加圧した後、離型シートを剥離して最終製品とする人工皮革シートの製造方法が記載されている（例えば、実施例１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−４３６４７号公報
【特許文献２】特開２００４−３４６４５５号公報
【特許文献３】特開２００７−２７０３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
最近の環境保護意識の高まりにより、工業製品の製造現場においては、環境に対する負荷がより小さくなるような製造方法を確立することが求められている。この点、特許文献１や特許文献２では、非天然皮革シートの製造工程において、多量の有機溶剤を使用していることが問題となる。この問題に対する直接的な解決策として、使用する合成樹脂や接着剤を有機溶剤を含まない水溶性樹脂系素材に切り替えることが考えられる。ところが、水溶性樹脂は、一般に、基材に対する接着力が非水溶性樹脂と比べて劣っている。このため、例えば、水溶性の接着剤を使用すると、樹脂と基材とが剥離し易くなるという別の問題が生じる。このように、従来使用してきた合成樹脂や接着剤を単純に水溶性樹脂に切り替えることは困難である。
【０００８】
一方、特許文献３では、基材に対し、有機溶剤を用いることなくポリウレタン樹脂を含浸させる手法を採用している。このため、環境に対する負荷を低減するという点においては、特許文献１や特許文献２よりも優れていると考えられる。ところが、特許文献３では、人工皮革を製造するにあたって、非常に手間の掛かる工程を実行している。すなわち、上記「背景技術」の欄で説明したように、先ず、基材の両面を離型シートで挟み込み、次いで、基材と離型シートとの隙間に有機溶剤を含まないポリウレタン樹脂液を流し込み、これを加圧した後、離型シートを剥離している。このような手間の掛かる工程を行っているのは、離型シートを用いずに、基材を加圧するマングロールの上へポリウレタン樹脂液を直接流し込むと、マングロールに付着したポリウレタン樹脂液が硬化してしまい、人工皮革シートの製造を継続することが不可能となるからである（特許文献３の第００３７段落を参照）。そこで、特許文献３では、やむなく、離型シートを使用し、この問題の解決を図っているのである。しかしながら、このような製造方法では、工程が増す分、当然に製造コストが高くなる。また、製造効率も悪いため、工業的生産には不利となる。
【０００９】
このように、現状においては、環境に対する負荷を小さいものとしながら（すなわち、有機溶剤を使用せずに）、簡単な製造工程で、効率よく、安価に、高品質の非天然皮革シートを製造する方法は未だ確立されていない。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、環境負荷の低減と製造諸条件（製造容易性、製造効率、製造コスト）の向上とを両立することが可能な高品質の非天然皮革シートを製造する方法を提供することにある。また、当該製造方法によって得られる非天然皮革シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明に係る非天然皮革シートの製造方法の特徴構成は、
所定の前処理を施した基材の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングするコーティング工程と、
コーティングを施した基材を、前記熱硬化性樹脂が硬化する温度条件下で乾燥させる乾燥工程と、
乾燥させた基材を、加熱及び加圧して最終製品とする仕上工程と、
を包含することにある。
【００１２】
本構成の非天然皮革シートの製造方法によれば、所定の前処理を施した基材の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂を直接コーティングすることにより、熱硬化性樹脂が基材の内部にまで浸透するため、基材と表皮とを接着剤で貼り合わせた場合に見られる明確な接着界面が存在しない。このため、基材と熱硬化性樹脂との剥離が生じ難いものとなる。このような非天然皮革シートの製造方法であれば、水溶性の熱硬化性樹脂を使用しても十分な接着力が得られるので、環境に対する負荷を低減することができる。
また、本構成によれば、コーティング工程を行った後、コーティングを施した基材を、熱硬化性樹脂が硬化する温度条件下で乾燥させている。このため、次の仕上工程の時点では、熱硬化性樹脂は完全に硬化しており、離型シートを使用しなくても、そのまま加熱及び加圧して最終製品とすることができる。その結果、製造工程が簡素化され、効率よく、安価に、高品質の非天然皮革シートを製造することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る非天然皮革シートの製造方法において、
前記基材は、不織布であることが好ましい。
【００１４】
本構成の非天然皮革シートの製造方法によれば、基材を不織布とすることにより、基材と水溶性の熱硬化性樹脂との相性が良くなる。すなわち、不織布の表面に水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングすると、不規則に絡み合った不織布の繊維の隙間に水溶性の熱硬化性樹脂が入り込み、両者が強固に一体化する。その結果、熱硬化性樹脂は基材から一層剥離し難いものとなる。
【００１５】
本発明に係る非天然皮革シートの製造方法において、
前記乾燥工程は、１００〜１５０℃で実行されることが好ましい。
【００１６】
本構成の非天然皮革シートの製造方法によれば、乾燥工程を適切な温度範囲（１００〜１５０℃）で実行しているので、水分を蒸発させつつ、水溶性の熱硬化性樹脂の硬化（架橋反応）を確実に発生させることができる。その結果、剥離の起こり難い高品質の非天然皮革シートとすることができる。
【００１７】
本発明に係る非天然皮革シートの製造方法において、
前記仕上工程は、１２０〜２００℃で実行されることが好ましい。
【００１８】
本構成の非天然皮革シートの製造方法によれば、仕上工程を適切な温度範囲（１２０〜２００℃）で実行しているので、最終製品である非天然皮革シートの表面に、光沢や滑らかな手触りを付与することができる。その結果、高級感のある非天然皮革シートとすることができる。
【００１９】
本発明に係る非天然皮革シートの製造方法において、
前記仕上工程において、表面に柄模様が形成されたカレンダーロールを使用することが好ましい。
【００２０】
本構成の非天然皮革シートの製造方法によれば、仕上工程において、表面に柄模様が形成されたカレンダーロールで加熱及び加圧しているので、最終製品である非天然皮革シートの表面に、柄模様を付与することができる。その結果、デザイン性に優れた非天然皮革シートとすることができる。
【００２１】
また、上記課題を解決するための本発明に係る非天然皮革シートの特徴構成は、
所定の前処理を施した基材の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングした非天然皮革シートであって、
前記熱硬化性樹脂と前記基材との接着界面が存在しないことにある。
【００２２】
本構成の非天然皮革シートによれば、所定の前処理を施した基材の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂を直接コーティングすることにより、熱硬化性樹脂が基材の内部にまで浸透するため、基材と表皮とを接着剤で貼り合わせた場合に見られる明確な接着界面が存在しない。このため、基材と熱硬化性樹脂との剥離が生じ難いものとなる。このような非天然皮革シートは、水溶性の熱硬化性樹脂を使用しても十分な接着力が得られるので、環境に対する負荷を低減することができる。
【００２３】
本発明に係る非天然皮革シートにおいて、
前記基材は、不織布であることが好ましい。
【００２４】
本構成の非天然皮革シートによれば、基材を不織布とすることにより、基材と水溶性の熱硬化性樹脂との相性が良くなる。すなわち、不織布の表面に水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングすると、不規則に絡み合った不織布の繊維の隙間に水溶性の熱硬化性樹脂が入り込み、両者が強固に一体化する。その結果、熱硬化性樹脂は基材から一層剥離し難いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の非天然皮革シートを製造する際に使用する非天然皮革シート製造装置の概略図である。
【図２】本発明の非天然皮革シートの製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の非天然皮革シート、及び従来の非天然皮革シートの断面を示す電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の非天然皮革シートの製造方法、及び当該製造方法によって得られる非天然皮革シートに関する実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施形態や図面に記載される構成に限定されることを意図せず、それらと均等な構成も含む。
【００２７】
〔非天然皮革シート製造装置〕
図１は、本発明の非天然皮革シートを製造する際に使用する非天然皮革シート製造装置１０の概略図である。非天然皮革シート製造装置１０は、巻き出しロール１、樹脂供給ノズル２ａ及びコーター２ｂからなるコーティング装置２、乾燥機３、加熱ロール４ａ及び加圧ロール４ｂからなる仕上装置４、並びに巻き取りロール５を備えている。
【００２８】
巻き出しロール１には、後述する所定の前処理を施した基材となる不織布が巻かれている。巻き出しロール１から導出された不織布は、コーティング装置２によりコーティングが行われる。具体的には、樹脂供給ノズル２ａから水溶性の熱硬化性樹脂が不織布の表面に吹きつけられ、次いで、コーター２ｂにより熱硬化性樹脂が不織布の内部に浸透させられる。コーティングが施された不織布は、乾燥機３にて乾燥され、加熱ロール４ａ及び加圧ロール４ｂによって加熱及び乾燥され、その後、巻き取りロール５によって巻き取られて製品となる。
【００２９】
〔非天然皮革シート製造の製造方法〕
図２は、本発明の非天然皮革シートの製造方法を示すフローチャートである。本発明の非天然皮革シートは、以下に説明する「前処理」の後、「コーティング工程」、「乾燥工程」、及び「仕上工程」を経て製造される。なお、以下の実施形態では、基材としての不織布に熱硬化性樹脂を積層した人工皮革を製造する例について説明する。ただし、基材として不織布以外のものを採用し、これに熱硬化性樹脂を積層した合成皮革においても、本発明と同様の方法で製造することが可能である。
【００３０】
〔前処理（ステップＳ１）〕
人工皮革を製造するに先立って、原材料となる不織布（例えば、ポリスチレン／ポリエステル系の海島構造を有するものとする）に、所定の前処理が行われる。この前処理では、例えば、〔１〕不織布にポリビニルアルコール樹脂を含浸させる工程（ステップＳ１−１）、〔２〕さらに、水系ポリウレタン樹脂を含浸させる工程（ステップＳ１−２）、〔３〕前記２種類の樹脂を含浸させた不織布からポリビニルアルコール樹脂を溶出させる工程（ステップＳ１−３）、及び〔４〕不織布中のポリスチレンを抜き出す工程（ステップＳ１−４）を実施する。この各工程を実施することにより、不織布がより多孔質となるため、風合いが向上する。また、不織布の繊維がより細くなり、いわゆる極細繊維とすることができる。前処理では、上記〔１〕〜〔４〕の工程に加えて、〔５〕不織布を染色する工程（ステップＳ１−５）、及び〔６〕不織布の表面を起毛（バッフィング）する工程（ステップＳ１−６）を実施しても構わない。
【００３１】
〔コーティング工程（ステップＳ２）〕
前処理を施した不織布の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングするコーティング工程を実施する。コーティング工程には、コーティング装置２を使用する。熱硬化性樹脂には、合成樹脂や天然物誘導体からなる樹脂を使用することができる。合成樹脂の例として、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル酸エステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アミノ酸樹脂、ポリオレフィン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンターポリマー（ＥＴＰ）、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。天然物誘導体からなる樹脂の例として、天然ゴム、塩化ゴム等が挙げられる。熱硬化性樹脂のコーティングを行う際には、樹脂の種類に応じて、粘度が１〜１０００００ｃｐｓ程度になるように溶媒（水）で調整される。樹脂のコーティング厚は、１０〜１０００μｍとすることが好ましい。コーティング厚が１０μｍより小さいと、人工皮革としての耐久性が不十分となる。また、優れた風合いや光沢も得られ難い。一方、コーティング厚を１０００μｍより大きくしても、それ以上の耐久性の向上はあまり望めず、風合いや光沢もそれ程変わらない。また、熱硬化性樹脂の使用量が増大するため、不経済である。
【００３２】
上記コーティング工程を実施することにより、熱硬化性樹脂が不織布の内部にまで浸透し、不織布と表皮とを接着剤で貼り合わせた場合に見られる明確な接着界面が存在しない。このため、不織布と熱硬化性樹脂との剥離が生じ難いものとなる。そして、このような方法であれば、水溶性の熱硬化性樹脂でも十分な接着力が得られるので、環境に対する負荷を低減することができる。
【００３３】
〔乾燥工程（ステップＳ３）〕
次に、コーティングを施した不織布を、熱硬化性樹脂が硬化する温度条件下で乾燥させる乾燥工程を実施する。乾燥工程には、乾燥機３を使用する。乾燥工程の最中に、熱硬化性樹脂は、熱による架橋反応で硬化する。このとき架橋剤として、イソシアネート系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤等を使用することができる。乾燥温度は、熱硬化性樹脂とそれに組み合わせる架橋剤の種類に応じて適宜調整することができるが、１００〜１５０℃とすることが好ましい。これにより、水分を蒸発させつつ、水溶性の熱硬化性樹脂の硬化（架橋反応）を確実に発生させることができる。その結果、剥離の起こり難い高品質の非天然皮革シートとすることができる。乾燥温度が１００℃より低い場合は、熱硬化性樹脂の硬化が不十分であるとともに、水分が完全に蒸発しないため、人工皮革として十分な耐久性を発現させることができなくなる。一方、乾燥温度が１５０℃より高い場合は、コーティングした樹脂の表面に気孔が生成し易くなるため、風合いや光沢が悪くなるおそれがある。
【００３４】
なお、この乾燥工程では、コーティング工程を行った後、コーティングを施した不織布を、熱硬化性樹脂が硬化する温度条件下で乾燥させているので、次の仕上工程の時点では、熱硬化性樹脂は完全に硬化している。このため、従来のように、離型シートを使用しなくても、そのまま加熱及び加圧して最終製品とすることができる。その結果、製造工程が簡素化され、効率よく、安価に、高品質の非天然皮革シートを製造することが可能となる。
【００３５】
〔仕上工程（ステップＳ４）〕
最後に、乾燥後の不織布を、加熱及び加圧して最終製品とする仕上工程を実施する。仕上工程は、一対のカレンダーロールで構成された仕上装置４を使用する。カレンダーロールのうち、上側のロールはヒーターが内蔵された加熱ロール４ａとなっている。ここで、カレンダーロールの表面に柄模様を形成しておくと、最終製品である合成皮革シートの表面に、柄模様を付与することができる。カレンダーロールに不織布を通す際の温度は、１２０〜２００℃とすることが好ましい。また、圧力は５〜５０ｋｇ／ｃｍ２とすることが好ましい。温度及び圧力が上記範囲であれば、最終製品である人工皮革シートの表面に、光沢や滑らかな手触りを付与することができる。その結果、高級感のある非天然皮革シートとすることができる。温度が１２０℃より低いと、樹脂が硬い状態なので柄模様を付けることができない。一方、温度が２００℃より高いと、樹脂が分解するおそれがある。また、圧力が５ｋｇ／ｃｍ２より小さいと、不織布の繊維が起毛された状態を維持するので十分な光沢を付与することができない。一方、圧力が５０ｋｇ／ｃｍ２より大きいと、不織布の繊維やコーティングした樹脂を痛めるおそれがある。
【００３６】
〔製品としての非天然皮革シート〕
本発明の製造方法によって得られた製品である非天然皮革シートの断面の電子顕微鏡写真を図３（ａ）に示した。また、比較のため、不織布に樹脂フィルムを接着することによって製造した従来の非天然皮革シートの断面の電子顕微鏡写真を図３（ｂ）に示した。
【００３７】
本発明の非天然皮革シートは、硬化性樹脂と不織布との接着界面が明確に存在せず、不規則に絡み合った不織布の繊維の隙間に水溶性の熱硬化性樹脂が入り込んだ状態となって、両者が強固に一体化している。このため、基材である不織布から熱硬化性樹脂が剥離し難いものといえる。一方、従来の非天然皮革シートは、不織布、接着層、樹脂フィルムの界面が存在している。このため、各界面での剥離が発生し易いものとなる。
【００３８】
以上のように、本発明によれば、環境に対する負荷が大きい有機溶剤を使用することなく、簡単な製造工程で、効率よく、安価に、高品質の製品を得ることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の非天然皮革シートの製造方法によって得られる人工皮革や合成皮革は、衣料品、靴製品、バッグ類、シート等の素材として好適に利用することができる。また、本発明の人工皮革や合成皮革を、例えば、電子工業向けの研磨布として利用することも可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 巻き出しロール
２ コーティング装置
２ａ 樹脂供給ノズル
２ｂ コーター
３ 乾燥機
４ 仕上装置
４ａ 加熱ロール
４ｂ 加圧ロール
５ 巻き取りロール
１０ 非天然皮革シート製造装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の前処理を施した基材の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングするコーティング工程と、
コーティングを施した基材を、前記熱硬化性樹脂が硬化する温度条件下で乾燥させる乾燥工程と、
乾燥させた基材を、加熱及び加圧して最終製品とする仕上工程と、
を包含することを特徴とする非天然皮革シートの製造方法。
【請求項２】
前記基材は、不織布であることを特徴とする請求項１に記載の非天然皮革シートの製造方法。
【請求項３】
前記乾燥工程は、１００〜１５０℃で実行されることを特徴とする請求項１又は２に記載の非天然皮革シートの製造方法。
【請求項４】
前記仕上工程は、１００〜２００℃で実行されることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の非天然皮革シートの製造方法。
【請求項５】
前記仕上工程において、表面に柄模様が形成されたカレンダーロールを使用することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の非天然皮革シートの製造方法。
【請求項６】
所定の前処理を施した基材の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングした非天然皮革シートであって、
前記熱硬化性樹脂と前記基材との接着界面が存在しないことを特徴とする非天然皮革シート。
【請求項７】
前記基材は、不織布であることを特徴とする請求項６に記載の非天然皮革シート。
【請求項１】
所定の前処理を施した基材の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングするコーティング工程と、
コーティングを施した基材を、前記熱硬化性樹脂が硬化する温度条件下で乾燥させる乾燥工程と、
乾燥させた基材を、加熱及び加圧して最終製品とする仕上工程と、
を包含することを特徴とする非天然皮革シートの製造方法。
【請求項２】
前記基材は、不織布であることを特徴とする請求項１に記載の非天然皮革シートの製造方法。
【請求項３】
前記乾燥工程は、１００〜１５０℃で実行されることを特徴とする請求項１又は２に記載の非天然皮革シートの製造方法。
【請求項４】
前記仕上工程は、１００〜２００℃で実行されることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の非天然皮革シートの製造方法。
【請求項５】
前記仕上工程において、表面に柄模様が形成されたカレンダーロールを使用することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の非天然皮革シートの製造方法。
【請求項６】
所定の前処理を施した基材の表面に、水溶性の熱硬化性樹脂をコーティングした非天然皮革シートであって、
前記熱硬化性樹脂と前記基材との接着界面が存在しないことを特徴とする非天然皮革シート。
【請求項７】
前記基材は、不織布であることを特徴とする請求項６に記載の非天然皮革シート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２１６０２７（Ｐ２０１０−２１６０２７Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６２６００（Ｐ２００９−６２６００）
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【出願人】（３０５０１７２６２）伸和株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１６日（２００９．３．１６）
【出願人】（３０５０１７２６２）伸和株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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