JP5303162B2 - 皮革素材およびその製造方法 - Google Patents
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Description
ポリウレタン樹脂の軟化温度は130〜240℃であることが好ましい。
天然皮革のマルテンス硬さは0.7〜2.0N/mm2であることが好ましく、発泡層のマルテンス硬さは0.5〜2.5N/mm2であることが好ましく、さらに、発泡層のマルテンス硬さと天然皮革のマルテンス硬さとの差は−0.5〜0.5N/mm2であることが好ましい。
本発明は第2に、ホットメルトウレタンプレポリマーとウレタン硬化剤の混合物を、凹凸を有する離型性基材に塗布した後、前記混合物が粘稠性を有する状態のうちに、バフ加工を施した天然皮革の銀面層表面に貼り合わせ、エージング処理して発泡層を形成した後、離型性基材を剥離し、発泡層の表面に樹脂を塗布し、熱処理して保護層を形成する皮革素材の製造方法であって、銀面層の厚さが200〜1000μmであり、且つ発泡層が有する凹凸模様を消失させることなく保護層を形成することを特徴とする、皮革素材の製造方法である。
本発明の皮革素材は、厚さ200〜1000μmの銀面層を有する天然皮革の表面に、ホットメルトウレタンプレポリマーとウレタン硬化剤の反応により形成されるポリウレタン樹脂からなり、凹凸模様を有する厚さ50〜350μmの発泡層が積層され、さらにその表面に厚さ10〜100μmの保護層が、発泡層が有する凹凸模様を消失させること無く積層されていることを特徴とするものである。銀面層を有する天然皮革を基材とすることで、触感や風合い、シワ表現など天然皮革特有の持ち味を生かすとともに、その表面に、耐摩耗性および耐熱性に優れた樹脂層を積層することで、天然皮革の弱点である物性を補い、しかも樹脂層を発泡させることで、天然皮革特有の持ち味を高度に再現して、基材である天然皮革との調和を図っている。そして、予め凹凸模様が形成された発泡層を積層することで凹凸模様の耐久性を得、最外層に保護層を設けることで耐摩耗性をさらに高めている。
〔式1〕
HM=F/As(h)
〔式2〕
As(h)=k×h2
=26.43×h2
k:圧子固有の係数
h:圧子の押し込み量
また、被測定物としては、所望の厚さの天然皮革を用いた。
式(II)で発生する炭酸ガスにより、樹脂層には多数の孔が形成され、発泡層が形成される。
ホットメルトウレタンプレポリマーとしてホットメルトウレタンポリオールプレポリマーを用いる場合には、ウレタン硬化剤としてポリイソシアネートを用い、ホットメルトウレタンプレポリマーとしてホットメルトウレタンポリイソシアネートプレポリマーを用いる場合には、ウレタン硬化剤としてポリオールを用いる。
ホットメルトウレタンプレポリマーとしてホットメルトウレタンポリオールプレポリマーを用い、ウレタン硬化剤としてポリイソシアネートを用いる場合のイソシアネート基/水酸基の当量比は、0.95〜2.0であることが好ましく、より好ましくは1.1〜1.3である。当量比が0.95未満であると、未反応のプレポリマーが残り、硬化して得られるポリウレタン樹脂の物性が不良となる虞がある。当量比が2.0を超えると、硬化反応が進みすぎて触感や風合いが粗硬になる虞がある。このとき、プレポリマー100重量部に対するウレタン硬化剤の使用量は、プレポリマーやウレタン硬化剤の分子量にもよるが、通常3〜50重量部、好ましくは5〜40重量部である。
また、熱処理時間は30秒間〜5分間であることが好ましく、より好ましくは1〜3分間である。熱処理時間が30秒間未満であると、熱処理を行うことによる反応促進効果が十分に得られない虞がある。熱処理時間が5分間を超えると、硬化反応が進みすぎて天然皮革との接着性が悪くなる虞がある。
〔式3〕
マルテンス硬さの差=発泡層のマルテンス硬さ−天然皮革のマルテンス硬さ
また、熱処理時間は2〜20分間であることが好ましく、より好ましくは2〜10分間である。熱処理時間が2分間未満であると、樹脂の架橋が不十分となって耐摩耗性が得られない虞がある。熱処理時間が20分間を超えると、天然皮革から水分が過剰に失われることにより、天然皮革が収縮して好ましくないシワが発生したり、触感や風合いが硬化したりする虞がある。
なお、保護層の形成にあたっては、発泡層を離型性基材上に形成するに先立ち、離型性基材に樹脂を塗布、熱処理して、保護層を形成しておいてもよい。このときの塗布方法は特に限定されるものではないが、均一な薄膜層の形成が可能であるという点で、ナイフコーターまたはコンマコーターによる塗布が好ましい。また、熱処理条件としては、50〜150℃、2〜20分間が採用される。これは、天然皮革の過剰な水分蒸発を防ぐという制約がないからである。しかる後に、プレポリマー/硬化剤混合物を塗布し、好ましくは熱処理した後、天然皮革の銀面層表面に貼り合わせ、エージング処理して発泡層を形成した後、離型性基材を剥離して、本発明の皮革素材を得る。
官能評価を行い、下記の基準に従って判定した。
○:柔軟で、天然皮革様の触感を有する
△:やや柔軟性にかける
×:硬い、又は柔軟であるがゴムライクな触感であり、天然皮革様の触感を有していない
官能評価を行い、下記の基準に従って判定した。
○:天然皮革様の細やかな折れシワが見られる
△:やや粗い折れシワが見られる
×:ペーパーライクな粗い折れシワが見られる
幅70mm、長さ300mmの大きさの試験片を、タテ(頭から尻方向)、ヨコ(背から腹方向)各方向からそれぞれ1枚採取し、裏面に幅70mm、長さ300mm、厚さ10mmの大きさのウレタンフォームを添えて、平面摩耗試験機T−TYPE(株式会社大栄科学精器製作所製)に固定する。綿布をかぶせた摩擦子に荷重9.8Nを掛けて試験片を摩耗する。摩擦子は試験片の表面上140mmの間を60往復/分の速さで10000回往復摩耗する。摩耗後の試験片を目視にて観察し、下記の基準に従って判定した。
○:保護層に亀裂、破れが無い
△:保護層に亀裂が発生した
×:保護層に破れが発生した
○:凹凸模様の消失がほとんどない
△:凹凸模様がやや消失している
×:凹凸模様がほとんど消失している
10cm四方の大きさの試験片を2枚採取し、採取した試験片の1枚を110℃に調節された乾燥機の中へ他物と触れないようにつるし、200時間加熱処理する。処理後、試験片を取り出して、室温まで冷却する。初期(加熱していない方の試験片)および処理後の試験片について、D65光源照射時の色彩値を分光光度計Color i5(GretagMacbeth LLC製)を用いて測定し、以下の式4により△b*値を算出する。△b*値が小さいほど、耐熱性が良好であることを意味する。
〔式4〕
△b* = b*値(加熱処理後) − b*値(初期)
○:凹凸模様の消失がほとんどない
△:凹凸模様がやや消失している
×:凹凸模様がほとんど消失している
幅100mm、長さ200mmの大きさの試験片を、タテ(頭から尻方向)、ヨコ(背から腹方向)各方向からそれぞれ1枚採取し、図1に示すように試験片の長さ方向中央が、三角形の頂点部分に来るように試験器具に設置し、試験片の両端に5Kgの錘をクリップで固定する。この状態で試験片の頂点部分での凹凸模様の状態を目視にて観察し、下記の基準に従って判定した。
○:凹凸模様の消失がほとんどない
△:凹凸模様がやや消失している
×:凹凸模様がほとんど消失している
[製造例1]
60℃に保温した1リットルの4ツ口フラスコに、数平均分子量が2000のポリエステルポリオールを80部、数平均分子量が2000のポリカーボネートポリオールを50部、数平均分子量が1000のポリエーテルポリオールを10部入れて撹拌した後、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を15部入れてイソシアネート基が無くなるまで80℃にて撹拌し、ホットメルトウレタンポリオールプレポリマー(軟化温度:40℃)を得た。
60℃に保温した1リットルの4ツ口フラスコに、数平均分子量が1000のポリエステルポリオールを80部、数平均分子量が1000のポリカーボネートポリオールを50部、数平均分子量が1000のポリエーテルポリオールを10部入れて撹拌した後、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を30部入れてイソシアネート基が無くなるまで80℃にて撹拌し、ホットメルトウレタンポリオールプレポリマー(軟化温度:40℃)を得た。
60℃に保温した1リットルの4ツ口フラスコに、数平均分子量が1000のポリエステルポリオールを10部、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を6部入れてポリオール基が無くなるまで80℃にて攪拌し、ホットメルトウレタンイソシアネートプレポリマー(軟化温度:30℃)を得た。
[ベースコート用樹脂]
LCC FF カラー 100
LCC Filler MK−45 100
LCC Binder S−640K 250
LCC Binder SX−909 100
LCC Binder UB−1450 100
LCC Binder UB−1770 100
LCC Assister RL 30
LCC Fixer UX−10 35
LCC Thickner NA−3 適量
水 235
Total 約1050部
LCC WL Mat UM−2509 550
LCC WL Clear UX−2009 150
LCC WL Conditioner SL−5 60
LCC WL Conditioner SL−6 20
LCC WL Fixer UX−10 225
LCC Thickner NA−2 適量
水 約110
Total 約1115部
原皮として成牛皮を用い、通常の工程を経ることによりクラストを得た。この皮革の銀面層側を、180メッシュのサンドペーパーを装着したバフ機にて2回処理することにより、銀面層の表層を50μm削り取った。このとき、サンドペーパーの回転数は1000rpm、速度は5m/分、クリアランスは天然皮革の全厚−4mmの条件に設定して、バフ加工を行った。得られた天然皮革全体の厚さは1000μm、銀面層の厚さは250μm、マルテンス硬さは0.9N/mm2であった。
実施例1と同様に処理した天然皮革の銀面層表面に、ロールコーターにてベースコート用樹脂をウェット重量で120g/m2となるように塗布し、乾燥機にて80℃で10分間熱処理して厚さ40μmのベースコート層を形成した。次いで、エンボス機にて80℃、60kg/m2、5m/秒の条件でシボ調の凹凸模様を付与した後、ミリング機にて20℃、20%RHの条件で30分間揉みこんだ。さらに、ベースコート層の表面に、スプレーコーターにてトップコート用樹脂をウェット重量で40g/m2となるように塗布し、乾燥機にて100℃で2分間熱処理して厚さ10μmのトップコート層を形成した。
皮革素材を製造するに際し、各種条件を表1に記載の条件とした以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜6および比較例2〜4の皮革素材を得た。
B 錘
C クリップ
Claims (4)
- 厚さ200〜1000μmの銀面層を有する天然皮革の銀面層表面に、ホットメルトウレタンプレポリマーとウレタン硬化剤の反応により形成されるポリウレタン樹脂からなり、凹凸模様を有する厚さ50〜350μmの発泡層が積層され、さらにその表面に厚さ10〜100μmの保護層が、発泡層が有する凹凸模様を消失させること無く積層されていることを特徴とする皮革素材。
- ポリウレタン樹脂の軟化温度が130〜240℃であることを特徴とする請求項1に記載の皮革素材。
- 天然皮革のマルテンス硬さが0.7〜2.0N/mm2であり、発泡層のマルテンス硬さが0.5〜2.5N/mm2であり、かつ、発泡層のマルテンス硬さと天然皮革のマルテンス硬さとの差が−0.5〜0.5N/mm2であることを特徴とする請求項1または2に記載の皮革素材。
- ホットメルトウレタンプレポリマーとウレタン硬化剤の混合物を、凹凸を有する離型性基材に塗布した後、前記混合物が粘稠性を有する状態のうちに、バフ加工を施した天然皮革の銀面層表面に貼り合わせ、エージング処理して発泡層を形成した後、離型性基材を剥離し、発泡層の表面に樹脂を塗布し、熱処理して保護層を形成する皮革素材の製造方法であって、銀面層の厚さが200〜1000μmであり、且つ発泡層が有する凹凸模様を消失させること無く保護層を形成することを特徴とする、皮革素材の製造方法。
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