JPS6218262A - 模様付シ−ト状複合材およびその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シート面に凹凸模様が１形成されているシー
ト状複合材とその製法に関するものである。

〔従来の技術〕

表面に凹凸模様が形成されているシート状複合材は、例
えば凹凸模様付皮革等の風合を有するもので、単なる布
、フィルム等では得られないｉｉ怒、立体感をもつ素材
として近年需要が伸びている。このような模様付シート
状複合材の従来の製法としては、■基材表面に塩化ビニ
ル樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂層を全面形成せしめた後
、この樹脂層にエンボツシングを施して凹凸模様を与え
る方法、■基材表面に発泡材含有の樹脂層を全面形成せ
しめた後、上記樹脂層を全面発泡させ、この発泡樹脂層
にエンボツシングを施して凹凸模様を与える方法、■基
材表面に発泡剤含有樹脂塗工液を所望の柄にプリントし
予備乾燥して樹脂塗工膜を柄状に形成せしめたのち、こ
の樹脂塗工膜を発泡させて凹凸模様を与える方法、の３
種類の方法がある。

しかしながら、上記■の樹脂層をエンボッシングする方
法では、凹凸模様は、樹脂層をエンボッシングして部分
的に没入させることにより形成されるため、立体感を出
そうとすればある程度樹脂層を厚塗りする必要があり、
経済性の面で問題がある。さらに、エンボツシング法で
は、凹凸面の光沢が同じとなり、凹凸面のコントラスト
が弱く、凹凸模様が視覚的に立体感の乏しいものとなっ
てしまうという難点がある。また上記■の発泡樹脂層を
エンボツシングする方法にあっても、発−泡樹脂層をエ
ンボツシングにより部分的に没入させて凹凸模様を形成
するため、やはり樹脂層を厚塗りする必要があり、経済
性の面で問題がある。しかも、形成された凹凸模様は、
上記■と同様コントラスト不足も避けられない。さらに
、■のプリント発泡法では、発泡剤含有樹脂塗工液のプ
リント時に塗工液が周囲に流れることは避けられず発泡
端部がシャープな凹凸模様は得難いこと、基材（もしく
はアンダーコート）と樹脂塗工膜との密着性が不十分な
場合などは細かな柄の部分が脱落しやすい傾向にあるた
め微細なパターンを形成せしめるには不向きであること
、あるいは柄の切り替えが大変面倒であり生産性の点で
問題があることなどの欠点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来の方法は、経済面で問題があるばかり
でなく、得られる凹凸模様のコントラストが弱く立体感
に乏しくなることや細かな模様の形成が難しい等の問題
があり、特に最近のようにこの種複合材に対する需要が
大幅に伸びている状況では、その改善が強く要望されて
いる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、凹部
と凸部との光沢の差により両者のコントラストが強く現
れていて凹凸模様が立体感に冨み、かつその模様が基材
に対して強固に密着しており、しかも製造が容易で安価
なシート材複合材およびその製法の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明は、シート状基材と
、このシート状基材の表面および裏面の少なくとも一方
に形成された熱膨張性マイクロカプセル−含有樹脂層を
備え、上記樹脂層が熱膨張性マイクロカプセルの熱膨張
により部分的に盛り上がっていて、その盛り上がり部に
より模様が形成されている模様付シート状複合材を第一
の要旨とし、熱膨張性マイクロカプセル含有樹脂層が表
面および裏面の少なくとも一方に形成されているシート
状基材を準備するとともに、凸部模様が加熱面に形成さ
れている加熱体を備えた加熱装置を準備し、この加熱装
置の加熱体の凸部模様を上記シート状基材の上記樹脂層
の表面に加熱状態で接触させることにより、その接触部
の樹脂層に含有された熱膨張性マイクロカプセルを膨張
させて盛り上げ凸部模様を形成する模様付シート状複合
材の製法を第二の要旨とするものである。

本発明者らは、従来の３種類の模様付シート状複合材の
製法のうち、発泡マイクロカプセル（熱膨張性マイクロ
カプセル）含有の樹脂液を基材に塗工して樹脂層化し、
これを全面発泡させたのちエンボツシングを施し部分的
に没入部を形成して凹凸模様を形成する前記■の方法の
改良について研究を重ねる過程で、上記■の方法のよう
に発泡マイクロカプセル含有樹脂層を全面発泡させたの
ちエンボス加工を施し没入部を形成して凹凸模様を形成
するのではなく、発泡マイクロカプセル含有樹脂層の表
面にエンボスロールの模様形成用凸部を加熱状態で接触
させ、その接触部の樹脂層部分を、上記■方法とは逆に
発泡***させると、凹部と凸部の光沢に差が生じてコン
トラストが強く、かつシャープな凹凸模様が得られるこ
とを見いだし本発明に到達した。

本発明の模様付シート状複合材は、シート面に熱膨張性
マイクロカプセル（発泡マイクロカプセル）含有樹脂層
が形成されたシート状基材を準備し、そのシート状基材
の上記樹脂層に対して、加熱装置の加熱体の凸部模様を
加熱状態で接触させることにより得ることができる。

本発明において用いる上記シート状基材としては、木綿
、ウール、麻等の天然繊維、アクリル。

ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の合成繊維、ガラ
ス繊維、炭素繊維等の鉱物繊維を単独で、もしくは２種
以上を混紡、交織してなる不織布。

織布１編物があげられる。また、これら以外にナイロン
、ポリエステル等からなるプラスチックフィルムなども
あげられる。これらの基材には、発泡剤たる熱膨張性マ
イクロカプセルを含有する樹脂層の形成に先立って、予
め目詰めコート剤を塗布してもよい。上記樹脂層を樹脂
液の塗工等によって形成する際、基材の目が荒いと、上
記樹脂液が基材に浸透し基材自体の柔軟性を損なったり
多量の樹脂液を必要とするため、必要に応じて目詰めコ
ート剤を塗工するのである。目詰めコート剤としては、
基材への密着性と上記樹脂液との密着性が良く、一般の
塗工機で塗工できるものであれば何でもよいが、一般的
には上記樹脂液に使用したのと同種の高分子物の、エマ
ルジョンまたは水溶液（必要に応じて増粘剤により増粘
する）が用いられる。

上記シート状基材のシート面に形成される樹脂層は、熱
膨張性マイクロカプセルを含有していて模様形成層とな
るものであり、高分子物のエマルジョン、溶液等の樹脂
液を上記基材に塗工（はけ塗り、スプレー吹付等）し乾
燥すること等により形成される。上記樹脂液の主成分で
ある高分子物は、樹脂層に対する加熱装置の加熱時に軟
化し熱膨張性マイクロカプセルの膨張を阻害しない熱軟
化性樹脂であることが好適であり、このような好適な高
分子物の具体例として、アクリル酸エステル、メタアク
リル酸エステルの単独重合体もしくはそれらの共重合体
（アクリル酸エチル／メタクリル酸メチル共重合体、ア
クリル酸２−エチルヘキシル／メタクリル酸メチル共重
合体等）、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリ
デンなどがあげられ、単独で、もしくは併せて用いられ
る。これらの高分子物のなかでも、耐候性。

耐摩耗性、風合等の観点から、ポリウレタンまたはアク
リル系樹脂が好適であり、単独で、もしくは併せて用い
られる。通常、これらの樹脂はエマルジョン化され使用
される。それらのエマルジョンのなかでもポリウレタン
エマルジョンであって１００−％モジュラスが７０ｋｇ
／ｃｎｌ以下、より望ましくは５０ｋｇ／ｃｎ（で伸度
が４００％以上、より望ましくは５００〜１０００％の
皮膜を形成しうるようなものが最も好ましい。

上記シート状基材に形成された樹脂層中に分布含有され
る熱膨張性マイクロカプセルは、熱可塑性樹脂の殻の中
に、殻を形成する樹脂の軟化温度よりも低い沸点を有す
る液体を内包してなる微小球体で、加熱により上記低沸
点液体が沸騰して気化し、殻の軟化に伴い殻を膨張せし
めて微細独立気泡を形成するという公知の発泡剤である
。この種の発泡剤は、一般の無機系発泡剤（発泡温度７
０°Ｃ以下）に比べて発泡温度が高いため、後加工（ア
イロン掛け）の際に未発泡部分が発泡するという問題を
生じず、かつ感温性が鋭く熱エンボツシング等による短
時間の加熱により高い発泡倍率を示すのである。そのう
え、上記発泡剤は発泡に際して多数の微細独立気泡を生
成し発泡部分の表面を艶消し状にして未発泡部分との間
に著しい光沢の差（コントラスト）を生じ発泡部分を立
体的に見せるのであり、この現象は、本発明者が、樹脂
層の全体を発泡させるのではなく部分的に発泡させ、そ
の発泡部と未発泡部の光沢が著しく異なることをつきと
め見いだしたものであって本発明の最大の特徴をなすも
のである。なお、一般の有機系発泡剤は、上記の無機系
発泡剤と同様、発泡速度が遅いという難点があるほか、
発泡温度が１６０℃以上と高く熱エンポッシング等の際
に塗工層がエンボスロールに焼き付いてきれいなエンボ
ツシングが入らないうえ、厚塗りをしないとガスの逃散
ないしはピンホールの発生を回避できず、しかも生成気
孔が粗大連続気孔となりやすいため、これを使用するこ
とはできないのである。

なお、本発明で用いる上記の熱膨張性マイクロカプセル
は、発泡温度が８０〜１６０℃のものが好ましく、さら
に後述のような熱エンポツシングの作業性の観点から、
また、後加工におけるトラプル発生防止の観点から、上
記発泡温度が１００〜１４０℃のものがより好ましい。

この発明の模様付シート状複合材は、例えば、つぎのよ
うにして製造することができる。

まず、ポリウレタンエマルジョンのような塗膜形成性高
分子のエマルジョンまたは水溶液に、上記熱膨張性マイ
クロカプセルを所定発泡倍率となるように配合し、さら
に必要に応じて充填剤１着色剤、撥水剤、柔軟化剤、粘
度調整剤、消泡剤。

老化防止剤等を添加して、ホモミキサー、ディシルバー
等の撹拌機による一般的な方法で均一に分散させ熱膨張
性マイクロカプセル含有高分子エマルジョン（水溶液）
をつくる。ここで発泡倍率は、〔発泡前塗膜厚〕 で表せるものである。この場合、塗膜の発泡部を所定発
泡倍率とするために、上記エマルジョン中の高分子物と
上記マイクロカプセルの配合比率を固形分換算で１００
／２０〜１００／ｌ　ＯＯに設定することが好ましく、
より好ましくは１００／４０〜１００／８０である。こ
の配合比に従えば、発泡倍率は５倍以上となり加熱発泡
処理によって発泡部と未発泡部の高さの差を明確に（１
６０μｍ以上の差であって指触により立体的凹凸模様が
認識できる）表すことができる。しかしながら、この配
合比より上記マイクロカプセル量が少な過ぎると、塗工
量を増やしても望む発泡倍率が得られず、逆に上記マイ
クロカプセルが多過ぎると発泡倍率が高すぎて発泡面の
不均一性が増し、強度も低下する。したがって、配合比
は上記の範囲内に設定することが好ましい。

つぎに、得られたマイクロカプセル含有高分子エマルジ
ョンヲ公知のスクリーン方式、ロールコーティング方式
、ナイフコーティング方式、グラビア方式、刷毛塗り方
式等によって基材の模様形成面に塗工する。このときの
塗工量は、基材、織り、８＠維の太さ等により厳密には
異なるが、一応の目安として、４０重量％濃度のマイク
ロカプセル含有高分子エマルジョンで１００〜３００ｇ
／Ｍ程度である。上記塗工量が１００ｇ／ｒｒｒ未満で
は、基材がフィルム以外のもの、例えば布の場合、塗工
皮膜が薄くなり発泡後の皮膜も薄くなるため、凹凸模様
に立体感が現れにくくなる。逆に塗工量が３００ｇ／ｒ
ｄを超えると、乾燥に時間を要し、生産効率の低下がみ
られコスト面でも得策ではない。特に、１５０〜２００
ｇ／ｍが最も好ましい塗工量である。

つぎに、上記塗工層を予備乾燥させる。このとき使用す
る乾燥機としては公知の装置、例えば、赤外線ヒータ一
式、熱風循環式、シリンダーロール式等があげられる。

なお、マイクロカプセル含有エマルジョン塗工層の表面
に乾燥皮膜を形成させないように、塗工面の上方からの
急激な加温。

乾燥を避け、塗工面の裏側から乾燥させるのが好ましい
。乾燥温度は発泡剤が実質的に発泡しない温度、具体的
には発泡倍率が２倍以下、より好ましくは１．５倍以下
となるような温度で、かつ塗工表面のみに皮膜が形成さ
れて内部の水分蒸発が阻害されることのないような温度
に設定することが妥当である。

上記の予備乾燥によって塗工層を充分乾燥させたのち、
公知のエンボツシング装置を用い、上記塗工層（マイク
ロカプセル含有樹脂層）を部分的に加熱発泡させる。従
来のエンポッシング法は、エンボスロールの凸部により
樹脂層を部分的に没入させ、凹部に対応する樹脂層の部
分は初期状態を維持させ凹凸模様を形成するところ、本
発明におけるエンボッシングは、エンボスロールの凸部
のみを塗工面に加熱状態で加圧接触させて、その接触部
分のみを発泡させ***させて凹凸模様を形成するもので
あり、これが大きな特徴である。この場合、本発明では
、発泡剤として怒温性の高い熱膨張性マイクロカプセル
を用いているため、エンボツシングに際して、短時間の
加熱で高い発泡倍率を与えることができ、さらに、熱膨
張性マイクロカプセルによる発泡の場合、発泡部分に多
数の微細独立気泡が形成され表面が微細凹凸状となるこ
とから発泡部分が艶消しとなり艶を有する未発泡部分と
の間に著しい光沢の差（コントラスト）が生じ、視覚的
に極めて立体感に富んだ凹凸模様が形成されるという効
果が得られるようになる。この効果は、本発明がエンボ
スロールの凸部のみを接触させて樹脂層を部分的に発泡
***させるが故に得られる特殊な効果である。

なお、上記エンボッシング装置において、受はローラー
は固い紙管より弾力性に冨んだゴムローラーを用いるこ
とが、加工面全体をむらなくエンボツシングし、均斉な
模様を形成せしめ得るので好ましい。エンポツシング加
熱条件としては、発泡剤たる熱膨張性マイクロカプセル
の発泡温度より１０〜５０℃、好ましくは２０〜４０°
Ｃ高い温度でかつ１００〜１６０℃の範囲から選択する
のがよい。すなわち、上記の温度以下では発泡剤が充分
な熱量を吸収することができずに発泡倍率が低下し立体
感が出ない。１６０℃以上ではエンボスロールに樹脂の
焼き付きを生じ発泡面を汚染するからである。エンボス
ロールの加圧接触圧は１５ｋｇ／ｃｏ！以下が好ましい
。これ以上加圧すると加圧接触解除後の発泡を阻害し、
加圧接触部の塗工層を押し潰し基材が露出するようにな
る恐れがあるからである。加圧接触圧の下限は特に限定
するものではない。しかし、４　ｋｇ　／　ｃｎｌ程度
あるいはそれ以上の圧を加えると、加圧接触部の周縁部
に樹脂が押しのけられて堆積し凸部を形成するため、発
泡後に***凸部の輪郭部が特に盛り上がり凸部上面が凹
部状となるため、凸部とそれ以外の部分の境界が明瞭に
なり、シャープな凹凸模様が得られるようになる。した
がって、加圧接触圧は４　ｋｇ／　ｃｔないしそれ以上
に設定することが望ましい。

またエンボッシンゲスピードは３〜２０ｍ／分が好まし
い。３　ｍ／分以下では加えられる熱量が多過ぎて塗膜
を押し潰し基材を露出させ、また２０ｍ／分以上では加
えられる熱量が不足で発泡倍率が低下するからである。

このようにして凹部と凸部とに光沢の差がありコントラ
ストが強く現れていて立体感に冨む凹凸模様を有する模
様付シート状複合材が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、エンボスロール等の加
熱装置の加熱凸部のみをマイクロカプセル含有樹脂層の
表面に接触させ接触部のみを発泡***させて凹凸部模様
を形成するため、樹脂層を従来よりも薄くすることがで
きる。そして、得られる模様付複合材は、その凸部発泡
部が熱膨張性マイクロカプセルの微細独立気泡により形
成されていて艶消し状になっており、他の部分（艶を有
している）との光沢の差が生じコントラストが強く現れ
ているため、凹凸模様が立体感に冨んでいる優れたもの
である。しかも、その凹凸模様は、従来のようにプリン
ト印刷により設けられているものではないため、微細な
模様でも脱落することがないのである。

本発明の模様付シート状複合材は、上記のような優れた
特性を有しているため、凹凸模様付人工皮革として極め
て有用であり、また階段のスリップ止め等としても利用
しうるのである。

つぎに実施例について説明する。

〔実施例１〕 まず、各原料を第１表のように配合し、これをホモミキ
サーにより１０分間撹拌し、Ｂ−Ｆまでの５種類の熱膨
張性マイクロカプセル含有エマルジョンをつくった。な
お、Ａは対照例である。つぎに上記マイクロカプセル含
有エマルジョンを、濃度４０％、粘度３０００ｃｐｓに
調整し、基材（ナイロンオックスフォード）に塗工量が
１７０　ｇ／ｍ　（ｗｅｔ　）となるように塗工し、こ
れを熱風乾燥機により８０℃で１０分間、さらに１）０
℃で１分間予備乾燥し、発泡テストに供した。発泡には
熱エンボスローラーを用い、ローラー加熱温度は１５０
℃、ローラー圧力は５　ｋｇ　／　ｃｔａとした。その
結果は第２表のとおりであった。

（以下余白） ×二発泡なし、　△：発泡倍率　５倍未満、　○：発泡
倍率　５倍以上第２表の結果から、実施例品であるＢ−
Ｆは成績がよく、凹凸模様が立体感に冨んでいることが
わかる。これに対して、対照品であるＡは模様が現れて
いなかった。ただＦはマイクロカプセル量が多く、表面
強度の低下がみられた。

〔実施例２〕 各原料を第３表のように配合し、これをホモミキサーに
より１０分間撹拌して熱膨張性マイクロカプセル含有エ
マルジョンをつくった。つぎに、上記マイクロカプセル
含有エマルジョンを、濃度２５％、粘度３０００ｃｐｓ
に調整して基材（ナイロンオックスフォード）に塗工し
た。この時、塗工量を５０ｇ／ｍから２５０ｇ／ｒｙ？
まで５段階にかえた。つぎに、これらの各々について実
施例１と同様にして乾燥したのち、発泡テストを行った
。その結果は第４表のとおりである。

（以下余白） 叩上余白） 第４表の結果より、塗工量が５０ｇ／ｒｒ？では凹凸模
様の立体感がやや低くなるが、１００ｇ／ｎ（以上であ
れば立体感あふれる凹凸模様が得られることがわかる。

しかし、塗工量が２５０ｇ／ｒｒ（になると、乾燥に長
時間を要し、生産効率の低下およびコストアップを招く
のである。

〔実施例３〕 各原料を第５表のように配合し、これを基材（ナイロン
オックスフォード）に１５０ｇ／ｍの割合で塗工し、熱
風乾燥機により８０℃で６分間乾燥した。つぎに、熱エ
ンボスローラーを用い、ローラー加熱温度１２０℃、ロ
ーラー圧力２ｋｇ　／　ｃｎｌで発泡させ凹凸模様付シ
ートを得た。

他方、上記第５表の配合物を基材の全面に塗布（１５０
ｇ／ｍ）　Ｌ熱風乾燥機で８０°Ｃ，６分の条件で予備
乾燥し、ついで１５０℃で３分間加熱して塗布層（樹脂
Ｎ）の表面全体を加熱発泡させたのち、エンボスロール
で上記発泡樹脂層を２　ｋｇ／　ｃｒＡの条件で加圧し
て部分的に没入させ、凹凸模様を形成しこれを比較例品
とした。

以上のようにして得られた２種類の凹凸模様付シートに
ついて発泡性および立体感を調べ第６表に示した。

第６表 第６表から、実施測高は凹凸模様の凸部と凹部との光沢
に差がありコントラストが強く現れていて凹凸模様が立
体感に冨んでいるが、比較測高は、凹凸模様の凸部と凹
部の光沢に差がなく、立体感に欠けていることがわかる
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シート状基材と、このシート状基材の表面および
   裏面の少なくとも一方に形成された熱膨張性マイクロカ
   プセル含有樹脂層を備え、上記樹脂層が熱膨張性マイク
   ロカプセルの熱膨張により部分的に盛り上がつていて、
   その盛り上がり部により模様が形成されていることを特
   徴とする模様付シート状複合材。
2. （２）熱膨張性マイクロカプセル含有樹脂層が表面およ
   び裏面の少なくとも一方に形成されているシート状基材
   を準備するとともに、凸部模様が加熱面に形成されてい
   る加熱体を備えた加熱装置を準備し、この加熱装置の加
   熱体の凸部模様を上記シート状基材の上記樹脂層の表面
   に加熱状態で接触させることにより、その接触部の樹脂
   層に含有された熱膨張性マイクロカプセルを膨張させて
   盛り上げ凸部模様を形成することを特徴とする模様付シ
   ート状複合材の製法。