TWI635204B

TWI635204B - 人造皮革及其製造方法

Info

Publication number: TWI635204B
Application number: TW104106569A
Authority: TW
Inventors: 紀文華
Original assignee: 展麒綠能股份有限公司
Priority date: 2014-04-03
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2018-09-11
Also published as: TW201540898A

Abstract

本發明提供一種人造皮革及其製造方法，其中，製造方法包含下列步驟：合成，係將一第一原料及一第二原料合成一合成原料，第一原料係聚氨酯樹脂，該第二原料係呈膠狀之封閉劑；加熱，係將合成原料加熱，以降低合成原料之黏度；塗佈，係將合成原料倒於一基材上，並使合成原料均勻塗佈於基材之表面；定型，係將塗佈於基材之合成原料靜置，使合成原料凝固定型成一彈性樹脂層；烘烤，係將彈性樹脂層經高溫烘烤；整邊，係修整彈性樹脂層之邊緣，以形成一半成品；以及捲取，係將半成品捲取成捆，以獲得一人造皮革。

Description

人造皮革及其製造方法

本發明係關於一種人造皮革及其製造方法，其製造過程中無添加任何有機溶劑，並可使人造皮革之表面不會產生大小不一的孔隙。

隨著工業技術的發展，人造皮革之製作技術亦日益進步，其可搭配不同之基材，以及運用不同之加工方式，製作出不同特性以及表面花紋之人造皮革，因此，與天然皮革相比，人造皮革具有多功能之優點且較符合經濟效益。

習知人造皮革中，係以固成份大於重量百分比50%之聚氨酯樹脂(Polyurethane，簡稱為PU)作為原料之組成物最為常見，在製造過程中，為了使聚氨酯樹脂之黏度降低，原料中均會加入大量有機溶劑，如二甲基甲醯胺(DMF)、丁酮(MEK)及甲苯(TOL)等溶劑，以使聚氨酯樹脂塗佈於一基材上，之後，再進行烘乾步驟使基材上之聚氨酯樹脂凝固，基材上即可形成一聚氨酯樹脂層，而為了將聚氨酯樹脂層內之有機溶劑去除，必須再進行乾燥步驟使有機溶劑完全揮發，或是將有機溶劑與水置換，以使有機溶劑溶入水中，然而，有機溶劑係具有毒性，其不但對人體有慢性之危害，亦對環境造成很大的汙染，故目前許多國家已經禁止相關有機溶劑的使用。

此外，聚氨酯樹脂係以異氰酸酯及多元羥基化合物(例如多元醇)，在催化劑和其它助劑存在下加成聚合反應而生成，而異氰酸酯因具有-NCO之官能基，使得異氰酸酯容易和水反應生成二氧化碳，因此，當聚氨酯樹脂塗佈於基材上後進行烘乾步驟定型時，聚氨酯樹脂表面剩餘之異氰酸酯容易和空氣中之水分反應形成二氧化碳，使得烘乾凝固後之聚氨酯樹脂層之表面容易形成大小不一之孔隙，進而影響整體人造皮革之品質及觀感。

為解決上述課題，本發明提供一種人造皮革及其製造方法，其製造過程中無添加任何有機溶劑，並可使其製品之表面不會產生大小不一的孔隙。

為達前述目的，本發明之人造皮革之製造方法，其包含下列步驟：

(a) 合成，係將一第一原料及一第二原料合成一合成原料，其中，第一原料係聚氨酯樹脂，第二原料係呈膠狀之封閉劑，而封閉劑之化學成分為3,5-二甲基吡唑(3,5-dimethylpyrazole)，以自動包覆或封閉聚氨酯樹脂部分之-NCO官能基，而未封閉之部分-NCO官能基即可進行濕氣硬化反應架橋形成篩狀；

(b) 加熱，係將合成原料加熱，以降低合成原料之黏度；

(c) 塗佈，係將合成原料倒於一基材上，並使合成原料均勻塗佈於基材之表面；

(d) 定型，係將塗佈於基材之合成原料靜置，使合成原料凝固定型成一彈性樹脂層；

(e) 烘烤，係將彈性樹脂層經高溫烘烤，使先前遭封閉之-NCO官能基產生解封反應，可與彈性樹脂層中聚氨酯樹脂之活潑氫發生交聯架橋，令彈性樹脂層形成網狀之架橋結構；

(f) 整邊，係修整彈性樹脂層之邊緣，以形成一半成品；以及

(g) 捲取，係將步驟(f)之半成品捲取成捆，以獲得一人造皮革。

藉由上述，本發明可達成功效之一，係本發明人造皮革之合成原料，係以加熱之方式取代習知添加有機溶劑之方式，使得合成原料之黏度降低以塗佈於基材上，因此，本發明人造皮革之製造過程中無需添加任何有機溶劑，使其可符合環保需求，藉以免除對於人體與環境之污染，更無需再進行乾燥步驟使有機溶劑揮發，或是將有機溶劑與水置換以去除有機溶劑，故本發明可加快人造皮革之製造過程，可節省許多人力、設備及時間成本，較具經濟效益。

藉由上述，本發明可達成功效之二，係合成原料進行合成時，第二原料之封閉劑可自動包覆或封閉聚氨酯樹脂部分之-NCO官能基，而未封閉之部分-NCO官能基即可進行濕氣硬化反應架橋形成篩狀，因此，當合成原料靜置凝固定型時，合成原料表面無法和空氣中之水分反應形成二氧化碳，使得凝固後形成之彈性樹脂層其表面不會形成大小不一的孔隙，藉以可增進整體人造皮革之品質。

藉由上述，本發明可達成功效之三，係由於本發明人造皮革之製程中無須添加有機溶劑，使本發明合成原料中聚氨酯樹脂之固成份可高達重量百分比100%，此外，藉由步驟(e)烘烤之步驟，可令彈性樹脂層形成網狀之架橋結構，因此，整體功效加總，本發明可提升人造皮革之安定性及物理性質，使其具有較佳之彈性、延展性及耐磨性。

為便於說明本發明於上述發明內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例表達。實施例中各種不同物件係按適於列舉說明之比例，而非按實際元件的比例予以繪製，合先敘明。

請參閱圖1及圖2所示，本發明提供一種人造皮革100之製造方法，其包含下列步驟：

合成S1，係將一第一原料及一第二原料合成一合成原料，其中，合成時所需之溫度為攝氏80度~100度，所需之時間為1小時，而第一原料係固成份為重量百分比100%之聚氨酯樹脂(Polyurethane，簡稱為PU)，並佔合成原料之重量百分比95%~97%，第二原料係呈膠狀之封閉劑，並佔合成原料之重量百分比3%~5%，而封閉劑之化學成分為3,5-二甲基吡唑(3,5-dimethylpyrazole)，以自動包覆或封閉聚氨酯樹脂部分之-NCO官能基，而未封閉之部分-NCO官能基即可進行濕氣硬化反應架橋形成篩狀。

加熱S2，係將合成原料以攝氏60度~150度加熱，以降低合成原料之黏度。

塗佈S3，係將合成原料倒於一基材10上，並使合成原料均勻塗佈於基材10之表面，而基材10可係一不織布或一動物皮。

定型S4，係將塗佈於基材10之合成原料靜置1分鐘~15分鐘，使合成原料凝固定型後，基材10上可形成一彈性樹脂層20。

烘烤S5，係將彈性樹脂層20經攝氏100度~150度之高溫烘烤，使先前遭封閉之-NCO官能基產生解封反應，可與彈性樹脂層20中聚氨酯樹脂之活潑氫發生交聯架橋，令彈性樹脂層20形成網狀之架橋結構。

整邊S6，係修整彈性樹脂層20之邊緣，修整出具有平整之一半成品，使得彈性樹脂層20與基材10之邊緣齊平。

捲取S7，係將整邊S6之半成品捲取成捆，例如採用50米或是100米為一捲等，以獲得一人造皮革100。

請參閱圖2所示，係藉由上述製造方法製造之人造皮革100之外觀示意圖。本發明之人造皮革100係包含一基材10及一彈性樹脂層20，其中，基材10可係一不織布或一動物皮，彈性樹脂層20其結合於基材10上，並係由一第一原料及一第二原料合成而成，第一原料係聚氨酯樹脂，並佔合成原料之重量百分比95%~97%，而第二原料係呈膠狀之封閉劑，並佔合成原料之重量百分比3%~5%，且封閉劑之化學成分為3,5-二甲基吡唑(3,5-dimethylpyrazole)。

另，請參閱圖3所示，係本發明人造皮革100另一實施例之製造步驟示意圖，此實施例之製造步驟與前述不同之處在於，塗佈S3中之基材10係一離型紙，且更包含有一脫模S8之步驟，位於烘烤S5及整邊S6之間，用以將彈性樹脂層20剝離基材10，如圖4及圖5所示，之後，再將彈性樹脂層20經由整邊S6及捲取S7，即可形成本發明之人造皮革100之另一實施例。

而上述本發明另一實施例之基材10，其可係如圖4無花紋之離型紙，或係如圖5具有花紋之離型紙，使得本發明另一實施例可依需求選用不同花紋之離型紙，以使於脫模後之彈性樹脂層20帶有紋路，可增加人造皮革100之美觀或是特定功能性，以滿足不同之供應需求。

藉此，由於本發明人造皮革100之合成原料，係以加熱之方式取代習知添加有機溶劑之方式，使得合成原料之黏度降低以塗佈於基材10上，因此，本發明人造皮革100之製造過程中無需添加任何有機溶劑，使其可符合環保需求，藉以免除對於人體與環境之污染，更無需再進行乾燥步驟使有機溶劑揮發，或是將有機溶劑與水置換以去除有機溶劑，故本發明可加快人造皮革之製造過程，可節省許多人力、設備及時間成本，較具經濟效益。

此外，合成原料進行合成S1之步驟時，第二原料之封閉劑可自動包覆或封閉聚氨酯樹脂部分之-NCO官能基，而未封閉之部分-NCO官能基即可進行濕氣硬化反應架橋形成篩狀，因此，當合成原料於定型S4步驟中進行靜置凝固定型時，合成原料表面無法和空氣中之水分反應形成二氧化碳，使得凝固後形成之彈性樹脂層20其表面不會形成大小不一的孔隙，藉以可增進整體人造皮革100之品質。

再者，由於本發明人造皮革100之製程中無須添加有機溶劑，使本發明合成原料中聚氨酯樹脂之固成份可高達重量百分比100%，且藉由烘烤S5之步驟，使得先前遭封閉之-NCO官能基產生解封反應，而解封後之-NCO官能基即可與彈性樹脂層20中聚氨酯樹脂之活潑氫發生交聯架橋，以令彈性樹脂層20形成網狀之架橋結構，因此，整體功效加總，本發明可提升人造皮革100之安定性及物理性質，使其具有較佳之彈性、延展性及耐磨性，如下表1之拉伸試驗數據所示。

以上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或變化，俱屬本發明意欲保護之範疇。

100‧‧‧人造皮革
10‧‧‧基材
20‧‧‧彈性樹脂層
S1‧‧‧合成
S2‧‧‧加熱
S3‧‧‧塗佈
S4‧‧‧定型
S5‧‧‧烘烤
S6‧‧‧整邊
S7‧‧‧捲取
S8‧‧‧脫模

圖1係本發明人造皮革之製造步驟示意圖。圖2係本發明人造皮革之外觀示意圖。圖3係本發明人造皮革之另一實施例之製造步驟示意圖。圖4係本發明人造皮革之另一實施例之彈性樹脂層拆離基材之示意圖(一)。圖5係本發明人造皮革之另一實施例之彈性樹脂層拆離基材之示意圖(二)。

Claims

一種人造皮革之製造方法，其包含下列步驟：(a)合成，係將一第一原料及一第二原料合成一合成原料，其中，該第一原料係聚氨酯樹脂，而該第一原料係佔該合成原料之重量百分比95%~97%，該第二原料係呈膠狀之封閉劑，且該第二原料係佔該合成原料之重量百分比3%~5%，而該封閉劑之化學成分為3,5-二甲基吡唑(3,5-dimethylpyrazole)，以自動包覆或封閉該聚氨酯樹脂部分之-NCO官能基，而未封閉之部分-NCO官能基即可進行濕氣硬化反應架橋形成篩狀；(b)加熱，係將該合成原料加熱，以降低該合成原料之黏度；(c)塗佈，係將該合成原料倒於一基材上，並使該合成原料均勻塗佈於該基材之表面；(d)定型，係將塗佈於該基材之該合成原料靜置，使該合成原料凝固定型成一彈性樹脂層；(e)烘烤，係將該彈性樹脂層經高溫烘烤，使先前遭封閉之-NCO官能基產生解封反應，可與該彈性樹脂層中聚氨酯樹脂之活潑氫發生交聯架橋，令該彈性樹脂層形成網狀之架橋結構；(f)整邊，係修整該彈性樹脂層之邊緣，以形成一半成品；以及(g)捲取，係將步驟(f)之該半成品捲取成捆，以獲得一人造皮革。
如請求項1所述之人造皮革之製造方法，其中，聚氨酯樹脂之固成份為重量百分比100%。
如請求項1所述之人造皮革之製造方法，其中，步驟(a)合成時所需之溫度為攝氏80度~100度，所需之時間為1小時，而步驟(b)所需之溫度為攝氏60度~150度，步驟(e)所需之溫度為攝氏100度~150度。
如請求項1所述之人造皮革之製造方法，其中，步驟(d)所需之靜置時間為1分鐘~15分鐘。
如請求項1所述之人造皮革之製造方法，其中，步驟(c)之該基材係為一不織布或一動物皮。
如請求項1所述之人造皮革之製造方法，其中，步驟(c)之該基材係為一離型紙。
如請求項6所述之人造皮革之製造方法，其中，更包含有一脫模之步驟，其位於步驟(e)及步驟(f)之間，係將該彈性樹脂層剝離該基材。
一種人造皮革，其包含：一基材；以及一彈性樹脂層，其結合於該基材上，其中，該彈性樹脂層係由一第一原料及一第二原料合成而成，該第一原料係聚氨酯樹脂，並佔該合成原料之重量百分比95%~97%，而該第二原料係呈膠狀之封閉劑，並佔該合成原料之重量百分比3%~5%，其中，該封閉劑之化學成分為3,5-二甲基吡唑(3,5-dimethylpyrazole)。
如請求項8所述之人造皮革，其中，該基材係一不織布或一動物皮。
如請求項8所述人造皮革，其中，該基材係一離型紙。