(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が弾性重合体を主体する重合体で構成されたシートを加熱・加圧エンボスで型押しするに際し、該シートをまず加熱ロールに接触させ、接触させた状態で該ロールの回転に伴って該ロール円周上の１／４〜１／２周を移動させつつ加熱した後、該ロールとバックロールとの間を通過させることにより加圧し、そして直ちに該バックロール上で、エンボス模様のついた冷却エンボスロールに圧着させ、引続き該冷却エンボスロールの回転に伴って該冷却エンボスロールに接触した状態で該冷却エンボスロールの円周上の１／２０周以上を移動させて冷却した後、該シートを該エンボスロール面から剥離させることを特徴とするエンボス模様を有するシートの製造方法。
【請求項２】
加熱ロールと冷却エンボスロールの間に加温装置を設ける請求項１に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、表面がエンボスされたシートの製造法に関する。さらに詳しくは表面が弾性重合体を主体とした重合体で構成されたシートを加熱、冷却エンボスにより、該表面に良好なエンボス模様を有するシートを製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、多孔質な弾性重合体からなる表面層を有するシートの該表面を加熱エンボスして型押し模様を付与する方法に関して多くの提案がなされている。
例えば、特公昭４７−２４６６２号公報には、エンボスロールの開放面を加熱し、加熱されたロール面に弾性重合体シートを接触させ、次いで加圧エンボスし一定距離に設けた剥離点で該シートを剥離する方法が記載されている。また特公昭５５−６７５４号公報や特公昭５７−２３０３６号公報や特公昭５７−２３０３７号公報には、多孔質弾性被覆層を有するシートを、１００〜３００℃の加熱エンボスロールに圧着してエンボス模様を付与し、被覆層は該ロールに自己接着させたままロールの円周の一定距離を進行させた後、該ロール上に設けた剥離ロールによって剥離する方法が記載されている。また特公平４−５５３８０号公報には、弾性重合体を主体とした重合体で構成された平滑性表面を有するシートを、ガイドロールに沿わせロール円周上の少なくとも１／４周を移動させて予熱し、引続きエンボスロールで加圧型押しする方法が記載されている。
【０００３】
このように、弾性重合体表面にエンボス模様を付与する方法は、加熱エンボスロールで高温、高圧下に型押しし、エンボスロールに自己接着させて、そのままエンボスロールの円周上の一定距離に設けた剥離ロールでエンボスロールより強制的に剥離するもの、またはシートを加熱エンボスロールの前に設けたガイドロールによりエンボスロールに沿わせて予熱し、引続き該エンボスロールで加圧型押しするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の方法では、弾性重合体表面が加熱と同時に直ちにエンボスされるために、高温、高圧を用いないと十分なエンボスができないとか、またロールに自己接着させて熱処理した後、強制的に剥離するために、エンボスしたシートのエンボス表面が荒れてしまうとか、剥離が円滑でないため剥離むらに基づく剥離横段が生ずるとかのエンボス表面の悪化をもたらすものであった。またロールに自己接着させても剥離ロールまでの間でシート表面がエンボスロール面から剥離してしまう場合もしばしば生ずる。この場合にはエンボスロールに密着した部分とエンボスロールから浮いた部分との間で光沢むらや模様の戻り等を生じ、エンボスシートの表面にむらを生ずる。
【０００５】
さらに、高温、高圧による加熱エンボス、強制的な剥離のためにエンボスシートは風合が硬くなり、骨ばりを生じ、面荒れを生ずるなどの問題がある。また、特公平４−５５３８０号公報に記載された方法では、シートを加熱エンボスロール円周上の少なくとも１／４周を移動させて予熱し、該エンボスロールで加圧型押し、自己接着でエンボスロールに密着させてエンボス模様を固定し、自然剥離点で剥離させるものであるが、自己接着性が小さい場合は短い自然剥離点でよいが、自己接着性が大きい場合には長い距離で熱処理が施され、自然剥離点が長くなるために剥離ロールを設置することが必要となる。このため、長時間連続処理する場合には剥離点の変動に対応して移動する可変型剥離ロールの設置を必要とする。さらに、自然剥離点の変動は、同一シートにおいて光沢むら、模様の戻り等を生じエンボスシートの表面にエンボスむらを生じ、かつシャープさに欠ける問題点がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、弾性重合体を主体とした重合体で表面が構成されたシートを該シートの風合を損ねることなく、加熱、冷却エンボスにより該重合体表面にエンボス模様を忠実に付与する方法を提供することにある。
【０００７】
すなわち、本発明は、弾性重合体を主体とした重合体で表面が構成されたシートに平滑でかつシャープなエンボス模様を付与するに際し、同一バックロール上に併置した加熱ロールおよび冷却エンボスロールによりエンボス模様を付与する技術に関するものであり、具体的には、表面が弾性重合体を主体する重合体で構成されたシートを加熱・加圧エンボスするに際し、該シートをまず加熱ロールに接触させ、接触させた状態で該ロールの回転に伴って該ロール円周上の１／４〜１／２周を移動させつつ加熱した後、該ロールとバックロールとの間を通過させることにより加圧し、そして直ちに該バックロール上で、エンボス模様のついた冷却エンボスロールに圧着させ、引続き該冷却エンボスロールの回転に伴って該冷却エンボスロールに接触した状態で該冷却エンボスロールの円周上の１／２０周以上を移動させて冷却した後、該シートを該エンボスロールから剥離させる方法である。
【０００８】
さらに本発明では、加熱ロールと冷却エンボスロール間に加温装置を配置することにより、シートが冷却エンボスロールに接触するまでの間での、該シートの温度降下を防止できるため、直後の冷却エンボスロールの型押し性が大幅に向上し、従来にない平滑性かつシャープさに極めて優れた型押し模様を付与することができる。
【０００９】
次に、本発明の一実施形態を図面で説明する。図１は本発明の加熱・冷却エンボスの一実施例を示す側面図である。１はバックロール、２は加熱ロール、３は冷却エンボスロール、４および５はガイドロールを示し、１と２の間に存在する６は加温装置の熱風吹出し管を示す。Ｓはエンボスする対象物であるシートを示す。またＡは加熱ロール接点、Ｂは加熱ロール加圧点、Ｃは冷却エンボスロール加圧点、Ｄは冷却エンボスロール剥離点である。
【００１０】
弾性重合体で表面を被覆したシートＳの該表面が加熱ロール２のロール面に接触するようにガイドロール４を通して該シートを供給し、加熱エンボスロールＡ点からＢ点までの間で加熱し、引続きＢ点で該シートの厚さより小さいクリアランスで加圧しながら通過させ、今度はバックロールに沿ってシートを走行させる。その際に該シートの表面温度を降下させないために、熱風吹出し管６から熱風を該シートに吹き付け、シートのエンボスする側の表面温度を維持させるのが好ましい。このように表面温度をエンボスするのに十分な温度に高めた状態でＣ点で冷却エンボスロール３により該シートの厚さより小さいクリアランスで加圧し、該シートの弾性被覆層側にエンボス模様を付与し、そのまま冷却エンボスロールに沿わせ表面のエンボス模様が十分に固化させたのちＤ点で該ロールより剥離分離し、ガイドロール５を経由して巻取る。
【００１１】
本発明方法では、該シートをまず加熱ロールに接触させ、接触させた状態で該ロールの回転に伴って該ロール円周上の１／４〜１／２周を移動させつつ加熱するのであるが、円周上の１／４周未満しか接触移動させない場合には、表面が十分に加熱されず、エンボス模様にむらを生じることとなり、また接触移動が１／２周を越える場合には、表面が過加熱状態となり、面あれを起こすことととなる。その後、該ロールとバックロールとの間を通過させることにより加圧する。これにより表面が軟化状態でかつ平滑なシートとなる。そして直ちに該バックロール上で、エンボス模様のついた冷却エンボスロールに圧着させ、引続き該冷却エンボスロールの回転に伴って該冷却エンボスロールに接触した状態で該冷却エンボスロールの円周上の１／２０周以上を移動させて冷却した後、該シートを該エンボスロール面から剥離させる。１／２０周未満の場合には十分に表面のエンボス模様が固定されず、面あれとなる。ただし１／２周を越える場合には加熱ロールと冷却エンボスロールが接近しすぎる構造となる場合があり、加熱ロールに巻き付くというトラブルが生じることがあり、したがって１／２以下にするのが好ましい。加熱ロールとの接触時間としては２〜５０秒が好ましく、また冷却エンボスロールとの接触時間としては２〜５０秒が好ましい。
【００１２】
一方、図２及び図３は従来方法を説明するための側面図である。図２においては、シートＳは予熱されることなく直ちに加熱エンボスロール３のＥ点で加熱・加圧型押しして、該ロールに自己接着させ剥離ロール５まで導き、剥離点Ｆで型押しシートを強制的に剥離するものである。このため型押しシートのエンボス表面が荒れてしまうとか、剥離むらに基づく剥離横段の発生等により、型押しシートの表面にむらを生ずることになる。
【００１３】
また図３においては、弾性重合体で被覆したシートＳの表面が加熱エンボスロール３のロール面に接触するようにガイドロール５を通して供給し、加熱エンボスロールのＧ点からＨ点までの間で予熱し、引続きＨ点で該シートを加圧型押しする。型押しされたシートは自己接着性が小さい場合には僅かな熱処理でＩ点で自然剥離するが、自己接着性が大きい場合には長い距離で熱処理が施されことになり、剥離ロールが必要となる。このため長時間連続型押し処理をする場合、型押しされたシート状物の剥離点の長短から生ずる、該シートの艶むらおよび面荒れ等の欠点を防止することが困難である。
【００１４】
本発明の方法においては、加熱ロールでシートの弾性重合体側表面が加熱され、その状態を維持したまま冷却エンボスロールで加圧、エンボスされるため、模様の固定化が容易で、シャープな型押し模様を付与することができる。
また、加熱ロールが金属ロールの場合は、シートの融着による種々のトラブルが発生するのに対し、加熱ロールの表面素材がテフロンコーティングされているものを用いると、シートの該ロールへの溶着がなく、面荒れ、剥離むら等の問題点も解消され、平滑でシャープな型押しシートを得ることができるため、本発明方法において加熱ロールとして表面がテフロンコートされたものを用いるのが好ましい。
【００１５】
本発明の好適な加熱ロールとしては、表面がテフロンコーティングされたものであり、そしてロール内部より加熱する形式のものであり、該ロールの表面温度は通常１００〜２００℃であるが、後工程の冷却エンボスロールに到達するまでの間におけるシートの温度降下を考慮すると１５０℃以上が好ましい。さらに加熱ロールと冷却エンボスロールの間で、加熱装置の熱風吹出口より１００〜２２０℃の熱風をシートに吹付けることにより保温効果を向上させることができる。
【００１６】
また冷却エンボスロールとしては内部に冷却水を導入して該ロール表面を冷却できる構造を有するものが好ましく、表面のエンボス模様の彫刻は各種の型押し模様の他に所望する模様のものが選ばれる。該ロールの表面温度は５〜１００℃の範囲であるが、表面温度が室温より低い場合、ロール表面に結露するため、室温以上にするのが好ましく、さらに好ましくは１０〜３０℃である。さらに加熱ロールと冷却エンボスロールの表面温度差が５０℃未満の場合はエンボス模様がシャープさに欠け、１９５℃以上の場合は面荒れが発生する。よって、温度差は５０〜１９５℃が好ましく、さらに好ましくは１５０〜１８０℃である。該ロールでのエンボス時加圧力は面圧力１〜１０Ｋｇ／ｃｍ2 が好ましい。また必要により隙間ケージ等で固定し、該ロールとバックロール間のクリアランスを一定にして、シートの厚さの減少を防止することもできる。バックロールとしては、表面がゴムで代表される弾性樹脂で覆われているロールが用いられる。冷却エンボスロールとバックロールとの間で該シートはエンボスされることとなるが、その際の温度としては、表面の弾性重合体が変形できる温度に加熱されていることが必要であることは言うまでもない。
【００１７】
本発明のシートとしては、６―ナイロンで代表される繊維形成性ポリマーを分散成分、ポリエチレンで代表される、該繊維形成性ポリマーとは相溶性を有さず且つ該繊維形成性ポリマーよりも低溶融粘度のポリマーを分散媒成分とし、その混合重量比率を２０／８０〜８０／２０として混合溶融紡糸または複合溶融紡糸して得られる多成分系繊維からなる絡合不織布に弾性重合体を含浸させ、さらにその表面に弾性重合体からなる多孔質層または非多孔質層を積層し、且つ該繊維から分散成分を抽出除去して繊維を極細繊維の集束体として得られたシートが好ましく、このようなシートは人工皮革材料として用いられており、特にこのようなシートは表面エンボスがシャープであることかつエンボス後においても人工皮革として要求される風合いや柔軟性が要求されるにもかかわらず従来のエンボス方法ではこれらの要求性能が損なわれる傾向にあったが、本発明のエンボス方法によりこれらの問題点を解消することができるため、本発明のエンボス方法が極めて適している。
【００１８】
該シートを構成する弾性重合体としては、平均分子量５００〜３０００のポリマーグリコールと有機ジイソシアネートと鎖伸長剤とを反応させて得た熱可塑性ポリウレタンエラストマーをはじめ、可塑化されたポリ塩化ビニル、ポリエステルエラストマ―、ゴムなどから選ばれた重合体があげられる。さらに該重合体には、必要に応じてポリアクリレートまたはその重合体、ポリ塩化ビニリデン、酢酸ビニル共重合体などから選ばれた重合体を含んでいてもよい。弾性重合体のなかでもポリウレタンが、本発明のエンボス方法によりシャープな型押しが可能であることからもっとも好ましい。これらの重合体または重合体組成物は溶液、分散液または重合体微粒子を含む重合体溶液とし、上記絡合不織布に含浸して、湿式法または乾式法で凝固させ、多孔質重合体または非多孔質層の基体シートとし、さらにその表面に着色弾性重合体被膜または透明弾性重合体被膜の仕上層を付与して、本発明に用いるシートとする。該仕上層は通常のナイフコート法またはコンマコーター法等で所望の厚さにコーティングした後、湿式法または乾式法で凝固させて形成する。該仕上層を構成する樹脂の少なくとも一部として弾性重合体が用いられ、上記した弾性重合体で熱可塑性を有する樹脂、たとえばポリウレタンエラストマーが挙げられる。表面に形成する弾性重合体層の厚さとしては、２〜３００μｍが好ましい。なお表面を形成する層の上にさらに重合体層が積層されていてもよい。これに用いられる重合体としては、弾性重合体であっても非弾性重合体であってもよい。なお表面層は、あらかじめフイルムとして得ておき、それを弾性重合体を含有させた絡合不織布に貼りあわせる方法を用いて製造してもよい。
【００１９】
【実施例】
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。なお、実施例中の部および％はことわりのない限り重量に関するものである。
【００２０】
実施例１
６ナイロン５０部を分散成分、ポリエチレン５０部を分散媒成分とする多成分繊維からなる絡合不織布に、ポリエチレンアジペート／ポリエチレングリコール共重合系ポリウレタンの１７．５％ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）溶液を含浸し、３０％ＤＭＦ水溶液中で湿式凝固後、熱トルエン中で多成分繊維中の分散媒成分を溶出除去して極細繊維を発現させ、ポリウレタンが多孔質状態で含有された基体層を得た。次に基体層表面に、ポリエーテル系ポリウレタン３０％ＤＭＦ溶液１００部、白顔料５５％ＤＭＦ溶液３０部、ＤＭＦ３０部、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）３０部の比率で混合した固形分１３．６％のウレタン溶液を１８６ｇ／ｍ2 塗布して乾燥し(層の厚さ４６μｍ)、全体厚さ１．５ｍｍの弾性重合体で被覆したシートを得た。
【００２１】
次に、ポリエステル系ポリウレタン６％／ＤＭＦ、白顔料３％／ＤＭＦ、溶剤組成９１％からなる着色ポリウレタン組成液を固形分で１０ミクロンの厚さになるよう塗布し、乾燥して型押し用シートを得た。
このエンボス用シートの着色面を、加熱ロールの手前に設けたガイドロールにより、表面温度１８０℃の加熱ロールの円周上１／３に密着させ、移動させながら５秒間加熱し、熱風吹出装置より２００℃の熱風を吹付けながら、引続き毛穴模様の小突起を有する表面温度１０℃の冷却エンボスロールとバックロール(表面材質はブチルゴム)間に導き、面圧力３Ｋｇ／ｃｍ2 で加圧エンボスをして、加圧点から該ロール円周上の１／３の距離(接触時間：３２秒)で剥離した。得られたエンボスシートは、表面に深さ１５０ミクロンの凹部を有する平滑かつシャープな毛穴模様を持つものであった。
【００２２】
比較例１
図２に示した方法・装置を用いて、実施例１と同一の弾性重合体シートを直接エンボスロールの加圧点に供給して型押ししたところ、該エンボスロールの表面温度１８０℃の加熱ではエンボスロールへの自己接着性が得られず、十分な型押しができなかった。そこで自己接着する温度までエンボスロールの温度を上げたところ１９２℃であった。しかし、この温度で上記シートをエンボスしたところ、エンボスロールから剥離するときに剥離むらを生じ、平滑でシャープな毛穴模様のエンボスを付与することができなかった。
【００２３】
比較例２
図３に示した方法で、加熱ロールの手前に設けたガイドロールにより、弾性重合体シートの着色面を１８０℃の加熱ロール表面に接触させて１０秒間加熱し、引続き面圧力３Ｋｇ／ｃｍ2 で型押しして自己接着させたが、加圧点からロール円周上の１／８の距離で剥離した。得られたエンボスシートは表面に深さ２００ミクロンの凹部を有する毛穴模様のエンボス模様を有し、エンボス性は良好であったが、エンボスロールへの自己接着性が強く部分的に表面の弾性重合体が剥ぎとられ、平滑かつシャープな毛穴模様を付与できなかった。また基体層への着色ポリウレタン層の沈み込みにより、エンボスシートの表面が陥没し平滑性が出なかった。
【００２４】
【本発明の効果】
本発明のシートのエンボス方法は、加熱ロール面で加熱された直後に冷却エンボスロールでエンボスする方法であるため、本発明方法により得られるシートは、エンボス模様の変形、面荒れ、剥離むら等の欠点がなく、平滑性を有し、かつシャープなエンボス模様を有し、さらにエンボス処理によりシートの有している風合い等を損ねることもない。本発明方法によりエンボスされたシートは、人工皮革として、靴、かばん、インテリア類の表面材、小物類、衣料類等に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法のエンボス方法を行うことができる装置の該略図である。
【図２】従来用いられているエンボス装置の該略図である。
【図３】従来用いられているエンボス装置の該略図である。
【符号の説明】
１：バックロール
２：加熱ロール
３：冷却エンボスロール
４，５：ガイドロール
６：加温装置の熱風吹出し管
【図１】
0003647640.tif 000002
【図２】
0003647640.tif 000003
【図３】
0003647640.tif 000004