(57)【要約】      （修正有）【課題】人工皮革のイラツキを人間の感覚と一致して評価でき、しかも容易かつ定量的に評価することができる人工皮革のイラツキ検査方法およびイラツキ検査装置、ならびにイラツキのない優美な表面品位を有するイラツキ検査済み人工皮革の製造方法を提供する。【解決手段】人工皮革のイラツキ検査方法は、人工皮革の反射光の画像を撮像し、撮像された画像から特徴量を抽出し、抽出された特徴量から人工皮革のイラツキを検査する人工皮革のイラツキ検査方法である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工皮革のイラツキを検査するイラツキ検査方法であって、前記人工皮革の反射光の画像を撮像し、撮像された前記画像から特徴量を抽出し、このようにして抽出された前記特徴量から前記人工皮革のイラツキを検査することを特徴とする人工皮革のイラツキ検査方法。
【請求項２】
抽出された特徴量の一次式を演算し、演算結果を人工皮革のイラツキを評価するためのイラツキ指数として出力することを特徴とする請求項１記載の人工皮革のイラツキ検査方法。
【請求項３】
特徴量は、画像の樹脂塊の単位面積あたりの個数として演算した樹脂塊個数を含み、イラツキ指数は、少なくとも前記樹脂塊個数の一次式を演算することにより求めることを特徴とする請求項２記載の人工皮革のイラツキ検査方法。
【請求項４】
イラツキ検査済み人工皮革を製造する方法であって、人工皮革に対し請求項１〜３のいずれかに記載のイラツキ検査方法によりイラツキの検査を行い、イラツキ欠点の合否を判定して選別する工程を有することを特徴とするイラツキ検査済み人工皮革の製造方法。
【請求項５】
人工皮革のイラツキを検査するイラツキ検査装置であって、前記人工皮革を照射する光源と、前記光源の照射による前記人工皮革からの反射光の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像から複数の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、前記特徴量抽出手段で抽出された複数の特徴量から前記人工皮革のイラツキを検査する検査手段と、を具備することを特徴とする人工皮革のイラツキ検査装置。
【請求項６】
検査手段が、特徴量抽出手段で抽出された特徴量の一次式を演算することにより、人工皮革のイラツキを評価するためのイラツキ指数を算出するイラツキ指数算出手段と、前記イラツキ指数算出手段で算出されたイラツキ指数に基づき人工皮革のイラツキを評価する評価手段と、を具備することを特徴とする請求項５記載の人工皮革のイラツキ検査装置。
【請求項７】
特徴量抽出手段が、画像の樹脂塊の単位面積あたりの個数を演算することにより人工皮革の樹脂塊個数を算出する樹脂塊個数算出手段を含み、イラツキ指数算出手段が、少なくとも前記樹脂塊個数算出手段で算出された樹脂塊個数の一次式を演算する一次式演算手段、を具備することを特徴とする請求項６記載の人工皮革のイラツキ検査装置。
【請求項８】
一次式演算手段が、人工皮革の品種に対応して特徴量の補正係数を記憶する係数テーブルと、前記人工皮革の品種に対応して特徴量の係数を前記係数テーブルから取得して一次式を演算する演算手段と、を具備することを特徴とする請求項７記載の人工皮革のイラツキ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工皮革のイラツキを検査するイラツキ検査方法およびイラツキ検査装置ならびにイラツキ検査済み人工皮革の製造方法に関し、特に、人工皮革のイラツキを容易かつ定量的に評価することができるイラツキ検査方法およびイラツキ検査装置、ならびにイラツキのない優美な表面品位を有するイラツキ検査済み人工皮革の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
極細繊維からなるスエード調もしくはヌバック調人工皮革は、その高級外観、表面タッチおよび発色性等の観点から、衣料分野はもとより、自動車内装材や家具用途等に幅広く適用されている。しかしながら、これらの人工皮革に対する要求として、高級感のある表面品位に関する顧客からの要望がますます高度になってきており、また、その表面品位を管理する必要性が増している。
【０００３】
人工皮革の表面品位の指標のひとつに、イラツキがある。イラツキとは、染色あるいは捺染された人工皮革等の布帛の表面の色または光沢が不均一で落ち着きのない状態をいい、特に中濃色に染色された人工皮革の表面に淡色の高分子弾性体の樹脂塊が露出した場合に、イラツキを生じやすい。また中淡色に染色された人工皮革の表面に濃色の高分子弾性体の樹脂塊が露出した場合にも同様にイラツキを生じやすい。
【０００４】
また、このイラツキとは別に、不織布等の布帛の品質状態を表現する指標に地合がある。地合とは、一般に生地の具合、すなわちその厚薄、意図や繊維の粗密、組織および外観などが、目的の用途に適するか否かについて、布帛の状態を表現するときに使われる。
【０００５】
従来、この地合について、地合検査方法および装置が提案されている（特許文献１参照。）。この提案では、一般に不織布等のシートの品質は地合（繊維の分散状態）という指標で評価され、この地合は不織布等のシートを構成する繊維の分布状態を表しているとしている。そして、この提案では、地合検査手法として、検査対象を撮影した画像から特微量を抽出し、演算して地合指数として地合を評価している。この地合の意義とこの提案の地合指数による評価は、上記のイラツキの品位指標とは異なるものである。
【０００６】
一方これに対し、従来、人工皮革のイラツキを計測する手法としては、官能検査によりイラツキの程度を目視評価し、イラツキの程度は限度見本を基に決定する方法しか存在しなかった。
【０００７】
官能検査とは、人間の五感（目・耳・鼻・舌・皮膚）を使って品質を判定する方法であり、製造現場においてメッキや塗装の光沢、色つや、表面傷、表面の粗さ、および音質などの品質特性を、感覚で判定基準と対比して合否を判定する検査方法である（非特許文献１参照。）。官能検査は、人間の感覚に頼って検査を行うため、検査する人が違う場合や、同じ人が検査をする場合でも、検査の環境の違いやその日の体調によって合否判定にバラツキが発生するという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−９４７６７号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】高橋順一、「Q618.製造業での検査の基本となる官能検査について教えてください。」、［online］、2010年12月13日、独立行政法人 中小企業基盤整備機構、［２０１５年６月２７日検索］、インターネット（ｈｔｔｐ：／／ｊ−ｎｅｔ２１．ｓｍｒｊ．ｇｏ．ｊｐ／ｗｅｌｌ／ｑａ／ｅｎｔｒｙ／６１８．ｈｔｍｌ）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来のイラツキの計測方法、すなわち目視による評価では、イラツキを評価するための熟練した検査者を育成する必要があった。また、評価基準を限度見本に頼っているため、客観的な評価はできなかった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、人工皮革のイラツキを人間の感覚と一致して評価でき、しかも容易かつ定量的に評価することができる人工皮革のイラツキ検査方法およびイラツキ検査装置、ならびにイラツキのない優美な表面品位を有するイラツキ検査済み人工皮革の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記の目的を達成せんとするものであり、本発明の人工皮革のイラツキ検査方法は、人工皮革のイラツキを検査するイラツキ検査方法であって、前記の人工皮革の反射光の画像を撮像し、撮像された前記の画像から特徴量を抽出し、このようにして抽出された前記の特徴量から前記の人工皮革のイラツキを検査することを特徴とする人工皮革のイラツキ検査方法である。
【００１３】
本発明の人工皮革のイラツキ検査方法の好ましい態様によれば、前記の抽出された特徴量の一次式を演算し、演算結果を前記の人工皮革のイラツキを評価するためのイラツキ指数として出力することである。
【００１４】
本発明の人工皮革のイラツキ検査方法の好ましい態様によれば、前記の特徴量は、前記の画像の樹脂塊の単位面積あたりの個数として演算した樹脂塊個数を含み、前記のイラツキ指数は、少なくとも前記の樹脂塊個数を演算することにより求められる。
【００１５】
また、本発明のこの人工皮革のイラツキ検査方法は、人工皮革の製造工程に組み込まれ適用される。すなわち、本発明の人工皮革の製造方法は、人工皮革の製造において、人工皮革に対し前記のイラツキ検査方法によりイラツキの検査を行い、イラツキ欠点の合否を判定して選別する工程を有することを特徴とする人工皮革の製造方法である。
【００１６】
また、本発明の人工皮革のイラツキ検査装置は、人工皮革のイラツキを検査するイラツキ検査装置であって、前記の人工皮革を照射する光源と、前記の光源の照射による前記の人工皮革からの反射光の画像を撮像する撮像手段と、前記の撮像手段で撮像された画像から特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、前記の特徴量抽出手段で抽出された特徴量から前記の人工皮革のイラツキを検査する検査手段と、を具備することを特徴とする人工皮革のイラツキ検査装置である。
【００１７】
本発明の人工皮革のイラツキ検査装置の好ましい態様によれば、前記の検査手段は、前記の特徴量抽出手段で抽出された特徴量の一次式を演算することにより、前記の人工皮革のイラツキを評価するためのイラツキ指数を算出するイラツキ指数算出手段と、前記のイラツキ指数算出手段で算出されたイラツキ指数に基づき前記の人工皮革のイラツキを評価する評価手段と、を具備することである。
【００１８】
本発明の人工皮革のイラツキ検査装置の好ましい態様によれば、前記の特徴量抽出手段は、前記の画像の樹脂塊の単位面積あたりの個数を演算することにより前記の人工皮革の樹脂塊個数を算出する樹脂塊個数算出手段を含み、前記のイラツキ指数算出手段は、少なくとも前記の樹脂塊個数算出手段で算出した樹脂塊個数を演算する演算手段、を具備することである。
【００１９】
本発明の人工皮革のイラツキ検査装置の好ましい態様によれば、前記の演算手段は、前記の人工皮革の品種に対応して特徴量の補正係数を記憶する補正係数テーブルと、前記の人工皮革の品種に対応して特徴量の補正係数を前記の補正係数テーブルから取得してイラツキ指数を演算する演算手段と、を具備することである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、次に示されるような顕著な効果が得られる。
（１）人工皮革の品種が変わっても、係数のテーブル参照により同一装置で検査が可能となる。
（２）検査員による目視評価と比較してバラツキの少ない安定したイラツキ計測が可能になる。
（３）検査員の疲労による評価基準のぶれや見落としがないため、不良品の人工皮革が市場に流出するリスクを軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に係わるイラツキ検査方法および画像処理演算装置を適用して構成したイラツキ検査装置の一実施の形態（構成）を示す概略斜視図である。
【図２】図２は、図１の画像処理演算装置の処理を説明するためのブロック図である。
【図３】図３は、図２の樹脂塊個数演算処理部の処理を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、図２の品種別テーブルの一例を示す図である。
【図５】図５は、図１の画像処理演算装置の処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の人工皮革のイラツキ検査方法は、人工皮革のイラツキを検査するイラツキ検査方法であって、前記の人工皮革の反射光の画像を撮像し、撮像された前記の画像から特徴量を抽出し、このようにして抽出された前記の特徴量から前記の人工皮革のイラツキを検査することを特徴とする人工皮革のイラツキ検査方法である。
【００２３】
そして、本発明の人工皮革のイラツキ検査装置は、人工皮革のイラツキを検査するイラツキ検査装置であって、前記の人工皮革を照射する光源と、前記の光源の照射による前記の人工皮革からの反射光の画像を撮像する撮像手段と、前記の撮像手段で撮像された画像から特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、前記の特徴量抽出手段で抽出された特徴量から前記の人工皮革のイラツキを検査する検査手段と、を具備することを特徴とする人工皮革のイラツキ検査装置である。
【００２４】
次に、本発明のイラツキ検査方法とイラツキ検査装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係わるイラツキ検査方法およびイラツキ検査装置を適用して構成したイラツキ検査装置の一実施の構成形態を示した概略斜視図である。
【００２６】
図１は、本発明に係わるイラツキ検査方法および画像処理演算装置を適用して構成したイラツキ検査装置の一実施の形態（構成）を示す概略斜視図である。
【００２７】
図１において、このイラツキ検査装置は、ロール状に巻回された人工皮革１０を光源である照明２０により照射し、この人工皮革１０からの反射光を撮像装置３０で取り込むことによりその人工皮革１０を撮像し、この撮像装置３０で撮像された人工皮革１０の画像を画像処理演算装置４０に渡すことにより人工皮革１０のイラツキの検査を行なう。
【００２８】
ここで、画像処理演算装置４０は、撮像装置３０で撮像された人工皮革１０の画像から特徴量を演算抽出する。
【００２９】
すなわち、画像処理演算装置４０は、撮像装置３０で撮像した人工皮革１０の画像から、特徴量として、樹脂塊個数を画像の樹脂塊の単位面積あたりの個数として演算する処理を行い、特徴量の一次式をイラツキ指数として出力する。
【００３０】
この画像処理演算装置４０は、パーソナルコンピュータを使用して構成することができる。
【００３１】
図２は、上記の画像処理演算装置４０の処理を、ブロック図で示したものである。図２において、撮像装置３０で撮像された人工皮革１０の画像は、画像取り込み処理部４１により、画像処理演算装置４０の図示しないメモリ上に画像データとして取り込まれる。
【００３２】
この画像取り込み処理部４１により、画像処理演算装置４０のメモリ上に取り込まれた画像データは、樹脂塊個数演算処理部４２に渡される。
樹脂塊個数演算処理部４２では、画像取り込み処理部４１により取り込まれた画像処理演算装置４０のメモリ上の画像データから、当該画像の特徴量である単位面積あたりの樹脂塊個数を演算する。
【００３３】
この単位面積あたりの樹脂塊個数の演算手順を、図３に示す。図３は、図２の樹脂塊個数演算処理部および輝度差個数演算処理部の処理を説明するフローチャートである。
【００３４】
図３において、まず、当該画像の座標（ｘ，ｙ）における輝度ｆ（ｘ，ｙ）から、画像の輝度によるヒストグラムを作成する（ステップ２０１）。そして、上記のヒストグラムの中で、繊維の平均輝度を算出する（ステップ２０２）。ここで、繊維の平均輝度は当該画像の平均輝度と同一とする。さらに、人工皮革の品種毎に設定した閾値を用いて、閾値を境に２値化を行い、当該画像において樹脂塊を抽出する（ステップ２０３）。このとき、閾値が繊維の平均輝度よりも大きい場合、閾値以上の輝度を有する画素を樹脂塊とする。また、閾値が画像の平均輝度よりも小さい場合、閾値以下の輝度を有する画素を樹脂塊とする。上記の２値化における閾値は、入力装置４５から入力された検査対象の品種に応じて品種別テーブル４３から求めるように構成されている。
【００３５】
樹脂塊のうち、連結している画素数が小さい樹脂塊について、品種毎に設定した閾値により、個数計測から除外する（ステップ２０４）。残った樹脂塊の個数を計測し、単位面積あたりの樹脂塊個数とする（ステップ２０５）。上記の連結画素数における閾値は、入力装置４５から入力された検査対象の品種に応じて品種別テーブル４３から求めるように構成されている。
【００３６】
樹脂塊個数演算処理部４２で演算された樹脂塊個数は、イラツキ指数演算処理部４４に渡される。イラツキ指数演算処理部４４では、樹脂塊個数演算処理部４２で演算された単位面積あたりの樹脂塊個数に基づきイラツキ指数を演算する。イラツキ指数演算処理部４４におけるイラツキ指数の演算は、次に示される式により行われる。
・イラツキ指数＝α×単位面積あたりの樹脂塊個数＋β
但し、α：傾き（補正係数）
β：切片（補正係数）
上記の演算式における係数αおよびβは、入力装置４５から入力された検査対象の品種に応じて品種別テーブル４３から求めるように構成されている。
【００３７】
この品種別テーブル４３の一例を、図４に示す。図４は、図２の品種別テーブルの一例を示す図である。
【００３８】
図４に示されるイラツキ評価式係数テーブルを参照すると、例えば、入力装置４６から入力された検査対象の品種がＡであるとすると、上記の係数αおよびβは、α＝０．７２７、β＝０．２５６になる。このイラツキ評価式係数は、予め熟練した検査員によるイラツキ目視評価結果を目的変数とし、単位面積あたりの樹脂塊個数を説明変数とした回帰分析にて得られた計算式によって、検査対象の品種毎に定めるものである。検査対象の品種がＡの場合、検査員の目視評価結果とイラツキ指数の相関係数としては０．９８８を得た。
イラツキ指数演算処理部４５で演算されたイラツキ指数は、イラツキ合否判定処理部４６に渡される。イラツキ合否判定処理部４６では、品種毎に定めたイラツキ指数の許容値＞演算されたイラツキ指数を判定することで、演算されたイラツキ指数が合格範囲内か否かを判定する。品種毎に定めたイラツキ指数の許容値＞演算されたイラツキ指数のときは表示装置４７に演算されたイラツキ指数および合格を表示させる。品種毎に定めたイラツキ指数の許容値≦演算されたイラツキ指数のときは演算されたイラツキ指数および不合格を表示させる。イラツキ指数の許容値は、入力装置４５から入力された検査対象の品種に応じて品種別テーブル４３から求めるように構成されている。
【００３９】
イラツキ指数は０〜４の範囲において数値で表される。目視評価と数値の関係は、次のとおりである。
・イラツキ指数４：鮮明な樹脂塊が多数見える。
・イラツキ指数３：鮮明な樹脂塊が点々と見える。
・イラツキ指数２：小さい樹脂塊が点々と見える。
・イラツキ指数１：おぼろげだが樹脂塊が見える。
・イラツキ指数０：樹脂塊は見られない。
【００４０】
ここで、イラツキ指数の好ましい範囲は０〜２であり、より好ましい範囲は０〜１である。イラツキ指数が２を超えると、人工皮革の表面に樹脂塊が露出し鮮明に見えるため、品位が悪く好ましくない。
【００４１】
またイラツキ指数のバラツキは、イラツキ指数とその標準偏差から下記式により算出されるイラツキＣＶ（％）で表される。
・イラツキＣＶ（％）＝イラツキ指数／標準偏差×１００
ここで、イラツキＣＶの好ましい範囲は１６．０％以下であり、より好ましい範囲は４．５％以下、さらに好ましくは２．０％以下である。イラツキＣＶが１６．０％を超えると、合否ライン付近の不合格品に対し合格品と判断するリスクが従来の目視評価によるイラツキ検査より高まり、好ましくない。
【００４２】
図５は、上記の画像処理演算装置４０の処理をフローチャートで示したものである。図５において、まず、画像取り込み処理部４１により撮像装置３０で撮像した人工皮革１０の画像を、画像処理演算装置４０の図示しないメモリ上に画像データとして取り込む画像取り込みが行われる（ステップ１０１）。
【００４３】
次に、樹脂塊個数演算処理部４２による樹脂塊個数の演算（ステップ１０２）が行われる。そして、樹脂塊個数演算処理部４２で演算された樹脂塊個数に基づくイラツキ指数演算がイラツキ指数演算処理部４４で行われる（ステップ１０３）。
【００４４】
さらに、イラツキ合否判定処理部４６によるイラツキ合否の判定（ステップ１０４）が行われる。イラツキ合否判定処理部４６で判定されたイラツキ合否は、表示装置４７に表示され（ステップ１０６）、この画像処理演算装置４０による処理は終了する。
【００４５】
上記の構成においては、指定された時間毎にイラツキ指数を演算し、合否判定を表示装置４７に表示すると共に、画像処理演算装置４０のファイルにログとして記録する。
【００４６】
このような構成によると、次に示すような効果を期待することができる。
（１）人工皮革の品種が変わっても、係数のテーブル参照により、同一装置で検査が可能である。
（２）検査員による目視評価と比較してバラツキの少ない安定したイラツキ計測が可能になる。
（３）検査員の疲労による評価基準のぶれや見落としがないため、不良品の人工皮革が市場に流出するリスクを軽減できる。
【００４７】
本発明の上記の構成において、撮像装置３０としては、エリアＣＣＤカメラを用いた場合を示したが、ラインＣＣＤカメラを用いても同様に構成することができる。また、オンラインでのイラツキ評価を行う場合は、撮像装置としてスキャナーやデジタルカメラ等を用いても同様に評価することができる。
【００４８】
人工皮革の撮像面積は、９〜５０００ｃｍ２が好ましい。より好ましくは１６〜２５００ｃｍ２、さらに好ましくは２５〜１２５０ｃｍ２である。撮像面積が９ｃｍ２より小さいと、一般的な人工皮革の視認範囲よりも面積が小さいため、n数を増やして検査する必要があり、トータルのデータ処理時間が長くなる。撮像面積が５０００ｃｍ２より大きいと、画像１枚あたりの容量が大きいため、データ処理時間が長くなり好ましくない。
【００４９】
人工皮革の撮像時の読み取り解像度は、５００〜９６００ｄｐｉが好ましい。より好ましくは６００〜６４００ｄｐｉ、さらに好ましくは７００〜２４００ｄｐｉである。読み取り解像度が５００ｄｐｉより小さいと、1画素の大きさが樹脂塊の大きさに近づくため、繊維と樹脂塊の区別がしづらく測定精度が低下する。読み取り解像度が９６００ｄｐｉより大きいと、画像１枚あたりの容量が大きいため、データ処理時間が長くなり好ましくない。
【００５０】
次に、本発明の人工皮革およびその製造方法について詳しく説明する。
【００５１】
本発明の人工皮革は、極細繊維からなる不織布等の繊維絡合体に高分子弾性体が含浸されてなる構造を有するものである。
【００５２】
極細繊維としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレン２，６−ナフタレンジカルボキシレートなどのポリエステル系繊維、６−ナイロン、６６−ナイロン、６１０−ナイロン、１１−ナイロン、１２−ナイロン、２６−ナイロン、７６−ナイロン、２１０−ナイロン、および４１０−ナイロンなどのポリアミド系繊維などの重合体等からなる各種合成繊維を用いることができる。特に、強度、寸法安定性、耐光性および染色性に優れているという観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびポリトリメチレンテレフタレート等の重合体等からなるポリエステル繊維が好ましく用いられる。
【００５３】
また、島成分を形成するポリマーには、種々の目的に応じて、酸化チタン粒子等の無機粒子や、潤滑剤、顔料、熱安定剤、紫外線吸収剤、導電剤、蓄熱剤および抗菌剤等を添加することができる。
【００５４】
極細繊維の断面形状は、丸断面でよいが、楕円、扁平および三角などの多角形、および扇形や十字型などの異形断面の形状ものも採用することができる。
【００５５】
本発明で用いられる極細繊維の単繊維繊度は、２デシテックス以下であり、好ましくは０．００１〜１．８デシテックスであり、より好ましくは０．０２〜０．５デシテックスである。極細繊維の単繊維繊度が２デシテックスを超えると、高級なスエード調の品位のある外観およびソフトな表面タッチが得られなくなり、一方、極細繊維の単繊維繊度が０．００１デシテックス未満になると、染着性が低下して色調が劣ったものになり易い。
【００５６】
極細繊維は、シート状物において不織布等の繊維絡合体の形態をなしていることが好ましい態様である。不織布とすることにより、均一で優美な外観や風合いを得ることができる。本発明の人工皮革で用いられる不織布としては、短繊維をカードやクロスラッパーを用いて積層ウエブを形成させた後に、ニードルパンチやウォータージェットパンチを施して得られる短繊維不織布、スパンボンド法やメルトブロー法などから得られる長繊維不織布、および抄紙法で得られる不織布などを採用することができる。中でも短繊維不織布は、立毛繊維長が均一等良好なものが得られるため好ましく用いられる。
【００５７】
短繊維不織布とする場合の極細繊維の繊維長は、２５ｍｍ以上９０ｍｍ以下であることが好ましい。極細繊維の繊維長を９０ｍｍ以下とすることにより、良好な品位および風合いとなり、繊維長を２５ｍｍ以上とすることにより、耐摩耗性が良好なシート状物とすることができる。
【００５８】
極細繊維発生型繊維からなる不織布には、強度を向上させるなどの目的で、織物や編物を組み合わせることも好ましい態様である。不織布と織物や編物の組み合わせは、織物や編物を不織布に積層すること、および織物や編物を不織布内に挿入すること等いずれも採用することができる。織物および編物のうち、形態安定性向上および強力向上が期待できる観点から、織物を用いることがより好ましい態様である。
【００５９】
織物や編物を構成する糸（経糸および緯糸）としては、ポリエステル繊維やポリアミド繊維などの合成繊維からなる単糸が挙げられるが、染色堅牢度の点から、最終的に不織布等の布帛を構成する極細繊維と同素材の繊維からなる糸条であることが好ましい。
【００６０】
このような糸の形態としては、フィラメントヤーンや紡績糸などが挙げられるが、紡績糸は表面毛羽の脱落が惹起されることから、フィラメントヤーンが好ましく用いられる。また、これらの強撚糸が好ましく使用される。強撚糸の撚数としては、１０００Ｔ／ｍ以上４０００Ｔ／ｍ以下であることが好ましい。撚数を好ましくは１０００Ｔ／ｍ以上、より好ましくは１５００Ｔ／ｍ以上とすることにより、ニードルパンチ処理による強撚糸の単繊維切れを抑え、製品の物理特性の低下や単繊維の製品表面への露出を抑えることができる。また、撚数を好ましくは４０００Ｔ／ｍ以下、より好ましくは３５００Ｔ／ｍ以下とすることにより、風合の硬化を抑えることができる。
【００６１】
本発明の人工皮革を構成する高分子弾性体としては、ポリウレタン、ポリウレア、ポリウレタン・ポリウレアエラストマー、ポリアクリル酸、アクリロニトリル・ブタジエンエラストマーおよびスチレン・ブタジエンエラストマー等が挙げられるが、柔軟性とクッション性の観点から、ポリウレタンが好ましく用いられる。
【００６２】
高分子弾性体には、上記の成分以外に、ポリエステル系、ポリアミド系およびポリオレフィン系等のエラストマー樹脂、アクリル樹脂、およびエチレン−酢酸ビニル樹脂等が含まれていてもよい。
【００６３】
また、高分子弾性体としては、有機溶剤に溶解した状態で使用する有機溶剤系ポリウレタン樹脂や、水に分散した状態で使用する水分散型ポリウレタン樹脂などがあるが、本発明においてはどちらも採用することができる。
【００６４】
ポリウレタンは、ポリオール、ポリイソシアネートおよび鎖伸長剤を適宜反応させて得ることができる。
【００６５】
ポリオールとしては、例えば、ポリカーボネート系ジオール、ポリエステル系ジオール、ポリエーテル系ジオール、シリコーン系ジオールおよびフッ素系ジオールや、これらを組み合わせた共重合体を用いることができる。中でも、耐光性の観点から、ポリカーボネート系ジオールおよびポリエステル系ジオールが好ましく用いられる。さらに、耐加水分解性と耐熱性の観点から、ポリカーボネート系ジオールが好ましく用いられる。
【００６６】
ポリカーボネート系ジオールは、アルキレングリコールと炭酸エステルのエステル交換反応、または、ホスゲンもしくはクロル蟻酸エステルとアルキレングリコールとの反応などによって製造することができる。
【００６７】
また、アルキレングリコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、などの直鎖アルキレングリコールや、ネオペンチルグリコール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，４−ジエチル−１，５ペンタンジオール、２−メチル−１，８−オクタンジオールなどの分岐アルキレングリコール、１，４−シクロヘキサンジオールなどの脂環族ジオール、ビスフェノールＡなどの芳香族ジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、およびペンタエリスリトールなどが挙げられる。
【００６８】
本発明では、それぞれ単独のアルキレングリコールから得られるポリカーボネートジオールでも、２種類以上のアルキレングリコールから得られる共重合ポリカーボネートジオールのいずれも用いることができる。
【００６９】
ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネートおよびキシリレンジイソシアネート等の脂肪族系ポリイソシアネートや、ジフェニルメタンジイソシアネートおよびトリレンジイソシアネート等の芳香族系ポリイソシアネートが挙げられ、またこれらを組み合わせて用いることができる。中でも、耐久性や耐熱性を重視する場合には、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族系ポリイソシアネートが好ましく、耐光性を重視する場合には、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートおよびイソフォロンジイソシアネート等の脂肪族系ポリイソシアネートが好ましく用いられる。
【００７０】
さらに、鎖伸長剤としては、例えば、エチレンジアミンやメチレンビスアニリン等のアミン系鎖伸長剤、エチレングリコール等のジオール系鎖伸長剤、さらにはポリイソシアネートと水を反応させて得られるポリアミンを用いることができる。
【００７１】
本発明で用いられる高分子弾性体には、各種の添加剤、例えば、カーボンブラックなどの顔料、リン系、ハロゲン系および無機系などの難燃剤、フェノール系、イオウ系およびリン系などの酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリシレート系、シアノアクリレート系およびオキザリックアシッドアニリド系などの紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系やベンゾエート系などの光安定剤、ポリカルボジイミドなどの耐加水分解安定剤、可塑剤、耐電防止剤、界面活性剤、凝固調整剤および染料などを含有させることができる。
【００７２】
本発明の人工皮革は、少なくとも片面に立毛を有することが好ましい態様である。
【００７３】
次に、本発明の人工皮革を製造する方法について詳細に説明する。
【００７４】
本発明で用いられる極細繊維は例えば、溶剤に対する溶解性の異なる２種類以上の熱可塑性樹脂を海成分および島成分とする海島型複合繊維を極細繊維発生型繊維とし、溶剤を用いて海成分を溶解除去することによって得ることができる。また、２成分の熱可塑性樹脂を繊維表面の放射状または多層状に交互に配置し、溶剤処理により剥離分割することによって極細繊維に割繊する剥離型複合繊維なども極細繊維発生型繊維として採用することができる。中でも、海成分を除去することによって島成分間、すなわち繊維束内部の極細繊維間に適度な空隙を付与することができるため、人工皮革の基材の柔軟性や風合いの観点から、海島型複合繊維が好ましく用いられる。
【００７５】
海島型複合繊維は、海島型複合用口金を用い、海成分と島成分の２成分を相互配列して紡糸する高分子相互配列体方式と、海成分と島成分の２成分を混合して紡糸する混合紡糸方式などを用いて製造することができるが、均一な繊度の極細繊維が得られる点で高分子配列体方式による海島型複合繊維が好ましく用いられる。
【００７６】
海島型複合繊維の海成分としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、強重合ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ナトリウムスルホイソフタル酸やポリエチレングリコールなどを共重合した共重合ポリエステル、およびポリ乳酸等を用いることができる。
【００７７】
このような極細繊維発生型繊維を複合紡糸し、延伸し、そして好ましくは捲縮加工を施す。その後、極細繊維発生型繊維をカットして原綿とする。
【００７８】
得られた原綿を、カード・クロスラッパーを用いてシート幅方向に配列させた積層繊維ウエブを形成せしめた後、ニードルパンチ処理を行うことが好ましい。繊維ウエブを形成するという観点においては、ランダム繊維ウエブなどを用いることも可能である。繊維ウエブの目付は、最終製品の設計、後工程での寸法変化および加工マシンの特性を考慮して適宜設定することができる。
【００７９】
繊維ウエブにニードルパンチング等の絡合処理を施して、極細繊維発生型繊維からなる短繊維不織布を作成することができる。
【００８０】
極細繊維発生型繊維からなる不織布（繊維絡合体）は、緻密化の観点から、乾熱もしくは湿熱、またはその両者によって収縮させ、さらに高密度化することが好ましい態様である。また、不織布（繊維絡合体）には、カレンダー処理等により厚み方向に圧縮処理させることができる。
【００８１】
極細繊維発生型繊維から易溶解性ポリマー（海成分）を溶解する溶剤としては、海成分がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンおよび共重合ポリスチレンの場合は、トルエンやトリクロロエチレンなどの有機溶剤が用いられる。また、海成分が共重合ポリエステルやポリ乳酸の場合は、水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液を用いることができる。また、熱水可溶性のポリエステルやポリビニルアルコールの場合は熱水が用いられ、溶剤や溶液中に極細繊維発生型繊維（からなる不織布）を浸漬し、窄液を行うことによって、海成分を除去することができる。
【００８２】
また、極細繊維の発現処理には、連続染色機、バイブロウォッシャー型脱海機、液流染色機、ウィンス染色機およびジッガー染色機等の公知の装置を用いることができる。
【００８３】
本発明では、極細繊維を発現させる処理と高分子弾性体を付与する処理とは、いずれを先に行う方法も採用することができる。極細繊維の発現処理を先に行う場合には、高分子弾性体が極細繊維を把持するため、極細繊維の脱落等が無くより長期の使用に耐え得るものとなる。また、高分子弾性体の付与を先に行う場合には、高分子弾性体が極細繊維を把持していない構造となるため、良好な風合いの人工皮革が得られる。いずれを先に行うかは、使用する高分子弾性体の種類等により適宜選択することができる。
【００８４】
また、極細繊維の発現処理工程の後に高分子弾性体の付与する工程を行う場合は、両工程の間に不織布等の繊維絡合体に水溶性樹脂を付与する工程を設けることが好ましい態様である。このように、両工程の間に水溶性樹脂を付与する工程を設けることにより、極細繊維の繊維束や繊維表面において、高分子弾性体と直接接合している箇所が連続的ではなく断続的に存在することとなり、接着面積を適度に抑えることができる。その結果、高分子弾性体による良好な手持ち感を有しつつも、ソフトな風合いを有する人工皮革を得ることができる。
【００８５】
このような水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、糖類および澱粉等を用いることができる。それらの中でも、鹸化度８０％以上のポリビニルアルコールが好ましく用いられる。
【００８６】
水溶性樹脂を繊維絡合体に付与する方法としては、繊維絡合体に水溶性樹脂の水溶液を含浸し乾燥する方法などが挙げられる。乾燥温度や乾燥時間等の乾燥条件は、水溶性樹脂を付与した繊維絡合体自体の温度を１１０℃以下に抑えるようにすることが好ましい態様である。
【００８７】
水溶性樹脂の付与量は、付与直前の繊維絡合体の質量に対し、１質量％〜３０質量％の範囲であることが好ましい。付与量を１質量％以上とすることにより、良好な風合いや、サイドバイサイド型等複合繊維からなる織編物を用いた人工皮革の場合は、良好なストレッチ性が得られる。また、付与量を３０質量％以下とすることにより、加工性が良く耐摩耗性等の物性が良好な人工皮革が得られる。また、後の工程において繊維絡合体への高分子弾性体付与可能量が増加するため、人工皮革の高密度化および触感の緻密化が可能である。
【００８８】
水溶性樹脂の付与量は、より好ましくは２質量％以上２０質量％以下の範囲であり、特に好ましくは３質量％以上１０質量％以下の範囲である。付与された水溶性樹脂は、高分子弾性体を付与した後に熱水等で除去される。
【００８９】
極細繊維に高分子弾性体を付与し、高分子弾性体を凝固せしめた後に、収縮処理を施すことが好ましい態様である。このような収縮処理として、例えば、公知のノンテンションドライヤーやテンターなどによる乾熱処理や液流染色機（高圧）などによる浴中処理などを用いることができる。
【００９０】
極細繊維を含む繊維質基材および高分子弾性体で構成されたシート状物にバフィング処理を施すことにより、シート状物表面に立毛を形成させて立毛面を形成する。バフィング処理あるいは立毛処理は、不織布表面をサンドペーパーやロールサンダーなどを用いてバフすることによって行うことができる。特に、サンドペーパーを用いることにより、均一かつ緻密な立毛を形成することができる。さらに、人工皮革の表面に均一な立毛を形成させるためには、研削負荷を小さくすることが好ましい。研削負荷を小さくするためには、例えば、バフ段数を好ましくは３段以上の多段バッフィングとし、各段に使用するサンドペーパーの番手を、ＪＩＳ規定の１５０番〜６００番の範囲とすることがより好ましい態様である。番手を段々と小さくすることにより、表層ナップ長を均一に仕上げることができる。
【００９１】
以上のようにして、人工皮革の生機を得ることができる。
【００９２】
本発明の人工皮革は、例えば、染料、顔料、柔軟剤、ピリング防止剤、抗菌剤、消臭剤、撥水剤、耐光剤および耐候剤等の機能性薬剤を含んでいてもよい。
【００９３】
本発明の人工皮革は、染色を施しスエード調人工皮革とすることもできる。染色手段としては、シートを染色すると同時に揉み効果を加えて柔軟化できることから、液流染色機が好ましく用いられる。染色温度は、ポリエステル繊維に対しては、１００〜１５０℃の温度が好ましい。染料は、酸性染料、含金染料および反応染料等が好ましく用いられる。また、染色後に還元洗浄を行っても良い。
また、染色の均一性を向上させる目的で、染色時に染色助剤を用いることが好ましい。さらに、必要に応じて、シリコーン等の柔軟剤、帯電防止剤、撥水剤、難燃剤および耐光剤等による仕上げ処理を施すことができる。これらの仕上げ処理は、染色後においても染色と同浴でも行うことができる。難燃剤による処理は、臭素や塩素などのハロゲン系の難燃剤やリンなどの非ハロゲン系の難燃剤を用いることができ、難燃剤は染色後に浸積による付与でも、ナイフコーティングやロータリースクリーン方などのバックコーティングによる付与でも行うことができる。
【００９４】
本発明の人工皮革は、イラツキ検査を行うことが好ましい態様である。イラツキ検査には、前記イラツキ検査方法およびイラツキ検査装置を用いることができる。
【００９５】
本発明のイラツキ検査済み人工皮革は、ソフトなタッチと風合い、そして高級な外観を有する特徴を活かし、衣料、家具、靴、壁紙、工業材料および自動車用内装材など、幅広い用途に使用することができる。
【実施例】
【００９６】
本発明の人工皮革のイラツキ検査方法について、実施例を挙げて具体的に説明する。
【００９７】
（１）イラツキ検査装置によるイラツキ検査
スエード調人工皮革に対し、光源として白色蛍光灯（６５Ｗ、長さ１５０ｃｍ）を使用し、エリアＣＣＤカメラを用いて撮像面積２５ｃｍ２、読み取り解像度６００ｄｐｉで表面画像を撮影し、イラツキ検査装置を用いてイラツキ指数を評価した。１０回の平均値（小数点以下第２位四捨五入）をイラツキ指数とした。得られたイラツキ指数およびその標準偏差（小数点以下第３位四捨五入）よりイラツキＣＶ（％）（小数点以下第２位四捨五入）を下記式により算出した。
・イラツキＣＶ（％）＝イラツキ指数／標準偏差×１００
また、イラツキ指数２．０以下を合格とした。
【００９８】
（２）目視によるイラツキ検査
光源として白色蛍光灯（６５Ｗ、長さ１５０ｃｍ）を使用し、面積２５ｃｍ２のスエード調人工皮革に対し、人工皮革のイラツキ検査を初めて行う１０人の検査員が、イラツキ限度見本に基づき、それぞれ下記の評価基準に従って目視によるイラツキ指数を評価した。１０人の平均値（小数点以下第２位四捨五入）をイラツキ指数とした。得られたイラツキ指数およびその標準偏差（小数点以下第３位四捨五入）よりイラツキＣＶ（％）（小数点以下第２位四捨五入）を下記式により算出した。
・イラツキＣＶ（％）＝イラツキ指数／標準偏差×１００
また、イラツキ指数２．０以下を合格とした。
【００９９】
［イラツキ指数評価基準］
・イラツキ指数４：鮮明な樹脂塊が多数見える。
・イラツキ指数３：鮮明な樹脂塊が点々と見える。
・イラツキ指数２：小さい樹脂塊が点々と見える。
・イラツキ指数１：おぼろげだが樹脂塊が見える。
・イラツキ指数０：樹脂塊は見られない。
【０１００】
（参考例１）
＜原綿＞
島成分の原料としてポリエチレンテレフタレートを用い、また海成分の原料としてポリスチレンを用いて、島数が１６島の海島型複合用口金を用いて、島成分／海成分質量比率８０／２０で溶融紡糸した後、紡糸した糸状を延伸し捲縮加工し、その後、５１ｍｍの長さにカットして単繊維繊度が４．２デシテックスの海島型複合繊維の原綿を得た。
【０１０１】
＜不織布＞
上記の海島型複合繊維の原綿を用いて、カードおよびクロスラッパー工程を経て積層繊維ウエブを形成し、これに１００本／ｃｍ２のパンチ本数でニードルパンチを施した。その後、さらに２５００本／ｃｍ２のパンチ本数（密度）でニードルパンチを施し、目付が７１４ｇ／ｍ２で、厚みが２．９ｍｍの極細繊維発生型繊維からなる不織布を得た。
【０１０２】
＜人工皮革＞
前記の工程で得られた不織布を、９６℃の温度の熱水で収縮処理して収縮させた後、不織布にＰＶＡ（ポリビニルアルコール）水溶液を含浸し、温度１１０℃の熱風で１０分間乾燥することにより、不織布質量に対するＰＶＡ質量が７．６質量％のシート基体を得た。このシート基体を、トリクロロエチレン中に浸漬して海成分のポリスチレンを溶解除去し、単繊維繊度が０．０４デシテックスの極細繊維からなる脱海不織布を得た。このようにして得られた極細繊維からなる脱海不織布を、固形分濃度１５％に調整されたポリカーボネート系ポリウレタンのＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）溶液に浸漬し、次いで、ＤＭＦ濃度３０％の水溶液中でポリウレタンを凝固させた。その後、ＰＶＡおよびＤＭＦを熱水で除去し、１１０℃の温度の熱風で１０分間乾燥することにより、島成分からなる極細繊維の質量に対する高分子弾性体の質量が２７質量％の人工皮革を得た。
【０１０３】
このようにして得られた人工皮革を、厚さ方向に、その人工皮革内部の不織布層を垂直に半裁し、半裁したシート面をサンドペーパー番手３２０番のエンドレスサンドペーパーで研削して、表層部に立毛面を形成させ、厚み１．１ｍｍのスエード調の人工皮革の生機を得た。
【０１０４】
＜染色＞
前記の工程で得られた人工皮革の生機を、液流染色機を用いて染色した。染色条件は、次のとおりである。
・分散染料：“スミカロン”（登録商標） レッド Ｅ−ＦＢＬ（住友化学株式会社製）：１０％ｏｗｆ
・酢酸（９０％）：１ｇ／リットル
・酢酸ソーダ：０．１５ｇ／リットル
・“スミポン”（登録商標） ＴＦ（住友化学株式会社製）：１．０ｇ／リットル
・浴比：１：２０
・染色温度×時間：１２５℃×６０分
＜還元洗浄＞
・苛性ソーダ  （４８°Ｂｅ（ボーメ度））：３．６ｇ／リットル
・ハイドロサルファイト：３．６ｇ／リットル
・“サンデット”（登録商標）Ｇ−２９（三洋化成工業株式会社製）：１．２ｇ／リットル
・浴比：１：２０
・処理温度×時間：８０℃×２０分
その後、湯洗と水洗を十分に行った後、次いで拡幅と脱水を行い、１２０℃の温度で熱セット処理を実施し仕上げた。
【０１０５】
得られたスエード調人工皮革（品種Ａ）に対し、イラツキ限度見本に基づき、イラツキ検査に熟練した１０人の検査員が目視によるイラツキ検査を行った。その結果、イラツキ指数が２．１で、標準偏差が０．３０、イラツキＣＶが１４．３％であり、得られたイラツキ指数はバラツキが小さく、信頼性の高いものであった。イラツキは不合格と判定された。判定結果を直ちに人工皮革の製造工程にフィードバックし、ポリウレタン溶液の固形分濃度の調整を実施した。
【０１０６】
（実施例１）
参考例１と同様の製造方法によってスエード調人工皮革（品種Ａ）を製造した。得られたスエード調人工皮革（品種Ａ）に対し、本発明のイラツキ検査装置によりイラツキの検査を行った。その結果、イラツキ指数が２．３で、標準偏差が０．０５、イラツキＣＶが２．０％であり、得られたイラツキ指数のバラツキは非常に小さく、信頼性の高いものであった。イラツキは不合格と判定された。判定結果を直ちに人工皮革の製造工程にフィードバックし、ポリウレタン溶液の固形分濃度の調整を実施した。
【０１０７】
（比較例１）
実施例１と同様の製造方法によってスエード調人工皮革（品種Ａ）を製造した。得られたスエード調人工皮革（品種Ａ）に対し、イラツキ限度見本に基づき、イラツキ検査を初めて行う１０人の検査員が目視によるイラツキ検査を行った。その結果、イラツキ指数が１．８で、標準偏差が０．６０、イラツキＣＶが３３．３％であり、得られたイラツキ指数はバラツキが大きく、信頼性の低いものであった。イラツキは合格と判定された。
【０１０８】
（参考例２）
参考例１において、ポリカーボネート系ポリウレタンのＤＭＦ溶液の固形分濃度を１２％に変更し、かつカーボンブラックを１．２％添加したこと以外は、参考例１と同様の製造方法によってスエード調人工皮革（品種Ｂ）を製造した。得られたスエード調人工皮革（品種Ｂ）に対し、イラツキ限度見本に基づき、イラツキ検査を初めて行う１０人の検査員が目視によるイラツキ検査を行った。その結果、イラツキ指数が１．９で、標準偏差が０．３０、イラツキＣＶが１５．８％であり、得られたイラツキ指数はバラツキが小さく、信頼性の高いものであった。イラツキは合格と判定された。
【０１０９】
（実施例２）
参考例２と同様の製造方法によってスエード調人工皮革（品種Ｂ）を製造した。得られたスエード調人工皮革（品種Ｂ）に対し、本発明のイラツキ検査装置によりイラツキの検査を行った。その結果、イラツキ指数が１．９で、標準偏差が０．０４、イラツキＣＶが２．１％であり、得られたイラツキ指数のバラツキは小さく、信頼性の高いものであった。イラツキは合格と判定された。
【０１１０】
（比較例２）
参考例２と同様の製造方法によってスエード調人工皮革（品種Ｂ）を製造した。得られたスエード調人工皮革（品種Ｂ）に対し、イラツキ限度見本に基づき、イラツキ検査を初めて行う10人の検査員が目視によるイラツキ検査を行った。その結果、イラツキ数値が１．７で、標準偏差が０．４６、イラツキＣＶが２７．０％であり、得られたイラツキ指数はバラツキが大きく、信頼性の低いものであった。イラツキは合格と判定された。
【符号の説明】
【０１１１】
１０：人工皮革
２０：照明
３０：撮像装置
４０：画像処理演算装置
４１：画像取り込み処理部
４２：樹脂塊個数演算処理部
４３：品種別テーブル
４４：イラツキ指数演算処理部
４５：入力装置
４６：イラツキ合否判定処理部       
４７：表示装置
【図１】
2017015496.tif 000002
【図２】
2017015496.tif 000003
【図３】
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【図４】
2017015496.tif 000005
【図５】
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