人工皮革及其制造方法
【專利摘要】本發明涉及人工皮革及其制造方法。該人工皮革包括聚酯纖維基材及熱塑性聚酯彈性體樹脂層。該聚酯纖維基材具有多根聚酯纖維。該熱塑性聚酯彈性體樹脂層鄰近于該聚酯纖維基材，且其材質為熱塑性聚酯彈性體。藉此，該人工皮革的所有層的材質皆為聚酯類，因此，日后廢棄時可直接將該人工皮革整塊熔融以回收再利用，可達到環保概念。
【專利說明】人工皮革及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及人工皮革及其制造方法，特別涉及聚酯類的人工皮革及其制造方法。【背景技術】
[0002]已知的人工皮革的制造方法是利用無紡布含浸涂料后，經擠壓使該涂料滲進該無紡布，最后將其通過凝固水槽，使得該PU涂料中的二甲基甲酰胺(DMF)溶劑與水產生交換，導致PU與水產生化學反應而固化，以制得人工皮革。此方法的缺點為需耗費大量的二甲基甲酰胺溶劑，其經過水洗過程后會造成大量廢水，且該廢水的回收步驟相當繁復。此外，所制得的人工皮革中，PU樹脂層與該無紡布因為材質不同而無法分離作回收再利用。因此，此方法會產生龐大的廢棄物，其對環境影響甚巨。
[0003]因此，有必要提供創新且富進步性的人工皮革及其制造方法，以解決上述問題。
【發明內容】
[0004](一 )本發明提供人工皮革的制造方法，其包括以下步驟:(a)提供熱塑性聚酯彈性體(Thermoplastic Polyester Elastomer, TPEE) ； (b)將該熱塑性聚酯彈性體形成熔融狀態的TPEE ； (c)將該熔融狀態的TPEE淋膜(coating)形成TPEE樹脂層且利用冷卻滾筒(Chilling Roller)壓合該TPEE樹脂層至聚酯纖維基材，以形成人工皮革。
[0005]( 二)本發明還提供人工皮革的制造方法，其包括以下步驟:(a)提供熱塑性聚酯彈性體；(b)添加發泡劑至該熱塑性聚酯彈性體中，以形成第一原料，并加熱該第一原料，使該第一原料形成熔融狀態的發泡TPEE，其中該發泡劑的重量為該熱塑性聚酯彈性體的重量的1%至10%; (c)加熱第二原料以形成熔融狀態的第二原料；(d)將該熔融狀態的發泡TPEE及第二原料淋膜形成雙層結構，該雙層結構具有發泡TPEE樹脂層及第二原料層；及
(e)附著該雙層結構至聚酯纖維基材，以形成人工皮革。
[0006](三)本發明還提供人工皮革，其包括聚酯纖維基材及發泡熱塑性聚酯彈性體樹脂層。該聚酯纖維基材具有多根聚酯纖維。該發泡熱塑性聚酯彈性體樹脂層鄰近于該聚酯纖維基材，且其材質為熱塑性聚酯彈性體。
[0007]在本發明中，該人工皮革的制造方法中并不需要任何溶劑參與，因此不會產生如已知的制程的廢水，可達到環保概念。此外，該人工皮革的所有層的材質皆為聚酯類，因此，日后廢棄時可直接將該人工皮革整塊熔融以回收再利用，同樣也可達到環保概念。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1顯示本發明人工皮革的制造方法的一個實施例的方塊示意圖；
[0009]圖2顯示本發明人工皮革的一個實施例的剖視示意圖；
[0010]圖3顯示本發明人工皮革的制造方法的另一實施例的方塊示意圖；
[0011]圖4顯示本發明人工皮革的另一實施例的剖視示意圖；
[0012]圖5顯示本發明人工皮革的制造方法的另一實施例的方塊示意圖；及[0013]圖6顯示本發明人工皮革的另一實施例的剖視示意圖。
[0014]主要符號說明
[0015]2人工皮革
[0016]2a人工皮革
[0017]2b人工皮革
[0018]10熱塑性聚酯彈性體
[0019]11發泡劑
[0020]12第一原料
[0021]13擠出機
[0022]14熔融狀態的TPEE
[0023]15T型模頭
[0024]IOTPEE 樹脂層
[0025]17聚酯纖維基材
[0026]18冷卻滾筒
[0027]19第二原料層
[0028]30熱塑性聚酯彈性體
[0029]31發泡劑
[0030]32第一原料
[0031]33第一擠出機
[0032]34熔融狀態的發泡TPEE
[0033]35第二原料
[0034]36第二擠出機
[0035]37熔融狀態的第二原料
[0036]38多層T型模頭
[0037]39雙層結構
[0038]40熱塑性聚酯彈性體
[0039]41發泡劑
[0040]42第一原料
[0041]43第一擠出機
[0042]44熔融狀態的發泡TPEE
[0043]45第二原料
[0044]46第二擠出機
[0045]47熔融狀態的第二原料
[0046]48多層T型模頭
[0047]49雙層結構
[0048]50熱壓合制程
[0049]51第二原料層
【具體實施方式】[0050]實施例一:
[0051]參考圖1，顯示本發明人工皮革的制造方法的一個實施例的方塊示意圖。首先，提供熱塑性聚酯彈性體10。在本實施例中，該熱塑性聚酯彈性體10為AP007 (購自伊士曼化學公司(Eastman Chemical Company)),且將其干燥3至4小時,使其含水率低于300ppm,可添加發泡劑11 (例如:Hydrocerol (購自克萊恩化學公司(Clariant Chemical Company)))或者可不加該發泡劑11以形成第一原料12。
[0052]接著，加熱該第一原料12以形成熔融狀態的TPEE14。在本實施例中，利用擠出機13加熱該第一原料12且擠出形成熔融狀態的TPEE14。該擠出機13具有流道(圖中未示出)，以供該第一原料12流動，且該流道在不同位置有不同的溫度設定，例如將該流道分為五個區域，且將該五個 區域依序設定為200°c、220°c、24(rc、25(rc、26(rc。
[0053]接著，將該熔融狀態的TPEE14淋膜形成TPEE樹脂層16。在本實施例中，該擠出機13的流道連通至T型模頭(T-Die) 15，且利用該T型模頭15將該熔融狀態的TPEE14淋膜形成該TPEE樹脂層16。接著，附著該TPEE樹脂層16至聚酯纖維基材17，以形成人工皮革2。在本實施例中，該聚酯纖維基材17由多根聚酯纖維構成，且利用冷卻滾筒18壓合該TPEE樹脂層16及該聚酯纖維基材17，以形成該人工皮革2。優選地，該冷卻滾筒18具有成型輪及從動輪，該成型輪接觸該TPEE樹脂層16，該從動輪接觸該聚酯纖維基材17。該成型輪的表面具有紋路，使得該TPEE樹脂層16在壓合后其表面會具有相對應的紋路。然而，在其他實施例中，也可以將該TPEE樹脂層16利用粘膠直接貼合至該聚酯纖維基材17，以形成該人工皮革2。
[0054]參考圖2，顯示本發明人工皮革的一個實施例的剖視示意圖。該人工皮革2包括聚酯纖維基材17及發泡或未發泡的熱塑性聚酯彈性體樹脂層16。該聚酯纖維基材17具有多根聚酯纖維。該TPEE樹脂層16鄰近于該聚酯纖維基材17，且其材質為熱塑性聚酯彈性體。在本實施例中，該TPEE樹脂層16直接貼合且接觸該聚酯纖維基材17上。優選地，該TPEE樹脂層16的上表面具有紋路。在其他實施例中，該TPEE樹脂層16利用粘膠貼合至該聚酯纖維基材17上。
[0055]在本實施例中，該聚酯纖維基材17的厚度為0.75、.8mm,該TPEE樹脂層16的厚度為0.1^0.15mm,且該人工皮革2的軟硬度大于3.5mm,優選大于4.5mm。
[0056]在本發明中，該人工皮革2的制造方法中并不需要任何溶劑參與，因此不會產生如已知的制程的廢水，可達到環保概念。此外，該人工皮革2的所有層的材質皆為聚酯類，因此，日后廢棄時可直接將該人工皮革2整塊熔融以回收再利用，同樣也可達到環保概念。
[0057]實施例二:
[0058]參考圖3，顯示本發明人工皮革的制造方法的另一實施例的方塊示意圖。首先，提供熱塑性聚酯彈性體30。在本實施例中，該熱塑性聚酯彈性體30為AP007(購自伊士曼化學公司(Eastman Chemical Company)),且將其干燥3至4小時，使其含水率低于300ppm。接著,添加發泡劑31 (例如:Hydrocerol購自克萊恩化學公司(Clariant ChemicalCompany))至該熱塑性聚酯彈性體30中，以形成第一原料32。在本實施例中，該發泡劑31的重量為該熱塑性聚酯彈性體30的重量的1%至10%,優選的重量為2%~4%。
[0059]接著，加熱該第一原料32以形成熔融狀態的發泡ΤΡΕΕ34。在本實施例中，利用第一擠出機33加熱該第一原料32且擠出形成熔融狀態的發泡ΤΡΕΕ34。該擠出機33具有第一流道(圖中未示出)，以供該第一原料32流動，且該第一流道在不同位置有不同的溫度設定，例如將該第一流道分為五個區域，且將該五個區域依序設定為200°C、22(TC、24(rC、250。。、260。。。
[0060]與此同時，加熱第二原料35以形成熔融狀態的第二原料37。在本實施例中，該第二原料35為熱塑性聚酯彈性體(TPEE)，其并未發泡，且利用第二擠出機36加熱該第二原料(TPEE) 35以形成熔融狀態的第二原料(TPEE) 37。該第二擠出機36具有第二流道，以供該第二原料35流動。
[0061]接著，將該熔融狀態的發泡TPEE34及該熔融狀態的第二原料37共擠出淋膜形成雙層結構39。在本實施例中，該第一擠出機33的第一流道及該第二擠出機36的第二流道皆連通至多層T型模頭38，且利用該多層T型模頭38共擠出該熔融狀態的發泡TPEE34及該熔融狀態的第二原料(TPEE) 37以淋膜形成該雙層結構39。該雙層結構39具有發泡TPEE樹脂層16及第二原料層19 (未發泡TPEE樹脂層)(圖4)，該發泡TPEE樹脂層16的孔隙率為30%至80%，優選孔隙率為50%?70%。
[0062]接著，附著該雙層結構39至聚酯纖維基材17，以形成人工皮革2a。在本實施例中，該聚酯纖維基材17由多根聚酯纖維構成，且利用冷卻滾筒18壓合該雙層結構39及該聚酯纖維基材17，以形成該人工皮革2a，其中該發泡TPEE樹脂層16接觸該聚酯纖維基材17。優選地，該冷卻滾筒18具有成型輪及從動輪，該成型輪接觸該第二原料層19 (未發泡TPEE樹脂層)，該從動輪接觸該聚酯纖維基材17。該成型輪的表面具有紋路，使得該第二原料層19 (未發泡TPEE樹脂層)在壓合后其表面會具有相對應的紋路。
[0063]參考圖4，顯示本發明人工皮革的另一實施例的剖視示意圖。該人工皮革2a包括聚酯纖維基材17、發泡熱塑性聚酯彈性體樹脂層16及未發泡TPEE樹脂層19。該聚酯纖維基材17具有多根聚酯纖維。該發泡TPEE樹脂層16位于該聚酯纖維基材17上，且其材質為熱塑性聚酯彈性體。在本實施例中，該發泡TPEE樹脂層16的孔隙率為30%至80%，孔隙直徑為微米級，且其接觸該聚酯纖維基材17。該未發泡TPEE樹脂層19位于該發泡TPEE樹脂層16上，且其材質為熱塑性聚酯彈性體。優選地，該未發泡TPEE樹脂層19的上表面具有紋路。
[0064]在本實施例中，該聚酯纖維基材17的厚度為0.75mnT0.8mm,該發泡TPEE樹脂層16的厚度為0.lmnT0.15mm，該未發泡TPEE樹脂層19的厚度為0.lmnT0.15mm，且該人工皮革2a的軟硬度大于3.5mm,優選大于4.5mm。
[0065]實施例三:
[0066]參考圖5，顯示本發明人工皮革的制造方法的另一實施例的方塊示意圖。首先，提供熱塑性聚酯彈性體40。在本實施例中，該熱塑性聚酯彈性體40為AP007(購自伊士曼化學公司(Eastman Chemical Company)),且將其干燥3至4小時，使其含水率低于300ppm。接著,添加發泡劑41 (例如:Hydrocerol購自克萊恩化學公司(Clariant ChemicalCompany))至該熱塑性聚酯彈性體40中，以形成第一原料42。在本實施例中，該發泡劑41的重量為該熱塑性聚酯彈性體40的重量的19T10%，優選的重量為29T4%。接著，加熱該第一原料42以形成熔融狀態的發泡TPEE44。在本實施例中，利用第一擠出機43加熱該第一原料42且擠出形成熔融狀態的發泡TPEE44。該擠出機43具有第一流道(圖中未示出)，以供該第一原料42流動，且該第一流道在不同位置有不同的溫度設定，例如將該第一流道分為五個區域，且將該五個區域依序設定為200°C、220°C、240°C、25(rC、26(rC。
[0067]與此同時，加熱第二原料45以形成熔融狀態的第二原料47。在本實施例中，該第二原料45為熱熔膠(例如PET熱熔膠)，其并未發泡，且利用第二擠出機46加熱該第二原料(熱熔膠)45以形成熔融狀態的第二原料(熱熔膠)47。該第二擠出機46具有第二流道，以供該第二原料45流動。
[0068]接著，將該熔融狀態的發泡TPEE44及該熔融狀態的第二原料47淋膜形成雙層結構49。在本實施例中，該第一擠出機43的第一流道及該第二擠出機46的第二流道皆連通至多層T型模頭48， 且利用該多層T型模頭48共擠出該熔融狀態的發泡TPEE44及該熔融狀態的第二原料(熱熔膠)47以淋膜形成該雙層結構49。該雙層結構49具有發泡TPEE樹脂層16及第二原料層51 (熱熔膠層)(圖6)，該發泡TPEE樹脂層16的孔隙率為30%至80%，優選孔隙率為50%~70%。接著，附著該雙層結構49至聚酯纖維基材17，以形成人工皮革2b。在本實施例中，該聚酯纖維基材17由多根聚酯纖維構成，且利用熱壓合制程50熱壓該雙層結構49及該聚酯纖維基材17，以形成該人工皮革2b，其中該第二原料層51 (熱熔膠層)接觸該聚酯纖維基材17。
[0069]優選地，該雙層結構49也可以先經過滾壓制程后再與該聚酯纖維基材17壓合。該滾壓制程是利用冷卻滾筒壓合該發泡TPEE樹脂層16及該第二原料層51 (熱熔膠層)，該冷卻滾筒具有成型輪及從動輪，該成型輪接觸該發泡TPEE樹脂層16，該從動輪接觸該第二原料層51 (熱熔膠層)。該成型輪的表面具有紋路，使得該發泡TPEE樹脂層16在壓合后其表面會具有相對應的紋路。
[0070]參考圖6,顯不本發明人工皮革的另一實施例的剖視不意圖。該人工皮革2b包括聚酯纖維基材17、熱熔膠層51及發泡熱塑性聚酯彈性體樹脂層16。該聚酯纖維基材17具有多根聚酯纖維。該熱熔膠層51位于該發泡TPEE樹脂層16及該聚酯纖維基材17之間，且該發泡TPEE樹脂層16利用該熱熔膠層51貼合至該聚酯纖維基材17，即，該熱熔膠層51直接接觸該發泡TPEE樹脂層16及該聚酯纖維基材17。該發泡TPEE樹脂層16的材質為熱塑性聚酯彈性體。在本實施例中，該發泡TPEE樹脂層16的孔隙率為30%~80%，孔隙直徑為微米級。優選地，該發泡TPEE樹脂層16的上表面具有紋路。
[0071]在本實施例中，該聚酯纖維基材17的厚度為0.75mnT0.8mm,該熱熔膠層51的厚度為0.1mnT0.15mm,該發泡TPEE樹脂層16的厚度為0.lmnT0.15mm,且該人工皮革2b的軟硬度大于3.5mm,優選大于4.5_。
[0072]上述實施例僅為說明本發明的原理及其功效，并非限制本發明，因此本領域技術人員對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發明的精神。本發明的權利范圍應如權利要求書所列。
【權利要求】
1.人工皮革的制造方法，包括以下步驟: (a)提供熱塑性聚酯彈性體(TPEE)； (b)將該熱塑性聚酯彈性體形成熔融狀態的TPEE； (c)將該熔融狀態的TPEE淋膜形成TPEE樹脂層且利用冷卻滾筒壓合該TPEE樹脂層至聚酯纖維基材，以形成人工皮革。
2.根據權利要求1的方法，其中該步驟(b)是利用擠出機加熱該熱塑性聚酯彈性體且擠出形成該熔融狀態的TPEE，該擠出機具有流道，以供該熱塑性聚酯彈性體流動，該流道在不同位置有不同的溫度設定；且該步驟(c)是利用T型模頭將該熔融狀態的TPEE淋膜形成該TPEE樹脂層，該流道連通至該T型模頭。
3.根據權利要求1的方法，其中該步驟(b)中進一步添加發泡劑至該熱塑性聚酯彈性體中，使該熱塑性聚酯彈性體形成該熔融狀態的TPEE，其中該發泡劑的重量為該熱塑性聚酯彈性體的重量的1%至10%。
4.人工皮革的制造方法，包括以下步驟: (a)提供熱塑性聚酯彈性體； (b)添加發泡劑至該熱塑性聚酯彈性體中，以形成第一原料，并加熱該第一原料，使該第一原料形成熔融狀態的發泡TPEE，其中該發泡劑的重量為該熱塑性聚酯彈性體的重量的1% 至 10% ； (c)加熱第二原料以形成熔融狀態的第二原料； (d)將該熔融狀態的發泡TPEE及第二原料淋膜形成雙層結構，該雙層結構具有發泡TPEE樹脂層及第二原料層；及 (e)附著該雙層結構至聚酯纖維基材，以形成人工皮革。
5.根據權利要求4的方法，其中該步驟(b)是利用第一擠出機加熱該第一原料且擠出形成該熔融狀態的發泡TPEE，該第一擠出機具有第一流道，以供該第一原料流動，且該第一流道在不同位置有不同的溫度設定；該步驟(c)是利用第二擠出機加熱該第二原料以形成熔融狀態的第二原料，該第二擠出機具有第二流道，以供該第二原料流動；且該步驟(d)是利用多層T型模頭共擠出該熔融狀態的發泡TPEE及第二原料以淋膜形成該雙層結構，其中該第一流道及該第二流道皆連通至該多層T型模頭。
6.根據權利要求4的方法，其中該步驟(c)中，該第二原料為熱塑性聚酯彈性體；該步驟(d)中，該雙層結構的第二原料層為未發泡TPEE樹脂層；該步驟(e)是利用冷卻滾筒壓合該雙層結構及該聚酯纖維基材，以形成該人工皮革，其中該發泡TPEE樹脂層接觸該聚酯纖維基材。
7.根據權利要求4的方法，其中該步驟(c)中，該第二原料為PET熱熔膠；該步驟(d)中，該雙層結構的第二原料層為PET熱熔膠層；該步驟(e)是熱壓貼合該雙層結構及該聚酯纖維基材，以形成該人工皮革，其中該PET熱熔膠層接觸該聚酯纖維基材。
8.人工皮革，包括: 聚酯纖維基材，具有多根聚酯纖維 '及 發泡熱塑性聚酯彈性體樹脂層，鄰近于該聚酯纖維基材，且其材質為熱塑性聚酯彈性體。
9.根據權利要求8的人工皮革，其中該發泡TPEE樹脂層的孔隙率為30%至80%，且該發泡TPEE樹脂層貼合至該聚酯纖維基材。
10.根據權利要求8的人工皮革，進一步包括未發泡TPEE樹脂層，位于該發泡TPEE樹脂層上，且其 材質為熱塑性聚酯彈性體，該發泡TPEE樹脂層接觸該聚酯纖維基材。
【文檔編號】B32B27/36GK103726344SQ201210392369
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月16日 優先權日:2012年10月16日
【發明者】馮崇智, 林至逸, 楊高隆, 陳政偉, 黃耀民 申請人:三芳化學工業股份有限公司