人工皮革及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及人工皮革及其制造方法。该人工皮革包括聚酯纤维基材及热塑性聚酯弹性体树脂层。该聚酯纤维基材具有多根聚酯纤维。该热塑性聚酯弹性体树脂层邻近于该聚酯纤维基材，且其材质为热塑性聚酯弹性体。藉此，该人工皮革的所有层的材质皆为聚酯类，因此，日后废弃时可直接将该人工皮革整块熔融以回收再利用，可达到环保概念。
【专利说明】人工皮革及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及人工皮革及其制造方法，特别涉及聚酯类的人工皮革及其制造方法。【背景技术】
[0002]已知的人工皮革的制造方法是利用无纺布含浸涂料后，经挤压使该涂料渗进该无纺布，最后将其通过凝固水槽，使得该PU涂料中的二甲基甲酰胺(DMF)溶剂与水产生交换，导致PU与水产生化学反应而固化，以制得人工皮革。此方法的缺点为需耗费大量的二甲基甲酰胺溶剂，其经过水洗过程后会造成大量废水，且该废水的回收步骤相当繁复。此外，所制得的人工皮革中，PU树脂层与该无纺布因为材质不同而无法分离作回收再利用。因此，此方法会产生庞大的废弃物，其对环境影响甚巨。
[0003]因此，有必要提供创新且富进步性的人工皮革及其制造方法，以解决上述问题。
【发明内容】
[0004](一 )本发明提供人工皮革的制造方法，其包括以下步骤:(a)提供热塑性聚酯弹性体(Thermoplastic Polyester Elastomer, TPEE) ； (b)将该热塑性聚酯弹性体形成熔融状态的TPEE ； (c)将该熔融状态的TPEE淋膜(coating)形成TPEE树脂层且利用冷却滚筒(Chilling Roller)压合该TPEE树脂层至聚酯纤维基材，以形成人工皮革。
[0005]( 二)本发明还提供人工皮革的制造方法，其包括以下步骤:(a)提供热塑性聚酯弹性体；(b)添加发泡剂至该热塑性聚酯弹性体中，以形成第一原料，并加热该第一原料，使该第一原料形成熔融状态的发泡TPEE，其中该发泡剂的重量为该热塑性聚酯弹性体的重量的1%至10%; (c)加热第二原料以形成熔融状态的第二原料；(d)将该熔融状态的发泡TPEE及第二原料淋膜形成双层结构，该双层结构具有发泡TPEE树脂层及第二原料层；及
(e)附着该双层结构至聚酯纤维基材，以形成人工皮革。
[0006](三)本发明还提供人工皮革，其包括聚酯纤维基材及发泡热塑性聚酯弹性体树脂层。该聚酯纤维基材具有多根聚酯纤维。该发泡热塑性聚酯弹性体树脂层邻近于该聚酯纤维基材，且其材质为热塑性聚酯弹性体。
[0007]在本发明中，该人工皮革的制造方法中并不需要任何溶剂参与，因此不会产生如已知的制程的废水，可达到环保概念。此外，该人工皮革的所有层的材质皆为聚酯类，因此，日后废弃时可直接将该人工皮革整块熔融以回收再利用，同样也可达到环保概念。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1显示本发明人工皮革的制造方法的一个实施例的方块示意图；
[0009]图2显示本发明人工皮革的一个实施例的剖视示意图；
[0010]图3显示本发明人工皮革的制造方法的另一实施例的方块示意图；
[0011]图4显示本发明人工皮革的另一实施例的剖视示意图；
[0012]图5显示本发明人工皮革的制造方法的另一实施例的方块示意图；及[0013]图6显示本发明人工皮革的另一实施例的剖视示意图。
[0014]主要符号说明
[0015]2人工皮革
[0016]2a人工皮革
[0017]2b人工皮革
[0018]10热塑性聚酯弹性体
[0019]11发泡剂
[0020]12第一原料
[0021]13挤出机
[0022]14熔融状态的TPEE
[0023]15T型模头
[0024]IOTPEE 树脂层
[0025]17聚酯纤维基材
[0026]18冷却滚筒
[0027]19第二原料层
[0028]30热塑性聚酯弹性体
[0029]31发泡剂
[0030]32第一原料
[0031]33第一挤出机
[0032]34熔融状态的发泡TPEE
[0033]35第二原料
[0034]36第二挤出机
[0035]37熔融状态的第二原料
[0036]38多层T型模头
[0037]39双层结构
[0038]40热塑性聚酯弹性体
[0039]41发泡剂
[0040]42第一原料
[0041]43第一挤出机
[0042]44熔融状态的发泡TPEE
[0043]45第二原料
[0044]46第二挤出机
[0045]47熔融状态的第二原料
[0046]48多层T型模头
[0047]49双层结构
[0048]50热压合制程
[0049]51第二原料层
【具体实施方式】[0050]实施例一:
[0051]参考图1，显示本发明人工皮革的制造方法的一个实施例的方块示意图。首先，提供热塑性聚酯弹性体10。在本实施例中，该热塑性聚酯弹性体10为AP007 (购自伊士曼化学公司(Eastman Chemical Company)),且将其干燥3至4小时,使其含水率低于300ppm,可添加发泡剂11 (例如:Hydrocerol (购自克莱恩化学公司(Clariant Chemical Company)))或者可不加该发泡剂11以形成第一原料12。
[0052]接着，加热该第一原料12以形成熔融状态的TPEE14。在本实施例中，利用挤出机13加热该第一原料12且挤出形成熔融状态的TPEE14。该挤出机13具有流道(图中未示出)，以供该第一原料12流动，且该流道在不同位置有不同的温度设定，例如将该流道分为五个区域，且将该五个 区域依序设定为200°c、220°c、24(rc、25(rc、26(rc。
[0053]接着，将该熔融状态的TPEE14淋膜形成TPEE树脂层16。在本实施例中，该挤出机13的流道连通至T型模头(T-Die) 15，且利用该T型模头15将该熔融状态的TPEE14淋膜形成该TPEE树脂层16。接着，附着该TPEE树脂层16至聚酯纤维基材17，以形成人工皮革2。在本实施例中，该聚酯纤维基材17由多根聚酯纤维构成，且利用冷却滚筒18压合该TPEE树脂层16及该聚酯纤维基材17，以形成该人工皮革2。优选地，该冷却滚筒18具有成型轮及从动轮，该成型轮接触该TPEE树脂层16，该从动轮接触该聚酯纤维基材17。该成型轮的表面具有纹路，使得该TPEE树脂层16在压合后其表面会具有相对应的纹路。然而，在其他实施例中，也可以将该TPEE树脂层16利用粘胶直接贴合至该聚酯纤维基材17，以形成该人工皮革2。
[0054]参考图2，显示本发明人工皮革的一个实施例的剖视示意图。该人工皮革2包括聚酯纤维基材17及发泡或未发泡的热塑性聚酯弹性体树脂层16。该聚酯纤维基材17具有多根聚酯纤维。该TPEE树脂层16邻近于该聚酯纤维基材17，且其材质为热塑性聚酯弹性体。在本实施例中，该TPEE树脂层16直接贴合且接触该聚酯纤维基材17上。优选地，该TPEE树脂层16的上表面具有纹路。在其他实施例中，该TPEE树脂层16利用粘胶贴合至该聚酯纤维基材17上。
[0055]在本实施例中，该聚酯纤维基材17的厚度为0.75、.8mm,该TPEE树脂层16的厚度为0.1^0.15mm,且该人工皮革2的软硬度大于3.5mm,优选大于4.5mm。
[0056]在本发明中，该人工皮革2的制造方法中并不需要任何溶剂参与，因此不会产生如已知的制程的废水，可达到环保概念。此外，该人工皮革2的所有层的材质皆为聚酯类，因此，日后废弃时可直接将该人工皮革2整块熔融以回收再利用，同样也可达到环保概念。
[0057]实施例二:
[0058]参考图3，显示本发明人工皮革的制造方法的另一实施例的方块示意图。首先，提供热塑性聚酯弹性体30。在本实施例中，该热塑性聚酯弹性体30为AP007(购自伊士曼化学公司(Eastman Chemical Company)),且将其干燥3至4小时，使其含水率低于300ppm。接着,添加发泡剂31 (例如:Hydrocerol购自克莱恩化学公司(Clariant ChemicalCompany))至该热塑性聚酯弹性体30中，以形成第一原料32。在本实施例中，该发泡剂31的重量为该热塑性聚酯弹性体30的重量的1%至10%,优选的重量为2%~4%。
[0059]接着，加热该第一原料32以形成熔融状态的发泡ΤΡΕΕ34。在本实施例中，利用第一挤出机33加热该第一原料32且挤出形成熔融状态的发泡ΤΡΕΕ34。该挤出机33具有第一流道(图中未示出)，以供该第一原料32流动，且该第一流道在不同位置有不同的温度设定，例如将该第一流道分为五个区域，且将该五个区域依序设定为200°C、22(TC、24(rC、250。。、260。。。
[0060]与此同时，加热第二原料35以形成熔融状态的第二原料37。在本实施例中，该第二原料35为热塑性聚酯弹性体(TPEE)，其并未发泡，且利用第二挤出机36加热该第二原料(TPEE) 35以形成熔融状态的第二原料(TPEE) 37。该第二挤出机36具有第二流道，以供该第二原料35流动。
[0061]接着，将该熔融状态的发泡TPEE34及该熔融状态的第二原料37共挤出淋膜形成双层结构39。在本实施例中，该第一挤出机33的第一流道及该第二挤出机36的第二流道皆连通至多层T型模头38，且利用该多层T型模头38共挤出该熔融状态的发泡TPEE34及该熔融状态的第二原料(TPEE) 37以淋膜形成该双层结构39。该双层结构39具有发泡TPEE树脂层16及第二原料层19 (未发泡TPEE树脂层)(图4)，该发泡TPEE树脂层16的孔隙率为30%至80%，优选孔隙率为50%?70%。
[0062]接着，附着该双层结构39至聚酯纤维基材17，以形成人工皮革2a。在本实施例中，该聚酯纤维基材17由多根聚酯纤维构成，且利用冷却滚筒18压合该双层结构39及该聚酯纤维基材17，以形成该人工皮革2a，其中该发泡TPEE树脂层16接触该聚酯纤维基材17。优选地，该冷却滚筒18具有成型轮及从动轮，该成型轮接触该第二原料层19 (未发泡TPEE树脂层)，该从动轮接触该聚酯纤维基材17。该成型轮的表面具有纹路，使得该第二原料层19 (未发泡TPEE树脂层)在压合后其表面会具有相对应的纹路。
[0063]参考图4，显示本发明人工皮革的另一实施例的剖视示意图。该人工皮革2a包括聚酯纤维基材17、发泡热塑性聚酯弹性体树脂层16及未发泡TPEE树脂层19。该聚酯纤维基材17具有多根聚酯纤维。该发泡TPEE树脂层16位于该聚酯纤维基材17上，且其材质为热塑性聚酯弹性体。在本实施例中，该发泡TPEE树脂层16的孔隙率为30%至80%，孔隙直径为微米级，且其接触该聚酯纤维基材17。该未发泡TPEE树脂层19位于该发泡TPEE树脂层16上，且其材质为热塑性聚酯弹性体。优选地，该未发泡TPEE树脂层19的上表面具有纹路。
[0064]在本实施例中，该聚酯纤维基材17的厚度为0.75mnT0.8mm,该发泡TPEE树脂层16的厚度为0.lmnT0.15mm，该未发泡TPEE树脂层19的厚度为0.lmnT0.15mm，且该人工皮革2a的软硬度大于3.5mm,优选大于4.5mm。
[0065]实施例三:
[0066]参考图5，显示本发明人工皮革的制造方法的另一实施例的方块示意图。首先，提供热塑性聚酯弹性体40。在本实施例中，该热塑性聚酯弹性体40为AP007(购自伊士曼化学公司(Eastman Chemical Company)),且将其干燥3至4小时，使其含水率低于300ppm。接着,添加发泡剂41 (例如:Hydrocerol购自克莱恩化学公司(Clariant ChemicalCompany))至该热塑性聚酯弹性体40中，以形成第一原料42。在本实施例中，该发泡剂41的重量为该热塑性聚酯弹性体40的重量的19T10%，优选的重量为29T4%。接着，加热该第一原料42以形成熔融状态的发泡TPEE44。在本实施例中，利用第一挤出机43加热该第一原料42且挤出形成熔融状态的发泡TPEE44。该挤出机43具有第一流道(图中未示出)，以供该第一原料42流动，且该第一流道在不同位置有不同的温度设定，例如将该第一流道分为五个区域，且将该五个区域依序设定为200°C、220°C、240°C、25(rC、26(rC。
[0067]与此同时，加热第二原料45以形成熔融状态的第二原料47。在本实施例中，该第二原料45为热熔胶(例如PET热熔胶)，其并未发泡，且利用第二挤出机46加热该第二原料(热熔胶)45以形成熔融状态的第二原料(热熔胶)47。该第二挤出机46具有第二流道，以供该第二原料45流动。
[0068]接着，将该熔融状态的发泡TPEE44及该熔融状态的第二原料47淋膜形成双层结构49。在本实施例中，该第一挤出机43的第一流道及该第二挤出机46的第二流道皆连通至多层T型模头48， 且利用该多层T型模头48共挤出该熔融状态的发泡TPEE44及该熔融状态的第二原料(热熔胶)47以淋膜形成该双层结构49。该双层结构49具有发泡TPEE树脂层16及第二原料层51 (热熔胶层)(图6)，该发泡TPEE树脂层16的孔隙率为30%至80%，优选孔隙率为50%~70%。接着，附着该双层结构49至聚酯纤维基材17，以形成人工皮革2b。在本实施例中，该聚酯纤维基材17由多根聚酯纤维构成，且利用热压合制程50热压该双层结构49及该聚酯纤维基材17，以形成该人工皮革2b，其中该第二原料层51 (热熔胶层)接触该聚酯纤维基材17。
[0069]优选地，该双层结构49也可以先经过滚压制程后再与该聚酯纤维基材17压合。该滚压制程是利用冷却滚筒压合该发泡TPEE树脂层16及该第二原料层51 (热熔胶层)，该冷却滚筒具有成型轮及从动轮，该成型轮接触该发泡TPEE树脂层16，该从动轮接触该第二原料层51 (热熔胶层)。该成型轮的表面具有纹路，使得该发泡TPEE树脂层16在压合后其表面会具有相对应的纹路。
[0070]参考图6,显不本发明人工皮革的另一实施例的剖视不意图。该人工皮革2b包括聚酯纤维基材17、热熔胶层51及发泡热塑性聚酯弹性体树脂层16。该聚酯纤维基材17具有多根聚酯纤维。该热熔胶层51位于该发泡TPEE树脂层16及该聚酯纤维基材17之间，且该发泡TPEE树脂层16利用该热熔胶层51贴合至该聚酯纤维基材17，即，该热熔胶层51直接接触该发泡TPEE树脂层16及该聚酯纤维基材17。该发泡TPEE树脂层16的材质为热塑性聚酯弹性体。在本实施例中，该发泡TPEE树脂层16的孔隙率为30%~80%，孔隙直径为微米级。优选地，该发泡TPEE树脂层16的上表面具有纹路。
[0071]在本实施例中，该聚酯纤维基材17的厚度为0.75mnT0.8mm,该热熔胶层51的厚度为0.1mnT0.15mm,该发泡TPEE树脂层16的厚度为0.lmnT0.15mm,且该人工皮革2b的软硬度大于3.5mm,优选大于4.5_。
[0072]上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，并非限制本发明，因此本领域技术人员对上述实施例进行修改及变化仍不脱本发明的精神。本发明的权利范围应如权利要求书所列。
【权利要求】
1.人工皮革的制造方法，包括以下步骤: (a)提供热塑性聚酯弹性体(TPEE)； (b)将该热塑性聚酯弹性体形成熔融状态的TPEE； (c)将该熔融状态的TPEE淋膜形成TPEE树脂层且利用冷却滚筒压合该TPEE树脂层至聚酯纤维基材，以形成人工皮革。
2.根据权利要求1的方法，其中该步骤(b)是利用挤出机加热该热塑性聚酯弹性体且挤出形成该熔融状态的TPEE，该挤出机具有流道，以供该热塑性聚酯弹性体流动，该流道在不同位置有不同的温度设定；且该步骤(c)是利用T型模头将该熔融状态的TPEE淋膜形成该TPEE树脂层，该流道连通至该T型模头。
3.根据权利要求1的方法，其中该步骤(b)中进一步添加发泡剂至该热塑性聚酯弹性体中，使该热塑性聚酯弹性体形成该熔融状态的TPEE，其中该发泡剂的重量为该热塑性聚酯弹性体的重量的1%至10%。
4.人工皮革的制造方法，包括以下步骤: (a)提供热塑性聚酯弹性体； (b)添加发泡剂至该热塑性聚酯弹性体中，以形成第一原料，并加热该第一原料，使该第一原料形成熔融状态的发泡TPEE，其中该发泡剂的重量为该热塑性聚酯弹性体的重量的1% 至 10% ； (c)加热第二原料以形成熔融状态的第二原料； (d)将该熔融状态的发泡TPEE及第二原料淋膜形成双层结构，该双层结构具有发泡TPEE树脂层及第二原料层；及 (e)附着该双层结构至聚酯纤维基材，以形成人工皮革。
5.根据权利要求4的方法，其中该步骤(b)是利用第一挤出机加热该第一原料且挤出形成该熔融状态的发泡TPEE，该第一挤出机具有第一流道，以供该第一原料流动，且该第一流道在不同位置有不同的温度设定；该步骤(c)是利用第二挤出机加热该第二原料以形成熔融状态的第二原料，该第二挤出机具有第二流道，以供该第二原料流动；且该步骤(d)是利用多层T型模头共挤出该熔融状态的发泡TPEE及第二原料以淋膜形成该双层结构，其中该第一流道及该第二流道皆连通至该多层T型模头。
6.根据权利要求4的方法，其中该步骤(c)中，该第二原料为热塑性聚酯弹性体；该步骤(d)中，该双层结构的第二原料层为未发泡TPEE树脂层；该步骤(e)是利用冷却滚筒压合该双层结构及该聚酯纤维基材，以形成该人工皮革，其中该发泡TPEE树脂层接触该聚酯纤维基材。
7.根据权利要求4的方法，其中该步骤(c)中，该第二原料为PET热熔胶；该步骤(d)中，该双层结构的第二原料层为PET热熔胶层；该步骤(e)是热压贴合该双层结构及该聚酯纤维基材，以形成该人工皮革，其中该PET热熔胶层接触该聚酯纤维基材。
8.人工皮革，包括: 聚酯纤维基材，具有多根聚酯纤维 '及 发泡热塑性聚酯弹性体树脂层，邻近于该聚酯纤维基材，且其材质为热塑性聚酯弹性体。
9.根据权利要求8的人工皮革，其中该发泡TPEE树脂层的孔隙率为30%至80%，且该发泡TPEE树脂层贴合至该聚酯纤维基材。
10.根据权利要求8的人工皮革，进一步包括未发泡TPEE树脂层，位于该发泡TPEE树脂层上，且其 材质为热塑性聚酯弹性体，该发泡TPEE树脂层接触该聚酯纤维基材。
【文档编号】B32B27/36GK103726344SQ201210392369
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月16日 优先权日:2012年10月16日
【发明者】冯崇智, 林至逸, 杨高隆, 陈政伟, 黄耀民 申请人:三芳化学工业股份有限公司