专利名称：具有透气性的合成革的制造方法
技术领域：
本公开涉及合成革的制造方法。更具体地，本公开涉及适用于车辆内部材料(例如座套、门内饰片(door trim sheet)等)且具有与真皮相似的改善的透气性的合成革的制造方法。而且，通过本发明制造的合成革具有真皮不具有的提高的耐水解性和耐化学性、增强的阻燃性，且同时具有织物和膜之间的改善的粘附力连同改善的膜纹理。
背景技术：
通常，合成革是通过在剥离纸(RP)上用例如聚乙烯醇(PVA)或聚氨酯(PU)的合成树脂形成其上压印有皮革图案或其它预定图案的膜、并使用粘合剂将所得膜粘合到机织织物、针织物或无纺织物而制造的织物。合成革的制造方法通常包括干法和湿法。根据干法，使用聚氨酯溶液或溶剂类聚氨酯(PU)树脂(通过将聚氨酯在甲苯或甲 基乙基酮(MEK)中溶解而制备)在剥离纸的表面上形成膜。即，例如，将溶剂类聚氨酯溶液涂覆于剥离纸上并使其干燥以在剥离纸上形成膜。然后，将所得的剥离纸粘合至涂覆有粘合剂的织物并干燥，并将剥离纸从膜去除，从而在织物上形成最终的膜。湿法使用能够形成将被填塞至织物的表面上或整个织物上的膜的树脂，例如溶剂类PU树脂。或者,例如,通过凹版涂覆(gravure coating),可以在嵌入于合成树脂中的织物(例如机织织物、针织物或无纺织物)的表面上涂覆PU树脂，由此形成膜。而且，可以使用湿/干法，其中剥离纸与由此形成的膜连接。然而，由于织物的表面完全被膜覆盖，如图6A、6B、7A和7B的图像所示，通过上述常规方法制造的其中由此形成的膜通过粘合剂粘合至织物的表面的合成革不具有与真皮相似的透气性。而且，粘合剂的使用引起例如挥发性有机化合物(VOCs)的污染物和气味，更不必说使用可能对人体有害的溶剂(例如甲苯和MEK)不是环境友好性的。上述在该背景技术部分公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能含有不构成该国中本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于解决与现有技术相关的上述问题。因而，本发明提供合成革的制造方法，其适用于车辆内部材料且具有与真皮相似的透气性。通过在织物的表面上直接涂覆水溶性合成树脂溶液以在其上形成膜来制造合成革，从而不产生挥发性有机化合物(VOCs)和气味，且在织物上形成的细隙被部分地留置以具有一定程度的透气性。而且，通过本发明制造的合成革具有真皮不具有的提高的耐水解性和耐化学性，和改善的耐久性和纹理。一方面，本发明提供具有透气性的合成革的制造方法，该方法包括使用刷毛机(brushing machine)刷拂织物的表面以竖起绒毛的刷绒工艺；在织物的背面上涂覆耐水解且阻燃的树脂溶液以强化织物背面的背面强化工艺，其中背面与其上竖起有绒毛的表面相对；和将水溶性聚氨酯树脂溶液涂布至在织物的表面上竖起的绒毛以在织物的表面上形成膜的膜形成工艺。在一个示例性实施方式中，本发明的方法还包括在膜形成工艺完成之后通过在布置于织物表面上的膜上进行压花工艺而形成图案的图案形成工艺；在图案形成工艺之后通过在膜的表面上喷射水溶性树脂溶液而赋予颜色的涂漆工艺，其中水溶性树脂溶液含有颜料和用于改善耐水性和耐化学性的碳化二亚胺固化剂；和在涂漆工艺之后通过在膜的表面上喷射上部保护树脂溶液而增加表面耐久性的表面强化工艺。在另一个示例性实施方式中，本发明的方法还包括在刷绒工艺之前，通过将织物浸入含有在水中稀释的软化剂且储存在贮液器中的软化溶液中并干燥所得的织物而进行对织物的表面赋予柔性(flexibility)的软化工艺。在又一个示例性实施方式中，在背面强化工艺中，将耐水解且阻燃的树脂溶液以约52至60g/m2的量涂覆在织物的背面上以强化织物的背面纹理。在又一个示例性实施方式中，在膜形成工艺中，将水溶性聚氨酯树脂溶液以50至 60g/m2的量涂布至织物的绒毛以形成膜。在又一个示例性实施方式中，膜形成工艺包括在织物的表面上涂覆预定量的耐水解、阻燃且水溶性的聚氨酯树脂溶液的第一涂覆工艺；在第一涂覆工艺之后通过对膜加热加压使膜的表面平坦化且干燥的平坦化工艺；和在平坦化工艺之后在膜的表面上涂覆剩余量的耐水解、阻燃且水溶性的聚氨酯树脂溶液的第二涂覆工艺。在另一示例性实施方式中，在第一涂覆工艺中，将水溶性聚氨酯树脂溶液以总重的约80%至84%的量涂覆在膜的表面上，在第二涂覆工艺中，将水溶性聚氨酯树脂溶液以总重的约16%至20%的量涂覆在膜的表面上。在另一示例性实施方式中，在平坦化工艺中，通过在约130至160°C的温度下加热
来干燥第一涂覆工艺后的膜。在又一示例性实施方式中，在平坦化工艺中，使第一涂覆工艺后的织物通过热压辊，从而同时对织物加热并加压。本发明的其它方面和示例性实施方式在下文讨论。
现在将参考附图所图示的本发明的某些示例性实施方式来详细地描述本发明的上述和其它特征，下文给出的这些实施方式仅仅用于说明，因此不是对本发明的限制，其中图I是显示根据本发明的示例性实施方式的合成革的制造方法的流程图。图2是显示根据本发明的合成革的制造方法的工艺的示意工艺图。图3A和图3B是显示在根据本发明的合成革的制造方法中刷绒工艺之前和之后的织物表面的图像。图4A和图4B是显示通过根据本发明的方法制造的合成革的表面和横截面的图像。图5A和图5B是显示用彩喷(color spray)和上部保护喷射处理的真皮的表面和横截面的图像。图6A和图6B是显示根据常规方法通过形成聚氨酯膜而制造的合成革的表面和横截面的图像。图7A和图7B是显示根据常规方法通过形成PVC膜而制造的合成革的表面和横截面的图像。在附图中提到的附图标记包括对下面进一步讨论的下述元件的参照11 :软化溶液12 :贮液器20 :刷绒针布(brushing fillets)21 :针布(fillets)
22 :滚筒(drum)31 :涂覆剂32 :涂覆机41 :涂覆机42 :热压辊43 :涂覆机应当理解，所附的附图并非必然是按比例的，而只是呈现说明本发明的基本原理的各种示例性特征的一定程度的简化表示。本文公开的本发明的具体设计特征，包括，例如，具体尺寸、方向、位置和形状将部分取决于特定的既定用途和使用环境。在附图中，附图标记在附图的几张图中通篇指代本发明的相同或等同部件。
具体实施例方式下面将详细地参照本发明的各个实施方式，其实施例图示在附图中，并在下文加以描述。尽管将结合示例性实施方式描述本发明，但应当理解，本说明书无意于将本发明局限于这些示例性实施方式。相反，本发明不仅要涵盖这些示例性实施方式，还要涵盖由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替代形式、修改、等效形式和其它实施方式。应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其他代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车是具有两种或多种动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。除非特别说明或从上下文显而易见，否则将本文所用的术语“约”理解为在本领域的正常容许范围内，例如在均值的2个标准偏差内。约可以理解为在所述数值的8%,7%,6%,5%,4%,3%,2%U%>0. 5%,0. 1%,0. 05%或0. Ol% 内。除非另外从上下文清楚得到，本文提供的所有数值都由术语约所修饰。本发明提供适用于例如座套、门内饰片等车辆内部材料的合成革的制造方法。具体地，通过本发明制造的合成革具有与真皮相似的透气性、真皮不具有的提高的耐水解性和耐化学性、改善的阻燃性以及织物与具有更理想的膜纹理的膜之间的粘附力。如图I所示，具有透气性的合成革的制造方法包括软化工艺(SI)、刷绒工艺(S2，或绒毛竖起工艺)、背面强化工艺(S3)和膜形成工艺(S4)。在合成革的制造中使用的织物的例子包括针织物(例如经编拉绒织物(Tricot brushed fabrics))、机织织物和无纺织物，其因为线之间的大量间隔而具有良好的透气性，且容易在表面上竖起绒毛。首先，在竖起绒毛之前，在待形成膜的织物的表面上进行软化工艺(SI)以对织物的表面赋予柔性，从而便于刷绒工艺(S2)。如图2(a)所示，可将含有在水中稀释的软化剂例如蜡或硅酮类软化剂的软化溶液11储存在贮液器12中，且可将织物W浸入软化溶液11中以吸收软化剂，然后干燥。随后，在软化工艺(SI)之后，使用例如刷绒针布的刷毛机刷拂织物的表面进行刷绒工艺，从而竖起环型绒毛。如图2(b)所示，使得由在滚筒22上沿预定方向弯曲的针布21所组成的刷绒针布20与织物W的表面接触，并高速旋转以在织物W的表面上竖起绒毛。如刷绒工艺之前的图3A的图像和刷绒工艺之后的图3B的图像所示，绒毛在织物的表面上竖起。优选地，重复进行刷绒工艺(S2)以保持织物W的整个表面上的绒毛的均匀性。
然后，在刷绒工艺(S2)完成之后，通过使用涂覆机32将耐水解且阻燃的涂覆剂31例如磷类的阻燃且耐水的树脂溶液涂布至织物W的背侧而进行背面强化工艺(S3)，从而强化织物W的背面。将织物的背侧定义为与竖起有绒毛的表面相对的织物的一侧。这样，当在织物W的背面上涂覆并固化耐水解且阻燃的树脂溶液时，织物的背面纹理变得比常规应用中的更硬，且织物W的柔性降低，由此维持织物W的平坦化的表面。因此，由于织物W背面上的树脂表面上的可燃性材料通过火焰层压(flamelamination)碳化,可以防止耐水解性的降低，由此该阻燃且耐水的树脂进一步改善织物的阻燃性。这里，优选将阻燃的涂覆剂31的量设定为如下水平其不会影响背面强化作用和阻燃作用且不会覆盖织物的线之间的间隔，如图4A和图4B的图像所示，由此保证织物W的 透气性。例如，涂覆的耐水解且阻燃的树脂溶液的量优选为约52至60g/m2。如果量小于52g/m2，强化织物W的背面纹理的作用减少，由此不能充分地达到该作用，然而，如果其超过60g/m2，阻燃的涂覆剂31渗入织物W的线之间的间隔，由此可能降低透气性。随后，在背面强化工艺(S3)之后，通过将热固性合成树脂溶液涂布至织物W的表面上竖起的绒毛来进行膜形成工艺(S4)，从而形成织物W的表面上的膜。可以将水溶性聚氨脂(PU)树脂溶液用作热固性合成树脂溶液，且涂布的水溶性PU树脂溶液的量优选在约50至60g/m2的范围内，以改善膜的纹理并保证绒毛之间的间隔，使得绒毛之间的所有间隔至少部分未被填充，由此使膜具有透气性。结果，如图6A和图6B的图像所示，可以制造特性与真皮的透气性和表面纹理相似的合成革。例如，如果涂布的水溶性PU树脂溶液的量小于约50g/m2，大部分树脂溶液渗入绒毛之间的间隔，其使得难以在绒毛上形成均匀膜，由此使膜的纹理退化。而且，如果涂布的PU树脂溶液的量超过约60g/m2，可以在绒毛上形成均匀膜以改善膜的纹理。然而，由此形成的膜覆盖绒毛之间的间隔，其使得难以保证间隔，由此降低透气性。因此，最优选的范围是在50g/m2和60g/m2的PU树脂之间。通过不同实施例(实施例I至3和比较例I至3)检测透气性和纹理的差异而获得这些结果，结果在以下表I中显示，其中所述实施例通过改变在合成树脂的制造方法的膜形成工艺(S4)中涂布的热固性树脂溶液的量来进行，在所述合成革的制造方法中顺序进行软化工艺(SI)、刷绒工艺(S2)、背面强化工艺(S3)和膜形成工艺(S4)。这里，通过将在实施例和比较例中制造的合成革切割成大小为18X18cm的碎片并分别取三个测试碎片来评价透气性。将各个样品固定在圆筒的一端，使用调节器使得倾斜压力计指示12. 7mm H2O的水柱压力，并使用透气性测试仪(Frazier测试仪)。这时，通过测量由垂直压力计指示的压力和使用的气孔的大小而获得通过样品的空气的量。而且，通过例如20个人进行的感觉测试的感官测试来评价各样品的纹理。与通过常规干法制造的合成革的纹理比较的结果以“好”、“一般”和“差”三个等级来评价并由多数意见确定。
[表 I]
权利要求
1.一种方法，包括 使用被配置以竖起绒毛的刷毛机通过刷绒工艺刷拂织物的表面； 通过背面强化工艺，在所述织物的背面上涂覆耐水解且阻燃的树脂溶液以强化所述织物的背面，其中将所述织物的背面定义为与竖起有绒毛的表面相对的所述织物的一侧；和 通过膜形成工艺，将水溶性聚氨酯树脂溶液涂布至所述织物的表面上竖起的绒毛以在其织物的表面上形成膜，制造透气性与真皮相似或比真皮更好的合成革。
2.如权利要求I所述的方法，还包括 在所述膜形成工艺之后，通过在所述织物的表面上的膜上进行压花工艺形成图案而进行图案形成工艺； 在所述图案形成工艺之后，通过涂漆工艺，通过在所述膜的表面上喷射含有颜料和用于提高耐水性和耐化学性的碳化二亚胺固化剂的水溶性树脂溶液而赋予颜色；和 在所述涂漆工艺之后，通过表面强化工艺，通过在所述膜的表面上喷射上部保护树脂而提闻表面耐久性。
3.如权利要求I所述的方法，还包括在所述刷绒工艺之前，通过将所述织物浸入含有在水中稀释的软化剂且储存在贮液器中的软化溶液中并干燥所得织物而进行软化工艺，对所述织物的表面赋予柔性。
4.如权利要求I所述的方法，其中在所述背面强化工艺中，将耐水解且阻燃的树脂溶液以约52至60g/m2的量涂覆在所述织物的背面上，以强化所述织物的背面纹理。
5.如权利要求I所述的方法，其中在所述膜形成工艺中，将水溶性聚氨酯树脂溶液以约50至60g/m2的量涂布至所述织物的绒毛以形成膜。
6.如权利要求I所述的方法，其中所述膜形成工艺包括 通过第一涂覆工艺，在所述织物的表面上涂覆预定量的耐水解、阻燃且水溶性的聚氨酯树脂溶液； 在所述第一涂覆工艺之后，通过平坦化工艺，通过对所述膜加热并加压而使所述膜的表面平坦化且干燥；且 在所述平坦化工艺之后，通过第二涂覆工艺，在所述膜的表面上涂覆剩余量的耐水解、阻燃且水溶性的聚氨酯树脂溶液。
7.如权利要求6所述的方法，其中在所述第一涂覆工艺中，将所述水溶性聚氨酯树脂溶液以总重的约80%至84%的量涂覆在所述膜的表面上，且在所述第二涂覆工艺中，将所述水溶性聚氨酯树脂溶液以总重的约16%至20%的量涂覆在所述膜的表面上。
8.如权利要求6所述的方法，其中在所述平坦化工艺中，通过在约130至160°C的温度下加热而干燥所述第一涂覆工艺之后的膜。
9.如权利要求6所述的方法，其中在所述平坦化工艺中，使所述第一涂覆工艺之后的织物通过热压辊，从而同时对所述织物加热并加压。
10.一种系统,包括 设置成使用被配置以竖起绒毛的刷毛机刷拂织物的表面的刷绒工艺； 设置成在所述织物的背面上涂覆耐水解且阻燃的树脂溶液以强化所述织物背面的背面强化工艺，其中将所述织物的背面定义为与竖起有绒毛的表面相对的所述织物的一侧；和设置成将水溶性聚氨酯树脂溶液涂布至所述织物的表面上竖起的绒毛以在其织物的表面上形成膜的膜形成工艺，制造透气性与真皮相似或比真皮更好的合成革。
11.如权利要求10所述的系统，还包括 设置成在所述膜形成工艺之后通过在所述织物表面上的膜上进行压花工艺而形成图案的图案形成工艺； 设置成在所述图案形成工艺之后在所述膜的表面上喷射含有颜料和用于改善耐水性和耐化学性的碳化二亚胺固化剂的水溶性树脂溶液而赋予颜色的涂漆工艺；和 设置成在所述涂漆工艺之后通过在所述膜的表面上喷射上部保护树脂以增加表面耐久性的表面强化工艺。
12.如权利要求10所述的系统，还包括在所述刷绒工艺之前，通过将所述织物浸入含有在水中稀释的软化剂且储存在贮液器中的软化溶液中并干燥所得织物而进行软化工艺，对所述织物的表面赋予柔性。
13.如权利要求10所述的系统，其中在所述背面强化工艺中，将耐水解且阻燃的树脂溶液以约52至60g/m2的量涂覆在所述织物的背面上，以强化所述织物的背面纹理。
14.如权利要求10所述的系统，其中在所述膜形成工艺中，将水溶性聚氨酯树脂溶液以 约50至60g/m2的量涂布至所述织物的绒毛以形成膜。
15.如权利要求10所述的系统，其中所述膜形成工艺包括 设置成在所述织物的表面上涂覆预定量的耐水解、阻燃且水溶性的聚氨酯树脂溶液的第一涂覆工艺； 设置成在所述第一涂覆工艺之后通过对所述膜加热并加压而使所述膜的表面平坦化且干燥的平坦化工艺；和 设置成在所述平坦化工艺之后在所述膜的表面上涂覆剩余量的耐水解、阻燃且水溶性的聚氨酯树脂溶液的第二涂覆工艺。
16.如权利要求15所述的系统，其中在所述第一涂覆工艺中，将所述水溶性聚氨酯树脂溶液以总重的约80%至84%的量涂覆在所述膜的表面上，且在所述第二涂覆工艺中，将所述水溶性聚氨酯树脂溶液以总重的约16%至20%的量涂覆在所述膜的表面上。
17.如权利要求15所述的系统，其中在所述平坦化工艺中，通过在约130至160°C的温度下加热而干燥所述第一涂覆工艺之后的膜。
18.如权利要求15所述的系统，其中在所述平坦化工艺中，使所述第一涂覆工艺之后的织物通过热压辊，从而同时对所述织物加热并加压。
全文摘要
本发明公开通过在织物的表面上直接涂覆水溶性合成树脂溶液以在其上形成膜，由此使得在织物上形成的细隙部分地开放以具有一定程度的透气性而制造的合成革。具体地，使用刷绒工艺以使用刷毛机刷拂织物的表面以竖起绒毛。接着，在织物的背面上涂覆耐水解且阻燃的树脂溶液以强化织物的背面，其中背面与其上竖起有绒毛的表面相对。然后膜形成工艺将水溶性聚氨酯树脂溶液涂布至织物的表面上竖起的绒毛，以在织物的表面上形成膜，从而制造透气性性质优于真皮的合成革产品。
文档编号D06B1/02GK102808333SQ201110359308
公开日2012年12月5日 申请日期2011年11月11日 优先权日2011年6月1日
发明者姜建, 尹美姃, 吴政锡, 李省勋, 郑基然, 高昌锡 申请人:现代自动车株式会社, 起亚自动车株式会社, 一井实业株式会社