合成皮革の作り方と剥離紙について

合成皮革は何から作られていますか?

合成皮革は、繊維または不織布の裏地にポリマー コーティング (最も一般的にはポリウレタン (PU) またはポリ塩化ビニル (PVC)) を塗布して作られています。その結果、動物の皮を一切使用せずに、動物の革の表面の外観、質感、取り扱い特性を再現した層状の複合材料が生まれました。 3 番目のカテゴリーであるマイクロファイバー合成皮革は、フルグレイン レザーの孔構造と手触りに近づけるために、PU 樹脂で処理された極細のポリエステルまたはナイロン繊維基材を使用します。

素材レベルでの合成皮革の基本成分は次のとおりです。

• 基材: 織布 (通常はポリエステルまたは綿)、編布、または不織布マット - 引張強度と引裂抵抗を提供します。
• 接着剤またはタイコート: ポリマースキンを基材に固定する接着層
• フォームまたは中間層: 一部の構造ではオプションで、柔らかさと厚みを加えるために使用されます
• スキンコート: 目に見える表面を形成する主な PU または PVC 層
• 表面仕上げ: 色、光沢レベル、および耐摩耗性、UV安定性、撥水性などの機能特性を提供するトップコート

PU ベースの合成皮革は世界生産量の大部分を占めており、PVC に比べて手触りが柔らかく、通気性に優れ、環境負荷が低いため、アパレル、履物、家具の用途に好まれています。 PVC レザーは、コストと耐摩耗性が他の考慮事項を上回る自動車の内装や頻繁に使用される室内装飾品で広く使用され続けています。世界の合成皮革市場は約 2023 年に 350 億ドル 持続可能性への懸念により動物皮革製品からの移行が加速する中、その規模は拡大し続けています。

人工皮革はどのように作られるのか: 2 つの主な製造プロセス

理解する 人工皮革はどのように作られるのか では、異なる材料構造を生成し、異なる最終用途に適した 2 つの主要な製造ルート、つまり乾式プロセスと湿式プロセスを区別する必要があります。

ドライプロセス（転写コーティング）

乾式プロセスでは、PU スキンは基材生地に直接適用されるのではなく、剥離紙キャリア上に逆に積層されます。順序は次のとおりです。

1. 表面仕上げまたはトップコートを剥離紙に塗布し、オーブンで乾燥させます。
2. 乾燥した表面層の上に、1 つ以上の中間 PU 層 (スキン本体) がコーティングされます。
3. 接着剤層が塗布され、布基材がまだ湿っている間に接着剤上にラミネートされます。
4. 積層された複合材料は、制御された温度で乾燥オーブンを通過します。
5. 剥離紙を剥がすと、紙の表面の質感が転写された布張りのPUレザーが肌側に残ります。

乾式プロセスは、PU 合成皮革の生産において商業的に最も普及している方法です。その特徴は、完成した革の質感、シボ模様、光沢レベルが剥離紙の表面によって完全に決定されることです。剥離紙の選択は後付けではなく、生産プロセスにおける中心的な技術的決定となります。

湿式法（凝固）

湿式プロセスでは、ジメチルホルムアミド (DMF) 溶媒に溶解した PU 樹脂を布基材に含浸させ、その後水浴に浸漬します。水が DMF 溶媒を置き換え、PU が生地内で凝固して微孔質構造になります。その後、材料は洗浄、乾燥され、表面仕上げされます。湿式プロセスでは、本革の通気性と圧縮性を忠実に模倣したオープンセルフォームの微細構造を持つレザーが製造されます。そのため、湿式プロセス合成皮革は、高級履物や自動車用途に使用されるほとんどの高性能マイクロファイバーレザーの基礎となっています。その代償として、製造の複雑さ、溶媒管理の重要性、製造されるリニアメーターあたりのエネルギーと水の消費量が増加します。

合成皮革はPVCレザーとどう違うのですか？

「フェイクレザー」という用語は、消費者の文脈では合成皮革と同じ意味で使用されますが、製造用語では、PVC とは区別して特に PU ベースの製品を指すことがほとんどです。理解する 人工皮革がどのように作られるのか PVC の場合、上記の PU 乾式または湿式プロセスとは異なる製造ルートが明らかになります。

PVCレザーは、カレンダー加工またはスプレッドコーティングプロセスによって製造されます。カレンダー加工では、PVC コンパウンド (PVC 樹脂、可塑剤 (通常はフタル酸エステルまたは非フタル酸エステル タイプ)、安定剤、顔料、および充填剤のブレンド) を加熱し、スチール ロール間でフィルムにプレスし、熱と圧力をかけて基布に接着します。スプレッドコーティングプロセスでは、PVC ペースト (プラスチゾル) を布地キャリア上に広げ、オーブンで硬化させます。そこで可塑剤が PVC 樹脂に吸収され、融着した柔軟なフィルムが形成されます。

PVCレザーの質感は、成形直後のまだ温かい素材にシボ模様を押し込むエンボスローラーか、PU乾式製造で使用されるのと同じ剥離紙転写方法によって適用されます。 PVC は剛性が高く、引き裂きに対する耐性が優れているため、自動車用シート、船舶用室内装飾品、コントラクト家具など、柔らかさや通気性の考慮事項よりも長期的な機械的耐久性が優先される用途に最適です。

人工皮革剥離紙 : サーフェスを定義するコンポーネント

人工皮革剥離紙 乾式転写コーティング法に使用されるコートキャリア紙です。これは 2 つの機能を同時に果たします。生産ラインを通して PU コーティング層を運ぶ一時的な支持基材として機能し、転写プロセス中に PU スキンに独自の表面テクスチャーを与えます。完成した革から剥離紙を剥がすと、革の表面には、きめの細かい革のパターン、滑らかな高光沢仕上げ、マットな石や布の質感、その他のエンボスデザインなど、紙の表面のネガティブな印象がそのまま残ります。

紙ベースは通常、コーティングラインの熱と張力下で寸法安定性を達成するために処理された高密度クラフト紙またはグラシン紙です。このベースの上に、剥離コーティング (最も一般的にはシリコーンまたはポリエチレン配合) が適用され、PU が紙に永久に接着するのを防ぎながら、きれいで完全な表面転写を実現します。剥離コーティングは、正確で一貫した剥離力を実現する必要があります。 低すぎると、コーティング中に紙が早期に分離します。高すぎると、剥離時に PU スキンが破れたり歪んだりする .

リリース コーティングの上に、通常はエンボス加工、グラビア印刷、またはその両方の組み合わせによってテクスチャ層が適用され、革の表面に転写される銀面模様が作成されます。このテクスチャ層は、複数の使用サイクルにわたってコーティングプロセスの熱、圧力、溶剤に繰り返しさらされることに耐える必要があります。

合成皮革の剥離紙についてどれくらい知っていますか？重要な技術ポイント

剥離紙は、合成皮革の製造において最も技術的に要求の高い消耗品の 1 つですが、購入を決定する際には、PU 樹脂や生地基材に比べてはるかに注目されていません。次の特性により、剥離紙が特定の製造用途に適しているかどうかが決まります。

使用サイクル数

剥離紙は、表面の質感が許容できないレベルに劣化するまでに使用できる回数によって分類されます。標準グレードの論文は通常、次のように評価されます。 3～5サイクル ;プレミアムペーパー 10～20サイクル以上 。したがって、生産される革の 1 メートルあたりの紙コストの経済性は、サイクル数に大きく影響されます。コストが 2 倍ですが、耐久性が 4 倍の紙は、大量生産では費用対効果が大幅に高くなります。

耐熱性と寸法安定性

乾式合成皮革ラインのコーティングオーブンは通常、 100～160℃ 。このような温度では、剥離紙は寸法安定性を維持する必要があります。収縮、カール、横方向の膨張ができません。そうしないと、PU コーティングに応力シワが発生し、マルチパス生産でエラーが発生します。耐湿性が低い紙は特に脆弱です。保管中または生産の合間に吸収された湿気により、紙がオーブンに入るときに膨張差が生じ、表面の歪みが生じます。

リリース力の一貫性

剥離力（硬化した PU フィルムから紙を剥がすのに必要な剥離強度）は、紙の全幅にわたって一定であり、使用サイクル全体にわたって安定している必要があります。剥離力は通常、cN/cm で測定され、各紙グレードの厳しい許容範囲に指定されます。ウェブ幅全体にわたる剥離力の変動により、目に見える表面欠陥が生じます。剥離力が高い領域では、PU スキンに顕微鏡的に粗い質感が残り、光を当てると完成したレザーの光沢や色の変化として認識されます。

テクスチャの忠実度とパターンの登録

剥離紙の表面質感は、合成皮革の表面の美しさを決める主要なデザインツールです。天然皮革の細かいシボパターンには、正確なパターン位置合わせによる 20 ～ 80 μm の範囲のエンボス深さが必要です。つまり、エンボスの繰り返しが ±0.1 mm 以内で一貫していなければならず、そうでないとシボが不規則で不自然に見えてしまいます。これは、高品質のグラビアエンボス紙では実現可能ですが、低コストの機械エンボスグレードでは実現できません。そのため、高級皮革模造品では、紙グレードを商品購入として扱うのではなく、主要な品質入力として指定しています。

耐溶剤性

乾式プロセス生産で使用される PU コーティング配合物には、樹脂系に応じてさまざまな濃度の DMF、MEK、トルエン、またはその他の溶剤が含まれています。紙の剥離コーティングは、これらの溶剤の浸透に耐える必要があります。溶剤が剥離層に浸透すると、テクスチャ層の表面エネルギーが変化し、紙への PU の接着が引き起こされ、フィルムの破れや転写の不完全さが生じます。シリコーンベースの剥離コーティングは一般に、ポリエチレン代替コーティングよりも優れた耐溶剤性を備えています。これは、コストが高く、要求の厳しいマルチサイクル用途での一般的な使用に反映されています。

保管および取り扱いの要件

合成皮革製造用の剥離紙は、過小評価されがちですが、保管条件の影響を受けやすいです。高湿度環境に保管されたロールは湿気を吸収し、エッジのカールや横方向の波打ちの原因となります。これらの両方により、紙がコーティング機に入るときにしわ欠陥が発生します。推奨される保管条件は、 18 ～ 25°C で相対湿度 40 ～ 60% 、ロールを垂直に保管するか、端ではなく適切なロールクレードルに保管します。不適切に保管された紙は、多くの場合、使用前に温度管理された部屋で 24 ～ 48 時間コンディショニングすることで回復できますが、深刻な吸湿により紙ベースに永久的な損傷が生じ、コンディショニングを行っても元に戻すことはできません。

合成皮革用途に適した剥離紙の選択

剥離紙の仕様を製造用途に適合させるには、使用するコーティング化学物質 (溶剤の種類と濃度)、オーブンの温度プロファイル、必要な表面質感と光沢レベル、および紙を交換するまでに何回のサイクルを行う必要があるかを決定する製造量の 4 つの変数を明確にする必要があります。

中価格帯の家具やバッグの用途で標準的な PU レザーを大量に連続生産する場合は、5 ～ 8 サイクル評価と標準的なグレインエンボスを備えた中グレードのシリコーン剥離紙がコスト効率の高い選択肢となります。表面の一貫性と質感の忠実度が重要な高級履物や自動車用皮革の模倣品の場合、グラビアエンボス加工された微粒子と厳しい剥離力仕様を備えたハイサイクル高級紙は正しい投資です。ロールあたりのコストが高くても、不良率の低下と紙交換間の稼働期間の延長によって十分に相殺されます。

高光沢の鏡面仕上げ、マットな石の質感、金属箔転写表面などの特殊な表面効果を実現するために、紙は生産ライン向けにカスタム仕様になることが多く、常用仕様として確定する前に、生産全体にわたって試用する必要があります。実験室のサンプルでは正しく見える表面効果も、生産ラインの速度や温度によっては異なる動作をする場合があります。試用プロセスは、大量の在庫を保有する前に互換性を検証できる唯一の信頼できる方法です。