JP2007119936A - Substrate for leather-like sheet material and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリウレタン水分散液を用いた、外観、風合い、物性に優れた皮革様シート状物を製造するための皮革様シート状物用基材およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a base material for leather-like sheet material for producing a leather-like sheet material excellent in appearance, texture and physical properties using an aqueous polyurethane dispersion, and a method for producing the same.
主として極細繊維とポリウレタンからなる皮革様シート状物は天然皮革にない優れた特徴を有しており、種々の用途に広く利用されている。とりわけポリエステル系極細繊維を用いた皮革様シート状物は耐光性に優れるため、衣料や椅子張り、自動車内装材用途等にその使用が年々広がってきた。 A leather-like sheet mainly composed of ultrafine fibers and polyurethane has excellent characteristics not found in natural leather, and is widely used in various applications. In particular, a leather-like sheet using a polyester-based ultrafine fiber is excellent in light resistance, and its use has spread year by year for use in clothing, chair upholstery, automobile interior materials, and the like.
かかる皮革様シート状物を製造するにあたっては、不織布にポリウレタンの有機溶剤溶液を含浸せしめた後、該繊維シート状物をポリウレタンの非溶媒である水または有機溶剤水溶液中に浸漬してポリウレタンを湿式凝固せしめる方法が一般的に採用されている。かかる有機溶剤としてはN,N’−ジメチルホルムアミド等の水混和性有機溶剤が用いられる。しかし、有機溶剤は人体や環境への有害性が高いことから、皮革様シート状物の製造に際しては、有機溶剤を使用しない手法が強く求められている。 In producing such a leather-like sheet, after impregnating a nonwoven fabric with an organic solvent solution of polyurethane, the fiber sheet is immersed in water or an organic solvent aqueous solution, which is a non-solvent of polyurethane, to wet the polyurethane. A method of solidifying is generally adopted. As such an organic solvent, a water-miscible organic solvent such as N, N'-dimethylformamide is used. However, since organic solvents are highly harmful to the human body and the environment, there is a strong demand for methods that do not use organic solvents in the production of leather-like sheets.
具体的な解決手段として例えば、従来の有機溶剤タイプのポリウレタンに代えて水中にポリウレタンを分散させたポリウレタン水分散液を用いる方法が検討されている。 As a specific solution, for example, a method using a polyurethane water dispersion in which polyurethane is dispersed in water instead of the conventional organic solvent type polyurethane has been studied.
しかし、かかる方法ではポリウレタン水分散液をシートに含浸した後、乾燥する際に水の蒸発にともなってポリウレタンが表面に移行する、いわゆるマイグレーション現象が発生するため、シート表面にポリウレタンが局在化し、品位、風合いが低下して実用に耐えうる皮革様シート状物を得ることは困難であった。 However, in such a method, after impregnating the polyurethane aqueous dispersion into the sheet, the polyurethane migrates to the surface as the water evaporates during drying, so that a so-called migration phenomenon occurs, the polyurethane is localized on the sheet surface, It has been difficult to obtain a leather-like sheet that can withstand practical use due to degradation in quality and texture.
柔軟な風合いを得るためにマイグレーション現象を防止する手段が検討されている。 In order to obtain a flexible texture, means for preventing the migration phenomenon have been studied.
例えば、特許文献1では、ポリウレタン水分散液に無機塩類を添加することで感熱ゲル化性を付与している。感熱ゲル化性によって乾燥時にポリウレタンがシート表面に移行する前にゲル化させて、マイグレーションを抑制し、風合い柔軟化を行っている。しかしながら、この方法ではポリウレタン液の安定性に不安があるため、生産性に課題がある。 For example, in Patent Document 1, heat-sensitive gelling properties are imparted by adding inorganic salts to a polyurethane water dispersion. Due to the heat-sensitive gelation property, the polyurethane gels before being transferred to the sheet surface during drying to suppress migration and soften the texture. However, this method has a problem in productivity because there is concern about the stability of the polyurethane liquid.
特許文献2ではポリウレタンエマルジョン含浸後に赤外線プレートヒーターを用いて乾燥することで、シート全体に熱を均一にかけてマイグレーションを抑制しようとしている。しかしながら、この方法では乾燥段階に特殊な設備が必要なため、汎用的ではない。
特許文献3では、感熱ゲル化性を持ったポリウレタンエマルジョンを含浸し、熱水浴で凝固後、熱風乾燥機で乾燥する方法が記載されているが、この方法では熱水中へのポリウレタンエマルジョンの溶出は抑えきれず、実質的なポリウレタン含有量の低下による物性低下や、それを補う為にポリウレタン含有量を増加させることでのコストアップが問題となる。
In Patent Document 2, an attempt is made to suppress migration by uniformly applying heat to the entire sheet by drying using an infrared plate heater after impregnation with polyurethane emulsion. However, this method is not versatile because it requires special equipment in the drying stage.
Patent Document 3 describes a method in which a polyurethane emulsion having heat-sensitive gelling properties is impregnated, solidified in a hot water bath, and then dried in a hot air drier. In this method, the polyurethane emulsion is immersed in hot water. The elution cannot be suppressed, and there is a problem of a decrease in physical properties due to a substantial decrease in the polyurethane content, and an increase in cost due to an increase in the polyurethane content to compensate for it.
すなわち、これまで有機溶剤を用いないポリウレタン水分散液を用いて、外観、風合い、物性に優れた皮革様シート状物を得る方法は得られていないのが現状である。
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、有機溶剤を含有しないポリウレタン水分散液を用いて、マイグレーションを抑制せずとも、外観、風合い、物性に優れた皮革様シート状物を得るための皮革様シート状物用基材およびその製造方法を提供せんとするものである。 In view of the background of such prior art, the present invention provides a leather for obtaining a leather-like sheet-like material excellent in appearance, texture, and physical properties, without suppressing migration, using a polyurethane aqueous dispersion containing no organic solvent. A sheet-like substrate and a method for producing the same are provided.
すなわち、本発明の皮革様シート状物用基材は、「単繊維繊度0.001dtex以上0.5dtex以下の極細繊維が絡合してなる不織布に、軟化点が70℃以上150℃以下である自己乳化型ポリウレタンを含有する皮革様シート状物用基材であって、不織布を構成する極細繊維の単繊維同士が絡合しており、基材厚み方向に対して表面から1/3の深さまでに存在するポリウレタン重量の合計が、シート全体に存在するポリウレタン重量の合計の70重量%以上100重量%以下であることを特徴とする皮革様シート状物用基材」である。 That is, the base material for leather-like sheet material of the present invention has a softening point of 70 ° C. or higher and 150 ° C. or lower on a nonwoven fabric formed by entanglement of ultrafine fibers having a single fiber fineness of 0.001 dtex or more and 0.5 dtex or less A base material for leather-like sheet-like material containing self-emulsifying polyurethane, in which single fibers of ultrafine fibers constituting the nonwoven fabric are intertwined, and a depth of 1/3 from the surface with respect to the thickness direction of the base material A leather-like sheet-like substrate is characterized in that the total weight of polyurethane present so far is 70% by weight to 100% by weight of the total weight of polyurethane present in the entire sheet.
また、本発明の皮革様シート状物用基材は、「前記の皮革様シート状物用基材を製造する方法であって、単繊維繊度0.001dtex以上0.5dtex以下の極細繊維を高圧水流によって絡合させた不織布に、軟化点が70℃以上150℃以下である自己乳化型ポリウレタンを含浸し、乾燥することを特徴とする皮革様シート状物用基材の製造方法」である。 Further, the base material for leather-like sheet material of the present invention is “a method for producing the above-mentioned base material for leather-like sheet material, wherein ultrafine fibers having a single fiber fineness of 0.001 dtex or more and 0.5 dtex or less are pressurized. “A method for producing a base material for leather-like sheet-like material, which comprises impregnating a nonwoven fabric entangled with a water stream with a self-emulsifying polyurethane having a softening point of 70 ° C. or higher and 150 ° C. or lower and drying”.
本発明によれば、有機溶剤を含有しないポリウレタン水分散液を用いて、マイグレーションを抑制せずとも、外観、風合い、物性に優れた皮革様シート状物を得るための皮革様シート状物用基材およびその製造方法を得ることができる。 According to the present invention, using a polyurethane aqueous dispersion containing no organic solvent, a leather-like sheet-like base for obtaining a leather-like sheet having excellent appearance, texture, and physical properties without suppressing migration. A material and its manufacturing method can be obtained.
本発明の皮革様シート状物用基材は、平均単繊維繊度が0.001dtex以上0.5dtex以下の極細繊維の単繊維同士が絡合してなる不織布と、弾性樹脂バインダーとして、その内部空間に存在する軟化点が70℃以上150℃以下である自己乳化型ポリウレタンとからなる。
本発明の皮革様シート状物用基材を構成する不織布を構成する極細繊維としては、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、ポリ乳酸などのポリエステル、6−ナイロン、66−ナイロンなどのポリアミド、アクリルなどの各種合成繊維を用いることができる。中でも、強度、寸法安定性、耐光性の観点からポリエステル繊維を用いることが好ましい。
The base material for leather-like sheet-like material of the present invention has a non-woven fabric formed by intertwining ultrafine fibers having an average single fiber fineness of 0.001 dtex or more and 0.5 dtex or less, and an elastic resin binder. The self-emulsifying polyurethane having a softening point of 70 ° C. or higher and 150 ° C. or lower.
Examples of the ultrafine fibers constituting the nonwoven fabric constituting the base material for leather-like sheet of the present invention include polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polylactic acid, 6-nylon, 66-nylon, etc. Various synthetic fibers such as polyamide and acrylic can be used. Among these, polyester fibers are preferably used from the viewpoints of strength, dimensional stability, and light resistance.
また、不織布は異なる素材の極細繊維が混合されて構成されていてもよく、また不織布の内部に、強度を向上させるなどの目的で、織物や編物を挿入しても良い。 Further, the nonwoven fabric may be configured by mixing ultrafine fibers of different materials, and a woven fabric or a knitted fabric may be inserted into the nonwoven fabric for the purpose of improving the strength.
不織布を構成する極細繊維の平均単繊維繊度としては、シートの柔軟性や立毛品位の観点から0.001dtex以上0.5dtex以下であることが重要である。好ましくは0.3dtex以下、より好ましくは0.2dtex以下である。一方、染色後の発色性やサンドペーパーなどによる研削など起毛処理時の繊維の分散性、さばけ易さの観点からは、0.005dtex以上であることが好ましく、より好ましくは0.01dtex以上である。 It is important that the average single fiber fineness of the ultrafine fibers constituting the nonwoven fabric is 0.001 dtex or more and 0.5 dtex or less from the viewpoint of sheet flexibility and napped quality. Preferably it is 0.3 dtex or less, More preferably, it is 0.2 dtex or less. On the other hand, it is preferably 0.005 dtex or more, more preferably 0.01 dtex or more, from the viewpoint of dispersibility of fibers during raising process such as coloring after dyeing or grinding with sandpaper, and ease of spreading. .
なお、不織布を構成する極細繊維の平均単繊維繊度は、皮革様シート状物用基材(もしくは不織布)表面の走査型電子顕微鏡(SEM)写真を倍率2000倍で撮影し、円形または円形に近い楕円形の繊維をランダムに100本選び、繊維径を測定して素材ポリマーの比重から繊度に換算し、さらに平均値を計算することで算出される。 In addition, the average single fiber fineness of the ultrafine fibers constituting the non-woven fabric was obtained by taking a scanning electron microscope (SEM) photograph of the surface of the leather-like sheet-like substrate (or non-woven fabric) at a magnification of 2000 times, and circular or nearly circular It is calculated by selecting 100 elliptical fibers at random, measuring the fiber diameter, converting the specific gravity of the material polymer into the fineness, and calculating the average value.
不織布を構成する極細繊維の繊度の均一性に関しては、繊維束内の繊度CVが10%以下であることが好ましい。ここで繊度CVとは、繊維束を構成する繊維の繊度標準偏差を束内平均繊度で割った値を百分率(%)表示したものであり、値が小さいほど均一であることを示すものである。繊度CVを10%以下とすることで、本発明の皮革様シート状物用基材を染色して得られる皮革様シート状物表面の立毛の外観が優美で、また染色も均質で良好なものとすることができる。 Regarding the uniformity of the fineness of the ultrafine fibers constituting the nonwoven fabric, the fineness CV in the fiber bundle is preferably 10% or less. Here, the fineness CV is a percentage (%) of a value obtained by dividing the fineness standard deviation of the fibers constituting the fiber bundle by the average fineness in the bundle, and indicates that the smaller the value, the more uniform. . When the fineness CV is set to 10% or less, the appearance of napping on the surface of the leather-like sheet obtained by dyeing the leather-like sheet-like substrate of the present invention is elegant, and the dyeing is homogeneous and good. It can be.
極細繊維の断面形状としては、丸断面でよいが、楕円、扁平、三角などの多角形、扇形、十字型などの異形断面のものを採用してもよい。なお、異形断面の場合の繊度CVは異形断面の外周円を元に算出する。 The cross-sectional shape of the ultrafine fiber may be a round cross-section, but may be a polygonal shape such as an ellipse, a flat shape, or a triangle, or an irregular cross-section such as a sector shape or a cross shape. In addition, the fineness CV in the case of an irregular cross section is calculated based on the outer circumference circle of the irregular cross section.
本発明の皮革様シート状物用基材を構成する不織布は、短繊維不織布、長繊維不織布のいずれでもよいが、風合いや品位を重視する場合には、短繊維不織布が好ましい。同様に風合いや品位を重視する場合は、短繊維の繊維長は絡合による耐摩耗性を考慮して、25mm以上90mm以下であることが好ましい。 The nonwoven fabric constituting the base material for leather-like sheet material of the present invention may be either a short fiber nonwoven fabric or a long fiber nonwoven fabric, but a short fiber nonwoven fabric is preferred when emphasis is placed on texture and quality. Similarly, when emphasis is placed on the texture and quality, the fiber length of the short fibers is preferably 25 mm or more and 90 mm or less in consideration of wear resistance due to entanglement.
本発明の皮革様シート状物用基材を構成する不織布は、極細繊維の単繊維同士が絡合しているものでなくてはならない。極細繊維の単繊維同士が絡合していることで、不織布の緻密感が向上し、シート状物としての品位が向上し、さらに耐摩耗性や引張強力等の物性が格段に向上する。なお、極細繊維同士が絡合しているかは走査型電子顕微鏡(SEM)観察により確認することができる。 The nonwoven fabric constituting the base material for leather-like sheet material of the present invention must be one in which single fibers of ultrafine fibers are intertwined. Since the ultrafine fibers are intertwined with each other, the denseness of the nonwoven fabric is improved, the quality of the sheet-like material is improved, and physical properties such as wear resistance and tensile strength are further improved. Whether the ultrafine fibers are intertwined can be confirmed by observation with a scanning electron microscope (SEM).
本発明においては、このような不織布に、弾性樹脂バインダーとして軟化点が70℃以上150℃以下である自己乳化型ポリウレタンを含浸して、当該自己乳化型ポリウレタンが当該不織布の内部空間に存在する構成としたものである。 In the present invention, such a nonwoven fabric is impregnated with a self-emulsifying polyurethane having a softening point of 70 ° C. or more and 150 ° C. or less as an elastic resin binder, and the self-emulsifying polyurethane is present in the internal space of the nonwoven fabric. It is what.
本発明の製造に使用するポリウレタン水分散液は水中に分散してエマルジョンとしてあるポリウレタン水分散液であり、さらに界面活性剤等の乳化剤を含有しない自己乳化型のポリウレタン水分散液である。界面活性剤等の乳化剤を含有する強制乳化型のポリウレタン水分散液を用いた場合、得られた皮革様シート状物用基材の表面は乳化剤に起因するベトツキ等が発生するため、洗浄工程が必要となり、加工工程が増加してコストアップに繋がる。 The polyurethane water dispersion used in the production of the present invention is a polyurethane water dispersion dispersed in water as an emulsion, and is a self-emulsifying polyurethane water dispersion containing no emulsifier such as a surfactant. When a forced emulsification type polyurethane aqueous dispersion containing an emulsifier such as a surfactant is used, the surface of the obtained base material for leather-like sheet-like material generates stickiness or the like due to the emulsifier. This increases the number of processing steps and increases costs.
自己乳化型ポリウレタンとしては水に分散している水分散液であれば特に限定されないが、ポリカーボネート系の自己乳化型ポリウレタン水分散液が好ましい。
本発明に使用するポリウレタン水分散液は自己乳化型ポリウレタン水分散液であるが、自己乳化型ポリウレタン水分散液とは、界面活性剤等の乳化剤を用いなくても安定に水分散しているポリウレタン水分散液のことであり、自己乳化型ポリウレタン分子構造内に親水性の、いわゆる内部乳化剤を有する。
なお、自己乳化型ポリウレタンは、通常、水に分散した状態で取り扱われ、メーカーからもこの状態で入手できるが、これは一旦乾燥すると再度水に分散させることが不可能となるためである。
内部乳化剤は、4級アミン塩等のカチオン系、ポリエチレングリコール等のノニオン系、スルホン酸塩、カルボン酸塩等のアニオン系のいずれでもよいが、カチオン系内部乳化剤は、黄変等の耐光性に劣るため、ノニオン系、またはアニオン系であることが好ましい。
本発明に使用する自己乳化型ポリウレタンは、内部乳化剤以外にポリオール、ポリイソシアネート、鎖伸長剤を適宜反応させた構造を有するものを用いることができる。
The self-emulsifying polyurethane is not particularly limited as long as it is an aqueous dispersion dispersed in water, but a polycarbonate-based self-emulsifying polyurethane aqueous dispersion is preferable.
The polyurethane water dispersion used in the present invention is a self-emulsifying polyurethane water dispersion, but the self-emulsifying polyurethane water dispersion is a polyurethane in which water is stably dispersed without using an emulsifier such as a surfactant. It is an aqueous dispersion, and has a hydrophilic so-called internal emulsifier in the self-emulsifying polyurethane molecular structure.
The self-emulsifying polyurethane is usually handled in a state of being dispersed in water, and can be obtained from the manufacturer in this state. This is because once dried, it cannot be dispersed in water again.
The internal emulsifier may be any of a cationic system such as a quaternary amine salt, a nonionic system such as polyethylene glycol, or an anionic system such as a sulfonate or carboxylate. However, the cationic internal emulsifier is resistant to light such as yellowing. Since it is inferior, it is preferable that they are nonionic or anionic.
As the self-emulsifying polyurethane used in the present invention, those having a structure in which polyol, polyisocyanate, and chain extender are appropriately reacted in addition to the internal emulsifier can be used.
ここで、ポリオールとしては、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や、これらを組み合わせた共重合体を用いてもよい。中でも、耐久性の観点から、ポリカーボネート系ジオールを用いることが好ましい。 Here, as the polyol, a polycarbonate diol, a polyester diol, a polyether diol, a silicone diol, or a copolymer combining these may be used. Among these, polycarbonate diol is preferably used from the viewpoint of durability.
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、あるいはホスゲンまた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。アルキレングリコールとしては、エチレングリコール、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などが挙げられる。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でも良い。
また、ポリイソシアネートとしては、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、イソフォロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の脂肪族系、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等の芳香族系が挙げられ、またこれらを組み合わせて用いてもよい。中でも、耐光性の観点から、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂肪族系が好ましい。
また、鎖伸長剤としては、エチレンジアミン、メチレンビスアニリン等のアミン系、エチレングリコール等のジオール系、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。
The polycarbonate-based diol can be produced by an ester exchange reaction between an alkylene glycol and a carbonate ester, or a reaction between phosgene or chloroformate ester and an alkylene glycol. Examples of the alkylene glycol include linear alkylene glycol such as ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, 1,10 decanediol, Examples include branched alkylene glycols such as neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, and 2-methyl-1,8-octanediol. Either a polycarbonate diol obtained from a single alkylene glycol or a copolymerized polycarbonate diol obtained from two or more types of alkylene glycols may be used.
Examples of polyisocyanate include aliphatic systems such as hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and xylylene diisocyanate, and aromatic systems such as diphenylmethane diisocyanate and tolylene diisocyanate, and combinations thereof. Also good. Among these, aliphatic systems such as dicyclohexylmethane diisocyanate are preferable from the viewpoint of light resistance.
Further, as the chain extender, amine type such as ethylenediamine and methylenebisaniline, diol type such as ethylene glycol, and polyamine obtained by reacting polyisocyanate with water can be used.
本発明において、自己乳化型ポリウレタンは単独で用いても複数種を併用してもよく、また、他のポリマー等を併用してもよい。 In the present invention, the self-emulsifying polyurethane may be used alone or in combination of two or more, and other polymers may be used in combination.
他のポリマーとしては、例えば、アクリル系やシリコーン系等の水分散性や水溶性のポリマーが挙げられる。
さらに、本発明に使用するポリウレタン水分散液は、カーボンブラック等の顔料、染料、防カビ剤、酸化防止剤や紫外線吸収剤などの耐光剤、難燃剤、浸透剤や滑剤、シリカや酸化チタン等のアンチブロッキング剤、帯電防止剤等の界面活性剤、シリコーン等の消泡剤、セルロース等の充填剤、凝固調整剤等を含有していてもよい。
また、自己乳化型ポリウレタンの軟化点は、70℃以上150℃以下でなくてはならない。ポリウレタンの軟化点は、ポリオール、イソシアネートの組み合わせや架橋剤等を調整することにより制御することができるので、ポリウレタンを製造するにあたってポリオール、イソシアネートの組み合わせや架橋剤等を調整して軟化点を70℃以上150℃以下の範囲とすればよい。軟化点がこの範囲であることで、染色工程で適度な自己乳化型ポリウレタンの脱落が起き、柔軟でありながら、充実感のある立毛長調皮革様シート状物が得られる。また、自己乳化型ポリウレタンの適度な脱落によって極細繊維の単繊維同士を絡合させる工程において発現するスジを消失させる効果も期待できる。
軟化点が70℃未満である自己乳化型ポリウレタンを含浸した立毛長調皮革様シート状物は、染色工程で自己乳化型ポリウレタンの脱落が著しく、強力の低下や充実感の不足による風合いの悪化が起こる。一方、軟化点が150℃を越える自己乳化型ポリウレタンを含浸した立毛長調皮革様シート状物は、染色工程で自己乳化型ポリウレタンの脱落が殆ど起こらず、風合いは硬くなる。さらに、染色工程前と表面状態が殆ど変わらないため、極細繊維の単繊維同士を絡合させる工程において発現するスジを消失させることはできない。
Examples of other polymers include water-dispersible and water-soluble polymers such as acrylic and silicone.
Further, the polyurethane water dispersion used in the present invention includes carbon black and other pigments, dyes, fungicides, antioxidants and ultraviolet absorbers, flame retardants, penetrants and lubricants, silica and titanium oxide, etc. It may contain a surfactant such as an antiblocking agent, an antistatic agent, an antifoaming agent such as silicone, a filler such as cellulose, a coagulation modifier, and the like.
The softening point of the self-emulsifying polyurethane must be 70 ° C or higher and 150 ° C or lower. Since the softening point of polyurethane can be controlled by adjusting a combination of polyol and isocyanate, a cross-linking agent, etc., in producing polyurethane, the softening point is adjusted to 70 ° C. by adjusting the combination of polyol, isocyanate and cross-linking agent. The temperature may be in the range of 150 ° C. or lower. When the softening point is within this range, an appropriate self-emulsifying polyurethane is dropped during the dyeing process, and a soft, yet napped long leather-like sheet-like material is obtained. Moreover, the effect which lose | disappears the stripe | line | stripe which expresses in the process of entanglement | strengthening of the single fiber of an ultrafine fiber by moderate drop | exfoliation of a self-emulsification type polyurethane can also be anticipated.
Napped long-toned leather-like sheet impregnated with self-emulsifying polyurethane with a softening point of less than 70 ° C. has a significant dropout of the self-emulsifying polyurethane during the dyeing process, resulting in a decrease in strength and deterioration of texture due to lack of fullness. . On the other hand, the napped long leather-like sheet-like material impregnated with a self-emulsifying polyurethane having a softening point exceeding 150 ° C. hardly loses the self-emulsifying polyurethane in the dyeing process, and the texture becomes hard. Furthermore, since the surface state is almost the same as that before the dyeing process, streaks appearing in the process of entanglement of the single fibers of the ultrafine fibers cannot be eliminated.
なお、軟化点は次の方法で測定したものをいう。すなわち、自己乳化型ポリウレタン水分散液を50℃で乾燥して得られた厚さ100μmのフィルムを1cm×5cm(幅×長さ)にカットし、乾燥機内に吊す。フィルム下部に10gのおもりを取り付けた状態で5℃/minで加熱し、おもりの位置がスタート位置から3cm下がった時の温度を軟化点とする。
The softening point is measured by the following method. That is, a 100 μm-thick film obtained by drying the self-emulsifying polyurethane aqueous dispersion at 50 ° C. is cut into 1 cm × 5 cm (width × length) and suspended in a dryer. Heating at 5 ° C./min with a 10 g weight attached to the bottom of the film, the temperature when the weight position is lowered 3 cm from the start position is taken as the softening point.
本発明の皮革様シート状物用基材においては、基材全重量に対する自己乳化型ポリウレタンの含有量は10重量%以上50重量%以下であることが好ましい。より好ましくは15重量%以上35重量%以下である。10重量%以上とすることで、シート強度を得て、かつ繊維の脱落を防ぐことができ、50重量%以下とすることで、風合いが硬くなるのを防ぎ、目的とする良好な立毛品位を得ることができる。より好ましくは15重量%以上40重量%以下である。
また、自己乳化型ポリウレタンの皮革様シート状物用基材内部における形態としては、基材厚み方向に対して、表面から1/3の深さまで(以下、表層1/3と表現することがある)に存在する自己乳化型ポリウレタン重量の合計が、基材全体に存在する自己乳化型ポリウレタン重量の合計の70重量%以上100重量%以下でなければならない。70重量%未満である基材は、染色後に表面付近の自己乳化型ポリウレタン量が少なすぎ、繊維を保持できないため、耐摩耗性が悪化傾向になる。好ましくは75重量%以上であり、より好ましくは80重量%以上である。
In the base material for leather-like sheet of the present invention, the content of the self-emulsifying polyurethane with respect to the total weight of the base material is preferably 10% by weight or more and 50% by weight or less. More preferably, it is 15 to 35 weight%. By making it 10% by weight or more, it is possible to obtain sheet strength and prevent the fibers from falling off, and by making it 50% by weight or less, it is possible to prevent the texture from becoming hard and to achieve the desired good raised quality. Obtainable. More preferably, it is 15 weight% or more and 40 weight% or less.
Moreover, as a form inside the base material for leather-like sheet-like materials of self-emulsifying polyurethane, from the surface to the depth of 1/3 (hereinafter referred to as surface layer 1/3) with respect to the thickness direction of the base material. The total weight of the self-emulsifying polyurethane present in (1) must be 70% by weight or more and 100% by weight or less of the total weight of the self-emulsifying polyurethane present in the entire substrate. A base material having a content of less than 70% by weight tends to deteriorate the wear resistance because the amount of self-emulsifying polyurethane near the surface after dyeing is too small to hold fibers. Preferably it is 75 weight% or more, More preferably, it is 80 weight% or more.
なお、自己乳化型ポリウレタン重量は、皮革様シート状物用基材を厚み方向に同じ厚みで3枚にスライスし、トリクレン等の有機溶剤で自己乳化型ポリウレタンを抽出し、その重量差から算出できる。 The weight of the self-emulsifying polyurethane can be calculated from the difference in weight by slicing the base material for leather-like sheet material into three sheets with the same thickness in the thickness direction, extracting the self-emulsifying polyurethane with an organic solvent such as trichlene, etc. .
次に、本発明の皮革様シート状物用基材の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the base material for leather-like sheet material of this invention is demonstrated.
不織布を構成する極細繊維を得る手段としては特に限定はないが、極細繊維発生型繊維を用いることが好ましい。極細繊維発生型繊維をあらかじめ絡合した後に繊維の極細化を行うことによって、極細繊維が絡合してなる不織布を得ることができる。 The means for obtaining the ultrafine fibers constituting the nonwoven fabric is not particularly limited, but it is preferable to use ultrafine fiber generating fibers. A nonwoven fabric in which ultrafine fibers are entangled can be obtained by performing ultrafine fiber after entanglement of ultrafine fiber generating fibers in advance.
極細繊維発生型繊維としては、溶剤溶解性の異なる2成分の熱可塑性樹脂を海成分・島成分とし、海成分を溶剤などを用いて溶解除去することによって島成分を極細繊維とする海島型複合繊維や、2成分の熱可塑性樹脂を繊維断面を放射状または多層状に交互に配置し、各成分を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を採用することができる。中でも、海島型複合繊維は、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ので、基材の柔軟性や風合いの観点からも好ましい。 As ultra-fine fiber generation type fibers, two-component thermoplastic resins with different solvent solubility are used as sea components and island components, and the sea components are dissolved and removed using a solvent, etc., so that the island components are made into ultra-fine fibers. It is possible to employ a peelable composite fiber that splits fibers into ultrafine fibers by alternately disposing fibers or two-component thermoplastic resin in a radial or multilayered cross section and separating each component. Above all, the sea-island type composite fiber can provide an appropriate gap between island components, that is, between the ultrafine fibers inside the fiber bundle by removing the sea component, so from the viewpoint of flexibility and texture of the base material. preferable.
海島型複合繊維には、海島型複合用口金を用い、海・島の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・島の2成分を混合して紡糸する混合紡糸方式などを用いることができるが、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より好ましい。 For the sea-island type composite fiber, a sea-island type composite base is used, and a polymer inter-array system in which the two components of the sea and the island are mutually arranged and spun, and the mixed spinning in which the two components of the sea and the island are mixed and spun. Although a system etc. can be used, the sea island type composite fiber by a polymer array system is more preferable at the point from which the ultrafine fiber of uniform fineness is obtained.
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、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、ポリ乳酸などを用いることができる。 As the sea component of the sea-island composite fiber, polyethylene, polypropylene, polystyrene, copolymerized polyester obtained by copolymerizing sodium sulfoisophthalic acid, polyethylene glycol, or the like, polylactic acid, or the like can be used.
海成分を溶解する溶剤としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、共重合ポリエステル、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、溶剤中に海島型複合繊維を浸漬し、窄液を行うことによって除去することができる。 As the solvent for dissolving the sea component, an organic solvent such as toluene or trichloroethylene in the case of polyethylene, polypropylene, or polystyrene, and an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide can be used in the case of the copolymerized polyester or polylactic acid. It can be removed by immersing the sea-island composite fiber in it and applying a stenosis solution.
得られた極細繊維発生型繊維に、好ましくは捲縮加工施し、所定長にカットして不織布の原綿を得る。捲縮加工やカット加工は公知の方法を用いることができる。得られた原綿を、クロスラッパー等によりウエブとし、次に、繊維を絡合して不織布とする。 The obtained ultrafine fiber-generating fiber is preferably crimped and cut to a predetermined length to obtain a nonwoven raw cotton. A known method can be used for crimping or cutting. The obtained raw cotton is made into a web with a cross wrapper or the like, and then the fibers are entangled to make a nonwoven fabric.
繊維を絡合させ不織布を得る方法としては、ウォータージェットパンチにより絡合させる方法が好ましい。または、極細繊維発生型繊維同士をニードルパンチにより絡合させ、繊維の極細化を行った後にウォータージェットパンチにて極細繊維の単繊維同士を絡合させる方法を用いる。 As a method of obtaining a nonwoven fabric by entanglement of fibers, a method of entanglement by a water jet punch is preferable. Alternatively, a method is used in which ultrafine fiber-generating fibers are entangled with each other by a needle punch, and after the fibers are ultrafinened, single fibers of the ultrafine fibers are entangled with each other by a water jet punch.
自己乳化型ポリウレタン水分散液を前記極細繊維の単繊維同士が絡合してなる不織布に付与するにあたっては、不織布に当該ポリウレタン水分散液を含浸、または付与し乾熱凝固する方法、不織布に当該ポリウレタン水分散液を含浸後、湿熱凝固して、加熱乾燥する方法、およびその組み合わせがあるが、特に限定することはない。ポリウレタンを表層1/3に集中させない、すなわち、マイグレーションを抑制するためには、特許文献2のように感熱ゲル化性のあるポリウレタンを用いたり、特許文献3のように赤外線ヒーター等で乾燥したりすることが必要となるが、本発明においては特にそのような操作をする必要はない。公知の方法によってポリウレタンを付与すれば、表層1/3にポリウレタンの大半が存在するものを得ることができる。 In applying the self-emulsifying polyurethane aqueous dispersion to the nonwoven fabric in which the single fibers of the ultrafine fibers are entangled with each other, a method of impregnating or applying the polyurethane aqueous dispersion to the nonwoven fabric and dry heat coagulation, There is a method of impregnating the polyurethane aqueous dispersion, then coagulating with heat and heat and drying by heating, and combinations thereof, but there is no particular limitation. In order to prevent the polyurethane from being concentrated on the surface layer 1/3, that is, to suppress the migration, a polyurethane having a heat-sensitive gel property is used as in Patent Document 2, or is dried with an infrared heater or the like as in Patent Document 3. However, in the present invention, there is no need to perform such an operation. If polyurethane is applied by a known method, it is possible to obtain a material in which most of the polyurethane is present in the surface layer 1/3.
なお、乾燥温度は低すぎると乾燥時間が長時間となり、高すぎると自己乳化型ポリウレタンの熱劣化の原因となる可能性があることから、80℃以上150℃以下が好ましい。より好ましくは90℃以上140℃以下である。 If the drying temperature is too low, the drying time will be long, and if it is too high, it may cause thermal degradation of the self-emulsifying polyurethane, so that it is preferably 80 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. More preferably, it is 90 degreeC or more and 140 degrees C or less.
自己乳化型ポリウレタン水分散液を付与するにあたっては、必要に応じてカーボンブラック等の顔料、染料、防カビ剤、酸化防止剤や紫外線吸収剤などの耐光剤、難燃剤、浸透剤や滑剤、シリカや酸化チタン等のアンチブロッキング剤、帯電防止剤等の界面活性剤、シリコーン等の消泡剤、セルロース等の充填剤、凝固調整剤等を添加して用いることができる。 When applying a self-emulsifying polyurethane aqueous dispersion, pigments such as carbon black, dyes, fungicides, light-proofing agents such as antioxidants and UV absorbers, flame retardants, penetrants and lubricants, silica Anti-blocking agents such as titanium oxide, surfactants such as antistatic agents, antifoaming agents such as silicone, fillers such as cellulose, coagulation regulators, and the like can be used.
本発明の皮革様シート状物用基材は、少なくとも片面に極細繊維の立毛を有している立毛調の皮革様シート状物用基材としてもよい。
皮革様シート状物用基材表面に立毛を形成するための起毛処理は、サンドペーパーやロールサンダーなどを用いて、研削する方法などにより施すことができる。起毛処理の前にシリコーンエマルジョンなどの滑剤を付与してもよい。
また、起毛処理の前に帯電防止剤を付与することは、研削によって皮革様シート状物用基材から発生した研削粉がサンドペーパー上に堆積しにくくなる傾向にあり好ましい。
また、皮革様シート状物用基材は、起毛処理を行う前に、シート厚み方向に半裁、ないしは数枚に分割されて得られるものでもよい。
本発明の皮革様シート状物用基材は、染色を行うことで、所望の色に染色された皮革様シート状物を得るものである。染色方法は、皮革様シート状物用基材を染色すると同時に揉み効果を与えて基材を柔軟化し、かつ自己乳化型ポリウレタンを適度に脱落させることができることから、液流染色機を用いることが好ましい。液流染色機は、公知の液流染色機を使用することができる。
The base material for leather-like sheet-like material of the present invention may be a base material for leather-like sheet-like material having a nap-like tone that has napped fibers of at least one surface.
The raising treatment for forming napping on the surface of the base material for leather-like sheet material can be performed by a method of grinding using sandpaper, roll sander or the like. A lubricant such as a silicone emulsion may be applied before the raising treatment.
In addition, it is preferable to apply an antistatic agent before the raising treatment, because the grinding powder generated from the leather-like sheet-like substrate by grinding tends to be difficult to deposit on the sandpaper.
Further, the base material for leather-like sheet-like material may be obtained by dividing into half or several sheets in the sheet thickness direction before performing the raising treatment.
The base material for leather-like sheet material of the present invention is for obtaining a leather-like sheet material dyed in a desired color by dyeing. The dyeing method dyes the base material for leather-like sheet material, and at the same time gives a stagnation effect, softens the base material, and can appropriately drop the self-emulsifying polyurethane. preferable. As the liquid dyeing machine, a known liquid dyeing machine can be used.
液流染色機による染色により、皮革様シート状物用基材から自己乳化型ポリウレタンを1〜5重量%脱落せしめることは好ましい様態の1つである。これにより、皮革様シート状物表面の立毛のさばけが改善されると同時に風合いも柔軟化する。脱落量が1重量%未満であるとかかる改善効果は小さく、5重量%を越えると染色機内が汚れてシートに欠点を生じたり、物性が低下したりするので好ましくない。脱落量を左右する要因としては、染色機内での基材の走行速度、染色機のノズル径、染色温度、染色時間等が挙げられる。上記脱落量を制御するためには、皮革様シート状物用基材の特性に応じて適正化する必要がある。例えば、自己乳化型ポリウレタンの付量が比較的少ない場合はマイルドな条件、例えば、基材の走行速度を遅くしたり、染色機のノズル径を大きくしたり、染色温度を低くしたり、染色時間を短くする必要があり、逆に自己乳化型ポリウレタンの付量が多い基材の場合はそれぞれの条件を逆の方向に変更する必要がある。 It is one of preferred embodiments that 1 to 5% by weight of the self-emulsifying polyurethane is removed from the base material for leather-like sheet by dyeing with a liquid dyeing machine. Thereby, the brushing of the surface of the leather-like sheet is improved, and at the same time the texture is softened. If the drop-off amount is less than 1% by weight, such an improvement effect is small, and if it exceeds 5% by weight, the inside of the dyeing machine becomes dirty and the sheet becomes defective or the physical properties are lowered. Factors that influence the amount of dropout include the running speed of the substrate in the dyeing machine, the nozzle diameter of the dyeing machine, the dyeing temperature, and the dyeing time. In order to control the amount of falling off, it is necessary to optimize according to the characteristics of the base material for leather-like sheet. For example, when the amount of self-emulsifying polyurethane is relatively small, mild conditions such as slowing the substrate running speed, increasing the nozzle diameter of the dyeing machine, lowering the dyeing temperature, dyeing time, etc. In contrast, in the case of a base material having a large amount of self-emulsifying polyurethane, it is necessary to change the respective conditions in the opposite direction.
染色温度は高すぎると自己乳化型ポリウレタンが劣化する場合があり、逆に低すぎると繊維への染着が不十分となるため、繊維の種類により変更するのがよく、一般に80℃以上150℃以下が好ましく、110℃以上130℃以下がより好ましい。
染料は特に限定はなく不織布を構成する極細繊維にあわせて選択すればよいが、例えばポリエステル系極細繊維であれば分散染料、ポリアミド系極細繊維であれば酸性染料や含金染料といった染料を用いることができる。
If the dyeing temperature is too high, the self-emulsifying polyurethane may be deteriorated. Conversely, if the dyeing temperature is too low, the dyeing to the fibers becomes insufficient. The following is preferable, and 110 ° C. or higher and 130 ° C. or lower is more preferable.
The dye is not particularly limited and may be selected according to the ultrafine fiber constituting the nonwoven fabric. For example, a dye such as a disperse dye is used for a polyester ultrafine fiber, and an acid dye or a metal-containing dye is used for a polyamide ultrafine fiber. Can do.
分散染料で染色した場合は、染色後に還元洗浄を行ってもよい。 When dyed with disperse dyes, reduction washing may be performed after dyeing.
また、染色の均一性や再現性をアップする目的で染色時に染色助剤を使用することは好ましい。さらにシリコーン等の柔軟剤、帯電防止剤等の仕上げ剤処理を施してもよく、仕上げ処理は染色後でも、染色と同浴でもよい。 Moreover, it is preferable to use a dyeing assistant during dyeing for the purpose of improving the uniformity and reproducibility of dyeing. Further, a finishing agent treatment such as a softening agent such as silicone or an antistatic agent may be applied, and the finishing treatment may be performed after dyeing or in the same bath as dyeing.
本発明の皮革様シート状物用基材を染色して得られた皮革様シート状物は、家具、椅子、壁材や、自動車、電車、航空機などの車輛室内における座席、天井、内装などの表皮材として非常に優美な外観を有する内装材、シャツ、ジャケット、靴、鞄などの衣料用資材として好適に用いることができる。 The leather-like sheet-like material obtained by dyeing the leather-like sheet-like substrate of the present invention is used for furniture, chairs, wall materials, seats, ceilings, interiors, etc. in vehicles such as automobiles, trains, and aircraft. It can be suitably used as an interior material having a very elegant appearance as a skin material, a material for clothing such as a shirt, a jacket, shoes, and a bag.
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
[評価方法]
(1)平均単繊維繊度
不織布、または皮革様シート状物用基材表面の走査型電子顕微鏡(SEM)写真を倍率2000倍で撮影し、円形または円形に近い楕円形の繊維をランダムに100本選び、繊維径を測定して繊維の素材ポリマーの比重から繊度に換算し、さらに100本の平均値を計算することで算出した。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely using an Example, this invention is not limited only to a following example.
[Evaluation methods]
(1) Average single fiber fineness A scanning electron microscope (SEM) photograph of the surface of a non-woven fabric or leather-like sheet-like material was taken at a magnification of 2000 times, and 100 circular or nearly elliptical fibers were randomly selected. The fiber diameter was selected, the fiber diameter was converted to the fineness from the specific gravity of the fiber material polymer, and the average value of 100 was calculated.
(2)繊度CV
不織布、または皮革様シート状物用基材の内部の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)にて倍率2000倍で観察し、その写真から、束状繊維の1つの束内を構成する極細繊維の繊維径を測定し、繊維径から各単繊維の繊度に換算して、繊維束を構成する繊維の繊度標準偏差を束内平均繊度で割った値を百分率(%)で表した。5つの束状繊維について、同様の測定を行い、平均値を繊度CVとした。
(2) Fineness CV
A cross-section inside a nonwoven fabric or leather-like sheet-like substrate is observed with a scanning electron microscope (SEM) at a magnification of 2000 times, and from the photograph, an ultrafine fiber constituting one bundle of bundle fibers is observed. The fiber diameter was measured, converted to the fineness of each single fiber from the fiber diameter, and the value obtained by dividing the fineness standard deviation of the fibers constituting the fiber bundle by the average fineness within the bundle was expressed as a percentage (%). The same measurement was performed on the five bundle fibers, and the average value was defined as the fineness CV.
(3)単繊維同士の絡合の確認
不織布、または皮革様シート状物用基材の表面を走査型電子顕微鏡(SEM)にて倍率300倍にて観察し、単繊維同士の絡合を確認した。
(3) Confirmation of entanglement between single fibers The surface of the nonwoven fabric or the base material for leather-like sheet-like material is observed with a scanning electron microscope (SEM) at a magnification of 300 times to confirm entanglement between single fibers. did.
(4)外観品位
皮革様シート状物用基材を染色して得られた皮革様シート状物の表面品位は目視と官能評価にて下記のように評価した。本発明の良好なレベルは「○」以上とした。 ◎ :立毛長・繊維の分散状態共に非常に良好である。
○ :立毛長・繊維の分散状態共に良好である。
× :立毛長は良好であるが、繊維の分散が不良である。
×× :立毛長が短く不良である。
×××:立毛がほとんど無く著しい不良である。
(4) Appearance quality The surface quality of the leather-like sheet obtained by dyeing the base material for leather-like sheet was evaluated by visual inspection and sensory evaluation as follows. A good level of the present invention was set to “◯” or more. A: Napped length and fiber dispersion state are very good.
○: Napped length and fiber dispersion state are good.
X: Napped length is good, but fiber dispersion is poor.
XX: Napped length is short and defective.
XXX: There is almost no napping and it is a remarkable defect.
(5)剛軟度
皮革様シート状物用基材を染色して得られた皮革様シート状物の剛軟度は、JIS P8125:2000に準じて行った。本発明の良好なレベルは0.30mN/m以下とした。
(5) Bending softness The bending softness of the leather-like sheet obtained by dyeing the base material for leather-like sheet was performed according to JIS P8125: 2000. The good level of the present invention was set to 0.30 mN / m or less.
(6)自己乳化型ポリウレタンの軟化点
自己乳化型ポリウレタン水分散液を50℃で乾燥して得られる、厚さ100μmのフィルムを1cm×5cm(幅×長さ)にカットし、乾燥機内に吊した。フィルム下部に10gのおもりを取り付けた状態で5℃/minで加熱し、おもりの位置がスタート位置から3cm下がった時の温度を軟化点とした。
(6) Softening point of self-emulsifying polyurethane A 100 μm thick film obtained by drying a self-emulsifying polyurethane aqueous dispersion at 50 ° C. is cut into 1 cm × 5 cm (width × length) and suspended in a dryer. did. Heating was performed at 5 ° C./min with a 10 g weight attached to the lower part of the film, and the temperature when the weight position dropped 3 cm from the start position was defined as the softening point.
(7)自己乳化型ポリウレタン含有量分布
5cm×5cm(幅×長さ)の皮革様シート状物用基材を厚み方向に同じ厚みで3枚にスライスし、トリクロロエチレン等の有機溶剤でポリウレタンを抽出し、その重量差から各基材の自己乳化型ポリウレタン含有量を算出する。3枚スライスした3枚の内、表層部分のシートと、3枚のスライスシート全体の自己乳化型ポリウレタン含有量を比較することで、基材全体の自己乳化型ポリウレタン重量に対する表層1/3に存在する自己乳化型ポリウレタン重量の割合を算出した。
(7) Self-emulsifying polyurethane content distribution 5 cm x 5 cm (width x length) leather-like sheet-like base material is sliced into three pieces with the same thickness in the thickness direction, and polyurethane is extracted with an organic solvent such as trichlorethylene The self-emulsifying polyurethane content of each substrate is calculated from the weight difference. By comparing the self-emulsifying polyurethane content of the three sliced sheets of the surface layer portion and the entire three sliced sheets, it exists in the surface layer 1/3 with respect to the weight of the self-emulsifying polyurethane of the whole substrate The ratio of the weight of the self-emulsifying polyurethane was calculated.
(8)ピリング評価
皮革様シート状物用基材を染色して得られた皮革様シート状物のピリング評価は、マーチンデール摩耗試験機として、James H.Heal&Co.製のModel 406を、標準摩擦布として同社のABRASTIVE CLOTH SM25を用い、12kPa相当の荷重をかけ、摩耗回数20,000回の条件で摩擦させた後の試料の外観を目視で観察し、評価した。評価基準は試料の外観が摩擦前と全く変化が無かったものを5級、毛玉が多数発生したものを1級とし、その間を0.5級ずつ区切った。また、本発明における合格レベルは4級以上とした。
(8) Pilling Evaluation The pilling evaluation of the leather-like sheet obtained by dyeing the leather-like sheet-like base material was carried out by James H. as a Martindale abrasion tester. Heal & Co. The model 406 made by using the company's ABRASIVE CLOTH SM25 as a standard friction cloth, a load equivalent to 12 kPa was applied, and the appearance of the sample after being rubbed under conditions of 20,000 wear times was visually observed and evaluated. . The evaluation criteria were grade 5 when the appearance of the sample was not changed from before friction, grade 1 when the appearance of many hairballs was graded, and the grade was divided by 0.5 grade. Moreover, the pass level in this invention was made into the 4th grade or more.
[ポリウレタン種]
実施例、比較例で用いた自己乳化型ポリウレタン水分散液は下記の通りである。なお、ポリウレタン水分散液の濃度はいずれも10重量%として用いた。
[Polyurethane type]
The self-emulsifying polyurethane aqueous dispersions used in Examples and Comparative Examples are as follows. The concentration of the polyurethane water dispersion was 10% by weight.
(1)自己乳化型ポリウレタン水分散液I
A.ポリウレタン組成
ポリイソシアネート:ヘキサメチレンジイソシアネート
ポリオール :ポリ(3−メチルペンタンカーボネート)
内部乳化剤 :ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 :水(イソシアネートと水の反応により得られるジアミン)
内部架橋剤 :なし
B.軟化点:120℃
(2)自己乳化型ポリウレタン水分散液II
A.ポリイソシアネート:ヘキサメチレンジイソシアネート
ポリオール :ポリテトラメチレングリコール
内部乳化剤 :ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 :水(イソシアネートと水の反応により得られるジアミン)
内部架橋剤 :なし
B.軟化点:85℃
(3)自己乳化型ポリウレタン水分散液III
A.ポリイソシアネート:ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
ポリオール :ポリ(3−メチルペンタンカーボネート)
内部乳化剤 :ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 :水(イソシアネートと水の反応により得られるジアミン)
内部架橋剤 :なし
B.軟化点:140℃
(4)自己乳化型ポリウレタン水分散液IV
A.ポリイソシアネート:ヘキサメチレンジイソシアネート
ポリオール :ポリ(3−メチルペンタンカーボネート)
内部乳化剤 :ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 :水(イソシアネートと水の反応により得られるジアミン)
内部架橋剤 :シラノール基を有するジアミン化合物
B.軟化点:180℃
(5)自己乳化型ポリウレタン水分散液V
A.ポリイソシアネート:ヘキサメチレンジイソシアネート
ポリオール :ポリ(2−メチルテトラメチレングリコール)
内部乳化剤 :ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 :水(イソシアネートと水の反応により得られるジアミン)
内部架橋剤 :なし
B.軟化点:60℃
(6)自己乳化型ポリウレタン水分散液VI
A.ポリウレタン組成
ポリイソシアネート:ヘキサメチレンジイソシアネート
ポリオール :ポリ(3−メチルペンタンカーボネート)
内部乳化剤 :ジメチロールプロピオン酸トリエチルアミン塩
鎖伸長剤 :水(イソシアネートと水の反応により得られるジアミン)
内部架橋剤 :なし
添加物 :硫酸ナトリウム(Na2SO4)
B.軟化点:115℃
[実施例1]
海成分としてポリスチレン、島成分としてポリエチレンテレフタレートを用い、島数16島の海島型複合用口金を用いて、海成分55重量%、島成分45重量%の複合比率にて海島型複合繊維を紡糸した後、延伸、捲縮加工、51mmにカットして不織布の原綿を得た。得られた原綿を、クロスラッパーを用いてウエブとし、ニードルパンチ処理により不織布とした。
(1) Self-emulsifying polyurethane water dispersion I
A. Polyurethane composition Polyisocyanate: Hexamethylene diisocyanate Polyol: Poly (3-methylpentane carbonate)
Internal emulsifier: dimethylolpropionic acid triethylamine salt Chain extender: water (diamine obtained by reaction of isocyanate and water)
Internal cross-linking agent: none Softening point: 120 ° C
(2) Self-emulsifying polyurethane water dispersion II
A. Polyisocyanate: Hexamethylene diisocyanate
Polyol: Polytetramethylene glycol
Internal emulsifier: dimethylolpropionic acid triethylamine salt
Chain extender: Water (diamine obtained by reaction of isocyanate and water)
Internal cross-linking agent: none Softening point: 85 ° C
(3) Self-emulsifying polyurethane water dispersion III
A. Polyisocyanate: Dicyclohexylmethane diisocyanate
Polyol: Poly (3-methylpentane carbonate)
Internal emulsifier: dimethylolpropionic acid triethylamine salt
Chain extender: Water (diamine obtained by reaction of isocyanate and water)
Internal cross-linking agent: none Softening point: 140 ° C
(4) Self-emulsifying polyurethane water dispersion IV
A. Polyisocyanate: Hexamethylene diisocyanate
Polyol: Poly (3-methylpentane carbonate)
Internal emulsifier: dimethylolpropionic acid triethylamine salt
Chain extender: Water (diamine obtained by reaction of isocyanate and water)
Internal cross-linking agent: diamine compound having silanol group Softening point: 180 ° C
(5) Self-emulsifying polyurethane water dispersion V
A. Polyisocyanate: Hexamethylene diisocyanate
Polyol: Poly (2-methyltetramethylene glycol)
Internal emulsifier: dimethylolpropionic acid triethylamine salt
Chain extender: Water (diamine obtained by reaction of isocyanate and water)
Internal cross-linking agent: none Softening point: 60 ° C
(6) Self-emulsifying polyurethane water dispersion VI
A. Polyurethane composition Polyisocyanate: Hexamethylene diisocyanate Polyol: Poly (3-methylpentane carbonate)
Internal emulsifier: dimethylolpropionic acid triethylamine salt Chain extender: water (diamine obtained by reaction of isocyanate and water)
Internal cross-linking agent: None Additive: Sodium sulfate (Na 2 SO 4 )
B. Softening point: 115 ° C
[Example 1]
Sea-island composite fibers were spun at a composite ratio of 55% by weight of sea component and 45% by weight of island component, using polystyrene as the sea component, polyethylene terephthalate as the island component, and a sea-island type composite base having 16 islands. Thereafter, stretching, crimping, and cutting to 51 mm were performed to obtain a nonwoven fabric raw cotton. The obtained raw cotton was made into a web using a cross wrapper and made into a nonwoven fabric by needle punching.
この海島型複合繊維からなる不織布を、鹸化度87%のポリビニルアルコール10%水溶液に含浸した後、乾燥した。その後、トリクロロエチレン中で海成分であるポリスチレンを抽出除去し、乾燥を行って、平均単繊維繊度0.1dtexの極細繊維からなる繊維束が絡合した不織布を得た。 The nonwoven fabric composed of this sea-island type composite fiber was impregnated with a 10% aqueous solution of polyvinyl alcohol having a saponification degree of 87% and then dried. Thereafter, polystyrene, which is a sea component, was extracted and removed from trichlorethylene and dried to obtain a nonwoven fabric in which fiber bundles made of ultrafine fibers having an average single fiber fineness of 0.1 dtex were intertwined.
繊度CVは7.4%であった。 The fineness CV was 7.4%.
この不織布にウォータージェットパンチ処理を行い、ポリビニルアルコールを除去しながら、絡合を行った。 The nonwoven fabric was subjected to a water jet punching process and entangled while removing polyvinyl alcohol.
こうして得た不織布の表面を走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察し、単繊維同士が絡合していることを確認した。 The surface of the nonwoven fabric thus obtained was observed with a scanning electron microscope (SEM), and it was confirmed that the single fibers were intertwined.
この不織布を、自己乳化型ポリウレタン水分散液Iに浸漬し、絞りロールにて自己乳化型ポリウレタン水分散液の付着量を調整した後、乾燥し、自己乳化型ポリウレタン含有量が不織布重量に対して20重量%のシート状物を得た。 This non-woven fabric is immersed in the self-emulsifying polyurethane water dispersion I, and the amount of the self-emulsifying polyurethane water dispersion is adjusted with a squeeze roll and then dried. A 20% by weight sheet was obtained.
得られたシート状物の片面を180メッシュのエンドレスサンドペーパーを用いた研削によって起毛処理を行い、本発明の皮革様シート状物用基材を得た。得られた皮革様シート状物用基材の表層1/3に存在する自己乳化型ポリウレタン重量は、基材全体の自己乳化型ポリウレタン重量に対し、93重量%であった。 One side of the obtained sheet-like material was subjected to raising treatment by grinding using a 180 mesh endless sandpaper to obtain a leather-like sheet-like substrate of the present invention. The weight of the self-emulsifying polyurethane present in the surface layer 1/3 of the obtained base material for leather-like sheet was 93% by weight with respect to the weight of the self-emulsifying polyurethane of the whole base material.
また、得られた皮革様シート状物用基材を分散染料を用い、液流染色機にて125℃、45分間染色を施して得られた皮革様シート状物の外観品位・柔軟性は良好であり、ピリング評価は良好であった。 The leather-like sheet-like material obtained by dyeing the obtained leather-like sheet-like substrate with a disperse dye using a liquid dyeing machine at 125 ° C. for 45 minutes has good appearance quality and flexibility. The pilling evaluation was good.
[実施例2]
軟化点が85℃の自己乳化型ポリウレタン水分散液IIを用いた以外は、実施例1と同様の処理を行い、単繊維同士が絡合した本発明の皮革様シート状物用基材を得た。得られた皮革様シート状物用基材の表層1/3に存在する自己乳化型ポリウレタン重量は、基材全体の自己乳化型ポリウレタン重量に対し、82重量%であった。
また、得られた皮革様シート状物用基材を実施例1と同様に染色を施して得られた皮革様シート状物の外観品位は良好であり、柔軟性は非常に良好であった。また、ピリング評価は良好であった。
[Example 2]
Except for using the self-emulsifying polyurethane aqueous dispersion II having a softening point of 85 ° C., the same treatment as in Example 1 was performed to obtain the base material for leather-like sheet material of the present invention in which single fibers were entangled with each other. It was. The weight of the self-emulsifying polyurethane present in the surface layer 1/3 of the obtained base material for leather-like sheet was 82% by weight with respect to the weight of the self-emulsifying polyurethane of the whole base material.
The leather-like sheet material obtained by dyeing the obtained leather-like sheet material substrate in the same manner as in Example 1 had good appearance quality and very good flexibility. Moreover, pilling evaluation was favorable.
[実施例3]
島成分にナイロン6を用いたことと、自己乳化型ポリウレタン水分散液IIIを用いた以外は実施例1と同様の処理を行い、単繊維同士が絡合した本発明の皮革様シート状物用基材を得た。平均単繊維繊度は0.1dtex、繊度CVは7.8%であった。この皮革様シート状物用基材の表層1/3に存在する自己乳化型ポリウレタン重量は、基材全体の自己乳化型ポリウレタン重量に対し、90重量%であった。
[Example 3]
For the leather-like sheet material of the present invention in which single fibers were entangled with each other except that nylon 6 was used as the island component and self-emulsifying polyurethane aqueous dispersion III was used. A substrate was obtained. The average single fiber fineness was 0.1 dtex, and the fineness CV was 7.8%. The weight of the self-emulsifying polyurethane present in the surface layer 1/3 of the base material for leather-like sheet was 90% by weight with respect to the weight of the self-emulsifying polyurethane of the whole base material.
また、得られた皮革様シート状物用基材を実施例1と同様に染色を施して得られた皮革様シート状物の外観品位・柔軟性は良好であり、また、ピリング評価は良好であった。 Further, the leather-like sheet-like material obtained by dyeing the obtained leather-like sheet-like substrate in the same manner as in Example 1 has good appearance quality and flexibility, and the pilling evaluation is good. there were.
[比較例1]
自己乳化型ポリウレタン水分散液IVを用いた以外は、実施例1と同様の処理を行い、比較用の皮革様シート状物用基材を得た。この皮革様シート状物用基材の表層1/3に存在する自己乳化型ポリウレタン重量は、基材全体の自己乳化型ポリウレタン重量に対し、91重量%であった。
[Comparative Example 1]
Except for using the self-emulsifying polyurethane aqueous dispersion IV, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain a leather-like sheet-like base material for comparison. The weight of the self-emulsifying polyurethane present in the surface layer 1/3 of the base material for leather-like sheet was 91% by weight with respect to the weight of the self-emulsifying polyurethane of the whole base material.
また、得られた皮革様シート状物用基材を実施例1と同様に染色を施して得られたシート状物のピリング評価は良好だったが、外観は不良であり、柔軟性は非常に硬かった。 Moreover, although the pilling evaluation of the sheet-like material obtained by dyeing the obtained leather-like sheet-like substrate in the same manner as in Example 1 was good, the appearance was poor and the flexibility was very high. It was hard.
[比較例2]
自己乳化型ポリウレタン水分散液Vを用いた以外は、実施例1と同様の処理を行い、比較用の皮革様シート状物用基材を得た。この皮革様シート状物用基材の表層1/3に存在する自己乳化型ポリウレタン重量は、基材全体の自己乳化型ポリウレタン重量に対し、85重量%であった。
[Comparative Example 2]
Except for using the self-emulsifying polyurethane water dispersion V, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain a leather-like sheet-like base material for comparison. The weight of the self-emulsifying polyurethane present in the surface layer 1/3 of the base material for leather-like sheet was 85% by weight with respect to the weight of the self-emulsifying polyurethane of the whole base material.
また、得られた皮革様シート状物用基材を実施例1と同様に染色を施して得られたシート状物の柔軟性は非常に柔軟であったが、外観は不良で、ピリング評価も悪い結果であった。 Further, the sheet-like material obtained by dyeing the obtained leather-like sheet-like substrate in the same manner as in Example 1 was very flexible, but the appearance was poor and the pilling evaluation was also good. It was a bad result.
[比較例3]
ウォータージェットパンチ処理を行わず、熱水によりポリビニルアルコールを除去した以外は、実施例1と同様の処理を行い、比較用の皮革様シート状物用基材を得た。この皮革様シート状物用基材の表層1/3に存在する自己乳化型ポリウレタン重量は、シート状物全体の自己乳化型ポリウレタン重量に対し、89重量%であった。
[Comparative Example 3]
A base material for leather-like sheet material for comparison was obtained by performing the same treatment as in Example 1 except that polyvinyl alcohol was removed by hot water without performing water jet punching. The weight of the self-emulsifying polyurethane present in the surface layer 1/3 of the base material for leather-like sheet-like material was 89% by weight with respect to the weight of the self-emulsifying polyurethane in the whole sheet-like material.
また、得られた皮革様シート状物用基材を実施例1と同様に染色を施して得られたシート状物の柔軟性は非常に柔軟であったが、外観が不良で、ピリング評価も悪い結果であった。得られた皮革様シート状物用基材を顕微鏡で繊維同士の絡合を確認したところ、繊維束同士は絡合していたものの、単繊維レベルでは絡合しおらず、それが外観、ピリング評価の悪い原因と考えられる。 Further, the sheet-like material obtained by dyeing the obtained leather-like sheet-like substrate in the same manner as in Example 1 was very flexible, but the appearance was poor, and the pilling evaluation was also good. It was a bad result. When the obtained leather-like sheet-like base material was checked for intertwining of fibers with a microscope, the fiber bundles were intertwined, but at the single fiber level, they were not intertwined. This is considered to be a cause of poor evaluation.
[比較例4]
感熱ゲル化性付与のため、硫酸ナトリウム(Na2SO4)を添加した自己乳化型ポリウレタン水分散液VIを用いた以外は実施例1と同様の処理を行い、比較用の皮革様シート状物用基材を得た。この皮革様シート状物用基材の表層1/3に存在する自己乳化型ポリウレタン重量は、基材全体の自己乳化型ポリウレタン重量に対し、67重量%であった。
[Comparative Example 4]
A leather-like sheet for comparison was carried out in the same manner as in Example 1 except that a self-emulsifying polyurethane aqueous dispersion VI added with sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) was used to impart heat-sensitive gelation. A substrate was obtained. The weight of the self-emulsifying polyurethane present in the surface layer 1/3 of the base material for leather-like sheet was 67% by weight with respect to the weight of the self-emulsifying polyurethane of the whole base material.
また、得られた立毛調人工皮革様基材を実施例1と同様に染色を施して得られたシート状物の外観品位・柔軟性は良好であったが、ピリング評価は悪い結果であった。 Moreover, although the appearance quality and the softness | flexibility of the sheet-like material obtained by dyeing | staining the obtained nap-like artificial leather-like base material similarly to Example 1 were favorable, the pilling evaluation was a bad result. .
Claims (6)
A method for producing a leather-like sheet-like substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein ultrafine fibers having an average single fiber fineness of 0.001 dtex or more and 0.5 dtex or less are entangled by a high-pressure water stream. A method for producing a base material for leather-like sheet material, comprising impregnating a non-woven fabric with a self-emulsifying polyurethane having a softening point of 70 ° C or higher and 150 ° C or lower and drying.
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CN107700229A (en) * | 2017-11-03 | 2018-02-16 | 浙江瑞普实业有限公司 | The research and development of water-based no-solvent polyurethane ultrafine fiber simulation leather and production method |
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