CN101273168A - 类皮革片材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及含有由超细纤维束形成的超细缠结纤维及向其内部提供的高分子弹性体的类皮革片材。上述超细纤维束含有平均截面积为0.1－30μm2的超细单纤维，其平均截面积为40－400μm2，在上述超细缠结纤维的与厚度方向平行的任意截面上以600－4000个/mm2的密度存在。上述高分子弹性体含有30－100质量％烯属不饱和单体的聚合物，该烯属不饱和单体的聚合物由玻璃化转变温度(Tg)低于－5℃的软质成分、形成交联的成分以及任意的玻璃化转变温度(Tg)超过50℃的硬质成分和其它成分构成。类皮革片材中，该烯属不饱和单体的聚合物固定于超细纤维束内部的超细纤维上。该类皮革片材具有象天然皮革那样的柔软性和充实感等手感，外观具有高级感，坚牢性或表面磨损性等品质稳定性良好，实用性能也优异。
Description
技术领域
本发明涉及以不会对环境造成负担的方法制备象天然皮革那样柔软性和充实感等手感优异、外观具有高级感、坚牢性或表面磨损性等品质稳定性良好、实用性能也优异的类皮革片材，以及粒面人造皮革、仿麂皮人造皮革、半粒面人造皮革。
背景技术
以人造皮革为代表的类皮革片材重量轻、容易应用等，比天然皮革更为优异，已得到了消费者的认可，被广泛应用于衣料、一般材料、运动制品等中。现有技术中一般的人造皮革大致是按照以下方法获得的：将含有溶剂溶解性不同的两种聚合物的产生超细纤维的复合纤维制成短纤维，然后用梳理机、交叉铺网机、无定向成网机等进行成网，通过针刺等使纤维互相缠结，形成无纺布，然后给予溶解于溶剂中的聚氨酯等高分子弹性体，除去该复合纤维中的一种成分，由此使纤维超细化。
但是，构成无纺布结构体的短纤维由于其纤维长度短，因此不可避免有比较容易从无纺布结构体中拔出，或者脱落的倾向。由于该倾向，绒头人造皮革的绒头面的磨擦耐久性或者粒面人造皮革的粘合剥离强度等重要的表面物性不足。并且，还有在制备步骤中伸长较大、发生表面纤维的毛茸脱落，充实感或表面感差，品质稳定性差的问题。
为解决上述问题，通常采用例如使无纺布结构体的缠结程度增强、或者使纤维互相粘合、或者较多含有高分子弹性体以强烈约束纤维的方法。但是，如果使缠结程度或高分子弹性体含量达到解决问题所必须的水平，则人造皮革的手感显著变差。这样，难以同时满足外观或手感与表面物性两者。
长纤维无纺布与短纤维无纺布相比，不需要原料纤维供给装置、开纤装置、梳理机等一系列大型设备，因此其制备方法简单，另外强度或形态稳定性也比短纤维无纺布优异。但是，目前尚未尝试过将长纤维无纺布用作类皮革片材的基体，实际上市售的产品是具有0.5分特以上的常规纤度的长纤维基体的粒面人造皮革，使用超细长纤维的人造皮革尚未在市场销售。这可能是由于难以获得单位面积重量稳定的长纤维缠结布；容易发生复合长纤维的纤度不匀或变形导致的产品不匀；长纤维与具有卷曲的短纤维不同，缺乏膨松性，因此充实感差，容易形成类似于布帛的手感等。
作为防止上述不匀、改善膨松性的方法，有人提出了将长纤维部分切断、部分消除变形，进行致密化的方法(例如参照专利文献1)。但是，上述方法有时不能获得长纤维的优点——长的纤维长度带来的强度物性或层间剥离强度的改善效果，无法充分发挥表面磨损或形态稳定性等长纤维的特征。还有人提出了通过织物等补强长缠结纤维、抑制复合片的形态变化的方法(例如参照专利文献2)。但是，只是导入补强布不能抵抗纤维的变形缓和，有时会产生皱褶等缺点。这样，在使用长纤维无纺布的方法中，无法同时满足外观或手感以及表面物性两者。
从类皮革片材的机械物性、抗染色性、手感、表面绒头感等考虑，给予形成纤维质基体的无纺布高分子弹性体的方法通常采用含浸聚氨酯系弹性体的二甲基甲酰胺等有机溶剂溶液并使其凝固的方法等。但是，使用现有的无纺布时，无纺布的形态保持性不充分，纤维容易脱散，因此必须有大量的高分子弹性体。因此，在表面上具有纤维绒头的类皮革片材中，过量含浸的高分子弹性体与纤维的染色性不同而使颜色明显不均，高级感或品质稳定性差。另外，还有吸尽了染料的高分子弹性体在使用时脱落，坚牢性容易显著变差的问题。并且，聚氨酯特有的橡胶感增强，无法获得象天然皮革那样具有充实感或柔软性的人造皮革。也有不含有高分子弹性体而是通过液流染色等对无纺布进行染色的方法。但是液流染色中，是在高温热水下进行剧烈揉搓处理，因此无纺布大幅伸长、破损，表面纤维脱散增加，工序通过性(各步骤的处理不会产生问题而有效地进行)或所得产品的品质显著变差。因此，该方法难以在工业上进行。
从环境、安全性等角度考虑不优选应用有机溶剂，因此人们提出了各种使用氨基甲酸酯系高分子弹性体的水性分散液来制备类皮革片材的方法，代替使用氨基甲酸酯系高分子弹性体的有机溶剂溶液的制备方法(例如参照专利文献3、4)。但是，水分散性聚氨酯与有机溶剂可溶性氨基甲酸酯系高分子弹性体相比，有类皮革片材的手感硬、表面纤维的绒头性差、机械物性差等问题。另外，吸水性高、容易吸尽染料，因此，在对含浸了水分散性聚氨酯的类皮革片材染色时，在湿润下的坚牢性显著变差，其应用困难。除氨基甲酸酯系高分子弹性体之外，丙烯酸酯系高分子弹性体等有时也用作织物的手感调节剂等。但是，从机械物性、耐染色性、手感、表面绒头感等观点考虑，给予类皮革片材内部的高分子弹性体实质上限于氨基甲酸酯系高分子弹性体。
专利文献1：日本特开2000-273769号公报
专利文献2：日本特开昭64-20368号公报
专利文献3：日本特开平6-316877号公报
专利文献4：日本特开平9-132876号公报
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的问题，通过对环境不造成负担的方法制备象天然皮革那样柔软性和充实感等手感优异、外观具有高级感、坚牢性或表面磨损性等品质稳定性良好、实用性能也优异的类皮革片材，以及粒面人造皮革、仿麂皮人造皮革、半粒面人造皮革。
为实现上述目的，本发明人进行了深入的研究，结果完成了本发明。即，本发明提供类皮革片材，其特征在于：该片材含有由超细纤维束形成的超细缠结纤维及在其内部提供的高分子弹性体，
(1)上述超细纤维束含有平均截面积为0.1-30μm2的超细单纤维，其平均截面积为40-400μm2；
(2)上述超细纤维束在上述超细缠结纤维的与厚度方向平行的任意截面上以600-4000个/mm2的密度存在；
(3)上述高分子弹性体含有30-100质量％烯属不饱和单体的聚合物，该烯属不饱和单体聚合物由80-98质量％玻璃化转变温度(Tg)低于-5℃的软质成分、1-20质量％形成交联的成分、0-19质量％玻璃化转变温度(Tg)超过50℃的硬质成分、以及0-19质量％其它成分构成；且
(4)上述烯属不饱和单体聚合物固定于超细纤维束内部的超细纤维上。
本发明还提供类皮革片材的制备方法，该方法包含以下步骤：
(1)制备由产生超细纤维的纤维形成的纤维网的步骤；
(2)将该纤维网进行缠结处理，制成缠结无纺布的步骤；
(3)将该缠结无纺布进行收缩处理，使面积收缩率为35％以上的步骤；
(4)将该收缩处理后的缠结无纺布中产生超细纤维的纤维超细化，制备如下超细缠结纤维的步骤，其中，超细缠结纤维含有由平均截面积为0.1-30μm2的超细单纤维形成的平均截面积为40-400μm2的超细纤维束，且该超细纤维束在该超细缠结纤维的与厚度方向平行的任意截面上以600-4000个/mm2的密度存在；以及
(5)给予该超细缠结纤维含30-100质量％烯属不饱和单体聚合物的高分子弹性体的步骤，其中所述烯属不饱和单体聚合物由80-98质量％玻璃化转变温度Tg低于-5℃的软质成分、1-20质量％形成交联的成分、0-19质量％玻璃化转变温度Tg超过50℃的硬质成分和0-19质量％其它成分构成。
实施发明的最佳方式
成为本发明的类皮革片材主体的超细缠结纤维(以下有时称为缠结纤维)含有截面积为40-400μm2的超细纤维束，该超细纤维束优选含有5-1000根平均截面积为0.1-30μm2的超细单纤维。用于制备超细缠结纤维的纤维只要可以变换成该超细纤维束即可，没有特别限定，可以从使用混合纺丝方式或复合纺丝方式等方法得到的海岛型截面纤维或多层层合型截面纤维等产生超细纤维的纤维中适当选择。从容易获得象天然皮革那样的柔软性或充实感、制造性也优良的角度考虑，产生超细纤维的纤维的粗度优选0.5-3分特，更优选0.8-2.5分特。
构成超细纤维的聚合物只要无需通过提取处理等提取即可产生超细纤维即可，可以根据用途或所需性能适当选择。其具体例子例如有：聚对苯二甲酸乙二醇酯、间苯二甲酸改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、磺基间苯二甲酸改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸亚己酯等芳族聚酯类及其共聚物；聚乳酸、聚琥珀酸乙二醇酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸己二酸丁二醇酯、聚羟基丁酸酯-聚羟基戊酸酯共聚物等脂族聚酯及其共聚物；尼龙6、尼龙66、尼龙10、尼龙11、尼龙12、尼龙6-12等聚酰胺类及其共聚物；聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、氯系聚烯烃等聚烯烃类及其共聚物；含有25-70％mol乙烯单元的改性聚乙烯醇；以及聚氨酯系、尼龙系、聚酯系等弹性体。这些聚合物可以单独或者将两种以上组合使用。例如产生超细纤维的纤维为多层层合型截面纤维时，可以将可剥离分开的多种聚合物适当组合使用。其中，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、间苯二甲酸改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、尼龙6、尼龙12、尼龙6-12、上述聚酰胺的共聚物和聚丙烯的纺丝性等制备性优异，所得类皮革片材的力学物性等优异，因此优选。特别是PET和间苯二甲酸改性PET等变性树脂在长缠结纤维的热水处理时收缩特性良好，因此优选使用。
在不损害本发明的目的、效果的范围内，可以根据需要向上述聚合物中添加各种添加剂，例如催化剂、防着色剂、耐热性、阻燃剂、润滑剂、抗污剂、荧光增白剂、消光剂、着色剂、光泽改良剂、抗静电剂、芳香剂、消臭剂、抗菌剂、防螨剂、无机微粒等。
上述超细纤维束如下形成：通过提取等从海岛型截面纤维、多层层合型截面纤维等产生超细纤维的纤维中除去可除去的聚合物。可除去的聚合物只要是可以形成海岛型复合纤维、多层层合型截面纤维、且容易地除去的聚合物即可，可以使用公知的聚合物。可通过水或水溶液除去的水溶性热塑性树脂对环境的负担小，因此优选。水溶性热塑性树脂是可通过水或碱水溶液、酸水溶液等水溶液，在加热、加压等条件下溶解除去或分解除去的聚合物，有使聚乙二醇和/或含有磺酸碱金属盐的化合物等共聚得到的改性聚酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇系共聚物、聚氧化乙烯等。特别优选可用水或水溶液提取的聚乙烯醇系共聚物等水溶性热塑性聚乙烯醇系树脂(以下有时简称为“PVA树脂”)。
基于以下理由优选使用PVA树脂：
(1)产生超细纤维的纤维在用水溶液提取除去处理时收缩，所形成的超细纤维卷曲，无纺布蓬松致密。这样的无纺布很容易鲜明地显色，并且可以得到非常柔软的象天然皮革那样手感优异的仿麂皮类皮革片材。
(2)提取除去处理时，实质上不发生形成超细纤维的聚合物或高分子弹性体的分解反应，因此难以引起超细纤维和高分子弹性体的物性降低。
(3)对环境的负担小等。
PVA树脂在过高的高温下纺丝，则纺丝性变差，因此优选适当选择构成超细纤维的聚合物的熔点。构成超细纤维的聚合物的熔点优选为PVA树脂的熔点+60℃以下，从纺丝性等角度考虑，PVA树脂的熔点(Tm)优选160-250℃。
PVA树脂的粘均聚合度(以下简称为聚合度)优选200-500，更优选230-470，进一步优选250-450。聚合度为200以上，则在稳定的复合中显示充分的熔融粘度。聚合度为500以下，则熔融粘度不会过高，容易从喷嘴喷出树脂。通过使用聚合度500以下的所谓的低聚合度PVA树脂，有热水处理时的溶解速度加快的优点。上述聚合度(P)按照JIS-K6726测定。即，使PVA树脂重新皂化，纯化，然后按照下式，由在30℃的水中测定的特性粘度[η]求出。
P＝([η]×103/8.29)(1/0.62)
PVA树脂的皂化度优选90-99.99％mol，更优选93-99.98％mol，进一步优选94-99.97％mol，特别优选96-99.96％mol。皂化度为90％mol以上，则PVA树脂的热稳定性良好，可以避免由于热分解或皂化导致的不满意的熔融纺丝。另外生物降解性也良好。并且，不会由于后述的共聚单体的种类而使PVA树脂的水溶性降低，可稳定制备产生超细纤维的长纤维。皂化度大于99.99％mol的PVA难以稳定制备。
上述PVA树脂具有生物降解性，通过活性污泥处理或者填埋在土壤中，则发生分解，形成水和二氧化碳。在通过PVA树脂的溶解除去而产生的含PVA树脂的排水的处理中，优选活性污泥法。该含有PVA树脂的排水通过活性污泥进行连续处理，在2天-1个月期间被分解。另外，PVA树脂燃烧热低、对焚烧炉的负荷小，因此，在使含有PVA树脂的排水干燥后，也可以将PVA树脂进行焚烧处理。
上述PVA树脂的熔点(Tm)优选160-250℃，更优选170-227℃，进一步优选175-224℃，特别优选180-220℃。熔点为160℃以上，则可以避免结晶性降低导致的含有PVA树脂的纤维强度降低。并且，PVA树脂的热稳定性良好，纤维形成性良好。熔点为250℃以下，则可以使熔融纺丝温度比PVA的分解温度低很多，可以稳定地制备产生超细纤维的长纤维。
上述PVA树脂通过将以乙烯基酯单元作为主体的树脂进行皂化获得。用于形成乙烯基酯单元的乙烯基化合物单体有：甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯和叔羧酸乙烯基酯等，其中，从容易获得PVA树脂的角度考虑优选乙酸乙烯酯。
上述PVA树脂可以是均聚PVA，也可以是导入了共聚单元的改性PVA，从熔纺性、水溶性、纤维物性的角度考虑，优选使用改性PVA。从共聚性、熔纺性和纤维的水溶性角度考虑，共聚单体的种类优选乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯等碳原子数4以下的α-烯烃类；以及甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚等乙烯基醚类。PVA树脂中共聚单元的含量优选1-20％mol，更优选4-15％mol，进一步优选6-13％mol。并且共聚单元为乙烯，则纤维物性提高，因此特别优选乙烯改性PVA。乙烯改性PVA中乙烯单元的含量优选4-15％mol，更优选6-13％mol。
上述PVA树脂通过本体聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法等公知的方法制备。其中通常采用在无溶剂或醇等溶剂中聚合的本体聚合法或溶液聚合法。作为溶液聚合的溶剂使用的醇有：甲醇、乙醇、丙醇等低级醇。共聚中使用a，a’-偶氮二异丁腈、2，2’-偶氮二(2，4-二甲基-戊腈)、过氧化苯甲酰、过氧化碳酸正丙酯等偶氮系引发剂或过氧化物系引发剂等公知的引发剂。对于聚合温度没有特别限定，在0℃-150℃的范围较为恰当。
本发明的类皮革片材如下制备：制备由产生超细纤维的纤维形成的纤维网，将该纤维网进行缠结处理，制成缠结无纺布，将该产生超细纤维的纤维变换成超细纤维，制成超细缠结纤维，然后将高分子弹性体含浸在该超细缠结纤维中等。
纤维网可通过公知的方法制备，没有特别限定，纤维网为通过与熔融纺丝直接连结的所谓纺粘法制备的长纤维网时，具有形态稳定性良好、纤维的脱散少等优点，优选。本发明中，长纤维是指纤维长度比通常为10-50mm左右的短纤维更长的纤维，不象短纤维那样被有意切断。例如，超细化之前长纤维的纤维长度优选100mm以上，只要在技术上可以制备并且在物理上不会断裂，也包含数米、数百米、数千米的纤维长度。
通过纺粘法制备纤维网时，例如可以将PVA树脂和非水溶性热塑性树脂(形成超细纤维的聚合物)分别用不同的挤出机进行熔融混炼，将熔融的树脂流经过复合喷嘴导入纺丝头，由喷丝孔喷出。喷出的复合长纤维通过冷却装置冷却，然后使用喷气机·喷嘴等吸引装置、通过相当于1000-6000m/分钟牵引速度的高速气流进行牵引细化，形成目标纤度，堆积在移动式捕集面上。还可以根据需要将堆积的长纤维部分压合，得到含有产生超细纤维的纤维的长纤维网。从应用性角度考虑，纤维网的单位面积重量优选20-500g/m2的范围。
产生超细纤维的纤维中水溶性热塑性树脂和非水溶性热塑性树脂的质量比优选5/95-50/50的范围。在上述范围内，产生超细纤维的纤维的截面形成性良好，水溶性热塑性树脂完全覆盖超细纤维，因此工序通过性良好，并且超细缠结纤维的形态稳定性良好，且表面磨损减量降低。该质量比特别优选在10/90-40/60的范围。
对上述得到的纤维网添加防断针油剂、抗静电油剂、提高缠结性的油剂等有机硅系或矿物油系油剂，然后通过针刺等公知的方法进行缠结处理，得到缠结无纺布。通过进行针刺处理，可以使纤维立体缠结，形态保持性提高，且可得到纤维脱散少的缠结无纺布。还可以根据需要将两片以上的纤维网通过交叉铺网机等叠合，给予油剂，然后进行缠结处理。这样可以降低单位面积重量不均。叠合的片数和叠合网的单位面积重量根据类皮革片材的目标厚度等适当选择，从应用性方面考虑，优选叠合的网的总单位面积重量在100-1000g/m2的范围。
油剂的种类和使用量、针形状、针深度、针刺数等针刺条件可适当选择，以提高纤维缠结片的层间剥离强度。例如钩数越多效率越高，在不发生断针的范围内可从1-9钩中选择。针深度可以设定为钩数贯穿叠合的网表面的条件、且在网表面不会明显出现针刺后的图案的范围。针刺数根据针的形状、油剂的种类和使用量等增减，优选500-5000刺/cm2。优选进行缠结处理使缠结处理后的单位面积重量与缠结处理前的单位面积重量的质量比为1.2倍以上，使质量比为1.5倍以上的缠结处理可以提高形态保持性、降低纤维的脱散，同时可以获得象天然皮革的充实感，因此进一步优选。上限没有特别限定，从可避免工艺通过性和处理速度降低等造成的制造成本增加方面考虑，优选为4倍以下。
优选缠结处理使所得缠结无纺布的层间剥离强度为2kg/2.5cm以上，如果是4kg/2.5cm以上，则在下一步骤中可获得良好表观密度、良好形态保持性和纤维脱散少的超细缠结纤维，因此进一步优选。缠结无纺布的层间剥离强度是立体缠结程度的标准。如果未达到2kg/2.5cm则缠结不充分，无法获得表面磨损减量(马丁代尔法5万次)为100mg以下和层间剥离强度为8kg/2.5cm以上的超细缠结纤维。表面磨损减量大且层间剥离强度小，则纤维之间容易偏移，因此形态保持性不充分，纤维脱散增加，而且充实感不足。缠结无纺布的层间剥离强度的上限没有特别限定，考虑到针刺处理的效率或手感等的平衡、特别是防止断针等问题，优选30kg/2.5cm以下。
为了提高在以下步骤中得到的超细缠结纤维的形态稳定性等，可以根据需要在纤维网上叠合织物(针织物或机织物)，通过针刺处理和/或高压水流处理进行缠结处理，可以制成织物缠结一体化的缠结无纺布，例如织物/缠结无纺布、缠结无纺布/织物/缠结无纺布等的层合结构。该织物由可形成平均截面积为40-400μm2的超细纤维束的长丝、例如捻数为10-2000捻/m的复丝构成，其中所述超细纤维束优选含有单纤维纤度为3.5分特以下的纤维，为了提高类皮革片材的手感或外观，特别优选含有平均截面积为0.1-30μm2的单纤维。
用于形成构成织物的纤维的聚合物没有特别限定，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸亚丙酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酯弹性体等酯系聚合物；尼龙6、尼龙66、芳族聚酰胺、聚酰胺弹性体等酰胺系聚合物；氨基甲酸酯系聚合物、烯烃系聚合物、丙烯腈系聚合物等具有纤维形成能力的聚合物。其中，从手感和实用性能角度考虑，特别优选PET、PBT、尼龙6、尼龙66等。
使用含有产生超细纤维的纤维的织物时，可以除去的成分例如优选为聚苯乙烯及其共聚物、聚乙烯、PVA、共聚聚酯、共聚聚酰胺等的1种或2种以上。考虑到环境污染、溶解除去时的收缩特性等，更优选使用热熔融性且热水溶解性的PVA。溶解除去该PVA时产生较大收缩，因此可以将类皮革片材制成高密度，类皮革片材的审美性或手感等与天然皮革酷似。
接着，使通过缠结处理得到的缠结无纺布收缩而高密度化。本发明中，发生非常大的收缩，因此超细缠结纤维中的超细纤维的缠结程度被强化，纤维脱散降低，可得到充实感或仿麂皮外观良好的类皮革片材。收缩处理优选进行到以下程度：下式
[(收缩处理前的面积-收缩处理后的面积)/收缩处理前的面积]×100表示的面积收缩率为35％以上、收缩处理后的单位面积重量为收缩处理前单位面积重量的1.2倍(质量比)。考虑到收缩的限度或手感等，优选面积收缩率的上限为80％以下，单位面积重量的上限为4倍以下。为了提高收缩，可以采用公知的方法，有在构成产生超细纤维的纤维的可除去成分中使用共聚热塑性聚合物的方法；适当选择纺丝条件或牵引条件的方法等。特别是，产生超细纤维的纤维的可除去成分使用PVA树脂；以及使用通过纺粘法得到的长纤维网容易获得高收缩，因此优选。
收缩处理可通过公知的方法进行。产生超细纤维的纤维含有PVA树脂时，也可以将通过热水处理进行的该收缩处理和溶解除去(提取除去)PVA树脂的超细纤维化处理同时进行。这种情况下，通过在收缩处理步骤和提取处理步骤的两个阶段进行热水处理，可以有效地进行收缩和除去，因此优选。例如第一阶段优选在65-90℃的热水中浸泡5-300秒，然后第二阶段优选在85-100℃的热水中处理100-600秒。也可在通过水蒸气加热进行收缩处理后进行溶解除去(提取除去)。水蒸气加热中，优选在相对湿度75％以上、更优选相对湿度90％以上的水蒸气气氛下进行60-600秒的加热处理。相对湿度为75％以上，则可以避免与纤维接触的水分迅速干燥，容易获得35％以上的面积收缩率。收缩处理温度(气氛温度)为60-130℃，容易控制，可以以高收缩率收缩缠结无纺布，因此优选。如上所述，可将缠结无纺布以35％以上的面积收缩率收缩，再在收缩的同时或者收缩后将产生超细纤维的纤维变换为平均单纤维纤度为0.0001-0.5dtex的超细纤维。
本发明中，通过上述立体缠结处理、收缩处理和超细化处理，可以获得含有平均截面积为40-400μm2的超细纤维束、该纤维束在与厚度方向平行的任意截面以600-4000个/mm2的范围存在的超细缠结纤维，其中，所述超细纤维束优选含有5-1000根平均截面积为0.1-30μm2的超细单纤维。
通过平均截面积为0.1-30μm2的细的单纤维纤度、以及平均截面积为40-400μm2的细的超细纤维束，可以获得柔软性和外观优异的类皮革片材。由于纤度小，纤维之间的摩擦阻力增大，超细缠结纤维的形态保持性提高，纤维脱散减少。为了生成单纤度低于0.1μm2的纤维，使产生超细的纤维超细化需要较多时间，仿麂皮人造皮革的显色性不足。超细纤维束的平均截面积低于40μm2时，生成上述超细纤维束的纤维在针刺等缠结处理时频繁断头，难以充分缠结，无法获得本发明的效果。相反，如果单纤维的平均截面积超过40μm2、或者超细纤维束的平均截面积超过400μm2，则无法获得象天然皮革那样的具有充实感的手感或优雅的表面感。
在超细缠结纤维的与厚度方向平行的任意截面上，超细纤维束的存在密度低于600个/mm2时，无法获得象天然皮革那样的具有充实感的手感或优雅的表面感。另外，超细缠结纤维的形态保持性低，纤维的脱散增加。超细纤维束的存在密度超过4000个/mm2，则超细纤维束之间和超细纤维束内的超细纤维之间容易形成一体化，超细纤维的平均截面积实质超过30μm2，手感变硬。
因此，本发明的超细缠结纤维中，重要的是要同时满足上述超细单纤维的平均截面积、超细纤维束的平均截面积、超细纤维束的存在密度。超细单纤维的平均面积、超细纤维束的平均截面积和超细纤维束的存在密度可通过扫描式电子显微镜观察类皮革片材的截面和表面的方法等确认。
如果是满足上述特征的超细缠结纤维，则即使不给予高分子弹性体，也会令人惊讶地得到形态保持性良好、纤维的脱散少、用于超细化的提取处理步骤中及紧随其后的工序通过性良好，另外，在现有技术中存在困难的用于柔软处理的热水处理步骤或染色步骤，可以对不含有高分子弹性体的超细缠结纤维进行。
超细缠结纤维和经染色的超细缠结纤维优选马丁代尔表面磨损减量(磨损次数5万次)为100mg以下，层间剥离强度为8-30kg/2.5cm，空隙填充率、即[表观比重(g/cm3)]/[构成超细纤维的热塑性高分子的密度(g/cm3)]为0.25-0.60。具有上述物性，则在液流染色等染色步骤中的工序通过性良好。本发明中，染色后的超细缠结纤维也可以制成马丁代尔表面磨损减量为100mg以下、层间剥离强度为8-30kg/2.5cm、空隙填充率为0.25-0.60。
马丁代尔表面磨损减量超过100mg时、层间剥离强度低于8kg/2.5cm时、或者空隙填充率低于0.25时，不给予高分子弹性体而进行用于超细化的提取处理步骤、用于柔软处理的热水处理步骤或染色步骤，则表面蓬乱，纵向伸长较大，产生破裂或皱褶，工序通过性变差。并且所得类皮革片材的充实感或表面品位降低。优选马丁代尔表面磨损减量、层间剥离强度和空隙填充率均满足上述范围。层间剥离强度是超细缠结纤维自身的耐剥离性、立体缠结程度、以及织物/缠结纤维层合体的层合强度的指标。空隙填充率为0.60以上，则手感有变硬倾向。
每100g/m2超细缠结纤维的断裂强度为8kg/cm2以上，每100g/m2的撕裂强度优选为1.0kg以上。由此，形态保持性更好，所得类皮革片材的机械物性提高。超细缠结纤维的厚度根据类皮革片材的最终用途而不同，优选0.2-10mm，单位面积重量优选50-3500g/m2。
上述得到的超细缠结纤维即使不给予高分子弹性体，其形态保持性也良好，纤维的脱散少。因此，可以在不给予高分子弹性体的情况下进行现有技术中对类皮革片材进行的表面起绒处理、软化处理和染色处理。表面起绒可通过使用砂纸或针布等磨光处理等公知的方法进行。表面起绒的本发明的超细缠结纤维具有现有的不含浸高分子弹性体的无纺布所无法获得的充实感或绒头感，适合作为表面毛茸感良好的仿麂皮类皮革片材和粒面类皮革片材的基体。
本发明中，优选在不给予高分子弹性体的情况下进行超细缠结纤维的染色，该染色后再给予高分子弹性体。由于高分子弹性体未被着色，因此可以避免由于纤维与高分子弹性体的染料吸尽性不同所引起的色斑或表面不均匀性，品质稳定性提高。另外，在仿麂皮人造皮革中使用时，湿磨擦坚牢性等各种坚牢性提高。因此，优选构成本发明的类皮革片材的超细纤维被染色，高分子弹性体实质上未被染色或未被染色。在用于制备仿麂皮人造皮革、正绒面(Nubuck)人造皮革、半粒面人造皮革和粒面人造皮革的类皮革片材中，优选在给予高分子弹性体之前进行超细缠结纤维的染色，然后给予高分子弹性体。染料可根据超细缠结纤维的染色性，从分散染料、酸性染料、含金染料等公知的染料中适当选择。
在不妨碍本发明效果的范围内，可以适当给予超细缠结纤维微量的渗透剂、消泡剂、润滑剂、拨水剂、拨油剂、增稠剂、增量剂、固化促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、荧光剂、防霉剂、发泡剂、聚乙烯醇和羧甲基纤维素等水溶性高分子化合物等。
现有技术中，在对含有产生超细纤维的纤维的缠结无纺布进行超细化之前，通常是给予水分散性高分子弹性体、例如氢键聚合物。氢键聚合物是聚氨酯弹性体、聚酰胺系弹性体、聚乙烯醇系弹性体等通过氢键结晶或聚集的聚合物，已知含有它们的高分子弹性体粘合性大，对提高缠结无纺布的形态保持性或降低纤维的脱散有用。
但是，向含有平均截面积小(0.1-30μm2)的超细纤维、平均截面积小(40-400μm2)的超细纤维束在与厚度方向平行的任意截面上以600-4000个/mm2的高密度存在的本发明的超细缠结纤维含浸聚氨酯弹性体等水分散性的高分子弹性体，则超细纤维束之间和超细纤维之间牢固粘合，受约束或一体化，纤度实质上超过0.5分特。因此，类皮革片材的柔软性降低，例如所得仿麂皮人造皮革的仿麂皮外观或表面触感显著受损。其详细原因尚不明确，平均纤度越细，通过给予高分子弹性体越易使超细纤维受约束，一体化。与未形成纤维束的超细纤维相比，纤维束内的超细纤维容易通过给予高分子弹性体而受约束，一体化。并且，水分散高分子弹性体与溶剂可溶性高分子弹性体相比，容易使超细纤维受约束、一体化，特别是聚氨酯弹性体在高分子弹性体中特别具有容易使超细纤维受约束、一体化的倾向。基于这些理由，如果向本发明的超细缠结纤维给予聚氨酯弹性体、特别是水分散聚氨酯弹性体，则超细纤维之间的约束、一体化显著。
经过深入研究，结果发现：含有30-100质量％水分散性或水溶性烯属不饱和单体的聚合物的高分子弹性体适合作为给予超细缠结纤维的高分子弹性体，其中，所述水分散性或水溶性烯属不饱和单体的聚合物含有80-98质量％玻璃化转变温度(Tg)低于-5℃的软质成分、1-20质量％形成交联的成分、0-19质量％玻璃化转变温度(Tg)超过50℃的硬质成分、以及0-10质量％其它成分。即，通过向形态保持性高、纤维的脱散少的致密超细缠结纤维含浸上述水分散性或水溶性高分子弹性体，可以获得具有象天然皮革那样的充实感、柔软性或表面感的本发明的类皮革片材。上述烯属不饱和单体的聚合物是非氢键性的高分子弹性体，与纤维的粘合性较低，非常柔软且变形性较大。本发明的超细缠结纤维即使不给予高分子弹性体，也具有现有技术的不含浸高分子弹性体的无纺布所无法获得的充实感或绒头感。因此，烯属不饱和单体的聚合物即使含浸在超细纤维束的内部或超细纤维束之间，也不会损害柔软性，可提高充实感。
烯属不饱和单体的聚合物与象聚氨酯那样的氢键聚合物相比，强度物性极低，因此，现有技术中已知含浸该聚合物所得的缠结纤维的力学物性低，容易发生纤维脱散。本发明中使用的超细缠结纤维以高密度含有很多细的纤维束，形态保持性高，纤维脱散少，因此，即使含浸烯属不饱和单体的聚合物也不会发生上述问题。即，通过使用含有平均截面积为40-400μm2的超细纤维束(该超细纤维束含有平均截面积为0.1-30μm2的超细纤维)，该超细纤维束在与厚度方向平行的任意截面以600-4000个/mm2的范围存在的超细缠结纤维，优选表面磨损减量(马丁代尔法5万次)为100mg以下、层间剥离强度为8kg/2.5cm以上、空隙填充率为0.25-0.60的超细缠结纤维，可以使用烯属不饱和单体的聚合物。
烯属不饱和单体的聚合物耐热水性低、热水溶胀性大。现有技术中为了使热水超细化处理或染色处理的工序通过性良好，必须向缠结无纺布提供高分子弹性体，提高形态保持性。但是，该烯属不饱和单体的聚合物给予缠结无纺布中后如果进行热水超细化处理或染色处理，则发生很大溶胀，出现该聚合物脱落，或者丧失形态保持性的问题。因此，无法不发生问题而有效进行热水超细化处理或染色处理，另外，所得类皮革片材的力学物性不足。本发明中，可无需给予高分子弹性体，对缠结无纺布进行热水超细化处理，将所得的超细缠结纤维染色，之后再给予高分子弹性体，因此可以避免烯属不饱和单体的聚合物耐热水性低导致的上述问题。
本发明中使用的烯属不饱和单体的聚合物包含软质成分、形成交联的成分、硬质成分及含有其它成分的任意成分。软质成分是其均聚物的玻璃化转变温度(Tg)低于-5℃，优选-90℃以上且低于-5℃，更优选-70℃以上且低于-15℃的成分，优选为非交联性(不形成交联)的。软质成分的玻璃化转变温度(Tg)为-5℃以上时，类皮革片材的手感变硬，耐弯曲性等力学耐久性差。硬质成分是指其均聚物的玻璃化转变温度(Tg)超过50℃，优选超过50℃但为250℃以下的泥分，优选为非交联性(不形成交联)的。硬质成分的玻璃化转变温度(Tg)为50℃以下或者不含形成交联的成分时，聚合物的粘合性大，因此超细纤维和纤维束受到约束，一体化，类皮革片材的柔软性或仿麂皮人造皮革的表面绒头性变差。另外，水、溶剂或汗附着时，高分子弹性体溶胀较大，在实际应用上有时会出现问题。
烯属不饱和单体的聚合物中软质成分的含有比例为80-90质量％、形成交联的成分的含有比例为1-20质量％、硬质成分的含有比例为0-19质量％、不属于上述成分的其它成分的含有比例为0-19质量％。特别优选软质成分为85-96质量％、形成交联的成分为1-10质量％，硬质成分为3-15质量％的烯属不饱和单体的聚合物。软质成分的含有比例低于80质量％时、或者形成交联的成分、硬质成分和其它成分的含有比例总计超过20质量％时，类皮革片材的手感有变硬、变脆的倾向。软质成分的含有比例超过98质量％时、或者形成交联的成分的含有比例低于1质量％时，该聚合物的粘合性增大，超细纤维受约束，一体化，所得类皮革片材的柔软性或仿麂皮人造皮革的表面绒头性变差。另外，水、溶剂或汗附着时，该聚合物溶胀较大，实际应用上有时会出现问题。
烯属不饱和单体聚合物的玻璃化转变温度(Tg)可通过相同组成的聚合物的DSC(差示扫描量热测定)或TMA(热机械测定)等求出，还可以使用通过下式(1)计算求出的值：
1/Tgt＝w1/Tg1+w2/Tg2+...+wi/Tgi (1)
(Tgt为聚合物的玻璃化转变温度，w1-wi为聚合物各单体成分1-i的质量比例，Tg1-Tgi为聚合物各单体成分1-i的均聚物的玻璃化转变温度)。各单体成分1-i的均聚物的玻璃化转变温度(Tg1-Tgi)可以使用培风馆发行的“Polymer Data Handbook(基础编)”或John Wiley & Sons，Inc.发行的“Polymer HandBook，第3版”等刊物所记载的值。
代表性的烯属不饱和单体的均聚物的玻璃化转变温度(Tg)有：丙烯酸甲酯：8℃、丙烯酸乙酯：-22℃、丙烯酸异丙酯：-5℃、丙烯酸正丁酯：-54℃、丙烯酸2-乙基己酯：-70℃、甲基丙烯酸甲酯：105℃、甲基丙烯酸乙酯：65℃、甲基丙烯酸异丙酯：81℃、甲基丙烯酸正丁酯：20℃、甲基丙烯酸异丁酯：67℃、甲基丙烯酸正己酯：-5℃、甲基丙烯酸月桂基酯：-65℃、甲基丙烯酸环己酯：168℃、丙烯酸：106℃、甲基丙烯酸：130℃、马来酸：130℃、衣糠酸：130℃、甲基丙烯酸2-羟基乙酯：55℃、甲基丙烯酸羟基丙酯：26℃、丙烯酸2-羟基乙酯：-15℃、丙烯酸羟基丙酯：-7℃、丙烯酰胺：153℃、双丙酮丙烯酰胺：65℃、甲基丙烯酸缩水甘油酯：41℃、苯乙烯：104℃、乙酸乙烯酯：30℃、丙烯腈：100℃等。根据树脂末端的结构或分子量，玻璃化转变温度(Tg)有稍许变动。
硬质成分的溶解参数(SP值)和硬质成分的含有比例(HS质量％)优选满足下式。
(SP值)×(HS质量％)≤4.0[J/cm3]1/2
溶解参数(SP值)如下式所示，是聚集能量密度(ΔE)与摩尔体积(摩尔体积)的比的平方根。
(SP值)＝(ΔE/V)1/2
如下所示，Fedor等人求出了各种官能团或聚合物的SP值。代表性的聚合物的SP值如下：
氟橡胶：14.9[J/cm3]1/2、
硅橡胶：14.9-15.5[J/cm3]1/2、
聚丙烯：15.6-17.0[J/cm3]1/2、
聚乙烯：15.8-17.2[J/cm3]1/2、
异戊二烯橡胶(IR)：16.6[J/cm3]1/2、
丁二烯橡胶(BR)：16.5-17.6[J/cm3]1/2、
苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)：16.6-17.8[J/cm3]1/2、
聚苯乙烯：17.4-21.1[J/cm3]1/2、
丁二烯-丙烯腈共聚物(NBR)：17.6-21.5[J/cm3]1/2、
聚甲基丙烯酸甲酯：18.2-19.4[J/cm3]1/2、
尼龙12：19.0[J/cm3]1/2、
聚乙酸乙烯酯和聚氯乙烯：18.8-19.6[J/cm3]1/2、
聚氨酯：20-22[J/cm3]1/2(仅硬质成分则为26-28[J/cm3]1/2)、
聚对苯二甲酸乙二醇酯：21.9[J/cm3]1/2、
聚乙烯醇：25.8[J/cm3]1/2、
尼龙6：25.9[J/cm3]1/2、
尼龙66：27.8[J/cm3]1/2、
聚丙烯腈：25-28[J/cm3]1/2等。
上述数值乘以0.49倍，则是现有技术所使用的单位(cal/cm3)的SP值。SP值根据微细的结构的不同或树脂末端的结构稍有变动，因此数值具有一定程度的幅度。
SP值通常用作表示聚合物的溶解性或聚合物之间的粘合性以及分子之间的聚集性的尺度。(SP值)×(HS质量％)为4.0[J/cm3]1/2以下，则可以防止超细纤维之间的牢固粘合、约束，可得到柔软性优异的类皮革片材，还易于得到绒头性优异、具有高级感的仿麂皮人造皮革。SP值的范围没有特别限定，优选14-26[J/cm3]1/2。(SP值)×(HS质量％)更优选0.5-4.0[J/cm3]1/2，进一步优选0.5-3.0[J/cm3]1/2。
形成软质成分和硬质成分的单体可根据玻璃化转变温度(Tg)选择。形成软质成分的单体例如有丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯等(甲基)丙烯酸衍生物等，可以使用其中的1种或2种以上。
形成硬质成分的单体有：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯等(甲基)丙烯酸衍生物；苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯等芳族乙烯基化合物；(甲基)丙烯酰胺、双丙酮(甲基)丙烯酰胺等丙烯酰胺类；马来酸、富马酸、衣糠酸以及它们的衍生物；乙烯基吡咯烷酮等杂环乙烯基化合物；氯乙烯、丙烯腈、乙烯基醚、乙烯基酮、乙烯基酰胺等乙烯基化合物；乙烯、丙烯等为代表的α-烯烃等，可以使用其中一种或两种以上。
根据树脂末端的结构或分子量，玻璃化转变温度(Tg)稍有变动。
其它共聚成分有丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸衍生物。
烯属不饱和单体的聚合物优选具有交联结构。烯属不饱和单体的聚合物为非氢键性聚合物，因此与聚氨酯弹性体等氢键性聚合物相比，在聚合物的聚集性弱、不具有交联结构时，水、溶剂或汗附着时较大溶胀，实际应用上有时会有问题。是否具有交联结构，这可如后所述，通过测定储藏弹性模数来确认。
形成交联的成分是可形成交联结构的多官能烯属不饱和单体单元、或具有可形成交联结构的反应性基团的单官能或多官能烯属不饱和单体单元、以及与烯属不饱和单体的聚合物反应可形成交联结构的化合物(交联剂)。形成交联的成分的含有比例为1-20质量％，优选1-10质量％。超过20质量％，则储存弹性模数或损失弹性模数变高，手感变硬，表面磨损性或耐弯曲性降低。低于1质量％时，烯属不饱和单体的聚合物的粘合性增大，超细纤维受约束，一体化，所得类皮革片材的柔软性或仿麂皮人造皮革的表面绒头性变差。附着水、溶剂或汗时溶胀较大，实际应用上有时会出现问题。优选适当选择形成交联的成分的含有比例，使150℃下的储存弹性模数的log对数值为4.0以上、150℃下损失弹性模数的log对数值为3.0-6.0Pa。
多官能烯属不饱和单体例如有二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三甘醇酯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，4-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，9-壬二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸二羟甲基三环癸烷、二(甲基)丙烯酸甘油酯等二(甲基)丙烯酸酯类；三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯等三(甲基)丙烯酸酯类；四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯等四(甲基)丙烯酸酯类；二乙烯基苯、三乙烯基苯等多官能芳族乙烯基化合物；(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸乙烯基酯等(甲基)丙烯酸不饱和酯类；丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙基酯与六亚甲基二异氰酸酯的2∶1加成产物、三丙烯酸季戊四醇酯与六亚甲基二异氰酸酯的2∶1加成产物、二甲基丙烯酸甘油酯与甲苯撑二异氰酸酯的2∶1的加成产物等分子量为1500以下的丙烯酸氨基甲酸乙酯等，可以使用其中的1种或2种以上。
具有可形成交联结构的反应性基团的单官能或多官能烯属不饱和单体只要具有可与交联剂反应的官能团即可，没有特别限定，可例举(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯等具有羟基的(甲基)丙烯酸衍生物；(甲基)丙烯酰胺、双丙酮(甲基)丙烯酰胺等丙烯酰胺类；及它们的衍生物；(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等具有环氧基的(甲基)丙烯酸衍生物；(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、衣糠酸等具有羧基的乙烯基化合物；乙烯基酰胺等具有酰胺基的乙烯基化合物等，可以使用其中1种或2种以上。
交联剂是分子内含有2个以上可与构成烯属不饱和单体的聚合物的单体单元的官能团反应的官能团的水溶性或水分散性的化合物。单体单元的官能团与交联剂的官能团的组合有：羧基与噁唑啉基、羧基与碳二亚胺基、羧基与环氧基、羧基与环碳酸酯基、羧基与氮杂环丙烷基、羰基与肼衍生物、酰肼衍生物等。不会出现哪怕含微量甲醛的情况，高分子弹性体的适用期优异，容易形成交联，并且所得类皮革片材的手感、物性优异，因此特别优选具有羧基的单体单元与具有噁唑啉基、碳二亚胺基或环氧基的交联剂的组合，具有羟基或氨基的单体单元与具有嵌段异氰酸酯基的交联剂的组合、以及具有羰基的单体单元与肼衍生物或酰肼衍生物的组合等。交联剂也可以不与单体单元的官能团反应、是自交联性的水溶性或水分散性化合物，具体有：聚异氰酸酯系化合物、多官能嵌段异氰酸酯系化合物等。
交联结构在给予了超细缠结纤维高分子弹性体后的热处理步骤中形成，则含高分子弹性体的液体的稳定性和交联结构带来的改良效果优异，因此优选。
为了进一步提高类皮革片材的耐光性，也可以将具有光稳定效果的具有受阻氨基和/或紫外线吸收基团的烯属不饱和单体作为上述其它成分进行共聚。该烯属不饱和单体可以是4-(甲基)丙烯酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、4-(甲基)丙烯酰氧基-1，2，2，6，6-五甲基哌啶、4-(甲基)丙烯酰基氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶、4-(甲基)丙烯酰基氨基-1，2，2，6，6-五甲基哌啶等具有受阻胺基的烯属不饱和单体；2-[2’-羟基-5’-(甲基)丙烯酰氧基乙基苯基]-2H-苯并三唑、2-羟基-4-(甲基)丙烯酰氧基二苯甲酮、2-羟基-4-(甲基)丙烯酰氧基乙基二苯甲酮等具有苯并三唑基或二苯甲酮基的烯属不饱和单体。
由上述成分构成的烯属不饱和单体的聚合物优选为不会因氢键而结晶或者聚集的非氢键性聚合物。非氢键性聚合物只要不由于氢键而结晶或聚集，也可以部分含有可形成氢键的硬质成分。非氢键性聚合物可从下述结晶性聚合物及其共聚物中选择：(甲基)丙烯酸衍生物聚合物、(甲基)丙烯酸衍生物-苯乙烯弹性体、(甲基)丙烯酸衍生物-丙烯腈弹性体、(甲基)丙烯酸衍生物-烯烃弹性体、(甲基)丙烯酸衍生物-(氢化)异戊二烯弹性体、(甲基)丙烯酸衍生物-丁二烯弹性体、苯乙烯-丁二烯弹性体、苯乙烯-氢化异戊二烯弹性体、丙烯腈-丁二烯弹性体、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯弹性体、乙酸乙烯酯衍生物聚合物、(甲基)丙烯酸衍生物-乙酸乙烯酯弹性体、乙烯-乙酸乙烯酯弹性体、乙烯-烯烃弹性体、具有交联结构的硅橡胶等硅系弹性体、氟系橡胶等氟系弹性体和聚酯系弹性体。烯属不饱和单体的聚合物优选为(甲基)丙烯酸衍生物的聚合物，进一步优选为含有80-98质量％丙烯酸衍生物单元(软质成分)、0-19质量％甲基丙烯酸衍生物单元和/或丙烯腈衍生物单元(硬质成分)、1-20质量％形成交联的成分、0-19质量％其它烯属不饱和单体单元(其它成分)的(甲基)丙烯酸衍生物聚合物。
由于不需要有机溶剂、对环境的负担小，因此烯属不饱和单体的聚合物优选为水分散性或水溶性的，耐水性良好，因此更优选水分散性的。制成水分散性或水溶性可以采用公知的方法。例如有：使用羧基、磺酸基、羟基等具有亲水性基团的烯属不饱和单体的方法；在含有烯属不饱和单体的聚合物的高分子弹性体中添加表面活性剂，以代替将该聚合物本身制成水分散性或水溶性的方法。还可以使用含有烯属不饱和基团的表面活性剂、所谓的反应性表面活性剂。表面活性剂例如有月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵、聚氧乙烯十三烷基醚乙酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烷基二苯基醚二磺酸钠、二辛基硫代琥珀酸钠等阴离子性表面活性剂；聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物等非离子性表面活性剂等。通过适当选择表面活性剂的雾点，也可以制成热敏凝胶化性的。为水分散性时，分散颗粒的平均粒径优选0.01-1μm，更优选0.03-0.5μm。
烯属不饱和单体的聚合物在50℃下的储存弹性模数的log对数值(Sm)优选为4.0-6.5Pa，更优选4.5-6.0Pa。Sm超过6.5Pa时，手感变硬。通常大多使用伸长100％时的模数作为高分子弹性体柔软性的指标。但是，存在于超细缠结纤维内部的高分子弹性体很少伸长100％，适合采用微小变形下的刚性或弹性模数作为类皮革片材的柔软性指标，在室温(25℃)-60℃附近、特别是50℃附近的储存弹性模数是最恰当的指标。50℃下的储存弹性模数如下获得：将高分子弹性体干燥，在140℃左右热处理，将所得的厚度为300μm左右的膜用粘弹性测定装置(Rheology制的FT Rheospectoler“DVE-V4”)、以频率11Hz、拉伸模式、升温速度3℃/分钟进行测定。
烯属不饱和单体的聚合物在50℃的损失弹性模数的log对数值(Le)优选为3.0-6.0Pa，更优选4.0-5.5Pa。损失弹性模数主要是高分子的粘性或塑性变形性的尺度，损失弹性模数高，则难以发生塑性变形。Le超过6.0Pa，则握着类皮革片材时难以发生高分子弹性体的变形，手感变硬。另外高分子弹性体脆，容易脱落，表面磨损特性差。Le在3.0-6.0Pa的范围，则由于热、压力或力学应力，高分子弹性体容易塑性变形(显示延伸性)，不脱落。在50℃下的损失弹性模数与储存弹性模数的测定同样，通过将高分子弹性体干燥，在140℃左右进行热处理，将所得的厚度300μm左右的膜用粘弹性测定装置(Rheology制的FT Rheospectoler“DVE-V4”)、以频率11Hz、拉伸模式、升温速度3℃/分钟测定获得。
特别优选烯属不饱和单体的聚合物同时满足上述范围内的Sm和Le。另外，烯属不饱和单体聚合物的玻璃化转变温度(Tg)优选为0℃以下。
本发明中使用的高分子弹性体含有30-100质量％至少一种烯属不饱和单体聚合物。可例举下述聚氨酯树脂作为其它成分。通过结合使用聚氨酯树脂，可以调节高分子弹性体的粘合性或超细纤维的集束性，即，调节类皮革片材的柔软性、仿麂皮人造皮革的绒头性、工序通过性等。烯属不饱和单体聚合物与聚氨酯树脂可以混合后给予超细缠结纤维，也可以分别给予。结合使用聚氨酯树脂时，也可以结合使用与烯属不饱和单体聚合物和聚氨酯树脂两者反应的交联剂。结合使用，则烯属不饱和单体聚合物与聚氨酯树脂的粘合性或成膜性改善，所得类皮革片材的品质更为稳定。烯属不饱和单体聚合物的量低于30质量％时，超细纤维被高分子弹性体集束成一体化，因此类皮革片材的手感变硬，仿麂皮人造皮革的绒头性变差，并且耐久性或耐磨损性也变差。
上述聚氨酯树脂可以使用公知的聚氨酯，例如可以使用高分子多元醇、有机聚异氰酸酯和以增链剂作为主要原料得到的聚氨酯树脂。
高分子多元醇可根据用途或所需性能，由公知的高分子多元醇中选择，例如有：聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇、聚(甲基四亚甲基二醇)等聚醚系多元醇及其共聚物；聚己二酸亚丁酯二醇、聚癸二酸亚丁酯二醇、聚己二酸亚己酯二醇、聚(己二酸3-甲基-1，5-亚戊酯)二醇、聚(癸二酸3-甲基-1，5-亚戊酯)二醇、聚己内酯二醇等聚酯系多元醇及其共聚物；聚碳酸亚己酯二醇、聚(碳酸3-甲基-1，5-亚戊酯)二醇、聚碳酸亚戊酯二醇、聚碳酸亚丁酯二醇等聚碳酸酯系多元醇及其共聚物；聚酯碳酸酯多元醇等，可以使用其中的1种或2种以上。特别是所得类皮革片材的耐光坚牢性、耐热坚牢性或耐NOX黄变性、耐汗性、耐水解性等耐久性改善，因此优选使用将非晶性的聚碳酸酯系多元醇、聚醚系多元醇、聚酯系多元醇、聚碳酸酯系多元醇等2种以上结合使用的高分子多元醇。
作为有机二异氰酸酯，可以根据用途或所需性能选择公知的二异氰酸酯化合物。例如有：由不具有芳环的脂族或脂环族二异氰酸酯构成的无黄变的二异氰酸酯、例如六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、降冰片烯二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯等，或聚氨酯等作为二异氰酸酯成分使用的公知的芳环二异氰酸酯，例如2，4-甲苯撑二异氰酸酯、2，6-甲苯撑二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯等。特别是由于难以因光或热引发黄变，因此优选使用无黄变的二异氰酸酯。
增链剂可以根据用途或所需性能选择在公知的氨基甲酸酯树脂的制备中所使用的增链剂，例如有肼、乙二胺、丙二胺、六亚甲基二胺、九亚甲基二胺、亚二甲苯基二胺、异佛尔酮二胺、哌嗪及其衍生物、己二酸二酰肼、邻苯二甲酸二酰肼等二胺类；二亚乙基三胺等三胺类；三亚乙基四胺等四胺类；乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，4-双(β-羟基乙氧基)苯、1，4-环己二醇等二醇类；三羟甲基丙烷等三醇类；季戊四醇等五醇类；氨基乙基醇、氨基丙醇等氨基醇类等，可以使用其中的1种或2种以上。其中，由于成膜性良好、含浸后以短时间的热处理即可完成高分子弹性体的固化，因此优选将肼、哌嗪、六亚甲基二胺、异佛尔酮二胺及其衍生物、亚乙基三胺等三胺中的2-4种结合使用。特别是结合使用肼及其衍生物等具有抗氧化效果的增链剂，则耐久性提高，优选。增链反应时，还可以与增链剂一起结合使用乙胺、丙胺、丁胺等一元胺类；4-氨基丁酸、6-氨基己酸等含有羧基的一胺化合物；甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等一元醇类。
为了使其具有水分散颗粒的粒径或各种性能，可以在聚氨酯树脂的骨架中导入羧基等离子性基团。方法没有特别限定，优选结合使用2，2-双(羟基甲基)丙酸、2，2-双(羟基甲基)丁酸、2，2-双(羟基甲基)戊酸等含羧基的二醇作为氨基甲酸酯树脂的原料。
在不损害所得类皮革片材的性质的范围内，本发明中使用的高分子弹性体中可以适当添加渗透剂、消泡剂、润滑剂、拨水剂、拨油剂、增稠剂、增量剂、固化促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、荧光剂、防霉剂、发泡剂、聚乙烯基醇、羧甲基纤维素等水溶性高分子化合物、染料、颜料等。
对于给予超细缠结纤维高分子弹性体的步骤，可以采用公知的方法。高分子弹性体可以是在超细长缠结纤维的内部均匀含浸提供，也可以通过使其在表面上移动而单面涂布，沿厚度方向形成高分子弹性体的密度梯度。干燥可通过在50-200℃的干燥装置中进行热处理的方法、或者在70-100℃进行热水处理或70-200℃进行蒸气处理后再干燥的方法等。
含浸高分子弹性体并干燥后，烯属不饱和单体聚合物必须实质上固定于超细纤维束内部的超细纤维上。固定在超细纤维束内部的超细纤维上，则形态保持性进一步提高，且纤维的脱散进一步降低，表面的耐磨损性改善。并且，类皮革片材的结构与天然皮革所具有的微原纤结构酷似，充实感优异。可通过公知的方法向超细缠结纤维含浸提供上述高分子弹性体，由此可以使其固定于超细纤维束内部的超细纤维上。高分子弹性体固定是指各超细纤维束一定具有高分子弹性体与超细纤维相粘合的部分。也可以是高分子弹性体部分地与超细纤维粘合，在高分子弹性体和超细纤维之间部分地形成空间。高分子弹性体未固定于超细纤维束内部的超细纤维上时，容易发生纤维的脱散，有表面磨损性降低，充实感降低的倾向。
为了使高分子弹性体均匀固定在超细纤维上，优选要防止或者控制高分子弹性体的移动。防止或控制移动可通过以下方法进行：调节水分散体中高分子弹性体的粒径；调节高分子弹性体的离子性基团的种类或量；通过结合使用一价或二价碱金属盐或碱土金属盐、非离子系乳化剂、缔合型水溶性增稠剂、水溶性有机硅系化合物等的缔合型热敏凝胶化剂或者水溶性聚氨酯系化合物，使40-100℃左右的水分散稳定性降低的方法。特别优选在高分子弹性体中含有非离子系乳化剂和/或缔合型水溶性增稠剂。还可以根据需要使高分子弹性体移动，不均匀地存在于表面。
高分子弹性体优选按照超细缠结纤维和高分子弹性体的质量比100∶0-70∶30的量提供。在该范围内，则类皮革片材的柔软性、充实感、表面感和表面物性良好。本发明的超细缠结纤维的形态保持性非常好，因此无需给予高分子弹性体也可用作人造皮革的基体。高分子弹性体的给予量超过30质量％，则难以获得象天然皮革那样的柔软的手感，另外，仿麂皮人造皮革的绒头感差。从形态保持性或防止纤维脱散的效果优异的角度考虑，更优选缠结纤维与高分子弹性体的质量比为99.5∶0.5-80∶20。
类皮革片材的表观密度在0.35-0.80g/cm3的范围，这样使得充实感或仿麂皮人造皮革的绒头感、发光效果和毛茸密度优异，因此优选。更优选0.40-0.7g/cm3的范围。还可以根据需要，通过加压、加热处理或分割处理等将类皮革片材制成所需厚度。在对产生超细纤维的纤维进行超细化之前或之后，可通过公知的方法用砂纸或者针布等对至少一个面进行起绒处理，制成表面具有以超细纤维为主体的绒头的仿麂皮人造皮革。还可以根据需要，进行揉搓软化处理、反封口(reverse seal)的刷绒、摩擦熔融等上光处理等整理处理。优选通过热压处理或轧花加工，提高表面绒头的致密性或平滑性。通过将绒头纤维的长度调节成比仿麂皮人造皮革短的短绒，由此可得到正绒面人造皮革。
烯属不饱和单体聚合物由热或压力导致的变形性良好，因此无需另外给予表层树脂，可以通过加压、加热处理使类皮革片材的表层部分致密化，形成象天然皮革那样的密度梯度结构。上述密度梯度结构优选满足下述条件：在厚度方向距离表面0.2mm以内的表面层中超细纤维束的存在密度为1000-5000个/mm2，且表面层的超细纤维束存在密度与在厚度方向距离表面0.2mm以上的下层的超细纤维束的存在密度之比(表面层的存在密度/下层存在密度)为1.3-5.0。超细纤维束的存在密度是存在于1mm2与缠结纤维的厚度方向平行的任意截面的超细纤维束的个数。超过5.0时，有时会感觉到手感硬。由于表面平滑感、充实感良好，更优选上述比为2.0-3.0。表面层中的超细纤维束的存在密度低于1000个/mm2，则表面的致密性有变差倾向，超过5000个/mm2，则超细纤维束容易集束而一体化。
如上所述，烯属不饱和单体聚合物变形性良好，因此无需另外给予表层树脂，可通过加压、加热处理使类皮革片材的表面平滑。这样，可以得到主要由超细纤维和高分子弹性体复合一体化得到的致密层形成的、且具有形成有20个/cm2以上平均孔径为50μm以下的微孔的表面(粒面部分、粒面层)的粒面人造皮革、半粒面人造皮革或短绒正绒面人造皮革。具有该结构的本发明的人造皮革具有现有人造皮革所没有的酷似天然皮革的手感、充实感或表面感，另外，透气性或透湿性优异。高分子弹性体中的烯属不饱和单体聚合物低于30质量％时，即使进行加压、加热处理也难以变形，因此难以使表面致密化，另外孔径增大，表面的致密感或平滑感、高级感、充实感变差。单纤维的平均截面积低于0.1μm2时，可能显色性不足，超过30μm2时，表面的平滑性变差，孔径变大。平均孔径超过50μm时，表面平滑性或高级感有变差倾向，另外水容易渗入，在实际应用上有时会有问题。微孔的孔数低于20个/cm2时，透气性或透湿性降低。特别优选单纤维的平均截面积0.5-20μm2、高分子弹性体中的烯属不饱和单体聚合物为50-100质量％、以及形成有100个/cm2以上平均孔径为30μm以下的微孔、且具有高分子弹性体不形成连续层而与超细纤维复合一体化的表面层的粒面人造皮革。
将高分子弹性体含浸在超细长缠结纤维时或者之后，可以按照公知方法在类皮革片材或者仿麂皮人造皮革的表面形成表皮层，通过进行着色、轧花加工、软化处理、湿润下的软化处理等公知的整理处理，获得粒面或半粒面人造皮革。还可根据需要，将本发明的类皮革片材用于上层、将针织物或机织物作为下层贴合，或者将本发明的仿麂皮人造皮革用作上层、将含有与构成该仿麂皮人造皮革的纤维不同种纤维的层作为下层贴合。
实施例
以下通过实施例说明本发明，但本发明并不受这些实施例的限定。以下，如无特别限定，份和％均以质量为基准，评价按以下方法进行。
(1)单纤维的平均截面积和超细纤维束的平均截面积
用扫描式电子显微镜(1000-3000倍)对与用氧化锇染色的类皮革片材的厚度方向平行的任意截面进行观察，求出与该截面大致垂直的超细单纤维和超细纤维束的截面积。不偏向与厚度方向平行的方向和与厚度方向垂直的方向，观察10个以上的截面，计算其平均值。
(2)超细纤维束的存在密度
用扫描式电子显微镜(200-500倍)对与用氧化锇染色的类皮革片材的厚度方向平行的任意截面进行观察。观察多个位置，使总面积为0.5mm2以上，数出与该截面大体垂直的超细纤维束的个数。由其结果计算每1mm2内存在的超细纤维束的个数。不偏向与厚度方向平行的方向和与厚度方向垂直的方向，观察10个以上的截面，计算其平均值。
(3)高分子弹性体的固定
用扫描式电子显微镜(放大倍率500-2000倍)观察10处以上用氧化锇染色的类皮革片材的任意截面，评价高分子弹性体对超细纤维束和超细纤维的固定状态。
(4)类皮革片材表面的孔径、孔数
用扫描式电子显微镜(200-1000倍)观察多处用氧化锇染色的类皮革片材表面，使总面积为0.5mm2以上，求出孔径和每1mm2内存在的孔数。不偏向一方地观察10处以上，计算其平均值。
(5)热塑性树脂的熔点
使用差示扫描量热仪(TA3000、Mettler制造)，在氮中、将树脂以升温速度10℃/分钟升温至300℃，然后冷却至室温，再以升温速度10℃/分钟升温至300℃，求出此时得到的吸热峰的峰顶温度。
(6)层间剥离强度
在纵向(片材长度方向)23cm、横向2.5cm的试验片的纵向端面上、厚度方向的大致中央位置用剃刀等切口，用手剥离约10cm。将剥离部分的两端用夹子夹住，用拉伸试验仪以拉伸速度100mm/分钟进行剥离。由所得的应力-变形曲线(SS曲线)的平坦部分的应力得到剥离强度。结果用3个试验片的平均值表示。
(7)表面磨损减量(马丁代尔法5万次)
按照JIS L1096(8.17.5E法马丁代尔法)，以推压载荷12kPa(gf/cm2)测定磨损5万次时的减量。
(8)湿磨擦坚牢性
按照JIS L0801，在湿润状态下测定，通过级别判定进行评价。
(9)撕裂强度
在纵向10cm、横向4cm的试验片的短边中央与短边成直角地切出5cm的切口。将各切片用夹子夹住，通过拉伸试验仪以10cm/分钟的速度撕裂。求出撕裂最大载荷，将其除以试验片的单位面积重量。将所得值换算为100g/m2的单位面积重量的值作为撕裂强度。以3个试验片的平均值表示。
(10)流延薄膜的储存弹性模数和损失弹性模数
在50℃下使乳液干燥，将所得的厚度200μm的膜在130℃下热处理30分钟，然后用粘弹性测定装置(Rheology制的FT Rheospectoler“DVE-V4”)，以频率11Hz、升温速度3℃/分钟加热，求出50℃下的储存弹性模数和损失弹性模数。
(11)透气度
按照JIS L1096-8.27.1A法，使用弗雷泽(Frazier)型试验机测定，求出透气量(cc/(cm2·秒))。
(12)透湿度
按照JIS K-6549，使用氯化钙，通过杯法测定，求出透过量(g/(m2·24小时))。
制备例1
水溶性热塑性聚乙烯醇系树脂的制备
向100L装有搅拌机、氮入口、乙烯入口和引发剂添加口的加压反应槽中加入29.0kg乙酸乙烯酯和31.0kg甲醇，升温至60℃后鼓入氮气30分钟，将体系进行氮置换。接着导入乙烯，使反应槽压力为5.9kgf/cm2。将2，2’-偶氮二(4-甲氧基-2，4-二甲基戊腈)(引发剂)溶解于甲醇中，调节浓度为2.8g/L的引发剂溶液，鼓入氮气，进行氮置换。使反应槽内温度达到60℃，然后注入170ml上述引发剂溶液，引发聚合。聚合中导入乙烯，使反应槽压力保持在5.9kgf/cm2，聚合温度保持在60℃，以610ml/小时连续添加上述引发剂溶液。10小时后在聚合率达到70％时冷却，停止聚合。打开反应槽，脱乙烯，然后鼓入氮气，使脱乙烯完全进行。接着，在减压下除去未反应的乙酸乙烯酯单体，得到乙烯改性聚乙酸乙烯酯(改性PVAc)的甲醇溶液。向该溶液中加入甲醇，向所制备的200g改性PVAc的50％甲醇溶液中添加46.5g NaOH的10％甲醇溶液，进行皂化(相对于1mol改性PVAc的乙酸乙烯酯单元为0.10mol的NaOH)。添加NaOH后约2分钟体系凝胶化。将凝胶化物用粉碎机粉碎，在60℃下放置1小时，进一步使皂化进展。然后加入1kg乙酸甲酯，中和残留的NaOH。使用酚酞试剂确认中和，然后过滤，得到白色固体。向白色固体中加入1kg甲醇，在室温下放置3小时，洗涤。将上述洗涤操作重复3次，然后离心分离溶剂，在干燥机中、70℃下放置2天进行干燥，得到乙烯改性聚乙烯醇(改性PVA)。所得改性PVA的皂化度为98.4％mol。将该改性PVA灰化后溶解于酸，将所得试样通过原子吸光光度计进行分析。钠的含量相对于100质量份改性PVA为0.03质量份。
向上述改性PVAc的甲醇溶液中加入正己烷，接着加入丙酮，将该沉淀-溶解操作重复3次，然后在80℃下减压干燥3天，得到纯化改性PVAc。将纯化改性PVAc溶解于d6-DMSO中，在80℃下用500MHz质子NMR(JEOL GX-500)进行分析，乙烯单元的含量为10％mol。将纯化改性PVAc皂化后(碱/乙酸乙烯酯单元＝0.5(摩尔比))进行粉碎，在60℃下放置5小时，使皂化进一步进行。将皂化物用甲醇进行3天索格利特提取，将提取物在80℃下减压干燥三天，得到纯化改性PVA。按照JIS K6726测定纯化改性PVA的平均聚合度，为330。通过5000MHz质子NMR(JEOL GX-500)分析纯化改性PVA，1，2-二醇键量为1.50％mol，3连羟基(three consecutive hydroxyl)的含量为83％。进一步由纯化改性PVA的5％水溶液制备厚度10μm的流延薄膜。将该膜在80℃下减压干燥1天，然后按照上述方法测定熔点，为206℃。
实施例1
将上述改性PVA(水溶性热塑性聚乙烯醇系树脂：海成分)、改性度为6％mol的邻苯二甲酸改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(岛成分)按照海成分/岛成分20/80(质量比)在260℃下由熔融复合纺丝用喷丝口(岛数：25岛/纤维)喷出。调节喷射器压力，使纺丝速度为4000m/分钟，将平均纤度2.0分特的长纤维在网上捕集，得到单位面积重量为30g/m2的纺粘片材(长纤维网)。
将上述纺粘片材通过用交叉铺网叠合12片，制备总单位面积重量为360g/m2的叠合网，向其中喷入防断针的油剂。接着用针号42号、钩数为1个的针刺针，以及针号42号、钩数为6个的针刺针以1800刺/cm2进行针刺处理，使叠合的网缠结。该针刺处理造成的面积收缩率为20％，针刺后长纤维缠结无纺布的单位面积重量为450g/m2，层间剥离强度为9.0kg/2.5cm。
将该长纤维缠结无纺布在70℃的热水中浸泡90秒，由于岛成分的应力缓和发生面积收缩，接着在95℃的热水中浸泡10分钟，溶解除去改性PVA，得到超细长缠结纤维。干燥后测定的面积收缩率为45％，单位面积重量为820g/m2，表观密度为0.53g/cm3。马丁代尔磨损减量为30mg，层间剥离强度为13kg/2.5cm，每100g/m2的撕裂强度为1.2kg，超细长纤维的平均纤维纤度为0.1分特，是足以经受以下染色步骤的物性。
将该超细长缠结纤维通过8％owf的分散染料染成灰色，然后通过抛光起绒。没有染色时纤维的脱散或抽丝、抛光时纤维的脱落等，工序通过性良好，厚度为1.2mm，单位面积重量625g/m2，表观密度0.42g/cm3。通过扫描式电子显微镜观察片材的截面，单纤维的平均截面积为7μm2，超细长纤维束的平均截面积为170μm2，超细纤维束的平均存在密度为1000个/mm2。马丁代尔磨损减量为50mg，层间剥离强度为13kg/2.5cm，每100g/m2的撕裂强度为1.2kg，得到了充实感优异、几乎没有纤维脱散、显色性良好的超细长缠结纤维。
使上述染色的超细长缠结纤维含浸下述可形成交联结构的(甲基)丙烯酸衍生物系聚合物的水分散体(固形物浓度6％)，使超细长缠结纤维和高分子弹性体的质量比为96∶4，在140℃下干燥，得到表观密度为0.43g/cm3的类皮革片材。
(甲基)丙烯酸衍生物系聚合物
软质成分的玻璃化转变温度Tg：-30℃
硬质成分的玻璃化转变温度Tg：105℃
50℃下的储存弹性模数的log对数值：5.5Pa
50℃下的损失弹性模数的log对数值：4.5Pa
软质成分/形成交联的成分/硬质成分(质量比)：89/3/8
硬质成分的SP值：18.2-19.4[J/cm3]1/2
下面，通过抛光使表面起绒，实施水洗处理，密封处理，得到了具有象天然皮革那样的充实感和优雅的绒头感的仿麂皮人造皮革。
虽然所得仿麂皮人造皮革的超细长纤维被染色，但高分子弹性体实质上未被染色。高分子弹性体固定于超细长纤维束的内部和外周附近。单纤维的平均截面积为7μm2，纤维束的平均截面积为150μm2，纤维束的平均存在密度为1000个/mm2。表面磨损减量为20mg，湿摩擦坚牢性为4级，具有适合于室内装饰或衣料用途的物性。
实施例2
使用收缩性聚酰胺作为产生超细纤维的长纤维的岛成分，使用灰色的含金染料进行染色，且将高分子弹性体的水分散体的固形物浓度改为15％，将超细长缠结纤维与高分子弹性体的质量比变更为90∶10，除此之外与实施例1同样地得到仿麂皮人造皮革。含浸高分子弹性体之前的染色超细长缠结纤维的表观密度为0.45g/cm3，马丁代尔磨损减量为60mg，层间剥离强度为12kg/2.5cm，每100g/m2的撕裂强度为1.2kg。所得仿麂皮人造皮革的表观密度为0.44g/cm3，马丁代尔磨损减量为70mg，层间剥离强度为12kg/2.5cm，每100g/m2的撕裂强度为1.2kg。虽然所得仿麂皮类皮革片材的超细长纤维被染色，但高分子弹性体实质上未被染色。高分子弹性体固定于超细长纤维束的内部和外周附近，单纤维的平均截面积为7μm2，超细纤维束的平均截面积为150μm2，该超细纤维束的平均存在密度为800个/mm2。仿麂皮人造皮革柔软性优异，表面磨损减量为30mg，湿摩擦坚牢性为4级，具有适合鞋类或衣料等用途的物性。
比较例1
使用纤度4.0分特的产生超细纤维的短纤维代替产生超细纤维的长纤维，除此之外与实施例1同样地制备类皮革片材。染色中超细缠结纤维伸长较大，纤维的脱散频繁发生。单纤维的平均截面积为1.6μm2，纤维束的平均截面积为350μm2，但超细纤维束的存在密度只有300个/mm2，充实感或表面感很差。超细缠结纤维的表观密度为0.30g/cm3，层间剥离强度为2kg/2.5cm，表面磨损减量为250mg。
比较例2
将平均纤度为2.0分特的聚对苯二甲酸乙二醇酯长纤维代替产生超细纤维的长纤维，在网上捕集，得到单位面积重量为30g/m2的纺粘片材(长纤维网)，除此之外与实施例1同样地制备不具有纤维束的类皮革片材。缠结不充分，超细缠结纤维的表观密度为0.25g/cm3，层间剥离强度为2kg/2.5cm，表面磨损减量为200mg以上。染色中缠结纤维伸长较大，纤维的脱散频繁发生。单纤维的平均截面积为20μm2，超细纤维束的存在密度为300个/mm2，充实感或表面感很差。
比较例3
在70℃、90％RH气氛下使缠结无纺布面积收缩40％，在120℃下干燥，然后给予高分子弹性体，接着进行超细化，除此之外与实施例1同样地制备类皮革片材。所得片材的纤维脱散或毛茸斑、颜色斑明显，缺乏高级感。另外，湿摩擦坚牢性为2级，较差。高分子弹性体不存在于超细纤维束的内部，只存在于纤维束外周附近。
比较例4
使纤维的岛数为4岛，除此之外与实施例1同样地制备仿麂皮人造皮革。单纤维的平均截面积为50μm2，表面的毛茸感粗，触感粗糙，高级感差。
比较例5
使用平均纤度为6.0分特的产生超细纤维的长纤维，除此之外与实施例1同样地制备仿麂皮人造皮革。单纤维的平均截面积为18μm2，超细纤维束的平均截面积为520μm2，表观密度为0.40g/cm3，层间剥离强度为9kg/2.5cm，表面磨损减量为120mg。表面的毛茸感粗，触感粗糙，高级感差。
比较例6
将(甲基)丙烯酸衍生物系聚合物的水分散体变更为非晶性聚碳酸酯/醚系聚氨酯(氢键性聚合物，硬质成分的SP值＝26-28[J/cm3]1/2)的水分散体，除此之外与实施例1同样地制备仿麂皮人造皮革。所得的片材手感硬，缺乏绒头感，表面触感差。高分子弹性体固定于超细长纤维束的内部和外周部分，但与实施例1相比，纤维束粘合并胶着，多个超细纤维形成一体化，单纤维的平均截面积实质上超过了45μm2。
实施例3
将高分子弹性体变更为下述的可形成交联结构的(甲基)丙烯酸衍生物-丙烯腈系聚合物的水分散体(固形物浓度15％)，按照超细长缠结纤维和高分子弹性体的质量比为88∶12进行给予，除此之外与实施例1同样地得到正绒面人造皮革。
(甲基)丙烯酸衍生物-丙烯腈系聚合物
软质成分的玻璃化转变温度Tg：-35℃
硬质成分的玻璃化转变温度Tg：103℃
50℃下的储存弹性模数的log对数值：5.2Pa
50℃下的损失弹性模数的log对数值：4.2Pa
软质成分/形成交联的成分/硬质成分(质量比)：94/3/3
硬质成分的SP值：23-24[J/cm3]1/2
所得正绒面人造皮革的绒头长度比实施例1短，具有类似天然皮革的充实感和优雅的绒头感。虽然正绒面人造皮革的超细长纤维被染色，但高分子弹性体实质上未被染色。高分子弹性体固定于超细长纤维束的内部和外周部分，单纤维的平均截面积和超细纤维束的平均截面积与实施例1同等。表面磨损减量为20mg，湿摩擦坚牢性为4级，具有充分适合于室内装饰、汽车座椅和鞋类的物性。
实施例4
在给予高分子弹性体之前用160℃的平滑辊进行平滑化，除此之外与实施例3同样地制备类皮革片材。将类皮革片材用170℃的平滑辊进行平滑化，然后用170℃的轧花辊进行轧花处理，得到具有超细纤维和高分子分散体复合一体化的致密层(粒面)的粒面人造皮革。超细纤维束的存在密度在厚度方向距离表面0.2mm以内的表面层是2000个/mm2，在厚度方向距离表面0.2mm以上的下层是1200个/mm2，存在密度的比例(表面层/下层)为1.7，手感、充实感、表面感优异。表面上存在200个/mm2平均20μm的微孔，透气度为8.0cc/(cm2·秒)，透湿度为2600g/(m2·24小时)，良好。
实施例5
使用灰色水分散性颜料和在实施例3中使用的可形成交联结构的(甲基)丙烯酸衍生物-丙烯腈系聚合物，制备固形物浓度为10％的水分散体。用200目的凹版机在实施例3所得的正绒面人造皮革表面上涂布该水分散体，固形物涂布量为10g/m2，干燥、固化。接着用165℃的轧花辊进行轧花处理，得到灰色的半粒面人造皮革。所得半粒面人造皮革是绒头纤维和表皮层混在，具有半粒面的外观和表面触感，手感优异。湿摩擦坚牢性为3-4级，表面磨损减量为10mg，良好，具有充分适合室内装饰、衣料和鞋类的物性。
实施例6
将实施例3所得的正绒面人造皮革用165℃的平滑辊进行平滑化，然后使用200目的凹版机涂布含有灰色水分散性颜料的非晶性聚碳酸酯/聚醚系聚氨酯的水分散液(固形物浓度10％)，固形物涂布量为20g/m2，干燥、固化。接着用165℃的轧花辊进行轧花处理，得到灰色的粒面人造皮革。超细纤维束的存在密度在厚度方向距离表面0.2mm以内的表面层是2000个/mm2，在厚度方向距离表面0.2mm以上的下层是1200个/mm2。存在密度的比例(表面层/下层)为1.7，手感、充实感、表面感优异。表面上存在80个/mm2平均20μm的微孔，透气度为3.0cc/(cm2·秒)、透湿度为2kg/(m2·24小时)，良好。
实施例7
将高分子弹性体变更为下述的可形成交联结构的(甲基)丙烯酸衍生物-苯乙烯系聚合物，除此之外与实施例1同样地制备仿麂皮人造皮革。
(甲基)丙烯酸衍生物-苯乙烯系聚合物
软质成分的玻璃化转变温度Tg：-15℃
硬质成分的玻璃化转变温度Tg：104℃
50℃下的储存弹性模数的log对数值：6.0Pa
50℃下的损失弹性模数的log对数值：5.2Pa
软质成分/形成交联的成分/硬质成分(质量比)：85/5/10
硬质成分的SP值：18.0-20.0[J/cm3]1/2
所得仿麂皮类皮革片材具有类似天然皮革的充实感和优雅的绒头感，高分子弹性体固定于超细长纤维束的内部和外周部分，单纤维的平均截面积、超细纤维束的平均截面积与实施例1同等。表面磨损减量为35mg，湿摩擦坚牢性为4级，具有充分适合室内装饰、汽车座椅和鞋类的物性。
实施例8
将高分子弹性体变更为在实施例1中使用的(甲基)丙烯酸衍生物系聚合物与非晶性聚碳酸酯/醚系聚氨酯弹性体按照60∶40(质量比)的混合物，除此之外与实施例1同样地制备仿麂皮人造皮革。所得的仿麂皮人造皮革具有适合鞋类或箱包等喜欢硬手感的用途的手感、以及类似天然皮革的充实感和优雅的绒头感。高分子弹性体固定于超细长纤维束的内部和外周部分，单纤维的平均截面积、超细纤维束的平均截面积与实施例1同等。表面磨损减量为35mg，湿摩擦坚牢性为4级，具有充分适合室内装饰、汽车座椅和鞋类的物性。
实施例9
在70℃、90％RH气氛下使缠结无纺布面积收缩40％，在120℃下干燥，然后用140℃的平滑辊平滑化，制成表观密度为0.60g/cm3，然后在超细化处理前含浸非晶性聚碳酸酯/醚系聚氨酯弹性体的水分散体(固形物浓度10％)，除此之外与实施例3同样，制作超细缠结纤维、(甲基)丙烯酸衍生物系弹性体和聚氨酯弹性体的质量比为84∶10∶6的仿麂皮人造皮革。所得仿麂皮人造皮革具有适合鞋类或箱包等喜欢硬手感的用途的手感，以及类似天然皮革的充实感和优雅的绒头感。高分子弹性体固定于超细长纤维束的内部和外周部分，单纤维的平均截面积与实施例3相同，超细纤维束的平均截面积为140μm2，超细纤维束的存在密度为平均1400个/mm2。表面磨损减量为25mg，湿摩擦坚牢性为3-4级，具有充分的物性。
实施例10
不给予高分子弹性体，除此之外与实施例1同样地制作仿麂皮人造皮革。厚度为1.2mm，单位面积重量为625g/m2，表观密度为0.40g/cm3。单纤维的平均截面积为7μm2，超细纤维束的平均截面积为170μm2，超细纤维束的存在密度为平均1000个/mm2。马丁代尔磨损减量为50mg，层间剥离强度为13kg/2.5cm，每100g/m2的撕裂强度为1.2kg，是充实感优异，显色性良好的长绒型仿麂皮人造皮革。湿摩擦坚牢性为4级，具有适合壁材或室内装饰的物性。
产业实用性
本发明采用不对环境造成负担的方法，可以制备象天然皮革那样柔软性和充实感等手感优异、外观具有高级感、坚牢性或表面物性等品质稳定性良好、实用性能也优异的类皮革片材。使用该类皮革片材作为基体的粒面人造皮革、仿麂皮人造皮革、半粒面人造皮革适合作为鞋类、球类、家具、交通工具用坐席、衣料、手袋、垒球手套、箱包、腰带、包等仿皮革制品的材料。
Claims (17)
1. 类皮革片材，其特征在于：该片材含有由超细纤维束形成的超细缠结纤维及在其内部提供的高分子弹性体，
(1)上述超细纤维束含有平均截面积为0.1-30μm2的超细单纤维，其平均截面积为40-400μm2；
(2)上述超细纤维束在上述超细缠结纤维的与厚度方向平行的任意截面上以600-4000个/mm2的密度存在；
(3)上述高分子弹性体含有30-100质量％烯属不饱和单体的聚合物，该烯属不饱和单体聚合物由80-98质量％玻璃化转变温度Tg低于-5℃的软质成分、1-20质量％形成交联的成分、0-19质量％玻璃化转变温度Tg超过50℃的硬质成分、以及0-19质量％其它成分构成；且
(4)上述烯属不饱和单体聚合物固定于超细纤维束内部的超细纤维上。
2. 权利要求1的类皮革片材，其中，上述烯属不饱和单体聚合物是由80-98质量％丙烯酸衍生物单元、1-20质量％形成交联的单元、0-19质量％甲基丙烯酸衍生物单元和/或丙烯腈衍生物单元、以及0-19质量％其它烯属不饱和单体单元构成的(甲基)丙烯酸衍生物聚合物。
3. 权利要求1的类皮革片材，其中，上述烯属不饱和单体聚合物在50℃下的储藏弹性模数的log对数值为4.0-6.5Pa，50℃下的损失弹性模数的log对数值为3.0-6.0Pa。
4. 权利要求1的类皮革片材，其中，上述烯属不饱和单体聚合物在150℃下的储藏弹性模数的log对数值为4.0Pa以上，150℃下的损失弹性模数的log对数值为3.0-6.0Pa。
5. 权利要求1的类皮革片材，其中，上述高分子弹性体是上述(甲基)丙烯酸衍生物聚合物和聚氨酯树脂的质量比为30∶70-100∶0的混合物。
6. 权利要求1的类皮革片材，其中，上述烯属不饱和单体聚合物实质上未染色。
7. 权利要求1的类皮革片材，其中，上述超细缠结纤维含有超细长纤维的纤维束。
8. 权利要求1的类皮革片材，其中，上述超细缠结纤维与高分子弹性体的质量比为100∶0-70∶30。
9. 权利要求1的类皮革片材，具有如下密度梯度结构：超细纤维束的存在密度在厚度方向距离表面0.2mm以内的表面层为1000-5000个/mm2，且表面层的超细纤维束存在密度与在厚度方向距离表面0.2mm以上的下层的超细纤维束的存在密度之比为1.3-5.0，所述超细纤维束的存在密度定义为：在上述超细缠结纤维的与厚度方向平行的任意1mm2截面上存在的超细纤维束的个数。
10. 仿麂皮人造皮革，其中，权利要求1的类皮革片材的表面具有绒头。
11. 半粒面人造皮革，其中，权利要求1的类皮革片材的表面混合存在粒面部分和绒头。
12. 粒面人造皮革，其中，权利要求1的类皮革片材的表面具有粒面层。
13. 权利要求12的粒面人造皮革，其中，上述粒面层含有由类皮革片材的表面至厚度0.2mm以内形成的、超细纤维和高分子弹性体复合一体化的致密层，且具有20个/cm2以上平均孔径为50μm以下的微细空孔。
14. 类皮革片材的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)制备由产生超细纤维的纤维形成的纤维网的步骤；
(2)将该纤维网进行缠结处理，制成缠结无纺布的步骤；
(3)将该缠结无纺布进行收缩处理，使面积收缩率为35％以上的步骤；
(4)将该收缩处理后的缠结无纺布中产生超细纤维的纤维超细化，制备如下超细缠结纤维的步骤，其中，超细缠结纤维含有由平均截面积为0.1-30μm2的超细单纤维形成的平均截面积为40-400μm2的超细纤维束，且该超细纤维束在该超细缠结纤维的与厚度方向平行的任意截面上以600-4000个/mm2的密度存在；以及
(5)给予该超细缠结纤维含30-100质量％烯属不饱和单体聚合物的高分子弹性体的步骤，其中所述烯属不饱和单体聚合物由80-98质量％玻璃化转变温度Tg低于-5℃的软质成分、1-20质量％形成交联的成分、0-19质量％玻璃化转变温度Tg超过50℃的硬质成分和0-19质量％其它成分构成。
15. 权利要求14的类皮革片材的制备方法，该方法包括在给予上述高分子弹性体之前，对上述超细缠结纤维进行染色的步骤。
16. 权利要求14的类皮革片材的制备方法，其中，上述产生超细纤维的纤维的构成成分中至少一种成分是水溶性热塑性树脂。
17. 权利要求14的类皮革片材的制备方法，其中，上述超细缠结纤维的马丁代尔表面磨损减量(5万次磨损)为100mg以下，层间剥离强度为8kg/2.5cm以上。
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