JP2000248454A - ポリウレタン弾性繊維不織布及びその製造方法並びにそのポリウレタン弾性繊維不織布を使用した合成皮革 - Google Patents

ポリウレタン弾性繊維不織布及びその製造方法並びにそのポリウレタン弾性繊維不織布を使用した合成皮革

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Abstract

(57)【要約】 【課題】優れた伸縮性能を備えていると共に高い引裂強
度を兼ね備えたポリウレタン弾性繊維不織布及びその製
造方法並びにそのポリウレタン弾性繊維不織布を使用し
た合成皮革を提供する。 【解決手段】ショアーＡ硬度が９２以上の熱可塑性ポリ
ウレタン弾性体を１５０ｐｐｍ以下に脱水後、溶融紡糸
すると共に高速気流に随伴させて噴射し、ビカット軟化
温度より３５℃以上低い温度下でシート状に堆積、積層
することによって、引張伸度が１００％以上、５０％伸
長回復率が７５％以上、目付当りの引裂強度が５．５ｇ
ｆ以上である、ポリウレタン系弾性繊維フィラメントが
相互に溶融接着されたポリウレタン弾性繊維不織布が得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ポリウレタン系
弾性繊維フィラメントが相互に熱溶着されたポリウレタ
ン弾性繊維不織布及びその製造方法並びにそのポリウレ
タン弾性繊維不織布を使用した合成皮革、特に、優れた
伸縮性能と高い引裂強度とを備えたポリウレタン弾性繊
維不織布及びその製造方法並びにそのポリウレタン弾性
繊維不織布を使用した合成皮革に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリウレタン系弾性繊維フィラメントか
らなるポリウレタン弾性繊維不織布のうち、いわゆる
「メルトブロー紡糸方法」によって製造されるポリウレ
タン弾性繊維不織布は、優れた伸縮性と柔軟性並びに通
気性を有しており、従来から紙オムツのサイドバンド、
救急絆創膏の基布、使い捨て手袋等のような比較的人体
の動きへの追随が要望される分野、或いはスポーツ衣料
・伸縮性中綿などのアウター分野などの比較的ソフトな
伸縮性を要望される分野に使用されている。
【０００３】また、特開平６−２９３１１７号公報に
は、この種のポリウレタン弾性繊維不織布を合成皮革用
の基材として使用することで、伸縮性に優れた合成皮革
が得られることが開示されており、こういった合成皮革
を靴、鞄、袋物、家具、インテリア、カーシート、衣服
などの材料として使用することが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなポリウレタン弾性繊維不織布は、上述したように、
優れた伸縮性と柔軟性を備えているものの、一般的に引
裂強度が小さいため、例えば、合成皮革の基材として使
用した場合、合成皮革にとって重要な基本物性であると
ころの十分な引裂強度を確保することができず、合成皮
革を使用する用途によっては、実用に耐える製品が得ら
れないといった問題がある。
【０００５】そこで、この発明の課題は、優れた伸縮性
能を備えていると共に高い引裂強度を兼ね備えたポリウ
レタン弾性繊維不織布及びその製造方法並びにそのポリ
ウレタン弾性繊維不織布を使用した合成皮革を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記の課題
を解決するため、この発明は、ショアーＡ硬度が９２以
上の熱可塑性ポリウレタン弾性体を１５０ｐｐｍ以下に
脱水後、溶融紡糸すると共に高速気流に随伴させて噴射
し、ビカット軟化温度より３５℃以上低い温度下でシー
ト状に堆積、積層することによって製造される、引張伸
度が１００％以上、５０％伸長回復率が７５％以上、目
付当りの引裂強度が５．５ｇｆ以上である、ポリウレタ
ン系弾性繊維フィラメントが相互に溶融接着されたポリ
ウレタン弾性繊維不織布を提供するものである。
【０００７】上述したように、本発明のポリウレタン弾
性繊維不織布は、基本的にメルトブロー紡糸方法によっ
て製造される。メルトブロー紡糸の一般的な方法を簡単
に説明すると、以下のようになる。即ち、溶融した熱可
塑性ポリマーを1列に配したノズル孔に導き、そのノズ
ル孔より連続的に溶融ポリマーを押し出し、そのノズル
孔群の両側に配したスリットから高温気体を高速で噴射
し、その気体エネルギーでノズル孔より押し出されたポ
リマーを細化・冷却して連続フィラメントを形成させ、
次いでその連続フィラメント群を移動するコンベアネッ
ト上などに集積、積層し、フィラメント自体が有する自
己接着性によってフィラメント相互を接着させるのであ
る。
【０００８】本発明の第１の特徴は、熱可塑性ポリマー
として、ショアーＡ硬度が９２以上の硬い熱可塑性ポリ
ウレタンを使用することで、溶融紡糸されたフィラメン
ト自体の強度を大きくする点にある。ショアーＡ硬度と
は、比較的柔らかい物質の硬さの基準で、その範囲は０
から１００の値で表示される。一方、比較的硬いウレタ
ンはショアーＤ硬度で表示され、現在、工業生産可能な
熱可塑性ポリウレタンは、ショアーＡ硬度で７０からシ
ョアーＤ硬度で７５程度の製品である。従って、本発明
における「ショアーＡ硬度が９２以上の熱可塑性ポリウ
レタン」とは、その上限硬度がショアーＤ硬度にして７
５程度までの熱可塑性ポリウレタンを意味している。
【０００９】一般的な熱可塑性ポリウレタンは、ソフト
セグメント部分を形成する比較的高分子量のポリオール
成分、ハードセグメント部分を形成する低分子量ジオー
ル及びジイソシアネート化合物などを反応させて製造さ
れるが、本発明で使用するショアーＡ硬度が９２以上の
熱可塑性ポリウレタンは、ハードセグメント部分が比較
的多いポリウレタンであり、硬さの目安となる、ポリマ
ー中の窒素含有量がほぼ４重量％以上のものがこれに相
当する。
【００１０】また、ポリウレタンのソフトセグメント成
分としては、エーテル系、エステル系、カーボネート系
などが挙げられるが、本発明ではいずれの組成のものを
使用してもよい。また、ジイソシアネート化合物として
は、４，４’−ジフェニール・メタン・ジイソシアネー
ト（ＭＤＩ）に代表される芳香族化合物、或いはヘキサ
メチレンジイソシアネートに代表される脂肪族ジイソシ
アネートなどが挙げられるが、本発明ではいずれの化合
物を使用することもできる。
【００１１】また、ヒンダードフェノール系、各種アミ
ン系の酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系、ヒンダード
アミン系の紫外線吸収剤、アミドワックス、モンタン酸
ワックス等の平滑剤、各種カルボジイミド化合物等の加
水分解防止剤、酸化チタン、ベンガラ等の各種顔料、ガ
ス黄変防止剤等のポリマー添加剤を必要に応じて添加し
てもよい。
【００１２】また、ポリマーの重合方法としては、連続
溶融重合、バットキュアー方法、ベルト方法、ニーダー
方法などの種々の方法があるが、本発明ではいずれの重
合方法を使用してもさしつかえない。
【００１３】熱可塑性ポリウレタンの硬度は、基本的に
は、上述した各組成の配合比率に依存するが、同じ配合
比率であってもハードセグメント部分とソフトセグメン
ト部分の比率、ハードセグメント部分の長さ、相分離状
態等によってその硬度が変化する。本発明で使用する熱
可塑性ポリウレタンは、ハードセグメント部分が長くて
その割合が多く、しかも、ビカット軟化温度の高いポリ
ウレタンが望ましい。具体的には、上述したように、シ
ョアーＡ硬度が９２以上で、ビカット軟化温度が１２０
℃以上の熱可塑性ポリウレタンを使用することが望まし
い。
【００１４】本発明の第２の特徴は、メルトブロー紡糸
する前に、熱可塑性ポリウレタンの水分率を１５０ｐｐ
ｍ以下、好ましくは１１０ｐｐｍ以下、より好ましくは
７０ｐｐｍ以下にまで脱水した後、溶融する点にあり、
その理由は、以下のとおりである。
【００１５】本発明で使用する「ショアーＡ硬度が９２
以上の硬い熱可塑性ポリウレタン」は、従来のメルトブ
ロー不織布に使用していた熱可塑性ポリウレタンに比べ
て融点が高く、溶融粘度が著しく高いという特性を備え
ている。例えば、ショアーＡ硬度が８５の熱可塑性ポリ
ウレタンを１９０℃で測定した溶融粘度は５０００〜５
００００ポイズ程度であるのに対して、本発明で使用す
る熱可塑性ポリウレタンは１０万〜１００万ポイズであ
る。
【００１６】ところで、メルトブロー紡糸では、加熱エ
アーによって溶融ポリマーを適度な繊維径まで引き延ば
すため、ポリウレタンの組成に拘わらず、ノズルから押
し出す際の溶融粘度を著しく低下させる必要がある。従
って、本発明で使用する高粘度の熱可塑性ポリウレタン
をメルトブロー紡糸しようとすると、著しく高温で紡糸
しなければならないが、熱可塑性ポリウレタンを高温で
溶融すると熱分解が激しくなるといった問題がある。一
般的に、ウレタン結合は２３０℃を超えると、分解が激
しくなることが知られており、熱分解の激しい条件下で
熱可塑性ポリウレタンのメルトブロー紡糸を実施する
と、最悪の状態では、ノズルから押し出された溶融ポリ
マーが発泡してフィラメントを形成しなくなる。
【００１７】また、熱分解が比較的少ない条件下では、
糸切れすることなく不織布を採取することができるが、
引張強度等が低下して力学的物性の悪い不織布となる。
このような力学的物性の低下が起こる原因は、熱可塑性
ポリウレタンが溶融中に化学変化して分子量の低下また
はフィラメント形成後のハードセグメント部分の結晶化
・再配列等が十分でないためであると推定される。
【００１８】そこで、本発明においては、メルトブロー
紡糸を行う前に熱可塑性ポリウレタンの水分率を１５０
ｐｐｍ、好ましくは１１０ｐｐｍ以下、より好ましくは
７０ｐｐｍ以下に下げることにより、高硬度ポリマーを
使用することに伴って発生する、上述したような悪影響
を最小限に抑えるようにしたのである。
【００１９】本発明の第３の特徴は、ビカット軟化温度
より３５℃以上低い温度下でフィラメントをシート状に
堆積、積層する点にあり、その理由は、以下の通りであ
る。
【００２０】本発明で使用する熱可塑性ポリウレタンを
メルトブロー紡糸することによって得られるポリウレタ
ン弾性繊維不織布は、フィラメント相互の接着が引張強
度のみならず引裂強度にも大きく影響するといった現象
がみられた。必ずしも全てがこのように挙動するわけで
はないが、通常、フィラメント相互の接着力を強化する
と、引張強度は増加するのに対して引裂強度は低下す
る。従って、引張強度及び引裂強度双方のバランスがよ
い不織布を得るには、このフィラメント相互の接着力を
最適化することが必要になる。
【００２１】フィラメント相互の接着力をコントロール
する最も有効な方法は、ノズルから押し出した溶融ポリ
マーを高温気体流で細化・冷却しながらコンベアネット
上に集積・積層する際におけるフィラメントの集積点温
度をコントロールすることにある。この集積点温度は、
溶融温度、高温気体の温度、或いは流量などによって変
化するが、最も影響の大きい条件は、ノズルからコンベ
アネットまでの距離である。即ち、他の条件が同じであ
ればノズル〜ネット間距離を大きくすればフィラメント
の集積点温度は低くなる。また、コンベアネット下にお
いて加熱エアーを吸引することも、フィラメントの集積
点温度をコントロールする重要な条件となる。即ち、コ
ンベアネット下における加熱エアーの吸引量が大きいほ
ど、集積点温度は低下する。なお、吸引量は加熱エアー
流量の２倍以上、より好ましくは３倍以上に設定する。
【００２２】この集積点温度は、ウレタンポリマーのビ
カット軟化温度を基準に設定することができる。即ち、
ビカット軟化温度より高い状態で集積すると、フィラメ
ントの固化が不十分なため、フィルムライクな不織布に
なり、ビカット軟化温度以下に冷却した場合は、ビカッ
ト軟化温度との差にほぼ比例して、フィラメント相互の
接着力は低下する。
【００２３】従って、本発明では、この温度差を３５℃
以上にまで冷却した後、集積・積層することで、引張強
度をある程度の値に抑える代わりに、５．５ｇｆ以上の
高い引裂強度を確保するようにしたのである。なお、積
層加工、柔軟加工、熱処理加工、エンボス加工等の各種
後加工を施すことによって、さらに引裂強度を高めるこ
とが可能となる。
【００２４】上述したように、本発明の高い引裂強度を
有する不織布は、高硬度のウレタンポリマーを、化学変
化を最小限にした状態でメルトブロー紡糸し、集積する
際のフィラメントの接着力を比較的弱くして、不織布を
構成するフィラメント自体の自由度を大きく保つといっ
た方法により得ることができる。フィラメント自体の自
由度を保つことにより引裂強度が向上する理由は、切断
しようとする部分に多くのフィラメントが関与し、応力
の１点集中が起こらないためであると推定される。
【００２５】なお、本発明のポリウレタン弾性繊維不織
布を構成するフィラメントの繊維径は、５〜５０μｍ程
度が望ましい。繊維径が細いほど柔軟な不織布となる
が、繊維径が５μｍ以下になると、引裂強度が低下する
からである。
【００２６】本発明のポリウレタン弾性繊維不織布は、
これを基材としてその表面にウレタン弾性体等の表皮層
を貼り付けることにより、引張伸度が１００％以上、５
０％伸長回復率が７５％以上、目付当りの引裂強度が
２．５ｇｆ以上、好ましくは３．０ｇｆ以上である、優
れた伸縮性能と高い引裂強度とを兼ね備えた合成皮革を
実現することができる。なお、不織布の目付は、通常、
２５〜５００ｇ／ｍ2程度であるが、合成皮革の基材と
して使用する場合は、５０〜４００ｇ／ｍ2程度のもの
が適している。
【００２７】通常の合成皮革は、非伸縮性繊維質からな
る織編物・不織布等にポリウレタンからなる表皮層を貼
り付けた構造であり、このような合成皮革は主として２
種類の製造方法で製造される。第１の方法は、基材とな
る繊維質層の上に塗布したウレタン溶液からウレタン層
を水中で再生させる湿式法であり、第２の方法は、別工
程で製造した表皮層に接着剤を塗布し、次いでそれを基
材となる繊維質層に貼り付ける方法で代表される乾式法
である。この２種類の方法のうち、本発明の合成皮革の
製造には乾式法が適している。なお、乾式法によって製
造された合成皮革は、一般的に、０．３〜１．５ｍｍ程
度の厚みを有する繊維質基材の上に、厚み２０〜１５０
μｍ程度の接着層を介して、厚みが１０〜７０μｍ程度
のポリウレタン系表皮層が強固に接着された構造となっ
ている。
【００２８】本発明の合成皮革に使用される表皮層は、
表皮用ウレタン樹脂溶液を紋付き離型紙に塗布し、ドラ
イオーブン中で乾燥して製造する方法、或いは表皮用ポ
リウレタン樹脂のスラリー状液又は分散液を乾燥・凝固
させてスポンジ状に仕上げる方法などで製造される。
【００２９】基材となるポリウレタン弾性繊維不織布と
表皮層との接着には、一般的に使用されている反応性を
有するポリウレタン樹脂と架橋剤と反応促進剤とを主成
分とした接着剤溶液を使用することができるが、これら
の接着剤溶液の中で、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド
（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ
ｃ）などのウレタンに強い溶解性を有する極性溶剤のみ
を使用した接着剤溶液は本発明のウレタン弾性繊維不織
布を容易に溶解させるので望ましくない。
【００３０】本発明においては、ウレタンを溶解させな
い水系接着剤、或いはウレタンを膨潤させるが溶解はさ
せない、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン系な
どの溶剤を使用した接着剤溶液や、これらとＤＭＦまた
はＤＭＡｃとの混合系溶剤を使用した接着剤溶液が望ま
しく、溶剤を全く使用することなく接着することのでき
るウレタン系ホットメルト接着剤は本発明に特に好適で
ある。なお、ホットメルト接着剤には、溶融状態で接着
部に塗布し、それが固化するまでに接着させるスプレー
タイプと、フィルム状態または不織布状態にある固体の
接着剤を接着部分に挟み込み、加熱して溶融接着させる
タイプとがあるが、いずれのタイプを採用してもよい。
【００３１】また、本発明の合成皮革は表皮層を貼り付
ける前のウレタン弾性繊維不織布に、熱プレス加工、ニ
ードルパンチ加工、揉み加工或いは弾性ポリマー溶液を
含浸させる加工などを施して不織布の物性を改良した
後、表皮層を接着加工してもよい。
【００３２】本発明の合成皮革は、例えば、以下のよう
にして製造することができる。まず、紋付き離型紙に表
皮用ウレタン樹脂溶液をコーターで５０〜２００ｇ／ｍ
2程度塗布した後、熱オーブンで乾燥する。次に、この
表皮層にウレタン系接着剤溶液を１００〜３００ｇ／ｍ
2程度塗布し、溶剤を十分嵌挿させた後、圧着ローラー
によって、フィードされてきたポリウレタン弾性繊維不
織布を重ねてニップし、ポリウレタン弾性繊維不織布の
中に接着剤を適当に押し込んで、そのままの状態でエー
ジングして反応性接着剤を反応させた後、離型紙を取り
除いて巻き取る。なお、接着剤の反応が不足している場
合は、６０〜１００℃のエージング加工にて反応を完結
させる。なお、本発明で使用する表皮層並びに接着剤
は、ともに良好な伸縮性と優れた透湿性を有する材料を
選択するのが望ましい。
【００３３】本発明の合成皮革は、ウレタン伸縮性不織
布、接着剤層、表皮層からなる三層構造であるが、この
ような構造の合成皮革の引張伸度、伸長回復率、引裂強
度などの物性には、基材となる繊維質層の物性が大きく
寄与する。例えば、類似構造で伸縮性を有する合成皮革
としては、伸縮性を有するナイロントリコットや伸縮性
織物を基材として、それに表皮層を貼り合わせた合成皮
革などが知られているが、これらの合成皮革は、ナイロ
ンフィラメント製品の特徴である大きい引張強度や高い
引裂強度を備えているが、引張伸度が小さく、伸長回復
率が著しく低くなるといった欠点がある。これに対し
て、本発明の合成皮革は、優れた伸縮性と目付当たり
２．５ｇｆ以上という大きい引裂強度を備えている。
【００３４】合成皮革においては、目付当たり２．５ｇ
ｆ以上の引裂強度が必要とされているが、その理由は、
合成皮革を靴用途或いはシート・家具用途などに使用し
た際の耐久性にある。例えば、ピンホールが形成される
と、引裂強度の小さい合成皮革ではそこから破れが容易
に拡大してしまうが、引裂強度が目付当たり２．５ｇｆ
以上、好ましくは３．０ｇｆ以上ある合成皮革では、そ
のピンホールから破れが拡大するといった現象が生じな
いからである。
【００３５】本発明の合成皮革は、従来の合成皮革では
不可能であった鮮明なエンボス加工が可能であり、一旦
形成されたエンボス印は激しい伸長回復を繰り返しても
その鮮明さが消滅することがないと共に、極めて小さい
曲率にまで加工が可能で、その加工された形態は激しい
外力が加わっても損なわれることはないという驚くべき
性能を備えている。このような驚くべき性能は、本発明
のポリウレタン弾性繊維不織布が持つどのような形態に
も追随できる適度な柔軟性と比較的硬いポリウレタンが
有するハードセグメント部分の優れた熱セット性の反映
であると推定される。
【００３６】本発明の合成皮革は、上述したような優れ
た伸縮性と柔軟性を利用して、テニス、ゴルフ、陸上競
技などに使用するスポーツシューズ等の用途に適してお
り、エンボス加工性、一体成型性などの特徴を生かし
て、家具用途、シート材用途などにも使用することがで
きる。また、その柔軟性と伸縮性に加え、優れたドレー
プ性を生かしたアウターウェアーなどの衣料用途にも適
しているといえる。
【００３７】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３８】（実施例１）両末端が水酸基の分子量２０
００のポリブチレンアジペート（ＰＢＡ）、４，４’−
ジフェニール・メタン・ジイソシアネート（ＭＤＩ）及
び１，４-ブタンジオール（ＢＤ）を、ＰＢＡ／ＭＤＩ
／ＢＤ＝８０／５９／１７．５の重量比率で混合し、２
軸重合機を用いてワンショット方式で溶融重合すること
により、ショアーＡ硬度が９５、ビカット軟化温度が１
２０℃の熱可塑性ポリウレタンを得た。そして、この熱
可塑性ポリウレタンを、松井製作所（株）のホッパード
ライヤーを用いて、窒素雰囲気下、乾燥温度１００℃で
６時間脱水・乾燥した。この熱可塑性ポリウレタンの水
分率をカールフィッシャー方法で測定すると、１００ｐ
ｐｍであった。また、ポリマー中の窒素含有量は４．２
２重量％であった。
【００３９】次に、この熱可塑性ポリウレタンを溶融し
た後、０．５ｍｍφノズルを2ｍｍピッチに配したメル
トブロー紡糸設備に導き、ノズルホール当たり０．３６
ｇ／分の条件で押し出し、ノズルの両側から吹き出す加
熱エアー（２３６℃、９．２Ｎｌ／ｃｍ／分）にて細化
・固化することによって、繊維径が約２０μｍのフィラ
メントを形成し、このフィラメントをノズルから２０ｃ
ｍ離れた位置にある移動コンベアネット上に吹き付ける
と共にコンベアネットの直下に設けられた吸引装置によ
って加熱エアーの３倍の吸引量（吸引速度＝６ｍ／ｓ）
で吸引することで、目付が９０ｇ/ｍ2のウレタン弾性繊
維不織布を得た。なお、このときの紡糸温度は２３４
℃、コンベアネット上におけるフィラメントの集積点温
度は８０℃であり、ポリマーのビカット軟化温度と集積
点温度との差は４０℃であった。フィラメント集積点温
度は、日本アビオニクス株式会社製の赤外線熱画像装置
「Neo Thermo TVS-610」によって測定した。
【００４０】（実施例２）重量比率がＰＢＡ／ＭＤＩ／
ＢＤ＝６６／８２／２６．５、ショアーＡ硬度が９７
（ショアーＤ硬度が６４）、ビカット軟化温度が１２５
℃である熱可塑性ポリウレタンを使用した点を除いて、
実施例１と同様の方法で目付が９０ｇ/ｍ2のウレタン弾
性繊維不織布を得た。なお、このときの紡糸温度は２４
５℃、加熱エア温度は２４７℃、加熱エア風量は９．２
Ｎｌ／ｃｍ／分、コンベアネット上におけるフィラメン
トの集積点温度は８１℃であり、ポリマーのビカット軟
化温度と集積点温度との差は４４℃であった。また、使
用した熱可塑性ポリウレタンのポリマー中の窒素含有量
は５．２６重量％であった。
【００４１】（実施例３）実施例１において使用した熱
可塑性ポリウレタンを、実施例１と同様のホッパードラ
イヤーを用いて窒素雰囲気下、乾燥温度１００℃で８時
間脱水・乾燥してポリマーの水分率を７０ｐｐｍにした
後、実施例１と同一条件で、目付が１８０ｇ/ｍ2のウレ
タン弾性繊維不織布を製造した。なお、このときのコン
ベアネット上におけるフィラメントの集積点温度は８０
℃であり、ポリマーのビカット軟化温度と集積点温度と
の差は４０℃であった。
【００４２】（実施例４）実施例１において使用した熱
可塑性ポリウレタンを、実施例１と同様のホッパードラ
イヤーを用いて窒素雰囲気下、乾燥温度１００℃で４時
間脱水・乾燥してポリマーの水分率を１５０ｐｐｍにし
た後、実施例１と同一条件下で、目付が１８０ｇ/ｍ2の
ウレタン弾性繊維不織布を製造した。なお、このときの
コンベアネット上におけるフィラメントの集積点温度は
８０℃であり、ポリマーのビカット軟化温度と集積点温
度との差は４０℃であった。
【００４３】（実施例５）ノズルと移動コンベアネット
間の距離を２５ｃｍとした点を除いて、実施例３と同一
の製造条件下で、目付が１５０ｇ/ｍ2のウレタン弾性繊
維不織布を製造した。なお、このときのコンベアネット
上におけるフィラメントの集積点温度は８５℃であり、
ポリマーのビカット軟化温度と集積点温度との差は３５
℃であった。
【００４４】（実施例６）ノズルと移動コンベアネット
間の距離を３０ｃｍとした点を除いて、実施例３と同一
の製造条件下で、目付が１５０ｇ/ｍ2のウレタン弾性繊
維不織布を製造した。なお、このときのコンベアネット
上におけるフィラメントの集積点温度は８０℃であり、
ポリマーのビカット軟化温度と集積点温度との差は４０
℃であった。
【００４５】（実施例７）ノズルと移動コンベアネット
間の距離を３５ｃｍとした点を除いて、実施例３と同一
の製造条件下で、目付が１５０ｇ/ｍ2のウレタン弾性繊
維不織布を製造した。なお、このときのコンベアネット
上におけるフィラメントの集積点温度は７８℃であり、
ポリマーのビカット軟化温度と集積点温度との差は４２
℃であった。
【００４６】（実施例８）分子量２０００のポリヘキサ
メチレンカーボネートジオール（ＰＣ）、４，４’−ジ
フェニール・メタン・ジイソシアネート（ＭＤＩ）及び
１，４-ブタンジオール（ＢＤ）を、ＰＣ／ＭＤＩ／Ｂ
Ｄ＝６６／９２／３０の重量比率で混合し、２軸重合機
を用いてワンショット方式で溶融重合することにより、
ショアーＡ硬度が９８（ショアーＤ硬度７０）、ビカッ
ト軟化温度が１３７℃の熱可塑性ポリウレタンを得た。
そして、この熱可塑性ポリウレタンを、松井製作所
（株）のホッパードライヤーを用いて、窒素雰囲気下、
乾燥温度１００℃で１０時間脱水・乾燥した。この熱可
塑性ポリウレタンの水分率をカールフィッシャー方法で
測定すると、５０ｐｐｍであった。また、ポリマー中の
窒素含有量は５．４８重量％であった。
【００４７】次に、この熱可塑性ポリウレタンを溶融し
た後、０．５ｍｍφノズルを2ｍｍピッチに配したメル
トブロー紡糸設備に導き、ノズルホール当たり０．４５
ｇ／分の条件で押し出し、ノズルの両側から吹き出す加
熱エアー（２４８℃、９．２Ｎｌ／ｃｍ／分）にて細化
・固化することによって、繊維径が約２０μｍのフィラ
メントを形成し、このフィラメントをノズルから２０ｃ
ｍ離れた位置にある移動コンベアネット上に吹き付け
て、目付が２５０ｇ/ｍ2のウレタン弾性繊維不織布を得
た。なお、このときの紡糸温度は２４７℃、コンベアネ
ット上におけるフィラメントの集積点温度は８２℃であ
り、ポリマーのビカット軟化温度と集積点温度との差は
５５℃であった。
【００４８】（比較例１）特開昭５９−２２３３４７号
公報に記載された実施例１と同条件で、水酸基価１０２
のポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）、ＭＤＩ
及び１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン
（ＢＨＥＢ）を、ＰＴＭＧ／ＭＤＩ／ＢＨＥＢ＝５５４
８／１９５３／４９９の重量比率で混合し、ニーダー方
法で重合することにより、ショアーＡ硬度が８２、ビカ
ット軟化温度が９０℃の熱可塑性ポリウレタンを得た。
そして、この熱可塑性ポリウレタンを、実施例１と同様
に、水分率が１００ｐｐｍになるまで脱水・乾燥した
後、実施例１と同様の方法で、目付が９０ｇ/ｍ2のウレ
タン弾性繊維不織布を製造した。なお、このときの紡糸
温度は２１５℃、加熱エア温度は２１７℃、加熱エア風
量は９．２Ｎｌ／ｃｍ／分、コンベアネット上における
フィラメントの集積点温度は７５℃であり、ポリマーの
ビカット軟化温度と集積点温度との差は１５℃であっ
た。また、ポリマー中の窒素含有量は２．７３重量％で
あった。
【００４９】（比較例２）特開平６−２９３１１７号公
報に記載された実施例１と同条件で、水酸基化５６のＰ
ＢＡ、ＭＤＩ及びＢＤを、ＰＢＡ／ＭＤＩ／ＢＤ＝１１
６０／６６０／１７９の重合比率で混合し、ニーダー方
法で重合することにより、ショアーＡ硬度が８８、ビカ
ット軟化温度が１０５℃の熱可塑性ポリウレタンを得
た。そして、この熱可塑性ポリウレタンを、実施例１と
同様に、水分率が１００ｐｐｍになるまで脱水・乾燥し
た後、実施例１と同様の方法で、目付が９０ｇ/ｍ2のウ
レタン弾性繊維不織布を製造した。なお、このときの紡
糸温度は２２５℃、加熱エア温度は２２７℃、加熱エア
風量は９．２Ｎｌ／ｃｍ／分、コンベアネット上におけ
るフィラメントの集積点温度は７８℃であり、ポリマー
のビカット軟化温度と集積点温度との差は２７℃であっ
た。また、ポリマー中の窒素含有量は３．６９重量％で
あった。
【００５０】（比較例３）実施例１で使用した熱可塑性
ポリウレタンを、松井製作所（株）のホッパードライヤ
ーを用いて、窒素雰囲気下、乾燥温度１００℃で２．５
時間脱水・乾燥することにより、カールフィッシャー方
法で測定した水分率が２２０ｐｐｍの乾燥ポリマーを得
た。そして、この乾燥ポリマーを用いて、紡糸温度及び
加熱エア温度を５℃下げた以外は実施例１と同一の製造
条件下で、目付が１８０ｇ/ｍ2のウレタン弾性繊維不織
布を製造した。なお、このときのコンベアネット上にお
けるフィラメントの集積点温度は８０℃であり、ポリマ
ーのビカット軟化温度と集積点温度との差は４０℃であ
った。
【００５１】（比較例４）実施例１で使用した熱可塑性
ポリウレタンを、松井製作所（株）のホッパードライヤ
ーを用いて、窒素雰囲気下、乾燥温度１００℃で２時間
脱水・乾燥することにより、カールフィッシャー方法で
測定した水分率が３５０ｐｐｍの乾燥ポリマーを得た。
そして、この乾燥ポリマーを使用し、実施例１と同様に
メルトブロー紡糸を行おうとしたが、ノズルから押し出
された溶融ポリマーの発泡が激しく、糸切れしてしまい
不織布を製造することができなかった。
【００５２】（比較例５）ノズルと移動コンベアネット
間の距離を１０ｃｍとした点を除いて、実施例３と同一
の製造条件下で、目付が１５０ｇ/ｍ2のウレタン弾性繊
維不織布を製造した。なお、このときのコンベアネット
上におけるフィラメントの集積点温度は１０５℃であ
り、ポリマーのビカット軟化温度と集積点温度との差は
１５℃であった。
【００５３】（比較例６）ノズルと移動コンベアネット
間の距離を１５ｃｍとした点を除いて、実施例３と同一
の製造条件下で、目付が１５０ｇ/ｍ2のウレタン弾性繊
維不織布を製造した。なお、このときのコンベアネット
上におけるフィラメントの集積点温度は９４℃であり、
ポリマーのビカット軟化温度と集積点温度との差は２６
℃であった。
【００５４】上述した各実施例及び各比較例について、
引張強度、引張伸度、引裂強度及び５０％伸長回復率を
測定し、その結果を表１及び表２に示した。なお、熱可
塑性ポリウレタンのビカット軟化温度はJIS K 7206、熱
可塑性ポリウレタンのショアーＡ硬度（ショアーＤ硬
度）はJIS K 6301、不織布の目付はJIS L 1096 6.4、引
張強度及び引張伸度はJIS L 1096 6.12.1 B（試料巾２
ｃｍ、つかみ間隔５ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／ｍｉ
ｎ）、５０％伸張回復率はJIS L 1096 6.13.1 A（試料
巾２ｃｍ、つかみ間隔５ｃｍ、引張・回復速度２０ｃｍ
／ｍｉｎ、１回目の５０％伸張後静止することなく直ち
に回復させ、次いで、静止させることなく２回目の５０
％伸張をさせる）、引裂強度はJIS L 1085 5.5 A-1（シ
ングルタング方法）、剛軟度はJIS L 1096 6.19.1 A
（４５度カンチレバー法）に記載の方法でそれぞれ測定
した。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【表２】
【００５７】表１から分かるように、ショアーＡ硬度が
９２以上、水分率が１５０ｐｐｍ以下の熱可塑性ポリウ
レタンを使用し、熱可塑性ポリウレタンのビカット軟化
温度とコンベアネット上におけるフィラメントの集積点
温度との差が３５℃以上となるような条件下で製造され
た実施例１〜８のポリウレタン弾性繊維不織布は、引張
伸度が１００％以上、引裂強度が目付当り５．５ｇｆ以
上、５０％伸長回復率が７５％以上であり、優れた伸縮
性と高い引裂強度を備えている。
【００５８】一方、表２から分かるように、水分率が１
５０ｐｐｍ以下ではあるが、ショアーＡ硬度が９２以下
である熱可塑性ポリウレタンを使用し、熱可塑性ポリウ
レタンのビカット軟化温度とコンベアネット上における
フィラメントの集積点温度との差が３５℃以下になるよ
うな条件下で製造された比較例１及び比較例２のポリウ
レタン弾性繊維不織布は、引張伸度が４００％以上、５
０％伸長回復率が９０％以上と優れた伸縮性を備えてい
るものの、目付当り３〜４ｇｆ程度の引裂強度しか確保
することができなかった。
【００５９】また、表２から分かるように、ショアーＡ
硬度が９２以上であるが、水分率が１５０ｐｐｍ以上の
熱可塑性ポリウレタンを使用した比較例３のポリウレタ
ン弾性繊維不織布は、熱可塑性ポリウレタンのビカット
軟化温度とコンベアネット上におけるフィラメントの集
積点温度との差が３５℃以上になるような条件下で製造
されていても、目付当り５．５ｇｆ以上の高い引裂強度
を確保することができず、特に、３５０ｐｐｍと水分率
の高い熱可塑性ポリウレタンを使用した比較例４では、
上述したようにメルトブロー紡糸自体が不可能となる。
【００６０】また、ショアーＡ硬度が９２以上、水分率
が１５０以下の熱可塑性ポリウレタンを使用した場合で
も、熱可塑性ポリウレタンのビカット軟化温度とコンベ
アネット上におけるフィラメントの集積点温度との差が
３５℃以下になるような条件下で製造された比較例５及
び比較例６のポリウレタン弾性繊維不織布は、表２に示
すように、目付当り５．５ｇｆ以上の高い引裂強度を確
保することができなかった。
【００６１】以上のように、引張伸度が１００％以上、
５０％伸長回復率が７５％以上という優れた伸縮性能を
備え、かつ、目付当り５．５ｇｆ以上という高い引裂強
度を備えたポリウレタン弾性繊維不織布を得るために
は、ショアーＡ硬度が９２以上で水分率が１５０ｐｐｍ
以下の熱可塑性ポリウレタンを使用すると共に、メルト
ブロー紡糸を行う際のフィラメントの集積点温度が、熱
可塑性ポリウレタンのビカット軟化温度より３５℃以上
低い温度になるように設定することが重要なポイントで
あることが分かる。
【００６２】以下、本発明のポリウレタン弾性繊維不織
布を使用した合成皮革の実施例について説明する。
【００６３】（実施例９）離型紙に貼着された厚さ３０
μｍの乾式ウレタンシートからなる合成皮革用表皮層の
上に、Ｃ−４０１０（大日本インキ株式会社製）１００
重量部、コロネートＬ（日本ポリウレタン工業株式会社
製）８重量部、アクセルＳ（大日本インキ株式会社製）
５重量部、溶剤（メチルエチルケトン／トルエン）４０
重量部（２０／２０重量部）からなるウレタン系接着剤
を８５ｇ／ｍ2塗布し、次いで、８０℃で連続乾燥して
溶剤を除去し、次いで、基材層として実施例１のポリウ
レタン弾性繊維不織布を重ね合わせ、圧着ローラでニッ
プして接着剤を適度に不織布に押し込んだ後、６０℃で
２４時間熱処理し、最後に離型紙を剥がして合成皮革を
得た。なお、使用した合成皮革用表皮層の物性を表３に
示す。
【００６４】
【表３】
【００６５】（実施例１０）基材層として実施例２のポ
リウレタン弾性繊維不織布を使用した点を除いて、実施
例９と同様の方法で合成皮革を製造した。
【００６６】（実施例１１）実施例９で使用した合成皮
革用表皮層の上に、ＵＤ−７６０（大日精化工業株式会
社製）１００重量部、ＵＤ架橋剤（大日精化工業株式会
社製）１５重量部、ＵＤ−１０２反応促進剤（大日精化
工業株式会社製）１０重量部、溶剤（Ｎ，Ｎ−ジメチル
ホルムアミド／メチルエチルケトン）５０重量部（２５
／２５重量部）からなる反応性ウレタン接着剤を１２５
ｇ／ｍ2塗布し、次いで、連続式乾燥機を使用し、乾燥
機の入口部、中央部、出口部をそれそれ６０℃、８０
℃、１００℃に設定して連続乾燥を行うことにより溶剤
を除去し、次いで、１００℃に加熱した状態で基材層と
して実施例８のポリウレタン弾性繊維不織布を熱圧着
し、ロール状態に巻き取った。そのロールを６０℃で２
４時間保持して反応性ウレタン接着剤を反応させた後、
離型紙を剥がして合成皮革を得た。
【００６７】（比較例７）基材層として比較例１のポリ
ウレタン弾性繊維不織布を使用した点を除いて、実施例
９と同様の方法で合成皮革を製造した。
【００６８】（比較例８）基材層として比較例２のポリ
ウレタン弾性繊維不織布を使用した点を除いて、実施例
９と同様の方法で合成皮革を製造した。
【００６９】（比較例９）基材層として、４０デニール
１０フィラメントの６−ナイロン糸で編んだハーフトリ
コットを使用した点を除いて、実施例９と同様の方法で
合成皮革を製造した。
【００７０】（比較例１０）１．２デニールのナイロン
短繊維からなるウエブにニードルパンチを施し、次い
で、熱収縮処理を行った後、１８％濃度のウレタン溶液
で含浸処理を行い、乾燥して伸びの大きいナイロン系不
織布を得た。このナイロン系不織布を厚み０．８ｍｍに
スライスした。このスライスされた不織布を基材層とし
て使用する以外は、実施例１１と同様に表皮層を貼り付
けて合成皮革を製造した。
【００７１】上述した各実施例及び各比較例の合成皮革
について、目付、引張強度、引張伸度、引裂強度及び５
０％伸長回復率を測定し、その結果を表４に示した。な
お、合成皮革の厚み、目付はJIS K 6505、引張強度及び
引張伸度はJIS K 6550、５０％伸張回復率は不織布の場
合と同様の方法、引裂強度はJIS K 6550に記載の方法で
それぞれ測定した。
【００７２】
【表４】
【００７３】表４から分かるように、本発明のポリウレ
タン弾性繊維不織布（実施例１、２、８）を基材層とし
て使用した実施例９、実施例１０及び実施例１１の合成
皮革は、引張伸度が１００％以上、５０％伸長回復率が
７５％以上と優れた伸縮性能を備えており、しかも、目
付当り２．５ｇｆ以上という高い引裂強度を備えている
が、比較例１、２のポリウレタン弾性繊維不織布を基材
層として使用した比較例７及び比較例８の合成皮革で
は、優れた伸縮性を備えているものの十分な引張強度及
び引裂強度を確保することができなかった。
【００７４】また、ハーフトリコットを基材層として使
用した比較例９の合成皮革は、ナイロンフィラメントの
特徴である、高い引張強度と引裂強度を確保することが
できたが、引張伸度が低く、伸長回復率が著しく低い伸
縮性能の悪い合成皮革となった。さらに、ナイロン系不
織布を基材層として使用した比較例１０は、ヨコ方向の
引張伸度が１３０％であり、高い引裂強度を確保するこ
とができたが、５０％伸長回復率の悪い合成皮革となっ
た。
【００７５】なお、上述した実施例では、表皮層として
乾式ウレタンシートを使用しているが、発泡ウレタンシ
ート、塩化ビニルシート、ナイロン系エラストマーシー
トを使用することもできる。但し、リサイクル等を考慮
すると、表皮層及び基材層の双方が同種素材であること
が望ましいので、本発明のポリウレタン弾性繊維不織布
を基材層として使用する場合は、ウレタンシートからな
る表皮層を使用することが望ましい。
フロントページの続き (72)発明者 古谷 太多司 山口県防府市鐘紡町４番１号 カネボウ合 繊株式会社内 (72)発明者 川端 栄志 山口県防府市鐘紡町４番１号 カネボウ合 繊株式会社内 (72)発明者 田中 豊 大阪市北区梅田１丁目２番２号 カネボウ 合繊株式会社内 Ｆターム(参考） 4F100 AK01B AK51 AK51A AK51G BA01 BA02 CB00 DG04A DG15A EC03A EC18 GB71 GB81 JK03 JK03A JK07A JK08 JK08A JK12A YY00 YY00A 4L047 AA25 AB03 BA08 CA06 CA19 CB01 CC01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリウレタン系弾性繊維フィラメントが
    相互に溶融接着されたポリウレタン弾性繊維不織布にお
    いて、 引張伸度が１００％以上、５０％伸長回復率が７５％以
    上、目付当りの引裂強度が５．５ｇｆ以上であることを
    特徴とするポリウレタン弾性繊維不織布。
  2. 【請求項２】 ショアーＡ硬度が９２以上の熱可塑性ポ
    リウレタン弾性体を１５０ｐｐｍ以下に脱水後、溶融紡
    糸すると共に高速気流に随伴させて噴射し、ビカット軟
    化温度より３５℃以上低い温度下でシート状に堆積、積
    層するようにしたポリウレタン弾性繊維不織布の製造方
    法。
  3. 【請求項３】 ポリウレタン系弾性繊維フィラメントが
    相互に溶融接着されたポリウレタン弾性繊維不織布から
    なる基材層の上に合成樹脂シートからなる表皮層を積層
    した合成皮革において、 引張伸度が１００％以上、５０％伸長回復率が７５％以
    上、目付当りの引裂強度が２．５ｇｆ以上であることを
    特徴とする合成皮革。
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