JP2004225185A - Leathery sheet base and method for producing the same - Google Patents

Leathery sheet base and method for producing the same Download PDF

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JP2004225185A
JP2004225185A JP2003013405A JP2003013405A JP2004225185A JP 2004225185 A JP2004225185 A JP 2004225185A JP 2003013405 A JP2003013405 A JP 2003013405A JP 2003013405 A JP2003013405 A JP 2003013405A JP 2004225185 A JP2004225185 A JP 2004225185A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a leathery sheet with favorable touch feeling and natural crease feeling, composed of a polymeric elastomer and conjugate staple fibers causing neither debonding nor splitting in the longitudinal direction even after subjected to carding and/or needlepunching treatment but splittable when subjected to the subsequent hot water bath treatment. <P>SOLUTION: The method for producing the leathery sheet base comprises imparting a nonwoven fabric comprising the conjugate staple fibers with the polymeric elastomer followed by undergoing a hot water treatment at a temperature -5 to +10°C relative to the glass transition point of the component higher in glass transition point than the other component composing the staple fibers and then splitting treatment in the hot water bath. In this leathery sheet base, the conjugate staple fibers are such that in the cross section, the two components, i.e. a polymer A and a polymer B, are disposed in a multilayer (totaling ≥5) laminated structure with the polymer A covering the polymer B so that the ratio of the maximum diameter of the fiber to the covering thickness fall within a specific range. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、皮革様シート基材の製造方法および得られる皮革様シート基材に関する。さらに詳しくは、本発明は、接合型複合ステープルを分割極細化した繊維と高分子弾性体からなる皮革様シート基材を製造する工程において、構成する繊維を分割割繊する前に熱水処理を行うことを特徴とする製造方法および、それによって得られる皮革様シート基材に関する。
【0002】
単繊度が0.1デシテックス以下の極細繊維を製造するには、直接紡糸では糸切れが起こりやすくなるために細さに限界があり、複合紡糸方法が従来から用いられている。複合紡糸方法で得られる複合紡糸繊維は、繊維断面の状態で大別すると、▲1▼2成分が高度に分割相互配列した接合型(多層張り合わせ型や花弁型など)と、▲2▼1成分が他成分中に高度に分散した海島型とがある。▲2▼の海島型繊維の場合、その海成分を除去することにより0.001デニール以下の極細繊維を得ることができるが、海成分を除去するためには、例えば海成分がポリエチレンやポリスチレンなどの場合にはトルエンやパークレンなどの有機溶剤を使用する必要があり、アルカリ易溶性の変性ポリエチレンテレフタレートなどの場合には高濃度のアルカリ液を使用する必要がある。近年、環境面からこのような有機溶剤の使用や高濃度アルカリ液およびその中和廃液などの削減が求められている。
【0003】
また除去された海成分は再利用しにくいため、廃棄物量の増加は避けられず、エコロジーの観点から、1成分の除去が不要となる▲1▼の接合型繊維から極細繊維を得ることが好ましい。このような接合型の複合繊維においてはその成分相互の剥離によって鋭い縁のある繊維や、極細繊維が形成され、その剥離方法または分割方法には、公報に見られるように、▲1▼ベンジルアルコールのような薬液の入った液で1成分を膨潤させて、その力で相互に分離させる方法(例えば、特許文献1参照。)。▲2▼物理的な力、すなわち、擦過したり、もんだり、バフィング等で表面を処理したり、ウォータージェット流を噴射するなどして、強制的に分離させる方法(例えば、特許文献2〜4参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開昭54−96181号
【特許文献2】
特公昭53−10170号
【特許文献3】
特開平2−169722号
【特許文献4】
特開平9−217233号
【0005】
このような繊維から皮革様シートを製造する場合、割繊処理は不織布を製造した後、または不織布を製造し高分子弾性体を付与した後に行い、その結果、柔軟で優れた風合いを有する皮革様シートを得ることができるが、それ以前の不織布化の工程で割繊が生じると工程通過性、収率が著しく悪化し、得られる不織布も不均一で風合いが著しく劣る。具体的には不織布を製造する際に、カードを使用すると、接合型複合繊維の成分の剥離が起き、繊維が細化され、ネップが発生し、これが詰まることで紡出速度を著しく低下させなければならない必要が生じたり、カード装置中に蓄積し安定な紡出ができなくなる。また、繊維を交絡するためにニードルパンチを使用すると、損傷により剥離が起き、単繊維が交絡されにくく、不織布の剥離強度が上がらないといった問題点が生ずる。
【0006】
しかし、一方でこのような工程通過性の悪化を引き起こさないために、繊維を構成する2成分の接着性を高める方法もあるが、この方法の場合には、不織布化に問題を生じないものの、後工程としてこの後に前述の割繊処理を行っても全く割繊しなかったり、ごく一部しか割繊しなかったり、全てを割繊するために非常に強い物理的な力を要したり、極めて長時間の処理を要したり、高濃度のアルカリ液を使用したりする必要が生じるので好ましい方法ではない。
そこで、もうひとつの方法として2成分中の片方の成分によりもう片方の成分を被覆する方法が最近提案されている。このような例として1成分によりもう1成分を被覆する8分割以上の花弁型の断面構造を有する複合繊維が記載されている(特許文献5参照。)。花弁型の場合は中心部分へ向かうにつれて2成分間の間隔が狭くなり、さらに中心部分では実質的に1成分が繋がっているなどから見かけの層の数まで完全に割繊することは困難であり、このような繊維から得られる不織布からなる皮革様シートの風合いは従来の極細繊維からなる不織布から得られる皮革様シートに比べて劣るものである。
【0007】
【特許文献5】
特開2000−129538号
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
また、上述のごとく2成分の割繊方法として、▲1▼ベンジルアルコールのような薬液の入った液で1成分を膨潤させて、その力で相互に分離させる方法、▲2▼物理的な力、すなわち、擦過したり、もんだり、バフィング等で表面を処理したり、ウォータージェット流を噴射するなどして、強制的に分離させる方法を挙げたが、▲1▼の方法においては、有機溶剤を膨潤剤として使用しているためエコロジーの観点で問題になること、▲2▼の方法においては、スポーツシューズなどに使用される厚み1.0〜2.0mm程度の厚みを有する皮革様シート基材を製造する場合に繊維成分の剥離または分割が、特に中心部へ向かうほど進行しないため、風合いの点で劣ることなど、それぞれ固有の問題点を有しているのが現状である。
【0009】
さらに、上述以外の割繊方法として、▲4▼100℃以上の熱水中で揉むことによって、2成分が熱膨潤率の違いにより相互に分離しようとする力と、もみによる外的応力が同時に作用し、分離させる方法が考えられるが、急激に100℃以上の温度にて処理を行うと、繊維を構成する成分に収縮等の急激な変化が起こり、ボキ折れ皺が発生し、外観を低下させる原因となっていた。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、カード処理、ニードルパンチ処理後においても繊維の長手方向に実質的に剥離、割繊することがなく不織布化でき、かつ、この後の割繊処理においては、有機溶剤やアルカリ性水溶液を使用することなく、実質的に従来のリラックス加工処理に用いられる程度の物理的な力によって速やかに割繊できる接合型複合ステープル繊維を使用することにより環境への負荷が少ない極細繊維からなる風合いの優れた皮革様シートを得ることを課題とし、鋭意検討した結果、以下に述べる方法を用いることによって上記課題が解決されることを見出した。すなわち本発明は、皮革様シート基材を製造する方法において、下記の工程(1)〜(4)を(1)→(2)→(3)→(4)の順序により行うことを特徴とする皮革様シート基材の製造方法。
(1)A、Bの異なる2種の重合体成分からなる繊維において、成分Aと成分Bの張り合わせ合計層数が5層以上であり、かつ成分Aが成分Bを被覆した横断面構造を有し、成分Aの被覆部分の最小厚み(t)と繊維最大直径(d)との比(t/d)が0.005〜0.03の範囲内である接合型複合ステープル繊維から構成された不織布を製造する工程、
(2)不織布に高分子弾性体を付与する工程、
(3)該繊維を構成する成分の内、少なくとも一成分のガラス転移点Tgに対し、Tg−5≦T≦Tg+10で示される温度範囲Tで、熱水処理を行う工程、
(4)成分Aと成分Bを100〜140℃の熱水で割繊する工程、
さらに、成分Aと成分Bを割繊する工程において、液流染色機を用いる皮革様シート基材の製造方法であって、これら製造方法により得られる皮革様シート基材である。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる接合型複合繊維は、これを構成する成分A、成分Bそれぞれの重合体成分のうち、成分Aが成分Bを被覆する多層張り合わせ型の横断面構造を有し、かつ被覆層部分である成分Aの被覆部分の最小厚み(t)と繊維の最大直径(d)との比(t/d)が0.005〜0.03の範囲内にあることが重要である。また、好ましいt/dの範囲としては0.007〜0.02の範囲である。t/dが0.005未満の場合には、重合体Bの被覆が不十分であり、繊維の延伸処理、機械捲縮処理、カード開繊処理、ニードルパンチ絡合処理の何れかの段階で多量のワレが発生するため、たとえばカード装置で多量のネップが発生して安定したウエブ製造が不可能になるなどの問題を引き起こす。一方、t/dが0.03よりも大きい場合には、不織布作製工程まではワレを生じず安定に製造できるが、それ以降の割繊処理工程でも容易に熱水浴中などで割繊することはできなくなる。例えば、重合体Aがポリエステル化合物でt/dが0.03より大きい場合には、繊維を極細化するために、熱水浴中では容易に割繊できず、いわゆる従来から用いられているアルカリ液による処理を用いねばならないといった結果となり、本発明を満足するには至らなかった。
【0012】
本発明における接合型複合繊維に用いることができるA、Bの両重合体としては、SP値、溶融粘度の相対的バランスを考慮して組み合わせれば、その用途、性能に応じて可紡糸性重合体の中から適宜選ぶことができる。その例としては、ポリエチレンテレフタレート系やポリブチレンテレフタレート系などのポリエステル系重合体、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系重合体、ナイロン6やナイロン66などのポリアミド系重合体、その他にポリスチレン系重合体、ポリビニルアルコール系重合体、ビニルアルコール−エチレン共重合体などを挙げることができ、各成分には1種、または2種以上が用いられる。この中でも得られる皮革様シートの風合いが優れることから、A、B両成分としてはポリエステル系重合体とりわけポリエチレンテレフタレート系重合体、ポリアミド系重合体の組合せが好適に使用することができるが、風合の観点でA成分がポリアミド系重合体、B成分がポリエチレンテレフタレート系重合体を用いるのがより好ましい。
【0013】
上記、ポリエチレンテレフタレート系重合体に代表されるポリエステル系重合体は、必要に応じて他のジカルボン酸成分、オキシカルボン酸成分、他のジオール成分の1種または2種以上を共重合単位として有していてもよい。その場合に、他のジカルボン酸成分としては、ジフェニルジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸またはそれらのエステル形成性誘導体;5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ビス(2−ヒドロキシエチル)などの金属スルホネート基含有芳香族カルボン酸またはその誘導体;シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの脂肪族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を挙げることができる。また、オキシカルボン酸成分の例としては、p−オキシ安息香酸、p−β−オキシエトキシ安息香酸またはそれらのエステル形成性誘導体などを挙げることができる。ジオール成分としてはジエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族ジオール;1,4−ビス(β−オキシエトキシ)ベンゼン、ポリエチレングリコール、ポリブチレングリコールなどを挙げることができる。
【0014】
上記、ポリアミド系重合体は公知であるナイロン4、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン7、ナイロン610、ナイロン11、ナイロン12、ビス(p−アミノシクロヘキシル)メタンと1、10−デカメチレンジカルボン酸からのポリアミド、1,9−ノナメチレンジカルボン酸からのポリアミドを挙げることができ、さらにこれらポリアミド成分と他成分を本発明の効果を損なわない範囲内で共重合したもの、あるいは、これらポリアミド成分と他成分を本発明の効果を損なわない範囲内で混合したものを挙げることができる。これらのポリアミド化合物の中でも得られる皮革様シートの風合いが優れることからナイロン6を好適に使用できる。
【0015】
また、繊維中の重合体成分Aと成分Bの重量比は目的とする多層張り合わせ型の断面構造が形成される限り問題はないが、好ましくは90/10〜10/90の範囲にあり、さらに好ましくは80/20〜20/80の範囲である。ただしA、B両重合体成分の重量比の何れか一方が10%未満の場合には、紡糸口金より吐出する前に口金内において成分Aと成分Bとを交互に配列する際に、一方の重合体の量が少ないために目的とする断面を形成することが難しくなる傾向がある。
【0016】
本発明においては繊維の断面構造は、A、B合わせて5層以上の多層張り合わせ型であることが重要である。このような繊維は、本発明において円滑に割繊することができるだけでなく、割繊処理により得られる繊維の断面形状が平らな割繊面部分と元の側面部分からなり、割繊処理により得られる繊維の断面形状が皮革様シートに応力がかかる場合に、相対的に平らな割繊面方向に繊維が折れやすいために、例えば、同じ繊度で形成された円断面、楕円断面の断面構造を有する繊維からなる不織布から製造された皮革様シートに比べ風合いがより柔軟になるといった効果がある。層の数が4層以下では割繊処理後も繊度は小さくならず、得られる皮革様シートの風合いが劣る。より好ましい層の数は、9〜20層の範囲である。また、断面構造が花弁型の場合は中心部分へ向かうにつれて2成分間の間隔が狭くなり、さらに中心部分では実質的に1成分が繋がっているため、見かけ上数えられる層まで完全に割繊することは困難であり、得られる皮革様シートの風合いは劣る。
【0017】
また、中空花弁型においても割繊は可能だが中空部が存在するために繊維の外的応力に対して多層張り合わせ型に比べ著しく劣り、カード開繊処理、ニードルパンチ絡合処理工程で割れを生じてしまう場合がある。また、花弁型、中空花弁型ではニードル工程での絡合の進行が多層張り合わせ型に比べ遅く繊維間の絡合効率が低いため、得られる皮革様シートの引張り強力、引裂き強力、剥離強力といった機械的物性強力値が劣る。
本発明における多層張り合わせ型の断面の接合型複合繊維を製造するには、重合体成分Aと成分Bとを溶融状態とし、これを常法により交互に配列させた状態で口金ノズル孔に導き、該ノズル孔より吐出させることで製造することができる。すなわち、成分A、B両重合体を交互に配列させ、口金の内部にて細孔から吐出するまでの間に、成分Bと口金の金属と接触する部分において、成分Bの表面張力により端部が丸みをおび、そこのすきまへ成分Aが流れ込んでくることにより、成分Aによって断面の外周全体を被覆された被膜を有する接合型複合繊維を得ることができる。被膜厚みは使用する成分AおよびBのSP値(溶解度パラメーター)や紡糸時の粘度の絶対値および相対値により制御することができる。例えば、重合体成分AおよびBのSP値の値が高い場合には、両重合体の極性基がお互いの距離をできるだけ離れるように位置しようとするために表面張力によって端部が丸くなりやすい。
【0018】
また、成分BのSP値が成分AのSP値より高い方が、重合体Bの端部が丸くなり、口金との隙間に重合体Aが流れ込みやすく繊維の断面の周囲全体を覆う厚い被膜を形成しやすくなる。しかし、成分BのSP値が成分AのSP値より高くても、紡糸時の成分Aの見かけ溶融粘度が成分Bの見かけ溶融粘度よりも高く、かつ溶融粘度差の効果の方がSP値の差よりも相対的に勝っている場合には、重合体Aの端部が丸くなりやすく被膜を形成しにくくなってしまう。また、紡糸時の成分Bの見かけ溶融粘度が成分Aの見かけの溶融粘度より高い方が、その端部がより丸くなり、口金との隙間に重合体Aが流れ込みやすく繊維の断面の周囲全体を覆う被膜を形成しやすい。しかし、成分Bの見かけの溶融粘度が重合体Aの見かけの溶融粘度より高くても、紡糸時の成分AのSP値が成分BのSP値よりも高く、SP値の差よりも相対的に勝っている場合には、重合体Aの端部が丸くなりやすく被膜を形成しにくくなってしまう。
【0019】
成分Aと成分BのSP値、または溶融粘度のバランスによって、重合体Bの端部が丸くさせ、そして端部と口金との隙間に重合体Aが流れ込み易くするためには、AおよびBの両重合体を溶融状態で交互に配列させた後、口金ノズル孔から吐出するまでの時間を長くすることが必要となる。すなわち、口金孔から吐出までの時間を長くすることによって、口金ノズル孔の金属面と重合体Aの接触によるずり効果によって、重合体Aがまわり込み、重合体Aによる被膜が形成され易くなるためである。
【0020】
接合型複合ステープル繊維の単繊維繊度は、特に限定されず、用途によって任意に繊度を選ぶことができるが、得られる皮革様シートの風合いが優れることから、0.5デシテックス〜10デシテックス、より好ましくは2デシテックス〜7デシテックスである。また、カット長もその用途により、任意に選ぶことができる。また、割繊後の各層の繊度としては平均0.01〜1.0デシテックスの範囲が得られる皮革様シートの風合いの点で好ましく、更に、割繊後の各層の繊維横断面形状としては、各層の幅に対する各層の長さが平均で3〜50の範囲であることが、得られる皮革様シートの柔軟性の点で好ましい。また、接合型複合ステープル繊維の横断面形状としては、外周が楕円型で積層面が該楕円の短径とほぼ平行であることが好ましく、内部は、成分A、成分Bを合わせて5層以上の多層張り合わせ、かつ成分Aが成分Bを被覆した形状であることがカード開繊処理、ニードルパンチ絡合処理等の不織布製造工程中に繊維の長手方向に実質的に剥離、割繊することなく、割繊後の繊維が偏平化され、相対的に平らな割繊面方向に繊維が折れ易く風合いが柔軟になる。
【0021】
接合型複合ステープル繊維には、必要に応じて各種添加剤を配合し使用することができる。例えば、触媒、着色防止剤、耐熱剤、難燃剤、蛍光増白剤、艶消剤、着色剤、光沢改良剤、制電剤、芳香剤、消臭剤、抗菌剤、防ダニ剤、無機微粒子などが含まれてもよい。また、添加剤の配合は重合体A、重合体Bのいずれか一方でも良いし、または両方であっても良い。
【0022】
本発明方法に用いられる不織布は、上記の接合型複合ステープル繊維からなる適度の厚みと充実感を有し、かつ柔軟な風合いを有するものでよく、不織布の厚みは得られる皮革様シートの用途などによって任意に選択でき、特に制限されるものではないが、0.3〜3.0mm程度であることが好ましく、0.5〜2.5mm程度であることがより好ましい。不織布の見かけ密度は、柔軟な風合いを有する皮革様シートを得るためには0.1〜0.6g/cmであることが好ましく、0.15〜0.55g/cmであることがより好ましい。見かけ密度が0.6g/cmより大きくなると、得られるシートがゴムの様な風合いとなる傾向がある。一方、見かけ密度が0.1g/cmより小さくなると、反発性および腰感が劣り、風合いが損なわれる傾向がある。
【0023】
本発明方法に用いる不織布には、シリコーン系またはフッ素系の油剤、撥水剤、柔軟剤、帯電防止剤や耐光安定剤、紫外線吸収剤などの公知の化合物を付着させるなどの処理を行うことができる。また、不織布は、前記した接合型複合ステープル繊維の他に他の繊維が加えられていてもよい。不織布を製造する際に用いられる繊維絡合方法としては、ニードルパンチ方法や水流絡合方法などが挙げられるが、ニードルパンチ方法が、より皮革様シートに類似した3次元絡合不織布が得られ、またスポーツシューズ等に使用できる厚み1.0mm以上の不織布を容易に処理可能であるといった点から好ましい。
【0024】
本発明方法に用いられる高分子弾性体は、従来から皮革様シートを製造する際に使用されている高分子弾性体であればよい。このような高分子弾性体として、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミドエラストマーなどのポリアミド系樹脂、ポリエステルエラストマーなどのポリエステル系樹脂、弾性を有するポリスチレン系樹脂、弾性を有するポリオレフィン系樹脂などがあるが、この中でも得られる皮革様シートに優れた風合いを与えることから、ポリウレタン系樹脂やアクリル系樹脂が好適に使用される。
【0025】
樹脂の付与方法としてはポリウレタンなどのジメチルホルムアミド溶液を不織布に含浸し、水中で湿式凝固、脱洗する、いわゆる湿式凝固法と、エマルジョンを含浸して熱風、スチーム、マイクロ波、熱水浴などのいずれかの方法により樹脂の固化またはゲル化および乾燥を行うエマルジョン法を好適例として挙げることができる。湿式凝固法を採用すれば、より天然皮革調の風合いを得ることができる。またポリウレタンエマルジョン、アクリル系エマルジョンのようなエマルジョン、とりわけ水のみで分散された水性エマルジョンを使用すれば、本発明方法で得られる皮革様シートは有機溶剤を使用することなく製造することができ、さらに環境への負荷が少ない皮革様シートの製造方法となるため好ましい。本発明方法に用いられる高分子弾性体は、従来から皮革様シートを製造する際に使用されている高分子弾性体の水系エマルジョンであればよい。このような高分子弾性体エマルジョンとしては、ポリウレタン系エマルジョン、アクリル系エマルジョン、ウレタン/アクリル系複合エマルジョンなどがあるが、この中でも得られる皮革様シートに優れた風合いを与えることから、ポリウレタン系エマルジョンやウレタン/アクリル系複合エマルジョンが好適に使用される。
【0026】
これらのエマルジョンが感熱ゲル化性を有している場合、エマルジョン粒子はマイグレーションを引き起こすことなく感熱ゲル化し均一に付与することができる。エマルジョンは乳化する界面活性剤としてHLBの低いノニオン性界面活性剤で乳化したり、いわゆるマイグレーション防止剤と称する物質を感熱ゲル化剤としてエマルジョン中に添加することにより感熱ゲル化性が得られる。添加する感熱ゲル化剤としては、例えば、塩化カルシウムなどの無機塩類とポリエチレングリコール型ノニオン性界面活性剤、ポリビニルメチルエーテル、ポリプロピレングリコール、シリコーンポリエーテル共重合体、ポリシロキサン等を挙げることができ、これらのうち1種または2種以上を用いることができる。
【0027】
繊維質基体と高分子弾性体からなる皮革様シートは、下記の工程(1)〜(4)を(1)→(2)→(3)→(4)の順で製造することができる。この順序で実施すれば、不織布に高分子弾性体が付与された後に割繊が行われるため、柔軟化され優れた風合いの皮革様シートが得られ好ましい。また、工程(1)または工程(2)の後に熱ロール等を用いて加熱プレス処理を行うことによって、所望の比重にしたり、平滑な表面を形成させることなどができる。
(1)A、Bの異なる2種の重合体成分からなる繊維において、成分Aと成分Bの張り合わせ合計層数が5層以上であり、かつ成分Aが成分Bを被覆した横断面構造を有し、被覆部分の成分Aの最小厚み(t)と繊維最大直径(d)との比(t/d)が0.005〜0.03の範囲内である接合型複合ステープル繊維から構成された不織布を製造する工程、
(2)不織布に高分子弾性体を付与する工程、
(3)該繊維を構成する成分の内、少なくとも一成分のガラス転移点Tgに対し、Tg−5≦T≦Tg+10で示される温度範囲Tで、熱水処理を行う工程、
(4)成分Aと成分Bを100〜140℃の熱水で割繊する工程、
【0028】
得られる皮革様シートを構成する不織布と高分子弾性体の重量比は用途によって適宜選択することができるが、一般に不織布の重量に対して5〜150重量%であることが好ましく、15〜120重量%であることがより好ましく、30〜100重量%であることがさらに好ましい。5重量%未満では、高分子弾性体によるバインダー効果の不足により、繊維の脱落が発生したり、加工中に不織布が伸びたり、得られるシートの充実感が不足するなどの問題が発生し、得られるシートの風合いが悪くなる傾向がある。一方、150重量%を越えると、得られるシートは硬くなり、皮革様シートの風合いが悪くなる傾向がある。
【0029】
本発明においては、成分Aと成分Bの割繊をおこない極細繊維化させることが特徴の一つであるが、それに先立ち、成分A、成分Bのうち、少なくとも一成分のガラス転移点をTgと表したときに、Tg−5≦T≦Tg+10で示される温度範囲Tで、熱水処理を行うことが必須である。処理時間については、特に限定はないが、通常10〜60分の間で選ばれる。熱水処理の方法は特に制限されるものではないが、例えばウインス染色機、ダッシュライン、サーキュラー等の染色機で行うことが好ましい。Tg−5℃未満の温度では、後工程で100℃以上の処理をした際に発生するボキ折れ皺を解消する効果がほとんどない。逆に、Tg+10℃より高い温度では、熱水処理をした段階で、ボキ折れ皺が発生する傾向があるので、好ましくない。さらに、好ましくは成分A、成分Bそれぞれのガラス転移点において、Tg−5≦T≦Tg+10の温度範囲での熱水処理を行なうことがより好ましい。このような温度範囲での熱水処理が効果を発揮する理由としては、繊維を構成する成分のひずみが徐々に解消される、または繊維を構成する成分が徐々に収縮するなど、繊維にゆっくりとした変化がもたらされるからであると考えている。一方で、温度範囲Tで乾熱処理を行った場合には、同様の効果が見られないが、熱のみならず、熱水の動きや液流により、繊維成分の分子構造変化が促進されるためであると考えている。
【0030】
次に、成分Aと成分Bの割繊を進行させる方法として、熱水または分散染料を加えた熱水液中での割繊が可能になることで、アルカリ液やその中和廃液を発生することなく皮革様シート基材を得ることができる。この場合の割繊処理は、例えばサーキュラー等の液流染色機や熱水浴を用いて行うことができるが、100℃以上の熱水を使用する点と得られる皮革様シート基材の柔軟性が優れることから、サーキュラー染色機などを用いることが好ましい。先んじて行われる熱水処理をサーキュラー染色機で行った場合には、熱水処理後、昇温して続けて割繊処理をすることができる。
【0031】
さらに、本発明において重要な点は熱水による割繊処理を行う温度であり、処理温度は100〜140℃である必要がある。加圧系の100℃以上の熱水において皮革様シート基材を形成する繊維および樹脂は軟化しやすくなり、これとサーキュラー染色機中での物理的な力の相乗効果により成分Aによって成分Bが被覆されているにも関わらず、割繊が進行し、かつリラックス効果によって風合いに優れた柔軟な皮革様シート基材になると考えられる。従って処理温度が100℃よりも低いと得られるシート基材の繊維成分の割繊が進行しないため柔軟性に劣るものとなるか、同等の柔軟性を発現させるために非常に多大な時間の処理を要することになる。処理温度が100〜140℃である場合は処理時間は10分〜1時間程度で行うことで割繊することができる。また、上記の理由から処理温度は高いほど割繊の進行およびリラックス効果により得られる皮革様シート基材は柔軟かつより均一な風合いとなる傾向がある。しかしながら140℃よりも高いとシート基材を構成する樹脂成分または繊維成分が劣化して風合いが悪化したり、物性が低下することがある。また、割繊をさらに進行させる補助的な手段として、不織布化の後に物理的な力、すなわち、擦過したり、もんだりする処理を行うか、ウォータージェット流処理を行う処理方法を用いることもできる。
【0032】
本発明方法により得られる皮革様シートは、適度な柔軟性と充実感を有し、マットレス、鞄内張り材料、衣料芯地、靴用芯材、クッション材、自動車内装材、壁材、カーペットなどに好適に使用することができる。さらに片面にポリウレタン等を既知の方法により付与して樹脂被覆層を形成することによりスポーツシューズ、紳士靴、鞄などに用いられる銀付き人工皮革としても好適に使用することができる。その際、表皮層へポリウレタン等の水性エマルジョンを用いて乾式造面した場合は有機溶剤を使用することなく銀付き人工皮革を得ることができる。また、表面をエメリーペーパーなどでバフィングすることによりスエード調の人工皮革とすることもできる。もちろん樹脂被覆層の形成やバフィング処理を熱水処理に先立って行うこともできる。
【0033】
【実施例】
以下に実施例によって本発明方法を具体的に説明するが、本発明はそれによって何ら限定されるものではない。以下の例において、各種高分子重合体を組み合わせた接合型複合ステープル繊維のカード通過、ニードルパンチ通過、および割繊処理後の割繊状態の評価方法は以下の方法により行った。
【0034】
[繊維の最大直径(d)と被覆厚み(t)];繊維のトウを作製し剃刀で切断した断面の走査型電子顕微鏡(1000−20000倍)の写真から繊維の最大直径と被覆成分の被覆厚み(被覆部分のもっとも薄い箇所の厚み)を求め、t/dを求めた。繊維は無作為に選出した5本分の観察を行いt/dの平均を求めた。
【0035】
[カード処理通過性];50g/mの目付重量になるようにミニチュアカードを通してウエッブを作製し、このフリースから取り出した繊維からトウを作製、剃刀で切断して約400本の側面状態を走査型電子顕微鏡にて観察し、割れているものを数えて以下の式で割繊割合を求めた。
割繊割合(%)=(割れている繊維数/全繊維数)×100(%)
【0036】
[ニードルパンチ処理通過性];カード、クロスラッパーの工程を経て得られたフリースを適宜積層し、800本/cmのニードルパンチを行なった後に、取り出した繊維からトウを作製し切断して約400本の側面状態をウエッブの内部の状態を走査型電子顕微鏡で観察し、割れているものを数えて以下の式で割繊割合を求めた。
割繊割合(%)=(割れている繊維数/全繊維数)×100(%)
【0037】
[割繊処理];熱水による割繊処理を行って得られた皮革様シートの走査型電子顕微鏡写真の観察から以下の式で割繊割合を求めた。
割繊割合(%)=(割れている繊維数/全繊維数)×100(%)
【0038】
実施例1
重合体成分Aとしてナイロン6(ガラス転移点=40℃)、重合体成分Bとしてポリエチレンテレフタレート(ガラス転移点=69℃)を用いて、重量比を66/34の割合で、11層に交互に配列させた後に口金より吐出させて紡糸した。そして、延伸、機械捲縮した後、51mmにカットし、図1のタイプのナイロン6が薄く全体を被覆した断面形状の複合ステープル繊維を得た。得られた複合ステープル繊維の繊度は3.3デシテックス、繊維の最大直径(d)と被覆成分の重合体成分Aの最小厚み(t)の比(t/d)は0.007であった。繊維を構成する各層の、繊維横断面における幅に対する長さの比は、平均で6.7であり、また各層の平均繊度は0.30デシテックスであった。
【0039】
この複合ステープル繊維を用い、カード処理を行なってウエッブを作製したところ、カード処理後では繊維の割繊は1.8%であった。ウエッブ作製での工程トラブルは発生せず、良好な通過性を示した。さらに、ニードルパンチ処理を行って不織布を得た。工程通過性は良好であった。この時点での繊維の割繊は2.6%であった。このようにして得られた不織布の内部に高分子弾性体(水性ポリウレタンエマルジョンボンディック1310NSA(大日本インキ化学工業製ポリウレタンエマルジョン))を乾燥後の固形分重量で不織布の80重量%となるように含浸して、乾燥した後に165℃熱プレスで表面の平滑化と比重合わせを実施し、シート1を得た。
【0040】
得られたシート1をサーキュラー染色機中で、75℃(重合体成分Bとして用いられたポリエチレンテレフタレートのTgよりも6℃高い条件)、30分の熱水処理をした後、そのまま昇温して110℃、40分の割繊処理を行い、乾燥を経てシート基材を得た。得られたシートはきめの細かい折れ皺感を有し、風合いの優れた皮革様シートであった。断面観察の結果、繊維の割繊は92%であった。さらに得られたシートの一面へ白顔料で着色した厚み40ミクロンのポリウレタンフィルムを水性ポリウレタン系接着剤により貼り合わせる乾式造面を行い銀付き調人工皮革を得た。得られた銀付き調人工皮革は柔軟で自然な折れ皺を有し、風合いに優れていた。
【0041】
比較例1
実施例1で得られたシート1を熱水を用いることなく感熱処理のみで75℃、1時間の処理を行った後、サーキュラー染色機で110℃、40分の割繊処理を行い、乾燥を経てシート基材を得た。得られたシートは、大きく深いボキ折れ感を示す皺が多数発生し、風合は全体的に硬かった。断面観察の結果、繊維の割繊は90%であった。このシートの一面へ実施例1と同様にして乾式造面を銀付き調人工皮革を得たが、その風合いは硬く、シート基材に見られた大きく深い皺はそのまま銀面に現れ、銀付き調皮革様シート状物としては、外観の劣るものであった。
【0042】
比較例2
実施例1で得られたシート1をそのままサーキュラー染色機で110℃、40分の割繊処理を行い、乾燥を経てシート基材を得た。得られたシートは、大きく深いボキ折れ感を示す皺が多数発生し、風合は全体的に硬かった。断面観察の結果、繊維の割繊は90%であった。このシートの一面へ実施例1と同様にして乾式造面を銀付き調人工皮革を得たが、その風合いは硬く、シート基材に見られた大きく深い皺はそのまま銀面に現れ、銀付き調皮革様シート状物としては、外観の劣るものであった。
【0043】
【発明の効果】
本発明方法により、工程通過性に優れ、かつその後に熱水浴中で容易に割繊して極細繊維化することができる接合型複合ステープル繊維からなる不織布と高分子弾性体からなる自然な折れ皺感を有し、風合いの優れた皮革様シート基材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法に用いられる接合型複合ステープル繊維の断面の一例を示す図である。
【図2】本発明方法に用いられる接合型複合ステープル繊維の断面の他の一例を示す図である。
【図3】本発明に属さない接合型複合ステープル繊維の断面の一例を示す図である。
【符号の説明】
1 成分A
2 成分B
d 繊維の最大直径
t 成分Aの被覆部分の最小厚み
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a leather-like sheet substrate and the obtained leather-like sheet substrate. More specifically, the present invention provides a step of manufacturing a leather-like sheet base material composed of fibers obtained by dividing a bonded-type composite staple into ultrafine fibers and a polymer elastic body, and performing a hot water treatment before splitting and separating the constituent fibers. The present invention relates to a production method characterized by performing the method and a leather-like sheet substrate obtained by the method.
[0002]
In order to produce ultrafine fibers having a single fineness of 0.1 decitex or less, direct spinning tends to cause yarn breakage, so there is a limit to fineness, and a composite spinning method has been conventionally used. Composite spun fibers obtained by the composite spinning method can be roughly classified into the following two types in terms of fiber cross-section: (1) a junction type in which two components are highly divided and arranged mutually (multilayer bonding type, petal type, etc.); However, there is a sea-island type highly dispersed in other components. In the case of the sea-island type fiber of (2), an ultrafine fiber of 0.001 denier or less can be obtained by removing the sea component. However, in order to remove the sea component, for example, the sea component is polyethylene or polystyrene. In the case of (1), it is necessary to use an organic solvent such as toluene or perchrene, and in the case of an alkali-soluble modified polyethylene terephthalate or the like, it is necessary to use a high-concentration alkaline solution. In recent years, use of such an organic solvent and reduction of a high-concentration alkaline solution and its neutralized waste solution have been demanded from an environmental point of view.
[0003]
In addition, since the removed sea component is difficult to reuse, an increase in the amount of waste is inevitable. From the viewpoint of ecology, it is preferable to obtain the ultrafine fiber from the bonded fiber of (1), in which the removal of one component is unnecessary. . In such a conjugated composite fiber, a fiber having a sharp edge or an ultrafine fiber is formed by exfoliation of its components, and as described in the official gazette, (1) benzyl alcohol A method in which one component is swollen with a liquid containing a chemical solution as described above and separated from each other by the force (for example, see Patent Document 1). {Circle over (2)} Physical force, that is, a method of forcibly separating the surface by rubbing, crushing, buffing, etc., or by jetting a water jet stream (for example, Patent Documents 2 to 4). reference.).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-54-96181
[Patent Document 2]
JP-B-53-10170
[Patent Document 3]
JP-A-2-169722
[Patent Document 4]
JP-A-9-217233
[0005]
When producing a leather-like sheet from such fibers, the splitting treatment is performed after producing a nonwoven fabric or after producing a nonwoven fabric and applying a polymer elastic body, and as a result, a leather-like sheet having a soft and excellent texture is obtained. Although a sheet can be obtained, if splitting occurs in the previous step of forming a nonwoven fabric, the passability and yield of the process are significantly deteriorated, and the obtained nonwoven fabric is also nonuniform and the texture is extremely poor. Specifically, when a card is used in the production of a nonwoven fabric, the components of the bonded conjugate fiber are peeled off, the fiber is thinned, a nep is generated, and the clogging of the fiber causes a significant reduction in the spinning speed. Or a stable spinning cannot be performed. In addition, when a needle punch is used to entangle the fibers, there is a problem that peeling occurs due to damage, the single fibers are hardly entangled, and the peel strength of the nonwoven fabric does not increase.
[0006]
However, on the other hand, there is a method of increasing the adhesiveness of the two components constituting the fiber in order not to cause such deterioration in the processability, but this method does not cause a problem in forming a nonwoven fabric, Even after performing the splitting process described above as a post-process, it does not split at all, splits only a small part, or requires a very strong physical force to split all, It is not a preferable method because it requires an extremely long time treatment or a use of a high-concentration alkaline solution.
Then, as another method, a method of coating the other component with one of the two components has recently been proposed. As such an example, there is described a composite fiber having a petal-shaped cross-sectional structure of eight or more divisions in which one component covers another component (see Patent Document 5). In the case of a petal type, the distance between the two components becomes narrower toward the center, and it is difficult to completely split the number of apparent layers because one component is substantially connected at the center. The texture of a leather-like sheet made of a nonwoven fabric obtained from such fibers is inferior to that of a leather-like sheet obtained from a conventional nonwoven fabric made of ultrafine fibers.
[0007]
[Patent Document 5]
JP-A-2000-129538
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the splitting method of two components includes: (1) a method in which one component is swollen with a liquid containing a chemical such as benzyl alcohol, and separated from each other by the force; (2) a physical force. That is, the method of forcibly separating the surface by rubbing, rubbing, treating the surface with buffing or the like, or spraying a water jet stream, has been mentioned. In the method of (1), the organic solvent is used. Is a problem from an ecological point of view because swelling agent is used as the swelling agent. In the method (2), a leather-like sheet base having a thickness of about 1.0 to 2.0 mm used for sports shoes and the like is used. In the production of a material, the separation or division of the fiber component does not progress particularly toward the center, and therefore, each has its own problems such as inferior texture.
[0009]
Furthermore, as a splitting method other than the above, (4) by kneading in hot water of 100 ° C. or higher, the force of the two components trying to separate from each other due to the difference in the thermal swelling rate and the external stress by the firs are simultaneously increased. A method of acting and separating can be considered, but if the treatment is carried out rapidly at a temperature of 100 ° C. or more, a sudden change such as shrinkage occurs in the constituents of the fiber, which causes baking and wrinkles, and lowers the appearance. Was causing it.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have made it possible to form a non-woven fabric without substantial peeling and splitting in the longitudinal direction of the fibers even after card treatment and needle punching treatment, and in the subsequent splitting treatment, an organic solvent or alkaline It is made of ultra-fine fibers that have a low environmental impact by using bonded composite staple fibers that can be split quickly with the physical force used in conventional relaxation processing without using an aqueous solution. As a result of intensive studies on obtaining a leather-like sheet having an excellent texture, the inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by using the method described below. That is, the present invention is characterized in that the following steps (1) to (4) are performed in the order of (1) → (2) → (3) → (4) in a method for producing a leather-like sheet substrate. A method for producing a leather-like sheet base material.
(1) In a fiber comprising two types of polymer components having different A and B, the total number of laminated layers of component A and component B is 5 or more, and component A has a cross-sectional structure in which component B is coated. And a composite type staple fiber having a ratio (t / d) of the minimum thickness (t) of the coated portion of the component A to the maximum fiber diameter (d) in the range of 0.005 to 0.03. The process of manufacturing nonwoven fabric,
(2) a step of providing a polymer elastic body to the nonwoven fabric,
(3) a step of performing a hydrothermal treatment in a temperature range T represented by Tg-5 ≦ T ≦ Tg + 10 with respect to a glass transition point Tg of at least one of the components constituting the fiber;
(4) a step of splitting the component A and the component B with hot water at 100 to 140 ° C;
Furthermore, in the step of splitting the component A and the component B, the method is a method for producing a leather-like sheet substrate using a jet dyeing machine, and the leather-like sheet substrate obtained by these production methods.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The bonded conjugate fiber used in the present invention has a multi-layer laminated cross-sectional structure in which the component A covers the component B among the polymer components of the components A and B constituting the bonded conjugate fiber, and a coating layer portion. It is important that the ratio (t / d) of the minimum thickness (t) of the coated portion of the component A and the maximum diameter (d) of the fiber is in the range of 0.005 to 0.03. Further, a preferable range of t / d is a range of 0.007 to 0.02. When t / d is less than 0.005, the coating of the polymer B is insufficient, and in any one of the steps of fiber drawing, mechanical crimping, card opening, and needle punch entanglement, Since a large amount of cracks are generated, for example, a large amount of neps are generated in the card device, which causes a problem that stable web production becomes impossible. On the other hand, when t / d is larger than 0.03, the fiber can be stably produced without cracking until the nonwoven fabric manufacturing step, but the fiber is easily split in a hot water bath or the like in the subsequent splitting processing step. You will not be able to do it. For example, when the polymer A is a polyester compound and the t / d is greater than 0.03, the fibers cannot be split easily in a hot water bath in order to make the fibers extremely fine. As a result, a treatment with a liquid had to be used, and the present invention was not satisfied.
[0012]
As both polymers A and B that can be used in the bonded conjugate fiber according to the present invention, if they are combined in consideration of the relative balance of the SP value and the melt viscosity, the spinnable weight depends on the application and performance. It can be appropriately selected from the union. Examples thereof include polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyolefin polymers such as polyethylene and polypropylene, polyamide polymers such as nylon 6 and nylon 66, and other polystyrene polymers and polyvinyl Examples thereof include alcohol-based polymers and vinyl alcohol-ethylene copolymers, and one or more of each component is used. Among them, a combination of a polyester polymer, particularly a polyethylene terephthalate polymer and a polyamide polymer can be suitably used as the A and B components because the leather-like sheet obtained has an excellent texture. In view of the above, it is more preferable that the component A uses a polyamide polymer and the component B uses a polyethylene terephthalate polymer.
[0013]
The polyester polymer represented by the polyethylene terephthalate polymer has one or more other dicarboxylic acid components, oxycarboxylic acid components, and other diol components as copolymer units, if necessary. May be. In this case, the other dicarboxylic acid component includes aromatic dicarboxylic acids such as diphenyldicarboxylic acid and naphthalenedicarboxylic acid or ester-forming derivatives thereof; dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate, bis (5-sodium sulfoisophthalate) (2 -Hydroxyethyl) or the like, or a metal sulfonate group-containing aromatic carboxylic acid or a derivative thereof; an oxalic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecane diacid, or another such aliphatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof. Examples of the oxycarboxylic acid component include p-oxybenzoic acid, p-β-oxyethoxybenzoic acid, and ester-forming derivatives thereof. Examples of the diol component include aliphatic diols such as diethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,6-hexanediol, and neopentyl glycol; 1,4-bis (β-oxyethoxy) benzene, polyethylene glycol, and polybutylene glycol. Can be mentioned.
[0014]
The above-mentioned polyamide-based polymer is obtained from known nylon 4, nylon 6, nylon 66, nylon 7, nylon 610, nylon 11, nylon 12, bis (p-aminocyclohexyl) methane and 1,10-decamethylenedicarboxylic acid. Polyamides, polyamides derived from 1,9-nonamethylene dicarboxylic acid, and those obtained by copolymerizing these polyamide components and other components within a range that does not impair the effects of the present invention, or these polyamide components and other components Mixed within a range that does not impair the effects of the present invention. Among these polyamide compounds, nylon 6 can be preferably used because the leather-like sheet obtained has an excellent texture.
[0015]
The weight ratio of the polymer component A to the component B in the fiber is not problematic as long as the desired multilayered cross-sectional structure is formed, but is preferably in the range of 90/10 to 10/90. Preferably it is in the range of 80/20 to 20/80. However, when either one of the weight ratios of the A and B polymer components is less than 10%, when the components A and B are alternately arranged in the spinneret before being discharged from the spinneret, Since the amount of the polymer is small, it tends to be difficult to form a target cross section.
[0016]
In the present invention, it is important that the cross-sectional structure of the fiber is a multilayer lamination type having five or more layers in total of A and B. In the present invention, such fibers can not only be split smoothly, but also have a flat cross-sectional surface portion and an original side surface portion of the fiber obtained by the splitting process, and are obtained by the splitting process. When the cross-sectional shape of the fiber to be applied stresses the leather-like sheet, the fiber is easily broken in the direction of the relatively flat split surface, for example, a circular cross-section formed with the same fineness, an elliptical cross-sectional structure. This has the effect that the texture becomes more flexible as compared to a leather-like sheet manufactured from a nonwoven fabric made of fibers having the same. If the number of layers is four or less, the fineness does not decrease even after the splitting treatment, and the texture of the obtained leather-like sheet is inferior. A more preferred number of layers is in the range of 9 to 20 layers. When the cross-sectional structure is petal-shaped, the distance between the two components becomes narrower toward the center, and since one component is substantially connected at the center, the fibers are completely split to the apparently counted layers. This is difficult and the leather-like sheet obtained has a poor texture.
[0017]
Splitting is also possible with the hollow petal type, but due to the presence of the hollow part, it is significantly inferior to the external stress of the fiber as compared with the multilayer lamination type, and cracks occur in the card opening process and the needle punch entanglement process In some cases. In addition, the petal type and the hollow petal type have a slower entanglement in the needle process than the multi-layer type, and the entanglement efficiency between the fibers is low. Poor physical property value.
In order to produce a bonded composite fiber having a multilayer laminated cross section in the present invention, the polymer component A and the component B are brought into a molten state, and the polymer component A and the component B are led alternately by a conventional method into a die nozzle hole. It can be manufactured by discharging from the nozzle hole. That is, both the components A and B are alternately arranged, and the component B and the metal of the die are brought into contact with the metal of the die by the surface tension of the component B until the polymer is discharged from the pores inside the die. Is rounded, and the component A flows into the clearance, whereby a bonded conjugate fiber having a coating in which the entire outer periphery of the cross section is covered by the component A can be obtained. The film thickness can be controlled by the SP values (solubility parameters) of the components A and B used and the absolute and relative values of the viscosity during spinning. For example, when the SP values of the polymer components A and B are high, the polar groups of both polymers tend to be rounded due to surface tension because the polar groups of the polymers are positioned so as to be as far apart from each other as possible.
[0018]
In addition, when the SP value of the component B is higher than the SP value of the component A, the end of the polymer B is rounded, and the polymer A easily flows into the gap between the base and the thick coating that covers the entire periphery of the cross section of the fiber. It is easy to form. However, even if the SP value of the component B is higher than the SP value of the component A, the apparent melt viscosity of the component A during spinning is higher than the apparent melt viscosity of the component B, and the effect of the melt viscosity difference is smaller than the SP value. If the difference is larger than the difference, the end of the polymer A is likely to be rounded, and it is difficult to form a film. When the apparent melt viscosity of the component B at the time of spinning is higher than the apparent melt viscosity of the component A, the end becomes rounder, and the polymer A easily flows into the gap between the die and the entire periphery of the cross section of the fiber. Easy to form a covering film. However, even if the apparent melt viscosity of the component B is higher than the apparent melt viscosity of the polymer A, the SP value of the component A during spinning is higher than the SP value of the component B, and is relatively higher than the difference between the SP values. If it is superior, the end of the polymer A tends to be rounded, and it is difficult to form a film.
[0019]
In order to make the end of the polymer B round and to make it easier for the polymer A to flow into the gap between the end and the die, depending on the balance between the SP value of the component A and the component B, or the balance of the melt viscosities, After alternately arranging both polymers in a molten state, it is necessary to lengthen the time until the polymer is discharged from the die nozzle hole. That is, by increasing the time from the die hole to the discharge, the polymer A wraps around due to the shearing effect due to the contact between the metal surface of the die nozzle hole and the polymer A, so that a film of the polymer A is easily formed. It is.
[0020]
The single-fiber fineness of the bonded composite staple fiber is not particularly limited, and the fineness can be arbitrarily selected depending on the application.However, since the texture of the obtained leather-like sheet is excellent, 0.5 to 10 decitex is more preferable. Is 2 to 7 dtex. Also, the cut length can be arbitrarily selected depending on the use. In addition, the fineness of each layer after splitting is preferable in terms of the texture of the leather-like sheet in which an average range of 0.01 to 1.0 decitex is obtained.Furthermore, as the fiber cross-sectional shape of each layer after splitting, The average length of each layer relative to the width of each layer is preferably in the range of 3 to 50 in terms of the flexibility of the obtained leather-like sheet. The cross-sectional shape of the bonded composite staple fiber is preferably such that the outer periphery is elliptical and the lamination surface is substantially parallel to the minor axis of the ellipse. Multi-layer lamination, and the shape in which the component A is coated with the component B does not substantially peel or split in the longitudinal direction of the fiber during a nonwoven fabric manufacturing process such as a card opening process and a needle punch entanglement process. The fibers after splitting are flattened, the fibers are easily broken in the direction of the relatively flat splitting surface, and the texture becomes soft.
[0021]
Various additives can be blended and used in the bonded composite staple fiber as needed. For example, catalysts, anti-coloring agents, heat-resistant agents, flame retardants, fluorescent whitening agents, matting agents, coloring agents, gloss improvers, antistatic agents, fragrances, deodorants, antibacterial agents, anti-mite agents, inorganic fine particles Etc. may be included. The additives may be blended in either one of the polymer A and the polymer B, or both.
[0022]
The nonwoven fabric used in the method of the present invention may have a moderate thickness and fullness made of the above-mentioned bonded composite staple fiber, and may have a soft texture. Can be arbitrarily selected, and is not particularly limited, but is preferably about 0.3 to 3.0 mm, and more preferably about 0.5 to 2.5 mm. The apparent density of the nonwoven fabric is 0.1 to 0.6 g / cm in order to obtain a leather-like sheet having a soft texture. 3 0.15 to 0.55 g / cm 3 Is more preferable. 0.6g / cm apparent density 3 If it is larger, the resulting sheet tends to have a rubber-like texture. On the other hand, the apparent density is 0.1 g / cm 3 If it is smaller, the resilience and the feeling of waist are inferior, and the texture tends to be impaired.
[0023]
The nonwoven fabric used in the method of the present invention may be subjected to a treatment such as adhesion of a known compound such as a silicone-based or fluorine-based oil agent, a water repellent, a softener, an antistatic agent, a light stabilizer, or an ultraviolet absorber. it can. In addition, other fibers may be added to the nonwoven fabric in addition to the above-mentioned bonded staple fiber. Examples of the fiber entanglement method used when manufacturing the nonwoven fabric include a needle punching method and a water entanglement method, and the needle punching method provides a three-dimensional entangled nonwoven fabric more similar to a leather-like sheet. Further, it is preferable because a nonwoven fabric having a thickness of 1.0 mm or more that can be used for sports shoes or the like can be easily treated.
[0024]
The polymer elastic body used in the method of the present invention may be a polymer elastic body that has been conventionally used in producing a leather-like sheet. Examples of such a polymer elastic body include a polyurethane resin, an acrylic resin, a polyamide resin such as a polyamide elastomer, a polyester resin such as a polyester elastomer, a polystyrene resin having elasticity, and a polyolefin resin having elasticity. Of these, polyurethane-based resins and acrylic resins are preferably used because they give the leather-like sheet obtained an excellent texture.
[0025]
As a method of applying the resin, a so-called wet coagulation method in which a non-woven fabric is impregnated with a dimethylformamide solution such as polyurethane and wet coagulation in water, and washing is performed, and hot air, steam, microwave, hot water bath, etc. are impregnated with the emulsion. A suitable example is an emulsion method in which the resin is solidified or gelled and dried by any method. If the wet coagulation method is employed, a more natural leather-like texture can be obtained. Further, when an emulsion such as a polyurethane emulsion and an acrylic emulsion, particularly an aqueous emulsion dispersed only with water is used, the leather-like sheet obtained by the method of the present invention can be produced without using an organic solvent, This method is preferable because it is a method for producing a leather-like sheet that has less impact on the environment. The elastic polymer used in the method of the present invention may be an aqueous emulsion of the elastic polymer conventionally used in producing a leather-like sheet. Examples of such polymer elastic emulsions include polyurethane emulsions, acrylic emulsions, and urethane / acrylic complex emulsions. Among them, polyurethane emulsions and polyurethane emulsions are preferred because they give the leather-like sheet excellent texture. A urethane / acrylic composite emulsion is preferably used.
[0026]
When these emulsions have a thermosensitive gelling property, the emulsion particles can be thermosensitively gelled without causing migration and can be uniformly applied. The emulsion can be made thermogelling by emulsifying it with a nonionic surfactant having a low HLB as a surfactant to be emulsified, or by adding a substance called a migration inhibitor to the emulsion as a thermosensitive gelling agent. Examples of the heat-sensitive gelling agent to be added include, for example, inorganic salts such as calcium chloride and a polyethylene glycol-type nonionic surfactant, polyvinyl methyl ether, polypropylene glycol, a silicone polyether copolymer, and a polysiloxane. One or more of these can be used.
[0027]
A leather-like sheet comprising a fibrous substrate and a polymer elastic body can be produced by the following steps (1) to (4) in the order of (1) → (2) → (3) → (4). If this sequence is carried out, the splitting is performed after the polymer elastic body is applied to the nonwoven fabric, so that a leather-like sheet having a softened and excellent texture is preferably obtained. Further, by performing a heat press treatment using a hot roll or the like after the step (1) or the step (2), it is possible to obtain a desired specific gravity or form a smooth surface.
(1) In a fiber comprising two types of polymer components having different A and B, the total number of laminated layers of component A and component B is 5 or more, and component A has a cross-sectional structure in which component B is coated. And a composite staple fiber having a ratio (t / d) of the minimum thickness (t) of the component A of the covering portion to the maximum fiber diameter (d) in the range of 0.005 to 0.03. The process of manufacturing nonwoven fabric,
(2) a step of providing a polymer elastic body to the nonwoven fabric,
(3) a step of performing a hydrothermal treatment in a temperature range T represented by Tg-5 ≦ T ≦ Tg + 10 with respect to a glass transition point Tg of at least one of the components constituting the fiber;
(4) a step of splitting the component A and the component B with hot water at 100 to 140 ° C;
[0028]
The weight ratio between the nonwoven fabric and the elastic polymer constituting the obtained leather-like sheet can be appropriately selected depending on the application, but is generally preferably 5 to 150% by weight, and more preferably 15 to 120% by weight based on the weight of the nonwoven fabric. %, More preferably 30 to 100% by weight. If the content is less than 5% by weight, problems such as falling off of fibers, stretching of the nonwoven fabric during processing, and lack of fullness of the obtained sheet occur due to lack of a binder effect by the polymer elastic body. The texture of the sheet tends to be poor. On the other hand, if it exceeds 150% by weight, the obtained sheet tends to be hard and the texture of the leather-like sheet tends to be poor.
[0029]
In the present invention, one of the features is to split the component A and the component B to make them into ultrafine fibers. Prior to that, the glass transition point of at least one of the components A and B is defined as Tg. When expressed, it is essential to perform the hot water treatment in a temperature range T represented by Tg−5 ≦ T ≦ Tg + 10. The processing time is not particularly limited, but is usually selected from 10 to 60 minutes. Although the method of the hot water treatment is not particularly limited, it is preferable to perform the treatment with a dyeing machine such as a Wins dyeing machine, a dash line, or a circular machine. If the temperature is lower than Tg-5 ° C., there is almost no effect of eliminating the folding wrinkles generated when the treatment is performed at 100 ° C. or more in the subsequent step. Conversely, if the temperature is higher than Tg + 10 ° C., undesirably, there will be a tendency for folds and wrinkles to occur at the stage of the hot water treatment. Further, it is more preferable to perform the hydrothermal treatment in the temperature range of Tg−5 ≦ T ≦ Tg + 10 at each of the glass transition points of the components A and B. The reason why the hydrothermal treatment in such a temperature range is effective is that the distortion of the components constituting the fibers is gradually eliminated, or the components constituting the fibers are gradually contracted, such as gradually shrinking the fibers. I think that this is because of the change that has taken place. On the other hand, when the dry heat treatment is performed in the temperature range T, the same effect is not obtained, but the change in the molecular structure of the fiber component is promoted not only by heat but also by movement and flow of hot water. I believe that.
[0030]
Next, as a method of promoting the splitting of the component A and the component B, splitting in hot water or a hot water liquid to which a disperse dye is added becomes possible, thereby generating an alkali solution or a neutralized waste liquid thereof. A leather-like sheet base material can be obtained without the need. The splitting treatment in this case can be performed using, for example, a liquid dyeing machine such as a circular or a hot water bath, but the point of using hot water of 100 ° C. or more and the flexibility of the obtained leather-like sheet base material It is preferable to use a circular dyeing machine, etc. When the hot water treatment performed earlier is performed by a circular dyeing machine, after the hot water treatment, the temperature can be raised and the splitting treatment can be continuously performed.
[0031]
Furthermore, an important point in the present invention is the temperature at which the splitting treatment with hot water is performed, and the treatment temperature needs to be 100 to 140 ° C. Fibers and resins forming the leather-like sheet base material are easily softened in hot water of 100 ° C. or higher in a pressurized system, and the component B is formed by the component A by a synergistic effect of this and a physical force in a circular dyeing machine. Despite being covered, the splitting proceeds, and it is considered that the soft leather-like sheet base material has an excellent texture due to a relaxing effect. Therefore, if the processing temperature is lower than 100 ° C., the splitting of the fiber component of the obtained sheet base material does not proceed, resulting in poor flexibility, or a very long time of processing to develop the same flexibility. Will be required. When the processing temperature is 100 to 140 ° C., the fiber can be split by performing the processing in about 10 minutes to 1 hour. For the above reasons, the higher the processing temperature, the more the leather-like sheet base obtained by the splitting progress and relaxation effect tends to have a softer and more uniform texture. However, when the temperature is higher than 140 ° C., the resin component or the fiber component constituting the sheet base material is deteriorated, so that the feeling may be deteriorated or the physical properties may be deteriorated. Further, as an auxiliary means for further progressing the splitting, a physical force after the formation of the nonwoven fabric, that is, a processing method of performing a process of scraping or rubbing or a water jet flow process can be used. .
[0032]
The leather-like sheet obtained by the method of the present invention has a moderate flexibility and a sense of fulfillment, and is used for mattresses, bag lining materials, clothing interlining, shoe cores, cushioning materials, automobile interior materials, wall materials, carpets, and the like. It can be suitably used. Further, by applying polyurethane or the like to one surface by a known method to form a resin coating layer, it can be suitably used as artificial leather with silver used for sports shoes, men's shoes, bags and the like. In this case, when the surface layer is dry-formed using an aqueous emulsion such as polyurethane, an artificial leather with silver can be obtained without using an organic solvent. Also, suede-like artificial leather can be obtained by buffing the surface with emery paper or the like. Of course, the formation of the resin coating layer and the buffing treatment can also be performed prior to the hot water treatment.
[0033]
【Example】
Hereinafter, the method of the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the following examples, the following methods were used to evaluate the jointed composite staple fiber obtained by combining various high-molecular polymers through a card, a needle punch, and a split state after splitting.
[0034]
[Maximum diameter of fiber (d) and coating thickness (t)]: From a photograph of a cross section of a fiber tow prepared by cutting with a razor and taken with a scanning electron microscope (× 1000 to 20000), the maximum diameter of the fiber and coating of the coating component were obtained. The thickness (thickness of the thinnest portion of the covering portion) was determined, and t / d was determined. Five fibers were randomly selected and observed, and the average of t / d was calculated.
[0035]
[Card processing passability]; 50 g / m 2 A web was made through a miniature card so as to have a basis weight of, a tow was made from the fiber taken out of this fleece, cut with a razor, and about 400 side surfaces were observed with a scanning electron microscope and cracked. The counts were counted and the splitting ratio was determined by the following formula.
Splitting rate (%) = (number of broken fibers / total number of fibers) x 100 (%)
[0036]
[Needle punching treatment passability]; fleece obtained through the steps of card and cross wrapper are appropriately laminated, and 800 pieces / cm 2 After performing the needle punching, a tow is produced from the fiber taken out and cut, and about 400 side surfaces are observed with a scanning electron microscope for the inner state of the web. To determine the splitting ratio.
Splitting rate (%) = (number of broken fibers / total number of fibers) x 100 (%)
[0037]
[Split treatment] The split ratio was determined by the following formula from observation of a scanning electron micrograph of the leather-like sheet obtained by performing split treatment with hot water.
Splitting rate (%) = (number of broken fibers / total number of fibers) x 100 (%)
[0038]
Example 1
Using nylon 6 (glass transition point = 40 ° C.) as the polymer component A and polyethylene terephthalate (glass transition point = 69 ° C.) as the polymer component B, the weight ratio is 66/34, and alternately into 11 layers. After the arrangement, the mixture was discharged from a die and spun. Then, after stretching and mechanical crimping, the resultant was cut into 51 mm to obtain a composite staple fiber having a cross-sectional shape in which nylon 6 of the type shown in FIG. The fineness of the obtained composite staple fiber was 3.3 dtex, and the ratio (t / d) of the maximum diameter (d) of the fiber to the minimum thickness (t) of the polymer component A of the coating component was 0.007. The ratio of the length to the width in the fiber cross section of each layer constituting the fiber was 6.7 on average, and the average fineness of each layer was 0.30 dtex.
[0039]
Using this composite staple fiber, card processing was performed to produce a web. After the card processing, the splitting of the fiber was 1.8%. No process trouble occurred in the web preparation, and good passability was exhibited. Further, a nonwoven fabric was obtained by performing a needle punching treatment. The process passability was good. The splitting of the fiber at this point was 2.6%. A polymer elastic material (aqueous polyurethane emulsion bondic 1310NSA (polyurethane emulsion manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)) was placed inside the nonwoven fabric thus obtained so that the solid content after drying was 80% by weight of the nonwoven fabric. After impregnating and drying, the surface was smoothed and the specific gravity was adjusted by a hot press at 165 ° C. to obtain a sheet 1.
[0040]
The obtained sheet 1 was subjected to a hot water treatment in a circular dyeing machine at 75 ° C. (a condition 6 ° C. higher than the Tg of polyethylene terephthalate used as the polymer component B) for 30 minutes, and then the temperature was raised as it was. A splitting treatment was performed at 110 ° C. for 40 minutes, and the sheet base was obtained through drying. The obtained sheet was a leather-like sheet having a fine texture and a fine wrinkle feeling and an excellent texture. As a result of cross-sectional observation, the splitting of the fiber was 92%. Further, a 40-μm-thick polyurethane film colored with a white pigment was attached to one surface of the obtained sheet with a water-based polyurethane adhesive to form a dry surface to obtain artificial leather with silver. The obtained artificial leather with silver had soft and natural creases and was excellent in texture.
[0041]
Comparative Example 1
The sheet 1 obtained in Example 1 was treated at 75 ° C. for one hour only by heat-sensitive heat treatment without using hot water, and then subjected to splitting treatment at 110 ° C. for 40 minutes using a circular dyeing machine, followed by drying. Thus, a sheet substrate was obtained. In the obtained sheet, a large number of wrinkles exhibiting a large and deep fold feeling were generated, and the feeling was generally hard. As a result of cross-sectional observation, the splitting of the fiber was 90%. On one side of this sheet, a dry-formed surface was obtained in the same manner as in Example 1 to obtain artificial leather with silver, but the texture was hard, and large deep wrinkles observed on the sheet base material appeared on the silver surface as they were, The appearance of the leather-like sheet-like material was inferior.
[0042]
Comparative Example 2
The sheet 1 obtained in Example 1 was subjected to splitting treatment at 110 ° C. for 40 minutes using a circular dyeing machine as it was, and dried to obtain a sheet base material. In the obtained sheet, a large number of wrinkles exhibiting a large and deep fold feeling were generated, and the feeling was generally hard. As a result of cross-sectional observation, the splitting of the fiber was 90%. On one side of this sheet, a dry-formed surface was obtained in the same manner as in Example 1 to obtain artificial leather with silver, but the texture was hard, and large deep wrinkles observed on the sheet base material appeared on the silver surface as they were, The appearance of the leather-like sheet-like material was inferior.
[0043]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, a natural fold made of a nonwoven fabric made of a bonded composite staple fiber and a polymer elastic material, which is excellent in process passability, and can be easily split in a hot water bath to form an ultrafine fiber thereafter A leather-like sheet base material having a wrinkle feeling and an excellent texture can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an example of a cross section of a bonded composite staple fiber used in the method of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing another example of a cross section of the bonded composite staple fiber used in the method of the present invention.
FIG. 3 is a view showing an example of a cross section of a bonded composite staple fiber not belonging to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Component A
2 Component B
d Maximum diameter of fiber
t Minimum thickness of the coated part of component A

Claims (3)

皮革様シート基材を製造する方法において、下記の工程(1)〜(4)を(1)→(2)→(3)→(4)の順序により行うことを特徴とする皮革様シート基材の製造方法。
(1)A、Bの異なる2種の重合体成分からなる繊維において、成分Aと成分Bの貼りあわせ合計層数が5層以上であり、かつ成分Aが成分Bを被覆した横断面構造を有し、成分Aの被覆部分の最小厚み(t)と繊維最大直径(d)との比(t/d)が0.005〜0.03の範囲内である接合型複合ステープル繊維から構成された不織布を製造する工程、
(2)不織布に高分子弾性体を付与する工程、
(3)該繊維を構成する成分の内、少なくとも一成分のガラス転移点(Tg)に対し、Tg−5≦T≦Tg+10で示される温度範囲Tで、熱水処理を行う工程、
(4)成分Aと成分Bを100〜140℃の熱水で割繊する工程、
In a method for producing a leather-like sheet substrate, the following steps (1) to (4) are performed in the order of (1) → (2) → (3) → (4). The method of manufacturing the material.
(1) In a fiber composed of two kinds of polymer components having different A and B, the cross-sectional structure in which the total number of laminated layers of the component A and the component B is 5 or more and the component A covers the component B And a bonded staple fiber having a ratio (t / d) between the minimum thickness (t) of the coated portion of the component A and the maximum fiber diameter (d) in the range of 0.005 to 0.03. Manufacturing nonwoven fabric,
(2) a step of providing a polymer elastic body to the nonwoven fabric,
(3) a step of performing a hydrothermal treatment in a temperature range T represented by Tg-5 ≦ T ≦ Tg + 10 with respect to a glass transition point (Tg) of at least one of the components constituting the fiber;
(4) a step of splitting the component A and the component B with hot water at 100 to 140 ° C;
成分Aと成分Bを割繊する工程において、液流染色機を用いる請求項1記載の皮革様シート基材の製造方法。The method for producing a leather-like sheet base according to claim 1, wherein a liquid jet dyeing machine is used in the step of splitting the component A and the component B. 請求項1または2に記載の製造方法により得られる皮革様シート基材。A leather-like sheet substrate obtained by the production method according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007046323A1 (en) * 2005-10-17 2007-04-26 Kuraray Co., Ltd. Grained leather-like sheet and method of manufacturing the same

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