JP2007002368A - 合成皮革およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 環境に優しいポリウレタン樹脂水分散液を用い、ポリウレタン樹脂水分散液を用いた合成皮革の物性面での強度不足を中心に問題点を解決した合成皮革及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 表皮層、接着層及び繊維基材層を有し、表皮層及び接着層がポリウレタン樹脂水分散液を使用して形成され、剥離強度が８００ｃＮ／ｃｍ以上、テーバー磨耗試験ＣＳ１７、０．５Ｋｇ荷重、２０００回後での磨耗剥離がないこと特徴とする合成皮革及び離型紙上にカルボジイミド系架橋剤、濡れ向上剤、増粘剤、消泡剤を含むポリウレタン樹脂水分散液を塗布、乾燥し、表皮層を形成した後、前記表皮層の上にイソシアネ−ト系架橋剤、濡れ向上剤を含むポリウレタン樹脂水分散液を塗布し、接着層を形成し、さらに、前記接着層と繊維基材とを貼り合せた後、離型紙を剥離する工程を有する合成皮革の製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、揮発性有機溶剤対策に有効である環境に配慮した水系媒体に分散または乳化したポリウレタン樹脂水分散液を用いた合成皮革およびその製造方法に関するものである。

ポリウレタン樹脂は、耐磨耗性、接着性、柔軟性等の諸物性に優れ合成皮革用の樹脂として広く用いられている。
ポリウレタン樹脂を用いた合成皮革は、例えば従来から以下の主工程を経て乾式法、湿式法または湿式＋乾式法にて製造されている。
例えば、湿式法では、繊維基材上に、ポリウレタン樹脂のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、「ＤＭＦ」という）を主体とした有機溶剤の溶液を塗布し、水中で凝固させて微多孔質層を形成する。また、乾式法では、離型紙上に、ポリウレタン樹脂のトルエンやメチルエチルケトン、ＤＭＦなどを主体とした有機溶剤の溶液を塗布、乾燥し、表皮層を形成し、さらに、表皮層の上にポリウレタン樹脂のトルエンやメチルエチルケトン、ＤＭＦなどを主体とした有機溶剤の溶液を塗布し接着層を形成し、繊維基材と接着層を貼り合せた後、離型紙を剥離し合成皮革を製造していた。（特許文献１）

特開２００２−３８３８０

しかしながら、合成皮革に使用されるポリウレタン樹脂溶液は有機溶剤を溶媒として使用されており、環境に対する揮発性有機溶剤対策、作業環境の対応がなされていないのが現状である。また、一部、ポリウレタン樹脂樹脂水分散液を用いて、合成皮革の製造も検討されてはいるが、従来の有機溶剤を用いたポリウレタン樹脂に比べ、ポリウレタン樹脂水分散液は、表面張力が高いため、均一な薄膜を形成することができず、ひび割れ状に見えたり、斑状に見えたりといった外観上の問題点があった。

また、合成皮革の繊維基材としてポリエステルなどの疎水性繊維を用いた場合には、ポリウレタン樹脂水分散液に用いられるポリウレタン樹脂は、分子構造上、親水性部分が多く含まれるので、ラミネ−ト法などにより熱圧着にて繊維基材とポリウレタン樹脂を貼り合せた場合、接着力が出難く、特に湿潤状態での屈曲や揉みに対する接着耐久性が低くなり、洗濯時に膜剥離を生じてしまうなどの問題点があった。

さらにまた、磨耗強度も低く、家具用の素材としては使用できなかった。
本発明は、上記課題を解決し、揮発性有機溶剤対策のため、ポリウレタン樹脂水分散液を使用し、合成皮革を製造し、クラックや斑状の外観を抑え、かつ、剥離強度及び磨耗強度に優れた合成皮革及びその製造方法を提供する。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討し、以下の合成皮革およびその製造方法を発明した。
本発明の合成皮革は、表皮層、接着層及び繊維基材層を有し、表皮層及び接着層がポリウレタン樹脂水分散液を使用して形成され、剥離強度が８００ｃＮ／ｃｍ以上、テ−バ−磨耗試験ＣＳ１７、０．５Ｋｇ荷重、２０００回後での磨耗剥離がないこと特徴とする。

また、本発明の合成皮革の製造方法は、離型紙上にカルボジイミド系架橋剤、濡れ向上剤、増粘剤、消泡剤を含むポリウレタン樹脂水分散液を塗布、乾燥し、表皮層を形成した後、前記表皮層の上にイソシアネ−ト系架橋剤、濡れ向上剤を含むポリウレタン樹脂水分散液を塗布し、接着層を形成し、さらに、前記接着層と繊維基材とを貼り合せた後、離型紙を剥離する工程を有する。

本発明によれば、合成皮革の製造時における揮発性有機溶剤の使用を抑制し、また、クラックや斑の発生のない、また、剥離強度及び磨耗強度に優れた合成皮革が得られる。これらの合成皮革は、一般衣料、スポ−ツ衣料、靴、家具など様々な用途に使用できる。

本発明の合成皮革は、表皮層、接着層及び繊維基材層を有し、表皮層及び接着層がポリウレタン樹脂水分散液を使用して形成されているものをいう。
このポリウレタン樹脂水分散液とは、ポリウレタン樹脂を水系媒体に分散または乳化したものをいう。
また、ポリウレタン樹脂が、エ−テル系ポリウレタン樹脂及び／又はポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を用いる。特に、表皮層用のポリウレタン樹脂としては無黄変型のものをもちいると良い。

より具体的には、大日本インキ化学工業株式会社製ハイドランＷＬＳ−２０１、ＷＬＳ−２０２、ＷＬＳ−２１０、ＷＬＳ−２１３、ＷＬＡ−３０３、日華化学株式会社製エバファノールＨＡ−１１、ＨＡ−１５、ＨＡ−５０Ｃ、F−４２９８、三井武田ケミカル株式会社タケラックＸＷ−７０−７０３、ＸＷ−７０−Ｃ７１１、ＸＷ−７５−ＣＴ０２０、ＸＳＴ−０５２、第一工業製薬株式会社Ｆ−２０７３Ｄ−７、F−２０７２D−１、Ｆ−２０７２Ｄ−２、東洋ポリマー株式会社ＭＥＬＵＳＩ ＥＸＰ−Ｓ００１などが挙げられる。

また、これらのウレタン樹脂には、濡れ向上剤、増粘剤、メラミン系架橋剤、イソシアネ−ト系架橋剤、イミン系架橋架橋剤、イソシアネ−ト系架橋剤、消泡剤、ブロッキング向上剤などを添加するとよい。
特に、表皮層を形成するポリウレタン樹脂水分散液には、架橋剤、濡れ向上剤、増粘剤、消泡剤を含み、また、接着層を形成するためのポリウレタン樹脂分散液には、架橋剤、濡れ向上剤を含むと、得られるポリウレタン樹脂膜の均一性、ポリウレタン樹脂膜と繊維基材の接着強度の向上、得られるポリウレタン膜の磨耗強度の向上が得られる。特に架橋剤としては、表皮層を形成するポリウレタン樹脂分散液には、カルボジイミド系のものが好ましく、接着層を形成するためのポリウレタン樹脂分散液には、イソシアネ−ト系のものが好ましい。

また、ポリウレタン樹脂水分散液には、顔料、触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、セリシンやフィブロインなどのプロテインや無機微粒子など公知の添加剤を添加してもよい。
従来の水分散タイプのウレタン樹脂を用いて得られた表皮層の厚みは均一なポリウレタン樹脂膜がえられなかったため１００μｍ〜２００μｍ程度の表皮層を製造していたが、本発明は１０μｍ以上、４０μｍ以下のものが得られる。本発明の合成皮革は、この厚さの範囲であっても、均一な厚さの表皮層がえられるため、クラックや斑状の外観品位の低下がなく、かつ、磨耗強度がありながら柔らかい風合いの合成皮革が得られる。

ここで表皮層が１０μｍを下回ると、接着層や繊維基材が、表面に見えてくることがある。また、４０μｍを超えると風合が硬化することがある。
また、接着層の厚みは、特に限定されないが１０μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。従来の水分散タイプのウレタン樹脂を用いて得られた接着層の厚みは、繊維基材がポリエステルなどの疎水性繊維では、その接着強度が出難いため、１００μｍ〜２００μｍ程度の接着層を製造していたが、本発明では、１０μｍ以上５０μｍ以下であっても、充分な接着強度のものが得られる。

繊維基材にもよるが、厚みが１０μｍ以下では、接着強度が不足することがあり、５０μｍ以上では風合が硬化する可能性がある。
また、本発明の樹脂膜は、無孔質膜が好ましい。
本発明の繊維基材としては、特に限定されるものではなく、一般的な織物、編物、不織布等全ての繊維布帛状製品を含む。また、繊維布帛を構成する繊維としては、綿、羊毛、絹等の天然繊維、ポリエステル、ナイロン等の合成繊維、レ−ヨン等の再生繊維、トリアセテ−ト等の半合成繊維等が挙げられる。また、これらの混紡、混繊、交織品であってもよい。

繊維基材は、染色加工、制電加工、抗菌加工、消臭加工、防炎加工、撥水加工、紫外線遮蔽加工、吸水加工、防縮加工、防汚加工など公知の染色、機能性加工がほどこされていてもよい。
本発明により得られる合成皮革は、ＪＩＳ Ｌ１０８９での剥離強度が、４００ｃＮ／ｃｍ以上、１００００ｃＮ／ｃｍ以下を有し、ＪＩＳ Ｌ１０９６でのテーバー磨耗が、ＣＳ１７、０．５Ｋｇ荷重、２０００回後での磨耗剥離がない。
４００ｃＮ／ｃｍを下回ると衣料用に用いると、ウレタン樹脂膜と繊維基材間で剥離が起こることがある。より好ましく家具用も考慮すれば８００ｃＮ／ｃｍ以上がよい。
また、１００００ｃＮ／ｃｍを上回ると、風合が硬化することがある。

次に本発明の合成皮革の製造方法について説明を行う。
まず、離型紙上に上記のポリウレタン樹脂水分散液を、ナイフコ−タ、パイプコ−タ、リバ−スコ−タ、クラビアコ−タなどを用い塗布する。塗布後、４０℃〜１５０℃で乾燥を行い、表皮層を形成する。乾燥条件としては、はじめ４０℃〜８０℃程度で乾燥をはじめ、後に温度を上げていくとよい。
次に、表皮層の上に、接着層用のポリウレタン樹脂水分散液を上記と同様にナイフコ−タ、パイプコ−タ、リバ−スコ−タ、クラビアコ−タなどを用い全面または点状、線状、格子状等に塗布する。塗布後、４０℃〜１５０℃で乾燥を行い、接着層を形成する。乾燥条件としては、はじめ４０℃〜８０℃程度で乾燥をはじめ、後に温度を上げていくとよい。

次に、繊維基材と上記の接着層を重ね合わせ、熱圧着により貼り合せる。このときの貼り合せ条件は、有機溶剤を溶媒として用いたポリウレタン樹脂樹脂膜のときと同様に１００〜１５０℃程度に加熱した金属製ニップロ−ルをもちいるとよい。
その後、必要に応じ、数時間から７０時間程度、４０℃〜８０℃でエ−ジングをおこなった後、繊維基材とウレタン樹脂膜を貼り合せたものからから、離型紙を剥離し、合成皮革をえる。
この後、必要に応じ、制電加工や撥水加工、柔軟加工を施してもよく、また、膜面強度の向上や風合改良が望まれる場合には、表皮層上に、強度向上用の樹脂膜や風合い改良樹脂をグラビアコ−タ等を用いて付与するとよい。

以下に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する。
なお、
剥離強度は、ＪＩＳ Ｌ１０８９ はく離強さ
磨耗試験は、ＪＩＳ Ｌ１０９６ 磨耗強さ、ＣＳ１７、０．５Ｋｇ荷重、２０００回
にて評価をおこなった。

（実施例１）
離型紙上に下記表皮層用樹脂溶液をパイプコ−タを用い塗布した。その後、６０℃から乾燥をはじめ徐々に温度を上げ、１２０℃まで温度を上げ乾燥し、厚さ１５μｍの表皮層を得た。
表皮層用樹脂
ＷＬＳ−２１０（大日本インキ化学工業製） １００質量部
（ポリウレタン樹脂水分散液、無黄変型ポリカーボネート系）
増粘剤 ６質量部
濡れ向上剤 ０．１質量部
架橋剤（カルボジイミド系） ６質量部
消泡剤 ０．５質量部
顔料

１０質量部
次に、表皮層の上に接着剤層を付与するため下記接着層用樹脂をグラビアコ−タを用いて全面に塗布し１２０℃で乾燥を行い厚さ３０μｍの接着層を得た。
接着層用樹脂
ＷＬＡ−３０３（大日本インキ化学工業製） １００質量部
（ポリウレタン樹脂水分散液、黄変型エーテル系）
濡れ向上剤 １質量部
増粘剤 ６質量部
架橋剤（イソシアネート系） ５質量部
繊維基材として、ネビーに染められた三段スムース（ポリエステル１００％、糸：１５０デシテックス／４８フィラメント）を用い、得られた接着層と繊維基材を重ね合わせ、金属製ニップロールを用い１４０℃にて熱圧着した。
その後、６０℃にて４０時間エージングを行い、離型紙を剥離し、合成皮革を得た。
得られた合成皮革の剥離強度はタテ９００ｃＮ／ｃｍ、ヨコ１０００ｃＮ／ｃｍ、
磨耗強さは、磨耗剥離は確認されず、良好であった。

Claims (2)

1. 表皮層、接着層及び繊維基材層を有し、表皮層及び接着層がポリウレタン樹脂水分散液を使用して形成され、剥離強度が８００ｃＮ／ｃｍ以上、テ−バ−磨耗試験ＣＳ１７、０．５Ｋｇ荷重、２０００回後での磨耗剥離がないこと特徴とする合成皮革。
2. 離型紙上にカルボジイミド系架橋剤、濡れ向上剤、増粘剤、消泡剤を含むポリウレタン樹脂水分散液を塗布、乾燥し、表皮層を形成した後、前記表皮層の上にイソシアネ−ト系架橋剤、濡れ向上剤を含むポリウレタン樹脂水分散液を塗布し、接着層を形成し、さらに、前記接着層と繊維基材とを貼り合せた後、離型紙を剥離する工程を有する合成皮革の製造方法。