JP2011214210A - シート状物およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、平均単繊維直径0.3〜7μmの極細繊維を含んでなる繊維質基材の内部に水分散型ポリウレタンを含有してなり、当該水分散型ポリウレタンの内部に直径10〜200μmの孔を有することを特徴とするシート状物である。また、繊維質基材にポリウレタン液を付与して得るシート状物の製造方法であって、当該ポリウレタン液が発泡剤を含有する水分散型ポリウレタン液であり、かつ当該ポリウレタン液を構成するポリウレタンの乾式膜の100%モジュラスが3〜8MPaであることを特徴とするシート状物の製造方法である。
【選択図】なし
Description
(1)平均単繊維直径
平均単繊維直径は、繊維質基材またはシート状物表面の走査型電子顕微鏡(SEM)写真を倍率2000倍で撮影し、繊維をランダムに100本選び、単繊維直径を測定して平均値を計算することで算出した。
シート状物の内部の断面をランダムに10箇所選び、走査型電子顕微鏡(SEM)にて倍率300倍で観察して、画像処理ソフト「ウィンルーフ」を用いて画像処理をおこない、ポリウレタンの孔を黒になるように二値化して、各孔の面積を真円の面積と見たときの直径を算出し、その平均値を算出した。なお、連通孔の場合は連通部分の面積を真円の面積と見たときの直径を算出し、その平均値を算出した。
発泡剤を含まない20質量%ポリウレタン水分散液を5cm×10cm×1cmのポリエチレン製トレーに入れ、8時間室温で風乾後、120℃の温度の熱風乾燥機で2時間熱処理して厚さ1mmのポリウレタン乾式膜を得た。このポリウレタン乾式膜について、引張試験機JIS−L1096−8.12.1(1999)記載のA法(ストリップ法)に従い、100%伸長時の引張強さを100%モジュラスとして測定した。
発泡剤を含む20質量%ポリウレタン水分散液を5cm×10cm×1cmのポリエチレン製トレーに入れ、8時間室温で風乾した。その後、発泡剤の発泡温度より10℃高い温度に設定した熱風乾燥機で2時間熱処理してポリウレタン乾式膜を得た。得られたポリウレタン乾式膜の質量を長さ、幅、膜厚で除してポリウレタン乾式膜の膜密度を算出し、5つの膜サンプルの平均値を膜密度とした。
ポリウレタン液20gを内径12mmの試験管に入れ、温度計を先端が液面よりも下になるように差し込んだ後、試験管を封止し、95℃の温度の温水浴にポリウレタン液の液面が温水浴の液面よりも下になるように浸漬した。温度計により試験管内の温度の上昇を確認しつつ、適宜1回あたり5秒以内の時間、試験管を引き上げてポリウレタン液の液面の流動性の有無を確認できる程度に揺すり、ポリウレタン液の液面が流動性を失った温度を感熱凝固温度とした。この測定をポリウレタン液1種につき3回ずつ行い、平均値を算出した。
ポリウレタン液を用い、液温度25℃にて、JIS K7117−1(1999)に従い、測定した。
JIS L1096−8.19.1(1999)記載のA法(45°カンチレバー法)に基づき、タテ方向とヨコ方向へそれぞれ2×15cmの試験片を5枚作成し45℃の温度の斜面を有する水平台へ置き、試験片を滑らせて試験片の一端の中央点が斜面と接したときのスケールを読み、5枚の平均値を求めた。なお、風合いは50mm以下を良好とした。
ナイロン6からなる直径0.4mmのナイロン繊維を繊維の長手方向に垂直に長さ11mmに切ったものを100本そろえて束とし、この束を直径110mmの円内に6重の同心円状に97個(中心に1個、直径17mmの円に6個、直径37mmの円に13個、直径55mmの円に19個、直径74mmの円に26個、直径90mmの円に32個)配置した円形ブラシ(ナイロン糸9700本)を用い、荷重8ポンド(約3629g)、回転速度65rpm、回転回数50回の条件で、シート状物の円形サンプル(直径45mm)の表面を摩耗せしめ、その前後のサンプルの質量変化を測定し、5サンプルの平均値を摩耗減量とした。なお、耐摩耗性は40mg以下を良好とした。
シート状物の外観品位は、健康状態の良好な成人男性と成人女性各10名ずつ、計20名を評価者として、目視と官能評価にて下記のように5段階評価し、最も多かった評価を外観品位とした。なお、外観品位は3級〜5級を良好とした。
5級:均一な繊維の立毛があり、繊維の分散状態は良好で、外観は良好である。
4級:5級と3級の間の評価である。
3級:繊維の分散状態はやや良くない部分があるが、繊維の立毛はあり、外観はまずまず良好である。
2級:3級と1級の間の評価である。
1級:全体的に繊維の分散状態は非常に悪く、外観は不良である。
(繊維質基材用不織布)
海成分として5−スルホイソフタル酸ナトリウムを8mol%共重合したポリエチレンテレフタレートを用い、島成分としてポリエチレンテレフタレートを用い、海成分45質量%、島成分55質量%の複合比率にて、島数36島/1フィラメント、平均単繊維直径17μmの海島型複合繊維を得た。得られた海島型複合繊維を繊維長51mmにカットしてステープルとし、カードおよびクロスラッパーを通して繊維ウェブを形成し、ニードルパンチ処理により、不織布とした。この不織布を98℃の温度の湯中に2分間浸漬させて収縮させ、100℃の温度で5分間、乾燥させ、繊維質基材用不織布とした。
ポリオールにポリヘキサメチレンカーボネートを適用し、イソシアネートにジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを適用したポリオキシエチレン鎖含有ポリカーボネート系自己乳化型ポリウレタン(ポリウレタン1)液の固形分100質量部に対して、感熱凝固剤として過硫酸アンモニウム(APS)2質量部を、発泡剤として炭酸水素ナトリウム(三協化成製“セルマイク266” 発泡温度140℃)5質量部を加え、水によって全体を固形分10質量%に調製し、水分散型のポリウレタン液を得た。
上記の繊維質基材用不織布に上記のポリウレタン液を含浸させ、100℃の温度の湿熱雰囲気下で5分間処理後、乾燥温度120℃の温度で5分間熱風乾燥させ、さらに150℃の温度で2分間乾熱処理を行うことにより、不織布の島成分質量に対するポリウレタン質量が30質量%となるようにポリウレタンを付与したシートを得た。
上記のポリウレタンを付与したシートを、95℃に加熱した濃度10g/Lの水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して30分処理を行い、海島型繊維の海成分を除去した脱海シートを得た。脱海シート表面の平均単繊維直径は、2μmであった。そして、脱海シート表面を240メッシュのエンドレスサンドペーパーを用いた研削によって起毛処理した後、サーキュラー染色機を用いて分散染料により染色し還元洗浄を行い、シート状物を得た。
(繊維質基材用不織布)
実施例1で用いたものと同様の繊維質基材用不織布を用いた。
発泡剤の添加量を3質量部としたこと以外は実施例1と同様に調製し、水分散型のポリウレタン液を得た。
上記の繊維質基材用不織布に上記のポリウレタン液を含浸させ、実施例1と同様にしてポリウレタンを付与したシートを得た。
上記のポリウレタンを付与したシートに対して、実施例1と同様にして脱海・起毛・染色・還元洗浄処理を行い、シート状物を得た。
(繊維質基材用不織布)
実施例1で用いたものと同様の繊維質基材用不織布を用いた。
ポリオールにポリヘキサメチレンカーボネートを適用し、イソシアネートにジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを適用した、実施例1のポリウレタン1よりハードセグメント量を減少させた組成によるポリオキシエチレン鎖含有ポリカーボネート系自己乳化型ポリウレタン(ポリウレタン2)液の固形分100質量部に対して、感熱凝固剤として過硫酸アンモニウム(APS)2質量部、発泡剤として炭酸水素ナトリウム(三協化成製“セルマイク266” 発泡温度140℃)3質量部を加え、水によって全体を固形分10質量%に調製し、水分散型のポリウレタン液を得た。
上記の繊維質基材用不織布に上記のポリウレタン液を含浸させ、実施例1と同様にしてポリウレタンを付与したシートを得た。
上記のポリウレタンを付与したシートに対して、実施例1と同様にして脱海・起毛・染色・還元洗浄処理を行い、シート状物を得た。
(繊維質基材用不織布)
実施例1で用いたものと同様の繊維質基材用不織布を用いた。
ポリオールにポリヘキサメチレンカーボネートを適用し、イソシアネートにジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを適用した、実施例1のポリウレタン1よりハードセグメント量を増加させた組成によるカルボン酸トリエチルアミン塩含有ポリカーボネート系強制乳化型ポリウレタン(ポリウレタン3)液の固形分100質量部に対して、感熱凝固剤として硫酸ナトリウム18質量部、発泡剤としてp,p’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド(OBSH)(三協化成製“セルマイクS” 発泡温度160℃)18質量部を加え、水によって全体を固形分10質量%に調製し、水分散型のポリウレタン液を得た。
上記の繊維質基材用不織布に上記のポリウレタン液を含浸させ、湿熱処理、熱風乾燥後の乾熱処理条件を160℃の温度で2分間としたこと以外は実施例1と同様にして、ポリウレタンを付与したシートを得た。
上記のポリウレタンを付与したシートに対して、実施例1と同様にして脱海・起毛・染色・還元洗浄処理を行い、シート状物を得た。
(繊維質基材用不織布)
実施例1で用いたものと同様の繊維質基材用不織布を用いた。
前記実施例4と同様のポリウレタン3液の固形分100質量部に対して、感熱凝固剤として硫酸ナトリウム15質量部、発泡剤としてOBSH(三協化成製“セルマイクS” 発泡温度160℃)3質量部を加え、水によって全体を固形分10質量%に調製し、水分散型のポリウレタン液を得た。
上記の繊維質基材用不織布に上記のポリウレタン液を含浸させ、実施例1において、ポリウレタン液を変更し、さらにポリウレタン液を含浸し、湿熱処理、熱風乾燥後の乾熱処理条件を160℃の温度で2分間処理としたこと以外は、実施例1と同様にして、ポリウレタンを付与したシートを得た。
上記のポリウレタンを付与したシートに対して、実施例1と同様にして脱海・起毛・染色・還元洗浄処理を行い、シート状物を得た。
(繊維質基材用不織布)
実施例1で用いたものと同様の繊維質基材用不織布を用いた。
発泡剤を添加しないこと以外は実施例1と同様にして、ポリウレタン液を得た。
上記の繊維質基材用不織布に上記のポリウレタン液を含浸させ、実施例1と同様にしてポリウレタンを付与したシートを得た。
上記のポリウレタンを付与したシートに対して、実施例1と同様にして脱海・起毛・染色・還元洗浄処理を行い、シート状物を得た。
(繊維質基材用不織布)
実施例1で用いたものと同様の繊維質基材用不織布を用いた。
ポリオールにヘキサメチレンカーボネートと3−メチルペンタンカーボネートを共重合したポリカーボネートを適用し、イソシアネートにイソフォロンジイソシアネートを適用したカルボン酸トリエチルアミン塩含有ポリカーボネート系強制乳化型ポリウレタン(ポリウレタン4)の固形分100質量部に対して、感熱凝固剤として硫酸ナトリウム15質量部、発泡剤として炭酸水素ナトリウム(三協化成製“セルマイク266” 発泡温度140℃)5質量部を加え、水によって全体を固形分10質量%に調製し、水分散型のポリウレタン液を得た。
上記の繊維質基材用不織布に上記のポリウレタン液を含浸させ、実施例1と同様にしてポリウレタンを付与したシートを得た。
上記のポリウレタンを付与したシートに対して、実施例1と同様にして脱海・起毛・染色・還元洗浄処理を行い、シート状物を得た。
(繊維質基材用不織布)
実施例1で用いたものと同様の繊維質基材用不織布を用いた。
ポリオールにポリヘキサメチレンカーボネートを適用し、イソシアネートにジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを適用した、実施例4のポリウレタン3よりハードセグメント量を増加させた組成によるカルボン酸トリエチルアミン塩含有ポリカーボネート系強制乳化型ポリウレタン(ポリウレタン5)液の固形分100質量部に対して、感熱凝固剤として硫酸ナトリウム15質量部、発泡剤として炭酸水素ナトリウム(三協化成製“セルマイク266” 発泡温度140℃)15質量部を加え、水によって全体を固形分10質量%に調製し、水分散型のポリウレタン液を得た。
上記の繊維質基材用不織布に上記のポリウレタン液を含浸させ、実施例1と同様にしてポリウレタンを付与したシートを得た。
上記のポリウレタンを付与したシートに対して、実施例1と同様にして脱海・起毛・染色・還元洗浄処理を行い、シート状物を得た。
Claims (6)
- 平均単繊維直径0.3〜7μmの極細繊維を含んでなる繊維質基材の内部に水分散型ポリウレタンを含有してなり、当該水分散型ポリウレタンの内部に直径10〜200μmの孔を有することを特徴とするシート状物。
- 前記シート状物の密度が0.2〜0.7g/cm3である、請求項1に記載のシート状物。
- 繊維質基材にポリウレタン液を付与して得るシート状物の製造方法であって、当該ポリウレタン液が発泡剤を含有する水分散型ポリウレタン液であり、かつ当該ポリウレタン液を構成するポリウレタンの乾式膜の100%モジュラスが3〜8MPaであることを特徴とするシート状物の製造方法。
- 発泡剤を含有するポリウレタン液の乾式膜の膜密度が0.2〜0.6g/cm3である、請求項3記載のシート状物の製造方法。
- 前記ポリウレタン液が感熱凝固性を有し、かつ当該ポリウレタン液の感熱凝固温度よりも前記発泡剤の発泡温度の方が高い、請求項3または4記載のシート状物の製造方法。
- 前記ポリウレタン液の25℃における粘度が1〜900mPa・sである、請求項3〜5のいずれか記載のシート状物の製造方法。
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