JP2014025165A - Method for producing sheet-shaped material - Google Patents

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Hisashi Murahara
寿 村原
Shunichiro Nakai
俊一郎 中井
Masayuki Ishikane
正幸 石金
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a sheet-shaped material with an environment-friendly production process, which has a uniform raised length equal to that of a sheet-shaped material using organic solvent-based polyurethane, and obtains elegant surface quality superior in fiber denseness and excellent texture superior in softness and repulsive feeling regardless of a type of a foaming agent and polyurethane.SOLUTION: The method for producing the sheet-shaped material comprises applying a polyurethane liquid containing a water dispersion type polyurethane liquid, a foaming agent, an anionic surfactant and/or a zwitterionic surfactant, to a fibrous substrate. The method further can add a foam stabilizer to the polyurethane liquid.

Description

本発明は、製造工程に有機溶剤を使用しない環境に配慮したシート状物の製造方法に関するものであり、特に表面品位および風合いが良好なシート状物の製造方法に関するものである。   The present invention relates to an environment-friendly sheet-like material manufacturing method that does not use an organic solvent in the manufacturing process, and particularly relates to a sheet-like material manufacturing method with good surface quality and texture.

主として不織布等の布帛からなる繊維質基材とポリウレタンからなるシート状物は、天然皮革にない優れた特徴を有しており、人工皮革等の種々の用途に広く利用されている。とりわけ、ポリエステル系繊維質基材を用いたシート状物は、耐光性に優れているため、衣料や椅子張りおよび自動車内装材用途等にその使用が年々広がってきた。   A fibrous base material mainly made of a fabric such as a nonwoven fabric and a sheet-like material made of polyurethane have excellent characteristics not found in natural leather, and are widely used for various uses such as artificial leather. In particular, sheet-like materials using a polyester-based fibrous base material are excellent in light resistance, and therefore their use has been expanded year by year for use in clothing, chair upholstery and automobile interior materials.

このようなシート状物を製造するにあたっては、繊維質基材にポリウレタンの有機溶剤溶液を含浸せしめた後、得られた繊維質基材をポリウレタンの非溶媒である水または有機溶剤水溶液中に浸漬してポリウレタンを湿式凝固せしめる工程の組み合わせが、一般的に採用されている。この場合、ポリウレタンの溶媒である有機溶剤としては、N,N−ジメチルホルムアミド等の水混和性有機溶剤が用いられる。しかしながら、一般的に有機溶剤は、人体や環境への有害性が高いことから、シート状物の製造に際しては、有機溶剤を使用しない手法が強く求められている。   In manufacturing such a sheet-like material, after impregnating the fibrous base material with an organic solvent solution of polyurethane, the obtained fibrous base material is immersed in water or an organic solvent aqueous solution which is a non-solvent of polyurethane. A combination of processes for wet coagulation of polyurethane is generally employed. In this case, a water-miscible organic solvent such as N, N-dimethylformamide is used as the organic solvent that is a solvent for polyurethane. However, since organic solvents are generally highly harmful to the human body and the environment, a technique that does not use organic solvents is strongly demanded in the production of sheet-like materials.

その具体的な解決手段として、例えば、従来の有機溶剤系ポリウレタンに代えて、水中にポリウレタンを分散させた水分散型ポリウレタン液を用いる方法が検討されている。   As a specific solution, for example, a method using a water-dispersed polyurethane liquid in which polyurethane is dispersed in water instead of the conventional organic solvent-based polyurethane has been studied.

しかしながら、水分散型ポリウレタン液を繊維質基材に含浸し、ポリウレタンを凝固したシート状物は、風合いが硬くなりやすいという課題がある。その主な理由の一つとして、両者の凝固方式の違いがある。すなわち、有機溶剤系ポリウレタン液の凝固方式は、有機溶剤に溶解しているポリウレタン分子を、水で溶媒置換して凝固する「湿式凝固方式」であり、ポリウレタン(PU)膜で見ると、密度が低い多孔膜を形成する。そのため、PUが繊維質基材内へ含浸され凝固された場合も繊維とポリウレタンの接着がドットとなり、柔らかいシート状物となる。一方、水分散型ポリウレタンは、主に加熱することにより、水に分散させたポリウレタンエマルジョンの水和状態を崩壊させ、PUエマルジョン同士を凝集させることにより凝固する「湿熱凝固方式」であり、得られるPU膜構造は密度が高い無孔膜となる。そのため、繊維質基材とPUの接着は密になり、繊維の交絡部分を強く把持するため、風合いが硬くなる。この水分散型ポリウレタン適用による風合いの改善、すなわち、ポリウレタンによる繊維交絡点の把持を抑制するために、繊維質基材内でのポリウレタンの構造を多孔構造とする技術が提案されている。   However, a sheet-like material obtained by impregnating a fibrous base material with a water-dispersible polyurethane liquid and coagulating polyurethane has a problem that the texture tends to be hard. One of the main reasons is the difference between the two solidification methods. In other words, the coagulation method of the organic solvent-based polyurethane liquid is a “wet coagulation method” in which polyurethane molecules dissolved in the organic solvent are solidified by solvent substitution with water. When viewed with a polyurethane (PU) film, the density is A low porous film is formed. Therefore, even when PU is impregnated into the fibrous base material and solidified, the adhesion between the fiber and the polyurethane becomes dots, resulting in a soft sheet. On the other hand, the water-dispersed polyurethane is a “wet heat coagulation method” that solidifies by agglomerating PU emulsions by disrupting the hydration state of the polyurethane emulsion dispersed in water mainly by heating. The PU membrane structure is a non-porous membrane with high density. For this reason, the adhesion between the fibrous base material and the PU becomes dense, and the entangled portion of the fiber is strongly gripped, so that the texture becomes hard. In order to improve the texture by applying this water-dispersed polyurethane, that is, to suppress the gripping of fiber entanglement points by polyurethane, a technique for making the structure of polyurethane in a fibrous base material porous is proposed.

具体的に、不織布等の布帛からなるシート等の繊維質基材に、発泡剤を含有する水分散型ポリウレタン液を付与し、加熱によって発泡剤を発泡させ、繊維質基材内でのポリウレタンの構造を多孔構造とすることが提案されている(特許文献1参照。)。この提案では、ポリウレタンを多孔とすることにより繊維とポリウレタンとの接着面積が少なくなり、繊維の交絡点の把持力は弱まり、触感が柔軟である良好な風合いを有するシート状物を得ることが可能である。しかしながら、この提案では、感熱凝固温度の高いポリウレタン液と発泡開始温度の低い発泡剤を組み合わせた場合に、ポリウレタン液が凝固するより前に、発泡剤により発泡によって生じた気泡が膨張して合体することにより、脱気されてしまいポリウレタンの多孔構造を得ることができないという課題があるなど、ポリウレタンと発泡剤の組み合わせが限定される。   Specifically, a water-dispersed polyurethane liquid containing a foaming agent is applied to a fibrous base material such as a sheet made of a fabric such as a non-woven fabric, and the foaming agent is foamed by heating. It has been proposed that the structure be a porous structure (see Patent Document 1). In this proposal, by making the polyurethane porous, the adhesive area between the fiber and polyurethane is reduced, the gripping force of the fiber entanglement point is weakened, and it is possible to obtain a sheet-like material having a good texture that is soft to the touch. It is. However, in this proposal, when a polyurethane liquid having a high thermal coagulation temperature and a foaming agent having a low foaming start temperature are combined, before the polyurethane liquid coagulates, bubbles generated by foaming are expanded and united. As a result, there is a problem that the porous structure of polyurethane cannot be obtained due to degassing, and the combination of polyurethane and foaming agent is limited.

同様に、合成樹脂を発泡剤の存在下で加熱処理することによる多孔樹脂の製造方法も提案されている(特許文献2参照。)。しかしながら、この提案も前例と同様に、合成樹脂と発泡剤の組み合わせが限定され、必ずしも目的とする多孔構造が得られる技術ではなかった。   Similarly, a method for producing a porous resin by heat-treating a synthetic resin in the presence of a foaming agent has also been proposed (see Patent Document 2). However, as in the previous example, this proposal was also limited in the combination of the synthetic resin and the foaming agent, and was not necessarily a technique for obtaining the intended porous structure.

前述のとおり、発泡剤適用による多孔構造体を発現させる技術は、ポリウレタン液の感熱凝固温度と発泡剤開始温度の組み合わせにより制限されるのが現状であり、ポリウレタンと発泡剤の種類に関係なく、多孔構造を得る技術は提案されていなかった。   As described above, the technology for expressing the porous structure by applying the foaming agent is currently limited by the combination of the thermal coagulation temperature of the polyurethane liquid and the foaming agent start temperature, regardless of the type of polyurethane and foaming agent, No technique for obtaining a porous structure has been proposed.

特開2011−214210号公報JP 2011-214210 A 特開2011−116951号公報JP 2011-116951 A

そこで本発明の目的は、上記従来技術の背景に鑑み、環境に配慮した製造工程によって、発泡剤とポリウレタンの種類に関係なく、有機溶剤系ポリウレタンを適用した人工皮革と同等の均一感があり優美な表面品位と良好な風合いを有するシート状物の製造方法を提供することにある。   Therefore, in view of the background of the above-mentioned conventional technology, the object of the present invention is to provide a uniform feeling equivalent to artificial leather to which organic solvent-based polyurethane is applied, regardless of the type of foaming agent and polyurethane, due to the environment-friendly manufacturing process. An object of the present invention is to provide a method for producing a sheet-like product having a good surface quality and a good texture.

さらに本発明の人工皮革で得られるシート状物は、水分散型PUを適用によりPU多孔構造を達成したものである。   Furthermore, the sheet-like material obtained by the artificial leather of the present invention is a material in which a PU porous structure is achieved by applying a water-dispersed PU.

本発明は、上記課題を達成せんとするものであって、本発明のシート状物の製造方法は、繊維質基材に、水分散型ポリウレタン液と発泡剤とアニオン系界面活性剤および/または両イオン系界面活性剤を含有するポリウレタン液を付与することを特徴とするシート状物の製造方法である。   The present invention is to achieve the above-mentioned problem, and the method for producing a sheet-like product of the present invention comprises a fibrous base material, a water-dispersed polyurethane liquid, a foaming agent, an anionic surfactant, and / or A method for producing a sheet-like material, comprising applying a polyurethane liquid containing a zwitterionic surfactant.

本発明のシート状物の製造方法の好ましい態様によれば、前記のポリウレタン液がさらに泡安定剤を含有することである。   According to the preferable aspect of the manufacturing method of the sheet-like material of this invention, it is that the said polyurethane liquid contains a foam stabilizer further.

本発明のシート状物の製造方法の好ましい態様によれば、前記の泡安定剤はノニオン系界面活性剤および/または両イオン系界面活性剤である。   According to a preferred embodiment of the method for producing a sheet-like product of the present invention, the foam stabilizer is a nonionic surfactant and / or a zwitterionic surfactant.

本発明のシート状物の製造方法の好ましい態様によれば、前記の泡安定剤はアルキルアルカノールアミドおよび/またはアミンオキサイドである。   According to a preferred embodiment of the method for producing a sheet-like product of the present invention, the foam stabilizer is an alkyl alkanolamide and / or an amine oxide.

本発明のシート状物の製造方法の好ましい態様によれば、前記の水分散型ポリウレタンは、自己乳化型ポリウレタンである。   According to a preferred embodiment of the method for producing a sheet-like product of the present invention, the water-dispersed polyurethane is a self-emulsifying polyurethane.

本発明のシート状物の製造方法の好ましい態様によれば、前記の水分散型ポリウレタン液の感熱凝固温度は、40℃以上95℃以下である。   According to a preferred embodiment of the method for producing a sheet-like material of the present invention, the heat-sensitive coagulation temperature of the water-dispersed polyurethane liquid is 40 ° C. or higher and 95 ° C. or lower.

本発明のシート状物の製造方法の好ましい態様によれば、前記の繊維質基材は、極細繊維発現型繊維からなる布帛である。   According to the preferable aspect of the manufacturing method of the sheet-like material of this invention, the said fiber base material is a fabric which consists of an ultrafine fiber expression type fiber.

本発明によれば、環境に配慮した製造工程によって、発泡剤とポリウレタンの種類に関係なく、シート状物内部にPU多孔構造を発現でき、有機溶剤系ポリウレタンを適用した人工皮革と同等に均一な起毛長からなり、繊維緻密感に優れる優美な表面品位と柔軟で反発感にも優れる良好な風合いを有するシート状物の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, a PU porous structure can be expressed inside the sheet-like material regardless of the type of foaming agent and polyurethane by an environmentally friendly manufacturing process, which is as uniform as artificial leather to which organic solvent-based polyurethane is applied. It is possible to provide a method for producing a sheet-like product comprising a raised length and having an elegant surface quality excellent in fiber denseness and a good texture which is flexible and excellent in resilience.

図1は、本発明の実施例2で得られたシート状物の厚み方向に平行な断面を示し、ポリウレタンの多孔構造を説明するための図面代用写真である。FIG. 1 is a drawing-substituting photograph for explaining the porous structure of polyurethane, showing a cross section parallel to the thickness direction of the sheet-like material obtained in Example 2 of the present invention. 図2は、比較例2で得られたシート状物の厚み方向に平行な断面を示し、ポリウレタンが多孔構造化していないことを説明するための図面代用写真である。FIG. 2 is a drawing-substituting photograph for illustrating that the polyurethane is not porous, showing a cross section parallel to the thickness direction of the sheet-like material obtained in Comparative Example 2.

本発明は、環境に配慮した水分散型ポリウレタンを適用し、その水分散型ポリウレタン液に発泡剤と特定の界面活性剤を添加することにより、発泡剤と水分散型ポリウレタンの種類に関係なく、水分散型ポリウレタンの構造を多孔化して、有機溶剤系ポリウレタンを適用した人工皮革と同等に均一な起毛長からなり、繊維緻密感に優れる優美な表面品位と柔軟で反発感にも優れる良好な風合いを有するシート状物の製造方法を提供することができる。   The present invention applies an environmentally-friendly water-dispersible polyurethane, and by adding a foaming agent and a specific surfactant to the water-dispersible polyurethane liquid, regardless of the type of the foaming agent and the water-dispersible polyurethane, Porous structure of water-dispersed polyurethane, with a uniform raised length equivalent to artificial leather to which organic solvent-based polyurethane is applied, elegant surface quality with excellent fiber denseness, and soft texture with excellent resilience The manufacturing method of the sheet-like material which has can be provided.

本発明で用いられる繊維質基材としては、織物、編物および不織布等の布帛を好ましく採用することができる。
中でも、表面起毛処理した際のシート状物の表面品位が良好であることから、不織布が好ましく用いられる。本発明の繊維質基材においては、これらの織物、編物および不織布等を適宜積層併用することができる。
As the fibrous base material used in the present invention, fabrics such as woven fabrics, knitted fabrics and nonwoven fabrics can be preferably employed.
Especially, since the surface quality of the sheet-like thing at the time of surface raising treatment is favorable, a nonwoven fabric is used preferably. In the fibrous base material of the present invention, these woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics and the like can be appropriately laminated and used together.

本発明で用いられる不織布としては、短繊維不織布および長繊維不織布のいずれでもよいが、均一な起毛長からなる表面品位が得られる点で短繊維不織布が好ましく用いられる。   The nonwoven fabric used in the present invention may be either a short-fiber nonwoven fabric or a long-fiber nonwoven fabric, but a short-fiber nonwoven fabric is preferably used in that a surface quality consisting of a uniform raised length can be obtained.

短繊維不織布における短繊維の繊維長は、好ましくは25mm〜90mmであり、より好ましくは35mm〜75mmである。繊維長を25mm以上とすることにより、絡合により耐摩耗性に優れたシート状物が得られる。また、繊維長を90mm以下とすることにより、より品位に優れたシート状物が得られる。   The fiber length of the short fiber in the short fiber nonwoven fabric is preferably 25 mm to 90 mm, more preferably 35 mm to 75 mm. By setting the fiber length to 25 mm or more, a sheet-like material having excellent wear resistance can be obtained by entanglement. Further, by making the fiber length 90 mm or less, a sheet-like product having a higher quality can be obtained.

繊維質基材を構成する繊維としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートおよびポリ乳酸などのポリエステル、6−ナイロンおよび66−ナイロンなどのポリアミド、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、および熱可塑性セルロースなどの溶融紡糸可能な熱可塑性樹脂からなる繊維を用いることができる。中でも、強度、寸法安定性および耐光性の観点から、ポリエステル繊維を用いることが好ましい。また、繊維質基材は、異なる素材の繊維が混合して構成されていてもよい。   Examples of fibers constituting the fibrous base material include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyester such as polytrimethylene terephthalate and polylactic acid, polyamide such as 6-nylon and 66-nylon, acrylic, polyethylene, polypropylene, and thermoplastic cellulose. A fiber made of a thermoplastic resin that can be melt-spun such as can be used. Among these, polyester fibers are preferably used from the viewpoints of strength, dimensional stability, and light resistance. The fibrous base material may be configured by mixing fibers of different materials.

本発明で用いられる繊維の横断面形状は、丸断面でよいが、楕円、扁平および三角などの多角形、扇形および十字型などの異形断面のものを採用してもよい。   The cross-sectional shape of the fiber used in the present invention may be a round cross-section, but may be a polygonal shape such as an ellipse, a flat shape, and a triangular shape, or an irregular cross-section shape such as a sector shape and a cross shape.

繊維質基材を構成する繊維の平均繊維直径は、0.3〜7μmであることが好ましく、0.8〜5μmがより好ましい。繊維の平均繊維直径を7μm以下にすることにより、繊維質基材の触感はより柔軟となる。一方、繊維の平均繊維直径を0.3μm以上とすることにより、染色後の発色性に一層優れる。   The average fiber diameter of the fibers constituting the fibrous base material is preferably 0.3 to 7 μm, and more preferably 0.8 to 5 μm. By making the average fiber diameter of the fibers 7 μm or less, the feel of the fibrous base material becomes more flexible. On the other hand, when the average fiber diameter of the fibers is 0.3 μm or more, the color developability after dyeing is further improved.

本発明において、繊維質基材が不織布の場合、その内部に、強度を向上させるなどの目的で、不織布に織物や編物を組み合わせてもよい。不織布と織物や編物の組み合わせは、織物や編物を不織布に積層、不織布内に挿入等いずれでも良い。中でも形態安定性向上および強力向上が期待できる点で織物を用いることが好ましい。   In the present invention, when the fibrous base material is a nonwoven fabric, a woven fabric or a knitted fabric may be combined with the nonwoven fabric for the purpose of improving the strength. The combination of a nonwoven fabric and a woven fabric or a knitted fabric may be any method such as laminating a woven fabric or a knitted fabric on the nonwoven fabric and inserting the nonwoven fabric into the nonwoven fabric. Among them, it is preferable to use a woven fabric from the viewpoint that improvement in form stability and strength can be expected.

織物や編物を構成する単糸(経緯糸)としては、ポリエステル繊維やポリアミド繊維などの合成繊維からなる単糸が挙げられるが、染色堅牢度の点から、最終的に不織布等の布帛を構成する極細繊維と同素材であることが好ましい。   Examples of the single yarn (warp and weft) constituting the woven fabric or knitted fabric include single yarns made of synthetic fibers such as polyester fibers and polyamide fibers. From the standpoint of fastness to dyeing, the yarns finally form a fabric such as a nonwoven fabric. The material is preferably the same material as the ultrafine fiber.

このような単糸の形態としては、フィラメントヤーンや紡績糸などが挙げられるが、好ましくはこれらの強撚糸が使用される。また、紡績糸は、表面毛羽の脱落が惹起されることから、フィラメントヤーンが好ましく用いられる。   Examples of the form of such a single yarn include filament yarn and spun yarn, but these strongly twisted yarns are preferably used. In addition, filament yarn is preferably used for the spun yarn because it causes surface fluff to fall off.

強撚糸を用いる場合、撚数は、1000T/m以上4000T/m以下が好ましく、より好ましくは1500T/m以上3500T/m以下である。撚数が1000T/mより小さいと、ニードルパンチ処理による強撚糸を構成する単繊維切れが多くなり、製品の物理特性の低下や単繊維の製品表面への露出が多くなる傾向を示す。また、撚数が4000T/mより大きいと、単繊維切れは抑えられるが、織物や編物を構成する強撚糸が硬くなりすぎるため、風合の硬化を惹起する傾向を示す。   When using a strongly twisted yarn, the number of twists is preferably 1000 T / m or more and 4000 T / m or less, more preferably 1500 T / m or more and 3500 T / m or less. If the number of twists is less than 1000 T / m, the number of single fibers constituting the strong twisted yarn by needle punching increases, and the physical properties of the product tend to deteriorate and the exposure of the single fibers to the product surface tends to increase. Moreover, when the number of twists is greater than 4000 T / m, the single fiber breakage is suppressed, but the strong twisted yarns constituting the woven fabric and the knitted fabric become too hard, and thus tend to cause hardening of the texture.

上記の強撚糸の直径は、好ましくは80μm以上200μm以下であり、より好ましくは120μm以上180μm以下である。撚糸単糸の直径が80μmより小さいと、染色工程での収縮時の織物や編物の歪みが大きくなる。また、撚糸単糸の直径が200μmより大きいと、染色工程での織物や編物の歪みは抑えられるが、ニードルパンチ処理による不織布ウェブと織物や編物との絡合が不十分となり、製品の形態安定性が低下する傾向を示す。   The diameter of the strong twisted yarn is preferably 80 μm or more and 200 μm or less, and more preferably 120 μm or more and 180 μm or less. When the diameter of the single twisted yarn is smaller than 80 μm, the distortion of the woven fabric or the knitted fabric at the time of shrinkage in the dyeing process becomes large. In addition, when the diameter of the single twisted yarn is larger than 200 μm, the distortion of the woven fabric or knitted fabric in the dyeing process can be suppressed, but the entanglement between the nonwoven fabric web and the woven fabric or knitted fabric by the needle punching process becomes insufficient, and the product form stability Show a tendency to decrease.

強撚糸を構成する単繊維繊度は、0.5μm以上20.0μm以下であることが好ましく、より好ましくは2.0μm以上15.0μm以下である。単繊維繊度が0.5μmより小さいと、ニードルパンチ処理による単繊維切れが多く、製品の物理特性低下の点で好ましくない。また、単繊維繊度が20.0μmより大きいと、不織布を構成する極細繊維との染色性の違いにより、織物や編物を構成する繊維の製品表面への露出が目立ち、製品品位が低下する傾向を示す。   The single fiber fineness constituting the strongly twisted yarn is preferably 0.5 μm or more and 20.0 μm or less, more preferably 2.0 μm or more and 15.0 μm or less. When the single fiber fineness is smaller than 0.5 μm, the single fiber is frequently cut by the needle punching process, which is not preferable in terms of deterioration of physical properties of the product. In addition, if the single fiber fineness is larger than 20.0 μm, due to the difference in dyeability with the ultrafine fibers constituting the nonwoven fabric, the exposure of the fibers constituting the woven fabric or knitted fabric to the product surface is conspicuous, and the product quality tends to decrease. Show.

また、本発明では、繊維質基材に極細繊維発現型繊維を用いることは好ましい態様である。繊維質基材に極細繊維発現型繊維を用いることにより、前述した極細繊維の束が絡合した形態を安定して得ることができる。   Moreover, in this invention, it is a preferable aspect to use an ultrafine fiber expression type fiber for a fibrous base material. By using the ultrafine fiber expression type fiber for the fibrous base material, it is possible to stably obtain a form in which the bundle of ultrafine fibers described above is entangled.

繊維質基材が不織布の場合、その不織布は極細繊維の束(繊維束)が絡合してなる構造を有するものであることが好ましい態様である。極細繊維が束の状態で絡合していることによって、シート状物の強度が向上する。このような態様の不織布は、極細繊維発現型繊維同士をあらかじめ絡合した後に、極細繊維を発現させることによって、得ることができる。   When the fibrous base material is a non-woven fabric, the non-woven fabric preferably has a structure in which bundles of ultrafine fibers (fiber bundles) are intertwined. Since the ultrafine fibers are entangled in a bundle state, the strength of the sheet-like material is improved. The nonwoven fabric of such an embodiment can be obtained by causing the ultrafine fibers to develop after entanglement of the ultrafine fiber-expressing fibers in advance.

極細繊維発現型繊維としては、溶剤溶解性の異なる2成分の熱可塑性樹脂を海成分と島成分とし、海成分を溶剤などを用いて溶解除去することによって島成分を極細繊維とする海島型複合繊維や、2成分の熱可塑性樹脂を繊維断面に放射状または多層状に交互に配置し、各成分を剥離分割することによって極細繊維に割繊する剥離型複合繊維などを採用することができる。   As the ultrafine fiber expression type fiber, two-component thermoplastic resins with different solvent solubility are used as a sea component and an island component, and the sea component is dissolved and removed using a solvent or the like to form an island component as an ultra-fine fiber. It is possible to employ a peelable composite fiber that splits fibers into ultrafine fibers by alternately arranging fibers or two-component thermoplastic resin radially or in a multilayer shape on the fiber cross section, and separating and separating each component.

なかでも、海島型複合繊維は、海成分を除去することによって島成分間、すなわち極細繊維間に適度な空隙を付与することができるので、シート状物の柔軟性や風合いの観点からも好ましく用いられる。   Among them, the sea-island type composite fiber can be used preferably also from the viewpoint of the flexibility and texture of the sheet-like material because it can provide an appropriate gap between the island components, that is, between the ultrafine fibers, by removing the sea component. It is done.

海島型複合繊維には、海島型複合用口金を用い、海成分と島成分の2成分を相互配列して紡糸する海島型複合繊維や、海成分と島成分の2成分を混合して紡糸する混合紡糸繊維などがあるが、均一な繊度の極細繊維が得られる点、また十分な長さの極細繊維が得られシート状物の強度にも資する点から、海島型複合繊維が好ましく用いられる。   For the sea-island type composite fiber, a sea-island type composite base is used, and the sea-island type composite fiber, in which two components of the sea component and the island component are arranged and spun together, and the two components of the sea component and the island component are mixed and spun Although there are mixed spun fibers, sea-island type composite fibers are preferably used from the viewpoint that ultrafine fibers having a uniform fineness can be obtained and that a sufficiently long ultrafine fiber is obtained and contributes to the strength of the sheet-like material.

海島型複合繊維の海成分としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナトリウムスルホイソフタル酸やポリエチレングリコールなどを共重合した共重合ポリエステル、ポリ乳酸およびポリビニルアルコール等を用いることができる。中でも、有機溶剤を使用せずに分解可能なアルカリ分解性のナトリウムスルホイソフタル酸やポリエチレングリコールなどを共重合した共重合ポリエステルやポリ乳酸および熱水可溶のポリビニルアルコールが好ましく用いられる。   As the sea component of the sea-island composite fiber, polyethylene, polypropylene, polystyrene, copolymer polyester obtained by copolymerizing sodium sulfoisophthalic acid, polyethylene glycol, or the like, polylactic acid, polyvinyl alcohol, or the like can be used. Among them, a copolymerized polyester obtained by copolymerizing alkali-decomposable sodium sulfoisophthalic acid or polyethylene glycol that can be decomposed without using an organic solvent, polylactic acid, and hot water-soluble polyvinyl alcohol are preferably used.

海島型複合繊維の海成分と島成分の比率は、海島型複合繊維に対する島繊維の質量比が0.2〜0.8であることが好ましく、より好ましくは0.3〜0.7である。質量比を0.2以上とすることにより、海成分の除去率を少なくなり、より生産性が向上する。また、質量比を0.8以下とすることにより、島繊維の開繊性の向上、および島成分の合流を防止することができる。島本数は、口金設計により適宜調整することができる。   As for the ratio of the sea component to the island component of the sea-island type composite fiber, the mass ratio of the island fiber to the sea-island type composite fiber is preferably 0.2 to 0.8, more preferably 0.3 to 0.7. . By setting the mass ratio to 0.2 or more, the sea component removal rate is reduced, and the productivity is further improved. In addition, by setting the mass ratio to 0.8 or less, it is possible to improve the spreadability of the island fibers and prevent the island components from joining. The number of islands can be adjusted as appropriate according to the design of the base.

海島型複合繊維等の極細繊維発現型繊維の単繊維繊度は5〜80μmが好ましく、より好ましくは10〜50μmである。単繊維繊度が5μmより小さいと繊維の強度が弱く、後述するニードルパンチ処理等で単繊維切れが多くなる傾向がある。また、単繊維繊度が80μmより大きくなると、ニードルパンチ処理等で効率的な絡合ができないことがある。   The single fiber fineness of the ultrafine fiber expression type fiber such as sea-island type composite fiber is preferably 5 to 80 μm, more preferably 10 to 50 μm. If the single fiber fineness is smaller than 5 μm, the strength of the fiber is weak, and there is a tendency that single fiber breakage increases due to the needle punching process described later. In addition, when the single fiber fineness is larger than 80 μm, efficient entanglement may not be possible by needle punch processing or the like.

本発明で用いられる繊維質基材としての不織布を得る方法としては、繊維ウェブをニードルパンチ処理やウォータージェットパンチ処理により絡合させる方法、スパンボンド法、およびメルトブロー法および抄紙法などを採用することができ、中でも前述のような極細繊維束の様態とする上で、ニードルパンチ処理やウォータージェットパンチ処理等の処理を経る方法が好ましく用いられる。   As a method of obtaining a nonwoven fabric as a fibrous base material used in the present invention, a method of entanglement of a fiber web by a needle punching process or a water jet punching process, a spunbond method, a melt blow method, a papermaking method, or the like is adopted. In particular, in order to obtain the above-described ultrafine fiber bundle mode, a method that undergoes processing such as needle punching or water jet punching is preferably used.

また、繊維質基材として用いられる不織布と織物や編物の積層一体化には、繊維の絡合性の面から、ニードルパンチ処理やウォータジェットパンチ処理等が好ましく用いられる。それらの中でも、ニードルパンチ処理がシート厚みに制限されず、繊維質基材の垂直方向に繊維を配向させることができるため好ましく用いられる。   In addition, a needle punching process or a water jet punching process is preferably used for lamination and integration of a nonwoven fabric used as a fibrous base material and a woven fabric or a knitted fabric from the viewpoint of fiber entanglement. Among them, the needle punching treatment is not limited to the sheet thickness, and is preferably used because the fibers can be oriented in the vertical direction of the fibrous base material.

ニードルパンチ処理で使用される針には、バーブの本数は1〜9本であることが好ましい。バーブの本数を1本以上とすることにより、効率的な繊維の絡合が可能となる。一方、バーブの本数を9本以下とすることにより、繊維損傷を抑えることができる。バーブ数が9本より多くなると、繊維損傷が大きくなり、また針跡が繊維質基材に残り製品の外観不良になることがある。   The needle used in the needle punching process preferably has 1 to 9 barbs. By making the number of barbs one or more, efficient fiber entanglement becomes possible. On the other hand, fiber damage can be suppressed by setting the number of barbs to 9 or less. When the number of barbs is more than 9, fiber damage increases, and needle marks may remain on the fibrous base material, resulting in poor appearance of the product.

繊維の絡合性と製品外観への影響を考慮すると、さらに、バーブのトータルデプス(バーブの先端部からバーブ底部までの長さ)は、0.05〜0.10mmであることが好ましい。バーブのトータルデプスを0.05mm以上とすることにより、繊維束への十分な引掛かりが得られるため効率的な繊維絡合が可能となる。また、バーブのトータルデプスが0.10mmより大きいと繊維の繊維質基材内部への持ち込みは多いが、繊維質基材に針跡を残し、品位が低下する傾向を示す。バーブ部の強度と繊維絡合のバランスを考慮すると、バーブのトータルデプスは、0.06mm以上0.08mm以下であることが好ましい。   Considering the influence on the fiber entanglement and the appearance of the product, the total depth of the barb (length from the barb tip to the barb bottom) is preferably 0.05 to 0.10 mm. By setting the total depth of the barb to 0.05 mm or more, a sufficient catch on the fiber bundle can be obtained, so that efficient fiber entanglement is possible. Further, if the total depth of the barb is larger than 0.10 mm, the fiber is often brought into the fibrous base material, but the needle mark remains on the fibrous base material, and the quality tends to be lowered. Considering the balance between the strength of the barb portion and the fiber entanglement, the total depth of the barb is preferably 0.06 mm or more and 0.08 mm or less.

また、不織布と織物や編物を絡合一体化させる場合は、不織布に予備的な絡合が与えられていることが、不織布と織物や編物をニードルパンチ処理で不離一体化させる際のシワ発生をより防止するために望ましい態様である。このように、ニードルパンチ処理により、あらかじめ予備的絡合を与える方法を採用する場合には、そのパンチ密度は、20本/cm以上で行なうことが効果的であり、好適には100本/cm以上のパンチ密度で予備絡合を与えるのがよく、より好適には300本/cm〜1300本/cmのパンチ密度で予備絡合を与えることである。 In addition, when the nonwoven fabric and the woven fabric or knitted fabric are entangled and integrated, the nonwoven fabric is preliminarily entangled. This is a desirable mode for further prevention. As described above, when a method of preliminarily entangling by the needle punching process is adopted, it is effective to perform the punch density at 20 / cm 2 or more, and preferably 100 / Pre-entanglement is preferably given at a punch density of cm 2 or more, more preferably pre-entanglement is given at a punch density of 300 / cm 2 to 1300 / cm 2 .

予備絡合が、20本/cm未満のパンチ密度では、不織布の幅が、織物や編物との絡合時およびそれ以降のニードルパンチ処理により、狭少化する余地を残しているため、幅の変化に伴い、織物や編物にシワが生じ平滑な繊維質基材を得ることができなくなることがあるからである。また、予備絡合のパンチ密度が1300本/cmより多くなると、一般的に不織布自身の絡合が進みすぎて、織物や編物を構成する繊維との絡合を十分に形成するだけの移動余地が少なくなるので、不織布と織物や編物が強固に絡合した不離一体構造を実現するには不利となるからである。 When the preliminary entanglement is a punch density of less than 20 pieces / cm 2 , the width of the non-woven fabric leaves room for narrowing due to the needle punch process at the time of entanglement with the woven fabric or the knitted fabric and thereafter, the width. This is because wrinkles may occur in the woven fabric or knitted fabric, and a smooth fibrous base material may not be obtained. Further, when the punch density of the preliminary entanglement is higher than 1300 / cm 2 , generally the entanglement of the nonwoven fabric itself proceeds so much that the entanglement with the fibers constituting the woven fabric or the knitted fabric is sufficiently formed. This is because there is less room, which is disadvantageous for realizing a non-separated integrated structure in which the nonwoven fabric and the woven or knitted fabric are intertwined firmly.

本発明において、織物や編物の有無に関わらず、ニードルパンチ処理により繊維を絡合させるに際しては、パンチ密度の範囲を300本/cm〜6000本/cmとすることが好ましく、1000本/cm〜3000本/cmとすることがより好ましい態様である。 In the present invention, regardless of the presence or absence of woven fabric or knitted fabric, when the fibers are entangled by the needle punching process, the punch density range is preferably 300 / cm 2 to 6000 / cm 2, and 1000 / it is more preferred embodiments of the cm 2 to 3000 present / cm 2.

不織布と織物や編物の絡み合わせには、不織布の片面もしくは両面に織物や編物を積層するか、あるいは複数枚の不織布の間に織物や編物を挟んで、ニードルパンチ処理によって繊維同士を絡ませ、繊維質基材とすることができる。   For entanglement of nonwoven fabric and woven fabric or knitted fabric, fabric or knitted fabric is laminated on one or both sides of the nonwoven fabric, or woven fabric or knitted fabric is sandwiched between multiple nonwoven fabrics, and fibers are entangled by needle punching. It can be a quality substrate.

また、ウォータージェットパンチ処理を行う場合には、水は柱状流の状態で行うことが好ましい。具体的には、直径0.05〜1.0mmのノズルから圧力1〜60MPaで水を噴出させることが好ましい。   Moreover, when performing a water jet punch process, it is preferable to perform water in the state of a columnar flow. Specifically, it is preferable to eject water from a nozzle having a diameter of 0.05 to 1.0 mm at a pressure of 1 to 60 MPa.

ニードルパンチ処理あるいはウォータジェットパンチ処理後の極細繊維発生型繊維からなる不織布の見掛け密度は、0.15〜0.450g/cmであることが好ましく、より好ましくは0.200〜0.300g/cmである。見掛け密度を0.15g/cm以上とすることにより、十分な形態安定性と寸法安定性を有する人工皮革が得られる。一方、見掛け密度を0.450g/cm以下とすることにより、高分子弾性体を付与するための十分な空間を維持することができる。 The apparent density of the nonwoven fabric composed of ultrafine fiber-generating fibers after needle punching or water jet punching is preferably 0.15 to 0.450 g / cm 3 , more preferably 0.200 to 0.300 g / cm 3 . By setting the apparent density to 0.15 g / cm 3 or more, an artificial leather having sufficient form stability and dimensional stability can be obtained. On the other hand, when the apparent density is 0.450 g / cm 3 or less, a sufficient space for applying the polymer elastic body can be maintained.

このようにして得られた極細繊維発生型繊維からなる不織布は、緻密化の観点から、乾熱もしくは湿熱またはその両者によって収縮させ、さらに高密度化することが好ましい。   From the viewpoint of densification, it is preferable that the nonwoven fabric made of the ultrafine fiber-generating fibers thus obtained is shrunk by dry heat or wet heat or both, and further densified.

海島型複合繊維を用いた場合の脱海処理は、繊維質基材への水分散型ポリウレタン液を含むポリウレタン液の付与前に行ってもよいし、付与後に行ってもよい。ポリウレタン付与前に脱海処理を行うと、極細繊維に直接水分散型ポリウレタンが密着する構造となって極細繊維を強く把持できることから、シート状物の耐摩耗性が良好となる。一方、ポリウレタン付与後に脱海処理を行うと、水分散型ポリウレタンと極細繊維間に、脱海された海成分に起因する空隙が生成することから、極細繊維を直接水分散型ポリウレタンが把持せずにシート状物の風合いが柔軟となる。   The sea removal treatment when the sea-island type composite fiber is used may be performed before or after the application of the polyurethane liquid containing the water-dispersed polyurethane liquid to the fibrous base material. When the sea removal treatment is performed before the polyurethane is applied, the water-dispersed polyurethane is in close contact with the ultrafine fibers so that the ultrafine fibers can be firmly held, so that the wear resistance of the sheet-like material is improved. On the other hand, when sea removal treatment is performed after polyurethane is applied, voids are generated between the water-dispersed polyurethane and the ultrafine fibers due to the sea component removed from the sea, so the water-dispersible polyurethane does not directly grip the ultrafine fibers. In addition, the texture of the sheet-like material becomes flexible.

脱海処理は、溶剤中に海島型複合繊維を含む繊維質基材を浸漬し、窄液することによって行うことができる。海成分を溶解する溶剤としては、海成分がポリエチレン、ポリプロピレンおよびポリスチレンの場合には、トルエンやトリクロロエチレンなどの有機溶剤を用い、海成分が共重合ポリエステルやポリ乳酸の場合には、水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ溶液を用い、海成分がポリビニルアルコールの場合には熱水を用いることができる。   The sea removal treatment can be performed by immersing a fibrous base material containing sea-island type composite fibers in a solvent and squeezing it. As the solvent for dissolving the sea component, when the sea component is polyethylene, polypropylene and polystyrene, an organic solvent such as toluene or trichloroethylene is used. When the sea component is a copolyester or polylactic acid, a sodium hydroxide aqueous solution is used. When the sea component is polyvinyl alcohol, hot water can be used.

繊維質基材の厚みは、好ましくは0.3mm以上6.0mm以下であり、より好ましくは1.0mm以上3.0mm以下である。繊維質基材の厚みが0.3mmより小さいとシートの形態安定性が乏しくなることがある。また、厚みが6.0mmより大きくなると、ニードルパンチ工程でのニードル折れが多発する傾向がある。   The thickness of the fibrous base material is preferably 0.3 mm or more and 6.0 mm or less, and more preferably 1.0 mm or more and 3.0 mm or less. If the thickness of the fibrous base material is less than 0.3 mm, the sheet form stability may be poor. On the other hand, when the thickness is larger than 6.0 mm, needle breakage tends to occur frequently in the needle punching process.

本発明で用いられる水分散型ポリウレタンとしては、ポリマージオールと有機ジイソシアネートと鎖伸長剤との反応により得られるものが好ましい。   The water-dispersed polyurethane used in the present invention is preferably one obtained by reaction of a polymer diol, an organic diisocyanate, and a chain extender.

ポリマージオールとしては、例えば、ポリカーボネート系ジオール、ポリエステル系ジオール、ポリエーテル系ジオール、シリコーン系ジオールおよびフッ素系ジオールを採用することができ、これらを組み合わせた共重合体を用いてもよい。中でも耐加水分解性の観点からは、ポリカーボネート系ジオールおよびポリエーテル系ジオールを用いることが好ましい。また、耐光性と耐熱性の観点からは、ポリカーボネート系ジオールおよびポリエステル系ジオールを用いることが好ましい。耐加水分解性と耐熱性と耐光性のすべてのバランスの観点からは、ポリカーボネート系ジオールとポリエステル系ジオールがより好ましく、特に好ましくはポリカーボネート系ジオールが用いられる。   As the polymer diol, for example, polycarbonate-based diol, polyester-based diol, polyether-based diol, silicone-based diol, and fluorine-based diol can be adopted, and a copolymer obtained by combining these may be used. Of these, polycarbonate diols and polyether diols are preferably used from the viewpoint of hydrolysis resistance. From the viewpoints of light resistance and heat resistance, it is preferable to use a polycarbonate diol and a polyester diol. From the viewpoint of all the balances of hydrolysis resistance, heat resistance and light resistance, polycarbonate diols and polyester diols are more preferred, and polycarbonate diols are particularly preferred.

ポリカーボネート系ジオールは、アルキレングリコールと炭酸エステルのエステル交換反応、あるいはホスゲンまたはクロル蟻酸エステルとアルキレングリコールとの反応などによって製造することができる。   The polycarbonate-based diol can be produced by an ester exchange reaction between an alkylene glycol and a carbonate ester, or a reaction between phosgene or chloroformate ester and an alkylene glycol.

アルキレングリコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールなどの直鎖アルキレングリコールや、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオールなどの分岐アルキレングリコール、1,4−シクロヘキサンジオールなどの脂環族ジオール、ビスフェノールAなどの芳香族ジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、およびペンタエリスリトールなどが挙げられる。それぞれ単独のアルキレングリコールから得られるポリカーボネート系ジオールでも、2種類以上のアルキレングリコールから得られる共重合ポリカーボネート系ジオールのいずれでも良い。   Examples of alkylene glycols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, and 1,10-decanediol. Chain alkylene glycol, branched alkylene glycol such as neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, Alicyclic diols such as 1,4-cyclohexanediol, aromatic diols such as bisphenol A, glycerin, trimethylolpropane, and pentaerythritol. Either a polycarbonate diol obtained from a single alkylene glycol or a copolymerized polycarbonate diol obtained from two or more types of alkylene glycols may be used.

ポリエステル系ジオールとしては、各種低分子量ポリオールと多塩基酸とを縮合させて得られるポリエステルジオールを挙げることができる。   Examples of the polyester diol include polyester diols obtained by condensing various low molecular weight polyols and polybasic acids.

低分子量ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,8−オクタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、およびシクロヘキサン−1,4−ジメタノールから選ばれる一種または二種以上を使用することができる。また、ビスフェノールAに各種アルキレンオキサイドを付加させた付加物も使用可能である。   Examples of the low molecular weight polyol include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, and 2,2-dimethyl-1,3-propane. Diol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,8-octanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, cyclohexane-1,4-diol, and One kind or two or more kinds selected from cyclohexane-1,4-dimethanol can be used. Further, addition products obtained by adding various alkylene oxides to bisphenol A can also be used.

また、多塩基酸としては、例えば、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、およびヘキサヒドロイソフタル酸から選ばれる一種または二種以上が挙げられる。   Polybasic acids include, for example, succinic acid, maleic acid, adipic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, and hexahydro One kind or two or more kinds selected from isophthalic acid can be mentioned.

ポリエーテル系ジオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、およびそれらを組み合わせた共重合ジオールを挙げることができる。   Examples of polyether-based diols include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and copolymerized diols combining them.

ポリマージオールの数平均分子量は、500〜4000であることが好ましい。数平均分子量を500以上、より好ましくは1500以上とすることで、風合いが硬くなるのを防ぐことができ、数平均分子量を4000以下、より好ましくは3000以下とすることで、ポリウレタンとしての強度を維持することができる。   The number average molecular weight of the polymer diol is preferably 500 to 4000. By making the number average molecular weight 500 or more, more preferably 1500 or more, it is possible to prevent the texture from becoming hard, and by making the number average molecular weight 4000 or less, more preferably 3000 or less, the strength as polyurethane is increased. Can be maintained.

有機ジイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の脂肪族系ジイソシアネートや、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等の芳香族系ジイソシアネートが挙げられ、またこれらを組み合わせて用いてもよい。中でも、耐光性の観点から、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートおよびイソフォロンジイソシアネート等の脂肪族系ジイソシアネートが好ましく用いられる。   Examples of the organic diisocyanate include aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and xylylene diisocyanate, and aromatic diisocyanates such as diphenylmethane diisocyanate and tolylene diisocyanate, and combinations thereof. May be used. Among these, aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate and isophorone diisocyanate are preferably used from the viewpoint of light resistance.

鎖伸長剤としては、エチレンジアミン、メチレンビスアニリン等のアミン系の鎖伸長剤、およびエチレングリコール等のジオール系の鎖伸長剤を用いることができる。また、ポリイソシアネートと水を反応させて得られるポリアミンを鎖伸長剤として用いることもできる。   As the chain extender, amine chain extenders such as ethylenediamine and methylenebisaniline and diol chain extenders such as ethylene glycol can be used. Moreover, the polyamine obtained by making polyisocyanate and water react can also be used as a chain extender.

本発明で用いられる水分散型ポリウレタンは、耐水性、耐摩耗性および耐加水分解性等を向上する目的で架橋剤を併用してもよい。架橋剤は、水分散型ポリウレタンに対し、第3成分として添加する外部架橋剤でもよく、また水分散型ポリウレタン分子構造内に予め架橋構造となる反応点を導入する内部架橋剤でもよい。水分散型ポリウレタン分子構造内により均一に架橋点を形成でき、柔軟性の減少を軽減できる点から、内部架橋剤を用いることが好ましい。   The water-dispersed polyurethane used in the present invention may be used in combination with a crosslinking agent for the purpose of improving water resistance, abrasion resistance, hydrolysis resistance and the like. The cross-linking agent may be an external cross-linking agent added as a third component to the water-dispersible polyurethane, or may be an internal cross-linking agent that introduces a reaction point that becomes a cross-linked structure in advance in the water-dispersible polyurethane molecular structure. It is preferable to use an internal cross-linking agent from the viewpoint that the cross-linking points can be formed more uniformly in the water-dispersible polyurethane molecular structure and the reduction in flexibility can be reduced.

架橋剤としては、イソシアネート基、オキサゾリン基、カルボジイミド基、エポキシ基、メラミン樹脂、およびシラノール基などを有する化合物を用いることができる。ただし、架橋が過剰に進むと水分散型ポリウレタンが硬化してシート状物の風合いも硬くなる傾向にあるため、反応性と柔軟性とのバランスの点ではシラノール基を有するものが好ましく用いられる。また、本発明で用いられる水分散型ポリウレタンは、分子構造内に親水性基を有していることが好ましい。分子構造内に親水性基を有することにより、水分散型ポリウレタンとしての分散・安定性を向上させることができる。   As the crosslinking agent, compounds having an isocyanate group, an oxazoline group, a carbodiimide group, an epoxy group, a melamine resin, a silanol group, and the like can be used. However, when the crosslinking proceeds excessively, the water-dispersed polyurethane tends to harden and the texture of the sheet-like material tends to harden, so that those having a silanol group are preferably used in terms of the balance between reactivity and flexibility. In addition, the water-dispersed polyurethane used in the present invention preferably has a hydrophilic group in the molecular structure. By having a hydrophilic group in the molecular structure, the dispersion / stability of the water-dispersed polyurethane can be improved.

親水性基としては、例えば、4級アミン塩等のカチオン系、スルホン酸塩やカルボン酸塩等のアニオン系、ポリエチレングリコール等のノニオン系、およびカチオン系とノニオン系の組み合わせ、およびアニオン系とノニオン系の組み合わせのいずれの親水性基も採用することができる。なかでも、光による黄変や中和剤による弊害の懸念のないノニオン系の親水性基を分子構造内に有していることが特に好ましい態様である。   Examples of the hydrophilic group include cationic systems such as quaternary amine salts, anionic systems such as sulfonates and carboxylates, nonionic systems such as polyethylene glycol, and combinations of cationic and nonionic systems, and anionic and nonionic systems. Any hydrophilic group of the combination of systems can be employed. Among these, it is a particularly preferable embodiment that has a nonionic hydrophilic group in the molecular structure, which is free from yellowing caused by light and harmful effects caused by a neutralizing agent.

すなわち、アニオン系の親水性基の場合は中和剤が必要となるが、例えば、中和剤がアンモニア、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリメチルアミンおよびジメチルエタノールアミン等の第3級アミンである場合は、製膜と乾燥時の熱によってアミンが発生して揮発し、系外に放出される。そのため、大気放出や作業環境の悪化を抑制するために、揮発するアミンを回収する装置の導入が必須となる。また、アミンは加熱によって揮発せずに最終製品であるシート状物中に残留した場合、製品の焼却時等に環境へ排出されることも考えられる。これに対し、ノニオン系の親水性基の場合は、中和剤を使用しないためアミン回収装置を導入する必要はなく、アミンのシート状物中への残留の心配もない。   That is, in the case of an anionic hydrophilic group, a neutralizing agent is required. For example, the neutralizing agent is a tertiary amine such as ammonia, triethylamine, triethanolamine, triisopropanolamine, trimethylamine and dimethylethanolamine. In some cases, amines are generated and volatilized by heat generated during film formation and drying, and are released outside the system. For this reason, in order to suppress the release of air and the deterioration of the working environment, it is essential to introduce a device for recovering volatile amines. In addition, if the amine does not volatilize by heating and remains in the final product sheet, it may be discharged to the environment when the product is incinerated. On the other hand, in the case of a nonionic hydrophilic group, since no neutralizing agent is used, it is not necessary to introduce an amine recovery device, and there is no fear of remaining amine in the sheet.

また、中和剤が水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ金属、またはアルカリ土類金属の水酸化物等である場合、水分散型ポリウレタン部分が水に濡れるとアルカリ性を示すこととなるが、ノニオン系の親水性基の場合は中和剤を使用しないため、水分散型ポリウレタンの加水分解による劣化を心配する必要もない。   In addition, when the neutralizing agent is an alkali metal such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or calcium hydroxide, or a hydroxide of an alkaline earth metal, the water-dispersible polyurethane portion exhibits alkalinity when wetted with water. However, in the case of a nonionic hydrophilic group, since a neutralizing agent is not used, there is no need to worry about degradation of the water-dispersed polyurethane due to hydrolysis.

水分散型ポリウレタンは、乾式膜の100%モジュラスは、好ましくは2MPa以上8MPa以下であり、より好ましくは3MPa以上6MPa以下である。乾式膜の100%モジュラスがこの範囲であることにより、水分散型ポリウレタン付きシート状物の風合いと耐摩耗性はより良好となる。100%モジュラスは、水分散型ポリウレタンの硬さを表す指標であり、100%モジュラスは、水分散型ポリウレタン分子構造内におけるイソシアネートや鎖伸長剤に起因するハードセグメント構造の割合や、ポリオール、イソシアネート等の種類により調整することができる。100%モジュラスが2MPa未満では、水分散型ポリウレタンが柔軟すぎて、ポリウレタン液を含浸した繊維質機材は反発感が少なくなる。一方、100%モジュラスが8MPaより大きくなると、水分散型ポリウレタンが硬く、水分散型ポリウレタンの構造を多孔構造化しても、シート状物に硬さが残る傾向がある。   In the water-dispersed polyurethane, the 100% modulus of the dry film is preferably 2 MPa or more and 8 MPa or less, more preferably 3 MPa or more and 6 MPa or less. When the 100% modulus of the dry film is within this range, the texture and abrasion resistance of the water-dispersed polyurethane sheet are improved. The 100% modulus is an index representing the hardness of the water-dispersed polyurethane, and the 100% modulus is the ratio of the hard segment structure caused by isocyanate or chain extender in the water-dispersed polyurethane molecular structure, polyol, isocyanate, etc. It can be adjusted according to the type. If the 100% modulus is less than 2 MPa, the water-dispersed polyurethane is too flexible, and the fiber material impregnated with the polyurethane liquid has less rebound. On the other hand, when the 100% modulus is greater than 8 MPa, the water-dispersed polyurethane is hard, and even if the water-dispersed polyurethane has a porous structure, the sheet-like material tends to remain hard.

本発明で用いられる水分散型ポリウレタン液は、界面活性剤を用いて強制的に分散させ安定化させる強制乳化型ポリウレタンと、ポリウレタン分子構造中に親水性構造を有し、界面活性剤が存在しなくても水中に分散し安定化する自己乳化型ポリウレタンに分類される。本発明ではいずれを用いてもよいが、水分散型ポリウレタンの感熱凝固時に、感熱凝固剤の添加が必要ない点では、自己乳化型ポリウレタンが好ましく用いられる。   The water-dispersed polyurethane liquid used in the present invention includes a forced emulsification type polyurethane that is forcibly dispersed and stabilized using a surfactant, a hydrophilic structure in the polyurethane molecular structure, and a surfactant is present. Even if not, it is classified as a self-emulsifying type polyurethane that is dispersed and stabilized in water. Any of these may be used in the present invention, but a self-emulsifying type polyurethane is preferably used in that no heat-sensitive coagulant is required at the time of heat-sensitive coagulation of the water-dispersed polyurethane.

ここで感熱凝固とは、水分散型ポリウレタン液を加熱した際に、ある温度(感熱凝固温度)に達するとポリウレタン液の流動性が減少し、凝固する性質(ポリウレタン分子が凝集する性質)のことを言う。この感熱凝固性を示さない場合、繊維質基材に含浸した水分散型ポリウレタン液は、乾式凝固の際に水分蒸発と共に繊維質基材の表層に移動マイグレーション現象が発生し、水分散型ポリウレタン付きシート状物の風合いは硬化する傾向にある。感熱凝固温度は、40℃以上95℃以下であることが好ましい。感熱凝固温度を40℃以上とすることにより、水分散型ポリウレタン液の貯蔵時の安定性が良好となり、操業時のマシンへの水分散型ポリウレタンの付着等を抑制することができる。また、感熱凝固温度を95℃以下とすることにより、繊維質基材中での水分散型ポリウレタンのマイグレーション現象を抑制することができる。   Here, the heat-sensitive coagulation refers to the property that when a water-dispersed polyurethane liquid is heated and reaches a certain temperature (heat-sensitive coagulation temperature), the fluidity of the polyurethane liquid decreases and solidifies (the property that the polyurethane molecules aggregate). Say. When this heat-sensitive coagulation property is not exhibited, the water-dispersed polyurethane liquid impregnated in the fibrous base material causes a migration migration phenomenon on the surface layer of the fibrous base material along with water evaporation during dry solidification, and the water-dispersed polyurethane is attached. The texture of the sheet-like material tends to harden. The thermal coagulation temperature is preferably 40 ° C. or higher and 95 ° C. or lower. By setting the heat-sensitive coagulation temperature to 40 ° C. or more, stability during storage of the water-dispersed polyurethane liquid is improved, and adhesion of the water-dispersed polyurethane to the machine during operation can be suppressed. Moreover, the migration phenomenon of the water dispersion type polyurethane in a fibrous base material can be suppressed by making a thermal coagulation temperature into 95 degrees C or less.

強制乳化型ポリウレタンは、主にノニオン系の界面活性剤をポリウレタン質量対比2.0質量%〜15質量%添加し、エマルジョンを形成するのが一般的である。この水分散型ポリウレタン液に、感熱凝固剤、例えば、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、塩化カルシウム等の無機塩や過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、アゾビスイソブチロニトリル、および過酸化ベンゾイル等のラジカル反応開始剤を添加して、水分散型ポリウレタンエマルジョンを不安定化し、加熱することにより、ノニオン系界面活性剤を凝集させ、水分散型ポリウレタンの水分散を崩壊し、水分散型ポリウレタンを凝集(感熱凝固)させている。一方、自己乳化型ポリウレタンは、その分子内に組み込まれた親水性基の水和により、水に分散している。それを加熱することにより、親水性基が凝集し、水分散型ポリウレタンの水分散を崩壊し、水分散型ポリウレタンを凝集(感熱凝固)させている。   In general, the forced emulsification type polyurethane is formed by adding a nonionic surfactant in an amount of 2.0% by mass to 15% by mass with respect to the mass of polyurethane to form an emulsion. To this water-dispersed polyurethane liquid, a heat-sensitive coagulant such as an inorganic salt such as sodium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, calcium chloride, sodium persulfate, potassium persulfate, ammonium persulfate, azobisisobutyronitrile, Radical reaction initiators such as benzoyl oxide are added to destabilize and disperse the water-dispersed polyurethane emulsion, thereby agglomerating nonionic surfactants and disrupting the water dispersion of the water-dispersed polyurethane. Type polyurethane is agglomerated (heat-sensitive coagulation). On the other hand, self-emulsifying polyurethane is dispersed in water due to hydration of hydrophilic groups incorporated in the molecule. By heating it, the hydrophilic groups are aggregated, the aqueous dispersion of the water-dispersed polyurethane is disrupted, and the water-dispersed polyurethane is aggregated (heat-sensitive coagulation).

前述のとおり、強制乳化型ポリウレタンは、感熱凝固剤の添加により、水分散型ポリウレタンエマルジョンが不安低下するため、感熱凝固剤添加後の長期保存が難しく、水分散型ポリウレタン液の安定性の面でも自己乳化型ポリウレタンが好ましい。   As described above, the forced emulsification type polyurethane makes the water-dispersed polyurethane emulsion uneasy due to the addition of the heat-sensitive coagulant, so it is difficult to store for a long time after the addition of the heat-sensitive coagulant. Self-emulsifying polyurethane is preferred.

また、水分散型ポリウレタンの濃度(水分散型ポリウレタン液に対する水分散型ポリウレタンの含有量)は、水分散型ポリウレタン液の貯蔵安定性の観点から、5質量%以上60質量%以下が好ましく、より好ましくは10質量%以上30質量%以下である。水分散型ポリウレタン液の濃度が5質量%未満では、繊維質基材に含浸した場合、ポリウレタンの凝固、乾燥工程で蒸発させる水分量が大きく、またポリウレタンが水分蒸発と共にシート表層部へ移動しやすくなる。また、濃度が60質量%より高いと、ポリウレタンエマルジョンが凝集しやすくなるため、長期保存ができないことがある。水分散型ポリウレタン液は、水分散型ポリウレタンを水に分散させた水溶液を意味する。さらに、水分散ポリウレタン液にPU多孔構造化等のために添加剤を付与した液を、ポリウレタン液として区別する。   In addition, the concentration of the water-dispersible polyurethane (content of the water-dispersible polyurethane with respect to the water-dispersible polyurethane liquid) is preferably 5% by mass or more and 60% by mass or less from the viewpoint of storage stability of the water-dispersible polyurethane liquid. Preferably they are 10 mass% or more and 30 mass% or less. When the concentration of the water-dispersed polyurethane liquid is less than 5% by mass, when impregnated into the fibrous base material, the amount of water evaporated in the coagulation and drying process of the polyurethane is large, and the polyurethane easily moves to the surface layer of the sheet as the water evaporates. Become. On the other hand, when the concentration is higher than 60% by mass, the polyurethane emulsion tends to aggregate, so that it may not be stored for a long time. The water-dispersed polyurethane liquid means an aqueous solution in which water-dispersed polyurethane is dispersed in water. Furthermore, a liquid obtained by adding an additive to a water-dispersed polyurethane liquid for the purpose of forming a PU porous structure is distinguished as a polyurethane liquid.

本発明で用いられるポリウレタン液は、水分散型ポリウレタン液と発泡剤とポリウレタンの乳化剤と異なるアニオン系および/または両イオン系の界面活性剤を含有する。   The polyurethane liquid used in the present invention contains a water-dispersed polyurethane liquid, a foaming agent, and an anionic and / or zwitterionic surfactant different from the polyurethane emulsifier.

発泡剤とは、加熱すると分解等の化学反応を起こして窒素ガス等を発生する添加剤のことをいう。発泡剤を含有する水分散型ポリウレタン液を用いることにより、繊維質基材に水分散型ポリウレタン液を付与し、加熱した際に発泡剤が分解し、発生したガスからなる気泡が発生する。   The foaming agent refers to an additive that generates a nitrogen gas or the like by causing a chemical reaction such as decomposition when heated. By using a water-dispersed polyurethane liquid containing a foaming agent, the water-dispersible polyurethane liquid is applied to the fibrous base material, and when heated, the foaming agent is decomposed to generate bubbles composed of the generated gas.

本発明者らは、鋭意研究を重ね、発泡剤に加え、起泡性に優れる界面活性剤を添加することにより表面張力を低下させ、発生した気泡の合体を防ぎ、発生した気泡の脱気時間を遅延することにより、ポリウレタンと発泡剤の種類に関係なく、水分散型ポリウレタンの多孔構造化を実現している。   The inventors of the present invention have made extensive studies, and in addition to the foaming agent, by adding a surfactant having excellent foaming properties, the surface tension is reduced, coalescence of the generated bubbles is prevented, and the deaeration time of the generated bubbles is reduced. By delaying this, a porous structure of water-dispersed polyurethane is realized regardless of the type of polyurethane and foaming agent.

本発明で用いられる発泡剤としては、アゾビスホルムアミド、アゾジカルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレート、アゾビスイソブチロニトリル、ジアゾベンゼン、ジアゾアミノベンゼン、アゾヘキサヒドロベンゾジニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボジニトリル)、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、2,2’−アゾビス{2−[1−(2−ヒドロキシルエチル)−2−イミダゾリン−2−イル]プロパン}、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]、2,2’−アゾビス(1−イミノ−1−ピロリジノ−2−メチルプロパン)、および2,2’−アゾビス[2−メチル−N(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド等のアゾ化合物を用いることができる。これらは、水への溶解性を向上させることを目的として、塩酸や硫酸等の無機酸との塩の形態で使用することもできるし、また、水和物の形態で使用してもかまわない。   Examples of the blowing agent used in the present invention include azobisformamide, azodicarbonamide, barium azodicarboxylate, azobisisobutyronitrile, diazobenzene, diazoaminobenzene, azohexahydrobenzodinitrile, azobisdimethylvaleronitrile. 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbodinitrile), 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane], 2,2′-azobis {2- [1- (2-hydroxylethyl) -2-imidazolin-2-yl] propane}, 2,2′-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine], 2,2′-azobis (1- Imino-1-pyrrolidino-2-methylpropane), and 2,2′-azobis [2-methyl-N (2- Rokishiechiru) azo compounds such as propionamide may be used. These may be used in the form of a salt with an inorganic acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid for the purpose of improving the solubility in water, or may be used in the form of a hydrate. .

本発明で用いられるポリウレタン液に含有される発泡剤の含有量は、水分散型ポリウレタン固形分対比で0.5質量%以上20質量%以下であることが好ましい。発泡剤の含有量は、少なすぎると発泡が不十分でシート状物の風合いは硬くなり、多すぎると発泡しすぎてシート状物の耐摩耗性は低下することから、発泡剤の含有量は、より好ましくは1質量%以上15質量%以下である。   The content of the foaming agent contained in the polyurethane liquid used in the present invention is preferably 0.5% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the water-dispersed polyurethane solid content. If the content of the foaming agent is too small, foaming is insufficient and the texture of the sheet-like material becomes hard, and if it is too much, the foaming is too much and the wear resistance of the sheet-like material is reduced. More preferably, it is 1 mass% or more and 15 mass% or less.

発泡剤は、熱により分解して気体を発生する化合物であり、10時間半減期温度が30℃〜110℃であることが好ましく、水分散型ポリウレタンの感熱凝固温度との兼ね合いから、10時間半減期温度はさらに好ましくは、40℃〜100℃である。10時間半減期温度が30℃より低いと、常温でも分解の進行が比較的速いため、調合した溶液中の未分解の発泡剤濃度が刻々と減少してしまう。このため、調合した溶液を低温保存する必要や、溶液調合の頻度を上げる必要がある。また、10時間半減期温度が110℃より高いと、ポリウレタンを多孔質構造にするために必要な気体量を発生させるために、発泡剤を多量に添加する必要があり、また高温での加熱処理や、長時間の加熱処置を行う必要があるため、熱分解などによるポリウレタンの劣化を発生するだけでなく、製造コストの面でも不利となる。   The foaming agent is a compound that decomposes by heat and generates a gas, and preferably has a 10-hour half-life temperature of 30 ° C. to 110 ° C. The initial temperature is more preferably 40 ° C to 100 ° C. If the 10-hour half-life temperature is lower than 30 ° C., the progress of decomposition is relatively fast even at room temperature, so that the concentration of undecomposed blowing agent in the prepared solution decreases every moment. For this reason, it is necessary to store the prepared solution at a low temperature and to increase the frequency of solution preparation. Further, if the 10-hour half-life temperature is higher than 110 ° C., it is necessary to add a large amount of a foaming agent in order to generate a gas amount necessary for making the polyurethane into a porous structure, and heat treatment at a high temperature In addition, since it is necessary to perform a heat treatment for a long time, not only the polyurethane is deteriorated due to thermal decomposition but also disadvantageous in terms of manufacturing cost.

本発明で用いられる界面活性剤は、起泡性に優れているアニオン系界面活性剤または両イオン系界面活性剤である。   The surfactant used in the present invention is an anionic surfactant or an amphoteric surfactant excellent in foaming properties.

具体的に、アニオン系界面活性剤としては、石鹸等のカルボン酸塩や、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩、硫酸化油、硫酸化脂肪酸エステル、硫酸化オレフィン等の硫酸エステル塩やアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、パラフィンスルホン酸塩、エアロゾル等のスルホン酸塩、さらにはリン酸エステル塩等適用することができる。   Specifically, examples of the anionic surfactant include carboxylates such as soaps, sulfates such as higher alcohol sulfates, higher alkyl ether sulfates, sulfated oils, sulfated fatty acid esters and sulfated olefins. In addition, sulfonic acid salts such as alkylbenzene sulfonates, alkylnaphthalene sulfonates, paraffin sulfonates, aerosols, and phosphoric acid ester salts can be applied.

また、両イオン系界面活性剤としては、アミノ酸型両性界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤等のカルボン酸塩型の他に、硫酸エステル塩型、スルホン酸エステル塩型、さらにはリン酸エステル塩型等の両性界面活性剤を適用することができる。   In addition to amphoteric surfactants, carboxylate types such as amino acid type amphoteric surfactants and betaine type amphoteric surfactants, sulfate ester types, sulfonate ester types, and phosphate esters An amphoteric surfactant such as a salt form can be applied.

また、前述のアニオン系界面活性剤と両イオン系界面活性剤を適宜組み合わせても良い。   Moreover, you may combine the above-mentioned anionic surfactant and amphoteric surfactant suitably.

一方、カチオン系界面活性剤として、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩など挙げられるが、これらはハロゲン原子を含むものが多く、水分散型ポリウレタン液の表面張力低下は期待できるが、環境配慮の面で好ましくない。   On the other hand, examples of cationic surfactants include alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, and alkyldimethylbenzylammonium salts, but many of them contain halogen atoms, and the surface tension of water-dispersed polyurethane liquids is expected to decrease. Although it is possible, it is not preferable in terms of environmental considerations.

さらに、ノニオン系界面活性剤としては、高級アルコールエチレンオキサイド付加物や脂肪酸エチレンオキサイド付加物等のポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤とグリセロールの脂肪酸エステルやアルカノールアミン類の脂肪酸アミド等の多価アルコール型非イオン界面活性剤が挙げられるが、ノニオン系界面活性剤単体で適用した場合、イオン性界面活性剤対比、起泡力および表面張力低下効果が少なく、イオン性界面活性剤対比、多量の添加量が必要となるため、コストアップの面で好ましくない。   In addition, nonionic surfactants include polyhydric alcohol types such as polyethylene glycol type nonionic surfactants such as higher alcohol ethylene oxide adducts and fatty acid ethylene oxide adducts, and fatty acid esters of glycerol and fatty acid amides of alkanolamines. Nonionic surfactants may be mentioned, but when applied as a nonionic surfactant alone, there is little effect on reducing ionic surfactants, foaming power and surface tension, compared with ionic surfactants, and a large amount of addition. Is not preferable in terms of cost increase.

ただし、ノニオン系界面活性剤を前述のアニオン系界面活性剤および/または両イオン系界面活性剤と組み合わせることにより、少量の添加量で起泡性を高めることができるため、他種の界面活性剤を併用しても良い。   However, by combining a nonionic surfactant with the above-mentioned anionic surfactant and / or amphoteric surfactant, foaming properties can be increased with a small amount of addition, so other types of surfactants May be used in combination.

本発明で用いられる界面活性剤のより好ましい様態としては、アニオン系および/または両イオン系の界面活性剤と泡安定性剤である界面活性剤を組み合わせることである。泡安定性に優れる界面活性剤を組み合わせることで、水分散型ポリウレタン液内で発生した泡をより安定に存在させることができ、水分散型ポリウレタンの多孔構造化を助長することができる。   A more preferable embodiment of the surfactant used in the present invention is to combine an anionic and / or amphoteric surfactant with a surfactant which is a foam stabilizer. By combining a surfactant having excellent foam stability, foam generated in the water-dispersed polyurethane liquid can be more stably present, and the porous structure of the water-dispersed polyurethane can be promoted.

組み合わせる泡安定性効果のある界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤であるヤシ油脂肪酸N−メチルエタノールアミドやヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド等のアルキルアルカノールアミドや両イオン系界面活性剤であるラウリルジメチルアミンオキサイド等のアミンオキサイドなどを適用することができる。   Examples of the surfactant having a foam stabilizing effect include alkyl alkanolamides such as coconut oil fatty acid N-methylethanolamide and coconut oil fatty acid diethanolamide which are nonionic surfactants, and lauryl dimethyl which is a zwitterionic surfactant. Amine oxide such as amine oxide can be applied.

ポリウレタン液に、水分散型ポリウレタンの乳化剤以外で含有されるアニオン系界面活性剤および/または両イオン系界面活性剤の含有量は、水分散型ポリウレタン固形分対比で0.05質量%以上5.0質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.3質量%以上2.0質量%以下である。界面活性剤の含有量は、0.05%未満ではポリウレタンの多孔構造化が不十分でシート状物の風合いは硬くなり、含有量が5.0質量%を超えると、水分散型ポリウレタンのエマルジョンが安定化して、感熱凝固温度が上昇し、水分散型ポリウレタンのマイグレーションを誘発することがある。   The content of the anionic surfactant and / or the zwitterionic surfactant contained in the polyurethane liquid other than the emulsifier of the water-dispersed polyurethane is 0.05% by mass or more in comparison with the water-dispersed polyurethane solid content. The content is preferably 0% by mass or less, more preferably 0.3% by mass or more and 2.0% by mass or less. If the surfactant content is less than 0.05%, the porous structure of the polyurethane is insufficient and the texture of the sheet becomes hard. If the content exceeds 5.0% by mass, an emulsion of water-dispersed polyurethane May stabilize, the thermal coagulation temperature will rise, and migration of water-dispersed polyurethane may be induced.

本発明で用いられる水分散型ポリウレタン液とポリウレタン液には、各種の添加剤、例えば、カーボンブラックなどの顔料、リン系、ハロゲン系、シリコーン系および無機系などの難燃剤、フェノール系、イオウ系およびリン系などの酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリシレート系、シアノアクリレート系およびオキザリックアシッドアニリド系などの紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系やベンゾエート系などの光安定剤、ポリカルボジイミドなどの耐加水分解安定剤、可塑剤、帯電防止剤、柔軟剤、撥水剤、凝固調整剤、染料、防腐剤、抗菌剤、および消臭剤等の充填剤などを含有していてもよい。   The water-dispersed polyurethane liquid and polyurethane liquid used in the present invention include various additives, for example, pigments such as carbon black, flame retardants such as phosphorus-based, halogen-based, silicone-based and inorganic-based, phenol-based, sulfur-based And phosphorous antioxidants, UV absorbers such as benzotriazoles, benzophenones, salicylates, cyanoacrylates and oxalic acid anilides, light stabilizers such as hindered amines and benzoates, polycarbodiimides, etc. Hydrolysis-resistant stabilizers, plasticizers, antistatic agents, softeners, water repellents, coagulation modifiers, dyes, preservatives, antibacterial agents, and fillers such as deodorants may be contained.

水分散型ポリウレタン液には、貯蔵安定性や製膜性向上のために、水溶性有機溶剤を水分散型ポリウレタン液に対して40質量%以下含有していてもよいが、製膜環境の保全等の点から、有機溶剤の含有量は1質量%以下であることが好ましい。   The water-dispersed polyurethane liquid may contain a water-soluble organic solvent in an amount of 40% by mass or less based on the water-dispersed polyurethane liquid in order to improve storage stability and film-forming properties. In view of the above, the content of the organic solvent is preferably 1% by mass or less.

ポリウレタン液を繊維質基材に含浸、塗布等し、乾熱凝固、湿熱凝固、湿式凝固、あるいはこれらの組み合わせにより、水分散型ポリウレタンを凝固させることができる。   The water-dispersed polyurethane can be coagulated by impregnating and applying a polyurethane liquid to a fibrous base material, and dry heat coagulation, wet heat coagulation, wet coagulation, or a combination thereof.

湿熱凝固をする場合、湿熱凝固温度は、水分散型ポリウレタンの感熱凝固温度以上であればよく、例えば、40℃以上200℃以下であることが好ましい。湿熱凝固の温度を40℃以上、より好ましくは80℃以上とすることにより、水分散型ポリウレタンの凝固までの時間を短くしてマイグレーション現象をより抑制することができる。一方、湿熱凝固の温度を200℃以下、より好ましくは160℃以下とすることにより、水分散型ポリウレタンの熱劣化を制御することができる。   When wet heat coagulation is performed, the wet heat coagulation temperature may be not less than the heat sensitive coagulation temperature of the water-dispersed polyurethane, and is preferably 40 ° C. or more and 200 ° C. or less, for example. By setting the wet heat solidification temperature to 40 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, the time to solidification of the water-dispersed polyurethane can be shortened to further suppress the migration phenomenon. On the other hand, by setting the wet heat solidification temperature to 200 ° C. or lower, more preferably 160 ° C. or lower, the thermal degradation of the water-dispersed polyurethane can be controlled.

湿式凝固の温度は、水分散型ポリウレタンの感熱凝固温度以上であればよく、例えば、40℃以上100℃以下であることが好ましい。熱水中での湿式凝固の温度を40℃以上、より好ましくは80℃以上とすることにより、水分散型ポリウレタンの凝固までの時間を短くしてマイグレーション現象をより抑制することができる。   The temperature of wet coagulation may be not less than the heat-sensitive coagulation temperature of water-dispersed polyurethane, and is preferably 40 ° C. or more and 100 ° C. or less, for example. By setting the temperature of wet coagulation in hot water to 40 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, the time to solidification of the water-dispersed polyurethane can be shortened to further suppress the migration phenomenon.

乾式凝固温度および乾燥温度は、80℃以上160℃以下であることが好ましい。乾式凝固温度および乾燥温度を80℃以上、より好ましくは90℃以上とすることにより、生産性に優れる。一方、乾式凝固温度および乾燥温度を180℃以下、より好ましくは160℃以下とすることにより、水分散型ポリウレタンの熱劣化を制御することができる。   The dry solidification temperature and the drying temperature are preferably 80 ° C. or higher and 160 ° C. or lower. By setting the dry solidification temperature and the drying temperature to 80 ° C. or higher, more preferably 90 ° C. or higher, the productivity is excellent. On the other hand, by setting the dry coagulation temperature and the drying temperature to 180 ° C. or less, more preferably 160 ° C. or less, the thermal degradation of the water-dispersed polyurethane can be controlled.

本発明により得られるシート状物に対する水分散型ポリウレタンの比率は、10〜80質量%であることが好ましい。水分散型ポリウレタンの比率を10質量%以上、より好ましくは15質量%以上とすることにより、シート状物への十分な強度を得るとともに繊維の脱落を防ぐことができる。また、水分散型ポリウレタンの比率を80質量%以下、より好ましくは70質量%以下とすることにより、シート状物の風合いが硬くなるのを防ぎ、良好な立毛品位を得ることができる。   The ratio of the water-dispersed polyurethane to the sheet-like material obtained by the present invention is preferably 10 to 80% by mass. By setting the ratio of the water-dispersible polyurethane to 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, it is possible to obtain sufficient strength to the sheet-like material and to prevent the fibers from falling off. Moreover, by setting the ratio of the water-dispersed polyurethane to 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, it is possible to prevent the texture of the sheet-like material from becoming hard and to obtain good napped quality.

PU多孔構造についてここで示す。図1は、界面活性剤と発泡剤を添加してPU多孔構造化を図った実施例2のシート状物の厚み方向に平行な断面を示している。図2は、発泡剤のみ添加した比較例2のシート状物の厚み方向に平行な断面を示している。   The PU porous structure is shown here. FIG. 1 shows a cross section parallel to the thickness direction of the sheet-like material of Example 2 in which a surfactant and a foaming agent are added to achieve a PU porous structure. FIG. 2 shows a cross section parallel to the thickness direction of the sheet-like material of Comparative Example 2 in which only the foaming agent is added.

図1は、極細繊維束とポリウレタンの間の空隙が大きくなっている(PU多孔構造化)。一方、図2は極細繊維束とポリウレタンの間の空隙がなく、極細繊維束にポリウレタンが強固に接着している。この構造差、つまりPU多孔構造化で極細繊維束の自由度が上がり、風合いが柔軟化するのである。   In FIG. 1, the gap between the ultrafine fiber bundle and the polyurethane is large (PU porous structure). On the other hand, in FIG. 2, there is no gap between the ultrafine fiber bundle and the polyurethane, and the polyurethane is firmly bonded to the ultrafine fiber bundle. This structural difference, that is, the PU porous structure, increases the degree of freedom of the ultrafine fiber bundle and softens the texture.

水分散型ポリウレタンの付与後、水分散型ポリウレタン付与シート状物をシート厚み方向に半裁ないしは数枚に分割すると、生産効率に優れ好ましい態様である。   After the water-dispersible polyurethane is applied, dividing the water-dispersed polyurethane-applied sheet into half or several sheets in the sheet thickness direction is a preferable embodiment with excellent production efficiency.

後述する起毛処理の前に、水分散型ポリウレタン付与シート状物にシリコーンエマルジョンなどの滑剤を付与してもよい。また、起毛処理の前に帯電防止剤を付与することは、研削によってシート状物から発生した研削粉がサンドペーパー上に堆積しにくくする上で好ましい態様である。   A lubricant such as a silicone emulsion may be applied to the water-dispersed polyurethane-applied sheet prior to the raising treatment described later. Moreover, applying an antistatic agent before the raising treatment is a preferable aspect in order to make it difficult for the grinding powder generated from the sheet-like material to be deposited on the sandpaper by grinding.

シート状物の表面に立毛を形成するために、起毛処理を行ってもよい。起毛処理は、サンドペーパーやロールサンダーなどを用いて研削する方法などにより施すことができる。   In order to form napping on the surface of the sheet-like material, napping treatment may be performed. The raising treatment can be performed by a method of grinding using sandpaper, roll sander or the like.

シート状物の厚みは、薄すぎるとシート状物の引張強力や引裂強力等の物理特性が弱くなり、厚すぎるとシート状物の風合いは硬くなることから、0.1〜5.0mm程度であることが好ましい。   If the thickness of the sheet-like material is too thin, physical properties such as tensile strength and tearing strength of the sheet-like material will be weak, and if too thick, the texture of the sheet-like material will be hard, so about 0.1 to 5.0 mm Preferably there is.

シート状物は、染色してもよい。染色方法としては、シート状物を染色すると同時に揉み効果を与えてシート状物を柔軟化することができることから、液流染色機を用いることが好ましい。   The sheet material may be dyed. As a dyeing method, it is preferable to use a liquid dyeing machine because the sheet-like material can be softened by dyeing the sheet-like material and at the same time giving a stagnation effect.

染色温度は、高すぎると水分散型ポリウレタンが劣化する場合があり、逆に低すぎると繊維への染着が不十分となるため、繊維の種類により設定することがよく、一般に80℃以上150℃以下であることが好ましく、より好ましくは110℃以上130℃以下である。   If the dyeing temperature is too high, the water-dispersed polyurethane may be deteriorated. On the other hand, if the dyeing temperature is too low, the dyeing to the fiber becomes insufficient. Therefore, the dyeing temperature is preferably set depending on the type of the fiber. It is preferably not higher than ° C., more preferably 110 ° C. or higher and 130 ° C. or lower.

染料は、繊維質基材を構成する繊維の種類にあわせて選択すればよく、例えば、ポリエステル系繊維であれば分散染料を用い、ポリアミド系繊維であれば酸性染料や含金染料を用い、更にそれらの組み合わせを用いることができる。分散染料で染色した場合は、染色後に還元洗浄を行ってもよい。   The dye may be selected according to the type of fiber constituting the fibrous base material. For example, a disperse dye is used for a polyester fiber, an acid dye or a metal-containing dye is used for a polyamide fiber, and further Combinations thereof can be used. When dyed with disperse dyes, reduction washing may be performed after dyeing.

また、染色時に染色助剤を使用することも好ましい態様である。染色助剤を用いることにより、染色の均一性や再現性を向上させることができる。また、染色と同浴または染色後に、シリコーン等の柔軟剤、帯電防止剤、撥水剤、難燃剤、耐光剤および抗菌剤等を用いた仕上げ剤処理を施すことができる。   It is also a preferred embodiment to use a dyeing assistant during dyeing. By using a dyeing assistant, the uniformity and reproducibility of dyeing can be improved. In addition, a finishing treatment using a softening agent such as silicone, an antistatic agent, a water repellent, a flame retardant, a light proofing agent, and an antibacterial agent can be performed in the same bath or after dyeing.

本発明により得られるシート状物は、主に人工皮革として用いられ、例えば、家具、椅子および壁材や、自動車、電車および航空機などの車輛室内における座席、天井および内装などの表皮材として非常に優美な外観を有する内装材、シャツ、ジャケット、カジュアルシューズ、スポーツシューズ、紳士靴および婦人靴等の靴のアッパー、トリム等、鞄、ベルト、財布等、およびそれらの一部に使用した衣料用資材、ワイピングクロス、研磨布およびCDカーテン等の工業用資材として好適に用いることができる。   The sheet-like material obtained by the present invention is mainly used as artificial leather, for example, as a skin material for furniture, chairs and wall materials, and seats, ceilings and interiors in vehicles such as automobiles, trains and aircraft. Interior materials with elegant appearance, shirts, jackets, casual shoes, sports shoes, men's shoes, women's shoes and other shoe uppers, trims, bags, belts, wallets, etc., and clothing materials used for some of them It can be suitably used as industrial materials such as wiping cloth, polishing cloth and CD curtain.

次に、実施例により本発明のシート状物の製造方法について、更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。   Next, although the manufacturing method of the sheet-like material of this invention is demonstrated in detail according to an Example, this invention is not limited only to these Examples.

[評価方法]
(1)平均繊維直径
シート状物(人工皮革)の厚み方向に平行な断面を、走査型電子顕微鏡(SEMキーエンス社製VE−7800型)で2000倍で観察し、観測される繊維断面をランダムに100本選び、繊維直径を測定して平均値を計算することで算出した。
[Evaluation method]
(1) Average fiber diameter A cross section parallel to the thickness direction of the sheet (artificial leather) was observed with a scanning electron microscope (VE-7800 manufactured by SEM Keyence) at a magnification of 2000, and the observed fiber cross section was random. 100 were selected, the fiber diameter was measured, and the average value was calculated.

繊維質基材またはシート状物を構成する極細繊維が異形断面の場合は、異形断面の外周円直径を繊維直径として算出する。また、円形断面と異形断面が混合している場合、繊維直径が大きく異なるものが混合している場合等は、それぞれが同数程度となるように100本を選び算出する。   When the ultrafine fiber constituting the fibrous base material or the sheet-like material has an irregular cross section, the outer peripheral circular diameter of the irregular cross section is calculated as the fiber diameter. In addition, when a circular cross section and an irregular cross section are mixed, or when fibers having greatly different fiber diameters are mixed, 100 are selected and calculated so that each has the same number.

(2)シート状物(人工皮革)内部のポリウレタン多孔構造の有無
シート状物(人工皮革)の厚み方向に平行な断面を、走査型電子顕微鏡(SEMキーエンス社製VE−7800型)で500倍で観察し、ランダムに観察した前記SEM画像20枚で観測される繊維束において、繊維束の総数をA、ポリウレタンが接着していない繊維束の総数をBとしたとき、ポリウレタン多孔化率C(%)=B/A×100で算出した。ここでいう、ポリウレタンが接着していない繊維とは、極細繊維束の最外部から10μm以上の空間があるものを意味する。
(2) Presence of polyurethane porous structure inside sheet-like material (artificial leather) Cross section parallel to the thickness direction of sheet-like material (artificial leather) is 500 times with a scanning electron microscope (VE-7800 manufactured by SEM Keyence) In the fiber bundles observed in the 20 SEM images observed at random, the total number of fiber bundles is A, and the total number of fiber bundles to which polyurethane is not bonded is B. %) = B / A × 100. Here, the fiber to which polyurethane is not bonded means a fiber having a space of 10 μm or more from the outermost part of the ultrafine fiber bundle.

織物および/または編物が挿入されたシート状物(人工皮革)においては、織物および/または編物が観測されないSEM画像20枚から、前述のポリウレタン多孔構造を評価し、20枚の平均値で算出した。   In the sheet-like material (artificial leather) into which the woven fabric and / or the knitted fabric were inserted, the above-mentioned polyurethane porous structure was evaluated from the 20 SEM images in which the woven fabric and / or the knitted fabric were not observed, and the average value of 20 was calculated .

(3)水分散型ポリウレタン液の感熱凝固温度
水分散型ポリウレタンの固形分を10質量%に調製した水分散型ポリウレタン液20mlを、内径12mmの試験管に添加して、温度計を差し込んだ後、試験管を封止し、95℃の温度の温水浴に浸漬し、温度を上げて調製液が流動性を失った温度を感熱凝固温度として測定した。10サンプルの感熱凝固温度を測定し、その平均値を感熱凝固温度とした。
(3) Heat-sensitive coagulation temperature of water-dispersed polyurethane liquid After adding 20 ml of water-dispersed polyurethane liquid prepared with a solid content of water-dispersed polyurethane to 10% by mass to a test tube having an inner diameter of 12 mm, a thermometer was inserted. The test tube was sealed, immersed in a warm water bath at a temperature of 95 ° C., and the temperature at which the prepared solution lost fluidity was measured as the thermal coagulation temperature. The thermal coagulation temperature of 10 samples was measured, and the average value was taken as the thermal coagulation temperature.

(4)シート状物の風合い
シート状物の風合いは、JIS L1096−8.19.4(1999)記載のD法(ハートループ法)に基づき、タテ方向に2×25cmの試験片を10枚作成し、水平棒のつかみに試験片をハートループ状に取り付け、試験片有効長が20cmとなるようにした。次に1分間経過してからの水平棒の頂部とループの最下点との距離L(cm)を測定した。各試験結果(距離L)を平均し、剛軟度(cm)として評価した。
(4) Texture of sheet-like material The texture of the sheet-like material is 10 pieces of 2 × 25 cm test pieces in the vertical direction based on the D method (heart loop method) described in JIS L1096-8.19.4 (1999). The test piece was attached to a horizontal bar grip in a heart loop shape so that the effective length of the test piece was 20 cm. Next, the distance L (cm) between the top of the horizontal bar and the lowest point of the loop after 1 minute was measured. Each test result (distance L) was averaged and evaluated as bending resistance (cm).

(5)シート状物の外観品位
シート状物の外観品位は、健康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、目視と官能評価で下記のように5段階評価し、最も多かった評価を外観品位とした。外観品位は、4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。
(5) Appearance quality of sheet-like material The appearance quality of sheet-like material is evaluated in five stages by visual and sensory evaluation as follows, with a total of 20 healthy adult men and 10 adult women each as an evaluator. The most common evaluation was the appearance quality. Appearance quality was graded 4-5.
Grade 5: There is uniform fiber napping, the fiber dispersion state is good, and the appearance is good.
Grade 4: Evaluation between grade 5 and grade 3.
Third grade: The dispersion state of the fibers is slightly poor, but there are fiber nappings and the appearance is reasonably good.
Second grade: An evaluation between the third grade and the first grade.
First grade: Overall, the fiber dispersion is very poor and the appearance is poor.

[ポリウレタン液Aの調製]
水分散型ポリウレタンとして、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液の固形分100質量部に対して、発泡剤として“VA−086”(和光純薬工業(株)製、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド])3質量部を加え、さらに界面活性剤として直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムのアニオン系界面活性剤“ネオゲンS−20F(登録商標)”(第一工業製薬(株)製)0.6質量部を加え、水によってPU固形分20質量%の液に調製し、これをポリウレタン液Aとした。
[Preparation of polyurethane liquid A]
As a water-dispersible polyurethane, a polyoxyethylene chain-containing polycarbonate-based self-emulsifying polyurethane liquid in which polyhexamethylene carbonate is applied to polyol and dicyclohexylmethane diisocyanate is applied to isocyanate is used as a foaming agent as a foaming agent. VA-086 "(manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 2,2'-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide]) was added in 3 parts by mass, and a straight chain as a surfactant Add 0.6 part by mass of anionic surfactant “Neogen S-20F (registered trademark)” (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) of sodium alkylbenzene sulfonate, and prepare with water to a PU solid content of 20% by mass. This was designated as polyurethane liquid A.

[ポリウレタン液Bの調製]
ポリウレタン液Aの調製において、“ネオゲンS−20F(登録商標)”の代わりに、ポリオキシエチレンラウリル系硫酸ナトリウムのアニオン系界面活性剤の“ハイテノール227L(登録商標)”をポリウレタン固形分100質量部に対して1.0質量部合わせて添加したこと以外は、ポリウレタン液Aと同様に調製し、これをポリウレタン液Bとした。
[Preparation of polyurethane liquid B]
In the preparation of polyurethane liquid A, instead of “Neogen S-20F (registered trademark)”, polyoxyethylene lauryl sodium sulfate anionic surfactant “Hitenol 227L (registered trademark)” was added to 100 mass of polyurethane solid content. A polyurethane liquid B was prepared in the same manner as the polyurethane liquid A except that 1.0 part by mass was added to the parts.

[ポリウレタン液Cの調製]
ポリウレタン液Aの調製において、“ネオゲンS−20F(登録商標)”の代わりに、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインの両イオン系界面活性剤の“アモーゲンS−H(登録商標)” (第一工業製薬(株)製)をポリウレタン固形分100質量部に対して3.0質量部合わせて添加したこと以外は、ポリウレタン液Aと同様に調製し、これをポリウレタン液Cとした。
[Preparation of polyurethane liquid C]
In the preparation of the polyurethane liquid A, instead of “Neogen S-20F (registered trademark)”, the amphoteric surfactant “Amogen S-H (registered trademark)” of lauryldimethylaminoacetic acid betaine (Daiichi Kogyo Seiyaku ( Co., Ltd.) was added in the same manner as polyurethane liquid A except that 3.0 parts by mass of polyurethane solid content was added to 100 parts by mass of polyurethane solid content.

[ポリウレタン液Dの調製]
ポリウレタン液Aの調製において、泡安定剤としてヤシ油脂肪酸ジエタノールアミドの“ダイヤノールCDE(登録商標)” (第一工業製薬(株)製)をポリウレタン固形分100質量部に対して0.3質量部合わせて添加したこと以外は、ポリウレタン液Aと同様に調製し、これをポリウレタン液Dとした。
[Preparation of polyurethane liquid D]
In the preparation of the polyurethane liquid A, “Dyanol CDE (registered trademark)” (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) of palm oil fatty acid diethanolamide as a foam stabilizer is 0.3 mass with respect to 100 mass parts of polyurethane solid content. A polyurethane liquid D was prepared in the same manner as the polyurethane liquid A except that the components were added together.

[ポリウレタン液Eの調製]
ポリウレタン液Cの調製において、泡安定剤としてヤシ油脂肪酸ジエタノールアミドの“ダイヤノールCDE(登録商標)”をポリウレタン固形分100質量部に対して1.8質量部合わせて添加したこと以外は、ポリウレタン液Cと同様に調製し、これをポリウレタン液Eとした。
[Preparation of polyurethane liquid E]
The polyurethane liquid C was prepared by adding “Dyanol CDE (registered trademark)” of palm oil fatty acid diethanolamide as a foam stabilizer in combination with 1.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyurethane solid content. This was prepared in the same manner as liquid C, and this was designated as polyurethane liquid E.

[ポリウレタン液Fの調製]
ポリウレタン液Aの調製において、発泡剤として“VA−086”(和光純薬工業(株)製、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド])の代わりに、“V−50”(和光純薬工業(株)製、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミド)ジヒドロクロリド)を3質量部加えたこと以外は、ポリウレタン液Aと同様に調製し、これをポリウレタン液Fとした。
[Preparation of polyurethane liquid F]
In preparation of polyurethane liquid A, instead of “VA-086” (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 2,2′-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide]) as a foaming agent In addition, “V-50” (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 2,2′-azobis (2-methylpropionamide) dihydrochloride) was added in the same manner as polyurethane liquid A, except that 3 parts by mass was added. This was designated as polyurethane liquid F.

[ポリウレタン液Gの調製]
ポリウレタン液Aの調製において、“ネオゲンS−20F(登録商標)”をポリウレタン固形分100質量部に対して0.2質量部と合わせて両イオン系界面活性剤“アモーゲンS−H(登録商標)”をポリウレタン固形分100質量部に対して0.8質量部添加したこと以外は、ポリウレタン液Aと同様に調製し、これをポリウレタン液Gとした。
[Preparation of polyurethane liquid G]
In the preparation of polyurethane liquid A, “Neogen S-20F (registered trademark)” is combined with 0.2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyurethane solid content, and both amphoteric surfactants “Amogen S-H (registered trademark)” are used. ”Was prepared in the same manner as the polyurethane liquid A except that 0.8 part by mass was added to 100 parts by mass of the polyurethane solid content.

[ポリウレタン液Hの調製]
ポリウレタン液Cの調製において、両イオン系界面活性剤“アモーゲンS−H(登録商標)”をポリウレタン固形分100質量部に対して1.0質量部と泡安定剤としてラウリルジメチルアミンオキサイドの“アンヒトール20N(登録商標)” (花王(株)製)をポリウレタン固形分100質量部に対して0.5質量部合わせて添加したこと以外は、ポリウレタン液Cと同様に調製し、これをポリウレタン液Hとした。
[Preparation of polyurethane liquid H]
In the preparation of the polyurethane liquid C, the amphoteric surfactant “Amogen S-H (registered trademark)” is 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the polyurethane solid, and “Amphitol” of lauryldimethylamine oxide as a foam stabilizer. 20N (registered trademark) ”(manufactured by Kao Corporation) was prepared in the same manner as polyurethane liquid C, except that 0.5 parts by mass was added to 100 parts by mass of polyurethane solid content. It was.

[ポリウレタン液Iの調製]
ポリウレタン液Dの調製において、“ネオゲンS−20F(登録商標)”の代わりに、ポリオキシエチレンラウリルエーテルのノニオン系界面活性剤の“ノイゲンXL−70(登録商標)”をポリウレタン固形分100質量部に対して3.0質量部合わせて添加したこと以外は、ポリウレタン液Dと同様に調製し、これをポリウレタン液Iとした。
[Preparation of polyurethane liquid I]
In the preparation of the polyurethane liquid D, instead of “Neogen S-20F (registered trademark)”, a nonionic surfactant “Neugen XL-70 (registered trademark)” of polyoxyethylene lauryl ether was added in 100 parts by mass of polyurethane solid content. A polyurethane liquid I was prepared in the same manner as the polyurethane liquid D except that 3.0 parts by mass was added to the polyurethane liquid D.

[ポリウレタン液Jの調製]
ポリウレタン液Aの調製において、界面活性剤を添加しないこと以外は、ポリウレタン液Aと同様に調製し、これをポリウレタン液Jとした。
[Preparation of polyurethane liquid J]
In the preparation of the polyurethane liquid A, a polyurethane liquid J was prepared in the same manner as the polyurethane liquid A except that no surfactant was added.

[ポリウレタン液Kの調製]
ポリウレタン液Fの調製において、界面活性剤を添加しないこと以外は、ポリウレタン液Fと同様に調製し、これをポリウレタン液Kとした。
[Preparation of polyurethane liquid K]
In preparing the polyurethane liquid F, a polyurethane liquid K was prepared in the same manner as the polyurethane liquid F except that no surfactant was added.

上記で調整されたポリウレタン液A〜ポリウレタン液Iの組成と性状を、まとめて表1に示す。   Table 1 summarizes the compositions and properties of the polyurethane liquids A to I adjusted as described above.

[ポリウレタン液Lの調製]
ポリウレタン液Jの調製において、発泡剤を添加しないこと以外は、ポリウレタン液Jと同様に調製し、これをポリウレタン液Lとした。
[Preparation of polyurethane liquid L]
In preparing the polyurethane liquid J, a polyurethane liquid L was prepared in the same manner as the polyurethane liquid J except that no foaming agent was added.

上記で調整されたポリウレタン液A〜ポリウレタン液Lの組成と性状を、まとめて表1に示す。   Table 1 shows the compositions and properties of the polyurethane liquid A to the polyurethane liquid L adjusted as described above.

[実施例1]
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20質量%、島成分80質量%の複合比率で、島数16島/1フィラメント、平均繊維直径20μm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。
[Example 1]
As the sea component, polyethylene terephthalate copolymerized with 8 mol% of sodium 5-sulfoisophthalate is used, and as the island component, polyethylene terephthalate is used. The sea component is 20% by mass, the island component is 80% by mass, and the number of islands is 16 / 1 filament, sea-island type composite fiber having an average fiber diameter of 20 μm was obtained. The obtained sea-island type composite fiber was cut into a fiber length of 51 mm to form a staple, a fiber web was formed through a card and a cross wrapper, and a nonwoven fabric was formed by needle punching.

この不織布を97℃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分間乾燥させた。次いで、得られた不織布に上記で調整したポリウレタン液Eを含浸し、温度97℃、湿度100%の湿熱雰囲気下で5分間処理後、乾燥温度120℃で15分間熱風乾燥させ、不織布の島成分質量に対するポリウレタン質量が35質量%となるように水分散型ポリウレタンを付与したシートを得た。   This nonwoven fabric was immersed in hot water at a temperature of 97 ° C. for 2 minutes to shrink and dried at a temperature of 100 ° C. for 5 minutes. Next, the obtained non-woven fabric was impregnated with the polyurethane liquid E prepared as described above, treated for 5 minutes in a moist and hot atmosphere at a temperature of 97 ° C. and a humidity of 100%, and then dried with hot air at a drying temperature of 120 ° C. for 15 minutes. A sheet provided with water-dispersed polyurethane was obtained so that the polyurethane mass relative to the mass was 35 mass%.

次に、このシートを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25分間処理を行い、海島型複合繊維の海成分を除去した脱海シートを得た。得られた脱海シート表面の平均繊維直径は、4.2μmであった。その後、エンドレスのバンドナイフを有する半裁機を用いて厚み方向に垂直に半裁し、半裁してない側の面を120メッシュと240メッシュのサンドペーパーを用いて研削し、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、人工皮革を得た。得られた人工皮革の厚み方向に平行な断面をSEMにて観察した結果、水分散型ポリウレタンの多孔構造が得られ、シート状物の外観品位、風合いおよび耐摩耗性は良好であった。   Next, this sheet was immersed in a 10 g / L sodium hydroxide aqueous solution heated to 95 ° C. and treated for 25 minutes to obtain a sea-removed sheet from which sea components of the sea-island composite fibers were removed. The average fiber diameter on the surface of the obtained sea removal sheet was 4.2 μm. After that, using a half-cutting machine with an endless band knife, cut in half perpendicular to the thickness direction, grinding the non-half-cut side using 120-mesh and 240-mesh sandpaper, brushing, and circular dyeing The machine was dyed with disperse dye and washed by reduction to obtain artificial leather. As a result of observing a cross section parallel to the thickness direction of the obtained artificial leather with an SEM, a porous structure of water-dispersed polyurethane was obtained, and the appearance quality, texture and abrasion resistance of the sheet-like product were good.

[実施例2〜8]
実施例1において、ポリウレタン液Eを、上記で調整した表1に示すポリウレタン液A〜Hにそれぞれ変更したこと以外は、実施例1と同様にして、人工皮革を得た。得られた人工皮革の厚み方向に平行な断面をSEMにて観察した結果、水分散型ポリウレタンの多孔構造が得られ、シート状物の外観品位、風合いおよび耐摩耗性は良好であった。
[Examples 2 to 8]
In Example 1, artificial leather was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyurethane liquid E was changed to the polyurethane liquids A to H shown in Table 1 prepared above. As a result of observing a cross section parallel to the thickness direction of the obtained artificial leather with an SEM, a porous structure of water-dispersed polyurethane was obtained, and the appearance quality, texture and abrasion resistance of the sheet-like product were good.

[実施例9]
実施例3において、97℃の温度の湯中に2分間浸漬させて収縮させた不織布を水酸化ナトリウムにより海島型複合繊維の海成分を除去した後に、ポリウレタン液Aを含浸したこと以外は、実施例3と同様に人工皮革を得た。得られた人工皮革の厚み方向に平行な断面をSEMにて観察した結果、水分散型ポリウレタンの多孔構造が得られ、シート状物の外観品位、風合いおよび耐摩耗性は良好であった。
[Example 9]
In Example 3, after removing the sea component of the sea-island type composite fiber with sodium hydroxide from the nonwoven fabric contracted by being immersed in hot water at a temperature of 97 ° C. for 2 minutes, it was carried out except that the polyurethane liquid A was impregnated. An artificial leather was obtained in the same manner as in Example 3. As a result of observing a cross section parallel to the thickness direction of the obtained artificial leather with an SEM, a porous structure of water-dispersed polyurethane was obtained, and the appearance quality, texture and abrasion resistance of the sheet-like product were good.

[比較例1〜4]
実施例1において、ポリウレタン液Eを、上記で調整した表1に示すポリウレタン液I〜Lにそれぞれ変更したこと以外は、実施例1と同様にして、人工皮革を得た。ポリウレタン液Iを用いた比較例1は、界面活性剤を添加したものの、得られた人工皮革の厚み方向に平行な断面をSEMで観察した結果、水分散型ポリウレタンの多孔構造が不十分で、風合いは硬く、さらに起毛工程での研削性が悪くなることで、外観品位は不良となった。ポリウレタン液Hおよびポリウレタン液Iを用いた比較例2と3と4では、界面活性剤を加えなかったため、得られた人工皮革の厚み方向に平行な断面をSEMにて観察した結果、ポリウレタンの多孔構造が不十分で、風合いは硬く、さらに起毛工程での研削性が悪くなることで、外観品位は不良となった。
[Comparative Examples 1-4]
In Example 1, artificial leather was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyurethane liquid E was changed to the polyurethane liquids I to L shown in Table 1 prepared above. In Comparative Example 1 using the polyurethane liquid I, a surfactant was added, but as a result of observing a cross section parallel to the thickness direction of the obtained artificial leather with SEM, the porous structure of the water-dispersed polyurethane was insufficient. The texture was hard and the grindability in the raising process was poor, resulting in poor appearance quality. In Comparative Examples 2, 3 and 4 using the polyurethane liquid H and the polyurethane liquid I, since no surfactant was added, a cross section parallel to the thickness direction of the obtained artificial leather was observed with an SEM. The structure was insufficient, the texture was hard, and the grindability in the raising process was poor, resulting in poor appearance quality.

[比較例5]
比較例2において、熱水収縮させた不織布に界面活性剤“ネオゲンS−20F”(登録商標)の1.5質量部の水溶液を含浸後、マングルで絞り、シート質量100質量部に対し界面活性剤を3.0質量部付与し、乾燥温度120℃で5分間熱風乾燥させた。その後、ポリウレタン液Jを該不織布に含浸したこと以外は、比較例2と同様にして、人工皮革を得た。得られた人工皮革の厚み方向に平行な断面をSEMにて観察した結果、ポリウレタンの多孔構造が不十分で、風合いは硬く、さらに起毛工程での研削性が悪くなることで、外観品位は不良となった。
[Comparative Example 5]
In Comparative Example 2, the nonwoven fabric subjected to hot water shrinkage was impregnated with 1.5 parts by mass of an aqueous solution of a surfactant “Neogen S-20F” (registered trademark), then squeezed with a mangle, and the surface activity with respect to 100 parts by mass of the sheet. The agent was applied in an amount of 3.0 parts by mass and dried with hot air at a drying temperature of 120 ° C. for 5 minutes. Thereafter, artificial leather was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the nonwoven fabric was impregnated with polyurethane liquid J. As a result of observing a cross section parallel to the thickness direction of the obtained artificial leather with SEM, the porous structure of polyurethane is insufficient, the texture is hard, and the grindability in the raising process is deteriorated, resulting in poor appearance quality. It became.

上記の実施例1〜9と比較例1〜5の結果を、まとめて表2に示す。   The results of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 are collectively shown in Table 2.

Claims (8)

繊維質基材に、水分散型ポリウレタン液と発泡剤とアニオン系界面活性剤および/または両イオン系界面活性剤を含有するポリウレタン液を付与することを特徴とするシート状物の製造方法。   A method for producing a sheet-like material, comprising applying a polyurethane liquid containing a water-dispersible polyurethane liquid, a foaming agent, an anionic surfactant and / or a zwitterionic surfactant to a fibrous base material. ポリウレタン液がさらに泡安定剤を含有することを特徴とする請求項1記載のシート状物の製造方法。   The method for producing a sheet-like product according to claim 1, wherein the polyurethane liquid further contains a foam stabilizer. 泡安定剤がノニオン系界面活性剤および/または両イオン系界面活性剤であることを特徴とする請求項2記載のシート状物の製造方法。   The method for producing a sheet-like product according to claim 2, wherein the foam stabilizer is a nonionic surfactant and / or a zwitterionic surfactant. 泡安定剤がアルキルアルカノールアミドおよび/またはアミンオキサイドであること特徴とする請求項2または3記載のシート状物の製造方法。   The method for producing a sheet-like product according to claim 2 or 3, wherein the foam stabilizer is an alkyl alkanolamide and / or an amine oxide. 水分散型ポリウレタンが自己乳化型ポリウレタンであることを特徴とする請求項1記載のシート状物の製造方法。   The method for producing a sheet-like product according to claim 1, wherein the water-dispersible polyurethane is a self-emulsifying polyurethane. 水分散型ポリウレタン液の感熱凝固温度が40℃以上95℃以下であることを特徴とする請求項1記載のシート状物の製造方法。   The method for producing a sheet-like product according to claim 1, wherein the heat-sensitive coagulation temperature of the water-dispersed polyurethane liquid is 40 ° C or higher and 95 ° C or lower. 繊維質基材が、極細繊維発現型繊維からなる布帛であることを特徴とする請求項1記載のシート状物の製造方法。   2. The method for producing a sheet-like product according to claim 1, wherein the fibrous base material is a fabric made of ultrafine fiber-expressing fibers. 繊維質基材が、脱海前の極細繊維発現型繊維からなる布帛であることを特徴とする請求項7記載のシート状物の製造方法。   The method for producing a sheet-like product according to claim 7, wherein the fibrous base material is a fabric made of ultrafine fiber-expressing fibers before sea removal.
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