JP2014065979A - Leather-like sheet and method of producing leather-like sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、繊維絡合体とその内部に含有される高分子弾性体からなる皮革様シート、及びその製造方法に関し、特に柔軟性、表面外観、機械特性に優れた皮革様シート、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a leather-like sheet comprising a fiber entangled body and a polymer elastic body contained therein, and a method for producing the same, and in particular, a leather-like sheet having excellent flexibility, surface appearance and mechanical properties, and a method for producing the same. About.
人工皮革に代表される皮革様シートは、軽さ、取り扱い易さなどが天然皮革より優れていることから、衣料、一般資材、スポーツ製品などに幅広く利用されている。従来から広く用いられてきた人工皮革は、例えば、次のようにして製造される。
はじめに、溶剤溶解性を異にする2種の重合体からなる海島型複合繊維をステープル化(短繊維化)した後、カード、クロスラッパー、ランダムウェバー等を用いてウェブ化し、さらに、ニードルパンチ等により繊維を互いに絡ませて不織布を得る。次に、得られた不織布にポリウレタンなどの高分子弾性体を含浸させる。そして、海島型複合繊維から一方の重合体を溶解除去することにより、他方の重合体からなる繊維のみを残すことにより極細化させる。このようにして、短繊維の極細繊維からなる不織布と高分子弾性体とを含む人工皮革が得られる。この方法により得られた人工皮革素材を用いた製品は、極細繊維特有の風合いと外観による優れた素材感が得られることが種々の製品市場で広く認知されている。
Leather-like sheets, typified by artificial leather, are widely used in clothing, general materials, and sports products because they are lighter and easier to handle than natural leather. Artificial leather that has been widely used conventionally is manufactured, for example, as follows.
First, sea-island type composite fibers composed of two types of polymers with different solvent solubility are stapled (short fibers), and then converted into a web using a card, a cross wrapper, a random weber, etc., and needle punch, etc. The fibers are entangled with each other to obtain a nonwoven fabric. Next, the obtained nonwoven fabric is impregnated with a polymer elastic body such as polyurethane. Then, one of the polymers is dissolved and removed from the sea-island type composite fiber, so that only the fiber made of the other polymer is left to be made extremely fine. In this way, an artificial leather containing a nonwoven fabric composed of ultrafine fibers of short fibers and a polymer elastic body is obtained. It is widely recognized in various product markets that products using an artificial leather material obtained by this method can obtain an excellent texture due to the texture and appearance peculiar to ultrafine fibers.
一方、近年では有機溶剤の使用に対して、人体や環境への悪影響の懸念から無溶剤系での製造プロセスが要望されている。例えば、極細繊維発生型繊維或いは中空繊維発生型繊維の抽出成分として水溶性高分子成分を用いた繊維が検討されている。また、人工皮革製造方法においては三次元絡合体不織布の内部に含浸する樹脂として水性高分子弾性体が検討されている。 On the other hand, in recent years, there has been a demand for a solvent-free manufacturing process for the use of organic solvents because of the concern of adverse effects on human bodies and the environment. For example, a fiber using a water-soluble polymer component as an extraction component of an ultrafine fiber generating fiber or a hollow fiber generating fiber has been studied. Moreover, in the artificial leather manufacturing method, a water-based polymer elastic body has been studied as a resin impregnated inside the three-dimensional entangled nonwoven fabric.
しかしながら、従来の無溶剤系のプロセスによって製造された人工皮革用基材は、硬い風合いで外観も満足するものが得られていない。特に、多成分系繊維を極細繊維化する、或いは中空化する時の張力や圧縮等の外力によって、絡合不織布が厚み方向に潰され、更には処理工程のテンションで縦方向に伸ばされて、極細繊維同士あるいは極細繊維と高分子弾性体が接着してしまい風合いが硬化してしまう問題がある。そのため、柔軟な風合いや高級感の有る外観を得るために、これまで様々な手法が提案されている。 However, a substrate for artificial leather produced by a conventional solvent-free process has not been obtained with a hard texture and satisfactory appearance. In particular, the entangled nonwoven fabric is crushed in the thickness direction by external force such as tension or compression when making the multicomponent fiber ultrafine or hollow, and further stretched in the longitudinal direction by the tension of the treatment process, There is a problem that the ultrafine fibers or the ultrafine fibers and the polymer elastic body adhere to each other and the texture is cured. Therefore, various methods have been proposed so far in order to obtain a flexible texture and a high-quality appearance.
例えば、不織布へ水系エマルジョンを含浸するにあたりエマルジョンと繊維を離型させて、人工皮革の柔軟性を高めるために、ポリウレタン等の水系エマルジョンへPVAを添加する方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
また、従来、基材が含浸される含浸液や、その前処理に撥水性を有する化合物を活用する方法がある。具体的には、含浸前の不織布基材に撥水剤を付与した後に水性ポリウレタンで含浸する方法や、撥水性化合物を加えた水性ポリウレタン液に基材を含浸させる方法が知られている。また、水性ポリウレタン骨格へ撥水性基を導入する方法も知られている(例えば、特許文献2〜5参照)。
さらには、感熱ゲル化性を有する水性ポリウレタン液に無機粒子を含有し摩擦力を低減する方法(例えば、特許文献6)、感熱ゲル化性を有する水性ポリウレタン液に発泡剤を含有させる方法(例えば、特許文献7)、感熱ゲル化性を有する水性ポリウレタン液に可塑剤を含有させる方法(例えば、特許文献8)等もある。
For example, a method of adding PVA to an aqueous emulsion such as polyurethane in order to increase the flexibility of artificial leather by releasing the emulsion and fibers when impregnating the aqueous emulsion into a nonwoven fabric is known (for example, Patent Documents). 1).
Conventionally, there is a method of using an impregnating solution for impregnating a base material or a compound having water repellency for the pretreatment. Specifically, there are known a method of impregnating a nonwoven fabric substrate before impregnation with a water repellent and then impregnating with an aqueous polyurethane, or a method of impregnating a substrate with an aqueous polyurethane liquid to which a water repellent compound is added. A method for introducing a water-repellent group into an aqueous polyurethane skeleton is also known (see, for example, Patent Documents 2 to 5).
Furthermore, a method of reducing the frictional force by containing inorganic particles in an aqueous polyurethane liquid having heat-sensitive gelation (for example, Patent Document 6), and a method of adding a foaming agent to an aqueous polyurethane liquid having heat-sensitive gelation (for example, Patent Document 7), and a method of adding a plasticizer to an aqueous polyurethane liquid having heat-sensitive gelling properties (for example, Patent Document 8).
しかし、特許文献1に開示された方法は、水性ポリウレタンとPVA等からなる混合物を、極細繊維に含浸する方法であり、繊維同士や繊維と水性ポリウレタンの接着を防ぐためには多量のPVAを混合する必要があり、含浸液の粘度が高くなって、含浸工程の作業性が低下するという問題がある。
また、特許文献2〜5に開示された方法は、撥水剤の特性により、高分子弾性体を基材に均一に含浸するのが難しくなり、水性ポリウレタンの造膜性が低下することがある。それにより、絡合不織布は、厚み方向に潰され、更には処理工程のテンションで縦方向に伸ばされて、皮革様シートの物性や外観は充分なものとはならない。
さらに、特許文献6、7に開示された方法は、繊維同士や繊維と水性ポリウレタンの接着は防ぐことが出来ず、風合いや外観の改良効果は充分ではないという問題がある。また、特許文献8に開示された方法は、多成分系繊維を極細繊維化或いは中空化する時の張力や圧縮等の外力によって、水性ポリウレタンが厚み方向に一層潰されやすくなって、繊維同士や繊維と水性ポリウレタンの接着は防ぐことが出来ず、風合いや外観の改良効果は充分ではないという問題がある。
However, the method disclosed in Patent Document 1 is a method of impregnating ultrafine fibers with a mixture of aqueous polyurethane and PVA, and a large amount of PVA is mixed in order to prevent adhesion between fibers or between fibers and aqueous polyurethane. There is a problem that the viscosity of the impregnating liquid becomes high and the workability of the impregnation step is lowered.
In addition, the methods disclosed in Patent Documents 2 to 5 make it difficult to uniformly impregnate the base material with the polymer elastic body due to the properties of the water repellent, and the film-forming property of the aqueous polyurethane may be lowered. . Thereby, the entangled nonwoven fabric is crushed in the thickness direction and further stretched in the vertical direction by the tension of the treatment process, and the physical properties and appearance of the leather-like sheet are not sufficient.
Furthermore, the methods disclosed in Patent Documents 6 and 7 cannot prevent adhesion between fibers or fibers and aqueous polyurethane, and there is a problem that the effect of improving the texture and appearance is not sufficient. Further, the method disclosed in Patent Document 8 is that the aqueous polyurethane is more easily crushed in the thickness direction by an external force such as tension or compression when the multicomponent fiber is turned into an ultrafine fiber or hollowed, and the fibers or Adhesion between fibers and aqueous polyurethane cannot be prevented, and there is a problem that the effect of improving the texture and appearance is not sufficient.
すなわち、人工皮革の各分野で一般的に用いられている0.3〜3.0mmの厚さ範囲の中で、より軽く、機械的物性に優れた、柔軟な製品が求められているが、上記の無溶剤系の製造方法では、これらを満足した人工皮革を製造することはできない。 That is, in the thickness range of 0.3 to 3.0 mm that is generally used in each field of artificial leather, there is a demand for flexible products that are lighter and have excellent mechanical properties. The above-described solventless production method cannot produce artificial leather that satisfies these requirements.
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、工程中に有機溶剤を必要としない方法によって製造可能であり、かつ柔軟性、表面外観、機械的諸物性に優れ、天然皮革に似た皮革様シートを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can be manufactured by a method that does not require an organic solvent during the process, and is excellent in flexibility, surface appearance, mechanical properties, and natural leather. The aim is to obtain a similar leather-like sheet.
そこで、本発明者らは鋭意検討の結果、水系の弾性材料であっても、特定の配合を有するウレタン樹脂組成物を用いることによって高分子弾性体と繊維とを離型させて、もって、柔軟性、表面外観、機械的諸物性に優れた皮革様シートを得ることができることを見出し、以下の本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の(1)〜(9)を提供する。
(1)平均単繊維繊度が0.001〜10dtexである繊維から構成される繊維絡合体と、その内部に含有される高分子弾性体からなる皮革様シートであって、前記繊維絡合体が極細繊維束及び中空繊維の少なくとも一方を有し、前記高分子弾性体が、水溶性ポリオキシアルキレン系化合物、有機酸アンモニウム塩又は無機酸アンモニウム塩、およびアニオン性基で自己乳化される自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を含むウレタン樹脂組成物を固化したものであって、前記極細繊維束の外周繊維或いは前記中空繊維と前記高分子弾性体との平均距離が1μm以上である皮革様シート。
(2)前記繊維絡合体が極細繊維束又は中空繊維からなり、高分子弾性体との平均距離が1μm以上である前記極細繊維束又は中空繊維の外周部の割合が、前記極細繊維束又は中空繊維の外周部の60%以上である上記(1)に記載の皮革様シート。
(3)前記自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、ポリオール成分の50質量%以上がポリカーボネート系ポリオールであり、ジイソシアネート成分の50質量%以上が水素添加MDIである上記(1)又は(2)に記載の皮革様シート。
(4)前記自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、成膜固化した際の20℃及び100℃における貯蔵弾性率が10〜500MPaである上記(1)〜(3)のいずれかに記載の皮革様シート。
(5)前記自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、成膜固化した際の90℃熱水処理における重量膨潤率が8%以下であるとともに、前記ウレタン樹脂組成物を成膜固化して得た高分子弾性体は、90℃熱水処理における重量膨潤率が50%以下である上記(1)〜(4)のいずれかに記載の皮革様シート。
(6)前記水溶性ポリオキシアルキレン系化合物が、ポリオキシエチレン単位を60質量%以上含有する上記(1)〜(5)のいずれかに記載の皮革様シート。
(7)皮革様シートの表面に、1〜300μmの厚みを有する銀面調樹脂層をさらに有する上記(1)〜(6)のいずれかに記載の皮革様シート。
(8)皮革様シートの表面に存在する前記繊維が立毛処理されている上記(1)〜(7)のいずれかに記載の皮革様シート。
(9)水溶性熱可塑性樹脂と非水溶性熱可塑性樹脂とから構成される複合繊維を含む絡合シートに対して、前記水溶性熱可塑性樹脂を溶解する処理を行い、平均単繊維繊度が0.001〜10dtexである繊維から構成される極細繊維束及び中空繊維のうち少なくとも一方を有する繊維絡合体を形成する工程と、前記繊維絡合体又は絡合シートにウレタン樹脂組成物を含浸及び乾燥固化させる工程とを備え、前記ウレタン樹脂組成物が、水溶性ポリオキシアルキレン系化合物、有機酸アンモニウム塩又は無機酸アンモニウム塩、およびアニオン性基で自己乳化された自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を含み、前記ウレタン樹脂組成物を固化させて得たものであって前記繊維絡合体に含有される高分子弾性体と、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維との平均距離が1μm以上である皮革様シートの製造方法。
Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have made it possible to release a polymer elastic body and a fiber by using a urethane resin composition having a specific composition, even if it is a water-based elastic material. As a result, it was found that a leather-like sheet having excellent properties, surface appearance, and mechanical properties could be obtained.
That is, the present invention provides the following (1) to (9).
(1) A leather-like sheet comprising a fiber entangled body composed of fibers having an average single fiber fineness of 0.001 to 10 dtex, and a polymer elastic body contained therein, wherein the fiber entangled body is extremely fine A self-emulsifying aqueous solution having at least one of a fiber bundle and a hollow fiber, wherein the polymer elastic body is self-emulsified with a water-soluble polyoxyalkylene compound, an organic acid ammonium salt or an inorganic acid ammonium salt, and an anionic group A leather-like sheet obtained by solidifying a urethane resin composition containing a polyurethane resin, wherein an average distance between the outer peripheral fibers of the ultrafine fiber bundle or the hollow fibers and the polymer elastic body is 1 μm or more.
(2) The fiber entangled body is composed of an ultrafine fiber bundle or a hollow fiber, and the proportion of the outer peripheral portion of the ultrafine fiber bundle or hollow fiber having an average distance from the polymer elastic body of 1 μm or more is the ultrafine fiber bundle or hollow The leather-like sheet according to (1), which is 60% or more of the outer peripheral portion of the fiber.
(3) The self-emulsifying aqueous polyurethane resin according to (1) or (2), wherein 50% by mass or more of the polyol component is a polycarbonate-based polyol and 50% by mass or more of the diisocyanate component is hydrogenated MDI. Leather-like sheet.
(4) The leather-like sheet according to any one of (1) to (3), wherein the self-emulsifying water-based polyurethane resin has a storage elastic modulus of 10 to 500 MPa at 20 ° C. and 100 ° C. when solidified into a film. .
(5) The self-emulsifying aqueous polyurethane resin has a weight swelling rate of 8% or less in hot water treatment at 90 ° C. when solidified into a film, and a polymer obtained by solidifying the urethane resin composition into a film The elastic body is a leather-like sheet according to any one of the above (1) to (4), wherein the weight swelling ratio in hot water treatment at 90 ° C. is 50% or less.
(6) The leather-like sheet according to any one of (1) to (5), wherein the water-soluble polyoxyalkylene compound contains 60% by mass or more of polyoxyethylene units.
(7) The leather-like sheet according to any one of (1) to (6), further comprising a silver-tone resin layer having a thickness of 1 to 300 μm on the surface of the leather-like sheet.
(8) The leather-like sheet according to any one of the above (1) to (7), wherein the fibers present on the surface of the leather-like sheet are napped.
(9) A treatment for dissolving the water-soluble thermoplastic resin is performed on an entangled sheet including a composite fiber composed of a water-soluble thermoplastic resin and a water-insoluble thermoplastic resin, and the average single fiber fineness is 0. A step of forming a fiber entangled body having at least one of an ultrafine fiber bundle composed of fibers of 0.001 to 10 dtex and a hollow fiber, and impregnating and drying and solidifying a urethane resin composition in the fiber entangled body or entangled sheet The urethane resin composition comprises a water-soluble polyoxyalkylene compound, an organic acid ammonium salt or an inorganic acid ammonium salt, and a self-emulsifying aqueous polyurethane resin self-emulsified with an anionic group, A polymer elastic body obtained by solidifying a urethane resin composition and contained in the fiber entangled body, and an outer peripheral fiber of an ultrafine fiber bundle or Method for producing a leather-like sheet the average distance between the air-fiber is 1μm or more.
本発明の皮革様シートは、工程中に有機溶剤を必要としない方法によって製造可能であり、かつ、柔軟性、表面外観、機械的諸物性に優れ、天然皮革に似たものとすることができる。 The leather-like sheet of the present invention can be produced by a method that does not require an organic solvent during the process, and is excellent in flexibility, surface appearance, mechanical properties, and can be similar to natural leather. .
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明に係る皮革様シートは、繊維絡合体とその内部に含有される高分子弾性体とからなる皮革様シートであって、該繊維絡合体が極細繊維束又は中空繊維を有するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The leather-like sheet | seat which concerns on this invention is a leather-like sheet | seat which consists of a fiber entanglement body and the polymeric elastic body contained in the inside, Comprising: This fiber entanglement body has a microfiber bundle or a hollow fiber.
<繊維絡合体>
繊維絡合体は、平均単繊維繊度が0.001〜10dtexである繊維から構成され、その平均単繊維繊度は、0.01〜5dtexであることが好ましく、特に0.02〜0.3dtexの範囲であることが好ましい。繊維絡合体において、平均繊度が0.001dtex未満である場合には、繊維同士が解けないで集束してしまい、その結果、得られる繊維束絡合体の柔軟性や表面外観が低下する傾向がある。また、10dtexより大きい場合、柔軟性や表面外観が劣る傾向が有る。
繊維絡合体は、極細繊維束或いは中空繊維を有し、それにより、得られる皮革様シートの柔軟性、表面外観、軽量性などを優れたものとすることができる。また、極細繊維束或いは中空繊維は、長繊維からなるものであることが好ましい。なお、長繊維とは、短繊維を製造するときのような切断工程を経ずに製造された繊維である。
<Fiber entanglement>
The fiber entangled body is composed of fibers having an average single fiber fineness of 0.001 to 10 dtex, and the average single fiber fineness is preferably 0.01 to 5 dtex, particularly in the range of 0.02 to 0.3 dtex. It is preferable that In the fiber entangled body, when the average fineness is less than 0.001 dtex, the fibers are converged without being dissolved, and as a result, the flexibility and surface appearance of the obtained fiber bundle entangled body tend to be lowered. . Moreover, when larger than 10 dtex, there exists a tendency for a softness | flexibility and a surface appearance to be inferior.
The fiber entangled body has an ultrafine fiber bundle or a hollow fiber, whereby the leather-like sheet obtained can be excellent in flexibility, surface appearance, lightness, and the like. The ultrafine fiber bundle or hollow fiber is preferably made of long fibers. In addition, a long fiber is a fiber manufactured without passing through a cutting process like manufacturing a short fiber.
繊維絡合体の繊維を構成する樹脂としては、繊維形成可能な熱可塑性樹脂であれば特に限定されない。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET),イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート,ジメチルイソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート,スルホイソフタル酸変性ポリエ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ポリブチレンテレフタレート,ポリヘキサメチレンテレフタレートなどの芳香族ポリエステル;ポリ乳酸,ポリエチレンサクシネート,ポリブチレンサクシネート,ポリブチレンサクシネートアジペート,ポリヒドロキシブチレート−ポリヒドロキシバリレート共重合体などの脂肪族ポリエステル;ポリアミド6,ポリアミド66,ポリアミド10,ポリアミド11,ポリアミド12,ポリアミド6−12などのポリアミド;ポリエチレン,ポリプロピレン(PP),ポリブテン,ポリメチルペンテン,塩素系ポリオレフィンなどのポリオレフィン;エチレン単位を25〜70モル%含有する変性ポリビニルアルコール;ポリウレタン系エラストマー,ポリアミド系エラストマー,ポリエステル系エラストマーなどの熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
上記樹脂の中では、PET、イソフタル酸変性PETなどの変性PET、ポリ乳酸、ポリアミド6、ポリアミド12、ポリアミド6−12、ポリプロピレンなどが好ましい。
The resin constituting the fibers of the fiber entangled body is not particularly limited as long as it is a thermoplastic resin capable of forming fibers. Specifically, for example, aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), isophthalic acid modified polyethylene terephthalate, dimethylisophthalic acid modified polyethylene terephthalate, sulfoisophthalic acid modified polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate polybutylene terephthalate, polyhexamethylene terephthalate An aliphatic polyester such as polylactic acid, polyethylene succinate, polybutylene succinate, polybutylene succinate adipate, polyhydroxybutyrate-polyhydroxyvalerate copolymer; polyamide 6, polyamide 66, polyamide 10, polyamide 11, polyamide 12, polyamides such as polyamide 6-12; polyethylene, polypropylene (PP), polybutene, Modified polyvinyl alcohol ethylene units containing 25 to 70 mole%; Rimechirupenten, polyolefins such as chlorinated polyolefin-polyurethane elastomer, polyamide elastomer, and thermoplastic elastomers such as polyester elastomers.
Among the above resins, modified PET such as PET and isophthalic acid modified PET, polylactic acid, polyamide 6, polyamide 12, polyamide 6-12, polypropylene and the like are preferable.
なお、繊維絡合体は、連続して紡糸された実質的に単一の繊度を有する繊維絡合体からなり、繊度のバラツキが少ないことが好ましい。このような場合には、繊維絡合体の強力が高く、また、染色した時の表面外観も均質な点から好ましい。なお、連続して製造された実質的に単一の繊度を有する繊維絡合体は、別々に紡糸された異なる種類の不織布を貼り合わせたようなものではないことを意味する。繊維の樹脂組成、極細繊維繊度、繊維束繊度、繊維断面構造等が異なるような異種の繊維成分からなるウェブを絡合させて得られるような繊維絡合体から形成された場合には、剥離強力が不充分になる傾向がある。 In addition, it is preferable that a fiber entangled body consists of the fiber entangled body which has substantially single fineness spun | spun continuously, and there are few variations in fineness. In such a case, the strength of the fiber entangled body is high, and the surface appearance when dyed is preferable from the point of uniformity. In addition, the fiber entangled body having a substantially single fineness produced continuously means that the different types of nonwoven fabrics spun separately are not bonded together. When formed from a fiber entanglement obtained by entanglement of webs made of different fiber components with different fiber composition, ultrafine fiber fineness, fiber bundle fineness, fiber cross-sectional structure, etc., peel strength Tends to be insufficient.
極細繊維束又は中空繊維は、水溶性熱可塑性樹脂と非水溶性熱可塑性樹脂とから構成される複合繊維のうち水溶性熱可塑性樹脂が溶解されて形成されたものである。
具体的には、極細繊維束としては、例えば海成分に水溶性熱可塑性樹脂を用いる海島型複合繊維から得られるものが挙げられる。中空繊維としては、島成分に水溶性熱可塑性樹脂を用いる中空型複合繊維から得られるものが挙げられる。これら海島型複合繊維或いは中空型複合繊維は、水溶性熱可塑性樹脂が熱水中で溶解されて、極細繊維束或いは中空繊維とされる。
海島型複合繊維或いは中空型複合繊維は、水溶性熱可塑性樹脂と、水溶性熱可塑性樹脂と相溶性が低い非水溶性熱可塑性樹脂とをそれぞれ溶融紡糸した後、複合化させることにより得られる。海島型複合繊維或いは中空型複合繊維の繊度は、0.5〜15dtexであることが好ましく、工業性の観点から、0.5〜3dtexの範囲であることがより好ましい。
The ultrafine fiber bundle or hollow fiber is formed by dissolving a water-soluble thermoplastic resin among composite fibers composed of a water-soluble thermoplastic resin and a water-insoluble thermoplastic resin.
Specifically, examples of the ultrafine fiber bundle include those obtained from sea-island type composite fibers using a water-soluble thermoplastic resin as a sea component. Examples of the hollow fiber include those obtained from a hollow composite fiber using a water-soluble thermoplastic resin as an island component. These sea-island type composite fibers or hollow type composite fibers are made into ultrafine fiber bundles or hollow fibers by dissolving a water-soluble thermoplastic resin in hot water.
The sea-island type composite fiber or the hollow type composite fiber is obtained by melt-spinning a water-soluble thermoplastic resin and a water-insoluble thermoplastic resin having low compatibility with the water-soluble thermoplastic resin and then combining them. The fineness of the sea-island composite fiber or the hollow composite fiber is preferably 0.5 to 15 dtex, and more preferably 0.5 to 3 dtex from the viewpoint of industrial properties.
上記水溶性熱可塑性樹脂としては、水、アルカリ性水溶液、酸性水溶液等により、溶解除去できる熱可塑性樹脂であって、溶融紡糸が可能な樹脂が好ましく用いられる。このような、水溶性熱可塑性樹脂の具体例としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂(PVA系樹脂);ポリエチレングリコール及び/又はスルホン酸アルカリ金属塩を共重合成分として含有する変性ポリエステル;ポリエチレンオキシド等が挙げられる。これらの中では、特に、PVA系樹脂が以下の理由により、好ましく用いられる。
複合繊維の水溶性熱可塑性樹脂成分としてPVA系樹脂を用いた場合、形成される極細長繊維が大きく捲縮する。このことにより繊維密度が高い繊維束絡合体が得られる。
非水溶性熱可塑性樹脂や水溶性熱可塑性樹脂は各種添加剤を含有してもよい。添加剤の具体例としては、例えば、触媒、着色防止剤、耐熱剤、難燃剤、滑剤、防汚剤、蛍光増白剤、艶消剤、着色剤、光沢改良剤、制電剤、芳香剤、消臭剤、抗菌剤、防ダニ剤、無機微粒子等が挙げられる。
The water-soluble thermoplastic resin is preferably a thermoplastic resin that can be dissolved and removed with water, an alkaline aqueous solution, an acidic aqueous solution, or the like and that can be melt-spun. Specific examples of such water-soluble thermoplastic resins include, for example, polyvinyl alcohol resins (PVA resins); modified polyesters containing polyethylene glycol and / or sulfonic acid alkali metal salts as copolymerization components; polyethylene oxide, etc. Is mentioned. Among these, PVA-based resins are particularly preferably used for the following reasons.
When a PVA-based resin is used as the water-soluble thermoplastic resin component of the composite fiber, the formed ultrafine fiber is greatly crimped. By this, the fiber bundle entanglement body with a high fiber density is obtained.
The water-insoluble thermoplastic resin and the water-soluble thermoplastic resin may contain various additives. Specific examples of the additive include, for example, a catalyst, an anti-coloring agent, a heat-resistant agent, a flame retardant, a lubricant, an antifouling agent, a fluorescent whitening agent, a matting agent, a coloring agent, a gloss improving agent, an antistatic agent, and an aromatic agent. , Deodorants, antibacterial agents, acaricides, inorganic fine particles and the like.
<高分子弾性体>
本発明において繊維絡合体の内部に含有される高分子弾性体は、水溶性ポリオキシアルキレン系化合物、有機酸アンモニウム塩或いは無機酸アンモニウム塩、およびアニオン性基で自己乳化される自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を含むウレタン樹脂組成物を固化したものであり、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体との平均距離が、1μm以上となるものである。
ここで、高分子弾性体は、例えば希釈液をさらに含むウレタン樹脂組成物を、繊維絡合体に含浸し、その後乾燥固化させることにより、繊維絡合体に含有させられるものである。希釈液としては、自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を分散させる分散水性液を用いることが好ましい。
<Polymer elastic body>
In the present invention, the elastic polymer contained in the fiber entangled body is a water-soluble polyoxyalkylene compound, an organic acid ammonium salt or an inorganic acid ammonium salt, and a self-emulsifying aqueous polyurethane self-emulsified with an anionic group. A urethane resin composition containing a resin is solidified, and the average distance between the outer peripheral fibers or hollow fibers of the ultrafine fiber bundle and the polymer elastic body is 1 μm or more.
Here, the polymer elastic body is, for example, contained in the fiber entangled body by impregnating the fiber entangled body with a urethane resin composition further containing a diluent and then drying and solidifying the fiber entangled body. As the diluent, it is preferable to use a dispersed aqueous liquid in which a self-emulsifying aqueous polyurethane resin is dispersed.
極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体との平均距離が1μm未満である場合には、繊維が高分子弾性体で拘束されてしまうため、柔軟性が低下し、また、表面外観の劣ったものとなる。好ましくは、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体との平均距離が2μm以上である。また、該平均距離は、特に限定されないが、好ましくは20μm以下、より好ましくは10μm以下である。
極細繊維束外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体との平均距離は、得られた皮革様シートを厚み方向に切断し、切断面を走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察して求められる。
When the average distance between the outer peripheral fibers or hollow fibers of the ultrafine fiber bundle and the polymer elastic body is less than 1 μm, the fibers are constrained by the polymer elastic body, so that the flexibility is lowered and the surface appearance is also reduced. Is inferior. Preferably, the average distance between the outer peripheral fiber or hollow fiber of the ultrafine fiber bundle and the polymer elastic body is 2 μm or more. The average distance is not particularly limited, but is preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less.
The average distance between the ultrafine fiber bundle outer peripheral fiber or hollow fiber and the polymer elastic body is obtained by cutting the obtained leather-like sheet in the thickness direction and observing the cut surface using a scanning electron microscope (SEM). .
また、皮革様シートの繊維絡合体が極細繊維束から構成される場合、高分子弾性体との平均距離が1μm以上である極細繊維束の外周部の割合は、極細繊維束の外周部の60%以上であることが好ましい。また皮革様シートの繊維絡合体が中空繊維から構成される場合には、高分子弾性体との平均距離が1μm以上である中空繊維の外周部の割合が、中空繊維の外周部の60%以上であることが好ましい。
高分子弾性体から1μm以上離れる繊維外周部の割合を60%以上とすることで、繊維が高分子弾性体に拘束されにくくなり、柔軟性や表面外観がより良好になる。これら割合は、好ましくは80%以上、より好ましくは95%以下である。
極細繊維束又は中空繊維の外周部と高分子弾性体との平均距離が1μm以上の割合は、得られた皮革様シートを厚み方向に切断し、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察して求められる。
When the fiber-entangled body of the leather-like sheet is composed of ultrafine fiber bundles, the ratio of the outer peripheral portion of the ultrafine fiber bundle having an average distance from the polymer elastic body of 1 μm or more is 60% of the outer peripheral portion of the ultrafine fiber bundle. % Or more is preferable. Further, when the fiber-entangled body of the leather-like sheet is composed of hollow fibers, the ratio of the outer peripheral part of the hollow fiber whose average distance to the polymer elastic body is 1 μm or more is 60% or more of the outer peripheral part of the hollow fiber. It is preferable that
By setting the ratio of the outer periphery of the fiber 1 μm or more away from the polymer elastic body to 60% or more, the fiber is less likely to be restrained by the polymer elastic body, and the flexibility and surface appearance are improved. These proportions are preferably 80% or more, more preferably 95% or less.
The ratio of the average distance between the outer peripheral portion of the ultrafine fiber bundle or hollow fiber and the polymer elastic body is 1 μm or more. The obtained leather-like sheet is cut in the thickness direction and observed using a scanning electron microscope (SEM). Is required.
また、皮革様シートに含有される高分子弾性体は、平均孔径5μm以下の孔を有し、該孔が高分子弾性体10μm四方に1個以上存在してもよい。本発明の自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、従来のポリウレタンと比べて硬いため、得られる皮革様シートを柔軟化する点で、微小な孔を有することが好ましい。そして、平均孔径を5μm以下とすることで、ポリウレタンの造膜性を良好にして、高分子弾性体や皮革様シートの厚み方向の潰れや、処理工程テンションでの縦方向への伸びを抑えて、得られる皮革様シートの柔軟性や表面外観を良好にすることができる。高分子弾性体は、平均孔径3.0μm以下の孔を5個以上有することがより好ましい。また、孔の数は、特に限定されないが、10μm四方あたり25個以下有していることが好ましい。
さらに、高分子弾性体は、孔径が10μmより大きい孔を有しないほうがよく、有していたとしても、0.2〜10μmの孔に対して、5%以下の数であることが好ましい。このように、10μmを越える孔を殆ど有しないことにより、高分子弾性体の造膜性は良好になりやすく、また多孔構造が潰れにくく、皮革様シートは柔軟な風合いとなりやすい。
平均孔径及びその孔の個数は、得られた皮革様シートを厚み方向に切断し、切断面を走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察し、切断面に存在する高分子弾性体において10μm四方にある全ての孔の孔径の相加平均値を算出し、また、0.2〜10μmの孔の個数を数えることで求められる。
本発明においては、上記したようにウレタン樹脂組成物が、水溶性ポリオキシアルキレン系化合物、及び有機酸アンモニウム塩或いは無機酸アンモニウム塩を含有するため、含浸・固化時(例えば、感熱ゲル化時)に、高分子弾性体は多孔構造となりやすくなる。また、相対的に硬いアニオン性基で自己乳化される自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を使用することにより、多孔構造は、多成分系繊維を極細繊維化する、或いは中空化する工程等の各工程において潰れにくくなる。そのため、多孔構造は各種製造工程を経ても維持され、それにより、高分子弾性体に平均孔径5μm以下の孔を多数形成することが可能になる。
Further, the polymer elastic body contained in the leather-like sheet may have holes having an average pore diameter of 5 μm or less, and one or more holes may be present in a 10 μm square of the polymer elastic body. Since the self-emulsifying aqueous polyurethane resin of the present invention is harder than conventional polyurethane, it is preferable to have fine pores in terms of softening the obtained leather-like sheet. And by making the average pore diameter 5 μm or less, the film-forming property of polyurethane is improved, and the collapse in the thickness direction of the polymer elastic body and the leather-like sheet and the elongation in the vertical direction due to the processing process tension are suppressed. Thus, the flexibility and surface appearance of the obtained leather-like sheet can be improved. The polymer elastic body preferably has 5 or more holes having an average pore diameter of 3.0 μm or less. The number of holes is not particularly limited, but it is preferably 25 or less per 10 μm square.
Furthermore, it is better that the polymer elastic body does not have pores having a pore diameter larger than 10 μm, and even if it has, it is preferably 5% or less with respect to 0.2 to 10 μm pores. Thus, by having few holes exceeding 10 μm, the film-forming property of the polymer elastic body tends to be good, the porous structure is not easily crushed, and the leather-like sheet tends to have a soft texture.
The average pore diameter and the number of pores were determined by cutting the obtained leather-like sheet in the thickness direction, observing the cut surface with a scanning electron microscope (SEM), and measuring 10 μm square on the polymer elastic body existing on the cut surface. The arithmetic average value of the hole diameters of all the holes is calculated, and the number of holes of 0.2 to 10 μm is counted.
In the present invention, as described above, the urethane resin composition contains a water-soluble polyoxyalkylene compound and an organic acid ammonium salt or an inorganic acid ammonium salt, so that it is impregnated and solidified (for example, during heat-sensitive gelation). In addition, the polymer elastic body tends to have a porous structure. In addition, by using a self-emulsifying water-based polyurethane resin that is self-emulsified with a relatively hard anionic group, the porous structure is formed in each step such as a step of making a multicomponent fiber ultrafine or hollow. It becomes difficult to be crushed. For this reason, the porous structure is maintained even after various manufacturing processes, whereby a large number of pores having an average pore diameter of 5 μm or less can be formed in the polymer elastic body.
<ウレタン樹脂組成物>
次に、ウレタン樹脂組成物に含まれる各成分について詳細に説明する。
[自己乳化型水性ポリウレタン樹脂]
アニオン性基で自己乳化される自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、他のポリウレタン樹脂に比べて、相対的に硬く、熱水膨潤率が低いものである。したがって、ウレタン樹脂組成物の乾燥工程や、多成分系繊維を極細繊維化する或いは中空化する熱水処理等の処理過程において、高分子弾性体と繊維の接着が抑えられる。更には、高分子弾性体や皮革様シートの厚み方向の潰れや、処理工程テンションでの縦方向の伸びが抑えられる。そのため、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体が離型し、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体との平均距離を、1μm以上にしやすくなり、柔軟な風合いの皮革様シートを得やすくなる。
<Urethane resin composition>
Next, each component contained in the urethane resin composition will be described in detail.
[Self-emulsifying aqueous polyurethane resin]
A self-emulsifying aqueous polyurethane resin that is self-emulsified with an anionic group is relatively hard and has a low hot water swelling rate compared to other polyurethane resins. Therefore, the adhesion between the polymer elastic body and the fiber can be suppressed in the drying process of the urethane resin composition and the treatment process such as hot water treatment for making the multicomponent fiber ultrafine or hollow. Furthermore, the collapse in the thickness direction of the polymer elastic body and the leather-like sheet and the elongation in the vertical direction due to the treatment process tension can be suppressed. Therefore, the outer peripheral fiber or hollow fiber of the ultrafine fiber bundle is released from the polymer elastic body, and the average distance between the outer peripheral fiber or hollow fiber of the ultrafine fiber bundle and the polymer elastic body is easily set to 1 μm or more. It becomes easier to obtain leather-like sheets.
また、本発明では、上記自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を成膜固化して際の20℃及び100℃における貯蔵弾性率が10〜500MPaであることが好ましい。
極細化工程或いは中空化工程では、高分子弾性体、特に水系高分子弾性体は、水、熱水、アルカリ溶液等の処理液で膨潤して、繊維と接着しやすい問題を抱えている。上記した20℃及び100℃における貯蔵弾性率を10MPa以上とすることで、繊維を極細繊維化或いは中空化する熱水処理等の処理過程において、高分子弾性体と繊維の接着を抑え、更には、厚み方向の潰れや処理工程テンションでの縦方向への伸びも抑えて、上記した繊維と高分子弾性体との平均距離を1μm以上としやすくなる。さらには、多孔構造を形成しやすくなる。
また、20℃及び100℃における貯蔵弾性率を500MPa以下とすることで、高分子弾性体を繊維上で造膜しやすくなる。そのため、多成分系繊維を極細繊維化する或いは中空化する熱水処理等の処理過程で、高分子弾性体が脱落したり、得られる皮革様シートの柔軟性が低下したりすることが防止される。
本発明では、上記効果を得るためには、20℃、100℃共に、10〜500MPaの貯蔵弾性率であることが好ましい。また、上記観点から、20℃及び100℃における貯蔵弾性率は、より好ましくは、20〜300MPaである。
高分子弾性体の損失弾性率のピーク温度から分かるガラス転移温度が0℃以下であることも、高分子弾性体が造膜しやすくなることから好ましい。
本発明の自己乳化型水性ポリウレタン樹脂の20℃および100℃における貯蔵弾性率は、自己乳化型水性ポリウレタン樹脂の水性液を乾燥させてフィルムサンプルを作成し、動的粘弾性測定装置を用いて測定し、貯蔵弾性率を算出したものである。なお、2種の自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を用いる場合は、それぞれ別々にサンプルを作製して測定し、質量比率に乗じた和を、自己乳化型水性ポリウレタン樹脂の弾性率の値とする。
Moreover, in this invention, it is preferable that the storage elastic modulus in 20 degreeC and 100 degreeC at the time of film-forming and solidifying the said self-emulsification type | mold aqueous polyurethane resin is 10-500 Mpa.
In the ultrafine process or the hollowing process, the polymer elastic body, particularly the water-based polymer elastic body, has a problem that it easily swells with a treatment liquid such as water, hot water, or an alkaline solution and adheres to the fiber. By setting the storage elastic modulus at 20 ° C. and 100 ° C. to 10 MPa or more, in the treatment process such as hydrothermal treatment to make the fiber ultrafine or hollow, the adhesion between the polymer elastic body and the fiber is further suppressed. Further, it is easy to make the average distance between the above-mentioned fibers and the polymer elastic body 1 μm or more by suppressing the crushing in the thickness direction and the elongation in the vertical direction due to the treatment process tension. Furthermore, it becomes easy to form a porous structure.
Moreover, it becomes easy to form a polymer elastic body on a fiber by making the storage elastic modulus in 20 degreeC and 100 degreeC into 500 Mpa or less. Therefore, it is possible to prevent the polymer elastic body from falling off or the flexibility of the resulting leather-like sheet from being lowered in the process of hot water treatment or the like in which the multicomponent fiber is made ultrafine or hollow. The
In this invention, in order to acquire the said effect, it is preferable that it is a storage elastic modulus of 10-500 MPa in both 20 degreeC and 100 degreeC. From the above viewpoint, the storage elastic modulus at 20 ° C. and 100 ° C. is more preferably 20 to 300 MPa.
It is also preferable that the glass transition temperature found from the peak temperature of the loss elastic modulus of the polymer elastic body is 0 ° C. or less because the polymer elastic body can be easily formed into a film.
The storage elastic modulus at 20 ° C. and 100 ° C. of the self-emulsifying water-based polyurethane resin of the present invention is measured using a dynamic viscoelasticity measuring device by drying the aqueous liquid of the self-emulsifying water-based polyurethane resin to prepare a film sample. The storage elastic modulus was calculated. In addition, when using 2 types of self-emulsification type | mold water-based polyurethane resins, it prepares and measures a sample separately, respectively, and makes the sum multiplied by the mass ratio the value of the elasticity modulus of a self-emulsification type water-based polyurethane resin.
また、自己乳化型水性ポリウレタン樹脂の水性分散液における平均粒径は、高分子弾性体の造膜性が良好で、極細繊維化処理や中空化処理での厚み低下や伸びが小さいことから、0.01〜0.5μmであることが好ましく、0.03〜0.3μmであることがより好ましく、0.05〜0.2μmであることが特に好ましい。なお、平均粒径とは、水性分散液を屈折率計等によって測定したものである。 The average particle size in the aqueous dispersion of the self-emulsifying water-based polyurethane resin is 0 because the film forming property of the polymer elastic body is good and the thickness reduction and elongation in the ultrafine fiber treatment and hollowing treatment are small. It is preferably 0.01 to 0.5 μm, more preferably 0.03 to 0.3 μm, and particularly preferably 0.05 to 0.2 μm. The average particle diameter is a value obtained by measuring an aqueous dispersion with a refractometer or the like.
本発明で使用するアニオン性基で自己乳化される自己乳化型水性ポリウレタン樹脂としては、平均分子量200〜6000の高分子ポリオールと、有機ポリイソシアネ−トと、鎖伸長剤とを、所定のモル比で反応させることにより得られる各種のポリウレタン系樹脂が挙げられる。 As a self-emulsifying aqueous polyurethane resin self-emulsified with an anionic group used in the present invention, a high-molecular polyol having an average molecular weight of 200 to 6000, an organic polyisocyanate, and a chain extender in a predetermined molar ratio. Various polyurethane-type resins obtained by making it react are mentioned.
高分子ポリオールの具体例としては、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、ポリ(メチルテトラメチレングリコール)などのポリエーテル系ポリオールおよびその共重合体;ポリブチレンアジペートジオール、ポリブチレンセバケートジオール、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリ(3−メチル−1,5−ペンチレンアジペート)ジオール、ポリ(3−メチル−1,5−ペンチレンセバケート)ジオール、ポリカプロラクトンジオールなどのポリエステル系ポリオールおよびその共重合体;ポリヘキサメチレンカーボネートジオール、ポリペンタメチレンカーボネートジオール、ポリテトラメチレンカーボネートジオールなどの直鎖状ポリカーボネート系ポリオール、ポリ(3−メチル−1,5−ペンチレンカーボネート)ジオールなどの分岐状のポリカーボネート系ポリオール、ポリシクロヘキサンカーボネート及びその共重合体などの脂環式ポリカーボネート系ポリオールから選択されるポリカーボネート系ポリオールおよびその共重合体;ポリエステルカーボネートポリオール等が挙げられる。また、必要に応じて、3官能アルコールや4官能アルコールなどの多官能アルコール、又は、エチレングリコール、等の短鎖アルコールを併用してもよい。これらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明では、特に、分岐状ポリカーボネートや複数のポリカーボネートを共重合させた非晶性のポリカーボネート系ポリオール、脂環式ポリカーボネート系ポリオール、直鎖状ポリカーボネート系ポリオールなどのポリカーボネート系ポリオールが、高分子ポリオールの50質量%以上含有することが好ましい。また、ポリカーボネート系ポリオールと共重合、或いは混合するポリオールとしては、ポリエーテル系ポリオールが、柔軟性と充実感のバランスにより優れた皮革様シートが得られる点から好ましい。
Specific examples of the polymer polyol include, for example, polyether polyols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, poly (methyltetramethylene glycol) and copolymers thereof; polybutylene adipate diol, polybutylene sebacate Polyester polyols such as diol, polyhexamethylene adipate diol, poly (3-methyl-1,5-pentylene adipate) diol, poly (3-methyl-1,5-pentylene sebacate) diol, polycaprolactone diol, and the like The copolymer: linear polycarbonate polyol such as polyhexamethylene carbonate diol, polypentamethylene carbonate diol, polytetramethylene carbonate diol, (3-Methyl-1,5-pentylene carbonate) Polycarbonate polyol selected from branched polycarbonate polyol such as diol, alicyclic polycarbonate polyol such as polycyclohexane carbonate and copolymer thereof, and copolymer Polyester carbonate polyol etc. are mentioned. Moreover, you may use together polyfunctional alcohols, such as a trifunctional alcohol and a tetrafunctional alcohol, or short chain alcohols, such as ethylene glycol, as needed. These may be used alone or in combination of two or more.
In the present invention, in particular, a polycarbonate polyol such as a branched polycarbonate or an amorphous polycarbonate polyol obtained by copolymerizing a plurality of polycarbonates, an alicyclic polycarbonate polyol, or a linear polycarbonate polyol is a polymer polyol. It is preferable to contain 50 mass% or more. In addition, as a polyol copolymerized or mixed with a polycarbonate-based polyol, a polyether-based polyol is preferable because a leather-like sheet excellent in balance between flexibility and fullness can be obtained.
有機ポリイソシアネートの具体例としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂肪族あるいは脂環族ジイソシアネート等の無黄変型ジイソシアネート;2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートポリウレタン等の芳香族ジイソシアネート等が挙げられる。また、必要に応じて、3官能イソシアネートや4官能イソシアネートなどの多官能イソシアネートを併用してもよい。これらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明では、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(以下、水素添加MDIと略す)が、ジイソシアネートの50質量%以上含有することが好ましい。水素添加MDIを50質量%以上含むと、高分子弾性体は、機械的特性に優れ、極細繊維発生型繊維或いは中空繊維発生型繊維の被抽出成分を抽出除去する際に、脱落したり、膨潤したりしにくくなり、また、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体との平均距離が1μm以上になりやすい。また、イソホロンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートも、機械的特性に優れることから好ましい。
Specific examples of the organic polyisocyanate include, for example, non-yellowing diisocyanates such as aliphatic or alicyclic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, norbornene diisocyanate, and 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate; 2,4-tri Examples thereof include aromatic diisocyanates such as range isocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and xylylene diisocyanate polyurethane. Moreover, you may use together polyfunctional isocyanates, such as trifunctional isocyanate and tetrafunctional isocyanate, as needed. These may be used alone or in combination of two or more.
In the present invention, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as hydrogenated MDI) is preferably contained in an amount of 50% by mass or more of diisocyanate. When 50% by mass or more of hydrogenated MDI is contained, the polymer elastic body has excellent mechanical properties, and drops or swells when the extracted component of the ultrafine fiber generating fiber or hollow fiber generating fiber is extracted and removed. In addition, the average distance between the outer peripheral fiber or hollow fiber of the ultrafine fiber bundle and the polymer elastic body tends to be 1 μm or more. Isophorone diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, and xylylene diisocyanate are also preferable because of excellent mechanical properties.
特に、本発明の自己乳化型水性ポリウレタン樹脂では、ポリオール成分の50質量%以上がポリカーボネート系ポリオールであり、かつジイソシアネート成分の50質量%以上が水素添加MDIであることが好ましい。これにより、本発明の自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、成膜した際の20℃及び100℃における貯蔵弾性率が10〜500MPaである水性ポリウレタンとなりやすく、高分子弾性体の機械的特性が優れたものとなる。更に、極細繊維発生型繊維或いは中空繊維発生型繊維の被抽出成分を抽出除去する際に、高分子弾性体は、脱落、膨潤がより起こりにくくなり、上記した繊維と高分子弾性体との平均距離を1μm以上としやすくなり、多孔構造も維持しやすくなる。
また、上記観点から、自己乳化型水性ポリウレタン樹脂において、ポリカーボネート系ポリオールは、ポリオール成分の80質量%以上であることがより好ましく、水素添加MDIはジイソシアネート成分の80質量%以上であることがより好ましい。
In particular, in the self-emulsifying aqueous polyurethane resin of the present invention, it is preferable that 50% by mass or more of the polyol component is a polycarbonate-based polyol and 50% by mass or more of the diisocyanate component is hydrogenated MDI. As a result, the self-emulsifying aqueous polyurethane resin of the present invention tends to be an aqueous polyurethane having a storage elastic modulus of 10 to 500 MPa at 20 ° C. and 100 ° C. at the time of film formation, and the mechanical properties of the polymer elastic body are excellent. It will be a thing. Further, when extracting and removing components to be extracted from the ultrafine fiber generating fiber or hollow fiber generating fiber, the polymer elastic body is less likely to drop off and swell, and the average of the above-described fibers and the polymer elastic body. The distance is easily set to 1 μm or more, and the porous structure is easily maintained.
From the above viewpoint, in the self-emulsifying aqueous polyurethane resin, the polycarbonate polyol is more preferably 80% by mass or more of the polyol component, and the hydrogenated MDI is more preferably 80% by mass or more of the diisocyanate component. .
鎖伸長剤の具体例としては、例えば、ヒドラジン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、ピペラジンおよびその誘導体、アジピン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジドなどのジアミン類;ジエチレントリアミンなどのトリアミン類;トリエチレンテトラミンなどのテトラミン類;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、1,6−ヘキサンジオール、1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,4−シクロヘキサンジオールなどのジオール類;トリメチロールプロパンなどのトリオール類;ペンタエリスリトールなどのペンタオール類;アミノエチルアルコール、アミノプロピルアルコールなどのアミノアルコール類等が挙げられる。これらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、ヒドラジン、ピペラジン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミンおよびその誘導体、ジエチレントリアミンなどのトリアミンの中から2種以上組み合わせて用いることが、機械的特性、90℃熱水膨潤性の点から好ましい。また、鎖伸長反応時に、鎖伸長剤とともに、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミンなどのモノアミン類;4−アミノブタン酸、6−アミノヘキサン酸などのカルボキシル基含有モノアミン化合物;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのモノオール類を併用してもよい。 Specific examples of the chain extender include, for example, diamines such as hydrazine, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, nonamethylenediamine, xylylenediamine, isophoronediamine, piperazine and derivatives thereof, adipic acid dihydrazide, and isophthalic acid dihydrazide; Triamines such as diethylenetriamine; tetramines such as triethylenetetramine; ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-bis (β-hydroxyethoxy) benzene, 1,4 -Diols such as cyclohexanediol; Triols such as trimethylolpropane; Pentaols such as pentaerythritol; Aminoethyl alcohol, Aminopropyl alcohol Which amino alcohols and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, hydrazine, piperazine, ethylenediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine and derivatives thereof, and triamines such as diethylenetriamine are used in combination from the viewpoint of mechanical properties and 90 ° C hot water swelling. preferable. In addition, during the chain extension reaction, together with the chain extender, monoamines such as ethylamine, propylamine, and butylamine; carboxyl group-containing monoamine compounds such as 4-aminobutanoic acid and 6-aminohexanoic acid; methanol, ethanol, propanol, butanol, etc. Monools may be used in combination.
本発明で使用する自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、カルボキシル基、スルホン酸基、スルファミン酸基、もしくはこれらから選択される2以上、またはその塩等を含有することで、アニオン性基で自己乳化されることが好ましい。自己乳化型水性ポリウレタン樹脂へのアニオン性基の導入は、例えば、カルボキシル基を有し2個以上の活性水素を有する化合物、スルホン酸基を有し2個以上の活性水素を有する化合物、スルファミン酸基を有し2個以上の活性水素を有する化合物、もしくはこれらから選択される化合物の塩等が用いられて行われる。
より具体的には、カルボキシル基を有し2個以上の活性水素を有する化合物として、例えば、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ブタン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)ヘプタン酸、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)オクタン酸などのカルボキシル基含有ジオール等を使用して、ポリウレタンの骨格にカルボキシル基などのアニオン性基を導入する方法が挙げられる。また、3−(2,3−ヒドロキシプロポキシ)−1−プロパンスルホン酸等のスルホン酸ジオール、もしくはN,N−ビス(2−ヒドロキシアルキル)スルファミン酸およびそのアルキルエーテル付加物等のスルファミン酸ジオールを、スルホン酸基又はスルファミン酸基を有し2個以上の活性水素を有する化合物として用いてアニオン性基を導入してもよい。これら2種以上を併用してもよい。中でも、機械的特性や90℃熱水膨潤性の点で、カルボキシル基を有し2個以上の活性水素を有する化合物を用いることが好適である。
The self-emulsifying aqueous polyurethane resin used in the present invention is self-emulsified with an anionic group by containing a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfamic acid group, two or more selected from these, or a salt thereof. It is preferable. Introducing an anionic group into a self-emulsifying aqueous polyurethane resin includes, for example, a compound having a carboxyl group and having two or more active hydrogens, a compound having a sulfonic acid group and having two or more active hydrogens, sulfamic acid A compound having a group and having two or more active hydrogens or a salt of a compound selected from these is used.
More specifically, examples of the compound having a carboxyl group and having two or more active hydrogens include 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid, 2,2-bis (hydroxymethyl) butanoic acid, 2, Examples include a method of introducing an anionic group such as a carboxyl group into a polyurethane skeleton using a carboxyl group-containing diol such as 2-bis (hydroxymethyl) heptanoic acid or 2,2-bis (hydroxymethyl) octanoic acid. It is done. Also, sulfonic acid diols such as 3- (2,3-hydroxypropoxy) -1-propanesulfonic acid, or sulfamic acid diols such as N, N-bis (2-hydroxyalkyl) sulfamic acid and its alkyl ether adducts are used. An anionic group may be introduced as a compound having a sulfonic acid group or a sulfamic acid group and having two or more active hydrogens. Two or more of these may be used in combination. Among them, it is preferable to use a compound having a carboxyl group and having two or more active hydrogens in terms of mechanical properties and 90 ° C. hot water swelling.
また、カルボキシル基を有し2個以上の活性水素を有する化合物の塩、スルホン酸基を有し2個以上の活性水素を有する化合物の塩、又はスルファミン酸基を有し2個以上の活性水素を有する化合物の塩としては、例えば、アンモニウム塩、アミン塩、アルカリ金属塩、並びにこれらの2種以上の併用等が挙げられる。
アミン塩としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミンおよびオクチルアミン等の1級モノアミンの塩;ジメチルアミン、ジエチルアミン及びジブチルアミン等の2級モノアミンの塩;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N.N−ジメチルエタノールアミン、N−メチルピペリジン、N−メチルモルホリン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミンおよびN−ジメチルアニリン等の3級モノアミンの塩等が挙げられ、アルカリ金属塩としては、例えば、ナトリウム、カリウムおよびリチウム等の塩などが挙げられる。
Further, a salt of a compound having a carboxyl group and having two or more active hydrogens, a salt of a compound having a sulfonic acid group and having two or more active hydrogens, or two or more active hydrogens having a sulfamic acid group Examples of the salt of the compound having a salt include ammonium salts, amine salts, alkali metal salts, and combinations of two or more thereof.
Examples of the amine salt include salts of primary monoamines such as methylamine, ethylamine, propylamine and octylamine; salts of secondary monoamines such as dimethylamine, diethylamine and dibutylamine; trimethylamine, triethylamine, triethanolamine, N- Methyldiethanolamine, N.I. Examples of the alkali metal salt include salts of tertiary monoamines such as N-dimethylethanolamine, N-methylpiperidine, N-methylmorpholine, benzyldimethylamine, α-methylbenzyldimethylamine and N-dimethylaniline. And salts such as sodium, potassium and lithium.
従来、水性ポリウレタンとしては、ノニオン系界面活性剤等の界面活性剤を乳化剤として乳化された強制乳化ポリウレタンや、ポリオキシエチレン基等のノニオン性基を有する化合物をポリウレタンに共重合し、ノニオン性基により自己乳化する自己乳化型ポリウレタンも知られている。
しかし、強制乳化ポリウレタンは、乳化剤の残存によって、その造膜性が低下したり、水に膨潤したりする。また、ノニオン性基により自己乳化する自己乳化型ポリウレタンも、水に膨潤されやすい。そのため、これらポリウレタンを用いた高分子弾性体は、後工程、例えば、ウレタン樹脂組成物の乾燥工程や、多成分系繊維を極細繊維化する或いは中空化する熱水処理等の処理工程において、脱落しやすくなる。更には、これらポリウレタンを用いた場合、高分子弾性体や皮革様シートは、厚み方向に潰れ、または処理工程テンションで縦方向に大きく伸びて、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体が離型し難くなる。そのため、上記した強制乳化ポリウレタンやノニオン性基で自己乳化する水性ポリウレタンは、本発明には適していない。
そして、本発明で使用されるアニオン性基で自己乳化された自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、アルキレンの炭素数が2以下のポリアルキレングリコール基の含有率が好ましくは1質量%以下であり、更に好ましくは0.5質量%以下である。本発明の自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、乳化剤やノニオン基ではなく、アニオン性基で自己乳化することで、水性ポリウレタンの造膜性を向上させることができる。
また、高分子骨格にシロキサン結合を含有するポリウレタンも知られているが、そのポリウレタンは水性ポリウレタン粒子或いはその二次凝集粒子の状態を保ったまま固化しやすく、ポリウレタンは造膜性が低下しやすい。そして、多成分系繊維を極細繊維化する或いは中空化する熱水処理等の処理過程において、高分子弾性体が脱落しやすくなる。更には、厚み方向の潰れや処理工程テンションでの縦方向に伸びが大きくなりやすい。そのため、自己乳化型水性ポリウレタン樹脂骨格に含有されるシロキサン結合の割合としては、3質量%以下、更には1質量%以下が好ましい。
Conventionally, as an aqueous polyurethane, a forced emulsification polyurethane emulsified with a surfactant such as a nonionic surfactant as an emulsifier, or a compound having a nonionic group such as a polyoxyethylene group is copolymerized with the polyurethane, and a nonionic group is obtained. Self-emulsifying type polyurethanes that self-emulsify with the use of the above are also known.
However, forced emulsification polyurethane has its film-forming property lowered or swelled in water due to the remaining emulsifier. Self-emulsifying polyurethane that self-emulsifies with nonionic groups is also easily swollen in water. Therefore, the polymer elastic bodies using these polyurethanes fall off in subsequent steps, for example, a drying step of the urethane resin composition, or a treatment step such as a hydrothermal treatment for making the multicomponent fiber ultrafine or hollow. It becomes easy to do. Furthermore, when these polyurethanes are used, the polymer elastic body and the leather-like sheet are crushed in the thickness direction or greatly stretched in the longitudinal direction by the treatment process tension, and the outer peripheral fibers or hollow fibers of the ultrafine fiber bundle and the polymer elasticity The body becomes difficult to release. Therefore, the above-mentioned forcedly emulsified polyurethane and aqueous polyurethane that self-emulsifies with a nonionic group are not suitable for the present invention.
In the self-emulsifying aqueous polyurethane resin self-emulsified with an anionic group used in the present invention, the content of polyalkylene glycol groups having 2 or less alkylene carbon atoms is preferably 1% by mass or less. Preferably it is 0.5 mass% or less. The self-emulsifying aqueous polyurethane resin of the present invention can improve the film-forming property of the aqueous polyurethane by self-emulsifying with an anionic group instead of an emulsifier or nonionic group.
Polyurethane containing a siloxane bond in the polymer skeleton is also known, but the polyurethane is easy to solidify while maintaining the state of aqueous polyurethane particles or secondary agglomerated particles, and the polyurethane is liable to have poor film-forming properties. . And in the process of hot water treatment or the like in which the multicomponent fiber is made into ultrafine fibers or hollowed out, the polymer elastic body easily falls off. Furthermore, the elongation in the vertical direction due to the crushing in the thickness direction or the processing process tension tends to increase. Therefore, the ratio of the siloxane bond contained in the self-emulsifying aqueous polyurethane resin skeleton is preferably 3% by mass or less, more preferably 1% by mass or less.
[アンモニウム塩]
本発明では、ウレタン樹脂組成物に有機酸アンモニウム塩、或いは無機酸アンモニウム塩が混合されており、それにより、高分子弾性体は、アンモニウム塩で感熱ゲル化したウレタン樹脂組成物を固化したものとなる。このように、アンモニウム塩で感熱ゲル化して固化すると、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体との平均距離が1μm以上となりやすくなる。つまり、多成分系繊維を極細繊維化或いは中空化する熱水処理等の処理過程においても、高分子弾性体の膨潤や接着が起こりにくく、得られる皮革様シートの柔軟性や表面外観が優れる傾向となる。
また、本発明のウレタン樹脂組成物は、アンモニウム塩により感熱ゲル化することにより、自己乳化型水性ポリウレタン樹脂の粒子状態(或いは2次凝集状態)を維持せずに固化されやすくなる。また、粒子状態を維持した状態で固化したことに伴う粒子間隙の孔形成もされにくくなる。具体的には、皮革様シートを切断して電子顕微鏡で観察した際、好ましくは0.1〜1μm程度、より好ましくは0.2〜0.5μm程度の水性ポリウレタンの一次粒子、或いは、二次凝集粒子に起因した粒子が観察されないことが好ましく、粒子が全く観察されないことがより好ましい。
また、有機酸アンモニウム塩、又は無機酸アンモニウム塩は、上記水性液が常温(23℃)から40〜100℃程度の温度に上昇させられることにより、該水性液のpHを下降させ、水分散安定性を低下させるものであることが好ましい。これにより、後述するマイグレーションを抑制することができる。
従来、ノニオン系界面活性剤等の界面活性剤で乳化された水性ポリウレタンを、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩によって、界面活性剤の曇点を低下させて感熱ゲル化させる方法が知られている。しかし該方法は、ポリウレタンの造膜性を低下させ、水性ポリウレタン樹脂の粒子状態(或いは2次凝集状態)を維持した状態でポリウレタンを固化しやすい。また、該方法における水性ポリウレタンは、膨潤しやすくなって、多成分系繊維を極細繊維化する或いは中空化する熱水処理等の処理過程において、脱落し、更には、厚み方向の潰れや処理工程テンションにおける縦方向に伸びが大きくなって、極細繊維束外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体が離型し難くなる。
アンモニウム塩は、自己乳化型水性ポリウレタン樹脂100質量部(固形分)に対して0.1〜30質量部が好ましく、0.5〜20質量部であることが更に好ましい。
[Ammonium salt]
In the present invention, an organic acid ammonium salt or an inorganic acid ammonium salt is mixed with the urethane resin composition, whereby the polymer elastic body is obtained by solidifying the urethane resin composition heat-gelled with the ammonium salt. Become. Thus, when heat-sensitive gelled with an ammonium salt and solidified, the average distance between the outer peripheral fibers or hollow fibers of the ultrafine fiber bundle and the polymer elastic body tends to be 1 μm or more. In other words, even in a treatment process such as hydrothermal treatment in which multicomponent fibers are made into ultrafine fibers or hollowed out, swelling and adhesion of the polymer elastic body hardly occur, and the resulting leather-like sheet tends to have excellent flexibility and surface appearance. It becomes.
Moreover, the urethane resin composition of the present invention is easily solidified without maintaining the particle state (or secondary agglomerated state) of the self-emulsifying aqueous polyurethane resin by heat-sensitive gelation with an ammonium salt. In addition, it becomes difficult to form pores in the particle gap due to solidification while maintaining the particle state. Specifically, when the leather-like sheet is cut and observed with an electron microscope, it is preferably about 0.1 to 1 μm, more preferably about 0.2 to 0.5 μm of an aqueous polyurethane primary particle, or secondary. It is preferable that particles resulting from the aggregated particles are not observed, and it is more preferable that no particles are observed.
In addition, the organic acid ammonium salt or inorganic acid ammonium salt is formed by lowering the pH of the aqueous liquid by raising the temperature of the aqueous liquid from room temperature (23 ° C.) to about 40 to 100 ° C. It is preferable to reduce the property. Thereby, the migration described later can be suppressed.
Conventionally, a method for heat-sensitive gelation of an aqueous polyurethane emulsified with a surfactant such as a nonionic surfactant with an alkali metal salt or an alkaline earth metal salt by lowering the cloud point of the surfactant is known. Yes. However, this method tends to solidify the polyurethane in a state where the film-forming property of the polyurethane is lowered and the particle state (or secondary aggregation state) of the aqueous polyurethane resin is maintained. In addition, the aqueous polyurethane in the method tends to swell and falls off in a treatment process such as hot water treatment to make the multicomponent fiber into ultrafine fibers or hollow, and further, collapse in the thickness direction or treatment process The elongation in the longitudinal direction of the tension increases, and it becomes difficult to release the microfiber bundle outer peripheral fibers or hollow fibers and the polymer elastic body.
0.1-30 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts (solid content) of self-emulsification type aqueous polyurethane resins, and, as for ammonium salt, it is still more preferable that it is 0.5-20 mass parts.
無機酸のアンモニウム塩における無機酸としては、過塩素酸、炭酸、硫酸、過硫酸、亜硫酸、リン酸、硝酸等が挙げられる。具体的な無機酸のアンモニウム塩としては、過硫酸アンモニウム、過塩素酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、硫酸水素アンモニウム、亜硫酸アンモニウム、亜硫酸水素アンモニウム、リン酸水素アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、硝酸アンモニウム等が挙げられる。中でも、取り扱いの安全性、乾燥での揮発の問題、乾燥後の除去の容易性およびマイグレーション抑制効果に優れること、更には、強固なゲルとなりやすいことから、硫酸アンモニウム、リン酸水素アンモニウム、リン酸二水素アンモニウムから選ばれる少なくとも1種が好適である。
有機酸のアンモニウム塩における有機酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリン酸、ステアリン酸等の飽和脂肪酸;オレイン酸、リノール酸等の不飽和脂肪酸;安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族カルボン酸;リンゴ酸、クエン酸、蓚酸、マロン酸、琥珀酸、アジピン酸等の飽和ジカルボン酸;フマル酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸;乳酸、アクリル酸、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸等が挙げられる。中でも、取り扱いの安全性、乾燥での揮発の問題、乾燥後の除去の容易性およびマイグレーション抑制効果に優れること、更には、強固なゲルとなりやすいことから、炭素数1〜4のカルボン酸から選ばれる少なくとも1種が好適である。
Examples of the inorganic acid in the ammonium salt of inorganic acid include perchloric acid, carbonic acid, sulfuric acid, persulfuric acid, sulfurous acid, phosphoric acid, and nitric acid. Specific ammonium salts of inorganic acids include ammonium persulfate, ammonium perchlorate, ammonium carbonate, ammonium sulfate, ammonium hydrogen sulfate, ammonium sulfite, ammonium hydrogen sulfite, ammonium hydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, ammonium nitrate, and the like. It is done. Among these, ammonium sulfate, ammonium hydrogen phosphate, diphosphoric acid phosphate are excellent because they are safe to handle, have problems of volatilization during drying, are easy to remove after drying, and have excellent migration control effects. At least one selected from ammonium hydrogen is preferred.
Examples of the organic acid in the ammonium salt of organic acid include saturated fatty acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, capric acid, stearic acid; unsaturated fatty acids such as oleic acid and linoleic acid; benzoic acid, Aromatic carboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid; saturated dicarboxylic acids such as malic acid, citric acid, succinic acid, malonic acid, succinic acid and adipic acid; unsaturated carboxylic acids such as fumaric acid and maleic acid; lactic acid Acrylic acid, polyacrylic acid, polymaleic acid and the like. Among them, it is selected from carboxylic acids having 1 to 4 carbon atoms because of safety in handling, problems of volatilization during drying, ease of removal after drying, and excellent migration suppressing effect, and further, it tends to be a strong gel. At least one selected from the above is preferred.
[水溶性ポリオキシアルキレン系化合物]
本発明では、ウレタン樹脂組成物には、上記したように水溶性ポリオキシアルキレン系化合物が混合される。水溶性ポリアルキレン系化合物をウレタン樹脂組成物に混合すると、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体との平均距離が1μm以上となりやすく、また、平均距離が1μm以上の割合が60%以上となりやすく、それによって、得られる皮革様シートの柔軟性、表面外観が優れる傾向がある。詳細な理由は不明だが、水溶性ポリオキシアルキレン化合物は、水系ポリウレタンの固化過程で凝集しながら高分子弾性体の表面へ移行して繊維との接着を防止するため、高分子弾性体の造膜性を阻害せずに繊維との離型効果を発現しやすくなり、それにより、上記効果が得られると推定される。
特に、該高分子弾性体が、アニオン性基で自己乳化された自己乳化型水性ポリウレタン樹脂であり、かつアンモニウム塩と併用した場合に、その効果が顕著となる。また、水性ポリウレタン樹脂は、後述する90℃熱水処理における重量膨潤率が8%以下、20℃及び100℃における貯蔵弾性率が10〜500MPaであるときにその効果はより発現しやすくなる。水溶性ポリオキシアルキレン系化合物を混合しない場合には、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体との平均距離が1μmより大きくなりやすく、柔軟性、表面外観が劣るようになる。
また、水溶性ポリオキシアルキレン系化合物は、自己乳化型水性ポリウレタン樹脂100質量部(固形分)に対して0.5〜50質量部が好ましく、1〜30質量部であることが更に好ましい。これら上限値以下とすることで、経時的にブリードして風合いや表面外観が経時的に変化することが防止され、また、該化合物の残存に起因したタック感、べたつきや風合い硬化などの弊害も発生しにくくなる。また、下限値以上とすることで、該化合物の効果を発揮させやすくなる。
[Water-soluble polyoxyalkylene compounds]
In the present invention, the water-soluble polyoxyalkylene compound is mixed with the urethane resin composition as described above. When a water-soluble polyalkylene compound is mixed with a urethane resin composition, the average distance between the outer peripheral fibers or hollow fibers of the ultrafine fiber bundle and the polymer elastic body is likely to be 1 μm or more, and the ratio of the average distance of 1 μm or more is 60%. %, And the resulting leather-like sheet tends to be excellent in flexibility and surface appearance. Although the detailed reason is unknown, the water-soluble polyoxyalkylene compound aggregates during the solidification process of the water-based polyurethane and moves to the surface of the polymer elastic body to prevent adhesion to the fiber. It is presumed that the effect of releasing from the fiber can be easily developed without impairing the properties, and thereby the above effect can be obtained.
In particular, when the polymer elastic body is a self-emulsifying aqueous polyurethane resin that is self-emulsified with an anionic group and is used in combination with an ammonium salt, the effect becomes remarkable. The effect of the aqueous polyurethane resin is more easily exhibited when the weight swelling ratio in a 90 ° C. hot water treatment described later is 8% or less and the storage elastic modulus at 20 ° C. and 100 ° C. is 10 to 500 MPa. When the water-soluble polyoxyalkylene compound is not mixed, the average distance between the outer peripheral fiber or hollow fiber of the ultrafine fiber bundle and the polymer elastic body tends to be larger than 1 μm, and the flexibility and the surface appearance are deteriorated.
Moreover, 0.5-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts (solid content) of a self-emulsification type aqueous polyurethane resin, and, as for a water-soluble polyoxyalkylene type compound, it is still more preferable that it is 1-30 mass parts. By setting the upper limit value or less, it is prevented that the texture and surface appearance change with time due to bleeding, and there are also problems such as tackiness, stickiness and texture hardening due to the remaining of the compound. Less likely to occur. Moreover, it becomes easy to exhibit the effect of this compound by setting it as more than a lower limit.
水溶性ポリオキシアルキレン系化合物の曇点は60℃以上であることが好ましく、70℃以上であることがより好ましい。また、水溶性ポリオキシアルキレン系化合物の分子量としては、本発明の効果が得られやすいことから、数平均分子量で5000〜500000であることが好ましく、10000〜300000であることが更に好ましい。また、水溶性ポリアルキレングリコール化合物としては、25℃で固体状態であるか、或いは5000mPa・sec以上、更には10000mPa・sec以上であることが好ましい。本発明では、以上の特性を有する水溶性ポリオキシアルキレン系化合物を使用することにより、本発明の効果が得られやすくなり、例えば高分子弾性体の皮革様シートの柔軟性、表面外観、機械的特性を優れたものとすることができる。
なお、本明細書において、数平均分子量は、以下の条件により、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定することで求めた。
カラム :昭和電工(株)製「Shodex GPC KF−806M」および「Shodex GPC KF−802.5」をこの順に直列に連結したもの。
溶媒 :テトラヒドロフラン
測定温度:35℃
検出器 :示差屈折率(RI)検出器
標準物質:ポリメタクリル酸メチル
The cloud point of the water-soluble polyoxyalkylene compound is preferably 60 ° C. or higher, and more preferably 70 ° C. or higher. In addition, the molecular weight of the water-soluble polyoxyalkylene compound is preferably 5,000 to 500,000, and more preferably 10,000 to 300,000 in terms of number average molecular weight because the effects of the present invention are easily obtained. Further, the water-soluble polyalkylene glycol compound is preferably in a solid state at 25 ° C., or 5000 mPa · sec or more, more preferably 10,000 mPa · sec or more. In the present invention, by using a water-soluble polyoxyalkylene compound having the above characteristics, the effects of the present invention can be easily obtained. For example, the flexibility, surface appearance, mechanical properties of a leather-like sheet of a polymer elastic body, and the like. The characteristics can be made excellent.
In addition, in this specification, the number average molecular weight was calculated | required by carrying out the gel permeation chromatography (GPC) measurement on the following conditions.
Column: Showa Denko Co., Ltd. "Shodex GPC KF-806M" and "Shodex GPC KF-802.5" connected in series in this order.
Solvent: Tetrahydrofuran Measurement temperature: 35 ° C
Detector: Differential refractive index (RI) detector Standard material: Polymethyl methacrylate
本発明において水溶性ポリオキシアルキレン系化合物とは、ポリオキシアルキレン単位を少なくとも1種以上有する化合物を指す。水溶性ポリオキシアルキレン系化合物は、ノニオン系の化合物であって、本発明の効果をより得られやすいことから、ポリオキシアルキレン単位を50質量%以上含有することが好ましく、ポリオキシアルキレン単位を80質量%以上含有することがより好ましい。より具体的には、ポリオキシエチレン単位を60質量%以上含有することが好ましく、ポリオキシエチレン単位を70質量%以上含有することがより好ましい。また、アルキル基単位が40質量%未満であることが好ましい。 In the present invention, the water-soluble polyoxyalkylene compound refers to a compound having at least one polyoxyalkylene unit. The water-soluble polyoxyalkylene compound is a nonionic compound, and since the effects of the present invention are more easily obtained, the polyoxyalkylene unit preferably contains 50% by mass or more of polyoxyalkylene units. It is more preferable to contain it by mass% or more. More specifically, it is preferable to contain 60% by mass or more of polyoxyethylene units, and more preferably 70% by mass or more of polyoxyethylene units. Moreover, it is preferable that an alkyl group unit is less than 40 mass%.
具体的な水溶性ポリオキシアルキレン系化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシブチレングリコール等の直鎖ポリオキシアルキレングリコールおよびそのランダム共重合体或いはブロック共重合体;ポリグリセリン、ポリオキシエチレングリセリン、ポリオキシプロピレングリセリルエーテル、ポリオキシブチレングリセリルエーテル等のポリオキシアルキレングリセリンおよびそのランダム共重合体或いはブロック共重合体;ポリオキシエチレンジグリセリルエーテル、ポリオキシプロピレンジグリセリルエーテル、ポリオキシブチレンジグリセリルエーテル等のポリオキシアルキレンジグリセリルエーテルおよびそのランダム共重合体或いはブロック共重合体;ポリオキシエチレントリメチロールプロパン、ポリオキシプロピレントリメチロールプロパン、ポリオキシブチレントリメチロールプロパン等のポリオキシアルキレントリメチロールプロパンおよびそのランダム共重合体或いはブロック共重合体;ポリオキシエチレンペンタエリスリトールエーテル、ポリオキシプロピレンペンタエリスリトールエーテル、ポリオキシブチレンペンタエリスリトールエーテル等のポリオキシアルキレンペンタエリスリトールエーテルおよびそのランダム共重合体或いはブロック共重合体;ポリオキシエチレンソルビット、ポリオキシプロピレンソルビット、ポリオキシブチレンソルビット等のポリオキシアルキレンソルビットおよびそのランダム共重合体或いはブロック共重合体;ポリオキシエチレンメチルグルコシド、ポリオキシプロピレンメチルグルコシド、ポリオキシブチレンメチルグルコシド等のポリオキシグルコシドおよびそのランダム共重合体或いはブロック共重合体;ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル等のポリオキシエチレンモノアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンブチルエーテル、ポリオキシプロピレンミリスチルエーテル、ポリオキシプロピレンセチルエーテル、ポリオキシプロピレンステアリルエーテル、ポリオキシプロピレンラノリンアルコールエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテルおよびそのランダム共重合体或いはブロック共重合体;ポリオキシエチレンソルビタンエーテル、ポリオキシプロピレンソルビタンエーテル、ポリオキシブチレンソルビタンエーテル等のポリオキシソルビタンエーテルおよびそのランダム共重合体或いはブロック共重合体;ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシプロピレン硬化ヒマシ油、ポリオキシブチレン硬化ヒマシ油等のポリオキシアルキレン硬化ヒマシ油およびそのランダム共重合体或いはブロック共重合体、ポリオキシエチレンヤシ油アルキルアミン、ポリオキシエチレンオレイルアミン、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸モノエタノールアミド、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンヤシ油ジジエタノールアミド、ポリオキシエチレンラウリン酸モノエタノールアミド等のポリオキシアルキレンアルキルアミンやポリオキシアルキレンアルキルアミドなどが挙げられる。また、アルキレングリコールを1種以上含有していれば、水酸基、或いは、水酸基のエステル化物などの他の基を含有していても良い。また、ノニオン性基のみで構成されていることが好ましいが、一部に、アニオン基、カチオン基を含有していても良い。 Specific water-soluble polyoxyalkylene compounds include, for example, linear polyoxyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and polyoxybutylene glycol, and random copolymers or block copolymers thereof; polyglycerin, Polyoxyalkylene glycerin such as polyoxyethylene glycerin, polyoxypropylene glyceryl ether, polyoxybutylene glyceryl ether and the random copolymer or block copolymer thereof; polyoxyethylene diglyceryl ether, polyoxypropylene diglyceryl ether, polyoxy Polyoxyalkylene diglyceryl ethers such as butylene diglyceryl ether and random or block copolymers thereof; polyoxyethylene Polyoxyalkylene trimethylolpropane, such as trimethylolpropane, polyoxypropylenetrimethylolpropane, polyoxybutylenetrimethylolpropane, and random or block copolymers thereof; polyoxyethylene pentaerythritol ether, polyoxypropylene pentaerythritol ether , Polyoxyalkylene pentaerythritol ethers such as polyoxybutylene pentaerythritol ether and random copolymers or block copolymers thereof; polyoxyalkylene sorbits such as polyoxyethylene sorbitol, polyoxypropylene sorbitol, polyoxybutylene sorbitol and random thereof Copolymer or block copolymer; polyoxyethylene methyl glucoside, poly Polyoxyglucosides such as oxypropylene methyl glucoside and polyoxybutylene methyl glucoside and random copolymers or block copolymers thereof; polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene stearyl ether Polyoxyethylene monoalkyl ether, polyoxypropylene butyl ether, polyoxypropylene myristyl ether, polyoxypropylene cetyl ether, polyoxypropylene stearyl ether, polyoxypropylene lanolin alcohol ether and other polyoxyalkylene alkyl ethers and their random copolymer Polymer or block copolymer; polyoxyethylene sorbitan ether, polyoxyp Polyoxysorbitan ethers such as lopyrene sorbitan ether and polyoxybutylene sorbitan ether and random copolymers or block copolymers thereof; polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxypropylene hydrogenated castor oil, polyoxybutylene hydrogenated castor oil, and other poly Oxyalkylene hydrogenated castor oil and its random copolymer or block copolymer, polyoxyethylene coconut oil alkylamine, polyoxyethylene oleylamine, polyoxyethylene stearylamine, polyoxyethylene coconut oil fatty acid monoethanolamide, polyoxyethylene coconut Polyoxyalkylene alkylamines such as oil fatty acid amide, polyoxyethylene coconut oil didiethanolamide, polyoxyethylene lauric acid monoethanolamide, Such as xylene alkylene alkyl amides. Moreover, as long as it contains 1 or more types of alkylene glycol, you may contain other groups, such as a hydroxyl group or the esterified product of a hydroxyl group. Moreover, although it is preferable to comprise only a nonionic group, you may contain an anion group and a cation group in part.
一方、高分子弾性体を繊維から離型させる方法としては、シリコーン化合物を活用する方法も知られている。しかし、シリコーン化合物は、ポリウレタンの造膜性を阻害しやすく、多成分系繊維を極細繊維化する或いは中空化する熱水処理等の処理過程において、ポリウレタンを脱落しやすくする。更には、高分子弾性体が、厚み方向に潰れ、処理工程テンションで縦方向に伸びが大きくなりやすくなる。そのため、シリコーン化合物の含有率としては、皮革様シートの3質量%以下、更には1質量%以下が好ましい。 On the other hand, as a method for releasing a polymer elastic body from a fiber, a method using a silicone compound is also known. However, the silicone compound tends to inhibit the film-forming property of the polyurethane, and makes it easy for the polyurethane to fall off in a treatment process such as hot water treatment in which the multicomponent fiber is made into ultrafine fibers or hollowed out. Furthermore, the polymer elastic body is crushed in the thickness direction, and the elongation in the vertical direction tends to increase with the treatment process tension. Therefore, the content of the silicone compound is preferably 3% by mass or less, more preferably 1% by mass or less of the leather-like sheet.
[重量膨潤率]
本発明の自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、成膜固化した際の90℃熱水処理における重量膨潤率が8%以下であることが好ましい。また、上記ウレタン樹脂組成物を成膜固化して得た高分子弾性体からなるフィルムは、90℃熱水処理における重量膨潤率が50%以下であることが好ましい。
本発明の自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、極細化工程或いは中空化工程において、水、熱水、アルカリ溶液等の処理液で膨潤して、繊維と接着しやすくなることがあるが、上記した熱水膨潤性の低いものを使用することで、極細化工程或いは中空化工程の熱水処理等の処理過程において、高分子弾性体と繊維の膨潤接着が抑えられる。更には、高分子弾性体や皮革様シートは、厚み方向の潰れや処理工程テンションでの縦方向への伸びが抑えられる。そのため、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体が離型し、柔軟な風合いの皮革様シートを得ることができる。そして、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体との平均距離が1μm以上とすることが容易になる。また、高分子弾性体の多孔構造も維持しやすくなる。
自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を成膜固化した際の上記重量膨潤率は、より好ましくは5%以下であり、さらに好ましくは0.1%〜5%である。
また、ウレタン樹脂組成物から得た高分子弾性体の上記重量膨潤率は、好ましくは、50%以下であり、さらに好ましくは2%〜30%である。
本発明では、有機酸アンモニウム塩或いは無機酸アンモニウム塩を、アニオン性基で自己乳化された水系ポリウレタンに混合することで、水や熱水での膨潤性が抑えられ、上記したウレタン樹脂組成物の重量膨潤率を得やすくなる。また、自己乳化型水性ポリウレタン樹脂において、ポリオール成分の50質量%以上をポリカーボネート系ポリオールとし、ジイソシアネート成分の50質量%以上を水添MDIとすることや、20℃及び100℃における貯蔵弾性率を10〜500MPaとすることにより、アニオン性基で自己乳化された自己乳化型水性ポリウレタン樹脂は、水や熱水での膨潤性が低くなり、上記重量膨潤率を得やすくなる。
なお、本発明において、90℃熱水処理における重量膨潤率は、自己乳化型水性ポリウレタン樹脂の水性液又はウレタン樹脂組成物を成膜固化して得たフィルムを、120℃で5分間熱処理し、90℃の熱水で60分間処理した直後の重量膨潤率を測定して求められる。
[Weight swelling ratio]
The self-emulsifying aqueous polyurethane resin of the present invention preferably has a weight swelling ratio of 8% or less in 90 ° C. hot water treatment when the film is solidified. Moreover, it is preferable that the film which consists of a polymeric elastic body obtained by film-forming and solidifying the said urethane resin composition has a weight swelling rate in a 90 degreeC hot-water process of 50% or less.
The self-emulsifying aqueous polyurethane resin of the present invention may swell with a treatment liquid such as water, hot water or an alkaline solution in the ultrafine process or hollow process, and may easily adhere to the fiber. By using a material having low water swellability, swelling adhesion between the polymer elastic body and the fibers can be suppressed in a treatment process such as hot water treatment in the ultrafine process or hollow process. Further, the polymer elastic body and the leather-like sheet can be prevented from being crushed in the thickness direction and stretched in the vertical direction due to the treatment process tension. Therefore, the outer peripheral fiber or hollow fiber of the ultrafine fiber bundle is released from the polymer elastic body, and a leather-like sheet having a soft texture can be obtained. And it becomes easy for the average distance of the outer periphery fiber or hollow fiber of a microfiber bundle, and a polymeric elastic body to be 1 micrometer or more. In addition, the porous structure of the polymer elastic body can be easily maintained.
The weight swelling rate when the self-emulsifying aqueous polyurethane resin is solidified into a film is more preferably 5% or less, and further preferably 0.1% to 5%.
The weight swelling ratio of the polymer elastic body obtained from the urethane resin composition is preferably 50% or less, and more preferably 2% to 30%.
In the present invention, organic acid ammonium salt or inorganic acid ammonium salt is mixed with water-based polyurethane self-emulsified with an anionic group, so that swelling property with water or hot water can be suppressed, and the urethane resin composition described above can be used. It becomes easy to obtain a weight swelling rate. Further, in the self-emulsifying water-based polyurethane resin, 50% by mass or more of the polyol component is polycarbonate polyol, 50% by mass or more of the diisocyanate component is hydrogenated MDI, and the storage elastic modulus at 20 ° C. and 100 ° C. is 10 By setting it to ˜500 MPa, the self-emulsifying water-based polyurethane resin self-emulsified with an anionic group has low swelling property with water or hot water, and the weight swelling rate is easily obtained.
In the present invention, the weight swelling ratio in the hot water treatment at 90 ° C. is that the film obtained by film-forming and solidifying the aqueous liquid of the self-emulsifying aqueous polyurethane resin or the urethane resin composition is heat-treated at 120 ° C. for 5 minutes, It is determined by measuring the weight swelling rate immediately after treatment with hot water at 90 ° C. for 60 minutes.
[増粘多糖類]
ウレタン樹脂組成物は、さらに増粘多糖類を含有していることが好ましい。
ウレタン樹脂組成物に増粘多糖類を混合することで、繊維と高分子弾性体との離型性を向上しやすくなる。これは、ウレタン樹脂組成物は、増粘多糖類を含むことにより、感熱ゲル化処理により昇温しても、繊維絡合体に含浸された水系分散液の粘度が下がりにくく、また乾燥過程での収縮が抑えられる等が原因であると推定される。
そして、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体との平均距離が1μm以上となりやすく、また、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体との平均距離が1μm以上の割合が60%以上となりやすくなる。さらには、高分子弾性体の平均孔径5μm以下の孔が高分子弾性体10μm四方に1個以上存在しやすくなって、それによって、得られる皮革様シートの柔軟性、表面外観が優れる場合がある。特に、該高分子弾性体が、アニオン性基で自己乳化された自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を含み、かつ、90℃熱水処理における重量膨潤率が8%以下、20℃及び100℃における貯蔵弾性率が10〜500MPaである場合にその効果が顕著となる。
また、自己乳化型水性ポリウレタン樹脂100質量部(固形分)に対して0.1〜10質量部、更には0.2〜5質量部配合することが好ましい。
これら上限値以下とすることで、該化合物は経時的にブリードして風合いや表面外観が経時的に変化することが防止され、また、増粘多糖類の残存に起因したタック感、べたつきや風合い硬化などの弊害も発生しにくくなる。さらには、含浸液の粘度を適切な値とすることができる。また、下限値以上とすることで、該化合物の効果を発揮させやすくなる。
[Thickening polysaccharide]
The urethane resin composition preferably further contains a thickening polysaccharide.
By mixing the thickening polysaccharide with the urethane resin composition, it becomes easy to improve the releasability between the fiber and the polymer elastic body. This is because the urethane resin composition contains a thickening polysaccharide, so that the viscosity of the aqueous dispersion impregnated in the fiber entangled body is hardly lowered even when the temperature is increased by the heat-sensitive gelation treatment. It is presumed that the cause is that the contraction is suppressed.
The average distance between the outer peripheral fibers or hollow fibers of the ultrafine fiber bundle and the polymer elastic body tends to be 1 μm or more, and the average distance between the outer peripheral fibers or hollow fibers of the ultrafine fiber bundle and the polymer elastic body is 1 μm or more. The ratio tends to be 60% or more. Furthermore, one or more holes having an average pore diameter of 5 μm or less of the polymer elastic body are likely to be present in a 10 μm square of the polymer elastic body, and thereby the flexibility and surface appearance of the obtained leather-like sheet may be excellent. . In particular, the polymer elastic body contains a self-emulsifying aqueous polyurethane resin that is self-emulsified with an anionic group, and has a weight swelling ratio of not more than 8% at 90 ° C. hot water treatment, and storage elasticity at 20 ° C. and 100 ° C. The effect becomes significant when the rate is 10 to 500 MPa.
Moreover, it is preferable to mix | blend 0.1-10 mass parts with respect to 100 mass parts (solid content) of self-emulsification type water-based polyurethane resin, Furthermore, 0.2-5 mass parts is blended.
By setting it to these upper limit values or less, the compound bleeds with time, and the texture and surface appearance are prevented from changing with time. Also, the tackiness, stickiness and texture due to the remaining thickening polysaccharides are prevented. Problems such as curing are less likely to occur. Furthermore, the viscosity of the impregnating liquid can be set to an appropriate value. Moreover, it becomes easy to exhibit the effect of this compound by setting it as more than a lower limit.
増粘多糖類としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース系誘導体;可溶性澱粉、カルボキシメチル澱粉、メチル澱粉等の澱粉系誘導体;アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル等のアルギン酸系;グアガム、カラギーナン、ガラクタン、アラビアガム、ローカストビンガム、クインスシード、トラガカントガム、ペクチン、マンナン、澱粉、キサンタンガム、デキストラン、サクシノグルカン、カードラン、ヒアルロン酸及びその塩等の天然多糖類系;カゼイン、ゼラチン、コラーゲン、アルブミン等の天然たん白類系;ポリオキシエチレンメチルグルコース(モノ、ジ又はトリ)ラウレート、ポリオキシエチレンメチルグルコース(モノ、ジ又はトリ)ミリステート、ポリオキシエチレンメチルグルコース(モノ、ジ又はトリ)パルミテート、ポリオキシエチレンメチルグルコース(モノ、ジ又はトリ)ステアレート、ポリオキシエチレンメチルグルコース(モノ、ジ又はトリ)イソステアレート、ポリオキシエチレンメチルグルコース(モノ、ジ又はトリ)オレート等のポリオキシアルキレン系非イオン型ポリマー、及びこれらの混合物が挙げられる。市販品としてはHEC AX−15(住友精化株式会社製、ヒドロキシエチルセルロース)、ケルザン(三晶株式会社製、高分子多糖類(キサンタンガム))等が挙げられる。
これらの増粘多糖類は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることもできる。
Examples of thickening polysaccharides include cellulose derivatives such as methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, and carboxymethyl cellulose; starch derivatives such as soluble starch, carboxymethyl starch, and methyl starch; sodium alginate , Alginic acid such as propylene glycol alginate; guar gum, carrageenan, galactan, gum arabic, locust bin gum, quince seed, tragacanth gum, pectin, mannan, starch, xanthan gum, dextran, succinoglucan, curdlan, hyaluronic acid and its salts, etc. Natural polysaccharides; natural proteins such as casein, gelatin, collagen, and albumin; polyoxyethylene methyl group Course (mono, di or tri) laurate, polyoxyethylene methyl glucose (mono, di or tri) myristate, polyoxyethylene methyl glucose (mono, di or tri) palmitate, polyoxyethylene methyl glucose (mono, di or tri) ) Stearate, polyoxyethylene methyl glucose (mono, di or tri) isostearate, polyoxyalkylene non-ionic polymers such as polyoxyethylene methyl glucose (mono, di or tri) oleate, and mixtures thereof It is done. Examples of commercially available products include HEC AX-15 (manufactured by Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., hydroxyethyl cellulose), Kelzan (manufactured by Sanki Co., Ltd., polymer polysaccharide (xanthan gum)), and the like.
These thickening polysaccharides can be used alone or in combination of two or more.
増粘多糖類の分子量としては、数平均分子量で1000〜500000、更には5000〜200000が好ましい。
また、増粘多糖類を混合した場合は、増粘多糖類の経時的なブリードや、吸湿によるベタツキの発生を抑制するため、ウレタン樹脂組成物を含浸させた後に洗浄工程を経ることが好ましい。
The molecular weight of the thickening polysaccharide is preferably 1,000 to 500,000 and more preferably 5,000 to 200,000 in terms of number average molecular weight.
In addition, when the thickening polysaccharide is mixed, it is preferable to pass through a washing step after impregnating the urethane resin composition in order to suppress bleed of the thickening polysaccharide with time and generation of stickiness due to moisture absorption.
[架橋剤]
ウレタン樹脂組成物は、ポリウレタンを形成するモノマー単位が有する官能基と反応し得る官能基を分子内に2個以上含有する架橋剤をさらに含有していてもよい。高分子弾性体は、架橋剤により、架橋構造を形成し、吸水率や繊維との接着性や硬さが制御される。架橋剤としては、例えば、カルボジイミド系化合物、エポキシ系化合物、オキサゾリン系化合物、或いは、ポリイソシアネート系化合物、多官能ブロックイソシアネート系化合物等の自己架橋性の化合物が挙げられる。
[Crosslinking agent]
The urethane resin composition may further contain a crosslinking agent containing two or more functional groups capable of reacting with the functional group of the monomer unit forming the polyurethane in the molecule. The polymer elastic body forms a cross-linked structure with a cross-linking agent, and its water absorption rate, adhesion to fibers and hardness are controlled. Examples of the crosslinking agent include carbodiimide compounds, epoxy compounds, oxazoline compounds, or self-crosslinking compounds such as polyisocyanate compounds and polyfunctional block isocyanate compounds.
[高分子弾性材料]
本発明のウレタン樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範疇で、アニオン性基で自己乳化される自己乳化型水性ポリウレタン樹脂以外のゴム、熱可塑性エラストマーなどの高分子弾性材料を含んでいてもよい。そのようなゴム、熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ジエン系ゴム(ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴムなど)、ニトリル系ゴム(ニトリルゴム、水素化ニトリルゴムなど)、アクリル系ゴム(アクリルゴムなど)、ウレタンゴム(ポリエーテルウレタンゴム、ポリエステルウレタンゴムなど)、シリコーンゴム、オレフィン系ゴム(エチレン−プロピレンゴムなど)、フッ素ゴム、ポリスチレン系エラストマー(スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、もしくはこれらの水添物又はエポキシ化物など)、ポリオレフィン系エラストマー(プロピレン−エチレン・プロピレンゴム共重合体などのオレフィンとゴム成分との共重合体、又はその水添物など)、ポリウレタン系エラストマー(ポリエーテルウレタンエラストマー、ポリエステルウレタンエラストマー、ポリエーテルエステルウレタンエラストマー、ポリカーボネートウレタンエラストマー、ポリエーテルカーボネートウレタンエラストマー、ポリエステルカーボネートウレタンエラストマーなど)、ポリエステル系エラストマー(ポリエーテルエステルエラストマー、ポリエステルエステルエラストマーなど)、ポリアミド系エラストマー(ポリエステルアミドエラストマー、ポリエーテルエステルアミドエラストマーなど)、ハロゲン系エラストマー(塩化ビニル系エラストマーなど)などが挙げられる。これらは、単独で用いても、二種以上を組み合わせて用いてもよい。好ましくは、高分子弾性材料の60質量%以上、更に好ましくは、80質量%以上がアニオン性基で自己乳化される自己乳化型水性ポリウレタン樹脂である。
[Polymer elastic material]
The urethane resin composition of the present invention includes a polymer elastic material such as rubber and thermoplastic elastomer other than the self-emulsifying water-based polyurethane resin that is self-emulsified with an anionic group in a category that does not impair the effects of the present invention. May be. Examples of such rubber and thermoplastic elastomer include diene rubber (butadiene rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, styrene-butadiene rubber, etc.), nitrile rubber (nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, etc.), acrylic rubber, and the like. (Acrylic rubber, etc.), urethane rubber (polyether urethane rubber, polyester urethane rubber, etc.), silicone rubber, olefin rubber (ethylene-propylene rubber, etc.), fluorine rubber, polystyrene elastomer (styrene-butadiene block copolymer, styrene) -Isoprene block copolymer, styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, acrylonitrile-styrene Polymers, hydrogenated products or epoxidized products thereof), polyolefin elastomers (such as copolymers of olefins and rubber components such as propylene-ethylene / propylene rubber copolymers, or hydrogenated products thereof), polyurethanes Elastomer (polyether urethane elastomer, polyester urethane elastomer, polyether ester urethane elastomer, polycarbonate urethane elastomer, polyether carbonate urethane elastomer, polyester carbonate urethane elastomer, etc.), polyester elastomer (polyether ester elastomer, polyester ester elastomer, etc.), polyamide Elastomers (such as polyester amide elastomers and polyether ester amide elastomers) ), Such as halogen-based elastomer (vinyl chloride-based elastomer) and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Preferably, it is a self-emulsifying aqueous polyurethane resin in which 60% by mass or more, more preferably 80% by mass or more of the polymer elastic material is self-emulsified with an anionic group.
本発明では、ウレタン樹脂組成物が、高分子弾性材料として自己乳化型水性ポリウレタン樹脂以外のゴム、熱可塑性エラストマーを含む場合であっても、高分子弾性材料の物性は損なわれないことが好ましく、例えば高分子弾性材料の20℃及び100℃における貯蔵弾性率は、10〜500MPaであることが好ましく、20〜300MPaであることが更に好ましい。また、高分子弾性材料の90℃熱水処理における重量膨潤率は、8%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、0.1%〜5%であることがさらに好ましい。
なお、高分子弾性材料の貯蔵弾性率や重量膨潤率の測定方法は、自己乳化型ポリウレタン樹脂と同様であるので省略する。
In the present invention, even if the urethane resin composition contains a rubber other than the self-emulsifying water-based polyurethane resin as a polymer elastic material, a physical property of the polymer elastic material is preferably not impaired, For example, the storage elastic modulus at 20 ° C. and 100 ° C. of the polymer elastic material is preferably 10 to 500 MPa, and more preferably 20 to 300 MPa. Further, the weight swelling ratio in the 90 ° C. hot water treatment of the polymer elastic material is preferably 8% or less, more preferably 5% or less, and further preferably 0.1% to 5%. .
In addition, since the measuring method of the storage elastic modulus and weight swelling rate of a polymeric elastic material is the same as that of a self-emulsifying polyurethane resin, a description thereof will be omitted.
ウレタン樹脂組成物には、上記した増粘多糖類、水溶性ポリオキシアルキレン系化合物、アンモニウム塩以外にもノニオン系水溶性化合物、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性などを混合し、高分子弾性体の凝固状態、繊維絡合体との離型状態を調整しても良い。 Urethane resin compositions include the above-mentioned thickening polysaccharides, water-soluble polyoxyalkylene compounds, ammonium salts, nonionic water-soluble compounds, nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, etc. May be mixed to adjust the solidified state of the polymer elastic body and the release state from the fiber entangled body.
ウレタン樹脂組成物は、上記した各種材料以外の各種添加剤を含有してもよい。添加剤の具体例としては、例えば、柔軟剤、撥水剤、触媒、着色防止剤、耐熱剤、難燃剤、滑剤、防汚剤、蛍光増白剤、艶消剤、着色剤、光沢改良剤、制電剤、芳香剤、消臭剤、抗菌剤、防ダニ剤、無機微粒子等が挙げられる。 The urethane resin composition may contain various additives other than the various materials described above. Specific examples of additives include, for example, softeners, water repellents, catalysts, anti-coloring agents, heat-resistant agents, flame retardants, lubricants, antifouling agents, fluorescent whitening agents, matting agents, coloring agents, and gloss improvers. , Antistatic agents, fragrances, deodorants, antibacterial agents, acaricides, inorganic fine particles and the like.
<皮革様シートの表面処理>
皮革様シートの表面には、各種処理が施されていても良い。例えば、皮革様シートの表面に、銀面調樹脂層がさらに設けられることも好ましい。銀面調樹脂層の厚みは、例えば1〜300μmである。また、皮革様シートの表面に存在する前記繊維が立毛処理されていることも好ましい。
<Surface treatment of leather-like sheet>
Various treatments may be applied to the surface of the leather-like sheet. For example, it is also preferable that a silver-tone resin layer is further provided on the surface of the leather-like sheet. The thickness of the silver tone resin layer is, for example, 1 to 300 μm. It is also preferred that the fibers present on the surface of the leather-like sheet are napped.
皮革様シートの見かけ密度は、特に限定されないが、0.2〜0.8g/cm3の範囲であることが、充実感と柔軟性とのバランスに優れ、また、機械的特性や形態保持性に優れる点から好ましい。また、皮革様シートの厚みは、特に限定されないが、0.3〜4mm程度の範囲であることが充実感と柔軟性とのバランスに優れた風合いが得られる点から好ましい。 The apparent density of the leather-like sheet is not particularly limited, but a range of 0.2 to 0.8 g / cm 3 is excellent in balance between fullness and flexibility, and has mechanical properties and shape retention. From the point which is excellent in it. Moreover, the thickness of the leather-like sheet is not particularly limited, but is preferably in the range of about 0.3 to 4 mm from the viewpoint of obtaining a texture excellent in balance between fullness and flexibility.
皮革様シートに含有する高分子弾性体の割合は、繊維絡合体100質量部に対し、1〜60質量部の範囲であることが好ましく、5〜40質量部であることがさらに好ましく、10〜30質量部であることが特に好ましい。なお、高分子弾性体の含有割合を上記上限値以下とすることで、ゴム感が強くなりにくく、風合いが良好になりやすい傾向にある。また、上記下限値以上とすることで、製造工程での伸びや厚みを良好にして、柔軟性や表面外観を良好にしやすくなる。 The ratio of the elastic polymer contained in the leather-like sheet is preferably in the range of 1 to 60 parts by mass, more preferably 5 to 40 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the fiber entangled body. 30 parts by mass is particularly preferable. In addition, by making the content rate of a polymeric elastic body below the said upper limit, there exists a tendency for a rubber feeling to become difficult to become strong and for a feeling to become favorable. Moreover, it becomes easy to make a softness | flexibility and surface appearance favorable by making elongation and thickness in a manufacturing process favorable by setting it as the said lower limit or more.
<製造方法>
次に本発明の皮革様シートの製造方法の一実施形態について説明する。
本実施形態の皮革様シートの製造方法は、例えば、水溶性熱可塑性樹脂と非水溶性熱可塑性樹脂とから構成される、海島型複合繊維或いは中空型複合繊維等の複合繊維からなる繊維シートを製造する繊維シート製造工程(1)と、繊維シートを複数枚重ねて絡合させることにより絡合シートを形成する絡合工程(2)と、絡合シートを必要に応じて湿熱収縮や熱水収縮させることにより、収縮ウェブを作成する収縮処理工程(3)と、海島型複合繊維或いは中空型複合繊維等の複合繊維の水溶性熱可塑性樹脂を熱水中で溶解することにより、極細繊維束或いは中空繊維の繊維絡合体を形成する繊維束絡合体形成工程或いは中空繊維絡合体形成工程(4)を備える。また、繊維絡合体にウレタン樹脂組成物を含浸及び乾燥凝固させ、繊維絡合体に高分子弾性体を含有させる高分子弾性体含浸工程(5)や表面処理を行う後加工工程(6)とを備える。以下、各工程について、詳しく説明する。
<Manufacturing method>
Next, an embodiment of the method for producing a leather-like sheet of the present invention will be described.
The leather-like sheet manufacturing method of the present embodiment includes, for example, a fiber sheet composed of a composite fiber such as a sea-island composite fiber or a hollow composite fiber, which is composed of a water-soluble thermoplastic resin and a water-insoluble thermoplastic resin. The fiber sheet manufacturing process (1) to be manufactured, the entanglement process (2) in which a plurality of fiber sheets are entangled and entangled, and the entangled sheet is subjected to wet heat shrinkage or hot water as necessary. A shrinking treatment step (3) for creating a shrinking web by shrinking, and a water-soluble thermoplastic resin of a composite fiber such as a sea-island composite fiber or a hollow composite fiber is dissolved in hot water, thereby producing an ultrafine fiber bundle. Or the fiber bundle entanglement formation process or hollow fiber entanglement formation process (4) which forms the fiber entanglement body of a hollow fiber is provided. In addition, the fiber entangled body is impregnated with a urethane resin composition and dried and solidified, and the polymer entangled body contains a polymer elastic body impregnation step (5) and a post-processing step (6) for performing surface treatment. Prepare. Hereinafter, each step will be described in detail.
(1)繊維シート製造工程
本工程としては、水溶性熱可塑性樹脂と非水溶性熱可塑性樹脂とを溶融紡糸して得られる海島型複合繊維或いは中空型複合繊維からなるスパンボンドシートを繊維シートとして製造することが1例として挙げられる。以下、該スパンボンドシートを形成する方法について、詳しく説明する。
(1) Fiber sheet manufacturing process As this process, a spunbond sheet comprising sea-island type composite fibers or hollow type composite fibers obtained by melt spinning a water-soluble thermoplastic resin and a water-insoluble thermoplastic resin is used as a fiber sheet. Manufacturing is mentioned as an example. Hereinafter, a method for forming the spunbond sheet will be described in detail.
水溶性熱可塑性樹脂と非水溶性熱可塑性樹脂とを溶融紡糸することにより複合化した後、スパンボンド法により、延伸後、堆積させることにより長繊維の複合繊維からなるスパンボンドシートが得られる。 After the water-soluble thermoplastic resin and the water-insoluble thermoplastic resin are combined by melt spinning, a spunbond sheet made of composite fibers of long fibers is obtained by stretching and depositing by a spunbond method.
はじめに、水溶性熱可塑性樹脂及び非水溶性熱可塑性樹脂をそれぞれ別々の押出機により溶融混練し、それぞれ異なる紡糸口金から溶融樹脂のストランドを同時に吐出させる溶融複合紡糸により、海島型複合繊維或いは中空型複合繊維を形成する。水溶性熱可塑性樹脂と非水溶性熱可塑性樹脂との質量比としては、5/95〜50/50であることが好ましく、さらには、10/90〜40/60の範囲であることが、物性の良好な繊維絡合体が得られ、また、繊維の形成性にも優れる点からより好ましい。
溶融複合紡糸においては、複合繊維における島数は4〜4000島/繊維にすることが好ましく、さらには10〜1000島/繊維にすることが、単繊維繊度が小さく、物性の良好な繊維絡合体が得られる点からより好ましい。
First, a water-soluble thermoplastic resin and a water-insoluble thermoplastic resin are melted and kneaded by separate extruders, and melted composite spinning that simultaneously discharges molten resin strands from different spinnerets, thereby using sea-island composite fibers or hollow molds. A composite fiber is formed. The mass ratio of the water-soluble thermoplastic resin to the water-insoluble thermoplastic resin is preferably 5/95 to 50/50, and more preferably 10/90 to 40/60. Is preferable from the viewpoint that a good fiber entangled body can be obtained and the fiber formability is excellent.
In the melt composite spinning, the number of islands in the composite fiber is preferably 4 to 4000 islands / fiber, and more preferably 10 to 1000 islands / fiber, the fiber entangled body having a small single fiber fineness and good physical properties. Is more preferable in that it is obtained.
複合繊維は冷却装置で冷却された後、エアジェットノズルなどの吸引装置を用いて目的の繊度となるように1000〜6000m/分の引き取り速度に相当する速度の高速気流により延伸される。そして、延伸された複合繊維を移動式の捕集面の上に堆積することによりスパンボンドシートが形成される。なお、このとき、必要に応じてスパンボンドシートを、部分的に圧着してもよい。スパンボンドシートの目付量は、20〜500g/m2の範囲であることが均質な繊維束絡合体が得られ、また、生産性に優れる点からも好ましい。 After the composite fiber is cooled by a cooling device, it is drawn by a high-speed air stream at a speed corresponding to a take-up speed of 1000 to 6000 m / min so as to obtain a desired fineness using a suction device such as an air jet nozzle. Then, the spunbond sheet is formed by depositing the drawn conjugate fiber on the movable collection surface. At this time, the spunbond sheet may be partially crimped as necessary. The basis weight of the spunbond sheet is preferably in the range of 20 to 500 g / m 2 from the viewpoint of obtaining a homogeneous fiber bundle entangled body and excellent productivity.
(2)絡合工程
次に、(1)繊維シート製造工程で得た繊維シートを複数枚重ねて絡合させることにより絡合シートを形成する。以下、得られたスパンボンドシートを複数枚重ねて絡合させることにより絡合シートを形成する絡合工程の例について説明する。
絡合シートは、ニードルパンチや高圧水流処理等の公知の不織布製造方法を用いて絡合処理を行うことにより形成される。
(2) Entanglement process Next, (1) an intertwined sheet is formed by overlapping and intertwining a plurality of fiber sheets obtained in the fiber sheet manufacturing process. Hereinafter, an example of an entanglement process for forming an entangled sheet by overlapping a plurality of obtained spunbond sheets and intertwining them will be described.
The entangled sheet is formed by performing an entanglement treatment using a known nonwoven fabric manufacturing method such as needle punching or high-pressure water flow treatment.
はじめに、スパンボンドシートに針折れ防止油剤、帯電防止油剤、絡合向上油剤などのシリコーン系油剤または鉱物油系油剤を付与する。なお、目付ムラを低減させるために、2枚以上のスパンボンドシートをクロスラッパーにより重ね合わせた後、油剤を付与してもよい。
油剤の付与後、例えば、ニードルパンチ処理により三次元的にスパンボンドシートを絡合させる絡合処理を行う。ニードル条件としては、ニードル針のバーブ数、キックアップ深さ、からそれぞれ選ばれる。また、ニードルパンチ数、ニードルパンチ深度、油剤の種類と使用量等により調整される。
First, a silicone oil agent or a mineral oil oil agent such as a needle breakage prevention oil agent, an antistatic oil agent or an entanglement improving oil agent is applied to the spunbond sheet. In order to reduce the basis weight unevenness, an oil agent may be applied after two or more spunbond sheets are overlapped with a cross wrapper.
After the oil agent is applied, for example, an entanglement process is performed in which the spunbond sheet is entangled three-dimensionally by a needle punch process. The needle condition is selected from the number of barbs of the needle needle and the kick-up depth. Moreover, it adjusts with the number of needle punches, needle punch depth, the kind and usage-amount of oil agent, etc.
絡合シートは、絡合工程前のスパンボンドシートの目付量に対して、好ましくは質量比1.2倍以上、さらに好ましくは、1.5倍以上となるように絡合処理されたものである。上限は特に限定されないが、処理速度の低下による製造コストの増大を避ける点で4倍以下であることが好ましい。また、絡合シートの目付量は、目的とする繊維絡合体の厚さ等に応じて適宜選択されるが、具体的には、例えば、100〜1500g/m2の範囲であることが取扱い性に優れる点から好ましい。
絡合シートの層間剥離力は、好ましくは7kg/2.5cm以上、さらに好ましくは9kg/2.5cm以上である。層間剥離力をこれら下限値以上とすることで、形態保持性が良好となり、また繊維の抜けが少なくなり、得られる皮革様シートの充実感や表面外観が優れるようになる。なお、層間剥離力は、三次元絡合の度合いの目安になる。層間剥離力を上記下限値以上とすることで、繊維絡合体の繊維密度を充分に高くすることができる。絡合シートの層間剥離強力の上限は特に限定されないが、絡合処理効率の点から30kg/2.5cm以下であることが好ましい。
The entangled sheet is preferably entangled to have a mass ratio of 1.2 times or more, more preferably 1.5 times or more, with respect to the basis weight of the spunbond sheet before the entanglement step. is there. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 4 times or less from the viewpoint of avoiding an increase in manufacturing cost due to a decrease in processing speed. In addition, the basis weight of the entangled sheet is appropriately selected according to the thickness of the target fiber entangled body, and specifically, for example, the handling property is in the range of 100 to 1500 g / m 2 . From the point which is excellent in it.
The delamination force of the entangled sheet is preferably 7 kg / 2.5 cm or more, more preferably 9 kg / 2.5 cm or more. By setting the delamination force to be equal to or higher than these lower limit values, the shape retainability is improved, the fiber is less lost, and the sense of fullness and surface appearance of the resulting leather-like sheet are improved. Note that the delamination force is a measure of the degree of three-dimensional entanglement. By setting the delamination force to be equal to or greater than the above lower limit, the fiber density of the fiber entangled body can be sufficiently increased. The upper limit of the delamination strength of the entangled sheet is not particularly limited, but is preferably 30 kg / 2.5 cm or less from the viewpoint of entanglement treatment efficiency.
(3)湿熱収縮処理工程
次に、得られた絡合シートを湿熱収縮や熱水収縮させることにより、収縮絡合シート(収縮ウェブ)を作製する収縮処理工程について説明する。収縮処理工程は、必要に応じて行われる工程であり、省略されてもよい。収縮処理工程は、長繊維を含有する絡合シートを収縮させて得られる繊維絡合体の繊維密度を緻密にするために、絡合度合いを更に高めた収縮絡合シートを製造する工程である。
湿熱収縮処理は、スチーム加熱、熱水処理などの吸水条件下で行うことが好ましい。
スチーム加熱条件としては、好ましくは雰囲気温度が60〜130℃の範囲で相対湿度50%以上、さらに好ましくは相対湿度90%以上で60〜600秒間加熱処理することである。このような加熱条件の場合には、絡合シートを高収縮率で収縮させることができる点から好ましい。なお、相対湿度を上記下限値以上とすることで、繊維に接触した水分が比較的長い時間かけて乾燥されることになり、充分に収縮することが可能になる。
熱水処理条件としては、好ましくは50〜130℃の範囲、さらに好ましくは60〜95℃の範囲である。温度がこれら下限値以上となることで、高収縮率で収縮されるようになる。また、温度が上限値以下となることで、収縮が均一となりやすい傾向がある。
(3) Wet heat shrinkage treatment step Next, a shrinkage treatment step for producing a shrinkage entangled sheet (shrink web) by subjecting the obtained entangled sheet to wet heat shrinkage or hot water shrinkage will be described. The shrinkage treatment process is a process performed as necessary, and may be omitted. The shrinkage treatment step is a step of manufacturing a shrinkage-entangled sheet having a further increased degree of entanglement in order to make the fiber density of the fiber-entangled body obtained by shrinking the entangled sheet containing long fibers finer.
The wet heat shrinkage treatment is preferably performed under water absorption conditions such as steam heating and hot water treatment.
The steam heating condition is preferably a heat treatment for 60 to 600 seconds at an atmospheric temperature in the range of 60 to 130 ° C. and a relative humidity of 50% or more, more preferably 90% or more. In the case of such heating conditions, it is preferable because the entangled sheet can be contracted at a high contraction rate. In addition, by making relative humidity more than the said lower limit, the water | moisture content which contacted the fiber will be dried over comparatively long time, and it will become possible to fully shrink | contract.
The hydrothermal treatment conditions are preferably in the range of 50 to 130 ° C, more preferably in the range of 60 to 95 ° C. When the temperature is equal to or higher than these lower limits, the film is contracted at a high contraction rate. Moreover, there exists a tendency for shrinkage | contraction to become uniform easily because temperature becomes below an upper limit.
収縮処理においては、絡合シートを面積収縮率が好ましくは20%以上、さらに好ましくは30%以上になるように収縮させても良い。高い収縮率で収縮させることにより、繊維密度が高く、繊維の絡まり度合いがさらに高くなった収縮ウェブが得られる。
なお、面積収縮率(%)は、下記式(1):
(収縮処理前のシート面の面積−収縮処理後のシート面の面積)/収縮処理前のシート面の面積×100・・・(1)
により計算される。前記面積は、シートの表面の面積と裏面の面積の平均面積を意味する。
また、湿熱収縮処理により得られた収縮ウェブを、さらに複合繊維の熱変形温度以上の温度で加熱ロールや加熱プレスすることにより、繊維密度を高めてもよい。なお、表面側と裏面側とをそれぞれの側から異なる条件で加熱ロールや加熱プレスすることにより、表面側と裏面側との繊維の緻密度を調整することもできる。
In the shrinking treatment, the entangled sheet may be shrunk so that the area shrinkage rate is preferably 20% or more, more preferably 30% or more. By contracting at a high contraction rate, a contracted web having a high fiber density and an even higher degree of fiber entanglement can be obtained.
The area shrinkage rate (%) is expressed by the following formula (1):
(Area of sheet surface before shrinking process−Area of sheet surface after shrinking process) / Area of sheet surface before shrinking process × 100 (1)
Is calculated by The said area means the average area of the area of the surface of a sheet | seat, and the area of a back surface.
Further, the fiber density may be increased by further heating and shrinking the shrink web obtained by the wet heat shrink treatment at a temperature equal to or higher than the heat deformation temperature of the composite fiber. In addition, the density of the fiber of the surface side and a back surface side can also be adjusted by carrying out a heating roll or heat-pressing on the surface side and a back surface side from different sides.
(4)繊維束或いは中空繊維絡合体形成工程
次に、複合繊維の水溶性熱可塑性樹脂を熱水中で溶解することにより、極細繊維束或いは中空繊維の絡合体を形成する繊維束或いは中空繊維絡合体形成工程について説明する。
極細繊維化或いは中空繊維化処理は、絡合シート(又は収縮絡合シート)を、水、アルカリ性水溶液、酸性水溶液等で熱水加熱処理することにより、水溶性熱可塑性樹脂を溶解除去、または、分解除去する処理である。
熱水加熱処理条件の具体例としては、例えば、第1段階として、65〜90℃の熱水中に5〜300秒間浸漬した後、さらに、第2段階として、85〜100℃の熱水中で100〜600秒間処理することが好ましい。ただし、熱水加熱処理は、2段階の処理条件で行う必要はなく、いずれか1段階の条件のみで行ってもよい。また、溶解効率を高めるために、必要に応じて、ロールでのニップ処理、高圧水流処理、超音波処理、シャワー処理、攪拌処理、揉み処理等を行ってもよい。
(4) Fiber bundle or hollow fiber entangled body formation process Next, the fiber bundle or hollow fiber which forms the entangled body of an ultrafine fiber bundle or a hollow fiber by melt | dissolving the water-soluble thermoplastic resin of a composite fiber in hot water The entangled body forming step will be described.
The ultrafine fiberization or hollow fiberization treatment is performed by dissolving and removing the water-soluble thermoplastic resin by subjecting the entangled sheet (or shrinkage entangled sheet) to hot water heat treatment with water, an alkaline aqueous solution, an acidic aqueous solution, or the like. It is a process of decomposing and removing.
As a specific example of the hot water heat treatment conditions, for example, as a first stage, after being immersed in hot water at 65 to 90 ° C. for 5 to 300 seconds, further as a second stage, hot water at 85 to 100 ° C. It is preferable to perform the treatment for 100 to 600 seconds. However, the hot water heat treatment need not be performed under two-stage treatment conditions, and may be performed under any one of the conditions. Moreover, in order to improve dissolution efficiency, you may perform the nip process by a roll, a high pressure water flow process, an ultrasonic process, a shower process, a stirring process, a stagnation process, etc. as needed.
(5)高分子弾性体の含浸工程
本実施形態の皮革様シートは、繊維絡合体の形態安定性や厚み保持性を付与し、風合い、表面外観を改良するため、極細繊維化或いは中空繊維化処理を行う前に、または極細繊維化或いは中空繊維化処理を行った後に、繊維束絡合体の形態安定性を高める目的や、繊維束絡合体の機械的特性や風合い等を調整することを目的として、絡合シート又は繊維絡合体にウレタン樹脂組成物を含浸及び乾燥凝固させて、高分子弾性体を絡合シート又は繊維絡合体に含有させる。
ウレタン樹脂組成物の含浸は、水性液であるウレタン樹脂組成物を含浸液として用いることが好ましいが、水性液以外のものを使用してもよい。
(5) Impregnation step of polymer elastic body The leather-like sheet according to the present embodiment provides ultrafine fibers or hollow fibers to impart shape stability and thickness retention of the fiber entangled body and improve the texture and surface appearance. The purpose is to increase the morphological stability of the fiber bundle entangled body or to adjust the mechanical properties and texture of the fiber bundle entangled body before performing the treatment, or after performing the ultrafine fiber or hollow fiber treatment. As mentioned above, the entangled sheet or fiber entangled body is impregnated with the urethane resin composition and dried and solidified to contain the polymer elastic body in the entangled sheet or fiber entangled body.
For the impregnation of the urethane resin composition, it is preferable to use the urethane resin composition that is an aqueous liquid as the impregnating liquid, but other than the aqueous liquid may be used.
以下に、高分子弾性体の含浸方法として、水性液であるウレタン樹脂組成物を含浸液として用いる場合について、詳しく説明する。なお、水性液としては、高分子弾性体を形成するための自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を、水等の水系媒体に溶解した水性溶液や、高分子弾性体を形成するための自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を、水等の水系媒体に分散させた水性分散液が挙げられる。なお、水性分散液には、懸濁分散液及び乳化分散液が含まれる。特に、耐水性に優れている点から、上記したように、水性分散液を用いることがより好ましい。 Below, the case where the urethane resin composition which is aqueous liquid is used as an impregnation liquid is demonstrated in detail as an impregnation method of a polymeric elastic body. As the aqueous liquid, an aqueous solution obtained by dissolving a self-emulsifying aqueous polyurethane resin for forming a polymer elastic body in an aqueous medium such as water, or a self-emulsifying aqueous polyurethane for forming a polymer elastic body. Examples thereof include an aqueous dispersion in which a resin is dispersed in an aqueous medium such as water. The aqueous dispersion includes a suspension dispersion and an emulsion dispersion. In particular, from the viewpoint of excellent water resistance, it is more preferable to use an aqueous dispersion as described above.
繊維絡合シートにウレタン樹脂組成物を含浸させる方法としては、例えば、ナイフコーター、バーコーター、又はロールコーターを用いてウレタン樹脂組成物を繊維絡合シートに塗布する方法、または、ウレタン樹脂組成物に繊維絡合シートを浸漬する方法等が挙げられる。
そして、ウレタン樹脂組成物が含浸された繊維絡合シートを乾燥することにより、高分子弾性体を凝固させることができる。乾燥方法としては、50〜200℃の乾燥装置中で熱処理する方法や、赤外線加熱の後に乾燥機中で熱処理する方法、スチーム処理した後に乾燥機で熱処理する方法、或いは、超音波加熱の後に乾燥機で熱処理する方法、並びに、これらを組み合わせた方法等が挙げられる。中でも、高分子弾性体と繊維が離型しやすく、また、高分子弾性体の造膜性を保ちやすいことから、スチーム処理した後に乾燥機で熱処理する方法が好ましい。
また、繊維絡合体に含浸されたウレタン樹脂組成物は、乾燥前に40〜100℃程度に加熱されてゲル化されることが好ましい。
As a method of impregnating the fiber entangled sheet with the urethane resin composition, for example, a method of applying the urethane resin composition to the fiber entangled sheet using a knife coater, a bar coater, or a roll coater, or a urethane resin composition And a method of immersing the fiber entangled sheet.
The polymer elastic body can be solidified by drying the fiber entangled sheet impregnated with the urethane resin composition. As a drying method, a method of heat treatment in a drying apparatus at 50 to 200 ° C., a method of heat treatment in a dryer after infrared heating, a method of heat treatment in a dryer after steam treatment, or drying after ultrasonic heating Examples thereof include a method of performing heat treatment with a machine, a method of combining these, and the like. Among them, the method of heat-treating with a dryer after steaming is preferable because the polymer elastic body and the fiber are easy to release and the film forming property of the polymer elastic body is easily maintained.
The urethane resin composition impregnated in the fiber entangled body is preferably gelled by being heated to about 40 to 100 ° C. before drying.
含浸液の粘度としては、含浸の均一性に優れ、得られる皮革様シートの風合いや表面外観が均質なことから、10Pa・s未満が好ましく、1Pa・s未満がより好ましく、0.1Pa・s未満が特に好ましい。調製直後のウレタン樹脂組成物の含浸液の粘度は、単一円筒型回転粘度計を用いて20℃、6回転/分で測定できる。 The viscosity of the impregnating solution is preferably less than 10 Pa · s, more preferably less than 1 Pa · s, and more preferably less than 0.1 Pa · s, because the impregnation uniformity is excellent and the texture and surface appearance of the obtained leather-like sheet are uniform. Less than is particularly preferred. The viscosity of the impregnating liquid of the urethane resin composition immediately after preparation can be measured at 20 ° C. and 6 revolutions / minute using a single cylindrical rotational viscometer.
なお、前記繊維絡合シートに水性液であるウレタン樹脂組成物を含浸させた後の乾燥工程で、水系ポリウレタン樹脂が繊維絡合シートの表層に移行(マイグレーション)することにより、均一な充填状態が得られにくいことがある。本発明では、上記した有機酸アンモニウム塩、又は無機酸アンモニウム塩であって、室温から40〜100℃程度の温度に上昇させることによってpHが下降するアンモニウム塩をウレタン樹脂組成物に加え、それにより、40〜100℃程度におけるウレタン樹脂組成物の水分散安定性を低下させて、マイグレーションを抑制することができる。
また、水系ポリウレタンの粒径を調整すること;高分子弾性体のアニオン性基の種類や量を調整することにより水分散安定性を低下させること;1価または2価のアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩、ノニオン系乳化剤、会合型水溶性増粘剤、水溶性シリコーン系化合物などの会合型感熱ゲル化剤、または、水溶性ポリウレタン系化合物を併用すること等により、40〜100℃程度における水分散安定性を低下させること;等によりマイグレーションを抑制することもできる。なお、必要に応じて、高分子弾性体が表面に偏在するようにマイグレーションさせてもよい。また、乾燥法や付与方法を、表面側と裏面側では異なった条件として、表面側へ優先的に高分子弾性体を固着させても構わない。
In the drying step after impregnating the fiber entangled sheet with the urethane resin composition that is an aqueous liquid, the water-based polyurethane resin migrates to the surface layer of the fiber entangled sheet, so that a uniform filling state is obtained. It may be difficult to obtain. In the present invention, the above-mentioned organic acid ammonium salt or inorganic acid ammonium salt, which is an ammonium salt whose pH is lowered by raising the temperature from room temperature to about 40 to 100 ° C., is added to the urethane resin composition, thereby , The water dispersion stability of the urethane resin composition at about 40 to 100 ° C. can be reduced, and migration can be suppressed.
Also, adjusting the particle size of the water-based polyurethane; reducing the water dispersion stability by adjusting the type and amount of the anionic group of the polymer elastic body; monovalent or divalent alkali metal salt or alkaline earth In combination with a metal salt, a nonionic emulsifier, an associative water-soluble thickener, an associative thermosensitive gelling agent such as a water-soluble silicone compound, or a water-soluble polyurethane compound at 40 to 100 ° C. Migration can also be suppressed by reducing water dispersion stability; In addition, you may make it migrate so that a polymeric elastic body may be unevenly distributed on the surface as needed. Further, the polymer elastic body may be preferentially fixed to the front surface side by setting the drying method and the applying method as different conditions on the front surface side and the back surface side.
高分子弾性体は、海島型複合繊維を極細繊維化処理する前、或いは中空型複合繊維を中空化処理する前に、繊維絡合体に付与すると、水溶性熱可塑性樹脂が除去される際に繊維束或いは中空繊維内部に形成される空隙(繊維と高分子弾性体との間の隙間、高分子弾性体中の孔、繊維内部の隙間等)は、皮革様シートでも空隙のまま維持されて、繊維絡合体と高分子弾性体が離型しやすくなる。そのため、高分子弾性体は、海島型複合繊維に極細繊維化処理前、或いは中空型複合繊維に中空化処理前に、繊維絡合体に付与することが好ましい。
ただし、従来の水系ポリウレタンでは、海島型複合繊維を極細繊維化処理する前、或いは中空型複合繊維を中空化処理する前に高分子弾性体を付与して、空隙を皮革様シートに形成させようとしても、極細化処理工程や中空化工程において、高分子弾性体が膨潤や変形し、弾性材料が繊維と接着してしまったり、孔が潰れたりして空隙がなくなる問題が有った。本発明に用いる高分子弾性体は、膨潤や変形が少ないため、水溶性熱可塑性樹脂が抽出除去されて生じた空隙を有効に保つことができる。
When the polymer elastic body is applied to the fiber entangled body before the ultra-fine fiber treatment of the sea-island composite fiber or before the hollow composite fiber is hollowed, the fiber is removed when the water-soluble thermoplastic resin is removed. The voids formed inside the bundle or hollow fiber (the gap between the fiber and the polymer elastic body, the hole in the polymer elastic body, the gap inside the fiber, etc.) are maintained as a void even in the leather-like sheet, The fiber entangled body and the polymer elastic body are easily released. Therefore, it is preferable that the polymer elastic body is applied to the fiber entangled body before the ultra-fine fiber treatment for the sea-island type composite fiber or before the hollow type composite fiber is hollowed.
However, in the conventional water-based polyurethane, a polymer elastic body is applied before the sea-island type composite fiber is subjected to ultrafine fiber treatment or before the hollow type composite fiber is hollowed to form voids in the leather-like sheet. However, in the ultra-thinning process and the hollowing process, the polymer elastic body swells or deforms, and there is a problem that the elastic material adheres to the fibers or the pores are crushed and the voids disappear. Since the polymer elastic body used in the present invention is less swelled and deformed, it is possible to effectively maintain voids generated by extracting and removing the water-soluble thermoplastic resin.
皮革様シートに含有する高分子弾性体は、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体との平均距離が1μm以上であれば、繊維束の内部に含浸していてもよく、繊維束の外部に付着していてもよい。なお、高分子弾性体が繊維束内部に含浸している場合には、繊維束を構成する極細繊維を拘束することにより剛性を調整することができる。繊維束の内部に含浸される高分子弾性体の割合は、繊維束絡合体と繊維束の内部に含浸している高分子弾性体の合計量に対して、0〜5質量%であることが好ましい。極細繊維束内部に存在する高分子弾性体の割合を5質量%以下とすると、極細繊維を集束し過ぎることなく、柔軟性や表面外観が良好になりやすい。 The polymer elastic body contained in the leather-like sheet may be impregnated in the fiber bundle as long as the average distance between the outer peripheral fiber of the ultrafine fiber bundle or the hollow fiber and the polymer elastic body is 1 μm or more. It may be attached to the outside of the bundle. When the polymer elastic body is impregnated in the fiber bundle, the rigidity can be adjusted by restraining the ultrafine fibers constituting the fiber bundle. The ratio of the polymer elastic body impregnated in the fiber bundle is 0 to 5% by mass with respect to the total amount of the polymer elastic body impregnated in the fiber bundle entangled body and the fiber bundle. preferable. When the ratio of the polymer elastic body existing in the ultrafine fiber bundle is 5% by mass or less, the flexibility and the surface appearance tend to be improved without excessively focusing the ultrafine fibers.
[皮革様シートの後加工]
上述したように得られた繊維束絡合体は、通常、各種用途に応じて、起毛処理、銀面処理、柔軟化処理、2分割処理、成形処理、染色処理等の所望の後加工が施して用いられる。
本実施形態の皮革様シートは剥離強力が3.0kg/1.0cm以上であることが好ましい。
例えば、銀面調人工皮革を製造する場合には、繊維束絡合体の表面に高分子弾性体からなる被覆層を形成する。
高分子弾性体からなる被覆層の形成方法としては、高分子弾性体の分散液または溶液を繊維束絡合体の表面に直接塗布して形成する方法や、離型紙上に形成された被覆層を繊維束絡合体の表面に貼り合わせる方法等が用いられる。被覆層の形成に用いられる高分子弾性体としては、従来から銀面調人工皮革の製造に用いられている高分子弾性体が特に限定なく用いられ得る。被覆層の厚さは特に限定されず、具体的には、例えば、2〜300μm、さらには3〜100μm以下、特には3〜80μm、殊には3〜50μmの範囲であることが好ましい。
[Post-processing of leather-like sheet]
The fiber bundle entangled body obtained as described above is usually subjected to desired post-processing such as raising treatment, silver surface treatment, softening treatment, bipartite treatment, molding treatment, dyeing treatment, etc. according to various applications. Used.
The leather-like sheet of this embodiment preferably has a peel strength of 3.0 kg / 1.0 cm or more.
For example, when producing a silver-tone artificial leather, a coating layer made of a polymer elastic body is formed on the surface of the fiber bundle entangled body.
As a method for forming a coating layer made of a polymer elastic body, a method in which a dispersion or solution of a polymer elastic body is directly applied to the surface of a fiber bundle entangled body, or a coating layer formed on a release paper is used. A method of bonding to the surface of the fiber bundle entangled body is used. As the polymer elastic body used for forming the coating layer, a polymer elastic body conventionally used for the production of silver surface artificial leather can be used without any particular limitation. The thickness of the coating layer is not particularly limited, and specifically, for example, it is preferably in the range of 2 to 300 μm, more preferably 3 to 100 μm or less, particularly 3 to 80 μm, particularly 3 to 50 μm.
また、例えば、立毛調人工皮革を製造する場合には、繊維束絡合体の表面をサンドペーパーや針布等を用いたバフィング処理により毛羽立てるような、従来から立毛調人工皮革
の製造に用いられている方法が用いられる。
また、銀面調人工皮革や立毛調人工皮革は極細繊維形成工程の何れかの段階で染色してもよい。また、必要に応じて、ドライ状態での機械的もみ処理や収縮処理、染色機や洗濯機などを使用したウェット状態でのリラックス処理、柔軟剤処理、防燃剤や抗菌剤、消臭剤、撥水撥油剤などの機能性付与処理、シリコーン系樹脂やシルクプロテイン含有処理剤、グリップ性付与樹脂などの触感改質剤付与処理、着色剤やエナメル調用コーティング樹脂などの仕上げ処理を行なってもよい。
In addition, for example, in the case of producing napped-toned artificial leather, it has been conventionally used in the production of napped-toned artificial leather in which the surface of the fiber bundle entangled body is fluffed by buffing treatment using sandpaper or a needle cloth. The method is used.
Moreover, you may dye | stain a silver surface artificial leather and a nap-like artificial leather in any step of an ultrafine fiber formation process. In addition, if necessary, mechanical padding or shrinkage treatment in a dry state, relaxation treatment in a wet state using a dyeing machine or washing machine, softening agent treatment, flame retardant or antibacterial agent, deodorant, repellent A functional treatment such as a water / oil repellent, a treatment containing a silicone-based resin or a silk protein-containing treatment agent, a touch modifier such as a gripping resin, or a finishing treatment such as a colorant or an enamel coating resin may be performed.
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例に限定されるものではない。なお、本実施例において、部および%は、特にことわりのない限り質量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to these examples. In the examples, parts and% are based on mass unless otherwise specified.
はじめに、本実施例で用いた評価方法についてまとめて説明する。
<平均単繊維繊度>
光学顕微鏡にてランダムに選んだ100個の繊維の断面積を測定し、その数平均を求めた。繊維断面積の平均値と繊維の比重から、繊度を計算により求めた。なお、繊維の比重はJIS L 1015 8.14.2(1999)に基づいて測定した。
<ウレタンフィルムの重量膨潤率>
自己乳化型ポリウレタン樹脂の水性液を、50℃で乾燥して固化して得られた厚さ250μm±50μmのフィルムを、熱風乾燥機で120℃、5分間熱処理した後、20℃、65%RHの条件下に1日間放置したものを乾燥サンプルとした。また、その乾燥サンプルを、さらに90℃の熱水に60分間浸漬した後、直ちにフィルム最表面の余分な水滴をJKワイパー150−S(株式会社クレシア製)にて拭き取ったものを熱水膨潤サンプルとした。乾燥サンプルと熱水膨潤サンプルの質量を測定し、下記式に従って熱水膨潤率を求めた。
重量膨潤率(%)=[(熱水膨潤サンプルの質量−乾燥サンプルの質量)/乾燥サンプルの質量]×100
<組成物フィルムの重量膨潤率>
ウレタン樹脂組成物を、90℃、60%RH雰囲気化でゲル化しつつフィルム状にし、次いで、熱風乾燥機で120℃、5分間熱処理した後、20℃、65%RHの条件下に1日間放置したものを乾燥サンプルとした。また、その乾燥サンプルを、さらに90℃の熱水に60分間浸漬した後、直ちにフィルム最表面の余分な水滴をJKワイパー150−S(株式会社クレシア製)にて拭き取ったものを熱水膨潤サンプルとした。乾燥サンプルと熱水膨潤サンプルの質量を測定し、下記式に従って熱水膨潤率を求めた。
重量膨潤率(%)=[(熱水膨潤サンプルの質量−乾燥サンプルの質量)/乾燥サンプルの質量]×100
First, the evaluation methods used in this example will be described together.
<Average single fiber fineness>
The cross-sectional area of 100 fibers randomly selected with an optical microscope was measured, and the number average was obtained. From the average value of the fiber cross-sectional area and the specific gravity of the fiber, the fineness was calculated. In addition, the specific gravity of the fiber was measured based on JIS L1015 8.14.2 (1999).
<Weight swelling ratio of urethane film>
A film having a thickness of 250 μm ± 50 μm obtained by drying and solidifying an aqueous liquid of a self-emulsifying polyurethane resin at 50 ° C. was heat-treated at 120 ° C. for 5 minutes with a hot air dryer, and then 20 ° C. and 65% RH. Samples left for 1 day under these conditions were used as dry samples. Further, after the dried sample was further immersed in hot water at 90 ° C. for 60 minutes, an excess water droplet on the outermost surface of the film was immediately wiped off with JK Wiper 150-S (manufactured by Crecia Co., Ltd.). It was. The masses of the dried sample and the hot water swelling sample were measured, and the hot water swelling rate was determined according to the following formula.
Weight swelling rate (%) = [(mass of hot water swelled sample−mass of dried sample) / mass of dried sample] × 100
<Weight swelling ratio of composition film>
The urethane resin composition is made into a film while being gelled at 90 ° C. and 60% RH atmosphere, then heat-treated with a hot air dryer at 120 ° C. for 5 minutes, and then left at 20 ° C. and 65% RH for 1 day. This was used as a dry sample. Further, after the dried sample was further immersed in hot water at 90 ° C. for 60 minutes, an excess water droplet on the outermost surface of the film was immediately wiped off with JK Wiper 150-S (manufactured by Crecia Co., Ltd.). It was. The masses of the dried sample and the hot water swelling sample were measured, and the hot water swelling rate was determined according to the following formula.
Weight swelling rate (%) = [(mass of hot water swelled sample−mass of dried sample) / mass of dried sample] × 100
<20℃および100℃における貯蔵弾性率>
自己乳化型水性ポリウレタン樹脂の水性希釈液を50℃で乾燥して得られた厚さ250μm±50μmのフィルムを、熱風乾燥機で120℃、5分間熱処理した後、縦4cm×横0.5cmのフィルムサンプルを作成した。そして、サンプル厚みをマイクロメーターで測定後、動的粘弾性測定装置(DVEレオスペクトラー、(株)レオロジー社製)を用いて、周波数11Hz、昇温速度3℃/分の条件で20℃および100℃におけるサンプルの動的粘弾性率を測定し、貯蔵弾性率を算出した。なお、2種の自己乳化型ポリウレタン樹脂を用いる場合は、それぞれ別々にサンプルを作成し測定し、質量比率に乗じた和を、高分子弾性体の弾性率の値とした。
<Storage elastic modulus at 20 ° C. and 100 ° C.>
A film having a thickness of 250 μm ± 50 μm obtained by drying an aqueous dilution of a self-emulsifying water-based polyurethane resin at 50 ° C. was heat-treated with a hot air dryer at 120 ° C. for 5 minutes, and then 4 cm long × 0.5 cm wide A film sample was prepared. Then, after measuring the sample thickness with a micrometer, using a dynamic viscoelasticity measuring device (DVE Rheospectr, manufactured by Rheology Co., Ltd.), a frequency of 11 Hz and a temperature rising rate of 3 ° C./min. The dynamic viscoelasticity of the sample at 100 ° C. was measured, and the storage elastic modulus was calculated. In addition, when using 2 types of self-emulsification type polyurethane resins, the sample was created and measured separately, respectively, and the sum multiplied by the mass ratio was used as the value of the elastic modulus of the polymer elastic body.
<極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維と高分子弾性体との平均距離>
得られた皮革様シートをカッター刃を用いて厚み方向に切断することにより、厚み方向の切断面を形成した。そして、得られた切断面を酸化オスミウムで染色し、前記切断面を走査型電子顕微鏡(SEM)でランダムに選択した切断面の10箇所において、切断面に対して垂直な極細繊維束又は中空繊維を1500倍で観察し、画像を撮影した。そして、得られた画像において、極細繊維束の外周部、又は中空繊維の外周部と高分子弾性体の平均距離を求めた。なお、各画像につき2個(又は2本)ずつ、合計繊維束20個(又は中空繊維20本)について同様に求め、20個の測定値の平均を平均距離とした。
<平均距離1μm以上の繊維の割合>
上記の平均距離測定と同様に、切断面の10箇所それぞれにおいて画像を撮影し、繊維束20個又は中空繊維20本について、極細繊維束又は中空繊維の外周部のうち、高分子弾性体との平均距離が1μm以上である部分の割合(%)を求めた。なお、繊維束20個又は中空繊維20本について同様に求め、20個の測定値の平均を割合(%)とした。
<平均孔径、及び10μm四方に存在する孔の個数>
得られた皮革様シートをカッター刃を用いて厚み方向に切断することにより、厚み方向の切断面を形成した。そして、得られた切断面を酸化オスミウムで染色し、前記切断面を走査型電子顕微鏡(SEM)でランダムに選択した10箇所それぞれについて1500倍で観察し、画像を撮影した。そして、各画像の高分子弾性体に該当する部分の10μm四方において、全ての孔の径を測定し、その平均値を求めた。また、10μm四方における0.2〜10μmの孔の個数も求めた。なお、10箇所それぞれの画像において同様に求め、それら測定値の平均を平均孔数、平均孔径とした。
<Average distance between peripheral fiber or hollow fiber of ultrafine fiber bundle and polymer elastic body>
The obtained leather-like sheet was cut in the thickness direction using a cutter blade to form a cut surface in the thickness direction. The obtained cut surface is dyed with osmium oxide, and the cut surface is randomly selected by a scanning electron microscope (SEM) at 10 locations on the cut surface, the ultrafine fiber bundle or hollow fiber perpendicular to the cut surface Was observed at a magnification of 1500 and an image was taken. In the obtained image, the average distance between the outer peripheral portion of the ultrafine fiber bundle or the outer peripheral portion of the hollow fiber and the polymer elastic body was determined. In addition, it calculated | required similarly about 20 total fiber bundles (or 20 hollow fibers) 2 pieces (or 2 pieces) per each image, and made the average of 20 measured values the average distance.
<Percentage of fibers with an average distance of 1 μm or more>
Similar to the above average distance measurement, images were taken at each of the 10 sections of the cut surface, and for 20 fiber bundles or 20 hollow fibers, out of the outer periphery of the ultrafine fiber bundle or hollow fiber, The ratio (%) of the part whose average distance is 1 μm or more was determined. In addition, it calculated | required similarly about 20 fiber bundles or 20 hollow fibers, and made the average of 20 measured value the ratio (%).
<Average pore diameter and the number of holes present in 10 μm square>
The obtained leather-like sheet was cut in the thickness direction using a cutter blade to form a cut surface in the thickness direction. And the obtained cut surface was dye | stained with osmium oxide, the said cut surface was observed by 1500 times about each 10 places selected at random with the scanning electron microscope (SEM), and the image | photographed image | photographed. And the diameter of all the holes was measured in the 10 micrometer square of the part applicable to the polymer elastic body of each image, and the average value was calculated | required. Moreover, the number of 0.2-10 micrometers holes in 10 micrometers square was also calculated | required. In addition, it calculated | required similarly in each image of 10 places, and made the average of those measured values the average hole number and the average hole diameter.
<風合い判定>
皮革様シートを約20cm角程度に切り出した試験片を評価用試料とした。人工皮革の取り扱いに従事する5人のパネリストが、試験片の風合いを触って以下の基準で評価し、最も多くのパネリストが付けた評価を風合いの評価結果とした。
A:一般的な風合いであるBに比べて、相対的に非常に良好な充実感がありながら柔らかさも兼ね備えている理想的な風合い
B:スポーツ靴のアッパー用素材として広く用いられている人工皮革の一般的な風合いC:スポーツ靴用途には硬すぎる、あるいは紙っぽく使用困難な風合い
<Texture judgment>
A test piece obtained by cutting a leather-like sheet into about 20 cm square was used as an evaluation sample. Five panelists engaged in the handling of artificial leather touched the texture of the test piece and evaluated it according to the following criteria, and the evaluation given by the most panelists was taken as the texture evaluation result.
A: Compared to B, which is a general texture, an ideal texture that has a relatively very good fulfillment and softness. B: Artificial leather widely used as an upper material for sports shoes. General texture C: texture that is too hard or difficult to use for sports shoes
<銀面調人工皮革の折れ皺>
約20cm角程度に切り出した試験片を評価用試料とした。評価用試料を縦方向に上端と下端を合わせるように表面を谷折りしたときに発生する折れ皺の形状を目視により観察した。そして、以下の基準により判定した。
A:牛皮革と同様の折りこんだ表面に緻密で、均質な折れシワが発生した。
B:折りこんだ表面にスポーツ靴のアッパー用素材にしばしば観察される一般的な折れシワ、或いは部分的に緻密な折れシワが発生した。
C:折りこんだ表面にダンボールを折り込んだような荒い折れシワが発生した。
<Folding folds of artificial leather with silver tone>
A test piece cut out to about 20 cm square was used as an evaluation sample. The shape of the crease generated when the surface of the evaluation sample was valley-folded so that the upper and lower ends were aligned in the vertical direction was visually observed. And it determined with the following references | standards.
A: Dense and uniform wrinkles were generated on the folded surface similar to cowhide leather.
B: On the folded surface, a general fold wrinkle often observed in an upper material of a sports shoe, or a partial crease wrinkle occurred.
C: Rough wrinkles such as corrugated cardboard were generated on the folded surface.
<スエード調人工皮革の表面の外観評価>
人工皮革の取り扱いに従事する5人のパネリストが、スエード調人工皮革の外観を目視することにより以下の基準で評価し、最も多くのパネリストが付けた評価を外観の評価結果とした。
A:立毛表面の緻密性が全体的に極めて高く、手で触ったときにざらつきが全く無くて滑らかである。
B:立毛表面の緻密性が全体的に僅かに粗いか、又は、全体的に比較的高いものの部分的に緻密性が明らかに低くて粗い部分が散在し、手で触ったときにややざらつきがある。
C:全体的に粗い立毛表面であり、手で触ったときにかなりのざらつきがある。
<Evaluation of surface appearance of suede-like artificial leather>
Five panelists engaged in handling artificial leather visually evaluated the appearance of the suede-like artificial leather according to the following criteria, and the evaluation given by the most panelists was used as the appearance evaluation result.
A: The density of the napped surface is extremely high as a whole, and it is smooth without any roughness when touched with a hand.
B: The density of the napped surface is slightly rough as a whole, or is relatively high as a whole, but the density is clearly low and the rough parts are scattered. is there.
C: It is a rough raised surface as a whole, and there is considerable roughness when touched by hand.
[実施例1]
変性PVA(海成分)と変性度6モル%のイソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレ−ト(島成分)とを、海成分/島成分の質量比が25/75となるように、260℃に設定した溶融複合紡糸用口金(島数:25島/繊維)より吐出した。そして、紡糸速度が3800m/minとなるようにエジェクター圧力を調整することにより平均繊度2.5dtexの海島型複合繊維をネット上に堆積させ、目付27g/m2のスパンボンドシートを得た。
[Example 1]
Modified PVA (sea component) and isophthalic acid-modified polyethylene terephthalate (island component) having a modification degree of 6 mol% were set at 260 ° C. so that the mass ratio of sea component / island component was 25/75. It was discharged from a base for melt composite spinning (number of islands: 25 islands / fiber). Then, by adjusting the ejector pressure so that the spinning speed was 3800 m / min, sea-island composite fibers having an average fineness of 2.5 dtex were deposited on the net, and a spunbond sheet having a basis weight of 27 g / m 2 was obtained.
次に、得られたスパンボンドシートを12枚重ね、クロスラッピングにより総目付が325g/m2のウェブを作製した。そして、ウェブに針折れ防止油剤として鉱物油系油剤をスプレーした。
そして、ベッドプレートパンチング装置を用いてニードル番手40番のニードル針(バーブ数9個、キックアップ深さ 60μm)を用いて、1500パンチ/cm2でニードルパンチ処理した。その後、さらに、ニードル番手42番(バーブ数6個、キックアップ深さ40μm)のニードル針を用いて1000パンチ/cm2でニードルパンチ処理して海島型複合繊維の長繊維不織布を得た。なお、ニードルパンチ処理によるウェブの面積収縮率は30%であった。ニードルパンチ後の絡合シートの目付は450g/m2、絡合シートの層間剥離強力は10kg/2.5cmであった。
次に、得られた絡合シートを90℃、60%RH雰囲気で30秒間処理することにより湿熱収縮処理した後、120℃で熱プレス処理を行って厚みを15%低下させて収縮ウェブを作成した。収縮ウェブの面積収縮率は44%であり、プレス後の収縮ウェブは、目付850g/m2、厚み1.5mm、見掛け密度0.61g/cm3であった。
Next, twelve obtained spunbond sheets were stacked, and a web having a total basis weight of 325 g / m 2 was produced by cross wrapping. And the mineral oil type oil agent was sprayed on the web as a needle | hook breaking prevention oil agent.
Then, using a bed plate punching device, needle punching was performed at 1500 punches / cm 2 using needle needles with needle number 40 (9 barbs, kick-up depth 60 μm). Thereafter, needle punching was performed at 1000 punch / cm 2 using a needle with needle number 42 (6 barbs, kick-up depth 40 μm) to obtain a long-fiber nonwoven fabric of sea-island type composite fibers. In addition, the area shrinkage ratio of the web by needle punching was 30%. The basis weight of the entangled sheet after needle punching was 450 g / m 2 , and the delamination strength of the entangled sheet was 10 kg / 2.5 cm.
Next, the resulting entangled sheet was subjected to a wet heat shrinkage treatment at 90 ° C. in a 60% RH atmosphere for 30 seconds, and then subjected to a hot press treatment at 120 ° C. to reduce the thickness by 15%, thereby producing a shrink web. did. The area shrinkage rate of the shrink web was 44%, and the shrink web after pressing had a basis weight of 850 g / m 2 , a thickness of 1.5 mm, and an apparent density of 0.61 g / cm 3 .
次に、アニオン基で自己乳化された自己乳化型ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂(90℃熱水での重量膨潤率4.0%、20℃貯蔵弾性率200MPa、100℃貯蔵弾性率50MPa、損失弾性率のピーク温度−24℃、ポリカーボネートポリオールがポリオール成分の100%、水添MDI成分がジイソシアネート成分の100%)の固形分20%水性分散体100部に対して、硫酸アンモニウム1部、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(ポリオキシエチレン単位85%含有)5部を混合してウレタン樹脂組成物の水性液を作製した。なお、ウレタン樹脂組成物は、90℃熱水での重量膨潤率が8%であった。その水性液に収縮ウェブを浸漬し、次いで、90℃、50%RH雰囲気で30秒間熱処理して、感熱ゲル化した後、140℃で乾燥した。そして、その処理後の収縮ウェブをさらに95℃の熱水中に10分間浸漬することにより、変性PVAを溶解除去し、その後、120℃で乾燥することにより皮革様シートを得た。 Next, a self-emulsifying type polycarbonate-based polyurethane resin self-emulsified with an anionic group (weight swelling ratio 4.0% at 90 ° C. hot water, 20 ° C. storage elastic modulus 200 MPa, 100 ° C. storage elastic modulus 50 MPa, loss elastic modulus 1 part ammonium sulfate, 100 parts polyoxyethylene polyoxypropylene per 100 parts solid dispersion of 20% solids with a peak temperature of -24 ° C, polycarbonate polyol 100% polyol component, hydrogenated MDI component 100% diisocyanate component) An aqueous liquid of a urethane resin composition was prepared by mixing 5 parts of glycol (containing 85% polyoxyethylene units). The urethane resin composition had a weight swelling rate of 8% in 90 ° C. hot water. The shrink web was immersed in the aqueous liquid, and then heat-treated in a 90 ° C., 50% RH atmosphere for 30 seconds to form a heat-sensitive gel, and then dried at 140 ° C. And the modified | denatured PVA was melt | dissolved and removed by further immersing the shrink web after the process for 10 minutes in 95 degreeC hot water, and the leather-like sheet | seat was obtained by drying at 120 degreeC after that.
皮革様シートは、極細長繊維の平均単繊維繊度が0.1dtexであり、目付600g/m2、厚み1.05mm、見掛け密度0.57g/cm3であった。また、皮革様シートの厚み方向の断面を、走査型電子顕微鏡(倍率1500倍)で観察したところ、高分子弾性体と極細繊維束の外周繊維との平均距離は6.0μm、高分子弾性体との平均距離が1μm以上である極細繊維束の外周部の繊維の割合が90%、高分子弾性体に形成された孔の平均孔径は3.0μmであって、その孔の数は高分子弾性体10μm四方あたり12個であった。このとき、孔径が10μmより大きい孔は観察されなかった。また、繊維絡合体と高分子弾性体との質量比は86:14であった。得られた皮革様シートを上記評価方法に従って評価した。その結果を表1に示す。 The leather-like sheet had an average single fiber fineness of ultrafine fibers of 0.1 dtex, a basis weight of 600 g / m 2 , a thickness of 1.05 mm, and an apparent density of 0.57 g / cm 3 . Further, when the cross section in the thickness direction of the leather-like sheet was observed with a scanning electron microscope (1500 times magnification), the average distance between the polymer elastic body and the peripheral fibers of the ultrafine fiber bundle was 6.0 μm. The ratio of the fibers in the outer peripheral portion of the ultrafine fiber bundle having an average distance of 1 μm or more is 90%, the average pore diameter of the holes formed in the polymer elastic body is 3.0 μm, and the number of the holes is high. The number of elastic bodies was 12 per 10 μm square. At this time, pores having a pore diameter larger than 10 μm were not observed. The mass ratio of the fiber entangled body to the polymer elastic body was 86:14. The obtained leather-like sheet was evaluated according to the above evaluation method. The results are shown in Table 1.
上記で得られた皮革様シートの表面を#320でバフィング処理し、さらに、2%owfの分散染料によりグレー色に染色した。そして、さらに、表面を仕上げバフィング処理することにより起毛することによりスエード調の皮革様シートを得た。なお、染色時における繊維の素抜けやほつれ、及び、バフィング時における繊維の抜け等は殆どなかった。
スエード調皮革様シートは、目付540g/m2、厚み0.95mm、見掛け密度0.57g/cm3であった。また、柔軟性、充実感、表面毛羽感や緻密な折れ皺状態は良好であった。得られたスエード調皮革様シートを上記評価方法に従って評価した。その結果を表1に示す。
The surface of the leather-like sheet obtained above was buffed with # 320 and further dyed in gray with 2% owf disperse dye. Further, a suede-like leather-like sheet was obtained by raising the surface by finishing buffing. In addition, there was almost no loosening and fraying of fibers during dyeing, and no loosening of fibers during buffing.
The suede-like leather-like sheet had a basis weight of 540 g / m 2 , a thickness of 0.95 mm, and an apparent density of 0.57 g / cm 3 . In addition, the flexibility, the feeling of fullness, the feeling of surface fluff, and the dense crease state were good. The obtained suede-like leather-like sheet was evaluated according to the above evaluation method. The results are shown in Table 1.
離型紙上に表皮層用水性ポリウレタンをコートして乾燥することにより厚み30μmの銀面層を形成し、さらに、銀面層表面に接着層用水性ポリウレタンをコートして乾燥することにより厚み70μmの接着層を形成した。そして、上記で得られた皮革様シートの表面に、接着層とバフィング処理した表面をドライラミネートすることにより乾式造面処理を行った。そして離形紙を剥離することにより銀面調人工皮革の皮革様シートを得た。銀面調人工皮革は、目付650g/m2、厚み1.03mm、見掛け密度0.63g/cm3であった。また、柔軟性、折れ皺感、丸みのあるボリュウム感が良好だった。得られた銀面調人工皮革を上記評価方法に従って評価した。その結果を表1に示す。 A 30 μm-thick silver surface layer is formed by coating an aqueous polyurethane for the skin layer on the release paper and drying, and further, an aqueous polyurethane for the adhesive layer is coated on the surface of the silver surface layer and then dried to a thickness of 70 μm. An adhesive layer was formed. Then, a dry surface-forming treatment was performed by dry laminating the adhesive layer and the buffed surface on the surface of the leather-like sheet obtained above. The release paper was peeled off to obtain a leather-like sheet of artificial silver leather. The silver-tone artificial leather had a basis weight of 650 g / m 2 , a thickness of 1.03 mm, and an apparent density of 0.63 g / cm 3 . In addition, the flexibility, the crease feeling, and the rounded volume feeling were good. The obtained silver-tone artificial leather was evaluated according to the above evaluation method. The results are shown in Table 1.
[実施例2]
変性PVA(島成分)とナイロン6(海成分)とを、海成分/島成分の質量比が50/50となるように、260℃に設定した溶融複合紡糸用口金(島数:25島/繊維)より吐出した。そして、紡糸速度が3800m/minとなるようにエジェクター圧力を調整することにより平均繊度2.5dtexの中空型複合繊維を得た。
そして、湿熱収縮処理を行わず、自己乳化型ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂(90℃熱水での重量膨潤率3.5%、20℃貯蔵弾性率450MPa、100℃貯蔵弾性率100MPa、損失弾性率のピーク温度−23℃、ポリカーボネートポリオールがポリオール成分の100%、水添MDI成分がジイソシアネート成分の100%)の固形分15%水性分散体100部に対して、硫酸アンモニウム1.5部、ポリオキシエチレングリコール(ポリオキシエチレン単位100%含有)7部、ヒドロキシアルキルセルロース系増粘剤0.5部を混合して得たウレタン樹脂組成物の水性液に収縮ウェブを浸漬処理したことを除き、実施例1と同様の処理を行った。なお、ウレタン樹脂組成物は、90℃熱水での重量膨潤率が15%であった。
得られた皮革様シートは、中空繊維の平均単繊維繊度が1.0dtexであり、目付340g/m2、厚み1.10mm、見掛け密度0.31g/cm3であった。また、皮革様シートの厚み方向の断面を、走査型電子顕微鏡(倍率1500倍)で観察したところ、高分子弾性体と中空繊維との平均距離は4.0μm、高分子弾性体との平均距離が1μm以上である中空繊維の外周部の割合が70%、高分子弾性体に形成された孔の平均孔径は1.5μmであって、その数は高分子弾性体10μm四方あたり2個であった。また、孔径が10μmより大きい孔は観察されなかった。
また、繊維絡合体と高分子弾性体との質量比は75:25であった。得られた皮革様シートを上記評価方法に従って評価した。また、実施例1と同様の方法で、銀付調人工皮革を作製し、上記評価方法に従って評価した。結果を表1に示す。
[Example 2]
A base for molten composite spinning (modified number of islands: 25 islands) of modified PVA (island components) and nylon 6 (sea components) set to 260 ° C. so that the mass ratio of sea components / island components is 50/50. Fiber). Then, the hollow composite fiber having an average fineness of 2.5 dtex was obtained by adjusting the ejector pressure so that the spinning speed was 3800 m / min.
And without performing wet heat shrinkage treatment, self-emulsifying type polycarbonate polyurethane resin (weight swelling ratio 3.5% at 90 ° C. hot water, 20 ° C. storage elastic modulus 450 MPa, 100 ° C. storage elastic modulus 100 MPa, peak of loss elastic modulus At a temperature of -23 ° C, polycarbonate polyol is 100% of the polyol component, hydrogenated MDI component is 100% of the diisocyanate component) and a solid content of 15% aqueous dispersion, 1.5 parts of ammonium sulfate, polyoxyethylene glycol ( Example 1 except that the shrink web was immersed in an aqueous liquid of a urethane resin composition obtained by mixing 7 parts of a polyoxyethylene unit 100% and 0.5 parts of a hydroxyalkyl cellulose thickener. The same process was performed. The urethane resin composition had a weight swelling ratio of 15% with 90 ° C. hot water.
The obtained leather-like sheet had an average single fiber fineness of hollow fibers of 1.0 dtex, a basis weight of 340 g / m 2 , a thickness of 1.10 mm, and an apparent density of 0.31 g / cm 3 . Further, when the cross section in the thickness direction of the leather-like sheet was observed with a scanning electron microscope (magnification 1500 times), the average distance between the polymer elastic body and the hollow fiber was 4.0 μm, and the average distance between the polymer elastic body and the polymer elastic body. The ratio of the outer peripheral portion of the hollow fiber having a diameter of 1 μm or more is 70%, the average pore diameter of the holes formed in the polymer elastic body is 1.5 μm, and the number is 2 per 10 μm square of the polymer elastic body. It was. Moreover, the hole whose hole diameter is larger than 10 micrometers was not observed.
The mass ratio of the fiber entangled body to the polymer elastic body was 75:25. The obtained leather-like sheet was evaluated according to the above evaluation method. Moreover, the silver-tone artificial leather was produced by the method similar to Example 1, and evaluated according to the said evaluation method. The results are shown in Table 1.
[比較例1]
実施例1の自己乳化型ポリウレタン樹脂に代えて、ポリエチレングリコール成分で自己乳化した水性ポリカーボネート系ポリウレタン(90℃熱水での重量膨潤率10%、20℃貯蔵弾性率200MPa、100℃貯蔵弾性率20MPa、損失弾性率のピーク温度−30℃、ポリカーボネートポリオールとポリエチレングリコールがポリオール成分の40/60、水添MDI成分がジイソシアネート成分の100%)を使用した以外は、実施例1と同様の方法により皮革様シート、スエード調人工皮革を得た。なお、比較例1のウレタン樹脂組成物は、90℃熱水での重量膨潤率が120%であった。
得られた皮革様シートの厚み方向の断面を、走査型電子顕微鏡(倍率1500倍)で観察したところ、高分子弾性体と極細繊維束の外周繊維は接着しており、高分子弾性体と極細繊維束の外周繊維の平均距離は0.2μm、高分子弾性体との平均距離が1μm以上である極細繊維束の外周部の繊維の割合が30%、高分子弾性体に孔は観察できなかった。
また、得られたスエード調人工皮革は、目付450g/m2、厚み0.90mm、見掛け密度0.50g/cm3であり、海成分抽出工程の縦伸びが大きく、また、厚み低下も大きかった。そして、得られた皮革様シート、スエード調人工皮革を上記評価方法に従って評価した。結果を表2に示す。なお、スエード調人工皮革は硬く紙っぽい風合いであった。
[Comparative Example 1]
Instead of the self-emulsifying type polyurethane resin of Example 1, an aqueous polycarbonate polyurethane self-emulsified with a polyethylene glycol component (weight swelling rate at 90 ° C. hot water 10%, 20 ° C. storage modulus 200 MPa, 100 ° C. storage modulus 20 MPa In the same manner as in Example 1, except that peak temperature of loss modulus -30 ° C, polycarbonate polyol and polyethylene glycol 40/60 of polyol component and hydrogenated MDI component 100% of diisocyanate component were used. Like sheet, suede-like artificial leather. The urethane resin composition of Comparative Example 1 had a weight swelling rate of 120% with 90 ° C. hot water.
When the cross section in the thickness direction of the obtained leather-like sheet was observed with a scanning electron microscope (1500 times magnification), the polymer elastic body and the outer peripheral fiber of the ultrafine fiber bundle were bonded together, and the polymer elastic body and the ultrafine fiber were bonded. The average distance between the outer peripheral fibers of the fiber bundle is 0.2 μm, the ratio of the fibers in the outer peripheral portion of the ultrafine fiber bundle with an average distance of 1 μm or more to the polymer elastic body is 30%, and no holes can be observed in the polymer elastic body It was.
Moreover, the obtained suede-like artificial leather had a weight per unit area of 450 g / m 2 , a thickness of 0.90 mm, an apparent density of 0.50 g / cm 3 , a large longitudinal elongation in the sea component extraction process, and a large decrease in thickness. . Then, the obtained leather-like sheet and the suede-like artificial leather were evaluated according to the above evaluation method. The results are shown in Table 2. The suede-like artificial leather had a hard and papery texture.
[比較例2]
実施例1の自己乳化型ポリウレタン樹脂に代えて、アニオン性自己乳化型ポリカーボネート系ポリウレタン(90℃熱水での重量膨潤率6%、20℃貯蔵弾性率80MPa、100℃貯蔵弾性率8MPa、損失弾性率のピーク温度−28℃、ポリカーボネートポリオールがポリオール成分の100%、イソホロンジイソシアネートアネートと水添MDI成分がジイソシアネート成分の60/40)を使用し、水溶性ポリオキシアルキレン系化合物(ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール)に代えて、水溶性シリコーン系化合物を使用した以外は、実施例1と同様の方法により皮革様シート、スエード調人工皮革を得た。なお、比較例2のウレタン樹脂組成物は、90℃熱水での重量膨潤率が70%であった。
皮革様シートの厚み方向の断面を、走査型電子顕微鏡(倍率1500倍)で観察したところ、高分子弾性体と極細繊維束の外周繊維は接着しており、高分子弾性体と極細繊維束の外周繊維の平均距離は0.5μm、高分子弾性体との平均距離が1μm以上である極細繊維束の外周部の割合が40%、高分子弾性体に孔径は観察できなかった。
得られたスエード調人工皮革は、目付480g/m2、厚み0.92mm、見掛け密度0.52g/cm3であり、海成分抽出工程の縦伸びが大きく、また、厚み低下も大きかった。そして、得られた皮革様シート、スエード調人工皮革を上記評価方法に従って評価した。結果を表2に示す。なお、スエード調人工皮革は硬く紙っぽい風合いであった。
[Comparative Example 2]
Instead of the self-emulsifying type polyurethane resin of Example 1, an anionic self-emulsifying type polycarbonate polyurethane (weight swelling ratio at 90 ° C. hot water 6%, 20 ° C. storage elastic modulus 80 MPa, 100 ° C. storage elastic modulus 8 MPa, loss elasticity Using a water-soluble polyoxyalkylene compound (polyoxyethylene poly) with a peak temperature of -28 ° C., polycarbonate polyol being 100% of the polyol component, isophorone diisocyanate and hydrogenated MDI component being 60/40 of the diisocyanate component A leather-like sheet and a suede-like artificial leather were obtained in the same manner as in Example 1 except that a water-soluble silicone compound was used instead of (oxypropylene glycol). In addition, the weight swelling rate in the 90 degreeC hot water of the urethane resin composition of the comparative example 2 was 70%.
When the cross section in the thickness direction of the leather-like sheet was observed with a scanning electron microscope (1500 times magnification), the outer peripheral fibers of the polymer elastic body and the ultrafine fiber bundle were bonded, and the polymer elastic body and the ultrafine fiber bundle were The average distance between the outer peripheral fibers was 0.5 μm, the ratio of the outer peripheral portion of the ultrafine fiber bundle having an average distance from the polymer elastic body of 1 μm or more was 40%, and no pore diameter could be observed in the polymer elastic body.
The obtained suede-like artificial leather had a weight per unit area of 480 g / m 2 , a thickness of 0.92 mm, an apparent density of 0.52 g / cm 3 , a large longitudinal elongation in the sea component extraction step, and a large decrease in thickness. Then, the obtained leather-like sheet and the suede-like artificial leather were evaluated according to the above evaluation method. The results are shown in Table 2. The suede-like artificial leather had a hard and papery texture.
[比較例3]
実施例1の自己乳化型ポリウレタン樹脂に代えて、乳化剤乳化型のポリカーボネート系ポリウレタン(90℃熱水での重量膨潤率15%、20℃貯蔵弾性率900MPa、100℃貯蔵弾性率550MPa、損失弾性率のピーク温度−20℃、ポリカーボネートポリオールがポリオール成分の100%、水添MDI成分がジイソシアネート成分の100%)を使用し、硫酸アンモニウム塩に代えて硫酸ナトリウムを使用した以外は、実施例1と同様の方法により皮革様シート、スエード調人工皮革を得た。なお、比較例3のウレタン樹脂組成物は、90℃熱水での重量膨潤率が60%であった。
皮革様シートの厚み方向の断面を、走査型電子顕微鏡(倍率1500倍)で観察したところ、高分子弾性体と極細繊維束の外周繊維の平均距離は6.0μm、高分子弾性体との平均距離が1μm以上である極細繊維束外周部の繊維の割合が90%、高分子弾性体に平均孔径は2.5μmであって、その数は6個/高分子弾性体10μm四方であった。また、平均粒径0.3μmの粒子が観察された。
得られたスエード調人工皮革は、目付590g/m2、厚み1.05mm、見掛け密度0.56g/cm3であった。そして、得られた皮革様シート、スエード調人工皮革を上記評価方法に従って評価した。結果を表2に示す。なお、スエード調人工皮革は硬い風合いであった。
[Comparative Example 3]
Instead of the self-emulsifying type polyurethane resin of Example 1, an emulsifier emulsifying type polycarbonate polyurethane (weight swelling ratio at 90 ° C. hot water 15%, 20 ° C. storage elastic modulus 900 MPa, 100 ° C. storage elastic modulus 550 MPa, loss elastic modulus The same as in Example 1 except that polycarbonate polyol is 100% of the polyol component, hydrogenated MDI component is 100% of the diisocyanate component, and sodium sulfate is used instead of ammonium sulfate. A leather-like sheet and a suede-like artificial leather were obtained by the method. The urethane resin composition of Comparative Example 3 had a weight swelling rate of 60% with 90 ° C. hot water.
When the cross section in the thickness direction of the leather-like sheet was observed with a scanning electron microscope (1500 times magnification), the average distance between the polymer elastic body and the outer peripheral fibers of the ultrafine fiber bundle was 6.0 μm, and the average of the polymer elastic body The ratio of the fibers in the outer peripheral part of the ultrafine fiber bundle having a distance of 1 μm or more was 90%, the average pore diameter of the polymer elastic body was 2.5 μm, and the number was 6/10 μm square of the polymer elastic body. Further, particles having an average particle size of 0.3 μm were observed.
The obtained suede-like artificial leather had a basis weight of 590 g / m 2 , a thickness of 1.05 mm, and an apparent density of 0.56 g / cm 3 . Then, the obtained leather-like sheet and the suede-like artificial leather were evaluated according to the above evaluation method. The results are shown in Table 2. The suede-like artificial leather had a hard texture.
本発明によれば、天然皮革のような柔軟性、表面外観、充実感を有する皮革様シートが得られる。本皮革様シートを用いた人工皮革は、靴、ボール類、家具、乗物用座席、衣料、手袋、野球用グローブ、鞄、ベルト、バッグなどの皮革様製品の素材として好ましく用いられる。 According to the present invention, a leather-like sheet having flexibility, surface appearance, and fullness like natural leather can be obtained. Artificial leather using the leather-like sheet is preferably used as a material for leather-like products such as shoes, balls, furniture, vehicle seats, clothing, gloves, baseball gloves, bags, belts and bags.
Claims (9)
前記繊維絡合体が極細繊維束及び中空繊維の少なくとも一方を有し、前記高分子弾性体が、水溶性ポリオキシアルキレン系化合物、有機酸アンモニウム塩又は無機酸アンモニウム塩、およびアニオン性基で自己乳化される自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を含むウレタン樹脂組成物を固化したものであって、前記極細繊維束の外周繊維或いは前記中空繊維と前記高分子弾性体との平均距離が1μm以上である皮革様シート。 A leather-like sheet composed of a fiber entangled body composed of fibers having an average single fiber fineness of 0.001 to 10 dtex, and a polymer elastic body contained therein,
The fiber entangled body has at least one of an ultrafine fiber bundle and a hollow fiber, and the polymer elastic body is self-emulsified with a water-soluble polyoxyalkylene compound, an organic acid ammonium salt or an inorganic acid ammonium salt, and an anionic group. A urethane-like composition comprising a self-emulsifying water-based polyurethane resin, wherein the average distance between the outer peripheral fiber or the hollow fiber of the ultrafine fiber bundle and the polymer elastic body is 1 μm or more Sheet.
前記繊維絡合体又は絡合シートにウレタン樹脂組成物を含浸及び乾燥固化させる工程とを備え、
前記ウレタン樹脂組成物が、水溶性ポリオキシアルキレン系化合物、有機酸アンモニウム塩又は無機酸アンモニウム塩、およびアニオン性基で自己乳化された自己乳化型水性ポリウレタン樹脂を含み、
前記ウレタン樹脂組成物を固化させて得たものであって前記繊維絡合体に含有される高分子弾性体と、極細繊維束の外周繊維或いは中空繊維との平均距離が1μm以上である皮革様シートの製造方法。 For an entangled sheet including a composite fiber composed of a water-soluble thermoplastic resin and a water-insoluble thermoplastic resin, a treatment for dissolving the water-soluble thermoplastic resin is performed, and the average single fiber fineness is 0.001 to 0.001. Forming a fiber entangled body having at least one of ultrafine fiber bundles and hollow fibers composed of fibers of 10 dtex;
A step of impregnating and drying and solidifying a urethane resin composition in the fiber entangled body or entangled sheet,
The urethane resin composition includes a water-soluble polyoxyalkylene compound, an organic acid ammonium salt or an inorganic acid ammonium salt, and a self-emulsifying aqueous polyurethane resin self-emulsified with an anionic group,
A leather-like sheet obtained by solidifying the urethane resin composition and having an average distance of 1 μm or more between the polymer elastic body contained in the fiber entangled body and the peripheral fibers or hollow fibers of the ultrafine fiber bundle Manufacturing method.
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