JP2024025722A - Artificial leather - Google Patents

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JP2024025722A JP2023129184A JP2023129184A JP2024025722A JP 2024025722 A JP2024025722 A JP 2024025722A JP 2023129184 A JP2023129184 A JP 2023129184A JP 2023129184 A JP2023129184 A JP 2023129184A JP 2024025722 A JP2024025722 A JP 2024025722A
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一矢 川井
杏樹 畑中
慶一郎 阪田
英裕 山口
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    • D06N3/00Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/12Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins
    • D06N3/14Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes

Abstract

【課題】製造工程に有機溶剤を使用しないため環境負荷が低く、かつ、エンボス柄の明瞭性に優れる人工皮革の提供。【解決手段】平均単繊維直径0.3μm以上7μm以下の極細繊維からなる不織布と水分散型ポリウレタンからなる人工皮革であって、該人工皮革はパルスNMR測定(Solid Echo法、プロトン観測、測定温度50℃)における自由誘導減衰信号(FID)をS成分(ガウス成分)、L成分(ローレンツ成分)の2成分についてフィッティングした場合、L成分のスピン-スピン緩和時間Tlが500μ秒以上800μ秒以下であり、L成分の分率Clが25%以上55%未満であることを特徴とする人工皮革。【選択図】なし[Problem] To provide artificial leather that has a low environmental impact because no organic solvent is used in the manufacturing process and has an excellent clarity of embossed pattern. [Solution] An artificial leather made of a nonwoven fabric made of ultrafine fibers with an average single fiber diameter of 0.3 μm or more and 7 μm or less, and water-dispersed polyurethane. When the free induction decay signal (FID) at 50°C is fitted for two components, the S component (Gaussian component) and the L component (Lorentzian component), the spin-spin relaxation time Tl of the L component is 500 μs or more and 800 μs or less. An artificial leather characterized in that the fraction Cl of the L component is 25% or more and less than 55%. [Selection diagram] None

Description

本発明は、製造工程に有機溶剤を使用しないため環境負荷が低く、かつ、エンボス柄の明瞭性に優れた人工皮革に関する。 The present invention relates to artificial leather that has a low environmental impact because no organic solvent is used in the manufacturing process, and has an excellent embossed pattern clarity.

不織布等の繊維シート(繊維質基材)とポリウレタン(以下、PUともいう。)樹脂を主材として構成された人工皮革は、イージーケア、機能性、均質性等の、天然皮革では実現が難しい優れた特徴を有しており、衣類、靴、鞄、更に、インテリア用、自動車用、航空機用、鉄道車両用等のシートの表皮材及び内装材、リボン、ワッペン基材等の服飾材、等に好適に用いられている。これらの分野では、人工皮革の表面にエンボス加工を施すことで更に意匠性を高めることができる。しかし、エンボス加工時の熱によってバインダーの熱分解や熱収縮が発生し、エンボス柄が不明瞭となってしまうという問題がある。 Artificial leather, which is mainly composed of fiber sheets such as nonwoven fabric (fibrous base material) and polyurethane (hereinafter also referred to as PU) resin, has easy care, functionality, and homogeneity that are difficult to achieve with natural leather. It has excellent characteristics and can be used for clothing, shoes, bags, interior materials, interior materials for seats such as automobiles, aircraft, and railway vehicles, and clothing materials such as ribbons and patch base materials. It is suitably used for. In these fields, the design can be further enhanced by embossing the surface of artificial leather. However, there is a problem in that the heat during embossing causes thermal decomposition and thermal contraction of the binder, making the embossed pattern unclear.

かかる問題を解決すべく、皮革様シート状物内の繊維質基材に含浸されるポリウレタン樹脂の原料として、耐熱性の高いポリカーボネートポリオールが使用されている。 In order to solve this problem, a highly heat-resistant polycarbonate polyol is used as a raw material for the polyurethane resin that is impregnated into the fibrous base material in the leather-like sheet material.

また、人工皮革を製造する方法としては、従来、繊維シートにPU樹脂の有機溶剤溶液を含浸せしめた後、PU樹脂の非溶媒(例えば、水又は有機溶剤)中に浸漬してPU樹脂を湿式凝固せしめる方法が、一般的に採用されている。この場合、ポリウレタン樹脂の溶媒である有機溶剤としては、N,N-ジメチルホルムアミド等の水混和性有機溶剤が用いられるが、有機溶剤は人体や環境への有害性が高いことから、人工皮革の製造に関しては、有機溶剤を使用しない手法が強く求められている。 In addition, conventional methods for manufacturing artificial leather include impregnating a fiber sheet with an organic solvent solution of PU resin, and then immersing it in a non-solvent of the PU resin (for example, water or an organic solvent) to wet the PU resin. A method of coagulation is generally employed. In this case, a water-miscible organic solvent such as N,N-dimethylformamide is used as the organic solvent for the polyurethane resin, but since organic solvents are highly harmful to the human body and the environment, artificial leather Regarding manufacturing, there is a strong demand for methods that do not use organic solvents.

以下の特許文献1には、主として合成皮革の風合いを改良する目的で、片末端に2つの水酸基とポリシロキサンを側鎖にもつジオールと2種類の共重合ポリカーボネートジオールと有機ジイソシアネートと、鎖延長剤との反応により得られる種々のポリカーボネート系PUが提案されている。しかしながら、これらのポリカーボネート系ポリウレタンはN,N-ジメチルホルムアミドに溶解したものであり、人工皮革の製造に際して、有機溶剤を使用するため環境負荷が高く、人体への有害性が高いという問題である。 Patent Document 1 below discloses a diol having two hydroxyl groups at one end and a polysiloxane side chain, two types of copolymerized polycarbonate diol, an organic diisocyanate, and a chain extender, mainly for the purpose of improving the texture of synthetic leather. Various polycarbonate-based PUs obtained by reaction with However, these polycarbonate polyurethanes are dissolved in N,N-dimethylformamide, and because they use organic solvents in the production of artificial leather, they have a high environmental impact and are highly harmful to the human body.

以下の特許文献2には、シート状物の風合いが硬くなることを防ぐことを目的としてポリカーボネートジオールやポリエステルジオールをエステル交換して得られるポリオールと両末端に水酸基をもつポリオールと有機ジイソシアネートと、鎖延長剤との反応により得られるPU樹脂が提案されている。しかしながら、これらのPU樹脂に含まれるウレタン結合及びウレア結合などの凝集性基の比率が高いため、繊維シートに付着させて得られる人工皮革にエンボス加工を施すと、熱収縮が生じるため、明瞭なエンボス柄を付与することは困難である。 Patent Document 2 below describes a polyol obtained by transesterifying polycarbonate diol or polyester diol, a polyol having hydroxyl groups at both ends, an organic diisocyanate, and a chain. PU resins obtained by reaction with extenders have been proposed. However, because these PU resins contain a high proportion of cohesive groups such as urethane bonds and urea bonds, when the artificial leather obtained by attaching it to a fiber sheet is embossed, heat shrinkage occurs, resulting in a distinct It is difficult to provide an embossed pattern.

また、従来、NMRによるウレタン樹脂自体の局所構造解析(構成イソシアネート、鎖延長剤、ポリオールのモノマー)によりウレタン樹脂の構造を同定することは、一般的に行われてきたが、人工皮革の技術分野において、ポリエステル繊維シートにウレタン樹脂を付着させた固体状態・非破壊でウレタン樹脂の運動性を評価することができる技術(手法)は知られていなかった。したがって、従来技術では、人工皮革のエンボス柄の明瞭性と、該人工皮革にバインダーとして含有されたウレタン樹脂の運動性との関係も当然に知られていなかった。 In addition, conventionally, it has been common practice to identify the structure of urethane resin by local structural analysis of the urethane resin itself (constituent isocyanate, chain extender, polyol monomer) using NMR, but this is not the case in the technical field of artificial leather. However, there was no known technology (method) that could evaluate the mobility of urethane resin in a solid state and non-destructively by attaching urethane resin to a polyester fiber sheet. Therefore, in the prior art, the relationship between the clarity of the embossed pattern of artificial leather and the mobility of the urethane resin contained as a binder in the artificial leather was not known.

かかる従来技術の水準において、極細繊維を用いた不織布にPU樹脂を含浸させて得られる人工皮革において、製造工程に有機溶剤を使用せず環境負荷が低く、かつ、エンボス柄の明瞭性に優れた人工皮革は未だ提供されていない。 At the level of such conventional technology, artificial leather obtained by impregnating a non-woven fabric using ultrafine fibers with PU resin has a low environmental impact as no organic solvent is used in the manufacturing process, and the embossed pattern has excellent clarity. Artificial leather is not yet available.

特許第4506754号公報Patent No. 4506754 特許第6582992号公報Patent No. 6582992

前記した従来技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、製造工程に有機溶剤を使用しないため環境負荷が低く、かつ、エンボス柄の明瞭性に優れる人工皮革を提供することである。 In view of the problems of the prior art described above, the problem to be solved by the present invention is to provide artificial leather that has a low environmental impact because no organic solvent is used in the manufacturing process, and has an excellent embossed pattern clarity. be.

前記課題を解決すべく本発明者らは鋭意研究し実験を重ねた結果、以下の特徴を有する人工皮革であれば該課題を解決しうることを予想外に見出し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明は以下のとおりのものである。
[1]平均単繊維直径0.3μm以上7μm以下の極細繊維からなる不織布と水分散型ポリウレタンからなる人工皮革であって、該人工皮革はパルスNMR測定(Solid Echo法、プロトン観測、測定温度50℃)における自由誘導減衰信号(FID)をS成分(ガウス成分)、L成分(ローレンツ成分)の2成分についてフィッティングした場合、L成分のスピン-スピン緩和時間Tlが500μ秒以上800μ秒以下であり、L成分の分率Clが25%以上55%未満であることを特徴とする人工皮革。
[2]前記極細繊維は、ポリエステル系繊維である、前記[1]に記載の人工皮革。
[3]前記不織布が、織物であるスクリム層と交絡一体化している、前記[1]又は[2]に記載の人工皮革。
[4]前記スクリム層は、ポリエステル系繊維の織物である、前記[3]に記載の人工皮革。
[5]前記水分散型ポリウレタンは、片側の末端に2つの水酸基を有するメチルメタクリレート系マクロモノマーと、両末端に水酸基を有する高分子ポリオールと、両末端に水酸基を有する短鎖ジオールと、親水化剤と、有機ジイソシアネートと、鎖延長剤との反応により得られるものである、前記[1]~[4]のいずれかに記載の人工皮革。
[6]前記高分子ポリオールは、ポリカーボネートジオール及び/又はポリエーテルジオールである、前記[5]に記載の人工皮革。
[7]前記ポリカーボネートジオールは、2種以上の多価アルコールを共重合して得られる共重合ポリカーボネートジオールである、前記[6]に記載の人工皮革。
[8]前記片側の末端に2つの水酸基を有するメチルメタクリレート系マクロモノマーの、前記有機ジイソシアネートに対する割合が、0.1モル%以上7.0モル%以下である、前記[5]~[7]のいずれかに記載の人工皮革。
As a result of intensive research and repeated experiments in order to solve the above-mentioned problem, the present inventors unexpectedly discovered that the problem could be solved by using artificial leather having the following characteristics, and thus completed the present invention. It is something that
That is, the present invention is as follows.
[1] Artificial leather made of a nonwoven fabric made of ultrafine fibers with an average single fiber diameter of 0.3 μm or more and 7 μm or less, and water-dispersed polyurethane, the artificial leather being subjected to pulse NMR measurement (Solid Echo method, proton observation, measurement temperature 50 When the free induction decay signal (FID) at ℃) is fitted for two components, the S component (Gaussian component) and the L component (Lorentzian component), the spin-spin relaxation time Tl of the L component is 500 μs or more and 800 μs or less. , an artificial leather characterized in that the fraction Cl of the L component is 25% or more and less than 55%.
[2] The artificial leather according to [1] above, wherein the ultrafine fiber is a polyester fiber.
[3] The artificial leather according to [1] or [2], wherein the nonwoven fabric is intertwined and integrated with a scrim layer that is a textile.
[4] The artificial leather according to [3] above, wherein the scrim layer is a woven fabric of polyester fibers.
[5] The water-dispersed polyurethane consists of a methyl methacrylate macromonomer having two hydroxyl groups at one end, a polymer polyol having hydroxyl groups at both ends, a short chain diol having hydroxyl groups at both ends, and a hydrophilized polyurethane. The artificial leather according to any one of [1] to [4] above, which is obtained by a reaction between an organic diisocyanate, an organic diisocyanate, and a chain extender.
[6] The artificial leather according to [5] above, wherein the polymer polyol is polycarbonate diol and/or polyether diol.
[7] The artificial leather according to [6], wherein the polycarbonate diol is a copolymerized polycarbonate diol obtained by copolymerizing two or more types of polyhydric alcohols.
[8] The above [5] to [7], wherein the ratio of the methyl methacrylate macromonomer having two hydroxyl groups at one end to the organic diisocyanate is 0.1 mol% or more and 7.0 mol% or less. Artificial leather according to any of the above.

本発明に係る人工皮革は、製造工程に有機溶剤を使用しないため環境負荷が低く、かつ、エンボス柄の明瞭性に優れるため、インテリア用、自動車用、航空機用、鉄道車両用等のシートの表皮材又は内装材等、服飾製品等に好適に利用可能である。 The artificial leather according to the present invention has a low environmental impact because no organic solvent is used in the manufacturing process, and the embossed pattern is excellent in clarity, so it can be used as a surface material for seats for interiors, automobiles, aircraft, railway vehicles, etc. It can be suitably used for materials, interior materials, clothing products, etc.

人工皮革の断面構造の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a cross-sectional structure of artificial leather. 繊維層(A)を構成する単繊維の平均直径の求め方の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of how to determine the average diameter of single fibers constituting the fiber layer (A). 人工皮革の構造を示す説明図である。It is an explanatory view showing the structure of artificial leather. 水分散型ポリウレタン樹脂の合成の概要説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of synthesis of a water-dispersed polyurethane resin. マクロモノマーの機能説明図である。It is a functional explanatory diagram of a macromonomer. 片側の末端に2つの水酸基を有するメチルメタクリレート系マクロモノマーの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a methyl methacrylate macromonomer having two hydroxyl groups at one end. 片側の末端に2つの水酸基を有するポリシロキサン系マクロモノマーの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a polysiloxane-based macromonomer having two hydroxyl groups at one end.

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明するが、本発明は実施形態に限定されるものではない。また、本開示の各種値は、特記がない限り、本開示の[実施例]の項に記載される方法又はこれと同等であることが当業者に理解される方法で得られる値である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the embodiments. Further, unless otherwise specified, various values of the present disclosure are values obtained by the method described in the [Examples] section of the present disclosure or a method understood by those skilled in the art to be equivalent thereto.

<人工皮革>
本発明の一の実施形態は、平均単繊維直径0.3μm以上7μm以下の極細繊維からなる不織布と水分散型ポリウレタンからなる人工皮革であって、該人工皮革はパルスNMR測定(Solid Echo法、プロトン観測、測定温度50℃)における自由誘導減衰信号(FID)をS成分(ガウス成分)、L成分(ローレンツ成分)の2成分についてフィッティングした場合、L成分のスピン-スピン緩和時間Tlが500μ秒以上800μ秒以下であり、L成分の分率Clが25%以上55%未満であることを特徴とする人工皮革である。
<Artificial leather>
One embodiment of the present invention is an artificial leather made of a nonwoven fabric made of ultrafine fibers with an average single fiber diameter of 0.3 μm or more and 7 μm or less, and water-dispersed polyurethane. When the free induction decay signal (FID) at proton observation (measurement temperature 50°C) is fitted to two components, S component (Gaussian component) and L component (Lorentz component), the spin-spin relaxation time Tl of the L component is 500 μs. The artificial leather is characterized in that the time is 800 μsec or less, and the fraction Cl of the L component is 25% or more and less than 55%.

本明細書中、「人工皮革」とは、家庭用品品質表示法に準じ「基材に特殊不織布(ランダム三次元立体構造を有する繊維層を主とし、PU樹脂又はそれに類する可撓性を有する高分子弾性体を含浸させたもの)を用いているもの」である。また、JIS-6601の定義では、人工皮革は、その外観によって、革の銀面様外観を持つ「スムーズ」と、革のスエード、ベロア等の外観を持つ「ナップ」に分類されるが、本実施形態の人工皮革は「ナップ」に分類されるもの(すなわち、起毛調外観を有するスエード調人工皮革)に関するものである。スエード調外観は、繊維層(A)の外表面(すなわち、人工皮革の第1の外表面となる面)をサンドペーパー等でバフィング処理(起毛処理)することにより形成することができる。尚、本明細書中、人工皮革の外表面とは、人工皮革が使用される際に外部に露出する表面(例えば、椅子用途の場合は人体と接触する側の表面)である(図1、繊維層(A)符号1参照)。一態様において、スエード調人工皮革の場合には、繊維層(A)の外表面が、バフィング加工等により起毛又は立毛されている。
本明細書中、特段の定めなき限り、用語「繊維ウェブ」とは、短繊維の交絡前の状態を、用語「繊維シート」とは、交絡後からPU樹脂充填前の状態を、用語「シート状物」とは、PU樹脂充填後から染色仕上げ前の状態を、そして用語「人工皮革」とは、染色仕上げ後の製品の状態を意味する。また、用語「不織布」とは、「繊維ウェブ」、「繊維シート」、「シート状物」、「人工皮革」を包含し、また、用語「繊維質基材」とは、用語「不織布」に加えて、織編物等も包含する。
In this specification, "artificial leather" refers to "artificial leather" as defined in the Household Goods Quality Labeling Act. (impregnated with molecular elastomer)". In addition, according to the definition of JIS-6601, artificial leather is classified according to its appearance into "smooth", which has the appearance of leather like silver, and "nap", which has the appearance of suede, velor, etc. The artificial leather of the embodiment relates to one classified as "nap" (that is, suede-like artificial leather having a raised appearance). The suede-like appearance can be formed by buffing (raising) the outer surface of the fiber layer (A) (that is, the first outer surface of the artificial leather) with sandpaper or the like. In this specification, the outer surface of artificial leather is the surface that is exposed to the outside when the artificial leather is used (for example, the surface that comes into contact with the human body in the case of a chair application) (Fig. 1, Fiber layer (A) (see reference numeral 1). In one embodiment, in the case of suede-like artificial leather, the outer surface of the fiber layer (A) is raised or raised by buffing or the like.
In this specification, unless otherwise specified, the term "fibrous web" refers to the state of short fibers before they are entangled, and the term "fiber sheet" refers to the state after entangling and before filling with PU resin. The term "artificial leather" refers to the state of the product after filling with PU resin and before dyeing and finishing, and the term "artificial leather" refers to the state of the product after dyeing and finishing. In addition, the term "nonwoven fabric" includes "fiber web,""fibersheet,""sheet-likematerial," and "artificial leather," and the term "fibrous base material" includes the term "nonwoven fabric." In addition, it also includes woven and knitted fabrics.

図1に符号1で示す繊維シート(A)は、図3に例示するように、ポリエステル繊維が交絡した繊維シートの交絡部位の一部を、(ポリ)ウレタン樹脂がバインダーとして付着した構造を有している。かかる(ポリ)ウレタン樹脂は、一般にポリオールからなる非晶質成分(ファンデルワールス力によるソフトセグメント)を主成分とし、ウレタン樹脂に可撓性、柔軟性、屈曲性、耐寒性、親和性、耐薬品性等を付与しつつ、ウレタン(ウレア)結合が水素結合により凝集したハードセグメントにより、強靭性、耐熱性、耐溶剤性、弾性等を付与している。
しかしながら、前記したように、従来技術の水準において、ウレタン樹脂のソフトセグメントに関して、どのようなポリオールをどの程度用いれば、どのような効果がどの程度奏されるかは当業者に知られていなかった。ましてや、ウレタン樹脂自体ではなく、ポリエステル繊維シートにバインダーとしてウレタン樹脂が付着した人工皮革においては、尚更であった。
As illustrated in FIG. 3, the fiber sheet (A) shown by reference numeral 1 in FIG. are doing. Such (poly)urethane resins generally have an amorphous component (soft segment due to van der Waals force) made of polyol as a main component, and have flexibility, pliability, flexibility, cold resistance, affinity, and resistance to urethane resin. While imparting chemical properties, it also imparts toughness, heat resistance, solvent resistance, elasticity, etc. due to hard segments in which urethane (urea) bonds are aggregated by hydrogen bonds.
However, as mentioned above, at the level of the prior art, it was not known to those skilled in the art what kind of polyol should be used and in what amount to achieve what kind of effect and to what extent with respect to the soft segment of urethane resin. . This is even more so in the case of artificial leather in which the urethane resin is attached as a binder to a polyester fiber sheet rather than the urethane resin itself.

[L成分のスピン-スピン緩和時間TlとL成分の分率Cl]
本実施形態の人工皮革では、パルスNMR測定(Solid Echo法、プロトン観測、測定温度50℃)における自由誘導減衰信号(FID)をS成分(ガウス成分)、L成分(ローレンツ成分)の2成分についてフィッティングした場合、L成分のスピン-スピン緩和時間Tlが500μ秒以上800μ秒以下であり、L成分の分率Clが25%以上55%未満であることを特徴とする。
後述するように、人工皮革のパルスNMR測定(Solid Echo法)により、分子運動性が低い成分と高い成分の双方の情報を得ることができた。
ポリエステルの繊維シートとポリウレタン樹脂からなる人工皮革において、分子運動性が低い成分は、ポリエステル繊維であり、他方、分子運動性が高い成分は、ポリウレタン樹脂であると考えられる。
パルスNMRにおいて、FID(自由誘導減衰)の減衰曲線は試料の分子運動の活発さに応じて、一般的にはガウス型、ローレンツ型ないしその中間型であるワイブル型の関数によって表される。核スピンの緩和時間には複数の分類があり、ラーモア周波数程度の速さの分子鎖の運動で効率的な緩和が起こるものもあるが、人工皮革を測定するとき、評価対象である横緩和時間T2の場合、低周波のゆっくりした分子運動に敏感であり分子運動が遅く相関時間が長い程効率的に核スピンが緩和して緩和時間は短くなる。つまり緩和時間が長い成分ほど分子運動性が高い成分と判断できる。結晶相のように分子運動性が低い成分(例えば、ポリエステル繊維)の場合、磁化の減衰曲線はガウス型の減衰を示す一方で、分子運動性が高い非晶相(例えば、ウレタン樹脂のソフトセグメント)の場合、減衰曲線はローレンツ型の減衰を示す。
そこで、実施例では、後述するように、パルスNMR装置(Solid echo法)の測定において、得られた1Hのスピン-スピン緩和の自由誘導減衰曲線を、低運動性のガウス成分(S成分)と高運動性のローレンツ成分(L成分)の2成分に由来する2つの曲線を仮定して、以下の式1:
M(t)=Cs*exp((-1/2)*(t/Ts)2)+Cl*exp(-t/Tl) …式1
{式中、M(t)は、ある時間tにおける信号強度であり、Csは、低運動性成分の分率であり、Clは、高運動性成分の分率であり、Tsは、低運動性成分のT2緩和時間であり、そしてTlは、高運動性成分のT2緩和時間である。}によりフィッティングを行った。
本願発明者らは、上記測定の結果、L成分のスピン-スピン緩和時間Tlが500μ秒以上800μ秒以下、かつ、L成分の分率Clが25%以上54%以下であれば、エンボス加工時に、ポリウレタン樹脂の熱収縮が抑制され、得られる人工皮革においてエンボス柄が十分に明瞭となることを、初めて発見し、かかる発見に基づき、本願発明を完成するに至ったものである。
尚、本願発明者らは、前記高運動性成分の分率Clと、以下に述べるシート状物の総質量に対するPU樹脂の比率とが、強く相関していることに加え、L成分のスピン-スピン緩和時間Tlが500μ秒以上800μ秒以下の人工皮革の公然実施品がないことを確認している。
[L component spin-spin relaxation time Tl and L component fraction Cl]
In the artificial leather of this embodiment, the free induction decay signal (FID) in pulsed NMR measurement (Solid Echo method, proton observation, measurement temperature 50°C) is divided into two components: S component (Gaussian component) and L component (Lorentzian component). In the case of fitting, the spin-spin relaxation time Tl of the L component is 500 μs or more and 800 μs or less, and the fraction Cl of the L component is 25% or more and less than 55%.
As will be described later, information on both components with low molecular mobility and components with high molecular mobility could be obtained by pulse NMR measurement (Solid Echo method) of artificial leather.
In an artificial leather made of a polyester fiber sheet and a polyurethane resin, the component with low molecular mobility is considered to be the polyester fiber, while the component with high molecular mobility is considered to be the polyurethane resin.
In pulsed NMR, the FID (free induction decay) attenuation curve is generally expressed by a Gaussian, Lorentzian, or Weibull type function intermediate thereto, depending on the activity of molecular motion in the sample. There are multiple classifications of the relaxation time of nuclear spin, and in some cases efficient relaxation occurs due to the motion of molecular chains at a speed similar to the Larmor frequency. However, when measuring artificial leather, the transverse relaxation time is the subject of evaluation. In the case of T 2 , it is sensitive to slow molecular motion at low frequencies, and the slower the molecular motion and the longer the correlation time, the more efficiently the nuclear spin relaxes and the relaxation time becomes shorter. In other words, it can be determined that the longer the relaxation time of a component, the higher the molecular mobility of the component. For components with low molecular mobility such as crystalline phases (e.g., polyester fibers), the magnetization decay curve exhibits a Gaussian decay, whereas for components with high molecular mobility (e.g., soft segments of urethane resin), the magnetization decay curve exhibits a Gaussian decay. ), the damping curve exhibits Lorentzian damping.
Therefore, in the example, as will be described later, the free induction decay curve of spin-spin relaxation of 1H obtained in measurement using a pulsed NMR device (solid echo method) is converted into a low-mobility Gaussian component (S component). Assuming two curves derived from two components: and a highly mobile Lorentzian component (L component), the following equation 1:
M(t)=Cs*exp((-1/2)*(t/Ts) 2 )+Cl*exp(-t/Tl)...Formula 1
{where M(t) is the signal strength at a certain time t, Cs is the fraction of the low-mobility component, Cl is the fraction of the high-mobility component, and Ts is the fraction of the low-mobility component is the T 2 relaxation time of the active component, and Tl is the T 2 relaxation time of the highly active component. } was used for fitting.
As a result of the above measurements, the inventors of the present application found that if the spin-spin relaxation time Tl of the L component is 500 μs or more and 800 μs or less, and the fraction Cl of the L component is 25% or more and 54% or less, then during embossing, It was discovered for the first time that the heat shrinkage of polyurethane resin was suppressed and the embossed pattern became sufficiently clear in the resulting artificial leather, and based on this discovery, the present invention was completed.
In addition, the inventors of the present application found that the fraction Cl of the high-mobility component and the ratio of the PU resin to the total mass of the sheet-like material described below are strongly correlated, and that the spin- It has been confirmed that there is no publicly practiced artificial leather product with a spin relaxation time Tl of 500 μs or more and 800 μs or less.

[シート状物の繊維総質量に対するPU樹脂の付着率]
本実施形態の人工皮革においては、シート状物の繊維総質量に対するPU樹脂の付着率は、15質量%以上50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは22質量%以上45質量%以下、更に好ましくは26質量%以上40質量%以下である。シート状物の繊維総質量に対するPU樹脂の比率は、ポリウレタン樹脂の熱収縮性、それに因るエンボス柄の明瞭性に影響する。また、シート状物の繊維総質量に対するPU樹脂の比率が15質量%以上であれば、PU樹脂によって繊維同士が良好に把持され、市場ニーズを満足する耐摩耗性等の機械強度が得られ易い。他方、シート状物の繊維総質量に対するPU樹脂の比率が50質量%以下であれば、柔軟な風合いや緻密感に富む人工皮革が得られ易い。
[Adhesion rate of PU resin to total fiber mass of sheet material]
In the artificial leather of this embodiment, the adhesion rate of the PU resin to the total fiber mass of the sheet-like material is preferably 15% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 22% by mass or more and 45% by mass or less, More preferably, it is 26% by mass or more and 40% by mass or less. The ratio of the PU resin to the total fiber mass of the sheet material affects the heat shrinkability of the polyurethane resin and the resulting clarity of the embossed pattern. In addition, if the ratio of PU resin to the total fiber mass of the sheet-like product is 15% by mass or more, the fibers are held well by the PU resin, and mechanical strength such as abrasion resistance that satisfies market needs is easily obtained. . On the other hand, if the ratio of the PU resin to the total fiber mass of the sheet-like material is 50% by mass or less, it is easy to obtain artificial leather with a soft texture and a dense feel.

[ポリウレタン(PU)樹脂]
PU樹脂としては、高分子ポリオールと有機ジイソシアネートと鎖延長剤との反応により得られるものが好ましい。
[Polyurethane (PU) resin]
The PU resin is preferably one obtained by reacting a polymer polyol, an organic diisocyanate, and a chain extender.

[高分子ポリオール]
ポリマージオールとしては、例えば、ポリカーボネート系、ポリエステル系、ポリエーテル系、シリコーン系、フッ素系等のジオールを採用することができ、これらの2種以上を組み合わせた共重合体を用いてもよい。但し、本実施形態の人工皮革に含有されるPU樹脂では、以下に述べるように、適宜選択したマクロモノマー由来成分(側鎖を有する)を高分子プレポリマー成分又は鎖延長剤としての短鎖ジオール成分の一部として含ませることにより、L成分のスピン-スピン緩和時間Tlを500μ秒以上800μ秒以下にしている。
[High molecular polyol]
As the polymer diol, for example, polycarbonate-based, polyester-based, polyether-based, silicone-based, fluorine-based diols, etc. can be employed, and a copolymer of two or more of these may be used. However, in the PU resin contained in the artificial leather of this embodiment, as described below, an appropriately selected macromonomer-derived component (having a side chain) is used as a polymeric prepolymer component or a short chain diol as a chain extender. By including it as part of the component, the spin-spin relaxation time Tl of the L component is set to 500 μs or more and 800 μs or less.

耐加水分解性の観点からは、ポリカーボネート系若しくはポリエーテル系又はこれらの組み合わせのジオールが好ましく用いられる。また、耐光性及び耐熱性の観点からは、ポリカーボネート系、ポリエステル系、又はこれらの組み合わせのジオールが好ましく用いられる。さらに、コスト競争力の観点からは、ポリエーテル系、ポリエステル系、又はこれらの組み合わせのジオールが好ましく用いられる。 From the viewpoint of hydrolysis resistance, polycarbonate-based diols, polyether-based diols, or a combination thereof are preferably used. Moreover, from the viewpoint of light resistance and heat resistance, polycarbonate-based, polyester-based diols, or a combination thereof are preferably used. Furthermore, from the viewpoint of cost competitiveness, polyether diols, polyester diols, or a combination thereof are preferably used.

ポリカーボネート系ジオールは、アルキレングリコールと炭酸エステルとのエステル交換反応、ホスゲン又はクロル蟻酸エステルとアルキレングリコールとの反応等によって製造することができる。アルキレングリコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール等の直鎖アルキレングリコール;ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール等の分岐アルキレングリコール;1,4-シクロヘキサンジオール等の脂環族ジオール;ビスフェノールA等の芳香族ジオール;等が挙げられ、これらを1種又は2種以上の組み合わせで使用できる。 Polycarbonate diols can be produced by transesterification of alkylene glycol and carbonate, reaction of phosgene or chloroformate, and alkylene glycol, and the like. Examples of alkylene glycols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, and 1,10-decanediol. Chain alkylene glycol; branched alkylene glycol such as neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,8-octanediol; 1, Alicyclic diols such as 4-cyclohexanediol; aromatic diols such as bisphenol A; etc., and these can be used alone or in combination of two or more.

ポリエステル系ジオールとしては、各種低分子量ポリオールと多塩基酸とを縮合させて得られるポリエステルジオールを挙げることができる。低分子量ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,8-オクタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、シクロヘキサン-1,4-ジオール、シクロヘキサン-1,4-ジメタノールから選ばれる一種又は二種以上を使用することができる。また、ビスフェノールAに各種アルキレンオキサイドを付加させた付加物も使用可能である。また、多塩基酸としては、例えば、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、及びヘキサヒドロイソフタル酸からなる群から選ばれる一種又は二種以上が挙げられる。 Examples of polyester diols include polyester diols obtained by condensing various low molecular weight polyols and polybasic acids. Examples of low molecular weight polyols include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propane. Diol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,8-octanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane One or more types selected from -1,4-dimethanol can be used. Further, adducts obtained by adding various alkylene oxides to bisphenol A can also be used. Examples of polybasic acids include succinic acid, maleic acid, adipic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, and hexahydrocarbonic acid. One or more types selected from the group consisting of isophthalic acid can be mentioned.

ポリエーテル系ジオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、又はそれらを組み合わせた共重合ジオールを挙げることができる。 Examples of the polyether diol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and copolymer diols that are a combination thereof.

高分子ポリオール(ポリマージオール)の数平均分子量は、500~7000であることが好ましい。数平均分子量を500以上、より好ましくは1500以上とすることにより、風合いが硬くなることを防ぐことができる。また、数平均分子量を7000以下、とすることにより、PU樹脂の強度を良好に維持することができる。 The number average molecular weight of the polymer polyol (polymer diol) is preferably 500 to 7,000. By setting the number average molecular weight to 500 or more, more preferably 1500 or more, it is possible to prevent the texture from becoming hard. Further, by setting the number average molecular weight to 7000 or less, the strength of the PU resin can be maintained well.

[マクロモノマー]
図5~7に、マクロモノマーを例示する。
図5に例示するように、一般的にマクロモノマーとは、ポリマーの主鎖に任意の側鎖を導入するモノマーであり、側鎖の導入により主鎖同士の会合を防ぐことができる。図5の右手側は、側鎖同士がミクロ相分離構造を形成することで、主鎖の会合が回避されている状態を示している。但し、図5では、主鎖はメチルメタクリレートでの共重合となっており、本実施例、比較例で用いた片側の末端に2つの水酸基をもつマクロモノマーではないことに留意すべきである。
図6に、片側の末端に2つの水酸基(ジヒドロキル基)を有し、側鎖がメチルメタクリレートのポリマーであるメチルメタクリレート系マクロモノマーを例示する。かかるメチルメタクリレート系マクロモノマーとしては、Mnが6,000の東亜合成(株)製「AA-6」が挙げられる。
図7には、片側の末端に2つの水酸基(ジヒドロキル基)を有し、側鎖がポリジメチルシロキサンであるポリジメチルシロキサン系マクロモノマーを例示する。かかるポリジメチルシロキサン系マクロモノマーとしては、分子量が3000の信越化学工業(株)製「X-22-176DX」、分子量が14000の信越化学工業(株)製「X-22-177GX-A」等が挙げられる。
尚、特定の理論に拘束されることは望ないが、シロキサンに比較してPMMAを用いた場合に奏される所望の効果は、樹脂の溶解パラメータ(SP値)が、ポリウレタン10.0に対し、ポリジメチルシロキサン7.3~7.6、ポリメチルメタクリレート9.3であるため、ポリメチルメタクリレートのほうがポリウレタンとの親和性が高いということに因るものと推定される。
[Macromonomer]
Figures 5 to 7 illustrate examples of macromonomers.
As illustrated in FIG. 5, a macromonomer is generally a monomer that introduces an arbitrary side chain into the main chain of a polymer, and the introduction of the side chain can prevent the main chains from associating with each other. The right-hand side of FIG. 5 shows a state in which the side chains form a microphase-separated structure to avoid association of the main chains. However, it should be noted that in FIG. 5, the main chain is copolymerized with methyl methacrylate, and is not a macromonomer having two hydroxyl groups at one end used in the present example and comparative example.
FIG. 6 shows an example of a methyl methacrylate-based macromonomer having two hydroxyl groups (dihydrokyl groups) at one end and whose side chain is a polymer of methyl methacrylate. An example of such a methyl methacrylate macromonomer is "AA-6" manufactured by Toagosei Co., Ltd., which has an Mn of 6,000.
FIG. 7 shows an example of a polydimethylsiloxane-based macromonomer having two hydroxyl groups (dihydrokyl groups) at one end and whose side chain is polydimethylsiloxane. Such polydimethylsiloxane macromonomers include "X-22-176DX" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. with a molecular weight of 3,000, "X-22-177GX-A" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. with a molecular weight of 14,000, etc. can be mentioned.
Although we do not wish to be bound by any particular theory, the desired effect achieved when using PMMA compared to siloxane is that the solubility parameter (SP value) of the resin is 10.0 compared to polyurethane. , polydimethylsiloxane, 7.3 to 7.6, and polymethyl methacrylate, 9.3. This is presumably due to the fact that polymethyl methacrylate has a higher affinity with polyurethane.

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

[親水化剤]
親水化剤としては、例えば、2,2-ジメチロールプロピオン酸、2,2-ジメチロールブタン酸、2,2-ジメチロールヘプタン酸、2,2-ジメチロールオクタン酸等のジアルキロールアルカン酸;グリシン、アラニン、バリン等のアミノ酸;酒石酸等のカルボキシル基を有する化合物;3-(2,3-ジヒドロキシプロポキシ)-1-プロパンスルホン酸およびスルホイソフタル酸ジ(エチレングリコール)エステル等のスルホ基を有する化合物;N,N-ビス(2-ヒドロキシルエチル)スルファミン酸等のスルファミン酸基を有する化合物;が挙げられ、又は、これらの化合物を後述の中和剤で中和した塩を用いてもよい。中でも、2,2-ジメチロールプロピオン酸又は2,2-ジメチロールブタン酸が好ましく用いられる。
[Hydrophilic agent]
Examples of the hydrophilizing agent include dialkylolalkanoic acids such as 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutanoic acid, 2,2-dimethylolheptanoic acid, and 2,2-dimethyloloctanoic acid. ; Amino acids such as glycine, alanine, and valine; Compounds with carboxyl groups such as tartaric acid; Compounds with sulfo groups such as 3-(2,3-dihydroxypropoxy)-1-propanesulfonic acid and sulfoisophthalic acid di(ethylene glycol) ester Compounds having a sulfamic acid group such as N,N-bis(2-hydroxylethyl)sulfamic acid; or salts of these compounds neutralized with the neutralizing agent described below may be used. . Among them, 2,2-dimethylolpropionic acid or 2,2-dimethylolbutanoic acid is preferably used.

[中和剤]
中和剤としては、例えば、モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノブチルアミン、モノエタノールアミン、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール等の1級アミン;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン等の2級アミン;トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミン、トリエタノールアミン等の3級アミン;が挙げられる。中でも、水性分散体の臭気の観点から、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミンが好ましく用いられる。
[Neutralizer]
Examples of neutralizing agents include primary amines such as monomethylamine, monoethylamine, monobutylamine, monoethanolamine, and 2-amino-2-methyl-1-propanol; dimethylamine, diethylamine, dibutylamine, diethanolamine, N- Examples include secondary amines such as methyldiethanolamine; tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, dimethylethylamine, and triethanolamine. Among them, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, and N-methyldiethanolamine are preferably used from the viewpoint of odor of the aqueous dispersion.

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

[水分散型PU樹脂]
本実施形態の人工皮革の製造においては、含有させるべきPU樹脂として、有機溶媒を使用する必要がなく環境負荷を低減できる点から、水分散型PU樹脂を用いることが好ましい。
図4に、水分散型ポリウレタン樹脂の製法を例示する。
図4では、第一工程で、高分子ポリオール、短鎖ジオール、親水化剤、及びイソシアネートをケトン系溶媒中で反応させてプレポリマーを合成し、第二工程で、得られたプレポリマーを、中和剤を用いて水に乳化させ、第三工程で、プレポリマーを鎖延長剤であるジアミンと反応させ、ケトン系溶媒を除去して、水分散型ポリウレタンを製造している。
本実施形態の人工皮革の製造においては、前記したように、第一工程のプレポリマーの合成において、適宜選択したマクロモノマー由来成分(側鎖を有する)を用いている。
但し、水分散型PU樹脂の製造方法は、図4に示すものに限られない。
[Water-dispersed PU resin]
In the production of the artificial leather of this embodiment, it is preferable to use a water-dispersed PU resin as the PU resin to be contained, since it is not necessary to use an organic solvent and the environmental load can be reduced.
FIG. 4 illustrates a method for producing a water-dispersed polyurethane resin.
In FIG. 4, in the first step, a polymer polyol, a short chain diol, a hydrophilizing agent, and an isocyanate are reacted in a ketone solvent to synthesize a prepolymer, and in the second step, the obtained prepolymer is The prepolymer is emulsified in water using a neutralizing agent, and in the third step, the prepolymer is reacted with a diamine, which is a chain extender, and the ketone solvent is removed to produce a water-dispersed polyurethane.
In the production of the artificial leather of this embodiment, as described above, an appropriately selected macromonomer-derived component (having a side chain) is used in the synthesis of the prepolymer in the first step.
However, the method for producing water-dispersed PU resin is not limited to that shown in FIG. 4.

水分散型PU樹脂としては、PU分子内に親水基を含有する自己乳化型PU樹脂、外部乳化剤でPU樹脂を乳化させた強制乳化型PU樹脂等を使用することができる。
水分散型PU樹脂には、耐湿熱性、耐摩耗性、耐加水分解性等の耐久性を向上させる目的で架橋剤を併用することができる。液流染色加工時の耐久性を向上させ、繊維の脱落を抑制し、優れた表面品位を得るために、架橋剤を添加することが好ましい。架橋剤は、PU樹脂に対し、添加成分として添加する外部架橋剤でもよく、また、PU樹脂構造内に予め架橋構造を採ることができる反応基を導入する内部架橋剤でもよい。
人工皮革に使用される水分散型PU樹脂は、一般的には染色加工耐性を具備させるために架橋構造を有しているため、N,N-ジメチルホルムアミド等の有機溶剤に溶け難い傾向にある。そのため、例えば、人工皮革をN,N-ジメチルホルムアミドに室温で12時間浸漬させて、PU樹脂の溶解処理を行った後、電子顕微鏡等で断面を観察した際に、繊維形状を有しない樹脂状物が残存していれば、該樹脂状物は水分散型PU樹脂であると判断できる。
As the water-dispersed PU resin, a self-emulsifying PU resin containing a hydrophilic group in the PU molecule, a forced emulsifying PU resin in which the PU resin is emulsified with an external emulsifier, etc. can be used.
A crosslinking agent can be used in combination with the water-dispersed PU resin for the purpose of improving durability such as heat and humidity resistance, abrasion resistance, and hydrolysis resistance. It is preferable to add a crosslinking agent in order to improve durability during jet dyeing, suppress fiber shedding, and obtain excellent surface quality. The crosslinking agent may be an external crosslinking agent that is added to the PU resin as an additive component, or an internal crosslinking agent that introduces a reactive group that can form a crosslinked structure into the PU resin structure in advance.
Water-dispersible PU resins used for artificial leather generally have a crosslinked structure to provide resistance to dyeing processes, so they tend to be difficult to dissolve in organic solvents such as N,N-dimethylformamide. . Therefore, for example, when artificial leather is immersed in N,N-dimethylformamide at room temperature for 12 hours to dissolve the PU resin, when the cross section is observed with an electron microscope, it is found that the resin does not have a fiber shape. If any substance remains, it can be determined that the resinous substance is a water-dispersed PU resin.

ポリウレタン樹脂の平均一次粒子径は、PU樹脂分散液のレーザー型回折式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製「LA-920」)による測定で得られる値である。PU樹脂の平均一次粒子径を0.1μm以上とすることで、繊維シート中の繊維同士をPU樹脂によって把持する力(すなわち、バインダー力)を良好にすることによって優れた機械強度を有する人工皮革が得られる。また、PU樹脂の平均一次粒子径を0.8μm以下とすることは、PU樹脂が凝集又は粗大化することを抑制し、表面PU樹脂面積率の標準偏差を20%以下に制御できる点で有利である。PU樹脂分散液中のPU樹脂の平均一次粒子径を0.1μm以上0.8μm以下とすることで、人工皮革(特にその表層)を構成する繊維同士が把持される点が多くなり、例えば、柔軟な風合い(剛軟値)、及び優れた機械強度(耐摩耗性等)が得られる。 The average primary particle diameter of the polyurethane resin is a value obtained by measuring a PU resin dispersion using a laser diffraction particle size distribution analyzer ("LA-920" manufactured by Horiba, Ltd.). Artificial leather that has excellent mechanical strength by making the average primary particle size of the PU resin 0.1 μm or more and improving the force of gripping the fibers in the fiber sheet (i.e., the binder force) with the PU resin. is obtained. Furthermore, setting the average primary particle size of the PU resin to 0.8 μm or less is advantageous in that it suppresses the PU resin from agglomerating or coarsening, and the standard deviation of the surface PU resin area ratio can be controlled to 20% or less. It is. By setting the average primary particle size of the PU resin in the PU resin dispersion to 0.1 μm or more and 0.8 μm or less, the fibers that make up the artificial leather (especially its surface layer) are gripped to each other more often, for example, A flexible texture (flexibility value) and excellent mechanical strength (abrasion resistance, etc.) can be obtained.

[PU樹脂分散液の固形分濃度]
後述するように、典型的な態様において、PU樹脂は、溶液(例えば、溶剤溶解型の場合)、分散液(例えば、水分散型の場合)等の含浸液の形態で含浸される。例えば、水分散型PU樹脂分散液の固形分濃度は、10重量%以上35重量%以下であることができ、より好ましくは15~30質量%、さらに好ましくは15~25質量%である。一態様において、繊維シート100質量%に対するPU樹脂の付着率が15質量%以上50質量%以下となるように含浸液の調製及び繊維シートへの含浸を行う。
PU樹脂(例えば、水分散型PU樹脂)を含む含浸液には、必要に応じて安定剤(紫外線吸収剤、酸化防止剤等)、難燃剤、帯電防止剤、顔料(カーボンブラック等)等の添加剤を添加してよい。人工皮革中に存在するこれら添加剤の総量は、PU樹脂100質量部に対して、例えば、0.1~10.0質量部、又は0.2~8.0質量部、又は0.3~6.0質量部であってよい。尚、このような添加剤は、人工皮革のPU樹脂中に分布することになる。本開示において、PU樹脂のサイズ及び繊維シートに対する質量比率について言及するときの値は添加剤(を用いる場合)も含む値を意図する。
[Solid content concentration of PU resin dispersion]
As described below, in typical embodiments, the PU resin is impregnated in the form of an impregnating liquid such as a solution (for example, in the case of a solvent-dispersed type) or a dispersion (for example, in the case of a water-dispersed type). For example, the solid content concentration of the water-dispersed PU resin dispersion can be from 10% by weight to 35% by weight, more preferably from 15 to 30% by weight, and even more preferably from 15 to 25% by weight. In one embodiment, the impregnation liquid is prepared and impregnated into the fiber sheet so that the adhesion rate of the PU resin to 100 mass% of the fiber sheet is 15% by mass or more and 50% by mass or less.
The impregnating liquid containing PU resin (for example, water-dispersed PU resin) may contain stabilizers (ultraviolet absorbers, antioxidants, etc.), flame retardants, antistatic agents, pigments (carbon black, etc.) as necessary. Additives may be added. The total amount of these additives present in the artificial leather is, for example, 0.1 to 10.0 parts by weight, or 0.2 to 8.0 parts by weight, or 0.3 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the PU resin. It may be 6.0 parts by mass. Note that such additives will be distributed in the PU resin of the artificial leather. In this disclosure, when referring to the size and mass ratio of the PU resin to the fiber sheet, the values are intended to include additives (if used).

[熱水溶解性樹脂]
繊維シートに水分散型PU樹脂分散液を含浸させ、その後、該PU樹脂を加熱により固着させて、PU樹脂が充填されたシート状物を得る場合、繊維シートに水分散型PU樹脂分散液を含浸する前に、繊維シートに熱水溶解性樹脂を付着させる工程を施すこともできる。熱水溶解性樹脂(例えば、PVA樹脂)の付着方法としては、熱水溶解性樹脂水溶液を調製し、該水溶液を繊維シートへ含浸後、乾燥するなどの方法で付着させることができる。後工程、又は染色工程において、得られた繊維シートから熱水を用いて該熱水溶解性樹脂を除去することで、繊維とPU樹脂との接着の阻害や、PU樹脂の連続層の一部を分断、多孔化し、PU樹脂の付着状態を微細化する効果が得られるので、人工皮革の風合いが向上し易い。
熱水溶解性樹脂としては、部分ケン化型PVA樹脂、完全ケン化型PVA樹脂等が挙げられる。完全ケン化型PVA樹脂は部分ケン化型PVA樹脂と比べて常温(20℃)の水に溶出し難い傾向があるため、熱水溶解性樹脂として完全ケン化型PVA樹脂を用いることが好ましい。常温(20℃)の水に溶出し難いという観点から、完全ケン化型PVA樹脂のケン化度は95モル%以上であることが好ましく、98モル%以上であることがより好ましい。また、含浸時の熱水溶解性樹脂水溶液の浸透性を高めるため、重合度は1000以下であることが好ましく、700以下であることがより好ましい。
[Hot water soluble resin]
When a fiber sheet is impregnated with a water-dispersed PU resin dispersion, and then the PU resin is fixed by heating to obtain a sheet-like article filled with PU resin, the fiber sheet is impregnated with a water-dispersed PU resin dispersion. It is also possible to perform a step of attaching a hot water-soluble resin to the fiber sheet before impregnation. The hot water soluble resin (for example, PVA resin) can be attached by a method such as preparing an aqueous solution of the hot water soluble resin, impregnating the fiber sheet with the aqueous solution, and then drying it. In the post-process or dyeing process, the hot water-soluble resin is removed from the obtained fiber sheet using hot water, thereby preventing the adhesion between the fibers and the PU resin or removing part of the continuous layer of the PU resin. Since it has the effect of dividing and making it porous and making the state of adhesion of the PU resin finer, the feel of the artificial leather can be easily improved.
Examples of the hot water-soluble resin include partially saponified PVA resin, completely saponified PVA resin, and the like. Since fully saponified PVA resin tends to be less eluted in water at room temperature (20° C.) than partially saponified PVA resin, it is preferable to use fully saponified PVA resin as the hot water-soluble resin. From the viewpoint of being difficult to elute in water at room temperature (20° C.), the degree of saponification of the fully saponified PVA resin is preferably 95 mol% or more, more preferably 98 mol% or more. Further, in order to increase the permeability of the hot water-soluble resin aqueous solution during impregnation, the degree of polymerization is preferably 1000 or less, more preferably 700 or less.

[繊維シート]
図1に示すように、繊維シート1は、少なくとも繊維層(A)12を含み、スクリム11と繊維層(B)13は任意であり必須要素ではない。したがって、本実施形態の人工皮革は、繊維層(A)の単層の場合、繊維層(A)とスクリム又は繊維層(B)との2層の場合、繊維層(A)とスクリムと繊維層(B)の3層の場合がある。
スクリム11及び/又は繊維層(B)13を含まない場合、繊維層(A)は、後述するように、PU樹脂が充填された単層の繊維シートを半裁したものであってもよい。一態様では、繊維シートは、スクリムを含まない単層構造である。半裁することにより生産性が高まるからである。
他の態様においては、繊維シートは、3層構造であり、且つ、スクリムが中間層である。例えば、人工皮革の第1の外表面を構成する繊維層(A)12と、人工皮革の第2の外表面を構成する繊維層(B)13との間に、織編物であるスクリム11をサンドイッチ状に挟み込み、繊維をこれらの層間で交絡させてなる3層構造は、寸法安定性、引張強度、引裂強度等においては好ましいものとなる。また、繊維層(A)と、繊維層(B)と、これらに挟まれたスクリムとの3層構造によれば、繊維層(A)と繊維層(B)とをそれぞれ個別に設計できるので、これらの層を構成する繊維の直径、種類等を、人工皮革に要求される機能及び用途に合わせて自由にカスタマイズできる点では好ましい。例えば、繊維層(A)に極細繊維を、繊維層(B)に難燃繊維をそれぞれ使用すれば、優れた表面品位と高い難燃性とを両立できる。
[Fiber sheet]
As shown in FIG. 1, the fiber sheet 1 includes at least a fiber layer (A) 12, and the scrim 11 and the fiber layer (B) 13 are optional and not essential elements. Therefore, in the case of a single layer of the fiber layer (A), in the case of two layers of the fiber layer (A) and the scrim or the fiber layer (B), the artificial leather of the present embodiment includes the fiber layer (A), the scrim and the fiber layer. There may be three layers (layer (B)).
When the scrim 11 and/or the fiber layer (B) 13 is not included, the fiber layer (A) may be a single-layer fiber sheet filled with PU resin cut in half, as described later. In one aspect, the fibrous sheet is a single layer structure that does not include a scrim. This is because cutting in half increases productivity.
In other embodiments, the fibrous sheet has a three layer structure and the scrim is the middle layer. For example, a scrim 11 that is a woven or knitted fabric is placed between the fiber layer (A) 12 that constitutes the first outer surface of the artificial leather and the fiber layer (B) 13 that constitutes the second outer surface of the artificial leather. A three-layer structure in which the fibers are sandwiched and intertwined between these layers is preferable in terms of dimensional stability, tensile strength, tear strength, and the like. Moreover, according to the three-layer structure of the fiber layer (A), the fiber layer (B), and the scrim sandwiched between them, the fiber layer (A) and the fiber layer (B) can be designed individually. This is preferable in that the diameter, type, etc. of the fibers constituting these layers can be freely customized according to the functions and uses required of the artificial leather. For example, if ultrafine fibers are used in the fiber layer (A) and flame-retardant fibers are used in the fiber layer (B), both excellent surface quality and high flame retardance can be achieved.

繊維シートがスクリムを含む場合、織編物であるスクリムは、染色による同色性の点から、繊維層(A)を構成する繊維と同じポリマー系であることが好ましい。例えば、繊維層(A)を構成する繊維がポリエステル系であれば、スクリムを構成する繊維もポリエステル系であることが好ましく、繊維層(A)を構成する繊維がポリアミド系であれば、スクリムを構成する繊維もポリアミド系であることが好ましい。編物の場合のスクリムは、22ゲージ以上28ゲージ以下で編み上げたシングルニットが好ましい。スクリムが織物の場合、編物よりも高い寸法安定性及び強度が実現できる。織物の組織は、平織、綾織、朱子織等であってよいが、コスト面、及び交絡性等の工程面から、平織が好ましい。
織物を構成する糸条は、モノフィラメントでもマルチフィラメントでもよい。糸条の単繊維繊度は、柔軟な人工皮革が得られ易い点で5.5dtex以下が好ましい。織物を構成する糸条の形態としては、ポリエステル、ポリアミド等のマルチフィラメントの生糸、又は仮撚り加工を施した加工糸等に撚数0~3000T/mで撚りを施したものが好ましい。該マルチフィラメントは通常のものでよく、例えば、ポリエステル、ポリアミド等の33dtex/6f、55dtex/24f、83dtex/36f、83dtex/72f、110dtex/36f、110dtex/48f、167dtex/36f、166dtex/48f等が好ましく用いられる。織物を構成する糸条は、マルチフィラメントの長繊維であってよい。織物における糸条の織密度は、柔軟で且つ機械強度に優れる人工皮革を得る点で、30~150本/インチが好ましく、更に好ましくは40~100本/インチである。良好な機械強度と適度な風合いとを具備するためには、織物の目付は20~150g/m2が好ましい。尚、織物における仮撚り加工の有無、撚数、マルチフィラメントの単繊維繊度、織密度等は、繊維層(A)及び任意の層である繊維層(B)を構成する繊維との交絡性、人工皮革の柔軟性に加え、縫目強力、引裂強力、引張強伸度、伸縮性等の機械物性にも寄与するため、目標とする物性及び用途に応じて適宜選択すればよい。
When the fiber sheet includes a scrim, the scrim, which is a woven or knitted fabric, is preferably made of the same polymer type as the fibers constituting the fiber layer (A) from the viewpoint of the same color property when dyed. For example, if the fibers constituting the fiber layer (A) are polyester-based, the fibers constituting the scrim are preferably polyester-based, and if the fibers constituting the fiber layer (A) are polyamide-based, the scrim is preferably polyester-based. It is preferable that the constituent fibers are also polyamide-based. In the case of a knitted fabric, the scrim is preferably a single knit knitted with a gauge of 22 or more and 28 or less. When the scrim is woven, greater dimensional stability and strength can be achieved than when knitted. The structure of the woven fabric may be plain weave, twill weave, satin weave, etc., but plain weave is preferred from the viewpoint of cost and process aspects such as interlacing properties.
The yarn constituting the fabric may be monofilament or multifilament. The single fiber fineness of the yarn is preferably 5.5 dtex or less, since flexible artificial leather can be easily obtained. As for the form of the yarn constituting the woven fabric, it is preferable to use multifilament raw silk of polyester, polyamide, etc., or textured yarn subjected to false twisting, twisted at a twist number of 0 to 3000 T/m. The multifilament may be a normal one, for example, 33dtex/6f, 55dtex/24f, 83dtex/36f, 83dtex/72f, 110dtex/36f, 110dtex/48f, 167dtex/36f, 166dtex/48f, etc. made of polyester, polyamide, etc. Preferably used. The threads constituting the fabric may be multifilament long fibers. The weaving density of the threads in the fabric is preferably 30 to 150 threads/inch, more preferably 40 to 100 threads/inch, in order to obtain artificial leather that is flexible and has excellent mechanical strength. In order to have good mechanical strength and appropriate texture, the basis weight of the fabric is preferably 20 to 150 g/m 2 . In addition, the presence or absence of false twisting in the woven fabric, the number of twists, the single fiber fineness of the multifilament, the weaving density, etc. are determined by the entanglement with the fibers constituting the fiber layer (A) and the optional layer (B), In addition to the flexibility of the artificial leather, it also contributes to mechanical properties such as seam strength, tear strength, tensile strength and elongation, and elasticity, so it may be selected appropriately depending on the target physical properties and use.

耐摩耗性、染色性、及び表面品位を更に高いレベルで兼ね備えた人工皮革を得る観点から、本実施形態の人工皮革では、繊維層(A)が平均直径0.3μm以上7μm以下の極細繊維から構成されており、好ましくは2μm以上6μm以下、更に好ましくは2μm以上5μm以下である。繊維の平均直径が1μm以上であれば、耐摩耗性、染色による発色性、及び耐光堅牢度が良好になる。他方、繊維の平均直径が8μm以下であれば、繊維の本数密度が大きいため、緻密感が高く、表面の触感が滑らかで、表面品位がより良好な人工皮革が得られ易い。 From the viewpoint of obtaining artificial leather that has higher levels of wear resistance, dyeability, and surface quality, in the artificial leather of this embodiment, the fiber layer (A) is made of ultrafine fibers with an average diameter of 0.3 μm or more and 7 μm or less. The diameter is preferably 2 μm or more and 6 μm or less, more preferably 2 μm or more and 5 μm or less. If the average diameter of the fibers is 1 μm or more, the abrasion resistance, color development by dyeing, and light fastness will be good. On the other hand, if the average diameter of the fibers is 8 μm or less, the number density of the fibers is high, so that it is easy to obtain artificial leather with a high density, smooth surface feel, and better surface quality.

人工皮革を構成する繊維層(繊維層(A)、並びに任意の層としての繊維層(B)及び追加の層)を構成する繊維としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等のポリエステル系繊維;ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12等のポリアミド系繊維;等の合成繊維が好適である。その中でも、カーシート分野等の、耐久性が要求される用途を考慮すると、直射日光に長時間曝露しても繊維自身が黄変等せず、染色堅牢度に優れる点で、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。また、環境負荷を低減するという観点から、人工皮革を構成する繊維層を構成する繊維としては、ケミカルリサイクル若しくはマテリアルリサイクルされたポリエチレンテレフタレート、又は植物由来原料を使ったポリエチレンテレフタレート等が更に好ましい。 The fibers constituting the fiber layers (fiber layer (A), optional fiber layer (B), and additional layers) constituting the artificial leather include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, etc. Synthetic fibers such as polyester fibers; polyamide fibers such as nylon 6, nylon 66, and nylon 12 are suitable. Among these, polyethylene terephthalate is preferable for applications that require durability, such as in the car seat field, because the fiber itself does not yellow even when exposed to direct sunlight for a long time, and has excellent color fastness. . Further, from the viewpoint of reducing environmental load, as the fibers constituting the fiber layer constituting the artificial leather, chemically recycled or material recycled polyethylene terephthalate, or polyethylene terephthalate using plant-derived raw materials, etc. are more preferable.

人工皮革が繊維層(A)のみで構成される場合、繊維層(A)を構成する繊維の目付は、耐摩耗性等の機械強度の観点から、好ましくは40g/m2以上500g/m2以下、より好ましくは50g/m2以上370g/m2以下、更に好ましくは60g/m2以上320g/m2以下である。
人工皮革が繊維層(A)、スクリム、及び繊維層(B)3層構造で構成される場合、繊維層(A)を構成する繊維の目付は、耐摩耗性等の機械強度の観点から、好ましくは10g/m2以上200g/m2以下、より好ましくは30g/m2以上170g/m2以下、更に好ましくは60g/m2以上170g/m2以下である。また、繊維層(B)を構成する繊維の目付は、コスト及び製造のしやすさの観点から、好ましくは10g/m2以上200g/m2以下、より好ましくは20g/m2以上170g/m2以下とすることができる。スクリムの目付は、機械強度、及び繊維層とスクリムとの交絡性の観点から、好ましくは20g/m2以上150g/m2以下、より好ましくは20g/m2以上130g/m2以下、更に好ましくは30g/m2以上110g/m2以下である。
PU樹脂が充填された人工皮革の目付は、好ましくは50g/m2以上550g/m2以下、より好ましくは60g/m2以上400g/m2以下、更に好ましくは70g/m2以上350g/m2以下である。
When the artificial leather is composed only of the fiber layer (A), the basis weight of the fibers constituting the fiber layer (A) is preferably 40 g/m 2 or more and 500 g/m 2 from the viewpoint of mechanical strength such as abrasion resistance. Below, it is more preferably 50 g/m 2 or more and 370 g/m 2 or less, and still more preferably 60 g/m 2 or more and 320 g/m 2 or less.
When artificial leather is composed of a three-layer structure of a fiber layer (A), a scrim, and a fiber layer (B), the basis weight of the fibers constituting the fiber layer (A) is determined from the viewpoint of mechanical strength such as abrasion resistance. Preferably it is 10 g/m 2 or more and 200 g/m 2 or less, more preferably 30 g/m 2 or more and 170 g/m 2 or less, and even more preferably 60 g/m 2 or more and 170 g/m 2 or less. In addition, from the viewpoint of cost and ease of production, the basis weight of the fibers constituting the fiber layer (B) is preferably 10 g/m 2 or more and 200 g/m 2 or less, more preferably 20 g/m 2 or more and 170 g/m 2 or less. It can be less than or equal to 2 . The basis weight of the scrim is preferably 20 g/m 2 or more and 150 g/m 2 or less, more preferably 20 g/m 2 or more and 130 g/m 2 or less, and even more preferably from the viewpoint of mechanical strength and entanglement between the fiber layer and the scrim. is 30 g/m 2 or more and 110 g/m 2 or less.
The basis weight of the artificial leather filled with PU resin is preferably 50 g/m 2 or more and 550 g/m 2 or less, more preferably 60 g/m 2 or more and 400 g/m 2 or less, and even more preferably 70 g/m 2 or more and 350 g/m 2 or less. 2 or less.

<人工皮革の製造方法>
以下、本実施形態の人工皮革の製造方法一例を説明する。
本実施形態の人工皮革の製造方法の一例は、以下の工程:
海島短繊維で繊維ウェブを形成し、その後ニードルパンチ処理して得た繊維シートを脱海処理して、島成分の単繊維が露出した繊維シートを得る工程;及び
場合により、得られた繊維シートに熱水溶解性樹脂を付与する工程;
を含むことができ、以下の工程:
前記単繊維が分散した繊維シートに、水分散型PU樹脂分散液を含浸させ、その後、該PU樹脂を加熱により固着させて、PU樹脂が充填されたシート状物を得る工程;及び
得られたシート状物から熱水を用いて該熱水溶解性樹脂を除去する工程;
をさらに含むことができる。
以下、順番に各工程を説明する。
<Manufacturing method of artificial leather>
An example of the method for manufacturing artificial leather of this embodiment will be described below.
An example of the method for manufacturing artificial leather of this embodiment includes the following steps:
A step of forming a fiber web with sea-island short fibers, and then de-sea-removing the fiber sheet obtained by needle punching to obtain a fiber sheet in which the single fibers of the island component are exposed; and, optionally, the obtained fiber sheet. a step of applying a hot water-soluble resin to;
The following steps may include:
Impregnating the fiber sheet in which the single fibers are dispersed with a water-dispersed PU resin dispersion, and then fixing the PU resin by heating to obtain a sheet-like article filled with the PU resin; and a step of removing the hot water-soluble resin from the sheet-like material using hot water;
may further include.
Each step will be explained below in order.

[海島短繊維で繊維ウェブを形成し、その後ニードルパンチ処理して得た繊維シートを脱海処理して、島成分の単繊維が露出した繊維シートを得る工程]
人工皮革の繊維シートを構成する各繊維層(繊維層(A)、任意の繊維層(B)等)の製造方法としては、紡糸直結型の方法(例えば、スパンボンド法及びメルトブローン法)、又は、短繊維を用いて繊維シートを形成する方法(例えば、カーディング法、エアレイド法等の乾式法、及び、抄造法等の湿式法)が挙げられ、いずれも好適に用いることができるが、本実施形態では、海島(SIF)短繊維を原料として使用する。短繊維を用いて製造される繊維シートは、目付斑が小さく均一性に優れ、且つ、均一な起毛が得られ易いため、人工皮革の表面品位を向上させる点で好適である。
[Step of forming a fiber web with sea-island short fibers, and then de-sea-removing the fiber sheet obtained by needle punching to obtain a fiber sheet in which the single fibers of the island component are exposed]
The manufacturing method for each fiber layer (fiber layer (A), arbitrary fiber layer (B), etc.) constituting the fiber sheet of artificial leather includes a direct spinning method (for example, spunbond method and melt-blown method), or , a method of forming a fiber sheet using short fibers (for example, a dry method such as a carding method or an air-laid method, and a wet method such as a papermaking method). In embodiments, island-in-the-sea (SIF) staple fibers are used as the raw material. A fiber sheet manufactured using short fibers has small density spots and excellent uniformity, and is easy to obtain uniform napping, so it is suitable for improving the surface quality of artificial leather.

繊維シートの極細繊維を形成する手段としては、極細繊維発現型繊維を用いることができる。極細繊維発現型繊維を用いることにより、極細繊維束が絡合した形態を安定して得ることができる。
極細繊維発現型繊維としては、溶剤溶解性の異なる2成分の熱可塑性樹脂を海成分と島成分とし、海成分を、溶剤などを用いて溶解除去することによって島成分を極細繊維とする海島型繊維や、2成分の熱可塑性樹脂を繊維断面に放射状又は多層状に交互に配置し、各成分を剥離分割することによって極細繊維に割繊する剥離型複合繊維などを採用することができる。なかでも、海島型繊維は、海成分を除去することによって島成分間、すなわち極細繊維間に適度な空隙を付与することができるので、シート状物の柔軟性や風合いの観点からも好ましく用いられる。
海島型繊維には、海島型複合用口金を用い、海成分と島成分の2成分を相互配列して紡糸する海島型複合繊維や、海成分と島成分の2成分を混合して紡糸する海島型混合繊維などがある。均一な繊度の極細繊維が得られる点、また、充分な長さの極細繊維が得られシート状物の強度にも資する点からは、海島型複合繊維が好ましく用いられる。
海島型繊維の海成分としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナトリウムスルホイソフタル酸やポリエチレングリコールなどを共重合した共重合ポリエステルおよびポリ乳酸などを用いることができる。なかでも、環境配慮の観点から、有機溶剤を使用せずに分解可能なアルカリ分解性のナトリウムスルホイソフタル酸やポリエチレングリコールなどを共重合した共重合ポリエステルやポリ乳酸が好ましい。
海島型繊維を用いた場合の脱海処理は、繊維シートへのPU樹脂の付与前が好ましい。PU樹脂付与前に脱海処理を行えば、極細繊維に直接PU樹脂が密着する構造となって極細繊維を強く把持できることから、シート状物の耐摩耗性が良好となる。
As a means for forming the ultrafine fibers of the fiber sheet, ultrafine fiber expression type fibers can be used. By using ultrafine fiber expression type fibers, a form in which ultrafine fiber bundles are entangled can be stably obtained.
The ultrafine fiber developing type fiber is a sea-island type fiber in which two thermoplastic resin components with different solvent solubility are used as a sea component and an island component, and the island component is made into ultrafine fiber by dissolving and removing the sea component using a solvent or the like. It is possible to employ peelable composite fibers in which fibers or two-component thermoplastic resins are arranged alternately in a radial or multilayered manner on the cross section of the fibers, and each component is peeled and split into ultrafine fibers. Among these, sea-island type fibers are preferably used from the viewpoint of the flexibility and texture of sheet-like products because by removing the sea component, it is possible to create appropriate voids between the island components, that is, between the ultrafine fibers. .
Sea-island composite fibers include sea-island composite fibers, which are spun using a sea-island composite spinneret by arranging two components, a sea component and an island component, and a sea-island composite fiber, which is spun by mixing two components, a sea component and an island component. There are mixed type fibers. Sea-island composite fibers are preferably used because they yield ultrafine fibers of uniform fineness and have sufficient length, contributing to the strength of the sheet-like product.
As the sea component of the sea-island type fiber, polyethylene, polypropylene, polystyrene, copolymerized polyester obtained by copolymerizing sodium sulfoisophthalic acid, polyethylene glycol, etc., and polylactic acid can be used. Among these, from the viewpoint of environmental consideration, copolymerized polyesters and polylactic acid, which are copolymerized with alkali-decomposable sodium sulfoisophthalic acid, polyethylene glycol, and the like, which can be decomposed without using an organic solvent, are preferable.
When sea-island type fibers are used, the sea removal treatment is preferably performed before applying the PU resin to the fiber sheet. If the sea removal treatment is performed before applying the PU resin, the structure will be such that the PU resin will adhere directly to the ultrafine fibers, and the ultrafine fibers can be strongly gripped, so that the abrasion resistance of the sheet-like material will be improved.

繊維ウェブの繊維又は繊維束を交絡させる方法としては、海島型繊維を所定の繊維長にカットしてステープルとし、カード及びクロスラパーを通じて繊維ウェブを形成し、ニードルパンチ、任意のスパンレース法と呼ばれる水流交絡処理により交絡させる方法を採用することができる。
ニードルパンチ法では、使用される針のバーブ本数は1~9本が好ましい。バーブの本数を1本以上とすることにより、交絡効果が得られ、且つ、繊維の損傷を抑えることができる。バーブ数を9本以下とすることにより、繊維の損傷を小さくすることができ、また、人工皮革に残る針跡を減らすことができるので、製品の外観を向上させることができる。
繊維の交絡性及び製品外観への影響を考慮すると、バーブのトータルデプス(バーブの先端部からバーブ底部までの長さ)は0.05mm以上0.10mm以下であることが好ましい。バーブのトータルデプスが0.05mm以上であることで、繊維への良好な引掛かりが得られるため効率的な繊維交絡が可能となる。また、バーブのトータルデプスが0.10mm以下であることで、人工皮革に残る針跡が低減され、品位が向上する。バーブ部の強度と繊維交絡とのバランスを考慮すると、バーブのトータルデプスは、0.06mm以上0.08mm以下であることがより好ましい。
ニードルパンチ法により繊維を絡合させる場合は、パンチ密度の範囲を300本/cm2以上6000本/cm2以下とすることが好ましく、1000本/cm2以上6000本/cm2以下とすることがより好ましい。
ニードルパンチ処理により得られた繊維シートは、例えば、98℃の温度の水中に2分間浸漬させて収縮させ、100℃の温度で5分間乾燥させて、脱海前の繊維シートとすることができる。
脱海処理は、溶剤中に海島型繊維を浸漬し、窄液することによって行うことができる。海成分を溶解する溶剤としては、海成分が共重合ポリエステルやポリ乳酸の場合には水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液を用いることができる。工程の環境配慮の観点からは、水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液での脱海処理が好ましい。
Methods for intertwining the fibers or fiber bundles of the fibrous web include cutting sea-island fibers to a predetermined fiber length to form staples, forming a fibrous web through cards and cross wrappers, needle punching, and optional water flow called spunlace method. A method of interlacing by interlacing treatment can be adopted.
In the needle punch method, the number of needle barbs used is preferably 1 to 9. By setting the number of barbs to one or more, a confounding effect can be obtained and damage to the fibers can be suppressed. By setting the number of barbs to 9 or less, damage to the fibers can be reduced, and needle marks left on the artificial leather can be reduced, so that the appearance of the product can be improved.
Considering the entanglement of the fibers and the influence on the product appearance, the total depth of the barb (the length from the tip of the barb to the bottom of the barb) is preferably 0.05 mm or more and 0.10 mm or less. When the total depth of the barbs is 0.05 mm or more, good hooking on the fibers can be obtained, so that efficient fiber entanglement can be achieved. In addition, since the total depth of the barbs is 0.10 mm or less, needle marks left on the artificial leather are reduced and the quality is improved. Considering the balance between the strength of the barb portion and fiber entanglement, the total depth of the barb is more preferably 0.06 mm or more and 0.08 mm or less.
When fibers are entangled by the needle punch method, the punch density range is preferably 300 to 6000 fibers/cm 2 , and 1000 to 6000 fibers/cm 2 . is more preferable.
The fiber sheet obtained by needle punching can be immersed in water at a temperature of 98° C. for 2 minutes to shrink, and dried at a temperature of 100° C. for 5 minutes to obtain a fiber sheet before sea removal. .
The sea-removal treatment can be performed by immersing the sea-island type fibers in a solvent and draining the fibers. As the solvent for dissolving the sea component, when the sea component is copolymerized polyester or polylactic acid, an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide can be used. From the viewpoint of environmental considerations in the process, desalination treatment with an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide is preferred.

短繊維(ステープル)を用いた方法を選択する場合の短繊維長は、乾式法(カーディング法、エアレイド法等)で、好ましくは13mm以上102mm以下、より好ましくは25mm以上76mm以下、更に好ましくは38mm以上76mm以下であり、湿式法(抄造法等)で、好ましくは1mm以上30mm以下、より好ましくは2mm以上25mm以下、更に好ましくは3mm以上20mm以下である。例えば、湿式法(抄造法等)に用いられる短繊維の、長さ(L)と直径(D)との比であるアスペクト比(L/D)は、好ましくは500以上2000以下、より好ましくは700~1500である。このようなアスペクト比は、短繊維を水中に分散してスラリーを調製する際の該スラリー中での短繊維の分散性及び開繊性が良好であること、繊維層強度が良好であること、乾式法と較べて繊維長が短く且つ単繊維分散し易いため、摩擦によってピリングと呼ばれる毛玉状の外観になり難いこと、から好ましい。例えば、直径4μmの短繊維の繊維長は、好ましくは2mm以上8mm以下、より好ましくは3mm以上6mm以下である。 When selecting a method using short fibers (staples), the short fiber length is preferably 13 mm or more and 102 mm or less, more preferably 25 mm or more and 76 mm or less, and even more preferably It is 38 mm or more and 76 mm or less, and preferably 1 mm or more and 30 mm or less, more preferably 2 mm or more and 25 mm or less, and still more preferably 3 mm or more and 20 mm or less, by a wet method (paper making method, etc.). For example, the aspect ratio (L/D), which is the ratio of length (L) to diameter (D), of short fibers used in a wet method (paper-making method, etc.) is preferably 500 or more and 2000 or less, more preferably It is 700-1500. Such an aspect ratio is such that the short fibers have good dispersibility and spreadability in the slurry when the short fibers are dispersed in water to prepare the slurry, the fiber layer strength is good, Compared to the dry method, the fiber length is shorter and the single fibers are easily dispersed, so it is less likely to cause a pill-like appearance called pilling due to friction, which is preferable. For example, the fiber length of short fibers having a diameter of 4 μm is preferably 2 mm or more and 8 mm or less, more preferably 3 mm or more and 6 mm or less.

[得られた繊維シートに熱水溶解性樹脂を付与する工程]
得られた繊維シートに水分散型PU樹脂分散液を含浸する前に、前述の熱水溶解性樹脂を付着させ、後工程、又は染色工程において、得られた繊維シートから熱水を用いて該熱水溶解性樹脂を除去することで、繊維とPU樹脂との接着の阻害や、PU樹脂の連続層の一部を分断、多孔化し、PU樹脂の付着状態を微細化する効果が得られるので、人工皮革の風合いが向上し易い。
[Step of adding hot water-soluble resin to the obtained fiber sheet]
Before impregnating the obtained fiber sheet with the water-dispersed PU resin dispersion, the above-mentioned hot water-soluble resin is attached, and in the post-process or dyeing process, the obtained fiber sheet is dyed using hot water. By removing the hot water-soluble resin, it is possible to inhibit the adhesion between the fibers and the PU resin, divide a part of the continuous layer of the PU resin, make it porous, and make the adhesion state of the PU resin finer. , the texture of artificial leather can be easily improved.

[前記単繊維が分散した繊維シートに、水分散型PU樹脂分散液を含浸させ、その後、該PU樹脂を加熱により固着させて、PU樹脂が充填されたシート状物を得る工程]
この工程では、繊維シートに、水分散型PU樹脂分散液を含浸させ、その後PU樹脂を加熱により固着させて、PU樹脂を充填する。典型的な態様において、PU樹脂は、分散液(例えば、水分散型の場合)等の含浸液の形態で含浸される。含浸液中のPU樹脂の濃度は、例えば、10~35質量%であることができる。一態様において、繊維シート100質量%に対するPU樹脂の比率が15~50質量%となるように含浸液の調製及び繊維シートへの含浸を行う。
[Step of impregnating the fiber sheet in which the single fibers are dispersed with a water-dispersed PU resin dispersion, and then fixing the PU resin by heating to obtain a sheet-like article filled with PU resin]
In this step, the fiber sheet is impregnated with a water-dispersed PU resin dispersion, and then the PU resin is fixed by heating to fill the fiber sheet with the PU resin. In typical embodiments, the PU resin is impregnated in the form of an impregnating liquid, such as a dispersion (eg, in the case of an aqueous dispersion). The concentration of PU resin in the impregnating liquid can be, for example, 10 to 35% by weight. In one embodiment, the impregnation liquid is prepared and the fiber sheet is impregnated so that the ratio of the PU resin to 100 mass% of the fiber sheet is 15 to 50 mass%.

水分散型PU樹脂は、界面活性剤を用いて強制的に分散・安定化させる強制乳化型PU樹脂と、PU分子構造中に親水性構造を有し、界面活性剤が存在しなくても水中に分散・安定化する自己乳化型PU樹脂に分類される。本実施形態ではいずれを用いてもよい。 Water-dispersed PU resins are forcibly dispersed and stabilized using surfactants, and forced emulsification-type PU resins, which have a hydrophilic structure in the PU molecular structure and can be used in water even in the absence of surfactants. It is classified as a self-emulsifying PU resin that is dispersed and stabilized. Either one may be used in this embodiment.

水分散型PU樹脂分散液を、繊維シートに含浸、塗布等し、乾熱凝固、湿熱凝固、熱水凝固、あるいはこれらの組み合わせによりPU樹脂を凝固させることができる。湿熱凝固の温度は、PU樹脂の感熱凝固温度以上とし、40~200℃であることが好ましい。湿熱凝固の温度を40℃以上、より好ましくは80℃以上とすることにより、PU樹脂の凝固までの時間を短くしてマイグレーション現象をより抑制することができる。他方、湿熱凝固の温度を200℃以下、より好ましくは160℃以下とすることにより、PU樹脂やPVA樹脂の熱劣化を防ぐことができる。熱水凝固の温度は、PU樹脂の感熱凝固温度以上とし、40~100℃とすることが好ましい。熱水中での熱水凝固の温度を40℃以上、より好ましくは80℃以上とすることにより、PU樹脂の凝固までの時間を短くしてマイグレーション現象をより抑制することができる。乾式凝固温度、及び乾燥温度は、80~180℃であることが好ましい。乾式凝固温度、及び乾燥温度を80℃以上、より好ましくは90℃以上とすることにより、生産性に優れる。他方、乾式凝固温度、及び乾燥温度を180℃以下、より好ましくは160℃以下とすることにより、PU樹脂やPVA樹脂の熱劣化を防ぐことができる。 A fiber sheet can be impregnated or coated with a water-dispersed PU resin dispersion, and the PU resin can be coagulated by dry heat coagulation, moist heat coagulation, hot water coagulation, or a combination thereof. The temperature of the wet heat coagulation is set to be higher than the heat-sensitive coagulation temperature of the PU resin, and is preferably 40 to 200°C. By setting the temperature of wet heat coagulation to 40° C. or higher, more preferably 80° C. or higher, it is possible to shorten the time until solidification of the PU resin and further suppress the migration phenomenon. On the other hand, by setting the wet heat coagulation temperature to 200° C. or lower, more preferably 160° C. or lower, thermal deterioration of the PU resin or PVA resin can be prevented. The temperature of hot water coagulation is preferably higher than the heat-sensitive coagulation temperature of the PU resin, and is preferably 40 to 100°C. By setting the temperature of hot water coagulation in hot water to 40° C. or higher, more preferably 80° C. or higher, it is possible to shorten the time until solidification of the PU resin and further suppress the migration phenomenon. The dry coagulation temperature and drying temperature are preferably 80 to 180°C. Productivity is excellent by setting the dry coagulation temperature and drying temperature to 80°C or higher, more preferably 90°C or higher. On the other hand, thermal deterioration of PU resin and PVA resin can be prevented by setting the dry coagulation temperature and drying temperature to 180° C. or lower, more preferably 160° C. or lower.

[得られたシート状物から熱水を用いて該熱水溶解性樹脂を除去する工程]
熱水溶解性樹脂をシート状物から除去する手段としては、例えば、60℃以上、好ましくは80℃以上の熱水に浸漬させる方法、液流染色機内で染色加工を行う前に80℃以上の熱水を循環させながら熱水溶解性樹脂を除去する方法等が挙げられる。特に、液流染色機内で熱水溶解性樹脂を除去する方法が、熱水溶解性樹脂を除去した後のシート状物の乾燥及び巻き取りという工程を省略でき、生産効率を高くできる点で好ましい。本実施形態では、PU樹脂付与後のシート状物から、熱水溶解性樹脂を除去することにより、柔軟なシート状物を得る。熱水溶解性樹脂を除去する方法は特に限定しないが、例えば、60~100℃の熱水にシートを浸漬し、必要に応じてマングル等で搾液することにより、溶解除去することが好ましい態様である。
[Step of removing the hot water-soluble resin from the obtained sheet-like material using hot water]
Examples of methods for removing the hot water-soluble resin from the sheet-like material include immersion in hot water of 60°C or higher, preferably 80°C or higher, or immersion in hot water of 80°C or higher before dyeing in a jet dyeing machine. Examples include a method of removing hot water-soluble resin while circulating hot water. In particular, the method of removing the hot water-soluble resin in a jet dyeing machine is preferable because it can eliminate the process of drying and winding up the sheet material after removing the hot water-soluble resin, and can increase production efficiency. . In this embodiment, a flexible sheet-like product is obtained by removing the hot water-soluble resin from the sheet-like product after applying the PU resin. The method for removing the hot water-soluble resin is not particularly limited, but for example, it is preferable to dissolve and remove it by immersing the sheet in hot water at 60 to 100°C and, if necessary, squeezing the liquid with a mangle or the like. It is.

[後工程]
繊維シートにPU樹脂を充填し、熱水溶解性樹脂を除去した後、スクリムを含まない場合には、PU樹脂が充填されたシート状物をシート厚み方向に半裁することができる。これにより、生産効率を向上することができる。
また、後述する起毛処理の前に、PU樹脂が充填されたシート状物にシリコーン分散液などの滑剤を付与してもよい。また、起毛処理の前に帯電防止剤を付与することは、研削によってシート状物から発生した研削粉がサンドペーパー上に堆積しにくくする上で好ましい態様である。
シート状物の表面に立毛を形成するために、起毛処理を行うことができる。起毛処理は、サンドペーパーやロールサンダーなどを用いて、研削する方法などにより施すことができる。また、起毛処理の前に滑剤としてシリコーン等を付与することは、表面研削による起毛が容易に可能となり、表面品位が非常に良好となる。
人工皮革は、感性面の価値(すなわち、視覚効果)を高める目的で、染色処理されていることが好ましい。染料は、繊維シートを構成する繊維の種類にあわせて選択すればよく、例えば、ポリエステル系繊維であれば分散染料を用いることができ、ポリアミド系繊維であれば酸性染料や含金染料を用いることができ、更にそれらの組み合わせを用いることができる。分散染料で染色した場合は、染色後に還元洗浄を行ってもよい。染色方法としては、染色加工業者によく知られた通常の方法を用いることができる。染色方法としては、シート状物を染色すると同時に揉み効果を与えてシート状物を柔軟化することができることから、液流染色機を用いることが好ましい。染色温度は、繊維の種類にもよるが、80~150℃であることが好ましい。染色温度を80℃以上、より好ましくは110℃以上とすることにより、繊維への染着を効率良く行わせることができる。他方、染色温度を150℃以下、より好ましくは130℃以下とすることにより、PU樹脂の劣化を防ぐことができる。
このようにして染色された人工皮革には、ソーピング、及び必要に応じて還元洗浄(すなわち、化学的還元剤の存在下での洗浄)を実施し、余剰染料を除去することが好ましい。また、染色時に染色助剤を使用することも好ましい態様である。染色助剤を用いることにより、染色の均一性や再現性を向上させることができる。また、染色と同浴又は染色後に、シリコーン等の柔軟剤、帯電防止剤、撥水剤、難燃剤、耐光剤、抗菌剤等を用いた仕上げ剤処理を施すことができる。
[Post-process]
After filling the fiber sheet with PU resin and removing the hot water-soluble resin, if no scrim is included, the sheet-like material filled with PU resin can be cut in half in the sheet thickness direction. Thereby, production efficiency can be improved.
Furthermore, a lubricant such as a silicone dispersion may be applied to the sheet-like material filled with the PU resin before the raising treatment described below. Furthermore, applying an antistatic agent before the napping treatment is a preferred embodiment in order to prevent grinding powder generated from the sheet material during grinding from being deposited on the sandpaper.
A napping treatment can be performed to form naps on the surface of the sheet-like article. The raising treatment can be performed by grinding using sandpaper, a roll sander, or the like. Further, by applying silicone or the like as a lubricant before the napping treatment, it becomes possible to easily raise the nap by surface grinding, and the surface quality becomes very good.
The artificial leather is preferably dyed for the purpose of increasing its sensory value (ie, visual effect). The dye may be selected according to the type of fibers constituting the fiber sheet; for example, disperse dyes can be used for polyester fibers, and acid dyes or metal-containing dyes can be used for polyamide fibers. can be used, and combinations thereof can also be used. When dyeing with a disperse dye, reduction washing may be performed after dyeing. As a dyeing method, a conventional method well known to dyeing processors can be used. As the dyeing method, it is preferable to use a jet dyeing machine because it is possible to dye the sheet-like material and at the same time impart a rolling effect to soften the sheet-like material. The dyeing temperature is preferably 80 to 150°C, although it depends on the type of fiber. By setting the dyeing temperature to 80°C or higher, more preferably 110°C or higher, the fibers can be dyed efficiently. On the other hand, by setting the dyeing temperature to 150°C or lower, more preferably 130°C or lower, deterioration of the PU resin can be prevented.
The artificial leather dyed in this manner is preferably subjected to soaping and, if necessary, reduction washing (that is, washing in the presence of a chemical reducing agent) to remove excess dye. It is also a preferred embodiment to use a dyeing aid during dyeing. By using a dyeing aid, the uniformity and reproducibility of dyeing can be improved. Further, in the same bath as dyeing or after dyeing, a finishing agent treatment using a softener such as silicone, an antistatic agent, a water repellent, a flame retardant, a light stabilizer, an antibacterial agent, etc. can be performed.

本実施形態の人工皮革は、家具、椅子、壁材、自動車、電車、航空機などの車輛室内における座席、天井、内装などの表皮材として非常に優美な外観を有する内装材、シャツ、ジャケット、カジュアルシューズ、スポーツシューズ、紳士靴、婦人靴等の靴のアッパー、トリム等、鞄、ベルト、財布等、それらの一部に使用した衣料用資材、ワイピングクロス、研磨布、CDカーテン等の工業用資材としても好適に用いることができる。 The artificial leather of this embodiment can be used as an interior material with a very elegant appearance as a surface material for furniture, chairs, wall materials, seats in the interior of vehicles such as automobiles, trains, and airplanes, ceilings, and interiors, shirts, jackets, and casual wear. Uppers and trims of shoes, sports shoes, men's shoes, women's shoes, etc., bags, belts, wallets, etc., clothing materials used in some of them, industrial materials such as wiping cloths, polishing cloths, CD curtains, etc. It can also be suitably used as

以下、本発明を実施例、比較例に基づいて具体的に説明するが、実施例は本発明の範囲を限定するものではない。実施例及び比較例に係る人工皮革サンプルについて、各物性、品位等を以下の手順、方法で評価した。 Hereinafter, the present invention will be specifically explained based on Examples and Comparative Examples, but the Examples do not limit the scope of the present invention. Each physical property, quality, etc. of the artificial leather samples according to Examples and Comparative Examples were evaluated using the following procedures and methods.

(1)L成分(ローレンツ成分)のT2緩和時間Tl(μ秒)、及びL成分の分率Cl(%)
・前処理
はさみで切削した人工皮革試料を直径1cmのパルスNMR測定用ガラス管に高さ1.0cm~1.5cm程度となるように詰め、測定に供した。
・測定
パルスNMR装置(ブルカー ジャパン社製「Minispec MQ20」)で観察した。観察条件は以下の通りであった。
測定核:1
測定法:Solid echo法
積算回数:256回
繰り返し時間:3s
測定温度:50℃
・解析
得られた1Hのスピン-スピン緩和の自由誘導減衰曲線を、低運動性のガウス成分(S成分)と高運動性のローレンツ成分(L成分)の2成分に由来する2つの曲線を仮定して、以下の式1:
M(t)=Cs*exp((-1/2)*(t/Ts)2)+Cl*exp(-t/Tl) …式1
{式中、M(t)は、ある時間tにおける信号強度であり、Csは、低運動性成分の分率であり、Clは、高運動性成分の分率であり、Tsは、低運動性成分のT2緩和時間であり、そしてTlは、高運動性成分のT2緩和時間である。}によりフィッティングを行った。尚、フィッティングに際してはすべての変数(Cs、Cl、Ts、Tl)を可変パラメータとしてフィッティングした。フィッティング範囲は0ms~0.6msまでとした。
(1) T2 relaxation time Tl (μ seconds) of L component (Lorentz component) and fraction Cl (%) of L component
- Pretreatment The artificial leather sample cut with scissors was packed into a glass tube for pulsed NMR measurement with a diameter of 1 cm to a height of about 1.0 cm to 1.5 cm, and used for measurement.
-Measurement Observation was made using a pulse NMR device ("Minispec MQ20" manufactured by Bruker Japan). The observation conditions were as follows.
Measuring nucleus: 1H
Measurement method: Solid echo method Number of integration: 256 times Repetition time: 3s
Measurement temperature: 50℃
・Analysis The obtained free induction decay curve of spin-spin relaxation of 1H is divided into two curves derived from two components: a low-mobility Gaussian component (S component) and a high-mobility Lorentz component (L component). Assuming the following equation 1:
M(t)=Cs*exp((-1/2)*(t/Ts) 2 )+Cl*exp(-t/Tl)...Formula 1
{where M(t) is the signal strength at a certain time t, Cs is the fraction of the low-mobility component, Cl is the fraction of the high-mobility component, and Ts is the fraction of the low-mobility component is the T 2 relaxation time of the active component, and Tl is the T 2 relaxation time of the highly active component. } was used for fitting. Incidentally, during the fitting, all variables (Cs, Cl, Ts, Tl) were used as variable parameters. The fitting range was 0ms to 0.6ms.

(2)エンボス率(%)
エンボス率は、エンボスロールの面積(S0)中の凸部の面積(S1)によって、以下の式:
エンボス率(%)=S1/S0×100
により算出した。
(2) Emboss rate (%)
The embossing rate is determined by the following formula based on the area (S1) of the convex portion in the area (S0) of the embossing roll:
Emboss rate (%) = S1/S0 x 100
Calculated by.

(3)エンボスの明瞭性(級)
・前処理
200℃に加熱した凸部の高さ300μm、エンボス率40%のエンボスロールと押さえロールの間に試料を速度2.0m/minで挿入し、線圧60kg/cmの条件でエンボス加工を行い、凹状に意匠賦型された試料を得た。
・評価
エンボスの明瞭性は、得られた試料の断面をノギスにより計20点測定した断面の凹部の深さの平均値(d)を、押さえロールの凸部の高さ(D)を用いて、以下の式:
エンボスの明瞭性A(%)=d/D×100
により算出した。
得られたエンボスの明瞭性を以下の級数評価基準に従って判定した:
5級:30%≦Aで、凹状の意匠賦型が明瞭である;
4級:25%≦A<30%で、凹状の意匠賦型が一部不明瞭である;
3級:20%≦A<25%で、凹状の意匠賦型の半分が不明瞭である;
2級:15%≦A<20%で、凹状の意匠賦型の大部分が不明瞭である;
1級:15%>Aで、凹状の意匠賦型が不明瞭である。
(3) Clarity of emboss (grade)
・Pre-treatment: Insert the sample at a speed of 2.0 m/min between an embossing roll with a convex height of 300 μm and an embossing rate of 40% heated to 200°C and a presser roll, and embossing at a linear pressure of 60 kg/cm. A sample with a concave design was obtained.
・Evaluation The clarity of the embossing is determined by measuring the cross section of the obtained sample at a total of 20 points using a caliper, and calculating the average value (d) of the depth of the concave part of the cross section using the height (D) of the convex part of the presser roll. , the following formula:
Emboss clarity A (%) = d/D x 100
Calculated by.
The clarity of the resulting embossing was judged according to the following series evaluation criteria:
Grade 5: 30%≦A, the concave design is clear;
Grade 4: 25%≦A<30%, and the concave design is partially unclear;
Grade 3: 20%≦A<25%, half of the concave design is unclear;
Grade 2: 15%≦A<20%, and most of the concave design is unclear;
Grade 1: 15%>A, the concave design is unclear.

(4)シート状物の繊維総質量に対するPU樹脂の比率、及びPU樹脂が充填された繊維シートに対するPU樹脂の比率
シート状物の繊維総質量に対するPU樹脂の比率は、下記の方法で測定した。
PU樹脂含浸前の繊維シートの質量をA(g)とする。繊維シートにPU樹脂分散液を含浸し、次いでピンテンター乾燥機を用いて130℃で加熱乾燥し、次いで90℃に加熱した熱水に浸漬した状態で柔布し、次いで乾燥して、PU樹脂が充填された繊維シート(以下、「樹脂充填繊維シート」ともいう。)を得る。樹脂充填繊維シート(シート状物)の質量をB1(g)とする。シート状物の繊維総質量に対するPU樹脂の比率(C1)、及び樹脂充填繊維シートに対するPU樹脂の比率(D1)を以下の式:
C1=(B1-A)/A×100(wt%)
D1=(B1-A)/B1×100(wt%)
により算出する。
(4) Ratio of PU resin to the total fiber mass of the sheet-like product and ratio of PU resin to the fiber sheet filled with PU resin The ratio of PU resin to the total fiber mass of the sheet-like product was measured using the following method. .
Let A (g) be the mass of the fiber sheet before impregnation with PU resin. A fiber sheet is impregnated with the PU resin dispersion, then heated and dried at 130°C using a pin tenter dryer, then soaked in hot water heated to 90°C and made into a soft cloth, and then dried to remove the PU resin. A filled fiber sheet (hereinafter also referred to as "resin-filled fiber sheet") is obtained. Let the mass of the resin-filled fiber sheet (sheet-like material) be B1 (g). The ratio of PU resin to the total fiber mass of the sheet material (C1) and the ratio of PU resin to the resin-filled fiber sheet (D1) are calculated using the following formula:
C1=(B1-A)/A×100(wt%)
D1=(B1-A)/B1×100(wt%)
Calculated by

(5)繊維シート中の単繊維の平均直径(μm)
繊維シートを構成する繊維の平均直径は、人工皮革の第1の外表面を、走査型電子顕微鏡(SEM、JEOL製「JSM-5610」)を用いて倍率1500倍で撮影し、人工皮革の第1の外表面をなす繊維をランダムに100本選び、単繊維の断面の直径を測定して、100本の測定値の算術平均値として求める。
単繊維の断面の観察形状が円形ではない場合は、単繊維断面の最長径の中点に直交する直線上の外周間距離を繊維径とする。
図2は、繊維直径の求め方を説明する概念図である。例えば、図2のように繊維の断面Aが楕円形である場合、観察像における断面Aの最長径aの中点pに直交する直線b上の外周間距離cを繊維直径とする。
(5) Average diameter of single fibers in fiber sheet (μm)
The average diameter of the fibers constituting the fiber sheet is determined by photographing the first outer surface of the artificial leather at a magnification of 1500 times using a scanning electron microscope (SEM, "JSM-5610" manufactured by JEOL). Randomly select 100 fibers forming the outer surface of 1, measure the diameter of the cross section of the single fiber, and obtain the arithmetic mean value of the 100 measured values.
If the observed shape of the cross section of a single fiber is not circular, the distance between the outer circumferences on a straight line perpendicular to the midpoint of the longest diameter of the cross section of the single fiber is defined as the fiber diameter.
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating how to determine the fiber diameter. For example, when the cross section A of the fiber is elliptical as shown in FIG. 2, the fiber diameter is defined as the distance c between the outer circumferences on a straight line b perpendicular to the midpoint p of the longest diameter a of the cross section A in the observed image.

(6)PU樹脂分散液中のPU樹脂の平均一次粒子径
レーザー型回折式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製「LA-920」)にて、同装置測定マニュアルに従い測定し、メディアン径を平均一次粒子径とした。
(6) Average primary particle size of PU resin in PU resin dispersion Measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (“LA-920” manufactured by Horiba, Ltd.) according to the device measurement manual, and the median diameter was determined. It was defined as the average primary particle diameter.

(7)熱水溶解性樹脂のケン化度
JIS K 6726(1994)3.5に準じて測定した。
(7) Degree of saponification of hot water-soluble resin Measured according to JIS K 6726 (1994) 3.5.

(8)熱水溶解性樹脂(PVA)の重合度
JIS K 6726(1994)3.7に準じて測定した。
(8) Degree of polymerization of hot water soluble resin (PVA) Measured according to JIS K 6726 (1994) 3.7.

[水分散型ポリウレタン樹脂の調製方法]
[合成例1:水分散型ポリウレタン樹脂Aの調製]
撹拌機、温度計、及び加熱装置を備えた加圧可能な反応装置に、窒素気流下、高分子ポリオールとしてMnが2,000の1,6-ヘキサンジオールポリカーボネートポリオール(旭化成(株)製「デュラノール T6002」、以下、PC-1と略記する。)154.0質量部(モル部0.0770)、マクロモノマーとしてMnが6,000のポリメチルメタクリレート系マクロモノマー(東亜合成(株)製「AA-6」、以下、M-1と略記する。)23.1質量部(モル部0.00385)、短鎖ジオールとして1,4-ブタンジオール1.2質量部(分子量30.12、モル部0.014)、親水化剤として2,2-ジメチロールプロピオン酸5.2質量部(分子量134.13、モル部0.039)、溶媒としてメチルエチルケトン96.3質量部(分子量72.11、モル部1.34)を仕込み、均一に混合した後、イソシアネートとしてジシクロヘキシルメタンジイソシアネート40.4質量部(分子量262.35、モル部0.154)を加え、次いで触媒としてジブチル錫ジラウレート0.01質量部を加え、乾燥窒素雰囲気下において75℃で400分反応させ、固形分に対する遊離イソシアネート基含有量が2.4質量%の分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。この溶液を30℃以下に冷却した後、中和剤としてトリエチルアミン3.9質量部(分子量101.19、モル部0.039)を加え、前記ウレタンプレポリマー中のカルボキシル基を中和した後、水360.7質量部(分子量18.015、モル部20.0)を加え、次いで、鎖延長剤としてエチレンジアミン(以下、EDAと略記する。)2.1質量部(分子量60.1、モル部0.035)を加え反応させた。反応終了後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、水性ウレタン樹脂組成物(以下、樹脂Aと称する。)(不揮発分40質量%、平均一次粒子径0.34μm)を得た。
[Preparation method of water-dispersed polyurethane resin]
[Synthesis Example 1: Preparation of water-dispersed polyurethane resin A]
1,6-hexanediol polycarbonate polyol (manufactured by Asahi Kasei Corp., "Duranol") with an Mn of 2,000 was added as a polymer polyol to a pressurizable reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, and a heating device under a nitrogen stream. T6002", hereinafter abbreviated as PC-1) 154.0 parts by mass (molar part 0.0770), a polymethyl methacrylate macromonomer with Mn of 6,000 ("AA" manufactured by Toagosei Co., Ltd.) as a macromonomer -6", hereinafter abbreviated as M-1) 23.1 parts by mass (mol part 0.00385), 1.2 parts by mass of 1,4-butanediol (molecular weight 30.12, mole part) as short chain diol 0.014), 5.2 parts by mass of 2,2-dimethylolpropionic acid (molecular weight 134.13, molar part 0.039) as a hydrophilic agent, and 96.3 parts by mass of methyl ethyl ketone (molecular weight 72.11, molar part) as a solvent. 1.34) and mixed uniformly, 40.4 parts by mass of dicyclohexylmethane diisocyanate (molecular weight 262.35, molar part 0.154) was added as an isocyanate, and then 0.01 part by mass of dibutyltin dilaurate as a catalyst. was added and reacted for 400 minutes at 75° C. in a dry nitrogen atmosphere to obtain a methyl ethyl ketone solution of a urethane prepolymer having isocyanate groups at the molecular ends and having a free isocyanate group content of 2.4% by mass based on the solid content. After cooling this solution to 30 ° C. or lower, 3.9 parts by mass of triethylamine (molecular weight 101.19, molar part 0.039) was added as a neutralizing agent to neutralize the carboxyl groups in the urethane prepolymer. Add 360.7 parts by mass of water (molecular weight 18.015, mol parts 20.0), and then add 2.1 parts by mass (molecular weight 60.1, mol parts) of ethylenediamine (hereinafter abbreviated as EDA) as a chain extender. 0.035) was added and reacted. After the reaction was completed, methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain an aqueous urethane resin composition (hereinafter referred to as resin A) (nonvolatile content: 40% by mass, average primary particle size: 0.34 μm).

[合成例2:水分散型ポリウレタン樹脂Bの調製]
撹拌機、温度計、及び加熱装置を備えた加圧可能な反応装置に、窒素気流下、高分子ポリオールとして、ポリカーボネートジオールPC-1 77.0質量部(分子量2000、モル部0.0385)、及びMnが2,000のポリカーボネートジオール(旭化成(株)製造「デュラノールT5652」、以下、PC-2と略記する。)77.0質量部(モル部0.0385)、マクロモノマーとしてポリメチルメタクリレート系マクロモノマーM-1 4.6質量部(分子量6000、モル部0.00077)、短鎖ジオールとしてエチレングリコール1.0質量部(分子量62.07、0.015)、親水剤として2,2-ジメチロールプロピオン酸5.2質量部(分子量134.13、モル部0.039)、溶媒としてメチルエチルケトン94.4質量部(分子量72.11、モル部1.31)を仕込み、均一に混合した後、イソシアネートとしてジシクロヘキシルメタンジイソシアネート40.4質量部(分子量262.35、モル部0.154)を加え、次いで触媒としてジブチル錫ジラウレート0.01質量部を加え、乾燥窒素雰囲気下において75℃で400分反応させ、固形分に対する遊離イソシアネート基含有量が2.8質量%の分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。この溶液を30℃以下に冷却した後、中和剤としてトリエチルアミン3.9質量部(分子量101.19、モル部0.039)を加え、前記ウレタンプレポリマー中のカルボキシル基を中和した後、水346.8質量部(分子量18.015、モル部19.3)を加え、次いで、鎖延長剤としてピペラジン3.6質量部(分子量86.14、モル部0.042)を加え反応させた。反応終了後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、水性ウレタン樹脂組成物(以下、樹脂Bと称する。)(不揮発分40質量%、平均一次粒子径0.53μm)を得た。
[Synthesis Example 2: Preparation of water-dispersed polyurethane resin B]
In a pressurizable reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, and a heating device, 77.0 parts by mass of polycarbonate diol PC-1 (molecular weight 2000, molar part 0.0385) was added as a polymer polyol under a nitrogen stream. and polycarbonate diol with Mn of 2,000 (manufactured by Asahi Kasei Corp. "Duranol T5652", hereinafter abbreviated as PC-2), 77.0 parts by mass (mol part 0.0385), polymethyl methacrylate type as a macromonomer Macromonomer M-1 4.6 parts by mass (molecular weight 6000, molar part 0.00077), ethylene glycol 1.0 parts by mass (molecular weight 62.07, 0.015) as a short chain diol, 2,2- as a hydrophilic agent 5.2 parts by mass of dimethylolpropionic acid (molecular weight 134.13, molar part 0.039) and 94.4 parts by mass of methyl ethyl ketone (molecular weight 72.11, molar part 1.31) as a solvent were charged and mixed uniformly. , 40.4 parts by mass of dicyclohexylmethane diisocyanate (molecular weight 262.35, molar part 0.154) was added as an isocyanate, then 0.01 part by mass of dibutyltin dilaurate was added as a catalyst, and the mixture was heated at 75°C for 400 minutes under a dry nitrogen atmosphere. The reaction was carried out to obtain a methyl ethyl ketone solution of a urethane prepolymer having an isocyanate group at the molecular end and having a free isocyanate group content of 2.8% by mass based on the solid content. After cooling this solution to 30 ° C. or lower, 3.9 parts by mass of triethylamine (molecular weight 101.19, molar part 0.039) was added as a neutralizing agent to neutralize the carboxyl groups in the urethane prepolymer. 346.8 parts by mass of water (molecular weight 18.015, molar part 19.3) was added, and then 3.6 parts by mass of piperazine (molecular weight 86.14, molar part 0.042) was added as a chain extender and reacted. . After the reaction was completed, methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain an aqueous urethane resin composition (hereinafter referred to as resin B) (non-volatile content: 40% by mass, average primary particle size: 0.53 μm).

[合成例3:水分散型ポリウレタン樹脂Cの調製]
撹拌機、温度計、及び加熱装置を備えた加圧可能な反応装置に、窒素気流下、高分子ポリオールとして、ポリカーボネートジオールPC-2 101.6質量部(分子量20000、モル部0.0508)、Mnが3,000のポリエーテルジオール(三菱ケミカル(株)製「PTMG3000」、以下、PTMGと略記する。)78.5質量部(モル部0.0262)、マクロモノマーとしてポリメチルメタクリレート系マクロモノマーM-1 13.9質量部(分子量6000、モル部0.00231)、短鎖ジオールとして1,4-ブタンジオール1.1質量部(分子量90.12、モル部0.012)、親水化剤として2,2-ジメチロールプロピオン酸5.2質量部(分子量134.13、モル部0.039)、溶媒としてメチルエチルケトン103.3質量部(分子量72.11、モル部1.43)を仕込み、均一に混合した後、イソシアネートとしてイソホロンジイソシアネート34.2質量部(分子量222.3、モル部0.154)を加え、次いで触媒としてジブチル錫ジラウレート0.01質量部を加え、乾燥窒素雰囲気下において75℃で400分反応させ、固形分に対する遊離イソシアネート基含有量が2.2質量%の分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。この溶液を30℃以下に冷却した後、中和剤としてトリエチルアミン3.9質量部(分子量101.19、モル部0.039)を加え、前記ウレタンプレポリマー中のカルボキシル基を中和した後、水327.1質量部(分子量18.015、モル部18.2)を加え、次いで、鎖延長剤としてEDA2.1質量部(分子量60.1、モル部0.035)を加え反応させた。反応終了後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、水性ウレタン樹脂組成物(以下、樹脂Cと称する。)(不揮発分40質量%、平均一次粒子径0.19μm)を得た。
[Synthesis Example 3: Preparation of water-dispersed polyurethane resin C]
101.6 parts by mass of polycarbonate diol PC-2 (molecular weight 20,000, molar part 0.0508) as a polymer polyol was added to a pressurizable reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, and a heating device under a nitrogen stream. 78.5 parts by mass (mol part 0.0262) of polyether diol with Mn of 3,000 ("PTMG3000" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, hereinafter abbreviated as PTMG), polymethyl methacrylate-based macromonomer as a macromonomer M-1 13.9 parts by mass (molecular weight 6000, molar part 0.00231), 1.1 parts by mass of 1,4-butanediol as short chain diol (molecular weight 90.12, molar part 0.012), hydrophilic agent 5.2 parts by mass of 2,2-dimethylolpropionic acid (molecular weight 134.13, molar part 0.039) and 103.3 parts by mass of methyl ethyl ketone (molecular weight 72.11, molar part 1.43) were charged as a solvent. After uniformly mixing, 34.2 parts by mass of isophorone diisocyanate (molecular weight 222.3, molar part 0.154) was added as an isocyanate, then 0.01 part by mass of dibutyltin dilaurate was added as a catalyst, and 75 parts by mass of dibutyltin dilaurate was added as an isocyanate. The reaction was carried out at ℃ for 400 minutes to obtain a methyl ethyl ketone solution of a urethane prepolymer having an isocyanate group at the molecular end and having a free isocyanate group content of 2.2% by mass based on the solid content. After cooling this solution to 30 ° C. or lower, 3.9 parts by mass of triethylamine (molecular weight 101.19, molar part 0.039) was added as a neutralizing agent to neutralize the carboxyl groups in the urethane prepolymer. 327.1 parts by mass of water (molecular weight 18.015, molar part 18.2) was added, and then 2.1 parts by mass of EDA (molecular weight 60.1, molar part 0.035) was added as a chain extender to cause a reaction. After the reaction was completed, methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain an aqueous urethane resin composition (hereinafter referred to as resin C) (non-volatile content: 40% by mass, average primary particle size: 0.19 μm).

[合成例4:水分散型ポリウレタン樹脂Dの調製]
撹拌機、温度計、及び加熱装置を備えた加圧可能な反応装置に、窒素気流下、高分子ポリオールとして、ポリカーボネートジオールPC-2 61.6質量部(分子量2000、モル部0.0308)、ポリエーテルジオールPTMG 138.6質量部(分子量3000、モル部0.0462)、マクロモノマーとしてポリメチルメタクリレート系マクロモノマーM-1 32.3質量部(分子量6000、モル部0.00539)、短鎖ジオールとしてエチレングリコール1.0質量部(分子量62.07、モル部0.015)、親水化剤として2,2-ジメチロールプロピオン酸5.2質量部(分子量134.13、モル部0.039)、溶媒としてメチルエチルケトン97.7質量部(分子量72.11、モル部1.36)を仕込み、均一に混合した後、イソシアネートとしてジシクロヘキシルメタンジイソシアネート40.4質量部(分子量262.35、モル部0.154)を加え、次いで触媒としてジブチル錫ジラウレート0.01質量部を加え、乾燥窒素雰囲気下において75℃で400分反応させ、固形分に対する遊離イソシアネート基含有量が1.6質量%の分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。この溶液を30℃以下に冷却した後、中和剤としてトリエチルアミン3.9質量部(分子量101.19、モル部0.039)を加え、前記ウレタンプレポリマー中のカルボキシル基を中和した後、水342.8質量部(分子量18.015、モル部19.0)を加え、次いで、鎖延長剤としてピペラジン 3.8質量部(分子量86.14、モル部0.045)を加え反応させた。反応終了後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、水性ウレタン樹脂組成物(以下、樹脂Dと称する。)(不揮発分40質量%、平均一次粒子径0.28μm)を得た。
[Synthesis Example 4: Preparation of water-dispersed polyurethane resin D]
In a pressurizable reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, and a heating device, 61.6 parts by mass of polycarbonate diol PC-2 (molecular weight 2000, molar part 0.0308) was added as a polymer polyol under a nitrogen stream. 138.6 parts by mass of polyether diol PTMG (molecular weight 3000, molar part 0.0462), 32.3 parts by mass of polymethyl methacrylate macromonomer M-1 (molecular weight 6000, molar part 0.00539) as a macromonomer, short chain 1.0 parts by mass of ethylene glycol (molecular weight 62.07, molar part 0.015) as a diol, 5.2 parts by mass of 2,2-dimethylolpropionic acid (molecular weight 134.13, molar part 0.039) as a hydrophilic agent. ), 97.7 parts by mass of methyl ethyl ketone (molecular weight 72.11, molar part 1.36) was charged as a solvent and mixed uniformly. .154) was added, and then 0.01 part by mass of dibutyltin dilaurate was added as a catalyst, and the reaction was carried out at 75°C for 400 minutes in a dry nitrogen atmosphere to form a molecular terminal with a free isocyanate group content of 1.6% by mass based on the solid content. A methyl ethyl ketone solution of a urethane prepolymer having isocyanate groups was obtained. After cooling this solution to 30 ° C. or lower, 3.9 parts by mass of triethylamine (molecular weight 101.19, molar part 0.039) was added as a neutralizing agent to neutralize the carboxyl groups in the urethane prepolymer. 342.8 parts by mass of water (molecular weight 18.015, molar part 19.0) was added, and then 3.8 parts by mass of piperazine (molecular weight 86.14, molar part 0.045) was added as a chain extender and reacted. . After the reaction was completed, methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain an aqueous urethane resin composition (hereinafter referred to as resin D) (nonvolatile content: 40% by mass, average primary particle size: 0.28 μm).

[合成例5:水分散型ポリウレタン樹脂Eの調製]
撹拌機、温度計、及び加熱装置を備えた加圧可能な反応装置に、窒素気流下、高分子ポリオールとしてポリカーボネートジオールPC-2 154.0質量部(分子量2000、モル部0.0770)、マクロモノマーとしてポリメチルメタクリレート系マクロモノマーM-1 69.3質量部(分子量6000、モル部0.00770)、短鎖ジオールとして1,4-ブタンジオール1.2質量部(分子量90.12、モル部0.01386)、親水化剤として2,2-ジメチロールプロピオン酸5.2質量部(分子量134.13、モル部0.039)、溶媒としてメチルエチルケトン88.0質量部(分子量72.11、モル部1.22)を仕込み、均一に混合した後、イソシアネートとしてイソホロンジイソシアネート34.2質量部(分子量222.3、モル部0.154)を加え、次いで触媒としてジブチル錫ジラウレート0.01質量部を加え、乾燥窒素雰囲気下において75℃で400分反応させ、固形分に対する遊離イソシアネート基含有量が1.5質量%の分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。この溶液を30℃以下に冷却した後、中和剤としてトリエチルアミン3.9質量部(分子量101.19、モル部0.039)を加え、前記ウレタンプレポリマー中のカルボキシル基を中和した後、水389.1質量部(分子量18.015、モル部21.6)を加え、次いで、鎖延長剤としてジエチレントリアミン 3.3質量部(分子量103.17、モル部0.032)を加え反応させた。反応終了後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、水性ウレタン樹脂組成物(以下、樹脂Eと称する。)(不揮発分40質量%、平均一次粒子径0.39μm)を得た。
[Synthesis Example 5: Preparation of water-dispersed polyurethane resin E]
154.0 parts by mass of polycarbonate diol PC-2 (molecular weight 2000, molar part 0.0770) as a polymer polyol was added to a pressurizable reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, and a heating device under a nitrogen stream. 69.3 parts by mass of polymethyl methacrylate macromonomer M-1 (molecular weight 6000, molar part 0.00770) as a monomer, 1.2 parts by mass of 1,4-butanediol (molecular weight 90.12, molar part) as a short chain diol. 0.01386), 5.2 parts by mass of 2,2-dimethylolpropionic acid (molecular weight 134.13, molar part 0.039) as a hydrophilizing agent, and 88.0 parts by mass of methyl ethyl ketone (molecular weight 72.11, molar part) as a solvent. 1.22) and mixed uniformly, 34.2 parts by mass of isophorone diisocyanate (molecular weight 222.3, molar part 0.154) was added as an isocyanate, and then 0.01 part by mass of dibutyltin dilaurate was added as a catalyst. In addition, a reaction was carried out at 75° C. for 400 minutes in a dry nitrogen atmosphere to obtain a methyl ethyl ketone solution of a urethane prepolymer having isocyanate groups at the molecular ends and having a free isocyanate group content of 1.5% by mass based on the solid content. After cooling this solution to 30 ° C. or lower, 3.9 parts by mass of triethylamine (molecular weight 101.19, molar part 0.039) was added as a neutralizing agent to neutralize the carboxyl groups in the urethane prepolymer. 389.1 parts by mass of water (molecular weight 18.015, molar part 21.6) was added, and then 3.3 parts by mass of diethylenetriamine (molecular weight 103.17, molar part 0.032) was added as a chain extender and reacted. . After the reaction was completed, methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain an aqueous urethane resin composition (hereinafter referred to as resin E) (nonvolatile content: 40% by mass, average primary particle size: 0.39 μm).

[合成例6:水分散型ポリウレタン樹脂Fの調製]
撹拌機、温度計、及び加熱装置を備えた加圧可能な反応装置に、窒素気流下、高分子ポリオールとしてポリカーボネートジオールPC-2 154.0質量部(分子量2000、モル部0.0770)、マクロモノマーとしてポリメチルメタクリレート系マクロモノマーM-1 69.3質量部(分子量6000、モル部0.0116)、短鎖ジオールとしてエチレングリコール0.80質量部(分子量62.07、モル部0.012)、親水化剤として2,2-ジメチロールプロピオン酸5.2質量部(分子量134.13、モル部0.039)、溶媒としてメチルエチルケトン81.0質量部(分子量72.11、モル部1.12)を仕込み、均一に混合した後、イソシアネートとしてイソホロンジイソシアネート34.2質量部(分子量222.3、モル部0.154)を加え、次いで触媒としてジブチル錫ジラウレート0.01質量部を加え、乾燥窒素雰囲気下において75℃で400分反応させ、固形分に対する遊離イソシアネート基含有量が2.3質量%の分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。この溶液を30℃以下に冷却した後、中和剤としてトリエチルアミン3.9質量部(分子量101.19、モル部0.039)を加え、前記ウレタンプレポリマー中のカルボキシル基を中和した後、水433.6質量部(分子量18.015、モル部24.1)を加え、次いで、鎖延長剤としてイソホロンジアミン6.3質量部(分子量170.3、モル部0.037)を加え反応させた。反応終了後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、水性ウレタン樹脂組成物(以下、樹脂Fと称する。)(不揮発分40質量%、平均一次粒子径0.52μm)を得た。
[Synthesis Example 6: Preparation of water-dispersed polyurethane resin F]
154.0 parts by mass of polycarbonate diol PC-2 (molecular weight 2000, molar part 0.0770) as a polymer polyol was added to a pressurizable reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, and a heating device under a nitrogen stream. 69.3 parts by mass of polymethyl methacrylate macromonomer M-1 (molecular weight 6000, molar part 0.0116) as a monomer, 0.80 parts by mass of ethylene glycol (molecular weight 62.07, molar part 0.012) as a short chain diol. , 5.2 parts by mass of 2,2-dimethylolpropionic acid (molecular weight 134.13, molar part 0.039) as a hydrophilic agent, 81.0 parts by mass of methyl ethyl ketone (molecular weight 72.11, molar part 1.12) as a solvent. ) and mixed uniformly, 34.2 parts by mass of isophorone diisocyanate (molecular weight 222.3, molar part 0.154) was added as an isocyanate, then 0.01 part by mass of dibutyltin dilaurate was added as a catalyst, and the mixture was heated with dry nitrogen. The reaction was carried out in an atmosphere at 75° C. for 400 minutes to obtain a methyl ethyl ketone solution of a urethane prepolymer having an isocyanate group at the molecular end and having a free isocyanate group content of 2.3% by mass based on the solid content. After cooling this solution to 30 ° C. or lower, 3.9 parts by mass of triethylamine (molecular weight 101.19, molar part 0.039) was added as a neutralizing agent to neutralize the carboxyl groups in the urethane prepolymer. 433.6 parts by mass of water (molecular weight 18.015, molar part 24.1) was added, and then 6.3 parts by mass of isophoronediamine (molecular weight 170.3, molar part 0.037) was added as a chain extender and reacted. Ta. After the reaction was completed, methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain an aqueous urethane resin composition (hereinafter referred to as resin F) (nonvolatile content: 40% by mass, average primary particle size: 0.52 μm).

[合成例7:水分散型ポリウレタン樹脂Gの調製]
撹拌機、温度計、及び加熱装置を備えた加圧可能な反応装置に、窒素気流下、高分子ポリオールとして子ポリカーボネートジオールPC-2 154.0質量部(分子量2000、モル部0.0770)、短鎖ジオールとしてエチレングリコール0.80質量部(分子量62.07、モル部0.012)、親水化剤として2,2-ジメチロールプロピオン酸5.2質量部(分子量134.13、モル部0.039)、溶媒としてメチルエチルケトン97.2質量部(分子量72.11、モル部1.35)を仕込み、均一に混合した後、イソシアネートとしてヘキサメチレンジイソシアネート25.9質量部(分子量168.2、モル部0.154)を加え、次いで触媒としてジブチル錫ジラウレート0.01質量部を加え、乾燥窒素雰囲気下において75℃で400分反応させ、固形分に対する遊離イソシアネート基含有量が2.3質量%の分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。この溶液を30℃以下に冷却した後、中和剤としてトリエチルアミン3.9質量部(分子量101.19、モル部0.039)を加え、前記ウレタンプレポリマー中のカルボキシル基を中和した後、水485.2質量部(分子量18.015、モル部26.9)を加え、次いで、鎖延長剤としてエチレンジアミン2.6質量部(分子量60.1、モル部0.034)を加え反応させた。反応終了後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、水性ウレタン樹脂組成物(以下、樹脂Gと称する。)(不揮発分40質量%、平均一次粒子径0.40μm)を得た。
[Synthesis Example 7: Preparation of water-dispersed polyurethane resin G]
In a pressurizable reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, and a heating device, 154.0 parts by mass of child polycarbonate diol PC-2 (molecular weight 2000, molar part 0.0770) as a polymer polyol was added under a nitrogen stream. 0.80 parts by mass of ethylene glycol (molecular weight 62.07, molar part 0.012) as a short chain diol, 5.2 parts by mass of 2,2-dimethylolpropionic acid (molecular weight 134.13, molar part 0) as a hydrophilic agent. .039), 97.2 parts by mass of methyl ethyl ketone (molecular weight 72.11, mol parts 1.35) was charged as a solvent, and after uniformly mixing, 25.9 parts by mass of hexamethylene diisocyanate (molecular weight 168.2, mol parts) was added as an isocyanate. 0.154 parts) and then 0.01 parts by mass of dibutyltin dilaurate as a catalyst, and the reaction was carried out at 75°C for 400 minutes in a dry nitrogen atmosphere to give a free isocyanate group content of 2.3% by mass based on the solid content. A methyl ethyl ketone solution of a urethane prepolymer having isocyanate groups at the molecular ends was obtained. After cooling this solution to 30 ° C. or lower, 3.9 parts by mass of triethylamine (molecular weight 101.19, molar part 0.039) was added as a neutralizing agent to neutralize the carboxyl groups in the urethane prepolymer. 485.2 parts by mass of water (molecular weight 18.015, molar part 26.9) was added, and then 2.6 parts by mass of ethylenediamine (molecular weight 60.1, molar part 0.034) was added as a chain extender and reacted. . After the reaction was completed, methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain an aqueous urethane resin composition (hereinafter referred to as resin G) (non-volatile content: 40% by mass, average primary particle size: 0.40 μm).

[合成例8:水分散型ポリウレタン樹脂Hの調製]
撹拌機、温度計、及び加熱装置を備えた加圧可能な反応装置に、窒素気流下、高分子ポリオールとしてポリカーボネートジオールPC-2 154.0質量部(分子量2000、モル部0.0770)、マクロモノマーとしてポリジメチルシロキサン系マクロモノマー(信越化学工業(株)製「X-22-176DX」、以下、M-2と略記する。)4.6質量部(分子量3000、モル部0.015)、短鎖ジオールとして1,4-ブタンジオール1.2質量部(分子量90.12、モル部0.014)、親水化剤として2,2-ジメチロールプロピオン酸5.2質量部(分子量134.13、モル部0.039)、溶媒としてメチルエチルケトン98.6質量部(分子量72.11、モル部1.37)を仕込み、均一に混合した後、イソシアネートとしてジシクロヘキシルメタンジイソシアネート40.4質量部(分子量262.35、モル部0.154)を加え、次いで触媒としてジブチル錫ジラウレート0.01質量部を加え、乾燥窒素雰囲気下において75℃で400分反応させ、固形分に対する遊離イソシアネート基含有量が2.9質量%の分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。この溶液を30℃以下に冷却した後、中和剤としてトリエチルアミン3.9質量部(分子量101.19、モル部0.039)を加え、前記ウレタンプレポリマー中のカルボキシル基を中和した後、水411.5質量部(分子量18.015、モル部22.8)を加え、次いで、鎖延長剤としてエチレンジアミン 2.6質量部(分子量60.1、モル部0.043)を加え反応させた。反応終了後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、水性ウレタン樹脂組成物(以下、樹脂Hと称する。)(不揮発分40質量%、平均一次粒子径0.38μm)を得た。
[Synthesis Example 8: Preparation of water-dispersed polyurethane resin H]
154.0 parts by mass of polycarbonate diol PC-2 (molecular weight 2000, molar part 0.0770) as a polymer polyol was added to a pressurizable reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, and a heating device under a nitrogen stream. As a monomer, 4.6 parts by mass of polydimethylsiloxane macromonomer ("X-22-176DX" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., hereinafter abbreviated as M-2) (molecular weight 3000, molar part 0.015), 1.2 parts by mass of 1,4-butanediol (molecular weight 90.12, molar part 0.014) as a short chain diol, 5.2 parts by mass of 2,2-dimethylolpropionic acid (molecular weight 134.13) as a hydrophilic agent. , molar part 0.039) and 98.6 parts by mass of methyl ethyl ketone (molecular weight 72.11, molar part 1.37) as a solvent and mixed uniformly. .35, molar part 0.154), then 0.01 part by mass of dibutyltin dilaurate was added as a catalyst, and the reaction was carried out at 75°C for 400 minutes in a dry nitrogen atmosphere until the free isocyanate group content relative to the solid content was 2. A methyl ethyl ketone solution of 9% by mass of a urethane prepolymer having isocyanate groups at the molecular ends was obtained. After cooling this solution to 30 ° C. or lower, 3.9 parts by mass of triethylamine (molecular weight 101.19, molar part 0.039) was added as a neutralizing agent to neutralize the carboxyl groups in the urethane prepolymer. 411.5 parts by mass of water (molecular weight 18.015, molar part 22.8) was added, and then 2.6 parts by mass of ethylenediamine (molecular weight 60.1, molar part 0.043) was added as a chain extender and reacted. . After the reaction was completed, methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain an aqueous urethane resin composition (hereinafter referred to as Resin H) (non-volatile content: 40% by mass, average primary particle size: 0.38 μm).

[合成例9:水分散型ポリウレタン樹脂Iの調製]
撹拌機、温度計、及び加熱装置を備えた加圧可能な反応装置に、窒素気流下、高分子ポリオールとしてポリカーボネートジオールPC-2 154.0質量部(分子量2000、モル部0.077)、マクロモノマーとしてポリジメチルシロキサン系マクロモノマー(信越化学工業(株)製「X-22-177GX-A」、以下、M-3と略記する。)21.6質量部(分子量14000、モル部0.00154)、短鎖ジオールとして1,4-ブタンジオール1.4質量部(分子量90.12、モル部0.015)、親水化剤として2,2-ジメチロールプロピオン酸5.2質量部(分子量134.13、モル部0.039)、溶媒としてメチルエチルケトン87.7質量部(分子量72.11、モル部1.22)を仕込み、均一に混合した後、イソシアネートとしてイソホロンジイソシアネート34.2質量部(分子量222.3、モル部0.154)を加え、次いで触媒としてジブチル錫ジラウレート0.01質量部を加え、乾燥窒素雰囲気下において75℃で400分反応させ、固形分に対する遊離イソシアネート基含有量が2.2質量%の分子末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。この溶液を30℃以下に冷却した後、中和剤としてトリエチルアミン3.9質量部(分子量101.19、モル部0.039)を加え、前記ウレタンプレポリマー中のカルボキシル基を中和した後、水458.9質量部(分子量18.015、モル部25.5)を加え、次いで、鎖延長剤としてエチレンジアミン 2.3質量部(分子量60.1、モル部0.039)を加え反応させた。反応終了後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、水性ウレタン樹脂組成物(以下、樹脂Iと称する。)(不揮発分40質量%、平均一次粒子径0.20μm)を得た。
[Synthesis Example 9: Preparation of water-dispersed polyurethane resin I]
In a pressurizable reaction apparatus equipped with a stirrer, a thermometer, and a heating device, 154.0 parts by mass of polycarbonate diol PC-2 (molecular weight 2000, molar part 0.077) as a polymeric polyol was added under a nitrogen stream. As a monomer, 21.6 parts by mass of polydimethylsiloxane macromonomer ("X-22-177GX-A" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., hereinafter abbreviated as M-3) (molecular weight 14000, molar part 0.00154) ), 1.4 parts by mass of 1,4-butanediol (molecular weight 90.12, molar part 0.015) as a short chain diol, 5.2 parts by mass of 2,2-dimethylolpropionic acid (molecular weight 134) as a hydrophilic agent. .13, molar part 0.039), 87.7 parts by mass of methyl ethyl ketone (molecular weight 72.11, molar part 1.22) as a solvent and mixed uniformly, and 34.2 parts by mass of isophorone diisocyanate (mole part 222.3, molar part 0.154), then 0.01 part by mass of dibutyltin dilaurate was added as a catalyst, and the reaction was carried out at 75°C for 400 minutes in a dry nitrogen atmosphere until the free isocyanate group content relative to the solid content was 2. A methyl ethyl ketone solution of a urethane prepolymer having an isocyanate group at the molecular end of .2% by mass was obtained. After cooling this solution to 30 ° C. or lower, 3.9 parts by mass of triethylamine (molecular weight 101.19, molar part 0.039) was added as a neutralizing agent to neutralize the carboxyl groups in the urethane prepolymer. 458.9 parts by mass of water (molecular weight 18.015, molar part 25.5) was added, and then 2.3 parts by mass of ethylenediamine (molecular weight 60.1, molar part 0.039) was added as a chain extender and reacted. . After the reaction was completed, methyl ethyl ketone was distilled off under reduced pressure to obtain an aqueous urethane resin composition (hereinafter referred to as Resin I) (non-volatile content: 40% by mass, average primary particle size: 0.20 μm).

[人工皮革の製造]
[実施例1]
海成分として、5-スルホイソフタル酸ナトリウムを8モル%共重合したポリエチレンテレフタレートを用い、島成分として、ポリエチレンテレフタレートを用い、海成分が20質量%で島成分が80質量%の複合比率で、島数16島/1f、平均繊維径が18μmの海島型複合繊維を得た。得られた海島型複合繊維を、繊維長51mmにカットしてステープルとし、カード及びクロスラッパーを通して繊維ウェブを形成し、得られた繊維ウェブを積層した後に、ニードルパンチ処理により繊維シートを得た。得られた繊維シートを95℃熱水中に浸漬させて収縮させ、ピンテンター乾燥機を用いて100℃で5分間乾燥し、目付600g/m2の単層の繊維シートを得た。
得られた繊維シートを、95℃の温度に加熱した濃度10g/Lの水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して25分間処理を行い、海島型複合繊維の海成分を除去する脱海処理を行った。脱海後の繊維シートを構成する繊維の単繊維の平均直径は4μmであった。
次に、ケン化度が98~99%で、重合度が1200のPVA(日本合成化学株式会社製N-300)を25℃の温度の水に添加し、90℃の温度まで昇温後、2時間攪拌しながら90℃の温度を保持して、固形分10質量%の水溶液に調製し、PVA水溶液を得た。上記の脱海後の繊維シートに上記のPVA水溶液を含浸させ、140℃の温度で10分間加熱乾燥を行い、該繊維シートの繊維質量に対するPVAの付着量が15質量%のPVA付与シートを得た。
その後、合成例1で得た水分散型ポリウレタン樹脂Aを、含浸液中の量(固形分の質量%として)25.0%、含浸助剤として無水芒硝(硫酸ナトリウム)を含浸液中の量(固形分の質量%として)3.0重量%含む含浸液を、上記PVA付与シートに含浸させ、次いで、100℃で5分間湿熱凝固させ、熱風乾燥機を用いて130℃で5分間熱風乾燥させた。
その後、95℃に加熱した熱水に浸漬させて、含侵した無水芒硝を除去し、水分散型PU樹脂が充填されたシート状物を得た。このシート状物の繊維総質量に対する水分散型PU樹脂の比率は29質量%であった。
その後、エンドレスのバンドナイフを有する半裁機を用いて、シート状物を厚み方向に対して垂直に半裁し、半裁されていない面を#400のエメリペーパーを用いて起毛処理した後、染料濃度5.0%owfのブルー分散染料(住友化学株式会社製「BlueFBL」)で液流染色機を用いて130℃で15分間染色し、還元洗浄を行った。その後熱風乾燥機を用いて100℃で5分間乾燥し、単層の人工皮革を得た。
[Manufacture of artificial leather]
[Example 1]
As the sea component, polyethylene terephthalate copolymerized with 8 mol% of sodium 5-sulfoisophthalate was used, and as the island component, polyethylene terephthalate was used, with a composite ratio of 20% by mass of the sea component and 80% by mass of the island component. A sea-island composite fiber having several 16 islands/1f and an average fiber diameter of 18 μm was obtained. The obtained sea-island type composite fibers were cut into staples with a fiber length of 51 mm, passed through a card and a cross wrapper to form a fiber web, and after laminating the obtained fiber webs, a fiber sheet was obtained by needle punching. The obtained fiber sheet was immersed in 95° C. hot water to shrink and dried at 100° C. for 5 minutes using a pin tenter dryer to obtain a single-layer fiber sheet with a basis weight of 600 g/m 2 .
The obtained fiber sheet was immersed in an aqueous sodium hydroxide solution with a concentration of 10 g/L heated to a temperature of 95° C. and treated for 25 minutes to perform a sea-removal treatment to remove the sea component of the sea-island composite fiber. The average diameter of the single fibers constituting the fiber sheet after sea removal was 4 μm.
Next, PVA (N-300 manufactured by Nippon Gosei Kagaku Co., Ltd.) with a degree of saponification of 98 to 99% and a degree of polymerization of 1200 was added to water at a temperature of 25°C, and after raising the temperature to 90°C, The temperature was maintained at 90° C. while stirring for 2 hours to prepare an aqueous solution with a solid content of 10% by mass to obtain a PVA aqueous solution. The above sea-removed fiber sheet was impregnated with the above PVA aqueous solution and heated and dried at a temperature of 140°C for 10 minutes to obtain a PVA-applied sheet with a PVA adhesion amount of 15% by mass based on the fiber mass of the fiber sheet. Ta.
Thereafter, the amount of the water-dispersed polyurethane resin A obtained in Synthesis Example 1 in the impregnating liquid was 25.0% (as solid content mass %), and the amount of anhydrous sodium sulfate (sodium sulfate) in the impregnating liquid was added as an impregnation aid. The above PVA-applied sheet was impregnated with an impregnating solution containing 3.0% by weight (in terms of mass% of solid content), then coagulated under wet heat at 100°C for 5 minutes, and dried with hot air for 5 minutes at 130°C using a hot air dryer. I let it happen.
Thereafter, it was immersed in hot water heated to 95° C. to remove the impregnated anhydrous sodium sulfate, thereby obtaining a sheet filled with water-dispersed PU resin. The ratio of the water-dispersed PU resin to the total fiber mass of this sheet-like material was 29% by mass.
Thereafter, the sheet-like material was cut in half perpendicular to the thickness direction using a half-cutting machine with an endless band knife, and the uncut side was brushed with #400 emery paper, and the dye concentration was 5. It was dyed with .0% owf blue disperse dye ("BlueFBL" manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) using a jet dyeing machine at 130° C. for 15 minutes, and then subjected to reduction cleaning. Thereafter, it was dried at 100° C. for 5 minutes using a hot air dryer to obtain a single layer of artificial leather.

[実施例2]
合成例2で得た水分散型ポリウレタン樹脂Bを繊維シートに含浸し、かつ、繊維シートに対するPU樹脂の比率を27質量%としたこと以外は、実施例1と同様に人工皮革を得た。
[Example 2]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 1, except that the fiber sheet was impregnated with the water-dispersed polyurethane resin B obtained in Synthesis Example 2, and the ratio of the PU resin to the fiber sheet was 27% by mass.

[実施例3]
合成例3で得た水分散型ポリウレタン樹脂Cを繊維シートに含浸し、かつ、繊維シートに対するPU樹脂の比率を28質量%としたこと以外は、実施例1と同様に人工皮革を得た。
[Example 3]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 1, except that the fiber sheet was impregnated with the water-dispersed polyurethane resin C obtained in Synthesis Example 3, and the ratio of the PU resin to the fiber sheet was 28% by mass.

[実施例4]
合成例4で得た水分散型ポリウレタン樹脂Dを繊維シートに含浸し、かつ、繊維シートに対するPU樹脂の比率を27質量%としたこと以外は、実施例1と同様に人工皮革を得た。
[Example 4]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 1, except that the fiber sheet was impregnated with the water-dispersed polyurethane resin D obtained in Synthesis Example 4, and the ratio of PU resin to the fiber sheet was 27% by mass.

[実施例5]
実施例1のステープルをカード及びクロスラッパーを通して目付128g/m2の繊維ウェブを製造し、繊維層(A)として用いた。また、同様の方法で、目付60g/m2の繊維ウェブを製造し、繊維層(B)として用いた。
繊維層(A)と繊維層(B)の中間に、166dtex/48fのポリエチレンテレフタレート繊維からなる目付95g/m2のスクリム(平織物)を挿入し、3層積層体とした後に、ニードルパンチ処理により3層構造からなる繊維シートとした。
該シート状物を97℃の温度の湯中に浸漬させて収縮させ、ピンテンター乾燥機を用いて100℃で5分間乾燥した後に、95℃の温度に加熱した濃度10g/Lの水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して25分間処理を行い、海島型複合繊維の海成分を除去する脱海処理を行った。脱海後の繊維シートを構成する繊維の単繊維の平均直径は4μmであった。
次に、ケン化度が98~99%で、重合度が1200のPVA(日本合成化学株式会社製N-300)を25℃の温度の水に添加し、90℃の温度まで昇温後、2時間攪拌しながら90℃の温度を保持して、固形分10質量%の水溶液に調製し、PVA水溶液を得た。上記の脱海後の繊維シートに上記のPVA水溶液を含浸させ、140℃の温度で10分間加熱乾燥を行い、該繊維シートの繊維質量に対するPVAの付着量が15質量%のPVA付与シートを得た。
その後、合成例5で得た水分散型ポリウレタン樹脂Eを、含浸液中の量(固形分の質量%として)25.0%、含浸助剤として無水芒硝を含浸液中の量(固形分の質量%として)3.0重量%含む含浸液を上記PVA付与シートに含浸させ、次いで、100℃で5分間湿熱凝固させ、熱風乾燥機を用いて130℃で5分間熱風乾燥させた。
その後、95℃に加熱した熱水に浸漬させて、含侵した無水芒硝を除去し、水分散型PU樹脂が充填されたシート状物を得た。このシート状物の繊維総質量に対する水分散型PU樹脂の比率は28質量%であった。
該シート状物の繊維層(A)の外表面を、#400のエメリペーパーを用いて起毛処理した後、染料濃度5.0%owfのブルー分散染料(住友化学株式会社製「BlueFBL」)で液流染色機を用いて130℃で15分間染色し、還元洗浄を行った。その後熱風乾燥機を用いて100℃で5分間乾燥し、3層構造からなる人工皮革を得た。
[Example 5]
The staple of Example 1 was passed through a card and a cross wrapper to produce a fibrous web having a basis weight of 128 g/m 2 and used as the fibrous layer (A). In addition, a fibrous web with a basis weight of 60 g/m 2 was produced in the same manner and used as the fibrous layer (B).
A scrim (plain fabric) with a basis weight of 95 g/m 2 made of polyethylene terephthalate fibers of 166 dtex/48 f is inserted between the fiber layer (A) and the fiber layer (B) to form a three-layer laminate, and then needle punched. This resulted in a fiber sheet with a three-layer structure.
The sheet-like material was immersed in hot water at a temperature of 97°C to shrink it, dried for 5 minutes at 100°C using a pin tenter dryer, and then heated to a temperature of 95°C in an aqueous sodium hydroxide solution with a concentration of 10 g/L. The fibers were immersed in water and treated for 25 minutes to perform sea-removal treatment to remove the sea components of the sea-island type composite fibers. The average diameter of the single fibers constituting the fiber sheet after sea removal was 4 μm.
Next, PVA (N-300 manufactured by Nippon Gosei Kagaku Co., Ltd.) with a degree of saponification of 98 to 99% and a degree of polymerization of 1200 was added to water at a temperature of 25°C, and after raising the temperature to 90°C, The temperature was maintained at 90° C. while stirring for 2 hours to prepare an aqueous solution with a solid content of 10% by mass to obtain a PVA aqueous solution. The above sea-removed fiber sheet was impregnated with the above PVA aqueous solution and heated and dried at a temperature of 140°C for 10 minutes to obtain a PVA-applied sheet with a PVA adhesion amount of 15% by mass based on the fiber mass of the fiber sheet. Ta.
Thereafter, the amount of the water-dispersed polyurethane resin E obtained in Synthesis Example 5 in the impregnating liquid (in terms of mass % of solid content) was 25.0%, and the amount of anhydrous sodium sulfate in the impregnating liquid (in terms of solid content) was added as an impregnation aid. The PVA-applied sheet was impregnated with an impregnating solution containing 3.0% by weight (in terms of mass%), and then coagulated under wet heat at 100°C for 5 minutes, and dried with hot air at 130°C for 5 minutes using a hot air dryer.
Thereafter, it was immersed in hot water heated to 95° C. to remove the impregnated anhydrous sodium sulfate, thereby obtaining a sheet filled with water-dispersed PU resin. The ratio of the water-dispersed PU resin to the total fiber mass of this sheet-like material was 28% by mass.
The outer surface of the fiber layer (A) of the sheet-like product was brushed using #400 emery paper, and then treated with a blue disperse dye ("BlueFBL" manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) with a dye concentration of 5.0% owf. It was dyed at 130° C. for 15 minutes using a jet dyeing machine, and then subjected to reduction washing. Thereafter, it was dried at 100° C. for 5 minutes using a hot air dryer to obtain artificial leather having a three-layer structure.

[実施例6]
繊維シートに対するPU樹脂の比率を37質量%としたこと以外は、実施例3と同様に人工皮革を得た。
[Example 6]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 3, except that the ratio of PU resin to the fiber sheet was 37% by mass.

[実施例7]
繊維シートに対するPU樹脂の比率を18質量%としたこと以外は、実施例3と同様に人工皮革を得た。
[Example 7]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 3, except that the ratio of PU resin to the fiber sheet was 18% by mass.

[実施例8]
繊維シートに対するPU樹脂の比率を37質量%としたこと以外は、実施例4と同様に人工皮革を得た。
[Example 8]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 4, except that the ratio of PU resin to the fiber sheet was 37% by mass.

[実施例9]
繊維シートに対するPU樹脂の比率を18質量%としたこと以外は、実施例4と同様に人工皮革を得た。
[Example 9]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 4, except that the ratio of PU resin to the fiber sheet was 18% by mass.

[実施例10]
繊維シートに対するPU樹脂の比率を37質量%としたこと以外は、実施例5と同様に人工皮革を得た。
[Example 10]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 5, except that the ratio of PU resin to the fiber sheet was 37% by mass.

[実施例11]
繊維シートに対するPU樹脂の比率を18質量%としたこと以外は、実施例5と同様に人工皮革を得た。
[Example 11]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 5, except that the ratio of PU resin to the fiber sheet was 18% by mass.

[比較例1]
繊維シートに対するPU樹脂の比率を12質量%としたこと以外は、実施例4と同様に人工皮革を得た。
[Comparative example 1]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 4, except that the ratio of PU resin to the fiber sheet was 12% by mass.

[比較例2]
繊維シートに対するPU樹脂の比率を51質量%としたこと以外は、実施例4と同様に人工皮革を得た。
[Comparative example 2]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 4, except that the ratio of PU resin to the fiber sheet was 51% by mass.

[比較例3]
合成例6で得た水分散型ポリウレタン樹脂Fを繊維シートに含浸し、かつ、繊維シートに対するPU樹脂の比率を12質量%としたこと以外は、実施例1と同様に人工皮革を得た。
[Comparative example 3]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 1, except that the fiber sheet was impregnated with the water-dispersed polyurethane resin F obtained in Synthesis Example 6, and the ratio of PU resin to the fiber sheet was 12% by mass.

[比較例4]
合成例7で得た水分散型ポリウレタン樹脂Gを繊維シートに含浸し、かつ、繊維シートに対するPU樹脂の比率を12質量%としたこと以外は、実施例1と同様に人工皮革を得た。
[Comparative example 4]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 1, except that the fiber sheet was impregnated with the water-dispersed polyurethane resin G obtained in Synthesis Example 7, and the ratio of PU resin to the fiber sheet was 12% by mass.

[比較例5]
合成例8で得た水分散型ポリウレタン樹脂Hを繊維シートに含浸し、かつ、繊維シートに対するPU樹脂の比率を30質量%としたこと以外は、実施例1と同様に人工皮革を得た。
[Comparative example 5]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 1, except that the fiber sheet was impregnated with the water-dispersed polyurethane resin H obtained in Synthesis Example 8, and the ratio of PU resin to the fiber sheet was 30% by mass.

[比較例6]
合成例9で得た水分散型ポリウレタン樹脂Iを繊維シートに含浸し、かつ、繊維シートに対するPU樹脂の比率を30質量%としたこと以外は、実施例1と同様に人工皮革を得た。
[Comparative example 6]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 1, except that the fiber sheet was impregnated with the water-dispersed polyurethane resin I obtained in Synthesis Example 9, and the ratio of the PU resin to the fiber sheet was 30% by mass.

[比較例7]
合成例8で得た水分散型ポリウレタン樹脂Hを繊維シートに含浸し、かつ、繊維シートに対するPU樹脂の比率を47質量%としたこと以外は、実施例1と同様に人工皮革を得た。
[Comparative Example 7]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 1, except that the fiber sheet was impregnated with the water-dispersed polyurethane resin H obtained in Synthesis Example 8, and the ratio of PU resin to the fiber sheet was 47% by mass.

[比較例8]
合成例9で得た水分散型ポリウレタン樹脂Iを繊維シートに含浸し、かつ、繊維シートに対するPU樹脂の比率を50質量%としたこと以外は、実施例1と同様に人工皮革を得た。
[Comparative example 8]
Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 1, except that the fiber sheet was impregnated with the water-dispersed polyurethane resin I obtained in Synthesis Example 9, and the ratio of the PU resin to the fiber sheet was 50% by mass.

実施例1~11、及び比較例1~8で得た人工皮革について、パルスNMR(Solid Echo法)測定によりL成分のスピン-スピン緩和時間TlとL成分の分率Clの値を求め、また、エンボスの明瞭性を評価した。結果を以下の表1に示す。 For the artificial leathers obtained in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 8, the values of the spin-spin relaxation time Tl of the L component and the fraction Cl of the L component were determined by pulsed NMR (Solid Echo method) measurement, and , the clarity of the embossing was evaluated. The results are shown in Table 1 below.

これらの結果から、パルスNMR測定(Solid Echo法、プロトン観測、測定温度50℃)における自由誘導減衰信号(FID)をS成分(ガウス成分)、L成分(ローレンツ成分)の2成分についてフィッティングした場合、L成分のスピン-スピン緩和時間Tlが500μ秒以上800μ秒以下であり、L成分の分率Clが25%以上55%未満である実施例1~11では、これらの値が範囲外である比較例1~8に比較して、エンボスの明瞭性が良好であることが分かる。 From these results, when the free induction decay signal (FID) in pulsed NMR measurement (Solid Echo method, proton observation, measurement temperature 50°C) is fitted with two components: S component (Gaussian component) and L component (Lorentz component). In Examples 1 to 11, in which the spin-spin relaxation time Tl of the L component is 500 μs or more and 800 μs or less, and the fraction Cl of the L component is 25% or more and less than 55%, these values are outside the range. It can be seen that the clarity of the embossing is better than in Comparative Examples 1 to 8.

本発明に係る人工皮革は、環境負荷が低く、かつ、エンボスの明瞭性に優れるため、インテリア用、自動車用、航空機用、鉄道車両用等のシートの表皮材又は内装材等、服飾製品等に好適に利用可能である。具体的には、本発明の人工皮革は、家具、椅子、壁材、自動車、電車、航空機などの車輛室内における座席、天井、内装などの表皮材として非常に優美な外観を有する内装材、シャツ、ジャケット、カジュアルシューズ、スポーツシューズ、紳士靴、婦人靴等の靴のアッパー、トリム等、鞄、ベルト、財布等、それらの一部に使用した衣料用資材、ワイピングクロス、研磨布、CDカーテン等の工業用資材として好適に用いることができる。 The artificial leather according to the present invention has a low environmental impact and has excellent embossment clarity, so it can be used as a surface material or interior material for seats for interiors, automobiles, aircraft, railway vehicles, etc., clothing products, etc. It can be suitably used. Specifically, the artificial leather of the present invention can be used as a surface material for furniture, chairs, wall materials, seats in vehicle interiors such as automobiles, trains, and airplanes, ceilings, and interior materials that have a very elegant appearance, and for shirts. , uppers and trims of shoes such as jackets, casual shoes, sports shoes, men's shoes, and women's shoes, bags, belts, wallets, etc., clothing materials used for some of them, wiping cloths, polishing cloths, CD curtains, etc. It can be suitably used as an industrial material.

1 繊維シート
11 スクリム(任意)
12 繊維層(A)
13 繊維層(B)
A 断面が楕円形である場合の繊維の断面
a 断面Aの最長径
b 最長径aの中点pをとおり最長径aに直交する直線
c 直線b上の外周間距離
p 最長径aの中点
1 Fiber sheet 11 Scrim (optional)
12 Fiber layer (A)
13 Fiber layer (B)
A Cross section a of the fiber when the cross section is elliptical Longest diameter b of cross section A Straight line c passing through the midpoint p of longest diameter a and orthogonal to longest diameter a Distance between outer circumferences p on straight line b Midpoint of longest diameter a

Claims (8)

平均単繊維直径0.3μm以上7μm以下の極細繊維からなる不織布と水分散型ポリウレタンからなる人工皮革であって、該人工皮革はパルスNMR測定(Solid Echo法、プロトン観測、測定温度50℃)における自由誘導減衰信号(FID)をS成分(ガウス成分)、L成分(ローレンツ成分)の2成分についてフィッティングした場合、L成分のスピン-スピン緩和時間Tlが500μ秒以上800μ秒以下であり、L成分の分率Clが25%以上55%未満であることを特徴とする人工皮革。 An artificial leather made of a nonwoven fabric made of ultrafine fibers with an average single fiber diameter of 0.3 μm or more and 7 μm or less, and water-dispersed polyurethane, and the artificial leather has a When the free induction decay signal (FID) is fitted for two components, the S component (Gaussian component) and the L component (Lorentzian component), the spin-spin relaxation time Tl of the L component is 500 μs or more and 800 μs or less, and the L component An artificial leather having a Cl fraction of 25% or more and less than 55%. 前記極細繊維は、ポリエステル系繊維である、請求項1に記載の人工皮革。 The artificial leather according to claim 1, wherein the ultrafine fiber is a polyester fiber. 前記不織布が、織物であるスクリム層と交絡一体化している、請求項1又は2に記載の人工皮革。 The artificial leather according to claim 1 or 2, wherein the nonwoven fabric is intertwined and integrated with a scrim layer that is a woven fabric. 前記スクリム層は、ポリエステル系繊維の織物である、請求項3に記載の人工皮革。 The artificial leather according to claim 3, wherein the scrim layer is a woven fabric of polyester fibers. 前記水分散型ポリウレタンは、片側の末端に2つの水酸基を有するメチルメタクリレート系マクロモノマーと、両末端に水酸基を有する高分子ポリオールと、両末端に水酸基を有する短鎖ジオールと、親水化剤と、有機ジイソシアネートと、鎖延長剤との反応により得られるものである、請求項1又は2に記載の人工皮革。 The water-dispersed polyurethane comprises a methyl methacrylate macromonomer having two hydroxyl groups at one end, a polymer polyol having hydroxyl groups at both ends, a short chain diol having hydroxyl groups at both ends, and a hydrophilic agent. The artificial leather according to claim 1 or 2, which is obtained by a reaction between an organic diisocyanate and a chain extender. 前記高分子ポリオールは、ポリカーボネートジオール及び/又はポリエーテルジオールである、請求項5に記載の人工皮革。 The artificial leather according to claim 5, wherein the polymer polyol is a polycarbonate diol and/or a polyether diol. 前記ポリカーボネートジオールは、2種以上の多価アルコールを共重合して得られる共重合ポリカーボネートジオールである、請求項6に記載の人工皮革。 The artificial leather according to claim 6, wherein the polycarbonate diol is a copolymerized polycarbonate diol obtained by copolymerizing two or more types of polyhydric alcohols. 前記片側の末端に2つの水酸基を有するメチルメタクリレート系マクロモノマーの、前記有機ジイソシアネートに対する割合が、0.1モル%以上7.0モル%以下である、請求項5に記載の人工皮革。 The artificial leather according to claim 5, wherein the ratio of the methyl methacrylate macromonomer having two hydroxyl groups at one end to the organic diisocyanate is 0.1 mol% or more and 7.0 mol% or less.
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