JP4304096B2 - スエード調人工皮革 - Google Patents
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Description
また用いる顔料としては有機顔料、無機顔料が挙げられるが、スエード調人工皮革のように極細繊維発生型繊維を用いその一成分を除去して極細化する場合、除去処理で使用する有機溶剤は有機顔料の一部を溶出させてしまうことから、実質的に無機系顔料のみに限定されるといった欠点もあった。
以上、従来の技術では、発色性に優れ、また強度、耐光堅牢性などの物性にも優れ、さらにスエード感、表面タッチなどの風合いを同時に満たすスエード調人工皮革をいまだ実現できていない。
(1)短繊維が平均繊維長18〜110mmかつ単繊維繊度が0.0003〜0.4dtexであること、
(2)織編物を構成する繊維は、単繊維間にランダムな微捲縮を有し、かつ単繊維繊度は0.0003〜1.6dtexであること、
(3)短繊維と織編物とが絡合されていること、
(4)短繊維からなる不織布の、織編物と接する面と反対側の面において、該織編物を構成する各単繊維の表面露出度が0.3〜20%であること、
(5)スエード調人工皮革の密度が0.50〜0.85g/cm3であること、
(6)短繊維と織編物が水溶性高分子成分と水難溶性高分子成分から構成される極細繊維発生型繊維を極細化して得られる繊維からなること、
(7)短繊維と織編物を構成する繊維が顔料を0.01〜5質量%含有していること、
また、極細繊維発生型繊維を極細化した際の極細繊維中の顔料残存率が90質量%以上であることが好ましく、極細繊維発生型繊維を構成する水溶性高分子成分が炭素数4以下のオレフィン単位および/またはビニルエーテル単位を1〜20モル%含有し、けん化度90〜99.99モル%である変性ポリビニルアルコールであることが好ましい。
さらに、織編物を構成する繊維集合体の撚数が10〜650T/mであり、かつ該人工皮革中の織編物占有率が5〜60質量%であることが好ましい。
本発明は、原着された短繊維と織編物が強固に絡合された一体構造を形成した繊維絡合体および高分子弾性体から構成される人工皮革であって、発色性、引裂強度、耐光堅牢性に優れ、スエード感、表面タッチなどの風合いを同時に満たすスエード調人工皮革である。すなわち短繊維と織編物からなる繊維絡合体が絡合しているばかりでなく、織編物を構成する各単繊維間のランダムな微捲縮により生じる空隙を通して極細繊維が織編物の組織に入り込み、ランダムに絡み合うことで強固に絡合された一体構造を有することで、強度が高く風合いの良好なものが可能となる。また短繊維と織編物のいずれも原着されており、かつ繊維絡合体を構成する織編物の各単糸の表面露出度が0.3〜20%となる絡合状態を有することで、外観を損ねることなく発色性が良好な状態が可能となる。そして短繊維と織編物が極細繊維発生型繊維を抽出して極細化されており、抽出後の顔料含有率が90質量%以上を維持することで、染色が不要あるいは少量の染料による染色で発色が可能となり、より耐光堅牢性に優れたものが得られる。
また、短繊維は平均繊維長が18〜110mmであることが肝要である。繊維長が18mm以上のものでないと効果的な絡合ができにくく、また110mmを越えた場合では、カード処理などの工程通過性に劣ったものとなりやすい。ただし、その後のスライスやバフィングなどの後加工を経ることにより、最終製品中には切断されてしまい18mm未満になった繊維が一部含まれていることがあるが、これは効果的絡合が達成されてから後に発生した繊維であるので、特別不都合もなく差し支えないものである。なお上記工程通過性の観点から平均繊維長は20〜80mmが好ましい。
またけん化度は90〜99.99モル%が好ましく、92〜99.98モル%がより好ましく、94〜99.96モル%がさらに好ましく、95〜99.95モル%が特に好ましい。けん化度が90モル%未満の場合には、PVAの熱安定性が悪く熱分解やゲル化によって満足な複合溶融紡糸を行うことができない。一方、けん化度が99.99モル%よりも大きいPVAは安定に製造することが困難である。
また常温で水に溶出するタイプのPVAを水溶性高分子成分として用いた場合には含浸時に水溶性高分子成分が溶出し高分子弾性体水分散液を汚染してしまう場合があり、また水溶性高分子成分の一部溶出に伴い極細繊維部分が露出することによって含浸した高分子弾性体が極細繊維を直接バインドし人工皮革の風合いが硬く損なわれやすいことから60〜100℃の熱水に溶出するタイプのPVAを水溶性高分子成分として用いることが好ましい。さらに60〜100℃の熱水で水溶性高分子成分を溶出することによって、繊維絡合体の収縮挙動が発生し構造捲縮を生じやすいことから天然皮革並みの優れた風合いの人工皮革基体が得られる点で好ましい。
なお、極細繊維発生型繊維を構成する水溶性高分子成分と水難溶性高分子成分の質量比率としては、10/90〜60/40の範囲が、断面形成性が良好であり水溶性高分子が極細繊維を完全被覆しているために、繊維絡合体内部での均一な浸透性が得られ均一含浸に有利である点、あるいは人工皮革基体とした場合、断面形成性が良好なため発生する極細繊維が均一であり、得られる人工皮革の風合いを損なわない点で好ましい。
[顔料残存率]
顔料残存率(%)=100×{1−(A×B−C)/(A×B×D/100)}
A(g) : 極細繊維発生型繊維質量
B(%) : 極細繊維発生型繊維島成分質量比
C(g) : 極細発生型繊維抽出後島成分質量
D(質量%) : 顔料添加率
また、顔料の添加方法としては、極細繊維を構成するポリマー中における顔料の分散性を良好にするため、極細繊維を構成するポリマーと顔料を押出機などのコンパウンド設備を用いて混練した後ペレット化したマスターバッチ方式を採用することが好ましい。また、極細繊維成分には本発明の目的や効果を損なわない範囲で、銅化合物などの安定剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、潤滑剤、結晶化速度遅延剤を重合反応時、またはその後の工程で添加しても良い。微粒子の種類は特に限定されず、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどの不活性微粒子を添加することができ、これらは単独で使用しても2種類以上併用しても良く、紡糸性、延伸性が向上する場合がある。
1)得られた極細繊維不織布と織編物の絡合一体化物を減圧パラフィン包埋(約80℃ アスピレーター減圧)する。もちろん高分子弾性体が付与されていても良い。
2)ミクロトームで表層より約100μ程度、切削する。
3)光学顕微鏡で100倍に拡大し、さらにそれを2倍に拡大して写真を撮影
4)パソコンにて画像解析を実施し、不織布側の面に存在する織編物構成繊維の面積(P)を計測する。(1cm×1cm)
表面露出度=100×P/(不織布構成繊維+織編物構成繊維)面積
(P:織編物構成繊維の面積)
分母の(不織布構成繊維+織編物構成繊維)面積の求め方としては、不織布の見かけ密度と不織布構成繊維の比重から構成繊維の占有割合を計算により求め、計算により求められた値を(不織布構成繊維+織編物構成繊維)面積とする。なお、写真に織編物構成繊維が繊維断面としてではなく横方向に寝た状態で写っている場合には、その繊維は除外して面積を求める。
なお、ここでいう浸透時間とは、高分子弾性体水分散液と繊維絡合体の相対的な浸透時間をいい、含浸する高分子弾性体水分散液0.035ccを10cmの高さから繊維絡合体へ滴下し、滴下時より完全に浸透するまでの時間を測定したものである。また、完全に浸透するとは、高分子弾性体水分散液が繊維絡合体上に盛り上がった状態でなくなることを目視で確認できた状態をいう。そして、本発明の浸透時間となるように適宜高分子弾性体水分散液の粘度や濃度を調整した後に処理すれば良い。繊維絡合体の密度が0.40〜0.90g/m3の場合、高分子弾性体水分散液の粘度は2〜80cpoiseが好ましく、濃度は30〜60%とする組み合せが浸透時間を10秒以下としやすい点で好ましい。また高分子弾性体水分散液濃度は、35〜50質量%であることがより好ましい。30質量%未満では乾燥工程でマイグレーションを生じやすく、また60質量%を越える場合、前記した浸透時間が増加傾向にあり、所定量の含浸樹脂量が低下する傾向がある。
また、繊維絡合体と高分子弾性体水分散液の粘度および濃度の組みわ合せが上記のままの組み合せで浸透時間が10秒を越える場合、浸透性向上のために高分子弾性体水分散液中へ界面活性剤を適宜添加して10秒以下とすることが良い。界面活性剤としては、湿潤剤、浸透剤、レベリング剤など公知のものが使用でき、中でもスルホコハク酸ジー2−エチルヘキシルエステルナトリウム塩、スルホコハク酸ジオクチルエステルナトリウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸塩型アニオン界面活性剤:ラウリル硫酸エステルナトリウム、硫酸化オレイン酸ブチルエステルナトリウム塩、ジブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム等の硫酸エステル塩型アニオン界面活性剤:ポリエチレングリコールーモノー4―ノニルフエニルエーテル、ポリエチレングリコールーモノーオクチルエーテル、ポリエチレングリコールーモノーデシルエーテル等のHLB価6〜16のポリエチレングリコール型ノニオン界面活性剤:フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤から選ばれる1種以上を用いることが好ましい。
また高分子弾性体水溶液を含浸した後、高分子弾性体を加熱凝固する。凝固する方法としては、公知の方法が挙げられるが、例えば、熱処理して乾式凝固、あるいは熱水処理、スチーム処理して感熱凝固する方法が好ましく挙げられる。
また本発明では、高分子弾性体水分散液に感熱ゲル化性化合物を添加する等の公知の方法で、繊維絡合体全体に均一に存在できるように高分子弾性体を凝固する方法を加えることがより好ましい。繊維絡合体全体に均一に存在できるように高分子弾性体を凝固する方法がより好ましい。
また、粘度としては高分子弾性体水分散液の浸透性が阻害されない範囲であればよく、上記のように、2〜80cpoiseが好ましく、5〜60cpoiseがより好ましく、10〜50cpoiseが更に好ましい。
[繊維絡合体空隙量]
A=D×E×F×G×(C/D−1)/B
A(cm3/min) : 繊維絡合体空隙量
B(g/cm3) : 高分子弾性体水分散液の密度
C(g/cm3) : 繊維構成樹脂の密度
D(g/cm3) : 繊維絡合体の見掛け密度(短繊維密度×短繊維目付/繊維絡合体目付+織編物繊維密度×織編物目付/繊維絡合体目付)
E(cm) : 繊維絡合体の厚み
F(cm) : 高分子弾性体水分散液塗布幅
G(cm/min) : 走行速度
高分子弾性体水分散液の供給量が繊維絡合体空隙量の60%未満の場合、繊維絡合体の高分子弾性体分散液供給側とその反対側での含浸量が異なり、繊維絡合体内部での高分子弾性体分散液の分布が不均一となるため、該繊維絡合体からなる人工皮革基体を人工皮革に仕上げた場合、皮革様の風合いに劣り、さらにスエード調人工皮革に仕上げた場合の表面感が劣ったものとなる。一方、100%を越える場合、繊維絡合体内部での高分子弾性体分散液の分布は均一であるが、供給過剰のため繊維絡合体の高分子弾性体分散液供給面と反対の面から該高分子弾性体水分散液が溢れ、接するローラーなどの含浸設備を汚染するのみならず繊維絡合体の不必要な部分にまで高分子弾性体水分散液が付着してしまい、工程通過性や作業性に問題を生じる。
特に抽出除去する場合、環境問題の点から熱水、アルカリ液などの水系溶媒で抽出除去成分を除去して極細繊維発生型繊維を極細化する方法が好ましい。特に熱水抽出する場合は、熱水温度として60〜100℃の温度が好ましく、80〜95℃がより好ましい。60℃未満では水溶性高分子の除去に時間を要することから熱水温度は高いほど好ましい。しかし100℃を越える温度を付与した際、樹脂と繊維の結束がゆるみ易く、樹脂が有する繊維把持性の低下が懸念されるため100℃以下の範囲が好ましい。また必要に応じて所望の厚みに加圧加熱処理や分割スライス処理などで厚みあわせを行う。また、極細繊維発生型繊維を極細化する前あるいは後に、少なくとも一面をバフィング処理等の起毛処理を施し、極細繊維を主体とした極細繊維立毛面を形成させてスエード調人工皮革としてもよい。またその場合、必要により、揉み柔軟化処理、逆シールのブラッシングなどの仕上げ処理を行うことができる。
たて10cm×よこ4cmの試験片を切り取り短編の中央によこの辺と直角に5cmの切れ目をいれ、各切片をチャックに挟み引張試験機で10cm/minの速度で引裂く。引裂き最大荷重を求め、あらかじめ求めた試験片の厚みで除した値を引裂強力値とする。そして、試験片3個の平均値で表す。
人工皮革表面にキセノンアークランプを100時間照射(ブラックパネル温度:83℃、積算照射照度:20MJ、水スプレー無し)した後の変色度についてJIS L0804に規定する変退色グレースケールを用いて号判定を行い、その号判定を級として判定した。
次に、上記をポリマー構成で質量比を海/島=40/60とした36島の海島繊維を複合紡糸し、ローラープレート方式で通常の条件により延伸することで単糸繊度2.3dtex、密度1.23g/cm3の繊維を得た。該繊維の顔料残存率は99質量%であった。この繊維を撚数500T/mの条件で織密度105×84本/inch、目付120g/m2の平織物を作成した。
比較例1
比較例2
比較例3
比較例4
比較例5
比較例6
比較例7
比較例8
Claims (4)
- 短繊維と織編物からなる繊維絡合体および高分子弾性体から構成されており、以下(1)〜(7)を満足することを特徴とするスエード調人工皮革。
(1)短繊維が平均繊維長18〜110mmかつ単繊維繊度が0.0003〜0.4dtexであること、
(2)織編物を構成する繊維は、単繊維間にランダムな微捲縮を有し、かつ単繊維繊度は0.0003〜1.6dtexであること、
(3)短繊維と織編物とが絡合されていること、
(4)短繊維からなる不織布の、織編物と接する面と反対側の面において、該織編物を構成する各単繊維の表面露出度が0.3〜20%であること、
(5)スエード調人工皮革の密度が0.50〜0.85g/cm3であること、
(6)短繊維と織編物が水溶性高分子成分と水難溶性高分子成分から構成される極細繊維発生型繊維を極細化して得られる繊維からなること、
(7)短繊維と織編物を構成する繊維が顔料を0.01〜5質量%含有していること、 - 極細繊維発生型繊維を極細化した際の極細繊維中の顔料残存率が90質量%以上である請求項1に記載のスエード調人工皮革。
- 極細繊維発生型繊維を構成する水溶性高分子成分が炭素数4以下のオレフィン単位および/またはビニルエーテル単位を1〜20モル%含有し、けん化度90〜99.99モル%である変性ポリビニルアルコールである請求項1または2に記載のスエード調人工皮革。
- 織編物を構成する繊維集合体の撚数が10〜650T/mであり、かつ該人工皮革中の織編物占有率が5〜60質量%であることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載のスエード調人工皮革。
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