JPH062985B2 - シ−ト状物の処理法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は緻密で高物性を有し、しかも風合の良好なシー
ト状物の処理法に関する。

〔従来の技術〕

近年、繊維シートに高分子弾性体を付与した、いわゆる
人工皮革は、その展開分野を大きく広げてきた。

その用途分野は単に衣料分野のみならず、クツ、カバ
ン、手袋等要求特性の異なる広い分野にわたり、要求特
性の高度化も近年ますます強まってきている。その代表
的なものは、良好な風合や柔軟性と耐摩耗性、耐引裂性
等の高性能とを合わせ持った人工皮革様素材の提供に対
する要望である。

このような要望に対して多くのアプローチがなされてき
た。たとえば、特願昭５６−１１５８２等に代表される
ように、裏面側の樹脂付量を表面側より多くした耐摩耗
物性の良好なシート状素材が挙げられるが、このような
シート状素材を染色加工して得られるシート状物は風合
の柔軟性に欠けるという問題点があった。また、特公昭
４５−２０７８９等に代表されるような、繊維シートに
付与したポリウレタン系エラストマーの低重合度部分を
溶剤によって溶解し、スポンジ壁を相互に接着させる方
法では、風合が硬くなり、しかも耐摩耗物性の向上手段
としては不充分であった。

一方、特公昭５１−３３６０１等で、ポリウレタン系エ
ラストマーを付与した繊維シートを流体と共にイジェク
ターノズルを通過させ揉布効果を与えて柔軟性シートと
する方法が提出されているが、従来の方法で得られた繊
維シートにこの方法を適用すると、繊維と高分子弾性体
との接着が特に表層部においてルーズとなって、耐摩耗
性が低下してしまい、満足な水準に至ることができなか
った。

本発明者らは、これらの問題点を改善し、緻密で高物性
を有し、しかも風合の良好なシート状物を得るべく、鋭
意検討した結果、本発明に到達したものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、極細繊維と高分子弾性体からなるシー
ト状物に、緻密性、高物性を付与しながらも同時に良好
な風合をも付与する処理法を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、極細繊維と高分子弾性体からなるシート状物
に、高分子弾性体の溶剤を含む塗布剤をシート状物の片
面または両面に塗布した後、シート状物を流体と共にイ
ジェクターノズルを通過させることを特徴とするシート
状物の処理法である。

本発明で用いられる片面または両面塗布用の溶剤として
は、高分子弾性体と主成分を溶解し、極細繊維を溶解し
ないものであれば、特に限定されない。したがって、高
分子弾性体の副成分、繊維シートに含まれる極細繊維で
ない繊維を溶解するか、または溶解しないものでもさし
つかえない。また、二種以上の溶剤の混合物または溶剤
と非溶剤との混合物であってもよい。溶剤と非溶剤との
混合物であってもよい。溶剤と非溶剤との混合比は得ら
れるシート状物が要求される物性と風合を考慮して選択
されるべきである。好ましくは溶剤が塗布剤全体に占め
る体積の割合は５５％以上、より好ましくは８０％以上
である。

本発明で用いられる好ましい溶剤は、ジメチルホルムア
ミド、ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
ヘキサメチルホスホルアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドン、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン等またはこれらの混合物である。さらに好まし
くは、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、
ジメチルアセトアミドまたはこれらの混合物である。

また、上記溶剤と混合して用いる非溶剤としては、水、
メチルアルコール、エチルアルコール、アセトン、メチ
ルエチルケトンまたはこれらの混合物が好ましい。

本発明における塗布剤の塗布方法としては、従来から一
般に知られているグラビアロール、キスロール、リバー
ス式等による塗布方法が採用できる。

本発明においては、染色加工によって起こる繊維と高分
子弾性体との接着のルーズ化を、溶剤を含む塗布剤を片
面または両面から塗布して高分子弾性体の再配置を行な
うことによって止め、高物性を保持させる一方、繊維と
高分子弾性体が直接接着していない部分をシート内に残
すことにより、シートの柔軟化をも同時に達成しようと
するものであるから、塗布剤の塗布量はきわめて重大な
効果を持つ。

塗布量は次式により規制される。すなわち、 Ｄ：シート状物中の繊維密度（ｇ／cm³） Ｂ：高分子弾性体の対繊維付量（重量比） Ｃ：仮充填物質の対繊維付量（重量比） で表わされるＫ値に対し、溶剤成分の塗布量（ｇ／m²）
は５〜４５倍であることが好ましく、塗布量が５×Ｋ以
下であると、シート内の高分子弾性体に及ぼす効果が小
さすぎて物性の改善が望めず、反対に４５×Ｋ以上であ
ると、効果が大きすぎて風合を損うおそれがある。

本発明において、塗布を施す面はシートに要求される特
性に応じて適宜選択されなければならない。また、両面
に塗布する場合は、上記で得られた塗布量を表面側と裏
面側に割り振って塗布することが必要である。表面側と
裏面側に割り振る塗布量は、シートに要求される特性に
基づいて適宜選択すべきである。

本発明において、塗布を完了した時点から乾燥を開始す
るまでの時間は、溶剤が高分子弾性体に及ぼす効果から
見て、好ましくは、２秒以上より好ましくは５秒以上で
ある。

本発明において、塗布剤の乾燥方法は特に限定されな
い。但し、シートが立毛を有する場合は、加熱ロール等
に接触させないことが好ましく、逆に後工程で銀面を付
与したい場合には加熱ロールに接触させても良い。

本発明において、シート状物の目付については風合から
みて、好ましい目付は１１０ｇ／m²〜４２０ｇ／m²であ
り、より好ましくは１１０ｇ／m²〜４００ｇ／m²、特に
好ましくは１５０ｇ／m²〜２６０ｇ／m²である。

本発明においては、かかる溶剤を含む塗布剤を塗布した
シートを特定の断面積を有する円筒状、角状もしくは異
形断面状のイジェクターノズルを流体と共にくり返し通
過させることにより、揉布作用を与える。中空のノズル
の断面積がこの効果に大きく影響する。あまり断面積が
大きいと、揉布効果が弱く、柔軟化作用が不足し、また
染色堅牢性も低下する傾向にある。逆に断面積が小さ過
ぎると揉布効果が強過ぎて、シートの疲労が起り風合が
損なわれ、部分的なタルミや破れを生じる傾向にある。
好ましい断面積の範囲は次式で示される。２ＷＴ＜Ｓ＜
１６ＷＴ（ただしＳはイジェクターノズルの断面積（cm
²）、Ｗはシートの巾（cm）、Ｔはシート厚み（cm）で
ある。ここでシートの厚さは０．２〜４．０mm、巾は５
〜２００cmの範囲をとりうる。）このような好ましい断
面積の範囲は、シートの巾と厚みにより適宜選択される
が、特にイジェクターノズルの断面積とシートの断面積
との比が２〜２２の範囲にあり、かつイジェクターノズ
ルの断面積は、取扱いや染色機との組合せの関係から１
０〜３００cm²の範囲にあるものが好ましい。

イジェクターノズルにおける液体の流速も揉み効果に関
係し、遅過ぎる場合は揉み効果が弱く、風合が粗硬であ
り、速過ぎる場合はシートが破れたり、立毛が摩耗され
たりして好ましくない。適当な流速は１０〜２００m／
分である。

シートがノズル部を通過する回数も風合に影響し、本発
明においても、１回の染色で少なくとも１０回以上くり
返し通過せしめることが好ましい。

このようなイジェクターノズルによる揉み作用は染色中
に用いても良く、また染色中以外の、例えば前処理や後
処理の段階で用いても良く、何れの場合でも本発明のシ
ートを得るために効果がある。また流体中には染料が含
まれなくても同じ効果がある。

かかる染色の後、ソーピングや還元洗浄を行なうことは
製品の染色堅牢度を向上させる意味で好ましい処理であ
る。

本発明にかかるシート状物の構成繊維は、極細繊維であ
ればよい。繊度は０．８ｄ以下のもの、さらに０．５ｄ
以下、特に０．１ｄ以下のものが本発明の処理法の効果
が良好に得られるので好ましい。極細繊維の素材は特に
限定されないが、ポリエステル、ポリアミド等が好まし
い。このような極細繊維は可細化性繊維を化学的、機械
的、熱的またはこれらの組合せにより、細化処理する方
法、スーパードロー、メルトブロー等の直接極細繊維を
得る方法いずれの方法で得てもよい。可細化性繊維の例
としては、特公昭４６−２７７７５号に代表される高分
子配列体があり、さらには、ポリマーブレンド繊維（シ
ョートフィブリルタイプも含む、従来方法ではショート
フィブリルタイプは低物性であったが、本発明の方法に
よれば、高物性化し得る）、また物理的又は化学的ない
しは熱的又はそれらの組合せ手段等により多数本のより
細い繊維に分割しうる型の分割タイプの繊維等々、も当
然含まれる。また、同一成分で分子量を異にしたバイメ
タル、その芯一鞘タイプも当然含まれる。

つまり、繊維構成成分は１成分以上複数成分までのもの
を含み、当然３成分以上も含まれる。

細化とは、化学的、熱的、機械的、その他ないしこれら
の組合せで、処理前に比較して細くすること、またフィ
ブリル状化することをいう。つまり、必ずしも複数成分
繊維の一成分以上を除去する必要もなく、また、繊維軸
方向に総て細くなる必ともない。また、肉眼で見て明確
に分離するまで必ずしも分離する必要はなく、以降の簡
単な処理で細化できる基礎ができ始めているのも、細化
という。

代表的細化方法は、化学薬品に対する溶解性に差のある
２成分以上のポリマーからなりいわゆる海・島構造を有
する複合繊維ないしはポリマーブレンド繊維において
は、薬品により処理し、溶解成分を除去すると、非常に
極細の繊維を安定して作れる。この結果非常に柔軟なシ
ートを作るのに特に有効である。また水や膨潤剤等、そ
の他の液体また熱に対する膨潤性に差のある２成分以上
のポリマーからなる複合繊維の場合、膨潤差を利用し、
膨潤処理等により、複数成分間に剥離を発生させ細化す
るという方法も有効である。また、さらに繊維に発泡剤
等を添加せしめておき、発泡させ、フィブリル状等に細
化するのも有効である。

細化によって繊維が複数本の細繊維に分かれる場合（例
えば海島型複合繊維やポリマーブレンド繊維あるいは剥
離分離型繊維の場合）と芯さや型の複合繊維やバイメタ
ル型の複合繊維から１成分を溶解または分解除去する場
合の如く細化によっても複数本の繊維に分かれない場合
もあるが、通常は前者の場合が好ましい。

本発明のシート状物中の極細繊維は不織布、織物、編
物、またはこれらの複合体等の種々の形態をとり得る。

また、極細繊維の他に０．５ｄ以上の繊維が、本発明の
目的を損わない程度混在していてもよい。

さらに、本発明のシート状物は起毛、植毛等のナップを
有していてもよい。

本発明のシート状物を構成する高分子弾性体の性質とし
ては、破断伸度３００％以上、１００％伸張時の応力が
２００Ｋｇ／cm以下のものが好ましく、シート状物の風
合と強力のバランスから、１００％伸張時の応力が１０
０Ｋｇ／cm²以下のものがより好ましい。（上記の測定
は、試料としてフィルム状（ma×厚さ２mm）で、内部に
応力集中等、本来の物性を損なうような構造欠陥を持た
ず、しかも特定方向に配向していないものを用いる。測
定方法は２０℃±２℃、ＲＨ６５％±２％で試料を巾５
mm、長さ２cmに切り、１０cm／minの速度で引張る） 本発明に用いられる高分子弾性体としては、上記のよう
な特性を有する種々のポリウレタン、溶剤に可溶な各種
ゴム系物質等が用いられる。これらは単独で用いても、
また複数の物質を混合して用いても良い。加工の容易性
の点から、これらの高分子弾性体の一種を単独に用いる
か、９０％以上の主成分として、物性面から他の高分子
弾性体を混合して用いるのが好ましく、さらに好ましく
はポリウレタンを単独または主成分として用いるのが良
い。

シート状物中の高分子弾性体の極細繊維に対する割合
は、物性、風合より見て、１０％〜８０％が好ましい。
より好ましくは１５％〜６０％である。

本発明のシート状物は、たとえば極細繊維から構成され
る繊維基材に高分子弾性体を付与して製造する。この付
与方法としては従来一般に知られている含浸、スプレ
ー、コーティング等の各種の手段が採用できる。また、
水溶性高分子の水溶液等の仮充填物質で予め処理する方
法を採用してもよい。

次に、本発明のシート状物を製造する方法を例示する。

海島構造等を有する可細化性繊維を含む繊維シートをポ
リビニルアルコール、でんぷん、カルボキシメチルセル
ロース等の水溶性高分子の水溶液で処理し、乾燥後溶剤
で海成分を抽出して可細化性繊維の細化を行なった後、
高分子弾性体を含浸、スプレー、コーティング等の各種
の手段によって付与し、その後温水中で水溶性高分子を
抽出する。しかる後、可細化性繊維の海成分を溶剤によ
って抽出除去し、可細化性繊維の細化を行なう。この場
合、可細化性繊維の繊度に対する細化後の繊維の繊度の
比は好ましくは０．８以下であり、より好ましくは０．
６５以下である。

〔発明の効果〕

本発明の処理法によると、シート状物に予め高分子弾性
体の溶剤を含む塗布剤を塗布し、その後、イジェクター
ノズルを通過させる処理をするため、シート状物の密
度、耐摩耗性、引裂強力等の物性が向上し、緻密性、風
合、柔軟性が向上する。

また、塗布剤処理を施すことにより、イジェクターノズ
ルを通過させる処理をしても、シート状物の寸法変化が
極めて小さく、安定した生産を保障することができる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により具体的に説明する。

なお、以下の実施例において、シート状物の耐摩耗性
は、回転ナイロンブラシを１００または２００回、回転
させてシート表面を摩耗させ、シートの減量（mg）を測
定して、その尺度とした。また、シート状物の引裂強力
はＪＩＳ Ｌ−１０７９のＣ法によった。

実施例１ 島成分がナイロン−６、海成分が２−エチルヘキシルア
クリレートを１８モル％共重合したポリスチレンであ
り、島成分と海成分の比率が重量比で５０：５０、繊度
３．５ｄ（島数３６）の高分子配列体を用いて、ウェッ
ブを作り、ニードルパンチして不織布とした。この後８
０℃の熱水処理したところ、面積は２１．９％減少し
た。この繊維シートの密度は０．４０ｇ／cm³であっ
た。

上記繊維シートに仮充填物質としてポリビニルアルコー
ル（ＰＶＡ）１５重量％水溶液を含浸付与した。ポリビ
ニルアルコールの付与量は対繊維４５重量％であった。
次にトリクレンで海成分を溶解除去して繊維の細化を行
なった。

除去率は９８．６重量％であった。

１２重量％のポリウレタンのＤＭＦ溶液を本シートに含
浸付与し、湿式凝固した後脱ＰＶＡした。ポリウレタン
の付量は対繊維４１重量％であった。本シートをスライ
ス、バフし、立毛のあるシート状物とした。

ＤＭＦ／水系溶剤（体積比９５：５）を８０メッシュの
グラビアロールにより、本シートのスライス面に塗布
し、１０５℃、５分熱風乾燥機で乾燥した。この時の溶
剤の塗布量は２５ｇ／ｍ²である。こうして得られたシ
ートは厚み０．５５mm、巾１．０mであった。

上記シートを高温高圧サーキュラー染色機（日阪製作所
製）中で断面積２８cm²、長さ２０cmの円筒状のイジェ
クターノズルを通過させるようにして、１２０℃、１時
間の条件で処理した。簡単に仕上バフ後得られたシート
の性質は表１に示すとおりであった。

実施例２ 実施例１と同じ繊維シートを用い、ＰＶＡを含浸付与せ
ずして、ポリウレタンの１５重量％ＤＭＦ溶液を含浸付
与し湿式凝固した。ポリウレタンの付量は対繊維３５重
量％であった。このシートからトリクレンで海成分を溶
解除去して、繊維の細化を行なった。なお海成分の除去
率は９８．０重量％であった。本シートをスライス、バ
フし、立毛のあるシート状物とした。本シートのスライ
ス面に実施例１と同様の方法でＤＭＦを塗布し、１０５
℃、５分間、熱風乾燥機で乾燥した。ＤＭＦの塗布量は
２３ｇ／ｍ²であり、得られたシートは厚み０．５５m
m、巾１．０mであった。本シートを実施例１と同様の方
法で染色加工した。

比較例１ 実施例１において、ＤＭＦ／水系溶剤を塗布せずして染
色加工を行なった。

比較例２ 実施例２においてＤＭＦを塗布せずして染色加工を行な
った。

実施例３ 実施例１と同じ繊維シートを用い、仮充填物質としてポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ）と水系エマルジョンポリ
ウレタンを固形分重量比で６：４含む固形分濃度１８％
水溶液を含浸付与した。

ＰＶＡと水系エマルジョンポリウレタンの付量は合わせ
て対繊維５３重量％であった。エマルジョンポリウレタ
ンは加熱乾燥によって架橋を形成した。次にトリクレン
で海成分を溶解除去して繊維の細化を行なった。除去率
は９９．０重量％であった。このシートに１０％のＰＶ
Ａ水溶液を含浸付与したところ、さらに対繊維１８％の
ＰＶＡが付与された。次に１０重量％のポリウレタンの
ＤＭＦ溶液をこのシートに含浸付与し、湿式凝固した後
脱ＰＶＡした。ポリウレタンの付量はエマルジョンポリ
ウレタンと合わせて対繊維４０重量％であった。

以下実施例１と同様に起毛、溶剤塗布染色仕上加工を行
なった。

実施例４ 実施例１と同じ繊維シートを用い、ＰＶＡを付与せずし
て繊維の細化を行なった後、ポリウレタンの１２重量％
ＤＭＦ溶液を含浸付与し、湿式凝固した。ポリウレタン
の付量は対繊維３９重量％であった。本シートをスライ
ス、バフし立毛のあるシート状物とした。本シートのス
ライス面に実施例１と同様の方法でＤＭＦ／水系溶剤体
積比（９５：５）を塗布し、熱風乾燥機で乾燥した。こ
の時の溶剤の塗布量は２５ｇ／m²であった。得られたシ
ートは厚み０．５５mm、巾１．０ｍであった。本シート
を実施例１と同様の方法で染色加工した。

実施例１〜４および比較例１〜２で得られたシート状物
の性状は、表１に示したとおりである。溶剤塗布工程の
欠落した比較例１および２は引裂強力が高く、風合も柔
軟で良好であるが、耐摩耗性はきわめて低レベルであっ
た。それらに対して本発明による実施例１〜４は、緻密
性、耐摩耗性、引裂強力、風合共に良好であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】極細繊維と高分子弾性体からなるシート状
   物に、高分子弾性体の溶剤を含む塗布剤をシート状物の
   片面または両面に塗布した後、シート状物を流体と共に
   イジェクターノズルを通過させることを特徴とするシー
   ト状物の処理法。