KR102558625B1

KR102558625B1 - 입모풍 인공 피혁, 폴리에스테르 섬유, 및 부직포

Info

Publication number: KR102558625B1
Application number: KR1020197014469A
Authority: KR
Inventors: 마사시 메구로; 히토시 나카츠카
Original assignee: 주식회사 쿠라레
Priority date: 2016-12-13
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2023-07-21
Also published as: JP7049267B2; WO2018110280A1; US20200056329A1; US11339530B2; KR20190092387A; TW201829875A; TWI735716B; EP3556933A1; EP3556933A4; JPWO2018110280A1; CN109937273B; CN109937273A

Abstract

영률이 1 ∼ 6 ㎬, 실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％, 및 결정화도가 35 ％ 이하인 폴리에스테르 섬유의 부직포와 고분자 탄성체를 포함하는 인공 피혁 기재를 포함하고, 인공 피혁 기재의 적어도 일면의 폴리에스테르 섬유가 입모되어 있는 입모면을 갖는 입모풍 인공 피혁. 또, 영률이 1 ∼ 6 ㎬, 실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％, 및 결정화도가 35 ％ 이하인 폴리에스테르 섬유, 및 그 폴리에스테르 섬유를 포함하는 부직포.

Description

입모풍 인공 피혁, 폴리에스테르 섬유, 및 부직포

본 발명은, 의료, 구두, 가구, 카 시트, 잡화 제품 등의 표면 소재로서 사용되는 입모풍 인공 피혁, 및 폴리에스테르 섬유 그리고 부직포에 관한 것이다.

종래, 스웨이드풍 인공 피혁이나 누벅조 인공 피혁과 같은 입모풍 인공 피혁이 알려져 있다. 입모풍 인공 피혁은, 고분자 탄성체를 함침 부여된 부직포를 포함하는 인공 피혁 기재의 표면의 섬유를 기모 처리함으로써 형성되는 입모면을 갖는다. 입모풍 인공 피혁은, 인공 피혁이 꺾여진 지점에 모가 나 예각으로 꺾여지는, 품위가 낮은 "탁 꺾임" 으로도 칭해지는 외관을 나타내는 경우가 있었다. 또, 입모면이 불균질하고 조밀감이 있는 가슬가슬한 외관이 되는 경우가 있었다.

입모풍 인공 피혁의 외관을 향상시키는 기술로는, 하기 특허문헌 1 은, 극세 섬유와 폴리우레탄을 함유하고, 90 ℃ 와 160 ℃ 의 탄성률이 일정 범위 내의 폴리우레탄을 포함하는 인공 피혁을 개시한다. 또, 하기 특허문헌 2 는, 극세 섬유의 섬유질 기재의 내부에 2 종의 수분산형 폴리우레탄을 함유시키고, 수분산형 폴리우레탄의 일부는 아미드 결합을 갖고 극세 섬유로 이루어지는 다발의 외주부에 편재하여 부착되고, 그 밖에는 폴리카보네이트계 폴리우레탄인 시트상물을 개시한다. 또, 하기 특허문헌 3 은, 단사 섬도 1 × 10^-7 ∼ 2 × 10^-4 dtex 인 나노 파이버 집합체를 개시한다.

특허문헌 1 에 기재된 인공 피혁은, 유연하지만 섬유 파지성이 나빠, 스웨이드로 했을 때의 표면 외관이 저하된다는 문제가 있었다. 또, 특허문헌 2 에 기재된 시트상물은, 수분산형 폴리우레탄을 2 종 포함시키기 때문에 생산 프로세스가 번잡하고, 생산성이 낮다는 문제가 있었다. 또, 특허문헌 3 에 기재된 나노 파이버 집합체는 유연성이 우수하지만, 나노 파이버의 강도가 약하다는 문제가 있었다.

일본 특허공보 제4074377호 WO2013/065608호 팜플렛 일본 공개특허공보 2004-162244호

본 발명은, 꺾여졌을 때에 모가 나 예각으로 날카롭게 꺾여지고, 돌기가 발생하도록 꺾이는, 품위가 낮은 "탁 꺾임" 을 잘 발생시키지 않고, 또, 균질하고 우미한 외관을 갖는 입모풍 인공 피혁을 제공하는 것, 또 유연한 폴리에스테르 섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다.

발명의 일 국면은, 영률이 1 ∼ 6 ㎬, 실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％, 및 결정화도가 35 ％ 이하인 폴리에스테르 섬유를 포함하는 부직포와, 부직포의 공극에 포함되는 고분자 탄성체를 포함하는 인공 피혁 기재를 포함하고, 인공 피혁 기재의 적어도 일면의 폴리에스테르 섬유가 입모되어 있는 입모면을 갖는 입모풍 인공 피혁이다. 입모풍 인공 피혁의 제조에 있어서는, 부직포와 고분자 탄성체를 포함하는 인공 피혁 기재의 표면의 폴리에스테르 섬유를 버핑함으로써 입모시킨다. 폴리에스테르 섬유가 강인한 경우, 인공 피혁 기재의 표면에서 입모된 폴리에스테르 섬유가 버핑에 의해 절단되기 어려워져, 길어지기 쉬워진다. 그 경우, 입모된 폴리에스테르 섬유가 집모되기 쉬워져 조밀감이 있는 가슬가슬한, 품위가 낮은 외관이 된다. 또, 일반적으로, 폴리에스테르 섬유는 굵어지면 굵어질수록 끊어지기 어려워져 기계적 강도는 높아지고, 염색에 의한 발색성도 우수하다. 한편, 폴리에스테르 섬유가 굵은 경우에는 딱딱해지기 때문에 유연한 질감이 얻어지기 어려워진다. 폴리에스테르 섬유가 딱딱한 경우에는, 유연함이 없는, 절곡했을 때에 날카롭게 꺾여져, 돌기를 발생시키도록 꺾이는, 탁 꺾임을 발생시키기 쉬운 인공 피혁이 되기 쉽다. 본 발명에 관련된 입모풍 인공 피혁은, 실 터프니스, 영률, 및 결정화도를 조정함으로써, 꺾여졌을 때에 날카롭게 꺾여지지 않는 유연한 질감이나, 균질하고 우미한 외관을 구비하는 입모풍 인공 피혁이 얻어진다. 폴리에스테르 섬유의 실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％ 인 것이, 실이 지나치게 딱딱해지지 않아, 표면의 폴리에스테르 섬유가 적당히 누워 균질하고 우미한 외관이 얻어지는 점에서 바람직하다. 즉, 상기 서술한 바와 같은 폴리에스테르 섬유의 부직포를 포함하는 입모풍 인공 피혁은, 유연한 외관과, 폴리에스테르 섬유의 취성 때문에 버핑에 의해 적당히 짧은 입모가 형성되는 것에 의한 우수한 질감을 갖는 입모풍 인공 피혁이 얻어진다. 또한, 실 터프니스는 섬유 1 개당의 섬유의 강인함이나 강성의 높이를 나타내는 지표이다.

또, 폴리에스테르 섬유는, 공중합 조성이 서로 상이한 2 종 이상의 폴리에스테르의 폴리머 알로이 수지를 포함하는 것이, 영률이 1 ∼ 6 ㎬, 실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％, 및 결정화도가 35 ％ 이하인 폴리에스테르 섬유가 얻어지기 쉬운 점에서 바람직하다. 또, 폴리머 알로이 수지로는, 산계 단량체 단위로서 이소프탈산 단위 및 테레프탈산 단위, 디올계 단량체 단위로서 부탄디올 단위 및 헥산디올 단위를 포함하는 변성 폴리에스테르를 포함하는 것이 바람직하다.

또, 폴리에스테르 섬유는, 디지털 포스 게이지에 의한 압축력의 측정에 있어서, 69120 개의 섬유를 1.0 ㎜ 압축 변형시켰을 때의 압축력이 15 N 이하인 것이, 유연한 폴리에스테르 섬유인 점에서 바람직하다.

또, 입모면이, ISO 25178 에 준한 면 조도 측정에 있어서, 산술 평균 높이 (Sa) 가, 순목 (順目) 방향에 있어서 30 ㎛ 이하인 경우에는, 입모면이 마찰됨으로써 자유롭게 움직이는 폴리에스테르 섬유가 짧기 때문에, 조밀감이 낮은 웨트 터치로 균질한 외관 품위가 얻어지는 점에서 바람직하다.

또, 본 발명의 다른 일 국면은, 영률이 1 ∼ 6 ㎬, 실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％, 및 결정화도가 35 ％ 이하인 폴리에스테르 섬유, 또는 그것을 포함하는 부직포이다. 폴리에스테르 섬유의, 실 터프니스, 영률, 및 결정화도를 소정의 범위로 함으로써, 유연한 폴리에스테르 섬유가 얻어진다. 구체적으로는, 폴리에스테르 섬유가, 영률 1 ∼ 6 ㎬ 이고, 실 터프니스 평균 8 ∼ 40 cN·％ 임으로써, 유연한 폴리에스테르 섬유가 된다.

본 발명에 의하면, 폴리에스테르 섬유의 실 터프니스, 영률, 및 결정화도를 일정한 범위로 조정함으로써, 꺾여졌을 때에 탁 꺾이기 어려운 유연한 질감과 균질하고 우미한 외관을 유지하는 입모풍 인공 피혁, 또 유연한 폴리에스테르 섬유가 얻어진다.

이하 본 발명에 관련된 폴리에스테르 섬유 및 그것을 포함하는 입모풍 인공 피혁의 일 실시형태를 설명한다.

본 실시형태의 폴리에스테르 섬유는, 영률이 1 ∼ 6 ㎬, 실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％, 및 결정화도가 35 ％ 이하인 폴리에스테르 섬유이다. 또, 본 실시형태의 입모풍 인공 피혁은, 영률이 1 ∼ 6 ㎬, 실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％, 및 결정화도가 35 ％ 이하인 폴리에스테르 섬유의 부직포와 부직포의 공극에 부여된 고분자 탄성체를 포함하는 인공 피혁 기재를 포함하고, 인공 피혁 기재의 적어도 일면의 폴리에스테르 섬유가 입모되어 있는 입모풍 인공 피혁이다.

폴리에스테르 섬유는, 영률이 1 ∼ 6 ㎬, 실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％, 및 결정화도가 35 ％ 이하가 되도록, 폴리에스테르 수지를 형성하는 단량체 조성을 조정하거나, 변성 또는 미변성의 2 종 이상의 폴리에스테르 수지를 조합하여 용융 혼련한 폴리머 알로이 수지를 조정하거나 하여, 용융 방사함으로써 얻어진다. 또, 입모풍 인공 피혁은, 폴리에스테르 섬유의 부직포와 부직포에 함침 부여된 고분자 탄성체를 포함하는 인공 피혁 기재의 표면의 폴리에스테르 섬유를 버핑하여 얻어지는 인공 피혁이다.

폴리에스테르 섬유의 영률은, 1 ∼ 6 ㎬ 이고, 2 ∼ 5 ㎬ 인 것이 바람직하다. 폴리에스테르 섬유의 영률이 6 ㎬ 를 초과하는 경우에는 폴리에스테르 섬유가 변형되기 어려워짐으로써, 폴리에스테르 섬유나, 폴리에스테르 섬유의 부직포를 절곡한 경우에, 유연하게 꺾여지는 일 없이 탁탁 꺾이는 소위 좌굴 주름이 발생하기 쉬운, 품위가 낮은 질감을 나타내게 된다. 영률이 1 ㎬ 미만인 경우에는 폴리에스테르 섬유가 지나치게 부드러워지기 때문에, 그것을 사용한 부직포나 입모풍 인공 피혁의 형태 유지성이 저하되기 쉬워진다.

또한, 실 터프니스는, 후술하는 바와 같이 산출할 수 있는, 섬유의 1 개당의 인장 터프니스이고, 1 개의 섬유의 강인함이나 강성의 높이를 나타내는 지표이다. 본 실시형태의 폴리에스테르 섬유의 실 터프니스는, 평균 8 ∼ 40 cN·％ 이고, 나아가서는 10 ∼ 30 cN·％ 인 것이 바람직하다. 실 터프니스가 이와 같은 범위인 경우에는, 섬유가 지나치게 강인해지지 않는다. 그 때문에, 입모풍 인공 피혁의 제조 공정에 있어서의 버핑에 의해, 표면의 폴리에스테르 섬유가 적당히 끊어져 균일하게 단모화된다. 그 결과, 입모된 폴리에스테르 섬유가 집모되기 어려워져, 차분한 터치가 얻어진다. 실 터프니스가 평균 40 cN·％ 를 초과하는 경우에는 버핑으로 섬유가 끊어지기 어려워진다. 그리고, 입모된 폴리에스테르 섬유의 섬유 길이가 불균질하게 길어져, 집모되기 쉬워진다. 그 결과, 불균질한 조밀감이 있는 가슬가슬한 드라이 터치로 낮은 외관 품위를 갖는 입모풍 인공 피혁이 된다. 한편, 실 터프니스가 평균 8 cN·％ 미만인 경우에는 폴리에스테르 섬유의 기계 물성이 저하된다.

또, 폴리에스테르 섬유의 결정화도는, 35 ％ 이하이고, 32 ％ 이하, 나아가서는 30 ％ 이하인 것이 바람직하다. 결정화도가 35 ％ 를 초과하는 경우에는 폴리에스테르 섬유가 강직해져 취화되는 경향이 있다. 또한, 결정화도의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 20 ％, 나아가서는 22 ％ 인 것이 바람직하다. 또한, 여기서 말하는 결정화도는, 시차 주사 열량계 (DSC) 를 사용하여, 융해 열량 ΔH (kJ/g) 를 측정하고, PET 완전 결정 융해 열량 26.9 kJ/㏖ (고분자 데이터 핸드북) 을 적용하고, 이하의 식으로 결정화도를 산출한 값이다.

결정화도 ＝ ΔH/26.9 (kJ/g)/192 (g/㏖) × 100 (％)

본 실시형태의 폴리에스테르 섬유는, 영률이 1 ∼ 6 ㎬, 실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％, 및 결정화도가 35 ％ 이하인 폴리에스테르 섬유이다. 이와 같은 폴리에스테르 섬유는, 상기 특성을 만족하도록 조정된 단량체 단위로 이루어지는 1 종의 폴리에스테르 수지로 이루어지는 것이어도, 서로 단량체 단위가 상이한 변성 또는 미변성의 2 종 이상의 폴리에스테르 수지를 조합하여 용융 혼련하여 얻어지는 폴리머 알로이 수지여도 된다. 이들 중에서는, 2 종 이상의 폴리에스테르 수지를 조합한 폴리머 알로이 수지가, 상기 특성을 갖는 폴리에스테르 섬유를 용이하게 조정할 수 있는 점에서 바람직하다.

본 실시형태의 폴리에스테르 섬유는, 상기 서술한 바와 같이 유연한 섬유로서, 예를 들어, 횡단면 방향으로 압축한 경우, 그 부드러움 때문에 작은 힘으로 용이하게 변형된다. 구체적으로는, 물질을 일정량 압축 변형시킬 때 필요로 하는 힘을 측정할 수 있는 디지털 포스 게이지에 의한 압축력의 측정에 있어서, 69120 개의 섬유를 1.0 ㎜ 압축 변형시켰을 때의 압축력이 15 N 이하, 나아가서는 10 N 이하인 것이, 유연성이 우수한 변형되기 쉬운 폴리에스테르 섬유인 점에서 바람직하다.

미변성의 폴리에스테르 수지의 구체예로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (PTT), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT) 등을 들 수 있다.

또, 변성 폴리에스테르 수지는, 미변성 폴리에스테르 수지의 에스테르 형성성의 산계 단량체 단위, 또는, 디올계 단량체 단위의 적어도 일부를 치환 가능한 단량체 단위로 치환한 폴리에스테르 수지이다. 산계 단량체 단위를 치환하는 변성 단량체 단위의 구체예로는, 예를 들어, 테레프탈산 단위를 치환하는 이소프탈산, 나트륨술포이소프탈산, 나트륨술포나프탈렌디카르복실산, 아디프산, 디부틸포스페이트 등에서 유래하는 단위를 들 수 있다. 또, 디올계 단량체 단위를 치환하는 변성 단량체 단위의 구체예로는, 예를 들어, 에틸렌글리콜 단위를 치환하는 부탄디올, 헥산디올 등의 디올에서 유래하는 단위를 들 수 있다.

본 실시형태에 있어서의, 상기 특성을 만족하는 폴리에스테르 섬유는, 상기 서술한 바와 같은 변성 폴리에스테르 수지, 또는 변성 또는 미변성의 폴리에스테르 수지를 2 종 이상 조합한 폴리머 알로이 수지를 사용하여, 형성된다. 또한, 수지의 종류는, 상기 서술한 특성이 얻어지는 한, 특별히 한정되지 않는다. 또, 상기 특성은, 단량체 조성뿐만 아니라, 중합도에 대응하는 용융 점도나 섬도에도 의존하기 때문에, 그것들을 적절히 조정함으로써, 제조해도 된다.

폴리에스테르 섬유의 평균 섬도로는, 0.01 ∼ 0.5 dtex, 나아가서는 0.05 ∼ 0.45 dtex, 특히 0.1 ∼ 0.4 dtex 인 것이 바람직하다. 폴리에스테르 섬유의 평균 섬도가 지나치게 높은 경우에는 섬유의 강성이 지나치게 높아져, 입모된 폴리에스테르 섬유가 마찰됨으로써 일으켜지기 쉬워져, 질감이 드라이한 터치가 되는 경향이 있다. 또, 폴리에스테르 섬유의 평균 섬도가 지나치게 낮은 경우에는, 염색시의 발색성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 평균 섬도는, 부직포나 인공 피혁을 제조한 경우에는, 그들의 두께 방향으로 평행한 단면을 주사형 전자 현미경 (SEM) 으로 3000 배로 확대 촬영하고, 구석구석까지 선택된 15 개의 섬유 직경으로 섬유를 형성하는 수지의 밀도를 사용하여 산출한 평균치로서 구할 수 있다.

본 실시형태의 입모풍 인공 피혁은, 영률이 1 ∼ 6 ㎬, 실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％, 및 결정화도가 35 ％ 이하인 폴리에스테르 섬유의 부직포와, 부직포에 함침 부여되는 고분자 탄성체를 포함한다. 폴리에스테르 섬유의 부직포에 함침 부여되는 고분자 탄성체로는, 종래부터 인공 피혁의 제조에 있어서 부직포에 함침 부여되고 있던 고분자 탄성체가 특별히 한정되지 않고 사용된다. 그 구체예로는, 예를 들어, 폴리우레탄, 아크릴 수지, 아크릴로니트릴 수지, 올레핀 수지, 폴리에스테르 수지 등의 탄성체를 들 수 있다. 이들 중에서는 폴리우레탄이 바람직하다.

고분자 탄성체의 함유 비율로는, 폴리에스테르 섬유의 질량에 대해, 0.1 ∼ 60 질량％, 나아가서는 0.5 ∼ 50 질량％, 특히 1 ∼ 30 질량％ 인 것이, 입모풍 인공 피혁의 충실감과 유연함 등의 밸런스가 우수한 점에서 바람직하다. 고분자 탄성체의 함유 비율이 지나치게 높은 경우에는 얻어지는 입모풍 인공 피혁이 고무와 같이 되어 딱딱해지는 경향이 있다. 또, 고분자 탄성체의 함유 비율이 지나치게 낮은 경우에는 마찰에 의해 입모면으로부터 섬유가 끌려나오기 쉬워져, 마찰에 의해 섬유가 일으켜지기 쉬워지는 경향이 있다.

폴리에스테르 섬유의 부직포와 고분자 탄성체를 포함하는 인공 피혁 기재의 표면을 버핑함으로써, 표층의 폴리에스테르 섬유가 입모된 입모풍 인공 피혁 기재 가 얻어진다. 바람직하게는, 120 ∼ 600 번수, 더욱 바람직하게는 320 ∼ 600 번수 정도의 샌드 페이퍼나 에머리 페이퍼를 사용하여 버핑함으로써 기모 처리가 실시된다. 이와 같이 하여, 편면 또는 양면에 입모된 폴리에스테르 섬유가 존재하는 입모면을 갖는 입모풍 인공 피혁 기재가 얻어진다.

또, 입모풍 인공 피혁 기재는, 더욱 질감을 조정하기 위하여 유연성을 부여하는 수축 가공 처리나 문지름 유연화 처리를 실시하거나, 역시일의 브러싱 처리, 방오 처리, 친수화 처리, 활제 처리, 유연제 처리, 산화 방지제 처리, 자외선 흡수제 처리, 형광제 처리, 난연 처리 등의 마무리 처리가 실시되거나 해도 된다.

그리고, 필요에 따라, 폴리에스테르 섬유 또는 입모풍 인공 피혁 기재는 염색된다. 염료는 섬유의 종류에 따라 적절한 것이 적절히 선택된다. 폴리에스테르 섬유는, 예를 들어, 분산 염료나 카티온 염료로 염색하는 것이 바람직하다. 분산 염료의 구체예로는, 예를 들어, 벤젠아조계 염료 (모노아조, 디스아조 등), 복소환 아조계 염료 (티아졸아조, 벤조티아졸아조, 퀴놀린아조, 피리딘아조, 이미다졸아조, 티오펜아조 등), 안트라퀴논계 염료, 축합계 염료 (퀴노프탈린, 스티릴, 쿠마린 등) 등을 들 수 있다. 이들은, 예를 들어,「Disperse」의 접두사를 갖는 염료로서 시판되고 있다. 이들은, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 또, 염색 방법으로는, 고압 액류 염색법, 지거 염색법, 서모졸 연속 염색기법, 승화 프린트 방식 등에 의한 염색 방법이 특별히 한정되지 않고 사용된다.

본 실시형태의 입모풍 인공 피혁은, 입모면이, ISO 25178 에 준한 면 조도 측정에 있어서, 산술 평균 높이 (Sa) 가, 순목 방향에 있어서 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

여기서, ISO 25178 (면 조도 측정) 은, 접촉식 또는 비접촉식의 표면 조도·형상 측정기에 의해 표면 상태를 3 차원적으로 측정하는 방법을 규정하고 있고, 산술 평균 높이 (Sa) 는 표면의 평균면에 대해 각 점의 높이의 차의 절대치의 평균을 나타낸다. 또, 입모면의 순목 방향이란, 입모면을 시일 브러쉬로 정모 (整毛) 했을 때에 입모가 넘어져 덮는 방향이다.

입모풍 인공 피혁의 입모면의 산술 평균 높이 (Sa) 는 순목 방향에 있어서 30 ㎛ 이하, 나아가서는 28 ㎛ 이하, 특히 26 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 산술 평균 높이 (Sa) 가 순목 방향에 있어서 지나치게 큰 경우에는 입모면이 마찰됨으로써 자유롭게 움직이는 폴리에스테르 섬유가 지나치게 길어져, 조밀감이 있는 드라이 터치로 불균질한 낮은 외관 품위가 되는 경향이 있다.

입모풍 인공 피혁의 외관 밀도는, 0.4 ∼ 0.7 g/㎤, 나아가서는 0.45 ∼ 0.6 g/㎤ 인 것이, 탁 꺾이지 않는 충실감과 유연한 질감의 밸런스가 우수한 입모풍 인공 피혁이 얻어지는 점에서 바람직하다. 입모풍 인공 피혁의 외관 밀도가 지나치게 낮은 경우에는, 충실감이 낮기 때문에 탁 꺾이기 쉬워지고, 또 입모면을 마찰시킴으로써 폴리에스테르 섬유가 끌어내지기 쉬워져 조밀감이 있는 가슬가슬한 드라이 터치로 불균질한 낮은 외관 품위가 되기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 입모풍 인공 피혁의 외관 밀도가 지나치게 높은 경우에는, 유연한 질감이 저하되는 경향이 있다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명의 범위는 실시예에 의해 전혀 한정되지 않는다.

처음에, 본 실시예에서 사용한 폴리에스테르에 대해 설명한다.

·폴리에스테르 A : 이소프탈산 단위 6 몰％ 를 포함하는 공중합체인 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트

·폴리에스테르 B : 산계 단량체 단위로서 이소프탈산 단위 13 몰％ 와 테레프탈산 단위 87 몰％, 및 디올계 단량체 단위로서 부탄디올 단위 44 몰％ 와 헥산디올 단위 56 몰％ 를 포함하는 공중합체인 변성 폴리에스테르

·폴리에스테르 C : 디부틸포스페이트 단위 1.2 몰％ 를 포함하는 공중합체인 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트

또, 본 실시예에서 사용한 평가 방법을 이하에 정리하여 설명한다.

＜영률＞

영률은, JIS-L 1013 에 있어서의,「화학 섬유 스테이플 시험 방법」의「8.11 초기 인장 저항도」에 준하여 측정되어, 겉보기 영률을 산출하였다.

＜실 터프니스 측정＞

각 예에서 방사된 복수 개의 해도 (海島) 형 복합 섬유를, 약간 느슨해지게 한 상태에서 폴리에스테르 필름의 표면에 셀로판 테이프로 첩부하였다. 그리고, 95 ℃ 의 열수 중에 30 분간 이상 침지시켜 해 성분을 추출 제거함으로써 극세 섬유를 얻었다. 다음으로, 극세 섬유를 고정시킨 폴리에스테르 필름을 Pot 염색기로 120 ℃ × 40 분간 분산 염료로 염색 처리하여, 염색사를 얻었다. 그리고, 염색사 중에서 해도형 복합 섬유 1 개에 대응하는 극세 섬유속을 정리하여 오토 그래프로 강신도를 측정하고, 극세 섬유의 섬유속의 강신도를 오토 그래프로 측정하였다. 그리고, 얻어진 SS 커브의 피크 톱으로부터 파단 강력과 파단 신도를 판독하고, 염색 후의 실 터프니스 (cN·％) ＝ 파단 강력 (cN) × 파단 신도 (％)/극세 섬유의 개수의 식으로부터 실 터프니스를 산출하였다.

＜결정화도 측정＞

시차 주사 열량계 DSC-60A (시마즈 제작소 제조) 를 사용하여, 염색 후의 입모풍 인공 피혁으로부터 잘라낸 시험편의 융해 열량 ΔH (kJ/g) 를 승온 속도 40 ℃/min 로 측정하고, PET 완전 결정 융해 열량 26.9 kJ/㏖ (고분자 데이터 핸드북) 을 사용하여, 이하의 식으로 결정화도를 산출하였다.

결정화도 ＝ ΔH/26.9 (kJ/g)/192 (g/㏖) × 100 (％)

＜폴리에스테르 섬유의 압축력 측정＞

각 예에서 방사된 해도형 복합 섬유의 제조에 사용한 것과 동일한 폴리에스테르 섬유를 형성하기 위한 폴리에스테르를 도 성분으로 하고, 수용성 열가소성 폴리비닐알코올 수지 (PVA) 를 해 성분으로 하여, 해 성분/도 성분이 50/50 (질량비) 이 되도록 260 ℃ 에서 용융 복합 방사용 구금 (도수 : 12 섬/섬유) 으로부터 토출하여 섬도 173 dtex (24 필라멘트) 의 해도형 복합 섬유를 방사하였다. 그리고, 24 필라멘트의 해도형 복합 섬유를 60 세트 묶었다. 그리고, 60 세트를 묶은 해도형 복합 섬유의 해 성분을 추출함으로써 극세 섬유속을 얻고, 또한, Pot 염색기로 120 ℃ × 40 분간 분산 염료로 염색 처리하였다. 그리고, 얻어진 극세 섬유속의 4 다발분 (폴리에스테르 섬유 69120 개) 을 겹쳐, 3 회 꼬은 후, 측면을 디지털 포스 게이지 AD-4932 A-50N ((주) 에이·앤드·디 제조) 으로 1.0 ㎜ 밀어넣었을 때의 압축력을 측정하였다.

＜입모면의 표면 상태의 측정＞

입모풍 인공 피혁의 입모면의 표면 상태는, 비접촉식의 표면 조도·형상 측정기인「원샷 3D 측정 매크로 스코프 VR-3200」((주) 키엔스 제조) 을 사용하여 ISO 25178 (면 조도 측정) 에 준하여 측정하였다. 구체적으로는, 입모풍 인공 피혁의 입모면을 순목 방향으로 시일 브러쉬로 정모하고, 정모된 입모면의 18 ㎜ × 24 ㎜ 의 범위를 고휘도 LED 로부터 조사된 구조화 조명광에 의해, 400 만 화소 모노크롬 C-MOS 카메라로 12 배의 배율로 변형이 발생한 줄무늬 투영 화상 촬영을 실시하여, 산술 평균 높이 (Sa) 를 구하였다. 또한, 입모가 넘어지는 방향을 순목 방향으로 하였다. 측정은 3 회 실시하고, 그 평균치를 각 수치로서 채용하였다.

＜인열 강력＞

입모풍 인공 피혁으로부터, 세로 10 ㎝ × 가로 4 ㎝ 의 시험편을 잘라내었다. 그리고, 시험편의 단변의 중앙에, 장변으로 평행하게 5 ㎝ 의 눈금을 넣었다. 그리고, 인장 시험기를 사용하여, 각 절편을 지그의 척 사이에 두고, 10 ㎝/min 의 인장 속도로 s-s 곡선을 측정하였다.

최대 하중을 미리 구한 시험편의 겉보기 중량으로 나눈 값을 두께 1 ㎜ 당의 인열 강력으로 하였다. 값은, 원반 (原反) 의 세로 방향과 세로 방향에 수직인 가로 방향에 대해 각 시험편 3 개를 측정하고, 각각 평균치를 구하였다.

＜질감＞

입모풍 인공 피혁을 양손으로 쥐고, 절곡 지점을 만들었을 때에 발생하는 모난 상태를 육안으로 확인하고, 또 문질렀을 때의 소리를 확인하여 이하의 기준으로 급수 판정을 실시하였다.

5 급 : 절곡한 지점이 완만하게 구부러져 있지만, 구부러짐의 곡선이 조금 작고, 문질렀을 때에 꺾여진 입모풍 인공 피혁에 의해 주위의 공기를 진동시키는 소리 (딱딱하는 소리) 가 나지 않는다.

4 급 : 절곡한 지점이 예각이지도 않고 완만하지도 않은 상태에서 구부러져 있고, 문질렀을 때에 딱딱하는 소리가 거의 나지 않는다.

3 급 : 절곡한 지점이 완만하게 구부러져, 모남이 전혀 없고, 문질렀을 때에 딱딱하는 소리가 전혀 나지 않았다. 한편, 지나치게 부드러워 형태 안정성이 부족하고, 기계 물성이 부족하였다.

2 급 : 절곡한 지점에 날카롭게 꺾여지는 돌기가 발생하는 상태 (탁 꺾임) 가 보이고, 문질렀을 때에 딱딱하는 소리가 난다.

1 급 : 절곡한 지점에 날카롭게 꺾여지는 큰 돌기가 발생하는 탁 꺾임이 보이고, 문질렀을 때 크게 딱딱하는 소리가 났다.

[실시예 1]

폴리에스테르 A 90 질량％ 와 폴리에스테르 B 10 질량％ 를 포함하는 폴리에스테르를 도 성분으로 하고, 수용성 열가소성 폴리비닐알코올계 수지 (PVA) 를 해 성분으로 하여, 해 성분/도 성분이 50/50 (질량비) 이 되도록 260 ℃ 에서 용융 복합 방사용 구금 (도수 : 12 섬/섬유) 으로부터 토출하여 섬도 173 dtex (24 필라멘트) 의 해도형 복합 섬유를 얻었다. 그리고, 해도형 복합 섬유에 권축 (捲縮) 을 부여한 후, 길이 51 ㎜ 의 단섬유로 컷하였다. 얻어진 단섬유를 카드기에 통과시킴으로써 웨브를 형성하였다. 그리고 웨브를 총 겉보기 중량이 510 g/㎡ 가 되도록 크로스 랩핑함으로써 겹쳐 적중체를 형성하고, 또한, 바늘 부러짐 방지 유제를 부여하였다. 그리고, 적중체를 바브수 1 개로 니들 번수 42 번의 니들바늘을 사용하여 3700 펀치/㎠ 로 면적 수축률 38.7 ％ 가 되도록 니들 펀치 처리하여 낙합시킴으로써, 겉보기 중량 820 g/㎡ 의 웨브 낙합 시트를 얻었다. 그리고, 웨브 낙합 시트를 110 ℃, 23.5 ％ RH 의 조건으로 스팀 처리하고, 90 ∼ 110 ℃ 의 오븐 중에서 건조시킨 후, 추가로 115 ℃ 에서 열 프레스함으로써, 겉보기 중량 1346 g/㎡,외관 밀도 0.748 g/㎤, 두께 1.80 ㎜ 의 열수축 처리된 웨브 낙합 시트를 얻었다.

다음으로, 열수축 처리된 웨브 낙합 시트에, 폴리우레탄의 에멀션 (고형분 15 ％) 을 pick up 50 ％ 에서 함침시켰다. 또한, 폴리우레탄은, 폴리카보네이트계 무황변 수지이다. 또한 에멀션에 폴리우레탄 100 질량부에 대해 카르보디이미드계 가교제 4.9 질량부와 황산암모늄 6.4 질량부 첨가하고, 부직포에 포함되는 폴리우레탄의 함유 비율이 13 ％ 가 되도록 조정하였다. 폴리우레탄은 열처리함으로써 가교 구조를 형성한다. 그리고, 에멀션이 함침된 열수축 처리된 웨브 낙합 시트를 115 ℃, 25 ％ RH 의 조건으로 건조 처리하고, 또한 150 ℃ 에서 건조 처리하였다. 다음으로, 폴리우레탄이 부여된 웨브 낙합 시트를, 닙 처리, 및 고압 수류 처리하면서 95 ℃ 의 열수 중에 10 분간 침지시켜 PVA 를 용해 제거하고, 추가로 건조시킴으로써, 폴리우레탄이 부여된 부직포를 포함하는 시트를 얻었다. 그리고, 이 시트를 슬라이스하여, 이면을 ＃120 페이퍼로, 표면을 ＃320 페이퍼로, 각 면을 연삭함으로써, 입모풍 인공 피혁 기재를 얻었다. 그리고, 입모풍 인공 피혁 기재를 분산 염료를 사용하여 120 ℃ 에서 고압 염색하였다. 그리고, 염색된 입모풍 인공 피혁 기재를 120 ℃ 에서 열 프레스함으로써, 겉보기 중량 572 g/㎡, 외관 밀도 0.544 g/㎤, 두께 1.05 ㎜ 의 입모풍 인공 피혁을 얻었다.

상기 서술한 바와 같이 하여 입모풍 인공 피혁은, 평균 섬도 0.36 dtex 의 폴리에스테르 섬유의 부직포를 포함하고, 실 터프니스는 9.9 cN·％, 영률 3.8 ㎬, 결정화도 26.3 ％ 였다. 또, 폴리에스테르 섬유 69120 개의 압축력은 3.0 N 으로 작은 것이었다. 또 입모풍 인공 피혁의 질감은 5 급으로, 절곡했을 때에 날카롭게 꺾여지지 않고, 돌기도 발생하지 않는, 탁 꺾임이 없는 유연한 질감이었다. 또, 표면은 산술 평균 높이 23.7 ㎛ 와 같은 조도인, 단모로 우미한 외관이 얻어졌다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[실시예 2]

폴리에스테르 A 90 질량％ 와 폴리에스테르 B 10 질량％ 대신에, 폴리에스테르 A 95 질량％ 와 폴리에스테르 B 5 질량％ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 입모풍 인공 피혁은, 평균 섬도 0.37 dtex 의 폴리에스테르 섬유의 부직포를 포함하고, 실 터프니스는 25.2 cN·％, 영률 5.7 ㎬, 결정화도 34.2 ％ 였다. 또, 폴리에스테르 섬유 69120 개의 압축력은 9.3 N 이었다. 또 입모풍 인공 피혁의 질감은 4 급으로 탁 꺾임이 없는 유연한 질감이었다. 또, 표면은 산술 평균 높이 29.1 ㎛ 와 같은 조도인, 단모로 우미한 외관이 얻어졌다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[실시예 3]

폴리에스테르 A 90 질량％ 와 폴리에스테르 B 10 질량％ 대신에, 폴리에스테르 A 67 질량％ 와 폴리에스테르 C 33 질량％ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 입모풍 인공 피혁은, 평균 섬도 0.38 dtex 의 폴리에스테르 섬유의 부직포를 포함하고, 실 터프니스는 11.8 cN·％, 영률 1.4 ㎬, 결정화도 34.1 ％ 였다. 또, 폴리에스테르 섬유 69120 개의 압축력은 3.5 N 이었다. 또 입모풍 인공 피혁의 질감은 5 급으로 탁 꺾임이 없는 유연한 질감이었다. 또, 표면은 산술 평균 높이 24.3 ㎛ 와 같은 조도인, 단모로 우미한 외관이 얻어졌다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[실시예 4]

폴리에스테르 A 90 질량％ 와 폴리에스테르 B 10 질량％ 대신에, 폴리에스테르 A 80 질량％ 와 폴리에스테르 C 20 질량％ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 입모풍 인공 피혁은, 섬도 0.34 dtex 의 폴리에스테르 섬유의 부직포를 포함하고, 실 터프니스는 17.7 cN·％, 영률 2.3 ㎬, 결정화도 33.3 ％ 였다. 또, 폴리에스테르 섬유 69120 개의 압축력은 7.2 N 이었다. 또 입모풍 인공 피혁의 질감은 4 급으로 절곡했을 때에 탁 꺾임이 없는 유연한 질감이었다. 또, 표면은 산술 평균 높이 20.2 ㎛ 와 같은 조도인, 단모로 우미한 외관이 얻어졌다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[실시예 5]

폴리에스테르 A 90 질량％ 와 폴리에스테르 B 10 질량％ 대신에, 폴리에스테르 A 95 질량％ 와 폴리에스테르 B 5 질량％, 섬도 0.54 dtex 가 되도록 조정한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 입모풍 인공 피혁의 실 터프니스는 37.5 cN·％, 영률 5.1 ㎬, 결정화도 34.6 ％ 였다. 폴리에스테르 섬유 69120 개의 압축력은 13.4 N 이었다. 또 입모풍 인공 피혁의 질감은 4 급으로 절곡했을 때의 모남이 없는 유연한 질감이었다.

[비교예 1]

폴리에스테르 A 90 질량％ 와 폴리에스테르 B 10 질량％ 대신에, 폴리에스테르 A 84 질량％ 와 폴리에스테르 B 16 질량％ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 입모풍 인공 피혁은, 섬도 0.35 dtex 의 폴리에스테르 섬유의 부직포를 포함하고, 실 터프니스는 7.3 cN·％, 영률 3.6 ㎬, 결정화도 21 ％ 였다. 또, 폴리에스테르 섬유 69120 개의 압축력은 2.2 N 이었다. 또 입모풍 인공 피혁의 질감은 3 급으로 절곡했을 때에 탁 꺾임이 없는 유연한 질감이었다. 또, 표면은 산술 평균 높이 22.6 ㎛ 와 같은 조도인, 단모로 우미한 외관이 얻어졌다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[비교예 2]

폴리에스테르 A 90 질량％ 와 폴리에스테르 B 10 질량％ 대신에, 폴리에스테르 A 99 질량％ 와 폴리에스테르 B 1 질량％ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 입모풍 인공 피혁은, 섬도 0.37 dtex 의 폴리에스테르 섬유의 부직포를 포함하고, 실 터프니스는 25.0 cN·％, 영률 6.1 ㎬, 결정화도 35 ％ 였다. 또, 폴리에스테르 섬유 69120 개의 압축력은 16.1 N 이었다. 또 입모풍 인공 피혁의 질감은 2 급으로, 절곡했을 때에, 날카롭게 꺾여져, 작은 돌기가 발생한 탁 꺾임이 형성되는 질감이었다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[비교예 3]

폴리에스테르 A 90 질량％ 와 폴리에스테르 B 10 질량％ 대신에, 폴리에스테르 A 100 질량％ 만을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 입모풍 인공 피혁은, 섬도 0.37 dtex 의 폴리에스테르 섬유의 부직포를 포함하고, 실 터프니스는 20.0 cN·％, 영률 4.9 ㎬, 결정화도 36.8 ％ 였다. 또, 폴리에스테르 섬유 69120 개의 압축력은 17.8 N 이었다. 또 입모풍 인공 피혁의 질감은 1 급으로, 절곡했을 때에, 날카롭게 꺾여져, 큰 돌기가 발생한 탁 꺾임이 형성된 질감이었다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[비교예 4]

폴리에스테르 A 90 질량％ 와 폴리에스테르 B 10 질량％ 대신에, 폴리에스테르 A 100 질량％ 만을 사용하여, 섬도 0.76 dtex 가 되도록 조정한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 입모풍 인공 피혁의 실 터프니스는 41.1 cN·％, 영률 4.8 ㎬, 결정화도 36.5 ％ 였다. 폴리에스테르 섬유 69120 개의 압축력은 34.4 N 이었다. 또 입모풍 인공 피혁의 질감은 1 급으로, 절곡했을 때에, 날카롭게 꺾여져, 큰 돌기가 발생한 탁 꺾임이 형성된 질감이었다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

표 1 을 참조하면, 본 발명에 관련된 실시예 1 ∼ 4 에서 얻어진 입모풍 인공 피혁은 어느 것도 절곡했을 때에 날카롭게 꺾여져, 돌기가 발생하는 탁 꺾임이 보이지 않고, 형태 안정성도 충분한 4 급 이상이었다. 또, 폴리에스테르 섬유의 압축력도 낮아, 유연하였다. 한편, 실 터프니스가 평균 8 cN·％ 미만인 폴리에스테르 섬유의 부직포를 사용한 비교예 1 의 입모풍 인공 피혁은, 탁 꺾임은 보이지 않기는 했지만, 지나치게 유연하여 실용상 형태 안정성이 부족한 것이고, 또, 비교예 1 의 입모풍 인공 피혁은, 인열 강력이 폴리에스테르 A 단독인 비교예 3 의 입모풍 인공 피혁보다 세로가 61 ％ 저하되고, 가로가 51 ％ 저하되어 있어, 기계적 강도가 낮았다. 또, 영률이 6 ㎬ 를 초과하는 폴리에스테르 섬유의 부직포를 사용한 비교예 2 의 입모풍 인공 피혁은, 절곡했을 때에 날카롭게 꺾여져, 작은 돌기가 발생한 탁 꺾임이 형성되었다. 또, 결정화도가 35 ％ 를 초과하는 폴리에스테르 섬유의 부직포를 사용한 비교예 3 의 입모풍 인공 피혁은, 폴리에스테르 섬유가 딱딱하기 때문에 절곡한 지점이 날카롭게 꺾여져, 큰 돌기가 발생한 탁 꺾임이 형성된다.

본 발명에서 얻어지는 폴리에스테르 섬유는, 그대로, 또는 부직포나 직포 등의 섬유 구조체로서 의료, 인테리어, 침장구, 인공 피혁의 제조에 바람직하게 사용된다. 또, 본 발명에서 얻어지는 입모풍 인공 피혁은, 의료, 구두, 가구, 카 시트, 잡화 제품 등의 표피 소재로서 바람직하게 사용된다.

Claims

영률이 1.4 ∼ 6 ㎬, 실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％, 및 결정화도가 35 ％ 이하인, 폴리에스테르 섬유를 포함하는 부직포와, 상기 부직포의 공극에 포함되는 고분자 탄성체를 포함하는 인공 피혁 기재를 포함하고,
상기 폴리에스테르 섬유는, 공중합 조성이 서로 상이한 2 종 이상의 폴리에스테르의 폴리머 알로이 수지를 포함하고,
상기 폴리머 알로이 수지는, 산계 단량체 단위로서 이소프탈산 단위 및 테레프탈산 단위를 포함하는 변성 폴리에스테르를 적어도 포함하고,
상기 인공 피혁 기재의 적어도 일면의 상기 폴리에스테르 섬유가 입모되어 있는 입모면을 갖는 입모풍 인공 피혁.
제 1 항에 있어서,
상기 변성 폴리에스테르는, 디올계 단량체 단위로서 부탄디올 단위 및 헥산디올 단위를 포함하는 입모풍 인공 피혁.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리에스테르 섬유는, 디지털 포스 게이지에 의한 압축력의 측정에 있어서, 69120 개의 섬유를 1.0 ㎜ 압축 변형시켰을 때의 압축력이 15 N 이하인, 입모풍 인공 피혁.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입모면이, ISO 25178 에 준한 면 조도 측정에 있어서, 산술 평균 높이 (Sa) 가, 순목 방향에 있어서 30 ㎛ 이하인, 입모풍 인공 피혁.
영률이 1.4 ∼ 6 ㎬, 실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％, 및 결정화도가 35 ％ 이하인, 폴리에스테르 섬유로서,
상기 폴리에스테르 섬유는, 공중합 조성이 서로 상이한 2 종 이상의 폴리에스테르의 폴리머 알로이 수지를 포함하고,
상기 폴리머 알로이 수지는, 산계 단량체 단위로서 이소프탈산 단위 및 테레프탈산 단위를 포함하는 변성 폴리에스테르를 적어도 포함하는, 폴리에스테르 섬유.
제 5 항에 있어서,
상기 변성 폴리에스테르는, 디올계 단량체 단위로서 부탄디올 단위 및 헥산디올 단위를 포함하는 폴리에스테르 섬유.
제 5 항에 있어서,
디지털 포스 게이지에 의한 압축력의 측정에 있어서, 69120 개의 섬유를 1.0 ㎜ 압축 변형시켰을 때의 압축력이 15 N 이하인, 폴리에스테르 섬유.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 폴리에스테르 섬유를 포함하는 부직포.
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