KR20010032960A

KR20010032960A - 부직포 및 그것을 사용한 인공피혁

Info

Publication number: KR20010032960A
Application number: KR1020007006307A
Authority: KR
Inventors: 미무라마사히사; 야마우찌시게끼; 니따히데끼
Original assignee: 야스이 쇼사꾸; 데이진 가부시키가이샤
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2001-04-25
Also published as: EP1039005A1; EP1039005A4; WO2000022217A1; ID26559A; CN1290313A

Abstract

70 ℃ 의 온수 중에서의 수축율이 35 % 이상인 중공 섬유 (A) 의 비율이 30 ~ 100 중량% 및 기타 섬유의 비율이 0 ~ 70 중량% 인 섬유 엉킴체를, 15 % 이상의 면적 수축율로 열수축시킨 부직포로서, 이 부직포 중의 수축처리 후의 중공 섬유 (A') 의 중공율이 30 ~ 70 %, 부직포의 외관밀도가 0.12 ~ 0.20 g/㎤, 또한 부직포의 단위면적ㆍ단위중량당으로 환산한 인장강도가 270 (㎏/㎝) / (g/㎠) 이상인 것을 특징으로 하는 부직포; 및,

상기 부직포에 탄성중합체를 함침시켜 얻어진 인공피혁.

본 발명의 부직포는, 경량이고 유연성이 우수하며 내좌굴성이 우수한 것이다. 본 발명의 인공피혁은, 충분히 가볍고 강도가 있으며 유연성과 충실감이 풍부하고, 또한 좌굴성이 적은 것으로서, 특히 구두용 소재로서 유용한 것이다.

Description

부직포 및 그것을 사용한 인공피혁 {NONWOVEN FABRIC AND ARTIFICIAL LEATHER USING THE SAME}

종래부터, 천연피혁의 대체재료로서 인공피혁의 개발개량이 이루어지고 있다. 예를 들어, 소프트하고 좌굴성이 적은 부직포 및 인공피혁으로서, 고수축성섬유 또는 고수축성섬유와 그밖의 섬유, 예를 들어 자체 신장성섬유로 이루어지는 웨브를 니들펀칭한 후 수축처리하고, 이어서 자체 신장섬유를 병용한 경우에는, 그 신장성을 발현하는 조건에서 열처리하여 고수축처리한 부직포를 제조하고, 계속하여 폴리우레탄 등을 함침, 응고시킨 인공피혁이 제안되고 있다 (일본 특허공보 소62-46662 호). 이 인공피혁은, 충실감이 풍부하고 좌굴성도 적으며 유연성도 우수하여 피혁 대사재료로서 우수하지만, 스포츠 슈즈 등의 경량성이 크게 요구되는 용도에서는, 고수축처리한 고밀도의 부직포를 사용하는 경우, 중량이 커지기 쉽다는 문제가 있었다.

또한, 기타 인공피혁으로서, 용제용해성이 다른 중합체로 이루어지는 다성분 섬유를 사용하여 부직포를 제조하고, 폴리우레탄수지를 함침처리한 후, 섬유의 한 성분을 추출제거하고, 극세섬유로 이루어지는 기재를 베이스로 한 인공피혁이 개발되고 있다. 이러한 인공피혁은 품질적으로는 우수하나, 용제추출공정을 필요로 하고 공정이 복잡하며 제조비용도 커서 경제성 면에서 문제가 있다.

이렇게, 충분히 가볍고 강도가 있으며, 유연성과 충실감이 풍부하고 좌굴성이 적은 인공피혁은 종래에는 얻지 못하였다.

본 발명은, 경량이고 유연성이 우수하며, 좌굴성 (挫堀性) 이 적은 부직포, 특히 인공피혁용으로서 적절한 부직포, 및 이 부직포를 사용하여 이루어지는 경량이고 강도가 있으며, 유연성과 충실성이 풍부하고 좌굴성이 적은 인공피혁에 관한 것이다.

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명의 목적은, 경량이고 유연성이 우수하며 좌굴성이 없는 부직포, 및 그것을 사용한 인공피혁으로서, 특히 충분히 가볍고 강도가 있으며, 유연성과 충실감이 풍부하고 또한 좌굴성이 적은 인공피혁을 제공하는 데 있다.

즉, 본 발명에 의하면, 70 ℃ 의 온수 중에서의 수축율이 35 % 이상인 중공 섬유 (A) 의 비율이 30 ~ 100 중량% 및 기타 섬유의 비율이 0 ~ 70 중량% 인 섬유 엉킴체를, 15 % 이상의 면적 수축율로 열수축시킨 부직포로서, 이 부직포 중의 수축처리 후의 중공 섬유 (A') 의 중공율이 30 ~ 70 %, 부직포의 외관밀도가 0.12 ~ 0.20 g/㎤, 또한 부직포의 단위면적ㆍ단위중량당으로 환산한 인장강도가 270 (㎏/㎝) / (g/㎠) 이상인 것을 특징으로 하는 부직포가 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면 상기 부직포에 탄성중합체 (C) 를 함침시킨 인공피혁 및 이 인공피혁의 적어도 한쪽 면에 탄성중합체로 이루어지는 다공질 피복층 또는 비다공질 피복층을 가진 인공피혁이 제공된다.

발명의 실시의 형태

이하에서, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

부직포를 구성하는 섬유로서, 경량화를 꾀하기 위해서는, 외관밀도가 작은 것을 사용하는 것이 중요하다. 구체적으로는, 원형 또는 기타 형상의 단공 또는 다공의 중공 섬유로서, 그 중공율은 30 ~ 70 % 의 범위에 있는 섬유를 사용하는 것이 적당하다. 그러나, 중공율이 큰 중공 섬유는 비중공 섬유와 비교하여 섬유강도가 높은 것을 얻기 힘들기 때문에, 얻어지는 부직포의 강도를 높이기 위해서는 여러 가지 방법이 필요하게 된다.

일반적으로 부직포의 강도를 높이는 데는, 고강도의 섬유를 적정량 혼합하여 보강하는 방법, 사용하는 섬유의 섬도를 가늘게 하여 섬유끼리의 엉킴을 증가시키는 방법, 부직포의 섬유중량을 증가시키는 방법 등을 생각할 수 있다. 그러나, 경량화를 위하여, 부직포 강도를 만족하는 범위 내에서 단순히 부직포섬유의 중량이나 섬유의 중공율을 변화시키는 것만으로는, 부직포 및 그것에서 얻어지는 인공피혁은, 골판지 (corrugated paper board) 를 접은 듯하게 한 좌굴성이 나빠져 구두 등의 용도에는 부적합하다는 문제가 발생한다. 본 발명은, 고중공율이면서 고수축성의 섬유를 구성섬유로 하는 섬유 엉킴체를 수축처리하면, 상기 문제가 해결된 부직포를 얻을 수 있다는 사실을 발견한 것이다.

즉, 본 발명의 부직포를 제조하기 위하여 사용되는 섬유 엉킴체 (웨브) 의 구성섬유로서, 70 ℃ 의 온수 중에 2 분 동안 침지처리했을 때의 수축율이 35 % 이상, 바람직하게는 40 ~ 60 % 인 수축성 중공 섬유 (A) 가 사용된다. 여기에서 수축률이란, 수축전의 섬유의 길이에 대한, 수축처리후의 수축된 길이 (수축전의 섬유길이 - 수축후의 섬유길이) 의 비율 (%) 을 의미한다. 본 발명의 상기 섬유 엉킴체 중의 수축성 중공 섬유 (A) 의 비율은 30 ~ 100 중량%, 바람직하게는 30 ~ 95 중량%, 특히 바람직하게는 40 ~ 90 중량% 의 범위이다. 또한, 섬유 엉킴체 중에는 상기 수축성섬유 (A) 이외의 다른 섬유가 포함되어 있을 수도 있고, 그 비율은 70 ~ 0 중량%, 바람직하게는 70 ~ 5 중량%, 특히 바람직하게는 60 ~ 10 중량% 의 범위이다.

섬유 엉킴체 중의 수축성 중공 섬유 (A) 의 수축율은 35 % 이상이 필요하고, 이 수축율이 35 % 미만이면, 섬유 엉킴체를 수축처리한 후의 면 수축율이 15 % 이상을 달성하기가 어려워 목적하는 부직포를 얻을 수 없다. 한편, 섬유 엉킴체 중의 수축성 중공 섬유의 비율이 30 중량% 미만인 경우에는, 경량이고 유연성이 우수하며 강도도 양호한 부직포를 얻기가 곤란해진다.

또한, 이 중공 섬유 (A) 의 중공율은, 후술하게 될 수축처리 후에 30 ~ 70 %, 바람직하게는 45 ~ 70 % 일 필요가 있다. 이 중공율이 30 % 미만일 때에는, 부직포의 경량성과 충실감을 양립시킬 수 없게 된다. 한편, 70 % 를 초과하면 강도를 유지할 수 없어 바람직하지 못하다. 또한 이 중공 섬유의 섬도는, 카드나 섬유 엉킴공정 등의 부직포 제조설비 통과성이란 점에서 0.8 ~ 6.0 데니어의 범위가 적당하다. 중공 섬유 (A) 는 수축처리 후의 강도는 일반적으로 2 ~ 48 g/de 이고, 바람직하게는 2.2 ~ 3.8 g/de 이다. 중공 섬유 (A) 를 구성하는 폴리머는, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀 등, 섬유형성성 중합체이면 임의로 사용할 수 있으나, 얻어지는 부직포 또는 인공피혁의 특성, 및 상기 온수수축 특성을 가지는 섬유의 제조 용이성 등에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리테트라메틸렌테레프탈라이트 등의 폴리에스테르, 또는 이들 이소프탈산, 아디핀산, 5-나트륨술포이소프탈산과 같은 술폰산 금속염기 또는 술포늄염기를 가지는 이소프탈산 등을 공중합시킨 변성 폴리에스테르가 바람직하다.

이러한 중공 섬유 (A) 의 제조방법으로는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하는 경우를 설명하면, 일본 공개특허공보 평10-292222 호에서 제안되고 있는 방법을 들 수 있다. 구체적으로는, 방사 구금(口金)으로서 슬릿의 폭이 가능한 한 얇은, 0.03 ~ 0.05 ㎜ 의 중공용 배출구멍을 가지는 것을 사용하고, 이 슬릿이 형성된 중공형상의 내경을 가능한 한 크게 하여, 고중공율의 것을 얻기 쉽게 한다. 폴리머의 고유점도는 0.45 이상, 바람직하게는 0.55 ~ 0.70 으로 하고, 이 중공용 방사 구금을 사용하여 용융배출한다. 이 배출사조는 방사 구금 바로 아래에서 20 ~ 35 ℃ 의 냉풍을 풍속 0.2 ~ 4.0 m/min 으로 불어 급냉시킨 후, 방사속도 1000 ~ 2000 m/min 으로 인출한다. 얻어진 중공 미연신사는 50 ~ 75 ℃ 의 온수욕 중에서, 얻어진 섬유의 온수 수축율이 35 % 이상이 되는 범위 내에서, 요구성능에 맞추어 1.5 ~ 4.5 배 정도로 연신한다. 이렇게 폴리에스테르로 이루어지는 수축성 중공 섬유를 얻을 수 있다.

또한, 상기 연신 후에 가열롤러 또는 가열 플레이트 등으로 열세트를 실시하면 저수축특성의 중공 섬유가 얻어지고, 한편 연신 후에 오버 피드하면서 이완 열처리를 실시하면 자체 신장성을 가지는 중공 섬유를 얻을 수 있고, 이들 섬유는, 후술하는 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 섬유 엉킴체 이외의 구성섬유로서 사용할 수 있다.

본 발명에서 섬유 엉킴체는, 상기 수축성 중공 섬유 (A) 가 상기 비율에서 함유될 수도 있고, 그 이외의 다른 섬유가 더욱 포함되어 있을 수도 있다. 다른 섬유로는 비중공 섬유, 중공 고강도섬유 및 중공 자체 신장성 섬유를 들 수 있다. 다른 섬유의 바람직한 예로는, 강도가 4 ~ 30 g/de 인 비중공 섬유 (B), 강도가 4 ~ 8 g/de 인 중공 섬유 (G) 또는 강도가 2.5 ~ 4 g/de 인 자체 신장성 중공 섬유 (H) 이고, 이것들은 1 종일 수도 있고 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 다음으로 이들 섬유에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

바람직하게 사용되는 비중공 섬유 (B) 로는, 강도가 4 ~ 30g/de 인 폴리에스테르섬유, 지방족 폴리아미드섬유, 방향족 폴리아미드섬유, 폴리이미드섬유 및 폴리올레핀섬유 등을 예시할 수 있고, 특히 방향족 폴리아미드섬유, 폴리이미드섬유 및 방향족 폴리에스테르섬유가 바람직하고, 특히 강도가 10 g/de 인 것은 충격강도 등이 우수한 부직포를 얻을 수 있으므로 바람직하다. 섬도는 너무 작으면 카드 등을 사용하여 부직포를 제조할 때의 공정 안정성이 크게 저하되고, 한편 너무 크면 섬유의 강성이 너무 커져 유연성 등의 촉감이 저하되므로, 섬도는 0.3 ~ 10.0 데니어, 특히 0.5 ~ 5 데니어의 범위가 적당하다.

또한, 그밖에 바람직하게 사용되는 중공 섬유 (G) 로는, 강도가 4.0 ~ 8.0 g/de 인 폴리에스테르섬유, 지방족 폴리아미드섬유 및 폴리올레핀섬유 등을 예시할 수 있고, 그 중공율은 부직포의 경량성이란 점에서 30 ~ 70 % 의 범위가 적당하다. 섬도는 0.5 ~ 6.0 데니어의 범위가 적당하나, 특히 얻어지는 부직포의 강도를 가능한 한 높이는 관점에서 0.8 ~ 3.0 데니어의 범위가 적당하다. 이 중공 섬유 (G) 는 70 ℃ 의 온수 중에서의 수축율이 30 % 이하, 바람직하게는 20 % 이하 특히 바람직하게는 10 % 이하인 것이 바람직하다.

또한, 상기 고중공율의 고강도를 가지는 중공 섬유 (G) 를 중공 섬유 (A) 와 병용하면, 주로 고중공 섬유로 구성된 부직포가 되고, 이 부직포는 상기 중공 섬유의 굽힘강성이, 동일한 횡단면적을 가지는 원형의 비중공 섬유의 굽힘강성을 1 로 하면, 중공율 25 % 에서는 0.938, 50 % 에서는 0.750, 70 % 에서는 0.490 으로서 중공 섬유 쪽이 굽힘강성은 작으므로 유연성이 풍부해진다. 이 때, 고중공율 섬유 중의 상기 고수축성 중공 섬유 (A) 의 비율이 많아지면, 이 수축처리 후의 중공 섬유 (A') 의 배향도는 낮기 때문에, 얻어지는 부직포 및 인공피혁은 유연성이 우수하지만, 접힘저항이 작아져 내굴곡성이 저하되기 쉽다.

이러한 내굴곡성을 더욱 향상시키기 위해서는, 상기 비중공 섬유 (B) 또는 중공 섬유 (G) 를 병용하는 것이 바람직하고, 그 때 특히 섬도가 작은 비중공 섬유를 사용한 경우에, 그 효과가 커지므로 특히 바람직하다. 고수축성의 중공 섬유 (A) 와, 비중공 섬유 (B) 및/또는 중공 섬유 (G) 와의 혼합비율은, 섬유 엉킴체가 주로 이들 섬유로 구성되어 있는 경우, 그 혼합중량비로 중공 섬유 (A):{비중공 섬유 (B) + 중공 섬유 (G)} 가 95:5 ~ 30:70 의 범위가 바람직하고, 특히 80:20 ~ 40:60 의 범위가 적당하다. 이 비중공 섬유 (B) 및/또는 중공 섬유 (G) 의 비율이 5 중량% 미만인 경우에는 강도 보강효과가 불충분해지고, 한편으로 70 % 를 초과하는 경우에는 부직포의 촉감이 경직된다.

또한, 그밖에 바람직하게 사용되는 중공 자체 신장섬유 (H) 로는, 강도가 2.5 % ~ 4.0 g/de, 150 ℃ 의 건조한 조건 하에서 5 분 동안 처리했을 때의 자체 신장율이 3 % 이상 특히 5 ~ 15 % 인 폴리에스테르섬유, 또는 지방족 폴리아미드섬유를 예시할 수 있고, 그 중공율은 얻어지는 부직포의 경량성이란 점에서 30 ~ 70 % 의 범위가 적당하고, 그 섬도는 0.5 ~ 6.0 데니어의 범위가 적당하다. 중공 섬유 (A) 와 중공 자체 신장섬유 (H) 와의 혼합 중량비는, 중공 섬유 (A):중공 자체 신장섬유 (H) 가 95:5 ~ 30:70, 특히 80:20 ~ 30:70 의 범위가 얻어지는 부직포 및 인공피혁의 유연성과 좌굴성이란 점에서 바람직하다.

본 발명의 부직포는, 상기 수축성 중공 섬유 (A) 또는, 그것과 다른 섬유를 소정량 혼면한 후, 그 자체 공지의 카드, 랜덤웨버, 크로스라버, 니틀록커 등의 부직포를 제조하는데 쓰이는 장치를 사용하여 섬유 엉킴체 (엉킴 부직포) 를 형성하고, 이어서 온수 중, 열풍 중과 같은 곳에서 본래 면적의 15 % 이상, 바람직하게는 20 % 이상 특히 바람직하게는 25 % 이상 열수축시킬 필요가 있다. 면적 수축율이 15 % 미만인 경우에는, 얻어지는 부직포 및 인공피혁의 좌굴특성 또는 촉감이 불충분해지므로 바람직하지 못하다. 한편, 면적 수출율은 65 % 이하, 바람직하게는 60 % 이하인 것이 바람직하다. 여기에서, 면적 수축율 (%) 이란 수축전의 면적에 대한, 수축후의 감소된 면적 (수축전의 면적 - 수축후의 면적) 의 비율을 의미한다. 또한, 섬유 엉킴체 (열수축 처리전) 의 밀도 및 섬유 엉킴의 정도는, 얻어지는 부직포의 외관밀도 및 단위면적ㆍ단위중량당으로 환산한 인장강도가 후술하게 되는 값이 되는 범위에서 적절히 변경하면 되고, 이것들은 간단한 실험에 의하여 결정할 수 있다.

이어서, 열수축처리된 이 부직포는, 벨트프레스기, 캘린더롤프레스 등에 의하여 가열프레스처리하여 부직포의 두께와 외관밀도를 조정한다. 본 발명에 있어서는 경량 인공피혁용에 적합한 부직포로 하기 위하여, 부직포의 외관밀도는 0.12 ~ 0.20 g/㎤, 바람직하게는 0.14 ~ 0.19 g/㎤ 의 범위로 조정할 필요가 있다. 이 외관밀도가 0.12 g/㎤ 미만인 경우에는, 부직포 및 여기에서 얻어지는 인공피혁의 좌국성이 불충분하게 되고, 한편으로 0.20 g/㎤ 를 초과하는 경우에는 경량성이 저해되게 된다.

또한, 경량 인공피혁으로서 구두 등의 요구 특성을 만족시키기 위해서는, 경량이라도 강도가 우수할 필요가 있고, 이를 위해서는 단위면적ㆍ단위중량당으로 환산한 인장강도가 270 (㎏/㎝) / (g/㎠) 이상, 특히 300 (㎏/㎝) / (g/㎠) 이상일 필요가 있다. 이러한 특성을 만족시킨 부직포를 얻기 위해서는, 구성섬유를 전술한 범위로 조정함과 동시에, 니들펀칭, 고압 수류 (水流) 등에 의한 섬유끼리의 엉킴을 적절히 조정하는 등으로 달성할 수 있다. 이 인장강도는, 통상 실용상, 500 (㎏/㎝) / (g/㎠) 이하, 바람직하게는 450 (㎏/㎝) / (g/㎠) 이하에서 충분하다.

여기에서 외관밀도란, 얻어진 부직포의 중량과 체적을 측정하고, 이 값에서 1 ㎤ 당의 중량 (g) 으로 환산한 것으로서, 이 때 부직포의 두께는 100 g/㎤ 의 하중을 부하한 상태에서 측정한 것이다. 또한. 단위면적ㆍ단위중량당으로 환산한 인장강도는, 폭 1 ㎝ 당의 부직포의 인장강도를 부직포의 단위중량 (g/㎠) 으로 나눈 값이다.

또한, 수축성 중공 섬유 (A) 와 비중공 섬유 (B) 중 저수축성의 가는 데니어 섬유를 혼합한 섬유 엉킴체를 열수축시킨 경우에는, 이 수축성 섬유 (A) 는 부직포의 내층에 들어가고, 저수축성의 가는 데니어 섬유는 부직포의 표면에 주로 존재하게 되므로, 이 부직포에 후술하는 탄성중합체 (C) 를 함침시킨 인공피혁, 나아가 탄성중합체로 이루어지는 다공 또는 비다공의 피복층을 형성한 인공피혁은, 표면층 또는 피복층 계면에 고강도의 섬유 (B) 가 많이 존재하게 되고, 내굴곡성의 보강효과가 특히 커져 바람직하다.

이상에서 설명한 본 발명의 부직포는, 다시 탄성중합체 (C) 를 함침처리함으로써 인공피혁을 얻을 수 있다. 바람직하게 사용되는 탄성중합체 (C) 로는, 폴리우레탄엘라스토머, 폴리우레탄/우레아엘라스토머 등의 폴리우레탄계 엘라스토머 외에, 고무형상의 탄성을 나타내는 아크릴계 엘라스토머, 아크릴로니트릴ㆍ부타디엔 공중합체, 스티렌ㆍ부타디엔 공중합체 들을 예시할 수 있고, 이것들은 유기용제용액 또는 수분산액으로서 부직포에 함침하여, 응고ㆍ건조시킴으로써 인공피혁으로 할 수 있다.

본 발명에서는, 얻어진 인공피혁의 유연성과 강도를 균형있게 하고, 또한 경량성도 만족시키기 위해서는, 이 탄성중합체 (C) 의 함침량을 섬유중량에 대하여 25 ~ 95 중량%, 특히 35 ~ 65 중량% 의 범위로 하는 것이 중요하다. 이 함침량이 25 중량% 미만일 때에는, 부직포 중의 바인더의 역할을 하는 강성중합체의 양이 너무 적어지게 되어 인공피혁의 강도가 불충분해지고, 한편 95 중량% 를 초과하면 인공피혁의 촉감이 지나치게 경직되어 바람직하지 못하다. 또한, 인공피혁으로서의 특성을 만족시키기 위해서는, 상기 함침량 외에, 탄성중합체 (C) 의 모듈러스, 부직포 중에서 응고형태, 부직포섬유의 접합상태 등, 종래 공지의 양태를 적절히 채용하여 조정하는 것이 바람직하다.

나아가 본 발명의 인공피혁은, 그 적어도 한쪽 면에 다공 또는 비다공의 표면피복층을 형성할 수도 있다. 그 때, 다공의 피복층 또는 비다공의 피복층을 형성하는 탄성중합체 (E), 비다공의 피복층을 형성하는 탄성중합체 (F) 모두, 폴리우레탄엘라스토머, 폴리우레탄/우레아엘라스토머 등의 폴리우레탄계 엘라스토머가 바람직하다. 이들 탄성중합체의 유기용제용액 또는 물 등의 비용제를 분산시킨 W/O 형 분산액을 상기 인공피혁에 도포한 후, 그 자체를 공지된 습식응고법 또는 건식응고법 등으로 탈용매함으로써 피복층을 형성할 수 있다.

이렇게 하여 얻어진 본 발명의 인공피혁은, 경량성과, 강도, 유연성, 내좌굴성 등을 고도로 균형잡기 위해서, 인공피혁의 외관밀도는 0.3 ~ 0.38 g/㎤, 특히 0.31 ~ 0.36 g/㎤ 의 범위, 두께 (T) 는 0.06 ~ 0.16 ㎝, 특히 0.065 ~ 0.14 ㎝ 의 범위에서, 또한 인공피혁의 중량 (W: g/㎤) 과 두께 (T) 의 관계가 0.30 T ≤W ≤ 0.38 T 를 만족시키는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 그리고 실시예 중에서의 각 평가항목은 이하의 방법에 따라서 행하였다.

〈중량〉

JIS K 6505 법에 따랐다.

〈두께〉

JIS K 6505 법에 따랐다. 단, 측정하중은 100 g/㎠ 로 하였다.

〈외관밀도〉

상기 중량과 두께의 측정량에서 산출하였다.

〈인장강도〉

JIS K 6505 법에 따랐다.

〈인열강도〉

JIS K 6505 법에 따랐다.

〈내굴곡성〉

JIS K 6505 법에 따랐다.

〈좌굴성〉

손바닥을 양손의 소지 (小指) 를 맞붙이는 것처럼 하여 위로 향하고, 약 10 ㎝ ×20 ㎝ 의 크기의 부직포 또는 인공피혁시료 횡방향으로 10 ㎝ 의 단부의 양단을, 양손의 엄지와 인지로 잡듯이 하여 든다. 이어서, 손바닥을 합치듯이 하여 손에 든 시료를 굽혀, 시료의 접힘각도가 약 45 도가 되도록 굽힌다. 그 때, 부직포 또는 인공피혁시료 표면의 접힘선 (접힘 주름) 의 상태에서 평가한다.

내좌굴성이 우수한 것은, 접힘 주름이 가늘게 생기고 접힘부가 완만한 원호를 형성한다. 한편 나쁜 것은, 골판지 (corrugated paper board) 를 접은 것처럼 접힘 주름이 크게 생기고 직선형상에서 접힘부가 예각이 된다.

〈유연성〉

부직포를 손으로 쥐었을 때의 유연성으로 평가하였다. 한편, 인공피혁은, 하기 방법으로 측정한 굽힘경도의 값으로 평가하였다. 이 굽힘경도의 값이 작을수록 유연한 것을 나타낸다.

2.5 ㎝ ×9.0 ㎝의 시험편을 한쪽 단부에서 2.0 ㎝ 의 위치에서 고정부재로 잡는다. 시료의 다른 단에서 2.0 ㎝ 의 위치에서, 굽힘율 반경 2 ㎝ 에서 90 도 접었을 때의 반발력을 측정하고, 이 값을 시험편의 폭 1 ㎝ 로 환산하여 굽힘경도 (g/㎝) 로 하였다.

실시예 1

오르소클로로페놀 중 30 ℃ 에서 측정한 고유점도가 0.60 인 폴리에틸렌테레프탈레이트를, 290 ℃ 에서 중공 섬유 방사용 구금을 사용하여 방사하였다. 이어서, 얻어진 미연신사를 58 ℃ 의 온수 중에서 2.7 배로 연신하고, 건조한 찬공기에 노출시켜 건조시키고, 섬유 유제를 처리하여 섬유길이 64 ㎜ 로 절단하였다. 이 섬유는, 70 ℃ 의 온수 중에서 56 % 의 수축성을 가지는 중공율 52 %, 단사섬도 1.0 데니어 (실질적으로 외경은 약 2 데니어 상당), 단사강도 2.8 g/de 의 중공 섬유 (A) 이었다.

한편, 동일한 폴리에틸렌테레프탈레이트를 동일하게 방사하고, 연신배율 3.5 배로 연신하여, 단사섬도 1.2 데니어, 단사강도 4.5 g/de, 섬유길이 50 ㎜ 의 비중공 섬유 (B) 를 얻었다. 이어서, 이 중공 섬유와 비중공 섬유 (B) 를, 전자/후자의 중량비가 (1) 100/0, (2) 80/20, (3) 50/50, (4) 35/65 가 되는 비율로 각각 혼면 (混綿) 하고, 카드, 크로스라버로 웨브를 제작하고, 다시 800 개/㎠ 의 비율로 니들펀칭을 실시하여 섬유 엉킴체 (엉킴 부직포) 를 얻었다. 이들 부직포는 각각 70 ℃ 의 온수 중에서 표 1 에 나타낸 수축율을 갖는 것이었다.

이 수축율에서, 각각의 웨브중량이 표 1 에 기재된 바와 같이 되도록 조정하고, 이어서 니들펀칭을 1000 개/㎠ 의 비율로 실시하고, 70 ℃ 의 온수 중에 2 분 동안 침지시켜 표 1 에 나타내는 면적 수축율로 수축처리하였다. 열수축처리 후의 부직포는, 섹션 탈수기로 함수율 50 % 로 한 후, 유기실리콘을 주성분으로 하는 부직포처리제의 0.3 % 액을 함침하고, 함액율이 150 % 가 되도록 스퀴즈하여 조정하였다. 이것을 드럼 표면온도 110 ℃ 의 벨트가압기에 통과시키고, 면압 0.08 ~ 0.12 ㎏/㎠ 에서 각각의 외관밀도가 약 0.14 g/㎤ 가 되도록 건조 프레스하여 표 1 에 기재된 부직포를 얻었다.

얻어진 부직포는, 내좌굴성이 우수하고 충실감이 있으며, 또한 소프트한 촉감을 나타내는 인공피혁 부직포로서 유용한 것이었다.

항목	실시예 1-a	실시예 1-b	실시예 1-c	실시예 1-d
중공 섬유 (A)/비중공 섬유 (B)	100/0	80/20	50/50	35/65
웨브중량 (g/㎠)	0.0063	0.0072	0.0082	0.0102
면적수축률 (%)	58	52	45	32
부직포 중량 (g/㎠) 두께 (㎜) 외관밀도 (g/㎤)	0.0141.000.14	0.0141.000.14	0.0141.000.14	0.0141.000.14
인장강도 (㎏/㎝) L/C (TS)	5.0/4.6	5.2/4.8	5.5/5.1	5.8/5.3
TS/부직포중량 L/C (㎏/㎝) / (g/㎠)	357/328	371/343	393/364	414/378
좌굴성	양	양	양	양
유연성	양	양	양	양
경량성	양	양	양	양

실시예 2

폴리테트라메틸렌글리콜 (분자량 2040) 과 폴리헥사메틸렌아디페이트 (분자량 2000) 의 1:1 혼합폴리머 디올, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 및 에틸렌글리콜을 반응시켰다. 디이소시아네이트에 기초하는 질소함유량이 3.5 중량% 인 폴리우레탄엘라스토머의 디메틸포름아미드 용액 (농도 10 %) 에 다공조정제, 착색제를 첨가하여 함침액을 조정하였다. 이 함침액을 실시예 1 에서 제작한 각각의 부직포 중에 함침시키고, 이 함침용액량이 900 g/㎡ 가 되도록 스퀴즈하고, 이어서 동일 조성의 폴리우레탄엘라스토머 용액 (단, 농도가 20 %) 을, 부직포의 드럼 접촉면 측에 용액량으로 900 g/㎡ 이 되도록 코팅하였다.

이것을 응고수욕 중에 침지시켜 응고시키고, 이어서 반복 세정하여 탈용매한 후에 건조시켰다. 얻어진 인공피혁의 폴리우레탄 피복면을 240 메시의 사포를 장착한 연마기로 연마하고, 폴리우레탄 미세 개방 구멍을 표면에 가지는 누벅 (nubuck) 조의 인공피혁을 얻었다.

얻어진 인공피혁은 유연성이 풍부하고, 내좌굴성이 우수하며 충실감이 있고 또한 종래의 피혁용 시트에 대비하여 경량이고 슈즈용 소재로서 우수한 것이었다.

	실시예 2-a	실시예 2-b	실시예 2-c	실시예 2-d
부직포	실시예 1-a	실시예 1-b	실시예 1-c	실시예 1-d
인공피혁 중량 (g/㎠) 두께 (㎜) 외관밀도 (g/㎤)	0.03651.100.335	0.03701.100.336	0.03651.090.335	0.03631.100.330
인장강도 (㎏/㎝) L/C인열강도 (㎏) L/C	8.0/7.62.00/2.15	8.2/7.82.65/2.55	8.5/8.12.85/2.65	8.8/8.32.80/2.70
유연성 굽힘경도 (g/㎝)	0.8	0.8	0.9	1.1
내굴곡성 20 만회 40 만회	43	54	55	55

실시예 3

오르소클로로페놀 중 30 ℃ 에서 측정한 고유점도가 0.60 인 폴리에틸렌테레프탈레이트를, 290 ℃ 에서 중공 섬유 방사용 구금을 사용하여 방사하였다. 얻어진 미연신사를 58 ℃ 의 온수 중에서 3.5 배로 연신하고, 건조한 찬공기에 노출시켜 건조시키고, 섬유 유제를 처리하여 섬유길이 64 ㎜ 로 절단하였다. 얻어진 섬유는, 70 ℃ 의 온수 중에서의 수축율은 0 % 이고, 중공율 48 %, 단사섬도 1.0 데니어, 단사강도 4.2 g/de 이었다.

이 고강도의 중공 섬유 (G) 를, 실시예 1 에서 제작한 고수축성 중공 섬유 (A) 와 표 3 에 나타낸 비율로 혼면하고, 각각 랜덤웨브으로 밀도 100 g/㎡ 인 웨브를 제작하고, 800 개/㎠ 의 비율로 니들펀칭을 실시하여 섬유 엉킴체 (엉킴 부직포) 를 얻었다. 이들 부직포는, 각각 70 ℃ 의 온수 중에서 2 분 동안 수축시켰을 때의 수축율은 표 3 에 나타낸 바와 같다.

이 수축율에서, 수축후의 부직포 중량이 210 g/㎡ 가 되도록 웨브중량을 조정하고, 이어서 니들펀칭을 1000 개/㎠ 의 비율로 실시하고, 70 ℃ 의 온수 중에서 2 분 동안 침지시켜 표 3 에 나타낸 면적 수축율로 수축처리하였다. 열수축처리후의 부직포는, 섹션 탈수기로 함수율 50 % 로 한 후, 유기실리콘을 주성분으로 하는 부직포처리제의 0.3 % 액을 함침하고, 함액율이 150 % 가 되도록 스퀴즈하여 조정하였다. 이것을 드럼 표면온도 110 ℃ 의 벨트가압기에 통과시키고, 면압(面壓) 0.08 ~ 0.12 ㎏/㎠ 에서 각각의 외관밀도가 약 0.16 g/㎤ 가 되도록 건조 프레스하여 표 3 에 기재된 부직포를 얻었다.

이어서, 폴리테트라메틸렌글리콜 (분자량 2,040) 과 폴리헥사메틸렌카보네이트 (분자량 1,800) 의 1:1 혼합폴리머 디올, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 및 에틸렌글리콜을 반응시킨, 디이소시아네이트에 기초하는 질소함유량이 3.3 중량% 인 폴리우레탄엘라스토머의 디메틸포름아미드 용액 (농도 8 %) 에 다공 조정제, 착색제를 첨가하여 함침액을 조정하였다. 이 함침액을 상기와 같이 하여 얻은 부직포를 함침시키고, 함침용액량이 1100 g/㎡ 가 되도록 스퀴즈하고, 이어서 동일 조성의 폴리우레탄엘라스토머 용액 (단, 농도가 20 %) 을, 부직포의 드럼 접촉면 측에 용액량으로 900 g/㎡ 이 되도록 코팅하였다.

이것을 응고수욕 중에 침지하여 응고시키고, 이어서 반복 세정하여 탈용매한 후에 건조시켰다. 얻어진 인공피혁의 폴리우레탄 피복면에, 100 메시의 그리비아롤로 디메틸포름아미드를 도포하고, 폴리우레탄 미세 개방 구멍을 표면에 가지는 기재를 제조한 후, 산화티탄을 혼합하여 폴리우레탄 수지 도료를 이 미세 개방 구멍이 훼손되지 않도록 고형분량으로 약 10 g/㎡ 가 되도록 도포하였다. 얻어진 인공피혁은 경량이고 강도가 있으며 유연성이 풍부하고, 나아가 좌굴 주름이 잘 발생되지 않는 스포츠 슈즈의 갑재 (甲材) 용으로 우수한 것이었다.

실시예 4

오르소클로로페놀 중 30 ℃ 에서 측정한 고유점도가 0.60 인 폴리에틸렌테레프탈레이트를, 290 ℃ 에서 중공 섬유 방사용 구금을 사용하여 방사하였다. 이어서, 얻어진 미연신사를 58 ℃ 의 온수 중에서 2.7 배로 연신하고, 건조한 찬공기에 노출시켜 건조시키고, 70 ℃ 의 온수 중에서 58 % 의 수축성을 가지는 중공율 50 %, 단사섬도 1.0 데니어인 섬유를 얻었다. 이 수축사를 68 ℃ 의 온수 중에서 정장 (定長) 열처리하여, 중공율 48 %, 단사섬도 1.0 데니어, 단사강도 3.0 g/de, 150 ℃ 에서 6 % 의 자체 신장성을 가지는 섬유를 얻었다.

이 자체 신장섬유를 중공 고강도섬유 대신에 사용한 것 외에는 실시예 3-b 와 동일한 조건에서 부직포 및 인공피혁을 제조하였다.

얻어진 인공피혁은 실시예 3-b 에 비교하여 내굴곡성이 약간 낮은 것 외에는, 유연성이 풍부하고 경량이며, 구두재료로서 매우 유용한 것이었다.

	실시예 3-a	실시예 3-b	실시예 3-c	실시예 4
중공 섬유 (A) /중공 섬유 (G) 웨브중량 (g/㎠)	70/300.0105	55/450.0111	40/600.0130	55/450.0113
면적 수축율 (%)	50	47	38	46
부직포 중량 (g/㎠) 두께 (㎜) 외관밀도 (g/㎤) 인장강도 (㎏/㎝) L/C (TS) TS/부직포중량 L/C (㎏/㎝) / (g/㎠)	0.0211.300.1616.8/6.6324/314	0.0211.300.1617.1/6.9338/328	0.0211.300.1617.3/7.1348/338	0.0211.300.1656.6/6.4314/305
인공피혁 중량 (g/㎠) 두께 (㎜) 외관밀도 (g/㎤)	0.04531.350.336	0.04521.350.335	0.04451.350.330	0.04531.350.330
인장강도 (㎏/㎝) L/C인열강도 (㎏) L/C	10.9/10.62.30/2.25	11.4/11.02.55/2.50	11.7/11.42.65/2.60	10.2/9.92.10/2.10
유연성 굽힘경도 (g/㎝)	1.8	1.9	2.0	1.6
내굴곡성 20 만회 40 만회	55	55	55	54

실시예 5

실시예 3-b 에서 제조한 인공피혁의 다공질 피복층을 가지는 면에, 송아지 가죽 문양의 이형지 위에 형성한, 카본블랙으로 착색한 폴리우레탄 수지피막 (두께 30 ㎛) 을 폴리우레탄 접착제로 붙이고, 비다공 피복층을 가지는 인공피혁을 얻었다.

얻어진 인공피혁은, 경량이고 강도가 있으며 표면 내마모성이 풍부하고, 스포츠 슈즈 갑피(upper) 소재로서 우수한 것이었다.

비교예 1

오르소클로로페놀 중 30 ℃ 에서 측정한 고유점도가 0.60 인 폴리에틸렌테레프탈레이트를, 290 ℃ 에서 방사하여 비중공의 원형 단면의 미연신사를 얻었다. 얻어진 미연신사를 58 ℃ 의 온수 중에서 2.7 배로 연신하고, 건조한 찬공기에 노출시켜 건조시키고, 70 ℃ 의 온수 중에서 56 % 의 수축성을 가지는 단사섬도가 2.0 데니어인 섬유를 얻었다.

이어서, 실시예 1 에서 제작한 비공중섬유 (B) 와 공극 체적이 동일해지도록 상기 고수축성의 원형 단면섬유와 비공중 고강도섬유 (B) 를 100/50 비율로 혼합한 것 외에는 실시예 1-c 와 동일한 조건에서 부직포 및 인공피혁을 제조하였다.

얻어진 부직포는, 강도가 실시예 1-c 에 비하여 높으나, 단위면적ㆍ단위중량당의 강도 환산치는 낮고, 외관밀도도 높으며 경량성이란 점에서 불충분하였다.

비교예 2

부직포 중량이 0.025 g/㎠, 외관밀도가 0.25 g/㎤ 가 되도록 조정한 것 이외에는, 실시예 1-c 와 동일한 섬유구성으로서 부직포 및 인공피혁을 제조하였다. 얻어진 부직포 및 인공피혁은, 섬유 밀도에 비교하여 강도는 높으나, 경량성이 불충분하여 구두용 소재로는 적합하지 못하였다.

비교예 3

부직포 중량이 0.010 g/㎠, 외관밀도가 0.10 g/㎤ 가 되도록 조정한 것 이외에는, 실시예 1-c 와 동일한 섬유구성으로서 부직포 및 인공피혁을 제작하였다. 얻어진 부직포 및 인공피혁은, 강도가 부족하고, 내좌굴성도 열악하여 구두용 소재로는 적합하지 못하였다.

비교예 4

실시예 1 에 있어서, 고수축성 중공 섬유 (A) 와 비중공 섬유 (B) 와의 혼합중량비를 15:85 로 하였다. 얻어진 웨브는 면적 수축율이 10 % 미만이므로, 부직포 및 인공피혁은 경량성이란 점에서는 만족할 수 있으나, 좌굴성이 열악하기 때문에 주름이 발생되기 쉬우므로 구두용 소재로는 적합하지 못하였다.

	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
중공 섬유 (A) /중공 섬유 (B) 웨브중량 (g/㎠) 면적 수축율 (%)	100/500.012345	50/500.013845	50/500.005545	15/850.015610
부직포 중량 (g/㎠) 두께 (㎜) 외관밀도 (g/㎤) 인장강도 (㎏/㎝) L/C (TS) TS/부직포중량 L/C (㎏/㎝) / (g/㎠)	0.02241.000.2247.5/7.8334/348	0.02501.000.2508.2/8.4328/336	0.01001.000.1012.6/2.5260/250	0.01401.000.1405.3/4.8378/343
인공피혁 중량 (g/㎠) 두께 (㎜) 외관밀도 (g/㎤)	0.04531.100.336	0.04751.130.420	0.03451.050.330	0.03701.030.359
인장강도 (㎏/㎝) L/C인열강도 (㎏) L/C	11.9/11.62.50/2.35	11.4/11.03.05/2.85	4.7/4.51.65/1.60	8.2/7.92.10/2.10
유연성 굽힘경도 (g/㎝) 내굴곡성 20 만회 40 만회좌굴성	1.855-	1.955-	2.055불량	1.654불량

본 발명의 부직포는, 경량이고 유연성이 우수하며 내좌굴성이 우수한 것이고, 또한 이러한 부직포로 제조된 본 발명의 인공피혁은, 충분히 가볍고 강도가 있으며 유연성과 충실감이 풍부하고, 또한 좌굴성이 적은 것으로서, 특히 구두용 소재로서 유용하다.

Claims

70 ℃ 의 온수 중에서의 수축율이 35 % 이상인 중공 섬유 (A) 의 비율이 30 ~ 100 중량% 및 기타 섬유의 비율이 0 ~ 70 중량% 인 섬유 엉킴체를, 15 % 이상의 면적 수축율로 열수축시킨 부직포로서, 이 부직포 중의 수축처리 후의 중공 섬유 (A') 의 중공율이 30 ~ 70 %, 부직포의 외관밀도가 0.12 ~ 0.20 g/㎤, 또한 부직포의 단위면적ㆍ단위중량당으로 환산한 인장강도가 270 (㎏/㎝) / (g/㎠) 이상인 것을 특징으로 하는 부직포.
제 1 항에 있어서, 섬유 엉킴체는 이 중공 섬유 (A) 의 비율이 30 ~ 95 중량% 및 다른 섬유의 비율이 5 ~ 70 중량% 인 부직포.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 다른 섬유가, 강도가 4 ~ 30 g/de 인 비중공 섬유 (B), 강도가 4 ~ 8 g/de 인 중공 섬유 (G) 및 강도가 2.5 ~ 4 g/de 인 자체 신장성 중공 섬유 (H) 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상인 부직포.
제 1 항에 있어서, 상기 중공 섬유 (A) 는, 방향족 폴리에스테르로 형성되어 있는 부직포.
제 1 항에 있어서, 상기 섬유 엉킴체는, 이 중공 섬유 (A) 의 비율이 30 ~ 95 중량% 및 강도가 4 ~ 30 g/de 인 비중공 섬유 (B) 70 ~ 5 중량% 로 구성되어 있는 부직포.
제 5 항에 있어서, 이 비중공 섬유 (B) 는, 방향족 폴리에스테르, 지방족 폴리아미드, 방향족 폴리아미드 또는 폴리이미드로 형성되어 있는 부직포.
제 1 항에 있어서, 이 섬유 엉킴체는, 이 중공 섬유 (A) 의 비율이 30 ~ 95 중량% 및 강도가 4 ~ 8 g/de 인 중공 섬유 (G) 70 ~ 5 중량% 로 구성되어 있는 부직포.
제 7 항에 있어서, 상기 중공 섬유 (G) 는, 방향족 폴리에스테르, 지방족 폴리아미드 또는 폴리올레핀으로 형성되어 있는 부직포.
제 1 항에 있어서, 상기 섬유 엉킴체는, 이 중공 섬유 (A) 의 비율이 30 ~ 95 중량% 및 강도가 2.5 ~ 4 g/de 인 자체 신장성 중공 섬유 (H) 70 ~ 5 중량% 로 구성되어 있는 부직포.
제 9 항에 있어서, 상기 자체 신장성 중공 섬유 (H) 는, 방향족 폴리에스테르 또는 지방족 폴리아미드로 형성되어 있는 부직포.
제 1 항에 기재된 부직포에 탄성중합체를 함침시킨 인공피혁.
제 11 항에 있어서, 상기 탄성중합체는 부직포에 대하여 25 ~ 95 중량% 함침시킨 인공피혁.
제 11 항에 있어서, 인공피혁의 외관밀도가 0.3 ~ 0.38 g/㎤, 두께 (T㎝) 가 0.06 ~ 0.16 ㎝, 인공피혁의 중량 (Wg/㎠) 이 0.3 T ≤W ≤ 0.38 T 인 인공피혁.
제 11 항에 있어서, 인공피혁의 적어도 일면에 탄성중합체 (E) 로 이루어지는 다공질 피복층 또는 비다공질 피복층을 가지는 인공피혁.
제 14 항에 있어서, 인공피혁의 외관밀도가 0.3 ~ 0.38 g/㎤, 두께 (T㎝) 가 0.06 ~ 0.16 ㎝, 인공피혁의 중량 (Wg/㎠) 이 0.3 T ≤W ≤ 0.38 T 인 인공피혁.
70 ℃ 의 온수 중에서의 수축율이 35 % 이상인 중공 섬유 (A) 의 비율이 30 ~ 100 중량% 및 기타 섬유의 비율이 0 ~ 70 중량% 인 섬유 엉킴체를, 가열에 의하여 면적 수축율이 15 % 이상이 되도록 수축시키는 것을 특징으로 하고, 수축된 중공 섬유 (A') 의 중공율이 30 ~ 70 % 이고, 부직포의 외관밀도가 0.12 ~ 0.20 g/㎤ 이고 또한 부직포의 단위면적ㆍ단위중량당으로 환산한 인장강도가 270 ㎏/㎝/ (g/㎠) 이상인 부직포의 제조방법.