KR20200054943A

KR20200054943A - 입모 인공 피혁

Info

Publication number: KR20200054943A
Application number: KR1020207004113A
Authority: KR
Inventors: 마사시 메구로; 히로유키 히시다
Original assignee: 주식회사 쿠라레
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2020-05-20
Also published as: EP3708708A1; TW201925573A; JPWO2019058924A1; US20200263351A1; TWI783047B; KR102620337B1; JP7211956B2; CN111032954A; EP3708708A4; WO2019058924A1

Abstract

섬유를 낙합시킨 부직포와 고분자 탄성체를 함유하고, 고분자 탄성체의 100 ％ 모듈러스 (A) 와 고분자 탄성체의 함유율 (B) 가, B ≥ －1.8A ＋ 40, A ＞ 0, 의 관계식을 만족하고, 부직포의, JIS L 1096 (6.17. 5E 법, 마틴데일법) 에 준한, 가압 하중 12 ㎪ (gf/㎠), 마모 횟수 2 만회의 마모 감량 (C) 가 45 ㎎ 이하인 입모 인공 피혁.

Description

입모 인공 피혁

본 발명은, 의료 (衣料), 구두, 가구, 카시트, 잡화 제품 등의 표면 소재로서 바람직하게 사용되는 입모 인공 피혁에 관한 것이다.

종래, 스웨이드풍 인공 피혁이나 누벅풍 인공 피혁과 같은 입모 인공 피혁이 알려져 있다. 입모 인공 피혁은, 고분자 탄성체가 함침 부여된 부직포의 일면을 입모 처리함으로써 형성되는 입모된 섬유를 포함하는 입모면을 갖는다. 이와 같은 입모 인공 피혁에는 내마모성이 요구되고 있다.

입모 인공 피혁의 내마모성에 관하여, 예를 들어, 하기 특허문헌 1 에는, 극세 섬유와 고분자 탄성체로 이루어지는 피혁용 시트상물에 있어서, 고분자 탄성체의 부여 후에 혼합 섬유의 일 성분을 추출한 후, 다시 고분자 탄성체를 부여하여 얻어지는 스웨이드풍 인공 피혁을 개시한다. 또, 하기 특허문헌 2 는, 표면 섬유층으로서 단섬유 섬도 0.5 데니어 이하의 극세 섬유로 이루어지는 섬유층을 포함하는 부직 시트상물에, 에멀션 입자의 평균 입경이 0.1 ∼ 2.0 ㎛ 인 수계 폴리우레탄 에멀션에 무기염류를 용해, 혼합한 처리액을 부여하고, 가열 건조시켜 얻어지는, 유연하고 내마모성이 양호한 인공 피혁을 개시한다. 또, 하기 특허문헌 3 은, 인공 피혁 기체의 제조 후, 고분자 탄성체를 용제 팽윤시키고, 그 후, 압축함으로써 극세 섬유와 고분자 탄성체를 접착시켜 얻어지는 인공 피혁을 개시한다.

일본 공개특허공보 소51-75178호 일본 공개특허공보 평06-316877호 일본 공개특허공보 2001-81677호

특허문헌 1 에 개시된 스웨이드풍 인공 피혁은, 내마모성은 향상되지만, 고분자 탄성체가 극세 섬유를 구속하기 때문에 질감이 딱딱하다는 문제가 있었다. 또, 특허문헌 2 에 개시된 인공 피혁도, 내마모성은 향상되지만, 질감이 딱딱하다는 문제가 있었다. 또한, 특허문헌 3 에 개시된 인공 피혁도, 고분자 탄성체가 극세 섬유를 구속하기 때문에, 내마모성을 충분히 향상시키고자 하면, 질감이 딱딱해진다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 서술한 문제를 해결한, 유연한 질감과 높은 내마모성을 겸비한 입모 인공 피혁을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 국면은, 섬유의 낙합체 (絡合體) 인 부직포와 부직포에 부여된 고분자 탄성체를 함유하고, 적어도 일면은, 섬유를 입모시킨 입모면이고, 고분자 탄성체의 100 ％ 모듈러스 (A) 와 고분자 탄성체의 함유율 (질량％) (B) 가, B ≥ －1.8A ＋ 40, A ＞ 0, 의 관계식을 만족하고, 부직포의, JIS L 1096 (6.17. 5E 법, 마틴데일법) 에 준한, 가압 하중 12 ㎪ (gf/㎠), 마모 횟수 2 만회의 마모 감량 (C) 가 45 ㎎ 이하인 입모 인공 피혁이다. 이와 같은 입모 인공 피혁에 의하면, 유연한 질감과 높은 내마모성을 겸비한 입모 인공 피혁이 얻어진다.

본 발명에 의하면, 유연한 질감과 높은 내마모성을 겸비한 입모 인공 피혁을 제공할 수 있다.

도 1 은, 실시예 1 ∼ 7 및 비교예 1 ∼ 4 에서 얻어진 입모 인공 피혁의 고분자 탄성체의 100 ％ 모듈러스 (A) 와 고분자 탄성체의 함유율 (B) 의 관계를 플롯한 그래프이다.
도 2 는, 실시예 8 ∼ 11 및 비교예 5 ∼ 7 에서 얻어진 입모 인공 피혁의 고분자 탄성체의 100 ％ 모듈러스 (A) 와 고분자 탄성체의 함유율 (B) 의 관계를 플롯한 그래프이다.

본 실시형태의 입모 인공 피혁은, 섬유의 낙합체인 부직포와 부직포에 부여된 고분자 탄성체를 함유하고, 적어도 일면은, 섬유를 입모시킨 입모면이고, 고분자 탄성체의 100 ％ 모듈러스 (A) 와 고분자 탄성체의 함유율 (질량％) (B) 가, B ≥ －1.8A ＋ 40, A ＞ 0, 의 관계식을 만족하고, 부직포의, JIS L 1096 (6.17. 5E 법, 마틴데일법) 에 준한, 가압 하중 12 ㎪ (gf/㎠), 마모 횟수 2 만회의 마모 감량 (C) 가 45 ㎎ 이하이다. 이하, 본 실시형태의 입모 인공 피혁에 대해, 그 제조 방법을 따라 상세하게 설명한다.

섬유를 낙합시킨 부직포는, 극세 섬유의 부직포인 것이 특히 바람직하다. 본 실시형태에 있어서는, 예를 들어, 해도형 (매트릭스-도메인형) 복합 섬유와 같은 극세 섬유 발생형 섬유를 낙합 처리하고, 극세 섬유화 처리함으로써 얻어지는 극세 섬유의 부직포를 사용하는 경우에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 극세 섬유로는, 해도형 복합 섬유 이외의 극세 섬유 발생형 섬유에서 유래하는 섬유를 사용해도 되고, 또, 극세 섬유 발생형 섬유를 사용하지 않고, 직접 극세 섬유를 방사한 섬유여도 된다. 이하에서는, 해도형 복합 섬유를 사용한 예에 대해 상세하게 설명한다.

극세 섬유를 낙합시킨 부직포의 제조 방법으로는, 예를 들어, 해도형 복합 섬유를 용융 방사하여 웨브를 제조하고, 웨브를 낙합 처리한 후, 해도형 복합 섬유로부터 해 성분을 선택적으로 제거하여 극세 섬유를 형성하는 방법을 들 수 있다. 또, 해도형 복합 섬유의 해 성분을 제거하여 극세 섬유를 형성할 때까지의 어느 공정에 있어서, 수증기 혹은 열수 혹은 건열에 의한 열수축 처리 등의 섬유 수축 처리를 실시하여 해도형 복합 섬유를 치밀화시켜도 된다.

웨브를 제조하는 방법으로는, 스펀본드법 등에 의해 방사한 장섬유의 해도형 복합 섬유를 커트하지 않고 네트 상에 포집하여 장섬유 웨브를 형성하는 방법이나, 장섬유를 스테이플로 커트하여 단섬유 웨브를 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 낙합 상태를 조정하기 쉬워, 높은 충실감이 얻어지는 점에서 장섬유 웨브를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 또, 형성된 웨브에는, 그 형태 안정성을 부여하기 위하여 융착 처리가 실시되어도 된다. 이하에서는, 해도형 복합 섬유의 장섬유를 사용한 예에 대해 상세하게 설명한다.

또한, 장섬유란, 방사 후에 의도적으로 커트된 단섬유가 아닌, 연속적인 섬유인 것을 의미한다. 더욱 구체적으로는, 예를 들어, 섬유 길이가 3 ∼ 80 ㎜ 정도가 되도록 의도적으로 절단된 단섬유가 아닌 필라멘트 또는 연속 섬유를 의미한다. 극세 섬유화되기 전의 해도형 복합 섬유의 섬유 길이는 100 ㎜ 이상인 것이 바람직하고, 기술적으로 제조 가능하고, 또한, 제조 공정에 있어서 불가피적으로 절단되지 않는 한, 수 m, 수백 m, 수 ㎞ 혹은 그 이상의 섬유 길이여도 된다. 또한, 낙합시의 니들 펀치나, 표면의 버핑에 의해, 제조 공정에 있어서 불가피적으로 장섬유의 일부가 절단되어 단섬유가 되는 경우도 있다.

부직포를 형성하는 극세 섬유의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 이소프탈산 변성 PET, 술포이소프탈산 변성 PET, 카티온 염료 가염성 변성 PET 등의 변성 PET 나 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리헥사메틸렌테레프탈레이트 등의 방향족 폴리에스테르 ; 폴리락트산, 폴리에틸렌숙시네이트, 폴리부틸렌숙시네이트, 폴리부틸렌숙시네이트아디페이트, 폴리하이드록시부티레이트-폴리하이드록시발레레이트 수지 등의 지방족 폴리에스테르 ; 나일론 6, 나일론 66, 나일론 10, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 6-12 등의 나일론 ; 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리부텐, 폴리메틸펜텐, 염소계 폴리올레핀 등의 폴리올레핀 등의 섬유를 들 수 있다. 또한, 변성 PET 는, 미변성 PET 의 에스테르 형성성의 디카르복실산계 단량체 단위, 또는, 디올계 단량체 단위의 적어도 일부를 치환 가능한 단량체 단위로 치환한 PET 이다. 디카르복실산계 단량체 단위를 치환하는 변성 단량체 단위의 구체예로는, 예를 들어, 테레프탈산 단위를 치환하는 이소프탈산, 나트륨술포이소프탈산, 나트륨술포나프탈렌디카르복실산, 아디프산 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.

섬유의 섬도는 특별히 한정되지 않지만, 평균 섬도 0.05 ∼ 1.0 dtex, 나아가서는 0.07 ∼ 0.5 dtex 인 극세 섬유인 것이 섬유의 강성이 낮아져, 유연한 질감이 얻어지기 쉬운 점에서 특히 바람직하다. 섬유의 평균 섬도가 지나치게 낮은 경우에는, 질감은 유연해지지만, 내마모성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 평균 섬도는, 입모풍 인공 피혁의 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 구해진다.

또, 섬유 중에는, 필요에 따라, 예를 들어, 카본 블랙 등의 농색 안료, 아연화, 백연, 리토폰, 이산화티탄, 침강성 황산바륨 및 버라이트분 등의 백색 안료, 내후제, 방미제 (防黴劑), 가수분해 방지제, 활제, 미립자, 마찰 저항 조정제 등을 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 배합해도 된다.

낙합 처리로는, 예를 들어, 장섬유 웨브를 크로스 래핑 등을 사용하여 두께 방향으로 복수 층 중첩시킨 후, 그 양면으로부터 동시 또는 교대로 적어도 1 개 이상의 바브가 관통하는 조건에서 니들 펀치나 고압 수류 처리하는 방법을 들 수 있다. 또, 니들 펀치 처리의 펀치 밀도로는, 1500 ∼ 5500 펀치/㎠, 나아가서는, 2000 ∼ 5000 펀치/㎠ 정도인 것이, 높은 내마모성이 얻어지기 쉬운 점에서 바람직하다. 펀치 밀도가 지나치게 낮은 경우에는, 내마모성이 저하되는 경향이 있고, 펀치 밀도가 지나치게 높은 경우에는 섬유가 절단되어 낙합도가 저하되는 경향이 있다.

또, 해도형 복합 섬유의 방사 공정으로부터 낙합 처리까지의 어느 단계에 있어서, 장섬유 웨브에 유제나 대전 방지제를 부여해도 된다. 또한, 필요에 따라, 장섬유 웨브를 70 ∼ 150 ℃ 정도의 온수에 침지시키는 수축 처리를 실시함으로써, 장섬유 웨브의 낙합 상태를 미리 치밀하게 해 두어도 된다. 이와 같이 하여 얻어지는 낙합 웨브의 단위 면적당 중량으로는 100 ∼ 2000 g/㎡ 정도의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 낙합 웨브를 필요에 따라 열수축시킴으로써 섬유 밀도 및 낙합 정도를 더욱 높이는 처리를 실시해도 된다. 또, 열수축 처리에 의해 치밀화된 낙합 웨브를 더욱 치밀화함과 함께, 낙합 웨브의 형태를 고정화시키거나, 표면을 평활화하거나 하는 것 등을 목적으로 하여, 필요에 따라, 열프레스 처리를 실시함으로써 더욱 섬유 밀도를 높여도 된다.

입모 인공 피혁의 제조에 있어서는, 부직포에 형태 안정성이나 충실감을 부여하기 위하여, 해도형 복합 섬유를 낙합한 부직포에, 고분자 탄성체를 함침 부여한다. 고분자 탄성체의 구체예로는, 예를 들어, 폴리우레탄, 아크릴로니트릴 엘라스토머, 올레핀 엘라스토머, 폴리에스테르 엘라스토머, 폴리아미드 엘라스토머, 아크릴 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 폴리우레탄이 특히 바람직하다. 폴리우레탄의 구체예로는, 예를 들어, 폴리카보네이트우레탄, 폴리에테르우레탄, 폴리에스테르우레탄, 폴리에테르에스테르우레탄, 폴리에테르카보네이트우레탄, 폴리에스테르카보네이트우레탄 등을 들 수 있다. 폴리우레탄은, 폴리우레탄을 N,N-디메틸포름아미드 (DMF) 등의 용매에 용해시킨 용액을 부직포에 함침시킨 후, 폴리우레탄을 습식 응고시켜 고화시킨 폴리우레탄 (용제계 폴리우레탄) 이어도 되고, 폴리우레탄을 물에 분산시킨 에멀션을 부직포에 함침시킨 후, 건조시켜 고화시킨 폴리우레탄 (수계 폴리우레탄) 이어도 된다. 폴리우레탄 양을 늘려도 섬유와 적당히 해리시킬 수 있고, 유연한 질감을 저하시키기 어려운 점에서는 용제계 폴리우레탄이 특히 바람직하다.

또한, 고분자 탄성체로는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 카본 블랙 등의 안료나 염료 등의 착색제, 응고 조절제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 형광제, 방미제, 침투제, 소포제, 활제, 발수제, 발유제, 증점제, 증량제, 경화 촉진제, 발포제, 폴리비닐알코올이나 카르복시메틸셀룰로오스 등의 수용성 고분자 화합물, 무기 미립자, 도전제 등이 배합되어도 된다.

고분자 탄성체의 100 ％ 모듈러스 (A) 는, 4 ∼ 15 ㎫, 나아가서는, 4.5 ∼ 12.5 ㎫ 인 것이, 내마모성과 유연한 질감의 밸런스가 우수한 입모 인공 피혁이 얻어지기 쉬운 점에서 바람직하다.

또, 입모 인공 피혁 중의 부직포에 함침 부여된 고분자 탄성체의 함유율 (B) 는, 13 ∼ 50 질량％, 나아가서는, 15 ∼ 45 질량％, 특히 20 ∼ 45 질량％ 인 것이, 내마모성과 유연한 질감의 밸런스가 우수한 입모 인공 피혁이 얻어지기 쉬운 점에서 바람직하다.

해도형 복합 섬유를 낙합한 부직포의 해도형 복합 섬유로부터 해 성분 폴리머를 제거함으로써, 극세 섬유를 낙합시킨 부직포가 형성된다. 해도형 복합 섬유로부터 해 성분 폴리머를 제거하는 방법으로는, 해 성분 폴리머만을 선택적으로 제거할 수 있는 용제 또는 분해제로 해도형 복합 섬유를 낙합한 부직포를 처리하는, 종래부터 알려진 극세 섬유의 형성 방법이 특별히 한정없이 사용된다. 예를 들어, 해 성분 폴리머로서 수용성 PVA 를 사용하는 경우, 85 ∼ 100 ℃ 의 열수 중에서 100 ∼ 600 초간 처리함으로써, 수용성 PVA 의 제거율이 95 ∼ 100 ％ 정도가 될 때까지 추출 제거하는 것이 바람직하다. 또한, 딥 닙 처리를 반복함으로써, 수용성 PVA 는 효율적으로 추출 제거된다.

이와 같이 하여 얻어지는 부직포의 단위 면적당 중량은, 140 ∼ 3000 g/㎡, 나아가서는 200 ∼ 2000 g/㎡ 인 것이 바람직하다.

고분자 탄성체를 함침 부여한 부직포의 편면 또는 양면을 버핑함으로써, 표층의 섬유가 입모된 입모면을 갖는 인공 피혁 기체가 얻어진다. 버핑은, 바람직하게는, 120 ∼ 600 번수, 더욱 바람직하게는 320 ∼ 600 번수 정도의 샌드 페이퍼나 에머리 페이퍼를 사용하여 실시된다. 이와 같이 하여, 편면 또는 양면에 입모된 섬유가 존재하는 입모면을 갖는 인공 피혁 기체가 얻어진다.

또한, 인공 피혁 기체의 입모면에는, 입모된 섬유의 할로우 홀(hollow hole)을 억제하거나 마찰에 의해 일으켜지기 어렵게 하여 외관 품위를 향상시키거나 하는 것을 목적으로 하여, 입모된 섬유의 근원 근방을 국소적으로 고착시키는 고분자 탄성체를 추가로 부여해도 된다. 구체적으로는, 예를 들어, 입모면에 고분자 탄성체를 함유하는 용액이나 에멀션을 도포한 후, 건조시킴으로써, 고분자 탄성체를 고화시킨다. 입모면에 존재하는 입모된 섬유의 근원 근방을 국소적으로 고착시키는 고분자 탄성체를 부여함으로써, 입모면에 존재하는 섬유의 근원 근방이 고분자 탄성체로 구속되어, 섬유가 할로우 홀되기 어려워진다. 입모면에 부여되는 고분자 탄성체의 구체예로는, 상기 서술한 것과 동일한 것이 사용된다.

입모면에 부여되는 고분자 탄성체의 양으로는, 1 ∼ 10 g/㎡, 나아가서는 2 ∼ 8 g/㎡ 인 것이, 입모면을 지나치게 딱딱하게 하지 않고 섬유의 근원 근방을 굳건히 고정시킬 수 있는 점에서 바람직하다. 또한, 부여된 근원 근방을 고착시키는 고분자 탄성체의 함유율도, 고분자 탄성체의 함유율 (B) 의 일부가 된다.

입모면을 갖는 인공 피혁 기체에는, 추가로 질감을 조정하기 위하여 유연성을 부여하는 수축 가공 처리나 문지름 유연화 처리가 실시된, 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.

입모면을 갖는 인공 피혁 기체는 염색되어, 입모 인공 피혁으로 마무리된다. 염료는 섬유의 종류에 따라 적절한 것이 적절히 선택된다. 예를 들어, 섬유가 폴리에스테르계 수지로 형성되어 있는 경우에는 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 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 또, 염색 방법으로는, 고압액류 염색법, 지거 염색법, 더어모솔 연속 염색기법, 승화 프린트 방식 등에 의한 염색 방법이 특별히 한정없이 이용된다.

입모 인공 피혁의 외관 밀도는, 0.4 ∼ 0.7 g/㎤, 나아가서는 0.45 ∼ 0.6 g/㎤ 인 것이 뚝 꺾이지 않는 충실감과 유연한 질감의 밸런스가 우수한 입모 인공 피혁이 얻어지는 점에서 바람직하다. 입모 인공 피혁의 외관 밀도가 지나치게 낮은 경우에는, 충실감이 낮기 때문에 뚝 꺾이기 쉬워지고, 또, 입모면을 마찰함으로써 섬유가 끌려나오기 쉬워져 낮은 외관 품위가 되기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 입모 인공 피혁의 외관 밀도가 지나치게 높은 경우에는, 유연한 질감이 저하되는 경향이 있다.

본 실시형태의 입모 인공 피혁은, JIS L 1096 (6.17. 5E 법, 마틴데일법) 에 준한, 가압 하중 12 ㎪ (gf/㎠), 마모 횟수 2 만회의 마모 감량 (C) 가 45 ㎎ 이하인, 섬유를 낙합시킨 부직포를 포함한다. 이와 같은 내마모성을 갖는 섬유를 낙합시킨 부직포는, 섬유의 섬도, 섬유의 종류, 섬유의 낙합 정도를 조정함으로써 실현될 수 있다.

마모 횟수 2 만회의 마모 감량 (C) 는 45 ㎎ 이하이고, 40 ㎎ 이하, 나아가서는 35 ㎎ 이하, 특히 30 ㎎ 이하인 것이, 내마모성이 우수한 입모 인공 피혁이 특히 얻어지기 쉬운 점에서 바람직하다. 또한, 마모 횟수 2 만회의 마모 감량 (C) 의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 5 ㎎ 정도인 것이 바람직하다.

또, 본 실시형태의 입모 인공 피혁은, 고분자 탄성체의 100 ％ 모듈러스 (A) 와 고분자 탄성체의 함유율 (B) 가 관계식 : B ≥ －1.8A ＋ 40, A ＞ 0, 을 만족하도록, 고분자 탄성체를 함유한다. 입모 인공 피혁이 이와 같이 고분자 탄성체를 함유하고, 또한, 부직포의 마모 횟수 2 만회의 마모 감량 (C) 가 45 ㎎ 이하인 경우에는, 유연한 질감과 높은 내마모성을 겸비한 입모 인공 피혁이 얻어진다. 구체적으로는, JIS L 1096 (6.17. 5E 법 마틴데일법) 에 준한, 가압 하중 12 ㎪ (gf/㎠), 마모 횟수 5 만회의 마모 감량이 50 ㎎ 이하, 나아가서는 40 ㎎ 이하인 것과, 소프트니스 테스터로 측정되는 소프트니스가 3.5 ㎜ 이상, 나아가서는, 3.7 ㎜ 이상의 유연함을 겸비한 입모 인공 피혁이 얻어진다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명의 범위는 실시예에 의해 전혀 한정되어 해석되는 것이 아니다.

먼저, 본 실시예에서 사용한 평가 방법을 이하에 정리하여 설명한다.

(고분자 탄성체의 함유율 (B) 의 측정)

먼저, 입모 인공 피혁의 중량을 측정하였다. 그리고, 입모 인공 피혁을 N,N'-디메틸포름아미드 (DMF) 에 12 시간 침지시킨 후 프레스 처리를 실시하고, 그 후 추가로 DMF 에 5 분간 침지 후 프레스 처리를 실시하는 동작을 5 회 반복하고, 고분자 탄성체인 폴리우레탄을 용제 추출하였다. 그리고, 추출 후의 부직포를 건조시켰다. 그리고, 건조 후의 부직포의 중량을 측정하였다.

그리고, (입모 인공 피혁의 중량 － 부직포의 중량)/입모 인공 피혁의 중량 × 100 으로부터 고분자 탄성체의 함유율 (B) (질량％) 를 산출하였다.

(부직포의 마모 감량 (C))

입모 인공 피혁을 DMF 에 12 시간 침지시킨 후 프레스 처리를 실시하고, 그 후 추가로 DMF 에 5 분간 침지 후 프레스 처리를 실시하는 동작을 5 회 반복하고, 폴리우레탄을 용제 추출하였다. 그리고, 추출 후의 부직포를 건조시켰다. 그리고, 얻어진 부직포의 마모 감량을, JIS L 1096 (6.17. 5E 법, 마틴데일법) 에 준하여, 가압 하중 12 ㎪ (gf/㎠), 마모 횟수 2 만회로 마틴데일 마모 시험기를 사용하여 마모 시험을 실시하고, 마모 감량 (C) 를 측정하였다.

(고분자 탄성체의 100 ％ 모듈러스 (A) 의 측정)

각 실시예 및 비교예에서 사용한 폴리우레탄의 두께 약 400 ㎛ 의 필름을 제조하고, 2.5 ㎝ 폭으로 잘라낸 것을 오토 그래프로 강신도 측정하였다. 얻어진 SS 커브의 신도 100 ％ 의 강력을 판독하고, 필름 두께와 2.5 ㎝ 폭으로부터 얻어진 단면적으로 나누고, 100 ％ 모듈러스 (A : ㎫) 를 산출하였다.

(소프트니스)

소프트니스 테스터 (피혁 소프트니스 계측 장치 ST300 : 영국, MSA 엔지니어링 시스템사 제조) 를 사용하여 소프트니스를 측정하였다. 구체적으로는, 직경 25 ㎜ 의 소정의 링을 장치의 하부 홀더에 세트한 후, 하부 홀더에 입모 인공 피혁을 세트하였다. 그리고, 상부 레버에 고정된 금속제의 핀 (직경 5 ㎜) 을 입모 인공 피혁을 향하여 눌러 내렸다. 그리고, 상부 레버를 눌러 내려 상부 레버가 로크되었을 때의 수치를 판독하였다. 또한, 수치는 침입 깊이를 나타내고, 수치가 클수록 유연한 것을 나타낸다.

(입모 인공 피혁의 마모 감량)

입모 인공 피혁의 마모 감량을, JIS L 1096 (6.17. 5E 법, 마틴데일법) 에 준하여, 가압 하중 12 ㎪ (gf/㎠), 마모 횟수 5 만회로 마틴데일 마모 시험기를 사용하여 마모 시험을 실시하고, 마모 감량을 측정하였다.

[실시예 1]

수용성 폴리비닐알코올 수지 (PVA ; 해 성분) 와, 변성도 6 몰％ 의 이소프탈산 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트 (도 성분) 를, 해 성분/도 성분이 25/75 (질량비) 가 되도록 260 ℃ 에서 용융 복합 방사용 구금 (도수 : 12 도/섬유) 으로부터 단공 (單孔) 토출량 1.5 g/min 로 토출하였다. 그리고, 방사 속도가 3700 m/min 가 되도록 이젝터 압력을 조정하고, 평균 섬도 4.5 데시텍스의 장섬유를 네트 상에 포집하여, 스펀본드 시트 (섬유 웨브) 를 얻었다.

얻어진 섬유 웨브를 총 단위 면적당 중량이 497 g/㎡ 가 되도록, 크로스 래핑하여 겹쳐 적중체를 얻고, 바늘 부러짐 방지 유제를 스프레이하였다. 다음으로, 바브수 1 개이고 니들 번수 42 번인 니들침, 및 바브수 6 개이고 니들 번수 42 번인 니들침을 사용하여 적중체를 4189 펀치/㎠ 로 니들 펀치 처리하여 낙합시킴으로써 웨브 낙합 시트를 얻었다. 웨브 낙합 시트의 단위 면적당 중량은 626 g/㎡, 층간 박리력은 11.4 ㎏/2.5 ㎝ 였다. 또, 니들 펀치 처리에 의한 면적 수축률은 20.6 ％ 였다.

다음으로, 웨브 낙합 시트를 110 ℃, 23.5 ％RH 의 조건에서 스팀 처리하였다. 그리고, 90 ∼ 110 ℃ 의 오븐 중에서 건조시킨 후, 추가로 115 ℃ 에서 열프레스함으로써, 단위 면적당 중량 1043 g/㎡, 비중 0.43 g/㎤, 두께 2.43 ㎜ 의 열수축 처리된 웨브 낙합 시트를 얻었다.

다음으로, 열수축 처리된 웨브 낙합 시트에, 폴리카보네이트계 무황변 수지이고 100 ％ 모듈러스 12.5 ㎫ 인 폴리우레탄의 DMF 용액 (고형분 18 ％) 을 고분자 탄성체 (폴리우레탄) 의 함유율 (B) 가 39 질량％ 정도가 되도록 함침시켰다. 그 후, 40 ℃, DMF 30 ％ 수용액에 침지시켜 폴리우레탄을 응고시켰다. 다음으로, 폴리우레탄이 부여된 웨브 낙합 시트를, 닙 처리, 및 고압 수류 처리하면서 95 ℃ 의 열수 중에 10 분간 침지시킴으로써 PVA 를 용해 제거하고, 추가로 건조시킴으로써, 단섬유 섬도 0.3 dtex, 단위 면적당 중량 1053 g/㎡, 비중 0.451 g/㎤, 두께 1.85 ㎜ 인, 폴리우레탄과 극세 섬유의 장섬유의 섬유속의 낙합체인 부직포의 복합체인 섬유 기재를 얻었다.

다음으로, 섬유 기재를 반으로 자른 후, 표면에 폴리우레탄의 DMF 용액 (고형분 35 ％) 을 도포, 건조시킴으로써 표면 섬유의 틈새를 메우고, 그 후, 이면을 ＃120 페이퍼로, 표면을 ＃240, ＃320, ＃600 페이퍼를 사용하여, 속도 3.0 m/min, 회전수 650 rpm 의 조건에서 양면을 연삭함으로써, 입모면을 갖는 인공 피혁 기체를 얻었다. 그 후, 인공 피혁 기체를 분산 염료를 사용하여 120 ℃ 에서 고압 염색함으로써 염색하고, 단위 면적당 중량 370 g/㎡, 외관 밀도 0.451 g/㎤, 두께 0.82 ㎜ 인 스웨이드풍 인공 피혁을 얻었다. 그리고, 스웨이드풍 인공 피혁을 상기 평가 방법에 따라 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[실시예 2 ∼ 3, 비교예 2 ∼ 3]

실시예 1 에 있어서, 열수축 처리된 웨브 낙합 시트에 함침시키는 폴리우레탄의 DMF 용액의 비율을 표 1 에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 스웨이드풍 인공 피혁을 얻었다. 그리고, 스웨이드풍 인공 피혁을 상기 평가 방법에 따라 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[실시예 4 ∼ 7, 비교예 1, 비교예 4]

실시예 1 에 있어서 사용한 100 ％ 모듈러스 12.5 ㎫ 의 폴리우레탄의 DMF 용액 대신에, 100 ％ 모듈러스 4.5 ㎫ 의 폴리우레탄의 DMF 용액 (실시예 5, 비교예 1), 100 ％ 모듈러스 6 ㎫ 의 폴리우레탄의 DMF 용액 (실시예 6), 100 ％ 모듈러스 8 ㎫ 의 폴리우레탄의 DMF 용액 (실시예 7, 비교예 4), 또는, 100 ％ 모듈러스 10 ㎫ 의 폴리우레탄의 DMF 용액 (실시예 4) 중 어느 것을 사용하여, 열수축 처리된 웨브 낙합 시트에 함침시키는 폴리우레탄의 DMF 용액의 비율을 각각 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 스웨이드풍 인공 피혁을 얻었다. 그리고, 스웨이드풍 인공 피혁을 상기 평가 방법에 따라 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

실시예 1 ∼ 7 및 비교예 1 ∼ 4 에서 얻어진 입모 인공 피혁의 고분자 탄성체의 100 ％ 모듈러스 (A) 와 고분자 탄성체의 함유율 (B) 의 관계를 플롯한 그래프를 도 1 에 나타낸다. 실시예 1 ∼ 7 및 비교예 1 ∼ 4 에서 얻어진 입모 인공 피혁 중의 부직포의 마모 감량 (C) 는 18 ∼ 20 ㎎ 정도였다. 그리고, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 고분자 탄성체의 100 ％ 모듈러스 (A) 와 고분자 탄성체의 함유율 (B) 가, B ≥ －1.8A ＋ 40, A ＞ 0, 의 관계식을 만족하는 실시예 1 ∼ 7 에서 얻어진 입모 인공 피혁은 표 1 에 나타내는 바와 같이, 마모 횟수 5 만회의 마모 감량이 50 ㎎ 이하인 높은 내마모성과, 소프트니스 테스터로 측정되는 소프트니스가 3.5 ㎜ 이상인 유연한 질감을 겸비하고 있었다. 한편, B ≥ －1.8A ＋ 40, A ＞ 0, 의 관계식을 만족하지 않는 비교예 1 ∼ 4 에서 얻어진 입모 인공 피혁은 내마모성이 떨어졌다.

[실시예 8]

PVA (해 성분) 와, 카본 블랙을 1.5 질량％ 함유하는, 변성도 6 몰％ 의 이소프탈산 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트 (도 성분) 를, 해 성분/도 성분이 25/75 (질량비) 가 되도록 260 ℃ 에서 용융 복합 방사용 구금 (도수 : 12 도/섬유) 으로부터 단공 토출량 1.2 g/min 로 토출하였다. 그리고, 방사 속도가 3700 m/min 가 되도록 이젝터 압력을 조정하고, 평균 섬도 3.6 데시텍스의 장섬유를 네트 상에 포집하여, 스펀본드 시트 (섬유 웨브) 를 얻었다. 그리고, 얻어진 섬유 웨브를 총 단위 면적당 중량이 528 g/㎡ 가 되도록, 크로스 래핑하여 겹쳐 적중체를 얻고, 바늘 부러짐 방지 유제를 스프레이하였다. 다음으로, 바브수 1 개이고 니들 번수 42 번인 니들침, 및 바브수 6 개이고 니들 번수 42 번인 니들침을 사용하여 적중체를 4189 펀치/㎠ 로 니들 펀치 처리하여 낙합시킴으로써 웨브 낙합 시트를 얻었다. 웨브 낙합 시트의 단위 면적당 중량은 635 g/㎡, 층간 박리력은 9.0 ㎏/2.5 ㎝ 였다. 또, 니들 펀치 처리에 의한 면적 수축률은 16.8 ％ 였다.

실시예 1 에서 사용한 웨브 낙합 시트 대신에, 상기 웨브 낙합 시트를 사용한 것 이외에는 동일하게 하여, 스웨이드풍 인공 피혁을 얻었다. 얻어진 스웨이드풍 인공 피혁은, 단섬유 섬도 0.25 dtex 의 섬유를 포함하는 부직포를 포함하고, 단위 면적당 중량 365 g/㎡, 외관 밀도 0.456 g/㎤, 두께 0.80 ㎜ 였다.

그리고, 스웨이드풍 인공 피혁을 상기 평가 방법에 따라 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[실시예 9 ∼ 11, 비교예 5 ∼ 7]

실시예 8 에 있어서, 열수축 처리된 웨브 낙합 시트에 함침시키는 폴리우레탄의 DMF 용액의 비율과 종류를 표 1 에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 스웨이드풍 인공 피혁을 얻었다. 그리고, 스웨이드풍 인공 피혁을 상기 평가 방법에 따라 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

실시예 8 ∼ 11 및 비교예 5 ∼ 7 에서 얻어진 입모 인공 피혁의 고분자 탄성체의 100 ％ 모듈러스 (A) 와 고분자 탄성체의 함유율 (B) 의 관계를 플롯한 그래프를 도 2 에 나타낸다. 실시예 8 ∼ 11 및 비교예 5 ∼ 7 에서 얻어진 입모 인공 피혁 중의 부직포의 마모 감량 (C) 는 39.9 ∼ 43.3 ㎎ 이었다. 그리고, 고분자 탄성체의 100 ％ 모듈러스 (A) 와 고분자 탄성체의 함유율 (B) 가, B ≥ －1.8A ＋ 40, 4 ≤ A ≤ 15, A ＞ 0, 의 관계식을 만족하는 실시예 8 ∼ 11 에서 얻어진 입모 인공 피혁은 표 1 에 나타내는 바와 같이, 유연한 질감과 높은 내마모성을 겸비하고 있었다. 한편, B ≥ －1.8A ＋ 40, 4 ≤ A ≤ 15, A ＞ 0, 의 관계식을 만족하지 않는 비교예 5 ∼ 7 에서 얻어진 입모 인공 피혁은 내마모성이 떨어졌다.

[비교예 8]

폴리에틸렌 (해 성분) 과 변성도 6 몰％ 의 이소프탈산 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트 (도 성분) 를, 해 성분/도 성분이 50/50 (질량비) 이 되도록 270 ℃ 에서 용융 복합 방사용 구금 (도수 : 12 도/섬유) 으로부터 단공 토출량 1.2 g/min 로 토출하였다. 그리고, 방사 속도가 3700 m/min 가 되도록 이젝터 압력을 조정하고, 평균 섬도 3.6 데시텍스의 장섬유를 네트 상에 포집하여, 스펀본드 시트 (섬유 웨브) 를 얻었다.

얻어진 섬유 웨브를 총 단위 면적당 중량이 497 g/㎡ 가 되도록, 크로스 래핑하여 겹쳐 적중체를 얻고, 바늘 부러짐 방지 유제를 스프레이하였다. 다음으로, 바브수 1 개이고 니들 번수 42 번인 니들침, 및 바브수 6 개이고 니들 번수 42 번인 니들침을 사용하여 적중체를 2020 펀치/㎠ 로 니들 펀치 처리하여 낙합시킴으로써 웨브 낙합 시트를 얻었다. 웨브 낙합 시트의 단위 면적당 중량은 750 g/㎡, 층간 박리력은 9.4 ㎏/2.5 ㎝ 였다.

다음으로, 웨브 낙합 시트를 90 ℃ 의 열수에 침지시켜 수축시키고, 추가로 90 ℃ 에서 열프레스함으로써, 단위 면적당 중량 1090 g/㎡, 비중 0.43 g/㎤, 두께 2.54 ㎜ 의 열수축 처리된 웨브 낙합 시트를 얻었다.

다음으로, 열수축 처리된 웨브 낙합 시트에, 폴리카보네이트계 무황변 수지이고 100 ％ 모듈러스 12.5 ㎫ 인 폴리우레탄의 DMF 용액 (고형분 18 ％) 을 고분자 탄성체의 함유율 (B) 가 39 ％ 정도가 되도록 함침시켰다. 그 후, 40 ℃, DMF 30 ％ 수용액에 침지시켜 응고시켰다. 다음으로, 폴리우레탄이 충전된 웨브 낙합 시트를, 톨루엔에 침지시켜 프레스하는 처리를 복수 회 반복하여 폴리에틸렌을 용해 제거하고, 추가로 건조시킴으로써, 단섬유 섬도 0.15 dtex, 단위 면적당 중량 865 g/㎡, 비중 0.43 g/㎤, 두께 2.01 ㎜ 인, 폴리우레탄과 극세 섬유의 장섬유의 섬유속의 낙합체인 부직포의 복합체인 섬유 기재를 얻었다.

다음으로, 섬유 기재를 반으로 자른 후, 표면에 폴리우레탄의 DMF 용액 (고형분 35 ％) 을 도포, 건조시켜 표면 섬유의 틈새를 메우고, 그 후, 이면을 ＃120 페이퍼로, 표면을 ＃240, ＃320, ＃600 페이퍼를 사용하여, 속도 3.0 m/min, 회전수 650 rpm 의 조건에서 양면을 연삭함으로써, 인공 피혁 기체를 얻었다. 그 후, 인공 피혁 기체를 분산 염료를 사용하여 120 ℃ 에서 고압 염색함으로써 염색하고, 단위 면적당 중량 336 g/㎡, 비중 0.42 g/㎤, 두께 0.80 ㎜ 인 스웨이드풍 인공 피혁을 얻었다. 그리고, 스웨이드풍 인공 피혁을 상기 평가 방법에 따라 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[비교예 9 ∼ 12]

비교예 8 에 있어서, 열수축 처리된 웨브 낙합 시트에 함침시키는 폴리우레탄의 DMF 용액의 비율과 종류를 표 1 에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 스웨이드풍 인공 피혁을 얻었다. 그리고, 스웨이드풍 인공 피혁을 상기 평가 방법에 따라 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

비교예 8 ∼ 12 에서 얻어진 입모 인공 피혁 중의 부직포의 마모 감량 (C) 는 어느 것도 47.8 ∼ 49 ㎎ 이었다. 그리고, 고분자 탄성체의 100 ％ 모듈러스 (A) 와 고분자 탄성체의 함유율 (B) 가, B ≥ －1.8A ＋ 40, A ＞ 0, 의 관계식을 만족하는 비교예 8 ∼ 11 에서 얻어진 입모 인공 피혁, 및, B ≥ －1.8A ＋ 40, A ＞ 0, 의 관계식을 만족하지 않는 비교예 12 의 입모 인공 피혁 중 어느 것도 내마모성이 떨어졌다.

산업상 이용가능성

본 발명에서 얻어지는 입모 인공 피혁은, 의료, 구두, 가구, 카시트, 잡화 제품 등의 표피 소재로서 바람직하게 사용된다.

Claims

섬유의 낙합체인 부직포와 상기 부직포에 부여된 고분자 탄성체를 함유하고,
적어도 일면은, 상기 섬유를 입모시킨 입모면이고,
상기 고분자 탄성체의 100 ％ 모듈러스 (A) 와 상기 고분자 탄성체의 함유율 (질량％) (B) 가,
B ≥ －1.8A ＋ 40, A ＞ 0, 의 관계식을 만족하고,
상기 부직포의, JIS L 1096 (6.17. 5E 법, 마틴데일법) 에 준한, 가압 하중 12 ㎪ (gf/㎠), 마모 횟수 2 만회의 마모 감량 (C) 가 45 ㎎ 이하인, 입모 인공 피혁.
제 1 항에 있어서,
4 ≤ A ≤ 15 인, 입모 인공 피혁.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
13 ≤ B ≤ 50 인, 입모 인공 피혁.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고분자 탄성체는 용제계 폴리우레탄인, 입모 인공 피혁.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부직포는, 평균 섬도 0.05 ∼ 1.0 dtex 의 극세 섬유를 포함하는, 입모 인공 피혁.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고분자 탄성체의 일부는, 입모된 상기 섬유의 근원 근방에 국소적으로 고착되는, 입모 인공 피혁.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섬유는, 카본 블랙을 함유하는, 입모 인공 피혁.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
JIS L 1096 (6.17. 5E 법, 마틴데일법) 에 준한, 가압 하중 12 ㎪ (gf/㎠), 마모 횟수 5 만회의 마모 감량이 50 ㎎ 이하이고, 또한, 소프트니스 테스터로 측정되는 소프트니스가 3.5 ㎜ 이상인, 입모 인공 피혁.