KR20210018998A - 시트형물의 제조 방법 - Google Patents

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다카노리 후루이
겐 고이데
마코토 니시무라
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도레이 카부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 환경을 배려한 제조 공정에서, 종래 물로의 용해성이 높았던 저중합도, 저점도의 폴리비닐알코올 수용액을 사용한 경우라도, 우아하고 아름다운 외관과 유연한 감촉을 달성하고, 또한 양호한 내(耐)마모성을 가지는 시트형물의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 시트형물의 제조 방법은, 하기 1∼4의 공정을 순서대로 행하는 것이다.
1. 극세(極細) 섬유 발현형 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재(基材)에, 이하의 특징을 가지는 폴리비닐알코올의 수용액인 폴리비닐알코올 수용액을 부여함으로써, 섬유질 기재에 포함되는 섬유질량에 대하여 상기 폴리비닐알코올을 0.1∼50 질량% 부여시키는, 폴리비닐알코올 부여 공정,
(폴리비닐알코올: 비누화도가 90% 이상이며, 중수 용매 중, 13C-NMR로 측정되는 입체규칙성 평가에 있어서, rrr 조성 존재 비율이 14.5% 이상)
2. 극세 섬유 발현 공정,
3. 폴리우레탄 부여 공정,
4. 폴리비닐알코올 제거 공정.

Description

시트형물의 제조 방법
본 발명은, 바인더 수지에 수분산(水分散)형 폴리우레탄을 사용함으로써, 제조 공정에서의 유기용제의 사용량을 적게 하고, 환경을 배려한 시트형물에 있어서, 양호한 유연성과 고급 외관 품위를 양립하고, 동시에 양호한 내(耐)마모성을 가지는 시트형물의 제조 방법에 관한 것이다.
주로 섬유질 기재(基材)와 폴리우레탄으로 이루어지는 시트형물은, 천연 피혁에 없는 우수한 특징을 가지고 있고, 다양한 용도로 널리 이용되고 있다. 특히, 폴리에스테르계 섬유질 기재를 사용한 피혁 유사 시트형물은, 내광성(耐光性)이 우수하므로, 의류나 의자 커버 및 자동차내장재 용도 등으로 그 사용이 해마다 넓어지고 있다.
이러한 시트형물을 제조하는 데 있어서는, 섬유질 기재에 폴리우레탄의 유기용제용액을 함침시킨 후, 얻어진 섬유질 기재를, 폴리우레탄의 비용매인 물 또는 유기용제/물의 혼합용액 중에 침지(浸漬)하여 폴리우레탄을 습식 응고시키는 공정이, 일반적으로 채용되고 있다. 이러한 폴리우레탄의 용매인 유기용제로서는, N,N-디메틸포름아미드(이하, 「DMF」라고 함) 등의 물혼화성(混和性) 유기용제가 사용되고 있고, 예를 들면, 부직포에 폴리비닐알코올 수용액을 함침(含浸)하여 섬유 시트형물을 얻고, 이 섬유 시트형물을 폴리우레탄 함침액에 침지하고, 또한, 20℃의 45% DMF 수용액 중에서 폴리우레탄을 습식 응고시킨 후, 85℃의 열수로 DMF와 폴리비닐알코올을 제거하여 시트형물을 제조하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
또한 최근, 시트형물의 제조 시, 작업자의 건강 상태, 안전성이나 주변 환경에 대한 배려를 고려하여 유기용제의 사용을 저감시키는 기술이 매우 주목받고 있다.
그 구체적인 해결 수단으로서, 예를 들면, 종래의 유기용제에 용해하는 폴리우레탄 대신, 수중에 폴리우레탄을 분산시킨 수분산형 폴리우레탄을 사용하는 방법이 검토되고 있다. 또한, 종래의 유기용제에 용해하는 폴리우레탄을 적용한 제조 공정와 마찬가지의, 섬유와 폴리우레탄 사이의 공극(空隙)을 형성하므로, 섬유질 기재에 미리 폴리비닐알코올을 부여하고, 그 후 폴리우레탄을 부여하고, 이어서 폴리비닐알코올을 제거하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 2 참조).
일본공개특허 제 2002-30579호 공보 국제공개 제2014/084253호
종래의 섬유질 기재에 수분산형 폴리우레탄을 함침하고, 폴리우레탄을 부여한 시트형물은, 폴리우레탄이 섬유질 기재의 섬유와 강하게 접착 등을 행하므로, 감촉이 단단한 과제가 있다.
특허문헌 2에 개시된 기술과 같이, 섬유질 기재에 미리 폴리비닐알코올을 부여하고, 그 후 폴리우레탄을 부여하고, 이어서 폴리비닐알코올을 제거하는 방법에 있어서는, 폴리비닐알코올이 수용성이므로, 섬유질 기재에 폴리비닐알코올을 부여한 후에 물에 적신 경우, 폴리비닐알코올은 용해·탈락하는 경우가 있다. 이 때문에, 예를 들면, 특허문헌 2에서는, 비누화도 98% 이상 또한 중합도 800∼3500이며, 불순물이 적은 폴리비닐알코올 수용액을 사용함으로써, 물로의 폴리비닐알코올 탈락을 억제하는 것이 시도되고 있다.
그러나, 중합도가 높은 폴리비닐알코올을 사용하고 있으므로, 폴리비닐알코올 수용액의 점도가 높아지고, 섬유질 기재로의 함침성이나, 폴리비닐알코올 수용액의 취급성이 저하되는 과제가 있다.
이에 본 발명은, 제조 공정에서의 유기용제의 사용을 적게 하여 환경을 배려하여, 저중합도, 저점도의 폴리비닐알코올 수용액을 사용한 경우라도, 입모(立毛)를 가지는 우아하고 아름다운 외관과 유연한 감촉을 양립하고, 또한 양호한 내마모성을 가지는 시트형물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명자들이 검토를 거듭한 결과, 높은 비누화도의 폴리비닐알코올을 적용하고, 폴리비닐알코올을 부여한 후에 폴리우레탄을 부여함으로써, 우수한 유연성을 가지는 시트형물이 얻어지고, 또한, 폴리비닐알코올의 입체규칙성을 보다 신디오택틱성이 높은 구조로 함으로써, 폴리비닐알코올의 물로의 용해성을 효과적으로 저하시키는 것이 가능한 것을 발견하였다.
즉, 본 발명은, 상기한 문제점을 해결하는 것으로서, 본 발명은 극세 섬유를 포함하는 섬유질 기재와 폴리우레탄을 포함하는 시트형물의 제조 방법으로서, 하기 (1)∼(4)의 공정을 포함하는 시트형물의 제조 방법이다.
(1) 극세 섬유 발현형 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재에, 이하의 특징을 가지는 폴리비닐알코올의 수용액인 폴리비닐알코올 수용액을 부여함으로써, 섬유질 기재에 포함되는 섬유질량에 대하여 상기 폴리비닐알코올을 0.1∼50 질량%부여시키는, 폴리비닐알코올 부여 공정,
(폴리비닐알코올: 비누화도가 90% 이상이며, 중수(重水) 용매 중, 13C-NMR로 측정되는 입체규칙성 평가에 있어서, rrr 조성 존재 비율이 14.5% 이상이다.)
(2) 상기 공정 후에, 상기 섬유질 기재의 극세 섬유 발현형 섬유를 평균 단섬유 직경이 0.1∼10 ㎛인 극세 섬유로 하는, 극세 섬유 발현 공정,
(3) 상기 공정 후에, 상기 폴리비닐알코올이 부여된 상기 섬유질 기재에, 수분산형 폴리우레탄을 부여하는, 폴리우레탄 부여 공정,
(4) 상기 공정 후에, 상기 수분산형 폴리우레탄이 부여된 섬유질 기재로부터, 상기 폴리비닐알코올을 제거하는, 폴리비닐알코올 제거 공정.
본 발명의 제조 방법의 바람직한 태양에 의하면, 상기 폴리비닐알코올의 중합도가 200∼3500이다.
본 발명의 시트형물의 제조 방법의 바람직한 태양에 의하면, 상기한 극세 섬유 발현 공정에 있어서, 상기한 극세 섬유 발현형 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재를 알칼리 수용액으로 처리한다.
본 발명의 제조 방법의 바람직한 태양에 의하면, 상기 폴리비닐알코올 부여 공정에 있어서, 상기한 폴리비닐알코올을 부여한 후, 80∼190 ℃로 가열한다.
본 발명의 제조 방법의 바람직한 태양에 의하면, 상기 폴리비닐알코올 부여 공정에 있어서, 상기한 극세 섬유 발현형 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재가 섬유와 직물 및/또는 편물이 얽혀서 일체화한 것을 사용한다.
본 발명에 의하면, 환경을 배려한 제조 공정에서, 물로의 용해성이 높은 저중합도, 저점도의 폴리비닐알코올 수용액을 사용한 경우라도, 우아하고 아름다운 외관과 유연한 감촉을 달성하고, 또한 양호한 내마모성을 가지는 시트형물을 얻을 수 있다.
본 발명의 시트형물의 제조 방법은, 하기 (1)∼(4)의 공정을 행하는 것이다.
(1) 극세 섬유 발현형 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재에, 이하의 특징을 가지는 폴리비닐알코올의 수용액인 폴리비닐알코올 수용액을 부여함으로써, 섬유질 기재에 포함되는 섬유질량에 대하여 상기 폴리비닐알코올을 0.1∼50 질량%부여시키는, 폴리비닐알코올 부여 공정,
(폴리비닐알코올: 비누화도가 90% 이상이며, 중수 용매 중, 13C-NMR로 측정되는 입체규칙성 평가에 있어서, rrr 조성 존재 비율이 14.5% 이상이다.)
(2) 상기 공정 후에, 상기 섬유질 기재의 극세 섬유 발현형 섬유를 평균 단섬유 직경이 0.1∼10 ㎛인 극세 섬유로 하는, 극세 섬유 발현 공정,
(3) 상기 공정 후에, 상기 폴리비닐알코올이 부여된 상기 섬유질 기재에, 수분산형 폴리우레탄을 부여하는, 폴리우레탄 부여 공정,
(4) 상기 공정 후에, 상기 수분산형 폴리우레탄이 부여된 섬유질 기재로부터, 상기 폴리비닐알코올을 제거하는, 폴리비닐알코올 제거 공정.
이하에서, 그 구성 요소에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 한, 이하에서 설명하는 범위로 전혀 한정되지 않는다.
(시트형물의 제조 방법)
본 발명의 시트형물의 제조 방법에서는 상기 (1)∼(4)의 공정을 이 순서로 행한다. 극세 섬유 발현형 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재에 전술한 폴리비닐알코올 수용액을 부여한 후에, 극세 섬유 발현형 섬유(예를 들면, 해도(海島)형 섬유)로부터, 극세 섬유를 발현하는 공정(예를 들면, 탈해(脫海) 공정)을 행하고, 이어서 폴리비닐알코올이 부여된 극세 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재에 수분산형 폴리우레탄액을 부여하고, 또한 그 섬유질 기재로부터 폴리비닐알코올을 제거한다. 섬유와 폴리우레탄 사이에, 제거된 폴리비닐알코올과 제거된 바다 성분에 유래하는 큰 공극이 생긴다. 또한 부분적으로 폴리우레탄이 극세 섬유를 직접 파지(把持)함으로써, 우아하고 아름다운 외관 및 유연한 감촉과 함께, 양호한 내마모성을 발현시킬 수 있다.
또한, 폴리비닐알코올 수용액을 섬유질 기재에 부여하고, 가열 건조하면 수중의 폴리비닐알코올이 건조 시의 물의 이동에 끌려서 섬유질 기재의 표층에 집중적으로 부착되는, 소위 마이그레이션(migration) 현상이 발생한다. 결과적으로, 폴리비닐알코올이 섬유질 기재의 표층 및 그 근접한 곳에 많게, 내부 쪽에는 적게 부착되어 있는 상태로 된다. 이와 같은 상태가 되고 있는 것에 의해, 그 후에 부여하는 수분산형 폴리우레탄이 섬유질 기재의 내부에 주로 부착되게 된다. 그리고, 폴리비닐알코올을 제거하면, 폴리비닐알코올이 많이 부착되어 있던 섬유질 기재의 표층 및 그 근접한 곳에는, 섬유와 폴리우레탄 사이에 공극이 크게 존재하고, 입모 공정을 행하면 얻어진 시트형물의 표면의 외관은 입모가 다발이 되기 어렵고, 입모가 균일하게 풀려진, 우아하고 아름다운 외관이 된다.
한편, 탈해 처리를 폴리비닐알코올 제거한 후에 행하면, 폴리우레탄과 극세 섬유 사이에, 폴리비닐알코올을 제거한 것에 기인하는 공극과, 탈해된 바다 성분에 기인하는 공극의 양쪽이 생긴다. 이 때문에 극세 섬유의 표면을 직접 폴리우레탄이 파지하는 면적이 더욱 적어진다. 시트형물의 감촉은 유연하게 되지만, 내마모성 등의 특성은 악화되는 경향이 있다.
이하, 각 공정에 대하여 상세하게 나타낸다.
[폴리비닐알코올 부여 공정]
먼저, 제1 공정인, 극세 섬유 발현형 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재에, 이하의 특징을 가지는 폴리비닐알코올의 수용액인 폴리비닐알코올 수용액을 부여함으로써, 섬유질 기재에 포함되는 섬유질량에 대하여 해당 폴리비닐알코올을 0.1∼50 질량% 부여시키는, 폴리비닐알코올 부여 공정에 대하여 설명한다. 여기서 사용하는 폴리비닐알코올은 비누화도가 90% 이상이며, rrr 조성 존재 비율이 14.5% 이상이다.
본 발명에 있어서, 섬유질 기재에 부여하는 폴리비닐알코올은 폴리아세트산 비닐을 원료로 한 것이 바람직하다. 또한 폴리(트리플루오로 아세트산 비닐)을 원료로 한 것도 바람직하다. 폴리비닐알코올은 비누화도가 90% 이상이다. 바람직하게는 95% 이상, 보다 바람직하게는 98% 이상이다. 폴리비닐알코올의 비누화도를 일정값 이상으로 함으로써, 섬유질 기재에 폴리비닐알코올을 부여한 후에, 수분산형 폴리우레탄을 부여할 때 수분산형 폴리우레탄액 내에 폴리비닐알코올이 용해하는 것을 방지할 수 있다. 한편 비누화도가 낮으면 수분산형 폴리우레탄액을 섬유질 기재에 부여할 때, 수분산형 폴리우레탄액에 폴리비닐알코올이 용해하고, 폴리우레탄 내부에 폴리비닐알코올이 받아들여져, 나중에 폴리비닐알코올을 제거하는 것이 곤란하게 된다. 이 때문에, 폴리우레탄과 섬유의 접착 상태를 안정적으로 제어할 수 없고, 또한 감촉은 단단하게 된다.
그리고, 본 발명에 있어서, 폴리비닐알코올의 비누화도는, JIS K 6726:1994 「폴리비닐알코올 시험 방법」의 3.5 「비누화도」에 기재대로 하기와 같이 산출할 수 있다.
(1) 폴리비닐알코올을 칭량(秤量)하고, 삼각 플라스크에 넣고, 물과 페놀프탈레인 용액을 가하고, 90℃ 이상의 온도에서 완전히 용해시킨다.
(2) 실온까지 방랭(放冷) 후, 수산화나트륨 수용액을 뷰렛으로 가하고, 양호하게 흔들어서 혼합한 후, 실온에서 2시간 이상 유지한다. 여기서 비누화도가 97% 미만인 경우에는 0.5mol/L, 97% 이상인 경우에는 0.1mol/L의 수산화나트륨 수용액을 사용한다.
(3) 수산화나트륨 수용액과 동일한 몰농도(단위 mol/L)의 황산 또는 염산을 수산화나트륨 수용액과 동일한 양의 뷰렛으로 첨가하고, 양호하게 흔들어서 혼합한다.
(4) 수산화나트륨 수용액으로 미세한 홍색이 될 때까지 적정(滴定)한다.
(5) 폴리비닐알코올을 가하지 않는 공시험(空試驗)을 실시한다.
(6) 하기 식에 의해 비누화도 H를 산출한다.
[수식 1]
Figure pct00001
여기서,
X1: 잔존 아세트산기에 상당하는 아세트산량(%)
X2: 잔존 아세트산기(mol%)
H: 비누화도(mol%)
a: (4)에서의 수산화나트륨 수용액의 사용량(mL)
b: (5)의 공시험에서의 수산화나트륨 수용액의 사용량(mL)
f: 수산화나트륨 수용액의 팩터
D: 수산화나트륨 수용액의 농도(mol/L)
S: 폴리비닐알코올 채취량(g)
P: 폴리비닐알코올의 순분(純分)(%).
그리고, 비누화 전의 원료가 폴리아세트산 비닐 이외의 카르복시산 비닐에스테르 중합체인 경우에는, 상기 식은 하기와 같이 다른 식으로 대체한다.
X1: 잔존 카르복시산기에 상당하는 카르복시산량(%)
X2: 잔존 카르복시산기(mol%)
X2를 구하는 식의 60.05(아세트산의 분자량) 대신 카르복시산 비닐에스테르를 구성하는 카르복시산의 분자량을 사용한다.
또한, 본 발명에 있어서, 섬유질 기재에 부여하는 폴리비닐알코올은, 중수 용매 중, 13C-NMR로 측정되는 입체규칙성 평가에 있어서, rrr 조성 존재 비율이 14.5% 이상안 것이다.
비닐알코올 단위의 반복 구조에 있어서, 이웃이 되는 하이드록실기가 서로 상이한 방향이 되는 「r」(racemo) 구조가 반복된 것은 부분적으로 신디오택틱 구조로 된다. 신디오택틱 구조는 고분자 중의 탄소쇄가 형성하는 평면에 대하여 하이드록실기가 상하로 교대에 배열되므로, 신디오택틱 구조의 폴리비닐알코올의 분자에 있는 수산기에 의한 수소 결합을 다수 형성하기 쉬운 구조로 된다. 그 결과, 물분자와의 수소 결합의 형성에 기여하는 하이드록실기가 감소하고, 물에 대한 용해성이 저하되고, 또한 온수로의 용해성도 저하된다.
중수 용매 중에서의 13C-NMR 측정에 있어서, 비닐알코올 단위가 이웃이 되는 하이드록실기가 서로 동일 방향이 되는 「m」, 상이한 방향이 되는 「r」이 어떠한 배열이 되어 있는지는, 폴리비닐알코올 골격 중의 메틸렌 탄소에 유래하는 피크가 5개로 분열하므로, 비닐알코올 4단위분의 m, r의 배열로서 평가할 수 있다. 이들 배열은 고자장 측의 피크에서, 「mmm」, 「mmr」, 「mrr」, 「rmr」, 「rrr」이 되는 것이 알려져 있다. 이들 흡수의 적분값 합계를 100%로 하고, 각 배열의 존재 비율을 백분률로 표현한다. 가장 신디오택틱성이 높은 rrr 구조의 존재 비율이 14.5% 이상인 폴리비닐알코올은, 물로의 용해성을 효과적으로 저하시킬 수 있다. rrr 구조의 존재 비율은, 바람직하게는 14.7% 이상, 더욱 바람직하게는 15.0% 이상이다. rrr 구조의 존재 비율이 높은 것은 신디오택틱 구조의 비율이 높은 것에 의해, 보다 물로의 용해성을 저하시킬 수 있다. rrr 구조의 존재 비율이 14.5% 미만인 경우, 폴리비닐알코올끼리의 수소 결합 형성이 적어지고, 탈해 공정 등으로 물로의 폴리비닐알코올의 용해, 탈락이 발생하고, 폴리우레탄이 섬유를 직접적으로 파지하는 부분이 증가하고, 시트형물의 유연성이나 표면 외관이 저하된다.
폴리비닐알코올의 물로의 용해성을 저하시키는 관점에서, rrr 구조 이외에서는 mrr 구조의 존재 비율이 25% 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 25.5% 이상, 더욱 바람직하게는 26% 이상이다. 또한, rrr 구조의 존재 비율과 mrr 구조의 존재 비율의 합계가 39.5% 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 40% 이상, 더욱 바람직하게는 40.5% 이상이다. 한편, mmm 구조의 존재 비율과 mmr 구조의 존재 비율의 합계는 50% 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 48% 이하, 더욱 바람직하게는 45% 이하이다.
rrr 구조의 바람직한 상한은 특별히 없지만, 입수 또는 제작의 용이성을 고려하여 28.0% 이하, 20.0% 이하가 더욱 바람직하다.
그리고, 폴리비닐알코올의 rrr 조성 존재 비율은 다음과 같이 하여 측정하고, 산출되는 값을 채용한다.
먼저, 중수 용매 중, 폴리비닐알코올을 80℃의 온도에서 용해시키고, 측정 온도 80℃로 공명주파수 100MHz의 13C-NMR 측정을 행한다. 폴리비닐알코올의 탄소 원자에 해당하는 2개의 피크 군 중, 45∼49 ppm에 관측되는 피크 군이 폴리비닐알코올 골격 중의 메틸렌 탄소에 해당하는 피크 군이다. 그리고 저자장 측의 피크 군은 폴리비닐알코올 골격 중의 하이드록실기가 결합한 메틴 탄소 피크 군이다.이 메틸렌기를 구성하는 탄소 피크 군에 대하여, 검출되는 5개의 피크에 대하여, 피크가 중첩되는 경우에는, 피크의 골로 수직 분할하여, 적분값을 산출하고, 각 배열의 존재 비율을 백분률로 산출한다. 그리고, rrr 구조의 피크는 피크 군 중, 가장 저자장 측에 관측되는 것이다.
rrr 구조의 존재 비율은, 폴리비닐알코올 또는 원료가 될 수 있는 폴리아세트산 비닐의 중합 조건이나 중합 촉매를 적절하게 변경함으로써 조정할 수 있다.
또한, 폴리비닐알코올은 중합도에 의해, 물로의 용해성, 폴리비닐알코올 수용액의 점도가 변화된다. 폴리비닐알코올의 중합도는 작은 것이 폴리비닐알코올 수용액의 점도는 낮고, 수용액의 섬유질 기재로의 함침성, 수용액의 취급성이 우수하게 된다. 한편, 폴리비닐알코올의 중합도가 큰 것이 물로의 용해성은 낮아진다. 수분산형 폴리우레탄을 부여할 때, 수분산형 폴리우레탄액으로의 폴리비닐알코올의 용해를 보다 억제할 수 있다. 본 발명의 폴리비닐알코올은 전술한 바와 가티 rrr 조성 존재 비율이 높으므로, 폴리비닐알코올의 중합도가 낮은 경우라도 수분산형 폴리우레탄액으로의 폴리비닐알코올의 용해를 효과적으로 억제할 수 있다. 이에 따라, 폴리비닐알코올의 평균중합도는, 바람직하게는 200 이상, 보다 바람직하게는 300 이상, 더욱 바람직하게는 400 이상이다. 폴리비닐알코올의 중합도를 200 이상으로 함으로써, 폴리비닐알코올의 물로의 용해를 억제할 수 있다. 또한, 폴리비닐알코올의 평균중합도는, 바람직하게는 3500 이하, 보다 바람직하게는 2500 이하, 더욱 바람직하게는 1500 이하, 특히 바람직하게는 1000 이하이다. 폴리비닐알코올의 중합도를 3500 이하로 함으로써, 폴리비닐알코올 수용액의 점도가 지나치게 높아지는 것을 억제하고, 섬유질 기재로의 함침성, 폴리비닐알코올 수용액의 취급성을 높일 수 있다.
그리고, 본 발명에 있어서, 폴리비닐알코올의 평균중합도는, JIS K6726:1994 「폴리비닐알코올 시험 방법」의 3.7 「평균중합도」에 따라 이하의 (1)∼(7)과 같이 측정되고, (8)에서 본 발명에 있어서 산출되는 평균중합도로 한다.
(1) 폴리비닐알코올을 삼각 플라스크에 넣고, 메탄올을 가한 후, 수산화나트륨 수용액을 가하고 저어서 혼합한다.
(2) 40±2℃의 수욕중에서 1시간 가열하고, 잔존 카르복시산기를 완전히 비누화한다.
(3) 메탄올로 세정하고, 수산화나트륨 및 카르복시산 나트륨을 제거하고, 105±2℃의 온도에서 1시간 건조한다.
(4) (3)에서 얻어진 시료를 칭량하고, 물을 첨가하여 가열 용해하고, 실온까지 방랭 후, 여과한다.
(5) (4)의 여과액에 30.0±0.1℃로 동일한 온도의 물에 대한 상대 점도를 오스트왈드 점도계를 사용하여 구한다.
(6) 점도를 측정한 여과액의 농도를 105±2℃로 4시간 이상 건조시켜 구한다.
(7) 하기 식에 의해 평균중합도 PA를 산출한다.
[수식 2]
Figure pct00002
C: 시험 용액의 농도(g/L)
W2: 건조 후의 시료와 증발 접시의 질량(g)
W3: 증발 접시의 질량(g)
V: 여과액의 용량(mL)
PA : 평균중합도
[η]: 극한점도
ηrel: 상대점도
t0: 물의 낙하 초수(s)
t1: 시험 용액의 낙하 초수(s)
(8) 얻어진 평균중합도의 소수점 이하를 반올림하여 정수로 한다. 그 값을 n+50*m으로서 표현한다. n은 0∼49의 정수. m은 제로(0) 이상의 정수. n이 0∼24인 경우 평균중합도를 50*m으로 한다. n이 25∼49인 경우, 평균중합도를 50*(m+1)로 한다.
그리고 상기 (7)에 의해 산출된 평균중합도 PA의 값 자체가 본 발명에서 특정하는 범위 밖에 있는 경우에는, 본 발명에서 특정하는 평균중합도의 폴리비닐알코올이 아닌 것으로 한다.
본 발명에 있어서, 폴리비닐알코올 수용액의 점도는, JIS K6726: 1994 「폴리비닐알코올 시험 방법」의 3.11.1 「회전 점도계법」에 있어서 하기와 같이 측정되는, 농도 4질량%의 폴리비닐알코올 수용액의 20℃에서의 점도로 한다.
(1) 폴리비닐알코올을 칭량하여, 삼각 플라스크에 넣는다. 이것을 3개 준비한다.
(2) 농도가 3.8질량%, 4.0질량%, 4.2질량%로 되도록 각각 물을 가하고, 완전히 가열 용해하고, 20℃의 온도까지 방랭하고, 완전히 탈포(脫泡)한다.
(3) 회전 점도계를 사용하여, 20.0±0.1℃의 온도에서의 점도를 측정한다.
(4) 측정에 사용한 액의 농도(질량%)를 측정하고, 세로축에 점도, 가로축에 농도를 할당한 그래프를 작성하고, 농도 4질량%에서의 점도(mPa·s)를 구한다.
본 발명에 있어서, 폴리비닐알코올은, 상기 폴리비닐알코올의 4질량% 수용액의 20℃에서의 점도가 2∼70 mPa·s가 되는 것이 바람직하다. 폴리비닐알코올의 점도가 전술한 범위인 것에 의해, 건조 시에 섬유질 기재 내부에서 적절한 마이그레이션 구조를 얻을 수 있고, 시트형물의 유연성과 표면 외관, 내마모성 등의 물리적 특성의 밸런스이 얻어진다. 상기 점도를 2mPa·s 이상, 보다 바람직하게는 3mPa·s 이상, 더욱 바람직하게는 4mPa·s 이상으로 함으로써, 극단적인 마이그레이션 구조로 되는 것을 억제할 수 있다. 한편, 점도를 70mPa·s 이하, 보다 바람직하게는 50mPa·s 이하, 더욱 바람직하게는 40mPa·s 이하로 함으로써, 섬유질 기재에 폴리비닐알코올을 함침하기 쉽게 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 폴리비닐알코올의 유리전이온도(Tg)는 70∼100 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 폴리비닐알코올의 유리전이온도를 70℃ 이상, 보다 바람직하게는 75℃ 이상으로 함으로써, 건조공정에서의 연화를 방지하고, 섬유질 기재의 치수안정성을 얻을 수 있고, 시트형물의 표면 외관의 악화를 억제할 수 있다. 또한, 유리전이온도를 100℃ 이하, 보다 바람직하게는 95℃ 이하로 함으로써, 섬유질 기재가 지나치게 단단하게 되는 것에 의해 취급성이 악화하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 폴리비닐알코올의 융점은 200∼250℃인 것이 바람직하다. 폴리비닐알코올의 융점을 200℃ 이상, 더욱 바람직하게는 210℃ 이상으로 함으로써, 건조공정에서의 연화를 방지하고, 섬유질 기재의 치수안정성을 얻을 수 있고, 시트형물의 표면 외관의 악화를 억제할 수 있다. 또한, 폴리비닐알코올의 융점을 250℃ 이하, 보다 바람직하게는 240℃ 이하로 함으로써, 섬유질 기재가 지나치게 단단하게 되는 것에 의해 취급성이 악화하는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명에 있어서, 폴리비닐알코올의 유리 전이점 및 융점은, 각각 JIS K7121: 1987 「플라스틱의 전이 온도 측정 방법」의 시차주사열량측정(DSC)에 있어서 측정되는 유리전이온도, 융해 온도로 한다.
(1) 폴리비닐알코올을 칭량하여, 알루미늄제 용기에 넣는다.
(2) 유리전이온도에서는 20℃/분, 융해 온도에서는 10℃/분의 가열속도로 DS C곡선을 얻고, DSC 곡선으로부터 각각의 온도를 판독한다.
다음으로, 극세 섬유 발현형 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재에, 폴리비닐알코올 수용액을 부여함으로써, 섬유질 기재에 포함되는 섬유질량에 대하여 해당 폴리비닐알코올을 0.1∼50 질량% 부여시키는, 폴리비닐알코올 부여 공정에 대하여 설명한다.
본 발명의 섬유질 기재는 극세 섬유 발현형 섬유를 주된 구성 성분으로 한다. 섬유질 기재 중에서의 극세 섬유 발현형 섬유는 50∼100 질량%가 바람직하다. 섬유질 기재에서의 극세 섬유 발현형 섬유는 시트형물이 우아하고 아름다운 표면 외관을 얻을 수 있으므로, 60질량% 이상이 보다 바람직하고, 70질량% 이상이 더욱 바람직하다. 극세 섬유 발현형 섬유를 사용함으로써, 그 후의 섬유극세화 공정을 거침으로써, 섬유를 극세화할 수 있고, 우아하고 아름다운 표면 외관을 얻을 수 있다.
상기 극세 섬유 발현형 섬유로서는, (a) 용제용해성이 상이한 2성분의 열가소성 수지를 바다 성분과 섬 성분으로 하고, 바다 성분을 용제 등을 사용하여 용해 제거함으로써, 섬 성분을 극세 섬유로 하는 「해도형 섬유」를 사용할 수 있다. 또한 (b) 2성분의 열가소성 수지를 섬유 단면에 방사형 또는 다층형으로 교호적으로 배치하고, 각 성분을 박리 분할함으로써 극세 섬유로 할섬(割纖)하는 「박리형 복합 섬유」등도 사용할 수 있다. 그 중에서도, 해도형 섬유는, 바다 성분을 제거하는 것에 의해서도 성분 사이, 즉 극세 섬유 사이에 적절한 공극을 부여할 수 있으므로, 시트형물의 유연성이나 감촉의 관점에서도 바람직하게 사용된다.
상기 해도형 섬유에는, 예를 들면, 해도형 복합 구금(口金)을 사용하여, 바다 성분과 섬 성분의 2성분을 상호 배열하여 방사한 해도형 복합 섬유나 바다 성분과 섬 성분의 2성분을 혼합하여 방사한 혼합 방사 섬유 등이 있다. 균일한 섬도의 극세 섬유를 얻을 수 있는 점, 또한 충분한 길이의 극세 섬유가 얻어지고 시트형물의 강도에도 이바지하는 점에서는, 전자(前者)의 해도형 복합 섬유가 바람직하게 사용된다.
해도형 섬유의 바다 성분으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 이하의 것이 예시된다.
폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 및 폴리락트산 등의 폴리에스테르.
폴리아미드 6이나 폴리아미드 66 등의 폴리아미드; 아크릴; 폴리에틸렌; 폴리프로필렌. 및 열가소성 셀룰로오스 등의 용융 방사 가능한 열가소성 수지.
그 중에서도, 강도, 치수안정성 및 내광성(耐光性)의 관점에서, 폴리에스테르 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 환경 배려의 관점에서, 리사이클 원료, 식물 유래 원료로부터 얻어지는 섬유인 것이 바람직하다. 또한, 섬유질 기재는 상이한 소재의 섬유가 혼합하여 구성되어 있어도 된다.
해도형 섬유의 바다 성분으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 이하의 것이 예시된다.
폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등의 탄화 수소의 부가중합체.
술포이소프탈산 나트륨이나 폴리에틸렌글리콜 등을 공중합한 공중합 폴리에스테르. 폴리락트산. 폴리비닐알코올.
그 중에서도, 환경 배려의 관점에서, 유기용제를 사용하지 않고 분해 가능한 알칼리 분해성의 술포이소프탈산 나트륨이나 폴리에틸렌글리콜 등을 공중합한 공중합 폴리에스테르 또는 폴리락트산, 열수 용해성의 폴리비닐알코올이 바람직하다.
섬유질 기재를 구성하는 섬유의 횡단면 형상은, 특별히 한정되지 않고, 둥근 단면이라도 되지만, 타원, 편평 및 삼각 등의 다각형이나, 부채형 및 십자형 등의 이형(異形) 단면을 채용해도 된다.
본 발명의 섬유질 기재의 형태는, 직물, 편물 및 부직포 등을 채용할 수 있다. 그 중에서도, 표면 기모(起毛) 처리했을 때의 시트형물의 표면 외관이 양호하므로, 부직포가 바람직하게 사용된다.
부직포는, 단섬유 부직포 및 장섬유 부직포 중 어느 것이라도 된다. 다만 장섬유 부직포는 기모했을 때의 입모가 되는 시트형물의 두께 방향을 향하는 섬유가 단섬유 부직포보다 적어지고, 입모의 치밀감이 낮아져 표면 외관이 뒤떨어지는 경향이 있으므로, 단섬유 부직포가 바람직하게 사용된다.
상기 단섬유 부직포에서의 단섬유의 섬유 길이는, 25∼90 mm인 것이 바람직하다. 섬유 길이를 25mm 이상, 보다 바람직하게는 30mm 이상으로 함으로써, 얽히는 것에 의해 내마모성이 우수한 시트형물을 얻을 수 있다. 또한, 섬유 길이를 90mm 이하, 보다 바람직하게는 80mm 이하로 함으로써, 감촉이나 품위가 우수한 시트형물을 얻을 수 있다.
부직포의 섬유 혹은 섬유다발을 얽히게 하는 방법으로서는, 니들 펀치나 워터제트 펀치를 채용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 극세 섬유 발현형 섬유로 이루어지는 섬유질 기재가 부직포인 경우, 그 부직포는 극세 섬유 발현형 섬유끼리 미리 얽혀져 있는 것이 바람직하다. 이와 같이함으로써, 극세 섬유로 이루어지는 섬유질 기재가, 극세 섬유의 다발이 얽혀진 구조를 가지는 것이 되어, 극세 섬유가 다발의 상태로 얽혀져 있는 것에 의해, 시트형물의 강도가 향상된다.
극세 섬유 발현형 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재가 부직포인 경우, 그 내부에 강도를 향상시키는 등의 목적으로, 또한 직물이나 편물과 얽혀서 일체화하고 있어도 된다. 예를 들면, 직물인 경우, 평직, 능직(綾織) 및 주자직(朱子織) 등이 있고, 비용면으로부터 평직이 바람직하게 사용된다. 또한, 편물인 경우에는, 환편(丸編), 트리코(tricot) 및 라셀(raschel) 등을 예로 들 수 있다. 이러한 직물이나 편물을 구성하는 섬유의 평균 단섬유 직경으로서는, 0.3∼20 ㎛가 바람직하다.
극세 섬유 발현형 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재의 내부에서 섬유와 직물 및/또는 편물이 얽혀서 일체로 되어 있는 경우에 있어서는, 수분산형 폴리우레탄의 부여 전에 폴리비닐알코올을 부여해 둠으로써, 수분산형 폴리우레탄이 직물 또는 편물을 직접 파지하는 면적이 적어지고, 시트형물의 감촉이 단단한 것이 되기 어렵다. 특히 사용되는 직물 및/또는 편물이 극세 섬유 발현형 섬유가 아닌 섬유로 구성되는 경우, 유연성이 현저하게 우수한 시트형물을 얻을 수 있다.
섬유질 기재로의 폴리비닐알코올의 부여량은, 섬유질 기재의 섬유질량에 대하여, 0.1∼50 질량%이다. 폴리비닐알코올의 부여량을 0.1질량% 이상, 바람직하게는 1질량% 이상으로 함으로써, 유연성과 감촉이 양호한 시트형물이 얻어지고, 폴리비닐알코올의 부여량을 50질량% 이하, 바람직하게는 45질량% 이하로 함으로써, 가공성이 양호하며, 내마모성 등의 물리적 특성이 양호한 시트형물이 얻어진다.
본 발명에 있어서, 섬유질 기재에 폴리비닐알코올을 부여하는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에서 통상 사용하는 각종 방법을 채용할 수 있다. 그 중에서도 폴리비닐알코올을 물에 용해시켜, 섬유질 기재에 함침하고 가열 건조시키는 방법이, 균일하게 부여할 수 있는 관점에서 바람직하다. 건조 온도는, 온도가 지나치게 낮으면 긴 건조시간이 필요하고, 온도가 지나치게 높으면 폴리비닐알코올이 불용화(不溶化)하여, 나중에 용해 제거가 곤란해진다. 이 때문에, 건조 온도는 80∼140 ℃로 건조시키는 것이 바람직하고, 건조 온도는 보다 바람직하게는 110∼130 ℃이다. 건조시간은, 통상 1∼20 분, 가공성의 관점에서, 바람직하게는 1∼10 분, 보다 바람직하게는 1∼5 분이다. 또한, 폴리비닐알코올을 보다 불용화하기 위하여, 건조 후에 가열 처리를 행해도 된다. 가열 처리의 바람직한 온도는 80∼190 ℃이다. 가열 처리함으로써, 폴리비닐알코올의 불용화와 폴리비닐알코올의 열열화가 동시에 진행하기 위하여, 보다 바람직한 온도는 90∼170 ℃이다.
[극세 섬유 발현 공정]
다음으로, 제2 공정인, 극세 섬유 발현형 섬유를 포함하는 섬유질 기재로부터, 평균 단섬유 직경이 0.1∼10 ㎛인 극세 섬유를 발현하는, 극세 섬유 발현 공정에 대하여 설명한다.
상술한 바와 같이, 극세 섬유 발현형 섬유로서는 해도형 섬유인 것이 바람직하다. 이러한 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재의 극세 섬유 발현 처리는 탈해(脫海) 처리가 된다. 용제 중에 섬유질 기재를 침지하고, 바다 성분을 용제에 용해하고, 섬유질 기재를 착액(搾液)함으로써 행할 수 있다. 극세 섬유 발현형 섬유가 해도형 섬유인 경우, 용제로서는, 바다 성분이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리스티렌인 경우에는 톨루엔이나 트리클로로에틸렌 등의 유기용제를 사용하고, 바다 성분이 공중합 폴리에스테르 또는 폴리락트산인 경우에는 수산화나트륨 등의 알칼리 수용액을 사용할 수 있다. 또한, 바다 성분이 폴리비닐알코올인 경우에는 열수를 사용할 수 있다. 공정의 환경 배려의 관점에서는, 수산화나트륨 등의 알칼리 수용액이나, 열수에서의 탈해 처리가 바람직하다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서, 극세 섬유 발현형 섬유로부터 섬유극세화 공정을 거쳐 얻어지는 극세 섬유의 평균 단섬유 직경은, 0.1∼10 ㎛이다. 평균 단섬유 직경을 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는 7㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 5㎛ 이하로 함으로써, 우수한 유연성이나 입모 품위의 시트형물을 얻을 수 있다. 한편, 평균 단섬유 직경을 0.1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.3㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 0.7㎛ 이상으로 함으로써, 염색 후의 발색성(發色性)이나 샌드페이퍼 등에 의한 연삭(硏削) 등 입모 처리 시의 다발형 섬유의 분산성이 우수하고, 처리의 용이성도 우수하다.
그리고, 본 발명에 있어서, 평균 단섬유 직경은 이하의 수순에 의해 얻어지는 값을 사용하기로 한다.
(1) 섬유질 기재, 탈해 시트, 시트형물로부터, 시료가 되는 부분을 잘라낸다.
(2) 시료에 대하여, 섬유를 포함하는 두께 방향에 수직인 단면 3개를, 주사형 전자현미경(SEM)을 사용하여 3000배로 관찰하고, 단면 1개에 대하여 30㎛×30㎛의 시야 내에서 무작위로 추출한 50개의 극세 섬유의 단섬유 직경을 ㎛ 단위로, 소수 첫째자리까지 측정한다.
(3) 단면 3개의 합계 150개의 단섬유의 직경을 측정하고, 평균값을 소수 첫째자리까지 산출한다.
(4) 다만, 섬유직경이 50㎛를 초과하는 섬유가 혼재하고 있는 경우에는, 상기 섬유는 극세 섬유에는 명백하게 해당하지 않는 것으로 하고 평균섬유직경의 측정 대상으로부터 제외하기로 한다. 또한, 극세 섬유가 이형 단면인 경우, 먼저 단섬유의 단면적(S)을 측정하고, 상기 단면적에 상당하는 원의 직경(D)을 이하와 같이 산출함으로써, 단섬유의 직경을 구했다. 이것을 모집단으로 한 평균값을 산출하고, 평균 단섬유 직경으로 한다.
S=πD2/4
[폴리우레탄 부여 공정]
다음으로, 제3 공정인, 폴리비닐알코올이 부여된 극세 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재에 수분산형 폴리우레탄을 부여하는, 폴리우레탄 부여 공정에 대하여 설명한다.
수분산형 폴리우레탄은, (I) 계면활성제를 사용하여 강제적으로 수중에 분산·안정화시키는 강제 유화형 폴리우레탄과, (II) 폴리우레탄 분자 구조 중에 친수성 구조를 가지고, 계면활성제가 존재하지 않아도 수중에 분산·안정화되는 자기(自己)유화형 폴리우레탄으로 분류되지만, 본 발명에서는 어느 것을 사용해도 된다.
섬유질 기재에 수분산형 폴리우레탄을 부여하는 방법으로서는, 특별히 한정은 없다. 수분산형 폴리우레탄액을 섬유질 기재에 함침·도포하고, 응고 후, 가열 건조시키는 방법이 균일하게 부여할 수 있으므로, 바람직하다.
수분산형 폴리우레탄액의 저장 안정성의 관점에서, 폴리우레탄의 농도는, 수분산형 폴리우레탄액 중 10∼50 질량%이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15∼40 질량%이다.
또한, 본 발명에 사용하는 수분산형 폴리우레탄액은, 저장 안정성이나 제막성 향상을 위해서, 수용성 유기용제를 폴리우레탄액에 대하여 40질량% 이하 함유하고 있어도 돠지만, 제막 환경의 보전 등의 점에서, 유기용제의 함유량은 1질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 사용되는 수분산형 폴리우레탄액으로서는, 감열 응고성을 가지는 것이 바람직하다. 감열 응고성을 가지는 수분산형 폴리우레탄액을 사용함으로써, 섬유질 기재의 두께 방향으로 균일하게 폴리우레탄을 부여할 수 있다.
본 발명에 있어서, 감열 응고성이란, 폴리우레탄액을 가열한 경우에, 어떤 온도에 도달하면 폴리우레탄액의 유동성(流動性)이 감소하고, 응고하는 성질을 일컫는다. 이와 같이 되는 온도를 감열 응고 온도라고 한다. 폴리우레탄 부탁 시트형물의 제조에 있어서는 폴리우레탄액을 섬유질 기재에 부여 후, 그것을 건식 응고, 습열(濕熱) 응고, 습식 응고, 또는 이들의 조합에 의해 응고시키고, 건조함으로써, 섬유질 기재에 폴리우레탄을 부여한다. 감열 응고성을 나타내지 않는 수분산형 폴리우레탄액을 응고시키는 방법으로서는, 건식 응고가 공업적인 생산에 있어서 현실적이다. 그 경우에, 섬유질 기재의 표층에 폴리우레탄이 집중되는 마이그레이션 현상이 발생하고, 폴리우레탄 부착 시트형물의 감촉은 경화하는 경향이 있다. 그 경우에는, 수분산형 폴리우레탄액의 점도를 증점제(增粘劑)로 조정함으로써, 마이그레이션을 방지할 수 있다. 또한, 감열 응고성을 나타내는 수분산형 폴리우레탄액의 경우도, 증점제를 가하고 건식 응고함으로써, 마이그레이션을 방지할 수 있다.
수분산형 폴리우레탄액의 감열 응고 온도는, 40∼90 ℃인 것이 바람직하다. 감열 응고 온도를 40℃ 이상으로 함으로써, 폴리우레탄액의 저장 시의 안정성이 양호하게 되어, 조업 시의 머신으로의 폴리우레탄의 부착 등을 억제할 수 있다. 또한, 감열 응고 온도를 90℃ 이하로 함으로써, 섬유질 기재의 표층으로의 폴리우레탄의 마이그레이션 현상을 억제할 수 있다.
본 발명의 하나의 태양에 있어서, 감열 응고 온도를 전술한 바와 같이 하기 위하여, 감열 응고제를 적절하게 첨가해도 된다. 감열 응고제로서는, 예를 들면, 염화나트륨, 염화칼륨, 황산 나트륨, 황산 마그네슘, 황산 칼슘 및 염화칼슘 등의 무기염; 과황산 나트륨, 과황산 칼륨, 과황산 암모늄, 아조비스이소부티로니트릴, 및 과산화 벤조일 등의 라디칼 반응개시제 등이 있다.
본 발명의 바람직한 태양에 있어서는, 폴리우레탄액을, 섬유질 기재에 함침, 도포 등을 행하고, 건식 응고, 습열 응고, 습식 응고, 혹은 이들의 조합에 의해 폴리우레탄을 응고시킬 수 있다.
상기 습열 응고의 온도는, 폴리우레탄의 감열 응고 온도 이상으로 하는 것이 바람직하고, 40∼200 ℃인 것이 바람직하다. 습열 응고의 온도를 40℃ 이상, 보다 바람직하게는 80℃ 이상으로 함으로써, 폴리우레탄의 응고까지의 시간을 짧게 하여 마이그레이션 현상을 보다 억제할 수 있다. 한편, 습열 응고의 온도를 200℃ 이하, 보다 바람직하게는 160℃ 이하로 함으로써, 폴리우레탄이나 폴리비닐알코올의 열에 의한 열화를 방지할 수 있다.
상기 습식 응고의 온도는, 폴리우레탄의 감열 응고 온도 이상으로 하고, 40∼100 ℃로 하는 것이 바람직하다. 열수중에서의 습식 응고의 온도를 40℃ 이상, 보다 바람직하게는 80℃ 이상으로 함으로써, 폴리우레탄의 응고까지의 시간을 짧게 하여 마이그레이션 현상을 보다 억제할 수 있다.
상기 건식 응고의 온도 및 건조 온도는, 80∼140 ℃인 것이 바람직하다. 건식 응고 온도 및 건조 온도를 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 90℃ 이상으로 함으로써, 생산성이 우수하다. 한편, 건식 응고 온도 및 건조 온도를 140℃ 이하, 보다 바람직하게는 130℃ 이하로 함으로써, 폴리우레탄이나 폴리비닐알코올의 열에 의한 열화를 방지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 폴리우레탄을 응고시킨 후에, 가열 처리를 해도 된다. 가열 처리를 함으로써 폴리우레탄 분자간의 계면이 감소하고, 보다 강고한 폴리우레탄이 된다. 수분산 폴리우레탄을 부여한 시트로부터 폴리비닐알코올을 제거한 후에 가열 처리하는 것도 바람직한 태양이다. 가열 처리의 온도는, 80∼170 ℃로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 폴리우레탄으로서는, 폴리머디올과 유기 디이소시아네이트와 쇄신장제(鎖伸長劑)의 반응에 의해 얻어지는 것이 바람직하다.
상기 폴리머디올로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 폴리카보네이트계, 폴리에스테르계, 폴리에테르계, 실리콘계 및 불소계의 디올을 채용할 수 있고, 이들을 조합한 공중합체를 사용할 수도 있다. 내가수분해성의 관점에서는, 폴리카보네이트계 및 폴리에테르계의 디올이 바람직하게 사용된다. 또한, 내광성과 내열성의 관점에서는, 폴리카보네이트계 및 폴리에스테르계가 바람직하게 사용된다. 또한, 내가수분해성과 내열성과 내광성의 밸런스 관점에서는, 폴리카보네이트계와 폴리에스테르계의 디올이 보다 바람직하고, 특히 바람직하게는 폴리카보네이트계의 디올이 바람직하게 사용된다.
상기 폴리카보네이트계 디올은, 알킬렌글리콜과 탄산 에스테르의 에스테르 교환 반응, 혹은 포스겐 또는 클로로포름산 에스테르와 알킬렌글리콜의 반응 등에 의해 제조할 수 있다.
상기 알킬렌글리콜로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 이하의 것이 있다.
직쇄 알킬렌글리콜로서, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올 등. 분지 알킬렌글리콜로서 네오펜틸글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올 등.
그 외에는 1,4-시클로헥산디올 등의 지환족 디올, 비스페놀 A 등의 방향족 디올, 글리세린, 트리메틸올프로판, 및 펜타에리트리톨등.
각각 단독의 알킬렌글리콜로부터 얻어지는 폴리카보네이트계 디올이라도 되고, 2종류 이상의 알킬렌글리콜로부터 얻어지는 공중합 폴리카보네이트계 디올 중 어느 하나라도 된다.
상기 폴리에스테르계 디올로서는, 각종 저분자량 폴리올과 다염기산을 축합 시켜 얻어지는 폴리에스테르디올를 예로 들 수 있다.
상기 저분자량 폴리올로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2,2- 디메틸-1,3-프로판디올, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,8-옥탄디올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 시클로헥산-1,4-디올, 및시클로헥산-1,4-디메탄올로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 또한, 비스페놀 A에 각종 알킬렌옥사이드를 부가시킨 부가물도 사용 가능하다.
또한, 상기 다염기산으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 숙신산, 말레산, 아디프산, 글루타르산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 도데칸디카르복시산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 및 헥사하이드로이소프탈산으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상이 있다.
상기 폴리에테르계디올로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 및 이들을 조합한 공중합 디올이 있다.
본 발명에 사용되는 폴리머디올의 수평균분자량은, 500∼4000인 것이 바람직하다. 수평균분자량을 500 이상, 보다 바람직하게는 1500 이상으로 함으로써, 감촉이 단단하게 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수평균분자량을 4000 이하, 보다 바람직하게는 3000 이하로 함으로써, 폴리우레탄으로서의 강도를 유지할 수 있다.
상기 유기 디이소시아네이트로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트등의 지방족계 디이소시아네이트나, 디페닐메탄디이소시아네이트, 및 트릴렌디이소시아네이트 등의 방향족계 디이소시아네이트가 있고, 또한 이들을 조합하여 사용할 수도 있다. 그 중에서도, 내광성의 관점에서, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트 및 이소포론디이소시아네이트 등의 지방족계 디이소시아네이트가 바람직하게 사용된다.
상기 쇄신장제로서는, 특별히 한정되지 않지만, 에틸렌디아민 및 메틸렌비스아닐린 등의 아민계의 쇄신장제, 및 에틸렌글리콜 등의 디올계의 쇄신장제를 사용할 수 있다. 또한, 폴리이소시아네이트와 물을 반응시켜 얻어지는 폴리아민을 쇄신장제로서 사용할 수도 있다.
폴리우레탄에는, 원하는 바에 따라, 내수성, 내마모성 및 내가수분해성 등을 향상시킬 목적으로, 가교제를 병용해도 된다. 가교제는, 폴리우레탄에 대하여, 제3 성분으로서 첨가하는 외부 가교제라도 되고, 또한 폴리우레탄 분자 구조 내에 미리 가교 구조로 되는 반응점을 도입하는 내부 가교제라도 된다. 본 발명에 있어서는, 폴리우레탄 분자 구조 내에 보다 균일하게 가교점을 형성할 수 있고, 유연성의 감소를 경감할 수 있는 점에서, 내부 가교제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 가교제로서는, 이소시아네이트기, 옥사졸린기, 카르보디이미드기, 에폭시기, 멜라민 수지, 및 실라놀기 등을 가지는 화합물을 사용할 수 있다. 다만, 가교가 과잉으로 진행되면 폴리우레탄이 경화되어 시트형물의 감촉도 단단하게 되는 경향이 있으므로, 반응성과 유연성의 밸런스의 점에서는 실라놀기를 가지는 것이 바람직하게 사용된다.
또한, 본 발명에서 사용되는 폴리우레탄은, 분자 구조 내에 친수성기를 가지고 있는 것이 바람직하다. 분자 구조 내에 친수성기를 가짐으로써, 수분산형 폴리우레탄으로서의 분산·안정성을 향상시킬 수 있다.
상기 친수성기로서는, 예를 들면, 4급 아민염 등의 양이온계, 술폰산염이나 카르복시산염 등의 음이온계, 폴리에틸렌글리콜 등의 비이온계, 및 양이온계와 비이온계의 조합, 및 음이온계와 비이온계의 조합의 어떤 친수성기도 채용할 수 있다. 그 중에서도, 광에 의한 황변이나 중화제에 의한 폐해의 걱정이 없는 비이온계의 친수성기가 특히 바람직하게 사용된다.
그리고, 음이온계의 친수성기의 경우에는, 중화제가 필요하고, 예를 들면, 상기 중화제가 암모니아, 트리에틸아민, 트리에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 트리메틸아민 및 디메틸에탄올아민 등의 제3급 아민인 경우에는, 제막이나 건조 시의 열에 의해 아민이 발생·휘발하고, 계외(係外)로 방출된다. 이 때문에, 대기 방출이나 작업 환경의 악화를 억제하기 위하여, 휘발하는 아민을 회수하는 장치의 도입이 필수로 된다. 또한, 아민은 가열에 의해 휘발하지 않고 최종 제품인 시트형물중에 잔류한 경우, 제품의 소각 시 등에 환경으로 배출되는 것도 생각할 수 있다. 이에 비해, 비이온계의 친수성기인 경우에는, 중화제를 사용하지 않으므로, 아민 회수 장치를 도입할 필요는 없고, 아민의 시트형물 중으로의 잔류의 우려도 없으므로, 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 음이온계 친수성기의 중화제가 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 수산화칼슘 등의 알칼리 금속, 또는 알칼리토류 금속의 수산화물 등인 경우, 폴리우레탄 부분이 물에 젖으면 알카리성을 나타내게 되지만, 비이온계의 친수성기인 경우에는 중화제를 사용하지 않으므로, 폴리우레탄의 가수분해에 의한 열화를 걱정할 필요도 없다.
본 발명에 사용되는 수분산형 폴리우레탄은, 원하는 바에 따라 각종 첨가제, 예를 들면, 카본블랙 등의 안료, 인계, 할로겐계, 실리콘계 및 무기계 등의 난연제, 페놀계, 유황계 및 인계 등의 산화방지제, 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 살리실레이트계, 시아노아크릴레이트계 및 옥살릭애시드아닐리드계 등의 자외선 흡수제, 힌더드 아민계나 벤조에이트계 등의 광안정제, 폴리카르보디이미드 등의 내가수분해안정제, 가소제, 대전방지제, 계면활성제, 유연제, 발수제, 응고조정제, 점도조정제, 염료, 방부제, 항균제, 탈취제, 셀룰로오스 입자, 마이크로 벌룬 등의 충전제, 및 실리카나 산화티탄 등의 무기 입자 등을 함유하고 있어도 된다. 또한, 섬유와 폴리우레탄 사이의 공극을 더욱 크게 하기 위하여, 탄산수소나트륨 등의 무기계, 2,2'-아조비스[2-메틸-N-(2-하이드록시에틸)프로피온아미드] 등의 유기계 발포제를 함유할 수도 있다.
본 발명의 극세 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재에 대한 폴리우레탄의 함유 비율은, 1∼80 질량%인 것이 바람직하다. 폴리우레탄의 비율을 1질량% 이상, 보다 바람직하게는 5질량% 이상으로 함으로써, 시트 강도를 얻는 동시에 섬유의 탈락을 방지할 수 있다. 또한, 폴리우레탄의 배합 비율을 80질량% 이하, 보다 바람직하게는 70질량% 이하로 함으로써, 감촉이 단단하게 되는 것을 방지하고, 양호한 입모 품위를 얻을 수 있다.
[폴리비닐알코올 제거 공정]
다음으로, 제4 공정인, 폴리비닐알코올과 수분산형 폴리우레탄이 부여된 극세 섬유를 포함하는 섬유질 기재로부터 폴리비닐알코올을 제거하는 공정에 대하여 설명한다.
본 발명의 바람직한 태양에서는, 폴리우레탄 부여 후의 섬유질 기재로부터, 폴리비닐알코올을 제거함으로써, 유연한 시트형물을 얻는다. 폴리비닐알코올을 제거하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 60∼100 ℃의 열수에 시트를 침지하고, 필요에 따라 맹글 등으로 착액함으로써, 용해 제거하는 것이 바람직한 태양이다.
본 발명의 시트형물의 제조 방법에 있어서는, 적어도 폴리비닐알코올을 부여한 섬유질 기재에 수분산형 폴리우레탄을 부여한 후에 있어서, 두께 방향으로 반재(半裁; 반절로 재단(裁斷))하는 공정을 포함해도 된다. 폴리비닐알코올을 부여하는 공정에서는, 마이그레이션에 의해 폴리비닐알코올이 섬유질 기재의 표층에 많이 부착하고, 내층으로의 폴리비닐알코올의 부착량은 적다. 그 후, 수분산형 폴리우레탄을 부여하고 나서 두께 방향으로 반재함으로써, 폴리비닐알코올 부착량이 많은 측에는 수분산형 폴리우레탄은 적게 부착하고, 폴리비닐알코올 부착량이 적은 측에는 수분산형 폴리우레탄은 많이 부착되는 구조의 시트형물이 얻어진다. 폴리비닐알코올이 많이 부착되어 있던 면, 바꾸어 말하면 수분산형 폴리우레탄 부착이 적은 면을 시트형물의 입모면으로 한 경우, 다음 작용 효과가 얻어진다. 폴리비닐알코올이 부여되어 있던 것에 의해, 폴리우레탄과 입모를 구성하는 극세 섬유 사이에 공극이 크게 생긴다. 이로써, 입모를 구성하는 섬유에 자유도가 부여되고, 표면의 감촉이 유연하고, 양호한 외관 품위와 부드러운 터치가 얻어진다.
반대로, 폴리비닐알코올이 적게 부착되어 있었던 면, 즉 수분산형 폴리우레탄 부착이 많은 면을 시트형물의 입모면으로 한 경우, 이하의 작용 효과가 얻어진다. 입모를 구성하는 섬유는 폴리우레탄에 강하게 파지된다. 그것에 의해 입모 길이는 짧지만, 치밀감이 있는 양호한 외관 품위가 얻어지고, 또한 내마모성이 양호하게 된다. 또한, 시트 두께 방향으로 반재하는 공정을 포함함으로써, 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서는, 시트형물 중 적어도 일면을 기모 처리하여 표면에 입모를 형성시켜도 된다. 입모를 형성하는 방법은, 특별히 한정되지 않고, 샌드페이퍼 등에 의한 버핑 등, 당 분야에서 통상 행해지는 각종 방법을 사용할 수 있다. 입모 길이는 지나치게 짧으면 우아하고 아름다운 외관이 얻어지기 어렵고, 지나치게 길면, 필링이 발생하고 쉬워지는 경향이 있으므로, 입모 길이는 0.2∼1 mm인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 하나의 태양에 있어서, 기모 처리 전에, 시트형물에 윤활제로서 실리콘 등을 부여해도 된다. 윤활제를 부여함으로써, 표면 연삭에 의한 기모가 용이하게 가능하게 되고, 표면 품위가 매우 양호하게 되므로 바람직하다. 또한, 기모 처리 전에 대전방지제를 부여해도 되고, 대전방지제의 부여에 의해, 연삭에 의해 시트형물로부터 발생한 연삭가루가 샌드페이퍼 상에 퇴적하기 어려워지므로 바람직한 태양이다.
본 발명의 하나의 태양에 있어서, 시트형물은, 염색할 수 있다. 염색 방법으로서는, 당 분야에서 통상 사용되는 각종 방법을 채용할 수 있지만, 시트형물의 염색과 동시에 문지르는 효과를 주어 시트형물을 유연화할 수 있으므로, 액류(液流) 염색기를 사용하는 방법이 바람직하다.
염색 온도는, 섬유의 종류에 따라 다르지만, 80∼150 ℃인 것이 바람직하다. 염색 온도를 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 110℃ 이상으로 함으로써, 섬유로의 염착(染着)을 효율적으로 행하게 할 수 있다. 한편, 염색 온도를 150℃ 이하, 보다 바람직하게는 130℃ 이하로 함으로써, 폴리우레탄의 열화를 방지할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 염료는, 섬유질 기재를 구성하는 섬유의 종류에 맞추어서 선택하면 되고, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 폴리에스테르계 섬유라면 분산 염료를 사용할 수 있고, 폴리아미드계 섬유라면 산성 염료나 금 함유 염료를 사용할 수 있고, 또한 이들의 조합을 사용할 수 있다. 분산 염료로 염색한 경우는, 염색 후에 환원 세정을 행해도 된다.
또한, 염색 시에 염색 조제를 사용하는 것도 바람직한 태양이다. 염색 조제를 사용함으로써, 염색의 균일성이나 재현성을 향상시킬 수 있다. 또한, 염색과 동욕(同浴) 또는 염색 후에, 예를 들면, 실리콘 등의 유연제, 대전방지제, 발수제, 난연제, 내광제 및 항균제 등을 사용한 마무리제 처리를 실시할 수 있다.
상기한 제조 방법에 의해 얻어지는 시트형물은, 우아하고 아름다운 외관과 유연한 감촉을 달성하고, 동시에 양호한 내마모성을 가지는 것이다.
본 발명에 있어서, 시트형물의 표면 외관은, 이하의 방법에 의해 평가되는 것으로 한다.
시트형물의 표면 외관은, 건강 상태가 양호한 성인 남성과 성인 여성 각 10명씩, 계 20명을 평가자로 하고, 육안과 관능 평가에 의해 하기와 같이 5단계 평가하고, 가장 많았던 평가를 상기 시트형물의 표면 외관으로 한다. 그리고, 표면 외관은, 3급∼5급을 양호로 한다.
5급: 균일한 섬유의 입모가 있고, 섬유의 분산 상태는 양호하며, 외관은 양호하다.
4급: 5급과 3급의 사이의 평가이다.
3급: 섬유의 분산 상태는 다소 좋지 못한 부분이 있지만, 섬유의 입모는 있고, 외관은 그런대로 양호하다.
2급: 3급과 1급 사이의 평가이다.
1급: 전체적으로 섬유의 분산 상태는 매우 좋지 못하고, 또는 섬유의 입모가 길고, 외관은 불량하다.
본 발명에 있어서, 시트형물의 유연성은, JIS L1096: 2010 「직물 및 편물의 천 시험 방법」의 8.21 「강연도(剛軟度)」, 8.21.1에 기재된 「A법(45°캔틸레버(cantilever)법」에 기초하여, 이하와 같이 측정되는 강연도(mm)의 크기에 의해 평가 되는 것으로 한다.
(1) 세로 방향과 가로 방향으로 각각 2cm×15cm의 시험편을 작성한다.
(2) 45°의 사면을 가지는 수평 테이블에 둔다.
(3) 시험편을 미끄러지게 해서 시험편의 일단의 중앙점이 사면과 접했을 때의 타단의 위치를 스케일에 의해 읽는다.
(4) 이 때의 시험편이 이동한 길이를 (mm)로 나타내고, 시험편 5장에서의 그 이동 길이의 평균값을 구하고, 강연도(mm)로 한다.
본 발명에 있어서는, 시트형물의 강연도는, 20∼45 mm가 바람직하다. 보다 바람직하게는 25mm 이상이다. 또한 강연도가 높은 곳에서는 40mm 이하가 바람직하다.
본 발명에 있어서, 내마모성은, 이하의 방법에 의해 측정되는 마모 감량(mg)의 적음에 의해 평가되는 것으로 한다.
(1) 시트형물의 원형 샘플(직경 45mm)을 잘라내고, 질량을 측정한다.
(2) 폴리아미드 6로 이루어지는 직경 0.4mm의 폴리아미드 섬유를, 섬유의 길이 방향으로 수직으로 길이 11mm로 자른 것을 100개 가지런하게 다발로 하고, 전술한 다발을 직경 110mm의 원 내에 6겹의 동심원형으로 97개(중심에 1개, 직경 17mm의 원에 6개, 직경 37mm의 원에 13개, 직경 55mm의 원에 19개, 직경 74mm의 원에 26개, 직경 90mm의 원에 32개, 각각의 원에 있어서 등간격으로) 배치한 원형 브러시(나일론사 9700개)를 사용하고, 하중 8파운드(약 3629g), 회전속도 65rpm, 회전 횟수 50회의 조건으로, 시트형물의 원형 샘플(직경 45mm)의 표면을 마모시킨다.
(3) 마모 후의 샘플 질량을 측정하고, 마모 전후의 샘플의 질량 변화를 산출한다.
(4) 5 샘플의 질량 변화의 평균값인 마모 감량(mg)을 내마모성으로 했다.
본 발명에 있어서는, 시트형물의 마모 감량은, 30mg 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 25mg 이하이다. 또한, 전술한 제조 방법에 의해 얻어지는 시트형물의 밀도는 0.2∼0.7 g/㎤인 것이 바람직하다. 밀도가 0.2g/㎤ 이상, 보다 바람직하게는 0.3g/㎤ 이상으로 함으로써, 표면 외관이 치밀하게 되어 고급 품위를 발현시킬 수 있다. 한편, 밀도를 0.7g/㎤ 이하, 보다 바람직하게는 0.6g/㎤ 이하로 함으로써, 시트형물의 감촉이 단단하게 되는 것을 방지할 수 있다.
[실시예]
다음으로, 본 발명의 시트형물의 제조 방법을, 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예만으로 한정되지 않고, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자에 의해 가능하다.
[평가 방법]
이하에 평가 방법에 대하여, 상세하게 설명하지만, 각 물성의 측정에 있어서 특별한 기재가 없는 것은, 위에서 설명한 방법에 기초하여 측정을 한 것이다.
(1) 폴리비닐알코올의 입체규칙성
스트레이트 튜브에, 폴리비닐알코올 10mg을 중수(D2O) 1mL에 80℃의 온도에서 용해시킨 시료를 넣고, 측정 온도 80℃, 공명주파수 100MHz, 적산 횟수 20000회 이상으로 13C-NMR 측정을 행하였다. 측정에는, JEOL RESONANCE사에서 제조한 ECA400을 사용했다.
(2) 평균 단섬유 직경
주사형 전자현미경으로서, 키엔스사에서 제조한 VE-7800형을 사용했다.
[실시예 1]
(섬유질 기재용 부직포 형성 공정)
바다 성분으로서, 5-술포이소프탈산 나트륨을 8mol% 공중합한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 섬 성분으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 준비했다. 바다 성분 45질량%, 섬성분 55질량%의 복합 비율로, 섬수(島數) 36도(島)/1필라멘트, 평균 단섬유 직경 17㎛의 해도형 복합 섬유를 얻었다. 얻어진 해도형 복합 섬유를 섬유 길이 51mm로 잘라서 스테이플(staple)로 했다. 이것을 카드 및 크로스 래퍼를 통하여 섬유 웹을 형성하고, 니들 펀치 처리에 의해, 부직포로 했다. 이와 같이 하여 얻어진 부직포를, 98℃의 온도의 탕중에 2분간 침지시켜 수축시키고, 100℃의 온도에서 5분간 건조시켜, 섬유질 기재용 부직포로 했다.
(폴리비닐알코올 수용액 조제 공정)
폴리아세트산 비닐로부터 얻어진 비누화도 98%, rrr 조성 존재 비율 15.5%, 중합도 450의 폴리비닐알코올을 준비했다. 그것을 25℃의 물에 첨가하고, 90℃까지 승온 후, 2시간 교반하면서 90℃를 유지하고, 고형분 10질량%의 수용액으로 조제하고, 폴리비닐알코올 수용액을 얻었다.
(폴리비닐알코올 부여 공정)
상기한 섬유질 기재용 부직포에 상기한 폴리비닐알코올 수용액을 함침시키고, 140℃의 온도에서 10분간 가열 건조 후, 160℃의 온도에서 5분간 가열 처리를 행하였다. 섬유질 기재용 부직포의 섬유질량에 대한 폴리비닐알코올의 부착량이 30질량%인 폴리비닐알코올 부여 시트를 얻었다.
(극세 섬유 발현 공정)
상기한 폴리비닐알코올 부여 시트를 60℃의 온도로 가열한 농도 10g/L의 수산화나트륨 수용액에 침지하여 30분간 처리를 행하고, 해도형 복합 섬유의 바다 성분을 제거한 탈해 시트를 얻었다. 탈해 시트 단면의 평균 단섬유 직경은, 3㎛였다.
(폴리우레탄액 조제 공정)
폴리올에 폴리헥사메틸렌카보네이트를 적용하고, 이소시아네이트에 디시클로헥실메탄디이소시아네이트를 적용한 폴리카보네이트계 자기유화형 폴리우레탄액의 고형분 100질량부에 대하여, 감열 응고제로서 황산 마그네슘 1질량부를 가하고, 물에 의해 전체를 고형분 20질량%로 조제하고, 수분산형 폴리우레탄액을 얻었다. 감열 응고 온도는, 65℃였다.
(폴리우레탄 부여 공정)
상기한 폴리비닐알코올을 부여한 탈해 시트에, 상기한 폴리카보네이트계 폴리우레탄액을 함침시켰다. 120℃의 온도의 건열 분위기 하에서 10분간 처리, 건조시키고, 또한 150℃의 온도에서 2분간 건열 처리를 행하였다. 부직포의 섬유질량에 대한 폴리우레탄의 부착량이 30질량%인 시트를 얻었다.
(폴리비닐알코올 제거 공정)
상기한 폴리우레탄이 부착된 시트를, 95℃로 가열한 수중에 침지하여 10분 처리를 행하고, 부여한 폴리비닐알코올을 제거한 시트를 얻었다.
(반재·기모·염색·환원 세정 공정)
상기한 폴리비닐알코올을 제거한 시트를 두께 방향으로 반재했다. 반재면과 반대인 표면을 240메쉬의 엔드리스 샌드페이퍼를 사용한 연삭에 의해 기모 처리했다. 그 후, 서큘러(circular) 염색기를 사용하여 분산염료에 의해 염색하고, 환원 세정을 행하고, 시트형물을 얻었다.
얻어진 시트형물의 표면 외관은 양호하며, 유연한 감촉을 가지고 있었다.
[실시예 2]
(섬유질 기재용 부직포 형성 공정)
바다 성분으로서, 5-술포이소프탈산 나트륨을 8mol% 공중합한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 섬 성분으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 준비했다. 바다 성분 45질량%, 섬 성분 55질량%의 복합 비율로, 섬수 16도/1필라멘트, 평균 단섬유 직경 12㎛의 해도형 복합 섬유를 얻었다. 얻어진 해도형 복합 섬유를 섬유 길이 51mm로 잘라서 스테이플로 했다. 이것을 카드 및 크로스 래퍼를 통하여 섬유 웹을 형성하고, 니들 펀치 처리를 행하여 부직포로 했다. 이와 같이 하여 얻어진 부직포를 98℃의 온도의 탕중에 2분간 침지시켜 수축시키고, 100℃의 온도에서 5분간 건조시켜, 섬유질 기재용 부직포로 했다.
(폴리비닐알코올 수용액 조제 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 수용액을 얻었다.
(폴리비닐알코올 부여 공정)
실시예 1과 동일한 폴리비닐알코올 수용액을 사용하여, 섬유질 기재용 부직포의 섬유질량에 대한 폴리비닐알코올의 부착량이 30질량%인 폴리비닐알코올 부여 시트를 얻었다.
(극세 섬유 발현 공정)
상기한 섬유질 기재용 부직포를 실시예 1과 동일하게 행하여 처리를 행하여, 해도형 복합 섬유의 바다 성분을 제거한 탈해 시트를 얻었다. 탈해 시트 단면의 평균 단섬유 직경은, 2㎛였다.
(폴리우레탄액 조제 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 수분산형 폴리우레탄액을 얻었다.
(폴리우레탄 부여 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리우레탄 부여 시트를 얻었다.
(폴리비닐알코올 제거 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 제거 시트를 얻었다.
(반재·기모·염색·환원 세정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 시트형물을 얻었다. 얻어진 시트형물의 표면 외관은 양호하며, 유연한 감촉을 가지고, 내마모성도 양호했다.
[실시예 3]
(섬유질 기재용 부직포 형성 공정)
바다 성분으로서, 5-술포이소프탈산 나트륨을 8mol% 공중합한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 섬 성분으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 준비했다. 바다 성분 20질량%, 섬 성분 80질량%의 복합 비율로, 섬수 16도/1필라멘트, 평균 단섬유 직경 20㎛의 해도형 복합 섬유를 얻었다. 얻어진 해도형 복합 섬유를 섬유 길이 51mm로 잘라서 스테이플로 했다. 이것을 카드 및 크로스 래퍼를 통하여 섬유 웹을 형성하고, 니들 펀치 처리를 행하여 부직포로 했다. 이와 같이 하여 얻어진 부직포를 98℃의 온도의 탕중에 2분간 침지시켜 수축시키고, 100℃의 온도에서 5분간 건조시켜, 섬유질 기재용 부직포로 했다.
(폴리비닐알코올 수용액 조제 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 수용액을 얻었다.
(폴리비닐알코올 부여 공정)
실시예 1과 동일한 폴리비닐알코올 수용액을 사용하여, 섬유질 기재용 부직포의 섬유질량에 대한 폴리비닐알코올의 부착량이 30질량%의 폴리비닐알코올 부여 시트를 얻었다.
(극세 섬유 발현 공정)
상기한 섬유질 기재용 부직포를 실시예 1과 동일하게 하여 처리를 행하여, 해도형 복합 섬유의 바다 성분을 제거한 탈해 시트를 얻었다. 탈해 시트 단면의 평균 단섬유 직경은, 4.4㎛였다.
(폴리우레탄액 조제 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 수분산형 폴리우레탄액을 얻었다.
(폴리우레탄 부여 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리우레탄 부여 시트를 얻었다.
(폴리비닐알코올 제거 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 제거 시트를 얻었다.
(반재·기모·염색·환원 세정 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 시트형물을 얻었다.
얻어진 시트형물의 표면 외관은 양호하며, 유연한 감촉을 가지고, 내마모성도 양호했다.
[실시예 4]
(섬유질 기재용 부직포 형성 공정)
바다 성분으로서, 5-술포이소프탈산 나트륨을 8mol% 공중합한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 섬 성분으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 준비했다. 바다 성분 10질량%, 섬 성분 90질량%의 복합 비율로, 섬수 16도/1필라멘트, 평균 단섬유 직경 24㎛의 해도형 복합 섬유를 얻었다. 얻어진 해도형 복합 섬유를 섬유 길이 51mm로 잘라서 스테이플로 했다. 이것을 카드 및 크로스 래퍼를 통하여 섬유 웹을 형성하고, 니들 펀치 처리를 행하여 부직포로 했다. 이와 같이 하여 얻어진 부직포를 98℃의 온도의 탕중에 2분간 침지시켜 수축시키고, 100℃의 온도에서 5분간 건조시켜, 섬유질 기재용 부직포로 했다.
(폴리비닐알코올 수용액 조제 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 수용액을 얻었다.
(폴리비닐알코올 부여 공정)
실시예 1과 동일한 폴리비닐알코올 수용액을 사용하여, 섬유질 기재용 부직포의 섬유질량에 대한 폴리비닐알코올의 부착량이 30질량%인 폴리비닐알코올 부여 시트를 얻었다.
(극세 섬유 발현 공정)
상기한 섬유질 기재용 부직포를 실시예 1과 동일하게 하여 처리를 행하고, 해도형 복합 섬유의 바다 성분을 제거한 탈해 시트를 얻었다. 탈해 시트 단면의 평균 단섬유 직경은, 5.5㎛였다.
(폴리우레탄액 조제 공정)
실시예 1과 동일한 수분산형 폴리우레탄액을 사용했다.
(폴리우레탄의 부여 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리우레탄 부여 시트를 얻었다.
(폴리비닐알코올 제거 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 제거 시트를 얻었다.
(반재·기모·염색·환원 세정 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 시트형물을 얻었다. 얻어진 시트형물의 표면 외관은 양호하며, 유연한 감촉을 가지고, 내마모성도 양호했다.
[실시예 5]
(섬유질 기재용 부직포)
실시예 1과 동일한 섬유질 기재용 부직포를 사용했다.
(폴리비닐알코올 수용액의 조제)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 수용액을 얻었다.
(폴리비닐알코올의 부여)
실시예 1과 동일한 폴리비닐알코올 수용액을 사용하여, 함침 후의 조리개를 조절하여 폴리비닐알코올의 부착량을 변경한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 행하여 폴리비닐알코올 부여 시트를 얻었다. 이 시트는 섬유질 기재용 부직포의 섬유질량에 대한 폴리비닐알코올의 부착량이 20질량%였다.
(극세 섬유 발현 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 상기한 섬유질 기재용 부직포로부터 탈해 시트를 얻었다.
(폴리우레탄액 조제 공정)
실시예 1과 동일한 수분산형 폴리우레탄액을 사용했다.
(폴리우레탄 부여 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리우레탄 부여 시트를 얻었다.
(폴리비닐알코올 제거 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 제거 시트를 얻었다.
(반재·기모·염색·환원 세정 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 시트형물을 얻었다. 얻어진 시트형물의 표면 외관은 양호하며, 유연한 감촉을 가지고, 내마모성도 양호했다.
[실시예 6]
(섬유질 기재용 부직포 형성 공정)
바다 성분으로서, 5-술포이소프탈산 나트륨을 8mol% 공중합한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 섬 성분으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 준비했다. 바다 성분 20질량%, 섬 성분 80질량%의 복합 비율로, 섬수 16도/1필라멘트, 평균 단섬유 직경 20㎛의 해도형 복합 섬유를 얻었다. 얻어진 해도형 복합 섬유를 섬유 길이 51mm로 잘라서 스테이플로 했다. 이것을 카드 및 크로스 래퍼를 통하여 섬유 웹을 형성했다. 웹의 양면에, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 84dtex-72필라멘트, 꼰수 2000T/m의 강연사(强撚絲)를 사용한 평직물을 적층하고, 니들 펀치 처리를 행하여 부직포로 했다. 이와 같이 하여 얻어진 부직포를 98℃의 온도의 탕중에 2분간 침지시켜 수축시키고, 100℃의 온도에서 5분간 건조시켜, 섬유질 기재용 부직포로 했다.
(폴리비닐알코올 수용액 조제 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 수용액을 얻었다.
(폴리비닐알코올 부여 공정)
실시예 1과 동일한 폴리비닐알코올 수용액을 사용하여, 함침 후의 조리개를 조절하여 폴리비닐알코올의 부착량을 변경한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 행하여폴리비닐알코올 부여 시트를 얻었다. 이 시트는 섬유질 기재용 부직포의 섬유질량에 대한 폴리비닐알코올의 부착량이 15질량%였다.
(극세 섬유 발현 공정)
상기한 섬유질 기재용 부직포를 실시예 1과 동일하게 하여 처리를 행하고, 해도형 복합 섬유의 바다 성분을제거한 탈해 시트를 얻었다. 탈해 시트 단면의 평균 단섬유 직경은, 4.4㎛였다.
(폴리우레탄액 조제 공정)
실시예 1과 동일한 수분산형 폴리우레탄액을 사용했다.
(폴리우레탄 부여 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리우레탄 부여 시트를 얻었다.
(폴리비닐알코올 제거 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 제거 시트를 얻었다.
(반재·기모·염색·환원 세정)
반재면을 연마하여 기모한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 행하여 시트형물을 얻었다. 얻어진 시트형물의 표면 외관은 양호하며, 유연한 감촉을 가지고, 내마모성도 양호했다.
[실시예 7]
(섬유질 기재용 부직포 형성 공정)
실시예 1과 동일한 섬유질 기재용 부직포를 사용했다.
(폴리비닐알코올 수용액 조제 공정)
폴리아세트산 비닐로부터 얻어진 비누화도 98%, rrr 조성 존재 비율 15.2%, 중합도 1000의 폴리비닐알코올을 준비했다. 이것을 25℃의 물에 첨가하고, 90℃까지 승온 후, 2시간 교반하면서 90℃를 유지하여, 고형분 10질량%의 폴리비닐알코올 수용액을 얻었다.
(폴리비닐알코올 부여 공정)
상기한 폴리비닐알코올 수용액을 사용한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 행하여, 섬유질 기재용 부직포의 섬유질량에 대한 폴리비닐알코올의 부착량이 30질량%인 폴리비닐알코올 부여 시트를 얻었다.
(극세 섬유 발현 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 상기한 섬유질 기재용 부직포로부터 탈해 시트를 얻었다.
(폴리우레탄액 조제 공정)
실시예 1과 동일한 수분산형 폴리우레탄액을 사용했다.
(폴리우레탄 부여 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리우레탄 부여 시트를 얻었다.
(폴리비닐알코올 제거 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 제거 시트를 얻었다.
(반재·기모·염색·환원 세정 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 시트형물을 얻었다. 얻어진 시트형물의 표면 외관은 양호하며, 유연한 감촉을 가지고, 내마모성도 양호했다.
[실시예 8]
(섬유질 기재용 부직포 형성 공정)
실시예 6과 동일하게 행하여, 섬유질 기재용 부직포를 얻었다.
(폴리비닐알코올 수용액 조제 공정)
실시예 7과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 수용액을 얻었다.
(폴리비닐알코올 부여 공정)
실시예 7의 폴리비닐알코올 수용액을 사용한 점 이외에는 실시예 6과 동일하게 행하여, 섬유질 기재용 부직포의 섬유질량에 대한 폴리비닐알코올의 부착량이 15질량%인 폴리비닐알코올 부여 시트를 얻었다.
(극세 섬유 발현 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 탈해 시트를 얻었다.
(폴리우레탄액 조제 공정)
실시예 1과 동일한 수분산형 폴리우레탄액을 사용했다.
(폴리우레탄 부여 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리우레탄 부여 시트를 얻었다.
(폴리비닐알코올 제거 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 제거 시트를 얻었다.
(반재·기모·염색·환원 세정 공정)
실시예 6과 동일하게 행하여, 시트형물을 얻었다. 얻어진 시트형물의 표면 외관은 양호하며, 유연한 감촉을 가지고, 내마모성도 양호했다.
[비교예 1]
(섬유질 기재용 부직포 형성 공정)
실시예 1과 동일한 섬유질 기재용 부직포를 사용했다.
(폴리비닐알코올 수용액 조제 공정)
폴리아세트산 비닐로부터 얻어진 비누화도 98%, rrr 조성 존재 비율 14.1%, 중합도 400의 폴리비닐알코올을 준비했다. 이것을 25℃의 물에 첨가하고, 90℃까지 승온 후, 2시간 교반하면서 90℃를 유지하여, 고형분 10질량%의 수용액에 조제하고, 폴리비닐알코올 수용액을 얻었다.
(폴리비닐알코올 부여 공정)
상기한 폴리비닐알코올 수용액을 사용한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 행하여, 섬유질 기재용 부직포의 섬유질량에 대한 폴리비닐알코올의 부착량이 30질량%의 폴리비닐알코올 부여 시트를 얻었다.
(극세 섬유 발현 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 상기한 섬유질 기재용 부직포로부터 탈해 시트를 얻었다.
(폴리우레탄액 조제 공정)
실시예 1과 동일한 수분산형 폴리우레탄액을 사용했다.
(폴리우레탄 부여 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리우레탄 부여 시트를 얻었다.
(폴리비닐알코올 제거 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 제거 시트를 얻었다.
(반재·기모·염색·환원 세정 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 시트형물을 얻었다.
얻어진 시트형물은, 폴리비닐알코올이 알칼리 수용액이나 수분산형 폴리우레탄액에 일부 용해한 것에 의해 균일한 부여 상태로 되지 않으며, 표면 외관은 섬유의 분산 상태가 좋지 못하고, 입모의 치밀감이 없는 불량이며, 감촉은 단단하였다.
[비교예 2]
(섬유질 기재용 부직포)
실시예 6과 동일하게 행하여, 섬유질 기재용 부직포를 얻었다.
(폴리비닐알코올 수용액 조제)
비교예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 수용액을 얻었다.
(폴리비닐알코올 부여)
비교예 1의 폴리비닐알코올 수용액을 사용한 점 이외에는 실시예 6과 동일하게 행하여, 섬유질 기재용 부직포의 섬유질량에 대한 폴리비닐알코올의 부착량이 15질량%인 폴리비닐알코올 부여 시트를 얻었다.
(극세 섬유 발현 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 탈해 시트를 얻었다.
(폴리우레탄액 조제 공정)
실시예 1과 동일한 수분산형 폴리우레탄액을 사용했다.
(폴리우레탄 부여 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리우레탄 부여 시트를 얻었다.
(폴리비닐알코올 제거 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 제거 시트를 얻었다.
(반재·기모·염색·환원 세정 공정)
실시예 6과 동일하게 행하여, 시트형물을 얻었다.
얻어진 시트형물은, 폴리비닐알코올이 알칼리 수용액이나 수분산형 폴리우레탄액에 일부 용해한 것에 의해 균일한 부여 상태로 되지 않으며, 표면 외관은 섬유의 분산 상태가 좋지 못하고, 입모의 치밀감이 없는 불량이며, 감촉은 단단하였다.
[비교예 3]
(섬유질 기재용 부직포 형성 공정)
실시예 1과 동일한 섬유질 기재용 부직포를 사용했다.
(폴리비닐알코올 수용액 조제 공정)
폴리아세트산 비닐로부터 얻어진 비누화도 98%, rrr 조성 존재 비율 13.9%, 중합도 500의 폴리비닐알코올을 준비했다. 이것을 25℃의 물에 첨가하고, 90℃까지 승온 후, 2시간 교반하면서 90℃를 유지하여, 고형분 10질량%의 수용액에 조제하고, 폴리비닐알코올 수용액을 얻었다.
(폴리비닐알코올 부여 공정)
상기한 폴리비닐알코올 수용액을 사용한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 행하여, 섬유질 기재용 부직포의 섬유질량에 대한 폴리비닐알코올의 부착량이 30질량%인 폴리비닐알코올 부여 시트를 얻었다.
(극세 섬유 발현 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 상기한 섬유질 기재용 부직포로부터 탈해 시트를 얻었다.
(폴리우레탄액 조제 공정)
실시예 1과 동일한 수분산형 폴리우레탄액을 사용했다.
(폴리우레탄 부여 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리우레탄 부여 시트를 얻었다.
(폴리비닐알코올 제거 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 제거 시트를 얻었다.
(반재·기모·염색·환원 세정 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 시트형물을 얻었다.
얻어진 시트형물은, 폴리비닐알코올이 알칼리 수용액이나 수분산형 폴리우레탄액에 일부 용해한 것에 의해 균일한 부여 상태로 되지 않으며, 표면 외관은 섬유의 분산 상태가 좋지 못하고, 입모의 치밀감이 없는 불량이며, 감촉은 단단하였다.
[비교예 4]
(섬유질 기재용 부직포 형성 공정)
실시예 1과 동일한 섬유질 기재용 부직포를 사용했다.
(폴리비닐알코올 수용액 조제 공정)
폴리아세트산 비닐로부터 얻어진 비누화도 99%, rrr 조성 존재 비율 14.4%, 중합도 500의 폴리비닐알코올을 준비했다. 이것을 25℃의 물에 첨가하고, 90℃까지 승온 후, 2시간 교반하면서 90℃를 유지하여, 고형분 10질량%의 수용액에 조제하고, 폴리비닐알코올 수용액을 얻었다.
(폴리비닐알코올 부여 공정)
상기한 폴리비닐알코올 수용액을 사용한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 행하여, 섬유질 기재용 부직포의 섬유질량에 대한 폴리비닐알코올의 부착량이 30질량%인 폴리비닐알코올 부여 시트를 얻었다.
(극세 섬유 발현 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 상기한 섬유질 기재용 부직포로부터 탈해 시트를 얻었다.
(폴리우레탄액 조제 공정)
실시예 1과 동일한 수분산형 폴리우레탄액을 사용했다.
(폴리우레탄 부여 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리우레탄 부여 시트를 얻었다.
(폴리비닐알코올 제거 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 제거 시트를 얻었다.
(반재·기모·염색·환원 세정 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 시트형물을 얻었다.
얻어진 시트형물은, 폴리비닐알코올이 알칼리 수용액이나 수분산형 폴리우레탄액에 일부 용해한 것에 의해 균일한 부여 상태로 되지 않으며, 표면 외관은 섬유의 분산 상태가 좋지 못하고, 입모의 치밀감이 없는 불량이며, 감촉은 단단하였다.
[비교예 5]
(섬유질 기재용 부직포 형성 공정)
실시예 1과 동일한 섬유질 기재용 부직포를 사용했다.
(폴리비닐알코올 수용액 조제 공정)
폴리아세트산 비닐로부터 얻어진 비누화도 88%, rrr 조성 존재 비율 14.2%, 중합도 500의 폴리비닐알코올을 준비했다. 이것을 25℃의 물에 첨가하고, 90℃까지 승온 후, 2시간 교반하면서 90℃를 유지하여, 고형분 10질량%의 수용액에 조제하고, 폴리비닐알코올 수용액을 얻었다.
(폴리비닐알코올 부여 공정)
상기한 폴리비닐알코올 수용액을 사용한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 행하여, 섬유질 기재용 부직포의 섬유질량에 대한 폴리비닐알코올의 부착량이 30질량%인 폴리비닐알코올 부여 시트를 얻었다.
(극세 섬유 발현 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 상기한 섬유질 기재용 부직포로부터 탈해 시트를 얻었다.
(폴리우레탄액 조제 공정)
실시예 1과 동일한 수분산형 폴리우레탄액을 사용했다.
(폴리우레탄 부여 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리우레탄 부여 시트를 얻었다.
(폴리비닐알코올 제거 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 제거 시트를 얻었다.
(반재·기모·염색·환원 세정 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 시트형물을 얻었다.
얻어진 시트형물은, 폴리비닐알코올이 알칼리 수용액이나 수분산형 폴리우레탄액에 일부 용해한 것에 의해 균일한 부여 상태로 되지 않으며, 표면 외관은 섬유의 분산 상태가 좋지 못하고, 입모의 치밀감이 없는 불량이며, 감촉은 단단하였다.
[비교예 6]
(섬유질 기재용 부직포 형성 공정)
실시예 1과 동일한 섬유질 기재용 부직포를 사용했다.
(폴리비닐알코올 수용액 조제 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 수용액을 얻었다.
(극세 섬유 발현 공정)
상기에서 얻어진 섬유질 기재용 부직포를 95℃의 온도로 가열한 농도 10g/리터의 수산화나트륨 수용액에 침지하여 10분간 처리를 행하고, 해도형 복합 섬유의 바다 성분을 제거한 탈해 시트를 얻었다. 탈해 시트 표면의 평균 단섬유 직경은, 3㎛였다.
(폴리비닐알코올 부여 공정)
상기한 탈해 시트에 실시예 1에서 얻은 폴리비닐알코올 수용액을 함침시켰다. 이것을 140℃의 온도에서 10분간 가열 건조를 행하고, 탈해 시트에 대한 폴리비닐알코올의 부착량이 30질량%인 폴리비닐알코올 부여 시트를 얻었다.
(폴리우레탄액 조제 공정)
실시예 1과 동일한 수분산형 폴리우레탄액을 사용했다.
(폴리우레탄 부여 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리우레탄 부여 시트를 얻었다.
(폴리비닐알코올 제거 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 제거 시트를 얻었다.
(반재·기모·염색·환원 세정 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 시트형물을 얻었다.
얻어진 시트형물의 표면 외관은 양호하며, 유연한 감촉을 가지고 있었지만, 마모 감량은 많은 편이었다.
[비교예 7]
(섬유질 기재용 부직포 형성 공정)
실시예 1과 동일한 섬유질 기재용 부직포를 사용했다.
(폴리비닐알코올 수용액 조제 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 수용액을 얻었다.
(폴리비닐알코올 부여 공정)
실시예 1과 동일한 폴리비닐알코올 수용액을 사용하고, 함침 후의 조리개를 조절하여 폴리비닐알코올의 부착량을 변경한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 행하여, 섬유질 기재용 부직포의 섬유질량에 대한 폴리비닐알코올의 부착량이 55질량%인 폴리비닐알코올 부여 시트를 얻었다.
(극세 섬유 발현 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 상기한 섬유질 기재용 부직포로부터 탈해 시트를 얻었다.
(폴리우레탄액 조제 공정)
실시예 1과 동일한 수분산형 폴리우레탄액을 사용했다.
(폴리우레탄 부여 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리우레탄 부여 시트를 얻었다.
(폴리비닐알코올 제거 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여, 폴리비닐알코올 제거 시트를 얻었다.
(반재·기모·염색·환원 세정 공정)
실시예 1과 동일하게 행하여 시트형물을 얻었다.
얻어진 시트형물은, 감촉은 유연하지만, 폴리비닐알코올이 지나치게 많았기 때문에 폴리우레탄에 의한 섬유의 파지가 불충분하고, 표면 외관은 입모가 지나치게 길어서 불량이 되고, 또한 내마모성은 좋지 못하였다.
각 실시예 및 비교예의 시험 조건 및 시트형물의 평가 결과를, 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure pct00003
실시예 1∼8에서 얻어진 시트형물은, 탈해 공정이나 수분산형 폴리우레탄 부여 공정에서의 폴리비닐알코올의 물로의 용해나 탈락이 억제되어 있었기 때문에, 섬유와 폴리우레탄 사이에 적절한 공극을 가지고 파지되어 있으므로, 모두 표면 외관은 양호하며, 유연한 감촉을 가지고, 내마모성도 양호했다. 한편, 비교예 1∼5에서 얻어진 시트형물은, 탈해 공정이나 수분산형 폴리우레탄 부여 공정에서의 폴리비닐알코올의 물로의 용해나 탈락이 발생했기 때문에, 섬유와 폴리우레탄이 직접적인 파지가 많아졌기 때문에, 감촉은 단단하게 되었다. 또한 표면 외관도 섬유의 분산 상태가 좋지 못하고, 치밀감도 없고, 불량했다. 비교예 6과 7에서 얻어진 시트형물은, 제조 도중에서의 섬유와 폴리비닐알코올의 접착이 많고, 섬유와 폴리우레탄의 파지가 약하게 되었으므로 내마모성은 좋지 못하게 되었다.
[산업 상 이용가능성]
본 발명에 의해 얻어지는 시트형물은, 가구, 의자 및 벽재나, 자동차, 전철 및 항공기 등의 차량 실내에서의 좌석, 천장 및 내장 등의 표피 재료로서 매우 우아하고 아름다운 외관을 가지는 내장재, 셔츠, 쟈켓, 캐쥬얼 슈즈, 스포츠화, 신사화 및 부인용 구두 등의 구두의 어퍼, 트림 등, 가방, 벨트, 지갑 등, 및 이들의 일부에 사용한 의류용 자재, 와이핑 크로스, 연마포 및 CD 커튼 등의 공업용 자재로서 바람직하게 사용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 극세(極細) 섬유를 포함하는 섬유질 기재(基材)와 폴리우레탄을 포함하는 시트형물의 제조 방법으로서, 하기 (1)∼(4)의 공정을 포함하는, 시트형물의 제조 방법:
    (1) 극세 섬유 발현형 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재에, 하기 특징을 가지는 폴리비닐알코올의 수용액인 폴리비닐알코올 수용액을 부여함으로써, 섬유질 기재에 포함되는 섬유질량에 대하여 상기 폴리비닐알코올을 0.1∼50 질량% 부여시키는, 폴리비닐알코올 부여 공정,
    (폴리비닐알코올: 비누화도가 90% 이상이며, 중수(重水) 용매 중, 13C-NMR로 측정되는 입체규칙성 평가에 있어서, rrr 조성 존재 비율이 14.5% 이상임)
    (2) 상기 공정 후에, 상기 섬유질 기재의 극세 섬유 발현형 섬유를 평균 단섬유 직경이 0.1㎛∼10㎛인 극세 섬유로 만드는, 극세 섬유 발현 공정,
    (3) 상기 공정 후에, 상기 폴리비닐알코올이 부여된 상기 섬유질 기재에, 수분산형 폴리우레탄을 부여하는, 폴리우레탄 부여 공정, 및
    (4) 상기 공정 후에, 상기 수분산형 폴리우레탄이 부여된 섬유질 기재로부터, 상기 폴리비닐알코올을 제거하는, 폴리비닐알코올 제거 공정.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리비닐알코올의 중합도가 200∼3500인, 시트형물의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 극세 섬유 발현 공정에 있어서, 상기 극세 섬유 발현형 섬유를 주요 구성 성분으로 하는 섬유질 기재를 알칼리 수용액으로 처리하는, 시트형물의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리비닐알코올 부여 공정에 있어서, 상기 폴리비닐알코올 수용액을 부여한 후, 80∼190 ℃로 가열하는, 시트형물의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리비닐알코올 부여 공정에 있어서, 섬유질 기재가 섬유와 직물 및/또는 편물이 얽혀서 일체화된 것인, 시트형물의 제조 방법.
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