KR20230078990A - 인공 피혁, 그 제조 방법 및 인공 피혁 기재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적당한 통기성과 유연한 질감을 가지면서도 난연성이 우수하고, 천연 스웨이드와 같은 터치와 우아한 외관을 갖는 인공 피혁을 제공하는 것을 과제로 하고, 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체를 갖고, 일방의 표면이 입모를 갖는 입모면이고, 타방의 표면이 난연제를 갖는 난연면인 인공 피혁으로서, 이하의 요건 1 및 요건 2를 충족시키는, 인공 피혁을 요지로 한다.
요건 1: 적어도 상기 난연면에 복수의 개구부를 갖는다.
요건 2: 상기 난연제의 택성이 0.1N/cm² 이상 2.0N/cm² 이하이다.

Description

인공 피혁, 그 제조 방법 및 인공 피혁 기재

본 발명은 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체, 기능제(난연제 등)로 이루어지는, 적당한 통기성과 유연한 질감을 가지면서, 난연성이 우수하고, 천연 스웨이드와 같은 터치와 우아한 외관을 갖는 인공 피혁에 관한 것이다. 또한, 상기 인공 피혁을 얻기 위한, 개구부의 형성성이 양호한 인공 피혁 기재에 관한 것이다.

종래부터, 극세 섬유로 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체로 이루어지고, 입모를 갖는 인공 피혁은 통기성이나 내구성의 크기, 품질의 균일성 등이 천연피혁 대비로 우수한 특징을 갖고 있고, 의료용 소재로서 뿐만 아니라, 항공기, 선박, 철도 차량 등의 공공 수송기의 내장재, 차량용 내장재, 인테리어용 소재, 건축재료, 잡화 등 여러가지 분야에서 사용되고 있다.

상술한 분야에 있어서는, 인공 피혁에는 종종 고도인 난연 성능을 갖는 것이 요구되고, 난연성이 필요한 분야에 있어서는 인공 피혁에 난연제를 갖게 하는 것이 일반적이다. 그 중에서도, 차량용 내장재에 있어서, 특히 벤틸레이션 시스템에 대응하기 위해서는, 인공 피혁의 밀도나 소재 구성과 개구부의 제어에 의해, 적당한 통기성이 필요하다.

그런데, 인공 피혁에 난연성을 발현시키기 위해서는 극세 섬유에 난연제를 부여하거나, 난연제를 인공 피혁의 전체에 부여하거나, 난연제를 인공 피혁의 편면에 도포하고, 부여하거나 하는 등으로 한 방법이 채용된다.

그러나, 이들의 방법에 의해 얻어지는 인공 피혁은 이것을 구성하는 폴리우레탄 등의 고분자 탄성체와, 부직포, 직물 또는 편물을 구성하는 극세 열가소성 합성 섬유이고, 난연화를 발현하는 기구가 서로 다른 점으로부터, 인공 피혁 전체로서 난연화하는 것이 매우 곤란한 것이 알려져 있다.

이러한 난연화의 과제에 대하여, 인공 피혁의 극세 섬유에 유기 인 성분 공중합 폴리에스테르를 사용(예를 들면, 특허문헌 1을 참조)하거나, 인공 피혁의 고분자 탄성체에, 유기 인 성분을 공중합한 폴리우레탄 고분자 탄성체를 사용(예를 들면, 특허문헌 2을 참조)하거나, 극세 섬유에 디아릴포스포로아미데이트계 난연제를 부착, 흡진(예를 들면, 특허문헌 3을 참조)시키거나 하는 제안이 있다.

또는, 난연성 내열 섬유로 이루어지는 기체를 이면에 적층해서 얽힘 일체화하는 방법(예를 들면, 특허문헌 4을 참조)이나 인공 피혁의 이면에 난연제를 도포 하는 경우에 있어서, 일정한 통기성을 확보하기 위해서 면적 비율 60∼90%이 되도록 부분적으로 난연제를 도포하는 방법(예를 들면, 특허문헌 5를 참조), 또는 인공 피혁에 관통하는 통기 구멍을 형성시키는 방법(예를 들면, 특허문헌 6을 참조)도 제안되어 있다.

일본특허공개 2002-115183호 공보 일본특허공개 2002-201574호 공보 일본특허공개 2012-229508호 공보 일본특허공개 2014-25156호 공보 일본특허공표 2013-520581호 공보 국제공개 2014/097999호

특허문헌 1에 개시되는 바와 같은 기술에 있어서는, 극세 섬유에 통상 사용되는 폴리에스테르와 비교하여, 유기 인 성분을 공중합하고 있는 점에서, 제조 시의 방사성, 염료 염착성이 저하해버린다. 또한, 극세 섬유의 실 강력이나 인공 피혁의 마찰 견뢰도가 저하하기 때문에, 고내광성, 고내마모성이 필요한 용도에서의 사용이 곤란하다.

특허문헌 2에 개시되는 바와 같은 기술에 있어서는, 경년 열화하는 경우 없이 인공 피혁에 강력과 질감을 제공하기 위해서 중요한 구성 물질인 폴리우레탄 성분에 대하여, 유기 인 성분을 공중합하는 것이 되고, 통상의 폴리우레탄과 비교하여 질감과 내구성을 저하시키는 설계가 된다.

특허문헌 3에 개시되는 바와 같은 기술에 있어서는, 바인더를 사용하지 않고 상기의 디아릴포스포로아미데이트계 난연제를 부착시킨 경우는, 사용 시에 난연제가 탈락하는 경우가 있고, 난연성이 불안정한 경우가 된다. 한편, 바인더에 의해 부착된 경우에는 인공 피혁의 표면의 촉감이 단단한 터치가 된다. 게다가 특허문헌 3의 배경기술에 개시되는 바와 같이, 인산 구아니딘과 같은 수용성의 난연제를 인공 피혁 전체에 부여한 경우에는, 입모면이 수분을 흡수한 후, 건조한다고 하는 과정을 거쳤을 때, 상기의 수분에 의해 인산 구아니딘이 용해해서 표면에 이행하고, 환형상의 얼룩을 형성하는 현상, 소위 「워터마크」를 발생해버리는, 인공 피혁의 의장성이 현저하게 손상된다고 하는 문제가 있다.

특허문헌 4에 개시되는 바와 같은 기술에 있어서는, 일정한 난연성을 확보하기 위해서, 난연성 내열 섬유를 충분한 단위 면적당 중량으로 할 필요가 있고, 인공 피혁의 얽힘 구조의 치밀성이 저하하고, 우아한 외관과 유연한 질감이 손상되기 쉽다. 내부에 삽입해서 얽힘 일체화하는 방법이나, 구성 섬유에 난연성 내열 섬유를 혼면하는 방법도 동일한 과제를 갖는다.

특허문헌 5에 개시되는 바와 같은 기술에 있어서는, 난연제를 도트 형상으로 도포하기 때문에, 충분한 난연성이 얻어지지 않고, 예비 인공 피혁도 통기성이 충분하지 않는 경우도 있어 우아한 외관으로 하기 위한 치밀성과 예를 들면 벤틸레이션 시스템에 대응할 수 있는 통기성을 양립할 수 없다.

또한, 특허문헌 6에 개시되는 바와 같은 기술에 있어서는, 펀칭 롤에서의 천공 가공에 있어서, 천공한 후의 찌꺼기가 시트 또는 펀칭 롤에 막히기 쉽고, 양산하는 것이 곤란하다.

이상을 정리하면, 특허문헌 1∼6에 개시되는 바와 같은 기술에 있어서는, 난연화가 곤란한 극세 섬유로 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체로 이루어지는 인공 피혁에 있어서, 난연성과 다른 중요 특성(특히, 적당한 통기성, 유연한 질감의 천연 스웨이드와 같은 터치, 우아한 외관)을 양립하는 인공 피혁을 제공할 수 있다.

그래서, 본 발명은 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적은 적당한 통기성과 유연한 질감을 가지면서도 기능성(난연성 등)이 우수하고, 천연 스웨이드와 같은 터치와 우아한 외관을 갖는 인공 피혁을 제공하는 것에 있다. 또한, 상기 인공 피혁을 얻기 위한 개구부의 형성성이 양호한 인공 피혁 기재를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명자들이 검토를 거듭한 결과, 극세 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체와 기능제(난연제 등)로 이루어지는 인공 피혁에 있어서, 기능제(난연제 등)의 존재 형태를 특정한 범위로 하고, 기능제(난연제 등)의 택성을 특정한 범위로 함으로써, 인공 피혁에 개구부가 형성되어 있었다고 하여도, 그 형성성이 양호하고, 기능성(난연성 등)과, 다른 중요 특성을 양립하는 인공 피혁을 제공할 수 있는 것을 발견했다.

본 발명은 이들 지견에 기초하여 완성에 이른 것이며, 본 발명에 의하면, 이하의 발명이 제공된다.

본 발명의 인공 피혁은, 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와, 고분자 탄성체를 갖고, 일방의 표면이 입모를 갖는 입모면이고, 타방의 표면이 난연제를 갖는 난연면인 인공 피혁으로서, 이하의 요건 1 및 요건 2를 충족시킨다.

요건 1: 적어도 상기 난연면에 복수의 개구부를 갖는다.

요건 2: 상기 난연제의 택성이 0.1N/cm² 이상 2.0N/cm² 이하이다.

본 발명의 인공 피혁의 바람직한 형태에 의하면, 상기 난연면의 개구율이 1% 이상 40% 이하이다.

본 발명의 인공 피혁의 바람직한 형태에 의하면, 상기 인공 피혁이 입모면과 난연면에 각각 복수의 개구부를 갖고, 적어도 상기 개구부의 일부가 입모면으로부터 난연면으로 관통되어 이루어지는 관통 개구부이다.

본 발명의 인공 피혁의 바람직한 형태에 의하면, 상기 섬유 얽힘체가 상기 극세 섬유로 이루어지는 섬유 얽힘체와 직편물(a)이 일체화되어 이루어진다.

본 발명의 인공 피혁의 바람직한 형태에 의하면, 상기 난연면은 직편물(b)이 적층되어서 이루어지는 면이다.

본 발명의 인공 피혁의 바람직한 형태에 의하면, 상기 난연제의 두께 방향의 존재비가 이하의 식을 충족시킨다.

0.001≤W/W₀≤0.7

여기서, W는 난연제가 존재하는 난연면으로부터의 두께(mm)이고, W₀는 인공 피혁 전체의 두께(mm)이다.

본 발명의 인공 피혁의 바람직한 형태에 의하면, 상기 난연제가 인계 화합물을 포함한다.

본 발명의 인공 피혁의 바람직한 형태에 의하면, 상기 고분자 탄성체를 포함하는 섬유 얽힘체의 밀도가 0.20g/cm³ 이상 0.50g/cm³ 이하이다.

또한, 본 발명의 인공 피혁의 제조 방법은, 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체로 이루어지는 입모 시트 형상물의 일방의 표면에, 택성이 0.1N/cm² 이상 2.0N/cm² 이하인 난연제를 도포해서 난연면을 형성하고, 적어도 상기 난연면에 복수의 개구부를 갖게 한다.

본 발명의 인공 피혁 기재는, 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체를 갖고, 일방의 표면이 입모를 갖는 입모면이고, 타방의 표면이 기능제를 갖는 기능면인 인공 피혁 기재로서, 기능제의 택성이 0.1N/cm² 이상 2.0N/cm² 이하이다. 또한, 인공 피혁 기재는 개구부를 형성하여 본 발명의 인공 피혁으로 할 수 있지만, 그 자체를 인공 피혁으로서 사용할 수도 있다.

본 발명의 인공 피혁 기재는, 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체를 갖고, 일방의 표면이 입모를 갖는 입모면이고, 타벙의 표면이 기능제를 갖는 기능면인 인공 피혁 기재로서, 상기 기능면의 동마찰 계수가 0.15 이상 0.60 이하이고, 인공 피혁 기재의 강연도가 30mm 이상 150mm 이하이다.

본 발명의 인공 피혁 기재는, 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체를 갖고, 일방의 표면이 입모를 갖는 입모면이고, 타방의 표면이 기능제를 갖는 기능면인 인공 피혁 기재로서, 상기 기능제의 부착량이 인공 피혁 기재에 대하여 2∼30질량%이다.

본 발명에 의하면, 적당한 통기성과 유연한 질감을 가지면서, 기능성(난연성 등)이 우수하고, 천연 스웨이드와 같은 터치와 우아한 외관을 갖는 인공 피혁을 얻을 수 있다. 또한, 상기 인공 피혁을 얻기 위한 개구부의 형성성이 양호한 인공 피혁 기재를 얻을 수 있다.

본 발명의 인공 피혁은 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체를 갖고, 일방의 표면이 입모를 갖는 입모면이고, 타방의 표면이 난연제를 갖는 난연면인 인공 피혁으로서, 이하의 요건 1 및 요건 2를 충족시킨다.

요건 1: 적어도 상기 난연면에 복수의 개구부를 갖는다.

요건 2: 상기 난연제의 택성이 0.1N/cm² 이상 2.0N/cm² 이하이다.

섬유 얽힘체에 포함되는 극세 섬유는, 중량 비율로서 60% 이상이 바람직하고, 80% 이상이 보다 바람직하다.

본 발명의 인공 피혁 기재는, 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체를 갖고, 일방의 표면이 입모를 갖는 입모면이고, 타방의 표면이 기능제를 갖는 기능면인 인공 피혁 기재이며, 기능제의 택성이 0.1N/cm² 이상 2.0N/cm² 이하이다.

본 발명의 인공 피혁 기재는, 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체를 갖고, 일방의 표면이 입모를 갖는 입모면이고, 타방의 표면이 기능제를 갖는 기능면인 인공 피혁 기재이며, 상기 기능면의 동마찰 계수가 0.15 이상 0.60 이하이고, 인공 피혁의 강연도가 30mm 이상 150mm 이하이다.

본 발명의 인공 피혁 기재는, 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체를 갖고, 일방의 표면이 입모를 갖는 입모면이고, 타방의 표면이 기능제를 갖는 기능면인 인공 피혁 기재이며, 상기 기능제의 부착량이 인공 피혁 기재에 대하여 2∼30질량%이다. 이하에, 이들의 구성 요소에 대해서 상세하게 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 초과하지 않는 한, 이하에 설명하는 범위로 전혀 한정되지 않는다.

[섬유 얽힘체]

본 발명의 인공 피혁을 구성하는 섬유 얽힘체는, 극세 섬유를 포함해서 이루어지고, 평균 단섬유 직경은 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하이다. 극세 섬유의 평균 단섬유 직경을, 0.1㎛ 이상, 바람직하게는 1.5㎛ 이상으로 함으로써, 염색 후의 발색성이나 내광 및 마찰 견뢰성, 방사 시의 안정성이 우수한 효과를 발휘하고, 실사용에 견디는 인공 피혁의 강도를 얻을 수 있다. 한편, 10.0㎛ 이하, 바람직하게는 6.0㎛ 이하, 보다 바람직하게는 4.5㎛ 이하로 함으로써, 유연성이 있고 치밀하고 터치가 유연한 표면 품위가 우수한 인공 피혁이 얻어진다.

본 발명에 있어서 극세 섬유의 평균 단섬유 직경이란, 인공 피혁 단면의 주사형 전자 현미경(SEM) 사진을 촬영하고, 원형 또는 원형에 가까운 타원형의 극세 섬유를 랜덤으로 10개 선택하고, 단섬유 직경을 측정해서 10개의 산술 평균값을 계산하고, 소수점 이하 둘째자리에서 사사 오입함으로써 산출되는 것으로 한다. 단, 이형 단면의 극세 섬유를 채용한 경우에는, 우선 단섬유의 단면적을 측정하고, 상기 단면을 원형으로 가정한 경우의 직경을 산출함으로써 단섬유의 직경을 구하는 것으로 한다.

본 발명의 인공 피혁을 구성하는 섬유 얽힘체의 극세 섬유로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리테트라메틸렌테레프탈레이트, 폴리시클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트, 및 폴리에틸렌-1,2-비스(2-클로로페녹시)에탄-4,4'-디카르복실레이트 등의 폴리에스테르, 폴리아미드 6, 폴리아미드 66 등의 폴리아미드, 아크릴폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 중합체 등으로 이루어지는 각종 합성 섬유를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 등의 중합체 등으로 이루어지는 폴리에스테르 섬유는, 강도, 치수 안정성, 내광성 및 염색성이 우수하고 있는 점으로부터 바람직하게 사용된다. 또한, 섬유 얽힘체에는, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 한에 있어서, 다른 소재의 극세 섬유를 혼합시킬 수도 있다.

극세 섬유의 단면 형상으로서는, 가공 조업성의 관점에서, 원 단면으로 하는 것이 바람직하지만, 타원, 편평 및 삼각 등의 다각형, 부채형 및 십자형, 중공형, Y형, T형,및 U형 등의 이형 단면의 단면 형상을 채용할 수도 있다.

섬유 얽힘체를 구성하는 극세 섬유에는, 여러가지 목적에 따라서, 산화 티탄 입자 등의 무기 입자, 윤활제, 안료, 열안정제, 자외선 흡수제, 도전제, 축열제 및 항균제 등을 첨가할 수 있다.

본 발명에 있어서 우수한 농색의 발색성을 달성하기 위해서, 극세 섬유를 구성하는 수지를 폴리에스테르계 수지로 하고, 상기 폴리에스테르계 수지에 입자 지름의 평균이 0.05㎛ 이상 0.20㎛ 이하의 안료를 포함해도 된다. 여기서 말하는 입자 지름이란 안료가 극세 섬유 중에 존재하고 있는 상태에서의 입자 지름의 것이고, 일반적으로 2차 입자 지름이라 불리는 것을 말한다. 입자 지름의 평균을 0.05㎛ 이상, 바람직하게는 0.07㎛ 이상으로 함으로써, 안료가 극세 섬유의 내부에 파지되기 때문에 극세 섬유로부터의 탈락이 억제된다. 또한, 0.20㎛ 이하, 바람직하게는 0.18㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.16㎛ 이하로 함으로써, 방사 시의 안정성과 실 강도가 우수한 것이 된다. 입자 지름의 평균은 이하의 방법에 의해 산출되는 것으로 한다.

(1) 극세 섬유의 길이 방향에 수직한 면의 단면 방향으로 두께 5∼10㎛의 초박 절편을 제작한다.

(2) 투과형 전자 현미경(TEM)으로 초박 절편 중의 섬유 단면을 10000배로 관찰한다.

(3) 화상 해석 소프트를 사용하고, 관찰 상의 2.3㎛×2.3㎛의 시야 중에 포함되는 안료의 입자 지름의 원상당 지름을 20점 측정한다. 2.3㎛×2.3㎛의 시야 중에 포함되는 안료의 입자가 20점 미만밖에 존재하지 않는 경우에는, 존재하는 안료의 입자 지름의 원상당 지름을 모두 측정한다.

(4) 측정한 20점의 입자 지름에 대해서, 평균값(산술 평균)을 산출한다.

본 발명에 있어서 우수한 농색의 발색성을 달성하기 위해서, 극세 섬유를 구성하는 수지를 폴리에스테르계 수지로 하고, 상기 폴리에스테르계 수지에 안료를 포함시키는 경우, 극세 섬유를 형성하는 폴리에스테르계 수지에 포함되는 안료의 함유량은 극세 섬유의 질량에 대하여 0.5질량% 이상 2.0질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 안료의 비율을 0.5질량% 이상, 바람직하게는 0.7질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.9질량% 이상으로 함으로써, 농색의 발색성이 우수한 것이 된다. 안료의 비율을 2.0질량% 이하, 바람직하게는 1.8질량% 이하, 보다 바람직하게는 1.6질량% 이하로 함으로써, 강력 등의 물리 특성이 높은 인공 피혁으로 할 수 있다. 안료로서는, 카본 블랙이나 흑연 등의 탄소계 흑색 안료나 4산화 3철, 구리·크롬의 복합 산화물 등의 산화물계 흑색 안료를 사용할 수 있다. 미세한 입자 지름의 것이 얻어지기 쉽고, 또한 폴리머에의 분산성이 우수한 관점에서, 안료가 카본 블랙인 것이 바람직하다. 유채색 미립자 산화물 안료로서는, 목표로 하는 색채에 가까운 공지의 안료를 사용할 수 있고, 예를 들면, 옥시수산화철(예: Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.,Ltd. 제품 "TM 옐로우 8170"), 산화철(예: Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.,Ltd. 제품 "TM 레드 8270"), 알루민산 코발트(예: Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.,Ltd. 제작 "TM 블루 3490E") 등이 열거된다.

본 발명의 인공 피혁은 극세 섬유로 이루어지는 섬유 얽힘체가 구성 요소의 1개이다. 섬유 얽힘체로서는, 직물, 편물, 부직포 등이 열거되고, 또한 이들의 섬유 얽힘체의 내부 또는 외부에 고분자 탄성체를 포함하고, 용도나 목적마다 요구되는 비용 및 특성에 따라서 적당히 선택할 수 있다. 비용의 점에서는 직물과 편물이 바람직하게 사용되고, 충실감이 있는 질감이나 미세한 입모에 의한 품위의 점에서는 부직포나 고분자 탄성체가 충전된 섬유 얽힘체 등이 바람직하게 사용된다.

섬유 얽힘체로서 직편물을 사용한 경우에는, 직물로서는 평직, 능직, 주자직 및 그들의 직조직을 기본으로 한 각종 직물 등이 열거된다. 또한 편물로서는, 경편, 트리코트 편직으로 대표되는 위편, 레이스 편직 및 그들의 편조직을 기본으로 한 각종 편물의 모두를 채용할 수 있다.

섬유 얽힘체로서 부직포를 사용한 경우에는, 일반적인 단섬유 부직포, 장섬유 부직포, 니들 펀치 부직포, 초조(抄造) 부직포, 스펀본드 부직포, 멜트블로우 부직포 및 일렉트로스피닝 부직포 등, 여러가지 카테고리로 표현되는 모든 부직포를 적용할 수 있다. 여기서, 충실감이 있는 질감이나 미세한 입모에 의한 품위의 점에서는 부직포가 바람직하다.

섬유 얽힘체의 내부 또는 외부에 고분자 탄성체를 포함하는 것은, 인공 피혁의 내구성이나 내마모성이 우수한 점에서, 보다 바람직하게 사용된다. 특히, 섬유 얽힘체의 내부에 고분자 탄성체를 포함하는 것이 유연성의 관점에서 바람직하다.

또한, 본 발명의 인공 피혁에 있어서는 기계적 강도가 우수한 점으로부터, 섬유 얽힘체와 직편물(a)을 얽힘 일체화시키는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 섬유 얽힘체가 부직포이고 그 내부에 직편물(a)을 포함해서 이루어지는 형태이다. 또한, 바람직하게는, 섬유 얽힘체가 부직포이고, 직편물(a)이 직물인 것이 외관, 유연성, 강력의 밸런스가 최적인 것이 된다.

섬유 얽힘체와 일체화하는 상기 직편물(a)에 있어서, 직편물(a)을 구성하는 사조는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 또는 폴리프로필렌, 또는 그들의 공중합체류 등으로 이루어지는 합성 섬유가 바람직하게 사용된다. 그 중에서도, 폴리에스테르, 폴리아미드 및 그들의 공중합체류로 이루어지는 합성 섬유를 단독으로 또는 복합 또는 혼합해서 사용할 수 있다. 또한, 직편물(a)을 구성하는 사조로서는 필라멘트 얀, 방적사, 및 필라멘트와 단섬유의 혼방사 등을 사용할 수 있다. 내구성, 특히는 기계적 강도 등의 관점에서, 폴리에스테르계 수지나 폴리아미드계 수지로 이루어지는 멀티필라멘트를 사용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 직편물(a)을 구성하는 섬유의 평균 단섬유 직경을 50.0㎛ 이하, 보다 바람직하게는 15.0㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 13.0㎛ 이하로 함으로써, 유연성이 우수한 인공 피혁이 얻어질 뿐만 아니라, 인공 피혁의 표면에 직편물의 섬유가 노출된 경우라도, 염색 후에 안료를 함유하는 극세 섬유와의 색상차가 작아지기 때문에, 표면의 색상의 균일성을 손상하는 경우가 없다. 한편, 직편물(a)을 구성하는 섬유의 평균 단섬유 직경을 1.0㎛ 이상, 보다 바람직하게는 8.0㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 9.0㎛ 이상으로 함으로써, 인공 피혁으로서의 제품의 형태 안정성이 향상한다. 상기 직편물(a)을 구성하는 섬유의 평균 단섬유 직경은 인공 피혁 단면의 주사형 전자 현미경(SEM) 사진을 촬영하고, 직물을 구성하는 섬유를 랜덤으로 10개 선택하고, 그 섬유의 단섬유 직경을 측정해서 10개의 산술 평균값을 계산하고, 소수점 이하 둘째자리에서 사사 오입함으로써 산출되는 것으로 한다. 상기의 직편물(a)을 구성하는 섬유가 멀티필라멘트인 경우, 그 멀티필라멘트의 총섬도는, JIS L1013:2010「화학섬유 필라멘트사 시험 방법」의 「8.3 섬도」의 「8.3.1 정량 섬도 b) B법(간편법)」으로 측정되고, 30dtex 이상 170dtex 이하로 하는 것이 바람직하다. 상기 직편물(a)을 구성하는 사조의 총섬도를 170dtex 이하로 함으로써, 유연성이 우수한 인공 피혁이 얻어진다. 한편, 총섬도를 30dtex 이상으로 함으로써, 인공 피혁으로서의 제품의 형태 안정성이 향상할 뿐만 아니라, 섬유 얽힘체를 부직포로 한 경우, 직편물(a)을 니들 펀치 등으로 얽힘 일체화시킬 때에는, 직편물(a)을 구성하는 섬유가 인공 피혁의 표면에 노출되기 어려워지기 때문에 바람직하다. 직편물(a)이 직물일 때, 경사와 위사의 멀티필라멘트의 총섬도는 동일한 총섬도로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기의 직물을 구성하는 사조의 꼬임수는, 1000T/m 이상 4000T/m 이하로 하는 것이 바람직하다. 꼬임수를 4000T/m 이하, 보다 바람직하게는 3500T/m 이하, 더욱 바람직하게는 3000T/m 이하로 함으로써, 유연성이 우수한 인공 피혁이 얻어지고, 꼬임수를 1000T/m 이상, 보다 바람직하게는 1500T/m 이상, 더욱 바람직하게는 2000T/m 이상으로 함으로써, 부직포와 직물을 니들 펀치 등으로 얽힘 일체화시킬 때에, 직물을 구성하는 섬유의 손상을 방지할 수 있고, 인공 피혁 기계적 강도가 우수한 것이 되기 때문에 바람직하다.

상기 직편물(a)에는, 2종류 이상의 폴리머가 사이드 바이 사이드형 또는 편심 심초형에 복합된 복합 섬유(이하, 사이드 바이 사이드형 등 복합 섬유라고 기재하는 경우가 있음)를 포함해서 이루어지는 직편물을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 고유 점도(IV)차가 있는 2종류 이상의 폴리머로 이루어지는 사이드 바이 사이드형 등 복합 섬유에 있어서는, 연신 시의 고점도측에의 응력 집중에 의해, 2성분 간에서 달랐던 내부 변형이 발생한다. 이 내부 변형 때문에, 연신 후의 탄성 회복률 차 및 열처리 공정에서의 열수축 차에 의해 고점도측이 크게 수축하고, 단섬유 내에서 변형이 생겨서 3차원 코일형의 권축을 발현한다. 이 3차원 코일형의 권축에 의해, 인공 피혁으로서의 스트레치성이 발현된다.

섬유 얽힘체를 부직포로 한 경우, 표면을 기모했을 때에 균일하고 우아하고 아름다운 외관이나 질감을 얻을 수 있다. 부직포의 형태로서는, 주로 필라멘트로 구성되는 장섬유 부직포와, 주로 100mm 이하의 섬유로 구성되는 단섬유 부직포가 있다. 섬유질 기재로서 장섬유 부직포로 하는 경우에 있어서는, 강도가 우수한 인공 피혁을 얻을 수 있기 때문에, 바람직하다. 한편, 단섬유 부직포라고 하는 경우에 있어서는, 장섬유 부직포의 경우에 비해서 인공 피혁의 두께 방향으로 배향하는 섬유를 많게 할 수 있어 기모시켰을 때의 인공 피혁의 표면에 높은 치밀감을 갖게 할 수 있다.

단섬유 부직포를 사용하는 경우의 극세 섬유의 섬유 길이는, 바람직하게는 25mm 이상 90mm 이하이다. 섬유 길이를 90mm 이하, 보다 바람직하게는 80mm 이하, 더욱 바람직하게는 70mm 이하로 함으로써, 양호한 품위와 질감이 된다. 타방, 섬유 길이를 25mm 이상, 보다 바람직하게는 35mm 이상, 더욱 바람직하게는 40mm 이상으로 함으로써, 내마모성이 우수한 인공 피혁으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 인공 피혁을 구성하는, 극세 섬유로 이루어지는 섬유 얽힘체의 단위 면적당 중량은 JIS L1913:2010 「일반 부직포 시험 방법」의 「6.2 단위 면적당의 질량(ISO법)」로 측정되고, 50g/m² 이상 600g/m² 이하의 범위인 것이 바람직하다. 상기의 부직포의 단위 면적당 중량을, 50g/m² 이상, 보다 바람직하게는 100g/m² 이상으로 함으로써, 충실감이 있는 질감이 우수한 인공 피혁으로 할 수 있다. 한편, 600g/m² 이하, 보다 바람직하게는 450g/m² 이하로 함으로써 성형성이 우수한 유연한 인공 피혁으로 할 수 있다. 직편물(a)을 얽힘 일체화시킨 경우이어도 섬유 얽힘체의 단위 면적당 중량은 상기의 단위 면적당 중량 범위가 바람직하다.

[고분자 탄성체]

본 발명의 인공 피혁에는, 고분자 탄성체를 갖는다. 바람직하게는, 섬유 얽힘체 내부에 고분자 탄성체를 포함하는 형태이다. 내부에 고분자 탄성체를 포함함으로써, 인공 피혁의 유연성이나, 형태 안정성이나 내마모성이 향상한다. 상기 고분자 탄생체는 후술하는 기능제(난연제 등)와 다르고, 섬유 얽힘체의 바인더로서의 목적을 갖는 것이 필요하다.

상기의 고분자 탄성체로서는, 폴리우레탄, 스티렌부타디엔 고무(SBR), 니트릴 고무(NBR), 및 아크릴 수지 등을 사용할 수 있고, 그 중에서도, 폴리우레탄을 주성분으로서 사용하는 것이 바람직한 형태이다. 폴리우레탄을 사용함으로써, 천연 스웨이드와 같은 터치와 우아한 외관 및 실사용을 견디는 물성을 구비한 인공 피혁을 얻을 수 있다.

고분자 탄성체를 형성하는 폴리우레탄에는, 입자 지름의 평균이 0.05㎛ 이상 0.20㎛ 이하, 또한 변동 계수(CV)가 75% 이하인 흑색 안료(b)를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서 말하는 입자 지름이란 흑색 안료(b)가 고분자 탄성체 중에 존재하고 있는 상태에서의 입자 지름이고, 일반적으로 2차 입자 지름이라 불리는 것을 말한다.

입자 지름의 평균을 0.05㎛ 이상, 바람직하게는 0.07㎛ 이상으로 함으로써, 흑색 안료(b)가 고분자 탄성체의 내부에 파지되기 때문에 극세 섬유로부터의 탈락이 억제된다. 또한, 0.20㎛ 이하, 바람직하게는 0.18㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.16㎛ 이하로 함으로써, 고분자 탄성체를 함침 부여할 때에 분산성이 우수한 것이 된다.

입자 지름의 변동 계수(CV)는 75% 이하, 바람직하게는 65% 이하, 보다 바람직하게는 60% 이하, 더욱 바람직하게는 55% 이하, 가장 바람직하게는 50% 이하이면 입자 지름의 분포가 작아지고, 작은 입자의 고분자 탄성체 표면으로부터의 탈락이나 현저하게 응집한 입자의 함침조에의 침전 등이 억제된다.

본 발명에 있어서, 입자 지름의 평균 및 변동 계수(CV)는 이하의 방법에 의해 산출되는 것으로 한다.

(1) 인공 피혁의 길이 방향에 수직한 면의 단면 방향으로 두께 5∼10㎛의 초박 절편을 제작한다.

(2) 투과형 전자 현미경(TEM)으로 초박 절편 중의 고분자 탄성체의 단면을 10000배로 관찰한다.

(3) 화상 해석 소프트를 사용하고, 관찰상의 2.3㎛×2.3㎛의 시야 중에 포함되는 흑색 안료(b)의 입자 지름의 원상당 지름을 20점 측정한다. 2.3㎛×2.3㎛의 시야 중에 포함되는 흑색 안료(b)의 입자가 20점 미만밖에 존재하지 않는 경우에는, 존재하는 흑색 안료(b)의 입자 지름의 원상당 지름을 모두 측정한다.

(4) 측정한 20점의 입자 지름에 대해서, 평균값(산술 평균)과 변동 계수(CV)를 산출한다. 또한, 본 발명에 있어서, 변동 계수는 이하의 식에 의해 산출되는 것으로 한다

입자 지름의 변동 계수(%)=(입자 지름의 표준 편차)/(입자 지름의 산술 평균)×100.

본 발명에 있어서의 흑색 안료(b)로서는, 카본 블랙이나 흑연 등의 탄소계 흑색 안료나 4산화 3철, 구리·크롬의 복합 산화물 등의 산화물계 흑색 안료를 사용할 수 있다. 미세한 입자 지름의 것이 얻어지지 쉽고, 또한 폴리머에의 분산성이 우수하다는 관점에서, 흑색 안료가 카본 블랙인 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 폴리우레탄은 유기 용제에 용해한 상태로 사용하는 유기 용제계 폴리우레탄과, 물에 분산된 상태로 사용하는 수분산형 폴리우레탄의 어느 쪽도 채용할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 폴리우레탄으로서는, 폴리머디올과 유기디이소시아네이트와 쇄신장제의 반응에 의해 얻어지는 폴리우레탄이 바람직하게 사용된다.

상기의 폴리머 디올로서는, 예를 들면, 폴리카보네이트계 디올, 폴리에스테르계 디올, 폴리에테르계 디올, 실리콘계 디올 및 불소계 디올을 채용할 수 있고, 이들을 조합시킨 공중합체를 사용할 수도 있다. 그 중에서도, 내가수분해성, 내마모성의 관점에서는, 폴리카보네이트계 디올을 사용하는 것이 바람직한 형태이다.

상기의 폴리카보네이트계 디올은 알킬렌글리콜과 탄산 에스테르의 에스테르 교환 반응 또는 포스겐 또는 클로르 포름산 에스테르와 알킬렌글리콜의 반응 등에 의해 제조할 수 있다.

또한, 알킬렌글리콜로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올 등의 직쇄 알킬렌글리콜이나, 네오펜틸글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올 및 2-메틸-1,8-옥탄디올 등의 분기 알킬렌글리콜, 1,4-시클로헥산디올 등의 지환족 디올, 비스페놀 A 등의 방향족 디올, 글리세린, 트리메틸올프로판, 및 펜타에리스리톨 등이 열거된다. 본 발명에서는, 각각 단독의 알킬렌글리콜로부터 얻어지는 폴리카보네이트계 디올이어도, 2종류 이상의 알킬렌글리콜로부터 얻어지는 공중합 폴리카보네이트계 디올 중 어느 것이라도 채용할 수 있다.

또한, 폴리에스테르계 디올로서는, 각종 저분자량 폴리올과 다염기산을 축합 시켜서 얻어지는 폴리에스테르 디올을 들 수 있다.

저분자량 폴리올로서는, 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, 및 시클로헥산-1,4-디메탄올로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.

또한, 비스페놀 A에 각종 알킬렌옥사이드를 부가시킨 부가물도 사용 가능하다.

또한, 다염기산으로서는, 예를 들면, 숙신산, 말레산, 아디프산, 글루타르산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세박산, 도데칸디카르복실산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 및 헥사히드로이소프탈산으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상이 열거된다.

본 발명에서 사용되는 폴리에테르계 디올로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 및 그들을 조합시킨 공중합 디올을 들 수 있다.

폴리머 디올의 수평균 분자량은 폴리우레탄계 엘라스토머의 분자량이 일정한 경우, 500 이상 4000 이하의 범위인 것이 바람직하다. 수평균 분자량을 바람직하게는 500 이상, 보다 바람직하게는 1500 이상으로 함으로써, 인공 피혁이 단단해지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수평균 분자량을 4000 이하, 보다 바람직하게는 3000 이하로 함으로써, 폴리우레탄으로서의 강도를 유지할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 유기 디이소시아네이트로서는, 예를 들면, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트 등의 지방족계 디이소시아네이트나, 디페닐메탄디이소시아네이트, 및 톨릴렌디이소시아네이트 등의 방향족계 디이소시아네이트가 열거되고, 또한 이들을 조합시켜서 사용할 수도 있다.

쇄신장제로서는, 바람직하게는 에틸렌디아민이나 메틸렌비스아닐린 등의 아민계의 쇄신장제, 및 에틸렌글리콜 등의 디올계의 쇄신장제를 사용할 수 있다. 또한, 폴리이소시아네이트와 물을 반응시켜서 얻어지는 폴리아민을 쇄신장제로서 사용할 수도 있다.

본 발명에서 사용되는 폴리우레탄은 내수성, 내마모성 및 내가수분해성 등을 향상시킬 목적으로 가교제를 병용할 수 있다. 가교제는 폴리우레탄에 대하여, 제 3 성분으로서 첨가하는 외부 가교제이어도 되고, 또한 폴리우레탄 분자 구조 내에 미리 가교 구조가 되는 반응점을 도입하는 내부 가교제도 사용할 수 있다. 폴리우레탄 분자 구조 내에 의해 균일하게 가교점을 형성할 수 있고, 유연성의 감소를 경감할 수 있다고 하는 관점에서, 내부 가교제를 사용하는 것이 바람직하다.

가교제로서는, 이소시아네이트기, 옥사졸린기, 카르보디이미드기, 에폭시기, 멜라민 수지, 및 실란올기 등을 갖는 화합물을 사용할 수 있다.

또한, 고분자 탄성체에는, 목적에 따라서 각종의 첨가제, 예를 들면, 「인계, 할로겐계 및 무기계」등의 난연제, 「페놀계, 황계 및 인계」등의 산화 방지제, 「벤조트리아졸계, 벤조페논계, 살리실레이트계, 시아노아크릴레이트계 및 옥살릭애시드 아닐리드계」등의 자외선 흡수제, 「힌더드 아민계나 벤조에이트계」등의 광안정제, 폴리카르보디이미드 등의 내가수분해 안정제, 가소제, 내전 방지제, 계면활성제, 응고 조정제 및 염료 등을 함유시킬 수 있다.

일반적으로, 인공 피혁에 있어서의 상기의 고분자 탄성체의 함유량은 사용하는 고분자 탄성체의 종류, 고분자 탄성체의 제조 방법 및 질감이나 물성을 고려하여 적당히 조정할 수 있지만, 본 발명에 있어서는 고분자 탄성체의 함유량은 섬유 얽힘체의 질량에 대하여 10질량% 이상 60질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 상기의 고분자 탄성체의 함유량을 10질량% 이상, 보다 바람직하게는 15질량% 이상, 더욱 바람직하게는 20질량% 이상으로 함으로써, 섬유 간의 고분자 탄성체에 의한 결합을 강화할 수 있고, 인공 피혁의 내마모성을 향상시킬 수 있다. 한편, 상기의 고분자 탄성체의 함유량을 60질량% 이하, 보다 바람직하게는 45질량% 이하, 더욱 바람직하게는 40질량% 이하로 함으로써, 인공 피혁을 보다 유연성이 높은 것으로 할 수 있다.

본 발명의 인공 피혁의 바람직한 형태에 의하면, 상기 고분자 탄성체를 포함하는 섬유 얽힘체의 밀도, 즉, 고분자 탄성체가 있는 섬유 얽힘체의 밀도(후술하는 직편물(b) 및 난연제를 포함하지 않는 인공 피혁의 밀도)가 0.20g/cm³ 이상 0.50g/cm³ 이하인 것이 바람직하다. 상기 밀도를 0.20g/cm³ 이상, 바람직하게는 0.25cm³로 함으로써, 인공 피혁의 형태 안정성과 치수 안정성과 강력이 충분한 것이 된다. 또한 인공 피혁이 치밀한 것이 되고, 개구부에 풀림 등이 없이 깔끔한 개구부가 된다. 한편, 상기 밀도를 0.50g/cm³ 이하, 바람직하게는 0.45g/cm³ 이하로 함으로써, 인공 피혁의 통기성과 유연성이 양호하게 된다.

[기능제(난연제 등)]

본 발명에서 사용되는 기능제란, 난연성, 방오성, 내황변성, 내NOx성, 그립성, 발수성, 발유성, 내색이행성, 내마모성, 취기성, 내구성, 유연성, 스트레치성이라고 한 기능성을 섬유 제품에 부여하는 물질을 말한다. 본 발명의 인공 피혁에 사용되는 기능제(난연제 등)는 택성이 0.1N/cm² 이상 2.0N/cm² 이하이다. 상기 기능제(난연제 등)의 택성이 0.10N/cm² 이상, 바람직하게는 0.15N/cm² 이상, 보다 바람직하게는 0.20N/cm² 이상임으로써, 기능제(난연제 등)의 부여 건조 시에 있어서, 섬유 얽힘체에 기능제(난연제 등)가 충분한 접착성으로 고착되고, 또한 건조 후의 기능제(난연제 등)가 고온 환경 하에 있어서도 탈락하는 경우가 없다. 택성을 2.00N/cm² 이하, 바람직하게는 1.60N/cm² 이하, 보다 바람직하게는 1.00N/cm² 이하인 것으로, 개구부의 형성 후에, 개구부에 섬유와 고분자 탄성체와 기능제(난연제 등)로 이루어지는 섬유 찌꺼기가 막히지 않고, 개구부의 형성성이 양호하게 되고, 또한, 개구부의 형성이 펀칭인 경우, 바늘 구멍에 섬유 찌꺼기가 막히지 않고 연속 가공이 가능해진다. 또한, 기능제(난연제 등)가 균일하게 분산되어서 접착된 구조가 되고, 인공 피혁의 질감이 유연하게 된다. 또한, 본 발명에 있어서, 기능제(난연제 등)의 택성이란 이하와 같이 해서 측정·산출해서 얻어지는 값으로 한다.

(1) 기능제(난연제 등)를 60℃로 가열한다.

(2) 택 미터를 사용하고, 기능제(난연제 등)에 대하여 스테인리스제 프로브(접촉 압력 24.5N/cm²)를 6mm/min의 속도로 압박하고, 5초 유지한다.

(3) (2)의 뒤에, 6mm/min으로 박리할 때의 최대 하중을 판독한다.

(4) (2)∼(3)을 5회 반복하고, 얻어지는 값의 산술 평균값을 소수점 이하 셋째자리에서 사사 오입한다.

또한, 온도 변화가 있어도 안정적으로 상기 접착성과 개구성, 유연함을 얻기 위해서, 기능제(난연제 등)를 40℃로 가열했을 때의 택성은 0.05N/cm² 이상 1.00N/cm² 이하가 바람직하고, 20℃에서의 택성은 0.01N/cm² 이상 0.50N/cm₂ 이하가 바람직하다. 특히, 20℃에서의 택성은 상온에서의 인공 피혁 시트의 성형이나 봉제 가공 등의 취급성으로서, 기능면(난연 등의 면)의 표면의 점착성이 적은 쪽이 바람직하다. 기능제의 택성을 상기 범위로 함으로써 인공 피혁을 롤형상으로부터 풀 때에 저항이 적어지고, 다음 공정의 작업에 있어서 인공 피혁의 취급성이 향상한다. 또한, 기능제(난연제 등)를 40℃ 또는 20℃로 가열했을 때의 택성의 측정은 상기 (1)의 가열을 40℃ 또는 20℃로 변경하는 것 이외에는, 동일한 방법에 의해 측정하는 것으로 한다.

기능제(난연제 등)는 기능성 관능기를 갖는 고분자 화합물로 이루어지는 수지, 그 자체이어도 되지만, 기능 성분(난연 성분 등)을 갖는 저분자 화합물 외, 기능성의 내구성을 얻기 위해서, 수지를 포함해서 이루어지는 것이 바람직하고, 상기수지로서는, 예를 들면 아크릴 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 아세트산 비닐 수지 등으로부터 선택되고, 특히 한정되는 것은 아니지만, 섬유 얽힘체나 직편물에의 접착성 및 내열성, 접착성의 관점에서 밸런스가 좋은 아크릴 수지이면 바람직하다. 이 바인더 수지의 배합량은 특정한 값에 한정되지 않지만, 기능제(난연제 등) 중에 함유하는 기능 성분(난연 성분 등)의 합계 질량에 대하여, 5∼50질량%의 범위가 바람직하게 사용된다. 5질량% 이하에서는 난연제가 분체 성분의 탈락을 발생하기 쉽고, 50질량%를 초과하면 인공 피혁의 질감이 손상될 우려가 있다. 택성의 관점에서는, 예를 들면 고무 탄성이 낮은 수지가 바람직하게 사용된다. 예를 들면, 아크릴 수지에 있어서는 아크릴로니트릴계보다 아크릴아미드계쪽이 택성은 양호하게 되어 바람직하다. 또한, 일반적으로 수지는 질감이 단단한 경우가 많고, 수지의 배합량을 적게 함으로써 질감을 유연하게 할 수 있고, 접착성이 높은 에틸렌아세트산비닐 수지를 사용하면, 소량이어도 접착성과 택성이 높아지기 때문에, 수지의 배합량을 적게 하고 싶은 경우에는, 에틸렌아세트산비닐을 포함시키는 것이 바람직하다.

기능제가 난연제이고, 연소 모드를 탄화형으로 하는 경우, 난연제의 수지로서는, 아세트산 비닐 또는 아세트산 비닐 공중합 수지 등의 탄화물 생성에 영향을 주지 않는 정도의 다른 수지, 예를 들면, 아크릴 수지나 SBR 수지나 MBR 수지를 사용해도 된다. 특히, 난연제가, 또한 아크릴 수지를 포함하도록 하면, 질감의 유연화와 물에 대한 난연제의 내수성을 향상시키는 효과가 얻어진다.

난연제의 난연 성분으로서는, 특히 종류를 제한하는 것은 아니지만, 비수용성 또는 난수용성이 워터마크의 관점에서 바람직하다. 여기서 말하는 「워터마크」란 난연제를 부여한 인공 피혁에 있어서, 표리면의 어느 하나측으로부터 물방울로 대표되는 수분이 부착된 후, 자연히 건조되었을 때, 그 젖어 있었던 부분이 흰 반점 형상이나 얼룩 형상이 되는 현상을 말한다. 작금의 환경 호르몬 규제에 적합시키는 관점에서는, 탈할로겐화한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 탈할로겐화한 난연제로서는, 인함유계 화합물, 질소함유계 화합물, 인질소 화합물, 술포아미드계 화합물, 인술포아미드계 화합물, 황함유질소계 화합물 등이 열거되고, 이들을 단독 또는 복수 혼합해서 사용하는 것이 가능하다. 난연 성능의 관점에서는 인계 화합물이 바람직하고, 인계 화합물로서는 인산 구아니딘계, 인산 카바메이트계, 인산 에스테르계, 인산 에스테르 아미드계, 폴리인산 암모늄계, 트리페닐포스페이트, 트리크실레닐포스페이트 등의 방향족 인산 에스테르계 등을 들 수 있지만, 특히 인함유량이 높은 폴리인산 암모늄계 난연제가 바람직하고, 더욱 난수용성화시키기 위해서 멜라민 수지 또는 산화 규소계 수지에 의해 피복된 타입의 것이 바람직하다. 무기계의 난연제로서는 수산화 알루미늄, 산화 티탄, 산화 아연, 팽창성 흑연, 수산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 붕산 아연, 폴리인산암모늄, 및 적색 인 등의 공지의 난연제를 사용할 수 있지만, 가공성과 내구성이 우수한 폴리인산염계의 난연제를 사용하는 것이 바람직하다.

난연제의 연소 모드로서는, 탄화 피막을 형성하는 탄화형과 발화 지점을 낙하시키는 용융형이 있고, 어느 쪽의 모드가 한정되지 않지만, 충분한 난연성의 경우의 난연 평가에 있어서는 용융형이 난연 안정성의 관점에서 바람직하다.

본 발명의 인공 피혁에 있어서, 난연성의 평가는 미국연방자동차 안전 기준(FMVSS), No. 302의 자동차용 내장 재료의 연소 시험 규격(수평 연소 속도)에 근거하여 시험편(350mm×100mm)을 수평으로 유지하고, 38mm 불꽃을 15초간 불꽃 접촉하고, A표 선으로부터 B표 선 간의 254mm에 대한 연소 속도에 의해, 이하의 기준으로 판정을 행하는 것으로 한다.

·A표 선에 달하기 전에 자체 소화된 경우, 판정 구분을 「불연성」으로 하고, 합격으로 한다.

·A표 선을 넘어서 자체 소화된 경우이며, 연소 거리가 50mm이내이며, 또한 연소 시간이 60초 이내인 경우, 판정 구분을 「자체 소화」로 하고, 합격으로 한다.

·자체 소화되지 않지만, 표 선 간의 연소 속도가 4인치/분(약 101.6mm/분)이하인 경우, 판정 구분을 「규정 속도 이하의 연소」로 하고, 합격으로 한다.

·자체 소화되지 않고, 표 선 간의 연소 속도가 4인치/분(약 101.6mm/분)을 초과하는 경우, 판정 구분을 「규정 속도를 초과하는 연소」로 하고, 불합격으로 한다.

또한, 예를 들면 인공 피혁에 방오제라고 한 탄화형의 물질을 부여한 경우, 난연제를 탄화형으로 함으로써 탄화량이 증가하여 난연성이 양호하게 되고, 인공 피혁 소재 구성에 따라서 연소 모드를 선정할 수 있다. 난연제에 탄화형을 선택한 경우, 난연제의 수지에는 탄화하기 쉬운 수지를 선택함으로써, 상술의 난연 성분을 감소시킬 수 있어 비용의 면으로부터 바람직하다. 예를 들면, 연소 시에 탄화 골격이 될 수 있는 비닐기 함유 수지가 있다.

비닐기 함유 수지로서는 아세트산 비닐 수지, 에틸렌아세트산 비닐 공중합 수지, 아크릴아세트산 비닐 공중합 수지, 비닐아세트산 비닐 공중합 수지, 분기 지방산 비닐 아세트산 비닐 공중합 수지로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이, 이들 아세트산 비닐 또는 아세트산 비닐 공중합 수지와 인계 화합물을 병용하는 것에 의한 탄화물의 생성이 난연화를 촉진하는 것이 되고, 특히 인공 피혁의 수평 연소에 대한 난연 특성의 향상에 효과를 발휘하는 것이며 바람직하다.

난연제의 부착량은 필요한 난연 성능의 확보와 질감 경화를 적게 하는 관점에서 결정하지 않으면 안되고, 인공 피혁의 단위 면적당 중량, 두께, 극세 섬유, 고분자 탄성체의 폴리머 종류, 섬유 얽힘체 종에 의해 증감하지만, 인공 피혁에 대하여 2∼30질량% 함유하고 있는 것이 난연성과 질감을 양립하는 점에서 바람직하다. 난연제의 부여량은 10∼200g/m²인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼100g/m²의 범위 내로 하는 것이 좋다. 난연제의 부착량은 예를 들면, 부여 후 질량-부여 후 질량으로 산출할 수 있지만, 부여 후의 인공 피혁으로부터 산출하는 경우는, 형광 X선이라고 한 원소 피크 분석을 사용해서 산출할 수도 있다.

난연제를 인공 피혁에 부여할 때에 사용되는 용액으로서는, 상온에서 점도가 500∼10000mPa·s인 것이 도포 침투성의 관점에서 바람직하고, 필요에 따라서, 점도 조정제를 함유해도 된다. 상기 점도는 1500∼9000mPa·s인 것이 보다 바람직하고, 또는 2500∼7000mPa·s가 바람직하다. 이렇게 함으로써, 후술하는 난연제의 두께 방향의 존재비가 바람직한 범위가 되고, 보다 유연하고 난연성이 높은 인공 피혁을 얻을 수 있다. 상기의 용액의 점도를 측정하는 방법으로서는, 특별히 한정하지 않지만, 일반적으로 사용되는 회전 점도계에 의한 측정법을 사용한다. 상기의 용액의 점도를 조정할 때에 사용하는 점도 조정제로서는, 워터마크 발생 방지의 관점에서는 물에 난용성인 것이 바람직하고, 예를 들면 알칼리 증점형 아크릴 수지 또는 에틸렌옥사이드 고급 지방산 에테르인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 난연제에는 상술한 성분 이외에, 또한 난연조제로서 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 금속 산화물 등을 사용할 수도 있다.

기능제(난연제 등)의 부착량은 필요한 기능 성능의 확보와 질감의 경화를 적게 하는 관점, 그리고 인공 피혁 기재의 개구성으로부터 결정하지 않으면 안되고, 인공 피혁의 단위 면적당 중량, 두께, 극세 섬유, 고분자 탄성체의 폴리머 종류, 섬유 얽힘체 종에 의해 증감하지만, 인공 피혁에 대하여 2∼30질량% 함유하고 있는 것이 상기 특성을 만족하는 점에서 바람직하다. 기능제(난연제 등)의 부여량은 10∼200g/m²인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼100g/m²의 범위 내로 하는 것이 좋다.

[직편물(b)]

본 발명의 인공 피혁은 상기의 기능면(난연제 등의 면)은 직편물(b)이 적층 되어 이루어지는 면인 것이 바람직하다. 즉, 인공 피혁의 입모면이란 반대측의 기능면(난연제 등의 면)측에, 또한 섬유 얽힘체에 대하여 직편물(b)이 적층되어 있는 형태로 함으로써, 인공 피혁이 보다 강력을 갖는 것이 되고, 유연성도 아울러 지닌 것으로 할 수 있다. 이 경우, 상기와 같이 섬유 얽힘체가 직편물(a)을 포함해도 되고, 직편물(a), 직편물(b)의 각각의 목적에 따라서 적절한 직편물을 선택할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 직편물(b)의 종류로서는, 경편이나 트리코트 편직으로 대표되는 위편, 레이스 편직 및 그들의 편직 방법을 기본으로 한 각종 편물, 또는 평직, 능직, 주자직 및 그들의 편직 방법을 기본으로 한 각종 직물 등, 모두 채용할 수 있지만, 직편물(b)은 통기성이나 신축성이 높은 편물을 사용하는 것이 바람직한 형태이다.

직편물(b)을 구성하는 사조의 종류로서는, 예를 들면, 필라멘트 얀, 방적사,및 필라멘트와 단섬유의 혼방사 등을 사용할 수 있다.

직편물(b)의 밀도는 0.10g/cm³ 이상 0.60g/cm³ 이하인 것이 바람직하다. 직편물(b)의 밀도를 0.10g/cm³ 이상, 보다 바람직하게는 0.15g/cm³ 이상으로 함으로써, 형태 유지성이 양호한 인공 피혁으로 할 수 있다. 한편, 직편물(b)의 밀도를 0.60g/cm³ 이하, 보다 바람직하게는 0.50g/cm³ 이하로 함으로써, 기능제(난연제 등)를 내부까지 침투시키는 것이 가능해지고, 또한, 유연성이 우수한 인공 피혁으로 할 수 있다.

직편물(b)의 두께는, 0.10∼2.50mm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.15∼1.50mm이고, 더욱 바람직하게는 0.20∼1.00mm이다. 직편물(b)의 두께가 0.10mm보다 작아지면 상기의 섬유 얽힘체와 적층할 때의 가공성과, 강력이 나빠지고, 두께가 2.50mm보다 커지게 되면 유연성과 통기성을 손상시키는 경향을 나타낸다.

섬유 얽힘체와 직편물(b)을 적층하는 방법에 한정은 없지만, 접착제를 개재해서 접착하는 방법이 일반적이다. 접착제로서는, 폴리에스테르 수지, 공중합 폴리에스테르 수지, 나일론 수지, 및 아크릴 수지 등의 열가소성 수지나, 실리콘 고무, 폴리스티렌 고무, 및 폴리우레탄 수지 등의 습기 경화형 수지 등이 열거되지만, 가공성이 우수한 열가소성 수지인 것이 바람직하고, 그 중에서도 내가수 분해성이 우수한 나일론 수지가 바람직하게 사용된다. 극세 섬유로 이루어지는 인공 피혁에 있어서, 마찰 견뢰도가 양호하게 되는 점에서는, 낮은 열이력으로 가공 가능한 습기 경화형 수지가 바람직하다.

접착제층의 두께는, 충분한 부착성을 갖고, 또한 인공 피혁의 유연성과 통기성을 손상하지 않는 범위에서, 1∼300㎛인 것이 바람직하다.

접착제로서 열가소성 수지를 사용하는 경우에는, 열가소성 수지의 연화 온도는, 70∼160℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80∼120℃이다. 연화 온도가 70℃보다 낮아지면 가공 시나 실사용 시에 연화되어버릴 가능성이 있고, 연화 온도가 160℃보다 높아지면 접착 시의 연화 처리에 의해 인공 피혁의 질감이나 마찰 견뢰도를 손상하는 경우가 있다.

[인공 피혁]

본 발명의 인공 피혁은 상기의 섬유 얽힘체와 상기의 고분자 탄성체를 갖고, 일방의 표면이 입모를 갖는 입모면이며, 타방의 표면이 상기의 난연제를 갖는 난연면이다.

우선, 본 발명의 인공 피혁에 있어서는, 일방의 표면이 입모를 갖는 입모면이다. 즉, 입모는 인공 피혁 제품면이 되는 표면에만 갖고 있어도 되고, 양면에 갖는 것도 허용된다. 제품면이 되는 표면에 입모를 갖는 경우의 입모 형태는, 의장 효과의 관점에서 손가락으로 덧그렸을 때에 입모의 방향이 바뀜으로써 자국이 남는, 소위 핑거마크가 발하는 정도의 입모 길이와 방향 유연성을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 인공 피혁 제품면에 대하여 타방의 표면(이면)에 입모를 갖는 형태로서는, 예를 들면, 섬유 얽힘체의 이면에 입모를 형성한 후에, 난연제를 부여하는 것이 열거된다. 또한, 섬유 얽힘체의 이면에 직편물(b)이 적층되어 있는 경우에는, 섬유 얽힘체의 표리면을 입모하고, 적층한 직편물(b)의 면에 난연제를 부여함으로써 섬유 얽힘체의 이면의 입모부에 난연제를 존재시켜 난연면이 입모를 갖는 형태로 할 수 있다.

보다 구체적으로는, 제품면이 되는 표면이 입모면인 경우의 상기 표면에 있어서의 입모 길이는 50㎛ 이상 500㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100㎛ 이상 450㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 입모 길이를 50㎛ 이상으로 함으로써, 입모가 고분자 탄성체를 피복하고, 인공 피혁 제품면에의 고분자 탄성체의 노출을 억제함으로써, 우아한 외관을 얻을 수 있다. 또한, 인공 피혁을 구성하는 섬유 얽힘체에 직편물(a)이 얽힘 일체화되어 있는 경우, 또는 섬유 얽힘체 자체를 직편물로 이루어지는 것으로 한 경우에는, 입모 길이를 상기의 범위 내로 함으로써 인공 피혁의 제품면 부근에 있는 직편물의 조직을 충분히 덮을 수 있기 때문에, 천연 라이크한 우아한 외관이 얻어지는 점에서 바람직하다. 한편, 입모 길이를 500㎛ 이하로 함으로써, 의장 효과와 내마모성이 우수한 인공 피혁을 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서, 인공 피혁의 입모 길이는 이하의 방법에 의해 산출되는 것으로 한다.

(1) 린트브러쉬 등을 사용해서 인공 피혁의 입모를 곤두세운 상태로 인공 피혁의 길이 방향에 수직한 면의 단면 방향으로 두께 1mm의 박절편을 제작한다.

(2) 주사형 전자 현미경(SEM)으로 인공 피혁의 단면을 90배로 관찰한다.

(3) 촬영한 SEM 화상에 있어서, 인공 피혁의 단면의 폭 방향으로 200㎛ 간격으로 입모부(극세 섬유만으로 이루어지는 층)의 높이를 10점 측정한다.

(4) 측정한 10점의 입모부(극세 섬유만으로 이루어지는 층)의 높이에 대해서, 평균값(산술 평균)을 산출한다.

본 발명의 인공 피혁에 있어서는, 상기의 기능면(난연제 등의 면)에 복수의 개구부를 갖는 것이 중요하다. 본 발명에 있어서의 「개구부」란 인공 피혁에 대하여 입모면으로부터 기능면(난연제 등의 면)으로 관통되어서 이루어지는 구멍(관통 개구부)이 뚫려 있는 부분에 한정되지 않고, 예를 들면, 직편물(b)과 개구부와 면방향의 위치가 겹치지 않고 관통 개구부가 되지 않는 경우도 포함되는 것이다. 후자의 예로서는, 기능제(난연제 등)를 포함하는 직편물(b)에 미리 개구부를 형성해서 섬유 얽힘체에 적층한 형태가 열거된다. 이 개구부의 형상은 소망의 의장에 따라서 임의의 형상이 가능하고, 원형, 타원, 편평 및 삼각 등의 다각형, 부채형 및 십자형, 중공형, Y형, T형 및 U형 등의 이형형을 채용할 수 있다. 개구부의 배치 패턴은 특별히 한정되지 않고, 규칙적으로 형성되어 있어도 되고, 불규칙하게 형성되어 있어도 되지만, 인공 피혁 전체에 걸쳐 균일한 통기성 및 강도를 발휘하는 관점에서, 소정의 간격으로 규칙적으로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 개구부의 구멍 지름은 인공 피혁 전체의 통기성과 강도를 양립시키는 관점에서, 0.1∼3.0mm인 것이 바람직하고, 0.5∼2.5mm인 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명의 인공 피혁에 있어서는, 상기의 기능면(난연제 등의 면)의 개구율이 1% 이상 40% 이하인 것이 인공 피혁 전체의 통기성과 강도를 양립시키는 관점에서, 바람직하다. 즉, 1% 이상, 보다 바람직하게는 2% 이상으로 함으로써, 통기성이 우수한 인공 피혁으로 할 수 있다. 한편, 40% 이하, 보다 바람직하게는 20% 이하, 더욱 바람직하게는, 15% 이하로 함으로써, 강도가 우수한 인공 피혁으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 인공 피혁에 있어서는, 입모면과 기능면(난연제 등의 면)에 각각 복수의 개구부를 갖고, 적어도 상기 개구부의 일부가 입모면으로부터 기능면(난연제 등의 면)으로 관통되어서 이루어지는 관통 개구부인 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 보다 통기성이 우수한 인공 피혁으로 할 수 있다.

관통 개구부의 두께 방향의 형상으로서는, 예를 들면 원주상의 입모면과 기능면(난연제 등의 면)의 개구부의 구멍 지름이 동일한 관통 개구부이어도 되고, 입모면과 기능면(난연제 등의 면)의 개구부의 구멍 지름이 다른 막자사발 형상의 관통 개구부이어도 된다. 즉, 인공 피혁의 의장과 기계적 성질을 고려해서 관통 개구부의 형상은 선택할 수 있는 것이다.

본 발명의 인공 피혁에 있어서, 상기의 기능제(난연제 등)의 두께 방향의 존재비가 이하의 식을 만족시키는 것이 바람직하다.

0.001≤W/W₀≤0.7

여기서, W는 기능제(난연제 등)가 존재하는 기능면(난연제 등의 면)으로부터의 두께(mm)이고, W₀는 인공 피혁 전체의 두께(mm)이다. 이 기능제(난연제 등)의 두께 방향의 존재비를 0.001 이상, 보다 바람직하게는 0.01 이상, 더욱 바람직하게는 0.05 이상인 것으로, 기능성(난연성 등)이 우수한 인공 피혁으로 할 수 있다. 한편, 기능제(난연제 등)의 두께 방향의 존재비를 0.7 이하, 보다 바람직하게는 0.5 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 이하인 것으로, 통기성과 유연성이 우수한 인공 피혁으로 할 수 있다.

한편, 상기의 기능제(난연제 등)의 두께 방향의 존재비는, 3개의 SEM 측정용 샘플을 채취·준비하고, 각각의 단면의 관찰상에 있어서, 5개소를 랜덤으로 선정하고, 각 개소에 있어서의 W와 W₀를 측정하고, 산술 평균한 값을 사용해서 W/W₀를 산출함으로써 얻어진다. 기능제(난연제 등)가 통상의 SEM 화상으로부터 특정할 수 없는 경우는, 예를 들면, SEM-EDX에 의해 원소 피크를 포함하는 수지를 기능제로서 판단하는 방법 등을 사용하고, 산출한다. 예를 들면, 난연제의 경우는, 인 원소 피크를 포함하는 수지를 난연제로서 판단하는 방법 등을 사용하고, 산출한다.

또한, 인공 피혁의 바람직한 형태로서는, 섬유 얽힘체에 직편물(b)을 적층 하고, 또한 상기 직편물(b)에 기능제(난연제 등)가 편재하고 있는 형태가, 기능성(난연성 등)의 관점에서 바람직하다.

인공 피혁의 기능면(난연제 등의 면)의 바람직한 형태로서는, 기능면(난연제 등의 면)의 표면에 기능제(난연제 등)가 존재하고, 기능면(난연제 등의 면)의 기능제(난연제 등)의 면적 비율이 10∼100%인 것이 바람직하다. 상기의 면적 비율은 3개의 SEM 측정용 샘플을 채취·준비하고, 각각의 기능면(난연제 등의 면)의 표면의 50배의 관찰상에 있어서, 5개소를 랜덤으로 선정하고, SEM 화상을 촬영해서 2진화 처리 후, 50배의 상 면적으로부터 개구부를 제외한 총면적에 대하여, 기능제(난연제 등)가 존재하는 면적 비율을 산술 평균한 값을 사용하여 산출함으로써 얻어진다. 면적 비율을 바람직하게는 10% 이상, 보다 바람직하게는 30% 이상으로 함으로써, 기능성(난연성 등)과 기능(난연 등) 안정성이 우수한 인공 피혁으로 할 수 있고, 예를 들면 차량용 내장재라고 한 인공 피혁의 이면에 폴리우레탄 폼을 라미네이트하는 경우, 기능면(난연제 등의 면)의 평활성이 높아짐으로써 폴리우레탄 폼과의 박리 강력이 높아진다.

본 발명의 인공 피혁은 JIS L1913:2010「일반 부직포 시험 방법」의 「6.1 두께(ISO법)」의 「6.1.1 A법」으로 측정되는 두께가, 0.2mm 이상 2.5mm 이하의 범위인 것이 바람직하다. 인공 피혁의 두께를, 0.2mm 이상, 보다 바람직하게는 0.3mm 이상, 더욱 바람직하게는 0.4mm 이상으로 함으로써, 제조 시의 가공성이 우수할 뿐만 아니라 충실감이 있는 질감이 우수한 것이 된다. 한편, 두께를 2.5mm 이하, 보다 바람직하게는 2.0mm 이하, 더욱 바람직하게는 1.5mm 이하로 함으로써, 성형성이 우수한 유연한 인공 피혁으로 할 수 있다.

본 발명의 인공 피혁은 JIS L0849:2013「마찰에 대한 염색 견뢰도 시험 방법」의 「9.1 마찰 시험기 I형(클럭 미터법」으로 측정되는 마찰 견뢰도 및 JIS L0843:2006 「크세논 아크등 광에 대한 염색 견뢰도 시험 방법」의 「7.2 노광 방법 a) 제 1 노광법」으로 측정되는 내광 견뢰도가 각각 3급 이상인 것이 바람직하다. 마찰 견뢰도 및 내광 견뢰도가 3급 이상임으로써 실사용 시에 색빠짐이나 의복 등에의 오염을 막을 수 있다.

본 발명의 인공 피혁은 JIS L1096:2010 「직물 및 편물의 생지 시험 방법」의 「8.19 마모 강도 및 마찰 변색성」의 「8.19.5 E법(마틴데일법)」으로 측정되는 내마모 시험에 있어서, 압압 하중을 12.0kPa로 하고 20000회의 회수를 마모한 후의 인공 피혁의 질량감이 20mg 이하인 것이 바람직하고, 15mg 이하인 것이 보다 바람직하고, 10mg 이하인 것이 더욱 바람직하다. 질량감이 20mg 이하임으로써 실사용 시의 보풀 탈락을 방지할 수 있다.

본 발명의 인공 피혁은 JIS L1913:2010 「일반 부직포 시험 방법」의 「6.3.1 인장 강도 및 신장률(ISO법)」로 측정되는 인장 강도가 임의의 측정 방향에 대해서 20∼400N/cm인 것이 바람직하다. 인장 강도가 20N/cm 이상, 보다 바람직하게는 30N/cm 이상, 더욱 바람직하게는 40N/cm 이상이면 인공 피혁의 형태 안정성이나 내구성이 우수하기 때문에 바람직하다. 또한, 인장 강도가 400N/cm 이하, 보다 바람직하게는 300N/cm 이하, 더욱 바람직하게는 250N/cm 이하이면 성형성이 우수한 인공 피혁이 된다.

본 발명의 인공 피혁은 JIS L1096:2010 「직물 및 편물의 생지 시험 방법」의 「8.21 강연도」로 캔틸레버법에 의한 강연도가 30∼150mm인 것이 질감, 유연성의 관점에서 바람직하고, 50∼130mm가 보다 바람직하다.

본 발명의 인공 피혁은 JIS L1096:2010 「직물 및 편물의 생지 시험 방법」의 「8.26 통기성」의 A법(프래질형법)에 있어서, 난연성과 통기성을 양립하기 위해서, 통기성이 1∼400cm³/cm²/sec인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20∼300cm³/cm²/sec, 더욱 바람직하게는 70∼250cm³/cm²/sec이다. 또한, 본 발명에 있어서 통기성은 개구부의 영향이 크지만, 섬유 얽힘체로서도 통기성이 있는 쪽이 얼룩감이나 잡균의 번식성의 관점에서도 양호하게 되기 때문에, 개구부가 없는 섬유 얽힘체의 통기성이 1∼100cm³/cm²/sec인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2∼50cm ³/cm²/sec이다.

본 발명의 인공 피혁의 단위 면적당 중량은 JIS L1913:2010「일반 부직포 시험 방법」의 「6.2 단위 면적당의 질량(ISO법)」에 준해서 측정되고, 50g/m² 이상 800g/m² 이하의 범위인 것이 바람직하다. 상기의 부직포의 단위 면적당 중량을, 50g/m² 이상, 보다 바람직하게는 100g/m² 이상, 더욱 바람직하게는 150g/m² 이상으로 함으로써, 충실감이 있는 질감이 우수한 인공 피혁으로 할 수 있다. 한편, 800g/m² 이하, 보다 바람직하게는 600g/m² 이하, 더욱 바람직하게는 500g/m² 이하로 함으로써 성형성이 우수한 유연한 인공 피혁으로 할 수 있다.

본 발명의 개구부를 갖는 인공 피혁을 제조하기 위한, 인공 피혁 기재는 JIS L1096:2010「직물 및 편물의 생지 시험 방법」의 「8.21 강연도」로 캔틸레버법에 의한 강연도가 30mm 이상 150mm 이하인 것이 개구부 형성 후의 인공 피혁의 질감, 유연성의 관점에서 바람직하고, 50mm 이상 130mm 이하가 보다 바람직하다. 또한, 강연도를 30mm 이상 150mm 이하로 함으로써, 인공 피혁 기재에 개구부를 형성하기 쉬워지고, 예를 들면 천공 펀치라고 한 중공 형상의 펀치로 개구부를 형성할 때에, 개구부로 도려내어진 인공 피혁 기재의 찌꺼기가 펀치의 중공부로부터 빠지기 쉬워져, 개구 형성 가공의 생산성이 양호하게 된다.

본 발명의 인공 피혁 기재는, 기능면의 동마찰 계수가 0.15 이상 0.60 이하인 것이 상기 개구부의 형성성과 개구 형성 가공의 생산성에 있어서 바람직하다. 마찰 계수는, 예를 들면 개구 방법이 퍼포레이션(perforation)(펀치, 중공 바늘 등), 드릴 가공으로 한 경우에, 기능제와 개구구(펀치, 중공 바늘, 드릴 등)의 슬라이딩 쉬움에 영향을 준다.

본 발명의 인공 피혁 기재는, 상기 기능제의 부착량이 인공 피혁 기재에 대하여 2∼30질량%인 것이 상술한 인공 피혁의 특성 상과, 상기 개구부의 형성성과, 개구 형성 가공의 생산성에 있어서 바람직하다. 상기 기능제의 부착량이 2질량%보다 작으면, 인공 피혁 기재의 개구부에서 도려내어진 섬유 찌거기가 쉽게 풀리고, 예를 들면 펀치의 경우는 중공부에서 빠지기 어려워진다. 또한, 상기 기능제의 부착량이 30질량%보다 크면, 예를 들면 펀치의 경우는 중공부에 찌꺼기가 막히기 쉬워진다. 부착량은, 부착량과 동일하게 도포 전후의 중량 변화로부터 산출 가능하지만, 형광 X선이라고 한 화학 분석으로도 산출할 수 있다.

[인공 피혁의 제조 방법]

본 발명의 인공 피혁은 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유로 이루어지는 섬유 얽힘체와, 고분자 탄성체로 이루어지는 입모 시트 형상물의 일방의 면에, 택성이 0.1N/cm² 이상 2.0N/cm² 이하인 난연제를 도포해서 난연면으로 하고, 적어도 상기 난연면에 복수의 개구부를 갖게 함으로써 제조되는 것이 바람직하다. 이하에, 각 공정의 상세에 대해서 설명한다.

<극세 섬유 발현형 섬유를 제조하는 공정>

본 발명의 인공 피혁을 구성하는 극세 섬유는, 종래부터 알려져 있는 방법에 의해 제조할 수 있고, 예를 들면, 합성 섬유 제조에 있어서의 해도 방사법, 혼합 방사법, 분할형 복합 방사법 등을 들 수 있다. 용제에 대한 용해성이 다른 2종류 이상의 고분자 물질로 이루어지는 극세 섬유 발현형 섬유를 사용하는 것이, 섬유 얽힘체의 형성 등 생산성에 있어서 바람직하다.

극세 섬유 발현 공정에 있어서는, 극세 섬유가 되는 수지로 이루어지는 도부를 형성하고, 이용해성 폴리머가 해부를 형성하는 해도형 복합 구조를 갖는 극세 섬유 발현형 섬유를 제조한다.

극세 섬유 발현형 섬유로서는, 용제 용해성이 다른 열가소성 수지를 해부(이용해성 폴리머)와 도부(난용해성 폴리머)로 하고, 상기의 해부를, 용제 등을 사용해서 용해 제거함으로써 도부를 극세 섬유로 하는 해도형 복합 섬유를 사용한다. 해도형 복합 섬유를 사용함으로써, 해부를 제거할 때에 도부 간, 즉 섬유속 내부의 극세 섬유 간에 적당한 공극을 부여할 수 있기 때문에 인공 피혁의 질감이나 표면품위의 관점에서 바람직하다.

해도형 복합 구조를 갖는 극세 섬유 발생형 섬유를 방사하는 방법으로서는, 해도형 복합용 구금을 사용하고, 해부와 도부를 상호 배열해서 방사하는 고분자 상호 배열체를 사용하는 방식이, 균일한 단섬유 섬도의 극세 섬유가 얻어진다고 하는 관점에서 바람직하다.

도부에 안료를 함유시키는 방법으로서는, 안료를 도부의 수지에 혼련한, 수지의 칩을 사용해서 방사해도, 수지에 안료를 혼련한 마스터 배치를 미리 준비하고, 마스터 배치와 다른 수지의 칩을 혼합해서 방사하는 방법 중 어느 것이라도 채용할 수 있다.

해도형 복합 섬유의 해부로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 나트륨술포이소프탈산이나 폴리에틸렌글리콜 등을 공중합한 공중합 폴리에스테르 및 폴리락트산 등을 사용할 수 있지만, 제사성이나 이용출성 등의 관점에서, 폴리스티렌이나 공중합 폴리에스테르가 바람직하게 사용된다.

본 발명의 인공 피혁의 제조 방법에 있어서, 해도형 복합 섬유를 사용하는 경우에는, 그 도부의 강도가 2.5cN/dtex 이상인 해도형 복합 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 도부의 강도가 2.5cN/dtex 이상, 보다 바람직하게는 2.8cN/dtex 이상, 더욱 바람직하게는 3.0cN/dtex 이상인 것에 의해, 인공 피혁의 내마모성이 향상함과 아울러 섬유의 탈락에 수반하는 마찰 견뢰도의 저하를 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서, 해도형 복합 섬유의 도부의 강도는 이하의 방법에 의해 산출되는 것으로 한다.

(1) 길이 20cm의 해도형 복합 섬유를 10개 묶는다.

(2) (1)의 시료로부터 해부를 용해 제거한 후에, 풍건한다.

(3) JIS L1013:2010「화학 섬유 필라멘트사 시험 방법」의 「8.5 인장 강도 및 신장률」의 「8.5.1 표준시 시험」으로, 파지 길이 5cm, 인장 속도 5cm/분, 하중 2N의 조건에서 10회 시험한다(N=10).

(4) (3)에서 얻어진 시험 결과의 산술 평균값(cN/dtex)을 소수점 이하 둘째자리에서 사사 오입해서 얻어지는 값을, 해도형 복합 섬유의 도부의 강도로 한다.

<섬유 얽힘체를 제조하는 공정>

극세 섬유나 해도형 복합 섬유를 직편물이나 부직포로 하는 종래의 섬유 얽힘체의 제조 방법을 적용 가능하다. 바람직하게는, 방출(紡出)된 극세 섬유 발현형 섬유를 개섬(開纖)한 후에 크로스래퍼 등에 의해 섬유 웹으로 하고, 얽히게 함으로써 부직포를 얻는다. 섬유 웹을 얽히게 해서 부직포를 얻는 방법으로서는, 니들 펀치 처리나 워터젯 펀치 처리 등을 사용할 수 있다.

부직포의 형태로서는, 상술과 같이 단섬유 부직포이어도 장섬유 부직포이어도 사용할 수 있지만, 단섬유 부직포이면 인공 피혁의 두께 방향을 향하는 섬유가 장섬유 부직포에 비해서 많아지고, 기모했을 때의 인공 피혁의 표면에 높은 치밀감을 얻을 수 있다.

부직포로서 단섬유 부직포로 하는 경우에는, 얻어진 극세 섬유 발현형 섬유에, 바람직하게는 권축 가공을 실시하고, 소정 길이로 컷트 가공해서 원면을 얻은 후에, 개섬, 적층, 얽히게 함으로써 단섬유 부직포를 얻는다. 권축 가공이나 컷트 가공은 공지의 방법을 사용할 수 있다.

또한, 인공 피혁이 직편물(a)을 포함하는 경우에는, 얻어진 부직포와 직편물(a)을 적층하고, 그리고 얽힘 일체화시킨다. 부직포와 직편물(a)의 얽힘 일체화에는, 부직포의 편면 혹은 양면에 직편물(a)을 적층하거나, 또는 복수매의 부직포 웹의 사이에 직편물(a)을 끼운 후에, 니들 펀치 처리나 워터젯 펀치 처리 등에 의해 부직포와 직편물(a)의 섬유끼리를 얽히게 할 수 있다.

니들 펀치 처리 또는 워터젯 펀치 처리 후의 극세 섬유 발현형 섬유로 이루어지는 부직포의 겉보기 밀도는, 0.15g/cm³ 이상 0.45g/cm³ 이하인 것이 바람직하다. 겉보기 밀도를 바람직하게는 0.15g/cm³ 이상으로 함으로써, 시트 형상물이 충분한 형태 안정성과 치수 안정성이 얻어진다. 한편, 겉보기 밀도를 바람직하게는 0.45g/cm³ 이하로 함으로써, 고분자 탄성체를 부여하기 위한 충분한 공간을 유지할 수 있다.

상기의 부직포에는, 섬유의 치밀감 향상을 위해 온수나 스팀에 의한 열수축 처리를 실시하는 것도 바람직한 형태이다.

다음에, 상기의 부직포에 수용성 수지의 수용액을 함침하고, 건조함으로써 수용성 수지를 부여할 수도 있다. 부직포에 수용성 수지를 부여함으로써, 섬유가 고정되어서 치수 안정성이 향상된다.

<극세 섬유를 발현시키는 공정>

해도형 복합 섬유를 사용한 경우, 본 공정에서는, 얻어진 섬유질 기재를 용제로 처리하고, 단섬유의 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 발현시킨다.

극세 섬유의 발현 처리는, 용제 중에 해도형 복합 섬유로 이루어지는 부직포를 침지시켜서, 해도형 복합 섬유의 해부를 용해 제거함으로써 행할 수 있다.

극세 섬유 발현형 섬유가 해도형 복합 섬유인 경우, 해부를 용해 제거하는 용제로서는, 해부가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌의 경우에는, 톨루엔이나 트리클로로에틸렌 등의 유기용제를 사용할 수 있다. 또한, 해부가 공중합 폴리에스테르나 폴리락트산의 경우에는, 수산화 나트륨 등의 알칼리 수용액을 사용할 수 있다. 또한, 해부가 수용성 열가소성 폴리비닐알콜계 수지인 경우에는, 열수를 사용할 수 있다.

<고분자 탄성체를 부여하는 공정>

본 공정에서는, 극세 섬유 또는 극세 섬유 발현형 섬유를 주 구성 성분으로 하는 섬유 얽힘체에 고분자 탄성체의 용액을 함침하여 고화하고, 고분자 탄성체를 부여한다. 고분자 탄성체를 섬유 얽힘체에 고정하는 방법으로서는, 고분자 탄성체의 용액을 섬유 얽힘체에 함침시킨 후, 습식 응고 또는 건식 응고하는 방법이 있고, 사용하는 고분자 탄성체의 종류에 의해 적당히 이들의 방법을 선택할 수 있다.

고분자 탄성체로서 폴리우레탄을 부여시킬 때에 사용되는 용매로서는, N, N'-디메틸포름아미드나 디메틸술폭시드 등이 바람직하게 사용된다. 또한, 폴리우레탄을 수중에 에멀전으로서 분산시킨 수분산형 폴리우레탄액을 사용해도 된다.

또한, 섬유 얽힘체에의 고분자 탄성체의 부여는, 극세 섬유 발생형 섬유로부터 극세 섬유를 발생시키기 전에 부여해도 되고, 극세 섬유 발생형 섬유로부터 극세 섬유를 발생시킨 후에 부여해도 된다.

<고분자 탄성체를 포함하는 섬유 얽힘체를 반절하고, 연마하는 공정>

상기 공정을 마치고, 고분자 탄성체가 부여되어 이루어지는 섬유 얽힘체는, 제조 효율의 관점에서, 두께 방향으로 반절해서 2매의 섬유 얽힘체인 반절 시트로 하는 것도 바람직한 형태이다.

또한, 상기의 고분자 탄성체가 부여되어서 이루어지는 섬유 얽힘체 또는 반절된 반절 시트 형상물에, 기모 처리를 실시해서 입모면을 형성할 수 있다. 기모 처리는, 샌드페이퍼나 롤썬더 등을 사용하고, 연삭하는 방법 등에 의해 실시할 수 있다. 기모 처리는 편측 표면에만 실시해도, 양면에 실시할 수도 있다.

기모 처리를 실시하는 경우에는, 기모 처리 전에 실리콘 에멀전 등의 활제를 섬유 얽힘체의 표면에 부여할 수 있다. 또한, 기모 처리 전에 대전 방지제를 부여함으로써, 연삭에 의해 발생한 연삭분이 샌드페이퍼 상에 퇴적하기 어려워진다. 이렇게 하여, 입모면을 갖는 입모 시트 형상물이 형성된다.

<입모 시트 형상물을 염색하는 공정>

상기의 입모 시트 형상물에는, 염색 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 이 염색 처리로서는, 예를 들면, 지거 염색기나 액류 염색기를 사용한 액류 염색 처리, 연속 염색기를 사용한 써모졸 염색 처리 등의 침염 처리, 또는 롤러 날염, 스크린 날염, 잉크젯 방식 날염, 승화 날염 및 진공 승화 날염 등에 의한 입모면에의 날염 처리 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 유연한 질감을 얻을 수 있는 점으로부터, 품질이나 품위면에서 액류 염색기를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라서, 염색 후에 각종의 수지 마무리 가공을 실시할 수 있다.

<직편물(b)을 적층 일체화하는 공정>

입모 시트의 입모면(양면에 입모면을 갖는 경우에는, 제품면이 되는 측의 입모면)과는 반대인 면에, 직편물을 (b)를 접착제로 적층 일체화하는 것이 바람직하다. 접착제의 부여 방법으로서는, 로터리 스크린, 나이프 롤 코터, 그라비아 롤 코터, 키스 롤 코터, 및 캘린더 코터 등의 장치를 사용해서 소정량을 도포할 수 있다. 그들 중에서도, 인공 피혁으로서 양호한 질감을 갖기 위해서, 로터리 스크린이나 그라비아 롤 코터를 사용하고, 비연속상의 접착제층을 형성하는 것이 바람직하다. 비연속상의 접착제층을 형성함으로써, 인공 피혁의 질감 경화나 통기성 저하를 방지할 수 있다. 상기의 비연속상의 접착제층이란, 접착면인 직편물 또는 입모 시트의 수평면에 대하여, 접착제가 존재하는 부분과 존재하지 않는 부분이 혼재하고 있는 것을 말하고, 예를 들면 접착제가 도트 형상으로 배치되는 것 등을 말한다.

접착 방법으로서는, 접착제에 열가소성 수지를 사용한 경우, 열압착으로 일체화할 수 있다. 열압착은 히트 롤 등의 방법을 사용할 수 있다. 히트 롤을 사용한 경우, 직편물측의 히트 롤의 온도를, 표피 시트측의 히트 롤의 온도보다 높게 하는 것이 바람직하다. 습식 경화형 수지를 접착제에 사용한 경우는, 양생이라고 말해지는 적절한 온습도 환경 하에서 접착이 촉진된다.

히트롤을 사용해서 열압착할 때의 직편물측의 롤 온도는, 80∼180℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100∼160℃이다. 직편물측의 롤 온도가 80℃보다 낮아지면 접착에 시간이 걸리고, 공정 부하가 커진다. 또한, 직편물측의 롤 온도가 180℃보다 높아지면 인공 피혁의 질감이 조경(粗硬)하게 된다.

<기능제(난연제 등)을 부여하는 공정>

상기의 입모 시트 형상물의 일방의 표면에, 기능제(난연제 등)를 부여해서 기능면(난연제 등의 면)으로 하고, 인공 피혁 기재를 얻는다. 여기서, 택성이 0.1N/cm² 이상 2.0N/cm² 이하인 기능제(난연제 등)를 도포해서 기능면(난연제 등의 면)으로 한다. 또는, 상기 기능면의 동마찰 계수(JIS K 7125)가 0.15 이상 0.60 이하이고, 인공 피혁 기재의 강연도를 30mm 이상 150mm 이하로 한다. 이 공정은 입모 시트 형상물의 입모면(양면에 입모면을 갖는 경우에는, 제품면이 되는 측의 입모면)과는 반대인 표면에 기능면(난연 등의 면)을 형성하는 것이다.

기능면(난연 등의 면)을 형성하는 방법으로서는, 상기의 입모 시트 형상물 또는 직편물(b)을 적층한 적층 시트에, 예를 들면, 로터리 스크린, 나이프 롤 코터, 그라비아 롤 코터, 키스 롤 코터 및 캘린더 코터 등의 장치를 사용하고, 부여하는 방법이 열거된다. 패딩 처리로 부여하고, 건조로 마이그레이션시켜 표층에 편재시켜도 되지만, 표층에의 편재의 안정성은 열악하다. 기능제(난연제 등)의 부여 건조 후에 상기의 기모 처리를 더 실시해도 된다. 또는, 미리 직편물(b)에 기능제(난연제 등)를 부여한 후에, 입모 시트 형상물의 입모면(양면에 입모면을 갖는 경우에는, 제품면이 되는 측의 입모면)과는 반대인 표면에 상기 직편물(b)을 적층 하고, 기능면(난연제 등의 면)을 형성해도 된다.

기능제(난연제 등)는 부여된 후, 내부에 침투하기 때문에, 기능제(난연제 등)의 점도나, 예를 들면 그라비아 롤의 메쉬 등, 부여량이나 베어듦량을 조정하면서 침투시킨다. 기능제(난연제 등)를 부여한 후의 건조 방법으로서는, 텐터 건조기등의 공지의 건조기를 사용해서 건조할 수 있다.

<개구부를 형성하는 공정>

그리고, 상기의 기능면(난연제 등의 면)을 형성한 기능(난연 등) 시트에, 적어도 상기 기능면(난연제 등의 면)에 복수의 개구부를 갖게 한다. 개구부를 갖게 하는 수단으로서는, 퍼포레이션이나 드릴 등의 천공 가공, 레이저 가공이라고 한 방법이 열거된다. 기능면(난연제 등의 면)뿐만 아니라, 타방의 면에 개구부를 형성해도 된다. 개구의 타이밍은 한정이 없고, 예를 들면 섬유 얽힘체와 직편물(b)을 각각 개구해서 나중에 적층 일체화해도 된다. 바람직하게는, 상기 적층 시트에 기능제(난연제 등)를 부여하고, 드릴이나 퍼포 니들, 천공 펀치에 의해 관통 개구부를 형성한다. 이 개구부를 형성함으로써 인공 피혁이 얻어진다.

개구부를 형성 후의 인공 피혁은 개구 전보다 접촉 면적이 작아지는 점으로부터, 기능면의 동마찰 계수는 저하한다. 예를 들면, 프레임 라미네이션 등에서 기능면에 폴리우레탄 폼을 적층하거나, 다음 공정의 취급성의 관점에서, 개구부를 갖는 인공 피혁으로서는, 기능면의 동마찰 계수는 0.10∼0.55가 바람직하다.

<후 가공 공정>

또한, 인공 피혁에 대하여, 필요에 따라서 그 표면에 의장성을 실시한 인공 피혁으로 할 수도 있다. 예를 들면, 엠보스 가공, 레이저 가공, 핀 소닉 가공 및 프린트 가공 등의 후가공 처리를 실시할 수 있다.

이상에 예시된 제조 방법에 의해 얻어지는 본 발명의 인공 피혁은 적당한 통기성과 유연한 질감을 가지면서, 기능성(난연성 등)이 우수하고, 천연 스웨이드와 같은 터치와 우아한 외관을 갖고 있어, 차량용 내장재, 인테리어용 소재, 건축재료, 잡화까지 폭넓게 사용할 수 있지만, 특히 그 뛰어난 기능성(난연성 등)으로부터 차량 내장재에 바람직하게 사용된다. 또한, 이상에서 예시된 제조 방법에 의해 얻어지는 본 발명의 인공 피혁 기재는, 개구부 형성성이 우수하고, 상기 인공 피혁의 제조에 바람직하게 사용된다.

실시예

다음에, 실시예를 사용해서 본 발명의 인공 피혁에 대해서 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예만에 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 물성의 측정에 있어서, 특별한 기재가 없는 것은 상기의 방법에 근거해서 측정을 행한 것이다.

[측정 방법 및 평가용 가공 방법]

(1) 극세 섬유의 평균 단섬유 직경(㎛)

극세 섬유의 평균 단섬유 직경의 측정에 있어서는, KEYENCE CORPORATION 제품 「VW-9000」형 주사형 전자현미경을 사용해서 관찰하고, 평균 단섬유 직경을 산출했다.

(2) 인공 피혁의 내마모성

JIS L1096:2010 「직물 및 편물의 생지 시험 방법」의 「8.19 마모 강도 및 마찰 변색성」의 「8.19.5 E법(마틴데일법)」으로 측정되는 내마모 시험에 있어서, 압압 하중을 12.0kPa로 하고, 20000회의 회수를 마모한 후에, 인공 피혁 표면의 마모 상태를 관찰하고, 시험 전의 표면 상태와 비교하여 이상의 정도를 이하를 따라 등급을 판정했다. 본 평가에 있어서는, 3급∼5급을 합격으로 했다.

·5급: 전혀 확인되지 않는다.

·4급: 약간 확인되지만, 대부분 눈에 띄지 않는다.

·3급: 분명히 확인되지만, 눈에 띄지 않는다.

·2급: 다소 현저한 이상이 확인된다.

·1급: 현저한 이상이 있다.

(3) 인공 피혁의 인장 강도

인공 피혁의 임의의 방향에 대해서 2cm×20cm의 시험편을 2매 채취하고, JIS L1913:2010「일반 부직포 시험 방법」의 「6.3.1 인장 강도 및 신장률(ISO법)」로 규정되는 인장 강도를 측정했다. 측정은 2매의 평균을 인공 피혁의 인장 강도로 했다.

(4) 인공 피혁의 외관 품위와 터치

인공 피혁의 외관 품위와 터치는, 건강한 성인 남성과 성인 여성 각 10명씩, 계 20명을 평가자로 하고, 하기의 평가를 시각으로 판별을 행하고, 가장 많았던 평가를 인공 피혁의 품위와 터치로 했다. 평가가 동수가 된 경우는, 보다 높은 평가를 그 인공 피혁의 품위와 터치로 했다. 본 발명의 합격 레벨은 「A, B, C」로 했다.

·A: 천연 피혁과 같은 우아한 외관과 치밀한 표면 터치이고, 최상급의 고급감을 갖는다.

·B: 천연 피혁에는 열악하지만 다소 우아한 외관과 다소 치밀한 표면 터치이며, 중급의 고급감을 갖는다.

·C: 인공 라이크의 우아함과 표면 터치이며, 저급의 고급감을 갖는다.

·D: 우아함이 없고 거친 표면 터치이며, 저가격품의 제품이라 느낀다.

(5) 인공 피혁의 통기성 평가

측정하는 인공 피혁에 대해서, 다른 5개소에서 시험편 200mm×200mm을 각각 1매 채취하고, JIS L1096:2010「직물 및 편물의 생지 시험 방법」의 「8.26 통기성」의 A법(프래질형법)으로 측정하고, 시험기에 부속의 환산표에 의해 시험편을 통과하는 공기량(cm³/cm²/sec)을 산출했다. 또한, 산출해서 얻어진 5개의 값의 평균값을 통기성(cm³/cm²/sec)으로 했다.

(6) 인공 피혁의 유연성 시험

인공 피혁의 유연성은 JIS L1096:2010 「직물 및 편물의 생지 시험 방법」의 「8.21 강연도」에 기재된 캔틸레버(cantilever)법에 기초하여 2cm×15cm의 시험편을 작성하고 45°의 사면을 갖는 수평대에 두고, 시험편을 슬라이딩시켜 시험편의 일단의 중앙점이 사면과 접했을 때의 스케일을 판독해서 평가했다.

(7) 인공 피혁의 난연 성능 시험

상기한 바와 같이, 미국 연방 자동차 안전 기준(FMVSS), No． 302의 자동차용 내장 재료의 연소 시험 규격(수평 연소 속도)에 기초하여 평가를 행했다. 이 때의 시험편의 사이즈는 350mm×100mm이었다.

(8) 인공 피혁의 워터마크성 시험

인공 피혁 시료를 두고, 표면에 물 3cm³를 적하해서 자연 건조할 때까지 방치한 후, 시료 표면의 환형 얼룩 등의 발생을 관찰했다. 환형 얼룩 등이 목시로 분명히 눈에 띌 경우를 불합격으로 했다.

(9) 인공 피혁의 개구율

개구율이란, 인공 피혁의 일방의 면에 있어서, 전체 면적 중 개구부가 차지하는 면적률을 말하고, 상기의 면에 있어서의 면적률의 것을 말한다. 20cm×20cm의 인공 피혁의 샘플을, 화상 촬영에 의해 스캔하고, 2진화 처리에 의해 상기의 면적률을 산출하는 조작을, 5개소의 샘플에서 행하고, 산술 평균에 의해 면적률을 구했다.

(10) 난연제의 두께 방향의 존재비

난연제의 두께 방향의 존재비는, 인공 피혁의 단면을 KEYENCE CORPORATION 제품 「VW-9000」형 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용해 관찰하고, 상기의 방법에 의해 산출했다.

(11) 고분자 탄성체를 포함하는 섬유 얽힘체의 밀도

실시예와 비교예에서 나타내는 고분자 탄성체를 포함하는 섬유 얽힘체의 밀도(직편물(b) 및 난연제를 포함하지 않는 인공 피혁의 밀도)는 고분자 탄성체를 부여한 섬유 얽힘체(직편물(a)이 있는 경우는 이것을 포함한다)의 단위 면적당 중량을 상술한 바와 같이 JIS L1913:2010 「일반 부직포 시험 방법」의 「6.2 단위 면적당의 질량(ISO법)」에 준해서 측정하고, 고분자 탄성체를 부여한 섬유 얽힘체의 두께로 나누어 산출했다. 고분자 탄생체를 포함하는 섬유 얽힘체 샘플로부터 랜덤으로 5개 인출하고, 평균값을 밀도로 했다.

밀도(g/cm³)=단위 면적당 중량(g/m²)÷두께(mm)÷1000).

(12) 기능제의 택성

이하의 순서로 측정, 산출했다.

(1) 기능제를 60℃로 가열했다.

(2) 택미터(Tack Tasterｒ TA-500 주식회사 UBM 제품)를 사용하고, 기능제(난연제 등)에 대하여 스테인리스제 프로브(접촉 압력 24.5N/cm²)를 6mm/min의 속도로 압박하고, 5초 유지했다.

(3) (2)의 뒤에, 6mm/min으로 박리할 때의 최대 하중을 판독하였다.

(4) (2)∼(3)을 5회 반복하고, 얻어지는 값의 산술 평균값을 소수점 이하 셋째자리에서 사사 오입한 수치를 60℃의 택성으로 했다.

(13) 동마찰 계수

인공 피혁으로부터 80mm×200mm의 시험편을 3매 채취하고, 상기 기능면에 대해서, JIS K 7125에 기초하고, 시험 속도 100mm/min, 슬라이딩 편 63mm×63mm, 하중 1.92N으로 측정하고, 평균값을 동마찰 계수로 했다.

[실시예 1]

<원면을 제조하는 공정>

도 성분으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하고, 또한 해 성분으로서 폴리스티렌을 사용하고, 도수가 16도의 해도형 복합용 구금을 사용하고, 도/해 질량 비율 80/20, 토출량 1.2g/(분·홀), 방사 속도 1100m/분으로 용융 방사한 후, 90℃로 한 방사용 유제액 욕 중에서 2.7배로 연신했다. 그리고, 압입형 권축기를 사용해서 권축 가공 처리한 후, 51mm의 길이로 커팅하여 단섬유 섬도가 3.8dtex의 해도형 복합 섬유의 원면을 얻었다.

<섬유 얽힘체를 제조하는 공정>

우선, 상기한 바와 같이 해서 얻어진 원면을 사용하고, 카드 및 크로스래퍼 공정을 거쳐서 적층 웹을 형성했다. 그리고, 2500개/cm²의 펀치 개수로 니들 펀치 처리하고, 단위 면적당 중량이 540g/m²이고, 두께가 2.4mm인 부직포를 얻었다.

<극세 섬유를 발현시키는 공정>

상기한 바와 같이 해서 얻어진 부직포를 96℃의 열수에서 수축 처리시켰다. 그 후, 농도가 12질량%가 되도록 조제한, 비누화도 88%의 폴리비닐알콜(이하, PVA라 약칭하는 경우가 있다) 수용액을 열수에서 수축 처리시킨 부직포에 함침시켰다. 또한, 이것을 롤로 스퀴징하고, 온도 120℃의 열풍으로 10분간 PVA를 마이그레이션시키면서, 건조시켜, 시트 기체의 질량에 대한 PVA 질량이 25질량%가 되도록 한 PVA가 있는 시트를 얻었다. 이렇게 하여 얻어진 PVA가 있는 시트를 트리클로로에틸렌에 침지시켜서, 맹글에 의한 착액과 압축을 10회 행했다. 이것에 의해, 해부의 용해 제거와 PVA가 있는 시트의 압축 처리를 행하고, PVA가 부여된 극세 섬유속이 얽혀서 이루어지는 PVA가 있는 시트를 얻었다. 극세 섬유의 평균 단섬유 직경은 4.4㎛이었다.

<고분자 탄성체를 부여하는 공정>

상기한 바와 같이 해서 얻어진 PVA가 있는 시트에, 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고형분의 농도가 13%가 되도록 조제한, 폴리우레탄의 디메틸포름아미드(이하, DMF라 약칭하는 경우가 있다) 용액을 침지시켰다. 그 후, 폴리우레탄의 DMF 용액에 침지시킨 탈해 PVA가 있는 시트를 롤로 스퀴징하였다. 이어서, 이 시트를 농도 30질량%의 DMF 수용액 중에 침지시켜, 폴리우레탄을 응고시켰다. 그 후, PVA 및 DMF를 열수에서 제거하고, 농도 1질량%로 조정한 실리콘오일 에멀젼액을 함침하고, 섬유 얽힘체의 질량과 폴리우레탄의 질량의 합계 질량에 대하여, 실리콘계 활제 부여량이 0.5질량%가 되도록 부여하고, 110℃의 온도의 열풍으로 10분간 건조시켰다. 이것에 의해, 두께가 1.8mm이고, 섬유 얽힘체의 질량에 대한 폴리우레탄 질량이 33질량%의 폴리우레탄이 있는 시트를 얻었다. 고분자 탄성체를 포함하는 섬유 얽힘체인 폴리우레탄이 있는 시트의 밀도는 0.35g/cm³이었다.

<반절, 기모하는 공정>

상기한 바와 같이 해서 얻어진 폴리우레탄이 있는 시트를 두께가 각각 1/2씩이 되도록 반절하였다. 계속해서, 샌드페이퍼 번수 180번의 엔들리스 샌드페이퍼로 반절면의 표층부를 0.3mm 연삭해서 기모 처리를 행하고, 두께 0.6mm의 입모 시트를 얻었다.

<염색, 마무리 공정>

상기한 바와 같이 해서 얻어진 입모 시트를, 흑색 분산 염료로 액류 염색기를 사용해서 120℃에서 염색하고, 환원 세정했다. 이 후, 100℃에서 7분 간, 건조 처리를 행하여 극세 섬유의 평균 단섬유 직경이 4.4㎛이고, 단위 면적당 중량이 220g/m², 두께가 0.70mm의 염색 시트를 얻었다.

<난연 가공>

난연제의 난연 주성분으로서 산화 규소계 수지 처리 폴리 인산 암모늄(Wellchem사 제품, 인 함유량 28%, 질소 함유량 14%)을 20질량부와, 계면활성제로서 폴리옥시에틸렌소르비탄모노스테아레이트 0.2질량부(비이온성 계면활성제), 바인더 수지로서 불휘발분 50%의 아크릴산 메틸 수지 11부와 멜라민 시아누레이트(질소 함유량 49.4%) 4질량부를 혼합하고, 증점제로서, 히드록시에틸셀룰로오스를 사용하고, 난연제 A를 얻었다. 난연제 A를 70질량% 포함하는 난연 가공제 용액(상기의 증점제로 점도가 3000mPa·s로 조정되어 있다)을, 상기의 염색 시트의 제품면과는 반대인 일표면에, 스크린 코터를 사용해서 도포하는 코팅 가공을 행하고, 그 후, 100℃의 온도에서 7분 간, 건조 처리를 행하고, 건조 후의 인공 피혁의 질량에 대한 난연제의 부착량은 20질량%인, 난연제가 있는 시트를 얻었다.

<펀칭 가공>

상기의 난연제가 있는 시트를, 바늘이 심어진 펀칭 보드로 관통 개구부를 형성하고, 인공 피혁을 얻었다(바늘 지름: 1.2mm, 세로 피치: 5mm, 가로 피치 5mm, 개구율 6%). 펀칭 가공 후의 관통 개구부는 섬유 찌꺼기의 막힘이 없고, 개구부의 가장자리에 난연제가 달라 붙는 경우도 없고, 깔끔한 개구부를 형성하고, 공기로 찌꺼기를 블로잉한 가공 후의 펀칭 보드에도, 섬유 찌꺼기나 난연제가 부착되는 경우가 없었다. 얻어진 인공 피혁은 적당한 통기성과 유연한 질감을 가지면서, 난연성이 우수하고, 천연 스웨이드와 같은 치밀한 터치와 우아한 외관을 갖는 인공 피혁이었다. 난연제의 택성은 60℃에서 0.45N/cm², 40℃에서 0.20N/cm², 20℃에서 0.14N/cm²이었다. 인공 피혁의 단위 면적당 중량은 240g/m², 두께가 0.72mm이었다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 2]

도 성분과 해 성분으로 이루어지는 해도형 복합 구조를 갖는 극세 섬유 발현형 섬유를, 도수가 16도의 해도형 복합용 구금을 사용하고, 도/해 질량 비율 55/45, 토출량 1.0g/(분·홀), 방사 속도 1100m/분으로 용융 방사한 후, 90℃로 한 방사용 유제액 욕 중에서 연신하는 배율을 3.4배로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 인공 피혁을 얻었다. 폴리우레탄이 있는 시트의 밀도는 0.360g/cm³로 실시예 1보다 높고, 난연제의 배어듦량이 적고 W/W₀=0.07이 되었다. 극세 섬유의 평균 단섬유 직경은 2.9㎛이었다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 3]

실시예 1에 기재된 원면을 사용하고, 카드 및 크로스래퍼 공정을 거쳐서 적층 웹을 형성한 후, 고유 점도(IV값)가 0.65의 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 멀티필라멘트(평균 단섬유 직경:11㎛, 총섬도:84dtex, 72필라멘트)에 2500T/m의 꼬임을 실시한 연사를, 위사와 경사의 양방에 사용한, 직밀도가 세로 95개/2.54cm, 가로 76개/2.54cm의 평직물(단위 면적당 중량 75g/m²)을 상기 적층 웹의 상하에 적층했다. 그 후, 2500개/cm²의 펀치 개수로 니들 펀치 처리하고, 단위 면적당 중량이 700g/m²이고, 두께가 3.0mm의 섬유 얽힘체의 부직포를 얻은 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하고, 극세 섬유의 평균 단섬유 직경이 4.4㎛, 단위 면적당 중량이 360g/m², 두께가 1.0mm의 인공 피혁을 얻었다. 실시예 1과 비교해서 강력이 높은 강인한 인공 피혁이 되었다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 4]

폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 멀티필라멘트(총섬도:48dtex, 18필라멘트)를 싱글 트리코트기를 사용하고, 트리코트지를 작성하고, 흑색 분산 염료로 염색해서 밀도가 세로 32개/2.54cm, 가로 48개/2.54cm가 되는 염색 트리코트지를 준비하고, 접착제로서 저융점 나일론 수지(연화 온도 90℃)를, 그라비아 롤 코터를 사용하고, 도트 형상으로 20g/m² 도포한 후, 100℃ 온도의 열풍으로 건조하고, 접착제가 있는 트리코트를 얻었다. 실시예 3의 염색 시트에 트리코트측이 150℃의 온도로 가열된 히트 롤로 열압착함으로써, 단위 면적당 중량이 440g/m²이고, 두께가 1.1mm인 복합 시트를 얻었다. 복합 시트를 실시예 3과 마찬가지로 난연 가공, 펀칭 가공을 실시하고, 단위 면적당 중량이 490g/m², 두께가 1.2mm인 인공 피혁을 얻었다. 실시예 3보다 더욱 강력이 높은 인공 피혁을 얻었다. 트리코트에 전체에 난연제가 부착되고, 단일 성분의 트리코트가 고난연성이 된 것으로, 인공 피혁의 난연성이 높은 결과가 되었다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 5]

도 성분에 폴리에틸렌테레프탈레이트, 해 성분에 폴리스티렌으로 한 해도 복합사를 사용한 멀티필라멘트(84dtex/25f, 탈해 후의 극세 섬유의 평균 단섬유 직경:9㎛)와 폴리에틸렌테레프탈레이트의 멀티필라멘트(33dtex/12f)를 포함하는 인터레이스 가공사를 사용하고, 블리스터 조직으로 환편지의 기포를 편성했다. 섬유 얽힘체를 환편 기포로 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하고, 고분자 탄성체를 함유한 섬유 얽힘체로 이루어지는 인공 피혁을 얻었다. 인공 피혁의 단위 면적당 중량은 240g/m², 두께가 0.72mm이었다. 실시예 1과 비교하면 저급 존의 고급감이고, 질감도 비교적 단단한 것이지만, 워터마크, 펀칭 가공성이 우수한 인공 피혁이 얻어졌다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 6]

난연제에 대해서, 난연제 주성분을 디알킬포스핀산 금속염 30질량부, 바인더 수지를 아크릴산 에스테르 공중합체 15질량부로 하여 난연제 B를 얻고, 난연제 B를 50질량% 포함하는 난연 가공제 용액으로 한 것 이외는, 실시예 4와 동일하게 하여 단위 면적당 중량이 490g/m², 두께가 1.2mm인 인공 피혁을 얻었다. 난연제의 택성은 60℃에서 1.50N/cm², 40℃에서 0.50N/cm², 20℃에서 0.30N/cm²이고, 난연제의 상온에서의 택성이 높고, 배어듦량이 실시예 4보다 적어지고, 60℃의 택성이 높은 점으로부터 펀칭 가공 후에 구멍이나 펀칭 보드 바늘로의 막힘이 약간 발생했지만, 난연성, 외관 품위가 우수한 인공 피혁이 얻어졌다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 7]

개구율을 14%로 한 것 이외는 실시예 4와 동일하게 해서 인공 피혁을 얻었다. 실시예 4에 비해서 개구부가 많기 때문에, 난연성이 약간 열악한 결과가 되었지만, 유연성 등이 우수한 인공 피혁이 얻어졌다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 1]

난연제에 대해서, 바인더 성분에 아크릴산 메틸 수지 5질량부와 아크릴로니트릴 수지 10질량부를 사용한 것 이외는 실시예 4와 동일하게 하여 인공 피혁을 얻었다. 택성이 높고, 펀칭 가공 시에 개구부의 막힘이 있어, 통기성이 나쁜 것이 되었다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 2]

극세 섬유의 평균 단섬유 직경을 11㎛로 한 것 이외는 실시예 4와 동일하게 하여 인공 피혁을 얻었다. 우아함이 없는 거친 표면 터치의 품위가 되었다. 결과를 표 1에 나타낸다.

본 발명을 특정한 형태를 사용해서 상세하게 설명했지만, 본 발명의 의도와 범위를 벗어남이 없이 여러가지 변경 및 변형이 가능한 것은 당업자에게 있어서 명확하다.

Claims (12)

1. 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체를 갖고, 일방의 표면이 입모를 갖는 입모면이고, 타방의 표면이 난연제를 갖는 난연면인 인공 피혁으로서, 이하의 요건 1 및 요건 2를 충족시키는, 인공 피혁.
   요건 1: 적어도 상기 난연면에 복수의 개구부를 갖는다.
   요건 2: 상기 난연제의 택성이 0.1N/cm² 이상 2.0N/cm² 이하이다.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 난연면의 개구율이 1% 이상 40% 이하인, 인공 피혁.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 인공 피혁이 입모면과 난연면에 각각 복수의 개구부를 갖고, 적어도 상기 개구부의 일부가 입모면으로부터 난연면으로 관통되어 이루어지는 관통 개구부인, 인공 피혁.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 섬유 얽힘체가 상기 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 직편물(a)이 일체화되어 이루어지는, 인공 피혁.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 난연면은 직편물(b)이 적층되어서 이루어지는 면인, 인공 피혁.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 난연제의 두께 방향의 존재비가 이하의 식을 충족시키는, 인공 피혁.
   0.001≤W/W₀≤0.7
   여기서, W는 난연제가 존재하는 난연면으로부터의 두께(mm)이고, W₀는 인공 피혁 전체의 두께(mm)이다.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 난연제가 인계 화합물을 포함하는, 인공 피혁.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 고분자 탄성체를 포함하는 섬유 얽힘체의 밀도가 0.20g/cm³ 이상 0.50g/cm³ 이하인, 인공 피혁.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체로 이루어지는 입모 시트 형상물의 일방의 표면에, 택성이 0.1N/cm² 이상 2.0N/cm² 이하인 난연제를 도포해서 난연면을 형성하고, 적어도 상기 난연면에 복수의 개구부를 갖게 하는, 인공 피혁의 제조 방법.
10. 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체를 갖고, 일방의 표면이 입모를 갖는 입모면이고, 타방의 표면이 기능제를 갖는 기능면인 인공 피혁 또는 그 기재로서, 기능제의 택성이 0.1N/cm² 이상 2.0N/cm² 이하인, 인공 피혁 또는 그 기재.
11. 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체를 갖고, 일방의 표면이 입모를 갖는 입모면이고, 타방의 표면이 기능제를 갖는 기능면인 인공 피혁 또는 그 기재로서, 상기 기능면의 동마찰 계수가 0.15 이상 0.60 이하이고, 인공 피혁 또는 그 기재의 강연도가 30mm 이상 150mm 이하인, 인공 피혁 또는 그 기재.
12. 평균 단섬유 직경이 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하인 극세 섬유를 포함해서 이루어지는 섬유 얽힘체와 고분자 탄성체를 갖고, 일방의 표면이 입모를 갖는 입모면이고, 타방의 표면이 기능제를 갖는 기능면인 인공 피혁 또는 그 기재로서, 상기 기능제의 부착량이 인공 피혁 또는 그 기재에 대하여 2∼30질량%인 인공 피혁 또는 그 기재.