KR960003183B1 - Method of producing artificial leather sheet - Google Patents

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KR960003183B1
KR960003183B1 KR1019930006318A KR930006318A KR960003183B1 KR 960003183 B1 KR960003183 B1 KR 960003183B1 KR 1019930006318 A KR1019930006318 A KR 1019930006318A KR 930006318 A KR930006318 A KR 930006318A KR 960003183 B1 KR960003183 B1 KR 960003183B1
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polyurethane
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artificial leather
leather
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이호경
이승조
김상현
심명섭
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주식회사코오롱
하기주
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Abstract

The artificial leather-like sheet is produced by (a) composite spinning a nylon-6 as an island component and a copolymeric polyester as a sea component, (b) opening and carding the composite fiber, laminating it with a web, and needle punching the laminated fiber to make a three dimensional interlaced nonwoven fabric, (c) padding the nonwoven fabric with 5˜10% concn. of a water dispersible polyurethane emulsion, drying it at 100˜120deg. C, and heat-treating it at 150˜170deg. C for 1˜5min, (d) treating the fabric with 5% concn. of a sodium hydroxide solution at 95deg. C for 20˜50min, and (e) dipping the fabric into a dimethyl formamide solution of the polyurethane elastomer. The leather-like sheet has a good softness and bending property.

Description

인공피혁상 시트 및 그 제조방법Artificial leather seat and its manufacturing method

본 발명은 구조가 치밀하고 유연하며 굴곡특성이 우수한 피혁상 시트물의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a leather-like sheet material having a compact structure, a flexible structure, and excellent bending characteristics.

극세섬유 부직포의 내부에 미세다공질의 폴리우레탄 탄성체를 습식가공법으로 합침시킨 피혁상 시트물(皮革狀 Sheet物)은 인공피혁의 기본소재로서 널리 사용된다.Leather-like sheet material in which a microporous polyurethane elastic body is incorporated into a microfiber nonwoven fabric by a wet processing method is widely used as a basic material of artificial leather.

즉, 피혁상 시트물을 염색, 후가공하면 스웨드형 인공피혁으로 되고, 폴리우레탄 용액을 습식 코팅하고 엠보싱가공하거나 폴리우레탄 필름을 라미네이팅 가공하면 은면형 인공피혁으로 된다. 은면형 인공피혁은 운동화의 외피용을 비롯하여 공(Ball)의 외피, 시트커버 등에 천연피혁의 대체 소재로서 널리 적용되고 있는데, 특히 극세섬유를 사용한 부직포타입 인공피혁이 그 구조와 기능성, 유연성 면에서 천연피혁과 유사하거나 오히려 천연피혁의 결점을 보완하는 우수한 장점을 갖고 있다.That is, dyeing and post-processing a leather-like sheet becomes a suede-type artificial leather, and wet coating and embossing a polyurethane solution or laminating a polyurethane film to a silver-type artificial leather. Silver-type artificial leather is widely applied as a substitute material for natural leather, such as sneaker outer shell, ball outer shell and seat cover. Especially, nonwoven fabric artificial leather using microfiber fiber has its structure, functionality and flexibility. It is similar to natural leather or rather has the advantage of making up for the shortcomings of natural leather.

본 발명은 극세섬유를 사용하고 부직포를 기포(基布)로 하는 피혁상 시트물의 신규한 제조방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 종래의 극세섬유를 사용한 피혁상 시트물의 제조공법을 변경시켰는데 우선 부직포의 형태를 안정시키기 위해 사용되는 수용성 고분자 대신에 건식가공이 가능한 폴리우레탄 바인더를 사용하였고 또한 부직포에 습식 함침하는 수지로 미세기공형성이 가능한 폴리에스테르계 폴리우레탄을 사용함으로써 보다 유연하고 굴곡특성이 우수하며 고무탄성이 완화된 피혁상 시트물의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a novel method for producing leather-like sheets using microfibers and using nonwoven fabrics as bubbles. That is, the present invention changed the manufacturing method of the leather-like sheet material using the conventional microfiber, first, instead of the water-soluble polymer used to stabilize the shape of the nonwoven fabric, using a polyurethane binder that can be processed dry, and also wet impregnated nonwoven fabric It is an object of the present invention to provide a method for producing a leather-like sheet having more flexibility, excellent bending characteristics, and reduced rubber elasticity by using a polyester-based polyurethane capable of forming micropores as a resin.

0.3데니어 이하의 극세섬유 부직포와 폴리우레탄 탄성체로 구성된 피혁상 시트물의 종래의 제조방법과 본 발명의 제조방법을 비교하면 다음과 같다.Comparing the conventional manufacturing method of the leather-like sheet | seat consisting of the ultrafine fiber nonwoven fabric of 0.3 denier or less and a polyurethane elastic body with the manufacturing method of this invention is as follows.

먼저, 종래의 제조방법을 살펴보면, 극세섬유화가 가능한 2 내지 5데니어의 분할형 또는 해도형 단섬유를 개섬, 카딩하고 크로스래핑하여 웨브를 형성한 다음 니들 펀칭하여 3차원 교락 부직포를 제조한다. 다음, 통상 폴리비닐알코올이나 카르복시메틸 셀룰로오스 등의 수용성 고분자물을 가충전하여 부직포의 형태를 안정시킨 다음 폴리우레탄 탄성체의 디메틸포름아미드용액 (이하 DMF라함)으로 함침하고 물속에서 응고, 수세하여 부직포 내부에 폴리우레탄 탄성체를 충전시킨다.First, referring to the conventional manufacturing method, the two to five denier split or island-like short fibers capable of microfiber can be opened, carded and cross-laminated to form a web, and then needle punched to produce a three-dimensional interwoven nonwoven fabric. Next, it is usually filled with a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol or carboxymethyl cellulose to stabilize the form of the nonwoven fabric, and then impregnated with a dimethylformamide solution of a polyurethane elastomer (hereinafter referred to as DMF), solidified in water, washed with water, and then inside the nonwoven fabric. Filled with polyurethane elastomer.

다음, 승온하여 가충전된 수용성 고분자물을 완전히 제거하고 건조한 후 해성분의 용제하에서 해성분을 제거하면 섬유가 극세화된다.Next, the fiber is fined by removing the sea component under the solvent of the sea component after completely removing the water-soluble high-molecular substance filled with heating and drying.

마지막으로 사포(sand paper)가 장착된 버핑기로 표면의 모우를 정돈해 주면 유연한 피혁상 시트물로 된다. 즉, 공지의 제조방법에는 부직포 제조공정, 수용성 고분자 전처리공정, 폴리우레탄 함침공정 및 섬유의 극세화 공정이 필수적이며, 이 공정들이 제품의 품질과 특성을 결정짓는 중요한 공정으로 되어 있다.Finally, sandpaper is used to buff the surface of the wool into a flexible leather sheet. In other words, the known manufacturing method is a non-woven fabric manufacturing process, a water-soluble polymer pretreatment process, polyurethane impregnation process, and the process of ultrafine fibers are essential, these processes are an important process to determine the quality and properties of the product.

한편, 본 발명에서는 수용성 고분자 대신에 폴리우레탄 바인더를 처리하였고, 습식 함침가공용으로 폴리에스테르계 폴리우레탄을 사용함을 특징으로 하고 있다.Meanwhile, in the present invention, a polyurethane binder is treated instead of a water-soluble polymer, and a polyester-based polyurethane is used for wet impregnation processing.

다음에 본 발명에 도달하게 된 이유를 상세히 설명하면 다음과 같다.Next, the reason for reaching the present invention will be described in detail.

즉, 피혁상 시트물의 제조방법은 사용하는 섬유의 구성성분과 요구되는 최종 제품의 특성에 따라 제조공법이 달라져야 한다. 예를 들면, 나일론-6나 폴리에틸렌테레프탈레이트를 도성분으로 하고 폴리스티렌 또는 폴리에틸렌을 해성분으로 한 해도형 복합섬유를 상요하는 경우에는 부직포를 수용성 고분자로 가충전한 후 먼저 섬유의 극세화 공정을 행하고 다음 폴리우레탄 함침공정을 실시하거나 반대로 폴리우레탄 함침공정을 먼저 실시하고 나중에 섬유의 극세화공정을 실시할 수도 있다. 여기서 전자를 선용출공법(선극세화공정), 후자를 후용출공법(후극세화공정)이라 부른다.That is, the manufacturing method of the leather sheet should be changed according to the composition of the fiber used and the characteristics of the final product required. For example, when the island-in-the-sea composite fiber made of nylon-6 or polyethylene terephthalate as the island component and polystyrene or polyethylene as the sea component is required, after filling the nonwoven fabric with the water-soluble polymer, the process of ultrafine fibers is performed first. Next, the polyurethane impregnation process may be performed or, conversely, the polyurethane impregnation process may be carried out first, and then the fiber fine process may be performed. Here, the former is called a preliminary elution method (a pole ultrafine process), and the latter is called a post elution method (a post ultrafine process).

반면에 해성분을 공중합 폴리에스테르로 한 복합섬유의 경우는 수용성고분자 전처리공정, 폴리우레탄 함침공정, 섬유의 극세화공정을 순차적으로 실시하는 것이 일반적인데, 이는 후용출공법에 해당된다.On the other hand, in the case of a composite fiber made of copolyester with sea component, it is common to sequentially perform a water-soluble polymer pretreatment process, a polyurethane impregnation process, and an ultrafine fiber process, which corresponds to a post-dissolution method.

만일, 선용출공법으로 행하게 되면 처리된 수용성고분자물이 용출공정, 이 경우에는 알칼리 감량가공공정에서 용해되어 제거되므로 부직포의 형태안정성이 없어져 부직포가 종이와 같은 양상으로 될 뿐 아니라 용출공정에서 기포는 기계적인 장력을 받아 신장될 우려가 많아지는 단점이 있다.If it is carried out by the preliminary elution method, the treated water-soluble polymer is dissolved and removed in the elution process, in this case, the alkali weight loss process, so the form stability of the nonwoven fabric is lost, and the nonwoven fabric becomes paper-like. There is a disadvantage in that there is a lot of fear that the elongation under mechanical tension.

결국, 선용출공법을 채택하기 위해서는 부직포의 형태를 안정시킬 수 있는 새로운 전처리방법이 강구되어져야만 한다. 그렇지 않을 경우에는 후용출공법을 채택해야 하는데 이때는 함침된 폴리우레탄이 알칼리 감량가공에서 취화되지 않아야 하므로 내가수분해성이 우수한 폴리에스테르계 폴리우레탄 탄성체를 사용하지 않으면 안된다.As a result, new pretreatment methods must be devised to stabilize the shape of nonwoven fabrics in order to adopt the first-run process. If not, the post-eluting method should be adopted. At this time, impregnated polyurethane should not be embrittled in alkali reduction processing, so a polyester-based polyurethane elastomer having excellent hydrolysis resistance should be used.

왜냐하면, 알칼리 감량가공법은 5 내지 15%의 가성소다 수용액으로 95℃에서 20 내지 50분간 처리하는 공정이므로 폴리에스테르계 폴리우레탄은 이 공정에서 가수분해되어 물성이 나빠지기 때문이다.This is because the alkaline weight loss method is a process of treating 5 to 15% of caustic soda solution at 95 ° C. for 20 to 50 minutes, so that the polyester-based polyurethane is hydrolyzed in this process to deteriorate physical properties.

한편, 신발용으로 사용되는 피혁상 시트물의 제조에는 폴리에스테르계 폴리우레탄이 많이 사용되는데 그 이유는 다음과 같다.On the other hand, polyester-based polyurethane is used a lot in the manufacture of leather-like sheets used for shoes, but the reason is as follows.

폴리에스테르계 폴리우레탄은 내가수분해성이 우수하여 선·후용출공법 어느 것이나 적용이 가능하지만 전체적으로 고무탄성이 크며 습식함침가공시에 미세가공이 형성되지 않는 단점이 있다.Polyester-based polyurethane is excellent in hydrolysis resistance, and can be applied to any of the pre- and post-dissolution methods, but it has a disadvantage in that the rubber elasticity is large and micromachining is not formed during wet impregnation processing.

반면에 폴리에스테르계 폴리우레탄은 내가수분해성이 나빠 후용출공법은 적용이 불가능하지만 습식함침가공시에 5 내지 10미크론 크기의 미세기공이 형성되어 적은 함량으로 전체에 고르게 분포되어 기포의 유연성과 굴곡성이 좋은 장점이 있으며, 고무탄성도 작다.On the other hand, polyester-based polyurethane is poor in hydrolysis resistance, so it is not applicable to the post-eluting method, but during the wet impregnation process, 5 to 10 micron sized micropores are formed, and evenly distributed throughout the whole in a small amount, the flexibility and flexibility of the bubbles This has a good advantage and the rubber elasticity is also small.

따라서, 본 발명자들은 폴리에스테르계 폴리우레탄을 선용출공법으로 적용할 수 있는 공법을 예의 검토한 결과 부직포의 형태를 안정시키는 방법으로 통상의 수용성고분자 전처리 대신에 소량의 폴리에스테르계 폴리우레탄을 건식 가공법으로 처리하는 방법을 고안하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have made a thorough examination of a method for applying a polyester-based polyurethane as a preliminary elution method.As a result of stabilizing the shape of the nonwoven fabric, a small amount of the polyester-based polyurethane is dried instead of the usual water-soluble polymer pretreatment. Came to devise a way to handle it.

즉, 본 발명을 간단히 설명하면 다음과 같다.That is, the present invention will be briefly described as follows.

공중합 폴리에스테르를 해성분으로 하는 복합섬유 스테이플파이버로 니들펀칭 부직포를 제조한 후 통상의 수용성 고분자처리 대신에 폴리에스테르계 폴리우레탄 수분산액을 부직포에 패딩하고 건조 및 열처리하여 섬유 무게에 대해 5 내지 15%정도로 부여되게 함으로써 부직포의 형태를 안정시킨다.A needle punched nonwoven fabric was produced from a composite fiber staple fiber containing copolyester as a sea component, and then, instead of the usual water-soluble polymer treatment, the polyester-based polyurethane dispersion was padded into the nonwoven fabric, dried and heat-treated to give a fiber weight of 5 to 15. Stabilization of the form of nonwovens is allowed by the percentage.

폴리에스테르계 폴리우레탄 수분산액을 5% 미만으로 할 경우 섬유교락부에 부착되는 양이 적어, 체결력이 약해서 부직포의 형태를 안정시키는데 불충분하며, 이로 인해 알칼리 감량공정에서의 기계적인 장력에 의해 부직포의 후도가 감소되는 문제점이 있으며, 15%를 초과하는 경우에는 부직포의 섬유교락부에 부착되는 양이 많아 기포의 유연성과 굴곡성이 저하될 우려가 있다.When the polyester-based polyurethane dispersion is less than 5%, the amount of adhesion to the fiber entanglement is small, and the fastening force is weak, which is insufficient to stabilize the form of the nonwoven fabric. There is a problem that the thickness is reduced, when the amount exceeds 15%, the amount of adhesion to the fiber interlocking portion of the nonwoven fabric is high, there is a fear that the flexibility and flexibility of the bubble is lowered.

다음, 통상의 알칼리감량 가공법으로 해성분을 제거하여 섬유의 극세화공정을 행하고, 다음 폴리에스테르계 폴리우레탄의 DMF 용액을 함침하고, 물에서 응고, 수세하여 섬유중량에 대해 20 내지 50% 가량 충전되게 한다. 다음에 기포의 표면을 사포로 버핑하여 모우를 정돈해 주고 필요에 따라 발수, 방오, 유연가공을 행하거나 또는 염색하게 되면 치밀하고 촉감이 유연하면서 굴곡특성이 우수한 신발용 인공피혁 기포지로 된다.Next, the sea component is removed by a conventional alkali reduction process, and the fiber is subjected to a micronized step. Then, the DMF solution of the polyester-based polyurethane is impregnated, solidified in water, washed with water, and filled in about 20 to 50% by weight of the fiber. To be. Next, the surface of the bubble is buffed with sandpaper to prepare the wool, and if necessary, water repellent, antifouling, soft processing, or dyeing, it becomes a dense, soft and flexible artificial leather foam for shoes having excellent bending characteristics.

결국 본 발명은 해성분을 공중합 폴리에스테르로 한 복합섬유를 사용할 때 유용한 것으로서 통상의 인공피혁 제조방법에 비해 두가지의 중요한 차이점을 갖는다.After all, the present invention is useful when using the composite fiber with the sea component as a co-polyester has two important differences compared to the conventional artificial leather manufacturing method.

첫째는, 부직포를 수용성고분자 대신에 건식가공이 가능한 폴리에스테르계 폴리우레탄 바인더로 전처리하여 폴리우레탄이 섬유의 주로 교차점에 부착되어 부직포의 형태를 안정시키므로 이후의 알칼리감량 가공에서도 부직포의 형태가 유지되어 기계적인 장력에 의해서도 과도하게 신장되지 않으며, 후도감소가 적어 종이와 같은 감(感)을 주지 않게 된다.First, the nonwoven fabric is pretreated with a polyester-based polyurethane binder that can be dry processed instead of a water-soluble polymer, and thus the polyurethane is attached to the intersection of the fibers to stabilize the form of the nonwoven fabric. It is not excessively stretched even by mechanical tension, and there is little fall back, so that it does not give paper-like feeling.

한편, 종래의 제조방법에서 사용되는 수용성 고분자는 폴리우레탄을 함침한 후 수세시에 제거하지만 본 발명의 폴리우레탄 바인더는 공정이 완료된 후에도 제거하지 않는다는 점도 중요한 차이점이다.On the other hand, the water-soluble polymer used in the conventional manufacturing method is also removed at water washing after impregnating the polyurethane, but the polyurethane binder of the present invention is also important is not removed even after the process is completed.

둘째는, 선용출공법을 채택할 수 있으므로 습식함침가공용으로 폴리에스테르계 폴리우레탄의 적용이 가능하다는 점이다. 이 경우 함침가공된 폴리우레탄 탄성체는 5 내지 15미크론 직경의 무수한 미세기공을 형성하여 적은 폴리우레탄 함량이면서도 부직포 전체에 고르게 분포되어 기포의 굴곡시에 주름이 미세하게 형성되며 반발탄성이 적어 천연피혁의 촉감을 갖는 특징이 있다.Secondly, since it is possible to adopt the leaching method, it is possible to apply a polyester-based polyurethane for wet impregnation processing. In this case, the impregnated polyurethane elastomer forms numerous micropores with a diameter of 5 to 15 microns and is evenly distributed throughout the nonwoven fabric with a low polyurethane content, resulting in fine wrinkles at the time of bending of bubbles. There is a characteristic having a touch.

본 발명을 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention is described in detail by process as follows.

먼저, 본 발명에서 사용하는 복합섬유는 필라멘트를 형성할 수 있는 두 종류의 고분자 물질을 해/도(海/島) 형태로 복합방사 또는 혼합방사한 것으로서 도성분으로는 통상의 나일론-6, 포리에틸렌테레프탈레이트(이하 PET라 함)등이 사용되고, 해성분으로는 도성분과 용제용해성이 상이한 공중합 폴리에스테르, 폴리스틸렌, 폴리에틸렌 등이 사용가능하나, 특히 본 발명의 목적상 공중합 폴리에스테르가 유용하게 사용될 수 있다.First, the composite fiber used in the present invention is a composite spinning or mixed spinning in the form of sea / island (sea / island) of two kinds of high-molecular material capable of forming a filament as a conventional component of nylon-6, poly Ethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) is used, and co-polyester, polystyrene, polyethylene, etc., which have different solvent and solvent solubility, may be used as the sea component, but co-polyester may be useful for the purpose of the present invention. have.

왜냐하면 폴리스틸렌이나 폴리에틸렌을 해성분으로 하는 경우는 톨로엔이나 퍼클로로에틸렌을 용제로 사용하기 때문에 폴리비닐알콜과 같은 통상의 수용성 고분자물을 가충전제로 사용하여도 선용출공법이 가능하며, 또한, 후용출공법을 채택하여도 에스테르계 폴리우레탄의 적용이 가능하기 때문이다.Because polystyrene or polyethylene is used as a sea component, toluene and perchloroethylene are used as solvents. Therefore, pretreatment is possible even when a conventional water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol is used as a filler. This is because ester polyurethane can be applied even if the elution method is adopted.

한편, 본 발명에서 사용하는 복합섬유는 극세화시킨 후의 섬도가 0.5데니어 이하, 특히 0.1데니어 이하인 경우가 기포의 유연성, 강도, 치밀감을 얻는데 유리하다. 이와같은 복합섬유를 통상의 부직포 제조방법으로 개섬, 카딩하고 원하는 부직포 중량으로 웨브를 적충한 다음 니들 펀칭하여 3차원 교락 부직포를 제조하게 된다.On the other hand, the composite fiber used in the present invention is advantageous in obtaining the flexibility, strength and denseness of the bubbles when the fineness after the micronization is 0.5 denier or less, especially 0.1 denier or less. Such a composite fiber is opened and carded by a conventional nonwoven fabric manufacturing method, a web is loaded with a desired nonwoven fabric weight, and needle punched to produce a three-dimensional entangled nonwoven fabric.

니들 펀칭공정은 부직포의 밀도와 외관의 품위를 결정한는데 중요한 공정으로 바늘의 종류, 펠트의 진행속도, 침심의 깊이 등에 따라 물성과 밀도 등이 크게 영향을 받는다.Needle punching process is an important process to determine the density and appearance of nonwoven fabric. The physical properties and density are greatly influenced by the type of needle, the speed of felt and depth of immersion.

한편, 인공피혁 제조공정에서는 통상 니들펀칭 부직포를 열수나 스팀(steaming) 또는 건열에 의해 수축하게 되는데 중량 300g/㎡의 나일론-6/공중합 폴리에스테르 부직포는 열수에서 5분간 수축했을 경우, 약 10%의 면적수축이 일어나고, PET/공중합 폴리에스테르 부직포의 경우는 약 20%의 면적수축이 일어나 부직포의 겉보기 밀도가 향상되어 보다 치밀한 상태로 된다.On the other hand, in the artificial leather manufacturing process, the needle punched nonwoven fabric is usually shrunk by hot water, steaming or dry heat, and the nylon-6 / copolymer polyester nonwoven fabric having a weight of 300 g / m2 is about 10% when shrinked for 5 minutes in hot water. Area shrinkage occurs, and in the case of PET / copolymer polyester nonwoven fabric, about 20% of area shrinkage occurs to improve the apparent density of the nonwoven fabric, resulting in a more compact state.

다음에 부직포의 형태를 안정시키고 이후의 극세화공정을 용이하게 하기 위해 폴리우레탄 바인더처리를 하게 된다. 이 공정에서 사용하기 적합한 폴리우레탄계 바인더로는 주로 수분산성의 폴리우레탄 에멀젼이 있다. 대개 5 내지 10% 농도의 수분산액을 부직포에 패딩하고, 100 내지 120℃에서 건조한 후 150 내지 170℃에서 1 내지 5분간 열처리하게 되면 폴리우레탄 바인더가 주로 섬유의 교차점에 부착되어 부직포의 형태가 고정되게 된다.Next, polyurethane binder treatment is performed to stabilize the shape of the nonwoven fabric and to facilitate the subsequent micronization process. Suitable polyurethane-based binders for use in this process are mainly water-dispersible polyurethane emulsions. Usually, a 5-10% aqueous dispersion is padded on a nonwoven fabric, dried at 100 to 120 ° C, and then heat treated at 150 to 170 ° C for 1 to 5 minutes, whereby the polyurethane binder adheres mainly to the intersections of the fibers to fix the nonwoven fabric. Will be.

즉, 폴리우레탄의 수분산액을 건조하고 열처리하게 되면 이소시아네이트의 관능기에 따라 폴리우레탄 사슬이 선형으로 고분자화하거나 또는 3차원으로 가교결합을 형성하게 된다. 후자의 경우가 내용제성이 더욱 우수하여 디메틸포름아미드 용제를 사용하는 폴리우레탄 습식함침공정에서 더욱 안정하므로 효과적이다.That is, when the aqueous dispersion of the polyurethane is dried and heat treated, the polyurethane chain may be polymerized linearly or crosslinked in three dimensions depending on the functional group of the isocyanate. The latter case is more effective because it is more stable in a polyurethane wet impregnation process using a dimethylformamide solvent because of its superior solvent resistance.

이때, 가교제로 멜라민 수지를 소량 첨하가게 되면 형태안정성이 더욱 향상되며 유연제를 첨가하게 되면 기포의 유연성이 증진될 수 있다.In this case, when a small amount of the melamine resin is added as a crosslinking agent, morphological stability may be further improved, and the addition of the softening agent may increase the flexibility of the bubbles.

어느 방법이나 부착된 폴리우레탄 바인더의 함량은 섬유에 대해 5 내지 15% 정도가 되게 조정하는 것이 촉감과 형태안정성 면에서 적합하다.In either method, the content of the attached polyurethane binder is adjusted to about 5 to 15% with respect to the fiber, and it is suitable in terms of touch and shape stability.

다음에 섬유의 극세화공정을 행하게 되는데 해성분이 공중합 폴리에스테르인 경우 5 내지 20%의 가성소다 수용액이 사용되며, 연속적 또는 배치(batch) 방식 모두 가능하다. 예를 들어 5% 농도의 가성소다 수용액으로 95℃에서 20 내지 50분간 처리하면 해성분 공중합 폴리에스테르는 완전히 분해되어 제거되며, 폴리우레탄 바인더는 내알칼리 가수분해성이 우수하기 때문에 영향을 받지 않는다. 이때, 부직포는 해성분의 제거에 의해 다소의 두께 감소가 있지만 형태가 유지되고 기계적인 장력에 의한 길이방향의 신장도 크지 않게 된다.Next, the fiber is subjected to an ultra-fine process. When the sea component is a copolyester, 5 to 20% of an aqueous solution of caustic soda is used, and either a continuous or a batch method is possible. For example, when treated with a 5% aqueous solution of caustic soda at 95 ° C. for 20 to 50 minutes, the marine component copolymer is completely decomposed and removed, and the polyurethane binder is not affected because of its excellent alkali hydrolysis resistance. At this time, the nonwoven fabric has a slight thickness reduction by removing the sea component, but the shape is maintained and the elongation in the longitudinal direction due to the mechanical tension is not large.

다음에 극세화된 부직포 기포에 폴리우레탄 습식함침가공을 행한다.Next, the polyurethane wet impregnation process is performed to the ultrafine nonwoven fabric bubble.

이 공정에서 사용되는 폴리우레탄 탄성체는 분자량 500 내지 3,000의 매크로 글리콜, 디이소시아네이트 및 저분자량의 디올로 구성된 선상 고분자물로서 대개 디메틸포름아미드에 쉽게 용해된다.Polyurethane elastomers used in this process are linear polymers composed of macroglycols of 500 to 3,000 molecular weight, diisocyanates and low molecular weight diols and are usually readily soluble in dimethylformamide.

본 발명에서 사용가능한 폴리우레탄 탄성체는 매크로 글리콜로서 폴리에테르글리콜, 폴리에스테르글리콜, 폴리에테르ㆍ폴리에스테르 공중합글리콜, 폴리카보네이트글리콜 등이 적용 가능하며, 디이소시아네이트 로는 통상 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 톨리렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 또는 4,4'-디사이클로헥실메탄디이소시아네이트 등이 있고 저분자량의 디올로는 4,4'-부탄디올, 에틸렌글리콜 등이 가능하다.As the polyurethane elastomer usable in the present invention, polyether glycol, polyester glycol, polyether polyester copolymer glycol, polycarbonate glycol, etc. can be used as the macroglycol, and as the diisocyanate, usually 4,4'-diphenylmethane di Isocyanate, tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate or 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and the like, and low molecular weight diols include 4,4'-butanediol, ethylene glycol and the like.

특히, 본 발명에서는 매크로글리콜로서 폴리에스테르글리콜을 사용함으로써 습식함침가공 후에 폴리우레탄 탄성체는 3 내지 15미크론 크기의 미세한 기공을 형성할 수 있었다. 이러한 미세기공을 갖는 기포지는 무공의 기포지보다 고무탄성이 완화되며, 특히 기포지의 굴곡특성이 양호한 장점이 있다.In particular, in the present invention, by using polyester glycol as the macroglycol, the polyurethane elastomer was able to form fine pores having a size of 3 to 15 microns after wet impregnation. Bubble paper having such micropores is less elastic than the non-porous bubble paper, in particular, the bending characteristics of the bubble paper has a good advantage.

이러한 폴리우레탄 탄성체의 디메틸포름아미드 용액에 계면활성제 및 착색안료, 산화방지제 등을 첨가하여 함침용액으로 사용하게 된다. 함침한 후 폴리우레탄의 비용제계나 비용제 및 용제 혼합계에서 폴리우레탄을 응고시키고 50 내지 70℃의 열수에서 수세하고 건조하면 습식 폴리우레탄 탄성체가 갖는 특유의 유연한 탄성, 치밀감 등이 발현된다.The dimethylformamide solution of the polyurethane elastomer is used as an impregnation solution by adding a surfactant, a coloring pigment, an antioxidant, and the like. After the impregnation, the polyurethane is solidified in the non-solvent system or the non-solvent and solvent mixture system of the polyurethane, washed with hot water at 50 to 70 ° C., and dried to express the soft elasticity and denseness peculiar to the wet polyurethane elastomer.

이때 부여하는 폴리우레탄의 함량은 함침액의 농도, 패딩롤의 간극, 처리할 부직포의 밀도 등에 따라 달라지므로 최종 기포의 요구특성에 적합하게 조절하는 것이 필요한데 대개 섬유중량에 대해 고형분으로 20 내지 50%로 하는 것이 바람직하다.In this case, the amount of polyurethane to be added depends on the concentration of the impregnation solution, the gap between the padding roll, and the density of the nonwoven fabric to be treated. Therefore, it is necessary to adjust it to the required characteristics of the final bubble. It is preferable to set it as.

상술한 바와 같이 본 발명으로 제조된 피혁상 시트물은 섬도 0.5 내지 0.001데니어의 섬유성분과 3 내지 15미크론 크기의 미세다공질의 폴리우레탄 탄성체로 구성되어 구조가 치밀하고 유연하며 고무탄성이 적고 굴곡특성이 우수한 인공피혁용 기포지가 되었다. 이때, 피혁상 시트물은 섬유성분이 45 내지 70%, 폴리우레탄 성분이 건식바인더와 습식함침수지를 포함하여 55 내지 30%였다.As described above, the leather-like sheet manufactured by the present invention is composed of a fiber component having a fineness of 0.5 to 0.001 denier and a microporous polyurethane elastomer having a size of 3 to 15 microns, and thus the structure is compact, flexible, low elasticity of rubber and flexural characteristics. It became this excellent artificial leather bubble paper. At this time, the leather sheet was 45 to 70% of the fiber component, the polyurethane component was 55 to 30% including a dry binder and a wet impregnation resin.

이하 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.

단, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.However, the present invention is not limited to the examples.

본 발명에서 사용한% 및 부는 모두 중량에 대한 값을 의미한다.Both% and parts used in the present invention means values for weight.

[실시예 1]Example 1

나일론-6 65부를 도성분으로 하고 공중한 폴리에스테르 35부를 해성분으로 하여 3데니어, 길이 51mm, 크림프수 12∼18개/인치의 복합섬유 스테이플을 제조하였다.Using 65 parts of nylon-6 as a island component and 35 parts of airborne polyester as a sea component, a composite fiber staple having 3 deniers, a length of 51 mm and a crimp number of 12-18 pieces / inch was prepared.

이를 개섬, 카딩하고 주로 40번 바늘로 니들펀칭하여 중량 450g/㎡의 3차원 교락부직포를 제조하였다. 이를 농도 7%의 폴리에스테르계 폴리우레탄 에멀젼으로 함침하고 상기 부직포를 95℃의 열수에서 5분간 수축시켰을 때 면적수축률은 12%였다. 스퀴징한 후 120℃에서 5분간 건조하고, 160℃에서 3분간 열처리하였다. 이때 섬유에 부착된 바인더의 량은 섬유에 대해 8%였다. 이때의 후도 유지비율은 75%이며, 후도유지비율은 다음과 같은 식을 이용하여 구하였다.This was opened, carded, and needle punched mainly with needle 40 to produce a three-dimensional interwoven nonwoven fabric having a weight of 450 g / m 2. When this was impregnated with a polyester-based polyurethane emulsion having a concentration of 7% and the nonwoven fabric was shrunk for 5 minutes in hot water at 95 ° C, the area shrinkage was 12%. After squeezing, the mixture was dried at 120 ° C. for 5 minutes and heat-treated at 160 ° C. for 3 minutes. At this time, the amount of the binder attached to the fiber was 8% relative to the fiber. The retaining ratio at this time was 75%, and the retaining ratio was calculated using the following equation.

다음에 농도 15%의 가성소다 수용액에 패딩하고 스퀴징한 후 105℃의 스팀으로 5분간 알칼리감량 가공을 연속적으로 행하고 수세, 건조하였다.Next, after padding and squeezing in an aqueous solution of caustic soda at a concentration of 15%, alkali reduction processing was continuously performed for 5 minutes with steam at 105 ° C, washed with water and dried.

다음, 고형분 14%의 폴리에스테르계 폴리우레탄의 DMF 용액으로 합침하고 물에 응고시킨 후 통상의 방법으로 수세하고 건조하였다. 이때 기포지에 함침된 폴리우레탄 탄성체는 직경 5 내지 15미크론의 무수한 기공이 형성되었음을 전자 현미경을 통해 확인할 수 있었다.Next, the mixture was impregnated with a DMF solution of a polyester polyurethane having a solid content of 14%, solidified in water, washed with water and dried in a conventional manner. At this time, the polyurethane elastomer impregnated in the bubble paper could be confirmed through an electron microscope that countless pores of 5 to 15 microns in diameter were formed.

다음, 320메쉬의 사포가 장착된 버핑기로 표면 모우를 정돈하였을 때 얻어진 피혁상 시트물은 섬유대 폴리우레탄의 중량비가 60대 40이었으며, 겉보기 밀도는 0.36g/㎥로 매우 치밀하고 충실감이 있으며 접었을 때 주름이 미세하게 형성되고 고무탄성이 적어 신발용 인공피혁 기포지로 적합하였다.Next, the leather sheet obtained when the surface wool was trimmed with a buffing cloth of 320 mesh sandpaper had a weight ratio of fiber to polyurethane of 60 to 40 and an apparent density of 0.36 g / m 3, which is very dense and faithful. When folded, fine wrinkles are formed and rubber elasticity is suitable as an artificial leather bubble paper for shoes.

[비교예 1]Comparative Example 1

실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 제조하고 열수수축하였다.A nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 1 and subjected to heat shrink.

다만, 실시예 1과 같은 폴리우레탄 바인더처리는 행하지 않고 바로 농도 15%의 가성소다 수용액으로 실시예 1과 같이 알칼리감량 가공을 행하였다. 이때, 기계적인 장력에 의해 포지가 길이방향으로 8%가량 신장되었으며, 반면 폭방향으로는 폭축이 발생되었다. 특히, 열수 패딩과 스퀴징을 반복하는 수세공정을 거친 후에는 포지의 두께가 50%가량 감소되었다.However, the same procedure as in Example 1 was carried out with an aqueous solution of caustic soda at a concentration of 15% without performing the polyurethane binder treatment as in Example 1. At this time, the forge was stretched by about 8% in the longitudinal direction by the mechanical tension, while the shrinkage occurred in the width direction. In particular, after washing with repeated hydro padding and squeegeeing, the thickness of the forge was reduced by 50%.

다음, 고형분 14%의 폴리에스테르계 폴리우레탄의 DMF 용액으로 실시예 1과 같이 습식함침가공하였다. 얻어진 피혁상 시트물은 섬유대 폴리우레탄의 함량비가 68 : 32였으며, 겉보기 밀도는 0.39g/㎥로 매우 치밀감이 있으나 종이와 같은 촉감을 주며, 접었을 때 주름이 크게 형성되는 등 인공피혁용 기포지로는 부적합하였다.Next, it was wet-impregnated as in Example 1 with a DMF solution of polyester-based polyurethane having a solid content of 14%. The obtained leather-like sheet had a fiber-to-polyurethane content ratio of 68:32 and an apparent density of 0.39 g / m 3, which is very dense but gives a paper-like feel and when folded, large wrinkles are formed. Giro was inadequate.

[비교예 2]Comparative Example 2

실시예 1에서 제조된 부직포를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 바인더를 부여한 후 해성분을 제거하여 섬유를 극세화하였다.The nonwoven fabric prepared in Example 1 was used to impart a polyurethane binder in the same manner as in Example 1, and then the sea component was removed to make the fibers extremely fine.

다음, 고형분 14%의 폴리에스테르계 폴리우레탄 탄성체(폴리테트라메틸렌글리콜 사용)의 DMF 용액으로 함침하고 통상의 방법으로 물에 응고시킨 후 수세, 건조하였다.Next, it was impregnated with a DMF solution of a polyester-based polyurethane elastomer (using polytetramethylene glycol) having a solid content of 14%, solidified in water by a conventional method, and washed with water and dried.

얻어진 피혁상 시트물은 섬유대 폴리우레탄의 중량비가 60:40이었으며, 겉보기 밀도는 0.37g/㎥였다. 함침된 폴리우레탄 탄성체는 전자현미경으로 관찰한 결과 기공이 형성되지 않았으며, 포지의 내부에 불필요한 공극이 형성되어 기포지의 굴곡특성이 나쁘고 전체적으로 고무와 같은 감을 주어 인공피혁용 기포지로는 부적합하였다.The obtained leather-like sheet | seat was 60:40 weight ratio of fiber to polyurethane, and apparent density was 0.37 g / m <3>. The impregnated polyurethane elastic body was observed by electron microscopy, and no pores were formed. Unnecessary voids were formed in the inside of the paper so that the bending property of the paper was poor and the rubber-like feeling was not suitable as an artificial leather paper.

[실시예 2]Example 2

나일론-6 60부를 도성분으로 하고, 공중합 폴리에스테르 40부를 해성분으로 하여 3.5데니어, 길이 51mm의 혼합방사된 스테이플섬유를 제조하였다. 이를 실시예 1과 같이 하여 부직포를 제조하고, 100℃의 스팀에서 수축하였을 때 면적수축률은 15%였다. 상기 부직포를 농도 7%의 수분산형 폴리우레탄 탄성체용액(열경화성 폴리우레탄)에 함침하고 패딩한 후 110℃에서 3분간 건조하고 150℃에서 3분간 열처리하여 바인더의 부착량을 섬유에 대해 7%가 되게 하였다.60 parts of nylon-6 was used as a island component, and 40 parts of copolyester as a sea component was used to prepare 3.5 denier and 51 mm long-spun mixed staple fibers. A nonwoven fabric was prepared in the same manner as in Example 1, and the area shrinkage was 15% when shrinked in steam at 100 ° C. The nonwoven fabric was impregnated with a 7% aqueous dispersion-type polyurethane elastomer solution (thermosetting polyurethane), padded, dried at 110 ° C. for 3 minutes, and heat-treated at 150 ° C. for 3 minutes to make the binder adhere to 7% of the fiber. .

다음, 농도 5%의 가성소다 수용액으로 95℃에서 25분간 처리하여 해성분인 공중합 폴리에스테르를 완전히 제거하고 수세, 건조하였다.Next, the mixture was treated with 95% of caustic soda solution at a concentration of 5% for 25 minutes to completely remove the copolyester as a sea component, and washed with water and dried.

다음, 실시예1과 같이 폴리에스테르계 폴리우레탄을 습식함침가공하였을 때 얻어진 피혁상 시트물은 섬도 0.01 내지 0.005데니어인 초극세섬유 집속체가 58%, 5 내지 15미크론 크기의 무수한 기공을 갖는 폴리우레탄 탄성체가 42%인 치밀하고 유연한 인공피혁용 기포지가 되었다.Next, the leather-like sheet obtained by wet impregnation of the polyester-based polyurethane as in Example 1 is a polyurethane elastomer having a myriad of pores of 58% and 5 to 15 microns in the ultra-fine fiber concentrator having a fineness of 0.01 to 0.005 denier. It became 42% of dense and flexible bubble paper for artificial leather.

[실시예 3]Example 3

나일론-6 60부를 도성분으로 하고 폴리에틸렌 40부를 해성분으로 하여 고분자 블랜드방사법으로 3.6데니어, 길이 51mm의 혼합방사된 스테이플 섬유를 제조하였다. 이를 개섬, 카딩하고 니들펀칭하여 중량 500g/㎡의 3차원 교락부직포를 제조하였다. 이를 열수에서 수축한 후 건조하고 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 바인더처리를 하였다.Using 60 parts of nylon-6 as a island component and 40 parts of polyethylene as a sea component, 3.6 denier and 51 mm length of mixed spun staple fibers were prepared by polymer blend spinning. This was opened, carded and needle punched to produce a three-dimensional interwoven nonwoven fabric having a weight of 500 g / m 2. It was shrunk in hot water, dried, and treated with polyurethane binder in the same manner as in Example 1.

다만, 이때 멜라민포름알데히드 수지를 소량 첨가함으로써 내용제성과 형태안정성을 보다 증진시킬 수 있었다. 상기 포지를 60℃의 톨루엔으로 패딩/스퀴징을 반복하여 폴리에틸렌을 완전히 제거하였다.However, by adding a small amount of melamine formaldehyde resin it was possible to further improve solvent resistance and form stability. The forge was repeatedly padded / squeezed with toluene at 60 ° C. to completely remove the polyethylene.

다음 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르계 폴리우레탄을 습식함침가공하였다. 얻어진 피혁상 시트물의 표면을 버핑하여 모우를 정돈하였을 때 섬유대 폴리우레탄의 함량비가 63%:37%였으며, 겉보기 밀도는 0.38g/㎥로 충실감이 있으며, 특히 유연성과 굴곡성이 우수한 인공피혁용 기포지가 되었다.In the same manner as in Example 1, a polyester-based polyurethane was wet-impregnated. The amount of fiber-to-polyurethane content was 63%: 37% when buffing the surface of the obtained leather-like sheet to prepare the wool, and the apparent density was 0.38 g / m 3, which is faithful, especially for artificial leather having excellent flexibility and flexibility. It became bubble paper.

한편, 본 발명의 기포지를 사용하여 통상의 방법으로 은면층 형성가공을 행하였을 때 스포츠 슈즈의 외피 등에 적합한 소재로 되었다.On the other hand, when using the bubble paper of this invention, when a silver layer forming process is performed by a conventional method, it became a raw material suitable for the outer surface of sports shoes.

Claims (4)

합성섬유가 교락된 부직포와 고분자 탄성중합체로 이루어진 피혁상 시트재료에 있어서, 섬유교락부에는 건식응고 고분자 탄성중합체 바인더로 체결되어 있고, 섬유간 공간부에는 습식응고 고분자 탄성중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공피혁상 시트.A leather-like sheet material composed of a nonwoven fabric in which synthetic fibers are entangled with a polymer elastomer, wherein the fiber entanglement part is fastened with a dry coagulation polymer elastomer binder, and the interfiber space part is made of a wet coagulation polymer elastomer. Artificial leather seat. 제1항에 있어서, 건식응고 고분자 탄성중합체 바인더 양이 섬유중량에 대하여 5∼15%임을 특징으로 하는 인공피혁상 시트.The artificial leather seat according to claim 1, wherein the dry coagulation polymer elastomer binder amount is 5 to 15% by weight of the fiber. 합성섬유가 교락된 부직포에 건식응고 고분자 탄성중합체를 바인더로 하여 처리한 후 열처리시켜 경화시키고 섬유의 극세화를 행한 다음 습식응고 고분자 탄성체를 함침가공하는 것을 특징으로 하는 인공피혁상 시트의 제조방법.A method of producing an artificial leather sheet, characterized in that the dry coagulated nonwoven fabric is treated with a dry coagulated polymer elastomer as a binder, followed by heat treatment to harden the fiber, followed by microfiberization of the wet coagulated polymer elastomer. 제3항에 있어서, 건식응고 고분자 탄성중합체 양을 섬유중량에 대해 5∼15%가 되게 함침부여함을 특징으로 하는 인공피혁상 시트의 제조방법.The method for producing an artificial leather sheet according to claim 3, wherein the amount of dry coagulated polymer elastomer is impregnated to 5 to 15% by weight of the fiber.
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