TW202225521A - 絨毛人工皮革 - Google Patents
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Abstract
一種絨毛人工皮革,其包含纖維束纏結體、與經含浸賦予至其之5~20質量%的聚胺基甲酸酯,該纖維束纏結體包含由極細纖維所構成之纖維束,聚胺基甲酸酯包含具有50μm以上的直線長度之連續區域,包含外周接著於連續區域之第1纖維束、與外周不接著於連續區域但以纖維束的外周至該纖維束的半徑以內的距離鄰近於連續區域之第2纖維束,連續區域不滲入纖維束之內部,相對於纖維束之總數,第1纖維束之數與第2纖維束之數的合計為40%以上,相對於第1纖維束之數與第2纖維束之數的合計,第1纖維束之數為40~70%。
Description
本發明關於如麂皮皮革之具有已使纖維起絨的絨毛面之絨毛人工皮革。
具有如麂皮皮革的絨毛面之絨毛人工皮革,可較宜使用作為皮包、鞋、衣料、家具、汽車座椅、雜貨製品等之表面材料。絨毛人工皮革,其包含不織布等之纖維纏結體、與經含浸賦予至纖維纏結體之聚胺基甲酸酯,且在至少一面具有已使纖維起絨的絨毛面。
於絨毛人工皮革之製造中,基於近年來的環境負荷減少之要求,有時使用水系聚胺基甲酸酯。然而,使用水系聚胺基甲酸酯所製造的絨毛人工皮革,相較於以往被廣泛利用的使用由聚胺基甲酸酯有機溶劑溶液凝固而成的溶劑系聚胺基甲酸酯所製造的絨毛人工皮革,有外觀的高級感、手感的柔軟性、抗起毬性較差之問題。
關於使用水系聚胺基甲酸酯所製造的絨毛人工皮革之改良,例如已知如以下的技術。
下述專利文獻1揭示一種人工皮革,其係包含由極細纖維束所形成的纏結體及經含浸賦予至纏結體之內部的聚胺基甲酸酯之人工皮革,其中聚胺基甲酸酯的一部分滲透而存在於纖維束之內部,於與纖維束的長度方向呈垂直的任意剖面中,聚胺基甲酸酯之滲透比例係面積比為1~30%之範圍。專利文獻1揭示:控制為了形成纖維束而被去除的海島型複合纖維之海成分的水溶性聚合物成分之溶解性,於使聚胺基甲酸酯的水分散液含浸至海島型複合纖維的纏結體後之乾燥過程中,以使水系聚胺基甲酸酯一部分滲透至纖維束之內部的方式進行製造,而得到維持柔軟的手感且抑制纖維的脫散之人工皮革。
又,下述專利文獻2揭示一種抗起毬性良好的絨毛人工皮革,其係包含由極細長纖維的纖維束所構成之不織布及任意含於不織布中的聚胺基甲酸酯,且在至少一表面具有極細長纖維的絨毛之絨毛人工皮革,其中極細長纖維的纖維束係藉由從含有水溶性樹脂的複合長纖維中去除水溶性樹脂而形成,在絨毛的根部及其附近存在由聚胺基甲酸酯水分散液所得之水系聚胺基甲酸酯。
另外,下述專利文獻3揭示一種片狀物,其係對於由極細纖維及/或極細纖維束所構成的纖維基材,賦予具有多孔構造的聚胺基甲酸酯作為黏結劑而成之片狀物,其中於朝片狀物之厚度方向切斷的剖面中,在切斷面內所觀察的聚胺基甲酸酯之中,獨立具有50μm
2以上剖面積之部分的佔有比率係相對於觀察視野內的人工皮革剖面面積為0.1%以上5.0%以下。又,其揭示如此的片狀物中,於朝厚度方向切斷的剖面中,極細纖維及/或極細纖維束剖面的外周的1%以上35%以下係被聚胺基甲酸酯被膜所覆蓋。專利文獻3揭示如此的片狀物係藉由顧及環保的製造步驟所製得,與使用溶劑型聚胺基甲酸酯所製造的人工皮革相比,其具有毫不遜色的均勻感,且具有絨毛面的優美品質與良好的手感。
還有,下述專利文獻4揭示一種片狀物,其係由纖維基材與多孔質的水系聚胺基甲酸酯所構成之片狀物,其中在水系聚胺基甲酸酯之內部含有多糖類,且片狀物具有1~200μm的空孔。專利文獻4揭示該片狀物係藉由顧及環保的製造步驟所製得,且不論水系聚胺基甲酸酯之種類為何,都具有優美的外觀與良好的手感。
又,下述專利文獻5揭示一種片狀物,其特徵為在纖維基材之內部含有水分散型聚胺基甲酸酯,且使水分散型聚胺基甲酸酯中含有發泡劑藉此於聚胺基甲酸酯之內部具有直徑10~200μm的孔。專利文獻5揭示該片狀物係藉由顧及環保的製造步驟所製得,且具有優美的外觀與良好的耐磨耗性、手感。
另外,下述專利文獻6揭示一種片狀物之製造方法,其係對於纖維基材賦予聚胺基甲酸酯液,該聚胺基甲酸酯液含有水分散型聚胺基甲酸酯、與發泡劑、與陰離子系界面活性劑及/或兩離子系界面活性劑。專利文獻6揭示如此的片狀物係等同於採用了有機溶劑系聚胺基甲酸酯的片狀物而由均勻的起毛長度所構成,且具有纖維緻密感優異的優美表面品質與柔軟且回彈感亦優異的良好手感。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:WO2007/099951號
專利文獻2:日本特開2011-074541號公報
專利文獻3:WO2015/129602號
專利文獻4:日本特開2019-112742號公報
專利文獻5:WO2011/114956號
專利文獻6:日本特開2014-025165公報
[發明欲解決之課題]
根據專利文獻1所揭示的人工皮革之製造方法,由於使聚胺基甲酸酯水分散液滲透至去除海成分之前的海島型複合纖維之纏結體,水系聚胺基甲酸酯對於纖維束之內部之滲透受限,僅僅因此就導致難以得到能充分減少纖維脫散之人工皮革。又,於厚度方向整體中,使水系聚胺基甲酸酯滲透至纖維束之內部,因此手感容易變硬。又,使用水溶性聚乙烯醇作為海成分,且水系聚胺基甲酸酯包含醚系聚胺基甲酸酯時,於聚胺基甲酸酯水分散液之含浸後的乾燥過程中,水系聚胺基甲酸酯會膨潤而與水溶性聚乙烯醇混合存在。因此,於萃取去除海成分的步驟或將極細纖維染色的步驟中,水系聚胺基甲酸酯變得容易脫落,水系聚胺基甲酸酯之脫落量變化,導致所得之人工皮革所含有的水系聚胺基甲酸酯之含有比例有偏差,故品質難以穩定。
又,根據專利文獻2所揭示的人工皮革之製造方法,由於在不織布之表面部形成連續或不連續的聚胺基甲酸酯層,因此聚胺基甲酸酯容易露出絨毛面,有色斑或起毛不足等外觀的高級感容易變差之傾向。
另外,根據專利文獻3所揭示的片狀物之製造方法,可得到包含水系聚胺基甲酸酯的粒子凝聚成的小塊且纖維束的外周與水系聚胺基甲酸酯的接著力低之片狀物。如此的片狀物,水系聚胺基甲酸酯對纖維束的抓住力低,因此具有柔軟的手感,但極細纖維變得容易脫散,因此絨毛面的品質或物性低。又,經凝聚的水系聚胺基甲酸酯之粒子間,殘留多數例如直徑0.5~10μm左右之空孔,故聚胺基甲酸酯的含有比例低時,手感方面難以展現韌性。又,為了使手感方面展現韌性,而提高水系聚胺基甲酸酯的含有比例時,水系聚胺基甲酸酯變得容易露出絨毛面,有色斑明顯且絨毛面的高級感變低之傾向。
還有,根據專利文獻4所揭示的片狀物之製造方法,由於包含具有1~200μm的空孔之多孔質水系聚胺基甲酸酯,因此手感變柔軟。但是,由於水系聚胺基甲酸酯對纖維束的抓住力低,故極細纖維變得容易脫散,得到絨毛面的品質或物性低之片狀物。又,由於水系聚胺基甲酸酯具有1~200μm的空孔,故水系聚胺基甲酸酯之含有比例低時,手感方面難以展現韌性。又,為了使手感方面展現韌性,而提高水系聚胺基甲酸酯的含有比例時,水系聚胺基甲酸酯變得容易露出絨毛面,有色斑明顯且絨毛面的高級感變低之傾向。
又,根據專利文獻5及專利文獻6所揭示的片狀物之製造方法,聚胺基甲酸酯所含有的發泡劑會妨礙水系聚胺基甲酸酯粒子的凝聚,變得難以形成連續構造,因此水系聚胺基甲酸酯的粒子凝聚成的小塊呈點狀存在,且成為經凝聚的水系聚胺基甲酸酯之粒子間有多數空孔殘留之構造,水系聚胺基甲酸酯本身的強度低,且得到纖維束的外周與水系聚胺基甲酸酯之接著力低的片狀物。如此的片狀物,雖然手感柔軟,但是纖維容易脫落,故絨毛面的品質容易因使用而顯著地降低。又,若水系聚胺基甲酸酯的含有比例低,則成為無韌性的手感,若提高水系聚胺基甲酸酯的含有比例,則水系聚胺基甲酸酯露出絨毛面所致的色斑明顯且絨毛面的高級感變低。
本發明之目的在於提供一種絨毛人工皮革,其兼備絨毛面的色斑少之外觀及高級感、與柔軟的手感、與高的抗起毬性。
[用以解決課題之手段]
本發明之一形態為一種毛人工皮革,其包含纖維束纏結體、與經含浸賦予至纖維束纏結體之5~20質量%的聚胺基甲酸酯,且在至少一面具有已使極細纖維起絨的絨毛面,該纖維束纏結體包含由平均纖維直徑1~10μm的極細纖維所構成之平均纖維束直徑5~75μm的纖維束,於朝厚度方向切斷的剖面中,聚胺基甲酸酯係每0.04mm
2平均含有1個以上具有50μm以上的直線長度之連續區域,纖維束包含:第1纖維束,其係以外周的1/4以上接著於連續區域,與第2纖維束,其係以小於外周的1/4接著於連續區域,或未接著於連續區域但以纖維束的外周至該纖維束的半徑以內的距離鄰近於連續區域;連續區域不滲入第1纖維束及第2纖維束之內部而存在於彼等之外部,相對於纖維束之總數,第1纖維束之數與第2纖維束之數的合計比例為40%以上,相對於第1纖維束之數與第2纖維束之數的合計,第1纖維束之數的比例為40~70%。如此的絨毛人工皮革,由於聚胺基甲酸酯的含有比例比較低,故不易發生因聚胺基甲酸酯露出絨毛面所造成的與極細纖維之顏色差異所致的色斑。又,聚胺基甲酸酯係每0.04mm
2平均含有1個以上具有50μm以上的直線長度之連續區域,連續區域不滲入纖維束之內部而存在於纖維束之外部,相對於纖維束之總數,第1纖維束與第2纖維束之數的合計比例為40%以上。第1纖維束雖然容易使手感硬化或使優美的絨毛感降低,但另一方面也牢固地拘束住極細纖維而有效地抑制極細纖維的脫散。又,第2纖維束係以小於外周的1/4接著於連續區域,或以纖維束的外周至該纖維束的半徑以內的距離鄰近於連續區域,藉此在纖維軸方向的剖面以外之部位使各處被微弱地拘束,故使手感不過度硬化,而適度地拘束住極細纖維,藉此有助於賦予優美的絨毛感。而且,相對於第1纖維束之數與第2纖維束之數的合計,第1纖維束之數為40~70%,藉此有助於均衡地賦予柔軟的手感、與優美的絨毛感或利用抑制極細纖維的脫散所達成的高的抗起毬性。亦即,如此的絨毛人工皮革係兼備絨毛面的色斑少之外觀及高級感、與柔軟的手感、與高的抗起毬性之絨毛人工皮革。
又,從複數的第1纖維束經由連續區域而被更強地拘束,且使極細纖維不易脫散之點來看,較佳為絨毛人工皮革包含接著2個以上第1纖維束的連續區域。
另外,從因成為聚胺基甲酸酯的連續性高且強的膜故聚胺基甲酸酯不易脫落或變形,且可得到絨毛面的品質或物性更優異的絨毛人工皮革之點來看,較佳為連續區域係由聚胺基甲酸酯水分散液所造膜,且不具有水分散液中的分散粒子之輪廓所造成的粒子界面。
還有,從容易形成如上述的連續區域之點來看,較佳為聚胺基甲酸酯包含經交聯的具有陰離子性親水基之聚胺基甲酸酯。
又,從藉由加熱乾燥而容易形成如上述的不具有分散粒子之輪廓所造成的粒子界面之連續區域之點來看,較佳為聚胺基甲酸酯係:熱軟化溫度為170℃以上,對90℃的熱水之重量膨潤率為1~8%。如此的聚胺基甲酸酯為非多孔質,且被形成為連續區域,因此展現高性能。
[發明之效果]
根據本發明,可得到一種絨毛人工皮革,其兼備絨毛面的色斑少之外觀及高級感、與柔軟的手感、與優異的抗起毬性。
[用以實施發明的形態]
本實施形態之絨毛人工皮革包含由平均纖維直徑1~10μm的極細纖維所構成之平均纖維束直徑5~75μm的纖維束的纏結體。由如此的極細纖維所構成之纖維束的纏結體,係藉由從具有包含海成分與島成分的剖面之海島型複合纖維的纏結體中去除島成分所形成。作為纏結體,可舉出不織布、梭織布、針織布或組合此等之纏結體。於此等之中,從得到絨毛面的高級感特別優異的絨毛人工皮革之點來看,較佳為不織布。
極細纖維的平均纖維直徑為1~10μm,較佳為1.2~8μm。極細纖維的平均纖維直徑超過10μm時,難以得到具有利用經起絨的纖維所達成的優美絨毛感之具高級感的絨毛面,且容易因與其它物品摩擦而發生毛球狀的起毬。另一方面,平均纖維直徑小於1μm時,著色時的發色性降低,且極細纖維的機械特性降低,容易因與其它物品摩擦而發生掉毛,耐色轉移性降低。
又,極細纖維的纖維束的平均纖維束直徑為5~75μm,較佳為10~60μm。纖維束的平均纖維束直徑超過75μm時,外觀的高級感變差。另一方面,平均纖維束直徑小於5μm時,抗起毬性容易降低。
再者,參照圖7,極細纖維的平均纖維直徑及纖維束的平均纖維束直徑係從絨毛人工皮革之朝厚度方向平行切斷的剖面中平均選擇15處,以掃描型電子顯微鏡(SEM)進行500倍的放大拍攝,於各SEM影像中,計測朝對於纖維軸方向呈垂直方向所切斷之極細纖維的平均纖維直徑,求出被均勻選擇的15處之平均值。再者,纖維直徑及纖維束徑為換算成具有相同面積的圓時之直徑。
又,絨毛人工皮革包含5~20質量%的聚胺基甲酸酯,其係被賦予至含有纖維束的纖維束纏結體,且具備具有50μm以上的直線長度之連續區域。
絨毛人工皮革係藉由以比較低的比例含有聚胺基甲酸酯,而使在絨毛面上不易出現因聚胺基甲酸酯與極細纖維之顏色差異所造成的色斑,且能保持柔軟的手感。聚胺基甲酸酯之含有比例超過20質量%時,在絨毛面容易出現色斑,且難以保持柔軟的手感。又,聚胺基甲酸酯之含有比例小於5質量%時,連續區域的長度及數變少,極細纖維容易脫散而使抗起毬性降低。聚胺基甲酸酯之含有比例特佳為6~17質量%。
又,於朝厚度方向切斷的絨毛人工皮革之剖面中,聚胺基甲酸酯包含具有50μm以上的直線長度之聚胺基甲酸酯的連續區域。另外,連續區域係使聚胺基甲酸酯充分地熱熔接並造膜成不具有分散粒子之輪廓所造成的界面,藉此使聚胺基甲酸酯不易脫落或變形,而提升絨毛面的品質或物性。又,連續區域較佳為接著2個以上第1纖維束。利用SEM以500倍的倍率觀察剖面時,如此的連續區域不包含分散粒子在不完全地熔接時所殘留的平均直徑0.5~10μm之多數的空孔,例如不包含10個以上的空孔。又,較佳的是,從使聚胺基甲酸酯充分地熱熔接並造膜,藉此使聚胺基甲酸酯不易脫落或變形,而容易提升絨毛面的品質或物性之點來看,較佳為於連續區域中,實質上不具有分散粒子之輪廓所造成的界面。
再者,所謂每0.04mm
2平均含有1個以上連續區域,就是定義為:與利用SEM以500倍的倍率來觀察剖面時的視野亦即240μm×180μm相當的0.04mm
2之面積的視野中,平均觀察到1個以上連續區域。
於朝厚度方向切斷的剖面中,絨毛人工皮革包含:第1纖維束,其係以外周的1/4以上接著於連續區域;與第2纖維束,其係以小於外周的1/4接著於連續區域,或未接著於連續區域,但以纖維束的外周至該纖維束的半徑以內的距離鄰近於連續區域;其任意地包含除了第1纖維束及第2纖維束以外之剩餘的纖維束亦即第3纖維束。而且,連續區域係不滲入第1纖維束及第2纖維束之內部而存在於彼等纖維束之外部。
參照於朝厚度方向切斷本實施形態之絨毛人工皮革的一實施形態之絨毛人工皮革10而得的剖面中之SEM照片,更詳細地說明於朝厚度方向切斷的剖面中之纖維束及聚胺基甲酸酯的形態。
圖1係於朝厚度方向切斷絨毛人工皮革10而得的剖面之一區域的倍率70倍之SEM照片。又,圖2係於朝厚度方向切斷絨毛人工皮革10而得的剖面之一區域的倍率500倍之SEM照片。又,圖3係確定在圖2所出現的纖維束之邊界,並顯示分類的樣子。
參照圖1~圖3,絨毛人工皮革10包含:由平均纖維直徑1~10μm的極細纖維1a所構成之平均纖維束直徑5~75μm的纖維束1b的纖維束纏結體、與經賦予至纖維束纏結體且形成連續區域2的聚胺基甲酸酯。又,參照圖1,絨毛人工皮革10具有已使表層的極細纖維起毛而形成的絨毛面N。
參照圖2,於實施形態之絨毛人工皮革10中,聚胺基甲酸酯的連續區域2不滲入纖維束之內部。再者,所謂連續區域2不滲入纖維束之內部,就是定義為:在較形成纖維束的外周之極細纖維的外周更往纖維束內之內側,不存在形成連續區域的聚胺基甲酸酯。
形成連續區域的聚胺基甲酸酯滲入纖維束之內部時,由於極細纖維會被聚胺基甲酸酯過度拘束,因而容易喪失柔軟的手感。又,形成連續區域的聚胺基甲酸酯滲入纖維束之內部時,由於極細纖維會被聚胺基甲酸酯所集束,因此當經集束的極細纖維露出絨毛面時,利用經起絨的極細纖維之起毛所達成的優美性容易喪失。再者,聚胺基甲酸酯滲入纖維束之內部時,存在於纖維束的外部之聚胺基甲酸酯之量相對變少,所形成的第1纖維束之數容易變少。另外,為供參考,圖5中顯示聚胺基甲酸酯滲入纖維束之內部的絨毛人工皮革之剖面照片。
於朝厚度方向切斷的剖面中,絨毛人工皮革包含具有50μm以上的直線長度之聚胺基甲酸酯的連續區域。如此之聚胺基甲酸酯的連續區域,例如係使水分散液中的聚胺基甲酸酯之分散粒子造膜而形成。而且,如後述,絨毛人工皮革之於朝厚度方向切斷的剖面中,每0.04mm
2平均含有1個以上連續區域。
此處,將具有50μm以上的直線長度之連續的聚胺基甲酸酯之剖面,定義為聚胺基甲酸酯的連續區域。所謂具有50μm以上的直線長度之連續區域,就是意指使聚胺基甲酸酯不中斷地造膜而形成之連續的聚胺基甲酸酯之剖面的連接了端與端之距離的最大直線距離為50μm以上。參照參圖2,連續區域係如相同箭頭的長度所表示,具有50μm以上的連續之直線長度。於如此的連續區域中,於以SEM拍攝的剖面之500倍的SEM影像中,較佳為在表面實質上未觀察到分散粒子在不完全地熔接時所殘留的平均直徑0.5~10μm之多數的空孔或分散粒子之輪廓所造成的界面。具體而言,例如較佳為未觀察到10個以上、更佳為5個以上、特佳為3個以上平均直徑0.5~10μm的空孔。又,連續區域係使聚胺基甲酸酯充分地熱熔接並造膜成不具有分散粒子之輪廓所造成的界面,藉此使聚胺基甲酸酯不易脫落或變形,因而絨毛面的品質或物性提升。參照圖2,於絨毛人工皮革10之厚度方向的剖面之SEM照片中,觀察到直線長度145μm的連續區域(R1)或直線長度80μm的連續區域(R2)。各連續區域為各自獨立的連續區域,皆不是被觀察到分散粒子在不完全地熔接時所殘留的平均直徑0.5~10μm左右之多數的空孔的不連續區域。
連續區域係直線長度50μm以上,較佳為75μm以上,更佳為100μm以上。又,直線長度的上限係沒有特別的限定,但可為500μm左右,甚至250μm左右。不形成連續區域時,對纖維束的拘束力變小,抗起毬性的提升效果變低。
又,如此的連續區域較佳為接著2個以上第1纖維束。連續區域以其外周接著2個以上第1纖維束時,複數的纖維束係經由連續區域而被更強地拘束。從因此使極細纖維更不易脫散而藉此抗起毬性更提升之點來看是較佳的。
連續區域接著2個以上第1纖維束時,接著於連續區域的第1纖維束之數較佳為2個以上,更佳為3個以上,特佳為4個以上,極佳為5個以上。另外,上限係沒有特別的限定,但較佳為30個,更佳為20個左右。
而且,更參照圖3,絨毛人工皮革10之於朝厚度方向切斷的剖面中,觀察到多數的纖維束之剖面。各纖維束係根據纖維束的外周與連續區域的接著狀態,被分類為以下的3個種類。圖3中,A為第1纖維束,B為第2纖維束,C為第3纖維束。第3纖維束C係任意被包含。
(A)第1纖維束
連續區域接著於纖維束的外周之纖維束,詳細而言,將以其外周的1/4以上之長度來使形成外周的極細纖維接著於連續區域之纖維束,分類為第1纖維束。由於第1纖維束係使連續區域接著於外周,因而使連續區域不易變形或脫落。因此,可提高絨毛人工皮革的絨毛面之具有高級感的品質或抗起毬性。相對於第1纖維束之數(A)與第2纖維束之數(B)與第3纖維束之數(C)之合計的纖維束之總數{(A)+(B)+(C)},第1纖維束之數(A)的比例較佳為15~55%,更佳為20~50%。
(B)第2纖維束
將連續區域以小於外周的1/4接著於纖維束的外周,或未接著於連續區域但鄰近於連續區域之纖維束,分類為第2纖維束。所謂纖維束的外周鄰近於連續區域,就是定義為:連續區域存在於自纖維束的外周至其纖維束的半徑以內的距離。相對於第1纖維束之數(A)與第2纖維束之數(B)與第3纖維束之數(C)的合計纖維束之總數{(A)+(B)+(C)},第2纖維束之數(B)的比例較佳為15~55%,更佳為20~50%。
(C)第3纖維束
將任意存在之第1纖維束及第2纖維束以外的纖維束,分類為第3纖維束。亦即,既不接著也不鄰近於連續區域的纖維束係被分類為第3纖維束。又,僅接著於未形成連續區域的聚胺基甲酸酯之纖維束亦被分類為第3纖維束。第3纖維束可不存在,但容許存在某程度之比例為止。相對於第1纖維束之數(A)與第2纖維束之數(B)與第3纖維束之數(C)的合計纖維束之總數{(A)+(B)+(C)},第3纖維束之數(C)的比例較佳為0~60%,更佳為5~55%。
上述各纖維束的分類係參照圖7,從各纖維束的極細纖維之條數來確定纖維束的邊界並判定。纖維束的邊界之確定可根據以500~1000倍所拍攝的SEM照片而確定。難以得知極細纖維束的邊界時,可根據形成纖維束的極細纖維之平均條數,根據纖維束的條數而確定邊界。
又,是否以纖維束的外周的1/4以上之長度進行接著,可參照圖7,根據以500~1000倍所拍攝的SEM照片,連接形成纖維束的外周之極細纖維的表面而界定外周,測定外周的長度,判斷外周接著於連續區域的部分之長度是否為1/4以上。
於絨毛人工皮革中,將第1纖維束與第2纖維束與可任意存在之第3纖維束各自之數的合計,當作纖維束之總數。而且,於本實施形態之絨毛人工皮革中,相對於纖維束之總數,第1纖維束與第2纖維束之數的合計比例為40%以上。
作為一例,參照圖3,在絨毛人工皮革10之於朝厚度方向切斷的剖面中,包含:接著於連續區域2的第1纖維束A;以小於外周的1/4接著於連續區域2,或以纖維束的外周至該纖維束的半徑以內的距離鄰近於連續區域之第2纖維束B;及彼等以外的纖維束的第3纖維束C。
而且,絨毛人工皮革,於朝厚度方向切斷的剖面中,相對於第1纖維束之數(A)與第2纖維束之數(B)與第3纖維束之數(C)的合計纖維束之總數{(A)+(B)+(C)},第1纖維束之數(A)與第2纖維束之數(B)的合計{(A)+(B)}之比例,亦即{(A)+(B)}/{(A)+(B)+(C)}×100(以下稱為第1比例)為40%以上,較佳為45%以上。第1比例小於40%時,極細纖維容易脫散且抗起毬性難以提升,且亦容易損害絨毛面的外觀高級感。又,第1比例之上限係沒有特別的限定,但若考慮生產性,則為99%,甚至90%,尤其80%。
參照圖3,絨毛人工皮革10的第1纖維束之數(A)為13個,第2纖維束之數(B)為16個,第3纖維束之數(C)為23個。因此,圖3中的第1比例為{(13+16)/(13+16+23)}×100=56%。另外,各纖維束之數,係於絨毛人工皮革之於朝厚度方向切斷的剖面中,從平均採集的15張SEM照片來鑑定,定義為第1纖維束A、第2纖維束B或第3纖維束B之數的平均。再者,各照片中,僅計數極細纖維之整體被觀察到的纖維束。
又,絨毛人工皮革,相對於第1纖維束之數(A)與第2纖維束之數(B)的合計纖維束之總數{(A)+(B)},第1纖維束之數(A)的比例(以下亦稱為第2比例),亦即(A)/{(A)+(B)}×100為40~70%,較佳為45~65%。第2比例小於40%時,極細纖維容易脫散且抗起毬性降低,且損害外觀的優美性。又,第2比例為70%以上時,手感變硬,且絨毛面的優美性降低。
例如,圖3中的第2比例為{13/(13+16)}×100=45%。
又,絨毛人工皮革,相對於第1纖維束之數(A)與第2纖維束之數(B)與第3纖維束之數(C)的合計纖維束之總數{(A)+(B)+(C)},第2纖維束之數(B)與第3纖維束之數(C)的合計比例(以下亦稱為第3比例),亦即{(B)+(C)}/{(A)+(B)+(C)}×100為50~90%,尤其55~85%,從柔軟的手感、與抗起毬性、與外觀的優美性之平衡優異之點來看是較佳的。
例如,圖3中的第3比例為{(16+23)/(13+16+23)}×100=75%。
接著,關於上述本實施形態之絨毛人工皮革之製造方法,以下詳細地說明。本實施形態之絨毛人工皮革例如係藉由如下的步驟進行製造。
首先,製造包含作為海成分的水溶性聚乙烯醇系樹脂(水溶性PVA)、作為島成分的形成極細纖維的非水溶性樹脂之海島型複合纖維的纏結體。然後,使造膜性高的聚胺基甲酸酯的水分散液含浸至海島型複合纖維的纏結體。然後,藉由於聚胺基甲酸酯的水分散液之分散粒子熔接的溫度下加熱乾燥,而製造賦予有聚胺基甲酸酯的纖維基材。然後,從形成纖維基材的海島型複合纖維中去除海成分的水溶性PVA而得到人工皮革坯布。然後,在人工皮革坯布的至少一面,藉由打磨而使表層的極細纖維起毛,形成絨毛面。然後,視需要地進行將人工皮革坯布染色等之後處理。於上述步驟中,作為造膜性高的聚胺基甲酸酯水分散液,例如較佳使用:熱軟化溫度高,在熱水中的膨潤性低,如後述之具有如包含導入有酸基的胺基甲酸酯骨架之陰離子性的親水性基之自乳化型聚胺基甲酸酯的水分散液。經過如此的步驟,得到本實施形態之絨毛人工皮革。以下,詳細說明各步驟。
[海島型複合纖維的纏結體之製造]
說明海島型複合纖維的纏結體之製造。海島型複合纖維的纏結體係如以下地製造。用於形成作為極細纖維的島成分之非水溶性樹脂與用於形成海成分之水溶性PVA係藉由紡黏法等來熔融紡絲成在橫剖面形成海島構造的海島型複合纖維。然後,將經熔融紡絲的海島型複合纖維捕集在網狀物(net)上而形成長纖維的毛網,以針扎法或水流交纏法纏結處理毛網。如此地,製造海島型複合纖維的纏結體。
作為製造海島型複合纖維的毛網之方法,除了不切割上述長纖維的海島型複合纖維,捕集在網狀物上而形成長纖維的毛網之方法之外,還可將長纖維切割成短纖維而形成短纖維的毛網。又,對於所形成的毛網,為了賦予形態安定性,亦可施予熔接處理。另外,於去除海島型複合纖維的海成分到形成極細纖維為止的任一步驟中,亦可施予水蒸氣或熱水或乾熱的熱收縮處理等之纖維收縮處理,使海島型複合纖維緻密化。另外,所謂長纖維,就是意指連續的纖維,不是在紡絲後被刻意地切斷之短纖維。
作為用於形成極細纖維的島成分之樹脂的具體例,例如可舉出聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、間苯二甲酸改質PET、具有陽離子染料可染性的磺基間苯二甲酸改質PET、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸己二酯等之芳香族聚酯;聚乳酸、聚丁二酸乙二酯、聚丁二酸丁二酯、聚丁二酸己二酸丁二酯、聚羥基丁酸酯-聚羥基戊酸酯共聚物等之脂肪族聚酯;尼龍6、尼龍66、尼龍10、尼龍11、尼龍12、尼龍6-12等之尼龍等之熱塑性樹脂。此等可單獨使用,也可組合2種以上使用。於此等之中,從容易染色、吸水變化小、耐久性優異之點來看,較佳為聚酯。又,於用於形成極細纖維的樹脂中,在不損害本發明的效果之範圍內,視需要可含有著色顏料、抗氧化劑、紫外線吸收劑、螢光劑、熱安定劑等之各種安定劑、消臭劑、防黴劑、滑劑、撥水劑、撥油劑、增量劑、無機微粒子、導電劑等。
又,為了形成海成分,使用水溶性PVA。水溶性PVA由於不使用有機溶劑,可藉由水系介質而溶解去除,從環境負荷低之點來看較宜。
用於形成由極細纖維所成的纖維束之海島型複合纖維的平均纖維直徑係沒有特別限定,但考慮最終所得之纖維束的平均纖維束直徑,較佳為5~75μm,更佳為10~60μm。又,海島型複合纖維之島數係沒有特別的限定,但考慮最終所得之極細纖維的平均纖維直徑,較佳為5~200島,更佳為9~100島。又,島成分的平均纖維直徑,係與形成絨毛人工皮革所含有的纏結體之極細纖維的平均纖維直徑1~10μm相同,較佳為1~10μm。
[含浸賦予有聚胺基甲酸酯之纖維基材之製造]
於如上述所製造之海島型複合纖維的纏結體,使其含浸例如造膜性高的聚胺基甲酸酯的水分散液,藉由在聚胺基甲酸酯的水分散液中之分散粒子熔接的溫度下加熱乾燥,可製造水系聚胺基甲酸酯被含浸賦予至海島型複合纖維的纏結體而成之纖維基材。
所謂水系聚胺基甲酸酯,就是源自聚胺基甲酸酯水分散液的聚胺基甲酸酯,該聚胺基甲酸酯水分散液係在水系介質中分散有聚胺基甲酸酯或其預聚物之乳液或分散液等。作為聚胺基甲酸酯的水分散液,例如可舉出在胺基甲酸酯骨架中導入有羧基或磺酸基等酸基之陰離子性親水基,在胺基甲酸酯骨架中導入有銨基等離子性基之陽離子性親水基、在胺基甲酸酯骨架中導入有非離子性親水基之包含自乳化型聚胺基甲酸酯之乳液或分散液;以乳化劑強制乳化不具有親水基的聚胺基甲酸酯而成之強制乳化型聚胺基甲酸酯的乳液;併用自乳化型聚胺基甲酸酯與強制乳化型聚胺基甲酸酯之乳液或分散液。於此等之中,從分散安定性優異之點來看,較佳為在胺基甲酸酯骨架中導入有酸基之具有陰離子性的親水性基之自乳化型聚胺基甲酸酯的乳液、不具有親水基的強制乳化型聚胺基甲酸酯的乳液、或併用此等者。又,從造膜性良好,不易發生分散粒子之輪廓所造成的粒子界面,與纖維束的接著性亦高之點來看,特佳為在胺基甲酸酯骨架中導入有酸基之具有陰離子性的親水性基之自乳化型聚胺基甲酸酯的乳液。
又,從造膜性良好,不易發生分散粒子之輪廓所造成的粒子界面,與極細纖維束的接著性亦高,容易形成包含如上述的纖維束之剖面的構造之點來看,作為聚胺基甲酸酯水分散液中的聚胺基甲酸酯之分散粒子的平均分散粒徑,較佳為10~200nm,更佳為30~180nm。平均分散粒徑過大時,造膜性降低,有發生分散粒子之輪廓所造成的粒子界面,或不易形成連續區域之傾向。
具有連續區域的聚胺基甲酸酯,係可藉由使用造膜性、接著性及染色步驟中對熱水膨潤的耐性優異之聚胺基甲酸酯的水分散液而製造。另一方面,使用造膜性低、接著性低、熱水容易膨潤、或熱軟化溫度低的聚胺基甲酸酯之水分散液時,會存在多數的平均直徑0.5~10μm的空孔,或會發生分散粒子之輪廓所造成的粒子界面,或會形成不具有連續區域的聚胺基甲酸酯。未形成連續區域的聚胺基甲酸酯,其係造膜性、接著性、染色步驟中對熱水膨潤的耐性變低。
聚胺基甲酸酯例如可藉由使含具有2個異氰酸酯基的二異氰酸酯化合物、高分子二醇、鏈伸長劑及視需要使用的多官能性化合物或含酸基的化合物等之胺基甲酸酯原料反應而得。
二異氰酸酯化合物係具有2個異氰酸酯基的化合物。作為其具體例,例如可舉出六亞甲基二異氰酸酯等之脂肪族二異氰酸酯:異佛爾酮二異氰酸酯、降莰烯二異氰酸酯、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、1,3-雙(異氰酸基甲基)環己烷、1,4-雙(異氰酸基甲基)環己烷等之脂環族二異氰酸酯;2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、苯二甲基二異氰酸酯等之芳香族二異氰酸酯;異三聚氰酸酯型、縮二脲型、加成物型等之3官能或4官能的異氰酸酯等之給予分支結構的多官能性化合物之多官能異氰酸酯或其異氰酸酯嵌段物等。此等可單獨使用,也可組合2種以上使用。
於此等之中,從容易形成硬鏈段的凝聚所致的強擬似結晶結構之點來看,二異氰酸酯的70~100莫耳%較佳為包含由脂環結構中不具有甲基的脂環族二異氰酸酯及4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯中所選出的至少1種二異氰酸酯。從因容易抑制熱水膨潤故容易形成連續區域之點來看,較佳為此等二異氰酸酯。
於上述二異氰酸酯之中,相對於全部二異氰酸酯成分,包含較佳為70~100莫耳%、更佳為80~100莫耳%的由4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、1,3-雙(異氰酸基甲基)環己烷、1,4-雙(異氰酸基甲基)環己烷、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯中所選出的至少1種。
又,高分子二醇係具有2個羥基的高分子二醇。作為其具體例,例如可舉出聚伸丙基碳酸酯二醇、聚(2-甲基-1,3-伸丙基碳酸酯)二醇、聚四亞甲基碳酸酯二醇、聚六亞甲基碳酸酯二醇、聚六亞甲基碳酸酯二醇、聚(3-甲基-1,5-伸戊基碳酸酯)二醇、聚六亞甲基碳酸酯二醇、聚四亞甲基碳酸酯二醇、聚八亞甲基碳酸酯二醇、聚(2-甲基-1,8-伸辛基碳酸酯)二醇、聚九亞甲基碳酸酯二醇、聚十亞甲基聚碳酸酯二醇、聚十二亞甲基聚碳酸酯二醇等之聚碳酸酯系二醇或彼等之共聚物;聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇、聚(甲基四亞甲基二醇)等之聚醚系二醇或彼等之共聚物;聚伸丁基己二酸酯二醇、聚伸丁基癸二酸酯二醇、聚六亞甲基己二酸酯二醇、聚(3-甲基-1,5-伸戊基己二酸酯)二醇、聚(3-甲基-1,5-伸戊基癸二酸酯)二醇、聚己丙酯二醇等之聚酯系二醇或彼等之共聚物;聚酯碳酸酯二醇等之高分子二醇。此等可單獨使用,也可組合2種以上使用。於此等之中,較佳為包含由聚伸丙基碳酸酯二醇、聚(2-甲基-1,3-伸丙基碳酸酯)二醇、聚四亞甲基碳酸酯二醇、聚六亞甲基碳酸酯、聚六亞甲基碳酸酯二醇、聚(3-甲基-1,5-伸戊基碳酸酯)二醇、聚六亞甲基碳酸酯二醇、聚四亞甲基碳酸酯二醇、聚八亞甲基碳酸酯二醇、聚(2-甲基-1,8-伸辛基碳酸酯)二醇、聚壬烷亞甲基碳酸酯二醇、聚九亞甲基聚碳酸酯二醇、聚十亞甲基聚碳酸酯二醇中所選出的至少1種之高分子二醇。
特別地,高分子二醇的60~100莫耳%、尤其70~100莫耳%較佳為包含去除重複單元的聚碳酸酯基之碳後的基之平均碳數為4~6的聚碳酸酯二醇。又,高分子二醇的50~100莫耳%亦較佳為包含具有甲基分支的聚碳酸酯二醇。藉由如此的高分子二醇,造膜性優異,不易發生分散粒子之輪廓所造成的粒子界面,故容易形成連續區域,對染色步驟中的熱水膨潤之耐性亦優異,且對極細纖維的接著性亦優異,容易得到易形成連續區域的聚胺基甲酸酯而較宜。
又,於高分子二醇中,作為將自乳化性賦予至聚胺基甲酸酯,同時與交聯劑反應而形成自交聯結構用之含酸基的化合物,亦可併用低分子二醇,其具有將陰離子性的親水性基導入至聚胺基甲酸酯骨架用的酸基。再者,於高分子二醇中,作為用於給予分支結構的多官能性化合物,該分支結構係用於使聚胺基甲酸酯形成內部交聯結構者,可併用三羥甲基丙烷等三醇或季戊四醇等五醇等之多官能低分子二醇。形成內部交聯結構時,容易使熱水膨潤率降低,且容易使熱軟化溫度提升。
作為具有酸基的低分子二醇之具體例,例如可舉出2,2-雙(羥基甲基)丙酸、2,2-雙(羥基甲基)丁酸、2,2-雙(羥基甲基)庚酸、2,2-雙(羥基甲基)辛酸等之含羧基的二醇;3-(2,3-羥基丙氧基)-1-丙烷磺酸等之含磺酸基的二醇;N,N-雙(2-羥基烷基)胺磺酸及其烷基醚加成物等之含胺磺酸基的二醇或此等之化合物的鹽。作為各化合物之鹽,例如可無特別限定地使用銨鹽、胺鹽、鹼金屬鹽等。作為胺鹽,可舉出甲胺、乙胺、丙胺及辛胺等之1級單胺的鹽;二甲胺、二乙胺、二丁胺等之2級單胺的鹽;三甲胺、三乙胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N-甲基哌啶、N-甲基嗎啉、苄基二甲基胺、α-甲基苄基二甲基胺及N-二甲基苯胺等之3級單胺的鹽。又,作為鹼金屬鹽,可舉出鈉鹽、鉀鹽、鋰鹽。具有酸基的低分子二醇係可單獨使用,也可組合2種以上使用。於此等之中,從自乳化性和造膜性優異,與交聯劑的反應性優異,不易發生分散粒子之輪廓所造成的粒子界面而容易形成連續區域,且對染色步驟中的熱水膨潤之耐性亦優異之點來看,較佳為含羧基的二醇。
又,鏈伸長劑係具有2個具有羥基或胺基等之具有活性氫的官能基之低分子化合物。作為鏈伸長劑之具體例,例如可舉出聯胺、乙二胺、丙二胺、六亞甲基二胺、九亞甲基二胺、苯二甲基二胺、異佛爾酮二胺、哌及彼等之衍生物;己二酸二醯肼、間苯二甲酸二醯肼等之二胺;二伸乙三胺等之三胺;三伸乙四胺等之四胺;乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-雙(β-羥基乙氧基)苯、1,4-環己烷二醇等之二醇;胺基乙醇、胺基丙醇等之胺基醇等。此等可單獨使用,也可組合2種以上使用。於此等之中,從耐光性或機械特性優異,不易發生分散粒子之輪廓所造成的粒子界面而容易形成連續區域,對染色步驟中的熱水膨潤之耐性亦優異之點來看,較佳為聯胺、乙二胺、六亞甲基二胺、哌、異佛爾酮二胺及彼等之衍生物;二伸乙三胺等之三胺。
另外,於鏈伸長劑中,作為用於給予分支結構的多官能性化合物,該分支結構係用於使聚胺基甲酸酯形成內部交聯結構者,可併用三羥甲基丙烷等之三醇;季戊四醇等之五醇;二伸乙三胺等之三胺;三伸乙四胺等之四胺等之多官能低分子二醇。形成內部交聯結構時,容易使熱水膨潤率降低,且容易使熱軟化溫度提升。
還有,於鏈伸長劑中,為了調整分子量或調整官能基之量,可摻合乙胺、丙胺、丁胺等之單胺;4-胺基丁酸、6-胺基己酸等之含羧基的單胺化合物;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等之單醇。
又,為了將陰離子性的親水性基導入聚胺基甲酸酯而賦予自乳化性,同時使與交聯劑反應而形成自交聯結構,可摻合與酸基反應的交聯劑。作為與酸基反應的交聯劑,較佳為使用在分子內具有2個與酸基反應的官能基之交聯劑。作為如此的交聯劑之具體例,例如可舉出碳二亞胺系交聯劑、環氧系交聯劑、唑啉系交聯劑、氮丙啶系交聯劑等。於此等之中,從所得之水分散液中的分散粒子之造膜性或與極細纖維的接著性優異,使熱水膨潤率降低,或容易使熱軟化溫度提升,容易抑制染色中的脫落或變形,對本實施形態的極細纖維束之接著狀態或不發生分散粒子之輪廓殘存所造成的粒子界面而容易形成連續區域之點來看,特佳為碳二亞胺系交聯劑、環氧系交聯劑。
作為本實施形態之絨毛人工皮革之製造用的聚胺基甲酸酯之100%模數,從容易形成連續區域之點來看,較佳為1~8MPa,更佳為2~7MPa。
又,本實施形態之絨毛人工皮革所用的聚胺基甲酸酯,從容易形成連續區域之點來看,熱軟化溫度較佳為170℃以上,更佳為175℃以上。聚胺基甲酸酯的熱軟化溫度過低時,因在製造步驟中的乾燥步驟、去除水溶性PVA的步驟、染色步驟等中受熱,有聚胺基甲酸酯容易脫落或變形之傾向。另外,於受熱的上述各步驟中,由於聚胺基甲酸酯變形並滲入纖維束之內部,有極細纖維被集束而使絨毛面的品質降低之傾向。
另外,聚胺基甲酸酯的熱軟化溫度係藉由作成聚胺基甲酸酯的100~400μm之乾式薄膜,測定動態黏彈性測定中的儲存模數成為1×10
6MPa的溫度而得。具有如此的熱軟化溫度之聚胺基甲酸酯係藉由選擇如上述的單體組成而得。
又,聚胺基甲酸酯係對90℃的熱水之重量膨潤率,從容易形成連續區域之點來看,較佳為1~8%,更佳為1~7%。對熱水之重量膨潤率超過8%時,例如於上述受熱的各步驟中,由於聚胺基甲酸酯變形或滲入纖維束之內部,有極細纖維被集束而使絨毛面的品質降低之傾向。
本實施形態之絨毛人工皮革所含有的聚胺基甲酸酯係如上述地形成連續區域,包含接著於形成至少2個以上纖維束的外周之極細纖維的連續區域。具有如此的連續區域之聚胺基甲酸酯,係相較於包含多數的空孔之多孔質或非連續構造的聚胺基甲酸酯,與形成纖維束的外周之極細纖維的接著性較優異。如此之具有沒有分散粒子之輪廓所造成的粒子界面之連續區域的聚胺基甲酸酯,例如係使用造膜性高的聚胺基甲酸酯水分散液而形成。
作為藉由造膜性高,不易發生分散粒子之輪廓所造成的粒子界面,而容易形成連續區域的聚胺基甲酸酯水分散液之一例,例如可舉出:一種聚胺基甲酸酯,其中聚胺基甲酸酯的平均分散粒徑為30~180nm左右;聚胺基甲酸酯為包含導入有酸基的胺基甲酸酯骨架之具有陰離子性親水性基之自乳化型聚胺基甲酸酯;聚胺基甲酸酯的高分子二醇單元的60~100莫耳%為聚碳酸酯二醇且聚碳酸酯二醇單元係去除重複單元的聚碳酸酯基之碳後的基之平均碳數為4~6、及/或高分子二醇的50~100莫耳%包含具有甲基分支的聚碳酸酯二醇;聚胺基甲酸酯的有機異氰酸酯單元包含70~100莫耳%的由脂環結構不具有甲基的脂環族二異氰酸酯單元及4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯單元中所選出的至少1種有機異氰酸酯單元。再者,可舉出:一種聚胺基甲酸酯,其中熱軟化溫度為170℃以上,對90℃的熱水之重量膨潤率為1~8%。又,例如可舉出:一種聚胺基甲酸酯的水分散液,其中最低造膜溫度(MFT)為0~50℃,甚至0~30℃左右。MFT係藉由ASTM D2354或ISO2115之方法進行測定。
於水分散液中,在不損害本發明的效果之範圍內,可摻合碳黑等之顏料或染料等之著色劑、凝固調節劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、螢光劑、防黴劑、滲透劑、消泡劑、滑劑、撥水劑、撥油劑、增黏劑、增量劑、硬化促進劑、發泡劑、聚乙烯醇或羧甲基纖維素等之水溶性高分子化合物、無機微粒子、導電劑等。
作為將聚胺基甲酸酯賦予至海島型複合纖維的纏結體之方法,可舉出藉由浸漬夾壓處理、刀塗機、棒塗機、輥塗機等之手段,將聚胺基甲酸酯水分散液賦予至海島型複合纖維的纏結體之內部空隙,使聚胺基甲酸酯乾燥凝固之方法。作為乾燥方法,可舉出在50~200℃的乾燥機中熱處理之方法,於紅外線加熱後以乾燥機熱處理之方法,於以加濕環境或蒸汽處理後以乾燥機熱處理之方法,於超音波加熱後以乾燥機熱處理方法或組合此等之方法。又,熱處理的溫度,從容易形成不具有分散粒子之輪廓所造成的粒子界面之連續膜來看,較佳為120~180℃,更佳為130~170℃,又較佳為比聚胺基甲酸酯的熱軟化溫度低10~40℃,更佳為低15~35℃之溫度。
另外,將聚胺基甲酸酯水分散液賦予至海島型複合纖維的纏結體之內部空隙後,進行乾燥時,由於聚胺基甲酸酯水分散液遷移至海島型複合纖維的纏結體之表層,有時聚胺基甲酸酯會被不均勻地賦予。於如此的情況中,可藉由如以下的方法來抑制遷移。例如,可舉出:調整聚胺基甲酸酯水分散液的聚胺基甲酸酯之分散粒徑;調整聚胺基甲酸酯的離子性基之種類或量;利用因40~100℃左右之溫度而pH變化的銨鹽來使分散安定性降低;藉由併用1價或2價的鹼金屬鹽或鹼土類金屬鹽、非離子系乳化劑、締合型水溶性增黏劑、水溶性聚矽氧系化合物等之締合型感熱凝膠化劑、或水溶性聚胺基甲酸酯系化合物,使在40~100℃左右的分散安定性降低等之方法。又,亦可於賦予聚胺基甲酸酯水分散液後之凝膠化後、固化後或乾燥後,藉由在120~170℃左右進行熱處理的熟化處理,使分散粒子之輪廓所造成的粒子界面消失,於染色步驟等中,使聚胺基甲酸酯不易膨潤脫落。
於此等之中,從使分散粒子之輪廓所造成的粒子界面消失而容易形成連續區域之點來看,使用羧基來調整聚胺基甲酸酯水分散液的聚胺基甲酸酯之分散粒徑,進而利用因40~100℃左右之溫度而pH變化的銨鹽來使分散安定性降低之方法,在容易形成如上述聚胺基甲酸酯對纖維束的接著狀態之點上較宜。再者,賦予聚胺基甲酸酯水分散液後,浸漬於水、酸性水中、鹼性水中或溫水中而使其凝膠化之方法,從在使分散粒子之輪廓所造成的粒子界面殘存而不易形成連續區域之點來看不宜。
[從海島型複合纖維中去除海成分的水溶性PVA而製造人工皮革坯布之步驟]
藉由溶解去除海島型複合纖維的纏結體所含有的海成分之水溶性PVA,而形成由島成分的極細纖維所構成之纖維束的纏結體。作為去除海成分之方法,例如可舉出在如85~100℃的熱水中重複浸漬夾壓處理直到水溶性PVA被實質上完全溶解去除為止之方法。
如此地,得到一種人工皮革坯布,其包含:含有由平均纖維直徑1~10μm的極細纖維所成之平均纖維束直徑5~75μm的纖維束之纖維束纏結體;與經含浸賦予至纖維束纏結體之5~20質量%的具有連續區域之聚胺基甲酸酯。如此的人工皮革坯布之表觀密度較佳為0.50~0.95g/cm
3。又,厚度較佳為0.1~3mm。
[打磨人工皮革坯布的至少一面,使表層的極細纖維起絨而形成絨毛面之步驟]
本實施形態之絨毛人工皮革係在至少其一面具有使極細纖維起絨的麂皮狀或牛巴革(nubuck)狀的絨毛面。如此的絨毛面係藉由以接觸磨輪或金剛砂磨輪等打磨人工皮革坯布的表面而形成。打磨例如較佳為使用120~600號數左右的砂紙(sandpaper)或金剛砂紙(emery paper)進行。
再者,於絨毛人工皮革之絨毛面,以抑制經起絨的纖維之脫散,提高外觀或絨毛面的物性為目的,在不損害本發明的效果之範圍內,可賦予高分子彈性體而拘束絨毛的根部。作為賦予高分子彈性體而拘束絨毛的根部之方法,可舉出在絨毛面塗布高分子彈性體的水分散液或高分子彈性體的有機溶劑溶液後,進行乾燥之方法。高分子彈性體之種類係沒有特別的限定,可舉出聚胺基甲酸酯、丙烯酸彈性體等。於此等之中,較佳為聚胺基甲酸酯,尤其水系聚胺基甲酸酯。
[將形成有絨毛面的人工皮革坯布染色之步驟]
絨毛人工皮革通常被染色。用於染色的染料之種類係沒有特別的限定。作為其具體例,例如可舉出分散染料、酸性染料、陽離子染料、硫化染料、含金染料或士林染料等。又,用於染色的染色方法亦沒有特別的限定,可按照纖維的種類或染料的種類而適宜選擇。作為其具體例,例如可舉出高壓液流染色法、捲染染色法、熱熔連續染色法、溫司(wince)染色法等。
[後處理步驟]
於絨毛人工皮革,為了進一步調整手感,可施予能賦予柔軟性的收縮加工處理或搓揉柔軟化處理,也可施予抗密封之梳刷處理、防污處理、親水化處理、滑劑處理、柔軟劑處理、抗氧化劑處理、紫外線吸收劑處理、螢光劑處理、難燃處理等之精加工處理。
如此地得到本實施形態之絨毛人工皮革。本實施形態之絨毛人工皮革係藉由顧及環保的步驟所製造成的絨毛人工皮革,其為兼備絨毛面的色斑少之外觀及高級感、柔軟的手感與高的抗起毬性之絨毛人工皮革。
[實施例]
以下,藉由實施例更具體地說明本發明。另外,本發明之範圍完全不受此等實施例所限定。
首先,以下彙總說明本實施例所用的絨毛人工皮革之評價方法。
(平均纖維直徑及平均纖維束直徑)
從絨毛人工皮革之平行於朝厚度方向切斷的剖面中均勻選擇15處,以掃描型電子顯微鏡(SEM)進行500倍的放大拍攝。然後,於各SEM影像中,計測在對於纖維軸方向呈垂直方向中所切斷之極細纖維的纖維直徑。又,計測在對於纖維軸方向呈垂直方向中所切斷之纖維束的纖維束徑。然後,作為15處之平均值,算出極細纖維的平均纖維直徑或纖維束的平均纖維束直徑。再者,纖維直徑及纖維束徑為換算成具有相同面積的圓時之直徑。
(聚胺基甲酸酯的連續區域、各纖維束的分類及各纖維束的比例之算出)
平行於厚度方向來切斷絨毛人工皮革,使剖面露出。然後,以倍率500倍拍攝從剖面中均勻選擇的15處之SEM照片。然後,將在15張SEM照片各自所觀察的纖維束之種類如以下地分類。
根據形成各纖維束的極細纖維之條數,確定纖維束的邊界。然後,判斷具有連續區域的聚胺基甲酸酯是否鄰近於各纖維束的外周,將聚胺基甲酸酯未鄰近於的纖維束判定為第3纖維束C。然後,於第3纖維束以外的纖維束之中,將以纖維束的外周的1/4以上之長度接著於具有連續區域的聚胺基甲酸酯之纖維束,判定為第1纖維束A。又,將未接著於具有連續區域的聚胺基甲酸酯,或以小於纖維束的外周的1/4之長度接著於具有連續區域的聚胺基甲酸酯,或未接著於連續區域但以纖維束的外周至該纖維束的半徑以內的距離鄰近於連續區域之纖維束,判定為第2纖維束B。
再者,有無連續區域係於240μm×180μm的視野之500倍的各SEM影像中,辨別以不含5個以上的直徑0.5~10μm之範圍的空孔而造膜的區域,於各區域之中,將具有50μm以上的直線長度之區域,判定為連續區域。再者,確認在連續區域中是否可辨識分散粒子之輪廓所造成的粒子界面。又,針對是否鄰近於連續區域之判定,當連續區域存在於自形成纖維束的外周之至少一部分的極細纖維之外周至纖維束的半徑以內的距離內時,判定為纖維束鄰近於連續區域。又,當在較形成纖維束的外周之極細纖維的外周更往纖維束內之內側,不存在形成連續區域的聚胺基甲酸酯時,判定為連續區域未滲入纖維束之內部。又,判斷連續區域是否接著或接觸2個以上的纖維束。
又,觀察15張的各SEM照片,於240μm×180μm(相當0.04mm
2)的視野中,確認存在至少一個連續區域。又,於各SEM照片中,鑑定連續區域所含有的最大直線部分,算出各最大直線部分之平均。再者,於各SEM照片中,鑑定連續區域接著的第1纖維束之數的最大值,算出各最大值之平均。
然後,對於15張的各SEM照片,計數第1纖維束A、第2纖維束B、第3纖維束C之數。然後,將經計數的第1纖維束A之數的平均當作(A),將第2纖維束B之數的平均當作(B),將第3纖維束C之數的平均當作(C)時,藉由以下之各式,求出各比例。
・相對於纖維束之數之總數,第1纖維束之數與第2纖維束之數的合計比例(%)={(A)+(B)}/{(A)+(B)+ (C)}×100(%)
・相對於第1纖維束之數與第2纖維束之數的總數,第1纖維束之數的比例(%)=(A)/{(A)+(B)}×100(%)
・相對於纖維束的總數,第2纖維束之數與第3纖維束之數的合計比例={(B)+(C)}/{(A)+(B)+(C)}×100(%)
(聚胺基甲酸酯之含有比例)
於絨毛人工皮革之製造時,含浸賦予有聚胺基甲酸酯的海島型複合纖維的纏結體係在經過海島型複合纖維中的PVA之去除步驟以後的各步驟時,藉由追蹤因聚胺基甲酸酯之脫落所致的重量變化,而算出脫落的聚胺基甲酸酯之總重量。然後,藉由從在製造時賦予至海島型複合纖維的纏結體之聚胺基甲酸酯的重量減去脫落的聚胺基甲酸酯之總重量,而求出在絨毛人工皮革中殘留的聚胺基甲酸酯之重量。然後,根據所殘留的聚胺基甲酸酯之重量,算出所得之絨毛人工皮革中的聚胺基甲酸酯之含有比例。再者,相較於脫落的聚胺基甲酸酯之重量,未去除而殘留的PVA之重量及各步驟中脫落的極細纖維之重量由於遠較小,故忽視彼等而計算。
另外,從所得之絨毛人工皮革,可藉由如以下的方法算出聚胺基甲酸酯之含有比例。對於絨毛人工皮革之平行於厚度方向的剖面部分,使用掃描型電子顯微鏡(SEM),以倍率500倍拍攝3張平均的部位,將各自之影像印刷於A4大小的用紙。然後,將經印刷的用紙重疊於OHP(Overhead projector)薄片等之透明薄片,在透明薄片上塗黑聚胺基甲酸酯的區域並轉印。對於極細纖維部位,亦與轉印聚胺基甲酸酯之方法同樣地轉印。然後,分別以掃描器取得塗黑聚胺基甲酸酯的區域之透明薄片及塗黑極細纖維部位的透明薄片之圖案,形成影像。然後以影像處理裝置,從所得之影像中去除面積10點(dot)以下的雜訊後,求出聚胺基甲酸酯的總面積以及極細纖維的總面積。然後,求出從聚胺基甲酸酯的總面積除以聚胺基甲酸酯的聚合物密度而得之值(A),以及從極細纖維的總面積除以構成極細纖維的聚合物密度而得之值(B),藉由(A)/((A)+(B))×100,算出聚胺基甲酸酯之含有比例。影像處理裝置係在電腦安裝影像處理軟體而構成者。作為影像處理軟體之具體例,例如可舉出Media Cybernetics公司的image-pro plus。
(聚胺基甲酸酯之熱軟化溫度)
風乾聚胺基甲酸酯的水分散液而作成厚度250μm的薄膜。然後,將薄膜在120℃下熱處理30分鐘。然後,冷卻後,從薄膜切出4×0.5cm的試驗片。然後,將動態黏彈性測定裝置(RHEOLOGY公司製DVE-V4FT Rheospectoler)設置於試驗片,於測定開始溫度:
-120℃、測定模式:拉伸、升溫速度:3℃/分鐘、頻率:11Hz之條件下測定儲存模數。然後,將儲存模數成為1×10
6MPa之溫度當作熱軟化溫度(℃)。
(聚胺基甲酸酯之熱水膨潤率)
風乾聚胺基甲酸酯的水分散液而作成厚度250μm的薄膜。然後,將薄膜在120℃下熱處理30分鐘。然後,冷卻後,切出5×10cm的試驗片,在23℃50%RH之環境中放置24小時而調整狀態。然後,測定試驗片的重量。然後,將試驗片浸漬於90℃的熱水中,保持60分鐘後,使熱水降溫到60℃。然後,從水中取出試驗片。然後,擦拭附著於試驗片的表面之水後,立即測定試驗片的重量。然後,藉由下述式,算出聚胺基甲酸酯之熱水膨潤率(%)。
・聚胺基甲酸酯之熱水膨潤率(%)=((熱水浸漬後重量-熱水浸漬前重量))/(熱水浸漬前重量)×100
(絨毛面之觸感及外觀)
從絨毛人工皮革切出20cm×20cm的試驗片。然後,用以下基準判定試驗片的絨毛面之觸感及外觀。
A:光滑的觸感,有高級感的優美外觀。又,沒有色斑。
B:極細纖維集束而粗糙的觸感,或在外觀有色斑。
(手感)
從絨毛人工皮革切出20cm×20cm的試驗片。然後,用以下基準判定試驗片的手感。
A:柔軟的手感。
B:硬的手感。
C:無韌性而發生喀喳喀喳的彎折。
(抗起毬性)
依據ISO12947-2法,於按壓荷重:12kPa、摩擦布:毛摩擦布、絨毛人工皮革:直徑38mm、次數2000次之條件下,使用馬丁代爾試驗機,測定抗起毬性。然後,根據ISO12945-2法的以下之起毬判定基準進行判定。
5級:無變化。
4級:漂亮的起毛,但在極少一部分具有小的起毬。
3級:部分地具有小的起毬。
2級:大部分具有明顯的起毬。
1級:整體變起毬,起毬密集。
[實施例1]
準備熱塑性水溶性聚乙烯醇(PVA)作為海成分,準備改質度6莫耳%的間苯二甲酸改質聚對苯二甲酸乙二酯(IPA改質PET)作為島成分。然後,將海成分及島成分供給至複合紡絲用噴絲頭,從噴嘴孔吐出熔融股束(strand),其中複合紡絲用噴絲頭係設定在噴絲頭溫度260℃,並列狀地配置有用於在海成分樹脂中形成均勻的剖面積之島成分25個分布的剖面之噴嘴孔。此時,以海成分與島成分之質量比率成為海成分/島成分=25/75之方式邊壓力調整邊供給。
然後,以平均紡絲速度成為3700m/分鐘之方式,藉由吸引裝置吸引而使熔融股束延伸,將纖度為2.9dtex的海島型複合纖維予以紡絲。海島型複合纖維係連續地堆積在可動型網狀物上,為了抑制表面的起毛,以42℃的金屬輥來輕壓。然後,將海島型複合纖維從網狀物剝離,以表面溫度55℃、線壓200N/mm使其通過格子花紋的金屬輥與背輥之間。如此地,製造單位面積重量32g/m
2的毛網。
接著,用交叉鋪疊裝置,以總單位面積重量成為380g/m
2之方式重疊12層的毛網,而作成堆疊毛網,噴灑防針折斷的油劑。然後,使用從針前端起到第1鈎為止的距離為3.2mm之6鈎針,以針深度8.3mm,從兩面交替地以3300扎/cm
2來針扎堆疊毛網,而製造單位面積重量500g/m
2的海島型複合纖維的纏結體。然後,於溫度70℃、濕度50%RH、30秒之條件下對於海島型複合纖維的纏結體進行濕熱收縮處理。
然後,將分散粒子的平均分散粒徑為100nm之自乳化型聚胺基甲酸酯的乳液含浸賦予至經濕熱收縮處理的海島型複合纖維的纏結體後,藉由濕熱處理而使其凝膠化後,藉由在150℃下乾燥而使其凝聚並造膜。再者,乳液的平均分散粒徑係使用Microtrac粒度分析計,藉由雷射繞射式粒度分布法所測定之分散粒子的粒度分布之中心粒徑(D
50)。
再者,聚胺基甲酸酯係具有羧基的自乳化型聚胺基甲酸酯,其包含:含有在脂環結構不具有甲基的脂環族二異氰酸酯單元100莫耳%之二異氰酸酯單元、含有聚碳酸酯基以外平均碳數為5的聚碳酸酯二醇單元100莫耳%之高分子二醇單元、及含有鏈伸長劑的胺基甲酸酯骨架。又,乳液包含聚胺基甲酸酯15質量%、作為感熱凝膠化劑的硫酸銨2.5質量%與碳二亞胺系交聯劑2.5質量%。又,水系聚胺基甲酸酯係100%模數為5.0MPa。另外,假定聚胺基甲酸酯不脫落時的賦予比例為10質量%。
然後,藉由將含浸賦予有聚胺基甲酸酯的海島型複合纖維的纏結體在95℃的熱水中浸漬,進行重複的浸漬夾壓處理,而溶解去除海成分的PVA,然後進行乾燥。如此地,作成人工皮革坯布,其包含由長纖維的間苯二甲酸改質聚對苯二甲酸乙二酯的極細纖維25條所成之纖維束三次元地交纏成之纖維束纏結體的不織布。
然後,切割人工皮革坯布並裁半,藉由打磨其兩面而得到經調整至厚度0.6mm的絨毛人工皮革基材。
然後,用液流染色機,以溫度120℃×60分鐘熱處理絨毛人工皮革基材而將其染色,進行乾燥後,含浸處理柔軟劑,進一步乾燥。然後,以滾筒溫度120℃、搬送速度10m/分鐘,收縮加工處理染色後的絨毛人工皮革基材,而使其在縱向(長度方向)收縮5.0%後,藉由對絨毛面施予密封處理,而得到具有麂皮狀的絨毛面之絨毛人工皮革。如此地,得到厚度0.66mm、單位面積重量310g/m
2的具有極細纖維經起絨的絨毛面之絨毛人工皮革。
依照上述評價方法,評價所得之人工皮革。圖2中顯示實施例1所得之絨毛人工皮革之於朝厚度方向切斷的剖面之SEM照片的一例。又,下述表1中顯示評價結果。
[表1]
實施例編號 | 實施例 | 比較例 | |||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
極細纖維 | 平均纖維直徑(μm) | 3.5 | 5.5 | 1.2 | 3.5 | 7.2 | 3.5 | 3.5 | 8.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 | 3.5 |
纖度(dtex) | 0.11 | 0.32 | 0.01 | 0.11 | 0.11 | 0.11 | 0.11 | 0.7 | 0.11 | 0.11 | 0.11 | 0.11 | |
纖維束的極細纖維之數(條) | 25 | 9 | 200 | 25 | 25 | 25 | 25 | 4 | 25 | 25 | 25 | 25 | |
平均纖維束直徑(μm) | 24 | 28 | 22 | 24 | 50 | 24 | 24 | 34 | 24 | 24 | 24 | 24 | |
聚胺基甲酸酯 | 對絨毛人工皮革基材之賦予比例(%) | 10 | 18 | 6 | 15 | 10 | 20 | 22 | 3 | 10 | 10 | 10 | 10 |
絨毛人工皮革中之含有比例(%) | 10 | 17 | 6 | 14 | 10 | 6 | 21 | 3 | 7 | 7 | 6 | 10 | |
高分子二醇單元之含有比例 (莫耳%) | 聚碳酸酯二醇 | 100 | 65 | 100 | - | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | - | 100 | 100 |
具有甲基分支的 聚碳酸酯二醇 | - | - | - | 100 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
聚醚二醇 | - | 35 | - | - | - | - | - | - | - | 100 | - | - | |
二異氰酸酯單元之含有比例 (莫耳%) | 不具有甲基分支的 脂環族二異氰酸酯 | 100 | - | 100 | 90 | 100 | 100 | 100 | 100 | - | - | - | 100 |
具有甲基分支的 脂環族二異氰酸酯 | - | - | - | - | - | - | - | - | 100 | 100 | - | - | |
脂肪族二異氰酸酯 | - | - | - | 10 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
MDI | - | 100 | - | - | - | - | - | - | - | - | 100 | - | |
聚碳酸酯二醇的重複單元之 碳酸酯以外的基之平均碳數(個) | 5 | 4.5 | 5 | 6 | 5 | 5 | 5 | 5 | 8 | - | 6 | 5 | |
離子性 | 陰離子 | 陰離子 | 陰離子 | 陰離子 | 陰離子 | 陰離子 | 陰離子 | 陰離子 | 陰離子 | 陰離子 | 非離子 | 陰離子 | |
平均分散粒徑(nm) | 100 | 150 | 100 | 40 | 100 | 100 | 100 | 100 | 200 | 25 | 400 | 100 | |
對90℃的熱水之重量膨潤率(%) | 4 | 7 | 4 | 5 | 4 | 4 | 4 | 4 | 9 | 12 | 7 | 4 | |
熱軟化溫度(℃) | 178 | 180 | 178 | 172 | 178 | 178 | 178 | 178 | 168 | 155 | 185 | 178 | |
絨毛人工皮革剖面的 纖維束之狀態 | 有無連續區域 | 有 | 有 | 有 | 有 | 有 | 無 | 有 | 無 | 有 | 有 | 無 | 有 |
有無高分子彈性體滲入纖維束內 | 無 | 無 | 無 | 無 | 無 | 無 | 無 | 無 | 無 | 有 | 無 | 無 | |
接著於連續區域的纖維束數 (15張的最大值平均) | 8 | 12 | 3 | 6 | 4 | 0 | 10 | 3 | 0 | 2 | 1 | 2 | |
連續區域之最大長度(μm) | 145 | 180 | 60 | 120 | 85 | <10 | 200 | 45 | <10 | 100 | 45 | 50 | |
(A) | 13 | 20 | 9 | 16 | 7 | 0 | 28 | 5 | 4 | 3 | 0 | 2 | |
(B) | 15 | 13 | 13 | 13 | 9 | 0 | 10 | 12 | 8 | 0 | 1 | 3 | |
(C) | 21 | 12 | 24 | 19 | 11 | 43 | 9 | 30 | 32 | 44 | 41 | 40 | |
{(A)+(B)}/{(A)+(B)+(C)}×100(%) | 57 | 73 | 48 | 60 | 59 | 0 | 81 | 36 | 27 | 6 | 2 | 11 | |
(A)/{(A)+(B)}×100(%) | 46 | 61 | 41 | 55 | 44 | 0 | 74 | 29 | 33 | 100 | 0 | 40 | |
{(B)+(C)}/{(A)+(B)+(C)}×100(%) | 73 | 56 | 80 | 67 | 74 | 100 | 40 | 89 | 91 | 94 | 100 | 96 | |
(A)/{(A)+(B)+(C)}×100(%) | 27 | 44 | 20 | 33 | 26 | 0 | 60 | 11 | 9 | 6 | 0 | 4 | |
(B)/{(A)+(B)+(C)}×100(%) | 31 | 29 | 28 | 27 | 33 | 0 | 21 | 26 | 18 | 0 | 2 | 7 | |
(C)/{(A)+(B)+(C)}×100(%) | 43 | 27 | 52 | 40 | 41 | 100 | 19 | 64 | 73 | 94 | 98 | 89 | |
評價結果 | 表面之觸感・外觀 | A | A | A | A | A | B | B | B | B | B | B | B |
手感 | A | A | A | A | A | C | B | C | B | B | C | C | |
抗起毬試驗(等級) | 4 | 4.5 | 4.5 | 4 | 3.5 | 2 | 4.5 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2.5 |
[實施例2]
除了將極細纖維的島成分之島數從25島變更為9島,另外如以下地變更聚胺基甲酸酯的乳液之含浸賦予,且將聚胺基甲酸酯的賦予比例從10質量%變更為18質量%以外,與實施例1同樣地製造絨毛人工皮革,進行評價。表1中顯示結果。
(聚胺基甲酸酯的乳液之含浸賦予)
將分散粒子的平均分散粒徑為150nm之自乳化型聚胺基甲酸酯的乳液含浸賦予至經濕熱收縮處理的海島型複合纖維的纏結體後,藉由在150℃下乾燥而使其凝聚,進行造膜。
再者,聚胺基甲酸酯係具有羧基的自乳化型聚胺基甲酸酯,其包含:含有4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)單元100莫耳%之二異氰酸酯單元、含有聚碳酸酯基以外的平均碳數為4.5的聚碳酸酯二醇單元與35莫耳%的聚醚二醇單元、65莫耳%之高分子二醇單元、及含有鏈伸長劑的胺基甲酸酯骨架。又,乳液包含聚胺基甲酸酯15質量%、作為感熱凝膠化劑的硫酸銨2.5質量%與碳二亞胺系交聯劑2.5質量%。又,聚胺基甲酸酯係100%模數為6.0MPa。
[實施例3]
除了將極細纖維的島成分之島數從25島變更為200島,將聚胺基甲酸酯的賦予比例從10質量%變更為6質量%以外,與實施例1同樣地製造絨毛人工皮革,進行評價。表1中顯示結果。
[實施例4]
除了如以下地變更聚胺基甲酸酯的乳液之含浸賦予,且將聚胺基甲酸酯的賦予比例從10質量%變更為15質量%以外,與實施例1同樣地製造絨毛人工皮革,進行評價。表1中顯示結果。
(聚胺基甲酸酯的乳液之含浸賦予)
將分散粒子的平均分散粒徑為40nm之自乳化型聚胺基甲酸酯的乳液含浸賦予至經濕熱收縮處理的海島型複合纖維的纏結體後,藉由在150℃下乾燥而使其凝聚,進行造膜。
再者,聚胺基甲酸酯係具有羧基的非晶性聚碳酸酯胺基甲酸酯,其包含:含有脂環族二異氰酸酯單元90莫耳%與脂肪族二異氰酸酯單元10莫耳%之二異氰酸酯單元、含有具有甲基分支的二醇75莫耳%且含有聚碳酸酯基以外之平均碳數為6之聚碳酸酯二醇單元100莫耳%之高分子二醇單元、及含有鏈伸長劑單元的胺基甲酸酯骨架。又,乳液包含聚胺基甲酸酯15質量%、作為感熱凝膠化劑的硫酸銨2.5質量%與碳二亞胺系交聯劑2.5質量%。又,聚胺基甲酸酯係100%模數為3.0MPa。
[實施例5]
除了於實施例1中,如以下地變更海島型複合纖維的毛網之製造以外,與實施例1同樣地製造絨毛人工皮革,進行評價。表1中顯示結果。
以平均紡絲速度成為2500m/分鐘之方式,藉由吸引裝置吸引而使熔融股束延伸,將纖度為6.0dtex的海島型複合纖維予以紡絲。海島型複合纖維係連續地堆積在可動型網狀物上,為了抑制表面的起毛,以42℃的金屬輥來輕壓。然後,將海島型複合纖維從網狀物剝離,以表面溫度55℃、線壓200N/mm使其通過格子花紋的金屬輥與背輥之間。
[比較例1]
除了將聚胺基甲酸酯的賦予比例從10質量%變更為20質量%,且在聚胺基甲酸酯水分散液的含浸賦予後,浸漬於熱水中而使其凝膠化,在凝聚後,於150℃下乾燥以外,與實施例1同樣地製造絨毛人工皮革,進行評價。圖4中顯示比較例1所得之絨毛人工皮革之於朝厚度方向切斷的剖面之SEM照片的一例。於比較例1之絨毛人工皮革中,聚胺基甲酸酯不形成連續區域,粒子連接而附著於極細纖維之表面。又,聚胺基甲酸酯容易多地脫落。
[比較例2]
除了將聚胺基甲酸酯的賦予比例從10質量%變更為22質量%以外,與實施例1同樣地製造絨毛人工皮革,進行評價。表1中顯示結果。
[比較例3]
除了將極細纖維的島成分之島數從25島變更為4島,將聚胺基甲酸酯的賦予比例從10質量%變更為3質量%以外,與實施例1同樣地製造絨毛人工皮革,進行評價。表1中顯示結果。
[比較例4]
除了如以下地變更聚胺基甲酸酯的乳液之含浸賦予以外,與實施例1同樣地製造絨毛人工皮革,進行評價。表1中顯示結果。
(聚胺基甲酸酯的乳液之含浸賦予)
將分散粒子的平均分散粒徑為200nm之自乳化型聚胺基甲酸酯的乳液含浸賦予至經濕熱收縮處理的海島型複合纖維的纏結體後,藉由在150℃下乾燥而使其凝聚,進行造膜。
再者,聚胺基甲酸酯係具有羧基的自乳化型聚碳酸酯胺基甲酸酯,其包含:含有脂環結構中具有甲基的脂環族二異氰酸酯單元100莫耳%之二異氰酸酯單元、含有聚碳酸酯基以外的平均碳數為8的聚碳酸酯二醇單元100莫耳%之高分子二醇單元、及含有鏈伸長劑單元的胺基甲酸酯骨架。又,乳液包含聚胺基甲酸酯15質量%、作為感熱凝膠化劑的硫酸銨2.5質量%與碳二亞胺系交聯劑2.5質量%。又,聚胺基甲酸酯係100%模數為3.0MPa,熱軟化溫度168℃、熱水膨潤率9%。
[比較例5]
除了如以下地變更聚胺基甲酸酯的乳液之含浸賦予以外,與實施例1同樣地製造絨毛人工皮革,進行評價。表1中顯示結果。
(聚胺基甲酸酯的乳液之含浸賦予)
將分散粒子的平均分散粒徑為25nm之自乳化型聚胺基甲酸酯的乳液含浸賦予至經濕熱收縮處理的海島型複合纖維的纏結體後,藉由在150℃下乾燥而使其凝聚,進行造膜。
再者,聚胺基甲酸酯係具有羧基的自乳化型聚醚胺基甲酸酯,其包含:含有脂環結構中具有甲基的脂環族二異氰酸酯單元100莫耳%之二異氰酸酯單元、含有聚醚單元100莫耳%之高分子二醇單元、及含有鏈伸長劑單元的胺基甲酸酯骨架。又,乳液包含聚胺基甲酸酯15質量%、作為感熱凝膠化劑的硫酸銨2.5質量%與碳二亞胺系交聯劑2.5質量%。又,聚胺基甲酸酯係100%模數為1.5MPa,熱軟化溫度155℃、熱水膨潤率12%。
圖5中顯示比較例5所得之絨毛人工皮革之於朝厚度方向切斷的剖面之SEM照片的一例。於比較例5之絨毛人工皮革中,雖然聚胺基甲酸酯形成連續區域,但是聚胺基甲酸酯滲入纖維束之內部。
[比較例6]
除了如以下地變更聚胺基甲酸酯的乳液之含浸賦予以外,與實施例1同樣地製造絨毛人工皮革,進行評價。表1中顯示結果。
(聚胺基甲酸酯的乳液之含浸賦予)
將分散粒子的平均分散粒徑為400nm之強制乳化型聚胺基甲酸酯的乳液含浸賦予至經濕熱收縮處理的海島型複合纖維的纏結體後,藉由在150℃下乾燥而使其凝聚。
再者,聚胺基甲酸酯係不具有羧基的強制乳化型聚碳酸酯胺基甲酸酯,其包含:含有4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)單元100莫耳%之二異氰酸酯單元、含有聚碳酸酯基以外的平均碳數為6的聚碳酸酯單元100莫耳%之高分子二醇單元、及含有鏈伸長劑單元的胺基甲酸酯骨架。又,乳液包含聚胺基甲酸酯15質量%與作為感熱凝膠化劑的硫酸鈉2.5質量%。又,水系聚胺基甲酸酯係100%模數為3.0MPa。
圖6中顯示比較例6所得之絨毛人工皮革之於朝厚度方向切斷的剖面之SEM照片的一例。於比較例6之絨毛人工皮革中,聚胺基甲酸酯不形成連續區域,聚胺基甲酸酯具有1~5μm之多數的空孔。
[比較例7]
除了於聚胺基甲酸酯的乳液之含浸賦予時,添加3質量份的發泡劑以外,與實施例1同樣地製造絨毛人工皮革,進行評價。表1中顯示結果。
於實施例1~5所得之絨毛人工皮革中,若參照500倍的SEM照片的話,則聚胺基甲酸酯係在形成纖維束的外周之極細纖維的表面上以皮膜狀作為連續膜固著。另一方面,於比較例1所得之絨毛人工皮革中,聚胺基甲酸酯係以粒子相連的非連續構造固著於極細纖維。
實施例1~5所得之絨毛人工皮革係絨毛面的外觀及高級感優異,柔軟的手感,且絨毛面的抗起毬性亦優異。又,在製造時賦予的聚胺基甲酸酯係不易脫落,可知能製造穩定品質的絨毛人工皮革。另一方面,比較例1所得之絨毛人工皮革係色斑明顯,也沒有手感的韌性,抗起毬性亦差。又,相對於聚胺基甲酸酯的賦予比例為20質量%者,所得之絨毛人工皮革中的含有比例為6質量%,可知難以得到穩定的品質。又,聚胺基甲酸酯之含有比例為22質量%之比較例2所得之絨毛人工皮革,雖然抗起毬性優異,但是絨毛面為粗糙的觸感,色斑亦明顯,為硬的手感。又,比較例3所得之絨毛人工皮革係蓬亂的絨毛之粗糙外觀,也無手感的韌性,抗起毬性亦差。
又,使用熱水膨潤率為9%、熱軟化溫度為168℃的聚胺基甲酸酯之比較例4所得之絨毛人工皮革,係粗糙外觀且手感亦稍硬,抗起毬性差。又,使用熱水膨潤率為12%、熱軟化溫度為155℃的聚胺基甲酸酯,且聚胺基甲酸酯滲入纖維束的內部之比較例5所得之絨毛人工皮革,雖然抗起毬性優異,但是觸感與手感差。又,聚胺基甲酸酯為非離子性且平均分散粒徑為400nm,具有空孔的非連續構造之比較例5所得之絨毛人工皮革,係蓬亂的絨毛之粗糙外觀,無手感的韌性,抗起毬性差。
再者,於聚胺基甲酸酯中含有發泡劑之比較例7所得之絨毛人工皮革,係蓬亂的絨毛之粗糙外觀,色斑明顯,也無手感的韌性,抗起毬性亦差。
1a:極細纖維
1b:纖維束
2,R1,R2:連續區域
10:絨毛人工皮革
A:第1纖維束
B:第2纖維束
C:第3纖維束
N:絨毛面
圖1係實施例1所得之絨毛人工皮革於朝厚度方向切斷的剖面中之包含絨毛面的區域之倍率70倍的掃描型電子顯微鏡(SEM)照片。
圖2係實施例1所得之絨毛人工皮革於朝厚度方向切斷的剖面之倍率500倍的SEM照片。
圖3係確定在圖2中出現的纖維束之邊界,並顯示分類的樣子之圖。
圖4係比較例1所得之絨毛人工皮革於朝厚度方向切斷的剖面之倍率500倍的SEM照片。
圖5係比較例5所得之絨毛人工皮革於朝厚度方向切斷的剖面之倍率500倍的SEM照片。
圖6係比較例6所得之絨毛人工皮革於朝厚度方向切斷的剖面之倍率500倍的SEM照片。
圖7係用於說明第1纖維束及第2纖維束的判定之倍率500倍的SEM照片。
1a:極細纖維
1b:纖維束
2,R1,R2:連續區域
10:絨毛人工皮革
Claims (8)
- 一種絨毛人工皮革,其包含纖維束纏結體、與經含浸賦予至該纖維束纏結體之5~20質量%的聚胺基甲酸酯,且在至少一面具有已使該極細纖維起絨的絨毛面,該纖維束纏結體包含由平均纖維直徑1~10μm的極細纖維所構成之平均纖維束直徑5~75μm的纖維束, 於朝厚度方向切斷的剖面中, 該聚胺基甲酸酯係每0.04mm 2平均含有1個以上具有50μm以上的直線長度之連續區域, 該纖維束包含: 第1纖維束,其係以外周的1/4以上接著於該連續區域,與 第2纖維束,其係以小於外周的1/4接著於該連續區域,或未接著於該連續區域但以纖維束的外周至該纖維束的半徑以內的距離鄰近於連續區域; 該連續區域不滲入該第1纖維束及該第2纖維束之內部而存在於彼等之外部, 相對於該纖維束之總數,該第1纖維束之數與該第2纖維束之數的合計比例為40%以上, 相對於該第1纖維束之數與該第2纖維束之數的合計,該第1纖維束之數的比例為40~70%。
- 如請求項1之絨毛人工皮革,其包含接著2個以上該第1纖維束的該連續區域。
- 如請求項1或2之絨毛人工皮革,其進一步包含該第1纖維束及該第2纖維束以外的纖維束之第3纖維束, 相對於該第1纖維束之數與該第2纖維束之數與該第3纖維束之數的合計,該第2纖維束之數與該第3纖維束的合計比例為50~90%。
- 如請求項1至3中任一項之絨毛人工皮革,其進一步包含該第1纖維束及該第2纖維束以外的纖維束之第3纖維束, 相對於該第1纖維束之數與該第2纖維束之數與該第3纖維束之數的合計,該第1纖維束之數的比例為15~55%。
- 如請求項1至4中任一項之絨毛人工皮革,其進一步包含該第1纖維束及該第2纖維束以外的纖維束之第3纖維束, 相對於該第1纖維束之數與該第2纖維束之數與該第3纖維束之數的合計,該第2纖維束之數的比例為15~55%。
- 如請求項1至5中任一項之絨毛人工皮革,其中該連續區域係由該聚胺基甲酸酯的水分散液所造膜,且不具有該水分散液中的分散粒子之輪廓所造成的粒子界面。
- 如請求項1至6中任一項之絨毛人工皮革,其中該聚胺基甲酸酯包含經交聯的具有陰離子性親水基之聚胺基甲酸酯。
- 如請求項1至7中任一項之絨毛人工皮革,其中該聚胺基甲酸酯係:熱軟化溫度為170℃以上,對90℃的熱水之重量膨潤率為1~8%。
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