WO2019244862A1 - シート状物の製造方法 - Google Patents

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WO2019244862A1
WO2019244862A1 PCT/JP2019/024016 JP2019024016W WO2019244862A1 WO 2019244862 A1 WO2019244862 A1 WO 2019244862A1 JP 2019024016 W JP2019024016 W JP 2019024016W WO 2019244862 A1 WO2019244862 A1 WO 2019244862A1
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sheet
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polyurethane
fibrous base
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古井孝宜
小出現
西村誠
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東レ株式会社
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    • D06N2211/28Artificial leather

Definitions

  • the present invention by using water-dispersible polyurethane as the binder resin, reduces the amount of organic solvent used in the production process, and in an environmentally friendly sheet, achieves both good flexibility and high quality appearance,
  • the present invention also relates to a method for producing a sheet having good wear resistance.
  • a sheet-like material mainly composed of a fibrous base material and polyurethane has excellent characteristics not found in natural leather, and is widely used in various applications.
  • leather-like sheet materials using a polyester-based fibrous base material are excellent in light resistance, and thus their use has been spreading yearly for use in clothing, upholstery, and automotive interior materials.
  • a fibrous base material is impregnated with an organic solvent solution of polyurethane, and then the resulting fibrous base material is mixed with a non-solvent of polyurethane or a mixed solution of organic solvent / water.
  • a process of immersing the polyurethane therein to wet coagulate the polyurethane is generally employed.
  • a water-miscible organic solvent such as N, N-dimethylformamide (hereinafter, referred to as "DMF" is used as an organic solvent as a solvent for such a polyurethane.
  • DMF N, N-dimethylformamide
  • a nonwoven fabric is impregnated with an aqueous solution of polyvinyl alcohol.
  • the fiber sheet is immersed in a polyurethane impregnating solution, and the polyurethane is wet-coagulated in a 45% DMF aqueous solution at 20 ° C.
  • a method for producing a sheet-like material by removing alcohol has been proposed (see Patent Document 1).
  • a sheet-like material in which a conventional fibrous base material is impregnated with a water-dispersible polyurethane and is provided with polyurethane has a problem in that the polyurethane becomes strongly bonded to the fibers of the fibrous base material, and the texture becomes hard.
  • Patent Document 2 attempts to suppress polyvinyl alcohol from falling into water by using a polyvinyl alcohol aqueous solution having a degree of saponification of 98% or more and a degree of polymerization of 800 to 3500 and containing few impurities.
  • polyvinyl alcohol having a high degree of polymerization has a problem that the viscosity of the aqueous polyvinyl alcohol solution becomes high, and the impregnation into the fibrous base material and the handleability of the aqueous polyvinyl alcohol solution are reduced.
  • the present invention reduces the use of organic solvents in the manufacturing process and considers the environment, and achieves both an elegant appearance with raised hair and a soft texture, even when using a low polymerization degree, low viscosity polyvinyl alcohol aqueous solution.
  • Another object of the present invention is to provide a sheet-shaped material having good abrasion resistance.
  • a sheet-like material having excellent flexibility is obtained by applying a polyvinyl alcohol having a high degree of saponification and applying a polyurethane after applying the polyvinyl alcohol.
  • a polyvinyl alcohol having a high degree of saponification was obtained, and it was found that the solubility of polyvinyl alcohol in water can be effectively reduced by making the stereoregularity of polyvinyl alcohol a structure having a higher syndiotactic property.
  • the present invention is to solve the above-mentioned problems, and the present invention is a method for producing a sheet-like material containing a fibrous base material containing ultrafine fibers and polyurethane, and comprises the following (1) This is a method for producing a sheet-like material including the steps (4) to (4).
  • a polyvinyl alcohol aqueous solution which is an aqueous solution of polyvinyl alcohol having the following characteristics to a fibrous base material containing ultrafine fiber-expressing fibers as a main component, the fiber mass contained in the fibrous base material is reduced.
  • a polyvinyl alcohol providing step of providing the polyvinyl alcohol in an amount of 0.1 to 50% by mass (Polyvinyl alcohol: The degree of saponification is 90% or more, and the rrr composition abundance ratio is 14.5% or more in a stereoregularity measurement measured by 13C-NMR in a heavy water solvent.)
  • the ultrafine fiber expressing type fiber of the fibrous base material is converted into an ultrafine fiber having an average single fiber diameter of 0.1 to 10 ⁇ m, (3) a polyurethane applying step of applying an aqueous dispersion type polyurethane to the fibrous base material to which the polyvinyl alcohol has been applied after the step;
  • a polyvinyl alcohol removing step of removing the polyvinyl alcohol from the fibrous base material to which the water-dispersed polyurethane has been applied.
  • the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol is 200 to 3,500.
  • the fibrous base material containing the ultrafine fiber-expressing fibers as a main component is treated with an aqueous alkaline solution.
  • heating is performed at 80 to 190 ° C.
  • the fibrous base material having the ultrafine fiber-expressing fiber as a main component is entangled and integrated with the fiber and the woven and / or knitted fabric. Use what was done.
  • an environmentally friendly manufacturing process achieves an elegant appearance and a soft texture even when a low-polymerization aqueous solution having high solubility in water and low viscosity is used. And a sheet having good abrasion resistance can be obtained.
  • the method for producing a sheet material of the present invention includes the following steps (1) to (4).
  • a polyvinyl alcohol aqueous solution which is an aqueous solution of polyvinyl alcohol having the following characteristics to a fibrous base material containing ultrafine fiber-expressing fibers as a main component, the fiber mass contained in the fibrous base material is reduced.
  • a polyvinyl alcohol providing step of providing the polyvinyl alcohol in an amount of 0.1 to 50% by mass (Polyvinyl alcohol: The degree of saponification is 90% or more, and the rrr composition abundance ratio is 14.5% or more in a stereoregularity measurement measured by 13C-NMR in a heavy water solvent.)
  • the ultrafine fiber expressing type fiber of the fibrous base material is converted into an ultrafine fiber having an average single fiber diameter of 0.1 to 10 ⁇ m, (3) a polyurethane applying step of applying an aqueous dispersion type polyurethane to the fibrous base material to which the polyvinyl alcohol has been applied after the step;
  • a polyvinyl alcohol removing step of removing the polyvinyl alcohol from the fibrous base material to which the water-dispersed polyurethane has been applied.
  • the steps (1) to (4) are performed in this order.
  • a step of expressing ultrafine fibers from the ultrafine fiber-expressing fibers for example, sea-island type fibers
  • a sea removing step for example, a sea removing step
  • both voids caused by the removal of the polyvinyl alcohol and voids caused by the sea components removed from the sea are generated between the polyurethane and the ultrafine fibers. Therefore, the area where the surface of the ultrafine fiber is directly gripped by the polyurethane is further reduced. The texture of the sheet-like material becomes soft, but characteristics such as abrasion resistance tend to deteriorate.
  • a fibrous base material containing ultrafine fiber-expressing fibers as a main component is provided with a polyvinyl alcohol aqueous solution which is an aqueous solution of polyvinyl alcohol having the following characteristics.
  • the polyvinyl alcohol providing step of providing 0.1 to 50% by mass of the polyvinyl alcohol with respect to the mass of the fiber contained in the above is described.
  • the polyvinyl alcohol used here has a degree of saponification of 90% or more and an rrr composition existence ratio of 14.5% or more.
  • the polyvinyl alcohol to be applied to the fibrous base material preferably uses polyvinyl acetate as a raw material. Further, those using poly (vinyl trifluoroacetate) as a raw material are also preferable.
  • Polyvinyl alcohol has a degree of saponification of 90% or more. It is preferably at least 95%, more preferably at least 98%. By setting the degree of saponification of polyvinyl alcohol to a certain value or more, after the polyvinyl alcohol is applied to the fibrous base material, the polyvinyl alcohol is prevented from being dissolved in the water-dispersed polyurethane liquid when applying the water-dispersed polyurethane. be able to.
  • the saponification degree of polyvinyl alcohol can be calculated as follows as described in 3.5 "Saponification degree" of JIS K6726: 1994 "Testing method of polyvinyl alcohol”.
  • Polyvinyl alcohol is weighed and placed in an Erlenmeyer flask, and water and a phenolphthalein solution are added, and completely dissolved at a temperature of 90 ° C. or higher.
  • an aqueous solution of sodium hydroxide is added with a burette, shaken well, and kept at room temperature for 2 hours or more.
  • the saponification degree is less than 97%, 0.5 mol / L is used, and when it is 97% or more, a 0.1 mol / L aqueous sodium hydroxide solution is used.
  • Sulfuric acid or hydrochloric acid having the same molar concentration (unit mol / L) as the aqueous sodium hydroxide solution is added to the same amount of the aqueous sodium hydroxide solution as a burette and shaken well.
  • the saponification degree H is calculated from the following equation.
  • X 1 amount of acetic acid (%) corresponding to residual acetic acid groups
  • X 2 residual acetic acid group (mol%)
  • H Saponification degree (mol%)
  • a Usage amount of sodium hydroxide aqueous solution in (4) (mL)
  • b Usage amount (mL) of aqueous sodium hydroxide solution in blank test of (5)
  • f Factor of aqueous sodium hydroxide solution
  • D Concentration of aqueous sodium hydroxide solution (mol / L)
  • S Polyvinyl alcohol collection amount (g)
  • P Pure content (%) of polyvinyl alcohol.
  • X 1 amount of carboxylic acid corresponding to residual carboxylic acid group (%)
  • X 2 residual carboxylic acid group (mol%)
  • Request X 2 using molecular weight of the carboxylic acid constituting the carboxylic acid vinyl ester in place of 60.05 (the molecular weight of acetic acid) of the formula.
  • the polyvinyl alcohol applied to the fibrous base material has an rrr composition abundance of 14.5% or more in a stereoregularity measurement measured by 13 C-NMR in a heavy water solvent.
  • a repeating structure of “r” in which adjacent hydroxyl groups are in different directions from each other is partially a syndiotactic structure.
  • hydroxyl groups are alternately arranged up and down with respect to the plane formed by the carbon chains in the polymer, so it is easy to form a large number of hydrogen bonds due to hydroxyl groups in the polyvinyl alcohol molecule of the syndiotactic structure. Become. As a result, the number of hydroxyl groups that contribute to the formation of hydrogen bonds with water molecules decreases, so that the solubility in water decreases and the solubility in warm water also decreases.
  • Polyvinyl alcohol in which the ratio of the rrr structure having the highest syndiotactic property is 14.5% or more can effectively lower the solubility in water.
  • the existence ratio of the rrr structure is preferably 14.7% or more, more preferably 15.0% or more.
  • the existence ratio of the rrr structure is less than 14.5%, the formation of hydrogen bonds between polyvinyl alcohols is reduced, and the polyvinyl alcohol dissolves and drops in water in a sea removing step, etc., and the polyurethane directly forms fibers.
  • the number of parts to be gripped increases, and the flexibility and surface appearance of the sheet-like material decrease.
  • the ratio of the mrr structure other than the rrr structure is 25% or more. It is more preferably at least 25.5%, further preferably at least 26%. In addition, it is preferable that the sum of the existence ratio of the rrr structure and the existence ratio of the mrr structure is 39.5% or more. It is more preferably at least 40%, further preferably at least 40.5%. On the other hand, the sum of the existence ratio of the mmr structure and the existence ratio of the mmr structure is preferably 50% or less. It is more preferably at most 48%, further preferably at most 45%.
  • rrr structure there is no particular upper limit for the rrr structure, but it is preferably 28.0% or less, more preferably 20.0% or less, from the viewpoint of availability or production.
  • polyvinyl alcohol is dissolved in a heavy water solvent at a temperature of 80 ° C., and 13 C-NMR measurement at a measurement temperature of 80 ° C. and a resonance frequency of 100 MHz is performed.
  • the peak group observed at 45 to 49 ppm is the peak group corresponding to the methylene carbon in the polyvinyl alcohol skeleton.
  • the peak group on the low magnetic field side is a methine carbon peak group to which a hydroxyl group in the polyvinyl alcohol skeleton is bonded.
  • the peaks of the five peaks detected in the group of carbon peaks constituting the methylene group overlap, the peaks are vertically divided at the valleys of the peaks, the integrated value is calculated, and the abundance ratio of each sequence is calculated as a percentage.
  • the peak of the rrr structure is the peak observed in the lowest magnetic field side in the peak group.
  • the ratio of the rrr structure can be adjusted by appropriately changing the polymerization conditions and polymerization catalyst for polyvinyl alcohol or polyvinyl acetate that can be a raw material.
  • the solubility of polyvinyl alcohol in water and the viscosity of an aqueous solution of polyvinyl alcohol vary depending on the degree of polymerization.
  • the higher the degree of polymerization of polyvinyl alcohol the lower the solubility in water.
  • the dissolution of polyvinyl alcohol in the water-dispersed polyurethane liquid can be further suppressed.
  • the polyvinyl alcohol of the present invention has a high rrr composition abundance ratio, even when the degree of polymerization of polyvinyl alcohol is low, the dissolution of polyvinyl alcohol in the water-dispersed polyurethane liquid can be effectively suppressed. Therefore, the average degree of polymerization of polyvinyl alcohol is preferably 200 or more, more preferably 300 or more, and still more preferably 400 or more. By setting the degree of polymerization of polyvinyl alcohol to 200 or more, dissolution of polyvinyl alcohol in water can be suppressed.
  • the average degree of polymerization of polyvinyl alcohol is preferably 3500 or less, more preferably 2500 or less, further preferably 1500 or less, and particularly preferably 1000 or less.
  • the average degree of polymerization of polyvinyl alcohol is measured as in the following (1) to (7) according to 3.7 "average degree of polymerization" of JIS K6726: 1994 "Testing method for polyvinyl alcohol”.
  • the average degree of polymerization calculated in the present invention is used.
  • Polyvinyl alcohol is put in an Erlenmeyer flask, methanol is added, and then an aqueous sodium hydroxide solution is added and stirred.
  • the polyvinyl alcohol is not the polyvinyl alcohol having the average polymerization degree specified in the present invention.
  • the viscosity of a polyvinyl alcohol aqueous solution having a concentration of 4% by mass is measured as follows in 3.11.1 "Rotational viscometer method" of JIS K6726: 1994 "Testing method for polyvinyl alcohol”. Is the viscosity at 20 ° C. (1) Weigh polyvinyl alcohol and place in an Erlenmeyer flask. Prepare these three. (2) Water is added so that the concentration becomes 3.8% by mass, 4.0% by mass, and 4.2% by mass, and the mixture is completely heated and dissolved, and is allowed to cool to a temperature of 20 ° C., and is completely defoamed. I do.
  • the polyvinyl alcohol has a viscosity of 2 to 70 mPa ⁇ s at 20 ° C. in a 4% by mass aqueous solution of the polyvinyl alcohol.
  • the viscosity of the polyvinyl alcohol is within this range, an appropriate migration structure can be obtained inside the fibrous base material during drying, and the balance between the flexibility and surface appearance of the sheet-like material and physical properties such as abrasion resistance can be obtained. can get.
  • the viscosity is 2 mPa ⁇ s or more, more preferably 3 mPa ⁇ s or more, and still more preferably 4 mPa ⁇ s or more, an extreme migration structure can be suppressed.
  • the fibrous base material can be easily impregnated with polyvinyl alcohol.
  • the glass transition temperature (Tg) of polyvinyl alcohol is preferably 70 to 100 ° C. or less.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature of polyvinyl alcohol is preferably 70 to 100 ° C. or less.
  • the melting point of polyvinyl alcohol is preferably from 200 to 250 ° C.
  • the melting point of polyvinyl alcohol is preferably from 200 to 250 ° C.
  • the melting point of polyvinyl alcohol is preferably from 200 ° C. or higher, more preferably 210 ° C. or higher, softening in the drying step can be prevented, dimensional stability of the fibrous base material can be obtained, and the surface appearance of the sheet-shaped material deteriorates. Can be suppressed.
  • the melting point of the polyvinyl alcohol to 250 ° C. or lower, more preferably 240 ° C. or lower, it is possible to prevent the fibrous base material from becoming too hard and deteriorating the handleability.
  • the glass transition point and the melting point of polyvinyl alcohol are defined as the glass transition temperature and the melting temperature measured by differential scanning calorimetry (DSC) of JIS K7121: 1987 "Method for measuring the transition temperature of plastic", respectively.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • an aqueous solution of polyvinyl alcohol is applied to a fibrous base material containing ultrafine fiber-expressing fibers as a main component, whereby the polyvinyl alcohol is added to the fibrous base material in an amount of 0.1 to 50 wt.
  • the polyvinyl alcohol application step for applying the mass% will be described.
  • the fibrous base material of the present invention contains ultrafine fiber-expressing fibers as main components.
  • the content of the ultrafine fiber-expressing fibers in the fibrous equipment is preferably 50 to 100% by mass.
  • the ultrafine fiber-expressing fiber in the fibrous base material is more preferably 60% by mass or more, and even more preferably 70% by mass or more, since an excellent surface appearance of the sheet material can be obtained.
  • the fiber can be made ultrafine through a subsequent fiber ultrafineness step, and an elegant surface appearance can be obtained.
  • thermoplastic resin of two components having different solvent solubility is made into a sea component and an island component, and the sea component is dissolved and removed using a solvent or the like, so that the island component is converted into the ultrafine fiber.
  • "Sea-island type fiber” can be used.
  • two-component thermoplastic resin may be alternately arranged radially or in a multilayer shape on the fiber cross section, and each component may be separated and split into ultrafine fibers by splitting to separate fibers. it can.
  • the sea-island type fiber is preferably used from the viewpoint of the flexibility and texture of the sheet-like material because the sea component can be removed to remove the sea component, thereby providing an appropriate space between the island components, that is, between the ultrafine fibers. .
  • sea-island type fiber for example, a sea-island type composite fiber or a sea-island type composite fiber obtained by mutually arranging and spinning the two components of the sea component and the island component, and the two components of the sea component and the island component were mixed and spun.
  • the former sea-island composite fiber is preferably used in that ultrafine fibers having a uniform fineness can be obtained, and ultrafine fibers having a sufficient length can be obtained, which contributes to the strength of the sheet-like material.
  • the island component of the sea-island fiber is not particularly limited, the following are exemplified.
  • Polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate and polylactic acid.
  • Polyamides such as polyamide 6 and polyamide 66; acrylics; polyethylene; And thermoplastic resins that can be melt-spun, such as thermoplastic cellulose.
  • polyester fibers from the viewpoints of strength, dimensional stability and light resistance. Further, from the viewpoint of environmental consideration, it is preferable that the fiber is obtained from a recycled material or a plant-derived material. Further, the fibrous base material may be formed by mixing fibers of different materials.
  • sea component of the sea-island fiber is not particularly limited, the following are exemplified.
  • Hydrocarbon addition polymers such as polyethylene, polypropylene, and polystyrene.
  • Copolymerized polyester obtained by copolymerizing sodium sulfoisophthalate, polyethylene glycol, etc.
  • Polylactic acid Polyvinyl alcohol.
  • copolymerized polyester or polylactic acid which is copolymerized with alkali-decomposable sodium sulfoisophthalate or polyethylene glycol, which can be decomposed without using an organic solvent, and hot water-soluble polyvinyl alcohol are used. preferable.
  • the cross-sectional shape of the fiber constituting the fibrous base material is not particularly limited, and may be a round cross-section. However, an elliptic shape, a polygonal shape such as a flat shape and a triangular shape, and a modified cross-sectional shape such as a fan shape and a cross shape are employed. Is also good.
  • a woven fabric, a knitted fabric, a nonwoven fabric and the like can be adopted.
  • a nonwoven fabric is preferably used because the surface appearance of the sheet-like material after the surface raising treatment is good.
  • the nonwoven fabric may be either a short fiber nonwoven fabric or a long fiber nonwoven fabric.
  • the number of fibers in the thickness direction of the sheet-like material that becomes raised when raised is shorter than that of short-fiber nonwoven fabrics, and the dense appearance of the raised fibers tends to be low, resulting in poor surface appearance.
  • a fibrous nonwoven fabric is preferably used.
  • the short fiber length of the short fiber nonwoven fabric is preferably 25 to 90 mm.
  • the fiber length is at least 25 mm, more preferably at least 30 mm, a sheet-like material having excellent abrasion resistance due to entanglement can be obtained.
  • the fiber length is set to 90 mm or less, more preferably 80 mm or less, a sheet-like material excellent in texture and quality can be obtained.
  • Needle punching or water jet punching can be used as a method of entanglement of the fibers or fiber bundles of the nonwoven fabric.
  • the fibrous base material composed of the ultrafine fiber-expressing fibers is a nonwoven fabric
  • the ultrafine fiber-expressing fibers of the nonwoven fabric are intertwined with each other in advance.
  • the fibrous base material made of the ultrafine fibers has a structure in which the bundles of the ultrafine fibers are entangled, and the ultrafine fibers are entangled in a bundle, so that the sheet-like material is formed. The strength is improved.
  • the fibrous base material containing the microfiber-expressing fiber as a main component is a nonwoven fabric
  • the fibrous base material may be further entangled and integrated with a woven or knitted fabric for the purpose of improving strength or the like.
  • a woven fabric plain weave, twill weave, satin weave and the like can be mentioned, and plain weave is preferably used in terms of cost.
  • a knitted material circular knitting, tricot, Russell and the like can be mentioned.
  • the average single fiber diameter of the fibers constituting such a woven or knitted fabric is preferably 0.3 to 20 ⁇ m.
  • the amount of polyvinyl alcohol applied to the fibrous base material is 0.1 to 50% by mass based on the mass of the fibrous base material.
  • the applied amount of polyvinyl alcohol is 0.1% by mass or more, preferably 1% by mass or more, a sheet having good flexibility and texture is obtained, and the applied amount of polyvinyl alcohol is 50% by mass or less, preferably By setting it to 45% by mass or less, a sheet-like material having good workability and good physical properties such as abrasion resistance can be obtained.
  • the method for applying polyvinyl alcohol to the fibrous base material is not particularly limited, and various methods usually used in this field can be adopted. Among them, a method in which polyvinyl alcohol is dissolved in water, impregnated into a fibrous base material, and dried by heating is preferred from the viewpoint of uniform application. When the drying temperature is too low, a long drying time is required. When the temperature is too high, the polyvinyl alcohol is insolubilized and it is difficult to dissolve and remove it later. Therefore, the drying temperature is preferably from 80 to 140 ° C, and the drying temperature is more preferably from 110 to 130 ° C.
  • the drying time is usually 1 to 20 minutes, preferably 1 to 10 minutes, more preferably 1 to 5 minutes from the viewpoint of processability.
  • a heat treatment may be performed after drying.
  • the preferred temperature of the heat treatment is 80 to 190 ° C.
  • the second step ie, the step of expressing ultrafine fibers having an average single fiber diameter of 0.1 to 10 ⁇ m from a fibrous base material containing ultrafine fiber-expressing fibers, will be described.
  • the ultrafine fiber-expressing fibers are preferably sea-island fibers.
  • the ultrafine fiber development treatment of a fibrous base material containing such fibers as a main component is a sea removal treatment. This can be performed by immersing the fibrous base material in a solvent, dissolving the sea component in the solvent, and squeezing the fibrous base material.
  • the solvent is an organic solvent such as toluene or trichloroethylene when the sea component is polyethylene, polypropylene or polystyrene, and when the sea component is copolyester or polylactic acid.
  • An aqueous solution of an alkali such as sodium hydroxide can be used.
  • the sea component is polyvinyl alcohol
  • hot water can be used. From the viewpoint of environmental considerations in the process, a sea removal treatment with an aqueous alkali solution such as sodium hydroxide or hot water is preferred.
  • the average single fiber diameter of the ultrafine fibers obtained from the ultrafine fiber-expressing fibers through the fiber ultrafine-coating step is 0.1 to 10 ⁇ m.
  • the average single fiber diameter is 10 ⁇ m or less, more preferably 7 ⁇ m or less, and still more preferably 5 ⁇ m or less, it is possible to obtain a sheet having excellent flexibility and nap quality.
  • the average single fiber diameter is 0.1 ⁇ m or more, more preferably 0.3 ⁇ m or more, and still more preferably 0.7 ⁇ m or more, the color development after dyeing or the bundling at the time of napping treatment such as grinding with sandpaper etc. It has excellent fiber dispersibility and is easy to judge.
  • the average single fiber diameter adopts a value obtained by the following procedure.
  • a portion to be a sample is cut out from a fibrous base material, a desealed sheet, or a sheet.
  • the diameter of a single fiber of the extracted 50 ultrafine fibers is measured in ⁇ m units to the first decimal place.
  • the fibers having a fiber diameter of more than 50 ⁇ m are mixed, the fibers are clearly excluded from ultrafine fibers and are excluded from the measurement target of the average fiber diameter.
  • the cross-sectional area (S) of the single fiber is first measured, and the diameter (D) of a circle corresponding to the cross-sectional area is calculated as follows to obtain the diameter of the single fiber.
  • the average value is calculated using the population as a population, and is defined as the average single fiber diameter.
  • a third step that is, a polyurethane applying step of applying a water-dispersible polyurethane to a fibrous base material containing ultrafine fibers to which polyvinyl alcohol has been added as a main component will be described.
  • the water-dispersed polyurethane is (I) a forced emulsified polyurethane which is forcibly dispersed and stabilized in water using a surfactant, and (II) a hydrophilic structure in the polyurethane molecular structure, and the surfactant is Although it is classified as a self-emulsifying polyurethane which disperses and stabilizes in water even if it does not exist, any of them may be used in the present invention.
  • the method of applying the water-dispersible polyurethane to the fibrous base material is not particularly limited.
  • a method of impregnating and applying a water-dispersed polyurethane liquid to a fibrous base material, coagulating, and then heating and drying can be uniformly applied.
  • the concentration of the polyurethane is preferably from 10 to 50% by mass, more preferably from 15 to 40% by mass in the water-dispersed polyurethane liquid.
  • the water-dispersible polyurethane liquid used in the present invention may contain a water-soluble organic solvent in an amount of 40% by mass or less based on the polyurethane liquid in order to improve storage stability and film-forming properties. It is preferable that the content of the organic solvent be 1% by mass or less from the viewpoint of preservation and the like.
  • the water-dispersible polyurethane liquid used in the present invention is preferably one having heat-sensitive coagulability.
  • polyurethane can be applied uniformly in the thickness direction of the fibrous base material.
  • the thermosetting property refers to a property that when the polyurethane liquid is heated, when the temperature reaches a certain temperature, the fluidity of the polyurethane liquid decreases and solidifies.
  • the temperature at which this occurs is called the heat-sensitive coagulation temperature.
  • a polyurethane liquid is applied to a fibrous base material, it is coagulated by dry coagulation, wet heat coagulation, wet coagulation, or a combination thereof, and then dried. Is given.
  • dry coagulation is practical in industrial production.
  • the heat-sensitive coagulation temperature of the water-dispersed polyurethane liquid is preferably 40 to 90 ° C.
  • the heat-sensitive coagulation temperature is preferably 40 to 90 ° C.
  • a heat-sensitive coagulant may be appropriately added in order to keep the heat-sensitive coagulation temperature as described above.
  • the heat-sensitive coagulant include inorganic salts such as sodium chloride, potassium chloride, sodium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate and calcium chloride; sodium persulfate, potassium persulfate, ammonium persulfate, azobisisobutyronitrile, and peroxide.
  • examples include a radical reaction initiator such as benzoyl.
  • the polyurethane liquid can be coagulated by impregnating or applying a polyurethane liquid to a fibrous base material, by dry coagulation, wet heat coagulation, wet coagulation, or a combination thereof.
  • the temperature of the wet heat coagulation is preferably equal to or higher than the heat coagulation temperature of polyurethane, and more preferably 40 to 200 ° C.
  • the temperature of the wet heat coagulation is preferably equal to or higher than the heat coagulation temperature of polyurethane, and more preferably 40 to 200 ° C.
  • the wet coagulation temperature is equal to or higher than the heat-sensitive coagulation temperature of polyurethane, and is preferably 40 to 100 ° C.
  • the temperature of the dry coagulation and the drying temperature are preferably from 80 to 140 ° C.
  • productivity is excellent.
  • a heat treatment may be performed after the polyurethane is solidified.
  • the interface between the polyurethane molecules is reduced, resulting in a stronger polyurethane.
  • Heat treatment after removing polyvinyl alcohol from the sheet provided with the water-dispersed polyurethane is also a preferred embodiment.
  • the temperature of the heat treatment is preferably from 80 to 170 ° C.
  • a polyurethane obtained by reacting a polymer diol, an organic diisocyanate, and a chain extender is preferable.
  • the polymer diol is not particularly limited, but, for example, polycarbonate-based, polyester-based, polyether-based, silicone-based, and fluorine-based diols can be used, and a copolymer of these diols may be used.
  • polycarbonate-based and polyether-based diols are preferably used.
  • polycarbonate and polyester are preferably used.
  • polycarbonate-based and polyester-based diols are more preferred, and polycarbonate-based diols are particularly preferred.
  • the polycarbonate diol can be produced by a transesterification reaction between an alkylene glycol and a carbonate, or a reaction between phosgene or chloroformate and an alkylene glycol.
  • alkylene glycol examples include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, and 1,10-decanediol.
  • Examples of the branched alkylene glycol include neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, and the like.
  • Other examples include alicyclic diols such as 1,4-cyclohexanediol, aromatic diols such as bisphenol A, glycerin, trimethylolpropane, and pentaerythritol.
  • polyester diol examples include polyester diols obtained by condensing various low molecular weight polyols with polybasic acids.
  • the low-molecular-weight polyol is not particularly limited.
  • Adducts obtained by adding various alkylene oxides to bisphenol A can also be used.
  • the polybasic acid is not particularly limited, for example, succinic acid, maleic acid, adipic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, phthalic acid, isophthalic acid, One or two or more selected from terephthalic acid and hexahydroisophthalic acid are exemplified.
  • the polyether diol is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and copolymerized diols obtained by combining them.
  • the number average molecular weight of the polymer diol used in the present invention is preferably from 500 to 4,000. By setting the number average molecular weight to 500 or more, more preferably 1500 or more, it is possible to prevent the texture from becoming hard. Further, by setting the number average molecular weight to 4000 or less, more preferably 3000 or less, the strength as polyurethane can be maintained.
  • the organic diisocyanate is not particularly limited, for example, hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, aliphatic diisocyanate such as xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and aromatic diisocyanate such as tolylene diisocyanate. And these may be used in combination. Among them, aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, and isophorone diisocyanate are preferably used from the viewpoint of light resistance.
  • the chain extender is not particularly limited, but an amine-based chain extender such as ethylenediamine and methylenebisaniline, and a diol-based chain extender such as ethylene glycol can be used. Further, a polyamine obtained by reacting a polyisocyanate with water can be used as a chain extender.
  • a crosslinking agent may be used in combination with the polyurethane for the purpose of improving water resistance, abrasion resistance, hydrolysis resistance and the like.
  • the cross-linking agent may be an external cross-linking agent added as a third component to the polyurethane, or may be an internal cross-linking agent that introduces a reaction site that becomes a cross-linked structure in the polyurethane molecular structure in advance.
  • crosslinking agent a compound having an isocyanate group, an oxazoline group, a carbodiimide group, an epoxy group, a melamine resin, a silanol group, or the like can be used.
  • the crosslinking proceeds excessively, the polyurethane tends to be hardened and the texture of the sheet-like material tends to be hard. Therefore, those having a silanol group are preferably used in terms of the balance between the reactivity and the flexibility.
  • the polyurethane used in the present invention preferably has a hydrophilic group in the molecular structure.
  • a hydrophilic group in the molecular structure By having a hydrophilic group in the molecular structure, the dispersion and stability of the water-dispersible polyurethane can be improved.
  • hydrophilic group examples include a cationic group such as a quaternary amine salt, an anionic group such as a sulfonate and a carboxylate, a nonionic group such as polyethylene glycol, a combination of a cationic group and a nonionic group, and an anionic group and a nonionic group.
  • a cationic group such as a quaternary amine salt
  • an anionic group such as a sulfonate and a carboxylate
  • nonionic group such as polyethylene glycol
  • a combination of a cationic group and a nonionic group a nonionic hydrophilic group which does not cause yellowing due to light or adverse effects due to a neutralizing agent is particularly preferably used.
  • a neutralizing agent is required.
  • the neutralizing agent is a tertiary amine such as ammonia, triethylamine, triethanolamine, triisopropanolamine, trimethylamine and dimethylethanolamine.
  • amines are generated and volatilized by heat during film formation and drying, and are released outside the system. Therefore, in order to suppress the release to the atmosphere and the deterioration of the working environment, it is necessary to introduce a device for recovering the volatile amine. Further, when the amine is not volatilized by heating and remains in a sheet material as a final product, the amine may be discharged to the environment when the product is incinerated.
  • a nonionic hydrophilic group there is no need to introduce an amine recovery device because a neutralizing agent is not used, and there is no fear of amine remaining in the sheet-like material. it can.
  • the neutralizing agent for the anionic hydrophilic group is an alkali metal such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and calcium hydroxide, or a hydroxide of an alkaline earth metal
  • the polyurethane portion may be wet with water. Although it shows alkalinity, in the case of a nonionic hydrophilic group, there is no need to worry about deterioration due to hydrolysis of the polyurethane because no neutralizing agent is used.
  • the water-dispersed polyurethane used in the present invention may optionally contain various additives, for example, pigments such as carbon black, phosphorus-based, halogen-based, silicone-based and inorganic-based flame retardants, phenol-based, sulfur-based and phosphorus-based.
  • additives for example, pigments such as carbon black, phosphorus-based, halogen-based, silicone-based and inorganic-based flame retardants, phenol-based, sulfur-based and phosphorus-based.
  • Antioxidants such as benzotriazoles, benzophenones, salicylates, cyanoacrylates and oxalic acid anilides, etc.
  • UV absorbers such as hindered amines and benzoates
  • light stabilizers such as polycarbodiimide, etc.
  • Fillers such as stabilizers, plasticizers, antistatic agents, surfactants, softeners, water repellents, coagulation regulators, viscosity regulators, dyes, preservatives, antibacterial agents, deodorants, cellulose particles, microballoons, etc.
  • inorganic particles such as silica and titanium oxide.
  • an inorganic material such as sodium hydrogen carbonate or an organic material such as 2,2′-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide] is used.
  • a foaming agent may be contained.
  • the content ratio of polyurethane to the fibrous base material containing the ultrafine fiber of the present invention as a main component is preferably 1 to 80% by mass.
  • the ratio of the polyurethane is preferably 1% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, it is possible to obtain sheet strength and prevent the fibers from falling off.
  • the mixing ratio of the polyurethane is 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, it is possible to prevent the texture from becoming hard and obtain a good nap quality.
  • a flexible sheet is obtained by removing polyvinyl alcohol from the fibrous base material after the polyurethane is applied.
  • the method for removing the polyvinyl alcohol is not particularly limited.
  • the sheet is immersed in hot water at 60 to 100 ° C. and, if necessary, squeezed with a mangle or the like to dissolve and remove the sheet.
  • the method for producing a sheet-like material of the present invention may include a step of half-cutting in the thickness direction after applying the water-dispersible polyurethane to at least the fibrous base material to which polyvinyl alcohol has been applied.
  • a large amount of polyvinyl alcohol adheres to the surface layer of the fibrous base material due to migration, and the amount of polyvinyl alcohol adhered to the inner layer is small.
  • the water-dispersed polyurethane is applied and then cut in half in the thickness direction, so that the water-dispersed polyurethane is adhered less on the side where the amount of polyvinyl alcohol is attached, and the water-dispersed polyurethane is attached on the side where the amount of polyvinyl alcohol is less.
  • the surface to which a large amount of polyvinyl alcohol adheres in other words, the surface to which a small amount of water-dispersed polyurethane adheres is used as the napped surface of the sheet-like material, the following effects can be obtained.
  • the polyvinyl alcohol Since the polyvinyl alcohol is provided, a large gap is generated between the polyurethane and the ultrafine fibers constituting the nap. As a result, the fibers constituting the nap are given a degree of freedom, the surface texture becomes soft, and a good appearance quality and a soft touch are obtained.
  • the surface on which the polyvinyl alcohol adheres little that is, the surface on which the water-dispersed polyurethane adheres frequently is used as the napped surface of the sheet-like material
  • the following effects can be obtained.
  • the fibers constituting the nap are strongly gripped by the polyurethane.
  • the nap length is short, a good appearance quality with a dense feeling is obtained, and the abrasion resistance is further improved.
  • the production efficiency can be improved by including the step of half-cutting in the sheet thickness direction.
  • the sheet-like material may be raised to form raised hairs on the surface.
  • the method for forming the nap is not particularly limited, and various methods commonly used in the art, such as buffing with sandpaper or the like, can be used. If the nap length is too short, it is difficult to obtain an elegant appearance, and if the nap length is too long, pilling tends to occur. Therefore, the nap length is preferably 0.2 to 1 mm.
  • silicone or the like may be applied as a lubricant to the sheet before the raising treatment.
  • the addition of the lubricant is preferable because raising the surface by grinding easily becomes possible and the surface quality becomes very good.
  • an antistatic agent may be applied before the raising treatment. This is a preferred embodiment because the application of the antistatic agent makes it difficult for grinding powder generated from the sheet-like material to be deposited on sandpaper by grinding.
  • the sheet material can be dyed.
  • various methods usually used in this field can be employed.However, since a sheet-like material can be softened by giving a rubbing effect at the same time as dyeing the sheet-like material, a liquid jet dyeing machine is used. The method used is preferred.
  • the dyeing temperature is preferably from 80 to 150 ° C, although it depends on the type of fiber. By setting the dyeing temperature at 80 ° C. or higher, more preferably at 110 ° C. or higher, it is possible to efficiently dye the fibers. On the other hand, by setting the dyeing temperature to 150 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower, it is possible to prevent the deterioration of the polyurethane.
  • the dye used in the present invention may be selected according to the type of fiber constituting the fibrous base material, and is not particularly limited.
  • a disperse dye can be used as long as it is a polyester fiber, and a polyamide fiber can be used. If so, an acid dye or a gold-containing dye can be used, and further, a combination thereof can be used.
  • reduction washing may be performed after dyeing.
  • a dyeing assistant at the time of dyeing.
  • the uniformity and reproducibility of the dyeing can be improved.
  • a finishing agent treatment using a softener such as silicone, an antistatic agent, a water repellent, a flame retardant, a light resistant agent, an antibacterial agent, or the like can be performed.
  • the sheet-like material obtained by the above-mentioned production method achieves an elegant appearance and a soft texture, and has good abrasion resistance.
  • the surface appearance of the sheet is evaluated by the following method.
  • the surface appearance of the sheet was evaluated by visual and sensory evaluation on a five-point scale, assuming a total of 20 evaluators, 10 male and 10 female adults in good health, as follows.
  • the surface appearance is preferably grade 3 to grade 5.
  • Grade 5 Uniform fiber napping, good dispersion of fibers, good appearance.
  • Grade 4 An evaluation between grades 5 and 3.
  • Grade 3 The dispersion state of the fibers is slightly poor, but the fibers are raised and the appearance is fairly good.
  • Grade 2 An evaluation between Grade 3 and Grade 1.
  • Grade 1 The dispersion state of the fiber is very poor as a whole, or the nap of the fiber is long and the appearance is poor.
  • the flexibility of the sheet-shaped material is determined in accordance with JIS L1096: 2010 “Method for testing the fabric of woven and knitted fabrics”, 8.21 “Bending softness”, and “A method (45 ° cantilever method)” described in 8.21.1. )),
  • the evaluation is made based on the magnitude of the softness (mm) measured as follows. (1) A test piece of 2 cm ⁇ 15 cm is created in each of the vertical direction and the horizontal direction. (2) Place on a horizontal platform having a 45 ° slope. (3) The test piece is slid, and the position of the other end when the center point of one end of the test piece contacts the slope is read by a scale. (4) The length of movement of the test piece at this time is represented by (mm), and the average value of the movement length of the five test pieces is determined and defined as the softness (mm).
  • the bending resistance of the sheet is preferably 20 to 45 mm. It is more preferably at least 25 mm. In addition, it is preferably 40 mm or less where the bending resistance is high.
  • the abrasion resistance shall be evaluated by the small amount of abrasion loss (mg) measured by the following method.
  • a circular sample (45 mm in diameter) of a sheet is cut out and its mass is measured.
  • a bundle of polyamide fibers made of polyamide 6 having a diameter of 0.4 mm and cut to a length of 11 mm perpendicular to the longitudinal direction of the fibers is arranged in a bundle of 100 pieces.
  • the wear loss of the sheet is preferably 30 mg or less. More preferably, it is 25 mg or less.
  • the density of the sheet obtained by the above-mentioned production method is preferably 0.2 to 0.7 g / cm 3 .
  • the density is 0.2 g / cm 3 or more, more preferably 0.3 g / cm 3 or more, the surface appearance becomes dense and high quality can be exhibited.
  • the density is 0.7 g / cm 3 or less, more preferably 0.6 g / cm 3 or less, it is possible to prevent the texture of the sheet from becoming hard.
  • Example 1 (Process for forming nonwoven fabric for fibrous base material) Polyethylene terephthalate prepared by copolymerizing 8 mol% of sodium 5-sulfoisophthalate as a sea component and polyethylene terephthalate as an island component were prepared. A sea-island composite fiber having 36 islands / 1 filament and an average single fiber diameter of 17 ⁇ m was obtained at a composite ratio of 45% by mass of the sea component and 55% by mass of the island component. The obtained sea-island type composite fiber was cut into a fiber length of 51 mm to obtain a staple. A fibrous web was formed through a card and a cross wrapper, and was formed into a nonwoven fabric by needle punching. The nonwoven fabric thus obtained was immersed in hot water at a temperature of 98 ° C. for 2 minutes to shrink, and dried at a temperature of 100 ° C. for 5 minutes to obtain a nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Polyvinyl alcohol aqueous solution preparation step Polyvinyl alcohol having a saponification degree of 98%, an rrr composition abundance ratio of 15.5%, and a polymerization degree of 450 obtained from polyvinyl acetate was prepared. It was added to water at 25 ° C., heated to 90 ° C., and kept at 90 ° C. with stirring for 2 hours to prepare an aqueous solution having a solid content of 10% by mass to obtain an aqueous polyvinyl alcohol solution.
  • Polyvinyl alcohol application step The above-mentioned nonwoven fabric for a fibrous base material was impregnated with the above-mentioned aqueous solution of polyvinyl alcohol, heated and dried at a temperature of 140 ° C for 10 minutes, and then subjected to a heat treatment at a temperature of 160 ° C for 5 minutes. A polyvinyl alcohol-added sheet was obtained in which the amount of polyvinyl alcohol attached to the fiber mass of the nonwoven fabric for a fibrous base material was 30% by mass.
  • the polyvinyl alcohol-coated sheet was immersed in an aqueous solution of sodium hydroxide having a concentration of 10 g / L and heated to a temperature of 60 ° C. and treated for 30 minutes to obtain a sea-removed sheet from which the sea component of the sea-island composite fiber was removed.
  • the average single fiber diameter of the cross section of the desealing sheet was 3 ⁇ m.
  • Polyurethane liquid preparation step 1 part by weight of magnesium sulfate as a heat-sensitive coagulant is added to 100 parts by weight of a solid content of a polycarbonate-based self-emulsifying polyurethane liquid in which polyhexamethylene carbonate is applied to a polyol and dicyclohexylmethane diisocyanate is applied to an isocyanate, and the whole is mixed with water.
  • the heat-sensitive coagulation temperature was 65 ° C.
  • Example 2 (Process for forming nonwoven fabric for fibrous base material) Polyethylene terephthalate prepared by copolymerizing 8 mol% of sodium 5-sulfoisophthalate as a sea component and polyethylene terephthalate as an island component were prepared. A sea-island composite fiber having 16 islands / 1 filament and an average single fiber diameter of 12 ⁇ m was obtained at a composite ratio of 45% by mass of the sea component and 55% by mass of the island component. The obtained sea-island type composite fiber was cut into a fiber length of 51 mm to obtain a staple. It was formed into a fibrous web through a card and a cross wrapper, and subjected to a needle punch treatment to obtain a nonwoven fabric. The nonwoven fabric thus obtained was immersed in hot water at a temperature of 98 ° C. for 2 minutes to shrink, and dried at a temperature of 100 ° C. for 5 minutes to obtain a nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Polyvinyl alcohol application step The same polyvinyl alcohol aqueous solution as in Example 1 was used to obtain a polyvinyl alcohol-coated sheet in which the amount of polyvinyl alcohol attached was 30% by mass based on the mass of the fibers of the nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Example 2 (Extra fine fiber development process) The above nonwoven fabric for a fibrous base material was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a sea-removed sheet from which the sea component of the sea-island composite fiber was removed.
  • the average single fiber diameter of the cross section of the desealed sheet was 2 ⁇ m.
  • Polyurethane application step A polyurethane-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 3 (Process for forming nonwoven fabric for fibrous base material) Polyethylene terephthalate prepared by copolymerizing 8 mol% of sodium 5-sulfoisophthalate as a sea component and polyethylene terephthalate as an island component were prepared. A sea-island composite fiber having 16 islands / 1 filament and an average single fiber diameter of 20 ⁇ m was obtained at a composite ratio of 20% by mass of the sea component and 80% by mass of the island component. The obtained sea-island type composite fiber was cut into a fiber length of 51 mm to obtain a staple. It was formed into a fibrous web through a card and a cross wrapper, and subjected to a needle punch treatment to obtain a nonwoven fabric. The nonwoven fabric thus obtained was immersed in hot water at a temperature of 98 ° C. for 2 minutes to shrink, and dried at a temperature of 100 ° C. for 5 minutes to obtain a nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Polyvinyl alcohol application step The same polyvinyl alcohol aqueous solution as in Example 1 was used to obtain a polyvinyl alcohol-coated sheet in which the amount of polyvinyl alcohol attached was 30% by mass based on the mass of the fibers of the nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Example 2 (Extra fine fiber development process) The above nonwoven fabric for a fibrous base material was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a sea-removed sheet from which the sea component of the sea-island composite fiber was removed.
  • the average single fiber diameter of the cross section of the desealing sheet was 4.4 ⁇ m.
  • Polyurethane application step A polyurethane-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 4 (Process for forming nonwoven fabric for fibrous base material) Polyethylene terephthalate prepared by copolymerizing 8 mol% of sodium 5-sulfoisophthalate as a sea component and polyethylene terephthalate as an island component were prepared. A sea-island composite fiber having 16 islands / 1 filament and an average single fiber diameter of 24 ⁇ m was obtained at a composite ratio of 10% by mass of sea component and 90% by mass of island component. The obtained sea-island type composite fiber was cut into a fiber length of 51 mm to obtain a staple. It was formed into a fibrous web through a card and a cross wrapper, and subjected to a needle punch treatment to obtain a nonwoven fabric. The nonwoven fabric thus obtained was immersed in hot water at a temperature of 98 ° C. for 2 minutes to shrink, and dried at a temperature of 100 ° C. for 5 minutes to obtain a nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Polyvinyl alcohol application step The same polyvinyl alcohol aqueous solution as in Example 1 was used to obtain a polyvinyl alcohol-coated sheet in which the amount of polyvinyl alcohol attached was 30% by mass based on the mass of the fibers of the nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Example 2 (Extra fine fiber development process) The above nonwoven fabric for a fibrous base material was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a sea-removed sheet from which the sea component of the sea-island composite fiber was removed.
  • the average single fiber diameter of the cross section of the sea-removed sheet was 5.5 ⁇ m.
  • Polyurethane application step A polyurethane-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 2 (Half-cut / napping / dyeing / reduction cleaning process) A sheet was obtained in the same manner as in Example 1. The surface appearance of the obtained sheet was good, had a soft texture, and also had good abrasion resistance.
  • Example 5 (Nonwoven fabric for fibrous base material) The same nonwoven fabric for a fibrous base material as in Example 1 was used.
  • a polyvinyl alcohol-applied sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the same polyvinyl alcohol aqueous solution as in Example 1 was used, and the amount of polyvinyl alcohol attached was changed by adjusting the squeezing after impregnation.
  • the sheet had an adhesion amount of polyvinyl alcohol of 20% by mass relative to the fiber mass of the nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Polyurethane application step A polyurethane-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 6 (Process for forming nonwoven fabric for fibrous base material) Polyethylene terephthalate prepared by copolymerizing 8 mol% of sodium 5-sulfoisophthalate as a sea component and polyethylene terephthalate as an island component were prepared. A sea-island composite fiber having 16 islands / 1 filament and an average single fiber diameter of 20 ⁇ m was obtained at a composite ratio of 20% by mass of the sea component and 80% by mass of the island component. The obtained sea-island type composite fiber was cut into a fiber length of 51 mm to obtain a staple. It was formed through a card and a cross wrapper to form a fibrous web.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a plain woven fabric using a strong twist yarn of 2,000 T / m in number of twists were laminated and subjected to a needle punch treatment to obtain a nonwoven fabric.
  • the nonwoven fabric thus obtained was immersed in hot water at a temperature of 98 ° C. for 2 minutes to shrink, and dried at a temperature of 100 ° C. for 5 minutes to obtain a nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Polyvinyl alcohol application step A polyvinyl alcohol-applied sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the same polyvinyl alcohol aqueous solution as in Example 1 was used, and the amount of polyvinyl alcohol attached was changed by adjusting the squeezing after impregnation.
  • the sheet had an amount of polyvinyl alcohol attached of 15% by mass based on the mass of fibers of the nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Example 2 (Extra fine fiber development process) The above nonwoven fabric for a fibrous base material was treated in the same manner as in Example 1 to obtain a sea-removed sheet from which the sea component of the sea-island composite fiber was removed.
  • the average single fiber diameter of the cross section of the sea-removing sheet was 4.4 ⁇ m.
  • Polyurethane application step A polyurethane-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 7 (Process for forming nonwoven fabric for fibrous base material) The same nonwoven fabric for a fibrous base material as in Example 1 was used.
  • Polyvinyl alcohol aqueous solution preparation step Polyvinyl alcohol having a saponification degree of 98%, an rrr composition abundance of 15.2%, and a polymerization degree of 1000, obtained from polyvinyl acetate, was prepared. It was added to 25 ° C. water, heated to 90 ° C., and kept at 90 ° C. with stirring for 2 hours to obtain a polyvinyl alcohol aqueous solution having a solid content of 10% by mass.
  • Polyvinyl alcohol application step A polyvinyl alcohol-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aqueous polyvinyl alcohol solution was used, in which the amount of polyvinyl alcohol attached was 30% by mass based on the mass of the fibers of the nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Polyurethane application step A polyurethane-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 8 Provides for forming nonwoven fabric for fibrous base material. In the same manner as in Example 6, a nonwoven fabric for a fibrous base material was obtained.
  • Polyvinyl alcohol application step A polyvinyl alcohol-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 6 except that the aqueous polyvinyl alcohol solution of Example 7 was used, in which the amount of polyvinyl alcohol attached was 15% by mass relative to the fiber mass of the nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Polyurethane application step A polyurethane-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Example 1 Provides for forming nonwoven fabric for fibrous base material. The same nonwoven fabric for a fibrous base material as in Example 1 was used.
  • Polyvinyl alcohol aqueous solution preparation step Polyvinyl alcohol having a saponification degree of 98%, an rrr composition existence ratio of 14.1%, and a polymerization degree of 400 obtained from polyvinyl acetate was prepared. It was added to water at 25 ° C., heated to 90 ° C., and kept at 90 ° C. with stirring for 2 hours to prepare an aqueous solution having a solid content of 10% by mass to obtain an aqueous polyvinyl alcohol solution.
  • Polyvinyl alcohol application step A polyvinyl alcohol-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aqueous polyvinyl alcohol solution was used, in which the amount of polyvinyl alcohol attached was 30% by mass based on the mass of the fibers of the nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Polyurethane application step A polyurethane-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1.
  • the obtained sheet-like material does not have a uniform imparted state due to the partial dissolution of polyvinyl alcohol in an aqueous alkali solution or a water-dispersed polyurethane liquid, and the surface appearance is poor in the dispersion state of fibers and there is no dense feeling of nap. It was poor and the texture was hard.
  • a polyvinyl alcohol-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 6 except that the aqueous polyvinyl alcohol solution of Comparative Example 1 was used, in which the amount of polyvinyl alcohol attached to the nonwoven fabric for a fibrous base material was 15% by mass based on the fiber mass.
  • Polyurethane application step A polyurethane-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1.
  • the obtained sheet-like material does not have a uniform imparted state due to the partial dissolution of polyvinyl alcohol in an aqueous alkali solution or a water-dispersed polyurethane liquid, and the surface appearance is poor in the dispersion state of fibers and there is no dense feeling of nap. It was poor and the texture was hard.
  • Polyvinyl alcohol aqueous solution preparation step Polyvinyl alcohol having a saponification degree of 98%, an rrr composition abundance ratio of 13.9%, and a polymerization degree of 500 obtained from polyvinyl acetate was prepared. It was added to water at 25 ° C., heated to 90 ° C., and kept at 90 ° C. with stirring for 2 hours to prepare an aqueous solution having a solid content of 10% by mass to obtain an aqueous polyvinyl alcohol solution.
  • Polyvinyl alcohol application step A polyvinyl alcohol-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aqueous polyvinyl alcohol solution was used, in which the amount of polyvinyl alcohol attached was 30% by mass based on the mass of the fibers of the nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Polyurethane application step A polyurethane-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1.
  • the obtained sheet-like material does not have a uniform imparted state due to the partial dissolution of polyvinyl alcohol in an aqueous alkali solution or a water-dispersed polyurethane liquid, and the surface appearance is poor in the dispersion state of fibers and there is no dense feeling of nap. It was poor and the texture was hard.
  • Polyvinyl alcohol aqueous solution preparation step A polyvinyl alcohol having a degree of saponification of 99%, a composition ratio of rrr of 14.4%, and a degree of polymerization of 500 obtained from polyvinyl acetate was prepared. It was added to water at 25 ° C., heated to 90 ° C., and kept at 90 ° C. with stirring for 2 hours to prepare an aqueous solution having a solid content of 10% by mass to obtain an aqueous polyvinyl alcohol solution.
  • Polyvinyl alcohol application step A polyvinyl alcohol-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aqueous polyvinyl alcohol solution was used, in which the amount of polyvinyl alcohol attached was 30% by mass based on the mass of the fibers of the nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Polyurethane application step A polyurethane-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1.
  • the obtained sheet-like material does not have a uniform imparted state due to the partial dissolution of polyvinyl alcohol in an aqueous alkali solution or a water-dispersed polyurethane liquid, and the surface appearance is poor in the dispersion state of fibers and there is no dense feeling of nap. It was poor and the texture was hard.
  • Polyvinyl alcohol aqueous solution preparation step Polyvinyl alcohol having a degree of saponification of 88%, a composition ratio of rrr of 14.2%, and a degree of polymerization of 500 obtained from polyvinyl acetate was prepared. It was added to water at 25 ° C., heated to 90 ° C., and kept at 90 ° C. with stirring for 2 hours to prepare an aqueous solution having a solid content of 10% by mass to obtain an aqueous polyvinyl alcohol solution.
  • Polyvinyl alcohol application step A polyvinyl alcohol-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aqueous polyvinyl alcohol solution was used, in which the amount of polyvinyl alcohol attached was 30% by mass based on the mass of the fibers of the nonwoven fabric for a fibrous base material.
  • Polyurethane application step A polyurethane-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1.
  • the obtained sheet-like material does not have a uniform imparted state due to the partial dissolution of polyvinyl alcohol in an aqueous alkali solution or a water-dispersed polyurethane liquid, and the surface appearance is poor in the dispersion state of fibers and there is no dense feeling of nap. It was poor and the texture was hard.
  • Polyurethane application step A polyurethane-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1.
  • the surface appearance of the obtained sheet was good and had a soft texture, but the amount of abrasion loss was large.
  • Polyurethane application step A polyurethane-coated sheet was obtained in the same manner as in Example 1.
  • Table 1 shows the test conditions and the evaluation results of the sheet-like material of each Example and Comparative Example.
  • Sheets obtained by the present invention are furniture, chairs and wall materials, and interior materials having a very elegant appearance as skin materials such as seats in car interiors such as cars, trains and aircraft, ceilings and interiors, shirts, Jackets, casual shoes, sports shoes, men's shoes, women's shoes, and other shoe uppers, trims, bags, belts, wallets, etc., and clothing materials, wiping cloths, polishing cloths, CD curtains, etc. used for some of them Can be suitably used as an industrial material.

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Abstract

本発明は、環境に配慮した製造工程で、従来水への溶解性が高かった低重合度、低粘度のポリビニルアルコール水溶液を用いた場合であっても、優美な外観と柔軟な風合いを達成し、かつ良好な耐摩耗性を有するシート状物の製造方法を提供する。本発明のシート状物の製造方法は、次の1~4の工程を順に行うものである。 1.極細繊維発現型繊維を主構成成分とする繊維質基材に、以下の特徴を有するポリビニルアルコールの水溶液であるポリビニルアルコール水溶液を付与することにより、繊維質基材に含まれる繊維質量に対して前記ポリビニルアルコールを0.1~50質量%付与させる、ポリビニルアルコール付与工程、 (ポリビニルアルコール:けん化度が90%以上で、重水溶媒中、13C-NMRで測定される立体規則性評価において、rrr組成存在比率が14.5%以上) 2.極細繊維発現工程、 3.ポリウレタン付与工程、 4.ポリビニルアルコール除去工程。

Description

シート状物の製造方法
 本発明は、バインダー樹脂に水分散型ポリウレタンを用いることで、製造工程における有機溶剤の使用量を少なくし、環境に配慮したシート状物において、良好な柔軟性と高級な外観品位を両立し、かつ良好な耐摩耗性を有するシート状物の製造方法に関するものである。
 主として繊維質基材とポリウレタンからなるシート状物は、天然皮革にない優れた特徴を有しており、種々の用途に広く利用されている。とりわけ、ポリエステル系繊維質基材を用いた皮革様シート状物は、耐光性に優れているため、衣料や椅子張りおよび自動車内装材用途等にその使用が年々広がってきた。
 かかるシート状物を製造するにあたっては、繊維質基材にポリウレタンの有機溶剤溶液を含浸せしめた後、得られた繊維質基材を、ポリウレタンの非溶媒である水または有機溶剤/水の混合溶液中に浸漬してポリウレタンを湿式凝固せしめる工程が、一般的に採用されている。かかるポリウレタンの溶媒である有機溶剤としては、N,N-ジメチルホルムアミド(以下、「DMF」と言う。)等の水混和性有機溶剤が用いられており、例えば、不織布にポリビニルアルコール水溶液を含浸して繊維シート状物を得て、この繊維シート状物をポリウレタン含浸液に浸漬し、さらに、20℃の45%DMF水溶液中でポリウレタンを湿式凝固させた後、85℃の熱水でDMFとポリビニルアルコールを除去してシート状物を製造する方法が提案されている(特許文献1参照)。
 さらに近年、シート状物の製造に際し、作業者の健康状態、安全性や周辺環境への配慮から有機溶剤の使用を低減させる技術が非常に注目されている。
 その具体的な解決手段として、例えば、従来の有機溶剤に溶解するポリウレタンに代えて、水中にポリウレタンを分散させた水分散型ポリウレタンを用いる方法が検討されている。また、従来の有機溶剤に溶解するポリウレタンを適用した製造工程と同様の、繊維とポリウレタンとの間の空隙を形成するため、繊維質基材に予めポリビニルアルコールを付与し、その後ポリウレタンを付与し、次いでポリビニルアルコールを除去する方法が提案されている(特許文献2参照)。
特開2002-30579号公報 国際公開第2014/084253号
 従来の繊維質基材に水分散型ポリウレタンを含浸し、ポリウレタンを付与したシート状物は、ポリウレタンが繊維質基材の繊維と強く接着等してしまうため、風合いが硬くなるという課題がある。
 特許文献2に開示された技術のように、繊維質基材に予めポリビニルアルコールを付与し、その後ポリウレタンを付与し、次いでポリビニルアルコールを除去する方法においては、ポリビニルアルコールが水溶性であるため、繊維質基材にポリビニルアルコールを付与した後に水に濡らした場合、ポリビニルアルコールは溶解・脱落することがある。このため、例えば特許文献2では、けん化度98%以上かつ重合度800~3500で、不純物の少ないポリビニルアルコール水溶液を用いることにより、水へのポリビニルアルコール脱落を抑制することが試みられている。
 しかしながら、重合度の高いポリビニルアルコールを用いていることで、ポリビニルアルコール水溶液の粘度が高くなり、繊維質基材への含浸性や、ポリビニルアルコール水溶液の取り扱い性が低下するという課題がある。
 そこで本発明は、製造工程における有機溶剤の使用を少なくして環境に配慮し、低重合度、低粘度のポリビニルアルコール水溶液を用いた場合でも、立毛を有する優美な外観と柔軟な風合いを両立し、かつ良好な耐摩耗性を有するシート状物を提供することを目的とする。
 上記の目的を達成すべく本発明者らが検討を重ねた結果、高いけん化度のポリビニルアルコールを適用し、ポリビニルアルコールを付与した後にポリウレタンを付与することで、優れた柔軟性を有するシート状物が得られ、かつ、ポリビニルアルコールの立体規則性をよりシンジオタクチック性の高い構造とすることで、ポリビニルアルコールの水への溶解性を効果的に下げることが可能であることを見出した。
 すなわち、本発明は、上記の課題を解決せんとするものであって、本発明は極細繊維を含む繊維質基材とポリウレタンとを含むシート状物の製造方法であって、次の(1)~(4)の工程を含むシート状物の製造方法である。
(1)極細繊維発現型繊維を主構成成分とする繊維質基材に、以下の特徴を有するポリビニルアルコールの水溶液であるポリビニルアルコール水溶液を付与することにより、繊維質基材に含まれる繊維質量に対して前記ポリビニルアルコールを0.1~50質量%付与させる、ポリビニルアルコール付与工程、
(ポリビニルアルコール:けん化度が90%以上で、重水溶媒中、13C-NMRで測定される立体規則性評価において、rrr組成存在比率が14.5%以上である。)
(2)前記工程の後に、前記繊維質基材の極細繊維発現型繊維を平均単繊維直径が0.1~10μmの極細繊維にする、極細繊維発現工程、
(3)前記工程の後に、前記ポリビニルアルコールが付与された前記繊維質基材に、水分散型ポリウレタンを付与する、ポリウレタン付与工程、
(4)前記工程の後に、前記水分散型ポリウレタンが付与された繊維質基材から、前記ポリビニルアルコールを除去する、ポリビニルアルコール除去工程。
 本発明の製造方法の好ましい態様によれば、前記ポリビニルアルコールの重合度が200~3500である。
 本発明のシート状物の製造方法の好ましい態様によれば、前記の極細繊維発現工程において、前記の極細繊維発現型繊維を主構成成分とする繊維質基材をアルカリ水溶液で処理する。
 本発明の製造方法の好ましい態様によれば、前記ポリビニルアルコール付与工程において、前記のポリビニルアルコールを付与した後、80~190℃で加熱する。
 本発明の製造方法の好ましい態様によれば、前記ポリビニルアルコール付与工程において、前記の極細繊維発現型繊維を主構成成分とする繊維質基材が繊維と織物および/または編物とが絡合一体化したものを用いる。
 本発明によれば、環境に配慮した製造工程で、水への溶解性が高い低重合度、低粘度のポリビニルアルコール水溶液を用いた場合であっても、優美な外観と柔軟な風合いを達成し、かつ良好な耐摩耗性を有するシート状物を得ることができる。
 本発明のシート状物の製造方法は、次の(1)~(4)の工程を行うものである。
(1)極細繊維発現型繊維を主構成成分とする繊維質基材に、以下の特徴を有するポリビニルアルコールの水溶液であるポリビニルアルコール水溶液を付与することにより、繊維質基材に含まれる繊維質量に対して前記ポリビニルアルコールを0.1~50質量%付与させる、ポリビニルアルコール付与工程、
(ポリビニルアルコール:けん化度が90%以上で、重水溶媒中、13C-NMRで測定される立体規則性評価において、rrr組成存在比率が14.5%以上である。)
(2)前記工程の後に、前記繊維質基材の極細繊維発現型繊維を平均単繊維直径が0.1~10μmの極細繊維にする、極細繊維発現工程、
(3)前記工程の後に、前記ポリビニルアルコールが付与された前記繊維質基材に、水分散型ポリウレタンを付与する、ポリウレタン付与工程、
(4)前記工程の後に、前記水分散型ポリウレタンが付与された繊維質基材から、前記ポリビニルアルコールを除去する、ポリビニルアルコール除去工程。
 以下に、その構成要素について詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下に説明する範囲に何ら限定されるものではない。
 (シート状物の製造方法)
 本発明のシート状物の製造方法では前記(1)~(4)の工程をこの順に行う。極細繊維発現型繊維を主構成成分とする繊維質基材に前記のポリビニルアルコール水溶液を付与した後に、極細繊維発現型繊維(例えば海島型繊維)から、極細繊維を発現する工程(例えば脱海工程)を行い、次いでポリビニルアルコールが付与された極細繊維を主構成成分とする繊維質基材に水分散型ポリウレタン液を付与し、さらにその繊維質基材からポリビニルアルコールを除去する。繊維とポリウレタンの間に、除去されたポリビニルアルコールと除去された海成分とに由来する大きな空隙が生じる。さらに部分的にポリウレタンが極細繊維を直接把持することで、優美な外観および柔軟な風合いとともに、良好な耐摩耗性を発現させることができる。
 また、ポリビニルアルコール水溶液を繊維質基材に付与し、加熱乾燥すると水中のポリビニルアルコールが乾燥時の水の移動に引きつられて繊維質基材の表層に集中的に付着する、いわゆるマイグレーション現象が発生する。結果として、ポリビニルアルコールが繊維質基材の表層およびその近いところに多く、内部のほうには少なく付着している状態となる。このような状態となっていることによって、その後に付与する水分散型ポリウレタンが繊維質基材の内部に主に付着することとなる。そして、ポリビニルアルコールを除去すると、ポリビニルアルコールが多く付着していた繊維質基材の表層およびその近いところには、繊維とポリウレタンの間に空隙が大きく存在し、立毛工程を行うと得られたシート状物の表面の外観は立毛が束になりにくく、立毛が均一にさばけた優美な外観となる。
 一方、脱海処理をポリビニルアルコール除去後に行うと、ポリウレタンと極細繊維との間に、ポリビニルアルコールを除去したことに起因する空隙と、脱海された海成分に起因する空隙の両方が生じる。そのため極細繊維の表面を直接ポリウレタンが把持する面積がさらに少なくなる。シート状物の風合いは柔軟となるが、耐摩耗性等の特性は悪化する傾向にある。
 以下に、各工程についての詳細を示す。
 [ポリビニルアルコール付与工程]
 まず、第1の工程である、極細繊維発現型繊維を主構成成分とする繊維質基材に、以下の特徴を有するポリビニルアルコールの水溶液であるポリビニルアルコール水溶液を付与することにより、繊維質基材に含まれる繊維質量に対して該ポリビニルアルコールを0.1~50質量%付与させる、ポリビニルアルコール付与工程について述べる。ここで使用するポリビニルアルコールはけん化度が90%以上で、rrr組成存在比率が14.5%以上である。
 本発明において、繊維質基材に付与するポリビニルアルコールはポリ酢酸ビニルを原料としたものが好ましい。またポリ(トリフルオロ酢酸ビニル)を原料としたものも好ましい。ポリビニルアルコールはけん化度が90%以上である。好ましくは95%以上、より好ましくは98%以上である。ポリビニルアルコールのけん化度を一定値以上とすることで、繊維質基材にポリビニルアルコールを付与した後に、水分散型ポリウレタンを付与する際に水分散型ポリウレタン液内にポリビニルアルコールが溶解するのを防ぐことができる。一方ケン化度が低いと水分散型ポリウレタン液を繊維質基材に付与する際、水分散型ポリウレタン液にポリビニルアルコールが溶解し、ポリウレタン内部にポリビニルアルコールが取り込まれ、後にポリビニルアルコールを除去することが困難となる。そのため、ポリウレタンと繊維の接着状態を安定的に制御できず、また風合いは硬くなる。
 なお、本発明において、ポリビニルアルコールのけん化度は、JIS K6726:1994「ポリビニルアルコール試験方法」の3.5「けん化度」に記載のとおり以下のように算出できる。
(1)ポリビニルアルコールを秤量し、三角フラスコに入れ、水とフェノールフタレイン溶液を加え、90℃以上の温度で完全に溶解させる。
(2)室温まで放冷後、水酸化ナトリウム水溶液をビュレットにて加え、よく振り混ぜた後、室温で2時間以上保持する。ここでケン化度が97%未満の場合は0.5mol/L、97%以上の場合は0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を使用する。
(3)水酸化ナトリウム水溶液と同じモル濃度(単位mol/L)の硫酸または塩酸を水酸化ナトリウム水溶液と同量ビュレットにて加え、よく振り混ぜる。
(4)水酸化ナトリウム水溶液で微紅色になるまで滴定する。
(5)ポリビニルアルコールを加えない空試験を実施する。
(6)下記式よりけん化度Hを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
ここで、
:残存酢酸基に相当する酢酸量(%)
:残存酢酸基(mol%)
H:けん化度(mol%)
a:(4)での水酸化ナトリウム水溶液の使用量(mL)
b:(5)の空試験での水酸化ナトリウム水溶液の使用量(mL)
f:水酸化ナトリウム水溶液のファクター
D:水酸化ナトリウム水溶液の濃度(mol/L)
S:ポリビニルアルコール採取量(g)
P:ポリビニルアルコールの純分(%)。
 なお、ケン化前の原料がポリ酢酸ビニル以外のカルボン酸ビニルエステル重合体の場合には、上式は以下のとおり読み替える。
:残存カルボン酸基に相当するカルボン酸量(%)
:残存カルボン酸基(mol%)
を求める式の60.05(酢酸の分子量)に代えてカルボン酸ビニルエステルを構成するカルボン酸の分子量を使用する。
 また、本発明において、繊維質基材に付与するポリビニルアルコールは、重水溶媒中、13C-NMRで測定される立体規則性評価において、rrr組成存在比率が14.5%以上のものである。
 ビニルアルコール単位の繰り返し構造において、隣り合うヒドロキシル基が互いに異方向となる「r」(racemo)構造が繰り返されたものは部分的にシンジオタクチック構造となる。シンジオタクチック構造は高分子中の炭素鎖が形成する平面に対してヒドロキシル基が上下に交互に並ぶため、シンジオタクチック構造のポリビニルアルコールの分子にある水酸基による水素結合を多数形成しやすい構造となる。その結果、水分子との水素結合の形成に寄与するヒドロキシル基が減少し、水に対する溶解性が低下し、また温水への溶解性も低下する。
 重水溶媒中での13C-NMR測定において、ビニルアルコール単位の隣り合うヒドロキシル基が互いに同方向となる「m」、異方向となる「r」がどのような配列となっているかは、ポリビニルアルコール骨格中のメチレン炭素に由来するピークが5つに分裂するため、ビニルアルコール4単位分のm、rの配列として評価できる。これらの配列は高磁場側のピークから、「mmm」、「mmr」、「mrr」、「rmr」、「rrr」となることが知られている。これらの吸収の積分値の合計を100%として、各配列の存在比率を百分率で表現する。最もシンジオタクチック性の高いrrr構造の存在比率が14.5%以上であるポリビニルアルコールは、水への溶解性を効果的に下げることができる。rrr構造の存在比率は、好ましくは14.7%以上、より好ましくは15.0%以上である。rrr構造の存在比率が高いことはシンジオタクチック構造の割合が高いことになり、より水への溶解性を低下させることができる。rrr構造の存在比率が14.5%未満である場合、ポリビニルアルコール同士の水素結合形成が少なくなり、脱海工程などで水へのポリビニルアルコールの溶解、脱落が発生し、ポリウレタンが繊維を直接的に把持する部分が増加し、シート状物の柔軟性や表面外観が低下する。
 ポリビニルアルコールの水への溶解性を低下させる観点から、rrr構造以外ではmrr構造の存在比率が25%以上であることが好ましい。より好ましくは25.5%以上、さらに好ましくは26%以上である。また、rrr構造の存在比率とmrr構造の存在比率の合計が39.5%以上であることが好ましい。より好ましくは40%以上、さらに好ましくは40.5%以上である。一方、mmm構造の存在比率とmmr構造の存在比率の合計は50%以下であることが好ましい。より好ましくは48%以下、さらに好ましくは45%以下である。
 rrr構造の好ましい上限は特にないが、入手または作製の容易さから28.0%以下、さらに20.0%以下が好ましい。
 なお、ポリビニルアルコールのrrr組成存在比率は次のようにして測定し、算出される値を採用する。
 まず、重水溶媒中、ポリビニルアルコールを80℃の温度で溶解させ、測定温度80℃で共鳴周波数100MHzの13C-NMR測定を行う。ポリビニルアルコールの炭素原子に該当する2つのピーク群のうち、45~49ppmに観測されるピーク群がポリビニルアルコール骨格中のメチレン炭素に該当するピーク群である。なお低磁場側のピーク群はポリビニルアルコール骨格中のヒドロキシル基が結合したメチン炭素ピーク群である。このメチレン基を構成する炭素ピーク群について、検出される5つのピークについて、ピークが重なる場合は、ピークの谷で垂直分割して、積分値を算出し、各配列の存在比率を百分率で算出する。なお、rrr構造のピークはピーク群のうち、最も低磁場側に観測されるものである。
 rrr構造の存在比率は、ポリビニルアルコールまたは原料となりうるポリ酢酸ビニルの重合条件や重合触媒を適宜変更することによって調整することができる。
 また、ポリビニルアルコールは重合度によって、水への溶解性、ポリビニルアルコール水溶液の粘度が変化する。ポリビニルアルコールの重合度は小さい方がポリビニルアルコール水溶液の粘度は低く、水溶液の繊維質基材への含浸性、水溶液の取り扱い性に優れたものとなる。一方で、ポリビニルアルコールの重合度が大きい方が水への溶解性は低くなる。水分散型ポリウレタンを付与する際に、水分散型ポリウレタン液へのポリビニルアルコールの溶解をより抑えることができる。本発明のポリビニルアルコールは前述ようにrrr組成存在比率が高いため、ポリビニルアルコールの重合度が低い場合でも水分散型ポリウレタン液へのポリビニルアルコールの溶解を効果的に抑えることができる。そのため、ポリビニルアルコールの平均重合度は、好ましくは200以上、より好ましくは300以上、さらに好ましくは400以上である。ポリビニルアルコールの重合度を200以上とすることで、ポリビニルアルコールの水への溶解を抑えることができる。また、ポリビニルアルコールの平均重合度は、好ましくは3500以下、より好ましくは2500以下、さらに好ましくは1500以下、特に好ましくは1000以下である。ポリビニルアルコールの重合度を3500以下とすることで、ポリビニルアルコール水溶液の粘度が高くなり過ぎることを抑え、繊維質基材への含浸性、ポリビニルアルコール水溶液の取り扱い性を高めることができる。
 なお、本発明において、ポリビニルアルコールの平均重合度は、JIS K6726:1994「ポリビニルアルコール試験方法」の3.7「平均重合度」にしたがい以下の(1)~(7)のように測定され、(8)で本発明において算出される平均重合度のこととする。
(1)ポリビニルアルコールを三角フラスコに入れ、メタノールを加えた後、水酸化ナトリウム水溶液を加えてかき混ぜる。
(2)40±2℃の水浴中で1時間加熱し、残存カルボン酸基を完全にけん化する。
(3)メタノールで洗浄し、水酸化ナトリウムおよびカルボン酸ナトリウムを除去し、105±2℃の温度で1時間乾燥する。
(4)(3)で得られた試料を量り採り、水を加えて加熱溶解し、室温まで放冷後、ろ過する。
(5)(4)のろ液の30.0±0.1℃で同温度の水に対する相対粘度をオストワルド粘度計を用いて求める。
(6)粘度を測定したろ液の濃度を105±2℃で4時間以上乾燥させて求める。
(7)下式より平均重合度Pを算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
C:試験溶液の濃度(g/L)
:乾燥後の試料と蒸発皿の質量(g)
:蒸発皿の質量(g)
V:ろ液の容量(mL)
:平均重合度
[η]:極限粘度
ηrel:相対粘度
:水の落下秒数(s)
:試験溶液の落下秒数(s)
(8)得られた平均重合度の小数点以下を丸めて整数とする。その値をn+50*mとして表現する。nは0~49の整数。mはゼロ以上の整数。nが0~24の場合平均重合度を50*mとする。nが25~49の場合、平均重合度を50*(m+1)とする。
 なお上の(7)で算出された平均重合度PAの値のそのものが本発明で特定する範囲の外にある場合には、本発明で特定する平均重合度のポリビニルアルコールではないものとする。
 本発明において、ポリビニルアルコール水溶液の粘度は、JIS K6726:1994「ポリビニルアルコール試験方法」の3.11.1「回転粘度計法」において以下のように測定される、濃度4質量%のポリビニルアルコール水溶液の20℃における粘度のこととする。
(1)ポリビニルアルコールを秤量し、三角フラスコに入れる。これを3つ用意する。
(2)濃度が3.8質量%、4.0質量%、4.2質量%になるようにそれぞれ水を加え、完全に加熱溶解し、20℃の温度まで放冷し、完全に脱泡する。
(3)回転粘度計を用いて、20.0±0.1℃の温度における粘度を測定する。
(4)測定に使用した液の濃度(質量%)を測定し、縦軸に粘度、横軸に濃度を取ったグラフを作成し、濃度4質量%における粘度(mPa・s)を求める。
 本発明において、ポリビニルアルコールは、当該ポリビニルアルコールの4質量%水溶液の20℃における粘度が2~70mPa・sとなるものであることが好ましい。ポリビニルアルコールの粘度がこの範囲であることで、乾燥時に繊維質基材内部で適度なマイグレーション構造を得ることができ、シート状物の柔軟性と表面外観、耐摩耗性等の物理特性のバランスを得られる。上記粘度を2mPa・s以上、より好ましくは3mPa・s以上、さらに好ましくは4mPa・s以上とすることで、極端なマイグレーション構造となるのを抑えることができる。一方、粘度を70mPa・s以下、より好ましくは50mPa・s以下、さらに好ましくは40mPa・s以下、とすることで、繊維質基材にポリビニルアルコールを含浸しやすくさせることができる。
 本発明において、ポリビニルアルコールのガラス転移温度(Tg)は70~100℃以下であることが好ましい。ポリビニルアルコールのガラス転移温度を70℃以上、より好ましくは75℃以上とすることで、乾燥工程での軟化を防ぎ、繊維質基材の寸法安定性を得ることができ、シート状物の表面外観の悪化を抑えることができる。また、ガラス転移温度を100℃以下、より好ましくは95℃以下とすることで、繊維質基材が硬くなりすぎることによってハンドリング性が悪化するのを防ぐことができる。
 本発明において、ポリビニルアルコールの融点は200~250℃であることが好ましい。ポリビニルアルコールの融点を200℃以上、より好ましくは210℃以上とすることで、乾燥工程での軟化を防ぎ、繊維質基材の寸法安定性を得ることができ、シート状物の表面外観の悪化を抑えることができる。また、ポリビニルアルコールの融点を250℃以下、より好ましくは240℃以下とすることで、繊維質基材が硬くなりすぎることによってハンドリング性が悪化するのを防ぐことができる。
 なお、本発明において、ポリビニルアルコールのガラス転移点および融点は、それぞれJIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」の示差走査熱量測定(DSC)において測定されるガラス転移温度、融解温度のこととする。
(1)ポリビニルアルコールを秤量し、アルミニウム製容器に入れる。
(2)ガラス転移温度では20℃/分、融解温度では10℃/分の加熱速度でDSC曲線を得て、DSC曲線からそれぞれの温度を読み取る。
  次に、極細繊維発現型繊維を主構成成分とする繊維質基材に、ポリビニルアルコール水溶液を付与することにより、繊維質基材に含まれる繊維質量に対して該ポリビニルアルコールを0.1~50質量%付与させる、ポリビニルアルコール付与工程について述べる。
 本発明の繊維質基材は極細繊維発現型繊維を主な構成成分とする。繊維質機材中における極細繊維発現型繊維は50~100質量%が好ましい。繊維質基材における極細繊維発現型繊維はシート状物の優美な表面外観を得られることから、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましい。極細繊維発現型繊維を用いることにより、その後の繊維極細化工程を経ることで、繊維を極細化でき、優美な表面外観を得ることができる。
 前記極細繊維発現型繊維としては、(a)溶剤溶解性の異なる2成分の熱可塑性樹脂を海成分と島成分とし、海成分を溶剤などを用いて溶解除去することにより、島成分を極細繊維とする「海島型繊維」を使用することができる。また(b)2成分の熱可塑性樹脂を繊維断面に放射状または多層状に交互に配置し、各成分を剥離分割することによって極細繊維に割繊する「剥離型複合繊維」なども使用することができる。なかでも、海島型繊維は、海成分を除去することによって島成分間、すなわち極細繊維間に適度な空隙を付与することができるので、シート状物の柔軟性や風合いの観点からも好ましく用いられる。
 前記海島型繊維には、例えば、海島型複合口金を用い、海成分と島成分の2成分を相互配列して紡糸した海島型複合繊維や海成分と島成分の2成分を混合して紡糸した混合紡糸繊維などがある。均一な繊度の極細繊維が得られる点、また十分な長さの極細繊維が得られシート状物の強度にも資する点からは、前者の海島型複合繊維が好ましく用いられる。
 海島型繊維の島成分としては、特に限定されないが、以下のものが例示される。
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートおよびポリ乳酸などのポリエステル。
ポリアミド6やポリアミド66などのポリアミド;アクリル;ポリエチレン;ポリプロピレン。および熱可塑性セルロースなどの溶融紡糸可能な熱可塑性樹脂。
 中でも、強度、寸法安定性および耐光性の観点から、ポリエステル繊維を用いることが好ましい。また、環境配慮の観点から、リサイクル原料、植物由来原料から得られる繊維であることが好ましい。さらに、繊維質基材は異なる素材の繊維が混合して構成されていてもよい。
 海島型繊維の海成分としては、特に限定されないが、以下のものが例示される。
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどの炭化水素の付加重合体。
スルホイソフタル酸ナトリウムやポリエチレングリコールなどを共重合した共重合ポリエステル。ポリ乳酸。ポリビニルアルコール。
 なかでも、環境配慮の観点から、有機溶剤を使用せずに分解可能なアルカリ分解性のスルホイソフタル酸ナトリウムやポリエチレングリコールなどを共重合した共重合ポリエステルまたはポリ乳酸、熱水溶解性のポリビニルアルコールが好ましい。
 繊維質基材を構成する繊維の横断面形状は、特に限定されず、丸断面でもよいが、楕円、扁平および三角などの多角形や、扇形および十字型などの異形断面のものを採用してもよい。
 本発明の繊維質基材の形態は、織物、編物および不織布等を採用することができる。中でも、表面起毛処理した際のシート状物の表面外観が良好であることから、不織布が好ましく用いられる。
 不織布は、短繊維不織布および長繊維不織布のいずれでもよい。ただ長繊維不織布は起毛した際の立毛となるシート状物の厚さ方向を向く繊維が短繊維不織布よりも少なくなり、立毛の緻密感が低くなって表面外観が劣る傾向にあることから、短繊維不織布が好ましく用いられる。
 前記短繊維不織布における短繊維の繊維長は、25~90mmであることが好ましい。繊維長を25mm以上、より好ましくは30mm以上とすることにより、絡合により耐摩耗性に優れたシート状物を得ることができる。また、繊維長を90mm以下、より好ましくは80mm以下とすることにより、風合いや品位に優れたシート状物を得ることができる。
 不織布の繊維あるいは繊維束を絡合させる方法としては、ニードルパンチやウォータージェットパンチを採用することができる。
 本発明において、極細繊維発現型繊維からなる繊維質基材が不織布の場合、その不織布は極細繊維発現型繊維同士が予め絡合していることが好ましい。このようにすることで、極細繊維からなる繊維質基材が、極細繊維の束が絡合された構造を有するものとなり、極細繊維が束の状態で絡合していることによって、シート状物の強度が向上する。
 極細繊維発現型繊維を主構成成分とする繊維質基材が不織布である場合、その内部に強度を向上させるなどの目的で、さらに織物や編物と絡合一体化していてもよい。例えば、織物の場合、平織、綾織および朱子織等が挙げられ、コスト面から平織が好ましく用いられる。また、編物の場合は、丸編、トリコットおよびラッセル等が挙げられる。かかる織物や編物を構成する繊維の平均単繊維直径としては、0.3~20μmが好ましい。
 極細繊維発現型繊維を主構成成分とする繊維質基材の内部で繊維と織物および/または編物とが絡合一体化している場合においては、水分散型ポリウレタンの付与前にポリビニルアルコールを付与しておくことで、水分散型ポリウレタンが織物または編物を直接把持する面積が少なくなり、シート状物の風合いが硬いものになりにくい。特に使用される織物および/または編物が極細繊維発現型繊維ではない繊維から構成される場合、顕著に柔軟性に優れたシート状物を得ることができる。
 繊維質基材へのポリビニルアルコールの付与量は、繊維質基材の繊維質量に対し、0.1~50質量%である。ポリビニルアルコールの付与量を0.1質量%以上、好ましくは1質量%以上とすることにより、柔軟性と風合いの良好なシート状物が得られ、ポリビニルアルコールの付与量を50質量%以下、好ましくは45質量%以下とすることにより、加工性が良く、耐摩耗性等の物理特性が良好なシート状物が得られる。
 本発明において、繊維質基材にポリビニルアルコールを付与する方法としては、特に限定はなく、当分野で通常用いる各種方法を採用できる。中でもポリビニルアルコールを水に溶解させ、繊維質基材に含浸し加熱乾燥する方法が、均一に付与できる観点から好ましい。乾燥温度は、温度が低すぎると長い乾燥時間が必要となり、温度が高すぎるとポリビニルアルコールが不溶化して、後での溶解除去が困難になる。そのため、乾燥温度は80~140℃で乾燥することが好ましく、乾燥温度はさらに好ましくは110~130℃である。乾燥時間は、通常1~20分、加工性の観点から、好ましくは1~10分、より好ましくは1~5分である。また、ポリビニルアルコールをより不溶化するために、乾燥後に加熱処理を行ってもよい。加熱処理の好ましい温度は80~190℃である。加熱処理することで、ポリビニルアルコールの不溶化とポリビニルアルコールの熱劣化が同時に進行するため、より好ましい温度は90~170℃である。
 [極細繊維発現工程]
 次に、第2の工程である、極細繊維発現型繊維を含むとする繊維質基材から、平均単繊維直径が0.1~10μmの極細繊維を発現する、極細繊維発現工程について述べる。
 上で説明したとおり、極細繊維発現型繊維としては海島型繊維であることが好ましい。そのような繊維を主構成成分とする繊維質基材の極細繊維発現処理は脱海処理となる。溶剤中に繊維質基材を浸漬し、海成分を溶剤に溶解し、繊維質基材を搾液することによって行うことができる。極細繊維発現型繊維が海島型繊維である場合、溶剤としては、海成分がポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリスチレンの場合にはトルエンやトリクロロエチレンなどの有機溶剤を用い、海成分が共重合ポリエステルまたはポリ乳酸の場合には水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液を用いることができる。また、海成分がポリビニルアルコールの場合は熱水を用いることができる。工程の環境配慮の観点からは、水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液や、熱水での脱海処理が好ましい。
 本発明の好ましい態様において、極細繊維発現型繊維から繊維極細化工程を経て得られる極細繊維の平均単繊維直径は、0.1~10μmである。平均単繊維直径を10μm以下、より好ましくは7μm以下、更に好ましくは5μm以下とすることにより、優れた柔軟性や立毛品位のシート状物を得ることができる。一方、平均単繊維直径を0.1μm以上、より好ましくは0.3μm以上、更に好ましくは0.7μm以上とすることにより、染色後の発色性やサンドペーパーなどによる研削など立毛処理時の束状繊維の分散性に優れ、さばけ易さにも優れる。
 なお、本発明において、平均単繊維直径は以下の手順によって得られる値を採用することとする。
(1)繊維質基材、脱海シート、シート状物から、試料となる部分を切り出す。
(2)試料について、繊維を含む厚さ方向に垂直な断面3個を、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて3000倍で観察し、断面1個につき30μm×30μmの視野内で無作為に抽出した50本の極細繊維の単繊維直径をμm単位で、小数第1位まで測定する。
(3)断面3個の合計150本の単繊維の直径を測定し、平均値を小数第1位までで算出する。
(4)ただし、繊維径が50μmを超える繊維が混在している場合には、当該繊維は極細繊維に明らかに該当しないものとして平均繊維径の測定対象から除外するものとする。また、極細繊維が異形断面の場合、まず単繊維の断面積(S)を測定し、当該断面積に相当する円の直径(D)を以下のとおり算出することによって、単繊維の直径を求めた。これを母集団とした平均値を算出し、平均単繊維直径とすることとする。
 S=πD/4  。
 [ポリウレタン付与工程]
 次に、第3の工程である、ポリビニルアルコールが付与された極細繊維を主構成成分とする繊維質基材に水分散型ポリウレタンを付与する、ポリウレタン付与工程について述べる。
 水分散型ポリウレタンは、(I)界面活性剤を用いて強制的に水中に分散・安定化させる強制乳化型ポリウレタンと、(II)ポリウレタン分子構造中に親水性構造を有し、界面活性剤が存在しなくても水中に分散・安定化する自己乳化型ポリウレタンとに分類されるが、本発明ではいずれを用いてもよい。
 繊維質基材に水分散型ポリウレタンを付与する方法としては、特に限定はない。水分散型ポリウレタン液を繊維質基材に含浸・塗布し、凝固後、加熱乾燥する方法が均一に付与できるため、好ましい。
 水分散型ポリウレタン液の貯蔵安定性の観点から、ポリウレタンの濃度は、水分散型ポリウレタン液中10~50質量%が好ましく、より好ましくは15~40質量%である。
 また、本発明に用いる水分散型ポリウレタン液は、貯蔵安定性や製膜性向上のために、水溶性有機溶剤をポリウレタン液に対して40質量%以下含有していてもよいが、製膜環境の保全等の点から、有機溶剤の含有量は1質量%以下とすることが好ましい。
 また、本発明で用いられる水分散型ポリウレタン液としては、感熱凝固性を有するものが好ましい。感熱凝固性を有する水分散型ポリウレタン液を用いることにより、繊維質基材の厚み方向に均一にポリウレタンを付与することができる。
 本発明において、感熱凝固性とは、ポリウレタン液を加熱した際に、ある温度に達するとポリウレタン液の流動性が減少し、凝固する性質のことを言う。そのようになる温度を感熱凝固温度という。ポリウレタン付きシート状物の製造においてはポリウレタン液を繊維質基材に付与後、それを乾式凝固、湿熱凝固、湿式凝固、またはこれらの組み合わせにより凝固させ、乾燥することにより、繊維質基材にポリウレタンを付与する。感熱凝固性を示さない水分散型ポリウレタン液を凝固させる方法としては、乾式凝固が工業的な生産において現実的である。その場合、繊維質基材の表層にポリウレタンが集中するマイグレーション現象が発生し、ポリウレタン付きシート状物の風合いは硬化する傾向にある。その場合は、水分散型ポリウレタン液の粘度を増粘剤で調整することで、マイグレーションを防ぐことができる。また、感熱凝固性を示す水分散型ポリウレタン液の場合も、増粘剤を加え乾式凝固することで、マイグレーションを防ぐことができる。
 水分散型ポリウレタン液の感熱凝固温度は、40~90℃であることが好ましい。感熱凝固温度を40℃以上とすることにより、ポリウレタン液の貯蔵時の安定性が良好となり、操業時のマシンへのポリウレタンの付着等を抑制することができる。また、感熱凝固温度を90℃以下とすることにより、繊維質基材の表層へのポリウレタンのマイグレーション現象を抑制することができる。
 本発明のひとつの態様において、感熱凝固温度を前記のとおりとするために、適宜感熱凝固剤を添加してもよい。感熱凝固剤としては例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウムおよび塩化カルシウム等の無機塩;過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、アゾビスイソブチロニトリル、および過酸化ベンゾイル等のラジカル反応開始剤などが挙げられる。
 本発明の好ましい態様においては、ポリウレタン液を、繊維質基材に含浸、塗布等し、乾式凝固、湿熱凝固、湿式凝固、あるいはこれらの組み合わせによりポリウレタンを凝固させることができる。
 前記湿熱凝固の温度は、ポリウレタンの感熱凝固温度以上とすることが好ましく、40~200℃であることが好ましい。湿熱凝固の温度を40℃以上、より好ましくは80℃以上とすることにより、ポリウレタンの凝固までの時間を短くしてマイグレーション現象をより抑制することができる。一方、湿熱凝固の温度を200℃以下、より好ましくは160℃以下とすることにより、ポリウレタンやポリビニルアルコールの熱劣化を防ぐことができる。
 前記湿式凝固の温度は、ポリウレタンの感熱凝固温度以上とし、40~100℃とすることが好ましい。熱水中での湿式凝固の温度を40℃以上、より好ましくは80℃以上とすることにより、ポリウレタンの凝固までの時間を短くしてマイグレーション現象をより抑制することができる。
 前記乾式凝固の温度および乾燥温度は、80~140℃であることが好ましい。乾式凝固温度および乾燥温度を80℃以上、より好ましくは90℃以上とすることにより、生産性に優れる。一方、乾式凝固温度および乾燥温度を140℃以下、より好ましくは130℃以下とすることにより、ポリウレタンやポリビニルアルコールの熱劣化を防ぐことができる。
 本発明において、ポリウレタンを凝固させた後に、加熱処理をしてもよい。加熱処理をすることでポリウレタン分子間の界面が減少し、より強固なポリウレタンとなる。水分散ポリウレタンを付与したシートからポリビニルアルコールを除去した後に加熱処理することも好ましい態様である。加熱処理の温度は、80~170℃とすることが好ましい。
 本発明で用いられるポリウレタンとしては、ポリマージオールと有機ジイソシアネートと鎖伸長剤との反応により得られるものが好ましい。
 前記ポリマージオールとしては、特に限定されないが、例えば、ポリカーボネート系、ポリエステル系、ポリエーテル系、シリコーン系およびフッ素系のジオールを採用することができ、これらを組み合わせた共重合体を用いてもよい。耐加水分解性の観点からは、ポリカーボネート系およびポリエーテル系のジオールが好ましく用いられる。また、耐光性と耐熱性の観点からは、ポリカーボネート系およびポリエステル系が好ましく用いられる。さらに、耐加水分解性と耐熱性と耐光性のバランスの観点からは、ポリカーボネート系とポリエステル系のジオールがより好ましく、特に好ましくはポリカーボネート系のジオールが好ましく用いられる。
 前記ポリカーボネート系ジオールは、アルキレングリコールと炭酸エステルのエステル交換反応、あるいはホスゲンまたはクロル蟻酸エステルとアルキレングリコールとの反応などによって製造することができる。
 前記アルキレングリコールとしては、特に限定されないが、例えば以下のものが挙げられる。
直鎖アルキレングリコールとして、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオールなど。
分岐アルキレングリコールとして、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオールなど。
その他には1,4-シクロヘキサンジオールなどの脂環族ジオール、ビスフェノールAなどの芳香族ジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、およびペンタエリスリトールなど。
 それぞれ単独のアルキレングリコールから得られるポリカーボネート系ジオールでも、2種類以上のアルキレングリコールから得られる共重合ポリカーボネート系ジオールのいずれでも良い。
 前記ポリエステル系ジオールとしては、各種低分子量ポリオールと多塩基酸とを縮合させて得られるポリエステルジオールを挙げることができる。
 前記低分子量ポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,8-オクタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、シクロヘキサン-1,4-ジオール、およびシクロヘキサン-1,4-ジメタノールから選ばれる一種または二種以上を使用することができる。また、ビスフェノールAに各種アルキレンオキサイドを付加させた付加物も使用可能である。
 また、前記多塩基酸としては、特に限定されないが、例えば、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、およびヘキサヒドロイソフタル酸から選ばれる一種または二種以上が挙げられる。
 前記ポリエーテル系ジオールとしては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、およびそれらを組み合わせた共重合ジオールを挙げることができる。
 本発明に用いられるポリマージオールの数平均分子量は、500~4000であることが好ましい。数平均分子量を500以上、より好ましくは1500以上とすることにより、風合いが硬くなるのを防ぐことができる。また、数平均分子量を4000以下、より好ましくは3000以下とすることにより、ポリウレタンとしての強度を維持することができる。
 前記有機ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等の脂肪族系ジイソシアネートや、ジフェニルメタンジイソシアネート、およびトリレンジイソシアネート等の芳香族系ジイソシアネートが挙げられ、またこれらを組み合わせて用いてもよい。中でも、耐光性の観点から、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートおよびイソフォロンジイソシアネート等の脂肪族系ジイソシアネートが好ましく用いられる。
 前記鎖伸長剤としては、特に限定されないが、エチレンジアミンおよびメチレンビスアニリン等のアミン系の鎖伸長剤、およびエチレングリコール等のジオール系の鎖伸長剤を用いることができる。また、ポリイソシアネートと水を反応させて得られるポリアミンを鎖伸長剤として用いることもできる。
 ポリウレタンには、所望により、耐水性、耐摩耗性および耐加水分解性等を向上する目的で架橋剤を併用してもよい。架橋剤は、ポリウレタンに対し、第3成分として添加する外部架橋剤でもよく、またポリウレタン分子構造内に予め架橋構造となる反応点を導入する内部架橋剤でもよい。本発明においては、ポリウレタン分子構造内により均一に架橋点を形成でき、柔軟性の減少を軽減できる点から、内部架橋剤を用いることが好ましい。
 前記架橋剤としては、イソシアネート基、オキサゾリン基、カルボジイミド基、エポキシ基、メラミン樹脂、およびシラノール基などを有する化合物を用いることができる。ただし、架橋が過剰に進むとポリウレタンが硬化してシート状物の風合いも硬くなる傾向にあるため、反応性と柔軟性とのバランスの点ではシラノール基を有するものが好ましく用いられる。
 また、本発明で用いられるポリウレタンは、分子構造内に親水性基を有していることが好ましい。分子構造内に親水性基を有することで、水分散型ポリウレタンとしての分散・安定性を向上させることができる。
 前記親水性基としては例えば、4級アミン塩等のカチオン系、スルホン酸塩やカルボン酸塩等のアニオン系、ポリエチレングリコール等のノニオン系、およびカチオン系とノニオン系の組み合わせ、およびアニオン系とノニオン系の組み合わせのいずれの親水性基も採用することができる。なかでも、光による黄変や中和剤による弊害の懸念のないノニオン系の親水性基が特に好ましく用いられる。
 なお、アニオン系の親水性基の場合は、中和剤が必要となり、例えば、前記中和剤がアンモニア、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリメチルアミンおよびジメチルエタノールアミン等の第3級アミンである場合は、製膜や乾燥時の熱によってアミンが発生・揮発し、系外へ放出される。そのため、大気放出や作業環境の悪化を抑制するために、揮発するアミンを回収する装置の導入が必須となる。また、アミンは加熱によって揮発せずに最終製品であるシート状物中に残留した場合、製品の焼却時等に環境へ排出されることも考えられる。これに対し、ノニオン系の親水性基の場合は、中和剤を使用しないためアミン回収装置を導入する必要はなく、アミンのシート状物中への残留の心配もないため、好ましく用いることができる。
 また、前記アニオン系親水性基の中和剤が水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸化カルシウム等のアルカリ金属、またはアルカリ土類金属の水酸化物等である場合、ポリウレタン部分が水に濡れるとアルカリ性を示すこととなるが、ノニオン系の親水性基の場合は中和剤を使用しないため、ポリウレタンの加水分解による劣化を心配する必要もない。
 本発明に用いられる水分散型ポリウレタンは、所望により各種の添加剤、例えば、カーボンブラックなどの顔料、リン系、ハロゲン系、シリコーン系および無機系などの難燃剤、フェノール系、イオウ系およびリン系などの酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリシレート系、シアノアクリレート系およびオキザリックアシッドアニリド系などの紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系やベンゾエート系などの光安定剤、ポリカルボジイミドなどの耐加水分解安定剤、可塑剤、帯電防止剤、界面活性剤、柔軟剤、撥水剤、凝固調整剤、粘度調整剤、染料、防腐剤、抗菌剤、消臭剤、セルロース粒子、マイクロバルーン等の充填剤、およびシリカや酸化チタン等の無機粒子などを含有していてもよい。また、繊維とポリウレタンの間の空隙をさらに大きくするために、炭酸水素ナトリウムなどの無機系、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]等の有機系発泡剤を含有してもよい。
 本発明の極細繊維を主構成成分とする繊維質基材に対するポリウレタンの含有比率は、1~80質量%であることが好ましい。ポリウレタンの比率を1質量%以上、より好ましくは5質量%以上とすることにより、シート強度を得るとともに繊維の脱落を防ぐことができる。また、ポリウレタンの配合比率を80質量%以下、より好ましくは70質量%以下とすることにより、風合いが硬くなることを防ぎ、良好な立毛品位を得ることができる。
 [ポリビニルアルコール除去工程]
 次に、第4の工程である、ポリビニルアルコールと水分散型ポリウレタンが付与された極細繊維とを含む繊維質基材からポリビニルアルコールを除去する工程について述べる。
 本発明の好ましい態様では、ポリウレタン付与後の繊維質基材から、ポリビニルアルコールを除去することにより、柔軟なシート状物を得る。ポリビニルアルコールを除去する方法は特に限定されないが、例えば、60~100℃の熱水にシートを浸漬し、必要に応じてマングル等で搾液することにより、溶解除去することが好ましい態様である。
 本発明のシート状物の製造方法においては、少なくともポリビニルアルコールを付与した繊維質基材に水分散型ポリウレタンを付与した後において、厚み方向に半裁する工程を含んでもよい。ポリビニルアルコールを付与する工程では、マイグレーションによってポリビニルアルコールが繊維質基材の表層に多く付着し、内層へのポリビニルアルコールの付着量は少ない。その後、水分散型ポリウレタンを付与してから厚み方向に半裁することにより、ポリビニルアルコール付着量が多い側には水分散型ポリウレタンは少なく付着し、ポリビニルアルコール付着量が少ない側には水分散型ポリウレタンは多く付着する構造のシート状物が得られる。ポリビニルアルコールが多く付着していた面、言い換えると水分散型ポリウレタン付着が少ない面をシート状物の立毛面とした場合、次の作用効果が得られる。ポリビニルアルコールが付与されていたことによって、ポリウレタンと立毛を構成する極細繊維との間に空隙が大きく生じる。それにより立毛を構成する繊維に自由度が与えられ、表面の風合いが柔軟となり、良好な外観品位と柔らかなタッチが得られる。
 逆に、ポリビニルアルコールが少なく付着していた面、すなわち水分散型ポリウレタン付着が多い面をシート状物の立毛面とした場合、以下の作用効果が得られる。立毛を構成する繊維はポリウレタンに強く把持される。そのことによって立毛長は短いが、緻密感のある良好な外観品位が得られ、さらには耐摩耗性が良好となる。さらに、シート厚み方向に半裁する工程を含むことにより、生産効率を向上させることができる。
 本発明では、シート状物の少なくとも一面を起毛処理して表面に立毛を形成させてもよい。立毛を形成する方法は、特に限定されず、サンドペーパー等によるバフィング等、当分野で通常行われる各種方法を用いることができる。立毛長は短すぎると優美な外観が得られにくく、長すぎると、ピリングが発生しやすくなる傾向にあることから、立毛長は0.2~1mmであることが好ましい。
 また、本発明のひとつの態様において、起毛処理の前に、シート状物に滑剤としてシリコーン等を付与してもよい。滑剤を付与することにより、表面研削による起毛が容易に可能となり、表面品位が非常に良好となるため好ましい。また、起毛処理の前に帯電防止剤を付与してもよく、帯電防止剤の付与により、研削によってシート状物から発生した研削粉がサンドペーパー上に堆積しにくくなるため好ましい態様である。
 本発明のひとつの態様において、シート状物は、染色することができる。染色方法としては、当分野で通常用いられる各種方法を採用することができるが、シート状物の染色と同時に揉み効果を与えてシート状物を柔軟化することができることから、液流染色機を用いる方法が好ましい。
 染色温度は、繊維の種類にもよるが、80~150℃であることが好ましい。染色温度を80℃以上、より好ましくは110℃以上とすることにより、繊維への染着を効率良く行わせることができる。一方、染色温度を150℃以下、より好ましくは130℃以下とすることにより、ポリウレタンの劣化を防ぐことができる。
 本発明で用いられる染料は、繊維質基材を構成する繊維の種類にあわせて選択すればよく、特に限定されないが、例えば、ポリエステル系繊維であれば分散染料を用いることができ、ポリアミド系繊維であれば酸性染料や含金染料を用いることができ、更にそれらの組み合わせを用いることができる。分散染料で染色した場合は、染色後に還元洗浄を行ってもよい。
 また、染色時に染色助剤を使用することも好ましい態様である。染色助剤を用いることにより、染色の均一性や再現性を向上させることができる。また、染色と同浴または染色後に、例えば、シリコーン等の柔軟剤、帯電防止剤、撥水剤、難燃剤、耐光剤および抗菌剤等を用いた仕上げ剤処理を施すことができる。
 (シート状物)
 前記の製造方法によって得られるシート状物は、優美な外観と柔軟な風合いを達成し、かつ良好な耐摩耗性を有するものである。
 本発明において、シート状物の表面外観は、以下の方法によって評価されるものとする。
 シート状物の表面外観は、健康状態の良好な成人男性と成人女性各10名ずつ、計20名を評価者として、目視と官能評価によって下記のように5段階評価し、最も多かった評価を当該シート状物の表面外観とする。なお、表面外観は、3級~5級を良好とする。
5級:均一な繊維の立毛があり、繊維の分散状態は良好で、外観は良好である。
4級:5級と3級の間の評価である。
3級:繊維の分散状態はやや良くない部分があるが、繊維の立毛はあり、外観はまずまず良好である。
2級:3級と1級の間の評価である。
1級:全体的に繊維の分散状態は非常に悪い、または繊維の立毛が長く、外観は不良である。
 本発明において、シート状物の柔軟性は、JIS L1096:2010「織物及び編物の生地試験方法」の8.21「剛軟度」、8.21.1記載の「A法(45°カンチレバー法)」に基づき、以下のように測定される剛軟度(mm)の大きさによって評価されるものとする。
(1)タテ方向とヨコ方向へそれぞれ2cm×15cmの試験片を作成する。
(2)45°の斜面を有する水平台に置く。
(3)試験片を滑らせて試験片の一端の中央点が斜面と接したときの他端の位置をスケールによって読む。
(4)このときの試験片が移動した長さを(mm)で表し、試験片5枚でのその移動長さの平均値を求め、剛軟度(mm)とする。
 本発明においては、シート状物の剛軟度は、20~45mmが好ましい。より好ましくは25mm以上である。また剛軟度が高いところでは40mm以下が好ましい。
 本発明において、耐摩耗性は、以下の方法によって測定される摩耗減量(mg)の少なさによって評価されるものとする。
(1)シート状物の円形サンプル(直径45mm)を切り出し、質量を測定する。
(2)ポリアミド6からなる直径0.4mmのポリアミド繊維を、繊維の長手方向に垂直に長さ11mmに切ったものを100本そろえて束とし、前記の束を直径110mmの円内に6重の同心円状に97個(中心に1個、直径17mmの円に6個、直径37mmの円に13個、直径55mmの円に19個、直径74mmの円に26個、直径90mmの円に32個、それぞれの円において等間隔に)配置した円形ブラシ(ナイロン糸9700本)を用い、荷重8ポンド(約3629g)、回転速度65rpm、回転回数50回の条件で、シート状物の円形サンプル(直径45mm)の表面を摩耗せしめる。
(3)摩耗後のサンプル質量を測定し、摩耗前後のサンプルの質量変化を算出する。
(4)5サンプルの質量変化の平均値である摩耗減量(mg)を耐摩耗性とした。
 本発明においては、シート状物の摩耗減量は、30mg以下が好ましい。より好ましくは25mg以下である。
 さらに、前記の製造方法によって得られるシート状物の密度は0.2~0.7g/cmであることが好ましい。密度が0.2g/cm以上、より好ましくは0.3g/cm以上とすることにより、表面外観が緻密となり高級な品位を発現させることができる。一方、密度を0.7g/cm以下、より好ましくは0.6g/cm以下とすることにより、シート状物の風合いが硬くなるのを防ぐことができる。
 次に、本発明のシート状物の製造方法を、実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
 [評価方法]
 以下に評価方法について、詳細に説明するが、各物性の測定において特段の記載がないものは、上で説明した方法に基づいて測定を行ったものである。
(1)ポリビニルアルコールの立体規則性
 ストレートチューブに、ポリビニルアルコール10mgを重水(DO)1mLに80℃の温度で溶解させた試料を入れ、測定温度80℃、共鳴周波数100MHz、積算回数20000回以上で13C-NMR測定を行った。測定には、JEOL RESONANCE社製ECA400を用いた。
(2)平均単繊維直径
 走査型電子顕微鏡として、キーエンス社製VE-7800型を用いた。
 [実施例1]
 (繊維質基材用不織布形成工程)
 海成分として、5-スルホイソフタル酸ナトリウムを8mol%共重合したポリエチレンテレフタレート、島成分として、ポリエチレンテレフタレートを準備した。海成分45質量%、島成分55質量%の複合比率で、島数36島/1フィラメント、平均単繊維直径17μmの海島型複合繊維を得た。得られた海島型複合繊維を繊維長51mmにカットしてステープルとした。それをカードおよびクロスラッパーを通して繊維ウェブを形成し、ニードルパンチ処理により、不織布とした。このようにして得られた不織布を、98℃の温度の湯中に2分間浸漬させて収縮させ、100℃の温度で5分間乾燥させ、繊維質基材用不織布とした。
 (ポリビニルアルコール水溶液調製工程)
 ポリ酢酸ビニルから得られたけん化度98%、rrr組成存在比率15.5%、重合度450のポリビニルアルコールを準備した。それを25℃の水に添加し、90℃まで昇温後、2時間攪拌しながら90℃を保持して、固形分10質量%の水溶液に調製し、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
 (ポリビニルアルコール付与工程)
 上記の繊維質基材用不織布に上記のポリビニルアルコール水溶液を含浸させ、140℃の温度で10分間加熱乾燥後、160℃の温度で5分間加熱処理を行った。繊維質基材用不織布の繊維質量に対するポリビニルアルコールの付着量が30質量%のポリビニルアルコール付与シートを得た。
 (極細繊維発現工程)
 上記のポリビニルアルコール付与シートを60℃の温度に加熱した濃度10g/Lの水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して30分間処理を行い、海島型複合繊維の海成分を除去した脱海シートを得た。脱海シート断面の平均単繊維直径は、3μmであった。
 (ポリウレタン液調製工程)
 ポリオールにポリヘキサメチレンカーボネートを適用し、イソシアネートにジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを適用したポリカーボネート系自己乳化型ポリウレタン液の固形分100質量部に対して、感熱凝固剤として硫酸マグネシウム1質量部を加え、水によって全体を固形分20質量%に調製し、水分散型ポリウレタン液を得た。感熱凝固温度は、65℃であった。
 (ポリウレタン付与工程)
 上記のポリビニルアルコールを付与した脱海シートに、上記のポリカーボネート系ポリウレタン液を含浸させた。120℃の温度の乾熱雰囲気下で10分間処理、乾燥させ、さらに150℃の温度で2分間乾熱処理を行った。不織布の繊維質量に対するポリウレタンの付着量が30質量%であるシートを得た。
 (ポリビニルアルコール除去工程)
 上記のポリウレタンが付着したシートを、95℃に加熱した水中に浸漬して10分処理を行い、付与したポリビニルアルコールを除去したシートを得た。
 (半裁・起毛・染色・還元洗浄工程)
 上記のポリビニルアルコールを除去したシートを厚さ方向に半裁した。半裁面と反対の表面を240メッシュのエンドレスサンドペーパーを用いた研削によって起毛処理した。その後、サーキュラー染色機を用いて分散染料により染色し、還元洗浄を行い、シート状物を得た。
 得られたシート状物の表面外観は良好で、柔軟な風合いを有していた。
 [実施例2]
 (繊維質基材用不織布形成工程)
 海成分として、5-スルホイソフタル酸ナトリウムを8mol%共重合したポリエチレンテレフタレート、島成分として、ポリエチレンテレフタレートを準備した。海成分45質量%、島成分55質量%の複合比率で、島数16島/1フィラメント、平均単繊維直径12μmの海島型複合繊維を得た。得られた海島型複合繊維を繊維長51mmにカットしてステープルとした。それをカードおよびクロスラッパーを通して繊維ウェブを形成し、ニードルパンチ処理を行い不織布とした。このようにして得られた不織布を98℃の温度の湯中に2分間浸漬させて収縮させ、100℃の温度で5分間乾燥させ、繊維質基材用不織布とした。
 (ポリビニルアルコール水溶液調製工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
 (ポリビニルアルコール付与工程)
 実施例1と同様のポリビニルアルコール水溶液を用い、繊維質基材用不織布の繊維質量に対するポリビニルアルコールの付着量が30質量%のポリビニルアルコール付与シートを得た。
 (極細繊維発現工程)
 上記の繊維質基材用不織布を実施例1と同様にして処理を行い、海島型複合繊維の海成分を除去した脱海シートを得た。脱海シート断面の平均単繊維直径は、2μmであった。
 (ポリウレタン液調製工程)
 実施例1と同様にして、水分散型ポリウレタン液を得た。
 (ポリウレタン付与工程)
 実施例1と同様にして、ポリウレタン付与シートを得た。
 (ポリビニルアルコール除去工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール除去シートを得た。
 (半裁・起毛・染色・還元洗浄)
 実施例1と同様にして、シート状物を得た。
 得られたシート状物の表面外観は良好で、柔軟な風合いを有し、耐摩耗性も良好であった。
 [実施例3]
 (繊維質基材用不織布形成工程)
 海成分として、5-スルホイソフタル酸ナトリウムを8mol%共重合したポリエチレンテレフタレート、島成分として、ポリエチレンテレフタレートを準備した。海成分20質量%、島成分80質量%の複合比率で、島数16島/1フィラメント、平均単繊維直径20μmの海島型複合繊維を得た。得られた海島型複合繊維を繊維長51mmにカットしてステープルとした。それをカードおよびクロスラッパーを通して繊維ウェブを形成し、ニードルパンチ処理を行い不織布とした。このようにして得られた不織布を98℃の温度の湯中に2分間浸漬させて収縮させ、100℃の温度で5分間乾燥させ、繊維質基材用不織布とした。
 (ポリビニルアルコール水溶液調製工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
 (ポリビニルアルコール付与工程)
 実施例1と同様のポリビニルアルコール水溶液を用い、繊維質基材用不織布の繊維質量に対するポリビニルアルコールの付着量が30質量%のポリビニルアルコール付与シートを得た。
 (極細繊維発現工程)
 上記の繊維質基材用不織布を実施例1と同様にして処理を行い、海島型複合繊維の海成分を除去した脱海シートを得た。脱海シート断面の平均単繊維直径は、4.4μmであった。
 (ポリウレタン液調製工程)
 実施例1と同様にして、水分散型ポリウレタン液を得た。
 (ポリウレタン付与工程)
 実施例1と同様にして、ポリウレタン付与シートを得た。
 (ポリビニルアルコール除去工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール除去シートを得た。
 (半裁・起毛・染色・還元洗浄工程)
 実施例1と同様にして、シート状物を得た。
 得られたシート状物の表面外観は良好で、柔軟な風合いを有し、耐摩耗性も良好であった。
 [実施例4]
 (繊維質基材用不織布形成工程)
 海成分として、5-スルホイソフタル酸ナトリウムを8mol%共重合したポリエチレンテレフタレート、島成分として、ポリエチレンテレフタレートを準備した。海成分10質量%、島成分90質量%の複合比率で、島数16島/1フィラメント、平均単繊維直径24μmの海島型複合繊維を得た。得られた海島型複合繊維を繊維長51mmにカットしてステープルとした。それをカードおよびクロスラッパーを通して繊維ウェブを形成し、ニードルパンチ処理を行い不織布とした。このようにして得られた不織布を98℃の温度の湯中に2分間浸漬させて収縮させ、100℃の温度で5分間乾燥させ、繊維質基材用不織布とした。
 (ポリビニルアルコール水溶液調製工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
 (ポリビニルアルコール付与工程)
 実施例1と同様のポリビニルアルコール水溶液を用い、繊維質基材用不織布の繊維質量に対するポリビニルアルコールの付着量が30質量%のポリビニルアルコール付与シートを得た。
 (極細繊維発現工程)
 上記の繊維質基材用不織布を実施例1と同様にして処理を行い、海島型複合繊維の海成分を除去した脱海シートを得た。脱海シート断面の平均単繊維直径は、5.5μmであった。
 (ポリウレタン液調製工程)
 実施例1と同様の水分散型ポリウレタン液を用いた。
 (ポリウレタンの付与工程)
 実施例1と同様にして、ポリウレタン付与シートを得た。
 (ポリビニルアルコール除去工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール除去シートを得た。
 (半裁・起毛・染色・還元洗浄工程)
 実施例1と同様にして、シート状物を得た。得られたシート状物の表面外観は良好で、柔軟な風合いを有し、耐摩耗性も良好であった。
 [実施例5]
 (繊維質基材用不織布)
 実施例1と同様の繊維質基材用不織布を用いた。
 (ポリビニルアルコール水溶液の調製)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
 (ポリビニルアルコールの付与)
 実施例1と同様のポリビニルアルコール水溶液を用い、含浸後の絞りを調節してポリビニルアルコールの付着量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリビニルアルコール付与シートを得た。そのシートは繊維質基材用不織布の繊維質量に対するポリビニルアルコールの付着量が20質量%であった。
 (極細繊維発現工程)
 実施例1と同様にして、上記の繊維質基材用不織布から脱海シートを得た。
 (ポリウレタン液調製工程)
 実施例1と同様の水分散型ポリウレタン液を用いた。
 (ポリウレタン付与工程)
 実施例1と同様にして、ポリウレタン付与シートを得た。
 (ポリビニルアルコール除去工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール除去シートを得た。
 (半裁・起毛・染色・還元洗浄工程)
 実施例1と同様にして、シート状物を得た。
 得られたシート状物の表面外観は良好で、柔軟な風合いを有し、耐摩耗性も良好であった。
 [実施例6]
 (繊維質基材用不織布形成工程)
 海成分として、5-スルホイソフタル酸ナトリウムを8mol%共重合したポリエチレンテレフタレート、島成分として、ポリエチレンテレフタレートを準備した。海成分20質量%、島成分80質量%の複合比率で、島数16島/1フィラメント、平均単繊維直径20μmの海島型複合繊維を得た。得られた海島型複合繊維を繊維長51mmにカットしてステープルとした。それをカードおよびクロスラッパーを通して繊維ウェブを形成した。ウェブの両面に、ポリエチレンテレフタレート(PET)の84dtex-72フィラメント、撚り数2000T/mの強撚糸使いの平織物を積層し、ニードルパンチ処理を行い不織布とした。このようにして得られた不織布を98℃の温度の湯中に2分間浸漬させて収縮させ、100℃の温度で5分間乾燥させ、繊維質基材用不織布とした。
 (ポリビニルアルコール水溶液調製工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
 (ポリビニルアルコール付与工程)
 実施例1と同様のポリビニルアルコール水溶液を用い、含浸後の絞りを調節してポリビニルアルコールの付着量を変更した以外は実施例1と同様にしてポリビニルアルコール付与シートを得た。そのシートは繊維質基材用不織布の繊維質量に対するポリビニルアルコールの付着量が15質量%であった。
 (極細繊維発現工程)
 上記の繊維質基材用不織布を実施例1と同様にして処理を行い、海島型複合繊維の海成分を除去した脱海シートを得た。脱海シート断面の平均単繊維直径は、4.4μmであった。
 (ポリウレタン液調製工程)
 実施例1と同様の水分散型ポリウレタン液を用いた。
 (ポリウレタン付与工程)
 実施例1と同様にして、ポリウレタン付与シートを得た。
 (ポリビニルアルコール除去工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール除去シートを得た。
 (半裁・起毛・染色・還元洗浄)
 半裁面を研削して起毛したこと以外は、実施例1と同様にしてシート状物を得た。
 得られたシート状物の表面外観は良好で、柔軟な風合いを有し、耐摩耗性も良好であった。
 [実施例7]
 (繊維質基材用不織布形成工程)
 実施例1と同様の繊維質基材用不織布を用いた。
 (ポリビニルアルコール水溶液調製工程)
 ポリ酢酸ビニルから得られたけん化度98%、rrr組成存在比率15.2%、重合度1000のポリビニルアルコールを準備した。それを25℃の水に添加し、90℃まで昇温後、2時間攪拌しながら90℃を保持して、固形分10質量%のポリビニルアルコール水溶液を得た。
 (ポリビニルアルコール付与工程)
 上記のポリビニルアルコール水溶液を用いたこと以外は実施例1と同様にして、繊維質基材用不織布の繊維質量に対するポリビニルアルコールの付着量が30質量%のポリビニルアルコール付与シートを得た。
 (極細繊維発現工程)
 実施例1と同様にして、上記の繊維質基材用不織布から脱海シートを得た。
 (ポリウレタン液調製工程)
 実施例1と同様の水分散型ポリウレタン液を用いた。
 (ポリウレタン付与工程)
 実施例1と同様にして、ポリウレタン付与シートを得た。
 (ポリビニルアルコール除去工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール除去シートを得た。
 (半裁・起毛・染色・還元洗浄工程)
 実施例1と同様にして、シート状物を得た。
 得られたシート状物の表面外観は良好で、柔軟な風合いを有し、耐摩耗性も良好であった。
 [実施例8]
 (繊維質基材用不織布形成工程)
 実施例6と同様にして、繊維質基材用不織布を得た。
 (ポリビニルアルコール水溶液調製工程)
 実施例7と同様にして、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
 (ポリビニルアルコール付与工程)
 実施例7のポリビニルアルコール水溶液を用いたこと以外は実施例6と同様にして、繊維質基材用不織布の繊維質量に対するポリビニルアルコールの付着量が15質量%のポリビニルアルコール付与シートを得た。
 (極細繊維発現工程)
 実施例1と同様にして、脱海シートを得た。
 (ポリウレタン液調製工程)
 実施例1と同様の水分散型ポリウレタン液を用いた。
 (ポリウレタン付与工程)
 実施例1と同様にして、ポリウレタン付与シートを得た。
 (ポリビニルアルコール除去工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール除去シートを得た。
 (半裁・起毛・染色・還元洗浄工程)
 実施例6と同様にして、シート状物を得た。
 得られたシート状物の表面外観は良好で、柔軟な風合いを有し、耐摩耗性も良好であった。
 [比較例1]
 (繊維質基材用不織布形成工程)
 実施例1と同様の繊維質基材用不織布を用いた。
 (ポリビニルアルコール水溶液調製工程)
 ポリ酢酸ビニルから得られたけん化度98%、rrr組成存在比率14.1%、重合度400のポリビニルアルコールを準備した。それを25℃の水に添加し、90℃まで昇温後、2時間攪拌しながら90℃を保持して、固形分10質量%の水溶液に調製し、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
 (ポリビニルアルコール付与工程)
 上記のポリビニルアルコール水溶液を用いたこと以外は実施例1と同様にして、繊維質基材用不織布の繊維質量に対するポリビニルアルコールの付着量が30質量%のポリビニルアルコール付与シートを得た。
 (極細繊維発現工程)
 実施例1と同様にして、上記の繊維質基材用不織布から脱海シートを得た。
 (ポリウレタン液調製工程)
 実施例1と同様の水分散型ポリウレタン液を用いた。
 (ポリウレタン付与工程)
 実施例1と同様にして、ポリウレタン付与シートを得た。
 (ポリビニルアルコール除去工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール除去シートを得た。
 (半裁・起毛・染色・還元洗浄工程)
 実施例1と同様にして、シート状物を得た。
 得られたシート状物は、ポリビニルアルコールがアルカリ水溶液や水分散型ポリウレタン液に一部溶解したことによって均一な付与状態とならず、表面外観は繊維の分散状態が悪く、立毛の緻密感がない不良であり、風合いは硬いものであった。
 [比較例2]
 (繊維質基材用不織布)
 実施例6と同様にして、繊維質基材用不織布を得た。
 (ポリビニルアルコール水溶液調製)
 比較例1と同様にして、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
 (ポリビニルアルコール付与)
 比較例1のポリビニルアルコール水溶液を用いたこと以外は実施例6と同様にして、繊維質基材用不織布の繊維質量に対するポリビニルアルコールの付着量が15質量%のポリビニルアルコール付与シートを得た。
 (極細繊維発現工程)
 実施例1と同様にして、脱海シートを得た。
 (ポリウレタン液調製工程)
 実施例1と同様の水分散型ポリウレタン液を用いた。
 (ポリウレタン付与工程)
 実施例1と同様にして、ポリウレタン付与シートを得た。
 (ポリビニルアルコール除去工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール除去シートを得た。
 (半裁・起毛・染色・還元洗浄工程)
 実施例6と同様にして、シート状物を得た。
 得られたシート状物は、ポリビニルアルコールがアルカリ水溶液や水分散型ポリウレタン液に一部溶解したことによって均一な付与状態とならず、表面外観は繊維の分散状態が悪く、立毛の緻密感がない不良であり、風合いは硬いものであった。
 [比較例3]
 (繊維質基材用不織布形成工程)
 実施例1と同様の繊維質基材用不織布を用いた。
 (ポリビニルアルコール水溶液調製工程)
 ポリ酢酸ビニルから得られたけん化度98%、rrr組成存在比率13.9%、重合度500のポリビニルアルコールを準備した。それを25℃の水に添加し、90℃まで昇温後、2時間攪拌しながら90℃を保持して、固形分10質量%の水溶液に調製し、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
 (ポリビニルアルコール付与工程)
 上記のポリビニルアルコール水溶液を用いたこと以外は実施例1と同様にして、繊維質基材用不織布の繊維質量に対するポリビニルアルコールの付着量が30質量%のポリビニルアルコール付与シートを得た。
 (極細繊維発現工程)
 実施例1と同様にして、上記の繊維質基材用不織布から脱海シートを得た。
 (ポリウレタン液調製工程)
 実施例1と同様の水分散型ポリウレタン液を用いた。
 (ポリウレタン付与工程)
 実施例1と同様にして、ポリウレタン付与シートを得た。
 (ポリビニルアルコール除去工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール除去シートを得た。
 (半裁・起毛・染色・還元洗浄工程)
 実施例1と同様にして、シート状物を得た。
 得られたシート状物は、ポリビニルアルコールがアルカリ水溶液や水分散型ポリウレタン液に一部溶解したことによって均一な付与状態とならず、表面外観は繊維の分散状態が悪く、立毛の緻密感がない不良であり、風合いは硬いものであった。
 [比較例4]
 (繊維質基材用不織布形成工程)
 実施例1と同様の繊維質基材用不織布を用いた。
 (ポリビニルアルコール水溶液調製工程)
 ポリ酢酸ビニルから得られたけん化度99%、rrr組成存在比率14.4%、重合度500のポリビニルアルコールを準備した。それを25℃の水に添加し、90℃まで昇温後、2時間攪拌しながら90℃を保持して、固形分10質量%の水溶液に調製し、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
 (ポリビニルアルコール付与工程)
 上記のポリビニルアルコール水溶液を用いたこと以外は実施例1と同様にして、繊維質基材用不織布の繊維質量に対するポリビニルアルコールの付着量が30質量%のポリビニルアルコール付与シートを得た。
 (極細繊維発現工程)
 実施例1と同様にして、上記の繊維質基材用不織布から脱海シートを得た。
 (ポリウレタン液調製工程)
 実施例1と同様の水分散型ポリウレタン液を用いた。
 (ポリウレタン付与工程)
 実施例1と同様にして、ポリウレタン付与シートを得た。
 (ポリビニルアルコール除去工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール除去シートを得た。
 (半裁・起毛・染色・還元洗浄工程)
 実施例1と同様にして、シート状物を得た。
 得られたシート状物は、ポリビニルアルコールがアルカリ水溶液や水分散型ポリウレタン液に一部溶解したことによって均一な付与状態とならず、表面外観は繊維の分散状態が悪く、立毛の緻密感がない不良であり、風合いは硬いものであった。
 [比較例5]
 (繊維質基材用不織布形成工程)
 実施例1と同様の繊維質基材用不織布を用いた。
 (ポリビニルアルコール水溶液調製工程)
 ポリ酢酸ビニルから得られたけん化度88%、rrr組成存在比率14.2%、重合度500のポリビニルアルコールを準備した。それを25℃の水に添加し、90℃まで昇温後、2時間攪拌しながら90℃を保持して、固形分10質量%の水溶液に調製し、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
 (ポリビニルアルコール付与工程)
 上記のポリビニルアルコール水溶液を用いたこと以外は実施例1と同様にして、繊維質基材用不織布の繊維質量に対するポリビニルアルコールの付着量が30質量%のポリビニルアルコール付与シートを得た。
 (極細繊維発現工程)
 実施例1と同様にして、上記の繊維質基材用不織布から脱海シートを得た。
 (ポリウレタン液調製工程)
 実施例1と同様の水分散型ポリウレタン液を用いた。
 (ポリウレタン付与工程)
 実施例1と同様にして、ポリウレタン付与シートを得た。
 (ポリビニルアルコール除去工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール除去シートを得た。
 (半裁・起毛・染色・還元洗浄工程)
 実施例1と同様にして、シート状物を得た。
 得られたシート状物は、ポリビニルアルコールがアルカリ水溶液や水分散型ポリウレタン液に一部溶解したことによって均一な付与状態とならず、表面外観は繊維の分散状態が悪く、立毛の緻密感がない不良であり、風合いは硬いものであった。
 [比較例6]
 (繊維質基材用不織布形成工程)
 実施例1と同様の繊維質基材用不織布を用いた。
 (ポリビニルアルコール水溶液調製工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
 (極細繊維発現工程)
 上記で得られた繊維質基材用不織布を95℃の温度に加熱した濃度10g/リットルの水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して10分間処理を行い、海島型複合繊維の海成分を除去した脱海シートを得た。脱海シート表面の平均単繊維直径は、3μmであった。
 (ポリビニルアルコール付与工程)
 上記の脱海シートに実施例1で得たポリビニルアルコール水溶液を含浸させた。それを140℃の温度で10分間加熱乾燥を行い、脱海シートに対するポリビニルアルコールの付着量が30質量%のポリビニルアルコール付与シートを得た。
 (ポリウレタン液調製工程)
 実施例1と同様の水分散型ポリウレタン液を用いた。
 (ポリウレタン付与工程)
 実施例1と同様にして、ポリウレタン付与シートを得た。
 (ポリビニルアルコール除去工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール除去シートを得た。
 (半裁・起毛・染色・還元洗浄工程)
 実施例1と同様にして、シート状物を得た。
 得られたシート状物の表面外観は良好で、柔軟な風合いを有していたが、摩耗減量は多めであった。
 [比較例7]
 (繊維質基材用不織布形成工程)
 実施例1と同様の繊維質基材用不織布を用いた。
 (ポリビニルアルコール水溶液調製工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール水溶液を得た。
 (ポリビニルアルコール付与工程)
 実施例1と同様のポリビニルアルコール水溶液を用い、含浸後の絞りを調節してポリビニルアルコールの付着量を変更した以外は実施例1と同様にして、繊維質基材用不織布の繊維質量に対するポリビニルアルコールの付着量が55質量%のポリビニルアルコール付与シートを得た。
 (極細繊維発現工程)
 実施例1と同様にして、上記の繊維質基材用不織布から脱海シートを得た。
 (ポリウレタン液調製工程)
 実施例1と同様の水分散型ポリウレタン液を用いた。
 (ポリウレタン付与工程)
 実施例1と同様にして、ポリウレタン付与シートを得た。
 (ポリビニルアルコール除去工程)
 実施例1と同様にして、ポリビニルアルコール除去シートを得た。
 (半裁・起毛・染色・還元洗浄工程)
 実施例1と同様にしてシート状物を得た。得られたシート状物は、風合いは柔軟であったが、ポリビニルアルコールが多すぎたためにポリウレタンによる繊維の把持が不十分で、表面外観は立毛が長すぎて不良となり、また耐摩耗性は悪いものであった。
 各実施例および比較例の試験条件およびシート状物の評価結果を、表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 実施例1~8で得られたシート状物は、脱海工程や水分散型ポリウレタン付与工程におけるポリビニルアルコールの水への溶解や脱落が抑えられていたため、繊維とポリウレタンの間に適度な空隙を有して把持されているため、いずれも表面外観は良好で、柔軟な風合いを有し、耐摩耗性も良好であった。一方、比較例1~5で得られたシート状物は、脱海工程や水分散型ポリウレタン付与工程におけるポリビニルアルコールの水への溶解や脱落が発生したため、繊維とポリウレタンの直接的な把持が多くなったため、風合いは硬いものとなった。また表面外観も繊維の分散状態が悪く、緻密感もなく、不良であった。比較例6と7で得られたシート状物は、製造途中での繊維とポリビニルアルコールの接着が多く、繊維とポリウレタンの把持が弱くなったことから耐摩耗性は悪いものとなった。
 本発明により得られるシート状物は、家具、椅子および壁材や、自動車、電車および航空機などの車輛室内における座席、天井および内装などの表皮材として非常に優美な外観を有する内装材、シャツ、ジャケット、カジュアルシューズ、スポーツシューズ、紳士靴および婦人靴等の靴のアッパー、トリム等、鞄、ベルト、財布等、およびそれらの一部に使用した衣料用資材、ワイピングクロス、研磨布およびCDカーテン等の工業用資材として好適に用いることができる。

Claims (5)

  1.  極細繊維を含む繊維質基材とポリウレタンとを含むシート状物の製造方法であって、次の(1)~(4)の工程を含む、シート状物の製造方法。
    (1)極細繊維発現型繊維を主構成成分とする繊維質基材に、以下の特徴を有するポリビニルアルコールの水溶液であるポリビニルアルコール水溶液を付与することにより、繊維質基材に含まれる繊維質量に対して前記ポリビニルアルコールを0.1~50質量%付与させる、ポリビニルアルコール付与工程、
    (ポリビニルアルコール:けん化度が90%以上で、重水溶媒中、13C-NMRで測定される立体規則性評価において、rrr組成存在比率が14.5%以上である。)
    (2)前記工程の後に、前記繊維質基材の極細繊維発現型繊維を平均単繊維直径が0.1μm~10μmの極細繊維にする、極細繊維発現工程、
    (3)前記工程の後に、前記ポリビニルアルコールが付与された前記繊維質基材に、水分散型ポリウレタンを付与する、ポリウレタン付与工程、
    (4)前記工程の後に、前記水分散型ポリウレタンが付与された繊維質基材から、前記ポリビニルアルコールを除去する、ポリビニルアルコール除去工程。
  2.  前記ポリビニルアルコールの重合度が200~3500である、請求項1に記載のシート状物の製造方法。
  3.  前記極細繊維発現工程において、前記極細繊維発現型繊維を主構成成分とする繊維質基材をアルカリ水溶液で処理する、請求項1または2に記載のシート状物の製造方法。
  4.  前記ポリビニルアルコール付与工程において、前記ポリビニルアルコール水溶液を付与した後、80~190℃で加熱する、請求項1~3のいずれかに記載のシート状物の製造方法。
  5.  前記ポリビニルアルコール付与工程において、繊維質基材が繊維と織物および/または編物とが絡合一体化されたものである、請求項1~4のいずれかに記載のシート状物の製造方法。
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