JP2008106415A - Sheet body - Google Patents
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Landscapes
- Synthetic Leather, Interior Materials Or Flexible Sheet Materials (AREA)
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Abstract
Description
本発明は、シート状物、特に立毛調皮革様シート状物に関する。 The present invention relates to a sheet-like material, particularly a napped-toned leather-like sheet material.
繊維からなる基材にポリウレタン樹脂を含浸したシート状物の表面をサンドペーパーなどを用いて研削し、繊維を起毛させることによって、スエードやヌバックライクの立毛調皮革様シート状物を得ることは広く知られている。目的とする皮革様シート状物の特性は、繊維からなる基材とポリウレタン樹脂の組み合わせにより任意に幅広く設計ができる。これらのポリウレタン樹脂として、例えば、ポリテトラメチレングリコール、有機ジイソシアネート、グリコール鎖伸長剤を用いたポリウレタン樹脂が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1によれば、該ポリウレタン樹脂を用いることによって、背広などに用いられる高級ウール生地と比べても見劣りしない極めて柔軟な風合いを有する人工皮革状物を得ることが可能となったと記載されている。 It is widely used to obtain suede or nubuck-like napped leather-like sheet-like materials by grinding the surface of a sheet-like material impregnated with polyurethane resin on a fiber substrate using sandpaper and raising the fibers. Are known. The characteristics of the target leather-like sheet can be arbitrarily designed in a wide range by combining the substrate made of fibers and the polyurethane resin. As these polyurethane resins, for example, polyurethane resins using polytetramethylene glycol, organic diisocyanate, and glycol chain extenders have been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to Patent Document 1, it is described that by using the polyurethane resin, it is possible to obtain an artificial leather-like material having an extremely flexible texture that is not inferior to a high-grade wool fabric used for a suit or the like. ing.
立毛調皮革様シートは、天然皮革に酷似した外観や表面を有し、かつ天然皮革にはない均一性や染色堅牢性などの長所が認められ、衣料のみならず、近年、ソファーなど家具の表皮、自動車用のシート表皮など5年〜10年といった長期にわたって使用される用途に広がりを見せている。 Napped-toned leather-like sheets have an appearance and surface very similar to natural leather, and have advantages such as uniformity and dyeing fastness that are not found in natural leather. In addition, it has been spreading to applications that are used over a long period of time, such as 5 to 10 years, such as car seat skins.
このため、特許文献1に記載のようなポリテトラメチレングリコールを用いたポリエーテル系ポリウレタン樹脂では、紫外線や熱によって容易に劣化するために、使用の過程で表面繊維のモモケや脱落、または毛玉が生じてしまい長期の使用に耐え得ないという問題があった。また、ポリエステル系のポリウレタン樹脂も皮革様シート状物によく用いられるポリウレタン樹脂ではあるが、紫外線などによる耐光性は良好であるもののエステル結合が加水分解によって劣化するために、長期の使用において表面繊維のモモケや毛玉が発生するといった同様の問題があった。 For this reason, in the polyether-based polyurethane resin using polytetramethylene glycol as described in Patent Document 1, it is easily deteriorated by ultraviolet rays or heat. There was a problem that it could not withstand long-term use. Polyester-based polyurethane resin is also a polyurethane resin often used for leather-like sheets, but although it has good light resistance due to ultraviolet rays etc., the ester bond deteriorates due to hydrolysis. There were similar problems such as the occurrence of peaches and hairballs.
一方、ポリカーボネートポリオールと脂環式ポリイソシアネートと芳香族ポリイソシアネートを反応して得られるポリカーボネート系ポリウレタン樹脂が、家具用、車両用シートなど高度の耐久性を有する用途に有用なポリウレタン樹脂であることも提案されている(例えば、特許文献2参照)。ここで、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂として、ポリヘキサメチレンカーボネートを用いたポリウレタンが開示されているが、このポリウレタンを極細繊維が絡合してなる不織布へ含浸樹脂として用いた場合は、シート状物の風合いがプラスチック様で粗硬なものとなり、サンドペーパーなどによって表面の繊維を起毛させた場合は、ポリウレタンが硬すぎることによって、表面の立毛が短い粗悪な表面となってしまい、優美な立毛を有する良好な品位を得ることが極めて困難であった。 On the other hand, polycarbonate polyurethane resins obtained by reacting polycarbonate polyols, alicyclic polyisocyanates and aromatic polyisocyanates are also useful polyurethane resins for applications with high durability such as furniture and vehicle seats. It has been proposed (see, for example, Patent Document 2). Here, a polyurethane using polyhexamethylene carbonate is disclosed as a polycarbonate-based polyurethane resin. However, when this polyurethane is used as an impregnation resin on a nonwoven fabric in which ultrafine fibers are entangled, the texture of the sheet-like material When the surface fibers are raised with sandpaper or the like, the surface of the polyurethane is too hard, resulting in a rough surface with a short rough surface, which is good with an elegant raised surface. It was extremely difficult to obtain a high quality.
立毛品位と耐光性や耐加水分解性などの耐久性を両立させることを目的として、ポリカーボネートジオール、主にはポリヘキサメチレンカーボネートジオールを30〜90重量%としてポリエーテルやポリエステルジオールを併用したポリカーボネート/ポリエーテル系ポリウレタン樹脂やポリカーボネート/ポリエステル系ポリウレタン樹脂を用いた立毛調皮革様シート状物が提案されている(例えば、特許文献3参照)。しかしながら、ポリカーボネートジオールの比率を70重量%以下とした場合は、ポリエーテル成分もしくはポリエステル成分の劣化により耐久性が不充分なものとなり、一方、ポリカーボネートジオールの比率を70重量%以上とした場合は、ポリウレタンが硬くなりすぎ、サンドペーパーなどによって表面を研削した際に表面の立毛が短い粗悪なものとなり、立毛品位と耐久性を共に満足する立毛調皮革様シート状物を得ることが困難であった。 A polycarbonate / polycarbonate / polyester diol combined with 30 to 90% by weight of polycarbonate diol, mainly polyhexamethylene carbonate diol, for the purpose of achieving both napped quality and durability such as light resistance and hydrolysis resistance. Napped leather-like sheet-like materials using polyether-based polyurethane resins and polycarbonate / polyester-based polyurethane resins have been proposed (for example, see Patent Document 3). However, when the ratio of the polycarbonate diol is 70% by weight or less, durability is insufficient due to deterioration of the polyether component or the polyester component, while when the ratio of the polycarbonate diol is 70% by weight or more, Polyurethane became too hard, and when the surface was ground with sandpaper or the like, the surface napping was short and rough, and it was difficult to obtain napped leather-like sheet-like material satisfying both napping quality and durability. .
また、繊維質基材の上に樹脂層が塗布もしくは張り合わせされた皮革様シート、いわゆる合成皮革において、耐久性を向上させる目的で樹脂層にポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を用いることは知られている。また、合成皮革の主には風合い改良させる目的で、この樹脂層に用いられるポリカーボネート系ポリウレタン樹脂について種々の提案がなされている。 In addition, in a leather-like sheet in which a resin layer is applied or laminated on a fibrous base material, so-called synthetic leather, it is known to use a polycarbonate-based polyurethane resin for the resin layer for the purpose of improving durability. Various proposals have been made for polycarbonate-based polyurethane resins used in this resin layer mainly for the purpose of improving the texture of synthetic leather.
例えば、1,6−ヘキサンジオールと1,5−ペンタンジオールから誘導される共重合ポリカーボネートジオールを用いたポリウレタン樹脂や、1,6−ヘキサンジオールと1,4−ブタンジオールから誘導される共重合ポリカーボネートジオールを用いたポリウレタン樹脂(例えば、特許文献4参照)、2−メチル−1,8−オクタンジオールから誘導されるポリカーボネートジオールを用いたポリウレタン樹脂(例えば、特許文献5参照)、炭素数5〜6のアルカンジオールとジカンボン酸から誘導されるポリエステルジオールと炭素数8〜10のアルカンジオールから誘導されるポリカーボネートジオールを併用したポリエステル/ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂(例えば、特許文献6参照)、炭素数8〜10のアルカンジオールから誘導されるポリカーボネートジオールとポリエーテルジオールを併用したポリカーボネート/ポリエーテル系ポリウレタン樹脂が提案されている(例えば、特許文献7参照)。 For example, a polyurethane resin using a copolymerized polycarbonate diol derived from 1,6-hexanediol and 1,5-pentanediol, or a copolymerized polycarbonate derived from 1,6-hexanediol and 1,4-butanediol Polyurethane resin using diol (for example, refer to Patent Document 4), polyurethane resin using polycarbonate diol derived from 2-methyl-1,8-octanediol (for example, refer to Patent Document 5), carbon number 5-6 A polyester / polycarbonate polyurethane resin using a polyester diol derived from alkanediol and dicambonic acid and a polycarbonate diol derived from an alkanediol having 8 to 10 carbon atoms (see, for example, Patent Document 6), 8 to 10 carbon atoms The Arcandio Polycarbonate / polyether-based polyurethane resin in combination with polycarbonate diols and polyether diols derived from have been proposed (e.g., see Patent Document 7).
これらのポリウレタン樹脂を、極細繊維が絡合してなる不織布へ含浸樹脂として、不織布の内部空間に存在させたシート状物、特に表面をサンドペーパーなどによって研削して表面繊維を起毛させた立毛調皮革様シート状物に適用した場合、例えば特許文献4に記載の炭素数4〜6の共重合ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂では、サンドペーパーによる研削が可能なほどの柔軟化効果は得ることができずに、表面の立毛が短い粗悪な表面となってしまうため、優美な立毛を有する良好な品位を得ることが極めて困難であった。また、特許文献5に記載の2−メチル−1,8−オクタンジオールから誘導されるポリカーボネート系ポリウレタン樹脂は、長鎖アルキレンジオールを用いているため不織布に含浸後、湿式凝固させた場合、凝固速度が著しく速く、不織布内部のポリウレタンの発泡が大きな粗雑なものとなり、また一部発泡不良を生じる結果、サンドペーパーによる研削を行った場合に表面の立毛の長さに斑が生じた非常に立毛品位の粗悪なものしか得られない問題があった。また、得られたシート状物の表面をブラシなどで擦過させると繊維の脱落が多く、耐摩耗性において問題があった。特許文献6、7に記載のポリウレタン樹脂は、ポリエステルジオールやポリエーテルジオールを併用している点において、耐加水分解性もしくは耐光性の観点から、立毛調皮革様シート状物の長期の使用における耐久性、特に表面繊維のモモケや毛玉が発生する問題を改善するには至らない。 As a resin impregnated into these nonwoven fabrics in which ultrafine fibers are entangled with each other, sheet-like materials existing in the interior space of the nonwoven fabrics, in particular, the napped texture in which the surface fibers are raised by grinding the surface with sandpaper etc. When applied to a leather-like sheet, for example, in the copolymerized polyurethane resin having 4 to 6 carbon atoms described in Patent Document 4, a softening effect that can be ground by sandpaper cannot be obtained. In addition, since the surface napping becomes a short and rough surface, it is extremely difficult to obtain a good quality having elegant napping. In addition, since the polycarbonate-based polyurethane resin derived from 2-methyl-1,8-octanediol described in Patent Document 5 uses a long-chain alkylene diol, it is impregnated into a nonwoven fabric and then wet coagulated. Is extremely fast, and foaming of polyurethane inside the nonwoven fabric becomes large and rough, and as a result of partial foaming failure, there is unevenness in the length of surface napping when grinding with sandpaper. There was a problem that only a poor one could be obtained. Further, when the surface of the obtained sheet-like material is rubbed with a brush or the like, there is a problem in abrasion resistance because many fibers fall off. The polyurethane resins described in Patent Documents 6 and 7 are durable in the long-term use of napped leather-like sheet-like materials from the viewpoint of hydrolysis resistance or light resistance in that polyester diol and polyether diol are used in combination. It does not lead to improvement of the property, particularly the problem of surface fiber peaches and pills.
さらには、特許文献4〜7に記載の技術は、主に基材上に設けられたポリウレタン樹脂層のぬめり感のごとき風合いや表面平滑性、べたつきや割れといった表面物性の改質を目的としたものであり、ポリウレタン樹脂を不織布内部空間に存在させた場合のサンドペーパーなどによる研削性の向上、それによって発現する好ましい極細繊維の立毛長、立毛による優美な外観やしなやかな表面タッチ、柔軟な風合いというものは何ら考慮されていなかった。 Furthermore, the techniques described in Patent Documents 4 to 7 are mainly aimed at improving the surface properties such as texture, surface smoothness, stickiness and cracking of the polyurethane resin layer provided on the base material. Improved sandability with sandpaper when polyurethane resin is present in the inner space of the nonwoven fabric, preferred napped length of fine fibers, resulting in a graceful appearance and supple surface touch, soft texture Nothing was taken into account.
一方、インテリア用品、カーシート用品のように人間の体に直接触れるもの、接触した状態で使用するものについては頭部、背中、腕等から分泌される汗や脂による劣化も考慮しなければならず、従来はJIS L0848(2005年版)で規定される人工汗液を用いて耐汗劣化性を評価してきた。しかし、この評価方法では劣化が少ないにも関わらず、実使用において明らかに汗によると思われる劣化例がいくつか報告されており、実際の使用条件をより反映した条件下でも高い耐久性を持ったシート状物の開発が要求されるようになってきた。このため、例えば、耐光性、耐加水分解性に加え、耐オレイン酸性の高いポリウレタンとして、ポリカーボネートを主体とする高分子ジオールとポリエチレングリコールを主体とするポリマージオールを共重合したポリウレタンが提案されている(例えば、特許文献8参照)。しかしながら、このポリウレタンを極細繊維が絡合してなる不織布へ含浸樹脂として用いた場合、ポリエチレングリコールを主体とするポリマージオールを使用しているため、耐光性に劣ったものになるという問題があった。また、オレイン酸単体を用いた評価では、実使用時の劣化と十分な相関がとれないという問題があった。 On the other hand, for items that are in direct contact with the human body, such as interior products and car seat products, and those that are used in contact with the human body must also be considered for deterioration due to sweat and oil secreted from the head, back, arms, etc. Conventionally, the resistance to sweat deterioration has been evaluated using an artificial sweat solution defined in JIS L0848 (2005 edition). However, although there is little deterioration in this evaluation method, there have been some reports of deterioration that seems to be apparently due to sweat in actual use, and it has high durability even under conditions more reflecting actual use conditions. Development of sheet-like materials has been required. For this reason, for example, a polyurethane obtained by copolymerizing a polymer diol mainly composed of polycarbonate and a polymer diol mainly composed of polyethylene glycol as a polyurethane having high oleic acid resistance in addition to light resistance and hydrolysis resistance has been proposed. (For example, refer to Patent Document 8). However, when this polyurethane is used as an impregnating resin for a nonwoven fabric in which ultrafine fibers are entangled, a polymer diol mainly composed of polyethylene glycol is used, so that there is a problem that the light resistance is inferior. . In addition, the evaluation using oleic acid alone has a problem that it cannot be sufficiently correlated with deterioration during actual use.
さらには、均一微多孔で柔軟性に富んだ多孔質シート材を提供することを目的として、炭素数が4〜6のアルカンジオールからなるポリカーボネートジオールと、炭素数が7〜12のアルカンジオールからなるポリカーボネートジオール、有機ジイソシアネートおよび鎖伸長剤を反応させてなる合成皮革用ポリウレタン樹脂が提案されている(例えば、特許文献9参照)。しかしながら、2種類のポリカーボネートジオールがともに側鎖を有する場合や、一方のポリカーボネートジオールのみが側鎖を有する場合でもポリカーボネートジオール分子中の分岐を有する炭素濃度が高すぎる場合には、耐加水分解性、耐光性といった耐久性が劣ったものになったり、さらにはシートの風合いが過度に柔軟になり、シート状物の物性が劣ったものになるという問題があった。
本発明は、上記従来技術の背景に鑑み、柔軟性、風合い等の感性面に優れ、かつ、耐光劣化性、耐加水分解性、耐汗劣化性に優れ、長期の使用においても繊維の脱落やモモケ、毛玉の発生が少ないシート状物を提供せんとするものである。 In view of the background of the above-mentioned conventional technology, the present invention is excellent in sensibility such as flexibility and texture, and is excellent in light resistance, hydrolysis resistance, sweat resistance, and fiber dropout even in long-term use. It is intended to provide a sheet-like material with less generation of peaches and pills.
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、
(1)単繊維繊度0.5dtex以下の極細繊維が絡合してなる不織布と、その内部空間に存在するポリウレタンを主成分とした弾性樹脂バインダーからなるシート状物において、該ポリウレタンが下記一般式(1)および(2)で示されるカーボネート構造を有することを特徴とするシート状物。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means. That is,
(1) In a sheet-like material comprising a non-woven fabric formed by entanglement of ultrafine fibers having a single fiber fineness of 0.5 dtex or less and an elastic resin binder mainly composed of polyurethane present in the internal space, the polyurethane is represented by the following general formula: A sheet-like material having a carbonate structure represented by (1) and (2).
(式中、R1およびR2は炭素数8〜10の直鎖脂肪族炭化水素基であり、同一でも異なっていてもよい。また、xおよびyは正の整数であり、R1とR2が異なる場合は、ブロック共重合もしくはランダム共重合である) (In the formula, R 1 and R 2 are straight-chain aliphatic hydrocarbon groups having 8 to 10 carbon atoms, and may be the same or different. X and y are positive integers, and R 1 and R 2 If 2 is different, block copolymerization or random copolymerization)
(式中、R3およびR4は炭素数4〜6の脂肪族炭化水素基であり、同一でも異なっていてもよい。また、wおよびzは正の整数であり、R3とR4が異なる場合は、ブロック共重合もしくはランダム共重合である。また、R3とR4のいずれか少なくとも一方が、メチル基が分岐した脂肪族炭化水素基である)
(2)前記ポリウレタンに含有されるR1、R2、R3およびR4の総モル数に対し、メチル基が分岐した脂肪族炭化水素基の割合が10%以上50%以下であることを特徴とする前記(1)に記載のシート状物。
(Wherein R 3 and R 4 are aliphatic hydrocarbon groups having 4 to 6 carbon atoms, which may be the same or different. W and z are positive integers, and R 3 and R 4 are When they are different, they are block copolymerization or random copolymerization, and at least one of R 3 and R 4 is an aliphatic hydrocarbon group having a methyl group branched)
(2) The ratio of the aliphatic hydrocarbon group in which the methyl group is branched is from 10% to 50% with respect to the total number of moles of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 contained in the polyurethane. The sheet-like material as described in (1) above, which is characterized.
(3)前記ポリウレタンのゲル化点が2.5ml以上6ml以下であることを特徴とする前記(1)〜(2)のいずれかに記載のシート状物。 (3) The sheet-like material as described in any one of (1) to (2) above, wherein the polyurethane has a gelation point of from 2.5 ml to 6 ml.
(4)前記シート状物を下記条件Aで強制劣化処理を行った後、JIS L1096(2005年版)に規定されるマーチンデール摩耗試験(10,000回摩擦)を行い、該摩耗試験の前後における外観変化が、JIS L1076(2005年版)に規定される判定基準で3号以上であり、かつ、下記条件Bで強制劣化処理を行った後、JIS L1096(2005年版)に規定されるマーチンデール摩耗試験(10,000回摩擦)を行い、該摩耗試験の前後における外観変化が、JIS L1076(2005年版)に規定される判定基準で3号以上であることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載のシート状物。
[強制劣化処理条件A]:下記組成の人工皮脂をシート重量に対し8重量%付与した後、JIS L0843 B−6(2005年版)規定のキセノンアーク灯式耐光性試験機で144時間光照射
[強制劣化処理条件B]:下記組成の人工皮脂をシート重量に対し8重量%付与した後、温度70℃、相対湿度90%の雰囲気に5週間放置
人工皮脂組成:ステアリン酸(15重量部)
オレイン酸(15重量部)
牛脂極度硬化油(15重量部)
オリーブ油(15重量部)
セチルアルコール(15重量部)
パラフィン(15重量部)
コレステロール(5重量部)
(5)前記極細繊維が、ポリエステルからなることを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれかに記載のシート状物。
(4) After subjecting the sheet-like material to a forced deterioration treatment under the following condition A, the Martindale abrasion test (10,000 friction) specified in JIS L1096 (2005 edition) was performed, and before and after the abrasion test. Martindale wear specified in JIS L1096 (2005 version) after appearance change is 3 or more according to the criteria specified in JIS L1076 (2005 version) and after forced degradation treatment under the following condition B (1) to (1), wherein the test (10,000 friction) is performed, and the change in appearance before and after the wear test is No. 3 or more according to the criteria defined in JIS L1076 (2005 edition). 3) The sheet-like material in any one of.
[Forced deterioration treatment condition A]: After applying artificial sebum having the following composition to 8% by weight based on the sheet weight, it was irradiated with light for 144 hours using a xenon arc lamp type light resistance tester stipulated in JIS L0843 B-6 (2005 edition).
[Forced deterioration treatment condition B]: 8% by weight of artificial sebum having the following composition was applied to the sheet weight, and then left in an atmosphere of 70 ° C. and 90% relative humidity for 5 weeks. Artificial sebum composition: stearic acid (15 parts by weight)
Oleic acid (15 parts by weight)
Beef tallow extremely hardened oil (15 parts by weight)
Olive oil (15 parts by weight)
Cetyl alcohol (15 parts by weight)
Paraffin (15 parts by weight)
Cholesterol (5 parts by weight)
(5) The sheet-like material according to any one of (1) to (4), wherein the ultrafine fiber is made of polyester.
(6)前記不織布は極細繊維の繊維束が絡合してなるものであって、前記弾性樹脂バインダーが該極細繊維の繊維束の内部に実質的に存在しないものであることを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれかに記載のシート状物。 (6) The non-woven fabric is formed by entanglement of a fiber bundle of ultrafine fibers, and the elastic resin binder is substantially not present inside the fiber bundle of ultrafine fibers. The sheet-like material according to any one of (1) to (5).
(7)前記弾性樹脂バインダーが、前記極細繊維の繊維束の最外周に位置する単繊維の少なくとも一部に接合していることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載のシート状物。 (7) The elastic resin binder is bonded to at least a part of a single fiber located on the outermost periphery of the fiber bundle of the ultrafine fibers, according to any one of (1) to (6), Sheet-like material.
(8)前記極細繊維の繊維束内の単繊維の繊度CVが10%以下であることを特徴とする前記(1)〜(7)のいずれかに記載のシート状物。 (8) The sheet-like product according to any one of (1) to (7), wherein the fineness CV of the single fiber in the fiber bundle of the ultrafine fiber is 10% or less.
(9)シート状物の少なくとも片面において前記極細繊維が立毛していることを特徴とする前記(1)〜(8)のいずれかに記載のシート状物。 (9) The sheet-like material according to any one of (1) to (8), wherein the ultrafine fibers are raised on at least one surface of the sheet-like material.
本発明によれば、立毛による優美な外観と天然皮革のごとき適度な柔軟性および風合いを兼ね備え、かつ耐加水分解性、耐光性、耐汗劣化性に優れ、長期の使用においても繊維の脱落やモモケ、毛玉の発生が少ないシート状物を提供することができる。 According to the present invention, it has an elegant appearance by napping and an appropriate softness and texture like natural leather, and is excellent in hydrolysis resistance, light resistance and sweat resistance, and even when used for a long period of time. It is possible to provide a sheet-like material with less generation of peach and pills.
本発明は、優美な外観と天然皮革のごとき適度な柔軟性および風合いを兼ね備え、かつ耐加水分解性、耐光性、耐汗劣化性といった耐久性に優れたシート状物について鋭意検討した結果、前記強制劣化条件を使用した評価によって、実使用時のシート劣化と対応がとれることを見出し、特定の組成を有するポリウレタンを使用することにより前記課題を一挙に解決することを究明したものである。 The present invention, as a result of earnestly examining a sheet-like material having an elegant appearance and moderate flexibility and texture like natural leather, and excellent in durability such as hydrolysis resistance, light resistance, sweat resistance, Based on the evaluation using the forced deterioration condition, it was found that the sheet deterioration can be dealt with at the time of actual use, and it was investigated to solve the above problems at once by using polyurethane having a specific composition.
本発明のシート状物は、単繊維繊度0.5dtex以下の極細繊維が絡合してなる不織布と、ポリウレタンを主成分とした弾性樹脂バインダーからなるものである。 The sheet-like material of the present invention comprises a nonwoven fabric formed by entanglement of ultrafine fibers having a single fiber fineness of 0.5 dtex or less and an elastic resin binder mainly composed of polyurethane.
不織布を構成する極細繊維の素材としては、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などのポリエステル、6−ナイロン、66−ナイロンなどのポリアミドなど、溶融紡糸可能な熱可塑性樹脂を用いることができる。なかでも、強度、寸法安定性、耐光性の観点からポリエステルを用いることが好ましい。また、不織布には異なる素材の極細繊維が混合されていてもよい。 As the material for the ultrafine fibers constituting the nonwoven fabric, a thermoplastic resin capable of melt spinning such as polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polytrimethylene terephthalate, polyamides such as 6-nylon and 66-nylon can be used. . Of these, polyester is preferably used from the viewpoint of strength, dimensional stability, and light resistance. Moreover, the ultra-fine fiber of a different material may be mixed with the nonwoven fabric.
不織布を構成する極細繊維の単繊維繊度は、シートの柔軟性や立毛品位の観点から0.001dtex以上0.5dtex以下であることが好ましい。より好ましくは0.3dtex以下、さらに好ましくは0.2dtex以下である。一方、染色後の発色性やバフィングによる立毛処理時の束状繊維の分散性、さばけ易さの観点からは、0.005dtex以上であることが好ましく、より好ましくは0.01dtex以上である。 The single fiber fineness of the ultrafine fibers constituting the nonwoven fabric is preferably 0.001 dtex or more and 0.5 dtex or less from the viewpoint of sheet flexibility and napped quality. More preferably, it is 0.3 dtex or less, More preferably, it is 0.2 dtex or less. On the other hand, it is preferably 0.005 dtex or more, more preferably 0.01 dtex or more, from the viewpoints of color developability after dyeing, dispersibility of bundled fibers during napping treatment by buffing, and ease of spreading.
なお、本発明でいう単繊維繊度は、以下の方法によって求めるものである。すなわち、得られたシート状物を厚み方向にカットした断面を観察面として走査型電子顕微鏡(SEM)により観察し、任意の100カ所の極細繊維の繊維径を測定してこの平均値を算出し、極細繊維に用いられている熱可塑性樹脂の比重から換算して求められるものである。 なお、極細繊維が異形断面の場合は、その単繊維の断面積を測定し、その面積と同等の面積を有する円の直径を算出し、これをその極細繊維の繊維径とする。また、ここで得られた繊維径および極細繊維に用いられている熱可塑性樹脂の比重から単繊維繊度を求めることができる。 The single fiber fineness referred to in the present invention is determined by the following method. That is, the section obtained by cutting the obtained sheet-like material in the thickness direction is observed with a scanning electron microscope (SEM) as an observation surface, and the fiber diameters of arbitrary 100 ultrafine fibers are measured to calculate the average value. It is obtained by conversion from the specific gravity of the thermoplastic resin used for the ultrafine fiber. When the ultrafine fiber has an irregular cross section, the cross-sectional area of the single fiber is measured, the diameter of a circle having an area equivalent to the area is calculated, and this is used as the fiber diameter of the ultrafine fiber. The single fiber fineness can be determined from the fiber diameter obtained here and the specific gravity of the thermoplastic resin used for the ultrafine fiber.
極細繊維を得る手段としては、極細繊維発生型繊維を用いることが好ましい。極細繊維発生型繊維をあらかじめ絡合した後に繊維の細分化を行うことにより、極細繊維が束状で絡合してなる不織布を得ることができ、極細繊維が束状に絡合していることによりシートの強度を得ることができる。 As a means for obtaining ultrafine fibers, it is preferable to use ultrafine fiber generating fibers. By entanglement of the ultrafine fiber generating fiber in advance and then subdividing the fiber, a nonwoven fabric in which the ultrafine fibers are entangled in bundles can be obtained, and the ultrafine fibers are entangled in bundles Thus, the strength of the sheet can be obtained.
極細繊維発生型繊維としては、溶剤溶解性の異なる2成分の熱可塑性樹脂を海成分・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って島成分を極細繊維とする海島型複合繊維や、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を採用することができる。なかでも、海島型複合繊維は、海成分を除去することによって島成分間、すなわち繊維束の内部の極細繊維間に適度な空隙を付与することができるので、シートの柔軟性や風合いの観点からも好ましい。 As ultra-fine fiber generation type fibers, two-component thermoplastic resins with different solvent solubility are used as sea components and island components, and the sea components are dissolved and removed using a solvent, etc., so that the island components are made into ultra-fine fibers. It is possible to employ a peelable composite fiber that splits fibers into ultrafine fibers by alternately arranging fibers or two-component thermoplastic resin radially or in a multilayer shape on the fiber cross section, and separating and separating each component. Among them, the sea-island type composite fiber can provide an appropriate gap between the island components, that is, between the ultrafine fibers inside the fiber bundle by removing the sea component, so from the viewpoint of sheet flexibility and texture. Is also preferable.
海島型複合繊維には、海島型複合用口金を用い海・島の2成分を相互配列して紡糸する高分子相互配列体方式と、海・島の2成分を混合して紡糸する混合紡糸方式などを用いることができるが、均一な繊度の極細繊維が得られる点で高分子相互配列体方式による海島型複合繊維がより好ましい。 For the sea-island type composite fiber, a polymer inter-array system that uses the sea-island type composite base to spin the two components of the sea and the islands, and the mixed spinning method that mixes and spins the two components of the sea and the islands. However, a sea-island type composite fiber based on a polymer mutual array system is more preferable in that an ultrafine fiber having a uniform fineness can be obtained.
特に、繊度の均一性に関して、繊維束内の繊度CVが10%以下であることが好ましい。
本発明でいう繊度CVとは、繊維束を構成する繊維の単繊維繊度標準偏差を束内平均繊度で割った値を百分率(%)表示したものであり、以下の方法によって求めるものである。すなわち、シート状物を厚み方向にカットした断面を観察面として走査型電子顕微鏡(SEM)により観察し、束状繊維の1つの束内を構成する極細繊維の繊維径を測定し、各極細繊維の繊維径と繊維成分の比重から各単繊維の繊度を算出する。同様の測定を5つの束状繊維について行い、これらから単繊維繊度の平均値および標準偏差値を算出する。該平均値を平均繊度とし、該標準偏差値を該平均値で割った値を百分率(%)で表したものを繊度CVとする。なお、繊度CVの値が小さいほど繊度はより均一であり、本発明において繊度CVは10%以下であることが好ましい。また、下限値は特に限定されないが、通常0.1%以上となる。繊度CVを10%以下とすることで、シート表面の立毛の外観が優美で、また染色も均質で良好なものとすることができる。
In particular, regarding the uniformity of the fineness, the fineness CV in the fiber bundle is preferably 10% or less.
The fineness CV referred to in the present invention is a value obtained by dividing the single fiber fineness standard deviation of the fibers constituting the fiber bundle by the average fineness within the bundle and expressed as a percentage (%), and is obtained by the following method. That is, a cross-section cut in the thickness direction of a sheet-like material is observed with a scanning electron microscope (SEM) as an observation surface, the fiber diameter of the ultrafine fibers constituting one bundle of bundled fibers is measured, and each ultrafine fiber is measured. The fineness of each single fiber is calculated from the fiber diameter and the specific gravity of the fiber component. The same measurement is performed on five bundle fibers, and the average value and the standard deviation value of the single fiber fineness are calculated from these. The average value is defined as the average fineness, and the value obtained by dividing the standard deviation value by the average value in percentage (%) is defined as the fineness CV. In addition, it is preferable that the fineness CV is 10% or less in the present invention, as the fineness CV value is smaller. Moreover, although a lower limit is not specifically limited, Usually, it will be 0.1% or more. By setting the fineness CV to 10% or less, the appearance of napping on the surface of the sheet can be elegant, and the dyeing can be uniform and good.
海島型複合繊維の海成分としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナトリウムスルホイソフタル酸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、ポリ乳酸などを用いることができる。 As the sea component of the sea-island composite fiber, polyethylene, polypropylene, polystyrene, copolymerized polyester obtained by copolymerizing sodium sulfoisophthalic acid, polyethylene glycol, or the like, polylactic acid, or the like can be used.
海成分を溶解する溶剤としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンの場合は、トルエンやトリクロロエチレンなどの有機溶剤、共重合ポリエステル、ポリ乳酸の場合は、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、溶剤中に海島型複合繊維を浸漬し、窄液を行うことによって除去することができる。 As the solvent for dissolving the sea component, an organic solvent such as toluene or trichloroethylene in the case of polyethylene, polypropylene, or polystyrene, and an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide can be used in the case of the copolymerized polyester or polylactic acid. It can be removed by immersing the sea-island composite fiber in it and applying a stenosis solution.
また、極細繊維の断面形状としては、丸断面でよいが、楕円、扁平、三角などの多角形、扇形、十字型などの異形断面のものを採用してもよい。 In addition, the cross-sectional shape of the ultrafine fiber may be a round cross section, but may be a polygonal shape such as an ellipse, a flat shape, or a triangle, or an irregular cross section such as a sector shape or a cross shape.
本発明のシート状物を構成する不織布は、短繊維不織布、長繊維不織布のいずれでもよいが、風合いや品位を重視する場合には、短繊維不織布が好ましい。また、不織布の内部には、強度を向上させるなどの目的で、織物や編物を挿入してもよい。 The nonwoven fabric constituting the sheet-like material of the present invention may be either a short fiber nonwoven fabric or a long fiber nonwoven fabric, but a short fiber nonwoven fabric is preferred when emphasis is placed on texture and quality. In addition, a woven fabric or a knitted fabric may be inserted into the nonwoven fabric for the purpose of improving the strength.
繊維を絡合させ不織布を得る方法としては、ニードルパンチやウォータージェットパンチにより絡合させる方法を採用することができる。 As a method of entangled fibers to obtain a nonwoven fabric, a method of entanglement with a needle punch or a water jet punch can be employed.
本発明で、弾性樹脂バインダーの主成分として用いるポリウレタンは、下記一般式(1)および(2)で示されるカーボネート構造を有することが重要である。 In the present invention, it is important that the polyurethane used as the main component of the elastic resin binder has a carbonate structure represented by the following general formulas (1) and (2).
(式中、R1およびR2は炭素数8〜10の直鎖脂肪族炭化水素基であり、同一でも異なっていてもよい。また、xおよびyは正の整数であり、R1とR2が異なる場合は、ブロック共重合もしくはランダム共重合である) (In the formula, R 1 and R 2 are straight-chain aliphatic hydrocarbon groups having 8 to 10 carbon atoms, and may be the same or different. X and y are positive integers, and R 1 and R 2 If 2 is different, block copolymerization or random copolymerization)
(式中、R3およびR4は炭素数4〜6の脂肪族炭化水素基であり、同一でも異なっていてもよい。また、wおよびzは正の整数であり、R3とR4が異なる場合は、ブロック共重合もしくはランダム共重合である。また、R3とR4のいずれか少なくとも一方が、メチル基が分岐した脂肪族炭化水素基である)
これらの構造を同時に有することにより、ポリウレタンの結晶性が適度に阻害され、シート上をサンドペーパーなどによって研削するに適した硬さおよび強度の維持されたシート状物を得ることができるものである。
(Wherein R 3 and R 4 are aliphatic hydrocarbon groups having 4 to 6 carbon atoms, which may be the same or different. W and z are positive integers, and R 3 and R 4 are When they are different, they are block copolymerization or random copolymerization, and at least one of R 3 and R 4 is an aliphatic hydrocarbon group having a methyl group branched)
By having these structures at the same time, the crystallinity of polyurethane is moderately inhibited, and a sheet-like material having hardness and strength suitable for grinding on the sheet with sandpaper or the like can be obtained. .
上記一般式(1)に示されるR1とR2、上記一般式(2)に示されるR3とR4はそれぞれ同一でも異なっていてもよいが、シート状物の適度な風合い、物性を維持するため、それぞれが異なるものであることが好ましく、さらには、R3とR4のいずれか一方がメチル基が分岐した脂肪族炭化水素基であり、他方が直鎖脂肪族炭化水素であることが好ましい。 R 1 and R 2 shown in the general formula (1) and R 3 and R 4 shown in the general formula (2) may be the same or different, but the appropriate texture and physical properties of the sheet-like material In order to maintain, it is preferable that they are different from each other. Further, either one of R 3 and R 4 is an aliphatic hydrocarbon group branched from a methyl group, and the other is a linear aliphatic hydrocarbon It is preferable.
また、本発明では、上記一般式(1)および(2)に含有されるR1、R2、R3およびR4の総モル数に対し、メチル基が分岐した脂肪族炭化水素基のモル数の割合が10%以上50%以下であることが好ましい。メチル基が分岐した脂肪族炭化水素基のモル数比率が10%未満の場合、シート状物の風合いが硬くなる傾向であり、サンドペーパーなどによって表面の繊維を起毛させた場合は、ポリウレタンが硬すぎることによって、表面の立毛が短い粗悪な表面となる方向であるため好ましくない。逆に、メチル基が分岐した脂肪族炭化水素基のモル数比率が50%を超える場合、ポリウレタンが過度に柔軟になり、得られたシート状物の表面をブラシなどで擦過させると繊維の脱落が多く、耐摩耗性が悪化したり、また、耐加水分解性、耐光性などの耐久性が悪化する方向であるため好ましくない。 In the present invention, the molar number of the aliphatic hydrocarbon group in which the methyl group is branched with respect to the total number of moles of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 contained in the general formulas (1) and (2). The number ratio is preferably 10% or more and 50% or less. When the molar ratio of the aliphatic hydrocarbon group having a branched methyl group is less than 10%, the texture of the sheet-like material tends to become hard. When the surface fibers are raised with sandpaper or the like, the polyurethane is hard. If the surface is too large, the napped surface is in a direction that results in a short and rough surface. On the contrary, when the molar ratio of the aliphatic hydrocarbon group having a branched methyl group exceeds 50%, the polyurethane becomes excessively flexible, and if the surface of the obtained sheet is rubbed with a brush or the like, the fibers fall off. This is not preferable because the wear resistance deteriorates and the durability such as hydrolysis resistance and light resistance deteriorates.
なお、ポリウレタンに含有されるメチル基が分岐した脂肪族炭化水素のモル数の割合は、シート状物をN,N−ジメチルホルムアミド等の有機溶剤に浸漬してシート状物からポリウレタンを抽出し、抽出されたポリウレタンについてNMR測定を実施して直鎖メチレン構造のピークと分岐メチル基構造のピークを比較することによって算出される。また、ポリウレタンの分子構造解析については、必要に応じて加熱したN,N−ジメチルホルムアミド等の有機溶剤中でポリウレタンを分解し、その分解物をNMR等で解析することによって判断できる。 In addition, the ratio of the number of moles of the aliphatic hydrocarbon having a branched methyl group contained in the polyurethane is obtained by immersing the sheet-like material in an organic solvent such as N, N-dimethylformamide and extracting the polyurethane from the sheet-like material, The extracted polyurethane is calculated by conducting NMR measurement and comparing the peak of the linear methylene structure with the peak of the branched methyl group structure. The molecular structure analysis of polyurethane can be determined by decomposing polyurethane in an organic solvent such as N, N-dimethylformamide heated as necessary, and analyzing the decomposition product by NMR or the like.
かかるポリウレタンは、より具体的には前記一般式(1)で示されるカーボネート骨格を有する分子鎖の両末端に水酸基を有するポリカーボネートジオール(A)と、前記一般式(2)で示されるカーボネート骨格を有する分子鎖の両末端に水酸基を有するポリカーボネートジオール(B)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構造を有するものであることが好ましい。 More specifically, the polyurethane has a polycarbonate diol (A) having a hydroxyl group at both ends of a molecular chain having a carbonate skeleton represented by the general formula (1) and a carbonate skeleton represented by the general formula (2). It is preferable to have a structure obtained by a reaction between a polycarbonate diol (B) having a hydroxyl group at both ends of the molecular chain, an organic diisocyanate, and a chain extender.
本発明でいうカーボネート骨格とは、カーボネート結合を介して連結される高分子鎖を形成するものであり、ポリカーボネートジオールとは、当該高分子鎖の両末端にそれぞれ1個の水酸基を有するものである。 The carbonate skeleton as used in the present invention forms a polymer chain linked through a carbonate bond, and the polycarbonate diol has one hydroxyl group at both ends of the polymer chain. .
ポリカーボネートジオールは、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。 The polycarbonate diol can be produced by a transesterification reaction between an alkylene glycol and a carbonate ester or a reaction between phosgene or chloroformate ester and an alkylene glycol.
前記一般式(1)で示される炭素数8〜10の直鎖脂肪族炭化水素基を有するポリカーボネート骨格を有したポリカーボネートジオールを得るアルキレングリコールには、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールがある。これらを単独で用いてもよいが、前述のとおり2種類を共重合しようすることが好ましい。特に好ましくは、1,8−オクタンジオール/1,9−ノナンジオールの組み合わせ、あるいは1,9−ノナンジオール/1,10−デカンジオールの組み合わせである。1,8−オクタンジオールと1,10−デカンジオールを組み合わせた場合、ポリウレタンの結晶性が高くなり、シート状物を研削して立毛調皮革様シート状物を得る場合、立毛が短く粗悪な表面となる傾向にあるため好ましくない。 Examples of the alkylene glycol for obtaining a polycarbonate diol having a polycarbonate skeleton having a linear aliphatic hydrocarbon group having 8 to 10 carbon atoms represented by the general formula (1) include 1,8-octanediol and 1,9-nonane. Diol, 1,10-decanediol. These may be used alone, but it is preferable to copolymerize the two types as described above. Particularly preferred is a combination of 1,8-octanediol / 1,9-nonanediol or a combination of 1,9-nonanediol / 1,10-decanediol. When 1,8-octanediol and 1,10-decanediol are combined, the crystallinity of polyurethane becomes high, and when a sheet-like material is ground to obtain a napped leather-like sheet-like material, the napped surface is short and rough. This is not preferable.
前記一般式(2)で示される炭素数4〜6の炭化水素基を有するポリカーボネート骨格を有したポリカーボネートジオールを得るアルキレングリコールとしては、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなどの直鎖アルキレングリコールや、2−メチル−1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオールなどの分岐アルキレングリコールなどを用いることができる。特に好ましくは、1,6−ヘキサンジオールと3−メチル−1,5−ペンタンジオールなどから得られる直鎖アルキレングリコールと分岐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ジオールが、立毛調皮革様シート状物としたときの柔軟性とサンドペーパーなどによる研削しやすさから良好な立毛品位を得られる傾向にあり好ましい。エステル交換反応に用いられる炭酸エステルとしては、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネートなどが挙げられる。 Examples of the alkylene glycol for obtaining a polycarbonate diol having a polycarbonate skeleton having a hydrocarbon group having 4 to 6 carbon atoms represented by the general formula (2) include 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1, Linear alkylene glycols such as 6-hexanediol, branched alkylene glycols such as 2-methyl-1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, and the like can be used. Particularly preferably, a copolymer polycarbonate diol obtained from a linear alkylene glycol obtained from 1,6-hexanediol and 3-methyl-1,5-pentanediol and a branched alkylene glycol is a napped leather-like sheet. It is preferable because good napping quality tends to be obtained from the flexibility and the ease of grinding with sandpaper. Examples of the carbonic acid ester used for the transesterification include diethyl carbonate and diphenyl carbonate.
ポリウレタンの合成に用いられるポリマージオールは、耐加水分解性や耐光性といった耐久性をよくする観点から、ポリカーボネートジオールのみを用いることが好ましく、ポリカーボネートジオール以外のポリマージオール、例えばポリエステルジオール、ポリラクトンジオール、ヒマシ油系ポリオール、ポリエーテルジオール、ポリエステル・エーテルジオールなどは用いない方が好ましい。 From the viewpoint of improving durability such as hydrolysis resistance and light resistance, it is preferable to use only a polycarbonate diol as the polymer diol used in the synthesis of the polyurethane. Polymer diols other than polycarbonate diol, such as polyester diol, polylactone diol, It is preferable not to use castor oil-based polyol, polyether diol, polyester ether diol or the like.
ポリカーボネートジオールの数平均分子量(Mn)としては、500〜3,000が好ましく、より好ましくは1,500〜2,500である。数平均分子量を500以上とすることで、風合いが硬くなるのを防ぎ、3,000以下とすることで、ポリウレタンとしての強度を維持することができる。 The number average molecular weight (Mn) of the polycarbonate diol is preferably 500 to 3,000, more preferably 1,500 to 2,500. By setting the number average molecular weight to 500 or more, the texture is prevented from becoming hard, and by setting the number average molecular weight to 3,000 or less, the strength as polyurethane can be maintained.
ポリウレタンの合成に用いる有機ジイソシアネートとしては、例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、パラキシレンジイソシアネート、メタキシレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの脂環式ジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネートを挙げることができる。中でも、得られるポリウレタンの強度、耐熱性など耐久性の観点から、芳香族ジイソシアネート、特に4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートを用いることが好ましい。 Examples of organic diisocyanates used in the synthesis of polyurethane include aromatic diisocyanates such as 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, paraxylene diisocyanate, metaxylene diisocyanate, and 4,4′-dicyclohexyl. Mention may be made of alicyclic diisocyanates such as methane diisocyanate and isophorone diisocyanate and aliphatic diisocyanates such as 1,6-hexamethylene diisocyanate. Of these, aromatic diisocyanates, particularly 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, are preferably used from the viewpoint of durability such as strength and heat resistance of the resulting polyurethane.
ポリカーボネートジオールと有機ジイソシアネートとの比率としては、両者のモル比率が1:2〜1:5となるようにするのが好ましい。またこの範囲内において、得られるポリウレタンの柔軟性を重視する場合には有機ジイソシアネートの比率を低くし、強度、耐熱性、耐久性などを重視する場合には有機ジイソシアネートの比率を多くすることによって調整が可能である。 The ratio between the polycarbonate diol and the organic diisocyanate is preferably such that the molar ratio between the two is 1: 2 to 1: 5. Also, within this range, adjust the ratio of organic diisocyanate by lowering the ratio of organic diisocyanate when emphasizing the flexibility of the resulting polyurethane, and increasing the ratio of organic diisocyanate when emphasizing strength, heat resistance, and durability. Is possible.
ポリウレタンの合成に用いる鎖伸長剤としては、活性水素を2個以上有する化合物を用いることができ、有機ジオール、有機トリオール等のグリコール系、有機ジアミン、トリアミン等のアミン系、ヒドラジン誘導体などを用いることができる。 As the chain extender used for the synthesis of polyurethane, a compound having two or more active hydrogens can be used, and glycols such as organic diols and organic triols, amines such as organic diamines and triamines, hydrazine derivatives and the like are used. Can do.
有機ジオールの例としては、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、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、メチルペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールなどの脂肪族ジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、水添キシリレングリコールなどの脂環式ジオール、キシレングリコールなどの芳香族ジオールを挙げることができる。 Examples of the organic diol include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, methylpentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1 , 8-octanediol, 1,9-nonanediol, aliphatic diols such as 1,10-decanediol, alicyclic diols such as 1,4-cyclohexanediol and hydrogenated xylylene glycol, and aromatics such as xylene glycol Diols can be mentioned.
有機ジアミンの例としては、エチレンジアミン、イソホロンジアミン、キシレンジアミン、フェニルジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタンなどを挙げることができる。 Examples of organic diamines include ethylene diamine, isophorone diamine, xylene diamine, phenyl diamine, and 4,4'-diaminodiphenyl methane.
ヒドラジン誘導体の例としては、ヒドラジン、アジピン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ヒドラジドなどを挙げることができる。 Examples of hydrazine derivatives include hydrazine, adipic acid dihydrazide, isophthalic acid hydrazide, and the like.
ポリウレタンの耐加水分解性を重視する場合は、有機ジオールを用いることが好ましく、中でもポリウレタンの強度や耐熱性、耐黄変性を鑑みるとアルキル鎖の炭素数が2〜6の脂肪族ジオール、特にエチレングリコールが好ましい。 When importance is attached to the hydrolysis resistance of polyurethane, it is preferable to use an organic diol. Above all, in view of the strength, heat resistance and yellowing resistance of polyurethane, an aliphatic diol having 2 to 6 carbon atoms in the alkyl chain, particularly ethylene. Glycol is preferred.
また、ポリウレタンの耐熱性を重視する場合は、有機ジアミンを用いることが好ましく、中でも4,4’−ジアミノジフェニルメタンのような芳香族ジアミンや、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートに水を添加して4,4’−ジアミノジフェニルメタンに変換して用いることが好ましい。 In the case where importance is attached to the heat resistance of polyurethane, it is preferable to use an organic diamine. Among them, water is added to an aromatic diamine such as 4,4′-diaminodiphenylmethane or 4,4′-diphenylmethane diisocyanate. It is preferable to convert it to 4,4′-diaminodiphenylmethane.
ポリウレタンの合成には、触媒として、例えば、トリエチルアミン、テトラメチルブタンジアミンなどのアミン類、酢酸カリウム、ステアリン酸亜鉛、チタンテチライソプロポキサイド、オクチル酸スズなどの金属化合物などを用いてもよい。 For the synthesis of polyurethane, for example, amines such as triethylamine and tetramethylbutanediamine, and metal compounds such as potassium acetate, zinc stearate, titanium tetraethylisopropoxide, and tin octylate may be used as catalysts.
ポリウレタンの重量平均分子量(Mw)としては、100,000〜300,000が好ましく、より好ましくは150,000〜250,000である。重量平均分子量(Mw)を、100,000以上とすることにより、製膜した膜の膜強度が向上し、耐摩耗性が良好となる。また、300,000以下とすることで、ポリウレタン溶液の粘度の増大を抑えて不織布への含浸を行いやすくすることができる。なお、ポリウレタンの重量平均分子量はゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)により求められるものであり、例えば以下の条件で測定される。
機器 :GPC測定機 HLC−8020(東ソー株式会社製)
カラム:TSK gel GMH−XL(東ソー株式会社製)
溶媒 :N,N−ジメチルホルムアミド(以下、DMFと略す)
標準試料:ポリスチレン(TSK standard polystyrene; 東ソー株式会社製)
温度:40℃
流量:1.0ml/分
本発明で弾性樹脂バインダーの主成分として用いるポリウレタンは、ゲル化点が2.5ml以上6ml以下であることが好ましい。より好ましくは、3ml以上5ml以下の範囲である。本発明でいうゲル化点とは、ポリウレタン樹脂1重量%のDMF溶液100gを攪拌しながら、この溶液中に蒸留水を滴下し、25±1℃の温度条件でポリウレタンの凝固が開始して微白濁した時の水滴下量の値である。このため、測定に用いるDMFは水分0.03%以下のものを使用する必要がある。また、シート状物中に存在するポリウレタンのゲル化点は、シート状物からDMFを用いてポリウレタンを抽出し、ポリウレタン濃度が1重量%となるように調整することによって測定することができる。なお、ポリウレタンDMF溶液が予め微白濁している場合、ポリウレタンの凝固が開始し始めて白濁程度が変化した時の水滴下量の値を測定することによりゲル化点を測定することができる。
As a weight average molecular weight (Mw) of a polyurethane, 100,000-300,000 are preferable, More preferably, it is 150,000-250,000. By setting the weight average molecular weight (Mw) to 100,000 or more, the film strength of the formed film is improved and the wear resistance is improved. Moreover, by setting it as 300,000 or less, the increase in the viscosity of a polyurethane solution can be suppressed and it can make it easy to impregnate a nonwoven fabric. In addition, the weight average molecular weight of a polyurethane is calculated | required by gel permeation chromatography (GPC), for example, is measured on condition of the following.
Equipment: GPC measuring machine HLC-8020 (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: TSK gel GMH-XL (manufactured by Tosoh Corporation)
Solvent: N, N-dimethylformamide (hereinafter abbreviated as DMF)
Standard sample: Polystyrene (TSK standard polystyrene; manufactured by Tosoh Corporation)
Temperature: 40 ° C
Flow rate: 1.0 ml / min The polyurethane used as the main component of the elastic resin binder in the present invention preferably has a gel point of 2.5 ml or more and 6 ml or less. More preferably, it is the range of 3 ml or more and 5 ml or less. In the present invention, the gelation point means that while stirring 100 g of a DMF solution of 1% by weight of polyurethane resin, distilled water is dropped into this solution and the coagulation of the polyurethane starts under a temperature condition of 25 ± 1 ° C. It is the value of the amount of water dripping when clouded. For this reason, it is necessary to use the DMF used for the measurement having a water content of 0.03% or less. The gelation point of polyurethane present in the sheet-like material can be measured by extracting polyurethane from the sheet-like material using DMF and adjusting the polyurethane concentration to 1% by weight. When the polyurethane DMF solution is slightly cloudy in advance, the gel point can be measured by measuring the value of the amount of water dripping when the degree of cloudiness changes after the start of coagulation of the polyurethane.
このゲル化点は、ポリウレタンDMF溶液を用いてポリウレタンを湿式凝固させる際の水分許容度を示すものであり、ゲル化点が低いものは凝固速度が速く、ゲル化点が高いものは凝固速度が遅い傾向にある。 This gel point indicates the moisture tolerance when polyurethane is wet-coagulated using a polyurethane DMF solution. A gel with a low gel point has a fast solidification rate and a gel with a high gel point has a solidification rate. It tends to be slow.
ゲル化点が2.5ml未満の場合は、ポリウレタン樹脂を湿式凝固させる際に、凝固速度が速すぎる結果、不織布内部空間に存在するポリウレタンの発泡が大きな粗雑なものとなり、また一部発泡不良を生じる結果、サンドペーパーによりシート状物の表面を研削した場合に表面の立毛の長さに斑が生じた非常に立毛品位の粗悪なものとなる。また、ポリウレタン樹脂を付与する工程において、周囲の空気中に含まれる水分によってポリウレタン溶液が容易にゲル化しやすいため、ポリウレタンの付きムラが生じたり、ゲル化したポリウレタン樹脂によって配管が詰まるなどといったトラブルが生じやすくなるため好ましくない方向である。一方、ゲル化点が6mlを越える場合は、ポリウレタン樹脂を湿式凝固させる際に、凝固速度が遅すぎる結果、不織布内部空間に存在するポリウレタンの発泡が小さく、ポリウレタンが緻密なものとなるため、ポリウレタン膜が硬くなり、サンドペーパーなどによりシート状物の表面を研削した場合に、ポリウレタンの研削を行いにくく、表面の立毛が非常に短く、品位の粗悪なものとなる傾向となるため好ましくない。 When the gel point is less than 2.5 ml, when the polyurethane resin is wet coagulated, the coagulation rate is too fast, resulting in large and rough polyurethane foaming in the nonwoven fabric internal space, and some poor foaming. As a result, when the surface of the sheet-like material is ground with sandpaper, the length of the napped surface is uneven and the napped quality is very poor. In addition, in the process of applying the polyurethane resin, the polyurethane solution easily gels due to moisture contained in the surrounding air, so that there is a problem such as uneven polyurethane adhesion or piping clogged with the gelled polyurethane resin. This is an undesirable direction because it tends to occur. On the other hand, when the gel point exceeds 6 ml, when the polyurethane resin is wet coagulated, the coagulation rate is too slow, resulting in a small polyurethane foam in the interior space of the nonwoven fabric, and the polyurethane becomes dense. When the film becomes hard and the surface of the sheet-like material is ground with sandpaper or the like, it is difficult to grind polyurethane, and the surface napping is very short and the quality tends to be poor.
本発明で用いるポリウレタンのゲル化点を2.5ml以上6ml以下とするには、ポリウレタンの合成に用いる有機ジイソシアネート、鎖伸長剤の種類や量にもよるが、前記一般式(1)で示されるポリカーボネート骨格を有した分子鎖の両末端に水酸基を有するポリカーボネートジオールと、前記一般式(2)で示されるポリカーボネート骨格を有した分子鎖の両末端に水酸基を有するポリカーボネートジオールとの重量比率で調整が可能である。目的とするゲル化の範囲において、ゲル化点を低く抑えるには、前記一般式(1)で示されるポリカーボネート骨格を有した分子鎖の両末端に水酸基を有するポリカーボネートジオールの比率を高くし、逆にゲル化点を高くするには、前記一般式(1)で示されるポリカーボネート骨格を有した分子鎖の両末端に水酸基を有するポリカーボネートジオールの比率を低くすることによって調整できる。 In order to set the gel point of the polyurethane used in the present invention to 2.5 ml or more and 6 ml or less, it depends on the type and amount of the organic diisocyanate and chain extender used in the synthesis of the polyurethane, but is represented by the general formula (1). The weight ratio of the polycarbonate diol having hydroxyl groups at both ends of the molecular chain having a polycarbonate skeleton and the polycarbonate diol having hydroxyl groups at both ends of the molecular chain having the polycarbonate skeleton represented by the general formula (2) is adjusted. Is possible. In order to keep the gel point low in the target gelation range, the ratio of the polycarbonate diol having hydroxyl groups at both ends of the molecular chain having the polycarbonate skeleton represented by the general formula (1) is increased and vice versa. The gel point can be increased by adjusting the ratio of the polycarbonate diol having hydroxyl groups at both ends of the molecular chain having the polycarbonate skeleton represented by the general formula (1).
本発明における弾性樹脂バインダーはポリウレタンを主成分とする。ここで、主成分とするとは、弾性樹脂バインダー全体に占める重量比率が50%以上であることをいう。バインダーとしての性能や耐加水分解性や耐光性といった耐久性、風合いを損なわない範囲でポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系などのエラストマー樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂などが含まれていてもよく、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、無機系などの難燃剤、フェノール系、イオウ系、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、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、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、染料などを微量含有していてもよい。 The elastic resin binder in the present invention is mainly composed of polyurethane. Here, the main component means that the weight ratio of the entire elastic resin binder is 50% or more. Included are polyester resins, polyamide resins, polyolefin resins, acrylic resins, silicone resins, ethylene-vinyl acetate resins, etc. as long as the binder performance, hydrolysis resistance, light resistance, and texture are not impaired. Various additives, for example, pigments such as carbon black, flame retardants such as phosphorus, halogen, silicone and inorganic, antioxidants such as phenol, sulfur and phosphorus, benzotriazole UV absorbers such as benzophenone, salicylate, cyanoacrylate, oxalic acid anilide, light stabilizers such as hindered amine and benzoate, hydrolysis stabilizers such as polycarbodiimide, plasticizer, antistatic agent , Surfactant, softener, water repellent, coagulation regulator, dyeing Or the like may also contain trace amounts.
また、本発明は、繊度0.5dtex以下の極細繊維と前記ポリウレタンとからなるシート状物であるが、さらに、該シート状物を下記条件Aで強制劣化処理を行った後、JIS L1096(2005年版)に規定されるマーチンデール摩耗試験(10,000回摩擦)を行い、該摩擦試験の前後における外観変化が、JIS L1076(2005年版)に規定される判定基準で3号以上であり、かつ、下記条件Bで強制劣化処理を行った後、JIS L1096(2005年版)に規定されるマーチンデール摩耗試験(10,000回摩擦)を行い、該摩擦試験の前後における外観変化が、JIS L1076(2005年版)に規定される判定基準で3号以上であることを特徴とするものである。なお、ここで外観評価はピリング判定標準写真2に基づき行うものである。
[強制劣化処理条件A]:下記組成の人工皮脂をシート重量に対し8重量%付与した後、JIS L0843 B−6(2005年版)規定のキセノンアーク灯式耐光性試験機で144時間光照射
[強制劣化処理条件B]:下記組成の人工皮脂をシート重量に対し8重量%付与した後、温度70℃、相対湿度90%の雰囲気に5週間放置
人工皮脂組成:ステアリン酸(15重量部)
オレイン酸(15重量部)
牛脂極度硬化油(15重量部)
オリーブ油(15重量部)
セチルアルコール(15重量部)
パラフィン(15重量部)
コレステロール(5重量部)
これまで、シート状物の耐久性を評価する方法としては、シート状物を単体で、あるいはJIS L0848(2005年版)で規定される人工汗液を付与した後、強制加水分解処理、強制光劣化処理を行い、この物性を測定することは行われてきた。しかしながら、かかる評価手段と実際に使用された場合の耐久性の間に相関はみられず、これら処理を行った場合の物性の低下は小さくても、シート状物を実際に使用した場合の耐久性が不十分な場合があった。
In addition, the present invention is a sheet-like material composed of ultrafine fibers having a fineness of 0.5 dtex or less and the polyurethane. Further, the sheet-like material is subjected to forced deterioration treatment under the following condition A, and then subjected to JIS L1096 (2005). Martindale abrasion test (10,000 times friction) specified in the year edition), and the appearance change before and after the friction test is No. 3 or more according to the criteria defined in JIS L1076 (2005 edition), and After the forced deterioration treatment under the following condition B, the Martindale abrasion test (10,000 friction) specified in JIS L1096 (2005 version) was conducted, and the appearance change before and after the friction test was JIS L1076 ( It is characterized in that it is No. 3 or more according to the criteria defined in 2005). Here, the appearance evaluation is performed based on the pilling determination standard photograph 2.
[Forced deterioration treatment condition A]: After applying artificial sebum having the following composition to 8% by weight based on the sheet weight, it was irradiated with light for 144 hours using a xenon arc lamp type light resistance tester stipulated in JIS L0843 B-6 (2005 edition).
[Forced deterioration treatment condition B]: 8% by weight of artificial sebum having the following composition was applied to the sheet weight, and then left in an atmosphere of 70 ° C. and 90% relative humidity for 5 weeks. Artificial sebum composition: stearic acid (15 parts by weight)
Oleic acid (15 parts by weight)
Beef tallow extremely hardened oil (15 parts by weight)
Olive oil (15 parts by weight)
Cetyl alcohol (15 parts by weight)
Paraffin (15 parts by weight)
Cholesterol (5 parts by weight)
Until now, as a method for evaluating the durability of a sheet-like material, the sheet-like material is used alone or after artificial sweat fluid as defined in JIS L0848 (2005 edition) is applied, followed by forced hydrolysis treatment, forced light degradation treatment. It has been done to measure this physical property. However, there is no correlation between the evaluation means and the durability when actually used, and the durability when the sheet-like material is actually used is small even though the deterioration of physical properties when these treatments are performed is small. In some cases, the properties were insufficient.
そこで本発明においては、前記人工皮脂を付与した後、強制劣化処理することにより、実際に使用した場合の耐久性と、より高い対応がとれることを究明したものであり、しかも、本発明のポリウレタンを用いた場合、このような強制劣化後に前記摩耗試験を行った場合に外観変化が小さいシート状物が、実際の使用においても優れた耐久性を示すことを見出したものである。 Therefore, in the present invention, after applying the artificial sebum, the forced degradation treatment was performed, and it was investigated that durability in actual use and higher correspondence can be taken, and the polyurethane of the present invention. In the case where is used, a sheet-like material having a small change in appearance when the wear test is performed after such forced deterioration has been found to exhibit excellent durability even in actual use.
また、本発明のシート状物において弾性樹脂バインダーは、極細繊維の繊維束が絡合してなる不織布の内部空間に存在するものであるが、極細繊維の繊維束内部には実質的に存在しないことが好ましい。繊維束の内部にまで弾性樹脂バインダーが存在すると、繊維束内部の空隙によって得られるシートの良好な風合いを得難くなる傾向であり、各極細繊維と接着して存在することになるため、サンドペーパーなどによる研削の際、シート表面に存在する繊維の切断が著しく、目的とする立毛長、それによる良好な品位が得られにくい。なお、ここでいう弾性樹脂バインダーが繊維束内部に実質的に存在しないとは、シート状物の厚み方向の断面をSEMにて観察、倍率2000倍で撮影し、繊維束の内部をランダムに50箇所以上観察した際に、その半数以上の部位においてバインダーが観察されないことをいう。 Further, in the sheet-like material of the present invention, the elastic resin binder is present in the inner space of the nonwoven fabric formed by entanglement of the fiber bundles of ultrafine fibers, but is not substantially present in the fiber bundles of the ultrafine fibers. It is preferable. If the elastic resin binder is present even inside the fiber bundle, it tends to be difficult to obtain a good texture of the sheet obtained by the voids inside the fiber bundle, and it will be adhered to each ultrafine fiber, so sandpaper When grinding by means of, for example, the fiber existing on the sheet surface is severely cut, and it is difficult to obtain the desired napped length and thereby good quality. Here, the fact that the elastic resin binder substantially does not exist inside the fiber bundle means that the cross section in the thickness direction of the sheet-like material is observed with an SEM, photographed at a magnification of 2000 times, and the inside of the fiber bundle is randomly 50 When more than one part is observed, the binder is not observed in more than half of the parts.
ポリウレタンを主成分とした弾性樹脂バインダーが不織布の内部空間には存在するが極細繊維の繊維束内部には実質的に存在しない形態を得る方法としては、ポリウレタンをジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの溶剤により溶液とし、
(A)前述のような極細繊維発生型の海島型複合繊維が絡合した不織布に、前記の本発明のポリウレタンの溶液を含浸し、水もしくは有機溶媒水溶液中で凝固させた後、海島型複合繊維の海成分を、ポリウレタンは溶解しない溶剤で溶解除去する方法、
(B)前述のような極細繊維発生型の海島型複合繊維が絡合した不織布に、鹸化度が好ましくは80%以上のポリビニルアルコールを付与し繊維の周囲の大部分を保護した後に、海島型複合繊維の海成分を、ポリビニルアルコールは溶解しない溶剤で溶解除去し、次いで前記した本発明のポリウレタンの溶液を含浸し、水もしくは有機溶媒水溶液中で凝固させた後、ポリビニルアルコールを除去する方法、
などを好ましく用いることができる。
As a method of obtaining a form in which an elastic resin binder mainly composed of polyurethane is present in the interior space of the nonwoven fabric but is not substantially present in the fiber bundle of the ultrafine fibers, polyurethane can be obtained by using dimethylformamide, dimethylacetamide, tetrahydrofuran, dioxane. Make a solution with a solvent such as
(A) After impregnating the above-mentioned polyurethane solution of the present invention into a nonwoven fabric intertwined with the ultra-fine fiber generating type sea-island composite fiber and coagulating it in water or an organic solvent aqueous solution, the sea-island composite A method of dissolving and removing the sea component of the fiber with a solvent that does not dissolve polyurethane,
(B) After the above-mentioned non-woven fabric entangled with the ultra-fine fiber generating type sea-island composite fiber is given polyvinyl alcohol having a saponification degree of preferably 80% or more to protect most of the periphery of the fiber, the sea-island type A method of removing the polyvinyl alcohol after dissolving the sea component of the composite fiber with a solvent in which polyvinyl alcohol does not dissolve, then impregnating the above-described polyurethane solution of the present invention and coagulating in water or an organic solvent aqueous solution.
Etc. can be preferably used.
また、不織布内部において弾性樹脂バインダーが存在する形態としては、極細繊維の繊維束の最外周に位置する単繊維と少なくとも一部が接合している状態であることが、繊維の脱落、モモケが少なく、かつ良好な風合いが得られるために好ましい。この形態は、上記(B)の方法によって得ることができる。すなわち、ポリビニルアルコールが極細繊維束の外周の大半を保護しているため、繊維束内部へのポリウレタンの侵入を防ぎ、部分的にポリビニルアルコールの保護がない繊維束の外周部にはポリウレタンが接着することになる。 In addition, as a form in which the elastic resin binder is present inside the nonwoven fabric, it is a state where at least a part of the single fiber located at the outermost periphery of the fiber bundle of the ultrafine fibers is joined, so that the fibers are not dropped and the peach is less And good texture is obtained. This form can be obtained by the above method (B). That is, since the polyvinyl alcohol protects most of the outer periphery of the microfiber bundle, the polyurethane is prevented from entering the fiber bundle, and the polyurethane adheres to the outer periphery of the fiber bundle that is not partially protected by polyvinyl alcohol. It will be.
本発明のシート状物は、シート状物に占める弾性樹脂バインダーの比率が10重量%以上50重量%以下であることが好ましく、より好ましくは15重量%以上35重量%以下である。10重量%以上とすることで、シート強度を得て、かつ繊維の脱落を防ぐことができ、50重量%以下とすることで、風合いが硬くなるのを防ぎ、目的とする良好な立毛品位を得ることができる。 In the sheet-like material of the present invention, the ratio of the elastic resin binder to the sheet-like material is preferably 10% by weight or more and 50% by weight or less, more preferably 15% by weight or more and 35% by weight or less. By making it 10% by weight or more, it is possible to obtain sheet strength and prevent the fibers from falling off, and by making it 50% by weight or less, it is possible to prevent the texture from becoming hard and to achieve the desired good raised quality. Obtainable.
本発明のシート状物は、最終的にはその少なくとも片面に極細繊維の立毛を有する立毛調皮革様シート状物として好適に用いることができるが、シート表面に立毛を形成するための起毛処理は、サンドペーパーやロールサンダーなどを用いてシート表面を研削する方法などにより施すことができる。また、起毛処理の前にシリコーンエマルジョンなどの滑剤や帯電防止剤を付与することは、優美な立毛が得られ、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する傾向にあり好ましい形態である。 The sheet-like material of the present invention can be suitably used as a napped leather-like sheet-like material having ultrafine fibers raised on at least one side of the sheet, but raising treatment for forming napped on the sheet surface is It can be applied by a method of grinding the sheet surface using sandpaper, roll sander or the like. In addition, applying a lubricant such as a silicone emulsion or an antistatic agent before the raising treatment tends to obtain elegant napping and make it difficult for grinding powder generated from the sheet-like material to be deposited on the sandpaper by grinding. There is a preferable form.
ここで、シート状物は、起毛処理を行う前にシート厚み方向に半裁ないしは数枚に分割されて得られるものでもよい。 Here, the sheet-like material may be obtained by being divided into half or several sheets in the sheet thickness direction before the raising treatment.
これらシート状物、特にシートの少なくとも片面に極細繊維を起毛させて得られる立毛調皮革様シート状物は、優美な外観と天然皮革のごとき適度な柔軟性および風合いを兼ね備え、かつ耐加水分解性、耐光性、耐汗劣化性に優れ、家具、椅子、壁装や、自動車、電車、航空機などの車輛室内における座席、天井、内装などの表皮材などの用途に好適に用いることができる。 These sheet-like materials, particularly napped leather-like sheet materials obtained by raising ultrafine fibers on at least one side of the sheet, have an elegant appearance and moderate flexibility and texture like natural leather, and are resistant to hydrolysis. It is excellent in light resistance and sweat deterioration resistance, and can be suitably used for applications such as furniture, chairs, wall coverings, and skin materials such as seats, ceilings, and interiors in vehicle interiors such as automobiles, trains, and airplanes.
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
[評価方法]
(1)ポリウレタンのゲル化点
シート状物をDMFに8時間浸漬してシート状物からポリウレタンを抽出後、得られたポリウレタンのDMF溶液の濃度を測定し、必要に応じてDMFを加えることで、ポリウレタン樹脂濃度1重量%のDMF溶液を調液した。ポリウレタン樹脂濃度1重量%のDMF溶液100gを攪拌しながら、この溶液中に蒸留水を滴下し、25±1℃の温度条件でポリウレタンの凝固が開始して微白濁した時の水滴下量の値を測定した。なお、測定には水分0.03%以下のDMFを使用した。また、ポリウレタンDMF溶液が予め微白濁している場合は、ポリウレタンの凝固が開始し始めて白濁程度が変化した時の水滴下量の値をゲル化点とした。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely using an Example, this invention is not limited only to a following example.
[Evaluation methods]
(1) Gelation point of polyurethane After the sheet-like material is immersed in DMF for 8 hours to extract the polyurethane from the sheet-like material, the concentration of the obtained polyurethane in DMF solution is measured, and if necessary, DMF is added. A DMF solution having a polyurethane resin concentration of 1% by weight was prepared. While stirring 100 g of a DMF solution having a polyurethane resin concentration of 1% by weight, distilled water was dropped into this solution, and the value of the amount of water dripped when polyurethane coagulation started and became slightly cloudy at a temperature of 25 ± 1 ° C. Was measured. For the measurement, DMF having a water content of 0.03% or less was used. In addition, when the polyurethane DMF solution was slightly cloudy in advance, the value of the amount of water dripping when the degree of cloudiness changed after the start of coagulation of the polyurethane was taken as the gel point.
(2)ポリウレタンに含有されるメチル基が分岐した脂肪族炭化水素のモル数の割合
シート状物をDMF等の有機溶剤に浸漬してシート状物からポリウレタンを抽出し、抽出されたポリウレタンについてNMR測定を実施して直鎖メチレン構造のピークと分岐メチル基構造のピークを比較することによって算出した。
(2) Ratio of the number of moles of aliphatic hydrocarbons having branched methyl groups contained in polyurethane Extract the polyurethane from the sheet by immersing the sheet in an organic solvent such as DMF, and NMR about the extracted polyurethane The measurement was carried out by comparing the peak of the linear methylene structure with the peak of the branched methyl group structure.
(3)外観品位
得られた立毛調皮革様シート状物の表面品位は目視による官能評価にて下記の様に評価した。
◎ :立毛長・繊維の分散状態共に非常に良好である。
○ :立毛長・繊維の分散状態共に良好である。
× :立毛長は良好であるが、繊維の分散が不良である。
×× :立毛長が短く不良である。
×××:立毛がほとんど無く著しい不良である。
(3) Appearance quality The surface quality of the obtained napped leather-like sheet was evaluated by visual sensory evaluation as follows.
A: Napped length and fiber dispersion state are very good.
○: Napped length and fiber dispersion state are good.
X: Napped length is good, but fiber dispersion is poor.
XX: Napped length is short and defective.
XXX: There is almost no napping and it is a remarkable defect.
(4)単繊維繊度
シート状物を厚み方向に切断した断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察し、任意の100カ所の極細繊維の繊維径を測定してこの平均値を算出し、極細繊維に用いられている熱可塑性樹脂の比重から換算して求めた。なお、実施例では比重1.38g/cm3のポリエチレンテレフタレートを用いた。
(4) Single fiber fineness A cross section of the sheet-like material cut in the thickness direction is observed with a scanning electron microscope (SEM), the fiber diameters of arbitrary 100 ultrafine fibers are measured, and the average value is calculated. It calculated | required in conversion from the specific gravity of the thermoplastic resin currently used for the fiber. In the examples, polyethylene terephthalate having a specific gravity of 1.38 g / cm 3 was used.
(5)繊度CV
シート状物を厚み方向にカットした断面を観察面として走査型電子顕微鏡(SEM)により観察し、束状繊維の1つの束内を構成する極細繊維の繊維径を測定し、各極細繊維の繊維径と繊維成分の比重から各単繊維の繊度を算出した。同様の測定を5つの束状繊維について行い、これらから単繊維繊度の平均値および標準偏差値を算出した。該平均値を平均繊度とし、該標準偏差値を該平均値で割った値を百分率(%)で表したものを繊度CVとした。
(5) Fineness CV
A cross-section of the sheet-like material cut in the thickness direction is observed using a scanning electron microscope (SEM) as an observation surface, the fiber diameter of the ultrafine fibers constituting one bundle of bundle fibers is measured, and the fibers of each ultrafine fiber The fineness of each single fiber was calculated from the diameter and the specific gravity of the fiber component. The same measurement was performed on five bundle fibers, and the average value and the standard deviation value of the single fiber fineness were calculated from these. The average value was defined as the average fineness, and the value obtained by dividing the standard deviation value by the average value as a percentage (%) was defined as the fineness CV.
(6)ブラシ摩耗減量
長さ11mm、直径0.4mmのナイロン糸を100本そろえて束とし、この束を直径110mmの円内に6重の同心円状に97個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45回の条件で、立毛調皮革様シート状物の円形サンプル(直径45mm)の表面を摩耗せしめ、その前後のサンプルの重量変化をブラシ摩耗減量とした。
(6) Weight loss of brushes A circular brush (nylon thread 9700) in which 100 nylon threads having a length of 11 mm and a diameter of 0.4 mm were aligned to form a bundle of 97 concentric circles in a 110 mm diameter circle. The surface of a circular sample (diameter 45 mm) of a napped leather-like sheet was worn under the conditions of a load of 8 pounds (about 3629 g), a rotation speed of 65 rpm, and a rotation frequency of 45 times. The change in weight was defined as brush wear reduction.
(7)耐久性(耐加水分解性)
得られた立毛調皮革様シート状物を、下記組成からなる人工皮脂のパークロロエチレン溶液に含浸し、遠心脱水機を用いて脱液し、次いで乾燥機を用いて80℃で1時間乾燥させた。ここで、人工皮脂付与量はシート重量に対して8重量%となるようにした。ここで得られたシートを、ダバイ・エスペック社製恒温恒湿槽を用い、温度70℃、相対湿度95%の雰囲気中に10週間放置する強制加水分解処理を施した。これを、JIS L1096(2005年版)に規定されるマーチンデール摩耗試験機(James H.Heal&Co.製:Model 406)を使用して摩耗評価を行った。標準摩耗布としては、同社製のABRASTIVE CLOTH SM25を用い、12kPa相当の荷重をかけ、摩耗回数10,000回の条件で摩擦させた後の試料の外観を目視にて観察、評価した。評価は、JIS L1076(2005年版)記載のピリング判定標準写真2に基づいて行った。
人工皮脂組成:ステアリン酸(15部)
オレイン酸(15部)
牛脂極度硬化油(15部)
オリーブ油(15部)
セチルアルコール(15部)
パラフィン(15部)
コレステロール(5部)。
(7) Durability (hydrolysis resistance)
The obtained raised leather-like sheet-like material is impregnated with a perchlorethylene solution of artificial sebum having the following composition, drained using a centrifugal dehydrator, and then dried at 80 ° C. for 1 hour using a dryer. It was. Here, the artificial sebum application amount was 8% by weight with respect to the sheet weight. The sheet obtained here was subjected to a forced hydrolysis treatment in which the sheet was left in an atmosphere of 70 ° C. and 95% relative humidity for 10 weeks using a constant temperature and humidity chamber manufactured by Davai Espec. This was subjected to wear evaluation using a Martindale abrasion tester (manufactured by James H. Heal & Co .: Model 406) defined in JIS L1096 (2005 edition). As a standard worn cloth, ABRASIVE CLOTH SM25 made by the same company was used, and a load corresponding to 12 kPa was applied, and the appearance of the sample after being rubbed under the condition of 10,000 wear times was visually observed and evaluated. Evaluation was performed based on the pilling determination standard photograph 2 described in JIS L1076 (2005 edition).
Artificial sebum composition: Stearic acid (15 parts)
Oleic acid (15 parts)
Beef tallow extremely hardened oil (15 parts)
Olive oil (15 parts)
Cetyl alcohol (15 parts)
Paraffin (15 parts)
Cholesterol (5 parts).
(8)耐久性(耐光性)
得られた立毛調皮革様シート状物に対し、上記(5)と同様の方法で人工皮脂を付与した。ここで、人工皮脂付与量は、シート重量に対して8重量%となるようにした。次いで、スガ試験機器社製のキセノンウェザーメーターを用いて、JIS L0843 B−6(2005年版)に基づき、波長300〜400nmの光を150W/m2の放射照度で144時間光照射する強制劣化処理を施した後、マーチンデール摩耗試験機(James H.Heal&Co.製:Model 406)を使用して摩耗評価を行った。標準摩耗布としては、同社製のABRASTIVE CLOTH SM25を用い、12kPa相当の荷重をかけ、摩耗回数10,000回の条件で摩擦させた後の試料の外観を目視にて観察、評価した。評価は、JIS L1076(2005年版)記載のピリング判定標準写真2に基づいて行った。
(8) Durability (light resistance)
Artificial sebum was given to the obtained napped-toned leather-like sheet-like material by the same method as in (5) above. Here, the artificial sebum application amount was 8% by weight with respect to the sheet weight. Next, forced deterioration treatment using a xenon weather meter manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., in accordance with JIS L0843 B-6 (2005 edition), irradiates light with a wavelength of 300 to 400 nm with an irradiance of 150 W / m 2 for 144 hours. Then, wear evaluation was performed using a Martindale abrasion tester (manufactured by James H. Heal & Co .: Model 406). As a standard worn cloth, ABRASIVE CLOTH SM25 made by the same company was used, and a load corresponding to 12 kPa was applied, and the appearance of the sample after being rubbed under the condition of 10,000 wear times was visually observed and evaluated. Evaluation was performed based on the pilling determination standard photograph 2 described in JIS L1076 (2005 edition).
[化学物質の表記]
実施例、比較例で用いた化学物質の略号の意味は以下の通りである。
MDI :4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート
EG :エチレングリコール
DMF :N,N−ジメチルホルムアミド
PHC :1,6−ヘキサンジオールから誘導される数平均分子量2,000のポリカーボネートジオール
POC :1,8−オクタンジオールから誘導される数平均分子量2,000のポリカーボネートジオール
PMPC :3−メチル−1,5−ペンタンジオールから誘導される数平均分子量2,000のポリカーボネートジオール
PNC :1,9−ノナンジオールから誘導される数平均分子量2,000のポリカーボネートジオール
PDC :1,10−デカンジオールから誘導される数平均分子量2,000のポリカーボネートジオール
PHMPC−1:下記一般式(3)で示される1,6−ヘキサンジオールと3−メチル−1,5−ペンタンジオールから誘導され、これらのモル比率(a:b)が50:50である、数平均分子量2,000の共重合ポリカーボネートジオール
[Notation of chemical substances]
The meanings of the abbreviations of chemical substances used in Examples and Comparative Examples are as follows.
MDI: 4,4′-diphenylmethane diisocyanate EG: ethylene glycol DMF: N, N-dimethylformamide PHC: polycarbonate diol having a number average molecular weight of 2,000 derived from 1,6-hexanediol POC: 1,8-octanediol Polycarbonate diol having a number average molecular weight of 2,000 derived from PMPC: Polycarbonate diol having a number average molecular weight of 2,000 derived from 3-methyl-1,5-pentanediol PNC: derived from 1,9-nonanediol Polycarbonate diol PDC having a number average molecular weight of 2,000: polycarbonate diol having a number average molecular weight of 2,000 derived from 1,10-decanediol PHMPC-1: 1,6-hexanediol represented by the following general formula (3) 3 Derived from methyl-1,5-pentanediol, these molar ratio (a: b) is 50:50, copolycarbonate diol having a number average molecular weight of 2,000
(式中、a、bは正の整数であり、ランダム共重合体である。またRは
(CH2)6もしくは(CH2)2−CH(CH3)−(CH2)2のいずれかの脂肪族炭化水素基を示す)
PHMPC−2:上記一般式(3)で示される1,6−ヘキサンジオールと3−メチル−1,5−ペンタンジオールから誘導され、これらのモル比率(a:b)が10:90である、数平均分子量2,000の共重合ポリカーボネートジオール
PNDC :下記一般式(4)で示される1,9−ノナンジオールと1,10−デカンジオールから誘導され、これらのモル比率(c:d)が50:50である、数平均分子量2,000の共重合ポリカーボネートジオール
(In the formula, a and b are positive integers and are random copolymers. R is either (CH 2 ) 6 or (CH 2 ) 2 —CH (CH 3 ) — (CH 2 ) 2 . Represents an aliphatic hydrocarbon group)
PHMPC-2: derived from 1,6-hexanediol and 3-methyl-1,5-pentanediol represented by the above general formula (3), and the molar ratio (a: b) thereof is 10:90, Copolycarbonate diol PNDC having a number average molecular weight of 2,000: derived from 1,9-nonanediol and 1,10-decanediol represented by the following general formula (4), and the molar ratio (c: d) thereof is 50 : 50, a copolymerized polycarbonate diol having a number average molecular weight of 2,000
(式中、c、dは正の整数であり、ランダム共重合体である。またRは(CH2)9もしくは(CH2)10のいずれかの脂肪族炭化水素基を示す)
PTMG :数平均分子量2,000のポリテトラメチレングリコール
PCL :数平均分子量2,000のポリカプロラクトンジオール。
(Wherein c and d are positive integers and are random copolymers. R represents an aliphatic hydrocarbon group of either (CH 2 ) 9 or (CH 2 ) 10 )
PTMG: Polytetramethylene glycol PCL having a number average molecular weight of 2,000: Polycaprolactone diol having a number average molecular weight of 2,000.
実施例1
(不織布の製造)
海成分としてポリスチレン、島成分としてポリエチレンテレフタレートを用い、島数16島の海島型複合用口金を用いて、海成分55重量%、島成分45重量%の複合比率にて海島型複合繊維を紡糸した後、延伸、捲縮加工、カットして不織布の原綿を得た。
Example 1
(Manufacture of non-woven fabric)
Sea-island composite fibers were spun at a composite ratio of 55% by weight of sea component and 45% by weight of island component, using polystyrene as the sea component, polyethylene terephthalate as the island component, and a sea-island type composite base having 16 islands. Thereafter, stretching, crimping, and cutting were performed to obtain a nonwoven fabric raw cotton.
得られた原綿を、クロスラッパーを用いてウエブとし、ニードルパンチ処理により不織布とした。 The obtained raw cotton was made into a web using a cross wrapper and made into a nonwoven fabric by needle punching.
この海島型複合繊維からなる不織布を、鹸化度87%のポリビニルアルコール10%水溶液に含浸した後、乾燥した。その後、トリクロロエチレン中で海成分であるポリスチレンを抽出除去し、乾燥を行って、単繊維繊度0.1dtexの極細繊維からなる不織布を得た。この不織布の単繊維繊度CVは7.3%であった。 The nonwoven fabric composed of this sea-island type composite fiber was impregnated with a 10% aqueous solution of polyvinyl alcohol having a saponification degree of 87% and then dried. Thereafter, polystyrene as a sea component was extracted and removed from trichlorethylene, followed by drying to obtain a nonwoven fabric composed of ultrafine fibers having a single fiber fineness of 0.1 dtex. The single fiber fineness CV of this nonwoven fabric was 7.3%.
(ポリウレタンの製造)
ポリオールとしてPOCを50重量部とPHMPC−1を50重量部、有機ジイソシアネートとしてMDIを(ポリオール総量:MDI)のモル比率が1:3となるようにDMFを溶媒として冷却管付き四つ口セパラブルコルベンに仕込み、窒素雰囲気下で40〜60℃にて攪拌反応させ、さらに鎖伸長剤としてEGを、DMFにて希釈した状態で50〜60℃にて滴下反応させた後、DMFで徐々に希釈し、約10時間後に固形分25%のポリウレタン溶液を得た。得られたポリウレタンのゲル化点は4.2mlであった。
(Manufacture of polyurethane)
POFC as polyol and 50 parts by weight of PHMPC-1; MDI as organic diisocyanate (total amount of polyol: MDI): Four-neck separable with cooling tube using DMF as solvent so that the molar ratio is 1: 3 Prepared in Kolben, stirred and reacted at 40-60 ° C. in a nitrogen atmosphere, and EG as a chain extender was added dropwise at 50-60 ° C. while diluted with DMF, and then diluted gradually with DMF. After about 10 hours, a polyurethane solution having a solid content of 25% was obtained. The gel point of the obtained polyurethane was 4.2 ml.
(シート状物の製造)
前記の極細繊維からなる不織布を、前記のポリウレタンのDMF溶液の濃度を12%に調整したものに浸漬し、絞りロールにてポリウレタン溶液の付着量を調節した後、30℃のDMF濃度30%の水溶液中でPUを凝固せしめた。その後、90℃の熱水にてポリビニルアルコールおよびDMFを除去し、乾燥後、次いでシリコーン系滑剤(SH7036;東レ・ダウコーニング社製)の希釈液に浸漬、乾燥して、PU含有量が32重量%、シリコーン含有量が0.2%のシート状物を得た。このシート状物の片面を150メッシュ、次いで240メッシュのサンドペーパーを用いてバフィングし、分散染料にて染色を施して立毛調皮革様シート状物を得た。
(Manufacture of sheet-like materials)
The nonwoven fabric composed of the above-mentioned ultrafine fibers is immersed in a polyurethane DMF solution adjusted to a concentration of 12%, and the amount of polyurethane solution attached is adjusted with a squeeze roll. PU was coagulated in an aqueous solution. Thereafter, polyvinyl alcohol and DMF are removed with hot water at 90 ° C., dried, and then immersed in a diluted solution of a silicone-based lubricant (SH7036; manufactured by Toray Dow Corning), and the PU content is 32 wt. % And a silicone content of 0.2% were obtained. One side of this sheet-like material was buffed using 150 mesh and then 240 mesh sandpaper, and dyed with disperse dye to obtain a napped leather-like sheet-like material.
得られた皮革様シート状物の内部の厚み方向断面を走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察したところ、ポリウレタンは極細繊維束の内部には実質的に存在しておらず、極細繊維束の最外周に位置する単繊維と部分的に接合していることが確認できた。また、単繊維繊度CVは7.5%であった。 When the cross section in the thickness direction inside the obtained leather-like sheet was observed with a scanning electron microscope (SEM), polyurethane was not substantially present inside the ultrafine fiber bundle, It was confirmed that the fiber was partially joined to the single fiber located on the outermost periphery. The single fiber fineness CV was 7.5%.
得られた立毛調皮革様シート状物は、繊維の立毛長、分散性が良好で、優美な外観を有したものであった。また、適度な反発性と充実感を有する良好な風合いを有していた。ブラシ摩耗減量は10mgと少なく、耐加水分解性、耐光性の評価結果は共に4号であり優れた耐久性能を有するものであった。 The obtained napped leather-like sheet-like material had good nap length and dispersibility of fibers and had an elegant appearance. Moreover, it had a good texture with moderate resilience and fullness. The brush wear loss was as small as 10 mg, and the evaluation results of hydrolysis resistance and light resistance were both No. 4 and had excellent durability performance.
実施例2〜5,比較例1〜4
ポリウレタンの製造において、ポリオールの組成および重量比をそれぞれ表1に示すものに変更した以外は実施例1と同様にして、立毛調皮革様シート状物を作製した。
Examples 2-5, Comparative Examples 1-4
A napped-toned leather-like sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that in the production of polyurethane, the polyol composition and weight ratio were changed to those shown in Table 1, respectively.
各実施例・比較例における皮革様シート状物の内部の厚み方向断面を走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察したところ、ポリウレタンは極細繊維束の内部には実質的に存在しておらず、極細繊維束の最外周に位置する単繊維と部分的に接合していた。 When the cross section in the thickness direction inside the leather-like sheet in each Example / Comparative Example was observed with a scanning electron microscope (SEM), polyurethane was not substantially present inside the ultrafine fiber bundle, It was partially joined to the single fiber located on the outermost periphery of the ultrafine fiber bundle.
表1に各実施例・比較例のポリウレタンの組成およびゲル化点と、得られたシート状物の外観品位、ブラシ摩耗減量、耐久性能を示した。 Table 1 shows the compositions and gel points of the polyurethanes of the examples and comparative examples, the appearance quality of the obtained sheet-like material, brush wear reduction, and durability performance.
実施例1〜5のいずれの立毛調皮革様シート状物も、優美な外観品位を有し、かつブラシ摩耗減量および耐久性能においても優れたものであった。これに対し、比較例1〜3のシート状物は外観品位に劣るものであり、比較例4のシート状物については、ブラシ摩耗減量および耐久性が劣るものであった。 Each napped leather-like sheet-like material of Examples 1 to 5 had an elegant appearance quality, and was excellent in brush wear reduction and durability performance. On the other hand, the sheet materials of Comparative Examples 1 to 3 were inferior in appearance quality, and the sheet material of Comparative Example 4 was inferior in brush wear loss and durability.
Claims (9)
[強制劣化処理条件A]:下記組成の人工皮脂をシート重量に対し8重量%付与した後、JIS L0843 B−6(2005年版)規定のキセノンアーク灯式耐光性試験機で144時間光照射
[強制劣化処理条件B]:下記組成の人工皮脂をシート重量に対し8重量%付与した後、温度70℃、相対湿度90%の雰囲気に5週間放置
人工皮脂組成:ステアリン酸(15重量部)
オレイン酸(15重量部)
牛脂極度硬化油(15重量部)
オリーブ油(15重量部)
セチルアルコール(15重量部)
パラフィン(15重量部)
コレステロール(5重量部) After the sheet material was subjected to forced deterioration treatment under the following condition A, the Martindale abrasion test (10,000 friction) specified in JIS L1096 (2005 version) was performed, and the appearance change before and after the abrasion test was observed. Martindale abrasion test (10) according to JIS L1076 (2005 edition), which is No. 3 or higher and subjected to forced deterioration treatment under the following condition B, and then JIS L1096 (2005 edition) , 1,000 times friction), and the change in appearance before and after the wear test is 3 or more according to the criteria defined in JIS L1076 (2005 edition). The sheet-like material described.
[Forced deterioration treatment condition A]: After applying artificial sebum having the following composition to 8% by weight based on the sheet weight, it was irradiated with light for 144 hours using a xenon arc lamp type light resistance tester stipulated in JIS L0843 B-6 (2005 edition).
[Forced deterioration treatment condition B]: 8% by weight of artificial sebum having the following composition was applied to the sheet weight, and then left in an atmosphere of 70 ° C. and 90% relative humidity for 5 weeks. Artificial sebum composition: stearic acid (15 parts by weight)
Oleic acid (15 parts by weight)
Beef tallow extremely hardened oil (15 parts by weight)
Olive oil (15 parts by weight)
Cetyl alcohol (15 parts by weight)
Paraffin (15 parts by weight)
Cholesterol (5 parts by weight)
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