JP3778750B2

JP3778750B2 - 伸縮性を有する合成皮革

Info

Publication number: JP3778750B2
Application number: JP34877699A
Authority: JP
Inventors: 健本上; 政一末松; 比呂志西田; 俊昭鈴木; 茂佐野
Original assignee: Kyowa Leather Cloth Co Ltd; Teijin Techno Products Ltd
Current assignee: Kyowa Leather Cloth Co Ltd; Teijin Ltd
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2019-12-08
Also published as: JP2001164477A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストレッチ性を有し、風合いが良好で、剥離強度及び引裂強度に優れ、靴を主体とした履物用、椅子張り用及び自動車内装材用などに好適な合成皮革に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にストレッチ性が求められる合成皮革は、基布として経編物のトリコット等が使用されていたが、引張強度、剥離強度及び引裂強度が弱い等、靴用、椅子張り用及び自動車内装材用として用いる場合、機械強度が不十分であるという問題を有していた。
【０００３】
そのため、例えば、引裂強度の必要な部分では裏に引裂き強度の強い布帛やシート状物をあてがい使用しているのが現状である。
【０００４】
一方、従来より、スポーツ用編物として知られている丸編物は、起毛を行った場合、グランド糸と起毛糸との供給糸長の比が１：０．３〜１：０．５であるため、起毛された毛足が短く、仮にこの編物にウレタンなどを含浸してミクロポーラス層を形成させても、基布である編物とミクロポーラス層との接着強度が低く、ミクロポーラス層の剥離が発生する上、ストレッチ性が不十分となる。
【０００５】
一方、パイル編物の場合は、起毛を行った場合、グランド糸と起毛糸との供給糸長の比が１：２〜１：３であり、毛足は長くなるが、編物の引張強力が経方向でも１４７Ｎ／３ｃｍ程度と不十分であり、かつフィット感が損なわれるという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ストレッチ性を有し、風合いが良好で、引張強力、剥離強力及び引裂強力に優れ、靴を主体とした履物用、椅子張り用及び自動車内装材用に適する合成皮革を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討した結果、強度とストレッチ性の両立が可能な、合成皮革に最適な基布組織を見出し、該基布にポリウレタンミクロポーラス層を積層すれば、所望の合成皮革が得られることを究明し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明によれば、ポリエステルマルチフィラメントからなるグランド糸とポリエステルマルチフィラメントからなる起毛糸から構成され、該グランド糸と該起毛糸との供給糸長の比が１：１.１〜１：１.３、目数の比が１：１である起毛編地の起毛面側に、ポリウレタン接着層、及びポリウレタン表皮層が順次積層されていることを特徴とする伸縮性を有する合成皮革が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の合成皮革の基布となる編物は、ポリエステルマルチフィラメントからなるグランド糸とポリエステルマルチフィラメントからなる起毛糸から構成されるところに大きな特徴があり、ポリエステルマルチフィラメントを用いることで合成皮革のストレッチ性、引裂強度が飛躍的に改善される。
【００１０】
ポリエステルマルチフィラメントを用いてウレタン層と強固に接着させるには起毛加工を行う。起毛加工を行うことにより、例えば基布の表面にポリウレタンのミクロポーラス層を形成した場合は、該ミクロポーラス層との接着面積が大きくなり基布とミクロポラース層とが強固に接着される。
【００１１】
上記のポリエステルマルチフィラメントは未延伸糸、延伸糸或いは加工糸いずれでも使用可能であるが、特に加工糸を用いるのが弾性回復率を大きくする点、風合い向上の点で望ましい。
【００１２】
本発明で使用する、グランド糸として用いるポリエステルマルチフィラメントの全繊度は５５．５〜１６６．５ｄｔｅｘの範囲が適しており、好ましくは８３．３ｄｔｅｘ程度を用いるのが最も適している。一方、起毛糸として用いるポリエステルマルチフィラメントの全繊度は５５．５〜１６６．５ｄｔｅｘの範囲が適しており、５５．５〜８３．３ｄｔｅｘの範囲が最も好ましい。
【００１３】
上記ポリエステルマルチフィラメントの全繊度が５５．５ｄｔｅｘ未満の場合は、編物とした時の弾性回復率が不足し、一方、全繊度が１６６．５ｄｔｅｘを越える場合は、編物の伸度が不足し合成皮革にした場合に風合いが悪くなる。
【００１４】
上記ポリエステルマルチフィラメントのフィラメント数はその全繊度によっても異なるが、２０〜１５０本程度が編み上げ工程、起毛工程の工程性が安定するので好ましく、特に起毛糸として用いるポリエステルマルチフィラメントのフィラメント数は、グランド糸より多い方が起毛密度が高くなりミクロポーラス層との接着性に優れるので、３６〜２００本程度が望ましい。しかしグランド糸と起毛糸とのフィラメント数の比は必ずしも起毛糸が大きいとは限らずその逆もありうる。
【００１５】
基布に用いる編物の組織は丸編物が適しており、特に一般的にスムース調と総称されている編物が最も適している。該編物が基布に適しているのは、その編物の特性上、開反した場合に端末のカールが非常に小さく、合成皮革にするためのミクロポーラス層の積層が極めて容易であるほかに、そのミクロポーラス層の厚みを均一にできるからであり、その結果、合成皮革にした場合の品質が良好となるからである。
【００１６】
さらに、スムース調の編組織は一般にランと総称されるほつれが発生しにくい構造であり、起毛糸を起毛する場合に基布のほつれが発生しないため、生産の安定性が向上するばかりでなく、合成皮革に加工した場合にその品質が良好となる。
【００１７】
上記編組織における、グランド糸と起毛糸との供給糸長の比は１：１.１〜１：１.３であることが必要で、この範囲であれば、基布がミクロポーラス層と強固に接着性され、且つ起毛加工する際、起毛機のくし歯での掻き揚げ性が良好となるので、合成皮革とした時良好な弾性回復率を示す。特に供給糸長の比が１：１.１〜１：１.２が弾性回復率を発生する最も好ましい範囲である。該供給糸長の比が１：１.１〜１：１.３の範囲を外れる場合はストレッチ性と強度を兼ね備えた合成皮革を得ることはできない。
【００１８】
さらに、上記編組織における目数の比は１：１であり、これ以外の場合はストレッチ性と強度を兼ね備えた合成皮革を得ることはできない。
【００１９】
図１及び図２は、本発明の合成皮革の基布となる編物の編成図を示す。該編成図は編組織のみを示した図であるため、図における供給糸長の比は必ずしも１：１.１〜１：１.３とはなっていない。
【００２０】
上記の方法により編成された編物は、次いで合成皮革用基布とする為に、筒状編物を切り開く開反工程、基布の油剤、糊剤、汚れ等を洗浄除去する精練工程、さらに用途によっては該編物を染める為の染色工程、乾燥工程等を経て反物として巻き上げられる、以上の各工程は従来公知のポリエステル編物で採用される工程に準じた条件で行われる。
【００２１】
さらに、上記編物は起毛機により片面或いは両面を起毛された後、テンター等でファイナルセットを行う。
【００２２】
前述の加工を施すことにより、得られた起毛編物は合成皮革の基布として用いるのに適した編物となる。その特徴は基布として引張強力が高く、さらに、良好なストレッチ性を有する。
【００２３】
本発明における合成皮革を得るには該基布単独での機械物性の範囲が非常に重要であり、該基布の引張強力が３cm幅でそれぞれ経方向２９４Ｎ以上、緯方向が１４７Ｎ以上であることが好ましい。また、該基布の引張破断伸度は経方向１０％以上、緯方向３０％以上が望ましく、経緯方向の伸長回復率がそれぞれ７０％以上であることが望ましい。基布の引張強力が上記範囲に満たない場合は破れが生じやすく、基布の引張破断伸度や伸長回復率が上記範囲に満たない場合は合成皮革としたときのストレッチ性が不足し、履物とした場合のフィット感、椅子張りの仕上がり品位が劣悪になることがある。
【００２４】
尚、上記基布の物性測定は以下の方法で行った。
引張強力；引張強力はＪＩＳＬ１０６８に準じて測定した。
引張破断伸度；引張破断伸度はＪＩＳＬ１０６８に準じて測定した。
伸長回復率；伸長回復率は、幅３ｃｍ、長さ１０ｃｍの試料を引張速度３００ｍｍ／分の速度で１４．７Ｎの荷重が掛かるまで伸長させた後、同速度でもとの位置にもどし、応力伸度曲線より１４．７Ｎが掛かるまでの最大伸び（ｃｍ）と元の位置に戻したときの残留歪み（ｃｍ）より次式により算出した。
【００２５】
【数１】

【００２６】
起毛後の編物の厚さは０．５〜１．５ｍｍ範囲が好ましい。起毛の長さは、長いものから短いものまで任意に制御できるが０．５〜５ｍｍの範囲が好ましい。
【００２７】
上記基布に湿式ミクロポーラス層を形成させる場合、或いは上記基布を構成する繊維組織中にポリウレタンを付着含浸させる場合に使用できるポリウレタンは、ポリカーボネート系ポリウレタン、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン及びこれらの変成物等があげられ、椅子張り用等長期耐久性の必要な場合ポリカーボネート系ポリウレタンが好適である。
【００２８】
上記湿式ミクロポーラス層の厚みは、５０〜５００μｍ程度が望ましい。その製法は基布の起毛を有する面にポリウレタン親水性有機溶媒溶液を塗布した後、水中に浸漬して溶媒を徐々に取り除きポリウレタンを凝固させて所望の厚さのミクロポーラス層を形成させる。
【００２９】
また、ポリウレタンを付着含浸させる場合は、基布にポリウレタン親水性有機溶媒溶液を含浸させた後、水中に浸漬して溶媒を徐々に取り除きポリウレタンを凝固せしめて形成させる。
【００３０】
次にポリウレタン表皮層は、離型紙、例えば絞付き離型紙上にポリウレタンを塗布し加熱乾燥して所望の厚みに形成させることにより製造することができる。
【００３１】
このポリウレタン表皮層に使用できるポリウレタンとしては、ポリカーボネート系ポリウレタン、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン及びこれらの変成物等があげられ、椅子張り用等、長期耐久性の必要な場合ポリカーボネート系ポリウレタンが好適である。
【００３２】
ポリウレタン表皮層の厚みは、１０〜１００μｍ程度で、表皮層として使用するポリウレタンの硬さは、１００％モジュラスで９８〜１１７６Ｎ／ｃｍ²が適する。
【００３３】
上記ポリウレタン表皮層は、上述の離型紙上にポリウレタンを塗布し加熱乾燥する際に、ポリウレタン接着剤を塗布して加熱乾燥した後、基布の湿式ミクロポーラス層形成面あるいはポリウレタンの付着含浸面に貼りあわせて合成皮革とされる。
【００３４】
このポリウレタン接着層に使用できるポリウレタンとしては、ポリカーボネート系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン及びこれらの変成物があげられ、椅子張り用等、長期耐久性が必要な場合はポリカーボネート系ポリウレタンが好適である。
【００３５】
上記ポリウレタンの硬さは、１００％モジュラスで９８〜９８０Ｎ／ｃｍ²望ましくは１９６〜５８８Ｎ／ｃｍ²が好適である。
【００３６】
また、この接着層に用いられる接着剤には架橋剤、必要に応じて架橋促進剤が添加される。接着層の厚みは１０〜２００μｍ程度が適切である。また、該接着層は着色されていても良い。この場合、接着層には所定の温度で接着能力の発現する着色ポリウレタンを使用する。
【００３７】
ここで使用できるポリウレタンとしては、着色ポリカーボネート系ポリウレタン、着色ポリエーテル系ポリウレタン、着色ポリエステル系ポリウレタン、及びこれらの変成物があげられ、椅子張り用等、長期耐熱性が必要な場合着色ポリカーボネート系ポリウレタンが好適である。該ポリウレタンの硬さは、１００％モジュラスで９８〜９８０Ｎ／ｃｍ²望ましくは１９６〜５８８Ｎ／ｃｍ²が好適である。
【００３８】
上記方法により得られた合成皮革の機械物性は引張強力が３cm幅でそれぞれ、経方向１９６N以上、緯方向９８N以上が好ましく、該引張強度が上記の値未満の場合は、椅子張り及び自動車内装材用途に適用した場合、該合成皮革に破れが発生しやすいため、裏に引裂き強度の強い布帛やシート状物をあてがい使用する等の処置が必要となり加工コストが高いものとなる。
【００３９】
また、上記該合成皮革の経緯方向の引裂強力はそれぞれ２９Ｎ以上が好ましく、該引裂強力が上記の値未満の場合には、前述の引張強力の場合と同様、裏に引裂き強度の強い布帛やシート状物をあてがい使用する等の処置が必要となり加工コストが高いものとなる。
【００４０】
さらに、上記合成皮革を１００％伸長した後の経緯方向の弾性回復率はそれぞれ７０％以上が好ましく、該弾性回復率の値が上記の値未満の場合には、特に履物用途に使用したとき、履物の特性として非常に重要なフィット感が不十分となることがある。また、該合成皮革を椅子張り及び自動車内装材用途に適用した場合には、弾性回復率が張り上げ後の品位に大きく影響するため、張り上げ品位が劣るものとなる場合がある。
【００４１】
さらに、ポリレタン表皮層と起毛編地との剥離強力は２９Ｎ／３ｃｍ以上が好ましく、該剥離強力の値が上記の値未満の場合には、合成皮革の摩擦等により接着耐久性が著しく悪くなる。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いて説明するが、本発明は、この実施例に限定されるものでははない。尚、実施例中の物性は下記の方法により測定した。
【００４３】
（１）引張強力
引張強力はＪＩＳＫ６７７２に基づき測定した。
【００４４】
（２）伸度
伸度はＪＩＳＫ６７７２に基づき測定した。
【００４５】
（３）引裂強力
引裂強力はＪＩＳＫ６７７２に基づき測定した。
【００４６】
（４）剥離強力
剥離力試験は、幅３０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの試験片を縦横の方向からそれぞれ３枚採取し、それをウレタン系ホットメルト型接着剤がコートされている２５μmポリエステルフィルムに１００℃の温度で貼り合わせる。この際、ホットメルト型接着剤がコートされている面と試験片のウレタン表皮層とを貼りあわせる。
その後、ＪＩＳＫ６７７２に基づいてポリレタン表皮層と起毛編地との間で剥離を行い、剥離強力を測定する。
【００４７】
（５）弾性回復率
幅３０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの試験片を試験長が８０ｍｍになるようにチャックに取り付け、引張速度２０ｍｍ／分にて試験長の１００％まで引張り、その後同速度にて元の位置までもどし、その時の残留歪み（％）を全体の変化率（１００％）から差し引いた値で示す。
【００４８】
［実施例１］
丸編機を用い、その全繊度が８３．３ｄｔｅｘ、フィラメント数が３６のポリエステル加工糸からなるグランド糸と、全繊度が５５．５ｄｔｅｘ、フィラメント数が３６のポリエステル加工糸とをその供給糸長の比が１：１.２になるよう給糸し、目数が１：１、ゲージ数が２８ゲージにて編み立てた後、全繊度が５５．５ｄｔｅｘのポリエステル加工糸を起毛し、常法により仕上げて厚さ１．２ｍｍの起毛基布を得た。
【００４９】
上記ポリエステル起毛基布に、クリスボン８００６（大日本インキ化学工業（株）製）を主成分にした固形分重量比１５％のＤＭＦ溶液を溶液重量で１０００ｇ／ｍ²塗布し、水中で凝固・脱溶媒させた後、洗浄、脱水を行い、次いで１２０℃の熱風下で乾燥して湿式ミクロポーラス層が形成された厚さ１.３ｍｍの合成皮革用ベースを得た。
【００５０】
一方、絞付き離型紙上に１００％モジュラスが１２７４Ｎ／ｃｍ²のレザミン８８１１（大日精化工業（株）製）を、乾燥後の厚さが１０μmになるようナイフコーターにて塗布し、１００℃で２分間熱風乾燥してポリウレタン表皮層を得、次いでこの皮膜の上に１００％モジュラスが１９６Ｎ／ｃｍ²のレザミンＭＥ３１４８ＬＰ（大日精化工業（株）製）を乾燥後の厚さが２０μmになるようナイフコータにて塗布し、１００℃で２分間熱風乾燥させてポリウレタン接着層を得た。
【００５１】
さらに、その上に、前述の合成皮革用ベースを湿式ミクロポーラス層が下側（表皮層と接触する側）になるようにして１５０℃で熱圧着し、４０℃×２４時間巻き込み状態で放置後離型紙を剥離することによりストレッチ性を有する合成皮革を得た。
【００５２】
得られた合成皮革の物性は、引張強力が経方向５８８Ｎ／３ｃｍ、緯方向１９６Ｎ／３ｃｍ、伸度が経方向９０％、緯方向２００％、引裂強力が経方向４２Ｎ、緯方向３８Ｎ、剥離強力が経方向３８Ｎ／３ｃｍ、緯方向３８Ｎ／３ｃｍ、弾性回復率が８０％であり、フィット感とストレッチ性が良好で、かつ、引張強力、引裂強力の高い合成皮革が得られた。
【００５３】
［実施例２］
丸編機を用い、その全繊度が５５．５ｄｔｅｘ、フィラメント数が３６のポリエステル加工糸からなるグランド糸と、全繊度が５５．５ｄｔｅｘ、フィラメント数が３６のポリエステル加工糸とをその供給糸長の比が１：１.１になるよう給糸し、目数が１：１、ゲージ数が２６ゲージにて編み立てた後、全繊度が５５．５ｄｔｅｘのポリエステル加工糸を起毛し、常法により仕上げて厚さ０．８ｍｍの起毛基布を得た。
【００５４】
一方、絞付き離型紙上に１００％モジュラスが１６６６Ｎ／ｃｍ²のクリスボン３４５４（大日本インキ化学工業（株）製）を、乾燥後の厚さが１０μmになるようナイフコーターにて塗布し、１００℃で２分間熱風乾燥してポリウレタン表皮層を得、次いでこの皮膜の上に１００％モジュラスが３９２Ｎ／ｃｍ²のクリスボン４０７０（大日本インキ化学工業（株）製）を乾燥後の厚さが３０μmになるようナイフコータにて塗布し、１００℃で２分間熱風乾燥させてポリウレタン接着層を得た。
【００５５】
さらに、その上に、前述の合成皮革用ベースを圧着し、４０℃×４８時間巻き込み状態で放置後離型紙を剥離することによりストレッチ性を有する合成皮革を得た。
【００５６】
得られた合成皮革の物性は、引張強力が経方向２３５Ｎ／３ｃｍ、緯方向１７６Ｎ／３ｃｍ、伸度が経方向６０％、緯方向２００％、引裂強力が経方向３０Ｎ、緯方向２９Ｎ、剥離強力が経方向５４Ｎ／３ｃｍ、緯方向３８Ｎ／３ｃｍ、弾性回復率が８０％であり、フィット感とストレッチ性が良好で、かつ、引張強力、引裂強力の高い合成皮革が得られた。
【００５７】
［比較例１］
丸編機を用い、その全繊度が８３．３ｄｔｅｘ、フィラメント数が３６のポリエステル加工糸からなるグランド糸と、全繊度が８３．３ｄｔｅｘ、フィラメント数が３６のポリエステル加工糸とをその供給糸長の比が１：０．５になるよう給糸し、目数が１：３、ゲージ数が２８ゲージにて編み立てた後、全繊度が８３．３ｄｔｅｘのポリエステル加工糸を起毛し、常法により仕上げて厚さ０．７ｍｍの起毛基布を得た。
【００５８】
上記ポリエステル起毛基布に、湿式ミクロポーラス層を形成するウレタン溶液の塗布量を１０００g/m²から８００g/m²に変更する以外は実施例１と同様の処理を行い、合成皮革を得た。
【００５９】
得られた合成皮革の物性は、引張強力が経方向４７０Ｎ／３ｃｍ、緯方向２３５Ｎ／３ｃｍ、伸度が経方向４８％、緯方向８０％、引裂強力が経方向２６Ｎ、緯方向２７Ｎ、剥離強力が経方向３９Ｎ／３ｃｍ、緯方向３４Ｎ／３ｃｍ、弾性回復率が６０％であり、フィット感とストレッチ性に劣る上、引裂強力の低いものであった。
【００６０】
［比較例２］
丸編機を用い、その全繊度が１６６．５ｄｔｅｘ、フィラメント数が４８のポリエステル加工糸からなるグランド糸と、全繊度が１６６．５ｄｔｅｘ、フィラメント数が４８のポリエステル加工糸とをその供給糸長の比が１：０．５になるよう給糸し、目数が１：２、ゲージ数が２０ゲージにて編み立てた後、全繊度が１６６．５ｄｔｅｘのポリエステル加工糸を起毛し、常法により仕上げて厚さ１．２ｍｍの起毛基布を得た。
【００６１】
上記ポリエステル起毛基布に、実施例２と同様の処理を行い、合成皮革を得た。
【００６２】
得られた合成皮革の物性は、引張強力が経方向６９６Ｎ／３ｃｍ、緯方向３５３Ｎ／３ｃｍ、伸度が経方向８０％、緯方向２００％、引裂強力が経方向７８Ｎ、緯方向６０Ｎ、剥離強力が経方向３０Ｎ／３ｃｍ、緯方向２９Ｎ／３ｃｍ、弾性回復率が５０％であり、フィット感に劣るものであった。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、ストレッチ性を有し、風合いが良好で、剥離強力及び引裂強力に優れ、靴を主体とした履物用、椅子張り用及び自動車内装用に適する合成皮革が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の合成皮革の基布となる編物の編成図。
【図２】本発明の合成皮革の基布となる編物の編成状態を示す模式図。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ起毛糸
１〜４グランド糸

Claims

ポリエステルマルチフィラメントからなるグランド糸とポリエステルマルチフィラメントからなる起毛糸から構成され、該グランド糸と該起毛糸との供給糸長の比が１：１.１〜１：１.３、目数の比が１：１である起毛編地の起毛面側に、ポリウレタン接着層、及びポリウレタン表皮層が順次積層されていることを特徴とする伸縮性を有する合成皮革。
合成皮革の引張強力が、経方向で１９６Ｎ／３ｃｍ以上、緯方向で９８Ｎ／３ｃｍ以上、経緯方向の引裂強力がそれぞれ２９Ｎ以上、合成皮革を１００％伸長した後の経緯方向の弾性回復率がそれぞれ７０％以上で、且つポリレタン表皮層と起毛編地との剥離強力が２９Ｎ／３ｃｍ以上である請求項１記載の合成皮革。
ポリウレタン接着層が着色されている請求項１又は２記載の合成皮革。
起毛編地の起毛面側と、ポリウレタン接着層との間にポリウレタンからなる湿式ミクロポーラス層が積層されている請求項１、２又は３記載の合成皮革。
起毛編地を構成する繊維組織中にポリウレタンが付着含浸されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の合成皮革。