WO2024029215A1 - 人工皮革およびその製造方法、ならびに、乗物用内装材、座席 - Google Patents
人工皮革およびその製造方法、ならびに、乗物用内装材、座席 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2024029215A1 WO2024029215A1 PCT/JP2023/022741 JP2023022741W WO2024029215A1 WO 2024029215 A1 WO2024029215 A1 WO 2024029215A1 JP 2023022741 W JP2023022741 W JP 2023022741W WO 2024029215 A1 WO2024029215 A1 WO 2024029215A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- artificial leather
- fibers
- less
- polyurethane
- discharge hole
- Prior art date
Links
- 239000002649 leather substitute Substances 0.000 title claims abstract description 177
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 15
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 204
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims abstract description 33
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims abstract description 25
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 63
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 47
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 43
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims description 28
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 16
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 12
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 29
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 25
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 23
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 20
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 17
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 15
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 15
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 12
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 12
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 9
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 8
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 5
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 5
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 5
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 3
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000003484 crystal nucleating agent Substances 0.000 description 2
- 239000000986 disperse dye Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009981 jet dyeing Methods 0.000 description 2
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 2
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- PQJZHMCWDKOPQG-UHFFFAOYSA-N 2-anilino-2-oxoacetic acid Chemical compound OC(=O)C(=O)NC1=CC=CC=C1 PQJZHMCWDKOPQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001651 Cyanoacrylate Polymers 0.000 description 1
- 241001124569 Lycaenidae Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N Methyl cyanoacrylate Chemical compound COC(=O)C(=C)C#N MWCLLHOVUTZFKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJEYSFABYSGQBG-UHFFFAOYSA-M Patent blue Chemical compound [Na+].C1=CC(N(CC)CC)=CC=C1C(C=1C(=CC(=CC=1)S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O)=C1C=CC(=[N+](CC)CC)C=C1 SJEYSFABYSGQBG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010035039 Piloerection Diseases 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000980 acid dye Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 1
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002781 deodorant agent Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229920006240 drawn fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012770 industrial material Substances 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 239000012796 inorganic flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000010329 laser etching Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- FJQXCDYVZAHXNS-UHFFFAOYSA-N methadone hydrochloride Chemical compound Cl.C=1C=CC=CC=1C(CC(C)N(C)C)(C(=O)CC)C1=CC=CC=C1 FJQXCDYVZAHXNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005371 pilomotor reflex Effects 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002215 polytrimethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000985 reactive dye Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-M salicylate Chemical compound OC1=CC=CC=C1C([O-])=O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960001860 salicylate Drugs 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
- B60N2/58—Seat coverings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
- B60R13/02—Internal Trim mouldings ; Internal Ledges; Wall liners for passenger compartments; Roof liners
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
- D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
- D06N3/12—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins
- D06N3/14—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes
Definitions
- the present invention relates to an artificial leather having an elegant appearance and physical properties, a method for manufacturing the same, and a vehicle interior material and a seat using the artificial leather.
- Artificial leather whose surface is covered with napped fibers made of microfibers has an elegant appearance and is used in a wide range of fields such as clothing, furniture, and automobile interior materials. Such artificial leather has achieved a high level of appearance and physical properties by forming a uniform sheet by laminating webs made of ultrafine fiber-generated staples in a cross-layered manner.
- Patent Document 1 discloses a drawn polyester fiber with a fineness of 0.5 decitex or less and a specific fiber length, and a certain amount of polyether/polyester copolymer is attached to the surface of the fiber based on the fiber weight.
- ultrafine polyester drawn fibers for paper making which are characterized by a water retention rate of a certain value or more, have been proposed.
- Patent Document 2 a process of forming a fiber web from ultrafine fiber-generating fibers capable of generating ultrafine fibers with an average single fineness of 0.5 decitex or less; and needle-punching the fibrous web while holding the ultrafine fiber-generating fibers protruding from within the fibrous web in the brush to obtain an entangled nonwoven fabric; the entangled nonwoven fabric contains a polymeric elastomer.
- a method for producing materials for artificial leather has been proposed, which includes a step of converting the ultrafine fiber-generating fiber into a fiber bundle of ultrafine fibers having an average single fineness of 0.5 decitex or less.
- Patent Document 3 a high-speed fluid stream is injected onto a nonwoven web containing ultrafine fibers of 0.5 denier or less as an essential component or a composite sheet in which a knitted fabric is laminated on the back side or inner layer of the nonwoven web,
- a high-speed fluid stream is injected onto a nonwoven web containing ultrafine fibers of 0.5 denier or less as an essential component or a composite sheet in which a knitted fabric is laminated on the back side or inner layer of the nonwoven web
- a method for manufacturing suede-like artificial leather is proposed, which is characterized in that the raised surface is treated with a sizing agent that prevents the filling of the elastomeric polymer, then filled with an elastomeric polymer, and then the sizing agent is removed. has been done.
- Patent Document 1 If the technology disclosed in Patent Document 1 is used as a base material for artificial leather, or if artificial leather is obtained by the process of paper-making ultrafine fibers as disclosed in Patent Document 3, ultrafine fibers It is also thought that the process may be easier to simplify than that of conventional artificial leather in that it does not require the step of generating .
- the fibers need to be rigid to prevent them from getting entangled in water. Therefore, it is difficult to soften the touch of the piloerection.
- winding which is generally used when manufacturing artificial leather. It is also thought that the process may be easier to simplify than conventional artificial leather in that it is possible to omit the step of turning the curled staples into a web. Additionally, unlike the technology disclosed in Patent Document 1 and the process of making ultrafine fibers as disclosed in Patent Document 3, dispersion in water is not required, making it easy to keep the stiffness of the fibers low. It is also believed that it is possible to relatively easily obtain artificial leather having raised naps that are soft to the touch.
- the object of the present invention is to provide an artificial leather that has both an elegant and luxurious appearance and a high level of mechanical properties, and to provide an artificial leather that can improve productivity while further reducing environmental impact.
- the purpose of the present invention is to provide a method for manufacturing leather.
- the present invention has the following configuration. That is, [1] Artificial leather made of polyester resin and containing fibers with an average single fiber diameter of 2.0 ⁇ m or more and 7.0 ⁇ m or less as a main component, where the fibers are long fibers and are dispersed as single fibers. An artificial leather having a heat of fusion ⁇ Hm of 10 J/g or more and 100 J/g or less, and a half width of a melting peak of 9° C. or more.
- the ratio Vq/Vs of the gas flow rate Vq (m/min) when blowing the gas to the spinning speed Vs (m/min) is 3 ⁇ 10 -3 or more and 30 ⁇ 10 -3 or less, The method for producing artificial leather according to [6] above.
- the artificial leather of the present invention it is possible to achieve both an elegant and luxurious appearance and mechanical properties at a high level. According to the method for manufacturing artificial leather of the present invention, it is possible to further reduce environmental load and improve productivity. Furthermore, due to the excellent properties of this artificial leather, it can be suitably used particularly for vehicle interior materials or seats.
- FIG. 1 is a conceptual cross-sectional diagram illustrating and explaining one embodiment of the manufacturing apparatus for artificial leather of the present invention.
- the artificial leather of the present invention is an artificial leather made of a polyester resin and containing fibers having an average single fiber diameter of 2.0 ⁇ m or more and 7.0 ⁇ m or less as a main component, wherein the fibers are long fibers and are single fibers.
- the artificial leather is dispersed as fibers, and the heat of fusion ( ⁇ Hm) of the artificial leather is 10 J/g or more and 100 J/g or less.
- containing fibers as a main component means that the mass proportion of the fibers is 50% by mass or more in the layer made of reinforcing fibers described later from the artificial leather, excluding polyurethane. shall refer to the inclusion of such.
- long fibers refer to substantially continuous fibers with a fiber length of 100 mm or more, which are not short fibers that are intentionally cut after spinning. More specifically, it refers to fibers that are not short fibers that have been intentionally cut to have a fiber length of about 3 to 80 mm, for example.
- the fibers are cut after the polyester resin is spun into a sheet, such as the fibers at the ends where the sheet is slit. In the case where there are fibers on the surface of the sheet, or there are fibers on the surface of the sheet due to the formation of naps on the surface of the sheet, the fibers are considered to be long fibers, even if they are cut to a certain length.
- the term "fibers are dispersed as single fibers” refers to a state in which there are no fiber bundles on the surface where many fibers are gathered together to form thick fibers. This condition can be confirmed by observing with a stereomicroscope or an electron microscope. Specifically, by observing a randomly selected area of 1 cm x 1 cm, 10 or more fibers are gathered together to form a size of 1 mm or more. Count the fiber bundles that continue along the length. Similarly, the number of fiber bundles is counted in the 10 areas, and if the average value is 3 or less, it is determined that the fibers are "dispersed as single fibers".
- the artificial leather of the present invention contains fibers made of polyester resin as a main component. By doing so, it is possible to obtain an artificial leather that has both an elegant and luxurious appearance and mechanical properties at a high level, and has excellent durability.
- polyester resins examples include polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polylactic acid, and polyester elastomer.
- polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate are more preferred from the viewpoint of the texture and practical performance of the processed product, and polyethylene terephthalate is particularly preferably used.
- the polyester resin refers to each polyester resin such as the above-mentioned polyethylene terephthalate, a mixture thereof, a copolymer thereof, and a product obtained by adding additives to these resins.
- additives may be added or contained in accordance with various purposes to the extent that they do not impede the purpose of the present invention, and specifically include inorganic particles such as titanium oxide particles, lubricants, pigments, and heat stabilizers. agent, ultraviolet absorber, conductive agent, heat storage agent, antibacterial agent, etc.
- the fibers have an average single fiber diameter of 2.0 ⁇ m or more and 7.0 ⁇ m or less. Outside this range, a soft and smooth touch cannot be obtained, the form of the nonwoven fabric will not be stable, and handling properties will be poor.
- the lower limit of the average single fiber diameter range is preferably 2.5 ⁇ m or more, more preferably 3.0 ⁇ m or more, so that the artificial leather has higher shape stability.
- the upper limit of the average single fiber diameter range is preferably 6.0 ⁇ m or less, more preferably 5.0 ⁇ m or less, the artificial leather becomes more flexible.
- the average single fiber diameter ( ⁇ m) refers to what was determined as follows. (1) Cut out five test pieces of 2 cm x 2 cm. (2) Photograph the cross section of the test piece using a scanning electron microscope (“VHX-D510 model” manufactured by Keyence Corporation or a differential scanning calorimeter with equivalent performance). (3) Randomly select 20 circular or nearly circular oval fibers. (4) Measure the diameter of 20 single fibers. (5) Perform steps (2) to (4) on all test pieces, calculate the arithmetic mean value ( ⁇ m) of the obtained single fiber diameters, and round to the second decimal place.
- the fibers are long fibers. This is because long fibers not only make it easier to obtain high strength, but also make it difficult for the fibers to slip out of the artificial leather, resulting in good abrasion resistance.
- the above-mentioned fibers are dispersed as single fibers. Because the ultrafine fibers that make up the artificial leather are dispersed as single fibers, the entire artificial leather has a uniform structure, giving it a luxurious appearance.
- the ultrafine fiber generation process removes multiple ultrafine fibers that were present in the microfiber-generating fibers.
- the fibers form fiber bundles and are not dispersed as single fibers.
- intertwined portions and surfaces tend to form depending on the size of the fiber bundles, so it is difficult to easily obtain a uniform structure as expected in the present invention.
- the fiber preferably has a cross-sectional irregularity of 1.00 or more and 1.15 or less.
- the degree of irregularity is the lower limit of 1.00, the cross section of the fiber is a perfect circle, and as the degree of irregularity increases, it is shown that the cross section of the fiber is deformed from a perfect circle in a different direction.
- the upper limit of the range of the degree of irregularity is more preferably 1.10 or less, still more preferably 1.05 or less, so that the anisotropy is further suppressed when the fibers are bent, so that the surface of the artificial leather is In the case where the naps are formed, the naps formed on the surface of the artificial leather tend to be aligned, and the artificial leather can have a high-class feel.
- the degree of irregularity refers to what was determined as follows. (1) Cut out five test pieces of 2 cm x 2 cm. When cutting test pieces from a product made of artificial leather, randomly sample them from areas of the product excluding seams and embossed areas. (2) Photograph the cross section of the test piece using a scanning electron microscope (“VHX-D510 model” manufactured by Keyence Corporation or a differential scanning calorimeter with equivalent performance). (3) Select 10 fibers at random, and in order to observe the accurate shape of each fiber cross-section, take an image while adjusting the direction to minimize or eliminate any reflection of the side surface of the fiber in question. .
- the artificial leather of the present invention contains the above-mentioned fibers as a main component.
- the artificial leather of the present invention has a heat of fusion ⁇ Hm of 10 J/g or more and 100 J/g or less.
- the heat of fusion ⁇ Hm refers to the heat of fusion ⁇ Hm derived from polyester, and the larger the heat of fusion ⁇ Hm, the higher the crystallinity of the resin constituting the fiber. Note that the heat of fusion in the present invention is measured and calculated based on the mass of the fibers made of polyester resin in the artificial leather, as described later.
- the crystallinity of the resin constituting the fibers will further advance, and the mechanical properties of the fibers will improve. This further improves thread breakage and suppresses the occurrence of fuzz. As a result, artificial leather with better mechanical properties can be obtained.
- the upper limit of the heat of fusion ⁇ Hm to preferably 60 J/g or less, more preferably 45 J/g or less, excessive crystallization is suppressed, resulting in more flexible and soft-touch artificial leather. It can be done.
- the heat of fusion ⁇ Hm refers to a value measured and calculated as follows. (1) Cut out five test pieces of 2 cm x 2 cm. When cutting test pieces from a product made of artificial leather, randomly sample them from areas of the product excluding seams and embossed areas, and place them under standard conditions at a temperature of 20 ⁇ 2°C and a relative humidity of 65 ⁇ 4%. Adjust and use. (2) From a temperature of 20°C using an differential scanning calorimeter (differential scanning calorimeter "Q20" manufactured by TA Instruments Japan Co., Ltd.
- the temperature is raised to 300°C at a rate of 10°C/min, and the heat of fusion (J) is measured from the heat balance of the melting peak between 200°C and 300°C. At this time, if there is an exothermic peak between 100°C and 200°C, the value obtained by subtracting the exothermic heat (J) from the heat of fusion (J) is adopted as the heat of fusion (J).
- the heat of fusion ⁇ Hm is determined by dividing the heat of fusion (J) by the mass (g) of the fiber made of polyester resin.
- the artificial leather contains components other than polyester resins such as polyurethane, ultrafine fibers (fibers with an average single fiber diameter of 2.0 ⁇ m or more and 7.0 ⁇ m or less in the artificial leather) and reinforcing fibers described below may be used.
- Artificial leather is immersed in a solvent that elutes polyurethane or a solvent that elutes polyurethane, and it is calculated from the change in mass before and after elution.
- the artificial leather is often immersed in N,N'-dimethylformamide, the polyurethane is dissolved and removed, and then the mass of the remaining ultrafine fibers and reinforcing fibers is measured. In this way, the mass of the fiber made of polyester resin is calculated.
- the heat of fusion ⁇ Hm is determined by, for example, spinning speed, spinning temperature, cooling conditions, molecular weight of the polyester resin, type and copolymerization rate of copolymerization components of the polyester resin, types of additives such as crystal nucleating agents, etc.
- the above range can be achieved by adjusting the amount added.
- the artificial leather of the present invention has a melting peak half width of 9°C or more.
- the melting peak refers to a melting peak derived from polyester, and the larger the half width, the easier it is to achieve both physical properties and soft touch. If the half-width of the melting peak of the artificial leather is less than 9°C, the artificial leather cannot be flexible and soft to the touch.
- the artificial leather can be made more flexible and soft to the touch.
- the upper limit is not particularly limited, it is preferably 20°C or lower, more preferably 18°C or lower, and even more preferably 16°C or lower, since this can easily improve the mechanical properties of the fiber.
- the half width of the melting peak is a value obtained simultaneously with the measurement of the heat of fusion described above. Specifically, it is a value obtained by reading the half width (°C) at the melting peak between 200°C and 300°C in (2) of the heat of fusion measurement described above.
- the half-value width of the melting peak is adjusted by, for example, the spinning speed, spinning temperature, cooling conditions, molecular weight of the polyester resin, copolymerization component of the polyester resin, and addition of additives such as crystal nucleating agents. By doing so, the above range can be achieved.
- the artificial leather of the present invention has the characteristics of achieving both an elegant and luxurious appearance and mechanical properties at a high level, and also being able to improve productivity while further reducing environmental impact.
- Various appearances can be adopted, such as a silver-tone surface without raised naps, a suede-like surface with raised naps, or a nubuck-like finish.
- a surface that has "napped” refers to a surface that has a raised layer of ultrafine fibers that has length and direction flexibility to the extent that so-called finger marks appear when the surface is traced with a finger. .
- the artificial leather of the present invention is composed of long fibers, it has relatively high physical properties.In order to obtain even higher physical properties, the artificial leather has an average single fiber diameter of 5.0 ⁇ m or more and 25.0 ⁇ m or less. It is preferable that the artificial leather contains a layer made of reinforcing fibers as a constituent element.
- the upper limit of the range of the average single fiber diameter of this reinforcing fiber is preferably 25.0 ⁇ m or less, more preferably 15.0 ⁇ m or less, and still more preferably 13.0 ⁇ m or less, so that artificial leather with excellent flexibility can be obtained. is obtained.
- the lower limit of the average single fiber diameter is preferably 5.0 ⁇ m or more, more preferably 7.0 ⁇ m or more, and still more preferably 10.0 ⁇ m or more, the shape stability of the product as artificial leather is improved. do.
- the average single fiber diameter of the reinforcing fibers is determined by taking a scanning electron microscope (SEM) photograph of a cross section of the artificial leather, randomly selecting 10 reinforcing fibers constituting a layer of reinforcing fibers, and determining the average single fiber diameter of the reinforcing fibers. It shall be calculated by measuring the single fiber diameter of 10 fibers, calculating the arithmetic mean value ( ⁇ m) of 10 fibers, and rounding to the second decimal place. However, when using fibers with irregular cross sections, first measure the cross-sectional area ( ⁇ m 2 ) of the fibers, and then The diameter ( ⁇ m) of the fiber is determined by calculating the diameter when the fiber is assumed to be circular, that is, the equivalent circle diameter. Further, when the reinforcing fiber is a multifilament as described below, the diameter of the single fibers constituting the multifilament is taken as the average single fiber diameter of the reinforcing fiber.
- SEM scanning electron microscope
- the layer made of reinforcing fibers may include a woven fabric layer. Although twill or satin may be used as the basic structure of this fabric layer, a flat structure that is less likely to cause misalignment is preferably used.
- the type of fiber constituting the woven fabric layer it is preferable to use filament yarn, spun yarn, mixed composite yarn of filament yarn and spun yarn, etc. From the viewpoint of durability, especially mechanical strength, polyester resin or It is more preferable to use a multifilament made of polyamide resin.
- the number of twists of the multifilaments is preferably 1,000 T/m to 4,000 T/m.
- the upper limit of the twist number range is preferably 3,500 T/m or less, still more preferably 3,000 T/m or less.
- the lower limit of the twist number range is 1,000 T/m or more, more preferably 1,500 T/m or more, and even more preferably 2,000 T/m or more, the nonwoven fabric and the woven fabric are entangled with a needle punch or the like. This is preferable because it is possible to prevent damage to the fibers constituting the fabric during integration, and the mechanical strength of the artificial leather is excellent.
- the artificial leather of the present invention further contains polyurethane as a component for the purpose of adjusting the texture and physical properties.
- polyurethane a polyurethane obtained by the reaction of a polymer diol, an organic diisocyanate, and a chain extender is preferably used.
- the polymer diol used in the polyurethane of the present invention is at least one type of polymer diol selected from polyester diols, polyether diols, polycarbonate diols, and polyester polyether diols having an average molecular weight of 500 to 3,000.
- polymer diols can be used, it is preferable that the polyurethane contains polyether diol or polycarbonate diol, which does not easily lose its function as a binder against repeated washing and has excellent hydrolysis resistance.
- the polyurethane of the present invention may also contain various additives depending on the purpose, such as pigments such as carbon black, phosphorus-based, halogen-based, and inorganic flame retardants, and phenol-based, sulfur-based, and phosphorus-based flame retardants.
- pigments such as carbon black, phosphorus-based, halogen-based, and inorganic flame retardants, and phenol-based, sulfur-based, and phosphorus-based flame retardants.
- Antioxidants such as benzotriazole type, benzophenone type, salicylate type, cyanoacrylate type and oxalic acid anilide type, light stabilizers such as hindered amine type and benzoate type, hydrolysis stabilizers such as polycarbodiimide.
- plasticizers antistatic agents, surfactants, coagulation regulators, dyes, and the like.
- the content ratio of polyurethane in artificial leather can be adjusted as appropriate by taking into consideration the type of polyurethane used, the method for producing polyurethane, and the texture and physical properties of the desired artificial leather.
- the content of polyurethane is preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less.
- the lower limit of the polyurethane content range is 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, the abrasion resistance of the artificial leather can be improved.
- the upper limit of the polyurethane content range is 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 30% by mass or less, thereby making the artificial leather more flexible. I can do it.
- the content rate of polyurethane in artificial leather refers to the value measured and calculated by the following method.
- Artificial leather is immersed in a solvent that elutes ultrafine fibers and reinforcing fibers, or a solvent that elutes polyurethane, and the polyurethane content (g) is calculated from the change in mass before and after elution.
- the artificial leather is often immersed in N,N'-dimethylformamide, the polyurethane is dissolved and removed, and then the mass of the remaining ultrafine fibers and reinforcing fibers is measured.
- the content (g) of polyurethane is calculated.
- (3) Divide the polyurethane content obtained in (2) by the mass (g) of the test piece obtained in (1) to calculate the polyurethane content (% by mass).
- (4) Perform (2) to (3) on all test pieces, calculate the arithmetic mean value (mass%) of the resulting polyurethane content (mass%), and round to the first decimal place. .
- the method for manufacturing artificial leather of the present invention includes discharging a molten polyester resin from a discharge hole of a die at a single discharge rate of 0.05 g/min or more and 0.30 g/min or less, and then applying to the polyester resin.
- a yarn is formed by blowing gas at -15°C or more and 50°C or less so as to include at least a part of the area within 200 mm from the discharge hole, and at least at the inlet, the spinning speed is 3,000 m/min or more7.
- the yarn is pulled with gas at -15°C or more and 50°C or less to obtain a web consisting of fibers with an average single fiber diameter of 2.0 ⁇ m or more and 7.0 ⁇ m or less.
- the "introduction port" is a place where the wind velocity of the gas to be pulled is highest until the web is obtained from the above-mentioned discharge hole, and generally the resin discharged from the discharge hole is This is the point where the cross-sectional area of the passage passing through as a thread is smallest from the discharge hole to obtaining the web.
- a molten polyester resin is discharged from a discharge hole of a die at a single-hole discharge rate of 0.05 g/min or more and 0.30 g/min or less. If the single hole discharge rate is out of the range of 0.05 g/min or more and 0.30 g/min or less, stable spinability may not be obtained within the spinning speed range described below, or it may be difficult to obtain artificial leather with an elegant appearance. However, fibers having an average single fiber diameter of 7.0 ⁇ m or less cannot be easily obtained.
- the single-hole discharge amount (g/min) refers to the discharge amount (g) of polyester resin discharged from one discharge hole (single hole) of the mouthpiece per unit time (minute).
- this single hole discharge rate By setting the lower limit of this single hole discharge rate to preferably 0.07 g/min or more, more preferably 0.09 g/min or more, more stable spinning performance can be obtained in the spinning speed range described below. I can do it.
- the upper limit of the single-hole discharge rate By setting the upper limit of the single-hole discharge rate to preferably 0.25 g/min or less, more preferably 0.20 g/min or less, it is possible to produce artificial leather with an elegant appearance within the spinning speed range described below. Therefore, fibers having an average single fiber diameter of 7.0 ⁇ m or less can be obtained more easily.
- the diameter of the discharge hole is preferably 0.05 mm or more and 0.30 mm or less.
- the lower limit of the pore diameter range is preferably 0.07 mm or more, and even more preferably 0.09 mm or more, it is possible to effectively suppress the deterioration of spinnability over time due to the attachment of dirt, etc. can do.
- the upper limit of the pore diameter range is more preferably 0.25 mm or less, and still more preferably 0.20 mm or less, a stable spinning state can be more easily obtained.
- the hole diameter when the discharge hole is not a perfect circle, the diameter of a perfect circle (equivalent circle diameter) at which the hole area is the same is referred to as the hole diameter.
- the method for producing artificial leather of the present invention after discharging the molten polyester resin from the discharge hole of the nozzle, at least a part of the area within 200 mm from the discharge hole is heated to a temperature of -15°C or more and 50°C or less. A thread is formed by blowing gas.
- blow gas close to the discharge hole it is generally avoided to blow gas close to the discharge hole, as this tends to affect the temperature of the discharge hole and destabilize the spinning, but as a result of the inventors' study, discovered that when spinning to obtain ultrafine fibers, the spinning can be stabilized by blowing gas close to the discharge hole.
- the region to which the gas is sprayed includes at least a portion of the region within 200 mm from the discharge hole. If at least a part of the area within 200 mm from the discharge hole is not included, it will be difficult to obtain fibers with an average single fiber diameter of 7.0 ⁇ m or less, and it will be impossible to obtain artificial leather with an elegant appearance. It is preferable to include at least a part of a region within 150 mm from the discharge hole, and more preferably to include at least a part of a region within 100 mm from the discharge hole. By doing so, it becomes easier to obtain fibers having an average single fiber diameter of 7.0 ⁇ m or less, which is normally difficult, and it is possible to more easily obtain artificial leather with an elegant appearance.
- the temperature of the blown gas is outside the range of -15°C or more and 50°C or less, the temperature near the discharge hole will be excessively lowered or the discharged polyester resin will not be sufficiently cooled.
- the lower limit of the gas temperature range preferably ⁇ 10° C. or higher, more preferably ⁇ 5° C. or higher, it is possible to effectively prevent the temperature near the discharge hole from decreasing excessively.
- the upper limit of the temperature range of the gas to preferably 40°C or less, more preferably 30°C or less, the discharged polyester resin can be cooled more sufficiently.
- the gas supply means used for blowing the gas there is a method of supplying the polyester resin from one or more directions with a blower through a slit nozzle or a rectification unit.
- the distance between the discharge hole and the introduction port is preferably 100 mm or more and 3,000 mm or less.
- the lower limit of the distance between the discharge hole and the inlet is preferably 100 mm or more, more preferably 200 mm or more, and still more preferably 300 mm or more.
- fiberization of the molten polyester resin can be sufficiently promoted.
- stable spinning can be performed more easily.
- the upper limit of the range of distance between the discharge hole and the inlet to preferably 3,000 mm or less, more preferably 2,000 mm or less, and even more preferably 1,000 mm or less, it is possible to The discharged yarn made of polyester resin can be more stably guided to the inlet.
- the spinning speed Vs (m/min) of the yarn is set to 3,000 m/min or more and 7,000 m/min or less at least at the inlet. If the spinning speed Vs (m/min) is out of the range of 3,000 m/min or more and 7,000 m/min or less, the molecular orientation will be insufficient and the touch will not be properly firm, resulting in poor mechanical properties and morphological stability. Either it is not possible to obtain artificial leather with excellent properties, or it is not possible to stably pull the yarn blown with the above-mentioned gas.
- the lower limit of the range of the spinning speed Vs (m/min) is preferably 3,500 m/min or more, more preferably 4,000 m/min or more, so that molecular orientation is more sufficient and the yarn is appropriately stiff. It is possible to more easily obtain artificial leather that is not only tactile but also has excellent mechanical properties and morphological stability.
- the upper limit of the range of the spinning speed Vs (m/min) is preferably 6,500 m/min or less, more preferably 6,000 m/min or less, the yarn to which the gas is blown can be It can be towed stably.
- the spinning speed Vs (m/min) at the introduction port refers to a value measured and calculated by the following method.
- (1) After pulling and stretching the yarn, randomly collect 10 small samples from the web collected on the net, and take a surface photograph with a microscope at a magnification of 500 to 1,000 times. The widths of a total of 100 fibers, 10 from each sample, are measured, and the single fiber diameter ( ⁇ m) is calculated from the arithmetic mean value.
- the lower limit of the temperature range of the gas used when pulling the yarn is preferably -10°C or higher, more preferably -5°C or higher, so that the yarn can be cooled more uniformly. be able to.
- the upper limit of the temperature range of the gas is preferably 40° C. or lower, more preferably 30° C. or lower, the yarn can be more sufficiently cooled.
- the ratio Vq/Vs between the gas flow rate Vq (m/min) when blowing the gas and the spinning speed Vs (m/min) is 3 ⁇ 10 -3 or more. It is preferable to set it to 30 ⁇ 10 ⁇ 3 or less.
- the lower limit of the range of Vq/Vs is preferably 3 ⁇ 10 -3 or more, more preferably 4 ⁇ 10 -3 or more, and even more preferably 5 ⁇ 10 -3 or more, the yarn can be sufficiently cooled. can do.
- the upper limit of the range of Vq/Vs is preferably 30 ⁇ 10 ⁇ 3 or less, more preferably 20 ⁇ 10 ⁇ 3 or less, and even more preferably 10 ⁇ 10 ⁇ 3 or less to make the yarn more stable. It can be towed.
- a web consisting of fibers having an average single fiber diameter of 2.0 ⁇ m or more and 7.0 ⁇ m or less can be obtained. Furthermore, in the method for producing artificial leather of the present invention, it is preferable to produce it by, for example, performing at least one of the following steps. (1) Providing the above web with a layer made of reinforcing fibers to obtain a sheet base; (2)shrinking the above web or the above sheet base by dry heat treatment, wet heat treatment, or both. Step of obtaining a heat treated sheet substrate.
- step (1) to (5) the web becomes artificial leather. If only (1) is carried out, the sheet substrate becomes artificial leather. Furthermore, when only (2) or (1) and (2) are performed, the heat-treated sheet substrate becomes artificial leather. If only (3), or (1) and (3), (2) and (3), or (1) to (3) are performed, the polyurethane-coated sheet base becomes artificial leather. It is something. The same applies to the raised sheet related to step (4). It goes without saying that what is obtained through step (5) becomes artificial leather. The details of each step will be further described below.
- the layer made of reinforcing fibers referred to here refers to a layer made of reinforcing fibers with an average single fiber diameter of 5.0 ⁇ m or more and 25.0 ⁇ m or less. It can be made into artificial leather having physical properties. Examples of means for providing the layer made of the reinforcing fibers include fusing this layer and the web with heat, bonding them with an adhesive, needle punching, water jet punching, etc.
- the reinforcing fibers may be used to entangle the reinforcing fibers with the fibers constituting the web. In particular, since it is easy to entangle the reinforcing fibers with the fibers of 2.0 ⁇ m to 7.0 ⁇ m constituting the web, it is a more preferable embodiment to intertwine them using a water jet punch.
- a step of obtaining a heat-treated sheet substrate is performed by shrinking the above-mentioned web or the above-mentioned sheet substrate by dry heat treatment, moist heat treatment, or both. It is also preferable.
- dry heat treatment includes blowing hot air.
- moist heat treatment includes immersion in heated water. It is also preferable to further perform heat press treatment on the sheet that has been subjected to these treatments. By doing so, the sheet subjected to dry heat treatment or wet heat treatment can be made more dense, and the shape of the sheet can also be fixed and the surface smoothed.
- a method in which polyurethane or its precursor is dissolved in a solvent such as N,N'-dimethylformamide or dimethyl sulfoxide is preferably used; or its precursor, that is, a method using a water-dispersed polyurethane liquid in which a mixture containing at least a polymer diol, an organic diisocyanate, and a chain extender is dispersed in water as an emulsion (water dispersion method) is also preferably used.
- the former solvent method for example, a method in which the web or the like is immersed in the polyurethane solution and then dried to substantially coagulate and solidify the polyurethane precursor;
- a method can be used in which the web or the like is immersed in a solution and then immersed in another solvent in which polyurethane is not soluble, thereby coagulating the web.
- the web in the case of the latter water dispersion method, for example, the web can be immersed in the water-dispersed polyurethane liquid and then coagulated by a dry coagulation method or the like. In drying, heating can be performed at a temperature that does not impair the performance of the web, sheet substrate, or polyurethane-coated sheet substrate.
- the raising treatment performed on at least one surface of the web can be performed using sandpaper, a roll sander, or the like.
- sandpaper uniform and dense raised fluff can be formed.
- the grinding load in the napping process for example, the number of buffing stages is three or more stages, and the grit of the sandpaper used in each stage is set according to JIS R 6010:2000 "Abrasive material for coated abrasive paper".
- the particle size is within the range of #120 (P120) to #600 (P600) as defined in "Particle Size".
- the above-mentioned web etc. is treated with functional substances such as dyes, pigments, softeners, anti-pilling agents, antibacterial agents, deodorants, water repellents, light-fastening agents, and weather-proofing agents.
- a drug can be included.
- the above-mentioned web can also be dyed.
- a jet dyeing machine is preferably used because it can dye the web and the like and at the same time add a rubbing effect to soften it.
- the temperature of the dyeing solution during dyeing is preferably 100°C or more and 150°C or less.
- acid dyes, metal-containing dyes, reactive dyes, and the like are preferably used. Further, reduction cleaning can also be performed after dyeing.
- finishing treatments such as softeners such as silicones, antistatic agents, water repellents, flame retardants, and light stabilizers can also be applied. This finishing treatment can be carried out either after dyeing or in the same bath as dyeing.
- various types of drilling perforation
- embossing stitching
- foil processing resin printing
- inkjet printing laser etching
- lamination lamination
- the artificial leather of the present invention has high strength and excellent shape stability, so it can be used for clothing, miscellaneous goods, shoe bags, vehicle interior materials, seats, CD curtains, DVD curtains, polishing pad base materials, various polishing cloths, etc. Suitable for use in all kinds of applications, including industrial material applications such as wiping cloths.
- vehicle interior materials made using the above-mentioned artificial leather are particularly suited to take advantage of the characteristics of being able to achieve both an elegant and luxurious appearance and a high level of mechanical properties while reducing environmental impact. This is preferable because it can be done.
- Such interior materials for vehicles include, for example, steering wheels, horn switches, shift knobs, dashboards, instrument panels, glove boxes, floor carpets, floor mats, ceiling linings, sun visors, assist grips, etc. of automobiles. It is more preferable that a part of the leather is the artificial leather described above.
- vehicles in the present invention include vehicles such as automobiles, aircraft, railway vehicles, ships, horse-drawn carriages, baskets, and rickshaws, as well as excavators, crane trucks, tractors, combine harvesters, etc. that carry humans and animals. This also includes some industrial machinery, construction machinery, and agricultural machinery that can be transported.
- seats made of the aforementioned artificial leather can also take advantage of the characteristics of being able to achieve both an elegant and luxurious appearance and a high level of mechanical properties while reducing environmental impact.
- a seat it is more preferable that at least a part of the skin material of the headrest, seat surface, armrest, footrest, etc., for example, the part that comes into direct contact with the seated person, is made of the above-mentioned artificial leather.
- the seat of the present invention can be used not only for vehicles such as automobiles, aircraft, railway vehicles, and ships, but also for home use, offices, and stores.
- the term "seat" as used in the present invention includes chairs, chaise longues, sofas, couches, stools, seat chairs, and the like.
- Average single fiber diameter of fibers and reinforcing fibers ( ⁇ m) The average single fiber diameter of the fibers contained as the main components of artificial leather and the average single fiber diameter ( ⁇ m) of the reinforcing fibers were determined using a scanning electron microscope "VHX-D510 model" manufactured by Keyence Corporation. Measured and calculated using the method.
- Appearance evaluation A 10 cm x 10 cm artificial leather sample was evaluated by four panelists regarding the degree of appearance unevenness using the following five-level criteria. Subsequently, the scores determined by each panelist were totaled to evaluate the appearance of the artificial leather, and a score of 3 or more was considered to be a pass.
- the appearance evaluation of artificial leather is preferably 3.5 points or more, more preferably 4 points or more.
- the appearance of the sample was visually observed and evaluated.
- the evaluation criteria range from the appearance of a circular piece of artificial leather with a diameter of 38 mm that has not changed at all from before rubbing, to the case where the number of pill formation is 4 or less, ⁇ pass'', and the case where 5 or more pill formation is ⁇ fail''. ”.
- Example 1 (Formation of web) Melted polyethylene terephthalate (homopolymer, intrinsic viscosity: 0.65, containing 0.5 wt% titanium oxide, referred to as "PET” in Tables 1 and 2 and hereinafter) was melted into a material whose pore diameter was 0. The discharge amount was 0.10 g/min from a single hole having a diameter of .10 mm and a perfect circle.
- PET polyethylene terephthalate
- the pulled polyethylene terephthalate was collected on a net conveyor under suction to obtain a web consisting of fibers with an average single fiber diameter of 4.5 ⁇ m and a cross-sectional irregularity of 1.00. Note that the fibers were in a state of being dispersed as single fibers.
- Liquid A a water-dispersed polyurethane liquid (referred to as "Liquid A” in Table 1 and hereinafter) consisting of polyether diol and diisocyanate was prepared, and the above-mentioned web etc. was immersed in this water-dispersed polyurethane liquid.
- Polyurethane was applied by a dry coagulation method in which drying was performed at 120° C. to obtain a polyurethane-coated sheet substrate having a polyurethane content of 23% by mass.
- Example 2 In (formation of sheet substrate), artificial leather was obtained in the same manner as in Example 1 except that the woven fabric was not laminated. The results are shown in Table 1.
- Example 3 In (formation of sheet substrate with polyurethane), artificial leather was obtained in the same manner as in Example 1, except that the content of polyurethane was changed from 23% by mass to 3% by mass. The results are shown in Table 1.
- Example 4 In (formation of web), artificial leather was obtained in the same manner as in Example 1 except that the shape of the discharge hole was changed so that the degree of irregularity in the cross section of the fiber was 3.00, which was 1.00. Ta. The results are shown in Table 1.
- Example 5 Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 1 except that polyethylene terephthalate (denoted as "PET2" in Table 2) containing no titanium oxide was used in (formation of web). The results are shown in Table 2.
- PET2 polyethylene terephthalate
- Example 7 In (formation of web), artificial leather was produced in the same manner as in Example 5, except that spinning was performed at a single hole discharge rate of 0.07 g/min and a spinning speed of 3,100 m/min. I got it. The results are shown in Table 2.
- Example 8 (Formation of web) The artificial leather was produced in the same manner as in Example 5, except that spinning was performed at a single hole discharge rate of 0.13 g/min and a spinning speed of 6,000 m/min. I got it. The results are shown in Table 2.
- Example 9 In (formation of web), artificial leather was obtained in the same manner as in Example 5, except that spinning was performed by discharging from a perfectly circular discharge hole with a diameter of 0.20 mm. The results are shown in Table 2.
- Example 10 In (formation of web), artificial leather was obtained in the same manner as in Example 5, except that spinning was performed by discharging from a perfectly circular discharge hole with a diameter of 0.30 mm. The results are shown in Table 2.
- Example 11 Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 5, except that (formation of web), threads were formed while blowing air in a region of 5 mm to 40 mm from the discharge hole, and spinning was performed. The results are shown in Table 3.
- Example 12 Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 5, except that (formation of web), threads were formed while blowing air in a region of 150 mm to 600 mm from the discharge hole, and spinning was performed. The results are shown in Table 3.
- Example 13 (Formation of web) Artificial leather was obtained in the same manner as in Example 5, except that spinning was performed with a distance between the discharge hole and the inlet of 1,200 mm. The results are shown in Table 3.
- Example 14 (Formation of sheet substrate) Water jet punching was performed at a pressure of 25 MPa, and artificial leather not containing polyurethane as a constituent was obtained in the same manner as in Example 5, except that no polyurethane was applied. The results are shown in Table 3.
- Example 15 In the same manner as in Example 5, except that the napping treatment was not performed in the (step of forming a napping sheet and post-processing), an artificial leather having no napping on any surface was obtained. The results are shown in Table 3.
- Example 16 (Process of forming a raised sheet and post-processing) A polyurethane-coated sheet substrate obtained in the same manner as in Example 5 was smoothed by passing it through a press roll heated to 90°C. Next, an ester-based two-component polyurethane solution was applied at 10 g/ m2 using a gravure coater, dried, and then embossed at 160°C with an embossing roll having leather-like grain. By dyeing with a flow dyeing machine at 130° C. using a disperse dye, artificial leather having no raised naps on any surface was obtained. The results are shown in Table 3.
- artificial leather was made in the same manner as in Example 1, except that the fibers were cut to a fiber length of 5 mm, dispersed in water, and made into webs for the surface layer and back layer using the papermaking method. Obtained. Note that the fibers were in a state of being dispersed as single fibers. The results are shown in Table 1.
- Examples 1 to 4 have a high level of appearance, quality, and abrasion resistance, which is used as an index of physical properties.
- Comparative Examples 1 and 2 had poor appearance and touch.
- Examples 5 to 10 have a high level of appearance, quality, and abrasion resistance, which is used as an index of physical properties.
- Comparative Example 3 had poor appearance, touch, and abrasion resistance.
- Examples 11 to 16 had a high level of appearance, quality, and abrasion resistance, which was used as an index of physical properties.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Synthetic Leather, Interior Materials Or Flexible Sheet Materials (AREA)
Abstract
ポリエステル系樹脂からなり、平均単繊維径が2.0μm以上7.0μm以下の繊維を主な構成要素として含む人工皮革であって、前記繊維が長繊維であって、単繊維として分散しており、融解熱量ΔHmが10J/g以上100J/g以下であり、かつ、融解ピークの半値幅が9℃以上である、人工皮革。 優美で高級感のある外観と機械的物性とを高いレベルで両立する人工皮革を提供し、また、より環境負荷を低減させつつ、生産性も向上できる、人工皮革の製造方法を提供する。
Description
本発明は、優美な外観と物性を有する人工皮革およびその製造方法、ならびに、この人工皮革を用いてなる乗物用内装材、座席に関するものである。
極細繊維からなる立毛が表面を覆った人工皮革は、優美な外観を有することから、衣料や家具、自動車内装材など幅広い分野で使用されている。このような人工皮革は、極細繊維発生型のステープルからなるウエブをクロスレイヤーで積層する方法によって均一なシートとし、高いレベルの外観と物性を達成してきた。
しかし近年では、さらに高いレベルの外観と物性の要求が高まっているとともに、環境配慮志向の高まりから、工程の簡素化が求められている。
例えば特許文献1では、繊度が0.5デシテックス以下で特定の繊維長のポリエステル延伸繊維であって、該繊維表面には繊維重量を基準としてポリエーテル・ポリエステル共重合体が一定量付着していると共に、水分保持率が一定値以上であることを特徴とする抄紙用極細ポリエステル延伸繊維が提案されている。
また、特許文献2では、平均単繊度0.5デシテックス以下の極細繊維を発生し得る極細繊維発生型繊維を繊維ウエブとする工程;該繊維ウエブの少なくとも一面にブラシ先端部が接するようにブラシベルトを配置し、該繊維ウエブ内から突出する極細繊維発生型繊維を該ブラシ中に把持しながら該繊維ウエブをニードルパンチングして絡合不織布を得る工程;該絡合不織布に高分子弾性体を含有させる工程;および該極細繊維発生型繊維を平均単繊度0.5デシテックス以下の極細繊維の繊維束に変換する工程を含む人工皮革用機材の製造方法が提案されている。
ほかにも、特許文献3では、0.5デニール以下の極細繊維を必須成分とする不織ウエブまたは該不織ウエブの裏面または内層に編織物を積層した複合シートに高速流体流を噴射し、構成繊維を交絡させることにより製造した不織布または少なくとも一つの不織布層表面を有する不織布状物の空隙に弾性重合体を充填し人工皮革を製造するにあたり、該不織布または不織布状物の不織布層表面を起毛処理し、次いで起毛面に弾性重合体の充填を阻止する糊剤を塗布した後弾性重合体を充填し、次に該糊剤を除去することを特徴とするスエード調人工皮革の製造法が提案されている。
特許文献1に開示されるような技術を仮に人工皮革の基材として用いた場合や、特許文献3に開示されるような極細繊維を抄造するプロセスによって人工皮革を得た場合などでは、極細繊維を発生させる工程が不要になる点では、従来の人工皮革よりもプロセスの簡素化が容易になり得るとも考えられる。一方で、繊維を水に均一に分散するためには繊維長を短くする必要があり、優美で高級感のある外観や高い物性を有する人工皮革を得ることが難しい。また、水中で繊維が絡み合わないようにするため、繊維には剛性が必要となる。そのため、立毛のタッチを柔軟化することも難しい。
一方、特許文献2に開示されるようなスパンボンド法による製造プロセスや、特許文献3に開示されるようなメルトブロー法による製造プロセスによれば、人工皮革を製造する際に一般的に用いられる捲縮ステープルをウエブ化するという工程を省くことができるという点では、従来の人工皮革よりもプロセスの簡素化が容易になり得るとも考えられる。また、特許文献1に開示されるような技術や、特許文献3に開示されるような極細繊維を抄造するプロセスとは異なり、水中での分散を必要としないため、繊維の剛性を低く抑えやすく、柔軟なタッチの立毛を有する人工皮革を比較的容易に得ることができるものとも考えられる。しかし、特許文献2に開示されるような技術では、極細繊維発生型繊維を用いているため、同一の極細繊維発生型繊維から生じた極細繊維同士が集まって繊維束となりやすく、繊維1本1本がばらばらに分散した均一な外観のシートを得ることが難しい。また、特許文献3に開示されるようなメルトブロー法では、繊維の剛性を過剰に柔軟なものとすることとなり、コシのないタッチになるとともに、十分な物性を得ることが難しい。
そこで、本発明の課題は、優美で高級感のある外観と機械的物性とを高いレベルで両立する人工皮革を提供すること、そして、より環境負荷を低減させつつ、生産性も向上できる、人工皮革の製造方法を提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の構成を有する。すなわち、
[1] ポリエステル系樹脂からなり、平均単繊維径が2.0μm以上7.0μm以下の繊維を主な構成要素として含む人工皮革であって、前記繊維が長繊維であって、単繊維として分散しており、融解熱量ΔHmが10J/g以上100J/g以下であり、かつ、融解ピークの半値幅が9℃以上である、人工皮革。
[1] ポリエステル系樹脂からなり、平均単繊維径が2.0μm以上7.0μm以下の繊維を主な構成要素として含む人工皮革であって、前記繊維が長繊維であって、単繊維として分散しており、融解熱量ΔHmが10J/g以上100J/g以下であり、かつ、融解ピークの半値幅が9℃以上である、人工皮革。
[2] 少なくとも一方の表面に立毛を有する、前記[1]に記載の人工皮革。
[3] さらに、平均単繊維径が5.0μm以上25.0μm以下の補強繊維からなる層を構成要素として含む、前記[1]または[2]に記載の人工皮革。
[4] さらに、ポリウレタンを構成要素として含む人工皮革であって、該ポリウレタンの含有割合が5質量%以上50質量%以下である、前記[1]~[3]のいずれかに記載の人工皮革。
[5] 前記繊維の断面の異形度が1.00以上1.15以下である、前記[1]~[3]のいずれかに記載の人工皮革。
[6] 溶融したポリエステル系樹脂を単孔吐出量0.05g/分以上0.30g/分以下で口金の吐出孔から吐出させた後、該ポリエステル系樹脂に対し、前記吐出孔から200mm以内の領域の少なくとも一部に-15℃以上50℃以下の気体を吹き付けて糸条を形成し、少なくとも導入口において、紡糸速度Vs(m/分)3,000m/分以上7,000m/分以下で、前記糸条を-15℃以上50℃以下の気体で牽引して、平均単繊維径が2.0μm以上7.0μm以下の繊維からなるウエブを得る工程を含む、前記[1]~[5]のいずれかに記載の人工皮革の製造方法。
[7] 前記気体を吹き付ける際の気体の流速Vq(m/分)と前記紡糸速度Vs(m/分)との比Vq/Vsが3×10-3以上30×10-3以下とする、前記[6]に記載の人工皮革の製造方法。
[8] 前記吐出孔と前記導入口との間の距離が100mm以上3,000mm以下とする、前記[6]または[7]に記載の人工皮革の製造方法。
[9] 前記吐出孔の孔径が0.05mm以上0.30mm以下である、前記[6]~[8]のいずれかに記載の人工皮革の製造方法。
[10] 前記[1]~[5]のいずれかに記載の人工皮革を用いてなる、乗物用内装材。
[11] 前記[1]~[5]のいずれかに記載の人工皮革を用いてなる、座席。
本発明の人工皮革によれば、優美で高級感のある外観と機械的物性とを高いレベルで両立させることができる。そして、本発明の人工皮革の製造方法によれば、より環境負荷を低減させつつ、生産性も向上できる。さらに、この人工皮革の優れた特性から、特に乗物用内装材、あるいは、座席に好適に用いることができる。
本発明の人工皮革は、ポリエステル系樹脂からなり、平均単繊維径が2.0μm以上7.0μm以下の繊維を主な構成要素として含む人工皮革であって、前記繊維が長繊維であって単繊維として分散しており、かつ、前記人工皮革の融解熱量(ΔHm)が10J/g以上100J/g以下である。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く、そして、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
ここで、本発明において繊維を「主な構成要素として含む」とは、人工皮革から後述される補強繊維からなる層、ポリウレタンを除いた部分において、その繊維の質量割合が50質量%以上となるように含むことを指すものとする。
また、本発明において「長繊維」とは、紡糸後に意図的にカットされた短繊維ではない、繊維長が100mm以上の、実質的に連続的な繊維のことを意味する。さらに具体的には、例えば、繊維長が3~80mm程度になるように意図的に切断された短繊維ではない繊維を意味する。ただし、人工皮革を製造する工程において、ポリエステル系樹脂が紡出されてシート状になった後に、繊維が切断されてしまうような部分、例えば、シートがスリットされて形成される端部の繊維であったり、シートの表面に立毛が形成されて生じる表面の繊維であったりなどは、たとえ一定長にカットされていたとしても、当該繊維は長繊維であるものとする。
そして、本発明において繊維が「単繊維として分散している」とは、表面に、多数の繊維が寄り集まって太い繊維になっている繊維束が存在しない状態のこと言う。この状態は、実体顕微鏡や電子顕微鏡で観察して確認できるものであり、具体的には、無作為に選んだ1cm×1cmの領域を観察し、10本以上の繊維が寄り集まって1mm以上の長さにわたって続いている繊維束を数える。10か所の領域で、同様に繊維束の数を数えてその平均値が3以下の場合、その繊維が「単繊維として分散している」と判断する。
[繊維]
本発明の人工皮革は、ポリエステル系樹脂からなる繊維を主な構成要素として含む。このようにすることによって、優美で高級感のある外観と機械的物性とを高いレベルで両立し、かつ、耐久性に優れた人工皮革とすることができる。
本発明の人工皮革は、ポリエステル系樹脂からなる繊維を主な構成要素として含む。このようにすることによって、優美で高級感のある外観と機械的物性とを高いレベルで両立し、かつ、耐久性に優れた人工皮革とすることができる。
前記のポリエステル系樹脂としては、ポリエ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、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、および、ポリエステルエラストマ等が挙げられる。これらの中でも、加工した製品の風合および実用性能の点から、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がより好ましく、とりわけ、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましく用いられる。
なお、本発明において、ポリエステル系樹脂とは、上記したポリエチレンテレフタレートなどの各ポリエステル樹脂、これらの混合物、共重合体、ならびに、これらの樹脂に対して添加剤が加えられたもののことを指す。この添加剤としては、種々の目的に応じ、本発明の目的を阻害しない範囲で添加、含有されるものであり、具体的には、酸化チタン粒子などの無機粒子、潤滑剤、顔料、熱安定剤、紫外線吸収剤、導電剤、蓄熱剤、抗菌剤等が挙げられる。
そして、本発明の人工皮革において、前記繊維は、平均単繊維径が2.0μm以上7.0μm以下である。この範囲を外れると、柔軟で平滑なタッチが得られず、不織布の形態が安定せず、取り扱い性が不良となる。平均単繊維径の範囲の下限について、好ましくは2.5μm以上、より好ましくは3.0μm以上であることで、人工皮革の形態安定性がより高いものとなる。一方、平均単繊維径の範囲の上限について、好ましくは6.0μm以下、より好ましくは5.0μm以下であることで、人工皮革がより柔軟なものとなる。
なお、本発明の人工皮革において、平均単繊維径(μm)は、以下のとおり求めたものを指す。
(1)2cm×2cmの試験片を5枚切り出す。
(2)試験片の断面を走査型電子顕微鏡(株式会社キーエンス製「VHX-D510型」またはこれと同等の性能を有する示差走査型熱量計)を用いて撮影する。
(3)円形または円形に近い楕円形の繊維をランダムに20本選ぶ。
(4)20本の単繊維径を測定する。
(5)(2)~(4)を全ての試験片で行い、得られた単繊維径の算術平均値(μm)を計算して、小数点以下第二位で四捨五入する。
(1)2cm×2cmの試験片を5枚切り出す。
(2)試験片の断面を走査型電子顕微鏡(株式会社キーエンス製「VHX-D510型」またはこれと同等の性能を有する示差走査型熱量計)を用いて撮影する。
(3)円形または円形に近い楕円形の繊維をランダムに20本選ぶ。
(4)20本の単繊維径を測定する。
(5)(2)~(4)を全ての試験片で行い、得られた単繊維径の算術平均値(μm)を計算して、小数点以下第二位で四捨五入する。
さらに、本発明の人工皮革において、前記の繊維は長繊維である。長繊維であることによって、高い強度が得やすいだけでなく、繊維が人工皮革から素抜けしにくくなるため、耐摩耗性が良好となるためである。
また、本発明の人工皮革において、前記の繊維は単繊維として分散している。人工皮革を構成する極細繊維が単繊維として分散していることによって、人工皮革全体が均一な構造となり、高級感のある外観を得られる。
一般に、極細繊維発生型繊維を用いた人工皮革では、極細繊維発生型繊維として交絡等の構造形成が行われることによって、極細繊維発生処理で、極細繊維発生型繊維の中にあった複数の極細繊維が繊維束を形成するため、単繊維として分散していない。このような繊維束で構造形成されていると、繊維束のサイズで交絡部や表面を形成する傾向にあるため、本発明で期待するような均一な構造が容易には得られにくい。さらに、場合によっては、明瞭なライティング効果を得ることができず、品位に劣るものとなることがある。
なお、製造上の制約などによって繊維束の状態で絡合した構造が人工皮革の一部に含まれていたとしても、実質的に人工皮革を構成する極細繊維が短繊維として分散していれば、繊維束の状態で絡合した構造の含有割合が本発明の効果が損なわれない範囲であれば、許容される。しかし、本発明の効果が十分に得られなくなることがあるので注意する必要がある。
そして、本発明の人工皮革において、前記繊維は、その断面の異形度が1.00以上1.15以下であることが好ましい。この異形度が下限の1.00であると、その繊維の断面は真円であり、異形度が大きくなるにつれて、その繊維の断面が真円から異なる方向へ変形していることが示される。この異形度の範囲の上限について、より好ましくは1.10以下、さらに好ましくは1.05以下であることによって、繊維が屈曲する際に異方性がより抑制されるため、人工皮革の表面に立毛を形成した場合において、人工皮革の表面に形成した立毛が揃いやすくなり、高級感を有する人工皮革とすることができる。
なお、本発明の人工皮革において、異形度は、以下のとおり求めたものを指す。
(1)2cm×2cmの試験片を5枚切り出す。人工皮革が用いられてなる製品から試験片を切り出す場合には、当該製品の縫い目やエンボス加工された部分を除いた部分からランダムに採取する。
(2)試験片の断面を走査型電子顕微鏡(株式会社キーエンス製「VHX-D510型」またはこれと同等の性能を有する示差走査型熱量計)を用いて撮影する。
(3)繊維をランダムに10本選び、それぞれの繊維断面の正確な形状を観察するために、該当する繊維の繊維側面の映り込みが全くないか最小になる方向に調整して画像を撮影する。
(4)選択した繊維の断面について、当該断面の最小外接円の直径(μm)を前記断面の最大内接円の直径(μm)で除して当該繊維の異形度(単位なし)を求める。
(5)(2)~(4)を全ての試験片で行い、得られた異形度の算術平均値(単位なし)を小数点以下第3位で四捨五入する。
(1)2cm×2cmの試験片を5枚切り出す。人工皮革が用いられてなる製品から試験片を切り出す場合には、当該製品の縫い目やエンボス加工された部分を除いた部分からランダムに採取する。
(2)試験片の断面を走査型電子顕微鏡(株式会社キーエンス製「VHX-D510型」またはこれと同等の性能を有する示差走査型熱量計)を用いて撮影する。
(3)繊維をランダムに10本選び、それぞれの繊維断面の正確な形状を観察するために、該当する繊維の繊維側面の映り込みが全くないか最小になる方向に調整して画像を撮影する。
(4)選択した繊維の断面について、当該断面の最小外接円の直径(μm)を前記断面の最大内接円の直径(μm)で除して当該繊維の異形度(単位なし)を求める。
(5)(2)~(4)を全ての試験片で行い、得られた異形度の算術平均値(単位なし)を小数点以下第3位で四捨五入する。
[人工皮革]
本発明の人工皮革は前記繊維を主な構成要素として含む。そして、本発明の人工皮革は、融解熱量ΔHmが10J/g以上100J/g以下である。本発明において、融解熱量ΔHmとは、ポリエステル由来の融解熱量ΔHmを指し、この融解熱量ΔHmが大きいほど、繊維を構成している樹脂の結晶性が高いことを示す。なお、本発明の融解熱量は後述するように、人工皮革中のポリエステル系樹脂からなる繊維の質量を基準に測定、算出するものである。そして、ポリウレタンなどが含まれていたとしても、人工皮革の状態で測定し、ポリウレタンの含有割合を除き、人工皮革中のポリエステル系樹脂からなる繊維の質量を基準に測定、算出するものである。人工皮革の融解熱量ΔHmが10J/g以上100J/g以下の範囲を外れると、繊維の機械的特性向上が望めず、糸切れや毛羽が発生するか、柔軟で、ソフトなタッチの人工皮革とすることができない。
本発明の人工皮革は前記繊維を主な構成要素として含む。そして、本発明の人工皮革は、融解熱量ΔHmが10J/g以上100J/g以下である。本発明において、融解熱量ΔHmとは、ポリエステル由来の融解熱量ΔHmを指し、この融解熱量ΔHmが大きいほど、繊維を構成している樹脂の結晶性が高いことを示す。なお、本発明の融解熱量は後述するように、人工皮革中のポリエステル系樹脂からなる繊維の質量を基準に測定、算出するものである。そして、ポリウレタンなどが含まれていたとしても、人工皮革の状態で測定し、ポリウレタンの含有割合を除き、人工皮革中のポリエステル系樹脂からなる繊維の質量を基準に測定、算出するものである。人工皮革の融解熱量ΔHmが10J/g以上100J/g以下の範囲を外れると、繊維の機械的特性向上が望めず、糸切れや毛羽が発生するか、柔軟で、ソフトなタッチの人工皮革とすることができない。
融解熱量ΔHmの範囲の下限について、好ましくは20J/g以上、より好ましくは30J/g以上であることで、繊維を構成する樹脂の結晶性がより進むこととなるため、繊維の機械的特性がより向上し、糸切れや毛羽の発生が抑制される。その結果、機械物性のより優れた人工皮革とすることができる。一方、融解熱量ΔHmの範囲の上限について、好ましくは60J/g以下、より好ましくは45J/g以下であることで、過度な結晶化が抑制されるため、より柔軟で、ソフトなタッチの人工皮革とすることができる。
なお、本発明の人工皮革において、融解熱量ΔHmは、以下のとおり測定、算出される値を指す。
(1)2cm×2cmの試験片を5枚切り出す。人工皮革が用いられてなる製品から試験片を切り出す場合は、製品の縫い目やエンボス加工された部分を除いた部分からランダムに採取し、温度20±2℃、相対湿度65±4%の標準状態に調整して用いる。
(2)示査走査熱量計(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製示査走査熱量計「Q20」またはこれと同等の性能を有する示差走査型熱量計)により、20℃の温度から10℃/分の速度で300℃の温度まで昇温する操作を行い、200℃から300℃の間にある融解ピークの熱収支から融解熱量(J)を測定する。このとき、100℃から200℃に発熱ピークがある場合は、その発熱熱量(J)を前記融解熱量(J)から差し引いた値を融解熱量(J)として採用する。
(3)前記の融解熱量(J)をポリエステル系樹脂からなる繊維の質量(g)で除して融解熱量ΔHmを求める。この際、人工皮革にポリウレタンなどポリエステル系樹脂以外の成分が含まれる場合には、極細繊維(人工皮革中の平均単繊維径が2.0μm以上7.0μm以下の繊維)、後述する補強繊維を溶出する溶媒、もしくは、ポリウレタンを溶出する溶媒に人工皮革を浸漬し、溶出前後の質量変化から算出する。例えば、有機溶剤系ポリウレタンが含まれる人工皮革の場合、多くは、人工皮革をN,N’-ジメチルホルムアミドに浸漬させ、ポリウレタンを溶解除去した後に、残存する極細繊維、補強繊維の質量を測定することで、ポリエステル系樹脂からなる繊維の質量を算出する。
(4)(2)~(3)を全ての試験片で行い、得られた融解熱量ΔHmの算術平均値(J/g)を計算して、小数点以下第一位で四捨五入する。
(1)2cm×2cmの試験片を5枚切り出す。人工皮革が用いられてなる製品から試験片を切り出す場合は、製品の縫い目やエンボス加工された部分を除いた部分からランダムに採取し、温度20±2℃、相対湿度65±4%の標準状態に調整して用いる。
(2)示査走査熱量計(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製示査走査熱量計「Q20」またはこれと同等の性能を有する示差走査型熱量計)により、20℃の温度から10℃/分の速度で300℃の温度まで昇温する操作を行い、200℃から300℃の間にある融解ピークの熱収支から融解熱量(J)を測定する。このとき、100℃から200℃に発熱ピークがある場合は、その発熱熱量(J)を前記融解熱量(J)から差し引いた値を融解熱量(J)として採用する。
(3)前記の融解熱量(J)をポリエステル系樹脂からなる繊維の質量(g)で除して融解熱量ΔHmを求める。この際、人工皮革にポリウレタンなどポリエステル系樹脂以外の成分が含まれる場合には、極細繊維(人工皮革中の平均単繊維径が2.0μm以上7.0μm以下の繊維)、後述する補強繊維を溶出する溶媒、もしくは、ポリウレタンを溶出する溶媒に人工皮革を浸漬し、溶出前後の質量変化から算出する。例えば、有機溶剤系ポリウレタンが含まれる人工皮革の場合、多くは、人工皮革をN,N’-ジメチルホルムアミドに浸漬させ、ポリウレタンを溶解除去した後に、残存する極細繊維、補強繊維の質量を測定することで、ポリエステル系樹脂からなる繊維の質量を算出する。
(4)(2)~(3)を全ての試験片で行い、得られた融解熱量ΔHmの算術平均値(J/g)を計算して、小数点以下第一位で四捨五入する。
そして、前記の融解熱量ΔHmは、例えば、紡糸速度、紡糸温度、冷却条件、ポリエステル系樹脂の分子量、ポリエステル系樹脂の共重合成分の種類や共重合率、結晶核剤などの添加剤の種類や添加量などで調整することによって、上記の範囲とすることができる。
本発明の人工皮革は、融解ピークの半値幅が9℃以上である。本発明において、融解ピークとは、ポリエステル由来の融解ピークを指し、この半値幅が大きいほど、物性とソフトなタッチを両立しやすい。人工皮革の融解ピークの半値幅が9℃未満であると、柔軟で、ソフトなタッチの人工皮革とすることができない。
融解ピークの半値幅の下限について、好ましくは11℃以上、より好ましくは13℃以上であることで、より柔軟で、ソフトなタッチの人工皮革とすることができる。上限は特に制限するものではないが、繊維の機械特性を向上し易いことから、好ましくは20℃以下、より好ましくは18℃以下、さらに好ましくは16℃以下である。
なお、本発明において、融解ピークの半値幅は、前述の融解熱量の測定と同時に得られる値である。具体的には、前述の融解熱量の測定の(2)の200℃から300℃の間にある融解ピークにおいて半値幅(℃)を読み取って得られる値である。
そして、前記の融解ピークの半値幅は、例えば、紡糸速度、紡糸温度、冷却条件、ポリエステル系樹脂の分子量、ポリエステル系樹脂の共重合成分、結晶核剤などの添加剤を添加することなどで調整することによって、上記の範囲とすることができる。
本発明の人工皮革は、優美で高級感のある外観と機械的物性とを高いレベルで両立し、そして、より環境負荷を低減させつつ、生産性も向上できるという特徴を有しており、表面に立毛の無い銀付調の表面、立毛を有するスエード調やヌバック調など様々な外観を採用することができる。なかでも、少なくとも一方の表面に立毛を有することが好ましい態様である。本発明において、「立毛を有する」表面とは、表面を指でなぞることによって、いわゆるフィンガーマークが発現する程度に、長さと方向柔軟性を備えた極細繊維の起毛層を有する表面のことを指す。
本発明の人工皮革は、長繊維で構成されているため、比較的物性が高い特徴を有するが、より高い物性を得るために、さらに、平均単繊維径が5.0μm以上25.0μm以下の補強繊維からなる層を構成要素として含む人工皮革とすることが好ましい。
この補強繊維について、その平均単繊維径の範囲の上限について、好ましくは25.0μm以下、より好ましくは15.0μm以下、さらに好ましくは13.0μm以下であることにより、柔軟性に優れた人工皮革が得られる。一方、平均単繊維径の範囲の下限について、好ましくは5.0μm以上、より好ましくは7.0μm以上、さらに好ましくは10.0μm以上であることにより、人工皮革としての製品の形態安定性が向上する。
なお、本発明において、補強繊維の平均単繊維径は、人工皮革断面の走査型電子顕微鏡(SEM)写真を撮影し、補強繊維からなる層を構成する補強繊維をランダムに10本選び、その繊維の単繊維径を測定して10本の算術平均値(μm)を計算して、小数点以下第二位で四捨五入することにより算出されるものとする。ただし、異型断面の繊維を採用した場合には、人工皮革を構成する繊維の平均単繊維径の測定・算出の場合と同様に、まず繊維の断面積(μm2)を測定し、当該断面を円形と見立てた場合の直径、すなわち、円相当径を算出することによって繊維の直径(μm)を求めるものとする。また、補強繊維が後述するようなマルチフィラメントである場合には、マルチフィラメントを構成している単繊維の直径を補強繊維の平均単繊維径とする。
この補強繊維からなる層としては、織物層を挙げることができる。この織物層の基本組織は、ツイルやサテンを用いても良いが、目ずれなどが発生しにくい平組織を好ましく用いることができる。
織物層を構成する繊維の種類としては、フィラメントヤーン、紡績糸、フィラメントヤーンと紡績糸の混合複合糸などを用いることが好ましく、耐久性、特には機械的強度等の観点から、ポリエステル系樹脂やポリアミド系樹脂からなるマルチフィラメントを用いることがより好ましい。
さらに、前記の織物を構成するマルチフィラメントである場合には、そのマルチフィラメントの撚数を1,000T/m~4,000T/mとすることが好ましい。撚数の範囲の上限を4,000T/m以下、より好ましくは3,500T/m以下、さらに好ましくは3,000T/m以下とすることにより、柔軟性に優れた人工皮革が得られる。一方、撚数の範囲の下限を1,000T/m以上、より好ましくは1,500T/m以上、さらに好ましくは2,000T/m以上とすることにより、不織布と織物をニードルパンチ等で絡合一体化させる際に、織物を構成する繊維の損傷を防ぐことができ、人工皮革の機械的強度が優れたものとなるため好ましい。
本発明の人工皮革には風合いや物性を調整する目的で、さらに、ポリウレタンを構成要素として含む人工皮革とすることも好ましい。この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ポリウレタンが好ましく用いられる。
本発明に係るポリウレタンに用いられるポリマージオールとしては、平均分子量500以上3,000以下のポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリカーボネートジオール、あるいはポリエステルポリエーテルジオールなどのポリマージオールなどから選ばれた少なくとも1種類のポリマージオールを用いることができるが、ポリウレタンが繰り返しの洗濯に対してバインダーとして機能を損ないにくい、耐加水分解性に優れるポリエーテルジオールまたはポリカーボネートジオールを含むことが好ましい。
また、本発明に係るポリウレタンには、目的に応じて各種の添加剤、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、耐電防止剤、界面活性剤、凝固調整剤および染料などを含有させることができる。
一般に、人工皮革におけるポリウレタンの含有割合は、使用するポリウレタンの種類、ポリウレタンの製造方法、そして、所望の人工皮革の風合いや物性などを考慮して、適宜調整することができるが、本発明の人工皮革においては、ポリウレタンの含有割合は、5質量%以上50質量%以下とすることが好ましい。ポリウレタンの含有割合の範囲の下限が5質量%以上、より好ましくは10質量%以上であることで、人工皮革の耐摩耗性を向上させることができる。一方、前記のポリウレタンの含有割合の範囲の上限が50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは30質量%以下であることで、人工皮革をより柔軟性の高いものとすることができる。
なお、本発明において、人工皮革におけるポリウレタンの含有割合は、以下の方法によって測定、算出される値のことを指す。
(1)2cm×2cmの試験片を5枚切り出し、試験片の質量を測定する。人工皮革が用いられてなる製品から試験片を切り出す場合は、製品の縫い目やエンボス加工された部分を除いた部分からランダムに採取し、温度20±2℃、相対湿度65±4%の標準状態に調整して用いる。
(2)極細繊維、補強繊維を溶出する溶媒、もしくは、ポリウレタンを溶出する溶媒に人工皮革を浸漬し、溶出前後の質量変化からポリウレタンの含有量(g)を算出する。例えば、有機溶剤系ポリウレタンが含まれる人工皮革の場合、多くは、人工皮革をN,N’-ジメチルホルムアミドに浸漬させ、ポリウレタンを溶解除去した後に、残存する極細繊維、補強繊維の質量を測定することで、ポリウレタンの含有量(g)を算出する。
(3)(2)で得られたポリウレタンの含有量を(1)で得られた試験片の質量(g)で除し、ポリウレタンの含有割合(質量%)を算出する。
(4)(2)~(3)を全ての試験片で行い、得られたポリウレタンの含有割合(質量%)の算術平均値(質量%)を計算して、小数点以下第一位で四捨五入する。
(1)2cm×2cmの試験片を5枚切り出し、試験片の質量を測定する。人工皮革が用いられてなる製品から試験片を切り出す場合は、製品の縫い目やエンボス加工された部分を除いた部分からランダムに採取し、温度20±2℃、相対湿度65±4%の標準状態に調整して用いる。
(2)極細繊維、補強繊維を溶出する溶媒、もしくは、ポリウレタンを溶出する溶媒に人工皮革を浸漬し、溶出前後の質量変化からポリウレタンの含有量(g)を算出する。例えば、有機溶剤系ポリウレタンが含まれる人工皮革の場合、多くは、人工皮革をN,N’-ジメチルホルムアミドに浸漬させ、ポリウレタンを溶解除去した後に、残存する極細繊維、補強繊維の質量を測定することで、ポリウレタンの含有量(g)を算出する。
(3)(2)で得られたポリウレタンの含有量を(1)で得られた試験片の質量(g)で除し、ポリウレタンの含有割合(質量%)を算出する。
(4)(2)~(3)を全ての試験片で行い、得られたポリウレタンの含有割合(質量%)の算術平均値(質量%)を計算して、小数点以下第一位で四捨五入する。
[人工皮革の製造方法]
本発明の人工皮革の製造方法は、溶融したポリエステル系樹脂を単孔吐出量0.05g/分以上0.30g/分以下で口金の吐出孔から吐出させた後、該ポリエステル系樹脂に対し、前記吐出孔から200mm以内の領域の少なくとも一部を含むように-15℃以上50℃以下の気体を吹き付けて糸条を形成し、少なくとも導入口において、紡糸速度が3,000m/分以上7,000m/分以下となるように、前記糸条を-15℃以上50℃以下の気体で牽引して、平均単繊維径が2.0μm以上7.0μm以下の繊維からなるウエブを得る工程を含む。ここで、本発明において「導入口」とは、前記の吐出孔からウエブを得るまでの間で、牽引する気体の風速が最も高くなる場所であり、一般には、吐出孔から吐出された樹脂が糸条となって通る通路の断面積が、前記の吐出孔からウエブを得るまでの間で、最も小さくなっている箇所である。以降、この製造方法について、その詳細について述べる。もちろん、この部分においても、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く、そして、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。
本発明の人工皮革の製造方法は、溶融したポリエステル系樹脂を単孔吐出量0.05g/分以上0.30g/分以下で口金の吐出孔から吐出させた後、該ポリエステル系樹脂に対し、前記吐出孔から200mm以内の領域の少なくとも一部を含むように-15℃以上50℃以下の気体を吹き付けて糸条を形成し、少なくとも導入口において、紡糸速度が3,000m/分以上7,000m/分以下となるように、前記糸条を-15℃以上50℃以下の気体で牽引して、平均単繊維径が2.0μm以上7.0μm以下の繊維からなるウエブを得る工程を含む。ここで、本発明において「導入口」とは、前記の吐出孔からウエブを得るまでの間で、牽引する気体の風速が最も高くなる場所であり、一般には、吐出孔から吐出された樹脂が糸条となって通る通路の断面積が、前記の吐出孔からウエブを得るまでの間で、最も小さくなっている箇所である。以降、この製造方法について、その詳細について述べる。もちろん、この部分においても、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く、そして、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。
まず、本発明の人工皮革の製造方法は、溶融したポリエステル系樹脂を単孔吐出量0.05g/分以上0.30g/分以下で口金の吐出孔から吐出させる。単孔吐出量0.05g/分以上0.30g/分以下の範囲を外れると、後述する紡糸速度の範囲において、安定した紡糸性を得ることができないか、優美な外観の人工皮革を得るための、平均単繊維径が7.0μm以下の繊維を容易に得ることができない。なお、本発明において、単孔吐出量(g/分)とは単位時間(分)あたりに口金の吐出孔1つ(単孔)から吐出される、ポリエステル系樹脂の吐出量(g)のことである。この単孔吐出量の範囲の下限について、好ましくは0.07g/分以上、より好ましくは0.09g/分以上とすることで、後述する紡糸速度の範囲において、一層安定した紡糸性を得ることができる。一方、単孔吐出量の範囲の上限について、好ましくは0.25g/分以下、より好ましくは0.20g/分以下とすることで、後述する紡糸速度の範囲において、優美な外観の人工皮革を得るための、平均単繊維径が7.0μm以下の繊維をより容易に得ることができる。
このとき、前記の吐出孔の孔径は、0.05mm以上0.30mm以下とすることが好ましい。孔径の範囲の下限について、より好ましくは0.07mm以上、さらに好ましくは0.09mm以上とすることで、汚れなどが付着するなどして経時的に紡糸性が低下していくことを有効に抑制することができる。一方、孔径の範囲の上限について、より好ましくは0.25mm以下、さらに好ましくは0.20mm以下とすることで、安定した紡糸状態をより容易に得ることができる。本発明において、吐出孔が真円でない場合は、孔面積が同一になる真円の直径(円相当径)を孔径と呼称する。
そして、本発明の人工皮革の製造方法は、溶融したポリエステル系樹脂を口金の吐出孔から吐出させた後、前記の吐出孔から200mm以内の領域の少なくとも一部に-15℃以上50℃以下の気体を吹き付けて糸条を形成する。通常繊度の繊維を得る場合には、吐出孔の温度に影響を与えて紡糸を不安定化し易いため、吐出孔に近い位置で気体を吹き付けることを一般に避けるが、本発明者らの検討の結果、極細繊維を得る紡糸では、吐出孔に近い位置で気体を吹き付けることによって紡糸が安定化することを見出した。
なお、前記の気体を吹き付ける領域は、前記の吐出孔から200mm以内の領域の少なくとも一部を含む。前記の吐出孔から200mm以内の領域の少なくとも一部を含まない場合、平均単繊維径が7.0μm以下の繊維を得ることは困難となり、優美な外観の人工皮革を得ることができない。前記の吐出孔から150mm以内の領域の少なくとも一部を含むことが好ましく、前記の吐出孔から100mm以内の領域の少なくとも一部を含むことがより好ましい。このようにすることで、通常は困難な平均単繊維径が7.0μm以下の繊維を得やすくなり、優美な外観の人工皮革をより容易に得ることができる。
吹き付ける気体の温度が-15℃以上50℃以下の範囲を外れると、吐出孔近傍の温度を過度に低下させるか、吐出されたポリエステル系樹脂を十分に冷却させることができない。前記の気体の温度の範囲の下限について、好ましくは-10℃以上、より好ましくは-5℃以上とすることで、吐出孔近傍の温度を過度に低下させることを有効に防ぐことができる。一方、前記の気体の温度の範囲の上限について、好ましくは40℃以下、より好ましくは30℃以下とすることで、吐出されたポリエステル系樹脂をより十分に冷却させることができる。
また、気体を吹き付けるために使用される気体供給手段としては、該ポリエステル系樹脂の一方または多方向から、スリットノズルや整流ユニットを通してブロワー供給する方法が挙げられる。
そして、本発明の人工皮革の製造方法では、前記の吐出孔と前記の導入口との間の距離が100mm以上3,000mm以下とすることが好ましい。吐出孔と導入口との間の距離の範囲の下限について、好ましくは100mm以上、より好ましくは200mm以上、さらに好ましくは300mm以上とすることで、溶融したポリエステル系樹脂の繊維化を十分に促進させ、安定した紡糸をより容易に行うことができる。一方、吐出孔と導入口との間の距離の範囲の上限について、好ましくは3,000mm以下、より好ましくは2,000mm以下、さらに好ましくは1,000mm以下とすることで、複数の吐出孔から吐出されたポリエステル系樹脂からなる糸条をより安定して導入口へ導くことができる。
さらに、本発明の人工皮革の製造方法では、前記の糸条を、少なくとも前記の導入口において、紡糸速度Vs(m/分)を3,000m/分以上7,000m/分以下とする。紡糸速度Vs(m/分)3,000m/分以上7,000m/分以下の範囲を外れると、分子配向が不十分となって適度にコシのあるタッチにならず、機械的物性、形態安定性に優れた人工皮革を得ることができないか、前記の気体が吹き付けられた糸条を安定して牽引することができない。紡糸速度Vs(m/分)の範囲の下限について、好ましくは3,500m/分以上、より好ましくは4,000m/分以上とすることで、分子配向がより十分となって適度にコシのあるタッチになるとともに、機械的物性、形態安定性に優れた人工皮革をより容易に得ることができる。一方、紡糸速度Vs(m/分)の範囲の上限について、好ましくは6,500m/分以下、より好ましくは6,000m/分以下とすることで、前記の気体が吹き付けられた糸条をより安定して牽引することができる。
なお、本発明において、前記の導入口における、紡糸速度Vs(m/分)は以下の方法によって測定、算出される値のことを指す。
(1)前記の糸条を牽引し、延伸した後、ネット上に捕集したウエブから、ランダムに小片サンプル10個を採取し、マイクロスコープで500~1,000倍の表面写真を撮影し、各サンプルから10本ずつ、計100本の繊維の幅を測定し、それらの算術平均値から単繊維繊維径(μm)を算出する。
(2)単繊維繊維径と、使用する樹脂の20℃における密度とから、長さ10,000m当たりの質量を単繊維繊度(dtex)として、小数点以下第二位を四捨五入して算出する。
(3)(2)の単繊維繊度(dtex)と各条件で設定した単孔吐出量(g/分)とから、次の式に基づき、紡糸速度を算出し、小数点以下第1位で四捨五入する
紡糸速度(m/分)=(10,000×単孔吐出量(g/分))/単繊維繊度(dtex)。
(1)前記の糸条を牽引し、延伸した後、ネット上に捕集したウエブから、ランダムに小片サンプル10個を採取し、マイクロスコープで500~1,000倍の表面写真を撮影し、各サンプルから10本ずつ、計100本の繊維の幅を測定し、それらの算術平均値から単繊維繊維径(μm)を算出する。
(2)単繊維繊維径と、使用する樹脂の20℃における密度とから、長さ10,000m当たりの質量を単繊維繊度(dtex)として、小数点以下第二位を四捨五入して算出する。
(3)(2)の単繊維繊度(dtex)と各条件で設定した単孔吐出量(g/分)とから、次の式に基づき、紡糸速度を算出し、小数点以下第1位で四捨五入する
紡糸速度(m/分)=(10,000×単孔吐出量(g/分))/単繊維繊度(dtex)。
また、前記の糸条を牽引する際に用いる気体の温度の範囲の下限について、好ましくは-10℃以上、より好ましくは-5℃以上とすることで、前記の糸条をより均一に冷却することができる。一方、気体の温度の範囲の上限について、好ましくは40℃以下、より好ましくは30℃以下とすることで、前記の糸条をより十分に冷却することができる。
さらに、本発明の人工皮革の製造方法では、前記の気体を吹き付ける際の気体の流速Vq(m/分)と紡糸速度Vs(m/分)との比Vq/Vsが3×10-3以上30×10-3以下とすることが好ましい。Vq/Vsの範囲の下限について、好ましくは3×10-3以上、より好ましくは4×10-3以上、さらに好ましくは5×10-3以上とすることで、前記の糸条を十分に冷却することができる。一方、Vq/Vsの範囲の上限は、好ましくは30×10-3以下、より好ましくは20×10-3以下、さらに好ましくは10×10-3以下とすることで、糸条をより安定して牽引することができる。
前記の方法によって、平均単繊維径が2.0μm以上7.0μm以下の繊維からなるウエブを得ることができる。そして、さらに、本発明の人工皮革の製造方法においては、例えば、次の工程を少なくとも1つ行うことにより、製造することが好ましい。
(1)前記のウエブにさらに補強繊維からなる層を有させ、シート基体を得る工程
(2)前記のウエブ、もしくは、前記のシート基体を乾熱処理、湿熱処理、または、その両者によって収縮させた熱処理シート基体を得る工程。
(3)ポリウレタンを前記のウエブ、前記のシート基体、もしくは、前記の熱処理シート基体に付与してポリウレタン付きシート基体を得る工程
(4)前記のウエブ、前記のシート基体、前記の熱処理シート基体、あるいは、前記のポリウレタン付きシート基体のいずれかに、その少なくとも一方の表面に対して起毛処理を行って表面に立毛を形成し、立毛シートを形成する工程
(5)前記のウエブ、前記のシート基体、前記の熱処理シート基体、前記のポリウレタン付きシート基体、あるいは、前記の立毛シートのいずれかに、後加工を行う工程。
(1)前記のウエブにさらに補強繊維からなる層を有させ、シート基体を得る工程
(2)前記のウエブ、もしくは、前記のシート基体を乾熱処理、湿熱処理、または、その両者によって収縮させた熱処理シート基体を得る工程。
(3)ポリウレタンを前記のウエブ、前記のシート基体、もしくは、前記の熱処理シート基体に付与してポリウレタン付きシート基体を得る工程
(4)前記のウエブ、前記のシート基体、前記の熱処理シート基体、あるいは、前記のポリウレタン付きシート基体のいずれかに、その少なくとも一方の表面に対して起毛処理を行って表面に立毛を形成し、立毛シートを形成する工程
(5)前記のウエブ、前記のシート基体、前記の熱処理シート基体、前記のポリウレタン付きシート基体、あるいは、前記の立毛シートのいずれかに、後加工を行う工程。
なお、上記の(1)~(5)のいずれの工程も行わない場合には、前記のウエブが人工皮革となるものである。そして、(1)のみ行った場合には、前記のシート基体が人工皮革となるものである。また、(2)のみ、あるいは、(1)および(2)を行った場合には、前記の熱処理シート基体が人工皮革となるものである。そして、(3)のみ、あるいは、(1)と(3)、(2)と(3)、(1)~(3)を行った場合には、前記のポリウレタン付きシート基体が人工皮革となるものである。(4)の工程に係る立毛シートも同様である。(5)の工程を経て得られるものが人工皮革となることは言うまでもない。以下に、各工程の詳細について、さらに述べる。
まず、前記のシート基体を得る工程において、前記のウエブにさらに補強繊維からなる層を有させ、シート基体を得る工程を行うことも好ましい。ここで言う補強繊維からなる層は、前記の平均単繊維径が5.0μm以上25.0μm以下の補強繊維からなる層のことを指し、この補強繊維からなる層を有させることで、より高い物性を有する人工皮革とすることができる。前記の補強繊維からなる層を有させるための手段としては、例えば、この層と前記のウエブとを熱で融着させたり、接着剤で接着させたり、あるいは、ニードルパンチやウォータージェットパンチなどを用いて補強繊維とウエブを構成する繊維とを交絡させるなどの方法をとることができる。特に、前記のウエブを構成する2.0μm~7.0μmの繊維と補強繊維とを交絡させやすいことから、ウォータージェットパンチを用いて交絡させることがより好ましい態様である。
本発明において、得られる人工皮革をより緻密なものとするため、前記のウエブ、もしくは、前記のシート基体を乾熱処理、湿熱処理、または、その両者によって収縮させた熱処理シート基体を得る工程を行うことも好ましい。乾熱処理の具体例としては、熱風を吹き付けることが挙げられる。また、湿熱処理の具体例としては、加熱した水に浸漬させることが挙げられる。また、これらの処理を行ったシートに対し、さらに熱プレス処理を行うことも好ましい。このようにすることで、乾熱処理や湿熱処理を行ったシートをさらに緻密なものとするとともに、シートの形態を固定化したり表面を平滑化したりすることもできる。
次に、前記のポリウレタン付きシート基体を得る工程において、N,N’-ジメチルホルムアミドやジメチルスルホキシドなどの溶媒にポリウレタン、もしくは、その前駆体を溶解させる方法(溶剤法)が好ましく用いられるが、ポリウレタン、もしくはその前駆体、すなわち、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を少なくとも含む混合物を水中にエマルジョンとして分散させた水分散型ポリウレタン液を用いる方法(水分散法)も好ましく用いられる。前者の溶剤法の場合には、例えば、前記のポリウレタン溶液に、前記のウエブなどを浸漬させるなどした後乾燥することによってポリウレタンの前駆体を実質的に凝固し固化させる方法、もしくは、前記のポリウレタン溶液に、前記のウエブなどを浸漬させるなどした後、ポリウレタンが非溶解性である別の溶剤に浸漬することにより凝固させる方法をとることができる。一方、後者の水分散法の場合には、例えば、前記の水分散型ポリウレタン液に、前記のウエブなどを浸漬させるなどした後、乾燥する乾式凝固法等で凝固させることができる。乾燥にあたっては、ウエブ、シート基体、あるいはポリウレタン付きシート基体の性能が損なわない程度の温度で加熱することができる。
そして、前記の立毛シートを形成する工程において、前記のウエブなどの少なくとも一方の表面に対して行われる起毛処理は、サンドペーパーやロールサンダーなどを用いて行うことができる。中でも、サンドペーパーを用いることにより、均一かつ緻密な立毛を形成することができる。特に、前記のウエブなどの表面に均一な立毛を形成させるためには、起毛処理における研削負荷を小さくすることが好ましい。研削負荷を小さくするための具体的手段としては、例えば、バフ段数を3段以上の多段バッフィングとし、各段に使用するサンドペーパーの番手を、JIS R 6010:2000「研磨布紙用研磨材の粒度」に規定された120番(P120)~600番(P600)の範囲とすることがより好ましい態様である。
最後に、後加工を行う工程において、前記のウエブなどに対し、例えば、染料、顔料、柔軟剤、ピリング防止剤、抗菌剤、消臭剤、撥水剤、耐光剤および耐候剤等の機能性薬剤を含有させることができる。
例えば、前記のウエブなどに対し、染色を施すこともできる。染色を施す具体的手段としては、前記のウエブなどを染色すると同時に揉み効果を加えて柔軟化できることから、液流染色機が好ましく用いられる。染色を施す際の染色液の温度は、100℃以上150℃以下の温度が好ましい。染料は、酸性染料、含金染料および反応染料などが好ましく用いられる。また、染色した後に還元洗浄を行うこともできる。
また、染色の均一性を向上させる目的で、染色を施す際に染色助剤を用いることも好ましい。さらに、シリコーンなどの柔軟剤、帯電防止剤、撥水剤、難燃剤および耐光剤などの仕上げ処理を行うこともできる。この仕上げ処理は、染色後でも染色と同浴でも行うことができる。
あるいは、各種の穴あけ加工(パーフォレーション加工)、エンボス加工、ステッチ加工、箔加工、樹脂プリント加工、インクジェットプリント加工、レーザーエッチング加工、ラミネート加工なども後加工の一つとして併せて行うこともできる。
[乗物用内装材、座席]
本発明の人工皮革は、高強力で形態安定性に優れるため、衣料用途、雑貨用途、靴鞄用途、乗物用内装材、座席、CDカーテン、DVDカーテン、研磨パッド用基材、各種研磨布およびワイピングクロスなどの工業資材用途をはじめ、あらゆる用途に好適に用いられる。
本発明の人工皮革は、高強力で形態安定性に優れるため、衣料用途、雑貨用途、靴鞄用途、乗物用内装材、座席、CDカーテン、DVDカーテン、研磨パッド用基材、各種研磨布およびワイピングクロスなどの工業資材用途をはじめ、あらゆる用途に好適に用いられる。
中でも、前記の人工皮革を用いてなる、乗物用内装材は、特に環境負荷を低減させつつ、優美で高級感のある外観と機械的物性とを高いレベルで両立させられるという特性を生かすことができるため、好ましい。このような乗物用内装材としては、例えば、自動車のステアリングホイール、ホーンスイッチ、シフトノブ、ダッシュボード、インストルメントパネル、グローブボックス、フロアカーペット、フロアマット、天井内張、サンバイザー、アシストグリップなどの少なくとも一部が前記の人工皮革であることがより好ましい。なお、本発明における「乗物」とは、自動車、航空機、鉄道用車両、船舶をはじめ、馬車やかご、人力車などの乗物、さらには、ショベルカー、クレーン車、トラクター、コンバインなど、人間や動物を乗せて移動することのできる、一部の産業機械、建設機械、農業機械も含むものである。
あるいは、前記の人工皮革を用いてなる座席も、特に環境負荷を低減させつつ、優美で高級感のある外観と機械的物性とを高いレベルで両立させられるという特性を生かすことができるため、同様に好ましい。このような座席としては、ヘッドレスト、座面、アームレスト、フットレストなどの表皮材の少なくとも一部、例えば、着席者と直接接触する部分が、前記の人工皮革であることがより好ましい。もちろん、本発明の座席は、自動車、航空機、鉄道車両、船舶などの乗物用だけでなく、家庭用、事務所用、店舗用の座席とすることもできる。なお、本発明で言う「座席」は、椅子、長椅子、ソファー、カウチ、スツール、座椅子なども含むものである。
次に、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、各物性の測定において、特段の記載がないものは、前記の方法に基づいて測定を行ったものである。
[測定方法]
(1)繊維、補強繊維の平均単繊維径(μm)
人工皮革に主な構成要素として含まれている繊維の平均単繊維径と補強繊維の平均単繊維径(μm)は、株式会社キーエンス製走査型電子顕微鏡「VHX-D510型」を用い、前記の方法により測定、算出した。
(1)繊維、補強繊維の平均単繊維径(μm)
人工皮革に主な構成要素として含まれている繊維の平均単繊維径と補強繊維の平均単繊維径(μm)は、株式会社キーエンス製走査型電子顕微鏡「VHX-D510型」を用い、前記の方法により測定、算出した。
(2)人工皮革における繊維の分散状態
人工皮革において、繊維が単繊維として分散しているか否かの評価は、人工皮革の表面上の1cm×1cmの領域を無作為に選び、株式会社キーエンス製走査型電子顕微鏡「VHX-D510型」を用い、前記の方法により評価した。
人工皮革において、繊維が単繊維として分散しているか否かの評価は、人工皮革の表面上の1cm×1cmの領域を無作為に選び、株式会社キーエンス製走査型電子顕微鏡「VHX-D510型」を用い、前記の方法により評価した。
(3)人工皮革の融解熱量ΔHm(J/g)、融解ピークの半値幅(℃)
人工皮革の融解熱量ΔHm(J/g)は、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製示査走査熱量計「Q20」を用い、前記の方法により測定、算出した。
人工皮革の融解熱量ΔHm(J/g)は、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン株式会社製示査走査熱量計「Q20」を用い、前記の方法により測定、算出した。
(4)人工皮革におけるポリウレタンの含有割合(質量%)
人工皮革におけるポリウレタンの含有割合は、前記の方法により測定、算出した。
人工皮革におけるポリウレタンの含有割合は、前記の方法により測定、算出した。
(5)繊維の断面の異形度(単位なし)
人工皮革に主な構成要素として含まれている繊維の異形度は、株式会社キーエンス製走査型電子顕微鏡「VHX-D510型」を用い、前記の方法により測定、算出した。
人工皮革に主な構成要素として含まれている繊維の異形度は、株式会社キーエンス製走査型電子顕微鏡「VHX-D510型」を用い、前記の方法により測定、算出した。
(6)紡糸速度Vs(m/分)
人工皮革を製造する際の導入口以下の領域における紡糸速度(m/分)は、前記の方法により測定、算出した。
人工皮革を製造する際の導入口以下の領域における紡糸速度(m/分)は、前記の方法により測定、算出した。
(7)外観評価
10cm×10cmの人工皮革サンプルを、パネラー4人が外観のムラの発現の程度について、以下の5段階の基準で評価した。続いて、各パネラーの判断した点数を合計して人工皮革の外観評価とし、3点以上を合格とした。人工皮革の外観評価は好ましくは3.5点以上であり、より好ましくは4点以上である。
10cm×10cmの人工皮革サンプルを、パネラー4人が外観のムラの発現の程度について、以下の5段階の基準で評価した。続いて、各パネラーの判断した点数を合計して人工皮革の外観評価とし、3点以上を合格とした。人工皮革の外観評価は好ましくは3.5点以上であり、より好ましくは4点以上である。
5点:ムラなし(繊維の粗密がなく、かつ、表面の色味の濃淡もない。)
4点:ムラ良好(5点と3点との中間)
3点:ムラ普通(部分的に繊維の粗密や色味の濃淡が、少ないものの見られる。)
2点:ムラ不良(3点と1点との中間)
1点:ムラ劣(全面的に繊維の粗密や色味の濃淡が、多く見られる。)
(8)触感評価
10cm×10cmの人工皮革サンプルを、パネラー4人が触感について、以下の5段階の基準で評価した。続いて、各パネラーの判断した点数を合計して人工皮革の触感評価とし、3点以上を合格とした。人工皮革の触感は好ましくは3.5点以上であり、より好ましくは4点以上である。
4点:ムラ良好(5点と3点との中間)
3点:ムラ普通(部分的に繊維の粗密や色味の濃淡が、少ないものの見られる。)
2点:ムラ不良(3点と1点との中間)
1点:ムラ劣(全面的に繊維の粗密や色味の濃淡が、多く見られる。)
(8)触感評価
10cm×10cmの人工皮革サンプルを、パネラー4人が触感について、以下の5段階の基準で評価した。続いて、各パネラーの判断した点数を合計して人工皮革の触感評価とし、3点以上を合格とした。人工皮革の触感は好ましくは3.5点以上であり、より好ましくは4点以上である。
5点:触感:優(凹凸がなく、かつ、スムーズな触り心地)
4点:触感:良好(5点と3点との中間)
3点:触感:普通(部分的に凹凸やスムーズでない箇所が、少ないものの感じられる)
2点:触感:不良(3点と1点との中間)
1点:触感:劣(全面的に凹凸やスムーズでない箇所が、多く感じられる)
(9)耐摩耗性評価
マーチンデール摩耗試験機として、James H.Heal&Co.製の「Model406」を、標準摩擦布として、同社の「ABRASTIVE CLOTH SM25」を用い、直径38mmの円形の人工皮革に12kPa相当の荷重をかけ、摩耗回数20,000回の条件で摩擦させた後の試料の外観を目視で観察し、評価した。評価基準は、直径38mmの円形の人工皮革の外観が摩擦前と全く変化が無かったものから、毛玉の形成数が4つ以下のものを「合格」、5つ以上のものを「不合格」とした。
4点:触感:良好(5点と3点との中間)
3点:触感:普通(部分的に凹凸やスムーズでない箇所が、少ないものの感じられる)
2点:触感:不良(3点と1点との中間)
1点:触感:劣(全面的に凹凸やスムーズでない箇所が、多く感じられる)
(9)耐摩耗性評価
マーチンデール摩耗試験機として、James H.Heal&Co.製の「Model406」を、標準摩擦布として、同社の「ABRASTIVE CLOTH SM25」を用い、直径38mmの円形の人工皮革に12kPa相当の荷重をかけ、摩耗回数20,000回の条件で摩擦させた後の試料の外観を目視で観察し、評価した。評価基準は、直径38mmの円形の人工皮革の外観が摩擦前と全く変化が無かったものから、毛玉の形成数が4つ以下のものを「合格」、5つ以上のものを「不合格」とした。
[実施例1]
(ウエブの形成)
溶融したポリエチレンテレフタレート(ホモポリマー、固有粘度:0.65、酸化チタンを0.5wt%含む、表1および表2中ならびに以降、「PET」と表記した)を、口金の吐出孔の孔径が0.10mmで真円の吐出孔から単孔吐出量0.10g/分で吐出させた。その後、該ポリエチレンテレフタレートに対し、前記の吐出孔から50mm~500mmの領域において、15℃の空気を30.0m/分の流速で吹き付けながら糸条を形成し、導入口以下の領域において、紡糸速度が4,600m/分となるように、前記の糸条を15℃の空気で牽引した。このとき、Vq=30.0(m/分)、Vs=4,600(m/分)であるから、Vq/Vs=6.5×10-3である。また、吐出孔と導入口との間の距離は700mmであった。そして、牽引した前記のポリエチレンテレフタレートを吸引下にあるネットコンベア上に捕集することで、平均単繊維径が4.5μm、断面の異形度が1.00の繊維からなるウエブを得た。なお、繊維は単繊維として分散している状態であった。
(ウエブの形成)
溶融したポリエチレンテレフタレート(ホモポリマー、固有粘度:0.65、酸化チタンを0.5wt%含む、表1および表2中ならびに以降、「PET」と表記した)を、口金の吐出孔の孔径が0.10mmで真円の吐出孔から単孔吐出量0.10g/分で吐出させた。その後、該ポリエチレンテレフタレートに対し、前記の吐出孔から50mm~500mmの領域において、15℃の空気を30.0m/分の流速で吹き付けながら糸条を形成し、導入口以下の領域において、紡糸速度が4,600m/分となるように、前記の糸条を15℃の空気で牽引した。このとき、Vq=30.0(m/分)、Vs=4,600(m/分)であるから、Vq/Vs=6.5×10-3である。また、吐出孔と導入口との間の距離は700mmであった。そして、牽引した前記のポリエチレンテレフタレートを吸引下にあるネットコンベア上に捕集することで、平均単繊維径が4.5μm、断面の異形度が1.00の繊維からなるウエブを得た。なお、繊維は単繊維として分散している状態であった。
(シート基体の形成)
次いで、得られたウエブを2層用意し、その間に、さらに補強繊維からなる層として、平均単繊維径が15.0μmの織物(補強繊維を構成する繊維の種類:ポリエチレンテレフタレートからなるフィラメントヤーン(表1中、「FY」と表記した)、撚数:2,500T/m)を1層挿入し、積層シートを得た。得られた積層シートに対し、ウォータージェットパンチ(表1中、「WJP」と表記した)にて、10MPaの圧力で、表裏交互に4回処理を行うことでシート基体を得た。
次いで、得られたウエブを2層用意し、その間に、さらに補強繊維からなる層として、平均単繊維径が15.0μmの織物(補強繊維を構成する繊維の種類:ポリエチレンテレフタレートからなるフィラメントヤーン(表1中、「FY」と表記した)、撚数:2,500T/m)を1層挿入し、積層シートを得た。得られた積層シートに対し、ウォータージェットパンチ(表1中、「WJP」と表記した)にて、10MPaの圧力で、表裏交互に4回処理を行うことでシート基体を得た。
(ポリウレタン付きシート基体の形成)
そして、ポリエーテルジオールとジイソシアネートからなる水分散型ポリウレタン液(表1中および以降、「A液」と表記した)を調製し、この水分散型ポリウレタン液に、前記のウエブなどを浸漬させた後、120℃で乾燥する乾式凝固法によってポリウレタンを付与して、ポリウレタンの含有割合が23質量%のポリウレタン付きシート基体を得た。
そして、ポリエーテルジオールとジイソシアネートからなる水分散型ポリウレタン液(表1中および以降、「A液」と表記した)を調製し、この水分散型ポリウレタン液に、前記のウエブなどを浸漬させた後、120℃で乾燥する乾式凝固法によってポリウレタンを付与して、ポリウレタンの含有割合が23質量%のポリウレタン付きシート基体を得た。
(立毛シートの形成、後加工を行う工程)
さらに、このポリウレタン付きシート基体の一方の表面に対して、サンドペーパーで研削することによって起毛処理を行って表面に立毛を形成し、立毛シートを形成した後、後加工として、液流染色機で分散染料を用いて130℃で染色を施すことで、人工皮革を得た。結果を表1に示す。
さらに、このポリウレタン付きシート基体の一方の表面に対して、サンドペーパーで研削することによって起毛処理を行って表面に立毛を形成し、立毛シートを形成した後、後加工として、液流染色機で分散染料を用いて130℃で染色を施すことで、人工皮革を得た。結果を表1に示す。
[実施例2]
(シート基体の形成)において、織物を積層しなかったこと以外は実施例1と同様にして、人工皮革を得た。結果を表1に示す。
(シート基体の形成)において、織物を積層しなかったこと以外は実施例1と同様にして、人工皮革を得た。結果を表1に示す。
[実施例3]
(ポリウレタン付きシート基体の形成)において、ポリウレタンの含有割合を23質量%から3質量%となるように変更した以外は、実施例1と同様にして、人工皮革を得た。結果を表1に示す。
(ポリウレタン付きシート基体の形成)において、ポリウレタンの含有割合を23質量%から3質量%となるように変更した以外は、実施例1と同様にして、人工皮革を得た。結果を表1に示す。
[実施例4]
(ウエブの形成)において、繊維の断面の異形度が1.00であったところ、3.00となるように吐出孔の形状を変更した以外は実施例1と同様にして、人工皮革を得た。結果を表1に示す。
(ウエブの形成)において、繊維の断面の異形度が1.00であったところ、3.00となるように吐出孔の形状を変更した以外は実施例1と同様にして、人工皮革を得た。結果を表1に示す。
[実施例5]
(ウエブの形成)において、酸化チタンを含まないポリエチレンテレフタレート(表2中、「PET2」と表記した)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、人工皮革を得た。結果を表2に示す。
(ウエブの形成)において、酸化チタンを含まないポリエチレンテレフタレート(表2中、「PET2」と表記した)を用いたこと以外は実施例1と同様にして、人工皮革を得た。結果を表2に示す。
[実施例6]
(ウエブの形成)において、単孔吐出量0.09g/分で吐出させ、紡糸速度が4,000m/分となるように、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表2に示す。
(ウエブの形成)において、単孔吐出量0.09g/分で吐出させ、紡糸速度が4,000m/分となるように、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表2に示す。
[実施例7]
(ウエブの形成)において、単孔吐出量0.07g/分で吐出させ、紡糸速度が3,100m/分となるように、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表2に示す。
(ウエブの形成)において、単孔吐出量0.07g/分で吐出させ、紡糸速度が3,100m/分となるように、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表2に示す。
[実施例8]
(ウエブの形成)において、単孔吐出量0.13g/分で吐出させ、紡糸速度が6,000m/分となるように、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表2に示す。
(ウエブの形成)において、単孔吐出量0.13g/分で吐出させ、紡糸速度が6,000m/分となるように、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表2に示す。
[実施例9]
(ウエブの形成)において、口金の吐出孔の孔径が0.20mmで真円の吐出孔から吐出させ、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表2に示す。
(ウエブの形成)において、口金の吐出孔の孔径が0.20mmで真円の吐出孔から吐出させ、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表2に示す。
[実施例10]
(ウエブの形成)において、口金の吐出孔の孔径が0.30mmで真円の吐出孔から吐出させ、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表2に示す。
(ウエブの形成)において、口金の吐出孔の孔径が0.30mmで真円の吐出孔から吐出させ、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表2に示す。
[実施例11]
(ウエブの形成)において、吐出孔から5mm~40mmの領域において空気を吹き付けながら糸条を形成し、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表3に示す。
(ウエブの形成)において、吐出孔から5mm~40mmの領域において空気を吹き付けながら糸条を形成し、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表3に示す。
[実施例12]
(ウエブの形成)において、吐出孔から150mm~600mmの領域において空気を吹き付けながら糸条を形成し、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表3に示す。
(ウエブの形成)において、吐出孔から150mm~600mmの領域において空気を吹き付けながら糸条を形成し、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表3に示す。
[実施例13]
(ウエブの形成)において、吐出孔と導入口との間の距離を1,200mmとして、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表3に示す。
(ウエブの形成)において、吐出孔と導入口との間の距離を1,200mmとして、紡糸をおこなったこと以外は実施例5と同様にして、人工皮革を得た。結果を表3に示す。
[実施例14]
(シート基体の形成)において、25MPaの圧力でウォータージェットパンチを行い、ポリウレタンを付与しなかったこと以外は実施例5と同様にして、ポリウレタンを構成要素として含まない人工皮革を得た。結果を表3に示す。
(シート基体の形成)において、25MPaの圧力でウォータージェットパンチを行い、ポリウレタンを付与しなかったこと以外は実施例5と同様にして、ポリウレタンを構成要素として含まない人工皮革を得た。結果を表3に示す。
[実施例15]
(立毛シートの形成、後加工を行う工程)において、起毛処理を行わなかったこと以外は実施例5と同様にして、いずれの表面にも立毛を有しない人工皮革を得た。結果を表3に示す。
(立毛シートの形成、後加工を行う工程)において、起毛処理を行わなかったこと以外は実施例5と同様にして、いずれの表面にも立毛を有しない人工皮革を得た。結果を表3に示す。
[実施例16]
(立毛シートの形成、後加工を行う工程)
実施例5と同様にして得たポリウレタン付きシート基体を、90℃に加熱したプレスロールに通して平滑化処理を行った。続いて、エステル系の2液型ポリウレタン溶液をグラビアコーターで10g/m2塗布し、乾燥した後、160℃で皮革様のシボを有するエンボスロールで型押しを行った後、後加工として、液流染色機で分散染料を用いて130℃で染色を施すことで、いずれの表面にも立毛を有しない人工皮革を得た。結果を表3に示す。
(立毛シートの形成、後加工を行う工程)
実施例5と同様にして得たポリウレタン付きシート基体を、90℃に加熱したプレスロールに通して平滑化処理を行った。続いて、エステル系の2液型ポリウレタン溶液をグラビアコーターで10g/m2塗布し、乾燥した後、160℃で皮革様のシボを有するエンボスロールで型押しを行った後、後加工として、液流染色機で分散染料を用いて130℃で染色を施すことで、いずれの表面にも立毛を有しない人工皮革を得た。結果を表3に示す。
[比較例1]
(ウエブの形成)において、実施例1と同一のポリエチレンテレフタレートを用い、該ポリエチレンテレフタレートに対し、吐出孔から50mm~500mmの領域において、15℃の空気を30.0m/分の流速で吹き付けながら糸条を形成し、紡糸速度1,600m/分でローラー牽引した後、延伸倍率2.9倍の条件にて、平均単繊維径が4.5μm、断面の異形度が1.00の繊維を製造し、この繊維を、繊維長が5mmとなるように切断した後、水中に分散させ、抄造法で表層用と裏層用のウエブとしたこと以外は実施例1と同様にして、人工皮革を得た。なお、繊維は単繊維として分散している状態であった。結果を表1に示す。
(ウエブの形成)において、実施例1と同一のポリエチレンテレフタレートを用い、該ポリエチレンテレフタレートに対し、吐出孔から50mm~500mmの領域において、15℃の空気を30.0m/分の流速で吹き付けながら糸条を形成し、紡糸速度1,600m/分でローラー牽引した後、延伸倍率2.9倍の条件にて、平均単繊維径が4.5μm、断面の異形度が1.00の繊維を製造し、この繊維を、繊維長が5mmとなるように切断した後、水中に分散させ、抄造法で表層用と裏層用のウエブとしたこと以外は実施例1と同様にして、人工皮革を得た。なお、繊維は単繊維として分散している状態であった。結果を表1に示す。
[比較例2]
(ウエブの形成)
島成分としてポリエチレンテレフタレートを、海成分としてポリスチレン(表1中、「PS」と表記した)を、それぞれ押出機で溶融し、島成分と海成分との質量比が80:20となるように計量して、海成分中に均一な断面積の島成分が16個分布した断面を形成しうるような紡糸口金の吐出孔から、単孔吐出量2.00g/分で海島型複合繊維を吐出させた。その後、溶融させた島成分、海成分に対して、吐出孔から100~500mmの領域において15℃以下の空気を0.5m/秒の速度で吹き付け、紡糸速度が4,600m/分となるように15℃の空気で牽引した。このとき、このとき、Vq=30.0(m/分)、Vs=4,600(m/分)であるから、Vq/Vs=6.5×10-3である。また、吐出孔と導入口との間の距離が700mmであった。そして、牽引した前記の複合繊維を吸引下にあるネットコンベア上に捕集して複合繊維ウエブを得た。なお、繊維は単繊維として分散している状態にはなく、束状の繊維が多く見られた。
(ウエブの形成)
島成分としてポリエチレンテレフタレートを、海成分としてポリスチレン(表1中、「PS」と表記した)を、それぞれ押出機で溶融し、島成分と海成分との質量比が80:20となるように計量して、海成分中に均一な断面積の島成分が16個分布した断面を形成しうるような紡糸口金の吐出孔から、単孔吐出量2.00g/分で海島型複合繊維を吐出させた。その後、溶融させた島成分、海成分に対して、吐出孔から100~500mmの領域において15℃以下の空気を0.5m/秒の速度で吹き付け、紡糸速度が4,600m/分となるように15℃の空気で牽引した。このとき、このとき、Vq=30.0(m/分)、Vs=4,600(m/分)であるから、Vq/Vs=6.5×10-3である。また、吐出孔と導入口との間の距離が700mmであった。そして、牽引した前記の複合繊維を吸引下にあるネットコンベア上に捕集して複合繊維ウエブを得た。なお、繊維は単繊維として分散している状態にはなく、束状の繊維が多く見られた。
(シート基体の形成、脱海シートの形成)
ここで、単繊維径が15μmのスクリムの表裏面に複合繊維ウエブをそれぞれ積層し、ニードルパンチ処理を行ってシート基体を得た。得られたシート基体をトリクロロエチレン中に浸漬して海成分を溶解除去し、平均単繊維径が4.5μm、断面の異形度が1.00の繊維からなる不織布が絡合してなる脱海シートを得た。
ここで、単繊維径が15μmのスクリムの表裏面に複合繊維ウエブをそれぞれ積層し、ニードルパンチ処理を行ってシート基体を得た。得られたシート基体をトリクロロエチレン中に浸漬して海成分を溶解除去し、平均単繊維径が4.5μm、断面の異形度が1.00の繊維からなる不織布が絡合してなる脱海シートを得た。
(ポリウレタン付きシート基体の形成)
このようにして得られた脱海シートに、実施例1で用いた水分散型ポリウレタン液(A液)をディップ/ニップ法で3質量%のポリウレタン樹脂を付着せしめた。
このようにして得られた脱海シートに、実施例1で用いた水分散型ポリウレタン液(A液)をディップ/ニップ法で3質量%のポリウレタン樹脂を付着せしめた。
(立毛シートの形成、後加工を行う工程)
実施例1と同様の方法で起毛処理、後加工(染色)を行って、人工皮革を得た。結果を表1に示す。
実施例1と同様の方法で起毛処理、後加工(染色)を行って、人工皮革を得た。結果を表1に示す。
[比較例3]
(ウエブの形成)において、実施例1と同様のポリエチレンテレフタレート(PET)を用い、320℃、0.10MPaの熱風によるメルトブローで、平均単繊維径が4.5μm、断面の異形度が1.00の繊維のウエブを得た。これを、表層用と裏層用のウエブとしたこと以外は実施例1と同様にして、人工皮革を得た。なお、繊維は単繊維として分散している状態であった。結果を表2に示す。
(ウエブの形成)において、実施例1と同様のポリエチレンテレフタレート(PET)を用い、320℃、0.10MPaの熱風によるメルトブローで、平均単繊維径が4.5μm、断面の異形度が1.00の繊維のウエブを得た。これを、表層用と裏層用のウエブとしたこと以外は実施例1と同様にして、人工皮革を得た。なお、繊維は単繊維として分散している状態であった。結果を表2に示す。
表1に示すとおり、実施例1~4については、外観、品位および物性の指標として用いた耐摩耗性を高いレベルで兼ね備えている。一方、比較例1および2については、外観やタッチの劣る結果であった。
表2に示すとおり、実施例5~10については、外観、品位および物性の指標として用いた耐摩耗性を高いレベルで兼ね備えている。一方、比較例3については、外観やタッチ、耐摩耗性の劣る結果であった。
表3に示すとおり、実施例11~16については、外観、品位および物性の指標として用いた耐摩耗性を高いレベルで兼ね備えている。
1:吐出孔
2:気体の吹き付けを示す矢印
3:気体による牽引を示す矢印
4:吐出孔から気体を吹き付ける位置までの距離
5:吐出孔から導入口までの距離
6:ホッパー
7:押出機
8:ギアポンプ
9:口金
10:気体供給手段
11:糸条
12:牽引手段
13:ウエブ
14:搬送手段
2:気体の吹き付けを示す矢印
3:気体による牽引を示す矢印
4:吐出孔から気体を吹き付ける位置までの距離
5:吐出孔から導入口までの距離
6:ホッパー
7:押出機
8:ギアポンプ
9:口金
10:気体供給手段
11:糸条
12:牽引手段
13:ウエブ
14:搬送手段
Claims (11)
- ポリエステル系樹脂からなり、平均単繊維径が2.0μm以上7.0μm以下の繊維を主な構成要素として含む人工皮革であって、前記繊維が長繊維であって、単繊維として分散しており、融解熱量ΔHmが10J/g以上100J/g以下であり、かつ、融解ピークの半値幅が9℃以上である、人工皮革。
- 少なくとも一方の表面に立毛を有する、請求項1に記載の人工皮革。
- さらに、平均単繊維径が5.0μm以上25.0μm以下の補強繊維からなる層を構成要素として含む、請求項1または2に記載の人工皮革。
- さらに、ポリウレタンを構成要素として含む人工皮革であって、該ポリウレタンの含有割合が5質量%以上50質量%以下である、請求項1または2に記載の人工皮革。
- 前記繊維の断面の異形度が1.00以上1.15以下である、請求項1または2に記載の人工皮革。
- 溶融したポリエステル系樹脂を単孔吐出量0.05g/分以上0.30g/分以下で口金の吐出孔から吐出させた後、該ポリエステル系樹脂に対し、前記吐出孔から200mm以内の領域の少なくとも一部に-15℃以上50℃以下の気体を吹き付けて糸条を形成し、少なくとも導入口において、紡糸速度Vs(m/分)3,000m/分以上7,000m/分以下で、前記糸条を-15℃以上50℃以下の気体で牽引して、平均単繊維径が2.0μm以上7.0μm以下の繊維からなるウエブを得る工程を含む、請求項1に記載の人工皮革の製造方法。
- 前記気体を吹き付ける際の気体の流速Vq(m/分)と前記紡糸速度Vs(m/分)との比Vq/Vsが3×10-3以上30×10-3以下とする、請求項6に記載の人工皮革の製造方法。
- 前記吐出孔と前記導入口との間の距離が100mm以上3,000mm以下とする、請求項6または7に記載の人工皮革の製造方法。
- 前記吐出孔の孔径が0.05mm以上0.30mm以下である、請求項6または7に記載の人工皮革の製造方法。
- 請求項1に記載の人工皮革を用いてなる、乗物用内装材。
- 請求項1に記載の人工皮革を用いてなる、座席。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023539135A JP7405310B1 (ja) | 2022-08-03 | 2023-06-20 | 人工皮革およびその製造方法、ならびに、乗物用内装材、座席 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022-123785 | 2022-08-03 | ||
JP2022123785 | 2022-08-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2024029215A1 true WO2024029215A1 (ja) | 2024-02-08 |
Family
ID=89848803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2023/022741 WO2024029215A1 (ja) | 2022-08-03 | 2023-06-20 | 人工皮革およびその製造方法、ならびに、乗物用内装材、座席 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TW202419707A (ja) |
WO (1) | WO2024029215A1 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11100780A (ja) * | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Teijin Ltd | 高中空ポリエステル系繊維よりなる人工皮革 |
JP2003328276A (ja) * | 2002-05-09 | 2003-11-19 | Kuraray Co Ltd | 極細長繊維不織布からなる人工皮革およびその製造方法 |
WO2007040144A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Kuraray Co., Ltd. | 皮革様シートおよびその製造方法 |
JP2008297673A (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Kuraray Co Ltd | 長繊維不織布および人工皮革用基材の製造方法 |
WO2018110280A1 (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 株式会社クラレ | 立毛調人工皮革、ポリエステル繊維、及び不織布 |
-
2023
- 2023-06-20 WO PCT/JP2023/022741 patent/WO2024029215A1/ja unknown
- 2023-07-13 TW TW112126112A patent/TW202419707A/zh unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11100780A (ja) * | 1997-09-29 | 1999-04-13 | Teijin Ltd | 高中空ポリエステル系繊維よりなる人工皮革 |
JP2003328276A (ja) * | 2002-05-09 | 2003-11-19 | Kuraray Co Ltd | 極細長繊維不織布からなる人工皮革およびその製造方法 |
WO2007040144A1 (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Kuraray Co., Ltd. | 皮革様シートおよびその製造方法 |
JP2008297673A (ja) * | 2007-06-01 | 2008-12-11 | Kuraray Co Ltd | 長繊維不織布および人工皮革用基材の製造方法 |
WO2018110280A1 (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 株式会社クラレ | 立毛調人工皮革、ポリエステル繊維、及び不織布 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202419707A (zh) | 2024-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4847472B2 (ja) | 人工皮革用基材およびその基材を用いた人工皮革 | |
EP2557223A1 (en) | Leather-like sheet | |
WO2020054256A1 (ja) | 人工皮革、及び、その製造方法 | |
KR20160137579A (ko) | 인공 피혁과 그의 제조 방법 | |
JP2023024615A (ja) | 立毛調人工皮革 | |
JP6838602B2 (ja) | シート状物およびその製造方法 | |
WO2020003866A1 (ja) | シート状物およびその製造方法 | |
JP6613764B2 (ja) | 人工皮革およびその製造方法 | |
JP6583276B2 (ja) | シート状物とその製造方法 | |
JP2006241620A (ja) | ヌバック調皮革様シート状物ならびにその製造方法 | |
JP7249352B2 (ja) | 人工皮革基材、その製造方法及び立毛人工皮革 | |
JP7405310B1 (ja) | 人工皮革およびその製造方法、ならびに、乗物用内装材、座席 | |
WO2024029215A1 (ja) | 人工皮革およびその製造方法、ならびに、乗物用内装材、座席 | |
JP6881690B2 (ja) | シート状物 | |
JP2022038822A (ja) | 繊維シート及び該繊維シートを用いた人工皮革の製造方法 | |
JP7096694B2 (ja) | メランジ効果を発現する人工皮革 | |
JP6065440B2 (ja) | 人工皮革 | |
JP2012136801A (ja) | 新規模様を有する人工皮革およびその製造方法 | |
WO2024004475A1 (ja) | 人工皮革及びその製法 | |
JP6709059B2 (ja) | 広幅且つ伸びを有する人工皮革 | |
WO2024070649A1 (ja) | 人工皮革 | |
WO2023106272A1 (ja) | 立毛人工皮革、及び立毛人工皮革の製造方法 | |
JP2024099270A (ja) | 人工皮革及びその製法 | |
WO2023120584A1 (ja) | 人工皮革及びその製法 | |
WO2023189269A1 (ja) | 人工皮革およびその製造方法、複合人工皮革 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2023539135 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23849775 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |