JPS6134286A - 人工皮革シ−トの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野） 本発明は極めて柔軟な人工皮革シートの製造方法に関す
る。

〔従来の技術〕

従来から、ｆｆ１ｌｉシートにバインダとして高分子弾
性体を付与した人工皮革シートを用い、表面に立毛を発
生させたスェード調、ベロア調、ヌパック調などの立毛
タイプ人工皮革、あるいは表面に高分子弾性体膜を付与
して銀面を形成さぼたいわゆる組付人工皮革などに加工
することはよく知られている。

繊維シートに高分子弾性体を付与する方法により、高級
品扱いされている天然皮革に構造、性質を近斂せんとす
る人・工皮革の製造方法が多数提案されており、現在人
工皮革と呼ばれる製品のほとんどがこの方法によるもの
である。

バインダとして高分子弾性体を付与する理由としては、
主にｍ報シートのみでは得られない良好な強伸度特性、
引裂き強度、耐もみ性などの機械的性能を付与するとと
もに天然皮革によく似た表面形状、ｆｉｆｆｉ感、ボリ
ウーム感などを付与するためであり、人工皮革を製造す
る上で高分子弾性体バインダを用いることは必須とされ
てきた。

ところが、この方法は繊維シートに付与された高分子弾
性体の粗大な皮膜が楳軒ｔあるいは楳ｍ束間に介在して
バインダ効果を発揮し、上記性能などに寄与するもので
あり、満足する上記性能などを有する人工皮革ををんと
すれば用途によっては人工皮革の１つの重要な性能とな
る柔軟性、ドレープ性、表面タッチなどの風合性能を損
うという問題点がある。すなわらかかる方法においては
、機械的性能と風合性能の相反する性能を同時に満足さ
せることは極めて困難であり、そのため従来の人工皮革
では天然皮革の分野に見られるような高度な柔軟性を要
求されるドレス、ブラウス、シャツなどの薄地衣料用途
などには適さないとされてきた。

この問題を解決するにはシート中の高分子弾性体バイン
ダの構造あるいは付着状態を改良することが有効なポイ
ントとされ、今まで高分子弾性体のイリ与および１１λ
固工程において次のような提案がなされてきた。すなわ
ち １）高分子弾性体の凝固方法を湿式凝固とし、多孔化構
造とする方法。

２）湿式凝固方法において、 温度差多段凝固とする方法、２種以上の高分子弾性体を
用いて凝固速度差を利用する方法、高分子弾性体中に凝
固調整剤あるいは構造調整剤を添加する方法、２種以上
の高分子弾性体を用いて一部を溶解させる方法などによ
り高分子弾性体膜を特殊多孔化４Ｒ造とする方法、ある
いは凝固浴中で凝固液を噴射、流動又は振動さ往ながら
凝固を行なう方法。

３）予め繊維シートに可溶性高分子物質を付与し、その
後高分子弾性体をイ」与、凝固してから該高分子物質を
抽出し、繊維と高分子弾性体の間にすき間をもたせたい
わゆるトンネル構造とする方法。

などがある。

しかし、これらの提案はいずれも柔軟化効果が小さく、
あえてこれらの方法にＪ二り高度に柔軟性を付与しよう
とずれば機械的性能、ｌｆｆ１感、外観品位、加工上の
寸法安定性、耐毛羽落性などが著しく低下し、実用に供
し１ｑないものになってしまうのである。

従って、今だ良好な機械的性能などを維持しつつ充分な
風合性能を付与する方法は見つかっていないのが現状で
ある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は繊維シートに高分子弾性体バインダを付与して
成る人工皮革シートの製造方法において、良好な機械的
性能を得んとすれば、風合性能が低下するという従来技
術では避けられない問題点を解決し、機械的性能と風合
性能の相反する２つの性能を同時に満足する人工皮革シ
ートを製造する方法を提供するものである。

Ｃ問題点を解決するための手段） 本発明者らは、上記問題点に対して鋭意検討した結果、
本発明を見出した。すなわち本発明は、１１１シートに
高分子弾性体を付与してなる人工皮革シートの製造方法
において、繊維シートに付与された高分子弾性体液が完
全凝固するまでに高速流体処理を施ずことを特徴とする
人工皮革シートの製造方法、 に関するものである。

本発明に使用される繊維シートは特に限定がなく、従来
公知の方法で製造される二−ドルパンチ不織布、ウォー
タージェットパンチ不織布、織物或いは編物に短繊維を
絡ませ一体化したシート、繊維をＦｉ＆希したシート、
植毛シート、長繊維不織布、織物、編物などいずれでも
適用できる。繊維の絡み合いの形態から柔軟性、ドレー
プ性が得難いシートＩＭ造である不織布は、特に効果的
に本発明を達成することができる。

これらを構成する繊維としてはポリアミド、ポリエステ
ル、ポリエーテル、ポリエステルポリエーテル、ポリエ
ステルポリアミド、ポリアクリル、ポリピロプレンなど
の合成繊組を初めとして、木綿、羊毛、麻、絹などの天
然繊維、レーヨンなどの再生繊維、アセテートの半合成
繊組などの単独またはそれらの少なくとも２種以上から
なる混合ｍ　１１を使用できる。特にポリエチレンテレ
フタレート、ナイロン６、ナイロン６６は得られる製品
の物性および実用性能の点からも好ましい。

本発明に用いる繊維の太さは人工皮革としての性能ずな
わら柔軟性、感触、ドレープ性、外観品位、強度特性な
どを高めるために２．０デニール以下が好ましく、特に
好ましくは０．５デニール以下である。このような極１
１Ｉ繊紺を得る手段としてはスーパードロー法、フラッ
シュ紡糸法、ジ工ット紡糸法、複合紡糸法などの公知の
方法が用いられ、中でも２種以上のポリマを用いて紡糸
する海島型の高分子配列体繊維、混合紡糸ｍＨ，剥離型
繊維などの複合ｌｌ１Ｉ［Ｅは本発明に好適な繊維であ
る。

かかるＵ５Ｎシートを用いて高分子弾性体を付与するが
、本発明に用いられる高分子弾性体としては、例えば、
ポリウレタン類、ポリブタジェン、ポリイソプレン、ポ
リクロロプレン、ポリアクリル系、フッ素樹脂系エラス
トマ類などの合成ゴム類あるいは天然ゴム類の１種また
は２種以上が使用される。その中でポリウレタン類は本
発明に好適な高分子弾性体である。この高分子弾性体は
溶液又はエマルジョン、ディスパージョンなどにして繊
維シートに浸漬、塗布、スプレーなどの方法によって付
与される。

楳紺シートに対する高分子弾性体の付与ｍは、弾性体の
種類、製品シートの用途によって適宜選択ずればよいが
、通常、実質残存ｍ維に対して固形分で５〜１５０％で
あり、好ましくは１０〜１００％である。高分子弾性体
の付与処理は１回のみの処理でも、２回以上の多段処理
であってもかまわない。すなわら、１段処理によって付
与されたシートに更に同４ｉＩ！あるいは異種の高分子
弾性体を付与する処理であってもよい。

繊維シートに高分子弾性体を付与した後、高速流体処理
を施す。高速流体処理は繊維シートに付与された高分子
弾性体が完全凝固するまでに行なう。これは高分子弾性
体が完全凝固するまでに高速流体を噴射することにより
、繊維および／又は繊維束の３次元格合が強化されると
ともに、繊維シート中の空隙に充填された高分子弾性体
液が噴出流体によりシート内に小さく分散されながら繊
維間、繊組束間および／又は繊維束内ｑ細部まで押込ま
れて付着し、高分子弾性体７部雑あるいは高分子弾性体
／繊維束のバインダ効果を高めるのである。すなわち該
処理はシート内部の高分子弾性体膜を微細に分割する作
用でシートに柔軟性を付与し、高絡合化されたシートに
高分子弾性体を１部に押込む作用で強度特性を付与する
のである。

しかも加工上の寸法安定性を良くし、立毛タイプ人工皮
革においては毛羽落ちの少ない製品とすることができる
。更に該処理により、高速噴出流が瞬時にシート内部に
浸透するために、高能率かつ、均一な凝固ができ、更に
は溶媒などの抽出を迅速に行なうことができる。

本発明は上述の如く、該処理により従来の人工皮革シー
トと比較してシート内部の繊ｌｆｆ１／高分子弾性体の
尉造を全く異なるものにして、茗しい柔軟効果をもたら
すのである。

高速流体処理は、例えば高速噴出流として細いオリフィ
スから高圧下で噴出された液体類、主として水、温水又
は熱水によるいわゆるウォータージェットパンチ法ある
いは高速噴出流として細いオリフィスから高圧下で噴出
された気体類、主として空気又は熱気によるいわゆるエ
アジェツトパンチ法などがあり、いずれの方法も本発明
に適用できる。流体の噴射エネルギ効率からすると、噴
出が：体として液体類を用いる方が好ましい。特に渇、
熱水で行なうと、凝固が更に促進されるため、処理時間
の短縮が可能となる。また同時にシートの収縮が燻るた
め収縮処理を別に行なう必要がなくなるという利点もあ
る。かかる点から、好ましくは６０℃以上、更に好まし
くは８５℃以上の混、熱水が良い。

なお、液体類には、厚擦損失の防止やＷｎ射効果を上げ
る目的で添加剤を加えてもよい。

該処理に用いる噴射流体は、付与する高分子弾性体によ
って異なり、該高分子弾性体を溶解させないで、しかも
凝固を促進゛するものが好ましい。

すなわち、該高分子弾性体の非溶媒でかつ高分子弾性体
の溶媒とは混和性のあるものが好ましい。

高速流体処理に用いるオリフィスの径は通常、０．０５
〜３．００ｍｍであり、好ましくは０．１〜１．０作が
用いられる。オリフィスの形状はいかなるものであって
もかまわないが、通常円形のものが採用される。オリフ
ィスは可能な限り高密度に配賀するのが好ましい。流体
を押出す圧力は一般には５〜５００に９／ａｌ、りＹま
しくは１０〜３００　ｋｉ　／　ａｌが採用される。噴
射圧力が過少であると本発明の目的を十分達成しにくく
、過大でも処理シートの供械的性能の低下を招きやすく
、また処理跡がでやすく、シートの表面品位が損われる
ことがある。この噴射処理はオリフィスを揺動しながら
、特に×軸（シートの幅方向）およびＹ＠（シートの進
行方向）の両軸揺動させながら行なうのが好ましい。こ
れは処理跡を解消するのに極めて有効である。更に該処
理は片面からあるいは両面から行なっても、また１回処
理であっても２回以上の処理であってもよい。

オリフィスと被処理シート面の距離は通常１０〜１００
ｍｍである。距離が過大になると噴出流体のエネルギ損
失が大きくなって処理効率を悪くし、過少のときは流体
噴射跡を生ずる原因になる。また、高速流体の噴射角度
はシート面に対して通常９０度±４５度であるが、処理
効果あるいは処理シートの用途などに応じて適宜調整す
ればよい。

高速流体処理の及ぶシート内への深さすなわち有効到達
深度は少なくともシートの厚みの約１／４以上であるこ
とが好ましく、それ以上であればシートを貫通してもか
まわない。シートの約１／４以上の深さに噴出流体を浸
透させるための流体の速度は、シートの厚さ、密度ある
いは流体の密度、性質などによって一概に言えないが、
一般には２０ｍ／秒以上であることが好ましく、更には
５０ｍ／秒以上であることが特に好ましい。ここで有効
到達深度とは、シート中に固着した高分子弾性体の形状
又は大きさ、繊維束、繊維の向き、繊キ１ｔの絡み状態
、８ｊＡ紺と高分子弾性体の位置関係、その他高速流体
の通過跡など噴射された高速流体により、何らかの現象
の変化を伴なう深さをさす。

該処理条件は人工皮革の用途、目的に応じて適宜選んで
調整すればよいが、処理条件があまりにも弱いと本発明
は達成できない。

これまでの凝固浴中で液体を噴射する例としては、被処
理シートを凝固浴中に浮かせることによりロールなどの
支持体に接触させないで搬送する方法（持分ｎｆ（４８
−９２３３）　、凝固浴中の被処理シート表層の高濃度
に溶媒を含んだ液層との液を順次置換し凝固を促進する
方法（特公昭５５−２６２２４＞　、工程張力を小さく
するために、凝固液に流れを生じさせ、その流れに沿っ
て被処理シートを搬送する方法（特公昭５６−１６２２
２＞などが提案されている。しかし、これらの提案はい
ずれも本発明の如くシート内部まで噴出流体を瞬時に浸
透させ、シート内部の高分子弾性体／ｌＩ紺の４１１Ｘ
造を変えて柔軟化を図るものではなく、本発明とは思想
および内容とも全く異なるものである。

高速流体処理は繊維シートに付与された高ｊ）子弾性体
が完全凝固するまでであれば何時でも処理が可能であり
、高分子弾性体が付与された直後でも、又一旦凝固浴中
に導かれて凝固途中にあるものでもかまわない。更には
高速流体処理は１段処理であっても、又聞に凝固工程を
はさむ２段以上の処理であってもよい１゜ 高速流体処理の前ｊ５よび／又は後に行なう高分子弾性
体の凝固処理は、高分子弾性体の溶媒とは混和性のある
非ＦＪ媒を主体にした液体中に浸漬して凝固する湿式凝
固法、ドライヤなどにより高分子弾性体の溶媒を直接除
去して固化する乾式凝固法のいずれの方法も適用できる
し、又これらを組合ぜた方法も可能である。凝固は１段
処理であっても又２段以上の処理によって達成されても
よい。

１式凝固を行なう場合、高速流体処理は凝固浴内あるい
は凝固浴外のいずれでもかまわないが、凝固浴外で行な
う方がより好ましい。その理由は高圧で噴Ｇ’ｌされた
高速流体エネルギーが浴中であれば著しく減じられてし
まい、シート内部まで噴出流体を浸透させることが困難
となるためである。

高速流体処理／？Ｕ固の組合せ処理は数種類の工程が可
能であるが、これらの中で特に柔軟な人工皮革シートを
１ｑる方法を挙げれば、繊維シートに高分子弾性体を付
与した直後、高分子弾性体の溶媒に対して混合性のある
非溶媒を主体とした液体を噴出流体とする？３速流体処
理を表裏両面から行ない、噴出流体と同じ液体からなる
凝固浴中に浸漬し、凝固した後残存溶媒を抽出、乾燥し
て人工皮革シートを４ｇる方法である。この場合、噴出
流体、凝固浴とも凝固をｔｉｌ＋害しない程度に高分子
弾性体に用いた溶媒が合まれでもかまわない。又繊維シ
ートに高分子弾性体を付与する前に、凝固液に溶解し、
且つ高分子弾性体の溶媒によって変形、膨潤しない高分
子物質例えば高分子弾性体としてポリウレタンを用いる
場合、ポリビニールアルコール及びその変成体、カルボ
キシメチルセルロース、カゼイン、ポリエチレンオキサ
イド等を付与してもかまわない。

この方法によれば従来の高分子弾性体付与／湿式凝固に
比べて極度にシートを柔軟にすることができるのである
。他の８速流体処１１！／凝固の組合せ処理を選んだ場
合でも、高速流体処理による柔軟効果はきわめて大きい
のである。

かかる処理を施した人工皮革シートを用いて、従来より
きわめて柔軟でしかも良好な機械的性能を有する立毛タ
イプ人工皮革あるいは組付人工皮革を製造することがで
きる。

本発明において、高速流体処理の前後において人工皮革
を製造するのに公知とされているシート化工程、収縮、
型態固定剤の付与、繊維の極細化、熱プレス、熱処理、
スライス、パフ、染色、銀面（＝ｊ与、仕上剤処理など
のイづ加工程を適宜設けることにより、目的、用途に応
じた人工皮革に加工できるのである。

〔実施例〕

次に本発明に係る実施例を示す。

本発明にお（ブる製品の測定は以下の方法による。

（１）引張強カニＪＩＳ−Ｌ１０７９の５．１２゜（２
）剛軟度：　Ｊ　Ｔ５−Ｌｌ　０７９の５．１７のＡ法 （３）ドレープ係数：ＪＩＳ−１１０７９の５゜１７の
Ｆ法 （４）引裂強カニＪＩＳ−Ｌ１０７９の５．１４のＣ法 特に説明のない限り「割合」及び「％」は全てｍｍに基
づく。

実施例１ 島成分としてポリエチレンテレフタレート、海成分とし
てポリスチレンからなる成分比５０１５０、太さ３．０
デニール、島数３６、カット長５１ｍｍ、捲縮数１５〜
１８山／インチのへ分子配列体Ｉｎ維からなる原綿を用
いてカード、クロスラッパーを通して目付６００　Ｑ　
／　Ｔ１１”のウェッブを作成した。該ウェッブに針密
ｆＪｉ３０００本／ｄのニードルパンヂを行ない目付６
１００／Ｔｌ＋”、見掛密度０．２２１ｃ＋／ｆｆｌの
不織布繊維シートを得た。

この不織布繊維シートを９５℃の熱水に通して収縮した
。この時の面積収縮率は３２％であった。

次いでポリビニルアルコールの１２％水溶液を含浸して
繊維シートに対して固形分でポリビニルアルコールを２
２％付与した。該シートをトリクレンで洗浄して、海成
分を除去して乾燥した。次いで該シートをポリウレタン
の１２％ジメチル小ルムアミド溶液中に浸漬した後マン
グルでニップしてポリウレタン溶液を付与した。この直
後シー＋−の上面力目ジ水を高速噴出流体として用いる
高速流４ホ処理を行ない、続いて下面から同じ処理を行
なった。この高速流体処理条件はオリフィス径０゜２５
閘φ、オリフィスピッチ２．５ｍｍ、水圧１００ｋｇ１
０＋ｒ、鳴出流体速麿１４１１１１／秒、揺動幅１０ｍ
、３ｍ動ザイクル３回／秒、処理速度２５０ｍ／分であ
り、この時噴出流体はシートを貫通した。

この処ＰＩ！４１３０℃の水中に導いてポリウレタンを
凝固し、次いで熱水中でポリビニルアルコール及びジメ
チルホルムアミドを洗浄し除去した。これらの処理によ
るポリウレタンの＜”Ｊ着ｍは繊維１００部に対して３
０部であった。次いでこのシートを面方向にスライスし
て２枚のシートを得た。しかる後、該シートをパフ別に
かけて立毛を形成させ立毛シートとした後、分散染料を
用いて１２０℃、６０分間液流染色し、厚さ０．６９Ｍ
１、目付１８１Ｑ／ｉ’、見掛密度０．２６２ｇ１０＋
ｆのスェード調人工皮革を得た。

１ｑられた人工皮革は従来のものに比べてきわめて柔軟
でドレープ性に富み、しかも優れた機械的性能を右する
ものでｄうり、薄地衣料素材として適するものであった
。

実施例２ 島成分がポリエチレンテレフタレート、海成分がポリス
チレンの成分比５０１５０、太さ３．０デニール、島数
２２３本１．　　、−　　井カット長５１　ｍｍＳ捲縮
数１５〜１８山／インチの筒分子配列体繊キ（［からな
る原綿を用いてカード、クロスラッパーを通して日付６
２０ｇ／Ｔｒ１１のウェッブを作成した。該ウェッブに
針密度３５００本７／ｄの二一ドルパンヂを行ない目イ
づ５９５０　／　ｒｎ２、見掛密度０．２３３Ｑ／ａ（
の不械布繊耗シートとし、次いでオリフィスの径０．２
０画、ビッヂ１゜ＯＩＴ１ｍ１水圧１００ｋｉ／１ｎｉ
ｉｉ：動幅１０面、揺動サイクル３回／秒、処理速度２
５ｃｍ／分のウォータージェットパンチ処理を不織布繊
組シートの表裏８１回行なった。この時の不織布繊組シ
ートの目イづは５９５ｇ／ｙｎ’、見掛密度は０．２８
４であった。このシートを９０℃の熱水中に３分間浸漬
して収縮させた。この時の面積収縮率は２３．０％であ
った。このシートをポリビニルアルコールの１２％水溶
液に浸１責した後、マングルで絞る操作に行ない、楳ｔ
−ｔｔ　ｉ　ｏ　ｏ部に対してポリビニルアルコール３
８．６部付看させた。次いでトリクロルエチレン中にＳ
潰し、海成分を除去した後にポリウレタンの１２％ジメ
ヂルホルムアミド溶液に浸漬した後マングルで絞ってポ
リウレタン溶液を何Ｌ５Ｌ、た。その後、該シートを２
５％ジメチルホルムアミド水溶液からなる凝固浴中へ３
分間浸漬した後、凝固浴から取出し、該シートの上面か
ら２５％ジメチルホルムアミド水溶液を噴出流体として
用いる高速流体処理を行ない、続いて下面から同じ処理
を行なった。この高速流体処理条件はオリフィス径０．
２５ｍｍφ、オリフィスピッチ２゜５＋１Ｙ１１％水圧
１０（１１１０（、噴出流体速度１４１ｍ／秒、揺動幅
１０飾、揺動サイクル３回／秒、処理速度２５　Ｃ１１
ｌ／分であり、この時の噴出流体はシートを貫通した。

この処理後３０℃の水中に導いてポリウレタンを凝固し
、次いで熱水中でポリビニルアルコール及びジメチル２
４〜ルムアミドを洗浄し除去した。これらの処理による
ポリウレタンの何者ｍはｌＪ［１００ｔ！ｌ１３に対し
て２６部であった。

次いでこのシートを面方向にスライスして２枚のシート
を得た。しかる後、該シートをパフ機にか（プて立毛を
形成させ立毛シートとした後、分子ｌｌ染料を用いて１
２０℃、６０分間液流染色し、厚さ０．４９ｍ、目付１
８０Ｑ／ｌｎ２、見掛密度０．３６７ｑ１０＋ｔのスェ
ード調人工皮革を得た。

得られた人工皮革は従来のものに比べて薄く、実施例１
と同様きわめてドレープ性良好なものであった。

実施例３ 実施例２で１ｑられたスェード町人工皮革を基材として
用い、一方シボ模様を有する離型紙上に顔料を含有した
５％未反応ポリウレタン調合液をコレタン調合液をコー
トし、約２０μの乾式塗膜を積層して、前者を銀面層と
し、後者を基材と接着させるための接着層とする積層塗
膜を形成させた。

かかるｍＦｊｌＱ膜と基材をクリアランスＱ、２ｍｍ。

温度約７０℃の熱ロールに通して貼合せ、しかる後、４
０℃、１日間熟成して接ｊ４ＦＪのポリウレタンを架橋
反応せしめた。次いで離型紙を’ＡＭして根付人工皮革
をつくった。、得られた根付人工皮革は従来の方法によ
るものより、（々めて柔軟であり、ドレープ性に富み、
表面に緻密なシボ及び折れしわを有する天然皮革に酷似
し拳ものであった。

比較例１ 実施例１と同じ海成分除去シートを用いて、ポリウレタ
ンの１０％ジメチルホルムアミド溶液中に浸漬した後マ
ングルでニップしてポリウレタン溶液を付与した。この
後該シートを水中に導いてポリウレタンを凝固し、次い
で熱水中でポリビニルアルコール及びジメチルホルムア
ミドを洗浄し除去した。これらの処理によるポリウレタ
ンの付＠ｆｎ＋ｔｍＨ１００部に対して３１部であった
。次いで該シートを面方向にスライスして２枚のシート
とした。しかる後、該シー１〜をパフ機にかけて立毛を
形成させ、次いで分散％？Ｅを用いて１２０℃、６０分
間液流染色し、厚さ０．６７画、目付１８５ｇ／が、見
掛密度０．２７６ｇ／ｆｆｌのスェード調人工皮革を１
９だ。

ｉｑられた人工皮革は実施例に比べて明らかに反光性の
ある硬い風合であり、薄地衣料用としては適さないもの
であった。

次に本発明に係る実施例１、実施例２および比較例１の
物性を第１表に示した。

第１表 〔発明の効果〕 本発明によれば次のような効果が得られる。

（１）柔軟でドレープ性に富んだ人工皮革が得られる。

（２＞　ＩＩ械的性ｆ１ヒの優れた人工皮革が１ｑられ
る。

（３）毛羽落ちの少ない立上タイプ人１皮７ｆＩがＩＪ
られる。

（４）高能率かつ、均一な凝固ができる。

（５）加工上の寸法保持性が良好となる。

（６）立毛加工が容易となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 繊維シートに高分子弾性体を付与してなる人工皮革シー
   トの製造方法において、繊維シートに付与された高分子
   弾性体液が完全凝固するまでに高速流体処理を施すこと
   を特徴とする人工皮革シートの製造方法。