JP2006233393A - 緻密な絡合不織布の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水溶性熱可塑性ポリビニルアルコール系樹脂を一成分とする極細繊維発生型多成分系繊維からなる緻密な絡合不織布を製造する方法において、該繊維を絡合処理して得られる絡合不織布に、該水溶性樹脂成分の5質量%以上の水を付与して、相対湿度75%以上の雰囲気下で、熱処理して該不織布の面積収縮率が15%以上となるように収縮させることを特徴とする緻密な絡合不織布の製造方法。
【選択図】なし
Description
このような人工皮革の分野において、外観、風合等の感性面と、寸法安定性等の物性面をすべて満足する高品質なものが要求されている。具体的には、外観、風合等に優れた人工皮革を得るために、上記したように、極細繊維発生型多成分系繊維中の一成分を除去して繊維を極細化する方法が一般に用いられている。
上記方法は繊維として短繊維を用いるものであるが、短繊維に替えて長繊維を用いた場合に、短繊維からなる不織布の場合と比べて、その製造方法として原綿供給装置、開繊装置、カード機、クロスレイ機などの一連の大型設備を必要とせず、また長繊維からなることから強度も短繊維不織布に比べて高いという利点がある。
しかしながら、このような方法では、化学薬品の取り扱いの危険性や環境汚染などの面から特殊な抽出除去設備が必要となり、作業者の安全衛生面や製造コストの点で十分満足できるものではなかった。また、除去処理により、除去する成分とは別の成分が好ましくない影響を受けるため、極細繊維発生型多成分系繊維を構成する成分の組合せが限定されたり、除去すべき成分が十分除去できないままで使用せざるを得ず、満足できる品質の不織布および人工皮革が得られない場合があった。
そして、好ましくは、上記絡合不織布が長繊維不織布である場合であり、また上記水溶性熱可塑性ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度が200〜500、ケン化度が90〜99.99モル%および融点が160℃〜230℃である場合である。
先ず、水溶性熱可塑性ポリビニルアルコール系樹脂(以下PVAと略することがある。)を一成分に用いた極細繊維化後の単糸繊度が0.0003〜0.5デシテックスである極細繊維を形成することが可能な極細繊維発生型多成分系繊維からなるフィラメントを用いて長繊維ウェブを形成し、この長繊維ウェブを必要に応じてクロスラッピング等の手法により積層し、ニードルパンチング処理で代表される絡合処理を行って長繊維絡合シートとする。
具体的な水の付与方法としては、水を不織布上に散布する方法、水蒸気または霧状の水滴を不織布に付与する方法、不織布表面に水を塗布する方法などが挙げられるが、特に水蒸気または霧状の水滴を不織布に付与する方法が好ましい。なお、この場合の付与する水の温度としては、PVAが実質的に溶解しない温度が採用される。また、具体的な水の付与順序としては、不織布に水を付与した後に相対湿度75%以上の雰囲気で熱処理を行ってもよいし、熱処理の際に水分の付与を同時に行っても良い。収縮処理は、上記雰囲気中に不織布にできる限り力のかからない状態で放置することにより達成される。収縮処理に要する時間としては、1〜5分が生産性の点で、さらに十分な収縮を付与できる点で好ましい。
本発明において、付与する水系エマルジョンバインダー樹脂の量としては、PVA抽出除去後の不織布の質量に対して、固形分換算で2〜40質量%が好ましい。この範囲よりも少ない場合には極細繊維の固定が不十分となり、折れ曲げ皺、形態安定性および表面平滑性が不良となり、逆に多い場合には風合いの硬化が生じる。より好ましくは5〜25質量%である。
P=([η]103/8.29)(1/0.62)
重合度が上記範囲にある時、本発明の目的がより好適に達せられる。
含浸する水系エマルジョンバインダー樹脂を構成する樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエステル、ポリエステルエーテルコポリマー、ポリアクリル酸エステルコポリマー、ポリウレタン、ネオプレン、スチレンブタジエンコポリマー、シリコーン樹脂、ポリアミノ酸、ポリアミノ酸ポリウレタンコポリマーなどの合成樹脂または天然高分子樹脂、またはそれらの混合物等を挙げることができ、さらに必要によっては顔料、染料、架橋剤、充填剤、可塑剤、各種安定剤などを添加してもよい。なかでも、ポリウレタンあるいはこれに他の樹脂を加えたものは、柔軟な風合いが得られるので、高分子弾性体として好ましく用いられる。水系エマルジョンバインダー樹脂液中の樹脂濃度としては3〜40質量%が好ましい。
エマルジョンを含浸、凝固、乾燥させた後の不織布から、同不織布を構成している極細繊維発生型多成分系繊維のPVA成分を抽出除去する。抽出除去する方法としては、液流染色機、ジッガー等の染色機や、オープンソーパー等の精練加工機を用いることができるが特にこれらに限定される物ではない。用いられる抽出浴の水温としては、80〜95℃が好ましく、また好ましい操作方法として、該不織布を抽出浴に浸漬したのち、絞液する操作を複数回繰り返すことにより、PVA成分の大半ないし全部を抽出除去する。なお、この際に、不織布は水温により収縮を生じることがあり、それにより一層の緻密感および充実感が得られる場合もある。
なお、繊維の平均繊度は、繊維形成に使用した樹脂の密度と走査型電子顕微鏡を用いて数百倍〜数千倍程度の倍率にて観察される、シートを構成する繊維の断面の面積とから計算されたものである。また、実施例中で記載される部および%は、特にことわりのない限り質量に関するものである。
樹脂の融点は、DSC(TA3000、メトラー社製)測定器を用いて、窒素中、昇温速度10℃/分で300℃まで昇温後、室温まで冷却し、再度昇温速度10℃/分で300℃まで昇温した場合の樹脂の融点を示す吸熱ピークのピークトップの温度を採用した。
[水溶性熱可塑性ポリビニルアルコール系樹脂の製造]
攪拌機、窒素導入口、エチレン導入口および開始剤添加口を備えた100L加圧反応槽に酢酸ビニル29.0kgおよびメタノール31.0kgを仕込み、60℃に昇温した後30分間窒素バブリングにより系中を窒素置換した。次いで反応槽圧力が5.9kg/cm2となるようにエチレンを導入仕込みした。開始剤として2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(以下、AMVと略すこともある。)をメタノールに溶解した濃度2.8g/L溶液を調整し、窒素ガスによるバブリングを行って窒素置換した。上記の重合槽内温を60℃に調整した後、上記の開始剤溶液170mlを注入し重合を開始した。重合中はエチレンを導入して反応槽圧力を5.9kg/cmに、重合温度を60℃に維持し、上記の開始剤溶液を用いて610ml/hrでAMVを連続添加して重合を実施した。10時間後に重合率が70%となったところで冷却して重合を停止した。反応槽を開放して脱エチレンした後、窒素ガスをバブリングして脱エチレンを完全に行った。次いで減圧下に未反応酢酸ビニルモノマーを除去しポリ酢酸ビニルのメタノール溶液とした。得られた該ポリ酢酸ビニル溶液にメタノールを加えて濃度が50%となるように調整したポリ酢酸ビニルのメタノール溶液200g(溶液中のポリ酢酸ビニル100g)に、46.5g(ポリ酢酸ビニルの酢酸ビニルユニットに対してモル比(MR)0.10)のアルカリ溶液(NaOHの10%メタノール溶液)を添加してケン化を行った。アルカリ添加後約2分で系がゲル化したものを粉砕器にて粉砕し、60℃で1時間放置してケン化を進行させた後、酢酸メチル1000gを加えて残存するアルカリを中和した。フェノールフタレイン指示薬を用いて中和の終了を確認後、濾別して得られた白色固体のPVAにメタノール1000gを加えて室温で3時間放置洗浄した。上記洗浄操作を3回繰り返した後、遠心脱液して得られたPVAを乾燥機中70℃で2日間放置して乾燥PVAを得た。
実施例1において、水を付与しない以外は実施例1と同条件で極細長繊維絡合不織布を作製した。熱収縮後の面積収縮率は13%であった。得られた高密度長繊維絡合シートを実施例1と同様の工程により、皮革様シートを作製したところ、風合いはよいものの、折れシワが発生しやすく、充実感が不足しており、皮革様シートの素材として不適格なものであった。
実施例1において、水を付与することなく70℃雰囲気下で乾熱収縮させた以外は、実施例1と同条件で極細長繊維絡合不織布を作製した。熱収縮後の面積収縮率は10%であった。高密度長繊維絡合不織布を実施例1と同様の工程により、皮革様シートを作製したところ、風合いはよいものの、折れシワが発生しやすく、充実感が不足しており、皮革様シートの素材として不適格なものであった。
Claims (4)
- 水溶性熱可塑性ポリビニルアルコール系樹脂を一成分とする極細繊維発生型多成分系繊維からなる緻密な絡合不織布を製造する方法において、該繊維を絡合処理して得られる絡合不織布に、該水溶性樹脂成分の5質量%以上の水を付与して、相対湿度75%以上の雰囲気下で、熱処理して該不織布の面積収縮率が15%以上となるように収縮させることを特徴とする緻密な絡合不織布の製造方法。
- 絡合不織布が長繊維不織布である請求項1記載の製造方法。
- 水溶性熱可塑性ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度が200〜500、ケン化度が90〜99.99モル%および融点が160℃〜230℃である請求項1または2に記載の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の方法により得られた緻密な不織布に水系エマルジョンバインダー樹脂を含浸し、凝固した後に該水溶性熱可塑性ポリビニルアルコール系樹脂を抽出除去する皮革様シート基体の製造方法。
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