KR102128640B1

KR102128640B1 - 인공 피혁 기재, 은부조 인공 피혁, 인공 피혁 기재의 제조 방법, 및 인공 피혁 기재용 개질제

Info

Publication number: KR102128640B1
Application number: KR1020157025692A
Authority: KR
Inventors: 신이치 요시모토; 미치노리 후지사와; 고지 하시모토; 히데오 스기우라
Original assignee: 주식회사 쿠라레
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2020-06-30
Also published as: US20160002846A1; JP6473412B2; TW201500200A; CN105026640B; EP2966218A1; KR20150121105A; CN105026640A; EP2966218A4; WO2014132630A1; TWI651198B; JPWO2014132630A1

Abstract

섬유 낙합체와, 섬유 낙합체에 함침 부여된, 충전제와 액상의 불휘발성유와, 바람직하게는 고분자 탄성체를 함유하는 인공 피혁 기재로서, 바람직하게는 불휘발성유를, 섬유 낙합체에 대하여 0.5 ∼ 10 질량％ 함유하는 인공 피혁 기재. 더욱 바람직하게는, 표면을 평활화하는 평활화층을 추가로 구비하고, 평활화층은, 제 2 고분자 탄성체와 제 2 충전제를 함유하는 두께 10 ∼ 100 ㎛ 의 층인 인공 피혁 기재.

Description

인공 피혁 기재, 은부조 인공 피혁, 인공 피혁 기재의 제조 방법, 및 인공 피혁 기재용 개질제{ARTIFICIAL LEATHER SUBSTRATE, GRAIN-FINISHED ARTIFICIAL LEATHER, ARTIFICIAL LEATHER SUBSTRATE MANUFACTURING METHOD, AND ARTIFICIAL LEATHER SUBSTRATE MODIFYING AGENT}

본 발명은, 탄력감과 높은 충실감을 겸비한 인공 피혁에 관한 것이다.

종래부터, 부직포를 포함한 인공 피혁이 알려져 있다. 인공 피혁은 천연 피혁의 대체품으로서, 신발, 의료 (衣料), 장갑, 가방, 볼, 인테리어, 차량 용도 등의 분야에 사용되고 있다.

인공 피혁은, 부직포 내부의 공극에 고분자 탄성체를 함침 부여하여 얻어지는 인공 피혁 기재에, 원하는 외관을 부여하기 위한 표면 처리가 실시되어 제조된다. 고분자 탄성체는 부직포에 충실감을 부여한다. 인공 피혁으로는, 예를 들어, 은면풍의 외관이 부여된 은부조 (銀付調) 인공 피혁이나, 부직포 표면의 섬유를 보풀이 일게 한 스웨이드풍이나 누벅풍의 인공 피혁 등이 알려져 있다.

천연 피혁은, 치밀한 콜라겐 섬유를 함유하기 때문에 탄력감과 높은 충실감을 겸비한다. 천연 피혁의 높은 충실감은, 구부렸을 때에, 둥근 모양을 띠며 고급감이 있는 섬세한 절곡 주름을 형성시키고, 또 우수한 드레이프성을 발현시킨다.

그러나, 천연 피혁은, 예를 들어, 자동차의 내장재와 같은 내열성이나 내수성이 요구되는 용도에는 사용하는 것이 곤란하였다. 콜라겐 섬유는 내열성이나 내수성이 열등하기 때문이다. 천연 피혁에 내열성이나 내수성을 부여하기 위하여, 그 표면에 두꺼운 수지층을 형성하는 방법도 있다. 그러나, 두꺼운 수지층을 형성한 경우에는, 천연 피혁의 탄력감이 없어진다.

한편, 인공 피혁은, 천연 피혁에 비해, 내열성, 내수성, 품질 안정성, 내마모성이 우수하고, 또 손질하기도 쉽다. 그러나, 인공 피혁에는, 부직포 중에 고분자 탄성체로 충전되어 있지 않은 공극이 존재하기 때문에, 천연 피혁에 비해 치밀감 및 충실감이 열등하다. 그 때문에, 인공 피혁은, 구부렸을 때에, 천연 피혁과 같이 둥근 모양을 띠며 구부러지지 않고, 똑부러짐이라고도 불리는 바와 같이 꺾여 절곡된다. 이와 같은 절곡 방법은 고급감이 없다. 또, 부직포 중의 고분자 탄성체의 함유 비율을 높임으로써 공극을 저감시킨 경우, 반발감이 높아져 고무와 비슷한 강직한 질감이 된다.

천연 피혁의 탄력감과 보다 비슷하게 하기 위하여, 극세 섬유로 형성된 부직포를 사용한 인공 피혁도 알려져 있다 (예를 들어 하기 특허문헌 1). 그러나, 극세 섬유로 형성된 부직포를 사용한 인공 피혁의 경우, 탄력감과 충실감을 충분히 겸비한 것이 얻어지지 않았다. 또, 하기 특허문헌 2 는, 섬유질 기재의 적어도 내부에 30 ℃ 에 있어서의 점도가 50 ∼ 10000 mPa·s 인 유상 물질과 올레핀계 엘라스토머 등의 유지체를 함유하는 피혁 시트상물을 개시한다. 특허문헌 2 는, 이와 같은 피혁 시트상물이, 천연 피혁풍의 유연성 (탄력감) 과 충실감을 겸비하고, 또한 오일의 이행이 적은 것을 개시한다.

그런데, 인공 피혁 분야는 아니지만, 예를 들어, 하기 특허문헌 3 은, 아크릴계 습식 부직포에 흡진 성능을 구비한 약제가 그 부직포의 중량의 1 ∼ 30 중량％ 유지되어 이루어지는 와이핑 시트로서, 약제로서, 유동 파라핀, 광물유, 실리콘 오일, 알킬벤젠 오일 등의 합성유 등을 사용하는 것을 개시한다.

국제공개공보 WO2008/120702호 팸플릿 국제공개공보 WO2003/06212호 팸플릿 일본 공개특허공보 평9-313418호

본 발명은, 탄력감과 높은 충실감을 겸비한 인공 피혁을 제공한다.

본 발명의 일 국면은, 섬유 낙합체 (絡合體)와, 섬유 낙합체에 함침 부여된, 제 1 충전제와 액상의 불휘발성유를 함유하는 인공 피혁 기재이다.

또, 본 발명의 다른 일 국면은, 상기 인공 피혁 기재에 적층된, 수지층을 갖는 은부조 인공 피혁이다.

또, 본 발명의 다른 일 국면은, 인공 피혁 기재의 제조 방법으로서, 섬유 낙합체와, 섬유 낙합체에 함침 부여된, 제 1 충전제와 액상의 불휘발성유를 함유하는 인공 피혁 기재 원단 (原反) 을 준비하는 공정과, 인공 피혁 기재 원단의 표면에 평활화층 형성용 도포액을 도포한 후, 건조시킴으로써 두께 10 ∼ 100 ㎛ 의 평활화층을 형성하는 공정을 구비하고, 평활화층 형성용 도포액은, 고형분으로서 제 2 고분자 탄성체와 제 2 충전제를 함유하고, 25 ℃ 의 온도하에서, B 형 회전 점도계를 사용하여 회전수 0.6 회전/초로 계측했을 때의 점도 η_0.6 과 회전수 3 회전/초로 계측했을 때의 점도 η_3.0 의 비 (η_0.6/η_3.0) 인 틱소트로피 지수가 2 ∼ 4 인, 인공 피혁 기재의 제조 방법이다.

또, 본 발명의 다른 일 국면은, 불휘발 성분으로서, 액상의 불휘발성유 3 ∼ 90 질량％ 와, 무기 필러 및 유기 필러에서 선택되는 적어도 1 종의 제 1 충전제 10 ∼ 97 질량％ 를 함유하는 인공 피혁 기재용 개질제이다.

본 발명에 의하면, 탄력감과 높은 충실감을 겸비한 인공 피혁이 얻어진다.

도 1 은 본 발명에 관련된 일 실시형태의 은부조 인공 피혁 (10) 의 모식 단면도이다.
도 2 는 본 발명에 관련된 다른 일 실시형태의 은부조 인공 피혁 (20) 의 모식 단면도이다.
도 3 은 실시예 6 에 있어서의, 제 1 충전제, 불휘발성유, 및 제 1 고분자 탄성체를 함침 부여하기 전의 섬유 낙합체의 단면을 주사형 전자 현미경 (SEM) 으로 관찰했을 때의 단면 사진이다.
도 4 는 실시예 6 에 있어서의, 제 1 충전제, 불휘발성유, 및 제 1 고분자 탄성체를 함침 부여하여 얻어진 인공 피혁 기재의 단면을 SEM 으로 관찰했을 때의 단면 사진이다.
도 5 는 실시예 6 에 있어서의, 은부조 인공 피혁 기재의 단면을 SEM 으로 관찰했을 때의 단면 사진이다.
도 6 은 실시예 13 에 있어서 얻어진 인공 피혁 기재의 평활화층을 형성하기 전의 사단면 (斜斷面) 의 SEM 사진이다.
도 7 은 실시예 13 에 있어서 얻어진 인공 피혁 기재의 평활화층을 형성한 후의 사단면의 SEM 사진이다.
도 8 은 실시예 13 에서 얻어진 은부조 인공 피혁 기재의 사단면의 SEM 의 단면 사진이다.
도 9 는 실시예 22 에 있어서 얻어진 인공 피혁 기재의 평활화층을 형성한 후의 사단면의 SEM 사진이다.
도 10 은 실시예 22 에서 얻어진 은부조 인공 피혁 기재의 사단면의 SEM 의 단면 사진이다.

도 1 은 본 발명에 관련된 일 실시형태의 은부조 인공 피혁 (10) 의 모식 단면도이다. 은부조 인공 피혁 (10) 은, 섬유 낙합체를 함유하는 인공 피혁 기재 (1) 와, 인공 피혁 기재 (1) 의 표면에 형성된 고분자 탄성체를 함유하는 수지 은면층 (2) 을 구비한다. 인공 피혁 기재 (1) 는 섬유 낙합체 (1a) 를 함유하고, 섬유 낙합체 (1a) 의 섬유 간의 공극에는, 도 1 중의 확대도에서 나타낸 바와 같이, 액상의 불휘발성유 (3), 제 1 충전제 (4) 및 필요에 따라 함유되는 제 1 고분자 탄성체 (5) 가 함침 부여되어 있다. 액상의 불휘발성유, 제 1 충전제 및 제 1 고분자 탄성체를 합하여 개질제라고도 부른다.

이하, 본 실시형태의 인공 피혁을 그 제조 방법의 일례를 따라 상세하게 설명한다.

섬유 낙합체로는, 부직포, 직포, 직물, 편물 등의 섬유 구조체이면 특별히 한정 없이 사용된다. 이들 중에서는 부직포, 특히 극세 섬유의 부직포가 바람직하다. 극세 섬유의 부직포는 섬유 밀도가 치밀하기 때문에 섬유의 조밀 불균일이 낮고, 균질성이 높다. 그 때문에 탄력감과 높은 충실감이 특히 우수한 인공 피혁이 얻어진다. 본 실시형태에서는, 섬유 낙합체로서, 극세 섬유의 부직포를 사용하는 경우에 대하여, 대표예로서 상세하게 설명한다.

극세 섬유의 부직포는, 예를 들어, 해도형 (海島型) (매트릭스-도메인형) 복합 섬유와 같은 극세 섬유 발생형 섬유를 낙합 처리하고, 극세 섬유화 처리함으로써 얻어진다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 해도형 복합 섬유를 사용하는 경우에 대하여 상세하게 설명하지만, 해도형 복합 섬유 이외의 극세 섬유 발생형 섬유를 사용해도, 또 극세 섬유 발생형 섬유를 사용하지 않고 직접 극세 섬유를 방사해도 된다. 또한, 해도형 복합 섬유 이외의 극세 섬유 발생형 섬유의 구체예로는, 방사 직후에 복수의 극세 섬유가 가볍게 접착되어 형성되고, 기계적 조작에 의해 풀림으로써 복수의 극세 섬유가 형성되는 박리 분할형 섬유나, 용융 방사 공정에 있어서 꽃잎 모양으로 복수의 수지를 교대로 집합시켜 이루어지는 꽃잎형 섬유 등을 들 수 있고, 극세 섬유를 형성할 수 있는 섬유이면 특별히 한정되지 않고 사용된다.

극세 섬유의 부직포의 제조에 있어서는, 먼저, 선택적으로 제거할 수 있는 해도형 복합 섬유의 해 (海) 성분 (매트릭스 성분) 을 구성하는 열가소성 수지와, 극세 섬유를 형성하는 수지 성분인 해도형 복합 섬유의 도 (島) 성분 (도메인 성분) 을 구성하는 열가소성 수지를 용융 방사하고, 연신함으로써 해도형 복합 섬유를 얻는다.

해성분의 열가소성 수지로는, 도성분의 수지와는 용제에 대한 용해성 또는 분해제에 대한 분해성을 달리하는 열가소성 수지가 선택된다. 해성분을 구성하는 열가소성 수지의 구체예로는, 예를 들어, 수용성 폴리비닐알코올계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 에틸렌프로필렌 수지, 에틸렌아세트산비닐 수지, 스티렌에틸렌 수지, 스티렌아크릴 수지 등을 들 수 있다.

도성분을 형성하고, 극세 섬유를 형성하는 수지 성분인 열가소성 수지로는, 해도형 복합 섬유 및 극세 섬유를 형성 가능한 수지이면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 이소프탈산 변성 PET, 술포이소프탈산 변성 PET, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리헥사메틸렌테레프탈레이트 등의 방향족 폴리에스테르 ; 폴리락트산, 폴리에틸렌숙시네이트, 폴리부틸렌숙시네이트, 폴리부틸렌숙시네이트아디페이트, 폴리하이드록시부틸레이트-폴리하이드록시발레레이트 수지 등의 지방족 폴리에스테르 ; 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 10, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 폴리아미드 6-12 등의 폴리아미드 ; 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리부텐, 폴리메틸펜텐, 염소계 폴리올레핀 등의 폴리올레핀 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

극세 섬유의 부직포의 제조 방법으로는, 예를 들어, 해도형 복합 섬유를 용융 방사하여 웨브를 제조하고, 웨브를 낙합 처리한 후, 해도형 복합 섬유로부터 해성분을 선택적으로 제거하여 극세 섬유를 형성하는 방법을 들 수 있다. 웨브를 제조하는 방법으로는, 스펀본드법 등에 의해 방사한 장섬유의 해도형 복합 섬유를 커트하지 않고 네트 상에 포집하여 장섬유 웨브를 형성하는 방법이나, 장섬유를 스테이플로 커트하여 단섬유 웨브를 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 치밀감 및 충실감이 우수한 점에서 장섬유 웨브가 특히 바람직하다. 또, 형성된 웨브에는 형태 안정성을 부여하기 위하여 융착 처리를 실시해도 된다.

또한, 장섬유란, 방사 후에 의도적으로 커트된 단섬유가 아닌, 연속적인 섬유인 것을 의미한다. 더욱 구체적으로는, 예를 들어, 섬유 길이가 3 ∼ 80 ㎜ 정도가 되도록 의도적으로 절단된 단섬유가 아닌 섬유를 의미한다. 극세 섬유화하기 전의 해도형 복합 섬유의 섬유 길이는 100 ㎜ 이상인 것이 바람직하며, 기술적으로 제조 가능하고, 또한 제조 공정에 있어서 불가피적으로 절단되지 않는 한, 수 m, 수백 m, 수 ㎞ 혹은 그 이상의 섬유 길이이어도 된다. 또한, 후술하는 낙합시의 니들 펀치나, 표면의 버핑에 의해, 제조 공정에 있어서 불가피적으로 장섬유의 일부가 절단되어 단섬유가 되는 경우도 있다.

해도형 복합 섬유의 해성분을 제거하여 극세 섬유를 형성할 때까지의 어느 공정에 있어서, 낙합 처리 및 수증기에 의한 열수축 처리 등의 섬유 수축 처리를 실시함으로써, 해도형 복합 섬유를 치밀화할 수 있다. 낙합 처리로는, 예를 들어, 웨브를 5 ∼ 100 장 정도 겹쳐, 니들 펀치나 고압 수류 처리하는 방법을 들 수 있다.

해도형 복합 섬유의 해성분은, 웨브를 형성시킨 후의 적당한 단계에서 용해 또는 분해하여 제거된다. 이와 같은 분해 제거 또는 용해 추출 제거에 의해 해도형 복합 섬유가 극세 섬유화되어, 섬유속상의 극세 섬유가 형성된다.

극세 섬유의 섬도는 특별히 한정되지 않지만, 0.001 ∼ 0.9 dtex, 나아가서는 0.01 ∼ 0.6 dtex, 특히는 0.02 ∼ 0.5 dtex 인 것이 바람직하다. 섬도가 지나치게 높은 경우에는, 치밀감이 불충분한 부직포가 얻어지는 경향이 있다. 또, 섬도가 지나치게 낮은 섬유는 제조하기 어렵다. 또, 섬유끼리가 집속되어 부직포의 강성이 높아지는 경향이 있다.

이렇게 하여 얻어진 극세 섬유의 부직포는, 필요에 따라 두께 조정 및 평탄화 처리된다. 구체적으로는, 슬라이스 처리나 버핑 처리가 실시된다. 이렇게 하여, 섬유 낙합체인 극세 섬유의 부직포가 얻어진다.

섬유 낙합체의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 100 ∼ 3000 ㎛, 나아가서는 300 ∼ 2000 ㎛ 정도인 것이 바람직하다. 또, 섬유 낙합체의 겉보기 밀도는, 특별히 한정되지 않지만, 0.25 ∼ 0.70 g/㎤, 나아가서는 0.45 ∼ 0.65 g/㎤, 특히는 0.55 ∼ 0.60 g/㎤ 정도인 것이, 충실감과 탄력적인 질감을 겸비한 인공 피혁 기재가 얻어지는 점에서 바람직하다.

다음으로, 섬유 낙합체의 공극에, 제 1 충전제와 액상의 불휘발성유를 함침 부여하는 공정에 대하여 설명한다.

본 공정에 있어서는, 먼저 불휘발성유와 제 1 충전제를 함유하는 분산액을 조제한다.

분산액은, 예를 들어, 물 또는 물과 알코올 등의 극성 용매의 혼합액 등의 분산매에, 액상의 불휘발성유 및 제 1 충전제를 균질하게 혼합 분산시킨다.

본 실시형태에 있어서의 액상의 불휘발성유란, 비점이 150 ℃ 이상이고, 또한 극성 용매에 실질적으로 용해되지 않는 액체이다. 구체적으로는, 예를 들어, 유동 파라핀, 파라핀계 또는 나프텐계의 프로세스 오일, 광물유, 실리콘 (silicone) 오일, 프탈산에스테르류 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 이들 중에서는, 유동 파라핀이 화학적 안정성이 우수하고, 또 잘 산화되지 않는 점에서 바람직하다.

또, 본 실시형태에 있어서의 제 1 충전제로는 무기 필러 및 유기 필러를 들 수 있다.

무기 필러 및 유기 필러로는, 예를 들어, 평균 입경 0.1 ∼ 15 ㎛, 나아가서는 평균 입경 0.5 ∼ 10 ㎛ 정도의 금속, 금속 산화물, 무기 화합물, 유기 화합물 등으로 이루어지는 각종 필러가 특별히 한정 없이 사용된다. 그 구체예로는, 알루미나 (Al₂O₃), 이산화티탄 (TiO₂), 산화아연 (ZnO), 이산화세륨(CeO₂), 실리카 (SiO₂) 등의 금속 산화물 또는 반금속 산화물의 필러 ; 탤크, 클레이, 수산화알루미늄, 마이카, 탄산칼슘, 바구니형 폴리실세스퀴옥산 (POSS) 등의 무기 화합물의 필러 ; 폴리인산암모늄, 디알킬포스핀산알루미늄, 폴리화인산멜라민 등의 난연성 필러 ; 카본 나노 튜브 (CNT), 탄소 섬유 (CF), 카본 블랙 (CB), 그라파이트 (GF), 아세틸렌 블랙 (AB) 과의 카본계 필러 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 이들 중에서는, 각종 난연성 필러가 난연성을 동시에 부여할 수 있는 점에서 특히 바람직하다.

또, 섬유 낙합체의 공극에는, 제 1 충전제와 액상의 불휘발성유에 더하여, 추가로 제 1 고분자 탄성체를 함침 부여하는 것이 바람직하다. 이 경우, 불휘발성유와 제 1 충전제와 제 1 고분자 탄성체를 함유하는 분산액을 사용한다.

제 1 고분자 탄성체의 구체예로는, 예를 들어, 폴리우레탄, 아크릴계 탄성체, 실리콘계 탄성체, 디엔계 탄성체, 니트릴계 탄성체, 불소계 탄성체, 폴리스티렌계 탄성체, 폴리올레핀계 탄성체, 폴리아미드계 탄성체, 할로겐계 탄성체 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 이들 중에서는 폴리우레탄이 내마모성이나 기계적 특성이 우수한 점에서 바람직하다.

폴리우레탄으로는, 폴리카보네이트계 폴리우레탄, 폴리에스테르계 폴리우레탄, 폴리에테르계 폴리우레탄, 폴리카보네이트/에테르계 폴리우레탄의 에멀션 등의 수계 폴리우레탄이 바람직하다. 이들 폴리우레탄은 용이하게 그 분산액이 조제되고, 가교 구조를 형성하기 쉽고, 또 섬유에 지나치게 밀착시키지 않고 공극에 존재시킴으로써 부드러운 질감을 발현시키기 쉬운 점에서 특히 바람직하다.

또, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 필요에 따라 분산액에 계면 활성제나, 분산제, 착색제 등의 성분을 배합해도 된다.

분산액 중의 각 성분의 농도는, 목적으로 하는 특성이나, 분산액의 점도나 안정성 등을 고려하여 적절히 조정된다. 구체적으로는, 분산액 중의 불휘발성유의 비율로는, 예를 들어, 1 ∼ 50 질량％, 나아가서는 3 ∼ 30 질량％ 정도의 범위에서 배합하는 것이 바람직하다. 또, 분산액 중의 충전제 및 고분자 탄성체의 합계의 비율은, 예를 들어, 5 ∼ 99 질량％, 나아가서는 7 ∼ 80 질량％ 정도 함유하는 것이 바람직하다.

섬유 낙합체에 분산액을 함침시키는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들어, 섬유 낙합체에 분산액을 딥닙함으로써 함침시키는 방법이 바람직하게 사용된다. 분산액의 점도는 섬유 낙합체에 원하는 양을 함침 가능한 점도인 한 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들어, 그 용액 점도로는 회전식 점도계로 측정한 값으로서 10 ∼ 1000 mPa·s (밀리파스칼초), 나아가서는 50 ∼ 500 mPa·s 정도인 것이 바람직하다.

그리고, 섬유 낙합체에 분산액을 함침시킨 후, 건조시킴으로써, 분산액 중의 분산매 등의 휘발 성분을 건조 제거한다. 그것에 의해, 분산액 중의 제 1 충전제 및 불휘발성유 등이 섬유 낙합체의 섬유 간의 공극에 남는다. 건조 조건은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 70 ∼ 150 ℃ 에서 1 ∼ 10 분간 정도 건조시키는 조건을 들 수 있다. 이렇게 하여 섬유 낙합체의 섬유 간의 공극에 제 1 충전제 및 불휘발성유 등이 부여된다. 이들은, 예를 들어, 점토상 또는 페이스트상으로 공극에 존재한다.

섬유 낙합체에 대한 불휘발성유의 비율은, 0.5 ∼ 10 질량％, 나아가서는 1 ∼ 10 질량％, 특히는 3 ∼ 8 질량％ 인 것이 바람직하다. 섬유 낙합체에 대한 불휘발성유의 비율이 0.5 질량％ 미만인 경우에는 탄력적인 질감이 충분히 얻어지기 어렵다. 또, 섬유 낙합체에 대한 불휘발성유의 비율이 지나치게 높은 경우에는, 섬유 낙합체가 불휘발성유를 유지할 수 없게 되어 빠져나가기 쉬워 진다.

섬유 낙합체에 대한 제 1 충전제의 비율은, 특별히 한정되지 않지만, 1 ∼ 60 질량％ 이고, 10 ∼ 50 질량％, 나아가서는 10 ∼ 40 질량％ 인 것이 바람직하다. 섬유 낙합체에 대한 제 1 충전제의 비율이 지나치게 낮은 경우에는 충실감이 저하되는 경향이 있다. 또, 섬유 낙합체에 대한 제 1 충전제의 비율이 지나치게 높은 경우에는, 탄력적인 질감이 저하되는 경향이 있다.

또, 섬유 낙합체에 대한 제 1 고분자 탄성체의 비율은 0 ∼ 15 질량％, 나아가서는 1 ∼ 14 질량％, 특히는 1 ∼ 10 질량％ 인 것이 바람직하다. 섬유 낙합체에 대한 제 1 고분자 탄성체의 비율이 지나치게 높은 경우에는 고무감이 강해져 반발성이 높아짐으로써, 탄력적인 질감이 저하되는 경향이 있다. 또한, 제 1 고분자 탄성체는 필수 성분은 아니지만, 배합함으로써 형태 안정성을 높이거나 탄성을 조정하거나 할 수 있다.

또, 제 1 충전제, 불휘발성유 및 제 1 고분자 탄성체를 합한 개질제 중의 불휘발성유의 비율은, 특별히 한정되지 않지만, 1 ∼ 90 질량％, 나아가서는 3 ∼ 70 질량％, 특히는 10 ∼ 50 질량％, 각별히는 20 ∼ 35 질량％ 인 것이, 탄력적인 질감과 충실감이 얻어지는 점에서 바람직하다. 개질제 중의 불휘발성유의 비율이 지나치게 낮은 경우에는 탄력적인 질감이 저하되는 경향이 있고, 지나치게 높은 경우에는 상대적으로 충전제의 비율이 낮아짐으로써, 충실감이 저하되는 경향이 있다.

또, 개질제 중의 제 1 충전제의 비율로는, 10 ∼ 99 질량％, 나아가서는 30 ∼ 97 질량％, 특히는 50 ∼ 90 질량％ 인 것이 바람직하다. 제 1 충전제의 비율이 지나치게 낮은 경우에는 충실감이 저하되는 경향이 있고, 지나치게 높은 경우에는 상대적으로 불휘발성유의 비율이 낮아짐으로써 탄력적인 질감이 저하되는 경향이 있다.

개질제 중의 제 1 고분자 탄성체의 비율로는, 0 ∼ 40 질량％, 나아가서는 1 ∼ 20 질량％ 인 것이 바람직하다. 제 1 고분자 탄성체의 비율이 지나치게 높은 경우에는 고무와 비슷한 질감이 되는 경향이 있다.

섬유 낙합체에 대한 개질제의 비율은 특별히 한정되지 않지만, 1 ∼ 60 질량％, 바람직하게는 3 ∼ 45 질량％, 특히는 10 ∼ 40 질량％, 각별히는 10 ∼ 30 질량％ 인 것이 바람직하다. 섬유 낙합체에 대한 개질제의 비율을 지나치게 높게 한 경우에는 공극에 충분히 함침시키는 것이 어려워지는 경향이 있다.

이렇게 하여 섬유 낙합체의 섬유 간의 공극에 제 1 충전제, 불휘발성유 및 필요에 따라 제 1 고분자 탄성체를 함유하는 개질제를 함침 부여시킨 인공 피혁 기재가 얻어진다. 이와 같은 인공 피혁 기재는, 필요에 따라 슬라이스 처리 또는 버핑 처리함으로써 두께 조정 및 평탄화 처리되거나, 비비기 유연화 처리, 에어샷 유연화 처리, 역 (逆) 시일의 브러싱 처리, 방오 처리, 친수화 처리, 활제 처리, 유연제 처리, 산화 방지제 처리, 자외선 흡수제 처리, 형광제 처리, 난연제 처리 등의 마무리 처리가 실시되어도 된다.

인공 피혁 기재의 충실감과 탄력감을 조정하는 목적으로, 제 1 충전제, 불휘발성유 및 필요에 따라 제 1 고분자 탄성체를 함유하는 개질제를 함침 부여시킨 인공 피혁 기재에 유연 가공을 하는 것이 바람직하다. 유연 가공 방법은 특별히 한정되지 않지만, 인공 피혁 기재를 탄성체 시트에 밀착시켜 세로 방향 (제조 라인의 MD) 으로 기계적으로 수축시키고, 그 수축 상태로 가열 처리하여 히트 세트하는 방법이 바람직하다. 본 방법을 채용함으로써, 표면의 평활성을 향상시키면서 유연화하는 것이 가능하다.

이렇게 하여 얻어지는 인공 피혁 기재의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 100 ∼ 3000 ㎛, 나아가서는 300 ∼ 2000 ㎛ 정도인 것이 바람직하다. 또, 인공 피혁 기재의 겉보기 밀도는, 특별히 한정되지 않지만, 0.55 ∼ 0.85 g/㎤, 나아가서는 0.60 ∼ 0.80 g/㎤ 인 것이 충실감과 탄력적인 질감의 밸런스가 우수한 점에서 바람직하다.

이렇게 하여 얻어지는 인공 피혁 기재에 원하는 외관을 부여하기 위한 처리를 실시함으로써 인공 피혁으로 마무리된다. 인공 피혁으로는, 예를 들어, 인공 피혁 기재의 표면에 은면풍의 수지층을 부여한 은부조 인공 피혁이나, 인공 피혁 기재의 표면을 버핑 처리하여 섬유를 입모 (立毛) 또는 기모 (起毛) 시킴으로써 보풀이 일게 한 외관을 부여한 기모풍 인공 피혁 (스웨이드, 누벅, 벨루어, 벅스킨) 등을 들 수 있다.

은부조 인공 피혁은, 인공 피혁 기재의 표면에 은면풍의 수지층을 형성함으로써 얻어진다. 인공 피혁 기재의 표면에 은면풍의 수지층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 건식 조면 (造面) 법이나 다이렉트 코트법이 사용된다. 건식 조면법은, 박리 시트 상에 은면층을 형성하기 위한 착색한 수지를 함유하는 도포액을 도포한 후, 건조시킴으로써 피막을 형성하고, 피막을 인공 피혁 기재의 표면에 접착층을 개재하여 첩합 (貼合) 한 후, 박리 시트를 박리하는 방법이다. 또, 다이렉트 코트법은, 수지를 함유하는 도포액을 인공 피혁 기재의 표면에 직접, 롤 코터나 스프레이 코터에 의해 도포한 후, 건조시킴으로써 형성하는 방법이다.

종래, 일반적으로는, 은면층은, 미리 형성된 피막을 반경화시킨 접착층을 개재하여 인공 피혁 기재에 적층하고, 열프레스하여 접착하는 건식 조면에 의한 방법에 의해 형성되어 있다. 건식 조면에 의해 형성되는 은면층은 비교적 두꺼워지고, 또 형성 공정도 번잡하다. 한편, 다이렉트 코트법에 의하면, 도포에 의해 은면층을 형성할 수 있기 때문에 형성 공정이 간편하다는 장점을 갖는다. 그러나, 다이렉트 코트법에 의해 은면층을 형성하고자 한 경우, 도포액이 인공 피혁 기재의 표면의 공극으로부터 내부로 지나치게 침투하기 때문에 인공 피혁 기재가 단단해져, 탄력적인 질감이 저해된다는 문제가 있었다.

본 실시형태의 인공 피혁 기재는 상기 서술한 바와 같이 충실감이 우수하고, 또한 평활한 표면을 갖는 기재이기 때문에, 이하와 같은 방법에 의해 매우 높은 평활성을 표면에 부여할 수 있다. 이와 같이 인공 피혁 기재의 표면의 평활성을 높임으로써, 다이렉트 코트법을 사용하여, 인공 피혁 기재의 표면에 도포액을 도포해도 내부에 잘 침투하지 않게 된다. 그것에 의해, 형성되는 수지층이 인공 피혁 기재에 깊이 가라앉지 않기 때문에, 탄력적인 질감을 유지할 수 있다.

제 1 방법으로는, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 인공 피혁 기재 (1) 의 표층에, 표면을 평활화하기 위하여, 제 2 고분자 탄성체와 제 2 충전제를 함유하는 평활화층 (6) 을 형성하는 방법을 들 수 있다. 그리고, 이와 같은 평활화층 (6) 의 표면에 은면층 (12) 을 형성한다. 이와 같은 평활화층의 형성 방법을 이하에 설명한다.

인공 피혁 기재 원단의 표면에, 제 2 고분자 탄성체와 제 2 충전제를 함유하는 틱소트로피 지수가 2 ∼ 4 인 도포액을 도포한 후, 건조시킴으로써 평활화층을 형성한다. 이와 같은 도포액은, 틱소트로피 지수가 2 ∼ 4 이기 때문에 셰어가 가해지는 도포시에는 저점도가 되고, 셰어가 가해지지 않는 도포 후에는 점도가 높아진다. 이와 같은 방법에 의하면, 도포액이 인공 피혁 기재의 표면의 공극으로부터 내부로 가라앉기 어려워지기 때문에, 인공 피혁 기재의 표면에 얇은 평활화층을 용이하게 형성할 수 있다.

평활화층의 형성에 사용되는 도포액은, 제 2 고분자 탄성체와 제 2 충전제를 함유하는 틱소트로피 지수가 2 ∼ 4 인 도포액이면 특별히 한정되지 않는다. 여기서,「틱소트로피 지수」란, 25 ℃ 의 온도하에서, B 형 회전 점도계를 사용하여 회전수 0.6 회전/초로 계측했을 때의 점도 η_0.6 과 회전수 3 회전/초로 계측했을 때의 점도 η_3.0 의 비 (η_0.6/η_3.0) 를 의미한다.

평활화층의 형성에 사용되는 도포액은, 제 2 고분자 탄성체와 제 2 충전제를 함유한다. 도포액의 구체예로는, 예를 들어, 제 2 고분자 탄성체의 에멀션, 서스펜션, 또는 디스퍼션 등의 수지액에 제 2 충전제를 혼합한 혼합액이 바람직하게 사용된다.

제 2 고분자 탄성체의 구체예로는, 상기 서술한 제 1 고분자 탄성체와 동일한, 예를 들어, 폴리우레탄, 아크릴계 탄성체, 실리콘계 탄성체, 디엔계 탄성체, 니트릴계 탄성체, 불소계 탄성체, 폴리스티렌계 탄성체, 폴리올레핀계 탄성체, 폴리아미드계 탄성체, 할로겐계 탄성체 등을 들 수 있다. 수지액 중의 제 2 고분자 탄성체의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 에멀션의 경우, 10 ∼ 50 질량％, 나아가서는 20 ∼ 40 질량％, 특히는 25 ∼ 35 질량％ 인 것이 바람직하다.

제 2 충전제는, 도포액에 틱소트로피성을 부여함과 함께, 인공 피혁 기재의 표면의 공극을 눈먹임하는 성분이다. 제 2 충전제의 구체예로는, 상기 서술한 제 1 충전제와 동일한 충전제인 중실 (中實) 입자 외에, 플라스틱 비즈 등의 중공 입자를 들 수 있다. 이들 중에서는, 특히, 클레이, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 중공 입자 등이 틱소트로피 지수를 조정하기 쉬운 점에서 바람직하다.

중실 입자의 입경으로는 0.5 ∼ 15 ㎛ 인 것이 틱소트로피 지수를 조정하기 쉬운 점에서 바람직하다. 또, 중공 입자의 입경으로는 10 ∼ 80 ㎛ 인 것이 틱소트로피 지수를 조정하기 쉬운 점에서 바람직하다.

제 2 충전제의 배합량으로는, 도포액의 고형분 중에 1 ∼ 50 질량％, 나아가서는 5 ∼ 50 질량％, 특히는 10 ∼ 30 질량％ 가 되도록 배합되는 것이 바람직하다. 또, 중공 입자인 경우의 제 2 충전제의 배합량으로는, 도포액의 고형분의 체적에 대하여, 5 ∼ 70 ％, 나아가서는 10 ∼ 50 ％ 의 체적에 상당하는 중공 입자를 배합하는 것이 바람직하다.

또, 평활화층의 형성에 사용되는 도포액은, 필요에 따라 틱소트로피 지수나 점도를 조절하기 위한 증점제를 함유해도 된다. 증점제의 구체예로는, 예를 들어, 폴리아크릴산암모늄, 폴리아크릴산 등을 들 수 있다. 증점제의 배합량으로는, 제 2 고분자 탄성체의 고형분 100 질량부에 대하여, 0.5 ∼ 5 질량부인 것이 바람직하다. 또한, 도포액의 안정성을 향상시키는 분산제나, 고분자 탄성체를 가교하기 위한 가교제나, 안료 등의 착색제를 함유해도 된다. 분산제의 구체예로는, 예를 들어, 저분자량 폴리카르복실산나트륨, 트리폴리인산나트륨 등을 들 수 있다. 분산제의 배합량으로는, 제 2 고분자 탄성체의 고형분 100 질량부에 대하여, 0.2 ∼ 2 질량부인 것이 바람직하다.

도포액은, 제 2 고분자 탄성체의 수지액에, 제 2 충전제 및 그 밖의 필요에 따라 배합되는 증점제 등의 첨가제를 첨가하고, 교반 혼합함으로써 조제된다. 이렇게 하여 조제되는 도포액의 점도로는, 25 ℃ 의 온도하에서, B 형 회전 점도계를 사용하여 회전수 0.6 회전/초로 계측했을 때의 점도 η_0.6 으로 하여, 100 ∼ 600 Pa·s (파스칼초), 나아가서는 150 ∼ 350 Pa·s 인 것이 바람직하다. 이와 같은 점도인 경우에는, 도포액의 도포성이 우수함과 함께, 인공 피혁 기재의 표면의 공극으로부터 도포액이 내부에 가라앉기 어려워진다.

또, 도포액 중의 고형분의 비율은 특별히 한정되지 않지만, 40 ∼ 60 질량％ 정도의 범위인 것이, 틱소트로피성이 우수하고, 도포 후에 적당히 증점하는 점 및 건조성이 우수한 점에서 바람직하다.

인공 피혁 기재 원단의 표면에, 이와 같은 도포액을 도포한 후, 건조시킴으로써 평활화층이 형성된다. 도포 방법으로는, 리버스 코터나 닥터 나이프 코터 등의 각종 도포법이 특별히 한정 없이 사용된다. 도포액은 도포시에는 셰어를 받아 저점도화되며, 도포 후에는 점도가 증가하기 때문에 인공 피혁 기재의 표면의 공극으로부터 도포액이 내부에 가라앉기 어려워진다.

그리고, 도포된 도포액을 건조시킴으로써, 평활화층이 형성된다. 이렇게 하여 형성되는 평활화층의 평균 두께로는 10 ∼ 100 ㎛, 나아가서는 20 ∼ 70 ㎛ 인 것이 바람직하다. 평활화층이 지나치게 두꺼운 경우에는, 얻어지는 인공 피혁의 탄력감이 저하되는 경향이 있고, 지나치게 얇은 경우에는 인공 피혁 기재의 표면의 공극이 충분히 메워지지 않게 되는 경향이 있다. 또, 평활화층 중의 제 2 충전제의 비율로는, 1 ∼ 50 질량％, 나아가서는 5 ∼ 50 질량％, 특히는 10 ∼ 30 질량％ 인 것이 바람직하다.

평활화층이 형성된 인공 피혁 기재는, 그 표면의 공극의 대부분이 메워져 평활화되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우에는, 평활화층의 표면에 은면풍의 외관을 부여하기 위한 수지액을 도포해도, 인공 피혁 기재의 내부에 수지액이 가라앉기 어렵다. 이와 같은 평활화층이 형성된 인공 피혁 기재를 사용함으로써, 인공 피혁 기재의 탄력감을 잃지 않는 은부조 인공 피혁을 제조할 수 있다.

이와 같은 평활화층이 형성된 인공 피혁 기재의 표면은, 예를 들어, JIS L 1907-7.1.1 의 적하법에 준거한 표면 흡수 (吸水) 속도가 100 초 이상, 150 초 이상, 특히는 180 초 이상인 것이 바람직하다. 표면 흡수 속도가 100 초 미만인 경우에는, 공극이 잔류되어 있기 때문에 수지액이 내부에 가라앉기 쉬워지는 경향이 있다.

또, 본 실시형태의 인공 피혁 기재의 표면을 평활화하기 위한 제 2 방법으로는, 본 실시형태의 인공 피혁 기재의 표면을 열프레스함으로써 표면을 치밀화하는 방법을 들 수 있다. 이 경우에 있어서는, 특히 개질제를 섬유 낙합체에 대한 비율로 10 질량％ 이상이 되도록 함유시킨 경우에는, 표면의 공극이 개질제에 의해 메워져 표면의 공극이 적어진다. 그 때문에, 열프레스된 인공 피혁 기재의 표면에 은면풍의 외관을 부여하기 위한 수지액을 도포해도, 인공 피혁 기재의 내부에 수지액이 가라앉는 것이 억제된다. 따라서, 열프레스된 표면을 갖는 인공 피혁 기재를 사용하는 것에 의해서도, 탄력감을 잃게 하지 않고 은부조 인공 피혁을 제조할 수 있다.

그리고, 형성된 평활화층의 표면에, 수지층을 형성하기 위한 도포액을 도포한 후, 건조시키는 다이렉트 코트법에 의해 은면풍의 수지층이 형성된다. 수지층을 형성하기 위한 도포액은, 평활화층의 표면에, 예를 들어, 스프레이 코트, 리버스 코트 등의 방법에 의해 도포된다. 이들 중에서는, 스프레이 코트가 소량의 수지를 균일하게 도포할 수 있는 점에서 바람직하다.

다이렉트 코트법에 의해 은면풍의 수지층을 형성하기 위한 수지 성분으로는, 예를 들어, 폴리우레탄, 아크릴계 탄성체, 실리콘계 탄성체, 디엔계 탄성체, 니트릴계 탄성체, 불소계 탄성체, 폴리스티렌계 탄성체, 폴리올레핀계 탄성체, 폴리아미드계 탄성체, 할로겐계 탄성체 등의 엘라스토머의 에멀션, 서스펜션, 디스퍼션 또는 용액 등의 수지액을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 이들 중에서는 폴리우레탄의 에멀션이 내마모성이나 기계적 특성이 우수한 점에서 바람직하다. 또, 은면층을 형성하기 위한 수지 성분에는, 필요에 따라 착색제, 자외선 흡수제, 계면 활성제, 난연제, 산화 방지제 등을 함유해도 된다.

은면풍의 수지층의 두께는 10 ∼ 1000 ㎛, 나아가서는 50 ∼ 300 ㎛ 인 것이 바람직하다. 또, 수지층은, 베이스 코트층, 착색층, 탑 클리어층과 같은 복수 층이 적절히 적층된 적층 구조를 갖고 있어도 된다. 또, 수지층은 엠보스 가공 등에 의해 형성된 잔주름 모양을 갖는 것이 의장성 면에서 바람직하다. 엠보스 가공은, 은면층이 미경화인 상태로 잔주름 모양을 전사한 후, 은면층을 완전 경화시키는 방법을 들 수 있다.

본 실시형태의 은부조 인공 피혁은 천연 피혁과 같은 탄력감과 높은 충실감을 겸비하고 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 소프트니스 테스터로 측정된 강연도가 1.5 ㎜ 이상, 바람직하게는 1.8 ∼ 2.5 ㎜ 와 같은 탄력감을 나타내는 것이 바람직하다. 또, 겉보기 밀도는 0.55 ∼ 0.85 g/㎤, 나아가서는 0.60 ∼ 0.80 g/㎤ 인 충실감을 갖는 것이 바람직하다.

또, 기모풍 인공 피혁 (스웨이드, 누벅, 벨루어, 벅스킨) 은, 인공 피혁 기재의 표층을 샌드 페이퍼 등을 사용하여 버핑 처리하여 기모 처리 또는 입모 처리함으로써 얻어진다.

또, 비비기 유연화 처리, 에어샷 유연화 처리, 역시일의 브러싱 처리, 방오 처리, 친수화 처리, 활제 처리, 유연제 처리, 산화 방지제 처리, 자외선 흡수제 처리, 형광제 처리, 난연제 처리 등의 마무리 처리가 실시되어도 된다.

실시예

실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명의 범위는 실시예에 의해 조금도 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

<부직포의 제조>

해성분으로서 수용성 열가소성 폴리비닐알코올 (PVA), 도성분으로서 변성도 6 몰％ 의 이소프탈산 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하여 구금 온도 260 ℃ 로 설정된, 해성분 중에 균일한 단면적의 도성분이 25 개 분포된 단면을 형성하는 노즐 구멍이 병렬상으로 배치된 복수 방사용 구금에 용융 수지를 공급하고, 노즐 구멍으로부터 토출시켰다. 이 때, 해성분과 도성분의 질량비가 해성분/도성분 ＝ 25/75 가 되도록 압력 조정하면서 공급하였다.

그리고, 토출된 용융 섬유를 평균 방사 속도가 3700 m/분이 되도록 흡인 장치로 흡인함으로써 연신하고, 섬도가 2.1 dtex 인 해도형 복합 섬유의 장섬유를 방사하였다. 방사된 해도형 복합 섬유의 장섬유는, 가동형의 네트 상에 연속적으로 퇴적되고, 42 ℃ 의 금속 롤로 가볍게 눌러, 표면의 보풀이 이는 것을 억제하였다. 그리고, 해도형 복합 섬유의 장섬유를 네트로부터 박리하고, 표면 온도 55 ℃ 의 격자 무늬의 금속 롤과 백 롤 사이를 통과시켰다. 이렇게 하여, 선압 200 N/㎜ 로 열프레스하여 겉보기 중량 31 g/㎡ 의 장섬유 웨브를 얻었다.

다음으로, 총 겉보기 중량이 250 g/㎡ 가 되도록 웨브를 크로스 래퍼 장치를 사용하여 8 층으로 겹쳐 중첩 웨브를 제조하고, 추가로 바늘 꺾임 방지 유제를 스프레이하였다. 이어서, 바늘 선단에서 제 1 바브까지의 거리가 3.2 ㎜ 인 6 바브 바늘을 사용하여, 바늘 심도 8.3 ㎜ 로 양면으로부터 교대로 3300 펀치/㎠ 로 니들 펀치하였다. 이 니들 펀치 처리에 의한 면적 수축률은 68 ％ 이고, 니들 펀치 후의 낙합 웨브의 겉보기 중량은 550 g/㎡ 였다.

낙합 웨브를 권취 라인 속도 10 m/분으로 70 ℃ 의 열수 중에 14 초간 침지하여 면적 수축을 발생시켰다. 이어서 95 ℃ 의 열수 중에서 반복하여 딥닙 처리를 실시하여 PVA 를 용해 제거함으로써, 섬도 0.1 dtex 의 극세 장섬유를 25 개 포함하는 섬도 2.5 dtex 의 섬유속이 3 차원적으로 교락된 부직포를 제조하였다. 건조 후에 측정한 면적 수축률은 52 ％ 였다. 그리고 부직포를 슬라이스하고, 버핑함으로써 두께 1.05 ㎜ 로 조정하였다. 이렇게 하여 얻어진 섬유 낙합체인 극세 섬유의 부직포는, 겉보기 중량 576 g/㎡, 겉보기 밀도 0.565 g/㎤ 였다.

<개질제의 함침 부여>

난연성 필러 38 ％owf, 유동 파라핀 3.75 ％owf, 및 수계 폴리우레탄 5 ％owf 로 이루어지는 개질제의 성분을 물에 분산시켜 분산액을 조제하였다. 그리고, 극세 섬유의 부직포에 80 ％ 의 픽업률로 분산액을 함침시킨 후, 수분을 건조시킴으로써 개질제를 균질하게 함침 부여하였다. 그리고, 개질제를 함침 부여한 극세 섬유의 부직포를 수축 가공 장치 (코마츠바라 철공 (주) 제조, 샌퍼라이징기) 를 사용하여, 그 수축부의 드럼 온도 120 ℃, 히트 세트부의 드럼 온도 120 ℃, 반송 속도 10 m/분으로 처리하여 세로 방향 (길이 방향) 으로 5.5 ％ 수축시켜 인공 피혁 기재를 얻었다. 얻어진 인공 피혁 기재는, 겉보기 중량 676 g/㎡, 겉보기 밀도 0.633 g/㎤ 였다.

난연성 필러로는, 평균 입경 5 ㎛ 의 디알킬포스핀산알루미늄의 분산액 (고형분 40 ％) 을 배합하였다. 또, 수계 폴리우레탄으로는, 소프트 세그먼트가 폴리헥실렌카보네이트디올과 폴리메틸펜탄디올의 70 : 30 의 혼합물로 이루어지고, 하드 세그먼트가 주로 수소 첨가 메틸렌디이소시아네이트로 이루어지는 가교 타입의 폴리우레탄 (고형분 30 질량％, 융점 180 ∼ 190 ℃, 손실 탄성률의 피크 온도 -15 ℃, 130 ℃ 에서의 열수 팽윤율이 35 ％) 의 에멀션을 사용하였다.

<은면층의 형성>

인공 피혁 기재의 표면에 베이스 코트액을 Gemata 제조 STARPLUS 를 사용하여 도포량 140 g/㎡ 로 롤 코트함으로써 막두께 28 ㎛ 의 베이스 코트층을 형성하였다. 또한, 베이스 코트액으로는, 폴리우레탄 에멀션 (DIC (주) 제조 LCC 바인더 UB1770 고형분 30 질량％) 을 포드컵 No.4 55s 의 점도 195 mPa·s 가 되도록 증점제로 조정한 것을 사용하였다. 그리고, 형성된 베이스 코트층의 표면에 추가로 컬러 코트액을 Gemata 제조 STARPLUS 를 사용하여 도포량 70 g/㎡ 로 스프레이 코트함으로써 막두께 14 ㎛ 의 컬러 코트층을 형성하였다. 또한, 컬러 코트액으로는, 폴리우레탄 에멀션 (DIC (주) 제조 LCC 바인더 UB1770 고형분 30 ％) 을 이와타컵 (IWATA NK-2 12s) 으로 30 mPa·s 가 되도록 조정한 것을 사용하였다. 그리고, 추가로 40 ∼ 50 ℃ 에서 2 ∼ 4 시간 에어샷 처리를 실시하였다. 그리고, 125 ℃, 50 ㎏/㎠ 의 엠보스롤을 사용하여 라인 속도 7.0 m/분으로 표층에 엠보스 처리를 실시하였다. 그리고 그 표면에, 이와타컵 (IWATA NK-2 12s) 으로 30 mPa·s 로 조정한 탑 코트 도료 ((주) 토페 제조의 클리어 도료) 를 도포하고, 막두께 13.5 ㎛ 의 탑 코트를 형성하였다. 이렇게 하여 겉보기 중량 777 g/㎡, 겉보기 밀도 0.762 g/㎤ 의 은부조 인공 피혁이 얻어졌다.

<은부조 인공 피혁의 평가>

얻어진 은부조 인공 피혁을 이하의 평가 방법에 따라서 평가하였다.

(강연도)

소프트니스 테스터 (피혁 소프트니스 계측 장치 ST300 : 영국, MSA 엔지니어링 시스템사 제조) 를 사용하여 강연도를 측정하였다. 구체적으로는, 직경 25 ㎜ 의 소정의 링을 장치의 하부 홀더에 세트한 후, 하부 홀더에 은부조 인공 피혁을 세트하였다. 그리고, 상부 레버에 고정된 금속제의 핀 (직경 5 ㎜) 을 은부조 인공 피혁을 향하게 하여 눌러 내렸다. 그리고, 상부 레버를 눌러 내려 상부 레버가 로크되었을 때의 수치를 판독하였다. 또한, 수치는 침입 깊이를 나타내며, 수치가 클수록 탄력적인 것을 나타낸다.

(질감)

은부조 인공 피혁을 20 × 20 ㎝ 로 잘라낸 샘플을 조제하였다. 그리고, 중앙부를 경계로 하여 내측으로 구부렸을 때의 외관이나 잡았을 때의 외관을 이하의 기준으로 판정하였다.

A : 구부렸을 때에 둥근 모양을 띤 것처럼 구부러지고, 또 치밀하고 섬세한 절곡 잔주름이 발생하였다. 또, 드레이프성도 우수하였다.

B : 구부렸을 때에 꺾여 절곡되고, 또 성긴 잔주름나 깊은 주름이 발생하였다. 또, 드레이프성도 열등하였다.

C : 충실감이 현저하게 낮은 질감이었다.

(은면층의 코트성)

A : 은면층의 가라앉음이 적고, 평활하고 매끄러운 표면이 형성되었다.

B : 은면층의 가라앉음이 조금 있고, 표면의 섬유의 까칠함이 조금 느껴졌다.

C : 은면층이 거의 가라앉고, 표면이 섬유에서 노출되어 보풀이 일었다.

(겉보기 밀도)

JIS L 1913 에 준하여, 두께 (㎜) 및 겉보기 중량 (g/㎠) 을 측정하고, 이들 값으로부터 겉보기 밀도 (g/㎤) 를 산출하였다.

이상의 평가 결과를 하기 표 1 에 나타낸다.

[실시예 2 ∼ 11]

실시예 1 에 있어서 조제한 개질제용 분산액의 조성을, 표 1 에 나타낸 바와 같은 조성 및 양으로 변경하여 조제된 개질제를 극세 섬유의 부직포에 함침 부여시킨 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 은부조 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 또, 도 3 에 실시예 6 에 있어서 얻어진 극세 섬유의 부직포를 주사형 전자 현미경 (SEM) 으로 관찰했을 때의 단면 사진을, 도 4 에 개질제를 함침 부여하여 얻어진 인공 피혁 기재의 SEM 의 단면 사진을 나타낸다. 또, 도 5 에 실시예 6 에서 얻어진 은부조 인공 피혁 기재의 SEM 의 단면 사진을 나타낸다.

[실시예 12]

실시예 6 에 있어서 조제한 개질제용 분산액의 조성에 있어서, 입자상 필러로서 디알킬포스핀산알루미늄을 배합하는 대신에, 알루미나 (Al₂O₃) 입자를 배합한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 은부조 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[비교예 1]

실시예 1 에 있어서, 극세 섬유의 부직포에 개질제용 분산액을 함침 부여하는 대신에, 극세 섬유의 부직포에 대하여 고형분으로 12.5 질량％ 가 되도록 실시예 1 에서 사용한 것과 동일한 수성 폴리우레탄 분산액을 함침시키고, 120 ℃ 에서 건조시킨 것 이외에는 동일하게 하여 은부조 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[비교예 2]

실시예 1 에 있어서, 개질제를 함침 부여하는 공정을 생략한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 은부조 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[비교예 3 ∼ 6]

실시예 1 에 있어서 조제한 개질제용 분산액의 조성을 조정하고, 표 1 에 나타낸 바와 같은 조성 및 양의 개질제를 인공 피혁 기재에 함침 부여시킨 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 은부조 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

본 발명에 관련된 실시예 1 ∼ 12 에서 얻어진 인공 피혁 기재는 모두, 겉보기 밀도가 0.6 g/㎤ 이상이고, 은부조 인공 피혁의 강연도도 1.8 ㎜ 이상의 탄력감을 가지며, 충실감과 탄력감을 겸비한 인공 피혁이 얻어졌다. 한편, 종래의 대표적인 인공 피혁인, 고분자 탄성체를 부여함으로써 부직포에 충실감을 부여시킨 비교예 1 에서 얻어진 인공 피혁은, 겉보기 밀도가 0.6 g/㎤ 이상으로서 충실감은 있었긴 하지만, 강연도는 0.89 ㎜ 이고, 탄력감이 낮았다. 또, 비교예 1 의 인공 피혁의 제조에 있어서는, 은면층용 수지액을 코트했을 때에 인공 피혁 기재의 내부에 가라앉기 쉬웠다. 이것은 표면에 공극이 많이 남아 있었기 때문이다. 또, 충전제를 함유하지 않는 비교예 6 의 인공 피혁은 겉보기 밀도가 낮고, 충실감이 낮았다.

또한, 실시예 8 의 인공 피혁은 개질제의 비율이 비교적 낮기 때문에 충실감은 약간 낮았지만, 매우 높은 탄력감을 나타내고 있다. 그러나, 실시예 8 의 인공 피혁은, 표면에 공극이 남아 있었기 때문에, 코트된 수지액이 가라앉기 쉬웠다.

이상의 실시예로부터, 본 발명에 의하면, 섬유 낙합체의 섬유 간의 공극에 상기 서술한 바와 같은 개질제를 함침 부여함으로써, 탄력적인 질감과 충실감을 겸비한 인공 피혁이 얻어지는 것을 알 수 있다.

[실시예 13]

실시예 6 에서 얻어진 인공 피혁 기재의 표면에 은면층의 막두께 28 ㎛ 의 베이스 코트를 형성하는 대신에, 다음과 같이 하여 평활화층을 형성하였다. 구체적으로는, 폴리우레탄 에멀션 (DIC (주) 제조 LCC 바인더 UB1770 고형분 30 질량％) 의 고형분 100 질량부에 대하여, 충전제 (평균 입경 5 ㎛ 의 탄산칼슘) 42.9 질량부를 배합하고, 증점제를 첨가하여 교반 혼합함으로써 평활화층용 도포액을 조제하였다. 또한, 얻어진 평활화층용 도포액은, 25 ℃ 의 온도하에서, B 형 회전 점도계를 사용하여 회전수 0.6 회전/초로 계측했을 때의 점도 η_0.6 이 240 Pa·s 이고, 회전수 3 회전/초로 계측했을 때의 점도 η_3.0 이 75 Pa·s 이고, η_0.6/η_3.0 이 3.2 였다. 또한, 폴리우레탄 에멀션만인 경우에는, 점도 η_0.6 이 4.2 Pa·s 이고, 점도 η_3.0 이 3.0 Pa·s 이고, η_0.6/η_3.0 이 1.4 였다.

실시예 6 에서 얻어진 인공 피혁 기재의 표면에 평활화층용 도포액을 리버스 코터로 140 g/㎡ 도포하고, 건조시킴으로써, 두께 45 ㎛ 의 평활화층을 형성하였다. 이렇게 하여 형성된 평활화층의 표면 흡수 속도를 이하의 방법에 의해 측정하였다. 그 결과, 표면 흡수 속도는 180 초 이상이었다. 결과를 표 2 에 나타낸다.

(표면 흡수 속도)

JIS L 1907-7.1.1 의 적하법에 준하여 측정하였다. 구체적으로는 인공 피혁 기재를 약 200 ㎜ × 200 ㎜ 의 크기로 절단하여 시험편을 제조하였다. 작성된 시험편을 시험편 유지 프레임에 장착하고, 광원과 관찰자 사이에 두어, 시험편의 평활화층측의 표면에서 뷰렛 선단까지가 10 ㎜ 의 높이가 되도록 조정하였다. 그리고, 시험편의 평활화층측의 표면에 뷰렛으로부터 물을 1 방울 적하시키고, 물방울이 시험편의 표면에 이르렀을 때부터 그 시험편이 물방울을 흡수함에 따라 경면 반사가 사라지고, 습윤만이 남은 상태까지의 시간을 스톱 워치로 측정하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다.

그리고, 인공 피혁 기재의 평활화층의 표면에, 실시예 1 과 동일하게 하여 막두께 14 ㎛ 의 컬러 코트층을 형성하였다. 그리고, 추가로 40 ∼ 50 ℃ 에서 2 ∼ 4 시간 에어샷 처리를 실시하였다. 그리고, 실시예 1 과 동일하게 하여 125 ℃, 50 ㎏/㎠ 의 엠보스롤을 사용하여 라인 속도 7.0 m/분으로 표층에 엠보스 처리를 실시하였다. 그리고 실시예 1 과 동일하게 하여, 막두께 13.5 ㎛ 의 탑 코트를 형성하였다. 이렇게 하여 겉보기 중량 665 g/㎡, 겉보기 밀도 0.629 g/㎤ 의 은부조 인공 피혁이 얻어졌다. 도 6 에 실시예 13 에 있어서 얻어진 인공 피혁 기재의 평활화층의 형성 전의 사단면의 SEM 사진을, 도 7 에 평활화층의 형성 후의 사단면의 SEM 사진을 나타낸다. 또, 도 8 에 실시예 13 에서 얻어진 은부조 인공 피혁 기재의 SEM 의 단면 사진을 나타낸다. 또, 평활화층을 형성할 때의 도포량과 실제로 형성된 피막 두께의 차이로부터 가라앉음량 (g/㎡) 을 산출하였다. 단, 0 보다 작은 값이 된 경우에는 0 으로 하였다. 또, 강연도 및 질감의 결과를 표 2 에 나타낸다.

[실시예 14 ∼ 18]

표 2 에 기재된 바와 같이, 충전제 (탄산칼슘) 를 각각 5 질량％, 10 질량％, 20 질량％, 40 질량％, 50 질량％ 를 배합한 것 이외에는 실시예 13 과 동일하게 하여 평활화층용 도포액을 배합하였다. 조정된 평활화층용 도포액을 사용한 것 이외에는, 실시예 13 과 동일하게 하여 은부조 인공 피혁을 얻었다. 결과를 표 2 에 나타낸다.

[실시예 19 ∼ 21]

표 2 에 기재된 바와 같이, 평활화층의 두께를 각각 20 ㎛, 31 ㎛, 54 ㎛ 로 변경한 것 이외에는 실시예 13 과 동일하게 하여 은부조 인공 피혁을 얻었다. 결과를 표 2 에 나타낸다.

[실시예 22]

표 2 에 기재된 바와 같이, 충전제 (탄산칼슘) 를 30 질량％ 배합하는 대신에, 충전제 (평균 입경 30 ㎛ 의 염화비닐리덴·니트릴계 플라스틱 벌룬) 를 폴리우레탄 에멀션의 고형분 100 질량부에 대하여 1.5 질량부로서, 체적비로 50 ％ 배합한 것 이외에는 실시예 13 과 동일하게 하여 평활화층용 도포액을 배합하고, 조정된 평활화층용 도포액을 사용한 것 이외에는, 실시예 13 과 동일하게 하여 은부조 인공 피혁을 얻었다. 결과를 표 2 에 나타낸다. 또, 도 9 에 실시예 22 에서 얻어진 인공 피혁 기재의 평활화층의 형성 후의 사단면의 SEM 사진을, 도 10 에 실시예 22에서 얻어진 은부조 인공 피혁 기재의 SEM 의 단면 사진을 나타낸다.

실시예 13 ∼ 22 에서 얻어진 인공 피혁 기재는 모두, 평활화층 및 은면층의 가라앉음이 작고, 또 인공 피혁 기재의 표면 흡수 속도도 작았다. 따라서, 평활화층을 형성함으로써 인공 피혁 기재의 표면의 은면풍의 수지층의 가라앉음을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 은면풍의 수지층의 가라앉음을 억제함으로써, 매우 탄력적인 질감을 유지하는 은부조 인공 피혁이 얻어진다. 한편, 실시예 6 과 같이, 충전제를 배합하지 않았던 η_0.6/η_3.0 이 1.4 인 폴리우레탄 에멀션을 사용한 경우에는 약간 가라앉음이 보였던 것을 알 수 있다.

본 발명의 인공 피혁은, 신발, 의료, 장갑, 가방, 볼, 인테리어, 차량 내장 용도 등의 피혁풍 소재로서 사용된다.

Claims

섬유 낙합체(絡合體)와, 상기 섬유 낙합체에 함침 부여된, 제 1 충전제와 액상의 불휘발성유와 제 1 고분자 탄성체를 함유하고,
상기 제 1 충전제는, 금속 필러, 금속 산화물 필러, 무기 화합물 필러, 난연성 필러 및 카본계 필러에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 인공 피혁 기재.
제 1 항에 있어서,
상기 불휘발성유가, 유동 파라핀, 실리콘 오일, 광물유 및 프탈산에스테르류에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 인공 피혁 기재.
제 1 항에 있어서,
상기 섬유 낙합체가, 섬도 0.9 dtex 이하의 극세 섬유의 부직포인 인공 피혁 기재.
제 1 항에 있어서,
상기 섬유 낙합체에 대하여, 상기 제 1 충전제를 1 ∼ 60 질량％ 함유하는 인공 피혁 기재.
제 1 항에 있어서,
상기 섬유 낙합체에 대하여, 상기 불휘발성유를 0.5 ∼ 10 질량％ 함유하는 인공 피혁 기재.
제 1 항에 있어서,
상기 섬유 낙합체에 대하여, 제 1 고분자 탄성체가 0.5 ∼ 15 질량％ 함침 부여되어 있는 인공 피혁 기재.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 충전제와 상기 불휘발성유와 상기 제 1 고분자 탄성체를, 상기 섬유 낙합체에 대하여 합계로 10 ∼ 30 질량％ 함유하는 인공 피혁 기재.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 충전제와 상기 불휘발성유와 상기 제 1 고분자 탄성체의 총량 중, 상기 불휘발성유를 1 ∼ 70 질량％ 함유하는 인공 피혁 기재.
제 8 항에 있어서,
상기 제 1 충전제와 상기 불휘발성유와 상기 제 1 고분자 탄성체의 총량 중, 상기 제 1 충전제를 10 ∼ 97 질량％ 함유하는 인공 피혁 기재.
제 9 항에 있어서,
상기 제 1 충전제와 상기 불휘발성유와 상기 제 1 고분자 탄성체의 총량 중, 상기 제 1 고분자 탄성체를 1 ∼ 20 질량％ 함유하는 인공 피혁 기재.
제 1 항에 있어서,
0.60 g/㎤ 이상의 겉보기 밀도를 갖는 인공 피혁 기재.
제 1 항에 있어서,
표면을 평활화하는 평활화층을 추가로 구비하고,
상기 평활화층은, 제 2 고분자 탄성체와 제 2 충전제를 함유하는 두께 10 ∼ 100 ㎛ 의 층인 인공 피혁 기재.
제 12 항에 있어서,
상기 평활화층은, 상기 제 2 충전제를 1 ∼ 50 질량％ 함유하는 인공 피혁 기재.
제 12 항에 있어서,
JIS L 1907-7.1.1 의 적하법에 준거한 상기 평활화층의 표면 흡수 속도가 100 초 이상인 인공 피혁 기재.
제 12 항에 기재된 상기 인공 피혁 기재의 상기 평활화층에, 추가로 수지층을 적층하여 형성된 은부조(銀付調) 인공 피혁.
제 15 항에 있어서,
소프트니스 테스터로 측정된 강연도가 1.8 ∼ 2.5 ㎜ 인 은부조 인공 피혁.
제 12 항에 기재된 인공 피혁 기재의 제조 방법으로서,
제 1 항에 기재된 인공 피혁 기재의 원단을 준비하는 공정과,
상기 원단의 표면에 평활화층 형성용 도포액을 도포한 후, 건조시킴으로써 두께 10 ∼ 100 ㎛ 의 상기 평활화층을 형성하는 공정을 구비하고,
상기 평활화층 형성용 도포액은,
고형분으로서 상기 제 2 고분자 탄성체와 상기 제 2 충전제를 함유하고,
25 ℃ 의 온도하에서, B 형 회전 점도계를 사용하여 회전수 0.6 회전/초로 계측했을 때의 점도 η_0.6 과 회전수 3 회전/초로 계측했을 때의 점도 η_3.0 의 비율 (η_0.6/η_3.0) 인 틱소트로피 지수가 2 ∼ 4 인, 인공 피혁 기재의 제조 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 평활화층 형성용 도포액은, 고형분 중에 상기 제 2 충전제를 1 ∼ 50 질량％ 함유하는 인공 피혁 기재의 제조 방법.
불휘발 성분으로서, 액상의 불휘발성유 3 ∼ 90 질량％ 와, 제 1 충전제 및 제 1 고분자 탄성체의 배합물 10 ∼ 97 질량％ 를 함유하고,
상기 제 1 충전제는, 금속 필러, 금속 산화물 필러, 무기 화합물 필러, 난연성 필러 및 카본계 필러에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 인공 피혁 기재용 개질제.
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