KR20190020657A - 입모풍 인공 피혁 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

제 1 고분자 탄성체가 함침 부여된, 평균 섬도 0.01 ∼ 0.5 dtex 의 극세 섬유의 입모를 포함하는 입모면을 갖는 포백을 포함하고, 입모면은, ISO 25178 에 준한 면 조도 측정에 있어서, 산술 평균 높이 (Sa) 가, 순방향 및 역방향의 양 방향에 있어서 30 ㎛ 이하이고, 평균 높이로부터 100 ㎛ 이상의 높이를 갖는 산 정점 밀도 (Spd) 가, 순방향 및 역방향의 양 방향에 있어서 30/432 ㎟ 이하이고, 또한 그것들의 차 (절대값) 가 20/432 ㎟ 이하인 입모풍 인공 피혁이다.

Description

입모풍 인공 피혁 및 그 제조 방법

본 발명은, 의료 (衣料), 구두, 가구, 카 시트, 잡화 제품 등의 표면 소재로서 사용되는 입모풍 인공 피혁에 관한 것이다. 상세하게는, 표면이 마찰된 경우에 우미 (優美) 한 외관 품위를 유지할 수 있는 입모풍 인공 피혁에 관한 것이다.

종래, 스웨이드풍 인공 피혁이나 누벅풍 인공 피혁과 같은 입모풍 인공 피혁이 알려져 있다. 입모풍 인공 피혁은, 고분자 탄성체가 함침 부여된 극세 섬유의 부직포 등의 포백의 표면을, 입모화 처리하여 형성된 입모면을 갖는다. 입모풍 인공 피혁에 있어서는, 입모면이 마찰됨으로써, 가슬가슬한 드라이 터치이고 불균질한 거친 외관 품위가 발생하는 경우가 있었다.

누벅풍 인공 피혁의 외관을 향상시키는 기술로는 다음의 것이 알려져 있다. 하기 특허문헌 1 은, 천연의 누벅 피혁풍의 웨트한 촉감과 우미하고 균일한 색조의 외관을 갖는 인공 피혁으로서, 단섬유 섬도가 0.01 dtex 이상 0.50 dtex 이하인 극세 섬유로 이루어지는 섬유 낙합체 (絡合體) 와 고분자 탄성체를 포함하는 인공 피혁으로서, 적어도 일방의 면이 입모를 갖고 있고, 이 입모를 갖는 입모면측의 단면 곡선의 산술 평균 높이 Pa 값이 26 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하이고, 타방의 면측의 단면 곡선의 산술 평균 높이 Pa 값이, 상기 입모면측의 단면 조도 Pa 값의 20 ％ 이상 80 ％ 이하이고, 상기 입모면측의 단면 곡선에 있어서, 볼록부의 정점 (頂点) 의 존재 빈도가 1.0 ㎜ 당 1.8 개 이상 20 개 이하이고, 상기 타방의 면측에, 직편물이 적층 깊이 10 ％ 이상 50 ％ 이하의 위치에서 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 인공 피혁을 개시한다.

WO2015/151872호 팸플릿

본 발명은, 입모풍 인공 피혁에 있어서, 입모면이 마찰됨으로써, 가슬가슬한 드라이 터치이고 불균질한 거친 외관 품위가 잘 발생하지 않는 입모풍 인공 피혁을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 서술한 바와 같이, 종래, 입모풍 인공 피혁의 입모면이 마찰됨으로써, 가슬가슬한 드라이 터치이고 불균질한 거친 외관 품위가 발생하는 경우가 있었다. 이와 같은 외관 품위는, 극세 섬유의 1 개당 강도가 높아지면 질수록 현저해지는 경향이 있었다. 본건 발명자들은, 이와 같은 현상을 억제하기 위해서, 그 원인을 검토하고, 다음의 지견을 얻었다. 거친 외관 품위는, 극세 섬유의 1 개당 강도가 높아진 경우에, 입모화 처리에 있어서 극세 섬유가 끊어지기 어려워져 입모면에 존재하는 입모를 형성하는 극세 섬유가 길어지고, 입모면을 마찰함으로써, 자유롭게 움직이기 쉬운 극세 섬유가 집모되어 낙합하거나, 또 극세 섬유가 비교적 굵은 경우에는 각 극세 섬유의 강성이 높아짐으로써 하지 (下地) 를 덮어 가리고 있던 극세 섬유가 엎드려 있던 상태로부터 지나치게 일으켜짐으로써, 극세 섬유의 입모가 적은 성긴 부분인 하지가 곳곳에서 노출되거나 함으로써, 드라이 터치이고 불균질한 섬유 밀도의 표면이 형성된다. 그리고, 이들 지견에 기초하여, 입모면의 극세 섬유를 눕힌 상태에서 고정시키고, 순방향 및 역방향의 어느 방향으로 마찰해도 극세 섬유가 눕혀진 상태로부터 일정 이상의 높이까지 일으켜지기 어려워지는 표면 상태로 조정함으로써, 상기 서술한 바와 같은 현상의 발생을 현저하게 억제할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명에 상도하기에 이르렀다.

즉 본 발명의 일 국면은, 제 1 고분자 탄성체가 함침 부여된, 평균 섬도 0.01 ∼ 0.5 dtex 의 극세 섬유의 입모를 포함하는 입모면을 갖는, 부직포, 직물, 및 편물과 같은 포백을 포함하고, 입모면은, ISO 25178 에 준한 면 조도 측정에 있어서, 산술 평균 높이 (Sa) 가, 순방향 및 역방향의 양 방향에 있어서 30 ㎛ 이하이고, 평균 높이로부터 100 ㎛ 이상의 높이를 갖는 산 정점 밀도 (Spd) 가, 순방향 및 역방향의 양 방향에 있어서 30/432 ㎟ 이하이고, 또한 그것들의 차 (절대값) 가 20/432 ㎟ 이하인 입모풍 인공 피혁이다. 극세 섬유가 입모된 입모면에 있어서, 이와 같은 표면 상태를 형성시킴으로써, 마찰에 의해 자유롭게 움직이는 극세 섬유가, 짧고 적당히 누운 상태가 된다. 그것에 의해, 입모면이 마찰되어도, 가슬가슬한 드라이 터치이고 불균질한 거친 외관 품위가 잘 발생하지 않는 입모풍 인공 피혁이 얻어진다.

또, 입모면에 있어서의 입모를 형성하는 극세 섬유는 제 2 고분자 탄성체가 피착되어 있는 것, 상세하게는, 극세 섬유끼리 혹은 극세 섬유와 제 1 고분자 탄성체가 제 2 고분자 탄성체로 고정되어 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, 그 근원 근방의 극세 섬유끼리 혹은 극세 섬유와 제 1 고분자 탄성체가 제 2 고분자 탄성체로 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 순방향 및 역방향에 있어서, 자유롭게 움직이는 극세 섬유가 단모화되어, 눕혀진 상태로부터 일으켜지기 어려워지도록 고정되는 점에서 바람직하다.

또, 입모풍 인공 피혁에 있어서는, 극세 섬유 1 개당 섬유의 점성이나 강성의 높이를 나타내는 지표가 되는, 실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％ 인 것이 바람직하다. 이 경우에는, 실이 지나치게 딱딱해지지 않아 마찰에 의해 움직이기 쉬운 섬유가 되고, 표면의 섬유가 적당히 눕혀져 외관 품위가 향상되는 점에서 바람직하다.

또, 입모풍 인공 피혁에 포함되는 포백이 제 1 고분자 탄성체가 함침 부여된 극세 섬유의 부직포인 경우, 극세 섬유가 장섬유인 것이 바람직하다. 이 경우에는, 마찰에 의해 극세 섬유가 끌려나오기 어려워지기 때문에, 극세 섬유가 눕혀진 상태로부터 일으켜지기 어려워지도록 고정되기 쉬운 점에서 바람직하다.

또, 입모풍 인공 피혁의 겉보기 밀도는 0.4 ∼ 0.7 g/㎤ 인 것이 바람직하다. 겉보기 밀도가 이와 같은 범위인 경우에는, 뚝 꺾임이라고도 칭해지는 좌굴되는 저품위의 꺾임법을 하지 않는 충실감과 유연한 질감의 밸런스가 우수한 입모풍 인공 피혁이 얻어지는 점에서 바람직하다.

또, 본 발명의 다른 일 국면은, 상기 어느 하나에 기재된 입모풍 인공 피혁의 제조 방법이다. 구체적으로는, 제 1 고분자 탄성체가 함침 부여된, 평균 섬도 0.01 ∼ 0.5 dtex 의 극세 섬유를 포함하는 입모화 처리되는 면을 갖는, 부직포, 직물, 및 편물과 같은 포백을 포함하는 인공 피혁 기재를 준비하는 공정과, 인공 피혁 기재의 입모화 처리되는 면을 입모화 처리하여 입모면을 형성하는 공정과, 입모면에 있어서의 입모를 형성하는 극세 섬유에 제 2 고분자 탄성체를 피착시키는 공정과, 인공 피혁 기재를 섬유의 배향 방향인 세로 방향을 따라 수축시킨 상태에서 열세트하는 공정을 구비하는 입모풍 인공 피혁의 제조 방법이다.

본 발명에 의하면, 입모면이 마찰되어도, 가슬가슬한 드라이 터치이고 불균질한 거친 외관 품위를 잘 발생시키지 않는 입모풍 인공 피혁이 얻어진다.

도 1 은 실시예 1 에서 얻어진 입모풍 인공 피혁의 입모면의 마찰 후 품위의 평가 후의 표면의 사진이다.
도 2 는 비교예 1 에서 얻어진 입모풍 인공 피혁의 입모면의 마찰 후 품위의 평가 후의 표면의 사진이다.
도 3 은 실시예 1 에서 얻어진 입모풍 인공 피혁의 표면을 마이크로스코프로 관찰한 3D 화상이며, (a) 는 순방향, (b) 는 역방향이다.
도 4 는 비교예 1 에서 얻어진 입모풍 인공 피혁의 표면을 마이크로스코프로 관찰한 3D 화상이며, (a) 는 순방향, (b) 는 역방향이다.

본 실시형태의 입모풍 인공 피혁을 그 제조 방법의 일례에 따라 상세하게 설명한다.

본 실시형태의 입모풍 인공 피혁의 제조에 있어서는, 먼저, 제 1 고분자 탄성체가 함침 부여된, 평균 섬도 0.01 ∼ 0.5 dtex 의 극세 섬유를 포함하는 입모화 처리되는 면을 갖는 포백을 준비한다. 포백으로는, 극세 섬유의 부직포 외에, 극세 섬유의 직물, 극세 섬유의 편물, 또는 이것들을 조합하여 이루어지는 섬유 구조체 등과 그 내부에 제 1 고분자 탄성체가 함침 부여된 것을 들 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 대표예로서, 제 1 고분자 탄성체가 함침 부여된, 극세 섬유의 부직포를 포백으로서 사용하는 경우에 대해 설명한다.

극세 섬유의 부직포의 제조에 있어서는, 먼저, 극세 섬유 발생형 섬유의 섬유 웨브를 제조한다. 섬유 웨브의 제조 방법으로는, 예를 들어, 극세 섬유 발생형 섬유를 용융 방사하고, 이것을 의도적으로 절단하지 않고 장섬유인 채로 포집하는 방법이나, 스테이플로 절단한 후, 공지된 낙합 처리를 실시하는 방법을 들 수 있다. 또한, 장섬유란, 필라멘트라고 칭하는 경우도 있으며, 소정의 길이로 절단 처리된 스테이플이 아닌 연속 섬유이다. 장섬유의 길이로는, 예를 들어 100 ㎜ 이상, 나아가서는 200 ㎜ 이상인 것이 섬유 밀도를 충분히 높일 수 있는 점에서 바람직하다. 장섬유의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 연속적으로 방사된 수 m, 수백 m, 수 ㎞ 혹은 그 이상의 섬유 길이여도 된다. 이것들 중에서는, 마찰에 의해 극세 섬유가 끌려나오기 어려워져, 극세 섬유가 눕혀진 상태로부터 일으켜지기 어렵도록 고정된 입모풍 인공 피혁이 얻어지는 점에서, 극세 섬유 발생형 섬유의 장섬유 웨브 (스펀본드 시트) 를 제조하는 것이 특히 바람직하다. 본 실시형태에 있어서는, 대표예로서, 극세 섬유 발생형 섬유의 장섬유 웨브를 제조하는 경우에 대해 상세하게 설명한다.

또한, 극세 섬유 발생형 섬유란, 방사 후의 섬유에 화학적인 후처리 또는 물리적인 후처리를 실시함으로써, 극세 섬유를 형성하기 위한 섬유이다. 그 구체예로는, 예를 들어, 섬유 단면에 있어서, 매트릭스가 되는 해 (海) 성분의 폴리머 중에, 해 성분과는 상이한 종류의 도메인이 되는 도 (島) 성분의 폴리머가 분산되어 있고, 이후에 해 성분을 제거함으로써, 도 성분의 폴리머를 주체로 하는 섬유속상의 극세 섬유를 형성하는 해도 (海島) 형 복합 섬유나, 섬유 외주에 복수의 상이한 수지 성분이 교대로 배치되어 꽃잎 형상이나 중첩 형상을 형성하고 있고, 물리적 처리에 의해 각 수지 성분이 박리됨으로써 분할되어 다발상의 극세 섬유를 형성하는 박리 분할형 복합 섬유 등을 들 수 있다. 해도형 복합 섬유에 의하면, 후술하는 니들 펀치 처리 등의 낙합 처리를 실시할 때에, 갈라짐, 꺾임, 절단 등의 섬유 손상이 억제된다. 본 실시형태에서는, 대표예로서 해도형 복합 섬유를 사용하여 장섬유의 극세 섬유 (극세 장섬유) 를 형성하는 경우에 대해 상세하게 설명한다.

해도형 복합 섬유는 적어도 2 종류의 폴리머로 이루어지는 다성분계 복합 섬유이며, 해 성분 폴리머로 이루어지는 매트릭스 중에 도 성분 폴리머가 분산된 단면을 갖는다. 해도형 복합 섬유의 장섬유 웨브는, 해도형 복합 섬유를 용융 방사하고, 이것을 절단하지 않고 장섬유인 채로 네트 상에 포집하여 형성된다.

도 성분 폴리머는 극세 섬유를 형성할 수 있는 폴리머이면 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 (PTT), 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT), 폴리에스테르 탄성체 등의 폴리에스테르계 수지 또는 그것들의 이소프탈산 등에 의한 변성물 ; 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 610, 폴리아미드 12, 방향족 폴리아미드, 반방향족 폴리아미드, 폴리아미드 탄성체 등의 폴리아미드계 수지 또는 그것들의 변성물 ; 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지 ; 폴리에스테르계 폴리우레탄 등의 폴리우레탄계 수지 등을 들 수 있다. 이것들 중에서는, PET, PTT, PBT, 이것들의 변성 폴리에스테르 등의 폴리에스테르계 수지가, 열처리에 의해 수축되기 쉽기 때문에 충실감이 있는 입모풍 인공 피혁이 얻어지는 점에서 바람직하다. 또, 폴리아미드 6, 폴리아미드 66 등의 폴리아미드계 수지는 폴리에스테르계 수지에 비해 흡습성이 있어 보드라운 극세 섬유가 얻어지기 때문에, 팽창감이 있는 부드러운 질감을 갖는 입모풍 인공 피혁이 얻어지는 점에서 바람직하다. 또, 도 성분 폴리머는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 안료 등의 착색제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 형광제, 방미제, 무기 미립자 등을 추가로 함유해도 된다.

해 성분 폴리머로는, 도 성분 폴리머보다 용제에 대한 용해성 또는 분해제에 의한 분해성이 높은 폴리머가 선택된다. 또, 도 성분 폴리머와의 친화성이 작고, 또한 방사 조건에 있어서 용융 점도 및/또는 표면 장력이 도 성분 폴리머보다 작은 폴리머가 해도형 복합 섬유의 방사 안정성이 우수한 점에서 바람직하다. 이와 같은 해 성분 폴리머의 구체예로는, 예를 들어, 수용성 폴리비닐알코올계 수지 (수용성 PVA), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 에틸렌-프로필렌계 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐계 공중합체, 스티렌-에틸렌계 공중합체, 스티렌-아크릴계 공중합체 등을 들 수 있다. 이것들 중에서는 수용성 PVA 가 유기 용제를 사용하지 않고 수계 용매에 의해 용해 제거가 가능하기 때문에 환경 부하가 낮은 점에서 바람직하다.

해도형 복합 섬유는 해 성분 폴리머와 도 성분 폴리머를 복합 방사용 구금으로부터 용융 압출하는 용융 방사에 의해 제조할 수 있다. 복합 방사용 구금의 구금 온도는 해도형 복합 섬유를 구성하는 각각의 폴리머의 융점보다 높은 용융 방사 가능한 온도이면 특별히 한정되지 않지만, 통상 180 ∼ 350 ℃ 의 범위가 선택된다.

해도형 복합 섬유는 평균 섬도 0.01 ∼ 0.5 dtex 의 극세 섬유를 형성할 수 있는 한 특별히 한정되지 않지만, 0.5 ∼ 10 dtex, 나아가서는 0.7 ∼ 5 dtex 인 것이 바람직하다. 또, 해도형 복합 섬유의 단면에 있어서의 해 성분 폴리머와 도 성분 폴리머의 평균 면적비는 5/95 ∼ 70/30, 나아가서는 10/90 ∼ 50/50 인 것이 바람직하다. 또, 해도형 복합 섬유의 단면에 있어서의 도 성분의 도메인의 수는 특별히 한정되지 않지만, 공업적인 생산성의 관점에서는 5 ∼ 1000 개, 나아가서는 10 ∼ 300 개 정도인 것이 바람직하다.

복합 방사용 구금으로부터 토출된 용융 상태의 해도형 복합 섬유는, 냉각 장치에 의해 냉각되고, 또한 에어젯 노즐 등의 흡인 장치에 의해 목적으로 하는 섬도가 되도록 1000 ∼ 6000 m/분의 인취 속도에 상당하는 속도의 고속 기류에 의해 견인되어 세화 (細化) 된다. 그리고 견인되어 세화된 장섬유를 이동식 네트 등의 포집면 상에 퇴적시킴으로써 장섬유 웨브가 얻어진다. 또한, 필요에 따라, 형태를 안정화시키기 위해서 장섬유 웨브를 추가로 열 프레스함으로써 부분적으로 압착시켜도 된다. 이와 같이 하여 얻어지는 장섬유 웨브의 겉보기 중량은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 10 ∼ 1000 g/㎡ 의 범위인 것이 바람직하다.

그리고, 얻어진 장섬유 웨브에 낙합 처리를 실시함으로써 낙합 웨브를 제조한다.

장섬유 웨브의 낙합 처리의 구체예로는, 예를 들어, 장섬유 웨브를 크로스래퍼 등을 사용하여 두께 방향으로 복수 층 중첩한 후, 그 양면으로부터 동시 또는 교대로 적어도 1 개 이상의 미늘 (barb) 이 관통하는 조건으로 니들 펀치하는 처리를 들 수 있다. 니들 펀치에 의한 1 ㎠ 당 펀치수 (펀치/㎠) 로는, 2000 ∼ 5000 펀치/㎠, 나아가서는 2500 ∼ 4500 펀치/㎠ 인 것이 바람직하다. 1 ㎠ 당 펀치수가 지나치게 적은 경우에는 부직포의 낙합 상태가 낮아져 극세 섬유가 입모면에 있어서의 마찰에 의해 빠지기 쉬워지는 경향이 있다. 또, 1 ㎠ 당 펀치수가 지나치게 많은 경우에는 극세 섬유가 절단되어 낙합성이 저하되는 경향이 있다.

장섬유 웨브에는 해도형 복합 섬유의 방사 공정으로부터 낙합 처리까지의 어느 단계에 있어서, 유제나 대전 방지제를 부여해도 된다. 또한, 필요에 따라, 장섬유 웨브를 70 ∼ 150 ℃ 정도의 온수에 침지하는 수축 처리를 실시함으로써, 장섬유 웨브의 낙합 상태를 미리 치밀하게 해 두어도 된다. 또, 니들 펀치 후, 열 프레스 처리함으로써 더욱 섬유 밀도를 치밀하게 하여 형태 안정성을 부여해도 된다.

또, 낙합 웨브를 필요에 따라 열수축시킴으로써 섬유 밀도 및 낙합 정도를 높일 수 있는 처리를 실시해도 된다. 열수축 처리의 구체예로는, 예를 들어, 낙합 웨브를 수증기에 접촉시키는 방법이나, 낙합 웨브에 물을 부여한 후, 낙합 웨브에 부여한 물을 가열 에어나 적외선 등의 전자파에 의해 가열하는 방법을 들 수 있다. 또, 열수축 처리에 의해 치밀화된 낙합 웨브를 더욱 치밀화함과 함께, 낙합 웨브의 형태를 고정화하거나, 표면을 평활화하거나 하는 것 등을 목적으로 하여, 필요에 따라 열 프레스 처리를 실시함으로써 더욱 섬유 밀도를 높여도 된다. 수축 처리 공정에 있어서의 낙합 웨브의 겉보기 중량의 변화로는, 수축 처리 전의 겉보기 중량에 비해 1.1 배 (질량비) 이상, 나아가서는 1.3 배 이상이고, 2 배 이하, 나아가서는 1.6 배 이하인 것이 바람직하다. 이와 같이 하여 얻어지는 낙합 웨브의 겉보기 중량으로는 100 ∼ 2000 g/㎡ 정도의 범위인 것이 바람직하다.

그리고, 치밀화된 낙합 웨브 중의 해도형 복합 섬유로부터 해 성분 폴리머를 제거함으로써, 섬유속상의 극세 장섬유의 낙합체인 극세 장섬유의 부직포가 얻어진다. 해도형 복합 섬유로부터 해 성분 폴리머를 제거하는 방법으로는, 해 성분 폴리머만을 선택적으로 제거할 수 있는 용제 또는 분해제로 낙합 웨브를 처리하는 종래부터 알려진 극세 섬유의 형성 방법이 특별히 한정되지 않고 사용될 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 해 성분 폴리머로서 수용성 PVA 를 사용하는 경우에는 용제로서 열수가 사용되고, 해 성분 폴리머로서 알칼리 분해 용이성의 변성 폴리에스테르를 사용하는 경우에는, 수산화나트륨 수용액 등의 알칼리성 분해제가 사용된다.

해 성분 폴리머로서 수용성 PVA 를 사용하는 경우, 80 ∼ 100 ℃ 의 열수 중에서 100 ∼ 600 초간 처리함으로써, 수용성 PVA 의 제거율이 95 ∼ 100 질량％ 정도가 될 때까지 추출 제거하는 것이 바람직하다. 또한, 딥닙 처리를 반복함으로써, 수용성 PVA 를 효율적으로 추출 제거할 수 있다. 수용성 PVA 를 사용한 경우에는, 유기 용제를 사용하지 않고 해 성분 폴리머를 선택적으로 제거할 수 있기 때문에, 환경 부하가 낮고, 또 VOC 의 발생을 억제할 수 있는 점에서 바람직하다.

극세 섬유의 평균 섬도는 0.01 ∼ 0.5 dtex, 나아가서는 0.05 ∼ 0.4 dtex, 특히는 0.1 ∼ 0.35 dtex 인 것이 바람직하다. 극세 섬유의 평균 섬도가 0.5 dtex 를 초과하는 경우에는 극세 섬유의 강성이 지나치게 높아져, 입모면의 극세 섬유가 마찰됨으로써 일으켜지기 쉬워지고, 후술하는 표면 상태가 얻어지기 어려워진다. 또, 극세 섬유의 평균 섬도가 0.01 dtex 미만인 경우에는, 발색성이나 내광성이 저하된다. 또한, 평균 섬도는, 입모풍 인공 피혁의 두께 방향에 평행한 단면을 주사형 전자 현미경 (SEM) 으로 3000 배로 확대 촬영하고, 빠짐없이 선택된 15 개의 섬유경으로부터 섬유를 형성하는 수지의 밀도를 사용하여 산출한 평균값으로서 구해진다.

극세 섬유의 부직포의 겉보기 중량은 140 ∼ 3000 g/㎡, 나아가서는 200 ∼ 2000 g/㎡ 인 것이 바람직하다.

본 실시형태의 입모풍 인공 피혁의 제조에 있어서는, 해도형 복합 섬유와 같은 극세 섬유 발생형 섬유를 극세 섬유화하기 전후에 있어서, 얻어지는 극세 섬유의 부직포에 형태 안정성이나 충실감을 부여하기 위해서, 극세 섬유의 부직포의 내부 공극에 제 1 고분자 탄성체를 함침 부여한다.

제 1 고분자 탄성체의 구체예로는, 예를 들어, 폴리우레탄, 아크릴계 수지, 아크릴로니트릴계 수지, 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지 등의 탄성체를 들 수 있다.

이것들 중에서는 폴리우레탄이 바람직하다.

또한, 폴리우레탄은, 폴리우레탄 에멀션, 또는 수계 용매에 분산된 폴리우레탄 분산액으로부터 응고되는 폴리우레탄이 특히 바람직하다. 또, 에멀션이 감열 겔화성을 갖고 있는 경우에는, 에멀션 입자가 마이그레이션하지 않고 감열 겔화되기 때문에, 고분자 탄성체를 부직포에 균일하게 부여할 수 있다.

부직포에 제 1 고분자 탄성체를 함침 부여하는 방법으로는, 극세 섬유화하기 전의 낙합 웨브에 제 1 고분자 탄성체를 함유하는 에멀션, 분산액, 또는 용액을 함침시킨 후, 건조 응고시키는 건식법 또는 습식법 등에 의해 응고시키는 방법이 극세 섬유의 표면과의 사이에 공극이 형성됨으로써 지나치게 딱딱해지지 않는 점에서 바람직하다. 또한, 응고 후에 가교 구조를 형성하는 고분자 탄성체를 사용한 경우에는, 가교를 촉진시키기 위해서, 필요에 따라, 응고 및 건조 후에 열처리하는 큐어 처리를 실시해도 된다.

제 1 고분자 탄성체의 에멀션, 분산액, 또는 용액 등의 함침 방법으로는, 프레스 롤 등으로 소정의 함침 상태가 되도록 짜낸다는 처리를 1 회 또는 복수 회 실시하는 딥닙법이나, 바 코팅법, 나이프 코팅법, 롤 코팅법, 콤마 코팅법, 스프레이 코팅법 등을 들 수 있다.

또한, 제 1 고분자 탄성체는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 염료나 안료 등의 착색제, 응고 조절제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 형광제, 방미제, 침투제, 소포제, 활제, 발수제, 발유제, 증점제, 증량제, 경화 촉진제, 발포제, 폴리비닐알코올이나 카르복시메틸셀룰로오스 등의 수용성 고분자 화합물, 무기 미립자, 도전제 등을 추가로 함유해도 된다.

제 1 고분자 탄성체의 함유 비율로는, 극세 섬유의 질량에 대해 0.1 ∼ 60 질량％, 나아가서는 0.5 ∼ 50 질량％, 특히는 1 ∼ 30 질량％ 인 것이, 충실감과 보드라움 등의 밸런스가 우수한 입모풍 인공 피혁이 얻어지는 점에서 바람직하다. 제 1 고분자 탄성체의 함유 비율이 지나치게 높은 경우에는 입모풍 인공 피혁이 고무와 같이 되어 딱딱해지는 경향이 있다. 또, 제 1 고분자 탄성체의 함유 비율이 지나치게 낮은 경우에는 마찰에 의해 입모면으로부터 극세 섬유가 끌려나오기 쉬워지고, 마찰에 의해 극세 섬유가 일으켜지기 쉬워지는 경향이 있다.

이와 같이 하여 제 1 고분자 탄성체가 함침 부여된 극세 섬유의 부직포인 섬유 기재가 얻어진다. 이와 같이 하여 얻어진 섬유 기재는, 필요에 따라 두께 방향과 수직인 방향으로 복수 장으로 슬라이스하거나, 연삭하거나 함으로써 두께 조절된 후, 적어도 일면을 바람직하게는 120 ∼ 600 번수, 더욱 바람직하게는 320 ∼ 600 번수 정도의 샌드페이퍼나 에머리페이퍼를 사용하여 버핑 처리함으로써 입모화 처리가 실시되는 것이 바람직하다. 이와 같이 하여, 편면 또는 양면에 입모된 극세 섬유가 존재하는 입모면을 갖는 인공 피혁 기재가 얻어진다.

인공 피혁 기재의 입모면에는, 입모화 처리된 극세 섬유의 빠짐을 억제하거나, 마찰에 의해 일으켜지기 어렵게 하거나 하기 위해서 제 2 고분자 탄성체를 피착시키는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 입모면에 제 2 고분자 탄성체를 함유하는 수지액을 도포한 후, 응고시켜 극세 섬유에 제 2 고분자 탄성체를 피착시킨다. 이와 같이 하여 입모면에 존재하는 극세 섬유를 제 2 고분자 탄성체로 고정시킴으로써, 입모면에 존재하는 극세 섬유가 제 2 고분자 탄성체로 구속되어, 극세 섬유가 빠지기 어려워지고, 또 극세 섬유가 마찰에 의해 일으켜지기 어려워진다. 그 결과, 입모면이 마찰됨으로써 가슬가슬한 거친 외관 품위의 발생을 억제할 수 있다. 또, 입모면에 제 2 고분자 탄성체를 함유하는 수지액을 도포하는 양을 조정함으로써, 입모면과 은면층이 혼재된 반은 (半銀) 풍의 표면으로 하는 것도 가능하다.

제 2 고분자 탄성체는 제 1 고분자 탄성체와 동일한 것이어도, 종류나 분자량 등이 상이한 것이어도 된다. 제 2 고분자 탄성체의 구체예로도, 예를 들어, 폴리우레탄, 아크릴계 수지, 아크릴로니트릴계 수지, 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지 등의 탄성체를 들 수 있다. 이것들 중에서는, 극세 섬유에 피착되기 쉬운 점에서 폴리우레탄이 바람직하다. 또, 수지액으로는, 수지가 용제에 용해된 용액이나, 수지를 유화 분산시킨 에멀션이나, 수지를 수계 용매에 분산시킨 분산액이 사용되지만, 제 2 고분자 탄성체로는 수지를 N,N-디메틸포름아미드 (DMF) 등의 용제에 용해시킨 수지액이 극세 섬유의 근원 근방을 특히 단단히 고정시킬 수 있음으로써, 극세 섬유가 마찰에 의해 일으켜지기 어려워지는 점에서 바람직하다.

인공 피혁 기재의 입모면에 제 2 고분자 탄성체를 함유하는 수지액을 도포하는 방법으로는, 그라비어 코팅법, 바 코팅법, 나이프 코팅법, 롤 코팅법, 콤마 코팅법, 스프레이 코팅법 등을 들 수 있다. 그리고, 인공 피혁 기재의 입모면의 극세 섬유에 제 2 고분자 탄성체를 함유하는 수지액을 도포하고, 필요에 따라 건조 응고시킴으로써, 입모면에서 입모화 처리된 극세 섬유에 제 2 고분자 탄성체를 피착시킨다. 또, 극세 섬유에 대한 접착성을 더욱 높이기 위해서, 건조 후의 제 2 고분자 탄성체에 용제를 용해하여 재용해한 후 건조시키는 것이 보다 바람직하다.

제 2 고분자 탄성체도, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 염료나 안료 등의 착색제, 응고 조절제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 형광제, 방미제, 침투제, 소포제, 활제, 발수제, 발유제, 증점제, 증량제, 경화 촉진제, 발포제, 폴리비닐알코올이나 카르복시메틸셀룰로오스 등의 수용성 고분자 화합물, 무기 미립자, 도전제 등을 추가로 함유해도 된다.

제 2 고분자 탄성체의 함유 비율 (고형분) 로는, 인공 피혁 기재의 입모면에 대해 1 ∼ 10 g/㎡, 나아가서는 2 ∼ 8 g/㎡ 인 것이, 입모면을 지나치게 딱딱하게 하지 않고 극세 섬유를 단단히 고정시킴으로써, 자유롭게 움직일 수 있는 극세 섬유의 길이를 짧게 할 수 있는 점에서 바람직하다.

그리고, 인공 피혁 기재는 통상 염색된다. 염료는 극세 섬유의 종류에 따라 적절한 것이 적절히 선택된다. 예를 들어, 극세 섬유가 폴리에스테르계 수지로 형성되어 있는 경우에는 분산 염료나 카티온 염료로 염색하는 것이 바람직하다. 분산 염료의 구체예로는, 예를 들어, 벤젠아조계 염료 (모노아조, 디스아조 등), 복소 고리 아조계 염료 (티아졸아조, 벤조티아졸아조, 퀴놀린아조, 피리딘아조, 이미다졸아조, 티오펜아조 등), 안트라퀴논계 염료, 축합계 염료 (퀴노프탈린, 스티릴, 쿠마린 등) 등을 들 수 있다. 이것들은, 예를 들어, 「Disperse」의 접두사를 갖는 염료로서 시판되고 있다. 이것들은, 단독으로 사용해도 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 또, 염색 방법으로는, 고압 액류 염색법, 지거 염색법, 서모솔 연속 염색기법, 승화 프린트 방식 등에 의한 염색 방법이 특별히 한정되지 않고 사용된다.

또, 인공 피혁 기재는, 추가로 질감을 조정하기 위해서 유연성을 부여하는 수축 가공 처리나 문지름 유연화 처리가 실시되거나, 역시일의 브러싱 처리, 방오 처리, 친수화 처리, 활제 처리, 유연제 처리, 산화 방지제 처리, 자외선 흡수제 처리, 형광제 처리, 난연 처리 등의 마무리 처리가 실시되거나 해도 된다.

예를 들어, 수축 가공 처리로는, 인공 피혁 기재를 탄성체 시트에 밀착시켜 세로 방향으로 기계적으로 수축시키고, 그 수축 상태에서 열처리하여 히트세트하는 처리를 들 수 있다. 이 수축 가공 처리에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

수축 가공 처리는, 인공 피혁 기재를 세로 방향 (제조 라인의 진행 방향, 또는 섬유의 배향 방향) 으로 기계적으로 수축시키고, 섬유를 수축시킨 채로 열처리하여 히트세트함으로써, 섬유의 배향 방향인 세로 방향에 평행한 단면에 있어서, 섬유에 마이크로한 기복을 형성시킨다. 이와 같은 기복은 섬유가 완전히 신장되어 있지 않고, 수축하고 있는 상태에서 세트되어 있기 때문에, 세로 방향으로 신축성이 부여된다. 수축 가공 처리로는, 예를 들어, 인공 피혁 기재를, 두께가 수 ㎝ 이상의 두꺼운 탄성체 시트 (고무 시트, 펠트 등) 의 세로 방향으로 신장시킨 표면에 밀착시키고, 탄성체 시트의 표면을 신장 상태로부터 신장 전의 상태로 탄성 회복시킴으로써, 인공 피혁 기재를 세로 방향으로 수축시키는 방법을 들 수 있다.

수축 가공 처리에 있어서는 인공 피혁 기재를 진행 방향 (세로 방향) 으로 강하게 수축시킨다. 수축 가공 처리된 인공 피혁 기재는, 극세 섬유의 섬유속과 임의의 고분자 탄성체로 이루어지는 마이크로한 좌굴 구조 (기복 구조) 를 갖고 있는 것이 바람직하다. 마이크로한 좌굴 구조는 인공 피혁 기재가 세로 방향으로 수축한 결과, 세로 방향을 따라 생기는 기복 구조이며, 수축 가공 처리된 인공 피혁 기재는 극세 섬유를 포함하는 포백을 포함하기 때문에, 이 기복 구조가 형성되기 쉽다. 기복 구조는 연속되어 있을 필요는 없고, 세로 방향으로 불연속이어도 된다. 수축 가공 처리된 인공 피혁 기재는, 섬유 자체의 신축성이 아닌, 이와 같은 좌굴 구조의 변화 (신장) 에 의해 세로 방향으로 신축한다.

이와 같이 하여 입모면을 갖는 염색된 입모풍 인공 피혁이 얻어진다. 본 실시형태의 입모풍 인공 피혁은, 입모면이, ISO 25178 에 준한 면 조도 측정에 있어서, 산술 평균 높이 (Sa) 가, 순방향 및 역방향의 양 방향에 있어서 30 ㎛ 이하이고, 평균 높이로부터 100 ㎛ 이상의 높이를 갖는 산 정점 밀도 (Spd) 가, 순방향 및 역방향의 양 방향에 있어서 30/432 ㎟ 이하이고, 또한 그것들의 차 (절대값) 가 20/432 ㎟ 이하가 되도록 조정되어 있다. 이들 표면 상태는, 후술하는 바와 같이 제조시에 있어서의 상기 각 공정의 각 조건의 조합을 조정함으로써 얻을 수 있다.

여기서, ISO 25178 (면 조도 측정) 은, 접촉식 또는 비접촉식의 표면 조도·형상 측정기에 의해 표면 상태를 3 차원적으로 측정하는 방법을 규정하고 있다. 산술 평균 높이 (Sa) 는 표면의 평균면에 대한 각 점의 높이차의 절대값의 평균을 나타낸다. 평균 높이로부터 100 ㎛ 이상의 높이를 갖는 산 정점 밀도 (Spd) 란, 단위 면적당 산 정점의 수 중 평균 높이로부터 100 ㎛ 이상의 높이를 갖는 산의 정점의 수를 나타낸다. 또, 입모면의 순방향이란, 입모면을 시일 브러시로 정모 (整毛) 했을 때에 입모가 쓰러져 눕혀진 방향이고, 입모면의 역방향이란 시일 브러시로 정모했을 때에 입모가 일으켜지는 방향이다.

본 실시형태의 입모풍 인공 피혁에 있어서는, 입모풍 인공 피혁의 입모면의 산술 평균 높이 (Sa) 가, 순방향 및 역방향의 양 방향에 있어서 30 ㎛ 이하이고, 평균 높이로부터 100 ㎛ 이상의 높이를 갖는 산 정점 밀도 (Spd) 가 순방향 및 역방향의 양 방향에 있어서 30/432 ㎟ 이하이고, 또한 그것들의 차 (절대값) 가 20/432 ㎟ 이하가 되도록 조정되어 있다. 이와 같이 조정함으로써, 입모면이 어떠한 방향으로 마찰되어도 극세 섬유가 일정한 범위 이외로 자유롭게 움직이기 어려워진다. 그 결과, 입모면이 극세 섬유가 일으켜지기 쉬워지는 역방향으로 마찰되어도 극세 섬유가 일정 이상의 높이로 지나치게 일으켜지지 않고, 또한 어느 정도의 라이팅을 형성할 수 있다. 또, 입모면이 마찰됨으로써, 드라이 터치이고 불균질한 거친 외관 품위가 발생하는 것이 억제된다.

입모풍 인공 피혁의 입모면의 산술 평균 높이 (Sa) 는 순방향 및 역방향의 양 방향에 있어서 30 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 28 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 26 ㎛ 이하, 가장 바람직하게는 24 ㎛ 이하이다. 산술 평균 높이 (Sa) 가 순방향 및 역방향의 어느 일방에 있어서도 30 ㎛ 를 초과하는 경우에는 입모면이 마찰됨으로써 자유롭게 움직이는 극세 섬유가 지나치게 길어져, 불균질하고 드라이 터치인 거친 외관 품위가 되는 경향이 있다. 또, 순방향과 역방향의 어느 일방만이 30 ㎛ 를 넘는 경우에는, 양 방향의 외관차가 커져, 균일성이 저해된다.

또, 입모풍 인공 피혁의 입모면의 평균 높이로부터 100 ㎛ 이상의 높이를 갖는 산 정점 밀도 (Spd) 는, 순방향 및 역방향의 양 방향에 있어서 30/432 ㎟ 이하가 되는 산 정점의 수이며, 바람직하게는 20/432 ㎟ 이하, 더욱 바람직하게는 18/432 ㎟ 이하이다. 산 정점 밀도 (Spd) 가 순방향 및 역방향의 어느 일방에서도 30/432 ㎟ 를 초과하는 경우에는 입모면이 마찰됨으로써 드라이 터치인 거친 외관 품위가 된다. 또, 순방향과 역방향의 어느 일방만이 30/432 ㎟ 를 초과하는 경우에는, 양 방향의 외관차가 커져, 균일성이 저해된다.

또한, 상기 산 정점 밀도 (Spd) 는, 순방향 및 역방향의 차가 절대값으로 20/432 ㎟ 이하가 되는 산 정점의 수이며, 바람직하게는 18/432 ㎟ 이하이고, 더욱 바람직하게는 16/432 ㎟ 이하이다. 산 정점 밀도 (Spd) 의 순방향 및 역방향의 차가 절대값으로 20/432 ㎟ 를 초과하는 경우에는 입모면이 마찰됨으로써 움직이기 쉬운 극세 섬유의 수가 많아지고, 가슬가슬한 거친 외관 품위가 된다. 또, 순방향과 역방향의 어느 일방이 30/432 ㎟ 를 넘으면, 양 방향의 외관차가 커지고, 균일성이 저해된다.

상기 서술한 바와 같은 본 실시형태의 입모풍 인공 피혁의 표면 상태를 얻기 위해서는, 이하와 같은 처리에 의해 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 입모화 처리되는 면의 입모화 처리를 실시할 때에 극세 섬유를 적당히 단모화함으로써, 입모면이 마찰되었을 때에 극세 섬유가 랜덤한 방향으로 움직이는 것에 의한 외관 변화가 억제된다. 또, 제 2 고분자 탄성체의 도포량을 조정하여 극세 섬유를 고정시킴으로써, 표면으로부터 극세 섬유가 빠져 튀어나온 극세 섬유가 서서히 길어지고, 그것들이 집모되어 큰 섬유의 덩어리를 형성하는 것이 억제된다. 또, 수축 가공 처리를 실시하는 경우에는, 열을 부여하여 입모면의 극세 섬유를 적당히 누운 상태에서 열세트함으로써, 극세 섬유가 일정 이상의 높이로 일으켜지기 어려워지고, 입모 상태가 일정 정도 고정되어 구속된 상태를 실현할 수 있다.

또한, 극세 섬유 1 개당 섬유의 점성이나 강성의 높이를 나타내는 지표가 되는, 실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％, 나아가서는 10 ∼ 30 cN·％ 인 것이 바람직하다. 실 터프니스가 이와 같은 범위인 경우에는, 극세 섬유가 지나치게 딱딱해지지 않기 때문에 눕힌 극세 섬유가 일어나기 어려워지고, 또 입모화 처리에 의해 적당히 끊어지기 쉬워짐으로써 극세 섬유가 단모화되기 쉬워지는 경향이 있다. 실 터프니스는 후술하는 바와 같이 산출할 수 있는, 극세 섬유의 1 개당 인장 터프니스이다. 실 터프니스가 지나치게 높은 경우에는 입모면이 마찰되었을 때에 극세 섬유가 일어나기 쉬워지고, 가슬가슬한 드라이 터치이고 불균질한 거친 외관 품위가 되는 경향이 있다. 한편, 실 터프니스가 지나치게 낮은 경우에는 염색했을 때의 발색성이나 견뢰도 (堅牢度) 가 저하되는 경향이 있다.

입모풍 인공 피혁의 겉보기 밀도는, 0.4 ∼ 0.7 g/㎤, 나아가서는 0.45 ∼ 0.6 g/㎤ 인 것이 뚝 꺾이지 않는 충실감과 유연한 질감의 밸런스가 우수한 입모풍 인공 피혁이 얻어지는 점에서 바람직하다. 입모풍 인공 피혁의 겉보기 밀도가 지나치게 낮은 경우에는, 충실감이 낮기 때문에 뚝 꺾이기 쉬워지고, 또 입모면을 마찰함으로써 극세 섬유가 끌려나오기 쉬워져 가슬가슬한 드라이 터치이고 불균질한 거친 외관 품위가 되기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 입모풍 인공 피혁의 겉보기 밀도가 지나치게 높은 경우에는, 보드라운 질감이 저하되는 경향이 있다.

실시예

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

[실시예 1]

해 성분의 열가소성 수지로서 에틸렌 변성 폴리비닐알코올 (PVA), 도 성분의 열가소성 수지로서 이소프탈산 변성된 변성 PET (이소프탈산 단위의 함유 비율 6 몰％) 를, 각각 개별적으로 용융시켰다. 그리고, 해 성분 중에 균일한 단면적의 도 성분이 12 개 분포된 단면을 형성할 수 있는, 12 개의 노즐공이 병렬상으로 배치된 복합 방사용 구금에, 각각의 용융 수지를 공급하였다. 이 때, 도 성분이 0.30 dtex 가 되도록 설계한, 해 성분과 도 성분의 질량비가 해 성분/도 성분 ＝ 25/75 가 되도록 토출량을 조정하면서 공급하였다. 그리고, 구금 온도 260 ℃ 로 설정된 노즐공으로부터 단공 토출량 1.5 g/분으로 토출시켰다.

그리고, 노즐공으로부터 토출된 용융 섬유를 방사 속도가 3700 m/분이 되도록 기류의 압력을 조절한 에어젯 노즐형의 흡인 장치로 흡인함으로써 연신하고, 평균 섬도 4.8 dtex 의 해도형 복합 장섬유를 방사하였다. 방사된 해도형 복합 장섬유는, 가동형의 네트 상에, 네트의 이면으로부터 흡인하면서 연속적으로 퇴적되었다. 이와 같이 하여, 겉보기 중량 약 54 g/㎡ 의 장섬유 웨브 (스펀본드 시트) 를 얻었다.

다음으로, 크로스래퍼 장치를 사용하여 장섬유 웨브를 12 층 겹쳐 총 겉보기 중량이 648 g/㎡ 가 되는 중첩 웨브를 제조하고, 추가로, 바늘 꺾임 방지 유제를 스프레이하였다. 그리고, 중첩 웨브를 니들 펀칭함으로써 3 차원 낙합 처리하였다. 구체적으로는, 미늘수 1 개이고 니들 번수 42 번의 니들 바늘, 및 미늘수 6 개이고 니들 번수 42 번의 니들 바늘을 사용하여 적중체 (積重體) 를 4189 펀치/㎠ 로 니들 펀치 처리하여 낙합시킴으로써 웨브 낙합 시트를 얻었다. 얻어진 웨브 낙합 시트의 겉보기 중량은 795 g/㎡, 층간 박리력은 10.5 ㎏/2.5 ㎝ 였다. 또, 니들 펀치 처리에 의한 면적 수축률은 21.5 ％ 였다.

얻어진 웨브 낙합 시트를 110 ℃, 23.5 ％RH 의 조건으로 스팀 처리하고, 48 ％ 면적 수축시켰다. 그리고, 90 ∼ 110 ℃ 의 오븐 중에서 건조시킨 후, 추가로 115 ℃ 에서 열 프레스함으로써, 겉보기 중량 1382 g/㎡, 겉보기 밀도 0.682 g/㎤, 두께 2.03 ㎜ 의 열수축 처리된 웨브 낙합 시트를 얻었다.

다음으로, 열수축 처리된 웨브 낙합 시트에, 폴리우레탄 탄성체의 에멀션 (고형분 22.5 질량％) 을 pick up 50 ％ 로 함침시켰다. 또한, 폴리우레탄 탄성체는, 폴리카보네이트계 무황변 폴리우레탄이다. 에멀션에는, 폴리우레탄 탄성체 100 질량부에 대해 카르보디이미드계 가교제 4.9 질량부와 황산암모늄 6.4 질량부가 첨가되고, 폴리우레탄 탄성체의 고형분이 극세 섬유의 질량에 대해 13 ％ 가 되도록 조정되어 있었다. 폴리우레탄 탄성체는 열처리함으로써 가교 구조를 형성한다. 그리고, 에멀션이 함침된 열수축 처리된 웨브 낙합 시트를 115 ℃, 25 ％RH 분위기하에서 건조 처리하고, 추가로 150 ℃ 에서 건조 처리하였다. 다음으로, 폴리우레탄 탄성체가 충전된 웨브 낙합 시트를, 닙 처리, 및 고압 수류 처리하면서 95 ℃ 의 열수 중에 10 분간 침지함으로써 PVA 를 용해 제거하고, 추가로 건조시켰다. 이와 같이 하여, 단섬유 섬도 0.30 dtex, 겉보기 중량 1097 g/㎡, 겉보기 밀도 0.572 g/㎤, 두께 1.92 ㎜ 인, 폴리우레탄 탄성체와 극세 섬유의 장섬유의 섬유속의 낙합체인 부직포의 복합체를 얻었다.

다음으로, 폴리우레탄 탄성체와 극세 섬유의 장섬유의 섬유속의 낙합체인 부직포의 복합체를 균등한 두께로 2 장으로 슬라이스하였다. 그리고, 슬라이스편의 이면을 ＃120 페이퍼로, 주면을 ＃240, ＃320, ＃600 페이퍼를 사용하고, 속도 3 m/분, 회전수 650 rpm 의 조건으로 양면을 연삭함으로써, 겉보기 중량 391 g/㎡, 겉보기 밀도 0.536 g/㎤, 두께 0.73 ㎜ 인 인공 피혁 기재를 얻었다.

그리고, 제 2 고분자 탄성체로서 폴리카보네이트계 무황변 폴리우레탄을 DMF 에 용해시킨 고형분 7 질량％ 의 용액을 주면에 부여하여 건조시키고, 추가로 DMF/시클로헥사논 ＝ 10/90 의 액을 도포하여 건조시킴으로써, 입모면에서 입모화 처리된 극세 섬유의 근원 근방에 제 2 고분자 탄성체를 피착시켰다. 또한, 제 2 고분자 탄성체는 2 g/㎡ 의 비율로 부여되었다. 그리고, 분산 염료를 사용하여 120 ℃ 에서 고압 염색을 실시함으로써 흑색의 입모풍 인공 피혁 기재를 얻었다.

다음으로, 입모풍 인공 피혁 기재의 이면에 난연 처리를 실시한 후, 수축 가공 처리를 실시하였다. 구체적으로는, 가습부와 가습부로부터 연속적으로 이송되어 오는 입모풍 인공 피혁 기재를 수축 가공하는 수축부와, 이 수축부에서 수축 가공된 포백을 히트세트하는 히트세트부를 구비한, 수축 가공 장치 (코마츠바라 철공 (주) 제조, 샌퍼라이징기) 를 사용하여, 수축부의 온도 120 ℃, 히트세트부의 드럼 온도 120 ℃, 반송 속도 10 m/분으로 처리함으로써, 극세 섬유의 섬도가 0.323 dtex 이고, 겉보기 중량 442 g/㎡, 겉보기 밀도 0.526 g/㎤, 두께 0.84 ㎜ 의 스웨이드풍의 입모풍 인공 피혁을 얻었다. 또, 입모풍 인공 피혁에 포함되는 부직포를 형성하는 극세 섬유의 1 개당 인장 터프니스인 실 터프니스는, 22.9 cN·％ 였다. 또한, 실 터프니스는 다음과 같이 하여 측정 및 산출되었다.

[실 터프니스 측정]

방사된 복수 개의 해도형 복합 장섬유를, 약간 느슨하게 한 상태에서 폴리에스테르 필름의 표면에 셀로판 테이프로 첩부하였다. 그리고, 95 ℃ 의 열수 중에 30 분간 이상 침지시켜 해 성분을 추출 제거함으로써 극세 장섬유를 얻었다. 다음으로, 극세 장섬유를 고정시킨 폴리에스테르 필름을 Pot 염색기로 120 ℃ × 20 분간 염색 처리하여, 염색사를 얻었다. 그리고, 염색사 중에서 해도형 복합 장섬유 1 개에 상당하는 극세 섬유속을 정리한 채로 오토그래프로 강신도 (强伸度) 를 측정하고, 극세 섬유의 섬유속의 강신도를 오토그래프로 측정하였다. 그리고, 얻어진 SS 커브의 피크 탑으로부터 파단 강력과 파단 신도를 판독하였다. 그리고, 염색 후의 실 터프니스 (cN·％) ＝ 파단 강력 (cN) × 파단 신도 (％)/극세 섬유의 개수의 식으로부터 실 터프니스를 산출하였다.

그리고, 얻어진 입모풍 인공 피혁에 대해, 입모면의 표면 상태를 이하의 평가 방법에 따라 측정하였다.

[입모면의 표면 상태의 측정]

입모풍 인공 피혁의 입모면의 표면 상태는, 비접촉식의 표면 조도·형상 측정기인 「원숏 3D 측정 마이크로스코프 VR-3200」(주식회사 키엔스 제조) 을 사용하여 ISO 25178 (면 조도 측정) 에 준하여 측정하였다. 구체적으로는, 입모풍 인공 피혁의 입모면을 순방향 및 역방향의 각 방향으로 시일 브러시로 정모하였다. 그리고, 정모된 입모면의 18 ㎜ × 24 ㎜ 의 범위를 고휘도 LED 로부터 조사된 구조화 조명광에 의해, 400 만 화소 흑백 C-MOS 카메라로 12 배의 배율로 변형이 생긴 줄무늬 투영 화상 촬영을 실시하고, 각 방향에 있어서의 산술 평균 높이 (Sa), 및 평균 높이로부터 100 ㎛ 이상의 높이를 갖는 산 정점 밀도 (Spd) 를 구하였다. 또한, 입모가 쓰러지는 방향을 순방향, 입모가 일어서는 방향을 역방향으로 하였다. 측정은 3 회 실시하고, 그 평균값을 각 수치로서 채용하였다. 도 3 에 실시예 1 에서 얻어진 입모풍 인공 피혁의 표면을 상기와 같이 측정했을 때의 3D 화상을 나타낸다. 도 3(a) 는 순방향, 도 3(b) 는 역방향이다.

그리고, 얻어진 입모풍 인공 피혁에 대해, 입모면의 마찰 후 품위를 이하의 평가 방법에 따라 측정하였다.

[입모면의 마찰 후 품위]

얻어진 입모풍 인공 피혁의 입모면을 마틴데일 측정 (JIS L 1096) 의 역마틴데일 측정을 실시하였다. 구체적으로는, 무하중 상태에서 대좌 (臺座) 에 세트된 입모풍 인공 피혁의 원단의 입모면을 표준 마찰포 SM25 로 50 회 마찰하고, 그 때의 외관을 다음의 기준으로 판정하였다.

A : 순방향 및 역방향으로 마찰한 후에 있어서도, 균질하고 치밀한 외관이었다.

B : 역방향으로 마찰했을 때에, 오돌토돌한 요철감이나, 극세 섬유가 성겨져 하지가 보이는 드라이 터치이고 불균질한 거친 외관이 분명하게 나타났다.

결과를 정리하여 표 1 에 나타낸다. 또, 도 1 에 실시예 1 에서 얻어진 입모풍 인공 피혁의 입모면의 마찰 후 품위의 평가 후의 표면의 사진을, 도 2 에 후술하는 비교예 1 에서 얻어진 입모풍 인공 피혁의 입모면의 마찰 후 품위의 평가 후의 표면의 사진을 나타낸다.

[실시예 2]

실시예 1 에 있어서, 단섬유 섬도의 설계값이 0.30 dtex 인 극세 섬유를 형성한 것 대신에, 단섬유 섬도의 설계값이 0.25 dtex 인 극세 섬유를 형성한 것 이외에는 동일하게 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[실시예 3]

실시예 1 에 있어서, 단섬유 섬도의 설계값이 0.30 dtex 인 극세 섬유를 형성한 것 대신에, 단섬유 섬도의 설계값이 0.20 dtex 인 극세 섬유를 형성하고, 또 웨브 낙합 시트의 형성에 있어서 적중체를 4189 펀치/㎠ 로 니들 펀치 처리하는 대신에, 4277 펀치/㎠ 로 니들 펀치 처리한 것 이외에는 동일하게 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[실시예 4]

실시예 1 에 있어서, 단섬유 섬도의 설계값이 0.30 dtex 인 극세 섬유를 형성한 것 대신에, 단섬유 섬도의 설계값이 0.10 dtex 인 극세 섬유를 형성하고, 또 웨브 낙합 시트의 형성에 있어서 적중체를 4189 펀치/㎠ 로 니들 펀치 처리하는 대신에, 3745 펀치/㎠ 로 니들 펀치 처리한 것 이외에는 동일하게 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[실시예 5]

실시예 1 에 있어서, 단섬유 섬도의 설계값이 0.30 dtex 인 극세 섬유를 형성한 것 대신에, 단섬유 섬도의 설계값이 0.08 dtex 인 극세 섬유를 형성하고, 또 웨브 낙합 시트의 형성에 있어서 적중체를 4189 펀치/㎠ 로 니들 펀치 처리하는 대신에, 3745 펀치/㎠ 로 니들 펀치 처리한 것 이외에는 동일하게 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[실시예 6]

실시예 4 에 있어서, 제 2 고분자 탄성체를 부여하는 공정에 있어서 폴리우레탄 용액을 도포하는 대신에, 폴리우레탄 에멀션을 도포한 것 이외에는 동일하게 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[비교예 1]

실시예 1 에 있어서, 제 2 고분자 탄성체를 부여하는 공정을 생략한 것 이외에는 동일하게 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 또, 도 4 에 비교예 1 에서 얻어진 입모풍 인공 피혁의 표면을 상기와 같이 측정했을 때의 3D 화상을 나타낸다. 도 4(a) 는 순방향, 도 4(b) 는 역방향이다.

[비교예 2]

실시예 1 에 있어서, 제 2 고분자 탄성체를 부여하는 공정을 생략하고, 또한 입모풍 인공 피혁 기재의 이면에 대한 난연 처리와 수축 가공 처리를 실시하는 공정을 생략한 것 이외에는 동일하게 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[비교예 3]

실시예 2 에 있어서, 제 2 고분자 탄성체를 부여하는 공정을 생략한 것 이외에는 동일하게 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

[비교예 4]

실시예 2 에 있어서, 제 2 고분자 탄성체를 부여하는 공정을 생략하고, 또한 입모풍 인공 피혁 기재의 이면에 대한 난연 처리와 수축 가공 처리를 실시하는 공정을 생략한 것 이외에는 동일하게 하여 입모풍 인공 피혁을 얻고, 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

표 1 을 참조하면, Sa 가, 순방향 및 역방향의 양 방향에 있어서 30 ㎛ 이하이고, Spd 가, 순방향 및 역방향의 양 방향에 있어서 30/432 ㎟ 이하이고, 또한 그것들의 차 (절대값) 가 20/432 ㎟ 이하인 실시예 1 ∼ 6 의 입모풍 인공 피혁은 모두 순방향 및 역방향으로 마찰한 후에 있어서도, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 균질하고 치밀한 외관이었다. 또한, 폴리우레탄 에멀션을 제 2 고분자 탄성체로서 도포한 실시예 6 의 입모풍 인공 피혁은 품위가 약간 저하되었다. 한편, 비교예 1 ∼ 4 의 입모풍 인공 피혁은 제 2 고분자 탄성체는, 모두, 도 2 에 나타내는 바와 같은 드라이 터치이고 불균질한 거친 외관 품위였다.

본 발명에 의해 얻어지는 입모풍 인공 피혁은, 의료, 구두, 가구, 카 시트, 잡화 제품 등의 표피 소재로서 바람직하게 사용된다.

Claims (8)

1. 제 1 고분자 탄성체가 함침 부여된, 평균 섬도 0.01 ∼ 0.5 dtex 의 극세 섬유의 입모를 포함하는 입모면을 갖는 포백을 포함하고,
   상기 입모면은, ISO 25178 에 준한 면 조도 측정에 있어서,
   산술 평균 높이 (Sa) 가, 순방향 및 역방향의 양 방향에 있어서 30 ㎛ 이하이고,
   평균 높이로부터 100 ㎛ 이상의 높이를 갖는 산 정점 밀도 (Spd) 가, 순방향 및 역방향의 양 방향에 있어서 30/432 ㎟ 이하이고, 또한 그것들의 차 (절대값) 가 20/432 ㎟ 이하인 것을 특징으로 하는 입모풍 인공 피혁.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 포백은, 부직포, 직물, 및 편물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는 입모풍 인공 피혁.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 입모면에 있어서의 상기 극세 섬유는, 제 2 고분자 탄성체가 피착되어 있는 입모풍 인공 피혁.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 입모면에 있어서의 상기 극세 섬유는, 적어도 그 근원 근방에 상기 제 2 고분자 탄성체가 피착되어 있는 입모풍 인공 피혁.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   실 터프니스가 평균 8 ∼ 40 cN·％ 인 입모풍 인공 피혁.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 포백은 부직포를 포함하고, 상기 극세 섬유는 장섬유인 입모풍 인공 피혁.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   겉보기 밀도가 0.4 ∼ 0.7 g/㎤ 인 입모풍 인공 피혁.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 입모풍 인공 피혁의 제조 방법으로서,
   제 1 고분자 탄성체가 함침 부여된, 평균 섬도 0.01 ∼ 0.5 dtex 의 극세 섬유를 포함하는 입모화 처리되는 면을 갖는 포백을 포함하는 인공 피혁 기재를 준비하는 공정과,
   상기 인공 피혁 기재의 상기 입모화 처리되는 면을 입모화 처리하여 입모면을 형성하는 공정과,
   상기 입모면에 있어서의 상기 극세 섬유에 제 2 고분자 탄성체를 피착시키는 공정과,
   상기 인공 피혁 기재를 섬유의 배향 방향인 세로 방향을 따라 수축시킨 상태에서 열세트하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 입모풍 인공 피혁의 제조 방법.

Images