TWI732890B - 絨毛狀人工皮革及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種絨毛狀人工皮革，其包含布帛，該布帛含浸賦予有第一高分子彈性體，且具有包含平均纖度0.01~0.5dtex的極細纖維之絨毛的絨毛面，絨毛面係於依據ISO 25178的面粗糙度測定中，算術平均高度(Sa)在順紋方向及逆紋方向之兩方向中為30μm以下，具有自平均高度起100μm以上的高度之山頂點密度(Spd)係在順紋方向及逆紋方向之兩方向中為30/432mm2以下，且彼等之差(絕對值)為20/432mm2以下。

Description

絨毛狀人工皮革及其製造方法
本發明關於可作為衣料、鞋子、家具、汽車椅座、雜貨製品等之表面材料而使用的絨毛狀人工皮革。詳細而言，關於當表面經摩擦時，可維持優美的外觀品質之絨毛狀人工皮革。
以往，已知如麂皮狀人工皮革或牛巴革(nubuck)狀人工皮革之絨毛狀人工皮革。絨毛狀人工皮革具有將含浸賦予有高分子彈性體的極細纖維之不織布等的布帛之表面予以絨毛化處理而形成的絨毛面。於絨毛狀人工皮革中，有因摩擦絨毛面而發生如乾燥粗糙的乾觸感、不均質的粗糙外觀品質。
作為提高牛巴革狀人工皮革的外觀之技術，已知以下者。下述專利文獻1揭示一種人工皮革，其特徵為，其係作為具有天然的牛巴革皮革狀之濕觸感(wet touch)與優美且均勻的色調之外觀的人工皮革，包含由單纖維纖度為0.01dtex以上0.50dtex以下的極細纖維所構成的纖維纏結體與高分子彈性體之人工皮革，至少一面具有絨毛，具有此絨毛的絨毛面側之剖面曲線的算術平均高度Pa值為26μm以上100μm以下，另一面側之剖面 曲線的算術平均高度Pa值為前述絨毛面側之剖面粗糙度Pa值的20%以上80%以下，於前述絨毛面側之剖面曲線中，凸部之頂點的存在頻率係每1.0mm為1.8個以上20個以下，於前述的另一面側，在積層深度10%以上50%以下之位置積層有編織物。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]WO2015/151872號小冊
本發明之目的在於提供一種絨毛狀人工皮革，其係在絨毛狀人工皮革中，不易因摩擦絨毛面而發生如乾燥粗糙的乾觸感、不均質的粗糙外觀品質。
如上述，以往有因摩擦絨毛狀人工皮革的絨毛面而發生如乾燥粗糙的乾觸感、不均質的粗糙外觀品質。如此的外觀品質係有極細纖維每1條的強度愈高而愈顯著之傾向。本件發明者們為了抑制如此的現象，檢討其原因，得到以下的知識見解。粗糙外觀品質係在極細纖維每1條的強度變高時，於絨毛化處理中變難以切斷極細纖維，形成絨毛面上存在的絨毛之極細纖維變長，因摩擦絨毛面，而容易自由運動的極細纖維聚集且纏結，或當極細纖維相對較粗時，由於各極細纖維的剛性變高，遮蓋基底的極細纖維係從臥伏的狀態變成過度的立起 ，極細纖維的絨毛少的粗糙部分之基底到處露出，而形成乾觸感且不均質的纖維密度之表面。然後，以此等的知識見解為基礎，發現調整至一種表面狀態，以倒臥的狀態固定絨毛面的極細纖維，即使在順紋方向及逆紋方向的任一方向中摩擦，極細纖維也難以從倒臥狀態立起到一定以上的高度為止，而可顯著地抑制如上述現象之發生，進而想出本發明。
即，本發明之一觀點為一種絨毛狀人工皮革，其包含布帛，該布帛含浸賦予有第一高分子彈性體，具有包含平均纖度0.01~0.5dtex的極細纖維之絨毛的絨毛面，如不織布、織物及針織物之布帛，絨毛面係於依據ISO 25178的面粗糙度測定中，算術平均高度(Sa)在順紋方向及逆紋方向之兩方向中為30μm以下，具有自平均高度起100μm以上的高度之山頂點密度(Spd)係在順紋方向及逆紋方向之兩方向中為30/432mm2以下，且彼等之差(絕對值)為20/432mm2以下。於極細纖維經絨毛化的絨毛面中，藉由形成如此的表面狀態，因摩擦而自由運動的極細纖維係短且成為適度倒臥的狀態。因此，得到一種絨毛狀人工皮革，其係即使摩擦絨毛面，也難以發生乾燥粗糙的乾觸感、不均質的粗糙外觀品質。
又，絨毛面中的形成絨毛之極細纖維係黏附第二高分子彈性體，詳細而言，極細纖維彼此或極細纖維與第一高分子彈性體較佳為被第二高分子彈性體所固定。具體而言，例如，其根部附近的極細纖維彼此或極細纖維與第一高分子彈性體較佳為被第二高分子彈性體 所固定。此時，從以不易自倒臥狀態立起之方式固定之觀點來看，較佳為在順紋方向及逆紋方向中，自由運動的極細纖維係短毛化。
又，於絨毛狀人工皮革中，作為表示極細纖維每1條的纖維之韌性或剛性之高度的指標，紗韌度較佳為平均8~40cN‧%。此時，從外觀品質提高之觀點來看，較佳為紗不過硬，成為容易因摩擦而運動的纖維，表面之纖維係適度地倒臥。
另外，當絨毛狀人工皮革中所包含的布帛為含浸賦予有第一高分子彈性體的極細纖維之不織布時，極細纖維較佳為長纖維。此時，從由於不易因摩擦而拖出極細纖維，極細纖維不易自倒臥狀態立起之方式容易固定之觀點來看，較佳。
還有，絨毛狀人工皮革的表觀密度較佳為0.4~0.7g/cm3。當表觀密度為如此的範圍時，從可得到不進行如被稱為折彎的挫曲之低品質的折彎之充實感與柔軟手感之平衡優異的絨毛狀人工皮革之觀點來看，較佳。
又，本發明之另一觀點為上述任一者中記載的絨毛狀人工皮革之製造方法。具體而言，一種絨毛狀人工皮革之製造方法，其具備：準備包含如不織布、織物及針織物之布帛的人工皮革基材之步驟，該布帛含浸賦予有第一高分子彈性體，且具有包含平均纖度0.01~0.5dtex的極細纖維之被絨毛化處理面；將人工皮革基材之被絨毛化處理面予以絨毛化處理而形成絨毛面之步驟 ；使第二高分子彈性體黏附於絨毛面中的形成絨毛之極細纖維之步驟；及以使人工皮革基材沿著纖維的配向方向之縱向收縮後狀態進行熱定型之步驟。
依照本發明，可得到一種絨毛狀人工皮革，其係即使摩擦絨毛面，也不易發生乾燥粗糙的乾觸感、不均質的粗糙外觀品質。
圖1係實施例1所得之絨毛狀人工皮革的絨毛面之摩擦後品質的評價後之表面的照片。
圖2係比較例1所得之絨毛狀人工皮革的絨毛面之摩擦後品質的評價後之表面的照片。
圖3係以顯微鏡觀察實施例1所得之絨毛狀人工皮革的表面之3D影像，(a)為順紋方向，(b)為逆紋方向。
圖4係以顯微鏡觀察比較例1所得之絨毛狀人工皮革的表面之3D影像，(a)為順紋方向，(b)為逆紋方向。
[實施發明之形態]
本實施形態之絨毛狀人工皮革係依循其製造方法之一例予以詳細說明。
於本實施形態的絨毛狀人工皮革之製造中，首先準備布帛，其含浸賦予有第一高分子彈性體，具有包含平均纖度0.01~0.5dtex的極細纖維之被絨毛化處理面。作為布帛，除了極細纖維的不織布，還可舉出極細 纖維的織物、極細纖維的針織物、或組合此等而成的纖維結構體等與在其內部含浸賦予有第一高分子彈性體者。於本實施形態中，作為代表例，針對使用含浸賦予有第一高分子彈性體之極細纖維的不織布作為布帛之情況進行說明。
於極細纖維的不織布之製造中，首先製造極細纖維產生型纖維之纖維網。作為纖維網之製造方法，例如可舉出將極細纖維產生型纖維予以熔融紡絲，於不刻意地將其切斷下，將長纖維直接捕集的方法，或切斷成短纖維(staple)後，施行眾所周知的纏結處理之方法。再者，所謂的長纖維，亦有稱為長絲之情況，為不是經指定的長度所切斷處理之短纖維的連續纖維。長纖維的長度從能充分提高纖維密度之觀點來看，例如較佳為100mm以上，更佳為200mm以上。長纖維的上限係沒有特別的限定，可為經連續地紡絲的數m、數百m、數km或其以上之纖維長度。於此等之中，從可得到不易因摩擦而拖出極細纖維，以極細纖維不易自倒臥狀態立起之方式所固定的絨毛狀人工皮革之觀點來看，特佳為製造極細纖維產生型纖維的長纖維網(紡黏片)。於本實施形態中，作為代表例，詳細說明製造極細纖維產生型纖維的長纖維網之情況。
再者，所謂的極細纖維產生型纖維，就是藉由對於紡絲後的纖維施予化學性後處理或物理性後處理，而形成極細纖維用的纖維。作為其具體例，例如可舉出於纖維剖面中，在成為基質的海成分之聚合物中，分 散有作為與海成分不同種類的疇域(domain)之島成分的聚合物，然後藉由去除海成分，而形成以島成分的聚合物為主體之纖維束狀的極細纖維之海島型複合纖維，或在纖維外周交替配置複數種不同樹脂成分，形成花瓣形狀或重疊形狀，藉由物理性處理將各樹脂成分剝離而分割，形成束狀的極細纖維之剝離分割型複合纖維等。若為海島型複合纖維，則於進行後述的針扎處理等之纏結處理時，可抑制裂開、折彎、切斷等之纖維損傷。於本實施形態中，作為代表例，詳細說明使用海島型複合纖維，形成長纖維的極細纖維(極細長纖維)之情況。
海島型複合纖維係由至少2種類的聚合物所構成之多成分系複合纖維，具有於由海成分聚合物所構成的基質中分散有島成分聚合物之剖面。海島型複合纖維的長纖維網係將海島型複合纖維予以熔融紡絲，在不切斷其下，將長纖維直接捕集在網狀物(net)上而形成。
島成分聚合物只要是能形成極細纖維，則沒有特別的限定。具體而言，例如可舉出聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚酯彈性體等的聚酯系樹脂或彼等之經由間苯二甲酸等的改性物；聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺610、聚醯胺12、芳香族聚醯胺、半芳香族聚醯胺、聚醯胺彈性體等之聚醯胺系樹脂或彼等的改性物；聚丙烯等的聚烯烴系樹脂；聚酯系聚胺基甲酸酯等的聚胺基甲酸酯系樹脂等。於此等之中，從容易因熱處理而收縮，得到具有充實感的絨毛狀人工皮革之觀點來看，較佳為PET 、PTT、PBT、此等的改性聚酯等之聚酯系樹脂。又，相較於聚酯系樹脂，聚醯胺6、聚醯胺66等的聚醯胺系樹脂具有吸濕性，可得到柔軟的極細纖維，從得到具有膨鬆感、具有柔軟手感的絨毛狀人工皮革之觀點來看，較佳。又，於不損害本發明的效果之範圍內，島成分聚合物亦可進一步含有顏料等的著色劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、螢光劑、防黴劑、無機微粒子等。
作為海成分聚合物，可選擇在溶劑中的溶解性或分解劑的分解性比島成分聚合物更高之聚合物。又，與島成分聚合物的親和性小，且於紡絲條件下熔融黏度及/或表面張力比島成分聚合物更小的聚合物，從海島型複合纖維的紡絲安定性優異之觀點來看，較佳。作為如此的海成分聚合物之具體例，例如可舉出水溶性聚乙烯醇系樹脂(水溶性PVA)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯-丙烯系共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物、苯乙烯-乙烯系共聚物、苯乙烯-丙烯酸系共聚物等。於此等之中，從由於不使用有機溶劑，可藉由水系溶劑來溶解去除，而環境負荷低之觀點來看，較佳為水溶性PVA。
海島型複合纖維係可藉由將海成分聚合物與島成分聚合物從複合紡絲用噴嘴熔融擠出而熔融紡絲來製造。複合紡絲用噴嘴的噴嘴溫度只要是比構成海島型複合纖維的各自聚合物之熔點更高的能熔融紡絲之溫度，則沒有特別的限定，但通常選擇180~350℃之範圍。
海島型複合纖維只要是能形成平均纖度0.01~0.5dtex的極細纖維，則沒有特別的限定，但較佳為0.5 ~10dtex，更佳為0.7~5dtex。又，海島型複合纖維之剖面中的海成分聚合物與島成分聚合物之平均面積比較佳為5/95~70/30，更佳為10/90~50/50。另外，海島型複合纖維之剖面中的島成分之疇域數係沒有特別的限定，但從工業的生產性之觀點來看，較佳為5~1000個，更佳為10~300個左右。
自複合紡絲用噴嘴所吐出的熔融狀態之海島型複合纖維，係藉由冷卻裝置冷卻，再利用空氣噴射噴嘴等的吸引裝置，以成為目的之纖度的方式，藉由相當於1000~6000m/分鐘的牽引速度之速度的高速氣流來牽引細化。然後，藉由使經牽引細化的長纖維堆積在移動式網狀物等之捕集面上，而得到長纖維網。再者，視需要為了使形態安定化，亦可藉由進一步熱壓長纖維網而使其局部壓接。如此所得的長纖維網之單位面積重量係沒有特別的限定，但例如較佳為10~1000g/m2之範圍。
然後，藉由對於所得之長纖維網施予纏結處理，而製造纏結網。
作為長纖維網的纏結處理之具體例，例如可舉出使用交叉鋪疊機等，在厚度方向中複數層疊合長纖維網後，於以至少1個以上的鈎貫穿之條件下，從其兩面同時或交替地針扎之處理。針扎的每1cm2之扎數(扎/cm2)較佳為2000~5000扎/cm2，更佳為2500~4500扎/cm2。每1cm2的扎數過少時，不織布的纏結狀態變低，極細纖維係有因絨毛面的摩擦而容易脫散之傾向。又，每1cm2的扎數過多時，有切斷極細纖維而纏結性降低之傾向。
對於長纖維網，可在從海島型複合纖維的紡絲步驟起到纏結處理為止的任一階段中，賦予油劑或抗靜電劑。再者，視需要亦可藉由將長纖維網浸漬於70~150℃左右的溫水中，進行收縮處理，而使長纖維網的纏結狀態預先成為緻密。又，於針扎之後，亦可藉由熱壓處理而使纖維密度成為緻密，賦予形態安定性。
另外，視需要亦可施予藉由使纏結網熱收縮，而提高纖維密度及纏結程度之處理。作為熱收縮處理的具體例，例如可舉出使纏結網接觸水蒸氣之方法，或將水給予纏結網後，藉由加熱空氣或紅外線等的電磁波加熱已給予纏結網的水之方法。又，藉由熱收縮處理，將經緻密化的纏結網進一步緻密化，同時以將纏結網的形態固定化，或將表面平滑化等為目的，視需要亦可藉由進行熱壓處理，而進一步提高纖維密度。就收縮處理步驟的纏結網之單位面積重量的變化而言，相較於收縮處理前的單位面積重量，較佳為1.1倍(質量比)以上，更佳為1.3倍以上，且較佳為2倍以下，更佳為1.6倍以下。如此所得之纏結網的單位面積重量較佳為100~2000g/m2程度之範圍。
然後，藉由自經緻密化的纏結網中之海島型複合纖維，去除海成分聚合物，得到作為纖維束狀的極細長纖維之纏結體的極細長纖維之不織布。作為自海島型複合纖維中去除海成分聚合物之方法，無特別限定，可使用以能僅選擇性去除海成分聚合物之溶劑或分解劑來處理纏結網之習知的極細纖維之形成方法。具體而言 ，例如當使用水溶性PVA作為海成分聚合物時，使用熱水作為溶劑，當使用鹼易分解性的改性聚酯作為海成分聚合物時，可使用氫氧化鈉水溶液等的鹼性分解劑。
當使用水溶性PVA作為海成分聚合物時，較佳為藉由在80~100℃的熱水中處理100~600秒，萃取去除直到水溶性PVA的去除率成為95~100質量%左右為止。再者，藉由重複浸漬夾壓(dip-nip)處理，可有效率地萃取去除水溶性PVA。當使用水溶性PVA時，可在不使用有機溶劑下選擇性去除海成分聚合物，從環境負荷低且能抑制VOC的發生之觀點來看，較佳。
極細纖維的平均纖度較佳為0.01~0.5dtex，更佳為0.05~0.4dtex，特佳為0.1~0.35dtex。極細纖維的平均纖度超過0.5dtex時，極細纖維的剛性變過高，絨毛面的極細纖維係因摩擦而容易立起，難以得到後述的表面狀態。又，極細纖維的平均纖度小於0.01dtex時，發色性或耐光性降低。再者，平均纖度係用掃描型電子顯微鏡(SEM)，以3000倍放大拍攝平行於絨毛狀人工皮革的厚度方向之剖面，自全面性選擇的15條的纖維直徑，使用形成纖維的樹脂之密度，算出平均值而求得。
極細纖維的不織布之單位面積重量較佳為140~3000g/m2，更佳為200~2000g/m2。
於本實施形態的絨毛狀人工皮革之製造中，在將如海島型複合纖維的極細纖維產生型纖維予以極細纖維化之前後，為了將形態安定性或充實感賦予至所得之極細纖維的不織布，而在極細纖維的不織布之內部空 隙中含浸賦予第一高分子彈性體。
作為第一高分子彈性體的具體例，例如可舉出聚胺基甲酸酯、丙烯酸系樹脂、丙烯腈系樹脂、烯烴系樹脂、聚酯系樹脂等之彈性體。於此等之中，較佳為聚胺基甲酸酯。
再者，聚胺基甲酸酯特佳為如由聚胺基甲酸酯乳液或分散於水系溶劑中的聚胺基甲酸酯分散液所凝固的聚胺基甲酸酯。又，當乳液具有感熱膠化性時，由於乳液粒子可在不遷移下而感熱膠化，故可將高分子彈性體均勻地賦予至不織布。
作為將第一高分子彈性體含浸賦予至不織布之方法，從藉由在與極細纖維的表面之間形成空隙而不會變得過硬之觀點來看，較佳為使含有第一高分子彈性體的乳液、分散液或溶液含浸至極細纖維化前的纏結網之後，藉由使其乾燥凝固的乾式法或濕式法等而凝固之方法。再者，使用凝固後形成交聯結構的高分子彈性體時，為了促進交聯，視需要亦可在凝固及乾燥後進行熱處理的熟化(cure)處理。
作為第一高分子彈性體的乳液、分散液或溶液等之含浸方法，可舉出進行1次或複數次之以加壓輥等擠壓至成為指定的含浸狀態之處理的浸漬夾壓法，或棒塗法、刀塗法、輥塗法、缺角輪塗布法、噴塗法等。
再者，於不損害本發明的效果之範圍內，第一高分子彈性體亦可進一步含有染料或顏料等之著色劑、凝固調節劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、螢光劑、防 黴劑、浸透劑、消泡劑、滑劑、撥水劑、撥油劑、增黏劑、增量劑、硬化促進劑、發泡劑、聚乙烯醇或羧甲基纖維素等之水溶性高分子化合物、無機微粒子、導電劑等。
第一高分子彈性體之含有比例，從可得到充實感與柔軟度等的平衡優異之絨毛狀人工皮革之觀點來看，相對於極細纖維之質量，較佳為0.1~60質量%，更佳為0.5~50質量%，特佳為1~30質量%。第一高分子彈性體之含有比例過高時，絨毛狀人工皮革變成似橡膠，有變硬之傾向。又，第一高分子彈性體之含有比例過低時，有因摩擦而自絨毛面容易拖出極細纖維，因摩擦而極細纖維容易立起之傾向。
如此，可得到作為含浸賦予有第一高分子彈性體的極細纖維之不織布的纖維基材。如此所得的纖維基材，視需要可在與厚度方向垂直的方向中切割成複數片，或藉由研磨而調節厚度後，對於至少一面，較佳使用120~600號數，更佳使用320~600號數左右的砂紙(sandpaper)或金剛砂紙(emery paper)，進行打磨(buffing)處理而施予絨毛化處理。如此，可得到在單面或雙面上存在經絨毛化的極細纖維之具有絨毛面的人工皮革基材。
於人工皮革基材之絨毛面，為了抑制經絨毛化處理的極細纖維之脫散，或難以因摩擦而立起，較佳為黏附第二高分子彈性體。具體而言，於絨毛面上塗布含有第二高分子彈性體的樹脂液後，使其凝固而在極細 纖維上黏附第二高分子彈性體。如此一來，藉由以第二高分子彈性體固定絨毛面上存在的極細纖維，而絨毛面上存在的極細纖維係被第二高分子彈性體所拘束，極細纖維不易脫散，且極細纖維不易因摩擦而立起。結果，可抑制因摩擦絨毛面而發生如乾燥粗糙的粗糙外觀品質。又，藉由調整在絨毛面上塗布含有第二高分子彈性體的樹脂液之量，亦可得到絨毛面與粒面層(grain side layer)混合存在的半粒面狀的表面。
第二高分子彈性體係可為與第一高分子彈性體相同者，也可為種類或分子量等不同者。作為第二高分子彈性體之具體例，例如亦可舉出聚胺基甲酸酯、丙烯酸系樹脂、丙烯腈系樹脂、烯烴系樹脂、聚酯系樹脂等之彈性體。於此等之中，從容易黏附在極細纖維上之觀點來看，較佳為聚胺基甲酸酯。又，作為樹脂液，可使用在溶劑中溶解有樹脂之溶液，或乳化分散有樹脂之乳液，或在水系溶劑中分散有樹脂之分散液，但作為第二高分子彈性體，在N,N-二甲基甲醯胺(DMF)等之溶劑中溶解有樹脂的樹脂液，從能特別牢固地固定極細纖維的根部附近，而極細纖維不易因摩擦而立起之觀點來看，較佳。
作為在人工皮革基材之絨毛面上塗布含有第二高分子彈性體的樹脂液之方法，可舉出凹版塗布法、棒塗法、刀塗法、輥塗法、缺角輪塗布法、噴塗法等。而且，藉由在人工皮革基材之絨毛面的極細纖維上塗布含有第二高分子彈性體的樹脂液，視需要使其乾燥凝固 ，可在絨毛面經絨毛化處理的極細纖維上黏附第二高分子彈性體。又，為了進一步提高對於極細纖維的接著性，較佳為於乾燥後的第二高分子彈性體中溶解溶劑，並於再溶解之後，進行乾燥。
第二高分子彈性體亦可在不損害本發明的效果之範圍內，進一步含有染料或顏料等之著色劑、凝固調節劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、螢光劑、防黴劑、浸透劑、消泡劑、滑劑、撥水劑、撥油劑、增黏劑、增量劑、硬化促進劑、發泡劑、聚乙烯醇或羧甲基纖維素等之水溶性高分子化合物、無機微粒子、導電劑等。
第二高分子彈性體之含有比例(固體成分)，從不使絨毛面過硬，藉由牢固地固定極細纖維，可縮短自由運動的極細纖維之長度之觀點來看，對於人工皮革基材的絨毛面，較佳為1~10g/m2，更佳為2~8g/m2。
而且，人工皮革基材通常被染色。染料係可依照極細纖維之種類而適宜選擇恰當者。例如，由聚酯系樹脂形成極細纖維時，較佳為以分散染料或陽離子染料進行染色。作為分散染料之具體例，例如可舉出苯偶氮系染料(單偶氮、雙偶氮等)、雜環偶氮系染料(噻唑偶氮、苯并噻唑偶氮、喹啉偶氮、吡啶偶氮、咪唑偶氮、噻吩偶氮等)、蒽醌系染料、縮合系染料(喹酞啉、苯乙烯基、香豆素等)等。此等例如係作為具有「Disperse」的字首之染料所市售。此等係可單獨使用，也可組合2種以上而使用。又，作為染色方法，可無特別限定地使用高壓液流染色法、杰格(jigger)染色法、熱熔膠連續染 色機法、昇華印刷方式等的染色方法。
又，人工皮革基材係為了進一步調整手感，可施予賦予柔軟性的收縮加工處理或搓揉之柔軟化處理，也可施予抗密封之梳刷處理、防污處理、親水化處理、滑劑處理、柔軟劑處理、抗氧化劑處理、紫外線吸收劑處理、螢光劑處理、難燃處理等之加工處理。
例如，作為收縮加工處理，可舉出如使人工皮革基材緊貼於彈性體片，在縱向中使其機械地收縮，於其收縮狀態下進行熱處理而熱定型之處理。更詳細地說明此收縮加工處理。
收縮加工處理係使人工皮革基材在縱向(生產線之進行方向或纖維的配向方向)中機械地收縮，藉由將收縮著的纖維予以熱處理而熱定型，在平行於纖維的配向方向之縱向的剖面中，使纖維形成微起伏。如此的起伏由於係纖維不伸展，而以收縮的狀態固定，故可於縱向上賦予伸縮性。作為收縮加工處理，例如可舉出使人工皮革基材緊貼於厚度為數cm以上厚的彈性體片(橡膠片、氈等)之在縱向中經伸長過的表面上，藉由使彈性體片的表面從伸長狀態彈性回復到伸長前的狀態，而使人工皮革基材在縱向中收縮之方法。
於收縮加工處理中，使人工皮革基材在進行方向(縱向)中強烈收縮。經收縮加工處理的人工皮革基材較佳為具有由極細纖維的纖維束與任意的高分子彈性體所構成之微挫曲結構(起伏結構)。微挫曲結構係人工皮革基材在縱向中收縮之結果，為沿著縱向發生的起伏 結構，由於經收縮加工處理的人工皮革基材包括含有極細纖維的布帛，故此起伏結構容易形成。起伏結構不一定要連續，也可為在縱向中不連續。經收縮加工處理的人工皮革基材係不是藉由纖維本身的伸縮性，而是藉由如此的挫曲結構之變化(伸長)而在縱向中伸縮。
如此進行，則可得到具有絨毛面之經染色的絨毛狀人工皮革。本實施形態之絨毛狀人工皮革係以絨毛面在依據ISO 25178的面粗糙度測定中，算術平均高度(Sa)在順紋方向及逆紋方向之兩方向中為30μm以下，具有自平均高度起100μm以上的高度之山頂點密度(Spd)係在順紋方向及逆紋方向之兩方向中為30/432mm2以下，且彼等之差(絕對值)成為20/432mm2以下之方式進行調整。此等之表面狀態係如後述，可藉由調整製造時的上述各步驟之各條件的組合而獲得。
此處，ISO 25178(面粗糙度測定)係規定藉由接觸式或非接觸式的表面粗糙度‧形狀測定機，三維地測定表面狀態之方法。算術平均高度(Sa)表示相對於表面的平均面而言各點之高度的差之絕對值的平均。所謂具有自平均高度起100μm以上的高度之山頂點密度(Spd)，就是表示於每單位面積的山頂點之數中，具有自平均高度起100μm以上的高度之山的頂點之數。又，所謂的絨毛面之順紋方向，就是以密封刷(seal brush)將絨毛面整毛時，絨毛倒下的倒臥方向，所謂的絨毛面之逆紋方向，就是以密封刷整毛時絨毛立起之方向。
於本實施形態之絨毛狀人工皮革中，以絨毛 狀人工皮革之絨毛面的算術平均高度(Sa)在順紋方向及逆紋方向之兩方向中為30μm以下，具有自平均高度起100μm以上的高度之山頂點密度(Spd)係在順紋方向及逆紋方向之兩方向中為30/432mm2以下，且彼等之差(絕對值)成為20/432mm2以下之方式進行調整。藉由如此地調整，即使絨毛面在任何方向中被摩擦，極細纖維也會變得難以自由運動在一定之範圍以外。結果，即使絨毛面在極細纖維容易立起的逆紋方向中被摩擦，極細纖維也不會立起至一定以上的高度，而且可形成某種程度的明亮(lighting)。又，可抑制因絨毛面被摩擦而發生乾觸感、不均質的粗糙外觀品質。
絨毛狀人工皮革之絨毛面的算術平均高度(Sa)係在順紋方向及逆紋方向之兩方向中為30μm以下，較佳為28μm以下，更佳為26μm以下，最佳為24μm以下。於算術平均高度(Sa)在順紋方向及逆紋方向的任一方向中皆超過30μm時，有因絨毛面被摩擦而自由運動的極細纖維變過長，成為不均質、乾觸感的粗糙外觀品質之傾向。又，於順紋方向與逆紋方向之僅任一方向中超過30μm時，兩方向的外觀差異變大，而損害均勻性。
又，絨毛狀人工皮革的絨毛面之具有自平均高度起100μm以上的高度之山頂點密度(Spd)，係在順紋方向及逆紋方向之兩方向中成為30/432mm2以下的山頂點之數，較佳為20/432mm2以下，更佳為18/432mm2以下。於山頂點密度(Spd)在順紋方向及逆紋方向之任一方向中皆超過30/432mm2時，因絨毛面被摩擦而變成乾觸感的 粗糙外觀品質。另外，於順紋方向與逆紋方向之僅任一方向中超過30/432mm2時，兩方向的外觀差異變大，而損害均勻性。
再者，上述山頂點密度(Spd)係順紋方向及逆紋方向之差以絕對值計成為20/432mm2以下的山頂點之數，較佳為18/432mm2以下，更佳為16/432mm2以下。於山頂點密度(Spd)之順紋方向及逆紋方向之差以絕對值計超過20/432mm2時，因絨毛面被摩擦而容易運動的極細纖維之數變多，成為如乾燥粗糙之粗糙外觀品質。又，於順紋方向與逆紋方向之任一方向中超過30/432mm2時，兩方向的外觀差異變大，而損害均勻性。
為了得到如上述的本實施形態之絨毛狀人工皮革的表面狀態，較佳為藉由如以下的處理而調整。例如，在藉由進行被絨毛化處理面的絨毛化處理之際，將極細纖維予以適度地短毛化，可抑制當絨毛面被摩擦時極細纖維在任意方向中運動所致的外觀變化。又，藉由調整第2高分子彈性體的塗布量而固定極細纖維，可抑制：極細纖維自表面脫散，所突出的極細纖維逐漸變長，彼等聚集而形成大的纖維塊者。另外，於施予收縮加工處理時，藉由給予熱而將絨毛面的極細纖維以適度的倒臥之狀態予以熱定型，極細纖維不易立起至一定以上的高度，可實現將絨毛狀態以一定程度固定之拘束狀態。
再者，作為表示極細纖維每1條的纖維之韌性或剛性之高度的指標，紗韌度較佳為平均8~40cN‧%，更佳為10~30cN‧%。於紗韌度為如此的範圍時，由於 極細纖維不過硬，倒臥的極細纖維不易立起，而且因絨毛化處理而變容易適度地切斷，有極細纖維變得容易短毛化之傾向。紗韌度係可如後述地算出，為極細纖維每1條的拉伸韌度。若紗韌度過高，則於絨毛面被摩擦時，極細纖維容易立起，有成為乾燥粗糙的乾觸感、不均質的粗糙外觀品質之傾向。另一方面，若紗韌度過低，則有染色時的發色性或堅牢度降低之傾向。
從得到不折彎的充實感與柔軟的手感之平衡優異的絨毛狀人工皮革之觀點來看，絨毛狀人工皮革之表觀密度較佳為0.4~0.7g/cm3，更佳為0.45~0.6g/cm3。於絨毛狀人工皮革之表觀密度過低時，由於充實感低而容易折彎，而且容易因摩擦絨毛面而拖出極細纖維，有容易成為乾燥粗糙的乾觸感、不均質的粗糙外觀品質之傾向。另一方面，於絨毛狀人工皮革之表觀密度過高時，有柔軟的手感降低之傾向。
[實施例]
以下，藉由實施例更具體地說明本發明。還有，本發明之範圍完全不受實施例所限定。
[實施例1]
各自分別地熔融作為海成分的熱塑性樹脂之乙烯改性聚乙烯醇(PVA)、作為島成分的熱塑性樹脂之經間苯二甲酸改性的改性PET(間苯二甲酸單元的含有比例6莫耳%)。然後，對於能形成在海成分中分布有12個均勻剖面積的島成分之剖面的12個噴孔配置成並列狀之複合紡絲用噴嘴，供給各自的熔融樹脂。此時，以島成分成為 0.30dtex而設計，以海成分與島成分之質量比成為海成分/島成分=25/75之方式，一邊調整吐出量一邊供給。然後，藉由經設定在噴嘴溫度260℃的噴孔，以單孔吐出量1.5g/分鐘來吐出。
然後，藉由以氣流的壓力經調節成使紡絲速度成為3700m/分鐘的空氣噴射噴嘴型之吸引裝置，吸引自噴孔所吐出的熔融纖維來進行延伸，而紡出平均纖度4.8dtex的海島型複合長纖維。經紡出的海島型複合長纖維係在活動型的網狀物上，一邊從網狀物的背面吸引一邊連續地堆積。如此地，得到單位面積重量約54g/m2的長纖維網(紡黏片)。
接著，使用交叉鋪疊裝置來重疊12層的長纖維網，作成總單位面積重量為648g/m2的疊合網，再噴灑防針折斷的油劑。然後，藉由針扎疊合網而三維纏結處理。具體而言，使用鈎數1個且針號數42號的針及鈎數6個且針號數42號的針，藉由以4189扎/cm2來針扎處理重疊體而使其纏結，得到纖網纏結片。所得之纖網纏結片的單位面積重量為795g/m2，層間剝離力為10.5kg/2.5cm。又，針扎處理所致的面積收縮率為21.5%。
於110℃、23.5%RH之條件下蒸汽處理所得之纖網纏結片，使面積收縮48%。然後，於90~110℃之烘箱中乾燥後，再藉由在115℃下的熱壓，而得到單位面積重量1382g/m2、表觀密度0.682g/cm3、厚度2.03mm之經熱收縮處理的纖網纏結片。
接著，於經熱收縮處理的纖網纏結片中，以 吸液率50%含浸聚胺基甲酸酯彈性體的乳液(固體含量22.5質量%)。再者，聚胺基甲酸酯彈性體係聚碳酸酯系無黃變聚胺基甲酸酯。於乳液中，相對於100質量份的聚胺基甲酸酯彈性體，添加4.9質量份的碳二亞胺系交聯劑與6.4質量份的硫酸銨，以聚胺基甲酸酯彈性體的固體含量相對於極細纖維的質量而言成為13%之方式進行調整。聚胺基甲酸酯彈性體係藉由熱處理而形成交聯結構。然後，將含浸有乳液之經熱收縮處理過的纖網纏結片，在115℃、25%RH環境下乾燥處理，接下來，在150℃乾燥處理。接著，將填充有聚胺基甲酸酯彈性體的纖網纏結片，一邊進行夾壓處理及高壓水流處理，一邊在95℃的熱水中浸漬10分鐘，而溶解去除PVA，再進行乾燥。如此一來，可得到單纖維纖度0.30dtex、單位面積重量1097g/m2、表觀密度0.572g/cm3、厚度1.92mm之聚胺基甲酸酯彈性體與極細纖維的長纖維之纖維束的纏結體之不織布的複合體。
接著，將聚胺基甲酸酯彈性體與極細纖維的長纖維之纖維束的纏結體之不織布的複合體以均等的厚度切割成2片。然後，在切片的背面使用#120紙，在主面使用#240、#320、#600紙，藉由在速度3m/分鐘、旋轉數650rpm之條件下研磨兩面，而得到單位面積重量391g/m2、表觀密度0.536g/cm3、厚度0.73mm之人工皮革基材。
然後，將作為第二高分子彈性體的聚碳酸酯系無黃變聚胺基甲酸酯在DMF中溶解之固體含量7質量%的溶液賦予至主面，並使其乾燥，再藉由塗布DMF/環 己酮=10/90之液，並使其乾燥，而使第二高分子彈性體黏附於絨毛面之經絨毛化處理過的極細纖維之根部附近。再者，第二高分子彈性體係以2g/m2之比例賦予。然後，藉由使用分散染料在120℃進行高壓染色，而得到黑色的絨毛狀人工皮革基材。
接著，對於絨毛狀人工皮革基材的背面，進行難燃處理後，施予收縮加工處理。具體而言，使用收縮加工裝置(小松原鐵工(股)製、防縮處理機)，其具備加濕部、將從加濕部連續地送來之絨毛狀人工皮革基材予以收縮加工之收縮部、及將經此收縮部所收縮加工的布帛予以熱定型之熱定型部，依收縮部的溫度120℃、熱定型部的滾筒溫度120℃、搬送速度10m/分鐘進行處理，得到極細纖維的纖度為0.323dtex、單位面積重量442g/m2、表觀密度0.526g/cm3、厚度0.84mm之麂皮狀的絨毛狀人工皮革。又，作為絨毛狀人工皮革中所包含形成不織布的極細纖維之每1條的拉伸韌度之紗韌度為22.9cN‧%。還有，紗韌度係如以下地測定及算出。
[紗韌度測定]
使經紡絲的複數條之海島型複合長纖維於若干鬆弛的狀態下，用透明膠帶貼附於聚酯薄膜的表面上。然後，藉由在95℃的熱水中浸漬30分鐘以上而萃取去除海成分，得到極細長纖維。接著，用Pot染色機，將已固定住極細長纖維的聚酯薄膜予以120℃×20分鐘的染色處理，而得到染色紗。然後，自染色絲之中，彙總相當於海島型複合長纖維1條的極細纖維束，直接以自動繪圖儀測定 強伸度，以自動繪圖儀測定極細纖維的纖維束之強伸度。然後，自所得之SS曲線的峰頂，讀取斷裂強度與斷裂延伸度。然後，自染色後的紗韌度(cN‧%)=斷裂強度(cN)×斷裂延伸度(%)/極細纖維的條數之式子，算出紗韌度。
然後，對於所得之絨毛狀人工皮革，依照以下的評價方法測定絨毛面的表面狀態。
[絨毛面的表面狀態之測定]
絨毛狀人工皮革之絨毛面的表面狀態係使用「One-Shot 3D測定Macroscope VR-3200」(KEYENCE股份有限公司製)作為非接觸式的表面粗糙度‧形狀測定機，依據ISO 25178(面粗糙度測定)進行測定。具體而言，以密封刷將絨毛狀人工皮革之絨毛面在順紋方向及逆紋方向之各方向中整毛。然後，對於經整毛過之絨毛面的18mm×24mm之範圍，藉由從高亮度LED所照射的結構化照明光，用400萬畫素黑白C-MOS相機以12倍的倍率，進行發生應變的條紋投影影像拍照，求得各方向的算術平均高度(Sa)及具有自平均高度起100μm以上的高度之山頂點密度(Spd)。再者，將絨毛倒下的方向當作順紋方向，將絨毛站起來的方向當作逆紋方向。測定係進行3次，採用其平均值作為各數值。圖3中顯示出如上述般進行測定實施例1所得之絨毛狀人工皮革的表面時之3D影像。圖3(a)為順紋方向，圖3(b)為逆紋方向。
然而，對於所得之絨毛狀人工皮革，依照以下的評價方法測定絨毛面的摩擦後品質。
[絨毛面的摩擦後品質]
對於所得之絨毛狀人工皮革的絨毛面，進行馬丁代爾(Martindale)測定(JIS L 1096)的逆馬丁代爾測定。具體而言，對於在無荷重狀態下設置於台座上的絨毛狀人工皮革之原材的絨毛面，以標準摩擦布SM25來摩擦50次，用以下的基準判斷當時的外觀。
A：即使於順紋方向及逆紋方向中摩擦後，也為均質且緻密的外觀。
B：於逆紋方向中摩擦時，如成為小疙瘩的凹凸感或極細纖維變粗糙而看見基底，明顯地出現乾觸感且不均質的粗糙外觀。
彙總結果，顯示於表1中。又，圖1中顯示出實施例1所得之絨毛狀人工皮革的絨毛面之摩擦後品質的評價後之表面的照片，圖2中顯示出後述的比較例1所得之絨毛狀人工皮革的絨毛面之摩擦後品質的評價後之表面的照片。
Figure 106120674-A0202-12-0026-1
[實施例2]
除了於實施例1中，不形成單纖維纖度的設計值為0.30dtex之極細纖維，而代替地形成單纖維纖度的設計值為0.25dtex之極細纖維以外，同樣地進行操作，得到絨毛狀人工皮革，進行評價。表1中顯示結果。
[實施例3]
除了於實施例1中，不形成單纖維纖度的設計值為0.30dtex之極細纖維，而代替地形成設計值為單纖維纖度0.20dtex之極細纖維，且於纖網纏結片之形成中不以4189扎/cm2來針扎處理重疊體，而代替地以4277扎/cm2來針扎處理以外，同樣地進行操作，得到絨毛狀人工皮革，進行評價。表1中顯示結果。
[實施例4]
除了於實施例1中，不形成單纖維纖度的設計值為0.30dtex之極細纖維，而代替地形成單纖維纖度的設計值為0.10dtex之極細纖維，且於纖網纏結片之形成中不以4189扎/cm2來針扎處理重疊體，而代替地以3745扎/cm2來針扎處理以外，同樣地進行操作，得到絨毛狀人工皮革，進行評價。表1中顯示結果。
[實施例5]
除了於實施例1中，不形成單纖維纖度的設計值為0.30dtex之極細纖維，而代替地形成單纖維纖度的設計值為0.08dtex之極細纖維，且於纖網纏結片之形成中不以4189扎/cm2來針扎處理重疊體，而代替地以3745扎/cm2來針扎處理以外，同樣地進行操作，得到絨毛狀人工皮 革，進行評價。表1中顯示結果。
[實施例6]
除了於實施例4中，在賦予第二高分子彈性體的步驟中，不塗布聚胺基甲酸酯溶液，而代替地塗布聚胺基甲酸酯乳液以外，同樣地進行操作，得到絨毛狀人工皮革，進行評價。表1中顯示結果。
[比較例1]
除了於實施例1中，省略賦予第二高分子彈性體的步驟以外，同樣地進行操作，得到絨毛狀人工皮革，進行評價。表1中顯示結果。又，圖4顯示如上述地測定比較例1所得之絨毛狀人工皮革的表面時之3D影像。圖4(a)為順紋方向，圖4(b)為逆紋方向。
[比較例2]
除了於實施例1中，省略賦予第二高分子彈性體的步驟，並進一步省略對於絨毛狀人工皮革基材的背面施予難燃處理與收縮加工處理的步驟以外，同樣地進行操作，得到絨毛狀人工皮革，進行評價。表1中顯示結果。
[比較例3]
除了於實施例2中，省略賦予第二高分子彈性體的步驟以外，同樣地進行操作，得到絨毛狀人工皮革，進行評價。表1中顯示結果。
[比較例4]
除了於實施例2中，省略賦予第二高分子彈性體的步驟以外，並進一步省略對於絨毛狀人工皮革基材的背面施予難燃處理與收縮加工處理的步驟以外，同樣地進行 操作，得到絨毛狀人工皮革，進行評價。表1中顯示結果。
參照表1，Sa在順紋方向及逆紋方向之兩方向中為30μm以下，Spd在順紋方向及逆紋方向之兩方向中為30/432mm2以下，且彼等之差(絕對值)為20/432mm2以下之實施例1~6的絨毛狀人工皮革，皆是即使在順紋方向及逆紋方向中摩擦後，也會如圖1所示，為均質且緻密的外觀。再者，塗布有聚胺基甲酸酯乳液作為第二高分子彈性體的實施例6之絨毛狀人工皮革係品質稍微降低。另一方面，比較例1~4之絨毛狀人工皮革係省略賦予第二高分子彈性體的步驟，皆如圖2所示之乾觸感且不均質的粗糙外觀品質。
[產業上之可利用性]
本發明所得之絨毛狀人工皮革可較宜使用作為衣料、鞋子、家具、汽車椅座、雜貨製品等之表皮材料。

Claims (8)

  1. 一種絨毛狀人工皮革，其特徵為，包含布帛，該布帛含浸賦予有第一高分子彈性體，且具有包含平均纖度0.01~0.5dtex的極細纖維之絨毛的絨毛面，該絨毛面係於依據ISO 25178的面粗糙度測定中，算術平均高度(Sa)在順紋方向及逆紋方向之兩方向中為30μm以下，具有自平均高度起100μm以上的高度之山頂點密度(Spd)係在順紋方向及逆紋方向之兩方向中為30/432mm2以下，且彼等之差(絕對值)為20/432mm2以下。
  2. 如請求項1之絨毛狀人工皮革，其中該布帛包含選自由不織布、織物(woven fabric)及針織物(knitted fabric)所組成之群組的至少1種。
  3. 如請求項1之絨毛狀人工皮革，其中該絨毛面的該極細纖維黏附第二高分子彈性體。
  4. 如請求項3之絨毛狀人工皮革，其中該絨毛面的該極細纖維至少在其根部附近黏附該第二高分子彈性體。
  5. 如請求項1之絨毛狀人工皮革，其紗韌度為平均8~40cN‧%。
  6. 如請求項5之絨毛狀人工皮革，其中該布帛包含不織布，該極細纖維係長纖維。
  7. 如請求項6之絨毛狀人工皮革，其表觀密度為0.4~0.7g/cm3。
  8. 一種絨毛狀人工皮革之製造方法，其係如請求項1至7中任一項之絨毛狀人工皮革之製造方法，其特徵為，具備：準備包含布帛的人工皮革基材之步驟，該布帛含浸賦予有第一高分子彈性體，且具有包含平均纖度0.01~0.5dtex的極細纖維之被絨毛化處理面；將該人工皮革基材之該被絨毛化處理面予以絨毛化處理而形成絨毛面之步驟；使第二高分子彈性體黏附於該絨毛面的該極細纖維之步驟；及以使該人工皮革基材沿著纖維的配向方向之縱向上收縮後狀態進行熱定型之步驟。
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