片状物及其制造方法_2

文档序号:8938602阅读:来源:国知局
三甘醇、双丙甘醇、三丙二醇、环己烷-1,4-二醇、及环己烷-1,4-二甲醇 中的一种或两种以上。另外,也可以使用使各种烯化氧与双酚A加成得到的加成物。
[0034] 另外,作为多元酸,例如可以举出选自琥珀酸、马来酸、己二酸、戊二酸、庚二酸、辛 二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、及六氢化间苯二 甲酸中的一种或两种以上。
[0035] 作为聚醚类二醇,例如可以举出聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇及将它们组合的共 聚二醇。
[0036] 作为聚合物二醇的数均分子量,优选为500~4000。通过使数均分子量为500以 上、较优选为1500以上,可以防止手感变硬。另外,通过使数均分子量为4000以下、较优选 为3000以下,可以维持作为聚氨酯的强度。
[0037] 作为有机二异氰酸酯,例如可以使用1,6_己二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸 酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯等脂肪族类二异氰酸酯;二苯基甲烷二异氰 酸酯、甲苯二异氰酸酯等芳香族类二异氰酸酯;或它们的组合。其中,从耐光性的观点考虑, 优选使用1,6_己二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯及异佛尔酮二异氰酸酯等脂肪族 类二异氰酸酯。
[0038] 作为扩链剂,可以使用乙二胺、亚甲基双苯胺等胺类的扩链剂、及乙二醇等二醇类 的扩链剂。另外,也可以使用使多异氰酸酯和水反应得到的多胺作为扩链剂。
[0039] 为了提高耐水性、耐磨损性及耐水解性等,可以在聚氨酯中联用交联剂。交联剂可 以为相对于聚氨酯作为第3成分添加的外部交联剂、或向聚氨酯分子结构内预先导入形成 交联结构的反应点的内部交联剂。从能够更均匀地在聚氨酯分子结构内形成交联点、减轻 柔软性的减少的方面考虑,优选使用内部交联剂。
[0040] 作为交联剂,可以使用具有异氰酸酯基、噁唑啉基、碳化二亚胺基、环氧基、三聚氰 胺树脂及硅烷醇基等的化合物。但是,交联过量进行时,聚氨酯固化,片状物的手感也有变 硬的倾向,因此,从反应性和柔软性的均衡的方面考虑,优选使用具有硅烷醇基的交联剂。 将硅烷醇基作为内部交联剂导入聚氨酯分子结构内时,含浸?凝固于无纺布的内部空间的 聚氨酯通过具有由硅氧烷键形成的交联结构,能够维持片状物的手感,同时显著提高聚氨 酯的耐水解性等耐久性。
[0041] 另外,本发明中使用的聚氨酯优选在分子结构内具有亲水性基团。通过在分子结 构内具有亲水性基团,可以提高作为水分散型聚氨酯的分散?稳定性。
[0042] 作为亲水性基团,例如也可以采用季胺盐等阳离子类、磺酸盐、羧酸盐等阴离子 类、聚乙二醇等非离子类、及阳离子类和非离子类的组合、及阴离子类和非离子类的组合中 的任一种亲水性基团。
[0043] 其中,特别优选不会担心由光导致的变黄和由中和剂导致的不良影响的非离子类 亲水性基团。
[0044] 即,阴离子类的亲水性基团的情况下,需要中和剂,例如中和剂为氨、三乙胺、三 乙醇胺、三异丙醇胺、三甲胺及二甲基乙醇胺等叔胺的情况,由于制膜?干燥时的热,胺产 生?挥发,被放出至体系外。因此,为了抑制向大气释放、作业环境的恶化,必须导入将挥发 的胺回收的装置。另外,胺通过加热不挥发而残留在作为最终产品的片状物中时,也要考虑 在产品的焚烧时等被排出到环境中。另一方面,非离子类的亲水性基团的情况下,由于不使 用中和剂,所以不需要导入胺回收装置,也不用担心胺残留在片状物中。另外,中和剂为氢 氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等碱金属、或碱土金属的氢氧化物等时,若聚氨酯部分被水润 湿,则显示碱性,但非离子类的亲水性基团的情况不使用中和剂,所以也没必要担心由聚氨 酯的水解引起的劣化。
[0045] 水分散型聚氨酯可以含有各种添加剂,例如炭黑等颜料;磷类、卤素类、硅类及无 机类等阻燃剂、苯酚类、硫类及磷类等的抗氧化剂;苯并三唑类、二苯甲酮类、水杨酸酯类、 氰基丙烯酸酯类及草酰苯胺类等的紫外线吸收剂、受阻胺类、苯甲酸酯类等的光稳定剂、聚 碳化二亚胺等耐水解稳定剂、增塑剂、抗静电剂、表面活性剂、柔软剂、防水剂、凝固调整剂、 染料、防腐剂、抗菌剂、除臭剂、纤维素粒子等填充剂、及二氧化硅、氧化钛等无机粒子等。
[0046] 作为聚氨酯相对于本发明的片状物的比率,优选为10~80质量%。通过使聚氨 酯的比率为10质量%以上、较优选为15质量%以上,能够得到片强度,并且防止纤维的脱 落。另外,通过使聚氨酯的比率为80质量%以下、较优选为70质量%以下,能够防止手感 变硬,获得良好的绒头品质。
[0047] 对于本发明的片状物来说,重要的是在水分散型聚氨酯的内部包含直径10~ 200 μπι的孔。通过使聚氨酯的结构为多孔结构,可以使聚氨酯不以分子结构的形式、而是 以构造体的形式变柔软,由此片状物的手感变柔软。另外,在纤维质基材的内部,聚氨酯把 持纤维的力在多孔结构中比无孔结构更弱,因此,在利用砂纸等的起绒工序中显示良好的 研磨性,能够得到具有绒头的优美外观。孔的直径过小时,不能使片状物的手感柔软化,孔 的直径过大时,片状物的耐磨损性恶化,因此,优选为20~180 μ m,较优选为30~160 μ m。 另外,多孔结构可以为连通孔,也可以为独立气泡。
[0048] 作为本发明的片状物的密度,优选为0. 2~0. 7g/cm3。通过为0. 2g/cm3以上、较 优选为〇. 3g/cm3以上,表面外观变得致密,能够表现高级的品质。另一方面,通过为0. 7g/ cm3以下、较优选为0. 6g/cm3以下,能够防止片状物的手感变硬。
[0049] 接下来,描述本发明的片状物的制造方法。本发明的片状物的制造方法中,对纤维 质基材赋予特定的聚氨酯液。
[0050] 作为形成纤维质基材的超细纤维的方法,优选使用超细纤维显现型纤维。通过使 用超细纤维显现型纤维,能够稳定地得到纤维束络合的形态。
[0051] 作为超细纤维显现型纤维,可以采用下述纤维:将溶剂溶解性不同的两种成分的 热塑性树脂作为海成分·岛成分,使用溶剂等溶解除去海成分,由此使岛成分为超细纤维的 海岛型纤维;将两种成分的热塑性树脂以放射状或多层状交互地配置在纤维截面上,剥离 分割各成分,由此割纤成超细纤维的剥离型复合纤维等。其中,海岛型纤维通过除去海成 分,可以在岛成分间即超细纤维间赋予适度的空隙,因此,从片状物的柔软性、手感的观点 考虑也优选。
[0052] 海岛型纤维包括下述纤维:使用海岛型复合用喷嘴、将海成分和岛成分两成分相 互并列纺丝的海岛型复合纤维;将海成分和岛成分两成分混合进行纺丝的混合纺丝纤维 等。从能得到均匀纤度的超细纤维的方面、以及能得到充分长度的超细纤维、对片状物的强 度也有益的方面考虑,优选海岛型复合纤维。
[0053] 作为海岛型纤维的海成分,可以使用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、将间苯二甲酸磺 酸钠、聚乙二醇等共聚得到的共聚聚酯及聚乳酸等。其中,优选将不使用有机溶剂能分解的 碱分解性的间苯二甲酸磺酸钠、聚乙二醇等共聚得到的共聚聚酯或聚乳酸。
[0054] 使用海岛型纤维时的脱海处理可以在对纤维质基材赋予聚氨酯之前进行,也可以 在赋予后进行。若在聚氨酯赋予前进行脱海处理,则形成聚氨酯直接密合在超细纤维上的 结构,能够较强地把持超细纤维,因此片状物的耐磨损性良好。另一方面,若在聚氨酯赋予 后进行脱海处理,则在聚氨酯和超细纤维之间生成由经脱海的海成分引起的空隙,形成聚 氨酯不直接把持超细纤维的结构,因此片状物的手感变柔软。
[0055] 脱海处理可以通过将海岛型纤维浸渍在溶剂中、挤出液体来进行。作为溶解海成 分的溶剂,海成分为聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯时,使用甲苯、三氯乙烯等有机溶剂,海成分 为共聚聚酯或聚乳酸时,可以使用氢氧化钠等碱性水溶液。
[0056] 作为在无纺布中使纤维或纤维束络合的方法,可以采用针刺(needle punching) 或水刺(water jet punching) 〇
[0057] 作为构成在本发明的片状物的制造方法中对纤维质基材赋予的聚氨酯液的聚氨 酯,采用其干式膜的100%模量为3MPa以上、8MPa以下的聚氨酯。100%模量是表示聚氨酯 硬度的指标,本发明中,通过使用100%模量在上述范围内的聚氨酯,附有聚氨酯的片状物 中的纤维的拘束力强,能够显示出良好的耐磨损性。另外,通过使用所述的聚氨酯、使附有 聚氨酯的片状物内的聚氨酯的结构为多孔结构,能够在利用砂纸等的起绒工序中显示良好 的研磨性,得到具有绒头的优美外观。聚氨酯的干式膜的100%模量优选为3MPa以上、6MPa 以下,通过在该范围内,附有聚氨酯的片状物的手感和耐磨损性变得更好。需要说明的是, 100%模量可以根据由聚氨酯分子结构内的异氰酸酯、扩链剂产生的硬链段结构的比例、多 元醇、异氰酸酯等的种类进行调整。
[0058] 作为本发明中使用的聚氨酯液,使用在水中分散?稳定化了的水分散型聚氨酯液。 水分散型聚氨酯分成使用表面活性剂强制地分散?稳定化的强制乳化型聚氨酯、和在聚氨 酯分子结构中具有亲水性结构、即使不存在表面活
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