[发明专利]聚氨酯弹性纤维无纺布及其制造方法以及使用聚氨酯弹性纤维无纺布的合成皮革

说明书

技术领域

本发明涉及将聚氨酯弹性纤维丝相互热熔接而成的聚氨酯弹性纤维无纺布及其制造方法以及使用聚氨酯弹性纤维无纺布的合成皮革，特别涉及具有优良伸缩性能和高撕裂强度的聚氨酯弹性纤维无纺布及其制造方法以及使用该聚氨酯弹性纤维无纺布的合成皮革。

背景技术

在由聚氨酯弹性纤维丝制成的聚氨酯弹性纤维无纺布中，用所谓的“熔喷(melt blow)纺丝法”造的聚氨酯弹性纤维无纺布具有优良的伸缩性和柔软性以及透气性，一直以来，在纸尿布的侧边、急救护创膏的底布、一次性手套等与人体活动密切相关的领域，或在用于户外的运动衣料、伸缩性棉护垫等要求较柔软伸缩性的领域中使用。

并且，在特开平6-293117号公报中记载了将这种聚氨酯弹性纤维无纺布作为合成皮革的基础材料使用，可获得伸缩性优良的合成皮革，并提出将所述合成皮革作为鞋、包、袋子、家具、室内日常用品、车垫(car sheet)、以及衣服等的材料使用。

但是，所述聚氨酯弹性纤维无纺布，如上所述，虽然具有优良的伸缩性和柔软性，但通常撕裂强度小，故在作为合成皮革的基础材料使用的情况下，不能确保合成皮革的重要的基本物理性能即充分的撕裂强度，故无法根据合成皮革的用途不同，制成耐用的制品。

因此，本发明的目的在于提供一种兼具优良伸缩性能和高撕裂强度的聚氨酯弹性纤维无纺布及其制造方法以及使用聚氨酯弹性纤维无纺布的合成皮革。

发明内容

为了解决上述课题，本发明提供一种使聚氨酯系弹性纤维丝相互熔融粘接而成的聚氨酯弹性纤维无纺布。该聚氨酯弹性纤维无纺布是通过将肖氏(shore)A硬度在92以上的热可塑性聚氨酯弹性体脱水至150ppm以下后，在熔融纺丝的同时随着高速气流一起喷射，在比维卡软化温度低35℃以上的温度下堆积层叠成薄片状而制造的，其拉伸延伸率在100％以上，50％伸长回复率在75％以上，单位重量的撕裂强度在5.5gf以上。

如上所述，本发明的聚氨酯弹性纤维无纺布基本上是由熔喷纺丝法制造的。下面，对熔喷纺丝法进行简单的说明。即，将熔融的热可塑性聚合物引导至配置为一列的喷嘴孔中，从该喷嘴孔连续地喷出熔融聚合物，从配置在所述喷嘴孔群的两侧的裂口高速喷出高温气体，通过该气体能量将从喷嘴孔喷出的聚合物细化、冷却，形成连续的丝，然后将所述连续的丝堆积、层叠在移动的传送网等上，通过丝自身具有的粘接性而使丝相互粘接。

在本发明的一种优选实施方案中，作为热可塑性聚合物，使用肖氏A硬度在92以上的硬热可塑性聚氨酯，故可增大被熔融纺丝的丝自身的强度。肖氏A硬度以较软物质的硬度为基准，其范围用0至100的值表示。一方面，比较硬的氨基甲酸乙酯用肖氏D硬度表示，目前，可工业生产的热可塑性聚氨酯为肖氏A硬度70至肖氏D硬度75的制品。由此，本发明所述的“肖氏A硬度在92以上的热可塑性聚氨酯”，意味着本发明的热可塑性聚氨酯的上限硬度达到肖氏D硬度中的约75。

一般的热可塑性聚氨酯是使形成柔软部分的较高分子量的多元醇成分、形成坚硬部分的低分子量的二元醇成分和二异氰酸酯(或盐)化合物等发生反应而制造的，本发明中使用的肖氏A硬度为92以上的热可塑性聚氨酯，其坚硬部分较多为聚氨酯，作为硬度的标准，聚合物中的氮含量大约4重量％以上与之相当。

并且，作为聚氨酯的柔软部分的成分，可举出醚类、酯类、碳酸酯类等，在本发明中可使用任意一种组成。作为二异氰酸酯化合物，可举出4，4′-二苯基·甲烷·二异氰酸酯(MDI)为代表的芳香族化合物，或1，6-己二异氰酸酯为代表的脂肪族二异氰酸酯等，但在本发明中可使用任一种化合物。

如有必要还可添加受阻酚系、各种胺类抗氧化剂，苯并三唑类、受阻胺类的紫外线吸收剂，酰胺蜡、褐煤蜡等光滑剂，各种碳化二亚胺化合物等的分解抑制剂，氧化钛、红色氧化铁等各种颜料，气体变黄抑制剂(gas yellowing inhibitors)等聚合物添加剂。

另外，作为聚合物的聚合方法，有连续熔融聚合法，还原固化法(vatcuring method)，带式法(belt method)，捏合法(kneader method)等各种方法，本发明可使用任一种聚合方法。