JP2005206828A - 湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】
本発明の目的は、屈曲性、特に低温屈曲性、着色均一性、表面外観や表面品位などの意匠性、耐久性(例えば、耐加水分解性)及び耐摩耗性に優れるシート等を形成できる湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を提供することである。
【解決手段】
本発明は、ポリテトラメチレングリコールを40〜80重量%含有するポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られる分子末端にイソシアネート基を有するホットメルトウレタンプレポリマー(A)、及び着色剤(B)を含有してなり、前記着色剤(B)がビヒクル(C)として1000〜20000の数平均分子量を有するポリアルキレンポリオール及び顔料(D)を含むことを特徴とする着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物に関するものである。
【選択図】 なし

Description

本発明は、表面外観や表面品位などの意匠性、着色均一性、屈曲性、低温屈曲性、耐摩耗性、耐久性(例えば、耐加水分解性など。)等に優れたシート等を形成できる着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物に関する。
従来から、表面層付き(一般に「銀面層付き」と呼称される。)の人工皮革あるいは合成皮革は、靴や衣料、鞄、家具など、多様な用途に用いられている。ここで、「銀面」とは、合成皮革の場合は繊維質基材及び繊維質基材と高分子弾性体からなる基材、人工皮革の場合は皮革の表面層を着色したり、艶出ししたものを云う。
その基材の基本的な構成としては、表皮層、接着剤層、多孔質層、繊維基材及び繊維質基材と高分子弾性体からなる基材からなるものであって、その製造方法としては、例えば、以下のような工程がある。
〔工程1〕凹凸模様のある離型紙の上に着色したポリウレタン有機溶剤溶液を塗布後、乾燥してフィルム化し、次いで、
〔工程2〕得られたフィルム上に溶剤系の2液ポリウレタン接着剤を塗布し乾燥させ、
〔工程3〕ポリウレタン樹脂組成物のジメチルホルムアミド(以下、DMFともいう。)溶液を不織布、織物、編物などに含浸あるいはコーティングせしめ、これを水凝固浴あるいはDMF−水の混合溶液からなる凝固浴中で、前記ポリウレタン樹脂を凝固せしめた多孔質層(いわゆる湿式加工法)と貼り合わせ、
〔工程4〕最後に、離型紙を剥離する工程、が一般的に行われている。
上記従来の人工皮革や合成皮革の製造方法では、何れの場合も有機溶剤を用いたポリウレタン樹脂を使用しているため、製造工程途中において、乾燥や抽出による有機溶剤の除去が不可欠であることから、人体への悪影響、大気水質に対する環境汚染、有機溶剤を蒸発させるための多大なエネルギー負荷と製造コストなど種々の問題があり、有機溶剤型から水性ポリウレタン樹脂あるいは無溶剤型ポリウレタン樹脂への移行について、産業界からの強い要請を受けているのが実状であった。
かかる問題に対応するために、従来から有機溶剤型ポリウレタン樹脂に代えて、水性ポリウレタン樹脂を使用することが検討されてきたが、水性ポリウレタン樹脂を用いて得られるポリウレタン発泡体シート、あるいは人工皮革や合成皮革等の積層体シートは、耐水性や耐久性などに劣り実用性に乏しく、その応用範囲は極めて狭いものとなっているのが現状である。
また、有機溶剤を使用しない表面層付きの合成皮革(銀面調皮革)の製造方法として、繊維質基材の表面に、気泡を有する熱可塑性エラストマーからなり溶融製膜法により製造された多孔質層を有し、その上に熱可塑性エラストマーからなり溶融製膜法により製造された無孔質層を有し、且つ該無孔質層の表面には凹凸模様又は鏡面模様が存在している合成皮革及びその製造方法(例えば、特許文献1参照。)が提案されている。
しかしながら、かかる方法では、熱可塑性エラストマーと着色マスターバッチを押出機にて溶融混練する際に熱履歴により樹脂が変色し、溶融混練中の着色が不均一となり易く、生産時の色替えの際に押出機内を洗浄するために大量の洗浄用樹脂が必要であり、洗浄に時間もかかり、洗浄効率が極めて悪いという問題もある。
また、前記方法では、柔軟な風合いを得るために、熱可塑性エラストマーに発泡剤を添加して多孔質層を形成しているが、押出機内での発泡剤の熱分解を制御することが困難であり、均一な泡(セル)を有する多孔質層が得られ難く、押出機から吐出された該多孔層をクッション性のある繊維質基材に押し付けて塗布するため膜厚の制御が困難、繊維質基材へ該樹脂が浸透して風合いが硬くなるといった問題も有していた。
一方、無溶剤型の湿気硬化性ホットメルト樹脂を用いる方法も検討されており、例えば常温では半固体状又は固体状であるイソシネート基含有ウレタンプレポリマーと常温又は加熱されたイソシアネート基と反応しうる化合物、及び/又はウレタン硬化触媒を加熱溶融後、高速撹拌混合すると共に気体を導入することで機械発泡させ、その発泡物をシート状物に塗布することによりポリウレタン多孔質シート状構造物を製造する方法(例えば、引用文献2参照。)が提案されている。かかる方法によれば、環境中に有機溶剤を排出することなく、また省エネルギー化された製造工程により、多孔層を有した風合いが柔らかいポリウレタン発泡体シートを製造することが可能である。
しかし、前記ポリウレタン発泡体シートは、その表面の耐摩擦性が十分でないことから、前記ポリウレタン発泡体からなる層の上に表皮層を設ける必要があり、作業工程が増加するという問題がある。
また、産業界から各種模様や色彩を施したシート等の需要があるなかで、無機質系基材に印刷模様層と表面保護層が順次積層された化粧無機質板において、印刷模様層が不透明着色反応性ホットメルト接着剤を介して積層された化粧無機質板と該化粧無機質板の製造方法(例えば、引用文献3。)が提案されている。
しかし、前記不透明着色反応性ホットメルト接着剤は、印刷模様層の隠蔽性の向上だけを目的としてチタン系白色顔料と該接着剤を混合しただけであるため、顔料と該接着剤との界面の濡れ性が十分でなく、顔料の均一分散性、即ち着色の均一性が十分でなく、耐摩耗性も十分とは言い難い。また、前記不透明着色反応性ホットメルト接着剤からなる層は、硬度が高いため耐擦傷性、耐衝撃性などに優れるものの、柔軟な風合いや低温時と常温時の風合いの変化が少なく、寒冷地でのひび割れが発生しない屈曲性(特に、低温屈曲性)が求められる用途に使用することは適さない。
特開平9−158056号公報 特開2002−249534号公報 特開2001−113632号公報
本発明の目的は、有機溶剤を使用することがなく、屈曲性、特に低温屈曲性、着色均一性、表面外観や表面品位などの意匠性(風合いなど)、耐久性(例えば、耐加水分解性)及び耐摩耗性に優れるシート等を形成でき、且つ繊維質基材との接着性などに優れる湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、顔料を分散して着色させた湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を得る場合に、分子末端にイソシアネート基を有するホットメルトウレタンプレポリマーと着色剤との加熱溶融状態での混合時の顔料分散性を向上させるために、着色剤に含有される顔料と前記ホットメルトウレタンプレポリマーとの界面の濡れ性を向上させるためのビヒクル(展色剤)として、特定の化合物を使用することが極めて重要であることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明はポリテトラメチレングリコールを40〜80重量%含有するポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られる分子末端にイソシアネート基を有するホットメルトウレタンプレポリマー(A)、及び着色剤(B)を含有してなり、前記着色剤(B)がビヒクル(C)として1000〜20000の数平均分子量を有するポリアルキレンポリオール及び顔料(D)を含むことを特徴とする着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物に関するものである。
本発明の湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物は、人体に対して有害で環境問題の原因物質となり得る有機溶剤の放出を防止できる。また、湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を用いて合成皮革及び人工皮革等の積層体シートを製造する工程では、有機溶剤の乾燥や抽出による除去を行う必要がないことから、有機溶剤の除去に要するエネルギー消費量を低減化できる。
また、本発明の湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物によれば、表面外観や表面品位などの意匠性、耐久性(例えば、耐加水分解性など)及び耐摩耗性に優れ、繊維質基材との接着性などに優れる表皮を形成できることから、合成皮革や人工皮革をはじめとする積層体シートの表面層に使用することができる。
本発明を実施するにあたり、必要な事項を以下に述べる。
先ず、本発明の着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物における各構成成分について説明する。
本発明で用いるホットメルトウレタンプレポリマー(A)〔以下、ウレタンプレポリマー(A)と略称する。〕とは、水と反応して架橋構造を形成し得るイソシアネート基を分子内に有する化合物であって、常温で固体あるいは粘稠な性状を有するものである。
一般に、ウレタンプレポリマーといわれるものは、比較的低分子量のものが多いが、当業者においては、数万の数平均分子量(Mn)を有するものもウレタンプレポリマーと称されており、本発明においても数万の数平均分子量(Mn)を有するウレタンプレポリマーも使用することができる。
本発明で用いるウレタンプレポリマー(A)の数平均分子量は、好ましくは500〜30000の範囲であり、より好ましくは1000〜10000の範囲である。前記ウレタンプレポリマー(A)の数平均分子量がかかる範囲であれば、ビヒクル(C)として前記ポリアルキレンポリオールを含有する着色剤(B)と加熱溶融状態で混合する際の作業安定性と混合効率が良好となり、顔料分散性を向上させることができる。
本発明で使用する前記ウレタンプレポリマー(A)は、湿気架橋反応性(あるいは湿気硬化性ともいう。)とホットメルト性の2つの特性を共に有する。
前記ウレタンプレポリマー(A)が有する湿気架橋反応性は、ウレタンプレポリマー(A)が有するイソシアネート基と湿気(水)が反応して開始する架橋反応に由来するものであり、イソシアネート基に起因する性質である。
一方、ウレタンプレポリマー(A)が有するホットメルト性は、選択するウレタンプレポリマーの分子構造に起因する性質であり、常温では固体ないしは塗布できない程度に粘稠であるが加熱によって溶融して塗布可能となり、溶融状態で塗布し、冷えると固化し接着性を発現する性質である。
即ち、ホットメルトとは、常温では固体あるいは粘稠な性状であるが、加熱すると溶融し、流動状態あるいは液状となる性質もしくは物質の総称である。ホットメルトは、無溶剤であるとともに、常温では固形あるいは粘稠な性状であるが、熱を加えると溶融して塗布が可能な状態となり、冷却により再度凝集力が出る性状を有する。
コーンプレート粘度計を用いて125℃で測定した前記ウレタンプレポリマー(A)の溶融粘度は、好ましくは100〜100000mPa・sの範囲であり、より好ましくは1000〜50000mPa・sの範囲内である。前記ウレタンプレポリマー(A)の溶融粘度がかかる範囲内であれば、前記ウレタンプレポリマー(A)と後述する着色剤(B)とを加熱溶融状態で混合する際の作業安定性及び混合効率が良好であり、顔料分散性を向上できると共に、溶融させた湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の冷却過程における繊維質基材への適度な浸透性を保持することができ、優れた剥離強度を得ることができる。
本発明で使用する前記ウレタンプレポリマー(A)の全量に対する、前記ウレタンプレポリマー(A)の有するイソシアネート基の重量割合は、好ましくは0.5〜10.0重量%の範囲であり、より好ましくは1.0〜6.0重量%の範囲である。かかる範囲内であれば、加熱溶融状態での溶融粘度が適切な範囲となり、着色剤(B)と加熱溶融状態で混合する際に、優れた作業安定性と顔料分散性に加えて、湿気(水)とイソシアネート基との反応による適度な架橋密度、柔軟な風合い、及び耐久性などを得ることができる。
前記ウレタンプレポリマー(A)は、ポリオールとポリイソシアネートとを、前記ポリイソシアネートの有するイソシアネート基と、前記ポリオールの有する水酸基との当量割合[ポリイソシアネートの有するイソシアネート基/ポリオールの有する水酸基]が1を超える条件で反応させることによって製造することができる。前記当量割合[ポリイソシアネートの有するイソシアネート基/ポリオールの有する水酸基]は、1.1〜5.0の範囲内であることが好ましく、1.5〜3.0の範囲内であることがより好ましい。
前記ウレタンプレポリマー(A)が湿気硬化反応した硬化物のガラス転移温度(Tg)は−70〜25℃の範囲内であることが好ましい。一般的に、特定のTgを有する物質は、Tg以下の環境下において分子運動が凍結されるため硬くて脆い傾向を示す。一方、Tg以上の環境下では活発な分子運度が起こり、ゴム状で強く曲げても折れない状態になり、屈曲性に優れる。本発明において、前記ウレタンプレポリマー(A)の湿気硬化反応したもののTgが前記範囲であれば、柔軟な風合いを有し、低温時と常温時の風合いの変化が少なく、且つ寒冷地でのひび割れが発生しない屈曲性(特に、低温屈曲性)に優れたシートを形成することができる。尚、ここでいうTgは、硬化フィルムの動的粘弾性測定による損失正接のピーク温度測定によって得られた値である。
前記ウレタンプレポリマー(A)の湿気硬化反応した硬化物のガラス転移温度(Tg)が−70〜25℃の範囲内であるためには、前記ウレタンプレポリマー(A)を製造する際に使用するポリオールの全量に対して、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)を40〜80重量%含有することが好ましく、50〜80重量%の範囲内使用することがより好ましい。かかる範囲内のポリテトラメチレングリコールを使用することによって、柔軟な風合いを有し、低温時と常温時の風合いの変化が少なく、且つ寒冷地でのひび割れが発生しない屈曲性(特に、低温屈曲性)に優れたシートを形成することができる。
前記ポリオールとしては、ポリテトラメチレングリコールとその他のポリオールとを併用して使用することができる。
前記ポリテトラメチレングリコールに併用できるその他のポリオールとしては、例えばポリエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール、アクリル系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、ひまし油系ポリオール、シリコーン変性ポリオール等やこれらの混合物若しくは共重合物を使用することができるが、前記プレポリマー(A)の溶融状態から冷却固化におけるホットメルト性を付与するうえで、特にポリエステルポリオールを使用することが好ましい。
前記ポリエステル系ポリオールとしては、多価アルコールと多塩基酸との公知慣用である縮合物を使用することができる。
前記多価アルコールとしては、例えばエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,8−オクタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物又はプロピレンオキサイド付加物などのアルキレンオキサイド付加物の一種又は二種以上を使用することができる。
前記多塩基酸としては、例えばコハク酸、マレイン酸、アジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などの一種又は二種以上が挙げられる。
また、前記ポリエステル系ポリオールとしては、前記多価アルコールを開始剤として使用しγ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトンなどを開環重合させたγ−ブチロラクトン類、ε−カプロラクトン類を使用することができる。
かかるポリエステルポリオールの中でも、特に融点が40〜100℃である結晶性ポリエステルポリオールを用いることが好ましい。かかる範囲の結晶性ポリエステルポリオールを用いることにより、前記プレポリマー(A)にホットメルト性が付与することができるため、溶融させた湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の冷却過程における粘度上昇を促進でき、繊維質基材への適度な浸透性を保持することができ、柔軟な風合い、及び優れた剥離強度を得ることができる。
前記ポリエステルポリオール以外に以下のポリオールを使用してもよい。前記ポリエーテル系ポリオールとしては、前記多価アルコール又は前記ポリエステル系ポリオールを開始剤として使用し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、又はスチレンオキサイドなどの一種又は二種以上を開環重合させた重合物等が挙げられる。また、前記ポリエーテル系ポリオールへのγ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトンなどの開環付加したγ−ブチロラクトン類、ε−カプロラクトン類も使用することができる。
前記ポリカーボネート系ポリオールとしては、前記多価アルコールと、ジアリールカーボネート、ジアルキルカーボネート、及びアルキレンカーボネートなどの一種又は二種以上との縮合反応により得られるポリ(アルキレンカーボネート)ジオールなどが挙げられる。また、前記ポリオールとしては、前記多価アルコールを使用することができる。
前記ウレタンプレポリマー(A)を製造する際に使用可能なポリイソシアネートとしては、例えば、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートやヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネートあるいは脂環族ジイソシアネート等が挙げられる。これらのなかでも、得られるシートの風合いや、耐久性、屈曲性などを考慮すると、耐光変色に優れる脂肪族ジイソシアネートあるいは脂環式ジイソシアネートを使用することが好ましい。
また、前記ウレタンプレポリマー(A)は、分子末端にイソシアネート基と加水分解性アルコキシシリル基とを併有するホットメルトウレタンプレポリマー(a−2)であってもよい。前記加水分解性アルコキシシリル基は、イソシアネート基と同様に、湿気(水)と反応することによって湿気架橋反応を引き起こす。
前記分子末端にイソシアネート基と加水分解性アルコキシシリル基を併有するホットメルトウレタンプレポリマー(a−2)〔以下、ウレタンプレポリマー(a−2)という。〕は、前記ポリオール、前記ポリイソシアネート、及びイソシアネート基と反応性を有する活性水素原子含有基と加水分解性アルコキシシリル基とを併有する化合物を反応させることによって製造することができ、例えば前記製造方法によって得られた分子の両末端にイソシアネート基を有するホットメルトウレタンプレポリマーに、イソシアネート基と反応性を有する活性水素原子含有基と加水分解性アルコキシシリル基とを併有する化合物を反応せしめることによってウレタンプレポリマー(a−2)を製造することができる。
前記ウレタンプレポリマー(a−2)を製造する際に使用する、イソシアネート基と反応性を有する活性水素原子含有基と加水分解性アルコキシシリル基とを併有する化合物としては、下記一般式[1]で示されるものを使用することができる。
Figure 2005206828
(但し、一般式[1]中のRは水素原子又はアルキル基、アリール基若しくはアラルキル基より選ばれる一価の有機基を、Rはハロゲン原子又はアルコキシル基、アシロキシ基、フェノキシ基、イミノオキシ基若しくはアルケニルオキシ基を表し、また、nは0又は1若しくは2なる整数を表す。また、Xはアミノ基、水酸基、或いはメルカプト基を少なくとも1個以上含有する有機残基を表す。)
前記一般式[1]中においてXで示される活性水素原子含有基としては、イソシアネート基との反応性に優れるアミノ基が好ましい。
また、前記一般式[1]で示される化合物が有する加水分解性アルコキシシリル基としては、具体的にはハロシリル基、アルコキシシリル基、アシロキシシリル基、フェノキシシリル基、イミノオキシシリル基またはアルケニルオキシシリル基などの、加水分解され易いシリル基を使用することができる。
前記加水分解性アルコキシシリル基の中でも、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、(メチル)ジメトキシシリル基、(メチル)ジエトキシシリル基、が湿気(水)との架橋反応が進行し易い点から好ましい。
前記イソシアネート基と反応性を有する活性水素原子含有基と加水分解性アルコキシシリル基とを含有する化合物としては、例えば、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−ヒドロキシルエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−ヒドロキシルエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(2−ヒドロキシルエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−ヒドロキシルエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシランまたはγ−(N,N−ジ−2−ヒドロキシルエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシランまたはγ−(N−フェニル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトフェニルトリメトキシシランなどが挙げられる。
本発明で使用するウレタンプレポリマー(A)は、例えば、前記ポリイソシアネートに水分を除去した前記ポリオールを滴下、又は水分を除去した前記ポリオール中に前記ポリイソシアネートを混合後、加熱してバッチ方式で反応させるか、又は水分を除去した前記ポリオールと前記ポリイソシアネートとを加熱して、所定の比率で押出機に投入して連続押出反応方式で反応することにより、前記ポリオールが有する水酸基が無くなるまで反応させる方法によって製造することができる。
また、前記分子末端にイソシアネート基を有するホットメルトウレタンプレポリマーに、前記イソシアネート基と反応性を有する活性水素原子含有基と加水分解性アルコキシシリル基とを併有する化合物を滴下し、必要に応じて加熱して反応させることにより、分子末端にイソシアネート基及び加水分解性アルコキシシリル基を有するホットメルトウレタンプレポリマー(a−2)を製造することができる。
前記ウレタンプレポリマー(A)を製造する工程は、無溶剤で行うことができるが、場合によっては有機溶剤中で反応させ、その後、減圧加熱等の方法によって有機溶剤を除去してもよい。このとき使用できる有機溶剤としては、例えば酢酸エチル、酢酸n−ブチル、メチルエチルケトン、トルエン等を使用することができる。
次に、本発明に使用する着色剤(B)について説明する。
本発明で使用する着色剤(B)は、ビヒクル(C)としてポリアルキレンポリオールと顔料(D)とを含有してなり、前記ポリアルキレンポリオールを使用することによって、本発明の湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の硬化物中において前記顔料(D)を均一に分散させることができる。
前記ポリアルキレンポリオールとしては、1000〜20000の範囲内の数平均分子量(Mn)を有するものを使用することが好ましく、1000〜3000の範囲内のものを使用することがより好ましい。かかる範囲内の数平均分子量を有するポリアルキレンポリオールを使用することにより、前記ウレタンプレポリマー(A)と前記着色剤(B)とを加熱溶融状態で混合する際の相溶性を向上させることで粘度上昇を抑制し、作業安定性、顔料分散性、熟成後の前記ポリアルキレンポリオールのブリードなどを抑制することができる。
前記ポリアルキレンポリオールとしては、例えば前記ウレタンプレポリマー(A)の原料として使用できる前記多価アルコールを開始剤として使用し、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイド、及びスチレンオキサイドなどを一種又は二種以上を開環重合させたポリオール類が挙げられる。
なかでもポリテトラメチレングリコールや、グリセリンとプロピレングリコールとを反応させて得られる3つの水酸基を有するポリプロピレングリコールを使用することが、着色均一性、風合い及び低温屈曲性に優れたシート等を形成できる湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を得ることができるため好ましい。
前記顔料(D)としては、特に制限はしないが、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、亜鉛華、カーボンブラック、酸化第二鉄(べんがら)、クロム酸鉛(モリブデートオレンジ)、黄鉛、黄色酸化鉄、オーカー、群青、コバルトグリーン等の無機系顔料や、アゾ系、ナフトール系、ピラゾロン系、アントラキノン系、ペレリン系、キナクリドン系、ジスアゾ系、イソインドリノン系、ベンツイミダゾール系、フタロシアニン系、キノフタロン系等の有機系顔料が挙げられ、これらを単独で使用又は2種以上併用して使用することができる。また、重炭酸カルシウム、クレー、シリカ、カオリン、タルク、沈降性硫酸バリウム、炭酸バリウム、ホワイトカーボン、珪藻土等の体質顔料を併用することも可能である。前記顔料(D)としては、化学的な表面処理が施されたものを使用することができ、かかる表面処理は、前記ポリアルキレンポリオールと前記顔料(D)とを溶融混練する前、又は溶融混練中に行うことができる。
前記着色剤(B)は、前記ビヒクル(C)と顔料(D)とを予め均一に混練することによって製造でき、これをミルベースとして使用できる。
前記ビヒクル(C)と前記顔料(D)との混練方法としては、特に限定しないが、例えば、プラネタリーミキサー、ボールミル、ペブルミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、高速インペラー分散機、及び高速ストーンミルなどの公知慣用の分散機を使用する方法が挙げられる。
本発明の湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を製造する際に前記ウレタンプレポリマー(A)と着色剤(B)とを加熱溶融混練する場合には、前記ビヒクル(C)と顔料(D)とを加熱溶融混練させて得られた着色剤を使用することが好ましい。
前記着色剤(B)に含まれるビヒクル(C)と顔料(D)の混合比率は、好ましくは[(C)/(D)]=95/5〜40/60重量比の範囲である。ビヒクル(C)と顔料(D)の混合比率がかかる範囲であれば、ウレタンプレポリマー(A)と着色剤(B)の加熱溶融状態での混合時にゲル化するもことなく、優れた作業安定性、顔料分散性、及び隠蔽性に優れたシートを形成することができる。
また、前記ウレタンプレポリマー(A)と着色剤(B)の混合比率は、好ましくは(A)/(B)=100/5〜100/100重量比の範囲である。ウレタンプレポリマー(A)と着色剤(B)の混合比率がかかる範囲であれば、ウレタンプレポリマー(A)と着色剤(B)の加熱溶融状態での混合時にゲル化することない優れた作業安定性と、顔料分散性、適度な粘度上昇により繊維質基材への浸透抑制による接着強度の向上と、空気中の湿気(水)とイソシアネート基との反応による3次元構造形成による耐久性のバランスが良好となる。
本発明の湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物は、前記ウレタンプレポリマー(A)と着色剤(B)とを均一に混合させることで製造することができる。かかる製造方法としては、例えばi)ポリイソシアネートに水分を除去したポリオール及び着色剤(B)を滴下混合した後、バッチ方式で反応させる方法、ii)水分を除去したポリオール及び着色剤(B)中にポリイソシアネートを混合後、加熱してバッチ方式で反応させる方法、iii)水分を除去したポリオールとポリイソシアネート、及び着色剤(B)を加熱して、所定の比率で押出機に投入して連続押出反応方式で反応させる方法によって、本発明の着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を製造することができる。また、iv)予め製造した前記ウレタンプレポリマー(A)を加熱溶融させた状態で所定比率の着色剤(B)と、バッチ式の攪拌機で、あるいはスタティックミキサー等の静的混合機、ローターステーター式等の機械攪拌混合機を用いて連続的に製造することもできる。
前記湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の製造工程において、前記着色剤(B)は常温(23℃)〜250℃の温度範囲で加温し、液状状態又は溶融状態で前記ウレタンプレポリマー(A)と高速攪拌しながら混合させることが好ましい。この際、ウレタン化触媒をも使用する場合には、これらのウレタン化触媒も常温(23℃)〜250℃の温度範囲で加温等を行うことが好ましい。
前記ウレタンプレポリマー(A)及び前記着色剤(B)の混合には、得られる前記湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物が混合釜内又は押出機内に付着することを抑制し、それらの洗浄のしやすさなどを考慮すると、前記湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を加熱溶融状態で保温できる構造を有する高速ミキシングヘッドを使用することが好ましい。前記高速ミキシングヘッドの設定温度としては、品質や生産状況を考慮して適宜設定可能であり特に限定はしないが、通常は、ウレタンプレポリマー(A)の溶融温度〜溶融温度+30℃以内の範囲に保つことが好ましい。高速ミキシングヘッドの設定温度がかかる範囲であれば、混合攪拌が効果的にでき、作業性に優れる。
本発明においては、加熱溶融させたホットメルトウレタンプレポリマー(A)と、着色剤(B)とを混合させる際に、必要に応じて、ウレタン化触媒、シランカップリング剤、充填剤、チキソ付与剤、粘着付与剤、ワックス、熱安定剤、耐光安定剤、充填剤、蛍光増白剤、発泡剤等の添加剤、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、染料、導電性付与剤、帯電防止剤、透湿性向上剤、撥水剤、中空発泡体、結晶水含有化合物、難燃剤、吸水剤、吸湿剤、消臭剤、整泡剤、消泡剤、防黴剤、防腐剤、防藻剤、顔料分散剤、不活性気体、ブロッキング防止剤、加水分解防止剤、有機及び無機水溶性化合物等を、単独又は複数を組み合わせて使用することができる。
前記ウレタン化触媒としては、例えば、オクチル酸第一錫、ジ−n−ブチル錫ジアセテート、ジ−n−ブチル錫ジラウレート、1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(DBU)、DBU−p−トルエンスルホン酸塩、DBU−ギ酸塩、DBU−オクチル酸塩、DBU−フェノール塩、アミン系触媒、モルフォリン系触媒等のウレタン化触媒を1種又は2種以上を併用することもできる。
前記シランカップリング剤としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシランまたはγ−クロロプロピルトリメトキシシラン等を使用することができる。
前記充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、カオリン、タルク、カーボンブラック、アルミナ、酸化マグネシウム、無機或いは有機バルーン、リチアトルマリン、活性炭等を使用することができる。
前記チキソ付与剤としては、表面処理炭酸カルシウム、微粉末シリカ、ベントナイト、ゼオライト等も使用することができる。
また、前記ウレタンプレポリマー(A)として、分子末端にイソシアネート基と加水分解性アルコキシシリル基を併有するホットメルトウレタンプレポリマー(a−2)を使用する場合は、必要に応じて加水分解促進剤として、例えば、リンゴ酸、クエン酸、燐酸及び酸性燐酸エステル化合物等の各種の酸性化合物、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエチレンジアミン等の各種の塩基性化合物、テトライソプロピルチタネート、ジ−n−ブチル錫ジアセテート、ジ−n−ブチル錫ジラウレート、ジ−n−ブチル錫オキサイド、ジオクチル錫オキサイドまたはジ−n−ブチル錫マレエートなどの各種の含金属化合物、その他一般的に加水分解性アルコキシシラン架橋触媒等を使用することができる。
本発明の湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物は、例えば、靴、家具、衣料、車両、鞄、収納ケースなどに用いる合成皮革や人工皮革をはじめ、フィルム、シート、壁装材、各種パッキンなどのような用途や、テレホンカードや磁気カード等のカード類及び化粧板などの表面コート剤又は接着剤などとして広範囲に利用することができる。本発明の湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を前記用途に使用する場合の膜厚は、30〜400μmの範囲内が好ましい。前記膜厚がかかる範囲内であれば、優れた表面品位と柔軟性を有する風合いを発現させることができる。
以下に、本発明を実施例により具体的に説明する。各種特性は以下の方法に従い測定した。
[溶融粘度の測定方法]
実施例及び比較例に記載の各ホットメルトウレタンプレポリマーの溶融粘度(mPa・s)をコーンプレート粘度計(ICI社製)を用いて、測定温度125℃にて測定した。
[ホットメルトウレタンプレポリマー(A)の湿気硬化反応後の硬化物のガラス転移温度(Tg)の測定方法]
実施例及び比較例に記載の各ホットメルトウレタンプレポリマーの湿気硬化反応後の硬化物のガラス転移温度(Tg)は、前記ウレタンプレポリマー(A)を用いて作成した150μm厚みのフィルムを環境温度23℃、相対湿度65%の環境下で7日間熟成させた後、動的粘弾性測定(レオメトリック社製)による損失正接(tanδ)のピーク温度を、周波数1Hz、5℃/分の昇温速度にて測定した。
[着色均一性の評価方法]
実施例及び比較例で調製した着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物の着色均一性を目視で観察して、下記の4段階で評価した。
◎:きわめて良好。
○:良好。
△:若干色むらが認められる。
×:色むらが認められる。
[耐摩耗性の測定方法]
実施例及び比較例で調製した着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を用いて得られたシートの表面を、CS−10の摩耗輪を用いて1kg荷重で10000回摩耗して、その重量減量であるテーバー摩耗量(mg)及び外観変化を目視で観察して、下記の4段階で評価した。
◎:きわめて良好。
○:良好。
△:表面が若干欠損している。
×:表面が欠損している。
[耐屈曲性の測定方法]
実施例及び比較例で得た着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を用いて得られたシートの耐屈曲性を、フレキソメーター〔東洋精機製(株)製〕を用い、常温(23℃)で20万回、及び低温(−10℃)で10万回試験に供した後の外観を目視で評価した。
◎:きわめて良好。
○:良好。
△:表面が若干破断している。
×:表面が破断している。
[シートの引張特性の評価方法]
実施例及び比較例で得た着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を用いて得られたシートを、5mm幅の試験片にカットして、JIS K−7311に準拠してテンシロン((株)島津製作所製、ヘッドスピード=300mm/分)を用いて引張特性を測定した。
[耐加水分解性の評価方法]
実施例及び比較例で得られた着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物を用いて得られたシートを耐加水分解試験(促進試験条件:温度70℃、相対湿度95%、10週間保持)に供した後、上記と同様の方法で引張特性を測定して、評価後の外観変化を観察し、下記の判定基準に従い評価した。
○:促進試験後の外観変化全く無し。
△:促進試験後の外観変化一部に有り。
×:促進試験後の外観変化全体に有り。
[着色剤の調製方法]
実施例及び比較例で使用する着色剤は、ビヒクルと、温度60℃で1日乾燥して脱水した酸化チタン系顔料を表1〜3に記載の各配合割合に従い仕込み、卓上ボールミルにて120℃で1000rpmの条件で30分間、均一になるまで混合攪拌を行うことで調製した。
[実施例1]
《着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物1》
表1の配合に従い1リットル4ツ口フラスコに、数平均分子量(Mn)が2000のポリテトラメチレングリコール(以下、PTMGと記載する。)の70重量部、及びアジピン酸(以下、AAと省略する。)とヘキサンジオール(以下、HGと省略する。)を反応させてなる数平均分子量(Mn)が2000のポリエステルポリオールの30重量部を加えて、120℃にて減圧加熱して、水分0.05重量%となるまで脱水した。次いで、60℃に冷却後、キシリレンジイソシアネート(以下、XDIと省略する。)を15.0重量部、及び触媒としてジ−n−ブチル錫ジラウレート(以下、DBTDLと省略する。)を0.01重量部加えた後、110℃まで昇温して、イソシアネート基含有量が一定となるまで5時間反応して、プレポリマー1(以下、ポリマー1と省略する。)を得た。前記ポリマー1の125℃における溶融粘度は4000mPa・sであり、イソシアネート基含有量は2.1重量%、ガラス転移温度(Tg)は−30℃であった。
前記ポリマー1と、ビヒクルとしてポリプロピレングルコール(以下、PPGと省略する。)のとしてMnが5000のものを使用し、顔料として酸化チタン系顔料を用いて[PPG/酸化チタン系顔料]=60/40重量比の混合比率に従って調製した着色剤1を120℃に加温して、ポリマー1/着色剤1=100/20重量比の混合比率に従い、ミキシングヘッドを120℃に設定した2液混合攪拌機にて混合して本発明の着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物1(以下、樹脂1と省略する。)を得た。
前記樹脂1を、120℃に設定したバーコーターにて、厚み150μmで離型紙に塗布して、温度23℃、相対湿度65%の雰囲気下で7日間放置して、シート1を得た。本発明のシート1の特性評価結果を表1に示した。シート1は、着色均一性、耐摩耗性、耐屈曲性及び耐加水分解性などの各種特性に優れていた。
[実施例2]
《着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物2》
表1の配合に従い、前記ポリマー1と、ビヒクルとしてMnが15000であるPPGと顔料として酸化チタン系顔料を用いて[PPG/酸化チタン系顔料]=60/40重量比の混合比率に従って調製した着色剤2を、120℃に加温して、ポリマー1/着色剤2=100/20重量比の混合比率に従い、ミキシングヘッドを120℃に設定した2液混合攪拌機にて混合して本発明の着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物2(以下、樹脂2と省略する。)を得た。
前記樹脂2を、120℃に設定したバーコーターにて、厚み150μmで離型紙に塗布して、温度23℃、相対湿度65%の雰囲気下で7日間放置して、シート2を得た。シート2の特性評価結果を表1に示した。シート2は、着色均一性、耐摩耗性、耐屈曲性及び耐加水分解性などの各種特性に優れていた。
[実施例3]
《着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物3》
表1の配合割合に従い、前記ポリマー1と、ビヒクルとしてグリセリンのプロピレンオキサイド付加体(以下、G−PPGと省略する。)のうちMnが3000のものを使用し、顔料として酸化チタン系顔料を用いて[G−PPG/酸化チタン系顔料]=60/40重量比の混合比率に従って調製した着色剤3を120℃に加温して、ポリマー1/着色剤3=100/20重量比の混合比率に従い、ミキシングヘッドを120℃に設定した2液混合攪拌機にて混合して本発明の着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物3(以下、樹脂3と省略する。)を得た。
前記樹脂3を、120℃に設定したバーコーターにて、厚み150μmで離型紙に塗布して、温度23℃、相対湿度65%の雰囲気下で7日間放置して、シート3を得た。シート3の特性評価結果を表1に示した。シート3は、着色均一性、耐摩耗性、耐屈曲性及び耐加水分解性などの各種特性に優れていた。
[実施例4]
《着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物4》
表1の配合に従い、前記ポリマー1に、γ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシランの16重量部とAP−1(酸性リン酸エステル;大八化学工業株式会社製)を1.0重量部追加して、2時間反応させてプレポリマー2(以下、ポリマー2と省略する。)を得た。前記ポリマー2の125℃における溶融粘度は6000mPa・sであり、イソシアネート基含有量は1.0重量%、ガラス転移温度(Tg)は−35℃であった。
前記ポリマー2と、前記着色剤1を120℃に加温して、ポリマー2/着色剤1=100/20重量比の混合比率に従い、ミキシングヘッドを120℃に設定した2液混合攪拌機にて混合して本発明の着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物4(以下、樹脂4と省略する。)を得た。
前記樹脂4を、120℃に設定したバーコーターにて、厚み150μmで離型紙に塗布して、温度23℃、相対湿度65%の雰囲気下で7日間放置して、シート4を得た。シート4の特性評価結果を表1に示した。シート4は、着色均一性、耐摩耗性、耐屈曲性及び耐加水分解性などの各種特性に優れていた。
[実施例5]
《着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物5》
表1の配合割合に従い1リットル4ツ口フラスコに、Mnが2000のPTMGの40重量部、及びAAとHGを反応させてなるMnが2000のポリエステルポリオールの60重量部を加えて、120℃にて減圧加熱して、水分0.05重量%となるまで脱水した。次いで、60℃に冷却後、XDIを15.0重量部、及び触媒としてDBTDLを0.01重量部加えた後、110℃まで昇温して、イソシアネート基含有量が一定となるまで5時間反応して、プレポリマー3(以下、ポリマー3と省略する。)を得た。前記ポリマー3の125℃における溶融粘度は4000mPa・sであり、イソシアネート基含有量は2.1重量%、ガラス転移温度(Tg)は−15℃であった。
前記ポリマー3と、前記着色剤1を120℃に加温して、ポリマー3/着色剤1=100/20重量比の混合比率に従い、ミキシングヘッドを120℃に設定した2液混合攪拌機にて混合して本発明の着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物5(以下、樹脂5と省略する。)を得た。
前記樹脂5を、120℃に設定したバーコーターにて、厚み150μmで離型紙に塗布して、温度23℃、相対湿度65%の雰囲気下で7日間放置して、シート5を得た。シート5の特性評価結果を表1に示した。シート5は、着色均一性、耐摩耗性、耐屈曲性及び耐加水分解性などの各種特性に優れていた。
[実施例6]
《着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物6》
表2の配合割合に従い、前記ポリマー1と、ビヒクルとしてMnが2000であるPTMGと、顔料として酸化チタン系顔料を用いて[PTMG/酸化チタン系顔料]=60/40重量比の混合比率に従って調製した着色剤4を、120℃に加温して、ポリマー1/着色剤4=100/20重量比の混合比率に従い、ミキシングヘッドを120℃に設定した2液混合攪拌機にて混合して本発明の着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物6(以下、樹脂6と省略。)を得た。
前記樹脂6を、120℃に設定したバーコーターにて、厚み150μmで離型紙に塗布して、温度23℃、相対湿度65%の雰囲気下で7日間放置して、シート6を得た。シート6の特性評価結果を表2に示した。シート6は、着色均一性、耐摩耗性、耐屈曲性及び耐加水分解性などの各種特性に優れていた。
[実施例7]
《着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物7》
表2の配合割合に従い1リットル4ツ口フラスコに、Mnが2000のPTMGの70重量部、及びAAとHGを反応させてなるMnが2000のポリエステルポリオールの30重量部を加えて、120℃にて減圧加熱して、水分0.05重量%となるまで脱水した。次いで、60℃に冷却後、4,4‘−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、4,4’−MDIと省略する。)を25.0重量部を加えた後、110℃まで昇温して、イソシアネート基含有量が一定となるまで5時間反応してプレポリマー4(以下、ポリマー4と省略する。)を得た。前記ポリマー4の125℃における溶融粘度は6000mPa・sであり、イソシアネート基含有量は2.2重量%、ガラス転移温度(Tg)は−30℃であった。
表2の配合割合に従い、前記ポリマー4と、前記着色剤4を、120℃に加温して、ポリマー4/着色剤4=100/20重量比の混合比率に従い、ミキシングヘッドを120℃に設定した2液混合攪拌機にて混合して本発明の着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物7(以下、樹脂7と省略する。)を得た。
前記樹脂7を、120℃に設定したバーコーターにて、厚み150μmで離型紙に塗布して、温度23℃、相対湿度65%の雰囲気下で7日間放置して、シート7を得た。シート7の特性評価結果を表3に示した。シート7は、着色均一性、耐摩耗性、耐屈曲性及び耐加水分解性などの各種特性に優れていた。
[比較例1]
《着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物8》
表2の配合割合に従い前記ポリマー1と、ビヒクルとして可塑剤であるジオクチルフタレート(以下、DOPと省略する。)と顔料として酸化チタン系顔料を用いて[DOP/酸化チタン系顔料]=60/40重量比の混合比率に従って調製した着色剤5を120℃に加温して、ポリマー1/着色剤5=100/20重量比の混合比率に従い、ミキシングヘッドを120℃に設定した2液混合攪拌機にて混合して着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物8(以下、樹脂8と省略。)を得た。
前記樹脂8を、120℃に設定したバーコーターにて、厚み150μmで離型紙に塗布して、温度23℃、相対湿度65%の雰囲気下で7日間放置して、シート8を得た。シート8の特性評価結果を表2に示したが、前記着色剤5は使用した顔料が沈降したものであったため、着色均一性及び耐摩耗性に劣り、また耐加水分解試験後に該組成物表面に可塑剤がブリードし表面品位に劣るものであった。
[比較例2]
《着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物9》
表2の配合割合に従い1リットル4ツ口フラスコに、Mnが2000のPTMGの10重量部、及びAAとHGを反応させてなるMnが2000のポリエステルポリオールの90重量部を加えて、120℃にて減圧加熱して、水分0.05重量%となるまで脱水した。次いで、60℃に冷却後、XDIを15.0重量部、及び触媒としてDBTDLを0.01重量部加えた後、110℃まで昇温して、イソシアネート基含有量が一定となるまで5時間反応してプレポリマー5(以下、ポリマー5と省略する。)を得た。前記ポリマー5の125℃における溶融粘度は5000mPa・sであり、イソシアネート基含有量は2.1重量%、ガラス転移温度(Tg)は40℃であった。
前記ポリマー5と、前記着色剤1を120℃に加温して、ポリマー5/着色剤1=100/20重量比の混合比率に従い、ミキシングヘッドを120℃に設定した2液混合攪拌機にて混合して着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物9(以下、樹脂9と省略する。)を得た。
前記樹脂9を、120℃に設定したバーコーターにて、厚み150μmで離型紙に塗布して、温度23℃、相対湿度65%の雰囲気下で7日間放置して、シート9を得た。シート9の特性評価結果を表2に示したが、シート9は、−10℃での低温屈曲性及び耐加水分解性に劣るものであった。
[比較例3]
《着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物10》
表2の配合に従い1リットル4ツ口フラスコに、Mnが2000のPTMGの30重量部、及びAAとHGを反応させてなるMnが2000のポリエステルポリオールの70重量部を加えて、120℃にて減圧加熱して、水分0.05重量%となるまで脱水した。次いで、60℃に冷却後、XDIを15.0重量部、及び触媒としてDBTDLを0.01重量部加えた後、110℃まで昇温して、イソシアネート基含有量が一定となるまで5時間反応してプレポリマー6(以下、ポリマー6と省略する。)を得た。前記ポリマー6の125℃における溶融粘度は4500mPa・sであり、イソシアネート基含有量は2.1重量%、ガラス転移温度(Tg)は30℃であった。
前記ポリマー6と、前記着色剤1を120℃に加温して、ポリマー6/着色剤1=100/20重量比の混合比率に従い、ミキシングヘッドを120℃に設定した2液混合攪拌機にて混合して着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物10(以下、樹脂10と省略。)を得た。
前記樹脂10を、120℃に設定したバーコーターにて、厚み150μmで離型紙に塗布して、温度23℃、相対湿度65%の雰囲気下で7日間放置して、シート10を得た。シート10の特性評価結果を表2に示したが、シート10は、−10℃での低温屈曲性及び耐加水分解性に劣るものであった。
[比較例4]
《着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物11》
表3の配合割合に従い、前記ポリマー1と、ビヒクルとしてMnが700であるPPGと顔料として酸化チタン系顔料を用いて[PPG/酸化チタン系顔料]=60/40重量比の混合比率に従って作製した着色剤6を、120℃に加温して、ポリマー1/着色剤6=100/20重量比の混合比率に従い、ミキシングヘッドを120℃に設定した2液混合攪拌機にて混合して着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物11(以下、樹脂11と省略。)を得た。
前記樹脂11を、120℃に設定したバーコーターにて、厚み150μmで離型紙に塗布して、温度23℃、相対湿度65%の雰囲気下で7日間放置して、シート11を得た。シート11の特性評価結果を表3に示した。シート11は、着色均一性及び耐摩耗性が劣り、表面品位が良好ではなかった。
[比較例5]
《着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物12》
表3の配合割合に従い、前記ポリマー1と、ビヒクルとしてMnが25000であるPPGと顔料として酸化チタン系顔料を用いて[PPG/酸化チタン系顔料]=60/40重量比の混合比率に従って調製した着色剤7を、120℃に加温して、ポリマー1/着色剤7=100/20重量比の混合比率に従い、ミキシングヘッドを120℃に設定した2液混合攪拌機にて混合して着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物12(以下、樹脂12と省略。)を得た。
前記樹脂12を、120℃に設定したバーコーターにて、厚み150μmで離型紙に塗布して、温度23℃、相対湿度65%の雰囲気下で7日間放置して、シート12を得た。シート12の特性評価結果を表2に示した。シート12は、着色均一性に劣り、表面品位もかなり劣っていた。また、耐摩耗性、耐加水分解性なども劣るものであった。
尚、表1〜3中の略称の名称を、以下に示す。
PTMG;ポリテトラメチレングリコール
HG ;1,6−ヘキサンジオール
AA ;アジピン酸
PPG ;ポリプロピレングリコール
XDI ;キシリレン−ジイソシアネート
DBTDL;ジ−n−ブチル錫ジラウレート
4,4‘−MDI;4,4‘−ジフェニルメタンジイソシアネート
G−PPG;グリセリンのプロピレンオキサイド付加体
DOP ;ジ−オクチルフタレート
Figure 2005206828
Figure 2005206828
Figure 2005206828


Claims (6)

  1. ポリテトラメチレングリコールを40〜80重量%含有するポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られる分子末端にイソシアネート基を有するホットメルトウレタンプレポリマー(A)、及び着色剤(B)を含有してなり、
    前記着色剤(B)がビヒクル(C)として1000〜20000の数平均分子量を有するポリアルキレンポリオール及び顔料(D)を含むことを特徴とする着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物。
  2. 前記ビヒクル(C)と顔料(D)との重量割合(C)/(D)が、95/5〜40/60の範囲内である請求項1に記載の着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物。
  3. 前記ホットメルトウレタンプレポリマー(A)と前記着色剤(B)との重量割合(A)/(B)が、100/5〜100/100の範囲内である請求項1に記載の着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物。
  4. 前記ホットメルトウレタンプレポリマー(A)が、分子末端にイソシアネート基と加水分解性アルコキシシリル基を有するものである請求項1〜3の何れか一項に記載の着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物。
  5. 前記ホットメルトウレタンプレポリマー(A)の全量に対する、前記ホットメルトウレタンプレポリマー(A)の有するイソシアネート基の重量割合が、0.5〜10.0重量%の範囲内である請求項1〜4の何れか一項に記載の着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物。
  6. コーンプレート粘度計を用いて125℃で測定した前記ホットメルトウレタンプレポリマー(A)の溶融粘度が、100〜100,000mPa・sの範囲内である請求項1〜5の何れか一項記載の着色された湿気硬化性ポリウレタンホットメルト樹脂組成物。







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