JP2007119749A - 繊維積層体表皮層用ポリウレタン樹脂水分散体組成物、繊維積層体の製造方法及び合成皮革 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
【解決手段】
有機ポリイソシアネート、イソシアネート基との反応性を有する活性水素を少なくとも2個以上含有する非晶性ポリカーボネートポリオール、親水基成分、ポリシロキサン成分及び界面活性剤成分とを含有している繊維積層体表皮層用ポリウレタン樹脂水分散体である。
【選択図】 なし
Description
(実施例A−1)
クラレポリオールC−2090(クラレ(株)製;3−メチル−1,5−ペンタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールのカーボネイト;MW=2000、水酸基価(OHV)=56.1mgKOH/g)216.2部、トリメチロールプロパン3.7部、3−メチル−1,5−ペンタンジオール7.1部、イソホロンジイソシアネート66.0部、メチルエチルケトン145.6部、を添加し、70〜75℃で90分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は3.40(%)であった。次に、系の温度を50℃とし、ジメチロールプロピオン酸8.5部、トリエチルアミン6.4部、メチルエチルケトン88.2部を添加し、70〜75℃で60分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は1.20(%)であった。このプレポリマーを35℃まで冷却し、ハイテノールNF−13(アニオン系界面活性剤;第一工業製薬(株))6.5部添加し、十分に撹拌した後、希釈水を添加し、更にジプロピレントリアミン3.4部を溶解した水溶液を添加し、遊離イソシアネート基(%)の消失を確認した後、メチルエチルケトンを留去し、更にエラスフィニッシュS−65(ジメチルシリコーンオイルエマルジョン;第一工業製薬(株)製)を57部を配合して固形分30%のポリウレタン樹脂水分散体A−1を得た。
PCDL T−5652(旭化成ケミカルズ(株)製;1,5−ペンタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールのカーボネイト;MW=2000、OHV=56.1mgKOH/g)203.9部、トリメチロールプロパン4.0部、3−メチル−1,5−ペンタンジオール7.6部、イソホロンジイソシアネート44.8部、ヘキサメチレンジイソシアネート17.0部、メチルエチルケトン137.8部、を添加し、70〜75℃で90分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は3.80(%)であった。次に、系の温度を50℃とし、ジメチロールプロピオン酸9.1部、トリエチルアミン6.8部、メチルエチルケトン83.5部を添加し、70〜75℃で60分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は1.00(%)であった。このプレポリマーを35℃まで冷却し、ハイテノールNF−13(アニオン系界面活性剤;第一工業製薬(株))6.2部添加し、十分に撹拌した後、希釈水を添加し、更にジプロピレントリアミン3.0部を溶解した水溶液を添加し、遊離イソシアネート基(%)の消失を確認した後、メチルエチルケトンを留去し、更にエラスフィニッシュS−65(ジメチルシリコーンオイルエマルジョン;第一工業製薬(株)製)を70.6部を配合して、固形分30%のポリウレタン樹脂水分散体A−2を得た。
PCDL T−4672(旭化成ケミカルズ(株)製;1,4−ブタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールのカーボネイト;MW=2000、OHV=56.1mgKOH/g)290.1部、トリメチロールプロパン5.7部、3−メチル−1,5−ペンタンジオール10.3部、シリコンフルイドLO−31(旭化成ワッカーシリコ―ン(株);シリコーンポリオール;MW=3197、OHV=35.1mgKOH/g)、水添MDI68.2部、ヘキサメチレンジイソシアネート50.5部、メチルエチルケトン222.1部、を添加し、70〜75℃で90分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は4.80(%)であった。次に、系の温度を50℃とし、ジメチロールプロピオン酸21.3部、トリエチルアミン15.2部、メチルエチルケトン42.4部を添加し、70〜75℃で60分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は1.5(%)であった。このプレポリマーを35℃まで冷却し、ハイテノールNF−13(アニオン系界面活性剤;第一工業製薬(株))10.1部添加し、十分に撹拌した後、希釈水を添加し、更にジプロピレントリアミン6.0部を溶解した水溶液を添加し、遊離イソシアネート基(%)の消失を確認した後、メチルエチルケトンを留去し、固形分30%のポリウレタン樹脂水分散体A−3を得た。
クラレポリオールC−2090(クラレ(株)製;3−メチル−1,5−ペンタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールのカーボネイト;MW=2000、OHV=56.1mgKOH/g)108.1部、PCDL T−6002(旭化成ケミカルズ(株)製;1,6−ヘキサンジオールのカーボネイト;MW=2000、OHV=56.1mgKOH/g)108.1部、トリメチロールプロパン4.2部、3−メチル−1,5−ペンタンジオール7.6部、イソホロンジイソシアネート87.8部、メチルエチルケトン148.0部、を添加し、70〜75℃で90分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は5.60(%)であった。次に、系の温度を50℃とし、ジメチロールプロピオン酸15.0部、トリエチルアミン10.2部、メチルエチルケトン60.9部を添加し、70〜75℃で60分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は1.70(%)であった。このプレポリマーを35℃まで冷却し、ハイテノールNF−13(アニオン系界面活性剤;第一工業製薬(株))6.8部添加し、十分に撹拌した後、希釈水を添加し、更にジプロピレントリアミン2.7部を溶解した水溶液を添加し、遊離イソシアネート基(%)の消失を確認した後、メチルエチルケトンを留去し、固形分30%のポリウレタン樹脂水分散体A−4を得た。
PCDL T−4672(旭化成ケミカルズ(株)製;1,4−ブタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールのカーボネイト;MW=2000、OHV=56.1mgKOH/g)145.0部、PolyTHF−2000(BASF(株)製;ポリテトラメチレングリコール;Mw=2000、OHV=56.1mgKOH/g)145.0部、トリメチロールプロパン5.7部、3−メチル−1,5−ペンタンジオール10.3部、シリコンフルイドLO−31(旭化成ワッカーシリコ―ン(株);シリコーンポリオール;Mw=3197、OHV=35.1mgKOH/g)、ピュアMDIを88.2部、HMDIを30.5部、メチルエチルケトン222.1部、を添加し、70〜75℃で90分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は4.80(%)であった。次に、系の温度を50℃とし、ジメチロールプロピオン酸21.3部、トリエチルアミン15.2部、メチルエチルケトン42.4部を添加し、70〜75℃で60分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は1.5(%)であった。このプレポリマーを35℃まで冷却し、ハイテノールNF−13(アニオン系界面活性剤;第一工業製薬(株))10.1部添加し、十分に撹拌した後、希釈水を添加し、更にジプロピレントリアミン6.0部を溶解した水溶液を添加し、遊離イソシアネート基(%)の消失を確認した後、メチルエチルケトンを留去し、固形分30%のポリウレタン樹脂水分散体A−5を得た。
PCDL T−4672(旭化成ケミカルズ(株)製,1,4−ブタンジオール及び1,6−へキサンジオールのカーボネート,MW=2000,OHV=56.1mgKOH/g)220部、トリメチロールプロパン5部、3−メチル−1,5−ペンタンジオール8部、イソホロンジイソシアネート92部、X−22−176D(信越化学工業(株),シリコーンポリオール、OHV=23.2mgKOH/g)24部、メチルエチルケトン175部を添加し、70〜75℃で90分間反応させた。このときの遊離のイソシアネート基の含有量(固形分換算)は、4.3%であった。次に、系の温度を50℃とし、ジメチロールプロピオン酸16部、トリエチルアミン10部、メチルエチルケトン80部を添加し、70〜75℃で60分間反応させた。このときの遊離のイソシアネート基含有量(固形分換算)は、1.4%であった。このプレポリマーを35℃まで冷却し、ハイテノールNF−13(アニオン系界面活性剤;第一工業製薬(株))7部添加し、十分に撹拌した後、希釈水を添加し、更にジプロピレントリアミン4部を溶解した水溶液を添加し、遊離のイソシアネート基(%)の消失を確認した後、メチルエチルケトンを留去し、固形分30%のポリウレタン樹脂水分散体A−6を得た。
PCDL T−6002(旭化成ケミカルズ(株)製;1,6−ヘキサンジオールのカーボネイト;Mw=2000、OHV=56.1mgKOH/g)203.9部、トリメチロールプロパン4.0部、3−メチル−1,5−ペンタンジオール7.6部、イソホロンジイソシアネート44.8部、ヘキサメチレンジイソシアネート17.0部、メチルエチルケトン137.8部、を添加し、70〜75℃で90分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は3.80(%)であった。次に、系の温度を50℃とし、ジメチロールプロピオン酸9.1部、トリエチルアミン6.8部、メチルエチルケトン83.5部を添加し、70〜75℃で60分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は1.00(%)であった。このプレポリマーを35℃まで冷却し、ハイテノールNF−13(アニオン系界面活性剤;第一工業製薬(株))6.2部添加し、十分に撹拌した後、希釈水を添加し、更にジプロピレントリアミン3.0部を溶解した水溶液を添加し、遊離イソシアネート基(%)の消失を確認した後、メチルエチルケトンを留去し、更にエラスフィニッシュS−65(ジメチルシリコーンオイルエマルジョン;第一工業製薬(株)製)を47部を配合して、固形分30%のポリウレタン樹脂水分散体a−1を得た。
PCDL T−6002(旭化成ケミカルズ(株)製;1,6−ヘキサンジオールのカーボネイト;Mw=2000,OHV=56.1mgKOH/g)290.1部、トリメチロールプロパン5.7部、3−メチル−1,5−ペンタンジオール10.3部、シリコンフルイドLO−31(旭化成ワッカーシリコ―ン(株);シリコーンポリオール;Mw=3197、OHV=35.1mgKOH/g)、水添MDI67.7部、ヘキサメチレンジイソシアネート51.0部、メチルエチルケトン222.1部、を添加し、70〜75℃で90分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は4.80(%)であった。次に、系の温度を50℃とし、ジメチロールプロピオン酸21.3部、トリエチルアミン15.2部、メチルエチルケトン42.4部を添加し、70〜75℃で60分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は1.5(%)であった。このプレポリマーを35℃まで冷却し、ハイテノールNF−13(アニオン系界面活性剤;第一工業製薬(株))10.1部添加し、十分に撹拌した後、希釈水を添加し、更にジプロピレントリアミン6.0部を溶解した水溶液を添加し、遊離イソシアネート基(%)の消失を確認した後、メチルエチルケトンを留去し、固形分30%のポリウレタン樹脂水分散体a−2を得た。
PolyTHF2000(BASF(株)製;ポリテトラメチレングリコール;MW=2000、OHV=56.1mgKOH/g)203.9部、トリメチロールプロパン4.0部、3−メチル−1,5−ペンタンジオール7.6部、イソホロンジイソシアネート44.8部、ヘキサメチレンジイソシアネート17.0部、メチルエチルケトン137.8部、を添加し、70〜75℃で90分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は3.80(%)であった。次に、系の温度を50℃とし、ジメチロールプロピオン酸9.1部、トリエチルアミン6.8部、メチルエチルケトン83.5部を添加し、70〜75℃で60分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は1.00(%)であった。このプレポリマーを35℃まで冷却し、ハイテノールNF−13(アニオン系界面活性剤;第一工業製薬(株))6.2部添加し、十分に撹拌した後、希釈水を添加し、更にジプロピレントリアミン3.0部を溶解した水溶液を添加し、遊離イソシアネート基(%)の消失を確認した後、メチルエチルケトンを留去し、更にエラスフィニッシュS−65(ジメチルシリコーンオイルエマルジョン;第一工業製薬(株)製)を47部を配合して、固形分30%のポリウレタン樹脂水分散体a−3を得た。
PCDL T−6002(旭化成ケミカルズ(株)製;1,4−ブタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールのカーボネイト;Mw=2000、OHV=56.1mgKOH/g)290.1部、トリメチロールプロパン5.7部、3−メチル−1,5−ペンタンジオール10.3部、シリコンフルイドLO−31(旭化成ワッカーシリコ―ン(株);シリコーンポリオール;Mw=3197、OHV=35.1mgKOH/g)、水添MDI67.7部、ヘキサメチレンジイソシアネート51.0部、メチルエチルケトン222.1部、を添加し、70〜75℃で90分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は4.80(%)であった。次に、系の温度を50℃とし、ジメチロールプロピオン酸21.3部、トリエチルアミン15.2部、メチルエチルケトン42.4部を添加し、70〜75℃で60分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は1.5(%)であった。このプレポリマーを35℃まで冷却し、希釈水を添加し、更にジプロピレントリアミン6.0部を溶解した水溶液を添加し、遊離イソシアネート基(%)の消失を確認した後、メチルエチルケトンを留去し、固形分30%のポリウレタン樹脂水分散体a−4を得た(界面活性剤を使用しない)。
(合成例B)
クラレポリオールC−2090(クラレ(株)製;Mw=2000、OHV=56.1mgKOH/g)300部、イソホロンジイソシアネート49.5部、メチルエチルケトン105部、を添加し、70〜75℃で90分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は1.80(%)であった。次に、系の温度を50℃とし、ジメチロールプロピオン酸12.0部、トリエチルアミン6.3部、メチルエチルケトン75.7部を添加し、70〜75℃で反応させ、遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)が消失するまで反応を継続した。撹拌下において水で希釈したあと、メチルエチルケトンを留去し、固形分40%の分子末端に水酸基を有するポリウレタン樹脂水分散体Bを得た。
(合成例C−1)
ポリテトラメチレングリコール(BASF(株)製;Mw=1000,OHV=112.2mgKOH/g)313.7部、トリメチロールプロパン4.4部、水添MDI(住化バイエルウレタン(株)製;ディスモジュールW)39.1部、HMDI(旭化成(株);デユラネート50MS)50.1部、メチルエチルケトン104部、ジオクチル錫ジラウレート0.02部を添加し、70〜75℃で90分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は1.80(%)であった。次に、系の温度を50℃とし、ジメチロールプロピオン酸2.0部、トリエチルアミン1.5部、メチルエチルケトン94.5部を添加し、70〜75℃で180分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は1.50(%)であった。更にこのプレポリマーに、ノイゲンEA−157(第一工業製薬(株):非イオン界面活性剤)22.4部を添加した後、撹拌下において水で希釈し、更にジプロピレントリアミン5.8部を添加し、20分間撹拌した。遊離イソシアネート基(%)の消失を確認した後、メチルエチルケトンを留去し、固形分60%のポリウレタン樹脂水分散体C−1(カルボキシル基含有)を得た。
ラベカーブ106((株)製;1,6−ヘキサンジオールのカーボネイト;Mw=2000、OHV=56.1mgKOH/g)300部、イソホロンジイソシアネート83.3部、メチルエチルケトン114部、を添加し、70〜75℃で90分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は4.90(%)であった。次に、系の温度を50℃とし、ジメチロールプロピオン酸20.1部、トリエチルアミン1.5部、メチルエチルケトン85.2部を添加し、70〜75℃で60分間反応させた。このときの遊離イソシアネート基含有量(固形分換算)は1.60(%)であった。このプレポリマーを40℃まで冷却した後、ノイゲンEA−157(第一工業製薬(株)製:非イオン界面活性剤)27.0部添加し、希釈水を添加し、更にジプロピレントリアミン6.6部を溶解した水溶液を添加し、遊離イソシアネート基(%)の消失を確認した後、メチルエチルケトンを留去し、固形分60%のポリウレタン樹脂水分散体C−2(カルボキシル基含有)を得た。
(塗工液の調製…表皮層X1〜X5、X10)
表1に示すように、本発明に係るポリウレタン樹脂水分散体A−1〜A−6を使用して塗工液を調製した。同様に、比較のためのポリウレタン樹脂水分散体a−1〜4を使用して表1に示す組成の塗工液を調製した。
上記の塗工液をそれぞれ、離型紙上にウェットの膜厚200μmで塗布した。続けて80℃×2分間で乾燥処理した後、更に130℃×2分熱処理し、表皮層X1〜X5、X10、及び表皮層x6〜x9を得た。ただし、表皮層x−9は表面に割れが発生したため不適合とみなし、以降の試験は実施しなかった。
(繊維積層体W1〜W10、W33、W34、繊維積層体w11〜w16)
本発明に係る繊維積層体W1〜W10、W33、W34、及び比較のための繊維積層体w11〜w16を作成した。まず、表2及び表3に示す組成からなる2種類の塗工液をハンドミキサーで3分間機械撹拌し機械発泡させて発泡倍率2.0倍の発泡塗工液Z−1及びZ−2を得た。この発泡塗工液を、離型紙上に形成した上述の表皮層X1〜X5、X10、及び表皮層x6〜x8の上にコータでコーティング(ウェット膜厚1mm)し、90℃×4分間ピンテンターで乾燥した後、150℃×3分キュア処理し、発泡層を形成した(表4及び表5)。
本発明に係る繊維積層体W17〜W21、W35、及び比較のための繊維積層体w22〜w24を作成した。まず、表6に示す組成からなる塗工液をハンドミキサーで3分間機械撹拌を行うことにより機械発泡させて発泡倍率2.0倍の発泡塗工液Z−3を得た。次に、この発泡塗工液を目付け100(g/cm2)のポリエステル不織布にコータでコーティング(ウェット膜厚1mm)し、90℃×4分間ピンテンターで乾燥した後、150℃×3分キュア処理し、発泡させたものを基材Iとした。
ポリウレタン樹脂水分散体B100部に、アクアネート210(日本ポリウレタン工業(株)製;水分散性ポリイソシアネート)5部及びF−2915B(第一工業製薬(株);会合型増粘剤)0.5部添加し、接着剤塗工液Yを調整した。
上記で作成した繊維積層体につき、剥離試験、耐屈曲性試験及び加工布風合いの評価を行った。その結果を表9〜表12に示した。評価内容及び評価基準は、以下のとおりである。
剥離強度は、2.5cm幅のホットメルトテープを試料表面(表皮面)に置いてアイロンで加熱してホットメルトテープを接着し、テープ幅に沿って試料を切断し、試料の一部を剥離し、基材とテープをチャックで挟んでオートグラフで剥離強度を測定した。また、剥離部分の評価は、剥離強度試験後の剥離部分を観察することにより行った。
JIS K 6545に準拠し、低温・高温兼用型フレキシオメータIT−LFT(インテック(株)製)を用いて、(A)常温で5万回、(B)−10℃で2万回、屈曲性試験を実施し、試験後の状態を目視で確認した。評価基準は以下のとおりである。
△…若干、損傷が認められる
×…損傷がかなり激しい。
加工布の風合いを触感により評価した。評価基準は以下のとおりである。
△…少し硬さが残る
×…硬い。
本発明に係る繊維積層体は、何れの評価項目でも良好な結果を示した。これに対して比較のための繊維積層体は、剥離試験では本発明に係る繊維積層体と同等の結果を示したが、屈曲性試験及び加工布風合いの点では、本発明に係る繊維積層体には及ばない結果となった。
Claims (10)
- (A成分)有機ポリイソシアネートと、
(B成分)イソシアネート基との反応性を有する活性水素を少なくとも2個以上含有するポリオール成分と、
(C成分)親水基成分と、
(E成分)界面活性剤成分と
を含有している繊維積層体表皮層用ポリウレタン樹脂水分散体であって、
前記(B成分)ポリオール成分は、非晶性ポリカーボネートポリオールを含有していることを特徴とする繊維積層体表皮層用ポリウレタン樹脂水分散体組成物。 - 前記(B成分)ポリオール成分である非晶性ポリカーボネートポリオールが、3−メチル−1,5−ペンタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールのカーボネート、1,4−ブタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールのカーボネート、並びに1,5−ペンタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールのカーボネートから選択されるものであることを特徴とする請求項1に記載の繊維積層体表皮層用ポリウレタン樹脂水分散体組成物。
- (D成分)ポリシロキサン成分
を更に含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の繊維積層体表皮層用ポリウレタン樹脂水分散体組成物。 - 前記(D成分)ポリシロキサン成分が、ジメチルシリコーンオイル及び/又は側鎖にイソシアネート基との反応性のある複数のヒドロキシル基を有するシリコーンポリオールであることを特徴とする請求項3に記載の繊維積層体表皮層用ポリウレタン樹脂水分散体組成物。
- (F成分)水系架橋剤を更に含有する請求項1乃至4の何れかに記載の繊維積層体表皮層用ポリウレタン樹脂水分散体組成物。
- 前記(F成分)水系架橋剤が、エポキシ系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、ブロックドイソシアネート系架橋剤、イソシアネート系架橋剤及びこれらの組み合わせから選択されるものである請求項5記載の繊維積層体表皮層用ポリウレタン樹脂水分散体組成物。
- 離型紙に請求項1乃至6の何れかに記載の繊維積層体表皮層用ポリウレタン樹脂水分散体組成物を用いて表皮層を形成し、次に水系ポリウレタン樹脂の発泡コーティング層を形成し、更に接着剤を塗布し、水分を揮発させた後、繊維基材を貼り合わせて接着するドライラミネート法により繊維積層体を得る繊維積層体の製造方法。
- 離型紙に請求項1乃至6の何れかに記載の繊維積層体表皮層用ポリウレタン樹脂水分散体組成物を用いて表皮層を形成し、次に接着剤を塗布し、水分を揮発させた後、水系ポリウレタン樹脂を発泡コーティング加工した繊維基材を貼り合わせて接着するドライラミネート法により繊維積層体を得る繊維積層体の製造方法。
- 離型紙に請求項1乃至6の何れかに記載の繊維積層体表皮層用ポリウレタン樹脂水分散体組成物を用いて表皮層を形成し、次に接着剤を塗布し、水分を揮発させた後、繊維基材を貼り合わせて接着するドライラミネート法により繊維積層体を得る繊維積層体の製造方法。
- 請求項7乃至9の何れかの繊維積層体の製造方法により得られる合成皮革。
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