JP2015193810A - Polyurethane resin for moisture-permeable water-proof material - Google Patents

Polyurethane resin for moisture-permeable water-proof material Download PDF

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JP2015193810A
JP2015193810A JP2015048909A JP2015048909A JP2015193810A JP 2015193810 A JP2015193810 A JP 2015193810A JP 2015048909 A JP2015048909 A JP 2015048909A JP 2015048909 A JP2015048909 A JP 2015048909A JP 2015193810 A JP2015193810 A JP 2015193810A
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Tomomi Yokoi
知身 横井
祐貴 猫橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyurethane resin composition for a moisture-permeable waterproof material which has excellent moisture permeability and is more suppressed in water-swelling than a conventional resin.SOLUTION: There is provided a polyurethane resin composition for a moisture-permeable waterproof material which is obtained by reacting an active hydrogen component (A) containing a polyamine (a1) represented by the formula (1) and a polymer polyol (a2) with an organic polyisocyanate component (B). [Rand Reach independently represents an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms; a represents an integer of 1 to 5; (x1) represents an ethyleneoxy group; (x2) represents an alkyleneoxy group having 3 to 12 carbon atoms; b represents an integer of 5 to 200; a represents an integer of 0 to 195; 5≤b+c≤200; when c is 1 or more; the binding forms of b (x1)s and c (x2)s are optional.)

Description

本発明はポリウレタン樹脂に関する。更に詳しくは、透湿防水素材に好適なポリウレタン樹脂に関する。   The present invention relates to a polyurethane resin. More specifically, the present invention relates to a polyurethane resin suitable for a moisture permeable waterproof material.

従来、透湿防水素材に用いる透湿性材料としてはポリテトラフルオロエチレン樹脂を延伸して多孔質化させたシートやポリウレタン樹脂の湿式製膜フィルムのような微多孔質シートを利用するもの(例えば、特許文献1参照)等が知られている。しかしながら、従来の多孔質のシートでは、汗、汚れ等で目詰まりして透湿性が低下するという問題や、充分な防水性が得られないという問題がある。このような問題点を解決するものとして、親水性を有する透湿性ポリウレタン樹脂をコーティングした無孔質シートが提案されている(例えば、特許文献2参照)。これらの透湿性ポリウレタン樹脂には、親水性セグメントであるポリオキシエチレングリコールや、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンのブロック共重合体等のポリオール成分が導入されている。
これらの無孔質シートは、ポリウレタン樹脂膜の厚みを薄くすることによって、透湿性は格段に向上する。しかしながら、薄くすることにより樹脂強度が低くなるため、シート強度が低下し、充分な防水性が得られない。ここで、シート強度を上げるために樹脂膜の厚みを増すと透湿性は低下する。
また、親水性セグメントの存在により水濡れ時に水膨潤し、耐水圧が低下するのに加えて外観も皺の発生により不良となる。ここで、水膨潤を抑えるために親水性セグメントを減らすと透湿性は低下する。
Conventionally, as a moisture permeable material used for a moisture permeable waterproof material, a material using a microporous sheet such as a polytetrafluoroethylene resin stretched porous film or a polyurethane resin wet film-forming film (for example, Patent Document 1) is known. However, the conventional porous sheet has a problem that it becomes clogged with sweat, dirt, and the like, resulting in a decrease in moisture permeability and a problem that sufficient waterproofness cannot be obtained. As a solution to such a problem, a nonporous sheet coated with a hydrophilic moisture-permeable polyurethane resin has been proposed (see, for example, Patent Document 2). In these moisture-permeable polyurethane resins, a polyol component such as polyoxyethylene glycol, which is a hydrophilic segment, or a block copolymer of polyoxyethylene and polyoxypropylene is introduced.
These non-porous sheets are remarkably improved in moisture permeability by reducing the thickness of the polyurethane resin film. However, since the resin strength is lowered by reducing the thickness, the sheet strength is lowered and sufficient waterproofness cannot be obtained. Here, if the thickness of the resin film is increased in order to increase the sheet strength, the moisture permeability decreases.
In addition, the presence of the hydrophilic segment causes water swelling when wet, resulting in a decrease in water pressure resistance. In addition, the appearance becomes poor due to generation of wrinkles. Here, if the hydrophilic segment is reduced in order to suppress water swelling, the moisture permeability decreases.

特開昭56−26076号公報JP 56-26076 A 特開昭64−62320号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-62320

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、透湿性が良好で、さらに水膨潤を従来の樹脂より抑制した透湿防水素材用ポリウレタン樹脂を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a polyurethane resin for a moisture-permeable and waterproof material that has good moisture permeability and further suppresses water swelling compared to conventional resins. .

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。即ち本発明は、一般式(1)で表されるジアミン(a1)及び高分子ポリオール(a2)を含有する活性水素成分(A)と有機ポリイソシアネート成分(B)とを反応させて得られる透湿防水素材用ポリウレタン樹脂(U);上記透湿防水素材用ポリウレタン樹脂を含有する透湿防水素材である。 The inventors of the present invention have arrived at the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems. That is, the present invention provides a transparent substance obtained by reacting an active hydrogen component (A) containing the diamine (a1) represented by the general formula (1) and the polymer polyol (a2) with the organic polyisocyanate component (B). Polyurethane resin for moisture-proof material (U); a moisture-permeable and waterproof material containing the polyurethane resin for moisture-permeable and waterproof material.

Figure 2015193810
[式中、R1及びR2はそれぞれ独立に炭素数2〜10のアルキレン基を表し、aは1〜5の整数を表す。(x1)はエチレンオキシ基を表し、(x2)は炭素数3〜12のアルキレンオキシ基を表し、複数個ある(x2)は同一でも異なっていてもよい。bが5〜200の整数であり、cが0〜195の整数であり、かつ5≦b+c≦200を満たし、cが1以上の場合b個の(x1)とc個の(x2)の結合形式はランダムでもブロックでもこれらの併用でもよい。]
Figure 2015193810
[In formula, R < 1 > and R < 2 > represents a C2-C10 alkylene group each independently, and a represents the integer of 1-5. (X1) represents an ethyleneoxy group, (x2) represents an alkyleneoxy group having 3 to 12 carbon atoms, and a plurality of (x2) may be the same or different. When b is an integer of 5 to 200, c is an integer of 0 to 195, 5 ≦ b + c ≦ 200 is satisfied, and c is 1 or more, b (x1) and c (x2) bonds The format may be random, block, or a combination of these. ]

本発明のポリウレタン樹脂を使用することにより、透湿性に優れ、かつ水膨潤が抑制された透湿防水素材が得られる。 By using the polyurethane resin of the present invention, a moisture-permeable waterproof material excellent in moisture permeability and suppressed in water swelling can be obtained.

ポリウレタン樹脂(C)の透湿度(A−1法)に対する水膨潤率(%)Water swell ratio (%) with respect to moisture permeability (A-1 method) of polyurethane resin (C)

本発明の透湿防水素材用ポリウレタン樹脂(U)は、一般式(1)で表されるポリアミン(a1)及び高分子ポリオール(a2)を含有する活性水素成分(A)と有機ポリイソシアネート成分(B)とを反応させてなることを特徴とする。
ポリウレタン樹脂(U)は親水基が側鎖にあるため、従来の透湿防水布用樹脂と比べて
親水基の分子運動の自由度が高い。従って親水基中の水分子の透過性が向上し、従来と同等の親水基量でも一段上の透湿性が発現する。言い換えれば、従来の樹脂と同等の透湿度を発現するのに必要な親水基の量が減らせ、耐水圧の低下を抑えることができる。また、親水基を側鎖とすることで水接触時の主鎖の膨潤が抑えられ、水膨潤得の影響が大きい主鎖が膨潤しないことにより樹脂の水膨潤を抑制する事ができる。
The polyurethane resin (U) for moisture-permeable and waterproof material of the present invention comprises an active hydrogen component (A) and an organic polyisocyanate component (A) containing a polyamine (a1) represented by the general formula (1) and a polymer polyol (a2). It is characterized by reacting with B).
Since the polyurethane resin (U) has a hydrophilic group in the side chain, the degree of freedom of molecular movement of the hydrophilic group is higher than that of a conventional resin for moisture permeable waterproof cloth. Therefore, the permeability of water molecules in the hydrophilic group is improved, and a higher level of moisture permeability is exhibited even when the amount of hydrophilic group is the same as before. In other words, it is possible to reduce the amount of hydrophilic groups necessary for expressing the moisture permeability equivalent to that of conventional resins, and to suppress the decrease in water pressure resistance. Moreover, the swelling of the main chain at the time of water contact can be suppressed by using the hydrophilic group as a side chain, and the water swelling of the resin can be suppressed by preventing the main chain having a great influence of water swelling from swelling.

Figure 2015193810
Figure 2015193810

一般式(1)中、R1及びR2はそれぞれ独立に炭素数2〜10のアルキレン基(エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基及びデシレン基等)であり、複数個ある場合のR1は同一でも異なっていてもよい。
る。
In General Formula (1), R 1 and R 2 are each independently an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms (such as an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, an octylene group, and a decylene group). When there are a plurality of R 1 s, they may be the same or different.
The

1及びR2は、透湿性の観点から、好ましいのは炭素数1〜5のアルキレン基であり、更に好ましいのはエチレン基、1,3−プロピレン基、1,4−ブチレン基及び1,5−ペンチレン基である。 From the viewpoint of moisture permeability, R 1 and R 2 are preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably an ethylene group, a 1,3-propylene group, a 1,4-butylene group, and 1, 5-pentylene group.

は活性水素を有さない炭素数8以下の有機基、もしくは水素原子を表す。 R 3 represents an organic group having 8 or less carbon atoms having no active hydrogen, or a hydrogen atom.

活性水素を有さない炭素数8以下の有機基としては、末端水酸基を有する、一般式(1)で表されるポリアミン(a1)をR−OHで表すとき、ポリアミン(a1)の水酸基と反応する化合物(Q0)とポリアミン(a1)との反応生成物からR−O−基を除いた残基をさす。
としては具体的には以下の基が挙げられる。
As an organic group having 8 or less carbon atoms and having no active hydrogen, when the polyamine (a1) represented by the general formula (1) having a terminal hydroxyl group is represented by R—OH, it reacts with the hydroxyl group of the polyamine (a1). The residue obtained by removing the R—O— group from the reaction product of the compound (Q0) and the polyamine (a1).
Specific examples of R 3 include the following groups.

(1)化合物(Q0)がモノイソシアネートである場合。
(Q0)としてはフェニルイソシアネート、トリルイソシアネート、ジメチルフェニルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、ブチルイソシアネート、ナフチルイソシアネート、オクタデシルイソシアネート等が挙げられる。
(1) When compound (Q0) is monoisocyanate.
Examples of (Q0) include phenyl isocyanate, tolyl isocyanate, dimethylphenyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, butyl isocyanate, naphthyl isocyanate, and octadecyl isocyanate.

(2)アシル基:アセチル基、ベンゾイル基等
(Q0)としては無水カルボン酸、具体的には無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水安息香酸等が挙げられる。
(3)ベンジル基
(Q0)としては臭化ベンジル、4-メトキシベンジル2,2,2-トリクロロアセトイミダート等が挙げられる。
(4)アルキル基
(Q0)としては臭化メチル、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル等が挙げられる。
(5)トリアルキルシリル基
(Q0)としてはトリメチルシリルクロライド、トリエチルシリルクロライド、t-ブチルジメチルシリルクロライド等が挙げられる。
(2) Acyl group: As acetyl group, benzoyl group and the like (Q0), carboxylic anhydride, specifically, acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, benzoic anhydride and the like can be mentioned.
(3) Benzyl group (Q0) includes benzyl bromide, 4-methoxybenzyl 2,2,2-trichloroacetimidate and the like.
(4) Examples of the alkyl group (Q0) include methyl bromide, methyl iodide, ethyl iodide and the like.
(5) Trialkylsilyl group (Q0) includes trimethylsilyl chloride, triethylsilyl chloride, t-butyldimethylsilyl chloride and the like.

aは1〜5の整数を表し、親水性基の自由度向上による透湿性向上の観点から好ましいのは1〜3であり、更に好ましくは1である。aが6以上であると側鎖の親水性基の自由度が不十分で、従来の透湿防水布用樹脂の対する優位性が無くなる。 a represents an integer of 1 to 5, and preferably 1 to 3 and more preferably 1 from the viewpoint of improving moisture permeability by improving the degree of freedom of the hydrophilic group. When a is 6 or more, the degree of freedom of the hydrophilic group in the side chain is insufficient, and the superiority of the conventional moisture-permeable waterproof cloth resin is lost.

bは5〜200の整数であり、透湿性及び防水性の両立の観点から、40〜200が好ましい。bが5より小さい場合は透湿性が十分に発現しない。また、200より大きい場合は、防水性が低下し、また溶液として使用する際に樹脂の溶解性が低下する。 b is an integer of 5 to 200, and 40 to 200 is preferable from the viewpoint of both moisture permeability and waterproofness. When b is smaller than 5, moisture permeability is not sufficiently exhibited. Moreover, when larger than 200, waterproofness falls and the solubility of resin falls when using as a solution.

cは、0〜195の整数であり、透湿性の観点から0〜50が好ましく、0がさらに好ましい。195より大きい場合は、透湿性が十分に発現しない。 c is an integer of 0 to 195, preferably 0 to 50, more preferably 0 from the viewpoint of moisture permeability. When it is larger than 195, moisture permeability is not sufficiently developed.

b及びcは、5≦b+c≦200を満たし、好ましくは50≦b+c≦150を満たす。b個のエチレンオキシ基(x1)とc個の炭素数3〜12のアルキレンオキシ基(x2)の結合形式はランダムでもブロックでもこれらの併用でもよい。b+cが5未満であると側鎖の親水性基が短すぎて自由度が不十分で従来の透湿防水布用樹脂の対する優位性が無くなる。200を超えると側鎖の親水性基が長すぎて従来の直鎖状ウレタン樹脂に含まれる直鎖状親水基と分子運動の自由度の差が失われ、従来の透湿防水布用樹脂の対する優位性が無くなる。 b and c satisfy 5 ≦ b + c ≦ 200, and preferably satisfy 50 ≦ b + c ≦ 150. The bonding mode of b ethyleneoxy groups (x1) and c alkyleneoxy groups (x2) having 3 to 12 carbon atoms may be random, block, or a combination thereof. When b + c is less than 5, the hydrophilic group of the side chain is too short, and the degree of freedom is insufficient, so that the superiority of the conventional resin for moisture-permeable waterproof fabric is lost. If it exceeds 200, the hydrophilic group of the side chain is too long and the difference in freedom of molecular motion from the linear hydrophilic group contained in the conventional linear urethane resin is lost. There is no advantage over it.

(x2)が複数ある場合それぞれ同一でも異なっていてもよく、透湿性の観点から好ましいのは炭素数3〜5のアルキレンオキシ基である。(x2)が炭素数13以上のアルキレンオキシ基である場合は側鎖の親水性が不十分である。 When there are a plurality of (x2), they may be the same or different, and an alkyleneoxy group having 3 to 5 carbon atoms is preferred from the viewpoint of moisture permeability. When (x2) is an alkyleneoxy group having 13 or more carbon atoms, the hydrophilicity of the side chain is insufficient.

ポリアミン(a1)としては一般式(1)の各構造要素で示した下表に示されるものが挙げられる。

Figure 2015193810
Examples of the polyamine (a1) include those shown in the table below shown for each structural element of the general formula (1).
Figure 2015193810

本発明のポリアミン(a1)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用して用いてもよい。   The polyamine (a1) of the present invention may be used alone or in combination of two or more.

ポリアミン(a1)中のエチレンオキシ基の重量は、透湿性の観点から、活性水素成分(A)と有機ポリイソシアネート成分(B)の合計重量に基づいて、20〜45重量%であることが好ましく、30〜45重量%がさらに好ましい。   The weight of the ethyleneoxy group in the polyamine (a1) is preferably 20 to 45% by weight based on the total weight of the active hydrogen component (A) and the organic polyisocyanate component (B) from the viewpoint of moisture permeability. 30 to 45% by weight is more preferable.

活性水素成分(A)は、ポリウレタン樹脂(U)の透湿性を阻害しない範囲で、鎖伸長剤(a3)及び必要により反応停止剤(a4)を含有することができる。(a3)及び(a4)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用して用いてもよい。   The active hydrogen component (A) can contain a chain extender (a3) and, if necessary, a reaction terminator (a4) as long as the moisture permeability of the polyurethane resin (U) is not inhibited. (A3) and (a4) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.

ポリアミン(a1)のMnは風合いの観点から500〜20000が好ましく、2000〜6000が更に好ましい。 The Mn of the polyamine (a1) is preferably from 500 to 20000, more preferably from 2000 to 6000, from the viewpoint of texture.

ポリアミン(a1)は、例えばポリ(n=2〜6)アルキレン(炭素数2〜10)ポリ(n=3〜7)アミン(ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、ジヘキシレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン及びヘキサエチレンヘプタミン等)のアミノ基をケトン[メチルエチルケトン(以下、MEKと略記)及びメチルイソブチルケトン等]でケチミン化したもののイミノ基に必須成分としてのエチレンオキサイド(以下、EOと略記)と任意成分としての炭素数3〜12のアルキレンオキサイドを開環付加させて、ケチミン化した部分を加水分解してアミノ基を再生させることで得ることができる。   Polyamine (a1) is, for example, poly (n = 2 to 6) alkylene (2 to 10 carbon atoms) poly (n = 3 to 7) amine (diethylenetriamine, dipropylenetriamine, dihexylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepenta Ethylene oxide (hereinafter referred to as EO) as an essential component of the imino group in which the amino group of amine, pentaethylenehexamine and hexaethyleneheptamine is ketiminated with ketones [methyl ethyl ketone (hereinafter abbreviated as MEK) and methyl isobutyl ketone, etc.] And a C3-12 alkylene oxide as an optional component by ring-opening addition, and hydrolyzing the ketiminated moiety to regenerate the amino group.

炭素数3〜12のアルキレンオキサイドとしては、1,2−プロピレンオキサイド(以下、POと略記)、1,3−プロピレンオキサイド、1,2−、1,3−又は2,3−ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン(以下、THFと略記)、3−メチルテトラヒドロフラン、α−オレフィンオキサイド、スチレンオキサイド及びエピハロヒドリン(エピクロルヒドリン等)等が挙げられ、透湿性の観点から、炭素数1〜5のアルキレンオキサイドが好ましい。炭素数3〜12のアルキレンオキサイドは1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。   Examples of the alkylene oxide having 3 to 12 carbon atoms include 1,2-propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO), 1,3-propylene oxide, 1,2-, 1,3- or 2,3-butylene oxide, tetrahydrofuran (Hereinafter abbreviated as THF), 3-methyltetrahydrofuran, α-olefin oxide, styrene oxide, epihalohydrin (eg, epichlorohydrin) and the like, and alkylene oxides having 1 to 5 carbon atoms are preferable from the viewpoint of moisture permeability. A C3-C12 alkylene oxide may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

EOと炭素数3〜12のアルキレンオキサイドの付加形式はランダム付加でもブロック付加でもこれらの併用でもよいが、防水性を損なわずに透湿性を確保する観点から好ましいのはブロック付加であり、更に好ましいのは末端のブロック、即ち一般式(1)における窒素原子から最も遠い位置にあるブロックがEOのブロック付加による一般式(2)である。   The addition form of EO and the alkylene oxide having 3 to 12 carbon atoms may be random addition, block addition or a combination thereof, but from the viewpoint of ensuring moisture permeability without impairing waterproofness, block addition is more preferable. Is the terminal block, that is, the block farthest from the nitrogen atom in the general formula (1) is the general formula (2) by adding an EO block.

Figure 2015193810
Figure 2015193810

本発明におけるポリアミン(a1)のMnは、ポリアミン(a1)0.1gをTHF約20mLに溶解し、無水酢酸1gを加えて室温で30分攪拌することで1,2級アミンをアミド化し、メタノール1gを加えて過剰の無水酢酸を分解し、70℃で30分減圧乾燥することで揮発分を除去したサンプルをゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCと略記)を用いて例えば以下の条件で測定することができる。
・装置:「Waters Alliance 2695」[Waters社製]
・カラム:「Guardcolumn Super H−L」(1本)、「TSKgel
SuperH2000、TSKgel SuperH3000、TSKgel SuperH4000を各1本連結したもの」[いずれも東ソー(株)製]
・試料溶液:0.25重量%のTHF溶液
・溶液注入量:10μl
・流量:0.6ml/分
・測定温度:40℃
・検出装置:屈折率検出器
・基準物質:標準ポリエチレングリコール
Mn of polyamine (a1) in the present invention is obtained by dissolving 0.1 g of polyamine (a1) in about 20 mL of THF, adding 1 g of acetic anhydride and stirring at room temperature for 30 minutes to amidate a primary or secondary amine, and methanol. Excess acetic anhydride was decomposed by adding 1 g, and a sample from which volatile components were removed by drying under reduced pressure at 70 ° C. for 30 minutes was measured using gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC) under the following conditions, for example. can do.
Apparatus: “Waters Alliance 2695” [manufactured by Waters]
Column: “Guardcolumn Super HL” (1), “TSKgel”
Super H2000, TSKgel SuperH3000, and TSKgel SuperH4000 connected to each one "[all manufactured by Tosoh Corporation]
・ Sample solution: 0.25 wt% THF solution ・ Solution injection amount: 10 μl
・ Flow rate: 0.6 ml / min ・ Measurement temperature: 40 ° C.
・ Detection device: Refractive index detector ・ Reference material: Standard polyethylene glycol

本発明における高分子ポリオール(a2)のMnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCと略記)を用いて例えば以下の条件で測定することができる。
・装置:「Waters Alliance 2695」[Waters社製]
・カラム:「Guardcolumn Super H−L」(1本)、「TSKgel
SuperH2000、TSKgel SuperH3000、TSKgel SuperH4000を各1本連結したもの」[いずれも東ソー(株)製]
・試料溶液:0.25重量%のTHF溶液
・溶液注入量:10μl
・流量:0.6ml/分
・測定温度:40℃
・検出装置:屈折率検出器
・基準物質:標準ポリエチレングリコール
Mn of the polymer polyol (a2) in the present invention can be measured, for example, under the following conditions using gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC).
Apparatus: “Waters Alliance 2695” [manufactured by Waters]
Column: “Guardcolumn Super HL” (1), “TSKgel”
Super H2000, TSKgel SuperH3000, and TSKgel SuperH4000 connected to each one "[all manufactured by Tosoh Corporation]
・ Sample solution: 0.25 wt% THF solution ・ Solution injection amount: 10 μl
・ Flow rate: 0.6 ml / min ・ Measurement temperature: 40 ° C.
・ Detection device: Refractive index detector ・ Reference material: Standard polyethylene glycol

前記Mnが500以上の高分子ポリオール(a2)としては、例えばポリエーテルジオール及びポリエステルジオール等が挙げられる。   Examples of the polymer polyol (a2) having Mn of 500 or more include polyether diol and polyester diol.

ポリエーテルジオールとしては、例えばポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシプロピレン/ポリオキシテトラメチレンブロック共重合ジオール等が挙げられる。   Examples of the polyether diol include polyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyoxytetramethylene glycol, and polyoxypropylene / polyoxytetramethylene block copolymer diol.

ポリエステルジオールとしては、例えばポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンイソフタレートジオール、ポリネオペンチルアジペートジオール、ポリエチレンプロピレンアジペートジオール、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリブチレンヘキサメチレンアジペートジオール、ポリジエチレンアジペートジオール、ポリ(ポリテトラメチレンエーテル)アジペートジオール、ポリ(3−メチルペンチレンアジペート)ジオール、ポリエチレンアゼレートジオール、ポリエチレンセバケートジオール、ポリブチレンアゼレートジオール、ポリブチレンセバケートジオール、ポリネオペンチルテレフタレートジオール、ポリカプロラクトンジオール、ポリバレロラクトンジオール、ポリカプロラクトントリオール、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール、ポリペンタメチレンカーボネートジオール、ポリテトラメチレンカーボネートジオール及びポリ(テトラメチレン/ヘキサメチレン)カーボネートジオール等が挙げられる。   Examples of the polyester diol include polyethylene adipate diol, polybutylene adipate diol, polyhexamethylene adipate diol, polyhexamethylene isophthalate diol, polyneopentyl adipate diol, polyethylene propylene adipate diol, polyethylene butylene adipate diol, polybutylene hexamethylene adipate diol , Polydiethylene adipate diol, poly (polytetramethylene ether) adipate diol, poly (3-methylpentylene adipate) diol, polyethylene azelate diol, polyethylene sebacate diol, polybutylene azelate diol, polybutylene sebacate diol, poly Neopentyl terephthalate diol, polycaprolactone Ol, poly-valerolactone diol, polycaprolactone triol, polyhexamethylene carbonate diol, poly pentamethylene carbonate diol, polytetramethylene carbonate diol and poly (tetramethylene / hexamethylene) carbonate diol.

高分子ジオール(a2)のMnは、風合いの観点から、通常500以上、好ましくは500〜4,000である。   Mn of the polymer diol (a2) is usually 500 or more, preferably 500 to 4,000, from the viewpoint of texture.

鎖伸長剤(a3)としては、前記炭素数2〜20の2価アルコール、水、炭素数2〜10のジアミン(例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、トルエンジアミン及びピペラジン)、ポリ(n=2〜6)アルキレン(炭素数2〜6)ポリ(n=3〜7)アミン(ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、ジヘキシレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチエレンヘキサミン及びヘキサエチレンヘプタミン等)、ヒドラジン又はその誘導体(二塩基酸ジヒドラジド例えばアジピン酸ジヒドラジド等)及び炭素数2〜10のアミノアルコール類(例えばエタノールアミン、ジエタノールアミン、2−アミノ−2−メチルプロパノール及びトリエタノールアミン)等が挙げられる。   As the chain extender (a3), the divalent alcohol having 2 to 20 carbon atoms, water, diamine having 2 to 10 carbon atoms (for example, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine, toluenediamine and piperazine), poly (N = 2-6) alkylene (2-6 carbon atoms) poly (n = 3-7) amine (diethylenetriamine, dipropylenetriamine, dihexylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine and hexa Ethylene heptamine etc.), hydrazine or derivatives thereof (dibasic acid dihydrazide such as adipic acid dihydrazide etc.) and amino alcohols having 2 to 10 carbon atoms (eg ethanolamine, diethanolamine, 2-amino-2-methylpropanol and Ethanolamine) and the like.

(a1)以外の鎖伸長剤(a3)は、樹脂溶液の取扱い性及び合成上の観点から、炭素数2〜20の2価アルコール、水及び炭素数2〜10のジアミンが好ましい。   The chain extender (a3) other than (a1) is preferably a dihydric alcohol having 2 to 20 carbon atoms, water, or a diamine having 2 to 10 carbon atoms from the viewpoint of handling of the resin solution and synthesis.

反応停止剤(a4)としては、炭素数1〜8のモノアルコール類(メタノール、エタノール、イソプロパノール、セロソルブ類及びカルビトール類等)、炭素数1〜10のモノアミン類(モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノブチルアミン、ジブチルアミン及びモノオクチルアミン等のモノ又はジアルキルアミン並びにモノエタノールアミン、ジエタノールアミン及びジイソプロパノールアミン等のモノ又はジアルカノールアミン等)が挙げられる。   As the reaction terminator (a4), monoalcohols having 1 to 8 carbon atoms (methanol, ethanol, isopropanol, cellosolves, carbitols, etc.), monoamines having 1 to 10 carbon atoms (monomethylamine, monoethylamine, mono Mono- or dialkylamines such as butylamine, dibutylamine and monooctylamine, and mono- or dialkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine and diisopropanolamine).

ポリアミン(a1)及び高分子ポリオール(a2)の合計重量に対し、ポリアミン(a1)の重量は15〜90重量%が好ましく、透湿性の観点から30〜90重量%が好ましく、更に好ましくは50〜90重量%である。 The weight of the polyamine (a1) is preferably 15 to 90% by weight with respect to the total weight of the polyamine (a1) and the polymer polyol (a2), preferably 30 to 90% by weight, more preferably 50 to 50% from the viewpoint of moisture permeability. 90% by weight.

本発明における有機イソシアネート成分(B)としては、従来ポリウレタンの製造に使用されているものが使用でき、2〜3個又はそれ以上のイソシアネート基を有する炭素数8〜26の芳香族ポリイソシアネート(b1)、炭素数4〜22の鎖状脂肪族ポリイソシアネート(b2)、炭素数8〜18の脂環式ポリイソシアネート(b3)、炭素数10〜18の芳香脂肪族ポリイソシアネート(b4)及びこれらのポリイソシアネートの変性物(b5)等が挙げられる。有機イソシアネート成分(B)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。   As the organic isocyanate component (B) in the present invention, those conventionally used for the production of polyurethane can be used, and an aromatic polyisocyanate having 8 to 26 carbon atoms having 2 to 3 or more isocyanate groups (b1). ), C4-C22 chain aliphatic polyisocyanate (b2), C8-C18 alicyclic polyisocyanate (B3), C10-C18 araliphatic polyisocyanate (b4), and these Examples include a modified polyisocyanate (b5). An organic isocyanate component (B) may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

炭素数8〜26の芳香族ポリイソシアネート(b1)としては、例えば1,3−又は1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−又は2,6−トリレンジイソシアネート(以下、トリレンジイソシアネートをTDIと略記)、粗製TDI、4,4’−又は2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、ジフェニルメタンジイソシアネートをMDIと略記)、粗製MDI、ポリアリールポリイソシアネート、4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4”−トリフェニルメタントリイソシアネート及びm−又はp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネートが挙げられる。   Examples of the aromatic polyisocyanate (b1) having 8 to 26 carbon atoms include 1,3- or 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate (hereinafter referred to as tolylene diisocyanate as TDI). Abbreviation), crude TDI, 4,4′- or 2,4′-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter, diphenylmethane diisocyanate is abbreviated as MDI), crude MDI, polyarylpolyisocyanate, 4,4′-diisocyanatobiphenyl, 3, 3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4 ', 4 "-triphenyl Methane triisocyanate and m- or p-isocyanatophenylsulfonyl Cyanate and the like.

炭素数4〜22の脂肪族ポリイソシアネート(b2)としては、例えばエチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(以下、HDIと略記)、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、2,2,4−トリメチル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、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート及び2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエートが挙げられる。   Examples of the aliphatic polyisocyanate (b2) having 4 to 22 carbon atoms include ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (hereinafter abbreviated as HDI), dodecamethylene diisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 2 , 2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate and 2-isocyanatoethyl- 2,6-diisocyanatohexanoate is mentioned.

炭素数8〜18の脂環式ポリイソシアネート(b3)としては、例えばイソホロンジイソシアネート(以下、IPDIと略記)、4,4−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(以下、水添MDIと略記)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート及び2,5−又は2,6−ノルボルナンジイソシアネートが挙げられる。   Examples of the alicyclic polyisocyanate (b3) having 8 to 18 carbon atoms include isophorone diisocyanate (hereinafter abbreviated as IPDI), 4,4-dicyclohexylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate, and methyl. Examples include cyclohexylene diisocyanate, bis (2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexene-1,2-dicarboxylate and 2,5- or 2,6-norbornane diisocyanate.

炭素数10〜18の芳香脂肪族ポリイソシアネート(b4)としては、例えばm−又はp−キシリレンジイソシアネート及びα,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートが挙げられる。   Examples of the araliphatic polyisocyanate (b4) having 10 to 18 carbon atoms include m- or p-xylylene diisocyanate and α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate.

(b1)〜(b4)のポリイソシアネートの変性物(b5)としては、前記ポリイソシアネートの変性物(ウレタン基、カルボジイミド基、アロハネート基、ウレア基、ビウレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基又はオキサゾリドン基含有変性物等;遊離イソシアネート基含有量が通常8〜33重量%、好ましくは10〜30重量%、特に12〜29重量%のもの)、例えば変性MDI(ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDI及びトリヒドロカルビルホスフェート変性MDI等)、ウレタン変性TDI、ビウレット変性HDI、イソシアヌレート変性HDI及びイソシアヌレート変性IPDI等のポリイソシアネートの変性物が挙げられる。   As the modified polyisocyanate (b5) of (b1) to (b4), the modified polyisocyanate (urethane group, carbodiimide group, allophanate group, urea group, biuret group, uretdione group, uretoimine group, isocyanurate group) Or modified product containing oxazolidone group, etc .; free isocyanate group content is usually 8 to 33% by weight, preferably 10 to 30% by weight, especially 12 to 29% by weight), such as modified MDI (urethane modified MDI, carbodiimide modified MDI) And modified products of polyisocyanates such as urethane-modified TDI, biuret-modified HDI, isocyanurate-modified HDI, and isocyanurate-modified IPDI.

有機ポリイソシアネート成分(B)の内、引張強度の観点から好ましいのは、炭素数8〜26の芳香族ポリイソシアネートであり、更に好ましいのは、TDI、粗製TDI、MDI、粗製MDI及びこれらのイソシアネートの変性物であり、特に好ましいのは、MDI、粗製MDI並びにこれらの変性物の合計含有量が10重量%以上(特に15〜80重量%)である。有機ポリイソシアネート成分(B)全体としてのイソシアネート基含有量(NCO%)は25〜45重量%が好ましい。
活性水素成分(A)と有機ポリイソシアネート成分(B)の合計重量に対する活性水素成分(A)の割合は17〜57重量%が好ましく、さらに好ましくは27〜47重量%である。
Of the organic polyisocyanate component (B), aromatic polyisocyanates having 8 to 26 carbon atoms are preferred from the viewpoint of tensile strength, and more preferred are TDI, crude TDI, MDI, crude MDI, and these isocyanates. Particularly preferred are MDI, crude MDI and a total content of these modified products of 10% by weight or more (particularly 15 to 80% by weight). The isocyanate group content (NCO%) of the organic polyisocyanate component (B) as a whole is preferably 25 to 45% by weight.
The ratio of the active hydrogen component (A) to the total weight of the active hydrogen component (A) and the organic polyisocyanate component (B) is preferably 17 to 57% by weight, more preferably 27 to 47% by weight.

本発明の透湿防水素材用ポリウレタン樹脂(U)の重量平均分子量(以下、Mwと略記)は、引張強度向上の観点から、好ましくは50,000〜1,000,000、更に好ましくは100,000〜500,000である。   The weight average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mw) of the polyurethane resin (U) for moisture permeable and waterproof material of the present invention is preferably 50,000 to 1,000,000, more preferably 100, from the viewpoint of improving tensile strength. 000-500,000.

尚、本発明におけるポリウレタン樹脂のMwは、ジメチルホルムアミド(以下、DMFと略記)を溶媒として用いポリスチレンを標準物質としてゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される。サンプル濃度は0.25wt%、カラム固定相はTSKgel SuperH2000、TSKgel SuperH3000、TSKgel SuperH4000(いずれも東ソー株式会社製)を各1本連結したもの、カラム温度は40℃とすればよい。   The Mw of the polyurethane resin in the present invention is measured by gel permeation chromatography using dimethylformamide (hereinafter abbreviated as DMF) as a solvent and polystyrene as a standard substance. The sample concentration may be 0.25 wt%, the column stationary phase may be TSKgel SuperH2000, TSKgel SuperH3000, TSKgel SuperH4000 (both manufactured by Tosoh Corporation), and the column temperature may be 40 ° C.

本発明の透湿防水素材用ポリウレタン樹脂(U)の製造方法は特に限定されず、公知の方法等で製造できる。例えば、活性水素成分(A)及び有機ポリイソシアネート成分(B)並びに必要により有機溶剤及び添加剤を一括して仕込んで反応させてもよいし、ポリオール(a2)、鎖伸長剤(a3)及びポリイソシアネート成分(B)とを反応させてイソシアネート基末端のプレポリマーを得た後、ポリアミン(a1)を鎖伸長剤として伸長反応を行ってもよいし、ポリアミン(a1)及びポリオール(a2)とポリイソシアネート成分(B)とを反応させてイソシアネート基末端のプレポリマーを得た後、鎖伸長剤(a3)と反応させてもよい。これらの反応では、反応終了後必要に応じて反応停止剤(a4)を加えても良いし、反応装置としてニーダー等を用いることにより、上記反応を無溶剤下で行うこともできる。   The manufacturing method of the polyurethane resin (U) for moisture-permeable waterproof materials of this invention is not specifically limited, It can manufacture by a well-known method etc. For example, the active hydrogen component (A) and the organic polyisocyanate component (B) and, if necessary, an organic solvent and an additive may be charged and reacted, or the polyol (a2), the chain extender (a3), and the poly After the isocyanate component (B) is reacted to obtain an isocyanate group-terminated prepolymer, the elongation reaction may be carried out using the polyamine (a1) as a chain extender, or the polyamine (a1), the polyol (a2) and the polyamine You may make it react with a chain extender (a3), after making it react with an isocyanate component (B) and obtaining the prepolymer of an isocyanate group terminal. In these reactions, a reaction terminator (a4) may be added as necessary after completion of the reaction, or the above reaction can be carried out in the absence of a solvent by using a kneader or the like as a reaction apparatus.

本発明の透湿防水素材用ポリウレタン樹脂(U)は、必要により有機溶剤と混合して有機溶剤溶液として使用することができる。また、本発明のポリウレタン樹脂組成物(W)は、必要により有機溶剤を含有することができる。   The polyurethane resin (U) for moisture permeable and waterproof material of the present invention can be used as an organic solvent solution by mixing with an organic solvent if necessary. Moreover, the polyurethane resin composition (W) of this invention can contain an organic solvent if needed.

有機溶剤としては活性水素基を含まない溶剤が挙げられる。具体例としては、アミド系溶剤(DMF、N,N−ジメチルアセトアミド及びN−メチルピロリドン等)、スルホキシド系溶剤(ジメチルスルホキシド等)、ケトン系溶剤(メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトン等)、エーテル系溶剤(ジオキサン及びTHF等)、エステル系溶剤(酢酸メチル、酢酸エチル及び酢酸ブチル等)、芳香族系溶剤(トルエン及びキシレン等)等が挙げられる。有機溶剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。   Examples of the organic solvent include solvents that do not contain an active hydrogen group. Specific examples include amide solvents (DMF, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, etc.), sulfoxide solvents (dimethyl sulfoxide, etc.), ketone solvents (methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), ether solvents ( Dioxane, THF, etc.), ester solvents (methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, etc.), aromatic solvents (toluene, xylene, etc.) and the like. An organic solvent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

本発明のポリウレタン樹脂(U)は、必要により顔料、安定剤及びその他の添加剤(融着防止剤及び難燃剤等)を添加して使用することができる。   The polyurethane resin (U) of the present invention can be used by adding pigments, stabilizers and other additives (such as anti-fusing agents and flame retardants) as necessary.

顔料としては特に限定されず、公知の有機顔料及び/又は無機顔料を使用することができ、ポリウレタン樹脂に対して、通常0〜5重量%、好ましくは0.1〜3重量%配合する。有機顔料としては、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、銅フタロシアニン系顔料及びキナクリドン系顔料等が挙げられ、無機系顔料としては例えばクロム酸塩、フェロシアン化合物、金属酸化物、硫化セレン化合物、金属塩(硫酸塩、珪酸塩、炭酸塩及び燐酸塩等)、金属粉末及びカーボンブラック等が挙げられる。   It does not specifically limit as a pigment, A well-known organic pigment and / or an inorganic pigment can be used, and it is 0-5 weight% normally with respect to a polyurethane resin, Preferably it mix | blends 0.1-3 weight%. Examples of organic pigments include insoluble azo pigments, soluble azo pigments, copper phthalocyanine pigments, and quinacridone pigments. Examples of inorganic pigments include chromates, ferrocyan compounds, metal oxides, selenium sulfide compounds, metal salts. (Sulfates, silicates, carbonates, phosphates, etc.), metal powders, carbon black and the like.

安定剤としては特に限定されず公知の酸化防止剤及び/又は紫外線吸収剤を使用することができ、ポリウレタン樹脂に対して、通常0〜5重量%、好ましくは0.1〜3重量%配合される。
酸化防止剤としては、フェノール系[2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール及びブチル化ヒドロキシアニソール等];ビスフェノール系[2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)等];リン系[トリフェニルフォスファイト及びジフェニルイソデシルフォスファイト等]等が挙げられる。
The stabilizer is not particularly limited, and a known antioxidant and / or ultraviolet absorber can be used, and is usually 0 to 5% by weight, preferably 0.1 to 3% by weight based on the polyurethane resin. The
Antioxidants include phenolic [2,6-di-t-butyl-p-cresol and butylated hydroxyanisole, etc.]; bisphenol [2,2′-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol) Etc.]; phosphorus-based [triphenyl phosphite and diphenylisodecyl phosphite etc.] and the like.

紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系[2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン及び2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン等];ベンゾトリアゾール系[2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール等];サリチル酸系[フェニルサリシレート等];ヒンダードアミン系[ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート等]等が挙げられる。   Examples of the ultraviolet absorber include benzophenone [2,4-dihydroxybenzophenone and 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone and the like]; benzotriazole [2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole and the like]; Salicylic acid type [phenyl salicylate and the like]; hindered amine type [bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate and the like] and the like.

顔料、安定剤及びその他の添加剤は、ポリウレタン樹脂の製造時の任意の段階で添加することでき、製造後に添加してもよい。   The pigment, stabilizer and other additives can be added at any stage during the production of the polyurethane resin, and may be added after the production.

本発明のポリウレタン樹脂(U)は、繊維質基材の少なくとも片面にポリウレタン樹脂の層を設けてなる複合材料である透湿防水素材のポリウレタン樹脂層に用いられる。   The polyurethane resin (U) of the present invention is used for a polyurethane resin layer of a moisture permeable waterproof material, which is a composite material in which a polyurethane resin layer is provided on at least one surface of a fibrous base material.

繊維質基材のベース素材としては、綿、麻及びレーヨン等のセルロース系繊維、並びにポリエステル、ポリアミド及びポリオレフィン等の合成繊維のいかなるものであってもよい。また、繊維質基材の形態としては、織物、編物及び不織布等のすべての組織のものが使用できるが、好ましくは織物及び編物である。   The base material of the fibrous base material may be any of cellulose fibers such as cotton, hemp and rayon, and synthetic fibers such as polyester, polyamide and polyolefin. In addition, as the form of the fibrous base material, those having any structure such as a woven fabric, a knitted fabric, and a non-woven fabric can be used.

本発明のポリウレタン樹脂(U)を用いた透湿防水素材は、フィッシングや登山等の際のアウトドアウェア、スキー関連ウェア、ウィンドブレーカー、アスレチックウェア、ゴルフウェア、レインウェア、カジュアルコート、屋外作業着、手袋、靴及びテント等の登山用具等に好適に用いることができる。   The moisture permeable and waterproof material using the polyurethane resin (U) of the present invention includes outdoor wear, ski related wear, windbreaker, athletic wear, golf wear, rain wear, casual coat, outdoor work clothes, etc. It can be suitably used for climbing tools such as gloves, shoes and tents.

以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、以下において部は重量部を表す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited to these. In the following, parts represent parts by weight.

製造例1 [ポリアミン(a1−1)の製造]
撹拌装置、温度制御装置付きのステンレス製反応釜に、ジエチレントリアミン37部及びメチルイソブチルケトン108部を仕込み、120±5℃で生成水を反応系中から留去しつつ10時間反応させ、ジエチレントリアミンの両末端のアミノ基をメチルイソブチルケトンでケチミン化したケチミン化合物を得た。過剰のメチルイソブチルケトンを留去したのち、撹拌装置、温度制御装置付きのステンレス製オートクレーブに、前記ケチミン化合物及び水酸化カリウム2部仕込み、反応容器内を0.01MPaまで減圧した。次いで120±10℃でEO812部を21時間かけて吹き込み、前記ケチミン化合物のイミノ基にEOが付加した化合物を得た。続いてフェニルイソシアネート43部を仕込み、アルキレンオキサイド基末端水酸基と反応させた。続いて撹拌装置、温度制御装置付きのステンレス製反応釜に移しイオン交換水20部を仕込んで90℃で1時間攪拌した後、撹拌装置、温度制御装置付きのステンレス製反応釜に移し、イオン交換水150部を仕込んで90±5℃で生成するメチルイソブチルケトンを反応系中から留去しつつ10時間反応させ、減圧脱水を行いポリアミン(a1−1)を得た。
Production Example 1 [Production of polyamine (a1-1)]
A stainless steel reaction kettle equipped with a stirrer and temperature controller was charged with 37 parts of diethylenetriamine and 108 parts of methyl isobutyl ketone, and reacted at 120 ± 5 ° C. for 10 hours while distilling off the generated water from the reaction system. A ketimine compound obtained by ketiminating the terminal amino group with methyl isobutyl ketone was obtained. After excess methyl isobutyl ketone was distilled off, 2 parts of the ketimine compound and potassium hydroxide were charged into a stainless steel autoclave equipped with a stirrer and a temperature controller, and the pressure in the reaction vessel was reduced to 0.01 MPa. Next, 812 parts of EO was blown in at 21 ± 10 ° C. over 21 hours to obtain a compound in which EO was added to the imino group of the ketimine compound. Subsequently, 43 parts of phenyl isocyanate was charged and reacted with a hydroxyl group at the terminal end of the alkylene oxide group. Subsequently, the mixture was transferred to a stainless steel reaction kettle equipped with a stirrer and temperature controller, charged with 20 parts of ion exchange water and stirred at 90 ° C. for 1 hour, and then transferred to a stainless steel kettle equipped with a stirrer and temperature controller, followed by ion exchange. 150 parts of water was charged and methyl isobutyl ketone produced at 90 ± 5 ° C. was reacted for 10 hours while distilling out of the reaction system, followed by dehydration under reduced pressure to obtain polyamine (a1-1).

製造例2〜6 [ポリアミン(a1−2)〜(a1−9)の製造] 仕込み原料を表2に記載のものに代える以外は製造例1と同様にして、ポリアミン(a1−2)〜(a1−6)を得た。なお、ポリアミン(a1−3、a1−6)について、プロピレンオキサイドを全量吹き込んだ後にエチレンオキサイドを全量吹き込んだ。 Production Examples 2 to 6 [Production of Polyamines (a1-2) to (a1-9)] Polyamines (a1-2) to (a) were produced in the same manner as in Production Example 1 except that the raw materials used were changed to those shown in Table 2. a1-6) was obtained. In addition, about polyamine (a1-3, a1-6), after blowing all the propylene oxide, all the ethylene oxide was blown.

Figure 2015193810
Figure 2015193810

実施例1 [ポリウレタン樹脂(U−1)溶液の製造]
撹拌装置、温度制御装置付きの反応容器に、高分子ジオール(a2)としてのポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱化学株式会社製「PTMG2000」;Mn2,000、水酸基価56.1)17部、鎖伸長剤(a3)としてのエチレングリコール22部、有機溶剤としてのDMF347部及び有機ポリイソシアネート成分(B)としてのジフェニルメタンジイソシアネート(日本ポリウレタン工業株式会社製)110部を仕込み、窒素雰囲気下、常圧、60±3℃で3時間反応させた。続いてポリアミン(a1)としてのジアミン(a1−1)の30%DMF溶液504部を30℃で、攪拌下に滴下し、さらに30℃で1時間伸長反応を行い、ポリウレタン樹脂(U−1)の30%DMF溶液を得た。
Example 1 [Production of polyurethane resin (U-1) solution]
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a temperature controller, 17 parts of polytetramethylene ether glycol (“PTMG2000” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; Mn 2,000, hydroxyl value 56.1) as a polymer diol (a2), chain extension The mixture was charged with 22 parts of ethylene glycol as the agent (a3), 347 parts of DMF as the organic solvent and 110 parts of diphenylmethane diisocyanate (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) as the organic polyisocyanate component (B). The reaction was performed at ± 3 ° C. for 3 hours. Subsequently, 504 parts of a 30% DMF solution of diamine (a1-1) as polyamine (a1) was added dropwise at 30 ° C. with stirring, and further subjected to an extension reaction at 30 ° C. for 1 hour, to obtain a polyurethane resin (U-1). A 30% DMF solution was obtained.

実施例2〜19 [ポリウレタン樹脂(U−2)〜(U−19)溶液の製造]
仕込み原料を表3、4に記載のものに代える以外は実施例1と同様にして、ポリウレタン樹脂(U−2)〜(U−19)溶液を得た。
Examples 2 to 19 [Production of polyurethane resin (U-2) to (U-19) solutions]
Polyurethane resin (U-2) to (U-19) solutions were obtained in the same manner as in Example 1 except that the raw materials used were changed to those shown in Tables 3 and 4.

Figure 2015193810
Figure 2015193810

Figure 2015193810
Figure 2015193810

比較例1 [ポリウレタン樹脂(U’−1)溶液の製造]
撹拌装置、温度制御装置付きの反応容器に、高分子ジオール(a2)としてのポリエチレングリコール(三洋化成工業株式会社製「PEG2000」;Mn2,000、水酸基価56.1)135部及びポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱化学株式会社製「PTMG2000」;Mn2,000、水酸基価56.1)34部、鎖伸長剤(a3)としてのエチレングリコール17部、有機溶剤としてのDMF690部並びに有機ポリイソシアネート成分(B)としてのジフェニルメタンジイソシアネート(日本ポリウレタン工業株式会社製)110部を仕込み、窒素雰囲気下、常圧、60±3℃で3時間反応させた。続いて比較用のポリアミン(a1’)としてのエチレンジアミンの30%DMF溶液14部を30℃、攪拌下に滴下し、さらに30℃で1時間伸長反応を行い、ポリウレタン樹脂(U’−1)の30%DMF溶液を得た。
Comparative Example 1 [Production of polyurethane resin (U′-1) solution]
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a temperature control device, 135 parts of polyethylene glycol (“PEG2000” manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd .; Mn 2,000, hydroxyl value 56.1) as a polymer diol (a2) and polytetramethylene ether 34 parts of glycol ("PTMG2000" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; Mn 2,000, hydroxyl value 56.1), 17 parts of ethylene glycol as chain extender (a3), 690 parts of DMF as organic solvent, and organic polyisocyanate component (B ) 110 parts of diphenylmethane diisocyanate (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) was prepared, and the reaction was carried out in a nitrogen atmosphere at normal pressure and 60 ± 3 ° C for 3 hours. Subsequently, 14 parts of a 30% DMF solution of ethylenediamine as a polyamine (a1 ′) for comparison was added dropwise at 30 ° C. with stirring, and further an extension reaction was performed at 30 ° C. for 1 hour to obtain a polyurethane resin (U′-1). A 30% DMF solution was obtained.

比較例2 [ポリウレタン樹脂(U’−2)〜(U’−4)溶液の製造]
仕込み原料を表4に記載のものに代える以外は比較例1と同様にして、ポリウレタン樹脂(U’−2)〜(U’−4)溶液を得た。
Comparative Example 2 [Production of polyurethane resin (U′-2) to (U′-4) solution]
A polyurethane resin (U′-2) to (U′-4) solution was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the raw materials used were changed to those shown in Table 4.

Figure 2015193810
Figure 2015193810

尚、表3〜5において商品名で表した原料の組成は以下の通りである。
・PTMG2000:Mn=2,000のポリ(オキシテトラメチレン)グリコール(水酸基価56.1)[三菱化学(株)製]
・サンエスター4620:アジピン酸と1,4-ブタンジオールから得られるMn=2,000のポリエステル(水酸基価56.1)[三洋化成工業(株)製]
・PEG2000:Mn=2,000のポリエチレングリコール(水酸基価56.1)[三洋化成工業(株)製]
In addition, the composition of the raw material represented by the trade name in Tables 3 to 5 is as follows.
PTMG2000: Poly (oxytetramethylene) glycol (hydroxyl value 56.1) with Mn = 2,000 [manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation]
Sanester 4620: Polyester (hydroxyl value 56.1) of Mn = 2,000 obtained from adipic acid and 1,4-butanediol [manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.]
PEG2000: polyethylene glycol with Mn = 2,000 (hydroxyl value 56.1) [manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.]

実施例1〜19及び比較例1〜4で得られたポリウレタン樹脂溶液を用いて測定した透湿度及び耐水圧の結果を表3・表4・表5・図1に示す。各測定は以下の方法で行った。   The results of moisture permeability and water pressure resistance measured using the polyurethane resin solutions obtained in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 4 are shown in Table 3, Table 4, Table 5, and FIG. Each measurement was performed by the following method.

[1]透湿度の測定方法
ポリウレタン樹脂溶液又はポリウレタン樹脂組成物を、離型処理したガラス板上に33μmの厚みに塗布し、70℃の循風乾燥機で3時間乾燥した後、ガラス板から剥がすことにより、厚さが10μmの透湿度測定用フィルムを作製した。得られた透湿度測定用のフィルムを、JIS L−1099−1998塩化カルシウム法(A−1)に基づいて、透湿度を測定した。
[1] Method for measuring moisture permeability A polyurethane resin solution or polyurethane resin composition is applied to a release-treated glass plate to a thickness of 33 μm and dried in a circulating dryer at 70 ° C. for 3 hours. By peeling off, a film for measuring moisture permeability having a thickness of 10 μm was produced. The moisture permeability of the obtained film for measuring moisture permeability was measured based on the JIS L-1099-1998 calcium chloride method (A-1).

[2]耐水圧の測定方法
上記透湿度測定用のフィルムと同様にして作製した試験片について、JIS L1092−1998高耐水圧法に準じて、耐水圧を測定した。水圧をかけることにより試験片が伸びる場合には、試験片の上にナイロンタフタ(密度:縦糸+横糸=210本/2.54cm相当)を重ねた後に、試験機に取り付けて測定した。
[2] Measuring method of water pressure resistance About the test piece produced like the film for the above-mentioned moisture permeability measurement, water pressure resistance was measured according to JIS L1092-1998 high water pressure resistance method. When the test piece was stretched by applying water pressure, a nylon taffeta (density: warp yarn + weft yarn = 210 yarns / 2.54 cm equivalent) was overlaid on the test piece, and then attached to a tester for measurement.

[3]水膨潤率
ポリウレタン樹脂溶液又はポリウレタン樹脂組成物を、離型処理したガラス板上に660μmの厚みに塗布し、60℃の循風乾燥機で3時間乾燥した後、ガラス板から剥がすことにより、厚さが200μmのフィルムを作成した。
フィルムから幅1cm・長さ10cmの試験片を切り出し、間に8cm間隔の標線を2本引き、イオン交換水に2時間浸漬して膨潤させた後の標線間距離L(cm)を測った。
下式から水膨潤率(%)を算出した。
水膨潤率(%)={(L−8)/8}×100
[3] Water swelling ratio A polyurethane resin solution or a polyurethane resin composition is applied to a release-treated glass plate to a thickness of 660 μm, dried in a circulating dryer at 60 ° C. for 3 hours, and then peeled off from the glass plate. Thus, a film having a thickness of 200 μm was prepared.
Cut out a test piece with a width of 1 cm and a length of 10 cm from the film, draw two marked lines with an interval of 8 cm between them, and measure the distance L (cm) between the marked lines after being immersed in ion-exchanged water for 2 hours to swell. It was.
The water swelling rate (%) was calculated from the following formula.
Water swelling rate (%) = {(L-8) / 8} × 100

上記表3〜5に示すように、本発明の透湿防水素材用ポリウレタン樹脂(U)、実施例1〜19は、比較例1〜4に比べ、透湿度/水膨潤率が大きい。すなわち透湿性に優れ、かつ水膨潤が抑制された樹脂であることがわかった。
このことは図1からも明らかである。
As shown to the said Tables 3-5, the moisture permeability / water swelling rate of the polyurethane resin (U) for moisture-permeable waterproofing materials of this invention and Examples 1-19 is large compared with Comparative Examples 1-4. That is, it was found that the resin had excellent moisture permeability and water swelling was suppressed.
This is clear from FIG.

本発明の透湿防水素材用ポリウレタン樹脂(U)は、フィッシングや登山等の際のアウトドアウェア、スキー関連ウェア、ウィンドブレーカー、アスレチックウェア、ゴルフウェア、レインウェア、カジュアルコート、屋外作業着、手袋、靴及びテント等の登山用具等に用いられる透湿防水素材の製造に特に有用である。   The polyurethane resin for moisture permeable and waterproof material (U) of the present invention is used for outdoor wear, ski-related wear, windbreaker, athletic wear, golf wear, rain wear, casual coat, outdoor work clothes, gloves, etc. It is particularly useful for the manufacture of moisture permeable and waterproof materials used for climbing tools such as shoes and tents.

Claims (6)

一般式(1)で表されるポリアミン(a1)及び高分子ポリオール(a2)を含有する活性水素成分(A)と、有機ポリイソシアネート成分(B)とを反応させて得られる透湿防水素材用ポリウレタン樹脂(U)。
Figure 2015193810
[式中、R1及びR2はそれぞれ独立に炭素数2〜10のアルキレン基を表し、aは1〜5の整数を表す。(x1)はエチレンオキシ基を表し、(x2)は炭素数3〜12のアルキレンオキシ基を表し、複数個ある(x2)は同一でも異なっていてもよい。bが5〜200の整数であり、cが0〜195の整数であり、かつ5≦b+c≦200を満たし、cが1以上の場合b個の(x1)とc個の(x2)の結合形式はランダムでもブロックでもこれらの併用でもよい。]
For moisture permeable and waterproof material obtained by reacting active hydrogen component (A) containing polyamine (a1) represented by general formula (1) and polymer polyol (a2) with organic polyisocyanate component (B) Polyurethane resin (U).
Figure 2015193810
[In formula, R < 1 > and R < 2 > represents a C2-C10 alkylene group each independently, and a represents the integer of 1-5. (X1) represents an ethyleneoxy group, (x2) represents an alkyleneoxy group having 3 to 12 carbon atoms, and a plurality of (x2) may be the same or different. When b is an integer of 5 to 200, c is an integer of 0 to 195, 5 ≦ b + c ≦ 200 is satisfied, and c is 1 or more, b (x1) and c (x2) bonds The format may be random, block, or a combination of these. ]
一般式(1)においてbが40〜200であり、cが0である請求項1に記載の透湿防水素材用ポリウレタン樹脂。   The polyurethane resin for moisture-permeable and waterproof material according to claim 1, wherein b is 40 to 200 and c is 0 in the general formula (1). 一般式(1)におけるaが1である請求項1又は2記載の透湿防水素材用ポリウレタン樹脂。   The polyurethane resin for moisture permeable and waterproof material according to claim 1 or 2, wherein a in the general formula (1) is 1. 前記活性水素成分(A)と前記有機ポリイソシアネート成分(B)の合計重量に基づく一般式(1)で表されるポリアミン(a1)中のエチレンオキシ基(x1)の重量割合が、20〜45重量%である請求項1〜3のいずれか1項に記載の透湿防水素材用ポリウレタン樹脂。   The weight ratio of the ethyleneoxy group (x1) in the polyamine (a1) represented by the general formula (1) based on the total weight of the active hydrogen component (A) and the organic polyisocyanate component (B) is 20 to 45. The polyurethane resin for moisture-permeable and waterproof material according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyurethane resin is weight%. 前記活性水素成分(A)中のエチレンオキシ基の重量に対する、一般式(1)で表されるポリアミン(a1)中のエチレンオキシ基の重量割合が70〜100重量%である請求項1〜4のいずれか1項に記載の透湿防水素材用ポリウレタン樹脂。   The weight ratio of the ethyleneoxy group in the polyamine (a1) represented by the general formula (1) to the weight of the ethyleneoxy group in the active hydrogen component (A) is 70 to 100% by weight. The polyurethane resin for moisture-permeable and waterproof material according to any one of the above. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の透湿防水素材用ポリウレタン樹脂を含有する透湿防水素材。



The moisture-permeable waterproof material containing the polyurethane resin for moisture-permeable waterproof materials of any one of Claims 1-5.



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