JP2020139154A - ポリウレタン膜状物及びポリウレタン膜状物の表面加工処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
GPC装置を用いてポリウレタンの分子量を次のようにして測定した。GPC装置において、移動相として臭化リチウム1g/Lを溶解したDMF溶液を1mL/分で送液し、Shodex HPLCカラム KD-802.5及びKD-806Mの上流から、ポリウレタン0.02g/ccの移動相溶液をオートサンプラーで0.05mL注入した。そして、示差屈折計で測定した分子量分布から、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を特定した。
走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて膜状物の厚さを次のようにして測定した。膜状物の任意の箇所を厚さ方向にカットした断面において、膜状物の厚さ全体が1.0〜10cmの範囲となる倍率で撮像した画像で、面方向(厚さ方向に対する直交方向)に30〜40cmの範囲に渡って、等間隔に12点測定した厚さの値の最大値及び最小値の1点ずつを除いた10点の平均値を厚さとした。また、同様にして、面方向に30〜40cmの範囲において、断面に存在する全ての空孔の厚さ方向の長さを測定した。厚さ方向全体に貫通したもの(両面に開孔したもの)は空孔から除外し、また断面において繋がっているものは1つの空孔とみなした。表面加工処理された面に最も近い箇所からその反対面に最も近い箇所までの厚さ方向に平行な長さを空孔の長さとした。
ポリマーポリオールとしてポリテトラメチレンエーテルグリコール(以下、PTMG)及びポリブチレンアジペートグリコール(以下、PBA)を、ポリイソシアネート化合物としてジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDI)を用い、また鎖伸長剤としてエチレングリコール(以下、EG)を用いて重合反応を行ってポリウレタン(ポリウレタンエラストマー)を製造した。そして、得られたポリウレタンを、N,N-ジメチルホルムアミド(以下、DMF)で溶解された固形分濃度21質量%のポリウレタン溶液を調製した。
実施例1と同様にして平滑なガラス板上にキャストされたポリウレタン溶液の上に、基材である通気性を有するポリエステルトリコット(繊維100%)を静置して、その状態でポリウレタンを水中で湿式凝固させた。このようにして、ポリウレタンの膜状物とポリエステルトリコットとが接合一体化された複合材料を得た。
重合条件を変更した以外は実施例1と同様にして、3箇所の重量平均分子量(Mw)が223,000〜236,000の範囲であり、3箇所の数平均分子量(Mn)は138,000〜149,000の範囲であり、3箇所の分子量分散度(Mw/Mn)の平均は、1.62であるポリウレタンエラストマーをポリウレタンとして、厚さ82μmの複数の空孔が内在する多孔質であり、空孔の長さは何れも厚さの80%の範囲にある膜状物を得た。
重合条件を変更した以外は実施例1と同様にして、3箇所の重量平均分子量(Mw)が162,000〜176,000の範囲であり、3箇所の数平均分子量(Mn)は116,000〜138,000の範囲であり、3箇所の分子量分散度(Mw/Mn)の平均は、1.30であるポリウレタンエラストマーをポリウレタンとして、厚さ211μmの、複数の空孔が内在する多孔質であり、空孔の長さは何れも厚さの75%の範囲にある膜状物を得た。
実施例2において、DMFの代わりに、DMFとシクロヘキサノンとを70:30の割合で混合した有機溶剤を用いて表面加工処理を行った以外は同様にして、膜状物表面に表面加工処理を行った複合材料を得た。SEMで膜状物表面を観察したところ、表面加工処理前には実施例2の膜状物同様の表面状態が確認されたが、表面加工処理後には一辺が180μm前後の格子状で連続した凸部とその格子状に囲まれた緩やかな凹部からなる新たな凹凸、及び直径8〜60μmの新たな開放孔が全体的に形成されていた。開放孔は実施例1に比べて直径45μmを超えるものが少なく、開放孔は凸部及びその近傍により多く集中して形成されていた。
ポリウレタンの重合条件を調整することにより、3箇所の重量平均分子量(Mw)が193,000〜223,000の範囲であり、3箇所の数平均分子量(Mn)は117,000〜125,000の範囲であり、3箇所の分子量分散度(Mw/Mn)の平均は、1.81であるポリウレタンエラストマーをポリウレタンとして用いた以外は、実施例2と同様にして膜状物とポリエステルトリコットとが接合して一体化した複合材料を得た。SEMによる観察で、膜状物部分は多孔質であることは確認されたが、空孔端部が基材に侵入していて空孔長さが測定できない空孔が複数個確認された。
ポリウレタンの重合条件を調整することにより、3箇所の重量平均分子量(Mw)が276,000〜342,000の範囲であり、3箇所の数平均分子量(Mn)は151,000〜166,000の範囲であり、3箇所の分子量分散度(Mw/Mn)の平均は、1.90であるポリウレタンエラストマーをポリウレタンとして用いた以外は、実施例1と同様にして膜状物を得た。
ポリウレタンの重合条件を調整することにより、3箇所の重量平均分子量(Mw)が254,000〜333,000の範囲であり、3箇所の数平均分子量(Mn)は131,000〜156,000の範囲であり、3箇所の分子量分散度(Mw/Mn)の平均は、2.04であるポリウレタンエラストマーをポリウレタンとして用いた以外は、実施例1と同様にして膜状物を得た。
Claims (6)
- ポリウレタンを主体とするポリウレタン膜状物であって、
前記ポリウレタンは、数平均分子量Mnが100,000〜1,000,000の範囲にあり、且つ、重量平均分子量Mw/数平均分子量Mnである分子量分散度が1.75以下であり、
表層部が前記ポリウレタンを溶解する有機溶剤で溶解処理されることを特徴とするポリウレタン膜状物。 - 少なくとも前記表層部が多孔質である請求項1に記載のポリウレタン膜状物。
- 前記溶解処理により形成された開放孔を表面に備える請求項2に記載のポリウレタン膜状物。
- 前記ポリウレタンは未だ三次元架橋されていない状態である請求項1〜3の何れか1項に記載のポリウレタン膜状物。
- 通気性基材の表層に接合一体化されている請求項1〜4の何れか1項に記載のポリウレタン膜状物。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載のポリウレタン膜状物を準備する工程と、
前記ポリウレタン膜状物の表面に有機溶剤を塗布して前記表層部を溶解処理する工程と、を含むことを特徴とするポリウレタン膜状物の表面加工処理方法。
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