JP3464822B2 - 水性樹脂分散体組成物および合成皮革の製造法 - Google Patents

水性樹脂分散体組成物および合成皮革の製造法

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JP3464822B2 JP14266294A JP14266294A JP3464822B2 JP 3464822 B2 JP3464822 B2 JP 3464822B2 JP 14266294 A JP14266294 A JP 14266294A JP 14266294 A JP14266294 A JP 14266294A JP 3464822 B2 JP3464822 B2 JP 3464822B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、乾式皮膜形成法によっ
て通気性と耐透水性に優れる合成皮革を与える水性樹脂
分散体組成物およびそれを用いた合成皮革の製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、通気性に優れる合成皮革を製造す
る方法としては、高分子重合体有機溶剤溶液と水溶性ア
ミノ酸多量体水溶液からなるW/Oエマルションを支持
体上に塗布し、その後加熱して得られる皮膜から水洗に
よって該アミノ酸重合体を除去して多孔質樹脂膜を得る
方法がある(特開平3ー82878号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の方法で
は、有機溶剤を揮発させる必要がある上に、通気性を付
与するために、水洗工程が必要であるという問題があっ
た。また、前記方法によって得られる多孔質樹脂膜は、
孔の大きさが比較的大きく、通気性は優れるものの耐透
水性が不十分であるという問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、有機溶剤
を使用せず、水洗工程を必要としない水系の乾式法によ
って、通気性と耐透水性の両方に優れる合成皮革が得ら
れる水性樹脂分散体組成物およびそれを用いた合成皮革
の製造方法について鋭意検討した結果、熱可逆的な増粘
性を有する水性樹脂分散体が乾式塗膜形成法によっても
通気性に優れる合成皮革を与えることを見いだし、本発
明に到達した。すなわち本発明は、一定の温度を境界に
して親水性と疎水性が可逆的に変化するビニル重合体
(A)と水性樹脂分散体(B)を含むことを特徴とする
合成皮革用組成物および該組成物を支持体上に塗布し、
該組成物中の(A)の転移温度以上かつ(B)を構成す
る樹脂の軟化点以下の温度で加熱することを特徴とする
合成皮革の製造方法である。
【0005】本発明において、一定の温度を境界にして
親水性と疎水性が可逆的に変化するビニル重合体(A)
としては、水性樹脂分散体(B)に含有させて加熱する
と著しく粘度を上昇させるものが好ましく、例えば、N
−アルキルまたはN−アルキレン(メタ)アクリルアミ
ドからなる重合体(A1)、環状アミンまたは炭素数5
以上の非環状アミンのアルキレンオキシド付加物のビニ
ルカルボン酸エステル(a)からなる重合体(A2)な
どが挙げられる。これらのうち、(A2)が特に好まし
い。
【0006】(A1)の具体例としては、N−エチル
(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)ア
クリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミ
ド、N−n−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イ
ソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−シクロプロピ
ル(メタ)アクリルアミド、N−(メタ)アクリロイル
ピペリジン、N−(メタ)アクリロイルピロリジン、N
−(メタ)アクリロイルヘキサヒドロアゼン、(メタ)
アクリロイルモルホリン、N−テトラヒドロフルフリル
(メタ)アクリルアミド、N−メトキシプロピル(メ
タ)アクリルアミド、N−エトキシプロピル(メタ)ア
クリルアミド、N−イソプロポキシプロピル(メタ)ア
クリルアミド、N−エトキシエチル(メタ)アクリルア
ミド、N−(2,2−ジメトキシエチル)−N−メチル
(メタ)アクリルアミド、N−1−メチル−2−メトキ
シエチル(メタ)アクリルアミド、N−1−メトキシメ
チルプロピル(メタ)アクリルアミド、N−(1,3−
ジオキソラン−2−イル)−N−メチル(メタ)アクリ
ルアミド、N−8−アクリロイル−1,4−ジオキサ−
8−アザ−スピロ[4,5]デカン、あるいはN−メト
キシエチル−N−n−プロピル(メタ)アクリルアミド
の(共)重合体が挙げられる。
【0007】(A2)における環状アミンとしては、ア
ルキレンオキシドが付加するための活性水素を有する環
状アミンであれば特に制限はなく、従って、環の内外に
アミン性窒素を有していればよい。活性水素基は、アミ
ノ基から由来してもよいし、また水酸基、カルボキシル
基など、アルキレンオキシドが付加し得る基であればい
ずれから由来していてもよい。
【0008】このような環状アミンとしては、例えば、
非芳香族性ヘテロサイクリックアミン[アジリジン環を
有するもの(アジリジン、2−メチルアジリジン、2−
エチルアジリジンなど)、ピロリジン環を有するもの
(ピロリジン、2−メチルピロリジン、2−エチルピロ
リジン、2−ピロリドン、スクシンイミド、1,2−シ
クロヘキサンジカルボキシイミドなど)、ピペリジン環
を有するもの(ピペリジン、2−メチルピペリジン、
3,5−ジメチルピペリジン、2−エチルピペリジン、
4−ピペリジノピペリジン、2−メチル−4−ピロリジ
ノピペリジン、エチルピコリコネートなど)、ピペラジ
ン環を有するもの(1−メチルピペラジン、1−メチル
−3−エチルピペラジンなど)、モルフォリン環を有す
るもの(モルフォリン、2−メチルモルフォリン、3,
5−ジメチルモルフォリン、チオモルフォリンなど)、
ピロリン類(3−ピロリン、2,5−ジメチル−3−ピ
ロリン、2−フェニル−2−ピロリンなど)、ピラゾリ
ン類(ピラゾリンなど)、イミダゾール類(2−メチル
イミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、
2−フェニルイミダゾールなど)、ピラゾール類(ピラ
ゾール、ピラゾールカルボン酸など)、ピリドン類(α
−ピリドン、γ−ピリドンなど)、およびε−カプロラ
クタム、ピリダジノン、ピリダリン、ピリドインな
ど];芳香族ヘテロサイクリックアミン[2−ヒドロキ
シピリジン、2−ヒドロキシ−3,5−ジターシャリブ
チルピリジン、2−カルボキシルピリジン、4−ピリジ
ルカルビノール、2−ヒドロキシピリミジン、ピロー
ル、2−フェニルピロールなど];芳香族アミン[アニ
リン、3−メチルアニリン、N−メチルアニリン、N−
イソプロピルアニリンなど]などが挙げられる。
【0009】これらの環状アミンのうち、好ましいの
は、非芳香族性サイクリックアミンである。なかでも好
ましいのは、ピペリジン環を有するもの及びモルフォリ
ン環を有するもの、最も好ましいのは、モルフォリン環
を有するものである。
【0010】(A2)における炭素数5以上の非環状ア
ミンは、アルキレンオキシドが付加するための活性水素
を有する炭素数5以上の非環状アミンであれば特に制限
はない。例えば、炭素数5以上の1級の脂肪族非環状ア
ミン(ジメチルプロピルアミン、2−エチルブチルアミ
ン、ペンチルアミン、2,2−ジメチルブチルアミン、
ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、オクチルアミ
ン、2−エチルヘキシルアミン、イソデシルアミン、ラ
ウリルアミンなど)、炭素数5以上の2級の脂肪族非環
状アミン[メチルブチルアミン、メチルイソブチルアミ
ン、メチルターシャリブチルアミン、メチルペンチルア
ミン、メチルヘキシルアミン、メチル(2−エチルヘキ
シル)アミン、メチルオクチルアミン、メチルノニルア
ミン、メチルイソデシルアミン、エチルプロピルアミ
ン、エチルイソプロピルアミン、エチルブチルアミン、
エチルイソブチルアミン、エチルターシャリブチルアミ
ン、エチルペンチルアミン、エチルヘキシルアミン、エ
チル(2−エチルヘキシル)アミン、エチルオクチルア
ミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、プロ
ピルブチルアミン、プロピルイソブチルアミン、プロピ
ルターシャリブチルアミン、プロピルペンチルアミン、
プロピルヘキシルアミン、プロピル(2−エチルヘキシ
ル)アミン、プロピルオクチルアミン、イソプロピルブ
チルアミン、イソプロピルイソブチルアミン、イソプロ
ピルターシャリブチルアミン、イソプロピルペンチルア
ミン、イソプロピルヘキシルアミン、イソプロピル(2
−エチルヘキシル)アミン、イソプロピルオクチルアミ
ン、ジブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジターシャ
リブチルアミン、ブチルペンチルアミン、ジペンチルア
ミン、ジシクロヘキシルアミンなど]が挙げられる。
【0011】炭素数5以上の非環状アミンのうち好まし
いのは、炭素数5〜8の1級の脂肪族非環状アミンであ
る。
【0012】(A2)におけるアルキレンオキシドとし
ては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレ
ンオキシドなどが挙げられる。これらのうち好ましいも
のは、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシド、及
びこの両者の組合せである。
【0013】アルキレンオキシドの付加モル数は、通常
1〜20モル、好ましくは1〜5モルである。
【0014】(A2)におけるビニルカルボン酸として
は、アルキレンオキシド付加物と反応してビニルカルボ
ン酸エステルを与える化合物であれば特に制限はない。
例えば、(メタ)アクリル酸、(イソ)クロトン酸、マ
レイン酸、フマル酸、イタコン酸、ビニル安息香酸など
及びこれらのエステル形成性誘導体(無水物、酸ハロゲ
ン化物、メチルエステル等)が挙げられる。
【0015】これらビニルカルボン酸のうち、(メタ)
アクリル酸、マレイン酸、ビニル安息香酸、及びこれら
のエステル形成性誘導体が好ましく、(メタ)アクリル
酸、及び(メタ)アクリル酸のエステル形成性誘導体が
特に好ましい。
【0016】本発明におけるビニル重合体(A)として
は、少なくとも50重量%のN−アルキルまたはN−ア
ルキレン(メタ)アクリルアミド、あるいは、環状アミ
ンまたは炭素数5以上の非環状アミンのアルキレンオキ
シド付加物のビニルカルボン酸エステル(a)と、他の
ビニルモノマー(b)の共重合体も使用できる。
【0017】他のビニル系モノマー(b)としては、
(a)と共重合可能なビニル重合性モノマーであれば特
に制限はないが、例えば、(b−1)親水性ビニルモノ
マー[(a)を除く]、(b−2)親油性ビニルモノマ
ーのものが挙げられる。
【0018】(b−1)としては、ノニオン性の化合物
[ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレン
グリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレング
リコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロ
イルオキシポリグリセロール、ビニルアルコール、アリ
ルアルコール、(メタ)アクリルアミド、N−メチル
(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アク
リルアミド、N−ビニル−2−ピロリドン、ビニルイミ
ダゾール、N−メチロール−ε−カプロラクタム、N−
メチロールマレイミド、N−ビニルスクシンイミド、p
−アミノスチレン、N−ビニルカルバゾール、2−ビニ
ルピリジン、2−シアノエチル(メタ)アクリレート
等];アニオン性の化合物[(メタ)アクリル酸、(無
水)マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ビニルスルホ
ン酸、(メタ)アクリルスルホン酸、スチレンスルホン
酸、ビニル安息香酸、アルキルアリルスルホコハク酸、
(メタ)アクリロイルポリオキシアルキレン硫酸エステ
ル及びこれらの塩];カチオン性の化合物[N,N−ジ
メチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジ
メチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N−
ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−
ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N
−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ビニ
ルアニリン及びこれらの酸塩];アミンイミド基を有す
る化合物[1,1,1−トリメチルアミン(メタ)アク
リルイミド、1,1−ジメチル−1−エチルアミン(メ
タ)アクリルイミド、1,1−ジメチル−1−(2’−
フェニル−2’−ヒドロキシエチル)アミン(メタ)ア
クリルイミド、1,1,1−トリメチルアミン(メタ)
アクリルイミド等]が挙げられる。
【0019】親油性ビニルモノマーとしては、例えば、
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレ
ート、ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル
(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレー
ト、オクタデシル(メタ)アクリレート、グリシジル
(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート誘導
体、N,N−ジブチル(メタ)アクリルアミド、N−シ
クロヘキシル(メタ)アクリルアミド等のN−アルキル
(メタ)アクリルアミド誘導体、(メタ)アクリロニト
リル、スチレン、1−メチルスチレン、酢酸ビニル、ブ
タジエン、塩化ビニル、イソプレン等が挙げられる。
【0020】(A)の重量平均分子量は通常1,000
〜5,000,000、好ましくは、10,000〜
2,000,000、特に好ましくは100,000〜
1,000,000である。
【0021】(A)は、(A)を構成するモノマー成分
をラジカル重合して製造することができる。重合方法に
は特に制限がなく、溶液重合法、塊状重合法、乳化重合
法、懸濁重合法などの通常の熱重合方法を使用すること
が使用できる。すなわち、前記のモノマー成分を、ラジ
カル重合開始剤の存在下に加熱するか、光増感剤の存在
下に光照射、または放射線を照射するなどして重合を開
始させることによって得られる。
【0022】重合温度は通常20〜350℃、好ましく
は50〜150℃、反応圧力は通常大気圧〜20気圧、
好ましくは大気圧〜10気圧にする。
【0023】使用されるラジカル重合開始剤も特に制限
はなく、アゾ系開始剤[2,2’−アゾ ビス(ジメチ
ルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(イソブチロ
ニトリル)、4,4’−アゾビス(4−シアノペンタン
酸)、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)
塩酸塩、アゾビス(2−メチル−N−ビスヒドロキシメ
チル−2−ヒドロキシエチルプロピオンアミド)、アゾ
ビス(2−メチル−N−ヒドロキシエチルプロピオンア
ミド)等]、パーオキシド系開始剤[過硫酸アンモニウ
ム、過硫酸ナトリウム、過酸化水素、ベンゾイルパ−オ
キシド、ラウリルパーオキシド、ターシャリブチルヒド
ロパーオキシド、ジクミルパーオキシド、ジターシャリ
ブチルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド等]
など、通常用いられるものが使用できる。また、必要に
よって連鎖移動剤(ラウリルメルカプタン、メルカプト
エタノール等)も使用することができる。
【0024】本発明におけるビニル重合体(A)は親水
性から疎水性に変化する温度(以下転移温度という)
が、通常5〜95℃、好ましくは30〜95℃を示すも
のが用いられる。転移温度は、(A)の20重量%水懸
濁液を徐々に昇温し、その粘度が増大し始める温度によ
って知ることができる。
【0025】なお、ビニル重合体(A)の転移温度は、
(A)の親水性と疎水性のバランスをコントロールする
ことによって設定できる。例えば重合体(A1)または
重合体(A2)の転移温度は、前記N−アルキルまたは
N−アルキレン(メタ)アクリルアミドまたはビニルカ
ルボン酸エステル(a)のうち親水性の高いものを用い
る時あるいはその含有量が大きい時高くなり、疎水性の
高いものを用いる時あるいはその含有量が大きい時低く
なる。この転移温度の変化は他のビニルモノマー(b)
を用いた時も同様である。
【0026】本発明の組成物のもう一方の必須成分であ
る水性樹脂分散体(B)としては、合成皮革用に用いら
れる樹脂の水性分散体であれば特に制限はないが、ビニ
ル重合体(A)の転移温度より高い軟化点を有する樹脂
の水性分散体を選択して用いることが好ましい。例え
ば、ウレタン樹脂、ウレア樹脂、アクリル樹脂、ポリス
チレン樹脂、スチレン/アクリル樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミノ酸樹
脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル部分ケン化
物、エチレン/酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂お
よびエポキシ樹脂等の水性分散体(エマルション、懸濁
液)や、SBR、NBR、EPR、ポリブタジエンゴ
ム、ブチルゴム、天然ゴム等のゴムラテックス等及びこ
れらの混合物等が挙げられる。
【0027】(B)としては、ウレタン樹脂エマルショ
ン及びアクリル樹脂エマルションが好ましい。
【0028】(B)は樹脂濃度通常1〜60重量%であ
り、(B)を構成する樹脂のガラス転移温度は通常−1
00℃〜50℃であり、軟化点は通常40℃〜200℃
のものが用いられる。ガラス転移点は、樹脂の示差走査
熱量測定を行なうことで知ることができる。軟化点は、
ASTM D1525のビカット軟化点測定法によって
知ることができる。
【0029】本発明において、ビニル重合体(A)と水
性樹脂分散体(B)の割合は、重量比で通常0.01〜
30:70〜99.99、好ましくは0.05〜20:
80〜99.5である。(A)の重量比が0.01未満
であると、得られる合成皮革の通気性が不十分となる。
【0030】本発明の組成物は、(A)の転移温度以下
の温度で(B)と(A)を混合して得られる。混合方法
については特に制限はなく、(A)を固体状態のまま
(B)に添加し、混合する方法、(A)を予め水に混合
して水性液とした後この水性液を(B)に添加し混合す
る方法等が挙げられる。
【0031】本発明の組成物には、必要に応じて、造膜
助剤(ブチルセロソルブ、ブチルカルビトール、ブチル
セロソルブアセテート、N−メチルピロリドン、プロピ
レングリコールモノメチルエーテル等)、凍結防止剤、
消泡剤、防腐剤、乾燥剤、レベリング剤等の公知の添加
剤および顔料、顔料分散剤等の着色に必要な成分が加え
られていてもよい。
【0032】本発明の組成物を用いて、合成皮革を製造
するには、本発明の組成物を基布(織布、編布、不織
布)、合成皮革、天然皮革等の支持体に1〜500g/
m2 のウェット塗布量で塗布し、(A)の転移温度以上
かつ(B)を構成する樹脂の軟化点以下の温度に加熱し
ながら乾燥することによって得られる。
【0033】また、本発明の組成物を離型紙やポリエス
テルフィルム等に、前記と同様に塗布し、(A)の転移
温度以上かつ(B)を構成する樹脂の軟化点以下の温度
に加熱しながら乾燥して得られたフィルムを前記の基布
と張り合わせることによっても製造できる。
【0034】本発明の組成物は、(A)の転移温度以上
に加熱することによってゲル化するため、エマルション
粒子が固定されたまま皮膜を形成する。このため、本発
明の組成物から得られる塗膜は、水の蒸発に伴う微細な
孔を多数有し、通気性及び耐透水性に優れる合成皮革を
与える。さらに、基布に塗布した場合、加熱により増粘
あるいはゲル化する作用によって、樹脂が基布内部にま
で浸透しないため、風合いの柔らかい合成皮革を与え
る。
【0035】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。実施例中
の部は重量部である。
【0036】製造例1 2−モルホリノエチルメタクリレート(モルホリンのエ
チレンオキシド1モル付加物とメタクリル酸とのエステ
ル)100部と、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロ
ニトリル)0.1部とをアンプルに加え、凍結脱気後密
閉し、50℃で8時間重合させて、ビニル重合体1を得
た。このビニル重合体1の転移温度は38℃であった。
【0037】製造例2 2−(2−モルホリノエトキシ)エチルメタクリレート
(モルホリンのエチレンオキシド2モル付加物とメタク
リル酸とのエステル)100部と、2,2'-アゾビス(2,4
-ジメチルバレロニトリル)0.1部とをアンプルに加
え、凍結脱気後密閉し、60℃で8時間重合させて、ビ
ニル重合体2を得た。このビニル重合体2の転移温度は
50℃であった。
【0038】製造例3 モルホリンエチレンオキシド4モル付加物のメタクリル
酸エステル100部と、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチル
バレロニトリル)0.1部とをアンプルに加え、凍結脱
気後密閉し、50℃で8時間重合させて、重合体3を得
た。このビニル重合体3の転移温度は78℃であった。
【0039】製造例4 3,5-ジメチルモルホリンエチレンオキシド4モル付加物
のメタクリル酸エステル85部と、ヒドロキシエチルメ
タクリレート15部と、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチル
バレロニトリル)0.1部とをアンプルに加え、凍結脱
気後密閉し、50℃で8時間重合させて、重合体4を得
た。このビニル重合体4の転移温度は80℃であった。
【0040】実施例1〜4および比較例1 ビニル重合体1の10%水懸濁液5部を、ウレタンエマ
ルション[三洋化成工業(株)製ユーコートUX430
0(軟化点;150℃)]95部に室温で加え、均一に
混合し実施例1の組成物1を得た。実施例1と同様にし
て、ビニル重合体2から実施例2の組成物2を、ビニル
重合体3から実施例3の組成物3を、ビニル重合体4か
ら実施例4の組成物4をそれぞれ得た。また、比較の為
に、実施例1のウレタンエマルションのみを用いて、比
較例1の組成物5とした。これら組成物1〜5をポリエ
ステル繊維からなる編物上に100g/m2 の目付量で
コーティングし、直ちに100℃に加熱し15分間乾燥
させ、合成皮革1〜5を得た。合成皮革1〜5について
通気性及び耐透水性を評価した。結果を表1に示す。
【0041】
【0042】通気性:ガーレのデンソメーターを使用し
て、JIS P8117の方法に準じて、50mlの空
気が通過するのに要する時間(秒)を測定した。 耐透水性:JIS L1092 A法の方法に準じて耐
水圧(mm)を測定した。
【発明の効果】本発明の合成皮革用水性樹脂分散体組成
物は、溶剤を使用せず、製造工程が簡便な水系の乾式皮
膜形成法によって通気性及び耐透水性に優れる合成皮革
を与えるものであり、本発明の方法で得られた合成皮革
は、通気性及び耐透水性に優れ、風合いも良好であるた
め、衣料用、靴用、家具・車両シート用などとして広範
囲に使用可能である。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一定の温度を境界にして親水性と疎水性が
    可逆的に変化するビニル重合体(A)と水性樹脂分散体
    (B)を含むことを特徴とする合成皮革用水性樹脂組成
    物。
  2. 【請求項2】(A)が、環状アミンまたは炭素数5以上
    の非環状アミンのアルキレンオキシド付加物のビニルカ
    ルボン酸エステル(a)からなる重合体である請求項1
    記載の組成物。
  3. 【請求項3】(B)がウレタン樹脂エマルションである
    請求項1または2記載の組成物。
  4. 【請求項4】(a)が、(置換)モルホリンのエチレン
    オキシド及び/またはプロピレンオキシド1〜20モル
    付加物の(メタ)アクリル酸エステルである請求項2記
    載の組成物。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれか記載の組成物を支
    持体上に塗布し、該組成物中の(A)の転移温度以上か
    つ(B)を構成する樹脂の軟化点以下の温度で加熱する
    ことを特徴とする合成皮革の製造方法。
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