JP5196088B1 - 皮革様シート及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

本発明が解決しようとする課題は、例えば汗や油成分等が付着等した場合であっても、皮革様シートの外観不良や支持体に対する経時的な剥離を引き起こすことのないレベルの耐汗性や耐油性等の耐久性を備えた表皮層を形成することのできる、皮革様シートの表皮層形成用ウレタン樹脂組成物を提供することである。
本発明は、少なくとも1つの末端に2個以上の水酸基を有するウレタン樹脂(A)、及び、水性媒体(B)を含有するウレタン樹脂組成物を用いて形成される表皮層(C)と、接着層(D)と、支持体層(E)とを有することを特徴とする皮革様シートである。
【選択図】なし

Description

本発明は、合成皮革や人工皮革等の皮革様シートに関するものである。
合成皮革や人工皮革等の皮革様シートは、天然皮革に匹敵する優れた風合い等を有することから、例えば衣料や家具、車両内装材、靴、鞄等をはじめとする様々な分野で使用されている。
前記皮革様シートとしては、一般に、繊維質基材等の支持体表面に、必要に応じて多孔層等の中間層が積層され、さらにその表面に、ウレタン樹脂等からなる表皮層の積層されたものが多く、各層にはそれぞれの特性が求められている。具体的には、前記中間層には柔軟な風合い等が求められ、前記表皮層には、前記柔軟性等の他に、耐汗性や耐油性等の耐久性等が求められる場合が多い。
特に、前記表皮層に求められる耐汗性等の耐久性は、前記皮革様シートの使用用途が拡大するなかで、その表面に汗や油成分等が付着した場合であっても、前記表皮層の外観変化や劣化、支持体に対する表皮層の密着性の低下を引き起こすことなく、長期間にわたって高品質を維持するうえで、特に重要視される特性である。
前記したような表皮層を備えた皮革様シートとしては、例えば繊維基材と合成樹脂フィルムで形成される表皮層とを接着剤を用いてドライラミネート法により接着加工する繊維積層体の製造方法であって、分子骨格中に水酸基、アミノ基又はイミノ基の何れか一つ以上を含有する水系ポリポリウレタン樹脂を用いて前記繊維基材(A層)を処理することを特徴とする繊維積層体の製造方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、前記繊維積層体の製造に使用する表皮層は、汗や油成分等に長時間晒された場合に、表皮層のフクレ(膨潤)やひび割れ、接着強度の著しい低下を引き起こす場合があるため、皮革様シートの外観不良や、支持体からの経時的な剥離を引き起こす場合があった。
特開2005−206970号公報
本発明が解決しようとする課題は、例えば汗や油成分等が付着等した場合であっても、皮革様シートの外観不良や、支持体からの経時的な剥離を引き起こすことのないレベルの耐汗性や耐油性等の耐久性に優れた表皮層を有する皮革様シートを提供することである。
本発明者等は、上記課題を解決すべく検討するなかで、ウレタン樹脂中に存在する末端に、2個以上の水酸基が存在するウレタン樹脂を使用することによって、上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、少なくとも1つの末端に2個以上の水酸基を有するウレタン樹脂(A)、及び、水性媒体(B)を含有するウレタン樹脂組成物を用いて形成される表皮層(C)と、接着層(D)と、支持体層(E)とを有することを特徴とする皮革様シートに関するものである。
本発明の皮革様シートは、汗や油、溶剤等がその表皮層に付着等した場合であっても、皮革様シートの外観不良や、支持体からの経時的な剥離を引き起こすことのないレベルの耐汗性を有することから、例えば衣料や家具、車両内装材、靴、鞄等の製造に使用することができる。
本発明の皮革様シートは、少なくとも1つの末端に2個以上の水酸基を有するウレタン樹脂(A)及び水性媒体(B)を含有するウレタン樹脂組成物を用いて形成される表皮層(C)と、接着層(D)と、支持体層(E)とを有することを特徴とするものである。
前記表皮層(C)の形成に使用可能なウレタン樹脂組成物としては、末端に2個以上の水酸基を有するウレタン樹脂(A)、水性媒体(B)、及び、必要に応じてその他の添加剤等を含有するものを使用することができる。
本発明では、ウレタン樹脂として、少なくとも1つの末端に2個以上の水酸基を有するウレタン樹脂(A)を使用することが、前記課題を解決するうえで必須である。前記ウレタン樹脂(A)は、具体的には、ウレタン樹脂中に存在しうる2以上の樹脂末端のうち、少なくとも1つの末端に、2個以上の水酸基を有するものである。例えば前記ウレタン樹脂がジオールとジイソシアネートとを反応させて得られるものであって、前記ウレタン樹脂中に末端を2つ有するものである場合には、そのうちの少なくとも1つの末端に水酸基を2個以上有するものである。前記水酸基は、前記2つの末端のそれぞれに、2個以上存在してもよい。また、前記ウレタン樹脂が多分岐構造を有するものであって、3以上の末端を有する場合には、少なくともそのうちの少なくとも1つの末端に水酸基を2個以上有するものである。
ここで、前記ウレタン樹脂(A)の代わりに、1つの末端に1個の水酸基を有するウレタン樹脂を使用した場合、前記耐汗性や耐油性等の耐久性に優れた表皮層を形成することができず、皮革様シートの外観不良や、表皮層(C)と、前記接着層(D)や前記支持体(E)との剥離を引き起こす場合がある。また、前記ウレタン樹脂(A)の代わりに水酸基が末端ではなく、ウレタン主鎖中に結合したウレタン樹脂を使用した場合も、前記耐汗性や耐油性等の耐久性に優れた表皮層を形成することができず、皮革様シートの外観不良や、表皮層(C)と、前記接着層(D)や前記支持体(E)との剥離を引き起こす場合がある。
前記ウレタン樹脂(A)中に存在しうる水酸基は、1つの末端に対して2個〜3個存在することが好ましく、2個存在することがより好ましい。また、前記水酸基は、ウレタン樹脂(A)中に存在する全ての末端のそれぞれに、2個以上存在してもよい。また、前記ウレタン樹脂(A)としては、10〜50の範囲の水酸基価を有することが好ましい。
前記ウレタン樹脂(A)としては、例えば前記ポリオール(a1)としてジオールを、前記ポリイソシアネート(a2)としてジイソシアネートを用いることによって得られる、いわゆる鎖状(リニア)のウレタン樹脂を使用し、その2つの末端のそれぞれに、2個以上、好ましくは2個の水酸基を有するものを使用することが、耐熱(水)性や耐汗性や耐油性等の耐久性等を損なうことなく、特に耐屈曲性に優れた表皮層(C)を形成できるため好ましい。
前記ウレタン樹脂(A)としては、水性媒体(B)中に安定して分散等するうえで親水性基を有することが好ましい。
前記親水性基としては、例えばアニオン性基やカチオン性基、ノニオン性基を使用できる。なかでも、表皮層(C)を形成する際に、本発明で使用するウレタン樹脂組成物の粘度を速やかに上昇するうえで、アニオン性基を使用することがより好ましい。
前記アニオン性基としては、例えばカルボキシル基、カルボキシレート基、スルホン酸基、スルホネート基等を使用することができ、なかでも、一部または全部が塩基性化合物等によって中和されたカルボキシレート基やスルホネート基を使用することが、良好な水分散性を有する複合樹脂を製造するうえで好ましい。
前記アニオン性基の中和に使用可能な塩基性化合物としては、例えばアンモニア、トリエチルアミン、ピリジン、モルホリン等の有機アミンや、モノエタノールアミン等のアルカノールアミンや、ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム等を含む金属塩基化合物等が挙げられる。
前記アニオン性基としてカルボキシレート基やスルホネート基を使用する場合、それらはウレタン樹脂(A)全体に対して50mmol/kg〜1,000mmol/kgの範囲で存在することが、ウレタン樹脂(A)の良好な水分散安定性を維持するうえで好ましい。
また、前記カチオン性基としては、例えば3級アミノ基等を使用することができる。
前記3級アミノ基の一部又は全てを中和する際に使用することができる酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、乳酸、マレイン酸などの有機酸類や、スルホン酸、メタンスルホン酸等の有機スルホン酸類、及び、塩酸、硫酸、オルトリン酸、オルト亜リン酸等の無機酸等を単独または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、前記3級アミノ基の一部又は全てを4級化する際に使用することができる4級化剤としては、例えば、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸等のジアルキル硫酸類や、メチルクロライド、エチルクロライド、ベンジルクロライドなどのハロゲン化アルキル類、メタンスルホン酸メチル、パラトルエンスルホン酸メチル等のアルキル又はエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロルヒドリン等のエポキシ類を単独または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
また、前記ノニオン性基としては、例えばポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、ポリオキシブチレン基、ポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)基、及びポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン基等のポリオキシアルキレン基を使用することができる。なかでもオキシエチレン単位を有するポリオキシアルキレン基を使用することが、親水性をより一層向上させるうえで好ましい。
本発明で使用するウレタン樹脂(A)としては、耐汗性等の耐久性に優れた表皮層を形成する観点から、10,000〜50,000の範囲の重量平均分子量を有するものを使用することが好ましく、20,000〜50,000のものを使用することがより好ましい。
前記ウレタン樹脂(A)は、例えば前記ポリオール(a1)とポリイソシアネート(a2)と必要に応じて鎖伸長剤(a3)とを反応させることによって末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを製造する工程(工程1)、及び、前記ウレタンプレポリマーとポリアルカノールアミンとを反応する工程(工程2)を経ることによって製造することができる。
はじめに工程1について説明する。
前記工程1は、前記ポリオール(a1)とポリイソシアネート(a2)と必要に応じて鎖伸長剤(a3)とを反応させることによって末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを製造する工程である。具体的には、無溶剤下または有機溶剤の存在下、前記ポリオール(a1)と前記ポリイソシアネート(a2)と、必要に応じて鎖伸長剤(a3)とを混合し、50℃〜100℃で概ね3時間〜10時間程度反応させることによって製造することができる。また、前記ポリオール(a1)と前記ポリイソシアネート(a2)とを前記と同様の方法で反応させた後に、前記反応物と鎖伸長剤(a3)とを混合し、更に反応することによって、目的とする末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを製造することもできる。
前記工程1で使用可能なポリオール(a1)としては、例えば、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等を使用することができる。なかでも、ポリカーボネートポリオールを使用することが、表皮層(C)の耐汗性等をより一層向上するうえで好ましい。
前記ポリカーボネートポリオールとしては、例えば炭酸エステルと、概ね100〜500程度の低分子量ポリオールとを反応させて得られるもの等を使用することができる。
前記炭酸エステルとしては、メチルカーボネートや、ジメチルカーボネート、エチルカーボネート、ジエチルカーボネート、シクロカーボネート、ジフェニルカーボネ−ト等を使用することできる。
前記炭酸エステルと反応しうる低分子量ポリオールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ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、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,5−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、2−ブチル−2−エチルプロパノールジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ハイドロキノン、レゾルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、4,4’−ビフェノール等の比較的低分子量のジヒドロキシ化合物や、ポリエチレングリコール、ポリ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等のポリエーテルポリオールや、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリヘキサメチレンサクシネート、ポリカプロラクトン等のポリエステルポリオール等を使用することができる。
前記ポリカーボネートポリオールとしては、500〜3,000の数平均分子量を有するものを使用することが好ましい。なかでも、表皮層(C)の耐熱(水)性や耐汗性をより一層向上する観点から、500〜1,500の数平均分子量を有するポリカーボネートポリオールを使用することが好ましい。一方、表皮層(C)の良好な耐熱(水)性や耐汗性や耐油性等の耐久性とともに、優れた耐屈曲性を両立した表皮層(C)を形成する場合には、好ましくは1,500超え3,000以下、より好ましくは1,600〜2,500の数平均分子量を有するポリカーボネートポリオールを使用することができる。
前記ポリカーボネートポリオールは、前記ポリオール(a1)の全量に対して20質量%〜95質量%の範囲で使用することが好ましい。
また、前記ポリエステルポリオールとしては、例えば概ね100〜500程度の低分子量のポリオールとポリカルボン酸とをエステル化反応して得られるもの等を使用することができる。
前記低分子量のポリオールとしては、例えば1,6−ヘキサンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ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、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,5−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール等の脂肪族ポリオールや、シクロブタンジオール、シクロペンタンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、シクロヘプタンジオール、シクロオクタンジオール、シクロヘキサンジメタノール、ヒドロキシプロピルシクロヘキサノール等の脂肪族環式構造含有ポリオールを使用することができる。
前記低分子量のポリオールとのエステル化反応に使用可能なポリカルボン酸としては、例えばコハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、マレイン酸等の脂肪族ポリカルボン酸や、フマル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ポリカルボン酸、及びこれらの無水物またはエステル形成性誘導体などを使用することができる。
また、前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば活性水素原子を2個以上有する化合物の1種または2種以上を開始剤として、アルキレンオキサイドを付加重合させたものを使用することができる。
前記開始剤としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等を使用することができる。
また、前記アルキレンオキサイドとしては、例えば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、スチレンオキサイド、エピクロルヒドリン、テトラヒドロフラン等を使用することができる。
また、前記ポリオール(a1)としては、ウレタン樹脂(A)中に親水性基を導入する観点から、親水性基を有するポリオールを使用することが好ましい。
前記親水性基を有するポリオールとしては、例えば2,2’−ジメチロールプロピオン酸、2,2’−ジメチロールブタン酸、2,2’−ジメチロール酪酸、2,2’−ジメチロール吉草酸等のカルボキシル基を有するポリオールや、5−スルホイソフタル酸、スルホテレフタル酸、4−スルホフタル酸、5[4−スルホフェノキシ]イソフタル酸等のスルホン酸基を有するポリオールを使用することができる。また、前記親水性基を有するポリオールとしては、前記した低分子量の親水性基を有するポリオールと、例えばアジピン酸等の各種ポリカルボン酸とを反応させて得られる親水性基を有するポリエステルポリオール等を使用することもできる。
前記親水性基を有するポリオールは、前記ポリオール(a1)の全量に対して、0.5質量%〜10質量%の範囲で使用することが好ましく、1質量%〜5質量%の範囲で使用することがより好ましい。
また、前記ポリオール(a1)と反応しうるポリイソシアネート(a2)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、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、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、カルボジイミド化ジフェニルメタンポリイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネートや、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、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂肪族または脂肪族環式構造を有するポリイソシアネート等を、単独で使用または2種以上を併用して使用することができる。なかでも、脂肪族環式構造を有するポリイソシアネートを使用することが好ましく、とりわけイソホロンジイソシアネートやジシクロヘキシルメタンジイソシアネートを使用することが、表皮層(C)の経時的な黄変色を防止するうえでより好ましい。
前記ポリオール(a1)と前記ポリイソシアネート(a2)との反応は、前記ポリオール(a1)の有する水酸基と前記ポリイソシアネート(a2)の有するイソシアネート基との当量割合[イソシアネート基/水酸基]が1.0〜2.0の範囲であることが好ましく、1.1〜1.9であることが好ましい。
前記鎖伸長剤(a3)としては、例えばポリアミンや水酸基含有化合物等を使用することができる。
前記ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン等のジアミン類;N−ヒドロキシメチルアミノエチルアミン、N−ヒドロキシエチルアミノエチルアミン、N−ヒドロキシプロピルアミノプロピルアミン、N−エチルアミノエチルアミン、N−メチルアミノプロピルアミン等の1個の1級アミノ基と1個の2級アミノ基を含有するジアミン類;ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のポリアミン類;ヒドラジン、N,N’−ジメチルヒドラジン、1,6−ヘキサメチレンビスヒドラジン等のヒドラジン類;コハク酸ジヒドラジッド、アジピン酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド等のジヒドラジド類;β−セミカルバジドプロピオン酸ヒドラジド、3−セミカルバジッド−プロピル−カルバジン酸エステル、セミカルバジッド−3−セミカルバジドメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン等のセミカルバジド類を使用することができる。
前記水酸基含有化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレンリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、サッカロース、メチレングリコール、グリセリン、ソルビトール等のグリコール類;ビスフェノールA、4,4’−ジヒドロキシジフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、水素添加ビスフェノールA、ハイドロキノン等のフェノール類、及び水等を、本発明で使用するウレタン樹脂組成物の保存安定性が低下しない範囲内で単独で使用または2種以上を併用することができる。
前記鎖伸長剤(a3)は、形成される表皮層中にウレア結合を導入し、その結果、表皮層の耐久性をより一層向上することで耐汗性を向上する観点から、ウレタン樹脂(A)の製造に使用する原料の全量に対して1質量%〜10質量%の範囲で使用することが好ましく、1質量%〜5質量%の範囲であることがより好ましい。
前記工程1においてポリオール(a1)と前記ポリイソシアネート(a2)と、必要に応じて鎖伸長剤(a3)とを反応させる際に使用可能な有機溶剤としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類;アセトニトリル等のニトリル類;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類を、単独で使用または2種以上を使用することができる。
前記工程1で得られたウレタンプレポリマーは、その分子末端に、工程2においてポリアルカノールアミンの有するアミノ基と反応しうる官能基を有することが好ましい。前記官能基としてはイソシアネート基が好ましい。
前記工程1で得られたウレタンプレポリマーは、無溶剤タイプであってもよいが、良好な取り扱い性を付与する観点から前記有機溶剤に溶解したタイプであることが好ましい。
次に、前記工程2について説明する。
工程2は、前記工程1で得られたイソシアネート基含有ウレタンプレポリマーまたはその有機溶剤溶液と、ポリアルカノールアミンとを混合し反応させることによって、得られるウレタン樹脂(A)中に存在する1以上の末端に、2個以上の水酸基を導入する工程である。
具体的には、前記イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーまたはその有機溶剤溶液またはその水分散液と、ポリアルカノールアミンとを混合し、例えば25℃の常温で反応させることによって、所望のウレタン樹脂(A)を製造することができる。その際、ポリアルカノールアミンの使用量を調整することによって、得られるウレタン樹脂(A)中に導入される水酸基量を調整することができる。
前記ポリアルカノールアミン(a4)としては、例えば、ジエタノールアミン、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、(R)−3−アミノ−1,2−プロパンジオール、トリス(ヒドロキシメチル)アミノエタン、1−アミノ−1−デオキシ−D−グルシトールのような1個のアミノ基に対して複数の水酸基を有するアミン類を、本発明で使用するウレタン樹脂組成物の保存安定性が低下しない範囲内で単独で使用または2種以上を併用することができる。
本発明で使用する表皮層形成用のウレタン樹脂組成物は、前記ウレタン樹脂(A)を含有する無溶剤タイプのものであってもよいが、良好な塗工作業性等を付与する観点から、溶媒を含有するものであることが好ましい。前記溶媒としては、水性媒体や各種有機溶剤を使用することができる。
なお、前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物として、前記ウレタン樹脂(A)と水性媒体(B)とを含有するものを使用するにあたっては、前記工程1及び工程2によってウレタン樹脂(A)またはその有機溶剤溶液を製造し、次いで、前記ウレタン樹脂中のアニオン性基等の親水性基を必要に応じて中和等した後、水性媒体を供給し、該水性媒体中に前記ウレタン樹脂(A)を分散させることが好ましい。前記ウレタン樹脂(A)と水性媒体とを混合する際には、必要に応じてホモジナイザー等の機械を使用してもよい。
前記水性媒体(B)としては、水、水と混和する有機溶剤、及び、これらの混合物が挙げられる。水と混和する有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n−及びイソプロパノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類;ポリアルキレングリコールのアルキルエーテル類;N-メチル-2-ピロリドン等のラクタム類、等が挙げられる。本発明では、水のみを用いても良く、また水及び水と混和する有機溶剤との混合物を用いても良く、水と混和する有機溶剤のみを用いても良い。安全性や環境に対する負荷の点から、水のみ、又は、水及び水と混和する有機溶剤との混合物が好ましく、水のみが特に好ましい。
前記水性媒体(B)は、前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物の全量に対して、40質量%〜85質量%の範囲で使用することが好ましく、50質量%〜80質量%の範囲で使用することがより好ましい。
また、前記有機溶剤としては、例えばアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類;アセトニトリル等のニトリル類;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類を使用することができる。
本発明で使用する表皮層形成用のウレタン樹脂組成物は、前記ウレタン樹脂組成物の全量に対して前記ウレタン樹脂(A)を10質量%〜50質量%の範囲で含有するものであること好ましく、20質量%〜50質量%含有することが、塗工作業性を向上するうえで好ましい。
本発明で使用する前記ウレタン樹脂組成物は、特に優れた耐熱(水)性や耐汗性や耐油性、耐加水分解性等の耐久性に優れた表皮層(C)を形成する観点から、架橋剤を併用することができる。
前記架橋剤としては、例えばカルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン架橋剤、エポキシ架橋剤、イソシアネート系架橋剤、メラミン系架橋剤等の従来知られるものを使用することができ、なかでもカルボジイミド系架橋剤やオキサゾリン架橋剤を使用することが好ましい。
前記架橋剤は、前記ウレタン樹脂(A)100質量部に対して1質量部〜10質量部の範囲で使用することが、耐熱(水)性や耐汗性や耐油性等の耐久性の更なる向上を図るうえで好ましい。
また、本発明で使用する表皮層形成用のウレタン樹脂組成物は、前記したものの他に、必要に応じて、各種添加剤を含んでいても良い。例えば、会合型増粘剤、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、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、顔料、染料、導電性付与剤、帯電防止剤、透湿性向上剤、撥水剤、撥油剤、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、ブロッキング防止剤、加水分解防止剤を併用することができる。
前記会合型増粘剤としては、例えばヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体や、ポリアクリル酸塩、ポリビニルピロリドン、ウレタン系、ポリエーテル系等を使用することができる。なかでも、前記ウレタン樹脂(A)と良好な相溶性を有することから、ウレタン系会合型増粘剤を使用することが好ましい。前記会合型増粘剤は、前記ウレタン樹脂(A)の全量に対して0.5質量%〜5質量%の範囲で使用することが好ましい。
前記ウレタン樹脂組成物は、汗等が付着等した場合であっても、皮革様シートの外観不良や支持体に対する経時的な剥離を引き起こすことのないレベルの耐汗性を備えた皮膜を形成できることから、各種基材のトップコート層形成用コーティング剤に好適に使用することができる。とりわけ、皮革様シートを構成する表皮層(C)の形成に好適に使用することができる。
前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物は、前記皮革様シートを構成する表皮層(C)の形成材料に使用することができる。皮革様シートは、必要に応じて樹脂が含浸された繊維質基材からなる支持体層(E)の表面に、表皮層(C)が接着層(D)を介して積層されたものが一般的であり、前記表皮層(C)の形成に、本発明で使用するウレタン樹脂組成物を好適に使用することができる。なお、前記皮革様シートは、柔軟性等の付与を目的として多孔層(発泡層)を有していてもよく、また、前記接着層(D)が発泡し、実質的に前記多孔層に相当するものであってもよい。
前記支持体層(E)の形成に使用可能な支持体としては、不織布や織布、編み物等を使用することができる。前記基材を構成するものとしては、例えばポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリウレタン繊維、アセテート繊維、レーヨン繊維、ポリ乳酸繊維や、綿、麻、絹、羊毛や、それらの混紡繊維等を使用することができる。
前記支持体の表面には、必要に応じ制電加工や離型処理加工、撥水加工、吸水加工、抗菌防臭加工、制菌加工、紫外線遮断加工等が施されていてもよい。
前記支持体の表面に接着層(D)を介して表皮層(C)が積層された皮革様シートは、例えば、離型処理の施されたシート上に前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物を塗布し乾燥することによって表皮層(C)を形成し、次いで該表皮層(C)上に前記支持体を、接着剤(d)等を用いて積層することによって製造することができる。
前記シート上に前記ウレタン樹脂組成物を塗布する方法としては、例えばグラビアコーター法やナイフコーター法、パイプコーター法、コンマコーター法等が挙げられる。また、前記方法で塗布したウレタン樹脂組成物を乾燥及び硬化する方法としては、例えば、常温下で1日〜10日程度放置、または、50℃〜250℃の温度で1秒〜600秒程度加熱する方法が挙げられる。
前記表皮層(C)と前記支持体層(E)との接着に使用する接着剤(d)としては、水酸基を有する化合物(d−1)とイソシアネート基を有する化合物(d−2)とを含有する接着剤を使用することが好ましい。
前記接着剤(d)としては、前記イソシアネート基を有する化合物(d−2)を、前記水酸基を有する化合物(d−1)に対して過剰に含むものを使用することが好ましい。これにより、前記化合物(d−1)の水酸基と、前記化合物(d−2)のイソシアネート基とが反応することで接着層(D)を形成し、かつ、前記反応で残存した化合物(d−2)のイソシアネート基と、前記表皮層(C)を形成する前記ウレタン樹脂(A)の水酸基の一部または全部とが反応することによって、汗等が付着等した場合であっても、外観不良や、支持体からの経時的な剥離を引き起こすことのないレベルの耐汗性等の耐久性に優れた表皮層を備えた皮革様シートを得ることができる。
前記化合物(d−2)を過剰量使用することについて、具体的には、前記接着剤(d)中に含まれる前記化合物(d−2)の有するイソシアネート基と前記化合物(d−1)の水酸基との当量割合[イソシアネート基/水酸基]は1.0を超える範囲であることが好ましい。
前記接着剤(d)としては、具体的には、水酸基を有するウレタン樹脂と、イソシアネート基を有する架橋剤とを含む2液型の接着剤を使用することができる。
前記接着剤(d)に使用可能な前記水酸基を有するウレタン樹脂としては、前記ウレタン樹脂(A)の製造に使用できるものとして例示したポリオール(a1)やポリイソシアネート(a2)、鎖伸長剤(a3)等と同様のものを使用し、それらを反応することによって得られるものを使用することができる。
前記水酸基を有するウレタン樹脂を製造する際には、前記架橋剤のイソシアネート基と反応しうる水酸基を付与する観点から、その製造に使用する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[イソシアネート基/水酸基]が1.0未満となる範囲で、前記ポリイソシアネートとポリオールとを混合し反応して得られたものを使用することが好ましい。
前記で得た水酸基基を有するウレタン樹脂は、優れた接着強度を発現するうえで、概ね10,000〜50,000程度の重量平均分子量を有するものを使用することが好ましい。
また、前記接着剤(d)としては、前記したものの他にポリオール及びポリイソシアネートを含有する2液型の接着剤を使用することができる。
前記2液型の接着剤は、前記ポリオール及びポリイソシアネートを混合した後、速やかに前記支持体表面に塗布することで、ウレタン結合の形成した接着層(D)を形成することができる。
前記2液型の接着剤に使用可能なポリオールとしては、前記ウレタン樹脂(A)を製造する際に使用可能なものとして例示したポリオール(a1)と同様のものを使用することができる。具体的には、ポリカーボネートポリオール等を使用することができる。
また、前記2液型の接着剤に使用可能なポリイソシアネートとしては、前記ウレタン樹脂(A)を製造する際に使用可能なものとして例示したポリイソシアネート(a2)と同様のものを使用することができる。
前記2液型の接着剤は、前記表皮層(C)を形成する前記ウレタン樹脂(A)の水酸基と反応し、汗等が付着等した場合であっても、皮革様シートの外観不良や支持体からの経時的な剥離を引き起こすことのないレベルの耐汗性等の耐久性を備えた表皮層(C)を形成するうえで、前記ポリイソシアネートのイソシアネート基と前記ポリオールの水酸基との当量割合[イソシアネート基/水酸基]が1.0を超えるような範囲で、前記ポリオールとポリイソシアネートとを混合したものを使用することが好ましい。
前記接着剤(d)としては、前記したような水酸基を有するウレタン樹脂やイソシアネート基を有する架橋剤、ポリオールやポリイソシアネート等の硬化成分が、水や溶剤等の溶媒に分散または溶解したものを使用できるし、無溶剤タイプであるものを使用することもできる。
前記接着剤(d)は、前記支持体(C)または前記表皮層(C)の表面に、例えばグラビアコーター法やナイフコーター法、パイプコーター法、コンマコーター法等の方法によって塗布することができる。前記接着層(D)を発泡させ多孔層を形成する場合、前記多孔層は、前記接着剤(d)を支持体表面に塗布する際に、一般に機械発泡法といわれる方法や、マイクロバルーン、発泡剤等の添加剤を添加することによって発泡させることで形成することができる。
前記接着剤(d)の塗布面と前記表皮層(C)とは、それらが積層した状態で、40℃〜120℃の条件で加熱等することによって、前記接着層(D)と前記表皮層(C)との界面で、前記接着剤(d)中に存在するイソシアネート基と、前記表皮層(C)中に存在する水酸基とが反応し、汗等が付着等した場合であっても、皮革様シートの外観不良や支持体に対する経時的な剥離を引き起こすことのないレベルの耐汗性や耐油性等の耐久性を備えた表皮層を有する皮革様シートを得ることができる。
また、前記皮革様シートとして、前記接着層(D)とは別に多孔層等の中間層を設ける場合には、例えば離型処理の施されたシート上に前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物を塗布し乾燥することによって表皮層(C)を形成し、次いで該表皮層(C)上に、従来から知られる機械発泡法や水発泡法等によって発泡させた多孔層形成用樹脂組成物を塗布及び硬化することによって多孔層を形成し、次いで、該多孔層上に、前記接着剤(d)を用いて支持体(C)を積層することによって得ることができる。
前記で得られた皮革様シートを構成する表皮層(C)の厚みは、概ね10μm〜300μmの範囲であることが好ましい。また、前記接着層(D)もまた、10μm〜300μmの厚みであることが好ましい。
前記方法で得られた皮革様シートは、耐汗性や耐油性等の耐久性をはじめ、耐屈曲性に優れることから、例えば鞄や靴、衣服、車両内装材等の様々な用途に使用することが可能である。
以下、本発明を実施例と比較例により、一層、具体的に説明する。
〔調製例1〕接着剤(d1−1)の調製
メチルエチルケトン1221g及びオクチル酸第一錫0.1gの存在下、ポリカーボネートジオール(ニッポランN980R;日本ポリウレタン工業(株):数平均分子量2000)1000gと、ジメチロールプロピオン酸34gと、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)187gとを、イソシアネート基が消失するまで70℃で反応させることによって、末端に水酸基を有するウレタン樹脂のメチルエチルケトン溶液を得た。
前記ウレタン樹脂のメチルエチルケトン溶液2462gとトリエチルアミン25gとを混合した後、純水2442gと混合し、転相乳化することによって乳化液を得た。
次いで、前記乳化液からメチルエチルケトンを留去することによって、不揮発分45質量%のウレタン樹脂組成物〔d1−1−1〕を得た。
前記で得たウレタン樹脂組成物〔d1−1−1〕100gと、シリコーン系レベリング剤0.2g、シリコーン系消泡剤0.1g、ウレタン系会合型増粘剤1.0g、イソシアネート系架橋剤5.0gを加え、メカニカルミキサーを用いて2000rpm、2分間撹拌し、次いで真空脱泡機を用いて脱泡することによって、水系接着剤(d1−1)を得た。
〔調製例2〕接着剤(d1−2)の調製
窒素雰囲気、オクチル酸第一錫0.1gの存在下、80℃に加温したポリカーボネートジオール(ニッポランN980R;日本ポリウレタン工業(株):数平均分子量2000)100gとジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)14gをメカニカルミキサーを用いて2000rpm、2分間撹拌し、次いで真空脱泡機を用いて脱泡することによって無溶剤接着剤(d1−2)を得た。
〔実施例1〕皮革様シートの作製
メチルエチルケトン710g及びオクチル酸第一錫0.1gの存在下、ポリカーボネートジオール(ニッポランN981;日本ポリウレタン工業(株):数平均分子量1000)1000gと、ジメチロールプロピオン酸67gと、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)590gとを、NCO%が2.7質量%に達するまで70℃で反応させることによって、末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(A’−1)のメチルエチルケトン溶液を得た。なお、前記NCO%は、前記ポリウレタンの製造に使用した原料の合計質量に対する、そのうちポリイソシアネートが有するイソシアネート基の質量の割合である。
前記末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(A’−1)のメチルエチルケトン溶液2367gとトリエチルアミン50gとを混合した後、純水2367gと混合し、転相乳化することによって乳化液を得た。
得られた乳化液に、エチレンジアミン36g及びジエタノールアミン95gを含む鎖伸長剤水溶液1310gを供給し、混合することで鎖伸長反応させた。
次いで、前記反応混合物からメチルエチルケトンを留去することによって、不揮発分35質量%のウレタン樹脂組成物〔I〕(重量平均分子量42000、水酸基価56.7)を得た。
前記で得たウレタン樹脂組成物〔I〕100gと、シリコーン系レベリング剤0.2g、シリコーン系消泡剤0.1g、ウレタン系会合型増粘剤1.0gを加え、メカニカルミキサーを用いて2000rpm、2分間撹拌し、次いで真空脱泡機を用いて脱泡することによって、表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔I−1〕を得た。
前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔I−1〕の100質量部を、離型紙(155T フラット 大日本印刷(株)製)上に、塗布後の膜厚が150μmとなるように塗布した。
前記塗布後、直ちに、ワーナーマチス(乾燥機)を用いて70℃で2分間予備乾燥し、次いで、120℃で2分間乾燥し、前記塗布層中に含まれる水分を完全に蒸発させることによって、ポリウレタン樹脂フィルムを得た。
前記方法で得たポリウレタン樹脂フィルム上に、前記調製例1で得た接着剤(d1−1)100質量部を、その膜厚が150μmとなるように塗布し、次いでワーナーマチス(乾燥機)を用い70℃で2分間乾燥した。
前記乾燥後、前記接着剤(d1−1)の塗布面上にポリエステル繊維不織布からなる支持体を載置し、120℃に調整したロールを用いて圧着した後、80℃で24時間エージングした。エージング後、前記離型紙を除去することによって、皮革様シート〔I−2〕を得た。
〔実施例2〕皮革様シートの作製
一方、前記実施例1で使用した表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔I−1〕の100質量部を、離型紙(155T フラット 大日本印刷(株)製)上に、塗布後の膜厚が150μmとなるように塗布した。
前記塗布後、直ちに、ワーナーマチス(乾燥機)を用いて70℃で2分間予備乾燥し、次いで、120℃で2分間乾燥し、前記塗布層中に含まれる水分を完全に蒸発させることによって、ポリウレタン樹脂フィルムを得た。
前記方法で得たポリウレタン樹脂フィルム上に、調製例2で得た接着剤(d1−2)100質量部を、その膜厚が150μmとなるように塗布した。更に前記接着剤(d1−2)の塗布面上にポリエステル繊維不織布からなる支持体を載置し、120℃に調整したロールを用いて圧着した後、80℃で24時間エージングした。エージング後、前記離型紙を除去することによって、皮革様シート〔II−2〕を得た。
〔実施例3〕皮革様シートの作製
メチルエチルケトン710g及びオクチル酸第一錫0.1gの存在下、ポリエステルジオール(プラクセル210、ダイセル化学(株)分子量約1000)1000gと、ジメチロールプロピオン酸67gと、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)590gとを、NCO%が2.7質量%に達するまで70℃で反応させることによって、末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(A’−2)のメチルエチルケトン溶液を得た。
このウレタンプレポリマー(A’−2)のメチルエチルケトン溶液2367gにトリエチルアミン50gを混合した後、純水2367gと混合し、転相乳化することによって乳化液を得た。
得られた乳化液に、エチレンジアミン36g及びジエタノールアミン95gを含む鎖伸長剤水溶液1310gを供給し、混合することで鎖伸長反応させた。
次いで、前記反応混合物からメチルエチルケトンを留去することによって、不揮発分35質量%のウレタン樹脂組成物〔II〕(重量平均分子量41000、水酸基価56.7)を得た。
前記で得たウレタン樹脂組成物〔II〕100gと、シリコーン系レベリング剤0.2g、シリコーン系消泡剤0.1g、ウレタン系会合型増粘剤1.0gを加え、メカニカルミキサーを用いて2000rpm、2分間撹拌し、次いで真空脱泡機を用いて脱泡することによって、表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔II−2〕を得た。
前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔I−1〕の代わりに、前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔II−1〕100質量部を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で皮革様シート〔III−2〕を得た。
〔実施例4〕皮革様シートの作製
メチルエチルケトン710g及びオクチル酸第一錫0.1gの存在下、ポリカーボネートジオール(ニッポランN981;日本ポリウレタン工業(株):数平均分子量1000)1000gと、ポリエチレングリコール(PEG1000、日油(株))50gと、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(ユニオックスM1000:日油(株))50gと、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)590gとを、NCO%が2.7質量%に達するまで70℃で反応させることによって、末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(A’−3)のメチルエチルケトン溶液を得た。
前記末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(A’−3)のメチルエチルケトン溶液2400gに、予め調製した乳化剤10質量%水溶液(ニューコール2314:日本乳化剤(株))2400gと混合し、転相乳化することによって乳化液を得た。
得られた乳化液に、エチレンジアミン36g及びジエタノールアミン95gを含む鎖伸長剤水溶液1310gを供給し、混合することで鎖伸長反応させた。
次いで、前記反応混合物からメチルエチルケトンを留去することによって、不揮発分35質量%のウレタン樹脂組成物〔III〕(重量平均分子量43000、水酸基価55.7)を得た。
前記で得たウレタン樹脂組成物〔III〕100gと、シリコーン系レベリング剤0.2g、シリコーン系消泡剤0.1g、ウレタン系会合型増粘剤1.0gを加え、メカニカルミキサーを用いて2000rpm、2分間撹拌し、次いで真空脱泡機を用いて脱泡することによって、表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔III−1〕を得た。
前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔I−1〕の代わりに、前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔III−1〕100質量部を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で皮革様シート〔IV−2〕を得た。
〔実施例5〕皮革様シートの作製
メチルエチルケトン630g及びオクチル酸第一錫0.1gの存在下、ポリカーボネートジオール(ニッポランN980R;日本ポリウレタン工業(株):数平均分子量2000)1000gと、ジメチロールプロピオン酸67gと、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)390gとを、NCO%が2.0質量%に達するまで70℃で反応させることによって、末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(A’−4)のメチルエチルケトン溶液を得た。
前記末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(A’−4)のメチルエチルケトン溶液2087gとトリエチルアミン50gとを混合した後、純水2367gと混合し、転相乳化することによって乳化液を得た。
得られた乳化液に、エチレンジアミン24g及びジエタノールアミン53gを含む鎖伸長剤水溶液770gを供給し、混合することで鎖伸長反応させた。
次いで、前記反応混合物からメチルエチルケトンを留去することによって、不揮発分35質量%のウレタン樹脂組成物〔IV〕(重量平均分子量42000、水酸基価36.8)を得た。
前記で得たウレタン樹脂組成物〔IV〕100gと、シリコーン系レベリング剤0.2g、シリコーン系消泡剤0.1g、ウレタン系会合型増粘剤1.0gを加え、メカニカルミキサーを用いて2000rpm、2分間撹拌し、次いで真空脱泡機を用いて脱泡することによって、表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔IV−1〕を得た
前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔I−1〕の代わりに、前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔IV−1〕100質量部を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で皮革様シート〔V−2〕を得た。
〔実施例6〕皮革様シートの作製
メチルエチルケトン710g及びオクチル酸第一錫0.1gの存在下、ポリカーボネートジオール(ニッポランN981;日本ポリウレタン工業(株):数平均分子量1000)1000gと、ジメチロールプロピオン酸67gと、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)590gとを、NCO%が2.7質量%に達するまで70℃で反応させることによって、末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(A’−1)のメチルエチルケトン溶液を得た。
前記末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(A’−1)のメチルエチルケトン溶液2367gとトリエチルアミン50gとを混合した後、純水2367gと混合し、転相乳化することによって乳化液を得た。
得られた乳化液に、エチレンジアミン42gとジエタノールアミン11gを含む鎖伸長剤水溶液530gを供給し、混合することで鎖伸長反応させた。
次いで、前記反応混合物からメチルエチルケトンを留去することによって、不揮発分35質量%のウレタン樹脂組成物〔V〕(重量平均分子量42000、水酸基価6.9)を得た。
前記で得たウレタン樹脂組成物〔V〕100gと、シリコーン系レベリング剤0.2g、シリコーン系消泡剤0.1g、ウレタン系会合型増粘剤1.0gを加え、メカニカルミキサーを用いて2000rpm、2分間撹拌し、次いで真空脱泡機を用いて脱泡することによって、表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔V−1〕を得た
前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔I−1〕の代わりに、前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔V−1〕100質量部を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で皮革様シート〔V−2〕を得た。
〔比較例1〕皮革様シートの作製
メチルエチルケトン710g及びオクチル酸第一錫0.1gの存在下、ポリカーボネートジオール(ニッポランN981;日本ポリウレタン工業(株):数平均分子量1000)1000gと、ジメチロールプロピオン酸67gと、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)590gとを、NCO%が2.7質量%に達するまで70℃で反応させることによって、末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(A’−1)のメチルエチルケトン溶液を得た。
前記末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(A’−1)のメチルエチルケトン溶液2367gとトリエチルアミン50gとを混合した後、純水2367gと混合し、転相乳化することによって乳化液を得た。
得られた乳化液に、エチレンジアミン36g及びモノエタノールアミン55gを含む鎖伸長剤水溶液910gを供給し、混合することで鎖伸長反応させた。
次いで、前記反応混合物からメチルエチルケトンを留去することによって、不揮発分35質量%のウレタン樹脂組成物〔I’〕(重量平均分子量39000、水酸基価28.9)を得た。
前記で得たウレタン樹脂組成物〔I’〕100gと、シリコーン系レベリング剤0.2g、シリコーン系消泡剤0.1g、ウレタン系会合型増粘剤1.0gを加え、メカニカルミキサーを用いて2000rpm、2分間撹拌し、次いで真空脱泡機を用いて脱泡することによって、表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔I’−1〕を得た。
前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔I−1〕の代わりに、前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔I’−1〕100質量部を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で皮革様シート〔I’−2〕を得た。
〔比較例2〕皮革様シートの作製
メチルエチルケトン710g及びオクチル酸第一錫0.1gの存在下、ポリカーボネートジオール(ニッポランN981;日本ポリウレタン工業(株):数平均分子量1000)1000gと、ジメチロールプロピオン酸67gと、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)590gとを、NCO%が2.7質量%に達するまで70℃で反応させることによって、末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(A’−1)のメチルエチルケトン溶液を得た。
前記末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(A’−1)のメチルエチルケトン溶液2367gとトリエチルアミン50gとを混合した後、純水2367gと混合し、転相乳化することによって乳化液を得た。
得られた乳化液に、N−(アミノエチル)エタノールアミン21g及びモノエタノールアミン31gを含む鎖伸長剤水溶液520gを供給し、混合することで鎖伸長反応させた。
次いで、前記反応混合物からメチルエチルケトンを留去することによって、不揮発分35質量%のウレタン樹脂組成物〔II’〕(重量平均分子量40000、水酸基価23,2)を得た。
前記で得たウレタン樹脂組成物〔II’〕100gと、シリコーン系レベリング剤0.2g、シリコーン系消泡剤0.1g、ウレタン系会合型増粘剤1.0gを加え、メカニカルミキサーを用いて2000rpm、2分間撹拌し、次いで真空脱泡機を用いて脱泡することによって、表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔II’−1〕を得た。
前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔I−1〕の代わりに、前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔II’−1〕100質量部を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で皮革様シート〔II’−2〕を得た。
〔比較例3〕皮革様シートの作製
メチルエチルケトン710g及びオクチル酸第一錫0.1gの存在下、ポリカーボネートジオール(ニッポランN981;日本ポリウレタン工業(株):数平均分子量1000)1000gと、ジメチロールプロピオン酸67gと、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)590gとを、NCO%が2.7質量%に達するまで70℃で反応させることによって、末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(A’−1)のメチルエチルケトン溶液を得た。
前記末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー(A’−1)のメチルエチルケトン溶液2367gとトリエチルアミン50gとを混合した後、純水2367gと混合し、転相乳化することによって乳化液を得た。
得られた乳化液に、エチレンジアミン36g及びジブチルアミン116gを含む鎖伸長剤水溶液1400gを供給し、混合することで鎖伸長反応させた。
次いで、前記反応混合物からメチルエチルケトンを留去することによって、不揮発分35質量%のウレタン樹脂組成物〔III’〕(重量平均分子量39000、水酸基価0.0)を得た。
前記で得たウレタン樹脂組成物〔III’〕100gと、シリコーン系レベリング剤0.2g、シリコーン系消泡剤0.1g、ウレタン系会合型増粘剤1.0gを加え、メカニカルミキサーを用いて2000rpm、2分間撹拌し、次いで真空脱泡機を用いて脱泡することによって、表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔III’−1〕を得た。
前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔I−1〕の代わりに、前記表皮層形成用のウレタン樹脂組成物〔III’−1〕100質量部を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で皮革様シート〔III’−2〕を得た。
[密着性の評価方法]
実施例及び比較例で得た皮革様シートを構成する表皮層の表面に、1インチ幅のホットメルト布テープ(サン化成株式会社製)を130℃で5秒間かけて接着した後、JIS K6854−2に準拠して、テンシロン(ヘッドスピード=200mm/分)を用いて、温度23℃及び相対湿度65%の状態での剥離強度を測定した。前記皮革様シートを構成する表皮層の剥離強度が3.0kg/cm以上であれば、前記表皮層が前記支持体に対して実用上十分な密着性を有するものであると判断した。
[耐汗性の評価方法1(耐汗性1)]
前記実施例及び比較例で得た皮革様シートを構成する表皮層上に、乾燥濾紙の質量と同質量のオレイン酸を浸みこませた濾紙を載せた状態で、24時間、80℃加熱した。
加熱後、前記濾紙を取り除き、前記表皮層表面に付着したオレイン酸を、ウェスを用いてふき取った。
前記ふき取り後の表皮層表面を目視で観察し、以下の評価基準にしたがって評価した。
A;オレイン酸を付着させる前と比較して、外観上、全く変化なく、表皮層の剥離も見られなかった。
B;オレイン酸を付着させる前と比較して、外観上、ごく一部で若干の膨潤(表皮層のフクレ)が見られたが、実用上問題ないレベルであり、表皮層の剥離も見られなかった。
C;オレイン酸を付着させる前と比較して、外観上、明確に確認できる膨潤(表皮層のフクレ)が見られたが、表皮層の剥離は見られなかった。
D;オレイン酸を付着させる前と比較して、外観上、明確に確認できる膨潤(表皮層のフクレ)が見られ、かつ、表皮層の部分的な剥離が見られた。
E;表皮層の大半が剥離または溶解した。
[耐汗性の評価方法2(耐汗性2)]
前記実施例及び比較例で得た皮革様シートをオレイン酸に浸漬させ、3日間、25℃の環境下に放置した。
放置後、前記ガーゼを取り除き、前記表皮層表面に付着したオレイン酸を、ウェスを用いてふき取った。
前記ふき取り後の皮革様シートを、90℃の環境下で1時間乾燥させた後、皮革様シートを水平に固定し、前記表皮層の表面に、帆布を載置し、500g加重をかけた状態で、前記表皮層表面を繰り返し摩擦した。
前記擦過の際の摩擦回数と、前記表皮層の外観とに基づき、下記評価基準にしたがって評価した。前記評価が「C」以上であるものが実用上好ましく、「B」以上であることが特に好ましい。
具体的な摩擦回数は不明です。(1000回ごとのチェックのため)
A;摩擦回数が5000回で皮革様シートの表皮層が剥離しなかった。
B;摩擦回数が5000回で皮革様シートの表皮層が剥離し基材が露出した。
C;摩擦回数が4000回で皮革様シートの表皮層が剥離し基材が露出した。
D;摩擦回数が3000回で皮革様シートの表皮層が剥離し基材が露出した。
E;擦過以前または摩擦回数が5回以内で皮革様シートの表皮層が剥離、基材が露出した。
[耐油性の評価方法]
前記実施例及び比較例で得た皮革様シートを構成する表皮層上に、乾燥濾紙の質量と同質量のサンオイル(BUG SUN;COPPERTORN社)を浸みこませた濾紙を載せた状態で、24時間、70℃で加熱した。
加熱後、前記濾紙を取り除き、前記表皮層表面に付着したサンオイルを、ウェスを用いてふき取った。
前記ふき取り後の表皮層表面を目視で観察し、以下の評価基準にしたがって評価した。
A;サンオイルを付着させる前と比較して、外観上、全く変化なく、表皮層の剥離も見られなかった。
B;サンオイルを付着させる前と比較して、外観上、ごく一部で若干の膨潤(表皮層のフクレ)が見られたが、実用上問題ないレベルであり、表皮層の剥離も見られなかった。
C;サンオイルを付着させる前と比較して、外観上、明確に確認できる膨潤(表皮層のフクレ)が見られたが、表皮層の剥離も見られなかった。
D;サンオイルを付着させる前と比較して、外観上、明確に確認できる膨潤(表皮層のフクレ)が見られ、かつ、表皮層の部分的な剥離が見られた。
E;表皮層の大半が剥離または溶解した。
[耐屈曲性の評価方法]
屈曲試験機(フレキソメーター)を使用して、−10℃の条件下で皮革様シート表面に亀裂が発生するまでの回数を測定した。
具体的な屈曲回数は不明です。(規定回数ごとのチェックのため)
A;屈曲回数が100000回の時点で皮革様シート表面に亀裂が発生しなかった。
B;屈曲回数が75000回の時点で皮革様シート表面に亀裂が発生した。
C;屈曲回数が50000回の時点で皮革様シート表面に亀裂が発生した。
D;屈曲回数が25000回の時点で皮革様シート表面に亀裂が発生した。
E;屈曲回数が10000回の時点で皮革様シート表面に亀裂が発生した。
Figure 0005196088
Figure 0005196088
Figure 0005196088
実施例1及び2で得た皮革様シートは、いずれも耐汗性や耐油性に優れた表皮層を有し、屈曲した場合であっても亀裂を引き起こすことがなかった。また、実施例3及び実施例4で得た皮革様シートは、ポリカーボネート構造を含まない、または、ポリカーボネート構造の割合が少ないため、前記耐汗性2の点で若干低下したものの、良好な耐汗性と、優れた耐油性及び耐屈曲性を備えたものであった。また、実施例5で得た皮革様シートは、その表皮層を構成するウレタン樹脂の水酸基価がやや引くいものの、良好な耐汗性と耐油性と耐屈曲性とを備えたものであった。
一方、比較例1及び2で得た皮革様シートは、その表皮層を構成するウレタン樹脂として、1つの末端に1つの水酸基を有するウレタン樹脂を使用した例であって、耐汗性及び耐油性の著しい低下を引き起こした。また、比較例3で得た皮革様シートは、その表皮層を構成するウレタン樹脂として、末端に水酸基を有さないウレタン樹脂を使用した例であって、耐汗性及び耐油性の著しい低下を引き起こした。

Claims (5)

  1. 少なくとも1つの末端に2個以上の水酸基を有するウレタン樹脂(A)、及び、水性媒体(B)を含有するウレタン樹脂組成物を用いて形成される表皮層(C)と、接着層(D)と、支持体層(E)とを有することを特徴とする皮革様シート。
  2. 前記ウレタン樹脂(A)が、ポリカーボネートポリオールを含むポリオール(a1)と、ポリイソシアネート(a2)と、必要に応じて鎖伸長剤(a3)とを反応させることによって両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを得て、次いで、前記ウレタンプレポリマーの有するイソシアネート基と、ポリアルカノールアミンの有するアミノ基とを反応させることによって得られるものである請求項1に記載の皮革様シート。
  3. 前記接着層(D)が、水酸基を有する化合物(d−1)と、イソシアネート基を有する化合物(d−2)とを含有する接着剤(d)を用いて形成されるものである請求項1に記載の皮革様シート。
  4. 前記化合物(d−2)のイソシアネート基の一部または全部と、前記表皮層()に含まれる前記ウレタン樹脂(A)が有する水酸基とが反応しウレタン結合を形成したものである請求項3に記載の皮革様シート。
  5. 離型紙上に、少なくとも1つの末端に2個以上の水酸基を有するウレタン樹脂(A)、及び、水性媒体(B)を含有するウレタン樹脂組成物を塗布し、乾燥した後、前記塗布面に前記接着剤(d)を塗布し、次いで、前記接着剤(d)の塗布面に支持体を載置し、加熱することを特徴とする皮革様シートの製造方法。
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