JP6780492B2 - ウレタン樹脂組成物、皮膜、及び皮革様シート - Google Patents

ウレタン樹脂組成物、皮膜、及び皮革様シート Download PDF

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Description

本発明は、例えば、合成皮革、人工皮革等の皮革様シートに使用することができるウレタン樹脂組成物に関する。
ウレタン樹脂は、合成皮革、人工皮革等の皮革様シート、成型加工用シート等様々な分野で広く利用されている。が、特に、車輛内装材用の合成皮革等長期間使用される部材に使用される場合においては、より高い耐久性が要求される。
前記耐久性の評価項目は多岐に渡っており、耐熱性、耐湿熱性、耐光性、耐薬品性、耐摩耗性等が挙げられるが、特に、近年では、人体と頻繁に接触する合成皮革部材には耐オレイン酸性や耐サンオイル性などの耐薬品性が求められている。前記耐オレイン酸性等に優れる材料としては、例えば、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、及びアクリル樹脂からなる樹脂組成物が開示されている(例えば、特許文献1を参照。)。
しかしながら、合成皮革用の材料としては、前記耐オレイン酸性等だけでなく、寒冷地域での使用を想定し低温での屈曲性の要求レベルも上がっており、更に、優れた耐摩耗性を得るための優れた機械的強度も必要となってきている。しかしながら、これらの特性を全て兼ね備える材料は未だ見出されていない。
特開2012−1693号公報
本発明が解決しようとする課題は、耐オレイン酸性、低温屈曲性、及び機械的強度に優れるウレタン樹脂組成物を提供することである。
本発明は、ポリオール(a1)、ポリイソシアネート(a2)及び鎖伸長剤(a3)の反応物であるウレタン樹脂(A)と有機溶剤(B)とを含有するウレタン樹脂組成物において、前記ポリオール(a1)が、ブタンジオール及びデカンジオールを原料とするポリカーボネートジオール(a1−1)と、その他のポリオール(a1−2)とを、質量比で[(a1−1)/(a1−2)]=5/95〜95/5の範囲で含むことを特徴とするウレタン樹脂組成物を提供するものである。
また、本発明は、前記ウレタン樹脂組成物により形成されたことを特徴とする皮膜、及び、その皮膜を有することを特徴とする皮革様シートを提供することである。
本発明のウレタン樹脂組成物は、耐オレイン酸性、低温屈曲性、及び機械的強度に優れるものである。
よって、本発明のウレタン樹脂組成物は、合成皮革、人工皮革等の皮革様シート、衣料、支持パッド、研磨パッド等の製造に使用される材料として好適に使用することができ、皮革様シートの材料として特に好適に使用することができる。
本発明のウレタン樹脂組成物は、ポリオール(a1)、ポリイソシアネート(a2)及び鎖伸長剤(a3)の反応物であるウレタン樹脂(A)と有機溶剤(B)とを含有し、前記ポリオール(a1)が、ブタンジオール及びデカンジオールを原料とするポリカーボネートジオール(a1−1)と、その他のポリオール(a1−2)とを、質量比で[(a1−1)/(a1−2)]=5/95〜95/5の範囲で含むものである。
前記ポリカーボネートジオール(a1−1)は、優れた耐オレイン酸性及び低温屈曲性を得るうえで、ブタンジオール及びデカンジオールを原料とすることが必須である。
前記ブタンジオールとしては、例えば、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール等を用いることができる。これらのブタンジオールは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れた耐オレイン酸性及び低温屈曲性が得られる点から、1,4−ブタンジオールを用いることが好ましい。
前記デカンジオールとしては、例えば、1,2−デカンジオール、1,3−デカンジオール、1,4−デカンジオール、1,5−デカンジオール、1,6−デカンジオール、1,7−デカンジオール、1,8−デカンジオール、1,9−デカンジオール、1,10−デカンジオール等を用いることができる。これらのデカンジオールは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れた耐オレイン酸性及び低温屈曲性が得られる点から、1,10−デカンジオールを用いることが好ましい。
前記ブタンジオール及びデカンジオールのモル比[C4/C10]としては、より一層優れた耐オレイン酸性及び低温屈曲性が得られる点から、50/50〜98/2の範囲であることが好ましく、75/25〜95/5の範囲であることが好ましい。
前記ポリカーボネートジオールは、具体的には、前記ブタンジオール及びデカンジオールと、炭酸エステル及び/又はホスゲンとを公知の方法により反応させたものを用いることができる。
前記炭酸エステルとしては、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記ポリカーボネートジオール(a1−1)の数平均分子量としては、より一層優れた耐オレイン酸性及び低温屈曲性が得られる点から、1,500〜3,500の範囲であることが好ましい。なお、前記ポリカーボネートジオール(a1−1)の数平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により、下記の条件で測定した値を示す。
測定装置:高速GPC装置(東ソー株式会社製「HLC−8220GPC」)
カラム:東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用した。
「TSKgel G5000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G4000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G3000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G2000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
検出器:RI(示差屈折計)
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0mL/分
注入量:100μL(試料濃度0.4質量%のテトラヒドロフラン溶液)
標準試料:下記の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。
(標準ポリスチレン)
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−1000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−2500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−5000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−1」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−2」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−4」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−10」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−20」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−40」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−80」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−128」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−288」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−550」
前記その他のポリオール(a1−2)としては、例えば、前記ポリカーボネートジオール(a1−1)以外のポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリアクリルポリオール、ダイマージオール、ポリブタジエンポリオール、水添ポリブタジエンポリオール等を用いることができる。これらのポリオールは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、優れた耐オレイン酸性、及び低温屈曲性を維持しながら、皮膜の機械的強度をより一層向上できる点から、前記ポリカーボネートジオール(a1−1)以外のポリカーボネートポリオールを用いることが好ましく、ブタンジオール及びヘキサンジオールを原料とするポリカーボネートポリオールを用いることがより好ましい。
前記ブタンジオールは、前記ポリカーボネートジオール(a1−1)の原料であるブタンジオールと同様のものを用いることができる。また、前記ヘキサンジオールとしては、例えば、1,2−ヘキサンジオール、1,3−ヘキサンジオール、1,4−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,3−ヘキサンジオール、2,4−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、3,4−ヘキサンジオール等を用いることができる。これらのヘキサンジオールは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、耐オレイン酸性、低温屈曲性、及び皮膜の機械的強度のバランスをより一層向上できる点から、1,4−ブタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールを原料としたポリカーボネートジオールを用いることが好ましい。
前記ブタンジオール及びヘキサンジオールを原料とするポリカーボネートポリオールを用いる場合、ブタンジオール及びヘキサンジオールのモル比[C4/C6]としては、耐オレイン酸性、低温屈曲性、及び皮膜の機械的強度のバランスをより一層向上できる点から、50/50〜98/2の範囲であることが好ましく、65/35〜95/5の範囲であることが好ましい。
前記ブタンジオール及びヘキサンジオールを原料とするポリカーボネートポリオールは、具体的には、前記ブタンジオール及びヘキサンジオールと、炭酸エステル及び/又はホスゲンとを公知の方法により反応させたものを用いることができる。前記炭酸エステルは、前記ポリカーボネートジオール(a1−1)の原料である炭酸エステルと同様のものを用いることができる。
前記その他のポリオール(a1−2)の数平均分子量としては、耐オレイン酸性、低温屈曲性、及び皮膜の機械的強度のバランスをより一層向上できる点から、500〜7,000の範囲であることが好ましく、700〜5,000の範囲がより好ましく、800〜3,000の範囲が更に好ましい。なお、前記その他のポリオール(a1−2)の数平均分子量は、前記ポリカーボネートジオール(a1−1)の数平均分子量と同様に測定して得られた値を示す。
本発明においては、優れた耐オレイン酸性、低温屈曲性、及び皮膜の機械的強度を得る点で、前記ポリカーボネートジオール(a1−1)と前記その他のポリオール(a1−2)との質量比[(a1−1)/(a1−2)]が、5/95〜95/5の範囲であることが必須である。前記ポリカーボネートジオール(a1−1)は、カーボネート濃度が高いが、ガラス転移温度(Tg)が低く、前記その他のポリオール(a1−2)と前記質量比で併用することにより、ポリオール全体のカーボネート濃度及びブタンジオール濃度が調整でき、優れた耐オレイン酸性、低温屈曲性、及び皮膜の機械的強度を得ることができる。
前記質量比[(a1−1)/(a1−2)]としては、耐オレイン酸性、低温屈曲性、及び皮膜の機械的強度のバランスをより一層向上でき、皮革様シートの製造に好適に用いることができる点から、30/70〜90/10の範囲が好ましく、35/65〜80/20の範囲がより好ましい。
ポリイソシアネート(a2)としては、例えば、1,3−及び1,4−フェニレンジイソシアネート、1−メチル−2,4−フェニレンジイソシアネート、1−メチル−2,6−フェニレンジイソシアネート、1−メチル−2,5−フェニレンジイソシアネート、1−メチル−2,6−フェニレンジイソシアネート、1−メチル−3,5−フェニレンジイソシアネート、1−エチル−2,4−フェニレンジイソシアネート、1−イソプロピル−2,4−フェニレンジイソシアネート、1,3−ジメチル−2,4−フェニレンジイソシアネート、1,3−ジメチル−4,6−フェニレンジイソシアネート、1,4−ジメチル−2,5−フェニレンジイソシアネート、ジエチルベンゼンジイソシアネート、ジイソプロピルベンゼンジイソシアネート、1−メチル−3,5−ジエチルベンゼンジイソシアネート、3−メチル−1,5−ジエチルベンゼン−2,4−ジイソシアネート、1,3,5−トリエチルベンゼン−2,4−ジイソシアネート、ナフタレン−1,4−ジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、1−メチル−ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、ナフタレン−2,6−ジイソシアネート、ナフタレン−2,7−ジイソシアネート、1,1−ジナフチル−2,2’−ジイソシアネート、ビフェニル−2,4’−ジイソシアネート、ビフェニル−4,4’−ジイソシアネート、3−3’−ジメチルビフェニル−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルメタン−2,4−ジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート;テトラメチレンジイソシアネート、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−シクロペンチレンジイソシアネート、1,3−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,3−ジ(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,4−ジ(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,2’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の脂肪族又は脂環式ポリイソシアネートなどを用いることができる。これらのポリイソシアネートは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、皮膜の機械的強度及び柔軟性をより一層向上できる点から、脂肪族及び/又は脂環式ポリイソシアネートを用いることが好ましい。
前記鎖伸長剤(a3)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、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、トリメチロールプロパン、グリセリン、ソルビトール、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水酸基を有する鎖伸長剤;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−メチルピペラジン、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、1,2−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、ヒドラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のアミノ基を有する鎖伸長剤を用いることができる。これらの鎖伸長剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、皮膜の継時的な変色を抑制しやすい点から、アミノ基を有する鎖伸長剤を用いることが好ましい。
前記鎖伸長剤(a3)の使用量としては、機械的強度及び柔軟性の点から、前記ポリオール(a1)100質量部に対して、0.5〜30質量部の範囲であることが好ましく、1〜20質量部の範囲がより好ましい。
前記ウレタン樹脂(A)の製造方法としては、例えば、前記ポリオール(a1)と前記ポリイソシアネート(a2)と前記鎖伸長剤(a3)とを一括で仕込み、反応させることによって製造する方法が挙げられる。または、前記ポリオール(a1)と前記ポリイソシアネート(a2)とを反応させウレタンプレポリマーを製造した後に、このプレポリマーに前記鎖伸長剤(a3)を反応させることによって製造する方法であっても良い。これらの反応は、例えば、30〜100℃の温度で、3〜10時間行うことが好ましい。また、前記反応は、後述する有機溶剤(B)中で行ってもよい。
前記ポリオール(a1)が有する水酸基並びに前記鎖伸長剤(a3)が有する水酸基及び/又はアミノ基の合計と、前記ポリイソシアネート(a2)が有するイソシアネート基とのモル比[(イソシアネート基)/(水酸基及びアミノ基)]としては、0.6〜2の範囲であることが好ましく、0.8〜1.2の範囲であることがより好ましい。
以上の方法により得られるウレタン樹脂(A)の数平均分子量としては、皮膜の機械的強度及び柔軟性をより一層向上できる点から、5,000〜1,000、000の範囲であることが好ましく、10,000〜500,000の範囲がより好ましい。なお、前記ウレタン樹脂(A)の数平均分子量は、前記ポリカーボネートジオール(a1−1)の数平均分子量と同様に測定して得られた値を示す。
前記有機溶剤(B)としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤;ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸イソブチル、酢酸第2ブチル等のエステル溶剤;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等アルコール溶剤などを用いることができる。これらの有機溶剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、前記ウレタン樹脂(A)への溶解性が高く、熱風で乾燥することにより除去しやすいため、N,N−ジメチルホルムアミドを用いることが好ましい。前記N,N−ジメチルホルムアミドを用いる場合の含有量としては、前記有機溶剤(B)中70質量%以上であることが好ましい。
前記有機溶剤(B)の含有量としては、作業性及び粘度の点から、ウレタン樹脂組成物中30〜90質量%の範囲であることが好ましい。
前記ウレタン樹脂組成物は、前記ウレタン樹脂(A)及び前記有機溶剤(B)を必須成分として含有するが、必要に応じてその他の添加剤を含有してもよい。
前記その他の添加剤としては、例えば、顔料、難燃剤、可塑剤、軟化剤、安定剤、ワックス、消泡剤、分散剤、浸透剤、界面活性剤、フィラー、防黴剤、抗菌剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐候安定剤、蛍光増白剤、老化防止剤、増粘剤等を用いることができる。これらの添加剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
本発明のウレタン樹脂組成物は基材に塗布し乾燥させることにより皮膜が得られる。
前記基材としては、例えば、不織布、織布、編み物等からなる繊維状基材;樹脂フィルムなどを用いることができる。前記繊維状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、ポリ乳酸繊維等の化学繊維;綿、麻、絹、羊毛、これらの混紡繊維などを用いることができる。
前記樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタラートフィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリル樹脂フィルム、COP(シクロオレフィンポリマー)フィルム、TAC(トリアセチルセルロース)フィルム等を用いることができる。
前記基材の表面には、必要に応じて、制電加工、離型処理加工、撥水加工、吸水加工、抗菌防臭加工、制菌加工、紫外線遮断加工等の処理が施されていてもよい。
前記基材に本発明のウレタン樹脂組成物を塗布する方法としては、例えば、アプリケーター、バーコーター、ナイフコーター、T−ダイコーター、ロールコーター等による塗布方法が挙げられる。
前記塗布されたウレタン樹脂組成物を乾燥させる方法としては、例えば、50〜140℃の温度で、30秒〜10分間乾燥させる方法が挙げられる。
得られる皮膜の厚さとしては、使用される用途に応じて適宜決定されるが、例えば、0.001〜10mmの範囲である。
前記皮膜としては、皮革様シートに使用される場合には、より一層優れた耐摩耗性が得られる点から、クロスヘッドスピード10mm/秒の条件での引張試験で得られる100%モジュラスが、4MPa以上であることが好ましい。なお、前記皮膜の前記100%モジュラス値の測定方法は、実施例にて記載する。
前記皮膜を用いて皮革様シートを得るうえでは、前記皮膜を皮革様シートの表皮層又はトップコート層とすることが好ましい。
前記皮革様シートの製造方法としては、例えば、離型紙上に形成した表面処理層と、前記皮膜とを公知の方法で貼りあわせる方法が挙げられる。前記表面処理層を形成する材料としては、例えば、溶剤系ウレタン樹脂、水系ウレタン樹脂、水系アクリル樹脂等を用いることができる。また、前記貼りあわせには、必要に応じて、公知の接着剤を用いてもよい。
以上、本発明のウレタン樹脂組成物は、耐オレイン酸性、低温屈曲性、及び機械的強度に優れるものである。よって、本発明のウレタン樹脂組成物は、合成皮革、人工皮革等の皮革様シート、衣料、支持パッド、研磨パッド等の製造に使用される材料として好適に使用することができ、皮革様シートの材料として特に好適に使用することができる。
以下、実施例を用いて、本発明をより詳細に説明する。
[実施例1]
攪拌機、還流冷却管及び温度計を有する窒素置換された4ツ口フラスコに、ポリカーボネートジオール(1,4−ブタンジオール及び1,10−デカンジオールを原料とするもの、[C4/C10]=90/10、数平均分子量;3,000、以下「PC1」と略記する。)を285質量部、ポリカーボネートジオール(1,4−ブタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールを原料とするもの、[C4/C6]=70/30、数平均分子量;2,011、以下「他PC1」と略記する。)を80質量部加え、減圧度0.095MPaにて120〜130℃で脱水を行った。脱水後、50℃まで冷却しながら、N,N−ジメチルホルムアミド(以下、「DMF」と略記する。)を226質量部、イソホロンジイソシアネート(以下、「IPDI」と略記する。)54質量部とオクチル酸第一錫0.2質量部とを加え、75℃で反応させることによって、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液を得た。次いで、このウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液523質量部に、DMFを610質量部、酢酸エチル226質量部を加え35℃に冷却し、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジアミン(以下、「H12MDA」と略記する。)を16質量部加え、撹拌混合することによって、ウレタン樹脂を鎖伸長させた。次いで、N,N−ジブチルアミン1.6質量部、イソプロピルアルコール113質量部を加え、混合することによって、不揮発分;24質量%のウレタン樹脂組成物を得た。
[実施例2]
攪拌機、還流冷却管及び温度計を有する窒素置換された4ツ口フラスコに、PC1を195質量部、ポリカーボネートジオール(1,4−ブタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールを原料とするもの、[C4/C6]=90/10、数平均分子量;2,025、以下「他PC2」と略記する。)を173質量部加え、減圧度0.095MPaにて120〜130℃で脱水を行った。脱水後、50℃まで冷却しながら、DMFを236質量部、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(以下、「H12MDI」と略記する。)71質量部とオクチル酸第一錫0.2質量部とを加え、75℃で反応させることによって、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液を得た。次いで、このウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液590質量部に、DMFを682質量部、酢酸エチル254質量部を加え35℃に冷却し、イソホロンジアミン(以下、「IPDA」と略記する。)を16質量部加え、撹拌混合することによって、ウレタン樹脂を鎖伸長させた。次いで、N,N−ジブチルアミン1.4質量部、イソプロピルアルコール127質量部を加え、混合することによって、不揮発分;24質量%のウレタン樹脂組成物を得た。
[実施例3]
攪拌機、還流冷却管及び温度計を有する窒素置換された4ツ口フラスコに、PC1を130質量部、他PC2を241質量部加え、減圧度0.095MPaにて120〜130℃で脱水を行った。脱水後、50℃まで冷却しながら、DMFを239質量部、IPDI72質量部とオクチル酸第一錫0.2質量部とを加え、75℃で反応させることによって、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液を得た。次いで、このウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液620質量部に、DMF1085質量部を加え35℃に冷却し、H12MDAを28質量部加え、撹拌混合することによって、ウレタン樹脂を鎖伸長させた。次いで、N,N−ジブチルアミン1.9質量部、イソプロピルアルコール69質量部を加え、混合することによって、不揮発分;24質量%のウレタン樹脂組成物を得た。
[実施例4]
攪拌機、還流冷却管及び温度計を有する窒素置換された4ツ口フラスコに、ポリカーボネートジオール(1,4−ブタンジオール及び1,10−デカンジオールを原料とするもの、[C4/C10]=80/20、数平均分子量;2,984、以下「PC2」と略記する。)を105質量部、他PC2を257質量部加え、減圧度0.095MPaにて120〜130℃で脱水を行った。脱水後、50℃まで冷却しながら、DMFを234質量部、IPDI72質量部とオクチル酸第一錫0.2質量部とを加え、75℃で反応させることによって、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液を得た。次いで、このウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液538質量部に、DMFを646質量部、酢酸エチル238質量部を加え35℃に冷却し、H12MDAを25質量部加え、撹拌混合することによって、ウレタン樹脂を鎖伸長させた。次いで、N,N−ジブチルアミン1.7質量部、イソプロピルアルコール119質量部を加え、混合することによって、不揮発分;24質量%のウレタン樹脂組成物を得た。
[実施例5]
攪拌機、還流冷却管及び温度計を有する窒素置換された4ツ口フラスコに、PC1を195質量部、ポリカーボネートジオール(1,4−ブタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールを原料とするもの、[C4/C6]=90/10、数平均分子量;974、以下「他PC3」と略記する。)を84質量部加え、減圧度0.095MPaにて120〜130℃で脱水を行った。脱水後、50℃まで冷却しながら、DMFを193質量部、H12MDI79質量部とオクチル酸第一錫0.2質量部とを加え、75℃で反応させることによって、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液を得た。次いで、このウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液494質量部に、DMFを589質量部、酢酸エチル218質量部を加え35℃に冷却し、IPDAを21質量部加え、撹拌混合することによって、ウレタン樹脂を鎖伸長させた。次いで、N,N−ジブチルアミン1.7質量部、イソプロピルアルコール109質量部を加え、混合することによって、不揮発分;24質量%のウレタン樹脂組成物を得た。
[実施例6]
攪拌機、還流冷却管及び温度計を有する窒素置換された4ツ口フラスコに、PC1を230質量部、他PC2を113質量部加え、減圧度0.095MPaにて120〜130℃で脱水を行った。脱水後、50℃まで冷却しながら、DMFを220質量部、1,4−ブタンジオール(以下、「1,4−BG」と略記する。)を10質量部、IPDI55質量部とオクチル酸第一錫0.2質量部とを加え、75℃で反応させることによって、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液を得た。次いで、このウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液546質量部に、DMFを640質量部、酢酸エチル237質量部を加え35℃に冷却し、H12MDAを18質量部加え、撹拌混合することによって、ウレタン樹脂を鎖伸長させた。次いで、N,N−ジブチルアミン2.0質量部、イソプロピルアルコール119質量部を加え、混合することによって、不揮発分;24質量%のウレタン樹脂組成物を得た。
[比較例1]
攪拌機、還流冷却管及び温度計を有する窒素置換された4ツ口フラスコに、PC1を350質量部加え、減圧度0.095MPaにて120〜130℃で脱水を行った。脱水後、50℃まで冷却しながら、DMFを212質量部、IPDI44質量部とオクチル酸第一錫0.2質量部とを加え、75℃で反応させることによって、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液を得た。次いで、このウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液529質量部に、DMFを610質量部、酢酸エチル227質量部を加え35℃に冷却し、H12MDAを13質量部加え、撹拌混合することによって、ウレタン樹脂を鎖伸長させた。次いで、N,N−ジブチルアミン2.0質量部、イソプロピルアルコール114質量部を加え、混合することによって、不揮発分;24質量%のウレタン樹脂組成物を得た。
[比較例2]
攪拌機、還流冷却管及び温度計を有する窒素置換された4ツ口フラスコに、他PC2を350質量部加え、減圧度0.095MPaにて120〜130℃で脱水を行った。脱水後、50℃まで冷却しながら、DMFを237質量部、H12MDI91質量部とオクチル酸第一錫0.2質量部とを加え、75℃で反応させることによって、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液を得た。次いで、このウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液567質量部に、DMFを673質量部、酢酸エチル249質量部を加え35℃に冷却し、IPDAを23質量部加え、撹拌混合することによって、ウレタン樹脂を鎖伸長させた。次いで、N,N−ジブチルアミン1.5質量部、イソプロピルアルコール124質量部を加え、混合することによって、不揮発分;24質量%のウレタン樹脂組成物を得た。
[比較例3]
攪拌機、還流冷却管及び温度計を有する窒素置換された4ツ口フラスコに、ポリカーボネートジオール(1,5−ペンタンジオール及び1,6−ヘキサンジオールを原料とするもの、[C5/C6]=50/50、数平均分子量;2,907、以下「PC’1」と略記する。)を205質量部、他PC2を88質量部加え、減圧度0.095MPaにて120〜130℃で脱水を行った。脱水後、50℃まで冷却しながら、DMFを187質量部、H12MDI54質量部とオクチル酸第一錫0.2質量部とを加え、75℃で反応させることによって、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液を得た。次いで、このウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液414質量部に、DMFを478質量部、酢酸エチル178質量部を加え35℃に冷却し、IPDAを11質量部加え、撹拌混合することによって、ウレタン樹脂を鎖伸長させた。次いで、N,N−ジブチルアミン1.1質量部、イソプロピルアルコール89質量部を加え、混合することによって、不揮発分;24質量%のウレタン樹脂組成物を得た。
[比較例4]
攪拌機、還流冷却管及び温度計を有する窒素置換された4ツ口フラスコに、ポリカーボネートジオール(1,4−ブタンジオールを原料とするもの、[C4]=100、数平均分子量;3,057、以下「PC’2」と略記する。)を110質量部、他PC2を257質量部加え、減圧度0.095MPaにて120〜130℃で脱水を行った。脱水後、50℃まで冷却しながら、DMFを243質量部、H12MDI85質量部とオクチル酸第一錫0.2質量部とを加え、75℃で反応させることによって、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液を得た。次いで、このウレタンプレポリマーの有機溶剤溶液664質量部に、DMFを783質量部、酢酸エチル290質量部を加え35℃に冷却し、IPDAを23質量部加え、撹拌混合することによって、ウレタン樹脂を鎖伸長させた。次いで、N,N−ジブチルアミン3.6質量部、イソプロピルアルコール145質量部を加え、混合することによって、不揮発分;24質量%のウレタン樹脂組成物を得た。
[機械的強度の測定方法]
実施例及び比較例で得られたウレタン樹脂組成物100質量部に、DMF40質量部を配合した配合液を、フラット離型紙(リンテック株式会社製「EK−100D」)上に乾燥後の膜厚が30ミクロンとなるように塗布し、90℃で2分間、更に120℃で2分間乾燥させて皮膜を作製した。次いで、得られた皮膜を幅5mm、長さ50mmの短冊状に裁断し、引張試験機「オートグラフAG−I」(株式会社島津製作所製)を用いて、温度23℃の雰囲気下で、クロスヘッドスピード10mm/秒の条件で引張り、試験片の100%モジュラス(MPa)を測定した。この時のチャック間距離は40mmとした。得られた100%モジュラス値から、機械的強度を以下のように評価した。
「A」:7MPa以上
「B」:4以上7MPa未満
「C」:4MPa未満
[耐オレイン酸性の測定方法]
前記[機械的強度の測定方法]と同様の方法にて皮膜を作製した。次いで、この皮膜を幅5mm、長さ50mmの短冊状に試験片を裁断し、常温でオレイン酸に24時間浸漬した後取り出し、表面に付着したオレイン酸を紙ウエスで軽く拭き取った。その後、引張試験機「オートグラフAG−I」(株式会社島津製作所製)を用いて、温度23℃の雰囲気下で、クロスヘッドスピード10mm/秒、チャック間距離40mmの条件で引張り、試験片が100%伸張した際の応力を測定した。この応力を前記[機械的強度の測定方法]にて測定した100%モジュラス値で除した値を100%モジュラス値の保持率として、耐オレイン酸性を以下のように評価した。
「A」:保持率が50%以上
「B」:保持率が35%以上50%未満
「C」:保持率が35%未満
[低温屈曲性の測定方法]
実施例及び比較例で得られたウレタン樹脂組成物100質量部に、DMFを30質量部、メチルエチルケトンを10質量部、イソプロピルアルコールを10質量部、及びDIC株式会社製着色剤「ダイラックL−1770S」を20質量部からなる配合液をシボ柄離型紙(旭ロール株式会社製「ARX−120」)上に乾燥後の膜厚が40ミクロンとなるように塗布し、90℃で2分間、更に120℃で2分間乾燥させ、離型紙上に皮膜を作製した。次いで、この皮膜上に、DIC株式会社製ウレタン樹脂「クリスボンTA−205FT」を100質量部、DMFを50質量部、及びDIC株式会社製ポリイソシアネート架橋剤「バーノックDN−980」を10質量部、DIC株式会社製錫触媒「アクセルT−81E」を1質量部からなる配合液を乾燥後の膜厚が50ミクロンとなるように塗布し、100℃で1分間乾燥させた。次いで、ポリエステル基布を載せ、120℃のラミネーターで圧着させたのち、40℃で3日間熟成し、離型紙を剥離して合成皮革を得た。
この合成皮革をフレキソメーター(株式会社安田精機製作所製「低温槽付フレキシオメーター」)での屈曲性試験(−10℃、100回/毎分)を行い、合成皮革の表面に割れが生じるまでの回数を測定し、以下のように評価した。
「A」:30,000回以上
「B」:10,000回以上30,000回未満
「C」:10,000回未満
Figure 0006780492
Figure 0006780492
表1中における略語について説明する。
「C4」;1,4−ブタンジオール
「C10」:1,10−デカンジオール
「C6」:1,6−ヘキサンジオール
「C5」:1,5−ペンタンジオール
本発明のウレタン樹脂組成物である実施例1〜6は、耐オレイン酸性、低温屈曲性、及び機械的強度に優れることが分かった。
一方、比較例1は、その他のポリオール(a1−2)を用いない態様であるが、100%モジュラスが4MPa未満であり、機械的強度が不良であった。
比較例2は、ポリカーボネートポリオール(a1−1)を用いない態様であるが、低温屈曲性が不良であった。
比較例3〜4は、ポリカーボネートポリオール(a1−1)に代わりに、他のグリコールを原料とするポリカーボネートジオールを用いた態様であるが、耐オレイン酸性、又は低温屈曲性が不良であった。

Claims (6)

  1. ポリオール(a1)、ポリイソシアネート(a2)及び鎖伸長剤(a3)の反応物であるウレタン樹脂(A)と有機溶剤(B)とを含有するウレタン樹脂組成物において、
    前記ポリオール(a1)が、
    ブタンジオール及びデカンジオールを原料とするポリカーボネートジオール(a1−1)と、その他のポリオール(a1−2)とを、質量比で[(a1−1)/(a1−2)]=5/95〜95/5の範囲で含み、
    前記その他のポリオール(a1−2)が、ブタンジオール及びヘキサンジオールを原料とするポリカーボネートポリオールであることを特徴とするウレタン樹脂組成物。
  2. 前記ポリイソシアネート(a2)が、脂肪族及び/又は脂環式ポリイソシアネートである請求項1記載のウレタン樹脂組成物。
  3. 前記鎖伸長剤(a3)が、アミノ基を有する鎖伸長剤である請求項1又は2記載のウレタン樹脂組成物。
  4. 請求項1〜のいずれか1項記載のウレタン樹脂組成物により形成されたことを特徴とすする皮膜。
  5. クロスヘッドスピード10mm/秒の条件での引張試験で得られる100%モジュラスが、4MPa以上である請求項記載の皮膜。
  6. 請求項又は記載の皮膜を有することを特徴とする皮革様シート。
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