JP7141517B2 - 合成皮革を形成するための方法 - Google Patents

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Description

本開示は、合成皮革を形成するための方法に関する。
衣類、履物、バッグおよび旅行かばん、室内装飾品、ならびに自動車のシートを含む、合成皮革に関する用途が増加している。合成皮革は、天然皮革と同様の性能および手触りを呈することができるが、合成皮革は、動物にやさしく、製造コストが安いという追加の利点を提供する。合成皮革は、従来、有機溶剤(例えば、ジメチルホルムアミド(DMF))を含有するポリウレタン溶液をテキスタイルに含浸させた後、水を加えて、ポリウレタンを沈殿させ、多孔質ポリウレタンマトリックスを形成することによって製造される。多孔質構造は、天然皮革に似た柔らかな手触りを合成皮革に与える。DMFは、製造業者、加工業者、消費者、および環境に有害である。
水性ポリウレタンを利用することにより、有機溶剤を使用せずに合成皮革を形成する試みがなされてきた。水性ポリウレタン分散液の発泡(または起泡)、および発泡ポリウレタン分散液をテキスタイル上に塗布し、次いでテキスタイルを乾燥させることが知られている。しかしながら、発泡体の泡に安定性を提供するために水性ポリウレタン分散液が必要とする比較的高い粘度(塗布および乾燥中)は、水性ポリウレタン分散液のテキスタイルへの含浸を妨げる。壊れた気泡は、得られるポリウレタンマトリックスの多孔性を低下させ、これは、得られる合成皮革の柔らかな手触りを悪化させる。
当技術分野は、有機溶剤の使用を回避する合成皮革の製造の必要性を認識している。当技術分野はさらに、水性ベース製造の合成皮革の必要性を認識している。
本開示は、方法を提供する。この方法は、(i)最初に、テキスタイルを、カチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマーを含有する水溶液と接触させて、改質されたテキスタイル成分を形成することと、(ii)続いて、改質されたテキスタイル成分に、アニオン性界面活性剤で外部的に安定化された水性ポリウレタン分散液を含浸させることであって、水性ポリウレタン分散液が、第2の界面活性剤を含む、含浸させることと、(iii)改質されたテキスタイル成分中にポリウレタンを沈殿させることと、を含む。
本開示はまた、この方法によって形成される合成皮革を提供する。
比較試料1の走査型電子顕微鏡(SEM)の顕微鏡写真を、倍率500倍(左)、倍率1000倍(中央)、および倍率2000倍(右)で示す。 比較試料2のSEM顕微鏡写真を、倍率200倍(左)、倍率500倍(中央)、および倍率2000倍(右)で示す。 実施例3のSEM顕微鏡写真を、倍率200倍(左)、倍率500倍(中央)、および倍率2000倍(右)で示す。 実施例4のSEM顕微鏡写真を、倍率200倍(左)、倍率500倍(中央)、および倍率2000倍(右)で示す。 実施例5のSEM顕微鏡写真を、倍率200倍(左)、倍率500倍(中央)、および倍率2000倍(右)で示す。 実施例6のSEM顕微鏡写真を、倍率200倍(左)、倍率500倍(中央)、および倍率1000倍(右)で示す。 実施例7のSEM顕微鏡写真を、倍率200倍(左)、倍率500倍(中央)、および倍率1000倍(右)で示す。
定義
元素周期表へのいかなる参照も、CRC Press,Inc.によって1990-1991に発行されたときのものである。この表の或るグループの元素への参照は、グループに番号を付す新たな表記法によるものである。
米国特許慣例の目的で、任意の参照される特許、特許出願または刊行物の内容は、特に、定義の開示(本開示に具体的に提供される任意の定義と矛盾しない程度において)および当技術分野の一般的な知見に関して、それらの全体が参照により組み込まれる(または、その米国版に相当するものが、参照によりそのように組み込まれる)。
本明細書に開示される数値範囲は、下限値および上限値からの全ての値を含み、また上限値および下限値を含む。明示的な値を含有する範囲(例えば、1、2、または3~5、または6、または7の範囲)の場合、2つの明示的な値の間の部分範囲が含まれる(例えば、上記の範囲1~7には、部分範囲1~2、2~6、5~7、3~7、5~6等)。
別段の記載がない限り、文脈から暗黙的であるか、または当該技術分野で習慣的でない限り、全ての部およびパーセントは重量に基づき、全ての試験方法は、本開示の出願日の時点で最新のものである。
「アルキル」という用語は、脂肪族炭化水素から1つの水素原子を取り除くことによって誘導される有機ラジカルを指す。アルキル基は、直鎖、分岐鎖、環状、またはそれらの組み合わせであってもよい。好適なアルキルの非限定的な例としては、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、t-ブチル、i-ブチル(または2-メチルプロピル)などが挙げられる。一実施形態では、アルキルは、1~8個、または12個、または20個、または22個の炭素原子を有する。
「アルキレン」(「アルケン」としても知られる)は、1つ以上の炭素-炭素二重結合を有する不飽和脂肪族炭化水素である。
「アニオン」は、負に帯電したイオンである。
「アリール基」は、単一の芳香族環、あるいは一緒に縮合しているか、共有連結しているか、またはメチレンもしくはエチレン部分などの共通基に連結している複数の芳香族環であり得る、芳香族置換基を指す。芳香族環(複数可)としては、とりわけ、フェニル、ナフチル、アントラセニル、およびビフェニルを挙げることができる。具体的な実施形態では、アリールは、1~200個の炭素原子、1~50個の炭素原子、または1~20個の炭素原子を有する。
「アリーレン」は、2つの環炭素原子から1つの水素原子が除去された芳香族炭化水素である。アリーレンの非限定的な例には、o-フェニレンおよびベンゼン-1,2-ジイルが含まれる。
本明細書で使用される「ブレンド」または「ポリマーブレンド」という用語は、2つ以上のポリマーのブレンドである。そのようなブレンドは、混和性(分子レベルで相分離しない)であってもなくてもよい。そのようなブレンドは、相分離してもしなくてもよい。そのようなブレンドは、透過電子分光法、光散乱、X線散乱、および当該技術分野において既知の他の方法から決定される、1つ以上のドメイン構成を含んでいても、いなくてもよい。
「カチオン」は、正に帯電したイオンである。
「組成物」「組成」という用語は、組成物を含む材料の混合物と並んで、組成物の材料から形成された反応生成物および分解生成物を指す。
「含む(comprising)」、「含む(including)」、「有する」という用語、およびそれらの派生語は、それが具体的に開示されているかどうかにかかわらず、任意の追加の構成成分、工程または手順の存在を除外することを意図するものではない。あらゆる疑義を避けるため、「含む(comprising)」という用語の使用を通して特許請求の範囲に記載される全ての組成物は、別段の記載がない限り、ポリマーであるかないかにかかわらず、任意の追加の添加剤、アジュバント、または化合物を含み得る。対照的に、「~から本質的になる」という用語は、任意の後続の詳述の範囲から、操作性に必要不可欠ではないものを除き、任意の他の構成成分、工程または手順を除外する。「~からなる(consisting of)」という用語は、具体的に記述または列挙されていない任意の成分、ステップ、または手順を除外する。「または」という用語は、別途記載がない限り、列挙された部材を個々に、および任意の組み合わせで指す。単数形の使用には、複数形の使用が含まれ、逆の場合も同じである。
「外部安定化ポリウレタン分散液」は、ポリウレタン上またはポリウレタン内に十分なイオン性または非イオン性親水性ペンダント基を有さないポリウレタンを含有するエマルジョンであり、したがって、ポリウレタン分散液を安定化するために界面活性剤(アニオン性界面活性剤など)の添加を必要とする。外部安定化ポリウレタン分散液の非限定的な例は、米国特許第5,539,021号、同第5,688,842号、および同第5,959,027号に記載され、各々、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
「生地」は、個々の繊維または糸から形成された織られた構造または不織の(編まれたなど)構造である。
「繊維」および類似の用語は、絡み合ったフィラメントの細長いカラムを指す。繊維径は、様々な方法で測定および報告することができる。一般に、繊維径は、1つのフィラメントあたりのデニールで測定される。デニールは、繊維の長さ9,000メートルあたりのその繊維のグラムとして定義されるテキスタイル用語である。モノフィラメントは、一般に、15を超える、通常は30を超える1つのフィラメントあたりのデニールを有する押出ストランドを指す。細いデニール繊維は、一般に、15以下のデニールを有する繊維を指す。マイクロデニール(別名マイクロファイバー)は、一般に、直径が100マイクロメートル以下または10マイクロメートル以下の繊維を指す。
「繊維が絡み合った生地」は、繊維状ウェブ内で線維を結合させることから形成される。繊維状ウェブは、カーディング、エアレイイング、またはウェットレイイングによって形成され得る。結合は、水力交絡を介してランダムに形成され得る。
「フィラメント」および類似の用語は、概して円形の断面、および10を超える長さ対直径の比を有する細長い材料の単一の連続したストランドを指す。
「炭化水素」は、水素および炭素原子のみを含有する化合物である。炭化水素は、(i)分岐状または非分岐状、(ii)飽和または不飽和、(iii)環状または非環状、および(iv)(i)~(iii)の任意の組み合わせであり得る。炭化水素の非限定的な例としては、アルカン、アルケン、およびアルキンが挙げられる。
「内部安定化ポリウレタン分散液」は、液体媒体に分散されているポリウレタン上に親水性ペンダント基(アニオン性親水性ペンダント基など)を組み込むことによって安定化されるポリウレタンを含有するエマルジョンである。典型的には、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第3,412,054号に記載されているようなジヒドロキシアルキルカルボン酸を使用して、アニオン性の内部安定化ポリウレタン分散液を作製する。アニオン性の内部安定化ポリウレタン分散液を作製するために使用される好適なモノマーの非限定的な例は、ジメチロールプロピオン酸(DMPA)である。
「インターポリマー」は、少なくとも2つの異なるモノマーの重合によって調製されるポリマーである。この総称には、2つの異なるモノマーから調製されたポリマー、および3つ以上の異なるモノマーから調製されたポリマー、例えばターポリマー、テトラポリマーなどを指すために通常用いられるコポリマーが含まれる。
「編まれた生地」は、手によって、編み針で、または機械上で、一連の連結したループ内で糸または線維を絡み合せることから形成される。生地は、縦編みまたは横編み、平編み、および丸編みによって形成することができる。好適な縦編みの非限定的な例としては、トリコット、ラッセルパワーネット、およびレースが挙げられる。好適な横編みの非限定的な例としては、丸編み、平編み、およびシームレス(これは多くの場合丸編みのサブセットと見なされる)が挙げられる。
「不織の」は、ランダムに差し込まれているが、編まれた生地の場合のように識別可能な様式ではない、個々の繊維またはより糸の構造を有するウェブまたは生地である。不織の生地の非限定的な例は、繊維が絡み合った生地である。
「オレフィン系ポリマー」または「ポリオレフィン」は、(重合性モノマーの総量に基づいて)50重量パーセント超の重合オレフィンモノマーを含有するポリマーであり、任意に少なくとも1つのコモノマーを含有し得る。オレフィン系ポリマーの非限定的な例は、エチレン系ポリマーである。
「ポリマー」は、同一の種類または異なる種類であるかにかかわらず、重合モノマーによって調製される化合物であり、重合形態で、ポリマーを成す複数ならびに/または反復「単位」もしくは「構造単位」を提供する。したがって、ポリマーという総称は、1つのタイプのモノマーのみから調製されたポリマーを指すために通常用いられるホモポリマーという用語、および少なくとも2つのタイプのモノマーから調製されたポリマーを指すために通常用いられるコポリマーという用語を包含する。また、例えばランダム、ブロックなどのすべての形態のコポリマーも包含する。「エチレン/α-オレフィンポリマー」および「プロピレン/α-オレフィンポリマー」という用語は、それぞれエチレンまたはプロピレンを重合させて調製した上述のコポリマーおよび1つ以上の追加の重合可能なα-オレフィンモノマーを示す。ポリマーは、多くの場合、特定のモノマーまたはモノマーの種類に「基づいて」、特定のモノマー含有量を「含む」など、1つ以上の特定のモノマー「から作られる」ものと言及されるが、この文脈では、「モノマー」という用語は、特定されたモノマーの重合残留物を指し、非重合種には言及していないことが理解されることに留意されたい。一般に、本明細書中のポリマーは、対応するモノマーの重合形態である「単位」に基づくものを指す。
「織られた」は、識別可能な方法で、パターンで差し込まれる個々の繊維またはより糸の構造を有するウェブまたは生地を指す。織られた生地の非限定的な例は、編まれた生地である。
「糸」は、織られたか、または編まれた生地の製造に使用することができる、連続した長さの撚られたか、またはそうでなければ絡み合ったフィラメントである。
試験方法
見掛け密度は、材料の面積あたりの重量を材料の厚さで除算することによって計算され、1立方センチメートルあたりのグラム(g/ccまたはg/cm)で報告される。面積あたりの重量は、ASTM D3776に従って測定され、1平方メートルあたりのグラム(g/m)で報告される。厚さは、ASTM D5729に従って測定され、メートルで報告される。海島型複合紡績繊維については、見掛け密度は、海成分を溶解および除去した後に測定される。
平均細孔径は、ドイツのウェッツラーにあるLeica Microsystems AGから入手可能なLeica QWinソフトウェアなどの走査型電子顕微鏡(SEM)の顕微鏡写真の画像分析ソフトウェアを使用して、約100個の細孔の面積をランダムに測定し、平均の平均細孔サイズを計算することによって決定される。
密度は、ASTM D792、方法Bに従って測定する。結果は、グラム/立方センチメートル(g/cc)で記録する。
手触りは、5人のパネルによって主観的に決定される。各個人が指の腹で試料表面に触れ、試料を1~6で評価し、1は、非常に硬く感じる試料を示し、2は、硬く感じる試料を示し、3は、やや硬く感じる試料を示し、4は、やや軟らかく感じる試料を示し、5は、柔らかく感じる試料を示し、6は、非常に柔らかく感じる試料を示す。平均試料評価が報告される。
平均の体積平均粒径は、Beckman Coulter Corporationから入手可能なBeckman Coulter LS230レーザー光散乱粒径測定器を使用して測定される。
粘度は、Brookfield粘度計モデル、および30rpmの下でBrookfield RV-DV-II-Pro粘度計スピンドル#62を使用して、ポリウレタン分散液の場合は25℃、カチオン性ヒドロキシエチルセルロース溶液の場合は25℃で測定される。
しわは、試料がU字型に折り畳まれた後に視覚的に検出される。肉眼による目視検査を使用して、U字型の下部に目に見えるしわがあるかどうかを判断する。
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)
Robotic Assistant Deliver(RAD)システムを装備した高温ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)システムは、試料調製および試料注入に使用する。濃度検出器は、Polymer Char Inc.(Valencia,Spain)からの赤外線検出器(IR-5)である。データ収集は、Polymer Char DM100データ取得ボックスを使用して実施する。担体溶媒は、1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)である。このシステムには、Agilentのオンライン溶媒脱ガスデバイスが装備されている。カラム区画は、150℃で動作する。カラムは、4つのMixed A LS 30cm、20ミクロンカラムである。溶媒は、およそ200ppmの2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)を含有する窒素パージされた1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB)である。流量は1.0mL/分であり、注入量は200μlである。Nパージされ、予熱されたTCB(200ppmのBHTを含有する)中に試料を160℃で2.5時間、穏やかに撹拌しながら溶解させることによって、「2mg/mL」の試料濃度が調製される。
GPCカラムセットが、20個の狭分子量分布ポリスチレン標準物で実行することによって較正される。標準物の分子量(「MW」)は、580g/モル~8,400,000g/モルの範囲であり、標準物は、6つの「カクテル」混合物に含有されている。各標準物混合物は、個々の分子量間で少なくとも10離れている。各PS標準物質の同等のポリプロピレン分子量は、ポリプロピレン(Th.G.Scholte,N.L.J.Meijerink,H.M.Schoffeleers,&A.M.G.Brands,J.Appl.Polym.Sci.,29,3763-3782(1984))およびポリスチレン(E.P.Otocka,R.J.Roe,N.Y.Hellman,&P.M.Muglia,Macromolecules,4,507(1971))について報告されたマルク-ホウインク係数とともに、以下の式、
Figure 0007141517000001
を使用することによって計算され、式中、Mppが、PP換算のMWであり、MPSが、PS換算のMWであり、PPおよびPSについてのマルク-ホウインク係数のlog Kおよびα値が、以下に列挙される。
Figure 0007141517000002
対数分子量較正は、溶出体積の関数として4次多項式回帰を使用して生成する。数平均および重量平均分子量は、
以下の式:
Figure 0007141517000003

Figure 0007141517000004
に従って計算され、式中、WfおよびMが、それぞれ、溶出成分iの重量分率および分子量である。
本開示は、方法を提供する。この方法は、(i)最初に、テキスタイルを、カチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマーを含有する水溶液と接触させて、改質されたテキスタイル成分を形成することと、(ii)続いて、改質されたテキスタイル成分に水性ポリウレタン分散液を含浸させることであって、水性ポリウレタン分散液が、第2の界面活性剤を含む、含浸させることと、(iii)改質されたテキスタイル成分中にポリウレタンを沈殿させることと、を含む。
本開示は、別の方法を提供する。この方法は、(i)最初に、テキスタイルを、カチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマーを含有する水溶液と接触させて、改質されたテキスタイル成分を形成することと、(ii)続いて、改質されたテキスタイル成分に、アニオン性界面活性剤で外部的に安定化された水性ポリウレタン分散液を含浸させることであって、水性ポリウレタン分散液が、第2の界面活性剤を含む、含浸させることと、(iii)改質されたテキスタイル成分中にポリウレタンを沈殿させることと、を含む。
一実施形態では、この方法は、(iv)合成皮革を形成することを含む。
(1)テキスタイルを水溶液と接触させる
この方法は、テキスタイルを、カチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマーを含有する水溶液と接触させて、改質されたテキスタイル成分を形成するステップを含む。
A.テキスタイル
テキスタイルは、カチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマーを含有する水溶液と接触する。「テキスタイル」は、天然繊維、人工繊維、およびそれらの組み合わせのネットワークで構成される柔軟な材料である。テキスタイルには、生地および布が含まれる。テキスタイルは、織られているか、または不織であり得る。一実施形態では、テキスタイルは、不織テキスタイルである。不織テキスタイルの非限定的な例は、繊維が絡み合ったテキスタイルである。人工繊維の非限定的な例には、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、およびそれらの組み合わせが含まれる。好適な天然繊維の非限定的な例には、綿、羊毛、麻、およびそれらの組み合わせが含まれる。一実施形態では、テキスタイルは、ポリアミド/ポリエチレン繊維を含有する不織テキスタイルである。
一実施形態では、テキスタイルは、マイクロファイバー不織テキスタイルである。「マイクロファイバー」テキスタイルは、100マイクロメートル以下または10マイクロメートル以下の直径を有する繊維を含有する生地である。
一実施形態では、テキスタイルは、(i)島成分高分子材料および(ii)海成分高分子材料から形成された繊維を含有する海島型複合紡績繊維である。島成分は、海成分を有機溶媒、アルカリ溶液、水、またはそれらの組み合わせで溶解および除去することによって微細な形態に変換することができ、それにより、マイクロファイバーテキスタイルを形成する。
一実施形態では、テキスタイルは、0.10g/cc、または0.20g/cc、または0.25g/cc~0.27g/cc、または0.30g/cc、または0.31g/cc、または0.32g/cc、または0.35g/cc、または0.40g/cc、または0.50g/ccの見掛け密度を有する。
一実施形態では、テキスタイルは、0.1デニール、または0.3デニール、または1デニール、または2デニール、または3デニール~4デニール、または5デニール、または6デニール、または7デニール、または8デニール、または9デニール、または10デニールのサイズを有する繊維を含有する。別の実施形態では、テキスタイルは、10デニール以下のサイズを有する繊維を含有する。
一実施形態では、テキスタイルは、0.5mm、または1.0mm~1.5mm、または2.0mmの厚さを有する。
一実施形態では、テキスタイルは、以下の特性のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する不織テキスタイルである。
(a)0.10g/cc、もしくは0.20g/cc、もしくは0.25g/cc~0.32g/cc、もしくは0.35g/ccの見掛け密度、および/または
(b)1デニール、もしくは3デニール~5デニールの繊維サイズ、および/または
(c)0.5mm、もしくは1.0mm~1.5mm、もしくは2.0mmの厚さ。
テキスタイルは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
B.水溶液
この方法は、テキスタイルを、カチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマーを含有する水溶液テキスタイルと接触させることを含む。「カチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマー」(または「CHポリマー」)は、ポリマー骨格に結合したカチオン基を有するヒドロキシエチルセルロースポリマーである。ヒドロキシエチルセルロースポリマーのポリマー骨格に結合している好適なカチオン基の非限定的な例には、第四級アンモニウムカチオン基および第四級ホスホニウムカチオン基が含まれる。CHポリマーは、水溶性である。
「第四級アンモニウムカチオン基」は、構造(1)の正に帯電した分子イオンであり、
Figure 0007141517000005
式中、R、R、およびRが、各々、アルキル基またはアリール基から独立して選択される。一実施形態では、構造(1)のR、R、およびRは、各々、アルキル基である。さらなる実施形態では、構造(1)のR、R、およびRは、各々、C~C10、またはC~C、またはC~Cアルキル基である。さらなる実施形態では、構造(1)のR、R、およびRは、各々、メチル基である。第四級アンモニウムカチオン基は、ヒドロキシエチルセルロースポリマーのポリマー骨格に共有結合している。
「第四級ホスホニウムカチオン基」は、構造(2)の正に帯電した分子イオンであり、
Figure 0007141517000006
式中、R、R、およびRが、各々、アルキル基またはアリール基から独立して選択される。一実施形態では、構造(2)のR、R、およびRは、各々、アルキル基である。さらなる実施形態では、構造(2)のR、R、およびRは、各々、C~C10、またはC~C、またはC~Cアルキル基である。さらなる実施形態では、構造(2)のR、R、およびRは、各々、メチル基である。第四級ホスホニウムカチオン基は、ヒドロキシエチルセルロースポリマーのポリマー骨格に共有結合している。
一実施形態では、水溶液は、第四級アンモニウムカチオン基を有するCHポリマーを含有する。さらなる実施形態では、水溶液は、第四級アンモニウムカチオン基を有するCHポリマーを含有し、CHポリマーが、以下の構造(A)を有し、
Figure 0007141517000007

式中、nが、カチオン性ヒドロキシエチルセルロースの繰り返し単位の数を指し、
xが、エチレンオキシド(CHCHO)の繰り返し単位の数をさし、
yが、第四級アンモニウムカチオン基の繰り返し単位の数をさす。
一実施形態では、構造(A)のnは、200~10,000の正の整数である。
一実施形態では、構造(A)のxは、0~30の整数である。
一実施形態では、構造(A)のyは、1~10までの正の整数である。
一実施形態では、構造(A)において、
nは、200~10,000の正の整数であり、
xは、0~30、または1~30の整数であり、
yは、1~10の正の整数である。
構造(A)を有する第四級アンモニウムカチオン基を有する好適なCHポリマーの非限定的な例には、UCARE(商標)JR125、UCARE(商標)JR400、およびUCARE(商標)JR30Mを含む、The Dow Chemical Companyから入手可能な商品名UCARE(商標)JRで販売されるものが含まれる。
一実施形態では、CHポリマーは、100,000ダルトン、または250,000ダルトン、または500,000ダルトン、または1,000,000ダルトン~2,000,000ダルトン、または3,000,000ダルトンの重量平均分子量(Mw)を有する。いかなる特定の理論に拘束されることを望まないが、Mwが3,000,000ダルトンを超えるCHポリマーは、遅すぎて、水性媒体に分散できず、より大きな合体を呈すると考えられる。言い換えると、Mwが3,000,000ダルトンを超えるCHポリマーは、遅すぎて水性媒体中に分散できず、効果のないポリウレタンの沈殿が生じる。別の実施形態では、CHポリマーは、100,000ダルトン、または250,000ダルトン、または290,000ダルトン~900,000ダルトン、または1,000,000ダルトンのMwを有する。
一実施形態では、CHポリマーは、CHポリマーの総重量に基づいて、0.5重量%、または1.0重量%、または1.5重量%~2.2重量%、または2.5重量%、または3.0重量%、または5.0重量%の窒素を含有する。さらなる実施形態では、CHポリマーは、CHポリマーの総重量に基づいて、1.5重量%~2.2重量%の窒素を含有する。
一実施形態では、2重量%のCHポリマーを含有する水溶液は、50cP、または75cP、または100cP、または200cP、または300cP~500cP、または1,000cP、または5,000cP、または10,000cP、または20,000cP、または30,000cP、または35,000cPの粘度を有する。
一実施形態では、水溶液は、0.20重量%、または0.25重量%、または0.40重量%、または0.50重量%、または0.60重量%~0.80重量%、または0.90重量%、または1.00重量%、または1.20重量%、または1.50重量%、または2.0重量%、または3.0重量%のCHポリマーを含有する。重量パーセントは、水溶液の総重量に基づく。
一実施形態では、水溶液は、水溶液の総重量に基づいて、0.20重量%、または0.25重量%、または0.40重量%、または0.50重量%、または0.60重量%~0.80重量%、または0.90重量%、または1.00重量%、または1.20重量%、または1.50重量%、または2.0重量%、または3.0重量%のCHポリマー、および逆数の水、または97重量%、もしくは98重量%、もしくは98.50重量%、もしくは98.80重量%、もしくは99.00重量%、もしくは99.10重量%、もしくは99.20重量%~99.40重量%、もしくは99.50重量%、もしくは99.60重量%、もしくは99.70重量%、もしくは99.75重量%、もしくは99.80重量%の水を含有する、それから本質的になるか、またはそれからなる。
水溶液は、任意に添加剤を含有し得る。好適な添加剤の非限定的な例は、シリコーン油などの柔軟剤である。
一実施形態では、水溶液は、本質的にCHポリマーおよび水からなる。別の実施形態では、水溶液は、CHポリマーおよび水からなる。
一実施形態では、方法は、以下の特性のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する水溶液を選択することを含む。
(a)CHポリマーは、100,000ダルトン、もしくは250,000ダルトン、もしくは500,000ダルトン、もしくは1,000,000ダルトン~2,000,000ダルトン、もしくは3,000,000ダルトンのMwを有する、および/または
(b)CHポリマーは、0.5重量%、もしくは1.0重量%、もしくは1.5重量%~2.2重量%、もしくは2.5重量%、もしくは3.0重量%、もしくは5.0重量%の窒素を含有する、および/または
(c)2重量%のCHポリマーを含有する水溶液中で測定した場合、50cP、もしくは75cP、もしくは100cP、もしくは200cP、もしくは300cP~500cP、もしくは1,000cP、もしくは5,000cP、もしくは10,000cP、もしくは20,000cP、もしくは30,000cP、もしくは35,000cPの粘度。
前述の水溶液を含む、本明細書に開示される水溶液の各々における成分の合計は、100重量%になることが理解される。
一実施形態では、水溶液は、遊離無機塩を除外する。「遊離」塩は、ポリマー骨格に結合していない塩化合物である。NaClおよびCa(NO3)などの遊離無機塩は、廃水中に汚染物質を形成するため問題がある。遊離無機塩を除外することにより、本方法は、汚染物質を除去するための廃水処理の必要性を有利に回避する。
水溶液は、有機溶媒を含まないか、または実質的に含まない。「有機溶媒」は、溶質を溶解することができ、ジメチルホルムアミド(DMF)など、高い可燃性および蒸気圧(つまり、0.1mmのHgを超える)を示す有機化合物である。
テキスタイルは、水溶液と接触して、改質されたテキスタイル成分を形成する。「改質されたテキスタイル成分」は、CHポリマーと接触している繊維を有するテキスタイルである。
テキスタイルをCHポリマーの水溶液と接触させるための好適な手順の非限定的な例には、ディッピング、浸漬、ブラッシング、噴霧、またはドクターブレードが含まれる。一実施形態では、テキスタイルは、水溶液に浸漬される。さらなる実施形態では、テキスタイルは、水溶液に30秒、または1分~90秒、または2分、または5分、または10分間浸漬され、水溶液は、20℃、または23℃~25℃、または30℃の温度を有する。
接触後、改質されたテキスタイル成分は、過剰の水溶液または水を含有し得る。一実施形態では、過剰の水溶液または水は、任意に高温(周囲温度より高い)での乾燥にも曝されると同時に、改質されたテキスタイル成分をゴムローラーなどのローラーに通過させることによって改質されたテキスタイル成分から除去される。一実施形態では、接触後、改質されたテキスタイル成分は、2本ローラー機、含浸パダーを通過するか、または手で巻かれる。いかなる特定の理論に拘束されることを望まないが、ローラー/パダーはまた、テキスタイルの繊維のすべてまたは実質的にすべてが水溶液と接触するように、テキスタイルへの水溶液の均一な浸透を促進すると考えられる。
一実施形態では、接触後、改質されたテキスタイル成分は、オーブン内で乾燥させる。改質されたテキスタイル成分は、70℃、または80℃、または90℃~100℃、または110℃、または120℃、または150℃の温度のオーブン内で1分、または5分、または10分、または15分~20分、または30分、または40分、または60分間乾燥させる。乾燥により、改質されたテキスタイル成分からすべて、または実質的にすべての水が除去される。
一実施形態では、乾燥前に、改質されたテキスタイル成分は、改質されたテキスタイル成分の総重量に基づいて、25重量%、または28重量%、または30重量%、または35重量%、または40重量%~44重量%、または45重量%、または50重量%、または72重量%、または75重量%、または80重量%の水溶液を含有する。
接触ステップは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
(2)改質されたテキスタイル成分に水性ポリウレタン分散液を含浸させ、改質されたテキスタイル成分中にポリウレタンを沈殿させる
この方法は、改質されたテキスタイル成分に水性ポリウレタン分散液を含浸させることを含み、水性ポリウレタン分散液が、第2の界面活性剤を含む。一実施形態では、この方法は、改質されたテキスタイル成分に、アニオン性界面活性剤で外部的に安定化された水性ポリウレタン分散液を含浸させることを含み、水性ポリウレタン分散液が、第2の界面活性剤を含む。
この方法は、改質されたテキスタイル成分中にポリウレタンを沈殿させることが含まれる。
A.水性ポリウレタン分散液
改質されたテキスタイル成分は、第2の界面活性剤を含む水性ポリウレタン分散液で含浸される。
「水性ポリウレタン分散液」(または「PUD」)は、ポリウレタン粒子、アニオン性部分、水、および第2の界面活性剤を含有するエマルジョンである。PUDは、内部安定化PUDまたは外部安定化PUDであり得る。
一実施形態では、PUDは、内部安定化PUDである。内部安定化PUDでは、アニオン部分がポリウレタンポリマー骨格内に組み込まれる。アニオン部分を有する好適なモノマーの非限定的な例には、少なくとも1つのアルコール性ヒドロキシル基または少なくとも1つの第一級もしくは第二級アミノ基を含む、脂肪族、脂環式、アラリファティック、または芳香族カルボン酸およびスルホン酸が含まれる。アニオン部分を有する好適なモノマーの非限定的な例は、ジメチロールプロピオン酸(DMPA)である。DMPAで内部的に安定化されたPUDの非限定的な例は、The Dow Chemical Companyから入手可能なPrimal(商標)U-51である。
一実施形態では、PUDは、外部安定化PUDである。外部安定化PUDでは、アニオン部分がアニオン性界面活性剤として分散液に組み込まれる。好適なアニオン性界面活性剤の非限定的な例には、スルホン酸塩、硫酸塩、およびカルボン酸塩が含まれる。一実施形態では、PUDは、スルホン酸塩界面活性剤で外部的に安定化される。スルホン酸塩界面活性剤で外部的に安定化されたPUDの非限定的な例は、The Dow Chemical Companyから入手可能なSYNTEGRA(商標)YS3000である。
水性ポリウレタン分散液は、有機溶媒を含まないか、または実質的に含まない。一実施形態では、PUDは、PUDの総重量に基づいて、0重量%、または0重量%超、または0.1重量%、または0.3重量%~0.5重量%、または1重量%の有機溶媒を含有する。PUDは、PU合成からの残留有機溶媒を含む場合も含まない場合もあることが理解される。一実施形態では、PUDには、検出可能な有機溶媒が存在しない(すなわち、有機溶媒を「含まない」)。
一実施形態では、PUDは、水性媒体中で、安定量の外部アニオン性界面活性剤の存在下で、ポリウレタン/尿素/チオ尿素プレポリマー(以下、「プレポリマー」と呼ぶ)を鎖延長試薬と反応させることによって調製される。ポリウレタン/尿素/チオ尿素プレポリマーは、少なくとも2つの活性水素原子を有する高分子量有機化合物をポリイソシアネートと、プレポリマーが少なくとも2つのイソシアネート基で終端されることを確実にする条件下で接触させることによって調製される。
一実施形態では、ポリイソシアネートは、有機ジイソシアネートであり、芳香族、脂肪族、または脂環式、またはそれらの組み合わせであり得る。好適なジイソシアネートの非限定的な例には、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第3,294,724号、欄1、行55~72、および欄2、行1~9、ならびに参照により本明細書に組み込まれる米国特許第3,410,817号、欄2、行62~72、および列3、1~24行目に開示されるものが含まれる。好適な有機ジイソシアネートの非限定的な例には、4,4’-ジイソシアネートジフェニルメタン、2,4’-ジイソシアネートジフェニルメタン、イソホロンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、2,6トルエンジイソシアネート、ポリフェニルポリメチレンポリイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,4-ジイソシアネートシクロヘキサン、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェニルジイソシアネート、4,4’-ジイソシアネートジシクロヘキシルメタン、2,4’-ジイソシアネートジシクロヘキシルメタン、および2,4-トルエンジイソシアネート、またはそれらの組み合わせが含まれる。
「活性水素基」は、一般的な反応によって例示されるように、イソシアネート基と反応して、尿素基、チオ尿素基、またはウレタン基を形成する基であり、
Figure 0007141517000008
式中、Xが、O、S、NH、またはNであり、
RおよびR’が、脂肪族、芳香族、脂環式、またはそれらの組み合わせであり得る接続基である。
少なくとも2つの活性水素原子を有する「高分子量有機化合物」は、少なくとも500ダルトンの重量平均分子量(Mw)を有する有機化合物である。少なくとも2つの活性水素原子を有する高分子量有機化合物は、ポリオール(例えば、ジオール)、ポリアミン(例えば、ジアミン)、ポリチオール(例えば、ジチオール)、またはそれらの混合物(例えば、アルコールアミン、チオール-アミン、またはアルコール-チオール)であり得る。ポリオール、ポリアミン、またはポリチオール化合物は、主に、より大きい活性水素官能基を有するジオール、トリオール、もしくはポリオール、またはそれらの混合物であり得る。これらの混合物は、例えば、ポリオール混合物中の少量のモノオールに起因して、2をわずかに下回る全体的な活性水素官能基を有し得ることが理解される。
一実施形態では、少なくとも2つの活性水素原子を有する高分子量有機化合物は、一般構造(B)を有するポリアルキレングリコールエーテル、またはチオエーテル、またはポリエステルポリオール、またはポリチオールであり、
Figure 0007141517000009
式中、各Rが、独立してアルキレンラジカルであり、R’が、アルキレンまたはアリーレンラジカルであり、各Xが、独立してSまたはOであり、nおよびn’が、各々、正の整数である。
一実施形態では、XがOまたはSであるNCO:XH比は、1.1:1、または1.2:1~5:1である。
一実施形態では、少なくとも2つの活性水素原子を有する高分子量有機化合物は、少なくとも500ダルトン、または500ダルトン、または750ダルトン、または1,000ダルトン~3,000ダルトン、または5,000ダルトン、または10,000ダルトン、または20,000ダルトンの重量平均分子量(Mw)を有する。
一実施形態では、少なくとも2つの活性水素原子を有する高分子量有機化合物は、ポリアルキレンエーテルグリコールまたはポリエステルポリオールである。好適なポリアルキレンエーテルグリコールの非限定的な例は、ポリエチレンエーテルグリコール、ポリ-1,2-プロピレンエーテルグリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリ-1,2-ジメチルエチレンエーテルグリコール、ポリ-1,2-ブチレンエーテルグリコール、およびポリデカメチレンエーテルグリコールである。好適なポリエステルポリオールの非限定的な例には、ポリブチレンアジペート、カプロラクトンベースのポリエステルポリオール、およびポリエチレンテレフタレート(PET)が含まれる。
ポリウレタンプレポリマーは、バッチプロセスまたは連続プロセスによって調製され得る。一実施形態では、化学量論的に過剰のジイソシアネートおよびポリオールを、試薬の制御された反応に適した温度、典型的には40℃~100℃で、静的または活性ミキサーに別々の流れで導入することができる。有機スズ触媒(例えば、第一スズオクトアート)などの触媒を使用して、試薬の反応を促進してもよい。反応は、一般に、混合タンク内で実質的に完了するまで実施されて、プレポリマーを形成する。一実施形態では、PUDは、米国特許第5,539,021号、欄1、行9~45に開示されるように調製され、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
PUDを作製するとき、プレポリマーは、水単独で増量されてもよく、または当技術分野で既知のものなどの鎖延長剤を使用して増量されてもよい。鎖延長剤は、別のイソシアネート反応性基および60g/モル~450g/モルの分子量を有する、任意のイソシアネート反応性ジアミンまたはアミンであり得る。一実施形態では、鎖延長剤は、アミノ化ポリエーテルジオール、ピペラジン、アミノエチルエタノールアミン、エタノールアミン、エチレンジアミン、およびそれらの混合物から選択される。一実施形態では、アミン鎖延長剤は、分散液を作製するために使用される水に溶解される。
外部的に安定化させる界面活性剤は、アニオン性界面活性剤である。好適なアニオン性界面活性剤の非限定的な例には、スルホン酸塩、リン酸塩、カルボン酸塩、およびそれらの組み合わせが含まれる。一実施形態では、アニオン性界面活性剤は、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルスルホン酸ナトリウム、ドデシルジフェニルオキシドジスルホン酸ナトリウム、n-デシルジフェニルオキシドジスルホン酸ナトリウム、イソプロピルアミンドデシルベンゼンスルホン酸塩、およびヘキシルジフェニルオキシドジスルホン酸ナトリウムなどのスルホン酸塩である。さらなる実施形態では、アニオン性界面活性剤は、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムである。
一実施形態では、プレポリマーを含有する流動流は、PUDを形成するのに十分な剪断力を備えた水を含有する流動流と合流される。ある量の安定化させる界面活性剤もまた、プレポリマーを含有する流れ、水を含有する流れ、または別の流れのいずれかに存在する。プレポリマーを含有する流れ(R2)と、水を含有する流れ(R1)との相対速度は、好ましくは、エマルジョンの多分散性(粒子もしくは液滴の体積平均直径と数平均直径の比、またはDv/Dn)が5未満、もしくは3未満、もしくは2未満、もしくは1.5未満、もしくは1.3未満であるか、または平均の体積平均粒径が2ミクロン未満、もしくは1ミクロン未満、もしくは0.5ミクロン未満、もしくは0.3ミクロン未満である。PUDは、転相、または内相の外相への段階的分布を伴わない連続プロセスで調製され得る。
一実施形態では、アニオン性界面活性剤が水中の濃縮物として使用される。この場合、アニオン性界面活性剤を含有する流れは、最初にプレポリマーを含有する流れと合流して、プレポリマー/界面活性剤混合物を形成する。PUDは、この1つのステップで調整することができる。別の実施形態では、プレポリマーおよびアニオン性界面活性剤を含有する流れを水流と合流させて、アニオン性界面活性剤を希釈し、PUDを作成することができる。
第2の界面活性剤
PUDは、第2の界面活性剤を含む。第2の界面活性剤は、PUDを外部的に安定化させるために使用されるアニオン生界面活性剤とは異なる。
好適な第2の界面活性剤の非限定的な例には、双性イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤、およびそれらの組み合わせが含まれる。
一実施形態では、第2の界面活性剤は、双性イオン界面活性剤である。「双性イオン界面活性剤」は、2つの液体間、または液体と固体間の表面張力を低下させる分子であり、カチオン基およびアニオン基の両方が同じ分子に結合している。好適なカチオン基の非限定的な例には、第一級アミンカチオン、第二級アミンカチオン、第三級アミンカチオン、および第四級アンモニウムカチオンが含まれる。好適なアニオン基の非限定的な例には、リン酸アニオンおよびカルボン酸アニオンが含まれる。一実施形態では、双性イオン界面活性剤は、ベタインである。「ベタイン」は、(i)水素原子を持たない第四級アンモニウムまたはホスホニウムカチオン(例えば、オニウムイオン)などの正に帯電したカチオン性官能基、および(ii)カチオン部位に隣接していても、していなくてもよいカルボン酸基などの負に帯電した官能基を有する天然化合物である。
一実施形態では、ベタインは、コカミドプロピルベタインである。コカミドプロピルベタインは、第四級アンモニウムカチオンおよびカルボン酸アニオンを含有する。コカミドプロピルベタインは、Royal Adhesives&SealantsからSTANFAXTM590として市販されている。
一実施形態では、第2の界面活性剤は、非イオン性界面活性剤である。「非イオン性界面活性剤」は、2つの液体間、または液体と固体間の表面張力を低下させる分子であり、酸素含有親水性基が疎水性骨格に結合している。好適な非イオン性界面活性剤の非限定的な例は、アルキルポリグルコシドである。一実施形態では、アルキルポリグルコシドは、以下の構造(3)を有し、
Figure 0007141517000010
式中、mが、1~5であり、
nが、1~30である。
構造(3)の好適なアルキルポリグルコシドの非限定的な例は、The Dow Chemical Companyから入手可能なTRITON(商標)CG-600である。
一実施形態では、第2の界面活性剤は、ベタイン、アルキルポリグルコシド、およびそれらの組み合わせから選択される。
一実施形態では、第2の界面活性剤は、水溶性である。
一実施形態では、第2の界面活性剤は、水溶性ではない。
第2の界面活性剤は、PUDに溶解されるか、または実質的に溶解される。一実施形態では、第2の界面活性剤は、室温(25℃)でPUD中に完全に溶解される。第2の界面活性剤は、改質されたテキスタイル成分がPUDで含浸される前に、PUDに溶解される。
第2の界面活性剤は、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
任意選択の添加剤
PUDは、任意に、添加剤を含有し得る。好適な添加剤の非限定的な例には、増粘剤などのレオロジー調整剤、充填材、UV安定剤、デフォーマ、架橋剤、アクリルラテックス、およびポリオレフィンラテックスが含まれる。PUDがアクリルラテックスまたはポリオレフィンラテックスなどの別のポリマーを含有する場合、PUDから形成された乾燥フィルムは、乾燥フィルムの総体積に基づいて、少なくとも30体積パーセントのポリウレタンを含有する。
一実施形態では、PUDは、PUDの総重量に基づいて、5重量%、または10重量%、または11重量%、または15重量%、または20重量%、または21重量%~30重量%、または40重量%、または50重量%、または55重量%、または60重量%、または65重量%の固形分を有する。別の実施形態では、PUDは、PUDの総重量に基づいて、30重量%、または40重量%、または45重量%、または50重量%、または53重量%~56重量%、または60重量%の固形分を有する。
一実施形態では、PUDは、PUDの総重量に基づいて、0.5重量%、または1.0重量%、または1.5重量%~2.0重量%、または2.5重量%、または3.0重量%、3.5重量%、または4.0重量%、または4.5重量%、または5.0重量%の第2の界面活性剤を含有する。別の実施形態では、PUDは、PUDの総重量に基づいて、0.5重量%~5.0重量%、または1.0~3.0重量%の第2の界面活性剤を含有する。
一実施形態では、PUDは、25℃で、50cP、または100cP、または150cP、または200cP、または300cP、または400cP、または500cP、または550cP~570cP、または600cP、または700cP、または800cP、または900cP、または1,000cP、または5,000cP、または10,000cPの粘度を有する。
一実施形態では、PUDは、0.99g/cc、または1.00g/cc、または1.05g/cc~1.10g/cc、または1.20g/cc、または1.30g/ccの密度を有する。
一実施形態では、PUDは、100nm、または250nm、または300nm、または350nm、または370nm~380nm、または400nm、または450nm、または800nmの平均の体積平均粒径を有する。
一実施形態では、方法は、アニオン性界面活性剤としてスルホン酸塩界面活性剤を選択することを含む。さらなる実施形態では、方法は、スルホネート界面活性剤で外部的に安定化されたポリエーテルベースの水性ポリウレタン分散液であるPUDを選択することを含む。さらなる実施形態では、方法は、双性イオン界面活性剤または非イオン性界面活性剤である第2の界面活性剤を選択することを含む。PUDは、以下の特性のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する。
(a)10重量%、もしくは11重量%、もしくは15重量%、もしくは20重量%、もしくは21重量%、もしくは30重量%~35重量%、もしくは40重量%、もしくは50重量%、もしくは55重量%、もしくは60重量%の固形分、および/または
(b)0.5重量%、もしくは1.0重量%、もしくは1.5重量%~2.0重量%、もしくは2.5重量%、もしくは3.0重量%、もしくは3.5重量%、もしくは4.0重量%、もしくは4.5重量%、5.0重量%の第2の界面活性剤含有量、および/または
(c)25℃での50cP、もしくは100cP、もしくは150cP、もしくは200cP、もしくは300cP、もしくは400cP、もしくは500cP、もしくは550cP~570cP、もしくは600cP、もしくは700cP、もしくは800cP、もしくは900cP、もしくは1,000cPの粘度、および/または
(d)0.99g/cc、もしくは1.00g/cc、もしくは1.05g/cc~1.10g/cc、もしくは1.20g/ccの密度、および/または
(e)300nm、もしくは350nm、もしくは370nm~380nm、もしくは400nmの平均の体積平均粒径、および/または
(f)0重量%の有機溶媒含有量。
前述のPUDを含む、本明細書に開示されるPUDの各々における成分の合計は、100重量%になることが理解される。
一実施形態では、PUDは遊離無機塩を除外する。
分散液混合物が以下に記載されるように容易かつ迅速に凝固する限り、PUDは、他の分散液と混合され得る。PUDと混合されるときに有用であり得る他のポリマー分散液またはエマルジョンには、ポリアクリレート、ポリイソプレン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ニトリルゴム、天然ゴム、ならびにスチレンおよびブタジエンのコポリマーなどのポリマーが含まれる。一実施形態では、PUDは、単独で使用される(すなわち、他のポリマー分散液またはエマルジョンと混合されない)。
PUDは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
B.含浸および沈殿
本方法は、改質されたテキスタイル成分に、第2の界面活性剤を含有するPUDを含浸させることを含む。含浸ステップは、CHポリマーを含有する水溶液との接触ステップの後に起こる。好適な含浸プロセスの非限定的な例には、ディッピング、浸漬、ブラッシング、噴霧、またはドクターブレードが含まれる。一実施形態では、改質されたテキスタイル成分は、PUDに浸漬される。さらなる実施形態では、改質されたテキスタイル成分は、PUDに30秒、または1分~90秒、または2分、または5分、または10分間浸漬され、水溶液は、20℃、または23℃~25℃、または30℃の温度を有する。
いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、最初にテキスタイルを、CHポリマーを含有する水溶液と接触させることにより、PUD内のアニオン基がCHポリマー(接触ステップ後にテキスタイル全体に存在する)内のカチオン基に引き付けられるため、PUDの含浸は、テキスタイル全体においてより均一であると考えられる。
本方法は、改質されたテキスタイル成分中にポリウレタンを沈殿させることを含む。含浸中および/または含浸後、CHポリマー内、さらには改質されたテキスタイル成分内のカチオン基が、PUD内のアニオン基と反応して、界面活性剤を不活性化し、凝固を引き起こす。言い換えれば、カチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマー内のカチオン基およびPUD内のアニオン基が、イオン対を形成して、沈殿物を形成する。例えば、CHポリマーの第四級アンモニウムカチオン基が、PUDのアニオン基と反応して、PUD内の界面活性剤のアニオン電荷を安定化(つまり、中和)し、PUDがその安定性を失い、ポリウレタンを沈殿させる。
ポリウレタンは、テキスタイル中および/またはテキスタイル上に沈殿する。テキスタイル「中に沈殿」するポリウレタンは、テキスタイルの対向する表面の間にある。テキスタイル「上に沈殿」するポリウレタンは、テキスタイルの表面にある。
一実施形態では、方法は、含浸中にテキスタイル中にポリウレタンを沈殿させることを含む。さらなる実施形態では、方法は、含浸中および含浸後に、テキスタイル中にポリウレタンを沈殿させることを含む。
一実施形態では、含浸および任意のその後の乾燥の間、CHポリマー内のカチオン基およびPUD内のアニオン基のモル比(すなわち、「カチオン:アニオン比」)は、0.1、または0.2~0.3、または0.4、または0.5、または1.0、または2、または3、または5、または10である。さらなる実施形態では、含浸および任意のその後の任意の乾燥の間、カチオン:アニオン比は、0.10~0.50、または0.10~0.30、または0.20~0.25である。「カチオン:アニオン比」は、カチオン基(例えば、第四級アンモニウムカチオン基)のモル数対アニオン基(例えば、アニオン性界面活性剤からのもの)のモル数の比である。いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、0.1未満のカチオン:アニオン比は、不十分な合体を引き起こすと考えられる。言い換えれば、カチオン部分が少なすぎると、アニオン部分の中和が不完全になるであろう。界面活性剤上のアニオン部分の不完全な中和は、PUDがその安定性を失うのを防ぎ、それにより、ポリウレタンの沈殿を妨げる。さらに、カチオン:アニオン比が10を超えると、遊離のCHポリマー(水溶性)が引き起こされるであろうと考えられる。遊離のCHポリマーは、後に廃棄されなければならない廃水とともにテキスタイルから流出する。
含浸ステップは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
沈殿ステップは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
(3)合成皮革を成形する
一実施形態では、この方法は、合成皮革を形成することを含む。
「合成皮革」は、多孔質ポリウレタンマトリックス内に懸濁される繊維を有するテキスタイルである。言い換えれば、合成皮革は、テキスタイルの繊維を少なくとも部分的にカプセル化するか、または完全にカプセル化する多孔質ポリウレタンマトリックスを有する。ポリウレタンは、テキスタイル内およびテキスタイル上にある。合成皮革は、自然界において自然に存在するものではない。
合成皮革は、2つの対向する表面を有する。
一実施形態では、含浸後、合成皮革は、2本ローラー機、含浸パダーを通過するか、または手で巻かれる。いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、ローラー/パダーは、改質されたテキスタイル成分全体がPUDで含浸されるように、改質されたテキスタイル成分へのPUDの均一な浸透を促進すると考えられる。言い換えれば、PUDは、合成皮革の厚さ全体に含浸される。
一実施形態では、含浸後、合成皮革は、水に曝される。含浸後、テキスタイルは、90℃、100℃~110℃の温度の水に1分、2分~3分、4分、5分、10分、20分間浸漬される。別の実施形態では、含浸後、合成皮革は、100℃の温度の蒸気に1分、または2分~3分、または4分、または5分、または10分、または20分、または30分間曝される。いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、蒸気への曝露は、改質されたテキスタイル成分内へのポリウレタンの沈殿(すなわち、凝固)をより速くすると考えられる。さらに、蒸気への暴露は、改質されたテキスタイル成分へのPUDの含浸を補助すると考えられる。
一実施形態では、含浸後、テキスタイルは、カチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマーを含有する加熱された水溶液に曝される。水溶液、さらにカチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマーは、本明細書に開示される任意の水溶液およびCHポリマーであり得る。さらなる実施形態では、含浸後、テキスタイルは、90℃、または100℃~110℃の水溶液に1分、または2分~3分、または4分、または5分、または10分、または20分間浸漬される。いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、含浸後に、カチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマーを含有する加熱された水溶液への曝露は、含浸中に完全な沈殿が達成されない場合、ポリウレタンのさらなる沈殿を可能にすると考えられる。
一実施形態では、合成皮革は、オーブン内で乾燥させる。一実施形態では、合成皮革は、80℃、または90℃~100℃、または110℃、または120℃、または130℃の温度のオーブン内で10分、または15分~20分、または30分、または40分、または60分、または70分、または90分間乾燥させる。乾燥により、合成皮革からすべて、または実質的にすべての水が除去される。
一実施形態では、合成皮革は、水洗、軟化処理、および/または着色処理を受ける。
一実施形態では、テキスタイルは、繊維を含有する海島型複合紡績繊維である。合成皮革は、有機溶剤、アルカリ溶液、水、またはそれらの組み合わせで洗浄される。海成分は、溶解および除去され、島成分から形成されたマイクロファイバーを残す。
一実施形態では、合成皮革は、合成皮革の総重量に基づいて、5重量%、または6重量%、または15重量%、または16重量%~20重量%、または30重量%、または40重量%、または50重量%、または60重量%、または70重量%のポリウレタンを含有する。一実施形態では、合成皮革は、合成皮革の総重量に基づいて、20重量%、25重量%、30重量%、または35重量%、または40重量%~45重量%、または50重量%、または60重量%、または70重量%のポリウレタンを含有する。
合成皮革は、ポリウレタンマトリックス中に細孔を有する。「細孔」は、ポリウレタンマトリックス内の空隙容量である。一実施形態では、合成皮革は、10μm~200μmの平均細孔径を有する。
いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、第2の界面活性剤をPUDに溶解すると、PUDの水がPUDのポリウレタンマトリックス全体に分散すると考えられる。得られた合成皮革を乾燥させると、水が蒸発して、沈殿したポリウレタン内に細孔が残る。沈殿したポリウレタン内の細孔の数を増やし、沈殿したポリウレタン全体に均一に分布する細孔を有することによって、手触りが改善される(すなわち、柔らかくなる)。
一実施形態では、方法は、4、または5~6の手触り評価を呈する合成皮革を形成することを含む。
一実施形態では、方法は、折り畳み後にしわを呈さない合成皮革を形成することを含む。
一実施形態では、方法は、4、または5~6の手触り評価を呈し、折り畳み後にしわを呈さない合成皮革を形成することを含む。
一実施形態では、方法は、細孔を有するポリウレタンマトリックスを伴う合成皮革を形成することを含み、合成皮革は、以下の特性のうちの1つまたはすべてを有する。
(a)合成皮革の総重量に基づいて、20重量%、もしくは30重量%、もしくは40重量%、もしくは50重量%~60重量%、もしくは70重量%のポリウレタンを含有する、および/または
(b)10μm~200μmの平均細孔径、および/または
(c)折り畳み後にしわを呈しない、および/または
(d)4、または5~6の手触りの評価を呈する。
合成皮革を形成するステップは、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
この方法は、(i)最初に、テキスタイルを、CHポリマーを含有するか、本質的にそれからなるか、またはそれからなる水溶液と接触させて、改質されたテキスタイル成分を形成することと、(ii)続いて、改質されたテキスタイル成分に、アニオン性界面活性剤で外部安定化された水性ポリウレタン分散液を含浸させることであって、水性ポリウレタン分散液が、第2の界面活性剤を含む、含浸させることと、(iii)改質されたテキスタイル成分中にポリウレタンを沈殿させることと、(iv)合成皮革を形成することと、を含む。言い換えれば、ステップ(i)および(ii)は、順次に行われ、ステップ(i)は、ステップ(ii)が開始する前に完了するまで行われる。
一実施形態では、方法は、
(i)最初に、テキスタイルを、第四級アンモニウムカチオン基を有するヒドロキシエチルセルロースポリマーであるCHポリマーを含む水溶液と接触させて、改質されたテキスタイル成分を形成することであって、
テキスタイルが、
(a)0.10g/cc、もしくは0.20g/cc~0.30g/cc、もしくは0.35g/ccの見掛け密度、および/または
(b)1デニール、もしくは3デニール~5デニールの繊維サイズ、および/または
(c)0.5mm、または1.0mm~1.5mm、または2.0mmの厚さ、の特性のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する不織テキスタイルであり、
水溶液が、
(a)水溶液が、水溶液の総重量に基づいて、0.20重量%、もしくは0.25重量%、もしくは0.40重量%、もしくは0.50重量%、もしくは0.60重量%~0.80重量%、もしくは0.90重量%、もしくは1.00重量%、もしくは1.20重量%、もしくは1.50重量%、もしくは2.0重量%、もしくは3.0重量%の四級アンモニウムカチオン基を有するヒドロキシエチルセルロースポリマーを含有する、および/または
(b)第四級アンモニウムカチオン基を有するヒドロキシエチルセルロースポリマーが、500,000ダルトン、もしくは1,000,000ダルトン~2,000,000ダルトン、または3,000,000ダルトンのMwを有する、および/または
(c)第四級アンモニウムカチオン基を有するヒドロキシエチルセルロースポリマーが、第四級アンモニウムカチオン基を有するヒドロキシエチルセルロースポリマーの総重量に基づいて、0.5重量%、もしくは1.0重量%、もしくは1.5重量%~2.2重量%、もしくは2.5重量%、もしくは3.0重量%、もしくは5.0重量%の窒素を含有する、および/または
(d)水溶液が、第四級アンモニウムカチオン基を有する2重量%のヒドロキシエチルセルロースポリマーを含有する水溶液中で測定された場合、50cP、もしくは75cP、もしくは100cP、もしくは200cP、もしくは300cP~500cP、もしくは1,000cP、もしくは5,000cP、もしくは10,000cP、もしくは20,000cP、もしくは30,000cP、もしくは35,000cPの粘度を有する、の特性のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する、形成することと、
(ii)続いて、改質されたテキスタイル成分に、アニオン性界面活性剤で外部的に安定化された水性ポリウレタン分散液を含浸させることであって、水性ポリウレタン分散液が、第2の界面活性剤を含有し、
アニオン性界面活性剤で外部的に安定化されたPUDが、スルホン酸界面活性剤で外部的に安定化された、ポリエーテルベースの水性ポリウレタン分散液であり、
第2の界面活性剤が、双性イオン界面活性剤(ベタインなど)および非イオン性界面活性剤(アルキルポリグルコシドなど)から選択され、
PUDが、
(a)PUDの総重量に基づいて、10重量%、もしくは11重量%、もしくは15重量%、もしくは20重量%、もしくは21重量%、もしくは30重量%、もしくは35重量%~40重量%、もしくは50重量%、もしくは55重量%、もしくは60重量%の固形分、および/または
(b)0.5重量%、もしくは1.0重量%、もしくは1.5重量%~2.0重量%、もしくは2.5重量%、もしくは3.0重量%、もしくは3.5重量%、もしくは4.0重量%、もしくは4.5重量%、5.0 重量%の第2の界面活性剤含有量、および/または
(c)25℃での50cP、もしくは100cP、もしくは150cP、もしくは200cP、もしくは300cP、もしくは400cP、もしくは500cP、もしくは550cP~570cP、もしくは600cP、もしくは700cP、もしくは800cP、もしくは900cP、もしくは1,000cPの粘度、および/または
(d)0.99g/cc、もしくは1.00g/cc、もしくは1.05g/cc~1.10g/cc、もしくは1.20g/ccの密度、および/または
(e)300nm、もしくは350nm、もしくは370nm~380nm、もしくは400nmの平均の体積平均粒径、および/または
(f)0重量%の有機溶媒含有量、の特性のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する、含浸させることと、
(iii)改質されたテキスタイル成分中にポリウレタンを沈殿させることと、
(iv)合成皮革を形成することであって、
合成皮革が、細孔を含有するポリウレタンマトリックスを有し、合成皮革が、
(a)合成皮革が、合成皮革の総重量に基づいて、20重量%、もしくは30重量%、もしくは40重量%~50重量%、もしくは60重量%、もしくは70重量%のポリウレタンを含有する、および/または
(b)合成皮革が、10μm~200μmの平均細孔径を有する、および/または
(c)合成皮革が、テキスタイルの厚さ全体に分散したポリウレタンマトリックスを含有する、および/または
(d)合成皮革が、ポリウレタンマトリックス全体、さらには合成皮革全体に均一な細孔分布を呈する、および/または
(e)折り畳みの後にしわを呈さない、および/または
(f)4、または5~6の手触り評価を呈する、の特性のうちの1つ、いくつか、またはすべてを有する、形成することと、を含み、
ステップ(i)および(ii)が、順次に行われ、
この方法が、任意に、
改質されたテキスタイル成分をローラーに通過させる、および/または
改質されたテキスタイル成分にPUDを含浸させる前に、改質されたテキスタイル成分から水を除去する、および/または
改質されたテキスタイル成分にPUDを含浸させる前に、70℃~120℃の温度のオーブン内で5分~60分間乾燥させることにより、改質されたテキスタイル成分から水を除去する、および/または
合成皮革をローラーに通過褪せる、および/または
合成皮革を100℃の蒸気に1分、もしくは2分~3分、もしくは4分、もしくは5分、もしくは10分、もしくは20分、もしくは30分間曝す、および/または
合成皮革を80℃、もしくは90℃~100℃、もしくは110℃、もしくは120℃、もしくは130℃のオーブン内で10分、もしくは15分~20分、もしくは30分、もしくは40分、もしくは60分、もしくは70分、もしくは90分間乾燥させるなどにより、合成皮革から水分を除去する、および/または
カチオン:アニオン比を0.1、もしくは0.2~0.3、もしくは0.4、もしくは0.5、もしくは1.0、もしくは10に維持する、のうちの1つ以上のステップを含む。
本方法は、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
本開示は、ヒドロキシエチルセルロースポリマーがそのポリマー骨格に結合したカチオン基を有するCHポリマーである凝固剤を対象にするが、水溶液は、代替的に、セルロースとカチオン性イオンとが互いに結合していない、セルロースとカチオン性イオンとのブレンドを含む凝固剤を含有し得ることが理解される。
本開示はまた、本方法によって形成される合成皮革を提供する。
本合成皮革は、衣類、アクセサリー、財布、旅行かばん、靴、帽子、自動車の内装、家具などの用途に役立る。
合成皮革は、本明細書に開示される2つ以上の実施形態を含み得る。
ここで、限定ではなく例として、本開示のいくつかの実施形態を、次の実施例で詳細に説明する。
実施例で使用する材料を、以下の表1Aに提供する。
Figure 0007141517000011
比較試料1(CS1)
重量16.30gのテキスタイル試料を、固形分54.5%のPUD(SYNTEGRA(商標)YS3000)に室温(25℃)で1分間浸漬する。テキスタイルをPUDから取り出した後、テキスタイルをMathis含浸パダーでプレスする。含浸後、テキスタイルの重さを量る。テキスタイルは、16.75gのPUDを含有する。次に、テキスタイルを100℃の蒸気に15分間曝し、次いでオーブン内で90℃にて15分間、続いて120℃にて15分間乾燥させる。乾燥後、テキスタイルの重さを量る。テキスタイルは、9.13gのポリウレタンを含有する。
次に、テキスタイルを90℃のトルエンに1時間浸漬して、海島型複合共紡糸繊維のポリエチレン海成分を溶解および除去する。ポリアミド島成分が、マイクロファイバー内に成形される。テキスタイルをオーブン内で120℃にて15分間乾燥させる。
テキスタイルは、かみそりの刃を使用して手でカットし、含浸されたテキスタイルの断面形態を、SEM顕微鏡写真を使用して分析する。
図1は、CS1の走査型電子顕微鏡(SEM)の顕微鏡写真を、倍率500倍(左)、倍率1000倍(中央)、倍率2000倍(右)で示す。
比較試料2(CS2)
PUDは、4.5gのSTANFAX(商標)590を300gのSYNTEGRA(商標)YS3000(固形分54.5%)に室温(25℃)で溶解することにより調製する。PUDは、54.2%の固形分を有する。
重量29.01gのテキスタイル試料を、PUD(SYNTEGRA(商標)YS3000およびSTANFAX(商標)590)に室温(25℃)で1分間浸漬する。テキスタイルをPUDから取り出し、テキスタイルをWerner Mathis AG、VFM28888の2本ローラー機でプレスする。圧延後、テキスタイルの重さを量る。テキスタイルは、19.59gのPUDを含有する。次に、テキスタイルをオーブン内で90℃にて15分間、続いて120℃にて15分間乾燥させる。乾燥後、テキスタイルの重さを量る。テキスタイルは、10.15gのポリウレタンを含有する。
次に、テキスタイルをトルエンに90℃で1時間浸漬して、海島型複合共紡糸繊維のポリエチレン海成分を溶解および除去する。ポリアミド島成分が、マイクロファイバー内に成形される。テキスタイルをオーブン内で120℃にて15分間乾燥させる。
テキスタイルは、かみそりの刃を使用して手でカットし、含浸されたテキスタイルの断面形態を、SEM顕微鏡写真を使用して分析する。
図2は、CS2のSEM顕微鏡写真を、倍率200倍(左)、倍率500倍(中央)、倍率2000倍(右)で示す。
実施例3(Ex.3)
PUDは、3.0gのSTANFAX(商標)590を300gのSYNTEGRA(商標)YS3000(固形分54.5%)に室温(25℃)で溶解することにより調製する。PUDは、54.4%の固形分を有する。
重量29.70gのテキスタイル試料を、0.8重量%のUCARE(商標)JR400(水溶液の総重量に基づく)を含有する水溶液に1分間浸漬して、テキスタイルをUCARE(商標)JR400溶液と接触させて、改質されたテキスタイル成分を形成する。水溶液は、室温(25℃)である。改質されたテキスタイル成分をUCARE(商標)JR400溶液から取り出した後、改質されたテキスタイル成分をWerner Mathis AG、VFM28888の2本ローラー機でプレスする。改質されたテキスタイル成分の重さを量る。改質されたテキスタイル成分は、33.08gのUCARE(商標)JR400溶液を含有する。次に、改質されたテキスタイル成分をオーブン内で90℃にて15分間乾燥させる。
乾燥した改質されたテキスタイル成分を、PUD(SYNTEGRA(商標)YS3000およびSTANFAX(商標)590)に1分間浸漬して、改質されたテキスタイル成分にPUDを含浸させて、合成皮革を形成する。PUDは、室温(25℃)である。合成皮革をPUDから取り出した後、合成皮革をWerner Mathis AG、VFM28888の2本ローラー機でプレスする。合成皮革の重さを量る。合成皮革は、39.63gのPUDを含有する。次に、合成皮革をオーブン内で90℃にて15分間、続いて120℃にて15分間乾燥させる。乾燥後、合成皮革の重さを量る。合成皮革は、20.51gのポリウレタンを含有する。
次に、合成皮革を90℃のトルエンに1時間浸漬して、海島型複合共紡糸線維のポリエチレン海成分を溶解および除去する。ポリアミド島成分が、マイクロファイバー内に成形される。合成皮革をオーブン内で120℃にて15分間乾燥させる。
合成皮革は、かみそりの刃を使用して手でカットし、含浸されたテキスタイルの断面形態を、SEM顕微鏡写真を使用して分析する。
図3は、実施例3のSEM顕微鏡写真を、倍率200倍(左)、倍率500倍(中央)、および倍率2000倍(右)で示す。
実施例4~7(Ex.4~7)
実施例4~7は、上で提供された実施例3の手順に従って調製する。実施例3~7についてのPUDおよび水溶液の成分は、以下の表1Bに提供する。
図4は、実施例4のSEM顕微鏡写真を、倍率200倍(左)、倍率500倍(中央)、および倍率2000倍(右)で示す。
図5は、実施例5のSEM顕微鏡写真を、倍率200倍(左)、倍率500倍(中央)、および倍率2000倍(右)で示す。
図6は、実施例6のSEM顕微鏡写真を、倍率200倍(左)、倍率500倍(中央)、および倍率1000倍(右)で示す。
図7は、実施例7のSEM顕微鏡写真を、倍率200倍(左)、倍率500倍(中央)、および倍率1000倍(右)で示す。
Figure 0007141517000012
結果
各合成皮革の特性を以下の表2に提供する。
各比較試料および実施例のカチオン:アニオン比は、式(A)に従って計算される。
Figure 0007141517000013
式(A)において、「JR」は、UCARE(商標)JR400を指し、「界面活性剤」は、SYNTEGRA(商標)YS3000からのスルホン酸塩界面活性剤を指す。「窒素の分子量」は、14g/モルに相当する。「界面活性剤の分子量」は、348g/モルに相当する。
各合成皮革の特性を以下の表2に提供する。
Figure 0007141517000014
Figure 0007141517000015
(i)テキスタイルを、カチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマーを含有する水溶液と接触させて、改質されたテキスタイル成分を形成せずに、(ii)改質されたテキスタイル成分に、第2の界面活性剤を欠くPUDを含浸させることによって調製された比較試料1は、硬い手触り(手触り評価2で呈される)を有し、手で絞った後にしわを呈する。したがって、比較試料1は、合成皮革の用途に好適ではない。
テキスタイルを、カチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマーを含有する水溶液と接触させて、改質されたテキスタイル成分を形成せずに調製された比較試料2は、折り畳みの後に目に見えるしわを呈する。したがって、比較試料2は、合成皮革の用途に好適ではない。
最初に、テキスタイルを、カチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマーを含有する水溶液と接触させて、改質されたテキスタイル成分を形成すること、次に、改質されたテキスタイル成分に、アニオン性イオン界面活性剤で外部安定化されたPUDを含浸させることであって、PUDが第2の界面活性剤(STANFAX(商標)590または1.5%のTRITON(商標)CG-600)を含有する、含浸すること、改質されたテキスタイル成分中にポリウレタンを沈殿させること、および合成皮革を形成することにより調製された実施例3~7は、有利に良好な凝固を呈する(図3~7に示される、ポリウレタンマトリックス中の細孔の形成によって証明される)。さらに、実施例3~7のポリウレタンマトリックスは、各々、ポリウレタンマトリックス全体にわたって、さらには合成皮革全体にわたって細孔のより均一な分布(すなわち、ポリウレタンマトリックス全体にわたって均一に分布している同じ、または実質的に同じサイズを有する細孔)を呈し、これは、合成皮革に柔らかな手触り(4~6の手触り評価によって呈される)を与え、折り畳み後の合成皮革にシワの形成を防ぎ、合成皮革の重量を軽減し、合成皮革の総材料費を低下させる。実施例3~7は、驚くべきことに、柔らかい手触り(4~6の手触り評価で呈される)と折り畳み後の目に見えるしわの非存在との組み合わせを呈する。したがって、実施例3~7は、靴、室内装飾品、および自動車の内装などの合成皮革用途に好適である。
本開示は、本明細書に含まれる実施形態および例示に限定されず、実施形態の部分、および異なる実施形態の要素の組み合わせを含むそれらの実施形態の変更された形態を、以下の特許請求の範囲の範囲内に該当するものとして含むことが、具体的に意図されている。

Claims (10)

  1. 方法であって、
    (i)最初に、テキスタイルを、カチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマーを含む水溶液と接触させて、改質されたテキスタイル成分を形成することと、
    (ii)続いて、前記改質されたテキスタイル成分に、アニオン性界面活性剤で外部的に安定化された水性ポリウレタン分散液を含浸させることであって、前記水性ポリウレタン分散液が、第2の界面活性剤を含む、含浸させることと、
    (iii)前記改質されたテキスタイル成分中に前記ポリウレタンを沈殿させることと、を含む方法。
  2. (iv)合成皮革を形成することを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 第四級アンモニウムカチオン基を有するヒドロキシエチルセルロースポリマーであるカチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマーを選択することを含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. 100,000ダルトン~3,000,000ダルトンの重量平均分子量(Mw)を有するカチオン性ヒドロキシエチルセルロースポリマーを選択することを含む、請求項1~3のいずれかに記載の方法。
  5. 前記第2の界面活性剤を、双性イオン界面活性剤、非イオン性界面活性剤、およびそれらの組み合わせからなる群から選択することを含む、請求項1~4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記第2の界面活性剤を前記水性ポリウレタン分散液に溶解することと、
    前記水性ポリウレタン分散液の総重量に基づいて、0.5重量%~5.0重量%の前記第2の界面活性剤を含む前記水性ポリウレタン分散液を形成することと、を含む、請求項1~5のいずれかに記載の方法。
  7. カチオン:アニオン比を0.1~10に維持することを含む、請求項1~6のいずれかに記載の方法。
  8. 前記改質されたテキスタイル成分に前記水性ポリウレタン分散液を含浸させる前に、前記改質されたテキスタイル成分を乾燥させることを含む、請求項1~7のいずれかに記載の方法。
  9. 35重量%~70重量%のポリウレタンを含む合成皮革を形成することを含む、請求項1~8のいずれかに記載の方法。
  10. 請求項1~9のいずれかに記載の方法によって製造される合成皮革。
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