JP7314267B2 - 合成皮革製品およびその調製方法 - Google Patents
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Description
ポリウレタン(PU)合成皮革は、概して、布、PU上部コーティング/スキン層、および布とスキン層との間に挟持されたPU発泡体(またはポロメリック層としても既知である)を備える。発泡体は、主にPU合成皮革の柔らかさ、および手触りに貢献する。スキン層は、パターン、色、光沢、耐摩耗性を含む、追加機能を提供することができる。
(A)内部乳化ポリウレタン分散液に由来する上部コーティング層であって、(Ai)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の第1のイソシアネート成分、(Aii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上の第1のイソシアネート反応性成分、および(Aiii)1つ以上の内部乳化剤に由来する第1のポリウレタンを含み、内部乳化剤またはその残留部分が、第1のポリウレタンの主鎖に共有結合している、上部コーティング層と、
(B)外部乳化ポリウレタン分散液に由来するバリア層であって、外部乳化ポリウレタン分散液が、1つ以上の外部乳化剤ならびに(Bi)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の第2のイソシアネート成分および(Bii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上の第2のイソシアネート反応性成分に由来する第2のポリウレタンを含み、外部乳化剤または外部分散剤の残留部分が、第2のポリウレタンの主鎖に共有結合していない、バリア層と、
(C)(Ci)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の第3のイソシアネート成分、(Cii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上の第3のイソシアネート反応性成分、および(Ciii)1つ以上の発泡剤を含む溶媒フリー系に由来する第3の発泡ポリウレタンを含む、ポリウレタン発泡層と、
(D)バッキング基材と、を備える。
(1)第1のポリウレタンの粒子を含む内部乳化ポリウレタン分散液を提供し、内部乳化ポリウレタン分散液を剥離層に適用して、剥離層上に上部コーティング層を形成することと、
(2)第2のポリウレタンの粒子を含む外部乳化ポリウレタン分散液を提供し、外部乳化ポリウレタン分散液を上部コーティング層の剥離層とは反対側に適用して、上部コーティング層上にバリア層を形成することと、
(3)溶媒フリー系をバリア層の上部コーティングとは反対側に適用し、溶媒フリー系を硬化および発泡させて、バリア層上に粘性ポリウレタン発泡層を形成することと、
(4)バッキング基材をポリウレタン発泡層のバリア層とは反対側に適用し、次いで加熱してポリウレタン発泡層を完全に硬化させることと、
(5)任意選択で、剥離層を取り除くことと、を含む、第1の態様の合成皮革製品を生産するための方法を提供する。
内部乳化ポリウレタンの粒子を含む第1の分散液を提供し、第1の分散液を剥離層上に適用し、第1の分散液のコーティングを加熱/乾燥して、剥離層上に上部コーティングを形成するステップと、
いずれのイオン性内部乳化剤も使用せずに調製されたポリウレタンの粒子を含む第2の外部乳化分散液を提供し、第2の分散液を上部コーティングの剥離層とは反対側に適用し、第2の分散液のコーティングを加熱/乾燥して、上部コーティング上にバリア層を形成するステップと、
2K非溶媒PU発泡体のための二部原料を、バリア層の上部コーティング層とは反対側に適用し、続いて二部原料系を硬化および発泡させて、バリア層上にポリウレタン発泡体を形成するステップと、
バック基材をポリウレタン発泡層のバリア層とは反対側に適用し、完全に硬化するために加熱するステップと、
任意選択で、剥離層を取り除くステップと、を主に含む。
好適な剥離層は、典型的には、先行技術では「剥離紙」として既知である。好適な剥離層の例には、金属、プラスチック、または紙の箔が含まれる。本開示の1つの好ましい実施形態では、剥離層は、任意選択でプラスチック膜でコーティングされた紙層である。好ましくは、本明細書に開示される紙層は、ポリオレフィン、より好ましくはポリプロピレンでコーティングされる。あるいは、紙層は、好ましくはシリコーンでコーティングされる。代替の実施形態では、本明細書で使用される剥離層は、任意選択で、プラスチック膜でコーティングされたPET層である。好ましくは、PET層は、ポリオレフィン、より好ましくはポリプロピレンでコーティングすることができる。あるいは、PET層は、好ましくはシリコーンでコーティングされる。好適な剥離層の例は、市販されている。先行技術における有名な製造業者の例には、Binda(イタリア)、Arjo Wiggins(英国/米国)、およびLintec(日本)が含まれる。本開示で使用される剥離層は、対応するまたは補完的な表面プロファイルが合成皮革製品の最外面上に形成され得るように、平坦な、エンボス加工された、またはパターン化された表面を有し得る。好ましくは、剥離層は、合成皮革製品に高級天然皮革に匹敵する良好な触覚特性を付与するように、皮革粒子の様式でテクスチャー加工される。剥離層は、一般に、0.001mm~10mm、好ましくは0.01mm~5mm、より好ましくは0.1mm~2mmの厚さを有する。
上部コーティングは、剥離層上に内部乳化ポリウレタン分散液を、例えば1μm~1000μm、好ましくは1μm~500μm、より好ましくは20μm~200μm、最も好ましくは100μm~150μmの湿潤厚さに適用した後、例えば熱処理または減圧下での蒸発によって分散液から溶媒を除去することによって形成され、したがって、上部コーティングは、基本的に、任意の残留不揮発性添加剤と一緒に分散液中に分散したポリウレタン粒子によって形成される。1つの好ましい実施形態によれば、内部乳化ポリウレタン分散液は、水性である。概して、水性分散液は、最大で約1重量パーセントの有機溶媒の分散液の総重量を有する。好ましくは、水性分散液は、最大で約2000重量百万分率(ppm)、より好ましくは最大で約1000ppm、さらにより好ましくは最大で約500ppm、最も好ましくは最大で微量の有機溶媒を有する。
バリアコーティングは、上部コーティング層上に外部乳化ポリウレタン分散液を適用した後、例えば熱処理または減圧下での蒸発によって分散液から溶媒を除去することによって形成され、したがって、バリアコーティングは、基本的に、任意の残留不揮発性添加剤と一緒に分散液中に分散したポリウレタン粒子によって形成される。本開示の一実施形態によれば、PUDは、外部乳化ポリウレタンの粒子、溶媒(好ましくは、水)、着色剤、マスターバッチ、および他の添加剤を含み得る。
本開示の2K非溶媒PU発泡体は、その中に複数の細孔および/またはセルを規定する連続PUマトリックスを含む。本明細書に開示されるように、「溶媒フリー」、「無溶媒」、または「非溶媒」という用語は、PU発泡体または任意の他の分散液、混合物などを説明するために交換可能に使用することができ、PU発泡体またはPU分散液を調製するために使用されるすべての原料の混合物は、原料の混合物の総重量に基づいて、有機または無機溶媒の重量で3重量%未満、好ましくは2重量%未満、好ましくは1重量%未満、より好ましくは0.5重量%未満、より好ましくは0.2重量%未満、より好ましくは0.1重量%未満、より好ましくは100重量ppm未満、より好ましくは50重量ppm未満、より好ましくは10重量ppm未満、より好ましくは1重量ppm未満の任意の有機または無機溶媒を含むと解釈されるものとする。本明細書に開示されるように、「溶媒」という用語は、いかなる化学反応も引き起こすことなく、1つ以上の固体、液体、または気体の材料を単に溶解する機能を有する有機および無機液体を指す。言い換えれば、重合技術で一般に「溶媒」と見なされるいくつかの有機化合物、例えばエチレングリコールおよびプロピレングリコール、ならびに水は、PU発泡体の調製に使用されるが、それらは、主に化学反応を起こすことにより、イソシアネート反応性機能性物質、鎖延長剤、または発泡剤などとして機能するため、それらのいずれも「溶媒」に属さない。
上部コーティング層、バリア層、および2KPU発泡層は、独立して、および任意選択で、特定の目的のための任意の追加の補助剤および/または添加剤を含み得る。
本開示の実施形態では、バッキング基材は、0.01mm~50mmの範囲、好ましくは0.05mm~10mmの範囲、より詳細には0.1mm~5mmの範囲の厚さを有する。バッキング基材は、布、好ましくは織布もしくは不織布、含浸布、ニット布、編組布、またはマイクロファイバー、金属もしくはプラスチックの箔、例えばゴム、PVC、またはポリアミド、および革、好ましくはスプリットレザーからなる群から選択される1つ以上を含み得る。
内部乳化PUDおよび外部乳化PUDは、スプレーコーティング、ブレードコーティング、ダイコーティング、キャストコーティングなどのような従来のコーティング技術によって適用され得る。
合成皮革製品、表4に記載されている原材料とプロセス条件を使用して調製する。PUDコーティング1および2に対するポリウレタン分散液を、表3に示す成分をFlackTekスピードミキサ(モデル番号:DAC150.1 FVA)を使用して、2500rpmで2.5分間混合することにより、別々に調製する。PUDコーティング1を、100μmの湿潤膜厚まで剥離紙にコーティングする。コーティングされた剥離紙を、80oCのオーブンで5分間、および120oCのオーブンで10分間乾燥させる。次いで、PUDコーティング2を、PUDコーティング1上に100μmの湿潤膜厚までコーティングする。コーティングされた積層体を、80oCのオーブンで5分間、120oCのオーブンで10分間乾燥させる。
合成皮革製品、表4に記載されている原材料とプロセス条件を使用して調製する。PUDコーティング3および4に対するポリウレタン分散液を、表3に示す成分をFlackTekスピードミキサ(モデル番号:DAC150.1 FVA)を使用して、2500rpmで2.5分間混合することにより、別々に調製する。PUDコーティング3を、100μmの湿潤膜厚まで剥離紙にコーティングする。コーティングされた剥離紙を、80oCのオーブンで5分間、および120oCのオーブンで10分間乾燥させる。次いで、PUDコーティング4を、PUDコーティング3上に100μmの湿潤膜厚までコーティングする。コーティングされた積層体を、80oCのオーブンで5分間、120oCのオーブンで10分間乾燥させる。
比較例の合成皮革製品は、図3に示す構造を有し、表4に列挙する原材料およびプロセス条件を使用して調製される。PUDコーティング1または3を、150μmの湿潤膜厚まで剥離紙上にコーティングする。コーティングされた剥離紙を、80oCのオーブンで5分間、および120oCのオーブンで10分間乾燥させる。外部乳化PUDコーティングを、適用しない。
剥離紙を、上に示した発明例および比較例で調製した皮革試験片から除去する。各々の革試験片を、20cm×3cmの寸法に切断し、上部コーティング層の最表面上にエポキシ接着剤でコーティングする。次いで、エポキシコーティングされた表面を合わせて折りたたんで、10cm×3cmの標本を形成した。押圧し、室温で一晩硬化させる。次いで、インストロン引張機でTモデル剥離強度試験を行った。2つの面を剥離する力を記録した。発明例または比較例ごとに3つの試験片を試験し、剥離力を記録して表5にまとめる。
以下に、本願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 合成皮革製品であって、上から下に、
(A)内部乳化ポリウレタン分散液に由来する上部コーティング層であって、(Ai)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の第1のイソシアネート成分、(Aii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上の第1のイソシアネート反応性成分、および(Aiii)1つ以上の内部乳化剤に由来する第1のポリウレタンを含み、前記内部乳化剤またはその残留部分が、前記第1のポリウレタンの主鎖に共有結合している、上部コーティング層と、
(B)外部乳化ポリウレタン分散液に由来するバリア層であって、前記外部乳化ポリウレタン分散液が、1つ以上の外部乳化剤ならびに(Bi)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の第2のイソシアネート成分、および(Bii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上の第2のイソシアネート反応性成分に由来する第2のポリウレタンを含み、前記外部乳化剤または外部分散剤の残留部分が、前記第2のポリウレタンの主鎖に共有結合していない、バリア層と、
(C)(Ci)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の第3のイソシアネート成分、(Cii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上の第3のイソシアネート反応性成分、および(Ciii)1つ以上の発泡剤を含む溶媒フリー系に由来する第3の発泡ポリウレタンを含むポリウレタン発泡層と、
(D)バッキング基材と、を備える、合成皮革製品。
[2] 前記第2のポリウレタンが、カチオン性もしくはアニオン性親水性ペンダント基、または前記第2のポリウレタンの主鎖に共有結合しているカチオン性もしくはアニオン性親水性ペンダント基に変換することができる基を含まない、[1]に記載の合成皮革製品。
[3] 前記第1のイソシアネート成分(Ai)、前記第2のイソシアネート成分(Bi)、および前記第3のイソシアネート成分(Ci)が、
a)少なくとも2つのイソシアネート基を含むC4-C12脂肪族ポリイソシアネート、少なくとも2つのイソシアネート基を含むC6-C15脂環式または芳香族ポリイソシアネート、少なくとも2つのイソシアネート基を含むC7-C15芳香脂肪族ポリイソシアネート、およびそれらの組み合わせと、
b)a)の1つ以上のポリイソシアネートを、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC2-C16脂肪族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC6-C15脂環式または芳香族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC7-C15芳香脂肪族多価アルコール、分子量500~5,000を有するポリエステルポリオール、分子量200~5,000を有するポリカーボネートジオール、分子量200~5,000を有するポリエーテルジオール、少なくとも2つのアミノ基を含むC2~C10ポリアミン、少なくとも2つのチオール基を含むC2~C10ポリチオール、少なくとも1つのヒドロキシル基および少なくとも1つのアミノ基を含むC2-C10アルカノールアミン、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上のイソシアネート反応性成分と反応させることによって調製されるイソシアネートプレポリマー(前記イソシアネートプレポリマーが、少なくとも2つの遊離イソシアネート基を含むことを条件とする)と、からなる群から独立して選択され、
前記第1のイソシアネート反応性成分(Aii)、前記第2のイソシアネート反応性成分(Bii)、および前記第3のイソシアネート反応性成分(Cii)が、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC2-C16脂肪族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC6-C15脂環式または芳香族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC7-C15芳香脂肪族多価アルコール、分子量500~5,000を有するポリエステルポリオール、分子量200~5,000を有するポリカーボネートジオール、分子量200~5,000を有するポリエーテルジオール、少なくとも2つのアミノ基を含むC2~C10ポリアミン、少なくとも2つのチオール基を含むC2~C10ポリチオール、少なくとも1つのヒドロキシル基および少なくとも1つのアミノ基を含むC2-C10アルカノールアミン、ならびにそれらの組み合わせからなる群から独立して選択される、[1]に記載の合成皮革製品。
[4] 前記外部乳化剤が、ポリ(オキシ-1,2-エタンジイル)α-スルホ-ω(ノニルフェノキシ)塩、アルカリ金属オレイン酸塩およびステアリン酸塩、アルカリ金属C12-C16アルキル硫酸塩、アミンC12-C16アルキル硫酸塩、アルカリ金属C12-C16アルキルベンゼンスルホン酸塩、アミンC12-C16アルキルベンゼンスルホン酸塩、フッ素化C4-C16アルキルエステルおよびアルカリ金属C4-C16パーフルオロアルキルスルホン酸塩、有機ケイ素乳化剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される、[1]に記載の合成皮革製品。
[5] 前記溶媒フリー系が、有機スズ化合物および強塩基性アミンからなる群から選択される触媒をさらに含み、前記発泡剤(Ciii)が、水である、[1]に記載の合成皮革製品。
[6] [1]~[5]のいずれかに記載の合成皮革製品を生産するための方法であって、
(1)前記第1のポリウレタンの粒子を含む前記内部乳化ポリウレタン分散液を提供し、前記内部乳化ポリウレタン分散液を剥離層に適用して、前記剥離層上に前記上部コーティング層を形成することと、
(2)前記第2のポリウレタンの粒子を含む前記外部乳化ポリウレタン分散液を提供し、前記外部乳化ポリウレタン分散液を前記上部コーティング層の前記剥離層とは反対側に適用して、前記上部コーティング層上に前記バリア層を形成することと、
(3)前記溶媒フリー系を前記バリア層の前記上部コーティングとは反対側に適用し、前記溶媒フリー系を硬化および発泡させて、前記バリア層上に前記ポリウレタン発泡層を形成することと、
(4)前記バッキング基材を前記ポリウレタン発泡層の前記バリア層とは反対側に適用することと、を含む、方法。
[7] ステップ(3)において、前記溶媒フリー系が、ステップ(4)の前に起こる予備硬化サブステップおよびステップ(4)の後に起こる後硬化サブステップによって硬化され、
前記予備硬化サブステップが、前記溶媒フリー系を第1の温度で加熱して、溶媒フリー系を部分的に硬化させることを含み、前記後硬化サブステップが、前記溶媒フリー系を第1の加熱温度よりも高い第2の加熱温度で加熱して、溶媒フリー系を完全に硬化させることを含む、[6]に記載の方法。
[8] 前記外部乳化ポリウレタン分散液が、
(i)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の化合物または前記化合物の第1のプレポリマーを、少なくとも2つのヒドロキシル基を含む第1のイソシアネート反応性成分と反応させて、2つ以上の遊離イソシアネート基を含み、かつカチオン性もしくはアニオン性親水性ペンダント基、または前記第2のプレポリマーに共有結合している前記カチオン性もしくは前記アニオン性親水性ペンダント基に変換することができる基を有さない第2のプレポリマーを生産するステップと、
(ii)ステップ(i)で得られた前記第2のプレポリマーを1つ以上の外部乳化剤の存在下で水に分散させて、エマルジョンを形成するステップと、
任意選択で、(iii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上のイソシアネート反応性成分をステップ(ii)で得られた前記エマルジョンに添加し、それらを前記第2のプレポリマーと反応させて、前記外部乳化ポリウレタン分散液を生産するステップと、によって調製される、[6]に記載の方法。
[9] 前記外部乳化ポリウレタン分散液が、
(i)少なくとも2つのイソシアネート基を含むC4-C12脂肪族ポリイソシアネート、少なくとも2つのイソシアネート基を含むC6-C15脂環式もしくは芳香族ポリイソシアネート、少なくとも2つのイソシアネート基を含むC7-C15芳香脂肪族ポリイソシアネート、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上のポリイソシアネート、または前記ポリイソシアネートに由来する第1のプレポリマーを、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC2-C16脂肪族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC6-C15脂環式または芳香族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC7-C15芳香脂肪族多価アルコール、分子量500~5,000を有するポリエステルポリオール、分子量200~5,000を有するポリカーボネートジオール、および分子量200~5,000を有するポリエーテルジオールからなる群から選択される1つ以上のイソシアネート反応性成分と反応させて、2つ以上の遊離イソシアネート基を含み、かつカチオン性もしくはアニオン性親水性ペンダント基、または前記第2のプレポリマーに共有結合している前記カチオン性もしくは前記アニオン性親水性ペンダント基に変換することができる基を有さない第2のプレポリマーを形成するステップと、
(ii)ステップ(i)で得られた前記第2のプレポリマーを前記外部乳化剤の存在下で水に分散させて、エマルジョンを形成するステップと、
任意選択で、(iii)少なくとも2つのアミノ基を含むC2~C10ポリアミン、少なくとも2つのチオール基を含むC2~C10ポリチオール、少なくとも1つのヒドロキシル基および少なくとも1つのアミノ基を含むC2-C10アルカノールアミン、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上のイソシアネート反応性成分を、ステップ(ii)で得られた前記エマルジョンに添加して、それらを前記第2のプレポリマーと反応させて、前記外部乳化分散液を生産するステップと、によって調製される、[6]に記載の方法。
[10] 前記内部乳化分散液が、
(i)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上のモノマーイソシアネート化合物または前記モノマーイソシアネート化合物の第1のプレポリマーを、少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上のイソシアネート反応性成分および1つ以上の内部界面活性剤と反応させて、その主鎖に結合したペンダントカチオン性またはアニオン性親水性基を含む第2のプレポリマーを形成するステップと、
(ii)外部乳化剤の援助無しで、前記第2のプレポリマーを水に分散させるステップと、
(iii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上のイソシアネート反応性成分をステップ(ii)で得られた前記エマルジョンに添加し、それらを前記第2 のプレポリマーと反応させて、前記内部乳化ポリウレタン分散液を生産するステップと、
によって調製される、[6]に記載の方法。
[11] 合成皮革製品における接着促進剤としての外部乳化ポリウレタン分散液の使用であって、前記合成皮革製品が、
(A)内部乳化ポリウレタン分散液に由来する上部コーティング層であって、(Ai)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の第1のイソシアネート成分、(Aii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上の第1のイソシアネート反応性成分、および(Aiii)1つ以上の内部乳化剤に由来する第1のポリウレタンを含み、前記内部乳化剤またはその残留部分が、前記第1 のポリウレタンの主鎖に共有結合している、上部コーティング層と、
(B)前記外部乳化ポリウレタン分散液に由来するバリア層であって、前記外部乳化ポリウレタン分散液が、1つ以上の外部乳化剤ならびに(Bi)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の第2のイソシアネート成分および(Bii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上の第2のイソシアネート反応性成分に由来する第2のポリウレタンを含み、前記外部乳化剤または前記外部分散剤の前記残留部分が、前記第2のポリウレタンの主鎖に共有結合していない、バリア層と、
(C)(Ci)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の第3のイソシアネート成分、(Cii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上の第3のイソシアネート反応性成分、および(Ciii)1つ以上の発泡剤を含む溶媒フリー系に由来する第3の発泡ポリウレタンを含むポリウレタン発泡層と、
(D)バッキング基材と、を備え、
前記バリア層が、前記上部コーティング層および前記ポリウレタン発泡層と直接接触する、使用。
[12] 前記外部乳化剤が、ポリ(オキシ-1,2-エタンジイル)α-スルホ-ω(ノニルフェノキシ)塩、アルカリ金属オレイン酸塩およびステアリン酸塩、アルカリ金属C12-C16アルキル硫酸塩、アミンC12-C16アルキル硫酸塩、アルカリ金属C12-C16アルキルベンゼンスルホン酸塩、アミンC12-C16アルキルベンゼンスルホン酸塩、フッ素化C4-C16アルキルエステルおよびアルカリ金属C4-C16パーフルオロアルキルスルホン酸塩、有機ケイ素乳化剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される、[11]に記載の使用。
[13] 前記外部乳化分散液が、
(i)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の化合物または前記化合物の第1のプレポリマーを、少なくとも2つのヒドロキシル基を含む1つ以上の第1のイソシアネート反応性成分と反応させて、2つ以上の遊離イソシアネート基を含み、かつカチオン性もしくはアニオン性親水性ペンダント基、または前記第2のプレポリマーに共有結合している前記カチオン性もしくは前記アニオン性親水性ペンダント基に変換することができる基を有さない第2のプレポリマーを生産するステップと、
(ii)ステップ(i)で得られた前記第2のプレポリマーを前記外部乳化剤の存在下で水に分散させて、エマルジョンを形成するステップと、
任意選択で、(iii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上のイソシアネート反応性成分をステップ(ii)で得られた前記エマルジョンに添加し、それらを前記第2のプレポリマーと反応させて、前記外部乳化分散液を生産するステップと、
によって調製される、[11]に記載の使用。
[14] 前記外部乳化分散液が、
(i)少なくとも2つのイソシアネート基を含むC4-C12脂肪族ポリイソシアネート、少なくとも2つのイソシアネート基を含むC6-C15脂環式もしくは芳香族ポリイソシアネート、少なくとも2つのイソシアネート基を含むC7-C15芳香脂肪族ポリイソシアネート、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上のポリイソシアネート、または前記ポリイソシアネートに由来する第1のプレポリマーを、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC2-C16脂肪族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC6-C15脂環式または芳香族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC7-C15芳香脂肪族多価アルコール、分子量500~5,000を有するポリエステルポリオール、分子量200~5,000を有するポリカーボネートジオール、および分子量200~5,000を有するポリエーテルジオールからなる群から選択される1つ以上のイソシアネート反応性成分と反応させて、2つ以上の遊離イソシアネート基を含み、かつカチオン性もしくはアニオン性親水性ペンダント基、または前記第2のプレポリマーに共有結合している前記カチオン性もしくは前記アニオン性親水性ペンダント基に変換することができる基を有さない第2のプレポリマーを形成するステップと、
(ii)ステップ(i)で得られた前記第2のプレポリマーを前記外部乳化剤の存在下で水に分散させて、エマルジョンを形成するステップと、
任意選択で、(iii)少なくとも2つのアミノ基を含むC2~C10ポリアミン、少なくとも2つのチオール基を含むC2~C10ポリチオール、少なくとも1つのヒドロキシル基および少なくとも1つのアミノ基を含むC2-C10アルカノールアミン、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上のイソシアネート反応性成分を、ステップ(ii)で得られた前記エマルジョンに添加して、それらを前記第2のプレポリマーと反応させて、前記外部乳化分散液を生産するステップと、
によって調製される、[11]に記載の使用。
[15] 前記内部乳化分散液が、
(i)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上のモノマーイソシアネート化合物または前記モノマーイソシアネート化合物の第1のプレポリマーを、少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む前記1つ以上のイソシアネート反応性成分および1つ以上の内部界面活性剤と反応させて、その主鎖に結合したカチオン性またはアニオン性の親水性ペンダント基を含む第2のプレポリマーを形成するステップと、
(ii)外部乳化剤の援助無しで、前記第2のプレポリマーを水に分散させるステップと、
(iii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上のイソシアネート反応性成分をステップ(ii)で得られた前記エマルジョンに添加し、それらを前記第2のプレポリマーと反応させて、前記内部乳化分散液を生産するステップと、
によって調製される、[11]に記載の使用。
Claims (15)
- 合成皮革製品であって、上から下に、
(A)内部乳化ポリウレタン分散液に由来する上部コーティング層であって、(Ai)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の第1のイソシアネート成分、(Aii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上の第1のイソシアネート反応性成分、および(Aiii)1つ以上の内部乳化剤に由来する第1のポリウレタンを含み、前記内部乳化剤またはその残留部分が、前記第1のポリウレタンの主鎖に共有結合している、上部コーティング層と、
(B)外部乳化ポリウレタン分散液に由来するバリア層であって、前記外部乳化ポリウレタン分散液が、1つ以上の外部乳化剤ならびに(Bi)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の第2のイソシアネート成分、および(Bii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上の第2のイソシアネート反応性成分に由来する第2のポリウレタンを含み、前記外部乳化剤が、前記第2のポリウレタンの主鎖に共有結合していない、バリア層と、
(C)(Ci)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の第3のイソシアネート成分、(Cii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上の第3のイソシアネート反応性成分、および(Ciii)1つ以上の発泡剤を含む溶媒フリー系に由来する第3の発泡ポリウレタンを含むポリウレタン発泡層と、
(D)バッキング基材と、を備え、
前記バリア層が、前記上部コーティング層および前記ポリウレタン発泡層と直接接触している、
合成皮革製品。 - 前記第2のポリウレタンが、カチオン性もしくはアニオン性親水性ペンダント基、または前記第2のポリウレタンの主鎖に共有結合しているカチオン性もしくはアニオン性親水性ペンダント基に変換することができる基を含まない、請求項1に記載の合成皮革製品。
- 前記第1のイソシアネート成分(Ai)、前記第2のイソシアネート成分(Bi)、および前記第3のイソシアネート成分(Ci)が、
a)少なくとも2つのイソシアネート基を含むC4-C12脂肪族ポリイソシアネート、少なくとも2つのイソシアネート基を含むC6-C15脂環式または芳香族ポリイソシアネート、少なくとも2つのイソシアネート基を含むC7-C15芳香脂肪族ポリイソシアネート、およびそれらの組み合わせと、
b)a)の1つ以上のポリイソシアネートを、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC2-C16脂肪族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC6-C15脂環式または芳香族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC7-C15芳香脂肪族多価アルコール、分子量500~5,000を有するポリエステルポリオール、分子量200~5,000を有するポリカーボネートジオール、分子量200~5,000を有するポリエーテルジオール、少なくとも2つのアミノ基を含むC2~C10ポリアミン、少なくとも2つのチオール基を含むC2~C10ポリチオール、少なくとも1つのヒドロキシル基および少なくとも1つのアミノ基を含むC2-C10アルカノールアミン、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上のイソシアネート反応性成分と反応させることによって調製されるイソシアネートプレポリマー(前記イソシアネートプレポリマーが、少なくとも2つの遊離イソシアネート基を含むことを条件とする)と、からなる群から独立して選択され、
前記第1のイソシアネート反応性成分(Aii)、前記第2のイソシアネート反応性成分(Bii)、および前記第3のイソシアネート反応性成分(Cii)が、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC2-C16脂肪族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC6-C15脂環式または芳香族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC7-C15芳香脂肪族多価アルコール、分子量500~5,000を有するポリエステルポリオール、分子量200~5,000を有するポリカーボネートジオール、分子量200~5,000を有するポリエーテルジオール、少なくとも2つのアミノ基を含むC2~C10ポリアミン、少なくとも2つのチオール基を含むC2~C10ポリチオール、少なくとも1つのヒドロキシル基および少なくとも1つのアミノ基を含むC2-C10アルカノールアミン、ならびにそれらの組み合わせからなる群から独立して選択される、請求項1に記載の合成皮革製品。 - 前記外部乳化剤が、ポリ(オキシ-1,2-エタンジイル)α-スルホ-ω(ノニルフェノキシ)塩、アルカリ金属オレイン酸塩およびステアリン酸塩、アルカリ金属C12-C16アルキル硫酸塩、アミンC12-C16アルキル硫酸塩、アルカリ金属C12-C16アルキルベンゼンスルホン酸塩、アミンC12-C16アルキルベンゼンスルホン酸塩、フッ素化C4-C16アルキルエステルおよびアルカリ金属C4-C16パーフルオロアルキルスルホン酸塩、有機ケイ素乳化剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の合成皮革製品。
- 前記溶媒フリー系が、有機スズ化合物および強塩基性アミンからなる群から選択される触媒をさらに含み、前記発泡剤(Ciii)が、水である、請求項1に記載の合成皮革製品。
- 請求項1~5のいずれかに記載の合成皮革製品を生産するための方法であって、
(1)前記第1のポリウレタンの粒子を含む前記内部乳化ポリウレタン分散液を提供し、前記内部乳化ポリウレタン分散液を剥離層に適用して、前記剥離層上に前記上部コーティング層を形成することと、
(2)前記第2のポリウレタンの粒子を含む前記外部乳化ポリウレタン分散液を提供し、前記外部乳化ポリウレタン分散液を前記上部コーティング層の前記剥離層とは反対側に適用して、前記上部コーティング層上に前記バリア層を形成することと、
(3)前記溶媒フリー系を前記バリア層の前記上部コーティングとは反対側に適用し、前記溶媒フリー系を硬化および発泡させて、前記バリア層上に前記ポリウレタン発泡層を形成することと、
(4)前記バッキング基材を前記ポリウレタン発泡層の前記バリア層とは反対側に適用することと、を含む、方法。 - ステップ(3)において、前記溶媒フリー系が、ステップ(4)の前に起こる予備硬化サブステップおよびステップ(4)の後に起こる後硬化サブステップによって硬化され、
前記予備硬化サブステップが、前記溶媒フリー系を第1の温度で加熱して、溶媒フリー系を部分的に硬化させることを含み、前記後硬化サブステップが、前記溶媒フリー系を第1の加熱温度よりも高い第2の加熱温度で加熱して、溶媒フリー系を完全に硬化させることを含む、請求項6に記載の方法。 - 前記外部乳化ポリウレタン分散液が、
(i)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の化合物または前記化合物の第1のプレポリマーを、少なくとも2つのヒドロキシル基を含む第1のイソシアネート反応性成分と反応させて、2つ以上の遊離イソシアネート基を含み、かつカチオン性もしくはアニオン性親水性ペンダント基、または第2のプレポリマーに共有結合している前記カチオン性もしくは前記アニオン性親水性ペンダント基に変換することができる基を有さない第2のプレポリマーを生産するステップと、
(ii)ステップ(i)で得られた前記第2のプレポリマーを1つ以上の外部乳化剤の存在下で水に分散させて、エマルジョンを形成するステップと、
任意選択で、(iii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上のイソシアネート反応性成分をステップ(ii)で得られた前記エマルジョンに添加し、それらを前記第2のプレポリマーと反応させて、前記外部乳化ポリウレタン分散液を生産するステップと、によって調製される、請求項6に記載の方法。 - 前記外部乳化ポリウレタン分散液が、
(i)少なくとも2つのイソシアネート基を含むC4-C12脂肪族ポリイソシアネート、少なくとも2つのイソシアネート基を含むC6-C15脂環式もしくは芳香族ポリイソシアネート、少なくとも2つのイソシアネート基を含むC7-C15芳香脂肪族ポリイソシアネート、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上のポリイソシアネート、または前記ポリイソシアネートに由来する第1のプレポリマーを、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC2-C16脂肪族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC6-C15脂環式または芳香族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC7-C15芳香脂肪族多価アルコール、分子量500~5,000を有するポリエステルポリオール、分子量200~5,000を有するポリカーボネートジオール、および分子量200~5,000を有するポリエーテルジオールからなる群から選択される1つ以上のイソシアネート反応性成分と反応させて、2つ以上の遊離イソシアネート基を含み、かつカチオン性もしくはアニオン性親水性ペンダント基、または第2のプレポリマーに共有結合している前記カチオン性もしくは前記アニオン性親水性ペンダント基に変換することができる基を有さない第2のプレポリマーを形成するステップと、
(ii)ステップ(i)で得られた前記第2のプレポリマーを前記外部乳化剤の存在下で水に分散させて、エマルジョンを形成するステップと、
任意選択で、(iii)少なくとも2つのアミノ基を含むC2~C10ポリアミン、少なくとも2つのチオール基を含むC2~C10ポリチオール、少なくとも1つのヒドロキシル基および少なくとも1つのアミノ基を含むC2-C10アルカノールアミン、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上のイソシアネート反応性成分を、ステップ(ii)で得られた前記エマルジョンに添加して、それらを前記第2のプレポリマーと反応させて、前記外部乳化ポリウレタン分散液を生産するステップと、によって調製される、請求項6に記載の方法。 - 前記内部乳化ポリウレタン分散液が、
(i)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上のモノマーイソシアネート化合物または前記モノマーイソシアネート化合物の第1のプレポリマーを、少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上のイソシアネート反応性成分および1つ以上の内部界面活性剤と反応させて、その主鎖に結合したペンダントカチオン性またはアニオン性親水性基を含む第2のプレポリマーを形成するステップと、
(ii)外部乳化剤の援助無しで、前記第2のプレポリマーを水に分散させるステップと、
(iii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上のイソシアネート反応性成分をステップ(ii)で得られたエマルジョンに添加し、それらを前記第2 のプレポリマーと反応させて、前記内部乳化ポリウレタン分散液を生産するステップと、
によって調製される、請求項6に記載の方法。 - 合成皮革製品における接着促進剤としての外部乳化ポリウレタン分散液の使用であって、前記合成皮革製品が、
(A)内部乳化ポリウレタン分散液に由来する上部コーティング層であって、(Ai)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の第1のイソシアネート成分、(Aii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上の第1のイソシアネート反応性成分、および(Aiii)1つ以上の内部乳化剤に由来する第1のポリウレタンを含み、前記内部乳化剤またはその残留部分が、前記第1のポリウレタンの主鎖に共有結合している、上部コーティング層と、
(B)前記外部乳化ポリウレタン分散液に由来するバリア層であって、前記外部乳化ポリウレタン分散液が、1つ以上の外部乳化剤ならびに(Bi)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の第2のイソシアネート成分および(Bii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上の第2のイソシアネート反応性成分に由来する第2のポリウレタンを含み、前記外部乳化剤が、前記第2のポリウレタンの主鎖に共有結合していない、バリア層と、
(C)(Ci)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の第3のイソシアネート成分、(Cii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上の第3のイソシアネート反応性成分、および(Ciii)1つ以上の発泡剤を含む溶媒フリー系に由来する第3の発泡ポリウレタンを含むポリウレタン発泡層と、
(D)バッキング基材と、を備え、
前記バリア層が、前記上部コーティング層および前記ポリウレタン発泡層と直接接触する、使用。 - 前記外部乳化剤が、ポリ(オキシ-1,2-エタンジイル)α-スルホ-ω(ノニルフェノキシ)塩、アルカリ金属オレイン酸塩およびステアリン酸塩、アルカリ金属C12-C16アルキル硫酸塩、アミンC12-C16アルキル硫酸塩、アルカリ金属C12-C16アルキルベンゼンスルホン酸塩、アミンC12-C16アルキルベンゼンスルホン酸塩、フッ素化C4-C16アルキルエステルおよびアルカリ金属C4-C16パーフルオロアルキルスルホン酸塩、有機ケイ素乳化剤、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項11に記載の使用。
- 前記外部乳化ポリウレタン分散液が、
(i)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上の化合物または前記化合物の第1のプレポリマーを、少なくとも2つのヒドロキシル基を含む1つ以上の第1のイソシアネート反応性成分と反応させて、2つ以上の遊離イソシアネート基を含み、かつカチオン性もしくはアニオン性親水性ペンダント基、または第2のプレポリマーに共有結合している前記カチオン性もしくは前記アニオン性親水性ペンダント基に変換することができる基を有さない第2のプレポリマーを生産するステップと、
(ii)ステップ(i)で得られた前記第2のプレポリマーを前記外部乳化剤の存在下で水に分散させて、エマルジョンを形成するステップと、
任意選択で、(iii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上のイソシアネート反応性成分をステップ(ii)で得られた前記エマルジョンに添加し、それらを前記第2のプレポリマーと反応させて、前記外部乳化ポリウレタン分散液を生産するステップと、
によって調製される、請求項11に記載の使用。 - 前記外部乳化ポリウレタン分散液が、
(i)少なくとも2つのイソシアネート基を含むC4-C12脂肪族ポリイソシアネート、少なくとも2つのイソシアネート基を含むC6-C15脂環式もしくは芳香族ポリイソシアネート、少なくとも2つのイソシアネート基を含むC7-C15芳香脂肪族ポリイソシアネート、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上のポリイソシアネート、または前記ポリイソシアネートに由来する第1のプレポリマーを、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC2-C16脂肪族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC6-C15脂環式または芳香族多価アルコール、少なくとも2つのヒドロキシ基を含むC7-C15芳香脂肪族多価アルコール、分子量500~5,000を有するポリエステルポリオール、分子量200~5,000を有するポリカーボネートジオール、および分子量200~5,000を有するポリエーテルジオールからなる群から選択される1つ以上のイソシアネート反応性成分と反応させて、2つ以上の遊離イソシアネート基を含み、かつカチオン性もしくはアニオン性親水性ペンダント基、または第2のプレポリマーに共有結合している前記カチオン性もしくは前記アニオン性親水性ペンダント基に変換することができる基を有さない第2のプレポリマーを形成するステップと、
(ii)ステップ(i)で得られた前記第2のプレポリマーを前記外部乳化剤の存在下で水に分散させて、エマルジョンを形成するステップと、
任意選択で、(iii)少なくとも2つのアミノ基を含むC2~C10ポリアミン、少なくとも2つのチオール基を含むC2~C10ポリチオール、少なくとも1つのヒドロキシル基および少なくとも1つのアミノ基を含むC2-C10アルカノールアミン、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上のイソシアネート反応性成分を、ステップ(ii)で得られた前記エマルジョンに添加して、それらを前記第2のプレポリマーと反応させて、前記外部乳化ポリウレタン分散液を生産するステップと、
によって調製される、請求項11に記載の使用。 - 前記内部乳化ポリウレタン分散液が、
(i)少なくとも2つのイソシアネート基を含む1つ以上のモノマーイソシアネート化合物または前記モノマーイソシアネート化合物の第1のプレポリマーを、少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む前記1つ以上のイソシアネート反応性成分および1つ以上の内部界面活性剤と反応させて、その主鎖に結合したカチオン性またはアニオン性の親水性ペンダント基を含む第2のプレポリマーを形成するステップと、
(ii)外部乳化剤の援助無しで、前記第2のプレポリマーを水に分散させるステップと、
(iii)少なくとも2つのイソシアネート反応性基を含む1つ以上のイソシアネート反応性成分をステップ(ii)で得られたエマルジョンに添加し、それらを前記第2のプレポリマーと反応させて、前記内部乳化ポリウレタン分散液を生産するステップと、
によって調製される、請求項11に記載の使用。
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