JPH0269560A - Polyurethane composition - Google Patents

Polyurethane composition

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JPH0269560A
JPH0269560A JP63221444A JP22144488A JPH0269560A JP H0269560 A JPH0269560 A JP H0269560A JP 63221444 A JP63221444 A JP 63221444A JP 22144488 A JP22144488 A JP 22144488A JP H0269560 A JPH0269560 A JP H0269560A
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polyurethane resin
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Abstract

PURPOSE:To provide the subject composition capable of giving a stabilized W/O type polyurethane dispersion to form an air-permeable porous polyurethane resin layer by simultaneously using a polyurethane surfactant and a surfactant comprising a polyalkylene oxide-modified polysiloxane. CONSTITUTION:In a composition comprising an organic solvent having a water solubility of 1-50g/the organic solvent and a boiling point of <=120 deg.C and a polyurethane resin, (A) a polyurethane surfactant prepared by reacting an organic polyvalent isocyanate with a hydrophobic component comprising a compound selected from a hydrophobic polyalkylene oxide, etc., and with a hydrophilic component comprising mainly polyethylene oxide and (B) a surfactant comprising a polyalkylene oxide-modified polysiloxane containing 20-80wt.% of polyethylene oxide chains are added in amounts of 0.1-10wt.%, respectively, based on the polyurethane resin as surfactants.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、通気性多孔質のポリウレタン樹脂層等を形成
するのに用いられるポリウレタン組成物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a polyurethane composition used to form a breathable porous polyurethane resin layer.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ポリウレタン樹脂の有機溶媒組成物すなわち、ポリウレ
タン樹脂の有機溶媒溶液やポリウレタン樹脂とポリウレ
タン樹脂の物性を損ねないようなポリウレタン樹脂に対
して20重量%以下のポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル
5ポリアクリル酸エステル、ポリアミド、ポリエステル
等の重合体との有機溶媒溶液、またはそれら溶液に着色
剤、帯電防止剤、光や熱に対する安定剤等の添加剤を加
えた組成物中に、水を界面活性剤の助けを借りて混合分
散させた油中水型(W2O型)の含水ポリウレタン分散
液は、それを塗布したり含浸したりしてから有機溶媒を
先に蒸発させ、次いで水を蒸発させることで、通気性多
孔質のポリウレタン樹脂層等を形成するのに用いられて
いる。一般に、このようなW10型ポリウレタン分散液
は、作製してから使用するまでの放置時間が少し長くな
ると、水の分散粒子が会合して粗大化し偏在するように
なったり、表面に皮膜が形成されたりし易いと言う問題
がある。しかし、界面活性剤に特公昭57−27232
号公報によって知られている本発明者らが先に発明した
ポリウレタン系界面活性剤を用いると、その界面活性剤
は人工皮革の柔軟性、帯電防止性、汚れ防止性の改良を
目的としたものであるが、比較的安定性のよい訂0型ポ
リウレタン分散液を得ることができる。
Organic solvent composition of polyurethane resin, that is, polyvinyl acetate or polyvinyl chloride 5 polyacrylic acid ester in an amount of 20% by weight or less based on organic solvent solution of polyurethane resin or polyurethane resin that does not impair the physical properties of polyurethane resin and polyurethane resin. , polyamide, polyester, and other polymers in organic solvents, or in compositions in which additives such as colorants, antistatic agents, and stabilizers against light and heat are added to these solutions, water is added with the help of surfactants. A water-in-oil type (W2O type) hydrous polyurethane dispersion prepared by mixing and dispersing the water-in-oil type (W2O type) can be applied or impregnated, and then the organic solvent is evaporated first, and then the water is evaporated. It is used to form porous polyurethane resin layers, etc. In general, when such a W10 type polyurethane dispersion is left for a little longer after being prepared until it is used, the water dispersed particles may aggregate and become coarse and unevenly distributed, or a film may be formed on the surface. The problem is that it is easy to However, in surfactants,
When the polyurethane surfactant previously invented by the present inventors and known from the above publication is used, the surfactant is intended to improve the flexibility, antistatic property, and stain resistance of artificial leather. However, a type 0 polyurethane dispersion with relatively good stability can be obtained.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

特公昭57−27232号公報に記載されているポリウ
レタン系界面活性剤を用いた訂0型ポリウレタン分散液
も、比較的高温の雰囲気に長時間放置されると、表面に
被膜ができるようになったり、水の分散粒子の粗大化、
偏在化が生じるようになったりすると言う問題がある。
The type 0 polyurethane dispersion using a polyurethane surfactant described in Japanese Patent Publication No. 57-27232 may also form a film on the surface if left in a relatively high temperature atmosphere for a long time. , coarsening of water dispersed particles,
There is a problem that uneven distribution may occur.

本発明は、特公昭57−27232号公報のポリウレタ
ン系界面活性剤を用いてその本来の目的を達成すること
ができ、しかも上述の問題も解消するW10型ポリウレ
タン分散液を作製できるポリウレタン組成物の提供を目
的とする。
The present invention uses the polyurethane surfactant disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-27232 to produce a polyurethane composition that can achieve the original purpose and also solve the above-mentioned problems. For the purpose of providing.

〔課題を解決するための手段] 本発明者らは、安定して比較的多量の水を細かい粒子で
分散させることができ、ポリウレタン樹脂層等の物性を
低下させず、ポリウレタン樹脂層等から滲出することの
ない界面活性剤について研究を重ねた結果、前述のポリ
ウレタン系界面活性剤と共に、ポリシロキサン成分とア
ルキレンオキシド成分とが結合したポリアルキレンオキ
シド変性ポリシロキサンから成る界面活性剤であって、
ポリアルキレンオキシド成分中のポリエチレンオキシド
鎖の量が界面活性剤の20〜80重量%を占める界面活
性剤をポリウレタン組成物に用いると、高温の雰囲気に
長時間放置しても表面に皮膜ができたり水の分散粒子の
粗大化、偏在化が生じたりしない一10型ポリウレタン
分散液を作製し得ることを見出した。
[Means for Solving the Problems] The present inventors have discovered that it is possible to stably disperse a relatively large amount of water in the form of fine particles, without deteriorating the physical properties of the polyurethane resin layer, etc. As a result of repeated research on surfactants that do not cause oxidation, we have developed a surfactant consisting of a polyalkylene oxide-modified polysiloxane in which a polysiloxane component and an alkylene oxide component are combined together with the above-mentioned polyurethane surfactant.
If a surfactant in which the polyethylene oxide chain in the polyalkylene oxide component accounts for 20 to 80% by weight of the surfactant is used in a polyurethane composition, a film may form on the surface even if left in a high temperature atmosphere for a long time. It has been found that it is possible to produce a type 110 polyurethane dispersion in which the dispersed particles of water do not become coarse or unevenly distributed.

本発明は、この知見に基いてなされたものであり、水の
溶解度が1〜50g/有機溶媒100gで沸点が120
℃以下の有機溶媒とポリウレタン樹脂とから成るポリウ
レタン組成物であうで、水を混合分散させることによっ
て一10型ポリウレタン分散液を形成するポリウレタン
組成物において、疎水性のポリアルキレンオキシド、脂
肪族ポリエステルおよびそれらの混合物からなる群から
選ばれた化合物を主とする疎水性成分とポリエチレンオ
キシドを主とする親水性成分とが有機多価イソシアネー
トと反応して結合したポリウレタン系界面活性剤であっ
て、親水性成分が界面活性剤の20〜80重量%を占め
る界面活性剤(^)と、ポリシロキサン成分とポリアル
キレンオキシド成分とが結合したポリアルキレンオキシ
ド変性ポリシロキサンから成る界面活性剤であって、ポ
リアルキレンオキシド成分中のポリエチレンオキシド鎖
の量が界面活性剤の20〜80重量%を占める界面活性
剤(B)とをそれぞれポリウレタン樹脂の0.1〜10
重量%添加したことを特徴とするポリウレタン組成物に
ある。
The present invention was made based on this knowledge, and the boiling point is 120 g when the solubility of water is 1 to 50 g/100 g of organic solvent.
A polyurethane composition consisting of an organic solvent and a polyurethane resin at a temperature of 0.degree. A polyurethane surfactant in which a hydrophobic component mainly consisting of a compound selected from the group consisting of a mixture of A surfactant consisting of a surfactant (^) that accounts for 20 to 80% by weight of the surfactant, and a polyalkylene oxide-modified polysiloxane in which a polysiloxane component and a polyalkylene oxide component are combined, surfactant (B) in which the amount of polyethylene oxide chains in the oxide component accounts for 20 to 80% by weight of the surfactant;
There is a polyurethane composition characterized in that it is added in an amount of % by weight.

〔作 用〕[For production]

本発明ポリウレタン組成物は、界面活性剤(A)をポリ
ウレタン樹脂の0.1〜10重量%含むことによって形
成されるポリウレタン樹脂層等の柔軟性。
The polyurethane composition of the present invention contains a surfactant (A) in an amount of 0.1 to 10% by weight of the polyurethane resin, thereby improving the flexibility of the polyurethane resin layer and the like.

帯電防止性、汚れ防止性等を向上し、さらに界面活性剤
(B)をポリウレタン樹脂の0.1〜10重量%含むこ
とによって水を加え作製した一10型ポリウレタン分散
液を比較的高温の雰囲気に長時間放置しても表面に被膜
が生じたり水分散粒子の粗大化。
A type 110 polyurethane dispersion prepared by adding water and having improved antistatic properties and antifouling properties and further containing 0.1 to 10% by weight of a surfactant (B) based on the polyurethane resin is placed in a relatively high temperature atmosphere. Even if left for a long time, a film may form on the surface or the water-dispersed particles may become coarse.

偏在化が生じたりすることがなく、また形成されるポリ
ウレタン樹脂層等から界面活性剤が滲出するようなこと
も生じないと言う作用効果を奏する。
The effect is that uneven distribution does not occur, and the surfactant does not ooze out from the formed polyurethane resin layer or the like.

また例えば、界面活性剤(A)の親水性が小なる場合(
界面活性剤(A)中のポリエチレンオキシド(PEO)
が20〜35重量%の場合)は界面活性剤(B)に親水
性の大きい組成のもの(界面活性剤(B)中のPEGが
61〜80重量%のもの)を用い、逆に界面活性剤(^
)の親水性が大きい場合(界面活性剤(A)中のPEO
が61〜80%である場合)は界面活性剤(B)に親水
性の小さい組成のもの(界面活性剤(B)中のPEOが
20〜35重量%のものを用い、界面活性剤(A)にP
EOが36〜60重量%程度のものを用いれば界面活性
剤(B)にもPEOが36〜60重量%程度のものを用
いると言った重合に、両界面活性剤(A)(B)を選定
することによって、両界面活性剤(A)(B)の相乗作
用として前述の効果を一層増大させることができる。
For example, when the hydrophilicity of the surfactant (A) is small (
Polyethylene oxide (PEO) in surfactant (A)
20-35% by weight), use a surfactant (B) with a highly hydrophilic composition (surfactant (B) containing 61-80% PEG); Agent (^
) is highly hydrophilic (PEO in surfactant (A)
When PEO is 61 to 80%), a surfactant (B) with a low hydrophilic composition (surfactant (B) containing 20 to 35% by weight of PEO) is used; ) to P
Both surfactants (A) and (B) can be used in polymerization in which 36 to 60% by weight of EO is used, and 36 to 60% by weight of PEO is also used for surfactant (B). By selecting these surfactants, the above-mentioned effects can be further enhanced as a synergistic effect of both surfactants (A) and (B).

〔実施例〕〔Example〕

本発明におけるポリウレタン樹脂には、例えば、分子1
1000〜4000のポリエチレンエーテルグリコル、
ポリプロピレンエーテルグリコール1ポリテトラメチレ
ンエーテルグリコール等のポリアルキレンエーテルジオ
ールや分子量1ooo〜4000のポリエチレンアジベ
ートポリプチレノアジペートボリへキサメチレンアジペ
ート等のポリエステルジオールを長1貫ジオールとし、
ジフェニルメタン−4・4′−ジイソシアネート、トリ
レン−2・4−ジイソシアネートフェニレンジイソシア
ネート、キシレンジイソシアネートジシクロヘキシルメ
タン−4・4′−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジ
イソシアネート等をジイソシアネートとし、エチレング
リコール、l・4−ブタンジオール シクロヘキサン−
1・4−ジオール。
The polyurethane resin in the present invention includes, for example, molecule 1
1000-4000 polyethylene ether glycol,
Polypropylene ether glycol 1 A polyalkylene ether diol such as polytetramethylene ether glycol or a polyester diol such as polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, etc. having a molecular weight of 100 to 4000 is used as a long one-ring diol,
Diisocyanates include diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, tolylene-2,4-diisocyanate, phenylene diisocyanate, xylene diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, etc., ethylene glycol, l,4-butanediol, cyclohexane-
1,4-diol.

α・α−P−キシレンジオール、1・4−ビス(β−ヒ
ドロキシエトキシ)ベンゼン、2・2ビス(4−(β−
ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、プロピレン
ジアミン、ヘキサメチレンジアミン等を低分子の鎖伸長
剤として、溶融重合や溶液あるいはスラリー重合するこ
とによって得られる従来公知のポリウレタン樹脂を用い
ることができる。この場合の溶液重合用の有8!溶媒に
は、テトラハイドロフラン等のポリウレタン樹脂に対す
る良溶媒を用いることができるが、重合後または重合中
にトルエン、ベンゼン、キシレン等の非水溶性溶媒等を
混合して水の溶解度を1〜50g/有機溶媒100gと
することができる。スラリー重合用の有機溶媒には、メ
チルエチルケトンジエチルケトン、メチルプロピルケト
ン、メチルイソブチルケトン、蟻酸エチル、蟻酸プロピ
ル。
α・α-P-xylene diol, 1,4-bis(β-hydroxyethoxy)benzene, 2,2bis(4-(β-
Conventionally known polyurethane resins obtained by melt polymerization, solution or slurry polymerization using hydroxyethoxy)phenyl]propane, propylene diamine, hexamethylene diamine, etc. as a low molecular weight chain extender can be used. In this case, there is 8! for solution polymerization! As a solvent, a good solvent for polyurethane resin such as tetrahydrofuran can be used, but after or during polymerization, a water-insoluble solvent such as toluene, benzene, xylene, etc. may be mixed to reduce the solubility of water to 1 to 50 g. /100g of organic solvent. Organic solvents for slurry polymerization include methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl formate, and propyl formate.

蟻酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル等またはそれらに
テトラヒドロフラン、アセトン、ジオキサン等を混合し
たものなどが用いられる。
Butyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, etc., or mixtures thereof with tetrahydrofuran, acetone, dioxane, etc. are used.

ポリウレタン樹脂の有機溶媒組成物は、ポリウレタン樹
脂以外に、ポリウレタン樹脂の物性を損ねない範囲で、
ポリウレタン樹脂の重量の20%以下のポリ酢酸ビニル
、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル酸エステル、ポリアミ
ド、ポリエステル等の重合体を含んでいてもよい、また
、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、熱や光に対する安定剤
等の添加剤を添加してもよい、この組成物用の有m溶媒
としては、前述のスラリー重合あるいは溶液重合用の有
機溶媒のうちの水の溶解度が1〜50g/有機溶媒10
0gで、沸点が120℃以下好ましくは100℃以下の
ものが用いられ、組成物がポリウレタン樹脂以外の重合
体も含む場合はさらにその重合体も溶解するものが用い
られる。したがって、スラリーあるいは溶液重合のポリ
ウレタン樹脂の場合、ポリウレタン樹脂を分離すること
なく、ポリウレタン組成物を調整してもよい。組成物は
、ポリウレタン樹脂の濃度または他の重合体も含む場合
はそれも含めた濃度が5〜30重景%重量ることが、塗
布や含浸等に広く用いられるW10型ポリウレタン分散
液を得る上で好ましい。
The organic solvent composition for the polyurethane resin includes, in addition to the polyurethane resin, as long as it does not impair the physical properties of the polyurethane resin.
The polyurethane resin may contain a polymer such as polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyacrylic acid ester, polyamide, polyester, etc. in an amount of 20% or less of the weight of the polyurethane resin, and may also contain a coloring agent, an antistatic agent, a flame retardant, a heat resistant agent, etc. The solvent for this composition, to which additives such as light stabilizers may be added, is one of the aforementioned organic solvents for slurry polymerization or solution polymerization that has a water solubility of 1 to 50 g/organic solvent. 10
0 g, and a boiling point of 120° C. or lower, preferably 100° C. or lower, is used. If the composition also contains a polymer other than the polyurethane resin, one that can also dissolve that polymer is used. Therefore, in the case of slurry or solution polymerized polyurethane resins, the polyurethane composition may be prepared without separating the polyurethane resin. In order to obtain a W10 type polyurethane dispersion, which is widely used for coating and impregnating, the composition should have a concentration of polyurethane resin or, if it contains other polymers, a concentration of 5 to 30% by weight. It is preferable.

界面活性剤(A)の疎水性成分としてのポリアルキレン
オキシドは、実質的に疎水性である限り分子中にポリエ
チレンオキシド鎖を含んでいてもよい、好ましい疎水性
ポリアルキレンオキシドの例としては、分子量が150
0〜6000のポリ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、ビスフェノール
へのプロピレンオキシド付加物、トリメチロールプロパ
ンのプロピレンオキシド付加物、トリメチロールプロパ
ンのプロピレンオキシド付加物、ペンタエリスリトール
のプロピレンオキシド付加物、プルロニック型のポリプ
ロピレンオキシドやポリエチレンオキシドなどが挙げら
れる。なお、グリコールの一方の末端はアルコキシド基
またはフェニルイソシアネート等で封鎖されていてもよ
い。
The polyalkylene oxide as the hydrophobic component of the surfactant (A) may contain a polyethylene oxide chain in the molecule as long as it is substantially hydrophobic. Examples of preferred hydrophobic polyalkylene oxides include molecular weight is 150
0 to 6000 polypropylene ether glycol, polytetramethylene ether glycol, propylene oxide adduct to bisphenol, propylene oxide adduct of trimethylolpropane, propylene oxide adduct of trimethylolpropane, propylene oxide adduct of pentaerythritol, Pluronic type Examples include polypropylene oxide and polyethylene oxide. Note that one end of the glycol may be blocked with an alkoxide group, phenyl isocyanate, or the like.

疎水性成分としての脂肪族ポリエステルは、分子中に2
0重量%以下の芳香族環または脂環族環を含む実質的に
脂肪族のポリエステルであってもよい、脂肪族ポリエス
テルの好ましい例としては、分子量が1500〜600
0のポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート
、ポリへキサメチレンアジペートが挙げられる。そして
、芳香族環を含む実質的に脂肪族のポリエステルの好ま
しい例としては、分子量が1500〜6000のポリブ
チレンイソフタレート・ブチレンアジペートが挙げられ
る。
Aliphatic polyester as a hydrophobic component has 2
Preferred examples of aliphatic polyesters, which may be substantially aliphatic polyesters containing 0% by weight or less of aromatic rings or alicyclic rings, have a molecular weight of 1500 to 600.
0 polyethylene adipate, polybutylene adipate, and polyhexamethylene adipate. Preferred examples of the substantially aliphatic polyester containing an aromatic ring include polybutylene isophthalate/butylene adipate having a molecular weight of 1,500 to 6,000.

親水性成分のポリエチレンオキシドは、実質的に親水性
である限り分子中にポリプロピレンオキシド鎖を含んで
いてもよい、ポリエチレンオキシドの好ましい例として
は、分子量が800〜9000のポリエチレングリコー
ルが挙げられる。このグリコールも一方の末端はアルコ
キシ基またはフェニルイソシアネート等で封鎖されてい
てもよい。
The hydrophilic component polyethylene oxide may contain a polypropylene oxide chain in its molecule as long as it is substantially hydrophilic. A preferred example of polyethylene oxide is polyethylene glycol having a molecular weight of 800 to 9,000. This glycol may also be blocked at one end with an alkoxy group or phenyl isocyanate.

疎水性成分と親水性成分とをウレタン結合させる有機多
価イソシアネートの好ましい例としては、ポリウレタン
樹脂におけると同様のジイソシアネートが挙げられる。
Preferred examples of organic polyvalent isocyanates that form a urethane bond between a hydrophobic component and a hydrophilic component include diisocyanates similar to those used in polyurethane resins.

界面活性剤(A)は、疎水性のポリアルキレンオキシド
や脂肪族ポリエステルまたは親水性のポリエチレンオキ
シドを有機多価イソシアネートと反応させ、得られた少
な(とも1個のイソシアネート基を有する化合物を親水
性のポリエチレンオキシドまたは疎水性のポリアルキレ
ンオキシドや脂肪族ポリエステルと反応させる従来公知
の方法によって得られる。これらの反応は、溶融状態ま
たはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、ジエチルケトン、蟻酸エチル、酢酸エチル、ト
ルエン等の有機溶媒溶液の状態で、必要に応じてトリエ
チレンジアミン、トリメチルアミン、ジブチルチンジラ
ウレート等の触媒を用いて行われる。溶液反応の場合は
、常圧下40〜80’Cで60〜180分反応させれば
よい。
The surfactant (A) is made by reacting hydrophobic polyalkylene oxide, aliphatic polyester, or hydrophilic polyethylene oxide with an organic polyvalent isocyanate, and converting the resulting compound having a small number (in each case, one isocyanate group) into a hydrophilic compound. Polyethylene oxide or hydrophobic polyalkylene oxide or aliphatic polyester is reacted with polyethylene oxide or hydrophobic polyalkylene oxide or aliphatic polyester. The reaction is carried out in the form of a solution in an organic solvent such as toluene, using a catalyst such as triethylenediamine, trimethylamine, dibutyltin dilaurate, etc., if necessary.In the case of a solution reaction, the reaction is carried out at 40 to 80'C under normal pressure for 60 to 180 minutes. Just let it happen.

界面活性剤(A)は、親水性成分が20重量%未満では
形成されるポリウレタン樹脂層等の柔軟性。
If the surfactant (A) contains less than 20% by weight of the hydrophilic component, it will reduce the flexibility of the polyurethane resin layer formed.

帯電防止性の改良効果が認められなくなり、親水性成分
が80重量%を超すと界面活性剤がポリウレタン樹脂層
等の表面に滲出するようになる。また、界面活性剤(A
)は分子量が2500〜5000の範囲であることが好
ましい0分子量が2500未満だと、ポリウレタン樹脂
層等の表面に界面活性剤が滲出し易くなり、分子量が5
ooooを超すと、ポリウレタン樹脂層等の中で界面活
性剤の結晶化分離析出が生じ易くなって、そのために界
面活性剤(A)による柔軟性、帯電防止性、汚れ防止性
の改良効果が低下するようになる。
The effect of improving antistatic properties is no longer observed, and when the hydrophilic component exceeds 80% by weight, the surfactant begins to ooze out onto the surface of the polyurethane resin layer, etc. In addition, surfactant (A
) preferably has a molecular weight in the range of 2,500 to 5,000. If the molecular weight is less than 2,500, the surfactant will easily ooze out onto the surface of the polyurethane resin layer, etc.
If it exceeds oooo, the surfactant tends to crystallize and separate and precipitate in the polyurethane resin layer, etc., which reduces the effect of the surfactant (A) on improving flexibility, antistatic property, and antifouling property. I come to do it.

界面活性剤(B)は、末端または分子鎖中にイソシアネ
ートと、反応する基を有するポリシロキサンとポリエチ
レングリコールのようなポリエチレンオキシドを含むポ
リアルキレンオキシドとを、界面活性剤(A)と同様に
、有機多価イソシアネートを用いてウレタン乃至はウレ
ア結合させる方法、あるいは触媒等により直接結合させ
る方法等、従来公知の方法によって得られ、ポリウレタ
ン樹脂との親和性が高くて形成されるポリウレタン樹脂
層等から界面活性剤(B)が滲出しにくい点で、ウレタ
ン乃至はウレア結合させる方法によるのが好ましい。
Similar to surfactant (A), surfactant (B) contains isocyanate at the terminal or in the molecular chain, polysiloxane having a reactive group, and polyalkylene oxide containing polyethylene oxide such as polyethylene glycol. From polyurethane resin layers, etc., which are obtained by conventionally known methods such as urethane or urea bonding using organic polyvalent isocyanates, or direct bonding with catalysts, etc., and are formed due to their high affinity with polyurethane resins. The method of bonding urethane or urea is preferable in that the surfactant (B) is difficult to ooze out.

界面活性剤(B)は、ポリアルキレンオキシド成分中の
ポリエチレンオキシド鎖の界面活性剤(B)に対する重
量比率が20%未満だと、水分散の安定性が低下して、
ポリウレタン分散液の保管温度が高くなると水分散粒子
の会合、偏在が生じるようになり、80%を超えると、
形成されるポリウレタン樹脂層等に水が残り易くなって
、水を十分蒸発させるように温度を上げると形成される
ポリウレタン樹脂層等が多孔質にならなくなる。また、
界面活性剤(B)は、界面活性剤(B)中のポリシロキ
サン成分の分子量が740以上で、界面活性剤(B)の
分子量が1200〜120000の範囲であることが好
まましい、ポリシロキサン成分の分子量が740未満で
あったり、界面活性剤(B)の分子量が1200未満で
あったりすると、形成されるポリウレタン樹脂層等から
界面活性剤(B)が滲出し易くなるし、界面活性剤(B
)の分子量が120000を超すと、ポリウレタン樹脂
層等の物性を低下させない界面活性剤の量で十分な水を
細かく安定して分散させることが困難になる。
When the weight ratio of the polyethylene oxide chain in the polyalkylene oxide component to the surfactant (B) is less than 20%, the stability of water dispersion decreases.
As the storage temperature of the polyurethane dispersion increases, association and uneven distribution of water-dispersed particles will occur, and when the storage temperature exceeds 80%,
Water tends to remain in the formed polyurethane resin layer, etc., and if the temperature is raised to sufficiently evaporate the water, the formed polyurethane resin layer etc. will not become porous. Also,
The surfactant (B) is a polysiloxane in which the molecular weight of the polysiloxane component in the surfactant (B) is preferably 740 or more, and the molecular weight of the surfactant (B) is preferably in the range of 1,200 to 120,000. If the molecular weight of the component is less than 740 or the molecular weight of the surfactant (B) is less than 1200, the surfactant (B) will easily ooze out from the formed polyurethane resin layer, etc. (B
) If the molecular weight exceeds 120,000, it becomes difficult to finely and stably disperse sufficient water with an amount of surfactant that does not deteriorate the physical properties of the polyurethane resin layer, etc.

界面活性剤(A) 、 (B)の添加量は、それぞれが
ポリウレタン樹脂の重量の0.1%未満だと、それぞれ
の添加による効果が得られな(なり、またそれぞれがウ
レタン樹脂の重量の10%を超すと、それぞれが形成さ
れるポリウレタン樹脂層等から滲出し易くなったり、ポ
リウレタン樹脂層等から水を蒸発させるのが容易でなく
なったり、ポリウレタン樹脂層等の機械的性質が低下し
たりする。
If the amount of surfactants (A) and (B) added is less than 0.1% of the weight of the polyurethane resin, the effect of each addition will not be obtained (also, each will be less than 0.1% of the weight of the urethane resin). If it exceeds 10%, each of them may easily ooze out from the formed polyurethane resin layer, etc., it may not be easy to evaporate water from the polyurethane resin layer, etc., or the mechanical properties of the polyurethane resin layer, etc. may deteriorate. do.

界面活性剤(A) 、 (B)を添加した本発明ポリウ
レタン組成物を用いて冒10型ポリウレタン分散液を作
製するのに分散させる水の量は、組成物に水を添加混合
したときゲル化の生ずる最大水添加量の50%以上90
%以下とするのが好ましい、この50%未満では通気性
多孔質のポリウレタン樹脂層等が得られなくなり、この
90%を超えても粗大な水分散粒子が混在するようにな
ったり、ポリウレタン樹脂がゲル化したりして、緻密な
構造の通気性多孔質ポリウレタン樹脂層等が得られなく
なったり、またポリウレタン樹脂層等の機械的性質が低
下するようになる。
The amount of water to be dispersed in preparing a type 10 polyurethane dispersion using the polyurethane composition of the present invention to which surfactants (A) and (B) have been added is determined so that when water is added to the composition and mixed, gelation occurs. 50% or more of the maximum amount of water added
% or less; if it is less than 50%, it will not be possible to obtain a breathable porous polyurethane resin layer, and if it exceeds 90%, coarse water-dispersed particles will be mixed in, or the polyurethane resin will be As a result of gelation, it becomes impossible to obtain a porous polyurethane resin layer with a dense structure, and the mechanical properties of the polyurethane resin layer deteriorate.

以下、さらに本発明を具体的実施例と比較例によって説
明する。
Hereinafter, the present invention will be further explained by specific examples and comparative examples.

実施例1゜ l) ポリウレタンスラリーの重合 ポリテトラメチレングリコール(分子12190)30
0部、ポリカプロラクトンジオール(分子量1810)
 296部、ジエチレングリコール30部、ジフェニル
4・4′ジイソシアネ一ト315部をメチルエチルケト
ン235部に溶解し、それにトリエチレンジアミン0.
2部を加えて60’Cで90分反応させた後、さらにメ
チルエチルケトン/トルエン混合比9/1の混合溶剤7
10部を加えてがらテトラメチレングリコール60部を
加え、そして温度を65〜70℃に制御しつつ撹拌し粘
度が上昇したらメチルエチルケトン/トルエン混合比9
/1の混合溶剤を注下することを約4時間行って反応さ
せ粘度1800cps /70’C/ポリウレタン20
重■%のポリウレタンスラリーを得た。
Example 1゜l) Polymerization of polyurethane slurry polytetramethylene glycol (molecules 12190) 30
0 parts, polycaprolactone diol (molecular weight 1810)
296 parts of diethylene glycol, 30 parts of diethylene glycol, and 315 parts of diphenyl 4,4' diisocyanate were dissolved in 235 parts of methyl ethyl ketone, and 0.2 parts of triethylene diamine was dissolved therein.
After adding 2 parts and reacting at 60'C for 90 minutes, a mixed solvent 7 of methyl ethyl ketone/toluene with a mixing ratio of 9/1 was added.
Add 10 parts of tetramethylene glycol and 60 parts of tetramethylene glycol, and stir while controlling the temperature at 65-70°C. When the viscosity increases, the methyl ethyl ketone/toluene mixing ratio is 9.
/1 mixed solvent was poured for about 4 hours to react and the viscosity was 1800 cps /70'C/polyurethane 20
A polyurethane slurry of % weight was obtained.

2) 界面活性剤(A)の合成 分子量2020のポリプロピレンオキシドグリコール4
04部とジフェニルメタン4・4′ジイソシアネ一ト7
5部を90℃で60分反応させたものをそれぞれ別々に
4&llの反応器に準備した。そして分子量が異なる下
記イ)1口)、ハ)、二)のポリオキシエチレングリコ
ールをそれぞれ先に準備した反応器にイ)1口)、ハ)
、二)の添加量で加えて90℃で60分反応させ表−1
にそれぞれ示した界面活性剤(A)を得た。
2) Polypropylene oxide glycol 4 with a synthetic molecular weight of 2020 as surfactant (A)
04 parts and diphenylmethane 4,4' diisocyanate 7
Five parts were reacted at 90° C. for 60 minutes and each was prepared separately in a 4×1 reactor. Then, the following polyoxyethylene glycols with different molecular weights (a) 1 mouth), c), and 2) were placed in the reactors previously prepared.
, 2) and reacted at 90°C for 60 minutes Table 1
The surfactants (A) shown in , respectively, were obtained.

ポリエチレングリコール  添加量(部)イ)分子量 
750     150 口)      1540      308ハ)  
    3020     604二)      5
200     10403) 界面活性剤(B)の合
成 末端に水酸基を2個有する平均分子t3400のジメチ
ルポリシロキサンにポリプロピレンオキシドを苛性アル
カリ触媒下で付加反応させた後、ポリエチレンオキシド
を更に付加反応させて、表−1にそれぞれ示した界面活
性剤(B)を得た。
Polyethylene glycol Addition amount (parts) a) Molecular weight
750 150 mouths) 1540 308 ha)
3020 604 2) 5
200 10403) Synthesis of surfactant (B) After adding polypropylene oxide to dimethylpolysiloxane having two hydroxyl groups at the terminals and having an average molecular weight t of 3400 under a caustic alkali catalyst, polyethylene oxide was added to the dimethylpolysiloxane having two hydroxyl groups at the terminals. The surfactants (B) shown in -1 were obtained.

4) ポリウレタン分散液の調整 l)で得たポリウレタンスラリー100部に対して表−
1にそれぞれ示した割合で2)および3)で得た界面活
性剤(A)および(B)を添加した後、ホモミキサーで
撹拌しながら水を28部になるまで少量ずつ性別しW1
0型水分散液を調整した。
4) Preparation of polyurethane dispersion For 100 parts of the polyurethane slurry obtained in l),
After adding the surfactants (A) and (B) obtained in 2) and 3) in the proportions shown in 1, respectively, add water little by little while stirring with a homomixer until the volume reaches 28 parts.W1
A type 0 aqueous dispersion was prepared.

なお、調整後、分散液を三角フラスコに入れて密閉し、
40℃に調温した恒温槽中に浸漬して保管し、3時間後
の一10型水分散液中の分散水粒子の大きさを光透過型
光学顕微鏡で調べた結果を表−1に合わせて示した。
After adjustment, put the dispersion into an Erlenmeyer flask and seal it.
The size of the dispersed water particles in the type 110 aqueous dispersion after 3 hours of storage by immersion in a constant temperature bath controlled at 40°C was examined using a light transmission optical microscope. The results are shown in Table 1. It was shown.

5)多孔質ポリウレタン樹脂層の形成 4)で調整したー10型水分散液を40℃で30分保管
後、ナイロンフィラメント糸のツイル職物に固型分が約
30g/IIItとなるようにコーティングして、温度
70℃、相対湿度30%R11で1分間乾燥してから、
100℃で5分間乾燥した。得られた多孔質シートの物
性を表−1に合わせて示した。
5) Formation of porous polyurethane resin layer After storing the -10 type aqueous dispersion prepared in 4) at 40°C for 30 minutes, coat it on a twill workpiece made of nylon filament yarn so that the solid content is about 30 g/IIIt. After drying for 1 minute at a temperature of 70°C and a relative humidity of 30% R11,
It was dried at 100°C for 5 minutes. The physical properties of the obtained porous sheet are shown in Table 1.

比較例1゜ 実施例1の2)界面活性剤(A)の合成におけるポリオ
キシエチレングリコールを分子@423のものとして添
加量を85部とした以外は同条件で反応させてPEOの
含有量が15重量%の界面活性剤(A)を合成した。ま
た、実施例1の3)界面活性剤(B)の合成と同様の方
法で、平均分子113400のジメチルシロキサンジオ
ールに対してポリプロピレンオキシド(PPO)の推定
付加分子1t1200.ポリエチレンオキシド(PEO
)推定付加分子量820.界面活性剤中のPEO含[1
15重量%の界面活性剤(B)を合成した。これら両界
面活性剤(A) 、 (B)をそれぞれ4部ずつ実施例
1の1)で得たポリウレタンスラリー10′o に添加
し、均一に混合した後、水28部を実施例1の4)と同
じ方法で添加してポリウレタン分散液を調整した。この
分散液は、40″Cで静置した場合、分散させた水粒子
が会合して粗大粒子化する傾向を示し、水の分散安定性
が不十分であった。
Comparative Example 1゜Example 1-2) In the synthesis of surfactant (A), the reaction was carried out under the same conditions except that the polyoxyethylene glycol in the synthesis of molecule @423 was changed to 85 parts, and the content of PEO was reduced. A 15% by weight surfactant (A) was synthesized. In addition, in the same manner as in Example 1 3) Synthesis of surfactant (B), an estimated additional molecule of polypropylene oxide (PPO) of 1t1200. Polyethylene oxide (PEO)
) Estimated added molecular weight 820. PEO content in surfactant [1
A 15% by weight surfactant (B) was synthesized. 4 parts each of these surfactants (A) and (B) were added to 10'o of the polyurethane slurry obtained in 1) of Example 1, and after uniformly mixing, 28 parts of water was added to 4 parts of the polyurethane slurry obtained in 1) of Example 1. ) to prepare a polyurethane dispersion. When this dispersion was allowed to stand still at 40''C, the dispersed water particles tended to aggregate and form coarse particles, resulting in insufficient water dispersion stability.

そして、この分散液から作成した多孔質シートは、粗大
孔が存在し、表面にピンホールが発生して、好ましいも
のではなかった。
The porous sheet prepared from this dispersion had large pores and pinholes on the surface, which was not desirable.

比較例2゜ 界面活性剤(A)、(B)についてPEO含有量がそれ
ぞれ90重量%のものを合成し、それらをそれぞれ実施
例1の1)で得たポリウレタンスラリー100部に2部
ずつ添加した後、水を実施例1の4)と同様に28部添
加して−10型分散液を調整した。この分散液は、40
℃での水の分散安定性は良好であったが、実施例1と同
条件で作成した多孔質シートはボリウレタ[ン樹脂層が
充実気味で本発明の目的に合致しないものであった。
Comparative Example 2 Surfactants (A) and (B) with a PEO content of 90% by weight were synthesized, and 2 parts of each was added to 100 parts of the polyurethane slurry obtained in Example 1, 1). After that, 28 parts of water was added in the same manner as in 4) of Example 1 to prepare a -10 type dispersion. This dispersion has 40
Although the water dispersion stability at 0.degree. C. was good, the porous sheet prepared under the same conditions as in Example 1 had a rather substantial polyurethane resin layer, which did not meet the purpose of the present invention.

比較例3゜ 表−1の実施例1− (3)で使用した界面活性剤(^
)。
Comparative Example 3゜Surfactant used in Example 1-(3) in Table-1 (^
).

(B)の添加量をそれぞれ0.05部ずつに変更した以
外は実施例1と同様に分散液の作製および多孔質シート
の形成を行った。この場合、W10型分散液は水分散安
定性が不十分で、得られた多孔質シートは粗大孔が存在
し好ましいものではなかった。
A dispersion liquid and a porous sheet were formed in the same manner as in Example 1, except that the amount of (B) added was changed to 0.05 part each. In this case, the W10 type dispersion had insufficient water dispersion stability, and the resulting porous sheet had large pores, which was not preferable.

また逆に、界面活性剤(^)、(B)の添加量をそれぞ
れ15部ずつとした場合、分散液の水分散性は安定化す
るが、多孔質シート成形時における溶剤の蒸発が抑制さ
れて、同じ乾燥時間内では残溶剤が多くなるし、ポリウ
レタン樹脂層が充実気味となった。
Conversely, when the amount of surfactant (^) and (B) added is 15 parts each, the water dispersibility of the dispersion is stabilized, but the evaporation of the solvent during porous sheet molding is suppressed. Therefore, within the same drying time, the amount of residual solvent increased, and the polyurethane resin layer became more complete.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明ポリウレタン組成物は、水を細かい粒子で比較的
多量に分散させることができて、得られる一10型ポリ
ウレタン分散液が安定であり、そのポリウレタン分散液
を用いることで緻密な通気性多孔質構造の機械的性質に
優れたポリウレタン樹脂層等を形成することができ、そ
して形成されたポリウレタン樹脂層等から界面活性剤が
滲出したりすることがなくて、ポリウレタン樹脂層等を
形成して得られた人工皮革等が柔軟性、帯電防止性。
The polyurethane composition of the present invention can disperse a relatively large amount of water as fine particles, and the resulting Type 110 polyurethane dispersion is stable. It is possible to form a polyurethane resin layer with excellent structural mechanical properties, and the surfactant does not ooze out from the formed polyurethane resin layer. The artificial leather is flexible and antistatic.

汚れ防止に優れると言う効果を奏する。It has the effect of being excellent in stain prevention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 水の溶解度が1〜50g/有機溶媒100gで沸点が1
20℃以下の有機溶媒とポリウレタン樹脂とから成るポ
リウレタン組成物であって、水を混合分散させることに
よって油中水型ポリウレタン分散液を形成するポリウレ
タン組成物において、疎水性のポリアルキレンオキシド
、脂肪族ポリエステルおよびそれらの混合物からなる群
から選ばれた化合物を主とする疎水性成分とポリエチレ
ンオキシドを主とする親水性成分とが有機多価イソシア
ネートと反応して結合したポリウレタン系界面活性剤で
あって、親水性成分が界面活性剤の20〜80重量%を
占める界面活性剤(A)と、ポリシロキサン成分とポリ
アルキレンオキシド成分とが結合したポリアルキレンオ
キシド変性ポリシロキサンから成る界面活性剤であって
、ポリアルキレンオキシド成分中のポリエチレンオキシ
ド鎖の量が界面活性剤の20〜80重量%を占める界面
活性剤(B)とをそれぞれポリウレタン樹脂の0.1〜
10重量%添加したことを特徴とするポリウレタン組成
物。
The solubility of water is 1 to 50 g/100 g of organic solvent and the boiling point is 1.
A polyurethane composition comprising an organic solvent at 20° C. or lower and a polyurethane resin, which forms a water-in-oil polyurethane dispersion by mixing and dispersing water, wherein a hydrophobic polyalkylene oxide, an aliphatic A polyurethane surfactant in which a hydrophobic component mainly consisting of a compound selected from the group consisting of polyesters and mixtures thereof and a hydrophilic component mainly consisting of polyethylene oxide are combined by reacting with an organic polyvalent isocyanate. , a surfactant comprising a surfactant (A) in which the hydrophilic component accounts for 20 to 80% by weight of the surfactant, and a polyalkylene oxide modified polysiloxane in which a polysiloxane component and a polyalkylene oxide component are combined, , a surfactant (B) in which the amount of polyethylene oxide chains in the polyalkylene oxide component accounts for 20 to 80% by weight of the surfactant, and 0.1 to 80% by weight of the polyurethane resin, respectively.
A polyurethane composition characterized in that 10% by weight of the polyurethane composition is added.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012041490A (en) * 2010-08-23 2012-03-01 Nitto Denko Corp W/o type emulsion
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CN117887404A (en) * 2024-01-17 2024-04-16 摩田材料科技(兰溪)有限公司 Breathable heat-sealing adhesive for medical packaging and preparation method thereof

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