JPH05194909A - コーテイング組成物、並びに水蒸気に対して透過性を示すコーテイング物製造のためのそれらの使用 - Google Patents

コーテイング組成物、並びに水蒸気に対して透過性を示すコーテイング物製造のためのそれらの使用

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JPH05194909A
JPH05194909A JP4223546A JP22354692A JPH05194909A JP H05194909 A JPH05194909 A JP H05194909A JP 4223546 A JP4223546 A JP 4223546A JP 22354692 A JP22354692 A JP 22354692A JP H05194909 A JPH05194909 A JP H05194909A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 水蒸気に対して透過性を示すコーティング組
成物。 【構成】 (A)イオン基およびポリエチレンオキサイ
ド単位を含んでいるポリウレタンか、或はブロック化し
たイソシアネートプレポリマーと架橋剤とから製造した
それらの前駆体、のどちらかを含んでいるポリウレタン
系と、任意の(B)有機溶媒と、を含有しているコーテ
ィング組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】本発明は、(A)(a)親水性基を有す
るポリウレタンか、或は(A)(b)上昇させた温度で
ポリウレタン(A)(a)を生成することができそして
(i)ブロック化イソシアネートプレポリマーおよび
(ii)架橋剤を含んでいる前駆体と、任意の(B)有
機溶媒と、から成る、基質、特に織物シート製品の如き
柔軟な基質、をコートするに適切な物質に関する。本発
明は更に、水蒸気に対して透過性を示すコーティング物
を製造するための上記物質の使用に関する。
【0002】言葉「ポリウレタン」は、本発明の目的の
ため、ポリウレタン尿素も包含している。
【0003】水蒸気に対して高い透過性を示すコーティ
ング物は、過去において繰り返し、調査および開発の目
的であった、と言うのは、これらは単独で、例えば高品
質レザー代替物の製造か、或は着心地の良い衣類製品、
にとって適切であるからである。
【0004】この種類のコーティング物は種々の方法で
製造され得るが、これに関する最重要事項の概要をここ
に簡単に示す。物理的手段でコーティングするときに微
孔を生じさせる方法は、かなり長い間知られている。こ
の方法では、溶媒に溶解したポリマー(これは、ここで
はそして以降、主にポリウレタンポリマーを意味してい
る)を、基質もしくは分離用支持体に層として塗布した
後、これが湿っている間に、この溶媒に対して混和性を
示すがこのポリマーには非溶媒である液体が入っている
浴槽に移す。従って、この非溶媒が該溶液層に浸透し、
ここで、該ポリマーが徐々に沈澱してくる。この得られ
る固化したフィルムを乾燥するとき、該溶媒がその非溶
媒と同様に出て行くことで、ミクロチャンネルが後に残
り、これが、このコーティング物中で、水蒸気を移送す
るために利用される。
【0005】水溶性を示す塩の粉末をポリマー溶液に添
加することによっても同様に、水で塩を洗い流して微細
空洞を後に残したコーティング物が製造され得る。
【0006】高エネルギー電子照射による成形体ポリマ
ーフィルムの穴開けによっても、高い水蒸気透過性を示
す積層可能フィルムが得られる。しかしながら、この方
法には非常に高価な装置が必要である。
【0007】複雑な浸漬浴技術を用いることなく本質的
に同様な結果をもたらす上記微孔性コーティング技術の
変法が最近実施された。この方法では(「蒸発凝集」と
しても知られている)、低沸点を有する有機溶媒中のポ
リマー溶液に、得られる展開可能ペーストが充分な安定
性を保持しておりそして塗布できるに充分な水を添加す
る。この有機溶媒が、蒸発で除かれる最初の成分であ
る。この浸漬工程中にこの水(従って、これの比率が連
続的に上昇する)が該ポリマーを沈澱させ、そして最終
的に乾燥時に出て行って、結果として、このフィルム中
に微孔性構造を残す。
【0008】この浸漬浴方法は、ミクロチャンネルもし
くは微細空洞がこの透過性コーティングを弱める点で、
蒸発凝集と同じ主要な欠点を有している。その結果とし
て、この機械的引張り強度および耐摩耗性は、固体状フ
ィルムのそれに比べてかなり劣っている。更に、ある種
の目的、例えば雨具にとっては、水に対する不透過性が
必ずしも充分な程高くない。
【0009】従って、物理的方法ばかりでなく化学的手
段を用いることによって、コーティング中に水蒸気透過
性を生じさせる試みが常になされてきた。従って、例え
ば、水溶性を示すか或は親水性を示す出発成分から部分
的になるポリウレタン類を用いて、上記コーティング物
を製造する、ことが提案されている。
【0010】このように、German Offenlegungsschrift
en 1,220,384および1,226,071には、グリコール類、ジ
イソシアネート類、および分子量が1000のポリエチ
レングリコール類、から製造されたポリウレタンコーテ
ィング組成物が記述されている。
【0011】日本特許出願61/009,423に記述されている
ように、ポリエチレングリコールもまた、水蒸気に対し
て透過性を示しそして水中で膨潤性をほとんど示さない
コーティング物を製造するための、ポリウレタンエラス
トマー類用のポリエステルポリオール中のジオール成分
として用いられている。
【0012】German Offenlegungsschriften 2,020,153
に記述されている如く、織物基質と微孔性コーティング
物との複合材料上に在る固体状トップコートもまた、水
蒸気に対して透過性を示す。
【0013】ポリエチレングリコールのセグメント化し
たポリウレタンエラストマー類もまたヨーロッパ特許出
願52,915に記述されている。
【0014】水蒸気に対して透過性を示す複合材料およ
びコーティング物を製造するために、他の有機親水性成
分をポリウレタンに添加することもできる。特に、ポリ
−γ−メチルグルタメートをポリウレタン類に添加し、
それを出発成分として用いるか、或はポリウレタン類に
塗布してもよい。この使用を記述している数多くの文献
があり、これらにはGerman Offenlegungsschriften 1,9
22,329および1,949,060が含まれ、そしてこの使用を記
述している数多くの文献の中には日本特許出願58/057,4
20および59/036,781がある。
【0015】出発成分として上記ポリエチレングリコー
ル類を含んでいるポリウレタン類は、水蒸気に対して透
過性を示す固体状コーティング物の分野で最近特に技術
的興味の持たれている主要目的である。これらの原料は
廉価であり、幅広く利用でき、そして技術的に容易に入
手可能である。それらから得られるポリウレタン類およ
びポリウレタン尿素類は原則としてよく知られている。
比較的高い分子量を有するジオール類としてポリエステ
ルジオール類、ポリカーボネートジオール類またはポリ
エーテルジオール類を含んでいるところの、幅広く用い
られているポリウレタン類およびポリウレタン尿素類と
は逆に、上述したポリウレタン類は水吸収性を示し、水
蒸気に対する透過性を示し、そしてある場合には、水中
で高い膨潤性を示すか或は溶解性を示す。従って、親水
性の特徴をもたらすこれらのポリエチレングリコール類
には、疎水性ポリオール類が添加されている。この得ら
れる混合物は、液体である水の影響に対して高い耐性を
示すと共に良好な水蒸気透過性を示す、ポリウレタン類
およびポリウレタン尿素類を製造するために用いられ得
る。
【0016】上記ポリウレタン類から製造されたシート
状製品は、常に、自然環境下でかなりの量の大気中水分
にさらされ、そしてまたそれらが有する性質により、水
蒸気に対して透過性を示す通常のポリマーフィルムより
も多量の水を貯蔵するため、上述した開始材料は、例外
的な耐加水分解性を示す必要がある。
【0017】このポリウレタン鎖の中に比較的高い分子
量のポリエチレングリコールを含んでいる親水性単位
は、これらのコーティング物を水蒸気が通過する能力を
改良する。しかしながら、これらの層は水中で膨潤し得
ることから、分離した水滴をこれらの上に置くと、膿ほ
う状の膨潤をこれらのコーティング物上に生じさせる。
これらの膿ほう状物は、使用する織物もしくはレザー製
品に対して美的欠点を与えるばかりでなく、重要な技術
的欠陥でもある。これらのコーティング物を膨潤させる
傾向はまた、例えば浸潤状態における不充分な浸潤堅牢
度、不充分な耐摩耗性、並びに不充分な耐洗濯性ももた
らす。
【0018】実際上、上述した欠点を回避するために
は、分子量が1000もしくはそれ以上のポリエチレン
グリコールの比率を充分に低くする必要があるが、これ
を行うと、非常に高い水蒸気透過性を得るのが不可能に
なる。望ましい特性を得るためには、分子量が約100
0以下のポリエチレングリコールを用いるのが好適であ
るが、本分野の現在の技術で知られている製品では、こ
れを行うと、このコーティング物が有する水蒸気透過性
を著しく低下させてしまう。
【0019】驚くべきことに、(A)量および配列長に
従い定義したイオン基とポリエチレンオキサイド単位を
有するポリウレタンか、ブロック化したイソシアネート
プレポリマーと架橋剤を含んでいる相当する前駆体と、
任意の(B)成分(A)のための有機溶媒と、を含有し
ている系から成るコーティング組成物を用いると、水蒸
気に対して非常に高い透過性を示すと共に水中で非常に
低い膨潤傾向を示すコーティング物が得られることをこ
こに見い出した。
【0020】
【発明の要約】従って、本発明は、 (A)(a)1種以上のポリイソシアネート類、1種以
上の、平均分子量が350〜約5000(好適には80
0〜2500)のジオール類、および1種以上の、分子
量が32〜349の鎖伸長剤、から製造したところの、
破壊伸び(DIN 53,504に従う)が約200〜約1000
%(好適には400〜700%)のポリウレタン〔ここ
で、上記ポリウレタン(a)は、ポリウレタン(a)1
00g当たり約0.1〜約75(好適には0.5〜4
0)ミリ当量から成る量のイオン基と、ポリウレタン
(a)を基準にして約2〜約70重量%(好適には10
〜45重量%)のポリエチレンオキサイド単位−(CH
2CH2O)n−(式中、配列長nは3〜約55(好適に
は4〜25)である)を含んでいる〕か、或は(b)
(i)上記ポリウレタン(a)に相当するブロック化し
たイソシアネートプレポリマー、および(ii)架橋
剤、から製造したところの、上昇させた温度で反応性を
示しそして上記ポリウレタン(a)を生成し得る前駆
体、のどちらかを含有しているポリウレタン系と、 (B)任意の、成分(A)と(B)の合計を基準にして
80重量%以下の量の、1種以上の有機溶媒と、から成
るコーティング組成物に関する。
【0021】
【発明の詳細な記述】本発明に従って得られる効果が非
常に驚くべきことであることの理由は、イオン基単独
か、或は本文中に定義する種類のポリエチレンオキサイ
ド単位のみを含有しているポリウレタン類は、実際の使
用で使用できる程の水蒸気透過性を示さない、ことであ
る。
【0022】このポリウレタン系(A)は、無溶媒か、
好適には有機溶媒中で、いわゆるワンショット方法によ
るか或はイソシアネートプレポリマーを用いて、公知方
法で製造されてもよい。最後に挙げた変法において、こ
のプレポリマーのイソシアネート基はブロック化されて
いてもよく、そしてその結果として、このコーティング
組成物を基質に取り付けた後でのみ上記ブロック化イソ
シアネート基を脱ブロック化し、そしてこれを次に、適
切な架橋剤(好適にはポリアミン)と反応させてもよ
い。
【0023】ポリウレタン(A)(これらには上述した
プレポリマー類が含まれる)は、式Q(NCO)2〔式
中、Qは、4〜12個の炭素原子を有する脂肪族炭化水
素基、6〜25個の炭素原子を有する環状脂肪族炭化水
素基、6〜15個の炭素原子を有する芳香族炭化水素基
か、或は7〜15個の炭素原子を有する芳香脂肪族炭化
水素基を表す〕に相当するポリイソシアネート類から製
造され得る。好適な上記ジイソシアネート類の例には、
テトラメチレンジイソシアネート、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、1,
4−ジイソシアナトシクロヘキサン、3−イソシアナト
メチル−3,3,5−トリメチルシクロヘキシルイソシ
アネート(イソホロンジイソシアネート)、4,4’−
ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジ
イソシアナト−ジシクロヘキシルプロパン−(2,
2)、1,4−ジイソシアナトベンゼン、2,4−およ
び2,6−ジイソシアナトトルエン、4,4’−、2,
4’−および2,2’−ジイソシアナトジフェニルメタ
ン、およびこれらの異性体混合物、4,4’−ジイソシ
アナト−ジフェニルプロパン−(2,2)、p−キシリ
レンジイソシアネート、およびα,α,α’,α’−テ
トラメチル−m−もしくは−p−キシリレンジイソシア
ネート、およびこれらの化合物の混合物が含まれる。
【0024】米国特許番号3,984,607および4,035,213、
German Offenlegungsschrift 2,402,840およびGerman A
uslegeschrift 2,457,387にいくらか詳細に記述されて
いる如き芳香族ポリイソシアネート類が好適である。特
に好適なものは、2,4’−および4,4’−ジイソシ
アナトジフェニルメタン、異性体のトルエンジイソシア
ネート類、そしてより好適には、これらのジイソシアネ
ート類の混合物である。イソホロンジイソシアネートお
よび4,4’−ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン
が特に好適な環状脂肪族ジイソシアネートである。
【0025】ポリウレタン化学で公知の、より高い官能
性を示すポリイソシアネート類、並びに公知の修飾ポリ
イソシアネート類、例えばカルボジイミド基、アロファ
ネート基、イソシアヌレート基、ウレタン基および/ま
たはビウレット基を有するポリイソシアネート類もまた
勿論使用できる。
【0026】ポリウレタン類(a)を合成するためのポ
リエチレンオキサイド単位を導入するに適切な成分に
は、ホモポリエチレングリコール類、並びにヒドロキシ
ル末端基を有するエチレンオキサイド共重合体(好適に
は3個のエチレンオキサイド/プロピレンオキサイドの
混合エーテル)が含まれ、ここで、このエチレンオキサ
イド配列が本発明の特定要求を満足させる条件下で、上
記単位は、ブロック中もしくはランダムに分布してい
る。更に、上述したホモポリエチレングリコール類、エ
チレンオキサイドコポリエーテル類、或はそれらの混合
物、並びにポリカーボネート類もしくはポリエステルを
生じる他のポリヒドロオキシル化合物を基とするところ
の、ポリカーボネート類およびポリエーテルエステル
類、が使用できる。ポリウレタン(a)もしくはそれの
前駆体の中にポリエチレンオキサイド単位を導入するた
めに用いる成分が、混合ポリエーテル類もしくはポリカ
ーボネート類であるか、或は上記コポリエステルを基と
するポリエーテルエステルである場合、ここに明記する
配列長を有する単位のみを本発明に従うポリエチレンオ
キサイド配列と見なし、一方、ここに明記した範囲以上
もしくはそれ未満の配列長を有するポリエチレンオキサ
イド配列はこの計算から除外する。
【0027】このポリエチレンオキサイド単位を与える
ポリウレタン(a)のための開始成分には、好適には、
エチレンオキサイドポリエーテル類、並びに2または3
個のヒドロキシル基を有しそして主要重量比のエチレン
オキサイド単位を有するエチレンオキサイド/プロピレ
ンオキサイドのコポリエーテル類が含まれる。
【0028】言葉「平均分子量」は、本発明の目的のた
め、数平均分子量として測定した分子量を意味してい
る。
【0029】ポリウレタン(a)中のポリエチレンオキ
サイド単位の最適量は、ある程度、配列長に依存してお
り、そして、この配列が短い場合その量はいくらか多
く、そしてその配列が長い場合その量はいくらか少な
い、と言う規則に従う。従って、ポリウレタン(a)
は、配列長nが3のとき約70重量%以下の上記ポリエ
チレンオキサイド単位を含有していてもよいが、この配
列長が20以上の場合、ポリウレタン(a)中のポリエ
チレンオキサイド単位の比率を約30重量%に制限する
ことを推奨する。低および高配列長を有するポリエチレ
ンオキサイド単位を含有しているポリウレタン(a)を
用いる場合、上述した両極端の間の比率を選択するもの
とする。例えば、配列長nが3および40のポリエチレ
ンオキサイド単位を用いることが望まれている場合、こ
の配列長nが40である単位の比率は、可能ならば、2
0重量%を越えるべきではなく、そして配列長が3であ
る単位の比率を35重量%の量にする。
【0030】分子量範囲が150〜2500であるポリ
エチレングリコールの比率、即ちnが3〜22の値であ
るところの、ジオール中に組み込まれた−(CH2−C
2−O)n−基の比率は、マクロジオール全体量の約4
〜100重量%であり得る。これはおおよそ、この配列
長が3〜約55(好適には4〜25)であるとき、この
ポリウレタン中の比率が約2〜70重量%(好適には1
0〜45重量%)である、ことに相当している。ここに
定義するポリエチレンオキサイド単位を与える成分に加
えて、用いられるポリオール類は、ポリウレタン化学で
用いられる通常のイソシアネート反応性成分から選択さ
れてもよい。
【0031】従って、これらのポリイソシアネート類と
一緒に用いるための適切な反応体は、主に、1分子当た
り2〜8個、好適には2または3個のヒドロキシル基を
有しそして(平均)分子量が約10,000以下(好適
には6,000以下)のポリヒドロキシル化合物であ
る。分子量が62〜499の低分子量ヒドロキシル化合
物、および平均分子量が少なくとも500(好適には1
000以上)の比較的高い分子量を有するポリヒドロキ
シル化合物の両方、例えば上述した出版物中に詳述され
ている公知のポリヒドロオキシル化合物、が用いられ得
る。
【0032】低分子量のポリヒドロキシル化合物(「鎖
伸長剤」)には、例えばa)アルカンジオール類、例え
ばエチレングリコール、1,2−および1,3−プロパ
ンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタ
ンジオール、ジメチル−1,3−プロパンジオール、お
よび1,6−ヘキサンジオール;b)エーテルジオール
類、例えばジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ール、または1,4−フェニレンビス(β−ヒドロキシ
エチルエーテル);c)一般式
【0033】
【化1】
【0034】〔式中、Rは、1〜10個(好適には2〜
6個)の炭素原子を有するアルキレンまたはアリーレン
基を表し、xは、2〜6であり、そしてyは、3〜5で
ある〕に相当するエステルジオール類、例えばδ−ヒド
ロキシブチル−ε−ヒドロキシカプロン酸エステル類、
ω−ヒドロキシヘキシル−γ−ヒドロキシ酪酸エステル
類、アジピン酸β−ヒドロキシエチルエステル、および
テレフタル酸ビス(β−ヒドロキシエチル)エステル、
の如き幅広い種類のジオール類が含まれる。
【0035】該「鎖伸長剤」にはまた、ポリアミン類、
好適には脂肪族もしくは芳香族ジアミン類、例えばエチ
レンジアミン、プロピレン−1,2−および−1,3−
ジアミン、1,4−テトラメチレンジアミン、1,6−
ヘキサメチレンジアミン、1,4−テトラメチレンジア
ミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジ
イソブチル−1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,1
1−ウンデカメチレンジアミン、シクロヘキサン−1,
3−および−1,4−ジアミン、並びにそれらの混合
物、1−アミノ−3,3,5−トリメチル−5−アミノ
メチルシクロヘキサン、2,4−および2,6−ヘキサ
ヒドロトルエンジアミン、並びにそれらの混合物、パー
ヒドロ−2,4’−および4,4’−ジアミノジフェニ
ルメタン、並びにその3,3’−ジメチル誘導体、ビス
(3−アミノプロピル)メチルアミン、p−キシリレン
ジアミン、German Offenlegungsschrift 2,040,644およ
び2,160,590に従うビス−アントラニル酸エステル類、G
erman Offenlegungsschrift2,025,900に従う3,5’−
および2,4’−ジアミノ安息香酸エステル類、German
Offenlegungsschrift 1,803,635、2,040,650および2,1
60,589に記述されているエステル基含有ジアミン類、
3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−ジフェニル
メタン、トルエンジアミン、4,4’−ジアミノ−ジフ
ェニルメタン、および4,4’−ジアミノ−ジフェニル
ジスルフィドが含まれる。
【0036】本発明の目的に適切なジアミン類にはま
た、ヒドラジン、水加ヒドラジン、および置換ヒドラジ
ン類、例えばメチルヒドラジン、N,N’−ジメチルヒ
ドラジン、並びにそれらの類似物、および酸ジヒドラジ
ド類、例えばカルボジヒドラジド、しゅう酸ジヒドラジ
ド、マロン酸、こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、β
−メチルアジピン酸、セバシン酸、ヒドラクリル酸、お
よびテレフタル酸のジヒドラジド類、セミカルバジド−
アルキレンヒドラジド類、例えばβ−セミカルバジド−
プロピオン酸ヒドラジド(German Offenlegungsschrift
1,770,591)、セミカルバジドアルキレンカルバジック
エステル類、例えば2−セミカルバジドエチルカルバジ
ックエステル(German Offenlegungsschrift 1,918,50
4)、およびアミノ−セミカルバジド化合物、例えばβ
−アミノエチル−セミカルバジドカーボネート(German
Offenlegungsschrift 1,902,931)が含まれる。
【0037】比較的高い分子量を有するポリヒドロキシ
ル化合物には、ポリウレタン化学で公知のもの、例えば
ヒドロキシポリエステル類、ヒドロキシポリエーテル
類、ヒドロキシポリチオエーテル類、ヒドロキシポリア
セタール類、ヒドロキシポリカーボネート類、および/
またはヒドロキシポリエステルアミド類、好適には平均
分子量が約600〜約4000(最も好適には、800
〜2500)のものが含まれる。ポリエーテルポリオー
ル類およびポリエステルポリオール類が特に好適であ
る。特に好適なものは、1分子当たり平均で2〜3個の
ヒドロキシル基を有しそして任意にポリエチレンオキサ
イド単位を有するプロピレンオキサイドポリエーテル
類、並びに2または3個のヒドロキシ末端基を有しそし
て平均分子量が約1000〜約6000の、融点が60
℃未満のヒドロキシルポリエステル類である。
【0038】適切なヒドロキシル基含有ポリエステル類
には、例えば、任意に三価アルコールと一緒の多価(好
適には二価)アルコール類と多塩基性(好適には二塩基
性)カルボン酸との反応生成物が含まれる。この遊離ポ
リカルボン酸を用いる代わりに、相当するポリカルボン
酸の無水物か、或は相当する低級アルコールのポリカル
ボン酸エステル類か、或はそれらの混合物が、該ポリエ
ステル類の製造で用いられてもよい。該ポリカルボン酸
は、脂肪族、環状脂肪族、芳香族、および/または複素
環式であってもよく、そして置換されていてもよく(例
えばハロゲン原子による)そして/または不飽和であっ
てもよい。その例には、こはく酸、アジピン酸、スベリ
ン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタ
ル酸、トリメリット酸、無水フタル酸、無水テトラヒド
ロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水テトラク
ロロフタル酸、無水エンドメチレンテトラヒドロフタル
酸、無水グルタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フ
マル酸、二量体および三量体の脂肪酸、例えば単量体の
脂肪酸と任意に混合してもよいオレイン酸、テレフタル
酸のジメチルエステルおよびテレフタル酸のビスグリコ
ールエステルが含まれる。適切な多価アルコール類に
は、エチレングリコール、1,2−および1,3−プロ
パンジオール、1,4−および2,3−ブタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタ
ノール(即ち1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロ
ヘキサン)、2−メチル−1,3−プロパンジオール、
グリセロール、トリメチロールプロパン、1,2,6−
ヘキサントリオール、1,2,4−ブタントリオール、
トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、キニト
ール、マンニトール、ソルビトール、メチルグリコシ
ド、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、
ジブチレングリコール、およびポリブチレングリコール
類が含まれる。
【0039】アジピン酸、1,6−ヘキサンジオールお
よびネオペンチルグリコールから得られる平均分子量が
1000〜3000のポリエステルポリオール類と上述
したポリエーテルポリオール類との混合物もまた特に好
適である。
【0040】鎖伸長剤として知られている種類の、分子
量が約300未満の低分子量ポリオール類も、このイソ
シアネートプレポリマー類の製造に含めてもよい。とり
わけ、1,4−ブタンジオールおよびトリメチロールプ
ロパンが好適である。
【0041】これらのイソシアネートプレポリマー類
は、上述したポリヒドロキシル化合物と過剰のジイソシ
アネートとを好適には約70〜約100℃で反応させる
公知の方法で製造され得る。一般に、この目的で、約
1.5:1〜約6.0:1(好適には1.7:1〜2.
5:1)のNCO/OH比が用いられる。
【0042】これらのイソシアネートプレポリマー類の
ための適切なブロック化剤である化合物の例には、ヒド
ロキシルアミンのケトキシム類およびケトン類、例えば
アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、シク
ロヘキサノン、アセトフェノンおよびベンゾフェノンが
含まれる。メチルエチルケトンのオキシム(即ちブタノ
ンのオキシム)が好適なブロック化剤である。他のブロ
ック化剤も原則として適切であり、例えばMethoden der
Organischen Chemie、 (Houben-Weyl)、 14/2巻、 第4版、
Georg Thieme Verlag、 Stuttgart (1963)、 61頁以降に
記述されているものも適切である。
【0043】このブロック化反応は、該イソシアネート
プレポリマーと等量のケトキシムとを上昇させた温度
(例えば約70〜約100℃)で、このイソシアネート
基がなくなるまで反応させることによって行われてもよ
い。
【0044】上記ブロック化イソシアネートプレポリマ
ー類は、例えばGerman Offenlegungsschrift 2,902,090
に記述されている。
【0045】これらのブロック化したプレポリマー類と
有機溶媒とを混合することで、それらを最適な粘度に調
整してもよい。これらのイソシアネート基はブロック化
されているため、遊離イソシアネート基に対して不活性
な溶媒を使用する必要はない。適切な溶媒の例には、ア
ルコール類、例えばイソプロピルアルコール、エーテル
類、例えばエチレングリコールモノメチルおよびモノエ
チルエーテル、エステル類、例えば酢酸エチルおよびブ
チル、そしてエチレングリコールモノメチルおよびモノ
エチルエーテルの酢酸エステル、ケトン類、例えばメチ
ルエチルケトンおよびシクロヘキサノン、並びにアミド
類、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およびN−メチルピロリドンなどが
含まれる。
【0046】これらのブロック化したイソシアネートプ
レポリマー類の架橋成分(b)(ii)は、原則とし
て、このブロック化したイソシアネート基(これらを脱
ブロック化した後)に反応し得るいかなる多官能化合物
であってもよく、特にポリアミン類(好適にはジアミン
類、例えば鎖伸長剤として上述したもの)であってもよ
い。とりわけ、イソホロンジアミンも適切である。好適
なジアミンは、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチ
ル−ジシクロヘキシルメタン(これは、室温で液状であ
り非常に低い蒸気圧を有する脂肪族ジアミンである)で
ある。
【0047】一般に、これらのブロック化したイソシア
ネートプレポリマー類と該架橋剤とを、これらの成分に
関しておおよそ等量で混合するが、特定の目的に対して
はそれ以下の架橋も適切である。従って、ブロック化イ
ソシアネート基と架橋基(好適にはNH2基)との当量
比は、一般に約1.35:1〜約0.95:1(好適に
は1.25:1〜1:1)である。
【0048】成分(A)のサブグループの全ては、フィ
ルムを形成する能力を有している。成分(A)を溶媒中
で製造しなかったとしても、それを有機溶媒中に溶解す
ることが推奨される。これらの溶液は、約10〜約98
重量%(好適には20〜50重量%)から成る固体含有
量を有していてもよい。特にプレポリマーを用いる場
合、高固体含有量が可能である。適切な溶媒には、芳香
族溶媒、例えばトルエンおよびキシレン、そして上記ブ
ロック化プレポリマー類に関して挙げた溶媒が含まれ
る。
【0049】該ポリウレタン類(a)のためのイオン基
には、アルカリ金属およびアンモニウムのカルボン酸塩
およびスルホン酸塩基およびアンモニウム基が含まれ
る。これらの基を該ポリウレタン(a)に組み込むため
の適切な成分には、従って、ジヒドロキシカルボン酸
類、ジアミノカルボン酸類およびジアミノアルキルスル
ホン酸類、そしてそれらの塩類、例えばジメチロールプ
ロピオン酸、エチレンジアミノ−β−エチルスルホン
酸、エチレンジアミノプロピル−もしくは−ブチルスル
ホン酸、1,2−もしくは1,3−プロピレンジアミノ
−β−エチルスルホン酸、リジン、3,5−ジアミノ安
息香酸、そしてそれらのアルカリ金属および/またはア
ンモニウム塩類、並びに重亜硫酸ナトリウムと2−ブテ
ン−1,4−ジオールとの付加体が含まれる。
【0050】該ポリウレタン類(a)の中にイオン基を
導入するための好適な成分には、特に、式
【0051】
【化2】
【0052】〔式中、Rは、水素か、或は1〜8個の炭
素原子を有する有機基(好適にはアルキル)を表し、m
およびnは、独立して、1〜10の数を表し、そしてM
は、アンモニウムカチオンか、或はアルカリ金属のカチ
オンを表す〕に相当する、German Offenlegungsschrift
2,446,440に記述されているスルホネート基含有脂肪族
ジオール類、そして重亜硫酸ナトリウムをブテン−1,
4−ジオールに付加させたもののプロポキシル化生成
物、並びにGerman Offenlegungsschrift 2,651,506に記
述されているような、組み込むことができるカチオン系
もしくはアニオン系内部乳化剤、そして式
【0053】
【化3】H2N-(CH2)2-6-NH-(CH2)2-3-SO3 (-)カチオン(+) を有するジアミノスルホネート類か、或は式
【0054】
【化4】H2N-(CH2)2-6-NH-(CH2)2-3-COO(1)カチオン(+) を有するジアミノカルボキシレート類、が含まれる。
【0055】一般に、これらのイオン基を該ポリウレタ
ン類(a)に導入するために用いられる成分は、水系ポ
リウレタン分散液の製造に関して記述されている種類の
カチオン系および/またはアニオン系親水性二官能開始
成分、例えばジヒドロキシル化合物、ジアミン類、或は
イオン基(例えば、酸性にするか或はアルキル化すると
き、アンモニウム基に変化する第三級アミノ基)を含有
しているジイソシアネート類であってもよい。
【0056】これらのポリウレタン類(a)はまた、該
ブロック化したイソシアネートプレポリマー(i)と、
カチオン性および/またはアニオン性基で修飾した架橋
剤(ii)とを反応させることで合成され得る。
【0057】これらのポリウレタン類(a)を製造する
ための他の開始成分には、好適には、約1〜4個のヒド
ロキシル基もしくはアミノ基を有する分子量が60〜2
99の鎖伸長剤が含まれる。
【0058】ヒドロキシル基を有する鎖伸長剤には、ジ
オール類、例えばエタンジオール、1,4−および1,
3−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、およ
びヒドロキノンジヒドロキシエチルエーテルが含まれ
る。トリメチロールプロパンの如きポリオール類も、分
枝用成分に含まれる。
【0059】ジアミン類もまた鎖伸長剤として使用でき
る。適切なジアミン類は、好適には脂肪族もしくは環状
脂肪族ジアミン類であるが、三官能もしくはそれ以上の
官能のポリアミン類もまた、特定度合の分枝を得る目的
で含有させてもよい。適切な脂肪族ポリアミン類の例に
は、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラ
メチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、プロピレ
ン−1,2−ジアミン、2,2,4−および2,4,4
−トリメチルヘキサメチレンジアミンの異性体混合物、
およびビス−(β−アミノエチル)アミン(即ちジエチ
レントリアミン)が含まれる。
【0060】下記のものが、適切な環状脂肪族ポリアミ
ン類の例である:
【0061】
【化5】
【0062】芳香脂肪族ポリアミン類、例えば1,3−
および1,4−キシリレンジアミンまたはα、α、
α’、α’−テトラメチル−1,3−および−1,4−
キシリレンジアミンもまた、ポリウレタン類(a)を製
造するための鎖伸長剤として使用できる。
【0063】ポリシロキサンセグメントを有しておりそ
して少なくとも2個のイソシアネート反応性基を含んで
おりそして分子量が約300〜約6000(好適には5
00〜1500)のオリゴマー状化合物も、本発明に従
って製造するコーティング物の特定性質、例えばそれら
の取り扱い性および表面の滑らかさ、を修飾するために
使用できる。有機官能末端基を有する二官能ポリシロキ
サン類が好適である。これらの化合物は、式−O−Si
(R)2−〔式中、Rは、C1−C4−アルキル基または
フェニル基、好適にはメチル基を表す〕の構造単位を有
する。これらのもしくは他の助剤の量は、通常、Aを基
準にして20重量%、好適には10重量%、を越えるも
のではない。
【0064】該ポリウレタン類(a)は、例えばGerman
Offenlegungsschrift 3,736,652に記述されているよう
に、溶液として製造されてもよい。
【0065】これらのポリウレタン類(a)はまた、原
則として、適切な混合用装置、例えば反応用スクリュー
を用いた公知の方法により、無溶媒で製造し、そして冷
却時に得られる固体状物質(例えば粒状)を溶媒に溶解
して、本発明に従うコーティング組成物を製造してもよ
い。
【0066】任意の溶媒(B)は、高極性の揮発性有機
化合物、例えばジメチルホルムアミド、ジエチルアセト
アミド、ジメチルスルホキサイド、およびN−メチルピ
ロリドンであってもよい。これらの高極性溶媒と、若干
のみ極性を示す溶媒、例えば芳香族炭化水素類、エステ
ル類、およびケトン類と、から成る混合物もまた使用で
きる。若干のみ極性を示す溶媒類の混合物、多くの場
合、アルコール類とエステル類、ケトン類または芳香族
炭化水素類とから成る混合物が好適である。その例に
は、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、溶媒ナフサ
として知られている高級アルキル化芳香族化合物、酢酸
エチル、エチレングリコールモノメチルおよびモノエチ
ルエーテルの酢酸エステル、プロピレングリコールモノ
メチルおよびモノエチルエーテルの酢酸エステル、酢酸
ブチル、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノ
ール、イソブチルアルコール、アミルアルコールの異性
体、シクロヘキサノール、ジアセトンアルコール、アセ
トン、メチルエチルケトンおよびメチルイソブチルケト
ンが含まれる。好適な混合物は、芳香族化合物とアルコ
ール類との混合物、特にトルエンとブタノール異性体と
の混合物である。
【0067】溶媒(B)の量は、かなり、該ポリウレタ
ン(a)をそのまま用いるか、或はブロック化したイソ
シアネートプレポリマー(i)と架橋剤(ii)とを含
んでいる相当する前駆体(b)として用いるか、に依存
している。ポリウレタン(a)を用いる場合、この溶媒
含有量は、80重量%以下でありそして40重量%以上
であるが、前駆体製品(b)を用いる場合、この溶媒含
有量は一般に0〜20重量%である。
【0068】本発明に従うコーティング組成物は、成分
(A)と(B)の合計を基準にして、約5%未満の水を
含有している。
【0069】本発明に従うコーティング組成物の粘度
は、25℃で測定して、一般に10,000〜120,
000、好適には20,000〜90,000mPa.
sである。
【0070】本発明に従うコーティング組成物を、原則
として、柔軟性を示す基質、好適には織物基質に、更に
一層の添加剤無しで塗装する。これらの組成物を直接、
コーティングナイフ、ローラーまたはワイヤーコート装
置で、該基質の上に展開コートしてもよい。いくつかの
コート物を一般に連続して(好適には2つのコート物)
塗装し、その結果として、プライマーおよびトップコー
ト(類)から成るコーティング物の全厚を約10〜約1
00μm(好適には20〜60μm)にする。用いるこ
のプライマーはまた、German Offenlegungsschrift 2,0
20,153に記述されているような、乾燥して微孔性層を生
じるペーストであってもよい。その後塗装するトップコ
ートは、機械的な力および摩擦に対してこの全体複合材
料を保護する。
【0071】プライマーおよびトップコートから成る複
合コーティング物の塗装はまた、いわゆる反転方法で行
われてもよい。この方法では、このトップコートを最初
に分離用支持体に塗装した後、乾燥する。プライマーも
しくは接着用コートとして働く第二コートを塗装した
後、該織物基質を若干プレスして、まだ湿っている層を
生じさせる。乾燥後、コーティング物と基質とから成る
固体状複合層が得られる。この複合体を該分離用支持体
から引き剥がした後、この構造は本質的に、上で説明し
た直接コーティング物に相当している。
【0072】水蒸気に対して例外的に高い透過性を示し
そして水滴に対して耐性を示す上記コーティング物はま
た、顔料および/または染料が入っている溶液からも製
造できる。疎水性を与える薬剤、例えばフルオロカルボ
キシリック樹脂、ワックス、およびオイルなど、もまた
添加することができるが、但しこれらが過度に水蒸気透
過性を低下させないことを条件とする。一般に熱の作用
により、それ自身との反応を開始するか、或は該コーテ
ィング物を塗装した後でのみポリウレタンとの反応を開
始する架橋添加剤もまた、添加され得る。この種類の化
合物には、(部分的に)エーテル化したメラミンホルム
アルデヒド樹脂(例えばヘキサメチロールメラミン)、
および3個以上のイソシアネート基を有する任意にブロ
ック化したポリイソシアネート類〔例えばトリス(イソ
シアナトヘキシル)イソシアヌレートおよびトリス(イ
ソシアナトヘキシル)ビウレット〕が含まれる。
【0073】本発明は更に、特に、柔軟性を示す基質、
例えば織物、レザー、紙などの上に、水蒸気に対して透
過性を示すコーティング物を製造するための上記コーテ
ィング組成物を使用することに関する。
【0074】以下に示す実施例は、本発明の組成物の製
造および使用を更に詳しく説明するものである。前記開
示の中に示した本発明は、それらの実施例によって、精
神または範囲のどちらも制限されるものではない。本分
野の技術者は、以下に示す製造操作の条件および方法に
関する公知の変法を用いてこれらの組成物を製造するこ
とができることを容易に理解するであろう。特に明記さ
れていない限り、全ての温度は摂氏度であり、そして全
ての部およびパーセントはそれぞれ重量部および重量%
である。
【0075】
【実施例】
German Offenlegungsschrift 3,736,652の実施例3の5
0%プライマーペーストを下記の如く製造した。
【0076】ジフェニルカーボネートおよび1モルのヘ
キサン−1,6−ジオールと1モルのカプロラクトンと
から成るジヒドロキシエステル、を基とするポリカーボ
ネート(OH価56;分子量2000)1000gと、
ポリエチレングリコールポリエーテル(OH価56;分
子量2000;エチレングリコール上で開始)とを、水
ジェット真空中で脱水し、そして255.3gの3−イ
ソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキ
シルイソシアネート(IPDI)と62.2gのヘキサ
メチレンジイソシアネートとから成る混合物を添加した
後、この混合物のNCO含有量が1.9%未満になるま
で100℃で撹拌した。生じてくるこのイソシアネート
プレポリマーを1165gのトルエンに溶解した。19
gの水加ヒドラジンと1165gのt−ブタノールとを
混合した後、この得られる混合物を、約25〜30℃で
撹拌している上記プレポリマー溶液にゆっくりと加え
た。この粘度は反応が終点に近付くににつれて上昇し
た。この粘度が40,000mPa.sを越えた時点で
この添加を停止し、そして3.5gのブタノンオキシム
を加えた後、30分間撹拌した。ポリウレタンポリ尿素
の50%溶液が得られた。
【0077】標準バーS2とは異なる厚さ、即ち厚さが
0.1mm(キャストフィルム)の試験標本を用いる以
外は同じ測定法を用い、DIN 53504の1975年8月版に従っ
て、破壊伸びパーセントを測定した。
【0078】実施例1 a)ポリウレタンの製造 下記のミクロジオール類を用いた: ジオールI: 平均分子量が2000であり水酸基価が
56の、1,6−ヘキサンジオールのポリカーボネート
ジオール。
【0079】ジオールII: 最初に1,2−プロパン
ジオール上で開始して、プロピレンオキサイドからオリ
ゴプロピレンオキサイドを製造し、エチレンオキサイド
とプロピレンオキサイドとの混合ブロックを生じさせた
後、エチレンオキサイドとの反応で、これらの分子の末
端に約3個のエチレンオキサイド単位から成る末端基を
生じさせることによって製造したところの、水酸基価が
また56のポリエーテルポリオール。この構造全体のエ
チレンオキサイド/プロピレンオキサイドのモル比は
1:1である。
【0080】ジオールIII: NaHSO3とブテン
−1,4−ジオールとの反応に続いて、分子量が約42
5になるまでプロポキシル化する、ことによって得られ
るところの、スルホネート基を有するジオール。
【0081】以下に示す成分を60〜80℃で反応させ
ることによってポリウレタンが得られた: 0.5モルのジオールI 0.5モルのジオールII 0.6モルのジオールIII 2.4モルの1,4−ブタンジオール 約4モルのジフェニルメタン−1,4−ジイソシアネー
ト(「MDI」)。
【0082】このポリウレタンを2:1のDMF/トル
エン混合物(重量部)に溶解した。この30%溶液の粘
度は27,000mPa.sであった。このポリウレタ
ン中のSO3 (-)含有量は、100g中約1.73mVa
lであった。−(CH2−CH2O)3−含有量(ジオー
ルII中の末端基として導入した(計算値))は約3.
8重量%であった。
【0083】b)水蒸気に対する透過性の測定(Britis
h Textile Technology Group、 Manchester、 Englandの
出版物DS 2109 TM1が規定している条件に従って測定) a)で得られる溶液から鋳込みした厚さが53μmの自
己支持型フィルムの水蒸気透過性は7400g/m2
dであった。比較として、ブテン−1,4−ジオールと
NaHSO3とのプロポキシル化付加体の相当モル量の
代わりに1,4−ブタンジオールのみをポリウレタンが
含有している(言い換えれば、イオン基を含有していな
い)溶液から製造したところの、厚さが48μmの自己
支持型フィルムの水蒸気透過性は、290g/m2・d
のみであった。
【0084】破壊伸び:560%(厚さ:0.1m
m)。
【0085】実施例2 a)ポリウレタン溶液の製造:テトラエチレングリコー
ルと1,6−ヘキサンジオール(1:1モル)とジフェ
ニルカーボネートとから製造したポリカーボネート(O
H価56、分子量約2000)86.5gと、エチレン
グリコール上で開始したエチレンオキサイドとプロピレ
ンオキサイド(1:1モル)の混合エーテル(OH価5
6、分子量約2000;即ち実施例1のジオールII)
86.5gと、ブテン−1,4−ジオールとNaHSO
3とのプロポキシル化付加体(分子量425;即ち実施
例1のジオールIII)22gと、1,4−ブタンジオ
ール18.7gとを、233gのトルエンと467gの
ジメチルホルムアミドに溶解した。
【0086】次に、86.5gの4,4’−ジイソシア
ナトジフェニルメタン(MDI)を60〜80℃で加え
た。この溶液を、IR分光法でイソシアネートが検出さ
れなくなるまで撹拌した。次に、MDIの一部0.5g
を徐々に加え、そして遊離イソシアネート基が消失する
まで撹拌した。この30%溶液の粘度が約10,000
mPa.sになるまでMDIの添加を繰り返した。
【0087】この溶液から鋳込みした厚さが47μmの
自己支持型フィルムの水蒸気透過性は15,400g/
2・dであった。比較として、ブテン−1,4−ジオ
ールとNaHSO3とのプロポキシル化付加体の相当モ
ル量の代わりに1,4−ブタンジオールのみをポリウレ
タンが含有している(従って、イオン基を含有していな
い)溶液から製造したところの、厚さが40μmの自己
支持型フィルムの水蒸気透過性は、1270g/m2
dであった。厚さが0.1mmのフィルムの破壊伸びは
620%であった。
【0088】更に一層の比較を行うため、イオン基を有
しているがエチレンオキサイド単位を含有していないポ
リウレタンもまた製造した。この場合、上記配合で用い
たテトラエチレングリコール含有ポリカーボネートとポ
リエーテルジオールIIIを、相当モル量のジオールI
に置き換えた。全ての他の成分はそのままにした。この
ポリウレタンから鋳込みした厚さが56μmの自己支持
型フィルムの水蒸気透過性は160g/m2・dのみで
あった。
【0089】b)トランスファー方法によるコーティン
グ製品の製造:間隙を<0.08mmにしたドクターナ
イフを用いて、a)で記述した溶液を市販のマット状分
離用ペーパーに塗布した後、80〜150℃で乾燥し
た。
【0090】German Offenlegungsschrift 3,736,652
(実施例3)に記述されている50%プライマー溶液1
000gから製造したプライマーペースト〔これには予
め、架橋用として、イソブチルアルコール中の70%ヘ
キサメトキシ/ブトキシメラミン樹脂溶液を基とする架
橋剤40gと、触媒として、イソプロピルアルコール中
の20%p−トルエンスルホン酸溶液を添加しておい
た〕を、間隙が<0.1mmのドクターナイフで、上記
トップコートに塗布した。このコートに、重量が160
g/m2の綿織物を積層した。このプライマーコートの
架橋は140℃で生じる。この全体の複合コーティング
物の固体含有量は約60g/m2であった。
【0091】この得られる製品は、柔らかでありそして
水蒸気透過性を示しており、以下に示す堅牢特性を示し
ていた: 水蒸気透過性 9800g/m2・d 水柱: 2000mm 3x洗浄: 2000mm 3xドライクリーニング 2000mm このコーティング物の上部表面に水滴を1〜5分間付け
たとき、この表面には、膿ほう状の変化は全く見られな
かった。
【0092】逆に、スルホネート基を含有しておらずそ
して固体含有量が64g/m2の比較製品をコートした
同様な製品の水蒸気透過性は1800g/m2・dであ
った。上述したように、エチレンオキサイド基を含有し
ておらずそしてイオン基のみを含有しているポリウレタ
ンから同様な製品を製造したとき、固体含有量が64g
/m2のコーティング物が有する水蒸気透過性は390
g/m2・dのみであった。
【0093】実施例3 a)実施例2a)の操作を用いて、以下に示す成分から
ポリウレタン溶液を製造した:89gの、テトラエチレ
ングリコールとジフェニルカーボネートとから製造した
ポリカーボネートジオール(OH価約56、分子量約2
000)89gの、エチレングリコール上で開始したエ
チレンオキサイド/プロピレンオキサイド(1:1のモ
ル比)のコポリエーテル(OH価56、分子量200
0);実施例1のジオールII 11.3gの、ブテン−1,4−ジオールとNaHSO
3のプロポキシル化付加体(分子量425);実施例1
のジオールIII 21.7gの1,4−ブタンジオール 計算値で89gの4,4’−ジイソシアナトジフェニル
メタン 467gのジメチルホルムアミド 233gのトルエン。
【0094】この溶液から製造した厚さが48μmの自
己支持型フィルムが有する水蒸気透過性は8300g/
2・dであった。厚さが0.1mmのフィルムの破壊
伸びは690%であった。
【0095】逆に、スルホネート基を含有していない相
当する比較製品の水蒸気透過性は、厚さが44μmの自
己支持型フィルムとして、900g/m2・dであっ
た。
【0096】b)実施例2b)と同様にしてトランスフ
ァー方法で製造した固体含有量が75g/m2のコーテ
ィング物は、水蒸気透過性が7600g/m2・dの柔
らかい製品を与えた。このコーティング物もまた、水滴
の作用を受けさせたとき、その表面上に膿ほう状変化を
全く示さず、そして良好な使用堅牢特性を示した。
【0097】逆に、スルホネート基を有していない比較
製品をコートした相当する製品の水蒸気透過性は、この
コーティング物を65g/m2に相当する厚さで塗布し
たとき、1250g/m2・dであった。
【0098】実施例4 a)実施例2a)の操作を用いて、以下に示す成分から
ポリウレタン溶液を製造した:87.7gの、テトラエ
チレングリコールとジフェニルカーボネートとから製造
したポリカーボネートジオール(OH価約56、分子量
約2000)87.7gの、エチレングリコール上で開
始したエチレンオキサイド/プロピレンオキサイド
(1:1のモル比)のコポリエーテル(OH価56、分
子量2000);実施例1のジオールII 16.8gの、ブテン−1,4−ジオールとNaHSO
3のプロポキシル化付加体(分子量425);実施例1
のジオールIII 20.1gの1,4−ブタンジオール 計算値で88gの4,4’−ジイソシアナトジフェニル
メタン 233gのトルエン 467gのジメチルホルムアミド。
【0099】この溶液から製造した厚さが45μmの自
己支持型フィルムが有する水蒸気透過性は5300g/
2・dであった。厚さが0.1mmのフィルムの破壊
伸びは660%であった。
【0100】スルホネート基を含有していない相当する
比較製品の水蒸気透過性は、厚さが49μmの自己支持
型フィルムとして、250g/m2・dであった。
【0101】b)実施例2b)と同様にしてトランスフ
ァー方法で製造した重量が78g/m2のコーティング
製品は、水蒸気透過性が4200g/m2・dであり良
好な使用堅牢特性を示す柔らかい製品を生じた。再び、
このコーティング物に水滴の作用を受けさせたとき、そ
の表面上に膿ほう状変化を全く示さなかった。
【0102】スルホン酸基を有していない同様な比較製
品の水蒸気透過性は、68g/m2に相当する厚さで塗
布したとき、440g/m2・dであった。
【0103】実施例5 a)実施例2a)と同様な操作を用いて、以下に示す成
分からポリウレタン溶液を製造した:45.4gの、
1,6−ヘキサンジオールとジフェニルカーボネートと
から製造したポリカーボネートジオール(OH価約5
6、分子量約2000)105gのオクタエチレングリ
コール(分子量約370)28.9gの、ブテン−1,
4−ジオールとNaHSO3のプロポキシル化付加体
(分子量425);実施例1のジオールIII 7.2gの1,4−ブタンジオール 113.5gの4,4’−ジイソシアナトジフェニルメ
タン 467gのジメチルホルムアミド 233gのトルエン。
【0104】この溶液から製造した厚さが48μmの自
己支持型フィルムが有する水蒸気透過性は12,300
g/m2・dであった。厚さが0.1mmのフィルムの
破壊伸びは460%であった。
【0105】スルホネート基を含有していない相当する
比較製品の水蒸気透過性は、厚さが45μmの自己支持
型フィルムとして、340g/m2・dであった。
【0106】b)コーティング製品を、実施例2b)と
同様にしてトランスファー方法で製造したとき、これの
水蒸気透過性は、76g/m2に相当する厚さで塗布し
たとき、7350g/m2・dであった。
【0107】この製品もまた、水滴の作用を受けさせた
とき、その表面上に膿ほう状変化を全く示さなかった。
【0108】ポリウレタン中にスルホネート基を有して
いない類似比較製品の水蒸気透過性は、60g/m2
相当する厚さで塗布したとき、900g/m2・dであ
った。実施例6 a)ポリウレタン尿素溶液の製造 テトラエチレングリコール/1,6−ヘキサンジオール
(1:1モル)とジフェニルカーボネートとから製造し
たポリカーボネート(OH価56、分子量約2000)
201.9gと、エチレングリコール上で開始したエチ
レンオキサイド/プロピレンオキサイド(1:1モル)
のコポリエーテル(OH価56、分子量約2000;即
ち実施例1のジオールII)22.4gを、39.9g
の3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシ
クロヘキシルイソシアネート(「IPDI」)および1
5.1gのヘキサメチレンジイソシアネート(「HD
I」)と一緒に、約50℃で撹拌した後、この混合物を
100℃に加熱し、そしてこの温度で、このイソシアネ
ート価が理論値よりも若干下になるまで撹拌した。この
プレポリマーを20℃に冷却した後、315gのトルエ
ン、107gのイソプロピルアルコール、および70g
のメトキシプロパノールで希釈した。この次の操作はで
きるだけ迅速に行うべきである。イソプロピルアルコー
ル180g/水28g中の8.6gの3−アミノメチル
−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミン(「I
PDA」)、2.5gの水加ヒドラジンおよび10.5
gのエチレンジアミノエチルスルホン酸ナトリウムから
成る溶液を、最大温度を30℃として25℃で滴下し、
この粘度を30,000〜40,000mPa.sに調
整した。この溶液から鋳込みした厚さが48μmの自己
支持型フィルムの水蒸気透過性は15,900g/m2
・dであった。厚さが0.1mmのフィルムの破壊伸び
は730%であった。
【0109】比較として、エチレンジアミノエチルスル
ホン酸ナトリウムの相当モル量の代わりにヒドラジンと
IPDA(1:1)をポリウレタン(尿素)が含有して
いる溶液から製造したところの、厚さが42μmの自己
支持型フィルムの水蒸気透過性は、1630g/m2
dのみであった。
【0110】b)実施例2b)と同様にしてトランスフ
ァー方法で製造した重量が78g/m2の層を生じるコ
ーティング製品は、下記の堅牢特性を示す水蒸気透過性
を有する柔らかい製品を与えた。
【0111】水蒸気透過性 9700
g/m2・d 水柱: オリジナル: 2000mm 3x洗浄: 2000mm 3xドライクリーニング 2000mm Bally Flexometer 室温: 150,000座屈ムーブメ
ント(buckling movement) −10℃: 30,000座屈ムーブメ
ント 水滴試験: このコーティング物の上部表面に水滴の作用を1〜5分
間受けさせたとき、この表面には、膿ほう状の変化は全
く見られなかった。
【0112】逆に、スルホネート基を有していない比較
製品から製造した相当する製品の水蒸気透過性は、重量
が78g/m2の層としての水蒸気透過性に関して、1
900g/m2・dであった。
【0113】実施例7 a)ポリウレタン溶液の製造 2,4−および2,6−トルエンジイソシアネート(6
5:35重量部)の異性体混合物51.9gを、室温
で、テトラエチレングリコールと1,6−ヘキサンジオ
ール(1:1モル)とジフェニルカーボネートとから製
造したポリカーボネート(OH価56、分子量約200
0)213g、エチレングリコール上で開始したエチレ
ンオキサイドとプロピレンオキサイド(1:1)の混合
エーテル(OH価56、分子量約2000;即ち実施例
1のジオールII)213g、1,4−ブタンジオール
3.9g、およびブテン−1,4−ジオールとNaHS
3とのプロポキシル化付加体(分子量425;即ち実
施例1のジオールIII)18.2gと一緒に混合し
た。この混合物を30以内80℃に加熱した。約1〜2
時間後、必要とされている全体で350gのトルエンと
150gのメチルエチルケトンを分割して加えることで
この混合物を希釈した。この溶液の撹拌を、この粘度が
23℃で20,000〜35,000mPa.sになる
まで継続した。このイソシアネートが消費されそして所
望の粘度が得られたとき(IRではイソシアネート帯無
し)、更に1gのイソシアネートを加えた。ブタノンオ
キシムを添加することで過剰のイソシアネートをブロッ
クした。樹脂で架橋しそしてこの溶液から鋳込みした厚
さが45μmの自己支持型フィルムの水蒸気透過性は1
7,800g/m2・dであった。厚さが0.1mmの
フィルムの破壊伸びは500%であった。比較として、
樹脂で架橋しそしてポリウレタンがブテン−1,4−ジ
オールとNaHSO3とのプロポキシル化付加体の相当
量の代わりに1,6−ヘキサンジオールのみを含有して
いる(従って、イオン基を含有していない)溶液から製
造したところの、厚さが43μmの自己支持型フィルム
の水蒸気透過性は、8900g/m2・dであった。
【0114】b)トランスファー方法によるコーティン
グ製品の製造:間隙を<0.08mmにしたドクターナ
イフを用いて、実施例2a)からの溶液を市販の分離用
ペーパーに噴霧した後、80〜150℃で乾燥した。
a)で記述した50%プライマー溶液1000gから製
造したプライマーペースト〔これには予め、架橋用とし
て、イソブチルアルコール中70%溶液形態としてのヘ
キサメトキシ/ブトキシメラミン樹脂を基とする架橋剤
40gと、触媒として、イソプロピルアルコール中の2
0%p−トルエンスルホン酸溶液を添加しておいた〕
を、間隙が<0.1mmのドクターナイフで、上記トッ
プコートに塗布した。これに、重量が160g/m2
綿織物を積層した。このプライマーコートの架橋は14
0℃で生じる。この塗布した全体コーティング物の固体
含有量は約60g/m2であった。
【0115】このようにして得られる製品は、柔らかで
ありそして9400g/m2・dから成る水蒸気透過性
を示しており、並びに他の良好な使用堅牢特性も示して
いた。
【0116】このコーティング物の上部表面に水滴作用
を3回1〜5分間受けさせたとき、この表面には、膿ほ
う状の変化は全く見られなかった。
【0117】逆に、実施例2および7a)に記述したと
ころの、スルホネート基を含有していない比較生成物を
有している相当する製品の水蒸気透過性は1400g/
2・dであった。
【0118】c)直接方法によるコーティング製品の製
造 重量が約100g/m2のポリアミド織物に、b)で記
述したプライマーペーストを下塗りした後、乾燥し、そ
して90℃/120℃/150℃の温度で架橋させた。
このコーティング物の重量は乾燥時で15g/m2であ
った。実施例6a)に記述したところの、1成分系脂肪
族ポリウレタン尿素の溶液を用いて第二もしくは最終コ
ートを製造した。乾燥温度は90℃/120℃であり、
全重量(乾燥)が22g/m2のコーティング物が得ら
れた。この水蒸気透過性は6900g/m2・dであ
る。
【0119】このコーティング物の上部表面に水滴作用
を1〜5分間受けさせたとき、この表面には、膿ほう状
の変化は全く見られなかった。
【0120】逆に、実施例7a)および6a)に記述し
たところの、スルホネート基を含有していない比較生成
物から製造した相当する製品の水蒸気透過性は700g
/m2・dであった。
【0121】実施例8 水蒸気透過性を示す高固体ポリウレタン a)ブタノンオキシムブロック化プレポリマーの製造:
トリメチロールプロパンとプロピレンオキサイドを基と
した分子量が6000のポリエーテル200g、プロピ
レングリコールとプロピレンオキサイドを基とした分子
量が1000の線状ポリエーテル1000g、分子量が
2000のテトラエチレングリコールの線状ポリカーボ
ネート1700g、および分子量が425の、NaHS
3をブテン−1,4−ジオールに付加したプロポキシ
ル化生成物(実施例1のジオールIII)106gを、
1125gの4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタ
ンおよび174gの2,4−ジイソシアナトトルエンと
一緒に、80〜90℃で約3時間、このイソシアネート
含有量が計算値である4.05重量%の少し下になるま
で反応させた。その後、496gのブタノンオキシムと
733gの酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテ
ルを、60〜70℃で急速撹拌しながら入れた。20分
後、IR分光法では全くイソシアネートが検出されなく
なった。20℃の粘度が約40,000mPa.sの液
状である、このブロック化イソシアネートプレポリマー
の検出可能潜在イソシアネート含有量は、3.1重量%
であった。
【0122】b)フィルムの製造:該ブタノンオキシム
ブロック化プレポリマー400gを、4,4’−ジアミ
ノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン35g
と一緒に撹拌した。コーティングローラーを用いてフィ
ルムを製造した後、90℃で前乾燥し、そしてブタノン
オキシムを遊離させながら、140〜160℃で架橋反
応を受けさせた。
【0123】この自己支持型弾性フィルムの重量は60
g/m2であった。この水蒸気透過性は5300g/m2
・dであった。厚さが0.1mmのフィルムの破壊伸び
は400%であった。
【0124】German Patentschrift 2,902,090に従い、
そこに記述されているプレポリマーBから製造し、そし
てテトラエチレングリコールとプロポキシル化ジオール
スルホネートが入っていないところの、同じ厚さを有す
る比較フィルムの水蒸気透過性は、600g/m2・d
のみであった。
【0125】実施例9 a)ポリウレタンの製造 平均分子量が2000でありそして水酸基価が56の、
1,6−ヘキサンジオールのポリカーボネートジオール
(ジオールI)60.5g、ヒドロキシル価がまた56
であり分子量が2000のポリエチレンオキサイド8.
6g、ヒドロキシル価が56の、エチレンオキサイド/
プロピレンオキサイド(1:1モル)のポリエーテル
(ジオールII)103.7g、1,4−ブタンジオー
ル18.7g、およびブテン−1,4−ジオールとNa
HSO3とのプロポキシル化反応生成物(ジオールII
I)22gを、233gのトルエンと467gのジメチ
ルホルムアルデヒドに溶解した。
【0126】その後、86.5gの4,4’−ジイソシ
アナトジフェニルメタン(MDI)を60〜80℃で加
えた。この溶液を、IR分光法で全くイソシアネートが
検出されなくなるまで撹拌した。必要ならばその後、
0.5gのMDIを徐々に加え、遊離イソシアネート基
が消失するまでこの混合物を撹拌した。この30%溶液
の粘度が約20,000mPa.sになるまでこの操作
を繰り返した。
【0127】この溶液から鋳込みした厚さが45μmの
自己支持型フィルムの水蒸気透過性は14,800g/
2・dであった。厚さが0.1mmのフィルムの破壊
伸びは700%であった。比較として、相当量のジオー
ルIIIの代わりに1,4−ブタンジオールのみをポリ
ウレタンが含有している(従って、イオン基を含有して
いない)溶液から製造したところの、厚さが42μmの
自己支持型フィルムの水蒸気透過性は、1300g/m
2・dであった。
【0128】b)トランスファー方法によるコーティン
グ製品の製造:間隙を<0.08mmにしたドクターナ
イフを用いて、a)で記述した溶液を市販のマット状分
離用ペーパーに塗布した後、80〜150℃で乾燥し
た。その後、このトップコートに、実施例2b)と同様
のプライマーペーストを塗布した。それに、重量が16
0g/m2の綿織物を積層した。このプライマーコート
の架橋は140℃で生じる。この全体コーティング物の
固体含有量は約60g/m2であった。
【0129】水蒸気透過性を示すこの柔らかな製品は、
以下の堅牢特性を示した: 水蒸気透過性 9900g/m2・d 水柱: 2000mm 3x洗浄: 2000mm 3xドライクリーニング 2000mm Bally Flexometer 室温: 150,000座屈ムーブメ
ント −10℃: 30,000座屈ムーブメ
ント このコーティング物の上部表面に水滴作用を1〜5分間
受けさせたとき、この表面には、膿ほう状の変化は全く
見られなかった。
【0130】逆に、スルホネート基を含有していない比
較生成物から得られる同様の製品の水蒸気透過性は29
00g/m2・dであった。
【0131】c)a)で記述したポリウレタンを、反応
スクリューを用い、無溶媒で製造した後、溶解してトル
エン/DMF(1:2重量部)中の30%溶液を生じさ
せた場合、この溶液から鋳込みした厚さが44μmの自
己支持型フィルムの水蒸気透過性は14,300g/m
2・dであった。
【0132】実施例10 a)ポリウレタンの製造 この操作は、1,6−ヘキサンジオールのポリカーボネ
ートジオール(ジオールI)を用いる代わりに、ヒドロ
キシル価が56であり平均分子量が2000の、テトラ
エチレングリコール/1,6−ヘキサンジオール(1:
1モル)のポリカーボネートジオールを用いる以外は、
実施例9a)に記述したのと同様であった。
【0133】この30%溶液から鋳込みした厚さが52
μmの自己支持型フィルムの水蒸気透過性は15,90
0g/m2・dであった。厚さが0.1mmのフィルム
の破壊伸びは590%であった。
【0134】b)トランスファー方法によるコーティン
グ製品の製造:実施例9b)と同様にして、トップコー
ト溶液a)を用いて固体含有量が約60g/m2のコー
ティング製品を製造したとき、水蒸気透過性を示しそし
て下記の堅牢特性を示す柔らかな製品が得られた: 水蒸気透過性 10500g/m2・d 水柱: 2000mm 3x洗浄: 2000mm 3xドライクリーニング 2000mm Bally Flexometer 室温: 150,000座屈ムーブメ
ント −10℃: 30,000座屈ムーブメ
ント この製品はまた、熱帯条件に対しても耐性を示した。
【0135】実施例11 a)ポリウレタン尿素溶液の製造 分子量が2000でありそして水酸基価が56の、1,
6−ヘキサンジオールとネオペンチルグリコール(2:
1モル)のアジピン酸ポリエステル112.9g、ヒド
ロキシル価がまた56であり分子量が2000のポリエ
チレンオキサイド60.5g、および6%のOH基を含
有しておりそして分子量が約600のシリコン8.5g
を、76.1gの3−イソシアナトメチル−3,5,5
−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(「IPD
I」)と一緒に、約50℃で撹拌した後、100℃に加
熱し、そしてこの温度で、このイソシアネート含有量が
理論イソシアネート値よりも若干下になるまで撹拌し
た。
【0136】このプレポリマーを20℃に冷却した後、
404gのトルエンと108gのイソプロピルアルコー
ルで希釈した。この次の操作はできるだけ迅速に行うべ
きである。イソプロピルアルコール150g/水38g
中の32.5gの3−アミノメチル−3,5,5−トリ
メチルシクロヘキシルアミン(「IPDA」)および
9.5gのエチレンジアミノエチルスルホン酸のナトリ
ウム塩から成る溶液を、最大温度を30℃として25℃
で滴下し、この粘度を10,000〜15,000mP
a.sに調整した。
【0137】この30%溶液から鋳込みした厚さが43
μmの自己支持型フィルムの水蒸気透過性は15,20
0g/m2・dであった。厚さが0.1mmのフィルム
の破壊伸びは490%であった。
【0138】比較として、相当するモル量のエチレンジ
アミノエチルスルホン酸のナトリウム塩の代わりにIP
DAをポリウレタン尿素が含有している溶液から製造し
たところの、厚さが44μmのフィルムの水蒸気透過性
は、1600g/m2・dのみであった。
【0139】b)トランスファー方法によるコーティン
グ製品の製造:実施例9b)と同様にし、トップコート
溶液a)を用いて固体含有量が約60g/m2のコーテ
ィング製品を製造したとき、この得られる製品の水蒸気
透過性は9500g/m2・dであった。
【0140】このコーティング物の上部表面に水滴の作
用を1〜5分間受けさせたとき、この表面には、膿ほう
状の変化は全く見られなかった。
【0141】実施例12 ポリウレタン尿素溶液の製造 エチレンジアミノエチルスルホン酸のナトリウム塩を、
エチレンジアミノエチルカルボン酸のナトリウム塩8.
5gに置き換える以外、この操作は実施例6a)と同じ
であった。再びこの30%溶液の粘度を、30,000
〜40,000mPa.sに調整した。
【0142】この溶液から鋳込みした厚さが45μmの
自己支持型フィルムの水蒸気透過性は16,600g/
2・dであった。厚さが0.1mmのフィルムの破壊
伸びは640%であった。比較として、ポリウレタン尿
素が、エチレンジアミノエチルカルボン酸のナトリウム
塩を含有していないで、代わりに相当するモル量のヒド
ラジンとIPDA(1:1)を含有している溶液から製
造したところの、厚さが42μmのフィルムの水蒸気透
過性は、1630g/m2・dのみであった。
【0143】本発明の特徴および態様は以下のとうりで
ある。
【0144】1. (A)(a)1種以上のポリイソシ
アネート類、1種以上の、平均分子量が350〜500
0のジオール類、および1種以上の、分子量が32〜3
49の鎖伸長剤、から製造したところの、破壊伸び(DI
N 53,504に従う)が200〜1000%のポリウレタン
〔ここで、このポリウレタン(a)は、ポリウレタン
(a)100g当たり0.1〜75ミリ当量から成る量
のイオン基と、ポリウレタン(a)を基準にして2〜7
0重量%のポリエチレンオキサイド単位−(CH2CH2
O)n−(式中、配列長nは3〜55である)を含んで
いる〕か、或は(b)(i)上記ポリウレタン(a)に
相当するブロック化したイソシアネートプレポリマー、
および(ii)架橋剤、から製造したところの、上昇さ
せた温度で反応性を示しそして上記ポリウレタン(a)
を生成し得る前駆体、のどちらかを含有しているポリウ
レタン系と、(B)任意の、成分(A)と(B)の合計
を基準にして80重量%以下の量の、1種以上の有機溶
媒と、を含んで成るコーティング組成物。
【0145】2. 該ポリウレタン(a)が400〜7
00%の破壊伸びを有する第1項記載のコーティング組
成物。
【0146】3. ポリウレタン成分(a)を製造する
ために用いる該ジオールが800〜2500の平均分子
量を有する第1項記載のコーティング組成物。
【0147】4. 該ポリウレタン(a)が、ポリウレ
タン(a)100g当たり0.5〜40ミリ当量から成
る量のイオン基を有している第1項記載のコーティング
組成物。
【0148】5. 該ポリウレタン(a)が、ポリウレ
タン(a)を基準にして10〜45重量%のポリエチレ
ンオキサイド単位−(CH2CH2O)n−を含んでいる
第1項記載のコーティング組成物。
【0149】6. 該ポリエチレンオキサイド単位−
(CH2CH2O)n−の配列長nが4〜25である第1
項記載のコーティング組成物。
【0150】7. 第1項記載のコーティング組成物を
基質に取り付けることによって製造したところの、水蒸
気に対して透過性を示すコーティング物。
【0151】8. コーティング組成物による織物およ
びレザーのコーティング方法における、該コーティング
組成物が第1項記載の組成物である改良。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ビルヘルム・トーマ ドイツ連邦共和国デー5090レーフエルクー ゼン3・ビルケンベーク25 (72)発明者 クラウス・ナハトカンプ ドイツ連邦共和国デー4000デユツセルドル フ13・ジルヒヤーシユトラーセ13

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)(a)1種以上のポリイソシアネー
    ト類、1種以上の、平均分子量が350〜5000のジ
    オール類、および1種以上の、分子量が32〜349の
    鎖伸長剤、から製造したところの、破壊伸び(DIN 53,5
    04に従う)が200〜1000%のポリウレタン〔ここ
    で、このポリウレタン(a)は、ポリウレタン(a)1
    00g当たり0.1〜75ミリ当量から成る量のイオン
    基と、ポリウレタン(a)を基準にして2〜70重量%
    のポリエチレンオキサイド単位−(CH2CH2O)n
    (式中、配列長nは3〜55である)を含んでいる〕
    か、或は(b)(i)上記ポリウレタン(a)に相当す
    るブロック化したイソシアネートプレポリマー、および
    (ii)架橋剤、から製造したところの、上昇させた温
    度で反応性を示しそして上記ポリウレタン(a)を生成
    し得る前駆体、のどちらかを含有しているポリウレタン
    系と、 (B)任意の、成分(A)と(B)の合計を基準にして
    80重量%以下の量の、1種以上の有機溶媒と、を含ん
    で成るコーティング組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のコーティング組成物を基
    質に取り付けることによって製造したところの、水蒸気
    に対して透過性を示すコーティング物。
  3. 【請求項3】 コーティング組成物による織物およびレ
    ザーのコーティング方法における、該コーティング組成
    物が請求項1記載の組成物である改良。
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