JPH0532756A - 人工皮革用ポリウレタンエマルジヨン - Google Patents

人工皮革用ポリウレタンエマルジヨン

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JPH0532756A
JPH0532756A JP3196537A JP19653791A JPH0532756A JP H0532756 A JPH0532756 A JP H0532756A JP 3196537 A JP3196537 A JP 3196537A JP 19653791 A JP19653791 A JP 19653791A JP H0532756 A JPH0532756 A JP H0532756A
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JP
Japan
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artificial leather
polyurethane emulsion
diisocyanate
polycarbonate polyol
emulsion
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Withdrawn
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JP3196537A
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Inventor
Masaoki Koyama
正興 小山
Shoichi Handa
正一 半田
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 柔軟な風合でかつ、耐加水分解性、耐シワ
性、接着性に優れた特性を与える人工皮革用ポリウレタ
ンエマルジョンの提供。 【構成】 有機ジイソシアネート、ポリオールおよび鎖
延長剤を反応させて得られる人工皮革用ポリウレタンエ
マルジョンにおいて、ポリオールの一つが非晶性ポリカ
ーボネートポリオールであることを特徴とする人工皮革
用ポリウレタンエマルジョン。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、柔軟な風合でかつ、耐
加水分解性、耐シワ性、接着性に優れた特性を与える人
工皮革用ポリウレタンエマルジョンに関する。
【0002】
【従来の技術】極細繊維を主体とする不織シート状物に
各種の高分子化合物を付与加工して人工皮革を得ること
は一般に広く知られており、この場合の高分子化合物は
人工皮革としての柔軟でかつ弾性のある風合及び耐久
性、寸法安定性などの物性を得んがためにポリウレタン
等の弾性高分子化合物が多く使用されている。しかも、
これらの弾性高分子化合物は、有機溶剤に溶かした溶液
として不織シート状物に付与し、湿式凝固される場合が
非常に多い。
【0003】しかしながら、この際使用される有機溶剤
が非常に引火性の強い、かつ毒性の高い物質であること
が多く、火災や毒性危険防止のため溶剤回収に際して非
常に多くの注意をはらう必要がある。また、溶剤も高価
であり、水の希薄液からの回収に多大の費用がかかると
いう欠点がある。これら種々の欠点の為、不織シート状
物に付与する弾性高分子化合物を有機溶剤タイプから水
系エマルジョンへ移行するべく種々検討がなされている
が、未だ水系エマルジョンを使って満足すべき風合と物
性を有する人工皮革は得られていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、要望される
水準の物性および風合を満たした人工皮革を与えるポリ
ウレタン系エマルジョンを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、かかる課
題を解決するべく、鋭意検討の結果、本発明に達した。
即ち、本発明は、有機ジイソシアネート、ポリオールお
よび鎖延長剤を反応させて得られる人工皮革用ポリウレ
タンエマルジョンにおいて、ポリオールの一つが非晶性
ポリカーボネートポリオールであることを特徴とする人
工皮革用ポリウレタンエマルジョンである。
【0006】以下、本発明を説明する。本発明に用いら
れる非晶性ポリカーボネートポリオールとしては、常温
で粘ちょうな液体であるポリカーボネートポリオールが
挙げられる。中でも脂肪族のポリカーボネートポリオー
ルが好ましい。例えば、分子量300〜2000のポ
リエーテルポリオール20〜80重量%と炭素数20以
下の多価アルコールの中から選ばれる、少なくとも1種
類を80〜20重量%の比率で混合したものからなるポ
リカーボネートポリオール、繰り返し単位が、下記化1
からなり、AとBの割合が9:1〜1:9で、A、B、
Cの総量に対して、Cの一種または二種以上の合計が0
〜10%(但し、該%および割合は、繰り返し単位の個
数を示す。)である脂肪族コポリカーボネートポリオー
ル、
【0007】
【化1】
【0008】繰り返し単位が、下記化2からなり、
A、Bの割合が7.5:2.5〜1.5:8.5であ
り、A、B、Cの割合がC/(A+B)=0.1/9
9.9〜50/50である脂肪族コポリカーボネートポ
リオール、
【0009】
【化2】
【0010】あるいは、繰り返し単位が、下記化3か
らなりA:Bのモル比が10:90〜90:10の脂肪
族コポリカーボネートポリオール、
【0011】
【化3】
【0012】炭素数が3〜20の、側鎖を有する多価
アルコールを20〜80モル%と1,6−ヘキサンジオ
ールを80〜20モル%の比率で混合したものからなる
ポリカーボネートポリオールが挙げられる。なかでも繰
り返し単位が、下記化4からなり、AとBの割合が9:
1〜1:9で、A、B、Cの総量に対して、Cの一種ま
たは二種以上の合計が0〜10%である(但し、該%お
よび割合は、繰り返し単位の個数を示す。)脂肪族コポ
リカーボネートポリオールが好ましい。
【0013】
【化4】
【0014】もちろん本発明の効果を損なわない範囲に
おいて非晶性ポリカーボネートポリオールに加えて他の
ポリオール例えばポリエステルポリオール、ポリエーテ
ルポリオール等を用いることは何等差し支えない。本発
明における非晶性ポリカーボネートポリオールを用いて
製造した、ポリウレタンエマルジョンを人工皮革に付与
した場合、二塩基酸とグリコール類との縮合反応により
得られるポリエステルポリオールを用いて製造したポリ
ウレタンエマルジョンを付与した人工皮革に比べ、耐加
水分解性が改良され、ポリオキシアルキレングリコール
類あるいはアルキレンオキサイド付加物類のポリエーテ
ルポリオールを用いて製造したポリウレタンエマルジョ
ンを付与した人工皮革に比べても耐加水分解性、耐熱性
に優れる。また結晶性のポリカーボネートポリオールを
用いて製造したポリウレタンエマルジョンを付与した人
工皮革の場合は、風合が硬く問題となるが、非晶性ポリ
カーボネートポリオールを用いると、柔らかい風合とな
る。以上要するに本発明の非晶性ポリカーボネートポリ
オールを用いるといずれの物性も満足され非常に優れた
人工皮革が得られる。
【0015】本発明に用いる有機ジイソシアネートとし
ては、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート、
2,6−トリレンジイソシアネート及びその混合物(T
DI)、ジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネー
ト(MDI)、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート
(NDI)、3,3−ジメチル−4,4′−ビフェニレ
ンジイソシアネート(TODI)、粗製TDI、ポリメ
チレンポリフェニルジイソシアネート、粗製MDI等の
芳香族ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート
(XDI)、フェニレンジイソシアネート等の芳香脂環
族ジイソシアネート、さらには4,4′−メチレンビス
シクロヘキシルジイソシアネート(水添MDI)、ヘキ
サメチレンジイソシアネート(HDI)、イソフォロン
ジイソシアネート(IPDI)、シクロヘキサンジイソ
シアネート(水添XDI)等の脂肪族ジイソシアネート
等が挙げられる。
【0016】また、下記化5で表されるジオール、例え
ば、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA)、
2,2−ジメチロール酪酸及び2,2−ジメチロール吉
草酸をポリマー骨格に導入して、乳化安定性を保持して
もよいし、適当な界面活性剤例えば、高級脂肪酸、樹脂
酸、酸性脂肪アルコール、硫酸エステル、スルフォン酸
高級アルキル、スルフォン酸アルキルアリール、スルフ
ォン化ひまし油、スルフォこはく酸エステル等に代表さ
れる陰イオン性界面活性剤あるいは、エチレンオキシド
と長鎖脂肪アルコールまたはフェノール類との公知の反
応生成物に代表される非イオン性界面活性剤により乳化
安定性を保持してもよい。
【0017】
【化5】
【0018】本発明に用いる鎖延長剤としては、エチレ
ングリコール、1,4−ブタンジオール等の短鎖ジオー
ル類、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサ
メチレンジアミン、トリレンジアミン、キシリレンジア
ミン、ジフェニルジアミン、ジアミノジフェニルメタ
ン、ジアミノシクロヘキシルメタン、ピペラジン、2−
メチルピペラジン、イソフォロンジアミン等の各種ジア
ミン及び水等が挙げられる。
【0019】上記化5で表されるジオールを用いた場合
の中和剤としては、トリメチルアミン、トリエチルアミ
ン、トリ−n−プロピルアミン、トリブチルアミン、ト
リエタノールアミン等のアミン類、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、アンモニア等が挙げられる。また、当
然のことではあるが、本発明のポリウレタンエマルジョ
ンの効果を損なわない範囲で各種ポリマーエマルジョン
を併用することは何等問題ない。
【0020】本発明のポリウレタンエマルジョンは、例
えば、有機ジイソシアネート、非晶性ポリカーボネート
ポリオール及び前記化5で表されるジオールを反応さ
せ、NCO末端のウレタンプレポリマーを得る。反応は
アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、ジオキサ
ン、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、テ
トラヒドロフラン等のイソシアネートに対して不活性な
有機溶剤を用いる事が出来る。次に得られたプレポリマ
ーを必要ならば中和した後、水中に乳化分散させ、鎖延
長剤で高分子量化する。溶剤を用いてプレポリマー反応
を行った場合は、プレポリマー反応が終了した時点で溶
剤を減圧蒸留により除いても良いし、鎖延長反応が終え
てから除いても構わない。
【0021】この様にして得られるポリウレタンエマル
ジョンの固形分は20〜60%であるが、不織シート状
物に付与する際には、固形分3〜30%、好ましくは5
〜15%に調整して用いるのが一般的である。本発明の
ポリウレタンエマルジョンに用いることのできる不織シ
ート状物は、表面繊維層として0.5デニール以下の極
細繊維を主体としてなる繊維層を有すれば、前記表面繊
維層につながる層としてはどのような構成のシート状物
を用いてもよい。例えば、表面繊維層と同一構成の繊維
層で不織シート状物全体を構成してもよく、また表面繊
維層につながる層に表面繊維層で片面全体が覆われ、か
つ三次元交絡している編織物からなる層を配置してもよ
い。後者の場合において、前記編織物の下層に任意の構
成のシート状物をつなげて配置してもよい。前記0.5
デニール以下の極細繊維の繊維素材としては通常の人工
皮革に用いられるものなら特に制限はなく、例えばポリ
エチレンテレフタレート(PET)、ナイロン6、ナイ
ロン66、ポリアクリロニトリル、レーヨン等を挙げる
事ができる。また、水溶性高分子化合物としては、メチ
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキ
シメチルセルロース、カゼイン、部分ケン化及び完全ケ
ン化ポリビニールアルコール、ポリアクリルアミド、ポ
リアクリル酸等の水溶性高分子化合物を挙げることがで
きる。
【0022】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が。それによって本発明は何等限定されるものではな
い。実施例及び比較例に用いる部および%は特に記載が
ない限り、重量部および重量%を表すものである。実施
例の説明中に用いられる各測定値の測定方法は下記の通
りである。
【0023】粘度:4%水溶液 20℃ ヘブラー粘度
計 柔軟度:L1079 A法(45゜カンチレバー法) 耐シワ率:L1079 A法(針金法) 剥離強度:縦方向10cm、横方向2cmの試験片を切
り出し、該試験片の一方の端部から不織布層を剥離(約
5cm)後、テンシロン型引張り試験機で引張り、その
剥離強度を測定した。
【0024】耐加水分解性:最終製品を、100℃の熱
水中に30分浸漬後剥離強度を測定し、浸漬前後の強度
保持率により、次の判定基準にて表示した。 保持率が 85%を越える……………○ 50〜85…………………△ 50%未満…………………×
【0025】
【参考例】
・非晶性ポリカーボネートポリオールの(I)の合成 攪拌機、温度計および分溜管を備えた反応器に、1,6
−ヘキサンジオール472部(4.0モル)および1,
5−ペンタンジオール416部(4.0モル)を加え、
70〜80℃で金属ナトリウム1.84部(0.08モ
ル)を攪拌下に添加した。ナトリウムが完全に反応した
後、472部(8.0モル)のジエチルカーボネートを
導入した。反応温度を95〜100℃に上昇させるとエ
タノールを溜出し始めた。徐々に温度を上昇させ、約6
時間で160℃とした。この間約10%のジエチルカー
ボネートを含むエタノールが溜出した。その後、さらに
反応器を圧力を10mmHg以下とし、強攪拌下200
℃にて4時間反応させた。生成したポリマーは、冷却後
ジクロロメタンに溶解させ、希酸で中和した後、水洗を
数回繰り返し、無水硫酸ナトリウムで脱水してから、溶
媒を蒸留除去し、さらに2〜3mmHg、140℃で数
時間乾燥させた。得られた非晶性ポリカーボネートポリ
オール(以下、C5,6 −PCDLと略記する)の数平均
分子量は2000であった。 ・非晶性ポリカーボネートポリオール(II) の合成 1,5−ペンタンジオールに変えて、1,4−ブタンジ
オール360部(4.0モル)を用いて、合成例(I)
と同様にして非晶性ポリカーボネートポリオール(II)
(以下C4,6 −PCDLと略記する)を得た。該C4,6-
PCDLの数平均分子量は2000であった。 ・非晶性ポリカーボネートポリオール(III) の合成 1,6−ペンタンジオールに変えて、1,4−ブタンジ
オール360部(4.0モル)を用いて、合成例(I)
と同様にして、非晶性ポリカーボネートポリオール(II
I)(以下C4,5 −PCDLと略記する)を得た。該C
4,5 −PCDLの数平均分子量は2000であった。
【0026】
【実施例1】上記のC5,6 −PCDL(分子量200
0)500部、アセトン754.1部を還流冷却器、温
度計及び攪拌装置を有する反応器に入れ、充分に混合攪
拌した後、ヘキサメチレンジイソシアネート126部、
DMPAをトリエチルアミンで中和したアセトン溶液2
94部(DMPA33.5部をアセトン235.2部に
添加し、トリエチルアミン25.3部を加えて混合攪拌
して得られた溶液)を添加し、60℃にて4時間ウレタ
ン化反応を行い、NCO末端のプレポリマーを合成し
た。得られたプレポリマー溶液を、1666部の蒸留水
に強攪拌しながら徐々に滴下してエマルジョンを得た。
その後、30℃に温度を設定し、ヘキサメチレンジアミ
ンの20%水溶液145部を1時間かけて添加した後、
さらに5時間攪拌を続け高分子量化を行った後、減圧下
にてアセトンを除去して固形分30%のポリウレタンエ
マルジョンを得た。
【0027】ついで、直接紡糸法によって、0.1デニ
ール(250d/25000f)のPET極細繊維を製
造し、長さ5mmに切断した、水中に分散せしめ抄造用
スラリーとした。このスラリーを抄造し、目付80g/
2 の不織ウェブを製造し、75デニール/36フィラ
メントのPET繊維からなる目付50g/m2 の平織物
の両面に上記不織ウェブを積層し高速水流の噴射により
三次元的に交絡一体化させた。高速水流は孔径0.1m
mの直進流噴射ノズルから30Kg/cm2 の圧力で噴
射した。積層シートは下面に吸引装置を有する80メッ
シュの金網に載せノズルから30mmの位置で高圧水流
を衝突させた。積層シートの表裏両面から、この操作を
行い、目付量210g/m2 、厚さ0.95mm、見掛
密度0.22g/m2 のシート状物を積層した。このシ
ート状物を240番のエメリーペーパーを用い、ペーパ
ー速度700m/分で表面をバフィングし、厚さ0.9
mmとした。これに粘度6.0センチポイズでケン化度
86〜89モル%のポリビニルアルコール(PVA)の
18%水溶液と上記ポリウレタンエマルジョンを混合し
たPVA濃度6%、ポリウレタンエマルジョン固形分濃
度7%からなる混合物に、前記工程で立毛させた不織シ
ート状物を浸漬し、マンダルで絞って混合物の含浸量を
シート状物の2.5倍に合わせた後に130℃のピンチ
テンター方式熱風乾燥機で4分加熱乾燥した。このシー
ト状複合物を顕微鏡で観察すると立毛表面はPVAが付
着し全く立毛が見られなかった。次いで、このシート状
複合物を熱水中に投入し、PVAを抽出し、よく水洗し
た後に乾燥したところ満足すべき物性と風合いを有する
スエード調人工皮革が得られた。このスエード調人工皮
革の物性を表1に示す。
【0028】
【実施例2】分子量2000のC4,6 −PCDLを用い
る以外は、実施例1と同様にしてスエード調人工皮革を
作製した。この人工皮革の物性を表1に示す。
【0029】
【実施例3】分子量2000のC4,5 −PCDLを用い
る以外は、実施例1と同様にしてスエード調人工皮革を
作製した。この人工皮革の物性を表1に示す。
【0030】
【比較例1】分子量2000のポリエステルポリオール
〔大日本インキ(株)製、商品名:ポリライトODX−
668〕を用いる以外は、実施例1と同様にしてスエー
ド調人工皮革を作製した。この人工皮革の物性を表1に
示す。
【0031】
【比較例2】分子量2000の結晶性ポリカーボネート
ポリオール〔東亜合成(株)製、商品名:カルボジオー
ルD−2000〕を用いる以外は、実施例1と同様にし
てスエード調人工皮革を作製した。この人工皮革の物性
を表1に示す。
【0032】
【表1】
【0033】
【発明の効果】本発明のポリウレタンエマルジョンを用
いて得られる人工皮革は、柔軟な風合いでかつ、耐加水
分解性、耐シワ性、接着性に優れたものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 有機ジイソシアネート、ポリオールおよ
    び鎖延長剤を反応させて得られる人工皮革用ポリウレタ
    ンエマルジョンにおいて、ポリオールの一つが非晶性ポ
    リカーボネートポリオールであることを特徴とする人工
    皮革用ポリウレタンエマルジョン。
JP3196537A 1990-09-14 1991-08-06 人工皮革用ポリウレタンエマルジヨン Withdrawn JPH0532756A (ja)

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JP2-242468 1990-09-14
JP24246890 1990-09-14
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100621300B1 (ko) * 1998-06-30 2006-09-06 가부시키가이샤 구라레 피혁형시트의 제조방법
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