JPWO2019235125A1 - 合成皮革 - Google Patents

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Abstract

本発明は、少なくとも、基材(i)、接着層(ii)、及び、表皮層(iii)を有する合成皮革であって、前記接着層(ii)と表皮層(iii)とが、ともに、芳香族ポリイソシアネートを原料とするウレタン樹脂、及び、水を含有するウレタン樹脂組成物により形成されたものであることを特徴とする合成皮革を提供するものである。前記接着層(ii)を形成するウレタン樹脂組成物は、芳香族ポリイソシアネート(a1)と原料とするウレタン樹脂(A)、及び、水(B)を含有するものであることが好ましい。前記芳香族ポリイソシアネート(a1)は、トルエンジイソシアネートを含むものであることが好ましい。前記ウレタン樹脂(A)は、アニオン性基を有するものであり、そのアニオン性基の濃度が、0.35mmol/g以下であることが好ましい。

Description

本発明は、合成皮革に関する。
ポリウレタン樹脂は、その機械的強度や風合いの良さから、合成皮革(人工皮革含む。)の製造に広く利用されている。この用途においては、これまでN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)を含有する溶剤系ウレタン樹脂が主流であった。しかしながら、欧州でのDMF規制、中国や台湾でのVOC排出規制の強化、大手アパレルメーカーでのDMF規制などを背景に、合成皮革を構成する各層用のウレタン樹脂の脱DMF化が求められている。
このような環境に対応するため、ウレタン樹脂が水に分散等したウレタン樹脂組成物が広く検討されている(例えば、特許文献1を参照。)。この特許文献1記載の発明のように、合成皮革の表皮層としては、溶剤系から水系への置換が市場においても徐々に増加しているものの、接着層用のウレタン樹脂の水系化は未だ進んでいない。これは、主に水に分散等したウレタン樹脂の剥離強度が、溶剤系ウレタン樹脂に比べ不十分であることが原因となっている。
また、人体と頻繁に接触する合成皮革部材には、皮脂に含まれるオレイン酸等に対する耐性も必要であり、表皮層においても更なる改良が求められている。しかしながら、これら合成皮革に求められる諸性能を具備する環境対応型の合成皮革は未だ見出されていないのが実情である。
特開2007−119749号公報
本発明が解決しようとする課題は、剥離強度、及び、耐薬品性に優れる合成皮革を提供することである。
本発明は、少なくとも、基材(i)、接着層(ii)、及び、表皮層(iii)を有する合成皮革であって、前記接着層(ii)と表皮層(iii)とが、ともに、芳香族ポリイソシアネートを原料とするウレタン樹脂、及び、水を含有するウレタン樹脂組成物により形成されたものであることを特徴とする合成皮革を提供するものである。
本発明の合成皮革は、剥離強度、及び、耐薬品性に優れるものである。
また、接着層(ii)及び/又は表皮層(iii)に特定のウレタン樹脂を用いることで、前記効果に加えて、更に耐光性、及び、耐加水分解性にも優れる合成皮革を得ることができる。
よって、本発明の合成皮革は、様々な用途に使用することができ、特に、これまで溶剤系から水系への置換が困難とされてきた自動車内装材、家具、スポーツシューズ等の高耐久性を要する用途への使用が可能である。
本発明の合成皮革は、少なくとも、基材(i)、接着層(ii)、及び、表皮層(iii)を有するものである
前記接着層(ii)および表皮層(iii)は、ともに、芳香族ポリイソシアネートを原料とするウレタン樹脂、及び、水を含有するウレタン樹脂組成物により形成されたものであることが必須である。
前記接着層(ii)および表皮層(iii)において、ともに、分子間相互作用の高い芳香族ポリイソシアネートを原料とするウレタン樹脂を用いることで、優れた剥離強度および耐薬品性を得ることができる。
前記接着層(ii)に用いることができるウレタン樹脂組成物としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート(a1)を原料とするウレタン樹脂(A)、及び、水(B)を含有するものを用いることが好ましい。
前記ウレタン樹脂(A)は、水(B)に分散し得るものであり、例えば、アニオン性基、カチオン性基、ノニオン性基等の親水性基を有するウレタン樹脂;乳化剤で強制的に水(B)中に分散したウレタン樹脂などを用いることができる。これらのウレタン樹脂(A)は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記アニオン性基を有するウレタン樹脂を得る方法としては、例えば、カルボキシル基を有する化合物及びスルホニル基を有する化合物からなる群より選ばれる1種以上の化合物を原料として用いる方法が挙げられる。
前記カルボキシル基を有する化合物としては、例えば、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロール酪酸、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−吉草酸等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記スルホニル基を有する化合物としては、例えば、3,4−ジアミノブタンスルホン酸、3,6−ジアミノ−2−トルエンスルホン酸、2,6−ジアミノベンゼンスルホン酸、N−(2−アミノエチル)−2−アミノスルホン酸、N−(2−アミノエチル)−2−アミノエチルスルホン酸等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記カルボキシル基及びスルホニル基は、ウレタン樹脂組成物中で、一部又は全部が塩基性化合物に中和されていてもよい。前記塩基性化合物としては、例えば、アンモニア、トリエチルアミン、ピリジン、モルホリン等の有機アミン;モノエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン等のアルカノールアミン;ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム等を含む金属塩基化合物などを用いることができる。
前記カチオン性基を有するウレタン樹脂を得る方法としては、例えば、アミノ基を有する化合物の1種又は2種以上を原料として用いる方法が挙げられる。
前記アミノ基を有する化合物としては、例えば、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン等の1級及び2級アミノ基を有する化合物;N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン等のN−アルキルジアルカノールアミン、N−メチルジアミノエチルアミン、N−エチルジアミノエチルアミン等のN−アルキルジアミノアルキルアミンなどの3級アミノ基を有する化合物などを用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記ノニオン性基を有するウレタン樹脂を得る方法としては、例えば、オキシエチレン構造を有する化合物の1種又は2種以上を原料として用いる方法が挙げられる。
前記オキシエチレン構造を有する化合物としては、例えば、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシテトラメチレングリコール等のオキシエチレン構造を有するポリエーテルポリオールを用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記強制的に水(B)中に分散するウレタン樹脂を得る際に用いることができる乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールテトラオレエート、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン共重合体等のノニオン性乳化剤;オレイン酸ナトリウム等の脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ナフタレンスルフォン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、アルカンスルフォネートナトリウム塩、アルキルジフェニルエーテルスルフォン酸ナトリウム塩等のアニオン性乳化剤;アルキルアミン塩、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩等のカチオン性乳化剤などを用いることができる。これらの乳化剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記ウレタン樹脂(A)としては、より一層優れた水分散安定性、耐加水分解性、及び、耐光性が得られる点から、アニオン性基を有するウレタン樹脂を用いることが好ましい。
前記アニオン性基を有するウレタン樹脂としては、例えば、前記したアニオン性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料、芳香族ポリイソシアネート(a1)、ポリオール(a2)、及び必要に応じて鎖伸長剤(a3)の反応物を用いることができる。
前記アニオン性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料の使用量としては、ウレタン樹脂(A)のアニオン性基の濃度を調整して、より一層優れた耐加水分解性および耐光性が得られる点から、前記ポリオール(a2)中0.05質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましく、10質量%以下が好ましく、6.2質量%以下がより好ましく、3質量%以下が更に好ましく、2.7質量%以下が特に好ましく、0.05〜10質量%の範囲であることが好ましく、0.1〜6.2質量%の範囲がより好ましく、0.5〜3質量%の範囲が更に好ましく、1〜2.7質量%の範囲が特に好ましい。
前記芳香族ポリイソシアネート(a1)は、分子間力が強く、パッキング効果により優れた剥離強度を得るうえで必須の成分である。前記芳香族ポリイソシネート(a1)としては、例えば、フェニレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、カルボジイミド化ジフェニルメタンポリイソシアネート等を用いることができる。これらの芳香族ポリイソシアネートは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、結晶性が適度に弱く、より一層優れた剥離強度が得られる点から、トルエンジイソシアネートを用いることが好ましい。
前記芳香族ポリイソシアネート(a1)として、トルエンジイソシアネートを用いる場合の使用量としては、より一層優れた剥離強度が得られる点から、芳香族ポリイソシアネート(a1)中50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上がより好ましい。
前記芳香族ポリイソシアネート(a1)には、本発明の効果を妨げない範囲で、脂肪族又は脂環式ポリイソシアネートを併用してもよい。
前記脂肪族又は脂環式ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂肪族又は脂環式ポリイソシアネート等を用いることができる。これらのポリイソシアネートは単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記ポリオール(a2)として、は、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ダイマージオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール等を用いることができる。これらのポリオールは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、耐加水分解性をより一層向上できる点から、ポリエーテルポリオール、及び/又はポリカーボネートポリオールを用いることが好ましい。
前記ポリオール(a2)の数平均分子量としては、より一層優れた剥離強度、皮膜の機械的強度、及び、耐加水分解性が得られる点から、500〜10,000の範囲であることが好ましく、800〜5,000の範囲がより好ましい。なお、前記ポリオール(a2)の数平均分子量は、ゲル・パーミエーション・カラムクロマトグラフィー(GPC)法により測定した値を示す。
前記ポリオール(a2)には、必要に応じて、鎖伸長剤(a3)(カルボキシル基およびスルホニル基を有しないもの、分子量が50以上500未満のもの。)を併用してもよい。前記鎖伸長剤としては、例えば、水酸基を有する鎖伸長剤、アミノ基を有する鎖伸長剤等を用いることができる。これらは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れた耐光性が得られる点から、水酸基を有する鎖伸長剤を用いることが好ましい。
前記水酸基を有する鎖伸長剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレンリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、サッカロース、メチレングリコール、グリセリン、ソルビトール等の脂肪族ポリオール化合物;ビスフェノールA、4,4’−ジヒドロキシジフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、水素添加ビスフェノールA、ハイドロキノン等の芳香族ポリオール化合物;水などを用いることができる。これらの鎖伸長剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、変色を抑制しやすくより一層優れた耐光性が得られる点から、脂肪族ポリオール化合物を用いることが好ましい。
前記アミノ基を有する鎖伸長剤としては、例えば、エチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、2−メチルピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、1,2−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、ヒドラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等を用いることができる。これらの鎖伸長剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記鎖伸長剤(a3)を用いる場合の使用量としては、皮膜の耐久性をより一層向上できる点から、ウレタン樹脂(A)を構成する各原料の合計質量中0.5〜40質量%の範囲であることが好ましく、1〜20質量%の範囲がより好ましい。
前記ウレタン樹脂(A)の製造方法としては、例えば、前記親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料、前記芳香族ポリイソシアネート(a1)、ポリオール(a2)、及び、必要に応じて前記鎖伸長剤(a3)を一括に仕込み反応させる方法等が挙げられる。これらの反応は、例えば、50〜100℃の温度で3〜10時間行う方法が挙げられる。
前記ポリオール(a2)と前記親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料、並びに、前記鎖伸長剤(a3)を用いる場合にはそれが有する水酸基及びアミノ基の合計と、前記芳香族ポリイソシアネート(a1)が有するイソシアネート基とのモル比[(イソシアネート基)/(水酸基及びアミノ基の合計)]としては、0.8〜1.2の範囲であることが好ましく、0.9〜1.1の範囲がより好ましい。
前記前記ウレタン樹脂(A)を製造する際には、前記ウレタン樹脂(A)に残存するイソシアネート基を失活させることが好ましい。前記イソシアネート基を失活させる場合には、メタノール等の水酸基を有するアルコールを用いることが好ましい。前記アルコールを用いる場合の使用量としては、ウレタン樹脂(A)100質量部に対し、0.001〜10質量部の範囲であることが好ましい。
また、前記ウレタン樹脂(A)を製造する際には、有機溶剤を用いてもよい。前記有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル化合物;酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル化合物;アセトニトリル等のニトリル化合物;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド化合物などを用いることができる。これらの有機溶媒は単独で用いても2種以上を併用してもよい。なお、前記有機溶剤は、ウレタン樹脂組成物を得る際には蒸留法等によって除去されることが好ましい。
以上の方法によって得られるウレタン樹脂(A)は、より一層優れた耐加水分解性を得るうえで、アニオン性基の濃度が0.35mmol/g以下であることが好ましい。この範囲であることにより、ウレタン樹脂(A)の水分散性や剥離強度を維持したまま、親水性基由来の耐加水分解性の不良化を防ぐことができる。前記ウレタン樹脂(A)のアニオン性基の濃度としては、より一層優れた耐加水分解性が得られる点から、0.005mmol/g以上であることが好ましく、0.01mmol/g以上がより好ましく、0.25mmol/g以下が好ましく、0.22mmol/g以下がより好ましく、0.005〜0.25mmol/gの範囲であることが好ましく、0.01〜0.22mmol/gの範囲がより好ましい。なお、前記ウレタン樹脂(A)のアニオン性基の濃度は、前記アニオン性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料由来のアニオン性基のモル数を、ウレタン樹脂(A)を構成する各原料の合計質量で除した値を示す。
また、前記ウレタン樹脂(A)の芳香環の濃度としては、より一層優れた剥離強度が得られる点から、0.1mol/kg以上が好ましく、0.3mol/kg以上がより好ましく、0.4mol/kg以上が更に好ましく、2.5mol/kg以下が好ましく、2mol/kg以下がより好ましく、1.5mol/kg以下が更に好ましく、0.1〜2.5mol/kgの範囲であることが好ましく、0.3〜2mol/kgの範囲がより好ましく、0.4〜1.5mol/kgの範囲が更に好ましい。なお、前記計算にあたっては、芳香環の分子量として置換基を有しないベンゼンやナフタレンの分子量を用いることとする。
前記ウレタン樹脂(A)の重量平均分子量としては、より一層優れた剥離強度が得られる点から、2,000以上が好ましく、4,000以上がより好ましく、6,000以上が更に好ましく、150,000以下が好ましく、100,000以下がより好ましく、70,000以下が更に好ましく、2,000〜150,000の範囲であることが好ましく、4,000〜100,000の範囲がより好ましく、6,000〜70,000の範囲が更に好ましい。なお、前記ウレタン樹脂(A)の重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・カラムクロマトグラフィー(GPC)法により測定した値を示す。
前記水(B)としては、例えば、例えば、イオン交換水、蒸留水、水道水等を用いることができる。これらの中でも、不純物の少ないイオン交換水を用いることが好ましい。前記水(B)の含有量としては、作業性、塗工性、及び保存安定性の点から、ウレタン樹脂組成物中20〜90質量%の範囲であることが好ましく、40〜80質量%の範囲がより好ましい。
前記接着層(ii)に用いることができるウレタン樹脂組成物は、前記ウレタン樹脂(A)、及び、前記水性媒体(B)を含有するが、必要に応じてその他の添加剤を含有してもよい。
前記その他の添加剤としては、例えば、ウレタン化触媒、中和剤、架橋剤、シランカップリング剤、増粘剤、充填剤、チキソ付与剤、粘着付与剤、ワックス、熱安定剤、耐光安定剤、蛍光増白剤、発泡剤、顔料、染料、導電性付与剤、帯電防止剤、透湿性向上剤、撥水剤、撥油剤、中空発泡体、難燃剤、吸水剤、吸湿剤、消臭剤、整泡剤、ブロッキング防止剤、加水分解防止剤等を用いることができる。これらの添加剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記表皮層(iii)に用いることができるウレタン樹脂組成物としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート(x1)を原料とするウレタン樹脂(X)、ノニオン性乳化剤(Y)、及び、水(Z)を含有するものを用いることが好ましい。
前記ウレタン樹脂(X)は、水(Z)に分散し得るものであり、例えば、アニオン性基、カチオン性基、ノニオン性基等の親水性基を有するウレタン樹脂;乳化剤で強制的に水(B)中に分散したウレタン樹脂などを用いることができる。これらのウレタン樹脂(A)は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
ウレタン樹脂(X)に親水性基を付与する方法や、乳化剤で強制的にウレタン樹脂を水に分散させる方法は、前記ウレタン樹脂(A)と同様である。
前記ウレタン樹脂(X)としては、 より一層優れた水分散安定性が得られる点から、アニオン性基を有するウレタン樹脂を用いることが好ましい。
前記アニオン性基を有するウレタン樹脂としては、例えば、前記したアニオン性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料、芳香族ポリイソシアネート(x1)、ポリオール(x2)、及び、伸長剤(x3)の反応物を用いることができる。
前記アニオン性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料の使用量としては、より一層優れた耐薬品性が得られる点から、ポリオール(x2)中0.05〜10質量%の範囲であることが好ましく、0.1〜7質量%の範囲がより好ましい。
前記芳香族ポリイソシアネート(x1)を用いることにより、優れた風合い、及び、耐薬品性をえることができる。前記芳香族ポリイソシネート(x1)としては、例えば、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、カルボジイミド化ジフェニルメタンポリイソシアネート等を用いることができる。これらの芳香族ポリイソシアネートは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れた風合い、及び、耐薬品性が得られる点から、ジフェニルメタンジイソシアネートを用いることが好ましい。
前記ジフェニルメタンジイソシアネートの使用量としては、より一層優れた風合い、及び、耐薬品性が得られる点から、前記芳香族ポリイソシアネート(x1)中60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更に好ましい。
前記芳香族ポリイソシアネート(x1)には、必要に応じてその他のポリイソシアネートを併用することができる。前記その他のポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂肪族又は脂環式ポリイソシアネート等を用いることができる。これらのポリイソシアネートは単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記ポリオール(x2)としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ダイマージオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール等を用いることができる。これらのポリオールは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れた耐薬品性が得られる点から、ポリカーボネートポリオールを用いることが好ましい。
前記ポリオール(x2)の数平均分子量としては、より一層優れた耐薬品性、及び、機械的強度が得られる点から、500〜8,000の範囲であることが好ましく、800〜3,000の範囲がより好ましい。なお、前記ポリオール(x2)の数平均分子量は、ゲル・パーミエーション・カラムクロマトグラフィー(GPC)法により測定した値を示す。
前記鎖伸長剤(x3)としては、例えば、分子量が50以上500未満の水酸基を有する鎖伸長剤、アミノ基を有する鎖伸長剤等を用いることができる。これらは単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記水酸基を有する鎖伸長剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレンリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、サッカロース、メチレングリコール、グリセリン、ソルビトール等の脂肪族ポリオール化合物;ビスフェノールA、4,4’−ジヒドロキシジフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、水素添加ビスフェノールA、ハイドロキノン等の芳香族ポリオール化合物;水などを用いることができる。これらの鎖伸長剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れた耐光性が得られる点から、脂肪族ポリオール化合物を用いることが好ましい。
前記アミノ基を有する鎖伸長剤としては、例えば、エチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、2−メチルピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、1,2−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、ヒドラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等を用いることができる。これらの鎖伸長剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記鎖伸長剤(x3)の使用量としては、皮膜の耐久性、耐薬品性、及び、耐光性をより一層向上できる点から、ウレタン樹脂(X)を構成する原料の合計質量中0.5〜20質量%の範囲であることが好ましく、1〜10質量%の範囲であることがより好ましい。
前記ウレタン樹脂(X)の製造方法としては、例えば、前記親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料と前記ポリオール(x2)と前記芳香族ポリイソシアネート(x1)とを反応させることによって、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを製造し、次いで、前記ウレタンプレポリマーと、前記鎖伸長剤(x3)とを反応させることによって製造する方法;前記親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料と前記ポリオール(x2)と前記芳香族ポリイソシアネート(x1)と前記鎖伸長剤(x3)とを一括に仕込み反応させる方法等が挙げられる。これらの反応は、例えば、50〜100℃の温度で3〜10時間行うことが好ましい。
前記親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料、前記ポリオール(x2)、及び、前記鎖伸長剤(x3)が有する水酸基及びアミノ基の合計と、前記芳香族ポリイソシアネート(x1)が有するイソシアネート基とのモル比[(イソシアネート基)/(水酸基及びアミノ基)]としては、0.8〜1.2の範囲であることが好ましく、0.9〜1.1の範囲がより好ましい。
前記前記ウレタン樹脂(X)を製造する際には、前記ウレタン樹脂(X)に残存するイソシアネート基を失活させることが好ましい。前記イソシアネート基を失活させる場合には、メタノール等の水酸基を1個有するアルコールを用いることが好ましい。前記アルコールを用いる場合の使用量としては、ウレタン樹脂(X)100質量部に対し、0.001〜10質量部の範囲であることが好ましい。
また、前記ウレタン樹脂(X)を製造する際には、有機溶剤を用いてもよい。前記有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル化合物;酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル化合物;アセトニトリル等のニトリル化合物;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド化合物などを用いることができる。これらの有機溶媒は単独で用いても2種以上を併用してもよい。なお、前記有機溶剤は、ウレタン樹脂組成物を得る際には蒸留法等によって除去されることが好ましい。
前記ウレタン樹脂(X)としては、より一層優れた耐光性、及び、耐薬品性が得られる点から、尿素結合の含有量が1.2mol/kg以下であるものを用いることが好ましい。
前記尿素結合は、前記鎖伸長剤(x3)が有するアミノ基及びイソシアネート基が水と反応し生成したアミノ基とポリイソシアネートとが反応した場合に生成するものである。従って、前記鎖伸長剤(x3)として用いるアミノ基を有する鎖伸長剤の使用量を調整し、さらに乳化操作をする前にイソシアネートを全てウレタン化させることにより、ウレタン樹脂(X)中の尿素結合の含有量を調整することができる。
前記ウレタン樹脂(X)中の芳香環の濃度としては、より一層優れた耐薬品性、及び、耐光性が得られる点から、0.1mol/kg以上であることが好ましく、0.5mol/kg以上がより好ましく、1mol/kg以上が更に好ましく、1.55mol/kg以上が特に好ましく、50mol/kg以下が好ましく、30mol/kg以下がより好ましく、10mol/kg以下が更に好ましく、8mol/kg以下が特に好ましく、0.1〜50mol/kgの範囲であることが好ましく、0.5〜30mol/kgの範囲がより好ましく、1〜10mol/kgの範囲が更に好ましく、1.55〜8mol/kgの範囲が更に好ましい。なお、前記計算にあたっては、芳香環の分子量として置換基を有しないベンゼンやナフタレンの分子量を用いることとする。
前記ウレタン樹脂(X)の重量平均分子量としては、より一層優れた耐薬品性が得られる点から、60,000を超えることが好ましく、100,000以上がより好ましく、150,000以上が更に好ましく、5,000,000以下が好ましく、1,000,000以下がより好ましく、700,000以下が更に好ましく、60,000を超えて5,000,000までの範囲であることが好ましく、100,000〜1,000,000の範囲がより好ましく、150,000〜700,000の範囲が更に好ましい。なお、前記ウレタン樹脂(X)の重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・カラムクロマトグラフィー(GPC)法により測定した値を示す。
前記ノニオン性乳化剤(Y)は、芳香環を有する前記ウレタン樹脂(X)の水分散安定性を向上させるための成分である。前記ノニオン性乳化剤(Y)としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールテトラオレエート等のオキシエチレン基を有するノニオン性乳化剤を用いることができ、オキシエチレン基の平均付加モル数としては、水分散安定性をより一層向上できる点から、1〜50の範囲であることが好ましく、3〜30の範囲がより好ましく、5〜20の範囲が更に好ましい。これらのノニオン性乳化剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記ノニオン性乳化剤(Y)の使用量としては、より一層優れた水分散安定性、及び、耐薬品性が得られる点から、前記ウレタン樹脂(X)100質量部に対して、0.1〜30質量部の範囲であることが好ましく、1〜10質量部の範囲がより好ましい。
前記水(Z)としては前記水(B)と同様のものを用いることができる。前記ウレタン樹脂(X)と前記水性媒体(Z)との質量比[(X)/(Z)]としては、作業性及び皮膜の風合いをより一層向上できる点から、10/80〜70/30の範囲であることが好ましく、20/80〜60/40の範囲がより好ましい。
前記ウレタン樹脂組成物は、前記ウレタン樹脂(X)、前記ノニオン性乳化剤(Y)、及び、前記水(Z)を必須絵成分として含有するが、必要に応じて、中和剤やその他の添加剤を含有してもよい。
前記中和剤としては、前記ウレタン樹脂(X)中のカルボキシル基を中和するものであり、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の不揮発性塩基;トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリエタノール等の三級アミン化合物などを用いることができる。これらの中和剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記中和剤の使用量としては、前記ウレタン樹脂(X)に含まれる親水性基のモル数に対して0.8〜1.2の範囲のモル比となるように添加することが好ましい。
前記その他の添加剤としては、例えば、凝固剤、ウレタン化触媒、シランカップリング剤、充填剤、チキソ付与剤、粘着付与剤、ワックス、熱安定剤、耐光安定剤、蛍光増白剤、発泡剤、顔料、染料、導電性付与剤、帯電防止剤、透湿性向上剤、撥水剤、撥油剤、中空発泡体、難燃剤、吸水剤、吸湿剤、消臭剤、整泡剤、ブロッキング防止剤、加水分解防止剤、増粘剤等を用いることができる。これらの添加剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
次に、本発明の合成皮革について説明する。
本発明の合成皮革は、少なくとも、基材(i)、接着層(ii)、及び、表皮層(iii)を有するものであり、具体的には、例えば、以下の構成が挙げられる。
(1)基材(i)、接着層(ii)、表皮層(iii)
(2)基材(i)、接着層(ii)、中間層、表皮層(iii)
(3)基材(i)、多孔層、接着層(ii)、表皮層(iii)
(4)基材(i)、多孔層、接着層(ii)、中間層、表皮層(iii)
前記基材(i)としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリウレタン繊維、アセテート繊維、レーヨン繊維、ポリ乳酸繊維、綿、麻、絹、羊毛、グラスファイバー、炭素繊維、それらの混紡繊維等による不織布、織布、編み物等の繊維基材;前記不織布にポリウレタン樹脂等の樹脂を含浸させたもの;前記不織布に更に多孔質層を設けたもの;熱可塑性ウレタン(TPU)等の樹脂基材などを用いることができる。
前記多孔層としては、溶剤系ウレタン樹脂組成物を公知の湿式製膜法により形成されたもの;水系ウレタン樹脂組成物を公知の方法により多孔化した等を用いることができる。
前記中間層を形成する材料としては、例えば、公知の水系ウレタン樹脂、溶剤系ウレタン樹脂、無溶剤ウレタン樹脂、水系アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂等を用いることができる。これらの樹脂は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
前記表皮層(iii)の上には、傷つき防止等のため、更に表面処理層を設けてもよい。前記表面処理層を形成する材料としては、例えば、公知の水系ウレタン樹脂、溶剤系ウレタン樹脂、無溶剤ウレタン樹脂、水系アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂等を用いることができる。これらの樹脂は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
次に、前記(1)の構成を有する合成皮革の製造方法について説明する。
前記合成皮革の製造方法としては、例えば、離型処理された基材上に、表皮層形成用のウレタン樹脂組成物を塗工し、乾燥・工程することにより、表皮層(iii)を得、次いで、この表皮層(iii)上に、接着層形成用のウレタン樹脂組成物を塗工し、乾燥させ、接着層(ii)を形成し、これを基材(i)と貼り合わせる方法が挙げられる。また、表皮層(iii)上に、接着層形成用のウレタン樹脂組成物を塗工し、これを基材(i)と貼り合わせた後に乾燥させ、接着層(ii)を形成する方法でも良い。
前記表皮層形成用および接着層形成用のウレタン樹脂組成物を塗工する方法としては、例えば、アプリケーター、ロールコーター、スプレーコーター、T−ダイコーター、ナイフコーター、コンマコーター等を使用する方法が挙げられる。
前記ウレタン樹脂組成物の乾燥方法としては、例えば、40〜130℃で1〜10分行う方法が挙げられる。得られる接着層(ii)および表皮層(iii)の厚さとしては、合成皮革が使用される用途に応じて適宜決定されるが、例えば0.5〜100μmの範囲である。
前記合成皮革を製造した後は、必要に応じて、例えば、30〜100℃で1〜10日エージングしてもよい。
以上、本発明の合成皮革は、剥離強度、及び、耐薬品性に優れるものである。また、接着層(ii)及び/又は表皮層(iii)に特定のウレタン樹脂を用いることで、前記効果に加えて、更に耐光性、及び、耐加水分解性にも優れる合成皮革を得ることができる。
よって、本発明の合成皮革は、様々な用途に使用することができ、特に、これまで溶剤系から水系への置換が困難とされてきた自動車内装材、家具、スポーツシューズ等の高耐久性を要する用途への使用が可能である。
以下、実施例を用いて、本発明をより詳細に説明する。
[合成例1]接着層形成用ウレタン樹脂(A−1)組成物の調製
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリカーボネートジオール(旭化成ケミカルズ株式会社製「DURANOL T5652」数平均分子量:2,000)500質量部、2,2−ジメチロールプロピオン酸(以下「DMPA」と略記する。)8質量部、メチルエチルケトン394質量部を加え、均一に混合した後、トルエンジイソシアネート(以下「TDI」と略記する。)68質量部を加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1質量部を加え、70℃で約4時間反応させた。次いで、1,3−ブタンジオールを14質量部加え、70℃で約1時間反応させて反応を終了させ、ウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。次いで、前記方法で得られたウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液にトリエチルアミン6質量部を加え、前記ウレタンポリマー中のカルボキシル基を中和した後、イオン交換水886質量部を加えた後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、接着層形成用ウレタン樹脂(A−1)組成物(不揮発分;40質量%、アニオン性基(カルボキシル基、以下同じ。)の濃度;0.11mmol/g、重量平均分子量;29,000、芳香環の濃度;0.67mol/kg)を得た。
[合成例2]接着層形成用ウレタン樹脂(A−2)組成物の調製
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量:2,000)500質量部、エチレングリコール3質量部、DMPA12質量部、メチルエチルケトン403質量部を加え、均一に混合した後、TDI79質量部を加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1質量部を加え、70℃で約4時間反応させた。次いで、1,3−BGを11質量部加え、70℃で約1時間反応させて反応を終了させ、ウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。次いで、前記方法で得られたウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液にトリエチルアミン9質量部を加え、前記ウレタンポリマー中のカルボキシル基を中和した後、イオン交換水907質量部を加えた後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、接着層形成用ウレタン樹脂(A−2)組成物(不揮発分;40質量%、重量平均分子量;46,000、アニオン性基の濃度;0.15mmol/g、芳香環の濃度;0.75mol/kg)を得た。
[合成例3]接着層形成用ウレタン樹脂(A−3)組成物の調製
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリプロピレングリコール(数平均分子量:2,000)500質量部、1,4−ブタンジオール9質量部、DMPA10質量部、メチルエチルケトン400質量部を加え、均一に混合した後、TDI78質量部を加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1質量部を加え、70℃で約4時間反応させた。次いで、1,3−BGを4質量部加え、70℃で約1時間反応させて反応を終了させ、ウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。次いで、前記方法で得られたウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液にN,N−ジメチルエタノールアミン7質量部を加え、前記ウレタンポリマー中のカルボキシル基を中和した後、イオン交換水901質量部を加えた後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、接着層形成用ウレタン樹脂(A−3)組成物(不揮発分;40質量%、アニオン性基の濃度;0.13mmol/g、重量平均分子量;68,000、芳香環の濃度;0.74mol/kg)を得た。
[合成例4]接着層形成用ウレタン樹脂(A−4)組成物の調製
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量:1,000)500質量部、DMPA15質量部、メチルエチルケトン428質量部を加え、均一に混合した後、TDI117質量部を加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1質量部を加え、70℃で約4時間反応させた。次いで、1,3−ブタンジオールを11質量部加え、70℃で約1時間反応させて反応を終了させ、ウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。次いで、前記方法で得られたウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液にN,N−ジメチルエタノールアミン10質量部を加え、前記ウレタンポリマー中のカルボキシル基を中和した後、イオン交換水964質量部を加えた後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、接着層形成用ウレタン樹脂(A−4)組成物(不揮発分;40質量%、アニオン性基の濃度;0.17mmol/g、重量平均分子量;55,000、芳香環の濃度;1.05mol/kg)を得た。
[合成例5]表皮層形成用ウレタン樹脂(X−1)組成物の調製
メチルエチルケトン3,281質量部及びオクチル酸第一錫0.1質量部の存在下、ポリカーボネートポリオール(日本ポリウレタン株式会社製「ニッポラン980R」、数平均分子量;2,000)1,000質量部と、DMPA17質量部と、エチレングリコール47質量部と、ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、「MDI」と略記する。)344質量部と、を溶液粘度が20,000mPa・sに達するまで70℃で反応させた後、メタノール3質量部を加えて反応を停止させてウレタン樹脂のメチルエチルケトン溶液を得た。このウレタン樹脂溶液に、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル(Hydrophile−Lipophile Balance(以下、「HLB」と略記する);14、オキシエチレン基の平均付加モル数;10、以下、「(Y−1)」と略記する。)70質量部と、トリエチルアミン13質量部を混合させた後に、イオン交換水800質量部を加えて転相乳化させることで前記ウレタン樹脂(X−1)が水に分散した乳化液を得た。
次いで、前記乳化液からメチルエチルケトンを留去することによって、不揮発分;40質量%、芳香環の含有量;1.95mol/kgの表皮層形成用ウレタン樹脂(X−1)組成物を得た。
[合成例6]表皮層形成用ウレタン樹脂(X−2)組成物の調製
メチルエチルケトン3,281質量部及びオクチル酸第一錫0.1質量部の存在下、ポリエーテルポリオール(三菱化型株式会社製「PTMG2000」、数平均分子量;2,000)1,000質量部と、DMPA17質量部と、エチレングリコール47質量部と、MDI344質量部とを溶液粘度が20,000mPa・sに達するまで70℃で反応させた後、メタノール3質量部を加えて反応を停止させてウレタン樹脂のメチルエチルケトン溶液を得た。このウレタン樹脂溶液に(Y−1)70質量部と、トリエチルアミン13質量部を混合させた後に、イオン交換水800質量部を加えて転相乳化させることで前記ウレタン樹脂(X−2)が水に分散した乳化液を得た。
次いで、前記乳化液からメチルエチルケトンを留去することによって、不揮発分;40質量%、芳香環の含有量;1.95mol/kgの表皮層形成用ウレタン樹脂(X−2)組成物を得た。
[比較合成例1]接着層形成用ウレタン樹脂(AR−1)組成物の調製
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量;1,000)を500質量部、DMPA15質量部、メチルエチルケトン450質量部を加え、均一に混合した後、イソホロンジイソシアネート(以下「IPDI」と略記する。)149質量部を加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1質量部を加え、70℃で約4時間反応させた。次いで、1,3−BGを11質量部加え、70℃で1時間反応させ、ウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。次いで、前記方法で得られたウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液にN,N−ジメチルエタノールアミン10質量部を加え、前記ウレタンポリマー中のカルボキシル基を中和した後、イオン交換水1,012質量部を加えた。反応終了後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、接着層形成用ウレタン樹脂(AR−1)組成物(不揮発分;40質量%、アニオン性基の濃度;0.16mmol/g、重量平均分子量;28,000、芳香環の濃度;0mol/kg)を得た。
[比較合成例2]表皮層形成用ウレタン樹脂(XR−1)組成物の調製
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリカーボネートジオール(旭化成ケミカルズ株式会社製「DURANOL T5652」数平均分子量:2,000)100質量部、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量;1,000)を100質量部、DMPA20質量部、メチルエチルケトン151質量部を加え、均一に混合した後、IPDI133質量部を加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1質量部を加え、70℃で約4時間反応させた。次いで、前記方法で得られたウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液にトリエチルアミン15質量部を加え、前記ウレタンポリマー中のカルボキシル基を中和した後、イオン交換水683質量部を加えた後、80%水加ヒドラジン15質量部を加え、反応させた。反応終了後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、表皮層形成用ウレタン樹脂(XR−1)組成物(不揮発分;35質量%、尿素結合の濃度;2.6mol/kg、芳香環の濃度;0mol/kg)を得た。
[実施例1]<合成皮革の製造>
合成例5で得られた表皮層形成用ウレタン樹脂(X−1)組成物100質量部、水分散性黒色顔料(DIC株式会社製「ダイラックHS−9530」)を10質量部、会合型増粘剤(DIC株式会社製「ハイドラン アシスター T10」)を1質量部からなる配合液をフラット離型紙(味の素株式会社製「DN−TP−155T」)上に乾燥後の膜厚が30μmとなる様に塗布し、70℃で2分間、さらに120℃で2分間乾燥させた。
次いで、合成例1で得られた接着層形成用ウレタン樹脂(A−1)組成物100質量部、会合型増粘剤(DIC株式会社製「ハイドラン アシスター T10」)を1質量部、ポリイソシアネート系架橋剤(DIC株式会社製「ハイドラン アシスター C5」)を9質量部からなる配合液を乾燥後の膜厚が50μmとなるように塗布し、70℃で3分間乾燥させた。乾燥後直ちにポリウレタン含浸不織布を貼り合わせた後、120℃で2分間熱処理し、50℃で2日間熟成させてから離型紙を剥離して合成皮革を得た。
[実施例2〜8、比較例1〜2]
用いる表皮層形成用ウレタン樹脂組成物、接着層形成用ウレタン樹脂組成物の種類を表1〜3に変更した以外は、実施例1と同様にして合成皮革を得た。
[数平均分子量および重量平均分子量の測定方法]
合成例で用いたポリオールの数平均分子量、及び、合成例で得られたウレタン樹脂の重要平均分子量は、ゲル・パーミエーション・カラムクロマトグラフィー(GPC)法により、下記の条件で測定し得られた値を示す。
測定装置:高速GPC装置(東ソー株式会社製「HLC−8220GPC」)
カラム:東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用した。
「TSKgel G5000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G4000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G3000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G2000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
検出器:RI(示差屈折計)
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0mL/分
注入量:100μL(試料濃度0.4質量%のテトラヒドロフラン溶液)
標準試料:下記の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。
(標準ポリスチレン)
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−1000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−2500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A−5000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−1」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−2」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−4」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−10」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−20」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−40」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−80」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−128」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−288」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F−550」
[剥離強度の測定方法]
実施例及び比較例で得られた合成皮革を、島津オートグラフ「AG−1」(株式会社島津製作所製)を使用して、フルスケール5kg、ヘッドスピード20mm/分の条件にて剥離強度を測定し、以下のように評価した。
「A」;0.15MPa以上
「B」;0.1MPa以上0.15MPa未満
「C」;0.1MPa未満
[耐薬品性の評価]
実施例及び比較例で得られた合成皮革の表皮層上に、表皮層と同重量のオレイン酸を染み込ませた濾紙を載置し、80℃の条件下で24時間放置した。その後、濾紙を取り除き、ウエスでオレイン酸を拭き取った後、外観を観察し、以下のように評価した。
「A」;外観に変化無し
「B」;外観にごく一部の膨潤が確認されたが、表皮層の剥離はなかった。
「C」;外観に明確に確認できる膨潤が確認されたが、表皮層の剥離はなかった。
「D」;外観に明確に確認できる膨潤が確認され、表皮層の部分的剥離が確認された。
[耐加水分解性の評価方法]
実施例及び比較例で得られた合成皮革を70℃、湿度95%の条件下で5週間放置した。その後の外観観察および指触により、以下のように評価した。
「A」;外観・指触に異常なし。
「B」;外観に艶変化が生じたが、指触では異常は確認されなかった。
「C」;外観に艶変化が生じ、かつ、ベタツキが確認された。
[耐光性の評価方法]
実施例及び比較例で得られた合成皮革を、650ppmのNOxガスに1時間暴露し、暴露後の黄変度を目視観察し、以下のように評価した。
「A」;外観に変化なし。
「B」;外観に軽度の黄変が確認される。
「C」;外観に大きな黄変が確認される。
Figure 2019235125
Figure 2019235125
Figure 2019235125
本発明の合成皮革である実施例1〜8は、剥離強度、耐薬品性、耐加水分解性、及び耐光性に優れることが分かった。
一方、比較例1は、接着層(ii)、表皮層(iii)ともに、芳香族ポリイソシアネートを原料とするウレタン樹脂を用いなかった態様であるが、剥離強度、耐薬品性、及び、耐加水分解性が不良であった。
比較例2は、表皮層(iii)に、芳香族ポリイソシアネートを原料とするウレタン樹脂を用いなかった態様であるが、耐薬品性が不良であった。
比較例3は、接着層(ii)に、芳香族ポリイソシアネートを原料とするウレタン樹脂を用いなかった態様であるが、剥離強度が不良であった。

Claims (10)

  1. 少なくとも、基材(i)、接着層(ii)、及び、表皮層(iii)を有する合成皮革であって、
    前記接着層(ii)と表皮層(iii)とが、ともに、芳香族ポリイソシアネートを原料とするウレタン樹脂、及び、水を含有するウレタン樹脂組成物により形成されたものであることを特徴とする合成皮革。
  2. 前記接着層(ii)を形成するウレタン樹脂組成物が、芳香族ポリイソシアネート(a1)と原料とするウレタン樹脂(A)、及び、水(B)を含有するものである請求項1記載の合成皮革。
  3. 前記芳香族ポリイソシアネート(a1)が、トルエンジイソシアネートを含むものである請求項2記載の合成皮革。
  4. 前記ウレタン樹脂(A)がアニオン性基を有するものであり、そのアニオン性基の濃度が、0.35mmol/g以下である請求項2又は3記載の合成皮革。
  5. 前記ウレタン樹脂(A)中の芳香環の濃度が、0.1〜2.5mol/kgの範囲である請求項2〜4のいずれか1項記載の合成皮革。
  6. 前記ウレタン樹脂(A)の重量平均分子量が、2,000〜150,000の範囲である請求項2〜5のいずれか1項記載の合成皮革。
  7. 前記表皮層(iii)を形成するウレタン樹脂組成物が、芳香族ポリイソシアネート(x1)と原料とするウレタン樹脂(X)、ノニオン性乳化剤(Y)、及び、水(Z)を含有するものである請求項1〜6のいずれか1項記載の合成皮革。
  8. 前記芳香族ポリイソシアネート(x1)が、ジフェニルメタンジイソシアネートである請求項7記載の合成皮革。
  9. 前記ウレタン樹脂(X)中の尿素結合の濃度が、1.2mol/kg以下である請求項7又は8記載の合成皮革。
  10. 前記ウレタン樹脂(X)中の芳香環の濃度が、0.1〜50mol/kgの範囲である請求項7〜9のいずれか1項記載の合成皮革。
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