WO2010027058A1 - 発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物、並びにシート状ポリウレタン樹脂成形物及びその製造方法 - Google Patents

発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物、並びにシート状ポリウレタン樹脂成形物及びその製造方法 Download PDF

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    • C08J2375/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04Polyurethanes

Definitions

  • the present invention relates to a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition and a non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition, and a sheet-like polyurethane resin molded article comprising a foamed layer and a non-foamed layer using the same, and production thereof Regarding the method.
  • the slush molding method is widely used for automobile interior materials and the like because it can efficiently form a uniform product with high design and high wall thickness due to excellent powder flowability. Recently, a powdered thermoplastic polyurethane resin excellent in flexibility has been adopted as a slush molding material.
  • Patent Document 1 It is known that the powder flowability of the powdered thermoplastic polyurethane resin material is greatly influenced by the shape and volume average particle diameter of the particles, and particularly strongly depends on the abundance of small diameter particles having a particle diameter of 100 ⁇ m or less. .
  • Patent Document 1 it is clearly stated that the proportion of particles having a particle size of 75 ⁇ m or less is 20% by mass or less, preferably 15% by mass or less, with regard to the powder flowability of the powdered thermoplastic polyurethane resin material and the moldability associated therewith. (Patent Document 1).
  • a method for softening a resin a method for improving flexibility by adding a plasticizer having a relatively low molecular weight to the resin is widely known.
  • Patent Document 2 a composite foam molded product is formed in which the outer skin is formed of a plastisol containing no foaming agent and the inner foam layer is formed of a plastisol containing a foaming agent.
  • the method to do is known conventionally (patent document 2).
  • Resin containing a plasticizer as a method for softening the resin has a problem of fogging due to volatilization of the plasticizer in long-term use, loss of softness due to migration of the plasticizer to the surface of the molded product, and deterioration of durability. It is a problem.
  • organic pyrolytic foaming agents used in foamed molded products are concerned about the generation of harmful gases and harmful substances as decomposition by-products. Special consideration is required for the exhaust working environment.
  • AIBN 2,2′-azobisisobutyronitrile
  • an object of the present invention is to provide a foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition that can be used for the production of a sheet-like polyurethane resin molded article having a soft touch and exhibiting excellent wear resistance and mechanical properties.
  • the object is to provide a non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition.
  • Another object of the present invention is to provide a sheet-like polyurethane resin molding using them and a method for producing the same.
  • the present invention is as shown in the following (1) to (16).
  • thermoplastic polyurethane resin composition obtained by compounding (A2) a powdery pyrolytic foaming agent into a powdery thermoplastic polyurethane resin
  • the powdered thermoplastic polyurethane resin has a volume average particle size of 110 to 300 ⁇ m, and further, the content of particles having a particle size of less than 100 ⁇ m is 40% by mass or less and the content of particles having a particle size of less than 30 ⁇ m Is 5% by mass or less and the content of particles having a particle diameter of less than 20 ⁇ m is 2% by mass or less
  • the powdery pyrolytic foaming agent has a volume average particle size of 20 ⁇ m or less
  • A) a foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition obtained by compounding (A2) a powdery pyrolytic foaming agent into a powdery thermoplastic polyurethane resin
  • (1) By adopting the configuration of (1), it is possible to obtain a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition having good powder flowability and being less likely to cause blocking (A). Further, in a sheet-like polyurethane resin molded article comprising (a) a foam layer and (b) a non-foam layer adjacent thereto, (A) a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition having the configuration of (1) (A) By forming a foam layer, the above sheet-like shape has a soft feel, is excellent in wear resistance and mechanical properties, is lightweight, can be manufactured at low cost, and has high design properties A polyurethane resin molded product can be molded.
  • the powder flowability of the foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition (A) becomes better.
  • the foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition has better powder flowability and is less likely to cause blocking.
  • Powdered pyrolytic foaming agent is (A2-1) an organic pyrolytic foaming agent, (A2-1) The organic pyrolytic foaming agent is compounded at a ratio of 0.2 to 1.0% by mass with respect to (A1) the powdered thermoplastic polyurethane resin. 4) The foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition according to any one of 4).
  • the powdery pyrolytic foaming agent is an inorganic pyrolytic foaming agent (A2-2), (A2-2) The above-mentioned (1) to (1), wherein the inorganic pyrolytic foaming agent is compounded at a ratio of 1.0 to 4.5% by mass with respect to (A1) the powdered thermoplastic polyurethane resin. 4) The foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition according to any one of 4).
  • (B1) contains a powdered thermoplastic polyurethane resin and does not contain a foaming agent
  • (B) is a non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition
  • the powdered thermoplastic polyurethane resin has a volume average particle size of 110 to 300 ⁇ m, a content of particles having a particle size of less than 100 ⁇ m of 40% by mass or less, and a content of particles having a particle size of less than 30 ⁇ m.
  • (B) A non-foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition in which the content of particles having a particle diameter of less than 20 ⁇ m is 2% by mass or less.
  • the bulk specific gravity is 0.60 g / cm 3 or more
  • the powder flowability of the foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition (B) becomes better.
  • the foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition (B) has better powder flowability and is less likely to cause blocking.
  • a sheet-like polyurethane resin molding comprising (a) a foam layer and (b) a non-foam layer adjacent to the foam layer, (A) whether the foamed layer is made of (A) a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition of any one of the above (1) to (6); (B) A sheet-like polyurethane resin molded article, wherein the non-foamed layer is composed of (B) a non-foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition of any one of (7) to (10) above.
  • thermoplastic polyurethane resin composition is placed on a melt of (Y) a non-expandable powdered thermoplastic polyurethane resin composition, and (X) an expandable powdered thermoplastic polyurethane A method for producing a sheet-like polyurethane resin molding comprising (a) a foam layer and (b) a non-foam layer adjacent thereto by melting and foaming the resin composition, (X)
  • the expandable powdered thermoplastic polyurethane resin composition is (A) the expandable powdered thermoplastic polyurethane resin composition of any of the above (1) to (6), (Y) The production method, wherein the non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition is (B) the non-foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition of any of the above (7) to (10).
  • a molded article that is more appropriately reduced in weight, has a softer touch, has a better appearance, and is superior in mechanical properties and durability. can do.
  • a manufacturing method comprising a third step of melting and foaming the resin composition and joining the non-foamable thermoplastic polyurethane resin layer.
  • sheet-like molding that is stable and continuous, has no appearance defects due to pinholes, has a soft touch, is excellent in wear resistance and mechanical properties, is lightweight, and has high design properties. It becomes possible to manufacture a thing.
  • sheet-like molding that is stable and continuous, has no appearance defects due to pinholes, has a soft touch, is excellent in wear resistance and mechanical properties, is lightweight, and has high design properties. It becomes possible to manufacture a thing.
  • a foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition and (B) a non-foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition that have good powder flowability and are less likely to cause blocking.
  • a sheet-like polyurethane resin molded article having a foaming layer and a non-foaming layer having high properties can be obtained.
  • the sheet-like polyurethane resin molding provided with (a) foaming layer and (b) non-foaming layer using them, and its manufacturing method can be provided.
  • the present invention comprises: (A1) a powdery thermoplastic polyurethane resin, (A2) a powdery pyrolytic foaming compound compounded with (A2) a foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition; (B1) a powdery thermoplastic polyurethane resin; And (B) a non-foaming powdered thermoplastic polyurethane resin composition; (a) a foamed layer, and (b) a non-foamed layer adjacent thereto (b) a sheet-like polyurethane resin molded article And a method for producing the molded product, which will be described in detail below with respect to these preferred embodiments.
  • the expandable powdered thermoplastic polyurethane resin composition and (B) the non-expandable powdered thermoplastic polyurethane resin composition are each of (a Used for the production of a) foamed layer and (b) non-foamed layer.
  • the foam layer is composed of (Z1) a powdered thermoplastic polyurethane resin and (A2) a powdery pyrolytic foaming agent compounded (X) a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition
  • a product is formed.
  • the (X) foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition is preferably (A1) a powdery thermoplastic polyurethane resin compounded with (A2) a powdery pyrolytic foaming agent. It is a plastic polyurethane resin composition.
  • the non-foamed layer is formed from (Z2) a powdered thermoplastic polyurethane resin and does not contain a foaming agent.
  • (Y) a non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition is molded. It will be.
  • the (Y) non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition preferably comprises (B1) a powdered thermoplastic polyurethane resin and no foaming agent (B) a non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition It is a thing.
  • the sheet-like polyurethane resin molded article may be a molded article in which (a) a foamed layer and (b) a non-foamed layer are laminated adjacently. That is, (a) foamed layer- (b) non-foamed layer- (a) a sheet-like polyurethane resin molded product having a three-layer structure such as a foamed layer, (a) foamed layer- (b) non-foamed layer- (a ) Foamed layer- (b) A sheet-like polyurethane resin molded product having a four-layer structure such as a non-foamed layer can be obtained.
  • the sheet-like polyurethane resin molded product has a two-layer structure.
  • the sheet-like polyurethane resin molded product having a two-layer structure is such that (a) the foamed layer is obtained by molding (A) a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition, or (b) a non-foamed layer
  • (B) a non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition is molded, more preferably, (a) the foamed layer is molded from (A) a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition.
  • a non-foamed layer is obtained by molding (B) a non-foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition.
  • the volume average particle diameters of (A1) powdered thermoplastic polyurethane resin and (B1) powdered thermoplastic polyurethane resin are each independently 110 to 300 ⁇ m, preferably 110 to 200 ⁇ m.
  • the volume average particle diameter exceeds 300 ⁇ m, pinholes are likely to occur in the undercut portion and the corner portion in the obtained sheet-like polyurethane resin molded product.
  • the volume average particle size is smaller than 110 ⁇ m, flowability and powder breakage are deteriorated, and the thickness of the obtained molded product tends to be uneven.
  • volume average particle diameter means a particle size distribution (horizontal axis: particle diameter, vertical axis: frequency) measured by a laser diffraction particle size analyzer, and the volume is calculated based on this distribution. A cumulative curve is calculated, and the cumulative value is 50% of the total volume.
  • the (A1) powdered thermoplastic polyurethane resin and the (B1) powdered thermoplastic polyurethane resin each independently have a content of particles having a particle size of less than 100 ⁇ m and a particle size of less than 30 ⁇ m.
  • the content of particles is 5% by mass or less, and the content of particles having a particle diameter of less than 20 ⁇ m is 2% by mass or less.
  • the powder fluidity and blocking resistance of (A1) powdered thermoplastic polyurethane resin or (B1) powdered thermoplastic polyurethane resin are deteriorated, and molding defects are likely to occur. Moreover, it becomes difficult to form a foam layer having a uniform thickness (a).
  • the particle diameter is a value measured by a laser diffraction particle size analyzer.
  • particle content is calculated based on a particle size distribution (horizontal axis: particle diameter, vertical axis: frequency) measured by a laser diffraction particle size analyzer. The total volume of particles in a specific particle diameter range was calculated from the integrated curve of the volume and calculated as a percentage of the total volume. In addition, since the specific gravity of the resin composition is constant and the volume and the mass are proportional, the above value is displayed with the unit of mass%.
  • the bulk specific gravities of (A) the expandable powdered thermoplastic polyurethane resin composition and (B) the non-expandable powdered thermoplastic polyurethane resin composition are each preferably preferably 0.60 g / cm 3 or more, More preferably, it is 0.62 g / cm 3 or more.
  • the powder flowability of (A) the expandable powdered thermoplastic polyurethane resin composition and (B) the non-expandable powdered thermoplastic polyurethane resin composition is improved. It will be good. In addition, there is no upper limit in particular in bulk specific gravity, and how large may be sufficient.
  • (A) Expandable powdery thermoplastic polyurethane resin composition and (B) non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition were each independently a funnel having a capacity of 100 cm 3 and an outlet inner diameter of 8 mm (according to JIS K6720). It is preferable that the time taken to flow down the bulk specific gravity meter is 20 seconds or less. Thereby, the powder fluidity of (A) expandable powdery thermoplastic polyurethane resin composition and (B) non-expandable powdery thermoplastic polyurethane resin composition is further improved.
  • the repose angles of (A) the expandable powdered thermoplastic polyurethane resin composition and (B) the non-expandable powdered thermoplastic polyurethane resin composition are each preferably preferably 35 ° or less, more preferably 33 ° or less. is there.
  • the angle of repose means that a 100 cm 3 powdered thermoplastic polyurethane resin composition is flowed out from above on a horizontal plane using a bulk specific gravity measuring instrument (conforming to JIS-K6720) and deposited in a conical shape. It means the inclination angle of the surface when it is applied.
  • the pass rate when measuring the blocking rate of (A) the expandable powdery thermoplastic polyurethane resin composition and (B) the non-expandable powdered thermoplastic polyurethane resin composition is preferably preferably 50% or more.
  • the pass rate when the blocking rate is measured is that the powdered thermoplastic polyurethane resin composition is allowed to stand at 80 ° C. for 24 hours under a pressure corresponding to 7 kPa, and further 20 at atmospheric pressure. It means a value expressed as a percentage of the resin amount before the test after passing through a sieve having a mesh opening of 1 mm after standing at 2 ° C. for 2 hours.
  • the shapes of (A1) powdered thermoplastic polyurethane resin and (B1) powdered thermoplastic polyurethane resin are each independently spherical with good powder flowability (flowability during molding).
  • the ratio of the minor axis to the major axis (minor axis / major axis) is preferably 0.5 to 1.0, particularly preferably 0.8 to 1.0.
  • A) Foaming layer forming (X) Foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition is (b) Non-foaming layer forming (B) Non-foaming powdery thermoplastic polyurethane resin composition It is preferable to have body fluidity, (b) a non-foaming layer is formed (Y) a non-foaming powdered thermoplastic polyurethane resin composition is (a) a foaming layer is formed (A) a foaming powdery heat It preferably has a powder fluidity corresponding to the plastic polyurethane resin composition.
  • thermoplastic polyurethane resin examples include powdered thermoplastic polyurethane resin formed from an isocyanate group-terminated prepolymer.
  • isocyanate group-terminated prepolymer examples include: An isocyanate group-terminated prepolymer obtained by reacting a polymer polyol, an organic polyisocyanate, and a monofunctional active hydrogen group-containing compound (hereinafter referred to as “isocyanate group-terminated prepolymer (I)”); An isocyanate group-terminated prepolymer (hereinafter referred to as “isocyanate group-terminated prepolymer (II)” obtained by reacting a polymer polyol, an organic polyisocyanate, a monofunctional active hydrogen group-containing compound and a bifunctional active hydrogen group-containing compound (glycol). ) ) ).
  • the number average molecular weight of the polymer polyol used for obtaining the isocyanate group-terminated prepolymer (I) is preferably 500 or more, more preferably 1,000 to 5,000.
  • the polymer polyol is not particularly limited, and examples thereof include polyester polyol, polyesteramide polyol, polyether polyol, polyether / ester polyol, polycarbonate polyol, and polyolefin polyol. These can be used alone or in combination. Of these, polyester polyol is preferred as the polymer polyol.
  • polyester polyol and polyester amide polyol examples include polycarboxylic acids, polycarboxylic acid dialkyl esters, acid anhydrides, acid halides and other polycarboxylic acid derivatives, (number average) a low molecular polyol having a molecular weight of less than 500, a low molecular polyamine, What is obtained by reaction with low molecular active hydrogen group containing compounds, such as low molecular amino alcohol, can be used.
  • polycarboxylic acid examples include succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, phthalic anhydride, hexahydroterephthalic acid, hexahydroisophthalic acid and the like.
  • low molecular polyol examples include ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-propylene glycol, 2-methyl-1,3-propylene diol, 1,2-butane diol, 1,3-butane diol, 1,4-butanediol (hereinafter abbreviated as 1,4-BD), 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol (hereinafter abbreviated as 1,6-HD), 3-methyl-1,5 -Pentanediol, neopentyl glycol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 3,3-dimethylol heptane, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 2-ethyl -1,3-propanediol, 2-normalpropyl-1,3-propanediol
  • Examples of the low molecular weight polyamine having a number average molecular weight of less than 500 include ethylenediamine, hexamethylenediamine, xylylenediamine, isophoronediamine, and ethylenetriamine.
  • Examples of the low molecular amino alcohol having a number average molecular weight of less than 500 include monoethanolamine, diethanolamine, and monopropanolamine.
  • polyester polyols such as lactone polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of cyclic ester (lactone) monomers such as ⁇ -caprolactone, alkyl-substituted ⁇ -caprolactone, ⁇ -valerolactone, and alkyl-substituted ⁇ -valerolactone.
  • lactone cyclic ester
  • polyether polyol examples include polyethylene glycol, polypropylene ether polyol, polytetramethylene ether polyol, and the like.
  • polyether ester polyol examples include polyester polyols obtained by reacting the polyether polyol with the polycarboxylic acid derivative.
  • Polycarbonate polyol is a deethanol condensation reaction between a low molecular polyol and diethyl carbonate, a demethanol condensation reaction between a low molecular polyol and dimethyl carbonate, a dephenol condensation reaction between a low molecular polyol and diphenyl carbonate, or a low molecular polyol and ethylene carbonate. It can be obtained by deethylene glycol condensation reaction or the like.
  • Examples of the low molecular polyol include low molecular polyols used for obtaining the above-described polyester polyol.
  • polyolefin polyol examples include a hydroxyl group-terminated polybutadiene, a hydrogenated product thereof, and a hydroxyl group-containing chlorinated polyolefin.
  • polyester polyols As the polymer polyol, polyester polyols, polyether polyols, and polycarbonate polyols having a number average molecular weight of 1,000 to 5,000 are preferred because good physical properties and feel can be expressed in the obtained molded product.
  • a polyester polyol having an average molecular weight of 1,000 to 5,000 is more preferred.
  • polyester polyols having a number average molecular weight of 1,000 to 5,000 polyester polyols using 30 mol% or more of aromatic dicarboxylic acid as an acid component are particularly preferable.
  • Organic polyisocyanates include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, xylene-1,4-diisocyanate, xylene-1,3-diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyl ether diisocyanate, 2-nitrodiphenyl-4,4'-diisocyanate, 2,2'-diphenylpropane-4,4'- Diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 4,4'-diphenylpropane diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate , Aromatic diiso
  • the mixing ratio of the polymer polyol used to obtain the isocyanate group-containing prepolymer (I) and the organic polyisocyanate is the molar ratio of the isocyanate group of the organic polyisocyanate to the hydroxyl group of the polymer polyol ([NCO] / [OH ]) Is preferably from 1.05 to 5.0, and more preferably from 1.3 to 2.5.
  • the monofunctional active hydrogen group-containing compound comprises (A1) a powdered thermoplastic polyurethane resin or (B1) a powdery thermoplastic polyurethane resin having an active hydrogen group and a carbon number of 4 to 12, which is used to adjust the molecular weight.
  • active hydrogen group possessed by the monofunctional active hydrogen group-containing compound
  • a hydroxyl group —OH
  • an imino group ⁇ NH
  • an amino group —NH 2
  • the “hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms” possessed by the monofunctional active hydrogen group-containing compound include, for example, alkyl groups and alkenyl groups.
  • the “hydrocarbon group” preferably has 4 to 12 carbon atoms, more preferably 4 to 11 carbon atoms, and still more preferably 4 to 9 carbon atoms.
  • the monofunctional active hydrogen group-containing compound has a low boiling point and tends to evaporate out of the reaction system, so the prepolymerization reaction tends to be incomplete, and the molecular weight of the resulting resin tends to be difficult to control. .
  • the carbon number exceeds 12, blooming tends to occur in the resin molded product.
  • the monofunctional active hydrogen group-containing compound examples include di-n-butylamine, di-isobutylamine, di-t-butylamine, di-n-hexylamine, di-cyclohexylamine, di-n-octylamine, di- Dialkylamines (secondary amines) such as -2-ethylhexylamine, di-n-nonylamine, di-dodecylamine; dialkenylamines such as di-allylamine; alkylamines (primary amine) such as dodecylamine; n Examples include monools such as butanol, isobutanol, n-octanol, 2-ethylhexanol, n-noninol, n-decanol, lauryl alcohol, and cyclohexanol. These can be used alone or in combination of two or more. Of these, dialkylamine is preferred.
  • the bifunctional active hydrogen group-containing compound used to obtain the isocyanate group-terminated prepolymer (II) preferably has a number average molecular weight of less than 500.
  • Specific examples of the bifunctional active hydrogen group-containing compound include the compounds exemplified as the low-molecular polyol used for obtaining the polyester polyol which is the above-described polymer polyol, and these may be used alone or in combination of two or more. Can be used in combination. Of these, 1,4-BD and 1,6-HD are preferred.
  • thermoplastic polyurethane resin obtained by bulk polymerization by a known method to obtain (A1) powdered thermoplastic polyurethane resin or (B1) powdered thermoplastic polyurethane resin powder (freeze-pulverizing Law)
  • Ii Dispersing the isocyanate group-terminated prepolymer in a non-aqueous dispersion medium that does not dissolve, separating the polyurethane resin obtained through the step of chain extension by reacting with water, and drying (A1) powdered thermoplastic Method for obtaining polyurethane resin or (B1) powdered thermoplastic polyurethane resin (non-aqueous dispersion method)
  • water used to obtain (A1) a powdered thermoplastic polyurethane resin or (B1) a powdered thermoplastic polyurethane resin is used as a chain extender for an isocyanate group-terminated prepolymer. At the same time, it can also serve as a dispersion medium.
  • a method in which a polymer polyol is dispersed in a non-aqueous dispersion medium and then an organic polyisocyanate is added and reacted to obtain an isocyanate group-terminated prepolymer Moreover, it is preferable to use a dispersant when dispersing the polymer polyol in the non-aqueous dispersion medium.
  • the dispersant include a polymer obtained by radical polymerization of an acrylic acid ester, a methacrylic acid ester, a styrene derivative, acrylonitrile, or the like to a polyester having an ethylenic double bond.
  • the volume average particle diameter of can be adjusted.
  • (A1) Powdery thermoplastic polyurethane resin or (B1) Powdery thermoplastic polyurethane resin is the number of components related to the main peak having the maximum peak area in the chart measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • the average molecular weight (Mn) is preferably 18,000 to 50,000, more preferably 20,000 to 45,000. When the number average molecular weight (Mn) is less than 18,000, it tends to be difficult to impart sufficient mechanical properties and durability to the finally obtained molded product. On the other hand, when the number average molecular weight (Mn) exceeds 50,000, it tends to be difficult to exhibit suitable melt moldability.
  • thermoplastic polyurethane resin For (A1) powdered thermoplastic polyurethane resin or (B1) powdered thermoplastic polyurethane resin, if necessary, pigment / dye, antioxidant, ultraviolet absorber, plasticizer, antiblocking agent, radical polymerization initiator Additives such as coupling agents, flame retardants, inorganic and organic fillers, lubricants, antistatic agents, and crosslinking agents can be added.
  • Suitable pigments include Sumika Color's carbon black dispersion pigment “PV-817”, titanium oxide dispersion pigment “PV-7A1301”, titanium oxide dispersion pigment “PV-346”, etc., which are powdered color pigments. Alternatively, a mixture previously mixed according to the target color tone can be used. The amount of the pigment added is usually preferably 5% or less, preferably 0.5 to 2.0%, based on (A1) the powdered thermoplastic polyurethane resin or (B1) the powdered thermoplastic polyurethane resin. Is more preferable.
  • (A1) improves adhesion of (A2) powdered pyrolytic foaming agent and powdered color pigment to powdered thermoplastic polyurethane resin, and (A1) prevents dropping from the surface of powdered thermoplastic polyurethane resin Or (B1) to improve the adhesion of the powdered color pigment to the powdered thermoplastic polyurethane resin and (B1) to prevent the powdery thermoplastic polyurethane resin from falling off the surface
  • auxiliary agents include plasticizers, silane coupling agents, silicone oils, etc., preferably plasticizers containing ester groups in the molecule, particularly preferred are ether-based active hydrogen compounds and mono- or di-acids. Alternatively, it is an ether ester plasticizer having an ether group and an ester group in the molecule by an esterification reaction with tricarboxylic acid.
  • the powdery pyrolytic foaming agent has a volume average particle size of 20 ⁇ m or less, preferably 10 ⁇ m or less, particularly preferably 6 ⁇ m or less.
  • A2 When the volume average particle size of the powdery pyrolytic foaming agent exceeds 20 ⁇ m, the foaming ratio decreases due to non-uniform foaming, or the cells become non-uniform and voids are generated, leading to deterioration in touch. In addition, mechanical properties and durability are reduced.
  • the mixing ratio of (A2-1) organic pyrolytic foaming agent is (Z1) powdery
  • the content is preferably 0.2 to 1.0% by mass, more preferably 0.4 to 0.8% by mass with respect to the thermoplastic polyurethane resin or (A1) powdered thermoplastic polyurethane resin. More preferably, the content is 4 to 0.7% by mass.
  • the mixing ratio of (A2-2) inorganic pyrolytic foaming agent is (Z1) powdery
  • the content is preferably 1.0 to 4.5% by mass, more preferably 2.0 to 4.0% by mass with respect to the thermoplastic polyurethane resin or (A1) powdered thermoplastic polyurethane resin.
  • the generated gas is less likely to be trapped in the thermoplastic polyurethane resin at the time of molding, even if the amount of the pyrolytic foaming agent is increased, the expansion ratio reaches a peak at some point, and the effect of increasing the foaming agent tends not to appear. is there.
  • (A2-1) organic pyrolytic foaming agent examples include the following.
  • Azo compounds azodicarbonamide (hereinafter abbreviated as ADCA), 2,2'-azobisisobutyronitrile, azohexahydrobenzonitrile, diazoaminobenzene, etc.
  • Nitroso compounds N, N'-dinitrosopentamethylenetetramine Sulfohydrazine compounds such as N, N'-dinitroso-N, N'-dimethylterephthalamide: benzenesulfonyl hydrazide, benzene-1,3-disulfonyl hydrazide, diphenylsulfone-3,3'-disulfonyl hydrazide, 4, 4'-oxybis (benzenesulfonylhydrazide) (hereinafter abbreviated as OBSH), etc.
  • OBSH 4, 4'-oxybis (benzenesulfonylhydrazide)
  • Examples of the (A2-2) inorganic pyrolytic foaming agent include the following. sodium hydrogen carbonate
  • (A2-1) organic pyrolytic foaming agent and (A2-2) inorganic pyrolytic foaming agent can release cracked gas at the temperature at the time of slush molding. Is from 120 to 250 ° C., particularly preferably from 180 to 210 ° C. Further, considering the influence on the environment, one selected from ADCA and sodium bicarbonate is preferable, and ADCA is more preferable.
  • (X) Foamable powder-like thermoplastic polyurethane resin composition or (A) Foamable powder-like thermoplastic polyurethane resin composition is produced by (1) compounding powders, (2) (Z1) powder (A2) A method of blending a powdered pyrolytic foaming agent at any stage in the production of the powdered thermoplastic polyurethane resin or (A1) powdered thermoplastic polyurethane resin can be mentioned. (A2) The method (1) is preferred because it gives an excessive heat history to the powdery pyrolytic foaming agent and the foaming agent may be altered.
  • thermoplastic polyurethane resin or (A1) powdered thermoplastic polyurethane resin is charged into a high-speed stirring and mixing apparatus such as a Henschel mixer or a super mixer, and then (A2) Add a powdery pyrolytic foaming agent and stir and mix at 200 to 4,000 rpm.
  • a powdery pyrolytic foaming agent can be uniformly attached to produce (X) a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition or (A) a foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition.
  • the powdered color pigment is converted into (Z1) powdered heat.
  • a foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition can be obtained.
  • (A1) After obtaining a powdery thermoplastic polyurethane resin, (A2) a powdery pyrolytic foaming agent was added and colored by stirring and mixing at 200 to 4,000 rpm (Z1) a powdery thermoplastic polyurethane resin or (A1) A powdery pyrolytic foaming agent is uniformly adhered to the particle surface of the powdered thermoplastic polyurethane resin, and (X) a foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition or (A) a foamable powdery form.
  • a thermoplastic polyurethane resin composition can be produced.
  • a sheet-like polyurethane resin molded product having a two-layer structure is obtained by molding (X) a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition, (a) a foamed layer, and (Y) a non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition. (B) has a structure in which two layers of non-foamed layers are fused.
  • (X) the foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition is (A) the foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition.
  • the non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition is (B) the non-foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition.
  • foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition and (Y) non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition include pigments, dyes, catalysts, light stabilizers, plasticizers, fillers, oxidation Additives such as an inhibitor, a flame retardant, an antiblocking agent, an antistatic agent, and a crosslinking agent may be blended.
  • the thickness of the sheet-like polyurethane resin molded product having a two-layer structure is preferably 0.3 to 2.5 mm, and more preferably 0.5 to 2.0 mm.
  • the “thickness” is an average of values obtained by measuring the thickness at a predetermined number of places of the molded product.
  • the ratio of the thickness of the foam layer (a) to the total thickness of the molded product is preferably 0.4 to 0.92, more preferably 0.50 to 0.90, and more preferably 0.6 to 0.92. More preferably, it is 0.88.
  • the ratio of a foam layer is smaller than 0.4, weight reduction as a whole molded article is not achieved, and it tends to be difficult to have a soft tactile sensation. If it exceeds 0.92, voids and pinholes appear on the surface and the appearance tends to be poor, the design properties tend to deteriorate, and the mechanical properties and durability of the molded product as a whole tend to be insufficient.
  • specific gravity of the sheet-form polyurethane resin molding is 0.87 g / cm 3 or less having a two-layer structure More preferably.
  • specific gravity exceeds 0.87 g / cm 3 , the lightening effect tends to be insufficient or the tactile sensation tends to deteriorate.
  • the surface hardness (H A ) of the sheet-like polyurethane resin molded product having a two-layer structure is preferably 65 ° or less, more preferably 60 ° or less, and further preferably 57 ° or less. When the surface hardness exceeds 65 °, it tends to be difficult to obtain a soft tactile sensation.
  • (X) (Z1) powdered thermoplastic polyurethane resin in the foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition and (Z2) powdered thermoplastic polyurethane resin in the (Y) non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition May be the same or different.
  • (X) (Z1) the powdered thermoplastic polyurethane resin and (Y) the non-foam in the foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition The raw material polymer polyol of (Z2) powdery thermoplastic polyurethane resin in the porous powdery thermoplastic polyurethane resin composition is preferably of the same type.
  • a method for producing a sheet-like polyurethane resin molded product having a two-layer structure comprises: (Y) a non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition or (B) a non-foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition on the mold surface. After melting, (X) a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition or (A) a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition is laminated thereon, and the powdered resin is melted and foamed by heating ( a) The foam layer and (b) the non-foam layer are integrally formed.
  • Method A A manufacturing method comprising the following three steps for indirectly heating a mold.
  • Resin composition layer (X) A mold in which a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition layer is laminated and attached is put to complete melting and foaming of the powder resin, and then taken out from a heating oven and cooled to mold. Demolding a product
  • Method B A manufacturing method comprising the following three steps in which the mold self-heats.
  • a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition (A1) compounded (A2) a powdered pyrolytic foaming agent with (A1) a powdered thermoplastic polyurethane resin (A) It is a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition, or (Y) the non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition contains (B1) a powdered thermoplastic polyurethane resin and does not contain a foaming agent (B ) A non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition.
  • the expandable powdered thermoplastic polyurethane resin composition is (A) the expandable powdered thermoplastic polyurethane resin composition
  • (Y) the non-expandable powdered thermoplastic polyurethane resin composition is (B) It is more preferable that it is a non-foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition.
  • Examples of the mold self-heating system in the method B include a system in which a heating medium flows through a jacket attached to the outer surface of the mold and a heating system, a system in which an electric heating wire is installed, and heat is generated by energization.
  • preferred holding times in each step are as follows.
  • the sheet-like polyurethane resin molded article having a two-layer structure of (a) a foamed layer and (b) a non-foamed layer thus obtained has a soft tactile feel and is excellent in wear resistance, mechanical properties, etc. This realizes weight reduction and cost reduction.
  • the sheet-like polyurethane resin molding obtained by the present invention is optimal for the skin of automobile interior materials (instrument panels, console boxes, armrests, etc.).
  • polyester diol was obtained.
  • the number average molecular weight of the obtained polyester diol was 2,000, and the iodine value was 12.7 gI / 100 g.
  • 74 g of the polyester diol and 150 g of butyl acetate were charged into a 500 mL reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a distillation column and a nitrogen gas introduction tube, and the temperature was raised to 110 ° C. while flowing nitrogen gas. And stirred. Thereafter, a dissolved mixture of 75 g of 2-ethylhexyl methacrylate and 1 g of benzoyl peroxide was dropped from the dropping funnel over 1 hour. After completion of the dropping, the temperature was raised to 130 ° C. and the reaction was further continued for 2 hours to obtain a dispersant solution having a solid content of 50%.
  • this is referred to as “dispersant solution (1)”.
  • the solid content (polyurethane resin) was filtered off from the polyurethane resin dispersion, and the following additives (1) to (4) were added to the powder and dried.
  • Preparation Example 18 (Preparation of powdered thermoplastic polyurethane resin “A1 / B1-15”)] 293.2 kg of a polyester diol having a number average molecular weight of 2,600 obtained from 1,4-BD, ethylene glycol and adipic acid, and a polyester diol having a number average molecular weight of 1,000 obtained from 1,4-BD and adipic acid 209.4 kg and 335.1 kg of a polyester diol having a number average molecular weight of 1,500 obtained from 1,6-HD and isophthalic acid are mixed with 24.6 kg of 1,4-BD to obtain a uniform glycol component. did.
  • This glycol component and HDI were mixed and supplied from a hopper of a twin-screw extruder adjusted to a temperature of about 190 ° C. at a flow rate ratio of 100: 17.5, and resinification was performed simultaneously with kneading to obtain a polyurethane resin. .
  • the same additive as the additive used in Preparation Examples 3 to 17 was added to 100 parts of the polyurethane resin obtained by applying the polyurethane resin obtained in the above step to a pelletizer and pelletized, and the amount of the antioxidant was 0.25. Part, 0.15 part of UV absorber, 0.15 part of light stabilizer, 0.25 part of internal mold release agent, and supplied from a hopper of a twin screw extruder whose temperature is adjusted to about 200 ° C.
  • Kneading was performed to obtain a polyurethane resin.
  • the polyurethane resin to which the additive was added as described above was cooled to about ⁇ 150 ° C. with liquid nitrogen, and pulverized with an impact pulverizer.
  • 0.4 g of the dusting agent “MP-1451” was added to 100 g of the resin, and the mixture was stirred and mixed so as to uniformly adhere to the surface of the polyurethane resin. Thereafter, particles of 700 ⁇ m or more were classified and removed to obtain a powdered thermoplastic polyurethane resin composition “A1 / B1-15”.
  • the shape of the obtained resin composition was indefinite, the volume average particle size was 300 ⁇ m, and the number average molecular weight was 30,000 (see Table 2).
  • the isocyanate group-containing prepolymer (III) is cooled to 60 ° C.
  • 199 g of MEK and 42.6 g of dispersion stabilizer (2) are added and mixed uniformly to prepare an isocyanate group-containing prepolymer / dispersant mixture.
  • the amount of MEK is an amount corresponding to 20% with respect to the obtained isocyanate group-containing prepolymer.
  • the amount of the dispersion stabilizer solution (2) is an amount corresponding to 3.0% with respect to the obtained isocyanate group-containing prepolymer.
  • the total amount of the blend was adjusted to 60 ° C., and heated in 60 ° C.
  • Examples 1-1 to 1-10 Comparative Examples 1-1 to 1-6 ((A) Preparation of foamable powdery thermoplastic polyurethane resin composition) No. 1] 1,500 g each of thermoplastic polyurethane resins “A1 / B1-1” to “A1 / B1-16” having different powder flowability were charged into a 9 L Henschel mixer, and (A2-1) powdered organic pyrolysis type As a blowing agent, 0.7% (10.5 g) of azodicarbonamide (ADCA) powder “A2-1-2” having a volume average particle diameter of 6 ⁇ m was added.
  • ADCA azodicarbonamide
  • Coloring pigment D-1 667 g of carbon black dispersed pigment “PV-817” manufactured by Sumika Color Co., Ltd. and 333 g of titanium oxide dispersed pigment “PV-7A1301” manufactured by the same company were mixed until uniform using a ribbon mixer exclusively for powder.
  • thermoplastic polyurethane resin composition Preparation of expandable powdery thermoplastic polyurethane resin composition: Part 2] 1,500 g of thermoplastic polyurethane resin “A1 / B1-8” was charged into a 9 L Henschel mixer, and (A2-1) ADCA powder “A2-1” having a volume average particle size of 6 ⁇ m as a powdery organic pyrolytic foaming agent -2 ”was added in a range of 0% (0 g) to 1.3% (19.5 g) with the addition amount changed.
  • thermoplastic polyurethane resin composition Preparation of expandable powdery thermoplastic polyurethane resin composition: Part 3] 1,500 g of the thermoplastic polyurethane resin “A1 / B1-8” was charged into a 9 L Henschel mixer.
  • A2-2 Sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) having a volume average particle size of 5 ⁇ m as a powdery inorganic pyrolytic foaming agent.
  • Powder “A2-2-1” was added in a range of 0.7% (10.5 g) to 5.0% (75.0 g) while changing the addition amount.
  • thermoplastic polyurethane resin “A1 / B1-8” 1,500 g was charged into a 9 L Henschel mixer, and (A2-1) ADCA powder with a volume average particle size of 4 ⁇ m, 20 ⁇ m, and 25 ⁇ m as a powdery organic pyrolytic foaming agent “4 ⁇ m: A2-1-1, 20 ⁇ m: A2-1-3, 25 ⁇ m: A2-1-4” was added by 0.7% (10.5 g), respectively.
  • thermoplastic polyurethane resins “A1 / B1-8” and “A1 / B1-B” 1,500 g of thermoplastic polyurethane resins “A1 / B1-8” and “A1 / B1-B” were charged into a 9 L Henschel mixer, respectively, and then 0.8% (12 g) of the aforementioned color pigment “D-1”. ) And stirred and mixed at 1,000 rpm for 30 seconds to prepare (B) a non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition, which was designated as resins “PU-BR1” and “PU-BR2” (mass ratio and See Table 3 for properties.)
  • Example 1-20 (Production of sheet-like polyurethane resin molded article having a two-layer structure) 1]
  • PU-BR1 a non-foamable plastic polyurethane resin composition
  • a foam layer was formed.
  • PU-A3 is charged as the foamable thermoplastic polyurethane resin composition (A2-1) containing (A2-1) an organic pyrolytic foaming agent in the same mold with the non-foamed layer attached. Held for 4 seconds, the mold was inverted to remove excess powder material and form a foamed layer. This mold is placed in a heating furnace at 300 ° C.
  • the volume average particle size of the powdered thermoplastic polyurethane resin (A1) used was 110 ⁇ m
  • the content of particles less than 100 ⁇ m was 40% by mass
  • the content of particles less than 30 ⁇ m was 5% by mass
  • the content of particles less than 20 ⁇ m is 2% by mass.
  • the bulk specific gravity of the foamable thermoplastic polyurethane resin composition (A) is 0.60 g / cm 3
  • the flow time is 20 seconds
  • the angle of repose is 35 °
  • the blocking resistance is 51%.
  • the total thickness was 1.2 mm
  • the non-foamed layer thickness was 0.2 mm
  • the foamed layer thickness was 1.0 mm.
  • the ratio was 0.83
  • the molded product had a uniform thickness.
  • the characteristic described in Table 8 was confirmed.
  • the true specific gravity of the molded product was 0.65 g / cm 3
  • Examples 1-21 to 1-29 Production of sheet-like polyurethane resin molding having a two-layer structure
  • “PU-BR1” for the non-foamed layer “PU-A4”, “PU-A5”, “PU-A7”, “PU-A8”, “PU-A10”, “PU-A11” for the foamed layer, And “PU-A13” to “PU-A15” were used, and in the step of forming the foamed layer of the molding method of Example 1-20, the holding time was adjusted to equalize the thickness of each molded product.
  • Other molding steps were the same as in Example 1-20, and a sheet-like polyurethane resin molded product having a two-layer structure was obtained.
  • the (A1) powdered thermoplastic polyurethane resin used had a volume average particle size of 110 to 300 ⁇ m, the content of particles less than 100 ⁇ m was 40% by mass or less, and the content of particles less than 30 ⁇ m was 5%. The content of particles of less than 20% by mass and less than 20 ⁇ m is 2% by mass or less.
  • the obtained molded product showed the good characteristics described in Tables 8 and 9, and became a molded product having a uniform thickness. Further, the molded product was reduced in weight as compared with the molded product using only “PU-BR2” and had a good tactile feel.
  • Comparative Examples 1-13 and 1-18 are comparative examples using (A1) powdered thermoplastic polyurethane resin having a volume average particle size outside the range of 110 to 300 ⁇ m.
  • Comparative Example 1-13 “PU-A1” has a low volume average particle size and thus poor powder flowability, and “PU-A1” is laminated with a uniform thickness on the formed non-foamed layer. In Comparative Example 1-13, it was difficult to obtain a molded product. On the other hand, for Comparative Example 1-18 using “PU-A16” having a large volume average particle diameter of 350 ⁇ m, a sheet-like polyurethane resin molded product having a two-layer structure was obtained, but mechanical properties due to poor melting were obtained. Decline was confirmed.
  • Example 1-20 [Comparative Examples 1-14 to 1-17 (Production of sheet-like polyurethane resin molding having a two-layer structure) 4] The molding method of Example 1-20 using “PU-BR1” for the non-foamed layer and “PU-A2,” “PU-A6,” “PU-A9,” or “PU-A12” for the foamed layer. In the step of forming the foam layer, the holding time was adjusted so that the thicknesses of the respective molded products were equal to those of Examples 1-20 to 1-29. Other molding steps were the same as in Example 1-20.
  • the content of particles of less than 100 ⁇ m in the powdered thermoplastic polyurethane resin (A1) is 40% by mass or less, and the content of particles of less than 30 ⁇ m is 5% by mass or less, and 20 ⁇ m. It is a comparative example using what the content of less than particle
  • the obtained molded product exhibited the characteristics described in Tables 8 and 9, had poor powder flowability, and it was difficult to mold the foamed layer with a uniform thickness.
  • Examples 1-30 to 1-33 (Production of sheet-like polyurethane resin molding having a two-layer structure) No. 5]
  • the holding time was adjusted in order to make the thickness of the object uniform in Example 1-20.
  • Other molding steps were the same as in Example 1-20, and a sheet-like polyurethane resin molded product having a two-layer structure was obtained.
  • the amount of (A2-1) organic pyrolytic foaming agent added is 0.2 to 1.0% by mass.
  • the obtained molded product showed good characteristics described in Table 10, and was reduced in weight as compared with a molded product using only “PU-BR2”, and a molded product having a good tactile sensation.
  • Comparative Examples 1-19 to 1-21 are comparative examples when the amount of (A2-1) organic pyrolytic foaming agent added is outside the range of 0.2 to 1.0 mass%.
  • the obtained molded product exhibited the characteristics shown in Table 10. Comparative Examples 1-19 and 1-20 were not reduced in weight and had insufficient tactile sensation. A significant decrease was observed.
  • Examples 1-34 to 1-37 (Production of sheet-like polyurethane resin molding having a two-layer structure) 8]
  • the holding time was adjusted in order to make the thickness of the object uniform in Example 1-20.
  • Other molding steps were the same as in Example 1-20, and a sheet-like polyurethane resin molded product having a two-layer structure was obtained.
  • the amount of (A2-2) inorganic pyrolytic foaming agent added is 1.0 to 4.5% by mass.
  • the obtained molded product showed the good characteristics described in Table 11, was lighter than the molded product using only “PU-BR2”, and formed a molded product with good tactile sensation.
  • Comparative Examples 1-24 and 1-25 are comparative examples in which the amount of (A2-2) inorganic pyrolytic foaming agent added is outside the range of 1.0 to 4.5% by mass.
  • the obtained molded article exhibited the characteristics shown in Table 11. Comparative Example 1-24 was not achieved in weight reduction and the tactile sensation was insufficient, and in Comparative Example 1-25, a significant decrease in mechanical characteristics was confirmed. It was.
  • the particle size of the pyrolytic foaming agent ADCA used as (A2-1) is 4 to 20 ⁇ m.
  • the obtained molded product showed the favorable characteristics described in Table 12, was lighter than the molded product of Comparative Example 1-19 described above, and became a molded product having a good tactile sensation.
  • Comparative Example 1-26 is a comparative example in which the particle size of the pyrolytic foaming agent ADCA used is 25 ⁇ m, which exceeds the upper limit of 20 ⁇ m of the present invention.
  • the obtained molded product exhibited the characteristics described in Table 12, and the cells were non-uniform compared with Example 1-39 using ADCA of 20 ⁇ m, and the mechanical characteristics were confirmed to be deteriorated.
  • Examples 1-40 to 1-42 (Production of sheet-like polyurethane resin molding having a two-layer structure) No. 12]
  • the holding time was adjusted respectively.
  • Other molding steps were the same as in Example 1-20, and a sheet-like polyurethane resin molded product having a two-layer structure was obtained.
  • the ratio of the thickness of the foam layer (a) to the thickness of the entire molded product is 0.50 to 0.92.
  • the obtained molded product exhibited good characteristics described in Table 13, and was lighter in weight than the molded product of Comparative Example 1-19 described above, resulting in a molded product having a good tactile sensation.
  • Comparative Examples 1-27 to 1-28 (Production of sheet-like polyurethane resin molded product having a two-layer structure) No. 13] Forming a sheet-like polyurethane resin having a two-layer structure using “PU-BR2” for the non-foamed layer and “PU-A8” for the foamed layer by the same molding method as in Examples 1-40 to 1-42. I got a thing.
  • Comparative Examples 1-27 and 1-28 are comparative examples in which the ratio of the thickness of the foam layer (a) to the thickness of the entire molded product is outside the range of 0.40 to 0.92.
  • the obtained molded product exhibited the characteristics shown in Table 13, and (a) Comparative Example 1-27 in which the ratio of the thickness of the foamed layer was as large as 0.96 confirmed that the appearance was poor and that mechanical characteristics and durability were deteriorated. It was done. (A) Regarding the molded product of Comparative Example 1-28 in which the ratio of the thickness of the foamed layer was as small as 0.33, weight reduction was insufficient and a soft tactile sensation was not obtained.
  • thermoplastic polyurethane resins “A1 / B1-1” to “A1 / B1-16” and “A1 / B1-16” and “A1 / B1-B” having different powder flow properties are charged into a 9 L Henschel mixer, Add 0.8% (12 g) of color pigment “D-1” and stir and mix each at 1,000 rpm for 30 seconds to prepare (B) a non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition, each of which is a resin “PU-B0” to “PU-B16” were used (see Tables 14 and 15 for mass ratio and properties).
  • thermoplastic polyurethane resin “A1 / B1-8” 1,500 g of a thermoplastic polyurethane resin “A1 / B1-8” was charged into a 9 L Henschel mixer, and (A2) an azodicarbonamide “ADCA” powder having a volume average particle size of 6 ⁇ m as a powdery pyrolysis-type foaming agent was reduced to 0.0. 7% (10.5 g) was added. Next, 0.8% (12 g) of the above-mentioned color pigment “D-1” was added and stirred and mixed at 1,000 rpm for 40 seconds to prepare (A) an expandable powdery thermoplastic polyurethane resin composition. PU-AR1 ".
  • Example 2-12 Production of sheet-like polyurethane resin molded product having a two-layer structure
  • (B) “PU-B3” as a non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition is charged and held for 1 second, and the mold is inverted to remove excess powder material. And a non-foamed layer was formed.
  • (A2) containing a pyrolytic foaming agent A
  • “PU-AR1” as a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition was charged. Holding for 2 seconds, the mold was inverted to remove excess powder material and form a foam layer.
  • This mold is placed in a heating furnace at 300 ° C. and heated for 30 seconds, and then the mold taken out from the heating furnace is cooled and demolded so that the non-foamed layer and the foamed layer are integrated.
  • the sheet-like polyurethane resin molding was obtained.
  • the volume average particle size of the powdered thermoplastic polyurethane resin (B1) used was 110 ⁇ m, the content of particles less than 100 ⁇ m was 40% by mass, the content of particles less than 30 ⁇ m was 5% by mass, The content of particles less than 20 ⁇ m is 2% by mass.
  • the bulk specific gravity of this (B) non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition is 0.61 g / cm 3 , the flow time is 20 seconds, the angle of repose is 35 °, and the blocking resistance is 50%.
  • the total thickness was 1.2 mm
  • the non-foamed layer thickness was 0.2 mm
  • the foamed layer thickness was 1.0 mm.
  • the ratio was 0.83, and the molded product had a uniform thickness.
  • Examples 2-13 to 2-22 Production of sheet-like polyurethane resin molding having a two-layer structure
  • “PU-B4”, “PU-B5”, “PU-B7”, “PU-B8”, “PU-B10”, “PU-B11” or “PU-B13” to “PU-B15” are applied to the non-foamed layer.
  • the holding time was adjusted in order to make the thickness of each molded product uniform.
  • Other molding steps were the same as in Example 2-12, and a sheet-like polyurethane resin molded product having a two-layer structure was obtained.
  • the particle size of the powdered thermoplastic polyurethane resin (B1) used was 110 to 300 ⁇ m, the content of particles less than 100 ⁇ m was 40 mass% or less, and the content of particles less than 30 ⁇ m was 5 mass%.
  • the content of particles less than 20 ⁇ m is 2% by mass or less.
  • the obtained molded product showed good characteristics described in Tables 5 and 6 and became a molded product having a uniform thickness. Further, the molded product was reduced in weight as compared with the molded product using only “PU-B0”, and the molded product had a good tactile sensation.
  • Comparative Examples 2-7 and 2-12 are comparative examples using (B1) powdered thermoplastic polyurethane resin having a particle size outside the range of 110 to 300 ⁇ m.
  • Comparative Example 2-7 since “PU-B1” has a small volume average particle size, powder flowability and powder breakage are poor, and the powder does not flow to the mold details, and the non-foamed layer is missing. In addition, it was difficult to form with a uniform thickness. In Comparative Example 7, it was difficult to obtain a molded product. On the other hand, for Comparative Example 2-12 using “PU-B16” having a large volume average particle diameter of 350 ⁇ m, a sheet-like polyurethane resin molded product having a two-layer structure was obtained. It was confirmed that mechanical properties and durability were deteriorated due to poor melting. The characteristics of the obtained molded product are shown in Tables 5 and 6.
  • Example 2-12 [Comparative Examples 2-8 to 2-11 (Production of sheet-like polyurethane resin molding having a two-layer structure) 4]
  • the molding method of Example 2-12 using “PU-B2”, “PU-B6”, “PU-B9” or “PU-B12” for the non-foamed layer and “PU-AR1” for the foamed layer, respectively.
  • the holding time was adjusted so that the thicknesses of the respective molded products were equal to those of Examples 2-12 to 2-22.
  • Other molding steps were the same as in Example 2-12.
  • (B1) powdered thermoplastic polyurethane resin has a content of particles of less than 100 ⁇ m of 40% by mass or less, a content of particles of less than 30 ⁇ m of 5% by mass or less, and 20 ⁇ m It is a comparative example using the thing whose content of less than particle
  • the volume average particle size of “PU-B2” is 110 ⁇ m, the content of particles less than 30 ⁇ m and less than 20 ⁇ m is out of the range.
  • Comparative Examples 2-9 to 2-11 the obtained molded products exhibited the characteristics described in Tables 5 and 6, poor powder flowability, and it was difficult to form a non-foamed layer with a uniform thickness. It was.
  • Examples 2-23 to 2-26 production of a sheet-like polyurethane resin molding having a two-layer structure
  • No. 5 In a mold preheated to 250 ° C., (B) “PU-B0” as a non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition is charged and held for a certain period of time (the thickness ratio of the non-foamed layer to the foamed layer is changed) And then the mold was inverted to remove excess powder material and form a non-foamed layer.
  • PU-B0 as a non-foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition
  • (A2) containing a pyrolytic foaming agent (A) “PU-AR1” as a foamable powdered thermoplastic polyurethane resin composition was charged and fixed. Holding time (in order to change the thickness ratio between the non-foamed layer and the foamed layer), the mold was inverted to remove excess powder material and form a foamed layer. After heating this mold at 300 ° C. with self-heating for 30 seconds, the mold is cooled and removed from the mold to form a two-layer structure with a total thickness of 1.2 mm in which the non-foamed layer and the foamed layer are integrated.
  • A pyrolytic foaming agent
  • a sheet-like polyurethane resin molded product was obtained.
  • the ratio of the thickness of the foam layer (a) to the thickness of the entire molded product is 0.40 to 0.92.
  • the obtained molded article showed the favorable characteristics described in Table 7, and was lighter in weight and molded with good tactile sensation compared to the molded article of “PU-B0” alone in Comparative Example 2-15 described later. It became.
  • Comparative Examples 2-13 to 2-14 (Production of sheet-like polyurethane resin molding having a two-layer structure) No. 6] Forming a sheet-like polyurethane resin having a two-layer structure using “PU-B0” for the non-foamed layer and “PU-AR1” for the foamed layer by the same molding method as in Examples 2-23 to 2-26 I got a thing.
  • Comparative Examples 2-13 and 2-14 are comparative examples when the ratio of the thickness of the foam layer (a) to the thickness of the entire molded product is outside the range of 0.40 to 0.92. The obtained molded product exhibited the characteristics shown in Table 7.
  • Comparative Example 2-13 in which the ratio of the thickness of the foamed layer was 0.96, was confirmed to have poor appearance and decreased mechanical characteristics and durability.
  • A For the molded product of Comparative Example 2-14, in which the ratio of the thickness of the foamed layer was too small, 0.33, the weight reduction was insufficient and a soft tactile sensation was not obtained.
  • Powder fluidity evaluation method Regarding powder fluidity, loose bulk specific gravity of the powdered thermoplastic polyurethane resin composition using a bulk specific gravity measuring instrument (conforming to JIS-K6720) manufactured by Tsutsui Rika and material of 100 cm 3 The time for flowing down the measuring device was measured.
  • Angle of repose evaluation method With respect to the angle of repose, a 100 cm 3 powdered thermoplastic polyurethane resin composition was flowed out from above onto a horizontal surface using a bulk specific gravity meter (JIS-K6720 compliant) manufactured by Tsutsui Rika Co., Ltd. It was deposited and the tilt angle of its surface was measured.
  • JIS-K6720 compliant JIS-K6720 compliant
  • Blocking resistance evaluation method About blocking resistance, the blocking rate was measured in the following procedure. -About 150 g of a powdered thermoplastic polyurethane resin composition is weighed and put into a cylindrical steel can having a diameter of 50 mm and a height of 130 mm. -A stainless steel weight having a diameter of 40 mm and a mass of 900 g is placed thereon and left in a constant temperature bath at 80 ° C for 24 hours (corresponding to a pressure of about 7 kPa). -After removing the weight, the sample is allowed to stand in an atmosphere of 20 ° C for 2 hours, and the amount of the resin material that has passed through a sieve having an opening of 1 mm is weighed. -The ratio of the amount of resin before the test and the amount that passed the sieve after the test is the pass rate.
  • Pinhole State The presence and extent of pinholes on the surface of the obtained molded sheet were observed with a microscope and evaluated according to the following criteria. “5”: Pinholes are not recognized at all “4”: Pinholes are slightly noticeable but not noticeable “3”: Slightly but pinholes are clearly recognized “2”: Pinholes are present Slightly significant “1”: Very pinhole
  • Abrasion resistance The obtained molded sheet was subjected to 100 reciprocating wear under the following conditions using a reciprocating plane abrasion tester, and the state of the molded sheet thereafter was visually observed and evaluated according to the following criteria.
  • Wear conditions-Reciprocating motion 40 times / min-Friction: 30 mm x 12 mm ⁇ Load: 29.4N ⁇
  • Wear material 5 white cotton kanakin No. 3 laminated Evaluation “5”: No damage at all “4”: Slight damage but not noticeable “3”: Slight damage Clearly recognized “2”: Slightly significant damage “1”: Very severely damaged

Abstract

 本発明は、(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂に(A2)粉末状熱分解型発泡剤をコンパウンドした(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物であって、(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂は、体積平均粒径が110~300μmであり、更に、粒子径が100μm未満の粒子の含有量が40質量%以下、粒子径が30μm未満の粒子の含有量が5質量%以下、かつ粒子径が20μm未満の粒子の含有量が2質量%以下であり、(A2)粉末状熱分解型発泡剤は、体積平均粒径が20μm以下である、(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を提供する。

Description

発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物、並びにシート状ポリウレタン樹脂成形物及びその製造方法
 本発明は、発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物、並びにそれらを用いた発泡層と非発泡層とを備えるシート状ポリウレタン樹脂成形物及びその製造方法に関する。
 スラッシュ成形法は、優れた粉体流動性により意匠性の高い肉厚の均一な製品を効率的に成形できることから、自動車の内装材等の用途に広く利用されている。また最近ではスラッシュ成形材料として、柔軟性に優れた粉末状の熱可塑性ポリウレタン樹脂が採用されている。
 粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂材料の粉体流動性に関しては、粒子の形状や体積平均粒径に大きく左右され、特に粒子径が100μm以下の小径粒子の存在量に強く依存することが知られている。特許文献1では、粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂材料の粉体流動性やそれに伴う成形性に関して、75μm以下の粒子の存在割合が20質量%以下、好ましくは15質量%以下であることが好ましいと明記されている(特許文献1)。
 また樹脂の柔軟化の方法として、樹脂に比較的分子量が小さい可塑剤を添加して柔軟性を改良する方法が広く知られている。
 更に樹脂の柔軟化と軽量化を目的に、例えば特許文献2のように外皮を発泡剤を含有しないプラスチゾルで形成し、内部の発泡層を発泡剤含有のプラスチゾルで形成する複合発泡成型品を製造する方法が従来から知られている(特許文献2)。
特開2003-300428号公報 特公昭63-27167号公報
 しかしながら粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂材料を保管する場合や、熱成形時に材料に加わる熱履歴により一次粒子同士が凝集固化しブロッキングすることで、粉体流動性が悪化し成形不良を引き起こすという問題が挙げられている。
 また樹脂の柔軟化の方法として可塑剤を含有する樹脂は、長期間の使用において可塑剤の揮発によるフォギングの問題や、成形物表面への可塑剤の移行によるソフト感の消失、耐久性低下が問題である。
 また、発泡成形品に使用される一般の有機系熱分解型発泡剤の中には、分解副生物として有害ガスや有害物質の発生が懸念されるものもあり、使用量が増えれば、取り扱いや排気作業環境に特別な配慮を必要とする。例えば、2,2′-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)については、衝撃、摩擦、火気等により爆発する危険性があり、分解副生物としては有機シアン化合物を含む。
 本発明は以上のような事情に基づいてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、触感がソフトで、優れた耐摩耗性及び機械物性を発揮するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造に使用することのできる、発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を提供することにある。本発明の目的は、また、それらを用いたシート状ポリウレタン樹脂成形物及びその製造方法を提供することにある。
 すなわち本発明は、以下の(1)~(16)に示すものである。
(1)(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂に(A2)粉末状熱分解型発泡剤をコンパウンドした(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物であって、
 (A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂は、体積平均粒径が110~300μmであり、更に、粒子径が100μm未満の粒子の含有量が40質量%以下、粒子径が30μm未満の粒子の含有量が5質量%以下、かつ粒子径が20μm未満の粒子の含有量が2質量%以下であり、
 (A2)粉末状熱分解型発泡剤は、体積平均粒径が20μm以下である、(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
 (1)の構成を採用することにより、粉体流動性が良好で、かつブロッキングが生じにくい(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物とすることができる。また、(a)発泡層とこれに隣接した(b)非発泡層とを備えるシート状ポリウレタン樹脂成形物において、(1)の構成を有する(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を用いて(a)発泡層を形成することにより、ソフトな触感を有し、耐摩耗性・機械物性等に優れ、軽量で、低コストで製造が可能で、かつ意匠性の高い、上記シート状ポリウレタン樹脂成形物を成形することができる。
(2)かさ比重が0.60g/cm以上であり、
 100cmの容量が出口内径8mmの漏斗を流下する時間が20秒以下である、上記(1)の(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
 (2)の構成を有することで、(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の粉体流動性がより良好なものとなる。
(3)安息角が35°以下である、上記(1)又は(2)の(A)発泡性粉末状可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
 安息角を35°以下としたことで、(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の粉体流動性がより良好なものとなる。
(4)ブロッキング率を測定した際のパス率が50%以上である、上記(1)~(3)のいずれかの(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
 (4)の構成を有することにより、(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物は、粉体流動性がより良好で、かつブロッキングがより生じにくいものとなる。
(5)(A2)粉末状熱分解型発泡剤が、(A2-1)有機系熱分解型発泡剤であり、
 (A2-1)有機系熱分解型発泡剤が(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂に対して0.2~1.0質量%の割合でコンパウンドされたものである、上記(1)~(4)のいずれかの(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
 (A2-1)有機系熱分解型発泡剤の含有量を上記範囲内とすることで、より適切な発泡倍率を有し、セルがより均一であり、より適切に軽量化された成形物を得ることができる。また、得られる成形物の機械的特性及び耐久性をより優れたものとすることができる。
(6)(A2)粉末状熱分解型発泡剤が、無機系熱分解型発泡剤(A2-2)であり、
 (A2-2)無機系熱分解型発泡剤が(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂に対して1.0~4.5質量%の割合でコンパウンドされたものである、上記(1)~(4)のいずれかの(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
 (A2-2)無機系熱分解型発泡剤の含有量を上記範囲内とすることで、より適切な発泡倍率を有し、セルがより均一であり、より適切に軽量化された成形物を得ることができる。また、得られる成形物の機械的特性及び耐久性をより優れたものとすることができる。
(7)(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂を含み、発泡剤を含有しない(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物であって、
 (B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂は、体積平均粒径が110~300μmであり、更に、粒子径が100μm未満の粒子の含有量が40質量%以下、粒子径が30μm未満の粒子の含有量が5質量%以下、かつ粒子径が20μm未満の粒子の含有量が2質量%以下である、(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
 (7)の構成を採用することにより、粉体流動性が良好で、かつブロッキングが生じにくい(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物とすることができる。また、(a)発泡層とこれに隣接した(b)非発泡層とを備えるシート状ポリウレタン樹脂成形物において、(7)の構成を有する(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を用いて(a)発泡層に隣接して(b)非発泡層を形成することにより、ピンホールによる外観不良がなく、ソフトな触感を有し、耐摩耗性・機械物性等に優れ、軽量で、低コストで製造が可能で、かつ意匠性の高い、上記シート状ポリウレタン樹脂成形物を成形することができる。
(8)かさ比重が0.60g/cm以上であり、
 100cmの容量が出口内径8mmの漏斗を流下する時間が20秒以下である、上記(7)の(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
 (8)の構成を有することで、(B)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の粉体流動性がより良好なものとなる。
(9)安息角が35°以下である、上記(7)又は(8)の(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
 安息角を35°以下としたことで、(B)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の粉体流動性がより良好なものとなる。
(10)ブロッキング率を測定した際のパス率が50%以上である、上記(7)~(9)のいずれかの(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
 (10)の構成を有することにより、(B)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物は、粉体流動性がより良好で、かつよりブロッキングが生じにくいものとなる。
(11)(a)発泡層と、これに隣接した(b)非発泡層とを備える、シート状ポリウレタン樹脂成形物であって、
 (a)発泡層が、上記(1)~(6)のいずれかの(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物からなるか、
 (b)非発泡層が、上記(7)~(10)のいずれかの(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物からなるものである、シート状ポリウレタン樹脂成形物。
 (11)の構成を採用することにより、ピンホールによる外観不良がなく、ソフトな触感を有し、耐摩耗性・機械物性等に優れ、軽量で、低コストで製造が可能で、かつ意匠性の高い、上記シート状ポリウレタン樹脂成形物を成形することができる。
(12)全体の厚みに対して、(a)発泡層の厚み比が0.4~0.92である、上記(11)のシート状ポリウレタン樹脂成形物。
 (a)発泡層の厚み比を上記範囲内とすることで、成形物がより適切に軽量化され、また、成形物の手触りがよりソフトなものとなる。さらに、成形物の外観がより優れたものとなるほか、成形物の機械的特性及び耐久性がより優れたものとなる。
(13)(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の溶融物上に(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を配置して、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を溶融及び発泡させることで、(a)発泡層と、これに隣接した(b)非発泡層とを備えるシート状ポリウレタン樹脂成形物を製造する製造方法であって、
 (X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物が、上記(1)~(6)のいずれかの(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物であるか、
 (Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物が、上記(7)~(10)のいずれかの(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物である、製造方法。
 上記製造方法によれば、ピンホールによる外観不良がなく、ソフトな触感を有し、耐摩耗性・機械物性等に優れ、軽量で、かつ意匠性の高いシート状ポリウレタン樹脂成形物を、低コストで製造することができる。
(14)全体の厚みに対して、(a)発泡層の厚み比が0.4~0.92になるように(a)発泡層と(b)非発泡層とを一体成形する、上記(13)の製造方法。
 (14)の構成を有する製造方法によれば、より適切に軽量化され、よりソフトな手触りを有し、より優れた外観を有し、かつ機械的特性及び耐久性により優れた成形物を製造することができる。
(15)上記(13)又は(14)の製造方法であって、
 200℃~300℃に予備加熱した金型の内面に、(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を付着及び溶融させて、非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層を形成する第一工程、
 上記非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層上に(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を付着させる第二工程、及び、
 上記非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層と(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物とを内面に備える上記金型を200~400℃で加熱し、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を溶融及び発泡させるとともに、上記非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層と接合させる第三工程、を備える製造方法。
 上記製造方法によれば、安定的かつ連続的に、ピンホールによる外観不良がなく、ソフトな触感を有し、耐摩耗性・機械物性等に優れ、軽量で、かつ意匠性の高いシート状成形物を製造することが可能となる。
 (16)上記(13)又は(14)の製造方法であって、
 200℃~300℃に予備加熱した金型の内面に、(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を付着及び溶融させて、非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層を形成する第一工程、
 上記非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層上に(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を付着させる第二工程、及び、
 上記非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層と(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物とを内面に備える上記金型を200~300℃に発熱させ(自己発熱)、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を溶融及び発泡させるとともに、上記非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層と接合させる第三工程、を備える製造方法。
 上記製造方法によれば、安定的かつ連続的に、ピンホールによる外観不良がなく、ソフトな触感を有し、耐摩耗性・機械物性等に優れ、軽量で、かつ意匠性の高いシート状成形物を製造することが可能となる。
 本発明により、粉体流動性が良好で、かつブロッキングが生じにくい、(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を提供することができ、更に触感がソフトで、優れた耐摩耗性及び機械物性を有し、軽量で、製造コストが低く、かつ表面にピンホール等の不具合がなく金型のパターンを忠実に転写した、意匠性が高い、発泡層と非発泡層とを備えるシート状ポリウレタン樹脂成形物を得ることができる。また、本発明により、それらを用いた(a)発泡層と(b)非発泡層とを備えるシート状ポリウレタン樹脂成形物及びその製造方法を提供することができる。
 本発明は、(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂に(A2)粉末状熱分解型発泡剤をコンパウンドした(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物;(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂を含み、発泡剤を含有しない(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物;(a)発泡層と、これに隣接した(b)非発泡層とを備える、シート状ポリウレタン樹脂成形物;並びに該成形物の製造方法を提供するものであるが、これらの好適な実施形態につき以下詳述する。
 本発明の好適な実施形態において、(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物は、それぞれ、シート状ポリウレタン樹脂成形物の(a)発泡層及び(b)非発泡層の製造に用いる。
 シート状ポリウレタン樹脂成形物において、(a)発泡層は、(Z1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂に(A2)粉末状熱分解型発泡剤をコンパウンドした(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を成形してなるものである。上記(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物は、好ましくは、(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂に(A2)粉末状熱分解型発泡剤をコンパウンドした(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物である。
 シート状ポリウレタン樹脂成形物において、(b)非発泡層は、(Z2)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂を含み、発泡剤を含有しない(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を成形してなるものである。上記(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物は、好ましくは、(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂を含み、発泡剤を含有しない(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物である。
 シート状ポリウレタン樹脂成形物は、(a)発泡層と(b)非発泡層とが隣接して積層した成形物であればよい。すなわち、(a)発泡層-(b)非発泡層-(a)発泡層のような三層構造であるシート状ポリウレタン樹脂成形物、(a)発泡層-(b)非発泡層-(a)発泡層-(b)非発泡層のような四層構造であるシート状ポリウレタン樹脂成形物とすることができる。好適には、上記シート状ポリウレタン樹脂成形物は二層構造である。
 なお、二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物は、(a)発泡層が、(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を成形したものであるか、又は(b)非発泡層が、(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を成形したものであり、より好ましくは、(a)発泡層が、(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を成形したものであり、かつ、(b)非発泡層が、(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を成形したものである。
 (A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂及び(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の体積平均粒径は、各々独立に、110~300μmであり、好ましくは110~200μmである。体積平均粒径が300μmを超える場合には、得られるシート状ポリウレタン樹脂成形物において、アンダーカット部やコーナー部にピンホールが生じやすい。一方、体積平均粒径が110μmよりも小さい場合には、流れ性や粉切れが悪化して、得られる成形物の肉厚が不均一になりやすい。なお、本明細書において、「体積平均粒径」とは、レーザー回折式粒度分析計によって測定した粒径分布(横軸:粒子径、縦軸:頻度)を求め、この分布に基づいて体積の積算曲線を算出し、累積値が全体積の50%となる粒径をいう。
 また、(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂及び(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂は、各々独立に、粒子径が100μm未満の粒子の含有量が40質量%以下、かつ粒子径が30μm未満の粒子の含有量が5質量%以下、かつ粒子径が20μm未満の粒子の含有量が2質量%以下である。この範囲外の場合、(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の粉体流動性及び耐ブロッキング性が悪くなり、成形不良を引き起こしやすくなる。また、均一な厚みの(a)発泡層の形成が困難となる。なお、本明細書において、粒子径とは、レーザー回折式粒度分析計によって測定した値である。また、本明細書において、「粒子の含有量」とは、レーザー回折式粒度分析計によって測定した粒径分布(横軸:粒子径、縦軸:頻度)を用い、この分布に基づいて算出された体積の積算曲線から特定の粒子径範囲にある粒子の合計体積を求め、全体体積に対する百分率として算出した値である。なお、樹脂組成物の比重は一定であり、体積と質量は比例するため、上記値に質量%という単位を付して表示した。
 (A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物のかさ比重は、各々独立に、0.60g/cm以上であることが好ましく、0.62g/cm以上であることがより好ましい。かさ比重を0.60g/cm以上とすることにより、(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の粉体流動性がより良好なものとなる。なお、かさ比重には、特に上限はなく、どれだけ大きくてもよい。
 (A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物は、各々独立に、100cmの容量が出口内径8mmの漏斗(JIS K6720に準拠したかさ比重測定器)を流下する時間が20秒以下であることが好ましい。これにより、(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の粉体流動性が更に良好なものとなる。
 (A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の安息角は、各々独立に、35°以下が好ましく、更に好ましくは33°以下である。安息角が35°を超える場合は、成形加工時の流れ性が悪くなり、成形不良を起こしやすい傾向にある。なお、本明細書において、安息角とは、かさ比重測定器(JIS-K6720準拠)を用いて、水平面上に上方から100cmの粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を流出させて円錐状に堆積させた際の、その表面の傾斜角を意味する。
 (A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物のブロッキング率を測定した際のパス率は、各々独立に、50%以上が好ましい。パス率が50%未満となる場合は、粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂材料を保管する場合や、熱成形時に材料に加わる熱履歴により一次粒子同士が凝集固化しブロッキングすることで、粉体流動性が悪化し、連続成形を行う際は特に成形不良を起こしやすい傾向にある。なお、本明細書において、ブロッキング率を測定した際のパス率とは、粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を、7kPa相当の圧力下において80℃で24時間静置し、更に大気圧下において20℃で2時間静置した後、目開き1mmの篩いを通過(パス)した樹脂量を、試験前の樹脂量に対する百分率で表した値を意味する。
 (A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂及び(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の形状は、各々独立に、粉体流動性(成形加工時の流れ性)の良い球状であることが好ましい。短径と長径との比(短径/長径)は0.5~1.0が好ましく、0.8~1.0が特に好ましい。形状が球状でない場合には、成形加工時の流れ性が悪くなり、成形不良を起こしやすい傾向にある。
 (a)発泡層を形成する(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物は、(b)非発泡層を形成する(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物に相当する粉体流動性を有することが好ましく、(b)非発泡層を形成する(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物は、(a)発泡層を形成する(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物に相当する粉体流動性を有することが好ましい。
 (A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の具体例としては、イソシアネート基末端プレポリマーから形成される粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂が挙げられる。イソシアネート基末端プレポリマーの具体例としては、
・高分子ポリオール、有機ポリイソシアネート、及び一官能活性水素基含有化合物を反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマー(以下、「イソシアネート基末端プレポリマー(I)」という。);
・高分子ポリオール、有機ポリイソシアネート、及び一官能活性水素基含有化合物及び二官能活性水素基含有化合物(グリコール)を反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマー(以下、「イソシアネート基末端プレポリマー(II)」という。)を挙げることができる。
 イソシアネート基末端プレポリマー(I)を得るために使用する高分子ポリオールの数平均分子量は500以上であることが好ましく、1,000~5,000であることがより好ましい。高分子ポリオールは、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエーテル・エステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオールが挙げられる。これらは単独又は併用して用いることができる。これらのうち、高分子ポリオールとしては、ポリエステルポリオールが好ましい。
 ポリエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオールとしては、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸のジアルキルエステル、酸無水物、酸ハライド等のポリカルボン酸誘導体と、(数平均)分子量500未満の低分子ポリオール、低分子ポリアミンや低分子アミノアルコール等の低分子活性水素基含有化合物との反応により得られるものを用いることができる。
 ポリカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸等が挙げられる。
 低分子ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、1、3-プロピレングリコール、1、2-プロピレングリコール、2-メチル-1、3-プロピレンジオール、1、2-ブタンジオール、1、3-ブタンジオール、1、4-ブタンジオール(以後1、4-BDと略称する)、1、5-ペンタンジオール、1、6-ヘキサンジオール(以後1、6-HDと略称する)、3-メチル-1、5-ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1、8-オクタンジオール、1、9-ノナンジオール、3、3-ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、1、4-シクロヘキサンジオール、1、4-シクロヘキサンジメタノール、2-エチル-1、3-プロパンジオール、2-ノルマルプロピル-1、3-プロパンジオール、2-イソプロピル-1、3-プロパンジオール、2-ノルマルブチル-1、3-プロパンジオール、2-イソブチル-1、3-プロパンジオール、2-ターシャリーブチル-1、3-プロパンジオール、2-メチル-2-エチル-1、3-プロパンジオール、2、2-ジエチル-1、3-プロパンジオール、2-エチル-2-ノルマルプロピル-1、3-プロパンジオール、2-エチル-2-ノルマルブチル-1、3-プロパンジオール、2-エチル-3-エチル-1、4-ブタンジオール、2-メチル-3-エチル-1、4-ブタンジオール、2、3-ジエチル-1、5-ペンタンジオール、2、4-ジエチル-1、5-ペンタンジオール、2、3、4-トリエチル-1、5-ペンタンジオール、トリメチロールプロパン、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ダイマー酸ジオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。
 数平均分子量500未満の低分子ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、エチレントリアミン等が挙げられる。
 数平均分子量500未満の低分子アミノアルコールとしては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノプロパノールアミン等が挙げられる。
 また、ε-カプロラクトン、アルキル置換ε-カプロラクトン、δ-バレロラクトン、アルキル置換δ-バレロラクトン等の環状エステル(ラクトン)モノマーを開環重合して得られるラクトン系ポリエステルポリオール等のポリエステルポリオールも好適に使用できる。
 ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレンエーテルポリオール、ポリテトラメチレンエーテルポリオール等が挙げられる。
 ポリエーテル・エステルポリオールとしては、例えば、上記ポリエーテルポリオールと上記ポリカルボン酸誘導体とを反応させて得られるポリエステルポリオールが挙げられる。
 ポリカーボネートポリオールは、低分子ポリオールとジエチルカーボネートの脱エタノール縮合反応、あるいは低分子ポリオールとジメチルカーボネートの脱メタノール縮合反応、あるいは低分子ポリオールとジフェニルカーボネートの脱フェノール縮合反応、あるいは低分子ポリオールとエチレンカーボネートの脱エチレングリコール縮合反応等で得られる。上記低分子ポリオールとしては、上述したポリエステルポリオールを得るのに用いる低分子ポリオールが挙げられる。
 ポリオレフィンポリオールの具体例としては、水酸基末端ポリブタジエンやその水素添加物、水酸基含有塩素化ポリオレフィン等が挙げられる。
 高分子ポリオールとしては、得られる成形物に良好な物性や触感等が発現できることから、数平均分子量1,000~5,000のポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオールが好ましく、これらの中でも、数平均分子量1,000~5,000のポリエステルポリオールがより好ましい。また、数平均分子量1,000~5,000のポリエステルポリオールの中でも、酸成分として芳香族ジカルボン酸を30モル%以上用いたポリエステルポリオールが特に好ましい。
 有機ポリイソシアネートとしては、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、キシレン-1,4-ジイソシアネート、キシレン-1,3-ジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2′-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4′-ジフェニルエーテルジイソシアネート、2-ニトロジフェニル-4,4′-ジイソシアネート、2,2′-ジフェニルプロパン-4,4′-ジイソシアネート、3,3′-ジメチルジフェニルメタン-4,4′-ジイソシアネート、4,4′-ジフェニルプロパンジイソシアネート、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、ナフチレン-1,4-ジイソシアネート、ナフチレン-1,5-ジイソシアネート、3,3′-ジメトキシジフェニル-4,4′-ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、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(以後HDIと略称する)、デカメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネートの他、その重合体やそのポリメリック体、ウレタン変性体、アロファネート変性体、ウレア変性体、ビウレット変性体、カルボジイミド変性体、ウレトンイミン変性体、ウレトジオン変性体、イソシアヌレート変性体、更にこれらの2種以上の混合物が挙げられる。これらのうち、成形物の耐候性が良好となることから、脂肪族及び/又は脂環族ジイソシアネートが好ましく、特にHDIが好ましい。
 イソシアネート基含有プレポリマー(I)を得るために使用する高分子ポリオールと、有機ポリイソシアネートとの混合比率は、高分子ポリオールの水酸基に対する有機ポリイソシアネートのイソシアネート基のモル比([NCO]/[OH])が1.05~5.0となることが好ましく、1.3~2.5となることがより好ましい。
 一官能活性水素基含有化合物は、(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の分子量を調節するために使用される、活性水素基と炭素数が4~12の炭化水素基とを有する活性水素基含有化合物である。
 一官能活性水素基含有化合物が有する「活性水素基」の具体例としては、例えば、水酸基(―OH)、イミノ基(=NH)、及びアミノ基(-NH)を挙げることができる。
 一官能活性水素基含有化合物が有する「炭素数が4~12の炭化水素基」の具体例としては、例えば、アルキル基及びアルケニル基を挙げることができる。「炭化水素基」の炭素数は4~12であることが好ましく、4~11であることがより好ましく、4~9であることが更に好ましい。炭素数が4未満である場合、一官能活性水素基含有化合物の沸点が低く反応系外へ蒸発しやすいためプレポリマー化反応が不完全となりやすく、得られる樹脂の分子量を制御し難い傾向にある。一方、炭素数が12を越える場合、樹脂成形物にブルーミングが発生しやすい傾向にある。
 一官能活性水素基含有化合物の具体例としては、ジ-n-ブチルアミン、ジ-イソブチルアミン、ジ-t-ブチルアミン、ジ-n-ヘキシルアミン、ジ-シクロヘキシルアミン、ジ-n-オクチルアミン、ジ-2-エチルヘキシルアミン、ジ-n-ノニルアミン、ジ-ドデシルアミン等のジアルキルアミン(第二級アミン);ジ-アリルアミン等のジアルケニルアミン;ドデシルアミン等のアルキルアミン(第一級アミン);n-ブタノール、イソブタノール、n-オクタノール、2-エチルヘキサノール、n-ノニノール、n-デカノール、ラウリルアルコール、シクロヘキサノール等のモノオールを挙げることができる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち、ジアルキルアミンが好ましい。
 イソシアネート基末端プレポリマー(II)を得るために使用する二官能活性水素基含有化合物は、数平均分子量が500未満のものであることが好ましい。二官能活性水素基含有化合物の具体例としては、上述した高分子ポリオールであるポリエステルポリオールを得るために使用する低分子ポリオールとして例示した化合物を挙げることができ、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。このうち、1、4-BD及び1、6-HDが好ましい。
 (A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造方法としては、特に限定されないが、例えば以下の方法が例示できる。
(i)公知の方法で塊状重合させて得られた熱可塑性ポリウレタン樹脂を冷凍粉砕して(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の粉末を得る方法(冷凍粉砕法)
(ii)イソシアネート基末端プレポリマーを溶解しない非水系の分散媒中に分散させて、水と反応させて鎖延長する工程を経て得られるポリウレタン樹脂を分離・乾燥して(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂を得る方法(非水系分散法)
(iii)水中に分散させたイソシアネート基末端プレポリマーを、イソシアネート基末端プレポリマーの有するイソシアネート基の残部を水の有する活性水素基と反応させる工程を経て得られるポリウレタン樹脂を分離・乾燥して(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂を得る方法(水系分散法)
 これらのうちでは、樹脂の形状が球状であり、粉体流動性が良好なものが得られる(ii)及び(iii)の方法が好ましい。
 なお、(iii)の方法においては、(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂を得るために使用する水は、イソシアネート基末端プレポリマーの鎖延長剤として使用されると同時に、分散媒としての役目を担うこともできる。
 (ii)の方法においては、高分子ポリオールを非水系の分散媒中に分散させてから、有機ポリイソシアネートを添加・反応させてイソシアネート基末端プレポリマーを得る方法が好ましい。また、高分子ポリオールを非水系の分散媒中に分散させる際、分散剤を用いることが好ましい。分散剤としては、エチレン性二重結合を有するポリエステルに、アクリル酸エステルやメタクリル酸エステル、スチレン誘導体、アクリロニトリル等をラジカル重合させて得られる重合体等が挙げられる。
 高分子ポリオールを非水系の分散媒中に分散させるこの段階で、分散温度や分散時間を適宜調節することにより、得られる(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の体積平均粒径を調整することができる。
 (A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂は、これをゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したチャートにおいて、ピーク面積が最大である主ピークに係る成分の数平均分子量(Mn)が、18,000~50,000であることが好ましく、20,000~45,000であることがより好ましい。数平均分子量(Mn)が18,000より小さい場合には、最終的に得られる成形物に、十分な機械的特性及び耐久性を付与し難い傾向にある。一方、数平均分子量(Mn)が50,000を超える場合には、好適な溶融成形性を発揮し難い傾向にある。
 (A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂には、必要に応じて、顔料・染料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、ブロッキング防止剤、ラジカル重合開始剤、カップリング剤、難燃剤、無機及び有機充填材、滑剤、帯電防止剤、架橋剤等の添加剤を添加することができる。
 顔料としては、粉末状着色顔料である住化カラー製カーボンブラック分散顔料「PV-817」や、酸化チタン分散顔料「PV-7A1301」や、酸化チタン分散顔料「PV-346」等が適しており、目標とする色調に合わせて予め混合したものを用いることもできる。顔料の添加量は、(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂に対して、通常5%以下であることが好ましく、0.5~2.0%であることがより好ましい。
 さらに、(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂への(A2)粉末状熱分解型発泡剤や粉末状着色顔料の付着性を向上させ、(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂表面からの脱落を防止するために、又は、(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂への粉末状着色顔料の付着性を向上させ、(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂表面からの脱落を防止するために、補助剤を併用することもできる。補助剤の一例としては、可塑剤やシランカップリング剤、シリコーンオイル等が挙げられ、好ましくはエステル基を分子内に含有する可塑剤であり、特に好ましいのはエーテル系活性水素化合物とモノ又はジ又はトリカルボン酸とをエステル化反応させ、分子内にエーテル基とエステル基を併せ持ったエーテルエステル系可塑剤である。
 (A2)粉末状熱分解型発泡剤は、体積平均粒径が20μm以下であり、好ましくは10μm以下、特に好ましくは6μm以下である。(A2)粉末状熱分解型発泡剤の体積平均粒径が20μmを超える場合は、不均一な発泡により発泡倍率が低下したり、セルが不均一となりボイドが発生して触感の悪化を招いたり、また機械的特性及び耐久性が低下する。
 (A2)粉末状熱分解型発泡剤として、(A2-1)有機系熱分解型発泡剤を用いる場合、(A2-1)有機系熱分解型発泡剤の混合比は、(Z1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂に対して、0.2~1.0質量%であることが好ましく、0.4~0.8質量%であることがより好ましく、0.4~0.7質量%であることが更に好ましい。
 (A2)粉末状熱分解型発泡剤として、(A2-2)無機系熱分解型発泡剤を用いる場合、(A2-2)無機系熱分解型発泡剤の混合比は、(Z1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂に対して、1.0~4.5質量%であることが好ましく、2.0~4.0質量%であることがより好ましい。
 (A2-1)有機系熱分解型発泡剤の混合比が0.2質量%よりも小さい場合又は(A2-2)無機系熱分解型発泡剤の混合比が1.0質量%よりも小さい場合は、発泡倍率が低下するため、成形物の軽量化が不十分となる、成形物の感触が悪化する(ゴワゴワした感じになる)、等の問題が発生しやすい傾向にある。(A2-1)有機系熱分解型発泡剤の混合比が1.0質量%を超える場合又は(A2-2)無機系熱分解型発泡剤の混合比が4.5質量%を超える場合は、セルが不均一となりボイドが発生して、外観不良や感触が悪化しやすくなったり、機械的特性及び耐久性が低下する等の問題が起きやすい傾向にある。また、成形時において、発生ガスが熱可塑性ポリウレタン樹脂中に捕捉されにくくなるため、熱分解型発泡剤を増量してもある時点で発泡倍率が頭打ちとなり、発泡剤増量の効果が現れにくい傾向がある。
 (A2-1)有機系熱分解型発泡剤の具体例としては、以下に示すものが挙げられる。
アゾ系化合物:アゾジカルボンアミド(以後ADCAと略す)、2,2′-アゾビスイソブチロニトリル、アゾヘキサヒドロベンゾニトリル、ジアゾアミノベンゼン等
ニトロソ系化合物:N,N′-ジニトロソペンタメチレンテトラミン、N,N′-ジニトロソ-N,N′-ジメチルテレフタルアミド等
スルホヒドラジン系化合物:ベンゼンスルホニルヒドラジド、ベンゼン-1,3-ジスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン-3,3′-ジスルホニルヒドラジド、4,4′-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)(以後OBSHと略す)等
 また、(A2-2)無機系熱分解型発泡剤としては、例えば以下に示すものが挙げられる。
炭酸水素ナトリウム
 これらは単独あるいは2種以上を混合して用いることができる。これらの中でも、(A2-1)有機系熱分解型発泡剤及び(A2-2)無機系熱分解型発泡剤としては、スラッシュ成形時の温度において分解ガスを放出できるため、分解ガス放出の温度が120~250℃であるものであり、特に180~210℃であるものが好ましい。更に環境への影響を考慮すると、ADCA、炭酸水素ナトリウムから選択されるものが好ましく、更に好ましくはADCAである。
 (X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物又は(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の製造方法としては、(1)粉体同士をコンパウンドする、(2)(Z1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の製造における任意の段階で(A2)粉末状熱分解型発泡剤を配合する、等の方法が挙げられるが、(2)の方法は(A2)粉末状熱分解型発泡剤に余分な熱履歴を与え、発泡剤が変質する可能性があるため、(1)の方法が好ましい。
 (1)の方法は、具体的には、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等の高速攪拌混合装置内に、(Z1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂を投入し、次いで(A2)粉末状熱分解型発泡剤を添加し、200~4,000rpmで攪拌混合して(Z1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の粒子表面に(A2)粉末状熱分解型発泡剤を均一に付着させて(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物又は(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を製造することができる。
 ここで、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物又は(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を着色する必要がある場合は、粉末状着色顔料を(Z1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂に対して0.5~2.0%添加し、前記と同様の高速攪拌混合装置を用いて(Z1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂と(A2)粉末状熱分解型発泡剤と粉末状着色顔料を撹拌混合することで、着色粉末として(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物又は(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を得ることができる。また、(Z1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂を製造する任意の段階で粉末状着色顔料を配合して着色された(Z1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂を得た後、(A2)粉末状熱分解型発泡剤を添加し、200~4,000rpmで攪拌混合して着色された(Z1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂又は(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の粒子表面に(A2)粉末状熱分解型発泡剤を均一に付着させて(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物又は(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を製造することができる。
 二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物について説明する。二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物は、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を成形した(a)発泡層、及び(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を成形した(b)非発泡層の二層が融着した構造を有するものである。なお、本発明の実施形態に係る二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物では、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物が(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物であるか、又は(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物が(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物である。また、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物及び(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物には、顔料、染料、触媒、光安定剤、可塑剤、充填材、酸化防止剤、難燃剤、ブロッキング防止剤、帯電防止剤、架橋剤等の添加剤が配合されてもよい。
 二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の厚みは、0.3~2.5mmであることが好ましく、0.5~2.0mmであることがより好ましい。なお、本明細書において、「厚み」とは、成形物の所定の数箇所について厚みを測定した値を平均したものである。
 また、成形物全体の厚みに対する(a)発泡層の厚みの割合は、0.4~0.92であることが好ましく、0.50~0.90であることがより好ましく、0.6~0.88であることが更に好ましい。(a)発泡層の割合が0.4より小さい場合は、成形物全体としての軽量化が達成されず、またソフトな触感になりにくい傾向にある。0.92を超える場合は、表面にボイドやピンホールが出現して外観不良となりやすく、意匠性が低下し成形物全体としての機械的特性及び耐久性が不十分となりやすい傾向にある。
 二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の比重は0.87g/cm以下であることが好ましく、0.81g/cm以下であることがより好ましく、0.75g/cm以下であることが更に好ましい。比重が0.87g/cmを超える場合は軽量化効果が不足したり、触感が悪化するなどの傾向にある。
 二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の表面硬度(H)は65°以下であることが好ましく、60°以下であることがより好ましく、57°以下であることが更に好ましい。表面硬度が65°を超える場合はソフトな触感が得られ難い傾向にある。
 なお、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物における(Z1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂と(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物における(Z2)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂は、同種であっても異種であってもよい。(a)発泡層と(b)非発泡層の界面における密着性を考慮すると、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物における(Z1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂と(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物における(Z2)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の原料高分子ポリオールが同系統であることが好ましい。
 二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造方法について説明する。二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造方法は、金型表面で(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物又は(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を溶融させた後に、その上に(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物又は(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を積層し、加熱により粉末樹脂を溶融及び発泡させて(a)発泡層と(b)非発泡層とを一体成形する。
 具体的には、以下の二通りの製造方法(A法又はB法)が例示できる。
A法:次の3工程を備える、金型を間接的に加熱する製造方法である。
 第一工程:200℃~300℃に予備加熱した金型内に、(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を仕込み、金型を反転させて余剰の粉末材料を除去し、金型面に(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を均一な厚みで付着かつ溶融させる工程
 第二工程:(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を金型に付着させたまま、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を仕込んで、金型を反転させて余剰の粉末材料を除去し、(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の層の上に所定の厚みで(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を付着させる工程
 第三工程:200~400℃の加熱オーブン内に、(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物層と(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物層が積層して付着した金型を入れて、粉末樹脂の溶融及び発泡を完結させ、その後加熱オーブンから取り出して金型を冷却した後、成形物を脱型する工程
B法:次の3工程を備える、金型が自己発熱する製造方法である。
 第一工程:200℃~300℃に予備加熱した金型内に、(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を仕込み、金型を反転させて余剰の粉末材料を除去し、金型面に(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を均一な厚みで付着かつ溶融させる工程
 第二工程:(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を金型に付着させたまま、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を仕込んで、金型を反転させて余剰の粉末材料を除去し、(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の層の上に所定の厚みで(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を付着させる工程
 第三工程:(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物層と(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物層が積層して付着した金型を200℃~300℃にて自己発熱させて粉末樹脂の溶融及び発泡を完結させ、その後金型を冷却した後、成形物を脱型する工程
 上記A法及びB法においては、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物が、(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂に(A2)粉末状熱分解型発泡剤をコンパウンドした(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物であるか、又は(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物が、(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂を含み、発泡剤を含有しない(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物である。また、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物が、(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物であり、かつ(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物が、(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物であることがより好ましい。
 B法における金型の自己発熱のシステムとしては、金型外面に付随するジャケットに熱媒を流して加熱するシステム、電気による発熱線を設置し、通電することで発熱させるシステム等が挙げられる。
 A法、B法ともに、各工程における好ましい保持時間(粉末樹脂を金型に仕込み、反転させて余分な粉末樹脂を除去するまでの時間)、第三工程の加熱時間は次の通りである。
第一工程:1~5秒が好ましい。
第二工程:4~15秒が好ましい。
第三工程:30~120秒が好ましい。
 各保持時間を調節することにより、成形物の厚み及び各層の厚み比を調整することができる。
 このようにして得られる(a)発泡層と(b)非発泡層の二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物は、ソフトな触感を有し、耐摩耗性、機械物性等に優れ、成形物の軽量化、低コスト化を実現するものである。本発明によって得られたシート状ポリウレタン樹脂成形物は自動車内装材(インストルメントパネル、コンソールボックス、アームレスト等)の表皮に最適なものである。
  以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[調製例1(分散剤溶液の調製)]
 攪拌機、温度計、留出塔及び窒素ガス導入管を備えた容量2Lの反応器に、アジピン酸762gと無水マレイン酸49gとエチレングリコール386gとを仕込み、窒素ガスを流しながら、150℃、常圧の条件で攪拌することによりエステル化反応させた。
 縮合水が認められなくなった時点で、テトラブチルチタネート0.1gを添加し、反応系内の圧力を徐々に0.07kPaまで減圧するとともに、190℃まで徐々に昇温して反応を継続することによりポリエステルジオールを得た。得られたポリエステルジオールの数平均分子量は2,000、ヨウ素価は12.7gI/100gであった。
 続いて、攪拌機、温度計、留出塔及び窒素ガス導入管を備えた容量500mLの反応器に、上記のポリエステルジオール74gと酢酸ブチル150gとを仕込み、窒素ガスを流しながら110℃まで昇温して、攪拌した。その後、2-エチルヘキシルメタクリレート75gと過酸化ベンゾイル1gとの溶解混合物を滴下ロートから1時間かけて滴下した。滴下終了後、130℃に昇温して更に2時間反応させることにより、固形分50%の分散剤溶液を得た。以下、これを「分散剤溶液(1)」という。
[調製例2(分散剤溶液の調製)]
 攪拌機、温度計、留出塔及び窒素ガス導入管を備えた容量2Lの反応器に、アジピン酸565gと3-メチルペンタンジオール575gとを仕込み、窒素ガスを流しながら、150℃、常圧の条件で攪拌することによりエステル化反応させ、数平均分子量1,000のポリエステルジオールを合成した。
 次に、攪拌機、温度計、留出塔及び窒素ガス導入管を備えた容量1,000mLの反応器に、上記のポリエステルジオール100gとジイソノニルアジペート150gを仕込み、窒素ガスを流しながら80℃まで昇温して攪拌した。ここにヘキサメチレンジイソシアネート42gを追加し、80℃で2時間反応させて、イソシアネート基含有プレポリマーを調製した。ここに数平均分子量1,000のポリビニルアルコールを200g追加で仕込み、更に80℃で2時間反応させて固形分約70%の分散安定剤溶液を得た。以下、これを「分散剤溶液(2)」という。
[調製例3~17(粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂「A1/B1-1」~「A1/B1-14」、「A1/B1-16」の調製)]
 攪拌機、温度計、冷却器及び窒素ガス導入管を備えた容量3Lの反応器に、1、4-BDとエチレングリコールとアジピン酸とから得られる数平均分子量2,600のポリエステルジオール282.6gと、1、4-BDとアジピン酸とから得られる数平均分子量1,000のポリエステルジオール201.8gと、1、6-HDとイソフタル酸とから得られる数平均分子量1,500のポリエステルジオール322.9gを80~100℃で均一に混合した後に、分散剤溶液(1)24.2gと、非水系の分散媒としてイソオクタン「キョーワゾール C-800」(協和発酵ケミカル(株)製)818.2gとを仕込み、75~98℃で30~150分間攪拌することにより、高分子ポリオールをイソオクタン中に分散させて、非水系の分散液を調製した。
 上記分散液に、有機ポリイソシアネートとしてHDI159.2gと、ビスマス系触媒「ネオスタン U-600」(日東化成(株)製)0.005gとを添加し、90~95℃で3時間にわたり、HDIを高分子ポリオールと反応させることにより、イソシアネート基末端プレポリマー(I)の分散液を調製した。
 前記イソシアネート基末端プレポリマー分散液(I)に、一官能の活性水素基含有化合物であるジ-2-エチルヘキシルアミン20.3gと、二官能の活性水素基含有化合物である1、6-HD7.5gを添加し、イソシアネート基末端プレポリマー(I)と80~90℃にて反応させることにより、イソシアネート基末端プレポリマー(II)の分散液を調製した。
 上記のイソシアネート基末端プレポリマー(II)の分散液に、水50.7g〔イソシアネート基末端プレポリマー(II)のイソシアネート基(計算値)の10当量に相当〕を添加し、イソシアネート基末端プレポリマー(II)と水とを、65~70℃にて、イソシアネート基が消費されるまで鎖延長反応させることにより、ポリウレタン樹脂の分散液を調製した。
 上記のポリウレタン樹脂の分散液から固形分(ポリウレタン樹脂)を濾別し、これに、下記に示す添加剤(1)~(4)を添加し乾燥した後に、打粉剤「MP-1451」(綜研化学(株)製)3.0gを添加することにより、粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂(A1/B1)を調製した。表1、2に示すように分散条件を適宜変更して「A1/B1-1」~「A1/B1-14」、「A1/B1-16」を得た。得られた樹脂の粒子は真球状(短/長=1.0)であり、粒径を変更しても分子量は変動せず、すべてにおいて数平均分子量は29,000であった(表1、2参照)。
〔添加剤〕
(1)酸化防止剤:「イルガノックス245」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、添加量=2.0g。
(2) 紫外線吸収剤:「チヌビン 213」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、添加量=2.0g。
(3)光安定剤:「チヌビン 765」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、添加量=2.0g。
(4)ブロッキング防止剤:「SH200-300CV」(東レ・ダウコーニング(株)製)、添加量=1.5g。
[調製例18(粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂「A1/B1-15」の調製)]
 1、4-BDとエチレングリコールとアジピン酸とから得られる数平均分子量2,600のポリエステルジオール293.2kgと、1、4-BDとアジピン酸とから得られる数平均分子量1,000のポリエステルジオール209.4kgと、1、6-HDとイソフタル酸とから得られる数平均分子量1,500のポリエステルジオール335.1kgとを、24.6kgの1、4-BDと混合して均一なグリコール成分とした。このグリコール成分とHDIとを混合し、流量比100:17.5で、約190℃に温度調節した二軸押出機のホッパーより供給し、混練りと同時に樹脂化を行い、ポリウレタン樹脂を得た。
 上記の工程で得られたポリウレタン樹脂をペレタイザーにかけ、ペレットとしたポリウレタン樹脂100部に、調製例3~17で用いた添加剤と同一の添加剤を、酸化防止剤の配合量として、0.25部、紫外線吸収剤を0.15部、光安定剤を0.15部、内部離型剤を0.25部添加し、約200℃に温度調節した二軸押出機のホッパーより供給し、混練りを行い、ポリウレタン樹脂を得た。
 上記のようにして添加剤が加えられたポリウレタン樹脂を液体窒素で-150℃程度に冷却し、衝撃微粉砕機により微粉末化とした。これに流動性を付与するため、樹脂100gに対して、打粉剤「MP-1451」0.4gを添加し、ポリウレタン樹脂表面に均一に付着するように攪拌混合した。その後で700μm以上の粒子を分級除去し、粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物「A1/B1-15」を得た。
 得られた樹脂組成物の形状は不定形であり、体積平均粒径は300μm、数平均分子量は30,000であった(表2参照)。
[調製例19(粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂「A1/B1-B」の調製)]
 攪拌機、温度計、冷却器及び窒素ガス導入管を備えた容量3Lの反応器に、1、4-BDとエチレングリコールとアジピン酸とから得られる数平均分子量2,600のポリエステルジオール245.5gと、1、4-BDとアジピン酸とから得られる数平均分子量1,000のポリエステルジオール163.7gと、1、6-HDとイソフタル酸とから得られる数平均分子量1,500のポリエステルジオール409.1gを90℃で混合した。
 次に上記混合物を65℃まで冷却し、一官能活性水素基含有化合物であるジ-n-ブチルアミン8.8gと、二官能の活性水素基含有化合物である1、4-BD6.5gを添加後更に混合し、HDI160.7gと、ビスマス系触媒「ネオスタン U-600」(日東化成(株)製)0.05gとを添加し、まず65℃で15分、引き続き80~90℃で3時間にわたり反応させることにより、イソシアネート基末端プレポリマー(III)を得た。
 上記のイソシアネート基含有プレポリマー(III)を60℃に冷却した後、MEK199gと分散安定剤(2)42.6gを加えて均一に混合して、イソシアネート基含有プレポリマー/分散剤混合液を調製した。
 このMEKの量は、得られたイソシアネート基含有プレポリマーに対して20%に相当する量である。また、分散安定剤溶液(2)の量は、得られたイソシアネート基含有プレポリマーに対して3.0%に相当する量である。
 次いで配合物の全量を60℃に調節し、60℃の温水(2,353g)中に、プライミクス(株)製ホモミキサー(機械式強制分散機)を用いて8,000rpmの回転数で2分間混合し分散させた。
 この混合分散物を温度計、攪拌機及び窒素吹込み管を備えた反応容器に移し、攪拌しながら60℃で10時間反応させた。
 上記のポリウレタン樹脂の分散液から固形分(ポリウレタン樹脂)を濾別し、これに、以下に示した添加剤(1)~(4)を添加し乾燥した後に、打粉剤「MP-1451」3.0gを添加することにより、粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂「A1/B1-B」を調製した。得られた樹脂の粒子は真球状(短/長=1.0)であり、体積平均粒径は140μm、数平均分子量は32,000であった(表2参照)。
〔添加剤〕
(1)酸化防止剤:「イルガノックス245」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、添加量=2.0g。
(2) 紫外線吸収剤:「チヌビン 213」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、添加量=2.0g。
(3)光安定剤:「チヌビン 765」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、添加量=2.0g。
(4)内部離型剤:「SH200-100,000cs」(東レ・ダウコーニング(株)製)、添加量=2.0g。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
[実施例1-1~1-10、比較例1-1~1-6((A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の調製)その1]
 粉体流動性の異なる熱可塑性ポリウレタン樹脂「A1/B1-1」~「A1/B1-16」を容量9Lのヘンシェルミキサーにそれぞれ1,500g仕込み、(A2-1)粉末状有機系熱分解型発泡剤として体積平均粒径6μmのアゾジカルボンアミド(ADCA)粉末「A2-1-2」を0.7%(10.5g)追加した。次いで、以下の着色顔料「D-1」を0.8%(12g)添加し、それぞれ1,000rpmで40秒間撹拌混合して(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を調製し、夫々を樹脂「PU-A1」~「PU-A16」とした(質量比及び性状は表3、4参照)。
〔着色顔料D-1〕
 住化カラー製カーボンブラック分散顔料「PV-817」667gと、同社製酸化チタン分散顔料「PV-7A1301」333gを、粉体専用リボンミキサーを用いて均一になるまで混合した。
[実施例1-11~1-13、比較例1-7~1-9((A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の調製):その2]
 熱可塑性ポリウレタン樹脂「A1/B1-8」1,500gを容量9Lのヘンシェルミキサーに仕込み、(A2-1)粉末状有機系熱分解型発泡剤として体積平均粒径6μmのADCA粉末「A2-1-2」を0%(0g)~1.3%(19.5g)の範囲で添加量を変更して追加した。次いで、前述の着色顔料「D-1」を0.8%(12g)添加し、それぞれ1,000rpmで40秒間撹拌混合して(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を調製し、夫々を樹脂「PU-A17」~「PU-A22」とした(質量比及び性状は表5参照)。
[実施例1-14~1-17、比較例1-10、1-11((A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の調製):その3]
 熱可塑性ポリウレタン樹脂「A1/B1-8」1,500gを容量9Lのヘンシェルミキサーに仕込み、(A2-2)粉末状無機系熱分解型発泡剤として体積平均粒径5μmの炭酸水素ナトリウム(NaHCO)粉末「A2-2-1」を0.7%(10.5g)~5.0%(75.0g)の範囲で添加量を変更して追加した。次いで、前述の着色顔料「D-1」を0.8%(12g)添加し、それぞれ1,000rpmで40秒間撹拌混合して(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を調製し、夫々を樹脂「PU-A23」~「PU-A28」とした(質量比及び性状は表6参照)。
[実施例1-18、1-19、比較例1-12((A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の調製):その4]
 熱可塑性ポリウレタン樹脂「A1/B1-8」1,500gを容量9Lのヘンシェルミキサーに仕込み、(A2-1)粉末状有機系熱分解型発泡剤として体積平均粒径4μm、20μm、25μmのADCA粉末「4μm:A2-1-1、20μm:A2-1-3、25μm:A2-1-4」をそれぞれ0.7%(10.5g)、追加した。次いで、前述の着色顔料「D-1」を0.8%(12g)添加し、各々1,000rpmで40秒間撹拌混合して(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を調製し、夫々を樹脂「PU-A29」~「PU-A31」とした(質量比及び性状は表7参照)。
[参考例1、2((B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の調製)]
 熱可塑性ポリウレタン樹脂「A1/B1-8」、「A1/B1-B」を容量9Lのヘンシェルミキサーにそれぞれ1,500g仕込み、次いで、前述の着色顔料「D-1」を0.8%(12g)添加し、1,000rpmで30秒間撹拌混合して(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を調製し、樹脂「PU-BR1」、「PU-BR2」とした(質量比及び性状は表3参照)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
[実施例1-20(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その1]
 250℃に熱した金型内に、(B)非発泡性可塑性ポリウレタン樹脂組成物として「PU-BR1」を仕込んで2秒間保持し、金型を反転させて過剰の粉末材料を除去し、非発泡層を形成した。続いて非発泡層が付着したままの同じ金型内に、(A2-1)有機系熱分解型発泡剤を含有する(A)発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物として「PU-A3」を仕込んで4秒間保持し、金型を反転させて過剰の粉末材料を除去し発泡層を形成した。この金型を300℃の加熱炉に入れて30秒間にわたり加熱した後で、加熱炉から取り出した金型を冷却し脱型することで、非発泡層と発泡層が一体となった2層構造のシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。
 この実施例において、使用した(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の体積平均粒径は110μmであり、100μm未満の粒子の含有量は40質量%、30μm未満の粒子の含有量は5質量%、20μm未満の粒子の含有量は2質量%である。また、この(A)発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物としてのかさ比重は0.60g/cm、流下時間は20秒、安息角は35°、耐ブロッキング率は51%である。得られた成形物の所定の数箇所について厚みを測定し、それらの平均値を算出したところ、全厚みは1.2mm、非発泡層の厚みは0.2mm、発泡層の厚みは1.0mm(比率0.83)であり、均一な厚みの成形物であった。また、表8に記載した特性を確認した。成形物の真比重は0.65g/cm、硬度はHA=51度であった。これらは後述する比較例1-29の、「PU-BR2」のみでの成形物に比較して、44%の軽量化と29ポイントの硬度低下に相当し、非常に柔軟で良好な触感の成形物となった。
[実施例1-21~1-29(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その2]
 非発泡層に「PU-BR1」を、発泡層に「PU-A4」、「PU-A5」、「PU-A7」、「PU-A8」、「PU-A10」、「PU-A11」、及び「PU-A13」~「PU-A15」を各々使用し、実施例1-20の成形方法の発泡層を形成させる工程において、各々の成形物の厚みを揃えるために保持時間を調整した。その他の成形工程は実施例1-20と同様とし、二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。
 この実施例において、使用した(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の体積平均粒径は110~300μmであり、100μm未満の粒子の含有量は40質量%以下、30μm未満の粒子の含有量は5質量%以下、20μm未満の粒子の含有量は2質量%以下である。得られた成形物は表8、9に記載した良好な特性を示し、均一な厚みの成形物となった。また「PU-BR2」のみでの成形物と比較して軽量化され、良好な触感の成形物となった。
[比較例1-13、1-18(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その3]
 非発泡層に「PU-BR1」を、発泡層に「PU-A1」又は「PU-A16」を各々使用し、実施例1-20の成形方法の発泡層を形成させる工程において、各々の成形物の厚みを実施例1-20~1-29に揃えるために保持時間を調整した。その他の成形工程は実施例1-20と同様とした。
 比較例1-13、1-18は、(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の体積平均粒径が110~300μmの範囲外のものを使用した比較例である。比較例1-13の場合、「PU-A1」は体積平均粒径が小さいために粉体流動性が悪く、形成された非発泡層の上に「PU-A1」を均一な厚みで積層させることが困難であり、比較例1-13では成形物を得ることが困難であった。一方で、体積平均粒径が350μmと大きい「PU-A16」を使用した比較例1-18については、二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物が得られたが、溶融不良による機械的特性の低下が確認された。
[比較例1-14~1-17(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その4]
 非発泡層に「PU-BR1」を、発泡層に「PU-A2」、「PU-A6」、「PU-A9」又は「PU-A12」を各々使用し、実施例1-20の成形方法の発泡層を形成させる工程において、各々の成形物の厚みを実施例1-20~1-29に揃えるために保持時間を調整した。その他の成形工程は実施例1-20と同様とした。
 比較例1-14~1-17は、(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の100μm未満の粒子の含有量が40質量%以下、かつ30μm未満の粒子の含有量が5質量%以下、かつ20μm未満の粒子の含有量が2質量%以下という範囲に入らないものを使用した比較例である。得られた成形物は、表8、9に記載した特性を示し、粉体流動性が悪く、発泡層を均一な厚みで成形することが困難であった。
[実施例1-30~1-33(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その5]
 非発泡層に「PU-BR2」を、発泡層に「PU-A19」~「PU-A21」を各々使用し、実施例1-20の成形方法の発泡層を形成させる工程において、各々の成形物の厚みを実施例1-20に揃えるために保持時間を調整した。その他の成形工程は実施例1-20と同様とし、二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。
 この実施例において、(A2-1)有機系熱分解型発泡剤の添加量は0.2~1.0質量%である。得られた成形物は表10に記載した良好な特性を示し、「PU-BR2」のみでの成形品と比較して軽量化され、良好な触感の成形物となった。
[比較例1-19~1-21(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その6]
 非発泡層に「PU-BR2」を、発泡層に「PU-A17」、「PU-A18」又は「PU-A22」を使用して、実施例1-30~1-33の成形方法の発泡層を形成させる工程において、各々の成形物の厚みを揃えるために保持時間を調整した。その他の成形工程は実施例1-30~1-33と同様とし、二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。
 比較例1-19~1-21は、(A2-1)有機系熱分解型発泡剤の添加量が0.2~1.0質量%の範囲外である場合の比較例である。得られた成形物は表10に記載した特性を示し、比較例1-19及び比較例1-20は軽量化が達成されず触感も不十分であり、比較例1-21については機械的特性の著しい低下が確認された。
[比較例1-22、1-23(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その7]
 発泡層に「PU-A19」又は「PU-A21」を使用して、実施例1-30~1-33の成形方法における非発泡層を形成する工程を省き、発泡層を形成する工程から実施した。各々の成形物の厚みを実施例1-30~1-33に揃えるために保持時間を調整し、一層構造から成るシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。
 比較例1-22、1-23は、得られた成形物に非発泡層が存在しない。これらの成形物は表10に記載した特性を示し、ピンホールによる製品面の外観不良や機械的特性や耐久性の著しい低下が確認された。
[実施例1-34~1-37(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その8]
 非発泡層に「PU-BR2」を、発泡層に「PU-A24」~「PU-A27」を各々使用し、実施例1-20の成形方法の発泡層を形成させる工程において、各々の成形物の厚みを実施例1-20に揃えるために保持時間を調整した。その他の成形工程は実施例1-20と同様とし、二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。
 この実施例において、(A2-2)無機系熱分解型発泡剤の添加量は1.0~4.5質量%である。得られた成形物は表11に記載した良好な特性を示し、「PU-BR2」のみでの成形物と比較して軽量化され、良好な触感の成形物となった。
[比較例1-24、1-25(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その9]
 非発泡層に「PU-BR2」を、発泡層に「PU-A23」又は「PU-A28」を使用して、実施例1-34~1-37の成形方法の発泡層を形成させる工程において、各々の成形物の厚みを揃えるために保持時間を調整した。その他の成形工程は実施例1-34~1-37と同様とし、二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。
 比較例1-24、1-25は、(A2-2)無機系熱分解型発泡剤の添加量が1.0~4.5質量%の範囲外である場合の比較例である。得られた成形物は表11に記載した特性を示し、比較例1-24は軽量化が達成されず触感も不十分であり、比較例1-25については機械的特性の著しい低下が確認された。
[実施例1-38、1-39(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その10]
 250℃に予備加熱した金型内に、(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物として「PU-BR2」を仕込んで2秒間保持し、金型を反転させて過剰の粉末材料を除去し、非発泡層を形成した。続いて非発泡層が付着したままの同じ金型内に、(A2-1)有機系熱分解型発泡剤を含有する(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物として「PU-A29」、又は「PU-A30」を各々仕込んで一定時間保持し(成形物の厚みを揃えるため)、金型を反転させて過剰の粉末材料を除去し発泡層を形成した。この金型を300℃にて自己発熱で30秒間にわたり加熱した後、金型を冷却し脱型することで、非発泡層と発泡層が一体となった2層構造のシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。
 この実施例において、(A2-1)として使用した熱分解型発泡剤ADCAの粒径は4~20μmである。得られた成形物は表12に記載した良好な特性を示し、先述した比較例1-19の成形物に比較して軽量化され、良好な触感の成形物となった。
[比較例1-26(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その11]
 非発泡層に「PU-BR2」を、発泡層に「PU-A31」を使用して、実施例1-38、1-39の成形方法の発泡層を形成させる工程において、成形物の厚みを実施例1-38、1-39に揃えるために保持時間を調整した。その他の成形工程は実施例1-38、1-39と同様とし、二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。
 比較例1-26は、使用した熱分解型発泡剤ADCAの粒径が25μmと、本発明の上限である20μmを超える比較例である。得られた成形物は表12に記載した特性を示し、20μmのADCAを使用した実施例1-39に比較してセルが不均一となり機械的特性の低下が確認された。
[実施例1-40~1-42(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その12]
 非発泡層に「PU-BR2」を、発泡層に「PU-A8」を各々使用し、各々の成形物の非発泡層と発泡層の厚み比を変化させるために、実施例1-20の成形方法における非発泡層と発泡層を形成させる工程において、それぞれ保持時間を調整した。その他の成形工程は実施例1-20と同様とし、二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。
 この実施例において、成形物全体の厚みに対する(a)発泡層の厚みの割合は、0.50~0.92である。得られた成形物は表13に記載した良好な特性を示し、先述した比較例1-19の成形物に比較して軽量化され、良好な触感の成形物となった。
[比較例1-27~1-28(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その13]
 非発泡層に「PU-BR2」を、発泡層に「PU-A8」を各々使用し、実施例1-40~1-42と同様の成形方法により、二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。
 比較例1-27、1-28は、成形物全体の厚みに対する(a)発泡層の厚みの割合が、0.40~0.92範囲外である場合の比較例である。得られた成形物は表13に記載した特性を示し、(a)発泡層の厚みの割合が0.96と大きい比較例1-27は、外観不良及び機械的特性や耐久性の低下が確認された。(a)発泡層の厚みの割合が0.33と小さい比較例1-28の成形物については軽量化が不十分でありソフトな触感が得られなかった。
[比較例1-29(シート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その14]
 250℃に熱した金型内に、(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物として「PU-BR2」を仕込んで16秒間保持し、金型を反転させて過剰の粉末材料を除去し、この金型を300℃の加熱炉に入れて30秒間にわたり加熱した後で、加熱炉から取り出した金型を冷却し脱型することで、通常の一層構造のシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。得られた成形物は表13に記載した特性を示し、軽量化が達成されずソフトな触感が得られなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
[実施例2-1~2-10、比較例2-1~2-7((B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の調製)]
 粉体流動性の異なる熱可塑性ポリウレタン樹脂「A1/B1-1」~「A1/B1-16」及び「A1/B1-B」を容量9Lのヘンシェルミキサーにそれぞれ1,500g仕込み、次いで、前述の着色顔料「D-1」を0.8%(12g)添加し、それぞれ1,000rpmで30秒間撹拌混合して(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を調製し、夫々を樹脂「PU-B0」~「PU-B16」とした(質量比及び性状は表14、15参照)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
[調製例2-20((A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の調製)]
 熱可塑性ポリウレタン樹脂「A1/B1-8」を容量9Lのヘンシェルミキサーに1,500g仕込み、(A2)粉末状熱分解型発泡剤として体積平均粒径6μmのアゾジカルボンアミド「ADCA」粉末を0.7%(10.5g)追加した。次いで、前述の着色顔料「D-1」を0.8%(12g)添加し、1,000rpmで40秒間撹拌混合して(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を調製し、「PU-AR1」とした。
[実施例2-12(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その1]
 250℃に熱した金型内に、(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物として「PU-B3」を仕込んで1秒間保持し、金型を反転させて過剰の粉末材料を除去し、非発泡層を形成した。続いて非発泡層が付着したままの同じ金型内に、(A2)熱分解型発泡剤を含有する(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物として「PU-AR1」を仕込んで5秒間保持し、金型を反転させて過剰の粉末材料を除去し発泡層を形成した。この金型を300℃の加熱炉に入れて30秒間にわたり加熱した後で、加熱炉から取り出した金型を冷却し脱型することで、非発泡層と発泡層が一体となった2層構造のシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。
 この実施例において、使用した(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の体積平均粒径は110μmであり、100μm未満の粒子の含有量は40質量%、30μm未満の粒子の含有量は5質量%、20μm未満の粒子の含有量は2質量%である。また、この(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物としてのかさ比重は0.61g/cm、流下時間は20秒、安息角は35°、耐ブロッキング率は50%である。得られた成形物の所定の数箇所について厚みを測定し、それらの平均値を算出したところ、全厚みは1.2mm、非発泡層の厚みは0.2mm、発泡層の厚みは1.0mm(比率0.83)であり、均一な厚みの成形物であった。また、表5に記載した特性を確認した。成形物の真比重は0.64、硬度はHA=51度であった。これらは後述する比較例2-15の、「PU-B0」のみでの成形物に比較して、45%の軽量化と29ポイントの硬度低下に相当し、非常に柔軟で良好な触感の成形物となった。
[実施例2-13~2-22(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その2]
 非発泡層に「PU-B4」、「PU-B5」、「PU-B7」、「PU-B8」、「PU-B10」、「PU-B11」又は「PU-B13」~「PU-B15」を、発泡層に「PU-AR1」を各々使用し、実施例2-12の成形方法の非発泡層を形成させる工程において、各々の成形物の厚みを揃えるために保持時間を調整した。その他の成形工程は実施例2-12と同様とし、二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。
 この実施例において、使用した(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の粒径は110~300μmであり、100μm未満の粒子の含有量は40質量%以下、30μm未満の粒子の含有量は5質量%以下、20μm未満の粒子の含有量は2質量%以下である。得られた成形物は表5、6に記載した良好な特性を示し、均一な厚みの成形物となった。また「PU-B0」のみでの成形物と比較して軽量化され、良好な触感の成形物となった。
[比較例2-7、2-12(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その3]
 非発泡層に「PU-B1」又は「PU-B16」を、発泡層に「PU-AR1」を各々使用し、実施例2-12の成形方法の非発泡層を形成させる工程において、各々の成形物の厚みを実施例2-12~2-22に揃えるために保持時間を調整した。その他の成形工程は実施例2-12と同様とした。
 比較例2-7、2-12は、(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の粒径が110~300μmの範囲外のものを使用した比較例である。比較例2-7の場合、「PU-B1」は体積平均粒径が小さいために粉体流動性や粉切れが悪く、粉体が金型細部にまで流れずに非発泡層に欠肉が生じ、また均一な厚みで形成させることが困難であり、比較例7では成形物を得ることが困難であった。一方で、体積平均粒径が350μmと大きい「PU-B16」を使用した比較例2-12については、二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物が得られたが、ピンホールによる外観不良及び溶融不良による機械的特性や耐久性の低下が確認された。得られた成形物の特性を表5、6に記載した。
[比較例2-8~2-11(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その4]
 非発泡層に「PU-B2」、「PU-B6」、「PU-B9」又は「PU-B12」を、発泡層に「PU-AR1」を各々使用し、実施例2-12の成形方法の非発泡層を形成させる工程において、各々の成形物の厚みを実施例2-12~2-22に揃えるために保持時間を調整した。その他の成形工程は実施例2-12と同様とした。
 比較例2-8~2-11は、(B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂の100μm未満の粒子の含有量が40質量%以下、かつ30μm未満の粒子の含有量が5質量%以下、かつ20μm未満の粒子の含有量が2質量%以下の範囲外のものを使用した比較例である。比較例2-8の場合、「PU-B2」の体積平均粒径は110μmであるものの、30μm未満、及び20μm未満の粒子の含有量が範囲外であるため、粉体流動性や粉切れが悪く、比較例2-7と同様に成形物を得ることが困難であった。比較例2-9~2-11については得られた成形物は表5、6に記載した特性を示し、粉体流動性が悪く、非発泡層を均一な厚みで成形することが困難であった。
[実施例2-23~2-26(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その5]
 250℃に予備加熱した金型内に、(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物として「PU-B0」を仕込んで一定時間保持(非発泡層と発泡層の厚み比を変化させるため)し、金型を反転させて過剰の粉末材料を除去し、非発泡層を形成した。続いて非発泡層が付着したままの同じ金型内に、(A2)熱分解型発泡剤を含有する(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物として「PU-AR1」を仕込んで一定時間保持(非発泡層と発泡層の厚み比を変化させるため)し、金型を反転させて過剰の粉末材料を除去し発泡層を形成した。この金型を300℃にて自己発熱で30秒間にわたり加熱した後、金型を冷却し脱型することで、非発泡層と発泡層が一体となった全厚み1.2mmの2層構造から成るシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。この実施例において、成形物全体の厚みに対する(a)発泡層の厚みの割合は、0.40~0.92である。得られた成形物は表7に記載した良好な特性を示し、後述する比較例2-15の「PU-B0」のみでの成形物に比較して、軽量化され、良好な触感の成形物となった。
[比較例2-13~2-14(二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その6]
 非発泡層に「PU-B0」を、発泡層に「PU-AR1」を各々使用し、実施例2-23~2-26と同様の成形方法により、二層構造を有するシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。
 比較例2-13、2-14は、成形物全体の厚みに対する(a)発泡層の厚みの割合が、0.40~0.92範囲外である場合の比較例である。得られた成形物は表7に記載した特性を示し、(a)発泡層の厚みの割合が0.96と大きい比較例2-13は外観不良及び機械的特性や耐久性の低下が確認され、(a)発泡層の厚みの割合が0.33と過小な比較例2-14の成形物については軽量化が不十分でありソフトな触感が得られなかった。
[比較例2-15(シート状ポリウレタン樹脂成形物の製造)その7]
 250℃に熱した金型内に、(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物として「PU-B0」を仕込んで16秒間保持し、金型を反転させて過剰の粉末材料を除去し、この金型を300℃の加熱炉に入れて30秒間にわたり加熱した後で、加熱炉から取り出した金型を冷却し脱型することで、通常の一層構造のシート状ポリウレタン樹脂成形物を得た。
 得られた成形物は表7に記載した特性を示し、軽量化が達成されずソフトな触感が得られなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
分子量測定方法
 GPC測定により、測定したチャートにおいて、ピーク面積が最大である主ピークに係る成分の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)を求めた。測定条件は下記の通りである。
・測定器:「HLC-8120」(東ソー(株)製)
・カラム:「TSKgel MultiporeHXL-M」(東ソー(株)製)(平均粒径=5μm、サイズ=7.8mmID×30cm×4本)
・キャリア:テトラヒドロフラン(THF)
・検出器:視差屈折
・サンプル:THF/n-メチルピロリドン=2/1(質量比)を溶媒とした1%溶液
・検量線:標準ポリスチレン
粉体流動性評価方法
 粉体流動性に関しては、筒井理化製のかさ比重測定器(JIS-K6720準拠)を用いて粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物のゆるめのかさ比重と、100cmの材料が測定器を流下する時間を測定した。
安息角評価方法
 安息角に関しては、筒井理化製のかさ比重測定器(JIS-K6720準拠)を用いて、水平面上に上方から100cmの粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を流出させて円錐状に堆積させ、その表面の傾斜角を測定した。
耐ブロッキング性評価方法
 耐ブロッキング性については下記の手順でブロッキング率を測定した。
・上部が開口した直径50mm、高さ130mmの円筒状のスチール缶に約150gの粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を秤量して投入する。
・その上に直径40mm、質量900gのステンレス製の分銅を載せ、80℃の恒温槽に24時間静置する(約7kPaの圧力に相当)。
・分銅を取り外した後で20℃の雰囲気下に2時間静置し、目開き1mmの篩いをパスした樹脂材料の量を秤量する。
・試験前の樹脂量と、試験後に篩いをパスした量の比をパス率とする。
非発泡層の厚みの均一性
 得られた成形シートの所定の数箇所について厚みを測定し、それらの最大厚みと最小厚みの差を求め、下記の基準に従って評価した。
 「5」:厚みの差が0.05mm未満
 「4」:厚みの差が0.05~0.10mm未満
 「3」:厚みの差が0.10~0.15mm未満
 「2」:厚みの差が0.15~0.20mm未満
 「1」:厚みの差が0.20mm以上
セルの均一性
 得られた成形シートの発泡セルをマイクロスコープにより観察し、下記の基準に従って評価した。
 「5」:セルが均一なもの
 「4」:わずかにセルが不均一であるが目立たないもの
 「3」:わずかであるがセルが明らかに不均一であるもの
 「2」:やや著しくセルが不均一であるもの
 「1」:非常に著しくセルが不均一であるもの
ピンホールの状態
 得られた成形シートの表面におけるピンホールの有無及び程度をマイクロスコープにより観察し、下記の基準に従って評価した。
 「5」:ピンホールが全く認められないもの
 「4」:わずかにピンホールが認められるが目立たないもの
 「3」:わずかであるがピンホールが明らかに認められるもの
 「2」:ピンホールがやや著しいもの
 「1」:ピンホールが非常に著しいもの
表面硬度
 JIS K6253に準じて測定した。
耐摩耗性
 得られた成形シートについて、往復運動平面摩耗試験機を用いて、下記の条件で100往復摩耗を行い、その後の成形シートの状態を目視により観察し、下記の基準に従って評価した。
 摩耗条件
 ・往復運動:40回/分
 ・摩擦子 :30mm×12mm
 ・荷重  :29.4N
 ・摩耗材 :白綿かなきん3号を5枚積層
 評価
 「5」:損傷が全く認められないもの
 「4」:わずかに損傷が認められるが目立たないもの
 「3」:わずかであるが損傷が明らかに認められるもの
 「2」:損傷がやや著しいもの
 「1」:損傷が非常に著しいもの
機械特性
 得られた成形シートについて、JIS K6251、JIS K6252に準じて引張試験を行い、引張強度、破断伸びを測定した。
 試験条件
 サンプル:ダンベル1号形
 引張速度:200mm/分
レベリング性
 得られた成形シートの溶融状態を目視により観察し、以下の基準に従って評価した。
 評価
 「5」:溶融不良は認められないもの
 「4」:わずかに溶融不良が認められるが目立たないもの
 「3」:わずかであるが溶融不良が明らかに認められるもの
 「2」:溶融不良がやや著しいもの
 「1」:溶融不良が非常に著しいもの

Claims (16)

  1.  (A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂に(A2)粉末状熱分解型発泡剤をコンパウンドした(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物であって、
     (A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂は、体積平均粒径が110~300μmであり、更に、粒子径が100μm未満の粒子の含有量が40質量%以下、粒子径が30μm未満の粒子の含有量が5質量%以下、かつ粒子径が20μm未満の粒子の含有量が2質量%以下であり、
     (A2)粉末状熱分解型発泡剤は、体積平均粒径が20μm以下である、(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
  2.  かさ比重が0.60g/cm以上であり、
     100cmの容量が出口内径8mmの漏斗を流下する時間が20秒以下である、請求項1に記載の(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
  3.  安息角が35°以下である、請求項1又は2に記載の(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
  4.  ブロッキング率を測定した際のパス率が50%以上である、請求項1~3のいずれか一項に記載の(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
  5.  (A2)粉末状熱分解型発泡剤が、(A2-1)有機系熱分解型発泡剤であり、
     (A2-1)有機系熱分解型発泡剤が(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂に対して0.2~1.0質量%の割合でコンパウンドされたものである、請求項1~4のいずれか一項に記載の(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
  6.  (A2)粉末状熱分解型発泡剤が、無機系熱分解型発泡剤(A2-2)であり、
     (A2-2)無機系熱分解型発泡剤が(A1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂に対して1.0~4.5質量%の割合でコンパウンドされたものである、請求項1~4のいずれか一項に記載の(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
  7.  (B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂を含み、発泡剤を含有しない(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物であって、
     (B1)粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂は、体積平均粒径が110~300μmであり、更に、粒子径が100μm未満の粒子の含有量が40質量%以下、粒子径が30μm未満の粒子の含有量が5質量%以下、かつ粒子径が20μm未満の粒子の含有量が2質量%以下である、(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
  8.  かさ比重が0.60g/cm以上であり、
     100cmの容量が出口内径8mmの漏斗を流下する時間が20秒以下である、請求項7に記載の(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
  9.  安息角が35°以下である、請求項7又は8に記載の(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
  10.  ブロッキング率を測定した際のパス率が50%以上である、請求項7~9のいずれか一項に記載の(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物。
  11.  (a)発泡層と、これに隣接した(b)非発泡層とを備える、シート状ポリウレタン樹脂成形物であって、
     (a)発泡層が、請求項1~6のいずれか一項に記載の(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物からなるか、
     (b)非発泡層が、請求項7~10のいずれか一項に記載の(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物からなるものである、シート状ポリウレタン樹脂成形物。
  12.  全体の厚みに対して、(a)発泡層の厚み比が0.4~0.92である、請求項11に記載のシート状ポリウレタン樹脂成形物。
  13.  (Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物の溶融物上に(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を配置して、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を溶融及び発泡させることで、(a)発泡層と、これに隣接した(b)非発泡層とを備えるシート状ポリウレタン樹脂成形物を製造する製造方法であって、
     (X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物が、請求項1~6のいずれか一項に記載の(A)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物であるか、
     (Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物が、請求項7~10のいずれか一項に記載の(B)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物である、製造方法。
  14.  全体の厚みに対して、(a)発泡層の厚み比が0.4~0.92になるように(a)発泡層と(b)非発泡層とを一体成形する、請求項13に記載の製造方法。
  15.  請求項13又は14に記載の製造方法であって、
     200℃~300℃に予備加熱した金型の内面に、(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を付着及び溶融させて、非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層を形成する第一工程、
     前記非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層上に(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を付着させる第二工程、及び、
     前記非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層と(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物とを内面に備える前記金型を200~400℃で加熱し、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を溶融及び発泡させるとともに、前記非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層と接合させる第三工程、を備える製造方法。
  16.  請求項13又は14に記載の製造方法であって、
     200℃~300℃に予備加熱した金型の内面に、(Y)非発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を付着及び溶融させて、非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層を形成する第一工程、
     前記非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層上に(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を付着させる第二工程、及び、
     前記非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層と(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物とを内面に備える前記金型を200~300℃に発熱させ、(X)発泡性粉末状熱可塑性ポリウレタン樹脂組成物を溶融及び発泡させるとともに、前記非発泡性熱可塑性ポリウレタン樹脂層と接合させる第三工程、を備える製造方法。
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