WO2019082882A1 - 皮革用コーティング剤及び該コーティング剤を形成した皮革 - Google Patents

皮革用コーティング剤及び該コーティング剤を形成した皮革

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WO2019082882A1
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渡辺 健太郎
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    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica

Definitions

  • the present invention relates to a coating for leather having abrasion resistance and stain resistance, and a leather on which a coating of the coating is formed.
  • leathers such as natural leathers and synthetic leathers are widely used in applications such as car seats, furniture, clothes, shoes, bags, sanitary products, outdoor tents and the like.
  • the leather is required to have excellent abrasion resistance and slipperiness, as well as to be sufficiently protected against soiling.
  • many resin compositions used for conventional leathers have been solvent type using organic solvents in order to improve film forming properties, but development of water systems is promoted from the effects on human bodies and the environment There is.
  • the coating film when the coating film is whitened, the color of the leather is not sufficiently expressed, so a film that does not whiten is required.
  • JP 2007-314919 A discloses that abrasion resistance is improved by applying, to an artificial leather, a surface finish obtained by adding a crosslinking agent and a polyether-modified silicone to an aqueous polyurethane resin. There is.
  • the hydrophilicity of the surface finish is enhanced, the liquid color is transferred to the leather, for example, when dark drinks and liquids such as coffee adhere, and when the clothes are rubbed, the fiber is transferred to the leather.
  • the stain resistance on the surface of the leather will be lost, such as the color of the
  • JP-A-2010-241963 discloses that an acrylic resin, an acrylic silica resin, an acrylic polysiloxane resin, a silicone-based touch agent, and the like are blended and coated on natural leather.
  • JP 2008-308785 A discloses that a silicone resin film is formed on the surface of a synthetic leather made of a urethane resin.
  • silicone has a low refractive index, is largely separated from the urethane resin and the vinyl chloride resin, and the problem is that the film becomes hazy and white.
  • the inventor of the present invention also carries out a study using a silicone acrylic graft copolymer resin emulsion in JP-A-2016-138242 (patent document 5) and discloses that the problem of whitening does not occur.
  • weight reduction (thin film formation) of artificial leather itself is in progress, and the thickness of a coating agent is increased to maintain strength, and the amount of silicone is increased to improve abrasion resistance. At that time, there is a problem that the appearance is whitened.
  • JP 2007-138326 A JP 2007-314919 A Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-241963 JP 2008-308785 A JP, 2016-138242, A
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is for leather which has abrasion resistance, antifouling property, and a water-based urethane resin having anti-whitening function, a matting agent, and a silicone acrylic graft copolymer resin emulsion. It is an object of the present invention to provide a coating agent and a leather formed with a film of the coating agent.
  • the present inventors have achieved abrasion resistance by blending a silicone acrylic graft copolymer resin emulsion of the following component (III) with a coating agent containing an aqueous urethane resin and a matting agent.
  • a leather coating agent which has an anti-staining property and an anti-whitening function, and a leather on which a film formed by the coating agent is formed.
  • the present invention provides the following leather coating agent and a leather coated with the coating agent.
  • a coating agent for leather characterized by containing.
  • R 1 and R 2 are the same or different substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms (with the exception of the phenyl group), and Ph is a phenyl group.
  • R 3 is a mercapto group, an acryloxy group or a methacryloxy group-substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a vinyl group.
  • X is the same or different substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a hydroxyl group
  • Y is X or-[O-Si (X) 2 ] d
  • X and Y are a hydroxyl group
  • Z is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydroxyl group.
  • a is a number of 0 to 1,000
  • b1 is a positive number of 90 to 6,000
  • b2 is a positive number of 1 to 4,000
  • b1 + b2 is a positive number of 91 to 10,000
  • c is 1 to 50
  • d is a positive number of 1 to 1,000.
  • silicone acrylic graft copolymer resin emulsion is (I) a polyorganosiloxane represented by the above general formula (1), (Ii) acrylic acid ester monomer or methacrylic acid ester monomer, (Iii) The coating agent for leather according to 1 or 2, which is an emulsion graft copolymer with a functional group-containing monomer copolymerizable therewith, if necessary. 4. The coating agent for leather according to any one of 1 to 3, wherein the water based urethane resin is a polycarbonate based urethane resin. 5. The leather coating agent according to any one of 1 to 4, wherein the matting agent is selected from silica, silicone powder, acrylic powder and urethane powder. 6.
  • the coating agent for leather of the present invention has excellent abrasion resistance and stain resistance, and the leather having the coating agent can maintain high-grade appearance and high abrasion resistance. In addition, since it is a water system, it has great advantages in terms of work and environment.
  • the present invention (I) Water-based urethane resin, It is a leather coating agent containing (II) a matting agent, and (III) silicone acrylic graft copolymer resin emulsion, and a leather on which a film of the coating agent is formed.
  • the water-based urethane resin is a reaction product of polyisocyanate and polyol, and various water-soluble urethane resins using polyether, polycarbonate, polyester, etc. as the polyol can be mentioned.
  • the water-based urethane resin used in the present invention one having a viscosity (25 ° C.) of 5 to 700 mPa ⁇ s, preferably 10 to 500 mPa ⁇ s may be used.
  • polyether-based urethane resin examples include Adekabon titer HUX-350 manufactured by Adeka, WLS-201 and WLS-202 manufactured by DIC, and Superflex E-4000 and E-4800 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
  • polycarbonate-based urethane resins include Hydran WLS-210, WLS-213 manufactured by DIC, UW-1005E manufactured by Ube Industries, UW-5502, Permarine UA-368 manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd., Superflex manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. 460, Superflex 470, Edlan CM manufactured by Tanatex Chemicals Japan Ltd., and the like.
  • polyester-based urethane resins examples include Adekabon Titers HUX-380 and HUX-540 manufactured by Adeka, and Superflex 420 and Superflex 860 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Among these, polycarbonate-based urethane resins are preferred.
  • the blending amount of the water-based urethane resin is 50 to 80% by mass, preferably 60 to 80% by mass in solid content in the coating agent for leather. If the water-based urethane resin is less than 50% by mass, there is a problem that the film properties such as the abrasion resistance are extremely deteriorated, and if it exceeds 80% by mass, there is a problem that the surface is not smooth.
  • the matting agent includes silica, silicone powder, acrylic powder, urethane powder and the like.
  • the matting agent has good dispersibility in water and is preferably inexpensive silica.
  • the silica is preferably silica having a pore volume of 0.2 to 2 ml / g. More preferably, it is 0.6 to 2 ml / g. If it is less than 0.2 ml / g, the gloss of the leather treated with the coating composition will not disappear, and if it exceeds 2 ml / g, the abrasion resistance of the leather may be impaired.
  • the average particle size of the silica is not particularly limited as long as the pore volume is 0.2 to 2 ml / g, but it is preferably 1 to 10 ⁇ m, more preferably 1 to 8 ⁇ m. If the average particle size is 1 ⁇ m or more, the gloss can be removed from the surface of the leather without the silica being buried in the leather. If the average particle size is 10 ⁇ m or less, the silica can exhibit its function without falling off from the surface of the leather. The average particle size can be measured by a laser diffraction type particle size distribution measurement method.
  • Examples of commercially available products include Grace's silo blocks, syloids, silo jets, Fuji Silysia's Sylysia, DSL Japan's Carplex, AGC S-Itec's Sunsphere, and the like.
  • the blending amount of the matting agent is 10 to 40% by mass, preferably 10 to 30% by mass in solid content in the leather coating agent. If the amount of the matting agent is less than 10% by mass, there is a defect that the matting effect is hardly seen, and if it exceeds 40% by mass, there is a defect such as whitening of the film and deterioration of the abrasion resistance of the film.
  • the silicone acrylic graft copolymer resin emulsion is preferably (i) a polyorganosiloxane represented by the following general formula (1) and (ii) a copolymer of (meth) acrylic acid ester and (iii) a copolymer thereof It is obtained by emulsion graft polymerization with a mixture of possible functional group-containing monomers.
  • the (III) silicone acrylic graft copolymer resin emulsion is obtained using 10 to 100 parts by mass of the component (ii) and 0.01 to 20 parts by mass of the component (iii) with respect to 100 parts by mass of the component (i).
  • the component (ii) is more preferably 40 to 100 parts by mass, and the component (iii) more preferably 0.01 to 5 parts by mass.
  • polyorganosiloxane is represented by the following general formula (1).
  • R 1 and R 2 are the same or different substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, and the phenyl group is excluded. Ph is a phenyl group. Specific examples of the monovalent hydrocarbon group represented by R 1 and R 2 include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl and dodecyl groups.
  • Alkyl groups such as tetradecyl group, hexadecyl group and octadecyl group, cycloalkyl groups such as cyclopentyl group, cyclohexyl group and cycloheptyl group, alkenyl groups such as vinyl group and allyl group, aryl groups such as tolyl group and naphthyl group, vinylphenyl And alkenylaryl groups such as benzyl, phenylethyl and phenylpropyl, and alkenylaralkyl groups such as vinylbenzyl and vinylphenylpropyl, and some or all of the hydrogen atoms of these groups are A halogen atom such as fluorine, bromine or chlorine, an acryloxy group, a methacryloxy group, Examples thereof include those substituted with a carboxyl group, an alkoxy group, an alkenyloxy group, an amino group, an alkyl or an alkoxy or a (meth
  • the weight of the diphenylsiloxane of the polyorganosiloxane represented by the above formula was determined as follows. An arbitrary amount of the polyorganosiloxane represented by the formula (1) was dissolved in hexane, and a calibration curve was prepared from the absorbance at a wavelength of 264.0 nm of a spectrophotometer. The oil from which the water content of the emulsion was sufficiently removed was dissolved in hexane, and the content weight of diphenylsiloxane was determined from the concentration and the calibration curve. From the balance of the whitening suppression and the surface activation, diphenylsiloxane is preferably 15% by mass or more and 85% by mass or less.
  • Examples of the polyorganosiloxane represented by the formula (1) include KF-50, KF-53, X-21-3265, KF-54, KF-56, HIVAC F-4, HIVAC F manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. -5, Toray Dow Corning SH510, SH550, SH710, Momentive Performance Materials TSF-4300, TSF-437, TSF-431 and the like.
  • R 3 represents a mercapto group, an acryloxy group or a methacryloxy group-substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a vinyl group. Specifically, mercaptopropyl, acryloxypropyl, methacryloxypropyl, vinyl and the like are preferable.
  • X is the same or different substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms or a hydroxyl group, and unsubstituted or substituted 1 to 5 carbon atoms
  • the monovalent hydrocarbon group of 20 include the same ones as exemplified for R 1 and specific examples of the alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group And hexyloxy, heptyloxy, octyloxy, decyloxy and tetradecyloxy groups.
  • X is a hydroxyl group, a methyl group, a butyl group or a phenyl group.
  • Y is the same or different group represented by X or-[O-Si (X) 2 ] d -X.
  • Z is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydroxyl group, preferably a hydroxyl group or a methyl group.
  • a is a number from 0 to 1,000, preferably a number from 0 to 200, because when it is greater than 1,000, the strength of the resulting coating becomes insufficient.
  • b1 is a positive number of 90 to 6,000
  • b2 is a positive number of 1 to 4,000, preferably a positive number of 5 to 500. If b1 + b2 is less than 91, the flexibility of the coating becomes poor, and if it is more than 10,000, the tear strength thereof decreases, so a positive number of 91 to 10,000, preferably a positive number of 1,000 to 5,000. It is assumed.
  • c is a positive number of 1 to 50, and when it exceeds 50, there is a problem that the wear resistance is not improved when coated on leather.
  • d is a positive number of 1 to 1,000, preferably 1 to 200. From the viewpoint of crosslinkability, it is preferable to use one having at least 2, and preferably 2 to 4 hydroxyl groups in one molecule and formed at both ends.
  • Such (i) polyorganosiloxane is preferably used in the form of an emulsion, and may be a commercially available product or may be synthesized.
  • the synthesis can be carried out by a known emulsion polymerization method, for example, a cyclic organosiloxane or an ⁇ , ⁇ -dihydroxysiloxane oligomer which may have a fluorine atom, a (meth) acryloxy group, a carboxyl group, a hydroxyl group or an amino group
  • a cyclic organosiloxane or an ⁇ , ⁇ -dihydroxysiloxane oligomer which may have a fluorine atom, a (meth) acryloxy group, a carboxyl group, a hydroxyl group or an amino group
  • R 4 (4-ef) R 5 f Si (OR 6 ) e (2)
  • R 4 is, .R 5 showing a monovalent organic group, particularly an acryloxy group or methacryloxy group-substituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a vinyl group or a mercapto group having a mercapto group or a polymerizable double bond Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 6 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • e is an integer of 2 to 3
  • f is an integer of 0 to 1
  • e + f is 2 to 3.
  • cyclic organosiloxane hexamethyl cyclotrisiloxane (D3), octamethyl cyclotetrasiloxane (D4), decamethyl cyclopentasiloxane (D5), dodecamethyl cyclohexasiloxane (D6), 1,1-diethylhexamethyl Cyclotetrasiloxane, phenyl heptamethyl cyclotetrasiloxane, 1,1-diphenylhexamethyl cyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetravinyl tetramethyl cyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetramethyl cyclotetra Siloxane, 1,3,5,7-tetracyclohexyltetramethylcyclotetrasiloxane, tris (3,3,3-trifluoropropyl) trimethylcyclotrisiloxane, 1,3,5,7
  • silane coupling agent examples include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, and vinylsilanes such as vinylmethyldiethoxysilane; ⁇ - ( Meta) acryloxypropyltrimethoxysilane, ⁇ - (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, ⁇ - (meth) acryloxypropyltripropoxysilane, ⁇ - (meth) acryloxypropyltriisopropoxysilane, ⁇ - (meth) ) Acryloxypropyltributoxysilane, ⁇ - (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, ⁇ - (meth) acryloxypropylmethyldiethoxysilane, ⁇ - (meth) acryloxypropylmethyldipropoxysilane, Acrylic silanes such as ⁇ - (meth)
  • (meth) acryloxy shows acryloxy or methacryloxy.
  • These silane coupling agents are preferably used in an amount of 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.01 to 5 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the cyclic organosiloxane.
  • a known polymerization catalyst may be used as the polymerization catalyst used for the polymerization.
  • strong acids are preferable, and hydrochloric acid, sulfuric acid, dodecylbenzenesulfonic acid, citric acid, lactic acid and ascorbic acid are exemplified.
  • Preferred is dodecylbenzenesulfonic acid having emulsifying ability.
  • the amount of the acid catalyst used is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.2 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the cyclic organosiloxane.
  • surfactant in the case of polymerizing, sodium lauryl sulfate, sodium laureth sulfate, sodium dialkyl succinate, sodium alkyl diphenyl ether disulfonate, dodecyl benzene sulfonic acid, N-acyl amino acid salt, N as an anionic surfactant, -Acyl taurine salts, aliphatic soaps, alkyl phosphates and the like are mentioned, and among them, those which are easily soluble in water and have no polyethylene oxide chain are preferable.
  • N-acyl amino acid salts More preferred are N-acyl amino acid salts, N-acyl taurine salts, aliphatic soaps and alkyl phosphates, and particularly preferred are sodium alkyldiphenyl ether disulfonates and sodium lauryl sulfate.
  • the amount of the anionic surfactant used is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the cyclic organosiloxane.
  • the polymerization temperature is preferably 50 to 75 ° C.
  • the polymerization time is preferably 10 hours or more, more preferably 15 hours or more. Furthermore, it is particularly preferable to ripen at 5 to 30 ° C. for 10 hours or more after polymerization.
  • acrylic acid ester or methacrylic acid ester (hereinafter sometimes referred to as acrylic component) used in the present invention is an acrylic acid ester monomer or methacrylic acid having no functional group such as hydroxyl group, amide group or carboxyl group. It refers to an ester monomer, and is preferably an acrylic ester or methacrylic ester having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and further, the glass transition temperature (hereinafter sometimes referred to as Tg) of the polymer of the acrylic component is 40 ° C. or higher Preferably, monomers having a temperature of 60 ° C. or higher are preferable.
  • Examples of such monomers include methyl methacrylate, isopropyl methacrylate, ethyl methacrylate and cyclohexyl methacrylate.
  • the upper limit of Tg is preferably 200 ° C. or less, more preferably 150 ° C. or less.
  • the glass transition temperature can be measured based on JIS K7121.
  • Functional group-containing monomer (iii) copolymerizable with the component (iii) is a monomer having an unsaturated bond containing a carboxyl group, an amido group, a hydroxyl group, a vinyl group, an allyl group etc.
  • methacrylic acid, acrylic acid, acrylamide, allyl methacrylate, vinyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, and 2-hydroxypropyl methacrylate and their copolymerization is carried out to improve the compatibility. Is possible.
  • the (III) silicone acrylic graft copolymer resin emulsion of the present invention is copolymerized with (i) polyorganosiloxane obtained as described above and (ii) (meth) acrylic acid ester monomer and (iii) this The mixture with possible functional group-containing monomers is emulsion graft polymerized.
  • the mass ratio of the polyorganosiloxane of the formula (1) to the (meth) acrylic acid ester monomer (the mass ratio of the polyorganosiloxane of the formula (1) to the (meth) acrylic unit) in graft polymerization is 50: It is 50 to 90:10, preferably 50:50 to 80:20. If the amount of the silicone component is less than 50, there is a problem that the abrasion resistance is not improved when coated on leather.
  • radical initiator used herein examples include potassium persulfate, persulfates such as ammonium persulfate, hydrogen peroxide water, t-butyl hydroperoxide and hydrogen peroxide.
  • a redox system in combination with a reducing agent such as sodium acid sulfite, Rongalite, L-ascorbic acid, tartaric acid, saccharides and amines can also be used.
  • sodium lauryl sulfate sodium laureth sulfate
  • N-acyl amino acid salt N- as an anionic surfactant for improving the stability.
  • Acyl taurine salts aliphatic soaps, alkyl phosphates and the like can be added.
  • nonionic emulsifiers such as polyoxyethylene lauryl ether and polyoxyethylene tridecyl ether, can also be added.
  • the graft polymerization temperature of the components (ii) and (iii) with respect to the component (i) is preferably 25 to 55 ° C., and more preferably 25 to 40 ° C.
  • the polymerization time is preferably 2 to 8 hours, more preferably 3 to 6 hours.
  • a chain transfer agent can be added to adjust the molecular weight and graft ratio of the graft polymer.
  • the silicone acrylic graft copolymer resin emulsion (III) thus obtained is a polymer in which the components (ii) and (iii) are randomly grafted.
  • the solid content of the (III) silicone acrylic graft copolymer resin emulsion is preferably 35 to 50% by mass.
  • the viscosity (25 ° C.) is preferably 500 mPa ⁇ s or less, and more preferably 50 to 500 mPa ⁇ s.
  • the viscosity can be measured by a rotational viscometer.
  • the average particle size is preferably 0.1 ⁇ m (100 nm) to 0.5 ⁇ m (500 nm).
  • the average particle size can be measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus.
  • the blending amount of the silicone acrylic graft copolymer resin emulsion is 1 to 30% by mass, preferably 5 to 30% by mass, and more preferably 10 to 30% by mass in solid content in the coating agent for leather. If the amount of the silicone acrylic graft copolymer emulsion is less than 1% by mass, there is a problem that no improvement is seen in the abrasion resistance at all, and if it exceeds 30% by mass, the abrading resistance is also deteriorated. There is.
  • the coating agent for leather of the present invention comprises (I) a water-based urethane resin, (II) a matting agent, and (III) a silicone acrylic graft copolymer resin emulsion by a known mixing preparation method such as propeller stirrer or homogenizer under water system. It is obtained by mixing.
  • a mixing preparation method such as propeller stirrer or homogenizer under water system. It is obtained by mixing.
  • the coating agent of the present invention is an antioxidant, a colorant, an ultraviolet light absorber, a light stabilizer, an antistatic agent, a plasticizer, a flame retardant, a thickener, an interface, as long as the performance is not affected.
  • An activator, an organic solvent such as a film-forming aid, or other resin may be added.
  • the leather coating agent of the present invention is used on natural leather, artificial leather, and synthetic leather. Any artificial leather and synthetic leather such as urethane and vinyl chloride may be used, and urethane artificial leather and synthetic leather are preferable.
  • As the color of leather those of 0, 0, 0 to 152, 152, 152 or 0, 0, 230 to 101, 101, 270 as RGB values can exhibit the effects of the present invention.
  • the leather product of the present invention is not particularly limited in its use, but it is not limited in its use, but clothes such as bags, coats, pants, riding wear, flight jackets, rider suits, various work clothes, bags, belts, suspenders, shoes, gloves, Other items such as balls for ball games, wallets, notebooks, furniture, sanitary products, outdoor tents, interior materials for vehicles, car seats, seats and grips for motorcycles, bicycle saddles, carpets, musical instruments such as drums and shamisen, It becomes a material such as packing.
  • the formation method of the coating agent for leather of this invention is not specifically limited, for example, the coating method by various coaters, such as a gravure coater, a bar coater, a blade coater, a roll coater, an air knife coater, a screen coater, a curtain coater, brush coating etc. , Spray application, immersion and the like.
  • various coaters such as a gravure coater, a bar coater, a blade coater, a roll coater, an air knife coater, a screen coater, a curtain coater, brush coating etc. , Spray application, immersion and the like.
  • the coating amount of the coating agent for leather of the present invention is not particularly limited, but generally, from the viewpoint of antifouling property, construction workability and the like, preferably 1 to 300 g / m 2 , more preferably 5 to 5 in terms of solid content.
  • the film may be formed in the range of 100 g / m 2 , and naturally dried or dried by heating to 100 to 200 ° C. to form a film.
  • a homogeneous white emulsion was obtained.
  • This emulsion is transferred to a 2 L glass flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser, and polymerization reaction is carried out at 55 ° C. for 10 to 20 hours, followed by aging at 10 ° C. for 10 to 20 hours and then 10% carbonated
  • the pH was neutralized to near neutrality with 12 g of aqueous sodium solution.
  • This emulsion has a non-volatile content (solid content) of 46.4% after drying at 105 ° C. for 3 hours, and the organopolysiloxane in the emulsion is in the form of a non-flowing soft gel.
  • the amount of diphenylsiloxane was measured to be 19.3%.
  • the acrylic graft copolymerization to silicone is carried out by performing a redox reaction with a peroxide and a reducing agent at 30 ° C. while dropping 240 g of methyl methacrylate (MMA) over 3 to 5 hours, and the nonvolatile matter 44.5%
  • MMA methyl methacrylate
  • the silicone acrylic graft copolymer resin emulsion was obtained.
  • the silicone acrylic graft copolymer resin emulsion was confirmed by Si-NMR to be a polymer belonging to the chemical structure of the above general formula (1).
  • a uniform white emulsion was obtained.
  • This emulsion is transferred to a 2 L glass flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser, and polymerization reaction is carried out at 55 ° C. for 10 to 20 hours, followed by aging at 10 ° C. for 10 to 20 hours and then 10% carbonated
  • the pH was neutralized to near neutrality with 12 g of aqueous sodium solution.
  • This emulsion has a non-volatile content (solid content) of 46.6% after drying at 105 ° C. for 3 hours, and the organopolysiloxane in the emulsion is in the form of a non-flowing soft gel.
  • the acrylic graft copolymerization to a silicone is carried out by performing a redox reaction with a peroxide and a reducing agent at 30 ° C. while adding dropwise 240 g of methyl methacrylate (MMA) over 3 to 5 hours, and the nonvolatile matter is 45.0%.
  • MMA methyl methacrylate
  • a uniform white emulsion was obtained.
  • This emulsion is transferred to a 2 L glass flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser, and polymerization reaction is carried out at 55 ° C. for 10 to 20 hours, followed by aging at 10 ° C. for 10 to 20 hours and then 10% carbonated
  • the pH was neutralized to near neutrality with 12 g of aqueous sodium solution.
  • This emulsion has a non-volatile content (solid content) of 46.2% after drying at 105 ° C. for 3 hours, and the organopolysiloxane in the emulsion is in the form of a non-flowing soft gel.
  • the acrylic graft copolymerization to silicone is carried out by performing a redox reaction with a peroxide and a reducing agent at 30 ° C. while adding dropwise 240 g of methyl methacrylate (MMA) over 3 to 5 hours, and the non volatile matter 44.6%
  • MMA methyl methacrylate
  • a uniform white emulsion was obtained.
  • This emulsion is transferred to a 2 L glass flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser, and polymerization reaction is carried out at 55 ° C. for 10 to 20 hours, followed by aging at 10 ° C. for 10 to 20 hours and then 10% carbonated
  • the pH was neutralized to near neutrality with 12 g of aqueous sodium solution.
  • This emulsion has a non-volatile content (solid content) of 46.4% after drying at 105 ° C. for 3 hours, and the organopolysiloxane in the emulsion is in the form of a non-flowing soft gel.
  • the acrylic graft copolymerization to silicone is carried out by performing a redox reaction with a peroxide and a reducing agent at 30 ° C. while adding dropwise 240 g of methyl methacrylate (MMA) over 3 to 5 hours, and the non volatile matter 44.6%
  • MMA methyl methacrylate
  • a uniform white emulsion was obtained.
  • This emulsion is transferred to a 2 L glass flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser, and polymerization reaction is carried out at 55 ° C. for 10 to 20 hours, followed by aging at 10 ° C. for 10 to 20 hours and then 10% carbonated
  • the pH was neutralized to near neutrality with 12 g of aqueous sodium solution.
  • This emulsion has a non-volatile content (solid content) of 46.2% after drying at 105 ° C. for 3 hours, and the organopolysiloxane in the emulsion is in the form of a non-flowing soft gel.
  • the acrylic graft copolymerization to silicone is carried out by performing a redox reaction with a peroxide and a reducing agent at 30 ° C while adding dropwise 600 g of methyl methacrylate (MMA) over 3 to 5 hours, and the nonvolatile content is 45.1%.
  • MMA methyl methacrylate
  • This emulsion is transferred to a 2 L glass flask equipped with a stirrer, thermometer and reflux condenser, and the polymerization reaction is carried out at 55 ° C. for 24 hours, followed by aging at 0 ° C. for 24 hours and then 12 g of 10% aqueous sodium carbonate solution It neutralized around neutrality.
  • the acrylic graft copolymerization to silicone is carried out by performing a redox reaction with a peroxide and a reducing agent at 30 ° C. while dropping 66 g of methyl methacrylate (MMA) over 3 to 5 hours, and the non volatile matter is 44.8%.
  • MMA methyl methacrylate
  • Production Example 6 480 g of octamethylcyclotetrasiloxane, 120 g of diphenyl dimethylsiloxane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 0.60 g of ⁇ -methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 18 g of sodium alkyldiphenyl ether disulfonate, 100 g of pure water, and 5 g of dodecylbenzenesulfonic acid
  • a solution of 45 g of pure water in a 2 L polyethylene beaker is uniformly emulsified with a homomixer, 400 g of water is gradually added to dilute, and the mixture is diluted twice with a pressure of 300 kgf / cm 2 and passed twice through a high pressure homogenizer.
  • a white emulsion was obtained. This emulsion is transferred to a 2 L glass flask equipped with a stirrer, thermometer and reflux condenser, and the polymerization reaction is carried out at 55 ° C. for 24 hours, followed by aging at 0 ° C. for 24 hours and then 12 g of 10% aqueous sodium carbonate solution It neutralized around neutrality.
  • Acrylic graft copolymerization to silicone is carried out by performing a redox reaction with a peroxide and a reducing agent at 30 ° C while dropping 79 g of styrene and 161 g of MMA over 3 to 5 hours, and a silicone acrylic having a nonvolatile content of 44.8% A graft copolymer resin emulsion was obtained.
  • This emulsion is transferred to a 2 L glass flask equipped with a stirrer, thermometer and reflux condenser, and the polymerization reaction is carried out at 55 ° C. for 24 hours, followed by aging at 0 ° C. for 24 hours and then 12 g of 10% aqueous sodium carbonate solution It neutralized around neutrality.
  • An acrylic graft copolymerization to silicone is carried out by conducting a redox reaction with a peroxide and a reducing agent at 30 ° C while dropping 71 g of styrene and 169 g of MMA over 3 to 5 hours, and a silicone acrylic having a nonvolatile content of 44.8% A graft copolymer resin emulsion was obtained.
  • ⁇ Viscosity measurement method The liquid temperature of the resin emulsion (sample) of each example was maintained at 23 ⁇ 0.5 ° C., and measurement was performed using a BM type viscometer (No. 1 rotor, 6 rpm).
  • a digital refractometer RX-7000 ⁇ manufactured by Atago Co., Ltd. was used.
  • ⁇ Haze (HAZE) value> No. 10 was added to a water-based polycarbonate-based urethane resin (Edran CM) as a solid content of 10% of Production Examples 1 to 6 and Comparative Production Examples 1 to 3; A coating of 25 g / m 2 was performed with a bar coater of 20 and drying was performed at 150 ° C. for 1 minute. The haze value of the slide glass was 0.8%, and the haze value of "Edran CM" alone was 2.0%, which was transparent. The haze value was measured using NDH7000 (manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd.).
  • Example 1 An aqueous dispersion of a matting agent silica (Pyrysia 550), an aqueous polycarbonate-based urethane resin (Edran CM), and a silicone acrylic graft copolymer resin emulsion of Production Example 1 mixed with the solid content listed in Table 2 are available from DIC Corporation. No. 3 for urethane artificial leather (RGB values: 25, 30, 25). A coating of 31 g / m 2 (20 ⁇ m on a dry basis) was applied with a bar coater of 20, and drying was performed at 150 ° C. for 1 minute.
  • the obtained leather was evaluated by the method shown below. The results are shown in Table 2.
  • ⁇ Abrasion resistance> The leather coated to about 3 cm ⁇ about 25 cm was cut, a Gakushin abrasion tester was put on a cotton cloth, a load of 500 g was applied, and the number of times until the surface changed was described. The number of times is one reciprocation, and the more the number, the very good wear resistance.
  • Example 9 A black vinyl chloride resin film (having a thickness of about 200 ⁇ m / RGB value: a degree of polymerization of 1300) prepared using a laboplast mill and a T-die instead of urethane artificial leather (RGB values: 25, 30, 25) manufactured by DIC. This embodiment is the same as the embodiment 1 except that 30, 30, and 40). The evaluation of this Example 9 is shown in Table 2.
  • Comparative Example 5 A black vinyl chloride resin film (having a thickness of about 200 ⁇ m / RGB value: a degree of polymerization of 1300) prepared using a laboplast mill and a T-die instead of urethane artificial leather (RGB values: 25, 30, 25) manufactured by DIC. Comparative Example 1 is the same as Comparative Example 1 except that 30, 30, and 40). The evaluation of this comparative example 5 is shown in Table 2.
  • Comparative Example 6 A black vinyl chloride resin film (having a thickness of about 200 ⁇ m / RGB value: a degree of polymerization of 1300) prepared using a laboplast mill and a T-die instead of urethane artificial leather (RGB values: 25, 30, 25) manufactured by DIC. Comparative Example 4 is the same as Comparative Example 4 except that 30, 30, and 40). The evaluation of this comparative example 6 is shown in Table 2.
  • Edlan CM Water-based polycarbonate-based urethane resin manufactured by Tanatex Chemicals Japan Ltd.
  • the viscosity of the above “Edlan CM” is 500 mPa ⁇ s as measured with a BM type viscometer (6 rpm, 25 ° C, No. 2 rotor)
  • BM type viscometer 6 rpm, 25 ° C, No. 2 rotor
  • Synchrona 550 Silica manufactured by Fuji Silysia (average particle diameter 4 ⁇ m, pore volume 0.8 ml / g) The above average particle size and pore volume were measured according to JIS K 1150 (pore volume: method by nitrogen adsorption isotherm, average particle size: laser diffraction particle size distribution measuring method).
  • the coating agent for leather of the present invention (Examples 1 to 9) is water-based, is excellent in terms of application environment and environmental load, and has abrasion resistance, stain resistance and whitening.
  • the prevention function can be given to various leathers.

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Abstract

本発明は、 固形分比で (I)水系ウレタン樹脂、 (II)艶消し剤、及び (III)特定式で示されるポリオルガノシロキサンとアクリル酸エステル単位又はメタクリル酸エステル単位とが質量比50:50~90:10の割合であるシリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンを含有する皮革用コーティング剤、および上記皮革用コーティング剤による被膜が形成された皮革を提供する。本発明の皮革用コーティング剤は、優れた耐摩耗性、防汚性を有し、該コーティング剤を形成した皮革は高級な外観と高い耐摩耗性を維持できる。

Description

皮革用コーティング剤及び該コーティング剤を形成した皮革
 本発明は、耐摩耗性と防汚性とを有する皮革用コーティング剤及び該コーティング剤の被膜を形成した皮革に関する。
 従来より、天然皮革や合成皮革などの皮革は、カーシート、家具、衣料、靴、カバン、サニタリー用品、屋外用テント類などの用途に幅広く使用されている。これらの用途で使用する場合、皮革は、優れた耐摩耗性や滑性を有すると共に、汚れに対して十分な対策がはかられていることが要求されている。また、従来の皮革に用いる樹脂組成物は、造膜性を良好にするために、有機溶剤を用いた溶剤型のものが多かったが、人体や環境への影響から水系の開発が進められている。さらに、濃色系皮革にコーティングする場合、コーティング皮膜が白化すると皮革色が十分に表現されないため、白化しない皮膜が求められている。
 皮革の耐摩耗性や滑性を改善する方法としては、皮革を製造する際に樹脂にシリコーンオイルやシリコーンパウダー等のシリコーン成分を練り込むことが知られている。例えば、アクリル-シリコーン共重合体粒子をウレタン系エラストマーに混練し、合成皮革を製造している特開2007-138326号公報(特許文献1)では耐摩耗性の改善に成功している。しかしながら、この場合、粉体を樹脂に練り込むため、製造工程が複雑となる。また、耐摩耗性能を出すためにはアクリル-シリコーン共重合体粒子の添加量を多くする必要がある。
 これを解決するために、天然皮革や合成皮革などの皮革表面に樹脂等をコーティングする方法がある。特開2007-314919号公報(特許文献2)では水性ポリウレタン樹脂に架橋剤とポリエーテル変性シリコーンを添加した表面仕上げ剤を人工皮革に塗工することで耐摩耗性を向上させることが開示されている。しかしながら、この場合には、表面仕上げ剤の親水性が強くなるため、例えばコーヒーなど濃色の飲料や液体が付着した際に、皮革に液色が移る、衣服が擦れた際に、皮革に繊維の色が移るなど、皮革表面の防汚性がなくなることが懸念される。
 更に、皮革の防汚性を改善する方法としても、皮革表面に樹脂等をコーティングする方法が知られている。特開2010-241963号公報(特許文献3)ではアクリル樹脂、アクリルシリカ樹脂、アクリルポリシロキサン樹脂とシリコーン系触感剤等を配合し、天然皮革に塗工することが開示されている。特開2008-308785号公報(特許文献4)ではウレタン樹脂からなる合成皮革の表面にシリコーン樹脂皮膜を形成することが開示されている。しかし、シリコーンは屈折率が低く、ウレタン樹脂や塩化ビニル樹脂と大きく屈折率が離れており、皮膜が濁り白化してしまうことが課題となる。本発明者も、特開2016-138242号公報(特許文献5)でシリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンでの検討を実施し、白化の問題が起こらないことを開示している。しかし、人工皮革自体の軽量化(薄膜化)が進んでおり、強度を保つためコーティング剤の厚みを増したり、耐摩耗性を向上させるためにシリコーン量を増やしたりしている。その際、外観が白化してしまうという問題が生じている。
特開2007-138326号公報 特開2007-314919号公報 特開2010-241963号公報 特開2008-308785号公報 特開2016-138242号公報
 本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、耐摩耗性、防汚性を有し、かつ白化防止機能を備えた水系ウレタン樹脂、艶消し剤、シリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョン配合した皮革用コーティング剤及び該コーティング剤の被膜を形成した皮革を提供することを目的とする。
 本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、水系ウレタン樹脂と艶消し剤を含むコーティング剤に下記(III)成分のシリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンを配合することにより、耐摩耗性、防汚性を有し、かつ白化防止機能を備えた皮革用コーティング剤及び該コーティング剤による被膜を形成した皮革の開発に成功した。
 従って、本発明は、下記の皮革用コーティング剤及び該コーティング剤の被膜を形成した皮革を提供する。
1.固形分比で
(I)水系ウレタン樹脂:50~80質量%、
(II)艶消し剤:10~40質量%、
(III)下記一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサンとアクリル酸エステル単位又はメタクリル酸エステル単位とが質量比50:50~90:10の割合であるシリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョン:1~30質量%(但し、固形分として)
を含有することを特徴とする皮革用コーティング剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

〔式中、R1およびR2は同一又は異種の置換もしくは非置換の炭素数1~20の1価炭化水素基(但し、フェニル基を除く)であり、Phはフェニル基である。R3はメルカプト基、アクリロキシ基もしくはメタクリロキシ基置換の炭素数1~6のアルキル基、又はビニル基である。Xは同一又は異種の置換もしくは非置換の炭素数1~20の1価炭化水素基、炭素数1~20のアルコキシ基又はヒドロキシル基、YはX又は-[O-Si(X)2d-Xで示される同一又は異種の基で、X及びY中の少なくとも2個はヒドロキシル基である。Zは炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基又はヒドロキシル基である。aは0~1,000の数、b1は90~6,000の正数、b2は1~4,000の正数で、b1+b2は91~10,000の正数、cは1~50の正数、dは1~1,000の正数である。〕
2.上記一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサン中のジフェニルシロキサン量が15質量%以上85質量%以下である1記載の皮革用コーティング剤。
3.(III)シリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンが、
(i)上記一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサンと、
(ii)アクリル酸エステル単量体又はメタクリル酸エステル単量体と、
(iii)必要により、これと共重合可能な官能基含有単量体と
の乳化グラフト共重合物である1又は2記載の皮革用コーティング剤。
4.水系ウレタン樹脂が、ポリカーボネート系ウレタン樹脂である1~3のいずれかに記載の皮革用コーティング剤。
5.艶消し剤が、シリカ、シリコーンパウダー、アクリルパウダー、ウレタンパウダーから選ばれるものである1~4のいずれかに記載の皮革用コーティング剤。
6.シリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンが、固形分1~30質量%であり、25℃の粘度が500mPa・s以下である1~5のいずれかに記載の皮革用コーティング剤。
7.上記1~6のいずれかに記載の皮革用コーティング剤による被膜が形成された皮革。
 本発明の皮革用コーティング剤は、優れた耐摩耗性、防汚性を有し、該コーティング剤を形成した皮革は高級な外観と高い耐摩耗性を維持することができる。また水系であるため、作業面・環境面で利点が大きい。
 本発明は、
(I)水系ウレタン樹脂、
(II)艶消し剤、及び
(III)シリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョン
を含有する皮革用コーティング剤及び該コーティング剤の被膜を形成した皮革である。
 (I)水系ウレタン樹脂としては、ポリイソシアネートとポリオールとの反応物で、該ポリオールとしてポリエーテル系、ポリカーボネート系、ポリエステル系等を用いた各種水溶性ウレタン樹脂が挙げられる。この場合、本発明で用いる水系ウレタン樹脂は、粘度(25℃)が5~700mPa・s、好ましくは10~500mPa・sであるものを用いるとよい。
 ポリエーテル系ウレタン樹脂としては、アデカ社製アデカボンタイターHUX-350、DIC社製WLS-201,WLS-202、第一工業製薬社製スーパーフレックスE-4000,E-4800などが挙げられる。
 ポリカーボネート系ウレタン樹脂としては、例えば、DIC社製ハイドランWLS-210,WLS-213、宇部興産社製UW-1005E,UW-5502、三洋化成社製パーマリンUA-368、第一工業製薬社製スーパーフレックス460,スーパーフレックス470、タナテックスケミカルズジャパン社製 エドランCMなどが挙げられる。
 ポリエステル系ウレタン樹脂としては、アデカ社製アデカボンタイターHUX-380,HUX-540、第一工業製薬社製スーパーフレックス420,スーパーフレックス860などが挙げられる。
 これらの中で、ポリカーボネート系ウレタン樹脂が好ましい。
 水系ウレタン樹脂の配合量は、皮革用コーティング剤中固形分で50~80質量%であり、好ましくは60~80質量%である。水系ウレタン樹脂が50質量%未満であると、耐摩耗性など被膜特性が非常に悪くなるという不具合があり、80質量%を超えると表面が滑らかでないために触感が悪いという不具合がある。
 (II)艶消し剤としては、シリカ、シリコーンパウダー、アクリルパウダー、ウレタンパウダーなどが挙げられる。艶消し剤は水への分散性が良好で、安価なシリカが好ましい。シリカは、細孔容積が0.2~2ml/gのシリカが好ましい。更に好ましくは0.6~2ml/gである。0.2ml/g未満であるとコーティング組成物で処理した皮革の艶が消えなくなり、2ml/gを超えると皮革の耐摩耗性が低下するという不具合がある場合がある。
 シリカの平均粒子径は、細孔容積が0.2~2ml/gであることを満たす限り特に限定されないが、1~10μmであることが好ましく、より好ましくは1~8μmである。平均粒子径が1μm以上であれば、皮革にシリカが埋もれずに、皮革表面から艶を消すことができる。平均粒子径が10μm以下であれば、シリカが皮革表面から脱落せずにその機能を発揮することができる。なお、平均粒子径はレーザー回折式粒度分布測定法によって測定することができる。
 市販のものであれば、グレース社製サイロブロック、サイロイド、サイロジェット、富士シリシア社製サイリシア、DSLジャパン社製カープレックス、AGCエスアイテック社製サンスフェア等が例示される。
 艶消し剤の配合量は、皮革用コーティング剤中固形分で10~40質量%であり、好ましくは10~30質量%である。艶消し剤が10質量%未満であると艶消し効果がほとんど見られないという不具合があり、40質量%を超えると被膜の白化、被膜の耐摩耗性の低下という不具合がある。
 (III)シリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンは、好ましくは(i)下記一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサンと(ii)(メタ)アクリル酸エステル単量体と(iii)これと共重合可能な官能基含有単量体との混合物とを、乳化グラフト重合させて得られるものである。
 (III)シリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンは、(i)成分100質量部に対して、(ii)成分が10~100質量部、(iii)成分が0.01~20質量部を用いて得ることが好ましく、更に(ii)成分は40~100質量部、(iii)成分は0.01~5質量部がより好ましい。
 ここで、(i)ポリオルガノシロキサンは、下記一般式(1)で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 ここで、上記式中、R1およびR2は同一又は異種の置換もしくは非置換の炭素数1~20の1価炭化水素基であり、フェニル基は除かれる。Phはフェニル基である。R1およびR2の1価炭化水素基として具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基、ビニルフェニル基等のアルケニルアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、ビニルベンジル基、ビニルフェニルプロピル基等のアルケニルアラルキル基などや、これらの基の水素原子の一部又は全部がフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アミノ基、アルキル又はアルコキシもしくは(メタ)アクリロキシ置換アミノ基などで置換されたものが挙げられる。R1およびR2はとして、好ましくはメチル基である。
 上記式で示されるポリオルガノシロキサンのジフェニルシロキサンの重量は、下記の様に求めた。(1)式で示されるポリオルガノシロキサンをヘキサンに任意の量溶解し、分光光度計の264.0nmの波長における吸光度から検量線を作成した。エマルジョンの水分を十分に飛ばしたオイルをヘキサンに溶解し、その濃度と検量線からジフェニルシロキサンの含有重量を求めた。白化抑制と表面活性付与のバランスからジフェニルシロキサン15質量%以上85質量%以下が好ましい。(1)式で示されるポリオルガノシロキサンの例としては、信越化学工業社製のKF-50、KF-53、X-21-3265、KF-54、KF-56、HIVAC F-4、HIVAC F-5、東レ・ダウコーニング社製 SH510、SH550、SH710、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製TSF-4300、TSF-437、TSF-431などが挙げられる。
 R3としては、メルカプト基、アクリロキシ基もしくはメタクリロキシ基置換の炭素数1~6のアルキル基、又はビニル基である。具体的には、メルカプトプロピル基、アクリロキシプロピル基、メタクリロキシプロピル基、ビニル基等が好ましい。
 上記式中、Xは同一又は異種の置換もしくは非置換の炭素数1~20の1価炭化水素基、炭素数1~20のアルコキシ基又はヒドロキシル基であり、非置換もしくは置換の炭素数1~20の1価炭化水素基としては、R1で例示したものと同様のものが例示でき、炭素数1~20のアルコキシ基として、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、テトラデシルオキシ基等が挙げられる。Xとして、好ましくはヒドロキシル基、メチル基、ブチル基、フェニル基である。
 上記式中、YはX又は-[O-Si(X)2d-Xで示される同一又は異種の基である。
 上記式中、Zは炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基又はヒドロキシル基であり、好ましくはヒドロキシル基又はメチル基である。
 上記式中、aは1,000より大きくなると得られる被膜の強度が不十分となるので、0~1,000の数、好ましくは0~200の数である。b1は90~6,000の正数であり、b2は1~4,000の正数で、好ましくは5~500の正数である。b1+b2は、91未満では被膜の柔軟性が乏しいものとなり、10,000より大きいとその引き裂き強度が低下するので、91~10,000の正数、好ましくは1,000~5,000の正数とされる。cは1~50の正数であり、50を超えると、皮革にコーティングした際に耐摩耗性が良化しないという不具合がある。dは1~1,000、好ましくは1~200の正数とされる。また、架橋性の面から1分子中に少なくとも2個、好ましくは2~4個のヒドロキシル基を有し、両末端に形成させたものを用いることがよい。
 このような(i)ポリオルガノシロキサンは、エマルジョンの形態で使用されることが好ましく、市販品を使用してもよいし、合成してもよい。合成する場合は、公知の乳化重合法で実施でき、例えばフッ素原子、(メタ)アクリロキシ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基を有してもよい環状オルガノシロキサンあるいはα,ω-ジヒドロキシシロキサンオリゴマー、α,ω-ジアルコキシシロキサンオリゴマー、アルコキシシラン等と、ジフェニルジアルキルシロキサンおよび下記一般式(2)で示されるシランカップリング剤を、アニオン系界面活性剤を用いて水中に乳化分散させた後、必要に応じて酸等の触媒を添加して重合反応を行うことにより容易に合成することができる。
 R4 (4-e-f)5 fSi(OR6e   (2)
(式中、R4は、メルカプト基または重合性二重結合を有する1価有機基、特にアクリロキシ基又はメタクリロキシ基置換の炭素数1~6のアルキル基、ビニル基またはメルカプト基を示す。R5は炭素数1~4のアルキル基、R6は炭素数1~4のアルキル基で、eは2~3、fは0~1の整数を示し、e+f=2~3である。)
 上記環状オルガノシロキサンとしては、ヘキサメチルシクロトリシロキサン(D3)、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)、デカメチルシクロペンタシロキサン(D5)、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン(D6)、1,1-ジエチルヘキサメチルシクロテトラシロキサン、フェニルヘプタメチルシクロテトラシロキサン、1,1-ジフェニルヘキサメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7-テトラビニルテトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7-テトラシクロヘキシルテトラメチルシクロテトラシロキサン、トリス(3,3,3-トリフロロプロピル)トリメチルシクロトリシロキサン、1,3,5,7-テトラ(3-メタクリロキシプロピル)テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7-テトラ(3-アクリロキシプロピル)テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7-テトラ(3-カルボキシプロピル)テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7-テトラ(3-ビニロキシプロピル)テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7-テトラ(p-ビニルフェニル)テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7-テトラ[3-(p-ビニルフェニル)プロピル]テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7-テトラ(N-アクリロイル-N-メチル-3-アミノプロピル)テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7-テトラ(N,N-ビス(ラウロイル)-3-アミノプロピル)テトラメチルシクロテトラシロキサン等が例示される。好ましくは、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサンが用いられる。
 シランカップリング剤としては、具体的にはビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシランなどのビニルシラン類;γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリプロポキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリブトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジイソプロポキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジブトキシシランなどのアクリルシラン類;γ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシランなどのメルカプトシラン類等が挙げられる。又はこれらを縮重合したオリゴマーはアルコールの発生が抑えられより好ましい場合がある。ここで、(メタ)アクリロキシは、アクリロキシ又はメタクリロキシを示す。これらシランカップリング剤は、環状オルガノシロキサン100質量部に対し0.01~20質量部使用することが好ましく、0.01~5質量部の使用が更に好ましい。
 シランカップリング剤を共重合することにより、下記式中のcを有するポリオルガノシロキサンとなり、(ii)又は(iii)成分の単量体をグラフトさせる効果が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 重合に用いる重合触媒としては、公知の重合触媒を使用すればよい。中でも強酸が好ましく、塩酸、硫酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、クエン酸、乳酸、アスコルビン酸が例示される。好ましくは乳化能を持つドデシルベンゼンスルホン酸である。
 酸触媒の使用量としては、環状オルガノシロキサン100質量部に対して0.01~10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.2~2質量部である。
 また、重合する際の界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤として、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウレス硫酸ナトリウム、ジアルキルコハク酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸、N-アシルアミノ酸塩、N-アシルタウリン塩、脂肪族石けん、アルキルりん酸塩等が挙げられるが、中でも水に溶けやすく、ポリエチレンオキサイド鎖を持たないものが好ましい。更に好ましくは、N-アシルアミノ酸塩、N-アシルタウリン塩、脂肪族石けん及びアルキルりん酸塩であり、特に好ましくは、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウムである。
 なお、アニオン系界面活性剤の使用量は、環状オルガノシロキサン100質量部に対して0.1~20質量部であることが好ましく、より好ましくは0.5~10質量部である。
 重合温度は50~75℃が好ましく、重合時間は10時間以上が好ましく、15時間以上が更に好ましい。更に、重合後に5~30℃で10時間以上熟成させることが特に好ましい。
 本発明に用いる(ii)アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル(以下、アクリル成分ということがある)は、ヒドロキシル基、アミド基、カルボキシル基等の官能基を持たないアクリル酸エステル単量体又はメタクリル酸エステル単量体を指し、炭素数1~10のアルキル基を有するアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルが好ましく、更にはアクリル成分のポリマーのガラス転移温度(以下、Tgということがある)が40℃以上、好ましくは60℃以上になる単量体が好ましく、かかる単量体としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸シクロヘキシル等が挙げられる。なお、Tgの上限は、好ましくは200℃以下、更に好ましくは150℃以下である。
 ガラス転移温度は、JIS K7121に基づき測定できる。
 (ii)成分と共重合可能な官能基含有単量体(iii)としては、カルボキシル基、アミド基、水酸基、ビニル基、アリル基等を含む不飽和結合を有する単量体であり、具体的には、メタクリル酸、アクリル酸、アクリルアマイド、メタクリル酸アリル、メタクリル酸ビニル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸2-ヒドロキシプロピルが挙げられ、これらを共重合することで相溶性を向上させることが可能となる。
 本発明の(III)シリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンは、上記のようにして得られた(i)ポリオルガノシロキサンに(ii)(メタ)アクリル酸エステル単量体と(iii)これと共重合可能な官能基含有単量体との混合物を、乳化グラフト重合させる。
 グラフト重合させる際の式(1)のポリオルガノシロキサンと(メタ)アクリル酸エステル単量体との質量比(式(1)のポリオルガノシロキサンと(メタ)アクリル単位との質量比)は50:50~90:10であり、好ましくは50:50~80:20である。シリコーン成分が50より少ないと皮革にコーティングした際に耐摩耗性が良化しないという不具合がある。
 ここで使用されるラジカル開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過硫酸水素水、t-ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素が挙げられる。必要に応じ、酸性亜硫酸ナトリウム、ロンガリット、L-アスコルビン酸、酒石酸、糖類、アミン類等の還元剤を併用したレドックス系も使用することができる。
 既にポリオルガノシロキサンエマルジョン中に含まれている界面活性剤で十分にグラフト重合可能だが、安定性向上のためアニオン系界面活性剤として、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウレス硫酸ナトリウム、N-アシルアミノ酸塩、N-アシルタウリン塩、脂肪族石けん、アルキルりん酸塩等を添加することができる。また、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル等のノニオン系乳化剤を添加することもできる。
 (i)成分に対する(ii)及び(iii)成分のグラフト重合温度は25~55℃が好ましく、25~40℃が更に好ましい。また重合時間は2~8時間が好ましく、3~6時間が更に好ましい。
 更に、グラフトポリマーの分子量、グラフト率を調整するために連鎖移動剤を添加することができる。
 こうして得られたシリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョン(III)は、(ii)及び(iii)成分がランダムにグラフトされているポリマーである。
 また、(III)シリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンの固形分は35~50質量%が好ましい。また、粘度(25℃)は、500mPa・s以下が好ましく、50~500mPa・sが更に好ましい。粘度は回転粘度計にて測定できる。平均粒子径は、0.1μm(100nm)~0.5μm(500nm)が好ましい。なお、平均粒子径は、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置によって測定することができる。
 シリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンの配合量は、皮革用コーティング剤中固形分で1~30質量%であり、好ましくは5~30質量%、更に好ましくは10~30質量%である。シリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンが1質量%未満であると耐摩耗性において全く改善が見られないという不具合があり、30質量%を超えると白化する上に耐摩耗性も低下していくという不具合がある。
 本発明の皮革用コーティング剤は、(I)水系ウレタン樹脂、(II)艶消し剤、(III)シリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンを水系下でプロペラ式攪拌機やホモジナイザーなどの公知の混合調製方法によって混合することによって得られる。なお、(II)艶消し剤は、あらかじめディスパー等の公知の攪拌機で水に分散させておくことが好ましい。
 また、本発明のコーティング剤には、性能に影響を与えない範囲で、酸化防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、帯電防止剤、可塑剤、難燃剤、増粘剤、界面活性剤、造膜助剤などの有機溶剤、他の樹脂等を添加してもよい。
 本発明の皮革用コーティング剤は、天然皮革又は人工皮革、合成皮革に対して使用する。人工皮革、合成皮革はウレタン系、塩化ビニル系等どのようなものを用いてもよく、ウレタン系の人工皮革、合成皮革が好ましい。皮革の色は、RGB値で0,0,0~152,152,152または0,0,230~101,101,270のものが本発明の効果を発現できる。
 本発明の皮革製品は、特に用途が限定されるものではないが、鞄、コート・パンツ・ライディングウエア・フライトジャケット・ライダースーツ・各種作業服等の衣服、カバン、ベルト、サスペンダー、靴、グローブ、球技用の球、財布、手帳等の雑貨品、家具、サニタリー用品、屋外用テント類、車両用内装材、カーシート、オートバイのシート・グリップ、自転車のサドル、カーペット、太鼓・三味線等の楽器、パッキン等の材料になる。
 本発明の皮革用コーティング剤の形成方法は、特に限定しないが、例えば、グラビアコーター、バーコーター、ブレードコーター、ロールコーター、エアーナイフコーター、スクリーンコーター、カーテンコーター、刷毛塗りなどの各種コーターによる塗布方法、スプレー塗布、浸漬等が挙げられる。
 本発明の皮革用コーティング剤の塗布量は、特に限定しないが、通常は、防汚性、施工作業性などの点から固形分換算で、好ましくは1~300g/m2、より好ましくは5~100g/m2の範囲で形成し、自然乾燥又は100~200℃に加熱乾燥して成膜させるとよい。
 以下、製造例、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、下記の例において、部及び%はそれぞれ質量部、質量%を示す。また、分子量は、1g/100ml濃度のオルガノポリシロキサンのトルエン溶液の比粘度から求めた。
[製造例1]
 オクタメチルシクロテトラシロキサン360g、ジフェニルジメチルシロキサン240g(信越化学工業社製)、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン0.6g、ラウリル硫酸ナトリウム12gを純水45gに溶解したもの、及びドデシルベンゼンスルホン酸6gを純水54gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水400gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、55℃で10~20時間重合反応を行った後、10℃で10~20時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gでpHを中性付近に中和した。このエマルジョンは105℃で3時間乾燥後の不揮発分(固形分)が46.4%で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものである。ジフェニルシロキサン量を測定したところ、19.3%であった。ここにメタクリル酸メチル(MMA)240gを3~5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤でレドックス反応を行うことでシリコーンへのアクリルグラフト共重合し、不揮発分44.5%のシリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンを得た。なお、該シリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンはSi-NMRによって上記一般式(1)の化学構造に属するポリマーであることが確認された。
[製造例2]
 オクタメチルシクロテトラシロキサン360g、ジフェニルジメチルシロキサン240g(信越化学工業社製)、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン0.6g、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム18gを純水90gに溶解したもの、及びドデシルベンゼンスルホン酸6gを純水54gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水400gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、55℃で10~20時間重合反応を行った後、10℃で10~20時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gでpHを中性付近に中和した。このエマルジョンは105℃で3時間乾燥後の不揮発分(固形分)が46.6%で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものである。ここにメタクリル酸メチル(MMA)240gを3~5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤でレドックス反応を行うことでシリコーンへのアクリルグラフト共重合し、不揮発分45.0%のシリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンを得た。
[製造例3]
 オクタメチルシクロテトラシロキサン100g、ジフェニルジメチルシロキサン500g(信越化学工業社製)、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン0.6g、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム18gを純水100gに溶解したもの、及びドデシルベンゼンスルホン酸6gを純水54gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水400gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、55℃で10~20時間重合反応を行った後、10℃で10~20時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gでpHを中性付近に中和した。このエマルジョンは105℃で3時間乾燥後の不揮発分(固形分)が46.2%で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものである。ここにメタクリル酸メチル(MMA)240gを3~5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤でレドックス反応を行うことでシリコーンへのアクリルグラフト共重合し、不揮発分44.6%のシリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンを得た。
[製造例4]
 オクタメチルシクロテトラシロキサン300g、ジフェニルジメチルシロキサン300g(信越化学工業社製)、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン0.6g、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム18gを純水100gに溶解したもの、及びドデシルベンゼンスルホン酸6gを純水54gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水400gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、55℃で10~20時間重合反応を行った後、10℃で10~20時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gでpHを中性付近に中和した。このエマルジョンは105℃で3時間乾燥後の不揮発分(固形分)が46.4%で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものである。ここにメタクリル酸メチル(MMA)240gを3~5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤でレドックス反応を行うことでシリコーンへのアクリルグラフト共重合し、不揮発分44.6%のシリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンを得た。
[製造例5]
 オクタメチルシクロテトラシロキサン360g、ジフェニルジメチルシロキサン240g(信越化学工業社製)、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン0.6g、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム18gを純水100gに溶解したもの、及びドデシルベンゼンスルホン酸6gを純水54gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水400gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、55℃で10~20時間重合反応を行った後、10℃で10~20時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gでpHを中性付近に中和した。このエマルジョンは105℃で3時間乾燥後の不揮発分(固形分)が46.2%で、エマルジョン中のオルガノポリシロキサンは非流動性の軟ゲル状のものである。ここにメタクリル酸メチル(MMA)600gを3~5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤でレドックス反応を行うことでシリコーンへのアクリルグラフト共重合し、不揮発分45.1%のシリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンを得た。
[比較製造例1]
 オクタメチルシクロテトラシロキサン600g、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン0.60g、ラウリル硫酸ナトリウム5gを純水45gに溶解したもの、及びドデシルベンゼンスルホン酸5gを純水45gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水500gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、55℃で24時間重合反応を行った後、0℃で24時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gで中性付近に中和した。ここにメタクリル酸メチル(MMA)66gを3~5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤でレドックス反応を行うことでシリコーンへのアクリルグラフト共重合し、不揮発分44.8%のシリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンを得た。
[製造例6]
 オクタメチルシクロテトラシロキサン480g、ジフェニルジメチルシロキサン120g(信越化学工業社製)、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン0.60g、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム18gを純水100g、及びドデシルベンゼンスルホン酸5gを純水45gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水400gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、55℃で24時間重合反応を行った後、0℃で24時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gで中性付近に中和した。ここにスチレン79g、MMA161gを3~5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤でレドックス反応を行うことでシリコーンへのアクリルグラフト共重合し、不揮発分44.8%のシリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンを得た。
[比較製造例2]
 オクタメチルシクロテトラシロキサン600g、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン0.60g、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム18gを純水100g、及びドデシルベンゼンスルホン酸5gを純水45gに溶解したものを2Lのポリエチレン製ビーカーに仕込み、ホモミキサーで均一に乳化した後、水500gを徐々に加えて希釈し、圧力300kgf/cm2で高圧ホモジナイザーに2回通し、均一な白色エマルジョンを得た。このエマルジョンを攪拌装置、温度計、還流冷却器の付いた2Lのガラスフラスコに移し、55℃で24時間重合反応を行った後、0℃で24時間熟成してから10%炭酸ナトリウム水溶液12gで中性付近に中和した。ここにスチレン71g、MMA169gを3~5時間かけて滴下しながら30℃で過酸化物と還元剤でレドックス反応を行うことでシリコーンへのアクリルグラフト共重合し、不揮発分44.8%のシリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンを得た。
[比較製造例3]
 製造例2で得られたオルガノポリシロキサンにメタクリル酸メチル(MMA)を共重合させないこと以外は、製造例2と同様にシリコーン樹脂エマルジョンを得た。
<固形分測定方法>
 各例の樹脂エマルジョン(試料)約1gをアルミ箔製の皿に正確に量り取り、約105℃に保った乾燥器に入れ、1時間加熱後、乾燥器から取り出してデシケーターの中にて放冷し、試料の乾燥後の重さを量り、次式により蒸発残分を算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
  R:蒸発残分(%)
  W:乾燥前の試料を入れたアルミ箔皿の質量(g)
  L:アルミ箔皿の質量(g)
  T:乾燥後の試料を入れたアルミ箔皿の質量(g)
  アルミ箔皿の寸法:70φ×12h(mm)
<粘度測定方法>
 各例の樹脂エマルジョン(試料)の液温を23±0.5℃に保持し、BM型粘度計(No.1ローター、6rpm)にて測定した。
<エマルジョンの平均粒子径測定方法>
 (株)堀場製作所製レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置(LA950V2)を用いて、 各例の樹脂エマルジョンの粒子径を測定した。
<屈折率>
 樹脂エマルジョン20gを105℃×6hで乾燥し、蒸発残分をトルエン溶液に対し7%溶解させ、25℃にて屈折率測定を行った。測定には、デジタル屈折率計RX-7000α(アタゴ社製)を使用した。
<ヘイズ(HAZE)値>
 水系ポリカーボネート系ウレタン樹脂(エドランCM)、に製造例1~6、比較製造例1~3を固形分で10%添加しスライドガラスにNo.20のバーコーターで25g/m2塗膜し、150℃×1分間の乾燥を行った。スライドガラスのヘイズ値は0.8%であり、「エドランCM」単体のヘイズ値は2.0%であり透明であった。ヘイズ値は、NDH7000(日本電色工業社製)を使用して測定した。
 上記製造例1~6、比較製造例1~3で得たエマルジョンを下記方法で評価した。その結果を表1に示す。なお、下記表1中の配合は、オルガノシロキサンの合計量を100質量部とした場合の各成分の質量部を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 以下の実施例及び比較例において、コーティング剤の塗布及び性能を評価した。
[実施例1]
 艶消し剤シリカ(サイリシア550)の水分散液、水系ポリカーボネート系ウレタン樹脂(エドランCM)、製造例1のシリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンを表2に記載の固形分量で混合したものを、DIC社製ウレタン人工皮革(RGB値:25,30,25)にNo.20のバーコーターで31g/m2塗膜(乾燥皮膜で20μm)し、150℃×1分間の乾燥を行った。
 得られた皮革を下記に示す方法で評価した。その結果を表2に示す。
<白化>
 塗膜して得られた皮革を目視により評価した。
  ◎:未添加と差異はない。
  ○:白化は見られないが、未添加にやや見劣りする。
  △:溝の部分が白化している。
  ×:全体的に白くなっている。
(なお、上記の溝の部分の白化とは、凹凸のある皮革の横断面において、どうしても凹部の塗膜の厚みが大きくなり、この部分が白く見えることを意味する。)
<耐摩耗性>
 約3cm×約25cmに塗膜した皮革をカットし、学振摩耗試験機に綿布をつけて500gの荷重をかけて、表面が変化するまでの回数を記載した。回数は1往復を1回とし、多ければ耐摩耗性が非常に良い。
[実施例2~8、比較例1~4]
 表2に示す割合で配合し、実施例1と同様に評価した。その結果を表2に示す。
[実施例9]
 DIC社製ウレタン人工皮革(RGB値:25,30,25)に代えて、ラボプラストミルとTダイとを用いて作成した重合度1300の黒色塩化ビニル樹脂製フィルム(厚み約200μm/RGB値:30,30,40)とした以外は、実施例1と同様である。この実施例9の評価を表2に示す。
[比較例5]
 DIC社製ウレタン人工皮革(RGB値:25,30,25)に代えて、ラボプラストミルとTダイとを用いて作成した重合度1300の黒色塩化ビニル樹脂製フィルム(厚み約200μm/RGB値:30,30,40)とした以外は、比較例1と同様である。この比較例5の評価を表2に示す。
[比較例6]
 DIC社製ウレタン人工皮革(RGB値:25,30,25)に代えて、ラボプラストミルとTダイとを用いて作成した重合度1300の黒色塩化ビニル樹脂製フィルム(厚み約200μm/RGB値:30,30,40)とした以外は、比較例4と同様である。この比較例6の評価を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
・「エドランCM」:タナテックスケミカルズジャパン社製 水系ポリカーボネート系ウレタン樹脂
 上記「エドランCM」の粘度は、BM型粘度計(6rpm、25℃、No.2ローター)で測定すると、500mPa・sであった。
・「サイリシア550」:富士シリシア社製 シリカ(平均粒子径4μm、細孔容積0.8ml/g)
 上記の平均粒子径及び細孔容積は、JIS K1150(細孔容積:窒素吸着等温線による方法、平均粒子径:レーザー回折式粒度分布測定法)により測定した。
 表2に示した通り、本発明(実施例1~9)の皮革用コーティング剤は、水系であり、塗布環境・環境負荷の面で優れている上に、耐摩耗性、防汚性及び白化防止機能を各種皮革に付与することができる。

Claims (7)

  1.  固形分比で
    (I)水系ウレタン樹脂:50~80質量%、
    (II)艶消し剤:10~40質量%、
    (III)下記一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサンとアクリル酸エステル単位又はメタクリル酸エステル単位とが質量比50:50~90:10の割合であるシリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョン:1~30質量%(但し、固形分として)
    を含有することを特徴とする皮革用コーティング剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    〔式中、R1およびR2は同一又は異種の置換もしくは非置換の炭素数1~20の1価炭化水素基(但し、フェニル基を除く)であり、Phはフェニル基である。R3はメルカプト基、アクリロキシ基もしくはメタクリロキシ基置換の炭素数1~6のアルキル基、又はビニル基である。Xは同一又は異種の置換もしくは非置換の炭素数1~20の1価炭化水素基、炭素数1~20のアルコキシ基又はヒドロキシル基、YはX又は-[O-Si(X)2d-Xで示される同一又は異種の基で、X及びY中の少なくとも2個はヒドロキシル基である。Zは炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基又はヒドロキシル基である。aは0~1,000の数、b1は90~6,000の正数、b2は1~4,000の正数で、b1+b2は91~10,000の正数、cは1~50の正数、dは1~1,000の正数である。〕
  2.  上記一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサン中のジフェニルシロキサン量が15質量%以上85質量%以下である請求項1記載の皮革用コーティング剤。
  3.  (III)シリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンが、
    (i)上記一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサンと、
    (ii)アクリル酸エステル単量体又はメタクリル酸エステル単量体と、
    (iii)必要により、これと共重合可能な官能基含有単量体と
    の乳化グラフト共重合物である請求項1又は2記載の皮革用コーティング剤。
  4.  水系ウレタン樹脂が、ポリカーボネート系ウレタン樹脂である請求項1~3のいずれか1項に記載の皮革用コーティング剤。
  5.  艶消し剤が、シリカ、シリコーンパウダー、アクリルパウダー、ウレタンパウダーから選ばれるものである請求項1~4のいずれか1項に記載の皮革用コーティング剤。
  6.  シリコーンアクリルグラフト共重合樹脂エマルジョンが、固形分1~30質量%であり、25℃の粘度が500mPa・s以下である請求項1~5のいずれか1項に記載の皮革用コーティング剤。
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載の皮革用コーティング剤による被膜が形成された皮革。
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