WO2019235121A1 - 合成皮革 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to synthetic leather.
  • Polyurethane resin is widely used for the production of synthetic leather (including artificial leather) because of its mechanical strength and good texture.
  • a solvent-based urethane resin containing N, N-dimethylformamide (DMF) has been mainly used so far.
  • DMF N, N-dimethylformamide
  • Patent Document 1 a urethane resin composition in which a urethane resin is dispersed in water has been widely studied (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 As the skin layer of synthetic leather, although the substitution from the solvent system to the water system is gradually increasing in the market, the water system of the urethane resin for the adhesive layer is still advanced. Not. This is mainly because the peel strength of the urethane resin dispersed in water is insufficient compared to the solvent-based urethane resin. Moreover, the actual situation is that further improvements are required for various performances required for synthetic leather in the skin layer.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a synthetic leather excellent in peel strength and chemical resistance.
  • the present invention is a synthetic leather having at least a substrate (i), an adhesive layer (ii), and a skin layer (iii), wherein the adhesive layer (ii) is made from an aromatic polyisocyanate (a1).
  • the urethane resin (A) and the urethane resin composition containing water (B) are used, and the skin layer (iii) has an anionic group concentration of 0.15 mmol / g.
  • the present invention provides a synthetic leather characterized by being formed of a urethane resin composition containing the following anionic urethane resin (X) and water (Y).
  • the synthetic leather of the present invention is excellent in peel strength and chemical resistance.
  • the synthetic leather of the present invention can be used for various applications, and in particular, has high durability such as automobile interior materials, furniture, sports shoes, etc. that have been difficult to replace from solvent to water. It can be used for required applications.
  • the synthetic leather of the present invention has at least a base material (i), an adhesive layer (ii), and a skin layer (iii).
  • the adhesive layer (ii) is formed of a urethane resin (A) using aromatic polyisocyanate (a1) as a raw material and a urethane resin composition containing water (B). .
  • an excellent peel strength can be obtained by using a urethane resin made from aromatic polyisocyanate (a1) having a high intermolecular interaction.
  • the urethane resin (A) can be dispersed in water (B), for example, a urethane resin having a hydrophilic group such as an anionic group, a cationic group, or a nonionic group; B) Urethane resin or the like dispersed in it can be used.
  • B a urethane resin having a hydrophilic group such as an anionic group, a cationic group, or a nonionic group
  • B Urethane resin or the like dispersed in it can be used.
  • These urethane resins (A) may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the method for obtaining the urethane resin having an anionic group include a method using, as a raw material, one or more compounds selected from the group consisting of a compound having a carboxyl group and a compound having a sulfonyl group.
  • Examples of the compound having a carboxyl group include 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutanoic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2- Herbic acid or the like can be used. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the compound having a sulfonyl group include 3,4-diaminobutanesulfonic acid, 3,6-diamino-2-toluenesulfonic acid, 2,6-diaminobenzenesulfonic acid, N- (2-aminoethyl)- 2-aminosulfonic acid, N- (2-aminoethyl) -2-aminoethylsulfonic acid, N-2-aminoethane-2-aminosulfonic acid, N- (2-aminoethyl) - ⁇ -alanine; Can be used. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the carboxyl group and the sulfonyl group may be partially or completely neutralized with a basic compound in the urethane resin composition.
  • a basic compound include organic amines such as ammonia, triethylamine, pyridine, and morpholine; alkanolamines such as monoethanolamine and dimethylethanolamine; metal base compounds including sodium, potassium, lithium, calcium, and the like. Can do.
  • Examples of the method for obtaining the urethane resin having a cationic group include a method using one or more compounds having an amino group as a raw material.
  • Examples of the compound having an amino group include compounds having primary and secondary amino groups such as triethylenetetramine and diethylenetriamine; N-alkyldialkanolamines such as N-methyldiethanolamine and N-ethyldiethanolamine, and N-methyl.
  • a compound having a tertiary amino group such as N-alkyldiaminoalkylamine such as diaminoethylamine and N-ethyldiaminoethylamine can be used. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of a method for obtaining the urethane resin having a nonionic group include a method using one or more compounds having an oxyethylene structure as a raw material.
  • Examples of the compound having an oxyethylene structure include polyether polyols having an oxyethylene structure such as polyoxyethylene glycol, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, and polyoxyethylene polyoxytetramethylene glycol. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the emulsifier that can be used for obtaining the urethane resin that is forcibly dispersed in water (B) include polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene styryl phenyl ether, polyoxy Nonionic emulsifiers such as ethylene sorbitol tetraoleate and polyoxyethylene / polyoxypropylene copolymers; fatty acid salts such as sodium oleate, alkyl sulfate esters, alkyl benzene sulfonates, alkyl sulfosuccinates, naphthalene sulfonates, Anionic emulsifiers such as polyoxyethylene alkyl sulfate, alkane sulfonate sodium salt, alkyl diphenyl ether sulfonate sodium salt; alkyl amine salt, alkyl trimethyl ammonium Arm salts, cationic
  • urethane resin (A) it is preferable to use a urethane resin having an anionic group from the viewpoints of further excellent water dispersion stability, hydrolysis resistance, and light resistance.
  • Examples of the urethane resin having an anionic group include raw materials used for producing the urethane resin having an anionic group described above, an aromatic polyisocyanate (a1), a polyol (a2), and chain extension as necessary.
  • a reaction product of the agent (a3) can be used.
  • the concentration of the anionic group of the urethane resin (A) is adjusted to obtain more excellent hydrolysis resistance and light resistance.
  • it is preferably 0.05% by mass or more in the polyol (a2), more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 0.5% by mass or more, and particularly preferably 1% by mass or more, It is preferably 10% by mass or less, more preferably 6.2% by mass or less, further preferably 3% by mass or less, particularly preferably 2.7% by mass or less, and in the range of 0.05 to 10% by mass.
  • the range of 0.1 to 6.2% by mass is more preferable, the range of 0.5 to 3% by mass is more preferable, and the range of 1 to 2.7% by mass is particularly preferable.
  • the aromatic polyisocyanate (a1) has a strong intermolecular force and is an essential component for obtaining an excellent peel strength due to the packing effect.
  • Examples of the aromatic polyisocyanate (a1) include phenylene diisocyanate, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, carbodiimidized diphenylmethane polyisocyanate, and the like. These aromatic polyisocyanates may be used alone or in combination of two or more.
  • diphenylmethane diisocyanate and / or toluene diisocyanate it is preferable to use diphenylmethane diisocyanate and / or toluene diisocyanate, and toluene diisocyanate is more preferable from the viewpoint that the crystallinity is moderately weak and a further excellent peel strength can be obtained.
  • the amount used when toluene diisocyanate is used as the aromatic polyisocyanate (a1) it is preferably 50% by mass or more in the aromatic polyisocyanate (a1) from the viewpoint that a further excellent peel strength can be obtained. 70 mass% or more is more preferable.
  • the aromatic polyisocyanate (a1) may be used in combination with an aliphatic or alicyclic polyisocyanate as long as the effects of the present invention are not hindered.
  • aliphatic or alicyclic polyisocyanate examples include fats such as hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, and norbornene diisocyanate.
  • Aliphatic or alicyclic polyisocyanates can be used. These polyisocyanates may be used alone or in combination of two or more.
  • polyether polyol for example, polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, dimer diol, acrylic polyol, polybutadiene polyol and the like can be used. These polyols may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use polyether polyol and / or polycarbonate polyol from the point that hydrolysis resistance can be further improved.
  • the number average molecular weight of the polyol (a2) is preferably in the range of 500 to 10,000 from the viewpoint of obtaining even more excellent peel strength, mechanical strength of the film, and hydrolysis resistance. A range of 800 to 5,000 is more preferable.
  • the number average molecular weight of the said polyol (a2) shows the value measured by the gel permeation column chromatography (GPC) method.
  • the polyol (a2) may be used in combination with a chain extender (a3) (having no carboxyl group and sulfonyl group, having a molecular weight of 50 or more and less than 500), if necessary.
  • a chain extender for example, a chain extender having a hydroxyl group, a chain extender having an amino group, or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use a chain extender having a hydroxyl group from the viewpoint that much more excellent light resistance can be obtained.
  • chain extender having a hydroxyl group examples include ethylene glycol, diethylene recall, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, hexamethylene glycol, Aliphatic polyol compounds such as saccharose, methylene glycol, glycerin, sorbitol; bisphenol A, 4,4′-dihydroxydiphenyl, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfone, hydrogenated bisphenol A, hydroquinone, etc. Aromatic polyol compounds; water and the like can be used. These chain extenders may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use an aliphatic polyol compound from the viewpoint that discoloration can be easily suppressed and further excellent light resistance can be obtained.
  • chain extender having an amino group examples include ethylenediamine, 1,2-propanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, piperazine, 2-methylpiperazine, 2,5-dimethylpiperazine, isophoronediamine, 4,4. '-Dicyclohexylmethanediamine, 3,3'-dimethyl-4,4'-dicyclohexylmethanediamine, 1,2-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanediamine, aminoethylethanolamine, hydrazine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, etc. Can be used. These chain extenders may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount used in the case of using the chain extender (a3) is 0.5 to 40% by mass in the total mass of each raw material constituting the urethane resin (A) from the viewpoint that the durability of the film can be further improved.
  • the range is preferable, and the range of 1 to 20% by mass is more preferable.
  • the raw material used in order to manufacture the urethane resin which has the said hydrophilic group, the said aromatic polyisocyanate (a1), a polyol (a2), and as needed for example Examples include a method in which the chain extender (a3) is charged and reacted in a lump. These reactions include, for example, a method in which the reaction is performed at a temperature of 50 to 100 ° C. for 3 to 10 hours.
  • the molar ratio [(isocyanate group) / (total of hydroxyl group and amino group)] of the isocyanate group of the polyisocyanate (a1) is preferably in the range of 0.8 to 1.2, preferably 0.9 to A range of 1.1 is more preferred.
  • the urethane resin (A) When producing the urethane resin (A), it is preferable to deactivate the isocyanate group remaining in the urethane resin (A). When deactivating the isocyanate group, it is preferable to use an alcohol having a hydroxyl group such as methanol. The amount of alcohol used is preferably in the range of 0.001 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the urethane resin (A).
  • an organic solvent may be used.
  • the organic solvent include ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone; ether compounds such as tetrahydrofuran and dioxane; acetate compounds such as ethyl acetate and butyl acetate; nitrile compounds such as acetonitrile; dimethylformamide and N-methylpyrrolidone Amide compounds and the like can be used.
  • These organic solvents may be used alone or in combination of two or more. The organic solvent is preferably removed by a distillation method or the like when obtaining the urethane resin composition.
  • the urethane resin (A) obtained by the above method preferably has an anionic group concentration of 0.35 mmol / g or less from the viewpoint of obtaining further excellent hydrolysis resistance. By being in this range, it is possible to prevent poor hydrolysis resistance derived from the hydrophilic group while maintaining the water dispersibility and peel strength of the urethane resin (A).
  • the concentration of the anionic group of the urethane resin (A) is preferably 0.005 mmol / g or more, more preferably 0.01 mmol / g or more, from the viewpoint of obtaining further excellent hydrolysis resistance.
  • concentration of the anionic group of the said urethane resin (A) is the number of moles of the anionic group derived from the raw material used in order to manufacture the urethane resin which has the said anionic group, and comprises each urethane resin (A). The value divided by the total mass of the raw materials is shown.
  • the concentration of the aromatic ring of the urethane resin (A) is preferably 0.1 mol / kg or more, more preferably 0.3 mol / kg or more, from the point that even more excellent peel strength is obtained.
  • 0.4 mol / kg or more is more preferable, 2.5 mol / kg or less is preferable, 2 mol / kg or less is more preferable, 1.5 mol / kg or less is further preferable, and the range is from 0.1 to 2.5 mol / kg.
  • the range of 0.3 to 2 mol / kg is more preferable, and the range of 0.4 to 1.5 mol / kg is more preferable.
  • the molecular weight of benzene or naphthalene having no substituent is used as the molecular weight of the aromatic ring.
  • the weight average molecular weight of the urethane resin (A) is preferably 2,000 or more, more preferably 4,000 or more, and even more preferably 6,000 or more, from the viewpoint of obtaining even better peel strength. 150,000 or less, more preferably 100,000 or less, still more preferably 70,000 or less, preferably in the range of 2,000 to 150,000, more preferably in the range of 4,000 to 100,000. The range of 6,000 to 70,000 is more preferable.
  • the weight average molecular weight of the said urethane resin (A) shows the value measured by the gel permeation column chromatography (GPC) method.
  • the water (B) for example, ion exchange water, distilled water, tap water and the like can be used. Among these, it is preferable to use ion-exchanged water with few impurities.
  • the content of the water (B) is preferably in the range of 20 to 90% by mass in the urethane resin composition from the viewpoint of workability, coating property, and storage stability, and is preferably 40 to 80% by mass. A range is more preferred.
  • the urethane resin composition that can be used for the adhesive layer (ii) contains the urethane resin (A) and the aqueous medium (B), but may contain other additives as necessary. Good.
  • Examples of the other additives include a urethanization catalyst, a neutralizing agent, a crosslinking agent, a silane coupling agent, a thickening agent, a filler, a thixotropic agent, a tackifier, a wax, a heat stabilizer, and a light resistance stabilizer.
  • Fluorescent whitening agent, foaming agent, pigment, dye, conductivity imparting agent, antistatic agent, moisture permeability improver, water repellent, oil repellent, hollow foam, flame retardant, water absorbent, moisture absorbent, deodorant , Foam stabilizers, antiblocking agents, hydrolysis inhibitors, and the like can be used. These additives may be used alone or in combination of two or more.
  • the urethane resin composition that can be used for the skin layer (iii) is a urethane containing an anionic urethane resin (X) having an anionic group concentration of 0.15 mmol / g or less and water (Y). It is essential to use a resin composition. If the concentration of the anionic group is within such a range, since the introduction amount of the hydrophilic group is small, excellent resistance can be obtained even for a highly polar chemical such as ethanol.
  • the concentration of the anionic group of the urethane resin (X) is preferably 0.005 mmol / g or more, more preferably 0.01 mmol / g or more, from the viewpoint of obtaining further excellent chemical resistance.
  • concentration of the anionic group of the said urethane resin (X) is the number of moles of the anionic group derived from the raw material used in order to manufacture the urethane resin which has the said anionic group, and comprises each urethane resin (X). The value divided by the total mass of the raw materials is shown.
  • the method for introducing an anionic group in the urethane resin (X) is the same as that for the urethane resin (A).
  • the urethane resin (X) can be emulsified with a small amount of anionic group, has excellent dispersibility in water (Y), and can obtain much better chemical resistance. It is preferable that it is a urethane resin which has a sulfonyl group using the compound which has it as a raw material.
  • urethane resin (X) for example, raw materials used for producing the above-described urethane resin having an anionic group, polyisocyanate (x1), polyol (x2), and extender (x3) ) Can be used.
  • the amount of the raw material used for producing the urethane resin having an anionic group is preferably 0.05% by mass or more in the polyol (x2) from the viewpoint of obtaining further excellent chemical resistance.
  • 1 mass% or more is more preferable, 0.3 mass% or more is further preferable, 0.5 mass% or more is particularly preferable, 10 mass% or less is preferable, 7 mass% or less is more preferable, and 3 mass% or less is more preferable.
  • 2 mass% or less is particularly preferred, preferably in the range of 0.05 to 10 mass%, more preferably in the range of 0.1 to 7 mass%, still more preferably in the range of 0.3 to 3 mass%, A range of 0.5 to 2% by mass is particularly preferable.
  • polyisocyanate (x1) examples include aliphatics or fats such as hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, norbornene diisocyanate.
  • aliphatics or fats such as hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, norbornene diisocyanate.
  • Cyclic polyisocyanates aromatic polyisocyanates such as phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, carbodiimidized diphenylmethane polyisocyanate can be used. These polyisocyanates may be used alone or in combination of two or more.
  • aliphatic and / or alicyclic polyisocyanates from the viewpoint of obtaining even better chemical resistance, and selected from the group consisting of isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, and hexamethylene diisocyanate. More preferably, one or more polyisocyanates are used.
  • polyether polyol for example, polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, dimer diol, acrylic polyol, polybutadiene polyol and the like can be used. These polyols may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use a polycarbonate polyol and / or a polyester polyol from the viewpoint that a further excellent chemical resistance is obtained, and a preferable amount of the polyol is 20% by mass or more in the polyol (x2). It is preferable that the content is 30% by mass or more.
  • polycarbonate polyol it is preferable to use a polycarbonate polyol using hexanediol and / or ⁇ -caprolactone as a raw material from the standpoint of further improving chemical resistance.
  • the polyester polyol is a polyester made from one or more compounds selected from the group consisting of butanediol, hexanediol, trimethylolpropane, and neopentylglycol from the standpoint that even better chemical resistance is obtained. It is preferable to use a polyol.
  • the number average molecular weight of the polyol (x2) is preferably in the range of 500 to 100,000, and more preferably in the range of 800 to 10,000, from the viewpoint of obtaining further excellent chemical resistance and mechanical strength. A range is more preferred.
  • the number average molecular weight of the said polyol (x2) shows the value measured by the gel permeation column chromatography (GPC) method.
  • chain extender (x3) for example, a chain extender having a hydroxyl group with a molecular weight of 50 or more and less than 500, a chain extender having an amino group, or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • chain extender having a hydroxyl group examples include ethylene glycol, diethylene recall, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, hexamethylene glycol, Aliphatic polyol compounds such as saccharose, methylene glycol, glycerin, sorbitol; bisphenol A, 4,4′-dihydroxydiphenyl, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfone, hydrogenated bisphenol A, hydroquinone, etc. Aromatic polyol compounds; water and the like can be used. These chain extenders may be used alone or in combination of two or more.
  • chain extender having an amino group examples include ethylenediamine, 1,2-propanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, piperazine, 2-methylpiperazine, 2,5-dimethylpiperazine, isophoronediamine, 4,4. '-Dicyclohexylmethanediamine, 3,3'-dimethyl-4,4'-dicyclohexylmethanediamine, 1,2-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanediamine, aminoethylethanolamine, hydrazine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, adipine Acid dihydrazide or the like can be used. These chain extenders may be used alone or in combination of two or more.
  • chain extender (x3) it is preferable to use a chain extender having an amino group from the viewpoint of obtaining further excellent chemical resistance. From the group consisting of isophoronediamine, hydrazine, and adipic acid dihydrazide It is preferred to use one or more selected chain extenders. The amount of these preferred chain extenders used is preferably 30% by mass or more in the chain extender (x3), more preferably 40% by mass or more, and still more preferably 50% by mass or more.
  • the chain extender (x3) is used in an amount of 0.5% in the total mass of raw materials constituting the urethane resin (X) from the viewpoint of further improving the durability, chemical resistance, and light resistance of the film. It is preferably in the range of ⁇ 20% by mass, more preferably in the range of 1 to 10% by mass.
  • Examples of the method for producing the urethane resin (X) include reacting the polyisocyanate (x1) and the polyol (x2) to obtain a urethane prepolymer having an isocyanate group, and then a chain extender (x3), and , A method of reacting raw materials used for producing the urethane resin having an anionic group and then adding water (Y). These reactions are preferably performed, for example, at a temperature of 50 to 100 ° C. for 3 to 10 hours.
  • chain extender which has a hydroxyl group when using together the chain extender which has a hydroxyl group, and the chain extender which has an amino group as said chain extender (x3), it has the said polyisocyanate (x1), polyol (x2), and a hydroxyl group.
  • a urethane prepolymer having an isocyanate group is obtained by reacting a chain extender, and then a chain extender having an amino group and a raw material used for producing the urethane resin having an anionic group are reacted, and then water is added.
  • a method of adding (Y) is preferred. It is. These reactions are preferably performed, for example, at a temperature of 50 to 100 ° C. for 3 to 10 hours.
  • the molar ratio [(isocyanate group) / (hydroxyl group and amino group)] to the group is preferably in the range of 0.8 to 1.2, and more preferably in the range of 0.9 to 1.1.
  • the molar ratio [(isocyanate group) / (hydroxyl group and amino group)] is preferably in the range of 1.1 to 3.5, and 1.3 A range of ⁇ 2.5 is more preferred.
  • the equivalent ratio of the isocyanate group-reactive group of the chain extender to the free isocyanate group of the urethane prepolymer is preferably in the range of 40 to 100%, more preferably 70 to 100%. It can be made to react so that it may become a range.
  • the weight average molecular weight of the urethane resin (X) is preferably 50,000 or more, more preferably 70,000 or more from the viewpoint of further improving the durability, chemical resistance, and light resistance of the film.
  • 50,000 or less is preferable, 200,000 or less is more preferable, 50,000 to 250,000 is preferable, and 70,000 to 200,000 is more preferable.
  • the weight average molecular weight of the said urethane resin (X) shows the value measured by the gel permeation column chromatography (GPC) method.
  • an organic solvent when producing the urethane resin (X), an organic solvent may be used.
  • the organic solvent include ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone; ether compounds such as tetrahydrofuran and dioxane; acetate compounds such as ethyl acetate and butyl acetate; nitrile compounds such as acetonitrile; dimethylformamide and N-methylpyrrolidone Amide compounds and the like can be used.
  • These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the organic solvent is preferably removed by a distillation method or the like when obtaining the urethane resin composition.
  • the same water (B) can be used.
  • the content of water (Y) is preferably in the range of 30 to 80% by mass in the urethane resin composition from the viewpoint of workability, coating property, and storage stability, and is preferably 35 to 70% by mass. A range is more preferred.
  • the urethane resin composition may contain other additives as necessary in addition to the urethane resin (X) and the water (Y).
  • additives examples include, for example, an emulsifier, a coagulant, a urethanization catalyst, a silane coupling agent, a filler, a thixotropic agent, a tackifier, a wax, a heat stabilizer, a light stabilizer, a fluorescent whitening agent, Foaming agent, pigment, dye, conductivity imparting agent, antistatic agent, moisture permeability improver, water repellent, oil repellent, hollow foam, flame retardant, water absorbent, moisture absorbent, deodorant, foam stabilizer, blocking Inhibitors, hydrolysis inhibitors, thickeners and the like can be used. These additives may be used alone or in combination of two or more.
  • the synthetic leather of the present invention has at least a base material (i), an adhesive layer (ii), and a skin layer (iii), and specific examples thereof include the following. (1) Substrate (i), adhesive layer (ii), skin layer (iii) (2) Substrate (i), adhesive layer (ii), intermediate layer, skin layer (iii) (3) Substrate (i), porous layer, adhesive layer (ii), skin layer (iii) (4) Substrate (i), porous layer, adhesive layer (ii), intermediate layer, skin layer (iii)
  • the substrate (i) examples include polyester fiber, polyethylene fiber, nylon fiber, acrylic fiber, polyurethane fiber, acetate fiber, rayon fiber, polylactic acid fiber, cotton, hemp, silk, wool, glass fiber, carbon fiber, Non-woven fabrics, woven fabrics, knitted fabrics and the like based on these blended fibers; those in which the nonwoven fabric is impregnated with a resin such as polyurethane resin; those in which the nonwoven fabric is further provided with a porous layer; thermoplastic urethane (TPU) A resin base material such as can be used.
  • a resin such as polyurethane resin
  • TPU thermoplastic urethane
  • a solvent-based urethane resin composition formed by a known wet film forming method As the porous layer, a solvent-based urethane resin composition formed by a known wet film forming method; a water-based urethane resin composition made porous by a known method, or the like can be used.
  • the material for forming the intermediate layer for example, a known water-based urethane resin, solvent-based urethane resin, solvent-free urethane resin, water-based acrylic resin, silicone resin, polypropylene resin, polyester resin, or the like can be used. These resins may be used alone or in combination of two or more.
  • a surface treatment layer may be further provided on the skin layer (iii) to prevent damage.
  • a material for forming the surface treatment layer for example, a known water-based urethane resin, solvent-based urethane resin, solvent-free urethane resin, water-based acrylic resin, silicone resin, polypropylene resin, polyester resin, or the like can be used. These resins may be used alone or in combination of two or more.
  • a urethane resin composition for forming a skin layer is applied onto a release-treated substrate, and dried and processed to obtain a skin layer (iii).
  • the adhesive layer (ii) may be formed by applying a urethane resin composition for forming an adhesive layer on the skin layer (iii), bonding it to the base material (i), and then drying it. .
  • Examples of the method for applying the urethane resin composition for forming the skin layer and the adhesive layer include methods using an applicator, roll coater, spray coater, T-die coater, knife coater, comma coater, and the like. It is done.
  • Examples of the method for drying the urethane resin composition include a method in which the urethane resin composition is dried at 40 to 130 ° C. for 1 to 10 minutes.
  • the thicknesses of the obtained adhesive layer (ii) and skin layer (iii) are appropriately determined according to the use for which the synthetic leather is used, but are, for example, in the range of 0.5 to 100 ⁇ m.
  • the synthetic leather After the synthetic leather is produced, it may be aged at 30 to 100 ° C. for 1 to 10 days, if necessary.
  • the synthetic leather of the present invention is excellent in peel strength and chemical resistance. Moreover, by using a specific urethane resin for the adhesive layer (ii), in addition to the above effects, a synthetic leather that is further excellent in light resistance and hydrolysis resistance can be obtained.
  • the synthetic leather of the present invention can be used for various applications, and in particular, has high durability such as automobile interior materials, furniture, sports shoes, etc. that have been difficult to replace from solvent to water. It can be used for required applications.
  • TDI toluene diisocyanate
  • 0.1 part by mass of dibutyltin dilaurate was added and reacted at 70 ° C. for about 4 hours.
  • 14 parts by mass of 1,3-butanediol was added and reacted at 70 ° C. for about 1 hour to complete the reaction, thereby obtaining a methyl ethyl ketone solution of urethane polymer.
  • the urethane resin (A-1) composition for forming an adhesive layer (nonvolatile content: 40% by mass, concentration of anionic group (carboxyl group, the same shall apply hereinafter); 0.11 mmol / g, weight average molecular weight; 29,000, aromatic ring concentration; 0.67 mol / kg).
  • the urethane resin (A-2) composition for forming an adhesive layer (nonvolatile content: 40% by mass, weight average molecular weight; 46,000, concentration of anionic group; 0.15 mmol / g, concentration of aromatic ring 0.75 mol / kg).
  • an adhesive layer-forming urethane resin (A-3) composition (nonvolatile content: 40% by mass, concentration of anionic group; 0.13 mmol / g, weight average molecular weight; 68, 000, aromatic ring concentration; 0.74 mol / kg).
  • urethane prepolymer having isocyanate.
  • this urethane prepolymer was cooled to 60 ° C., 928 parts by mass of acetone was added, and the urethane prepolymer was uniformly dissolved.
  • a mixed liquid of 191 parts by mass of ion-exchanged water, 30 parts by mass of isophoronediamine and 6 parts by mass of sodium N-2-aminoethane-2-aminosulfonate was added to this urethane prepolymer solution.
  • 155 parts by mass of ion-exchanged water was added.
  • acetone was distilled off under reduced pressure to obtain a urethane resin (X-1) composition (nonvolatile content: 60% by mass, anionic group concentration: 0.059 mmol / g).
  • urethane prepolymer solution a mixed solution of 193 parts by mass of ion exchange water, 30 parts by mass of isophoronediamine and 4 parts by mass of sodium N-2-aminoethane-2-aminosulfonate was added. Next, 172 parts by mass of ion-exchanged water was added. After completion of the reaction, acetone was distilled off under reduced pressure to obtain a urethane resin (X-2) composition (nonvolatile content: 60% by mass, anionic group concentration: 0.039 mmol / g).
  • ETERNACOLL UH-200, number average molecular weight; 2,000” and 120 parts by mass of polytetramethylene glycol (number average molecular weight; 2,000) were uniformly mixed at 70 ° C.
  • a urethane prepolymer having an isocyanate was obtained by adding 50 parts by mass of isophorone diisocyanate and 38 parts by mass of hexamethylene diisocyanate and reacting at 100 ° C. for 6 hours. Subsequently, this urethane prepolymer was cooled to 60 ° C., and 906 parts by mass of acetone was added and dissolved uniformly.
  • urethane prepolymer solution a mixed solution of 90 parts by mass of ion-exchanged water, 11 parts by mass of 80% by mass of hydrazine hydrate, and 5 parts by mass of sodium N-2-aminoethane-2-aminosulfonate was added. Next, 246 parts by mass of ion-exchanged water was added. After completion of the reaction, acetone was distilled off under reduced pressure to obtain a urethane resin (X-3) composition (nonvolatile content: 60% by mass, anionic group concentration: 0.053 mmol / g).
  • AR-1 adhesive layer-forming urethane resin
  • this urethane prepolymer was cooled to 60 ° C., and 910 parts by mass of acetone was added and dissolved uniformly.
  • 910 parts by mass of acetone was added to this urethane prepolymer solution, 18 parts by mass of triethylamine was added to neutralize the carboxyl group, 922 parts by mass of ion-exchanged water was added, and 44 parts by mass of isophoronediamine was added to react.
  • acetone was distilled off under reduced pressure to obtain a urethane resin (XR-1) composition (nonvolatile content: 35% by mass, anionic group concentration: 0.36 mmol / g).
  • Example 1 ⁇ Manufacture of synthetic leather> 100 parts by mass of the skin layer forming urethane resin (X-1) composition obtained in Synthesis Example 4, 10 parts by mass of a water-dispersible black pigment (“Dilak HS-9530” manufactured by DIC Corporation), associative thickening
  • the compounded liquid consisting of 1 part by weight of the agent (“Hydran Assistor T10” manufactured by DIC Corporation) on a flat release paper (“DN-TP-155T” manufactured by Ajinomoto Co., Inc.) so that the film thickness after drying is 30 ⁇ m. It was applied and dried at 70 ° C. for 2 minutes and further at 120 ° C. for 2 minutes.
  • Measuring device High-speed GPC device (“HLC-8220GPC” manufactured by Tosoh Corporation) Column: The following columns manufactured by Tosoh Corporation were connected in series. "TSKgel G5000" (7.8 mm ID x 30 cm) x 1 "TSKgel G4000” (7.8 mm ID x 30 cm) x 1 "TSKgel G3000” (7.8 mm ID x 30 cm) x 1 “TSKgel G2000” (7.8 mm ID ⁇ 30 cm) ⁇ 1 detector: RI (differential refractometer) Column temperature: 40 ° C Eluent: Tetrahydrofuran (THF) Flow rate: 1.0 mL / min Injection amount: 100 ⁇ L (tetrahydrofuran solution with a sample concentration of 0.4 mass%) Standard sample: A calibration curve was prepared using the following standard polystyrene.
  • Examples 1 to 7 which are the synthetic leather of the present invention were excellent in peel strength, chemical resistance and hydrolysis resistance.
  • Comparative Example 1 does not use a urethane resin made of aromatic polyisocyanate as a raw material for the adhesive layer (ii), and further has a urethane layer in which the concentration of anionic groups exceeds the range specified in the present invention in the skin layer (iii). Although it is an embodiment using a resin, the peel strength, chemical resistance and hydrolysis resistance were all poor.
  • Comparative Example 2 is an embodiment in which a urethane resin having an anionic group concentration exceeding the range specified in the present invention was used for the skin layer (iii), but the chemical resistance and hydrolysis resistance were poor.
  • Comparative Example 3 was an embodiment in which a urethane resin made from aromatic polyisocyanate was not used for the adhesive layer (ii), but the peel strength was poor.

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Abstract

本発明は、少なくとも、基材(i)、接着層(ii)、及び、表皮層(iii)を有する合成皮革であって、前記接着層(ii)が、芳香族ポリイソシアネート(a1)を原料とするウレタン樹脂(A)、及び、水(B)を含有するウレタン樹脂組成物により形成されたものであり、かつ、前記表皮層(iii)が、アニオン性基の濃度が0.15mmol/g以下であるアニオン性ウレタン樹脂(X)、及び、水(Y)を含有するウレタン樹脂組成物により形成されたものであることを特徴とする合成皮革を提供するものである。前記芳香族ポリイソシアネート(a1)は、トルエンジイソシアネートを含むものであることが好ましい。前記ウレタン樹脂(A)中の芳香環の濃度は、0.1~2.5mol/kgの範囲であることが好ましい。

Description

合成皮革
 本発明は、合成皮革に関する。
 ポリウレタン樹脂は、その機械的強度や風合いの良さから、合成皮革(人工皮革含む。)の製造に広く利用されている。この用途においては、これまでN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)を含有する溶剤系ウレタン樹脂が主流であった。しかしながら、欧州でのDMF規制、中国や台湾でのVOC排出規制の強化、大手アパレルメーカーでのDMF規制などを背景に、合成皮革を構成する各層用のウレタン樹脂の脱DMF化が求められている。
 このような環境に対応するため、ウレタン樹脂が水に分散等したウレタン樹脂組成物が広く検討されている(例えば、特許文献1を参照。)。この特許文献1記載の発明のように、合成皮革の表皮層としては、溶剤系から水系への置換が市場においても徐々に増加しているものの、接着層用のウレタン樹脂の水系化は未だ進んでいない。これは、主に水に分散等したウレタン樹脂の剥離強度が、溶剤系ウレタン樹脂に比べ不十分であることが原因となっている。また、表皮層においても、合成皮革に求められる諸性能について更なる改良が求められているのが実情である。
特開2007-119749号公報
 本発明が解決しようとする課題は、剥離強度、及び、耐薬品性に優れる合成皮革を提供することである。
 本発明は、少なくとも、基材(i)、接着層(ii)、及び、表皮層(iii)を有する合成皮革であって、前記接着層(ii)が、芳香族ポリイソシアネート(a1)を原料とするウレタン樹脂(A)、及び、水(B)を含有するウレタン樹脂組成物により形成されたものであり、かつ、前記表皮層(iii)が、アニオン性基の濃度が0.15mmol/g以下であるアニオン性ウレタン樹脂(X)、及び、水(Y)を含有するウレタン樹脂組成物により形成されたものであることを特徴とする合成皮革を提供するものである。
 本発明の合成皮革は、剥離強度、及び、耐薬品性に優れるものである。
 また、接着層(ii)に特定のウレタン樹脂を用いることで、前記効果に加えて、更に耐光性、及び、耐加水分解性にも優れる合成皮革を得ることができる。
 よって、本発明の合成皮革は、様々な用途に使用することができ、特に、これまで溶剤系から水系への置換が困難とされてきた自動車内装材、家具、スポーツシューズ等の高耐久性を要する用途への使用が可能である。
 本発明の合成皮革は、少なくとも、基材(i)、接着層(ii)、及び、表皮層(iii)を有するものである
 前記接着層(ii)は、芳香族ポリイソシアネート(a1)を原料とするウレタン樹脂(A)、及び、水(B)を含有するウレタン樹脂組成物により形成されたものであることが必須である。接着層(ii)において、分子間相互作用の高い芳香族ポリイソシアネート(a1)を原料とするウレタン樹脂を用いることで、優れた剥離強度を得ることができる。
 前記ウレタン樹脂(A)は、水(B)に分散し得るものであり、例えば、アニオン性基、カチオン性基、ノニオン性基等の親水性基を有するウレタン樹脂;乳化剤で強制的に水(B)中に分散したウレタン樹脂などを用いることができる。これらのウレタン樹脂(A)は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 前記アニオン性基を有するウレタン樹脂を得る方法としては、例えば、カルボキシル基を有する化合物及びスルホニル基を有する化合物からなる群より選ばれる1種以上の化合物を原料として用いる方法が挙げられる。
 前記カルボキシル基を有する化合物としては、例えば、2,2-ジメチロールプロピオン酸、2,2-ジメチロールブタン酸、2,2-ジメチロール酪酸、2,2-ジメチロールプロピオン酸、2,2-吉草酸等を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 前記スルホニル基を有する化合物としては、例えば、3,4-ジアミノブタンスルホン酸、3,6-ジアミノ-2-トルエンスルホン酸、2,6-ジアミノベンゼンスルホン酸、N-(2-アミノエチル)-2-アミノスルホン酸、N-(2-アミノエチル)-2-アミノエチルスルホン酸、N-2-アミノエタン-2-アミノスルホン酸、N-(2-アミノエチル)-β-アラニン;これらの塩を用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 前記カルボキシル基及びスルホニル基は、ウレタン樹脂組成物中で、一部又は全部が塩基性化合物に中和されていてもよい。前記塩基性化合物としては、例えば、アンモニア、トリエチルアミン、ピリジン、モルホリン等の有機アミン;モノエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン等のアルカノールアミン;ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム等を含む金属塩基化合物などを用いることができる。
 前記カチオン性基を有するウレタン樹脂を得る方法としては、例えば、アミノ基を有する化合物の1種又は2種以上を原料として用いる方法が挙げられる。
 前記アミノ基を有する化合物としては、例えば、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン等の1級及び2級アミノ基を有する化合物;N-メチルジエタノールアミン、N-エチルジエタノールアミン等のN-アルキルジアルカノールアミン、N-メチルジアミノエチルアミン、N-エチルジアミノエチルアミン等のN-アルキルジアミノアルキルアミンなどの3級アミノ基を有する化合物などを用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 前記ノニオン性基を有するウレタン樹脂を得る方法としては、例えば、オキシエチレン構造を有する化合物の1種又は2種以上を原料として用いる方法が挙げられる。
 前記オキシエチレン構造を有する化合物としては、例えば、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシテトラメチレングリコール等のオキシエチレン構造を有するポリエーテルポリオールを用いることができる。これらの化合物は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 前記強制的に水(B)中に分散するウレタン樹脂を得る際に用いることができる乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールテトラオレエート、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン共重合体等のノニオン性乳化剤;オレイン酸ナトリウム等の脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ナフタレンスルフォン酸塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、アルカンスルフォネートナトリウム塩、アルキルジフェニルエーテルスルフォン酸ナトリウム塩等のアニオン性乳化剤;アルキルアミン塩、アルキルトリメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩等のカチオン性乳化剤などを用いることができる。これらの乳化剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 前記ウレタン樹脂(A)としては、より一層優れた水分散安定性、耐加水分解性、及び、耐光性が得られる点から、アニオン性基を有するウレタン樹脂を用いることが好ましい。
 前記アニオン性基を有するウレタン樹脂としては、例えば、前記したアニオン性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料、芳香族ポリイソシアネート(a1)、ポリオール(a2)、及び必要に応じて鎖伸長剤(a3)の反応物を用いることができる。
 前記アニオン性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料の使用量としては、ウレタン樹脂(A)のアニオン性基の濃度を調整して、より一層優れた耐加水分解性および耐光性が得られる点から、前記ポリオール(a2)中0.05質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が更に好ましく、1質量%以上が特に好ましく、10質量%以下であることが好ましく、6.2質量%以下がより好ましく、3質量%以下が更に好ましく、2.7質量%以下が特に好ましく、0.05~10質量%の範囲であることが好ましく、0.1~6.2質量%の範囲がより好ましく、0.5~3質量%の範囲が更に好ましく、1~2.7質量%の範囲が特に好ましい。
 前記芳香族ポリイソシアネート(a1)は、分子間力が強く、パッキング効果により優れた剥離強度を得るうえで必須の成分である。前記芳香族ポリイソシネート(a1)としては、例えば、フェニレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、カルボジイミド化ジフェニルメタンポリイソシアネート等を用いることができる。これらの芳香族ポリイソシアネートは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、結晶性が適度に弱く、より一層優れた剥離強度が得られる点から、ジフェニルメタンジイソシアネート、及び/又は、トルエンジイソシアネートを用いることが好ましく、トルエンジイソシアネートがより好ましい。
 前記芳香族ポリイソシアネート(a1)として、トルエンジイソシアネートを用いる場合の使用量としては、より一層優れた剥離強度が得られる点から、芳香族ポリイソシアネート(a1)中50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上がより好ましい。
 前記芳香族ポリイソシアネート(a1)には、本発明の効果を妨げない範囲で、脂肪族又は脂環式ポリイソシアネートを併用してもよい。
 前記脂肪族又は脂環式ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂肪族又は脂環式ポリイソシアネート等を用いることができる。これらのポリイソシアネートは単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 前記ポリオール(a2)として、は、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ダイマージオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール等を用いることができる。これらのポリオールは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、耐加水分解性をより一層向上できる点から、ポリエーテルポリオール、及び/又はポリカーボネートポリオールを用いることが好ましい。
 前記ポリオール(a2)の数平均分子量としては、より一層優れた剥離強度、皮膜の機械的強度、及び、耐加水分解性が得られる点から、500~10,000の範囲であることが好ましく、800~5,000の範囲がより好ましい。なお、前記ポリオール(a2)の数平均分子量は、ゲル・パーミエーション・カラムクロマトグラフィー(GPC)法により測定した値を示す。
 前記ポリオール(a2)には、必要に応じて、鎖伸長剤(a3)(カルボキシル基およびスルホニル基を有しないもの、分子量が50以上500未満のもの。)を併用してもよい。前記鎖伸長剤としては、例えば、水酸基を有する鎖伸長剤、アミノ基を有する鎖伸長剤等を用いることができる。これらは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れた耐光性が得られる点から、水酸基を有する鎖伸長剤を用いることが好ましい。
 前記水酸基を有する鎖伸長剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレンリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、サッカロース、メチレングリコール、グリセリン、ソルビトール等の脂肪族ポリオール化合物;ビスフェノールA、4,4’-ジヒドロキシジフェニル、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、水素添加ビスフェノールA、ハイドロキノン等の芳香族ポリオール化合物;水などを用いることができる。これらの鎖伸長剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、変色を抑制しやすくより一層優れた耐光性が得られる点から、脂肪族ポリオール化合物を用いることが好ましい。
 前記アミノ基を有する鎖伸長剤としては、例えば、エチレンジアミン、1,2-プロパンジアミン、1,6-ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、2-メチルピペラジン、2,5-ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジアミン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジシクロヘキシルメタンジアミン、1,2-シクロヘキサンジアミン、1,4-シクロヘキサンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、ヒドラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等を用いることができる。これらの鎖伸長剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 前記鎖伸長剤(a3)を用いる場合の使用量としては、皮膜の耐久性をより一層向上できる点から、ウレタン樹脂(A)を構成する各原料の合計質量中0.5~40質量%の範囲であることが好ましく、1~20質量%の範囲がより好ましい。
 前記ウレタン樹脂(A)の製造方法としては、例えば、前記親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料、前記芳香族ポリイソシアネート(a1)、ポリオール(a2)、及び、必要に応じて前記鎖伸長剤(a3)を一括に仕込み反応させる方法等が挙げられる。これらの反応は、例えば、50~100℃の温度で3~10時間行う方法が挙げられる。
 前記ポリオール(a2)と前記親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料、並びに、前記鎖伸長剤(a3)を用いる場合にはそれが有する水酸基及びアミノ基の合計と、前記芳香族ポリイソシアネート(a1)が有するイソシアネート基とのモル比[(イソシアネート基)/(水酸基及びアミノ基の合計)]としては、0.8~1.2の範囲であることが好ましく、0.9~1.1の範囲がより好ましい。
 前記前記ウレタン樹脂(A)を製造する際には、前記ウレタン樹脂(A)に残存するイソシアネート基を失活させることが好ましい。前記イソシアネート基を失活させる場合には、メタノール等の水酸基を有するアルコールを用いることが好ましい。前記アルコールを用いる場合の使用量としては、ウレタン樹脂(A)100質量部に対し、0.001~10質量部の範囲であることが好ましい。
 また、前記ウレタン樹脂(A)を製造する際には、有機溶剤を用いてもよい。前記有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル化合物;酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル化合物;アセトニトリル等のニトリル化合物;ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン等のアミド化合物などを用いることができる。これらの有機溶媒は単独で用いても2種以上を併用してもよい。なお、前記有機溶剤は、ウレタン樹脂組成物を得る際には蒸留法等によって除去されることが好ましい。
 以上の方法によって得られるウレタン樹脂(A)は、より一層優れた耐加水分解性が得られる点で、アニオン性基の濃度が0.35mmol/g以下であることが好ましい。この範囲であることにより、ウレタン樹脂(A)の水分散性や剥離強度を維持したまま、親水性基由来の耐加水分解性の不良化を防ぐことができる。前記ウレタン樹脂(A)のアニオン性基の濃度としては、より一層優れた耐加水分解性が得られる点から、0.005mmol/g以上であることが好ましく、0.01mmol/g以上がより好ましく、0.25mmol/g以下が好ましく、0.22mmol/gがより好ましく、0.005~0.25mmol/g以下であることが好ましく、0.01~0.22mmol/gの範囲がより好ましい。なお、前記ウレタン樹脂(A)のアニオン性基の濃度は、前記アニオン性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料由来のアニオン性基のモル数を、ウレタン樹脂(A)を構成する各原料の合計質量で除した値を示す。
 また、前記ウレタン樹脂(A)の芳香環の濃度としては、より一層優れた剥離強度が得られる点から、0.1mol/kg以上であることが好ましく、0.3mol/kg以上がより好ましく、0.4mol/kg以上が更に好ましく、2.5mol/kg以下が好ましく、2mol/kg以下がより好ましく、1.5mol/kg以下が更に好ましく、0.1~2.5mol/kgの範囲であることが好ましく、0.3~2mol/kgの範囲がより好ましく、0.4~1.5mol/kgの範囲が更に好ましい。なお、前記計算にあたっては、芳香環の分子量として置換基を有しないベンゼンやナフタレンの分子量を用いることとする。
 前記ウレタン樹脂(A)の重量平均分子量としては、より一層優れた剥離強度が得られる点から、2,000以上であることが好ましく、4,000以上がより好ましく、6,000以上が更に好ましく、150,000以下が好ましく、100,000以下がより好ましく、70,000以下が更に好ましく、2,000~150,000の範囲であることが好ましく、4,000~100,000の範囲がより好ましく、6,000~70,000の範囲が更に好ましい。なお、前記ウレタン樹脂(A)の重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・カラムクロマトグラフィー(GPC)法により測定した値を示す。
 前記水(B)としては、例えば、例えば、イオン交換水、蒸留水、水道水等を用いることができる。これらの中でも、不純物の少ないイオン交換水を用いることが好ましい。前記水(B)の含有量としては、作業性、塗工性、及び保存安定性の点から、ウレタン樹脂組成物中20~90質量%の範囲であることが好ましく、40~80質量%の範囲がより好ましい。
 前記接着層(ii)に用いることができるウレタン樹脂組成物は、前記ウレタン樹脂(A)、及び、前記水性媒体(B)を含有するが、必要に応じてその他の添加剤を含有してもよい。
 前記その他の添加剤としては、例えば、ウレタン化触媒、中和剤、架橋剤、シランカップリング剤、増粘剤、充填剤、チキソ付与剤、粘着付与剤、ワックス、熱安定剤、耐光安定剤、蛍光増白剤、発泡剤、顔料、染料、導電性付与剤、帯電防止剤、透湿性向上剤、撥水剤、撥油剤、中空発泡体、難燃剤、吸水剤、吸湿剤、消臭剤、整泡剤、ブロッキング防止剤、加水分解防止剤等を用いることができる。これらの添加剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 前記表皮層(iii)に用いることができるウレタン樹脂組成物としては、アニオン性基の濃度が0.15mmol/g以下であるアニオン性ウレタン樹脂(X)、及び、水(Y)を含有するウレタン樹脂組成物を用いることが必須である。アニオン性基の濃度が係る範囲であれば、親水性基の導入量が少ないため、エタノール等の高極性を有する薬品に対しても優れた耐性を得ることができる。前記ウレタン樹脂(X)のアニオン性基の濃度としては、より一層優れた耐薬品性が得られる点から、0.005mmol/g以上であることが好ましく、0.01mmol/g以上がより好ましく、0.1mmol/g以下が好ましく、0.07mmol/g以下がより好ましく、0.005~0.1mmol/g以下であることが好ましく、0.01~0.07mmol/gの範囲がより好ましい。なお、前記ウレタン樹脂(X)のアニオン性基の濃度は、前記アニオン性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料由来のアニオン性基のモル数を、ウレタン樹脂(X)を構成する各原料の合計質量で除した値を示す。
 前記ウレタン樹脂(X)におけるアニオン性基の導入方法は、前記ウレタン樹脂(A)と同様である。それらの中でも、前記ウレタン樹脂(X)としては、少ないアニオン性基の量で乳化でき、水(Y)への分散性に優れ、より一層優れた耐薬品性が得られる点から、スルホニル基を有する化合物を原料とした、スルホニル基を有するウレタン樹脂であることが好ましい。
 前記ウレタン樹脂(X)としては、具体的には、例えば、前記したアニオン性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料、ポリイソシアネート(x1)、ポリオール(x2)、及び、伸長剤(x3)の反応物を用いることができる。
 前記アニオン性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料の使用量としては、より一層優れた耐薬品性が得られる点から、ポリオール(x2)中0.05質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、0.3質量%以上が更に好ましく、0.5質量%以上が特に好ましく、10質量%以下が好ましく、7質量%以下がより好ましく、3質量%以下が更に好ましく、2質量%以下が特に好ましく、0.05~10質量%の範囲であることが好ましく、0.1~7質量%の範囲がより好ましく、0.3~3質量%の範囲が更に好ましく、0.5~2質量%の範囲が特に好ましい。
 前記ポリイソシアネート(x1)としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂肪族又は脂環式ポリイソシアネート;フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、カルボジイミド化ジフェニルメタンポリイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネートを用いることができる。これらのポリイソシアネートは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れた耐薬品性が得られる点から、脂肪族及び/又は脂環式ポリイソシアネートを用いることが好ましく、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、及び、ヘキサメチレンジイソシアネートからなる群より選ばれる1種以上のポリイソシアネートを用いることがより好ましい。
 前記ポリオール(x2)としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ダイマージオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール等を用いることができる。これらのポリオールは単独で用いても2種以上を併用してもよい。これらの中でも、より一層優れた耐薬品性が得られる点から、ポリカーボネートポリオール、及び/又は、ポリエステルポリオールを用いることが好ましく、好ましいポリオールの使用量は、前記ポリオール(x2)中20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上がより好ましい。
 前記ポリカーボネートポリオールとしては、より一層優れた耐薬品性が得られる点から、ヘキサンジオール及び/又はε-カプロラクトンを原料とするポリカーボネートポリオールを用いることが好ましい。
 前記ポリエステルポリオールとしては、より一層優れた耐薬品性が得られる点から、ブタンジオール、ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、及び、ネオペンチルグリコールからなる群より選ばれる1種以上の化合物を原料とするポリエステルポリオールを用いることが好ましい。
 前記ポリオール(x2)の数平均分子量としては、より一層優れた耐薬品性、及び、機械的強度が得られる点から、500~100,000の範囲であることが好ましく、800~10,000の範囲がより好ましい。なお、前記ポリオール(x2)の数平均分子量は、ゲル・パーミエーション・カラムクロマトグラフィー(GPC)法により測定した値を示す。
 前記鎖伸長剤(x3)としては、例えば、分子量が50以上500未満の水酸基を有する鎖伸長剤、アミノ基を有する鎖伸長剤等を用いることができる。これらは単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 前記水酸基を有する鎖伸長剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレンリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、サッカロース、メチレングリコール、グリセリン、ソルビトール等の脂肪族ポリオール化合物;ビスフェノールA、4,4’-ジヒドロキシジフェニル、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、水素添加ビスフェノールA、ハイドロキノン等の芳香族ポリオール化合物;水などを用いることができる。これらの鎖伸長剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 前記アミノ基を有する鎖伸長剤としては、例えば、エチレンジアミン、1,2-プロパンジアミン、1,6-ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、2-メチルピペラジン、2,5-ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジアミン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジシクロヘキシルメタンジアミン、1,2-シクロヘキサンジアミン、1,4-シクロヘキサンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、ヒドラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、アジピン酸ジヒドラジド等を用いることができる。これらの鎖伸長剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 前記鎖伸長剤(x3)としては、より一層優れた耐薬品性が得られる点から、アミノ基を有する鎖伸長剤を用いることが好ましく、イソホロンジアミン、ヒドラジン、及び、アジピン酸ジヒドラジドからなる群より選ばれる1種以上の鎖伸長剤を用いることが好ましい。これらの好ましい鎖伸長剤の使用量は、鎖伸長剤(x3)中30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上がより好ましく、50質量%以上が更に好ましい。
 前記鎖伸長剤(x3)の使用量としては、皮膜の耐久性、耐薬品性、及び、耐光性をより一層向上できる点から、ウレタン樹脂(X)を構成する原料の合計質量中0.5~20質量%の範囲であることが好ましく、1~10質量%の範囲であることがより好ましい。
 前記ウレタン樹脂(X)の製造方法としては、例えば、前記ポリイソシアネート(x1)、及び、ポリオール(x2)を反応してイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを得、次いで鎖伸長剤(x3)、及び、前記アニオン性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料を反応させ、その後に水(Y)を加える方法が挙げられる。これらの反応は、例えば、50~100℃の温度で3~10時間行うことが好ましい。
 また、前記鎖伸長剤(x3)として、水酸基を有する鎖伸長剤とアミノ基を有する鎖伸長剤とを併用する場合には、前記ポリイソシアネート(x1)、ポリオール(x2)、及び、水酸基を有する鎖伸長剤を反応してイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを得、次いでアミノ基を有する鎖伸長剤、及び、前記アニオン性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料を反応させ、その後に水(Y)を加える方法が好ましい。
れる。これらの反応は、例えば、50~100℃の温度で3~10時間行うことが好ましい。
 前記親水性基を有するウレタン樹脂を製造するために用いる原料、前記ポリオール(x2)、及び、前記鎖伸長剤(x3)が有する水酸基及びアミノ基の合計と、前記ポリイソシアネート(x1)が有するイソシアネート基とのモル比[(イソシアネート基)/(水酸基及びアミノ基)]としては、0.8~1.2の範囲であることが好ましく、0.9~1.1の範囲がより好ましい。
 前記イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを得る際の、前記モル比[(イソシアネート基)/(水酸基及びアミノ基)]としては、1.1~3.5の範囲であることが好ましく、1.3~2.5の範囲がより好ましい。また、その後の鎖伸長工程では、前記ウレタンプレポリマーの遊離イソシアネート基に対する、鎖伸長剤のイソシアネート基反応性基の当量比が、好ましくは40~100%の範囲、より好ましくは70~100%の範囲となるように反応させることができる。
 前記ウレタン樹脂(X)の重量平均分子量としては、皮膜の耐久性、耐薬品性、及び、耐光性をより一層向上できる点から、50,000以上であることが好ましく、70,000以上がより好ましく、250,000以下が好ましく、200,000以下がより好ましく、50,000~250,000の範囲であることが好ましく、70,000~200,000の範囲がより好ましい。なお、前記ウレタン樹脂(X)の重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・カラムクロマトグラフィー(GPC)法により測定した値を示す。
 また、前記ウレタン樹脂(X)を製造する際には、有機溶剤を用いてもよい。前記有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル化合物;酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル化合物;アセトニトリル等のニトリル化合物;ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン等のアミド化合物などを用いることができる。これらの有機溶媒は単独で用いても2種以上を併用してもよい。前記有機溶剤としては、アセトン、及び/又は、メチルエチルケトンを用いることが好ましく、アセトンがより好ましい。なお、前記有機溶剤は、ウレタン樹脂組成物を得る際には蒸留法等によって除去されることが好ましい。
 前記水(Y)としては、前記水(B)と同様のものを用いることができる。前記水(Y)の含有量としては、作業性、塗工性、及び保存安定性の点から、ウレタン樹脂組成物中30~80質量%の範囲であることが好ましく、35~70質量%の範囲がより好ましい。
 前記ウレタン樹脂組成物としては、前記ウレタン樹脂(X)、及び、前記水(Y)以外にも必要に応じて、その他の添加剤を含有してもよい。
 前記その他の添加剤としては、例えば、乳化剤、凝固剤、ウレタン化触媒、シランカップリング剤、充填剤、チキソ付与剤、粘着付与剤、ワックス、熱安定剤、耐光安定剤、蛍光増白剤、発泡剤、顔料、染料、導電性付与剤、帯電防止剤、透湿性向上剤、撥水剤、撥油剤、中空発泡体、難燃剤、吸水剤、吸湿剤、消臭剤、整泡剤、ブロッキング防止剤、加水分解防止剤、増粘剤等を用いることができる。これらの添加剤は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 次に、本発明の合成皮革について説明する。
 本発明の合成皮革は、少なくとも、基材(i)、接着層(ii)、及び、表皮層(iii)を有するものであり、具体的には、例えば、以下の構成が挙げられる。
(1)基材(i)、接着層(ii)、表皮層(iii)
(2)基材(i)、接着層(ii)、中間層、表皮層(iii)
(3)基材(i)、多孔層、接着層(ii)、表皮層(iii)
(4)基材(i)、多孔層、接着層(ii)、中間層、表皮層(iii)
 前記基材(i)としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリウレタン繊維、アセテート繊維、レーヨン繊維、ポリ乳酸繊維、綿、麻、絹、羊毛、グラスファイバー、炭素繊維、それらの混紡繊維等による不織布、織布、編み物等の繊維基材;前記不織布にポリウレタン樹脂等の樹脂を含浸させたもの;前記不織布に更に多孔質層を設けたもの;熱可塑性ウレタン(TPU)等の樹脂基材などを用いることができる。
 前記多孔層としては、溶剤系ウレタン樹脂組成物を公知の湿式製膜法により形成されたもの;水系ウレタン樹脂組成物を公知の方法により多孔化した等を用いることができる。
 前記中間層を形成する材料としては、例えば、公知の水系ウレタン樹脂、溶剤系ウレタン樹脂、無溶剤ウレタン樹脂、水系アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂等を用いることができる。これらの樹脂は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 前記表皮層(iii)の上には、傷つき防止等のため、更に表面処理層を設けてもよい。前記表面処理層を形成する材料としては、例えば、公知の水系ウレタン樹脂、溶剤系ウレタン樹脂、無溶剤ウレタン樹脂、水系アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂等を用いることができる。これらの樹脂は単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 次に、前記(1)の構成を有する合成皮革の製造方法について説明する。
 前記合成皮革の製造方法としては、例えば、離型処理された基材上に、表皮層形成用のウレタン樹脂組成物を塗工し、乾燥・工程することにより、表皮層(iii)を得、次いで、この表皮層(iii)上に、接着層形成用のウレタン樹脂組成物を塗工し、乾燥させ、接着層(ii)を形成し、これを基材(i)と貼り合わせる方法が挙げられる。また、表皮層(iii)上に、接着層形成用のウレタン樹脂組成物を塗工し、これを基材(i)と貼り合わせた後に乾燥させ、接着層(ii)を形成する方法でも良い。
 前記表皮層形成用および接着層形成用のウレタン樹脂組成物を塗工する方法としては、例えば、アプリケーター、ロールコーター、スプレーコーター、T-ダイコーター、ナイフコーター、コンマコーター等を使用する方法が挙げられる。
 前記ウレタン樹脂組成物の乾燥方法としては、例えば、40~130℃で1~10分行う方法が挙げられる。得られる接着層(ii)および表皮層(iii)の厚さとしては、合成皮革が使用される用途に応じて適宜決定されるが、例えば0.5~100μmの範囲である。
 前記合成皮革を製造した後は、必要に応じて、例えば、30~100℃で1~10日エージングしてもよい。
 以上、本発明の合成皮革は、剥離強度、及び、耐薬品性に優れるものである。また、接着層(ii)に特定のウレタン樹脂を用いることで、前記効果に加えて、更に耐光性、及び、耐加水分解性にも優れる合成皮革を得ることができる。
 よって、本発明の合成皮革は、様々な用途に使用することができ、特に、これまで溶剤系から水系への置換が困難とされてきた自動車内装材、家具、スポーツシューズ等の高耐久性を要する用途への使用が可能である。
 以下、実施例を用いて、本発明をより詳細に説明する。
[合成例1]接着層形成用ウレタン樹脂(A-1)組成物の調製
 撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリカーボネートジオール(旭化成ケミカルズ株式会社製「DURANOL T5652」数平均分子量:2,000)500質量部、2,2-ジメチロールプロピオン酸(以下「DMPA」と略記する。)8質量部、メチルエチルケトン394質量部を加え、均一に混合した後、トルエンジイソシアネート(以下「TDI」と略記する。)68質量部を加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1質量部を加え、70℃で約4時間反応させた。次いで、1,3-ブタンジオールを14質量部加え、70℃で約1時間反応させて反応を終了させ、ウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。次いで、前記方法で得られたウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液にトリエチルアミン6質量部を加え、前記ウレタンポリマー中のカルボキシル基を中和した後、イオン交換水886質量部を加えた後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、接着層形成用ウレタン樹脂(A-1)組成物(不揮発分;40質量%、アニオン性基(カルボキシル基、以下同じ。)の濃度;0.11mmol/g、重量平均分子量;29,000、芳香環の濃度;0.67mol/kg)を得た。
[合成例2]接着層形成用ウレタン樹脂(A-2)組成物の調製
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量:2,000)500質量部、エチレングリコール3質量部、DMPA12質量部、メチルエチルケトン403質量部を加え、均一に混合した後、TDI79質量部を加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1質量部を加え、70℃で約4時間反応させた。次いで、1,3-BGを11質量部加え、70℃で約1時間反応させて反応を終了させ、ウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。次いで、前記方法で得られたウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液にトリエチルアミン9質量部を加え、前記ウレタンポリマー中のカルボキシル基を中和した後、イオン交換水907質量部を加えた後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、接着層形成用ウレタン樹脂(A-2)組成物(不揮発分;40質量%、重量平均分子量;46,000、アニオン性基の濃度;0.15mmol/g、芳香環の濃度;0.75mol/kg)を得た。
[合成例3]接着層形成用ウレタン樹脂(A-3)組成物の調製
 撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリプロピレングリコール(数平均分子量:2,000)500質量部、1,4-ブタンジオール9質量部、DMPA10質量部、メチルエチルケトン400質量部を加え、均一に混合した後、TDI78質量部を加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1質量部を加え、70℃で約4時間反応させた。次いで、1,3-BGを4質量部加え、70℃で約1時間反応させて反応を終了させ、ウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。次いで、前記方法で得られたウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液にN,N-ジメチルエタノールアミン7質量部を加え、前記ウレタンポリマー中のカルボキシル基を中和した後、イオン交換水901質量部を加えた後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、接着層形成用ウレタン樹脂(A-3)組成物(不揮発分;40質量%、アニオン性基の濃度;0.13mmol/g、重量平均分子量;68,000、芳香環の濃度;0.74mol/kg)を得た。
[合成例4]表皮層形成用ウレタン樹脂(X-1)組成物の調製
 攪拌機、還流冷却管、温度計、及び、窒素導入管を備えた四つ口フラスコに、窒素気流下、ポリカーボネートポリオール(宇部興産株式会社製「ETERNACOLL UH-200、数平均分子量;2,000」)120質量部、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量;2,000)280質量部を70℃で均一に混合した後、イソホロンジイソシアネート100質量部を加え、100℃で6時間反応させることで、イソシアネートを有するウレタンプレポリマーを得た。次いで、このウレタンプレポリマーを60℃まで冷却し、アセトン928質量部を加え、均一に溶解した。このウレタンプレポリマー溶液に、イオン交換水191質量部、イソホロンジアミン30質量部、及び、N-2-アミノエタン-2-アミノスルホン酸ナトリウム6質量部の混合液を加えた。次いで、イオン交換水155質量部を加えた。反応終了後、アセトンを減圧下留去することで、ウレタン樹脂(X-1)組成物(不揮発分;60質量%、アニオン性基の濃度;0.059mmol/g)を得た。
[合成例5]表皮層形成用ウレタン樹脂(X-2)組成物の調製
 攪拌機、還流冷却管、温度計、及び、窒素導入管を備えた四つ口フラスコに、窒素気流下、ポリカーボネートポリオール(宇部興産株式会社製「ETERNACOLL UH-200、数平均分子量;2,000」)120質量部、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量;2,000)280質量部、日油株式会社製「ユニルーブ50MB-72」(数平均分子量;3,000)12質量部を70℃で均一に混合した後、イソホロンジイソシアネート101質量部を加え、100℃で6時間反応させることで、イソシアネートを有するウレタンプレポリマーを得た。次いで、このウレタンプレポリマーを60℃まで冷却し、アセトン953質量部を加え、均一に溶解した。このウレタンプレポリマー溶液に、イオン交換水193質量部、イソホロンジアミン30質量部、及び、N-2-アミノエタン-2-アミノスルホン酸ナトリウム4質量部の混合液を加えた。次いで、イオン交換水172質量部を加えた。反応終了後、アセトンを減圧下留去することで、ウレタン樹脂(X-2)組成物(不揮発分;60質量%、アニオン性基の濃度;0.039mmol/g)を得た。
[合成例6]表皮層形成用ウレタン樹脂(X-3)組成物の調製
 攪拌機、還流冷却管、温度計、及び、窒素導入管を備えた四つ口フラスコに、窒素気流下、ポリカーボネートポリオール(宇部興産株式会社製「ETERNACOLL UH-200、数平均分子量;2,000」)280質量部、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量;2,000)120質量部を70℃で均一に混合した後、イソホロンジイソシアネート50質量部、ヘキサメチレンジイソシアネート38質量部を加え、100℃で6時間反応させることで、イソシアネートを有するウレタンプレポリマーを得た。次いで、このウレタンプレポリマーを60℃まで冷却し、アセトン906質量部を加え、均一に溶解した。このウレタンプレポリマー溶液に、イオン交換水90質量部、80質量%水加ヒドラジン11質量部、及び、N-2-アミノエタン-2-アミノスルホン酸ナトリウム5質量部の混合液を加えた。次いで、イオン交換水246質量部を加えた。反応終了後、アセトンを減圧下留去することで、ウレタン樹脂(X-3)組成物(不揮発分;60質量%、アニオン性基の濃度;0.053mmol/g)を得た。
[比較合成例1]接着層形成用ウレタン樹脂(AR-1)組成物の調製
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量;1,000)を500質量部、DMPA15質量部、メチルエチルケトン450質量部を加え、均一に混合した後、イソホロンジイソシアネート(以下「IPDI」と略記する。)149質量部を加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1質量部を加え、70℃で約4時間反応させた。次いで、1,3-ブタンジオールを11質量部加え、70℃で1時間反応させ、ウレタンプレポリマーのメチルエチルケトン溶液を得た。次いで、前記方法で得られたウレタンポリマーのメチルエチルケトン溶液にN,N-ジメチルエタノールアミン10質量部を加え、前記ウレタンポリマー中のカルボキシル基を中和した後、イオン交換水1,012質量部を加えた。反応終了後、メチルエチルケトンを減圧下留去することによって、接着層形成用ウレタン樹脂(AR-1)組成物(不揮発分;40質量%、アニオン性基の濃度;0.16mmol/g、重量平均分子量;28,000、芳香環の濃度;0mol/kg)を得た。
[比較合成例2]表皮層形成用ウレタン樹脂(XR-1)組成物の調製
 攪拌機、還流冷却管、温度計、及び、窒素導入管を備えた四つ口フラスコに、窒素気流下、ポリカーボネートポリオール(宇部興産株式会社製「ETERNACOLL UH-200、数平均分子量;2,000」)100質量部、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量;2,000)186質量部、DMPA24質量部を70℃で均一に混合した後、IPDI143質量部を加え、100℃で6時間反応させることで、イソシアネートを有するウレタンプレポリマーを得た。次いで、このウレタンプレポリマーを60℃まで冷却し、アセトン910質量部を加え、均一に溶解した。このウレタンプレポリマー溶液に、トリエチルアミン18質量部を加え、カルボキシル基を中和した後、イオン交換水922質量部を加え、イソホロンジアミン44質量部を加え反応した。反応終了後、アセトンを減圧下留去することで、ウレタン樹脂(XR-1)組成物(不揮発分;35質量%、アニオン性基の濃度;0.36mmol/g)を得た。
[実施例1]<合成皮革の製造>
 合成例4で得られた表皮層形成用ウレタン樹脂(X-1)組成物100質量部、水分散性黒色顔料(DIC株式会社製「ダイラックHS-9530」)を10質量部、会合型増粘剤(DIC株式会社製「ハイドラン アシスター T10」)を1質量部からなる配合液をフラット離型紙(味の素株式会社製「DN-TP-155T」)上に乾燥後の膜厚が30μmとなる様に塗布し、70℃で2分間、さらに120℃で2分間乾燥させた。
 次いで、合成例1で得られた接着層形成用ウレタン樹脂(A-1)組成物100質量部、会合型増粘剤(DIC株式会社製「ハイドラン アシスター T10」)を1質量部、ポリイソシアネート系架橋剤(DIC株式会社製「ハイドラン アシスター C5」)を9質量部からなる配合液を乾燥後の膜厚が50μmとなるように塗布し、70℃で3分間乾燥させた。乾燥後直ちにポリウレタン含浸不織布を貼り合わせた後、120℃で2分間熱処理し、50℃で2日間熟成させてから離型紙を剥離して合成皮革を得た。
[実施例2~7、比較例1~3]
 用いる表皮層形成用ウレタン樹脂組成物、接着層形成用ウレタン樹脂組成物の種類を表1~3に変更した以外は、実施例1と同様にして合成皮革を得た。
[数平均分子量および重量平均分子量の測定方法]
 合成例で用いたポリオールの数平均分子量、及び、合成例で得られたウレタン樹脂の重要平均分子量は、ゲル・パーミエーション・カラムクロマトグラフィー(GPC)法により、下記の条件で測定し得られた値を示す。
測定装置:高速GPC装置(東ソー株式会社製「HLC-8220GPC」)
カラム:東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用した。
 「TSKgel G5000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
 「TSKgel G4000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
 「TSKgel G3000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
 「TSKgel G2000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
検出器:RI(示差屈折計)
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0mL/分
注入量:100μL(試料濃度0.4質量%のテトラヒドロフラン溶液)
標準試料:下記の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。
(標準ポリスチレン)
 東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-500」
 東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-1000」
 東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-2500」
 東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-5000」
 東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-1」
 東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-2」
 東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-4」
 東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-10」
 東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-20」
 東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-40」
 東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-80」
 東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-128」
 東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-288」
 東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-550」
[剥離強度の測定方法]
 実施例及び比較例で得られた合成皮革を、島津オートグラフ「AG-1」(株式会社島津製作所製)を使用して、フルスケール5kg、ヘッドスピード20mm/分の条件にて剥離強度を測定し、以下のように評価した。
 「A」;0.15MPa以上
 「B」;0.1MPa以上0.15MPa未満
 「C」;0.1MPa未満
[耐薬品性の評価]
 実施例及び比較例で得られた合成皮革の表皮層上に、エタノールを10滴滴下し、24時間放置した後の外観を観察し、以下のように評価した。
 「A」;外観に異常なし。
 「B」;外観に軽度の白化が生じていた。
 「C」;外観に大きな黄変が生じていた。
[耐加水分解性の評価方法]
 実施例及び比較例で得られた合成皮革を70℃、湿度95%の条件下で5週間放置した。その後の外観観察および指触により、以下のように評価した。
 「A」;外観・指触に異常なし。
 「B」;外観に艶変化が生じたが、指触では異常は確認されなかった。
 「C」;外観に艶変化が生じ、かつ、ベタツキが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 本発明の合成皮革である実施例1~7は、剥離強度、耐薬品性、及び、耐加水分解性に優れることが分かった。
 一方、比較例1は、接着層(ii)に芳香族ポリイソシアネートを原料とするウレタン樹脂を用いず、さらに表皮層(iii)に、アニオン性基の濃度が本発明で規定する範囲を超えるウレタン樹脂を用いた態様であるが、剥離強度、耐薬品性、及び、耐加水分解性いずれも不良であった。
 比較例2は、表皮層(iii)に、アニオン性基の濃度が本発明で規定する範囲を超えるウレタン樹脂を用いた態様であるが、耐薬品性および耐加水分解性が不良であった。
 比較例3は、接着層(ii)に、芳香族ポリイソシアネートを原料とするウレタン樹脂を用いなかった態様であるが、剥離強度が不良であった。

Claims (5)

  1. 少なくとも、基材(i)、接着層(ii)、及び、表皮層(iii)を有する合成皮革であって、
    前記接着層(ii)が、芳香族ポリイソシアネート(a1)を原料とするウレタン樹脂(A)、及び、水(B)を含有するウレタン樹脂組成物により形成されたものであり、かつ、
    前記表皮層(iii)が、アニオン性基の濃度が0.15mmol/g以下であるアニオン性ウレタン樹脂(X)、及び、水(Y)を含有するウレタン樹脂組成物により形成されたものであることを特徴とする合成皮革。
  2. 前記芳香族ポリイソシアネート(a1)が、トルエンジイソシアネートを含むものである請求項1記載の合成皮革。
  3. 前記ウレタン樹脂(A)中の芳香環の濃度が、0.1~2.5mol/kgの範囲である請求項1又は2記載の合成皮革。
  4. 前記ウレタン樹脂(A)の重量平均分子量が、2,000~150,000の範囲である請求項1~3のいずれか1項記載の合成皮革。
  5. 前記アニオン性ウレタン樹脂(X)のアニオン性基が、スルホニル基である請求項1~4のいずれか1項記載の合成皮革。
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