JP2011006834A - Production method of leather-like sheet - Google Patents
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- Synthetic Leather, Interior Materials Or Flexible Sheet Materials (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Description
本発明は皮革様シートの製造方法に関し、更に詳しくは感熱凝固性ポリウレタン樹脂エマルションを用いて得られる皮革様シートの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a leather-like sheet, and more particularly to a method for producing a leather-like sheet obtained using a heat-sensitive coagulable polyurethane resin emulsion.
従来、皮革様シートの製造方法において、繊維質基材にポリウレタン樹脂を結束剤として付与する方法が行われている。天然皮革のような優れた風合いを有する皮革様シートを得るには、ポリウレタン樹脂が繊維質基材に均一に付与されることが重要である。その方策として、ポリウレタン樹脂を可塑化させて造膜性を向上させることが有効であり、ホスフェート、アジペート、セバケート又はアルキルスルホン酸エステルを可塑剤として用いた人工皮革の製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1で提案されている方法では、可塑剤の水への溶解性が低く、皮革様シートに付与されたウレタン樹脂中に可塑剤が残存するため、優れた強度を有する皮革様シートを得ることが難しいという問題がある。
Conventionally, in a method for producing a leather-like sheet, a method of applying a polyurethane resin as a binder to a fibrous base material has been performed. In order to obtain a leather-like sheet having an excellent texture such as natural leather, it is important that the polyurethane resin is uniformly applied to the fibrous base material. As a measure for this, it is effective to plasticize a polyurethane resin to improve the film-forming property, and a method for producing artificial leather using phosphate, adipate, sebacate or alkyl sulfonate as a plasticizer has been proposed ( For example, see Patent Document 1).
However, in the method proposed in Patent Document 1, since the plasticizer has low solubility in water and the plasticizer remains in the urethane resin applied to the leather-like sheet, the leather-like sheet having excellent strength. There is a problem that it is difficult to get.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、強度に優れ、かつ天然皮革に近い風合いを有する皮革様シートを提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said problem, and the subject of this invention is providing the leather-like sheet | seat which is excellent in intensity | strength and has the texture close | similar to natural leather.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。即ち本発明は、
ポリウレタン樹脂(A)、可塑剤(B)、感熱凝固剤(C)及び水性媒体(D)を含有してなる感熱凝固性を有するポリウレタン樹脂エマルション(Q)を繊維質基材に含浸又は塗布する工程、前記工程後に前記(Q)を感熱凝固させる工程及び水洗工程を含む皮革様シートの製造方法であって、以下の(1)〜(7)を全て満足する皮革様シートの製造方法である。
(1)前記(A)と前記(B)の重量比率[(A):(B)]が、99:1〜40:60である。
(2)前記(B)が25℃において水100gに対して10g以上溶解する。
(3)前記(B)の溶解度パラメータ(SP値)が、9.2〜12.5である。
(4)前記(Q)を乾燥して得られる皮膜の100℃における貯蔵弾性率が0.01〜0.1MPaである。
(5)前記(Q)の構成成分の内、前記(B)のみを含有しないポリウレタン樹脂エマルション(Q’)を乾燥して得られる皮膜の100℃における貯蔵弾性率が0.5〜10MPaである。
(6)前記(Q)の感熱凝固温度が40〜90℃である。
(7)製造された皮革様シートにおける単位面積当たりの(B)の重量(Wb2)を、感熱凝固工程後の繊維質基材の単位面積当たりの(B)の重量(Wb1)で除して得られる(B)の残存率(X)が5重量%以下である。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have reached the present invention. That is, the present invention
A fibrous base material is impregnated or coated with a polyurethane resin emulsion (Q) having a heat-sensitive coagulation property comprising a polyurethane resin (A), a plasticizer (B), a heat-sensitive coagulant (C) and an aqueous medium (D). A method for producing a leather-like sheet comprising a step, a step of thermally coagulating (Q) after the step and a water washing step, and a method for producing a leather-like sheet satisfying all of the following (1) to (7): .
(1) The weight ratio [(A) :( B)] of (A) and (B) is 99: 1 to 40:60.
(2) 10 g or more of (B) is dissolved in 100 g of water at 25 ° C.
(3) The solubility parameter (SP value) of (B) is 9.2 to 12.5.
(4) The storage elastic modulus at 100 ° C. of the film obtained by drying (Q) is 0.01 to 0.1 MPa.
(5) The storage elastic modulus at 100 ° C. of the film obtained by drying the polyurethane resin emulsion (Q ′) not containing only (B) among the constituent components of (Q) is 0.5 to 10 MPa. .
(6) The thermal coagulation temperature of (Q) is 40 to 90 ° C.
(7) The weight (Wb2) of (B) per unit area in the manufactured leather-like sheet is divided by the weight (Wb1) of (B) per unit area of the fibrous base material after the thermal coagulation step. The residual rate (X) of (B) obtained is 5% by weight or less.
本発明の皮革様シートの製造方法により、シートの強度と風合いを両立した皮革様シートが得られる。 By the method for producing a leather-like sheet of the present invention, a leather-like sheet having both the strength and texture of the sheet can be obtained.
本発明における感熱凝固性を有するポリウレタン樹脂エマルション(Q)は、ポリウレタン樹脂(A)、可塑剤(B)、感熱凝固剤(C)及び水性媒体(D)を含有してなる。 The polyurethane resin emulsion (Q) having heat-sensitive coagulation property in the present invention comprises a polyurethane resin (A), a plasticizer (B), a heat-sensitive coagulant (C), and an aqueous medium (D).
本発明におけるポリウレタン樹脂(A)は、必須原料としての高分子ポリオール(a1)及びポリイソシアネート(a2)を反応させて得られる。(A)の機械的強度を調整することを目的として、原料として更に鎖伸長剤(a3)を使用することができる。また、(A)の分散向上を目的として、更に親水基含有活性水素化合物(a4)を原料として使用することもできる。 The polyurethane resin (A) in the present invention is obtained by reacting the polymer polyol (a1) and polyisocyanate (a2) as essential raw materials. For the purpose of adjusting the mechanical strength of (A), a chain extender (a3) can be further used as a raw material. Further, for the purpose of improving the dispersion of (A), a hydrophilic group-containing active hydrogen compound (a4) can also be used as a raw material.
高分子ポリオール(a1)としては、例えば、ポリエーテルジオール(a11)、ポリエステルジオール(a12)及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。 Examples of the polymer polyol (a1) include polyether diol (a11), polyester diol (a12), and a mixture of two or more thereof.
ポリエーテルジオール(a11)としては、炭素数2〜20の活性水素原子含有2官能化合物に炭素数2〜12のアルキレンオキサイド(以下、AOと略記)が付加した構造の化合物及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。 As the polyether diol (a11), a compound having a structure in which an alkylene oxide having 2 to 12 carbon atoms (hereinafter abbreviated as AO) is added to a bifunctional compound having 2 to 20 carbon atoms and two or more kinds thereof. Of the mixture.
炭素数2〜20の活性水素原子含有2官能化合物としては、2価アルコール、2価フェノール類及びジカルボン酸等が挙げられる。 Examples of the active hydrogen atom-containing bifunctional compound having 2 to 20 carbon atoms include dihydric alcohols, dihydric phenols, and dicarboxylic acids.
2価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン及びビス(ヒドロキシエチル)ベンゼン等が挙げられる。
2価フェノール類としては、カテコール及びヒドロキノンのほかビスフェノールA、ビスフェノールF及びビスフェノールS等のビスフェノール類が挙げられる。
ジカルボン酸としてはコハク酸及びアジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸並びにフタル酸及びテレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸が挙げられる。
上述した炭素数2〜20の活性水素原子含有化合物は2種以上使用することもできる。
Dihydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, bis (hydroxymethyl) cyclohexane and bis (hydroxyethyl) benzene. Etc.
Examples of the dihydric phenols include bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S in addition to catechol and hydroquinone.
Examples of the dicarboxylic acid include aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid and adipic acid, and aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid and terephthalic acid.
Two or more kinds of the above-mentioned active hydrogen atom-containing compounds having 2 to 20 carbon atoms can be used.
炭素数2〜20の活性水素原子含有2官能化合物に付加させる炭素数2〜12のAOとしては、エチレンオキサイド(以下、EOと略記)、1,2−又は1,3−プロピレンオキサイド(以下、POと略記)、1,2−、2,3−又は1,3−ブチレンオキサイド、テトラヒドロフラン(以下、THFと略記)、スチレンオキサイド、α−オレフィンオキサイド及びエピクロルヒドリン等が挙げられる。
AOは単独でも2種以上を併用してもよく、併用の場合はブロック付加でもランダム付加でも両者の混合系でもよい。
これらのAOの内で、柔軟性の観点から好ましいものはEO単独、PO単独、THF単独、PO及びEOの併用並びにPO及び/又はEOとTHFの併用であり、特に好ましいのはTHF単独である。
炭素数2〜20の活性水素原子含有2官能化合物へのAOの付加は、通常の方法で行うことができ、無触媒又は触媒(アルカリ触媒、アミン系触媒又は酸性触媒)の存在下に行なわれる。
Examples of AO having 2 to 12 carbon atoms to be added to an active hydrogen atom-containing bifunctional compound having 2 to 20 carbon atoms include ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO), 1,2- or 1,3-propylene oxide (hereinafter, Abbreviated PO), 1,2-, 2,3- or 1,3-butylene oxide, tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as THF), styrene oxide, α-olefin oxide, epichlorohydrin, and the like.
AO may be used singly or in combination of two or more, and in the case of combined use, block addition, random addition or a mixture of both may be used.
Among these AOs, preferred from the viewpoint of flexibility are EO alone, PO alone, THF alone, combined use of PO and EO, and combined use of PO and / or EO and THF, and particularly preferred is THF alone. .
Addition of AO to a C2-C20 active hydrogen atom-containing bifunctional compound can be carried out in the usual manner, and is carried out in the presence of no catalyst or a catalyst (an alkali catalyst, an amine catalyst or an acidic catalyst). .
(a11)の具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール及びポリテトラメチレングリコール等が挙げられ、好ましいのはポリテトラメチレングリコールである。 Specific examples of (a11) include polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol, and polytetramethylene glycol is preferred.
ポリエステルジオール(a12)には、前記2価アルコール及び/又は数平均分子量(以下、Mnと略記)1,000以下のポリエーテルジオールと炭素数6〜20のジカルボン酸とを反応させて得られる縮合ポリエステルジオール(a121)、前記2価アルコール又はその混合物と炭素数6〜20の低級アルコール(メタノール等)の炭酸ジエステルとを反応させて得られるポリカーボネートジオール(a122)並びに炭素数4〜12のラクトンの開環重合により得られるポリラクトンジオール(a123)等が含まれる。
本発明において、(a1)、(a3)及びこれらの原料のMnは水酸基価より求められ、水酸基価は、JIS−K0070−1992(電位差滴定方法)に規定された方法で測定できる。
The polyester diol (a12) is a condensation product obtained by reacting the dihydric alcohol and / or a polyether diol having a number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn) of 1,000 or less with a dicarboxylic acid having 6 to 20 carbon atoms. A polyester diol (a121), a polycarbonate diol (a122) obtained by reacting the dihydric alcohol or a mixture thereof with a carbonic acid diester of a lower alcohol having 6 to 20 carbon atoms (such as methanol) and a lactone having 4 to 12 carbon atoms. Polylactone diol (a123) obtained by ring-opening polymerization is included.
In the present invention, (a1), (a3) and Mn of these raw materials are determined from the hydroxyl value, and the hydroxyl value can be measured by the method defined in JIS-K0070-1992 (potentiometric titration method).
Mn1,000以下のポリエーテルジオールとしては、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。 Examples of the polyether diol having an Mn of 1,000 or less include polytetramethylene ether glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol, and a mixture of two or more thereof.
また、炭素数2〜20のジカルボン酸としては脂肪族ジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸及びセバシン酸等)、芳香族ジカルボン酸(テレフタル酸、イソフタル酸及びフタル酸等)、これらのジカルボン酸のエステル形成性誘導体[酸無水物及び低級アルキル(炭素数1〜4)エステル等]及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
炭素数4〜12のラクトンとしてはγ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
Examples of the dicarboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms include aliphatic dicarboxylic acids (such as succinic acid, adipic acid, azelaic acid and sebacic acid), aromatic dicarboxylic acids (such as terephthalic acid, isophthalic acid and phthalic acid), and these dicarboxylic acids. Examples thereof include ester-forming derivatives of acids [such as acid anhydrides and lower alkyl (carbon number 1 to 4) esters] and mixtures of two or more thereof.
Examples of the lactone having 4 to 12 carbon atoms include γ-butyrolactone, γ-valerolactone, ε-caprolactone, and a mixture of two or more thereof.
ポリエステル化反応は、通常の方法、例えば低分子ジオール及び/又はMn1,000以下のポリエーテルジオールを、ジカルボン酸若しくはそのエステル形成性誘導体とを反応(縮合)させる方法、あるいは開始剤(低分子ジオール及び/又はMn1,000以下のポリエーテルジオール)にラクトンを付加させる方法等により製造することができる。 The polyesterification reaction may be performed by a usual method, for example, a method of reacting (condensing) a low molecular diol and / or a polyether diol having an Mn of 1,000 or less with a dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof, or an initiator (low molecular diol And / or a method of adding a lactone to a polyether diol having an Mn of 1,000 or less).
(a121)としては、ポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリネオペンチレンアジペートジオール、ポリエチレンプロピレンアジペートジオール、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリブチレンヘキサメチレンアジペートジオール及びポリ(ポリテトラメチレンエーテル)アジペートジオール等のアジペート系縮合ポリエステルジオール;ポリエチレンアゼレートジオール及びポリブチレンアゼレートジオール等のアゼレート系縮合ポリエステルジオール;ポリエチレンセバケートジオール及びポリブチレンセバケートジオール等のセバケート系縮合ポリエステルジオール等が挙げられる。 (A121) includes polyethylene adipate diol, polybutylene adipate diol, polyhexamethylene adipate diol, polyneopentylene adipate diol, polyethylene propylene adipate diol, polyethylene butylene adipate diol, polybutylene hexamethylene adipate diol and poly (polytetramethylene) Ethers) adipate-based condensed polyester diols such as adipate diol; azelate-based condensed polyester diols such as polyethylene azelate diol and polybutylene azelate diol; and sebacate-based condensed polyester diols such as polyethylene sebacate diol and polybutylene sebacate diol It is done.
(a122)としては、アルキレンの炭素数が4〜10の直鎖状アルキレンカーボネートジオール(例えば、ポリテトラメチレンカーボネートジオール、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール及びポリノナメチレンポリカーボネートジオール)及びアルキレンの炭素数が4〜10の分岐状アルキレンカーボネートジオール(例えば、2−メチルブタンジオールのポリカーボネートジオール、2−エチルブタンジオールのポリカーボネートジオール、ネオペンチルグリコールのポリカーボネートジオール、2−メチルペンタンジオールのポリカーボネートジオール及び3−メチルペンタンジオールのポリカーボネートジオール)等が挙げられる。
(a123)としてはポリカプロラクトンジオール等が挙げられる。
As (a122), C4-10 linear alkylene carbonate diol (for example, polytetramethylene carbonate diol, polyhexamethylene carbonate diol and polynonamethylene polycarbonate diol) and alkylene having 4 to 4 carbon atoms. 10 branched alkylene carbonate diols (e.g., 2-methylbutanediol polycarbonate diol, 2-ethylbutanediol polycarbonate diol, neopentyl glycol polycarbonate diol, 2-methylpentanediol polycarbonate diol and 3-methylpentanediol Polycarbonate diol) and the like.
Examples of (a123) include polycaprolactone diol.
(a1)の内、皮革様シートの風合い及び耐加水分解性の観点から好ましいのはポリエーテルジオール(a11)、ポリカーボネートジオール(a122)及びこれらの混合物であり、更に好ましいのはポリカーボネートジオール(a122)、特に好ましいのはテトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール及び3−メチルペンタンジオールからなる群から選ばれる少なくとも1種のジオールと低分子カーボネート化合物(例えば、アルキル基の炭素数1〜6のジアルキルカーボネート等)から、脱アルコール反応させながら縮合させることによって製造されるポリカーボネートジオールであり、最も好ましいのはポリテトラメチレンカーボネートジオール、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール、3−メチルペンタンジオールのポリカーボネートジオールである。 Of (a1), from the viewpoint of the texture of the leather-like sheet and hydrolysis resistance, polyether diol (a11), polycarbonate diol (a122) and mixtures thereof are preferred, and polycarbonate diol (a122) is more preferred. Particularly preferred is at least one diol selected from the group consisting of tetramethylene glycol, hexamethylene glycol and 3-methylpentanediol and a low molecular carbonate compound (for example, a dialkyl carbonate having 1 to 6 carbon atoms in an alkyl group). Polycarbonate diol produced by condensation with a dealcoholization reaction, and most preferred is polytetramethylene carbonate diol, polyhexamethylene carbonate diol, 3-methylpentanediol. Which is a polycarbonate diol.
(a1)のMnは、樹脂の柔軟性の観点から、通常400〜5,000、好ましくは500〜5,000、更に好ましくは1,000〜3,000である。 Mn in (a1) is usually 400 to 5,000, preferably 500 to 5,000, and more preferably 1,000 to 3,000, from the viewpoint of the flexibility of the resin.
ポリイソシアネート(a2)としては、従来からポリウレタン製造に使用されているものが使用できる。(a2)としては炭素数(NCO基中の炭素を除く、以下同様)6〜20の芳香族ジイソシアネート、炭素数2〜18の脂肪族ジイソシアネート、炭素数4〜15の脂環式ジイソシアネート、炭素数8〜15の芳香脂肪族ジイソシアネート、これらのジイソシアネートの変性体(カーボジイミド変性体、ウレタン変性体及びウレトジオン変性体等)及びこれらの2種以上の混合物が挙げられる。 As the polyisocyanate (a2), those conventionally used for polyurethane production can be used. (A2) is carbon number (excluding carbon in NCO group, the same shall apply hereinafter) 6-20 aromatic diisocyanate, C2-C18 aliphatic diisocyanate, C4-C15 alicyclic diisocyanate, carbon number 8-15 araliphatic diisocyanates, modified products of these diisocyanates (carbodiimide-modified products, urethane-modified products, uretdione-modified products, etc.) and mixtures of two or more of these.
炭素数6〜20の芳香族ジイソシアネートとしては、1,3−又は1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−又は2,6−トリレンジイソシアネート、2,4’−又は4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン及び1,5−ナフチレンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the aromatic diisocyanate having 6 to 20 carbon atoms include 1,3- or 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4′- or 4,4′-diphenylmethane diisocyanate. 4,4′-diisocyanatobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diisocyanatobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diisocyanatodiphenylmethane and 1,5-naphthy Range isocyanate etc. are mentioned.
炭素数2〜18の脂肪族ジイソシアネートとしては、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル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、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート及び2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエート等が挙げられる。 Examples of the aliphatic diisocyanate having 2 to 18 carbon atoms include ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, and 2,6-diisocyanatomethylcapro. And bis (2-isocyanatoethyl) carbonate and 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate.
炭素数4〜15の脂環式ジイソシアネートとしては、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキシレン−1,2−ジカルボキシレート及び2,5−又は2,6−ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the alicyclic diisocyanate having 4 to 15 carbon atoms include isophorone diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, bis (2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexylene-1, Examples include 2-dicarboxylate and 2,5- or 2,6-norbornane diisocyanate.
炭素数8〜15の芳香脂肪族ジイソシアネートとしては、m−又はp−キシリレンジイソシアネート及びα,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the araliphatic diisocyanate having 8 to 15 carbon atoms include m- or p-xylylene diisocyanate and α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate.
(a2)の内、樹脂の柔軟性の観点から好ましいのは炭素数4〜15の脂環式ジイソシアネートであり、更に好ましいのはイソホロンジイソシアネート及び4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートである。 Among (a2), from the viewpoint of the flexibility of the resin, alicyclic diisocyanates having 4 to 15 carbon atoms are preferred, and isophorone diisocyanate and 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate are more preferred.
鎖伸長剤(a3)としては炭素数2〜10のジアミン類(例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン及びトルエンジアミン);ポリアミン類(例えばジエチレントリアミン及びトリエチレンテトラミン);ヒドラジン若しくはその誘導体(2塩基酸ジヒドラジド例えばアジピン酸ジヒドラジド等);炭素数2〜20の多価アルコール類[前述の2価アルコール、3価アルコール(例えばグリセリン及びトリメチロールプロパン)及びこれらの多価アルコールのEO及び/又はPO低モル付加物(Mn500未満)]等が挙げられる。
これらの内、樹脂強度の調整の観点から好ましいのは、炭素数2〜6の2価アルコールである。
Chain extenders (a3) include diamines having 2 to 10 carbon atoms (for example, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine and toluenediamine); polyamines (for example, diethylenetriamine and triethylenetetramine); hydrazine or its derivatives ( Dibasic acid dihydrazides such as adipic acid dihydrazide); polyhydric alcohols having 2 to 20 carbon atoms [the aforementioned dihydric alcohols, trihydric alcohols (eg glycerin and trimethylolpropane) and EO and / or of these polyhydric alcohols] PO low molar adduct (Mn less than 500)] and the like.
Among these, a dihydric alcohol having 2 to 6 carbon atoms is preferable from the viewpoint of adjusting the resin strength.
親水基含有活性水素化合物(a4)としては、炭素数6〜24のカルボキシル基含有ポリオール(a41)[ジアルキロールアルカン酸、例えば2,2−ジメチロールプロピオン酸(以下、DMPAと略記)、2,2−ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロールヘプタン酸及び2,2−ジメチロールオクタン酸}]、炭素数2〜10のスルホ基含有ポリオール(a42)[スルホン酸ジオール{3−(2,3−ジヒドロキシプロポキシ)−1−プロパンスルホン酸等}及びスルファミン酸ジオール{N,N−ビス(2−ヒドロキシアルキル)スルファミン酸及びそのAO付加物(付加モル数2〜20)}]並びにこれらの塩等が挙げられる。 As the hydrophilic group-containing active hydrogen compound (a4), a C6-C24 carboxyl group-containing polyol (a41) [dialkylol alkanoic acid such as 2,2-dimethylolpropionic acid (hereinafter abbreviated as DMPA), 2 , 2-dimethylolbutanoic acid, 2,2-dimethylolheptanoic acid and 2,2-dimethyloloctanoic acid}], a C2-C10 sulfo group-containing polyol (a42) [sulfonic acid diol {3- (2 , 3-dihydroxypropoxy) -1-propanesulfonic acid and the like} and sulfamic acid diol {N, N-bis (2-hydroxyalkyl) sulfamic acid and its AO adduct (added mole number 2 to 20)}] and these Examples include salts.
(a4)が塩である場合、その塩としては(a41)又は(a42)と中和剤(a5)との中和塩が挙げられる。
(a5)としては、例えばアンモニア、炭素数1〜12のアミン[1級モノアミン(例えばメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン及びオクチルアミン)、2級モノアミン(ジメチルアミン、ジエチルアミン及びジブチルミン)、3級モノアミン(トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン及びN,N−ジメチルエタノールアミン等の脂肪族3級モノアミン;N−メチルピペリジン及びN−メチルモルホリン等の複素環式3級モノアミン;ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン;及びN−ジメチルアニリン等の芳香環含有3級モノアミン等)]、アルカリ金属水酸化物(水酸化リチウム、水酸化カリウム及び水酸化ナトリウム等)並びにこれらの2種以上の併用が挙げられる。これらの内、乳化性の観点から好ましいのは炭素数1〜12のアミン、更に好ましいのは炭素数1〜12の脂肪族3級モノアミン、特に好ましいのはトリエチルアミンである。
When (a4) is a salt, the salt includes a neutralized salt of (a41) or (a42) and a neutralizing agent (a5).
Examples of (a5) include ammonia, amines having 1 to 12 carbon atoms [primary monoamines (eg, methylamine, ethylamine, propylamine and octylamine), secondary monoamines (dimethylamine, diethylamine and dibutylmine), tertiary monoamines ( Aliphatic tertiary monoamines such as trimethylamine, triethylamine, triethanolamine, N-methyldiethanolamine and N, N-dimethylethanolamine; heterocyclic tertiary monoamines such as N-methylpiperidine and N-methylmorpholine; benzyldimethylamine; α-methylbenzyldimethylamine; and aromatic ring-containing tertiary monoamines such as N-dimethylaniline)], alkali metal hydroxides (lithium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydroxide, etc.) and two or more of these Use and the like. Of these, amines having 1 to 12 carbon atoms are preferable from the viewpoint of emulsifying properties, aliphatic tertiary monoamines having 1 to 12 carbon atoms are more preferable, and triethylamine is particularly preferable.
中和剤(a5)の使用量は、特に皮革様シートの性能に影響を与えるものではないが、カルボキシル基及びスルホ基の合計に基づいて、通常20〜200モル%、好ましくは30〜150モル%である。(a5)の使用量が30モル%以上の場合にはポリウレタン樹脂エマルションの保存安定性が更に向上する。また、150モル%以下の場合にはポリウレタン樹脂エマルションの粘度を更に低下させることができ、ハンドリングの観点で好ましい。 The amount of the neutralizing agent (a5) used does not particularly affect the performance of the leather-like sheet, but is usually 20 to 200 mol%, preferably 30 to 150 mol, based on the total of carboxyl groups and sulfo groups. %. When the amount of (a5) used is 30 mol% or more, the storage stability of the polyurethane resin emulsion is further improved. Moreover, in the case of 150 mol% or less, the viscosity of a polyurethane resin emulsion can be further reduced, which is preferable from the viewpoint of handling.
中和剤(a5)の添加は(A)の分散前にウレタンプレポリマーに添加する方法と分散後に添加する方法のどちらでもかまわない。 Addition of the neutralizing agent (a5) may be either a method of adding to the urethane prepolymer before the dispersion of (A) or a method of adding after the dispersion.
本発明における(A)を得るためのウレタン化反応においては反応を促進させるため、必要により通常のウレタン化反応に使用される触媒を使用してもよい。触媒としては、例えばトリエチルアミン、N−エチルモルホリン及びトリエチレンジアミン等のアミン触媒、米国特許第4524104号明細書に記載のシクロアミジン類[1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(サンアプロ(株)製造、DBU)等]、ジブチル錫ジラウリレート、ジオクチル錫ジラウリレート及びオクチル酸錫等の錫系触媒並びにテトラブチルチタネート等のチタン系触媒が挙げられる。 In the urethanization reaction for obtaining (A) in this invention, in order to accelerate reaction, you may use the catalyst used for normal urethanation reaction as needed. Examples of the catalyst include amine catalysts such as triethylamine, N-ethylmorpholine, and triethylenediamine, and cycloamidines described in US Pat. No. 4,524,104 [1,8-diaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7. (San Apro Co., Ltd., DBU), etc.], tin-based catalysts such as dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate and tin octylate, and titanium-based catalysts such as tetrabutyl titanate.
ポリウレタン樹脂(A)のMnは、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(以下GPCと略記)により測定することができ、(A)が非架橋型(熱可塑性)の場合には通常10,000〜200,000又はそれ以上、好ましくは30,000〜150,000、特に50,000〜100,000である。(A)が架橋型の場合は上記範囲より高いMnのもの、GPCで測定できない高いMnのものでもよい。 Mn of the polyurethane resin (A) can be measured by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC). When (A) is a non-crosslinked type (thermoplastic), usually 10,000 to 200, 000 or more, preferably 30,000 to 150,000, especially 50,000 to 100,000. When (A) is a crosslinked type, it may be Mn higher than the above range or high Mn that cannot be measured by GPC.
本発明における可塑剤(B)は、皮革様シートの製造過程において、感熱凝固工程まではポリウレタン樹脂エマルション(Q)の造膜性の向上に寄与し、その後の工程(例えば、極細繊維化工程、染色工程及び水洗工程)における水溶性処理液で抽出されてその量が減少することによりポリウレタン樹脂の強度を発現させ、製造される皮革様シートの強度を向上させるものである。
従って、可塑剤(B)は、水溶性であること即ち25℃において水100g対して10g以上溶解することが必要であり、15g以上溶解することが好ましく、20g以上溶解することが更に好ましい。
水に対する溶解度は、25℃で可塑剤(B)を水100gで希釈し、目視で均一であることを確認することで測定することができる。
The plasticizer (B) in the present invention contributes to improving the film-forming property of the polyurethane resin emulsion (Q) until the heat-sensitive coagulation step in the production process of the leather-like sheet, and the subsequent steps (for example, ultrafine fiber formation step, It is extracted with a water-soluble treatment solution in the dyeing step and the water washing step), and the amount thereof is reduced, thereby expressing the strength of the polyurethane resin and improving the strength of the leather-like sheet to be produced.
Accordingly, the plasticizer (B) needs to be water-soluble, that is, dissolve 10 g or more with respect to 100 g of water at 25 ° C., preferably 15 g or more, more preferably 20 g or more.
The solubility in water can be measured by diluting the plasticizer (B) with 100 g of water at 25 ° C. and confirming that it is uniform visually.
可塑剤(B)としては、25℃において水100gに対して10g以上の溶解度を有する以下の(B1)〜(B7)等を挙げることができる。
炭素数1〜10の1〜6価の脂肪族アルコール(B1):メタノール、エタノール及び1−プロパノール等の1価のアルコール並びにエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、テトラグリセリン、トリメチロ−ルプロパン、ジトリメチロールプロパン、ネオペンチルアルコール、ペンタエリスリト−ル、ジペンタエリスリトール、ソルビタン、ソルビトール、ショ糖及びブドウ糖等の2〜6価のアルコール。
炭素数2〜10の脂肪族モノ、ジ又はトリアミン(B2):エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン及びジエチレントリアミン等。
炭素数2〜10のエーテル(B3):テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル及びジエチレングリコールのモノエチルエーテル等。
炭素数2〜6のポリカルボン酸(塩)(B4):シュウ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、グルコン酸及びこれらのアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩等。
炭素数8〜24のスルホン酸塩(B5);ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等。
炭素数4〜40の4級アンモニウム塩(B6):塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化ベヘニルトリメチルアンモニウム、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム、エチル硫酸ラノリン脂肪酸アミノプロピルエチルジメチルアンモニウム等];及びアミン塩型[ステアリン酸ジエチルアミノエチルアミド乳酸塩、ジラウリルアミン塩酸塩及びオレイルアミン乳酸塩等。
前記(B1)、(B2)又は炭素数7〜20の1価アルコールの炭素数2〜4のAO付加物(Mn150〜1500)(B7):ラウリルアルコール、セチルアルコール、エチレングリコール又はプロピレングリコールのAO20モル付加物等。
Examples of the plasticizer (B) include the following (B1) to (B7) having a solubility of 10 g or more with respect to 100 g of water at 25 ° C.
1 to 6-valent aliphatic alcohols having 1 to 10 carbon atoms (B1): monovalent alcohols such as methanol, ethanol and 1-propanol, ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, diglycerin, tetraglycerin, trimethylolpropane, Divalent to 6-valent alcohols such as ditrimethylolpropane, neopentyl alcohol, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitan, sorbitol, sucrose and glucose.
C2-C10 aliphatic mono-, di- or triamine (B2): ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine, diethylenetriamine and the like.
C2-C10 ether (B3): Tetrahydrofuran, dioxane, diethyl ether, monoethyl ether of diethylene glycol, and the like.
C2-C6 polycarboxylic acid (salt) (B4): oxalic acid, succinic acid, fumaric acid, maleic acid, gluconic acid and alkali metal salts or alkaline earth metal salts thereof.
C8-24 sulfonate (B5); sodium dodecylbenzenesulfonate and the like.
Quaternary ammonium salt having 4 to 40 carbon atoms (B6): stearyltrimethylammonium chloride, behenyltrimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, ethyl lanolin sulfate fatty acid aminopropylethyldimethylammonium, etc.]; and amine salt type [diethylamino stearate Ethylamide lactate, dilaurylamine hydrochloride, oleylamine lactate and the like.
(B1), (B2) or a C2-C4 monovalent alcohol adduct (Mn150-1500) (B7): AO20 of lauryl alcohol, cetyl alcohol, ethylene glycol or propylene glycol Mole adduct etc.
尚、上記における炭素数7〜20の1価アルコールとしては、ヘプタノール、オクタノール、ラウリルアルコール、セチルアルコール及びオクタデシルアルコール等が挙げられる。
また、上記における炭素数2〜4のAOとしては、前記炭素数2〜12のAOの内の炭素数2〜4のものが挙げられる。これらのAOの内、水溶性を発揮しやすいという観点から、EO、PO及びこれらの併用が好ましい。併用の場合、POの量は30モル%以下が好ましく、結合様式はランダムでも、ブロックでも、これらの併用でもよい。
Examples of the monohydric alcohol having 7 to 20 carbon atoms include heptanol, octanol, lauryl alcohol, cetyl alcohol, and octadecyl alcohol.
In addition, examples of the AO having 2 to 4 carbon atoms include those having 2 to 4 carbon atoms in the AO having 2 to 12 carbon atoms. Of these AOs, EO, PO, and a combination thereof are preferred from the viewpoint of easily exhibiting water solubility. In the case of combined use, the amount of PO is preferably 30 mol% or less, and the bonding mode may be random, block, or a combination thereof.
これらの内、水溶性及び可塑性の観点から好ましいのは(B7)、更に好ましいのは、(B1)の炭素数2〜4のAO付加物、特に好ましいのはMnが200〜1,000のポリエチレングリコール及びMnが200〜1,000のポリプロピレングリコールである。
可塑剤(B)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
Among these, (B7) is preferable from the viewpoint of water solubility and plasticity, more preferable is an AO adduct having 2 to 4 carbon atoms of (B1), and particularly preferable is polyethylene having Mn of 200 to 1,000. Polypropylene glycol having glycol and Mn of 200 to 1,000.
A plasticizer (B) may be used independently and may use 2 or more types together.
本発明においては、可塑剤(B)として25℃において水100gに対して10g以上の溶解度を有する可塑剤を1種又は2種以上を使用するが、本発明の効果を損なわない範囲で25℃における水100gへの溶解度が10g未満の可塑剤を併用することもできる。この場合、可塑剤の混合物の水への溶解度が25℃において10g以上であることが必要である。 In the present invention, one or two or more plasticizers having a solubility of 10 g or more with respect to 100 g of water at 25 ° C. are used as the plasticizer (B). A plasticizer having a solubility in 100 g of water of less than 10 g can be used in combination. In this case, the solubility of the plasticizer mixture in water needs to be 10 g or more at 25 ° C.
また、可塑剤(B)の溶解度パラメーター(以下、SP値と略記)は、(B)の水への溶解性、可塑化効果及びシート強度の観点から、9.2〜12.5であることが必要であり、好ましくは9.5〜12.0、特に好ましくは10.0〜11.5である。
尚、本発明におけるSP値は、Polymer Engineeringand Science,Feburuary,1974,Vol.14,No.2,147〜154に記載のFedors法によって計算される値であり、次式により算出される。
SP値=(△H/V)1/2
式中、ΔHはモル蒸発熱(cal)を、Vはモル体積(cm3)を表す。
尚、可塑剤を2種以上用いる場合、各可塑剤の使用量とSP値から重量平均により求めた値を本発明におけるSP値とする。
Moreover, the solubility parameter (hereinafter abbreviated as SP value) of the plasticizer (B) is 9.2 to 12.5 from the viewpoint of the solubility in water of (B), the plasticizing effect, and the sheet strength. Is required, preferably 9.5 to 12.0, particularly preferably 10.0 to 11.5.
In addition, SP value in this invention is Polymer Engineering and Science, February, 1974, Vol. 14, no. 2, 147 to 154, which is a value calculated by the Fedors method.
SP value = (ΔH / V) 1/2
In the formula, ΔH represents molar heat of vaporization (cal), and V represents molar volume (cm 3 ).
In addition, when using 2 or more types of plasticizers, let the value calculated | required by the weight average from the usage-amount of each plasticizer and SP value be SP value in this invention.
可塑剤(B)は、ポリウレタン樹脂(A)が親水基含有活性水素化合物(a4)を含まない場合に、水性媒体(D)に分散させるための乳化剤として使用することもできる。 The plasticizer (B) can also be used as an emulsifier for dispersing in the aqueous medium (D) when the polyurethane resin (A) does not contain the hydrophilic group-containing active hydrogen compound (a4).
本発明におけるポリウレタン樹脂エマルション(Q)が感熱凝固性を有するためには、感熱凝固剤(C)を含有する必要がある。 In order for the polyurethane resin emulsion (Q) in the present invention to have heat-sensitive coagulation properties, it is necessary to contain a heat-sensitive coagulant (C).
感熱凝固剤(C)としては、有機酸塩(C1)、無機塩(C2)、ポリビニルメチルエーテル、シリコーンポリエーテル共重合体及びポリシロキサン等が挙げられる。 Examples of the heat-sensitive coagulant (C) include organic acid salt (C1), inorganic salt (C2), polyvinyl methyl ether, silicone polyether copolymer and polysiloxane.
有機酸塩(C1)としては炭素数1〜20のカルボン酸(ギ酸、酢酸、プロピオン酸及びリンゴ酸等)及びスルファミン酸と、前記中和剤(a5)との中和塩が挙げられる。 Examples of the organic acid salt (C1) include neutralized salts of carboxylic acids having 1 to 20 carbon atoms (such as formic acid, acetic acid, propionic acid and malic acid) and sulfamic acid and the neutralizing agent (a5).
無機塩(C2)としては、アルカリ金属塩(C21)、アルカリ土類金属塩(C22)及びアンモニウム塩(C23)等が挙げられる。 Examples of the inorganic salt (C2) include an alkali metal salt (C21), an alkaline earth metal salt (C22), and an ammonium salt (C23).
アルカリ金属塩(C21)としては、アルカリ金属炭酸塩[炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム及び炭酸リチウム]、アルカリ金属硫酸塩[硫酸ナトリウム及び硫酸カリウム]、アルカリ金属硝酸塩[硝酸ナトリウム及び硝酸カリウム]、アルカリ金属リン酸塩[リン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム及びリン酸カリウム]、アルカリ金属亜硫酸塩[亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム及び亜硫酸カリウム]及びアルカリ金属ハロゲン(塩素、臭素、ヨウ素若しくはフッ素)化物[塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化カリウム及びフッ化カリウム]等が挙げられる。 Examples of the alkali metal salt (C21) include alkali metal carbonate [sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate and lithium carbonate], alkali metal sulfate [sodium sulfate and potassium sulfate], alkali metal nitrate [sodium nitrate]. And potassium nitrate], alkali metal phosphates [sodium phosphate, sodium hydrogen phosphate and potassium phosphate], alkali metal sulfites [sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite and potassium sulfite] and alkali metal halogens (chlorine, bromine, iodine or Fluorine) compounds [sodium chloride, potassium chloride, sodium bromide, potassium iodide and potassium fluoride] and the like.
アルカリ土類金属塩(C22)としては、アルカリ土類金属炭酸塩(炭酸カルシウム及び炭酸マグネシウム等)、アルカリ土類金属硫酸塩(硫酸カルシウム及び硫酸マグネシウム等)、アルカリ土類金属硝酸塩(硝酸カルシウム及び硝酸マグネシウム等)、アルカリ土類金属リン酸塩(リン酸水素カルシウム及びリン酸水素マグネシウム等)、アルカリ土類金属亜硫酸塩(亜硫酸カルシウム及び亜硫酸マグネシウム等)及びアルカリ土類金属ハロゲン(塩素、臭素、ヨウ素又はフッ素)化物[塩化カルシウム、塩化マグネシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム及びフッ化マグネシウム]等が挙げられる。 Alkaline earth metal salts (C22) include alkaline earth metal carbonates (such as calcium carbonate and magnesium carbonate), alkaline earth metal sulfates (such as calcium sulfate and magnesium sulfate), alkaline earth metal nitrates (calcium nitrate and Magnesium nitrate, etc.), alkaline earth metal phosphates (eg calcium hydrogen phosphate and magnesium hydrogen phosphate), alkaline earth metal sulfites (eg calcium sulfite and magnesium sulfite) and alkaline earth metal halogens (chlorine, bromine, Iodine or fluorine) [calcium chloride, magnesium chloride, calcium bromide, calcium iodide and magnesium fluoride] and the like.
アンモニウム塩(C23)としては、ハロゲン化アンモニウム(塩化アンモニウム及び臭化アンモニウム等)等が挙がられる。
これらの中で好ましいのは、感熱凝固性の観点から有機酸類(C1)及び無機塩(C2)であり、更に好ましいのはアルカリ土類金属塩(C22)である。
Examples of the ammonium salt (C23) include ammonium halides (such as ammonium chloride and ammonium bromide).
Of these, organic acids (C1) and inorganic salts (C2) are preferred from the viewpoint of heat-sensitive coagulation, and alkaline earth metal salts (C22) are more preferred.
本発明における水性媒体(D)としては、例えば、水単独又は水と親水性溶剤の混合物が挙げられる。
親水性溶剤としてはアセトン、メチルエチケトン、テトラヒドロフラン及びN,N−ジメチルホルムアミド等)が挙げられる。
水に親水性溶剤を混合する場合の添加量(重量%)としては、特に制限はないが、水の重量を基準として1〜50重量%が好ましい。
Examples of the aqueous medium (D) in the present invention include water alone or a mixture of water and a hydrophilic solvent.
Examples of the hydrophilic solvent include acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, and N, N-dimethylformamide.
Although there is no restriction | limiting in particular as addition amount (weight%) in the case of mixing a hydrophilic solvent with water, 1-50 weight% is preferable on the basis of the weight of water.
本発明におけるポリウレタン樹脂エマルション(Q)を製造する方法としては、例えば以下の2つの方法が挙げられる。
(1)予め(a1)、(a2)並びに必要により(a3)、(a4)及び(a5)を反応させて末端イソシアネート基のプレポリマー(以下、末端NCO基ウレタンプレポリマーと略記)を製造しておいて、可塑剤(B)、感熱凝固剤(C)及び必要により鎖伸長剤(a3)等の存在下に水性媒体(D)に分散させて、水及び必要により(a3)で伸長反応を行う方法。
(2)予め(a1)、(a2)並びに必要により(a3)、(a4)及び(a5)を反応させて末端水酸基のポリウレタン樹脂を製造しておいて、可塑剤(B)、感熱凝固剤(C)の存在下に水性媒体(D)に分散させる方法。
これらの内、皮革用シートの風合いの観点から好ましいのは(1)の方法である。
Examples of the method for producing the polyurethane resin emulsion (Q) in the present invention include the following two methods.
(1) A prepolymer of a terminal isocyanate group (hereinafter abbreviated as a terminal NCO group urethane prepolymer) is prepared by reacting (a1), (a2) and, if necessary, (a3), (a4) and (a5) in advance. In the presence of a plasticizer (B), a heat-sensitive coagulant (C), and if necessary, a chain extender (a3), etc., it is dispersed in an aqueous medium (D). How to do.
(2) (a1), (a2) and, if necessary, (a3), (a4) and (a5) are reacted in advance to produce a terminal hydroxyl group polyurethane resin, and the plasticizer (B), heat-sensitive coagulant A method of dispersing in an aqueous medium (D) in the presence of (C).
Among these, the method (1) is preferable from the viewpoint of the texture of the leather sheet.
(1)の方法における末端NCO基ウレタンプレポリマーは、分子内に活性水素含有基を含まない親水性有機溶剤(アセトン、メチルエチケトン、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチルホルムアミド等)の存在下又は非存在下で、高分子ポリオール(a1)とポリイソシアネート(a2)並びに必要により鎖伸長剤(a3)及び親水基含有活性水素化合物(a4)からなる活性水素成分とを、(NCO/水酸基)当量比が、通常1.05〜2.0、好ましくは1.1〜1.6の範囲でワンショット法又は多段法により、通常20℃〜150℃、好ましくは60℃〜110℃で反応させた後、必要により(a5)で中和して得られる。
また、(2)の方法における末端水酸基のポリウレタン樹脂は、分子内に活性水素含有基を含まない有機溶剤の存在下又は不存在下に、(a1)、(a2)並びに必要により(a3)及び(a4)とからなる活性水素成分とを、(NCO/OH)当量比が、0.5〜0.99の範囲でワンショット法又は多段法で反応させ、末端水酸基のウレタンポリマーとし、これを必要により(a5)で中和して得られる。
The terminal NCO group urethane prepolymer in the method (1) is used in the presence of a hydrophilic organic solvent (acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, N, N-dimethylformamide, etc.) that does not contain an active hydrogen-containing group in the molecule In the presence, the (NCO / hydroxyl) equivalent ratio of the polymer polyol (a1) and the polyisocyanate (a2) and, if necessary, the active hydrogen component comprising the chain extender (a3) and the hydrophilic group-containing active hydrogen compound (a4) However, usually after reaction at 20 ° C. to 150 ° C., preferably 60 ° C. to 110 ° C., by the one-shot method or multistage method in the range of 1.05 to 2.0, preferably 1.1 to 1.6. If necessary, it is obtained by neutralization with (a5).
The polyurethane resin having a terminal hydroxyl group in the method (2) is prepared in the presence or absence of an organic solvent containing no active hydrogen-containing group in the molecule, and (a1), (a2) and, if necessary, (a3) and The active hydrogen component consisting of (a4) is reacted with the one-shot method or the multistage method in the range where the (NCO / OH) equivalent ratio is 0.5 to 0.99 to obtain a urethane polymer having a terminal hydroxyl group. If necessary, it can be obtained by neutralization with (a5).
可塑剤(B)はエマルション製造時に添加してもよいし、エマルションの製造後に添加・配合してもよいが、可塑化効果の観点からエマルション製造時に添加することが好ましい。 The plasticizer (B) may be added at the time of producing the emulsion, or may be added and blended after the production of the emulsion, but is preferably added at the time of producing the emulsion from the viewpoint of the plasticizing effect.
ポリウレタン樹脂エマルション(Q)の分散安定性を向上させるために、上記(1)及び(2)の分散工程において少量の界面活性剤を使用することができる。
界面活性剤としては、特に制限はないが、炭素数12〜20の脂肪族アルコールEO付加物、フェノールEO付加物、ノニルフェノールEO付加物及び炭素数8〜22のアミンEO付加物等の内、40℃〜180℃の曇点を有するノニオン性界面活性剤が挙げられる。
上記界面活性剤の添加量は、皮革様シートの耐水性の観点から、通常(A)に対して2重量%未満、好ましくは1重量%未満である。
In order to improve the dispersion stability of the polyurethane resin emulsion (Q), a small amount of a surfactant can be used in the dispersion steps (1) and (2).
The surfactant is not particularly limited, and includes 40-carbon aliphatic alcohol EO adduct, phenol EO adduct, nonylphenol EO adduct and amine EO adduct having 8 to 22 carbon atoms. Nonionic surfactants having a cloud point of from ℃ to 180 ℃ are exemplified.
From the viewpoint of the water resistance of the leather-like sheet, the amount of the surfactant added is usually less than 2% by weight, preferably less than 1% by weight, based on (A).
本発明において、ポリウレタン樹脂エマルション(Q)を製造する際の装置は特に限定されず、例えば下記の方式の乳化機が挙げられる:(1)錨型撹拌方式、(2)回転子−固定子式方式[例えば「エバラマイルダー」(荏原製作所製)]、(3)ラインミル方式[例えばラインフローミキサー]、(4)静止管混合式[例えばスタティックミキサー]、(5)振動式[例えば「VIBRO MIXER」(冷化工業社製)]、(6)超音波衝撃式[例えば超音波ホモジナイザー]、(7)高圧衝撃式[例えばガウリンホモジナイザー(ガウリン社)]、(8)膜乳化式[例えば膜乳化モジュール]及び(9)遠心薄膜接触式[例えばフィルミックス]。これらの内、せん断力の観点から好ましいのは、(1)、(2)及び(9)である。 In this invention, the apparatus at the time of manufacturing a polyurethane resin emulsion (Q) is not specifically limited, For example, the emulsifier of the following system is mentioned: (1) Vertical stirring system, (2) Rotor-stator type System [e.g. "Ebara Milder" (manufactured by Ebara Seisakusho)], (3) Line mill system [e.g. line flow mixer], (4) Static tube mixing type [e.g. static mixer], (5) Vibration type [e.g. (6) Ultrasonic impact type [for example, ultrasonic homogenizer], (7) High pressure impact type [for example, Gaurin homogenizer (Gaurin)], (8) Membrane emulsification type [for example, membrane emulsification] Module] and (9) Centrifugal thin film contact type [for example, film mix]. Among these, (1), (2) and (9) are preferable from the viewpoint of shearing force.
ポリウレタン樹脂エマルション(Q)におけるポリウレタン樹脂(A)の含有量は、製造コストの観点から、(Q)の重量を基準として、通常3〜40重量%、好ましくは3〜20重量%である。
また、(A)と(B)の重量比率は、通常99:1〜40:60、好ましくは95:5〜80:20、更に好ましくは90:10〜85:15である。
ポリウレタン樹脂エマルション(Q)における感熱凝固剤(C)の含有量は、(Q)の凝固性の観点から、(Q)の重量を基準として、通常1〜5重量%、好ましくは1〜3重量%である。
ポリウレタン樹脂エマルション(Q)における(D)の含有量は、(Q)の含浸効率の観点から、(Q)の重量を基準として、通常50〜90重量%、好ましくは70〜85重量%である。
The content of the polyurethane resin (A) in the polyurethane resin emulsion (Q) is usually 3 to 40% by weight, preferably 3 to 20% by weight, based on the weight of (Q), from the viewpoint of production cost.
The weight ratio of (A) to (B) is usually 99: 1 to 40:60, preferably 95: 5 to 80:20, and more preferably 90:10 to 85:15.
The content of the heat-sensitive coagulant (C) in the polyurethane resin emulsion (Q) is usually 1 to 5% by weight, preferably 1 to 3% by weight, based on the weight of (Q), from the viewpoint of the coagulability of (Q). %.
The content of (D) in the polyurethane resin emulsion (Q) is usually 50 to 90% by weight, preferably 70 to 85% by weight, based on the weight of (Q), from the viewpoint of the impregnation efficiency of (Q). .
本発明における(Q)には必要により酸化チタン等の着色剤、紫外線吸収剤(ベンゾフェノン系及びベンゾトリアゾール系等)や酸化防止剤[4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−1−ブチルフェノール)等のヒンダードフェノール;トリフェニルホスファイト、トリクロルエチルホスファイト等の有機ホスファイト等]等の各種安定剤、防腐剤、架橋剤(ポリエポキシ化合物及びポリイソシアネート化合物等)、無機充填剤(炭酸カルシウム等)等を添加することができる。これら各添加剤の合計量は(Q)の重量に対して5重量部以下が好ましい。更に好ましくは0.1重量部以上3重量部以下である。 In the present invention (Q), if necessary, a colorant such as titanium oxide, an ultraviolet absorber (benzophenone-based or benzotriazole-based) or an antioxidant [4,4′-butylidene-bis (3-methyl-6-1). -Hindered phenols such as butylphenol; organic phosphites such as triphenyl phosphite and trichloroethyl phosphite], etc., preservatives, cross-linking agents (polyepoxy compounds and polyisocyanate compounds, etc.), inorganic fillers (Calcium carbonate, etc.) can be added. The total amount of these additives is preferably 5 parts by weight or less based on the weight of (Q). More preferably, it is 0.1 to 3 parts by weight.
本発明において、感熱凝固工程でウレタン樹脂エマルション(Q)の造膜性及びシート強度を良好なものとするためには、(Q)を乾燥して得られる皮膜の100℃における貯蔵弾性率(MPa)が0.01〜0.1であることが必要であり、好ましくは0.02〜0.09、特に好ましくは0.03〜0.08である。
本発明における貯蔵弾性率は、乾燥後の膜厚が200μmになるように(Q)をポリプロピレン製トレーに入れて25℃で24時間乾燥後、更に120℃で2時間乾燥して得られるフィルムについて、貯蔵弾性率測定装置[Rheogel E4000{UBM(株)製}]を使用して周波数11Hzで100℃の貯蔵弾性率を測定した値である。
In the present invention, in order to improve the film-forming property and sheet strength of the urethane resin emulsion (Q) in the heat-sensitive coagulation step, the storage modulus (MPa) of the film obtained by drying (Q) at 100 ° C. ) Must be 0.01 to 0.1, preferably 0.02 to 0.09, and particularly preferably 0.03 to 0.08.
The storage modulus in the present invention is the film obtained by placing (Q) in a polypropylene tray so that the film thickness after drying is 200 μm, drying at 25 ° C. for 24 hours, and further drying at 120 ° C. for 2 hours. , Storage elastic modulus measuring device [Rheogel E4000 {manufactured by UBM Co., Ltd.}] was used to measure the storage elastic modulus at 100 ° C. at a frequency of 11 Hz.
また、本発明において、前記(Q)の構成成分の内、前記(B)のみを含有しないポリウレタン樹脂エマルション(Q’)を乾燥して得られる皮膜の100℃における貯蔵弾性率(MPa)は、シート強度の観点から0.5〜10である必要があり、好ましくは0.55〜8、特に好ましくは0.6〜5である。貯蔵弾性率が0.5以下であると、得られる皮革用シートの強度が低下するため好ましくない。また、貯蔵弾性率が10以上であると均一なシートが得られず、風合いが低下するため好ましくない。
(Q’)の貯蔵弾性率の測定条件については、上記の記載と同様である。
In the present invention, the storage elastic modulus (MPa) at 100 ° C. of the film obtained by drying the polyurethane resin emulsion (Q ′) not containing only (B) among the components (Q) is: From the viewpoint of sheet strength, it is necessary to be 0.5 to 10, preferably 0.55 to 8, particularly preferably 0.6 to 5. When the storage elastic modulus is 0.5 or less, the strength of the obtained leather sheet is not preferable. Further, if the storage elastic modulus is 10 or more, a uniform sheet cannot be obtained, and the texture is lowered.
The measurement conditions for the storage elastic modulus of (Q ′) are the same as described above.
本発明における(Q)の感熱凝固温度は、通常40〜90℃であり、好ましくは50〜70℃である。40℃未満であると(Q)の保存安定性が悪くなり、90℃を超えると凝固が遅く、ポリウレタン樹脂のマイグレーションが起こるため、皮革用シートの風合いが低下する。
(Q)の感熱凝固温度は、(Q)を加温していき、凝固流動しなくなる温度を読みとることで測定できる。
The thermal coagulation temperature (Q) in the present invention is usually 40 to 90 ° C, preferably 50 to 70 ° C. When it is less than 40 ° C., the storage stability of (Q) is deteriorated, and when it exceeds 90 ° C., solidification is slow and migration of the polyurethane resin occurs, so that the texture of the leather sheet is lowered.
The thermal solidification temperature of (Q) can be measured by heating (Q) and reading the temperature at which the solidification flow stops.
(Q)の体積平均粒子径は、分散安定性の観点から、0.01μm〜1μmが好ましく、更に好ましくは0.02μm〜0.5μmである。平均粒子径は、大塚電子株式会社製、ELS−800型電気泳動光散乱光度計を用いて測定できる。 The volume average particle diameter of (Q) is preferably 0.01 μm to 1 μm, more preferably 0.02 μm to 0.5 μm, from the viewpoint of dispersion stability. The average particle diameter can be measured using an ELS-800 electrophoretic light scattering photometer manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
本発明の皮革様シートの製造において使用される繊維質基材としては、従来皮革様シートの製造に用いられている不織布や編織布を用いることができる。
不織布は、補強用等の目的で編織布等が内部又は表面に積層されたものでも良い。
繊維質基材を構成する繊維は、天然繊維又は化学繊維のいずれでもよい。
天然繊維としては綿、羊毛、絹及び石綿等、化学繊維としてはレーヨン、テンセル等の再生繊維、アセテート、トリアセテート等の半合成繊維並びにポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、アクリル等の合成繊維が挙げられ、これらを混合使用した繊維を用いることも可能である。更に、繊維質基材を構成する繊維が極細繊維発生型繊維、例えば海島型複合繊維であっても良い。
As the fibrous base material used in the production of the leather-like sheet of the present invention, a nonwoven fabric or a woven fabric conventionally used in the production of a leather-like sheet can be used.
The nonwoven fabric may be one in which a woven fabric or the like is laminated on the inside or the surface for the purpose of reinforcement or the like.
The fibers constituting the fibrous base material may be either natural fibers or chemical fibers.
Natural fibers include cotton, wool, silk and asbestos, and chemical fibers include regenerated fibers such as rayon and tencel, semi-synthetic fibers such as acetate and triacetate, and synthetic fibers such as polyamide, polyester, polyolefin and acrylic. It is also possible to use fibers that are mixed and used. Furthermore, the fibers constituting the fibrous base material may be ultrafine fiber generating fibers, such as sea-island type composite fibers.
本発明の皮革様シートの製造方法は、(Q)を繊維質基材に含浸又は塗布する工程、感熱凝固工程及び水洗工程を必須の工程として有するが、その他の工程については、通常の皮革様シート製造に用いられる工程を設けることができる。例えば、含浸又は塗布工程、感熱凝固工程並びに極細繊維化工程、染色工程及びこれらの工程の後に実施される水洗工程を経て、皮革様シートを製造することができる。 The method for producing a leather-like sheet of the present invention has a step of impregnating or applying (Q) on a fibrous base material, a heat-sensitive coagulation step, and a water washing step as essential steps. A process used for sheet manufacture can be provided. For example, a leather-like sheet can be produced through an impregnation or coating process, a heat-sensitive coagulation process, an ultrafine fiber forming process, a dyeing process, and a water washing process performed after these processes.
含浸又は塗布の方法としては、通常行われる方法であればいずれでもよい。
例えば繊維質基材に(Q)を含浸し、マングル等で搾ってピックアップを調製する方法、その他ナイフコーティング、エアーナイフコーティング、ロールコーティング及びスプレーコーティング等の方法が挙げられる。
Any impregnation or application method may be used as long as it is a commonly performed method.
For example, a method of impregnating (Q) into a fibrous base material and squeezing with a mangle or the like to prepare a pickup, and other methods such as knife coating, air knife coating, roll coating and spray coating can be mentioned.
繊維質基材に付与された(Q)の感熱凝固の方法としては、例えば、(1)加熱水蒸気を吹き付けて感熱凝固したのち、乾燥装置による加熱乾燥又は風乾する方法、及び(2)乾燥装置中にそのまま導入して加熱凝固すると共に乾燥する方法、等を挙げることができる。
上記の内で好ましいのは、(1)の方法である。
Examples of the heat-sensitive coagulation method (Q) applied to the fibrous base material include (1) a method of heat-sensitive coagulation by spraying heated steam and then heat-drying or air-drying using a drying device, and (2) a drying device. Examples thereof include a method of introducing the solution as it is, solidifying by heating and drying.
Among the above, the method (1) is preferable.
繊維質基材に付与された(Q)を感熱凝固させるための雰囲気の温度は、凝固浴の安定性及びポリウレタン樹脂エマルションの凝固を速やかに完了させるという観点から、好ましくは40〜180℃、更に好ましくは60〜150℃、特に好ましくは70〜120℃である。感熱凝固させる時間は温度によって異なるが通常0.1分〜30分、好ましくは0.5分〜20分である。 The temperature of the atmosphere for thermally coagulating (Q) imparted to the fibrous base material is preferably 40 to 180 ° C., from the viewpoint of quickly completing the coagulation bath stability and coagulation of the polyurethane resin emulsion. Preferably it is 60-150 degreeC, Most preferably, it is 70-120 degreeC. The time for heat-sensitive coagulation varies depending on the temperature, but is usually 0.1 minutes to 30 minutes, preferably 0.5 minutes to 20 minutes.
凝固させた後の乾燥温度は通常100〜200℃、好ましくは120〜180℃であり、時間は通常1〜60分、好ましくは2〜30分である。 The drying temperature after solidification is usually 100 to 200 ° C, preferably 120 to 180 ° C, and the time is usually 1 to 60 minutes, preferably 2 to 30 minutes.
繊維質基材として極細繊維発生型繊維からなる基材を用いる場合は、感熱凝固工程に続いてアルカリ水溶液や有機溶剤を用いて海成分を除去する工程を設けて極細繊維化することができる。 In the case of using a substrate made of ultrafine fiber-generating fibers as the fibrous substrate, it is possible to form ultrafine fibers by providing a step of removing sea components using an aqueous alkali solution or an organic solvent following the heat-sensitive coagulation step.
本発明の皮革様シートの製造方法において、可塑剤(B)を除去するために専用の水洗工程を設けてもよいが、感熱凝固工程後に実施されうる極細繊維化工程、染色工程及びこれらの後に実施される水洗工程において抽出・除去することもできる。
(B)を水洗工程等で除去するための温度及び時間は、感熱凝固工程後に実施されうる極細繊維化工程、染色工程及びこれらの後に実施される水洗工程における条件と同様でよいが、(B)の種類や使用量に基づき適宜調整することもできる。
In the method for producing a leather-like sheet of the present invention, a dedicated water washing step may be provided in order to remove the plasticizer (B). However, after the heat-sensitive coagulation step, an ultrafine fiberization step, a dyeing step, and after these steps It can also be extracted and removed in the water washing step that is carried out.
The temperature and time for removing (B) in the water washing step or the like may be the same as the conditions in the ultrafine fiber forming step, the dyeing step, and the water washing step performed after these steps, ) And the amount used can be adjusted as appropriate.
(B)の残存率(X)は、製造された皮革様シートにおける単位面積当たりの(B)の重量(Wb2)を感熱凝固工程後の皮革様シートの単位面積当たりの(B)の重量(Wb1)で除した(割り算した)値を百分率で表した値である。(B)の残存率(X)はシート強度の観点から、通常5重量%以下であり、更に好ましくは3重量%以下、特に好ましくは1重量%以下である。 The residual rate (X) of (B) is the weight of (B) per unit area in the manufactured leather-like sheet (Wb2), the weight of (B) per unit area of the leather-like sheet after the thermal coagulation step ( A value obtained by dividing (dividing) by Wb1) as a percentage. The residual ratio (X) of (B) is usually 5% by weight or less, more preferably 3% by weight or less, and particularly preferably 1% by weight or less from the viewpoint of sheet strength.
(B)の残存率(X)は、以下の方法で求めることができる。
(1)(Wb1)を以下の方法で求める。
(Wb1)=Wq×Cb/S’
Wq:繊維基材に含浸された(Q)の重量(g)
Cb:(Q)における(B)の濃度(%)
S:皮革様シートの面積(cm2)
(2)(Wb2)を以下の方法で求める。
製造された皮革様シートをシート重量(Wa)に対して100倍量の水に漬け、24時間静置する。続いて、皮革様シートを120℃×20分乾燥させ、シート重量(Wa’)を測定する。(Wa)と(Wa’)の差を製造された皮革様シートの面積で除した値を(Wb2)とする。計算式は以下の通りである。
(Wb2)=(Wa−Wa’)/S’
Wa:製造されたシート重量(g)
Wa’:上記抽出操作により得られたシート重量(g)
S’:皮革様シートの面積(cm2)
(3)上記(Wb1)と(Wb2)により下式を用いて(X)を求める。
(X)=(Wb2)/(Wb1)×100。
The residual rate (X) of (B) can be determined by the following method.
(1) (Wb1) is obtained by the following method.
(Wb1) = Wq × Cb / S ′
Wq: Weight (g) of (Q) impregnated in the fiber base material
Cb: concentration of (B) in (Q) (%)
S: Area of leather-like sheet (cm 2 )
(2) (Wb2) is obtained by the following method.
The manufactured leather-like sheet is immersed in 100 times the amount of water with respect to the sheet weight (Wa) and allowed to stand for 24 hours. Subsequently, the leather-like sheet is dried at 120 ° C. for 20 minutes, and the sheet weight (Wa ′) is measured. A value obtained by dividing the difference between (Wa) and (Wa ′) by the area of the manufactured leather-like sheet is defined as (Wb2). The calculation formula is as follows.
(Wb2) = (Wa−Wa ′) / S ′
Wa: Weight of manufactured sheet (g)
Wa ′: sheet weight (g) obtained by the above extraction operation
S ': Area of the leather-like sheet (cm 2 )
(3) From the above (Wb1) and (Wb2), (X) is obtained using the following equation.
(X) = (Wb2) / (Wb1) × 100.
繊維質基材へのポリウレタン樹脂(A)の付着重量は、シート強度の観点から繊維質基材100重量部に対し好ましくは3〜150重量部、更に好ましくは10〜100重量部、特に好ましくは20〜50重量部である。 The adhesion weight of the polyurethane resin (A) to the fibrous base material is preferably 3 to 150 parts by weight, more preferably 10 to 100 parts by weight, particularly preferably from 100 parts by weight of the fibrous base material from the viewpoint of sheet strength. 20 to 50 parts by weight.
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下において、「部」は重量部を示す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited to this. In the following, “parts” indicates parts by weight.
<ポリウレタン樹脂エマルションの製造>
製造例1
温度計及び攪拌機を備えた耐圧反応槽にMn2,000のポリテトラメチレングリコール537部、α,α−ジメチロールプロピオン酸(DMPA)16.7部、イソホロンジイソシアネート143部及びアセトン300部を仕込み、反応系を窒素ガスで置換した後、攪拌下90℃で10時間反応させ、末端NCO基ウレタンプレポリマーのアセトン溶液を得た。系内を40℃に冷却してトリエチルアミン15.1部を加えた。次いで、可塑剤としてのヘキサデシルアルコールのEO14モル付加物2.0部及びMn=600のポリエチレングリコール174部を水335部に溶解したものを加え、ホモミキサーで1分間攪拌して乳化した後、エチレンジアミン6.4部を水554部に溶解したものを加え、鎖伸長反応をさせた後、減圧下でアセトンを留去し、水で濃度調整して、ウレタン樹脂(A)濃度40重量%、平均分散粒子径0.2μmのポリウレタン樹脂エマルション(q−1)を得た。
<Manufacture of polyurethane resin emulsion>
Production Example 1
A pressure-resistant reaction vessel equipped with a thermometer and a stirrer was charged with 537 parts of polytetramethylene glycol of Mn2,000, 16.7 parts of α, α-dimethylolpropionic acid (DMPA), 143 parts of isophorone diisocyanate and 300 parts of acetone and reacted. After replacing the system with nitrogen gas, the mixture was reacted at 90 ° C. for 10 hours with stirring to obtain an acetone solution of a terminal NCO group urethane prepolymer. The system was cooled to 40 ° C. and 15.1 parts of triethylamine was added. Next, 2.0 parts of hexadecyl alcohol EO 14 mol adduct as a plasticizer and 174 parts of polyethylene glycol of Mn = 600 dissolved in 335 parts of water were added and emulsified by stirring for 1 minute with a homomixer. A solution obtained by dissolving 6.4 parts of ethylenediamine in 554 parts of water was added to cause a chain extension reaction, then acetone was distilled off under reduced pressure, and the concentration was adjusted with water to obtain a urethane resin (A) concentration of 40% by weight, A polyurethane resin emulsion (q-1) having an average dispersed particle size of 0.2 μm was obtained.
製造例2
Mn2,000のポリテトラメチレングリコールをMn2,000のポリヘキサメチレンカーボネートジオールに代える以外は、製造例1と同様にしてポリウレタン樹脂エマルション(q−2)を得た。
Production Example 2
A polyurethane resin emulsion (q-2) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the polytetramethylene glycol of Mn2,000 was replaced with the polyhexamethylene carbonate diol of Mn2,000.
製造例3
Mn2,000のポリテトラメチレングリコールをMn2,000の1,4−ブタンジオールとアジピン酸の縮合型ポリエステルジオールに代える以外は、製造例1と同様にしてポリウレタン樹脂エマルション(q−3)を得た。
Production Example 3
A polyurethane resin emulsion (q-3) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the polytetramethylene glycol of Mn 2,000 was replaced with a condensed polyester diol of 1,4-butanediol and adipic acid of Mn 2,000. .
製造例4
ポリエチレングリコールの仕込量を19.8部に、エチレンジアミンを溶解する水の量を水708部に代える以外は製造例1と同様にしてポリウレタン樹脂エマルション−4を得た。以外は製造例1と同様にしてポリウレタン樹脂エマルション(q−4)を得た。
Production Example 4
Polyurethane resin emulsion-4 was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of polyethylene glycol charged was changed to 19.8 parts and the amount of water dissolving ethylenediamine was changed to 708 parts of water. Except for the above, a polyurethane resin emulsion (q-4) was obtained in the same manner as in Production Example 1.
製造例5
ポリエチレングリコールの仕込み量を893部に、エチレンジアミンを溶解する水の量を88部に代え、更に、ポリウレタン樹脂(A)の濃度を35重量%となるように水で濃度調整する以外は製造例1と同様にしてポリウレタン樹脂エマルション(q−5)を得た。
Production Example 5
Production Example 1 except that the amount of polyethylene glycol charged is changed to 893 parts, the amount of water dissolving ethylenediamine is changed to 88 parts, and the concentration of the polyurethane resin (A) is adjusted to 35% by weight with water. In the same manner as above, a polyurethane resin emulsion (q-5) was obtained.
製造例6
Mn2,000のポリテトラメチレングリコール537部の内の269部をMn2,000のポリヘキサメチレンカーボネートジオールで代える以外は、製造例1と同様にしてポリウレタン樹脂エマルション(q−6)を得た。
Production Example 6
A polyurethane resin emulsion (q-6) was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that 269 parts of 537 parts of polytetramethylene glycol of Mn 2,000 were replaced with polyhexamethylene carbonate diol of Mn 2,000.
製造例7
温度計及び攪拌機を備えた耐圧反応槽にMn2,000のポリヘキサメチレンカーボネートジオール537部、α,α−ジメチロールプロピオン酸(DMPA)16.7部、イソホロンジイソシアネート143部及びアセトン300部を仕込み、反応系を窒素ガスで置換した後、攪拌下90℃で10時間反応させ、末端NCO基ウレタンプレポリマーのアセトン溶液を得た。系内を40℃に冷却してトリエチルアミン15.1部を加えた。次いで、水335部を該アセトン溶液に加えホモミキサーで1分間攪拌して乳化した後、エチレンジアミン6.4部を水554部に溶解したもので鎖伸長反応をさせた後、減圧下でアセトンを留去した。得られたポリウレタン樹脂エマルションに可塑剤としてのMn=600のポリエチレングリコール176部を加え、水で濃度調整して、ポリウレタン樹脂(A)の濃度40重量%、平均分散粒子径0.4μmのポリウレタン樹脂エマルション(q−7)を得た。
Production Example 7
A pressure resistant reactor equipped with a thermometer and a stirrer was charged with 537 parts of polyhexamethylene carbonate diol of Mn2,000, 16.7 parts of α, α-dimethylolpropionic acid (DMPA), 143 parts of isophorone diisocyanate and 300 parts of acetone, After replacing the reaction system with nitrogen gas, the reaction was carried out at 90 ° C. for 10 hours with stirring to obtain an acetone solution of a terminal NCO group urethane prepolymer. The system was cooled to 40 ° C. and 15.1 parts of triethylamine was added. Next, after 335 parts of water was added to the acetone solution and emulsified by stirring for 1 minute with a homomixer, 6.4 parts of ethylenediamine was dissolved in 554 parts of water to cause a chain extension reaction, and then acetone was added under reduced pressure. Distilled off. A polyurethane resin having a polyurethane resin (A) concentration of 40% by weight and an average dispersed particle size of 0.4 μm was added to the obtained polyurethane resin emulsion by adding 176 parts of polyethylene glycol of Mn = 600 as a plasticizer and adjusting the concentration with water. An emulsion (q-7) was obtained.
比較製造例1
ヘキサデシルアルコールのEO14モル付加物2.0部及びMn=600のポリエチレングリコール174部を水335部に溶解したものを、水511部に代える以外は製造例1と同様にしてポリウレタン樹脂エマルション(y−1)を得た。
Comparative production example 1
Polyurethane resin emulsion (y) in the same manner as in Production Example 1 except that 2.0 parts of EO 14 mol adduct of hexadecyl alcohol and 174 parts of polyethylene glycol having Mn = 600 were dissolved in 335 parts of water were replaced with 511 parts of water. -1) was obtained.
比較製造例2
ポリエチレングリコールの仕込み量を1305部に、エチレンジアミンの溶解用の水の仕込量を14部に代え、更に、ポリウレタン樹脂(A)の濃度を30重量%となるように水で濃度調整すること以外は製造例1と同様にしてポリウレタン樹脂エマルション(y−2)を得た。
Comparative production example 2
Except for changing the amount of polyethylene glycol charged to 1305 parts, the amount of water for dissolving ethylenediamine to 14 parts, and adjusting the concentration of the polyurethane resin (A) to 30% by weight with water. A polyurethane resin emulsion (y-2) was obtained in the same manner as in Production Example 1.
比較製造例3
ヘキサデシルアルコールのEO14モル付加物及びポリエチレングリコールを「DIBA」[大八化学工業(株)製、ジイソブチルアジペート、25℃において水100gに対して0.5g溶解する。]に代える以外は、製造例1と同様にしてポリウレタン樹脂エマルション(y−3)を得た。
Comparative production example 3
EO14 mol adduct of hexadecyl alcohol and polyethylene glycol are dissolved in “DIBA” [manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., diisobutyl adipate at 25 ° C. in 0.5 g per 100 g of water. ] A polyurethane resin emulsion (y-3) was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that
比較製造例4
ポリエチレングリコールをMn=2,000のポリプロピレングリコールに代える以外は、製造例1と同様にしてポリウレタン樹脂エマルション(y−4)を得た。
Comparative production example 4
A polyurethane resin emulsion (y-4) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that polyethylene glycol was replaced with polypropylene glycol with Mn = 2,000.
比較製造例5
ポリエチレングリコールをグリセリンのEO2.7モル付加物に代える以外は、製造例1と同様にしてポリウレタン樹脂エマルション(y−5)を得た。
Comparative Production Example 5
A polyurethane resin emulsion (y-5) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that polyethylene glycol was replaced with an 2.7 mol adduct of glycerin.
<不織布の製造>
ポリエチレンテレフタレート短繊維から積層シートを作り、このシートを280本/cm2の打込数となるようにニードルパンチして、重量380g/m2、見掛密度0.18g/cm2の不織布を得た。
<Manufacture of non-woven fabric>
A laminated sheet is made from polyethylene terephthalate short fibers, and this sheet is needle-punched so that the number of shots is 280 pieces / cm 2 to obtain a nonwoven fabric having a weight of 380 g / m 2 and an apparent density of 0.18 g / cm 2. It was.
実施例1
ポリウレタン樹脂エマルションにおける感熱凝固剤の濃度が3重量%となるように、100部のポリウレタン樹脂エマルション(q−1)に対して、感熱凝固剤としての塩化カルシウムの10重量%水溶液60部を添加し、更にポリウレタン樹脂濃度が20重量%となるように水を加えて調整してポリウレタン樹脂エマルション(Q−1)を得た。10cm×20cmにカットした前記不織布に(Q−1)を含浸させ、ウレタン樹脂の付着率が重量に対して50重量%となるようにマングルで絞った後、シートの一部を10cm×10cmにカットして測定したシート重量と予め測定しておいた不織布の10cm2当たりの重量から含浸した(Q−1)の重量(Wq)を測定した。残りのシートを100℃の飽和水蒸気中で5分間加熱し感熱凝固させて、120℃の熱風乾燥機で20分乾燥した後室温まで冷却してシートの重量(Wq1’)を測定した。得られた皮革様シートを(Wq1’)に対して100倍量の染色液が入った容器に入れて3枚羽根を備えた攪拌装置で攪拌することで染色処理[染料:サカイオーベックス(株)製Miketon Poly.Yellow GSL、温度:60℃、時間:5時間]を行い、得られた皮革様シートを(Wq1’)に対して100倍量の水が入った容器に入れて25℃で20分間、3枚羽根を備えた攪拌装置で撹拌することにより水洗した後、120℃で20分乾燥して本発明の製造方法による皮革様シートを得た。
Example 1
To 100 parts of the polyurethane resin emulsion (q-1), 60 parts of a 10% by weight aqueous solution of calcium chloride as a heat-sensitive coagulant are added so that the concentration of the heat-sensitive coagulant in the polyurethane resin emulsion is 3% by weight. Furthermore, the polyurethane resin emulsion (Q-1) was obtained by adjusting by adding water so that the polyurethane resin concentration was 20% by weight. (Q-1) is impregnated into the nonwoven fabric cut to 10 cm × 20 cm, and after squeezing with mangle so that the adhesion rate of the urethane resin is 50% by weight, a part of the sheet is made 10 cm × 10 cm. The weight (Wq) of (Q-1) impregnated was measured from the sheet weight measured by cutting and the weight per 10 cm 2 of the nonwoven fabric measured in advance. The remaining sheet was heated in 100 ° C. saturated steam for 5 minutes to heat-coagulate, dried in a hot air dryer at 120 ° C. for 20 minutes, cooled to room temperature, and the sheet weight (Wq1 ′) was measured. The obtained leather-like sheet is placed in a container containing 100 times the amount of the dyeing solution relative to (Wq1 ′) and stirred with a stirrer equipped with three blades [dye: Sakai Obex Co., Ltd. Miketon Poly. Yellow GSL, temperature: 60 ° C., time: 5 hours], and put the obtained leather-like sheet into a container containing 100 times the amount of water (Wq1 ′) at 25 ° C. for 20 minutes, 3 sheets After washing with water by stirring with a stirrer equipped with blades, it was dried at 120 ° C. for 20 minutes to obtain a leather-like sheet by the production method of the present invention.
実施例2〜7
ポリウレタン樹脂エマルション(q−1)をポリウレタン樹脂エマルション(q−2)〜(q−7)に代える以外は実施例1と同様にして、実施例2〜7のポリウレタン樹脂エマルション(Q−2)〜(Q−7)及び皮革様シートを得た。
Examples 2-7
Except for replacing the polyurethane resin emulsion (q-1) with the polyurethane resin emulsions (q-2) to (q-7), in the same manner as in Example 1, the polyurethane resin emulsions (Q-2) of Examples 2 to 7 (Q-7) and a leather-like sheet were obtained.
比較例1〜3
ポリウレタン樹脂エマルション(q−1)をポリウレタン樹脂エマルション(y−1)〜(y−3)に代える以外は実施例1と同様にして、比較例1〜3のポリウレタン樹脂エマルション(Y−1)〜(Y−3)及び皮革様シートを得た。
Comparative Examples 1-3
The polyurethane resin emulsions (Y-1) to Comparative Examples 1 to 3 are the same as in Example 1 except that the polyurethane resin emulsion (q-1) is replaced with the polyurethane resin emulsions (y-1) to (y-3). (Y-3) and a leather-like sheet were obtained.
比較例4
塩化カルシウムの10重量%水溶液60部を添加しない以外は実施例1と同様にして、ポリウレタン樹脂エマルション(Y−4)及び皮革様シートを得た。
Comparative Example 4
A polyurethane resin emulsion (Y-4) and a leather-like sheet were obtained in the same manner as in Example 1 except that 60 parts of a 10% by weight aqueous solution of calcium chloride were not added.
比較例5〜6
ポリウレタン樹脂エマルション(q−1)をポリウレタン樹脂エマルション(y−4)〜(y−5)に代える以外は実施例1と同様にして比較例5〜6のポリウレタン樹脂エマルション(Y−5)〜(Y−6)及び皮革様シートを得た。
Comparative Examples 5-6
Except that the polyurethane resin emulsion (q-1) is replaced with the polyurethane resin emulsions (y-4) to (y-5), the polyurethane resin emulsions (Y-5) to (Y-5) to ( Y-6) and a leather-like sheet were obtained.
実施例1〜7及び比較例1〜6におけるポリウレタン樹脂エマルション(Q−1)〜(Q−7)及び(Y−1)〜(Y−6)の組成、感熱凝固温度、ポリウレタン樹脂の目付量、以下の試験法により測定又は評価されたポリウレタン樹脂エマルションの乾燥皮膜の貯蔵弾性率、可塑剤の残存率並びに皮革様シートの形状変化率及び風合いを表1及び表2に示した。 Composition of polyurethane resin emulsions (Q-1) to (Q-7) and (Y-1) to (Y-6) in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 6, thermal coagulation temperature, basis weight of polyurethane resin Tables 1 and 2 show the storage elastic modulus of the dry film of the polyurethane resin emulsion, the residual rate of the plasticizer, the shape change rate and the texture of the leather-like sheet measured or evaluated by the following test methods.
[貯蔵弾性率−1]
実施例1〜7及び比較例1〜6のポリウレタン樹脂エマルション(Q−1)〜(Q−7)及び(Y−1)〜(Y−6)をポリプロピレン製トレーに乾燥後の膜厚が200μmとなるように入れて、25℃で24時間乾燥後、更に120℃で2時間乾燥して得られた厚さ200μmのフィルムについて、貯蔵弾性率測定装置、Rheogel E4000[UBM(株)製]を使用して周波数11Hzで100℃の貯蔵弾性率を測定した。
[Storage modulus-1]
Film thickness after drying polyurethane resin emulsions (Q-1) to (Q-7) and (Y-1) to (Y-6) of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 6 on polypropylene trays is 200 μm. For a film having a thickness of 200 μm obtained by drying at 25 ° C. for 24 hours and further drying at 120 ° C. for 2 hours, a storage elastic modulus measuring device, Rheogel E4000 [manufactured by UBM Co., Ltd.] The storage modulus at 100 ° C. was measured at a frequency of 11 Hz.
[貯蔵弾性率−2]
上記製造例1〜7及び比較製造例1〜6のポリウレタン樹脂エマルション(Q−1)〜(Q−7)及び(Y−1)〜(Y−6)の構成成分の内、可塑剤(B)のみを含有しないポリウレタン樹脂エマルションを製造した。即ち、製造例及び比較製造例において可塑剤を使用しないポリウレタン樹脂エマルションを製造して、実施例1〜7及び比較例1〜6と同様に感熱凝固剤及び水を添加してポリウレタン樹脂エマルションを製造した。但し、比較例4に相当するものは感熱凝固剤を添加せず水のみを添加した。続いて、該ポリウレタン樹脂エマルションを用いて貯蔵弾性率−1の測定方法と同様にして、100℃の貯蔵弾性率を測定した。
[Storage modulus-2]
Among the constituents of the polyurethane resin emulsions (Q-1) to (Q-7) and (Y-1) to (Y-6) of Production Examples 1 to 7 and Comparative Production Examples 1 to 6, a plasticizer (B A polyurethane resin emulsion containing only That is, the polyurethane resin emulsion which does not use a plasticizer in a manufacture example and a comparative manufacture example is manufactured, and a heat-sensitive coagulant and water are added similarly to Examples 1-7 and Comparative Examples 1-6, and a polyurethane resin emulsion is manufactured. did. However, in the case corresponding to Comparative Example 4, only water was added without adding the heat-sensitive coagulant. Subsequently, the storage elastic modulus at 100 ° C. was measured using the polyurethane resin emulsion in the same manner as the measuring method of the storage elastic modulus-1.
[可塑剤の残存率]
(1)感熱凝固工程後の皮革様シートの単位面積当たりの可塑剤の重量(Wb1)を以下の方法で求めた。
(Wb1)=Wq×Cb/S’
Wq:繊維基材に含浸された(Q)の重量(g)
Cb:(Q)における(B)の濃度(%)
S:皮革様シートの面積(cm2)
(2)製造された皮革様シートにおける単位面積当たりの可塑剤の重量(Wb2)を以下の方法で求めた。
製造された皮革様シートをシート重量(Wa)に対して100倍量の水に漬け、24時間静置した。続いて、皮革様シートを120℃×20分乾燥させ、シート重量(Wa’)を測定した。(Wa)と(Wa’)の差を製造された皮革様シートの面積で除した値を(Wb2)とした。計算式は以下の通りである。
(Wb2)=(Wa−Wa’)/S’
Wa:製造されたシート重量(g)
Wa’:上記抽出操作により得られたシート重量(g)
S’:皮革様シートの面積(cm2)
(3)上記(Wb1)と(Wb2)により下式を用いて可塑剤の残存率(X)を求めた。
(X)=(Wb2)/(Wb1)×100。
[Residual rate of plasticizer]
(1) The weight (Wb1) of the plasticizer per unit area of the leather-like sheet after the heat-sensitive coagulation step was determined by the following method.
(Wb1) = Wq × Cb / S ′
Wq: Weight (g) of (Q) impregnated in the fiber base material
Cb: concentration of (B) in (Q) (%)
S: Area of leather-like sheet (cm 2 )
(2) The weight of plasticizer per unit area (Wb2) in the produced leather-like sheet was determined by the following method.
The manufactured leather-like sheet was soaked in 100 times the amount of water with respect to the sheet weight (Wa) and allowed to stand for 24 hours. Subsequently, the leather-like sheet was dried at 120 ° C. for 20 minutes, and the sheet weight (Wa ′) was measured. A value obtained by dividing the difference between (Wa) and (Wa ′) by the area of the manufactured leather-like sheet was defined as (Wb2). The calculation formula is as follows.
(Wb2) = (Wa−Wa ′) / S ′
Wa: Weight of manufactured sheet (g)
Wa ′: sheet weight (g) obtained by the above extraction operation
S ': Area of the leather-like sheet (cm 2 )
(3) The residual ratio (X) of the plasticizer was determined using the following equation from (Wb1) and (Wb2).
(X) = (Wb2) / (Wb1) × 100.
[皮革様シートの強度(形状変化率)]
製造された皮革様シートの強度は、シートに液流染色機で水をたたきつけることにより評価した。即ち、製造されたシートに含まれるポリウレタン樹脂の造膜性が不十分であったり、可塑剤の残存量が多い場合は、液流染色機内でもまれたり、引張られた際にポリウレタン樹脂が脱落し、シートの形状変化率が高くなる。製造された皮革様シートの形状変化率の具体的評価方法は以下の通りである。
実施例1〜7及び比較例1〜4で得られた皮革様シートを縦10cm、横10cmの寸法に切り取り(厚さは1.0mm)、縦方向の中央部の距離(H0)及び横方向の中央部の長さ(L0)をノギスで最小目盛り0.05mmまで測定後、染色試験機[(株)テクサム技研製ウインス染色機]を用いて液流処理(温度:120℃、流速:200〜300L/min)を行い、120℃で20分乾燥後の縦方向の中央部の長さ(H1)及び横方向の中央部の長さ(L1)を測定した。下式から形状変化率(%)を計算した。
形状変化率(%)=[{(H1−H0)/H0}×100+{(L1−L0)/L0}×100]/2
[Strength of leather-like sheet (shape change rate)]
The strength of the manufactured leather-like sheet was evaluated by hitting the sheet with water using a liquid dyeing machine. That is, if the polyurethane resin contained in the manufactured sheet is insufficient in film-forming property or if the residual amount of plasticizer is large, the polyurethane resin will fall off when it is pulled or pulled in a liquid dyeing machine. The sheet shape change rate becomes high. The specific evaluation method of the shape change rate of the manufactured leather-like sheet is as follows.
The leather-like sheets obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4 were cut into dimensions of 10 cm in length and 10 cm in width (thickness was 1.0 mm), the distance (H 0 ) in the center in the vertical direction and the width After measuring the length (L 0 ) in the center of the direction with a caliper to a minimum scale of 0.05 mm, liquid flow treatment (temperature: 120 ° C., flow rate) using a dyeing tester [Wins dyeing machine manufactured by Texam Giken Co., Ltd.] : 200 to 300 L / min), and the length (H 1 ) of the central portion in the vertical direction and the length (L 1 ) of the central portion in the horizontal direction after drying at 120 ° C. for 20 minutes were measured. The shape change rate (%) was calculated from the following equation.
Shape change rate (%) = [{(H 1 −H 0 ) / H 0 } × 100 + {(L 1 −L 0 ) / L 0 } × 100] / 2
[風合い]
実施例1〜7及び比較例1〜4で作成した皮革様シートの風合いについて、手の触感による官能試験を行い、天然皮革様の風合いを有するものである場合を「○」と判定し、天然皮革に比べて柔軟性がやや劣るものを「△」、柔軟性不足のため天然皮革様の風合いを呈さない場合を「×」と判定した。
[Texture]
For the textures of the leather-like sheets prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4, a sensory test based on the feel of the hand was performed. The case where the softness was slightly inferior to leather was judged as “△”, and the case where it did not exhibit a natural leather-like texture due to lack of softness was judged as “X”.
本発明の製造方法により、強度及び風合いが優れ、天然皮革に近似した皮革様シートを製造することができるため、本発明の製造方法により得られた皮革様シートは、種々の用途、例えば、マットレス、鞄内張り材料、衣料、靴用芯材、クッション地、自動車内装材及び壁材に好適に使用することができる。 The leather-like sheet obtained by the production method of the present invention can be used for various purposes, for example, mattresses, because the production method of the present invention can produce a leather-like sheet that is excellent in strength and texture and is similar to natural leather. , Lining materials, clothing, shoe core materials, cushioning fabrics, automobile interior materials and wall materials.
Claims (4)
(1)前記(A)と前記(B)の重量比率[(A):(B)]が、99:1〜40:60である。
(2)前記(B)が25℃において水100gに対して10g以上溶解する。
(3)前記(B)の溶解度パラメータ(SP値)が、9.2〜12.5である。
(4)前記(Q)を乾燥して得られる皮膜の100℃における貯蔵弾性率が0.01〜0.1MPaである。
(5)前記(Q)の構成成分の内、前記(B)のみを含有しないポリウレタン樹脂エマルション(Q’)を乾燥して得られる皮膜の100℃における貯蔵弾性率が0.5〜10MPaである。
(6)前記(Q)の感熱凝固温度が40〜90℃である。
(7)製造された皮革様シートにおける単位面積当たりの(B)の重量(Wb2)を、感熱凝固工程後の繊維質基材の単位面積当たりの(B)の重量(Wb1)で除して得られる(B)の残存率(X)が5重量%以下である。 A fibrous base material is impregnated or coated with a polyurethane resin emulsion (Q) having a heat-sensitive coagulation property comprising a polyurethane resin (A), a plasticizer (B), a heat-sensitive coagulant (C) and an aqueous medium (D). A method for producing a leather-like sheet comprising a step, a step of thermally coagulating (Q) after the step and a water washing step, wherein the method satisfies the following (1) to (7).
(1) The weight ratio [(A) :( B)] of (A) and (B) is 99: 1 to 40:60.
(2) 10 g or more of (B) is dissolved in 100 g of water at 25 ° C.
(3) The solubility parameter (SP value) of (B) is 9.2 to 12.5.
(4) The storage elastic modulus at 100 ° C. of the film obtained by drying (Q) is 0.01 to 0.1 MPa.
(5) The storage elastic modulus at 100 ° C. of the film obtained by drying the polyurethane resin emulsion (Q ′) not containing only (B) among the constituent components of (Q) is 0.5 to 10 MPa. .
(6) The thermal coagulation temperature of (Q) is 40 to 90 ° C.
(7) The weight (Wb2) of (B) per unit area in the produced leather-like sheet is divided by the weight (Wb1) of (B) per unit area of the fibrous base material after the thermal coagulation step. The residual rate (X) of (B) obtained is 5% by weight or less.
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