JPH0433286B2 - - Google Patents

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JPH0433286B2
JPH0433286B2 JP61114837A JP11483786A JPH0433286B2 JP H0433286 B2 JPH0433286 B2 JP H0433286B2 JP 61114837 A JP61114837 A JP 61114837A JP 11483786 A JP11483786 A JP 11483786A JP H0433286 B2 JPH0433286 B2 JP H0433286B2
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JP
Japan
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parts
polyurethane
molecular weight
dispersion
fine particles
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Application number
JP61114837A
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Japanese (ja)
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JPS62273220A (en
Inventor
Katsumi Kuryama
Misao Ichihara
Iwao Misaizu
Masashi Kashiwamura
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Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Original Assignee
Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
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Publication date
Application filed by Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd filed Critical Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
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Priority to US07/049,338 priority patent/US4746684A/en
Priority to DE87107004T priority patent/DE3784375T2/en
Priority to EP87107004A priority patent/EP0248243B1/en
Priority to CA000537405A priority patent/CA1292337C/en
Publication of JPS62273220A publication Critical patent/JPS62273220A/en
Publication of JPH0433286B2 publication Critical patent/JPH0433286B2/ja
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  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明はポリウレタン分散体および乳濁液に関
し、機械的性質、水蒸気透過性等の諸性能に優れ
た多孔性シート材料を高い生産性で提供できるポ
リウレタン分散体および乳濁液を提供することを
目的とする。 (従来の技術) 従来、天然皮革代用品等としてポリウレタンか
らなる多孔性シート材料およびそれらを製造する
方法は多数知られており、大別すれば湿式法と乾
式法に分けられる。 (発明が解決しようとしている問題点) 両方法はそれぞれ一長一短があり、生産性とい
う面からは乾式法が優れている。このような乾式
法としては、特公昭48−4380号公報、特公昭48−
8742号公報、特開昭51−41063号公報、特開昭54
−66961号公報および特開昭54−68498号公報等に
記載の方法が知られている。これらの公知の方法
によれば、それぞれ優れた性能の多孔性シート材
料が提供されるが、これらの方法で優れた性能の
製品を得るためには、使用したポリウレタン乳濁
液に使用した有機溶剤と水分とを選択的に蒸発さ
せる必要があり、ゲル化および乾燥方法に非常に
厳格な温度管理が必要であり、且つ比較的長時
間、例えば、30分〜1時間を要するため、他の工
程は連続化が可能であるにも関わらず、このゲル
化および乾燥工程のために非常に生産性が低いと
いう問題がある。 また、公知の方法によるものは、ポリウレタン
乳濁液に使用するポリウレタン分散体の安定性が
劣り、ゲル化し易いため、ポリウレタン乳濁液の
調製が不可能であつたり、困難であるという別の
問題もある。 従つて、生産性を向上させるためには、上記の
如き方法においてポリウレタン分散体の安定性を
高め、且つポリウレタン乳濁液層のゲル化および
乾燥工程の厳格な温度等の管理を不要にして、し
かも10分間以下、好ましくは数分内にゲル化およ
び乾燥工程を完了できるような方法が業界で強く
要望されている。 本発明者は、上述の如き従来技術の要望に応
え、従来方法において使用するポリウレタン分散
体の安定性を高め、且つポリウレタン乳濁液層の
ゲル化および乾燥工程における有機溶剤と水との
選択的な蒸発という煩雑性を解消し、しかもゲル
化および乾燥工程全体を10分間以下で完了させ、
しかも優れた品質の製品を提供し得る方法を得る
べく鋭意研究の結果、これらの方法で使用するポ
リウレタン乳濁液として、特定のポリウレタン分
散体を使用したポリウレタン乳濁液を用いる時
は、上述の如き従来技術の欠点が解決され、上述
の業界の要望に十分に応えることが可能であるこ
とを知見して本発明を完成した。 即ち、本発明は、(A)分子量2万〜50万のポリウ
レタン系樹脂および(B)官能基1個あたりの分子量
が50以下の活性水素含有多官能性化合物と有機ポ
リイソシアネートから得られる微粒子を含有す
る、水との相互溶解度に限界のある有機溶剤中
に、水を乳化させたことを特徴とするポリウレタ
ン乳濁液である。 次に本発明を更に詳細に説明すると、本発明者
は、前述の如き従来技術の問題点、すなわち、使
用するポリウレタン分散体の安定性の問題および
ポリウレタン乳濁液層の低温且つ長時間のゲル化
および乾燥という問題点を解決し、ゲル化および
乾燥を比較的高温すなわち、100℃以上、好まし
くは110℃〜200℃で短時間で行い、良好な性質の
多孔層を有する多孔性シート材料を提供すべく鋭
意研究の結果、ポリウレタン乳濁液を形成するた
めのポリウレタン分散体として、一定の範囲の分
子量を有するポリウレタン系樹脂の有機溶剤液
に、この有機溶剤には溶解しない特定の微粒子、
すなわち、官能基1個あたりの分子量が50以下で
ある活性水素含有多官能性化合物と有機ポリイソ
シアネートから得られる微粒子を分散させたもの
を使用するときは、このような分散体から調製し
たポリウレタン乳濁液を基材に含浸および/また
は塗布後、従来技術に比して著しく高温でゲル化
および乾燥させても。これらの高温にも拘らず、
多孔層が高温によつて損なわれたり、ヘタること
がなく、十分な性能を有する多孔性シート材料が
短時間で得られることを知見したものである。こ
のような驚くべき効果は、上記の特定の微粒子
が、多くの尿素結合やウレタン結合を有して高い
軟化点を有し、従つて、高いゲル化および乾燥温
度においても軟化せず、且つ、多くの極性基の存
在によつて、共存するポリウレタン系樹脂を容易
にゲル化させることができるためと考えられる。 本発明で使用するポリウレタン系樹脂それ自体
は概念的には公知の材料であり、ポリオール、有
機ポリイソシアネートおよび鎖伸長剤を反応させ
て得られるものである。 ポリオールとしては、例えば、末端基が水酸基
であり、分子量が300〜4000の ポリエチレンアジペート、 ポリエチレンプロピレンアジペート、 ポリエチレンブチレンアジペート、 ポリジエチレンアジペート、 ポリブチレンアジペート、 ポリエチレンサクシネート、 ポリブチレンサクシネート、 ポリエチレンセバケート、 ポリブチレンセバケート、 ポリテトラメチレンエーテルグリコール、 ポリ−ε−カプロラクトンジオール、 ポリヘキサメチレンアジペート、 カーボネートポリオール、 ポリプロピレングリコール等、および上記ポリオ
ール中に適当なポリオキシエチレン鎖を含有する
ものが挙げられる。 有機ポリイソシアネートとしては、 4,4′−ジフエニルメタンジイソシアネート
(MDI)、 水添加MDI、 イソホロンジイソシアネート、 1,3−キシリレンジイソシアネート、 1,4−キシリレンジイソシアネート、 2,4−トリレンジイソシアネート、 2,6−トリレンジイソシアネート、 1,5−ナフタリンジイソシアネート、 m−フエニレンジイソシアネート、 p−フエニレンジイソシアネート等があり、 あるいはこれらの有機ポリイソシアネートと低分
子量のポリオールやポリアミンとを末端イソシア
ネートとなるように反応させて得られるウレタン
プレポリマー等も当然使用することができる。 鎖伸長剤としては、 エチレングルコール、 プロピレングルコール、 ジエチレングルコール、 1,4−ブタンジオール、 1,6−ヘキサンジオール、 エチレンジアミン、 1,2−プロピレンジアミン、 トリメチレンジアミン、 デトラメチレンジアミン、 ヘキサメチレンジアミン、 デカメチレンジアミン、 イソホロンジアミン、 m−キシリレンジアミン、 ヒドラジン、 水等がある。 上述の如き材料から得られるポリウレタン系樹
脂は、いずれも本発明において使用できるが、好
ましいものは、分子量が2万〜50万のものであ
り、最も好ましいものは分子量2万〜25万のもの
である。 以上の如き分子量2万〜50万のポリウレタン系
樹脂は、従来公知の製造方法および分子量の調整
方法によつて容易に得ることができる。これらの
ポリウレタン系樹脂は、無溶剤中で調製してもよ
いし、有機浴剤中で調製したものでもよいが、工
程的には、ポリウレタン乳濁液を調製すべき有機
溶剤、すなわち、水とある程度の相互溶解性のあ
る有機溶剤中で調製することにより、そのままポ
リウレタン乳濁液の調製に利用できるので有利で
ある。 このような有機溶剤として好ましいものは、メ
チルエチルケトン、メチル−nプロピルケトン、
メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、ギ酸
メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチ
ル、酢酸エチル、酢酸ブチル等であり、また、ア
セトン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、
ジオキサン、メタノール、エタノール、イソプロ
ピルアルコール、ブタノール、トルエン、キシレ
ン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシ
ド、パークロルエチレン、トリクロルエチレン、
メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソル
ブアセテート等も使用できる。これらに有機溶剤
中で水との相互溶解度に限界のないもの、あるい
は全く溶解しないものは、他の有機溶剤との混合
物とし、水との相互溶解度に限界をもたせて使用
する。以上の有機溶剤は勿論混合有機溶剤として
も使用することができる。 このような有機溶剤中でポリウレタン系樹脂を
調製することによりポリウレタン系樹脂溶液が得
られるが、その固形分は同一または他溶剤の添加
あるいは除去により約5〜60重量%の範囲とする
のが好都合である。 主として本発明特徴づける点は、上記の如き特
定の分子量のポリウレタン系樹脂に対し、特定の
微粒子を併用し、安定性に優れたポリウレタン分
散体とする点である。 この微粒子は官能基1個あたりの分子量が50以
下である活性水素含有多官能性化合物、例えば、
前記の鎖伸長剤の如き活性水素含有多官能性化合
物の内から上記の条件を満足する活性水素含有多
官能性化合物と、前記の如き有機ポリイソシアネ
ートとを、0〜150℃の温度で2〜15時間程度反
応させることによつて得られる。前記の鎖伸長剤
以外の活性水素含有多官能性化合物としては、例
えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラミン、テトラメチレンテ
トラミン、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール等の活性水素含有多官
能性化合物が有用である。 官能基1個あたりの分子量が50を越える活性水
素含有多官能性化合物では、生成する微粒子の有
機溶剤に対する溶解性が高くなつたり、微粒子の
耐熱性が低下したりして本発明の目的には好まし
くなくなる。 以上の如き微粒子は、有機溶剤中で前記の活性
水素含有多官能性化合物と有機ポリイソシアネー
トとを任意の比率、好ましくは、両者が当量に近
い割合で反応させることによつて容易に得られ
る。このような微粒子は一般的な有機溶剤には不
活性であるので生成と同時に反応液から析出し、
微細な粒子として得られる。 このような微粒子の有機溶剤分散液はそのまま
でも、あるいは溶剤から一旦分離して使用しても
よい。最も好ましい態様は、分子量2万〜25万の
ポリウレタン系樹脂の溶解中において活性水素含
有多官能性化合物と有機ポリイソシアネートとを
反応させて微粒子を生成させる方法である。この
ようにして得られるポリウレタン分散体は、従来
技術のものに比し、優れた安定性を示すものであ
る。 勿論、このようにポリウレタン系樹脂溶液中で
微粒子を生成させると、ポリウレタン系樹脂もあ
る程度は鎖伸張して、分子量が例えば3万〜50万
程度に上昇するが特に問題はない。勿論この場合
にも生成する微粒子は有機溶剤に対して不溶性で
あるので微細な分散体として生成する。この際に
重要なことは、微粒子生成前の溶液中のポリウレ
タン系樹脂の分子量が2万〜50万、好ましくは2
万〜25万の範囲にあることである。すなわち、分
子量が2万未満であること、これらのポリウレタ
ン系樹脂と前記の活性水素含有多官能性化合物お
よび/または有機ポリイソシアネートとの反応率
が高くなりすぎ、微粒子の選択的生成が不十分と
なり、反応液がゲル化したり、生成する微粒子が
析出困難になつたり、生成物の耐熱性が低下した
りして好ましくない。 一方、ポリウレタン系樹脂の分子量が50万を越
えると、ある程度生じる鎖伸張によつてポリウレ
タン系樹脂溶液の粘度が高くなりすぎ、微粒子の
均一な生成が阻害される場合がある。 以上の問題は、微粒子を別に調製してポリウレ
タン系樹脂溶液と混合すれば生じることはない。
このような方法も本発明に包含されるが、この方
法では、工程的には必ずしも有利ではないの上記
の如くポリウレタン系樹脂溶液中で微粒子を生成
させポリウレタン分散体とするのが好ましい。 微粒子の粒子径は特に限定されないが、一般的
には、約0.01〜5μm程度が好ましい。 以上の分子量2万〜50万のポリウレタン系樹脂
と上記の微粒子の使用割合も重要であり、微粒子
の使用割合が少なすぎると、本発明の主たる効
果、すなわち、100℃以上の比較的高温でのポリ
ウレタン乳濁液の含浸および/または塗布層のゲ
ル化および乾燥が困難で、形成される多孔層がつ
ぶれてしまい、十分な多孔性の層を形成し得な
い。 一方、微粒子の使用量が多すぎると、高温での
ゲル化および乾燥は問題ないが、形成される多孔
層の物理的強度に問題が生じるので好ましくな
い。従つて、好ましい使用割合はポリウレタン系
樹脂100重量部あたり、微粒子が30〜300重量部の
割合であり、この範囲において高温で短時間で十
分な性能の多孔層が形成される。 以上のポリウレタン分散体の濃度は、固形分で
約5〜60重量%程度が好ましい。上記の如き本発
明のポリウレタン分散体は、従来技術によるもの
がゲル化し易く安定性に劣り、これを用いてポリ
ウレタン乳濁液を調製する際には、調製が困難で
あつたり、不可能であつたのに対し、安定性に優
れ、以下に述べるポリウレタン乳濁液の調製が容
易なものである。 本発明のポリウレタン分散体からポリウレタン
乳濁液を調製するには、前述のポリウレタン分散
体に、必要に応じて適当な量の油中水型乳化剤を
添加し、これを、強力に攪拌しつつ、この中に飽
和量以下の水、例えば、溶液中の固形分100重量
部あたり約50〜500重量部の水を添加することに
より得られる。 乳化剤としては、従来公知の油中水型乳化剤
は、いずれも使用できるが、特に好適なものは、
分子中に適当な量のポリオキシエチレン鎖を有す
るポリウレタン系界面活性剤である。乳化剤は、
ポリウレタン系樹脂溶液の固形分100重量部あた
り、約1〜10重量部の割合で使用するのが好まし
い。 このようにして得られたポリウレタン乳濁液
は、乳白色のクリーム状の流動体であり、そのま
ま数ケ月間放置しても安定な状態を保持してい
る。このようなポリウレタン乳濁液は必要に応じ
て各種の添加剤、例えば着色剤、架橋剤、安定
剤、充填剤等の如く公知の添加剤を任意に添加す
ることができる。 上記の如きポリウレタン乳濁液から多孔性シー
トを製造するのに使用する基材としては、例え
ば、各種の織布、編布、不織布、離形紙、プラス
チツクフイルム、金属板、ガラス板等いかなる基
材でもよい。該基材に対する上記ポリウレタン乳
濁液の適用方法は、例えば、コーテイング法、浸
漬法、これらの組合せ方法等いずれの公知の方法
でもよく、その含浸および/または塗布量は、約
5〜2000g(配合液)/m2の如く、その目的に応
じて広い範囲で変化させることができる。 上記乳濁液を使用した場合には、ゲル化および
乾燥工程は非常に短時間で、且つ煩雑な処理を必
要とせずに完了することができ、多孔性シートを
製造する乾式法ではこの乾燥方法が生産性の律速
段階である点からして、このような短時間の乾燥
は従来方法に比して極めて有利な効果である。 すなわち、含浸および/または塗布した基材
は、特開昭51−41063号公報に記載の如き凝固工
程を何ら必要とせず、約100℃以上、好ましくは
110℃〜200℃の温度で約1〜10分間乾燥処理する
のみで目的とする多孔性シート材料が得られる。
このような短時間での乾燥処理が実現されるの
は、本発明で使用する前記微粒子が、多くの尿素
結合やウレタン結合を有して凝集力が強く、且つ
高い軟化点を有するため、ポリウレタン乳濁液の
塗布後加熱によつて有機溶剤の蒸発が始まると直
ちに微粒子の周囲に溶解していたポリウレタン系
樹脂が析出ゲル化し、且つ、引続く高温の加熱乾
燥においても、微粒子の高軟化点によって、形成
された多孔構造が安定的に保持されるためと考え
られる。 (作用・効果) 以上の如き本発明のポリウレタン分散体および
乳濁液を使用して得られた多孔性シート材料は非
常に微細な孔構造を有し、各種物性に優れるとと
もに優れた水蒸気透過性を有し、各種の合成皮革
等の素材として、衣料、靴、防水布、テント、壁
紙、床材、濾過材、エアコン等のフイルター等に
有用である。 また本発明のポリウレタン分散体および乳濁液
を多孔性シートの製造に使用すれば、従来技術に
比較してポリウレタン分散体は非常に安定性に優
れ、作業性に優れると同時にポリウレタン乳濁液
は非常に高い温度で安定的にゲル化および乾燥が
行われ、従つて非常に短時間で多孔層が形成され
るので、従来のゲル化および乾燥温度では不可能
であつた多孔性シート材料の連続的製造が可能と
なつた。 次に実施例、使用例および比較例を挙げて本発
明を具体的に説明する。なお、文中部または%と
あるはいずれも重量基準である。 実施例 1〜5 (1) 1,4−ブタンエチレンアジペート(平均分
子量約1000、水酸基価112)1000部、1,4−
ブタンジオール31部、ジフエニルメタンジイソ
シアネート333部をメチルエチルケトン3183部
中に加え、70℃で8時間反応し、平均分子量が
6万5千である固形分30%のポリウレタン樹脂
溶液(A)を得た。 次いで、上記樹脂溶液に、エチレングリコー
ル130部およびジフエニルメタンジイソシアネ
ート524部を加え、60℃で10時間反応後、更に、
1526部のメチルエチルケトンを加えて均一化
し、かきまぜながら常温まで冷却し、ポリウレ
タンの平均分子量が12万6千であり、析出した
粒子の粒子径が1μm以下であり、固形分30%の
乳白色の本発明のポリウレタン分散体(1)を得
た。この分散体は−10℃で3か月以上安定であ
つた。 (2) ポリテトラメチレングリコール(平均分子量
約1000、水酸基価112)1000部、エチレングリ
コール24部およびジフエニルメタンジイソシア
ネート340部をメチルエチルケトン3183部中に
加え、70℃で9時間反応させ、平均分子量が5
万2千である固形分30%のポリウレタン樹脂溶
液(B)を得た。 次いで、上記樹脂溶液に、エチレングリコー
ル116部およびジフエニルメタンジイソシアネ
ート465部を加え、60℃で10時間反応後、更に、
1356部のメチルエチルケトンを加えて均一化
し、かきまぜながら常温まで冷却し、ポリウレ
タンの平均分子量が10万3千であり、析出した
粒子の粒子径が1μm以下であり、固形分30%の
乳白色の本発明のポリウレタン分散体(2)を得
た。この分散体は−10℃で3か月以上安定であ
つた。 (3) 1,6−ヘキサメチレンアジペート(平均分
子量約2000、水酸基価56)2000部、1,4−ブ
タンジオール20部およびジフエニルメタンジイ
ソシアネート301部をメチルエチルケトン5416
部中に加え、70℃で9時間反応させ、平均分子
量が7万3千である固形分30%のポリウレタン
樹脂溶液を得た。 次いで、上記樹脂溶液に、トリメチロールプ
ロパン390部およびジフエニルメタンジイソシ
アネート1091部を加え、60℃で10時間反応後、
更に、3456部のメチルエチルケトンを加えて均
一化し、かきまぜながら常温まで冷却し、ポリ
ウレタンの平均分子量が17万8千であり、析出
した粒子の粒子径が1μm以下であり、固形分30
%の乳白色の本発明のポリウレタン分散体(3)を
得た。この分散体は−10℃で3ケ月以上安定で
あつた。 (4) 実施例1のポリウレタン樹脂溶液(A)4547部
に、トリエタノールアミン160部およびジフエ
ニルメタンジイソシアネート403部を加え、40
℃で8時間反応後、更に、1314部のメチルエチ
ルケトンを加えて均一化し、かきまぜながら常
温まで冷却し、ポリウレタンの平均分子量が14
万6千であり、析出した粒子の粒子径が2μm以
下であり、固形分30%の乳白色の本発明のポリ
ウレタン分散体(4)を得た。この分散体は−10℃
で3ケ月以上安定であつた。 (5) 実施例2のポリウレタン樹脂溶液(B)4547部
に、グリセリン150部およびジフエニルメタン
ジイソシアネート611部を加え、50℃で12時間
反応後、更に、1776部のメチルエチルケトンを
加えて均一化し、かきまぜながら常温まで冷却
し、ポリウレタンの平均分子量が16万7千であ
り、析出した粒子の粒子径が2μm以下であり、
固形分30%の乳白色の本発明のポリウレタン分
散体(5)を得た。この分散体は−10℃で3ケ月以
上安定であつた。 実施例 6〜11 実施例1〜5の生成物、乳化剤、有機溶剤およ
び水をホモミキサーで攪拌し、下記の本発明のポ
リウレタン乳濁液を調製した。 (6) ポリウレタン乳濁液(1) ポリウレタン分散体(1) 100部 ウレタン系乳化材 2部 メチルエチルケトン 20部 キシレン 20部 水 85部 (7) ポリウレタン乳濁液(2) ポリウレタン分散体(2) 100部 ウレタン系乳化材 2部 メチルエチルケトン 20部 トルエン 20部 水 80部 (8) ポリウレタン乳濁液(3) ポリウレタン分散体(1) 100部 ウレタン系乳化剤 2部 メチルエチルケトン 150部 トルエン 20部 水 80部 (9) ポリウレタン乳濁液(4) ポリウレタン分散体(3) 100部 PO/EOブリツクコポリマー型乳化剤 4部 ジオキサン 10部 トルエン 10部 水 70部 キシレン 20部 (10) ポリウレタン乳濁液(5) ポリウレタン分散体(4) 100部 ウレタン系乳化剤 1部 メチルイソブチルケトン 20部 トルエン 20部 水 75部 (11) ポリウレタン乳濁液(6) ポリウレタン分散体(5) 100部 PO/EOブロツクコポリマー型乳化剤 1部 テトラヒドロフラン 20部 トルエン 20部 水 60部 比較例 1〜2 実施例1〜2の樹脂溶液(A)および(B)、乳化剤、
有機溶剤および水をホモミキサーで攪拌し、下記
のポリウレタン乳濁液を調製した。 (1) ポリウレタン乳濁液(A) ポリウレタン溶液(A) 100部 ウレタン系乳化剤 2部 メチルエチルケトン 20部 トルエン 20部 水 80部 (2) ポリウレタン乳濁液(B) ポリウレタン溶液(B) 100部 ウレタン系乳化剤 2部 メチルエチルケトン 20部 トルエン 20部 水 80部 上記ポリウレタン乳濁液(1)〜(6),(A)および(B)の
性質は下記第1表の通りである。
(Industrial Application Field) The present invention relates to polyurethane dispersions and emulsions, and relates to polyurethane dispersions and emulsions that can provide porous sheet materials with excellent mechanical properties, water vapor permeability, and other properties with high productivity. The purpose is to provide liquid. (Prior Art) Many porous sheet materials made of polyurethane as natural leather substitutes and methods for producing them have been known, and can be roughly divided into wet methods and dry methods. (Problem to be solved by the invention) Both methods have their advantages and disadvantages, and the dry method is superior in terms of productivity. Such a dry method is disclosed in Japanese Patent Publication No. 48-4380 and Japanese Patent Publication No. 48-4380.
Publication No. 8742, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-41063, Japanese Patent Application Publication No. 1973
Methods described in JP-A-66961 and JP-A-54-68498 are known. These known methods each provide porous sheet materials with excellent performance, but in order to obtain products with excellent performance by these methods, it is necessary to control the organic solvent used in the polyurethane emulsion used. It is necessary to selectively evaporate water and moisture, very strict temperature control is required for gelation and drying methods, and it takes a relatively long time, for example, 30 minutes to 1 hour, so other processes Although continuous production is possible, there is a problem in that productivity is extremely low due to the gelation and drying steps. Another problem with known methods is that the polyurethane dispersion used for the polyurethane emulsion has poor stability and tends to gel, making it impossible or difficult to prepare the polyurethane emulsion. There is also. Therefore, in order to improve productivity, the above method increases the stability of the polyurethane dispersion and eliminates the need for strict temperature control during the gelling and drying steps of the polyurethane emulsion layer. Moreover, there is a strong need in the industry for a method that can complete the gelling and drying steps within 10 minutes or less, preferably within a few minutes. In response to the above-mentioned needs of the prior art, the present inventor has improved the stability of the polyurethane dispersion used in the conventional method, and selectively uses the organic solvent and water in the gelling and drying steps of the polyurethane emulsion layer. It eliminates the complication of evaporation and completes the entire gelation and drying process in less than 10 minutes.
Moreover, as a result of intensive research to find a method that can provide products of excellent quality, we have found that when using a polyurethane emulsion using a specific polyurethane dispersion as the polyurethane emulsion used in these methods, the above-mentioned The present invention was completed based on the finding that the drawbacks of the prior art can be solved and the above-mentioned demands of the industry can be fully met. That is, the present invention uses fine particles obtained from (A) a polyurethane resin with a molecular weight of 20,000 to 500,000 and (B) an active hydrogen-containing polyfunctional compound with a molecular weight of 50 or less per functional group and an organic polyisocyanate. This is a polyurethane emulsion characterized by emulsifying water in an organic solvent that has limited mutual solubility with water. Next, to explain the present invention in more detail, the present inventor has solved the problems of the prior art as mentioned above, namely, the stability problem of the polyurethane dispersion used and the low temperature and long-term gelling of the polyurethane emulsion layer. This method solves the problems of gelation and drying, performs gelation and drying at a relatively high temperature, that is, 100℃ or higher, preferably 110℃ to 200℃, in a short period of time, and produces a porous sheet material with a porous layer with good properties. As a result of intensive research, we have found that, as a polyurethane dispersion for forming a polyurethane emulsion, specific fine particles that do not dissolve in an organic solvent solution of a polyurethane resin having a molecular weight within a certain range,
In other words, when using a dispersion of fine particles obtained from an active hydrogen-containing polyfunctional compound with a molecular weight of 50 or less per functional group and an organic polyisocyanate, a polyurethane milk prepared from such a dispersion is used. Even after impregnating and/or applying the suspension to the substrate, it is gelled and dried at significantly higher temperatures than in the prior art. Despite these high temperatures,
It has been discovered that a porous sheet material with sufficient performance can be obtained in a short time without the porous layer being damaged or deformed by high temperatures. This surprising effect is due to the fact that the above-mentioned specific fine particles have many urea bonds and urethane bonds and have a high softening point, and therefore do not soften even at high gelling and drying temperatures. This is thought to be because the presence of many polar groups makes it possible to easily gel the coexisting polyurethane resin. The polyurethane resin itself used in the present invention is a conceptually known material, and is obtained by reacting a polyol, an organic polyisocyanate, and a chain extender. Examples of polyols include polyethylene adipate, polyethylene propylene adipate, polyethylene butylene adipate, polydiethylene adipate, polybutylene adipate, polyethylene succinate, polybutylene succinate, and polyethylene sebacate, each having a hydroxyl group at the end and a molecular weight of 300 to 4000. , polybutylene sebacate, polytetramethylene ether glycol, poly-ε-caprolactone diol, polyhexamethylene adipate, carbonate polyol, polypropylene glycol, and those containing appropriate polyoxyethylene chains in the above polyols. Examples of organic polyisocyanates include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), water-added MDI, isophorone diisocyanate, 1,3-xylylene diisocyanate, 1,4-xylylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, There are 2,6-tolylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, etc., or these organic polyisocyanates and low molecular weight polyols or polyamines are combined to form terminal isocyanates. Of course, urethane prepolymers obtained by reacting with can also be used. Examples of chain extenders include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, ethylenediamine, 1,2-propylenediamine, trimethylenediamine, detramethylenediamine, Examples include hexamethylene diamine, decamethylene diamine, isophorone diamine, m-xylylene diamine, hydrazine, and water. Any polyurethane resin obtained from the above-mentioned materials can be used in the present invention, but preferred ones have a molecular weight of 20,000 to 500,000, and most preferred have a molecular weight of 20,000 to 250,000. be. The polyurethane resin having a molecular weight of 20,000 to 500,000 as described above can be easily obtained by conventionally known production methods and molecular weight adjustment methods. These polyurethane resins may be prepared without a solvent or in an organic bath, but in terms of the process, the organic solvent used to prepare the polyurethane emulsion, that is, water and Preparation in an organic solvent with a certain degree of mutual solubility is advantageous because it can be used as is for preparing a polyurethane emulsion. Preferred organic solvents include methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone,
Methyl isobutyl ketone, diethyl ketone, methyl formate, ethyl formate, propyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, etc. Also, acetone, cyclohexane, tetrahydrofuran,
Dioxane, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, toluene, xylene, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, perchlorethylene, trichlorethylene,
Methyl cellosolve, butyl cellosolve, cellosolve acetate, etc. can also be used. Those that have limited mutual solubility with water in organic solvents or those that do not dissolve at all are used as a mixture with other organic solvents with limited mutual solubility with water. Of course, the above organic solvents can also be used as mixed organic solvents. A polyurethane resin solution can be obtained by preparing a polyurethane resin in such an organic solvent, and it is convenient to adjust the solid content to a range of about 5 to 60% by weight by adding or removing the same or other solvents. It is. The main feature of the present invention is that specific fine particles are used in combination with a polyurethane resin having a specific molecular weight as described above to produce a polyurethane dispersion with excellent stability. These fine particles are made of active hydrogen-containing polyfunctional compounds with a molecular weight of 50 or less per functional group, such as
An active hydrogen-containing polyfunctional compound that satisfies the above conditions from among the active hydrogen-containing polyfunctional compounds such as the chain extenders described above and the organic polyisocyanate described above are mixed at a temperature of 0 to 150°C for 2 to 30 minutes. Obtained by reacting for about 15 hours. Examples of active hydrogen-containing polyfunctional compounds other than the chain extenders mentioned above include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetramethylenetetramine, glycerin, trimethylolpropane, and pentaerythritol. Hydrogen-containing polyfunctional compounds are useful. Active hydrogen-containing polyfunctional compounds with a molecular weight of more than 50 per functional group may not be suitable for the purpose of the present invention because the solubility of the resulting fine particles in organic solvents may increase or the heat resistance of the fine particles may decrease. It becomes undesirable. The above-mentioned fine particles can be easily obtained by reacting the active hydrogen-containing polyfunctional compound and the organic polyisocyanate in an organic solvent in any ratio, preferably in a ratio close to equivalence of both. These fine particles are inert to common organic solvents, so they precipitate from the reaction solution as soon as they are formed.
Obtained as fine particles. Such a dispersion of fine particles in an organic solvent may be used as it is or after being separated from the solvent. The most preferred embodiment is a method in which an active hydrogen-containing polyfunctional compound and an organic polyisocyanate are reacted to form fine particles during dissolution of a polyurethane resin having a molecular weight of 20,000 to 250,000. The polyurethane dispersions thus obtained exhibit superior stability compared to those of the prior art. Of course, when fine particles are generated in a polyurethane resin solution in this way, the chains of the polyurethane resin are also extended to some extent, and the molecular weight increases to, for example, about 30,000 to 500,000, but there is no particular problem. Of course, in this case as well, the fine particles produced are insoluble in the organic solvent, so they are produced as a fine dispersion. What is important at this time is that the molecular weight of the polyurethane resin in the solution before the generation of fine particles is 20,000 to 500,000, preferably 20,000 to 500,000.
It must be in the range of 250,000 to 250,000. In other words, if the molecular weight is less than 20,000, the reaction rate between these polyurethane resins and the active hydrogen-containing polyfunctional compound and/or organic polyisocyanate becomes too high, and the selective production of fine particles becomes insufficient. This is not preferable because the reaction solution may gel, the resulting fine particles may become difficult to precipitate, and the heat resistance of the product may deteriorate. On the other hand, if the molecular weight of the polyurethane resin exceeds 500,000, the viscosity of the polyurethane resin solution becomes too high due to chain elongation that occurs to some extent, and uniform generation of fine particles may be inhibited. The above problems will not occur if the fine particles are prepared separately and mixed with the polyurethane resin solution.
Although such a method is also included in the present invention, it is preferable to generate fine particles in a polyurethane resin solution to form a polyurethane dispersion as described above, although this method is not necessarily advantageous in terms of process. The particle diameter of the fine particles is not particularly limited, but is generally preferably about 0.01 to 5 μm. The ratio of the above-mentioned polyurethane resin with a molecular weight of 20,000 to 500,000 and the above-mentioned fine particles is also important; if the ratio of fine particles used is too small, the main effect of the present invention will be reduced, i.e., It is difficult to impregnate the polyurethane emulsion and/or gel and dry the applied layer, and the formed porous layer collapses, making it impossible to form a sufficiently porous layer. On the other hand, if the amount of fine particles used is too large, gelation and drying at high temperatures will not be a problem, but a problem will arise in the physical strength of the formed porous layer, which is not preferable. Therefore, the preferred proportion of the fine particles used is 30 to 300 parts by weight per 100 parts by weight of the polyurethane resin, and within this range a porous layer with sufficient performance can be formed at high temperatures in a short period of time. The concentration of the above polyurethane dispersion is preferably about 5 to 60% by weight in terms of solid content. The polyurethane dispersion of the present invention as described above is easily gelled and has poor stability, and it is difficult or impossible to prepare a polyurethane emulsion using it. On the other hand, it has excellent stability and is easy to prepare the polyurethane emulsion described below. In order to prepare a polyurethane emulsion from the polyurethane dispersion of the present invention, an appropriate amount of a water-in-oil emulsifier is added to the polyurethane dispersion as necessary, and the mixture is stirred vigorously. This can be obtained by adding a saturated amount or less of water, for example, about 50 to 500 parts by weight of water per 100 parts by weight of solids in the solution. As the emulsifier, any conventionally known water-in-oil emulsifier can be used, but particularly preferred are:
It is a polyurethane surfactant that has an appropriate amount of polyoxyethylene chains in its molecule. The emulsifier is
It is preferably used in an amount of about 1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the solid content of the polyurethane resin solution. The polyurethane emulsion thus obtained is a milky white cream-like fluid and remains stable even if left as is for several months. Such a polyurethane emulsion may optionally contain various additives such as coloring agents, crosslinking agents, stabilizers, fillers, etc., as required. Substrates used to produce porous sheets from the polyurethane emulsion as described above include, for example, various types of woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics, release papers, plastic films, metal plates, glass plates, etc. It can also be made of wood. The polyurethane emulsion may be applied to the base material by any known method such as a coating method, a dipping method, or a combination of these methods, and the amount of impregnation and/or application is approximately 5 to 2000 g (compounded). liquid)/ m2 , which can be varied within a wide range depending on the purpose. When the above emulsion is used, the gelation and drying processes can be completed in a very short time and without the need for complicated treatments. Since drying is the rate-determining step in productivity, such short drying time is extremely advantageous compared to conventional methods. That is, the impregnated and/or coated substrate does not require any coagulation process as described in JP-A-51-41063, and is heated to temperatures above about 100°C, preferably
The desired porous sheet material can be obtained by simply drying at a temperature of 110°C to 200°C for about 1 to 10 minutes.
Such a short drying process is achieved because the fine particles used in the present invention have many urea bonds and urethane bonds, have strong cohesive force, and have a high softening point. As soon as the organic solvent begins to evaporate by heating after coating the emulsion, the polyurethane resin dissolved around the fine particles precipitates and gels. This is thought to be because the formed porous structure is stably maintained. (Action/Effect) The porous sheet material obtained using the polyurethane dispersion and emulsion of the present invention as described above has a very fine pore structure, has excellent various physical properties, and has excellent water vapor permeability. It is useful as a material for various synthetic leathers, clothing, shoes, waterproof cloth, tents, wallpaper, flooring materials, filtration materials, filters for air conditioners, etc. In addition, when the polyurethane dispersion and emulsion of the present invention are used in the production of porous sheets, the polyurethane dispersion has excellent stability and workability compared to the conventional technology, and at the same time, the polyurethane emulsion has excellent stability and workability. Because gelling and drying occur stably at very high temperatures and therefore a porous layer is formed in a very short time, the continuity of porous sheet materials is possible which is not possible with conventional gelling and drying temperatures. It became possible to manufacture Next, the present invention will be specifically explained with reference to Examples, Usage Examples, and Comparative Examples. Note that all numbers in the text and percentages are based on weight. Examples 1 to 5 (1) 1,4-butane ethylene adipate (average molecular weight approximately 1000, hydroxyl value 112) 1000 parts, 1,4-
31 parts of butanediol and 333 parts of diphenylmethane diisocyanate were added to 3,183 parts of methyl ethyl ketone and reacted at 70°C for 8 hours to obtain a polyurethane resin solution (A) with an average molecular weight of 65,000 and a solid content of 30%. . Next, 130 parts of ethylene glycol and 524 parts of diphenylmethane diisocyanate were added to the resin solution, and after reacting at 60°C for 10 hours,
Add 1,526 parts of methyl ethyl ketone, homogenize, and cool to room temperature while stirring. The polyurethane has an average molecular weight of 126,000, the precipitated particles have a particle size of 1 μm or less, and are milky white with a solid content of 30%. A polyurethane dispersion (1) was obtained. This dispersion was stable for more than 3 months at -10°C. (2) Add 1000 parts of polytetramethylene glycol (average molecular weight approximately 1000, hydroxyl value 112), 24 parts ethylene glycol, and 340 parts diphenylmethane diisocyanate to 3183 parts methyl ethyl ketone, and react at 70°C for 9 hours to determine the average molecular weight. 5
A polyurethane resin solution (B) having a solid content of 30% was obtained. Next, 116 parts of ethylene glycol and 465 parts of diphenylmethane diisocyanate were added to the above resin solution, and after reacting at 60°C for 10 hours,
Add 1,356 parts of methyl ethyl ketone, homogenize, and cool to room temperature while stirring to obtain a milky-white polyurethane with an average molecular weight of 103,000, a precipitated particle size of 1 μm or less, and a solid content of 30%. A polyurethane dispersion (2) was obtained. This dispersion was stable for more than 3 months at -10°C. (3) 2000 parts of 1,6-hexamethylene adipate (average molecular weight approximately 2000, hydroxyl value 56), 20 parts of 1,4-butanediol and 301 parts of diphenylmethane diisocyanate were added to 5416 parts of methyl ethyl ketone.
A polyurethane resin solution having an average molecular weight of 73,000 and a solid content of 30% was obtained by adding it to the solution and reacting at 70°C for 9 hours. Next, 390 parts of trimethylolpropane and 1091 parts of diphenylmethane diisocyanate were added to the above resin solution, and after reacting at 60°C for 10 hours,
Furthermore, 3456 parts of methyl ethyl ketone was added to homogenize the mixture, and the mixture was cooled to room temperature while stirring.
% of the milky white polyurethane dispersion (3) of the present invention was obtained. This dispersion was stable for more than 3 months at -10°C. (4) Add 160 parts of triethanolamine and 403 parts of diphenylmethane diisocyanate to 4547 parts of the polyurethane resin solution (A) of Example 1,
After reacting at ℃ for 8 hours, 1314 parts of methyl ethyl ketone was further added to homogenize the mixture, and the mixture was cooled to room temperature while stirring until the average molecular weight of the polyurethane was 14.
6,000, the diameter of the precipitated particles was 2 μm or less, and a milky white polyurethane dispersion (4) of the present invention with a solid content of 30% was obtained. This dispersion is -10℃
It remained stable for over 3 months. (5) Add 150 parts of glycerin and 611 parts of diphenylmethane diisocyanate to 4547 parts of the polyurethane resin solution (B) of Example 2, and after reacting at 50°C for 12 hours, further add 1776 parts of methyl ethyl ketone to homogenize, Cool to room temperature while stirring, and confirm that the average molecular weight of the polyurethane is 167,000, the particle size of the precipitated particles is 2 μm or less,
A milky white polyurethane dispersion (5) of the present invention with a solid content of 30% was obtained. This dispersion was stable for more than 3 months at -10°C. Examples 6 to 11 The products of Examples 1 to 5, an emulsifier, an organic solvent, and water were stirred in a homomixer to prepare the following polyurethane emulsions of the present invention. (6) Polyurethane emulsion (1) Polyurethane dispersion (1) 100 parts Urethane emulsifier 2 parts Methyl ethyl ketone 20 parts Xylene 20 parts Water 85 parts (7) Polyurethane emulsion (2) Polyurethane dispersion (2) 100 Parts Urethane emulsifier 2 parts Methyl ethyl ketone 20 parts Toluene 20 parts Water 80 parts (8) Polyurethane emulsion (3) Polyurethane dispersion (1) 100 parts Urethane emulsifier 2 parts Methyl ethyl ketone 150 parts Toluene 20 parts Water 80 parts (9) ) Polyurethane emulsion (4) Polyurethane dispersion (3) 100 parts PO/EO brick copolymer type emulsifier 4 parts Dioxane 10 parts Toluene 10 parts Water 70 parts Xylene 20 parts (10) Polyurethane emulsion (5) Polyurethane dispersion Body (4) 100 parts Urethane emulsifier 1 part Methyl isobutyl ketone 20 parts Toluene 20 parts Water 75 parts (11) Polyurethane emulsion (6) Polyurethane dispersion (5) 100 parts PO/EO block copolymer type emulsifier 1 part Tetrahydrofuran 20 parts Toluene 20 parts Water 60 parts Comparative Examples 1-2 Resin solutions (A) and (B) of Examples 1-2, emulsifier,
An organic solvent and water were stirred using a homomixer to prepare the following polyurethane emulsion. (1) Polyurethane emulsion (A) Polyurethane solution (A) 100 parts Urethane emulsifier 2 parts Methyl ethyl ketone 20 parts Toluene 20 parts Water 80 parts (2 ) Polyurethane emulsion (B) Polyurethane solution (B) 100 parts Urethane type Emulsifier 2 parts Methyl ethyl ketone 20 parts Toluene 20 parts Water 80 parts The properties of the above polyurethane emulsions (1) to (6), (A) and (B) are as shown in Table 1 below.

【表】【table】

【表】 使用例 1〜7 前記第1表ポリウレタン乳濁液(1)〜(6)を各種の
基材に含浸および/または塗布し、乾燥して各種
の多孔性シート材料を得た。 比較使用例 1〜2 前記第1表のポリウレタン乳濁液(A)および(B)を
各種の基材に含浸および/または塗布し、乾燥し
て各種の多孔性シート材料を得た。
[Table] Usage Examples 1 to 7 The polyurethane emulsions (1) to (6) in Table 1 above were impregnated and/or applied to various substrates and dried to obtain various porous sheet materials. Comparative Use Examples 1-2 The polyurethane emulsions (A) and (B) shown in Table 1 above were impregnated and/or applied onto various substrates and dried to obtain various porous sheet materials.

【表】【table】

【表】【table】

【表】 使用例 8 使用例3における乾燥温度を夫々140℃、160
℃、180℃および200℃として、4種の多孔性シー
ト材料を得、これらの顕微鏡写真を撮影したとこ
ろ、多孔層は、第1〜8図に示す如く十分な多孔
性を保持していた。 比較使用例 3 比較使用例2における乾燥温度を夫々140℃、
160℃、180℃および200℃として、4種の比較例
の多孔性シート材料を得、これらの顕微鏡写真を
撮影したところ、多孔層は、第9〜16図に示す
如く多孔性を殆ど失つていた。 比較例 3 ポリテトラメチレングリコール(平均分子量約
1000、水酸基価112)1000部、エチレングリコー
ル24部およびジフエニルメタンジイソシアネート
289部をメチルエチルケトン3064部中に加え、70
℃で9時間反応させ、平均分子量が6000である固
形分30%のポリウレタン樹脂溶液を得た。 次いで上記樹脂溶液に、エチレングリコール
116部およびジフエニルメタンジイソシアネート
516部を加え、60℃で10時間反応後、更に1475部
のメチルエチルケトンを加えて均一化、かきまぜ
ながら常温まで冷却し、ポリウレタンの平均分子
量が12万3千であり、析出した粒子の粒子径が
7μm以下である固形分30%の乳白色のポリウレタ
ン分散体(6)を得た。この分散体は−10%で8日後
ゲル化した。 比較例 4 ポリテトラメチレングリコール(平均分子量約
1000、水酸基価112)1000部、エチレングリコー
ル24部、ジフエニルメタンジイソシアネート346
部をメチルエチルケトン3197部中に加え、70℃で
9時間反応させ、平均分子量が31万2千である固
形分30%のポリウレタン樹脂溶液を得た。 次いで上記樹脂溶液に、エチレングリコール
116部およびジフエニルメタンジイソシアネート
459部を加え、60℃で10時間反応後、更に1342部
のメチルエチルケトンを加えて均一化、かきまぜ
ながら常温まで冷却し、ポリウレタンの平均分子
量が59万7千であり、析出した粒子の粒子径が
1μm以下である固形分30%の乳白色のポリウレタ
ン分散体(7)を得たが、この物はプリン状のゲル状
物質に近い分散体であり、それ以後の乳化、塗布
または含浸工程を行なうのが不可能であつた。 比較例 5(特開昭54−68498号公報の実施例) 585部のポリブチレンアジペート(分子量1709)
311部のポリテトラメチレンエーテルグリコール
(分子量1493)、126部の2,2−ビス[4−(β−
ヒドロキシエトキシ)フエニル]プロパン、670
部のジフエニルメタン−4,4′−ジイソシアネー
ト、0.05部のトリエチレンジアミン(触媒)およ
び411部のメチルエチルケトン(溶媒)の混合物
を、攪拌機つき反応容器中で50℃で80分間反応さ
せ、平均分子量2000以下のポリウレタンのプレポ
リマーを得た。 次いで、得られたプレポリマーに、156部の1,
4−ブタンジオールと3,2部のトリエテランジ
アミン(触媒)を加え、6789部のメチルエチルケ
トンを徐々に滴下しながら、80℃で4時間反応を
行なつた。 かくして得られたポリウレタンの分散体(8)は、
濃度が20%であり、直径が10μm以下のポリウレ
タン微粒子を含有していた。この分散体は−10℃
で1日後ゲル化した。 比較例 6〜9 比較例3および5の生成物、乳化剤、有機溶剤
および水をホモミキサーで攪拌し、下記のポリウ
レタン乳濁液を調製した。 (6) ポリウレタン乳濁液(C) ポリウレタン分散体(6) 100部 乳化剤(ウレタン系) 2部 メチルエチルケトン 20部 トルエン 20部 水 80部 (7) ポリウレタン乳濁液(D) ポリウレタン分散体(6) 100部 乳化剤(ウレタン系) 2部 メチルエチルケトン 50部 トルエン 20部 水 38部 (8) ポリウレタン乳濁液(E) ポリウレタン分散体(8) 100部 乳化剤(ウレタン系) 1.3部 トルエン 13部 水 53部 (9) ポリウレタン乳濁液(F) ポリウレタン分散体(8) 100部 乳化剤(ウレタン系) 1.3部 トルエン 13部 水 25部 実施例12および13 (12) ポリウレタン乳濁液(7) ポリウレタン分散体(1) 100部 乳化剤(ウレタン系) 2部 メチルエチルケトン 20部 トルエン 20部 水 80部 (13) ポリウレタン乳濁液(8) ポリウレタン分散体(1) 100部 乳化剤(ウレタン系) 2部 メチルエチルケトン 50部 トルエン 20部 水 38部 上記ポリウレタン乳濁液(C)〜(F)、7および8の
性質は下記第4表の通りである。
[Table] Use example 8 The drying temperature in use example 3 was 140℃ and 160℃, respectively.
Four types of porous sheet materials were obtained at temperatures of 180°C, 180°C, and 200°C, and micrographs of these materials were taken. As shown in Figures 1 to 8, the porous layers maintained sufficient porosity. Comparative use example 3 The drying temperature in comparative use example 2 was 140℃,
Four comparative examples of porous sheet materials were obtained at 160°C, 180°C, and 200°C, and micrographs of these were taken. As shown in Figures 9 to 16, the porous layer had almost lost its porosity. was. Comparative Example 3 Polytetramethylene glycol (average molecular weight approx.
1000, hydroxyl value 112) 1000 parts, ethylene glycol 24 parts and diphenylmethane diisocyanate
Add 289 parts to 3064 parts of methyl ethyl ketone and add 70
The reaction was carried out at ℃ for 9 hours to obtain a polyurethane resin solution having an average molecular weight of 6000 and a solid content of 30%. Next, add ethylene glycol to the resin solution.
116 parts and diphenylmethane diisocyanate
After adding 516 parts of polyurethane and reacting at 60°C for 10 hours, 1475 parts of methyl ethyl ketone was added to homogenize it, and the mixture was cooled to room temperature while stirring.The average molecular weight of the polyurethane was 123,000, and the particle size of the precipitated particles was
A milky white polyurethane dispersion (6) with a solid content of 30% and a diameter of 7 μm or less was obtained. This dispersion gelled after 8 days at -10%. Comparative Example 4 Polytetramethylene glycol (average molecular weight approx.
1000, hydroxyl value 112) 1000 parts, ethylene glycol 24 parts, diphenylmethane diisocyanate 346
1 part was added to 3197 parts of methyl ethyl ketone and reacted at 70°C for 9 hours to obtain a polyurethane resin solution with an average molecular weight of 312,000 and a solid content of 30%. Next, add ethylene glycol to the resin solution.
116 parts and diphenylmethane diisocyanate
After adding 459 parts of polyurethane and reacting at 60℃ for 10 hours, 1342 parts of methyl ethyl ketone was added to homogenize it, and the mixture was cooled to room temperature while stirring.The average molecular weight of the polyurethane was 597,000, and the particle size of the precipitated particles was
A milky-white polyurethane dispersion (7) with a solid content of 30% and a diameter of 1 μm or less was obtained, but this dispersion is similar to a pudding-like gel-like substance, and it is difficult to carry out subsequent emulsification, coating, or impregnation steps. was impossible. Comparative Example 5 (Example of JP-A-54-68498) 585 parts of polybutylene adipate (molecular weight 1709)
311 parts of polytetramethylene ether glycol (molecular weight 1493), 126 parts of 2,2-bis[4-(β-
Hydroxyethoxy)phenyl]propane, 670
A mixture of 1 part of diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 0.05 part of triethylenediamine (catalyst) and 411 parts of methyl ethyl ketone (solvent) was reacted at 50°C for 80 minutes in a reaction vessel equipped with a stirrer to form a mixture with an average molecular weight of 2000 or less. A polyurethane prepolymer was obtained. Then, 156 parts of 1,
4-Butanediol and 3.2 parts of trietheranediamine (catalyst) were added, and while 6789 parts of methyl ethyl ketone was gradually added dropwise, the reaction was carried out at 80°C for 4 hours. The polyurethane dispersion (8) thus obtained is
The concentration was 20%, and it contained polyurethane fine particles with a diameter of 10 μm or less. This dispersion is -10℃
It gelated after one day. Comparative Examples 6 to 9 The products of Comparative Examples 3 and 5, an emulsifier, an organic solvent, and water were stirred in a homomixer to prepare the following polyurethane emulsions. (6) Polyurethane emulsion (C) Polyurethane dispersion (6) 100 parts Emulsifier (urethane type) 2 parts Methyl ethyl ketone 20 parts Toluene 20 parts Water 80 parts (7) Polyurethane emulsion (D) Polyurethane dispersion (6) 100 parts Emulsifier (urethane type) 2 parts Methyl ethyl ketone 50 parts Toluene 20 parts Water 38 parts (8) Polyurethane emulsion (E) Polyurethane dispersion (8) 100 parts Emulsifier (urethane type) 1.3 parts Toluene 13 parts Water 53 parts ( 9) Polyurethane emulsion (F) Polyurethane dispersion (8) 100 parts Emulsifier (urethane type) 1.3 parts Toluene 13 parts Water 25 parts Examples 12 and 13 (12) Polyurethane emulsion (7) Polyurethane dispersion (1) ) 100 parts Emulsifier (urethane type) 2 parts Methyl ethyl ketone 20 parts Toluene 20 parts Water 80 parts (13) Polyurethane emulsion (8) Polyurethane dispersion (1) 100 parts Emulsifier (urethane type) 2 parts Methyl ethyl ketone 50 parts Toluene 20 parts Water 38 parts The properties of the above polyurethane emulsions (C) to (F), 7 and 8 are as shown in Table 4 below.

【表】 使用例 9〜12 前記第4表のポリウレタン乳濁液7および8を
各種の基材に含浸および/または塗布し、乾燥し
て各種の多孔性シート材料を得た。 比較使用例 4〜11 前記第4のポリウレタン乳濁液C〜Fを各種の
基材に含浸および/または塗布し、乾燥して各種
の多孔性シート材料を得た。
[Table] Usage Examples 9 to 12 Polyurethane emulsions 7 and 8 shown in Table 4 above were impregnated and/or applied onto various substrates and dried to obtain various porous sheet materials. Comparative Use Examples 4 to 11 The fourth polyurethane emulsions C to F were impregnated and/or applied onto various substrates and dried to obtain various porous sheet materials.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 以上の通り、使用例9〜12は乾燥条件による差
が無く、また高温乾燥で短時間で良好な多孔性シ
ートが得られ極めて作業性も良好であり、内部孔
構造はいずれも前記使用例と同様に添付図面に示
す如き優れた孔構造を有していた。また本発明の
分散体の安定性も比較使用例の物に比して著しく
良好であつた。 これに対して比較使用例4〜11では乾燥条件に
よる差が大きく、比較的高温且つ短時間では良好
な多孔性シートは得られず非常に作業能率が劣つ
た。また、使用した分散体の安定性も悪く長期の
保存が不可能であつた。 以上の通り本発明によれば、優れた物性の多孔
性シート材料が、高いゲル化および乾燥温度で、
極めて短時間で得ることができる。
[Table] As mentioned above, there is no difference due to drying conditions in Usage Examples 9 to 12, good porous sheets can be obtained in a short time by high temperature drying, and workability is also very good. Similar to the used example, it had an excellent pore structure as shown in the attached drawings. The stability of the dispersion of the present invention was also significantly better than that of the comparative example. On the other hand, in Comparative Use Examples 4 to 11, there were large differences depending on the drying conditions, and a good porous sheet could not be obtained at relatively high temperatures and for a short time, resulting in very poor work efficiency. Furthermore, the stability of the dispersion used was poor and long-term storage was impossible. As described above, according to the present invention, a porous sheet material with excellent physical properties can be formed at high gelling and drying temperatures.
It can be obtained in a very short time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1〜8図は本発明の使用例によると多孔性シ
ートの繊維の形状および粒子構造の顕微鏡写真を
示し、第9〜16図は比較使用例の多孔性シート
の繊維の形状および粒子構造の顕微鏡写真を示
す。
Figures 1 to 8 show micrographs of the fiber shapes and particle structures of porous sheets according to usage examples of the present invention, and Figures 9 to 16 show the fiber shapes and particle structures of porous sheets of comparative usage examples. A micrograph is shown.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 (A)分子量2万〜50万のポリウレタン系樹脂お
よび(B)官能基1個あたりの分子量が50以下の活性
水素含有多官能性化合物と有機ポリイソシアネー
トから得られる微粒子を含有する、水との相互溶
解度に限界のある有機溶剤中に、水を乳化させた
ことを特徴とするポリウレタン乳濁液。
1. (A) A polyurethane resin with a molecular weight of 20,000 to 500,000 and (B) A polyfunctional compound containing active hydrogen with a molecular weight of 50 or less per functional group and fine particles obtained from an organic polyisocyanate. A polyurethane emulsion characterized by emulsifying water in an organic solvent that has limited mutual solubility.
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