JPH049806B2 - - Google Patents

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JPH049806B2
JPH049806B2 JP58192633A JP19263383A JPH049806B2 JP H049806 B2 JPH049806 B2 JP H049806B2 JP 58192633 A JP58192633 A JP 58192633A JP 19263383 A JP19263383 A JP 19263383A JP H049806 B2 JPH049806 B2 JP H049806B2
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JP
Japan
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polyurethane
tetramethyl
resistance
hydroxypiperidine
glycol
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JP58192633A
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  • Synthetic Leather, Interior Materials Or Flexible Sheet Materials (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (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、柔軟かつ強靭であり、耐熱性、耐溶
剤性、耐候性、耐変色性などに優れたポリウレタ
ン系組成物に関するものである。 [従来技術] 従来より、ポリウレタン組成物は、その優れた
特性から塗料、各種成形品、人工皮革など広範囲
な用途に利用されている。例えば、繊維質基材に
ポリウレタン組成物を被覆してなる銀付人工皮革
では、柔軟かつ強靭な性質を生かして好ましく用
いられている。しかしながら、アイロンがけに耐
える耐熱性、ドライクリーニング、洗濯に耐える
耐溶剤性、長期使用に耐える耐変色性、耐久性
(光、熱、酸素などに対する安定性)など十分満
足させるものが得られていないのが実状である。 これらの欠点を改良するため、 (a) 特定な構造のポリウレタンを使用する方法、 (b) 各種安定剤を添加する方法、 (c) (a)と(b)の組み合わせ、 など種々提案されているが、上述のような特性を
バランスよく満足させるのは不十分であつた。 [発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は、柔軟かつ強靭であり、耐熱
性、耐溶剤性、耐変色性、耐久性などの特性をバ
ランスよく満足させる改良されたポリウレタン系
組成物、より具体的には、例えば衣料用銀付人工
皮革にあつては、柔軟かつ強靭性、ドライクリー
ニング、アイロンがけに耐えるもの、長期着用に
際して、変色、劣化の少ないものを実現すること
のできるポリウレタン系組成物を提供することに
ある。 [課題を解決するための手段] 本発明のポリウレタン系組成物は、両末端に水
酸基を有する分子量500〜5000の高分子ジオール
と、該高分子ジオールに対し有機ジイソシアネー
トを1.5〜6.0モル当量を反応させ、さらに鎖伸長
剤を反応させて得られ、かつイソシアネート基に
基づく窒素含有量が2〜8重量%、OH価が20以
下のポリウレタン(A)と、 一般式 (Rは、炭素数2もしくは3の2価の炭化水素残
基である。) で示される3官能イソシアネート化合物(B)とから
なり、かつ、前記ポリウレタン(A)と3官能イソシ
アネート化合物(B)の固形分重量比が100対5〜50
であることを特徴とするポリウレタン系組成物で
ある。 [作用] すなわち、本発明は、ポリウレタン弾性体を特
定の3官能イソシアネート化合物で架橋されるこ
とにより前述のような優れた特性が得られる。な
お、さらに特定のヒンダードアミン化合物を結合
させることにより、永久性のある耐変色性、耐候
性を付与できる。 本発明で用いられるポリウレタンエラストマー
は、高分子ジオールと有機ジイソシアネート及び
鎖伸長剤を反応させて得られる重合体である。 高分子ジオールとしては、両末端に水酸基を有
し、分子量500以上、好ましくは1000〜5000であ
るポリエーテルグリコール、ポリエステルグリコ
ール、ポリエーテルエステルグリコール等であ
り、その代表的なものとしては、ポリ(エチレン
オキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシ
ド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシ
ド)グリコール、ポリカプロラクトングリコー
ル、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジ
ペート、ポリテトラメチレンアジペートなどの単
独あるいは混合物である。 有機イソシアネートとしては、ジフエニルメタ
ン−4,4′−ジイソシアネート、トルイレンジイ
ソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネートなど、およびこ
れらの混合物である。 鎖伸長剤としては、上例のような有機ジイソシ
アネートと反応する官能基を2個有する化合物で
あり、グリコール系鎖伸長剤としては、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、ブチレング
リコール、ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコールなどがある。またジアミン鎖伸長剤と
しては、4,4′−ジアミノジフエニルメタン、ト
リレンジアミン、4,4′−ジアミノジシクロヘキ
シルメタンまたはこれらの混合物などである。 本発明の目的とする組成物の柔軟性、高強力、
耐熱性、耐溶剤性、耐候性などの諸物性をバラン
スよく満足させるには、高分子ジオールに対する
有機ジイソアネートは、1.5〜6.0モル当量、イソ
シアネート基に基づく窒素含有量は2〜8重量%
が好ましい。OH価は20以下、好ましくは10以下
の高分子量ポリウレタン弾性体が望ましく、所望
する特性により最適のものを選ぶことが重要であ
る。 本発明に用いられる3官能イソシアネート化合
物は前記一般式で示されるものであり、2,6−
ジイソシアネートカプロン酸−β−イソシアネー
トエチルエステル、2,6−ジイソシアネートカ
プロン酸−γ−イソシアネートプロピルエステ
ル、2,6−ジイソシアネートカプロン酸−2−
メチル−β−イソシアネートエチルエステルなど
である。これらは、いずれもリジンとアミノアル
コールとのエステルをホスゲン化する公知の方法
によつて製造することができる。 ポリウレタン弾性体に対する3官能イソシアネ
ート化合物の混合比は、所望する特性によつて決
めるものであるが、好ましくは5〜50%、特に好
ましくは10〜20重量%である。 従来架橋剤として、(a)トリメチロールプロパン
のトリレンジイソシアネートの3量付加物や(b)ト
リメチロールプロパンのヘキサメチレンジイソシ
アネートの3量付加物が多用されている。(a)を用
いた場合、強靭であるが硬い被膜となる。特性を
上げるために使用量を多くすると増々硬いものと
なり、柔軟性、強靭性、耐熱性、耐溶剤性などの
諸特性を同時に満足できない。また(b)の場合、無
黄変タイプの架橋剤として用いられるが、比較的
柔軟であるが反応が遅く、架橋構造も粗であり上
記特性が劣るなどの欠点がある。 しかるに、本発明にかかる3官能イソシアネー
トは、架橋反応が速く密な架橋構造が得られ、前
述の特性に優れること、無黄変タイプゆえ耐変色
性耐光劣化性に優れる。 さらに、本発明のポリウレタン系組成物は、特
定のヒンダードアミンをポリウレタン分子鎖に結
合することにより、耐変色性、耐光性をより一層
顕著に高めることができる。 ヒンダードアミンを導入する方法としては、 (a) ポリウレタン弾性体の合成時に、ポリオール
とイソシアネートの反応時に添加混合して反応
せしめる方法、あるいは末端イソシアネートプ
レポリマーと鎖伸長剤を反応せしめるときに添
加混合する方法、 (b) ポリウレタン弾性体と3官能イソシアネート
を架橋反応せしめるときに添加混合する方法、
あるいは3官能イソシアネートとヒンダードア
ミンを混合し反応せしめてからポリウレタン弾
性体と架橋反応せしめる方法、 等がとりうる。 (a)の場合、ポリウレタンの分子量が上りにくい
とか、ヒンダードアミンを結合したポリウレタン
弾性体は液状で長期放置したとき、分解しやすい
などの難点がある。 (b)の場合は、塗料の調製時に添加混合し反応せ
しめるので上述のような心配はなく好ましい。 ヒンダードアミンの添加量は、特に制限はされ
ないが、ポリウレタン弾性体100部に対して好ま
しくは0.1〜5部、特に好ましくは0.1〜2部の範
囲である。 また、ヒンダードアミンは少量で効果があり、
上述(a)、(b)いずれの方法でも、ポリウレタン本来
の特性を損なうことなく、顕著な効果を有するも
のであり、また、単に混合されているのでなく、
3官能イソシアネート化合物で架橋されたポリウ
レタンに化学的に結合されているので、ブリード
アウトしたり、溶剤処理などによつても抽出除去
されずその効果が永久的である。 本発明で用いられるヒンダードアミン化合物の
具体例としては、2,2,6,6−テトラメチル
−4−ヒドロキシピペリジン、2,2,6,6−
テトラメチル−4−メチル−4−ヒドロキシピペ
リジン、2,2,6,6−テトラメチル−4−エ
チル−4−ヒドロキシピペリジン、2,2,6,
6−テトラメチル−4−フエニル−4−ヒドロキ
シピペリジン、2,2,6,6−テトラメチル−
4−アミノピペリジン、2,2,6−トリメチル
−6−エチル−4−ヒドロキシピペリジン、2,
2,6−トリメチル−6−エチル−4−アミノピ
ペリジン、2,2−ジメチル−6,6−ジエチル
−4−ヒドロキシピペリジン、2,2−ジメチル
−6,6−ジエチル−4−アミノピペリジン、
2,2−ジメチル−4−ヒドロキシ−1−アザス
ピロ〔5,5〕ウンデカン、および2,2−ジメ
チル−4−アミノ−1−アザスピロ〔5,5〕ウ
ンデカン、またはそれらの混合物である。1−ベ
ンジル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒ
ドロキシピペリジン、1−ベンジル−2,2,
6,6−テトラメチル−4−エチル−4−ヒドロ
キシピペリジン、1−ベンジル−2,2,6,6
−テトラメチル−4−フエニル−4−ヒドロキシ
ピペリジン、1−ベンジル−2,2,6,6−テ
トラメチル−4−アミノピペリジン、1−ベンジ
ル−2,2,6−トリメチル−6−エチル−4−
ヒドロキシピペリジン、1−ベンジル−2,2,
6−トリメチル−6−エチル−4−アミノピペリ
ジン、1−ベンジル−2,2−ジメチル−6,6
−ジエチル−4−ヒドロキシピペリジン、1−ベ
ンジル−2,2−ジメチル−6,6−ジエチル−
4−アミノピペリジン、1−ベンジル−2,2−
ジメチル−4−ヒドロキシ−1−アザスピロ
〔5,5〕ウンデカン、および−1ベンジル−2,
2−ジメチル−4−アミノ−1−アザスピロ
〔5,5〕ウンデカンまたはそれらの混合物であ
る。 1−メチル−2,2,6,6−テトラメチル−
4−ヒドロキシピペリジン、1−メチル−2,
2,6,6−テトラメチル−4−エチル−4−ヒ
ドロキシピペリジン、1−メチル−2,2,6,
6−テトラメチル−4−フエニル−4−ヒドロキ
シピペリジン、1−メチル−2,2,6,6−テ
トラメチル−4−アミノピペリジン、1−メチル
−2,2,6−トリメチル−6−エチル−4−ヒ
ドロキシピペリジン、1−メチル−2,2,6−
トリメチル−6−エチル−4−アミノピペリジ
ン、1−メチル−2,2−ジメチル−6,6−ジ
エチル−4−ヒドロキシピペリジン、1−メチル
−2,2−ジメチル−6,6−ジエチル−4−ア
ミノピペリジン、1−メチル−2,2−ジメチル
−4−ヒドロキシ−1−アザスビロ〔5,5〕ウ
ンデカン、1−メチル−2,2−ジメチル−4−
アミノ−1−アザスピロ〔5,5〕ウンデカンま
たはそれらの混合物である。より好ましくは、
2,2,6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシ
ピペリジン、2,2,6,6−テトラメチル−4
−アミノピペリジン、1−ベンジル−2,2,
6,6−テトラメチル−4−ヒドロキシピペリジ
ン、1−ベンジル−2,2,6,6−テトラメチ
ル−4−アミノピペリジン、1−メチル−2,
2,6,6テトラメチル−4−ヒドロキシピペリ
ジン、1−メチル−2,2,6,6−テトラメチ
ル−4−アミノピペリジンまたはそれらの混合物
である。さらに好ましくは2,2,6,6−テト
ラメチル−4−ヒドロキシピペリジン、2,2,
6,6−テトラメチル−4−アミノピペリジン、
1−メチル−2,2,6,6−テトラメチル−4
ヒドロキシピペリジン、1−メチル−2,2,
6,6−テトラメチル−4アミノピペリジンまた
はそれらの混合物である。 また上記化合物に加えて、本発明に用いられ得
るヒンダードアミン化合物は、Xであらわされる
置換基のアミノ基、水酸基およびモノアルキルア
ミノ基の酸素原子または窒素原子に結合している
水素が−(R3O)o−Hまたは−(COR4COOR5O)n
−Hによつて置換されたものであつてもよい。 前者の場合、R3は低級アルキレン基、nは1
〜50の整数を表わす。低級アルキレン基の炭素数
は2〜14である。該化合物、もとのヒンダードア
ミン化合物とR3O(アルキレンオキシド)を反応
させることにより得られる。R3O(アルキレンオ
キシド)の具体例としては、エチレンオキシド、
プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テトラ
ヒドロフラン、スチレンオキシド、エピクロヒド
リン等、およびそれらの混合物が挙げられる。 後者の場合、R4は有機ジカルボン酸残基、R5
は有機ジオール残基、およびmは1〜15の整数を
表わす。有機ジカルボン酸は炭素数2〜12のもの
が好ましく、具体的にはコハク酸、アジピン酸、
アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタ
ル酸等、あるいはこれらの無水物、またこれらの
混合物が挙げられる。有機ジオールは炭素数2〜
8のものが好ましく、具体例を挙げると、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ブチレン
グリコール、ヘキサングリコール、オクタングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール等、およびそれらの混合物である。 上記ヒンダードアミン化合物は、例えば特開昭
53−1294号公報およびその引用文献に記載されて
いる方法に準じて合成される。 本発明の組成物には、他の弾性重合体、顔料、
染料、充填材、安定剤など必要に応じ混合使用す
ることができる。 本発明の組成物は、塗料、接着剤、人工皮革、
各種成形品など広範囲に使用できる。特に銀付人
工皮革の被覆剤または/および含浸剤として用い
ると、その特徴が最大限に発揮できる。 繊維質基体は、通常繊度の天然および合成繊
維、海島型繊維、剥離分割型繊維などから形成さ
れた極細繊維及び極細繊維束などから不織布、織
布、編布またはこれらの積層、サンドウイツチさ
れたものであり、必要に応じ高分子エラストマー
溶液および/または分散液を付与したものであ
る。これら繊維質基体には少なくとも片面は、起
毛、バフイングなどによつて毛羽立ててもよい。
かかる繊維質起体は、着色されていることが好ま
しいが、未着色の場合は銀面付与後着色すればよ
い。 この毛羽層を銀面を形成するのが望ましい。ま
た毛羽層の繊維は細デニールほど、また毛羽密度
が高いほど、銀面層を薄くできるためソフトな風
合、外観品位にも優れたものが得られる。また、
繊維質基体の表面が極細繊維および/またはその
束が緻密に交絡したものである場合は、その平滑
性故に高分子重合体の被覆層を薄くできるためゴ
ム感が少なくなり好ましい。 また、銀付人工皮革を得る方法としては、本発
明の組成物をグラビアロール、リバースロールコ
ータ、ナイフコータなどにより繊維質基体に塗布
し、加熱硬化させ、シボ付与、表面仕上げなどす
る方法、また、シボ付離型紙に表面用樹脂を塗布
し、乾燥固化後、この上に本発明の組成物を塗布
し、乾燥しまだ粘着のある間に繊維質基体を貼り
合わせ、加熱硬化後両者を剥離することにより得
る方法等がとりうる。 [発明の効果] 本発明のポリウレタン系組成物の特徴およびこ
れを利用した製品の特徴を挙げると、柔軟かつ強
靭であり、耐熱性、耐溶剤性、耐候性、耐変色性
など諸特性をバランスよく満足させうる。例えば
銀付人工皮革に利用した場合、ソフトな風合、高
銀面強度、アイロンがけやドライクリーニング性
(特に外観の変化など)に優れ、長期使用による
変色、劣化が少ないなどの特性が発揮させる。ま
た、長期保管時の被膜中の各種添加剤のブリード
アウト、染色基材の染料の膜への移行、ブリード
アウトが極めて少ない等の特徴が発揮される。さ
らに離型紙に表層を形成し、その上に接着層を塗
布して基材を貼合せる銀付人工皮革の製法では、
本発明にかかる架橋剤の柔軟で高架橋性の特性を
生かして接着層に多目に使用し、その一部を表層
に移行せしめ耐溶剤性を高めることもできる。 以下、本発明の実施の態様を示すが、本発明は
これに限定されるものでない。ことわりのない限
り、%および部は重量に関するものである。 実施例 1 ポリカプロラクトングリコールとジフエニルメ
タン−4,4′−ジイソシアネートとブチレングレ
コールからなるポリウレタン弾性体(OH価=4
窒素含有量5.25%)のMEK/TOL=2/1混合
液の45%溶液に、3官能イソシアネート化合物と
して2,6−ジイソシアネートカプロン酸β−イ
ソシアネートエチルエステルをポリウレタン固形
分100部に対し15部添加してなる組成液を調製し
た。これら約75μ厚みの乾式膜を作成し、種々の
項目について評価した。評価方法は下記による。 耐光性はフエードメータ50時間照射(63℃後の
変色性を目視で5段階に評価した(5が最も良
い)。強度保持率は照射前後の強度を測定し、次
式で計算した。 強度保持率(%)=照射後の強度/照射前の強度×
100 耐加水分解性は、温度70℃、湿度90%の条件下
に4週間放置したときの強度保持率にて次式によ
り求めた。 強度保持率(%)=加水分解後の強度/加水分解前の
強度×100 耐パークレン膨潤性は、ドライクリーニング液
(パークエン系)に50℃で2時間浸漬したときの
面積膨潤率を次式により求めた。 面積膨潤率(%)=浸漬後の面積/浸漬前の面積×
100 実施例 2 3官能イソシアネート化合物として、一般式が
同一の2,6−ジイソシアネートカプロン酸−γ
−イソシアネートプロピルエステルを用いた以外
は実施例1と同様にして乾式膜を得た。 比較例 1 3官能イソシアネートとして、一般式が異なる
トリメチロールプロパンとトリレンジイソシアネ
ート3モル付加物を用いた以外は、実施例1と同
様にして乾式膜を得た。 比較例 2 3官能イソシアネートとして、一般式が異なる
トリメチロールプロパンのヘキサメチレンジイソ
シアネート3モル付加物を用いた以外は、実施例
1と同様にして乾式膜を得た。 実施例3、4、比較例3、4 島成分がポリエステル70部、海成分がポリスチ
レン30部からなる島本数16本、単糸デニール3.5
デニール、51mmのものを使つて、ニードルパンチ
ングフエルトを作つた。次に、これを沸水中で収
縮させ乾燥後、無黄変タイプポリウレタン4部と
ポリビニルアルコール6部からなる10%混合分散
液を含浸させ乾燥した。次いで、トリクレン中で
ポリスチレンを抽出除去し、乾燥後12%ポリビニ
ールアルコール液を含浸、乾燥後、ポリカプロラ
クトン系ポリウレタンの12%DMF溶液を含浸し、
水中で湿式凝固し、次いで熱水中でDMFとポリ
ビニルアルコールを除去、乾燥した。 これを半分の厚さにスライスし、両面を#100
サンドペーパーでバフイングし、さらに#150サ
ンドペーパーで仕上げバフイングし、液流染色機
で黒色に染色し、厚さ0.65mm、目付210g/m2
見掛け密度0.323g/cm3の両面にナツプのある染
色された繊維質基体を得た。 次に、ポリカプロラクトン系ポリウレタンの10
%溶液をカーフ調絞を有する離型紙に、ナイフコ
ーターにより、乾燥被膜が7μになるように塗布
し、乾燥後実施例1、2および比較例1、2の組
成液の20%を乾燥被膜が22μになるように塗布し
溶媒の一部を除去した後、上記繊維質基体に貼合
せ圧着固定し、乾燥キユア後剥離し銀付人工皮革
を得た(これらを、それぞれ実施例3、4、比較
例3、4とする)。 このものを下記の方法で評価した。 風合(かたさ);幅2cmの短冊型ピースを用い、
カンチレバー法(45°傾斜)により求めた。 耐洗濯性;ブルゾンを縫製し、通常のドライクリ
ーニング(ただし、パークレンによるドライク
リーニング)を5回繰返した表面の皺発生を肉
眼で判定し5等級に分けた。5が最も皺が入り
にくく良好なことを示す。評価は芯地の貼合せ
部と芯地のない部分を対象とした。 銀面強度;耐光性試験(フエードメータで温度63
℃、50時間照射)、耐加水分解性試験(温度70
℃、湿度90%で1ケ月放置)前後のサンプルに
つきフレクソメータ(JISK6545−1970)によ
り、20万時間屈曲させた時の表面のひび割れ状
態を目視で判定し、5等級に分けた。5が最も
良好でひび割れのない状態である。 色移り;白色の銀付人工皮革(対象片)と有色の
銀付人工皮革(試験片)を重ね合せ、70℃×70
%、1Kg/cm2の条件下24時間放置後の色移りを
目視により5段階に評価した。5が最も良い。 耐溶剤性;布にトルエンを含ませ、軽くふき取つ
たときの銀面の変化の程度を目視により5段階
に評価した。5が最も良い。 本発明の組成物を用いた銀付人工皮革は、柔軟
であり、耐洗濯性、銀面強度とも優れていること
がわかる。 また、色移り、耐溶剤性とも本発明品(実施例
3、4)は5であるのに対し、比較品は3であつ
た。 実施例5〜7、比較例5〜7 実施例1、比較例1の組成物において、ポリウ
レタン弾性体と3官能イソシアネートとの混合割
合を種々変えたものを用い、実施例5と同様の方
法で銀付人工皮革を得た。実施例5に示した方法
で評価した結果を第3表に示した。本発明の組成
物は、3官能イソシアネートの添加量を変えても
柔軟であり耐洗濯性も良好である。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a polyurethane composition that is flexible and tough, and has excellent heat resistance, solvent resistance, weather resistance, discoloration resistance, and the like. [Prior Art] Polyurethane compositions have been used in a wide range of applications such as paints, various molded products, and artificial leather due to their excellent properties. For example, silver-covered artificial leather made by coating a fibrous base material with a polyurethane composition is preferably used because of its soft and tough properties. However, we have not been able to obtain sufficient heat resistance to withstand ironing, solvent resistance to withstand dry cleaning and washing, discoloration resistance to withstand long-term use, and durability (stability against light, heat, oxygen, etc.). This is the actual situation. Various methods have been proposed to improve these drawbacks, including (a) using polyurethane with a specific structure, (b) adding various stabilizers, and (c) combining (a) and (b). However, it has been insufficient to satisfy the above characteristics in a well-balanced manner. [Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide an improved polyurethane composition that is flexible and tough, and satisfies properties such as heat resistance, solvent resistance, discoloration resistance, and durability in a well-balanced manner. More specifically, for example, in the case of silver-finished artificial leather for clothing, polyurethane-based materials are used that are flexible and tough, can withstand dry cleaning and ironing, and have little discoloration or deterioration when worn for long periods of time. An object of the present invention is to provide a composition. [Means for Solving the Problems] The polyurethane composition of the present invention is produced by reacting a polymeric diol with a molecular weight of 500 to 5,000 having hydroxyl groups at both ends with 1.5 to 6.0 molar equivalents of an organic diisocyanate to the polymeric diol. and a polyurethane (A) obtained by further reacting with a chain extender and having a nitrogen content based on isocyanate groups of 2 to 8% by weight and an OH value of 20 or less; (R is a divalent hydrocarbon residue having 2 or 3 carbon atoms.) The polyurethane (A) and the trifunctional isocyanate compound (B) solid content weight ratio of 100:5~50
This is a polyurethane composition characterized by the following. [Function] That is, in the present invention, the excellent properties described above can be obtained by crosslinking the polyurethane elastomer with a specific trifunctional isocyanate compound. Furthermore, by further bonding a specific hindered amine compound, permanent color fastness and weather resistance can be imparted. The polyurethane elastomer used in the present invention is a polymer obtained by reacting a polymeric diol, an organic diisocyanate, and a chain extender. Examples of polymeric diols include polyether glycol, polyester glycol, and polyether ester glycol, which have hydroxyl groups at both ends and have a molecular weight of 500 or more, preferably 1,000 to 5,000. These include ethylene oxide) glycol, poly(propylene oxide) glycol, poly(tetramethylene oxide) glycol, polycaprolactone glycol, polyethylene adipate, polybutylene adipate, polytetramethylene adipate, etc. alone or in mixtures. Examples of the organic isocyanate include diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and mixtures thereof. The chain extender is a compound having two functional groups that react with the organic diisocyanate as shown in the above example, and the glycol chain extender includes ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, etc. be. Examples of the diamine chain extender include 4,4'-diaminodiphenylmethane, tolylene diamine, 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, and mixtures thereof. The object of the present invention is flexibility, high strength, and
In order to satisfy physical properties such as heat resistance, solvent resistance, and weather resistance in a well-balanced manner, the amount of organic diisoanate relative to the polymer diol should be 1.5 to 6.0 molar equivalents, and the nitrogen content based on isocyanate groups should be 2 to 8% by weight.
is preferred. A high molecular weight polyurethane elastomer with an OH value of 20 or less, preferably 10 or less is desirable, and it is important to select the most suitable one depending on the desired properties. The trifunctional isocyanate compound used in the present invention is represented by the above general formula, and is 2,6-
Diisocyanate caproic acid - β-isocyanate ethyl ester, 2,6-diisocyanate caproic acid - γ-isocyanate propyl ester, 2,6-diisocyanate caproic acid -2-
Methyl-β-isocyanate ethyl ester and the like. All of these can be produced by a known method of phosgenating an ester of lysine and an amino alcohol. The mixing ratio of the trifunctional isocyanate compound to the polyurethane elastomer is determined depending on the desired properties, but is preferably 5 to 50%, particularly preferably 10 to 20% by weight. Conventionally, as a crosslinking agent, (a) a triadduct of trimethylolpropane with tolylene diisocyanate and (b) a triadduct of hexamethylene diisocyanate with trimethylolpropane are often used. When (a) is used, a tough but hard film is obtained. If the amount used is increased in order to improve the properties, the material becomes harder and harder, making it impossible to simultaneously satisfy various properties such as flexibility, toughness, heat resistance, and solvent resistance. In the case of (b), it is used as a non-yellowing type crosslinking agent, but it has drawbacks such as being relatively flexible but slow in reaction, and having a rough crosslinked structure and inferior in the above properties. However, the trifunctional isocyanate according to the present invention performs a crosslinking reaction quickly and a dense crosslinked structure is obtained, and is excellent in the above-mentioned properties.Since it is a non-yellowing type, it is excellent in discoloration resistance and light deterioration resistance. Furthermore, the polyurethane composition of the present invention can further significantly improve discoloration resistance and light resistance by bonding a specific hindered amine to the polyurethane molecular chain. Methods for introducing a hindered amine include (a) a method in which it is added and mixed during the reaction of a polyol and an isocyanate during the synthesis of a polyurethane elastomer, or a method in which it is added and mixed when a terminal isocyanate prepolymer and a chain extender are reacted; (b) A method of adding and mixing a polyurethane elastomer and a trifunctional isocyanate during a crosslinking reaction,
Alternatively, a method may be used in which a trifunctional isocyanate and a hindered amine are mixed and reacted, and then crosslinked with a polyurethane elastomer. In the case of (a), there are drawbacks such as the difficulty in increasing the molecular weight of the polyurethane and the fact that the polyurethane elastomer bonded with hindered amine is in a liquid state and easily decomposes when left for a long period of time. In the case of (b), the above-mentioned concerns are avoided and it is preferable because the ingredients are added, mixed, and reacted during the preparation of the paint. The amount of hindered amine added is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 to 5 parts, particularly preferably 0.1 to 2 parts, based on 100 parts of the polyurethane elastomer. Additionally, hindered amines are effective in small doses;
Both methods (a) and (b) above have remarkable effects without impairing the original properties of polyurethane, and are not simply mixed.
Since it is chemically bonded to polyurethane crosslinked with a trifunctional isocyanate compound, it is not extracted and removed by bleeding out or solvent treatment, and its effect is permanent. Specific examples of hindered amine compounds used in the present invention include 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine, 2,2,6,6-
Tetramethyl-4-methyl-4-hydroxypiperidine, 2,2,6,6-tetramethyl-4-ethyl-4-hydroxypiperidine, 2,2,6,
6-tetramethyl-4-phenyl-4-hydroxypiperidine, 2,2,6,6-tetramethyl-
4-aminopiperidine, 2,2,6-trimethyl-6-ethyl-4-hydroxypiperidine, 2,
2,6-trimethyl-6-ethyl-4-aminopiperidine, 2,2-dimethyl-6,6-diethyl-4-hydroxypiperidine, 2,2-dimethyl-6,6-diethyl-4-aminopiperidine,
2,2-dimethyl-4-hydroxy-1-azaspiro[5,5]undecane, and 2,2-dimethyl-4-amino-1-azaspiro[5,5]undecane, or a mixture thereof. 1-benzyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine, 1-benzyl-2,2,
6,6-tetramethyl-4-ethyl-4-hydroxypiperidine, 1-benzyl-2,2,6,6
-Tetramethyl-4-phenyl-4-hydroxypiperidine, 1-benzyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-aminopiperidine, 1-benzyl-2,2,6-trimethyl-6-ethyl-4 −
Hydroxypiperidine, 1-benzyl-2,2,
6-trimethyl-6-ethyl-4-aminopiperidine, 1-benzyl-2,2-dimethyl-6,6
-diethyl-4-hydroxypiperidine, 1-benzyl-2,2-dimethyl-6,6-diethyl-
4-aminopiperidine, 1-benzyl-2,2-
dimethyl-4-hydroxy-1-azaspiro[5,5]undecane, and -1benzyl-2,
2-dimethyl-4-amino-1-azaspiro[5,5]undecane or a mixture thereof. 1-methyl-2,2,6,6-tetramethyl-
4-hydroxypiperidine, 1-methyl-2,
2,6,6-tetramethyl-4-ethyl-4-hydroxypiperidine, 1-methyl-2,2,6,
6-tetramethyl-4-phenyl-4-hydroxypiperidine, 1-methyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-aminopiperidine, 1-methyl-2,2,6-trimethyl-6-ethyl- 4-hydroxypiperidine, 1-methyl-2,2,6-
Trimethyl-6-ethyl-4-aminopiperidine, 1-methyl-2,2-dimethyl-6,6-diethyl-4-hydroxypiperidine, 1-methyl-2,2-dimethyl-6,6-diethyl-4- Aminopiperidine, 1-methyl-2,2-dimethyl-4-hydroxy-1-azasubiro[5,5]undecane, 1-methyl-2,2-dimethyl-4-
Amino-1-azaspiro[5,5]undecane or mixtures thereof. More preferably,
2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine, 2,2,6,6-tetramethyl-4
-Aminopiperidine, 1-benzyl-2,2,
6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine, 1-benzyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-aminopiperidine, 1-methyl-2,
2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine, 1-methyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-aminopiperidine or a mixture thereof. More preferably 2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxypiperidine, 2,2,
6,6-tetramethyl-4-aminopiperidine,
1-methyl-2,2,6,6-tetramethyl-4
Hydroxypiperidine, 1-methyl-2,2,
6,6-tetramethyl-4aminopiperidine or a mixture thereof. In addition to the above compounds, the hindered amine compound that can be used in the present invention is such that hydrogen bonded to the oxygen atom or nitrogen atom of the amino group, hydroxyl group, and monoalkylamino group of the substituent represented by X is -(R 3 O) o −H or −(COR 4 COOR 5 O) n
-H may also be substituted. In the former case, R 3 is a lower alkylene group and n is 1
Represents an integer between ~50. The lower alkylene group has 2 to 14 carbon atoms. This compound is obtained by reacting the original hindered amine compound with R 3 O (alkylene oxide). Specific examples of R 3 O (alkylene oxide) include ethylene oxide,
Propylene oxide, butylene oxide, tetrahydrofuran, styrene oxide, epichlorohydrin, etc., and mixtures thereof. In the latter case, R 4 is an organic dicarboxylic acid residue, R 5
represents an organic diol residue, and m represents an integer of 1 to 15. The organic dicarboxylic acid preferably has 2 to 12 carbon atoms, and specifically includes succinic acid, adipic acid,
Examples include azelaic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, anhydrides thereof, and mixtures thereof. Organic diol has 2 or more carbon atoms
8 is preferred, and specific examples include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexane glycol, octane glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, etc., and mixtures thereof. The above-mentioned hindered amine compounds are, for example,
It is synthesized according to the method described in Publication No. 53-1294 and its cited documents. The compositions of the present invention include other elastomeric polymers, pigments,
Dyes, fillers, stabilizers, etc. can be mixed and used as required. The composition of the present invention can be applied to paints, adhesives, artificial leather,
Can be used in a wide variety of molded products. In particular, when used as a coating agent and/or impregnating agent for silvered artificial leather, its characteristics can be maximized. The fibrous substrate may be a non-woven fabric, a woven fabric, a knitted fabric, or a laminated or sandwiched fabric made of ultra-fine fibers and ultra-fine fiber bundles formed from natural and synthetic fibers of normal fineness, sea-island type fibers, peelable and split type fibers, etc. A polymer elastomer solution and/or dispersion liquid is applied as necessary. At least one side of these fibrous substrates may be fluffed by napping, buffing, or the like.
It is preferable that such a fibrous material is colored, but if it is uncolored, it may be colored after imparting a silver surface. It is desirable that this fluff layer forms a silver surface. Furthermore, the finer the denier of the fibers in the fluff layer, and the higher the fluff density, the thinner the grain layer can be, resulting in a softer texture and superior appearance quality. Also,
It is preferable that the surface of the fibrous substrate is made of microfibers and/or bundles thereof densely intertwined, since its smoothness allows the coating layer of the high molecular weight polymer to be made thinner, thereby reducing the rubbery feel. In addition, methods for obtaining silver-finished artificial leather include a method of applying the composition of the present invention to a fibrous substrate using a gravure roll, a reverse roll coater, a knife coater, etc., heating and curing it, adding texture, and finishing the surface. A surface resin is applied to a textured release paper, and after drying and solidification, the composition of the present invention is applied thereon, and a fibrous substrate is bonded to the surface while it is dry and still sticky, and both are peeled off after being heated and cured. It is possible to obtain the amount by [Effect of the invention] The characteristics of the polyurethane composition of the present invention and the characteristics of products using the same are that it is flexible and tough, and has a good balance of various properties such as heat resistance, solvent resistance, weather resistance, and discoloration resistance. It can satisfy you well. For example, when used in silvered artificial leather, it exhibits characteristics such as soft texture, high grain surface strength, excellent ironing and dry cleaning properties (especially change in appearance), and little discoloration or deterioration due to long-term use. . In addition, characteristics such as bleed-out of various additives in the film during long-term storage, migration of dye from the dyed base material to the film, and bleed-out are extremely low. Furthermore, in the manufacturing method of silver-covered artificial leather, a surface layer is formed on release paper, an adhesive layer is applied on top of the surface layer, and the base material is laminated.
Taking advantage of the flexible and highly crosslinkable characteristics of the crosslinking agent according to the present invention, it can be used extensively in adhesive layers, and a portion thereof can be transferred to the surface layer to improve solvent resistance. Hereinafter, embodiments of the present invention will be shown, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise indicated, percentages and parts are by weight. Example 1 Polyurethane elastomer (OH value = 4) consisting of polycaprolactone glycol, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate and butylene glycol
Add 15 parts of 2,6-diisocyanate caproic acid β-isocyanate ethyl ester as a trifunctional isocyanate compound to 15 parts of 2,6-diisocyanate caproic acid β-isocyanate ethyl ester per 100 parts of polyurethane solid content to a 45% solution of MEK/TOL = 2/1 mixture with nitrogen content of 5.25%). A composition solution was prepared. These dry membranes with a thickness of approximately 75 μm were prepared and evaluated on various items. The evaluation method is as follows. Light resistance was evaluated visually using a fade meter after 50 hours of irradiation (at 63°C) and rated the discoloration on a five-point scale (5 being the best).The strength retention rate was calculated using the following formula by measuring the strength before and after irradiation.Strength retention rate (%) = Intensity after irradiation / Intensity before irradiation ×
100 Hydrolysis resistance was determined by the following formula based on the strength retention rate when left for 4 weeks at a temperature of 70°C and a humidity of 90%. Strength retention rate (%) = Strength after hydrolysis / Strength before hydrolysis × 100 Per-Clene swelling resistance is calculated by calculating the area swelling rate when immersed in dry cleaning liquid (Per-Cene type) at 50℃ for 2 hours using the following formula. I asked for it. Area swelling rate (%) = Area after immersion / Area before immersion ×
100 Example 2 As a trifunctional isocyanate compound, 2,6-diisocyanate caproic acid-γ having the same general formula
A dry membrane was obtained in the same manner as in Example 1 except that -isocyanate propyl ester was used. Comparative Example 1 A dry film was obtained in the same manner as in Example 1, except that a 3-mol adduct of trimethylolpropane and tolylene diisocyanate having different general formulas was used as the trifunctional isocyanate. Comparative Example 2 A dry film was obtained in the same manner as in Example 1, except that a 3-mol adduct of hexamethylene diisocyanate of trimethylolpropane having a different general formula was used as the trifunctional isocyanate. Examples 3 and 4, Comparative Examples 3 and 4 The island component is 70 parts of polyester and the sea component is 30 parts of polystyrene, number of islands is 16, single yarn denier is 3.5
I made needle punched felt using 51mm denier. Next, this was shrunk in boiling water and dried, then impregnated with a 10% mixed dispersion consisting of 4 parts of non-yellowing type polyurethane and 6 parts of polyvinyl alcohol, and dried. Next, the polystyrene was extracted and removed in triclene, and after drying, it was impregnated with a 12% polyvinyl alcohol solution, and after drying, it was impregnated with a 12% DMF solution of polycaprolactone-based polyurethane.
Wet coagulation was performed in water, followed by removal of DMF and polyvinyl alcohol in hot water, followed by drying. Slice this into half thickness, #100 on both sides.
Buffed with sandpaper, then finished buffed with #150 sandpaper, dyed black with a jet dyeing machine, thickness 0.65mm, basis weight 210g/m 2 ,
A dyed fibrous substrate with naps on both sides having an apparent density of 0.323 g/cm 3 was obtained. Next, 10% of polycaprolactone polyurethane
% solution was applied to a release paper with a kerf adjustment drawing using a knife coater so that the dry film had a thickness of 7μ, and after drying, 20% of the composition solutions of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were applied to the dry film. After coating to a thickness of 22μ and removing a portion of the solvent, it was bonded and fixed to the above-mentioned fibrous substrate by pressure bonding, and after drying and curing, it was peeled off to obtain silver-covered artificial leather. Comparative Examples 3 and 4). This product was evaluated by the following method. Texture: Using a strip-shaped piece with a width of 2 cm,
It was determined by the cantilever method (45° tilt). Washing resistance: The blouson was sewn and subjected to normal dry cleaning (dry cleaning with Perclean) 5 times, and the appearance of wrinkles on the surface was visually judged and divided into 5 grades. 5 indicates that wrinkles are least likely to form and are good. The evaluation targeted the interlining bonded area and the area without interlining. Silver surface strength; light resistance test (temperature 63 with fade meter)
°C, 50 hours irradiation), hydrolysis resistance test (temperature 70
℃ and 90% humidity for 1 month)) Using a flexometer (JISK6545-1970), the state of surface cracks after 200,000 hours of bending was visually determined and divided into 5 grades. 5 is the best condition with no cracks. Color transfer: Layer white artificial leather with silver (target piece) and colored artificial leather with silver (test piece) and heat at 70°C x 70°C.
%, and color transfer after being left for 24 hours under conditions of 1 Kg/cm 2 was visually evaluated on a five-point scale. 5 is the best. Solvent resistance: A cloth was impregnated with toluene and the degree of change in the silver surface when gently wiped was visually evaluated on a five-point scale. 5 is the best. It can be seen that the silvered artificial leather using the composition of the present invention is flexible and has excellent washing resistance and grain surface strength. In addition, both color transfer and solvent resistance were rated 5 for the products of the present invention (Examples 3 and 4), while the comparative products were 3. Examples 5 to 7, Comparative Examples 5 to 7 The compositions of Example 1 and Comparative Example 1 were prepared in the same manner as in Example 5 using various mixing ratios of polyurethane elastomer and trifunctional isocyanate. Silver-finished artificial leather was obtained. The results of evaluation using the method shown in Example 5 are shown in Table 3. The composition of the present invention is flexible and has good washing resistance even when the amount of trifunctional isocyanate added is changed.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 両末端に水酸基を有する分子量500〜5000の
高分子ジオールと、該高分子ジオールに対し有機
ジイソシアネートを1.5〜6.0モル当量を反応さ
せ、さらに鎖伸長剤を反応させて得られ、かつ、
イソシアネート基に基づく窒素含有量が2〜8重
量%、OH価が20以下のポリウレタン(A)と、 一般式 (Rは、炭素数2もしくは3の2価の炭化水素残
基である。) で示される3官能イソシアネート化合物(B)とから
なり、かつ、前記ポリウレタン(A)と3官能イソシ
アネート化合物(B)の固形分重量比が100対5〜50
であることを特徴とするポリウレタン系組成物。 2 高分子ジオールが、ポリカプロラクトンであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
ポリウレタン系組成物。 3 有機ジイソシアネートが無黄変タイプのもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項ま
たは第2項記載のポリウレタン系組成物。
[Scope of Claims] 1. A polymer diol having a molecular weight of 500 to 5,000 having hydroxyl groups at both ends, and an organic diisocyanate in an amount of 1.5 to 6.0 molar equivalents reacted with the polymer diol, and further reacted with a chain extender. and
A polyurethane (A) with a nitrogen content of 2 to 8% by weight based on isocyanate groups and an OH value of 20 or less, and a general formula (R is a divalent hydrocarbon residue having 2 or 3 carbon atoms.) The polyurethane (A) and the trifunctional isocyanate compound (B) solid content weight ratio of 100:5~50
A polyurethane composition characterized by: 2. The polyurethane composition according to claim 1, wherein the polymeric diol is polycaprolactone. 3. The polyurethane composition according to claim 1 or 2, wherein the organic diisocyanate is of a non-yellowing type.
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