JP4736378B2 - 人工皮革または合成皮革 - Google Patents

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Description

本発明は、耐熱性、耐加水分解性、溶液安定性、及び厚膜加工性に優れた熱硬化性ウレタン組成物、並びにかかる熱硬化性ウレタン組成物を用いたシート状物に関するものである。
近年、世界的な環境規制の動きにより、有機溶剤を使用した溶液型樹脂からの、有機溶剤の削減が求められている。特に化学物質排出把握管理促進法(PRTR法)、改訂労働安全衛生法等の施行により有機溶剤等の削減は、非常に重要なテーマとなっている。
従来より、ポリウレタン樹脂は合成皮革、人工皮革、フィルム、または成型加工用シート等のシート状物やシート状物の表面処理等に広く用いられている。それらの分野ではポリウレタン樹脂の溶剤溶液が使用されているが溶剤含量が70重量%以上のものがほとんどである。従来のポリウレタン樹脂溶液では溶剤含量を減らしてポリウレタン樹脂固形分を高めるとポリウレタン樹脂溶液が常温で固化し取り扱い困難となり汎用性に劣る。
この場合樹脂液に流動性を付与するため、一旦低分子量のイソシアネート基末端のウレタンプレポリマー溶液にし、この溶液に硬化剤である活性水素基含有化合物を混合して使用する方法がよく知られている。この方法ではイソシアネート基と硬化剤の有する活性水素との反応が常温で速やかに進行するため混合液の使用時間が短くなる欠点がある。これに対してイソシアネート基にブロック化剤を反応させた低分子量のブロック化ウレタンプレポリマーと活性水素基含有化合物を混合して使用する方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。しかしこの方法を使用すると使用時間が長くなり取り扱い易く生産性が向上するが、車両内装用途や屋外使用用途等の特に高い耐久性が要求される用途では耐熱性や耐加水分解性に劣る。
また、従来より耐熱性や耐加水分解性等の耐久性を向上させる方法としてポリカーボネートジオールの使用が有効であることが知られているが、使用されるポリカーボネートジオールは常温で固体のため上記技術を用いてもウレタンプレポリマーが固化するという欠点があった。
さらに、常温で液状のポリカーボネートジオールを用いてポリウレタンを製造する方法が提案されているが(例えば特許文献2及び特許文献3参照)、常温で液状のポリカーボネートジオールを用いた場合でもポリカーボネートジオール、イソシアネートとの反応割合等が開示されていないので、溶剤含量を減らすと得られるポリウレタンプレポリマーが液状にならない場合があり、取り扱いの容易な液状のウレタン組成物が得られなかった。
特公平1−21190号公報 特開平2−289616号公報 特開2003−183376号公報
本発明の目的は、少ない溶剤含量または無溶剤でも常温での取り扱いが容易な液状であり、且つ高耐久性能を発現できる熱硬化性ウレタン組成物、並びにかかる熱硬化性ウレタン組成物を用いたシート状物を提供することにある。
本発明者らは、鋭意研究の結果、25℃で液状のポリカーボネートジオールを使用し、これとジイソシアネートとの割合を調整して液状ウレタンプレポリマーを合成することにより、上記課題が解決できることを見いだすに及んで、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、基布と、熱硬化性ウレタン組成物を用いて形成された中間層と、表面層とを有する人工皮革または合成皮革において、前記熱硬化性ウレタン組成物が25℃で液状のポリカーボネートジオールと有機ジイソシアネートとを必須の原料成分とし、末端のイソシアネート基が、ケトオキシム及び/又はラクタムからなるブロック化剤でブロックされた300〜15,000の数平均分子量を有する液状ブロック化ウレタンプレポリマー(A)と脂肪族ポリアミン(B)とを含み、前記液状ブロック化ウレタンプレポリマー(A)が前記ポリカーボネートジオールと有機ジイソシアネートとを、ポリカーボネートジオールの有する水酸基に対する有機ジイソシアネートの有するイソシアネート基のモル比で6.0/1.0〜1.3/1.0となる割合で反応させて得られるものであることを特徴とする人工皮革または合成皮革を提供するものである。
本発明の熱硬化性ウレタン組成物は、液状ポリカーボネートポリオールを用いたことにより、無溶剤でも常温で液状であるため取り扱いが容易であり、且つ高耐久性能を発現できる熱硬化性ウレタン組成物を得ることができ、さらにそのシート状物は耐久性に優れるものである。
本発明に使用される25℃で液状のポリカーボネートジオールは、脂肪族ジオールとホスゲン、ジアリルカ−ボネ−ト、ジアルキルカーボネートもしくは環式カ−ボネ−ト(例えばエチレンカ−ボネ−ト)との反応生成物が挙げられる。
かかる脂肪族ジオールとしては特に限定されないが、例えばエチレングリコ−ル、1,3−及び1,2−プロピレングリコ−ル、1,4−及び1,3−及び2,3−ブチレングリコ−ル、1,6−ヘキサングリコ−ル、1,8−オクタンジオ−ル、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、シクロヘキサンジメタノ−ル、1,4−ビス−(ヒドロキシメチル)−シクロヘキサン、2−メチル−1,3−プロパンジオ−ル、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオ−ル、ジエチレングリコ−ル、ジプロピレングリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、トリプロピレングリコ−ル、ジブチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、ポリテトラメチレングリコ−ル等が挙げられる。
これらの中でも炭素原子数が4〜10のアルキレングリコールのポリカーボネートジオールが好ましい。
かかる脂肪族ジオールとしては、具体的には、例えば、<式I>で表される繰り返し単位と<式III>で表される繰り返し単位の割合が7:3〜3:7で含まれるジオール、<式II>で表される繰り返し単位と<式III>で表される繰り返し単位の割合が7:3〜3:7で含まれるジオール、<式III>で表される繰り返し単位と<式IV>で表される繰り返し単位の割合が7:3〜0:10で含まれるジオール、及び<式VI>で表される繰り返し単位と<式V>で表される繰り返し単位の割合が6:4〜0:10で含まれるジオールが挙げられる。これらのうち、<式I>で表される繰り返し単位と<式III>で表される繰り返し単位の割合が7:3〜3:7で含まれるジオール、<式II>で表される繰り返し単位と<式III>で表される繰り返し単位の割合が7:3〜3:7で含まれるジオールが好ましい。
<式I>
Figure 0004736378
<式II>
Figure 0004736378
<式III>
Figure 0004736378
<式IV>
Figure 0004736378
<式V>
Figure 0004736378
<式VI>
Figure 0004736378
本発明に使用される25℃で液状のポリカーボネートジオールは、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリウレタンの用途に応じて液状のポリカーボネートジオール以外のポリカーボネートジオール、ポリエステルジオール及びポリエーテルジオール等のジオールを自由に併用することができる。
また、ポリエステルジオールとしては、例えばエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、スピロ環を有するグリコール等のグリコール成分とコハク酸、マレイン酸、アジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、無水マレイン酸、マル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−p,p’−ジカルボン酸及びこれらジカルボン酸の無水物あるいはエステル形成性誘導体;p−ヒドロキシ安息香酸、p−(2−ヒドロキシエトキシ)安息香酸及びこれらのヒドロキシカルボン酸のエステル形成性誘導体等の酸成分とからの脱水縮合反応物などが挙げられる。
また、ポリエステルジオールとしては、前記グリコールを開始剤とするγ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等の環状エステル化合物の開環重合反応によって得られるポリエステル及びこれらの共重合ポリエステルが挙げられる。
更に、ポリエーテルジオールとしては、グリコールを開始剤とするエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイドの単独あるいは2種以上の開環重合物などが挙げられる。また、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランの単独あるいは混合物の開環重合物も挙げられる。
前記のポリカーボネートジオール、ポリエステルジオール及びポリエーテルジオール以外に、芳香族ポリカーボネートジオール、ポリシロキサンジオール、ポリアセタールジオール、ポリアクリレートジオール、ポリエステルアミドジオール、ポリチオエーテルジオール等が挙げられる。
更に、前期のジオール類以外に水酸基を3個以上有するポリオールも本発明の効果を損ねない範囲で使用することができる。
また、本発明の熱硬化性ウレタン組成物の原料としての有機ジイソシアネートとしては、特に限定しないが、例えば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、m−フェ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、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフエニレンジイソシアネート、3,3’−ジクロロ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、1,6−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、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,3−ないしは1,4−ビス−(イソシアナトメチル)−シクロヘキサン、水素添加キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、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、2−ないしは4−イソシアナトシクロヘキシル−2’−イソシアナトシクロヘキシルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,5(2,6)−ビシクロ[2,2,1]ヘプタンビス(イソシアナートメチル)等が挙げられ、それぞれ単独で、もしくは併用して用いられる。
本発明の液状ウレタンプレポリマー(A)は、前記ポリカーボネートジオールと有機ジイソシアネートとを、ポリカーボネートジオールの有する水酸基に対する前記有機ジイソシアネートの有するイソシアネート基のモル比(NCO基/OH基のモル比)で6.0/1.0〜1.3/1.0となる割合で反応させてなるものである。前記ポリカーボネートジオールと有機ジイソシアネートとをかかるモル比で反応させることにより液状のウレタンプレポリマーを得ることができる。かかるモル比のうち、4.0/1.0〜1.5/1.0であることが特に好ましい。またイソシアネート基と活性水素とのモル比が前記の範囲内であれば、ウレタンプレポリマーに公知の鎖伸長剤を反応させることもできる。
本発明の液状ウレタンプレポリマーは、ブロック化剤でブロックされてなるものである。ブロック化することにより、本発明の液状ウレタンプレポリマーを用いてシート状物を製造するために活性水素基を有する硬化剤を加えても常温では速やかに反応が進行しないため長時間液状が保たれ使用時間を長くできる効果を奏する。
本発明に使用するブロック化剤としては、ケトオキシム、ラクタム、フェノール、ピラゾール、活性メチレン化合物等、通常使用される公知のイソシアネートブロック化剤が挙げられる。これらの中でも、ブロック化反応が容易に進行し、又、解離温度も120〜180℃と比較的温和な加熱条件で脱ブロック化が可能という観点からケトオキシムおよびラクタムが好ましい。これらのうち、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム、アセトンオキシム、3−メチル−2−ブタノンオキシム、2−ペンタノンオキシム、3−ペンタノンオキシム、4−メチル−2−ペンタノンオキシム、2−ヘプタノンオキシム、3−ヘプタノンオキシム、アセトフェノンオキシム、ε−カプロラクタムが特に好ましい。
本発明の液状ブロック化ウレタンプレポリマーは、500〜15,000の数平均分子量を有するものであり、800〜10,000であることが好ましい。
かかる数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定に基づく数値である。
また本発明の液状ブロック化ウレタンプレポリマーは、ブルックフィールド型粘度計により測定した25℃での粘度が2〜20,000dPa.sであることが好ましい。
前記粘度が2dPa.sに満たないと、塗工することが困難であり、また20,000dPa.sを越えると、取り扱いが困難になる。
また本発明に用いる液状ブロック化ウレタンプレポリマー(A)は、環境問題から原料として有機溶剤を用いずに製造した固形分が100重量%のものが好ましいが、得られるプレポリマー中固形分が50重量%となるまで有機溶剤を用いてもかまわない。
有機溶剤としては、例えばトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;テトラヒドロフラン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;その他イソプロパノール、セロソルブ、セロソルブアセテートなどが挙げられる。これらの有機溶剤を反応の最初、反応の途中、反応の最後およびこれらの任意の段階で加えることができる。
本発明に使用する液状ブロック化ウレタンプレポリマー(A)の製造方法は、特に限定はないが、例えば無溶剤または有機溶剤中で25℃で液状のポリカーボネートジオールと有機ジイソシアネートとを、水酸基に対するイソシアネート基のモル比(NCO基/OH基のモル比)で6.0/1.0〜1.3/1.0の範囲で用い、20〜150℃の温度で、触媒なしで或いは公知のウレタン化触媒を用いるか或いは反応遅延剤を添加して、反応させてイソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを作製し、次いでかかるイソシアネート基含有ウレタンプレポリマーにブロック化剤を反応させる方法が挙げられる。
ブロック化は、ブロック化剤とイソシアネート基含有ウレタンプレポリマーとのNCO基/OH基のモル比率を1.2/1.0〜1.0/1.0の範囲で、20〜150℃の温度で攪拌反応させる。
本発明に用いる硬化剤としての脂肪族ポリアミン(B)としては、エチレンジアミン、
1,2−プロパンジアミン、1,3−プロピレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジア
ミン、ピペラジン、2−メチルピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、N,N′−ジ
アミノピペラジン、イソホロンジアミン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、
3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、1,2−シクロヘキ
サンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、アミ
ノプロピルエタノールアミン、アミノヘキシルエタノールアミン、アミノエチルプロパノ
ールアミン、アミノプロピルプロパノールアミン、アミノヘキシルプロパノールアミン、
2,5(2,6)−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、ジエチレント
リアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ヒドラジン類、酸ヒドラ
ジド類等が挙げられる。これらのうち、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、3
,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、イソホロンジアミン、
2,5(2,6)−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、ジエチレント
リアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミンが好ましく、3,3’−ジ
メチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンが特に好ましい。これらを1種また
は2種以上組み合わせて使用することができる。
本発明の熱硬化性ウレタン組成物は、液状ブロック化ウレタンプレポリマー(A)と脂肪族ポリアミン(B)とを混合することにより得られる。
液状ブロック化ウレタンプレポリマー(A)と脂肪族ポリアミン(B)の混合比率としては、好ましくは液状ブロック化ウレタンプレポリマー(A)のブロックされたイソシアネート基と脂肪族ポリアミン(B)の有する活性水素とのモル比が1.35/1.00〜0.95/1.00であり、特に好ましくは1.25/1.00〜1.00/1.00である。
本発明の熱硬化性ウレタン組成物には、必要に応じて、モノアルコール、3官能以上のアルコール、有機モノアミン、3官能以上のアミン、有機モノイソシアネート、3官能以上のポリイソシアネートを使用してもよい。
本発明の熱硬化性ウレタン組成物を製造するに際し、必要ならば触媒及び安定剤を使用することができる。これらの触媒や安定剤は、任意の段階で加えることができる。
触媒としては、例えばトリエチルアミン、トリエチレンジアミン、モルホリン、ジアザビシクロウンデセン、ジアザビシクロウンデセン誘導体などの含窒素化合物、酢酸カリウム、ステアリン酸亜鉛、オクチル酸錫、2−エチルヘキシル酸コバルト、2−エチルヘキシル酸ジルコニル、2−エチルヘキシル酸第二鉄などの金属塩、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレートなどの有機金属化合物、アセチルアセトン第二コバルト、アセチルアセトン第二鉄、アセチルアセトンニッケル、アセチルアセトン亜鉛などの金属錯体が挙げられる。
反応遅延剤としては、例えば塩酸、塩化ベンゾイル、p−トルエンスルホン酸、燐酸などのブロンステッドおよびルイス酸が挙げられる。
安定剤としては、置換ベンゾトリアゾール類などの紫外線に対する安定剤、フェノール誘導体などの熱酸化に対する安定剤などが挙げられる。
本発明のシート状物は、例えば熱硬化性ウレタン組成物から形成された層を含むもの、基布と熱硬化性ウレタン組成物から形成された層とを積層したシート状物等が挙げられる。
前記熱硬化性ウレタン組成物から形成された層を含むシート状物としては、熱硬化性ウレタン組成物から形成された層のみを含むもの、熱硬化性ウレタン組成物から形成された層に他のウレタン樹脂や他の樹脂を積層したもの等が挙げられる。また前記基布と熱硬化性ウレタン組成物から形成された層とを積層したシート状物としては、基布と熱硬化性ウレタン組成物から形成された層のみとから構成されてなるもの、基布と熱硬化性ウレタン組成物から形成された中間層と表面層とから構成されてなるシート状積層体等が挙げられる。
前記基材としては、例えば織布、編布、不織布、フィルム、シート、成形物等が挙げられ、その厚みは0.01mm〜4mmであることが好ましい。
他のウレタン樹脂としては、本発明の目的を損ねない範囲で従来公知のウレタン樹脂が使用できる。例えば一液型ウレタン樹脂の溶剤溶液や水分散液、ウレタンプレポリマーとイソシアネート架橋剤からなる二液型ウレタン樹脂の溶剤溶液や水分散液などから得られるウレタン樹脂等が挙げられる。また他の樹脂としてはポリ(メタ)アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、塩化ビニル−プロピオン酸ビニル系共重合体、ポリビニルブチラール系樹脂、繊維素系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂等などが挙げられる。
シート状物の厚みは、好ましくは0.05mm〜10mmのものである。特に好ましくは、厚みが0.1mm〜5mmである。
シート状物を製造するに際しては、その製造方法は特に限定されず、コーティング、ラミネート、キャスティング、含浸、スプレー、押し出し成形等を経て製造される
本発明のシート状物の具体的作成方法として、例えば本発明の熱硬化性ウレタン組成物を離型紙に塗工、熱処理した後シート状物を離型紙から剥がして得る方法やシート状の金型に本発明の熱硬化性ウレタン組成物をキャスティング、熱処理した後、シート状物を金型から剥がして得る方法などがある。これらのシート状物の剥がす前、後のいずれでもシート状物にウレタン樹脂や他のポリマーを本発明の目的を損ねない範囲で積層することができる。
また前記シート状積層体の作成方法としては、例えば基材に本発明の熱硬化性組成物を塗工、熱処理する方法がある。また離型紙上に表皮層としてウレタン樹脂皮膜を形成し、その上に本発明の熱硬化性ウレタン組成物を塗工し、更に基材をその上に重ねてから熱処理した後、シート状積層体を離型紙から剥がして得る方法や、離型紙上に表皮層としてウレタン樹脂皮膜を形成しその上に本発明の熱硬化性ウレタン組成物を塗工、熱処理してから更に接着剤を塗工して基材をその上に重ねて熱処理した後、シート状積層体を離型紙から剥がして得る方法がある。
また例えば本発明の熱硬化性組成物を基布に含浸した後熱処理してシート状物を得る方法もある。
表皮層に使用される樹脂は、本発明の目的を損ねない範囲であれば特に限定されないが、好ましくは無黄変型ポリカーボネート系ウレタン樹脂である。
接着剤に使用される樹脂は、本発明の目的を損ねない範囲であれば特に限定されないが、好ましくはポリカーボネート系ウレタン樹脂、ポリエステル系ウレタン樹脂、ポリエーテル系ウレタン樹脂が上げられ、特に好ましくはポリカーボネート系ウレタン樹脂である。
本発明の熱硬化性ウレタン組成物をシート状物とする際に、必要に応じて、本発明の熱硬化性ウレタン組成物、表皮層用樹脂、及び接着層用樹脂に、その他の樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、顔料、染料、難燃剤、充填材、架橋剤などを添加することができる。
その他の樹脂としては、例えば本発明以外のポリウレタン樹脂、ポリ(メタ)アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、塩化ビニル−プロピオン酸ビニル系共重合体、ポリビニルブチラール系樹脂、繊維素系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂等などが挙げられる。
架橋剤としては、例えば有機ポリイソシアネート、ポリカルボジイミドなどが挙げられる。
前記シート状物としては、具体的には、例えば人工皮革、合成皮革、フィルム、成形加工用シート、テント用シート等が挙げられる。
以下に本発明を実施例で説明するが、本発明は本実施例に何ら限定されるものではない。尚、例中の部は重量部を表す。
(実施例1)
グリコール成分が1,5−ペンタンジオール/1,6−ヘキサンジオール=50/50
(モル比)である平均分子量が2,000のコポリカーボネートジオール100部と4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)25部を溶剤のジメチルホルムアミド(DMF)33.4部に加え攪拌しながら80℃で3時間反応させてイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてメチルエチルケトンオキシム(MEKオキシム)を8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させて数平均分子量が約2900の液状ブロック化ウレタンプレポリマーを得た。25℃まで冷却し、これに3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.1重量部ブレンドし、脱泡した。得られた熱硬化性ウレタン組成物は固形分81.3%、25℃で液状で粘度は1000dPa.sであった。
(実施例2)
グリコール成分が3−メチル−1,5−ペンタンジオール/1,6−ヘキサンジオール=90/10(モル比)である平均分子量が2,000のコポリカーボネートジオール100部とMDI25部を溶剤のDMF33.4部に加え攪拌しながら80℃で3時間反応させてイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させて、数平均分子量が約2800の液状ブロック化ウレタンプレポリマーを得た。25℃まで冷却し、これに3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.1重量部ブレンドし、脱泡した。得られた熱硬化性ウレタン組成物は固形分81.3%、25℃で液状で粘度は950dPa.sであった。
(実施例3)
グリコール成分が2−メチル−1,8−オクタンジオール/1,9−ノナンジオール=85/15(モル比)である平均分子量が2,000のコポリカーボネートジオール100部とMDI25部を溶剤のDMF33.4部に加え攪拌しながら80℃で3時間反応させてイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させて数平均分子量が約2900の液状ブロック化ウレタンプレポリマー得た。25℃まで冷却し、これに3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.1重量部ブレンドし、脱泡した。得られた熱硬化性ウレタン組成物は固形分81.3%、25℃で液状で粘度は900dPa.sであった。
(実施例4)
グリコール成分が1,4−ブタンジオール/1,6−ヘキサンジオール=70/30(モル比)である平均分子量が2,000のコポリカーボネートジオール100部と4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)26.2部、及びジオクチル錫ジラウレート0.1部を溶剤のDMF33.7部に加え攪拌しながら80℃で4時間反応させてイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させて数平均分子量が約2700の液状ブロック化ウレタンプレポリマー得た。25℃まで冷却し、これに3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.1重量部ブレンドし、脱泡した。得られた熱硬化性ウレタン組成物は固形分81.3%、25℃で液状で粘度は900dPa.sであった。
比較例A
グリコール成分が1,4−ブタンジオール/1,6−ヘキサンジオール=70/30(モル比)である平均分子量が2,000のコポリカーボネートジオール100部と2,4−ジイソシアナトトルエン(TDI)11.3部を溶剤のDMF61.3部に加え攪拌しながら80℃で3時間反応させてイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを2.6部投入し70℃にて2時間攪拌反応させて数平均分子量が約8000のブロック化ウレタンプレポリマーを得た。25℃まで冷却し、これに3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを2.0重量部ブレンドし、脱泡した。得られた熱硬化性ウレタン組成物は固形分65.7%、25℃で液状で粘度は1150dPa.sであった。
(実施例6)
グリコール成分が1,4−ブタンジオール/1,6−ヘキサンジオール=70/30(モル比)である平均分子量が2,000のコポリカーボネートジオール100部にイソホロンジイソシアネート66.6部、及びジオクチル錫ジラウレート0.13部を加え攪拌しながら80℃で4時間反応させてイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを43.5部投入し70℃にて2時間攪拌反応させて数平均分子量が約850のブロック化ウレタンプレポリマーを得た。25℃まで冷却し、これに3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを28.3重量部ブレンドし、脱泡した。得られた熱硬化性ウレタン組成物は固形分100%、25℃で液状で粘度は100dPa.sであった。
(実施例7)
グリコール成分が1,4−ブタンジオール/1,6−ヘキサンジオール=70/30(モル比)である平均分子量が2,000のコポリカーボネートジオール100部とTDI17.4部を溶剤のDMF32.2部に加え攪拌しながら80℃で3時間反応させてイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてシクロヘキサノンオキシムを11.3部投入し70℃にて2時間攪拌反応させて数平均分子量が約2650の液状ブロック化ウレタンプレポリマーを得た。25℃まで冷却し、これに3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.4重量部ブレンドし、脱泡した。得られた熱硬化性ウレタン組成物は固形分81.4%、25℃で液状で粘度は450dPa.sであった。
(比較例1)
グリコール成分が1,6−ヘキサンジオールである平均分子量が2,000の25℃で固体のポリカーボネートジオール100部とMDI25部を溶剤のDMF33.4部に加え攪拌しながら80℃で3時間反応させてイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させて数平均分子量が約2850の液状ブロック化ウレタンプレポリマーを得た。25℃まで冷却し、これに3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.1重量部ブレンドしたが得られた熱硬化性ウレタン組成物は次第に固化した。
(比較例2)
グリコール成分が1,6−ヘキサンジオールである平均分子量が2,000の25℃で固体のポリカーボネートジオール100部とMDI25部をDMF133.7部に加え攪拌しながら80℃で3時間反応させてイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させて数平均分子量が約2800の液状ブロック化ウレタンプレポリマーを得た。25℃まで冷却し、これに3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを4.4重量部ブレンドしたが得られた熱硬化性ウレタン組成物は次第に固化した。
(比較例3)
グリコール成分が1,4−ブタンジオールである平均分子量が2,000の25℃で固体のポリカーボネートジオール100部とMDI25部を溶剤のDMF33.4部に加え攪拌しながら80℃で3時間反応させてイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させて数平均分子量が約2900の液状ブロック化ウレタンプレポリマーを得た。25℃まで冷却し、これに3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.1重量部ブレンドしたが得られた熱硬化性ウレタン組成物は次第に固化した。
(比較例4)
1,6−ヘキサンジオールと2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール及びアジピン酸からなる平均分子量が2,000のポリエステルポリオール100部とMDI25部を溶剤のDMF33.4部に加え攪拌しながら80℃で3時間反応させてイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させて数平均分子量が約3000の液状ブロック化ウレタンプレポリマーを得た。25℃まで冷却し、これに3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.1重量部ブレンドし、脱泡した。得られた熱硬化性ウレタン組成物は固形分81.3%、25℃で液状で粘度は50dPa.sであった。
(比較例5)
平均分子量が2,000のポリプロピレンポリオール100部とMDI25部を溶剤のDMF33.4部に加え攪拌しながら80℃で3時間反応させてイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させて数平均分子量が約2600の液状ブロック化ウレタンプレポリマーを得た。25℃まで冷却し、これに3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.1重量部ブレンドし、脱泡した。得られた熱硬化性ウレタン組成物は固形分81.3%、25℃で液状で粘度は20dPa.sであった。
(比較例6)
平均分子量が2,000のポリプロピレンポリオール100部と水添MDI26.2部を溶剤のDMF33.7部に加え攪拌しながら80℃で3時間反応させてイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得た。60℃まで冷却し、これにブロック化剤としてMEKオキシムを8.7部投入し70℃にて2時間攪拌反応させて数平均分子量が約2550のブロック化ウレタンプレポリマーを得た。25℃まで冷却し、これに3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンを7.1重量部ブレンドし、脱泡した。得られた熱硬化性ウレタン組成物は固形分81.3%、25℃で液状で粘度は20dPa.sであった。
参考例8)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物を離型紙上に塗工し110℃で2分間加熱した後150℃で5分間加熱し、離型紙を剥がして0.1mmの透明なシート状物を得た。
参考例9)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる代わりに実施例2で得られた熱硬化性ウレタン組成物を使用すること以外は参考例8と同様に操作を行い、0.1mmの透明なシート状物を得た。
参考例10)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる代わりに実施例3で得られた熱硬化性ウレタン組成物を使用すること以外は参考例8と同様に操作を行い、0.1mmの透明なシート状物を得た。
(実施例11)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる代わりに実施例4で得られた熱硬化性ウレタン組成物を使用すること以外は参考例8と同様に操作を行い、0.1mmの透明なシート状物を得た。
比較参考例12)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる代わりに比較例Aで得られた熱硬化性ウレタン組成物を使用すること以外は参考例8と同様に操作を行い、0.1mmの透明なシート状物を得た。
参考例13)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる代わりに実施例6で得られた熱硬化性ウレタン組成物を使用すること以外は参考例8と同様に操作を行い、0.1mmの透明なシート状物を得た。
参考例14)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる代わりに実施例7で得られた熱硬化性ウレタン組成物を使用すること以外は参考例8と同様に操作を行い、0.1mmの透明なシート状物を得た。
(実施例15)
実施例4で得られた熱硬化性ウレタン組成物を厚さ2mmの目止めした織布基材上にクリアランス0.4mmで塗布し、110℃で5分間加熱した後150℃で10分間加熱し厚さ2.3mmのシート状物を得た。
(実施例16)
クリスボンMP−120(大日本インキ化学工業(株)製ポリウレタン樹脂溶液)を100部、クリスボン アシスターSD−7(大日本インキ化学工業(株)製成膜助剤)を2部、クリスボン アディティブNo.10(大日本インキ化学工業(株)製成膜助剤)を2部、及びDMF100部からなる配合液を厚さ2mmの織布上にクリアランス1mmで塗布し、10%DMF水溶液に浸漬し、洗浄及び乾燥を行い、表面に多孔質膜を持つ厚さ2.2mmの基材を得た。
一方、クリスボン NY−324(大日本インキ化学工業(株)製ポリウレタン樹脂溶液)を100部、ダイラック ブラック L−1770S(大日本インキ化学工業(株)製着色剤)を10部、DMFを20部、トルエンを10部、及びイソプロパノール(IPA)を10部からなる配合液をシボ柄入り離型紙 AR−143(旭ロール(株)製離型紙)上にクリアランス0.2mmで塗布し、120℃で5分間加熱して乾燥皮膜を得た。 次いでその皮膜上に実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物をクリアランス0.3mmで塗布し、110℃で2分間加熱した後、前記表面に多孔質膜を持つ厚さ2.2mmの基材を重ね更に150℃で5分間加熱し、離型紙を剥がして厚さ2.4mmのシート状物を得た。
(実施例17)
クリスボン NY−324を100部、ダイラック ブラック L−1770Sを10部、DMFを20部、トルエンを10部、及びIPAを10部からなる配合液をAR−143上にクリアランス0.2mmで塗布し、120℃で5分間加熱して乾燥皮膜を得た。次いでその皮膜上に実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物をクリアランス0.3mmで塗布し、110℃で2分間加熱した後厚さ2mmの織布基材を重ね更に150℃で5分間加熱し、離型紙を剥がして厚さ2.2mmのシート状物を得た。
(実施例18)
ハイドラン WLS−213(大日本インキ化学工業(株)製ポリウレタン樹脂水分散液)を100部、ダイラック ブラック HS−9510(大日本インキ化学工業(株)製着色剤)を10部、ハイドラン アシスター CS−7(大日本インキ化学工業(株)製架橋剤)を4部、ハイドラン アシスター W1(大日本インキ化学工業(株)製濡れ向上剤)を0.2部、及びハイドラン アシスター T1(大日本インキ化学工業(株)製増粘剤)を0.2部からなる配合液をAR−143上にクリアランス0.2mmで塗布し、70℃で2分間加熱後120℃で10分間加熱して乾燥皮膜を得た。次いでその皮膜上に実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物をクリアランス0.3mmで塗布し、110℃で2分間加熱した後厚さ2mmの織布基材を重ね更に150℃で5分間加熱し厚さ2.25mmのシート状物を得た。次いでその皮膜上に実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物をクリアランス0.3mmで塗布し、110℃で2分間加熱した後厚さ2mmの織布基材を重ね更に150℃で5分間加熱し、離型紙を剥がして厚さ2.2mmのシート状物を得た。
(実施例19)
実施例4で得られた熱硬化性ウレタン組成物を100部、及びダイラック ブラック L−7200U(大日本インキ化学工業(株)製着色剤)を10部からなる配合液をAR−143上にクリアランス0.2mmで塗布し、110℃で2分間加熱後150℃で5分間加熱して乾燥皮膜を得た。次いでその皮膜上に実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物をクリアランス0.3mmで塗布し、110℃で2分間加熱した後厚さ2mmの織布基材を重ね更に150℃で5分間加熱し、離型紙を剥がして厚さ2.35mmのシート状物を得た。
(実施例20)
クリスボン NY−324を100部、ダイラック ブラック L−1770Sを10部、DMFを20部、トルエンを10部、及びIPAを10部からなる配合液をAR−143上にクリアランス0.2mmで塗布し、120℃で5分間加熱して乾燥皮膜を得た。次いでその皮膜上に実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物をクリアランス0.3mmで塗布し、110℃で2分間加熱した後150℃で5分間加熱し多層皮膜を得た。更にクリスボン TA−205(大日本インキ化学工業(株)製ポリウレタン樹脂溶液)を100部、バーノック DN−950(大日本インキ化学工業(株)製架橋剤)を15部、クリスボン アクセル T−81(大日本インキ化学工業(株)製架橋促進剤)、DMFを30部、およびトルエンを30部からなる配合液を多層皮膜上にクリアランス0.15mmで塗布し、70℃で1分間加熱した後厚さ2mmの織布基材を重ね更に120℃で2分間加熱し、離型紙を剥がして厚さ2.22mmのシート状物を得た。
(実施例21)
ハイドラン WLS−213を100部、ダイラック ブラック HS−9510を10部、ハイドラン アシスター CS−7を4部、ハイドラン アシスター W1を0.2部、及びハイドラン アシスター T1を0.2部からなる配合液をAR−143上にクリアランス0.2mmで塗布し、70℃で2分間加熱後120℃で10分間加熱して乾燥皮膜を得た。次いでその皮膜上に実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物をクリアランス0.3mmで塗布し、110℃で2分間加熱した後150℃で5分間加熱し多層皮膜を得た。更にハイドラン WLA−313(大日本インキ化学工業(株)製ポリウレタン樹脂水分散液)を100部、ハイドラン アシスター C5(大日本インキ化学工業(株)製架橋剤)を10部、ハイドラン アシスター W1を0.2部、及びハイドラン アシスター T1を0.2部からなる配合液を多層皮膜上にクリアランス0.15mmで塗布し、70℃で2分間加熱した後厚さ2mmの織布基材を重ね更に120℃で2分間加熱し、離型紙を剥がして厚さ2.27mmのシート状物を得た。
(実施例22)
実施例4で得られた熱硬化性ウレタン組成物を100部、及びダイラック ブラック L−7200Uを10部からなる配合液をAR−143上にクリアランス0.2mmで塗布し、110℃で2分間加熱後150℃で5分間加熱して乾燥皮膜を得た。次いでその皮膜上に実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物をクリアランス0.3mmで塗布し、110℃で2分間加熱した後150℃で5分間加熱し多層皮膜を得た。更に合成例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物を多層皮膜上にクリアランス0.1mmで塗布し、110℃で2分間加熱した後厚さ2mmの織布基材を重ね更に150℃で5分間加熱し、離型紙を剥がして厚さ2.42mmのシート状物を得た。
(実施例23)
実施例4で得られた熱硬化性ウレタン組成物を100部、及びDMF200部からなる配合液を厚さ5mmの不織布に含浸率100%で含浸し、150℃で2分間加熱し厚さ5mmのシート状物を得た。
(比較例7)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる代わりに比較例4で得られた熱硬化性ウレタン組成物を使用すること以外は実施例8と同様に操作を行い、100μmの透明なシート状物を得た。
(比較例8)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる代わりに比較例5で得られた熱硬化性ウレタン組成物を使用すること以外は実施例8と同様に操作を行い、100μmの透明なシート状物を得た。
(比較例9)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる代わりに比較例6で得られた熱硬化性ウレタン組成物を使用すること以外は実施例8と同様に操作を行い、100μmの透明なシート状物を得た。
(比較例10)
実施例4で得られた熱硬化性ウレタン組成物の代わりにを比較例6で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる以外は実施例15と同様に操作を行い、厚さ2.3mmのシート状物を得た。
(比較例11)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物の代わりに比較例5で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる以外は実施例16と同様に操作を行い、厚さ2.3mmのシート状物を得た。
(比較例12)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物の代わりに比較例5で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる以外は実施例17と同様に操作を行い、厚さ2.2mmのシート状物を得た。
(比較例13)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物の代わりに比較例5で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる以外は実施例18と同様に操作を行い、厚さ2.25mmのシート状物を得た。
(比較例14)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物の代わりに比較例5で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる以外は実施例19と同様に操作を行い、厚さ2.35mmのシート状物を得た。
(比較例15)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物の代わりに比較例5で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる以外は実施例20と同様に操作を行い、厚さ2.22mmのシート状物を得た。
(比較例16)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物の代わりに比較例5で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる以外は実施例21と同様に操作を行い、厚さ2.27mmのシート状物を得た。
(比較例17)
実施例1で得られた熱硬化性ウレタン組成物の代わりに比較例5で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる以外は実施例22と同様に操作を行い、厚さ2.42mmのシート状物を得た。
(比較例18)
実施例4で得られた熱硬化性ウレタン組成物の代わりに比較例6で得られた熱硬化性ウレタン組成物を用いる以外は実施例23と同様に操作を行い、厚さ5mmのシート状物を得た。
<性能評価>
実施例で得られたシート状物について、耐熱性、耐加水分解性及び外観を、それぞれ下記の方法で評価した。
(耐熱性)
性能評価1:前記実施例で得られたシート状物を120℃の乾燥機内に400h放置した後、シート状物の破断強度(MPa)をオートグラフAG−I((株)島津製作所製)により測定した。
性能評価2:前記実施例で得られたシート状物を120℃の乾燥機内に2000h放置した後、シート状物の外観を観察した。
(耐加水分解性)
性能評価1:前記実施例で得られたシート状物を温度70℃±1℃、湿度95%R.H.の恒温恒湿機内に10週間放置した後、シート状物の破断強度(MPa)を測定した。この際目視で観察し、皮膜が割れていると認められたものを「皮膜割れ」とした。
(外観)
前記実施例で得られたシート状物の外観について目視、及び指触で観察した。何も変化の認められないものを「異常なし」とし、指触で表面が粘着質になっているものを「表面粘着質」とし、目視で表面のシボが浅くなる等の変化を生じているものを「表面シボ形状変化」とした。
Figure 0004736378

Figure 0004736378
Figure 0004736378

Claims (4)

  1. 基布と、熱硬化性ウレタン組成物を用いて形成された中間層と、表面層とを有する人工皮革または合成皮革において、前記熱硬化性ウレタン組成物が25℃で液状のポリカーボネートジオールと有機ジイソシアネートとを必須の原料成分とし、末端のイソシアネート基が、ケトオキシム及び/又はラクタムからなるブロック化剤でブロックされた300〜15,000の数平均分子量を有する液状ブロック化ウレタンプレポリマー(A)と脂肪族ポリアミン(B)とを含み、前記液状ブロック化ウレタンプレポリマー(A)が前記ポリカーボネートジオールと有機ジイソシアネートとを、ポリカーボネートジオールの有する水酸基に対する有機ジイソシアネートの有するイソシアネート基のモル比で6.0/1.0〜1.3/1.0となる割合で反応させて得られるものであることを特徴とする人工皮革または合成皮革。
  2. 前記25℃で液状のポリカーボネートジオールが、繰り返し単位として(1)又は(2)で表される単位を含有する請求項に記載の人工皮革または合成皮革。
    −(O−(CH−OCO)− 及び −(O−(CH−OCO)− (1)
    −(O−(CH−OCO)− 及び −(O−(CH−OCO)− (2)
  3. 前記脂肪族ポリアミン(B)が、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンである請求項1または2に記載の人工皮革または合成皮革。
  4. 前記液状ブロック化ウレタンプレポリマー(A)のブロックされたイソシアネート基と脂肪族ポリアミン(B)の有する活性水素とをモル比で1.35/1.00〜0.95/1.00となる割合で用いる請求項1〜3のいずれか1項に記載の人工皮革または合成皮革。
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