(57)【要約】【課題】弾性に富み、破砕しにくく、かつ含水量を減少させたマイクロカプセル複合水性ポリウレタンであって、従来のパラフィンの代替となるマイクロカプセルに詰め込まれたマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法を提供する。【解決手段】水性ポリウレタンを合成する過程において、相変換物質を含む水性ポリウレタンマイクロカプセルを加えた水溶液を用いることにより均一な分散液を得る。該相変換物質はアクリル酸アルキルエステル化合物、アクリル酸アルキルエステル化合物の混合物から選択される。また、該水性ポリウレタンは、２，２−ジ（ヒドロキシメチル）プロピオン酸トリエチルアミン塩、スルホン酸ナトリウム塩、２−２ジ（ヒドロメチル）プロピオン酸トリエチルアミン塩混合物、スルホン酸ナトリウム塩混合物から選択される【選択図】　　　　図１
2004083765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法であって、該水性ポリウレタンを合成する過程において、相変換物質を含む水性ポリウレタンマイクロカプセルを加えた水溶液を用いて均一な分散液を得ることを特徴とするマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法。
【請求項２】
前記相変換物質が、少なくともアクリル酸アルキルエステル化合物又はアクリル酸アルキルエステル化合物の混合物から選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法。
【請求項３】
前記アクリル酸アルキルエステル化合物のアルキル基の炭素数が１〜２６の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法。
【請求項４】
前記アクリル酸アルキルエステル化合物のアクリル酸アルキルエステルの炭素数が４〜３８の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法。
【請求項５】
前記相変換物質水性ポリウレタンマイクロカプセルが、界面重合法を利用し水性ポリウレタンに相変換物質を閉じ込めてなるマイクロカプセルであることを特徴とする請求項１に記載のマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法。
【請求項６】
前記水性ポリウレタンが、少なくとも２，２−ジ（ヒドロキシメチル）プロピオン酸トリエチルアミン塩、スルホン酸ナトリウム塩、２−２−ジ（ヒドロメチル）プロピオン酸トリエチルアミン塩混合物、スルホン酸ナトリウム塩混合物から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法。
【請求項７】
前記マイクロカプセル複合水性ポリウレタンが、さらに架橋剤、消泡剤及び増粘剤を混合して繊維に塗布してなるものであることを特徴とする請求項１に記載のマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法。
【請求項８】
前記繊維が、織物であることを特徴とする請求項７に記載のマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法。
【請求項９】
前記繊維が、不織物であることを特徴とする請求項７に記載のマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法。
【請求項１０】
前記繊維が、繊維を有する構造物であることを特徴とする請求項７に記載のマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法。
【請求項１１】
前記架橋剤が、トリポリシアンアミン架橋剤、イソシアン酸塩架橋剤、トリポリシアンアミン架橋剤の混合物、イソシアン酸塩架橋剤の混合物からなる群より選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項７に記載のマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかの１項に記載の製造方法により得られたマイクロカプセル複合水性ポリウレタン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロカプセル複合水性ポリウレタン、特に分散液の製造方法および該製造方法により得られるマイクロカプセル複合水性ポリウレタンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
相変換物質又は相転移物質（Ｐｈａｓｅ−Ｃｈａｎｇｅ　Ｍａｔｅｒｉａｌ：ＰＣＭと称する）は、特定の範囲の温度条件によって物理的形態が固相から液相に変化するか又は液相から固相に転換する物質である。かかる転移の過程において大量の潜熱を放出又は吸収する。
相変換物質は、体積の大きい絶縁紡績材料の改良に選択的に用いられ、不織布の材質として用いられる場合、相変換物質は、標準的な絶縁応用材料とされる。即ち、相変換物質は、一般の同等の絶縁効果を有する紡績材料の材料体積を大幅に縮小することができる。しかもかかる材料の熱吸収と放熱伝導は制御することができるという特異性も存在する。
【０００３】
相変換物質の効果は、通常、その材料の特性によって決定される。相変換が発生する場合、極めて大きな潜熱が確認され、かつエネルギーを保留して絶縁効果が提供される。
【０００４】
相変換物質を紡績製品に応用する場合、一般に相変換物質は、マイクロカプセルに閉じ込め、さらに繊維内に埋め込むか又は紡績製品上に塗布する方法が採用される。また、相変換物質を有するマイクロカプセルを塗布した紡績製品には、潜熱の効果が得られるが、通気性、柔軟性、洗浄性及び耐久性も要求される。しかも、塗布加工の過程において温度の変化、及び圧力の変化に対抗することができるが、化学品に対する耐久性が必要とされる。
【０００５】
アメリカ合衆国特許第５，３６６，８０１号明細書“Ｆａｂｒｉｃ　ｗｉｔｈ　ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｅｎｈａｎｃｅｄ　ｔｈｅｒｍａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ”は、織物と、繊維と、マイクロカプセルに閉じ込めた軟化点：−５．５〜６１．４℃の炭化水素パラフィン（ＣｎＨ２ｎ＋２，ｎ＝１３〜２８）とに、ポリウレタン、二トリルゴム、クロロプレンゴム、ポリビニルアルコール、シリコンゴム、エチレンビニル、ポリエチレンアセテート、アクリルとからなる高分子バインダ、及びプラスチック結晶体を加えた組成物を開示している。かかる開示から分かるように、本発明が提供するマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法は、商業価値が極めて高く、かつ高い実用性を具えたものである。
【０００６】
また、アメリカ合衆国特許第６，２７０，８３６号明細書“Ｇｅｌ−ｃｏａｔｅｄ　ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅｓ”には、ゾル−ゲル法によって炭化水素パラフィン（ＣｎＨ２ｎ＋２，ｎ＝１０〜３０）、プロピレングリコール（例えば２，２ジメチル基−１，３−プロピレングリコール）及び脂肪酸エステル（例えばヘキサン酸メチルエステル）相変換物質を塗布することが開示されている。かかる発明の開示から分かるように、本発明の製造方法により得られるマイクロカプセル複合水性ポリウレタンは好ましい弾性を有し、後処理の塗布加工時に破砕しにくい特性を具えたものである。よって商業的価値が極めて高いものといえる。
【０００７】
アメリカ合衆国特許第６，２０７，７３８号明細書“Ｆａｂｒｉｃ　ｃｏａｔｉｎｇ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ｅｎｅｒｇｙ　ａｂｓｏｒｂｉｎｇ　ｐｈａｓｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ”は、湿式のマイクロカプセルに炭化水素パラフィン（ＣｎＨ２ｎ＋２，ｎ＝１３〜２８）を閉じ込め、高分子バインダ、界面活性剤、分散剤、消泡剤、及び増粘剤を添加したものであり、織物用コーティング組成物を開示している。かかる特許の開示から分かるように、本発明のマイクロカプセル複合水性ポリウレタンは、応用性において極めて大きな潜在能力を有する。即ち本発明によれば、架橋剤、消泡剤及び増粘剤を分散液に添加するだけでよく、応用上も極めて簡便である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、好ましい弾性を具え、後処理における塗布加工時に破砕しにくい特性を有するマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の課題は、合成の過程において相変換物質水性ポリウレタンカプセル水溶液を加えることによって、マイクロカプセル複合水性ポリウレタンの均一な分散液を形成し、含水量を減少させたマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法を提供することにある。
【００１０】
さらに、本発明の課題は従来の炭化水素パラフィンの代替となるマイクロカプセルに詰め込まれたマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、従来の技術の開発状況に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、水性ポリウレタンを合成する過程において、相変換物質を含む水性ポリウレタンマイクロカプセルを加えた水溶液を使用して均一な分散液を得ることによって前記課題を解決できる点に着眼し、かかる知見に基づいて本発明を完成させた。
【００１２】
かくして、本発明によれば、
マイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法であって、該水性ポリウレタンを合成する過程において、相変換物質を含む水性ポリウレタンマイクロカプセルを加えた水溶液を用いて均一な分散液を得ることを特徴とするマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法
が提供される。
また、本発明によれば
請求項１ないし１１のいずれかの１項に記載の製造方法により得られたマイクロカプセル複合水性ポリウレタン
が提供される。
【００１３】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明に係るマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法によれば、該水性ポリウレタンを合成する過程において、相変換物質を含む水性ポリウレタンマイクロカプセルを含有する水溶液を用いて均一な分散液を得る方法を提供するものであるが、さらに好ましい実施の態様として次に掲げるものを包含する。
【００１４】
即ち、請求項２に記載するマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法は、少なくともアクリル酸エステル化合物又はアクリル基アクリル酸エステル化合物の混合物から選択される相変換物質を用いる方法である。
【００１５】
請求項３に記載するマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法は、アルキル基の炭素数が１〜２６の範囲にあるアクリル酸アルキルエステル化合物を用いる方法である。
【００１６】
請求項４に記載するマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法は、アクリル酸アルキルエステルの炭素数が４〜３８の範囲にあるアクリル酸アルキルエステル化合物を用いる方法である。
【００１７】
請求項５に記載するマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法は、界面重合法を利用して水性ポリウレタンに相変換物質を閉じ込めてなる相変換物質水性ポリウレタンマイクロカプセルを用いる方法である。
【００１８】
請求項６に記載するマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法は、少なくとも２，２−ジ（ヒドロキシメチル）プロピオン酸トリエチルアミン塩、スルホン酸ナトリウム塩、２−２ジ（ヒドロメチル）プロピオン酸トリエチルアミン塩混合物及びスルホン酸ナトリウム塩混合物の群から選択される水性ポリウレタンを用いる方法である。
【００１９】
請求項７に記載するマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法が、さらに架橋剤、消泡剤及び増粘剤を混合して繊維に塗布して得られるマイクロカプセル複合水性ポリウレタンを用いる方法である。
【００２０】
請求項８に記載するマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法が前記繊維として織物を用いる方法である。
【００２１】
請求項９に記載するマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法が前記繊維として不織物を用いる方法である。
【００２２】
請求項１０に記載するマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法が前記繊維として繊維を有する構造物を用いる方法である。
【００２３】
請求項１１に記載するマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法が前記架橋剤としてトリポリシアンアミン架橋剤、イソシアン酸塩架橋剤、トリポリシアンアミン架橋剤の混合物、イソシアン酸塩架橋剤の混合物からなる群より選択された少なくとも一種を用いる方法である。
また、本発明によれば、請求項１２に記載するように、請求項１〜１１に記載された製造方法により得られたマイクロカプセル複合水性ポリウレタンが提供される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明は、マイクロカプセル複合水性ポリエレタンの製造方法を提供して均一な分散液を形成するものであって、その特徴は該水性ポリウレタンの合成過程において、相変換物質水性ポリウレタンを水溶液に加えて均一な分散液を得て、さらに架橋剤と、消泡剤と、増粘剤とを混合し、繊維上に複合させることにある。該繊維は、織物、不織物又は繊維を有する構造体から選択される。該水性ポリウレタンは、２，２−ジ（ヒドロキシメチル）プロピオン酸トリエチルアミン塩、スルホン酸ナトリウム塩、２−２ジ（ヒドロメチル）プロピオン酸トリエチルアミン塩混合物、スルホン酸ナトリウム塩混合物の中から少なくとも１以上選択する。言い換えれば、本発明に係る「マイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法は、相変換物質水性ポリウレタンマイクロカプセルが、主に水性ポリウレタンであって、界面重合法を利用してアクリル酸エステル化合物変換物質を閉じ込めたマイクロカプセルである、該アクリル酸エステル化合物は、アクリル基の炭素数が１〜２６の範囲内にあって、アクリル酸アルキルエステルの炭素数が４〜３８の範囲内にあるものが好ましい。さらに、アクリル酸アルキルエステルとしてはアクリル酸部分の炭素数が３〜１２に特定されたものが好ましい。かかる相変換物質は、相変換物質マイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造時において、０〜８０℃に変化しても用いることができる。
次いで、関連する図面と実施例を挙げて詳述する。即ち、図面に基づき、本発明の原理を説明し、かつ本発明のその他の応用例及び特徴を説明する。
【００２５】
実施例１
先ず、図１と表１に基づいて説明する。
本発明により提供されるマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法は、図１に開示するようにステップ１０から開始し、ステップ１１及び１２において水性ポリウレタンプレポリマー（１３）を合成する。即ち、ポリグリコール（１１）と、イソシアン酸エステル（１２）とを反応する。その合成の過程において、ジイソシアン酸エステルの含有量が必要な理論値に至るまで滴定し、グリコール類との反応を完成したことを表示する。
【００２６】
次いで、ステップ１４を実行する。このステップはトリエチルアミンによって水性ポリウレタン・プレポリマーを中和する。このステップの次に、ステップ１５の如くラクトン又はスルホン酸ナトリウム塩を含むジアミン類化合物を加えてもよい。なお、ステップ１４は任意の手段として省略することもできる。
【００２７】
次いで、ステップ１６において相変換物質水性ポリウレタンマイクロカプセル水溶液を加え、ステップ１８に開示するように相変換物質水性ポリウレタンマイクロカプセルの水性ポリウレタンが均一にされた分散液を得る。
【００２８】
【表１】
2004083765.tif 000003
【００２９】
実施例２
図１と、表２を参考にして以下に説明する。
本発明の提供するマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造方法は、図１に開示するようにステップ１０から開始し、ステップ１１と、ステップ１２とを実行する。ステップ１１および１２においては、それぞれポリグリコール（１１）、及びジイソシアン酸エステルを予め合成し、その合成の過程において、ジイソシアン塩エステルの含有量が必要な理論値に至るまで滴定し、グリコール類との反応を完結する。
【００３０】
次いで、ステップ１４を実行する、このステップによりトリエチルアミンによって水性ポリウレタン・プレポリマーを中和する。このステップの次に、ステップ１５の如くラクトン又はスルホン酸ナトリウム塩を含むジアミン類化合物を加えてもよい。
【００３１】
次に、ステップ１７において鎖延長剤を加え、ステップ１６において相変換物質水性ポリウレタンカプセル水溶液を拡散して分散させた後、ステップ１８に開示するように相変換物質水性ポリウレタンマイクロカプセルが形成された水性ポリウレタンの均一な分散液を得る。
【００３２】
【表２】
2004083765.tif 000004
【００３３】
実施例３
表３を参照して以下に説明する。
本発明をさらに一歩進んで商業的に利用する場合、本発明によれば、マイクロカプセル複合水性ポリウレタンを架橋剤、消泡剤及び増粘剤と混合して繊維に塗布することができる。該架橋剤としてはトリポリシアンアミン架橋剤、ジイソシアン酸エステル架橋剤、トリポリシアンアミン架橋剤の混合物、ジイソシアン酸エステル架橋剤の混合物からなる群より少なくとも一種を選択することができる。
【００３４】
【表３】
2004083765.tif 000005
【００３５】
以上は、本発明の好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。従って、当業者のなし得る修正又は変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の範囲に属するものである。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、次に掲げる特徴と効果を具有する。
１．本発明は、一種の水性ポリウレタンを提供するものであって、界面重合法を利用して相変換物質を閉じ込めてなるマイクロカプセルに関し、好ましい弾性を備え後処理の加工の工程において容易に破砕しないものであり、この点において新規性を有する。。
２．本発明によれば合成の過程において相変換物質水性ポリウレタンカプセルを水溶液に加えて、カプセル複合水性ポリウレタンが均一に分散した分散液を得るものである。従って、含水量が大幅に低減し、本発明の効果の増進を達成することができる。この点において進歩性を有する。
３．本発明におけるアクリル酸アルキルエステル化合物の相変換物質は温度範囲が０〜８０℃であって、炭化水素パラフィンの代替とすることができる。
４．本発明をマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの均一な分散液の製造に応用する場合、架橋剤、消泡剤及び増粘剤を加えることによって繊維構造物への塗布に応用することができる。よって、本発明は商業用に幅広い用途を有し、この点において産業上の利用性を具えたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるマイクロカプセル複合水性ポリウレタンの製造工程を示すフローチャートである。
【図１】
2004083765.tif 000006