特許 7183202 発泡ＴＰＵと水性コーティングとを含んでなる物品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-25

(45)【発行日】2022-12-05

(54)【発明の名称】発泡ＴＰＵと水性コーティングとを含んでなる物品

(51)【国際特許分類】

   B32B 27/40 20060101AFI20221128BHJP

   B32B 5/18 20060101ALI20221128BHJP

   C09D 175/00 20060101ALI20221128BHJP

   B05D 1/36 20060101ALI20221128BHJP

   B05D 7/02 20060101ALI20221128BHJP

   B05D 7/24 20060101ALI20221128BHJP

   C08G 18/00 20060101ALI20221128BHJP

   C08G 18/48 20060101ALI20221128BHJP

   C08G 18/73 20060101ALI20221128BHJP

【ＦＩ】

B32B27/40

B32B5/18

C09D175/00

B05D1/36 Z

B05D7/02

B05D7/24 301F

B05D7/24 302T

B05D7/24 302S

C08G18/00 F

C08G18/48

C08G18/73

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2019572623

(86)(22)【出願日】2018-06-27

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-08-27

(86)【国際出願番号】 EP2018067211

(87)【国際公開番号】W WO2019007770

(87)【国際公開日】2019-01-10

【審査請求日】2020-12-14

(31)【優先権主張番号】17179593.3

(32)【優先日】2017-07-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】515266223

【氏名又は名称】コベストロ、ドイチュラント、アクチエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】ＣＯＶＥＳＴＲＯ ＤＥＵＴＳＣＨＬＡＮＤ ＡＧ

(74)【代理人】

【識別番号】110000796

【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ロルフ、イーニヒ

(72)【発明者】

【氏名】トーマス、ミヒャエリス

【審査官】増田 亮子

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１０－５３４５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５２３９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５２５１８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ３２Ｂ １／００－４３／００

Ｃ０９Ｄ １７５／００

Ｂ０５Ｄ １／００－７／２６

Ｃ０８Ｊ ７／０４

Ｂ２９Ｃ ４４／００－４４／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材としての、発泡熱可塑性ポリウレタン粒子が融合してなる発泡熱可塑性ポリウレタンと、前記基材の少なくとも一部にコーティングとを含んでなる物品であって、前記コーティングが水性ポリウレタン尿素溶液／分散液の硬化物からなり、前記ポリウレタン尿素がポリカーボネート構造単位を含んでなる、物品。

【請求項2】

前記発泡熱可塑性ポリウレタンが少なくとも一種のポリエーテルを含んでなる、請求項１に記載の物品。

【請求項3】

前記発泡熱可塑性ポリウレタンが少なくとも一種の潤滑剤をさらに含んでなる、請求項１または２のいずれか一項に記載の物品。

【請求項4】

前記少なくとも一種の潤滑剤が、タルク、金属化合物、シリカ、Ｃ_１０－Ｃ_２２カルボン酸の塩、Ｃ_１０－Ｃ_２２カルボン酸のエステル、シリコーンオイル、ポリテトラフルオロエチレン、またはそれらの少なくとも二種の組み合わせからなる群より選択される、請求項３に記載の物品。

【請求項5】

前記ポリウレタン尿素が、少なくとも下記の遊離体の反応によって得られる請求項１～４のいずれか一項に記載の物品：
ａ）ポリカーボネートジオール、
ｂ）鎖延長剤としての脂肪族または脂環式ジアミンまたはヒドラジン、および
ｃ）脂肪族、脂環式、または芳香族ジイソシアネート。

【請求項6】

前記ポリウレタン尿素がアルコキシシラン構造単位を含んでなる、請求項１～５のいずれか一項に記載の物品。

【請求項7】

前記水性ポリウレタン尿素溶液／分散液の固形分が、前記ポリウレタン尿素溶液／分散液の総重量に対して３５～６０重量％の範囲である、請求項１～６のいずれか一項に記載の物品。

【請求項8】

前記ポリウレタン尿素溶液／分散液が少なくとも一種の着色剤をさらに含んでなる、請求項１～７のいずれか一項に記載の物品。

【請求項9】

前記ポリウレタン尿素溶液／分散液が少なくとも一種のポリイソシアネートをさらに含んでなる、請求項１～８のいずれか一項に記載の物品。

【請求項10】

靴底、シート、例えば自動車のシートもしくはチャイルドシート、チューブ、例えば自転車のチューブ、ロール、例えばキャビンロール、バンパー、例えば自動車のバンパー、クッション、およびマットレス、またはそれらの少なくとも２つの組み合わせからなる群から選択される請求項１～９のいずれか一項に記載の物品。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか一項に記載の前記物品を含んでなる、履物。

【請求項12】

下記の工程：
１）発泡熱可塑性ポリウレタン粒子が融合してなる発泡熱可塑性ポリウレタンを含んでなる基材を準備すること、
２）水性ポリウレタン尿素溶液／分散液を工程１）の前記基材の少なくとも一部に適用すること、ここで、ポリウレタン尿素がポリカーボネート構造単位を含んでなる、
３）コーティングを得るために工程２）の前記水性ポリウレタン尿素溶液／分散液を硬化させること、ならびに
４）所望により、工程２）および３）を少なくとも１回繰り返し、工程２）を繰り返す場合に前記水性ポリウレタン尿素溶液／分散液を工程３）または繰り返された工程３）で得られた硬化コーティングに適用することを含んでなる、請求項１～１０のいずれか一項に記載の前記物品の製造方法。

【請求項13】

工程２）において、前記水性ポリウレタン尿素溶液／分散液が、ブラッシング、スプレー、ローリング、ロールコーティング、スロットコーティング、浸漬、および／または印刷により基材に適用される請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

工程２）においてかつ／または工程２）を繰り返す場合に使用される前記水性ポリウレタン尿素溶液／分散液が、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ２４３１に準拠して１０～３０秒の粘度を有する、請求項１２または１３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】

発泡熱可塑性ポリウレタン粒子が融合してなる発泡熱可塑性ポリウレタンを含んでなる基材の装飾コーティングのための水性ポリウレタン尿素溶液／分散液の使用であって、前記ポリウレタン尿素がポリカーボネート構造単位を含んでなる、使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基材として発泡熱可塑性ポリウレタンを含んでなり、かつ該基材上に特定の水性コーティングを含んでなる物品、履物、該物品を製造する方法、ならびにポリウレタン尿素溶液の使用に関する。

【0002】

発泡熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）は、柔軟性、弾性、および振動減衰特性で知られている（国際公開第９４／２０５６８Ａ１号）。一般に、発泡ＴＰＵは、得られた熱可塑性ポリウレタンの成分の押出過程と、それに続く造粒過程を用いて製造される。粒子の発泡は、推進剤（propellant）／発泡剤で粒子を含浸させ、続いて熱処理することによって（国際公開第２００７／０８２８３８Ａ１号）、または例えば、推進剤（propellant）／発泡剤を含有するミクロスフェアのマスターバッチを使用することによって（国際公開第２００５／０２３９２０Ａ１号）、蒸気または高温の空気のいずれかで誘発することができる。さまざまな推進剤（propellants）／発泡剤が粒子の発泡に有用である（概要が国際公開第２０１０／１３６３９８Ａ１号に示されている）。

【0003】

それぞれの製品を製造および成形するには、発泡ＴＰＵは通常、型に入れられ、蒸気や熱に曝されて、結果として発泡粒子の外面が融合する。しかし、発泡ＴＰＵ粒子を輸送する場合、例えばそれらを型に流し込むだけでなく、袋、樽、パイプなどで輸送する場合、それらの粒子は互いに付着する傾向があり、それぞれの表面に凝塊および好ましくない沈着を生じさせる。これは、一方では発泡ＴＰＵ粒子の加工性に影響し、他方では物品の製造プロセス全体の制御性と再現性に悪い影響を及ぼす。

【0004】

したがって、通常、潤滑剤などの添加剤が、上記の付着の問題を軽減するために、製造中または製造後に発泡ＴＰＵ粒子に添加される（例えば国際公開第２０１３／１８２５５５Ａ１号）。これらの添加剤は、輸送中の粒子の付着を減少または防止するが、生成される製品の内部および表面に残る。したがって、発泡ＴＰＵを含んでなる得られた物品上にコーティングを生成することを目的とするあらゆるアプローチは、物品上の潤滑剤が成形発泡ＴＰＵの表面とコーティング自体の間の付着に負の影響も示すという問題に直面する。

【0005】

したがって、発泡ＴＰＵ基材をうまくコーティングしようとした多くの実験が失敗した。これは、発泡ＴＰＵ基材が可撓性であり、したがって、この基材が使用時に曲げられても（歩行時の靴底など）、それぞれのコーティングが基材に付着する必要があるということに起因する。したがって、例えばアクリルコーティングなどの、剛性表面の抵抗性（耐薬品性、耐水性、引っかき抵抗性、耐紫外線性、および／または耐久性など）を向上することが知られている多くのコーティングも、ひびが入り、曲げられた可撓性基材から剥離する。

【0006】

それでもなお、改良または装飾された外観を提供する、パターンを適用する、または耐水性、耐薬品性、引っかき抵抗性、耐紫外線性、および／もしくは耐久性を高めるために、それらの基材をコーティングすることが望ましい場合がある。

【0007】

発泡ＴＰＵ基材の外観を改良するために、発泡ＴＰＵ粒子自体の染色が記載されている方法がある。国際公開第２０１４／０５２２４３Ａ１号および国際公開第２００５／０２３９２０Ａ１号は、得られる物品の色を変えるための染料の添加について記載している。しかし、染色の方法には、原則として、実際に必要な染料の量が、所望の効果を得るために必要な染料の量を超えるという欠点がある。得られる成形品の外面のみが見えるので、物品の内側にある染料は不要である。これは、発泡ＴＰＵを含んでなる染色物品を製造する際のコストの増加につながる。さらに、染料自体は、発泡ＴＰＵ物品の得られる特性に影響を与える可能性があり、したがって具体的に適合させる必要がある。

【0008】

国際公開第２０１２／０６５９２６Ａ１号は、２成分ポリウレタンを含むハイブリッド材料の製造前に、最初に洗浄によって発泡粒子を、助剤の付着残留物のない状態にすることを記載している。洗浄は硝酸と水を使用して行われる。この方法では、洗浄の追加工程が生じ、そのうえ、刺激の強い物質が洗浄に使用される。

【0009】

国際公開第２００９／１２０５６０Ａ１号は、水性２成分コーティング組成物でコーティングされた発泡ＴＰＵ（foamed TPU）含んでなる物品を記載している。しかし、この文献では、発泡ＴＰＵ（foamed TPU）基材の使用についてのみを記載しているにすぎない。ＴＰＵ発泡体（TPU foams）は、発泡ＴＰＵとはまったく異なる方法を使用して製造されるので、それぞれの基材の外面に潤滑剤が存在するという問題に直面しない。したがって、この先行技術文献は、本質的に潤滑剤を必要とせず、したがって潤滑剤を含まない発泡体の表面上のコーティングについて記載している。そうした理由で、該文献の発明者らは、記載のコーティングがＴＰＵ発泡体（TPU foam）に付着することを発見した。

【0010】

この先行技術に鑑みて、本発明の目的は、先行技術から公知の少なくとも１つ、好ましくはすべての欠点を克服することであった。特に、本発明の目的は、発泡ＴＰＵに十分に付着するコーティングを提供することであった。さらに、本発明の特定の目的は、発泡ＴＰＵを折り曲げた（bending）ときまたは曲げた（flexing）ときでも付着する発泡ＴＰＵ上のコーティングを提供することであった。発泡ＴＰＵは、その表面上に存在する潤滑剤を洗浄または除去する必要がないことが好ましい。

【0011】

これらの目的は、以下に詳細に記載する本発明による物品、本発明による履物、本発明による物品を製造する方法、および本発明による使用によって達成された。

【0012】

本発明によれば、基材としての発泡熱可塑性ポリウレタンと、前記基材の少なくとも一部にコーティングとを含んでなる物品が提供され、そのコーティングは、溶媒として少なくとも水を含んでなるポリウレタン尿素溶液／分散液を硬化することによって得られ、そのポリウレタン尿素はポリカーボネート構造単位を含んでなることを特徴とする。

【0013】

驚くべきことに、ポリウレタン尿素がポリカーボネート構造単位を含んでなるポリウレタン尿素溶液／分散液が発泡ＴＰＵ基材に付着することが見出された。さらに、驚くべきことに、発泡ＴＰＵ上の潤滑剤の存在下でさえ、発泡ＴＰＵ上のコーティングの付着が十分であることが見出された。したがって、製造方法に起因して発泡ＴＰＵの表面に存在する添加剤を洗浄するステップまたは添加剤の除去する必要がない。

【0014】

理論に縛られることを望むものではないが、ポリウレタン尿素コーティングのポリカーボネート構造単位は、発泡ＴＰＵ表面への付着を促進すると考えられる。さらに、以下に述べるように水を使用することによって、ポリウレタン尿素コーティングと発泡ＴＰＵ表面の付着性が付加的に向上し、好ましくは相乗的に向上すると考えられる。水性ポリウレタン尿素溶液／分散液を使用すると、発泡ＴＰＵの表面は部分的に溶解し、すなわち部分的に膨潤すると考えられている。したがって、溶液／分散液に存在するポリウレタン尿素ポリマー鎖は、発泡ＴＰＵ表面の緩んだ網状組織に部分的に浸透でき、水の蒸発時にポリウレタン尿素の物理的な閉じ込め（相互浸透ネットワークの形成）をもたらす。しかし、発泡ＴＰＵ表面はわずかに膨潤するだけなので、発泡ＴＰＵのバルク特性はその過程によって著しく影響を受けず、完全に維持されるようである。

【0015】

さらに、驚くべきことに、ポリカーボネート構造単位を含んでなるポリウレタン尿素コーティングの付着性は、物品が折り曲げられた（bent）または曲げられた（flexed）場合でも十分であることがわかった。したがって、発泡ＴＰＵ上に安定したコーティングが得られ、その付着性は、物品が折り曲げられた（bent）または曲げられた（flexed）場合でも維持される。同時に、発泡ＴＰＵ基材の特性、すなわち機械的特性および／または機能的特性は、好ましくは－２０～＋４０℃の範囲の温度で維持される。

【0016】

くわえて、発泡ＴＰＵ基材をコーティングすることによって、コーティングなしのＴＰＵ表面と比較して、基材の耐水性、耐薬品性、引っかき抵抗性、耐紫外線性、および／または耐久性がうまく向上した。特に、コーティングされていないＴＰＵ表面と比較して、コーティングによって発泡ＴＰＵの表面の耐汚れ性（soil resistance）を上げることができる。さらに、コーティングされていないＴＰＵ表面と比較して、発泡ＴＰＵの表面の粗さを小さくすることができる。

【0017】

本発明によれば、「発泡ＴＰＵ」という表現は、熱可塑性ポリウレタンでできた粒子発泡体を指す。好ましくは、この用語は、発泡ＴＰＵ粒子を形成し、それらを型で成形することによって得られる製品を指す。発泡ＴＰＵ粒子の表面に潜在的に存在する添加剤、好ましくは潤滑剤を除去できる、かつ／または除去することを意図する、この得られた成形品の洗浄（washing）または洗浄（cleaning）が行われないことが好ましい。しかし、これは、発泡ＴＰＵが基材のコーティングの前、例えばダストの除去などの前に、それによって発泡ＴＰＵ基材の表面の添加剤が意図せず除去される、通常使用される従来の方法で洗浄されないことを意味するものではない。必要であれば、好ましくは５重量％未満のイオン性またはアニオン性界面活性剤を含んでなることができるアセトンまたはアルコールをベースとするＰＵクリーナーを使用することができる。ＰＵクリーナーの例には、ウルト社（Ａｄｏｌｆ Ｗｕｅｒｔｈ ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ、キュンツェルザウ－ガイスバッハ、ドイツ）のＰＵＳＲ５００、ドクター・シュルツ社（ＣＣ－Ｄｒ－Ｓｃｈｕｔｚ ＧｍｂＨ、ボン、ドイツ）のＣＣ－ＰＵ－Ｒｅｉｎｉｇｅｒなどがある。したがって、好ましくは、発泡ＴＰＵ基材は、その製品の加工に起因して存在する添加剤の大部分を本質的に含んでなる。好ましくは、発泡ＴＰＵ基材は、コーティングに供したときの発泡ＴＰＵ１００部に対して、０．１～１０重量部、より好ましくは０．２５～７．５５重量部、最も好ましくは０．５～６重量部の少なくとも一種の潤滑剤を含んでなる。潤滑剤は、発泡ＴＰＵ基材に均一に分散して存在しうる。しかし、発泡ＴＰＵ粒子の表面に蓄積されることが好ましい。本発明によれば、「潤滑剤」という用語は、好ましくは、発泡することになるポリマー粒子の流動性を維持または増強することができる薬剤を指す。

【0018】

発泡ＴＰＵはクローズドセル構造を有することが好ましい。

【0019】

好適なＴＰＵおよび発泡ＴＰＵ基材の調製方法は、当業者に公知である。好ましくは、発泡ＴＰＵ基材は、国際公開第９４／２０５６８Ａ１号、国際公開第２００７／０８２８３８Ａ１号、国際公開第２００５／０２３９２０Ａ１号、国際公開第２００７／０４５５８６Ａ１号、国際公開第２０１０／１３６３９８Ａ１号、国際公開第２０１４／１２６７９９Ａ１号、および国際公開第２０１３／１５３１５３Ａ１号に記載の方法のいずれか１つに従って製造され、それらは、発泡ＴＰＵの製品および／または発泡ＴＰＵ基材に関する参照として本明細書に組み込まれる。

【0020】

好ましくは、ＴＰＵは、イソシアネート（ａ）と、好ましくは０．５ｋｇ／ｍｏｌ～１０ｋｇ／ｍｏｌのモル質量のイソシアネートに対して反応性のある化合物（ｂ）と、適切な場合、好ましくは０．０６ｋｇ／ｍｏｌ～０．５ｋｇ／ｍｏｌのモル質量の鎖延長剤(chain extenders)（ｃ）との混合物の反応によって生成される。他の好ましい実施態様では、ＴＰＵの製造のために、少なくとも一種の鎖調節剤(chain regulator)（ｃ１）、および少なくとも一種の触媒（ｄ）、および適切な場合、少なくとも一種の充填剤、補助剤、および／または少なくとも一種の添加剤（ｅ）も混合物に加えられる。

【0021】

ＴＰＵの製造中に通常使用される成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｃ１）、（ｄ）、および（ｅ）は、以下の例で説明され、次の物質の群を含んでなる：イソシアネート（ａ）、イソシアネートに対して反応性のある化合物（ｂ）、鎖延長剤（ｃ）、鎖調節剤（ｃ１）、触媒（ｄ）、および／または少なくとも一種の従来の充填剤、補助剤、および／または添加剤（ｅ）。

【0022】

ＴＰＵの製造には、イソシアネート（ａ）とイソシアネートに対して反応性のある化合物（ｂ）の混合物が常に必要である。成分（ｃ）、（ｃ１）、（ｄ）、および（ｅ）の更なる添加は任意選択であり、個々に、または可能な変形のいずれかを使用することによって行うことができる。ここでの成分とは、個々の物質または前記成分内の物質の混合物を意味する。

【0023】

イソシアネート（ａ）成分、イソシアネートに対して反応性のある化合物（ｂ）、鎖延長剤（ｃ）、およびもし使用する場合、鎖調節剤（ｃ１）は、構造成分と呼ばれる。好ましい実施態様では、使用される有機イソシアネート（ａ）は、脂肪族、脂環式、芳香脂肪族（araliphatic）、および／または芳香族イソシアネート、およびさらに好ましいジイソシアネートを含んでなる。好ましいジイソシアネートの例は、トリ、テトラ、ペンタ、ヘキサ、ヘプタ、および／またはオクタメチレンジイソシアネート、２－メチルペンタメチレン１，５－ジイソシアネート、２－エチルブチレン１，４－ジイソシアネート、ペンタメチレン１，５－ジイソシアネート、ブチレン１，４－ジイソシアネート、１－イソシアナト－３，３，５－トリメチル－５－イソシアナトメチルシクロヘキサン（イソホロンジイソシアネート、ＩＰＤＩ）、１，４－および／または１，３－ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（ＨＸＤＩ）、シクロヘキサン１，４－ジイソシアネート、１－メチルシクロヘキサン２，４－および／または２，６－ジイソシアネート、および／またはジシクロヘキシルメタン４，４’－、２，４’－、および２，２’－ジイソシアネート、ジフェニルメタン２，２’－、２，４’－、および／または４，４’－ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ナフチレン１，５－ジイソシアネート（ＮＤＩ）、トリレン２，４－および／または２，６－ジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート、３，３’－ジメチルジフェニルジイソシアネート、１，２－ジフェニルエタンジイソシアネート、ならびにフェニレンジイソシアネートである。

【0024】

好ましい実施態様では、イソシアネートに対して反応性のある使用化合物（ｂ）は、ポリエステロール、ポリエーテロール、および／またはポリカーボネートジオールを含んでなり、これらの別の慣習的な一般用語は「ポリオール」である。

【0025】

ＴＰＵは、少なくとも一種のポリエーテルアルコールから製造されることが好ましく、少なくとも一種のポリエーテルジオールを使用することが特に好ましい。したがって、得られる発泡熱可塑性ポリウレタンは、少なくとも一種のポリエーテルを含んでなることが好ましい。非常に特に好ましいポリエーテルジオールは、ポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールである。ポリエーテルアルコールは、好ましくはモル質量０．６ｋｇ／ｍｏｌ～４．５ｋｇ／ｍｏｌ、特に好ましくはモル質量０．８～２．５ｋｇ／ｍｏｌで使用される。ポリエーテルアルコールは、個々に、あるいはさまざまなポリエーテルアルコールの混合物の形で使用される。

【0026】

代替的な実施態様では、ＴＰＵはポリエステルアルコールから製造される。好ましい一実施態様では、この目的のためにポリエステルジオールが使用される。一種の好ましいポリエステルジオールは、アジピン酸と１，４－ブタンジオールから製造される。ポリエステルアルコールの好ましい実施態様は、０．６ｋｇ／ｍｏｌ～４．０ｋｇ／ｍｏｌのモル質量、特に好ましくは０．８～２．５ｋｇ／ｍｏｌのモル質量を有する。

【0027】

さらに好ましい実施態様では、前記ポリオールの平均官能価は１．８～２．３、好ましくは１．９～２．２、特に２である。

【0028】

好ましい実施態様で使用される鎖延長剤（ｃ）は、脂肪族、芳香脂肪族（araliphatic）、芳香族、および／または脂環式化合物を含んでなり、さらに好ましい実施態様では、０．０６ｋｇ／ｍｏｌ～０．５ｋｇ／ｍｏｌのモル質量を有する。いくつかの好ましい実施態様では、鎖延長剤（ｃ）は、２つの官能基を有する化合物、例えば、ジアミン、ならびに／またはアルキレンラジカル中に２～１０個の炭素原子を有するアルカンジオール、特に１，２－エタンジオール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ならびに／または、４～２０個の炭素原子を有する、ジ－、トリ－、テトラ－、ペンタ－、ヘキサ－、ヘプタ－、オクタ－、ノナ－、および／またはデカアルキレングリコール、ならびに対応するオリゴグリコールおよび／またはポリプロピレングリコールである。更なる実施態様では、上記の鎖延長剤の混合物がＴＰＵの製造に使用される。

【0029】

いくつかの実施態様では、鎖調節剤（ｃ１）が通常０．０３ｋｇ／ｍｏｌ～０．５ｋｇ／ｍｏｌのモル質量で使用される。鎖調節剤は、イソシアネートに関連する官能基を１つだけ有する化合物である。鎖調節剤の例は、一価アルコール、単官能性（monofunctional）アミン、好ましくは１－ブチルアミン、１－ヘキシルアミン、および／または一価ポリオール、好ましくは１－ブタノール、１－ヘキサノール、および１－オクタノールである。鎖調節剤を使用して、個々の成分から構成される混合物の流動特性を所望のように調整することができる。

【0030】

好ましい実施態様で使用される鎖調節剤の量は、イソシアネートに対して反応性のある化合物ｂ）に対して、０重量％～５重量％、より好ましくは０．１重量％～１重量％である。鎖調節剤は、鎖延長剤にくわえて、または鎖延長剤の代わりに使用される。

【0031】

更なる実施態様では、少なくとも一種の触媒（ｄ）がＴＰＵ製造に使用され、特にジイソシアネート（ａ）のＮＣＯ基と、イソシアネート、好ましくは構造成分（ｂ）、（ｃ）、および（ｃ１）のヒドロキシ基に対して反応性のある化合物との反応を促進する。好ましい実施態様では、触媒は、第三級アミン、例えばトリエチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ－メチルモルホリン、Ｎ、Ｎ’－ジメチルピペラジン、２－（ジメチルアミノエトキシ）エタノール、ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、および類似する物質の群から選択されている。さらに好ましい実施態様において、少なくとも一種の触媒は、有機金属化合物の群から選択されており、言及されうる例は、チタン酸エステル、鉄化合物、例えば鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトネート、スズ化合物、例えば二酢酸スズ、二オクタン酸スズ、ジラウリン酸スズ、または脂肪族カルボン酸のジアルキルスズ塩、例えばジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレートなどである。

【0032】

ある実施態様では、触媒が個々に使用され、他の実施態様では、上記の少なくとも二種の触媒の混合物が使用される。好ましい実施態様において、触媒または触媒混合物の使用量は、イソシアネート、好ましくはポリヒドロキシ化合物に対して反応性のある化合物（ｂ）に対して０．０００１重量％～０．１重量％である。ポリマー（polymeric）および低分子量カルボジイミドなどの加水分解安定剤も、触媒（ｄ）とともに、または触媒の使用なしに、構造成分（ａ）～（ｃ）および必要に応じて（ｃ１）に添加することができる。

【0033】

更なる実施態様では、ＴＰＵはリン化合物を含んでなることができる。好ましい一実施態様で使用されるリン化合物は、三価リンの有機リン化合物、例えば亜リン酸塩およびホスホナイトを含んでなる。適切なリン化合物の例は、亜リン酸トリフェニル、ジフェニルアルキルホスファイト、フェニルジアルキルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、亜リン酸トリラウリル、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、ジ（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、トリステアリルソルビトールトリホスファイト、テトラキス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）４，４’－ジフェニレンジホスホナイト、トリイソデシルホスファイト、ジイソデシルフェニルホスファイト、およびジフェニルイソデシルホスファイト、またはそれらの混合物である。

【0034】

特に好ましい実施態様は、リン化合物の対応する酸への加水分解がポリウレタン、特にポリエステルウレタンへの損傷をもたらしうるので、加水分解しにくいリン化合物を含んでなる。したがって、特にポリエステルウレタンの場合、好適なリン化合物は、特に耐加水分解性の化合物である。耐加水分解性リン化合物の好ましい実施態様は、ジポリプロピレングリコールフェニルホスファイト、トリイソデシルホスファイト、トリフェニルモノデシルホスファイト、トリイソノニルホスファイト、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）４，４’－ジフェニレンジホスホナイト、およびジ（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、またはそれらの混合物である。

【0035】

更なる実施態様では、ＴＰＵは、酸化防止剤、光安定剤、ＵＶ安定剤、蛍光増白剤、および離型剤のような更なる添加剤を含んでなることができる。

【0036】

構造成分（ｂ）と（ｃ）のモル比は比較的広い範囲内で変わりうる。好ましい実施態様では、使用される鎖延長剤（ｃ）の総量に対する成分（ｂ）のモル比は１０：１～１：１０、好ましくは５：１～１：８、より好ましくは３：１～１：４で変動し、鎖延長剤（ｃ）の含有量が増加するにつれて、ここでのＴＰＵの硬度が高くなる。

【0037】

上で説明してきたように、得られる発泡ＴＰＵ粒子には、発泡過程の前および／または後に、少なくとも一種の潤滑剤が供給される。好適な潤滑剤の例は、タルク、リン酸三カルシウムなどの金属化合物、炭酸カルシウム、シリカ、特にデグッサ（Degussa）のアエロジル（Aerosil）（商標）などのヒュームドシリカ、長鎖（例えばＣ１０－２２）カルボン酸の塩、例えば、ステアリン酸カルシウムなどのステアリン酸塩、長鎖カルボン酸のエステル、例えば、ステアリン酸グリセロールなどのグリセロールエステル、シリコーンオイル、およびポリテトラフルオロエチレンである。潤滑剤は一般に、混合、スプレー適用(spray application)、ドラム適用、または他の従来の方法を介して、発泡されていてもよいＴＰＵ粒子（the optionally expanded TPU particles）に適用される(applied)。通常、任意選択で発泡されたＴＰＵ（the optionally expanded TPU）１００重量部に対して、０．０１～２０重量部、好ましくは０．１～１０重量部、特に好ましくは０．５～６重量部の量で使用される。

【0038】

物品の好ましい実施態様によれば、発泡熱可塑性ポリウレタンは、少なくとも一種の潤滑剤をさらに含んでなることが好ましい。より好ましくは、少なくとも一種の潤滑剤は、タルク、金属化合物、シリカ、Ｃ１０－Ｃ２２カルボン酸の塩、Ｃ１０－Ｃ２２カルボン酸のエステル、シリコーンオイル、ポリテトラフルオロエチレン、またはそれらの少なくとも二種の組合せからなる群から選択される。さらに好ましくは、少なくとも一種の潤滑剤は、ステアリン酸塩、タルク、シリコーンオイル、グリセロールのエステル、ポリテトラフルオロエチレン、またはそれらの少なくとも二種の組み合わせからなる群から選択される。

【0039】

本発明によれば、発泡ＴＰＵ基材は、ポリウレタン尿素溶液／分散液を硬化させることによって得られるコーティングで少なくとも部分的にコーティングされ、そこにおいて、ポリウレタン尿素はポリカーボネート構造単位を含んでなる。

【0040】

本発明によれば、「コーティング」という用語は、画定された接触面を介して基材に接触している層を指す。画定された接触面の例は、表面へのコーティングの直接接触、領域的に画定された（regionally defined）接触などである。コーティングは基材自体よりも薄いことが好ましい。好ましくは、コーティングは１～１００μｍの範囲、または好ましくは１．５～５０μｍの範囲、または好ましくは３～２５μｍの範囲の厚さを有する。

【0041】

発泡ＴＰＵ基材をコーティングするために使用されるそれぞれのポリウレタン尿素溶液は、当業者に公知である。

【0042】

物品の好ましい実施態様では、ポリウレタン尿素は、少なくとも次の遊離体（educts）の反応によって得られる。
ａ）ポリカーボネートジオール、
ｂ）鎖延長剤としての脂肪族または脂環式ジアミンまたはヒドラジン、および
ｃ）脂肪族、脂環式、または芳香族ジイソシアネート。

【0043】

より好ましくは、本発明のポリウレタン尿素は、少なくとも次の遊離体（educts）の反応によって得られる。
ａ）６００～４０００ｇ／ｍｏｌ、特に好ましくは１０００～３０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する少なくとも一種のマクロジオール（ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、もしくはポリカーボネートジオール）、または少なくとも二種の前記マクロジオール成分の混合物、または前記マクロジオールの一種と、５０～５００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する短鎖脂肪族ジオールの混合物であって、マクロジオール１モルあたり０．２～０．５ｍｏｌの短鎖脂肪族ジオールが加えられ、但し少なくとも一種のポリカーボネートジオールが使用される混合物、
ｂ）いわゆる鎖延長剤としての、マクロジオール１モルあたり０．５～２．０ｍｏｌの脂肪族または脂環式ジアミンまたはヒドラジン、および
ｃ）マクロジオール１モルあたり、１．５～３．０ｍｏｌの脂肪族、脂環式、または芳香族ジイソシアネート、好ましくは脂肪族または脂環式ジイソシアネート。

【0044】

マクロジオールａ）、すなわち、平均ヒドロキシル官能価が好ましくは約１．８から２．２、または好ましくは１．９５から２．０５のポリヒドロキシル化合物が基本的に好適であり、但し少なくとも一種のポリカーボネートジオールが使用される。高度の架橋は、得られるポリウレタン尿素溶液を非常に高い粘度があるものにし、コーティング溶液／分散液として加工するのに不利であるので、マクロジオールのより多い分岐は避けるべきである。

【0045】

好適なポリカーボネートジオールは、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、またはジ、トリ、もしくはテトラエチレングリコールなどのジオールを、ジアリールまたはジアルキルカーボネートまたはホスゲンと反応させることによって調製できるものである。好ましいポリカーボネートジオールは、１，６－ヘキサンジオールと、変性作用を有するコジオール、例えば１，４－ブタンジオール、またはε－カプロラクトンをベースとするものである。

【0046】

ヒドロキシル基を含有する好適なポリエーテルは、エチレンオキシドや、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、エピクロロヒドリンなどの環状エーテルを、例えばＢＦ_３の存在下で、それ自体と重合させることによって、またはこれらの環化合物を、任意選択で混合物中で、または連続して、アルコールまたはアミンなどの反応性水素原子を有するスターター成分、例えば水、エチレングリコール、１，２－プロピレングリコール、もしくは１，３－プロピレングリコールに付加することによって調製されるものである。

【0047】

ヒドロキシル基を含有する好適なポリエステルは、例えば、多価アルコール、好ましくは二価アルコールと、多塩基性カルボン酸、好ましくは二塩基性カルボン酸との反応生成物である。ポリエステルは、遊離カルボン酸の代わりに、対応するポリカルボン酸無水物、または対応する低級アルコールのポリカルボン酸エステル、またはそれらの少なくとも二種の混合物を使用して調製することもできる。

【0048】

ポリカルボン酸は、脂肪族、脂環式、芳香族、および／または複素環式の性質をもつことができ、ハロゲン原子で置換されていてもよく(can optionally be substituted)、かつ／または不飽和でありうる。例として以下を挙げることができる：
コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、グルタル酸無水物、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、またはテレフタル酸ジメチル。

【0049】

好適な多価アルコールの例は、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、１，４－ブチレングリコール、２，３－ブチレングリコール、１，６－ヘキサンジオール、１，８－オクタンジオール、ネオペンチルグリコール、または２－メチル－１，３－プロパンジオールである。ラクトンからのポリエステル、例えばε－カプロラクトンも使用することができる。

【0050】

好適な短鎖脂肪族ジオールの例は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジエタノールアミン、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、Ｎ－メチルジイソプロパノールアミン、１，３－プロパンジオール、１，４－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、または１，６－ヘキサンジオールである。マクロジオール１モルあたり０．２～０．５ｍｏｌの短鎖脂肪族ジオールが加えられる。

【0051】

いわゆる鎖延長剤ｂ）も、本発明に従って使用されるポリウレタン尿素溶液／分散液の製造に使用されることが好ましい。そのような鎖延長剤は、ヒドラジンまたは脂肪族ジアミン、例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミン、１，６－ヘキサメチレンジアミン、もしくは他の脂肪族ジアミンである。１，４－ビス（アミノ－メチル）シクロヘキサン、４，４’－ジアミノ－３，３’－ジメチルジシクロヘキシルメタン、ならびに他の（Ｃ_１－Ｃ_４）－ジアルキル－および（Ｃ_１－Ｃ_４）－テトラアルキル－ジシクロヘキシルメタン、例えば４，４’－ジアミノ－３，５－ジエチル－３’，５’－ジイソプロピルジ－シクロ－ヘキシル－メタンなどの脂環式ジアミンも好適である。１－アミノ－３，３，５－トリメチル－５－アミノメチル－シクロヘキサン（イソホロンジアミン）および４，４’－ジアミノジシクロヘキシルメタンが好ましい。

【0052】

マクロジオール混合物ａ）１モルあたり、約０．５～２．０ｍｏｌ、好ましくは０．６～１．７ｍｏｌの鎖延長剤ｂ）が使用される。

【0053】

マクロジオール混合物と反応したイソシアネートの部分を差し引いた後に残るイソシアネートに対して、ほぼ等量の鎖延長剤を使用するのが慣習的である。しかし、ＮＣＯ基の約３０～８０％にまで下げて、等量より少ない量を使用することが好ましい。残留ＮＣＯ基は、ブチルアミン、ステアリルアミン、トリアルコキシシリルプロパンアミン、ブタノンオキシム、またはモルホリンなどの単官能性ターミネーターと反応することができる。これにより、分子量の過度の成長または架橋および分岐反応が防止される。溶媒混合物に含まれるアルコールも、この形で鎖延長剤として作用しうる。

【0054】

使用できるジイソシアネートｃ）は、個々にまたは任意の所望の相互混合物で、平均≧１、好ましくは≧２のＮＣＯ官能価を有する、当業者に公知のすべての脂肪族、脂環式、および／または芳香族イソシアネートである。それらがホスゲン法によって調製されたか、ホスゲンフリー法によって調製されたかは重要ではない。

【0055】

脂肪族または脂環式系列のイソシアネートを使用することが好ましく、その炭素骨格（存在するＮＣＯ基は除く）は３～３０個の炭素原子、好ましくは４～２０個の炭素原子を有する。

【0056】

成分ｃ）の特に好ましい化合物は、ビス（イソシアナトアルキル）エーテル、ビス－およびトリス（イソシアナト－アルキル）ベンゼン、－トルエン、および－キシレン、プロパンジイソシアネート、ブタンジイソシアネート、ペンタンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート（例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、ＨＤＩ）、ヘプタンジイソシアネート、オクタンジイソシアネート、ノナンジイソシアネート（例えば、トリメチル－ＨＤＩ（ＴＭＤＩ）、通常２，４，４および２，２，４異性体の混合物として）、ノナントリイソシアネート（例えば４－イソシアナト－メチル－１，８－オクタンジイソシアネート）、デカンジイソシアネート、デカントリイソシアネート、ウンデカンジイソシアネート、ウンデカントリイソシアネート、ドデカンジイソシアネート、ドデカントリイソシアネート、１，３－および１，４－ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（Ｈ_６ＸＤＩ）、３－イソシアナトメチル－３，５，５－トリメチルシクロヘキシルイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、ＩＰＤＩ）、ビス（４－イソシアナトシクロヘキシル）メタン（Ｈ_１２ＭＤＩ）またはビス（イソシアナトメチル）－ノルボルナン（ＮＢＤＩ）などの脂肪族および／または脂環式結合ＮＣＯ基をもつ前述のタイプに対応する。

【0057】

成分（ｃ）の非常に特に好ましい化合物は、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、トリメチル－ＨＤＩ（ＴＭＤＩ）、２－メチル－１，５－ペンタンジイソシアネート（ＭＰＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、１，３－および１，４－ビス（イソシアナトメチル）－シクロヘキサン（Ｈ_６ＸＤＩ）、ビス（イソシアナトメチル）ノルボルナン（ＮＢＤＩ）、３（４）－イソシアナト－メチル－１－メチルシクロヘキシルイソシアネート（ＩＭＣＩ）、および／または４，４’－ビス（イソシアナトシクロヘキシル）メタン（Ｈ_１２ＭＤＩ）、またはこれらのイソシアネートの少なくとも二種の混合物である。

【0058】

マクロジオール混合物ａ）の１モルあたり、約１．５～３．０ｍｏｌ、好ましくは１．７～２．８ｍｏｌのジイソシアネート成分ｃ）が使用される。

【0059】

本発明の水性ポリウレタン分散液（ＰＵ分散液）を調製するために、例えば、プレポリマー混合法、アセトン法、または溶融分散法（melt dispersing method）などの当技術分野で公知の方法はすべて使用することが可能である。本発明のＰＵ分散液は、好ましくはアセトン法によって調製される。

【0060】

アセトン法によってＰＵ分散液を調製する場合、成分ａ）およびｂ）および任意選択で上記の触媒（ｄ）および／または上記の添加剤（ｅ）であって、ａ）、ｂ）、（ｄ）および（ｅ）はすべて、第一級アミノ基も第二級アミノ基も含有すべきでない。(For preparing the PU dispersion by the acetone method, the constituents a) and b) and optionally catalysts (d) like mentioned above and/or additives (e) as mentioned above, wherein a), b), (d) and (e) should all contain no primary or secondary amino groups.)イソシアネート官能性ポリウレタンプレポリマーを調製するためのポリイソシアネート成分ｃ）は通常、全部または一部が初期充填物として導入され、水と混和するがイソシアネート基に対して不活性な溶媒を用いて任意選択で希釈され、５０～１２０℃の範囲の温度まで加熱される。イソシアネート付加反応を促進するために、ポリウレタン化学で知られている触媒を使用することが可能である。ジブチルスズジラウレートが好ましい。

【0061】

好適な溶媒は、例えば、アセトンやブタノンなどの慣用の脂肪族ケト官能性溶媒であり、調製の開始時だけでなく、任意選択で少しずつ後で加えることができる。アセトンおよびブタノンが好ましい。例えば、キシレン、トルエン、シクロヘキサン、酢酸ブチル、メトキシプロピルアセテート、エーテル単位またはエステル単位をもつＮ－メチルピロリデン溶媒などの他の溶媒も同様に使用され、全部もしくは一部が留去されてもよく、または分散液中に完全にそのまま残ってもよい。

【0062】

次に、反応の開始時に加えられなかったａ）～（ｅ）のいずれの成分も計量して供給される。

【0063】

ポリウレタンプレポリマーの調製に関して、イソシアネート基のイソシアネート反応性基に対するモル比は１．０～３．５、好ましくは１．２～３．０、より好ましくは１．３～２．５である。

【0064】

プレポリマーを形成するための成分ａ）、ｂ）、ｃ）、（ｄ）、および／または（ｅ）の反応は、部分的にまたは完全に行われるが、完全に行われることが好ましい。このようにして、遊離イソシアネート基を含有するポリウレタンプレポリマーが、バルク（溶媒なし）または溶液で得られる。

【0065】

ポリウレタンプレポリマーの調製は、出発分子中でまだ行われていない場合、アニオン性分散基および／またはカチオン性分散基の部分的または完全な塩形成と同時に起こるか、調製の後に形成が続く。

【0066】

アニオン性基の場合、この目的のために、第三級アミンなどの塩基が使用される。例えば、各アルキルラジカルに１～１２個、好ましくは１～６個のＣ原子を有するトリアルキルアミンである。その例は、トリメチルアミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、トリプロピルアミン、Ｎ－メチルモルホリン、メチルジイソプロピルアミン、エチルジイソプロピルアミン、およびジイソプロピルエチルアミンである。アルキルラジカルは、例えば、ジアルキルモノアルカノールアミン、アルキルジアルカノールアミン、およびトリアルカノールアミンの場合のように、ヒドロキシル基を保有しうる。中和剤として、アンモニアまたは水酸化ナトリウムおよび／または水酸化カリウムなどの無機塩基を任意選択で使用することも可能である。トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、またはジイソプロピルエチルアミンが好ましい。

【0067】

塩基のモル量は、アニオン性基のモル量の５０％～１２５％、好ましくは７０％～１００％である。

【0068】

カチオン性基の場合、硫酸ジメチルまたはコハク酸またはリン酸が使用される。中和は分散と同時に行われ、分散水にはすでに中和剤が入っている。

【0069】

次に、更なる工程段階において、まだ起こっていないか、部分的にしか起きていない場合、得られたプレポリマーを、アセトンやブタノンなどの脂肪族ケトンを使用して溶かされる。

【0070】

次に、可能なＮＨ_２官能性および／またはＮＨ官能性成分が、残りのイソシアネート基と反応する。この鎖延長／連鎖停止は、分散前の溶媒中、分散中、または分散後の水中のいずれかで行うことができる。鎖延長は、水に分散する前に行うことが好ましい。

【0071】

鎖延長が、ＮＨ_２基またはＮＨ基をもつｂ）の定義に対応する化合物を使用して行われる場合、プレポリマーは分散操作の前に鎖延長されるのが好ましい。

【0072】

鎖延長の程度、言い換えると、鎖延長に使用される化合物のＮＣＯ反応性基の、プレポリマーの遊離ＮＣＯ基に対する当量比と１００％の積は、４０％～１５０％、好ましくは５０％～１２０％、より好ましくは６０％～１２０％である。

【0073】

アミン成分は、本発明の方法において、水または溶媒で希釈された形態で、個別にまたは混合物で、任意選択で使用でき、任意の添加順序が可能である。

【0074】

水または有機溶剤を希釈剤として使用する場合、希釈剤の含有量は７０～９５重量％が好ましい。

【0075】

プレポリマーからのＰＵ分散液の調製は、鎖延長後に行われる。その目的のために、溶解および鎖延長されたポリウレタンポリマーは、例えば激しい攪拌などの強い剪断力で分散水に導入されるか、または逆に、分散水がプレポリマー溶液に攪拌される。水は、溶解されたプレポリマーに導入されるのが好ましい。

【0076】

通常、分散工程後も分散液中に存在する溶媒は、続いて蒸留によって除去される。分散の間に除去することも可能である。

【0077】

ＰＵ分散液の固形分は、好ましくは５～７０重量％、または好ましくは６～６０重量％、または好ましくは７～５０重量％、または好ましくは８～４０重量％である。本発明の物品の好ましい実施態様では、水性ポリウレタン尿素溶液／分散液の固形分は、ポリウレタン尿素溶液／分散液の総重量に対して３５～６０重量％の範囲、または好ましくは４０～５０重量％の範囲である。

【0078】

本発明のＰＵ分散液は、酸化防止剤、ならびに／または、光安定剤ならびに／または、例えば乳化剤、消泡剤、増粘剤などの他の助剤および添加剤を含んでなってもよい。最後に、充填剤、可塑剤、顔料、カーボンブラックゾルおよびシリカゾル、アルミニウム分散液、粘土分散液、アスベスト分散液、流動制御剤、またはチキソトロープ剤が、成分（ｅ）の他に存在することも可能である。本発明のＰＵ分散液の所望の特性パターンおよび意図する用途に応じて、最終製品中に存在するそのような充填剤の総乾物含量に対して最大７０％が可能である。

【0079】

得られるポリウレタン尿素は、アルコキシシラン構造単位を含んでなることが好ましい。これらの構造単位は、アルコキシシラン基含有停止剤の使用によってポリウレタン尿素に導入されるのが好ましい。好ましくは、構造単位は、少なくとも１つのアルコキシシラン基およびイソシアネート反応性基を含有する少なくとも一種の化合物を使用することによって導入される。好ましくは、アルコキシシラン化合物は(Alkoxysilanes compounds which preferably are)、アミノアルキルシロキサン、例えば、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリブトキシシラン、２－アミノエチルトリエトキシシラン、２－アミノエチルトリメトキシシラン、２－アミノエチルトリブトキシシラン、４－アミノブチルトリエトキシシラン、４－アミノブチルトリメトキシシラン、上記アルコキシシランと、例えばマレイン酸ジエチルエステルや、マレイン酸ジメチルエステル、マレイン酸ジブチルエステルなどのマレイン酸ジアルキルエステルの反応生成物、Ｎ－フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、ビス－（３－トリメトキシ－シリル－プロピル）アミン、１つまたは２つのアルコキシ基がアルキル基で置き換えられている上記のタイプの化合物、ならびに少なくとも二種の上記のアルコキシシランおよび他のアルコキシシランの混合物である。

【0080】

アルコキシシラン構造単位は、得られるポリウレタン尿素コーティングの加水分解に対する安定性を向上することがわかっている。さらに、発泡ＴＰＵ基材への付着性をさらに向上させる。

【0081】

本発明の一面では、ポリウレタン尿素溶液／分散液は、少なくとも一種の着色剤をさらに含んでなる。したがって、発泡ＴＰＵ基材をコーティングすることによって、色および／またはパターンをもたらすという点でその外観を改善することができる。本発明による物品は、少なくとも１つの色を正確に配置すること、すなわち具体的に所望のところに与えることができるため、既知の染色されている物品よりも好都合に製造することができる。

【0082】

手触り改善剤（agents for improving handle）、染料、つや消し剤、紫外線安定剤、フェノール系酸化防止剤、光安定剤、疎水化剤（hydrophobizing agents）、および／または流動制御剤などの従来の添加剤と補助物質を併用することができる。

【0083】

本発明の好ましい実施態様では、ポリウレタン尿素溶液／分散液は、少なくとも一種のポリイソシアネートをさらに含んでなる。この追加のポリイソシアネートは、基材とコーティングの間の結合強度を向上する。追加のポリイソシアネートはオリゴマーポリイソシアネートであることが好ましい。使用できるポリイソシアネートは、好ましくは、個々にまたは任意の所望の混合物で、≧１、好ましくは≧２の平均ＮＣＯ官能価を有する、当業者に公知のすべての脂肪族、脂環式、および／または芳香族イソシアネートである。それらがホスゲン法によって調製されたか、またはホスゲンフリー法によって調製されたかは重要ではない。より好ましくは、ポリイソシアネートは、ウレトジオン、イソシアヌレート、イミノオキサジアジンジオン、および／もしくはオキサジアジントリオン構造、ならびにビウレット化（biuretized）ジイソシアネート、またはそれらの少なくとも二種の混合物からなる群より選択されるオリゴマーポリイソシアネートである。好ましくは、ポリイソシアネートは、重合、例えば三量化またはビウレット化（biuretized）された脂肪族、芳香脂肪族、または芳香族ジイソシアネートである。イソシアネートの好適なそのような変性反応は、例えば、ウレトジオン、イソシアヌレート、イミノオキサジアジンジオン、ウレタン、アロファネートおよび／もしくはオキサジアジントリオン構造を形成するためのイソシアネートの触媒オリゴマー化のための従来の方法、または例えば、Laas et al., J. Prakt. Chem. 336, 1994, 185-200、独国特許出願公開第１６７０６６６Ａ号、および欧州特許出願公開第０７９８２９９Ａ号に記載されるようなジイソシアネートのビウレット化のための従来の方法である。芳香脂肪族ジイソシアネートをベースとするそのようなポリイソシアネートの具体的な説明は、例えば欧州特許出願公開第００８１７１３Ａ号、欧州特許出願公開第０１９７５４３Ａ号、英国特許第１０３４１５２Ａ号、および特開平０５－２８６９７８号にも見られる。

【0084】

特に好ましいポリイソシアネートは、ビス（イソシアナトアルキル）エーテル、ビス－およびトリス（イソシアナト－アルキル）ベンゼン、－トルエン、および－キシレン、プロパンジイソシアネート、ブタンジイソシアネート、ペンタンジイソシアネート、ヘキサンジイソシアネート（例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、ＨＤＩ）、ヘプタンジイソシアネート、オクタンジイソシアネート、ノナンジイソシアネート（例えば、トリメチル－ＨＤＩ（ＴＭＤＩ）、通常２，４，４および２，２，４異性体の混合物として）、ノナントリイソシアネート（例えば４－イソシアナトメチル－１，８－オクタンジイソシアネート）、デカンジイソシアネート、デカントリイソシアネート、ウンデカンジイソシアネート、ウンデカントリイソシアネート、ドデカンジイソシアネート、ドデカントリイソシアネート、１，３－および１，４－ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（Ｈ６ＸＤＩ）、３－イソ－シアナトメチル－３，５，５－トリメチルシクロヘキシルイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、ＩＰＤＩ）、ビス（４－イソシアナトシクロヘキシル）メタン（Ｈ１２ＭＤＩ）、またはビス（イソシアナトメチル）－ノルボルナン（ＮＢＤＩ）などの脂肪族および／または脂環式結合ＮＣＯ基をもつものである。

【0085】

追加のポリイソシアネートがポリウレタン尿素溶液／分散液に存在する場合、いずれの場合も好ましくはポリウレタン尿素溶液の１００重量部に対して、０．１～１０．０重量部、または好ましくは０．２～８重量部、または好ましくは０．３～５．０重量部、または好ましくは０．５～４．０重量部の量で存在することが好ましい。追加のポリイソシアネートのこの量は、得られるポリウレタン尿素コーティングの基材に対する接着強度を向上するのに有効であると同時に、コーティング自体が発泡ＴＰＵ基材の特性に影響を及ぼしたり、インパクトを与えたりしないように十分に柔軟であることを確実にする。

【0086】

好ましくは、本発明による物品は、靴底、クッション、シート、例えば自動車のシートまたはチャイルドシート、チューブ、例えば自転車のチューブ、ロール、例えばキャビンロール、バンパー、例えば自動車のバンパー、およびマットレス、またはそれらの少なくとも２つの組み合わせからなる群より選択される。最も好ましくは、本発明による物品は靴底である。

【0087】

本発明の別の面では、本発明による物品を含んでなる履物が提供される。

【0088】

本発明によれば、「含んでなる（comprising）」および／または「含有する（containing）」という用語は、好ましくは「本質的に含んでなる（essentially comprising）」を意味し、より好ましくは「からなる（consisting of）」を意味する。

【0089】

本明細書に記載されているいずれの分子量も、数平均分子量である。本明細書において数平均分子量は常に、２３℃のテトラヒドロフラン中のゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって決定される。この手順は、ＤＩＮ５５６７２ １：「ゲル透過クロマトグラフィー、パート１－溶離液としてのテトラヒドロフラン（Gel permeation chromatography, Part 1 - Tetrahydrofuran as eluent）」（ＰＳＳ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ社のＳＥＣｕｒｉｔｙ ＧＰＣシステム、流量１．０ｍｌ／分、カラム：２×ＰＳＳ ＳＤＶ ｌｉｎｅａｒ Ｍ、８×３００ｍｍ、５μｍ、ＲＩＤ検出器）に従う。キャリブレーションは既知のモル質量のポリスチレン試料を使用して行われる。数平均分子量はソフトウェアの支援により計算される。ベースラインポイントと評価限界は、ＤＩＮ５５６７２パート１に従って特定される。

【0090】

そのうえ、本発明は、上記の各実施態様に記載の本発明による物品の製造方法に関する。

【0091】

本発明による方法は次の工程を含んでなる。
１）発泡熱可塑性ポリウレタンを含んでなる基材を準備すること、
２）ポリウレタン尿素がポリカーボネート構造単位を含んでなる水性ポリウレタン尿素溶液／分散液を、工程１）の前記基板の少なくとも一部に適用すること(applying)、
３）コーティングを得るために工程２）の前記水性ポリウレタン尿素溶液／分散液を硬化させること、ならびに
４）所望により(optionally)工程２）および３）を少なくとも１回繰り返し、工程２）を繰り返す場合に、工程３）または繰り返された工程３）で得られた硬化コーティングに水性ポリウレタン尿素溶液／分散液を適用すること。

【0092】

基材および水性ポリウレタン尿素溶液／分散液は、本発明による物品に関して詳細に記載されている。すべての好ましい実施態様および実施態様の組み合わせは、本発明による方法において使用することができる。

【0093】

好ましくは、本発明による方法の工程２）において、水性ポリウレタン尿素溶液／分散液は、ブラッシング、スプレー、ローリング、ロールコーティング、スロットコーティング、浸漬、および／または印刷により基材に適用される。当業者は、それぞれの適用技術に必要な特性（粘度など）を示すそれぞれの溶液を調製することができる。しかし、工程２）で使用されるポリウレタン尿素溶液／分散液および／または工程２）を繰り返す場合のポリウレタン尿素溶液／分散液は、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ２４３１（４ｍｍ）に準拠する粘度が１０～５０秒、好ましくは１０～３０秒の範囲であることが好ましい。

【0094】

さらに好ましくは、工程３）でのポリウレタン尿素溶液／分散液の硬化は、熱を使用して行われる。温度は、基材の特性に適合させる必要がある。好ましくは４０～１００℃、より好ましくは５０～９０℃、最も好ましくは６０～８０℃の温度が使用される。

【0095】

好ましい実施態様では、工程４）において工程２）および３）が１回繰り返される。これは、最初に硬化コーティングを含んでなる基材が提供され、この硬化コーティングの上にポリウレタン尿素がポリカーボネート構造単位を含んでなる水性ポリウレタン尿素溶液／分散液が硬化コーティングに適用されることを意味する。それにより、（少なくとも）２層のコーティングが基材上に構築される。この実施態様では、工程２）で使用されたのと同じ水性ポリウレタン尿素溶液／分散液を使用することもでき、またはポリウレタン尿素がポリカーボネート構造単位を含んでなる異なる水性ポリウレタン尿素溶液／分散液を使用することもできる。繰り返される工程２）で使用される異なる水性ポリウレタン尿素溶液／分散液は、最初の工程２）のポリウレタン尿素溶液／分散液と比較して少なくとも異なる量の水を含んでなることが好ましい。これは、工程４）の好ましい実施態様では、工程２）を繰り返す場合に使用されるポリウレタン尿素溶液／分散液が、工程２）で（すなわち工程２）を初めて行う場合に）使用されるポリウレタン尿素溶液／分散液と異なることを意味する。但し、ポリウレタン尿素がポリカーボネート構造単位を含んでなる水性ポリウレタン尿素溶液／分散液が使用される。このポリウレタン尿素溶液／分散液は、上記のポリウレタン尿素溶液／分散液のいずれか一種であることが好ましい。

【0096】

さらに別の面では、本発明は、発泡熱可塑性ポリウレタンを含んでなる基材の装飾コーティングのための水性ポリウレタン尿素溶液／分散液の使用に関し、該ポリウレタン尿素はポリカーボネート構造単位を含んでなる。

【実施例】

【0097】

出発材料

【0098】

【表1】

【0099】

実施例１：分散液Ａ

【表2】

【0100】

実施例２：溶液／分散液Ａ

【表3】

【0101】

混合物ＡまたはＢを用いた水性ポリウレタン尿素分散液の調製：
インプラニール（商標）ＤＬＵとインプラニール（商標）ＤＬ ２０７７ ＸＰの上記部分量に応じた混合物を７０℃で１０分間攪拌した。その後、ビック（商標）３４８とビック（商標）３３３の上記部分量を加え、７０℃でさらに１５分間攪拌した。デスモジュール（商標）Ｎ３９００をその部分量で加え、最後に顔料アクアダーム（商標）－Ｘ ブラックを加えた。この混合物を７０℃でさらに１０分間撹拌した。

【0102】

得られた分散液ＡまたはＢは、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ２４３１に準拠する粘度が１１秒であった。

【0103】

発明による物品
国際公開第２００７／０４５５８６Ａ１号の実施例１に従って得られた発泡ＴＰＵ靴底は、ウルト（アドルフウルトＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧ、キュンツェルザウ－ガイスバッハ、ドイツ）のＰＵＳＲ５００の２ｍｌ／ｃｍ^２で洗浄した。

【0104】

開口部が２．５ｍｍのスプレーガンを用いて、洗浄した発泡ＴＰＵ基材に分散液ＡまたはＢを適用した。その白い基材を、基材の白色がもはや見えなくなるまでコーティングした。コーティングされた基材を７０℃で１０分間硬化させた。

【0105】

基材へのコーティングの付着性は、手動ラバー／ＥＶＡラミネート法を使用して試験した。この試験では、ヒトが手を全力で使って基材からコーティングを手動で分離しようと試みた。コーティングの積層は決定することができなかった。

【0106】

実施例１と２の両方で、コーティングした基材を乾燥した後、柔軟性があり、使用時に剥がれないドライタッチの表面が得られる。利用として、靴または日常生活の他の物品の通常の使用が可能である。異なる顔料を加えることで、表面の色を変えることができる。