ポリウレタンコーティング材は、紫外線や熱に長時間さらされると黄変しやすく、外観や耐用年数に影響を与えます。ポリウレタンの鎖延長にUV-320と2-ヒドロキシエチルチオホスフェートを導入することで、黄変防止性に優れた非イオン性水性ポリウレタンを調製し、皮革コーティングに応用しました。色差、安定性、走査型電子顕微鏡、X線スペクトルなどの試験により、黄変防止に優れた非イオン性水性ポリウレタン50部で処理した皮革の総色差△Eは2.9、色変化等級は1等級で、色変化はごくわずかでした。皮革の引張強度と耐摩耗性という基本性能指標と合わせて、調製した黄変防止ポリウレタンは、皮革の機械的性質と耐摩耗性を維持しながら、黄変防止性を向上させることができることが示されました。

人々の生活水準が向上するにつれて、革製のシートクッションに対する要求は高まり、人体への無害性だけでなく、美観も求められています。水性ポリウレタンは、優れた安全性と無公害性、高い光沢、そして革と類似したアミノメチリジンホスホネート構造のため、皮革コーティング剤に広く使用されています。しかし、水性ポリウレタンは紫外線や熱の長期的な影響で黄ばみやすく、材料の耐用年数に影響を与えます。例えば、多くの白い靴のポリウレタン素材は黄色く見えることが多く、多かれ少なかれ日光の照射下で黄ばみます。そのため、水性ポリウレタンの黄ばみに対する耐性を研究することが不可欠です。

現在、ポリウレタンの黄変耐性を向上させるには、ハードセグメントとソフトセグメントの割合を調整して根本原因から原材料を変更する、有機添加剤とナノ材料を追加する、構造を変更するという3つの方法があります。

（a）ハードセグメントとソフトセグメントの割合を調整し、原材料を変更しても、ポリウレタン自体が黄ばみやすいという問題は解決できますが、ポリウレタンに対する外部環境の影響は解決できず、市場の要求を満たすことができません。TG、DSC、耐摩耗性、引張試験を通じて、製造された耐候性ポリウレタンと純粋ポリウレタンで処理された皮革の物理的特性が一致していることがわかりました。これは、耐候性ポリウレタンが皮革の基本的な特性を維持しながら、耐候性を大幅に向上できることを示していました。

(b)有機添加剤やナノ材料の添加は、添加量が多いことやポリウレタンとの物理的混合が悪いことなどの問題もあり、その結果ポリウレタンの機械的特性が低下します。

（c）ジスルフィド結合は動的可逆性が強く、活性化エネルギーが非常に低く、何度も切断と再構築が可能です。ジスルフィド結合の動的可逆性により、紫外線照射下ではこれらの結合が絶えず切断と再構築を繰り返し、紫外線エネルギーを熱エネルギー放出に変換します。ポリウレタンの黄変は紫外線照射によって引き起こされ、ポリウレタン材料中の化学結合が励起され、結合切断と再編成反応が起こり、構造変化とポリウレタンの黄変につながります。そのため、水性ポリウレタン鎖セグメントにジスルフィド結合を導入することで、ポリウレタンの自己修復性と黄変防止性能をテストしました。GB / T 1766-2008テストによると、△Eは4.68、色変化等級はレベル2でしたが、特定の色を持つテトラフェニレンジスルフィドを使用しているため、黄変防止ポリウレタンには適していません。

紫外線吸収剤とジスルフィドは、吸収した紫外線を熱エネルギーに変換して放出することで、ポリウレタン構造に対する紫外線放射の影響を低減します。ポリウレタン合成膨張段階に動的可逆物質である2-ヒドロキシエチルジスルフィドを導入することで、イソシアネートと反応しやすいヒドロキシル基を含むジスルフィド化合物であるポリウレタン構造に導入されます。さらに、UV-320紫外線吸収剤を導入することで、ポリウレタンの黄変防止性の向上に協力します。ヒドロキシル基を含むUV-320は、イソシアネート基と反応しやすい特性があるため、ポリウレタン鎖セグメントに導入して革のミドルコートに使用することで、ポリウレタンの黄変防止性を向上させることもできます。

色差試験により、耐候性ポリウレタンの耐候性は、TG、DSC、耐摩耗性および引張試験により、調製された耐候性ポリウレタンと純粋ポリウレタンで処理された皮革の物理的特性が一貫していることがわかり、耐候性ポリウレタンは皮革の基本的な特性を維持しながら、耐候性を大幅に向上できることが示されました。