JPH11171957A - Production of urethane emulsion - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ウレタンエマルジ
ョンの製造方法に関する。[0001] The present invention relates to a method for producing a urethane emulsion.
【0002】[0002]
【従来の技術】乳化剤を使用せずに、ポリマー中のカル
ボキシル基やスルホン酸基等の親水基により安定化され
た自己分散性のウレタンエマルジョンは、塗料、接着
剤、粘着剤、コーティング剤等として広く使用されてい
る。ウレタンエマルジョンの製造方法は公知であり、例
えば、特開平1−135815号公報に開示されてい
る。この製造方法では、過剰のポリイソシアネート化合
物及びポリオール化合物から合成されたウレタンプレポ
リマーを水中に投入して撹拌、分散させることにより、
ウレタンプレポリマーエマルジョンを調製した後、ウレ
タンプレポリマー中の残存イソシアネート基と反応しう
る鎖延長剤を、撹拌状態にあるウレタンプレポリマーエ
マルジョン中に投入して撹拌、分散させることにより、
ウレタンプレポリマーの鎖を延長して高分子量化し、ウ
レタンエマルジョンを得る。2. Description of the Related Art Self-dispersing urethane emulsions stabilized by hydrophilic groups such as carboxyl groups and sulfonic acid groups in polymers without using emulsifiers can be used as paints, adhesives, adhesives and coatings. Widely used. A method for producing a urethane emulsion is known, and is disclosed, for example, in JP-A-1-135815. In this production method, an urethane prepolymer synthesized from an excess of a polyisocyanate compound and a polyol compound is put into water, stirred and dispersed,
After preparing the urethane prepolymer emulsion, a chain extender capable of reacting with the remaining isocyanate groups in the urethane prepolymer is charged into the stirred urethane prepolymer emulsion, and stirred and dispersed.
The chain of the urethane prepolymer is extended to a high molecular weight to obtain a urethane emulsion.
【0003】しかしながら、上記製造方法において、ウ
レタンプレポリマーの原料であるポリオール化合物とし
て水溶性のポリオールを用いると、鎖延長反応時に凝集
や粘度上昇を生じ、安定的にウレタンエマルジョンを得
ることができないという問題点があった。However, in the above production method, when a water-soluble polyol is used as a polyol compound as a raw material of the urethane prepolymer, aggregation or viscosity increase occurs during a chain extension reaction, and a urethane emulsion cannot be stably obtained. There was a problem.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
オール化合物として水溶性のポリオールを用いた場合で
も、鎖延長反応時に凝集や粘度上昇を起こさず、安定的
にウレタンエマルジョンを得ることができるウレタンエ
マルジョンの製造方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a stable urethane emulsion without causing aggregation or viscosity increase during a chain extension reaction even when a water-soluble polyol is used as a polyol compound. An object of the present invention is to provide a method for producing a urethane emulsion.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明のウレタンエマル
ジョンの製造方法は、カルボキシル基及び/又スルホン
酸基を有し、かつ水酸基を2個以上有する化合物
(A)、イソシアネート基を2個以上有する化合物
(B)及び水酸基を2個以上有する化合物(C)を反応
させて得られる、残存イソシアネート基を有するウレタ
ンプレポリマーを水中に分散させた後、アミノ基を2個
以上有する化合物(D)により鎖延長反応させて得られ
るウレタンエマルジョンの製造方法であって、前記化合
物(C)のうち5〜100重量%が水溶性の化合物であ
り、前記化合物(D)が、分子量100〜300の芳香
族化合物及び/又は脂環式化合物であることを特徴とす
る。According to the method for producing a urethane emulsion of the present invention, a compound (A) having a carboxyl group and / or a sulfonic acid group and having two or more hydroxyl groups, and a compound having two or more isocyanate groups are provided. After dispersing a urethane prepolymer having a residual isocyanate group obtained by reacting the compound (B) and the compound (C) having two or more hydroxyl groups in water, the compound (D) having two or more amino groups is used. A method for producing a urethane emulsion obtained by a chain extension reaction, wherein 5 to 100% by weight of the compound (C) is a water-soluble compound, and the compound (D) is an aromatic compound having a molecular weight of 100 to 300. It is a compound and / or an alicyclic compound.
【0006】以下、本発明について説明する。本発明で
用いられるウレタンプレポリマーは、カルボキシル基及
び/又スルホン酸基を有し、かつ水酸基を2個以上有す
る化合物(A)、イソシアネート基を2個以上有する化
合物(B)及び水酸基を2個以上有する化合物(C)を
反応させることにより得ることができ、分子内に残存イ
ソシアネート基を有する。Hereinafter, the present invention will be described. The urethane prepolymer used in the present invention includes a compound (A) having a carboxyl group and / or a sulfonic acid group and having two or more hydroxyl groups, a compound (B) having two or more isocyanate groups, and two compounds having two hydroxyl groups. It can be obtained by reacting the compound (C) having the above, and has a residual isocyanate group in the molecule.
【0007】上記化合物(A)は、分子内に、カルボキ
シル基及び/又スルホン酸基を有し、かつ2個以上の水
酸基を有するものであって、ポリヒドロキシ化合物が好
適に用いられる。このような化合物(A)としては、例
えば、2,2−ジメチロール乳酸、2,2−ジメチロー
ルプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸、2,
2−ジメチロール酪酸、2,2−ジメチロール吉草酸等
が挙げられる。The compound (A) has a carboxyl group and / or a sulfonic acid group in the molecule and has two or more hydroxyl groups, and a polyhydroxy compound is preferably used. Examples of such a compound (A) include 2,2-dimethylol lactic acid, 2,2-dimethylol propionic acid, 2,2-dimethylol butanoic acid,
2-dimethylolbutyric acid, 2,2-dimethylolvaleric acid, and the like.
【0008】上記化合物(A)によって、ウレタンプレ
ポリマー中に導入されるカルボキシル基及び/又スルホ
ン酸基の量は、ウレタンプレポリマー固形分100g当
たり、5mmol以上であることが好ましい。5mmo
l未満では、ウレタンプレポリマーを水中に分散させる
のが困難になるばかりでなく、最終的に得られるウレタ
ンエマルジョンの接着性等の物性が低下する。The amount of the carboxyl group and / or sulfonic acid group introduced into the urethane prepolymer by the compound (A) is preferably 5 mmol or more per 100 g of the solid content of the urethane prepolymer. 5mmo
When the ratio is less than 1, not only is it difficult to disperse the urethane prepolymer in water, but also the physical properties such as adhesiveness of the finally obtained urethane emulsion are reduced.
【0009】上記化合物(B)としては、分子内にイソ
シアネート基を2個以上有するものであれば特に制限は
なく、通常のウレタン樹脂に用いられる有機ポリイソシ
アネートが好適である。有機ポリイソシアネートとして
は、例えば、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、2,
2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、
3−イソシアネートメチル−3,5,5−トリメチルシ
クロヘキシルイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン
−4,4'-ジイソシアネート、メチルシクロヘキシル−
2,4−ジイソシアネート、メチルシクロヘキシル2,
6−ジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネー
ト)メチルシクロヘキサン、テトラメチルキシリレンジ
イソシアネート、トランスシクロヘキサン−1,4−ジ
イソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジ
イソシアネート類;2,4−トルイレンジイソシアネー
ト、2,6−トルイレンジイソシアネート、ジフェニル
メタン−4,4'-ジイソシアネート、1,5'-ナフテン
ジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ジフェ
ニルメチルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジ
フェニルメタンジイソシアネート、4,4'-ジベンジル
ジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネー
ト等の芳香族ジイソシアネート類;リジンエステルトリ
イソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネー
ト、1,6,1,1−ウンデカントリイソシアネート、
1,8−ジイソシアネート−4,4−イソシアネートメ
チルオクタン、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシ
アネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート等のト
リイソシアネート類などが挙げられ、これらは単独で用
いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。The compound (B) is not particularly limited as long as it has two or more isocyanate groups in the molecule, and is preferably an organic polyisocyanate used for a usual urethane resin. Examples of the organic polyisocyanate include 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate,
2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate,
3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, methylcyclohexyl-
2,4-diisocyanate, methylcyclohexyl 2,
Aliphatic diisocyanates such as 6-diisocyanate, 1,3-bis (isocyanate) methylcyclohexane, tetramethylxylylene diisocyanate, transcyclohexane-1,4-diisocyanate and lysine diisocyanate; 2,4-toluylene diisocyanate, 2,6 -Toluylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 1,5'-naphthene diisocyanate, tolidine diisocyanate, diphenylmethylmethane diisocyanate, tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, 4,4'-dibenzyl diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate Aromatic diisocyanates such as lysine ester triisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, 1,6,1,1- Down de country isocyanate,
Examples include triisocyanates such as 1,8-diisocyanate-4,4-isocyanatomethyloctane, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, bicycloheptane triisocyanate, and the like. These may be used alone. More than one species may be used in combination.
【0010】上記化合物(C)は、分子内に2個以上の
水酸基を有する(4)と異なる化合物であって、得られ
るウレタンエマルジョンの使用目的や用途に応じて選択
することにより、得られるウレタンプレポリマーの硬
さ、接着性等の物性を任意に設計することができる。上
記化合物(C)としては、例えば、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、
1,6−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、
ペンタエリスリトール、グリセリン、ポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール等のポリエーテルポ
リオールが用いられる。The above-mentioned compound (C) is a compound different from (4) having two or more hydroxyl groups in the molecule, and is obtained by selecting the urethane emulsion obtained according to the intended purpose or application. Physical properties such as hardness and adhesiveness of the prepolymer can be arbitrarily designed. Examples of the compound (C) include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol,
1,6-hexanediol, trimethylolpropane,
Polyether polyols such as pentaerythritol, glycerin, polyethylene glycol and polypropylene glycol are used.
【0011】また、上記化合物(C)としては、アジピ
ン酸、セバシン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、フタ
ル酸、イソフタル酸等のジカルボン酸類と、エチレング
リコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコ
ール、トリプロピレングリコール、1,4−ブタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコ
ール等のグリコール類とから得られるポリエステルポリ
オール類;ポリカプロラクトンポリオール、テトラメチ
レンエーテルグリコール、ポリブタジエンポリオール、
ポリカーボネートポリオール、ポリチオエーテルポリオ
ールなどがが用いられる。これらは単独で用いられても
よく、二種以上が併用されてもよい。The compound (C) includes dicarboxylic acids such as adipic acid, sebacic acid, itaconic acid, maleic anhydride, phthalic acid and isophthalic acid, and ethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol and tripropylene glycol. Polyester polyols obtained from glycols such as 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol and neopentyl glycol; polycaprolactone polyol, tetramethylene ether glycol, polybutadiene polyol,
Polycarbonate polyol, polythioether polyol and the like are used. These may be used alone or in combination of two or more.
【0012】上記化合物(C)の分子量は、特に限定さ
れないが、100〜30,000が好ましい。The molecular weight of the compound (C) is not particularly limited, but is preferably from 100 to 30,000.
【0013】本発明では、上記化合物(B)及び/又は
化合物(C)が水溶性の化合物の場合であっても、従来
の製造方法と異なり、安定的にウレタンエマルジョンを
得ることができる。従って、化合物(C)として従来で
は使用が困難であった、分子量が100〜1,000と
低く、水溶性の大きい化合物についても、高い配合比率
で使用することが可能である。特に、従来では化合物
(C)に使用が困難であった分子量が100〜500の
化合物も好適に使用することが可能である。ここで水溶
性の化合物とは、20℃における水への溶解度が、50
g/100g(水)以上の化合物である。In the present invention, even when the compound (B) and / or the compound (C) is a water-soluble compound, a urethane emulsion can be stably obtained unlike the conventional production method. Therefore, a compound having a low molecular weight of 100 to 1,000 and having high water solubility, which has been conventionally difficult to use as compound (C), can be used in a high compounding ratio. In particular, a compound having a molecular weight of 100 to 500, which has conventionally been difficult to use for compound (C), can also be suitably used. Here, the water-soluble compound means that the solubility in water at 20 ° C. is 50%.
g / 100 g (water) or more.
【0014】上記化合物(A)、化合物(B)及び化合
物(C)を重合させて、上記ウレタンプレポリマーを得
る方法は、特に限定されず、例えば、バルク重合、溶液
重合を採用することができるが、反応制御のし易さから
溶液重合が好ましい。The method for obtaining the urethane prepolymer by polymerizing the compound (A), the compound (B) and the compound (C) is not particularly limited. For example, bulk polymerization or solution polymerization can be employed. However, solution polymerization is preferred because of easy control of the reaction.
【0015】上記溶液重合に用いられる溶剤としては、
イソシアネート基に対して不活性で、脱溶剤時に効率的
に系外に取除くことができ、かつ、沸点が100℃以下
の親水性溶剤が好ましい。このような溶剤としては、例
えば、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフ
ラン、酢酸エチル等が挙げられる。The solvent used in the above solution polymerization includes:
A hydrophilic solvent which is inert to isocyanate groups, can be efficiently removed from the system at the time of solvent removal, and has a boiling point of 100 ° C. or lower is preferable. Examples of such a solvent include acetone, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, ethyl acetate and the like.
【0016】上記重合反応の温度は、50〜150℃が
好ましく、より好ましくは、60〜90℃である。50
℃未満では、重合反応速度が低下し、150℃を超える
と重合反応中にゲル化を起こし易くなる。尚、重合反応
を促進するために、錫系、アミン系等の触媒が用いられ
てもよい。The temperature of the above polymerization reaction is preferably from 50 to 150 ° C., more preferably from 60 to 90 ° C. 50
When the temperature is lower than 0 ° C, the polymerization reaction rate is reduced, and when the temperature is higher than 150 ° C, gelation easily occurs during the polymerization reaction. In order to promote the polymerization reaction, a tin-based or amine-based catalyst may be used.
【0017】上記重合反応で得られるウレタンプレポリ
マーは、残存イソシアネート基を有するものであり、下
記式で表される当量比が1.1〜2であることが好まし
い。 当量比=〔化合物(B)中のイソシアネート当量〕/
〔化合物(A)及び(C)中の活性水素当量〕The urethane prepolymer obtained by the above polymerization reaction has a residual isocyanate group, and preferably has an equivalent ratio represented by the following formula of 1.1 to 2. Equivalent ratio = [isocyanate equivalent in compound (B)] /
[Active hydrogen equivalent in compounds (A) and (C)]
【0018】上記当量比が、1.1未満であると、得ら
れるウレタンプレポリマーの分子量が高くなるので水へ
の分散性が低下し、2を超えると、得られるウレタンプ
レポリマーが低分子量化する。本発明では、水溶性の化
合物を高い比率で配合しているにもかかわらず、当量比
の大きな1.75〜2の範囲でも安定的にウレタンエマ
ルジョンを得ることができる。If the equivalent ratio is less than 1.1, the resulting urethane prepolymer has a high molecular weight, so that its dispersibility in water is reduced. If it is more than 2, the obtained urethane prepolymer has a low molecular weight. I do. In the present invention, a urethane emulsion can be stably obtained even when the water-soluble compound is blended in a high ratio, even in a large equivalent ratio range of 1.75 to 2.
【0019】上記ウレタンプレポリマーは、JIS K
1603に準拠して測定される、残存イソシアネート基
の含有率が2〜15重量%であることが好ましく、より
好ましくは2〜10重量%である。含有率が2重量%未
満では、ウレタンプレポリマーの粘度が高くなり、水へ
の分散性が低下してウレタンエマルジョンを得るのが困
難となる。また、含有率が15重量%を超えると、残存
イソシアネート基による鎖延長反応が激しくなり、凝集
固化を起こし易くなる。The urethane prepolymer is JIS K
The content of residual isocyanate groups, measured according to 1603, is preferably 2 to 15% by weight, more preferably 2 to 10% by weight. If the content is less than 2% by weight, the viscosity of the urethane prepolymer increases, and the dispersibility in water decreases, making it difficult to obtain a urethane emulsion. On the other hand, if the content exceeds 15% by weight, the chain extension reaction due to the remaining isocyanate groups becomes violent, and aggregation and solidification are liable to occur.
【0020】本発明では、上記ウレタンプレポリマーに
改質剤を加えてから水中に分散させることにより、得ら
れるウレタンエマルジョンの粒子内に改質剤を含有さ
せ、ウレタンエマルジョンの性質を向上させることがで
きる。この場合、改質剤を含めた被分散物全体の固形分
当たりで算出される残存イソシアネート基を基準として
処理することが好ましい。In the present invention, it is possible to improve the properties of the urethane emulsion by adding the modifier to the urethane prepolymer and then dispersing the urethane prepolymer in water. it can. In this case, it is preferable to perform the treatment based on the residual isocyanate groups calculated per solid content of the entire dispersion including the modifier.
【0021】上記改質剤としては、例えば、ガムロジ
ン、トール油ロジン、ウッドロジン、重合ロジン、水添
ロジン、不均化ロジンエステル、ロジン変成フェノール
等のロジン系樹脂;テルペン樹脂、フェノール樹脂、テ
ルペンフェノール樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、脂
肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂環族系石油樹
脂、クマロン樹脂、スチレン樹脂等の粘着付与樹脂;ス
チレン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、
エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ウレ
タン樹脂、アクリロニトリル樹脂等の熱可塑性樹脂;N
BR、クロロプレン、アクリルゴム、ウレタンゴム等の
ゴム類;パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワ
ックス、低分子量ポリエチレンワックス、酸化ポリエチ
レンワックス等のワックス類;ヒンダードフェノール
系、ヒンダードアミン系、ベンゾトリアゾール系、燐系
等の酸化防止剤や紫外線吸収剤;ジオクチルフタレー
ト、ジヘキシルフタレート、ジシクロヘキシルフタレー
ト等にフタル酸系可塑剤;トリオクチルフォスフェー
ト、トリフェニルフォスフェート等の燐系可塑剤;ベン
ゾフェート系可塑剤;無機充填剤;染料;顔料などが挙
げられる。Examples of the modifying agent include rosin resins such as gum rosin, tall oil rosin, wood rosin, polymerized rosin, hydrogenated rosin, disproportionated rosin ester, rosin modified phenol; terpene resin, phenol resin, terpene phenol Resin, xylene resin, ketone resin, aliphatic petroleum resin, aromatic petroleum resin, alicyclic petroleum resin, coumarone resin, tackifier resin such as styrene resin; styrene resin, (meth) acrylic resin, vinyl acetate resin ,
Thermoplastic resin such as epoxy resin, phenoxy resin, vinyl chloride resin, urethane resin, acrylonitrile resin; N
Rubbers such as BR, chloroprene, acrylic rubber and urethane rubber; waxes such as paraffin wax, microcrystalline wax, low molecular weight polyethylene wax and polyethylene oxide wax; hindered phenol-based, hindered amine-based, benzotriazole-based, phosphorus-based, etc. Antioxidants and ultraviolet absorbers; dioctyl phthalate, dihexyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, and the like; phthalic acid-based plasticizers; phosphorus-based plasticizers such as trioctyl phosphate and triphenyl phosphate; benzoate-based plasticizers; inorganic fillers; Dyes; pigments and the like.
【0022】本発明において、上記ウレタンプレポリマ
ーが水中に分散された時点において、ウレタンプレポリ
マー100g当たりに含有されるカルボキシル基及び/
又はスルホン酸基のうち、5〜30mmolが中和され
ることが好ましく、より好ましくは7〜20mmolで
ある。In the present invention, when the urethane prepolymer is dispersed in water, the carboxyl groups and / or carboxyl groups contained per 100 g of the urethane prepolymer are dispersed.
Alternatively, of the sulfonic acid groups, 5 to 30 mmol is preferably neutralized, more preferably 7 to 20 mmol.
【0023】中和量が、5mmol未満では、上記ウレ
タンプレポリマーの分散性が低すぎて粗大な粒子とな
り、30mmolを超えると、微小な粒子となりすぎて
高粘度となり、固形分濃度の高いウレタンエマルジョン
を得ることができなくなる。また、上記ウレタンプレポ
リマーが水中に完全に分散し、適切な粒径の粒子となっ
た後は、得られるウレタンエマルジョンの安定性を向上
させるために、さらに中和してもよい。If the neutralization amount is less than 5 mmol, the urethane prepolymer has too low dispersibility to form coarse particles, and if it exceeds 30 mmol, it becomes too fine particles to have high viscosity and has a high solid content concentration. Can not be obtained. Further, after the urethane prepolymer is completely dispersed in water to form particles having an appropriate particle size, the urethane prepolymer may be further neutralized in order to improve the stability of the obtained urethane emulsion.
【0024】上記中和の方法としては、特に限定され
ず、例えば、上記ウレタンプレポリマーに中和剤を添加
する方法が挙げられる。上記中和剤を添加することによ
って、ウレタンプレポリマー中のカルボキシル基及び/
又はスルホン酸基、ならびに、必要によって添加される
上記改質剤中の親水性基が中和されるため、水中でのイ
オン化を容易にし、水中での分散状態を安定化する。上
記中和は、ウレタンプレポリマー中に含有されるカルボ
キシル基及び/又はスルホン酸基等の親水性基の1部分
に対して行ってもよく、全体に対して行ってもよい。ま
た、中和剤の添加は、水中へ分散する前に、ウレタンプ
レポリマーに直接添加してもよく、水中へ添加してもよ
い。上記中和剤としては、特に限定されず、例えば、ア
ンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン等が挙
げられる。The neutralization method is not particularly limited, and includes, for example, a method of adding a neutralizing agent to the urethane prepolymer. By adding the neutralizing agent, carboxyl groups and / or
Alternatively, since the sulfonic acid group and the hydrophilic group in the above-mentioned modifier added as necessary are neutralized, ionization in water is facilitated and the dispersion state in water is stabilized. The neutralization may be performed on a part of hydrophilic groups such as a carboxyl group and / or a sulfonic acid group contained in the urethane prepolymer, or may be performed on the whole. Further, the neutralizing agent may be directly added to the urethane prepolymer before being dispersed in water, or may be added to water. The neutralizing agent is not particularly limited, and includes, for example, ammonia, trimethylamine, triethylamine and the like.
【0025】上記ウレタンプレポリマーからなる被分散
物全体の粘度は、高くなると水への分散性が悪くなるた
め、10,000cP以下が好ましく、より好ましくは
5,000cP以下、さらに好ましくは2,000cP
以下である。尚、粘度は、B型粘度計を使用して23
℃、60rpmの条件下で測定された値である。The viscosity of the entire dispersion of the urethane prepolymer is preferably 10,000 cP or less, more preferably 5,000 cP or less, and still more preferably 2,000 cP, because the higher the viscosity, the worse the dispersibility in water.
It is as follows. The viscosity was measured using a B-type viscometer.
It is a value measured under the conditions of ° C. and 60 rpm.
【0026】本発明において、水への良好な分散性を得
る目的で、親水性有機溶剤を使用してもよい。この際、
溶剤が多くなると脱溶剤工程で多量のエネルギーが必要
となるため経済性に劣る。従って、親水性有機溶剤の使
用量は、被分散物の固形分量の5〜100重量%が好ま
しく、より好ましくは5〜65重量%である。本発明で
は、ウレタンプレポリマー中の残存イソシアネート基を
2〜15重量%の範囲で製造することが可能であるた
め、ウレタンプレポリマーの分子量、粘度が低くなり、
親水性有機溶剤の使用量を少なくすることができる。In the present invention, a hydrophilic organic solvent may be used for the purpose of obtaining good dispersibility in water. On this occasion,
When the amount of the solvent increases, a large amount of energy is required in the desolvation step, so that the economy is poor. Therefore, the amount of the hydrophilic organic solvent used is preferably 5 to 100% by weight, more preferably 5 to 65% by weight, based on the solid content of the dispersion. In the present invention, since the remaining isocyanate groups in the urethane prepolymer can be produced in the range of 2 to 15% by weight, the molecular weight and the viscosity of the urethane prepolymer are reduced,
The amount of the hydrophilic organic solvent used can be reduced.
【0027】上記親水性有機溶剤としては、イソシアネ
ート基に対して不活性で、かつ、沸点が100℃以下で
あり、脱溶剤時に効率的に系外に取り除くことができる
ものが好ましく、例えば、アセトン、メチルエチルケト
ン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル等の上記溶液重合
の際に用いられる親水性有機溶剤が挙げられる。上記親
水性有機溶剤は、被分散物中に混合して用いられてもよ
く、被分散物を水中に分散させる前から水中に溶解させ
ておいてもよい。The above-mentioned hydrophilic organic solvent is preferably a solvent which is inert to isocyanate groups, has a boiling point of 100 ° C. or lower, and can be efficiently removed from the system when the solvent is removed. , Methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, ethyl acetate, and other hydrophilic organic solvents used in the above solution polymerization. The hydrophilic organic solvent may be used as a mixture in the material to be dispersed, or may be dissolved in water before the material to be dispersed is dispersed in water.
【0028】上記親水性有機溶剤としては、ウレタンプ
レポリマーの分散性向上や、ウレタンエマルジョンの物
性向上のため、沸点が100℃以上のメチルイソブチル
ケトン等の親水性有機溶剤が用いられてもよい。また、
トルエン、ヘキサン等の疎水性有機溶剤を用いられても
よい。しかしながら、系外への除去が困難なためその使
用量を最小限にとどめることが好ましい。As the hydrophilic organic solvent, a hydrophilic organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or more such as methyl isobutyl ketone may be used in order to improve the dispersibility of the urethane prepolymer and the physical properties of the urethane emulsion. Also,
A hydrophobic organic solvent such as toluene and hexane may be used. However, since removal to the outside of the system is difficult, it is preferable to minimize the amount of use.
【0029】本発明において、乾燥性の良好なウレタン
エマルジョンを得るために、上記ウレタンプレポリマー
が分散された時点において、上記被分散物の固形分量
は、上記分散させる水の量の35〜185重量%が好ま
しく、より好ましくは50〜170重量%である。水の
量の35重量%未満では、分散後鎖延長反応及び脱溶剤
によって得られるウレタンエマルジョンの固形分量が低
くなるため、後述の脱水濃縮操作が必要となって経済性
に劣り、水の量の185重量%を超えると、脱溶剤時に
凝集物が大量に発生し、製造が困難になる。In the present invention, in order to obtain a urethane emulsion having good drying properties, when the urethane prepolymer is dispersed, the solid content of the dispersion is 35 to 185% by weight of the amount of water to be dispersed. %, More preferably 50 to 170% by weight. If the amount of water is less than 35% by weight, the solid content of the urethane emulsion obtained by the chain elongation reaction after dispersion and the removal of the solvent will be low, so that the dehydration and concentration operation described later is required, which is inferior in economical efficiency. If it exceeds 185% by weight, a large amount of aggregates will be generated at the time of desolvation, making production difficult.
【0030】上記ウレタンプレポリマーを水中へ分散さ
せる方法としては、特に限定されず、従来公知の方法に
よって行うことができる。具体的には、例えば、ホモミ
キサー、ディスパー等の高速分散機によって機械的な剪
断力を作用させた状態で、ウレタンプレポリマーを含む
有機相に水を添加しながら分散させる方法、水相中にウ
レタンプレポリマーを含む有機相を添加する方法等を採
用することができる。The method of dispersing the urethane prepolymer in water is not particularly limited, and can be performed by a conventionally known method. Specifically, for example, a method of dispersing while adding water to an organic phase containing a urethane prepolymer in a state where a mechanical shearing force is applied by a high-speed disperser such as a homomixer or a disperser, A method of adding an organic phase containing a urethane prepolymer can be employed.
【0031】上記ウレタンプレポリマーを水中へ分散さ
せる際には、バッチ式で行ってもよく、ロータ・ステー
タ式、ラインミル式、スタティックミキサー式、振動
式、超音波法、高圧式等の連続分散方式で行ってもよ
い。バッチ式又は連続式を採用する中で、2種以上の設
備を接続して行ってもよい。また、分散装置としては、
被分散物を水中に分散する分散部を、ただ1つ有するも
のでもよく、2つ以上有するものでもよい。When the urethane prepolymer is dispersed in water, the urethane prepolymer may be dispersed in a batch system, such as a rotor-stator system, a line mill system, a static mixer system, a vibration system, an ultrasonic method, and a high-pressure system. May be performed. While adopting a batch type or a continuous type, two or more types of equipment may be connected. Also, as a dispersing device,
It may have only one dispersion part or two or more dispersion parts for dispersing an object to be dispersed in water.
【0032】本発明では、上記ウレタンプレポリマー水
中に分散させた後、ウレタンプレポリマー中の残存イソ
シアネート基と鎖延長剤とを反応させることによって、
一層の高分子量化を図る。In the present invention, after dispersing in the urethane prepolymer water, the remaining isocyanate groups in the urethane prepolymer are allowed to react with a chain extender.
Further increase the molecular weight.
【0033】上記鎖延長剤としては、ウレタンプレポリ
マー中の残存イソシアネート基と反応可能なアミノ基を
2個以上有する化合物(D)が用いられ、特に、1,3
−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−シク
ロヘキサンジアミン、3−アミノメチル−3,5,5−
トリメチルシクロヘキシルアミン、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、シス−
2,6−ジメチルピペラジン、N,N'-ビス(3−アミ
ノプロピル)ピペラジン、4,4'-シクロヘキシルメタ
ンジアミン、1−(2−アミノエチル)ピペラジン等の
脂環式化合物;4,4'-ジアミノジフェニルメタン、
3,3'-ジメチル−4,4'-ジアミノジフェニルメタ
ン、m−キシリレンジアミン、o−フェニレンジアミ
ン、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミ
ン、1,5−ナフチレンジアミン、トルエン−2,4−
ジアミン、トルエン−2,6−ジアミン、o−トリジン
等の芳香族化合物が好ましい。As the chain extender, a compound (D) having two or more amino groups capable of reacting with the remaining isocyanate group in the urethane prepolymer is used.
-Bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-cyclohexanediamine, 3-aminomethyl-3,5,5-
Trimethylcyclohexylamine, piperazine, 2-methylpiperazine, 2,5-dimethylpiperazine, cis-
Alicyclic compounds such as 2,6-dimethylpiperazine, N, N'-bis (3-aminopropyl) piperazine, 4,4'-cyclohexylmethanediamine, 1- (2-aminoethyl) piperazine; 4,4 ' -Diaminodiphenylmethane,
3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, m-xylylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 1,5-naphthylenediamine, toluene-2,4-
Aromatic compounds such as diamine, toluene-2,6-diamine and o-tolidine are preferred.
【0034】上記鎖延長剤は、単独で用いられてもよ
く、2種以上が併用されてもよい。The chain extenders may be used alone or in combination of two or more.
【0035】ここで、脂環式化合物、芳香族化合物とし
ては、化学大辞典(化学大辞典編集委員会、共立出版
社)、第8巻599ページ及び第4巻156ページに記
載されているものを引用した。The alicyclic compound and the aromatic compound are described in Chemical Dictionary (Chemical Dictionary Dictionary Editing Committee, Kyoritsu Shuppan), Vol. 8, p. 599, and vol. 4, page 156. Was quoted.
【0036】上記鎖延長剤は、上記ウレタンプレポリマ
ーが分散している分散水相中に添加された後、ウレタン
エマルジョンの粒子中又は表面に移動し、水中に一部又
は全部溶解しているウレタンプレポリマーを引き寄せて
鎖延長反応するものが好ましい。従って、鎖延長剤は添
加時水に溶解するものが好ましく、単独で使用される場
合でも、2種以上が併用される場合でも、全体として水
溶性であるものが好ましい。水溶性でなくなると、均一
にウレタンエマルジョン中に拡散せず、安定したウレタ
ンエマルジョンを得ることが困難となる。After the chain extender is added to the dispersed aqueous phase in which the urethane prepolymer is dispersed, the chain extender moves into the particles or the surface of the urethane emulsion and partially or wholly dissolves in the water. It is preferable that the prepolymer is drawn to cause a chain extension reaction. Therefore, it is preferable that the chain extender be soluble in water at the time of addition, and that it is water-soluble as a whole, whether used alone or in combination of two or more. If it is not water-soluble, it will not diffuse uniformly into the urethane emulsion, making it difficult to obtain a stable urethane emulsion.
【0037】上記鎖延長剤の分子量は100〜300が
好ましい。分子量が100未満では、親水性が強くなり
すぎるため、水中で鎖延長反応して安定なエマルジョン
を得ることが困難になり、分子量が300を超えると、
親水性が低くなりすぎるため、添加時に均一に拡散しに
くくなる。The chain extender preferably has a molecular weight of 100 to 300. When the molecular weight is less than 100, the hydrophilicity becomes too strong, so that it becomes difficult to obtain a stable emulsion by chain extension reaction in water, and when the molecular weight exceeds 300,
Since the hydrophilicity is too low, it is difficult to uniformly diffuse the compound at the time of addition.
【0038】上記鎖延長剤として、エチレンジアミン、
ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、1,
2−プロパンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミ
ン等のアミノ基を2個以上有する脂肪族ポリアミン化合
物を用いると、ウレタンエマルジョンは鎖延長剤の添加
とともに、ウレタンエマルジョンの粘度が上昇し、粗大
な粒子が発生するため良好なウレタンエマルジョンが得
られない。また、ゲル状の凝集体となり、安定したウレ
タンエマルジョンを製造することができなくなる。これ
は、鎖延長剤の水溶性が高く、添加後素早く粒子表面に
移動せず、水相中に溶解しているウレタンプレポリマー
と鎖延長反応するからである。As the above chain extender, ethylenediamine,
Diethylenetriamine, triethylenetetramine, 1,
When an aliphatic polyamine compound having two or more amino groups such as 2-propanediamine and 1,6-hexamethylenediamine is used, the urethane emulsion increases the viscosity of the urethane emulsion with the addition of a chain extender, resulting in coarse particles. , A good urethane emulsion cannot be obtained. In addition, a gel-like aggregate is formed, and a stable urethane emulsion cannot be produced. This is because the chain extender has a high water solubility, does not move to the particle surface quickly after the addition, and undergoes a chain extension reaction with the urethane prepolymer dissolved in the aqueous phase.
【0039】さらに、エチレングリコール、プロピレン
グリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサ
ンジオール、ポリエチレングリコール等のポリアルキレ
ングリコール化合物、又は水のような、上記ウレタンプ
レポリマー中の残存イソシアネート基と反応可能な活性
水素を2個以上有する化合物を鎖延長剤として用いるこ
とも可能であるが、アミノ基を2個以上有する化合物
(D)に比べて、反応性が低いため、製造効率が著しく
低下する。Further, a polyisocyanate group in the urethane prepolymer such as a polyalkylene glycol compound such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, or polyethylene glycol, or water is used. Although it is possible to use a compound having two or more active hydrogens capable of reacting as a chain extender, the reactivity is lower than that of the compound (D) having two or more amino groups, so that the production efficiency is significantly reduced. I do.
【0040】上記鎖延長剤とともに、上記脂肪族ポリア
ミン化合物やポリアルキレングリコール化合物等の上記
ウレタンプレポリマー中の残存イソシアネート基と反応
可能な活性水素を含む官能基を2個以上有する化合物を
併用することは可能であるが、その使用量は最小限に止
めることが好ましい。A compound having at least two functional groups containing active hydrogen capable of reacting with the remaining isocyanate groups in the urethane prepolymer, such as the aliphatic polyamine compound and the polyalkylene glycol compound, together with the chain extender. Is possible, but it is preferable to minimize the amount used.
【0041】上記鎖延長剤の添加する時期は、分散前、
分散と同時又は分散後のいずれの段階であってもよい。
しかし、分散前ではウレタンプレポリマーが高分子量化
し、粘度が上昇するので、分散中が好ましく、より好ま
しくは分散後である。The time for adding the above chain extender may be before dispersion,
Either at the same time as the dispersion or after the dispersion may be used.
However, before the dispersion, the urethane prepolymer has a high molecular weight and the viscosity increases. Therefore, the dispersion is preferably performed, more preferably after the dispersion.
【0042】上記鎖延長剤を添加する場合は、水又は有
機溶剤で希釈して添加するのが好ましく、得られた希釈
溶液中における鎖延長剤の割合は、20〜80重量%が
好ましい。割合が、20重量%未満では効率が悪く、8
0重量%を超えると、添加時に鎖延長反応が局部的に起
こり、安定的にウレタンエマルジョンを得ることが困難
になる。When the above-mentioned chain extender is added, it is preferable to add it after diluting with water or an organic solvent, and the ratio of the chain extender in the obtained diluted solution is preferably 20 to 80% by weight. If the proportion is less than 20% by weight, the efficiency is poor, and 8
If it exceeds 0% by weight, a chain extension reaction occurs locally at the time of addition, and it becomes difficult to obtain a urethane emulsion stably.
【0043】上述のようにして得られたウレタンエマル
ジョンが、有機溶剤を含有している場合は、さらに、加
温、減圧によって、有機溶剤を蒸留除去して脱溶剤する
ことが好ましい。また、加温、減圧によって、水を蒸留
除去して、ウレタンエマルジョンを濃縮してもよい。When the urethane emulsion obtained as described above contains an organic solvent, it is preferable to further remove the organic solvent by heating and reducing the pressure to remove the solvent. Further, the urethane emulsion may be concentrated by heating and reducing the pressure to remove water by distillation.
【0044】本発明で得られるウレタンエマルジョンの
固形分濃度は、20〜70重量%が好ましく、より好ま
しくは25〜65重量%である。固形分濃度が、20重
量%未満では、乾燥に要するエネルギーや時間がかかる
ため経済性が悪くなり、70重量%を超えると、ウレタ
ンエマルジョンの粘度が著しく高くなり塗工性が悪くな
るため、均一な塗工が困難となる。尚、上記固形分濃度
は、JIS K6828に規定される酢酸ビニル樹脂エ
マルジョンの試験方法の不揮発分の測定方法に基づいて
測定される値である。The solid content concentration of the urethane emulsion obtained in the present invention is preferably 20 to 70% by weight, more preferably 25 to 65% by weight. When the solid content is less than 20% by weight, the energy and time required for drying are long, so that the economic efficiency is deteriorated. When the solids concentration is more than 70% by weight, the viscosity of the urethane emulsion is remarkably increased and the coating property is deteriorated. Coating becomes difficult. The solid content is a value measured based on the method for measuring the non-volatile content of the test method for vinyl acetate resin emulsion specified in JIS K6828.
【0045】上記ウレタンエマルジョンの平均粒径は、
粒度分布の中央値(d50)で0.1〜2μmが好まし
く、より好ましくは0.1〜1μmである。中央値(d
50)が、0.1μmであると、粘度が高くなりすぎて
良好な塗工性を維持することができず、2μmを超える
と、貯蔵安定性に劣る。The average particle size of the urethane emulsion is as follows:
The median (d50) of the particle size distribution is preferably from 0.1 to 2 μm, and more preferably from 0.1 to 1 μm. Median (d
If 50) is 0.1 μm, the viscosity becomes too high to maintain good coating properties, and if it exceeds 2 μm, the storage stability is poor.
【0046】本発明では、上記ウレタンエマルジョンに
は、必要に応じて、コーティング剤、塗料、接着剤、粘
着剤等に使用される、酢酸ビニル系、アクリル系、エポ
キシ系、エチレン−酢酸ビニル系等に例示されるポリマ
ー系エマルジョン;NBR、クロロプレンに例示される
ゴム系エマルジョン;ガムロジン、トール油ロジン、ウ
ッドロジン、重合ロジン、水添ロジン、不均化ロジンエ
ステル、ロジン変成フェノール樹脂等のロジン系樹脂、
テルペン樹脂、フェノール樹脂、テルペンフェノール樹
脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳
香族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、クマロン樹脂、ス
チレン樹脂などの粘着付与樹脂のエマルジョン;カーボ
ンブラック、水酸化アルミニウム等の充填剤;可塑剤;
顔料;増膜助剤;架橋剤などが添加されてもよい。In the present invention, the urethane emulsion may be used, if necessary, with a vinyl acetate, acrylic, epoxy, ethylene-vinyl acetate or the like used for a coating agent, a paint, an adhesive, an adhesive or the like. NBR, rubber emulsions exemplified by chloroprene; rosin-based resins such as gum rosin, tall oil rosin, wood rosin, polymerized rosin, hydrogenated rosin, disproportionated rosin ester, and rosin-modified phenol resin;
Emulsion of tackifying resin such as terpene resin, phenol resin, terpene phenol resin, xylene resin, ketone resin, aliphatic petroleum resin, aromatic petroleum resin, alicyclic petroleum resin, cumarone resin, styrene resin; carbon black Filler such as aluminum hydroxide; plasticizer;
A pigment; a film thickening aid; a crosslinking agent and the like may be added.
【0047】[0047]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例及び比較例
を示す。ウレタンプレポリマーの合成 還流冷却器を備えた反応器に、表1に示した配合量の、
ポリプロピレングリコール〔(旭硝子社製「PREMI
NOL4010」、OH価:11.1)、(日本油脂社
製「ユニオールD2000」、OH価:57)、又は
(日本油脂社製「ユニオールD400」、OH価:28
2)、2,2−ジメチロールブタン酸(三菱化学社製)
及びメチルエチルケトンを加えて、90℃で均一になる
まで撹拌した。次いで、溶剤の還流を確認後、表1に示
した配合量の、3−イソシアネートメチル−3,5,5
−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(ヒュルス
社製「VESTANAT IPDI」)を添加して重合
し、ウレタンプレポリマーを合成した。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples and comparative examples of the present invention are shown below. In a reactor equipped with a reflux condenser for synthesizing a urethane prepolymer ,
Polypropylene glycol [(PREMI manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.
NOL4010 ", OH number: 11.1", "Uniol D2000", manufactured by NOF Corporation, OH value: 57), or "Uniol D400", manufactured by NOF Corporation, OH value: 28
2), 2,2-dimethylolbutanoic acid (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
And methyl ethyl ketone, and stirred at 90 ° C. until uniform. Next, after confirming the reflux of the solvent, the amount of 3-isocyanatomethyl-3,5,5,5
-Trimethylcyclohexyl isocyanate ("VESTANAT IPDI" manufactured by Huls) was added and polymerized to synthesize a urethane prepolymer.
【0048】(実施例1〜8)表2及び3に示した所定
量のウレタンプレポリマーに、表2及び3に示した所定
量の、トリエチルアミン(三菱瓦斯化学社製)及びメチ
ルエチルケトンを加えて均一に混合した。次いで、23
℃の温度条件下で、このウレタンプレポリマーのメチル
エチルケトン溶液をバッチ式のホモジナイザーを用いて
撹拌し、所定量のイオン交換水を加えた。さらに、上記
ウレタンプレポリマーの93モル%分に相当する量の、
メタキシレンジアミン(三菱瓦斯化学社製)又は1,3
−ビスアミノメチルシクロヘキサン(三菱瓦斯化学社
製)の水溶液を鎖延長剤として、反応液中へ滴下しなが
ら1時間撹拌を続けた。次に、45℃、60mmHgの
減圧条件下で撹拌しながら、脱溶剤及び脱水を行い、ウ
レタンエマルジョンを得た。(Examples 1 to 8) Triethylamine (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) and methyl ethyl ketone of predetermined amounts shown in Tables 2 and 3 were added to predetermined amounts of urethane prepolymers shown in Tables 2 and 3, and the resulting mixture was homogenized. Was mixed. Then, 23
Under a temperature condition of ° C., the urethane prepolymer solution in methyl ethyl ketone was stirred using a batch type homogenizer, and a predetermined amount of ion-exchanged water was added. Further, an amount corresponding to 93 mol% of the urethane prepolymer,
Metaxylene diamine (Mitsubishi Gas Chemical Company) or 1,3
Stirring was continued for 1 hour while dropping into the reaction solution an aqueous solution of -bisaminomethylcyclohexane (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) as a chain extender. Next, the solvent was removed and dewatered while stirring at 45 ° C. and under a reduced pressure of 60 mmHg to obtain a urethane emulsion.
【0049】(比較例1,3,5,7)鎖延長剤とし
て、表4及び5に示した所定量のエチレンジアミン(住
友精化社製)を使用したこと以外は、実施例1と同様に
ウレタンエマルジョンの調製を試みたが、鎖延長剤の滴
下により、ウレタンエマルジョンの粘度が著しく上昇し
たため、良好なウレタンエマルジョンが得られなかっ
た。(Comparative Examples 1, 3, 5, 7) The procedure of Example 1 was repeated except that a predetermined amount of ethylenediamine (manufactured by Sumitomo Seika) was used as a chain extender as shown in Tables 4 and 5. An attempt was made to prepare a urethane emulsion, but a drop in the chain extender significantly increased the viscosity of the urethane emulsion, and a good urethane emulsion could not be obtained.
【0050】(比較例2,4,6,8)鎖延長剤とし
て、表4及び5に示した所定量の1,6−ヘキサメチレ
ンジアミン(和光純薬社製)を使用したこと以外は、実
施例1と同様にしてウレタンエマルジョンを調製した。(Comparative Examples 2, 4, 6, and 8) Except that a predetermined amount of 1,6-hexamethylenediamine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) shown in Tables 4 and 5 was used as a chain extender, A urethane emulsion was prepared in the same manner as in Example 1.
【0051】上記ウレタンエマルジョンにつき、下記の
性能評価を行い、その評価結果を表2〜5に示した。 (1)ウレタンエマルジョンの粒度分布 得られたウレタンエマルジョンをイオン交換水で希釈し
た後、粒度分布測定機(堀場製作所製、レーザー回折式
粒度分布測定器「HORIBA LA−910」)を使
用して粒度分布を測定し、その中央値(d50)を求め
た。The following performance evaluations were performed on the urethane emulsions, and the evaluation results are shown in Tables 2 to 5. (1) Particle Size Distribution of Urethane Emulsion After diluting the obtained urethane emulsion with ion-exchanged water, the particle size distribution was measured using a particle size distribution analyzer (HORIBA LA-910, a laser diffraction type particle size distribution analyzer manufactured by Horiba, Ltd.). The distribution was measured and its median (d50) was determined.
【0052】(2)ウレタンエマルジョンの安定性 得られたウレタンエマルジョンを、40℃の環境下で1
ケ月間放置し、その安定性を目視観察により、次の基準
で評価した。 ○:沈降凝集物が認められないもの ×:沈降凝集物が認められるもの(2) Stability of the urethane emulsion The obtained urethane emulsion was subjected to
After standing for a month, the stability was evaluated by visual observation according to the following criteria. :: No sedimentation aggregates were observed ×: Sedimentation aggregates were observed
【0053】[0053]
【表1】 [Table 1]
【0054】[0054]
【表2】 [Table 2]
【0055】[0055]
【表3】 [Table 3]
【0056】[0056]
【表4】 [Table 4]
【0057】[0057]
【表5】 [Table 5]
【0058】[0058]
【発明の効果】本発明のウレタンエマルジョンの製造方
法は、上述の通りであり、ポリオール化合物として水溶
性のポリオールを使用しても、鎖延長反応において凝集
や粘度上昇を起こさず、安定的にウレタンエマルジョン
を得ることができる。また、水溶性のポリオールを高い
比率で用いることができるので、種々の性能を有するウ
レタンエマルジョンをを迅速に安定して製造することが
できる。また、本発明によって得られるウレタンエマル
ジョンは、粒径が0.2〜2μmと小さいので、貯蔵安
定性に優れる。The method for producing the urethane emulsion of the present invention is as described above. Even when a water-soluble polyol is used as the polyol compound, the urethane emulsion can be stably formed without causing aggregation or viscosity increase in the chain extension reaction. An emulsion can be obtained. In addition, since a water-soluble polyol can be used in a high ratio, urethane emulsions having various performances can be rapidly and stably produced. Further, the urethane emulsion obtained by the present invention has a small particle size of 0.2 to 2 μm, and thus has excellent storage stability.
Claims (1)
を有し、かつ水酸基を2個以上有する化合物(A)、イ
ソシアネート基を2個以上有する化合物(B)及び水酸
基を2個以上有する化合物(C)を反応させて得られ
る、残存イソシアネート基を有するウレタンプレポリマ
ーを水中に分散させた後、アミノ基を2個以上有する化
合物(D)により鎖延長反応させて得られるウレタンエ
マルジョンの製造方法であって、 前記化合物(C)のうち5〜100重量%が水溶性の化
合物であり、前記化合物(D)が、分子量100〜30
0の芳香族化合物及び/又は脂環式化合物であることを
特徴とするウレタンエマルジョンの製造方法。1. A compound (A) having a carboxyl group and / or a sulfonic acid group and having two or more hydroxyl groups, a compound (B) having two or more isocyanate groups, and a compound (C) having two or more hydroxyl groups ), A urethane prepolymer having a residual isocyanate group is dispersed in water, and then subjected to a chain extension reaction with a compound (D) having two or more amino groups to produce a urethane emulsion. 5 to 100% by weight of the compound (C) is a water-soluble compound, and the compound (D) has a molecular weight of 100 to 30.
A method for producing a urethane emulsion, which is an aromatic compound and / or an alicyclic compound.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33744097A JPH11171957A (en) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | Production of urethane emulsion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33744097A JPH11171957A (en) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | Production of urethane emulsion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11171957A true JPH11171957A (en) | 1999-06-29 |
Family
ID=18308661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33744097A Pending JPH11171957A (en) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | Production of urethane emulsion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11171957A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100635293B1 (en) * | 2000-10-25 | 2006-10-19 | 다이니뽄 잉끼 가가꾸 고오교오 가부시끼가이샤 | Aqueous dispersion of polyurethane resins and aqueous adhesives |
| JP2008535935A (en) * | 2005-01-24 | 2008-09-04 | ルブリゾル アドバンスド マテリアルズ, インコーポレイテッド | Aqueous dispersion of nanoparticles / polyurethane composite |
-
1997
- 1997-12-08 JP JP33744097A patent/JPH11171957A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100635293B1 (en) * | 2000-10-25 | 2006-10-19 | 다이니뽄 잉끼 가가꾸 고오교오 가부시끼가이샤 | Aqueous dispersion of polyurethane resins and aqueous adhesives |
| JP2008535935A (en) * | 2005-01-24 | 2008-09-04 | ルブリゾル アドバンスド マテリアルズ, インコーポレイテッド | Aqueous dispersion of nanoparticles / polyurethane composite |
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