JP2000143767A - 水酸基含有高分子ウレタン化物の製造方法 - Google Patents
水酸基含有高分子ウレタン化物の製造方法Info
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Abstract
アネートを付加反応させる方法において、反応溶媒を用
いることなく、反応を円滑に進行させて目的の水酸基含
有高分子ウレタン化物の製造方法を提供する。 【解決手段】 融点又は軟化点が30℃以上の水酸基含
有高分子と脂肪族基を有するイソシアネートを付加反応
させる方法において、該イソシアネートとして50℃の
温度で液状のイソシアネートを用いるとともに、該イソ
シアネート中に比表面積が30cm2/g以上の水酸基
含有高分子粒子を分散させ、この分散液を撹拌下、該水
酸基含有高分子の融点又は軟化点±50℃の温度で反応
させることを特徴とする水酸基含有高分子ウレタン化物
の製造方法。
Description
と脂肪族基を有するイソシアネートを反応させて水酸基
含有高分子ウレタン化物を製造する方法に関し、特に剥
離処理剤などに好適に使用されるポリビニルアルコール
及び/又はエチレン−ビニルアルコール共重合体とアル
キルイソシアネートの付加物を効率的に製造する方法に
関するものである。
(以下、PEVAと略記)と、アルキルイソシアネート
の付加反応生成物が剥離処理剤に使用し得ることは知ら
れている(特公昭60−30355号公報)。この付加
反応生成物は、PEVAを芳香族炭化水素のようなアル
キルイソシアネートに不活性な非水溶性溶媒中で、アル
キルイソシアネートと反応させることにより製造するこ
とができる。しかし、この方法では水酸基含有量の多い
PEVAを原料にするのが困難なことや、水酸基とアル
キルイソシアネートとの間の反応に長時間を要する等の
問題があり、このような問題を解決するため、PEVA
をジメチルスルホキシドのような水溶性溶媒に溶解し
て、均一溶液としてアルキルイソシアネートと反応させ
る方法が提案されている(特開昭62−109804号
公報)。この方法は、均一溶液法であることから、ポリ
ビニルアルコール(以下、PVAと略記)や水酸基含有
量の多いPEVAとアルキルイソシアネートとの反応を
容易に行い得るという反応上の利点はあるものの、PV
AやPEVAを均一に溶解させるために水溶性溶媒を大
量に必要とする不利がある上、アルキルイソシアネート
が水溶性溶媒に不溶なため大量の非水溶性溶媒を加えて
系の均一溶液化を図らなければならないという不利もあ
る。また、大量の溶媒使用に伴って必然的に触媒使用量
も大量となり、その結果、溶媒や触媒の大量使用によ
り、ウレタン化物の製造コストが大幅に上昇するという
問題もある。
酸基含有高分子と脂肪族基を有するイソシアネートを付
加反応させる方法において、該イソシアネート中に水酸
基含有高分子粒子を分散させた分散液を良く撹拌し、こ
れに該水酸基含有高分子の0.3〜2重量倍に相当する
ジメチルスルホキシドを徐々に加えた後、得られた反応
生成物をさらに撹拌下で反応させることを特徴とする水
酸基含有高分子とウレタン化物の製造方法が提案されて
いる。この方法は、反応溶媒量を大幅に減少させかつ反
応を円滑に進行させる点ですぐれた方法ではあるが、依
然として反応溶媒を用いる点で不満足のものである。
有高分子と脂肪族基を有するイソシアネートを付加反応
させる方法において、反応溶媒を用いることなく、反応
を円滑に進行させて目的の水酸基含有高分子ウレタン化
物の製造方法を提供することをその課題とする。
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに
至った。すなわち、本発明によれば、融点又は軟化点が
30℃以上の水酸基含有高分子と脂肪族基を有するイソ
シアネートを付加反応させる方法において、該イソシア
ネートとして50℃の温度で液状のイソシアネートを用
いるとともに、該イソシアネート中に比表面積が30c
m2/g以上の水酸基含有高分子粒子を分散させ、この
分散液を撹拌下、該水酸基含有高分子の融点又は軟化点
±50℃の温度で反応させることを特徴とする水酸基含
有高分子ウレタン化物の製造方法が提供される。
有高分子(以下、単に高分子とも言う)は、PVAやP
EVAに限定されず、ポリエチレングリコールやポリプ
ロピレングリコールのようなポリオール類;ポリ酢酸ビ
ニルや塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等の部分的加水
分解物:ポリスチレンのヒドロキシル化物;繊維素、澱
粉、糖類、あるいはこれらの誘導体のような天然物又は
その加工品;等のように水酸基を持ち、融点又は軟化点
が30℃以上の高分子であればいずれも使用可能であ
る。水酸基含有高分子の融点又は軟化点は、好ましくは
50℃以上、より好ましくは150℃以上である。その
上限値は特に制約されないが、通常、250℃程度であ
る。本発明の場合、これら原料高分子は、比表面積が3
0cm2/g以上、好ましくは200cm2/g以上、よ
り好ましくは500cm2/g以上の粉末状で用いられ
る。その上限値は特に制約されないが、通常、2000
cm2/g程度である。比表面積が前記範囲より低い
と、反応が円滑に進行しなくなる。なお、前記比表面積
は、BET無限層式を用いて算出した温度25℃でのB
ET比表面積である。
A又はPEVAが好ましく使用されるが、この場合のP
VAの平均重合度は100〜3000、好ましくは15
0〜2000であり、そのケン化度は50〜100%、
好ましくは60〜100%のものである。また、PEV
Aの平均重合度は500〜3000、好ましくは800
〜2500であり、そのエチレン含有率は、5〜90モ
ル%、好ましくは20〜60モル%である。
るイソシアネート(以下、RNCOとも略記する)は、
50℃の温度で液状を示すものが用いられる。本発明で
好ましく使用されるRNCOは炭素数5以上、より好ま
しくは炭素数8以上の脂肪族基を有するものである。脂
肪族基は、飽和又は不飽和であることができ、アルキ
ル、アルケニル、シクロアルキル等が包含される。RN
COの炭素数の上限は特に限定されないが、一般的には
炭素数40以下が好ましい。
とRNCOの付加反応生成物は剥離処理剤として使用さ
れるが、この場合のRNCOは剥離処理剤としての性能
の点から、炭素数8以上のものが好ましく、特に炭素数
13〜31のRNCOが望ましい。このようなRNCO
を例示すると、アルキル基として、オクチル、ノニル、
デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデ
シル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オ
クタデシル、ノナデシル、エイコシル、ヘンエイコシ
ル、ドコシル、トリコシル、テトラコシル、ペンタコシ
ル、ヘキサコシル、オクタコシル、ノナコシル等のよう
な長鎖脂肪族基を持つRNCOが挙げられる。
ウレタン化反応に必要とされる量、一般には、高分子中
の水酸基1当量当り、0.3〜1.2当量、好ましくは
0.5〜1当量の割合である。 −OH+RNCO → −O−CO−NH−R (1)
子粉末粒子を分散させた分散液を撹拌下、その高分子の
融点又は軟化点±50℃に加熱することにより実施され
る。反応装置としては、タービンミキサーや、ファウド
ラーミキサー等が使用される。前記のように、高分子粉
末粒子のRNCO分散液を加熱して反応を行う場合、そ
の反応温度は、その高分子の融点又は軟化点をM℃とす
ると、(M±50)℃、好ましくは(M±30)℃、さ
らに好ましくは、(M−20)℃〜(M+10)℃であ
る。反応温度が前記範囲より低いと、反応の進行が非常
に遅く、長時間を要する。更に副生成物が多く生成す
る。さらに、反応温度が低すぎる場合には反応が進行し
ない。一方、反応温度が前記範囲よりも高い場合には、
反応副生成物が非常に多く生成する。更に反応温度が高
すぎる場合は、反応によって生成した高分子ウレタン化
物同士が架橋反応を起こし、反応系のゲルを引き起こ
す。反応に要する時間については、本発明の場合、短く
て済み、通常120〜240分、好ましくは120〜1
80分である。反応は、通常、常圧で行われる。以上の
ようにして得られた反応生成物は、反応溶媒を含まない
ためそのまま製品として用いることができる。本発明に
より反応を好ましく行う場合には、液状のRNCO中に
高分子粉末粒子を分散させた分散液を(M−50)℃〜
M℃、好ましくは(M−30)℃〜M℃に、昇温速度1
〜3℃/分、好ましくは1〜2℃/分で昇温させ、この
到達温度で30〜90分、好ましくは40〜70分間加
熱するのがよい。
融点又は軟化点については、セイコー電子工業(株)社
製、「DSC−6200」を用い、窒素流量10.0m
l/min、昇温速度5.0℃/minの条件にて測定
した値を示す。
あるが、反応速度の点から触媒の存在下で実施するのが
好ましい。触媒としては、慣用の金属化合物が用いられ
る。このような触媒の具体例としては、例えば、ジメチ
ルチンジクロライド、ジブチルチンジラウレート等が挙
げられる。触媒の使用割合は、反応液量の0〜0.5重
量%、好ましくは0.01〜0.1重量%である。
り、反応溶媒を使用することなしにかつ短縮された反応
時間で、高分子ウレタン化物を生産効率よく得ることが
できる。従って、本発明の方法は、従来法に比べて、経
済性の著しく向上したものであり、その産業的意義は多
大である。
より具体的に説明するが、本発明はこの実施例によって
限定されるものではない。
ロートを備えた加熱及び冷却可能な反応器中に、57重
量部のステアリルイソシアネートを入れ、これにエチレ
ン含有率が30モル%、比表面積700cm2/g、融
点180℃、平均重合度が1500のエチレン−ビニル
アルコール共重合体(PEVA)10重量部加え、良く
撹拌してPEVAを分散させる。この分散液を約30分
で80℃まで加温してから0.036重量部のジブチル
錫ジラウレート(触媒)を徐々に加え、充分撹拌して溶
解させる。この液を良く撹拌しながら温度を70分間で
150℃まで昇温させる。反応温度が150℃に到達
後、この温度でさらに十分な撹拌を行いながら反応を継
続する。この場合、適宜反応液をサンプリングし、液中
のステアリルイソシアネート量を赤外分光法で測定する
ことにより反応の進行状況及び反応の完結を知ることが
できる。このようにして、温度が150℃に到達後約4
0分で反応の完結が確認されるので、その後反応液を約
80℃まで冷却し、液状のまま流し出して放冷、固化さ
せた後、粉砕することにより高分子ウレタン化物を得
た。
0cm2/g融点160℃、平均重合度1700のPE
VAを使用し、ステアリルイソシアネート使用量45重
量部とし、反応処理操作を表1に示す条件で行った以外
は実施例1と全く同様にして実験を行い、高分子ウレタ
ン化物を得た。
表面積500cm2/gのPVAを使用し、PVA添加
量を21重量部に、ステアリルイソシアネート添加量を
112重量部にした以外は実施例1と全く同様にして実
験を行い、高分子ウレタン化物を得た。
モル%、比表面積15cm2/g、融点180℃、平均
重合度が1500のPEVAを使用し、且つ反応処理操
作を表1に示す条件で行った以外は実施例1と全く同様
にして実験を行い、高分子ウレタン化物を得た。
℃、平均重合度が1500の円柱状のPEVA粒子を使
用し、これを180重量部のジメチルスルホキシド(以
下DNSOと略記)に溶解させ、且つ反応処理操作を表
1に示す条件で反応を行った後、80℃まで冷却して液
状のまま5重量倍のメタノールに溶解し、沈殿物から分
離する。この沈殿物をメタノールで洗浄後、乾燥、粉砕
することにより高分子ウレタン化物を得た。
し、且つ反応処理操作を表1に示す条件で行った以外は
実施例1と全く同様にして実験を行い、高分子ウレタン
化物を得た。
高分子ウレタン化物(剥離処理剤)を1重量%トルエン
溶液とし、その溶液を25μm厚ポリエチレンテレフタ
レートフィルム(以下PETフィルムと略記)に、乾燥
固形物として0.05g/m2付着するように塗布、乾
燥する。次にこのようにして作成した塗布基材及び比較
のために未処理のPETフィルム上に、25mm幅のゴ
ム系粘着テープ(ニチバン製)及びアクリル系粘着テー
プ(日東電工製)を自重2kgのゴムローラーにて圧着
して測定用試料を作製し、これをオートグラフ(島津製
作所製S−100型)にて剥離力を測定した。一方、前
記と同様にして作製した粘着テープを圧着した測定用試
料を50℃の温度で20g/cm2の荷重を加えた状態
で24時間放置後、恒温恒湿室(温度23℃、湿度65
%RH)にて2時間放置し、同様に剥離力を測定して耐
熱性を判断した。これらの測定結果を表2に示す。表2
からも明らかなように、本発明品は高温に保たれた後も
十分な剥離効果を維持していることが分かる。
るために、それら粘着テープをSUS304のステンレ
ス板に自重2kgのゴムローラーで圧着し、これを恒温
恒湿室(温度23℃、湿度65%RH)に2時間放置
後、ステンレス板から粘着テープを剥離し、その際の剥
離強度を残留接着力とし、測定した。その結果を表2に
示す。表2の結果から分かるように、本発明品は高温に
保持された後においても十分な残留接着性を有すること
が分かる。
Claims (2)
- 【請求項1】 融点又は軟化点が30℃以上の水酸基含
有高分子と脂肪族基を有するイソシアネートを付加反応
させる方法において、該イソシアネートとして50℃の
温度で液状のイソシアネートを用いるとともに、該イソ
シアネート中に比表面積が30cm2/g以上の水酸基
含有高分子粒子を分散させ、この分散液を撹拌下、該水
酸基含有高分子の融点又は軟化点±50℃の温度で反応
させることを特徴とする水酸基含有高分子ウレタン化物
の製造方法。 - 【請求項2】 該水酸基含有高分子が、ポリビニルアル
コール及び/又はエチレン−ビニルアルコール共重合体
であり、該脂肪族基を有するイソシアネートが炭素数8
以上のアルキル基を有するイソシアネートであることを
特徴とする請求項1の水酸基含有高分子ウレタン化物の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10324113A JP2000143767A (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 水酸基含有高分子ウレタン化物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10324113A JP2000143767A (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 水酸基含有高分子ウレタン化物の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000143767A true JP2000143767A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=18162311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10324113A Pending JP2000143767A (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | 水酸基含有高分子ウレタン化物の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000143767A (ja) |
-
1998
- 1998-11-13 JP JP10324113A patent/JP2000143767A/ja active Pending
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