JP2004059676A

JP2004059676A - ウレタンエマルジョンの製造法

Info

Publication number: JP2004059676A
Application number: JP2002218033A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Yamada; 山田　勉; Kazumi Mai; 舞　和美; Masami Tsutsumi; 堤　正巳
Original assignee: DIC Technology Corp; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp; DIC Technology Corp
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】溶剤を含有していないウレタンプレポリマーを水に微分散したエマルジョンを連続的に製造する方法を提供することにある。
【解決手段】ウレタンプレポリマーを水に乳化させてウレタンエマルジョンを製造する方法に於いて、乳化機１のケーシング２内に設けられた複数のステータ歯４を有するステータ部３の内側に回転軸５に複数のロータ歯７を有するロータ部６を設け、該ロータ歯と該ステータ歯とは隙間Ｓを形成して対面するとともに吐出口方向に拡径の円錐面形状を有しており、且つ少なくとも２個の吸入口１１を有する乳化機に実質的に溶剤を含有しないウレタンプレポリマーと水とを該吸入口１１から別々に供給して、連続的に乳化することを特徴とするウレタンエマルジョンの製造法。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定な乳化機器を用いてウレタンエマルジョンを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶剤を含むウレタンプレポリマーをエマルジョンにするために、該プレポリマーと乳化剤含有の水とを予備混合し、更にホモジナイザーで混練微分散を行い約２μｍの粒径のウレタンエマルジョンを得ている。
しかし、この方法では、微分散するための工程が多くなり、しかも溶剤除去工程も必要であるため、生産効率が悪いという欠点がある。
【０００３】
また、ケーシング内に設けられた回転軸に複数のロータ歯を有するロータ部と該ロータ部の外側に設けられた複数のステータ歯を有するステータ部を有し、溶剤を含むウレタンプレポリマーと必要により乳化剤を含有する水とを予め混合した液を供給する１個の吸入口を有するコロイドミル（乳化機）を用いて、連続的に乳化する方法も提案されている。
しかし、この方法は、簡便で生産性が高いことから採用されているものの、溶剤除去工程を必要とし、しかも予めウレタンプレポリマーと水とを混合してから乳化機に供給するため、水中の大きいウレタンプレポリマーの塊に剪断力がかかり難く、より微細なウレタンエマルジョンを得ることができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、溶剤を含有していないウレタンプレポリマーを水に微分散したエマルジョンを連続的に製造する方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ウレタンプレポリマーを水に乳化させてウレタンエマルジョンを製造する方法に於いて、乳化機１のケーシング２内に設けられた複数のステータ歯４を有するステータ部３の内側に回転軸５に複数のロータ歯７を有するロータ部６を設け、該ロータ歯と該ステータ歯とは隙間Ｓを形成して対面するとともに吐出口方向に拡径の円錐面形状を有しており、且つ少なくとも２個の吸入口１１を有する乳化機に実質的に溶剤を含有しないウレタンプレポリマーと水とを該吸入口１１から別々に供給し、連続的に乳化することを特徴とするウレタンエマルジョンの製造法に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図１から図３を参照しながら本発明を詳細に説明する。
図１は本発明で使用される乳化機を部分断面した概略図、図２は本発明で使用される乳化機のステータ部３及びロータ部６の図１のＡ−Ａ断面模式図、図３は本発明のウレタンプレポリマーエマルジョンの製造工程図である。
【０００７】
本発明で使用される乳化機は、図１及び図２に見られるように、乳化機１のケーシング２内の回転軸５に固定され、ロータ歯７を有するロータ部６と、該ロータ部の外側に配置され、ステータ歯４を有するステータ部３が設けられ、該ロータ歯と該ステータ歯とは重なり合うことなく、対面していて隙間Ｓを形成して配置されている。混合系がこの隙間Ｓを通過するとき、ロータ部の高速回転とこの隙間による衝撃、剪断、圧縮、摩擦等の力およびキャビテーションの作用を受けて、微粉砕、乳化処理されるものである。
【０００８】
ロータ歯の外周面とステータ歯の内周面とは円錐形状であり、吐出口１４の方向に向かって拡径になっている。ステータ部に設けられた調整ボルト９及び固定ボルト１０によりステータ部３を回転軸５方向に移動させて隙間の大きさを調整し、混合係の液体の性状に応じ、また所定の乳化、分散粒子径を得るために剪断力の大きさを調節することができる。
【０００９】
ロータ歯７の外周の円錐面角度をステータ歯６内周の円錐面角度に対し僅かに大きくすると、隙間Ｓが吸入口１１部の隙間Ｓ１から吐出口１４の隙間Ｓ２に近づくにつれて狭くなり、混合系に対し漸増する剪断力を与えることができるので、隙間が一定のものに比べて処理剤に対し、無理のない乳化作用を与えることができる。吸入口部の隙間が大きくなるので乳化するための処理剤の隙間への食い込みも良く、回転軸２およびステータ部への反力を軽減することができるので、乳化機の装置としての損耗、劣化及び軸動力の負荷を減じることができるので好ましい。
【００１０】
コロイドミルに代表されるこのような横型タイプの乳化機のテーパ角度は、通常３〜１０°位であり、隙間Ｓは１０から６０μｍ程で一定に調整して用いる。これに対しロータ歯７の外周の円錐面角度がステータ歯６より僅かに大きなタイプのコロイドミルでは、処理液の性状及び目的の分散度、粒径、処理量に応じて予め角度が設定された構造のものを用いる。一般的に吸入口部側の隙間Ｓ１は吐出口部側の隙間Ｓ２の３〜６倍と大きくなっている。
【００１１】
ロータ歯７は好ましくはクロスカット状の歯が円周面に連続して形成され、その列が複数となっている。また、ロータ歯と対面するステータ歯４もステータ部３の内面に連続して形成されている。尚、ロータ歯７は、回転軸５の回転により高速で回転され、一方ステータ歯４は回転せずにステータ部３を介して乳化機１のケーシング２に固定されている。
【００１２】
ステータ歯４及びロータ歯７の円錐面上での歯の配列についても、分散液からなる混合系に乳化作用を与えることができる範囲内であれば、直線、斜め、ジグザグ、波状等、様々な形をとってもよいし、これらを組み合わせてもよい。また歯の断面形状も図２に示すような矩形に限らず台形、鋸歯形、三角形等の形状をとってもよい。
【００１３】
図３に示すように、実質的に溶剤を含有しないウレタンプレポリマー１５と水１６の２液をそれぞれポンプ１７ａ、１７ｂによりケーシングカバー８に設けられた吸入口１１ａおよび１１ｂに分けて連続的にロータ空間部１２に供給される。次に図２に示す高速で回転しているロータ部６によって、切り欠きされたロータ開口部１３からステータ歯４とロータ歯７との隙間に流れ込み、同時に大きな剪断力によって微分散され、連続して押し出されて吐出口１４からエマルジョンが排出され製品タンク１８に貯留される。
【００１４】
上記吸入口１１は、回転軸５と反対側に形成され、供給する液が上記ロータ空間部１２に流入するような位置が好ましい。また、吸入口１１の数は少なくとも２個必要であるが、場合によっては乳化剤や他の添加剤をウレタンプレポリマーと水とは別の吸入口から流入することができることから３個以上あってもよい。
【００１５】
本発明で使用されるウレタンプレポリマーは、例えば、従来公知のポリイソシアネート化合物と、親水性原子団又は中和により親水性となりうる原子団を有さないがイソシアネート基と反応し得る活性水素含有化合物と、必要に応じて、親水性原子団又は中和により親水性となりうる原子団を有しかつイソシアネート基と反応し得る活性水素含有化合物から製造される。
本発明に係るウレタンプレポリマーは、従来公知の方法で製造される。例えば、前記ポリイソシアネート化合物と活性水素含有化合物（親水性原子団又は中和により親水性となりうる原子団を含有する活性水素含有化合物を用いている場合はそれをも含む）を、イソシアネート基と活性水素基の当量比をそれぞれ、１．１：１〜３：１好ましくは１．２：１〜２：１の比率で、２０〜１２０℃好ましくは３０〜１００℃にて反応させる。
【００１６】
本発明で用いられるポリイソシアネートとしては、例えば２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フエニレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニレンジイソシアネート、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ビフエニレンジイソシアネート、３，３’−ジクロロ−４，４’−ビフェニレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、１，５−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、１，３−シクロヘキシレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
【００１７】
本発明で使用されるイソシアネート基と反応し得るその他の活性水素含有化合物は、便宜上数平均分子量３００〜１０，０００好ましくは５００〜５，０００の高分子量化合物と、数平均分子量３００以下の低分子量化合物に分けられる。上記高分子量化合物としては、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリアセタールポリオール、ポリアクリレートポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリチオエーテルポリオール、ポリブタジエン系等のポリオレフィンポリオール等が挙げられる。
ポリエステルポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール（分子量３００〜６，０００）、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ハイドロキノン及びそれらのアルキレンオキシド付加体等のグリコール成分とコハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、無水マレイン酸、フマル酸、１，３−シクロペンタンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、２，５−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、１，２−ビス（フェノキシ）エタン−ｐ，ｐ’−ジカルボン酸及びこれらジカルボン酸の無水物あるいはエステル形成性誘導体；ｐ−ヒドロキシ安息香酸、ｐ−（２−ヒドロキシエトキシ）安息香酸及びこれらのヒジロキシカルボン酸のエステル形成性誘導体等の酸成分とから脱水縮合反応によって得られるポリエステルの他にε−カプロラクトン等の環状エステル化合物の開環重合反応によって得られるポリエステル及びこれらの共重合ポリエステルが挙げられる。
【００１８】
ポリエーテルとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ソルビトール、しょ糖、アコニット糖、トリメリット酸、ヘミメリット酸、燐酸、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリイソプロパノールアミン、ピロガロール、ジヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシフタール酸、１，２，３−プロパントリチオール、等の活性水素原子を少なくとも２個有する化合物の１種または２種以上を開始剤としてエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピクロルヒドリン、テトラヒドロフラン、シクロヘキシレン、等のモノマーの１種または２種以上を常法により付加重合したものが挙げられる。
【００１９】
ポリカーボネートポリオールとしては、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール等のグリコールとジフェニルカーボネート、ホスゲンとの反応によって得られる化合物が挙げられる。
【００２０】
上記低分子量化合物としては、数平均分子量３００以下の分子内に少なくとも２個以上の活性水素を含有する化合物で例えば、ポリエステルポリオールの原料として用いたグリコール成分；グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ソルビトール、ペンタエリスリトール等のポリヒドロキシ化合物；エチレンジアミン、１，６−ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、２，５−ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミン、１，２−プロパンジアミン、ヒドラジン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のアミン化合物が挙げられる。
【００２１】
本発明で使用されるウレタンプレポリマーに親水性基を導入するために用いられる原料としては、例えば、分子内に少なくとも１個以上の活性水素原子を有し、かつカルボン酸の塩、スルホン酸の塩、リン酸の塩、４級アンモニウム塩、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、３級アミノ基からなる群から選ばれる少なくとも一つの官能基を含有する基本的にイオン性を有する化合物、あるいは分子内に少なくとも１個以上の活性水素原子を有し、かつエチレンオキシドの繰り返し単位からなる基、エチレンオキシドの繰り返し単位とその他のアルキレンオキシドの繰り返し単位からなる基を含有するノニオン性の化合物が挙げられる。これらの親水性基の内で、特にカルボン酸基及びカルボン酸の塩からなるアニオン性基及び／またはエチレンオキサイドの繰り返し単位を含有するノニオン性基が好ましい。
かかる親水基含有化合物としては、例えば２−オキシエタンスルホン酸、フェノールスルホン酸、スルホ安息香酸、スルホコハク酸、５−スルホイソフタル酸、スルファニル酸、１，３−フェニレンジアミン−４，６−ジスルホン酸、２，４−ジアミノトルエン−５−スルホン酸等のスルホン酸含有化合物及びこれらの誘導体叉はこれらを共重合して得られるポリエステルポリオール；２，２−ジメチロールプロピオン酸、２，２−ジメチロール酪酸、２，２−ジメチロール吉草酸、ジオキシマレイン酸、２，６−ジオキシ安息香酸、３，４−ジアミノ安息香酸等のカルボン酸含有化合物及びこれらの誘導体又はこれらを共重合して得られるポリエステルポリオール；メチルジエタノールアミン、ブチルジエタノールアミン、アルキルジイソプロパノールアミン等の３級アミノ基含有化合物及びこれらの誘導体叉はこれらを共重合して得られるポリエステルポリオールまたはポリエーテルポリオール；前記３級アミノ基含有化合物及びこれらの誘導体叉はこれらを共重合して得られるポリエステルポリオールまたはポリエーテルポリオールと、塩化メチル、臭化メチル、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、塩化ベンジル、臭化ベンジル、エチレンクロルヒドリン、エチレンブロムヒドリン、エピクロルヒドリン、ブロムブタン等の４級化剤の反応物；エチレンオキシドの繰り返し単位を少なくとも３０重量％以上含有し、ポリマー中に少なくとも１個以上の活性水素を含有する数平均分子量３００〜２０，０００のポリオキシエチレングリコール又はポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合体グリコール、ポリオキシエチレン−ポリオキシブチレン共重合体グリコール、ポリオキシエチレン−ポリオキシアルキレン共重合体グリコール又はそのモノアルキルエーテル等のノニオン基含有化合物又はこれらを共重合して得られるポリエステルポリエーテルポリオールが挙げられ、これら単独で、もしくは組み合わせて使用される。
【００２２】
本発明で使用される、分子内に結合した親水性基の含有量は、親水性基がカルボキシル基、スルホン酸基等のイオン性基の場合は、最終的に得られるポリウレタン樹脂固形分１００重量部当り少なくとも０．００５〜０．２当量、好ましくは０．０１〜０．１当量必要である。又ノニオン性の化合物を使用する場合は、最終的に得られるポリウレタン樹脂固形分１００重量部当り少なくとも２０重量部以下、なかでも１０重量部以下にすることが好ましい。
【００２３】
又、本発明で必要に応じて使用される外部乳化剤としては、例えばポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールテトラオレエート等のノニオン系乳化剤；オレイン酸ナトリウム等の脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ナフタレンスルフォン酸塩、アルカンスルフォネートナトリウム塩、アルキルジフェニルエーテルスルフォン酸ナトリウム塩等のアニオン系乳化剤；ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニル硫酸塩等のノニオンアニオン系乳化剤、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールエーテル型（プルロニック型）乳化剤などが挙げられ、使用量としては、ウレタンプレポリマーに対して０．１〜１５重量％が好ましく、より好ましくは１〜１０重量％である。
【００２４】
本発明で使用される中和剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の不揮発性塩基；トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の三級アミン類、アンモニア等の揮発性塩基が挙げられ、中和の時期としては、カルボキシル基含有不飽和単量体の重合前、中、後あるいは、ウレタン化反応中、後のいずれでも構わない。
【００２５】
又、本発明の製造方法において、必要に応じて、水に加えてその他の水性分散体や水分散液、例えば酢ビ系、エチレン酢ビ系、アクリル系、アクリルスチレン系等のエマルジョン；スチレン・ブタジエン系、アクリロニトリル・ブタジエン系、アクリル・ブタジエン系等のラテックス；ポリエチレン系、ポリオレフィン系等のアイオノマー；ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、エポキシ系樹脂等の各種水性分散体、水分散液、また安定剤その他の添加剤を併用してもよい。
【００２６】
尚、本発明の該ウレタンプレポリマーは、溶剤を含有しないものであり、常温で液状のものか、融点が４０〜７０℃程度で８０℃における粘度が５０〜１００００ｍＰａ・ｓであるものが好適である。ウレタンプレポリマーの製造は、無溶剤で、上記ポリイソシアネートと上記ポリオール等とを反応することによって得る方法が好ましいが、溶剤中でポリイソシアネートとポリオールとを反応した後、脱溶剤して得る方法でも可能である。また、ウレタンプレポリマーを前記乳化機に供給する場合には、ウレタンプレポリマーの流動性を高めるためにウレタンプレポリマーは４０〜９０℃程度に加温される。
【００２７】
又、ウレタンプレポリマーの流動性を調整する方法として、必要に応じてウレタンプレポリマーのイソシアネート基との反応性の低い、又は反応基を持たない例えば可塑剤等の低粘度化合物を添加する方法が可能である。
【００２８】
ウレタンプレポリマーと水との混合割合としては、乳化機へ供給されるウレタンプレポリマーの粘度によるが、通常ウレタンプレポリマーの含量が３０〜７０重量％となる量が好適であり、より好ましくは４０〜６０重量％である。
【００２９】
本発明では、ウレタンプレポリマーエマルジョンを製造する場合、上記乳化機に於いてロータ部３の周速を好ましくは２０〜５０ｍ／秒、より好ましくは２５〜４０ｍ／秒とし、ウレタンプレポリマーと水の流入速度は、特に限定されないが、好ましくは０．１〜２ｍ^３／時間程度が生産性の面で適当である。
【００３０】
而して、ウレタンプレポリマーエマルジョンは、粒径０．１〜２．５μｍのものが連続的に生産され、更に鎖伸長剤により架橋されてポリウレタン樹脂エマルジョンを得ることができる。かかる鎖伸長剤としては、水も鎖伸長剤として作用するが、必要に応じて、例えばエチレンジアミン、１，２−プロパンジアミン、１，６−ヘキサメチレンジアミン、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、イソホロンジアミン、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、１，２−シクロヘキサンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、アミノプロピルエタノールアミン、アミノヘキシルエタノールアミン、アミノエチルプロパノールアミン、アミノプロピルプロパノールアミン、アミノヘキシルプロパノールアミン等のジアミン類；ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のポリアミン類；ヒドラジン類；酸ヒドラジド類、が挙げられ、これらを単独あるいは組み合わせて使用することができる。
【００３１】
本発明の方法によれば、ウレタンプレポリマーエマルジョン中に溶剤を含有していないため、溶剤除去する工程を省略することができ、しかも粒径の小さなエマルジョンを得ることができるため、保存安定性に優れたポリウレタン樹脂をもたらすことができる。
【００３２】
【実施例】
以下、実施例を挙げて、本発明を更に説明するが、本発明は本実施例にのみ限定されるものではない。尚、例中の「部」は重量基準である。
【００３３】
使用した乳化機、及びその機械的条件及び運転条件は実施例、比較例とも同
じで以下の通りである。

【００３４】
粒子径の測定は、（株）島津製作所製のレーザ回折式粒度分布測定装置「ＳＡＬＤ−２１００」にて行った。粒子径データは、体積基準のメディアン径（積算粒子量が５０％になる粒子径）である。尚ウレタンエマルジョンの分散の所定平均粒子径は２μｍである。
【００３５】
（実施例１）
７０℃に加熱した無溶剤のウレタンプレポリマー（分子中にイソシアネート基を２個有するＩＰＤＩ−ポリオキシプロピレングリコールのプレポリマー：粘度（７０℃）１０００ｍＰａ・ｓ、イソシアネート基含有量７．５重量％）を、また乳化剤としてプルロニック型ノニオン乳化剤を１０重量％含有する水を図３に示す別々の乳化機の吸入口１１ａ、１１ｂから前者は０．１１ｍ^３／時間、後者は０．０８ｍ^３／時間の速度で乳化機に流入した。
乳化機のロータ部３の周速を２９ｍ／ｓで乳化処理して、粒子径２．１μｍのウレタンエマルジョンを連続的に０．１９ｍ^３／時間で得た。その後、直ちにイソシアネート基の９０％に相当するアミノ基量のヒドラジンの水希釈液を添加して鎖伸長させ、最終的に固形分濃度５０重量％のウレタンエマルジョンを得た。
【００３６】
（比較例１）
予め、実施例１で用いたウレタンプレポリマーと乳化剤を含む水を予め攪拌機で混合させたものを、吸入口１１を１個有する乳化機に代えて流入した。乳化機のロータ部３の周速を２９ｍ／ｓで乳化処理して、ウレタンエマルジョンを０．１９ｍ^３／時間で連続的に得たが、粒子径３．０μｍと平均粒子径も大きく、粒径分布のシャープネスも悪く、微分散したものではなかった。
【００３７】
実施例１及び比較例１のウレタンエマルジョンを２０重量％の濃度に希釈し、試験管に封入して静置し、１日後の沈降状態を目視で調べた。実施例のものは、多少沈降するものの、比較例のものに比べて沈降程度が小さく安定性が高かった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、溶剤除去する工程を省略することができ、しかも微分散したウレタンエマルジョンを連続的にかつ高い生産性でもって製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用される乳化機の概略図である。
【図２】本発明で使用される乳化機のロータ部３及びステータ部５のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明のウレタンプレポリマーエマルジョンの製造工程図である。
【符号の説明】
１　乳化機
２　ケーシング
３　ステータ部
４　ステータ歯
５　回転軸
６　ロータ部
７　ロータ歯
８　ケーシングカバー
９　調整ボルト
１０　固定ボルト
１１　吸入口
１２　ロータ空間部
１３　ロータ開口部
１４　吐出口
１５　ウレタンプレポリマー反応容器
１６　水タンク
１７　ポンプ
１８　　製品タンク

Claims

ウレタンプレポリマーを水に乳化させてウレタンエマルジョンを製造する方法に於いて、乳化機１のケーシング２内に設けられた複数のステータ歯４を有するステータ部３の内側に回転軸５に複数のロータ歯７を有するロータ部６を設け、該ロータ歯と該ステータ歯とは隙間Ｓを形成して対面するとともに吐出口方向に拡径の円錐面形状を有しており、且つ少なくとも２個の吸入口１１を有する乳化機に実質的に溶剤を含有しないウレタンプレポリマーと水とを該吸入口１１から別々に供給して、連続的に乳化することを特徴とするウレタンエマルジョンの製造法。
該ロータ歯と該ステータ歯の円錐面は互いに異なる円錐角度を有していて、且つ該ロータ歯と該ステータ歯との隙間Ｓは吐出口方向に狭まるように形成された乳化機である請求項１に記載のウレタンエマルジョンの製造法。
ウレタンプレポリマーと水とが、乳化機のロータ歯７とステータ歯４との隙間Ｓを通過する過程で乳化される請求項１または２記載のウレタンエマルジョンの製造法。
乳化機が、回転軸５の反対側に吸入口１１が、回転軸５の同じ側に吐出口１４がそれぞれ設けられている請求項１〜３のいずれかに記載のウレタンエマルジョンの製造法。
ウレタンプレポリマーが液状であり、且つ水が乳化剤を含有している請求項１〜４のいずれかに記載のウレタンエマルジョンの製造法。
８０℃におけるウレタンプレポリマーの粘度が５０〜１００００ｍＰａｓである請求項１〜５のいずれかに記載のウレタンエマルジョンの製造法。
ロータ部３の周速が２０〜５０ｍ／秒である請求項１〜６のいずれかに記載のウレタンエマルジョンの製造法。
請求項１〜７から得られたウレタンエマルジョンに鎖伸長剤を添加し、反応させることを特徴とするポリウレタン樹脂エマルジョンの製造法。