JP2009235276A - 水性ポリウレタン樹脂組成物、それを用いた一液型接着剤及び積層体、並びに水性ポリウレタン樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
水性ポリウレタン樹脂組成物、それを用いた一液型接着剤及び積層体、並びに水性ポリウレタン樹脂組成物の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 ポリイソシアネート(A)に、スルホン基及び/又はスルホネート基を有するポリオール(B1)と他のポリオール(B2)及び/又は鎖延長剤(B3)とを含む多官能性化合物(B)を下記数式(1)で表される条件を満たすようにして反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマー中和物を、アミノ基及び/又はイミノ基を2個以上有するポリアミン(C)の0.05〜3.0質量%水溶液を用い、下記数式(2)で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させると同時に水に分散せしめて得られるものであることを特徴とする水性ポリウレタン樹脂組成物。
100/80 ≦ a/b ≦ 100/50 (1)
100/100 ≦ a/(b+c) ≦ 100/97 (2)
(式(1)及び(2)中、aは前記ポリイソシアネート(A)に含まれるイソシアネート基(NCO)の数を表し、bは前記多官能性化合物(B)に含まれるヒドロキシル基(OH)の数を表し、cはポリアミン(C)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表す。)
【選択図】 なし
Description
(i)鎖伸長反応させることなく、特定濃度のポリアミン水溶液を用いて鎖伸長反応させると同時に水分散せしめて得られる水性ポリウレタン樹脂組成物が、或いは、
(ii)鎖延長剤を用いて鎖伸長反応させた後、特定濃度のポリアミン水溶液を用いて鎖伸長反応させると同時に水分散せしめて得られる水性ポリウレタン樹脂組成物が、
オープンタイムが長く、優れた接着性、耐加水分解性及び耐熱クリープ性を発揮することを見出し、本発明を完成するに至った。
100/80 ≦ a/b ≦ 100/50 (1)
100/100 ≦ a/(b+c) ≦ 100/97 (2)
(式(1)及び(2)中、aは前記ポリイソシアネート(A)に含まれるイソシアネート基(NCO)の数を表し、bは前記多官能性化合物(B)に含まれるヒドロキシル基(OH)の数を表し、cはポリアミン(C)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表す。)。
100/80 ≦ a/b ≦ 100/50 (1)
100/95 ≦ a/(b+d) ≦ 100/80 (3)
100/100 ≦ a/(b+c+d)≦ 100/97 (4)
(式(1)、(3)及び(4)中、aは前記ポリイソシアネート(A)に含まれるイソシアネート基(NCO)の数を表し、bは前記多官能性化合物(B)に含まれるヒドロキシル基(OH)の数を表し、cはポリアミン(C)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表し、dは第二の鎖延長剤(D)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表す。)。
ポリイソシアネート(A)に、スルホン基及び/又はスルホネート基を有するポリオール(B1)と他のポリオール(B2)及び/又は鎖延長剤(B3)とを含む多官能性化合物(B)を下記数式(1)で表される条件を満たすようにして反応させてイソシアネート基末端プレポリマー中和物を得る工程、及び
前記イソシアネート基末端プレポリマー中和物を、アミノ基及び/又はイミノ基を2個以上有するポリアミン(C)の0.05〜3.0質量%水溶液を用い、下記数式(2)で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させると同時に水に分散せしめて水性ポリウレタン樹脂組成物を得る工程、
を含む方法である。
100/80 ≦ a/b ≦ 100/50 (1)
100/100 ≦ a/(b+c) ≦ 100/97 (2)
(式(1)及び(2)中、aは前記ポリイソシアネート(A)に含まれるイソシアネート基(NCO)の数を表し、bは前記多官能性化合物(B)に含まれるヒドロキシル基(OH)の数を表し、cはポリアミン(C)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表す。)。
ポリイソシアネート(A)に、スルホン基及び/又はスルホネート基を有するポリオール(B1)と他のポリオール(B2)及び/又は鎖延長剤(B3)とを含む多官能性化合物(B)を下記数式(1)で表される条件を満たすようにして反応させてイソシアネート基末端プレポリマー中和物を得る工程、及び
前記イソシアネート基末端プレポリマー中和物を、第二の鎖延長剤(D)を用いて下記数式(3)で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させた後、アミノ基及び/又はイミノ基を2個以上有するポリアミン(C)の0.05〜3.0質量%水溶液を用い、下記数式(4)で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させると同時に水に分散せしめて水性ポリウレタン樹脂組成物を得る工程、
を含む方法である。
100/80 ≦ a/b ≦ 100/50 (1)
100/95 ≦ a/(b+d) ≦ 100/80 (3)
100/100 ≦ a/(b+c+d)≦ 100/97 (4)
(式(1)、(3)及び(4)中、aは前記ポリイソシアネート(A)に含まれるイソシアネート基(NCO)の数を表し、bは前記多官能性化合物(B)に含まれるヒドロキシル基(OH)の数を表し、cはポリアミン(C)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表し、dは第二の鎖延長剤(D)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表す。)。
100/80 ≦ a/b ≦ 100/50 (1)
で表される条件を満たすようにして反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマー中和物を、アミノ基及び/又はイミノ基を2個以上有するポリアミン(C)の0.05〜3.0質量%水溶液を用い、下記数式(2):
100/100 ≦ a/(b+c) ≦ 100/97 (2)
(式(1)及び(2)中、aは前記ポリイソシアネート(A)に含まれるイソシアネート基(NCO)の数を表し、bは前記多官能性化合物(B)に含まれるヒドロキシル基(OH)の数を表し、cはポリアミン(C)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表す。)
で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させると同時に水に分散せしめて得られるものである。
ポリイソシアネート(A)に、スルホン基及び/又はスルホネート基を有するポリオール(B1)と他のポリオール(B2)及び/又は鎖延長剤(B3)とを含む多官能性化合物(B)を前記数式(1)で表される条件を満たすようにして反応させてイソシアネート基末端プレポリマー中和物を得る工程、及び
前記イソシアネート基末端プレポリマー中和物を、アミノ基及び/又はイミノ基を2個以上有するポリアミン(C)の0.05〜3.0質量%水溶液を用い、前記数式(2)で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させると同時に水に分散せしめて水性ポリウレタン樹脂組成物を得る工程、
を含む方法である。
100/80 ≦ a/b ≦ 100/50 (1)
で表される条件を満たすようにして反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマー中和物を、第二の鎖延長剤(D)を用いて下記数式(3):
100/95 ≦ a/(b+d) ≦ 100/80 (3)
で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させた後、アミノ基及び/又はイミノ基を2個以上有するポリアミン(C)の0.05〜3.0質量%水溶液を用い、下記数式(4):
100/100 ≦ a/(b+c+d)≦ 100/97 (4)
(式(1)、(3)及び(4)中、aは前記ポリイソシアネート(A)に含まれるイソシアネート基(NCO)の数を表し、bは前記多官能性化合物(B)に含まれるヒドロキシル基(OH)の数を表し、cはポリアミン(C)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表し、dは第二の鎖延長剤(D)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表す。)
で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させると同時に水に分散せしめて得られるものである。
ポリイソシアネート(A)に、スルホン基及び/又はスルホネート基を有するポリオール(B1)と他のポリオール(B2)及び/又は鎖延長剤(B3)とを含む多官能性化合物(B)を前記数式(1)で表される条件を満たすようにして反応させてイソシアネート基末端プレポリマー中和物を得る工程、及び
前記イソシアネート基末端プレポリマー中和物を、第二の鎖延長剤(D)を用いて前記数式(3)で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させた後、アミノ基及び/又はイミノ基を2個以上有するポリアミン(C)の0.05〜3.0質量%水溶液を用い、前記数式(4)で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させると同時に水に分散せしめて水性ポリウレタン樹脂組成物を得る工程、
を含む方法である。
、1,1’−トリメチレンヒドラジン、1,1’−(1,4−ブチレン)ジヒドラジン等のヒドラジン誘導体が挙げられる。これらのポリアミン(C)は1種を単独で用いることができ、或いは、2種以上を組み合わせて用いることもできる。
100/80 ≦ a/b ≦ 100/50 (1)
で表される条件を満たすようにして反応させてイソシアネート基末端プレポリマー中和物を得る。ここで、aは前記ポリイソシアネート(A)に含まれるイソシアネート基(NCO)の数を表し、bは前記多官能性化合物(B)に含まれるヒドロキシル基(OH)の数を表す。このa/bの値が100/80未満では、得られるポリウレタン樹脂の凝集性が低くなるため、接着剤として用いたときにオープンタイムは長くなるものの、接着性や、耐加水分解性及び耐熱クリープ性といった耐久性が低下する。一方、100/50を超えると、得られるポリウレタン樹脂の凝集性が高くなるため、接着剤として用いた場合にオープンタイムが短くなり、更には低温での接着性が低下する。
100/95 ≦ a/(b+d) ≦ 100/80 (3)
で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させる(以下、この鎖伸長反応を「予備鎖伸長反応」という)。なお、前記数式(3)において、aは前記ポリイソシアネート(A)に含まれるイソシアネート基(NCO)の数を表し、bは前記多官能性化合物(B)に含まれるヒドロキシル基(OH)の数を表し、dは第二の鎖延長剤(D)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表す。
100/100 ≦ a/(b+c+d) ≦ 100/97 (4)
で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させると同時に水に分散せしめる。
100/100 ≦ a/(b+c) ≦ 100/97 (2)
で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させると同時に水に分散せしめる。
接着剤を、刷毛を用いて軟質ポリ塩化ビニルフィルム(株式会社高藤化成、「タフニールSG482−2」、幅50mm×長さ100mm×厚さ2mm)に、ポリウレタン樹脂の単位面積当たりの質量が100g/m2となるように塗布し、60℃で5分間、熱風乾燥機に入れて乾燥させ、これを試験片とした。乾燥後、直ちに20℃で静置し、1分間おきに試験片の接着剤層同士を貼り合わせ、熱プレス機にて30℃で40N/cm2の条件で10秒間圧着し、接着しなくなるまでの時間を測定した。乾燥後から接着しなくなるまでの時間が長いほど、オープンタイムが長いことを意味する。
接着剤を、刷毛を用いて軟質ポリ塩化ビニルフィルム(株式会社高藤化成、「タフニールSG482−2」、幅50mm×長さ100mm×厚さ2mm)に、ポリウレタン樹脂の単位面積当たりの質量が100g/m2となるように塗布し、60℃で5分間、熱風乾燥機に入れて乾燥させた。乾燥後20℃で静置し1分間養生した後、接着剤層面同士を貼り合わせ、熱プレス機にてそれぞれ温度40、60、80℃で、40N/cm2の圧力条件で10秒間圧着し、積層体を得た。
接着剤を、刷毛を用いて軟質ポリ塩化ビニルフィルム(株式会社高藤化成、「タフニールSG482−2」、幅50mm×長さ100mm×厚さ2mm)に、ポリウレタン樹脂の単位面積当たりの質量が100g/m2となるように塗布し、60℃で5分間、熱風乾燥機に入れて乾燥させた。乾燥後直ちに接着剤層面同士を貼り合わせ、熱プレス機にて温度60℃で、40N/cm2の圧力条件で10秒間圧着した後、温度20℃及び湿度65%RHで1日間養生し、積層体を得た。
前記(iii)常態接着性の評価方法と同様にして、軟質ポリ塩化ビニルフィルムの積層体を得た。この積層体を幅20mm×長さ100mmの大きさに切り取り試験片とした。
接着強度保持率(%)
={(加水分解性試験後の接着強度)/(初期接着強度)}×100 (5)。
接着強度保持率(%)=(加水分解性試験後の接着強度)×100/(初期接着強度)
(v)耐熱クリープ性
JIS K 6833(1994)8.2.2の剥離試験片に記載されている方法に準じて評価した。すなわち、接着剤を、刷毛を用いて軟質ポリ塩化ビニルフィルム(株式会社高藤化成、「タフニールSG482−2」)に、ポリウレタン樹脂の単位面積当たりの質量が100g/m2となるように塗布し、60℃で5分間、熱風乾燥機に入れて乾燥させた。乾燥後直ちに接着剤層面同士を貼り合わせ、熱プレス機にて温度60℃で、40N/cm2の圧力条件で10秒間圧着した後、温度20℃及び湿度65%RHで1日間養生し、積層体を得た。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下で、5−スルホソジウムイソフタル酸ジメチル302g、1,4−ブタンジオール180g及び触媒としてジブチル錫オキサイドを0.02g仕込み、反応温度190〜200℃で酸価が1mgKOH/g以下となるまで約4時間エステル交換反応を行った。次いで、100℃まで冷却した後、ε−カプロラクトン518gを仕込み、反応温度160℃で約8時間反応させ、スルホネート基を有するラクトン系ポリエステルポリオールを得た。得られたポリエステルポリオールの水酸基価は104.5mgKOH/gであり、酸価は0.5mgKOH/gであった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下で、2,2−ジメチロールブタン酸148g、ε−カプロラクトン852g及び触媒としてジブチル錫オキサイドを0.02g仕込み、反応温度160℃で約7時間反応させ、カルボキシル基を有するラクトン系ポリエステルポリオールを得た。得られたポリエステルポリオールの水酸基価は112.2mgKOH/gであり、酸価は55.7mgKOH/gであった。
(実施例1)
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)306.6g、調整例1で得られたスルホネート基を有するポリエステルポリオール43.0g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート46.4gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.6質量%である、イソシアネート基末端プレポリマー中和物のアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/70であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)296.8g、調整例1で得られたスルホネート基を有するポリエステルポリオール41.8g、1,4−ブタンジオール1.3g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、イソホロンジイソシアネート32.0g、ヘキサメチレンジイソシアネート24.2gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.7質量%である、イソシアネート基末端プレポリマー中和物のアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/70であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)296.6g、調整例1で得られたスルホネート基を有するポリエステルポリオール42.1g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート57.3gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約4時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が2.9質量%である、イソシアネート基末端プレポリマー中和物のアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/55であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)309.1g、調整例1で得られたスルホネート基を有するポリエステルポリオール43.2g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート43.6gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.2質量%である、イソシアネート基末端プレポリマー中和物のアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/75であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)306.6g、調整例1で得られたスルホネート基を有するポリエステルポリオール43.0g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート46.4gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.6質量%である、イソシアネート基末端プレポリマー中和物のアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/70であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)238.9g、調整例1で得られたスルホネート基を有するポリエステルポリオール105.0g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート52.1gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.8質量%である、イソシアネート基末端プレポリマー中和物のアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/70であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)330.3g、調整例1で得られたスルホネート基を有するポリエステルポリオール21.3g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート44.4gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.5質量%である、イソシアネート基末端プレポリマー中和物のアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/70であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)306.6g、調整例1で得られたスルホネート基を有するポリエステルポリオール43.0g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート46.4gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.6量%である、イソシアネート基末端プレポリマー中和物のアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/70であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)306.6g、調整例1で得られたスルホネート基を有するポリエステルポリオール43.0g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート46.4gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.6質量%である、イソシアネート基末端プレポリマー中和物のアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/70であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)306.6g、調整例1で得られたスルホネート基を有するポリエステルポリオール43.0g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート46.4gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.6質量%である、イソシアネート基末端プレポリマー中和物のアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/70であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)306.6g、調整例1で得られたスルホネート基を有するポリエステルポリオール43.0g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート46.4gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.6質量%である、イソシアネート基末端プレポリマー中和物のアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/70であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)306.6g、調整例1で得られたスルホネート基を有するポリエステルポリオール43.0g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート46.4gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.6質量%である、イソシアネート基末端プレポリマー中和物のアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/70であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)306.6g、調整例1で得られたスルホネート基を有するポリエステルポリオール43.0g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート46.4gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.6質量%である、イソシアネート基末端プレポリマー中和物のアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/70であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)256.2g、調整例2で得られたカルボキシル基を有するポリエステルポリオール88.0g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート51.9gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.8質量%である、イソシアネート基末端プレポリマーのアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/70であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)256.2g、調整例2で得られたカルボキシル基を有するポリエステルポリオール88.0g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート51.9gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.8質量%である、イソシアネート基末端プレポリマーのアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/70であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)256.2g、調整例2で得られたカルボキシル基を有するポリエステルポリオール88.0g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート51.9gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.8質量%である、イソシアネート基末端プレポリマーのアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/70であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)256.2g、調整例2で得られたカルボキシル基を有するポリエステルポリオール88.0g、アセトン44.0gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート51.9gを加え、次いでジブチル錫ジラウレート0.1gを加え、80℃に昇温した後、約7時間反応させ、固形分に対して遊離イソシアネート基の含有量が1.8質量%である、イソシアネート基末端プレポリマーのアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/70であった。
撹拌機、還流冷却管、温度計及び窒素吹き込み管を備えた4ツ口フラスコに、窒素気流下、ポリブチレンアジペートジオール(数平均分子量2000)301.8g、調整例1で得られたスルホネート基を有するポリエステルポリオール42.7g及びアセトン44.2gを加え、均一に混合させた後、ヘキサメチレンジイソシアネート53.4gを加え、80℃に昇温した後、約4時間反応させて、固形分に対する遊離イソシアネート基含有量が2.4質量%のイソシアネート基末端プレポリマー中和物のアセトン溶液を得た。なお、プレポリマー製造時のa/bの値は100/60であった。
実施例1〜10及び比較例1〜7で得られた水性ポリウレタン樹脂組成物に、会合型増粘剤(「ビスライザーAP−2」、三洋化成株式会社製)を表1及び表2に示す配合量で添加して粘度3000〜5000mPa・sになるように調整し、得られた調液物を接着剤として用いて積層体(試験片)を作製した。また、比較例8で得られた二液型接着剤を用いて積層体(試験片)を作製した。そして、前述の通りの方法で、オープンタイム、低温接着性、常態接着性、耐加水分解性及び耐熱クリープ性を評価した。得られた評価結果を表3及び表4に示す。また、実施例1〜10及び比較例1〜8におけるポリウレタン樹脂組成物の製造条件を表1及び表2に示す。
Claims (8)
- ポリイソシアネート(A)に、スルホン基及び/又はスルホネート基を有するポリオール(B1)と他のポリオール(B2)及び/又は鎖延長剤(B3)とを含む多官能性化合物(B)を下記数式(1)で表される条件を満たすようにして反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマー中和物を、アミノ基及び/又はイミノ基を2個以上有するポリアミン(C)の0.05〜3.0質量%水溶液を用い、下記数式(2)で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させると同時に水に分散せしめて得られるものであることを特徴とする水性ポリウレタン樹脂組成物。
100/80 ≦ a/b ≦ 100/50 (1)
100/100 ≦ a/(b+c) ≦ 100/97 (2)
(式(1)及び(2)中、aは前記ポリイソシアネート(A)に含まれるイソシアネート基(NCO)の数を表し、bは前記多官能性化合物(B)に含まれるヒドロキシル基(OH)の数を表し、cはポリアミン(C)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表す。) - ポリイソシアネート(A)に、スルホン基及び/又はスルホネート基を有するポリオール(B1)と他のポリオール(B2)及び/又は鎖延長剤(B3)とを含む多官能性化合物(B)を下記数式(1)で表される条件を満たすようにして反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマー中和物を、第二の鎖延長剤(D)を用いて下記数式(3)で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させた後、アミノ基及び/又はイミノ基を2個以上有するポリアミン(C)の0.05〜3.0質量%水溶液を用い、下記数式(4)で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させると同時に水に分散せしめて得られるものであることを特徴とする水性ポリウレタン樹脂組成物。
100/80 ≦ a/b ≦ 100/50 (1)
100/95 ≦ a/(b+d) ≦ 100/80 (3)
100/100 ≦ a/(b+c+d)≦ 100/97 (4)
(式(1)、(3)及び(4)中、aは前記ポリイソシアネート(A)に含まれるイソシアネート基(NCO)の数を表し、bは前記多官能性化合物(B)に含まれるヒドロキシル基(OH)の数を表し、cはポリアミン(C)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表し、dは第二の鎖延長剤(D)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表す。) - 前記水性ポリウレタン樹脂組成物におけるポリウレタン樹脂中のスルホン基及びスルホネート基の含有量が、該ポリウレタン樹脂の質量に対し0.3〜3.0質量%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の水性ポリウレタン樹脂組成物。
- 請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の水性ポリウレタン樹脂組成物を含有するものであることを特徴とする一液型接着剤。
- 請求項4に記載の一液型接着剤を用いて得られるものであることを特徴とする積層体。
- ポリイソシアネート(A)に、スルホン基及び/又はスルホネート基を有するポリオール(B1)と他のポリオール(B2)及び/又は鎖延長剤(B3)とを含む多官能性化合物(B)を下記数式(1)で表される条件を満たすようにして反応させてイソシアネート基末端プレポリマー中和物を得る工程、及び
前記イソシアネート基末端プレポリマー中和物を、アミノ基及び/又はイミノ基を2個以上有するポリアミン(C)の0.05〜3.0質量%水溶液を用い、下記数式(2)で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させると同時に水に分散せしめて水性ポリウレタン樹脂組成物を得る工程、
を含むことを特徴とする水性ポリウレタン樹脂組成物の製造方法。
100/80 ≦ a/b ≦ 100/50 (1)
100/100 ≦ a/(b+c) ≦ 100/97 (2)
(式(1)及び(2)中、aは前記ポリイソシアネート(A)に含まれるイソシアネート基(NCO)の数を表し、bは前記多官能性化合物(B)に含まれるヒドロキシル基(OH)の数を表し、cはポリアミン(C)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表す。) - ポリイソシアネート(A)に、スルホン基及び/又はスルホネート基を有するポリオール(B1)と他のポリオール(B2)及び/又は鎖延長剤(B3)とを含む多官能性化合物(B)を下記数式(1)で表される条件を満たすようにして反応させてイソシアネート基末端プレポリマー中和物を得る工程、及び
前記イソシアネート基末端プレポリマー中和物を、第二の鎖延長剤(D)を用いて下記数式(3)で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させた後、アミノ基及び/又はイミノ基を2個以上有するポリアミン(C)の0.05〜3.0質量%水溶液を用い、下記数式(4)で表される条件を満たすようにして鎖伸長反応させると同時に水に分散せしめて水性ポリウレタン樹脂組成物を得る工程、
を含むことを特徴とする水性ポリウレタン樹脂組成物の製造方法。
100/80 ≦ a/b ≦ 100/50 (1)
100/95 ≦ a/(b+d) ≦ 100/80 (3)
100/100 ≦ a/(b+c+d)≦ 100/97 (4)
(式(1)、(3)及び(4)中、aは前記ポリイソシアネート(A)に含まれるイソシアネート基(NCO)の数を表し、bは前記多官能性化合物(B)に含まれるヒドロキシル基(OH)の数を表し、cはポリアミン(C)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表し、dは第二の鎖延長剤(D)に含まれるアミノ基(NH2)及びイミノ基(NH)の総数を表す。) - 前記水性ポリウレタン樹脂組成物におけるポリウレタン樹脂中のスルホン基及びスルホネート基の含有量が、該ポリウレタン樹脂の質量に対し0.3〜3.0質量%であることを特徴とする請求項6又は7に記載の水性ポリウレタン樹脂組成物の製造方法。
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