JP2012518064A - 官能化されたポリウレタンポリ尿素分散液 - Google Patents
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Abstract
Description
a)2以上の官能価を有する1種以上のポリイソシアネート、
b)400〜8000g/モルのモル質量(Mn)と1.5〜6の官能価を有する1種以上のポリヒドロキシ化合物
c)400g/モル未満のモル質量と2〜4の官能価を有する、所望による1種以上のポリヒドロキシ化合物
d)1種以上の非イオン性の、イソシアネート反応性親水化剤、
e)1種以上のイソシアネート反応性の潜在的イオン性親水化剤、
f)32〜400g/モルのモル質量と1〜3の官能価を有する、1種以上のポリアミン、および
g)2以上のエポキシド官能価を有する、1種以上のイソシアネート反応性ポリエポキシド化合物。
成分a);5〜40wt.%、好ましくは10〜35wt.%、特に好ましくは15〜25wt.%、
成分b);20〜88.4wt.%、好ましくは31〜81wt.%、特に好ましくは46〜73wt.%、
成分c);所望により0〜5wt.%、好ましくは0.5〜4.0wt.%、特に好ましくは1〜3wt.%、
成分d);1〜5wt.%、好ましくは1.5〜4.5wt.%、特に好ましくは2〜4wt.%、
成分e);0.1〜5wt.%、好ましくは0.5〜4wt.%、特に好ましくは1〜3wt.%、
成分f);5〜10wt.%、好ましくは5.5〜9.5wt.%、特に好ましくは6〜9wt.%、および
成分g);0.5〜15wt.%、好ましくは1〜12wt.%、特に好ましくは2〜10wt.%。
R1およびR2は、相互に独立して、酸素原子および/または窒素原子によって中断されてもよい、1〜18個の炭素原子を有する二価の脂肪族基、脂環式基または芳香族基を示す。R3は、アルコキシ末端化ポリエチレンオキシド基を表わす。
Desmophen(登録商標)PE170HN:
アジピン酸、ヘキサンジオールおよびネオペンチルグリコールのポリエステル、OH価66、Mn=1700g・モル-1(バイエルマテリアルサイエンスAG社、レバークーヘン)
ポリエーテルLB25:
84%のエチレンオキシド含有量有するエチレンオキシド/プロピレンオキシドに基づく単官能ポリエーテル、OH価25、Mn=2250g・モル-1(バイエルマテリアルサイエンスAG社、ドイツ)
Desmodur(登録商標)I:
IPDI、イソホロンジイソシアネート(バイエルマテリアルサイエンスAG社、ドイツ)
Desmodur(登録商標)H:
HDI、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(バイエルマテリアルサイエンスAG社、ドイツ)
IPDA:
イソホロンジアミン(バイエルマテリアルサイエンスAG社、ドイツ)
AAS:
ジアミノスルホネート、45%水溶液、H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-SO3Na(バイエルマテリアルサイエンスAG社、ドイツ)
GDGE:
グリセロールジグリシジルエーテル、CAS番号[27043-36-3](シグマアルドリッヒ社、ドイツ)
Bayhydur(登録商標)3100:
17.4%のNCO含有量を有する1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートに基づく親水性の脂肪族ポリイソシアネート(バイエルマテリアルサイエンスAG社、ドイツ)
Imprafix(登録商標)HS-C:
アルキルアミン(バイエルマテリアルサイエンスAG社、ドイツ)
A:室温で3日(23℃)
B:乾燥するまで50℃、その後150℃で3分間
C:乾燥するまで50℃、その後150℃で3分間および165℃で10分間
実施例1(本発明に係る)
37gのHDIおよび49.8gのIPDIを、282.4gのポリエステルポリオールPE170HN、11.3gの単官能親水化剤LB25、および12.9gのGDGEへ50℃にて添加し、次いで、得られた混合液を、理論NCO値(NCO-1=5.28%)に到達するまで、100℃で反応させ、プレポリマーを形成させる。次いで、80℃にて、700gのアセトンを添加し、得られた混合液を40℃まで冷却し、プレポリマーを溶解させる。50gのアセトンを用いて29.6gの連鎖延長剤IPDAを添加し、次いで攪拌を5分間おこなう。その直後、42gの水を用いて10.5gのAASと1gのヒドラジン水和物を添加し、同様に攪拌を5分間おこなう。得られた生成物を600gの水中に分散させ、次いで、アセトンを40℃、120mbarにて蒸留し除去する。40.0%の固形分と、6.7のpH値と、340nmの平均粒径を有する水性分散液が得られる。
241gのポリエステルPE170HNと34.3gのGDGEを使用する以外は、実施例1の手順を採用する。40.2%の固形分と、6.6のpH値と、260nmの平均粒径を有する水性分散液が生成される。
217gのポリエステルPE170HNと47.8gのGDGEを使用する以外は、実施例1の手順を採用する。39.2%の固形分と、6.6のpH値と、340nmの平均粒径を有する水性分散液が生成される。
実施例4(反例、イソシアネート反応性ポリエポキシドを使用せず)
34gのHDIおよび45gのIPDIを、303.9gのポリエステルポリオールPE170HNおよび10.3gの単官能親水化剤LB25へ50℃にて添加し、次いで、得られた混合液を、理論NCO値(NCO=4.79%)に到達するまで、100℃で反応させ、プレポリマーを形成させる。次いで、80℃にて、700gのアセトンを添加し、得られた混合液を40℃まで冷却し、プレポリマーを溶解させる。50gのアセトンを用いて26.8gの連鎖延長剤IPDAを添加し、次いで攪拌を5分間おこなう。その直後、38gの水を用いて9.5gのAASと0.9gのヒドラジン水和物を添加し、同様に攪拌を5分間おこなう。得られた生成物を590gの水中に分散させ、次いで、アセトンを40℃、120mbarにて蒸留し除去する。40.0%の固形分と、6.5のpH値と、350nmの平均粒径を有する水性分散液が得られる。
37gのHDIおよび49.8gのIPDIを、282.4gのポリエステルポリオールPE170HN、11.3gの単官能親水化剤LB25および8.2gのエチルヘキサノールへ50℃にて添加し、次いで、得られた混合液を、理論NCO値(NCO=5.35%)に到達するまで、100℃で反応させ、プレポリマーを形成させる。次いで、80℃にて、690gのアセトンを添加し、得られた混合液を40℃まで冷却し、プレポリマーを溶解させる。50gのアセトンを用いて29.6gの連鎖延長剤IPDAを添加し、次いで攪拌を5分間おこなう。その直後、42gの水を用いて10.5gのAASと1gのヒドラジン水和物を添加し、同様に攪拌を5分間おこなう。得られた生成物を600gの水中に分散させ、次いで、アセトンを40℃、120mbarにて蒸留し除去する。39.8%の固形分と、6.7のpH値と、600nmの平均粒径を有する水性分散液が得られる。
Claims (12)
- 下記成分a)〜g)を構成成分として含有することを特徴とする、請求項1に記載のポリウレタンポリ尿素の水性分散液:
a)2以上の官能価を有する1種以上のポリイソシアネート化合物、
b)400〜8000g/モルのモル質量(Mn)と1.5〜6の官能価を有する1種以上のポリヒドロキシ化合物、
c)400g/モル未満のモル質量と2〜4の官能価を有する、所望による1種以上のポリヒドロキシ化合物、
d)1種以上の、非イオン性のイソシアネート反応性親水化剤、
e)1種以上の、イソシアネート反応性の潜在的イオン性親水化剤、
f)32〜400g/モルのモル質量と1〜3の官能価を有する、1種以上のポリアミン、および
g)2以上のエポキシド官能価を有する、1種以上のイソシアネート反応性ポリエポキシド化合物。 - 成分b)が、ブタンジオールおよび/またはネオペンチルグリコールおよび/またはヘキサンジオールおよび/またはエチレングリコールおよび/またはジエチレングリコールと、アジピン酸および/またはフタル酸および/またはイソフタル酸に基づくポリエステルポリオールであることを特徴とする、請求項2に記載のポリウレタンポリ尿素の水性分散液。
- 成分g)が、2〜4のエポキシド官能価と1のイソシアネート反応性官能価を有することを特徴とする、請求項2に記載のポリウレタンポリ尿素の水性分散液。
- 成分g)が、2のエポキシド官能価と1のイソシアネート反応性官能価を有することを特徴とする、請求項2に記載のポリウレタンポリ尿素の水性分散液。
- ことを特徴とする請求項2に記載のポリウレタンポリ尿素の水性分散液。
- 下記の工程(1)〜(3)を含む、請求項1に記載のポリウレタンポリ尿素の水性分散液の調製方法:
(1)イソシアネート基およびエポキシ基を含有するポリウレタンプレポリマーを、成分a)、b)、c)、d)、e)およびg)を反応させることによって調製し、(2)得られたポリウレタンプレポリマーを、NH2-官能性および/またはNH-官能性成分e)およびf)を用いて連鎖延長させ、次いで、(3)得られた連鎖延長物を水性相へ分散させる。 - 木材、プラスチック、金属、ガラス、織物、皮革、紙および繊維に適用される塗料組成物の調製における、請求項1に記載のポリウレタンポリ尿素の水性分散液の使用。
- 熱的に自己架橋する1K系の製造における、請求項1に記載のポリウレタンポリ尿素の水性分散液の使用。
- 2K系の製造における、請求項1に記載のポリウレタンポリ尿素の水性分散液の使用。
- 請求項1に記載のポリウレタンポリ尿素の水性分散液を含有する1K系。
- 水溶性または水分散性の架橋剤、例えば、親水性ポリイソシアネート、ポリアミン、ポリエポキシドまたはメラミンと共に、請求項1に記載のポリウレタンポリ尿素の水性分散液を含有する2K系。
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