JP3493529B2 - Method for producing water-dispersible polyurethane - Google Patents

Method for producing water-dispersible polyurethane

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JP3493529B2
JP3493529B2 JP30893394A JP30893394A JP3493529B2 JP 3493529 B2 JP3493529 B2 JP 3493529B2 JP 30893394 A JP30893394 A JP 30893394A JP 30893394 A JP30893394 A JP 30893394A JP 3493529 B2 JP3493529 B2 JP 3493529B2
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    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2170/00Compositions for adhesives
    • C08G2170/80Compositions for aqueous adhesives

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、水分散性ポリウレタン
の製造方法、及び該製造方法によって得られる水分散性
ポリウレタンを含有する接着剤組成物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a water-dispersible polyurethane and an adhesive composition containing the water-dispersible polyurethane obtained by the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリウレタンの水性エマルジョンは、塗
料用、繊維処理用、接着用等の各種の用途に有用であ
る。かかる水性ポリウレタンエマルジョンとしては、樹
脂中に親水性基としてのカルボキシル基を有するウレタ
ン樹脂を水に分散したものが知られているが、このよう
なカルボキシル基含有ウレタン樹脂は、加水分解しやす
いために貯蔵安定性が悪く、またpH変化による安定性
や皮膜の耐熱性も不十分である。また、タウリン、N−
(2−アミノエチル)−2−アミノエタンスルホン酸等
を用いて、ウレタン樹脂にスルホン酸(塩)基を導入す
ることによるスルホン酸基含有ウレタンエマルジョンの
製造方法も知られているが(例えば、特開昭42−24
192号等)、タウリンを用いてスルホン酸(塩)を導
入する場合には、ポリウレタン中に少量のスルホン酸
(塩)基を導入できるだけであり、このため水性エマル
ジョンとするにはウレタン樹脂の分子量に制約がある。
又、N−(2−アミノエチル)−2−アミノエタンスル
ホン酸(塩)を使用した場合には、スルホン酸(塩)基
の導入量をある程度増加させることはできるものの、得
られる皮膜の耐熱性、耐水性等が劣るという欠点があ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION Aqueous polyurethane emulsions are useful in various applications such as paints, fiber treatments, and adhesives. As such an aqueous polyurethane emulsion, it is known that a urethane resin having a carboxyl group as a hydrophilic group in a resin is dispersed in water, but such a carboxyl group-containing urethane resin is easily hydrolyzed. The storage stability is poor, and the stability due to pH change and the heat resistance of the film are insufficient. Also, taurine, N-
A method for producing a sulfonic acid group-containing urethane emulsion by introducing a sulfonic acid (salt) group into a urethane resin using (2-aminoethyl) -2-aminoethanesulfonic acid or the like is also known (for example, JP-A-42-24
192, etc.), and when introducing sulfonic acid (salt) using taurine, only a small amount of sulfonic acid (salt) group can be introduced into polyurethane, and therefore the molecular weight of urethane resin is required to form an aqueous emulsion. There are restrictions.
Further, when N- (2-aminoethyl) -2-aminoethanesulfonic acid (salt) is used, the amount of sulfonic acid (salt) groups introduced can be increased to some extent, but the heat resistance of the obtained film is high. There is a defect that the properties and water resistance are poor.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
貯蔵安定性、機械的安定性等に優れ、pH変化に対して
安定なポリウレタンエマルジョンであって、形成される
皮膜の耐水性、耐熱性等が優れたものとなる水性のポリ
ウレタンエマルジョンを提供することである。
The main object of the present invention is to:
Provided is a polyurethane emulsion which is excellent in storage stability, mechanical stability, etc. and is stable against pH change, and in which the formed film has excellent water resistance, heat resistance, etc. Is.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者は上記した如き
課題を解決すべく鋭意研究を重ねてきた。その結果、ジ
オール成分と有機ジイソシアネートとを反応させて末端
イソシアネート基を有するプレポリマーを得た後、(メ
タ)アクリルアミドアルカンスルホン酸塩とジアミンと
の付加反応生成物を用いて該プレポリマーを鎖伸長して
得られるポリウレタンを水に分散したポリウレタンエマ
ルジョンは、貯蔵安定性、機械安定性に優れ、pH変化
に対しても安定であり、これより得られる皮膜は耐熱
性、耐水性等に優れたものとなることを見出した。更
に、かかる方法によって得られたポリウレタンエマルジ
ョンを含有する接着剤組成物は、高い接着強度を有する
ものであって、特に耐熱性、耐水性等の特性が顕著に優
れたものとなることを見出し、ここに本発明を完成する
に至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies to solve the above problems. As a result, a diol component and an organic diisocyanate are reacted to obtain a prepolymer having a terminal isocyanate group, and then the prepolymer is chain-extended using an addition reaction product of a (meth) acrylamide alkanesulfonate and a diamine. The polyurethane emulsion obtained by dispersing polyurethane in water is excellent in storage stability, mechanical stability, and stability against pH changes, and the film obtained from it has excellent heat resistance, water resistance, etc. I found that. Furthermore, it was found that the adhesive composition containing the polyurethane emulsion obtained by such a method has high adhesive strength, and in particular, the properties such as heat resistance and water resistance are remarkably excellent, The present invention has been completed here.

【0005】即ち、本発明は、ジオール成分と有機ジイ
ソシアネートとを反応させて末端イソシアネート基を有
するプレポリマーを得た後、該プレポリマーに、(メ
タ)アクリルアミドアルカンスルホン酸塩とジアミンと
の付加反応生成物を反応させることを特徴とする水分散
性ポリウレタンの製造方法、及び該製造方法によって得
られた水分散性ポリウレタンを含有する接着剤組成物に
係る。
That is, in the present invention, a diol component is reacted with an organic diisocyanate to obtain a prepolymer having a terminal isocyanate group, and then the prepolymer is subjected to an addition reaction of a (meth) acrylamide alkane sulfonate and a diamine. The present invention relates to a method for producing a water-dispersible polyurethane, which comprises reacting a product, and an adhesive composition containing the water-dispersible polyurethane obtained by the production method.

【0006】本発明方法において使用するジオール成分
とは、水酸基を2個有する化合物をいい、通常のウレタ
ン樹脂の製造に用いられるものから適宜選択して用いれ
ばよい。その具体例としては、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,
3−ブタンジオール、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、トリメチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコー
ル等の比較的低分子量のジオールの他、これらのジオー
ルと、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン
酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2,5−
ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボ
ン酸等のジカルボン酸成分とからエステル化反応によっ
て得られるポリエステルジオール等が挙げられる。
The diol component used in the method of the present invention means a compound having two hydroxyl groups, which may be appropriately selected and used from those used in the production of ordinary urethane resins. Specific examples thereof include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,
3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5
-Comparison of pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, trimethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, etc. In addition to low molecular weight diols, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 2,5-
Examples thereof include polyester diol obtained by esterification reaction with a dicarboxylic acid component such as naphthalenedicarboxylic acid and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid.

【0007】本発明において使用する有機ジイソシアネ
ートとは、イソシアネート基を2個有する化合物をい
い、通常のウレタン樹脂の製造に用いられるものから適
宜選択して用いることができ、その具体例としては、
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−フェ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、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、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、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
アネート等が挙げられる。
The organic diisocyanate used in the present invention refers to a compound having two isocyanate groups, which can be appropriately selected from those used in the production of ordinary urethane resins, and specific examples thereof include:
2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate,
p-phenylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 1.5-naphthalene diisocyanate,
1,5-tetrahydronaphthalene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,3-cyclohexylene diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane Examples thereof include diisocyanate.

【0008】本発明方法において鎖伸長剤として用いる
(メタ)アクリルアミドアルカンスルホン酸塩とジアミ
ンとの付加反応生成物を得るには、まず、(メタ)アク
リルアミドアルカンスルホン酸を含有する水溶液に(メ
タ)アクリルアミドアルカンスルホン酸とほぼ当量の塩
形成剤を加え、0〜30℃程度、好ましくは0〜25℃
程度で中和反応を行なう。この際、温度が約30℃を上
回ると、(メタ)アクリルアミドアルカンスルホン酸の
重合反応が起こることがあるので好ましくない。
In order to obtain an addition reaction product of a (meth) acrylamidoalkanesulfonic acid salt and a diamine used as a chain extender in the method of the present invention, first, an aqueous solution containing (meth) acrylamidoalkanesulfonic acid is added to (meth) acetic acid. Add a salt forming agent in an amount equivalent to that of acrylamide alkanesulfonic acid, and add about 0 to 30 ° C, preferably 0 to 25 ° C.
Neutralize the reaction to a certain degree. At this time, if the temperature exceeds about 30 ° C., a polymerization reaction of the (meth) acrylamidealkanesulfonic acid may occur, which is not preferable.

【0009】次いで、得られた(メタ)アクリルアミド
アルカンスルホン酸塩の水溶液にジアミンを加えて、0
〜100℃程度で0.5〜10時間程度、好ましくは、
50〜80℃程度で2〜8時間程度反応させる。ジアミ
ンの使用量は(メタ)アクリルアミドアルカンスルホン
酸塩の量に対して、モル比で0.5〜1程度とすること
が好ましい。ジアミンの使用量に応じて、ジアミンのア
ミノ基の1個若しくは2個が(メタ)アクリルアミドア
ルカンスルホン酸塩に付加した付加反応生成物、又はこ
れらの混合物等が得られる。反応時の水溶液の濃度は、
特に限定的ではないが、通常20〜60重量%程度とす
れば均一に反応が進行しやすい。
Next, diamine was added to the obtained aqueous solution of (meth) acrylamide alkane sulfonate to obtain 0
At about 100 ° C for about 0.5 to 10 hours, preferably
The reaction is performed at about 50 to 80 ° C. for about 2 to 8 hours. The amount of diamine used is preferably about 0.5 to 1 in terms of molar ratio with respect to the amount of (meth) acrylamide alkane sulfonate. Depending on the amount of the diamine used, an addition reaction product in which one or two amino groups of the diamine are added to the (meth) acrylamidoalkanesulfonate, or a mixture thereof or the like can be obtained. The concentration of the aqueous solution during the reaction is
Although it is not particularly limited, if it is usually about 20 to 60% by weight, the reaction is likely to proceed uniformly.

【0010】該付加反応生成物の製造に用いるアクリル
アミドアルカンスルホン酸としては、2−アクリルアミ
ドプロパンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチ
ルプロパンスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メ
チルプロパンスルホン酸、2−アクリルアミドブタンス
ルホン酸、3−アクリルアミドブタン−2−スルホン酸
等が挙げられる。特に好ましいものは、2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸である。また、ジ
アミン化合物としては、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、イ
ソホロンジアミン等のジアミン類が挙げられる。塩形成
剤としては、メチルアミン、ジエチルアミン、トリエチ
ルアミン、トリメチルアミン、ジメチルアミン、エチル
アミン、トリブチルアミン、ピリジン、アニリン、トル
イジン等の有機塩基、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カ
リウム等のアルカリ金属炭酸塩、アンモニア等が挙げら
れる。
As the acrylamidoalkanesulfonic acid used in the production of the addition reaction product, 2-acrylamidopropanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-methacrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2 -Acrylamidobutanesulfonic acid, 3-acrylamidobutane-2-sulfonic acid and the like can be mentioned. Particularly preferred is 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. Examples of diamine compounds include ethylenediamine, 1,2-propanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, and isophoronediamine. Examples of the salt forming agent include organic bases such as methylamine, diethylamine, triethylamine, trimethylamine, dimethylamine, ethylamine, tributylamine, pyridine, aniline and toluidine, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, sodium carbonate. , Alkali metal carbonates such as potassium carbonate, ammonia, and the like.

【0011】上記した(メタ)アクリルアミドアルカン
スルホン酸塩とジアミンとの付加反応生成物の例として
は、一般式〔I〕
Examples of the addition reaction product of the above-mentioned (meth) acrylamide alkane sulfonate and diamine include those represented by the general formula [I]

【0012】[0012]

【化4】 [Chemical 4]

【0013】で表わされる化合物、一般式〔II〕A compound represented by the general formula [II]

【0014】[0014]

【化5】 [Chemical 5]

【0015】で表わされる化合物等を挙げることができ
る。上記一般式〔I〕及び一般式〔II〕において、R1
及びR1 ′は、各々水素原子又はメチル基であり、
2 、R2′、R3 、R3 ′、R4 、R4 ′、R5 及び
5 ′は、各々水素原子又は炭素数1〜12個のアルキ
ル基であり、R6 は炭素数2〜12のアルキレン基又は
Examples thereof include compounds represented by: In the above general formula [I] and general formula [II], R 1
And R 1 ′ is each a hydrogen atom or a methyl group,
R 2 , R 2 ′, R 3 , R 3 ′, R 4 , R 4 ′, R 5 and R 5 ′ are each a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and R 6 is a carbon number. 2-12 alkylene groups or groups

【0016】[0016]

【化6】 [Chemical 6]

【0017】であり、Mはアルカリ金属原子、有機塩基
から誘導された基又はアンモニウム基である。
And M is an alkali metal atom, a group derived from an organic base, or an ammonium group.

【0018】上記一般式において、炭素数1〜12個の
アルキル基の具体例としては、メチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブ
チル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニ
ル、デシル、ウンデシル、ドデシル、6−メチルヘプチ
ル、7−メチルオクチル、8−メチルノニル、9−メチ
ルデシル、10−メチルウンデシル等の直鎖又は分枝鎖
状アルキル基を挙げることができる。炭素数2〜12の
アルキレン基としては、エチレン、トリメチレン、テト
ラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、2−メ
チルトリメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン、
ノナメチレン、デカメチレン、ウンデカメチレン、ドデ
カメチレン等を挙げることができる。アルカリ金属原子
としては、ナトリウム、カリウム等を例示できる。有機
塩基から誘導された基としては、前記した有機塩基から
誘導される基等を例示できる。
In the above general formula, specific examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl and decyl. And straight chain or branched chain alkyl groups such as undecyl, dodecyl, 6-methylheptyl, 7-methyloctyl, 8-methylnonyl, 9-methyldecyl, 10-methylundecyl. Examples of the alkylene group having 2 to 12 carbon atoms include ethylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene, 2-methyltrimethylene, heptamethylene, octamethylene,
Examples thereof include nonamethylene, decamethylene, undecamethylene, dodecamethylene and the like. Examples of the alkali metal atom include sodium and potassium. Examples of the group derived from an organic base include the groups derived from the organic bases described above.

【0019】(メタ)アクリルアミドアルカンスルホン
酸塩とジアミンとの付加反応生成物の具体例としては、
下記のものを例示できる。
Specific examples of the addition reaction product of (meth) acrylamide alkane sulfonate and diamine include:
The following can be illustrated.

【0020】[0020]

【化7】 [Chemical 7]

【0021】上記一般式で表わされる付加反応生成物の
うちで、特に一般式〔II〕の付加反応生成物を鎖伸長剤
として用いて得られるポリウレタンエマルジョンによれ
ば、形成される皮膜は、耐熱性、耐水性などに特に優れ
たものとなる。一般式〔II〕の付加反応生成物は、ジア
ミン及び(メタ)アクリルアミドアルカンスルホン酸塩
をジアミン/(メタ)アクリルアミドアルカンスルホン
酸塩(モル比)=0.5の割合で用いて、上記した条件
に従って容易に得ることができる。
Among the addition reaction products represented by the above general formula, in particular, according to the polyurethane emulsion obtained by using the addition reaction product of the general formula [II] as the chain extender, the film formed is heat resistant. It is particularly excellent in properties and water resistance. The addition reaction product of the general formula [II] is obtained by using diamine and (meth) acrylamide alkane sulfonate at a ratio of diamine / (meth) acrylamide alkane sulfonate (molar ratio) = 0.5 and the above-mentioned conditions. Can be easily obtained according to.

【0022】本発明による水分散性ポリウレタンの製造
方法では、まず、ジオール成分と有機ジイソシアネート
を反応させて末端イソシアネート基を有するプレポリマ
ーを得る。このプレポリマーの生成反応において、有機
ジイソシアネートの使用量は、ジオール成分に対して、
当量比で、1.1〜2.5程度、好ましくは1.2〜
2.0程度とすればよい。この反応は、無溶剤下でも行
ない得るが、反応を均一に行なわせるために、ジオキサ
ン、アセトン、メチルエチルケトン、アセトニトリル、
酢酸エチル、テトラヒドロフラン等のイソシアネート基
に対して不活性で水との親和性の大きい有機溶剤を使用
してもよい。反応は、通常、30〜120℃程度で0.
1〜20時間程度、好ましくは、50〜100℃程度で
0.5〜10時間程度行なえばよい。これにより得られ
るプレポリマーの数平均分子量は、500〜50,00
0程度となる。
In the method for producing a water-dispersible polyurethane according to the present invention, first, a diol component and an organic diisocyanate are reacted to obtain a prepolymer having a terminal isocyanate group. In the reaction for producing the prepolymer, the amount of the organic diisocyanate used is based on the diol component.
The equivalent ratio is about 1.1 to 2.5, preferably 1.2 to
It may be about 2.0. This reaction can be carried out without a solvent, but in order to carry out the reaction uniformly, dioxane, acetone, methyl ethyl ketone, acetonitrile,
You may use the organic solvent which is inactive with respect to isocyanate groups, such as ethyl acetate and tetrahydrofuran, and has big affinity with water. The reaction is usually carried out at 30 to 120 ° C.
It may be carried out for about 1 to 20 hours, preferably about 50 to 100 ° C. for about 0.5 to 10 hours. The number average molecular weight of the prepolymer thus obtained is 500 to 50,000.
It will be about 0.

【0023】この様にして、末端イソシアネート基を有
するプレポリマーを得た後、上記したようなイソシアネ
ート基に対して不活性で、水との親和性の大きい有機溶
媒で希釈して、プレポリマー溶液の固形分量を10〜6
0重量%程度、好ましくは20〜50重量%程度とする
ことが適当である。プレポリマー溶液の粘度が高すぎる
と、安定性の良いエマルジョンが得られないことがある
ので好ましくない。
After the prepolymer having a terminal isocyanate group is thus obtained, the prepolymer solution is diluted with an organic solvent which is inactive to the isocyanate group and has a high affinity for water as described above. Solid content of 10-6
It is suitable that the amount is about 0% by weight, preferably about 20 to 50% by weight. If the viscosity of the prepolymer solution is too high, an emulsion with good stability may not be obtained, which is not preferable.

【0024】次いで、(メタ)アクリルアミドアルカン
スルホン酸塩とジアミンとの付加反応生成物を添加し、
30〜80℃程度で1〜120分間程度反応を行なうこ
とによって、水分散性ポリウレタンを得ることができ
る。該付加反応生成物は、固形分として添加することも
可能であるが、20〜50重量%程度の濃度の水溶液と
して添加することにより、プレポリマー溶液に対する分
散性が良好となって、より均一な反応を行なうことがで
きる。付加反応生成物の使用量は、プレポリマーの末端
イソシアネート基に対して、0.05〜1.2当量程度
が好ましい。得られるポリウレタン樹脂は、数平均分子
量1,000〜200,000程度となる。次いで、こ
れに水を加えて水性分散液とし、加熱操作、減圧操作等
によって有機溶剤を除去することによって、ポリウレタ
ンエマルジョンが得られる。得られるエマルジョンの固
形分量は、10〜70重量%程度、好ましくは30〜5
0重量%程度となるように調整することが適当である。
Then, the addition reaction product of (meth) acrylamide alkane sulfonate and diamine is added,
The water-dispersible polyurethane can be obtained by carrying out the reaction at about 30 to 80 ° C. for about 1 to 120 minutes. The addition reaction product can be added as a solid content, but by adding it as an aqueous solution having a concentration of about 20 to 50% by weight, the dispersibility in the prepolymer solution becomes good and a more uniform product is obtained. The reaction can be carried out. The amount of the addition reaction product used is preferably about 0.05 to 1.2 equivalents based on the terminal isocyanate groups of the prepolymer. The resulting polyurethane resin has a number average molecular weight of about 1,000 to 200,000. Next, water is added to this to make an aqueous dispersion, and the organic solvent is removed by a heating operation, a pressure reducing operation, or the like to obtain a polyurethane emulsion. The solid content of the obtained emulsion is about 10 to 70% by weight, preferably 30 to 5%.
It is suitable to adjust it to be about 0% by weight.

【0025】本発明の方法で得られるポリウレタンエマ
ルジョンは、従来のポリウレタンエマルジョンと同様
に、例えば、塗料用、繊維処理用、接着用等の各種の用
途に有効に使用し得るものである。
The polyurethane emulsion obtained by the method of the present invention can be effectively used for various applications such as paints, fiber treatments, and adhesives, like conventional polyurethane emulsions.

【0026】特に、該ポリウレタンエマルジョンを含有
する接着剤組成物は、優れた接着強度を有するものであ
って、特に耐熱性、耐水性等の特性において顕著に優れ
たものとなり、建材用の合板、無機質板等と塩化ビニル
シート、オレフィン系シート等との接着、繊維とナイロ
ンフィルム、ポリエステルフィルム、塩化ビニルフィル
ム等との接着等の分野において、特に有用に用いること
ができる。本発明方法で得られるポリウレタンエマルジ
ョンを含有する接着剤組成物により、耐熱性、耐水性等
の特性に優れた接着が可能となる理由は明確ではない
が、該ポリウレタンエマルジョンでは、スルホン酸基が
アミド基を介してポリマー主鎖に結合していることによ
り、アミド基の水素結合作用によるポリマーの凝集力の
増大が生じ、これにより耐熱性の向上及び被着面への耐
水接着性の向上等の効果が生じるものと推測される。
In particular, the adhesive composition containing the polyurethane emulsion has excellent adhesive strength and is remarkably excellent in properties such as heat resistance and water resistance, and plywood for building materials, It can be particularly usefully used in the fields of adhesion between an inorganic plate or the like and a vinyl chloride sheet, an olefin sheet or the like, adhesion between a fiber and a nylon film, a polyester film, a vinyl chloride film or the like. It is not clear why the adhesive composition containing the polyurethane emulsion obtained by the method of the present invention enables excellent adhesion such as heat resistance and water resistance. However, in the polyurethane emulsion, the sulfonic acid group is an amide group. By bonding to the polymer main chain via a group, the cohesive force of the polymer increases due to the hydrogen bonding action of the amide group, which improves heat resistance and water-resistant adhesion to the adherend. It is speculated that the effect will occur.

【0027】該ポリウレタンエマルジョンを含有する接
着剤組成物としては、該ポリウレタンエマルジョンを単
独で用いるか、又は該ポリウレタンエマルジョンと酢酸
ビニル共重合体系エマルジョン、アクリル共重合体系エ
マルジョン、塩化ビニル共重合体系エマルジョン等の他
のエマルジョンとを混合したものを用いることができ
る。特に、該ポリウレタンエマルジョンを他のエマルジ
ョントと混合して用いることによって、合板、無機質板
等の多孔質基材への接着性を向上させることができる。
As the adhesive composition containing the polyurethane emulsion, the polyurethane emulsion may be used alone, or the polyurethane emulsion and vinyl acetate copolymer emulsion, acrylic copolymer emulsion, vinyl chloride copolymer emulsion, etc. It is possible to use a mixture of the other emulsions. In particular, by using the polyurethane emulsion mixed with another emulsion, the adhesiveness to a porous substrate such as a plywood or an inorganic plate can be improved.

【0028】該ポリウレタンエマルジョンと混合して用
いることのできる酢酸ビニル共重合体系エマルジョン、
アクリル共重合体系エマルジョン、塩化ビニル共重合体
系エマルジョン等のエマルジョンとしては、通常、固形
分濃度30〜70重量%程度のものが好ましく、40〜
65重量%程度のものが好ましい。この程度の範囲の固
形分濃度のエマルジョンを用いることによって、適度な
固形分濃度を有する接着剤組成物を容易に製造すること
ができる。また、これらのエマルジョンの樹脂成分は、
数平均分子量が50,000〜1000,000程度が
適当であり、200,000〜800,000程度が好
ましい。
A vinyl acetate copolymer emulsion which can be used by mixing with the polyurethane emulsion,
As an emulsion such as an acrylic copolymer-based emulsion or a vinyl chloride copolymer-based emulsion, a solid concentration of about 30 to 70% by weight is usually preferable, and 40 to
It is preferably about 65% by weight. By using an emulsion having a solid content concentration within this range, it is possible to easily produce an adhesive composition having an appropriate solid content concentration. The resin component of these emulsions is
A suitable number average molecular weight is about 50,000 to 1,000,000, preferably about 200,000 to 800,000.

【0029】上記ポリウレタンエマルジョンと、酢酸ビ
ニル共重合体系エマルジョン、アクリル共重合体系エマ
ルジョン、塩化ビニル共重合体系エマルジョン等の他の
エマルジョンとを混合して用いる場合には、該ポリウレ
タンエマルジョンと他のエマルジョンとの混合比率は、
ポリウレタンエマルジョン/他のエマルジョン(固形分
重量比)=2/98〜90/10程度、好ましくは5/
95〜80/20程度とすればよい。ポリウレタンエマ
ルジョンの配合割合が低くなり過ぎると、プラスチック
フィルム、プラスチックシート等への接着性や耐熱性が
低下する傾向があるので好ましくない。
When the above polyurethane emulsion is mixed with other emulsion such as vinyl acetate copolymer emulsion, acrylic copolymer emulsion, vinyl chloride copolymer emulsion, the polyurethane emulsion and other emulsion are mixed. The mixing ratio of
Polyurethane emulsion / other emulsion (solid content weight ratio) = about 2/98 to 90/10, preferably 5 /
It may be about 95 to 80/20. If the blending ratio of the polyurethane emulsion is too low, the adhesiveness to a plastic film, a plastic sheet or the like and the heat resistance tend to decrease, which is not preferable.

【0030】本発明では、特に、該ポリウレタンエマル
ジョンと混合して用いるエマルジョンとして、酢酸ビニ
ル共重合体系エマルジョンを用いることが好ましい。酢
酸ビニル共重合体系エマルジョンとしては、酢酸ビニル
−アクリル共重合体樹脂エマルジョン、エチレン−酢酸
ビニル共重合体樹脂エマルジョン等を用いることがで
き、特に、接着性、耐熱性の点から、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体樹脂エマルジョンが好ましい。該エチレン
−酢酸ビニル共重合体樹脂エマルジョンとしては、エチ
レン含量が5〜40重量%程度のものを用いればよく、
特に、エチレン含量が10〜30重量%程度のものを用
いることが好ましい。エチレン含量が少なすぎる場合に
は、プラスチックフィルム、プラスチックシート等への
接着性が劣るものとなり、一方、エチレン含量が多すぎ
ると、樹脂が柔らかくなり過ぎて耐熱性が低下する傾向
にあるので好ましくない。
In the present invention, it is particularly preferable to use a vinyl acetate copolymer emulsion as the emulsion to be mixed with the polyurethane emulsion. As the vinyl acetate copolymer-based emulsion, a vinyl acetate-acrylic copolymer resin emulsion, an ethylene-vinyl acetate copolymer resin emulsion, or the like can be used. Particularly, from the viewpoint of adhesiveness and heat resistance, ethylene-vinyl acetate Copolymer resin emulsions are preferred. The ethylene-vinyl acetate copolymer resin emulsion having an ethylene content of about 5 to 40% by weight may be used.
Particularly, it is preferable to use one having an ethylene content of about 10 to 30% by weight. If the ethylene content is too low, the adhesion to plastic films, plastic sheets, etc. will be inferior, while if the ethylene content is too high, the resin will tend to become too soft and heat resistance will decrease, which is not preferred. .

【0031】本発明では、接着剤組成物としては、上記
ポリウレタンエマルジョンとエチレン−酢酸ビニル共重
合体樹脂エマルジョンとを混合して用いたものが好まし
く、特に、上記一般式〔II〕の付加反応生成物を鎖伸長
剤として得られるポリウレタンエマルジョンとエチレン
−酢酸ビニル共重合体樹脂エマルジョンとを混合して用
いたものが好ましい。このように混合して用いることに
よって、各種素材との接着性に優れたものであって、耐
熱性、耐水性等の特性が特に良好な接着剤組成物を得る
ことができる。
In the present invention, the adhesive composition is preferably a mixture of the above-mentioned polyurethane emulsion and ethylene-vinyl acetate copolymer resin emulsion, and in particular, the addition reaction product of the above general formula [II] is formed. It is preferable to use a mixture of a polyurethane emulsion obtained as a chain extender and an ethylene-vinyl acetate copolymer resin emulsion. By using such a mixture, it is possible to obtain an adhesive composition having excellent adhesiveness to various materials and particularly excellent properties such as heat resistance and water resistance.

【0032】本発明による接着剤組成物では、必要に応
じて、トルエン、キシレン、エチレングリコールジエチ
ルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテルアセ
テート、シクロヘキサン、イソホロン、酢酸エチル、酢
酸ブチル等の溶剤、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオク
チル等の可塑剤等を配合することによって、低温時の接
着性能を向上させることができる。溶剤及び可塑剤につ
いては、いずれか一方、又は両方を添加することがで
き、その添加量は、低温時の接着性能を向上させるため
には、接着剤組成物中の樹脂分100重量部に対して、
溶剤及び可塑剤の合計量として2〜40重量部程度とす
ることが好ましく、5〜30重量部程度とすることがよ
り好ましい。また、必要に応じて、炭酸カルシウム、ク
レー、コーンスターチ、小麦粉等の充填剤、メチルセル
ロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチ
ルセルロース、グリコールエーテル系化合物等の増粘剤
等を添加してもよい。
In the adhesive composition according to the present invention, if necessary, a solvent such as toluene, xylene, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol diethyl ether acetate, cyclohexane, isophorone, ethyl acetate, butyl acetate, dibutyl phthalate or phthalate is used. By incorporating a plasticizer such as dioctyl acid or the like, the adhesive performance at low temperatures can be improved. Regarding the solvent and the plasticizer, either one or both of them can be added, and the addition amount thereof is 100 parts by weight of the resin component in the adhesive composition in order to improve the adhesive performance at low temperature. hand,
The total amount of the solvent and the plasticizer is preferably about 2 to 40 parts by weight, more preferably about 5 to 30 parts by weight. Further, if necessary, a filler such as calcium carbonate, clay, corn starch, wheat flour, etc., a thickener such as methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, glycol ether compounds and the like may be added.

【0033】本発明の接着剤組成物では、接着剤組成物
中に含まれる全固形分の濃度が30〜80重量%程度の
範囲にあることが好ましく、40〜70重量%程度の範
囲にあることがより好ましい。よって、この範囲の固形
分濃度となるように、適度な固形分濃度のエマルジョン
を選択して使用すればよく、また、必要に応じて水を添
加するか、充填剤など任意添加成分の添加量等を適宜調
節することによって、適当な固形分濃度となるように調
製すればよい。接着剤組成物における固形分濃度が低す
ぎる場合には、接着剤として用いる場合の乾燥速度が低
下し、一方、高すぎる場合には、製造が困難になり、ま
た粘度が高くなり過ぎて作業性が低下するので好ましく
ない。
In the adhesive composition of the present invention, the concentration of total solids contained in the adhesive composition is preferably in the range of about 30 to 80% by weight, and more preferably in the range of about 40 to 70% by weight. Is more preferable. Therefore, an emulsion having an appropriate solid content concentration may be selected and used so that the solid content concentration falls within this range, and water may be added as necessary or the addition amount of optional additives such as a filler. It may be prepared so as to have an appropriate solid content concentration by appropriately adjusting the above. If the solid content concentration in the adhesive composition is too low, the drying rate when used as an adhesive decreases, while if too high, the production becomes difficult, and the viscosity becomes too high and the workability is increased. Is reduced, which is not preferable.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の方法で得られる水分散性ポリウ
レタンを水に分散したポリウレタンエマルジョンは、貯
蔵安定性、機械安定性等に優れ、pH変化に対して安定
であり、これより得られる皮膜は、耐熱性、耐水性等に
優れたものとなる。該ポリウレタンエマルジョンは、従
来のポリウレタンエマルジョンと同様に、例えば、塗料
用、繊維処理用、接着用等の各種の用途に有効に使用し
得るものである。
The water-dispersible polyurethane obtained by the method of the present invention is dispersed in water, and the polyurethane emulsion has excellent storage stability, mechanical stability, etc., and is stable against pH change. Has excellent heat resistance and water resistance. Like the conventional polyurethane emulsion, the polyurethane emulsion can be effectively used for various applications such as coating, fiber treatment, and adhesion.

【0035】特に、該ポリウレタンエマルジョンを含有
する接着剤組成物は、接着性が高く、しかも耐熱性、耐
水性等の特性において非常に優れた性質を有する。
In particular, the adhesive composition containing the polyurethane emulsion has high adhesiveness and has very excellent properties such as heat resistance and water resistance.

【0036】[0036]

【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明す
る。実施例中で「部」とあるのは、「重量部」を示す。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples. In the examples, "part" means "part by weight".

【0037】実施例1 温度計、撹拌装置及び還流冷却管を備えた4ツ口フラス
コに、ブタンジオール−アジピン酸系ポリエステル(O
H価56)を120部加え、60℃にて溶解後、トリレ
ンジイソシアネート(2,4−及び2,6−ジイソシア
ネートの80/20(重量比)混合物)16部を加え、
80℃に加温し、この温度で2時間反応させ、反応終了
後、アセトン300部にて希釈し、数平均分子量約5,
000のプレポリマー溶液を得た。
Example 1 In a four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer and a reflux condenser, butanediol-adipic acid polyester (O
After adding 120 parts of H value 56) and dissolving at 60 ° C., 16 parts of tolylene diisocyanate (80/20 (weight ratio) mixture of 2,4- and 2,6-diisocyanate) was added,
After heating to 80 ° C. and reacting at this temperature for 2 hours, after completion of the reaction, the mixture is diluted with 300 parts of acetone to give a number average molecular weight of about 5,
000 prepolymer solutions were obtained.

【0038】次いで、2−アクリルアミド−2−メチル
プロパンスルホン酸207部を水溶液(濃度40重量
%)中で、NaOH40部で中和し、その後、エチレン
ジアミン60部を添加し、80℃で3時間反応を行なう
ことにより、上記二成分の付加反応生成物を含有する淡
黄色の水溶液が得られた(固形分30%に調整)。この
水溶液の粘度は10cps/25℃であった。生成物の
IR分析を行なったところ、主な吸収は、3300cm
-1、2950cm-1、1660cm-1、1550c
-1、1460cm-1、1220cm-1、1050cm
-1、630cm-1であった。また、1620cm-1の二
重結合の消失が確認され、これにより、得られた付加反
応生成物は、エチレンジアミン1モルに2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム塩1モ
ルが付加したものであることが確認された。
Then, 207 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid was neutralized with 40 parts of NaOH in an aqueous solution (concentration of 40% by weight), and then 60 parts of ethylenediamine was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. As a result, a pale yellow aqueous solution containing the above-mentioned two-component addition reaction product was obtained (solid content adjusted to 30%). The viscosity of this aqueous solution was 10 cps / 25 ° C. IR analysis of the product showed that the main absorption was 3300 cm.
-1 , 2,950 cm -1 , 1660 cm -1 , 1550c
m -1, 1460cm -1, 1220cm -1 , 1050cm
-1 , 630 cm -1 . In addition, the disappearance of the double bond at 1620 cm −1 was confirmed, and the addition reaction product thus obtained was obtained by adding 1 mol of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid sodium salt to 1 mol of ethylenediamine. It was confirmed that there is.

【0039】上記プレポリマー溶液に上記付加反応生成
物の30%水溶液15部を加え、50℃で10分間撹拌
した。次いで、水210部を投入し、水性分散液を調製
した。この様にして得られた乳白色分散液を100℃程
度まで徐々に加熱し、アセトンを除去して乳白色ポリウ
レタンエマルジョンを得た。
15 parts of a 30% aqueous solution of the addition reaction product was added to the prepolymer solution, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 10 minutes. Then, 210 parts of water was added to prepare an aqueous dispersion. The milky white dispersion liquid thus obtained was gradually heated to about 100 ° C. to remove acetone and obtain a milky white polyurethane emulsion.

【0040】このものは、不揮発分40%、粘度15c
ps/25℃、粒子径150nmであり、貯蔵安定性に
優れ、pH変化に対して安定であった。これより得られ
る皮膜は、耐熱性及び耐水性に優れていた。
This product has a nonvolatile content of 40% and a viscosity of 15c.
It had a ps / 25 ° C. and a particle size of 150 nm, was excellent in storage stability, and was stable against pH change. The film obtained from this had excellent heat resistance and water resistance.

【0041】実施例2 温度計、撹拌装置、還流冷却管を備えた4ツ口フラスコ
に、ブタンジオール−−アジピン酸系ポリエステル(O
H価56)を120部加え、60℃に加熱後、トリレン
ジイソシアネート(2,4−及び2,6−ジイソシアネ
ートの80/20(重量比)混合物)16部を加え、8
0℃に加温し、この温度で2時間反応させ、反応終了
後、アセトン300部にて希釈し、数平均分子量約5,
000のプレポリマー溶液を得た。
Example 2 A 4-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer and a reflux condenser was placed in a butanediol-adipic acid polyester (O
After adding 120 parts of H value 56) and heating at 60 degreeC, 16 parts of tolylene diisocyanate (80/20 (weight ratio) mixture of 2,4- and 2,6-diisocyanate) was added, and
After heating to 0 ° C. and reacting at this temperature for 2 hours, after completion of the reaction, it is diluted with 300 parts of acetone to give a number average molecular weight of about 5,
000 prepolymer solutions were obtained.

【0042】次いで、2−アクリルアミド−2−メチル
プロパンスルホン酸415部を水溶液中(濃度40重量
%)で、NaOH80部で中和し、その後、エチレンジ
アミン60部を添加し、80℃で3時間反応を行なうこ
とにより、上記二成分の付加反応生成物を含有する淡黄
色の水溶液が得られた(固形分30%に調整)。この水
溶液の粘度は、10cps/25℃であった。生成物の
IR分析を行なったところ、主な吸収は、3300cm
-1、2950cm-1、1660cm-1、1550c
-1、1460cm-1、1220cm-1、1050cm
-1、630cm-1であった。また、1620cm-1の二
重結合の消失が確認され、これにより、得られた付加反
応生成物は、エチレンジアミン1モルに2−アクリルア
ミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム塩2モ
ルが付加したものであることが確認された。
Then, 415 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid was neutralized with 80 parts of NaOH in an aqueous solution (concentration of 40% by weight), and then 60 parts of ethylenediamine was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. As a result, a pale yellow aqueous solution containing the above-mentioned two-component addition reaction product was obtained (solid content adjusted to 30%). The viscosity of this aqueous solution was 10 cps / 25 ° C. IR analysis of the product showed that the main absorption was 3300 cm.
-1 , 2,950 cm -1 , 1660 cm -1 , 1550c
m -1, 1460cm -1, 1220cm -1 , 1050cm
-1 , 630 cm -1 . In addition, the disappearance of the double bond at 1620 cm −1 was confirmed, and thus the obtained addition reaction product was obtained by adding 2 mol of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid sodium salt to 1 mol of ethylenediamine. It was confirmed that there is.

【0043】上記プレポリマー溶液に上記付加反応生成
物の30%水溶液13部を加え、50℃で10分間撹拌
した、次いで、水210部を投入し、水性分散液を調製
した。この様にして得られた乳白色分散液を100℃程
度まで徐々に加熱し、アセトンを除去して乳白色ポリウ
レタンエマルジョンを得た。
An aqueous dispersion was prepared by adding 13 parts of a 30% aqueous solution of the addition reaction product to the prepolymer solution and stirring the mixture at 50 ° C. for 10 minutes, and then adding 210 parts of water. The milky white dispersion liquid thus obtained was gradually heated to about 100 ° C. to remove acetone and obtain a milky white polyurethane emulsion.

【0044】このものは、不揮発分40%、粘度30c
ps/25℃、粒子径130nmであり、貯蔵安定性に
優れ、pH変化に対し安定であった。これより得られる
皮膜は、耐熱性、耐水性に優れていた。
This product has a nonvolatile content of 40% and a viscosity of 30c.
It had a ps / 25 ° C. and a particle size of 130 nm, was excellent in storage stability, and was stable against pH change. The film obtained from this had excellent heat resistance and water resistance.

【0045】実施例3 温度計、撹拌装置、還流冷却管を備えた4ツ口フラスコ
に、ブタンジオール−−アジピン酸系ポリエステル(O
H価56)80部及び1,4−ブタンジオール2部を加
え、60℃に加熱後、トリレンジイソシアネート(2,
4−及び2,6−ジイソシアネートの80/20(重量
比)混合物)16部を加え、80℃に加温し、この温度
で2時間反応させ、反応終了後、アセトン250部にて
希釈し、数平均分子量約3,000のプレポリマー溶液
を得た。
Example 3 In a four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer and a reflux condenser, butanediol-adipate polyester (O
After adding 80 parts of H value 56) and 2 parts of 1,4-butanediol and heating at 60 ° C., tolylene diisocyanate (2,
16 parts (80/20 (weight ratio) mixture of 4- and 2,6-diisocyanate) are added, heated to 80 ° C., reacted at this temperature for 2 hours, and after the reaction is completed, diluted with 250 parts of acetone, A prepolymer solution having a number average molecular weight of about 3,000 was obtained.

【0046】次いで、2−アクリルアミド−2−メチル
プロパンスルホン酸415部を水溶液中(濃度40重量
%)で、NaOH80部で中和し、その後、エチレンジ
アミン60部を添加し、80℃で3時間反応を行なうこ
とにより、上記二成分の付加反応生成物を含有する淡黄
色の水溶液が得られた(固形分30%に調整)。この水
溶液の粘度は15cps/25℃であった。生成物のI
R分析を行なったところ、主な吸収は、3300c
-1、2950cm-1、1660cm-1、1550cm
-1、1460cm-1、1220cm-1、1050c
-1、630cm-1であった。また、1620cm-1
二重結合の消失が確認され、これにより、得られた付加
反応生成物は、エチレンジアミン1モルに2−アクリル
アミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム塩2
モルが付加したものであることが確認された。
Then, 415 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid was neutralized with 80 parts of NaOH in an aqueous solution (concentration of 40% by weight), and then 60 parts of ethylenediamine was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours. As a result, a pale yellow aqueous solution containing the above-mentioned two-component addition reaction product was obtained (solid content adjusted to 30%). The viscosity of this aqueous solution was 15 cps / 25 ° C. Product I
R analysis showed that the main absorption was 3300c.
m -1, 2950cm -1, 1660cm -1 , 1550cm
-1, 1460cm -1, 1220cm -1, 1050c
It was m- 1 and 630 cm- 1 . In addition, the disappearance of the double bond at 1620 cm -1 was confirmed, whereby the addition reaction product obtained was obtained by adding 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid sodium salt 2 to 1 mol of ethylenediamine.
It was confirmed that the mole was added.

【0047】上記プレポリマー溶液に上記付加反応生成
物の30%水溶液13部を加え、50℃で10分間撹拌
した、次いで、水180部を投入し、水性分散液を調製
した。この様にして得られた乳白色半透明分散液を10
0℃程度まで徐々に加熱し、アセトンを除去して乳白色
ポリウレタンエマルジョンを得た。
13 parts of a 30% aqueous solution of the addition reaction product was added to the prepolymer solution and stirred at 50 ° C. for 10 minutes, then 180 parts of water was added to prepare an aqueous dispersion. The milky white translucent dispersion thus obtained is
The mixture was gradually heated to about 0 ° C. to remove acetone to obtain a milky white polyurethane emulsion.

【0048】このものは、不揮発分40%、粘度20c
ps/25℃、粒子径150nmであり、貯蔵安定性に
優れ、pH変化に対し安定であった。これより得られる
皮膜は、耐熱性、耐水性に優れていた。
This product has a nonvolatile content of 40% and a viscosity of 20c.
It had a ps / 25 ° C. and a particle size of 150 nm, was excellent in storage stability, and was stable against pH change. The film obtained from this had excellent heat resistance and water resistance.

【0049】比較例1 温度計、撹拌装置及び還流冷却管を備えた4ツ口フラス
コに、1,6−ヘキサンジオール−ネオペンチルグリコ
ール−アジピン酸系ポリエステル(OH価57)80部
及び2,2´−ジメチロールプロピオン酸5.5部を加
え、次いで、メチルエチルケトン60部を添加し、60
℃に加熱後、トリレンジイソシアネート(2,4−及び
2,6−ジイソシアネートの80/20(重量比)混合
物)21部を加え、80℃に加温し、この温度で5時間
反応させ、反応終了後、トリエチルアミン4.1部を滴
下し、中和を行ない、次いで水140部を加えた。この
様にして得られた乳白色分散液を100℃程度まで徐々
に加熱し、メチルエチルケトンを除去して乳白色ポリウ
レタンエマルジョンを得た。
Comparative Example 1 In a 4-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer and a reflux condenser, 80 parts of 1,6-hexanediol-neopentyl glycol-adipic acid type polyester (OH value 57) and 2,2 '-Dimethylolpropionic acid (5.5 parts) was added, and then methyl ethyl ketone (60 parts) was added.
After heating to 0 ° C, 21 parts of tolylene diisocyanate (80/20 (weight ratio) mixture of 2,4- and 2,6-diisocyanate) was added, heated to 80 ° C, reacted at this temperature for 5 hours, and reacted. After the completion, 4.1 parts of triethylamine was added dropwise for neutralization, and then 140 parts of water was added. The milky white dispersion liquid thus obtained was gradually heated to about 100 ° C. to remove methyl ethyl ketone to obtain a milky white polyurethane emulsion.

【0050】このものは、不揮発分45%、粘度200
cps/25℃、粒子径200nmであった。このポリ
ウレタンエマルジョンをpH6以下にすると、凝集物の
発生が認められた。また、このエマルジョンを50℃で
5日間保管すると加水分解による酸価の上昇が確認さ
れ、形成される皮膜の弾性が少なくなった。
This product has a nonvolatile content of 45% and a viscosity of 200.
cps / 25 ° C., particle size 200 nm. When the pH of this polyurethane emulsion was set to 6 or less, generation of aggregates was observed. When this emulsion was stored at 50 ° C. for 5 days, an increase in acid value due to hydrolysis was confirmed, and the elasticity of the film formed was reduced.

【0051】上記実施例1〜3及び比較例1で得たポリ
ウレタンエマルジョンを用いて、接着剤組成物を作製
し、接着性試験を行なった。接着剤組成物の配合量及び
試験結果を下記表1に示す。表1中、酢酸ビニル−エチ
レン共重合体とは、住友化学工業(株)製、スミカフレ
ックスS−400(樹脂中のエチレン含量20重量%、
樹脂含量55重量%)である。
Using the polyurethane emulsions obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 above, an adhesive composition was prepared and an adhesion test was conducted. The compounding amount of the adhesive composition and the test results are shown in Table 1 below. In Table 1, the vinyl acetate-ethylene copolymer means Sumikaflex S-400 (20% by weight of ethylene in the resin, Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
Resin content 55% by weight).

【0052】試験方法は下記の通りである。The test method is as follows.

【0053】(接着条件)JASI類合板上に、接着剤
組成物を塗膜厚0.1mmに塗布(ロールコート法)、
その後、半硬質塩化ビニルシートを重ね合わせて積層体
を得た。次に、得られた積層体を0.5kgf/cm2
で24時間圧締したのち、解圧し、20℃で3日間養生
し、次いで、50℃で1日間養生して、試験体を作製し
た。
(Adhesion conditions) An adhesive composition was applied on a JASI type plywood to a coating film thickness of 0.1 mm (roll coating method),
Then, the semi-rigid vinyl chloride sheets were superposed to obtain a laminate. Next, the obtained laminated body is treated with 0.5 kgf / cm 2
After being pressed for 24 hours, it was decompressed, cured at 20 ° C. for 3 days, and then cured at 50 ° C. for 1 day to prepare a test body.

【0054】(接着試験方法) (1)常態剥離強度:25℃、60%RHにて180度
剥離試験(引っ張り速度:120mm/分、試験体の幅
25mm) (2)耐水剥離強度:室温中で水中に24時間浸漬後、
濡れた常態で180度剥離試験(引っ張り速度:120
mm/分、試験体の幅25mm) (3)耐熱クリープ性: 半硬質塩化ビニルシート(シー
ト幅25mm)の端部に0.5kgfの静加重を負荷
し、90度角にて60℃×24時間後の剥離長を測定。
(Adhesion test method) (1) Normal peel strength: 180 degree peel test at 25 ° C. and 60% RH (pulling speed: 120 mm / min, width of test piece 25 mm) (2) Water resistant peel strength: at room temperature After soaking in water for 24 hours,
180 degree peel test in normal wet condition (pulling speed: 120
mm / min, width of test piece 25 mm) (3) Heat-resistant creep resistance: 0.5 kgf static load is applied to the end of a semi-rigid vinyl chloride sheet (sheet width 25 mm) at a 90 degree angle of 60 ° C x 24. Measure the peel length after time.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】以上の結果より、本発明により得られたポ
リウレタンエマルジョンを用いた接着剤組成物は、耐水
性、耐熱性等に優れたものであることが判る。
From the above results, it is understood that the adhesive composition using the polyurethane emulsion obtained by the present invention is excellent in water resistance, heat resistance and the like.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C09D 175/04 C09D 175/04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI C09D 175/04 C09D 175/04

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ジオール成分と有機ジイソシアネートとを
反応させて末端イソシアネート基を有するプレポリマー
を得た後、該プレポリマーに、(メタ)アクリルアミド
アルカンスルホン酸塩とジアミンとの付加反応生成物を
反応させることを特徴とする水分散性ポリウレタンの製
造方法。
1. A diol component is reacted with an organic diisocyanate to obtain a prepolymer having a terminal isocyanate group, and the prepolymer is reacted with an addition reaction product of a (meth) acrylamide alkane sulfonate and a diamine. A method for producing a water-dispersible polyurethane, comprising:
【請求項2】付加反応生成物が一般式〔I〕 【化1】 又は、一般式〔II〕 【化2】 (式中、R1 及びR1 ′は、各々水素原子又はメチル基
であり、R2 、R2 ′、R3 、R3 ′、R4 、R4 ′、
5 及びR5 ′は、各々水素原子又は炭素数1〜12個
のアルキル基であり、R6 は炭素数2〜12のアルキレ
ン基又は基 【化3】 であり、Mはアルカリ金属原子、有機塩基から誘導され
た基又はアンモニウム基である。)で表される化合物で
ある請求項1に記載の水分散性ポリウレタンの製造方
法。
2. The addition reaction product is represented by the general formula [I]: Alternatively, a compound represented by the general formula [II] (In the formula, R 1 and R 1 ′ are each a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 , R 2 ′, R 3 , R 3 ′, R 4 , R 4 ′,
R 5 and R 5 ′ are each a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and R 6 is an alkylene group having 2 to 12 carbon atoms or a group And M is an alkali metal atom, a group derived from an organic base, or an ammonium group. The method for producing a water-dispersible polyurethane according to claim 1, which is a compound represented by the formula (1).
【請求項3】付加反応生成物が一般式〔II〕で表される
化合物である請求項2に記載の水分散性ポリウレタンの
製造方法。
3. The method for producing a water-dispersible polyurethane according to claim 2, wherein the addition reaction product is a compound represented by the general formula [II].
【請求項4】請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方
法で得られる水分散性ポリウレタンを含有することを特
徴とする接着剤組成物。
4. An adhesive composition comprising a water-dispersible polyurethane obtained by the method according to claim 1.
【請求項5】請求項3に記載の方法で得られる水分散性
ポリウレタン及びエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂エ
マルジョンを含有することを特徴とする接着剤組成物。
5. An adhesive composition comprising a water-dispersible polyurethane obtained by the method according to claim 3 and an ethylene-vinyl acetate copolymer resin emulsion.
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