JP4936209B2 - Method for producing powdered thermoplastic polyurethane urea resin - Google Patents

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本発明は、スラッシュ成形などに好適に用いられる粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a powdered thermoplastic polyurethane urea resin suitably used for slush molding or the like.

スラッシュ成形法は、複雑な形状を有し、肉厚の均一な製品を効率的に成形できることから、自動車の内装材等の用途に広く利用されている。
最近、スラッシュ成形材料として、柔軟性に優れた粉末状の熱可塑性ポリウレタン樹脂が採用されている。
The slush molding method has a complicated shape and can efficiently form a product having a uniform wall thickness, and is therefore widely used in applications such as automobile interior materials.
Recently, a powdered thermoplastic polyurethane resin excellent in flexibility has been adopted as a slush molding material.

本出願人は、ブルーミングが発生しにくくて、折れジワを形成されにくい成形物を得ることのできるスラッシュ成形用の粉末ポリウレタン樹脂(ポリウレタンウレア樹脂)の製造方法として、非水系の分散媒中に分散されたイソシアネート基末端プレポリマーを水と反応させて鎖延長する工程を含む製造方法を提案している(特許文献1参照)。
また、特許文献1には、イソシアネート基末端プレポリマーの有するイソシアネート基の一部を低分子ポリオールなどと反応させた後、イソシアネート基の残部を水と反応させることも開示されている。
特開2004−161866号公報
As a method for producing a powder polyurethane resin (polyurethane urea resin) for slush molding, the present applicant can disperse in a non-aqueous dispersion medium. The manufacturing method including the process of making the isocyanate group terminal prepolymer made to react with water and chain-extending is proposed (refer patent document 1).
Patent Document 1 also discloses that a part of the isocyanate group of the isocyanate group-terminated prepolymer is reacted with a low molecular polyol and the like, and then the remainder of the isocyanate group is reacted with water.
JP 2004-161866 A

また本出願人は、溶融性に優れ、ブルーミングが発生しにくくて、折れジワを形成されにくい成形物を得ることのできるスラッシュ成形用の粉末ポリウレタン樹脂(ポリウレタンウレア樹脂)の製造方法として、非水系の分散媒中に分散されたイソシアネート基末端プレポリマーの一部を特定の一官能活性水素化合物と反応させ、その後で水と反応させて鎖延長する工程を含む製造方法を提案している(特願2005−257900)。   In addition, the applicant of the present invention is a non-aqueous system for producing a powder polyurethane resin (polyurethane urea resin) for slush molding that has excellent meltability, is less likely to cause blooming, and is capable of obtaining a molded product that is less likely to be bent and wrinkled. Has proposed a production method comprising a step of reacting a part of an isocyanate group-terminated prepolymer dispersed in a dispersion medium with a specific monofunctional active hydrogen compound and then reacting with water to extend the chain (special feature). Application 2005-257900).

しかし、粉末状の熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の製造過程において、イソシアネートと水とが局所的に反応すること(イソシアネートと水との反応により生成されるウレア結合が、その強い水素結合力によって局在化し、局所的なウレア化反応が促進されることなど)により、過大な分子量を有する難溶融性物質(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、「GPC」と略記する)において、超高分子量を有するとされる位置で流出が観測される難溶融性物質)が形成され、このような難溶融性物質を含む粉末状の熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂は、溶融成形性にきわめて劣るものとなるという問題がある。
また、分散媒として用いている非水系の有機溶剤は一般的に引火性が高いために、工業的に生産する際には安全性を確保するために高額な設備を必要とするという問題がある。
However, in the production process of powdered thermoplastic polyurethane urea resin, the isocyanate and water react locally (the urea bond produced by the reaction between isocyanate and water is localized by its strong hydrogen bonding force). In other words, it is said that it has an ultra-high molecular weight in a hardly fusible substance (gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as “GPC”)) having an excessive molecular weight due to the promotion of local urea reaction, etc. There is a problem that a powdered thermoplastic polyurethane urea resin containing such a hardly-fusible substance is extremely inferior in melt moldability.
In addition, since non-aqueous organic solvents used as dispersion media are generally highly flammable, there is a problem that expensive equipment is required to ensure safety during industrial production. .

また、イソシアネート基末端プレポリマーの有するイソシアネート基の一部を低分子ポリオールなどと反応させた後、イソシアネート基の残部を水と反応させる方法では、イソシアネート基と活性水素基とのモル比制御により樹脂の分子量を制御すること(従来多用されている分子量設計方法)が困難であるという問題がある。これは、反応時において水の一部が蒸発したり、副反応に供されたりして、所定量(イソシアネート基の残部と当量)の活性水素基を、イソシアネート基の残部と確実に反応させることができないからである。   In the method of reacting a part of the isocyanate group of the isocyanate group-terminated prepolymer with a low-molecular polyol and the like and then reacting the remainder of the isocyanate group with water, the resin is controlled by controlling the molar ratio of the isocyanate group and the active hydrogen group. There is a problem that it is difficult to control the molecular weight (a molecular weight design method that has been widely used). This is to ensure that a predetermined amount (equivalent to the remainder of the isocyanate group) of the active hydrogen group reacts with the remainder of the isocyanate group by evaporating part of the water during the reaction or subjecting it to a side reaction. It is because it is not possible.

本発明の目的は、機械的特性、耐摩耗性および耐折れ皺性などに優れた成形物を得ることができる粉末状の熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂であって、分子量の制御が容易で、しかも溶融成形性に優れた粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を確実かつ安価な設備で製造することのできる方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、耐ブルーミング性にも優れた成形物を得ることができる粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を確実に製造することのできる方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、スラッシュ成形用の粉末材料として好適な熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を確実かつ安全に製造することのできる方法を提供することにある。
The object of the present invention is a powdered thermoplastic polyurethane urea resin capable of obtaining a molded article having excellent mechanical properties, abrasion resistance and crease resistance, etc., which is easy to control the molecular weight and melted. An object of the present invention is to provide a method by which a powdery thermoplastic polyurethane urea resin having excellent moldability can be produced reliably and inexpensively.
Another object of the present invention is to provide a method capable of reliably producing a powdered thermoplastic polyurethane urea resin capable of obtaining a molded article having excellent blooming resistance.
Still another object of the present invention is to provide a method capable of reliably and safely producing a thermoplastic polyurethane urea resin suitable as a powder material for slush molding.

本発明に係る製造方法は、粉末状の熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を製造する方法であって、以下の第1工程乃至第3工程を含み、第1工程において有機ポリイソシアネートと反応する高分子ポリオールの有する活性水素基のモル数をA、イソシアネート基の一部と反応する炭素数4〜12の炭化水素基を有するジアルキルアミンのモル数をx1、第2工程においてイソシアネート基の残部と反応する水の有する活性水素基のモル数をx2とするとき、比率〔(x1+x2)/A〕が0.3〜1.5であり、比率(x1/x2)が5〜35/95〜65であることを特徴とする。
The production method according to the present invention is a method for producing a powdered thermoplastic polyurethane urea resin, comprising the following first to third steps, and a polymer polyol that reacts with an organic polyisocyanate in the first step. The number of moles of active hydrogen groups having is A, the number of moles of dialkylamine having a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms that reacts with a part of the isocyanate groups is x1, and the water that reacts with the remainder of the isocyanate groups in the second step When the number of moles of the active hydrogen group is x2, the ratio [(x1 + x2) / A] is 0.3 to 1.5, and the ratio (x1 / x2) is 5 to 35/95 to 65. Features.

第1工程:高分子ポリオールと炭素数4〜12の炭化水素基を有するジアルキルアミンとを、有機ポリイソシアネートと反応させて、イソシアネート基含有プレポリマーを調製する工程。
第2工程:イソシアネート基含有プレポリマーを分散安定剤の存在下で水中に分散させ、イソシアネート基含有プレポリマーの有するイソシアネート基の残部を、水の有する活性水素基と反応させてポリウレタンウレア樹脂の分散液を調製する工程。
第3工程:得られた分散液からポリウレタンウレア樹脂を分離・乾燥して、粉末状の熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を調製する工程。
First step: A step of preparing an isocyanate group-containing prepolymer by reacting a polymer polyol and a dialkylamine having a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms with an organic polyisocyanate.
Second step: Dispersing the polyurethane urea resin by dispersing the isocyanate group-containing prepolymer in water in the presence of a dispersion stabilizer and reacting the remaining isocyanate groups of the isocyanate group-containing prepolymer with the active hydrogen groups of water. A step of preparing a liquid.
Third step: A step of preparing a powdery thermoplastic polyurethane urea resin by separating and drying the polyurethane urea resin from the obtained dispersion.

また、前記比率〔(x1+x2)/A〕が0.3〜1.2であり、比率(x1/x2)が5〜20/95〜80であることが好ましい。
また、前記比率〔(x1+x2)/A〕が0.75〜1.5であり、比率(x1/x2)が10〜35/90〜65であることが好ましい。
さらに、第1工程で使用する有機ポリイソシアネートがヘキサメチレンジイソシアネートであることが好ましい。
Further, the ratio [(x1 + x2) / A] is preferably 0.3 to 1.2, and the ratio (x1 / x2) is preferably 5 to 20/95 to 80.
The ratio [(x1 + x2) / A] is preferably 0.75 to 1.5, and the ratio (x1 / x2) is preferably 10 to 35/90 to 65.
Furthermore, the organic polyisocyanate used in the first step is preferably hexamethylene diisocyanate.

(1)イソシアネート基含有プレポリマーを製造する際、反応系内のイソシアネート基の一部を、炭素数4〜12の炭化水素基を有するジアルキルアミンと反応させることにより、分子量の制御が容易になるともに、過大な分子量(例えば、GPC分析においてMnが50万以上)の難溶融性物質の形成が抑制される。この結果、得られる粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の溶融成形性が格段に向上する。
(2)イソシアネート基含有プレポリマーの有するイソシアネート基の残部を、水と反応させることにより、得られる樹脂中にウレア基が導入され、この結果、得られる粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂による成形物に、優れた耐折れ皺性、機械的特性および耐摩耗性が発現される。
(3)ジアルキルアミンにおける炭化水素基の炭素数が4〜12であることにより、得られる粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の分子量を確実に制御できるとともに、当該粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂による成形物は、耐ブルーミング性にも優れたものとなる。
(4)非水系の分散媒(有機溶剤)を使用しなくて済むため、安全に、かつ、安価な設備で粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を製造することができる
(1) When producing an isocyanate group-containing prepolymer, the molecular weight can be easily controlled by reacting a part of the isocyanate group in the reaction system with a dialkylamine having a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms. In both cases, formation of a hardly fusible substance having an excessive molecular weight (for example, Mn of 500,000 or more in GPC analysis) is suppressed. As a result, the melt moldability of the obtained powdered thermoplastic polyurethane urea resin is remarkably improved.
(2) By reacting the remainder of the isocyanate group of the isocyanate group-containing prepolymer with water, a urea group is introduced into the resulting resin, and as a result, the resulting molded product of a powdered thermoplastic polyurethane urea resin is obtained. Excellent crease resistance, mechanical properties and wear resistance are exhibited.
(3) Since the carbon number of the hydrocarbon group in the dialkylamine is 4 to 12, the molecular weight of the obtained powdered thermoplastic polyurethane urea resin can be reliably controlled, and the molded product of the powdered thermoplastic polyurethane urea resin. Is excellent in blooming resistance.
(4) Since it is not necessary to use a non-aqueous dispersion medium (organic solvent), a powdery thermoplastic polyurethane urea resin can be produced safely and with inexpensive equipment .

本発明に係る製造方法について説明する。
<イソシアネート基含有プレポリマー>
本発明の製造方法で使用するイソシアネート基含有プレポリマーは、高分子ポリオール、および炭素数4〜12の炭化水素基を有するジアルキルアミン(以下ジアルキルアミンとする)とを、有機ポリイソシアネートと反応させることにより得られる。

The manufacturing method according to the present invention will be described.
<Isocyanate group-containing prepolymer>
The isocyanate group-containing prepolymer used in the production method of the present invention is obtained by reacting a polymer polyol and a dialkylamine having a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms (hereinafter referred to as dialkylamine) with an organic polyisocyanate. Is obtained.

イソシアネート基含有プレポリマーを得るために使用する高分子ポリオールの数平均分子量は500以上とされ、好ましくは1,000〜5,000とされる。
高分子ポリオールの種類としては特に限定されるものではなく、例えばポリエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエーテル・エステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオールなどを挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
The number average molecular weight of the polymer polyol used for obtaining the isocyanate group-containing prepolymer is 500 or more, preferably 1,000 to 5,000.
The kind of the polymer polyol is not particularly limited, and examples thereof include polyester polyol, polyester amide polyol, polyether polyol, polyether ester polyol, polycarbonate polyol, polyolefin polyol, and the like. Two or more kinds can be used in combination.

ポリエステルポリオール、ポリエステルアミドポリオールとしては、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸のジアルキルエステル、酸無水物、酸ハライド等のポリカルボン酸誘導体と、低分子ポリオール、数平均分子量が500未満である低分子ポリアミンや低分子アミノアルコール等の低分子活性水素基含有化合物との反応により得られるものである。   Examples of the polyester polyol and polyester amide polyol include polycarboxylic acid, polycarboxylic acid derivatives such as polycarboxylic acid, dialkyl esters of polycarboxylic acid, acid anhydrides, and acid halides, low molecular polyols, low molecular weight polyamines having a number average molecular weight of less than 500, It is obtained by a reaction with a low molecular active hydrogen group-containing compound such as a low molecular amino alcohol.

ポリカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸等が挙げられる。   Examples of the polycarboxylic acid include succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, phthalic anhydride, hexahydroterephthalic acid, hexahydroisophthalic acid and the like.

低分子ポリオールとしては、エチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール(以後1,4−BDと略称する)、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール(以後1,6−HDと略称する)、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、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、2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−ノルマルプロピル−1,3−プロパンジオール、2−イソプロピル−1,3−プロパンジオール、2−ノルマルブチル−1,3−プロパンジオール、2−イソブチル−1,3−プロパンジオール、2−ターシャリーブチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−ノルマルプロピル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−ノルマルブチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−3−エチル−1,4−ブタンジオール、2−メチル−3−エチル−1,4−ブタンジオール、2,3−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2,3,4−トリエチル−1,5−ペンタンジオール、トリメチロールプロパン、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ダイマー酸ジオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。   Low molecular polyols include ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol (hereinafter 1,4-BD). Abbreviation), 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol (hereinafter abbreviated as 1,6-HD), 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,8-octane Diol, 1,9-nonanediol, 3,3-dimethylolheptane, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 2-ethyl-1,3-propanediol, 2-normalpropyl- 1,3-propanediol, 2-isopropyl-1,3-propanediol, 2-normalb 1,3-propanediol, 2-isobutyl-1,3-propanediol, 2-tertiarybutyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2, 2-diethyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-2-normalpropyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-2-normalbutyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-3-ethyl -1,4-butanediol, 2-methyl-3-ethyl-1,4-butanediol, 2,3-diethyl-1,5-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 2 , 3,4-triethyl-1,5-pentanediol, trimethylolpropane, dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, dimer acid diol, Phosphorus, pentaerythritol, alkylene oxide adduct of bisphenol A and the like.

数平均分子量が500未満の低分子ポリアミンとしては、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、エチレントリアミン等が挙げられる。   Examples of the low molecular weight polyamine having a number average molecular weight of less than 500 include ethylenediamine, hexamethylenediamine, xylylenediamine, isophoronediamine, and ethylenetriamine.

数平均分子量が500未満の低分子アミノアルコールとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノプロパノールアミン等が挙げられる。
また、ε−カプロラクトン、アルキル置換ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、アルキル置換δ−バレロラクトン等の環状エステル(ラクトン)モノマーを開環重合して得られるラクトン系ポリエステルポリオール等のポリエステルポリオールも好適に使用できる。
Examples of the low molecular amino alcohol having a number average molecular weight of less than 500 include monoethanolamine, diethanolamine, and monopropanolamine.
Also suitable are polyester polyols such as lactone polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of cyclic ester (lactone) monomers such as ε-caprolactone, alkyl-substituted ε-caprolactone, δ-valerolactone, and alkyl-substituted δ-valerolactone. Can be used.

ポリエーテルポリオールとしては、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレンエーテルポリオール、ポリテトラメチレンエーテルポリオール等が挙げられる。   Examples of the polyether polyol include polyethylene glycol, polypropylene ether polyol, and polytetramethylene ether polyol.

ポリエーテル・エステルポリオールとしては、上記のポリエーテルポリオールと、上記のポリカルボン酸誘導体とから製造されるポリエステルポリオールが挙げられる。   Examples of polyether ester polyols include polyester polyols produced from the above polyether polyols and the above polycarboxylic acid derivatives.

ポリカーボネートポリオールとしては、低分子ポリオールとジエチルカーボネートとの脱エタノール縮合反応;低分子ポリオールとジフェニルカーボネートとの脱フェノール縮合反応;低分子ポリオールとエチレンカーボネートとの脱エチレングリコール縮合反応等により得られるものが挙げられる。ポリカーボネートポリオールを得るために使用する低分子ポリオールとしては、ポリエステルポリオールを得るためのものとして例示した低分子ポリオールが挙げられる。   Polycarbonate polyols include those obtained by deethanol condensation reaction of low molecular polyol and diethyl carbonate; dephenol condensation reaction of low molecular polyol and diphenyl carbonate; deethylene glycol condensation reaction of low molecular polyol and ethylene carbonate, etc. Can be mentioned. Examples of the low molecular polyol used for obtaining the polycarbonate polyol include low molecular polyols exemplified as those for obtaining the polyester polyol.

ポリオレフィンポリオールの具体例としては、水酸基末端ポリブタジエンやその水素添加物、水酸基含有塩素化ポリオレフィン等が挙げられる。   Specific examples of the polyolefin polyol include a hydroxyl group-terminated polybutadiene, a hydrogenated product thereof, and a hydroxyl group-containing chlorinated polyolefin.

好ましい高分子ポリオールとしては、得られる成形物に良好な物性や感触などが発現できることから、数平均分子量1,000〜5,000の、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であり、中でも、数平均分子量1,000〜5,000のポリエステルポリオールが好ましく、酸成分として芳香族ジカルボン酸を20モル%以上60モル%未満用いたポリエステルポリオールが特に好ましい。   Preferred polymer polyols are polyester polyols, polyether polyols, and polycarbonate polyols having a number average molecular weight of 1,000 to 5,000 because of the good physical properties and feel of the resulting molded product. A polyester polyol having an average molecular weight of 1,000 to 5,000 is preferable, and a polyester polyol using an aromatic dicarboxylic acid as an acid component in an amount of 20 mol% to less than 60 mol% is particularly preferable.

イソシアネート基含有プレポリマーを得るために使用する有機ポリイソシアネートとしては、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、キシレン−1,4−ジイソシアネート、キシレン−1,3−ジイソシアネート、テトラメチルキシ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、4,4′−ジフェニルエーテルジイソシアネート、2−ニトロジフェニル−4,4′−ジイソシアネート、2,2′−ジフェニルプロパン−4,4′−ジイソシアネート、3,3′−ジメチルジフェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、4,4′−ジフェニルプロパ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、ナフチレン−1,4−ジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、3,3′−ジメトキシジフェニル−4,4′−ジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(以後HDIと略称する)、デカメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネートの他、その重合体やそのポリメリック体、ウレタン変性体、アロファネート変性体、ウレア変性体、ビウレット変性体、カルボジイミド変性体、ウレトンイミン変性体、ウレトジオン変性体、イソシアヌレート変性体、更にこれらの2種以上の混合物が挙げられる。本発明では、成形物の耐候性等を考慮すると、脂肪族及び/又は脂環族ジイソシアネートが好ましく、特にHDI、イソホロンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネートが好ましく、HDIが最も好ましい。   Examples of the organic polyisocyanate used for obtaining the isocyanate group-containing prepolymer include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, xylene-1,4-diisocyanate, xylene-1,3-diisocyanate, tetra Methyl xylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyl ether diisocyanate, 2-nitrodiphenyl-4,4'-diisocyanate, 2, 2'-diphenylpropane-4,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 4,4'-diphenylpropane diisocyanate, m-phenol Aromatic diisocyanates such as diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, naphthylene-1,4-diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, 3,3′-dimethoxydiphenyl-4,4′-diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene Alicyclics such as diisocyanates (hereinafter abbreviated as HDI), aliphatic diisocyanates such as decamethylene diisocyanate and lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, and hydrogenated tetramethylxylene diisocyanate In addition to aromatic diisocyanates, their polymers, their polymeric materials, urethane-modified products, and allophanate-modified products , Urea modified products, biuret modified products, carbodiimide-modified products, uretonimine modified product, uretdione modified product, an isocyanurate modified product, and further mixtures of two or more thereof. In the present invention, in consideration of the weather resistance of the molded article, aliphatic and / or alicyclic diisocyanates are preferable, HDI, isophorone diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate are particularly preferable, and HDI is most preferable.

イソシアネート基含有プレポリマーを得るために使用する高分子ポリオールと、有機ポリイソシアネートとの割合としては、前者の有する水酸基に対する後者の有するイソシアネート基のモル比(〔NCO〕/〔OH〕)が1.05〜5.0となる割合であることが好ましく、更に好ましくは1.3〜2.5となる割合である。   As a ratio of the polymer polyol used for obtaining the isocyanate group-containing prepolymer and the organic polyisocyanate, the molar ratio of the latter isocyanate group to the hydroxyl group possessed by the former ([NCO] / [OH]) is 1. The ratio is preferably from 05 to 5.0, more preferably from 1.3 to 2.5.

高分子ポリオールとジアルキルアミンと有機ポリイソシアネートとの反応は、得られるイソシアネート基含有プレポリマーを実質的に溶解することができる有機溶剤、及び/又は、可塑剤の不存在下で行うことが好ましいが、当該イソシアネート基含有プレポリマーの粘度を下げて水中への分散を容易にするために、前記有機溶剤及び可塑剤の存在下(溶解状態)で行ってもよい。
The reaction of the polymer polyol, the dialkylamine and the organic polyisocyanate is preferably performed in the absence of an organic solvent and / or a plasticizer that can substantially dissolve the resulting isocyanate group-containing prepolymer. In order to decrease the viscosity of the isocyanate group-containing prepolymer and facilitate dispersion in water, the pretreatment may be performed in the presence (dissolved state) of the organic solvent and the plasticizer.

<ジアルキルアミン>
ジアルキルアミンの有する「炭化水素基」の炭素数は4〜12とされ、好ましくは4〜11、更に好ましくは4〜9とされる。
ジアルキルアミンの炭素数が4未満の場合には、得られる樹脂の分子量を制御することができない(比較例9参照)。一方、炭素数が12を超えるジアルキルアミンを使用する場合には、得られる樹脂による成形物にブルーミングが発生しやすい(比較例8参照)。
炭素数4〜12の炭化水素基を有するジアルキルアミンの具体例としては、ジ−n−ブチルアミン、ジ−イソブチルアミン、ジ−t−ブチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−シクロヘキシルアミン、ジ−n−オクチルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン、ジ−n−ノニルアミン、ジ−ドデシルアミンなどを挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
<Dialkylamine>
The carbon number of the “hydrocarbon group” possessed by the dialkylamine is 4 to 12, preferably 4 to 11, and more preferably 4 to 9.
When the carbon number of the dialkylamine is less than 4, the molecular weight of the resulting resin cannot be controlled (see Comparative Example 9). On the other hand, when a dialkylamine having more than 12 carbon atoms is used, blooming is likely to occur in a molded product of the resulting resin (see Comparative Example 8).
Specific examples of the dialkylamine having a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms include di-n-butylamine, di-isobutylamine, di-t-butylamine, di-n-hexylamine, di-cyclohexylamine, di- Examples thereof include n-octylamine, di-2-ethylhexylamine, di-n-nonylamine, di-dodecylamine and the like, and these can be used alone or in combination of two or more.

前記ジアルキルアミンについては、高分子ポリオールと同時に有機ポリイソシアネートと反応させることが好ましいが、あらかじめ高分子ポリオールと有機ポリイソシアネートを反応させたイソシアネート基含有の中間体に反応させてもよい。
The dialkylamine is preferably reacted with an organic polyisocyanate simultaneously with the polymer polyol, but may be reacted with an isocyanate group-containing intermediate obtained by reacting the polymer polyol and the organic polyisocyanate in advance.

<水>
本発明の製造方法では、水は分散媒であると同時に鎖延長剤の役割も担っている。ここで水の有する活性水素基は、イソシアネート基含有プレポリマーの有するイソシアネート基の残部と反応する。
イソシアネート基含有プレポリマー(イソシアネート基の残部)と、水(活性水素基)との反応は、水中において行われる。
<Water>
In the production method of the present invention, water plays the role of a chain extender as well as a dispersion medium. The active hydrogen group which water has here reacts with the remainder of the isocyanate group which an isocyanate group containing prepolymer has.
The reaction between the isocyanate group-containing prepolymer (the remainder of the isocyanate group) and water (active hydrogen group) is carried out in water.

<有機溶剤>
イソシアネート基含有プレポリマーの粘度を下げるために使用できる有機溶剤としては、THF、アセトン、メチルエチルケトン(以下MEKと略す)、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等の極性の有機媒体が挙げられる。
粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を最終的に得るためには、これらの有機溶剤を樹脂中から除去する必要があり、除去の容易さから、THF、アセトン、MEKが好ましい。この中で、アセトン、MEKが特に好ましい。
<Organic solvent>
Examples of organic solvents that can be used to lower the viscosity of the isocyanate group-containing prepolymer include polar organic media such as THF, acetone, methyl ethyl ketone (hereinafter abbreviated as MEK), N-methylpyrrolidone, and N, N-dimethylformamide. .
In order to finally obtain a powdered thermoplastic polyurethane urea resin, it is necessary to remove these organic solvents from the resin, and THF, acetone, and MEK are preferable because of easy removal. Of these, acetone and MEK are particularly preferable.

<可塑剤>
イソシアネート基含有プレポリマーの粘度を下げるために使用できる可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジヘキシルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジ−(2−エチルヘキシル)フタレート、ジ−n−オクチルフタレート、ジノニルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジウンデシルフタレート、ジトリデシルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジフェニルフタレート、ジベンジルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ミリスチルベンジルフタレート等のフタル酸エステル類;ジ−(2−エチルヘキシル)イソフタレート、ジイソオクチルイソフタレート等のイソフタル酸エステル類;ジ−2−エチルヘキシルテトラヒドロフタレート等のテトラヒドロフタル酸エステル類;ジ−(2−エチルヘキシル)アジペート、ジブトキシエチルアジペート、ジイソノニルアジペート等のアジピン酸エステル類;ジ−n−ヘキシルアゼレート、ジ−(2−エチルヘキシル)アゼレート等のアゼライン酸エステル類;ジ−n−ブチルセバケート等のセバシン酸エステル類;ジ−n−ブチルマレエート、ジ−(2−エチルヘキシル)マレエート等のマレイン酸エステル類;ジ−n−ブチルフマレート、ジ−(2−エチルヘキシル)フマレート等のフマル酸エステル類;トリー(2−エチルヘキシル)トリメリテート、トリ−n−オクチルトリメリテート、トリイソオクチルトリメリテート等のトリメリット酸エステル類;テトラ−(2−エチルヘキシル)ピロメリテート、テトラ−n−オクチルピロメリテート等のピロメリット酸エステル類;トリ−n−ブチルシトレート、アセチルトリブチルシトレート等のクエン酸エステル類;ジメチルイタコネート、ジエチルイタコネート、ジブチルイタコネート、ジ−(2−エチルヘキシル)イタコネート等のイタコン酸エステル類;グリセリルモノオレエート、ジエチレングリコールモノオレエート等のオレイン酸エステル類;グリセリルモノリシノレート、ジエチレングリコールモノリシノレート等のリシノール酸誘導体;グリセリンモノステアレート、ジエチレングリコールジステアレート等のステアリン酸エステル類;ジエチレングリコールジペラルゴネート、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル等のその他の脂肪酸エステル類;トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、ジフェニルデシルホスフェート、ジフェニルオクチルホスフェート等のリン酸エステル類;ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジベンゾエート、ポリエチレングリコールジベンゾエートなどのポリアルキレングリコールの芳香族モノカルボン酸ジエステル類;トリエチレングリコールジ−(2−エチルヘキソエート)、トリプロピレングリコールジベンゾエート、ジブチルメチレンビスチオグリコレート等のグリコール誘導体;グリセロールモノアセテート、グリセロールトリアセテート、グリセロールトリブチレート等のグリセリン誘導体;エポキシ化大豆油、エポキシブチルステアレート、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−2−エチルヘキシル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジイソデシル、エポキシトリグリセライド、エポキシ化オレイン酸オクチル、エポキシ化オレイン酸デシル等のエポキシ誘導体;その他アジピン酸系ポリエステル、セバシン酸系ポリエステル、フタル酸系ポリエステル等ならびにこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。
得られる樹脂による成形物に発生する可能性のあるブルーミングや、成形物の低温特性、特に低温での脆性破壊を抑止する観点から、前記ポリアルキレングリコールの芳香族モノカルボン酸ジエステルが好ましい。
また可塑剤の使用量としては、得られる粉末状の熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂に対する割合として、通常30%以下であり、好ましくは25%以下とされている。
<Plasticizer>
Plasticizers that can be used to reduce the viscosity of the isocyanate group-containing prepolymer include dibutyl phthalate, diisobutyl phthalate, dihexyl phthalate, diheptyl phthalate, di- (2-ethylhexyl) phthalate, di-n-octyl phthalate, dinonyl phthalate , Diisononyl phthalate, diisodecyl phthalate, diundecyl phthalate, ditridecyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, diphenyl phthalate, dibenzyl phthalate, butyl benzyl phthalate, myristyl benzyl phthalate, etc .; di- (2-ethylhexyl) isophthalate, di Isophthalic acid esters such as isooctyl isophthalate; tetrahydrophthalic acid esters such as di-2-ethylhexyl tetrahydrophthalate Di- (2-ethylhexyl) adipate, dibutoxyethyl adipate, adipate esters such as diisononyl adipate; azelaic acid esters such as di-n-hexyl azelate, di- (2-ethylhexyl) azelate; Sebacic acid esters such as n-butyl sebacate; maleic acid esters such as di-n-butyl maleate and di- (2-ethylhexyl) maleate; di-n-butyl fumarate and di- (2-ethylhexyl) fumarate Fumaric acid esters such as tri (2-ethylhexyl) trimellitate, tri-n-octyl trimellitate, triisooctyl trimellitate, etc .; tetra- (2-ethylhexyl) pyromellitate, tetra-n -Pyro such as octyl pyromellitate Litates; citrates such as tri-n-butyl citrate and acetyl tributyl citrate; itaconates such as dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, di- (2-ethylhexyl) itaconate Oleic acid esters such as glyceryl monooleate and diethylene glycol monooleate; ricinoleic acid derivatives such as glyceryl monoricinoleate and diethylene glycol monoricinoleate; stearic acid esters such as glycerin monostearate and diethylene glycol distearate; Other fatty acid esters such as pelargonate and pentaerythritol fatty acid ester; tributoxyethyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl Phosphate esters such as phosphate, diphenyldecyl phosphate, diphenyloctyl phosphate; aromatic monocarboxylic acid diesters of polyalkylene glycol such as diethylene glycol dibenzoate, triethylene glycol dibenzoate, polyethylene glycol dibenzoate; triethylene glycol di- ( 2-ethylhexoate), glycol derivatives such as tripropylene glycol dibenzoate, dibutylmethylene bisthioglycolate; glycerol derivatives such as glycerol monoacetate, glycerol triacetate, glycerol tributyrate; epoxidized soybean oil, epoxybutyl stearate , Di-2-ethylhexyl epoxyhexahydrophthalate, diisodecyl epoxyhexahydrophthalate Epoxy triglyceride, epoxidized oleic acid octyl, epoxy derivatives such as epoxidized decyl oleate; other adipic acid-based polyester, sebacic acid-based polyester, phthalic acid-based polyester and mixtures of two or more thereof, and the like.
The aromatic monocarboxylic acid diester of the polyalkylene glycol is preferable from the viewpoint of suppressing blooming that may occur in the molded product from the resin obtained and low temperature characteristics of the molded product, particularly brittle fracture at low temperatures.
The amount of the plasticizer used is usually 30% or less, and preferably 25% or less, as a ratio to the powdery thermoplastic polyurethaneurea resin obtained.

<分散安定剤>
なお、水中に高分子のイソシアネート基含有プレポリマーを均一に分散させる観点から、分散安定剤を用いることが好ましい。分散安定剤は、イソシアネート基含有プレポリマーとの親和性の高い部分と、水との親和性の高い部分が一つの分子中に存在する構造を有するものである。
<Dispersion stabilizer>
In addition, it is preferable to use a dispersion stabilizer from the viewpoint of uniformly dispersing the high molecular isocyanate group-containing prepolymer in water. The dispersion stabilizer has a structure in which a portion having a high affinity with the isocyanate group-containing prepolymer and a portion having a high affinity for water are present in one molecule.

分散安定剤としては、特に限定されず公知のものを使用でき、具体例としてはメチルセルロース系、ヒドロキシエチルセルロース系等のセルロース系水溶性樹脂、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩類および活性水素含有ポリブタジエンからなるウレタン樹脂が挙げられる。
この他に、不飽和結合を有する有機オリゴマーと、親水性の側鎖をもつエチレン性不飽和単量体との反応生成物が好適なものとして挙げられる。
この有機オリゴマーとしては、例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレンのようなジエンモノマーの重合体や、グリコール類や二塩基酸類の一部に不飽和結合含有グリコールあるいは不飽和結合含有ジカルボン酸を用いて製造したポリエステルポリオール、不飽和結合含有グリコールを出発物質に用いて製造したポリエーテルポリオール、数平均分子量2,000以下の水酸基末端のポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート等と不飽和結合含有ジカルボン酸とのエステル化反応によって得られるポリオール等の他に、ポリオレフィンポリオール等が挙げられる。
前記の不飽和結合含有グリコールとしては、例えば、2−ブテン−1,4−ジオール、グリセリンモノアリルエーテル等が挙げられる。また、不飽和結合含有ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等が挙げられる。
The dispersion stabilizer is not particularly limited, and known ones can be used. Specific examples thereof include a cellulose-based water-soluble resin such as a methylcellulose-based or hydroxyethylcellulose-based resin, a polyvinyl alcohol, a polyacrylate, and a urethane comprising active hydrogen-containing polybutadiene. Resin.
In addition to this, a reaction product of an organic oligomer having an unsaturated bond and an ethylenically unsaturated monomer having a hydrophilic side chain is preferable.
As this organic oligomer, for example, a polyester produced by using a polymer of a diene monomer such as polybutadiene or polyisoprene, a glycol or unsaturated diglycolic acid containing a unsaturated bond-containing glycol or a dibasic acid. Polyester polyols produced using polyols, unsaturated bond-containing glycols as starting materials, hydroxyl-terminated polyesters having a number average molecular weight of 2,000 or less, polyethers, polycarbonates, etc., and esterification reaction of unsaturated bond-containing dicarboxylic acids In addition to the resulting polyol, polyolefin polyol and the like can be mentioned.
Examples of the unsaturated bond-containing glycol include 2-butene-1,4-diol, glycerin monoallyl ether, and the like. Examples of the unsaturated bond-containing dicarboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid.

分散安定剤の添加方法については、第1工程でイソシアネート基含有プレポリマー中に混合する方法、及び/又は、水に混合する方法が挙げられる。
また、分散安定剤の使用量としては、イソシアネート基含有プレポリマーに対して0.1〜10質量%であることが好ましく、更に好ましくは0.5〜5質量%とされる。
Examples of the method for adding the dispersion stabilizer include a method of mixing in the isocyanate group-containing prepolymer in the first step and / or a method of mixing in water.
Moreover, it is preferable that it is 0.1-10 mass% with respect to the isocyanate group containing prepolymer as the usage-amount of a dispersion stabilizer, More preferably, it is 0.5-5 mass%.

ジアルキルアミンおよび水の割合>
本発明におけるジアルキルアミンと水との割合としては、ジアルキルアミンのモル数(反応モル数)をx1、水の有する活性水素基のモル数(反応モル数)をx2とするとき、比率(x1/x2)が5/95〜35/65とされる。
この比率(x1/x2)が5/95未満、すなわちジアルキルアミンの割合が過小である場合には、過大な分子量の難溶融性物質の形成を抑制することができず、得られる粉末状の熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂には、好適な溶融成形性(特に、レベリング性およびピンホール防止性能)を奏することができない(後述する比較例3参照)。一方、比率(x1/x2)が35/65を超える場合、すなわちジアルキルアミンの割合が過大である場合には、得られるポリウレタンウレア樹脂による成形物に、良好な耐折れ皺性や耐摩耗性などを付与することができない(後述する比較例4参照)。
<Ratio of dialkylamine and water>
In the present invention, the ratio of dialkylamine to water is such that when the number of moles of dialkylamine (number of moles of reaction) is x1, and the number of moles of active hydrogen groups having water (number of moles of reaction) is x2, the ratio (x1 / x2) is set to 5/95 to 35/65.
When this ratio (x1 / x2) is less than 5/95, that is, when the proportion of dialkylamine is too small, formation of a hardly fusible substance having an excessive molecular weight cannot be suppressed, and the resulting powdery heat The plastic polyurethane urea resin cannot exhibit suitable melt moldability (particularly leveling properties and pinhole prevention performance) (see Comparative Example 3 described later). On the other hand, when the ratio (x1 / x2) exceeds 35/65, that is, when the ratio of dialkylamine is excessive, the molded product made of the polyurethane urea resin obtained has good crease resistance, wear resistance, etc. Cannot be given (see Comparative Example 4 described later).

第1工程において、イソシアネート基含有プレポリマーを得るために使用される高分子ポリオールと、有機ポリイソシアネートとの割合としては、前者の有する水酸基に対する後者の有するイソシアネート基のモル比(〔NCO〕/〔OH〕)が1.3〜2.5となる割合とされる。
モル比(〔NCO〕/〔OH〕)が1.3未満である場合には、得られるイソシアネート基含有プレポリマーに十分な濃度のNCO基を導入することができず、これを使用して得られるポリウレタンウレア樹脂中に十分な濃度のウレア基を導入することができず、当該樹脂による成形物に、優れた耐折れ皺性、機械的特性および耐摩耗性を付与することができない(後述する比較例1参照)。
一方、モル比(〔NCO〕/〔OH〕)が2.5を超える場合には、得られるイソシアネート基含有プレポリマーにおいて過剰量のNCO基が導入され、これを使用して得られるポリウレタンウレア樹脂中におけるウレア基の濃度が過大となり、副反応による難溶融性物質の生成を抑制することができず、溶融成形性が低下する(後述する比較例2参照)。
In the first step, the ratio between the polymer polyol used to obtain the isocyanate group-containing prepolymer and the organic polyisocyanate is the molar ratio of the latter isocyanate group to the former hydroxyl group ([NCO] / [NCO] / [ OH]) is 1.3 to 2.5.
When the molar ratio ([NCO] / [OH]) is less than 1.3, a sufficient concentration of NCO groups cannot be introduced into the resulting isocyanate group-containing prepolymer, and this can be obtained using this. It is not possible to introduce a sufficient concentration of urea groups into the polyurethane urea resin obtained, and it is impossible to impart excellent crease resistance, mechanical properties, and wear resistance to the molded product of the resin (described later). Comparative Example 1).
On the other hand, when the molar ratio ([NCO] / [OH]) exceeds 2.5, an excess amount of NCO groups is introduced into the resulting isocyanate group-containing prepolymer, and a polyurethane urea resin obtained by using this is used. The concentration of urea groups in the inside becomes excessive, the production of a hardly-fusible substance due to side reactions cannot be suppressed, and the melt moldability is lowered (see Comparative Example 2 described later).

第1工程では、必要に応じて、従来公知のウレタン化触媒などを用いることができる。ウレタン化触媒としては、トリエチレンジアミン、ビス−2−ジメチルアミノエチルエーテル、ジブチルチンジラウレート、ナフテン酸鉛、ナフテン酸鉄、オクテン酸銅、ビスマス系触媒等を例示することができる。
第1工程における反応条件としては、低沸点の有機溶剤を併用した場合や、低沸点のジアルキルアミンを使用する場合によっても異なるが、40〜110℃で1〜4時間であることが好ましく、更に好ましくは50〜100℃で2〜3時間とされる。
In the first step, a conventionally known urethanization catalyst or the like can be used as necessary. Examples of the urethanization catalyst include triethylenediamine, bis-2-dimethylaminoethyl ether, dibutyltin dilaurate, lead naphthenate, iron naphthenate, copper octenoate, and bismuth catalysts.
The reaction conditions in the first step vary depending on whether a low-boiling organic solvent is used in combination or when a low-boiling dialkylamine is used, but it is preferably 1 to 4 hours at 40 to 110 ° C. Preferably it is set as 2-3 hours at 50-100 degreeC.

第2工程は、イソシアネート基含有プレポリマーを水中に分散させた後、水を反応させ分子鎖を延長する工程でもある。具体的には、第1工程で得られたイソシアネート基含有プレポリマー組成物に分散安定剤を配合した後、該配合物を水に分散させてから、イソシアネート基と水とを反応させる行う工程である。   The second step is also a step of extending the molecular chain by reacting water after dispersing the isocyanate group-containing prepolymer in water. Specifically, after blending a dispersion stabilizer in the isocyanate group-containing prepolymer composition obtained in the first step, the mixture is dispersed in water and then reacted with an isocyanate group and water. is there.

第2工程で得られるイソシアネート基含有プレポリマーの分散液において、分散相(分散媒以外の原料の総和量)と連続相(分散媒)との質量比は、生産効率、製造コストを考慮すると、分散相/連続相=10/90〜80/20であることが好ましく、更に好ましくは15/85〜75/25、さらに好ましくは20/80〜70/30とされる。
また、分散液を調整する際には、既知の機械式高速撹拌機〔プライミクス(株)製ホモミクサー、(株)ユーロテック製キャビトロン、ヤマト科学(株)製ウルトラディスパーザー、など〕を用いることができる。
In the dispersion of the isocyanate group-containing prepolymer obtained in the second step, the mass ratio of the dispersed phase (total amount of raw materials other than the dispersion medium) and the continuous phase (dispersion medium) is determined in consideration of production efficiency and production cost. The dispersed phase / continuous phase is preferably 10/90 to 80/20, more preferably 15/85 to 75/25, and still more preferably 20/80 to 70/30.
In addition, when preparing the dispersion liquid, it is necessary to use a known mechanical high-speed stirrer (such as a homomixer manufactured by PRIMIX Co., Ltd., a Cavitron manufactured by Eurotech Co., Ltd., an ultradisperser manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.). it can.

さらに第2工程では、イソシアネート基含有プレポリマーの有するイソシアネート基の残部と、水の有する活性水素基とを、イソシアネート基が完全に消費されるまで反応させる。   Further, in the second step, the remaining isocyanate group of the isocyanate group-containing prepolymer is reacted with the active hydrogen group of water until the isocyanate group is completely consumed.

第2工程において、イソシアネート基含有プレポリマーの有するイソシアネート基と、水の有する活性水素基との反応における反応温度としては40〜85℃であることが好ましく、更に好ましくは50〜80℃とされる。
反応温度が低過ぎると反応に長時間を要する。一方、反応温度が高過ぎると、水などが蒸発して製造装置に還流装置などの設備が必要となる。
In the second step, the reaction temperature in the reaction between the isocyanate group of the isocyanate group-containing prepolymer and the active hydrogen group of water is preferably 40 to 85 ° C, more preferably 50 to 80 ° C. .
If the reaction temperature is too low, the reaction takes a long time. On the other hand, if the reaction temperature is too high, water and the like evaporate, and equipment such as a reflux device is required for the production apparatus.

本発明においては、
(1)比率〔(x1+x2)/A〕が0.3〜1.2で、かつ、比率(x1/x2)が5/95〜20/80であること、および
(2)比率〔(x1+x2)/A〕が0.75〜1.5で、かつ、比率(x1/x2)が10/90〜35/65であることが特に好ましい。
In the present invention,
(1) Ratio [(x1 + x2) / A] is 0.3 to 1.2, and ratio (x1 / x2) is 5/95 to 20/80, and (2) Ratio [(x1 + x2) / A] is particularly preferably 0.75 to 1.5, and the ratio (x1 / x2) is particularly preferably 10/90 to 35/65.

<第3工程>
第3工程は、第2工程で得られた分散液からポリウレタンウレア樹脂を分離・乾燥して、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を調製する工程である。
具体的には、濾過法またはデカンテーション法により、ポリウレタンウレア樹脂を分散媒から分離し、次いで、常圧または減圧下において、常温または加温して乾燥する。
<Third step>
The third step is a step of preparing a powdery thermoplastic polyurethane urea resin by separating and drying the polyurethane urea resin from the dispersion obtained in the second step.
Specifically, the polyurethane urea resin is separated from the dispersion medium by a filtration method or a decantation method, and then dried under normal pressure or reduced pressure at room temperature or warm.

<粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂>
本発明の製造方法により得られる粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の形状は、流動性(成形加工時の流れ性)のよい真球状である。また、当該粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の安息角は35°以下であることが好ましく、更に好ましくは20°〜33°である。安息角が過大となる場合は、成形加工時の流れ性が悪くなり、成形不良を起こしやすい。
なお、塊状の樹脂を冷凍粉砕することによって製造される粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の安息角は33°を超えるものとなる。
<Powdered thermoplastic polyurethane urea resin>
The shape of the powdered thermoplastic polyurethane urea resin obtained by the production method of the present invention is a true sphere with good fluidity (flowability during molding). Moreover, it is preferable that the angle of repose of the said powdery thermoplastic polyurethane urea resin is 35 degrees or less, More preferably, it is 20 degrees-33 degrees. When the angle of repose is excessive, the flowability at the time of molding is deteriorated, and molding defects are likely to occur.
In addition, the angle of repose of the powdered thermoplastic polyurethane urea resin produced by freeze-pulverizing the bulk resin exceeds 33 °.

本発明の製造方法により得られる粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の数平均分子量(Mn)は18,000〜50,000であることが好ましく、更に好ましくは20,000〜45,000である。
数平均分子量(Mn)が過小である場合には、最終的に得られる成形物に、十分な機械的特性および耐久性を付与することができない。
一方、数平均分子量(Mn)が過大の場合には、好適な溶融成形性を発揮することができない(後述する比較例1〜2、比較例8参照)。
ここに、「ポリウレタンウレア樹脂の数平均分子量(Mn)」は、GPC測定により、超高分子量(Mnが50万以上)のピーク以外のピークから求められる値をいう。
The number average molecular weight (Mn) of the powdered thermoplastic polyurethane urea resin obtained by the production method of the present invention is preferably 18,000 to 50,000, more preferably 20,000 to 45,000.
When the number average molecular weight (Mn) is too small, sufficient mechanical properties and durability cannot be imparted to the finally obtained molded product.
On the other hand, when the number average molecular weight (Mn) is excessive, suitable melt moldability cannot be exhibited (see Comparative Examples 1-2 and Comparative Example 8 described later).
Here, the “number average molecular weight (Mn) of polyurethane urea resin” refers to a value obtained from a peak other than the peak of ultra high molecular weight (Mn is 500,000 or more) by GPC measurement.

本発明の製造方法により得られる粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の重量平均分子量(Mw)は43,000〜110,000であることが好ましく、更に好ましくは47,000〜100,000である。
ここに、「ポリウレタンウレア樹脂の重量平均分子量(Mw)」は、GPC測定により、超高分子量のピーク以外のピークから求められる値をいう。
The weight average molecular weight (Mw) of the powdered thermoplastic polyurethane urea resin obtained by the production method of the present invention is preferably 43,000-110,000, more preferably 47,000-100,000.
Here, the “weight average molecular weight (Mw) of the polyurethane urea resin” refers to a value obtained from a peak other than the peak of ultrahigh molecular weight by GPC measurement.

本発明の製造方法により得られる粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の平均粒径は1,000μm以下とされ、好ましくは10〜500μm、更に好ましくは90〜200μmとされる。
平均粒径が過大である場合には、得られる成形物におけるアンダーカット部やコーナー部にピンホールが生じやすい。
一方、平均粒径が過大である場合には、流れ性や粉切れが悪化して、得られる成形物の肉厚が不均一になりやすい。
ここに、「平均粒径」とは、レーザー式粒度分析計によって測定した粒径分布カーブにおける50%の累積パーセントの値をいう。
なお、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の平均粒径は、イソシアネート基含有プレポリマーに前述の有機溶剤、及び/又は、可塑剤を併用することで小さく調節することが可能である。
The average particle diameter of the powdered thermoplastic polyurethane urea resin obtained by the production method of the present invention is 1,000 μm or less, preferably 10 to 500 μm, more preferably 90 to 200 μm.
If the average particle size is excessive, pinholes are likely to occur in the undercut portions and corner portions of the obtained molded product.
On the other hand, when the average particle size is excessive, flowability and powder breakage are deteriorated, and the thickness of the obtained molded product tends to be nonuniform.
Here, the “average particle size” refers to a cumulative percent value of 50% in a particle size distribution curve measured by a laser particle size analyzer.
The average particle size of the powdered thermoplastic polyurethane urea resin can be adjusted to be small by using the aforementioned organic solvent and / or plasticizer in combination with the isocyanate group-containing prepolymer.

本発明の製造方法により得られる粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂には、必要に応じて添加剤を添加することができる。かかる添加剤としては、顔料・染料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、ブロッキング防止剤、ラジカル重合開始剤、カップリング剤、難燃剤、無機及び有機充填剤、滑剤、帯電防止剤、架橋剤等を挙げることができる。   An additive can be added to the powdered thermoplastic polyurethane urea resin obtained by the production method of the present invention, if necessary. Examples of such additives include pigments / dyes, antioxidants, ultraviolet absorbers, plasticizers, antiblocking agents, radical polymerization initiators, coupling agents, flame retardants, inorganic and organic fillers, lubricants, antistatic agents, and crosslinks. An agent etc. can be mentioned.

ここでの「可塑剤」としては、第1工程で使用可能なものと同じものが挙げられる。   Examples of the “plasticizer” here include the same ones that can be used in the first step.

「顔料」としては、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、銅フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料等の有機顔料;クロム酸塩、フェロシアン化合物、金属酸化物、金属塩類(硫酸塩、珪酸塩、炭酸塩、燐酸塩等)、金属粉末、カーボンブラック等の無機顔料を挙げることができる。
一般的に、着色剤として入手可能な顔料には、分散性を改善するために顔料分散剤が含まれているケースが多い。
顔料分散剤としては、低分子ポリエチレンや石油樹脂などの樹脂系分散剤;シリカや炭酸カルシウムのような無機系分散剤;シランカップリング剤等が挙げられる。
顔料の添加量は、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂に対して、通常5質量%以下とされ、好ましくは1〜3質量%とされる。
“Pigments” include organic pigments such as insoluble azo pigments, soluble azo pigments, copper phthalocyanine pigments, quinacridone pigments; chromates, ferrocyan compounds, metal oxides, metal salts (sulfates, silicates, carbonates) And inorganic pigments such as metal powder and carbon black.
In general, pigments available as a colorant often contain a pigment dispersant to improve dispersibility.
Examples of the pigment dispersant include resin dispersants such as low molecular weight polyethylene and petroleum resin; inorganic dispersants such as silica and calcium carbonate; silane coupling agents and the like.
The addition amount of the pigment is usually 5% by mass or less, preferably 1 to 3% by mass with respect to the powdered thermoplastic polyurethane urea resin.

「酸化防止剤」としては、フェノール系[2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール等]、ビスフェノール系[2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)等]、リン系[トリフェニルフォスファイト、ジフェニルイソデシルフォスファイト等]を挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
「紫外線吸収剤」としては、ベンゾフェノン系[2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン等]、ベンゾトリアゾール系[2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール等]、サリチル酸系[フェニルサリシレート等]、ヒンダードアミン系[ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート等]を挙げることができ、これらは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
酸化防止剤および紫外線吸収剤の添加量は、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂に対して、通常5質量%以下とされ、好ましくは0.01〜3質量%とされる。
Examples of the “antioxidant” include phenol-based [2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, etc.], bisphenol-based [2,2′-methylenebis (4-methyl-6-t- Butylphenol) and the like] and phosphorus [triphenyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite, etc.], and these can be used alone or in combination of two or more.
Examples of “ultraviolet absorbers” include benzophenone [2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, etc.], benzotriazole [2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, etc. ], Salicylic acid type [phenyl salicylate, etc.], hindered amine type [bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, etc.], and these may be used alone or in combination of two or more. Can be used.
The addition amount of the antioxidant and the ultraviolet absorber is usually 5% by mass or less, preferably 0.01 to 3% by mass with respect to the powdered thermoplastic polyurethane urea resin.

「ブロッキング防止剤」としては特に限定されるものではなく、公知の無機系ブロッキング防止剤および有機系ブロッキング防止剤を挙げることができる。
無機系ブロッキング防止剤としては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム等が挙げられ、有機系ブロッキング防止剤としては、粒子径10μm以下の熱硬化性樹脂(例えば、熱硬化性ポリウレタン樹脂、グアナミン系樹脂、エポキシ系樹脂等)、及び粒子径10μm以下の熱可塑性樹脂(例えば、熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂、ポリ(メタ)アクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂等)が挙げられる。
これらのうち、有機系ブロッキング防止剤が好ましく、ポリ(メタ)アクリレート樹脂やポリスチレン樹脂が特に好ましい。
ブロッキング防止剤の添加量は、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂に対して通常5質量%未満とされ、好ましくは0.1〜3質量%とされる。
The “antiblocking agent” is not particularly limited, and examples thereof include known inorganic antiblocking agents and organic antiblocking agents.
Examples of the inorganic anti-blocking agent include silica, talc, titanium oxide, calcium carbonate, and the like. Examples of the organic anti-blocking agent include thermosetting resins having a particle diameter of 10 μm or less (for example, thermosetting polyurethane resin, guanamine type). Resin, epoxy resin, and the like) and thermoplastic resins having a particle diameter of 10 μm or less (for example, thermoplastic polyurethane urea resin, poly (meth) acrylate resin, polystyrene resin, etc.).
Of these, organic blocking inhibitors are preferred, and poly (meth) acrylate resins and polystyrene resins are particularly preferred.
The addition amount of the anti-blocking agent is usually less than 5% by mass, preferably 0.1 to 3% by mass with respect to the powdered thermoplastic polyurethane urea resin.

<スラッシュ成形法>
本発明の製造方法により得られる粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂は、スラッシュ成形用の粉末材料として好適に使用することができる。
<Slush molding method>
The powdery thermoplastic polyurethane urea resin obtained by the production method of the present invention can be suitably used as a powder material for slush molding.

スラッシュ成形法の一例を示せば以下のとおりある。
先ず、モールド(金型)に離型剤を塗布した後、この金型を加熱する。ここに、離型剤の塗布は60℃以下で行う。離型剤の塗布方法としては、例えばエアースプレー法、刷毛塗り法などを例示することができる。金型の加熱温度は、通常150〜300℃とされ、好ましくは180〜280℃とされる。加熱方法としては、熱砂加熱法、オイル加熱法などを例示することができる。
An example of the slush molding method is as follows.
First, a mold release agent is applied to a mold (mold), and then the mold is heated. Here, the release agent is applied at 60 ° C. or lower. Examples of the method for applying the release agent include an air spray method and a brush coating method. The heating temperature of the mold is usually 150 to 300 ° C, preferably 180 to 280 ° C. Examples of the heating method include a hot sand heating method and an oil heating method.

次に、粉末材料(本発明の製造方法により得られる粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂)を金型内に仕込み、15〜45秒間保持(粉付け)し、余剰の粉末材料を除去した後、200〜400℃の加熱オーブン内に金型を入れ、通常20〜300秒、好ましくは30〜120秒間にわたり加熱することにより、粉末材料の溶融を完結させる。
その後、加熱オーブンから取り出した金型を水冷法等により冷却し、脱型することによりスラッシュ成形物(例えば、0.7〜2mmの厚さのシート)を得る。
Next, the powder material (powdered thermoplastic polyurethane urea resin obtained by the production method of the present invention) is charged into a mold and held (powdered) for 15 to 45 seconds to remove excess powder material, and then 200 The mold is placed in a heating oven at ˜400 ° C. and heated for 20 to 300 seconds, preferably 30 to 120 seconds, to complete melting of the powder material.
Then, the metal mold | die taken out from heating oven is cooled by the water cooling method etc., and a slush molding (for example, sheet | seat of 0.7-2 mm thickness) is obtained by removing from a mold.

また、スラッシュ成形物(シート)を取り出すことなく、同じ金型内に、ポリウレタンフォーム形成材料を導入し、これを発泡させて、ポリウレタンフォームからなるコア材を形成させた後に脱型することにより、スラッシュ成形物からなる表皮層を有する部材(例えば、自動車のインストルメントバネル、コンソールボックス、アームレスト等)を製造することができる。ここに、ポリウレタンフォームとしては、密度が0.02〜0.5g/cm3 である軟質フォームおよび半硬質フォームが挙げられる。 Moreover, without taking out a slush molding (sheet), by introducing a polyurethane foam-forming material into the same mold, foaming it, and forming a core material made of polyurethane foam, then demolding, A member having a skin layer made of a slush molding (for example, an automobile instrument panel, a console box, an armrest, etc.) can be manufactured. Here, examples of the polyurethane foam include a flexible foam and a semi-rigid foam having a density of 0.02 to 0.5 g / cm 3 .

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
〔調製例1(分散安定剤溶液の調製)〕
攪拌機、温度計、留出塔及び窒素ガス導入管を備えた容量2Lの反応器に、アジピン酸565gと3−メチルペンタンジオール575gとを仕込み、窒素ガスを流しながら、150℃、常圧の条件で攪拌することによりエステル化反応させ、数平均分子量1000のポリエステルジオールを合成した。
次に、攪拌機、温度計、留出塔及び窒素ガス導入管を備えた容量1000mLの反応器に、上記のポリエステルジオール100gと、ジイソノニルアジペート150gを仕込み、窒素ガスを流しながら80℃まで昇温して攪拌した。ここにヘキサメチレンジイソシアネート42gを追加し、80℃で2時間反応させて、イソシアネート基含有プレポリマーを調整した。ここに数平均分子量1000のポリビニルアルコールを200g追加で仕込み、更に80℃で2時間反応させて固形分約70%の分散安定剤溶液を得た。以下、これを「分散安定剤溶液(1)」という。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.
[Preparation Example 1 (Preparation of dispersion stabilizer solution)]
A reactor having a capacity of 2 L equipped with a stirrer, a thermometer, a distillation column and a nitrogen gas introduction tube was charged with 565 g of adipic acid and 575 g of 3-methylpentanediol, and under conditions of 150 ° C. and normal pressure while flowing nitrogen gas And a polyester diol having a number average molecular weight of 1000 was synthesized.
Next, 100 g of the polyester diol and 150 g of diisononyl adipate were charged into a 1000 mL reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a distillation column and a nitrogen gas introduction tube, and the temperature was raised to 80 ° C. while flowing nitrogen gas. And stirred. To this, 42 g of hexamethylene diisocyanate was added and reacted at 80 ° C. for 2 hours to prepare an isocyanate group-containing prepolymer. An additional 200 g of polyvinyl alcohol having a number average molecular weight of 1000 was added thereto and further reacted at 80 ° C. for 2 hours to obtain a dispersion stabilizer solution having a solid content of about 70%. Hereinafter, this is referred to as “dispersion stabilizer solution (1)”.

〔調製例2(分散安定剤溶液の調製)〕
攪拌機、温度計、留出塔及び窒素ガス導入管を備えた容量2Lの反応器に、アジピン酸762gと無水マレイン酸49gとエチレングリコール386gとを仕込み、窒素ガスを流しながら、150℃、常圧の条件で攪拌することによりエステル化反応させた。
縮合水が認められなくなった時点で、テトラブチルチタネート0.1gを添加し、反応系内の圧力を徐々に0.07kPaまで減圧するとともに、190℃まで徐々に昇温して反応を継続することによりポリエステルを得た。得られたポリエステルの数平均分子量は2,000、ヨウ素価は12.7gI/100gであった。
続いて、攪拌機、温度計、留出塔及び窒素ガス導入管を備えた容量500mLの反応器に、上記のポリエステル74gと酢酸ブチル150gとを仕込み、窒素ガスを流しながら110℃まで昇温して、攪拌した。その後、メトキシPEG(重合度7)メタクリレート75gと過酸化ベンゾイル1gとの溶解混合物を滴下ロートから1時間かけて滴下した。滴下終了後、130℃に昇温して更に2時間反応させることにより、固形分50%の分散安定剤溶液を得た。以下、これを「分散安定剤溶液(2)」という。
[Preparation Example 2 (Preparation of dispersion stabilizer solution)]
A reactor having a capacity of 2 L equipped with a stirrer, a thermometer, a distillation column and a nitrogen gas introduction tube was charged with 762 g of adipic acid, 49 g of maleic anhydride and 386 g of ethylene glycol, and at 150 ° C. and normal pressure while flowing nitrogen gas. The esterification reaction was carried out by stirring under the conditions of
When condensed water is no longer observed, add 0.1 g of tetrabutyl titanate, gradually reduce the pressure in the reaction system to 0.07 kPa, and gradually raise the temperature to 190 ° C. to continue the reaction. To obtain a polyester. The number average molecular weight of the obtained polyester was 2,000, and the iodine value was 12.7 gI / 100 g.
Subsequently, 74 g of the above polyester and 150 g of butyl acetate were charged into a 500 mL reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a distillation column and a nitrogen gas introduction tube, and the temperature was raised to 110 ° C. while flowing nitrogen gas. , Stirred. Thereafter, a dissolved mixture of 75 g of methoxy PEG (polymerization degree 7) methacrylate and 1 g of benzoyl peroxide was dropped from the dropping funnel over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the dispersion was heated to 130 ° C. and further reacted for 2 hours to obtain a dispersion stabilizer solution having a solid content of 50%. Hereinafter, this is referred to as “dispersion stabilizer solution (2)”.

<実施例1>
(1)第1工程:
攪拌機、温度計、冷却器および窒素ガス導入管を備えた容量3Lの反応器に、高分子ポリオールである、1,4−BDとアジピン酸とから得られる数平均分子量1,000のポリエステルジオール(PBA−1000)255.3gと、エチレングリコールと1,4−BDおよびアジピン酸とから得られる数平均分子量2,600のポリエステルジオール(PBEA−2600)255.3g、1,6−HDとイソフタル酸とから得られる数平均分子量1,000のポリエステルジオール(HiP−1000)170.2g、1,6−HDとオルソフタル酸とから得られる数平均分子量1,500のポリエステルジオール(HoP−1500)170.2gを90℃で混合した。
次に上記混合物を65℃まで冷却し、ジアルキルアミンであるジ−2−エチルヘキシルアミン13.9gを添加後さらに混合し、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)139.3gと、ビスマス系触媒「ネオスタン U−600」(日東化成(株)製)0.050gとを添加し、まず65℃で15分、引き続き80〜90℃で3時間にわたり反応させた。
NCO含量が設計値である1.36%になったことを確認し、イソシアネート基含有プレポリマーを得た。
<Example 1>
(1) First step:
A polyester diol having a number average molecular weight of 1,000 obtained from 1,4-BD and adipic acid, which is a polymer polyol, is added to a reactor having a capacity of 3 L equipped with a stirrer, a thermometer, a cooler, and a nitrogen gas introduction tube 255.3 g of PBA-1000), 255.3 g of polyester diol (PBEA-2600) having a number average molecular weight of 2,600 obtained from ethylene glycol, 1,4-BD and adipic acid, 1,6-HD and isophthalic acid Of polyester diol (HiP-1000) having a number average molecular weight of 1,000 obtained from the above, and polyester diol (HoP-1500) having a number average molecular weight of 1,500 obtained from 1,6-HD and orthophthalic acid. 2 g was mixed at 90 ° C.
Next, the mixture is cooled to 65 ° C., 13.9 g of dialkylamine , di-2-ethylhexylamine, is added and further mixed, and 139.3 g of hexamethylene diisocyanate (HDI) is added to the bismuth catalyst “Neostan U-600. And 0.050 g (manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd.) was added and reacted at 65 ° C. for 15 minutes and then at 80 to 90 ° C. for 3 hours.
After confirming that the NCO content was 1.36% which is the designed value, an isocyanate group-containing prepolymer was obtained.

(2)第2工程:
第1工程で得られた上記のイソシアネート基含有プレポリマーを60℃に冷却した後、MEK200gと分散安定剤溶液(1)42.9gを加えて均一に混合して、イソシアネート基含有プレポリマー/分散剤混合液を調整した。
このMEKの量は、得られたイソシアネート基含有プレポリマーに対して20%に相当する量である。また、分散安定剤溶液(1)の量は、得られたイソシアネート基含有プレポリマーに対して3.0%に相当する量である。
次いで配合物の全量を60℃に調節し、60℃の温水(2353g)中に、プライミクス(株)製ホモミクサー(機械式強制分散機)を用いて8000rpmの回転数で2分間混合し分散させた。
この混合分散物を温度計、撹拌機及び窒素吹込み管を備えた反応容器に移し、撹拌しながら60℃で10時間反応させた。
(2) Second step:
After the isocyanate group-containing prepolymer obtained in the first step is cooled to 60 ° C., 200 g of MEK and 42.9 g of dispersion stabilizer solution (1) are added and mixed uniformly to obtain an isocyanate group-containing prepolymer / dispersion. The agent mixture was prepared.
The amount of MEK is an amount corresponding to 20% with respect to the obtained isocyanate group-containing prepolymer. The amount of the dispersion stabilizer solution (1) is an amount corresponding to 3.0% with respect to the obtained isocyanate group-containing prepolymer.
Next, the total amount of the blend was adjusted to 60 ° C., and mixed and dispersed in 60 ° C. hot water (2353 g) for 2 minutes at a rotation speed of 8000 rpm using a homomixer (mechanical forced disperser) manufactured by Primix Co., Ltd. .
This mixed dispersion was transferred to a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer and a nitrogen blowing tube, and reacted at 60 ° C. for 10 hours while stirring.

この実施例において、比率〔(x1+x2)/A〕は0.30であり、比率(x1/x2)は15/85である。   In this example, the ratio [(x1 + x2) / A] is 0.30 and the ratio (x1 / x2) is 15/85.

(2)第3工程:
第2工程で得られたポリウレタンウレア樹脂の分散液から固形分(ポリウレタンウレア樹脂)を濾別し、これに、下記に示す添加剤(i)〜(iv)を添加し、これを温度計、撹拌機を備えた撹拌容器に移し、撹拌しながら80℃で2時間混合し、その後内圧を下げて含水率が0.3%未満になるまで減圧乾燥した。乾燥後、打粉剤「MP1451」(綜研化学(株)製)3.0gを添加・混合し、300μm以上の粒子を分級カットした。さらに下記に示す添加剤(v)と(vi)の混合物(v/vi=15/85)を7.0g添加してヘンシェルミキサーで6000rpmの回転数で2分間撹拌混合することにより、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂約1000gを調製した。得られた樹脂の形状は真球状であり、安息角は26°であった。
(2) Third step:
The solid content (polyurethane urea resin) is filtered off from the polyurethane urea resin dispersion obtained in the second step, and the additives (i) to (iv) shown below are added thereto. The mixture was transferred to a stirring vessel equipped with a stirrer, mixed with stirring at 80 ° C. for 2 hours, and then dried under reduced pressure until the internal pressure was lowered to a water content of less than 0.3%. After drying, 3.0 g of a dusting agent “MP1451” (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) was added and mixed, and particles of 300 μm or more were classified and cut. Further, 7.0 g of a mixture of additives (v) and (vi) shown below (v / vi = 15/85) was added, and the mixture was stirred and mixed with a Henschel mixer at a rotational speed of 6000 rpm for 2 minutes. About 1000 g of a plastic polyurethaneurea resin was prepared. The obtained resin had a spherical shape and an angle of repose of 26 °.

〔添加剤〕
(i) 酸化防止剤:「イルガノックス245」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製),添加量=2.5g。
(ii)紫外線吸収剤:「チヌビン 213」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製),添加量=1.5g。
(iii)光安定剤:「チヌビン 765」(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製),添加量=1.5g。
(iv)内部離型剤:「SH200−100,000cs」(東レ・ダウコーニング(株)製),添加量=2.0g。
(v)黒色顔料:カーボンブラック分散顔料「PV−817」〔粉末顔料であるカーボンブラックと顔料分散剤である炭酸カルシウムを40/60の比率で混合したもの〕(住化カラー(株)製)
(vi)白色顔料:酸化チタン分散顔料「PV−7A1301」〔粉末顔料である酸化チタンと顔料分散剤である炭酸カルシウムを70/30の比率で混合したもの〕(住化カラー(株)製)
〔Additive〕
(i) Antioxidant: “Irganox 245” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), added amount = 2.5 g.
(Ii) Ultraviolet absorber: “Tinubin 213” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), addition amount = 1.5 g.
(Iii) Light stabilizer: “Tinuvin 765” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), addition amount = 1.5 g.
(Iv) Internal mold release agent: “SH200-100,000 cs” (manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.), addition amount = 2.0 g.
(V) Black pigment: carbon black dispersion pigment “PV-817” [mixture of carbon black as a powder pigment and calcium carbonate as a pigment dispersant in a ratio of 40/60] (manufactured by Sumika Color Co., Ltd.)
(Vi) White pigment: titanium oxide dispersion pigment “PV-7A1301” [mixture of titanium oxide as a powder pigment and calcium carbonate as a pigment dispersant in a ratio of 70/30] (manufactured by Sumika Color Co., Ltd.)

<実施例2〜9>
下記の第1工程乃至第3工程を経て、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の各々を調製した。
<Examples 2 to 9>
Each of the powdery thermoplastic polyurethane urea resins was prepared through the following first to third steps.

(1)第1工程:
実施例1の第1工程と同様にして、下記表1および表2に示す処方に従って、所定量の高分子ポリオール、ジアルキルアミン、HDI、触媒を用いてイソシアネート基含有プレポリマー溶液を調整した。
(1) First step:
In the same manner as in the first step of Example 1, an isocyanate group-containing prepolymer solution was prepared using a predetermined amount of polymer polyol, dialkylamine , HDI, and catalyst according to the formulations shown in Table 1 and Table 2 below.

(2)第2工程:
実施例1の第2工程と同様の条件で、第1工程で得られたイソシアネート基含有プレポリマーをMEKおよび分散安定剤溶液(1)を配合した後、該配合物を60℃の温水中に分散させ、その後別の反応容器に移し、撹拌しながら60℃で10時間反応させた。
下記表1および表2に、使用した水および分散安定剤の量、また、比率〔(x1+x2)/A〕、比率(x1/x2)の値を併せて示す。
(2) Second step:
After blending the isocyanate group-containing prepolymer obtained in the first step with MEK and the dispersion stabilizer solution (1) under the same conditions as in the second step of Example 1, the blend was placed in warm water at 60 ° C. The mixture was dispersed, then transferred to another reaction vessel, and reacted at 60 ° C. for 10 hours with stirring.
Tables 1 and 2 below also show the amounts of water and dispersion stabilizer used, and the ratio [(x1 + x2) / A] and ratio (x1 / x2) values.

(3)第3工程:
第2工程で得られたポリウレタンウレア樹脂の分散液から固形分(ポリウレタンウレア樹脂)を濾別し、これに、実施例1で用いた添加剤(i)〜(vi)を実施例1と同じ方法で添加混合し、それぞれ粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂約1000gを調製した。得られた樹脂の形状は、いずれも真球状であり、安息角は26°であった。
(3) Third step:
The solid content (polyurethane urea resin) was filtered off from the polyurethane urea resin dispersion obtained in the second step, and the additives (i) to (vi) used in Example 1 were the same as in Example 1. About 1000 g of powdery thermoplastic polyurethane urea resin was prepared by adding and mixing by the method. The obtained resins were all spherical and had an angle of repose of 26 °.

Figure 0004936209
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Figure 0004936209
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上記表1および下記表2において、略号で示される物質は以下のとおりである。
*「PBA−1000」:
1,4−BDとアジピン酸とから得られる、数平均分子量1,000のポリエステルジオール。
*「PBEA−2600」:
1,4−BDとエチレングリコールとアジピン酸とから得られる、数平均分子量2,600のポリエステルジオール。
*「PHiP−1000」:
1,6−HDとイソフタル酸とから得られる、数平均分子量1,000のポリエステルジオール。
*「PHoP−1500」:
1,6−HDとオルソフタル酸とから得られる、数平均分子量1,500のポリエステルジオール。
In Table 1 and Table 2 below, the substances indicated by abbreviations are as follows.
* “PBA-1000”:
A polyester diol having a number average molecular weight of 1,000, obtained from 1,4-BD and adipic acid.
* “PBEA-2600”:
A polyester diol having a number average molecular weight of 2,600 obtained from 1,4-BD, ethylene glycol and adipic acid.
* “PHiP-1000”:
A polyester diol having a number average molecular weight of 1,000, obtained from 1,6-HD and isophthalic acid.
* “PHoP-1500”:
A polyester diol having a number average molecular weight of 1,500 obtained from 1,6-HD and orthophthalic acid.

*「U−600(触媒)」:
ビスマス系触媒「ネオスタン U−600」(日東化成(株)製)。
*「MEK(有機溶剤)」:
「メチルエチルケトン」(協和発酵ケミカル(株)製)。
*「PL−PB(可塑剤)」:
PEG−400と安息香酸から得られる、ポリエステル系可塑剤(日本ポリウレタン工業(株)製)。
*「D−2EHA(一官能活性水素化合物)」:
「ジ−2−エチルヘキシルアミン」(広栄化学(株)製)。
* "U-600 (catalyst)":
Bismuth-based catalyst “Neostan U-600” (manufactured by Nitto Kasei Co., Ltd.).
* "MEK (organic solvent)":
"Methyl ethyl ketone" (manufactured by Kyowa Hakko Chemical Co., Ltd.).
* "PL-PB (plasticizer)":
A polyester plasticizer (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) obtained from PEG-400 and benzoic acid.
* “D-2EHA (monofunctional active hydrogen compound)”:
“Di-2-ethylhexylamine” (manufactured by Guangei Chemical Co., Ltd.).

<比較例1〜2>
下記の第1工程乃至第3工程を経て、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の各々を調製した。
<Comparative Examples 1-2>
Each of the powdery thermoplastic polyurethane urea resins was prepared through the following first to third steps.

(1)第1工程:
実施例1の第1工程と同様にして、下記表1に示す処方に従って、所定量の高分子ポリオール、ジアルキルアミン、HDI、触媒、MEK、分散安定剤溶液(1)を用いてイソシアネート基含有プレポリマー溶液を調整した。
(1) First step:
In the same manner as in the first step of Example 1, according to the formulation shown in Table 1 below, a predetermined amount of polymer polyol, dialkylamine , HDI, catalyst, MEK, dispersion stabilizer solution (1) was used to prepare an isocyanate group-containing prepolymer. A polymer solution was prepared.

(2)第2工程:
第1工程で得られたイソシアネート基含有プレポリマー溶液を、実施例1の第2工程と同様の条件で60℃の温水中に分散させ、その後で別の反応容器に移し、撹拌しながら60℃で10時間反応させた。
表1に、使用した水および分散安定剤の量、また、比率〔(x1+x2)/A〕、比率(x1/x2)の値を併せて示す。
(2) Second step:
The isocyanate group-containing prepolymer solution obtained in the first step was dispersed in 60 ° C. warm water under the same conditions as in the second step of Example 1, and then transferred to another reaction vessel and stirred at 60 ° C. For 10 hours.
Table 1 shows the amounts of water and dispersion stabilizer used, and the ratio [(x1 + x2) / A] and ratio (x1 / x2) values.

(3)第3工程:
第2工程で得られたポリウレタンウレア樹脂の分散液から固形分(ポリウレタンウレア樹脂)を濾別し、これに、実施例1で用いた添加剤(i)〜(vi)を実施例1と同じ方法で添加混合し、それぞれ粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂約1000gを調製した。得られた樹脂の形状は、いずれも真球状であり、安息角は27°であった。
(3) Third step:
The solid content (polyurethane urea resin) was filtered off from the polyurethane urea resin dispersion obtained in the second step, and the additives (i) to (vi) used in Example 1 were the same as in Example 1. About 1000 g of powdery thermoplastic polyurethane urea resin was prepared by adding and mixing by the method. The obtained resins were all spherical and had an angle of repose of 27 °.

比較例1において、比率〔(x1+x2)/A〕は0.20であり、比率(x1/x2)が15/85である。また、比較例2において、比率〔(x1+x2)/A〕は1.70であり、比率(x1/x2)が15/85である。
この比較例1は、一官能活性水素基含有化合物の使用比率〔(x1+x2)/A〕が請求の範囲の下限を下回る例であり、比較例2は同比率が上限を上回る例である。
In Comparative Example 1, the ratio [(x1 + x2) / A] is 0.20, and the ratio (x1 / x2) is 15/85. In Comparative Example 2, the ratio [(x1 + x2) / A] is 1.70, and the ratio (x1 / x2) is 15/85.
The comparative example 1 is an example in which the use ratio [(x1 + x2) / A] of the monofunctional active hydrogen group-containing compound is below the lower limit of the claims, and the comparative example 2 is an example in which the ratio exceeds the upper limit.

<比較例3〜4>
下記の第1工程乃至第3工程を経て、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の各々を調製した。
<Comparative Examples 3-4>
Each of the powdery thermoplastic polyurethane urea resins was prepared through the following first to third steps.

(1)第1工程:
実施例1の第1工程と同様にして、表2に示す処方に従って、所定量の高分子ポリオール、ジアルキルアミン、HDI、触媒、MEK、分散安定剤溶液(1)を用いてイソシアネート基含有プレポリマー溶液を調整した。
(1) First step:
In the same manner as in the first step of Example 1, an isocyanate group-containing prepolymer using a predetermined amount of polymer polyol, dialkylamine , HDI, catalyst, MEK, dispersion stabilizer solution (1) according to the formulation shown in Table 2 The solution was adjusted.

(2)第2工程:
実施例1の第2工程と同様の条件で、第1工程で得られたイソシアネート基含有プレポリマー溶液を60℃の温水中に分散させ、その後で別の反応容器に移し、撹拌しながら60℃で10時間反応させた。
表2に、使用した水および分散安定剤の量、また、比率〔(x1+x2)/A〕、比率(x1/x2)の値を併せて示す。
(2) Second step:
Under the same conditions as in the second step of Example 1, the isocyanate group-containing prepolymer solution obtained in the first step was dispersed in warm water at 60 ° C., then transferred to another reaction vessel, and stirred at 60 ° C. For 10 hours.
Table 2 shows the amounts of water and dispersion stabilizer used, and the values of the ratio [(x1 + x2) / A] and the ratio (x1 / x2).

(3)第3工程:
第2工程で得られたポリウレタンウレア樹脂の分散液から固形分(ポリウレタンウレア樹脂)を濾別し、これに、実施例1で用いた添加剤(i)〜(vi)を実施例1と同じ方法で添加混合し、それぞれ粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂約1000gを調製した。得られた樹脂の形状は、いずれも真球状であり、安息角は26°であった。
(3) Third step:
The solid content (polyurethane urea resin) was filtered off from the polyurethane urea resin dispersion obtained in the second step, and the additives (i) to (vi) used in Example 1 were the same as in Example 1. About 1000 g of powdery thermoplastic polyurethane urea resin was prepared by adding and mixing by the method. The obtained resins were all spherical and had an angle of repose of 26 °.

比較例3において、比率〔(x1+x2)/A〕は0.90であり、比率(x1/x2)が3/97である。また、比較例4において、比率〔(x1+x2)/A〕は0.90であり、比率(x1/x2)が40/60である。
この比較例3は、比率(x1/x2)が請求の範囲の下限を下回る例であり、比較例4は同比率が上限を上回る例である。
In Comparative Example 3, the ratio [(x1 + x2) / A] is 0.90, and the ratio (x1 / x2) is 3/97. In Comparative Example 4, the ratio [(x1 + x2) / A] is 0.90, and the ratio (x1 / x2) is 40/60.
The comparative example 3 is an example in which the ratio (x1 / x2) is lower than the lower limit of the claims, and the comparative example 4 is an example in which the ratio is higher than the upper limit.

<実施例10〜17>
下記表3に記載した処方に従って、実施例1と同様の第1工程乃至第3工程を経て、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の各々を調製した。
<Examples 10 to 17>
According to the prescription described in Table 3 below, each of the powdery thermoplastic polyurethane urea resins was prepared through the same first to third steps as in Example 1.

Figure 0004936209
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実施例10は分散安定剤溶液(2)を使用した実施例で、その他の樹脂組成としては実施例3と同一である。   Example 10 is an example using the dispersion stabilizer solution (2), and the other resin composition is the same as that of Example 3.

実施例11〜12は、イソシアネート基含有プレポリマー溶液を調整する際に、MEKではなく、PL−PB(可塑剤)を使用した例である。PL−PB(可塑剤)の添加量は、得られるイソシアネート基含有プレポリマーに対して、それぞれ10%と25%としている。   Examples 11 to 12 are examples in which PL-PB (plasticizer) was used instead of MEK when adjusting the isocyanate group-containing prepolymer solution. The addition amount of PL-PB (plasticizer) is 10% and 25%, respectively, with respect to the resulting isocyanate group-containing prepolymer.

実施例13は、実施例3の分散安定剤溶液(1)の使用量を5%に変更した例である。   Example 13 is an example in which the amount of the dispersion stabilizer solution (1) used in Example 3 was changed to 5%.

実施例14は、イソシアネート基含有プレポリマー溶液を調整する際に、MEKを使用していない無溶剤系での合成例である。なお、無溶剤系ではイソシアネート基含有プレポリマーの粘度が高いため、第2工程における分散温度を80℃に上げて対応した。   Example 14 is a synthesis example in a solvent-free system that does not use MEK when preparing an isocyanate group-containing prepolymer solution. In addition, since the viscosity of the isocyanate group-containing prepolymer was high in the solventless system, the dispersion temperature in the second step was raised to 80 ° C. to cope with it.

実施例15〜16は、イソシアネート基含有プレポリマー溶液を調整する際に使用するMEKの量を、実施例3に対して増減させた例である。実施例15では、得られたイソシアネート基含有プレポリマーに対して10%に、実施例16では30%としている。   Examples 15-16 are the examples which increased / decreased the quantity of MEK used when adjusting an isocyanate group containing prepolymer solution with respect to Example 3. FIG. In Example 15, it is 10% with respect to the obtained isocyanate group-containing prepolymer, and in Example 16, it is 30%.

実施例17は、実施例3で使用した分散安定剤溶液(1)を分散安定剤溶液(2)に変更し、さらにイソシアネート基含有プレポリマー溶液を調整する際に、MEKおよびPL−PB(可塑剤)を併用した例である。
分散安定剤溶液(2)使用量は、得られるイソシアネート基含有プレポリマーに対して5.0%に、MEKとPL−PB(可塑剤)の量は、いずれも得られるイソシアネート基含有プレポリマーに対して15%としている。
In Example 17, when the dispersion stabilizer solution (1) used in Example 3 was changed to the dispersion stabilizer solution (2) and the isocyanate group-containing prepolymer solution was further prepared, MEK and PL-PB (plastic This is an example in which an agent is used in combination.
The amount of the dispersion stabilizer solution (2) used is 5.0% with respect to the obtained isocyanate group-containing prepolymer, and the amount of MEK and PL-PB (plasticizer) is based on the obtained isocyanate group-containing prepolymer. On the other hand, it is 15%.

<比較例5>
表3に記載した処方に従って、実施例1と同様の第1工程乃至第3工程を経て、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を調製した。
<Comparative Example 5>
According to the formulation described in Table 3, a powdered thermoplastic polyurethane urea resin was prepared through the same first to third steps as in Example 1.

比較例5は、イソシアネート基含有プレポリマー溶液を調整する際に、PL−PB(可塑剤)を使用した例である。PL−PB(可塑剤)の添加量は、得られるイソシアネート基含有プレポリマーに対して35%としており、本発明の好ましい範囲を超えた使用量となっている。   Comparative Example 5 is an example in which PL-PB (plasticizer) was used when adjusting the isocyanate group-containing prepolymer solution. The addition amount of PL-PB (plasticizer) is 35% with respect to the obtained isocyanate group-containing prepolymer, which is a use amount exceeding the preferred range of the present invention.

<比較例6>
表4に記載した処方に従って、以下の第1工程乃至第3工程を経て、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を調製した。
<Comparative Example 6>
According to the formulation described in Table 4, a powdered thermoplastic polyurethane urea resin was prepared through the following first to third steps.

(1)第1工程:
攪拌機、温度計、冷却器および窒素ガス導入管を備えた容量3Lの反応器に、実施例1と同様のPBA−1000:254.2gと、PBEA−2600:254.2g、PHiP−1000:169.5g、PHoP−1500:169.5gを90℃で混合した。
液温を65℃まで冷却し、ジアルキルアミンであるジ−2−エチルヘキシルアミン13.8gを添加後さらに混合し、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)138.7gと、ビスマス系触媒「ネオスタン U−600」(日東化成(株)製)0.050gとを添加し、まず65℃で15分、引き続き80〜90℃で3時間にわたり反応させた。
イソシアネート含量が設計値である1.36%となり、反応が完結したことを確認して、イソシアネート基含有プレポリマーを得た。
次いでイソシアネート基含有プレポリマーを60℃に冷却した後、MEK200gと分散安定剤溶液(1)42.9gを加えて均一に混合して、プレポリマー溶液を調整した。
このMEKの量は、得られたイソシアネート基含有プレポリマーに対して20%に相当する量である。また、分散安定剤溶液(1)の量は、得られたイソシアネート基含有プレポリマーに対して3.0%に相当する量である。
(1) First step:
A reactor having a capacity of 3 L equipped with a stirrer, a thermometer, a cooler, and a nitrogen gas introduction tube was charged with PBA-1000: 254.2 g, PBEA-2600: 254.2 g, and PHiP-1000: 169 as in Example 1. 0.5 g, PHoP-1500: 169.5 g were mixed at 90 ° C.
The liquid temperature was cooled to 65 ° C., 13.8 g of dialkylamine di-2-ethylhexylamine was added and further mixed, and 138.7 g of hexamethylene diisocyanate (HDI) and a bismuth catalyst “Neostan U-600” ( Nitto Kasei Co., Ltd. (0.050 g) was added and reacted at 65 ° C. for 15 minutes and then at 80-90 ° C. for 3 hours.
The isocyanate content was 1.36%, which is the designed value, and it was confirmed that the reaction was complete, and an isocyanate group-containing prepolymer was obtained.
Next, after the isocyanate group-containing prepolymer was cooled to 60 ° C., 200 g of MEK and 42.9 g of the dispersion stabilizer solution (1) were added and mixed uniformly to prepare a prepolymer solution.
The amount of MEK is an amount corresponding to 20% with respect to the obtained isocyanate group-containing prepolymer. The amount of the dispersion stabilizer solution (1) is an amount corresponding to 3.0% with respect to the obtained isocyanate group-containing prepolymer.

(2)第2工程:
60℃に調節した1000gの水中に、ヘキサメチレンジアミン(以下HDAと略す)18.8gをプライミクス(株)製ホモミクサー(機械式強制分散機)を用いて8000rpmの回転数で5分間混合し水中にHDAを分散させた。
次いで第1工程で得られたイソシアネート基含有プレポリマー溶液を60℃に調節し、上記と同じホモミクサー(機械式強制分散機)を用いて、60℃に調節した1333gの水中(別の容器に準備した)に、8000rpmの回転数で10分間混合し、60℃の温水中に分散させた。
上記のHDAの分散液と、イソシアネート基含有プレポリマー溶液の分散液を混合し、反応させた。
この混合物を温度計、撹拌機及び窒素吹込み管を備えた反応容器に移し、撹拌しながら70℃で10時間反応させた。
(2) Second step:
18.8 g of hexamethylenediamine (hereinafter abbreviated as HDA) is mixed in 1000 g of water adjusted to 60 ° C. for 5 minutes using a homomixer (mechanical forced disperser) manufactured by PRIMIX Corporation for 5 minutes. HDA was dispersed.
Next, the isocyanate group-containing prepolymer solution obtained in the first step was adjusted to 60 ° C., and 1333 g of water adjusted to 60 ° C. (prepared in another container) using the same homomixer (mechanical forced disperser) as above. The mixture was mixed at a rotation speed of 8000 rpm for 10 minutes and dispersed in warm water at 60 ° C.
The HDA dispersion and the isocyanate group-containing prepolymer solution dispersion were mixed and reacted.
This mixture was transferred to a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer and a nitrogen blowing tube, and reacted at 70 ° C. for 10 hours with stirring.

Figure 0004936209
Figure 0004936209

この比較例6は、実施例1で鎖延長剤として用いた水(イソシアネート基含有プレポリマー溶液中の、イソシアネート基と反応する水)と同モル数のHDAを使用した比較例であり、HDAの有する活性水素基のモル数(イソシアネート基とウレア化反応するモル数)をx2’とすると、比率〔(x1+x2’)/A〕は0.30であり、比率(x1/x2’)は15/85である。     This Comparative Example 6 is a comparative example using HDA in the same number of moles as the water used as a chain extender in Example 1 (water reacting with isocyanate groups in the isocyanate group-containing prepolymer solution). When the number of moles of active hydrogen groups possessed (the number of moles that undergo urea reaction with an isocyanate group) is x2 ′, the ratio [(x1 + x2 ′) / A] is 0.30 and the ratio (x1 / x2 ′) is 15 / 85.

(3)第3工程:
第2工程で得られたポリウレタンウレア樹脂の分散液から固形分(ポリウレタンウレア樹脂)を濾別し、これに、実施例1で用いた添加剤(i)〜(vi)を実施例1と同じ方法で添加混合し、それぞれ粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂約1000gを調製した。得られた樹脂の形状は、いずれも真球状であり、安息角は38°であった。
(3) Third step:
The solid content (polyurethane urea resin) was filtered off from the polyurethane urea resin dispersion obtained in the second step, and the additives (i) to (vi) used in Example 1 were the same as in Example 1. About 1000 g of powdery thermoplastic polyurethane urea resin was prepared by adding and mixing by the method. The obtained resins were all spherical and had an angle of repose of 38 °.

<比較例7>
表4に記載した処方に従って、以下の第1工程乃至第3工程を経て、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を調製した。
<Comparative Example 7>
According to the formulation described in Table 4, a powdered thermoplastic polyurethane urea resin was prepared through the following first to third steps.

<HDAのMEKケチミン化物の製造>
HDAと過剰のMEK(ジアミンに対して4倍モル量)を80℃で24時間還流させながら生成水を系外に除去した。その後減圧で未反応のMEKを除去し、HDAのMEKケチミン化物を得た。
<Production of MEA ketimine product of HDA>
The product water was removed out of the system while refluxing HDA and excess MEK (4-fold molar amount with respect to diamine) at 80 ° C. for 24 hours. Thereafter, unreacted MEK was removed under reduced pressure to obtain a MEK ketimine product of HDA.

(1)第1工程:
攪拌機、温度計、冷却器および窒素ガス導入管を備えた容量3Lの反応器に、実施例1と同様のPBA−1000:254.2gと、PBEA−2600:254.2g、PHiP−1000:169.5g、PHoP−1500:169.5gを90℃で混合した。
液温を65℃まで冷却し、ジアルキルアミンであるジ−2−エチルヘキシルアミン13.8gを添加後さらに混合し、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)138.7gと、ビスマス系触媒「ネオスタン U−600」(日東化成(株)製)0.050gとを添加し、まず65℃で15分、引き続き80〜90℃で3時間にわたり反応させた。
イソシアネート含量が設計値である1.36%となり、反応が完結したことを確認して、イソシアネート基含有プレポリマーを得た。
次いでイソシアネート基含有プレポリマーを60℃に冷却した後、HDAのMEKケチミン化物36.3gと、分散安定剤溶液(1)42.9g、およびMEK177gを加えて均一に混合して、イソシアネート基含有プレポリマー溶液を調整した。
MEKの量は、ケチミン化したものを含めて、得られたイソシアネート基含有プレポリマーに対して20%に相当する量である。また、分散安定剤溶液(1)の量は、得られたイソシアネート基含有プレポリマーに対して3.0%に相当する量である。
(1) First step:
A reactor having a capacity of 3 L equipped with a stirrer, a thermometer, a cooler, and a nitrogen gas introduction tube was charged with PBA-1000: 254.2 g, PBEA-2600: 254.2 g, and PHiP-1000: 169 as in Example 1. 0.5 g, PHoP-1500: 169.5 g were mixed at 90 ° C.
The liquid temperature was cooled to 65 ° C., 13.8 g of dialkylamine di-2-ethylhexylamine was added and further mixed, and 138.7 g of hexamethylene diisocyanate (HDI) and a bismuth catalyst “Neostan U-600” ( Nitto Kasei Co., Ltd. (0.050 g) was added and reacted at 65 ° C. for 15 minutes and then at 80-90 ° C. for 3 hours.
The isocyanate content was 1.36%, which is the designed value, and it was confirmed that the reaction was complete, and an isocyanate group-containing prepolymer was obtained.
Next, after the isocyanate group-containing prepolymer was cooled to 60 ° C., 36.3 g of the HDA MEK ketiminate, 42.9 g of the dispersion stabilizer solution (1), and 177 g of MEK were added and mixed uniformly to obtain the isocyanate group-containing prepolymer. A polymer solution was prepared.
The amount of MEK is an amount corresponding to 20% with respect to the obtained isocyanate group-containing prepolymer, including those ketiminized. The amount of the dispersion stabilizer solution (1) is an amount corresponding to 3.0% with respect to the obtained isocyanate group-containing prepolymer.

(1)第2工程:
第1工程で得られたイソシアネート基含有プレポリマー溶液を60℃に調節し、プライミクス(株)製ホモミクサー(機械式強制分散機)を用いて8000rpmの回転数で2分間混合し、60℃に調整した2333gの温水中に分散させた。
この混合物を温度計、撹拌機及び窒素吹込み管を備えた反応容器に移し、撹拌しながら60℃で10時間反応させた。
(1) Second step:
The isocyanate group-containing prepolymer solution obtained in the first step is adjusted to 60 ° C. and mixed for 2 minutes at a rotation speed of 8000 rpm using a homomixer (mechanical forced disperser) manufactured by PRIMIX Co., Ltd. and adjusted to 60 ° C. The resulting product was dispersed in 2333 g of warm water.
This mixture was transferred to a reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer and a nitrogen blowing tube, and reacted at 60 ° C. for 10 hours with stirring.

この比較例7は、実施例1で鎖延長剤に使用した水に代えて、HDAのMEKケチミン化物を使用した比較例である。また、比較例6で鎖延長剤として用いたHDAと同モル数のHDAのMEKケチミン化物を使用した比較例でもあり、HDAのMEKケチミン化物が水と接触して生じる活性水素基のモル数(イソシアネート基とウレア化反応するモル数)をx2’ ’とすると、比率〔(x1+x2’ ’)/A〕は0.30であり、比率(x1/x2’ ’)は15/85である。     This Comparative Example 7 is a comparative example using HDA MEK ketiminate in place of the water used as the chain extender in Example 1. Moreover, it is also a comparative example using the same mole number of HDA MEK ketiminate as HDA used as a chain extender in Comparative Example 6, and the number of moles of active hydrogen groups generated when the MEA ketiminate of HDA comes into contact with water ( If the number of moles of the urea group reacting with the isocyanate group is x2 ′ ′, the ratio [(x1 + x2 ′ ′) / A] is 0.30 and the ratio (x1 / x2 ′ ′) is 15/85.

(2)第3工程:
第2工程で得られたポリウレタンウレア樹脂の分散液から固形分(ポリウレタンウレア樹脂)を濾別し、これに、実施例1で用いた添加剤(i)〜(vi)を実施例1と同じ方法で添加混合し、それぞれ粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂約1000gを調製した。得られた樹脂の形状は、いずれも真球状であり、安息角は37°であった。
(2) Third step:
The solid content (polyurethane urea resin) was filtered off from the polyurethane urea resin dispersion obtained in the second step, and the additives (i) to (vi) used in Example 1 were the same as in Example 1. About 1000 g of powdery thermoplastic polyurethane urea resin was prepared by adding and mixing by the method. Each of the obtained resins had a true spherical shape and an angle of repose of 37 °.

<実施例18〜20>
下記表5に記載した処方に従って、実施例1と同様の第1工程乃至第3工程を経て、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の各々を調製した。
<Examples 18 to 20>
According to the prescription described in Table 5 below, each of powdery thermoplastic polyurethane urea resins was prepared through the same first to third steps as in Example 1.

Figure 0004936209
Figure 0004936209

実施例18〜20は、比率〔(x1+x2)/A〕、比率(x1/x2)の値を実施例3と同じ値に設定し、ジアルキルアミンの種類を変更した実施例である。
実施例18ではn−ブタノール(炭化水素基の炭素数4)を、実施例19ではn−オクタノール(炭化水素基の炭素数8)を、実施例20ではラウリルアルコール(炭化水素基の炭素数12)を用いている。
Examples 18 to 20 are examples in which the values of the ratio [(x1 + x2) / A] and the ratio (x1 / x2) were set to the same values as in Example 3 and the type of dialkylamine was changed.
In Example 18, n-butanol (carbon number of hydrocarbon group: 4), in Example 19, n-octanol (carbon number of hydrocarbon group: 8), and in Example 20, lauryl alcohol (carbon number of hydrocarbon group: 12). ) Is used.

それぞれ得られた粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂約1000gの形状は、いずれも真球状であり、安息角は26〜29°であった。   Each of the obtained powdery thermoplastic polyurethane urea resins having a shape of about 1000 g had a true spherical shape and an angle of repose of 26 to 29 °.

<比較例8〜10>
下記表5に記載した処方に従って、実施例1と同様の第1工程乃至第3工程を経て、粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の各々を調製した。
<Comparative Examples 8 to 10>
According to the prescription described in Table 5 below, each of powdery thermoplastic polyurethane urea resins was prepared through the same first to third steps as in Example 1.

比較例8〜10は、比率〔(x1+x2)/A〕、比率(x1/x2)の値を実施例3と同じ値に設定し、ジアルキルアミンの種類を変更した実施例である。
比較例8ではジトリデシルアミン(炭素数13の炭化水素基が2モル)を、比較例9ではエタノール(炭化水素基の炭素数2)を、実施例10ではテトラデカノール(炭化水素基の炭素数14)を用いている。
Comparative Examples 8 to 10 are examples in which the ratio [(x1 + x2) / A] and the ratio (x1 / x2) were set to the same values as in Example 3 and the type of dialkylamine was changed.
In Comparative Example 8, ditridecylamine (2 moles of hydrocarbon group having 13 carbon atoms) is used, in Comparative Example 9, ethanol (carbon number of hydrocarbon group is 2), and in Example 10, tetradecanol (carbon of hydrocarbon group is used). Equation 14) is used.

それぞれ得られた粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂約1000gの形状は、いずれも真球状であり、安息角は27〜30°であった。   Each of the obtained powdery thermoplastic polyurethane urea resins having a shape of about 1000 g had a true spherical shape and an angle of repose of 27 to 30 °.

<粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の評価>
実施例1〜20および比較例1〜10により得られた粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の各々について、下記の項目について測定および評価した。結果を下記表6〜表10に示す。
<Evaluation of powdered thermoplastic polyurethane urea resin>
About each of the powdery thermoplastic polyurethane urea resin obtained by Examples 1-20 and Comparative Examples 1-10, it measured and evaluated about the following item. The results are shown in Tables 6 to 10 below.

(1)分子量測定:
GPC測定により、難溶融性物質(Mnが50万以上の成分)の割合(測定チャートにおけるピーク面積比率)、難溶融性物質を除いた成分における数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)を求めた。測定条件は下記のとおりである。
・測定器:「HLC−8120」(東ソー(株)製)
・カラム:「TSKgel MultiporeHXL-M 」(東ソー(株)製)
粒径=5μm、サイズ=7.8mmID×30cm×4本
・キャリア:テトラヒドロフラン(THF)
・検出器:視差屈折
・サンプル:THF/n−メチルピロリドン=2/1の1%溶液
・検量線:標準ポリスチレン
(1) Molecular weight measurement:
According to GPC measurement, the ratio (peak area ratio in the measurement chart) of the hardly fusible substance (component with Mn of 500,000 or more), the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) in the component excluding the hardly fusible substance Asked. The measurement conditions are as follows.
-Measuring instrument: "HLC-8120" (manufactured by Tosoh Corporation)
Column: “TSKgel Multipore HXL-M” (manufactured by Tosoh Corporation)
Particle size = 5 μm, size = 7.8 mm ID × 30 cm × 4 carriers ・ Carrier: Tetrahydrofuran (THF)
Detector: Parallax refraction Sample: 1% solution of THF / n-methylpyrrolidone = 2/1 Calibration curve: standard polystyrene

(2)平均粒径:
レーザー式粒度分析計「マイクロトラック HRA」(日機装(株)製)にて測定した体積分率粒径分布カーブにおける50%の累積パーセントの値を求めた。
(2) Average particle size:
A cumulative percent value of 50% in the volume fraction particle size distribution curve measured with a laser particle size analyzer “Microtrack HRA” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) was determined.

(3)溶融成形性(レベリング性):
230℃に加熱した金型に粉末ポリウレタン樹脂を10秒間熱溶融させ、未溶融の粉末を除去し、300℃のオーブン内で45秒間放置した後、水冷するスラッシュ成形により、厚さ1mmの成形シートを作製した。このようにして得られたシートの溶融状態を目視により観察し、下記の基準に従って評価した。
(3) Melt formability (leveling property):
Molded polyurethane resin is heated for 10 seconds in a mold heated to 230 ° C, unmelted powder is removed, left in an oven at 300 ° C for 45 seconds, and then cooled with water to form a 1mm thick molded sheet Was made. The molten state of the sheet thus obtained was visually observed and evaluated according to the following criteria.

(評価基準)
「◎」:溶融不良は認められない。
「○」:目立たない程度の溶融不良が多少認められる。
「×」:溶融不良がかなり認められる。
(Evaluation criteria)
“◎”: No melting failure is observed.
“◯”: Some unsatisfactory melting failure is recognized.
“×”: Melting failure is considerably recognized.

(4)溶融成形性(ピンホールの状態):
上記(3)により得られたシートの表面におけるピンホールの有無および程度を目視により観察し、下記の基準に従って評価した。
(4) Melt formability (pinhole state):
The presence and extent of pinholes on the surface of the sheet obtained by (3) above were visually observed and evaluated according to the following criteria.

(評価基準)
「◎」:ピンホールは認められない。
「○」:目立たない程度のピンホールが多少認められる。
「×」:ピンホールがかなり認められる。
(Evaluation criteria)
“◎”: Pinholes are not allowed.
“◯”: Some pinholes are inconspicuous.
“X”: Pinholes are considerably recognized.

(5)溶融成形性(脱型時のグリーン強度発現性):
上記(3)により得られたシートの脱型時における変形の有無および程度を目視により観察し、下記の基準に従って評価した。
(5) Melt moldability (green strength expression when demolding):
The presence / absence and degree of deformation of the sheet obtained by (3) above at the time of demolding were visually observed and evaluated according to the following criteria.

(評価基準)
「◎」:変形は認められない。
「○」:僅かな変形が認められる。
「×」:明らかに変形が認められる。
(Evaluation criteria)
“◎”: Deformation is not recognized.
“◯”: Slight deformation is observed.
"X": Deformation is clearly recognized.

(6)成形物の耐折れ皺性:
上記(3)により得られたシートを、脱型後30秒間放置し、180°折り曲げた状態で30秒間保持し、これを拡開して24時間静置した後、折り曲げられた部分を目視により観察し、下記の基準に従って評価した。
(6) Folding resistance of the molded product:
The sheet obtained by the above (3) is left for 30 seconds after demolding, held for 30 seconds in a state where it is bent 180 °, spread and left to stand for 24 hours, and then the bent portion is visually observed. Observed and evaluated according to the following criteria.

(評価基準)
「◎」:折れ皺は認められない。
「○」:目立たない程度の折れ皺が多少認められる。
「×」:折れ皺が明確に認められる。
(Evaluation criteria)
“◎”: No creases are allowed.
“O”: Some creases are inconspicuous.
“×”: creases are clearly recognized.

(7)成形物表面の耐摩耗性:
上記(3)により得られたシートについて、往復運動平面磨耗試験機を用いて、下記の条件で100往復の試験を行い、シート表面の状態を目視により観察し、下記の基準に従って評価した。
(7) Abrasion resistance of molding surface:
About the sheet | seat obtained by said (3), 100 reciprocation tests were done on the following conditions using the reciprocating motion plane abrasion tester, the state of the sheet | seat surface was observed visually, and it evaluated according to the following reference | standard.

(条件)
・往復速度=40回/分
・摩擦子:30mm×12mm
・荷重=29.4N
・磨耗材:白綿かなきん3号を5枚積重したもの
(conditions)
・ Reciprocating speed = 40 times / min ・ Friction: 30 mm × 12 mm
・ Load = 29.4N
・ Wear material: Stack of 5 white cotton kanakin No.3

「◎」:損傷は認められない。
「○」:目立たない程度の損傷が多少認められる。
「×」:損傷が顕著に認められる。
“◎”: No damage was observed.
“◯”: Some damage is inconspicuous.
"X": Damage is noticeable.

(8)成形物の機械的特性:
上記(3)により得られたシートについて、JIS K 6251〜6252に準じて引張試験および引裂試験を行い、引張強度、破断のびおよび引裂強度を測定した。
(8) Mechanical properties of the molded product:
About the sheet | seat obtained by said (3), the tension test and the tear test were done according to JISK6251-6252, and the tensile strength, the breaking, and the tear strength were measured.

(9)成形物の耐ブルーミング性:
上記(3)により得られたシートを50℃の水中に48時間浸漬した後、これを乾燥し、表面におけるブルーミングの有無および程度を目視により観察し、下記の基準に従って評価した。
(9) Blooming resistance of the molded product:
The sheet obtained by the above (3) was immersed in water at 50 ° C. for 48 hours, and then dried, and the presence / absence and degree of blooming on the surface were visually observed and evaluated according to the following criteria.

(評価基準)
「◎」:ブルーミングは認められない。
「○」:ブルーミングが僅かに認められる。
「×」:ブルーミングが顕著に認められる。
(Evaluation criteria)
“◎”: Blooming is not allowed.
“◯”: Blooming is slightly observed.
“X”: Blooming is noticeable.

(10):残留アミン
各実施例および比較例において、第3工程での濾別が終わった後、濾液である水中にアミンが残留しているか否かを、以下の手法を用いて確認した。
(i) 濾液を10g精秤する。
(ii) 濾液に少量の指示薬を添加し、0.01Nの塩酸で滴定する。
(10): Residual amine In each Example and Comparative Example, after the filtration in the third step was completed, whether or not amine remained in the filtrate water was confirmed using the following method.
(I) Weigh accurately 10 g of the filtrate.
(Ii) Add a small amount of indicator to the filtrate and titrate with 0.01N hydrochloric acid.

(評価基準)
「◎」:アミンの残留が認められない(0.05mol未満/L)。
「×」:アミンの残留が認められる(0.05mol以上/L)。
(Evaluation criteria)
“◎”: No amine residue was observed (less than 0.05 mol / L).
“X”: Amine residue is observed (0.05 mol / L or more).

(11):残留イソシアネート
各実施例および比較例において、第3工程での濾別が終わった後、分離晶(ウェットケーキ)10gを、N,N−ジメチルホルムアミド100gに90℃で溶解させ、残存するイソシアネート基の有無をFT−IRを用いて確認した。なお、イソシアネート基は、2200cm−1付近に特異的に吸収が現れるため、容易に判別可能である。
(11): Residual isocyanate In each example and comparative example, after filtration in the third step was finished, 10 g of separated crystals (wet cake) was dissolved in 100 g of N, N-dimethylformamide at 90 ° C. The presence or absence of isocyanate groups to be confirmed was confirmed using FT-IR. In addition, since an isocyanate group shows absorption specifically in the vicinity of 2200 cm −1 , it can be easily discriminated.

(評価基準)
「◎」:イソシアネート基の残留が全く認められない。
「×」:イソシアネート基の残留が認められる。
(Evaluation criteria)
“◎”: No isocyanate group remains.
“X”: Remaining isocyanate group is observed.

(12):耐ブロッキング性(吸湿性)
各実施例および比較例において、得られた粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の各々について、高温多湿条件下での粉末のブロッキング(凝集固化)の程度を確認した。
(i) 1000mlのステンレス製カップに500gの粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を仕込む。
(ii) 50℃/95%RHの環境下に48時間放置する。
(iii) サンプルを恒温恒湿槽から取り出し、25℃/50%RHの環境に24時間放置する。
(iv) 粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の流動性を以下の指標により評価した。
(12): Blocking resistance (hygroscopicity)
In each Example and Comparative Example, the degree of powder blocking (aggregation solidification) under high-temperature and high-humidity conditions was confirmed for each of the obtained powdered thermoplastic polyurethane urea resins.
(I) 500 g of a powdered thermoplastic polyurethane urea resin is charged into a 1000 ml stainless steel cup.
(Ii) Leave in an environment of 50 ° C./95% RH for 48 hours.
(Iii) Remove the sample from the constant temperature and humidity chamber and leave it in an environment of 25 ° C / 50% RH for 24 hours.
(Iv) The fluidity of the powdered thermoplastic polyurethane urea resin was evaluated by the following indices.

(評価基準)
「◎」:粉末の流動性は、試験前と変化していない。
「○」:粉末の流動性は、試験前より僅かに低下している。
「×」:粉末がステンレス容器の中で凝集固化しており、粉末の流動性が失われている。
(Evaluation criteria)
“◎”: The fluidity of the powder is not changed from that before the test.
“◯”: The fluidity of the powder is slightly lower than before the test.
“X”: The powder is agglomerated and solidified in the stainless steel container, and the fluidity of the powder is lost.

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<各比較例の補足説明> <Supplementary explanation of each comparative example>

<比較例1>
比較例1では、比率(x1+x2)/A(=0.2)が請求範囲未満となっているために、耐折れジワ性や耐磨耗性が許容限度を下回っており、実用的でないことが分かる。
<Comparative Example 1>
In Comparative Example 1, since the ratio (x1 + x2) / A (= 0.2) is less than the claimed range, the crease resistance and the wear resistance are below the allowable limit, which is not practical. I understand.

<比較例2>
比較例2では、比率(x1+x2)/A(=1.7)が請求範囲を超えているために、得られた粉末状ポリウレタンウレア樹脂の溶融性が許容限度を下回っており、実用的でないことが分かる。
<Comparative example 2>
In Comparative Example 2, since the ratio (x1 + x2) / A (= 1.7) exceeds the claimed range, the meltability of the obtained powdered polyurethane urea resin is below the allowable limit, and is not practical. I understand.

<比較例3>
比較例3では、比率x1/x2(=3/97)が請求範囲を下回っているために、得られた粉末状ポリウレタンウレア樹脂の数平均分子量が過大となり、結果として溶融性が許容限度を下回るため、実用的でない。
<Comparative Example 3>
In Comparative Example 3, since the ratio x1 / x2 (= 3/97) is lower than the claimed range, the number average molecular weight of the obtained powdered polyurethane urea resin is excessive, and as a result, the meltability is below the allowable limit. Therefore, it is not practical.

<比較例4>
比較例4では、比率x1/x2(=40/60)が請求範囲を超えているために、得られた粉末状ポリウレタンウレア樹脂の数平均分子量が過小となり、耐折れジワ性や耐磨耗性が許容限度を下回るため、実用的でない。
<Comparative example 4>
In Comparative Example 4, since the ratio x1 / x2 (= 40/60) exceeds the claimed range, the number average molecular weight of the obtained powdered polyurethaneurea resin becomes too small, and the crease resistance and wear resistance are reduced. Is less than acceptable and is not practical.

<比較例5>
比較例5では、イソシアネート基含有プレポリマー溶液を製造する際に添加するPL−PB(可塑剤)の量が好ましい範囲を超えている。このために樹脂の強度が大幅に低下し、この結果として、耐折れジワ性や耐磨耗性が許容限度を下回るため、実用的でない。
<Comparative Example 5>
In Comparative Example 5, the amount of PL-PB (plasticizer) added when producing the isocyanate group-containing prepolymer solution exceeds the preferred range. For this reason, the strength of the resin is greatly reduced, and as a result, the crease resistance and the wear resistance are below the allowable limit, which is not practical.

<比較例6>
比較例6では、実施例1でイソシアネート基含有プレポリマーと反応する水を、同じモル数のHDAに置き換えた比較例である。HDAはイソシアネート基との反応性に富むために、プレポリマーへの練り込みが困難である。このため、まず分散媒である水中にHDAを強制的に分散させた懸濁液を準備し、次いで別容器にイソシアネート基含有プレポリマー溶液が水中に分散した懸濁液を準備し、両者を撹拌混合することでポリウレタンウレア樹脂の分散液を製造した。
この比較例6では、HDAとイソシアネート基含有プレポリマーの反応が不均一に進行するため、高品質の粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を得ることができない。具体的には、イソシアネート基含有プレポリマー粒子の表面だけでHDAとの鎖延長反応が進行し、粒子内部では鎖延長反応がほとんど進行しないことが推定できる。これを裏付けるために、第3工程の固液分離工程で取り出した「濾液」中のアミンの量を測定すると、明らかにHDAが残留していることが確認できた。また、「濾過晶」をN,N−ジメチルホルムアミドで溶解し、FT−IRで測定したところ、樹脂中にイソシアネート基が残留していることが確認できた。分散媒中にはHDAが残留し、粒子中にはイソシアネート基が残存しているという事実から、反応が設計通りに完結していないことが明らかである。
さらに、樹脂中の残存イソシアネート基によって、得られた粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂は高温高湿度の環境下で容易に変質し、ブロッキング不良を併発する危険を指摘することができる。
<Comparative Example 6>
Comparative Example 6 is a comparative example in which the water that reacts with the isocyanate group-containing prepolymer in Example 1 was replaced with HDA having the same number of moles. Since HDA is highly reactive with isocyanate groups, it is difficult to knead it into a prepolymer. For this purpose, first prepare a suspension in which HDA is forcibly dispersed in water as a dispersion medium, then prepare a suspension in which the isocyanate group-containing prepolymer solution is dispersed in water in a separate container, and stir both A polyurethane urea resin dispersion was produced by mixing.
In Comparative Example 6, since the reaction of HDA and the isocyanate group-containing prepolymer proceeds non-uniformly, a high-quality powdered thermoplastic polyurethane urea resin cannot be obtained. Specifically, it can be estimated that the chain extension reaction with HDA proceeds only on the surface of the isocyanate group-containing prepolymer particle, and the chain extension reaction hardly proceeds inside the particle. In order to support this, when the amount of amine in the “filtrate” taken out in the solid-liquid separation step of the third step was measured, it was clearly confirmed that HDA remained. Further, the “filter crystal” was dissolved in N, N-dimethylformamide and measured by FT-IR, and it was confirmed that an isocyanate group remained in the resin. From the fact that HDA remains in the dispersion medium and isocyanate groups remain in the particles, it is clear that the reaction is not completed as designed.
Furthermore, due to residual isocyanate groups in the resin, the obtained powdered thermoplastic polyurethaneurea resin can be easily altered in a high temperature and high humidity environment, and it can be pointed out that there is a risk of causing blocking failure.

<比較例7>
比較例7では、実施例1でイソシアネート基含有プレポリマーと反応する水を、同じモル数のHDAのMEKケチミン化物に置き換えた比較例である。HDAのMEKケチミン化物は、そのままの状態ではイソシアネート基と反応しないため、プレポリマーへの練り込みが可能である。このため、まずイソシアネート基含有プレポリマー溶液を調整する際に予めこの中にHDAのMEKケチミン化物を練りこんだ上で水中に分散/反応させ、ポリウレタンウレア樹脂の分散液を製造した。
この比較例7でも、前記比較例6と同様にHDAの残留が確認されており、反応が設計通りに完結していないことが明らかである。また、分離晶の表面にHDAが僅かでも残留すると、得られる粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の品質が著しく悪化するため、分離晶を充分に洗浄(リンス)することが必要となる。
<Comparative Example 7>
Comparative Example 7 is a comparative example in which the water that reacts with the isocyanate group-containing prepolymer in Example 1 was replaced with the same mole number of HDA MEK ketiminate. Since the MEK ketiminate of HDA does not react with the isocyanate group as it is, it can be kneaded into the prepolymer. For this reason, when preparing an isocyanate group-containing prepolymer solution, a MEK ketimine product of HDA was kneaded in advance and then dispersed / reacted in water to produce a polyurethane urea resin dispersion.
In Comparative Example 7, HDA remains as in Comparative Example 6, and it is clear that the reaction is not completed as designed. Further, if even a small amount of HDA remains on the surface of the separated crystal, the quality of the obtained powdered thermoplastic polyurethane urea resin is remarkably deteriorated, so that it is necessary to sufficiently wash (rinse) the separated crystal.

<比較例8>
比較例8の(x1+x2)/Aの値(=0.9)、x1/x2の値(=15/85)は実施例3と同一であるが、ジアルキルアミンとして実施例3で使用したジ−2エチルヘキシルアミンの代わりに、ジ−トリデシルアミンを使用した例である。ジ−トリデシルアミンは、炭素数13の炭化水素基が2モル付加された2級アミンであり、炭素数が本発明の請求範囲上限を超えている。このために、得られた粉末状ポリウレタンウレア樹脂を用いて成形した成形品の耐ブルーミング性が著しく悪化しており、実用的でないことが分かる。
<Comparative Example 8>
The value of (x1 + x2) / A (= 0.9) and the value of x1 / x2 (= 15/85) in Comparative Example 8 are the same as those in Example 3, but the di-alkylamine used in Example 3 as a dialkylamine was used. In this example, di-tridecylamine is used instead of 2-ethylhexylamine. Di-tridecylamine is a secondary amine to which 2 moles of a hydrocarbon group having 13 carbon atoms is added, and the carbon number exceeds the upper limit of the claims of the present invention. For this reason, it turns out that the blooming resistance of the molded article shape | molded using the obtained powdery polyurethane urea resin has deteriorated remarkably, and is not practical.

<比較例9>
比較例9の(x1+x2)/Aの値(=0.9)、x1/x2の値(=15/85)は実施例3と同一であるが、ジアルキルアミンとして実施例3で使用したジ−2エチルヘキシルアミンの代わりに、エタノール(炭化水素基の炭素数2)を使用した例であり、炭素数が本発明の請求範囲下限を超えている。沸点が低いため、一官能活性水素化合物としてふさわしくない例である。つまり、第一工程で本来イソシアネート基と反応すべきエタノールが蒸発して反応容器内の気相に滞留してしまうために、イソシアネート基含有プレポリマーの反応率がロット毎にばらついてしまい、結果的に得られた粉末状ポリウレタンウレア樹脂の数平均分子量を安定的に制御することができない(表10の※1参照)。
<Comparative Example 9>
The value of (x1 + x2) / A (= 0.9) and the value of x1 / x2 (= 15/85) in Comparative Example 9 are the same as those in Example 3, but the di-alkylamine used in Example 3 was used as the dialkylamine. In this example, ethanol (carbon number 2 of hydrocarbon group) is used instead of 2-ethylhexylamine, and the carbon number exceeds the lower limit of the claims of the present invention. This is an example that is not suitable as a monofunctional active hydrogen compound because of its low boiling point. In other words, since the ethanol that should react with the isocyanate group in the first step evaporates and stays in the gas phase in the reaction vessel, the reaction rate of the isocyanate group-containing prepolymer varies from lot to lot. The number average molecular weight of the obtained powdered polyurethane urea resin cannot be stably controlled (see * 1 in Table 10).

<比較例10>
比較例10の(x1+x2)/Aの値(=0.9)、x1/x2の値(=15/85)は実施例3と同一であるが、ジアルキルアミンとして実施例3で使用したジ−2エチルヘキシルアミンの代わりに、テトラデカノール(炭化水素基の炭素数14)を使用した例であり、炭素数が本発明の請求範囲上限を超えている。このために、得られた粉末状ポリウレタンウレア樹脂を用いて成形した成形品の耐ブルーミング性が著しく悪化しており、実用的でないことが分かる。


<Comparative Example 10>
The value of (x1 + x2) / A (= 0.9) and the value of x1 / x2 (= 15/85) in Comparative Example 10 are the same as in Example 3, but the di-alkylamine used in Example 3 as a dialkylamine In this example, tetradecanol (carbon number 14 of hydrocarbon group) is used in place of 2-ethylhexylamine, and the carbon number exceeds the upper limit of the claims of the present invention. For this reason, it turns out that the blooming resistance of the molded article shape | molded using the obtained powdery polyurethane urea resin has deteriorated remarkably, and is not practical.


本発明の製造方法により得られる粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂は、分子量を安定的に制御することが可能で、熱成形時の溶融性や機械強度/耐摩耗性などを高次元でバランスさせることが可能である。
また、反応が完全に完結しているために変質やブロッキングの心配がなく、人体に悪影響のあるアミン化合物やイソシアネート基の残存がないという特長がある。
特に本発明の製造方法により得られる粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂は、スラッシュ成形用の粉末材料として好適である。当該ポリウレタンウレア樹脂によるスラッシュ成形物は、特に自動車の内装材として好適であり、またソファー等の室内家具の表皮材料としても有用である。
The powdered thermoplastic polyurethane urea resin obtained by the production method of the present invention can stably control the molecular weight, and balances the meltability and mechanical strength / abrasion resistance at the time of thermoforming at a high level. Is possible.
In addition, since the reaction is completely completed, there is no fear of alteration or blocking, and there are no remaining amine compounds or isocyanate groups that adversely affect the human body.
In particular, the powdered thermoplastic polyurethane urea resin obtained by the production method of the present invention is suitable as a powder material for slush molding. The slush molded product made of the polyurethane urea resin is particularly suitable as an automobile interior material, and is also useful as a skin material for indoor furniture such as a sofa.

Claims (6)

以下の第1工程乃至第3工程を含む、粉末状の熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を製造する方法であって、
第1工程において有機ポリイソシアネートと反応する高分子ポリオールの有する活性水素基のモル数をA、イソシアネート基の一部と反応する炭素数4〜12の炭化水素基を有するジアルキルアミンのモル数をx1、第2工程においてイソシアネート基の残部と反応する水の有する活性水素基のモル数をx2とするとき、比率〔(x1+x2)/A〕が0.3〜1.5であり、比率(x1/x2)が5/95〜35/65であることを特徴とする粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の製造方法。
第1工程:高分子ポリオールと炭素数4〜12の炭化水素基を有するジアルキルアミンとを、有機ポリイソシアネートと反応させて、イソシアネート基含有プレポリマーを調製する工程。
第2工程:イソシアネート基含有プレポリマーを分散安定剤の存在下で水中に分散させた後、イソシアネート基含有プレポリマーの有するイソシアネート基の残部を、水の有する活性水素基と反応させてポリウレタンウレア樹脂の分散液を調製する工程。
第3工程:得られた分散液からポリウレタンウレア樹脂を分離・乾燥して、粉末状の熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を調製する工程。
A method for producing a powdered thermoplastic polyurethane urea resin, comprising the following first to third steps,
In the first step, A is the number of moles of active hydrogen groups of the polymer polyol that reacts with the organic polyisocyanate, and x1 is the number of moles of dialkylamine having a hydrocarbon group of 4 to 12 carbon atoms that reacts with part of the isocyanate groups. In the second step, when the number of moles of active hydrogen groups having water that reacts with the remainder of the isocyanate group is x2, the ratio [(x1 + x2) / A] is 0.3 to 1.5, and the ratio (x1 / x2) is 5 / 95-35 / 65, The manufacturing method of the powdery thermoplastic polyurethane urea resin characterized by the above-mentioned.
First step: A step of preparing an isocyanate group-containing prepolymer by reacting a polymer polyol and a dialkylamine having a hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms with an organic polyisocyanate.
Second step: After the isocyanate group-containing prepolymer is dispersed in water in the presence of a dispersion stabilizer, the remainder of the isocyanate group of the isocyanate group-containing prepolymer is reacted with the active hydrogen group of water to form a polyurethane urea resin. A step of preparing a dispersion liquid.
Third step: A step of preparing a powdery thermoplastic polyurethane urea resin by separating and drying the polyurethane urea resin from the obtained dispersion.
前記イソシアネート基含有プレポリマー中に、実質的にこれを溶解させることが可能な有機溶剤、及び/又は、可塑剤を含むことを特徴とした請求項1記載の粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の製造方法。 2. The production of a powdery thermoplastic polyurethane urea resin according to claim 1, wherein the isocyanate group-containing prepolymer contains an organic solvent capable of substantially dissolving the isocyanate group-containing prepolymer and / or a plasticizer. Method. 前記比率〔(x1+x2)/A〕が0.3〜1.2であり、比率(x1/x2)が5/95〜20/80であることを特徴とする請求項1または2に記載の粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の製造方法。 The powder according to claim 1 or 2, wherein the ratio [(x1 + x2) / A] is 0.3 to 1.2, and the ratio (x1 / x2) is 5/95 to 20/80. Process for producing a thermoplastic polyurethaneurea resin. 前記比率〔(x1+x2)/A〕が0.75〜1.5であり、比率(x1/x2)が10/90〜35/65であることを特徴とする請求項1または2に記載の粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の製造方法。 The powder according to claim 1 or 2, wherein the ratio [(x1 + x2) / A] is 0.75 to 1.5, and the ratio (x1 / x2) is 10/90 to 35/65. Process for producing a thermoplastic polyurethaneurea resin. 第1工程で使用する有機ポリイソシアネートがヘキサメチレンジイソシアネートであることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の製造方法。 The method for producing a powdered thermoplastic polyurethane urea resin according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic polyisocyanate used in the first step is hexamethylene diisocyanate. スラッシュ成形用の粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂を製造することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載の粉末状熱可塑性ポリウレタンウレア樹脂の製造方法。 The method for producing a powdered thermoplastic polyurethane urea resin according to any one of claims 1 to 5, wherein a powdery thermoplastic polyurethane urea resin for slush molding is produced.
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