JP5545954B2 - Water-based polyurethane resin, paint film, artificial or synthetic leather - Google Patents

Water-based polyurethane resin, paint film, artificial or synthetic leather Download PDF

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    • C09D175/04Polyurethanes

Description

本発明は、水性ポリウレタン樹脂、および、その水性ポリウレタン樹脂から得られる塗膜、さらには、その水性ポリウレタン樹脂が用いられている、人工または合成皮革に関する。 The present invention relates to an aqueous polyurethane resin, a coating film obtained from the aqueous polyurethane resin, and an artificial or synthetic leather in which the aqueous polyurethane resin is used.

近年、環境保全、省資源、安全性などの観点から水性樹脂が普及しつつあり、なかでも、水性ポリウレタン樹脂は、耐久性、耐薬品性、耐摩耗性に優れる観点から、塗料、接着剤、バインダーまたはコーティング剤などの分野で普及している。
しかるに、水性ポリウレタン樹脂は、高速でコーティング処理しようとすると、その処理において生じるせん断力に耐えられずに、凝集物を発生する場合がある。そのため、高いせん断力の下でも安定して分散し、凝集物の発生を抑制できる、分散安定性に優れる水性ポリウレタン樹脂が要望されている。
In recent years, water-based resins are spreading from the viewpoints of environmental conservation, resource saving, safety, etc., among which water-based polyurethane resins are used from the viewpoint of durability, chemical resistance, and wear resistance, Widely used in fields such as binders and coating agents.
However, when an aqueous polyurethane resin is subjected to a coating process at a high speed, it may not withstand the shearing force generated in the process and may generate aggregates. Therefore, an aqueous polyurethane resin excellent in dispersion stability that can stably disperse even under high shearing force and suppress the generation of aggregates is desired.

また、一般的に、水性ポリウレタン樹脂から得られる塗膜は、溶剤型ポリウレタン樹脂から得られる塗膜よりも、水性に起因しての耐水性が低く、また、耐熱性および耐久性も十分でないため、さらなる改良が要望されている。
上記した要望に関して、例えば、(A)(i)ポリイソシアネート、(ii)高分子量活性水素含有物質;および(iii)親水性アルキレンオキシドポリオールまたはポリアミンを含むプレポリマー;(B)水;並びに(C)場合によっては、連鎖延長剤および/または界面活性剤の反応生成物を含んでなる水性ポリウレタン分散液であって、分散液中の反応生成物の量が40〜60質量%である水性ポリウレタン分散液が提案されており(例えば、下記特許文献1参照。)、好ましいポリイソシアネートとして、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンまたはそれらの混合物が挙げられている。
特表2006−509863号公報
In general, a coating film obtained from a water-based polyurethane resin has a lower water resistance due to water and a heat resistance and durability than a coating film obtained from a solvent-type polyurethane resin. Further improvements are desired.
With respect to the above needs, for example, (A) (i) a polyisocyanate, (ii) a high molecular weight active hydrogen-containing material; and (iii) a prepolymer comprising a hydrophilic alkylene oxide polyol or polyamine; (B) water; and (C ) In some cases, an aqueous polyurethane dispersion comprising a chain extender and / or surfactant reaction product, wherein the amount of reaction product in the dispersion is 40-60% by weight Liquids have been proposed (see, for example, Patent Document 1 below), and preferred polyisocyanates include 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane or mixtures thereof. Are listed.
JP 2006-509863A

ところが、上記特許文献1に記載の水性ポリウレタン樹脂であっても、その分散安定性および耐熱性が依然として不十分であり、これらのさらなる向上が望まれる。また、この水性ポリウレタン樹脂から得られる塗膜には、タック(べとつき感)が生じるという不具合がある。
本発明の目的は、分散安定性、耐溶剤性および耐熱性に優れ、優れた風合を実現することのできる水性ポリウレタン樹脂を提供すること、および、その水性ポリウレタン樹脂から得られる塗膜、さらには、その水性ポリウレタン樹脂が用いられている、人工または合成皮革を提供することにある。
However, even the aqueous polyurethane resin described in Patent Document 1 is still insufficient in dispersion stability and heat resistance, and further improvement of these is desired. Moreover, the coating film obtained from this water-based polyurethane resin has a problem that tack (stickiness) occurs.
An object of the present invention is to provide an aqueous polyurethane resin which is excellent in dispersion stability, solvent resistance and heat resistance and can realize an excellent texture, and a coating film obtained from the aqueous polyurethane resin, Is to provide artificial or synthetic leather in which the aqueous polyurethane resin is used.

上記目的を達成するために、本発明の水性ポリウレタン樹脂は、イソシアネート基の総モル数に対して、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンのイソシアネート基を50モル%以上の割合で含有するポリイソシアネート、高分子量ポリオール、および、親水基を含有する活性水素化合物を、少なくとも反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマーと、鎖伸長剤との反応により得られることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the aqueous polyurethane resin of the present invention contains 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane isocyanate groups in a proportion of 50 mol% or more with respect to the total number of moles of isocyanate groups. It is characterized by being obtained by a reaction between an isocyanate group-terminated prepolymer obtained by reacting at least a polyisocyanate, a high molecular weight polyol, and an active hydrogen compound containing a hydrophilic group with a chain extender.

また、本発明の水性ポリウレタン樹脂では、前記鎖伸長剤が、アルコキシシリル基を含有する活性水素化合物を含むことが好適である。
また、本発明の水性ポリウレタン樹脂は、Si原子を0.05〜1.5質量%含有することが好適である。
また、本発明の水性ポリウレタン樹脂では、前記鎖伸長剤が、下記一般式(1)で示される化合物であることが好適である。
一般式(1):
In the aqueous polyurethane resin of the present invention, it is preferable that the chain extender contains an active hydrogen compound containing an alkoxysilyl group.
The aqueous polyurethane resin of the present invention preferably contains 0.05 to 1.5% by mass of Si atoms.
In the aqueous polyurethane resin of the present invention, it is preferable that the chain extender is a compound represented by the following general formula (1).
General formula (1):

(式中、R1およびR2は、同一または相異なって炭素数1〜4のアルキル基を示す。R3およびR4は、同一または相異なって炭素数1〜4のアルキレン基を示す。mは、1〜3の整数を示す。)
また、本発明の水性ポリウレタン樹脂では、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンが、トランス−1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを50質量%以上含有することが好適である。
(In the formula, R1 and R2 are the same or different and each represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R3 and R4 are the same or different and each represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. Represents an integer of ~ 3.)
In the aqueous polyurethane resin of the present invention, it is preferable that 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane contains at least 50% by mass of trans-1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane.

また、本発明の塗膜は、上記水性ポリウレタン樹脂から得られることを特徴としている。
さらに、本発明の人工または合成皮革は、上記水性ポリウレタン樹脂が用いられていることを特徴としている。
Moreover, the coating film of this invention is obtained from the said water-based polyurethane resin, It is characterized by the above-mentioned.
Furthermore, the artificial or synthetic leather of the present invention is characterized in that the above-mentioned aqueous polyurethane resin is used.

本発明の水性ポリウレタン樹脂によれば、分散安定性、耐溶剤性および耐熱性を向上させることができ、さらには、優れた風合を実現することができる。そのため、これらの特性を生かした、本発明の塗膜、人工または合成皮革を提供することができる。 According to the aqueous polyurethane resin of the present invention, it is possible to improve dispersion stability, solvent resistance and heat resistance, and it is possible to achieve an excellent texture. Therefore, it is possible to provide the coating film, artificial or synthetic leather of the present invention that makes use of these characteristics.

発明の実施形態Embodiment of the Invention

本発明の水性ポリウレタン樹脂は、イソシアネート基末端プレポリマーと、鎖伸長剤との反応により得られる。
イソシアネート基末端プレポリマーは、ポリイソシアネート、高分子量ポリオール、および、親水基を含有する活性水素化合物を少なくとも反応させて得られる。
本発明において、ポリイソシアネートは、イソシアネート基の総モル数に対して、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンのイソシアネート基を、50モル%以上、好ましくは、70モル%以上、さらに好ましくは、80モル%以上、とりわけ好ましくは、90モル%の割合で含有している。最も好ましくは、100モル%含有している。
The aqueous polyurethane resin of the present invention is obtained by a reaction between an isocyanate group-terminated prepolymer and a chain extender.
The isocyanate group-terminated prepolymer can be obtained by reacting at least a polyisocyanate, a high molecular weight polyol, and an active hydrogen compound containing a hydrophilic group.
In the present invention, the polyisocyanate has an isocyanate group of 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane in an amount of 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more, more preferably, based on the total number of moles of isocyanate groups. 80 mol% or more, particularly preferably 90 mol%. Most preferably, it contains 100 mol%.

1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンには、シス−1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(以下、シス1,4体とする。)、および、トランス−1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(以下、トランス1,4体とする。)の立体異性体があり、本発明では、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンは、トランス1,4体を、好ましくは、50質量%以上、さらに好ましくは、70質量%、とりわけ好ましくは、80質量%以上含有する。最も好ましくは、90質量%含有している。   1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane includes cis-1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (hereinafter referred to as cis 1,4 isomer) and trans-1,4-bis ( There are stereoisomers of isocyanatomethyl) cyclohexane (hereinafter referred to as trans 1,4), and in the present invention, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane is preferably trans 1,4, , 50% by mass or more, more preferably 70% by mass, particularly preferably 80% by mass or more. Most preferably, the content is 90% by mass.

1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンは、例えば、特開平7−309827号公報に記載される冷熱2段法(直接法)や造塩法、あるいは、特開2004−244349号公報や特開2003−212835号公報などに記載されるホスゲンを使用しない方法などにより、製造することができる。
また、上記ポリイソシアネートにおいて、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンと併用できるポリイソシアネートとして、例えば、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−シクロヘキサンジイソシアネート、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、4,4´−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(イソシアナトエチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアナトエチル)シクロヘキサン、2,5−または2,6−ビス(イソシアナトメチル)ノルボルナンおよびその混合物などの脂環族ジイソシアネートが挙げられる。また、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタ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、1,2−プロピレンジイソシアネート、1,2−ブチレンジイソシアネート、2,3−ブチレンジイソシアネート、1,3−ブチレンジイソシアネート、2,4,4−または2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアネートメチルカプロエートなどの脂肪族ジイソシアネートが挙げられる。また、水性ポリウレタン樹脂の成膜性を損なわない範囲で、これらポリイソシアネートのイソシアヌレート、アロファネート、ビュレット、オキサジアジントリオンおよびウレトジオン変性体を併用することもできる。
1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane is, for example, a two-stage method (direct method) or a salt formation method described in JP-A-7-309827, or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-244349. It can be produced by a method that does not use phosgene described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-212835.
Examples of the polyisocyanate that can be used in combination with 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane in the above polyisocyanate include 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, 3 -Isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate, 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate, 1,3-bis ( Isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (isocyanatoethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatoethyl) cyclohexane, 2,5- or 2,6-bis (isocyanate) Tomechiru) include alicyclic diisocyanates such as norbornane and mixtures thereof. Also, for example, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 1,2-butylene diisocyanate, 2,3-butylene diisocyanate, 1,3-butylene diisocyanate, 2, Aliphatic diisocyanates such as 4,4- or 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanate methylcaproate. Further, isocyanurates, allophanates, burettes, oxadiazine triones and uretdione modified products of these polyisocyanates can be used in combination as long as the film forming property of the aqueous polyurethane resin is not impaired.

さらに、水性ポリウレタン樹脂の分散安定性、耐溶剤性、耐熱性および風合を損なわない範囲で、モノイソシアネートを併用することもできる。モノイソシアネートとしては、例えば、メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、n−ヘキシルイソシアネート,シクロヘキシルイソシアネート、2−エチルヘキシルイソシアネート、フェニルイソシアネート、ベンジルイソシアネートなどが挙げられる。   Furthermore, monoisocyanate can be used in combination as long as the dispersion stability, solvent resistance, heat resistance and texture of the aqueous polyurethane resin are not impaired. Examples of the monoisocyanate include methyl isocyanate, ethyl isocyanate, n-hexyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, 2-ethylhexyl isocyanate, phenyl isocyanate, and benzyl isocyanate.

1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンと併用できるポリイソシアネートとして、好ましくは、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(別名:イソフォロンジイソシアネート(IPDI))、4,4´−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、2,5−または2,6−ビス(イソシアナトメチル)ノルボルナンおよびその混合物、ヘキサメチレンジイソシアネート、ならびに上記した、これらポリイソシアネートの変性体が挙げられる。   The polyisocyanate that can be used in combination with 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane is preferably 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (also known as isophorone diisocyanate (IPDI)), 4,4 '-Methylenebis (cyclohexyl isocyanate), 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 2,5- or 2,6-bis (isocyanatomethyl) norbornane and mixtures thereof, hexamethylene diisocyanate As well as the above-mentioned modified products of these polyisocyanates.

なお、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンには、シス−1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(以下、シス1,3体とする。)、および、トランス−1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(以下、トランス1,3体とする。)の立体異性体があり、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンと併用する場合には、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンは、トランス1,3体を、好ましくは、50質量%以上、さらに好ましくは、70質量%、とりわけ好ましくは、90質量%以上含有する。   In addition, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane includes cis-1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (hereinafter referred to as cis 1,3 form), and trans-1,3- There is a stereoisomer of bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (hereinafter referred to as trans 1,3), and 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane and 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane When used in combination, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane is trans 1,3, preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass, particularly preferably 90% by mass or more. contains.

本発明において、高分子量ポリオールは、水酸基を2つ以上有する数平均分子量400以上の化合物であって、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールが挙げられる。
高分子量ポリオールの数平均分子量は、例えば、400〜5000、好ましくは、1400〜3000、さらに好ましくは、1500〜2500であり、その水酸基価は、例えば、10〜125mgKOH/gである。
In the present invention, the high molecular weight polyol is a compound having two or more hydroxyl groups and a number average molecular weight of 400 or more, and examples thereof include polyether polyol, polyester polyol, and polycarbonate polyol.
The number average molecular weight of high molecular weight polyol is 400-5000, for example, Preferably, it is 1400-3000, More preferably, it is 1500-2500, The hydroxyl value is 10-125 mgKOH / g, for example.

ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなどが挙げられる。ポリプロピレングリコールとして、好ましくは、特許第3905638号公報に記載のホスファゼニウム化合物を触媒とするモノオール副生量が少ないポリオキシアルキレンポリオールが挙げられる。
ポリプロピレングリコールとしては、例えば、低分子量ポリオールまたは低分子量ポリアミンを開始剤とする、主としてプロピレンオキサイドの付加重合物であって、必要によりエチレンオキサイドが併用される(つまり、プロピレンオキサイドおよびエチレンオキサイドのランダムおよび/またはブロック共重合体を含む。)。
Examples of the polyether polyol include polypropylene glycol and polytetramethylene ether glycol. Polypropylene glycol is preferably a polyoxyalkylene polyol having a small amount of by-product of monool using a phosphazenium compound described in Japanese Patent No. 3905638 as a catalyst.
Polypropylene glycol is, for example, an addition polymer of propylene oxide mainly using a low molecular weight polyol or low molecular weight polyamine as an initiator, and ethylene oxide is used in combination as needed (that is, random propylene oxide and ethylene oxide) And / or a block copolymer).

なお、低分子量ポリオールは、水酸基を2つ以上有する数平均分子量60〜400未満の化合物であって、エチレングリコール、プロパンジオール、1,4−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、アルカン(7〜22)ジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−または1,4−シクロヘキサンジメタノールおよびそれらの混合物、1,4−シクロヘキサンジオール、アルカン−1,2−ジオール(C17〜20)、水素化ビスフェノールA、1,4−ジヒドロキシ−2−ブテン、2,6−ジメチル−1−オクテン−3,8−ジオール、ビスフェノールAなどの2価アルコール、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパンなどの3価アルコール、例えば、テトラメチロールメタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、D−ソルビトール、キシリトール、D−マンニトール、D−マンニットなどの水酸基を4つ以上有する多価アルコールなどが挙げられる。   The low molecular weight polyol is a compound having two or more hydroxyl groups and a number average molecular weight of less than 60 to 400, and includes ethylene glycol, propanediol, 1,4-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,2- Butylene glycol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, alkane (7-22) diol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, 1,3- or 1, 4-cyclohexanedimethanol and mixtures thereof, 1,4-cyclohexanediol, alkane-1,2-diol (C17-20), hydrogenated bisphenol A, 1,4-dihydroxy-2-butene, 2,6-dimethyl -1-Octene-3,8-diol, bisph Dihydric alcohols such as Nord A, for example, trihydric alcohols such as glycerin and trimethylolpropane, such as tetramethylolmethane, pentaerythritol, dipentaerythritol, D-sorbitol, xylitol, D-mannitol, D-mannitol, etc. Examples thereof include polyhydric alcohols having 4 or more hydroxyl groups.

また、低分子量ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミンなどの脂肪族ジアミン、例えば、トリレンジアミンなどの芳香族ジアミンなどが挙げられる。
ポリテトラメチレンエーテルグリコールとしては、例えば、テトラヒドロフランのカチオン重合により得られる開環重合物や、テトラヒドロフランの重合単位に上記した2価アルコールを共重合した非晶性ポリテトラメチレンエーテルグリコールなどが挙げられる。
Examples of the low molecular weight polyamine include aliphatic diamines such as ethylenediamine, and aromatic diamines such as tolylenediamine.
Examples of the polytetramethylene ether glycol include a ring-opening polymer obtained by cationic polymerization of tetrahydrofuran, and amorphous polytetramethylene ether glycol obtained by copolymerizing the above-described dihydric alcohol with a polymerization unit of tetrahydrofuran.

ポリエステルポリオールとしては、例えば、上記した多価アルコールと多塩基酸とを、公知の条件下、反応させて得られる重縮合物が挙げられる。
多塩基酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、グルタール酸、アジピン酸、1,1−ジメチル−1,3−ジカルボキシプロパン、3−メチル−3−エチルグルタール酸、アゼライン酸、セバチン酸、その他の脂肪族ジカルボン酸(炭素数11〜13)、スベリン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、オクタデカン二酸、ノナデカン二酸、エイコサン二酸、メチルヘキサン二酸、シトラコン酸、水添ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トルエンジカルボン酸、ダイマー酸、ヘット酸、ピメリン酸、などのカルボン酸、および、それらカルボン酸から誘導される酸無水物、酸ハライド、リシノレイン酸、12−ヒドロキシステアリン酸などが挙げられる。
Examples of the polyester polyol include polycondensates obtained by reacting the above-described polyhydric alcohol and polybasic acid under known conditions.
Examples of the polybasic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, methyl succinic acid, glutaric acid, adipic acid, 1,1-dimethyl-1,3-dicarboxypropane, and 3-methyl-3-ethylglutaric acid. , Azelaic acid, sebacic acid, other aliphatic dicarboxylic acids (carbon number 11-13), suberic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, tridecanedioic acid, tetradecanedioic acid, pentadecanedioic acid, octadecanedioic acid, nonadecanedioic acid Acid, eicosane diacid, methylhexane diacid, citraconic acid, hydrogenated dimer acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, orthophthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, toluene dicarboxylic acid, dimer acid, het acid, pimelic acid, Carboxylic acids such as acid anhydrides, acid halides, Maleic acid, such as 12-hydroxy stearic acid.

また、ポリエステルポリオールとして、例えば、上記した2価アルコールを開始剤として、例えば、ε−カプロラクトン、γ−バレロラクトンなどのラクトン類を開環重合して得られる、ポリカプロラクトンポリオール、ポリバレロラクトンポリオール、さらには、それらに上記した2価アルコールを共重合したラクトン系ポリオールなどが挙げられる。
ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、上記した2価アルコールを開始剤とするエチレンカーボネートの開環重合物や、例えば、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオールや1,6−ヘキサンジオールなどの2価アルコールと、開環重合物とを共重合した非晶性ポリカーボネートポリオールなどが挙げられる。
Further, as the polyester polyol, for example, polycaprolactone polyol, polyvalerolactone polyol obtained by ring-opening polymerization of lactones such as ε-caprolactone and γ-valerolactone using the above dihydric alcohol as an initiator, Furthermore, the lactone type | system | group polyol which copolymerized said dihydric alcohol to them etc. are mentioned.
Examples of the polycarbonate polyol include a ring-opening polymer of ethylene carbonate using the above dihydric alcohol as an initiator, and examples thereof include 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 1 Non-crystalline polycarbonate polyol obtained by copolymerizing a dihydric alcohol such as 1,6-hexanediol and a ring-opening polymer.

これら高分子量ポリオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。また、これらのうち、好ましくは、ポリカーボネートポリオールが挙げられ、さらに好ましくは、ポリカーボネートジオールが挙げられ、とりわけ好ましくは、非晶性(常温液状)ポリカーボネートジオールが挙げられる。
本発明において、親水基を含有する活性水素化合物は、親水基と活性水素基とを併有する化合物であって、親水基としては、例えば、アニオン性基、カチオン性基、ノニオン性基が挙げられる。活性水素基としては、イソシアネート基と反応する基であって、例えば、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基などが挙げられる。親水基を含有する活性水素化合物として、より具体的には、カルボン酸基含有活性水素化合物、スルホン酸基含有活性水素化合物、水酸基含有活性水素化合物、親水基含有多塩基酸、ポリオキシエチレン基含有活性水素化合物が挙げられる。
These high molecular weight polyols can be used alone or in combination of two or more. Of these, polycarbonate polyols are preferable, polycarbonate diols are more preferable, and amorphous (room temperature liquid) polycarbonate diols are particularly preferable.
In the present invention, the active hydrogen compound containing a hydrophilic group is a compound having both a hydrophilic group and an active hydrogen group, and examples of the hydrophilic group include an anionic group, a cationic group, and a nonionic group. . The active hydrogen group is a group that reacts with an isocyanate group, and examples thereof include a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, and an epoxy group. More specifically, as the active hydrogen compound containing a hydrophilic group, a carboxylic acid group-containing active hydrogen compound, a sulfonic acid group-containing active hydrogen compound, a hydroxyl group-containing active hydrogen compound, a hydrophilic group-containing polybasic acid, a polyoxyethylene group-containing An active hydrogen compound is mentioned.

カルボン酸基含有活性水素化合物としては、例えば、2,2−ジメチロール酢酸、2,2−ジメチロール乳酸、2,2−ジメチロールプロピオン酸(以下、DMPAと略する。)、2,2−ジメチロールブタン酸(以下、DMBAと略する。)、2,2−ジメチロール酪酸、2,2−ジメチロール吉草酸などのジヒドロキシルカルボン酸、例えば、リジン、アルギニンなどのジアミノカルボン酸、または、それらの金属塩類やアンモニウム塩類などが挙げられる。好ましくは、2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA)、2,2−ジメチロールブタン酸(DMBA)が挙げられる。   Examples of the carboxylic acid group-containing active hydrogen compound include 2,2-dimethylolacetic acid, 2,2-dimethylollactic acid, 2,2-dimethylolpropionic acid (hereinafter abbreviated as DMPA), and 2,2-dimethylol. Dihydroxycarboxylic acids such as butanoic acid (hereinafter abbreviated as DMBA), 2,2-dimethylolbutyric acid, 2,2-dimethylolvaleric acid, for example, diaminocarboxylic acids such as lysine and arginine, or metal salts thereof And ammonium salts. Preferably, 2,2-dimethylolpropionic acid (DMPA) and 2,2-dimethylolbutanoic acid (DMBA) are mentioned.

スルホン酸基含有活性水素化合物としては、例えば、エポキシ基含有化合物と酸性亜硫酸塩との合成反応から得られる、ジヒドロキシブタンスルホン酸、ジヒドロキシプロパンスルホン酸が挙げられる。また、例えば、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−アミノエタンスルホン酸、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−2−アミノブタンスルホン酸、1,3−フェニレンジアミン−4,6−ジスルホン酸、ジアミノブタンスルホン酸、ジアミノプロパンスルホン酸、3,6−ジアミノ−2−トルエンスルホン酸、2,4−ジアミノ−5−トルエンスルホン酸、N−(2−アミノエチル)−2−アミノエタンスルホン酸、2−アミノエタンスルホン酸、N−(2−アミノエチル)−2−アミノブタンスルホン酸、または、それらスルホン酸の金属塩類やアンモニウム塩類などが挙げられる。   Examples of the sulfonic acid group-containing active hydrogen compound include dihydroxybutanesulfonic acid and dihydroxypropanesulfonic acid obtained from a synthesis reaction of an epoxy group-containing compound and acidic sulfite. Further, for example, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -2-aminoethanesulfonic acid, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -2-aminobutanesulfonic acid, 1,3-phenylenediamine-4 , 6-disulfonic acid, diaminobutanesulfonic acid, diaminopropanesulfonic acid, 3,6-diamino-2-toluenesulfonic acid, 2,4-diamino-5-toluenesulfonic acid, N- (2-aminoethyl) -2 -Aminoethanesulfonic acid, 2-aminoethanesulfonic acid, N- (2-aminoethyl) -2-aminobutanesulfonic acid, or metal salts or ammonium salts of these sulfonic acids.

水酸基含有活性水素化合物としては、例えば、N−(2−アミノエチル)エタノールアミンが挙げられる。
親水基含有多塩基酸としては、例えば、スルホン酸を含有する多塩基酸、より具体的には、5−スルホイソフタル酸、スルホテレフタル酸、4−スルホフタル酸、5−(p−スルホフェノキシ)イソフタル酸、5−(スルホプロポキシ)イソフタル酸、4−スルホナフタレン−2,7−ジカルボン酸、スルホプロピルマロン酸、スルホコハク酸、2−スルホ安息香酸、2,3−スルホ安息香酸、5−スルホサリチル酸、および、それらカルボン酸のアルキルエステル、さらには、それらスルホン酸の金属塩類やアンモニウム塩類などが挙げられる。好ましくは、5−スルホイソフタル酸のナトリウム塩、5−スルホイソフタル酸ジメチルのナトリウム塩が挙げられる。
Examples of the hydroxyl group-containing active hydrogen compound include N- (2-aminoethyl) ethanolamine.
Examples of the hydrophilic group-containing polybasic acid include polybasic acids containing sulfonic acid, more specifically, 5-sulfoisophthalic acid, sulfoterephthalic acid, 4-sulfophthalic acid, and 5- (p-sulfophenoxy) isophthalic acid. Acid, 5- (sulfopropoxy) isophthalic acid, 4-sulfonaphthalene-2,7-dicarboxylic acid, sulfopropylmalonic acid, sulfosuccinic acid, 2-sulfobenzoic acid, 2,3-sulfobenzoic acid, 5-sulfosalicylic acid, In addition, alkyl esters of these carboxylic acids, and metal salts and ammonium salts of these sulfonic acids are also included. Preferably, the sodium salt of 5-sulfoisophthalic acid and the sodium salt of dimethyl 5-sulfoisophthalic acid are used.

ポリオキシエチレン基含有活性水素化合物は、主鎖または側鎖にポリオキシエチレン基を含み、2つ以上の活性水素基を有する化合物である。
ポリオキシエチレン基含有化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール(例えば、数平均分子量200〜6000、好ましくは300〜3000)、ポリオキシエチレン側鎖含有ポリオールが挙げられる。
The polyoxyethylene group-containing active hydrogen compound is a compound having a polyoxyethylene group in the main chain or side chain and having two or more active hydrogen groups.
Examples of the polyoxyethylene group-containing compound include polyethylene glycol (for example, number average molecular weight 200 to 6000, preferably 300 to 3000) and polyoxyethylene side chain-containing polyol.

ポリオキシエチレン側鎖含有ポリオールは、側鎖にポリオキシエチレン基を含み、2つ以上の活性水素基を有する化合物であって、次のように合成することができる。
すなわち、まず、上記したジイソシアネートと片末端封鎖ポリオキシエチレングリコール(例えば、炭素数1〜4のアルキル基で片末端封止したアルコキシエチレングリコールであって、数平均分子量200〜6000、好ましくは300〜3000)とを、片末端封鎖ポリオキシエチレングリコールの水酸基に対して、ジイソシアネートのイソシアネート基が過剰となる割合でウレタン化反応させ、必要により未反応のジイソシアネートを除去することにより、ポリオキシエチレン鎖含有モノイソシアネートを得る。
The polyoxyethylene side chain-containing polyol is a compound having a polyoxyethylene group in the side chain and having two or more active hydrogen groups, and can be synthesized as follows.
That is, first, the above-mentioned diisocyanate and one-end-capped polyoxyethylene glycol (for example, alkoxyethylene glycol whose one-end is blocked with an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, having a number average molecular weight of 200 to 6000, preferably 300 to 3000) is subjected to a urethanation reaction in an excess ratio of the isocyanate group of the diisocyanate with respect to the hydroxyl group of the one-end-capped polyoxyethylene glycol, and if necessary, the unreacted diisocyanate is removed, thereby containing a polyoxyethylene chain. Monoisocyanate is obtained.

次いで、ポリオキシエチレン鎖含有モノイソシアネートと、ジアルカノールアミン(例えば、ジエタノールアミンなど)とを、ジアルカノールアミンの2級アミノ基に対して、ポリオキシエチレン基含有モノイソシアネートのイソシアネート基がほぼ等量となる割合でウレア化反応させる。
ポリオキシエチレン側鎖含有ポリオールを得るためのジイソシアネートとして、好ましくは、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)などの脂肪族ジイソシアネート、1,3−もしくは1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(HXDI)またはそれらの混合物、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(別名:イソフォロンジイソシアネート(IPDI))、4,4´−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(H12MDI)、2,5−もしくは2,6−ビス(イソシアナトメチル)ノルボナン(NBDI)またはそれらの混合物などの脂環族ジイソシアネートが挙げられる。さらに好ましくは、HDIが挙げられる。
Next, polyoxyethylene chain-containing monoisocyanate and dialkanolamine (for example, diethanolamine) are approximately equal in amount of the isocyanate group of polyoxyethylene group-containing monoisocyanate with respect to the secondary amino group of dialkanolamine. The urea reaction is carried out at a rate of
As a diisocyanate for obtaining a polyoxyethylene side chain-containing polyol, an aliphatic diisocyanate such as hexamethylene diisocyanate (HDI), 1,3- or 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (H 6 XDI) is preferable. Or a mixture thereof, 3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate (also known as isophorone diisocyanate (IPDI)), 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) (H 12 MDI), 2,5 -Or alicyclic diisocyanates such as 2,6-bis (isocyanatomethyl) norbonane (NBDI) or mixtures thereof. More preferably, HDI is mentioned.

なお、ポリオキシエチレン基含有化合物が配合される場合には、ポリオキシエチレン基は、その水性ポリウレタン樹脂(固形分)に対する含量が、例えば、0.9〜30質量%、好ましくは、2〜20質量%、さらに好ましくは、2〜10質量%である。
これら親水基を含有する活性水素化合物は、単独使用または2種類以上併用することができる。また、これらのうち、好ましくは、カルボン酸基含有活性水素化合物およびポリオキシエチレン基含有活性水素化合物が挙げられる。
In addition, when a polyoxyethylene group containing compound is mix | blended, the content with respect to the water-based polyurethane resin (solid content) of a polyoxyethylene group is 0.9-30 mass%, for example, Preferably, 2-20 It is 2 mass%, More preferably, it is 2-10 mass%.
These active hydrogen compounds containing a hydrophilic group can be used alone or in combination of two or more. Of these, carboxylic acid group-containing active hydrogen compounds and polyoxyethylene group-containing active hydrogen compounds are preferable.

そして、イソシアネート基末端プレポリマーを得るには、例えば、ポリイソシアネート、高分子量ポリオール、および、親水基を含有する活性水素化合物を、バルク重合や溶液重合などの公知の重合方法によって反応させる。
なお、親水基を含有する活性水素化合物を高分子量ポリオールに含有させれば、その高分子量ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて、イソシアネート基末端プレポリマーを得ることができる。
In order to obtain an isocyanate group-terminated prepolymer, for example, a polyisocyanate, a high molecular weight polyol, and an active hydrogen compound containing a hydrophilic group are reacted by a known polymerization method such as bulk polymerization or solution polymerization.
If an active hydrogen compound containing a hydrophilic group is contained in a high molecular weight polyol, the high molecular weight polyol and polyisocyanate can be reacted to obtain an isocyanate group-terminated prepolymer.

例えば、上記したポリエステルポリオールの合成において、多価アルコールとして、上記した親水基を含有する活性水素化合物を配合することにより、高分子量ポリオールに、親水基を含有する活性水素化合物を含有させることができる。
また、例えば、上記したポリエステルポリオールの合成において、多塩基酸として、親水基含有多塩基酸を配合することにより、高分子量ポリオールに、親水基を含有する活性水素化合物を含有させることもできる。
For example, in the synthesis of the polyester polyol described above, an active hydrogen compound containing a hydrophilic group can be added to the high molecular weight polyol by blending the active hydrogen compound containing the hydrophilic group described above as a polyhydric alcohol. .
For example, in the synthesis | combination of the above-mentioned polyester polyol, the active hydrogen compound containing a hydrophilic group can also be contained in a high molecular weight polyol by mix | blending a hydrophilic group containing polybasic acid as a polybasic acid.

また、例えば、開環重合により得られる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、エポキシポリオールの合成において、開始剤または共重合成分として、上記した親水基を含有する活性水素化合物を配合することにより、高分子量ポリオールに、親水基を含有する活性水素化合物を含有させることもできる。
さらには、親水基を含有する活性水素化合物と、例えば、ポリエーテルポリオール(好ましくは、ポリテトラメチレンエーテルグリコール)などの高分子量ポリオールとを、反応させることにより、高分子量ポリオールに、親水基を含有する活性水素化合物を含有させることもできる。
In addition, for example, in the synthesis of polyester polyol, polyether polyol, polycarbonate polyol, epoxy polyol obtained by ring-opening polymerization, by blending an active hydrogen compound containing the above hydrophilic group as an initiator or a copolymerization component, An active hydrogen compound containing a hydrophilic group can be contained in the high molecular weight polyol.
Furthermore, the high molecular weight polyol contains a hydrophilic group by reacting an active hydrogen compound containing a hydrophilic group with a high molecular weight polyol such as polyether polyol (preferably polytetramethylene ether glycol). An active hydrogen compound can be contained.

そして、上記各成分は、高分子量ポリオールおよび親水基を含有する活性水素化合物の
活性水素基(水酸基およびアミノ基など)(後述する低分子量ポリオールを配合する場合
には、その低分子量ポリオールの水酸基を含む。)に対する、ポリイソシアネートのイソ
シアネート基の当量比(イソシアネート基/活性水素基)が、例えば、1.1〜2.5、
好ましくは、1.2〜2.3、さらに好ましくは、1.2〜2の割合となるように処方(
混合)する。イソシアネート基の当量比が、この範囲にあれば、水性ポリウレタン樹脂の
分散安定性を向上させることができる。そのため、この水性ポリウレタン樹脂を用いて、
風合に優れる塗膜、人工皮革または合成皮革を得ることができる。
And each said component is active hydrogen group (a hydroxyl group, an amino group, etc.) of the active hydrogen compound containing a high molecular weight polyol and a hydrophilic group (When the low molecular weight polyol mentioned later is mix | blended, the hydroxyl group of the low molecular weight polyol is changed. The equivalent ratio of the isocyanate group of the polyisocyanate (isocyanate group / active hydrogen group) is, for example, 1.1 to 2.5,
Preferably, it is formulated so as to have a ratio of 1.2 to 2.3, more preferably 1.2 to 2.
Mixed). If the equivalent ratio of isocyanate groups is within this range, the dispersion stability of the aqueous polyurethane resin can be improved. Therefore, using this aqueous polyurethane resin,
A coating film, artificial leather, or synthetic leather excellent in texture can be obtained.

バルク重合では、例えば、窒素気流下において、ポリイソシアネートを撹拌しつつ、これに、高分子量ポリオールおよび親水基を含有する活性水素化合物を加えて、反応温度50〜130℃、さらに好ましくは50〜80℃で、3〜15時間程度反応させる。
溶液重合では、有機溶媒に、ポリイソシアネート、高分子量ポリオール、および、親水基を含有する活性水素化合物を加えて、反応温度50〜120℃、さらに好ましくは50〜80℃で、3〜15時間程度反応させる。
In bulk polymerization, for example, while stirring a polyisocyanate under a nitrogen stream, an active hydrogen compound containing a high molecular weight polyol and a hydrophilic group is added thereto to a reaction temperature of 50 to 130 ° C., more preferably 50 to 80. The reaction is carried out at 3 ° C for about 3 to 15 hours.
In solution polymerization, a polyisocyanate, a high molecular weight polyol, and an active hydrogen compound containing a hydrophilic group are added to an organic solvent, and the reaction temperature is 50 to 120 ° C., more preferably 50 to 80 ° C., for about 3 to 15 hours. React.

有機溶媒としては、イソシアネート基に対して不活性で、かつ、親水性に富み、除去が容易な低沸点溶媒である、例えば、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、例えば、テトラヒドロフランなどのエーテル類、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート類、例えば、メチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテートなどのカルビトールアセテート類、例えば、アセトニトリルなどのニトリル類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類などが挙げられる。   Examples of the organic solvent are low-boiling solvents that are inert to isocyanate groups, rich in hydrophilicity, and easy to remove. For example, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, ethers such as tetrahydrofuran, methyl Cellosolve acetates such as cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate, for example, carbitol acetates such as methyl carbitol acetate and ethyl carbitol acetate, for example, nitriles such as acetonitrile, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, etc. It is done.

また、上記重合反応においては、その目的および用途に応じて、上記した低分子量ポリオールを適宜配合することもできる。
さらに、上記重合反応においては、必要に応じて、例えば、アミン系、スズ系、鉛系、ビスマス系などの公知のウレタン化触媒を添加してもよく、また、得られるイソシアネート基末端プレポリマーから遊離の(未反応の)ポリイソシアネートを、例えば、蒸留や抽出などの公知の除去手段により除去してもよい。
Further, in the above polymerization reaction, the above-described low molecular weight polyol can be appropriately blended according to the purpose and application.
Furthermore, in the above polymerization reaction, for example, a known urethanization catalyst such as an amine-based, tin-based, lead-based, or bismuth-based catalyst may be added, and from the resulting isocyanate group-terminated prepolymer. Free (unreacted) polyisocyanate may be removed by a known removal means such as distillation or extraction.

そして、得られるイソシアネート基末端プレポリマーにおいて、親水基として、アニオン性基またはカチオン性基が含まれている場合には、好ましくは、中和剤を添加して、アニオン性基またはカチオン性基の塩を形成させる。
例えば、アニオン性基が含まれている場合には、中和剤としては、慣用の塩基、例えば、有機塩基[例えば、第3級アミン類(トリメチルアミン、トリエチルアミンなどのトリC1−4アルキルアミン、ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミンなどのアルカノールアミン、モルホリンなどの複素環式アミンなど)]、無機塩基[アンモニア、アルカリ金属水酸化物(水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど)、アルカリ土類金属水酸化物(水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなど)、アルカリ金属炭酸塩(炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなど)]が挙げられる。これらの塩基は、単独使用または2種以上併用できる。
In the obtained isocyanate group-terminated prepolymer, when an anionic group or a cationic group is contained as a hydrophilic group, preferably, a neutralizing agent is added to the anionic group or cationic group. A salt is formed.
For example, when an anionic group is contained, the neutralizing agent may be a conventional base such as an organic base [for example, tertiary amines (triC1-4 alkylamines such as trimethylamine and triethylamine, dimethyl Ethanolamine, methyldiethanolamine, triethanolamine, alkanolamines such as triisopropanolamine, heterocyclic amines such as morpholine)], inorganic bases [ammonia, alkali metal hydroxides (lithium hydroxide, sodium hydroxide, hydroxide) Potassium, etc.), alkaline earth metal hydroxides (magnesium hydroxide, calcium hydroxide, etc.), alkali metal carbonates (sodium carbonate, potassium carbonate, etc.)]. These bases can be used alone or in combination of two or more.

中和剤は、アニオン性基1当量あたり、0.4〜1.2当量、好ましくは、0.6〜1当量の割合で添加する。
このようにして得られるイソシアネート基末端プレポリマーは、その分子末端に、2つ以上の遊離のイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーであって、そのイソシアネート基の含有量(イソシアネート基含量)が、例えば、0.3〜10質量%、好ましくは、0.5〜6質量%、さらに好ましくは、1.0〜5.0質量%である。また、イソシアネート基の平均官能基数は、例えば、1.5〜3.0、好ましくは、1.9〜2.5である。また、その数平均分子量(標準ポリスチレンを検量線とするGPC測定による数平均分子量)が、例えば、1000〜30000、好ましくは、1500〜20000である。また、イソシアネート基末端プレポリマーの親水基濃度は、例えば、0.1〜1.0mmol/g、好ましくは、0.2〜0.7mmol/g、さらに好ましくは、0.2〜0.6mmol/gである。
The neutralizing agent is added at a ratio of 0.4 to 1.2 equivalents, preferably 0.6 to 1 equivalent, per equivalent of anionic group.
The isocyanate group-terminated prepolymer thus obtained is a polyurethane prepolymer having two or more free isocyanate groups at its molecular ends, and the isocyanate group content (isocyanate group content) is, for example, It is 0.3-10 mass%, Preferably, it is 0.5-6 mass%, More preferably, it is 1.0-5.0 mass%. Moreover, the average functional group number of an isocyanate group is 1.5-3.0, for example, Preferably, it is 1.9-2.5. In addition, the number average molecular weight (number average molecular weight by GPC measurement using standard polystyrene as a calibration curve) is, for example, 1000 to 30000, preferably 1500 to 20000. The hydrophilic group concentration of the isocyanate group-terminated prepolymer is, for example, 0.1 to 1.0 mmol / g, preferably 0.2 to 0.7 mmol / g, and more preferably 0.2 to 0.6 mmol / g. g.

本発明の水性ポリウレタン樹脂を得るには、次いで、上記により得られるイソシアネート基末端プレポリマーと鎖伸長剤とを反応させる。
本発明において、鎖伸長剤としては、例えば、低分子量ポリオール、ポリアミン、アミノアルコールなどが挙げられる。
低分子量ポリオールとしては、例えば、上記した低分子量ポリオールが挙げられる。
In order to obtain the aqueous polyurethane resin of the present invention, the isocyanate group-terminated prepolymer obtained above is then reacted with a chain extender.
In the present invention, examples of the chain extender include low molecular weight polyols, polyamines, amino alcohols and the like.
Examples of the low molecular weight polyol include the low molecular weight polyol described above.

ポリアミンとしては、例えば、4,4´−ジフェニルメタンジアミンなどの芳香族ポリアミン、例えば、1,3−または1,4−キシリレンジアミンもしくはその混合物などの芳香脂肪族ポリアミン、例えば、3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミン(慣用名:イソホロンジアミン)、4,4´−ジシクロヘキシルメタンジアミン、2,5(2,6)−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、1,3−もしくは1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンまたはそれらの混合物、1,3−もしくは1,4−シクロヘキサンジアミンまたはそれらの混合物などの脂環族ポリアミン、例えば、エチレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、ヒドラジン(水和物を含む。)、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミンなどの脂肪族ポリアミンなどが挙げられる。   Polyamines include, for example, aromatic polyamines such as 4,4′-diphenylmethanediamine, araliphatic polyamines such as 1,3- or 1,4-xylylenediamine or mixtures thereof, such as 3-aminomethyl- 3,5,5-trimethylcyclohexylamine (common name: isophoronediamine), 4,4'-dicyclohexylmethanediamine, 2,5 (2,6) -bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane, Alicyclic polyamines such as 1,3- or 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane or mixtures thereof, 1,3- or 1,4-cyclohexanediamine or mixtures thereof, such as ethylenediamine, 1,3- Propanediamine, 1,4-butanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, Rajin (including hydrates.), Diethylenetriamine, triethylenetetramine, and aliphatic polyamines such as tetraethylene pentamine and the like.

また、アミノアルコールとしては、例えば、N−(2−アミノエチル)エタノールアミンなどが挙げられる。
また、鎖伸長剤として、例えば、アルコキシシリル基を含有する活性水素化合物が挙げられる。アルコキシシリル基を含有する活性水素化合物は、アルコキシシリル基と活性水素基とを併有する化合物である。
Moreover, as amino alcohol, N- (2-aminoethyl) ethanolamine etc. are mentioned, for example.
Examples of the chain extender include active hydrogen compounds containing an alkoxysilyl group. An active hydrogen compound containing an alkoxysilyl group is a compound having both an alkoxysilyl group and an active hydrogen group.

アルコキシシリル基において、Si原子に結合するアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、イソプロポキシ基、イソブトキシ基などの炭素数1〜4のアルコキシ基などが挙げられ、好ましくは、メトキシ基、エトキシ基が挙げられる。また、上記アルコキシ基のSi原子への結合数は、通常1〜3つ、好ましくは、1〜2つである。   In the alkoxysilyl group, examples of the alkoxy group bonded to the Si atom include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, an isopropoxy group, and an isobutoxy group. Preferably, a methoxy group and an ethoxy group are mentioned. The number of bonds of the alkoxy group to the Si atom is usually 1 to 3, preferably 1 to 2.

活性水素基としては、イソシアネート基と反応する活性水素基であって、例えば、アミノ基、水酸基などが挙げられ、好ましくは、アミノ基が挙げられる。
このようなアルコキシシリル基を含有する活性水素化合物としては、例えば、下記一般式(1)で示される。
一般式(1):
The active hydrogen group is an active hydrogen group that reacts with an isocyanate group, and examples thereof include an amino group and a hydroxyl group, and an amino group is preferable.
As such an active hydrogen compound containing an alkoxysilyl group, for example, it is represented by the following general formula (1).
General formula (1):

(式中、R1およびR2は、同一または相異なって炭素数1〜4のアルキル基を示す。R3およびR4は、同一または相異なって炭素数1〜4のアルキレン基を示す。mは、1〜3の整数を示す。)
上記一般式(1)において、R1およびR2としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの炭素数1〜4のアルキル基が挙げられる。また、R3およびR4としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基などの炭素数1〜4のアルキレン基が挙げられる。
(In the formula, R1 and R2 are the same or different and each represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R3 and R4 are the same or different and each represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. Represents an integer of ~ 3.)
In the general formula (1), examples of R1 and R2 include alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Moreover, as R3 and R4, C1-C4 alkylene groups, such as a methylene group, ethylene group, a propylene group, a butylene group, are mentioned, for example.

アルコキシシリル基を含有する活性水素化合物として、より具体的には、例えば、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルジエトキシシラン、N,N´-ビス〔γ-(トリメトキシシリル)プロピル〕エチレンジアミンなどが挙げられる。好ましくは、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシランが挙げられる。   More specifically, examples of the active hydrogen compound containing an alkoxysilyl group include N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethyl. Methoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyldimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyldiethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxy Examples thereof include silane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyldimethoxysilane, γ-aminopropyldiethoxysilane, N, N′-bis [γ- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, and the like. Preferably, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane is used.

また、鎖伸長剤に含有される活性水素基の濃度は、好ましくは、250〜800mgKOH/gであり、さらに好ましくは、350〜600mgKOH/gである。活性水素基の濃度がこの範囲にあれば、耐久性に優れる水性ポリウレタン樹脂を得ることができる。
これら鎖伸長剤は、単独または2種類以上併用することができる。また、これらのうち、好ましくは、ポリアミンとアルコキシシリル基を含有する活性水素化合物との併用が挙げられる。
The concentration of the active hydrogen group contained in the chain extender is preferably 250 to 800 mgKOH / g, and more preferably 350 to 600 mgKOH / g. If the concentration of the active hydrogen group is within this range, an aqueous polyurethane resin having excellent durability can be obtained.
These chain extenders can be used alone or in combination of two or more. Of these, the combined use of a polyamine and an active hydrogen compound containing an alkoxysilyl group is preferable.

そして、本発明の水性ポリウレタン樹脂を得るには、上記により得られるイソシアネート基末端プレポリマーと鎖伸長剤とを水中で反応させて分散させる。これによって、イソシアネート基末端プレポリマーが鎖伸長剤によって鎖伸長された水性ポリウレタン樹脂を、水分散液(ディスパージョン)として得ることができる。
イソシアネート基末端プレポリマーと鎖伸長剤とを水中で反応させるには、例えば、まず、イソシアネート基末端プレポリマーを水に添加して、イソシアネート基末端プレポリマーを分散させる。次いで、これに鎖伸長剤を添加して、イソシアネート基末端プレポリマーを鎖伸長する。
And in order to obtain the aqueous polyurethane resin of this invention, the isocyanate group terminal prepolymer obtained by the above and a chain extender are made to react and disperse | distribute in water. As a result, an aqueous polyurethane resin in which the isocyanate group-terminated prepolymer is chain-extended with a chain extender can be obtained as an aqueous dispersion (dispersion).
In order to react the isocyanate group-terminated prepolymer and the chain extender in water, for example, first, the isocyanate group-terminated prepolymer is added to water to disperse the isocyanate group-terminated prepolymer. Next, a chain extender is added thereto to chain extend the isocyanate group-terminated prepolymer.

イソシアネート基末端プレポリマーを分散させるには、攪拌下、イソシアネート基末端プレポリマーを水に徐々に添加する。水は、イソシアネート基末端プレポリマー100質量部に対して、好ましくは60〜1000質量部の割合となるように添加される。
そして、水中に分散したイソシアネート基末端プレポリマーに鎖伸長剤を、攪拌下、イソシアネート基末端プレポリマーのイソシアネート基に対する鎖伸長剤の活性水素基(水酸基およびアミノ基など)の当量比(活性水素基/イソシアネート基)が、例えば、0.5〜1.1、好ましくは、0.7〜1の割合となるように、添加する。
In order to disperse the isocyanate group-terminated prepolymer, the isocyanate group-terminated prepolymer is gradually added to water with stirring. Water is preferably added so as to have a ratio of 60 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the isocyanate group-terminated prepolymer.
Then, the chain extender is added to the isocyanate group-terminated prepolymer dispersed in water, and under stirring, the equivalent ratio of the active hydrogen groups (hydroxyl groups, amino groups, etc.) of the chain extender to the isocyanate groups of the isocyanate group-terminated prepolymer (active hydrogen groups) / Isocyanate group) is, for example, 0.5 to 1.1, preferably 0.7 to 1.

また、鎖伸長剤としてジアミン(アルコキシシリル基を含有するジアミンを含む)を用いる場合には、そのアミノ基は、イソシアネート基末端プレポリマーのイソシアネート基との反応性が高く、また、反応により生成されるウレア結合は、分子間凝集力が非常に高いことから、鎖伸長剤とイソシアネートモノマーとの局所的な反応の低減が必要である。そのため、鎖伸長剤は、好ましくは、水溶液もしくは溶液として配合する。水溶液もしくは溶液中のジアミンの濃度は、少なくとも20質量%が好ましく、さらに好ましくは、少なくとも50質量%である。また、鎖伸長剤は、好ましくは、40℃以下の温度で添加し、添加終了後は、さらに撹拌しつつ、例えば、常温にて反応を完結させる。   Further, when a diamine (including a diamine containing an alkoxysilyl group) is used as a chain extender, the amino group is highly reactive with the isocyanate group of the isocyanate group-terminated prepolymer, and is also generated by the reaction. Since the urea bond has very high intermolecular cohesion, it is necessary to reduce the local reaction between the chain extender and the isocyanate monomer. Therefore, the chain extender is preferably formulated as an aqueous solution or a solution. The concentration of the diamine in the aqueous solution or solution is preferably at least 20% by mass, more preferably at least 50% by mass. Further, the chain extender is preferably added at a temperature of 40 ° C. or lower, and after the addition is completed, the reaction is completed, for example, at room temperature with further stirring.

なお、イソシアネート基末端プレポリマーが溶液重合により得られている場合には、イソシアネート基末端プレポリマーの反応終了後に、有機溶媒を、例えば、減圧下において、適宜の温度で加熱することにより除去する。
このようにして得られる水性ポリウレタン樹脂の水分散液は、その固形分が、例えば、10〜70質量%、好ましくは、20〜50質量%となるように調製される。
In addition, when the isocyanate group terminal prepolymer is obtained by solution polymerization, after completion | finish of reaction of an isocyanate group terminal prepolymer, an organic solvent is removed by heating at appropriate temperature, for example under pressure reduction.
The aqueous dispersion of the aqueous polyurethane resin thus obtained is prepared such that the solid content is, for example, 10 to 70% by mass, preferably 20 to 50% by mass.

また、この水性ポリウレタン樹脂は、その数平均分子量(標準ポリスチレンを検量線とするGPC測定による数平均分子量)が、例えば、3,000〜100,000、好ましくは、5,000〜80,000である。また、水性ポリウレタン樹脂(固形分)は、そのウレア基に対するウレタン基の仕込み比が、例えば、0.05〜1.2が好ましく、さらに好ましくは、0.1〜0.8である。   The aqueous polyurethane resin has a number average molecular weight (number average molecular weight by GPC measurement using standard polystyrene as a calibration curve) of, for example, 3,000 to 100,000, preferably 5,000 to 80,000. is there. Moreover, as for aqueous polyurethane resin (solid content), the preparation ratio of the urethane group with respect to the urea group is 0.05-1.2, for example, More preferably, it is 0.1-0.8.

また、鎖伸長剤として、アルコキシシリル基を含有する活性水素化合物が用いられる場合には、この水性ポリウレタン樹脂は、そのSi原子の含有量が、例えば、0.05〜1.5質量%、好ましくは、0.05〜1.2質量%、さらに好ましくは、0.07〜0.8質量%である。Si原子の含有量が、上記範囲であれば、イソシアネート基の総モル数に対して、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンのイソシアネート基を50モル%以上の割合で含有するポリイソシアネートからなる水性ポリウレタン樹脂の機械安定性の向上、耐溶剤性や軟化温度が上昇した塗膜が得られるなどの利点がある。   When an active hydrogen compound containing an alkoxysilyl group is used as the chain extender, the aqueous polyurethane resin has a Si atom content of, for example, 0.05 to 1.5% by mass, preferably Is 0.05 to 1.2 mass%, more preferably 0.07 to 0.8 mass%. From the polyisocyanate containing the isocyanate group of 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane in a proportion of 50 mol% or more with respect to the total number of moles of the isocyanate group, if the Si atom content is in the above range. There are advantages such as improvement in mechanical stability of the resulting aqueous polyurethane resin, and obtaining a coating film having increased solvent resistance and softening temperature.

Si原子の含有量を測定する方法としては、例えば、水性ポリウレタン樹脂に含まれる水分を留去し、水性ポリウレタン樹脂が用いられるフィルムを作製した後、フィルムの固体高分解能NMRを測定する方法、フィルムの有機成分を湿式灰化法(下記〔実施例〕にて後述)により完全に分解した後、原子吸光法、ICP発光法、および蛍光X線法などで測定する方法が挙げられる。これらのうち、好ましくは、ICP発光分析法が挙げられる。   As a method for measuring the content of Si atoms, for example, a method of measuring the solid high-resolution NMR of a film after removing water contained in the aqueous polyurethane resin and producing a film in which the aqueous polyurethane resin is used, The organic component is completely decomposed by a wet ashing method (described later in [Example] below), and then measured by an atomic absorption method, an ICP emission method, a fluorescent X-ray method, or the like. Of these, an ICP emission analysis method is preferable.

また、水性ポリウレタン樹脂は、例えば、マロン試験(下記〔実施例〕にて後述)による機械安定性が、200μg/g以下、好ましくは、180μg/g以下、さらに好ましくは、160μg/g以下である。
そして、本発明の水性ポリウレタン樹脂を成膜すれば、分散安定性、耐溶剤性および耐熱性、さらには、風合に優れる塗膜を得ることができる。そのため、本発明の水性ポリウレタン樹脂は、上記特性を生かした人工皮革または合成皮革などに好適に用いることができる。
In addition, the aqueous polyurethane resin has, for example, a mechanical stability of 200 μg / g or less, preferably 180 μg / g or less, more preferably 160 μg / g or less, according to a Maron test (described later in [Example] below). .
And if the water-based polyurethane resin of this invention is formed into a film, the coating film which is excellent in dispersion stability, solvent resistance, heat resistance, and also a texture can be obtained. Therefore, the aqueous polyurethane resin of the present invention can be suitably used for artificial leather or synthetic leather that takes advantage of the above characteristics.

なお、成膜は、例えば、グラビアコート法、リバースコート法、ロールコート法、バー
コート法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ディッピング法などの公知のコーテ
ィング方法により、水性ポリウレタン樹脂を基材に塗布し、その後、加熱乾燥する。
本発明の水性ポリウレタン樹脂を人工皮革または合成皮革の製造に用いる場合には、例
えば、湿式法、乾式法の原料として用いることができる。
For film formation, for example, an aqueous polyurethane resin is applied to a substrate by a known coating method such as a gravure coating method, a reverse coating method, a roll coating method, a bar coating method, a spray coating method, an air knife coating method, or a dipping method. And then dried by heating.
When the aqueous polyurethane resin of the present invention is used for production of artificial leather or synthetic leather, it can be used, for example, as a raw material for a wet method or a dry method.

なお、本発明の水性ポリウレタン樹脂は、上記したような人工皮革または合成皮革に限らず、例えば、自動車、電子機器、衣料、医療、建材、塗料、接着剤などの各種用途にも用いることができる。 The water-based polyurethane resin of the present invention is not limited to artificial leather or synthetic leather as described above, and can be used for various applications such as automobiles, electronic devices, clothing, medical care, building materials, paints, and adhesives. .

次に、本発明を、製造例、合成例、実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は、下記の実施例によって限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に言及がない限り、「部」および「%」は質量基準である。また、合成例などに用いられる測定方法を、以下に示す。
(イソシアネート基末端プレポリマーの親水基濃度/単位:mmol/g)
イソシアネート基末端プレポリマーの親水基濃度は、電位差滴定装置(平沼産業株式会社製、モデル:COM−980)を用いて中和滴定法により求めた。
Next, although this invention is demonstrated based on a manufacture example, a synthesis example, an Example, and a comparative example, this invention is not limited by the following Example. In the following description, “part” and “%” are based on mass unless otherwise specified. Moreover, the measuring method used for a synthesis example etc. is shown below.
(Hydrophilic group concentration of isocyanate group-terminated prepolymer / unit: mmol / g)
The hydrophilic group concentration of the isocyanate group-terminated prepolymer was determined by a neutralization titration method using a potentiometric titrator (manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd., model: COM-980).

より具体的には、TEAを添加する前のプレポリマー溶液を1.5g程度秤量し、予め調製した40mlのトルエン/エタノール混合溶媒(トルエン/エタノールの体積比が2/1)に溶解した。次いで、0.1mol/Lのエタノール性水酸化カリウム(力価付き滴定用試薬)を用いた電位差滴定を行い、親水基濃度を測定した。
なお、親水基濃度において、親水基は、イソシアネート基末端プレポリマー中のカルボキシル基に相当する。
More specifically, about 1.5 g of the prepolymer solution before adding TEA was weighed and dissolved in 40 ml of a toluene / ethanol mixed solvent (toluene / ethanol volume ratio 2/1) prepared in advance. Subsequently, potentiometric titration using 0.1 mol / L ethanolic potassium hydroxide (titer for titration with titer) was performed, and the hydrophilic group concentration was measured.
In the hydrophilic group concentration, the hydrophilic group corresponds to the carboxyl group in the isocyanate group-terminated prepolymer.

なお、測定した試料は、プレポリマーのアセトニトリル溶液であるため、仕込んだ溶媒の量に基づいてプレポリマーの質量に補正し、実測値からプレポリマーの親水基濃度を算出した。
(イソシアネート基末端プレポリマーのオキシエチレン基濃度/単位:質量%)
イソシアネート末端プレポリマー0.5gに、内部標準物質として重水素化クロロホルムに溶解させたテトラクロロエタンを一定量加え、さらに重水素化クロロホルムを加え、全体積を5mLとした。この溶液のH−NMR(JEOL製、JNM−AL400)測定によりオキシエチレン基濃度を求めた。
(イソシアネート基末端プレポリマー溶液に含有されるイソシアネート基含量/単位:質量%)
イソシアネート基末端プレポリマー溶液のイソシアネート基含量は、電位差滴定装置を用いて、JIS K−1556に準拠したn−ジブチルアミン法により測定した。
Since the measured sample was an acetonitrile solution of the prepolymer, the prepolymer mass was corrected based on the amount of the charged solvent, and the hydrophilic group concentration of the prepolymer was calculated from the measured value.
(Oxyethylene group concentration of isocyanate group-terminated prepolymer / unit: mass%)
A fixed amount of tetrachloroethane dissolved in deuterated chloroform as an internal standard substance was added to 0.5 g of the isocyanate-terminated prepolymer, and deuterated chloroform was further added to make the total volume 5 mL. The oxyethylene group concentration was determined by 1 H-NMR measurement (manufactured by JEOL, JNM-AL400) of this solution.
(Isocyanate group content / unit: mass% contained in the isocyanate group-terminated prepolymer solution)
The isocyanate group content of the isocyanate group-terminated prepolymer solution was measured by an n-dibutylamine method according to JIS K-1556 using a potentiometric titrator.

製造例1(1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン)の製造方法)
13C−NMR測定によるトランス/シス比が93/7の1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(三菱瓦斯化学社製)を原料として、冷熱2段ホスゲン化法を常圧下で実施した。
すなわち、フラスコに、攪拌棒、温度計、ホスゲン導入管、滴下ロートおよび冷却管を取り付けて、そのフラスコにオルトジクロロベンゼン400質量部を仕込んだ。フラスコを冷水で冷却しながら、フラスコ内の温度を10℃以下とし、ホスゲン導入管よりホスゲン280質量部を導入した。滴下ロートに1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン100質量部およびオルトジクロロベンゼン500質量部の混合液を仕込み、その混合液を、30分かけてフラスコ内に添加した。この間、フラスコ内の温度を30℃以下に維持した。添加終了後、フラスコ内は、白色スラリー状液となった。再び、ホスゲンを導入しながら反応温度を150℃まで上昇させ、150℃で5時間反応を継続させた。フラスコ内の反応液は淡褐色澄明な液体となった。
Production Example 1 (Method for producing 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane)
Using a 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane (produced by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.) having a trans / cis ratio of 93/7 by 13 C-NMR measurement as a raw material, a cold two-stage phosgenation method was carried out under normal pressure.
That is, a stirring bar, a thermometer, a phosgene introduction tube, a dropping funnel and a cooling tube were attached to the flask, and 400 parts by mass of orthodichlorobenzene was charged into the flask. While cooling the flask with cold water, the temperature in the flask was set to 10 ° C. or less, and 280 parts by mass of phosgene was introduced from the phosgene introduction tube. A dropping funnel was charged with a mixed liquid of 100 parts by mass of 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane and 500 parts by mass of orthodichlorobenzene, and the mixed liquid was added into the flask over 30 minutes. During this time, the temperature in the flask was maintained at 30 ° C. or lower. After completion of the addition, the inside of the flask became a white slurry liquid. Again, the reaction temperature was raised to 150 ° C. while introducing phosgene, and the reaction was continued at 150 ° C. for 5 hours. The reaction liquid in the flask became a light brown clear liquid.

反応終了後、100〜150℃で窒素ガスを10L/時で通気し、脱ガスした。
減圧下で溶媒のオルトジクロルベンゼンを留去し、さらに減圧蒸留により、沸点138〜140℃/0.7KPaの留分を採取した。
これによって、無色透明液体として、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン123質量部(収率90%)を得た。
After completion of the reaction, nitrogen gas was aerated at 100 to 150 ° C. at 10 L / hour for degassing.
The solvent orthodichlorobenzene was distilled off under reduced pressure, and a fraction having a boiling point of 138 to 140 ° C./0.7 KPa was further collected by distillation under reduced pressure.
As a result, 123 parts by mass (yield 90%) of 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane was obtained as a colorless transparent liquid.

得られた1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンのガスクロマトグラフィー測定による純度は99.9%、APHA測定による色相は5、13C−NMR測定によるトランス/シス比は93/7であった。
製造例2(ポリオキシエチレン側鎖含有ジオールの合成)
攪拌機、温度計、還流管、および、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、数平均分子量1000のメトキシポリエチレングリコール1000質量部(東邦化学工業株式会社製)と1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(商品名:タケネート−700、三井化学ポリウレタン株式会社製)1682質量部を仕込み、窒素雰囲気下90℃で9時間反応させた。得られた反応液を薄膜蒸留して、未反応の1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートを取り除き、ポリオキシエチレン基含有モノイソシアネートを得た。次いで、攪拌機、温度計、還流管、および、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、ジエタノールアミン82.5質量部を仕込み、窒素雰囲気下、空冷しながら上記ポリオキシエチレン基含有モノイソシアネート917.5質量部を、反応温度が70℃を越えないように徐々に滴下した。滴下終了後、約1時間、窒素雰囲気下において70℃で攪拌し、イソシアネート基が消失したことを確認し、ポリオキシエチレン側鎖含有ジオールを得た。
The purity of the obtained 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane as measured by gas chromatography was 99.9%, the hue as measured by APHA was 5, and the trans / cis ratio as determined by 13 C-NMR was 93/7. It was.
Production Example 2 (Synthesis of polyoxyethylene side chain-containing diol)
In a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux tube, and a nitrogen introduction tube, 1000 parts by mass of methoxypolyethylene glycol having a number average molecular weight of 1000 (manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.) and 1,6-hexamethylene diisocyanate ( 1682 parts by mass (trade name: Takenate-700, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd.) was charged and reacted at 90 ° C. for 9 hours in a nitrogen atmosphere. The obtained reaction liquid was subjected to thin-film distillation to remove unreacted 1,6-hexamethylene diisocyanate to obtain a polyoxyethylene group-containing monoisocyanate. Next, 82.5 parts by mass of diethanolamine was charged into a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux tube, and a nitrogen introduction tube, and the polyoxyethylene group-containing monoisocyanate 917. 5 parts by mass were gradually added dropwise so that the reaction temperature did not exceed 70 ° C. After completion of dropping, the mixture was stirred at 70 ° C. in a nitrogen atmosphere for about 1 hour to confirm that the isocyanate group had disappeared, and a polyoxyethylene side chain-containing diol was obtained.

ポリオキシエチレン側鎖含有ジオール中のオキシエチレン基濃度は、H−NMRにて実測した結果76質量%であった。
合成例1(親水基含有プレポリマー溶液(A)の合成)
攪拌機、温度計、還流管、および、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、製造例1の1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(以下、1,4−BICと略する。)を780質量部、予め110℃に加熱し、減圧乾燥した数平均分子量2000の非晶性ポリカーボネートジオール(商品名:T−5652、旭化成ケミカルズ株式会社製)を3000質量部、アセトニトリル(以下、ANと略する。)を1000質量部、および、非晶性ポリカーボネートジオールと同様に加熱し、減圧乾燥したジメチロールプロピオン酸(以下、DMPAと略する。)を220質量部装入し、窒素雰囲気下、75℃で8時間反応させた。これにより、イソシアネート基含量が1.40質量%のイソシアネート基末端プレポリマー(以下、プレポリマーと略する。)溶液を得た。
The concentration of oxyethylene groups in the polyoxyethylene side chain-containing diol was 76% by mass as measured by 1 H-NMR.
Synthesis Example 1 (Synthesis of hydrophilic group-containing prepolymer solution (A))
1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (hereinafter abbreviated as 1,4-BIC) of Production Example 1 was added to a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux tube, and a nitrogen introduction tube. 380 parts by mass, heated to 110 ° C. in advance and dried under reduced pressure, and 3000 parts by mass of amorphous polycarbonate diol having a number average molecular weight of 2000 (trade name: T-5562, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation), acetonitrile (hereinafter referred to as AN) 1000 parts by weight, and 220 parts by weight of dimethylolpropionic acid (hereinafter abbreviated as DMPA) heated in the same manner as the amorphous polycarbonate diol and dried under reduced pressure were charged under a nitrogen atmosphere. The reaction was performed at 75 ° C. for 8 hours. As a result, an isocyanate group-terminated prepolymer (hereinafter abbreviated as prepolymer) solution having an isocyanate group content of 1.40% by mass was obtained.

次いで、この反応液を20℃まで冷却し、トリエチルアミン(以下、TEAと略する。)を158質量部添加した。すなわち、イソシアネート基末端プレポリマー中の親水基(カルボキシル基)に対して、0.95の当量となるように、TEAを添加した。
その後、同温度にて、30分間撹拌混合することにより、TEAによってカルボン酸が中和された親水基含有イソシアネート基末端プレポリマー(以下、親水基含有プレポリマーと略する。)溶液(A)を得た。得られた親水基含有プレポリマー溶液(A)の合成条件の詳細および性状を表1に示す。
Next, the reaction solution was cooled to 20 ° C., and 158 parts by mass of triethylamine (hereinafter abbreviated as TEA) was added. That is, TEA was added so that it might become an equivalent of 0.95 with respect to the hydrophilic group (carboxyl group) in an isocyanate group terminal prepolymer.
Thereafter, by stirring and mixing at the same temperature for 30 minutes, a hydrophilic group-containing isocyanate group-terminated prepolymer (hereinafter abbreviated as a hydrophilic group-containing prepolymer) solution (A) in which the carboxylic acid has been neutralized by TEA is obtained. Obtained. The details and properties of the synthesis conditions of the obtained hydrophilic group-containing prepolymer solution (A) are shown in Table 1.

なお、表1において、「イソシアネート基の当量比」とは、高分子量ポリオールおよび親水基を含有する活性水素化合物の水酸基に対する、ポリイソシアネートのイソシアネート基の当量比を表わしている。
合成例2(親水基含有プレポリマー溶液(B)の合成)
1,4−BICを950質量部、ANを1045質量部、DMPAを230質量部、TEAを165質量部用いた以外は、合成例1と同様の操作にて、イソシアネート基含量が2.65質量%の親水基含有プレポリマー溶液(B)を得た。得られた親水基含有プレポリマー溶液(B)の合成条件の詳細および性状を表1に示す。
In Table 1, “equivalent ratio of isocyanate groups” represents the equivalent ratio of isocyanate groups of polyisocyanate to hydroxyl groups of active hydrogen compounds containing a high molecular weight polyol and a hydrophilic group.
Synthesis Example 2 (Synthesis of hydrophilic group-containing prepolymer solution (B))
The isocyanate group content was 2.65 masses in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 950 mass parts of 1,4-BIC, 1045 mass parts of AN, 230 mass parts of DMPA, and 165 mass parts of TEA were used. % Hydrophilic group-containing prepolymer solution (B) was obtained. Table 1 shows the details of synthesis conditions and properties of the obtained hydrophilic group-containing prepolymer solution (B).

合成例3(親水基含有プレポリマー溶液(C)の合成)
1,4−BICを1200質量部、ANを1111質量部、DMPAを244質量部、TEAを175質量部用いた以外は、合成例1と同様の操作にて、イソシアネート基含量が4.23質量%の親水基含有プレポリマー溶液(C)を得た。得られた親水基含有プレポリマー溶液(C)の合成条件の詳細および性状を表1に示す。
Synthesis Example 3 (Synthesis of hydrophilic group-containing prepolymer solution (C))
The isocyanate group content was 4.23 masses in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 1,4-BIC was used in 1200 mass parts, AN in 1111 mass parts, DMPA in 244 mass parts, and TEA in 175 mass parts. % Hydrophilic group-containing prepolymer solution (C) was obtained. The details and properties of the synthesis conditions of the obtained hydrophilic group-containing prepolymer solution (C) are shown in Table 1.

合成例4(親水基含有プレポリマー溶液(D)の合成)
1,4−BICを1500質量部、ANを1190質量部、DMPAを260質量部、TEAを186質量部用いた以外は、合成例1と同様の操作にて、イソシアネート基含量が5.96質量%の親水基含有プレポリマー溶液(D)を得た。得られた親水基含有プレポリマー溶液(D)の合成条件の詳細および性状を表1に示す。
Synthesis Example 4 (Synthesis of hydrophilic group-containing prepolymer solution (D))
The isocyanate group content was 5.96 masses in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 1500 parts by mass of 1,4-BIC, 1190 mass parts of AN, 260 mass parts of DMPA, and 186 mass parts of TEA were used. % Hydrophilic group-containing prepolymer solution (D) was obtained. The details and properties of the synthesis conditions of the obtained hydrophilic group-containing prepolymer solution (D) are shown in Table 1.

合成例5(親水基含有プレポリマー溶液(E)の合成)
1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(商品名:タケネートT−600、三井化学ポリウレタン社製)(以下、1,3−BICと略する。)950質量部、ANを1045質量部、DMPAを230質量部、TEAを165質量部用いた以外は、合成例1と同様の操作にて、イソシアネート基含量が2.62質量%の親水基含有プレポリマー溶液(E)を得た。得られた親水基含有プレポリマー溶液(E)の合成条件の詳細および性状を表1に示す。
Synthesis Example 5 (Synthesis of hydrophilic group-containing prepolymer solution (E))
1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (trade name: Takenate T-600, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane) (hereinafter abbreviated as 1,3-BIC) 950 parts by mass, AN 1045 parts by mass, DMPA In the same manner as in Synthesis Example 1, except that 230 parts by mass of TEA and 165 parts by mass of TEA were used, a hydrophilic group-containing prepolymer solution (E) having an isocyanate group content of 2.62% by mass was obtained. The details and properties of the synthesis conditions of the obtained hydrophilic group-containing prepolymer solution (E) are shown in Table 1.

合成例6(親水基含有プレポリマー溶液(F)の合成)
1,−BICを428質量部および1,−BICを523質量部、ANを1045質量部、DMPAを230質量部、TEAを165質量部用いた以外は、合成例1と同様の操作にて、イソシアネート基含量が2.69質量%の親水基含有プレポリマー溶液(F)を得た。得られた親水基含有プレポリマー溶液(F)の合成条件の詳細および性状を表1に示す。
Synthesis Example 6 (Synthesis of hydrophilic group-containing prepolymer solution (F))
1, 4 428 parts by mass of -BIC and 1, 3 523 parts by mass of -BIC, 1045 parts by mass of AN, 230 parts by weight of DMPA, except for using 165 parts by weight of TEA is the same operation as in Synthesis Example 1 Thus, a hydrophilic group-containing prepolymer solution (F) having an isocyanate group content of 2.69% by mass was obtained. The details and properties of the synthesis conditions of the obtained hydrophilic group-containing prepolymer solution (F) are shown in Table 1.

合成例7(親水基含有プレポリマー溶液(G)の合成)
イソフォロンジイソシアネート(IPDI、商品名:VESTANAT IPDI、デグサ社製)を1160質量部、ANを1105質量部、DMPAを260質量部、TEAを186質量部用いた以外は、合成例1と同様の操作にて、イソシアネート基含量が2.68質量%の親水基含有プレポリマー溶液(G)を得た。得られた親水基含有プレポリマー溶液(G)の合成条件の詳細および性状を表1に示す。
Synthesis Example 7 (Synthesis of hydrophilic group-containing prepolymer solution (G))
The same operation as in Synthesis Example 1 except that 1160 parts by mass of isophorone diisocyanate (IPDI, trade name: VESTANAT IPDI, manufactured by Degussa), 1105 parts by mass of AN, 260 parts by mass of DMPA, and 186 parts by mass of TEA were used. The hydrophilic group containing prepolymer solution (G) whose isocyanate group content is 2.68 mass% was obtained. The details and properties of the synthesis conditions of the obtained hydrophilic group-containing prepolymer solution (G) are shown in Table 1.

合成例8(親水基含有プレポリマー溶液(H)の合成)
4,4´−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(商品名:VESTANAT H12MDI、デグサ社製)(以下、H12MDIと略する。)を1370質量部、ANを1158質量部、DMPAを260質量部、TEAを186質量部用いた以外は、合成例1と同様の操作にて、イソシアネート基含量が2.54質量%の親水基含有プレポリマー溶液(H)を得た。得られた親水基含有プレポリマー溶液(H)の合成条件の詳細および性状を表1に示す。
Synthesis Example 8 (Synthesis of hydrophilic group-containing prepolymer solution (H))
1,370 parts by mass of 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) (trade name: VESTANAT H 12 MDI, manufactured by Degussa) (hereinafter abbreviated as H 12 MDI), 1158 parts by mass of AN, and 260 parts by mass of DMPA A hydrophilic group-containing prepolymer solution (H) having an isocyanate group content of 2.54% by mass was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that 186 parts by mass of TEA was used. The details and properties of the synthesis conditions of the obtained hydrophilic group-containing prepolymer solution (H) are shown in Table 1.

合成例9(親水基含有プレポリマー溶液(I)の合成)
攪拌機、温度計、還流管、および、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、4,4´−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(H12MDI)を129質量部、非晶性ポリカーボネートジオール(商品名:T−5652)を3000質量部、ANを1054質量部、DMPAを232質量部装入し、窒素雰囲気下、75℃、3時間反応させた後、1,4−BICを856質量部添加し、さらに同温度で6時間反応させた。これにより、イソシアネート基含量が2.65質量%のプレポリマー溶液を得た。
Synthesis Example 9 (Synthesis of hydrophilic group-containing prepolymer solution (I))
In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux tube, and nitrogen introduction tube, 129 parts by mass of 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) (H 12 MDI), amorphous polycarbonate diol (trade name) : T-5652) was charged in 3000 parts by mass, AN in 1054 parts by mass, DMPA in 232 parts by mass, reacted in a nitrogen atmosphere at 75 ° C. for 3 hours, and then 1,4-BIC was added in 856 parts by mass. The mixture was further reacted at the same temperature for 6 hours. As a result, a prepolymer solution having an isocyanate group content of 2.65% by mass was obtained.

次いで、この反応液を20℃まで冷却し、TEAを166質量部添加した。すなわち、イソシアネート基プレポリマー中の親水基(カルボキシル基)に対して、0.95の当量となるように、TEAを添加した。その後、同温度にて、30分間撹拌混合することにより、TEAによってカルボン酸が中和された親水基含有プレポリマー溶液(I)を得た。得られた親水基含有プレポリマー溶液(I)の合成条件および性状を表1に示す。   Subsequently, this reaction liquid was cooled to 20 ° C., and 166 parts by mass of TEA was added. That is, TEA was added so that it might become an equivalent of 0.95 with respect to the hydrophilic group (carboxyl group) in an isocyanate group prepolymer. Then, the hydrophilic group containing prepolymer solution (I) by which carboxylic acid was neutralized by TEA was obtained by stirring and mixing for 30 minutes at the same temperature. Table 1 shows the synthesis conditions and properties of the obtained hydrophilic group-containing prepolymer solution (I).

合成例10(プレポリマー溶液(J)の合成)
攪拌機、温度計、還流管、および、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、1,4−BICを447質量部、予め110℃に加熱し、減圧乾燥した数平均分子量2000の非晶性ポリカーボネートジオール(商品名:T−5652、旭化成ケミカルズ株式会社製)を3000質量部、ANを1452質量部、アセトンを1815質量部、および、非晶性ポリカーボネートジオールと同様に加熱し、減圧乾燥したポリオキシエチレン側鎖含有ジオールを389質量部装入し、窒素雰囲気下、75℃で7時間反応させた。これにより、イソシアネート基含量が0.57質量%のプレポリマー溶液(J)を得た。得られたプレポリマー溶液(J)の合成条件の詳細および性状を表1に示す。
Synthesis Example 10 (Synthesis of prepolymer solution (J))
In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux tube, and nitrogen introduction tube, 447 parts by mass of 1,4-BIC was heated to 110 ° C. in advance and dried under reduced pressure, and was amorphous with a number average molecular weight of 2000 Polycarbonate diol (trade name: T-5562, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) 3000 parts by mass, AN 1452 parts by mass, acetone 1515 parts by mass, and heated in the same manner as amorphous polycarbonate diol and dried under reduced pressure 389 parts by mass of oxyethylene side chain-containing diol was charged and reacted at 75 ° C. for 7 hours in a nitrogen atmosphere. As a result, a prepolymer solution (J) having an isocyanate group content of 0.57% by mass was obtained. The details and properties of the synthesis conditions of the obtained prepolymer solution (J) are shown in Table 1.

合成例11(プレポリマー溶液(K)の合成)
1,4−BICを496質量部、ANを1473質量部、アセトンを1841質量部、ポリオキシエチレン側鎖含有ジオールを394質量部用いた以外は、合成例10と同様の操作にて、イソシアネート基含量が0.81質量%のプレポリマー溶液(K)を得た。得られたプレポリマー溶液(K)の合成条件の詳細および性状を表1に示す。
Synthesis Example 11 (Synthesis of prepolymer solution (K))
In the same manner as in Synthesis Example 10, except that 496 parts by mass of 1,4-BIC, 1473 parts by mass of AN, 1841 parts by mass of acetone, and 394 parts by mass of a polyoxyethylene side chain-containing diol were used. A prepolymer solution (K) having a content of 0.81% by mass was obtained. The details and properties of the synthesis conditions of the obtained prepolymer solution (K) are shown in Table 1.

合成例12(プレポリマー溶液(L)の合成)
1,4−BICを799質量部、ANを1600質量部、アセトンを2001質量部、ポリオキシエチレン側鎖含有ジオールを428質量部用いた以外は、合成例10と同様の操作にて、イソシアネート基含量が2.35質量%のプレポリマー溶液(L)を得た。得られたプレポリマー溶液(L)の合成条件の詳細および性状を表1に示す。
Synthesis Example 12 (Synthesis of prepolymer solution (L))
An isocyanate group was prepared in the same manner as in Synthesis Example 10, except that 799 parts by mass of 1,4-BIC, 1600 parts by mass of AN, 2001 parts by mass of acetone, and 428 parts by mass of a diol containing a polyoxyethylene side chain were used. A prepolymer solution (L) having a content of 2.35% by mass was obtained. The details and properties of the synthesis conditions of the resulting prepolymer solution (L) are shown in Table 1.

合成例13(プレポリマー溶液(M)の合成)
12MDIを676質量部、ANを1548質量部、アセトンを1936質量部、ポリオキシエチレン側鎖含有ジオールを414質量部用いた以外は、合成例10と同様の操作にて、イソシアネート基含量が0.8質量%のプレポリマー溶液(M)を得た。得られたプレポリマー溶液(M)の合成条件の詳細および性状を表1に示す。
Synthesis Example 13 (Synthesis of prepolymer solution (M))
The isocyanate group content was the same as in Synthesis Example 10 except that 676 parts by mass of H 12 MDI, 1548 parts by mass of AN, 1936 parts by mass of acetone, and 414 parts by mass of diol containing a polyoxyethylene side chain were used. A 0.8 mass% prepolymer solution (M) was obtained. The details and properties of the synthesis conditions of the resulting prepolymer solution (M) are shown in Table 1.

参考例1(水性ポリウレタン樹脂(A)の合成)
予め10℃に調整したイオン交換水1000質量部を3L容積のステンレス容器に入れ、ホモディスパー(商品名:T.K.ホモディスパー、プライミクス社製)を使用して、2000rpmの撹拌下、予め20℃に調整した親水基含有プレポリマー溶液(A)500質量部を徐々に添加して分散させた。
Reference Example 1 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (A))
1000 parts by mass of ion-exchanged water adjusted to 10 ° C. in advance is placed in a 3 L-volume stainless steel container, and a homodisper (trade name: TK homodisper, manufactured by Primix Co., Ltd.) is used. 500 parts by mass of the hydrophilic group-containing prepolymer solution (A) adjusted to ° C. was gradually added and dispersed.

次いで、ヒドラジン3.85質量部を、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液19.2質量部を発熱に注意しながら徐々に加えた。なお、プレポリマー中のイソシアネート基に対する鎖伸長剤中のアミノ基の当量比(以下、鎖伸長剤の当量比と略する。)は、0.95とした。
また、ヒドラジンは、ヒドラジン一水和物(和光純薬工業株式会社製)を用いており、ヒドラジンの質量部とは、ヒドラジン一水和物に相当する(以下の実施例および比較例における、鎖伸長剤の当量比およびヒドラジンの使用量に関する記載についても同様である。)
そして、鎖伸長剤液の添加後、10〜25℃にて、2時間撹拌し、鎖伸長反応させた。さらに、ANを減圧下、留去させることにより、固形分35質量%の水性ポリウレタン樹脂(A)の水分散液を得た。得られた水性ポリウレタン樹脂(A)の合成条件の詳細および性状を表2に示す。
Next, 3.85 parts by mass of hydrazine and 19.2 parts by mass of a chain extender solution prepared in a 20% by mass aqueous solution were gradually added while paying attention to heat generation. The equivalent ratio of amino groups in the chain extender to isocyanate groups in the prepolymer (hereinafter abbreviated as equivalent ratio of chain extender) was 0.95.
In addition, hydrazine uses hydrazine monohydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the mass part of hydrazine corresponds to hydrazine monohydrate (chains in the following examples and comparative examples). The same applies to the description regarding the equivalent ratio of the extender and the amount of hydrazine used.)
And after adding a chain extender liquid, it stirred at 10-25 degreeC for 2 hours, and was made to carry out chain extension reaction. Further, AN was distilled off under reduced pressure to obtain an aqueous dispersion of an aqueous polyurethane resin (A) having a solid content of 35% by mass. Table 2 shows details and properties of the synthesis conditions of the obtained aqueous polyurethane resin (A).

実施例2(水性ポリウレタン樹脂(B)の合成)
親水基含有プレポリマー溶液(B)を用い、鎖伸長剤として、ヒドラジン5.82質量部と、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(商品名:KBM602 信越化学工業株式会社製、Si原子含有量13.6質量%)6.00質量部とを、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液を59.1質量部用いた以外は、参考例1と同様の条件および操作にて、水性ポリウレタン樹脂(B)の水分散液を得た。得られた水性ポリウレタン樹脂(B)の合成条件の詳細および性状を表2に示す。
Example 2 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (B))
Using the hydrophilic group-containing prepolymer solution (B), as a chain extender, 5.82 parts by mass of hydrazine and N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane (trade name: KBM602 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) The same conditions as in Reference Example 1 except that 59.1 parts by mass of the chain extender solution prepared in the form of a 20% by mass aqueous solution and 6.00 parts by mass of Si atom content (13.6% by mass) were used. By operation, an aqueous dispersion of the aqueous polyurethane resin (B) was obtained. Table 2 shows details and properties of the synthesis conditions of the obtained aqueous polyurethane resin (B).

参考例3(水性ポリウレタン樹脂(C)の合成)
親水基含有プレポリマー溶液(B)を用い、鎖伸長剤として、ヒドラジン7.27質量部を、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液36.4質量部用いた以外は、参考例1と同様の条件および操作にて、水性ポリウレタン樹脂(C)の水分散液を得た。得られた水性ポリウレタン樹脂(C)の合成条件の詳細および性状を表2に示す。
Reference Example 3 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (C))
Reference Example 1 was used except that the hydrophilic group-containing prepolymer solution (B) was used and, as the chain extender, 7.27 parts by mass of hydrazine and 36.4 parts by mass of a chain extender solution prepared in a 20% by mass aqueous solution were used. Under the same conditions and operation, an aqueous dispersion of the aqueous polyurethane resin (C) was obtained. Table 2 shows details and properties of the synthesis conditions of the obtained aqueous polyurethane resin (C).

実施例4(水性ポリウレタン樹脂(D)の合成)
親水基含有プレポリマー溶液(B)を用い、鎖伸長剤として、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(KBM602)30.0質量部を、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液149.9質量部用いた以外は、参考例1と同様の条件および操作にて、水性ポリウレタン樹脂(D)の水分散液を得た。得られた水性ポリウレタン樹脂(D)の合成条件の詳細および性状を表2に示す。
Example 4 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (D))
A chain prepared by using 30.0 parts by mass of N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane (KBM602) as a chain extender in a 20% by mass aqueous solution using the hydrophilic group-containing prepolymer solution (B). An aqueous dispersion of an aqueous polyurethane resin (D) was obtained under the same conditions and operation as in Reference Example 1 except that 149.9 parts by mass of the extender solution was used. Table 2 shows the details of synthesis conditions and properties of the obtained water-based polyurethane resin (D).

参考例5(水性ポリウレタン樹脂(E)の合成)
親水基含有プレポリマー溶液(C)を用い、鎖伸長剤として、ヒドラジン11.6質量部を、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液58.0質量部用いた以外は、参考例1と同様の条件および操作にて、水性ポリウレタン樹脂(E)の水分散液を得た。得られた水性ポリウレタン樹脂(E)の合成条件の詳細および性状を表2に示す。
Reference Example 5 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (E))
Reference Example 1 except that the hydrophilic group-containing prepolymer solution (C) was used, and 11.6 parts by mass of hydrazine as a chain extender was used in 58.0 parts by mass of a chain extender solution prepared in a 20% by mass aqueous solution. An aqueous dispersion of an aqueous polyurethane resin (E) was obtained under the same conditions and operations. Table 2 shows the details and properties of the synthesis conditions of the obtained water-based polyurethane resin (E).

実施例6(水性ポリウレタン樹脂(F)の合成)
親水基含有プレポリマー溶液(D)を用い、鎖伸長剤として、ヒドラジン4.91質量部と、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(KBM602)47.2質量部とを、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液を260.5質量部用いた以外は、参考例1と同様の条件および操作にて、水性ポリウレタン樹脂(F)の水分散液を得た。得られた水性ポリウレタン樹脂(F)の合成条件の詳細および性状を表2に示す。
Example 6 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (F))
Using the hydrophilic group-containing prepolymer solution (D), as a chain extender, 4.91 parts by mass of hydrazine and 47.2 parts by mass of N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane (KBM602) An aqueous dispersion of an aqueous polyurethane resin (F) was obtained under the same conditions and operation as in Reference Example 1 except that 260.5 parts by mass of the chain extender solution prepared in a 20% by mass aqueous solution was used. Table 2 shows details and properties of the synthesis conditions of the obtained aqueous polyurethane resin (F).

参考例7(水性ポリウレタン樹脂(G)の合成)
親水基含有プレポリマー溶液(D)を用い、鎖伸長剤として、ヒドラジン16.4質量
部を、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液81.8質量部用いた以外は、参考例1と
同様の条件および操作にて、水性ポリウレタン樹脂(G)の水分散液を得た。得られた水
性ポリウレタン樹脂(G)の合成条件の詳細および性状を表2に示す。
Reference Example 7 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (G))
Reference Example 1 except that the hydrophilic group-containing prepolymer solution (D) was used and 11.8 parts by mass of a chain extender solution prepared in a 20% by mass aqueous solution was used as the chain extender. Under the same conditions and operation, an aqueous dispersion of the aqueous polyurethane resin (G) was obtained. Table 2 shows the details of synthesis conditions and properties of the obtained aqueous polyurethane resin (G).

参考例8(水性ポリウレタン樹脂(H)の合成)
親水基含有プレポリマー溶液(I)を用い、鎖伸長剤として、ヒドラジン7.27質量
部を、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液36.4質量部用いた以外は、参考例1
同様の条件および操作にて、水性ポリウレタン樹脂(H)の水分散液を得た。得られた水
性ポリウレタン樹脂(H)の合成条件の詳細および性状を表2に示す。
Reference Example 8 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (H))
Reference Example 1 except that the hydrophilic group-containing prepolymer solution (I) was used and, as the chain extender, 7.27 parts by mass of hydrazine and 36.4 parts by mass of a chain extender solution prepared in a 20% by mass aqueous solution were used. Under the same conditions and operation, an aqueous dispersion of an aqueous polyurethane resin (H) was obtained. The details and properties of the synthesis conditions of the resulting aqueous polyurethane resin (H) are shown in Table 2.

実施例9(水性ポリウレタン樹脂(I)の合成)
攪拌機、温度計、還流管、および、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、合成例10で合成したプレポリマー溶液(J)を500g装入し、30℃まで加温した。次いで予め20℃に調整したイオン交換水850gを徐々に添加して水性化し、ヘキサメチレンジアミン(和光純薬工業株式会社製、以下、HDAと略する。)0.85質量部と、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(KBM602)5.06質量部とを、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液を29.6質量部加えて鎖伸長した。
Example 9 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (I))
500 g of the prepolymer solution (J) synthesized in Synthesis Example 10 was charged into a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux tube, and a nitrogen introduction tube, and heated to 30 ° C. Subsequently, 850 g of ion-exchanged water previously adjusted to 20 ° C. was gradually added to make it aqueous, and 0.85 parts by mass of hexamethylenediamine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., hereinafter abbreviated as HDA), N-β Chain extension was performed by adding 29.6 parts by mass of a chain extender solution prepared in 5.06 parts by mass of (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane (KBM602) to a 20% by mass aqueous solution.

そして、鎖伸長剤液の添加後、10〜25℃にて、2時間撹拌し、鎖伸長反応させた。さらに、ANおよびアセトンを減圧下、留去させることにより、固形分35質量%の水性ポリウレタン樹脂(I)の水分散液を得た。得られた水性ポリウレタン樹脂(I)の合成条件の詳細および性状を表3に示す。
実施例10(水性ポリウレタン樹脂(J)の合成)
プレポリマー溶液(K)を用い、鎖伸長剤として、HDA2.4質量部と、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(KBM602)5.09質量部とを、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液を37.4質量部用いた以外は、実施例9と同様の条件および操作にて、水性ポリウレタン樹脂(J)の水分散液を得た。得られた水性ポリウレタン樹脂(J)の合成条件の詳細および性状を表3に示す。
And after adding a chain extender liquid, it stirred at 10-25 degreeC for 2 hours, and was made to carry out chain extension reaction. Furthermore, AN and acetone were distilled off under reduced pressure to obtain an aqueous dispersion of an aqueous polyurethane resin (I) having a solid content of 35% by mass. The details and properties of the synthesis conditions of the resulting aqueous polyurethane resin (I) are shown in Table 3.
Example 10 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (J))
Using the prepolymer solution (K), as a chain extender, 2.4 parts by mass of HDA and 5.09 parts by mass of N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane (KBM602) are 20% by mass. An aqueous dispersion of an aqueous polyurethane resin (J) was obtained under the same conditions and operation as in Example 9, except that 37.4 parts by mass of the chain extender solution prepared in the aqueous solution was used. The details and properties of the synthesis conditions of the obtained water-based polyurethane resin (J) are shown in Table 3.

実施例11(水性ポリウレタン樹脂(K)の合成)
プレポリマー溶液(L)を用い、鎖伸長剤として、HDA12.3質量部と、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(KBM602)5.28質量部とを、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液を87.9質量部用いた以外は、実施例9と同様の条件および操作にて、水性ポリウレタン樹脂(K)の水分散液を得た。得られた水性ポリウレタン樹脂(K)の合成条件の詳細および性状を表3に示す。
Example 11 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (K))
Using the prepolymer solution (L), as a chain extender, 12.3 parts by mass of HDA and 5.28 parts by mass of N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane (KBM602) are 20% by mass. An aqueous dispersion of an aqueous polyurethane resin (K) was obtained under the same conditions and operation as in Example 9, except that 87.9 parts by mass of the chain extender solution prepared in the aqueous solution was used. Table 3 shows details and properties of the synthesis conditions of the obtained aqueous polyurethane resin (K).

比較例1(水性ポリウレタン樹脂(L)の合成)
親水基含有プレポリマー溶液(E)を用い、鎖伸長剤として、ヒドラジン5.75質量部と、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン)(KBM602)5.93質量部とを、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液を58.4質量部用いた以外は、参考例1と同様の条件および操作にて、水性ポリウレタン樹脂(L)の水分散液を得た。得られた水性ポリウレタン樹脂(L)の合成条件の詳細および性状を表2に示す。
Comparative Example 1 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (L))
Using the hydrophilic group-containing prepolymer solution (E), 5.75 parts by mass of hydrazine and 5.93 parts by mass of N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane) (KBM602) as a chain extender An aqueous dispersion of an aqueous polyurethane resin (L) was obtained under the same conditions and operation as in Reference Example 1 except that 58.4 parts by mass of the chain extender solution prepared in a 20% by mass aqueous solution was used. Table 2 shows the details of synthesis conditions and properties of the obtained water-based polyurethane resin (L).

比較例2(水性ポリウレタン樹脂(M)の合成)
親水基含有プレポリマー溶液(F)を用い、鎖伸長剤として、ヒドラジン7.38質量部を、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液36.9質量部用いた以外は、参考例1と同様の条件および操作にて、水性ポリウレタン樹脂(M)の水分散液を得た。得られた水性ポリウレタン樹脂(M)の合成条件の詳細および性状を表2に示す。
Comparative Example 2 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (M))
Reference Example 1 was used except that the hydrophilic group-containing prepolymer solution (F) was used and, as the chain extender, 7.38 parts by mass of hydrazine was used in 36.9 parts by mass of a chain extender solution prepared in a 20% by mass aqueous solution. An aqueous dispersion of an aqueous polyurethane resin (M) was obtained under the same conditions and operations. Table 2 shows details and properties of the synthesis conditions of the obtained aqueous polyurethane resin (M).

比較例3(水性ポリウレタン樹脂(N)の合成)
親水基含有プレポリマー溶液(G)を用い、鎖伸長剤として、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(KBM602)30.2質量部を、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液151.1質量部用いた以外は、参考例1と同様の条件および操作にて、水性ポリウレタン樹脂(N)の水分散液を得た。得られた水性ポリウレタン樹脂(N)の合成条件の詳細および性状を表2に示す。
Comparative Example 3 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (N))
A chain prepared by using 30.2 parts by mass of N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane (KBM602) as a chain extender in a 20% by mass aqueous solution using a hydrophilic group-containing prepolymer solution (G) An aqueous dispersion of an aqueous polyurethane resin (N) was obtained under the same conditions and operation as in Reference Example 1 except that 151.1 parts by mass of the extender solution was used. Table 2 shows details and properties of the synthesis conditions of the obtained water-based polyurethane resin (N).

比較例4(水性ポリウレタン樹脂(O)の合成)
親水基含有プレポリマー(H)を用い、鎖伸長剤として、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(KBM602)28.7質量部を、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液143.5質量部用いた以外は、参考例1と同様の条件にて、水性ポリウレタン樹脂(O)の水分散液を得た。得られた水性ポリウレタン樹脂(O)の合成条件の詳細および性状を表2に示す。
Comparative Example 4 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (O))
Chain extension which prepared 28.7 mass parts of N-beta (aminoethyl) -gamma-aminopropylmethyldimethoxysilane (KBM602) as a chain extender in 20 mass% aqueous solution using hydrophilic group content prepolymer (H). An aqueous dispersion of an aqueous polyurethane resin (O) was obtained under the same conditions as in Reference Example 1 except that 143.5 parts by mass of the agent solution was used. Table 2 shows the details of synthesis conditions and properties of the obtained aqueous polyurethane resin (O).

比較例5(水性ポリウレタン樹脂(P)の合成)
プレポリマー溶液(M)を用い、鎖伸長剤として、HDA2.35質量部と、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン(KBM602)5.10質量部とを、20質量%水溶液に調製した鎖伸長剤液を37.3質量部用いた以外は、実施例9と同様の条件および操作にて、水性ポリウレタン樹脂(P)の水分散液を得た。得られた水性ポリウレタン樹脂(P)の合成条件の詳細および性状を表3に示す。
Comparative Example 5 (Synthesis of aqueous polyurethane resin (P))
Using the prepolymer solution (M), 2.35 parts by mass of HDA and 5.10 parts by mass of N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane (KBM602) as a chain extender are 20% by mass. An aqueous dispersion of an aqueous polyurethane resin (P) was obtained under the same conditions and operation as in Example 9, except that 37.3 parts by mass of the chain extender solution prepared in the aqueous solution was used. Table 3 shows details and properties of the synthesis conditions of the obtained aqueous polyurethane resin (P).

物性評価
各実施例および各比較例で得られた水性ポリウレタン樹脂(以下、各水性ポリウレタン樹脂と略する。)のSi原子の濃度、機械的安定性、耐オレイン酸性、破断伸び、軟化温度、風合および触感を、以下の方法で測定した。その結果を表2に示す。
<試験サンプルの作製>
実施例2、4および6、参考例1、3、5、7および8、および、比較例1〜4
各水性ポリウレタン樹脂を、アセトンで脱脂したOHPフィルム上にアプリケーターを用いて塗布し、110℃で1時間乾燥することで、厚さ約60μmのフィルムを得た。その後、当該フィルムを、23℃、相対湿度55%の実験室で1週間養生した。これにより、試験サンプルを作製した。
Physical property evaluation Si atom concentration, mechanical stability, oleic acid resistance, elongation at break, softening temperature, wind of aqueous polyurethane resin (hereinafter abbreviated as each aqueous polyurethane resin) obtained in each example and each comparative example Conformity and tactile sensation were measured by the following methods. The results are shown in Table 2.
<Preparation of test sample>
Examples 2, 4 and 6, Reference Examples 1, 3, 5, 7 and 8 and Comparative Examples 1-4
Each aqueous polyurethane resin was applied onto an OHP film degreased with acetone using an applicator and dried at 110 ° C. for 1 hour to obtain a film having a thickness of about 60 μm. The film was then cured for 1 week in a laboratory at 23 ° C. and 55% relative humidity. This produced a test sample.

実施例9〜11、比較例5
各水性ポリウレタン樹脂を、プラスチックトレイに入れ、90℃以上の飽和水蒸気を約1分間当てることで凝固させた。一昼夜、23℃、相対湿度55%の実験室内にて静置した後、110℃で2時間乾燥することで、厚さ約250μmのフィルムを得た。その後、当該フィルムを、23℃、相対湿度55%の実験室で1週間養生した。これにより、試験サンプルを作製した。
<Si原子の濃度(単位:質量%)>
硝酸および硫酸を用いた湿式灰化法(例えば、「分析化学便覧」、編者 社団法人 日本分析化学会、発行所 丸善株式会社、平成3年11月30日発行、ページ1292参照)により、各水性ポリウレタンの試験サンプルの有機成分を完全に分解した後、加熱し、乾固物を得た。
Examples 9-11, Comparative Example 5
Each aqueous polyurethane resin was placed in a plastic tray and coagulated by applying saturated steam at 90 ° C. or higher for about 1 minute. The film was allowed to stand overnight at 23 ° C. and a relative humidity of 55%, and then dried at 110 ° C. for 2 hours to obtain a film having a thickness of about 250 μm. The film was then cured for 1 week in a laboratory at 23 ° C. and 55% relative humidity. This produced a test sample.
<Si atom concentration (unit: mass%)>
By using a wet ashing method using nitric acid and sulfuric acid (for example, “Analytical Chemistry Handbook”, Japanese Society for Analytical Chemistry, publisher, Maruzen Co., Ltd., published on November 30, 1991, page 1292) The organic component of the polyurethane test sample was completely decomposed and then heated to obtain a dried product.

次いで、この乾固物に粉体形状の炭酸ナトリウムを加えて、さらに加熱し、乾固物を炭酸ナトリウムの溶融塩に溶解させた。
そして、これを放置冷却し、固化させた後、弱酸性になるまで希塩酸をゆっくり加えることにより、分析用試料を作製した(例えば、「分析化学便覧」、編者 社団法人 日本分析化学会、発行所 丸善株式会社、平成3年11月30日発行、ページ265〜266参照)。
Next, powdered sodium carbonate was added to the dried product, and further heated to dissolve the dried product in a molten salt of sodium carbonate.
The sample was allowed to cool, solidified, and slowly added with dilute hydrochloric acid until it became weakly acidic, so that an analytical sample was prepared (for example, “Analytical Chemistry Handbook”, edited by the Japan Analytical Chemical Society, publisher) Maruzen Co., Ltd., issued on November 30, 1991, pages 265-266).

この分析用試料を用いて、ICP発光分析装置(ICP−AES、セイコーインスツル(株)製、モデル:VISTA−PRO)にて、各水性ポリウレタン樹脂中のSi原子の濃度を測定した。
なお、表2中の「n.d.」の記載は、Si原子が含有されていないため、測定値がないことを意味している。
<機械安定性:マロン試験(単位:μg/g)>
イオン交換水で希釈した固形分5質量%の各水性ポリウレタン樹脂の水分散液の試験液を、予め#300メッシュの金網に通した後、金網に残存した樹脂100gを、機械安定性試験の専用カップに計量した。
Using this analysis sample, the concentration of Si atoms in each aqueous polyurethane resin was measured with an ICP emission analyzer (ICP-AES, manufactured by Seiko Instruments Inc., model: VISTA-PRO).
In addition, the description of “nd” in Table 2 means that there is no measurement value because no Si atom is contained.
<Mechanical stability: Maron test (unit: μg / g)>
A test solution of an aqueous dispersion of each water-based polyurethane resin having a solid content of 5% by weight diluted with ion-exchanged water is passed through a # 300 mesh wire mesh beforehand, and then 100 g of the resin remaining on the wire mesh is used exclusively for mechanical stability test. Weighed into a cup.

次いで、マロン式機械安定性試験機(理学工業株式会社製)を用いて、荷重147N(15kgf)、回転数1000rpmの条件で、20分間、せん断を印加した(マロン試験)。
次いで、試験後の樹脂を#300メッシュの金網にてろ過し、その金網を110℃で1時間乾燥した。
Next, shear was applied for 20 minutes under the conditions of a load of 147 N (15 kgf) and a rotational speed of 1000 rpm using a Maron mechanical stability tester (manufactured by Rigaku Corporation) (Maron test).
Subsequently, the resin after the test was filtered through a # 300 mesh wire net, and the wire net was dried at 110 ° C. for 1 hour.

マロン試験前後の金網の質量を測定し、金網に残存した樹脂の質量を測定した。測定した質量をもとに、各水性ポリウレタン樹脂の固形分あたりの金網への残存樹脂量に換算した。
<耐オレイン酸性(単位:%)>
各水性ポリウレタン樹脂の試験サンプルを1×10cmのサイズに切り出し、この試験サンプルの質量を測定した。次いで、23℃にてオレイン酸に7日間浸漬した。浸漬後、試験サンプルの質量測定前に、試験サンプルの表面に付着したオレイン酸を素早く拭き取った。そして、浸漬後の試験サンプルの質量を測定した。オレイン酸への浸漬前後の試験サンプルの質量から、次式にて、耐オレイン酸性(%)を計算した。
耐オレイン酸性(%)=(浸漬後の試験サンプルの質量(g)−浸漬前の試験サンプルの質量(g))/浸漬前の試験サンプルの質量×100
<軟化温度(単位:℃)>
各水性ポリウレタン樹脂の試験サンプルを、幅5mm、長さ50mmのサイズにダンベルで打ち抜いた。次いで、この試験サンプルに対して、動的粘弾性測定装置(アイティ計測制御社製、モデル:DVA−200)を用いて、引張モード、標線間長25mm、昇温速度5℃/min、測定周波数10Hzの条件で、試験サンプルの動的粘弾性を測定した。ゴムもしくは皮革状平坦領域の貯蔵弾性率が変曲する領域にて、貯蔵弾性率のそれぞれの接線の交点を求め、この温度を軟化温度と定義した。
<破断伸び(EL)(単位:%)>
各水性ポリウレタン樹脂の試験サンプルを、幅1cm、長さ10cmのサイズにダンベルで打ち抜いた。次いで、この試験サンプルに対して、引張圧縮試験機(インテスコ社製、Model205N)を用いて、23℃、引張速度300mm/min、チャック間距離50mmの条件で引張試験した。これにより、各水性ポリウレタン樹脂の破断伸び(EL)を測定した。
<風合>
各水性ポリウレタン樹脂の試験サンプルのタック(べとつき感)および触感を、それぞれ以下の評価基準にて触診により評価した。これらの結果をもとに、さらに以下の評価基準にて風合を評価した。
(風合)
○:タック、触感ともに○である。
△:タックが○、触感が△である。
×:タック、触感のいずれかが×である。
(タックの評価基準)
○:タックが認められない。
△:タックが僅かに認められる。
×:タックが認められる。
(触感の評価基準)
○:柔軟な触感である。
△:折れ曲げた際、筋がわずかに残る。
×:折れ曲げた際、すじが明確に残る。
The mass of the wire mesh before and after the Maron test was measured, and the mass of the resin remaining on the wire mesh was measured. Based on the measured mass, it was converted into the amount of resin remaining on the wire mesh per solid content of each aqueous polyurethane resin.
<Oleic acid resistance (unit:%)>
A test sample of each aqueous polyurethane resin was cut into a size of 1 × 10 cm, and the mass of the test sample was measured. Subsequently, it was immersed in oleic acid at 23 ° C. for 7 days. After immersion, before the mass measurement of the test sample, the oleic acid adhering to the surface of the test sample was quickly wiped off. And the mass of the test sample after immersion was measured. From the mass of the test sample before and after immersion in oleic acid, the oleic acid resistance (%) was calculated by the following formula.
Oleic acid resistance (%) = (mass of test sample after immersion (g) −mass of test sample before immersion (g)) / mass of test sample before immersion × 100
<Softening temperature (unit: ° C)>
A test sample of each aqueous polyurethane resin was punched into a size of 5 mm in width and 50 mm in length with a dumbbell. Next, with respect to this test sample, using a dynamic viscoelasticity measuring apparatus (Model: DVA-200, manufactured by IT Measurement Control Co., Ltd.), tensile mode, length between marked lines 25 mm, heating rate 5 ° C./min, measurement The dynamic viscoelasticity of the test sample was measured under the condition of a frequency of 10 Hz. In the region where the storage elastic modulus of the rubber or leather-like flat region is inflected, the intersection of each tangent of the storage elastic modulus was obtained, and this temperature was defined as the softening temperature.
<Elongation at break (EL) (Unit:%)>
A test sample of each aqueous polyurethane resin was punched with a dumbbell into a size of 1 cm in width and 10 cm in length. Next, the test sample was subjected to a tensile test using a tensile / compression tester (Model 205N, manufactured by Intesco) under the conditions of 23 ° C., a tensile speed of 300 mm / min, and a distance between chucks of 50 mm. Thereby, the elongation at break (EL) of each aqueous polyurethane resin was measured.
<Feeling>
The tack (tackiness) and tactile sensation of each aqueous polyurethane resin test sample were evaluated by palpation according to the following evaluation criteria. Based on these results, the texture was further evaluated according to the following evaluation criteria.
(Feel)
○: Both tack and tactile sensation are ○.
(Triangle | delta): Tack is (circle) and tactile sense is (triangle | delta).
X: Either tack or tactile sensation is x.
(Tack evaluation criteria)
○: Tack is not recognized.
Δ: Slight tack is observed.
X: Tack is recognized.
(Evaluation criteria for tactile sensation)
○: A soft tactile sensation.
Δ: Slight streaks remain when bent.
X: Streaks remain clearly when bent.

なお、上記説明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記の特許請求の範囲に含まれるものである。   Although the above description has been provided as an exemplary embodiment of the present invention, this is merely an example and should not be construed as limiting. Modifications of the present invention apparent to those skilled in the art are intended to be included within the scope of the following claims.

本発明の水性ポリウレタン樹脂は、塗膜や、人工または合成皮革を提供するために好適に用いられる。 The aqueous polyurethane resin of the present invention is suitably used for providing a coating film or artificial or synthetic leather.

Claims (6)

イソシアネート基の総モル数に対して、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンのイソシアネート基を50モル%以上の割合で含有するポリイソシアネート、数平均分子量が400〜5000である高分子量ポリオール、および、アニオン性基、カチオン性基およびノニオン性基からなる群から選択される少なくとも1種の親水基を含有する活性水素化合物を、少なくとも反応させて得られるイソシアネート基末端プレポリマーと、
アルコキシシリル基を含有する活性水素化合物を含む鎖伸長剤と
の反応により得られることを特徴とする、水性ポリウレタン樹脂。
A polyisocyanate containing an isocyanate group of 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane in a proportion of 50 mol% or more with respect to the total number of moles of isocyanate groups , a high molecular weight polyol having a number average molecular weight of 400 to 5,000 , And an isocyanate group-terminated prepolymer obtained by reacting at least an active hydrogen compound containing at least one hydrophilic group selected from the group consisting of an anionic group, a cationic group and a nonionic group ;
An aqueous polyurethane resin obtained by a reaction with a chain extender containing an active hydrogen compound containing an alkoxysilyl group .
Si原子を0.05〜1.5質量%含有することを特徴とする、請求項1記載の水性ポリウレタン樹脂。   The water-based polyurethane resin according to claim 1, which contains 0.05 to 1.5 mass% of Si atoms. 前記鎖伸長剤が、下記一般式(1)で示される化合物であることを特徴とする、請求項記載の水性ポリウレタン樹脂。
一般式(1):

(式中、R1およびR2は、同一または相異なって炭素数1〜4のアルキル基を示す。R3およびR4は、同一または相異なって炭素数1〜4のアルキレン基を示す。mは、1〜3の整数を示す。)
The chain extender, characterized in that a compound represented by the following general formula (1), according to claim 1, wherein the aqueous polyurethane resin.
General formula (1):

(In the formula, R1 and R2 are the same or different and each represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R3 and R4 are the same or different and each represent an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. Represents an integer of ~ 3.)
1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンが、トランス−1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを50質量%以上含有することを特徴とする、請求項1記載の水性ポリウレタン樹脂。   The aqueous polyurethane resin according to claim 1, wherein 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane contains 50% by mass or more of trans-1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane. 請求項1に記載の水性ポリウレタン樹脂から得られることを特徴とする、塗膜。   A coating film obtained from the aqueous polyurethane resin according to claim 1. 請求項1に記載の水性ポリウレタン樹脂が用いられていることを特徴とする、人工または合成皮革。 An artificial or synthetic leather, wherein the aqueous polyurethane resin according to claim 1 is used.
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