JP5626620B2 - Method for producing aqueous polyurethane dispersion - Google Patents

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Description

本発明は、ジフェニルメタンジイソシアネート(以下「MDI」と略記。)と脂肪族系ジイソシアネートを有機ジイソシアネートとして併せ用いた水性ポリウレタン分散体、及び、該分散体の製造方法に関する。   The present invention relates to an aqueous polyurethane dispersion using diphenylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as “MDI”) and an aliphatic diisocyanate as an organic diisocyanate, and a method for producing the dispersion.

有機溶剤を含有する塗料、接着剤及びコーティング剤は、人体への悪影響、爆発火災等の安全衛生上の問題や、また、大気汚染、水質汚濁等の公害問題を有する。これらの問題点を改善するため、近年水系システムの開発が活発に行われている。   Paints, adhesives and coating agents containing organic solvents have adverse effects on human bodies, safety and health problems such as explosion and fire, and pollution problems such as air pollution and water pollution. In order to improve these problems, the development of water system has been actively conducted in recent years.

この水系システム用の樹脂としては、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ラテックス等様々な樹脂が用いられている。中でもポリウレタン樹脂は、耐久性、耐磨耗性等に優れているため、様々な使用用途で水系システムに応用する試みが広く行われている。例えば、特許文献1は水分散性ポリウレタン系塗料が開示され、特許文献2は水分散性ポリウレタン系接着剤が開示されている。これらは、水系ポリウレタン樹脂単独系であるが、各樹脂の特徴を組み合わせるため、アクリルエマルジョンとポリウレタンエマルジョン等、様々な樹脂の組み合わせた系も検討されている。   Various resins such as an acrylic resin, a polyurethane resin, a polyester resin, and a latex are used as the resin for the aqueous system. Among them, polyurethane resin is excellent in durability, abrasion resistance, and the like, and therefore, attempts to apply it to an aqueous system in various usages are widely made. For example, Patent Document 1 discloses a water-dispersible polyurethane-based paint, and Patent Document 2 discloses a water-dispersible polyurethane-based adhesive. These are water-based polyurethane resins alone, but in order to combine the characteristics of each resin, a combination of various resins such as an acrylic emulsion and a polyurethane emulsion has been studied.

しかし、特許文献1及び特許文献2記載の水系ポリウレタン樹脂は、基本的に接着性、密着性、耐アルカリ性等、全ての要求性能を満たすものではなく、このような樹脂の出現が望まれていた。   However, the water-based polyurethane resins described in Patent Document 1 and Patent Document 2 basically do not satisfy all required performances such as adhesiveness, adhesion, and alkali resistance, and the appearance of such resins has been desired. .

これらを改良するものとして、特許文献3は、価格競争力があり、耐熱性・耐化学性、機械的強度等に優れた特定の芳香族ジイソシアネートと脂肪族ジイソシアネートを用いた水分散ウレタン−ウレアが示されている。しかしながら、特許文献3における芳香族ジイソシアネートでは、高すぎる反応性のため、製造方法やポリウレタン樹脂中に占める導入量が限定される。   As an improvement, Patent Document 3 discloses a water-dispersed urethane-urea using a specific aromatic diisocyanate and an aliphatic diisocyanate that is price competitive and has excellent heat resistance, chemical resistance, mechanical strength, and the like. It is shown. However, the aromatic diisocyanate in Patent Document 3 has a reactivity that is too high, so that the amount of introduction in the production method and the polyurethane resin is limited.

また、得られる樹脂のより高い機械的強度を得ることを目的に、芳香族ジイソシアネートとしてMDIのみを導入する方法が検討されている(例えば、特許文献4並びに特許文献5を参照)。しかし、芳香族ジイソシアネートとしてMDIを用いる場合、前記のとおり反応性が高すぎることから、極めて優れた製造(攪拌)設備が高度なものである必要である。また、製造(攪拌)設備が高度なものであるとしても、前記の反応性の高さから、分散体の製造が極めて困難である。   In addition, for the purpose of obtaining higher mechanical strength of the resulting resin, a method of introducing only MDI as an aromatic diisocyanate has been studied (see, for example, Patent Document 4 and Patent Document 5). However, when MDI is used as the aromatic diisocyanate, the reactivity is too high as described above, and therefore an extremely excellent production (stirring) facility needs to be sophisticated. Moreover, even if the production (stirring) equipment is sophisticated, it is extremely difficult to produce a dispersion because of the high reactivity.

さらに、近年、得られる樹脂について、強靱さと柔軟性といった両方の性能を併せ有することが要求される分野(用途)が出始めている。   Furthermore, in recent years, fields (uses) in which the obtained resin is required to have both properties such as toughness and flexibility have begun to appear.

特開平4−198361号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-198361 特開平5−117358号公報JP-A-5-117358 特開2005−29793号公報JP 2005-29793 A 特開昭62−109813号公報JP 62-109813 A 特開平1−168756号公報JP-A-1-168756

本発明は、前記のような背景を鑑み、MDIを有機ジイソシアネートとして用いた場合において、製造(攪拌)設備が極めて高度なものでなくても、通常の合成設備を用いても安定して分散性に優れた水性ポリウレタン分散体を得ること目的とする。   In view of the background as described above, the present invention can stably disperse even when MDI is used as an organic diisocyanate, even if the production (stirring) equipment is not extremely sophisticated, and even when using ordinary synthesis equipment. It is an object of the present invention to obtain an aqueous polyurethane dispersion excellent in water resistance.

本発明はまた、前記のような強靱さと柔軟性といった両方の性能を併せ有する樹脂を供することが可能な、水性ポリウレタン分散体を得ること目的とする。   Another object of the present invention is to obtain an aqueous polyurethane dispersion capable of providing a resin having both the above-mentioned properties such as toughness and flexibility.

本発明はさらに、生産性(具体的には、反応制御が容易であり、得られるポリウレタン分散体も安定した品質で市場への供給が可能であること)に優れた、水性ポリウレタン分散体の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention further provides an aqueous polyurethane dispersion having excellent productivity (specifically, reaction control is easy, and the resulting polyurethane dispersion can be supplied to the market with stable quality). It aims to provide a method.

MDIは、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下「4,4′−MDI」と略記。)、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下「2,2′−MDI」と略記。)、並びに2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下「2,2′−MDI」と略記。)の3種類の異性体から構成される。本発明者らは、前記の一連の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、有機ジイソシアネートとして、2,4′−MDIを特定以上の比率で含有するMDIと脂肪族系ジイソシアネートとを特定の比率(質量比)で併せ用いることにより、前記の一連の課題を解決できることを見いだし、本発明を完成させるに至った。   MDI is 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as “4,4′-MDI”), 2,4′-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as “2,2′-MDI”), It consists of three isomers of 2'-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter abbreviated as "2,2'-MDI"). As a result of intensive studies to solve the above-described series of problems, the inventors of the present invention specified an MDI containing 2,4′-MDI at a specific ratio or higher and an aliphatic diisocyanate as the organic diisocyanate. It has been found that the above-described series of problems can be solved by using the ratio (mass ratio) together, and the present invention has been completed.

即ち、本発明は以下の(1)及び(2)に示されるものである。
That is, the present invention is shown in the following (1) and (2) .

(1)水性ポリウレタン分散体の製造方法が、有機ジイソシアネート(A)、ポリオール(B)、カルボキシル基含有グリコール(C)を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を、中和剤(D)にて中和してから水中に分散させた後、鎖延長剤(E)にて鎖延長反応を行うことで得られる水性ポリウレタン分散体であって、有機ジイソシアネート(A)が、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートを75質量%以上含有するジフェニルメタンジイソシアネート(A1)と、脂肪族ジイソシアネート(脂環族ジイソシアネートを除く)(A2)からなり、かつ、(A1)と(A2)の質量比が(A1)/(A2)=60/40〜90/10であり、ポリオール(B)が、数平均分子量800〜6,000のポリオールであり、カルボキシル基含有グリコール(C)が、ジメチロールプロピオン酸、又はジメチロールブタン酸であることを特徴とする。
(2)また、水性ポリウレタン分散体の製造方法が、有機ジイソシアネート(A)、ポリオール(B)、カルボキシル基含有グリコール(C)を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を、中和剤(D)にて中和してから水中に分散させた後、鎖延長剤(E)にて鎖延長反応を行うことで得られる水性ポリウレタン分散体であって、有機ジイソシアネート(A)が、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートを75質量%以上含有するジフェニルメタンジイソシアネート(A1)と、ヘキサメチレンジイソシアネート(A2)からなり、かつ、(A1)と(A2)の質量比が(A1)/(A2)=60/40〜90/10であり、ポリオール(B)が、数平均分子量800〜6,000のポリオールであり、カルボキシル基含有グリコール(C)が、ジメチロールプロピオン酸、又はジメチロールブタン酸であることを特徴とする。
(1) An isocyanate group-terminated prepolymer obtained by reacting an organic diisocyanate (A), a polyol (B), and a carboxyl group-containing glycol (C) is used as a neutralizing agent (D). The aqueous polyurethane dispersion obtained by neutralizing and dispersing in water and then performing a chain extension reaction with a chain extender (E), wherein the organic diisocyanate (A) is 2,4′- It consists of diphenylmethane diisocyanate (A1) containing 75% by mass or more of diphenylmethane diisocyanate and aliphatic diisocyanate (excluding alicyclic diisocyanate) (A2), and the mass ratio of (A1) and (A2) is (A1) / (A2) = 60/40 to 90/10, and the polyol (B) is a polyol having a number average molecular weight of 800 to 6,000. And the carboxyl group-containing glycol (C) is dimethylolpropionic acid or dimethylolbutanoic acid.
(2) Moreover, the manufacturing method of an aqueous | water-based polyurethane dispersion makes neutralizing agent (D) the isocyanate group terminal prepolymer obtained by making organic diisocyanate (A), polyol (B), and carboxyl group-containing glycol (C) react. ), And then dispersed in water and then subjected to a chain extension reaction with a chain extender (E), wherein the organic diisocyanate (A) is 2,4. It consists of diphenylmethane diisocyanate (A1) containing at least 75% by weight of '-diphenylmethane diisocyanate and hexamethylene diisocyanate (A2), and the mass ratio of (A1) to (A2) is (A1) / (A2) = 60 / 40 to 90/10, polyol (B) is a polyol having a number average molecular weight of 800 to 6,000, and carboxyl Containing glycol (C), characterized in that dimethylolpropionic acid or dimethylol butanoic acid.

本発明により、MDIを有機ジイソシアネートとして用いた場合において、製造(攪拌)設備が極めて高度なものでなくても分散性に優れた水性ポリウレタン分散体を得ることが可能となった。   According to the present invention, when MDI is used as an organic diisocyanate, an aqueous polyurethane dispersion excellent in dispersibility can be obtained even if the production (stirring) equipment is not extremely sophisticated.

また、本発明により、前記のような強靱さと柔軟性といった両方の性能を併せ有する樹脂を得ることが可能な水性ポリウレタン分散体を供することも可能となった。   Further, according to the present invention, it is also possible to provide an aqueous polyurethane dispersion capable of obtaining a resin having both performances such as toughness and flexibility.

さらに、本発明により、MDIを有機ジイソシアネートとして用いた場合でも、生産性(具体的には、反応制御が容易であり、得られるポリウレタン分散体も安定した品質で市場への供給が可能であること)に優れた水性ポリウレタン分散体の製造方法を提供することすることも可能となった。   Furthermore, according to the present invention, even when MDI is used as an organic diisocyanate, productivity (specifically, reaction control is easy, and the resulting polyurethane dispersion can be supplied to the market with stable quality. It is also possible to provide a method for producing an aqueous polyurethane dispersion excellent in

本発明をさらに詳細に説明する。   The present invention will be described in further detail.

本発明の水性ポリウレタン分散体の製造方法は、有機ジイソシアネート(A)、ポリオール(B)、カルボキシル基含有グリコール(C)を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を、中和剤(D)にて中和してから水中に分散させた後、鎖延長剤(E)にて鎖延長反応を行うことで得られる水性ポリウレタン分散体であって、有機ジイソシアネート(A)が、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートを75質量%以上含有するジフェニルメタンジイソシアネート(A1)と、脂肪族ジイソシアネート(脂環族ジイソシアネートを除く)(A2)からなり、かつ、(A1)と(A2)の質量比が(A1)/(A2)=60/40〜90/10であり、ポリオール(B)が、数平均分子量800〜6,000のポリオールであり、カルボキシル基含有グリコール(C)が、ジメチロールプロピオン酸、又はジメチロールブタン酸であることを特徴としている。
In the method for producing an aqueous polyurethane dispersion of the present invention, an isocyanate group-terminated prepolymer obtained by reacting an organic diisocyanate (A), a polyol (B), and a carboxyl group-containing glycol (C) is used as a neutralizing agent (D). The aqueous polyurethane dispersion obtained by neutralizing and dispersing in water and then performing a chain extension reaction with a chain extender (E), wherein the organic diisocyanate (A) is 2,4′- It consists of diphenylmethane diisocyanate (A1) containing 75% by mass or more of diphenylmethane diisocyanate and aliphatic diisocyanate (excluding alicyclic diisocyanate) (A2), and the mass ratio of (A1) and (A2) is (A1) / (A2) = 60/40 to 90/10, and polyol (B) is a polyol having a number average molecular weight of 800 to 6,000 And the carboxyl group-containing glycol (C) is dimethylolpropionic acid or dimethylolbutanoic acid.

<有機ジイソシアネート(A)>
本発明の水性ポリウレタン分散体に用いられる有機ジイソシアネート(A)としては、前記のとおり、2,4′−MDIを75質量%以上含有するMDI(A1)と、脂肪族ジイソシアネート(脂環族ジイソシアネートを除く)(A2)とを、質量比で(A1)/(A2)=60/40〜90/10(好ましくは質量比で(A1)/(A2)=65/35〜85/15、中でも、得られる樹脂において極めて優れた強靭さと柔軟性の両方の性能として併せ有する樹脂が得られるとの観点から、とりわけ好ましくは、質量比で(A1)/(A2)=70/30〜80/20)の比率で併せ用いる。この比率を外れる場合、具体的には(A1)/(A2)=0/100〜59/41の場合、水性ポリウレタン分散体の製造時において水分散時に粘度が上昇して固化するといった不具合が生じる。また(A1)/(A2)=91/9〜100/0の場合も、優れた強靭さと柔軟性のいずれかまたは両方の性能を有さない樹脂が得られる(換言すれば、本発明の所望する性能を有する樹脂を得ることができない)といった不具合が生じる。
<Organic diisocyanate (A)>
As mentioned above, as the organic diisocyanate (A) used in the aqueous polyurethane dispersion of the present invention, MDI (A1) containing 75% by mass or more of 2,4′-MDI, and aliphatic diisocyanate (alicyclic diisocyanate). ( Excluding) (A2) is (A1) / (A2) = 60/40 to 90/10 in mass ratio (preferably (A1) / (A2) = 65/35 to 85/15 in mass ratio, From the viewpoint of obtaining a resin having both excellent toughness and flexibility in the obtained resin, it is particularly preferable that (A1) / (A2) = 70/30 to 80/20) by mass ratio. The ratio is used together. When this ratio is deviated, specifically, in the case of (A1) / (A2) = 0/100 to 59/41, there is a problem that the viscosity is increased and solidified during water dispersion in the production of the aqueous polyurethane dispersion. . Also, in the case of (A1) / (A2) = 91/9 to 100/0, a resin having either or both of excellent toughness and flexibility can be obtained (in other words, desired of the present invention Inability to obtain a resin having the performance to achieve this) occurs.

<2,4′−MDIを75質量%以上含有するMDI(A1)>
MDIは、前記のとおり、4,4′−MDI、2,4′−MDI、並びに2,2′−MDIの3種類の異性体から構成される。本発明におけるこれらのMDIの異性体構成比は、得られる水性ポリウレタン分散体における優れた分散性を確保でき、また、生産性(具
体的には、反応制御が容易であり、得られるポリウレタン分散体も安定した品質で市場への供給が可能であること)にも優れるとの観点から、MDIを100質量%とした場合、2,4′−MDIの含有量が75質量%以上(好ましくは80質量%以上、とりわけ好ましくは、より安定した水性ポリウレタン分散体の分散性、並びに生産性を確実に併せ得られるとの観点から95.0質量%以上)である必要がある。なお、MDIの異性体構成比は、GPCやガスクロマトグラフィー(以下「GC」と略記。)によって得られる各ピークの面積百分率を基に検量線から求めることができる。
<MDI (A1) containing 75% by mass or more of 2,4′-MDI>
As described above, MDI is composed of three isomers: 4,4'-MDI, 2,4'-MDI, and 2,2'-MDI. The isomer composition ratios of these MDIs in the present invention can ensure excellent dispersibility in the obtained aqueous polyurethane dispersion, and also can improve productivity (specifically, reaction control is easy and the resulting polyurethane dispersion can be obtained). From the viewpoint of being excellent in stable quality and being able to be supplied to the market), when the MDI is 100% by mass, the content of 2,4′-MDI is 75% by mass or more (preferably 80%). It is necessary to be 95.0% by mass or more, particularly preferably from the viewpoint that the more stable dispersibility of the aqueous polyurethane dispersion and productivity can be reliably obtained. The isomer composition ratio of MDI can be obtained from a calibration curve based on the area percentage of each peak obtained by GPC or gas chromatography (hereinafter abbreviated as “GC”).

<脂肪族ジイソシアネート(脂環族ジイソシアネートを除く)(A2)>
本発明に用いられる脂肪族ジイソシアネート(脂環族ジイソシアネートを除く)(A2)としては、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、3−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、2−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。また、これらのポリメリック体、活性水素基含有化合物と反応させて得られるウレタン化物、ウレア化物、アロファネート化物、ビウレット化物、カルボジイミド化物、ウレトンイミン化物、ウレトジオン化物、イソシアヌレート化物等も挙げられる。
<Aliphatic diisocyanate (excluding alicyclic diisocyanate) (A2)>
Aliphatic diisocyanates (excluding alicyclic diisocyanates) used in the present invention (A2) include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 3-methyl-1,5-pentane diisocyanate, 2-methyl-1,5-pentane. Examples thereof include diisocyanate and lysine diisocyanate. Further, urethanized products, urea compounds, allophanates, biuret compounds, carbodiimide compounds, ureton iminates, uretdione compounds, isocyanurate compounds, etc. obtained by reacting with these polymeric substances and active hydrogen group-containing compounds are also included.

本発明においては、本発明において所望される水性ポリウレタン分散体を得やすいとの観点から、脂肪族ジイソシアネート(A2)としてヘキサメチレンジイソシアネート(以下「HDI」と略記。)を選択して用いるのが好ましい。
In the present invention, from the viewpoint of easily obtained the desired aqueous polyurethane dispersions in the present invention, to use by selecting hexamethylene diisocyanate as aliphatic di- isocyanate (A2) (hereinafter abbreviated as "HDI".) preferable.

<ポリオール(B)>
本発明において使用されるポリオールとしては、数平均分子量が800〜6,000のポリエステルポリオール又はポリエーテルポリオール或いはポリカーボネートポリオールなどが使用される。
<Port polyol (B)>
The Lupo triol used in the present invention, the number average molecular weight and polyester polyols or polyether polyols or polycarbonate polyols 800~6,000 is used.

より具体的には、ポリエステルポリオールとしては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、マロン酸、アジピン酸、1,4−シクロヘキシルジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、その他の二塩基酸などと、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、或いはグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどのポリオール類とからの重縮合反応により得られるポリエステルポリオールが使用される。さらに、ε−カプロラクトンなどの環状エステル、ジオールの一部をヘキサメチレンジアミンやイソホロンジアミンなどのアミン類に変更したポリエステルアミドポリオールなども使用し得る。   More specifically, polyester polyols include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, succinic acid, malonic acid, adipic acid, 1,4-cyclohexyl dicarboxylic acid, maleic acid, fumaric acid, and other two types. Basic acid and the like, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 3,3-dimethylolheptane, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, cyclohexane-1,4-diol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, etc. From the polyols Polyester polyols obtained by the polycondensation reaction are employed. Further, cyclic esters such as ε-caprolactone, polyester amide polyols in which a part of the diol is changed to amines such as hexamethylene diamine and isophorone diamine can be used.

ポリエーテルポリオールとしては、前記のジオール類、ポリオール類と、或いはこれらとエチレンジアミン、プロピレンジアミン、トルエンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジフェニルメタンジアミンなどのアミン類と共に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイド、メチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテルなどのアルキル或いはアリールグリシジルエーテル、テトラヒドロフランなどの環状エーテルなどを付加重合することにより得られるポリエーテルポリオールが使用される。   Polyether polyols include the above diols, polyols, or these and amines such as ethylenediamine, propylenediamine, toluenediamine, metaphenylenediamine, diphenylmethanediamine, alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide, and methylglycidyl. A polyether polyol obtained by addition polymerization of an ether, an alkyl such as phenyl glycidyl ether or an aryl glycidyl ether, a cyclic ether such as tetrahydrofuran is used.

ポリカーボネートポリオールとしては、前記のジオール類、ポリオール類と、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネートなどとの反応により得られるポリカーボネートポリオールが使用される。   As the polycarbonate polyol, a polycarbonate polyol obtained by a reaction of the diols or polyols with ethylene carbonate, diethyl carbonate, diphenyl carbonate or the like is used.

<カルボキシル基含有グリコール(C)>
本発明において用いられるカルボキシル基含有グリコール(C)としては、末端水酸基を二個有するジメチロールプロピオン酸、又はジメチロールブタン酸使用される。
このカルボキシル基含有グリコールを使用することによって、遊離のカルボキシル基によりプレポリマーの水分散性を高める作用をなすことができる。
<Carboxyl group-containing glycol (C)>
As the carboxyl group-containing glycol (C) used in the present invention, dimethylolpropionic acid or dimethylolbutanoic acid having two terminal hydroxyl groups is used.
By using this carboxyl group-containing glycol, it is possible to increase the water dispersibility of the prepolymer by a free carboxyl group.

<中和剤(D)>
本発明において用いられる中和剤(D)は、ウレタンプレポリマー主鎖に組み込まれたカルボキシル基含有低分子グリコールのカルボキシル基を中和して、ポリウレタン樹脂の水分散性をより高める効果を付与する。この中和剤(D)としては、例えば、第三級アミン(トリエチルアミン等)が挙げられる。
<Neutralizing agent (D)>
The neutralizing agent (D) used in the present invention neutralizes the carboxyl group of the carboxyl group-containing low molecular glycol incorporated in the urethane prepolymer main chain, and gives the effect of further improving the water dispersibility of the polyurethane resin. . Examples of the neutralizing agent (D) include tertiary amines (such as triethylamine).

<鎖延長剤(E)>
本発明において用いられる鎖延長剤()は、活性水素を以上有する化合物が使用される。活性水素を以上有する化合物としては、例えば、エチレンジアミン(EDA)、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエタノールアミン、ジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等が挙げられる。
<Chain extender (E)>
As the chain extender ( E ) used in the present invention, a compound having two or more active hydrogens is used. Examples of the compound having two or more active hydrogens include ethylenediamine (EDA), ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, diethanolamine, diethylenetriamine (DETA), and triethylene. Examples include tetramine, tetraethylenepentamine, and pentaethylenehexamine.

<任意成分>
本発明における水性ポリウレタン分散体は、前記の特定の有機ジイソシアネート(A)、高分子ポリオール(B)、カルボキシル基含有低分子グリコール(C)、中和剤(D)、並びに鎖延長剤(E)を必須とするが、必要に応じて、水への分散を促す効果を有する粘度低下剤(水への溶解度が0.1〜40質量%で引火点が50℃以上)を添加することができる。該粘度低下剤の具体例としては、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(商品名:ジメチルプロピレンジグリコール(略称:DMM、水への溶解度:37.0質量%、引火点:65℃)、ジエチレングリコールジブチルエーテル(商品名:ジブチルジグリコール、略称:DBDG、水への溶解度:0.3質量%、引火点:122℃)、N−メチルピロリドン(略称:NMP、水への溶解度:(任意)質量%、引火点:91℃)等が挙げられる。
<Optional component>
The aqueous polyurethane dispersion in the present invention comprises the specific organic diisocyanate (A), the polymer polyol (B), the carboxyl group-containing low molecular glycol (C), the neutralizer (D), and the chain extender (E). If necessary, a viscosity reducing agent having an effect of promoting dispersion in water (solubility in water of 0.1 to 40% by mass and flash point of 50 ° C. or more) can be added. . Specific examples of the viscosity reducing agent include dipropylene glycol dimethyl ether (trade name: dimethylpropylene diglycol (abbreviation: DMM, solubility in water: 37.0 mass%, flash point: 65 ° C.), diethylene glycol dibutyl ether (commercial product). Name: Dibutyldiglycol, Abbreviation: DBDG, Solubility in water: 0.3 mass%, Flash point: 122 ° C., N-methylpyrrolidone (abbreviation: NMP, Solubility in water: (optional) mass%, flash point) : 91 ° C).

また、本発明における水性ポリウレタン分散体には、ポリウレタン樹脂を形成するうえで反応を促進させる目的から、必要に応じて、ジブチルチンジラウレートやナフテン酸亜鉛のような金属系触媒、或いは、トリエチレンジアミン、N−メチルモルホリン等のようなアミン系触媒等、ウレタン反応の硬化触媒(重合触媒)としての樹脂化触媒(ウレタン化触媒)を併せ用いることができる。   Further, in the aqueous polyurethane dispersion in the present invention, a metal catalyst such as dibutyltin dilaurate or zinc naphthenate, or triethylenediamine, if necessary, for the purpose of accelerating the reaction in forming a polyurethane resin. A resin catalyst (urethanization catalyst) as a curing catalyst (polymerization catalyst) for urethane reaction, such as an amine catalyst such as N-methylmorpholine, can be used in combination.

さらに、本発明の水性ポリウレタン分散体に所望される物性を高め、また、各種物性を付加する目的から、各種の添加剤として、難燃剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、充填剤、内部離型剤、補強材、艶消し剤、導電性付与剤、帯電制御剤、帯電防止剤、滑剤、その他の加工助剤を用いることができる。   Furthermore, for the purpose of enhancing the desired physical properties of the aqueous polyurethane dispersion of the present invention and adding various physical properties, various additives include flame retardants, plasticizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, fillers, Internal release agents, reinforcing materials, matting agents, conductivity imparting agents, charge control agents, antistatic agents, lubricants, and other processing aids can be used.

<水性ポリウレタン分散体の製造方法>
次に、本発明の水性ポリウレタン分散体の製造方法について述べる。前記一連の特定の有機ジイソシアネート(A)、高分子ポリオール(B)、カルボキシル基含有低分子グリコール(C)を反応させる。この際、前記の任意成分として挙げた水への分散を促す効果を有する粘度低下剤、並びに、ウレタン化触媒を反応系内に介在させてもよい。次いで、第三級アミン(D)にてカルボキシル基を中和して、カルボン酸アミン塩を含有して水分散性の高められたイソシアネート基末端プレポリマーを得る。このイソシアネート基末端プレポリマーを水に分散させて乳化させた後に、鎖延長剤(E)にて鎖延長反応を行うこととにより、本発明の水性ポリウレタン分散体が得られる。
<Method for producing aqueous polyurethane dispersion>
Next, a method for producing the aqueous polyurethane dispersion of the present invention will be described. The series of specific organic diisocyanate (A), polymer polyol (B), and carboxyl group-containing low molecular glycol (C) are reacted. Under the present circumstances, you may interpose the viscosity reducing agent which has the effect which promotes the dispersion | distribution to the water mentioned as said arbitrary component, and a urethanization catalyst in a reaction system. Next, the carboxyl group is neutralized with the tertiary amine (D) to obtain an isocyanate group-terminated prepolymer having a carboxylic acid amine salt and having improved water dispersibility. After this isocyanate group-terminated prepolymer is dispersed in water and emulsified, the aqueous polyurethane dispersion of the present invention is obtained by performing a chain extension reaction with the chain extender (E).

この場合、イソシアネート基末端プレポリマーを水に分散させて乳化する工程は、イソシアネート基末端プレポリマーを予め仕込んだ系内に水を追加投入して分散させて乳化するより、水を予め仕込んだ系内にイソシアネート基末端プレポリマーを追加投入して分散させて乳化するのが好ましい。   In this case, the step of emulsifying by dispersing the isocyanate group-terminated prepolymer in water is a system in which water is pre-charged rather than adding and dispersing water in the system in which the isocyanate group-terminated prepolymer is preliminarily charged. It is preferable to add and disperse an isocyanate group-terminated prepolymer therein to emulsify.

以下、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。なお、実施例及び比較例中において「部」並びに「%」は、断り書きがない限り各々「質量部」並びに「質量%」を示す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in more detail, this invention is limited to these and is not interpreted. In the examples and comparative examples, “parts” and “%” indicate “parts by mass” and “mass%”, respectively, unless otherwise specified.

<実施例1>
撹拌機、温度計、窒素シール管、及び冷却器を装着した容量2,000mlの反応器に、ポリオールAを228.9g、ジメチロールプロピオン酸(DMPA)を24.2g、並びに低粘度化するための任意成分としてジメチルプロピレンジグリコール(DMM)を70.0g各々仕込み、90℃にて攪拌を行い、均一に混合した。次いで、60℃まで冷却した後2,4′−MDIを140.0g、HDIを15.2g各々仕込み80℃で2時間、攪拌を行いながら反応させた。次いで、低粘度化するための任意成分としてN−メチルピロリドン(NMP)を70.0g仕込み、さらに1時間攪拌を行った。攪拌後、中和前のイソシアネート基含有量が3.7質量%であることを確認した後、トリエチルアミン(TEA)を18.3g仕込んでカルボキシル基を中和して、末端にイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーを得た。
次に、撹拌機(特殊機化工業(株)製ホモミクサー)を用いて、撹拌しながら水を755.4g仕込んで転相させた。転相したらすぐに、あらかじめ水が66.3g、エチレンジアミン(EDA)が11.7gからなるアミン水(15%水溶液)を仕込み、乳化・水とアミンによる鎖延長反応を行った。
FT−IRによりイソシアネート基の存在が確認されなくなったところで反応を終了して、水性ポリウレタン分散体(樹脂エマルジョン)である「PH−A1」を得た。分散体「PH−A1」の固形分は30%、pHは9.5、25℃の粘度は140mPa・s、平均粒径(測定装置:大塚電子(株)製:電気泳動光散乱系「ELS−800」を用いて測定)は180nmであった。
一連の結果等について、表1に示す。なお、前記の表1における「中和前のイソシアネート基含有量(※1)」は、中和剤(D)、鎖延長剤(E)、並びに水を導入する前のイソシアネート基含有量を示している(以下同じ)。
<Example 1>
To reduce the viscosity of 228.9 g of polyol A, 24.2 g of dimethylolpropionic acid (DMPA), and 2,000 ml of reactor equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen seal tube, and condenser As an optional component, 70.0 g of dimethylpropylene diglycol (DMM) was charged and stirred at 90 ° C. and mixed uniformly. Subsequently, after cooling to 60 ° C., 140.0 g of 2,4′-MDI and 15.2 g of HDI were charged and reacted at 80 ° C. for 2 hours with stirring. Next, 70.0 g of N-methylpyrrolidone (NMP) was charged as an optional component for lowering the viscosity, and further stirred for 1 hour. After stirring, after confirming that the isocyanate group content before neutralization is 3.7% by mass, 18.3 g of triethylamine (TEA) was added to neutralize the carboxyl group, and the polyurethane having an isocyanate group at the terminal A prepolymer was obtained.
Next, using a stirrer (Homomixer manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), 755.4 g of water was charged and phase-inverted while stirring. Immediately after the phase inversion, amine water (15% aqueous solution) consisting of 66.3 g of water and 11.7 g of ethylenediamine (EDA) was charged in advance to carry out emulsification and chain extension reaction between water and amine.
The reaction was terminated when the presence of isocyanate groups was no longer confirmed by FT-IR, to obtain “PH-A1” which was an aqueous polyurethane dispersion (resin emulsion). Dispersion “PH-A1” has a solid content of 30%, a pH of 9.5, a viscosity at 25 ° C. of 140 mPa · s, an average particle size (measurement apparatus: manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd .: electrophoretic light scattering system “ELS”) -800 "measured) was 180 nm.
Table 1 shows a series of results. In Table 1, “isocyanate group content before neutralization (* 1)” indicates the content of isocyanate group before introducing neutralizer (D), chain extender (E), and water. (The same applies below).

<実施例2〜5、比較例1〜
表1に示す組成(配合比)に従って、前記の実施例1と同じ方法に基づいて、水性ポリウレタン分散体(樹脂エマルジョン)である「PH−A2」〜「PH−A5」並びに「PH−B1」〜「PH−B」を得た。
なお、これらのうち「PH−B3」(比較例3)については、水分散時において高粘度化して最終的に固化したため、水性ポリウレタン分散体(樹脂エマルジョン)としての状態の諸確認を中止した(表1における分散状態の欄に「×(※2)」と記載)。
また、「PH−B4」(比較例4)については、水を仕込み始めた時点で、イソシアネート基と水との過度な反応性の高さに起因すると思われる発泡が起きたため、水性ポリウレタン分散体の製造を中止した(表1における分散状態の欄に各々「×(※3)」と記載)。
一連の結果等について、表1に示す。
<Examples 2-5, Comparative Examples 1-4 >
According to the composition (blending ratio) shown in Table 1, “PH-A2” to “PH-A5” and “PH-B1”, which are aqueous polyurethane dispersions (resin emulsions), based on the same method as in Example 1 above. It was obtained - the "PH-B 4".
Of these, “PH-B3” (Comparative Example 3) was increased in viscosity at the time of water dispersion and finally solidified, and thus various confirmations of the state as an aqueous polyurethane dispersion (resin emulsion) were stopped ( In the dispersion state column in Table 1, "X (* 2)" is indicated).
Also, For the "PH-B4" (Comparative Example 4), at the time of starting to charge the water, because the foam has occurred that might be caused by excessive high reactivity of the isocyanate groups with water, an aqueous polyurethane dispersion Was discontinued (indicated as “× (* 3)” in the column of dispersion state in Table 1).
Table 1 shows a series of results.

Figure 0005626620
Figure 0005626620

前記の表1における組成(各成分)の詳細は、以下のとおりである。   The details of the composition (each component) in Table 1 are as follows.

<2,4′−MDI(本発明の有機ジイソシアネート(A1)に相当)>
(i) GPCによるMDIのピーク面積比=100%
(ii) MDI中の4,4′−MDIの割合=1%(GCによる測定)
(iii)MDI中の2,4′−MDIの割合=98%(GCによる測定)
(iv) MDI中の2,2′−MDIの割合=1%(GCによる測定)
(v) イソシアネート基含有量=33.6%
<4,4′−MDI>
(i) GPCによるMDIのピーク面積比=100%
(ii) MDI中の4,4′−MDIの割合=98%(GCによる測定)
(iii)MDI中の2,4′−MDIの割合=1%(GCによる測定)
(iv) MDI中の2,2′−MDIの割合=1%(GCによる測定)
(v) イソシアネート基含有量=33.6%
<HDI(本発明の有機ジイソシアネート(A2)に相当)>
ヘキサメチレンジイソシアネート
<ポリオールA(本発明のポリオール(B)に相当)>
ポリテトラメチレンエーテルグリコール
公称数平均分子量=1,000
公称官能基数=2
公称水酸基価=112(mgKOH/g)
商品名「PTG−1000SN」(保土谷化学工業(株)製)
<DMPA(本発明のカルボキシル基含有グリコール(C)に相当)>
ジメチロールプロピオン酸
商品名「DMPA」(GEOスペシャリティケミカルズ社製)
<DMM(任意成分)>
ジメチルプロピレンジグリコール(略称:DMM)
水への溶解度:37.0質量%
引火点:65℃
商品名「ジメチルプロピレンジグリコール」(日本乳化剤(株)製)
<NMP(任意成分)>
N−メチル−2−ピロリドン
水への溶解度:(任意)質量%
引火点:91℃
商品名「N−メチル−2−ピロリドン」(三菱化学(株)製)
<TEA(本発明の中和剤(D)に相当)>
トリエチルアミン
商品名「トリエチルアミン」(キシダ化学(株)製)
<EDA(本発明の鎖延長剤(E)に相当)>
エチレンジアミン
商品名「エチレンジアミン」(東ソー(株)製)
<水>
精製水
<2,4′-MDI (corresponding to the organic diisocyanate (A1) of the present invention)>
(I) MDI peak area ratio by GPC = 100%
(Ii) Ratio of 4,4′-MDI in MDI = 1% (measured by GC)
(Iii) Ratio of 2,4′-MDI in MDI = 98% (measured by GC)
(Iv) Ratio of 2,2′-MDI in MDI = 1% (measured by GC)
(V) Isocyanate group content = 33.6%
<4,4'-MDI>
(I) MDI peak area ratio by GPC = 100%
(Ii) 4,4′-MDI ratio in MDI = 98% (measured by GC)
(Iii) Ratio of 2,4′-MDI in MDI = 1% (measured by GC)
(Iv) Ratio of 2,2′-MDI in MDI = 1% (measured by GC)
(V) Isocyanate group content = 33.6%
<HDI (corresponding to the organic diisocyanate (A2) of the present invention)>
Hexamethylene diisocyanate <Polyol A (corresponding to port polyol of the present invention (B))>
Polytetramethylene ether glycol Nominal number average molecular weight = 1,000
Nominal functional group = 2
Nominal hydroxyl value = 112 (mgKOH / g)
Product name “PTG-1000SN” (Hodogaya Chemical Co., Ltd.)
<DMPA (corresponding to the carboxyl group-containing Yugu recall (C) of the present invention)>
Dimethylolpropionic acid Trade name “DMPA” (manufactured by GEO Specialty Chemicals)
<DMM (optional component)>
Dimethylpropylene diglycol (abbreviation: DMM)
Solubility in water: 37.0% by mass
Flash point: 65 ° C
Product name "dimethylpropylene diglycol" (manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.)
<NMP (optional component)>
N-methyl-2-pyrrolidone Solubility in water: (optional) mass%
Flash point: 91 ° C
Product name "N-methyl-2-pyrrolidone" (Mitsubishi Chemical Corporation)
<TEA (corresponding to the neutralizing agent (D) of the present invention)>
Triethylamine Trade name "Triethylamine" (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.)
<EDA (corresponding to the chain extender (E) of the present invention)>
Ethylenediamine Product name "Ethylenediamine" (manufactured by Tosoh Corporation)
<Water>
purified water

<水性ポリウレタン分散体における分散状態の評価>
各実施例並びに比較例(一部を除く)において得られた各々の水性ポリウレタン分散体について、各々200gをガラス製サンプル瓶に仕込み、25℃雰囲気下で24時間静置した。静置後、目視による分散状態の確認・評価を行った。結果を表1に示す。
「○」:均一な分散状態が保持されている。
「△」:若干ながら液の相分離の兆候が見られる。
「×」:高粘度となり固化、または、評価不可能(前記参照)。
<Evaluation of dispersion state in aqueous polyurethane dispersion>
About each water-based polyurethane dispersion obtained in each Example and comparative example (except one part), 200g was prepared for each in the glass sample bottle, and it left still in 25 degreeC atmosphere for 24 hours. After standing, the dispersion state was visually confirmed and evaluated. The results are shown in Table 1 .
“◯”: A uniform dispersion state is maintained.
“Δ”: Some signs of liquid phase separation are observed.
“×”: high viscosity, solidified or cannot be evaluated (see above).

<(参考実施例)水性ポリウレタン分散体を用いた膜物性の評価>
各実施例において得られた各々の水性ポリウレタン分散体について、板ガラスに水性ポリウレタン分散体をキャストして25℃で5日間乾燥させて、所定の膜厚を有する乾式フィルムを作成し、以下に記載する物性測定を行った。一連の結果を表2に示す。
<引張物性>
引張試験(25℃:100%モジュラス、破断時強度、伸び):
引張速度=200mm/分
JIS K6301(1995)の4号ダンベルにて打ち抜いてサンプルを作成した。
引張物性測定装置:オリエンテック(株)製 テンシロン UTA−500
<引き裂き物性>
引き裂き試験(25℃:引き裂き強度):
JIS K7312に従って測定した。
<(Reference Example) Evaluation of film properties using aqueous polyurethane dispersion>
For each aqueous polyurethane dispersion obtained in each example, the aqueous polyurethane dispersion was cast on a plate glass and dried at 25 ° C. for 5 days to prepare a dry film having a predetermined film thickness, which is described below. Physical properties were measured. A series of results are shown in Table 2.
<Tensile properties>
Tensile test (25 ° C .: 100% modulus, strength at break, elongation):
Tensile speed = 200 mm / min. A sample was prepared by punching with a No. 4 dumbbell of JIS K6301 (1995).
Tensile property measuring device: Tensilon UTA-500 manufactured by Orientec Co., Ltd.
<Tear properties>
Tear test (25 ° C .: tear strength):
It measured according to JIS K7312.

Figure 0005626620
Figure 0005626620

表1に記載のとおり、2,4′−MDIの割合が75質量%以上のMDI(A1)と、脂肪族系ジイソシアネート(A2)としてヘキサメチレンジイソシアネートを、(A1)と(A2)の質量比で60/40〜90/10の範囲内で併せ用いた場合、低粘度であり、かつ、平均粒径も小さい、良好な水性ポリウレタン分散体が得られた。   As shown in Table 1, MDI (A1) in which the ratio of 2,4′-MDI is 75% by mass or more, hexamethylene diisocyanate as aliphatic diisocyanate (A2), and mass ratio of (A1) and (A2) When used together in the range of 60/40 to 90/10, a good aqueous polyurethane dispersion having a low viscosity and a small average particle size was obtained.

なお、表1に記載のとおり、傾向として、2,4′−MDIの割合が75質量%以上のMDI(A1)の比率が高いほど、平均粒径が大きいものが得られた。前記の(A1)と(A2)との質量比が91/9〜100/0の範囲内の場合、平均粒径が200nmを超えるレベルとなっている。このことは、表1に記載のとおり、水性ポリウレタン分散体自体の粘度が高くなる傾向につながり、供される用途によっては不具合を生じる可能性があると思われる。   In addition, as described in Table 1, as the tendency, as the ratio of MDI (A1) in which the ratio of 2,4′-MDI was 75% by mass or higher was higher, the average particle diameter was larger. When the mass ratio of (A1) to (A2) is in the range of 91/9 to 100/0, the average particle diameter is at a level exceeding 200 nm. As described in Table 1, this leads to a tendency for the viscosity of the aqueous polyurethane dispersion itself to increase, and it seems that there is a possibility of causing a problem depending on the intended use.

また、表1に記載のとおり、傾向として、脂肪族系ジイソシアネート(A2)としてのヘキサメチレンジイソシアネートの比率が一定レベル以上になると、水分散時における高粘度化が生じ固化するという不具合があることも見出した。   In addition, as shown in Table 1, as a tendency, when the ratio of hexamethylene diisocyanate as the aliphatic diisocyanate (A2) becomes a certain level or more, there is a problem that the viscosity is increased during water dispersion and solidifies. I found it.

なお、表1において実施例として得られた水性ポリウレタン分散体「PH−A1」〜「PH−A5」を用いて、参考実施例として得た膜の物性を評価したところ、表2に記載のとおり、本発明において所望される性能、即ち、強靱さと柔軟性といった両方の性能を併せ有する樹脂(膜)が得られた。   In addition, when the physical property of the film | membrane obtained as a reference example was evaluated using the aqueous polyurethane dispersion "PH-A1"-"PH-A5" obtained as an Example in Table 1, as shown in Table 2. Thus, a resin (film) having the performance desired in the present invention, that is, both the performance of toughness and flexibility was obtained.

本発明により得られる水性ポリウレタン分散体は、水性塗料や水性接着剤等といった各種の水系ポリウレタン樹脂用途、特に、優れた強靱さと優れた柔軟性といった両方の性能が所望される分野において、好適に用いることができる。
The aqueous polyurethane dispersion obtained by the present invention is suitably used in various water-based polyurethane resin applications such as aqueous paints and aqueous adhesives, particularly in fields where both excellent toughness and excellent flexibility are desired. be able to.

Claims (2)

有機ジイソシアネート(A)、ポリオール(B)、カルボキシル基含有グリコール(C)を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を、中和剤(D)にて中和してから水中に分散させた後、鎖延長剤(E)にて鎖延長反応を行うことで得られる水性ポリウレタン分散体であって、
有機ジイソシアネート(A)が、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートを75質量%以上含有するジフェニルメタンジイソシアネート(A1)と、脂肪族ジイソシアネート(脂環族ジイソシアネートを除く)(A2)からなり、かつ、(A1)と(A2)の質量比が(A1)/(A2)=60/40〜90/10であり、
ポリオール(B)が、数平均分子量800〜6,000のポリオールであり、
カルボキシル基含有グリコール(C)が、ジメチロールプロピオン酸、又はジメチロールブタン酸であることを特徴とする、水性ポリウレタン分散体の製造方法。
After the isocyanate group-terminated prepolymer obtained by reacting the organic diisocyanate (A), polyol (B), and carboxyl group-containing glycol (C) is neutralized with the neutralizing agent (D) and then dispersed in water. An aqueous polyurethane dispersion obtained by performing a chain extension reaction with a chain extender (E),
The organic diisocyanate (A) is composed of diphenylmethane diisocyanate (A1) containing 75% by mass or more of 2,4′-diphenylmethane diisocyanate and aliphatic diisocyanate (excluding alicyclic diisocyanate) (A2), and (A1) And the mass ratio of (A2) is (A1) / (A2) = 60/40 to 90/10,
The polyol (B) is a polyol having a number average molecular weight of 800 to 6,000,
The method for producing an aqueous polyurethane dispersion, wherein the carboxyl group-containing glycol (C) is dimethylolpropionic acid or dimethylolbutanoic acid.
有機ジイソシアネート(A)、ポリオール(B)、カルボキシル基含有グリコール(C)を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を、中和剤(D)にて中和してから水中に分散させた後、鎖延長剤(E)にて鎖延長反応を行うことで得られる水性ポリウレタン分散体であって、
有機ジイソシアネート(A)が、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネートを75質量%以上含有するジフェニルメタンジイソシアネート(A1)と、ヘキサメチレンジイソシアネート(A2)からなり、かつ、(A1)と(A2)の質量比が(A1)/(A2)=60/40〜90/10であり、
ポリオール(B)が、数平均分子量800〜6,000のポリオールであり、
カルボキシル基含有グリコール(C)が、ジメチロールプロピオン酸、又はジメチロールブタン酸である
ことを特徴とする、水性ポリウレタン分散体の製造方法。
After the isocyanate group-terminated prepolymer obtained by reacting the organic diisocyanate (A), polyol (B), and carboxyl group-containing glycol (C) is neutralized with the neutralizing agent (D) and then dispersed in water. An aqueous polyurethane dispersion obtained by performing a chain extension reaction with a chain extender (E),
The organic diisocyanate (A) is composed of diphenylmethane diisocyanate (A1) and hexamethylene diisocyanate (A2) containing 75% by mass or more of 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, and the mass ratio of (A1) and (A2) is (A1) / (A2) = 60/40 to 90/10,
The polyol (B) is a polyol having a number average molecular weight of 800 to 6,000,
The method for producing an aqueous polyurethane dispersion, wherein the carboxyl group-containing glycol (C) is dimethylolpropionic acid or dimethylolbutanoic acid.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8524579D0 (en) * 1985-10-04 1985-11-06 Polyvinyl Chemicals Inc Coating compositions
GB8721536D0 (en) * 1987-09-14 1987-10-21 Polyvinyl Chemical Ind Aqueous dispersions
KR100526171B1 (en) * 2003-07-10 2005-11-03 학교법인연세대학교 A preparation method of aromatic-aliphatic isocyanate hybrid aqueous polyurethane
US20060183850A1 (en) * 2005-02-11 2006-08-17 Invista North America S.A.R.L. Solvent free aqueous polyurethane dispersions and shaped articles therefrom
US20080004395A1 (en) * 2005-02-11 2008-01-03 Invista North America S.A.R.L. Aqueous polyurethaneurea compositions including dispersions and films
US20070264462A1 (en) * 2005-02-11 2007-11-15 Invista North America S.A R.L. Laminated fabric construction with heat activated polyurethaneurea compositions
JP2007112895A (en) * 2005-10-20 2007-05-10 Oshika:Kk Aqueous adhesive composition
AU2008200020B2 (en) * 2007-01-29 2013-07-11 Bayer Intellectual Property Gmbh Polyurethanes cured with amines and their preparation
JPWO2009119065A1 (en) * 2008-03-25 2011-07-21 日本ポリウレタン工業株式会社 Aqueous polyurethane dispersion and method for producing the same
WO2009133673A1 (en) * 2008-04-28 2009-11-05 日本ポリウレタン工業株式会社 Primer for porous base, and method for treatment of porous base with primer
CN101307130B (en) * 2008-07-16 2011-04-20 北京科聚化工新材料有限公司 Anion water-soluble polyurethane disperse system for finishing leather and method for preparing same
JP5344365B2 (en) * 2008-08-26 2013-11-20 日本ポリウレタン工業株式会社 Aqueous polyurethane dispersion and method for producing the same
CN101486787B (en) * 2009-02-24 2011-05-25 北京科聚化工新材料有限公司 Anion aqueous polyurethane disperse system and preparation thereof

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