JP5715914B2 - Ink binder, ink and ink cured product - Google Patents
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Description
本発明は、インキ用バインダー、インキおよびインキ硬化物に関し、詳しくは、インキ用バインダー、そのインキ用バインダーを含むインキ、および、そのインキを硬化させて得られるインキ硬化物に関する。 The present invention relates to an ink binder, an ink, and an ink cured product, and more particularly, to an ink binder, an ink containing the ink binder, and an ink cured product obtained by curing the ink.
ポリウレタン樹脂は、種々の分野で汎用され、例えば、インクなどの分散剤として用いられることが知られている。 Polyurethane resins are widely used in various fields, and are known to be used, for example, as dispersants for inks and the like.
例えば、アジペート系ポリエステルジオールなどの、数平均分子量500〜10000の長鎖ポリオールと、シクロヘキサン−1,4−ジメタノールやイソホロンジアミンなどの、炭素数20以下の鎖延長剤と、N−メチルジエタノールアミンなどの、第三級アミノ基含有活性水素化合物と、イソホロンジイソシアネートなどの有機ジイソシアネートを反応させて得られ、かつ、ガラス転移温度が−35〜+20℃であるポリウレタン系樹脂を含有するポリウレタン系印刷インキ用バインダーが、提案されている(例えば、特許文献1(実施例1)参照。)。 For example, a long-chain polyol having a number average molecular weight of 500 to 10,000 such as adipate-based polyester diol, a chain extender having 20 or less carbon atoms such as cyclohexane-1,4-dimethanol and isophoronediamine, N-methyldiethanolamine and the like For a polyurethane-based printing ink comprising a polyurethane-based resin obtained by reacting a tertiary amino group-containing active hydrogen compound with an organic diisocyanate such as isophorone diisocyanate and having a glass transition temperature of −35 to + 20 ° C. A binder has been proposed (see, for example, Patent Document 1 (Example 1)).
しかるに、このようなインキ用バインダーを用いて得られるインキの硬化物は、表面タック性が高く(すなわち、耐ブロッキング性に劣り)、例えば、硬化物同士を接触させた場合に、それらが互いにくっつき、取扱性を低下させる場合がある。また、このようなインキおよびその硬化物は、耐候性、耐湿性などの耐久性にも劣る場合がある。 However, the cured product of the ink obtained using such an ink binder has high surface tack (that is, poor blocking resistance). For example, when the cured products are brought into contact with each other, they stick to each other. , Handling may be reduced. Further, such inks and cured products thereof may be inferior in durability such as weather resistance and moisture resistance.
また、このようなインキ用バインダーを用いて得られるインキおよびその硬化物としては、例えば、基材に処理し、硬化させた場合に、その基材に対する優れた密着性が要求されている。 Moreover, as an ink obtained by using such a binder for ink and a cured product thereof, for example, when the substrate is processed and cured, excellent adhesion to the substrate is required.
そこで、本発明の目的は、表面タック性を低減することができ、耐久性および密着性にも優れるインキ硬化物を得ることができるインキを製造するための、インキ用バインダー、そのインキ用バインダーを含むインキ、および、そのインキを硬化させて得られるインキ硬化物を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an ink binder and an ink binder for producing an ink that can reduce the surface tackiness and obtain an ink cured product that is excellent in durability and adhesion. It is in providing the ink containing and the ink hardened | cured material obtained by hardening the ink.
上記の目的を達成するため、本発明のインキ用バインダーは、活性水素基を有するポリウレタン樹脂を含有する主剤と、ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体を含有する硬化剤とから調製されることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the ink binder of the present invention is prepared from a main agent containing a polyurethane resin having an active hydrogen group and a curing agent containing pentamethylene diisocyanate and / or a derivative thereof. It is said.
また、本発明のインキ用バインダーでは、前記ポリウレタン樹脂が、ペンタメチレンジイソシアネートを含む樹脂原料の反応により得られることが好適である。 In the ink binder of the present invention, it is preferable that the polyurethane resin is obtained by a reaction of a resin raw material containing pentamethylene diisocyanate.
また、本発明のインキ用バインダーでは、前記ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体が、イソシアヌレート基および/またはアロファネート基を有することが好適である。 In the ink binder of the present invention, it is preferable that the pentamethylene diisocyanate derivative has an isocyanurate group and / or an allophanate group.
また、本発明のインキ用バインダーでは、前記活性水素基が、アミノ基を含むことが好適である。 In the ink binder of the present invention, the active hydrogen group preferably contains an amino group.
また、本発明のインキ用バインダーでは、前記ポリウレタン樹脂のアミン価が、0.2〜15mgKOH/gであることが好適である。 Moreover, in the binder for inks of this invention, it is suitable that the amine value of the said polyurethane resin is 0.2-15 mgKOH / g.
また、本発明のインキ用バインダーでは、前記硬化剤のイソシアネート基濃度が、15〜28質量%であることが好適である。 Moreover, in the binder for inks of this invention, it is suitable that the isocyanate group density | concentration of the said hardening | curing agent is 15-28 mass%.
また、本発明のインキは、上記のインキ用バインダーと、顔料とを含むことを特徴としている。 The ink of the present invention is characterized by containing the above-mentioned ink binder and a pigment.
また、本発明のインキ硬化物は、上記のインキを硬化させて得られることを特徴としている。 The ink cured product of the present invention is obtained by curing the above ink.
本発明のインキ用バインダーは、活性水素基を有するポリウレタン樹脂を含有する主剤と、ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体を含有する硬化剤とから調製されるため、このインキ用バインダーを用いて得られる本発明のインキによれば、表面タック性が低減されるとともに、優れた耐久性および密着性を備える本発明のインキ硬化物を得ることができる。 Since the binder for ink of the present invention is prepared from a main agent containing a polyurethane resin having an active hydrogen group and a curing agent containing pentamethylene diisocyanate and / or a derivative thereof, the ink binder is obtained using this ink binder. According to the ink of the present invention, the surface tackiness is reduced, and the cured ink of the present invention having excellent durability and adhesion can be obtained.
本発明のインキ用バインダーは、主剤と硬化剤とから、調製される。 The ink binder of the present invention is prepared from a main agent and a curing agent.
主剤は、活性水素基(例えば、水酸基、アミノ基など)を有するポリウレタン樹脂を含有している。 The main agent contains a polyurethane resin having an active hydrogen group (for example, a hydroxyl group, an amino group, etc.).
主剤において、活性水素基を有するポリウレタン樹脂は、例えば、イソシアネート成分と活性水素基含有化合物成分(詳しくは後述するが、例えば、ポリオール成分、ポリアミン成分など)とを、イソシアネート成分のイソシアネート基に対する、活性水素基含有化合物成分の活性水素基(例えば、水酸基、アミノ基など)の割合が1を超過するように反応させることにより、得ることができる。 In the main agent, the polyurethane resin having an active hydrogen group is, for example, an isocyanate component and an active hydrogen group-containing compound component (described in detail later, for example, a polyol component, a polyamine component, etc.), which are active against the isocyanate group of the isocyanate component. It can obtain by making it react so that the ratio of the active hydrogen group (for example, a hydroxyl group, an amino group, etc.) of a hydrogen group containing compound component may exceed 1.
イソシアネート成分としては、例えば、ポリイソシアネート単量体、ポリイソシアネート誘導体などが挙げられる。 As an isocyanate component, a polyisocyanate monomer, a polyisocyanate derivative, etc. are mentioned, for example.
ポリイソシアネート単量体としては、例えば、芳香族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネートなどのポリイソシアネートなどが挙げられる。 Examples of the polyisocyanate monomer include polyisocyanates such as aromatic polyisocyanate, araliphatic polyisocyanate, and aliphatic polyisocyanate.
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート(2,4−または2,6−トリレンジイソシアネートもしくはその混合物)(TDI)、フェニレンジイソシアネート(m−、p−フェニレンジイソシアネートもしくはその混合物)、4,4’−ジフェニルジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、ジフェニルメタンジイソシネート(4,4’−、2,4’−または2,2’−ジフェニルメタンジイソシネートもしくはその混合物)(MDI)、4,4’−トルイジンジイソシアネート(TODI)、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネートなどが挙げられる。 Examples of the aromatic polyisocyanate include tolylene diisocyanate (2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate or a mixture thereof) (TDI), phenylene diisocyanate (m-, p-phenylene diisocyanate or a mixture thereof), 4, 4'-diphenyl diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), diphenylmethane diisocyanate (4,4'-, 2,4'- or 2,2'-diphenylmethane diisocyanate or mixtures thereof) (MDI), Examples include aromatic diisocyanates such as 4,4′-toluidine diisocyanate (TODI) and 4,4′-diphenyl ether diisocyanate.
芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、キシリレンジイソシアネート(1,3−または1,4−キシリレンジイソシアネートもしくはその混合物)(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(1,3−または1,4−テトラメチルキシリレンジイソシアネートもしくはその混合物)(TMXDI)、ω,ω’−ジイソシアネート−1,4−ジエチルベンゼンなどの芳香脂肪族ジイソシアネートなどが挙げられる。 Examples of the araliphatic polyisocyanate include xylylene diisocyanate (1,3- or 1,4-xylylene diisocyanate or a mixture thereof) (XDI), tetramethylxylylene diisocyanate (1,3- or 1,4-tetra). Methyl xylylene diisocyanate or a mixture thereof (TMXDI), aromatic aliphatic diisocyanates such as ω, ω′-diisocyanate-1,4-diethylbenzene, and the like.
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリ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、ブ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、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)、ペンタメチレンジイソシアネート(PDI、例えば、1,5−ペンタメチレンジイソシアネートなど)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI、例えば、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートなど)、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エートなどの脂肪族ジイソシアネートなどが挙げられる。 Examples of the aliphatic polyisocyanate include trimethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, butylene diisocyanate (tetramethylene diisocyanate, 1,2-butylene diisocyanate, 2,3-butylene diisocyanate, 1,3-butylene diisocyanate), penta Methylene diisocyanate (PDI such as 1,5-pentamethylene diisocyanate), hexamethylene diisocyanate (HDI such as 1,6-hexamethylene diisocyanate), 2,4,4- or 2,2,4-trimethylhexa Examples thereof include aliphatic diisocyanates such as methylene diisocyanate and 2,6-diisocyanate methyl capate.
また、脂肪族ポリイソシアネートには、脂環族ポリイソシアネートが含まれる。脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,3−シクロペンテンジイソシアネート、シクロヘキサ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(イソホロジイソシアネート)(IPDI)、メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(4,4’−、2,4’−または2,2’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(H12MDI)、メチルシクロヘキサンジイソシアネート(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)、ノルボルナンジイソシアネート(各種異性体もしくはその混合物)(NBDI)、ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(1,3−または1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンもしくはその混合物(シス異性体、トランス異性体もしくはその混合物)(H6XDI)などの脂環族ジイソシアネートなどが挙げられる。 Aliphatic polyisocyanates include alicyclic polyisocyanates. Examples of the alicyclic polyisocyanate include 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,3-cyclopentene diisocyanate, cyclohexane diisocyanate (1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate), and 3-isocyanatomethyl-3. , 5,5-trimethylcyclohexylisocyanate (isophorodiisocyanate) (IPDI), methylenebis (cyclohexylisocyanate) (4,4′-, 2,4′- or 2,2′-methylenebis (cyclohexylisocyanate) (H 12 MDI) , Methylcyclohexane diisocyanate (methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,6-cyclohexane diisocyanate), norbornane diisocyanate (various (NBDI), bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (1,3- or 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane or a mixture thereof (cis isomer, trans isomer or mixture thereof) ( And alicyclic diisocyanates such as H 6 XDI).
これらポリイソシアネート単量体は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These polyisocyanate monomers can be used alone or in combination of two or more.
ポリイソシアネート誘導体としては、例えば、上記したポリイソシアネート単量体の多量体(例えば、2量体、3量体(例えば、イソシアヌレート変性体、イミノオキサジアジンジオン変性体)、5量体、7量体など)、アロファネート変性体(例えば、上記したポリイソシアネート単量体と、後述する低分子量ポリオールとの反応より生成するアロファネート変性体など)、ポリオール変性体(例えば、ポリイソシアネート単量体と後述する低分子量ポリオールとの反応より生成するポリオール変性体(アルコール付加体)など)、ビウレット変性体(例えば、上記したポリイソシアネート単量体と、水やアミン類との反応により生成するビウレット変性体など)、ウレア変性体(例えば、上記したポリイソシアネート単量体とジアミンとの反応により生成するウレア変性体など)、オキサジアジントリオン変性体(例えば、上記したポリイソシアネート単量体と炭酸ガスとの反応により生成するオキサジアジントリオンなど)、カルボジイミド変性体(上記したポリイソシアネート単量体の脱炭酸縮合反応により生成するカルボジイミド変性体など)、ウレトジオン変性体、ウレトンイミン変性体などが挙げられる。 Examples of the polyisocyanate derivative include a multimer (for example, dimer, trimer (for example, isocyanurate-modified product, iminooxadiazinedione-modified product), pentamer, 7) of the polyisocyanate monomer described above. ), Allophanate-modified products (for example, allophanate-modified products produced from the reaction of the above-described polyisocyanate monomer and a low molecular weight polyol described below), polyol-modified products (for example, polyisocyanate monomer and below-mentioned). Polyol modified products (alcohol adducts, etc.) produced by reaction with low molecular weight polyols, biuret modified products (for example, biuret modified products produced by reaction of the above polyisocyanate monomer with water or amines, etc.) ), Modified urea (for example, the above-mentioned polyisocyanate monomer and diamine) Urea-modified products produced by the reaction), oxadiazine trione-modified products (for example, oxadiazine trione produced by the reaction of the above-mentioned polyisocyanate monomer and carbon dioxide gas), carbodiimide-modified products (the above-mentioned polyisocyanate). Carbodiimide modified products produced by decarboxylation condensation reaction of monomers), uretdione modified products, uretonimine modified products, and the like.
さらに、ポリイソシアネート誘導体として、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート(クルードMDI、ポリメリックMDI)なども挙げられる。 Furthermore, examples of the polyisocyanate derivative include polymethylene polyphenyl polyisocyanate (crude MDI, polymeric MDI).
これらポリイソシアネート誘導体は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These polyisocyanate derivatives can be used alone or in combination of two or more.
また、イソシアネート成分として、本発明の優れた効果を損なわない範囲で、さらに、モノイソシアネートを併用することができる。 Moreover, monoisocyanate can be used together as an isocyanate component as long as the excellent effects of the present invention are not impaired.
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、p−トルエンスルホニルイソシアネートなどが挙げられる。 Examples of the monoisocyanate include methyl isocyanate, ethyl isocyanate, n-hexyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, 2-ethylhexyl isocyanate, phenyl isocyanate, benzyl isocyanate, and p-toluenesulfonyl isocyanate.
これらモノイソシアネートは、単独使用または2種類以上併用することができる。 These monoisocyanates can be used alone or in combination of two or more.
これらイソシアネート成分は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These isocyanate components can be used alone or in combination of two or more.
イソシアネート成分として、好ましくは、脂肪族ポリイソシアネート、より好ましくは、ペンタメチレンジイソシアネートが挙げられる。 As the isocyanate component, an aliphatic polyisocyanate is preferable, and pentamethylene diisocyanate is more preferable.
イソシアネート成分として、ペンタメチレンジイソシアネートを用いれば(すなわち、ポリウレタン樹脂がペンタメチレンジイソシアネートを含む樹脂原料の反応により調製されていれば)、ポリウレタン樹脂と、ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体と、顔料とから調製されるインキを硬化させて得られるインキ硬化物の、表面タック性、耐候性、耐湿性などの物性の向上を図ることができる。 If pentamethylene diisocyanate is used as the isocyanate component (that is, if the polyurethane resin is prepared by the reaction of a resin raw material containing pentamethylene diisocyanate), the polyurethane resin, pentamethylene diisocyanate and / or a derivative thereof, and a pigment are used. It is possible to improve physical properties such as surface tack, weather resistance, and moisture resistance of an ink cured product obtained by curing the prepared ink.
また、イソシアネート成分において、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、とりわけ好ましくは、2である。 In the isocyanate component, the average number of functional groups of the isocyanate group is, for example, 1.5 to 3.0, preferably 1.9 to 2.5, and particularly preferably 2.
また、イソシアネート成分のイソシアネート基含有率(JIS K 1603−1(2007)に準拠)は、例えば、31〜56質量%、好ましくは、36〜56質量%、より好ましくは、51〜55質量%である。また、このイソシアネート成分のアミン当量(JIS K 1603−1(2007)に準拠)は、例えば、75〜136、好ましくは、75〜117、より好ましくは、76〜82である。 Moreover, the isocyanate group content rate (based on JISK1603-1 (2007)) of an isocyanate component is 31-56 mass%, for example, Preferably, it is 36-56 mass%, More preferably, it is 51-55 mass%. is there. Moreover, the amine equivalent (based on JISK1603-1 (2007)) of this isocyanate component is 75-136, for example, Preferably, it is 75-117, More preferably, it is 76-82.
活性水素基含有化合物成分としては、例えば、ポリオール成分、ポリアミン成分などが挙げられる。 Examples of the active hydrogen group-containing compound component include a polyol component and a polyamine component.
ポリオール成分としては、低分子量ポリオールおよび高分子量ポリオールが挙げられる。 Examples of the polyol component include low molecular weight polyols and high molecular weight polyols.
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400未満、好ましくは、300未満の化合物であって、例えば、低分子量ジオール、低分子量トリオール、水酸基を4つ以上有する低分子量ポリオ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 400, preferably less than 300, and examples thereof include low molecular weight diols, low molecular weight triols, and low molecular weight polyols having four or more hydroxyl groups. It is done.
低分子量ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブチレングリコール(1,4−ブタンジオール)、1,3−ブチレングリコール(1,3−ブタンジオール)、1,2−ブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、3,3−ジメチロールヘプタン、2−エチル−2−ブチル−1,3−プロパンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,18−オクタデカンジオールなどのC2−22アルカンジオール、例えば、2−ブテン−1,4−ジオール、2,6−ジメチル−1−オクテン−3,8−ジオールなどのアルケンジオールなどの脂肪族ジオールが挙げられる。また、低分子量ジオールとしては、例えば、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールAまたはそのC2−4アルキレンオキサイド付加体などの脂環族ジオールが挙げられる。また、低分子量ジオールとしては、例えば、レゾルシン、キシリレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン、ビスヒドロキシエチレンテレフタレート、ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールF、上記ビスフェノール類のC2−4アルキレンオキサイド付加体などの芳香族ジオールが挙げられる。また、低分子量ジオールとしては、例えば、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などのエーテルジオールなどが挙げられる。また、低分子量ジオールとしては、例えば、N−メチルジエタノールアミンなどの3級アミノ基含有ジオールなどが挙げられる。 Examples of the low molecular weight diol include ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butylene glycol (1,4-butanediol), 1,3-butylene glycol (1,3-butanediol), 1, 2-butylene glycol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 2,2 C2- such as diethyl-1,3-propanediol, 3,3-dimethylolheptane, 2-ethyl-2-butyl-1,3-propanediol, 1,12-dodecanediol, 1,18-octadecanediol 22 alkanediols such as 2-butene-1,4-diol, 2,6-dimethyl- - aliphatic diols, such as alkene diols such as octene-3,8-diol. Further, examples of the low molecular weight diol include alicyclic diols such as 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, or a C2-4 alkylene oxide adduct thereof. Examples of the low molecular weight diol include aromatics such as resorcin, xylylene glycol, bishydroxyethoxybenzene, bishydroxyethylene terephthalate, bisphenol A, bisphenol S, bisphenol F, and C2-4 alkylene oxide adducts of the above bisphenols. Diols are mentioned. Examples of the low molecular weight diol include ether diols such as diethylene glycol, triethylene glycol, and dipropylene glycol. Examples of the low molecular weight diol include tertiary amino group-containing diols such as N-methyldiethanolamine.
低分子量トリオールとしては、例えば、グリセリン、2−メチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジヒドロキシ−3−ヒドロキシメチルペンタン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、2−メチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジヒドロキシ−3−(ヒドロキシメチル)ペンタン、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−3−ブタノールおよびその他の脂肪族トリオール(炭素数8〜24)などが挙げられる。 Examples of the low molecular weight triol include glycerin, 2-methyl-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, 2,4-dihydroxy-3-hydroxymethylpentane, 1,2,6-hexanetriol, and trimethylolethane. , Trimethylolpropane, 2-methyl-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, 2,4-dihydroxy-3- (hydroxymethyl) pentane, 2,2-bis (hydroxymethyl) -3-butanol and others And aliphatic triols (8 to 24 carbon atoms).
水酸基を4つ以上有する低分子量ポリオールとしては、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−マンニットなどが挙げられる。 Examples of the low molecular weight polyol having 4 or more hydroxyl groups include tetramethylolmethane, pentaerythritol, dipentaerythritol, D-sorbitol, xylitol, D-mannitol, D-mannitol and the like.
これら低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。 These low molecular weight polyols can be used alone or in combination of two or more.
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300以上、好ましくは、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、アクリルポリオール、エポキシポリオール、天然油ポリオール、シリコーンポリオール、フッ素ポリオール、ポリオレフィンポリオール、などが挙げられる。 The high molecular weight polyol is a compound having two or more hydroxyl groups and a number average molecular weight of 300 or more, preferably 400 or more, for example, polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, acrylic polyol, epoxy polyol, natural oil polyol, Silicone polyols, fluorine polyols, polyolefin polyols and the like can be mentioned.
ポリエーテル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および/または後述するポリアミン成分を開始剤として、エチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドを付加反応させることによって得られる、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンポリプロピレングリコール(ランダムまたはブロック共重合体)などのポリアルキレンオキサイドなどが挙げられる。また、例えば、テトラヒドロフランの開環重合などによって得られる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 polyether polyol include polyethylene glycol and polypropylene glycol obtained by addition reaction of alkylene oxides such as ethylene oxide and / or propylene oxide using the above-described low molecular weight polyol and / or polyamine component described later as an initiator. And polyalkylene oxides such as polyethylene polypropylene glycol (random or block copolymer). Examples thereof include polytetramethylene ether glycol obtained by ring-opening polymerization of tetrahydrofuran.
ポリエステル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の1種または2種以上から選択される多価アルコールと、多塩基酸、そのアルキルエステル、その酸無水物、および、その酸ハライドとの縮合反応またはエステル交換反応により得られるポリエステルポリオールが挙げられる。 As the polyester polyol, for example, a condensation reaction between a polyhydric alcohol selected from one or more of the above-described low molecular weight polyols, a polybasic acid, an alkyl ester thereof, an acid anhydride thereof, and an acid halide thereof. Or the polyester polyol obtained by transesterification is mentioned.
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)、水添ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、オルトフタル酸、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、ヘット酸などが挙げられる。 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 (11 to 13 carbon atoms), hydrogenated dimer acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, orthophthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, toluene dicarboxylic acid, dimer acid And het acid.
多塩基酸のアルキルエステルとしては、上記した多塩基酸のメチルエステル、エチルエステルなどが挙げられる。 Examples of the alkyl ester of polybasic acid include methyl ester and ethyl ester of polybasic acid described above.
酸無水物としては、上記した多塩基酸から誘導される酸無水物が挙げられ、例えば、無水シュウ酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水2−アルキル(炭素数12〜18)コハク酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水トリメリット酸などが挙げられる。 Examples of the acid anhydride include acid anhydrides derived from the above-mentioned polybasic acids. For example, oxalic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, 2-alkyl anhydride (carbon number 12-18) ) Succinic acid, tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride and the like.
酸ハライドとしては、上記した多塩基酸から誘導される酸ハライドが挙げられ、例えば、シュウ酸ジクロライド、アジピン酸ジクロライド、セバチン酸ジクロライドなどが挙げられる。 Examples of the acid halide include acid halides derived from the polybasic acids described above, and examples include oxalic acid dichloride, adipic acid dichloride, and sebacic acid dichloride.
また、ポリエステルポリオールとして、例えば、上記した低分子量ポリオールを開始剤として、ヒドロキシル基含有植物油脂肪酸(例えば、リシノレイン酸を含有するひまし油脂肪酸、12−ヒドロキシステアリン酸を含有する水添ひまし油脂肪酸、乳酸など)などのヒドロキシカルボン酸を、公知の条件下、縮合反応させて得られる植物油系ポリエステルポリオールなどが挙げられる。 Further, as the polyester polyol, for example, a hydroxyl group-containing vegetable oil fatty acid (for example, castor oil fatty acid containing ricinoleic acid, hydrogenated castor oil fatty acid containing 12-hydroxystearic acid, lactic acid, etc.) using the above-described low molecular weight polyol as an initiator. And vegetable oil-based polyester polyols obtained by condensation reaction of hydroxycarboxylic acids such as those under known conditions.
さらに、ポリエステルポリオールには、例えば、上記した低分子量ポリオ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や、例えば、L−ラクチド、D−ラクチドなどのラクチド類などを開環重合により得られる、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などのラクトン系ポリエステルポリオールなどが挙げられる。 Furthermore, the polyester polyol includes, for example, the above-described low molecular weight polyol as an initiator, for example, lactones such as ε-caprolactone and γ-valerolactone, and lactides such as L-lactide and D-lactide. Examples thereof include lactone polyester polyols such as polycaprolactone polyol and polyvalerolactone polyol obtained by ring-opening polymerization.
ポリカーボネート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を開始剤として、例えば、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネートなどのカーボネート類を用いて得られる、ポリカーボネート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、1,5−ペンタンジオールと1,6−ヘキサンジオールとの共重合体からなる非晶性ポリカーボネートジオール、1,4−ブタンジオールと1,6−ヘキサンジオールとの共重合体からなる非晶性ポリカーボネートジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオールからなる非晶性ポリカーボネートジオールが挙げられる。 Examples of the polycarbonate polyol include polycarbonate polyols obtained by using the above-described low molecular weight polyol as an initiator and carbonates such as ethylene carbonate and dimethyl carbonate. The polycarbonate polyol includes an amorphous polycarbonate diol composed of a copolymer of 1,5-pentanediol and 1,6-hexanediol, and a copolymer of 1,4-butanediol and 1,6-hexanediol. An amorphous polycarbonate diol composed of amorphous polycarbonate diol and 3-methyl-1,5-pentanediol.
アクリルポリオールとしては、例えば、1つ以上の水酸基を有する重合性単量体と、それに共重合可能な別の単量体とを共重合させることによって得られる共重合体が挙げられる。 Examples of the acrylic polyol include a copolymer obtained by copolymerizing a polymerizable monomer having one or more hydroxyl groups and another monomer copolymerizable therewith.
水酸基を有する重合性単量体としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2,2−ジヒドロキシメチルブチル(メタ)アクリレート、ポリヒドロキシアルキルマレエート、ポリヒドロキシアルキルフマレートなどが挙げられる。 Examples of the polymerizable monomer having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, 2,2-dihydroxymethylbutyl (meth) acrylate, and polyhydroxy. Examples thereof include alkyl maleates and polyhydroxyalkyl fumarate.
また、それらと共重合可能な別の単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキル(炭素数1〜12)、マレイン酸、マレイン酸アルキル、フマル酸、フマル酸アルキル、イタコン酸、イタコン酸アルキル、スチレン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリロニトリル、3−(2−イソシアネート−2−プロピル)−α−メチルスチレン、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 Moreover, as another monomer copolymerizable therewith, for example, (meth) acrylic acid, alkyl (meth) acrylate (C1-12), maleic acid, alkyl maleate, fumaric acid, fumaric acid Alkyl, itaconic acid, alkyl itaconate, styrene, α-methylstyrene, vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, 3- (2-isocyanato-2-propyl) -α-methylstyrene, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, Examples include pentaerythritol tetra (meth) acrylate.
そして、アクリルポリオールは、それら単量体を適当な溶剤および重合開始剤の存在下において共重合させることによって得ることができる。 The acrylic polyol can be obtained by copolymerizing these monomers in the presence of an appropriate solvent and a polymerization initiator.
エポキシ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と、例えば、エピクロルヒドリン、β−メチルエピクロルヒドリンなどの多官能ハロヒドリンとを反応させることよって得られるエポキシポリオールが挙げられる。 Examples of the epoxy polyol include an epoxy polyol obtained by reacting the above-described low molecular weight polyol with a polyfunctional halohydrin such as epichlorohydrin or β-methylepichlorohydrin.
天然油ポリオールとしては、例えば、ひまし油、やし油などの水酸基含有天然油などが挙げられる。 Examples of the natural oil polyol include hydroxyl group-containing natural oils such as castor oil and coconut oil.
シリコーンポリオールとしては、例えば、上記したアクリルポリオールの共重合において、共重合可能な別の単量体として、ビニル基含有のシリコーン化合物、例えば、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどが用いられる共重合体、および、末端アルコール変性ポリジメチルシロキサンなどが挙げられる。 As the silicone polyol, for example, in the copolymerization of the acrylic polyol described above, a vinyl group-containing silicone compound such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane is used as another copolymerizable monomer. Examples include coalesced and terminal alcohol-modified polydimethylsiloxane.
フッ素ポリオールとしては、例えば、上記したアクリルポリオールの共重合において、共重合可能な別の単量体としてビニル基含有のフッ素化合物、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンなどが用いられる共重合体などが挙げられる。 As the fluorine polyol, for example, in the copolymerization of the above-mentioned acrylic polyol, a copolymer containing a vinyl group-containing fluorine compound, for example, tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, etc., as another copolymerizable monomer Etc.
ポリオレフィンポリオールとしては、例えば、ポリブタジエンポリオール、部分ケン化エチレン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。 Examples of the polyolefin polyol include polybutadiene polyol and partially saponified ethylene-vinyl acetate copolymer.
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。 These high molecular weight polyols can be used alone or in combination of two or more.
また、ポリオール成分としては、さらに、天然物由来のポリオール成分、具体的には、糖などが挙げられる。 Moreover, as a polyol component, the polyol component derived from a natural product, specifically, sugar etc. are mentioned.
糖としては、例えば、ジヒドロキシアセトン、グリセルアルデヒド、エリトルロース、エリトロース、トレオース、リブロース、キシルロース、リボース、アラビノース、キシロース、リキソース、デオキシリボース、プシコース、フルクトース、ソルボース、タガトース、アロース、アルトロース、グルコース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース、フコース、フクロース、ラムノース、セドヘプツロース、ジギトキソースなどの単糖類、例えば、スクロース、ラクトース、マルトース、トレハロース、イソトレハロース、イソサッカロース、ツラノース、セロビオース、パラチノース、ゲンチオビオース、メリビオース、ソホロースなどの二糖類、例えば、ラフィノース、メレジトース、ゲンチアノース、プランテオース、マルトトリオース、セロトリオース、マンニノトリオース、パノースなどの三糖類、例えば、アルカボース、スタキオース、セロテトラオース、スコロドースなどの四糖類、例えば、グリコーゲン、デンプン、アミロース、アミロペクチン、セルロース、デキストリン、デキストラン、グルカン、フルクトース、N−アセチルグルコサミン、キチン、キトサン、カロニン、ラミナラン、イヌリン、レバン、ゾウベヤシマンナン、キシラン、アクチノスペクチン酸、アルギン酸、グアラン、マンナン、へパリン、コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸、プルランなどの多糖類、例えば、エリトリトール、エリスリトール、マルチトール、スクロースなどの糖アルコール、シクロデキストリンなどのオリゴ糖が挙げられる。また、糖アルコールとしては、例えば、上記したグリセリン、上記したソルビトール、上記したキシリトール、上記したマンニトール、上記したマンニットなども含まれる。 Examples of the sugar include dihydroxyacetone, glyceraldehyde, erythrulose, erythrose, threose, ribulose, xylulose, ribose, arabinose, xylose, lyxose, deoxyribose, psicose, fructose, sorbose, tagatose, allose, altrose, glucose, mannose , Growth, idose, galactose, talose, fucose, fucose, rhamnose, cedoheptulose, digitoxose, etc. Disaccharides such as raffinose, melezitose, gentianose, plan Trisaccharides such as oose, maltotriose, cellotriose, manninotriose, panose, for example, tetrasaccharides such as alkaboose, stachyose, cellotetraose, scorodose, such as glycogen, starch, amylose, amylopectin, cellulose, dextrin, dextran , Glucan, fructose, N-acetylglucosamine, chitin, chitosan, caronin, laminaran, inulin, levan, elephant palm mannan, xylan, actinospectinic acid, alginic acid, guaran, mannan, heparin, chondroitin sulfate, hyaluronic acid, pullulan Examples thereof include sugar alcohols such as erythritol, erythritol, maltitol, and sucrose, and oligosaccharides such as cyclodextrin. Examples of the sugar alcohol include glycerin described above, sorbitol described above, xylitol described above, mannitol described above, and mannitol described above.
これら糖は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These sugars can be used alone or in combination of two or more.
これらポリオール成分は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These polyol components can be used alone or in combination of two or more.
ポリオール成分として、好ましくは、高分子量ポリオール、または、高分子量ポリオールおよび低分子量ジオールの併用が挙げられる。 As a polyol component, Preferably, high molecular weight polyol or combined use of high molecular weight polyol and low molecular weight diol is mentioned.
ポリアミン成分は、アミノ基を2つ以上有する化合物であって、例えば、芳香族ポリアミン、芳香脂肪族ポリアミン、脂環族ポリアミン、脂肪族ポリアミン、第1級アミノ基、または、第1級アミノ基および第2級アミノ基を有するアルコキシシリル化合物、ポリオキシエチレン基含有ポリアミンなどが挙げられる。 The polyamine component is a compound having two or more amino groups, for example, an aromatic polyamine, an araliphatic polyamine, an alicyclic polyamine, an aliphatic polyamine, a primary amino group, or a primary amino group and Examples include alkoxysilyl compounds having a secondary amino group, polyoxyethylene group-containing polyamines, and the like.
芳香族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、トリレンジアミンなどが挙げられる。 Examples of the aromatic polyamine include 4,4'-diphenylmethanediamine and tolylenediamine.
芳香脂肪族ポリアミンとしては、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が挙げられる。 Examples of the araliphatic polyamine include 1,3- or 1,4-xylylenediamine or a mixture thereof.
脂環族ポリアミンとしては、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(別名: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、1,4−シクロヘキサンジアミン、1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、ビス−(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ジアミノシクロヘキサン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、1,3−および1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンおよびそれらの混合物などが挙げられる。 Examples of the alicyclic polyamine include 3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexylamine (also known as isophoronediamine), 4,4′-dicyclohexylmethanediamine, 2,5 (2,6) -bis ( Aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane, 1,4-cyclohexanediamine, 1-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane, bis- (4-aminocyclohexyl) methane, diaminocyclohexane 3,9-bis (3-aminopropyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, 1,3- and 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane and mixtures thereof Etc.
脂肪族ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,5−ペンタンジアミン、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、1,2−ジアミノエタン、1,2−ジアミノプロパン、1,3−ジアミノペンタンなどが挙げられる。 Examples of the aliphatic polyamine include ethylenediamine, propylenediamine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, 1,5-pentanediamine, 1,6-hexamethylenediamine, and hydrazine (including hydrates). ), Diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, 1,2-diaminoethane, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopentane and the like.
第1級アミノ基、または、第1級アミノ基および第2級アミノ基を有するアルコキシシリル化合物としては、例えば、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアルコキシシリル基含有モノアミン、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、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などが挙げられる。 Examples of the alkoxysilyl compound having a primary amino group or a primary amino group and a secondary amino group include γ-aminopropyltriethoxysilane and N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane. Examples include alkoxysilyl group-containing monoamine, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, and the like.
ポリオキシエチレン基含有ポリアミンとしては、例えば、ポリオキシエチレンエーテルジアミンなどのポリオキシアルキレンエーテルジアミンが挙げられる。より具体的には、例えば、日本油脂製のPEG#1000ジアミンや、ハンツマン社製のジェファーミンED―2003、EDR−148、XTJ−512などが挙げられる。 Examples of the polyoxyethylene group-containing polyamine include polyoxyalkylene ether diamines such as polyoxyethylene ether diamine. More specifically, for example, PEG # 1000 diamine manufactured by Nippon Oil & Fats, Jeffamine ED-2003, EDR-148, XTJ-512 manufactured by Huntsman, and the like can be mentioned.
これらポリアミン成分は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These polyamine components can be used alone or in combination of two or more.
また、活性水素基含有化合物成分としては、さらに、水酸基−アミノ基併有成分が挙げられる。 In addition, examples of the active hydrogen group-containing compound component include a hydroxyl group-amino group combined component.
水酸基−アミノ基併有成分は、1つ以上の水酸基と1つ以上のアミノ基とを有する化合物であって、例えば、モノエタノールアミン、N−(2−アミノエチル)エタノールアミンなどのアミノアルコールなどが挙げられる。 The hydroxyl group-amino group coexisting component is a compound having one or more hydroxyl groups and one or more amino groups, and examples thereof include amino alcohols such as monoethanolamine and N- (2-aminoethyl) ethanolamine. Is mentioned.
また、水酸基−アミノ基併有成分としては、さらに、天然物由来の水酸基−アミノ基併有成分、具体的には、アミノ酸などが挙げられる。 Further, examples of the hydroxyl group-amino group-containing component further include a hydroxyl group-amino group-containing component derived from a natural product, specifically, an amino acid and the like.
アミノ酸としては、例えば、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、シスチン、メチオニン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、ヒドロキシリシン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、プロリン、オキシプロリン、ヒドロキシプロリン、チロシン、バリン、グルコサミン、モナチン、タウリン、β−アラニン、β−アミノプロピオン酸、γ−アミノ酪酸、アントラニル酸、アミノ安息香酸、サイロキシン、ホスホセリン、デスモシン、オルチニン、クレアチン、テアニンなどが挙げられる。 Examples of amino acids include alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, cystine, methionine, glutamine, glutamic acid, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, hydroxylysine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, proline, Oxyproline, hydroxyproline, tyrosine, valine, glucosamine, monatin, taurine, β-alanine, β-aminopropionic acid, γ-aminobutyric acid, anthranilic acid, aminobenzoic acid, thyroxine, phosphoserine, desmosine, ortinin, creatine, theanine, etc. Is mentioned.
これら水酸基−アミノ基併有成分は、単独使用または2種類以上併用することができる。なお、水酸基−アミノ基併有成分は、例えば、ポリウレタン樹脂の分子量を調整するために用いることもできる。 These hydroxyl group-amino group coexisting components can be used alone or in combination of two or more. In addition, a hydroxyl-amino group combined component can also be used, for example in order to adjust the molecular weight of a polyurethane resin.
また、活性水素基含有化合物としては、上記のほか、例えば、ノボラック、クレゾール系に代表されるフェノール樹脂、ポリフェノール類、ポリ乳酸、ポリグリコール酸および乳酸、グリコール酸の共重合体なども挙げられる。 In addition to the above, examples of the active hydrogen group-containing compound include novolaks, phenol resins typified by cresols, polyphenols, polylactic acid, polyglycolic acid, lactic acid, and copolymers of glycolic acid.
また、活性水素基含有化合物成分としては、さらに、天然物由来の活性水素化合物成分として、例えば、ウルシオール、クルクミン、リグニン、カルダノール、カルドール、2−メチルカルドール、5−ヒドロキシメチルフルフラール、レゾルシノール、カテコール、ピロガロール、テルペン、ラッコール、チチオール、フェノール、ナフトール、アセチル−CoA(アセチルコエンザイムエー)、アセトアセチル−CoA(アセトアセチルコエンザイムエー)、D−(−)−3−ヒドロキシブチリル−CoA、サクシニル−CoA、(R)−3−ヒドロキシブチレート、イソオイゲノール、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリヒドロキシブチレート、ソホロリピッド、エマルザンなどが挙げられる。 Further, as the active hydrogen group-containing compound component, further, as an active hydrogen compound component derived from natural products, for example, urushiol, curcumin, lignin, cardanol, cardol, 2-methylcardol, 5-hydroxymethylfurfural, resorcinol, Catechol, pyrogallol, terpene, rackol, thiol, phenol, naphthol, acetyl-CoA (acetylcoenzyme), acetoacetyl-CoA (acetoacetylcoenzyme), D-(-)-3-hydroxybutyryl-CoA, succinyl- Examples include CoA, (R) -3-hydroxybutyrate, isoeugenol, polybutylene succinate adipate, polyhydroxybutyrate, sophorolipid, emalzan and the like.
さらに、天然物由来の活性水素基含有化合物成分としては、例えば、脂肪酸などの酸が挙げられる。 Furthermore, examples of the active hydrogen group-containing compound component derived from a natural product include acids such as fatty acids.
脂肪酸としては、例えば、セバシン酸、アゼライン酸、フマル酸、コハク酸、オキサロ酢酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、リンゴ酸、クエン酸、イソクエン酸、グルコン酸、没食子酸、酒石酸、リンゴ酸、ウンデシレン酸、11−アミノウンデカン酸、へプチル酸、12−ヒドロキシステアリン酸、12−ヒドロキシドデカン酸、リノレン酸、リノール酸、リシノール酸、オレイン酸、クロトン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、エイコセン酸、エルカ酸、ネルボン酸、3−ヒドロキシ酪酸、レブリン酸、アビエチン酸、ネオアミエチン酸、パラストリン酸、ピマール酸、イソピマール酸、デヒドロアビエチン酸、アナカルド酸、パルミチン酸、3−ヒドロキシプロピオン酸、3−ヒドロキシへキサン酸、3−ヒドロキシバレリン酸、3−ヒドロキシブタン酸、4−ヒドロキシブタン酸、ピルビン酸、ホスホエノールピルビン酸、グリオキシル酸、オキソグルタン酸、ジヒドロキシアセトンリン酸、スピクルスポル酸などが挙げられる。 Examples of fatty acids include sebacic acid, azelaic acid, fumaric acid, succinic acid, oxaloacetic acid, itaconic acid, mesaconic acid, citraconic acid, malic acid, citric acid, isocitric acid, gluconic acid, gallic acid, tartaric acid, malic acid, Undecylenic acid, 11-aminoundecanoic acid, heptyl acid, 12-hydroxystearic acid, 12-hydroxydodecanoic acid, linolenic acid, linoleic acid, ricinoleic acid, oleic acid, crotonic acid, myristoleic acid, palmitoleic acid, elaidic acid, Vaccenoic acid, gadoleic acid, eicosenoic acid, erucic acid, nervonic acid, 3-hydroxybutyric acid, levulinic acid, abietic acid, neoamitic acid, parastrinic acid, pimaric acid, isopimaric acid, dehydroabietic acid, anacardic acid, palmitic acid, 3- Hydroxypropionic acid Examples include 3-hydroxyhexanoic acid, 3-hydroxyvaleric acid, 3-hydroxybutanoic acid, 4-hydroxybutanoic acid, pyruvic acid, phosphoenolpyruvic acid, glyoxylic acid, oxoglutanic acid, dihydroxyacetone phosphoric acid, and spikulsporic acid. .
さらに、活性水素基含有化合物成分としては、ポリウレタン樹脂の分子量を調整する場合などには、モノオールおよび/またはモノアミンを併用することができる。 Furthermore, as the active hydrogen group-containing compound component, monool and / or monoamine can be used in combination when adjusting the molecular weight of the polyurethane resin.
モノオールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、2−エチルヘキシルアルコール、その他のアルカノール(C5〜38)および脂肪族不飽和アルコール(C9〜24)、アルケニルアルコール、2−プロペン−1−オール、アルカジエノール(C6〜8)、3,7−ジメチル−1,6−オクタジエン−3−オールなどが挙げられる。 Examples of monools include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, 2-ethylhexyl alcohol, other alkanols (C5 to 38) and aliphatic unsaturated alcohols (C9 to 24), alkenyl alcohol, and 2-propene-1. -Ol, alkadienol (C6-8), 3,7-dimethyl-1,6-octadien-3-ol and the like.
これらモノオールは、単独使用または2種類以上併用することができる。 These monools can be used alone or in combination of two or more.
モノアミンとしては、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジ−t−ブチルアミン、ジヘキシルアミン、2−エチルヘキシルアミン、3−メトキシプロピルアミン、3−エトキシプロピルアミン、3−(2−エチルヘキシルオキシプロピルアミン)、3−(ドデシルオキシ)プロピルアミン、モルホリンなどが挙げられる。 Examples of the monoamine include dimethylamine, diethylamine, di-n-propylamine, diisopropylamine, di-n-butylamine, diisobutylamine, di-t-butylamine, dihexylamine, 2-ethylhexylamine, 3-methoxypropylamine, Examples include 3-ethoxypropylamine, 3- (2-ethylhexyloxypropylamine), 3- (dodecyloxy) propylamine, morpholine, and the like.
これらモノアミンは、単独使用または2種類以上併用することができる。 These monoamines can be used alone or in combination of two or more.
これら活性水素基含有化合物成分は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These active hydrogen group-containing compound components can be used alone or in combination of two or more.
そして、ポリウレタン樹脂の製造方法としては、分子末端に活性水素基(例えば、水酸基、アミノ基など)が導入されるようにポリウレタン樹脂を調製できれば、特に制限されず、公知の方法が用いられる。そのような方法として、好ましくは、プレポリマー法が挙げられる。 And as a manufacturing method of a polyurethane resin, if a polyurethane resin can be prepared so that an active hydrogen group (for example, a hydroxyl group, an amino group, etc.) may be introduce | transduced into a molecule terminal, it will not restrict | limit in particular, A well-known method will be used. Such a method is preferably a prepolymer method.
プレポリマー法では、例えば、まず、イソシアネート成分と活性水素基含有化合物成分の一部とを反応させて、分子末端にイソシアネート基を有するイソシアネート基末端プレポリマーを合成する。 In the prepolymer method, for example, first, an isocyanate component and a part of the active hydrogen group-containing compound component are reacted to synthesize an isocyanate group-terminated prepolymer having an isocyanate group at the molecular end.
イソシアネート基末端プレポリマーの合成において、イソシアネート成分として、好ましくは、上記した脂肪族脂肪族ポリイソシアネート、より好ましくは、ペンタメチレンジイソシアネートが挙げられる。 In the synthesis of the isocyanate group-terminated prepolymer, the above-mentioned aliphatic aliphatic polyisocyanate, more preferably pentamethylene diisocyanate, can be mentioned as the isocyanate component.
また、イソシアネート基末端プレポリマーの合成において、活性水素基含有化合物成分の一部として、好ましくは、高分子量ポリオール(および必要により低分子量ポリオール)が挙げられる。また、高分子量ポリオールとして、好ましくは、ポリエステルポリオールが挙げられ、必要により配合される低分子量ポリオールとして、好ましくは、低分子量ジオール、より好ましくは、脂肪族ジオールおよび3級アミノ基含有ジオールの併用が挙げられる。 Further, in the synthesis of the isocyanate group-terminated prepolymer, as a part of the active hydrogen group-containing compound component, a high molecular weight polyol (and a low molecular weight polyol if necessary) is preferably used. Further, as the high molecular weight polyol, preferably, a polyester polyol is used, and as a low molecular weight polyol to be blended as necessary, preferably a low molecular weight diol, more preferably a combination of an aliphatic diol and a tertiary amino group-containing diol is used. Can be mentioned.
活性水素基含有化合物成分として、高分子量ポリオールおよび低分子量ポリオールが併用される場合には、それらの配合割合は、高分子量ポリオールおよび低分子量ポリオールの総量100質量部に対して、高分子量ポリオールが、例えば、80質量部以上、好ましくは、90質量部以上、通常、100質量部未満であり、低分子量ポリオールが、例えば、20質量部以下、好ましくは、10質量部以下、通常、0質量部を超過する。 When the high molecular weight polyol and the low molecular weight polyol are used in combination as the active hydrogen group-containing compound component, the blending ratio of the high molecular weight polyol and the low molecular weight polyol is 100 parts by mass with respect to the total amount of the high molecular weight polyol, For example, 80 parts by mass or more, preferably 90 parts by mass or more, usually less than 100 parts by mass, and the low molecular weight polyol is, for example, 20 parts by mass or less, preferably 10 parts by mass or less, usually 0 parts by mass. To exceed.
そして、イソシアネート基末端プレポリマーを合成するには、イソシアネート成分と活性水素基含有化合物成分の一部とを、活性水素基含有化合物成分の一部中の活性水素基に対するイソシアネート成分中のイソシアネート基の当量比R(NCO/活性水素基)が、例えば、1.1〜5.5、好ましくは、1.3〜4.5、さらに好ましくは、1.5〜3.5となるように処方(混合)し、反応容器中にて、所定のイソシアネート基濃度(後述)に至るまで、例えば、室温〜150℃、好ましくは、50〜120℃で、例えば、0.5〜18時間、好ましくは、2〜10時間反応させる。 In order to synthesize the isocyanate group-terminated prepolymer, the isocyanate component and a part of the active hydrogen group-containing compound component are mixed with the isocyanate group in the isocyanate component relative to the active hydrogen group in a part of the active hydrogen group-containing compound component. Formulation is made so that the equivalent ratio R (NCO / active hydrogen group) is, for example, 1.1 to 5.5, preferably 1.3 to 4.5, and more preferably 1.5 to 3.5. Mixing) in the reaction vessel until reaching a predetermined isocyanate group concentration (described later), for example, room temperature to 150 ° C., preferably 50 to 120 ° C., for example, 0.5 to 18 hours, preferably React for 2-10 hours.
また、この反応においては、好ましくは、ウレタン化触媒を添加する。 In this reaction, a urethanization catalyst is preferably added.
ウレタン化触媒としては、例えば、アミン類、有機金属化合物、カリウム塩などが挙げられる。 Examples of the urethanization catalyst include amines, organometallic compounds, potassium salts and the like.
アミン類としては、例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ビス−(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、N−メチルモルホリンなどの3級アミン類、例えば、テトラエチルヒドロキシルアンモニウムなどの4級アンモニウム塩、例えば、イミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類などが挙げられる。 Examples of amines include tertiary amines such as triethylamine, triethylenediamine, bis- (2-dimethylaminoethyl) ether, N-methylmorpholine, and quaternary ammonium salts such as tetraethylhydroxylammonium, such as imidazole, Examples thereof include imidazoles such as 2-ethyl-4-methylimidazole.
有機金属化合物としては、例えば、酢酸錫、オクチル酸錫、オレイン酸錫、ラウリル酸錫、ジブチル錫ジアセテート、ジメチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジメルカプチド、ジブチル錫マレエート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジネオデカノエート、ジオクチル錫ジメルカプチド、ジオクチル錫ジラウリレート、ジブチル錫ジクロリドなどの有機錫化合物、例えば、オクタン酸鉛、ナフテン酸鉛などの有機鉛化合物、例えば、ナフテン酸ニッケルなどの有機ニッケル化合物、例えば、ナフテン酸コバルトなどの有機コバルト化合物、例えば、オクテン酸銅などの有機銅化合物、例えば、オクチル酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマスなどの有機ビスマス化合物などが挙げられる。 Examples of organometallic compounds include tin acetate, tin octylate, tin oleate, tin laurate, dibutyltin diacetate, dimethyltin dilaurate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dimercaptide, dibutyltin maleate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin Organic tin compounds such as dineodecanoate, dioctyltin dimercaptide, dioctyltin dilaurate, dibutyltin dichloride, for example, organic lead compounds such as lead octoate and lead naphthenate, for example, organic nickel compounds such as nickel naphthenate, for example And organic cobalt compounds such as cobalt naphthenate, organic copper compounds such as copper octenoate, and organic bismuth compounds such as bismuth octylate and bismuth neodecanoate.
カリウム塩としては、例えば、炭酸カリウム、酢酸カリウム、オクチル酸カリウムなどが挙げられる。 Examples of the potassium salt include potassium carbonate, potassium acetate, and potassium octylate.
これらウレタン化触媒は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These urethanization catalysts can be used alone or in combination of two or more.
ウレタン化触媒の配合割合は、イソシアネート成分および活性水素基含有化合物成分の総量に対して、例えば、1〜5000ppm、好ましくは、2〜3000ppmである。 The blending ratio of the urethanization catalyst is, for example, 1 to 5000 ppm, preferably 2 to 3000 ppm with respect to the total amount of the isocyanate component and the active hydrogen group-containing compound component.
また、この方法では、イソシアネート成分と活性水素基含有化合物成分とを、有機溶剤中において反応させることもできる。 In this method, the isocyanate component and the active hydrogen group-containing compound component can be reacted in an organic solvent.
有機溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、例えば、アセトニトリルなどのニトリル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルなどのアルキルエステル類、例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタン、オクタンなどの脂肪族炭化水素類、例えば、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環族炭化水素類、例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、例えば、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、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、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネートなどのグリコールエーテルエステル類、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、例えば、塩化メチル、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、臭化メチル、ヨウ化メチレン、ジクロロエタンなどのハロゲン化脂肪族炭化水素類、例えば、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、N,N’−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホニルアミドなどの極性非プロトン類などが挙げられる。 Examples of the organic solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, nitriles such as acetonitrile, alkyl esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, and isobutyl acetate, such as n- Aliphatic hydrocarbons such as hexane, n-heptane, and octane, for example, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane and methylcyclohexane, for example, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and ethylbenzene, such as methyl cellosolve acetate , Ethyl cellosolve acetate, methyl carbitol acetate, ethyl carbitol acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol methyl ether acetate, 3-methyl-3-methoxy Glycol ether esters such as butyl acetate and ethyl-3-ethoxypropionate, for example, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, such as methyl chloride, methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, methyl bromide, iodine Halogenated aliphatic hydrocarbons such as methylene chloride and dichloroethane, for example, polar aprotics such as N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, N, N′-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphonylamide, etc. .
さらに、有機溶剤としては、例えば、非極性溶剤(非極性有機溶剤)が挙げられ、これら非極性溶剤としては、脂肪族、ナフテン系炭化水素系有機溶剤を含む、アニリン点が、例えば、10〜70℃、好ましくは、12〜65℃の、低毒性で溶解力の弱い非極性有機溶剤や、ターペン油に代表される植物性油などが挙げられる。 Furthermore, as an organic solvent, a nonpolar solvent (nonpolar organic solvent) is mentioned, for example, As these nonpolar solvents, the aniline point containing an aliphatic and a naphthene type hydrocarbon organic solvent is 10--10, for example. Examples include non-polar organic solvents having low toxicity and weak dissolving power at 70 ° C., preferably 12 to 65 ° C., vegetable oils represented by terpene oil, and the like.
これら有機溶剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
なお、有機溶剤の配合割合は、特に制限されず、目的および用途に応じて、適宜設定される。 The blending ratio of the organic solvent is not particularly limited, and is appropriately set according to the purpose and application.
また、反応終了後には、必要に応じて、未反応のイソシアネート成分を、例えば、蒸留や抽出などの公知の除去手段により、除去することもできる。 Moreover, after completion | finish of reaction can also remove an unreacted isocyanate component by well-known removal means, such as distillation and extraction, as needed.
さらに、有機溶剤が配合される場合には、イソシアネート成分および活性水素基含有化合物成分の反応後の有機溶剤も、例えば、蒸留や抽出などの公知の除去手段により除去することができる。 Furthermore, when an organic solvent is blended, the organic solvent after the reaction of the isocyanate component and the active hydrogen group-containing compound component can also be removed by a known removal means such as distillation or extraction.
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の数平均分子量(測定法:GPC法(標準ポリスチレン換算))は、例えば、1000〜30000、好ましくは、2000〜20000であり、また、イソシアネート基当量は、例えば、500〜15000、好ましくは、1000〜10000である。 The number average molecular weight (measurement method: GPC method (standard polystyrene conversion)) of the isocyanate group-terminated prepolymer thus obtained is, for example, 1000 to 30000, preferably 2000 to 20000, and the isocyanate group equivalent is For example, it is 500-15000, Preferably, it is 1000-10000.
また、イソシアネート基末端プレポリマーにおける、未反応(遊離)のイソシアネート成分の含有量は、例えば、0.01〜5質量%、好ましくは、0.05〜3質量%である。 Moreover, content of the unreacted (free) isocyanate component in an isocyanate group terminal prepolymer is 0.01-5 mass%, for example, Preferably, it is 0.05-3 mass%.
なお、イソシアネート基当量は、アミン当量と同義であり、JIS K 1603−1(2007)のA法またはB法により、求めることができる。また、未反応のイソシアネート成分の含有量は、例えば、HPLC測定により求めることができる。 In addition, an isocyanate group equivalent is synonymous with an amine equivalent, and can be calculated | required by A method or B method of JISK1603-1 (2007). Moreover, content of an unreacted isocyanate component can be calculated | required by HPLC measurement, for example.
そして、このような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の含有量(イソシアネート基含量、NCO%)は、例えば、0.3〜8質量%、好ましくは、0.6〜4質量%である。 And the content (isocyanate group content, NCO%) of the isocyanate group of such an isocyanate group terminal prepolymer is 0.3-8 mass%, for example, Preferably, it is 0.6-4 mass%.
次いで、この方法では、得られたイソシアネート基末端プレポリマーと、活性水素基含有化合物成分の残部とを反応させる。なお、プレポリマー法において、活性水素基含有化合物成分の残部は、鎖伸長剤として用いられる。 Next, in this method, the obtained isocyanate group-terminated prepolymer is reacted with the remainder of the active hydrogen group-containing compound component. In the prepolymer method, the remainder of the active hydrogen group-containing compound component is used as a chain extender.
活性水素基含有化合物成分の残部(鎖伸長剤)として、好ましくは、ポリアミン成分が挙げられ、より好ましくは、脂環族ポリアミンが挙げられる。 The remainder (chain extender) of the active hydrogen group-containing compound component is preferably a polyamine component, and more preferably an alicyclic polyamine.
活性水素基含有化合物成分の残部(鎖伸長剤)として、ポリアミン成分を用いれば、分子末端において、遊離の活性水素基としてアミノ基が導入されたポリウレタン樹脂、すなわち、分子末端の遊離の活性水素基のうち少なくとも一部の活性水素基がアミノ基であるポリウレタン樹脂、好ましくは、すべての活性水素基がアミノ基であるポリウレタン樹脂を得ることができる。 If a polyamine component is used as the remainder (chain extender) of the active hydrogen group-containing compound component, a polyurethane resin having an amino group introduced as a free active hydrogen group at the molecular end, that is, a free active hydrogen group at the molecular end Among them, a polyurethane resin in which at least a part of the active hydrogen groups is an amino group, preferably a polyurethane resin in which all the active hydrogen groups are amino groups can be obtained.
ポリウレタン樹脂の分子末端の遊離の活性水素基がアミノ基を含有していれば、主剤および硬化剤の2液配合後の好適なポットライフを得ることができる。 If the free active hydrogen group at the molecular terminal of the polyurethane resin contains an amino group, a suitable pot life after mixing the two liquids of the main agent and the curing agent can be obtained.
また、活性水素基含有化合物成分の残部(鎖伸長剤)としては、ポリウレタン樹脂の分子量を調整するため、ポリアミン成分と水酸基−アミノ基併有成分とを併用することもできる。 Moreover, as a remainder (chain extender) of an active hydrogen group containing compound component, in order to adjust the molecular weight of a polyurethane resin, a polyamine component and a hydroxyl-amino group combined component can also be used together.
活性水素基含有化合物成分の残部(鎖伸長剤)として、ポリアミン成分と水酸基−アミノ基併有成分とが併用される場合には、それらの配合割合は、ポリアミン成分と水酸基−アミノ基併有成分との総量100質量部に対して、ポリアミン成分が、例えば、10質量部以上、好ましくは、60質量部以上、通常、100質量部未満であり、水酸基−アミノ基併有成分が、例えば、90質量部以下、好ましくは、40質量部以下、通常、0質量部を超過する。 When the polyamine component and the hydroxyl group-amino group coexisting component are used in combination as the balance (chain extender) of the active hydrogen group-containing compound component, the blending ratio thereof is the polyamine component and the hydroxyl group-amino group coexisting component. The polyamine component is, for example, 10 parts by mass or more, preferably 60 parts by mass or more, and usually less than 100 parts by mass, and the hydroxyl group-amino group coexisting component is, for example, 90 parts by mass relative to 100 parts by mass. Part by mass, preferably 40 parts by mass or less, usually exceeding 0 parts by mass.
ポリアミン成分と水酸基−アミノ基併有成分との配合割合が上記範囲であれば、分子末端において、遊離の活性水素基としてアミノ基が導入されたポリウレタン樹脂を得ることができる。 When the blending ratio of the polyamine component and the hydroxyl group-amino group coexisting component is in the above range, a polyurethane resin having an amino group introduced as a free active hydrogen group at the molecular end can be obtained.
そして、イソシアネート基末端プレポリマーと、活性水素基含有化合物成分の残部(鎖伸長剤)とを反応させるには、イソシアネート基末端プレポリマーと、活性水素基含有化合物成分の残部(鎖伸長剤)とを、活性水素基含有化合物成分の残部(鎖伸長剤)中の活性水素基に対するイソシアネート基末端プレポリマー中のイソシアネート基の当量比R(NCO/活性水素基)が、例えば、0.75を超過、好ましくは、0.9を超過し、1未満となるように処方(混合)して、例えば、室温〜250℃、好ましくは、室温〜200℃で、例えば、5分〜72時間、好ましくは、1〜24時間反応させる。 In order to react the isocyanate group-terminated prepolymer with the remainder of the active hydrogen group-containing compound component (chain extender), the isocyanate group-terminated prepolymer and the remainder of the active hydrogen group-containing compound component (chain extender) The equivalent ratio R (NCO / active hydrogen group) of the isocyanate group in the isocyanate group-terminated prepolymer to the active hydrogen group in the remainder (chain extender) of the active hydrogen group-containing compound component exceeds, for example, 0.75 Preferably, it is formulated (mixed) to exceed 0.9 and less than 1, for example, room temperature to 250 ° C., preferably room temperature to 200 ° C., for example, 5 minutes to 72 hours, preferably For 1 to 24 hours.
これにより、活性水素基を有するポリウレタン樹脂を調製することができる。 Thereby, the polyurethane resin which has an active hydrogen group can be prepared.
得られるポリウレタン樹脂の数平均分子量(測定法:GPC法(標準ポリスチレン換算))は、例えば、3000〜100000、好ましくは、5000〜50000であり、また、アミン価は、例えば、0.1〜20mgKOH/g、好ましくは、0.2〜15mgKOH/g、より好ましくは、2〜6mgKOH/gである。 The number average molecular weight (measurement method: GPC method (standard polystyrene conversion)) of the obtained polyurethane resin is, for example, 3000 to 100000, preferably 5000 to 50000, and the amine value is, for example, 0.1 to 20 mgKOH. / G, preferably 0.2 to 15 mg KOH / g, more preferably 2 to 6 mg KOH / g.
ポリウレタン樹脂のアミン価が上記範囲であれば、ポリウレタン樹脂と、ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体と、顔料とから調製されるインキを硬化させて得られるインキ硬化物の、表面タック性、耐候性、耐湿性などの物性の向上を図ることができる。 If the amine value of the polyurethane resin is within the above range, the surface tackiness and weather resistance of the ink cured product obtained by curing the ink prepared from the polyurethane resin, pentamethylene diisocyanate and / or its derivative, and the pigment. In addition, physical properties such as moisture resistance can be improved.
なお、ポリウレタン樹脂のアミン価は、アミン当量に基づいて求められる。 In addition, the amine value of a polyurethane resin is calculated | required based on an amine equivalent.
なお、プレポリマー法を例示してポリウレタン樹脂の製造方法を説明したが、ポリウレタン樹脂の製造方法としては、分子末端に活性水素基(好ましくは、アミノ基)を有するポリウレタン樹脂を得ることができれば特に限定されず、例えば、ワンショット法など、公知の方法を用いることもできる。 In addition, although the prepolymer method was illustrated and the manufacturing method of the polyurethane resin was demonstrated, as a manufacturing method of a polyurethane resin, if the polyurethane resin which has an active hydrogen group (preferably amino group) in the molecular terminal can be obtained especially For example, a known method such as a one-shot method can be used.
また、主剤は、少なくとも上記ポリウレタン樹脂を含有していればよく、その他の主剤成分を含有することができる。 Moreover, the main ingredient should just contain the said polyurethane resin at least, and can contain another main ingredient component.
その他の主剤成分として、具体的には、例えば、上記した活性水素基含有化合物成分などが挙げられる。 Specific examples of the other main component include the active hydrogen group-containing compound component described above.
その他の主剤成分が含有される場合において、ポリウレタン樹脂と、その他の主剤成分との配合割合は、それらの総量100質量部に対して、ポリウレタン樹脂が、例えば、10〜95質量部、好ましくは、30〜80質量部であり、その他の主剤成分が、例えば、5〜90質量部、好ましくは、20〜70質量部である。 In the case where the other main agent component is contained, the blending ratio of the polyurethane resin and the other main agent component is, for example, 10 to 95 parts by mass, preferably 10 to 95 parts by mass with respect to the total amount of 100 parts by mass. It is 30-80 mass parts, and other main ingredient components are 5-90 mass parts, for example, Preferably, it is 20-70 mass parts.
このようにして得られる主剤は、そのまま、つまり、上記のように製造されたポリウレタン樹脂(さらに必要によりその他の主剤成分)から有機溶剤を除去して用いることができ、また、有機溶剤を除去することなく溶液として用いることもできる。さらには、上記のように製造されたポリウレタン樹脂(さらに必要によりその他の主剤成分)を、上記した有機溶剤で希釈し、溶液として用いることもできる。 The main agent thus obtained can be used as it is, that is, after removing the organic solvent from the polyurethane resin produced as described above (and other main component if necessary), and the organic solvent is removed. It can also be used as a solution without. Furthermore, the polyurethane resin produced as described above (and other main component if necessary) can be diluted with the above organic solvent and used as a solution.
主剤が溶液として用いられる場合には、その固形分濃度は、例えば、20〜80質量%、好ましくは、30〜70質量%である。 When the main agent is used as a solution, the solid content concentration is, for example, 20 to 80% by mass, and preferably 30 to 70% by mass.
また、主剤の粘度(25℃)は、例えば、50〜20000mPa・s、好ましくは、100〜10000mPa・sである。 Moreover, the viscosity (25 degreeC) of a main ingredient is 50-20000 mPa * s, for example, Preferably, it is 100-10000 mPa * s.
硬化剤は、ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体を含有するポリイソシアネート組成物として調製される。 The curing agent is prepared as a polyisocyanate composition containing pentamethylene diisocyanate and / or a derivative thereof.
ペンタメチレンジイソシアネートとしては、例えば、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、1,4−ペンタメチレンジイソシアネート、1,3−ペンタメチレンジイソシアネート、または、これらの混合物が挙げられ、好ましくは、1,5−ペンタメチレンジイソシアネートが挙げられる。 Examples of pentamethylene diisocyanate include 1,5-pentamethylene diisocyanate, 1,4-pentamethylene diisocyanate, 1,3-pentamethylene diisocyanate, or a mixture thereof, and preferably 1,5-pentamethylene. Diisocyanate is mentioned.
なお、ペンタメチレンジイソシアネートは、例えば、市販品として入手することもできるが、公知の方法、例えば、生化学的手法などによりペンタメチレンジアミンまたはその塩を製造し、そのペンタメチレンジアミンまたはその塩を、ホスゲン化法、カルバメート化法などの方法で反応させることにより、製造することができる。 In addition, although pentamethylene diisocyanate can be obtained as a commercial product, for example, pentamethylenediamine or a salt thereof is produced by a known method, for example, a biochemical method, and the pentamethylenediamine or a salt thereof is obtained. It can manufacture by making it react by methods, such as a phosgenation method and a carbamate method.
また、ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体は、例えば、ペンタメチレンジイソシアネートを変性することにより得られ、例えば、上記したポリイソシアネート誘導体と同様の誘導体が挙げられる。 The derivative of pentamethylene diisocyanate can be obtained, for example, by modifying pentamethylene diisocyanate, and examples thereof include the same derivatives as the polyisocyanate derivative described above.
また、ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体として、好ましくは、下記(a)〜(e)の官能基を少なくとも1種含有することが挙げられる。
(a)イソシアヌレート基
(b)アロファネート基
(c)ビウレット基
(d)ウレタン基
(e)ウレア基
上記(a)の官能基(イソシアヌレート基)を含有するペンタメチレンジイソシアネートの誘導体は、ペンタメチレンジイソシアネートのトリマー(三量体)であって、例えば、ペンタメチレンジイソシアネートと、モノオールや低分子量ジオールとを、公知のイソシアヌレート化触媒(トリマー化触媒、例えば、N−(2−ヒドロキシプロピル)−N,N,N−トリメチルアンモニウム−2−エチルヘキサノエートなど)の存在下において反応させ、三量化することにより、得ることができる。
Moreover, as a derivative | guide_body of pentamethylene diisocyanate, Preferably it contains at least 1 type of the functional group of the following (a)-(e).
(A) isocyanurate group (b) allophanate group (c) biuret group (d) urethane group (e) urea group The derivative of pentamethylene diisocyanate containing the functional group (isocyanurate group) of (a) is pentamethylene Diisocyanate trimer (trimer), for example, pentamethylene diisocyanate, monool or low molecular weight diol is converted into a known isocyanurate catalyst (trimerization catalyst such as N- (2-hydroxypropyl)- N, N, N-trimethylammonium-2-ethylhexanoate etc.) and the reaction can be obtained by trimerization.
なお、ペンタメチレンジイソシアネートのトリマーは、イソシアヌレート基の他、さらに、イミノオキサジアジンジオン基などを有するポリイソシアネートを含むことができる。 The trimer of pentamethylene diisocyanate can contain, in addition to the isocyanurate group, a polyisocyanate having an iminooxadiazinedione group.
上記(b)の官能基(アロファネート基)を含有するペンタメチレンジイソシアネートの誘導体は、ペンタメチレンジイソシアネートのアロファネート変性体であって、例えば、ペンタメチレンジイソシアネートとモノアルコールとを、公知のアロファネート化触媒(例えば、上記イソシアヌレート化触媒)の存在下で反応させることにより、得ることができる。 The derivative of pentamethylene diisocyanate containing the functional group (allophanate group) of (b) is an allophanate modified product of pentamethylene diisocyanate, and, for example, pentamethylene diisocyanate and monoalcohol are converted into a known allophanate catalyst (for example, Can be obtained by the reaction in the presence of the above isocyanurate-forming catalyst).
上記(c)の官能基(ビウレット基)を含有するペンタメチレンジイソシアネートの誘導体は、ペンタメチレンジイソシアネートのビウレット変性体であって、例えば、ペンタメチレンジイソシアネートと、例えば、水、第三級アルコール(例えば、t−ブチルアルコールなど)、第二級アミン(例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミンなど)などとを、公知のビウレット化触媒(例えば、トリメチルリン酸など)の存在下で反応させることにより、得ることができる。 The derivative of pentamethylene diisocyanate containing the functional group (biuret group) of (c) above is a biuret-modified product of pentamethylene diisocyanate, for example, pentamethylene diisocyanate and, for example, water, tertiary alcohol (for example, t-butyl alcohol, etc.), secondary amines (eg, dimethylamine, diethylamine, etc.) and the like can be obtained by reacting in the presence of a known biuretization catalyst (eg, trimethylphosphoric acid, etc.). .
上記(d)の官能基(ウレタン基)を含有するペンタメチレンジイソシアネートの誘導体は、ペンタメチレンジイソシアネートのポリオール変性体であって、例えば、ペンタメチレンジイソシアネートとポリオール成分(例えば、トリメチロールプロパンなど)との反応により、得ることができる。 The derivative of pentamethylene diisocyanate containing the functional group (urethane group) of (d) above is a polyol modified form of pentamethylene diisocyanate, for example, pentamethylene diisocyanate and a polyol component (for example, trimethylolpropane). It can be obtained by reaction.
上記(e)の官能基(ウレア基)を含有するペンタメチレンジイソシアネートの誘導体は、ペンタメチレンジイソシアネートのポリアミン変性体であって、例えば、ペンタメチレンジイソシアネートと水、ポリアミン成分などとの反応により、得ることができる。 The derivative of pentamethylene diisocyanate containing the functional group (urea group) of (e) above is a polyamine modified product of pentamethylene diisocyanate, and can be obtained, for example, by reaction of pentamethylene diisocyanate with water, a polyamine component, etc. Can do.
なお、上記各反応においては、必要により、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤(例えば、2,6−ジ(tert−ブチル)−4−メチルフェノール)などの添加剤や、例えば、有機亜リン酸エステル(例えば、トリス(トリデシル)ホスファイトなど)などの助触媒を、反応系に配合することもできる。 In each of the above reactions, if necessary, for example, an additive such as a hindered phenol antioxidant (for example, 2,6-di (tert-butyl) -4-methylphenol), for example, organic phosphorus A co-catalyst such as an acid ester (eg, tris (tridecyl) phosphite) can be added to the reaction system.
さらに、上記した有機溶剤の存在下において上記各成分を反応させることができ、さらには、反応後に、公知の方法により有機溶剤を除去することもできる。 Furthermore, each said component can be made to react in presence of the above-mentioned organic solvent, Furthermore, an organic solvent can also be removed by a well-known method after reaction.
また、ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体は、上記(a)〜(e)の官能基を少なくとも1種含有するか、または、2種以上含有することもできる。そのようなペンタメチレンジイソシアネートの誘導体は、上記の反応を適宜併用することにより、生成される。 The derivative of pentamethylene diisocyanate contains at least one kind of the functional groups (a) to (e), or can contain two or more kinds. Such a derivative of pentamethylene diisocyanate is produced by appropriately combining the above reactions.
ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体において、遊離のペンタメチレンジイソシアネートは、ペンタメチレンジイソシアネートを上記のように変性させた後、公知の方法で除去してもよく、その濃度は、ペンタメチレンジイソシアネートおよびその誘導体の総量に対して、例えば、5質量%以下、好ましくは、1質量%以下、通常、0質量%を超過する。 In the derivative of pentamethylene diisocyanate, the free pentamethylene diisocyanate may be removed by a known method after the modification of pentamethylene diisocyanate as described above, and the concentration is determined based on the total amount of pentamethylene diisocyanate and its derivatives. On the other hand, it is, for example, 5% by mass or less, preferably 1% by mass or less, usually exceeding 0% by mass.
これらペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These pentamethylene diisocyanates and / or derivatives thereof can be used alone or in combination of two or more.
ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体として、好ましくは、ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体が挙げられる。 As the pentamethylene diisocyanate and / or a derivative thereof, a derivative of pentamethylene diisocyanate is preferably used.
また、ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体として、好ましくは、イソシアヌレート基および/またはアロファネート基を有することが挙げられる。 The derivative of pentamethylene diisocyanate preferably has an isocyanurate group and / or an allophanate group.
ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体が、イソシアヌレート基および/またはアロファネート基を有する場合には、ポリウレタン樹脂と、ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体と、顔料とから調製されるインキを硬化させて得られるインキ硬化物の、表面タック性、耐候性、耐湿性などの物性の向上を図ることができる。 When the derivative of pentamethylene diisocyanate has an isocyanurate group and / or allophanate group, ink curing obtained by curing an ink prepared from a polyurethane resin, pentamethylene diisocyanate and / or its derivative, and a pigment It is possible to improve physical properties such as surface tackiness, weather resistance, and moisture resistance.
ペンタメチレンジイソシアネートの誘導体が、イソシアヌレート基およびアロファネート基を有する場合には、イソシアヌレート基/アロファネート基のモル比率は、例えば、0.2〜2000、好ましくは、0.5〜400、より好ましくは、1〜300、最も好ましくは、1.5〜200である。 When the derivative of pentamethylene diisocyanate has an isocyanurate group and an allophanate group, the molar ratio of isocyanurate group / allophanate group is, for example, 0.2 to 2000, preferably 0.5 to 400, more preferably 1 to 300, most preferably 1.5 to 200.
なお、イソシアヌレート基/アロファネート基のモル比率は、例えば、1H−NMRによって、アロファネート基に相当するシグナルと、イソシアヌレート基に相当するシグナルとの比率(面積比率)を求めることにより、算出することができる。 The molar ratio of isocyanurate group / allophanate group is calculated, for example, by determining the ratio (area ratio) between the signal corresponding to the allophanate group and the signal corresponding to the isocyanurate group by 1 H-NMR. be able to.
ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体のイソシアネート基濃度は、例えば、10〜28質量%、好ましくは、18〜28質量%、より好ましくは、20〜26質量%、最も好ましくは、23〜26質量%である。 The isocyanate group concentration of pentamethylene diisocyanate and / or a derivative thereof is, for example, 10 to 28% by mass, preferably 18 to 28% by mass, more preferably 20 to 26% by mass, and most preferably 23 to 26% by mass. It is.
ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体のイソシアネート基濃度は、n−ジブチルアミン法(JIS K−1556(2006)に準拠)により測定することができる。 The isocyanate group concentration of pentamethylene diisocyanate and / or its derivative can be measured by the n-dibutylamine method (based on JIS K-1556 (2006)).
また、ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体の粘度(25℃)は、例えば、100〜8000mPa・s、好ましくは、200〜5000mPa・sである。 Moreover, the viscosity (25 degreeC) of pentamethylene diisocyanate and / or its derivative (s) is 100-8000 mPa * s, for example, Preferably, it is 200-5000 mPa * s.
また、ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体には、例えば、スルホンアミド基を含有する化合物、具体的には、芳香族スルホンアミド類(例えば、o−およびp−トルエンスルホンアミドなど)や、脂肪族スルホンアミド類などを含有させることもできる。 In addition, pentamethylene diisocyanate and / or derivatives thereof include, for example, a compound containing a sulfonamide group, specifically, aromatic sulfonamides (for example, o- and p-toluenesulfonamide), aliphatic Sulfonamides can also be contained.
スルホンアミド基を含有する化合物の配合割合は、ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体に対して、例えば、10〜5000ppm、好ましくは、50〜4000ppm、より好ましくは、100〜3000ppmである。 The compounding ratio of the compound containing a sulfonamide group is, for example, 10 to 5000 ppm, preferably 50 to 4000 ppm, more preferably 100 to 3000 ppm with respect to pentamethylene diisocyanate and / or a derivative thereof.
また、硬化剤は、少なくとも上記ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体を含有していればよく、その他の硬化剤成分を含有することができる。 Moreover, the hardening | curing agent should just contain the said pentamethylene diisocyanate and / or its derivative at least, and can contain another hardening | curing agent component.
その他の硬化剤成分として、具体的には、例えば、上記したイソシアネート成分などが挙げられる。 Specific examples of other curing agent components include the isocyanate components described above.
その他の硬化剤成分が含有される場合において、ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体と、その他の硬化剤成分との配合割合は、それらの総量100質量部に対して、ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体が、例えば、5質量部以上、好ましくは、50質量部以上、より好ましくは、80質量部以上、通常、100質量部未満であり、その他の硬化剤成分が、例えば、95質量部以下、好ましくは、50質量部以下、より好ましくは、20質量部以下、通常、0質量部を超過する。 In the case where the other curing agent component is contained, the blending ratio of pentamethylene diisocyanate and / or its derivative and the other curing agent component is pentamethylene diisocyanate and / or its content with respect to 100 parts by mass of the total amount thereof. The derivative is, for example, 5 parts by mass or more, preferably 50 parts by mass or more, more preferably 80 parts by mass or more, usually less than 100 parts by mass, and the other curing agent component is, for example, 95 parts by mass or less. Preferably, it is 50 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and usually exceeds 0 part by mass.
また、硬化剤のイソシアネート基濃度は、例えば、7〜30質量%、好ましくは、15〜28質量%、より好ましくは、17〜28質量%、最も好ましくは、23〜28質量%である。 The isocyanate group concentration of the curing agent is, for example, 7 to 30% by mass, preferably 15 to 28% by mass, more preferably 17 to 28% by mass, and most preferably 23 to 28% by mass.
硬化剤のイソシアネート基濃度が上記範囲であれば、ポリウレタン樹脂と、ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体と、顔料とから調製されるインキを硬化させて得られるインキ硬化物の、表面タック性、耐候性、耐湿性などの物性の向上を図ることができる。 If the isocyanate group concentration of the curing agent is within the above range, the surface tackiness and weather resistance of an ink cured product obtained by curing an ink prepared from a polyurethane resin, pentamethylene diisocyanate and / or a derivative thereof, and a pigment. It is possible to improve physical properties such as heat resistance and moisture resistance.
なお、硬化剤のイソシアネート基濃度は、n−ジブチルアミン法(JIS K−1556(2006)に準拠)により測定することができる。 The isocyanate group concentration of the curing agent can be measured by the n-dibutylamine method (based on JIS K-1556 (2006)).
また、硬化剤は、そのまま、つまり、上記のように製造されたペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体(さらに必要によりその他の硬化剤成分)から有機溶剤を除去して用いることができ、また、有機溶剤を除去することなく溶液として用いることもできる。さらには、上記のように製造されたペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体(さらに必要によりその他の硬化剤成分)を、上記した有機溶剤で希釈し、溶液として用いることもできる。 Further, the curing agent can be used as it is, that is, by removing the organic solvent from the pentamethylene diisocyanate and / or its derivative (and other curing component if necessary) produced as described above. It can also be used as a solution without removing the solvent. Furthermore, the pentamethylene diisocyanate and / or its derivative (and other curing agent component if necessary) produced as described above can be diluted with the above organic solvent and used as a solution.
硬化剤が溶液として用いられる場合には、その固形分濃度は、例えば、50〜95質量%、好ましくは、75〜95質量%である。 When a hardening | curing agent is used as a solution, the solid content concentration is 50-95 mass%, for example, Preferably, it is 75-95 mass%.
また、硬化剤の粘度(25℃)は、例えば、50〜7000mPa・s、好ましくは、100〜4000mPa・sである。 Moreover, the viscosity (25 degreeC) of a hardening | curing agent is 50-7000 mPa * s, for example, Preferably, it is 100-4000 mPa * s.
そして、インキ用バインダーは、上記した主剤および上記した硬化剤から調製される。 The ink binder is prepared from the main agent described above and the curing agent described above.
インキ用バインダーにおいて、主剤と硬化剤との質量割合は、主剤(主剤が溶液として用いられる場合には、有機溶剤を含む。)100質量部に対して、硬化剤(硬化剤が溶液として用いられる場合には、有機溶剤を含む。)が、例えば、0.05〜20質量部、好ましくは、0.1〜5質量部であり、また、主剤中の固形分100質量部に対して、硬化剤中の固形分が、例えば、0.1〜60質量部、好ましくは、0.2〜20質量部である。 In the ink binder, the mass ratio of the main agent to the curing agent is 100 parts by mass of the main agent (including the organic solvent when the main agent is used as a solution). The curing agent (the curing agent is used as the solution). In the case, the organic solvent is included.) Is, for example, 0.05 to 20 parts by mass, preferably 0.1 to 5 parts by mass, and is cured with respect to 100 parts by mass of the solid content in the main agent. The solid content in the agent is, for example, 0.1 to 60 parts by mass, or preferably 0.2 to 20 parts by mass.
また、主剤と硬化剤との配合割合は、主剤中の活性水素基に対する、硬化剤中のイソシアネート基の当量比R(NCO/活性水素基)が、例えば、1.1〜2.4、好ましくは、1.2〜1.9となるように、調整される。 Further, the mixing ratio of the main agent and the curing agent is such that the equivalent ratio R (NCO / active hydrogen group) of the isocyanate group in the curing agent to the active hydrogen group in the main agent is, for example, 1.1 to 2.4, preferably Is adjusted to be 1.2 to 1.9.
また、インキ用バインダーには、必要に応じて、公知の添加剤、例えば、耐熱安定剤、滑剤、可塑剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤、離型剤、フィラー、加水分解防止剤、難燃剤などを配合することができる。 In addition, for the ink binder, if necessary, known additives such as heat stabilizers, lubricants, plasticizers, antiblocking agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, mold release agents, fillers. , Hydrolysis inhibitors, flame retardants and the like can be blended.
なお、添加剤の配合割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。 In addition, the mixture ratio of an additive is suitably set according to the objective and use.
このような添加剤は、主剤および硬化剤の両方またはいずれか一方に、予め添加することができ、また、主剤および硬化剤の配合時に、別途添加することができる。 Such an additive can be added in advance to either or both of the main agent and the curing agent, or can be added separately when the main agent and the curing agent are blended.
また、添加剤を、主剤および/または硬化剤に添加する場合には、各成分の調製、具体的には、主剤におけるポリウレタン樹脂や、硬化剤におけるペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体などの調製において、各反応原料に添加することができ、また、反応後のポリウレタン樹脂や、ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体などに添加することもできる。 In addition, when an additive is added to the main agent and / or curing agent, the preparation of each component, specifically, the preparation of a polyurethane resin in the main agent, pentamethylene diisocyanate and / or a derivative thereof in the curing agent, etc. Further, it can be added to each reaction raw material, and can also be added to a polyurethane resin after reaction, pentamethylene diisocyanate and / or a derivative thereof, and the like.
そして、本発明のインキは、上記したインキ用バインダーと、顔料とを含有している。 And the ink of this invention contains the above-mentioned ink binder and a pigment.
顔料としては、特に制限されず、公知の顔料を用いることができる。顔料として、具体的には、例えば、フタロシアニン系、アゾ系、縮合アゾ系、アントラキノン系、キナクリドン系、インジゴ系、ペリレン系などの有機顔料、例えば、酸化チタン、カ−ボンブラック、弁柄、群青などの無機顔料などが挙げられる。 The pigment is not particularly limited, and a known pigment can be used. Specific examples of the pigment include organic pigments such as phthalocyanine, azo, condensed azo, anthraquinone, quinacridone, indigo, and perylene, such as titanium oxide, carbon black, petal, ultramarine. And inorganic pigments.
これら顔料は、単独使用または2種類以上併用することができる。 These pigments can be used alone or in combination of two or more.
インキ用バインダーと顔料との配合割合は、インキ用バインダーにおける主剤(主剤が溶液として用いられる場合には、有機溶剤を含む。)100質量部に対して、顔料が、例えば、1〜500質量部、好ましくは、2〜200質量部であり、また、主剤中の固形分100質量部に対して、顔料が、例えば、2〜1500質量部、好ましくは、4〜500質量部である。 The blending ratio of the binder for ink and the pigment is such that the pigment is, for example, 1 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the main agent in the ink binder (including the organic solvent when the main agent is used as a solution). The pigment is, for example, 2 to 1500 parts by mass, preferably 4 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content in the main agent.
また、インキには、必要に応じて、上記した有機溶剤を配合することができ、インキにおける樹脂固形分は、例えば、2〜40質量%、好ましくは、5〜20質量%である。 Moreover, the above-mentioned organic solvent can be mix | blended with ink as needed, and the resin solid content in ink is 2-40 mass%, for example, Preferably, it is 5-20 mass%.
また、インキには、必要に応じて、上記した公知の添加剤などを、適宜の割合で配合することができる。なお、添加剤は、上記したように、インキ用バインダーに予め添加することができ、また、インキ用バインダーおよび顔料の配合時に別途添加することができる。 Moreover, the above-mentioned well-known additive etc. can be mix | blended with ink in an appropriate ratio as needed. As described above, the additive can be added to the ink binder in advance, or can be added separately when the ink binder and the pigment are blended.
そして、得られるインキは、例えば、はけ塗り、ロールコーターによる塗布、バーコーターによる塗布、ディスペンサーによる塗布、スクリーン印刷による塗布など、公知の塗布・印刷法を用いて、塗布・印刷の対象となる基材(例えば、基板や支持体など)に、塗布することができる。 The obtained ink is subjected to coating / printing using a known coating / printing method such as brush coating, roll coater coating, bar coater coating, dispenser coating, screen printing coating, or the like. It can apply | coat to a base material (for example, a board | substrate, a support body, etc.).
そして、インキを硬化させることにより、本発明のインキ硬化物を得ることができる。 And the ink hardened | cured material of this invention can be obtained by hardening ink.
インキを硬化させる方法としては、特に制限されないが、例えば、インキを上記したように基材に塗布し、例えば、25〜80℃、好ましくは、30〜60℃において、例えば、0.5〜30分間、好ましくは、1〜10分間乾燥させる。その後、必要により、相対湿度(RH)が、例えば、30〜80%、好ましくは、45〜55%の条件下において、例えば、23〜60℃、好ましくは、23〜40℃で、例えば、1〜14日間、好ましくは、1〜7日間、養生(エージング処理)する。 Although it does not restrict | limit especially as a method of hardening ink, For example, it apply | coats to a base material as mentioned above, for example, 25-80 degreeC, Preferably, 30-60 degreeC, for example, 0.5-30 Dry for 1 minute, preferably 1 to 10 minutes. Thereafter, if necessary, the relative humidity (RH) is, for example, 30 to 80%, preferably 45 to 55%, for example, 23 to 60 ° C, preferably 23 to 40 ° C. Curing (aging treatment) for -14 days, preferably 1-7 days.
これにより、インキ硬化物を得ることができる。 Thereby, an ink cured product can be obtained.
そして、上記したインキ用バインダーは、活性水素基を有するポリウレタン樹脂を含有する主剤と、ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体を含有する硬化剤とから調製されるため、このインキ用バインダーを用いて得られる上記インキによれば、表面タック性が低減されるとともに、優れた耐久性および密着性を備えるインキ硬化物を得ることができる。 The above-mentioned ink binder is prepared from a main agent containing a polyurethane resin having an active hydrogen group and a curing agent containing pentamethylene diisocyanate and / or a derivative thereof, and thus obtained using this ink binder. According to the ink, the surface tackiness is reduced, and an ink cured product having excellent durability and adhesion can be obtained.
なお、このような方法において用いられるペンタメチレンジアミンまたはその塩は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミドなどの製造原料(重合用モノマー原料)や、例えば、ポリウレタン、エポキシ樹脂などの硬化剤として、好適に用いることができる。 In addition, pentamethylenediamine or a salt thereof used in such a method is suitable as a raw material for production (polymerization monomer raw material) such as polyimide, polyamide, and polyamideimide, and as a curing agent such as polyurethane and epoxy resin, for example. Can be used.
また、このような方法において用いられるペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体は、例えば、カルボジイミド誘導体、ウレトンイミン誘導体、ウレトジオン誘導体、ウレア誘導体、ビウレット誘導体、アロファネート誘導体の原料として、好適に用いることができる。 Further, pentamethylene diisocyanate and / or a derivative thereof used in such a method can be suitably used as a raw material for, for example, a carbodiimide derivative, a uretonimine derivative, a uretdione derivative, a urea derivative, a biuret derivative, or an allophanate derivative.
また、ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体を、例えば、塗料、オーバープリントニス(OPニス)、工業あるいは包装用途接着剤、熱可塑および熱硬化性あるいはミラブルエラストマー、シーラント、水性樹脂、熱硬化樹脂、バインダー樹脂(具体的には、例えば、インキ、スクリーン印刷、コンクリートなどの用途において、例えば、ゴムチップ、粒状天然石、紙、木材、各種プラスチックチップ、各種金属、トナー、磁気記録材料などの各種材料に用いられるバインダー樹脂)、レンズ用樹脂、活性エネルギー硬化性樹脂、液晶性樹脂、軟質フォーム、硬質フォームなどの製造において用いれば、それらの耐熱性、耐水性、耐薬品性、機械的特性および電気的特性を向上させることができる。 Also, pentamethylene diisocyanate and / or its derivatives can be used, for example, paints, overprint varnishes (OP varnishes), industrial or packaging adhesives, thermoplastic and thermosetting or millable elastomers, sealants, aqueous resins, thermosetting resins, Binder resin (specifically, used in various materials such as rubber chips, granular natural stone, paper, wood, various plastic chips, various metals, toners, magnetic recording materials, for example, in applications such as ink, screen printing, concrete) Binder resin), lens resin, active energy curable resin, liquid crystalline resin, flexible foam, rigid foam, etc., when used in the manufacture of their heat resistance, water resistance, chemical resistance, mechanical properties and electrical properties Can be improved.
さらには、このようなペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体や、ペンタメチレンジアミンまたはその塩は、例えば、上記した活性水素基含有化合物成分、とりわけ、上記した天然物由来の糖、アミノ酸、脂肪酸などの架橋剤、修飾剤としても使用することができる。 Furthermore, such pentamethylene diisocyanate and / or derivatives thereof, pentamethylenediamine or salts thereof include, for example, the above-mentioned active hydrogen group-containing compound components, especially sugars, amino acids, fatty acids and the like derived from the above-mentioned natural products. It can also be used as a crosslinking agent or modifier.
以下に、実施例および比較例を挙げて、本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらに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、製造例などに用いられる測定方法を、以下に示す。
<加水分解性塩素の濃度(単位:%)>
イソシアネートに含有される加水分解性塩素の濃度(HC)は、JIS K−1556(2000)の附属書3に記載されている加水分解性塩素の試験方法に準拠して測定した。
<ペンタメチレンジイソシアネートの濃度(単位:質量%)>
後述する調製例1で得られたペンタメチレンジイソシアネートを用い、以下のHPLC分析条件下で得られたクロマトグラムの面積値から作成した検量線により、ポリイソシアネート組成物中のペンタメチレンジイソシアネートの濃度を算出した。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. In the following description, “part” and “%” are based on mass unless otherwise specified. Moreover, the measuring method used for a manufacture example etc. is shown below.
<Concentration of hydrolyzable chlorine (unit:%)>
The concentration (HC) of hydrolyzable chlorine contained in the isocyanate was measured in accordance with the test method for hydrolyzable chlorine described in Annex 3 of JIS K-1556 (2000).
<Pentamethylene diisocyanate concentration (unit: mass%)>
Using the pentamethylene diisocyanate obtained in Preparation Example 1 described later, the concentration of pentamethylene diisocyanate in the polyisocyanate composition was calculated using a calibration curve created from the area values of the chromatogram obtained under the following HPLC analysis conditions. did.
装置;Prominence(島津製作所社製)
1) ポンプ LC−20AT
2) デガッサ DGU−20A3
3) オートサンプラ SIL−20A
4) カラム恒温槽 COT−20A
5) 検出器 SPD−20A
カラム;SHISEIDO SILICA SG−120
カラム温度;40℃
溶離液;n−ヘキサン/メタノール/1,2−ジクロロエタン=90/5/5(体積比)
流量;0.2mL/min
検出方法;UV 225nm
<イソシアネート基の転化率(単位:%)>
イソシアネート基の転化率は、以下のGPC測定条件において得られたクロマトグラムにより、全ピーク面積に対するペンタメチレンジイソシアネートのピークよりも高分子量側にあるピークの面積の割合を、イソシアネート基の転化率とした。
Equipment; Prominence (manufactured by Shimadzu Corporation)
1) Pump LC-20AT
2) Degasser DGU-20A3
3) Autosampler SIL-20A
4) Column thermostat COT-20A
5) Detector SPD-20A
Column; SHISEIDO SILICA SG-120
Column temperature: 40 ° C
Eluent: n-hexane / methanol / 1,2-dichloroethane = 90/5/5 (volume ratio)
Flow rate: 0.2 mL / min
Detection method: UV 225 nm
<Conversion rate of isocyanate group (unit:%)>
The conversion rate of the isocyanate group is the ratio of the area of the peak on the high molecular weight side of the peak of pentamethylene diisocyanate to the total peak area, based on the chromatogram obtained under the following GPC measurement conditions, as the conversion rate of the isocyanate group. .
装置;HLC−8020(東ソー社製)
カラム;G1000HXL、G2000HXLおよびG3000HXL(以上、東ソー製商品名)を直列に連結
カラム温度;40℃
溶離液;テトラヒドロフラン
流量;0.8mL/min
検出方法;示差屈折率
標準物質;ポリエチレンオキシド(東ソー社製、商品名:TSK標準ポリエチレンオキシド)
<イソシアネート基濃度(単位:質量%)>
ポリイソシアネート組成物のイソシアネート基濃度は、電位差滴定装置を用いて、JIS K−1556(2006)に準拠したn−ジブチルアミン法により、測定した。
<粘度(単位:mPa・s)>
東機産業社製のE型粘度計TV−30を用いて、ポリイソシアネート組成物の25℃における粘度を測定した。
<アミン価(単位:mgKOH/g)>
ポリウレタン樹脂のアミン価は、試料を20mLのエタノールに溶解させ、0.2Nのエタノール性塩酸溶液で滴定し、以下の式により算出した。
アミン価=(A×f×0.2×56.1)/M
M:試料重量
f:0.2Nのエタノール性塩酸溶液の力価
A:滴定量
<イソシアヌレート基/アロファネート基のモル比率>
イソシアヌレート基/アロファネート基のモル比率は、1H−NMRを測定し、シグナルの面積比から、イソシアヌレート基/アロファネート基のモル比率を算出した。
装置:AL−400(JEOL社製、399.65MHz、プローブ:TH5ATFG2、30度パルス、パルス繰り返し時間:15秒間、分解能:0.06Hz、積算回数64回、シフト値の基準:TMS(d6DMSO溶媒)、サンプル濃度:0.2重量%、試験管:5mmΦ)
ウレタン結合のピーク:6.7〜7.5ppm
アロファネート基のピーク:8.5ppm
イソシアヌレート基のピーク:3.7ppm
調製例1(ペンタメチレンジイソシアネートの製造)
電磁誘導撹拌機、自動圧力調整弁、温度計、窒素導入ライン、ホスゲン導入ライン、凝縮器、原料フィードポンプを備え付けたジャケット付き加圧反応器に、o−ジクロロベンゼン2000質量部を仕込んだ。次いで、ホスゲン2300質量部をホスゲン導入ラインから加え、撹拌を開始した。反応器のジャケットには冷水を通し、内温を約10℃に保った。そこへ、ペンタメチレンジアミン(純度99.9質量%)400質量部をo−ジクロロベンゼン2600質量部に溶解した溶液を、フィードポンプにて60分かけてフィードし、30℃以下、常圧下で冷ホスゲン化を開始した。フィード終了後、加圧反応器内は淡褐白色スラリー状液となった。
Apparatus; HLC-8020 (manufactured by Tosoh Corporation)
Column; G1000HXL, G2000HXL and G3000HXL (trade name, manufactured by Tosoh Corporation) connected in series Column temperature: 40 ° C
Eluent: Tetrahydrofuran Flow rate: 0.8 mL / min
Detection method: Differential refractive index Standard material: Polyethylene oxide (manufactured by Tosoh Corporation, trade name: TSK standard polyethylene oxide)
<Isocyanate group concentration (unit: mass%)>
The isocyanate group concentration of the polyisocyanate composition was measured by an n-dibutylamine method based on JIS K-1556 (2006) using a potentiometric titrator.
<Viscosity (unit: mPa · s)>
The viscosity at 25 ° C. of the polyisocyanate composition was measured using an E-type viscometer TV-30 manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
<Amine value (unit: mgKOH / g)>
The amine value of the polyurethane resin was calculated by the following equation by dissolving the sample in 20 mL of ethanol and titrating with a 0.2N ethanolic hydrochloric acid solution.
Amine number = (A × f × 0.2 × 56.1) / M
M: sample weight f: titer of ethanolic hydrochloric acid solution of 0.2N A: titration <molar ratio of isocyanurate group / allophanate group>
The molar ratio of isocyanurate group / allophanate group was measured by 1 H-NMR, and the molar ratio of isocyanurate group / allophanate group was calculated from the area ratio of signals.
Apparatus: AL-400 (manufactured by JEOL, 399.65 MHz, probe: TH5ATFG2, 30 degree pulse, pulse repetition time: 15 seconds, resolution: 0.06 Hz, number of integrations 64 times, shift value standard: TMS (d 6 DMSO Solvent), sample concentration: 0.2 wt%, test tube: 5 mmΦ)
Urethane bond peak: 6.7 to 7.5 ppm
Allophanate group peak: 8.5 ppm
Isocyanurate group peak: 3.7 ppm
Preparation Example 1 (Production of pentamethylene diisocyanate)
2000 parts by mass of o-dichlorobenzene was charged into a jacketed pressurized reactor equipped with an electromagnetic induction stirrer, an automatic pressure control valve, a thermometer, a nitrogen introduction line, a phosgene introduction line, a condenser, and a raw material feed pump. Subsequently, 2300 mass parts of phosgene was added from the phosgene introduction line, and stirring was started. Cold water was passed through the reactor jacket to maintain the internal temperature at about 10 ° C. A solution obtained by dissolving 400 parts by mass of pentamethylenediamine (purity 99.9% by mass) in 2600 parts by mass of o-dichlorobenzene was fed over 60 minutes with a feed pump, and was cooled at 30 ° C. or less at normal pressure. Phosgenation was started. After the feed was completed, the inside of the pressurized reactor became a pale brown white slurry.
次いで、反応器の内液を徐々に160℃まで昇温しながら、0.25MPaに加圧し、さらに圧力0.25MPa、反応温度160℃で90分間熱ホスゲン化した。なお、熱ホスゲン化の途中で、ホスゲン1100質量部を、さらに添加した。熱ホスゲン化の過程で、加圧反応器内液は、淡褐色澄明溶液となった。熱ホスゲン化終了後、100〜140℃において、窒素ガスを100L/時で通気し、脱ガスした。 Next, the internal liquid of the reactor was pressurized to 0.25 MPa while gradually raising the temperature to 160 ° C., and further subjected to thermal phosgenation at a pressure of 0.25 MPa and a reaction temperature of 160 ° C. for 90 minutes. During the thermal phosgenation, 1100 parts by mass of phosgene was further added. During the thermal phosgenation, the liquid in the pressurized reactor became a light brown clear solution. After the completion of the thermal phosgenation, nitrogen gas was aerated at 100 to 140 ° C. and degassed.
次いで、減圧下でo−ジクロルベンゼンを留去した後、同じく減圧下でペンタメチレンジイソシアネートを留去させた。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つ口フラスコにペンタメチレンジイソシアネートを装入し、窒素を導入しながら、常圧下で、190℃、3時間加熱処理した。次いで、加熱処理後のペンタメチレンジイソシアネートを、ガラス製フラスコに装入し、充填物(住友重機械工業社製、商品名:住友/スルザーラボパッキングEX型)を4エレメント充填した蒸留管、還流比調節タイマーを装着した蒸留塔(柴田科学社製、商品名:蒸留頭K型)、および、冷却器を装備する精留装置を用いて、127〜132℃、2.7KPaの条件下、さらに還流しながら精留し、純度99.9質量%のペンタメチレンジイソシアネートを得た。ペンタメチレンジイソシアネートの加水分解性塩素の濃度は、0.004%であった。 Subsequently, after o-dichlorobenzene was distilled off under reduced pressure, pentamethylene diisocyanate was also distilled off under reduced pressure. Subsequently, pentamethylene diisocyanate was charged into a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux tube, and a nitrogen introduction tube, and was heated at 190 ° C. for 3 hours under normal pressure while introducing nitrogen. Next, the heat-treated pentamethylene diisocyanate was charged into a glass flask, and a distillation tube filled with 4 elements of a packing (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., trade name: Sumitomo / Sulzer Lab Packing EX type), reflux ratio Further reflux under conditions of 127 to 132 ° C. and 2.7 KPa using a distillation tower equipped with a control timer (manufactured by Shibata Kagaku Co., Ltd., trade name: distillation head K type) and a rectifier equipped with a condenser. While rectifying, pentamethylene diisocyanate having a purity of 99.9% by mass was obtained. The concentration of hydrolyzable chlorine in pentamethylene diisocyanate was 0.004%.
合成例1(ポリイソシアネート組成物(a)の製造)
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、ペンタメチレンジイソシアネートを500質量部、1,3−ブタンジオールを7質量部、2,6−ジ(tert−ブチル)−4−メチルフェノールを0.3質量部、トリス(トリデシル)ホスファイトを0.3質量部装入し、82℃で3時間反応させた。
Synthesis Example 1 (Production of polyisocyanate composition (a))
In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux tube, and nitrogen introduction tube, 500 parts by mass of pentamethylene diisocyanate, 7 parts by mass of 1,3-butanediol, 2,6-di (tert-butyl) ) -4-methylphenol 0.3 parts by mass and tris (tridecyl) phosphite 0.3 parts by mass were charged and reacted at 82 ° C. for 3 hours.
次いで、50℃まで冷却し、トリマー化触媒としてN−(2−ヒドロキシプロピル)−N,N,N−トリメチルアンモニウム−2−エチルヘキサノエートを0.025質量部添加した。屈折率とイソシアネートの純度を測定し、所定の反応率にいたるまで反応を継続し、さらにトリマー化触媒を0.01質量部添加した。90分後に所定の反応率に達したため、o−トルエンスルホンアミドを0.1質量部添加した(イソシアネート基の転化率:15質量%)。得られた反応液を薄膜蒸留装置(真空度0.093KPa、温度150℃)に通液して未反応のペンタメチレンジイソシアネートを除去し、さらに、得られた組成物100質量部に対し、o−トルエンスルホンアミドを0.02質量部添加し、ポリイソシアネート組成物(a)を得た。 Next, the mixture was cooled to 50 ° C., and 0.025 parts by mass of N- (2-hydroxypropyl) -N, N, N-trimethylammonium-2-ethylhexanoate was added as a trimerization catalyst. The refractive index and the purity of the isocyanate were measured, the reaction was continued until a predetermined reaction rate was reached, and 0.01 parts by mass of a trimerization catalyst was further added. Since a predetermined reaction rate was reached after 90 minutes, 0.1 part by mass of o-toluenesulfonamide was added (conversion rate of isocyanate group: 15% by mass). The obtained reaction liquid was passed through a thin-film distillation apparatus (vacuum degree 0.093 KPa, temperature 150 ° C.) to remove unreacted pentamethylene diisocyanate, and further, o-based on 100 parts by mass of the obtained composition. 0.02 parts by mass of toluenesulfonamide was added to obtain a polyisocyanate composition (a).
このポリイソシアネート組成物(a)のペンタメチレンジイソシアネートの濃度は0.2質量%、イソシアネート基濃度は23.2質量%、25℃における粘度は2500mPa・s、イソシアヌレート基/アロファネート基のモル比率は2.1であった。 In this polyisocyanate composition (a), the concentration of pentamethylene diisocyanate is 0.2% by mass, the concentration of isocyanate groups is 23.2% by mass, the viscosity at 25 ° C. is 2500 mPa · s, and the molar ratio of isocyanurate groups / allophanate groups is 2.1.
合成例2(ポリイソシアネート組成物(b)の製造)
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、ペンタメチレンジイソシアネートを500質量部、トリス(トリデシル)ホスファイトを0.2質量部、トリメチルリン酸を8質量部、水を4質量部装入し、130℃に昇温し、イソシアネート基濃度が計算値(48.7質量%)に達するまで反応させた。得られた反応液を薄膜蒸留装置(真空度0.093KPa、温度150℃)に通液して未反応のペンタメチレンジイソシアネートを除去し、ポリイソシアネート組成物(b)を得た。
Synthesis Example 2 (Production of polyisocyanate composition (b))
In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux tube, and nitrogen introduction tube, 500 parts by mass of pentamethylene diisocyanate, 0.2 parts by mass of tris (tridecyl) phosphite, and 8 parts by mass of trimethyl phosphoric acid Then, 4 parts by mass of water was charged, the temperature was raised to 130 ° C., and the reaction was continued until the isocyanate group concentration reached the calculated value (48.7% by mass). The obtained reaction liquid was passed through a thin film distillation apparatus (vacuum degree 0.093 KPa, temperature 150 ° C.) to remove unreacted pentamethylene diisocyanate, thereby obtaining a polyisocyanate composition (b).
このポリイソシアネート組成物(b)のペンタメチレンジイソシアネートの濃度は0.6質量%、イソシアネート基濃度は24.9質量%、25℃における粘度は2800mPa・s、イソシアヌレート基/アロファネート基のモル比率は0であった。 In this polyisocyanate composition (b), the concentration of pentamethylene diisocyanate is 0.6% by mass, the concentration of isocyanate groups is 24.9% by mass, the viscosity at 25 ° C. is 2800 mPa · s, and the molar ratio of isocyanurate groups / allophanate groups is 0.
合成例3(ポリイソシアネート組成物(c)の製造)
攪拌機、温度計、還流管、滴下ロートおよび、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに、ペンタメチレンジイソシアネートを500質量部装入し、窒素雰囲気下、75℃に昇温した。次に、リボンヒーターで加熱した滴下ロートに、溶解させたトリメチロールプロパン(以下、TMPと略する場合がある。)を48.4質量部仕込み、1時間かけて滴下した。滴下後、80℃に昇温し、所定のイソシアネート基濃度(41.4質量%)に達するまで反応させ、ポリイソシアネート反応液(c)を得た。得られた反応液を薄膜蒸留装置(真空度0.093KPa、温度150℃)に通液して未反応のペンタメチレンジイソシアネートを除去し、ポリイソシアネート組成物(c)を得た。
Synthesis Example 3 (Production of polyisocyanate composition (c))
500 parts by mass of pentamethylene diisocyanate was charged into a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux tube, a dropping funnel, and a nitrogen introduction tube, and the temperature was raised to 75 ° C. in a nitrogen atmosphere. Next, 48.4 parts by mass of dissolved trimethylolpropane (hereinafter sometimes abbreviated as TMP) was charged into a dropping funnel heated with a ribbon heater and dropped over 1 hour. After dropping, the temperature was raised to 80 ° C., and the reaction was continued until a predetermined isocyanate group concentration (41.4% by mass) was reached, to obtain a polyisocyanate reaction liquid (c). The obtained reaction liquid was passed through a thin film distillation apparatus (vacuum degree: 0.093 KPa, temperature: 150 ° C.) to remove unreacted pentamethylene diisocyanate to obtain a polyisocyanate composition (c).
このポリイソシアネート組成物(c)におけるペンタメチレンジイソシアネートの濃度は0.3質量%、イソシアネート基濃度は18.1質量%、25℃における粘度は2100mPa・s、イソシアヌレート基/アロファネート基のモル比率は0であった。 The concentration of pentamethylene diisocyanate in this polyisocyanate composition (c) is 0.3% by mass, the concentration of isocyanate groups is 18.1% by mass, the viscosity at 25 ° C. is 2100 mPa · s, and the molar ratio of isocyanurate groups / allophanate groups is 0.
合成例4(ポリオールAの製造)
テレフタル酸、アジピン酸、ネオペンチルグリコールおよび3−メチル−1,5−ペンタンジオールを、それらのモル比が、テレフタル酸/アジピン酸/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=1/1/1/2となるように配合し、窒素気流下180〜220℃でエステル化反応させた。所定量の水を留出後、系内を徐々に減圧し、13.3kPa以下、220℃で縮合反応させて、数平均分子量が2000のポリエステルポリオール(以下、ポリオールA)を得た。
Synthesis Example 4 (Production of polyol A)
The molar ratio of terephthalic acid, adipic acid, neopentyl glycol and 3-methyl-1,5-pentanediol is terephthalic acid / adipic acid / neopentyl glycol / 3-methyl-1,5-pentanediol = 1. It mix | blended so that it might become / 1/1/2, and it was made to esterify at 180-220 degreeC under nitrogen stream. After distilling a predetermined amount of water, the system was gradually depressurized and subjected to a condensation reaction at 13.3 kPa or less and 220 ° C. to obtain a polyester polyol having a number average molecular weight of 2000 (hereinafter, polyol A).
合成例5
アジピン酸、1,4−ブタンジオールおよび3−メチル−1,5−ペンタンジオールを、それらのモル比が、アジピン酸/1,4−ブタンジオール/3−メチル−1,5−ペンタンジオール=1/1/1となるように配合し、窒素気流下180〜220℃でエステル化反応させた。所定量の水を留出後、系内を徐々に減圧し、13.3kPa以下、220℃で縮合反応させて、数平均分子量が2000のポリエステルポリオール(以下、ポリオールB)を得た。
Synthesis example 5
Adipic acid, 1,4-butanediol and 3-methyl-1,5-pentanediol have a molar ratio of adipic acid / 1,4-butanediol / 3-methyl-1,5-pentanediol = 1. The mixture was blended so as to be 1/1/1 and subjected to an esterification reaction at 180 to 220 ° C. under a nitrogen stream. After distilling a predetermined amount of water, the system was gradually depressurized and subjected to a condensation reaction at 13.3 kPa or less and 220 ° C. to obtain a polyester polyol having a number average molecular weight of 2000 (hereinafter, polyol B).
合成例6(ポリウレタン樹脂Aの製造)
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、ポリオールAを91.7質量部、ポリオールBを137.6質量部、ネオペンチルグリコール(以下、NPGと略する場合がある。)を8.3質量部、N−メチルジエタノールアミン(以下、MDEAと略する場合がある。)を3.7質量部、メチルエチルケトン(以下、MEKと略する場合がある。)を300質量部装入し、均一に攪拌した。次いで、ペンタメチレンジイソシアネートを45.2質量部添加した後、70℃に加熱し、ジブチル錫(IV)ジラウラート(和光純薬工業製)を0.002質量部添加した。所定のイソシアネート基濃度(0.98質量%)に達した後、25℃に冷却した。次いで、MEKを182.1質量部添加し、さらに、イソプロパノール(以下、IPAと略する場合がある。)を213.8質量部、イソホロンジアミン(エボニックデグサジャパン社製、商品名:VESTANAT IPD、以下、IPDAと略する場合がある。)を17.7質量部混合したアミン溶液を添加した。FT−IRによりイソシアネート基のピークが検出されなくなるまで反応させ、ポリウレタン樹脂Aを得た。ポリウレタン樹脂Aは固形分が30%、25℃における粘度は750mPa・s、アミン価は4mgKOH/gであった。
Synthesis Example 6 (Production of polyurethane resin A)
In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux tube, and nitrogen introduction tube, 91.7 parts by mass of polyol A, 137.6 parts by mass of polyol B, neopentyl glycol (hereinafter abbreviated as NPG). 8.3 parts by mass, N-methyldiethanolamine (hereinafter sometimes abbreviated as MDEA) 3.7 parts by mass, and methyl ethyl ketone (hereinafter sometimes abbreviated as MEK) 300. The mass part was charged and stirred uniformly. Subsequently, after adding 45.2 mass parts of pentamethylene diisocyanate, it heated at 70 degreeC and added 0.002 mass part of dibutyltin (IV) dilaurate (made by Wako Pure Chemical Industries). After reaching a predetermined isocyanate group concentration (0.98% by mass), it was cooled to 25 ° C. Next, 182.1 parts by mass of MEK was added, and further 213.8 parts by mass of isopropanol (hereinafter sometimes abbreviated as IPA) and isophoronediamine (manufactured by Evonik Degussa Japan, trade name: VESTANAT IPD, hereinafter) , And may be abbreviated as IPDA. Polyurethane resin A was obtained by reacting until an isocyanate group peak was not detected by FT-IR. Polyurethane resin A had a solid content of 30%, a viscosity at 25 ° C. of 750 mPa · s, and an amine value of 4 mgKOH / g.
合成例7(ポリウレタン樹脂Bの製造)
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、ポリオールAを90.5質量部、ポリオールBを135.7質量部、NPGを8.1質量部、MDEAを3.6質量部、MEKを300質量部装入し、均一に攪拌した。次いで、ヘキサメチレンジイソシアネート(三井化学社製、商品名:タケネート700、以下、HDIと略する場合がある。)を48.7質量部添加した後、70℃に加熱し、ジブチル錫(IV)ジラウラートを0.002質量部添加した。所定のイソシアネート基濃度(0.98質量%)に達した後、25℃に冷却した。次いで、MEKを184.9質量部添加し、さらに、IPAを210.8質量部、IPDAを17.7質量部混合したアミン溶液を添加した。FT−IRによりイソシアネート基のピークが検出されなくなるまで反応させ、ポリウレタン樹脂Bを得た。ポリウレタン樹脂Bは固形分が30%、25℃における粘度は520mPa・s、アミン価は4mgKOH/gであった。
Synthesis Example 7 (Production of polyurethane resin B)
In a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux tube, and a nitrogen introduction tube, 90.5 parts by mass of polyol A, 135.7 parts by mass of polyol B, 8.1 parts by mass of NPG, and MDEA 3.6 parts by mass and 300 parts by mass of MEK were charged and stirred uniformly. Next, 48.7 parts by mass of hexamethylene diisocyanate (Mitsui Chemicals, trade name: Takenate 700, hereinafter abbreviated as HDI) was added, and then heated to 70 ° C. to dibutyltin (IV) dilaurate. Was added in an amount of 0.002 parts by mass. After reaching a predetermined isocyanate group concentration (0.98% by mass), it was cooled to 25 ° C. Next, 184.9 parts by mass of MEK was added, and further, an amine solution in which 210.8 parts by mass of IPA and 17.7 parts by mass of IPDA were mixed was added. Polyurethane resin B was obtained by reacting until an isocyanate group peak was not detected by FT-IR. Polyurethane resin B had a solid content of 30%, a viscosity at 25 ° C. of 520 mPa · s, and an amine value of 4 mgKOH / g.
合成例8(ポリウレタン樹脂Cの製造)
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、ポリオールAを85.5質量部、ポリオールBを128.3質量部、NPGを7.7質量部、MDEAを3.4質量部、MEKを300質量部装入し、均一に攪拌した。次いで、イソホロンジイソシアネート(エボニックデグサジャパン社製、商品名:VESTANAT IPDI、以下、IPDIと略する場合がある。)を61.7質量部添加した後、70℃に加熱し、ジブチル錫(IV)ジラウラートを0.002質量部添加した。所定のイソシアネート基濃度(0.98質量%)に達した後、25℃に冷却した。次いで、MEKを196.4質量部添加し、さらに、IPAを199.3質量部、IPDAを17.7質量部混合したアミン溶液を添加した。FT−IRによりイソシアネート基のピークが検出されなくなるまで反応させ、ポリウレタン樹脂Cを得た。ポリウレタン樹脂Cは固形分が30%、25℃における粘度は800mPa・s、アミン価は4mgKOH/gであった。
Synthesis Example 8 (Production of polyurethane resin C)
In a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux tube, and a nitrogen introduction tube, 85.5 parts by mass of polyol A, 128.3 parts by mass of polyol B, 7.7 parts by mass of NPG, and MDEA 3.4 parts by mass and 300 parts by mass of MEK were charged and stirred uniformly. Next, 61.7 parts by mass of isophorone diisocyanate (manufactured by Evonik Degussa Japan, trade name: VESTANAT IPDI, hereinafter sometimes abbreviated as IPDI) was added, followed by heating to 70 ° C. to dibutyltin (IV) dilaurate. Was added in an amount of 0.002 parts by mass. After reaching a predetermined isocyanate group concentration (0.98% by mass), it was cooled to 25 ° C. Next, 196.4 parts by mass of MEK was added, and further, an amine solution in which 199.3 parts by mass of IPA and 17.7 parts by mass of IPDA were mixed was added. Polyurethane resin C was obtained by reaction until an isocyanate group peak was not detected by FT-IR. Polyurethane resin C had a solid content of 30%, a viscosity at 25 ° C. of 800 mPa · s, and an amine value of 4 mgKOH / g.
合成例9(ポリウレタン樹脂Dの製造)
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、ポリオールAを91.7質量部、ポリオールBを137.6質量部、NPGを8.3質量部、MDEAを3.7質量部、MEKを300質量部装入し、均一に攪拌した。次いで、ペンタメチレンジイソシアネートを45.2質量部添加した後、70℃に加熱し、ジブチル錫(IV)ジラウラートを0.002質量部添加した。所定のイソシアネート基濃度(0.98質量%)に達した後、25℃に冷却した。次いで、MEKを172.7質量部添加し、さらに、IPAを213.8質量部、1,4−ブタンジオールを4.7質量部、1,3−ブタンジオールを4.7質量部混合した溶液を添加した後、70℃に加熱し、ジブチル錫(IV)ジラウラートを0.002質量部添加した。FT−IRによりイソシアネート基のピークが検出されなくなるまで反応させ、ポリウレタン樹脂Dを得た。ポリウレタン樹脂Dは固形分が30%、25℃における粘度は700mPa・sであった。
Synthesis Example 9 (Production of polyurethane resin D)
In a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux tube, and nitrogen introduction tube, 91.7 parts by mass of polyol A, 137.6 parts by mass of polyol B, 8.3 parts by mass of NPG, and MDEA 3.7 parts by mass and 300 parts by mass of MEK were charged and stirred uniformly. Subsequently, after adding 45.2 mass parts of pentamethylene diisocyanate, it heated at 70 degreeC and added 0.002 mass part of dibutyltin (IV) dilaurate. After reaching a predetermined isocyanate group concentration (0.98% by mass), it was cooled to 25 ° C. Next, 172.7 parts by mass of MEK was added, and further, 213.8 parts by mass of IPA, 4.7 parts by mass of 1,4-butanediol, and 4.7 parts by mass of 1,3-butanediol were mixed. Then, the mixture was heated to 70 ° C., and 0.002 parts by mass of dibutyltin (IV) dilaurate was added. Polyurethane resin D was obtained by reacting until an isocyanate group peak was not detected by FT-IR. Polyurethane resin D had a solid content of 30% and a viscosity at 25 ° C. of 700 mPa · s.
実施例1
主剤として、ポリウレタン樹脂Aを100質量部、顔料として、二酸化チタン(TiO2、和光純薬工業製)を100質量部、有機溶媒として、MEK50質量部をそれぞれ用意し、ガラスビーズとともに、ペイントシェーカーにて攪拌混合し、分散溶液を得た。
Example 1
Prepare 100 parts by mass of polyurethane resin A as the main agent, 100 parts by mass of titanium dioxide (TiO 2 , manufactured by Wako Pure Chemical Industries) as the pigment, and 50 parts by mass of MEK as the organic solvent. The mixture was stirred and mixed to obtain a dispersion solution.
次いで、硬化剤として、ポリイソシアネート組成物(a)を用意し、その硬化剤と上記分散溶液とを、各成分の配合処方が表1に示す通りとなるように混合し、インキ用バインダーおよびそのインキ用バインダーを含むインキを得た。 Next, a polyisocyanate composition (a) is prepared as a curing agent, and the curing agent and the dispersion solution are mixed so that the formulation of each component is as shown in Table 1, and an ink binder and its An ink containing an ink binder was obtained.
その後、得られたインキをバーコーターにて、厚さ15μmのコロナ放電処理された延伸ポリエチレンテレフタラートフィルムの放電処理面に、乾燥後の厚みが1μmとなるように塗布し、60℃で1分間乾燥し、その後23℃、相対湿度50%の室内で24時間エージングした。これにより、インキ硬化物(塗布皮膜)を得た。 Thereafter, the obtained ink was applied to the discharge-treated surface of a 15 μm-thick stretched polyethylene terephthalate film subjected to a corona discharge treatment with a bar coater so that the thickness after drying was 1 μm, and at 60 ° C. for 1 minute. It was dried and then aged in a room at 23 ° C. and 50% relative humidity for 24 hours. Thereby, an ink cured product (coating film) was obtained.
実施例2〜6
主剤の種類および配合量、顔料の配合量、有機溶媒の配合量、硬化剤の種類および配合量を表1に示す通りとした以外は、実施例1と同様にして、インキ用バインダー、インキおよびインキ硬化物を得た。
Examples 2-6
In the same manner as in Example 1 except that the type and blending amount of the main agent, the blending amount of the pigment, the blending amount of the organic solvent, the type and blending amount of the curing agent are as shown in Table 1, the binder for ink, the ink and An ink cured product was obtained.
比較例1
主剤として、ポリウレタン樹脂Aを100質量部、顔料として、二酸化チタンを100質量部、有機溶媒として、MEK50質量部をそれぞれ用意し、ガラスビーズとともに、ペイントシェーカーにて攪拌混合し、分散溶液を得た。
Comparative Example 1
As a main agent, 100 parts by mass of polyurethane resin A, 100 parts by mass of titanium dioxide as a pigment, and 50 parts by mass of MEK as an organic solvent were prepared and stirred together with a glass bead in a paint shaker to obtain a dispersion solution. .
次いで、硬化剤として、タケネートD−170N(ヘキサメチレンジイソシアネートの三量体、イソシアネート基含量20.7%、三井化学社製)を用意し、その硬化剤と上記分散溶液とを、各成分の配合処方が表1に示す通りとなるように混合し、インキ用バインダーおよびそのインキ用バインダーを含むインキを得た。 Next, Takenate D-170N (hexamethylene diisocyanate trimer, isocyanate group content 20.7%, manufactured by Mitsui Chemicals Co., Ltd.) was prepared as a curing agent, and the curing agent and the dispersion solution were combined with each component. Mixing was performed so that the formulation was as shown in Table 1 to obtain an ink binder and an ink containing the ink binder.
その後、実施例1と同様にして、インキ硬化物を得た。 Thereafter, an ink cured product was obtained in the same manner as in Example 1.
比較例2
主剤の種類および配合量、顔料の配合量、有機溶媒の配合量、硬化剤の種類および配合量を表1に示す通りとした以外は、比較例1と同様にして、インキ用バインダー、インキおよびインキ硬化物を得た。
Comparative Example 2
The binder for ink, the ink and the same as in Comparative Example 1 except that the type and blending amount of the main agent, the blending amount of the pigment, the blending amount of the organic solvent, the type and blending amount of the curing agent were as shown in Table 1. An ink cured product was obtained.
評価
各実施例および各比較例において得られたインキ硬化物を、下記する方法によって評価した。その結果を表1に示す。
<表面タック性(耐ブロッキング性)>
各実施例および各比較例において得られたサンプル(表面にインキ硬化物が形成されたポリエチレンテレフタラートフィルム)2枚を用意し、一方のサンプルのポリエチレンテレフタラートフィルムの裏面(インキ硬化物が形成されていない面)と、他方のサンプルのインキ硬化物とを、それぞれ貼り合わせ、積層フィルムとした。
Evaluation The ink cured product obtained in each Example and each Comparative Example was evaluated by the following method. The results are shown in Table 1.
<Surface tackiness (blocking resistance)>
Prepare two samples (polyethylene terephthalate film with an ink cured product formed on the surface) obtained in each example and each comparative example, and the back of the polyethylene terephthalate film of one sample (an ink cured product is formed). The non-coated surface) and the ink cured product of the other sample were bonded together to form a laminated film.
次いで、得られた積層フィルムをガラス板に挟み、5kgのおもりをのせ、60℃、90%RHの恒温槽中に24時間静置した。規定時間経過後、恒温槽から取り出し、ガラス板からフィルムをはずし、23℃、50%RHの室内で1時間静置した。次にサンプルを注意深くはがした後、インキ硬化物の剥離状態を以下の基準で評価した。
○ インキ硬化物の剥離がない。
△ インキ硬化物の剥離が部分的に見られる。
× インキ硬化物の剥離が大部分で見られる。
<密着性>
JIS K5600−5−6(1999)に準じたクロスカット法(カット間隔1mm)によって付着性を試験し、以下の基準により評価した。
◎ インキ硬化物が全く剥がれなかった。
○ インキ硬化物の20%未満が剥がれた。
△ インキ硬化物の20%以上50%未満が剥がれた。
× インキ硬化物の50%以上が剥がれた。
<耐候性>
以下の条件にてQUV試験を実施した後、23℃、50%RHの室内で1時間静置した。次に、JIS K5600−5−6(1999)に準じたクロスカット法(カット間隔1mm)によって付着性を試験し、以下の基準により評価した。
QUV試験条件
装置:デューパネル 光コントロールウェザーメーター(型式FDP、スガ試験機製)
サイクル条件:60℃×10%RH×4時間、50℃×95%RH×4時間
サイクル数:15サイクル
放射照度:28W/m2
◎ インキ硬化物が全く剥がれなかった。
○ インキ硬化物の20%未満が剥がれた。
△ インキ硬化物の20%以上50%未満が剥がれた。
× インキ硬化物の50%以上が剥がれた。
<耐湿性(耐温水性)>
80℃の温水に1週間浸漬後、23℃、50%RHの室内で1時間静置した。次に、JIS K5600−5−6(1999)に準じたクロスカット法(カット間隔1mm)によって付着性を試験し、以下の基準により評価した。
◎ インキ硬化物が全く剥がれなかった。
○ インキ硬化物の20%未満が剥がれた。
△ インキ硬化物の20%以上50%未満が剥がれた。
× インキ硬化物の50%以上が剥がれた。
Next, the obtained laminated film was sandwiched between glass plates, and a 5 kg weight was placed thereon, and the plate was allowed to stand in a constant temperature bath at 60 ° C. and 90% RH for 24 hours. After the lapse of the specified time, the film was taken out from the thermostatic chamber, the film was removed from the glass plate, and allowed to stand for 1 hour in a room at 23 ° C. and 50% RH. Next, after carefully peeling off the sample, the peeled state of the ink cured product was evaluated according to the following criteria.
○ There is no peeling of the cured ink.
Δ: Partial peeling of the ink cured product is observed.
X Peeling of the ink cured product is seen in the majority.
<Adhesion>
Adhesiveness was tested by the cross-cut method (cut interval 1 mm) according to JIS K5600-5-6 (1999), and evaluated according to the following criteria.
◎ The ink cured product was not removed at all.
○ Less than 20% of the ink cured product was peeled off.
Δ: 20% or more and less than 50% of the ink cured product was peeled off.
X 50% or more of the ink cured product was peeled off.
<Weather resistance>
After performing the QUV test under the following conditions, the sample was allowed to stand in a room at 23 ° C. and 50% RH for 1 hour. Next, adhesion was tested by a cross-cut method (cut interval 1 mm) according to JIS K5600-5-6 (1999), and evaluated according to the following criteria.
QUV test condition equipment: Dew panel light control weather meter (model FDP, manufactured by Suga Test Instruments)
Cycle conditions: 60 ° C. × 10% RH × 4 hours, 50 ° C. × 95% RH × 4 hours Number of cycles: 15 cycles Irradiance: 28 W / m 2
◎ The ink cured product was not removed at all.
○ Less than 20% of the ink cured product was peeled off.
Δ: 20% or more and less than 50% of the ink cured product was peeled off.
X 50% or more of the ink cured product was peeled off.
<Humidity resistance (warm water resistance)>
After being immersed in warm water at 80 ° C. for 1 week, it was left to stand in a room at 23 ° C. and 50% RH for 1 hour. Next, adhesion was tested by a cross-cut method (cut interval 1 mm) according to JIS K5600-5-6 (1999), and evaluated according to the following criteria.
◎ The ink cured product was not removed at all.
○ Less than 20% of the ink cured product was peeled off.
Δ: 20% or more and less than 50% of the ink cured product was peeled off.
X 50% or more of the ink cured product was peeled off.
なお、表中の略号の詳細を下記する。 The details of the abbreviations in the table are as follows.
タケネートD−170N:ヘキサメチレンジイソシアネートの三量体、イソシアネート基含量20.7%、25℃における粘度2700mPa・s、イソシアヌレート基/アロファネート基のモル比率2.4(三井化学社製) Takenate D-170N: hexamethylene diisocyanate trimer, isocyanate group content 20.7%, viscosity at 25 ° C. 2700 mPa · s, isocyanurate group / allophanate group molar ratio 2.4 (Mitsui Chemicals)
Claims (7)
ペンタメチレンジイソシアネートおよび/またはその誘導体を含有する硬化剤と
から調製され、
前記ポリウレタン樹脂のアミン価が、0.2〜15mgKOH/gである
ことを特徴とする、インキ用バインダー。 A main agent containing a polyurethane resin having an active hydrogen group;
Prepared from a curing agent containing pentamethylene diisocyanate and / or a derivative thereof ,
The ink binder, wherein the polyurethane resin has an amine value of 0.2 to 15 mgKOH / g .
An ink cured product obtained by curing the ink according to claim 6 .
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