JPH0616758A - Production of non-aqueous dispersion of polyurethane-urea - Google Patents

Production of non-aqueous dispersion of polyurethane-urea

Info

Publication number
JPH0616758A
JPH0616758A JP4172961A JP17296192A JPH0616758A JP H0616758 A JPH0616758 A JP H0616758A JP 4172961 A JP4172961 A JP 4172961A JP 17296192 A JP17296192 A JP 17296192A JP H0616758 A JPH0616758 A JP H0616758A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyurethane
aqueous dispersion
polyol
urea
polyamine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4172961A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Nishitomi
克彦 西富
Yukihiko Minamida
至彦 南田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority to JP4172961A priority Critical patent/JPH0616758A/en
Publication of JPH0616758A publication Critical patent/JPH0616758A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a non-aqueous dispersion of polyurethane.urea having narrow molecular weight distribution and useful for paint, etc., without using a dispersion stabilizer by polymerizing a monomer using a mercapto-containing polyol as an initiator and reacting the polymer with a polyisocyanate and a polyamine in a non-aqueous dispersion medium. CONSTITUTION:(A) A compound having 4-20C alkyl group and containing polymerizable unsaturated bond is polymerized in the presence of (B) a polyol consisting of a mercaptan compound having two hydroxyl groups as an initiator to obtain a polyol. A polyol component containing 1-50wt.% of the above polyol (based on the total polyol) is made to react with a polyisocyanate in a reactor 1, the obtained urethane prepolymer having NCO groups on both terminals is mixed with a polyamine supplied from a polyamine dissolution tank 2 using a motionless pipe mixer 5, a non-aqueous inert dispersion medium is supplied from a tank 3 to the mixture to effect the reaction of the mixture in the medium and finally the reaction product is passed through a pipe-line homogenizer 7 and transferred to a finishing tank 8 to obtain the non-aqueous dispersion of polyurethane-urea.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、塗料、コ−テイング用
ビヒクル及び接着剤として有用なポリウレタン・尿素非
水分散体の製造方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a polyurethane / urea non-aqueous dispersion useful as a paint, a coating vehicle and an adhesive.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ポリウレタン・尿素樹脂の非水系
分散体の製造技術として、非水分散媒体中に分散安定剤
を使用したものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique for producing a non-aqueous dispersion of a polyurethane / urea resin, one using a dispersion stabilizer in a non-aqueous dispersion medium is known.

【0003】この分散安定剤の必要条件としては、その
構成成分が(1)非水系不活性媒体中で溶媒和性を有す
るが、ポリウレタン・尿素樹脂のソフトセグメントと本
質的に非溶媒和である成分と、(2)非水系不活性媒体
中で非溶媒和性であるが、ポリウレタン・尿素樹脂のソ
フトセグメントと相溶性である成分とが適度にバランス
していることである。それらの例としては、(メタ)ア
クリル酸長鎖アルキルエステル/(メタ)アクリル酸メ
チル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルエステ
ル又は(メタ)アクリル酸グリシジルのコポリマ−或い
はブロックポリマ−;ポリ(メタ)アクリル酸長鎖アル
キルエステルに対する(メタ)アクリル酸メチル又は
(メタ)アクリル酸グリシジルのグラフトポリマ−;N
−ビニルピロリドン/C4〜C20のα−オレフィンの
コポリマ−;ポリオキシアルキレンポリジメチルシロキ
サングラフト又はブロックコポリマ−;ポリラクトン/
(メタ)アクリル酸長鎖アルキルエステル/ビニル単量
体とのブロック又はグラフトコポリマ−;長鎖アルキル
イソシアネ−ト/ヒドロキシアルキル(メタ)アクリル
酸エステルのウレタンポリマ−又はそのモノマ−と(メ
タ)アクリル酸誘導体と2個の官能基含有高分子化合物
の部分反応物とのコポリマ−等がある。
As a necessary condition for the dispersion stabilizer, the constituent components are (1) solvated in a non-aqueous inert medium, but essentially non-solvated with the soft segment of the polyurethane-urea resin. The component and (2) the component that is non-solvent in the non-aqueous inert medium but is compatible with the soft segment of the polyurethane-urea resin are in proper balance. Examples thereof include (meth) acrylic acid long chain alkyl ester / (meth) acrylic acid methyl ester, (meth) acrylic acid dimethylaminoethyl ester or (meth) acrylic acid glycidyl copolymer or block polymer; poly (meta). ) Graft polymers of methyl (meth) acrylate or glycidyl (meth) acrylate onto acrylic acid long chain alkyl ester; N
-Vinylpyrrolidone / C4 to C20 α-olefin copolymers; polyoxyalkylene polydimethylsiloxane graft or block copolymers; polylactone /
(Meth) acrylic acid long-chain alkyl ester / block or graft copolymer with vinyl monomer; long-chain alkyl isocyanate / hydroxyalkyl (meth) acrylic acid ester urethane polymer or its monomer and (meth) There are copolymers of an acrylic acid derivative and a partial reaction product of two functional group-containing polymer compounds.

【0004】この分散安定剤は、分散するポリウレタン
・尿素樹脂原料又はウレタンプレポリマ−単独或いはそ
れらの溶液の液滴直径に影響を与え、その量により最終
的に得られる分散ポリマ−の大きさが変化する。その量
は通常ポリウレタン・尿素樹脂に対して約0.1〜20
重量%が用いられている。
This dispersion stabilizer affects the droplet diameter of the polyurethane / urea resin raw material or urethane prepolymer to be dispersed alone or a solution thereof, and the amount of the dispersion stabilizer finally determines the size of the dispersed polymer. Change. The amount is usually about 0.1 to 20 for polyurethane / urea resin.
Weight percent is used.

【0005】他方、従来、主たるポリマ−粒子径が10
μmより小さい為に粒子分離が困難で、そのままの形態
で加工処理される様なポリウレタン・尿素非水デイスパ
−ジョンの製造方法は既に公知である(米国特許第47
83502号、EP第318939号)。又ポリウレタ
ン・尿素粉末を得る為の、主たるポリマ−粒子径が10
μmより大きい粒子を分散させたポリウレタン・尿素非
水分散体の製造方法も公知である(例えば、米国特許第
3872049号、第3917741号、第39337
59号)。それらの製造方法はいずれも、一般に脂肪族
炭化水素の如き不活性な非水分散媒体中で、両末端にN
CO基を有するウレタンプレポリマ−と鎖伸長剤として
の有機ジアミン成分とを、液滴状態で強力な攪拌下で衝
突させて反応させる方法が専ら用いられている。これら
は、NCO基とアミノ基との反応速度が非常に速い為
に、両末端NCO基を有するウレタンプレポリマ−を有
機ジアミン成分と一旦均一混合してから不活性非水媒体
中に分散させると、急激な反応が起こり、それに起因す
る粘度増加により反応が困難であることから止むを得ず
取られている方法であると思われる。
On the other hand, conventionally, the main polymer particle size is 10
A method for producing a polyurethane-urea non-aqueous dispersion which is difficult to separate particles because it is smaller than μm and can be processed as it is is already known (US Pat. No. 47).
83502, EP 318939). The main polymer particle diameter for obtaining polyurethane / urea powder is 10
A method for producing a polyurethane-urea non-aqueous dispersion in which particles larger than μm are dispersed is also known (for example, US Pat. Nos. 3,872,049, 3,917,741, and 39,337).
59). Both of these production methods generally use N 2 at both ends in an inert non-aqueous dispersion medium such as an aliphatic hydrocarbon.
A method in which a urethane prepolymer having a CO group and an organic diamine component as a chain extender are allowed to react in a droplet state under strong agitation to cause a reaction is exclusively used. Since the reaction rate between the NCO group and the amino group is very fast, the urethane prepolymer having both NCO groups at both ends is once uniformly mixed with the organic diamine component and then dispersed in an inert non-aqueous medium. However, since a rapid reaction occurs and the reaction is difficult due to the increase in viscosity caused by it, it seems that this method is unavoidably taken.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、分散安定剤を
使用する限りは、最終ポリマ−非水分散体の分散粒子径
が細かく非水分散体の形で後加工される場合には、脱分
散媒して加工処理する際に分散媒体中に溶解した分散安
定剤がそのまま加工品中に残留する為に、加工品の物性
(特に、耐溶剤性)に悪影響を与える。又、最終ポリマ
−非水分散体が、ポリマ−粒子を遠心濾過等により分離
され得て、ポリマ−粒子の形で後加工される場合にも、
加工品の物性に対する悪影響を除くべく、ポリマ−粒子
に付着している分散安定剤を洗浄する工程が必要であ
り、洗浄溶剤が必須になる。
However, as long as the dispersion stabilizer is used, when the final polymer-non-aqueous dispersion has a fine dispersion particle size and is post-processed in the form of the non-aqueous dispersion, the de-dispersion is performed. Since the dispersion stabilizer dissolved in the dispersion medium remains in the processed product as it is when the medium is processed, the physical properties of the processed product (particularly, solvent resistance) are adversely affected. Also, when the final polymer-non-aqueous dispersion can be separated from the polymer particles by centrifugal filtration or the like and is further processed in the form of polymer particles,
In order to eliminate adverse effects on the physical properties of processed products, a step of washing the dispersion stabilizer adhering to the polymer particles is necessary, and a washing solvent is essential.

【0007】即ち、分散安定剤量は、ポリマ−非水分散
体製造時の安定性を損なわない限り、少なければ少ない
程その加工品物性に対する悪影響が減少でき又ポリマ−
洗浄工程を簡素化できる為に好ましい。
That is, as long as the amount of the dispersion stabilizer does not impair the stability during the production of the polymer non-aqueous dispersion, the smaller the amount, the less the adverse effect on the physical properties of the processed product can be reduced.
It is preferable because the washing process can be simplified.

【0008】他方、ポリウレタン・尿素非水分散体を得
る為の両末端NCO基を有するウレタンプレポリマ−液
滴と有機ジアミン成分液滴との衝突反応をミクロ的に観
察すると、両成分液滴の形状は決して均一ではない。例
えば、大きさの異なる両成分液滴が衝突して反応する時
には、両成分の全体としてのNCO/NH2当量比は一
定でも、必ずしも衝突して生成するポリウレタン・尿素
液滴中のNCO/NH 2当量比が全て全体としてのNC
O/NH2当量比と同一にならないし、むしろ多数回の
衝突を考慮すると全体とは異なったNCO/NH2当量
比を有するポリウレタン・尿素が生成しているのが大部
分であると考えられる。このことは、最終的に生成する
ポリウレタン・尿素粒子の各々の分子量は全て異なるこ
とを意味しており、全生成粒子を脱分散媒後又は濾過分
離後に一緒に溶融させた場合には、均一溶液反応で全体
としてのNCO/NH2当量比とほぼ同一のNCO/N
2当量比を保持して得られるポリウレタン・尿素との
溶融粘度の差(分子量分布の差に起因)が大きいことは
当然の結果である。即ち、従来のポリウレタン・尿素非
水分散体の製造方法では、極めて分子量分布の広いポリ
マ−しか得られず分子量制御が困難である上、反応自体
の再現性も極めて乏しいものであった。
On the other hand, a polyurethane / urea non-aqueous dispersion was obtained.
Urethane prepolymer liquid having NCO groups at both ends for
Microscopic observation of collision reaction between droplet and organic diamine component droplet
By observation, the shapes of both component droplets are never uniform. An example
For example, when both component droplets of different sizes collide and react
Includes NCO / NH as a whole of both components2The equivalent ratio is one
Polyurethane / urea that is always produced by collision
NCO / NH in the droplet 2The equivalent ratio is NC as a whole
O / NH2It will not be the same as the equivalence ratio, but rather
NCO / NH different from the whole considering the collision2Equivalent
Most polyurethane / ureas with a certain ratio are produced
Considered to be minutes. This will eventually generate
The molecular weights of polyurethane and urea particles are all different.
Means that all the produced particles are removed from the dispersion medium or filtered.
When melted together after the separation, the whole solution is a uniform solution reaction.
NCO / NH as2NCO / N almost equal to the equivalence ratio
H2With polyurethane / urea obtained by maintaining the equivalence ratio
Large difference in melt viscosity (due to difference in molecular weight distribution)
This is a natural result. That is, conventional polyurethane / urea
In the method for producing an aqueous dispersion, a polymer having an extremely wide molecular weight distribution is used.
The reaction itself
The reproducibility of was also extremely poor.

【0009】本発明は分子量分布が極めて狭く、分子量
制御が容易であり、分散媒体中に分散安定剤を使用しな
いポリウレタン・尿素非水分散体の製造方法を提供する
ものである。
The present invention provides a method for producing a polyurethane-urea non-aqueous dispersion which has an extremely narrow molecular weight distribution, is easy to control the molecular weight, and does not use a dispersion stabilizer in the dispersion medium.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意検討した結果、本発明に到達した。
The present inventors have arrived at the present invention as a result of extensive studies to solve the above problems.

【0011】即ち、本発明は、ポリオ−ル、ポリイソシ
アネ−ト及びポリアミンを非水分散媒体中で反応させる
ことによりポリウレタン・尿素非水分散体を製造する方
法において、ポリオ−ルとして水酸基2個を有するメル
カプタン化合物(A)を開始剤として炭素数4〜20の
アルキル基含有の重合性不飽和結合を有する化合物
(B)を重合させて得られるポリオ−ル(C)を含有す
るポリオールを用いることを特徴とするポリウレタン・
尿素非水分散体の製造方法である。
That is, the present invention is a method for producing a polyurethane / urea non-aqueous dispersion by reacting polyol, polyisocyanate and polyamine in a non-aqueous dispersion medium. Using a polyol containing a polyol (C) obtained by polymerizing a compound (B) having a C4 to C20 alkyl group-containing polymerizable unsaturated bond using the mercaptan compound (A) as an initiator Polyurethane characterized by
It is a method for producing a urea non-aqueous dispersion.

【0012】更に本発明は1)ポリオ−ル(C)を含有
するポリオ−ルとポリイソシアネートとを反応させて得
られる両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレ
ポリマ−とポリアミンとを、必要に応じて分散媒体に不
溶の有機溶媒を用いて、直列に連結した2本以上のモ−
ションレスパイプミキサ−によりまず瞬間的に混合さ
せ、この混合物を該混合物には不溶の非水系不活性溶媒
中で瞬間的に分散させる工程、2)1)で生成した分散
体を分散装置により目標の粒子径になる様にさらに分散
させる工程、3)2)で生成した分散体を攪拌装置を備
えた仕上げ槽中で反応完結させ、必要に応じて該有機溶
媒を除去させる工程から成ること及びそこで用いる有機
ジアミン成分が一官能性アミンを含有し且つ該有機溶媒
使用時には、それが非水系不活性溶媒と共沸するか又は
沸点差が少なくとも20℃あることを特徴とするポリウ
レタン・尿素非水分散体の製造方法である。
The present invention further includes 1) a urethane prepolymer having isocyanate groups at both ends, which is obtained by reacting a polyol containing a polyol (C) with a polyisocyanate, and, if necessary, a polyamine. Using an organic solvent that is insoluble in the dispersion medium, two or more models connected in series are used.
First, a dispersionless mixer is used to instantaneously mix the mixture, and the mixture is instantaneously dispersed in a non-aqueous inert solvent insoluble in the mixture. The step of further dispersing so as to obtain the particle size of 3), the step of completing the reaction of the dispersion produced in 2) in a finishing tank equipped with a stirrer, and removing the organic solvent as necessary. Polyurethane / urea non-water characterized in that the organic diamine component used therein contains a monofunctional amine, and when the organic solvent is used, it azeotropically distills with a non-aqueous inert solvent or has a boiling point difference of at least 20 ° C. It is a manufacturing method of a dispersion.

【0013】本発明において使用される両末端にイソシ
アネート基を有するウレタンプレポリマ−としては、ポ
リオ−ル(C)を含有する高分子ポリオ−ル(分子量約
400〜約6000)単独又はそれと低分子ポリオ−ル
(分子量400未満)の混合物に、そのOH成分よりも
多いNCO当量を有する有機ジイソシアネ−トを反応さ
せて得られるものである。
As the urethane prepolymer having isocyanate groups at both ends used in the present invention, a polymer polyol (molecular weight of about 400 to about 6000) containing a polyol (C) alone or a low molecular weight thereof. It is obtained by reacting a mixture of polyols (molecular weight less than 400) with an organic diisocyanate having an NCO equivalent higher than that of the OH component.

【0014】OH成分含有化合物としては、2個のOH
基を有することが好ましいが、限定量の高官能価を有す
る化合物を使用することもできる。しかし、この場合は
しばしば単官能性反応体の一部を含ませて、製造される
ウレタンプレポリマ−がその熱可塑性を保持する様に配
慮する必要がある。
As the OH component-containing compound, two OH
It is preferred to have groups, but it is also possible to use compounds with a limited amount of high functionality. However, in this case, it is often necessary to include a portion of the monofunctional reactant to ensure that the urethane prepolymer produced retains its thermoplasticity.

【0015】高分子ポリオ−ルの例としては、ヒドロキ
シ末端ポリエステル、ポリカ−ボネ−ト、ポリエステル
カ−ボネ−ト、ポリエ−テル、ポリエ−テルカ−ボネ−
ト、ポリエステルアミド等があるが、ポリエステル、ポ
リカ−ボネ−ト及びポリエ−テルが好適である。
Examples of polymeric polyols include hydroxy terminated polyesters, polycarbonates, polyester carbonates, polyethers, polyether carbonates.
Polyester, polyester amide, etc., but polyester, polycarbonate and polyether are preferred.

【0016】適するポリエステルポリオ−ルは、二価ア
ルコ−ルと二塩基性カルボン酸との反応生成物を含有す
る。遊離ジカルボン酸の代わりに、対応の無水物又は低
級アルコ−ルのジエステル或いはその混合物もポリエス
テルの製造に使用することができる。カルボン酸は、脂
肪族、脂環族、芳香族及び/又は複素環式とすることが
でき、不飽和であっても或いは例えばハロゲン原子で置
換されても良い。これらカルボン酸の例としては限定は
しないが、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフ
タル酸、トリメチン酸、無水フタル酸、無水テトラヒド
ロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水テトラヒ
ドロイソフタル酸、無水ヘキサヒドロイソフタル酸、無
水エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水グルタル
酸、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、ダイマ−
脂肪酸、例えばオレイン酸、ジメチルテレフタレ−ト及
び混合テレフタレ−トを含有する。
Suitable polyester polyols contain the reaction product of a dihydric alcohol and a dibasic carboxylic acid. Instead of free dicarboxylic acids, the corresponding anhydrides or diesters of lower alcohols or mixtures thereof can also be used for the production of polyesters. The carboxylic acids can be aliphatic, cycloaliphatic, aromatic and / or heterocyclic and can be unsaturated or substituted, for example with halogen atoms. Examples of these carboxylic acids include, but are not limited to, succinic acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimethic acid, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahexahydrate. Hydrophthalic acid, tetrahydroisophthalic anhydride, hexahydroisophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, maleic acid, fumaric acid, dimer
It contains fatty acids such as oleic acid, dimethyl terephthalate and mixed terephthalates.

【0017】適する二価アルコ−ルは限定はしないが、
エチレングリコ−ル、1,3−及び1,2−プロピレン
グリコ−ル、1,4−及び1,3−及び2,3−ブチレ
ングリコ−ル、1,6−ヘキサングリコ−ル、1,8−
オクタンジオ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、シクロヘ
キサンジメタノ−ル、1,4−ビス−(ヒドロキシメチ
ル)−シクロヘキサン、2−メチル−1,3−プロパン
ジオ−ル、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタン
ジオ−ル、ジエチレングリコ−ル、ジプロピレングリコ
−ル、トリエチレングリコ−ル、トリプロピレングリコ
−ル、ジブチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−
ル、ポリプロピレングリコ−ル、ポリテトラメチレング
リコ−ル等を含有する。これらポリエステルは、カルボ
キシ末端基の一部を有することもできる。例えば、ε−
カプロラクトンの様なラクトン、又は例えばε−ヒドロ
キシカプロン酸の様なヒドロキシカルボン酸のポリエス
テルも使用することができる。更にヒドロキシ基を有す
るポリカ−ボネ−トは、例えば、1,3−プロパンジオ
−ル、1,4−ブタンジオ−ル、1,6−ヘキサンジオ
−ル、ジエチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−
ル、ポリプロピレングリコ−ル及び/又はポリテトラメ
チレングリコ−ルの様なジオ−ルとホスゲン、ジアリル
カ−ボネ−ト(例えばジフェニルカ−ボネ−ト)もしく
は環式カ−ボネ−ト(例えばプロピレンカ−ボネ−ト)
との反応から得られる生成物を含有する。
Suitable divalent alcohols include, but are not limited to:
Ethylene glycol, 1,3- and 1,2-propylene glycol, 1,4- and 1,3- and 2,3-butylene glycol, 1,6-hexane glycol, 1,8 −
Octanediol, neopentyl glycol, cyclohexane dimethanol, 1,4-bis- (hydroxymethyl) -cyclohexane, 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2,4-trimethyl- 1,3-pentanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol, dibutylene glycol, polyethylene glycol
And polypropylene glycol, polytetramethylene glycol and the like. These polyesters can also have some of the carboxy end groups. For example, ε-
Lactones such as caprolactone or hydroxycarboxylic acid polyesters such as e-hydroxycaproic acid can also be used. Further, the polycarbonate having a hydroxy group is, for example, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, polyethylene glycol.
And diol such as polypropylene, polypropylene glycol and / or polytetramethylene glycol and phosgene, diallyl carbonate (eg diphenyl carbonate) or cyclic carbonate (eg propylene carbonate). -Bonet)
It contains the product obtained from the reaction with.

【0018】適するポリエ−テルポリオ−ルは、反応性
水素原子を有する出発化合物と例えば酸化エチレン、酸
化プロピレン、酸化ブチレン、酸化スチレン、テトラヒ
ドロフラン、エピクロルヒドリンの様な酸化アルキレン
又はこれら酸化アルキレンの混合物との反応により公知
方法で得られる。
Suitable polyether polyols are the reaction of starting compounds having reactive hydrogen atoms with alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, tetrahydrofuran, epichlorohydrin or mixtures of these alkylene oxides. By a known method.

【0019】本発明においてポリオ−ル(C)成分とし
ては、例えば
In the present invention, the polyol (C) component is, for example,

【0020】[0020]

【化1】 の構造式で示されるものが挙げられる。 のOH及びSHを除いた残基であり、Ra,Rcは炭素数
1〜10の直鎖又は分岐の2価のアルキル残基であり、
bは炭素数1〜10の直鎖又は分岐の1価のアルキル
残基であり、R1,R2はH又は炭素数1〜10の直鎖又
は分岐のアルキル基であり、同じでも異なってもよい。
またR3はH又はCH3であり、Rは炭素数4〜20の直
鎖又は分岐のアルキル基であり、Xは炭素数4〜20の
直鎖又は分岐のアルキル基、COOR´(R´は炭素数
1〜20の直鎖又は分岐のアルキル基或いはイソシアネ
−ト基と反応する活性基を含有しない任意の基)、イソ
シアネ−ト基と反応する活性基を含有しない任意の基で
あり、m,nは同時に0となることはない0又は1以上
の整数で、モノオレフィンの繰り返し単位はランダム、
交互、ブロックのいずれでもよい。
[Chemical 1] The structural formula of is shown. Of OH and SH, R a and R c are linear or branched divalent alkyl residues having 1 to 10 carbon atoms,
R b is a linear or branched monovalent alkyl residue having 1 to 10 carbon atoms, R 1 and R 2 are H or a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the same or different. May be.
R 3 is H or CH 3 , R is a linear or branched alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, X is a linear or branched alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, COOR ′ (R ′ Is an arbitrary group which does not contain an active group which reacts with a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an isocyanate group), or an arbitrary group which does not contain an active group which reacts with an isocyanate group, m and n are not 0 at the same time and are 0 or an integer of 1 or more, and the repeating unit of the monoolefin is random,
It may be alternating or block.

【0021】上記構造式で示されるポリオール(C)
は、(HO)2ZSH(Zは上記構造式中と同じ)の如
き構造の2つのOH基を含有するメルカプタン化合物と
炭素数4〜20のアルキル基を含有する重合性不飽和結
合を有する化合物単独又はそれと他の重合性不飽和結合
を有する化合物とを、無溶媒又は有機溶媒中でラジカル
発生触媒の存在下に30〜250℃の温度で反応させて
得られる。
Polyol (C) represented by the above structural formula
Is a mercaptan compound containing two OH groups having a structure such as (HO) 2 ZSH (Z is the same as in the above structural formula) and a compound having a polymerizable unsaturated bond containing an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms. It is obtained by reacting alone or with another compound having a polymerizable unsaturated bond at a temperature of 30 to 250 ° C. in the absence of a solvent or in the presence of a radical generating catalyst in an organic solvent.

【0022】その分子量は通常1,000〜100,0
00位のものが用いられ、特に2,000〜50,00
0が好ましい。本発明において使用されるメルカプタン
化合物の例としては、3−メルカプト−1,2−プロパ
ンジオ−ル、2−メルカプト−1,2−プロパンジオ−
ル、2−メルカプト−2−メチル−1,3−プロパンジ
オ−ル、2−メルカプト−2−エチル−1,3−プロパ
ンジオ−ル、1−メルカプト−2,2−プロパンジオ−
ル、2−メルカプトエチル−2−メチル−1,3−プロ
パンジオ−ル、2−メルカプトエチル−2−エチル−
1,3−プロパンジオ−ル等が挙げられる。
The molecular weight is usually 1,000 to 100,0.
The one of the 00th position is used, and particularly 2,000 to 50,000.
0 is preferred. Examples of the mercaptan compound used in the present invention include 3-mercapto-1,2-propanediol and 2-mercapto-1,2-propanedio-.
2-mercapto-2-methyl-1,3-propanediol, 2-mercapto-2-ethyl-1,3-propanediol, 1-mercapto-2,2-propanedio-
2-mercaptoethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 2-mercaptoethyl-2-ethyl-
1,3-propanediol and the like can be mentioned.

【0023】また炭素数4〜20のアルキル基を含有す
る重合性不飽和結合を有する化合物の例としては、(メ
タ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸アミル、
(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ラウ
リル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メチル)クロ
トン酸ブチル、(メチル)クロトン酸アミル、(メチ
ル)クロトン酸オクチル、(メチル)クロトン酸ラウリ
ル、(メチル)クロトン酸ステアリル等の酸アルキルエ
ステル、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1
−デセン、1−ウンデセン、1−ヘキサデセン、1−オ
クタデセン、1−エイコセン等の1−オレフィンや3−
オクテン、4−デセン、5−ヘキサデセン、7−オクタ
ディセン、10−エイコセン等のモノオレフィンが挙げ
られる。
Examples of the compound having a polymerizable unsaturated bond containing an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms include butyl (meth) acrylate, amyl (meth) acrylate,
Octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, butyl (methyl) crotonate, amyl (methyl) crotonate, octyl (methyl) crotonate, lauryl (methyl) crotonate, ( Methyl) acid alkyl esters such as stearyl crotonate, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 1
1-olefins such as decene, 1-undecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-eicosene, and 3-
Monoolefins such as octene, 4-decene, 5-hexadecene, 7-octadecene, and 10-eicosene can be mentioned.

【0024】その他の重合性不飽和結合を有する化合物
の例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)ア
クリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メチ
ル)クロトン酸メチル、(メチル)クロトン酸エチル、
(メチル)クロトン酸プロピル、エチレン、プロピレ
ン、2−ブテン、アクリロニトリル、メタアクリロニト
リル、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレ−ト、塩
化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル、(クロル)エチ
ルビニルエ−テル、スチレン、酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル、ステアリン酸ビニル等のイソシアネ−ト基と
反応する活性水素を含有しない任意のモノビニル化合物
等が挙げられる。
Examples of other compounds having a polymerizable unsaturated bond include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, methyl (methyl) crotonate, and (methyl) croton. Ethyl acid,
Propyl (methyl) crotonate, ethylene, propylene, 2-butene, acrylonitrile, methacrylonitrile, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, vinyl chloride, vinyl bromide, vinyl fluoride, (chloro) ethyl vinyl ether, styrene, Examples thereof include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl stearate, and other monovinyl compounds containing no active hydrogen that react with an isocyanate group.

【0025】ポリオール(C)の使用量は特に限定され
ないが、少なすぎると不活性有機媒体中でのポリウレタ
ン・尿素樹脂又はウレタンプレポリマ−単独或いはそれ
らの溶液の自己分散性が不十分となる。一方、多すぎる
と自己分散性は向上するものの原料コスト面やポリマ−
物性に悪影響を与える恐れがある。従って、通常は全ポ
リオ−ル成分の1〜50%、好ましくは5〜30%程度
が使用される。
The amount of the polyol (C) used is not particularly limited, but if it is too small, the self-dispersibility of the polyurethane-urea resin or the urethane prepolymer alone or their solutions in an inert organic medium becomes insufficient. On the other hand, if the amount is too large, the self-dispersibility is improved, but the raw material cost and the polymer are reduced.
It may adversely affect the physical properties. Therefore, normally 1 to 50%, preferably 5 to 30% of the total polyol component is used.

【0026】低分子ポリオ−ルの例としては、前記した
ポリエステルポリオ−ルを製造するのに用いられる二価
アルコ−ルが挙げられる。又、ポリイソシアネ−トとし
ては、式:R(NCO)2(式中、Rは任意の二価の有
機基)によって示されるジイソシアネ−トである。それ
らの例としては、限定はしないが、テトラメチレンジイ
ソシアネ−ト、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネ−
ト、ドデカメチレンジイソシアネ−ト、シクロヘキサン
−1,3−及び1,4−ジイソシアネ−ト、1−イソシ
アナト−3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメ
チルシクロヘキサン(=イソホロンジイソシアネ−
ト)、ビス−(4−イソシアナトシクロヘキシル)メタ
ン(=水添MDI)、2−及び4−イソシアナトシクロ
ヘキシル−2´−イソシアナトシクロヘキシルメタン、
1,3−及び1,4−ビス−(イソシアナトメチル)−
シクロヘキサン、ビス−(4−イソシアナト−3−メチ
ルシクロヘキシル)メタン、1,3−及び1,4−テト
ラメチルキシリデンジイソシアネ−ト、2,4−及び/
または2,6−ジイソシアナトトルエン、2,2´−、
2,4´−及び/または4,4´−ジイソシアナトジフ
ェニルメタン、1,5−ナフタレンジイソシアネ−ト、
p−及びm−フェニレンジイソシアネ−ト、ダイメリル
ジイソシアネ−ト、キシリレンジイソシアネ−ト、ジフ
ェニル−4,4´−ジイソシネ−ト等がある。
Examples of low molecular weight polyols include the divalent alcohols used to make the polyester polyols described above. The polyisocyanate is a diisocyanate represented by the formula: R (NCO) 2 (wherein R is any divalent organic group). Examples thereof include, but are not limited to, tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate.
, Dodecamethylene diisocyanate, cyclohexane-1,3- and 1,4-diisocyanate, 1-isocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane (= isophorone diisocyanate
G)), bis- (4-isocyanatocyclohexyl) methane (= hydrogenated MDI), 2- and 4-isocyanatocyclohexyl-2′-isocyanatocyclohexylmethane,
1,3- and 1,4-bis- (isocyanatomethyl)-
Cyclohexane, bis- (4-isocyanato-3-methylcyclohexyl) methane, 1,3- and 1,4-tetramethylxylidene diisocyanate, 2,4- and / or
Or 2,6-diisocyanatotoluene, 2,2'-,
2,4'- and / or 4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, 1,5-naphthalene diisocyanate,
Examples thereof include p- and m-phenylene diisocyanate, dimeryl diisocyanate, xylylene diisocyanate and diphenyl-4,4'-diisocyanate.

【0027】ウレタンプレポリマ−の製造条件として
は、特に限定はないが、通常は0℃〜120℃、好まし
くは40〜100℃で、無溶媒下又は非水系分散溶媒に
不溶の有機溶媒存在下で、触媒なし或いは公知のウレタ
ン化触媒を用いて攪拌混合させて得られる。又、NCO
/OH当量比は、通常1.01〜3.0、好ましくは
1.05〜2.0が用いられる。
The conditions for producing the urethane prepolymer are not particularly limited, but are usually 0 ° C. to 120 ° C., preferably 40 ° C. to 100 ° C. in the absence of a solvent or in the presence of an organic solvent insoluble in the non-aqueous dispersion solvent. It is obtained by stirring and mixing without a catalyst or using a known urethanization catalyst. Also, NCO
The / OH equivalent ratio is usually 1.01 to 3.0, preferably 1.05 to 2.0.

【0028】一方、本発明において使用されるポリアミ
ンとしては、限定はないが、例えば、ジアミノエタン、
1,2−又は1,3−ジアミノプロパン、1,2−又は
1,3−又は1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミ
ノペンタン、1,6−ジアミノヘキサン、ピペラジン、
N,N´−ビス−(2−アミノエチル)ピペラジン、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(=イソホロンジアミン)、ビス−
(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス−(4−ア
ミノ−3−ブチルシクロヘキシル)メタン、1,2−、
1,3−及び1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,3
−ジアミノプロパン等があるが、ヒドラジン、アミノ酸
ヒドラジド、セミ−カルバジドカルボン酸のヒドラジ
ド、ビス(ヒドラジド)及びビス(セミカルバジド)等
も使用することができる。
On the other hand, the polyamine used in the present invention is not limited, but for example, diaminoethane,
1,2- or 1,3-diaminopropane, 1,2- or 1,3- or 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, piperazine,
N, N'-bis- (2-aminoethyl) piperazine, 1
-Amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethyl-cyclohexane (= isophoronediamine), bis-
(4-aminocyclohexyl) methane, bis- (4-amino-3-butylcyclohexyl) methane, 1,2-,
1,3- and 1,4-diaminocyclohexane, 1,3
-Diaminopropane and the like, but hydrazine, amino acid hydrazide, hydrazide of semi-carbazide carboxylic acid, bis (hydrazide), bis (semicarbazide) and the like can also be used.

【0029】更に、本発明においては、最終的に得られ
るポリウレタン・尿素の分子量制御をやり易くする為
に、一官能性アミンを併用することが好ましい。その使
用量は、目標とする分子量によって当然変化するが、通
常は、ウレタンプレポリマ−中のNCO当量に対して約
0.1〜20当量%、好ましくは1〜10当量%、が用
いられる。
Further, in the present invention, it is preferable to use a monofunctional amine together in order to facilitate the control of the molecular weight of the finally obtained polyurethane / urea. Although the amount used will naturally vary depending on the target molecular weight, it is usually used in an amount of about 0.1 to 20 equivalent%, preferably 1 to 10 equivalent% based on the NCO equivalent in the urethane prepolymer.

【0030】一官能性アミンとしては、限定はしない
が、ジイソプロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジ
-sec-ブチルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミ
ン、ジ−n−オクチルアミン、N−メチル−ヘキシルア
ミン、等のジアルキルアミン;ピペリジン、ピペコリン
異性体(2−、3−又は4−)、ルペチジン異性体
(2,4−、2,6−又は3,5−)等のピペリジン誘
導体;ジベンジルアミン、N−メチルベンジルアミン、
フェニル・シクロヘキシルアミン、4−ベンジルピペリ
ジン等の含芳香環アミン;ピロリジン等がある。しか
し、通常は反応温度において極端に揮発性が高いものや
臭気が強いものは避けるべきである。
Monofunctional amines include, but are not limited to, diisopropylamine, di-n-butylamine, diamine.
-Dialkylamines such as sec-butylamine, di-2-ethylhexylamine, di-n-octylamine, N-methyl-hexylamine, etc .; piperidine, pipecoline isomers (2-, 3- or 4-), lupetidine isomers (2,4-, 2,6- or 3,5-) and other piperidine derivatives; dibenzylamine, N-methylbenzylamine,
Aromatic ring-containing amines such as phenyl / cyclohexylamine and 4-benzylpiperidine; and pyrrolidine. However, ones that are extremely volatile or have a strong odor at the reaction temperature should usually be avoided.

【0031】次に、ウレタンプレポリマ−製造時に有機
溶媒を用いるか否かについては、原則としてプレポリマ
−がモ−ションレスパイプミキサ−使用条件下で、有機
ジアミン成分又はその溶液と完全混合され得る粘度の液
状にできるかどうか、有機ジアミン成分との相溶性が十
分かどうか或いは非水系不活性溶媒に不溶であるかどう
かで決定される。例えば、プレポリマ−がモ−ションレ
スパイプミキサ−使用条件下で固体状である場合、液状
であっても高粘度である為にモ−ションレスパイプミキ
サ−のフィ−ドポンプに過負荷がかかるか又は有機ジア
ミン成分又はその溶液と完全混合し難い場合、ポリアミ
ン成分との相溶性が悪い場合或いは非水系不活性溶媒に
可溶性である場合等は、有機溶媒を使用すべきである。
Next, as to whether or not an organic solvent is used in the production of the urethane prepolymer, the prepolymer can be thoroughly mixed with the organic diamine component or the solution thereof under the conditions of using the motionless pipe mixer. It is determined by whether it can be made into a liquid with a viscosity, whether it has sufficient compatibility with the organic diamine component, or whether it is insoluble in a non-aqueous inert solvent. For example, if the prepolymer is a solid under the conditions of use of the motionless pipe mixer, even if it is in a liquid state, the viscosity of the prepolymer is high, so that the feed pump of the motionless pipe mixer is overloaded. Alternatively, an organic solvent should be used when it is difficult to completely mix it with the organic diamine component or its solution, when it is poorly compatible with the polyamine component, or when it is soluble in a non-aqueous inert solvent.

【0032】一方、ポリアミン成分単独ではなく有機溶
媒を使用するのは、ポリアミン成分がモ−ションレスパ
イプミキサ−使用条件下で固体状である場合、液状であ
っても高粘度である為にモ−ションレスパイプミキサ−
のフィ−ドポンプに過負荷がかかるか又はウレタンプレ
ポリマ−単独又はその溶液と完全混合し難い場合,ウレ
タンプレポリマ−との相溶性が悪い場合或いは非水系不
活性溶媒に可溶性である場合等が考えられる。しかし、
有機溶媒を使用する場合は、いずれも最終的にはそれら
を除去することから、使用量は必要最少限にすべきであ
る。
On the other hand, the organic solvent is used instead of the polyamine component alone because when the polyamine component is solid under the conditions of the motionless pipe mixer, it is highly viscous even if it is liquid. -Sionless pipe mixer-
In the case where the feed pump is overloaded, it is difficult to completely mix it with the urethane prepolymer alone or its solution, the compatibility with the urethane prepolymer is poor, or it is soluble in a non-aqueous inert solvent. Conceivable. But,
If organic solvents are used, they should all be removed eventually, so the amount used should be minimized.

【0033】ウレタンプレポリマ−の有機溶媒及びポリ
アミン成分の有機溶媒としては、同一でも異なってもよ
いが、本質的にNCO基と反応し得る活性水素を含有せ
ず且つプレポリマ−又はポリアミン成分を溶解するもの
であれば、非水系不活性溶媒とは相溶しないものである
限り特に限定はない。尚、場合により、ポリアミン成分
の有機溶媒としてのみ、アルコ−ル系溶媒を使用するこ
とも可能である。更に、有機溶媒が非水系不活性溶媒と
共沸するか又は沸点差が少なくとも20℃以上あること
が有機溶媒を除去する上で特に好ましい。
The organic solvent for the urethane prepolymer and the organic solvent for the polyamine component may be the same or different, but essentially contain no active hydrogen capable of reacting with the NCO group and dissolve the prepolymer or polyamine component. If it does, there is no particular limitation as long as it is incompatible with the non-aqueous inert solvent. In some cases, an alcohol solvent can be used only as the organic solvent for the polyamine component. Further, it is particularly preferable that the organic solvent is azeotropic with the non-aqueous inert solvent or has a boiling point difference of at least 20 ° C. or more in order to remove the organic solvent.

【0034】非水系不活性溶媒は、通常、脂肪族飽和炭
化水素系溶媒、例えばペンタン、ヘキサン、シクロヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等の直鎖体
及び/又は異性体の単独或いはそれらの混合物が好まし
く用いられるが、それらに対して不溶性である有機溶媒
としては、例えば極性の大きいニトリル系溶媒(アセト
ニトリル、プロピオニトリル等)、アミド系溶媒(ジメ
チルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、ジメチルア
セトアミド等)、スルフォキシド系溶媒(ジメチルスル
フォキシド、ジエチルスルフォキシド等)、N−アルキ
ルピロリドン系溶媒(N−メチルピロリドン、N−エチ
ルピロリドン等)の単独又はこれらの2種以上の混合物
が好ましく用いられる。尚、ウレタンプレポリマ−又は
有機ジアミンの溶解性に支障を及ぼさず且つ非水系不活
性溶媒との不溶性に悪影響を与えない範囲で、任意の溶
媒を該有機溶媒に混合使用しても良い。
The non-aqueous inert solvent is usually an aliphatic saturated hydrocarbon solvent, for example, linear or / and isomers of pentane, hexane, cyclohexane, heptane, octane, nonane, decane and the like, or a mixture thereof. Are preferably used, but examples of the organic solvent insoluble in them include highly polar nitrile solvents (acetonitrile, propionitrile, etc.), amide solvents (dimethylformamide, diethylformamide, dimethylacetamide, etc.), sulfoxides. A system solvent (dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide, etc.), an N-alkylpyrrolidone system solvent (N-methylpyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, etc.) alone or a mixture of two or more thereof is preferably used. Any solvent may be mixed with the organic solvent as long as it does not affect the solubility of the urethane prepolymer or the organic diamine and does not adversely affect the insolubility with the non-aqueous inert solvent.

【0035】非水系不活性溶媒の使用量は特に限定しな
いが、反応熱除去と生成ポリマ−の釜収率(生産性)か
ら勘案して、プレポリマ−とアミン成分の合計ソリッド
分に対して、通常、0.25〜9倍、好ましくは0.4
〜3倍が用いられる。
The amount of the non-aqueous inert solvent used is not particularly limited, but in consideration of the removal of the heat of reaction and the kettle yield (productivity) of the produced polymer, the total solid content of the prepolymer and the amine component is Usually 0.25 to 9 times, preferably 0.4
~ 3 times is used.

【0036】本発明のポリオ−ル(C)を含有するポリ
オ−ルを用いて得られたウレタンプレポリマ−/有機ジ
アミン成分の混合物又はそれから生じるポリウレタン・
尿素ポリマ−単独或いはそれらの有機溶液を非水系不活
性溶媒中に分散させるに際しては、ポリオ−ル(C)の
導入により自己分散性が付与されている為、非水系不活
性溶媒中に通常必須の分散安定剤を使用しないか又は使
用しても従来使用量よりも少量で十分である。即ち、分
散安定剤の使用量としては、ポリウレタン・尿素ポリマ
−或いはその前駆体としてのプレポリマ−/有機ジアミ
ン成分混合物に対して、0〜10wt%,好ましくは0
〜5wt%が通常用いられる。
A mixture of the urethane prepolymer / organic diamine component obtained by using the polyol containing the polyol (C) of the present invention or the polyurethane formed therefrom.
When a urea polymer alone or an organic solution thereof is dispersed in a non-aqueous inert solvent, the self-dispersibility is imparted by the introduction of the polyol (C). Even if the dispersion stabilizer of (1) is not used or if it is used, a smaller amount than the conventional amount is sufficient. That is, the amount of the dispersion stabilizer used is 0 to 10% by weight, preferably 0 to the prepolymer / organic diamine component mixture as the polyurethane-urea polymer or its precursor.
-5 wt% is normally used.

【0037】分散安定剤としては、非水系不活性溶媒に
溶解し且つウレタンプレポリマ−/有機ジアミン成分の
混合物又はそれから生じるポリウレタン・尿素ポリマ−
単独或いはそれらの有機溶液を安定に分散し得るもので
あれば特に限定はないが、通常は、従来の技術の欄に記
載した様なポリマ−型のものが用いられる。
As the dispersion stabilizer, a mixture of a urethane prepolymer / organic diamine component or a polyurethane / urea polymer formed therefrom, which is soluble in a non-aqueous inert solvent, is used.
There is no particular limitation as long as it is used alone or as long as it can stably disperse those organic solutions, but a polymer type as described in the section of the prior art is usually used.

【0038】次に、本発明における瞬間混合装置として
は、特に限定はないが、モ−ションレスパイプミキサ−
が好ましい。このミキサーは2本以上直列に連結して用
いるのが好ましいが、その混合時間はパイプミキサ−内
容量と定量フィ−ドポンプ吐出量によって決定される。
本発明では、プレポリマ−中のNCO基とNH2基との
反応が殆ど進行しない内にウレタンプレポリマ−成分と
ジアミン成分とを均一混合した上に、非水系不活性溶媒
中に分散させる為には、それぞれの混合時間は1秒以
内、好ましくは0.5秒以内とすべきである。
Next, the instantaneous mixing device in the present invention is not particularly limited, but a motionless pipe mixer is used.
Is preferred. It is preferable to use two or more mixers connected in series, and the mixing time is determined by the pipe mixer internal volume and the constant feed pump discharge rate.
In the present invention, in order to uniformly disperse the urethane prepolymer component and the diamine component while the reaction between the NCO group and the NH 2 group in the prepolymer hardly progresses, the urethane prepolymer component and the diamine component are dispersed in the non-aqueous inert solvent. The respective mixing time should be within 1 second, preferably within 0.5 seconds.

【0039】更に、ポリマ−化(尿素化)反応温度は、
通常80℃以下、好ましくは0〜70℃の温度で行わ
れ、瞬間混合以降からポリマ−化反応完結までは、原則
としてこれらの温度範囲になる様に温度調整される。
Further, the polymerizing (ureaizing) reaction temperature is
It is usually carried out at a temperature of 80 ° C. or lower, preferably 0 to 70 ° C. From the moment of instantaneous mixing to the completion of the polymerizing reaction, as a general rule, the temperature is controlled so as to fall within these temperature ranges.

【0040】モ−ションレスパイプミキサ−としては限
定はないが、その市販品としては例えば、スタチックミ
キサ−(ノリタケCo.)やT.K.ROSS LPD
ミキサ−(特殊機化工)、スル−ザ−ミキサ−(住友機
械)等がある。しかし、いずれも連結配置時に、まず最
初のパイプミキサ−で均一混合後、予備分散を行う直前
に非水系不活性溶媒が供給できる様に、適切な配管と定
量フィ−ドポンプが設置される必要がある。更に、場合
により適切な加熱又は除熱ジャケット等を備えた装置が
使用される。
The motionless pipe mixer is not limited, and examples of commercially available products thereof include Static Mixer (Noritake Co.) and T.M. K. ROSS LPD
There are mixers (special machine engineering), through-the-mixers (Sumitomo Machinery), and the like. However, in both cases, it is necessary to install appropriate pipes and quantitative feed pumps so that the non-aqueous inert solvent can be supplied immediately after the uniform mixing by the first pipe mixer and immediately before the preliminary dispersion at the time of connection arrangement. . Furthermore, if appropriate, a device equipped with a suitable heating or heat removal jacket or the like is used.

【0041】一方、分散装置は、連続的な液体流れを強
力な機械力により分散させるのに使用される装置であっ
て、市販品としては例えば、T.K.ホモミクサ−(特
殊機化工)の如きラインホモジナイザ−、マントンゴ−
リンコロイドミル(マントンゴ−リン社)の如きコロイ
ドミル、マイクロフルイダイザ−(マイクロフルイダイ
ザ−社)やナノマイザ−(コスモ計装社)等の如き高圧
衝突分散機等があり特に限定されないが、流量を変化さ
せた時に所望の分散液滴径が得られる様な可変の調整機
構を備えている必要がある。
On the other hand, the dispersion device is a device used to disperse a continuous liquid flow by a strong mechanical force. K. Line homogenizer such as homomixer (special machine engineering), Mantongo
The colloid mill such as a phosphorus colloid mill (Mantong Gorin Co.), a high pressure collision disperser such as a microfluidizer (Microfluidizer Co.), a nanomizer (Cosmo Instrumentation Co.), etc. are available and not particularly limited. It is necessary to have a variable adjustment mechanism that can obtain a desired dispersed droplet diameter when the flow rate is changed.

【0042】更に、仕上げ槽としては限定はないが、攪
拌装置を有するものが好ましい。例えば、ホモジナイザ
−の如き高性能攪拌機又は分散性能の優れた攪拌翼との
組み合わせによるディスパ−の如き高速分散機や高速仕
様リングコ−ン攪拌機等を備えた反応釜が、加熱又は冷
却ジャケットによる温度調節が容易に実施できる為、通
常使用される。又、ポリマ−化(尿素化)反応速度が非
常に大きい反応条件では、通常のリングコ−ン攪拌機を
備えた反応釜でも適用できる。
Further, the finishing tank is not limited, but one having a stirring device is preferable. For example, a reaction kettle equipped with a high-performance stirrer such as a homogenizer or a high-speed disperser such as a disperser in combination with a stirrer having excellent dispersion performance, a high-speed specification ring-corn stirrer, or the like is used for temperature control by a heating or cooling jacket. Since it can be easily carried out, it is usually used. Further, under reaction conditions in which the polymerization (ureaization) reaction rate is very high, the reaction vessel equipped with an ordinary ring cone stirrer can also be applied.

【0043】尚、この仕上げ槽の代わりに、モ−ション
レスパイプミキサ−を更に連結してポリマ−化反応を完
結させる方法を適用してもよいが、反応速度が大きい為
にパイプ内通過途中で反応液滴の粘度上昇による分散効
果の低下を生じる恐れがあり、最終ポリマ−粒子径と反
応完結時間を勘案した微妙なミキサ−の分散性能と配列
が必要である。
In place of this finishing tank, a method of further connecting a motionless pipe mixer to complete the polymerization reaction may be applied, but the reaction rate is high, so that it is in the middle of passage through the pipe. Therefore, the dispersion effect may decrease due to the increase in the viscosity of the reaction liquid droplets, and it is necessary to have a delicate dispersion performance and arrangement of the mixer in consideration of the final polymer particle diameter and the reaction completion time.

【0044】反応完結したポリマ−ディスパ−ジョンか
ら、必要に応じて該有機溶媒を除去する方法としては、
例えば加熱ジャケット及び凝縮器を備えた反応槽中で、
攪拌下に常圧又は減圧下に分溜除去する方法が一般的で
ある。この際、該有機溶媒が非水系不活性溶媒と共沸す
れば特に溜去が容易であって、非常に好ましい。
As a method for removing the organic solvent from the polymer dispersion after the reaction is completed, if necessary,
For example in a reaction vessel equipped with a heating jacket and a condenser,
It is common to carry out fractional removal under atmospheric pressure or reduced pressure with stirring. At this time, if the organic solvent is azeotropically distilled with a non-aqueous inert solvent, distillation is particularly easy, which is very preferable.

【0045】本発明の方法によれば、非水系不活性溶媒
中に溶解させた分散安定剤の量、プレポリマ−とポリア
ミン成分の混合物液滴と非水系不活性溶媒との重量比
率、分散装置の操作条件、その他の条件により、平均粒
子径が0.01μm程度の細かいものから10μm程度
の粗いものまでの広い範囲の粒子を得ることができる。
According to the method of the present invention, the amount of the dispersion stabilizer dissolved in the non-aqueous inert solvent, the weight ratio of the mixture droplets of the prepolymer and the polyamine component and the non-aqueous inert solvent, and the dispersion apparatus Depending on the operating conditions and other conditions, it is possible to obtain particles in a wide range from fine particles having an average particle diameter of about 0.01 μm to coarse particles having an average particle diameter of about 10 μm.

【0046】又、生成ポリマ−の分子量分布は、溶液反
応で得られるものとほぼ同程度であり、従来ポリウレタ
ン・尿素粉末を得る為に適用されていたウレタンプレポ
リマ−液滴とポリアミンが共に非水系不活性溶媒に不溶
の場合の反応、プレポリマ−が可溶で有機溶媒を適用し
たプレポリマ−液滴とポリアミン液滴との衝突反応及び
ポリアミンが不活性溶媒に可溶の場合に適用可能なプレ
ポリマ−液滴界面反応で得られるポリマ−の分子量分布
と比べて、より狭いものが得られる。
Further, the molecular weight distribution of the produced polymer is almost the same as that obtained by the solution reaction, and both the urethane prepolymer droplets and the polyamine which have been conventionally applied to obtain the polyurethane / urea powder are not mixed. Reaction in the case of being insoluble in an aqueous inert solvent, collision reaction between a prepolymer droplet in which the prepolymer is soluble and an organic solvent is applied and polyamine droplets, and prepolymer applicable in the case where the polyamine is soluble in an inert solvent -A narrower molecular weight distribution is obtained compared to the molecular weight distribution of the polymer obtained by the droplet interface reaction.

【0047】本発明のポリウレタン・尿素非水分散体の
製造方法には、必要に応じ着色剤、老化防止剤、製泡
剤、消泡剤、フィラ−、ケ−キング防止剤等の添加剤や
ポリアクリル酸系樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹
脂、エチレン/酢酸ビニル共重合樹脂等を加えても良
い。これらの添加剤を含有させる時期は、ポリウレタン
・尿素非水分散体の製造前、製造途中及び製造後のいず
れの場合でも良い。
In the method for producing the polyurethane / urea non-aqueous dispersion of the present invention, additives such as a colorant, an antiaging agent, a foaming agent, an antifoaming agent, a filler, and an anti-calcining agent may be added, if necessary. Polyacrylic acid resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, ethylene / vinyl acetate copolymer resin, etc. may be added. The additive may be added before, during, or after the production of the polyurethane-urea non-aqueous dispersion.

【0048】[0048]

【実施例】次に、本発明の実施態様を具体的な実施例で
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。尚、実施例中の部及び%は断りのない限り重量
に関するものである。
EXAMPLES The embodiments of the present invention will now be described with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples. The parts and% in the examples relate to weight unless otherwise specified.

【0049】[実施例1] (1)ウレタンプレポリマ−の製造 分子量1000の3−メチルペンタンジオ−ルアジペ−
ト400部と平均分子量1万のマクロモノマ−(チオグ
リセリンの存在下に、メチルメタクリレ−トとラウリル
メタクリレ−トとを5/5(重量比)で共重合させた片
末端ジオ−ル基を有するオリゴマ−)100部とを反応
フラスコに仕込み、攪拌下に60℃まで昇温後イソホロ
ンジイソシアネ−ト164部を投入した。次に、ジブチ
ルチンジラウレ−ト300ppm(対全仕込量)を添加し
て発熱を利用して70℃まで昇温した。その後、更に3
時間70℃に保持してNCO末端ウレタンプレポリマ−
を得た。(見かけNCO%=4.2) (2)有機ジアミン溶液の作成 4,4´−ジアミノジシクロヘキシルメタン62.1部
と、ジ−n−ブチルアミン5.9部、更にエタノ−ル
1.5部をアセトニトリル46.3部に溶解させて有機
ジアミン溶液を作成した。
Example 1 (1) Production of urethane prepolymer 3-methylpentanediol adipate having a molecular weight of 1000
Of 400 parts and a macromonomer having an average molecular weight of 10,000 (in the presence of thioglycerin, methyl methacrylate and lauryl methacrylate were copolymerized at a ratio of 5/5 (weight ratio) to one end diol group. Was added to a reaction flask, the temperature was raised to 60 ° C. with stirring, and 164 parts of isophorone diisocyanate was added. Next, 300 ppm of dibutyltin dilaurate (relative to the total amount charged) was added and the temperature was raised to 70 ° C. by utilizing heat generation. Then 3 more
Hold at 70 ℃ for NCO terminal urethane prepolymer
Got (Apparent NCO% = 4.2) (2) Preparation of Organic Diamine Solution 62.1 parts of 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 5.9 parts of di-n-butylamine, and 1.5 parts of ethanol were further added. An organic diamine solution was prepared by dissolving it in 46.3 parts of acetonitrile.

【0050】(3)プレポリマ−及び有機ジアミン成分
の混合,分散工程並びに仕上げ工程上記(1)で得られ
たプレポリマ−を40℃に保温し、一方(2)で得られ
た有機ジアミン溶液を室温下(約20℃)に保持した。
又、それぞれの流量が(1)/(2)=5.734/
1.00(wt比)となり且つ直列に連結したモ−シヨ
ンレスパイプミキサ−の1本目の滞留時間が0.2秒と
なる様にそれぞれの定量供給ポンプの流量を設定した。
(3) Mixing, Dispersing and Finishing Steps of Prepolymer and Organic Diamine Components The prepolymer obtained in (1) above is kept at 40 ° C., while the organic diamine solution obtained in (2) is kept at room temperature. It was kept below (about 20 ° C).
Moreover, each flow rate is (1) / (2) = 5.734 /
The flow rate of each fixed amount supply pump was set so that it would be 1.00 (wt ratio) and the residence time of the first one of the seriesless pipeless mixers was 0.2 seconds.

【0051】次に、2本目のモ−ションレスパイプミキ
サ−が3方コックを介して、1本目のパイプミキサ−と
n−オクタン溶媒ラインとに連結されているが、n−オ
クタン/(プレポリマ−+有機ジアミン混合物中のソリ
ッド分)=1/1(wt比)となり且つ2本目のパイプ
ミキサ−中の滞留時間が0.5秒となる様にn−オクタ
ンタンクの定量供給ポンプの流量を設定した。尚、n−
オクタン中には、分散安定剤は添加しなかった。
Next, the second motionless pipe mixer is connected to the first pipe mixer and the n-octane solvent line through a three-way cock, and n-octane / (prepolymer) is used. + Solid content in the organic diamine mixture) = 1/1 (wt ratio) and the flow rate of the constant supply pump of the n-octane tank was set so that the residence time in the second pipe mixer was 0.5 seconds. . Note that n-
No dispersion stabilizer was added to octane.

【0052】更に、2本目のパイプミキサ−出口にはパ
イプラインホモジナイザ−が連結されているが、その所
定タ−ビン回転速度下で2本目のパイプミキサ−からの
予備分散液の流量に対して、目標のポリマ−粒子径にな
る様に内部通過スリットの間隔を調整した。尚、その出
口は、分散能力に優れた特殊攪拌翼と高速リングコ−ン
攪拌機を有したジャケット付き仕上げ槽に連結されてい
る。
Further, a pipeline homogenizer is connected to the outlet of the second pipe mixer, and a target is set for the flow rate of the preliminary dispersion liquid from the second pipe mixer under the predetermined turbine rotation speed. The intervals of the internal passage slits were adjusted so that the polymer particle diameter was 1. The outlet is connected to a finishing tank with a jacket, which has a special stirring blade excellent in dispersion ability and a high-speed ring-cone stirring machine.

【0053】以上のセットを完了後に、次の如くに混
合,分散及び仕上げ操作を行った。 (I)プレポリマ−と有機ジアミン溶液の定量供給ポン
プをそれぞれスタ−トしてから、0.2秒後にn−オク
タン溶媒の定量供給ポンプをスタ−トさせた。 (II)更に、その0.5秒後にパイプラインホモジナイ
ザ−をスタ−トさせると共に、予め50℃にジャケット
加熱をセットした仕上げ槽の高速リングコ−ン攪拌機を
スタ−トさせた。 (III)その後は、原料プレポリマ−と有機ジアミン溶
液が無くなるまで定常運転を継続し、仕上げ槽内温度は
原料消費後も更に1時間50℃に保持しておいた。 (4)生成ポリマ−からの脱溶媒 仕上げ槽温度を70℃まで昇温し、減圧下でアセトニト
リルを溜去させて、最終ポリマ−非水分散体を得た。生
成ポリマ−の粒子径は0.2〜3μmであり、フィルム
化ポリマ−の融点は143〜155℃であった。又、そ
の分子量分布はMw(重量平均分子量)/Mn(数平均
分子量)=4.4であった。尚、同一原料及び組成比を
用いて溶液重合法で得られたポリマ−は、Mw/Mn=
4.3でありほぼ同等のポリマ−分子量分布を持ってい
た。
After the above set was completed, mixing, dispersing and finishing operations were carried out as follows. (I) The constant supply pumps for the prepolymer and the organic diamine solution were each started, and 0.2 seconds later, the constant supply pump for the n-octane solvent was started. (II) Further, 0.5 seconds after that, the pipeline homogenizer was started, and the high speed ring cone agitator in the finishing tank in which jacket heating was previously set to 50 ° C. was started. (III) After that, the steady operation was continued until the raw material prepolymer and the organic diamine solution were used up, and the temperature in the finishing tank was kept at 50 ° C. for 1 hour after the consumption of the raw material. (4) Desolvation from generated polymer The finishing bath temperature was raised to 70 ° C, and acetonitrile was distilled off under reduced pressure to obtain a final polymer-nonaqueous dispersion. The particle diameter of the produced polymer was 0.2 to 3 μm, and the melting point of the film-forming polymer was 143 to 155 ° C. The molecular weight distribution was Mw (weight average molecular weight) / Mn (number average molecular weight) = 4.4. Incidentally, the polymer obtained by the solution polymerization method using the same raw material and composition ratio has Mw / Mn =
It was 4.3 and had a polymer-molecular weight distribution almost the same.

【0054】[実施例2]実施例1で、分子量1000
の3−メチルペンタンジオ−ルアジペ−トの代わりに分
子量2000のポリカプロラクトンジオ−ルを800
部,同一のマクロモノマ−を200部,更にアセトニト
リルを388部併用すること以外は、実施例1と同様に
してNCO末端ウレタンプレポリマ−溶液を得た。(見
かけNCO%=1.8) 次に、実施例1と同様の有機ジアミン溶液を用いて、プ
レポリマ−溶液流量/有機ジアミン溶液流量=13.4
0/1.00(wt比)とした以外は、実施例1と同様
の設定条件として仕上げ槽でポリマ−化を完結させた。
その後は、実施例1と全く同様にして最終ポリマ−非水
分散体を得た。生成ポリマ−の粒子径は0.2〜3.5
μmであり、その融点は147〜160℃であった。
又、その分子量分布はMw/Mn=4.7であった。
尚、同一原料及び組成比を用いて溶液重合法で得られた
ポリマ−は、Mw/Mn=4.5でありほぼ同一のポリ
マ−分子量分布であった。
Example 2 In Example 1, the molecular weight was 1000.
800 g of polycaprolactone diol having a molecular weight of 2000 was used instead of 3-methylpentanediol adipate.
Parts, the same macromonomer 200 parts, and acetonitrile 388 parts were used together to obtain an NCO-terminated urethane prepolymer solution in the same manner as in Example 1. (Apparent NCO% = 1.8) Next, using the same organic diamine solution as in Example 1, the prepolymer solution flow rate / organic diamine solution flow rate = 13.4.
Polymerization was completed in the finishing tank under the same setting conditions as in Example 1 except that the ratio was 0 / 1.00 (wt ratio).
Thereafter, the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain a final polymer-nonaqueous dispersion. The particle size of the produced polymer is 0.2 to 3.5.
μm, and the melting point was 147 to 160 ° C.
The molecular weight distribution was Mw / Mn = 4.7.
The polymers obtained by the solution polymerization method using the same raw materials and composition ratios had Mw / Mn = 4.5, and had almost the same polymer molecular weight distribution.

【0055】[実施例3]実施例1において、n−オク
タン中に予めアンタロンV−216(N−ビニルピロリ
ドン/ヘキサデセン−1のコポリマ−,GAF社製品)
を3wt%濃度で溶解した以外は、全く実施例1と同様
にして得られたポリマ−粒子径は0.1〜2μmであっ
た。又、ポリマ−融点及び分子量分布は実施例1と同様
であった。
[Example 3] In Example 1, antalone V-216 (copolymer of N-vinylpyrrolidone / hexadecene-1 in n-octane, manufactured by GAF) was previously prepared.
Polymer particles obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that was dissolved at a concentration of 3 wt% were 0.1 to 2 μm. The polymer melting point and the molecular weight distribution were the same as in Example 1.

【0056】[実施例4〜8]実施例1と同様の反応方
法で、表1、表2及び表3の如きウレタンプレポリマ−
と有機ジアミン成分を用いて、ポリウレタン・尿素非水
分散体を製造した。それらの粒子径、融点及び分子量分
布は表4に示した如くであった。
[Examples 4 to 8] In the same reaction method as in Example 1, urethane prepolymers shown in Table 1, Table 2 and Table 3 were used.
Polyurethane / urea non-aqueous dispersion was prepared using the organic diamine component. Their particle size, melting point and molecular weight distribution were as shown in Table 4.

【0057】[0057]

【表1】 表中、ポリオール(C)はチオグリセリンの存在下にアゾ
ビスイソブチロニトリルを開始剤としてラジカル重合さ
せた。
[Table 1] In the table, the polyol (C) was radically polymerized in the presence of thioglycerin using azobisisobutyronitrile as an initiator.

【0058】LMA;ラウリルメタクリレート AN;
アクリルニトリル HDー1;ヘキサデセン-1 ATMA;ステアリルメタ
クリレート MMA;メチルメタクリレート
LMA; lauryl methacrylate AN;
Acrylonitrile HD-1; Hexadecene-1 ATMA; Stearyl Methacrylate MMA; Methyl Methacrylate

【0059】[0059]

【表2】 表中、溶媒はアセトニトリルを使用した。[Table 2] In the table, acetonitrile was used as the solvent.

【0060】IPDI;イソホロンジイソシアネート H12MDI;4,4′-ジシクロヘキシルメタンジイソ
シアネート
IPDI; isophorone diisocyanate H12MDI; 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate

【0061】[0061]

【表3】 表中、溶媒はアセトニトリルを使用した。[Table 3] In the table, acetonitrile was used as the solvent.

【0062】IPDA;イソホロンジアミン DBA;
ジ-n-ブチルアミン ETOH;エタノール H12MDA;4,4′-ジシクロヘキシルメタンジアミ
IPDA; isophoronediamine DBA;
Di-n-butylamine ETOH; Ethanol H12MDA; 4,4'-Dicyclohexylmethanediamine

【0063】[0063]

【表4】 [実施例9]実施例1において、2本目のモ−ションレ
スパイプミキサ−出口のパイプラインホモジナイザ−の
内部通過スリットの間隔をより広く設定した以外は、実
施例1と同様にして最終ポリマ−非水分散体を得た。そ
して、その後常法により生成ポリマ−を遠心分離して、
特に洗浄することなしに40℃で減圧乾燥させた。生成
ポリマ−の粒子径は30〜300μmであり、その融点
及びポリマ−分子量分布は実施例1で得られたポリマ−
と同様であった。
[Table 4] [Embodiment 9] A final polymer was prepared in the same manner as in Embodiment 1 except that the interval between the internal passage slits of the pipeline homogenizer at the outlet of the second motionless pipe mixer was set wider. A non-aqueous dispersion was obtained. Then, after that, the produced polymer is centrifuged by a conventional method,
It was dried under reduced pressure at 40 ° C. without particular washing. The particle size of the produced polymer was 30 to 300 μm, and the melting point and the molecular weight distribution of the polymer were those obtained in Example 1.
Was similar to.

【0064】[実施例10]実施例1で、有機ジアミン
溶液の作成時にジ−n−ブチルアミンを全く用いずに、
その代わりにエタノ−ルを3.6部に且つアセトニトリ
ルを43.8部にそれぞれ増量させた以外は全く実施例
1と同様にして、最終的に得られたポリマ−非水分散体
は粒子径0.3〜3.0μmであり、その融点は155
〜166℃であった。又、その分子量分布はMw/Mn
=6.9と実施例1で得られたものよりも広い分布を示
した。
Example 10 In Example 1, no di-n-butylamine was used at the time of preparing the organic diamine solution,
Instead, the polymer-nonaqueous dispersion finally obtained was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of ethanol was increased to 3.6 parts and the amount of acetonitrile was increased to 43.8 parts. 0.3-3.0 μm, its melting point is 155
Was ~ 166 ° C. The molecular weight distribution is Mw / Mn
= 6.9, showing a wider distribution than that obtained in Example 1.

【0065】[比較例1]実施例1において、(1)ウ
レタンプレポリマ−の製造では、3−メチルペンタンジ
オ−ルアジペ−トを500部用いるのみでマクロモノマ
−を全く用いず、且つイソホロンジイソシアネ−トを2
00部に増量させた以外は実施例1と同様にしてウレタ
ンプレポリマ−を得た。(見かけNCO%=4.8) 又、(2)有機ジアミン溶液の作成では、4,4´−ジ
アミノジシクロヘキシルメタン75.8部、ジ−n−ブ
チルアミン7.2部,更にエタノ−ル1.8部をアセト
ニトリル56.5部に溶解させた。
Comparative Example 1 In Example 1, (1) in the preparation of the urethane prepolymer, only 500 parts of 3-methylpentanediol adipate was used, no macromonomer was used at all, and isophorone diisocyanate was used. 2 nets
A urethane prepolymer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was increased to 00 parts. (Apparent NCO% = 4.8) Further, (2) in the preparation of the organic diamine solution, 75.8 parts of 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 7.2 parts of di-n-butylamine, and further ethanol 1. 8 parts were dissolved in 56.5 parts acetonitrile.

【0066】更に、(3)プレポリマ−及び有機ジアミ
ン成分の混合,分散工程並びに仕上げ工程では、それぞ
れの流量比を(1)/(2)=4.954/1.00
(wt)とした以外は実施例1と同様にして混合及び分
散操作を行った所、仕上げ槽に生成した粒子は不均一で
一部はブロック状になった。
Further, in (3) the mixing, dispersing and finishing steps of the prepolymer and organic diamine components, the respective flow rate ratios are (1) / (2) = 4.954 / 1.00.
When mixing and dispersing operations were performed in the same manner as in Example 1 except that (wt) was used, the particles produced in the finishing tank were non-uniform and some became block-shaped.

【0067】[比較例2]実施例2と全く同様にして、
それぞれウレタンプレポリマ−及び有機ジアミン溶液を
製造した。その後は、以下の如くに操作を行った。 (1)モ−ションレスパイプミキサ−とパイプラインホ
モジナイザ−を用いて、まずウレタンプレポリマ−溶液
のみを供給し且つプレポリマ−ソリッド/n−オクタン
=1/1(wt比)となる様にn−オクタンと予備混合
後、パイプラインホモジナイザ−の内部スリット間隔を
調整して液滴径が0.5〜5μmになる様に分散させ
て、実施例2と同様に攪拌開始した仕上げ槽に供給し
た。 (2)次に、仕上げ槽の攪拌を継続しながら、パイプラ
インホモジナイザ−の出口を仕上げ槽から離し、モ−シ
ョンレスパイプミキサ−内にn−オクタンを供給してパ
イプラインホモジナイザ−内を通過させ、内部を十分洗
浄した。 (3)再度、パイプラインホモジナイザ−の出口を仕上
げ槽に連結した後、今度はモ−ションレスパイプミキサ
−とパイプラインホモジナイザ−を用いて、有機ジアミ
ン溶液のみを供給し且つ有機ジアミン成分ソリッド/n
−オクタン=1/1(wt比)となる様にn−オクタン
と予備混合後、パイプラインホモジナイザ−の内部スリ
ット間隔を調整して液滴径が0.5〜5μmになる様に
分散させて攪拌中の仕上げ槽に供給した。 (4)仕上げ槽内温を50℃に保持して1時間攪拌後、
70℃まで昇温した。その後は、実施例2と全く同様に
して最終ポリマ−非水分散体を得た。生成ポリマ−の粒
子径は0.8〜10μmであり、その融点は137〜1
64℃と広範囲であった。又、その分子量分布はMw/
Mn=8.9と高い値であった。
Comparative Example 2 In exactly the same manner as in Example 2,
Urethane prepolymer and organic diamine solutions were prepared, respectively. After that, the operation was performed as follows. (1) Using a motionless pipe mixer and a pipeline homogenizer, first, only the urethane prepolymer solution is supplied and n is adjusted so that the prepolymer solid / n-octane = 1/1 (wt ratio). -After premixing with octane, the internal slit spacing of the pipeline homogenizer was adjusted to disperse the droplets so that the droplet diameter was 0.5 to 5 µm, and the mixture was supplied to the finishing tank in which stirring was started as in Example 2. . (2) Next, while continuing to stir the finishing tank, separate the outlet of the pipeline homogenizer from the finishing tank, supply n-octane into the motionless pipe mixer, and pass through the pipeline homogenizer. Then, the inside was thoroughly washed. (3) After connecting the outlet of the pipeline homogenizer to the finishing tank again, this time, using the motionless pipe mixer and the pipeline homogenizer, only the organic diamine solution is supplied and the organic diamine component solid / n
-Octane = 1/1 (wt ratio) After premixing with n-octane, adjust the internal slit spacing of the pipeline homogenizer and disperse so that the droplet diameter becomes 0.5 to 5 µm. It was supplied to the finishing tank while stirring. (4) After maintaining the internal temperature of the finishing tank at 50 ° C. and stirring for 1 hour,
The temperature was raised to 70 ° C. Thereafter, the same procedure as in Example 2 was carried out to obtain a final polymer-nonaqueous dispersion. The produced polymer has a particle size of 0.8 to 10 μm and a melting point of 137 to 1
It was a wide range of 64 ° C. The molecular weight distribution is Mw /
It was a high value of Mn = 8.9.

【0068】[比較例3]実施例5と全く同様にしてウ
レタンプレポリマ−を製造した。次に、以下の如くに操
作を行った。 (1)モ−ションレスパイプミキサ−とパイプラインホ
モジナイザ−を用いて、ウレタンプレポリマ−のみを供
給し且つプレポリマ−ソリッド/n−オクタン=1/1
(wt比)となる様にn−オクタンと予備混合後、パイ
プラインホモジナイザ−の内部スリット間隔を調整して
液滴径が0.2〜3μmになる様に分散させて、実施例
3と同様に攪拌開始した仕上げ槽に供給した。 (2)次に、仕上げ槽の攪拌を継続しながらパイプライ
ンホモジナイザ−の出口を仕上げ槽から離し、モ−ショ
ンレスパイプミキサ−内にn−オクタンを供給してパイ
プラインホモジナイザ−を通過させて、内部を十分に洗
浄した。 (3)再度、パイプラインホモジナイザ−の出口を仕上
げ槽に連結した後、アセトニトリルを使用しない以外は
実施例5と同様組成で有機ジアミン混合物を作成し、同
重量のn−オクタンに溶解させた。そして、それをモ−
ションレスパイプミキサ−と内部スリット間隔を最大に
したパイプラインホモジナイザ−に通して、攪拌中の仕
上げ槽に供給した。 (4)仕上げ槽内温を50℃に保持して1時間攪拌後、
70℃まで昇温する。その後は、実施例1と全く同様に
して最終ポリマ−非水分散体を得た。生成ポリマ−の粒
子径は0.15〜2.8μmであり、その融点は132
〜171℃と広範囲であった。又、その分子量分布はM
w/Mn=11.9と高い値であった。
Comparative Example 3 A urethane prepolymer was produced in exactly the same manner as in Example 5. Next, the operation was performed as follows. (1) Using a motionless pipe mixer and a pipeline homogenizer, only urethane prepolymer is supplied and prepolymer solid / n-octane = 1/1
After pre-mixing with n-octane so as to obtain (wt ratio), the internal slit spacing of the pipeline homogenizer was adjusted to disperse so that the droplet diameter would be 0.2 to 3 μm, and the same as Example 3. It was supplied to the finishing tank where the stirring was started. (2) Next, while continuing to stir the finishing tank, separate the outlet of the pipeline homogenizer from the finishing tank, supply n-octane into the motionless pipe mixer, and pass the pipeline homogenizer. , The inside was thoroughly washed. (3) After the outlet of the pipeline homogenizer was connected to the finishing tank again, an organic diamine mixture was prepared with the same composition as in Example 5 except that acetonitrile was not used, and the mixture was dissolved in n-octane of the same weight. Then,
It was supplied to a finishing tank under stirring through a shearless pipe mixer and a pipeline homogenizer with a maximum internal slit distance. (4) After maintaining the internal temperature of the finishing tank at 50 ° C. and stirring for 1 hour,
Raise to 70 ° C. Thereafter, the same procedure as in Example 1 was carried out to obtain a final polymer-nonaqueous dispersion. The produced polymer has a particle size of 0.15 to 2.8 μm and a melting point of 132.
It was a wide range of ˜171 ° C. The molecular weight distribution is M
It was a high value of w / Mn = 11.9.

【0069】[比較例4]比較例1において、非水分散
媒体のn−オクタン中に10wt%濃度で、実施例3で
使用したアンタロンV−216を予め溶解させた以外
は、実施例1と全く同様にして最終ポリマ−非水分散体
を得た。
[Comparative Example 4] Comparative Example 4 was the same as Example 1 except that the antalon V-216 used in Example 3 was previously dissolved at a concentration of 10 wt% in n-octane of the non-aqueous dispersion medium. The final polymer-non-aqueous dispersion was obtained in exactly the same manner.

【0070】生成ポリマ−の粒子径は0.5〜5μmで
あり、フィルム化ポリマ−の融点は150〜160℃で
あった。又、その分子量分布はMw/Mn=4.5であ
った。
The particle size of the produced polymer was 0.5 to 5 μm, and the melting point of the film-forming polymer was 150 to 160 ° C. The molecular weight distribution was Mw / Mn = 4.5.

【0071】[応用例1、比較応用例1]このポリマ−
フィルム(厚み0.3mm)から試験片を切り出し、室
温でトルエン溶媒中に浸漬した所、1日後には表面の平
滑性が失われていた(比較応用例1)。一方、実施例1
で得られたポリマ−非水分散体から同様にポリマ−フィ
ルムを作成して切り出した試験片は、室温でトルエン浸
漬1日後も表面平滑性を維持していた(応用例1)。
[Application Example 1, Comparative Application Example 1] This polymer
When a test piece was cut out from the film (thickness 0.3 mm) and immersed in a toluene solvent at room temperature, the smoothness of the surface was lost after 1 day (Comparative Application Example 1). On the other hand, Example 1
A polymer film was similarly prepared from the polymer-non-aqueous dispersion obtained in 1. and cut out, and the surface smoothness was maintained even after 1 day of immersion in toluene at room temperature (Application Example 1).

【0072】[比較例5]比較例4において、非水分散
媒体のn−オクタン中に溶解させたアンタロンV−21
6の量を5wt%に半減させ、且つ2本目のモ−ション
レスパイプミキサ−出口のパイプラインホモジナイザ−
の内部通過スリットの間隔を、より広く設定した以外は
実施例1と全く同様にして最終ポリマ−非水分散体を得
た。
Comparative Example 5 In Comparative Example 4, Antalon V-21 dissolved in n-octane of the non-aqueous dispersion medium was used.
The amount of 6 was halved to 5 wt%, and the second motionless pipe mixer-a pipeline homogenizer at the outlet-
A final polymer-non-aqueous dispersion was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that the interval between the internal passage slits was set wider.

【0073】その後、常法により生成ポリマ−を遠心分
離して、半分は溶剤洗浄なしに又残り半分は十分に溶剤
洗浄してから、40℃で減圧乾燥させた。生成ポリマ−
の粒子径は40〜350μmであり、その融点及びポリ
マ−分子量分布は実施例1で得られたポリマ−と同様で
あった。
After that, the produced polymer was centrifuged by a conventional method, half was not washed with a solvent and the other half was sufficiently washed with a solvent, and then dried at 40 ° C. under reduced pressure. Generated polymer
Had a particle size of 40 to 350 μm, and its melting point and polymer molecular weight distribution were the same as those of the polymer obtained in Example 1.

【0074】[応用例2、比較応用例2]これら2種類
の洗浄条件の異なるポリマ−粒子を、それぞれ230℃
に予備加熱したシ−ト金型内に均一に広げ、2分間保持
して得られた成形シ−トを観察した所、洗浄しなかった
粒子からのシ−トは少し褐色に着色した(比較応用例
2)。洗浄済みのものからのシ−トの着色は殆ど見られ
なかった。
[Application Example 2 and Comparative Application Example 2] These two kinds of polymer particles having different washing conditions are respectively heated at 230 ° C.
The sheet was spread evenly in the sheet preheated sheet and held for 2 minutes, and the obtained sheet was observed. The sheet from the unwashed particles was colored a little brown (comparison). Application example 2). Almost no coloration of the sheet from the washed ones was seen.

【0075】一方、実施例9で得られたポリマ−粒子を
同様の条件下でシ−ト化した所、着色は殆ど見られなか
った(応用例2)。
On the other hand, when the polymer particles obtained in Example 9 were sheeted under the same conditions, almost no coloring was observed (Application Example 2).

【0076】[0076]

【発明の効果】本発明により得られたポリウレタン・尿
素非水分散体は、従来の非水系不活性分散媒体中でのウ
レタンプレポリマ−と有機ジアミン成分のそれぞれの液
滴の衝突反応や、前者の液滴と分散媒体中に溶解させた
有機ジアミン成分との界面反応で得られたポリマ−非水
分散体と比べて、分子量分布が狭く且つ分子量制御が容
易である。又、特定ポリオ−ルを含有させることにより
非水分散媒体中で自己分散性を有しており、分散安定剤
を使用しないか又は従来使用量より減少できる。
EFFECT OF THE INVENTION The polyurethane / urea non-aqueous dispersion obtained by the present invention is a conventional non-aqueous inert dispersion medium in which the urethane prepolymer and the organic diamine component are subjected to a collision reaction of the respective droplets and the former case. The molecular weight distribution is narrower and the molecular weight can be easily controlled as compared with the polymer-non-aqueous dispersion obtained by the interfacial reaction between the liquid droplet and the organic diamine component dissolved in the dispersion medium. Further, by containing the specific polyol, it has self-dispersibility in a non-aqueous dispersion medium, and it is possible to use no dispersion stabilizer or reduce the amount from the conventional amount.

【0077】これらのことから、本発明で得られたポリ
マ−は温度に対する溶融粘度の勾配がシャ−プであり、
溶融成形性に優れている為、特に塗料,コ−テイング用
ビヒクル及び接着剤として有用であるだけでなく、分散
安定剤の残留による物性低下が少なく又製造時にポリマ
−洗浄工程が必要な場合でも、手間や洗浄溶剤が少なく
て済む。
From these facts, the polymer obtained in the present invention has a sharp melt viscosity gradient with respect to temperature,
Not only is it particularly useful as a paint, coating vehicle and adhesive due to its excellent melt moldability, but it also shows little deterioration of physical properties due to the residual dispersion stabilizer, and even when a polymer washing step is required during production. It requires less labor and cleaning solvent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の方法の一具体例に使用されるポリウレ
タン・尿素非水デイスパ−ジョン製造の混合、分散、仕
上げ槽、脱溶媒装置の略式管系図である。
1 is a schematic tubing diagram of a mixing, dispersion, finishing tank, desolvation apparatus for the production of polyurethane-urea non-aqueous dispersion used in one embodiment of the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ウレタンプレポリマ−反応器 2 有機ジアミン溶融(溶解)槽 3 非水系不活性分散媒体タンク 4 定量供給ポンプ 5,6 モ−ションレスパイプミキサ− 7 パイプラインホモジナイザ− 8 仕上げ槽 9 貯蔵タンク 1 Urethane Prepolymer Reactor 2 Organic Diamine Melting (Dissolving) Tank 3 Non-Aqueous Inert Dispersion Medium Tank 4 Metering Supply Pump 5,6 Motionless Pipe Mixer 7 Pipeline Homogenizer 8 Finishing Tank 9 Storage Tank

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ポリオ−ル、ポリイソシアネ−ト及びポリ
アミンとを非水分散媒体中で反応させることによりポリ
ウレタン・尿素非水分散体を製造する方法において、ポ
リオ−ルとして水酸基2個を有するメルカプタン化合物
(A)を開始剤として、炭素数4〜20のアルキル基含
有の重合性不飽和結合を有する化合物(B)を重合させ
て得られるポリオ−ル(C)を含有するポリオ−ルを用
いることを特徴とするポリウレタン・尿素非水分散体の
製造方法。
1. A method for producing a polyurethane-urea non-aqueous dispersion by reacting polyol, polyisocyanate and polyamine in a non-aqueous dispersion medium, which is a mercaptan compound having two hydroxyl groups as a polyol. Using (A) as an initiator, a polyol containing a polyol (C) obtained by polymerizing a compound (B) having a C 4-20 alkyl group-containing polymerizable unsaturated bond is used. A method for producing a polyurethane / urea non-aqueous dispersion, which comprises:
【請求項2】ポリオール(C)を、全ポリオール中1〜
50重量%用いることを特徴とする請求項1記載のポリ
ウレタン・尿素非水分散体の製造方法。
2. The polyol (C) is used in an amount of from 1 to
The method for producing a polyurethane-urea non-aqueous dispersion according to claim 1, wherein 50% by weight is used.
【請求項3】1)ポリオ−ル(C)を含有するポリオ−
ルとポリイソシアネートとを反応させて得られる両末端
にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマ−とポ
リアミンとをまず瞬間的に混合させ、次にこの混合液を
該混合液に不溶の非水系不活性溶媒に瞬間的に分散させ
る工程 2)1)で生成した分散体をさらに分散装置で分散させ
る工程 3)2)で生成した分散体を仕上げ槽中で反応完結させ
る工程からなることを特徴とする請求項1又は2記載の
ポリウレタン・尿素非水分散体の製造方法。
3. A polyol containing a polyol (C).
First, a urethane prepolymer having isocyanate groups at both ends obtained by reacting a polyamine and a polyisocyanate is first mixed with a polyamine, and then this mixed solution is a non-aqueous inert solvent insoluble in the mixed solution. A step of instantaneously dispersing in step 2) a step of further dispersing the dispersion produced in 1) with a dispersing device 3) a step of completing the reaction of the dispersion produced in 2) in a finishing tank. Item 3. A method for producing the polyurethane-urea non-aqueous dispersion according to Item 1 or 2.
【請求項4】ウレタンプレポリマーとポリアミンとの瞬
間的混合及びこの混合液の非水系不活性溶媒への瞬間的
分散をモーションレスパイプミキサーにより行うことを
特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のポリウレ
タン・尿素非水分散体の製造方法。
4. A motionless pipe mixer for instantaneously mixing a urethane prepolymer and a polyamine and for instantaneously dispersing this mixed solution in a non-aqueous inert solvent. The method for producing the polyurethane-urea non-aqueous dispersion according to item 1.
【請求項5】モーションレスパイプミキサーが2以上直
列に連結してなることを特徴とする請求項4記載のポリ
ウレタン・尿素非水分散体の製造方法。
5. The method for producing a polyurethane / urea non-aqueous dispersion according to claim 4, wherein two or more motionless pipe mixers are connected in series.
【請求項6】ポリアミンが一官能性アミンを含有するこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載のポリ
ウレタン・尿素非水分散体の製造方法。
6. The method for producing a polyurethane-urea non-aqueous dispersion according to any one of claims 1 to 5, wherein the polyamine contains a monofunctional amine.
【請求項7】ウレタンプレポリマーとポリアミンとを瞬
間的に混合させる際に、該ウレタンプレポリマーとポリ
アミンに不溶の有機溶媒を用い、且つ反応完結したポリ
マー分散体から該有機溶媒を除去することを特徴とする
請求項3記載のポリウレタン・尿素非水分散体の製造方
法。
7. When instantaneously mixing the urethane prepolymer and the polyamine, an organic solvent insoluble in the urethane prepolymer and the polyamine is used, and the organic solvent is removed from the reaction-completed polymer dispersion. The method for producing the polyurethane-urea non-aqueous dispersion according to claim 3, which is characterized in that.
【請求項8】仕上げ槽が攪拌装置を有することを特徴と
する請求項3記載のポリウレタン・尿素非水分散体の製
造方法。
8. The method for producing a polyurethane-urea non-aqueous dispersion according to claim 3, wherein the finishing tank has a stirrer.
【請求項9】反応完結したポリマー分散体から有機溶媒
を除去するに際し、該有機溶媒と非水系不活性溶媒とを
共沸させるか、又は該有機溶媒と非水系不活性溶媒との
沸点の差が少なくとも20℃であることを特徴とする請
求項3または7記載のポリウレタン・尿素非水分散体の
製造方法。
9. When removing an organic solvent from a reaction-completed polymer dispersion, the organic solvent and a non-aqueous inert solvent are azeotropically distilled, or a difference in boiling point between the organic solvent and the non-aqueous inert solvent. Is at least 20 ° C. 8. The method for producing a polyurethane-urea non-aqueous dispersion according to claim 3, wherein the temperature is at least 20 ° C.
JP4172961A 1992-06-30 1992-06-30 Production of non-aqueous dispersion of polyurethane-urea Pending JPH0616758A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4172961A JPH0616758A (en) 1992-06-30 1992-06-30 Production of non-aqueous dispersion of polyurethane-urea

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4172961A JPH0616758A (en) 1992-06-30 1992-06-30 Production of non-aqueous dispersion of polyurethane-urea

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0616758A true JPH0616758A (en) 1994-01-25

Family

ID=15951573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4172961A Pending JPH0616758A (en) 1992-06-30 1992-06-30 Production of non-aqueous dispersion of polyurethane-urea

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0616758A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002022701A3 (en) * 2000-09-15 2002-06-13 Ppg Ind Ohio Inc Method of preparing particulate crosslinked polymer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002022701A3 (en) * 2000-09-15 2002-06-13 Ppg Ind Ohio Inc Method of preparing particulate crosslinked polymer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101467594B1 (en) An ultra-high solid content polyurethane dispersion and a continuous process for producing ultra-high solid content polyurethane dispersions
JP6784689B2 (en) Aqueous polyurethane dispersion
TW552294B (en) Method for producing liquid urethane prepolymer and resin composition
BR112014011969B1 (en) process for making acrylic/polyurethane hybrid dispersions, acrylic/polyurethane hybrid dispersion, and coating composition
JPS60137919A (en) Aqueous dispersion of crosslinked polyurethane particle
JP3042950B2 (en) Polyurethane gel fine particles and method for producing the same
BR0115384B1 (en) process for preparing a polymer dispersion, dispersion of polymer particles in a continuous aqueous phase and film.
US6566438B1 (en) Hybrid polyurethane-polymer dispersion with high film hardness, method for the production and the use thereof
CN107903377A (en) Solvent-free sulfonate aqueous polyurethane dispersion of continous way and preparation method thereof
JPH0848743A (en) Hydrophilic polyurethane polyurea and its application as dispersant for synthetic resin
CN107903376A (en) Solvent-free aqueous polyurethane dispersion of continous way and its preparation method and application
CN105980431B (en) Aqueous urethane urea resin composition and method for producing the same
JP3014987B2 (en) Method for producing monodisperse polyurethane fine particles and monodisperse polyurethane fine particles
JPH0827243A (en) Aqueous polyurethane resin and its production
JP2009079157A (en) Method for manufacturing aqueous polyurethane resin, aqueous polyurethane resin, and film
JPH0616758A (en) Production of non-aqueous dispersion of polyurethane-urea
US4940750A (en) Continuous process for the production of powdered polyisocyanate addition products and the powders produced therefrom
JP5225901B2 (en) Method for producing aqueous polyurethane resin, aqueous polyurethane resin and film
JPH05339334A (en) Production of polyurethane/urea powder
JPH069744A (en) Production of nonaqueous polyurethane/urea dispersion
JPS59138211A (en) Production of water-based polyurethane-acrylate resin
JP2005089511A (en) Polyurethane resin aqueous dispersion, aqueous adhesive and aqueous primer coating agent containing the same dispersion
JP2006306943A (en) Method for producing water-based urethane resin
JP3254710B2 (en) Method for producing powdery polyurethane resin
JP2006104315A (en) Aqueous acrylic-modified urethane resin and method for producing the same