JPH11228808A - 吸水性ポリウレタン分散液及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水系溶媒を用いて製造する従来技術の問題点
を解決し、インクジェットプリンタ−用記録媒体、防曇
塗料、汚れ防止機能を有する塗料、結露防止壁紙用処理
剤、農業用ビニルフィルムの表面処理剤、メディカル用
薬液吸収体、帯電防止剤、合成皮革、人工皮革、繊維コ
−ティング用透湿防水素材、陶器用粘着剤等に使用する
ことができる水系吸水性樹脂分散液を提供することを提
供すること。 【解決手段】 平均粒子径が０．０１μｍ〜２μｍの、
ポリオキシエチレン含有ポリアミンと水分散性ポリイソ
シアネートを必須成分として構成された架橋ポリウレタ
ン粒子が、水及び／又はアルコ−ル中に安定に分散して
なることを特徴とする吸水性ポリウレタン分散液及びそ
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンター用記録媒体、防曇塗料、汚れ防止機能を有する
塗料、結露防止壁紙用処理剤、農業用ビニルフィルムの
表面処理剤、メディカル用薬液吸収体、帯電防止剤、合
成皮革、人工皮革、繊維コーティング用透湿防水素材、
陶器用粘着剤等に有用な吸水能を有し且つ耐水性良好な
親水皮膜形成材料として好適な吸水性ポリウレタン分散
液に関する

【０００２】

【従来の技術】従来から吸水性ポリマ−は雑貨分野、衛
生用品分野をはじめ、土木・建築分野さらには化粧品、
医療品といった分野にまで幅広く用いられている素材で
ある。その合成法としては逆相懸濁重合法や、乳化重合
法が公知であり、高品質の吸水性ポリマ−をつくるため
には重合時のポリマーの分子量を調整すること、均一に
架橋点をつくること、ポリマービーズ（粒子）の表面状
態や粒径を調整することが重要である。そのため、これ
ら条件のコントロールが比較的容易な逆相懸濁重合法が
工業的には広く用いられている。しかしながら、逆相懸
濁重合法では疎水性の有機溶媒を連続相として用いるた
め公害、安全性の面からは水を溶剤として用いる乳化重
合法の方が好ましい。

【０００３】一方、水中で反応を行う場合に、逆相懸濁
重合法に用いられるような親水性のモノマーを用いて粒
子の合成を行おうとすると、反応の途中で粒子が膨潤に
より広がってしまうため粒子間での架橋が起こり易く、
粒子の巨大化さらには液全体がゲル化してしまうといっ
た問題が生じてしまう。この問題の解決のため、乳化重
合法では疎水性のモノマーを用いて重合を行い、粒子生
成後に加水分解などの方法により樹脂に親水性を持たせ
るといった手法が取られている。そのために乳化重合法
には使用できるモノマーの種類が制限されたり、重合後
の親水性化に手間がかかるなどの欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】以上のように、上
記２種類の製造方法はそれぞれが欠点を有しているた
め、水中において逆相懸濁重合法で用いられるような親
水性のモノマーより直接吸水性ポリマーを合成できる手
法の開発が望まれている。さらに、水系において吸水性
ポリマーの合成が可能となれば近年各分野で求められて
いるような水系のコーティング剤としてそのまま使用で
きるなど非常に有用でありその開発が強く望まれてい
る。

【０００５】従って本発明の目的は、上記従来技術の問
題点を解決し、インクジェットプリンター用記録媒体、
防曇塗料、汚れ防止機能を有する塗料、結露防止壁紙用
処理剤、農業用ビニルフィルムの表面処理剤、メディカ
ル用薬液吸収体、帯電防止剤、合成皮革、人工皮革、繊
維コーティング用透湿防水素材、陶器用粘着剤等に使用
することができる吸水性樹脂分散液を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち本発明は、平均粒子径が０．
０１μｍ〜２μｍの、ポリオキシエチレン含有ポリアミ
ンと水分散性ポリイソシアネートを必須成分として構成
された架橋ポリウレタン粒子が、水及び／又はアルコ−
ル中に安定に分散してなることを特徴とする吸水性ポリ
ウレタン分散液及び水及び／又はアルコール中でポリオ
キシエチレン含有ポリアミンと水分散性ポリイソシアネ
ートを必須成分として反応させて上記の吸水性ポリウレ
タン分散液を製造するに際し、該ポリイソシアネート中
のイソシアネート基と該ポリアミンのアミノ基との官能
基比が０．７≦イソシアネート基／アミノ基≦１．４と
なる条件下で反応させることを特徴とする吸水性ポリウ
レタン分散液の製造方法である。

【０００７】本発明者は前記目的を達成すべく鋭意検討
した結果、水又はアルコールの単独溶媒中、若しくは水
／アルコール系混合溶媒中において、液全体がゲル化す
ることなく架橋された溶媒和部分を持つ吸水性ウレタン
樹脂分散液の合成方法を見出した。水系溶媒中でポリマ
ー粒子が安定化するためには、ポリマーには粒子の外に
広がる親水性部分が必要であるが、本発明の架橋ポリウ
レタン粒子においては架橋点間のポリマー鎖が溶媒側に
配向することにより粒子が安定化する。種々検討した結
果、粒子の架橋密度、架橋間の長さをコントロールする
ことによりゲル化を防ぎ、安定に架橋ポリウレタン粒子
を合成することが可能となった。架橋密度、架橋間の長
さは、架橋成分の組成や分子量、溶媒の選定等によって
コントロ−ル可能であり、これらの条件をうまく選定す
ることで安定に架橋粒子を合成することができ、さらに
はその粒径の制御も可能であった。

【０００８】そして、このポリウレタン分散液からは均
一な皮膜が簡易に得られ、その皮膜は吸水性に優れるば
かりでなく耐水性をも合わせ持ったものとなることを見
出し本発明を完成するに至った。本発明の吸水性ポリウ
レタン分散液中のポリウレタン粒子には、ポリオキシエ
チレン鎖を含む架橋された溶媒和部分を持っており、こ
の部分が乾燥皮膜形成後の吸水性に寄与し、さらに、該
粒子は架橋されていることにより該溶媒和部分は不溶で
あり、皮膜形成時にウレタン或いはウレア結合間の水素
結合による凝集力によって皮膜全体が不溶化することと
合わせて耐水性を発揮するのではないかと考えられる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に好ましい実施の形態を挙げて
本発明を更に詳しく説明する。本発明の吸水性ポリウレ
タン分散液の特徴は、水又はアルコールの単独溶媒中若
しくは水／アルコール系混合溶媒中に分散しているポリ
ウレタン粒子が、溶媒和部分を持った架橋粒子として上
記溶媒中に安定して存在しており、該粒子は平均粒子径
が０．０１μｍ〜２．０μｍの粒子である。上記の架橋
ポリウレタン粒子は、例えば、水分散性ポリイソシアネ
ートとポリアミンとを必須成分として反応させて得られ
るものであり、該粒子はポリアミン成分又は、ポリアミ
ンと水分散性ポリイソシアネ−トの両成分が分子中にポ
リオキシエチレン鎖を有することで分散液中に安定な粒
子として存在する。ポリオキシエチレン鎖の含有量は、
一般的にはポリウレタン１００重量部当たり１０〜９５
重量部、好ましくは４０〜９０重量部程度である。尚、
本発明においては合成されたポリウレタンは、ウレタン
結合及びウレア結合を有した物となり、通常はポリウレ
タンウレアと称されるが、以下では単にポリウレタンと
称する。

【００１０】本発明における架橋ポリウレタンの合成反
応においては、反応が進むにつれて架橋粒子が生成す
る。その際、粒子間の架橋反応による粒子の巨大化やゲ
ル化を如何にして防ぐかが重要なポイントとなる。架橋
ポリウレタン粒子（以下では単に粒子と称することがあ
る）が水系溶媒中で安定に存在するためには、粒子の表
面に立体障害により凝集を妨げる親水性部分が存在する
ことが必要であり、本発明においては架橋成分であるポ
リオキシエチレン含有ポリアミン及び水分散性ポリイソ
シアネート中のポリオキシエチレン鎖が親水性部分とな
る。反応後の粒子においては、架橋部分及び架橋点間の
ポリマ−鎖が溶媒に溶媒和されると共に、水又はアルコ
ール類に対して運動の自由度の大きい架橋点間のポリマ
−鎖中のポリオキシエチレン鎖部分が溶媒中に配向し、
架橋粒子間の凝集を防止するため図１に示すような形態
の安定な粒子が形成される。

【００１１】上記のように、架橋反応の進行と共に粒子
の安定化が進行し、本発明における架橋ポリウレタン粒
子が溶媒中に安定に形成され、安定な分散液が生成され
るが、そのためには、架橋粒子の架橋密度、架橋点間の
長さ（分子鎖の分子量）をバランスさせることが重要で
ある。架橋密度、架橋間の長さを調整するためには、ポ
リウレタンの合成反応に用いる水分散性ポリイソシアネ
ート、ポリアミンの種類や組成、反応比率、分子量等を
考慮してこれらを選定する必要がある。架橋点間のポリ
マ−鎖の好ましい分子量は５００〜２０，０００の範囲
であり、分子量が５００未満となると架橋粒子間の凝集
が生じ粒子の安定性が得られ難く、また逆に分子量が２
０，０００を超えると架橋粒子の広がりが大きくなり安
定性を欠き好ましくない。

【００１２】又、上記ポリイソシアネートとポリアミン
との反応比率は、イソシアネート基とアミノ基の官能基
比（モル比）が０．７≦イソシアネート基／アミノ基≦
１．４の間であることが好ましく、官能基比が上記範囲
以外では架橋密度が小さくなり、生成するポリウレタン
は粒子としての存在が困難となり、吸水性、耐水性に優
れた樹脂とは成りえない。又、架橋点間の長さの制御
は、前述のポリオキシエチレン鎖を含むポリアミンの分
子量による制御の他に、ポリオキシエチレンを含まない
２種類またはそれ以上の種類のアミン化合物を併用する
ことにより行うことができる。

【００１３】以上のように、溶媒中で安定な粒子の形成
に架橋密度と架橋点間に存在するポリマー鎖の分子量が
関与していることから、本発明の吸水性ポリウレタン分
散液中の粒子は、架橋部分及び架橋点間のポリマー鎖が
溶媒に対して溶媒和されていると共に、架橋点間のポリ
マー鎖が溶媒中に配向することにより安定化していると
考えられる。従って、架橋点間のポリマー鎖の分子量が
５００未満になると架橋粒子が凝集するのは、溶媒和の
度合いが小さくなって架橋点間のポリマ−鎖の溶媒中へ
の配向が不足するためと考えられる。従って、本発明で
使用されるポリイソシアネート化合物、ポリアミン化合
物の種類及び使用比率や両者間の前記官能基比を調整
し、架橋密度と架橋点間のポリマー鎖の分子量をバラン
スさせることによって分散安定剤を含まない溶媒中での
架橋ポリウレタン粒子の安定性を制御することができ
る。

【００１４】尚、本発明のポリウレタン分散液の製造に
際して、分散液の製造安定化、分散液の安定化のため
に、水溶性樹脂や水／アルコール混合溶媒溶解性樹脂或
いは樹脂エマルジョン等の保護コロイドを使用しても差
し支えない。又、その保護コロイド中で本発明のポリウ
レタン分散液を合成する方法も本発明に包含される。

【００１５】以下に、本発明のポリウレタン分散液の製
造方法を更に具体的に説明する。本発明のポリウレタン
分散液は、水分散性ポリイソシアネートを水及び／又は
アルコール中に乳化、分散させるか或いは溶解させ、こ
れと溶媒に溶解させたポリアミン化合物とを水及び／又
はアルコール中で反応させることにより得ることができ
る。

【００１６】反応温度は、水又はアルコールと該イソシ
アネートとの副反応を抑えるために５〜４０℃の範囲で
あることが好ましい。反応濃度は分散粒子の安定化のた
めに選択したポリイソシアネート、ポリアミン等の原材
料の種類により適切な濃度を設定する必要があるが、好
ましくは５〜４０重量％であるが、この濃度に限定され
るものではない。又、撹拌機の形態、撹拌力等も特に限
定されるものではないが、反応濃度が高い場合には、ホ
モジナイザー等を使用して高剪断力の混合を行いながら
合成反応を行うことが好ましい。

【００１７】本発明のポリウレタン分散液の合成は、上
記の如く該イソシアネートが乳化した状態、又溶解した
状態でも行うことができ、水又はアルコールの単独、若
しくはこれらそれぞれ１種以上の混合溶媒系のいずれで
も合成可能である。ここで使用可能なアルコールとして
は、アルコール類及び多価アルコール類が包含される。
アルコール類としては、例えば、メチルアルコール、エ
チルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、イソプ
ロピルアルコール、ノルマルブタノール等が、又、多価
アルコール類としては、例えば、エチレングリコール、
ジエチレングリコール、プロピレングリコール等が挙げ
られる。

【００１８】本発明に用いられる水分散性ポリイソシア
ネートとは、分子中のポリオキシエチレン鎖等の親水性
部分によって水分散性が安定化されたイソシアヌレート
型骨格または脂肪族系のビュレット型骨格を持つ平均官
能基数が２以上のイソシアネート基を有するポリイソシ
アネートの総称である。水との副反応による変色等の影
響を考慮するとヘキサメチレンジイソシアネート等の脂
肪族無黄変型イソシアネートを出発原料としたものが好
ましい。その例としては、例えば、日本ポリウレタン工
業社製のアクアネートＡＱ−１００，ＡＱ−１１０，Ａ
Ｑ−２００，ＡＱ−２１０等が、旭化成工業社製のデュ
ラネートＷＢ４０−８０Ｄ，ＷＸ−１７４１等が、ＢＡ
ＳＦ Ｊａｐａｎ社製のバソナートＰＬＲ８８７８，Ｐ
ＬＲ８９０１，ＰＬＲ８９６３等が、住友バイエルウレ
タン社製のＳＢＵイソシアネ−ト０７７２等が好適な物
として挙げられる。

【００１９】本発明に用いられるポリオキシエチレン鎖
を有するポリアミン化合物としては、例えば、下記の構
造式（１）又は（２）で表されるポリオキシエチレンエ
ーテルジアミン（式１）、ポリオキシエチレンポリオキ
シプロピレンエーテルジアミン（式２）が好ましい化合
物として挙げられる。これらの分子量は５００〜２０，
０００の範囲であり、ポリオキシエチレン含有量は５０
〜９９重量％の物が使用される。 （式中のｎ、ｍ及びｋは上記の分子量となる重合度を表
す。）

【００２０】本発明の吸水性ポリウレタン分散液の製造
においては、上記のポリオキシエチレン鎖含有ポリアミ
ンは、粒子の溶媒和の度合い、粒子径或いは形成皮膜の
耐水性、吸水性を制御するために以下のアミノ化合物と
併用して反応を行うこともできる。アミノ化合物として
は、水又はアルコール系の溶媒に溶解或いは分散する１
級或いは２級アミノ基を少なくとも１つ持つ化合物であ
れば使用可能であり、例えば、ブチルアミン、イソプロ
ピルアミン、ジブチルアミン、シクロヘキシルアミン、
ポリオキシエチレンモノアミン、ポリオキシエチレンポ
リオキシプロピレンエーテルモノアミン、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、ジエチルアミノプロピルアミン等の脂肪族モ
ノ及びポリアミン；ポリアミドポリアミン、ジシアンジ
アミド、メンセンジアミン、イソフォロンジアミン、
１，３ビスアミノメチルシクロヘキサン、Ｎ−アミノエ
チルピペラジン、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
ンデカンアダクト、ビス（４−アミノシクロヘキシル）
メタン等の脂環族アミン；ポリオキシプロピレンエーテ
ルジアミン、ポリオキシプロピレンエーテルトリアミ
ン、ポリオキシテトラメチレンエーテルジアミン等のポ
リエーテルポリアミン等が挙げられる。

【００２１】ポリウレタン合成時に使用出来る保護コロ
イドとしては、水溶性樹脂又は、水及び／又はアルコー
ル溶解性樹脂或いは樹脂のエマルジョン等があり、その
添加量は特に制限はなく、必要とされる塗膜の物性を考
慮して任意の割合で使用することが可能である。ここで
使用可能な水溶性樹脂又は、水及び／又はアルコール溶
解性樹として代表的なものとしては、例えば、キチン、
キトサン、デンプン、ゼラチン等の天然高分子、ポリビ
ニルアルコール系樹脂、ヒドロキシアルキルセルロー
ス、カルボキシアルキルセルロース、ポリビニルピロリ
ドン、エチレン無水マレイン酸共重合体、ポリビニルア
セタール樹脂、水溶性アクリル樹脂、水溶性ポリアミド
樹脂、水溶性ポリエステル樹脂等の合成樹脂などが挙げ
られる。又、樹脂エマルジョンとしては、樹脂が水系の
溶媒に均一に分散されたものであれば特にそのエマルジ
ョン中の樹脂の種類及び分散方法等は限定されず、例え
ば、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル共重合樹脂、アクリル
共重合樹脂、アクリルスチレン共重合樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂等のエマル
ジョンが挙げられる

【００２２】尚、上記の如くして得られる本発明の吸水
性ポリウレタンは、樹脂改質剤としても有用であり、樹
脂に吸水性、耐水性といった本発明の吸水性ポリウレタ
ンの特性を付与することができる。例えば、本発明のポ
リウレタン分散液を前記の水溶性樹脂又は、水及び／又
はアルコール溶解性樹脂や樹脂エマルジョンと任意の割
合で混合して、或いはそれら樹脂を保護コロイドとして
合成した本発明のポリウレタン分散液から、簡易に均一
な皮膜を得ることができ、その皮膜は当該樹脂に吸水
性、耐水性といった本発明のウレタン樹脂としての特性
が付与されたものとなる。

【００２３】又、本発明の吸水性ポリウレタン分散液中
に顔料、シリカ等の充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤
等の各種添加剤を適宜添加することもできる。

【００２４】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例により限定されるもの
ではない。尚、本文中の部及び％は特に断りのない限り
重量基準である。また粒子の粒度分布及び平均粒径は日
機装社製の粒度分布測定器（マイクロトラックＵＰＡ）
で測定した値である。

【００２５】実施例１ 攪拌機付き反応釜にアミン価１２４．７のポリオキシエ
チレンポリオキシプロピレンエーテルジアミン（平均分
子量９００、ポリエチレンオキサイド基含有量８０％）
１４４．６部とエタノール１５７１．４部を仕込み、反
応液の温度を２５℃に保った。次に、反応液を攪拌しな
がらＮＣＯ／ＮＨ₂ ＝０．９（モル比、以下も同様）と
なる様にデュラネートＷＢ４０ー８０Ｄ（旭化成工業社
製ポリイソシアネート：ＮＣＯ含有量１３．５％、不揮
発分８０％）９０部を３６０部のエタノールに溶解させ
た溶液を徐々に添加した。２５℃にて１２０分間反応を
行い、濃度１０％の安定な吸水性ポリウレタン分散液を
得た。この分散液中の架橋ポリウレタン粒子の平均粒径
は０．０３μｍであり、図２にその粒径分布を示した。

【００２６】得られた吸水性ポリウレタン分散液をポリ
エチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記す）フィルム
上に乾燥皮膜が２０μｍ厚さになるように塗布し、９５
℃のオーブン中で３０分間乾燥させることにより透明な
皮膜を得た。得られた皮膜を１０センチ四方に切り取
り、これを乾燥剤入りのデシケーター中で２４時間乾燥
して試験片を作製した。次に試験片を２５℃の水中に１
時間浸漬した後、濾紙により余分な水分を取り除き重量
増による皮膜の吸水量を測定したところ、この皮膜は２
５℃の水を自重の４．１倍吸収する能力を示した。また
吸水後の試験片を乾燥させたところ吸水前と同様な状態
の皮膜が得られ、吸水前と比較して重量減もなく耐水性
も良好であった。

【００２７】実施例２ 反応容器にバソナートＰＬＲ８８７８（ＢＡＳＦ Ｊａ
ｐａｎ社製ポリイソシアネート：ＮＣＯ含有量 １７．
５％）１００部とイオン交換水１２６１．３部を仕込
み、ホモミキサーによりイソシアネートを均一に分散さ
せた。その後、分散液を攪拌機付き合成釜に移して反応
液の温度が２５℃になるように保った。次に、反応液を
攪拌しながらＮＣＯ／ＮＨ₂ ＝１．０となるようアミン
価５６．１のポリオキシエチレンポリオキシプロピレン
エーテルジアミン（平均分子量２０００、ポリエチレン
オキサイド基含有量８７％）の４１６．８部をイオン交
換水１６６７．２部に溶解させた溶液を徐々に添加し
た。２５℃で３時間反応させた後５０℃まで昇温して反
応を完結させ、濃度１５％の安定な吸水性ポリウレタン
分散液を得た。この分散液中の架橋ポリウレタン粒子の
平均粒径は０．２９μｍであり、図３にその粒径分布を
示した。

【００２８】得られた吸水性ポリウレタン分散液をＰＥ
Ｔフィルム上に乾燥皮膜が２０μｍ厚さになるように塗
布し、１０５℃のオーブン中で３０分間乾燥させること
により透明な皮膜を得た。実施例１と同様にして吸水量
を測定したところ、この皮膜は２５℃の水を自重の３．
８倍吸収する能力を示した。また吸水後の皮膜を乾燥さ
せたところ、吸水前と同様な状態の皮膜が得られ、吸水
前と比較して重量減もなく耐水性も良好であった。

【００２９】実施例３ 反応容器にバソナートＰＬＲ８８７８（ＢＡＳＦ Ｊａ
ｐａｎ社製ポリイソシアネート：ＮＣＯ含有量１７．５
％）１００部とイオン交換水９２５．８部を仕込み、ホ
モミキサーによりイソシアネートを均一に分散させた。
その後分散液を攪拌機付き合成釜に移して反応液の温度
が２５℃になるように保った。次に、反応液を攪拌しな
がらアミン価５４．９９のポリオキシエチレンポリオキ
シプロピレンエーテル片末端アミン（平均分子量１０２
０、ポリエチレンオキサイド基含有量７０％）の５０部
をイオン交換水２００部に溶解させた溶液を徐々に添加
した。２５℃で３０分間反応させた後、最終的なＮＣＯ
／ＮＨ₂ 比が１．０となるようアミン価１２４．７のポ
リオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテルジアミ
ン（平均分子量９００、ポリエチレンオキサイド基含有
量８０％）の１６５．５部をイオン交換水６６２部に溶
解させた溶液を徐々に加えた。２５℃で１２０分間反応
させた後５０℃まで昇温して反応を完結させ、濃度１０
％の安定な吸水性ポリウレタン分散液を得た。この分散
液中の架橋ポリウレタン粒子の平均粒径は０．２７μｍ
であり、図４にその粒径分布を示した。

【００３０】得られた吸水性ポリウレタン分散液をＰＥ
Ｔフィルム上に乾燥皮膜が２０μｍ厚さになるように塗
布し、１０５℃のオーブン中で３０分間乾燥させること
により透明な皮膜を得た。実施例１と同様にして吸水量
を測定したところ、この皮膜は２５℃の水を自重の３．
６倍吸収する能力を示した。また吸水後の皮膜を乾燥さ
せたところ吸水前と同様な状態の皮膜が得られ、吸水前
と比較して重量減もなく耐水性も良好であった。

【００３１】実施例４ 攪拌機付き反応釜にアミン価１２４．７のポリオキシエ
チレンポリオキシプロピレンエーテルジアミン（ポリエ
チレンオキサイド基含有量８０％）１２７．０部とアミ
ン価２５．２５のポリオキシエチレンポリオキシプロピ
レンエーテル片末端アミン（ポリエチレンオキサイド基
含有量７０％）４０部、イオン交換水１１１１．５部、
エタノール６９１．５部を仕込み、反応液の温度を２５
℃に保った。次に、反応液を攪拌しながら、ＮＣＯ／Ｎ
Ｈ₂ ＝１．０となるようデュラネートＷＢ４０−８０Ｄ
（旭化成工業社製ポリイソシアネート：ＮＣＯ含有量１
３．５％、不揮発分８０％）の１００部を４００部のエ
タノール中に溶解させた溶液を徐々に添加した。２５℃
にて１２０分間反応させ、濃度１５％の安定な吸水性ポ
リウレタン分散液を得た。この分散液中の架橋ポリウレ
タン粒子の平均粒径は０．９６μｍであり、図５にその
粒径分布を示した。

【００３２】分散液をＰＥＴフィルム上に乾燥皮膜が２
０μｍ厚さになるように塗布し、１００℃のオーブン中
で３０分間乾燥させることにより透明な皮膜を得た。実
施例１と同様にして吸水量を測定したところ、この皮膜
は２５℃の水を自重の３．４倍吸収する能力を示した。
また吸水後の皮膜を乾燥させたところ吸水前と同様な状
態の皮膜が得られ、吸水前と比較して重量減もなく耐水
性も良好であった。

【００３３】実施例５ 攪拌機付き反応釜にアミン価１２４．７のポリオキシエ
チレンポリオキシプロピレンエーテルジアミン（平均分
子量９００、ポリエチレンオキサイド基含有量８０％）
６３０．０部とイソホロンジアミン（分子量１７０、ア
ミン価６５８．８）５１部及びエタノール４００３．８
部を仕込み、反応液の温度を２５℃に保った。次に、反
応液を攪拌しながらＮＣＯ／ＮＨ₂ ＝０．７となるよう
にデュラネートＷＢ４０−８０Ｄ（旭化成工業社製ポリ
イソシアネート：ＮＣＯ含有量１３．５％、不揮発分８
０％）の４３５．３部を１７４１．２部のエタノールに
溶解させた溶液を徐々に添加した。２５℃にて１２０分
間反応を行い、濃度１５％の安定な吸水性ポリウレタン
樹脂分散液を得た。この分散液中の架橋ポリウレタン粒
子の平均粒径は０．０１μｍであり、図６にその粒径分
布を示した。

【００３４】分散液をＰＥＴフィルム上に乾燥皮膜が２
０μｍ厚さになるように塗布し、９５℃のオーブン中で
３０分間乾燥させることにより透明な皮膜を得た。実施
例１と同様にして吸水量を測定したところ、この皮膜は
２５℃の水を自重の３．４倍吸収する能力を示した。ま
た吸水後の皮膜を乾燥させたところ吸水前と同様な状態
の皮膜が得られ、吸水前と比較して重量減もなく耐水性
も良好であった。

【００３５】

【発明の効果】以上の本発明によれば、以下の効果が奏
される。 （１）水及び／又はアルコール溶媒中で、架橋された溶
媒和部分を持つ吸水性ポリウレタン分散液を安定に製造
することが可能である。 （２）吸水性ポリウレタン分散液からは、吸水性と耐水
性を併せ持った塗膜を簡単且つ容易に得ることができ、
広い用途における応用が期待できる。 （３）本発明の吸水性ポリウレタンは、種々の樹脂との
ブレンドが可能であり、樹脂の改質剤として使用でき
る。 以上の効果から、本発明の吸水性ポリウレタン分散液
は、単独で或いは他の素材との併用によりインクジェッ
トプリンター用記録媒体、防曇塗料、汚れ防止機能を有
する塗料、結露防止壁紙用処理剤、農業用ビニルフィル
ムの表面処理剤、メディカル用薬液吸収体、帯電防止
剤、合成皮革、人工皮革、繊維コーティング用透湿防水
素材、粘着剤等に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ポリウレタン分散液中のポリウレタン粒子を
説明する予想図。

【図２】 実施例１の分散液中のポリウレタン粒子の粒
径分布を示す図。

【図３】 実施例２の分散液中のポリウレタン粒子の粒
径分布を示す図。

【図４】 実施例３の分散液中のポリウレタン粒子の粒
径分布を示す図。

【図５】 実施例４の分散液中のポリウレタン粒子の粒
径分布を示す図。

【図６】 実施例５の分散液中のポリウレタン粒子の粒
径分布を示す図。

【符号の説明】 １：溶媒中に配向している架橋点間のポリマ−鎖 ２：溶媒和している架橋粒子

フロントページの続き (72)発明者 木村 干也 東京都中央区日本橋馬喰町１−７−６ 大 日精化工業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均粒子径が０．０１μｍ〜２μｍの、
   ポリオキシエチレン含有ポリアミンと水分散性ポリイソ
   シアネートを必須成分として構成された架橋ポリウレタ
   ン粒子が、水及び／又はアルコール中に安定に分散して
   なることを特徴とする吸水性ポリウレタン分散液。
2. 【請求項２】 ポリオキシエチレン含有ポリアミンが、
   下記の一般式（１）及び（２）で示されるポリアミンか
   ら選ばれる少なくとも一種のポリアミンであり、その分
   子量が５００〜２０，０００、且つポリオキシエチレン
   含有量が５０〜９９重量％である請求項１に記載の吸水
   性ポリウレタン分散液。 （式中のｎ、ｍ及びｋは上記の分子量となる重合度を表
   す。）
3. 【請求項３】 水分散性ポリイソシアネートが、平均官
   能基数が２以上のイソシアネート基を有し、脂肪族系の
   ビュレット骨格又はイソシアヌレート骨格を有する請求
   項１に記載の吸水性ポリウレタン分散液。
4. 【請求項４】 水及び／又はアルコール中でポリオキシ
   エチレン含有ポリアミンと水分散性ポリイソシアネート
   を必須成分として反応させて請求項１に記載の吸水性ポ
   リウレタン分散液を製造するに際し、該ポリイソシアネ
   ート中のイソシアネート基と該ポリアミンのアミノ基と
   の官能基比が０．７≦イソシアネート基／アミノ基≦
   １．４となる条件下で反応させることを特徴とする吸水
   性ポリウレタン分散液の製造方法。